JPH11259889A - 光学記録媒体からの読み出し又は該媒体への書き込みのための装置 - Google Patents

光学記録媒体からの読み出し又は該媒体への書き込みのための装置

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JPH11259889A
JPH11259889A JP10294724A JP29472498A JPH11259889A JP H11259889 A JPH11259889 A JP H11259889A JP 10294724 A JP10294724 A JP 10294724A JP 29472498 A JP29472498 A JP 29472498A JP H11259889 A JPH11259889 A JP H11259889A
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JP
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recording medium
actuator
adjustment
signal
actuating signal
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Hartmut Richter
リヒテル ハルトムート
Dietmar Uhde
ウーデ ディトマール
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Deutsche Thomson Brandt GmbH
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Deutsche Thomson Brandt GmbH
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    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビーム発生手段と、該ビーム発生手段によっ
て発生されるビームをフォーカスするフォーカシング手
段と、記録媒体上の焦点の位置を変位する変位手段と、
光学記録媒体から反射されたビームを検出し且つレギュ
レータに調整信号を出力する検出手段とを有する光学記
録媒体からの読み出し又は該媒体への書き込みのための
装置であって、低コストで高速データ速度に対応できる
装置を提供する。 【解決手段】 ビーム誘導手段が提供されており、該ビ
ーム誘導手段は、ビームパス中に配列され、且つレギュ
レータの更なるアクチュエーティング信号に依存して、
第１の移動方向に記録媒体上の焦点の位置を誘導するも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学記録媒体から
の読み出し及び／又は該媒体への書き込みのための装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】このタ
イプの装置は、EP-B1-0258450 に開示されている。この
装置において、ビームは、焦点で光学記録媒体上にフォ
ーカシング手段によってフォーカスされる。該焦点は、
記録媒体上の焦点の位置を変位させる変位手段によって
記録媒体のデータトラックに沿ってガイドされる。記録
媒体上の焦点の位置は、この装置内の間接的な変位手段
によって、即ちフォーカシング手段のレンズの変位とし
て変位される。その結果、記録媒体上の焦点位置の変位
となる。移動方向は、この場合、記録媒体上に存在する
トラックの方向に垂直となり、焦点は、必要条件に依存
して正方向及び負方向の両方に移動でき、従って、トラ
ックは、記録媒体の回転移動のために、それらの縦方向
の焦点から離れて動く。例えばＣＤのようなディスクと
して設計された記録媒体の偏心における不正確さ、及び
装置における記録媒体の締着における許容範囲のため
に、トラック上にそれを維持するために、常に実質的に
焦点を変位することが必要となる。高データ転送速度を
達成するために、装置の読み出し速度を早くすることが
とりあえず得策である。この結果として、トラッキング
のために必要となる記録媒体上の焦点の変位が、高い周
波数でもたらされなければならない。記録媒体のトラッ
ク上の焦点のトラッキングは、高読み出し速度ではもは
や正確さを保証されないために、公知の装置は、フォー
カシング手段の慣性に起因して、所望の高データ転送速
度を達成することができないという欠点を有するとみな
すことができる。
【０００３】それゆえ、本発明の目的は、公知の装置
を、満足できるコストで高データ転送速度にできるよう
に改善することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的は、特許請求の
範囲の請求項１の特徴部分に記載された特徴を用いて達
成される。それによれば、ビーム誘導手段は、ビームパ
ス中に配列され、且つレギュレータのアクチュエーティ
ング信号に依存して、変位手段によっても達成される移
動の同一方向に記録媒体上の焦点の位置を誘導する。こ
れは、第１に協動し且つ移動方向に焦点を誘導する第２
のビーム誘導手段が、高い正確さと、記録媒体上の焦点
の位置の所望され及び／又は必要とされる変位の高い速
度を保証するという効果を有する。その結果として、高
データ転送速度が本発明によって達成できる。可動ミラ
ーは、例えばビーム誘導手段として提供される。記録媒
体上で焦点が変位される移動方向は、記録媒体のプレー
ンにあるのが好ましく、トラッキングを有効にするため
に、記録媒体のトラックに本質的に垂直にするのが好ま
しい。記録媒体のプレーンに本質的に垂直となる移動方
向もまた、記録媒体上のビームの正確なフォーカシング
を有効にするために本発明によって提供される。この場
合、本発明は、円形ディスク形状の光学記録媒体に制限
されるものではなく、例えばテープ形状のような他のタ
イプの記録媒体もまた、本発明の見地の中にある。
【０００５】本発明は、狭い帯域幅で長い調整距離を有
するアクチュエータ又はビーム誘導手段の１つに対して
提供し、対応する他方は広い帯域幅で短い調整距離を有
する。これは、特性「長い調整距離」又は「広い帯域
幅」の一方に対するそれぞれのアクチュエータの最適化
が、簡単な構造のアクチュエータを使用することを可能
とするという効果がある。他方で、同時に両方の特性の
最適化は、不相応な高コストでしか通常達成できない。
帯域幅は、この場合、アクチュエータが所望され、即ち
例えば遅延することなく且つ共振することなく、実質的
にアクチュエーティング信号に追従することができる、
アクチュエーティング信号の周波数帯域の幅を意味する
ことが本質的に理解されている。通常、帯域幅は、特に
アクチュエータの慣性によって誘導された上方周波数に
限定される。それゆえ、狭い帯域幅を有するものとして
比較的大きい慣性を有するアクチュエータを作るという
効果がある。
【０００６】本発明の効果的な形状は、検出器と広い帯
域幅を有するアクチュエータとの間のハイパスフィルタ
を配列し、又は検出器と狭い帯域幅を有するアクチュエ
ータとの間のローパスフィルタを配列することである。
同時に両方を適用することに効果がある。これら適用
は、結果として簡単な方法で２つのアクチュエータ間の
調整信号を分割することが可能となるという効果があ
る。この文言の中で、第１の他の実施形態は、対応する
フィルタによってレギュレータに対して前方の１つとな
る検出手段によって出力された調整信号を提供する。前
記レギュレータは、各アクチュエータに対して、相互に
独立した２つの絶縁され分離したレギュレータを含んで
おり、両方の調整パスが互いに影響する結合されたレギ
ュレータを効果的に含んでいる。他の実施形態は、ハイ
パスフィルタ及び／又はローパスフィルタによって分離
され、且つそれぞれのアクチュエータに与えるべき、レ
ギュレータの出力信号を提供する。ハイパス及びローパ
スフィルタの帯域範囲は、少なくとも部分的に効果的に
重畳する。
【０００７】本発明によれば、ビーム誘導手段は可動マ
イクロミラーである。これは、ビーム誘導手段が小さ
く、即ち小容量であり、従って素早く移動することがで
きる。従って、ビーム誘導手段の広い帯域幅が保証され
る。移動するマイクロミラーが小さい駆動電力しか必要
としないという効果があり、経済的なエネルギー消費、
熱の小さい運動、及び低電力消費によって得られるとい
う他の効果を保証する。この場合、ミラーは、例えば静
電駆動シリコンミラーのような、トラッキングを可能に
するための傾斜ミラーとして設計される。追従するフォ
ーカスのために、ミラーは、並列に変位可能ミラーとし
て設計されている。ミラーで反射されたビームの結果的
なパスの差分は、光学軸の方向の焦点の変位に導く。そ
して、記録媒体上のフォーカシングはこの方法で可能と
なる。マイクロミラーは、圧電要素を用いて、又は同様
の最適な駆動手段によって静電的に駆動される。
【０００８】本発明は、ビーム発生手段、検出手段及び
ビーム誘導手段を単一半導体基板上に集積して提供す
る。半導体基板上に配列された個々の素子の調整が基板
の製造中に既にもたらされ、装置が組み立てられた際
に、全てのものは、装置内に複数の要素を含む半導体基
板の個々の調整を必要とする。このような集積された半
導体基板の小型化は、利点があるとみなすことができ
る。基板は、再設計をする必要なく既存設計の装置内に
効果的に集積されることができ、従って既存の装置の価
値の質的向上が可能となる。このような基板がコスト効
果を生じるために、半導体基板は効果的なシリコンに基
づいた基板となる。他の要素は、半導体基板上に効果的
に集積される。尚、この要素は、例えば、更なる光学要
素、例えばハイパスフィルタ及び／又はローパスフィル
タのようなレギュレータの部品、信号前段増幅器等であ
る。従って、半導体基板上に配列されたこれら要素のモ
ノリシックな製造が効果的に可能となる。
【０００９】本発明によれば、ビーム発生手段及び検出
手段は、互いに対して「光学的に共役」となるように配
列される。これは、検出手段のイメージがビーム誘導手
段の動作のために望ましくないドリフトをしないという
効果がある。検出手段は、通常、その和、差、位相比較
信号等が調整信号を形成するために用いられる複数の検
出素子を有する。しかし、むしろ、記録媒体上の焦点の
位置で生じない検出手段上に落ちる光束の変位は、ビー
ム誘導手段の動作の干渉効果となり、それゆえ調整品質
における干渉誘導を有する。語「光学的に共役」とは、
この場合、ビーム発生要素及び検出手段上の光点が、ビ
ーム誘導手段及び／又はフォーカシング手段の状態に関
係なく、互いに対して共役となるイメージを残すことを
意味するように理解すべきである。
【００１０】焦点が誘導される移動方向は、フォーカシ
ングに最適となる効果的な移動方向となる。言い換えれ
ば、焦点がこのプレーン上に最適におかれるように、該
焦点は、それから読み出し又はそれに書き込む情報層の
記録媒体のプレーンを上又は下に移動される。従って、
移動方向は、記録媒体のプレーンを貫く。従って、早く
且つ正確なフォーカシングが可能となる。焦点が誘導さ
れる移動方向がトラッキングに最適となる移動方向であ
り、即ち、記録媒体の情報搬送プレーンにあるという効
果がある。従って、早く且つ正確なトラッキングが可能
となる。
【００１１】本発明によれば、独立の方法クレームは、
対応する装置内の光学記録媒体上にビームをトラッキン
グし及び／又はフォーカスする方法を明示する。この方
法は、高周波数部分及び低周波数部分にアクチュエーテ
ィング信号を分割することによって、対応する帯域幅又
は対応するアクチュエーティング距離に最適となるそれ
ぞれのアクチュエータを、２つの周波数範囲の一方を最
適にせず且つその帯域幅がその調整距離との妥協の中で
限定されなければならないアクチュエータの代わりに、
用いることが可能となる。このようなアクチュエータ
は、それらの部分で、比較的安くできる。
【００１２】本発明によれば、調整信号のハイパスフィ
ルタ素子は、高周波数素子及び低周波数素子に再び分割
され、低周波数素子は、公知の装置で用いられるものと
同様に繊細な駆動で動作するために用いられる。他方
で、高周波数部分は、超繊細な駆動で付加的に動作する
ために用いられる。高周波数部分は、傾斜可能ミラーで
あるのが好ましいが、例えば電気−光スキャナのよう
な、ここで他の要素を提供することが効果的に可能とす
る。調整信号のローパスフィルタ素子は、従来の装置か
ら知られている同様の方法で、コース駆動を動作するた
めに用いられる。
【００１３】効果的な方法において、それ自身の調整信
号は、高周波数及び低周波数素子に実際に分割され、対
応するアクチュエータに対するアクチュエーティング信
号を決定するために用いられる。これは、対応する調整
システムに最適に適合した２つの分割レギュレータを用
いることが可能となるという効果を有する。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の更なる効果は、図を参照
して模範的な実施形態の以下の説明から想定する。この
場合、模範的な実施形態は、本発明の効果的な形態を明
示しているが、本発明はこれら模範的な実施形態に限定
されず、むしろ当業者によれば修正ができる。
【００１５】図１は、本発明による装置の概略的な構成
図である。記録媒体１は、装置のモータ２によって矢印
３に従って回転するようになされる。走査ユニット４
は、ビーム５を、好ましくはレーザビームによって記録
媒体１を走査する。情報は、記録媒体１上で同心円状即
ち螺旋状に配列されたトラックに格納されている。矢印
３の方向に記録媒体１が回転するために、走査ビーム５
は、接線方向即ち縦方向のトラックに追従できる。記録
媒体１に対する放射方向のビーム５の移動は、以下に説
明されたように、一方で、トラックアクチュエータ１５
を用いて及び粗ドライブ６を用いて可能となる。粗ドラ
イブ６は、模範的な実施形態のモータ７によって駆動さ
れた軸８として説明されている。そして、軸は、走査ユ
ニット４に対して作用し、記録媒体１に対して放射方向
の走査ユニット４を変位する。
【００１６】走査ユニット４は、ビーム発生手段９を有
しており、ビーム５を発生する。説明された実施形態に
おいて、ビーム発生手段９は半導体レーザである。ビー
ム５は、ビームスプリッタ１０及びビーム誘導手段１１
を介して、収斂レンズとして設計されたフォーカシング
手段１２へ通過する。フォーカシング手段１２は、２つ
のコイルによって示されたフォーカスアクチュエータ１
３を用いて、ビーム５の伝播方向に変位される。この方
法において、ビーム５は、記録媒体１の情報保持表面上
に正確にフォーカスできる。その焦点１４は、ビーム方
向のフォーカシング手段１２の変位のために、ビーム方
向に即ち記録媒体１の情報保持表面に垂直に変位され
る。その変位は、フォーカスアクチュエータ１３によっ
てもたらされる。この方法において、装置に平面を正確
に締着されない記録媒体１の不規則な表面のイベント又
は記録媒体１のイベントでさえ、常にトラック上にフォ
ーカスされた焦点１４を維持することが可能となる。
【００１７】コイルとして指示されたトラックアクチュ
エータ１５は、記録媒体１に対して放射方向にビーム誘
導手段１１を変位し、それによって放射方向にトラック
上で焦点１４の正確な案内を保証する。これは、記録媒
体１上に配置されたトラックの偏心、及び／又は装置の
記録媒体１の不正確な位置付けのために、同心円状トラ
ックでさえ、回転中に発生する変動が回転方向に発生す
るために、必要とされる。焦点１４の移動方向１６は、
フォーカスアクチュエータ１３によってもたらされ、且
つ矢印によって示されており、焦点１４の移動方向１７
は、トラックアクチュエータ１５によってもたらされ、
且つ更なる矢印によって指示されている。前記移動方向
１６は記録媒体１の表面に対して実質的に垂直に走行
し、一方で前記移動方向１７は記録媒体１の情報保持プ
レーンにある。
【００１８】ビーム５は、記録媒体１から反射され、フ
ォーカシング手段１２及びビーム誘導手段１１を通過
し、検出手段１８上にビームスプリッタ１０によって少
なくとも部分的に偏向される。検出手段１８は、複数の
検出器要素（ここでは個々に説明しない）を有する。そ
れらは、その上に突き当たる光を電気信号に変換する、
通常の光検出器である。検出器要素によって出力された
信号は、調整信号Ｒ１及びＲ２としてレギュレータ１９
にオプション的に組み合わされ且つ追従される。模範的
な実施形態において、少なくとも１つのフォーカス調整
信号Ｒ１と１つのトラック調整信号Ｒ２はレギュレータ
１９に加えられる。ここで特に詳細に記載されていない
レギュレータ１９は、アクチュエーティング信号Ｓ１を
フォーカスアクチュエータ１３へ、第１のトラックアク
チュエーティング信号Ｓ２をトラックアクチュエータ１
５へ、第２のトラックアクチュエーティング信号Ｓ３を
ビーム誘導手段１１へ出力する。レギュレータ１９の出
力は、粗ドライブ６のモータ７を駆動するモータ駆動器
２０へ接続される。
【００１９】本発明の第１の模範的な実施形態の光学ユ
ニットの部分が、図２に表されている。ビーム発生手段
９としてのレーザダイオード２２、検出手段１８及び静
電気的駆動可能なマイクロミラー２３は、半導体基板２
１上に配列される。フォーカシング手段１２として提供
され、且つ半導体基板２１から長い距離にあるレンズ
は、一定の縮尺で説明されていない。それは、矢印によ
って指示された移動方向１６′及び１７′の方向に変位
手段１３及び１５（説明なし）によって移動され、前述
で説明された記録媒体１上の焦点１４の移動方向１６及
び１７に対応する。更に、モニタダイオード２４は、半
導体基板２１上に配列されており、そのダイオードは、
レーザダイオード２２によって発生した光を受信し、且
つ電気信号にそれを変換する。この信号は、レーザダイ
オード２２の電力を調整するために提供される。これ
は、公知の方法で行うことができ、それゆえに、ここで
は特別に詳細に説明しない。電力調整は、本質的に一定
のレーザダイオード２２によって出力される光電力を維
持するために提供される。
【００２０】それゆえ、ガラスプリズム２５は半導体基
板２１上に配列されており、そのプリズムはビームスプ
リッタ１０のように提供する位相格子２６及びホログラ
ム２７を提供する。レーザダイオード２２によって発生
したビーム５は、位相格子２６を通り、０次偏向ビーム
のような主ビームだけでなく±１次偏向ビームもまた公
知の３ビーム方法に従ってトラッキングするための公知
の方法で発生され且つ用いられるので、ここで特に詳細
に説明しない。結果的な光束は、ガラスプリズム２５を
通過し、マイクロミラー２３の方向にホログラム２７に
よって偏向される。それは、フォーカシング手段１２の
方向にマイクロミラー２３から反射される。記録媒体１
から反射された光束は、反対方向にフォーカシング手段
１２を通過し、ガラスプリズム２５の方向にマイクロミ
ラー２３上で反射され、ホログラム２７上に落とされ、
検出手段１８上にそれを向ける。前述したように、検出
手段１８は、複数の検出器要素を有しており、その要素
の出力信号から調整信号Ｒ１及びＲ２が得られる。この
ために必要となる少なくともいくつかのスイッチング要
素２８は、半導体基板２１内に既に配列されている。調
整信号Ｒ１及びＲ２は、レギュレータ１９によってアク
チュエーティング信号に変換される（ここでは説明しな
い）。
【００２１】アクチュエーティング信号Ｓ１は、焦点１
４のトラッキングを達成するために、移動方向１７′の
フォーカシング手段１２の変位を、トラックアクチュエ
ータ１５（ここで説明しない）を介してもたらす。更な
るアクチュエーティング信号Ｓ３は、静電的に動作する
アクチュエーティング要素（ここで説明しない）を用い
てそれらの傾斜軸２９に対してマイクロミラー２３の傾
斜をもたらす。傾斜方向は、この場合、二重矢印３０に
よって指示される。傾斜軸２９に対するマイクロミラー
２３の傾斜は、記録媒体１上の移動方向１７に焦点１４
の変位をもたらす。マイクロミラー２３がフォーカシン
グ手段１２のレンズよりも実質的に小さい大きさであ
り、静電的アクチュエーティング要素が従来の電気機械
設計のトラックアクチュエータ１５よりも実質的により
素早く反動できるために、マイクロミラー２３は、実質
的に遅延なしに反動するビーム誘導を可能にし、高周波
数アクチュエーティング信号Ｓ３に対してさえ、しか
し、マイクロミラー２３の限定された傾斜可能性のため
に移動方向１７の短い調整距離しか許容されない。対照
的に、フォーカシング手段１２は、マイクロミラー２３
に対する場合よりも低周波数のアクチュエーティング信
号Ｓ１に対して反動する。焦点１４の移動方向１７のフ
ォーカシング手段１２によって達成できる変位距離は、
マイクロミラー２３によって可能となるよりも実質的に
長くなる。
【００２２】ガラスプリズム２５とフォーカシング手段
１２との間のマイクロミラー２３の選択された配列は、
レーザダイオード２２及び検出手段１８がマイクロミラ
ー２３の傾斜に関係なく、互いに対して常に光学的共役
位置にあることを保証する。言い換えれば、検出手段１
８上に落ちる光束は、傾斜するマイクロミラー２３の結
果としてだけでなく、変化する焦点１４のトラッキング
状態及び／又はフォーカシング状態の結果としても、そ
の位置に対して変位される。避けられる対応する変位の
イベントにおいて発生する追加的な補償は、ここでは必
要でない。移動方向１７′のフォーカシング手段１２の
動作によって生じる変化は、一般的なタイプの従来の装
置内にも発生でき、それらの中で用いられる訂正機構に
従って訂正される。本発明に従って装置のコスト増が必
要なくなる。
【００２３】図３は、本発明の第２の模範的な実施形態
における光学ユニットの一部分を説明する。これは、図
２を参照して説明されたものと同じ方法で、半導体基板
２１上に配列されたレーザダイオード２２、検出手段１
８及びマイクロミラー２３を有する。ここで、しかもフ
ォーカシング手段１２は、一定の縮尺でない大きさで且
つ一定の縮尺ではない半導体基板２１からの距離で表さ
れている。その移動方向１６′及び１７′は、二重矢印
によって指示されている。この模範的な実施形態におい
て、しかもモニタダイオード２４は、半導体基板２１上
に配列されており、図２を参照して説明されたように同
一機能を実行する。
【００２４】レーザダイオード２２によって発生したビ
ーム５は、ガラスプリズム２５の外側表面３１からマイ
クロミラー２３の方向に反射される。マイクロミラー２
３は、二重矢印３０によって指示された移動の方向に従
って傾斜軸に対して傾斜することができる。そして、フ
ォーカシング手段１２の方向にガラスプリズムからくる
光束を偏向させる。また、ガラスプリズム２５の方向に
フォーカシング手段１２から到着する光束も偏向する。
マイクロミラー２３からくる光束は、ガラスプリズム２
５に入り、検出手段１８上にそれを偏向する。調整信号
Ｒ１及びＲ２は、図２を参照して説明されたものに対応
する方法の中で発生され、レギュレータ１９によって、
フォーカシング手段１２に対するアクチュエーティング
信号Ｓ１に、及びマイクロミラー２３の傾斜に対するア
クチュエーティング信号Ｓ３に変換される。アクチュエ
ーティング信号Ｓ２は、記録媒体１のプレーンに垂直な
焦点１４を変位するために、即ちフォーカシングのため
に、移動方向１６′にフォーカシング手段１２を変位す
るために用いられる。これは、フォーカシング手段１２
及びフォーカスアクチュエータ１３の慣性の結果、上限
周波数までしか影響されない。高周波数アクチュエーテ
ィング信号Ｓ３′は、圧電要素３２に与えられる。この
圧電要素３２は、半導体基板２１上に配列されており、
二重矢印３３によって指示された移動方向にその反射表
面に垂直なマイクロミラー２３の並列変位を可能にす
る。これは、記録媒体１の表面に対する移動方向１６に
焦点１４の追加的な変位をもたらす。この記録媒体１
は、フォーカシング手段１２に適用可能な上限周波数よ
りも高い周波数に影響されるが、フォーカシング手段１
２によって可能となる変位距離よりも小さい変位距離を
有する。
【００２５】図３に示されたフォーカシングに対するビ
ーム誘導手段の場合、圧電素子３２がそれらのアクチュ
エーションを伴うことに注目すべきであり、反射ビーム
も移動方向１７′にわずかに変位される。これは、適切
ならば、マイクロミラー２３の対応する傾斜によって補
償できる。これは、ビーム５の伝播の方向に対して傾斜
されるようにマイクロミラー２３が配列されるためであ
る。マイクロミラー２３上のビームの垂直な入射のイベ
ントにおいて、二重矢印３３によって指示された方向の
調整によって及ぼされる補償が必要とならない。
【００２６】図４は、本発明による第１の方法に従った
サーボシステムのブロック図を表している。トラッキン
グ制御及びフォーカシング制御は、この１つの図面を用
いて説明される。しかし、記載された信号はかつてはそ
れぞれトラッキング制御又はフォーカシング制御の一方
にしか関係しないことが理解される。検出手段１８は、
スイッチング要素２８を用いて適切であるならば、入射
光信号Ｌをレギュレータ１９に与えられた調整信号Ｒ１
及びＲ２に変換する。レギュレータ１９によって発生し
た調整値Ｓは、ローパスフィルタ３４を用いてそれぞれ
フォーカスアクチュエータ１３及びトラックアクチュエ
ータ１５に対するアクチュエーティング信号Ｓ１及びＳ
２と、ハイパスフィルタ３５を用いてビーム誘導手段１
１に対するアクチュエーティング信号Ｓ３及びＳ３′と
に分割する。フォーカスアクチュエータ１３及びトラッ
クアクチュエータ１５だけでなく、ビーム誘導手段１１
もまた、ビーム５で動作する。ビーム５は記録媒体１と
作用する。これは、ブロック図のブロック３６として表
されている。処理ｌを理想的に起動する光信号Ｌ′は、
この場合の干渉変量Ｚで示され、その上に重ねられ、検
出手段１８上の光信号Ｌとして動作する。
【００２７】図５は、本発明による第２の方法に従うサ
ーボシステムのブロック図を表している。この場合、検
出手段１８によって発生された調整信号Ｒ１及びＲ２
は、スイッチング要素２８の補助に適するならば、ロー
パスフィルタ３４′を用いる低周波数素子Ｒ１′及びＲ
２′と、ハイパスフィルタ３５′を用いて高周波数素子
Ｒ１″及びＲ２″とに分割される。高周波数素子Ｒ１″
及びＲ２″は、ビーム誘導手段１１に対して高帯域幅を
有するアクチュエーティング信号Ｓ３及びＳ３′を出力
するレギュレータ１９″に与えられる。低周波数素子Ｒ
１′及びＲ２′は、フォーカスアクチュエータ１３とト
ラックアクチュエータ１５とのそれぞれに対して低帯域
幅を有するアクチュエーティング信号Ｓ１及びＳ２を出
力するレギュレータ１９′に与えられる。フォーカスア
クチュエータ１３及びトラックアクチュエータ１５並び
にビーム誘導手段１１は、図４を参照して説明されたよ
うに、ブロック３６で動作する。起こりうる光信号Ｌ′
は、その上に重ねられた干渉変量Ｚを有しており、検出
手段１８上の光信号Ｌとして動作する。
【００２８】本発明によれば、光学ディスク又は磁気デ
ィスクシステムのデータ転送速度を増加するために、記
録媒体１即ちディスクの回転速度が増加される。それゆ
え、例えば、複数の読み出し／書き込みヘッドの使用の
ような技術的に非常に複雑な方法となる別の方法の使用
が必要とならない。例えばＣＤ又はＤＶＤ等のような光
学記録媒体１が、限定された生産精度のため、記載され
た最大偏心率及び情報トラックの粗さ又は波動と垂直ぶ
れとを有するために、回折限定された焦点１４をスポッ
トとして参照すべき走査は、データトラックのこの２つ
の寸法移動及びスキャナの光学システムの縦方向に従っ
て、ダイナミックアクチュエータ１１、１３及び１５の
補助としてトラックされる。
【００２９】これは、データトラックに従って対象レン
ズ１２をトラックする、電気機械的な２つの軸のアクチ
ュエータ１３及び１５の補助によって通常実現される。
しかし、このタイプのアクチュエータは、その複雑な構
造及びその機能のために無慣性でない。それゆえ、アク
チュエータの機械的及び／又は電流／調整距離転送機能
は、容量、駆動力及びダンピングに依存する。前述され
たような特定のアクチュエータの特性は、全サーボシス
テムの帯域幅を本質的に決定し、結果として、ディスク
の偏心又は垂直ぶれに対する所定値を有する結合におい
て、トラッキング又はフォーカス再調整がそれでも可能
であるディスクの最大回転速度、従ってデータ転送速度
を限定する。通常、光学記録媒体１の最大許容の偏心
は、±７０μｍまでの範囲内で特定される。偏心は装置
の駆動のために付加的に発生でき、ディスクの偏心に追
加される。２０倍のデータ速度を有するＣＤドライブの
回転速度は、約１７０Ｈｚで、所与の２５ｍｍの内側デ
ィスクの半径で約１０００回転／分となる。約±５０μ
ｍの付加的な許容を有するドライブを伴う前述したディ
スクの信頼性の高い走査について、１７０Ｈｚでトラッ
キングするアクチュエータは、好ましくない許容範囲の
加算計算によって、少なくとも±１２０μｍの調整距離
で提供しなければならない。高周波数素子でさえ、前述
したデータトラックの波動にために追加され、特に、大
きいリザーブが、例えばトラックがジャンプした後で、
カップリングイン動作に対して提供されなければならな
いために、通常、より重要な必要条件はアクチュエータ
になされなければならない。同様の検討は、フォーカス
アクチュエータに適用される。
【００３０】本発明によれば、それゆえに、２段階アク
チュエータシステムが、データ転送速度を高めるために
用いられる。従って、アクチュエータシステムは、長い
調整距離／狭い帯域幅を有するアクチュエータ１３及び
１５と、短い調整距離／広い帯域幅を有するアクチュエ
ータ１１とを含む。読み出し／書き込みヘッドによって
検出されたエラー信号Ｒ１及びＲ２は、副アクチュエー
タ１１、１３及び１５の帯域幅に従ってハイパスフィル
タ及びローパスフィルタされ、適切な電気素子１９、１
９′及び１９″によってアクチュエーティング信号Ｓ１
及びＳ２に変換され、副アクチュエータ１１、１３及び
１５に与えられる。
【００３１】ビーム誘導手段１１として提供されたマイ
クロミラー２３は、小さい角度の傾斜しか許されない。
データの読み出し及びデータの記録に通常用いられ、Ｃ
ＤのＮＡ＝０．４５と、ＤＶＤのＮＡ＝０．６との間の
開口数を有する対象レンズ１２が、限定されたフィール
ド角を有しており、それゆえ、約±５０〜１００μｍよ
りも小さい範囲でしか回折限定されたイメージを有効に
しない。
【００３２】説明された２つの模範的な実施形態は、シ
リコン基板２１上のマイクロミラー２３、検出手段１８
及び信号前段増幅器のモノリシックな製造の効果を与え
る。更に、ＶＣＳＥＬのように参照される、エッジ放射
レーザダイオードと表面放射レーザダイオードとの両方
の集積は、低コストを可能とする。小型設計は、対応す
る小さい容量を有する小さい回折ミラー２３が用いら
れ、従って早いビーム回折を可能とすることを意味す
る。小型設計は、既存の設計の装置のゆっくりとしたア
クチュエータに対して直接、半導体基板２１を合体する
ことを可能とする。
【００３３】サーボ信号の発生について、例えばフォー
カシングに対する「差動スポットサイズ」若しくは「フ
ーコー」方法、又はトラッキングに対する「プッシュプ
ル」若しくは「変動フェーズ」方法のような従来の方法
を用いることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の概略的な構成図である。
【図２】本発明による第１の実施形態の光学ユニットの
部分的な構成図である。
【図３】本発明による第２の実施形態の光学ユニットの
部分的な構成図である。
【図４】本発明による第１の方法に従うサーボシステム
のブロック図である。
【図５】本発明による第２の方法に従うサーボシステム
のブロック図である。
【符号の説明】
１ 記録媒体 ２ モータ ３ 矢印 ４ 走査ユニット ５ ビーム ６ 粗ドライブ ７ モータ ８ 軸 ９ ビーム発生手段 １０ ビームスプリッタ １１ ビーム誘導手段 １２ フォーカシング手段 １３ 変位手段 １４ 焦点 １５ トラックアクチュエータ １６、１６′、１６″、１７、１７′、１７″ 移動方
向 １８ 検出手段 １９、１９′、１９″ レギュレータ ２０ モータ駆動器 ２１ 半導体基板 ２２ レーザダイオード ２３ 可動マイクロミラー、回折ミラー ２４ モニタダイオード ２５ ガラスプリズム ２６ 位相格子 ２７ ホログラム ２８ スイッチング要素 ２９ 傾斜軸 ３０ 二重矢印 ３１ ガラスプリズム２５の外側表面 ３２ 圧電要素 ３３ 二重矢印 ３４、３４′ ローパスフィルタ ３５、３５′ ハイパスフィルタ ３６ ブロック
フロントページの続き (72)発明者 ディトマール ウーデ ドイツ連邦共和国， デー−78126 コエ ーニクスフェルト， ヴァイエルストラー セ 11番地

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ビーム発生手段（９）と、焦点（１４）
    で光学記録媒体（１）上に該ビーム発生手段（９）によ
    って発生されるビーム（５）をフォーカスするフォーカ
    シング手段（１２）と、アクチュエーティング信号（Ｓ
    １、Ｓ２）に依存して第１の移動方向（１６、１７）に
    前記記録媒体（１）上の前記焦点（１４）の位置を変位
    する変位手段（１３）と、前記光学記録媒体（１）から
    反射されたビーム（５）を検出し、且つ前記変位手段
    （１３、１５）に対してアクチュエーティング信号（Ｓ
    １、Ｓ２）を発生するレギュレータ（１９）に調整信号
    （Ｒ１、Ｒ２）を出力する検出手段（１８）とを有する
    光学記録媒体（２）からの読み出し又は該媒体への書き
    込みのための装置において、 ビーム誘導手段（１１）が提供されており、該ビーム誘
    導手段（１１）は、ビームパス中に配列され、且つ前記
    レギュレータ（１９）の更なるアクチュエーティング信
    号（Ｓ３）に依存して、第１の移動方向（１６、１７）
    に前記記録媒体（１）上の前記焦点（１４）の位置を誘
    導することを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 前記アクチュエータ、前記変位手段（１
    ３、１５）及び前記ビーム誘導手段（１１）の１つが狭
    い帯域幅で長い調整距離を有しており、他のものが広い
    帯域幅で短い調整距離を有することを特徴とする請求項
    １に記載の装置。
  3. 【請求項３】 ハイパスフィルタ（３５、３５′）は、
    前記検出手段（１８）と広い帯域幅のアクチュエータ
    （１１、１３、１５）との間に配列されており、及び／
    又はローパスフィルタ（３４、３４′）は、前記検出手
    段（１８）と狭い帯域幅の前記アクチュエータ（１１、
    １３、１５）との間に配列されていることを特徴とする
    請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記ビーム誘導手段（１１）は、可動マ
    イクロミラー（２３）であることを特徴とする請求項１
    から３のいずれか１項に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記ビーム発生手段（９）、前記検出手
    段（１８）及び前記ビーム誘導手段（１１）は、単一半
    導体基板（２１）上に集積されることを特徴とする請求
    項１から４のいずれか１項に記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記ビーム発生手段（９）及び前記検出
    手段（１８）は、前記ビーム誘導手段（１１）の動作状
    態に関係なく光学的に共役となるように配列されること
    を特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の装
    置。
  7. 【請求項７】 前記移動方向（１６、１７）は、前記記
    録媒体（１）のプレーンを貫くか、又は前記記録媒体
    （１）のプレーン内に横たわることを特徴とする請求項
    １から６のいずれか１項に記載の装置。
  8. 【請求項８】 光学記録媒体（１）からの読み出し及び
    ／又は該媒体への書き込みのための装置における記録媒
    体（１）上にビーム（５）をトラッキングし及び／又は
    フォーカシングするための方法において、 ａ）前記記録媒体（１）から反射されたビーム（５）か
    らの調整信号（Ｒ１、Ｒ２）の発生段階と、 ｂ）前記調整信号（Ｒ１、Ｒ２）からの調整値（Ｓ）を
    形成する段階と、 ｃ）前記調整値（Ｓ）の低周波数素子からの第１のアク
    チュエーティング信号（Ｓ１、Ｓ２）と、前記調整値
    （Ｓ）の高周波数素子からの第２のアクチュエーティン
    グ信号（Ｓ３、Ｓ３′）とを形成する段階と、 ｄ）前記第１のアクチュエーティング信号（Ｓ１、Ｓ
    ２）を用いる前記記録媒体（１）上に前記焦点（１４）
    を誘導するための狭い帯域幅を有する第１のアクチュエ
    ータ（１３、１５）と、前記第２のアクチュエーティン
    グ信号（Ｓ３、Ｓ３′）を用いる前記記録媒体（１）上
    に前記焦点（１４）に誘導するための広い帯域幅を有す
    る第２のアクチュエータ（１１）とを並列に駆動する段
    階と、 前記段階ａ）にブランチする段階とを有することを特徴
    とする方法。
  9. 【請求項９】 前記段階ｂ）及びｃ）が、 ｆ）低周波数素子（Ｒ１′、Ｒ２′）と高周波数素子
    （Ｒ１″、Ｒ２″）とに前記調整信号（Ｒ１、Ｒ２）を
    分割する段階と、 ｇ）前記低周波数素子（Ｒ１′、Ｒ２′）からのアクチ
    ュエーティング信号（Ｓ１、Ｓ２）と、前記高周波数素
    子（Ｒ１″、Ｒ２″）からの第２のアクチュエーティン
    グ信号（Ｓ３、Ｓ３′）とを形成する段階とに置き換え
    られることを特徴とする請求項８に記載の方法。
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