JPH11273116A - 光学的情報記憶装置 - Google Patents

光学的情報記憶装置

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JPH11273116A
JPH11273116A JP7287798A JP7287798A JPH11273116A JP H11273116 A JPH11273116 A JP H11273116A JP 7287798 A JP7287798 A JP 7287798A JP 7287798 A JP7287798 A JP 7287798A JP H11273116 A JPH11273116 A JP H11273116A
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JP
Japan
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recording medium
imaging lens
servo detection
tilt
servo
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JP7287798A
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Shinya Hasegawa
信也 長谷川
Fumihiro Tawa
文博 田和
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition 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
    • G11B7/095Disposition 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 specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble
    • G11B7/0956Disposition 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 specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble to compensate for tilt, skew, warp or inclination of the disc, i.e. maintain the optical axis at right angles to the disc
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/10Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • G11B11/105Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
    • G11B11/1055Disposition or mounting of transducers relative to record carriers
    • G11B11/10576Disposition or mounting of transducers relative to record carriers with provision for moving the transducers for maintaining alignment or spacing relative to the carrier

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録媒体からの反射光に応じてサーボ制御を
行う光学的情報記憶装置に関し、特別な検出手段を設け
ることなく、記録媒体に対する結像レンズの傾きを検出
し、記録媒体に対する結像レンズの傾きを平行に調整す
る光学的情報記憶装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 光磁気ディスク2からの反射光に応じて
トラッキングエラー信号を検出し、反射光中の0次光と
±1次光との干渉により生じる干渉縞によるトラッキン
グエラー信号の変動を検出し、検出結果に応じて対物レ
ンズ16を移動させてフォーカス制御を行うフォーカス
コイル43への駆動信号を制御することにより対物レン
ズ16の傾斜角を制御して、対物レンズ16と光磁気デ
ィスク2とを平行に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光学的情報記憶装置
に係り、特に、記録媒体からの反射光に応じてサーボ制
御を行う光学的情報記憶装置に関する。近年、コンピュ
ータの高性能化にともない、大容量のメモリが必要とな
ってきている。これらのメモリとして、ハードディスク
装置や光磁気ディスク装置が注目されている。特に、光
磁気ディスク装置等の光学的情報記憶装置は、記録媒体
がリムーバルで、かつ、大容量、小型であり、扱い易い
ためコンピュータのメモリとして重要な存在となってい
る。
【0002】これらの光学的情報記憶装置には、更なる
高密度化により、1つの記録媒体での記憶容量を向上す
ることが要求されている。
【0003】
【従来の技術】従来の光磁気ディスク装置では、より一
層高密度化するために、ビームの微細化が要求されてい
る。このため、対物レンズの開口NAを大きくする傾向
にある。しかし、対物レンズの開口NAが大きくなる
と、光学ヘッドの組み込み誤差により記録媒体に対して
対物レンズが平行でないと記録媒体でビームが大きく変
形し、検出信号の誤差を引き起こす。よって、光学ヘッ
ドの組み付けを高精度に調整する必要があり、工数が増
大して生産性の低下、コストアップとなっていた。
【0004】また、記録媒体がドライブへの挿入時に対
物レンズに対して傾いたり、記録媒体のそりやスピンド
ルモータ回転時の面娠れなどにより傾く(チルト)と、
記録媒体上でビーム径が変形し、読み取り性能が著しく
劣化するという問題があった。この時の、レンズと記憶
媒体とが相対的ずれを検出する方法としては、従来か
ら、3点式センサを用いる方法が提案されている。
【0005】さらに、例えば、特開平1−173334
号公報、特開昭61−48138号公報、特開平2−1
4437号公報等が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、3点式セン
サを用いる方法、及び、特開平1−173334号公
報、特開昭61−48138号公報、特開平2−144
37号公報の提案では、光ヘッドに傾斜を検出するため
の手段又は傾斜を補正するための手段を設けていたた
め、スペースをとるとともに、重量が増加してしまい必
然的にアクチュエータをシーク時に移動する時の速度を
低下させ、低速の光ディスクに限定されてしまう、ま
た、構造も複雑となるとともに、組立性も低下して、コ
ストもアップするという問題点があった。
【0007】また、特開昭61−48138号公報は、
光学系全体を記録媒体に対して傾斜させるもので、光学
ヘッドの重量が大きくなり、応答が悪いとともに、大型
化してスペースを多く必要とする等の問題点があった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、特別な検出
手段を設けることなく、記録媒体に対する結像レンズの
傾きを検出し、記録媒体に対する結像レンズの傾きを平
行に調整する光学的情報記憶装置を提供することを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1は、光
束を出射する光源と、該光源から出射された該光束を記
録媒体に集光する結像レンズと、該記録媒体からの反射
光に応じてサーボ検出信号を検出するサーボ検出手段
と、該サーボ検出手段で検出された該サーボ検出信号に
応じて該記録媒体上に集光される光束の位置を制御する
サーボ制御手段とを有する光学的情報検出装置におい
て、前記サーボ検出手段で検出された前記サーボ検出信
号に応じて前記サーボ制御手段を制御することにより、
前記記録媒体と前記結像レンズとの相対的な傾きを制御
する傾き制御手段を有することを特徴とする。
【0009】請求項1によれば、サーボ検出手段で検出
されたサーボ検出信号には記録媒体と結像レンズとの相
対的な傾きに応じて記録媒体の隣接するトラックからの
反射光に回折現象が生じ、この回折現象に応じてサーボ
検出信号の信号レベルが変化する。よって、サーボ検出
手段によって検出されたサーボ検出信号に応じて記録媒
体と結像レンズとの相対的な傾きを検出することができ
るため、記録媒体と結像レンズとの相対的な傾きを検出
する専用の検出手段を設けることなく、記録媒体と結像
レンズとの相対的な傾きを検出でき、また、サーボ制御
手段を制御することにより記録媒体と結像レンズとの相
対的な傾斜を制御することにより、光学系に専用の駆動
手段を付加する必要がないので、軽量化、省スペース化
が可能となる。
【0010】請求項2は、請求項1において、前記傾き
制御手段が、前記サーボ制御手段により検出された前記
サーボ検出信号に応じて前記サーボ検出信号の振幅が最
大になるように前記記録媒体と前記結像レンズとの相対
的な傾きを制御することを特徴とする。請求項2によれ
ば、サーボ検出信号は記録媒体と結像レンズとの相対的
な傾きが0、すなわち、平行なときに最大となるので、
サーボ検出信号を最大になるように記録媒体と結像レン
ズとの相対的な傾きを制御することにより、記録媒体と
結像レンズとの相対的な傾きを平行に近似できる。
【0011】請求項3は、請求項1又は2において、前
記傾き制御手段が、前記サーボ検出手段により検出され
た前記サーボ検出信号の振幅を正規化し、該正規化され
た振幅に応じて前記記録媒体と前記結像レンズとの相対
的な傾きを制御することを特徴とする。請求項3によれ
ば、サーボ検出信号の振幅を正規化した信号は、記録媒
体と結像レンズとの相対的な傾きによる回折現象の度合
いに応じた信号となるので、サーボ検出信号の振幅を正
規化した信号により記録媒体と結像レンズとの相対的な
傾きを検出できる。
【0012】請求項4は、請求項1又は2において、前
記傾き制御手段が、前記サーボ検出手段により検出され
た前記サーボ検出信号に応じて前記記録媒体のジッタ量
を検出し、該ジッタ量を正規化し、該正規化されたジッ
タ量に応じて前記記録媒体と前記結像レンズとの相対的
な傾きを制御することを特徴とする。請求項4によれ
ば、記録媒体のジッタ量を正規化した信号は、記録媒体
と結像レンズとの相対的な傾きによる回折現象の度合い
に応じた信号となるので、ジッタ量を正規化した信号に
より記録媒体と結像レンズとの相対的な傾きを検出でき
る。
【0013】請求項5は、請求項1乃至4において、前
記傾き制御手段が、前記サーボ検出手段により検出され
た前記サーボ検出信号に応じて前記結像レンズの焦点方
向、及び、前記記録媒体に形成されたトラックの方向、
及び、前記記録媒体の半径方向の傾きを制御することを
特徴とする。請求項5によれば、サーボ検出信号に応じ
て結像レンズの焦点方向、及び、記録媒体に形成された
トラックの方向、及び、記録媒体の半径方向の傾きを制
御することにより、結像レンズの全方向の傾きを制御で
きるので、記録媒体と結像レンズとの相対的な傾きの方
向によらず、記録媒体と結像レンズとを平行に制御でき
る。
【0014】請求項6は、請求項1乃至5において、前
記サーボ制御手段が、前記結像レンズの縁端部をそれぞ
れに前記記録媒体方向に移動させる複数の駆動手段を有
し、前記傾き制御手段は、前記複数の駆動手段を制御す
ることにより、前記記録媒体と前記結像レンズとの相対
的な傾きを制御することを特徴とする。請求項6によれ
ば、サーボ制御手段を構成する複数の駆動手段をそれぞ
れ独立に制御することにより結像レンズの縁端部を独立
に記録媒体方向に移動させることができるので、結像レ
ンズを傾斜させることができ、記録媒体と結像レンズと
の相対的な傾きを制御できる。
【0015】請求項7は、請求項1乃至6において、前
記傾き制御手段が、前記結像レンズの傾きを制御するこ
とにより前記記録媒体と前記結像レンズとの相対的な傾
きを制御することを特徴とする。請求項7によれば、結
像レンズの傾きを制御することにより記録媒体に対する
結像レンズの傾きを制御できるので、記録媒体と結像レ
ンズとの相対的な傾きを制御することができる。
【0016】請求項8は、光束を出射する光源と、該光
源から出射された該光束を記録媒体に集光する結像レン
ズと、該記録媒体からの反射光に応じてサーボ検出信号
を検出するサーボ検出手段と、該サーボ検出手段で検出
された該サーボ検出信号に応じて該記録媒体上に集光さ
れる光束の位置を制御するサーボ制御手段と、該記録媒
体を回転させる回転手段とを有する光学的情報検出装置
において、前記サーボ検出手段で検出された前記サーボ
検出信号に応じて前記回転手段の傾きを制御することに
より、前記記録媒体と前記結像レンズとの相対的な傾き
を制御する傾き制御手段を有することを特徴とする。
【0017】請求項8によれば、記録媒体の傾きを制御
することにより結像レンズに対する記録媒体の傾きを制
御することにより、光学系に専用の駆動手段を付加する
必要がないので、軽量化、省スペース化が可能となる。
請求項9は、請求項8において、前記傾き制御手段が、
前記サーボ検出手段により検出された前記サーボ検出信
号に応じて前記サーボ検出信号の振幅が最大になるよう
に前記記録媒体と前記結像レンズとの相対的な傾きを制
御することを特徴とする。
【0018】請求項9によれば、サーボ検出信号は記録
媒体と結像レンズとの相対的な傾きが0、すなわち、平
行なときに最大となるので、サーボ検出信号を最大にな
るように記録媒体と結像レンズとの相対的な傾きを制御
することにより、記録媒体と結像レンズとの相対的な傾
きを平行に近似できる。請求項10は、請求項8又は9
において、前記傾き制御手段が、前記サーボ検出手段に
より検出された前記サーボ検出信号の振幅を正規化し、
該正規化された振幅に応じて前記記録媒体と前記結像レ
ンズとの相対的な傾きを制御することを特徴とする。
【0019】請求項10によれば、サーボ検出信号の振
幅を正規化した信号は、記録媒体と結像レンズとの相対
的な傾きによる回折現象の度合いに応じた信号となるの
で、サーボ検出信号の振幅を正規化した信号により記録
媒体と結像レンズとの相対的な傾きを検出できる。請求
項11は、請求項8乃至10において、前記傾き制御手
段が、前記サーボ検出手段により検出された前記サーボ
検出信号に応じて前記記録媒体のジッタ量を検出し、該
ジッタ量を正規化し、該正規化されたジッタ量に応じて
前記記録媒体と前記結像レンズとの相対的な傾きを制御
することを特徴とする。
【0020】請求項11によれば、記録媒体のジッタ量
を正規化した信号は、記録媒体と結像レンズとの相対的
な傾きによる回折現象の度合いに応じた信号となるの
で、ジッタ量を正規化した信号により記録媒体と結像レ
ンズとの相対的な傾きを検出できる。請求項12は、前
記傾き制御手段は、前記サーボ検出手段により検出され
た前記サーボ検出信号に応じて前記結像レンズの焦点方
向、及び、前記記録媒体に形成されたトラックの方向、
及び、前記記録媒体の半径方向の傾きを制御することを
特徴とする。
【0021】請求項12によれば、サーボ検出信号に応
じて結像レンズの焦点方向、及び、記録媒体に形成され
たトラックの方向、及び、記録媒体の半径方向の傾きを
制御することにより、結像レンズの全方向の傾きを制御
できるので、記録媒体と結像レンズとの相対的な傾きの
方向によらず、記録媒体と結像レンズとを平行に制御で
きる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下に本発明になる光学的情報記
憶装置の実施例を説明する。光学的情報記憶装置として
本実施例では、光磁気ディスク装置に適用した例につい
て説明する。図1に本発明の第1実施例のブロック構成
図を示す。光磁気ディスク装置1は、光磁気ディスク2
が装着された状態で、スピンドルモータ3により係合さ
れる。光磁気ディスク2に対して情報を記録/再生する
場合には、光磁気ディスク2は、スピンドルモータ3に
より回転される。
【0023】また、このとき、光磁気ディスク2の一方
の面側には、光学ヘッド4が配置され、他方の面には磁
気ヘッド5が配置される。光学ヘッド4と磁気ヘッド5
とは、光磁気ディスク2を介して対向して配置される。
記録時には、光磁気ディスク2には光学ヘッド4からレ
ーザ光が供給され、加熱され、磁気ヘッド5から磁界が
印加されて、レーザ光が照射された位置が磁気ヘッド5
から印加された磁界に磁化される。再生時には、光磁気
ディスク2には光学ヘッド4からレーザ光が照射され、
その反射光に応じて光磁気ディスク2の磁化の状態を検
出し、再生を行う。
【0024】図2に本発明の第1実施例の光磁気ディス
クの概略構成図、図3に本発明の第1実施例の光磁気デ
ィスクの要部の断面図を示す。光磁気ディスク2には、
図2に示すように予め螺旋状にトラック6が形成され、
情報はトラック6上の磁化の方向を反転することにより
記録される。トラック6は、図3に示すようにランド7
とグルーブ8とを隣接して配置することにより形成され
る。なお、ここでは、大容量化のためにランド、グルー
ブ記録方式の光磁気ディスクについて説明しているが、
ランドのみの記録方式の光磁気ディスクについても適用
可能であることは言うまでもない。
【0025】光磁気ディスク2は、ランド7及びグルー
ブ8が螺旋状に形成された円盤状の基板9に磁性体薄膜
10が形成され、さらに、磁性体薄膜10の上に透明の
保護層11が形成される。光学ヘッド4から出力された
レーザ光は、ランド7に情報を記録するとき、及び、ラ
ンド7から情報を再生するときには、ランド7に照射さ
れる。また、グルーブ8に情報を記録するとき、及び、
グルーブ8から情報を再生するときには、グルーブ8に
照射される。
【0026】図4に本発明の第1実施例の光学ヘッドの
構成図を示す。光学ヘッド4は、周知の構成であり、半
導体レーザ12によりレーザ光が発生される。半導体レ
ーザ12から出射されたレーザビームは、まず、コリメ
ートレンズ13に供給される。コリメートレンズ13
は、半導体レーザ12から出射されたレーザビームを平
行光に変換する。
【0027】コリメートレンズ13により平行光に変換
されたレーザビームは、ビーム整形プリズム14に供給
される。ビーム整形プリズム14は、コリメートレンズ
13により平行光に変換されたレーザビームの断面形状
を円形に整形する。ビーム整形プリズム14により整形
されたレーザビームは、偏光ビームスプリッタ15に供
給される。偏光ビームスプリッタ15は、ビーム整形プ
リズム14により整形されたレーザビームのうち所定の
偏光成分の光を通過させる。偏光ビームスプリッタ15
により選択された偏光角の光は、対物レンズ16に供給
される。
【0028】対物レンズ16に供給された光は、対物レ
ンズ16により集光されて光磁気ディスク2に供給され
る。光磁気ディスク2では、ランド7及びグルーブ8の
それぞれで、照射されたレーザビームを反射する。光磁
気ディスク2で反射されたレーザビームは、再び、対物
レンズ16を介して偏光ビームスプリッタ17に供給さ
れる。
【0029】光磁気ディスク2にデータが記録されてい
る時には、光磁気ディスク2からの反射光は、カー効果
により偏光角が角度θk だけ回転する。すなわち、光磁
気ディスク2に供給されるレーザビームの成分がP成分
であるとすると、反射光がカー効果により偏光角度θk
だけ回転して、S成分が少し発生する。偏光ビームスプ
リッタ15では、対物レンズ14から供給される光磁気
ディスク2からの反射光を折曲させ、偏光ビームスプリ
ッタ17に供給する。偏光ビームスプリッタ17は、偏
光ビームスプリッタ15から供給されるレーザビームを
所定の方向に折曲するとともに、所定の偏光成分の光を
通過させる。
【0030】偏光ビームスプリッタ17で折曲されたレ
ーザビームは、1/2波長板18に供給される。1/2
波長板18は、偏光ビームスプリッタ17から供給され
たレーザビームの偏光を45°回転させる。1/2波長
板18で偏光を45°回転したレーザビームは、集光レ
ンズ19に供給される。
【0031】集光レンズ19で集光されたレーザビーム
は偏光ビームスプリッタ20に供給される。偏光ビーム
スプリッタ20は、集光レンズ19により集光されたレ
ーザビームのうち所定の偏光角に応じて分離する。偏光
ビームスプリッタ20で分離されたレーザビームの一方
はフォトディテクタ21に供給され、他方はフォトディ
テクタ22に供給される。フォトディテクタ21は、偏
光ビームスプリッタ20から供給された光の強度を検出
し、ランド7またはグルーブ8に記録された情報を検出
する。また、フォトディテクタ22は、偏光ビームスプ
リッタ20から供給された光の強度を検出し、グルーブ
8またはランド7に記録された情報を検出する。
【0032】以上の構成によって、光磁気ディスク2か
らの反射光は、偏光ビームスプリッタ15、17と1/
2波長板18、集光レンズ19を通り、偏光ビームスプ
リッタ20でS成分とP成分に分離され、フォトディテ
クタ21、22に供給される。フォトディテクタ21、
22により光磁気ディスク2からの反射光のS成分、P
成分に応じた信号が得られる。フォトディテクタ21、
22で得られたS成分信号とP成分信号との差をとるこ
とにより、情報検出が行われる。
【0033】また、偏光ビームスプリッタ17で、分割
された他方のレーザビームは、集光レンズ23に供給さ
れる。集光レンズ23は、偏光ビームスプリッタ17か
ら供給されたレーザビームを集光する。集光レンズ23
で、集光されたレーザビームは、ハーフプリズム24に
供給される。ハーフプリズム24は、集光レンズ23か
ら供給されたレーザビームを2方向に分離する。
【0034】ハーフプリズム24で分離された一方のレ
ーザビームは、ナイフエッジ25を介してフォトディテ
クタ26に供給される。フォトディテクタ26は、光検
出部が4分割されており、4つの光検出部でハーフプリ
ズム24から供給されたレーザビームの形状に応じた4
つの検出信号を得る。フォトディテクタ26で得られた
4つの検出信号は、フォーカスエラー演算回路に供給さ
れる。フォーカスエラー演算回路は、フォトディテクタ
26から供給された4つの検出信号からフォーカスエラ
ー信号を生成する。
【0035】また、ハーフプリズム24で分離された他
方のレーザビームは、フォトディテクタ27に供給され
る。フォトディテクタ27は、光検出部が2分割されて
おり、2つの検出信号を得る。フォトディテクタ27で
は、プッシュプル法によりトラッキングエラー信号を検
出する。すなわち、光磁気ディスク2に入射する0次光
がトラッキングしようとするランド7またはグルーブ8
で0次の反射光として反射される。また、±1次の反射
回折光も発生する。フォトディテクタ27上では、0次
光と±1次光とからなる所定のパターンが得られる。
【0036】図5に本発明の第1実施例のフォトディテ
クタ上の光学パターン図を示す。フォトディテクタ25
上には、図5に示すようなパターンが得られる。図5
で、中心部に0次光、その両側に±1次光のパターンが
生じる。±1次光のパターンは、光磁気ディスク2に照
射されるレーザビームが光磁気ディスク2の所望のラン
ド7またはグルーブ8の中心を走査しているときには左
右対称となるが、所望のランド7またはグルーブ8から
ずれるとずれた方向及び量に応じて、左右で非対称とな
る。
【0037】よって、図5のパターンの光の強度を中心
軸Cを中心に左右でそれぞれ検出し、その差をとること
により、光磁気ディスク2に照射されるレーザビームの
光磁気ディスク2の所望のランド7またはグルーブ8か
らのずれ量、すなわち、トラッキングエラー信号が検出
される。このトラッキングエラー信号によりトラッキン
グ制御が行われる。
【0038】また、図5に示すパターンは、光磁気ディ
スク2の面に光学ヘッド4から照射されるレーザビーム
が直角に入射したときのもので、光磁気ディスク2の面
に光学ヘッド4から照射されるレーザビームが角度をも
って入射すると、0次光と±1次光の干渉が乱れ、フォ
トディテクタ27に照射される光のパターンに曲線の干
渉縞が生じる。
【0039】図6に本発明の第1実施例のレーザビーム
傾斜時のフォトディテクタ上の光学パターン図を示す。
図6に示すように光磁気ディスク2の面に光学ヘッド4
から照射されるレーザビームの光軸が角度をもって入射
すると、0次光と±1次光の干渉が乱れ、フォトディテ
クタ27に照射される光のパターンの±1次光に曲線の
干渉縞が生じる。この干渉縞は、光磁気ディスク2の面
と光学ヘッド4から照射されるレーザビームの光軸との
角度に応じた周期のパターンとなる。なお、干渉縞は光
磁気ディスク2の面と光学ヘッド4から照射されるレー
ザビームの光軸との角度が90度からのずれ量が大きく
なる程、多くなる。
【0040】干渉縞が多くなると、フォトディテクタ2
7に供給される光が減少するので、フォトディテクタ2
7による検出信号により干渉縞の度合いが認識できる。
よって、検出信号から干渉縞は光磁気ディスク2の面と
光学ヘッド4から照射されるレーザビームの光軸との角
度が認識可能となる。例えば、プッシュプル検出では光
磁気ディスク2に入射する0次光と±1次光として、図
5、図6に示すような、いわゆる、ボールシェープ状の
パターンができ、この左右の差を検出している。S1を
0次光と±1次光の重なるの領域の面積、S0 を0次光
のみの領域の面積、vをトラック幅に対する移動量、T
をトラックピッチとすると、一般に、フォトディテクタ
27の右の光検出部で得られる光の強度IR 、フォトデ
ィテクタ27の右の光検出部で得られる光の強度I
L は、 IR =S0 ・E0 2 +S1 ・[E0 +E1 exp{i・φ1 +i・(2πv/T)}]2 =A+B・cos(φ1 +2πv/T) ・・・(1) IL =A+B・cos(φ1 −2πV/T) ・・・(2) で表される。
【0041】次に、光磁気ディスク2に対して、対物レ
ンズ16が傾いている時、光磁気ディスク2でのビーム
スポットにはコマ収差が支配的となる。このコマ収差を
W(X,Y)とすると、 W(X,Y)=ρ3 ・cosθ ・・・(3) と表される。
【0042】この時トラック誤差信号は、式(1)、
(2)に式(3)に示すコマ収差の成分を付加したもの
であるので、 IR =A+B・cos(φ1 +ρ3 ・cosθ+2πv/T) ・・・(4) IL =A+B・cos(φ1 +ρ3 ・cosθ−2πv/T) ・・・(5) となる。
【0043】この時には、それぞれのボールシェープ像
で干渉縞の明暗が発生する。ボールシェープ像で発生さ
れる干渉縞は、一般に、式(4)、(5)のcosの角
度成分が、 φ1 +ρ3 ・cosθ+2πv/T =2π・m(m=0、±1、±2、…) ・・・(6) φ1 +ρ3 ・cosθ−2π/T =2π・n(n=0、±1、±2、…) ・・・(7) の条件に従って発生される。
【0044】なお、この時、トラック誤差信号はこの干
渉縞により、強度が低下する。したがって、トラックエ
ラー信号を(IR −IL )とすると、トラッキングエラ
ー信号の振幅量 (IR −IL )/(IR +IL ) ・・・(8) を求めることにより、この振幅量が低下することで対物
レンズ16と光磁気ディスク2とが相対的な傾きを検出
できる。
【0045】図7に本発明の第1実施例の対物レンズの
チルト角に対するトラッキングエラー信号の特性図を示
す。実際に開口NA0.55、波長680nmの対物レ
ンズを使用して光学系を構成して光磁気ディスク2の記
録面と対物レンズ16とを平行に設定すると、上記のト
ラッキングエラー信号として図7に示すように電圧換算
で1000mVの振幅電圧が得られる。
【0046】一方、光磁気ディスク2に対して対物レン
ズを60分、すなわち、1°傾斜させたところ、図7に
示すようにトラッキングエラー信号として電圧換算で6
00mVの振幅電圧が得られる。よって、式(8)に示
す検出量が増大するように、すなわち、図7に示す特性
で電圧換算で1000mVの振幅電圧が得られるように
対物レンズ16の傾斜を制御することで、良好な信号検
出が可能となる。
【0047】ここで、再び、図1に戻って説明を続け
る。図1で、光学ヘッド4から得られたトラッキングエ
ラー信号は、トラッキング制御の用いられるとともに、
トラッキングエラー信号振幅値検出回路28に供給され
る。トラッキングエラー信号振幅値検出回路28は、式
(4)、(5)に示すような光学ヘッド4のフォトディ
テクタ27で得られる信号IR 、IL から式(8)に示
すような正規化された振幅値を求める。
【0048】トラッキングエラー信号振幅値検出回路2
8で得られた振幅値は、演算回路29に供給される。演
算回路29では、トラッキングエラー信号振幅値検出回
路28で得られた振幅値に対してノイズ除去処理などの
処理を行う。演算回路29で誤差分が除去された信号
は、信号ホールド回路30に供給される。信号ホールド
回路30は、演算回路29から供給された振幅値を保持
する。
【0049】信号ホールド回路30に保持された振幅値
は、ドライブアンプ31に供給される。ドライブアンプ
31は、信号ホールド回路30に保持された振幅値をド
ライブ電圧となるように直流増幅する。ドライブアンプ
31で増幅された信号は、直流検出回路33に供給され
る。直流検出回路33は、ドライブアンプ31で増幅さ
れた信号に応じて傾斜駆動機構34に供給する信号を生
成する。傾斜駆動機構34は、フォーカスエラー制御と
共用されており、直流検出回路33から供給される駆動
信号に応じて駆動され、対物レンズ16の光磁気ディス
ク2に対する傾斜を制御する。
【0050】図8に本発明の第1実施例の傾斜駆動機構
の平面図、図9に本発明の第1実施例の傾斜駆動機構の
側面図、図10に本発明の第1実施例の傾斜駆動機構の
要部の平面図を示す。傾斜駆動機構34は、光学ヘッド
4は、一対のガイドレール35により案内されてキャリ
ッジ36により光磁気ディスク2の半径方向(矢印A方
向)に粗駆動される。この駆動力は、周知のキャリッジ
コイル37、磁石38、及び、バックヨーク39から構
成される磁気回路により得られる。
【0051】また、光学ヘッド4は、キャリッジ36に
一対の支持バネ46を介して接続されており、矢印A、
B方向に揺動可能に保持されている。光学ヘッド4で
は、光磁気ディスク2の所望のトラックにトラッキング
するために対物レンズ16が光磁気ディスク34の半径
方向(矢印A方向)に微駆動される。この駆動力は、光
学ヘッド4に固定されたトラックコイル40、並びに、
キャリッジ36に固定された磁石41、及び、バックヨ
ーク42から構成される磁気回路により得られる。
【0052】さらに、光磁気ディスク2上の所望のトラ
ックに対して照射するレーザビームのフォーカスを制御
するために対物レンズ16が光磁気ディスク2の面に直
交する方向(矢印B方向)に駆動される。この駆動力
は、光学ヘッド4の対物レンズ16の周囲の複数箇所に
設けられたフォーカスコイル43、並びに、キャリッジ
36に固定された磁石44、及び、バックヨーク45か
ら構成される磁気回路により得られる。
【0053】式(8)に基づいて得られるトラッキング
エラー信号の振幅量に応じて直流検出回路33で生成さ
れた複数の駆動信号が対物レンズ16の周囲の複数箇所
に設けられたフォーカスコイル43、磁石44、バック
ヨーク45から構成される磁気回路のそれぞれのフォー
カスコイル43に独立に供給される。フォーカスコイル
43に独立に供給されることにより、対物レンズ16の
周囲の異なる位置で、光磁気ディスク2の面に直交する
方向(矢印B方向)への駆動量が異なるように制御さ
れ、対物レンズ16が光磁気ディスク2の面に平行にな
るように駆動される。
【0054】以上、本実施例によれば、トラッキングエ
ラー信号を検出するフォトディテクタ27で検出される
検出信号が光磁気ディスク2と対物レンズ16との相対
的な傾きにより生じる干渉縞により変化する特性を利用
して、フォトディテクタ27の検出信号から光磁気ディ
スク2と対物レンズ16との相対的な傾きを検出し、さ
らに、対物レンズ16の周囲に複数箇所にわたって設け
られ、フォーカス制御を行う周知のフォーカスコイル4
3に供給する信号を複数のフォーカスコイル43に独立
してことなる信号を供給することにより、対物レンズ1
6の周囲で光磁気ディスク2の方向への移動量を異なら
せ、対物レンズ16のチルト角を制御することにより、
特別な手段を設けることなく、対物レンズ16と光磁気
ディスク2を平行に保持する制御を実現できる。よっ
て、光学ヘッド4の重量が増加しないので、応答速度を
犠牲にすることがない。また、光学ヘッド4のスペース
の増加を防止できるので、装置の大型化を阻止できる。
【0055】なお、光学ヘッド4は、図4に示す光学系
を全て含む必要はない。さらに、本実施例では、光磁気
ディスク装置、すなわち、MOについて説明したが、こ
れに限られるものではなく、CD、CD−ROM、PD
などの光学的情報記憶装置の一般に対して適用可能であ
る。また、本実施例では、複数のフォーカスコイル43
に供給する電流を制御することにより、対物レンズ16
の光磁気ディスク2に対するチルト角を制御し、対物レ
ンズ16と光磁気ディスク2との相対的な傾斜を制御し
たが、光磁気ディスク2の傾斜を制御する構成としても
よい。
【0056】図11に本発明の第2実施例のブロック構
成図を示す。同図中、図1と同一構成部分には同一符号
を付し、その説明は省略する。本実施例は、傾斜駆動機
構により駆動される対象が第1実施例とは相違する。本
実施例の傾斜駆動機構100は、直流検出回路33から
供給される駆動信号に応じてスピンドルモータ3の角度
が制御される。
【0057】図12に本発明の第2実施例の傾斜駆動機
構の構成図を示す。同図中、図8と同一構成部分には同
一符号を付し、その説明は省略する。本実施例の傾斜駆
動機構100は、スピンドルモータ3の軸3aから矢印
A方向にずれた位置に圧電素子101を設け、直流検出
回路33からの信号に応じて圧電素子101をスピンド
ルモータ3の軸3aの延在方向に変移させることによ
り、光磁気ディスク2の記録面の傾斜を制御する。
【0058】本実施例によれば、傾斜駆動機構100に
より光磁気ディスク2の記録面の傾斜を制御することに
より対物レンズ16と光磁気ディスク2を平行に保持す
る制御を実現できる。このとき、第1実施例と同様に、
光学ヘッド4の構成は従来と同様となるので、第1実施
例と同様な効果が得られる。なお、第1、第2実施例で
は、対物レンズ16と光磁気ディスク2との光磁気ディ
スク2の半径方向の傾きの検出及び制御について説明し
たが、光磁気ディスク2の円周方向についても同様に傾
きの制御が可能である。
【0059】光磁気ディスク2の円周方向の傾きの検出
は、図5、図6で、媒体トラック方向に傾くと、図5、
図6のパターンが媒体トラック方向で非対称になるの
で、例えば、フォトディテクタ27を2分割ではなく、
4分割とし、図5、図6のパターンの媒体トラック方向
での信号の差を取ればよい。また、このとき、対物レン
ズ16の制御は、第1実施例の図8乃至図10に示す従
来の光学ヘッド4と同一の構成で実現できる。これは、
光学ヘッド4のフォーカスコイル43に供給する信号を
独立に制御することにより、対物レンズ16は、矢印D
1、D2方向に傾斜するので、矢印A方向のみならず、
矢印E方向への傾斜も制御できるためである。
【0060】また、第2実施例のようにスピンドルモー
タ3の傾斜を制御する方法では、図12に破線で示すよ
うにスピンドルモータ3の軸3aの矢印A方向に直交す
る矢印F方向にも圧電素子101とは別に圧電素子10
2を設けることにより実現できる。以上により光磁気デ
ィスク2の円周方向へのジッタも改善できる。
【0061】
【発明の効果】上述の如く、本発明の請求項1によれ
ば、サーボ検出手段で検出されたサーボ検出信号には記
録媒体と結像レンズとの相対的な傾きに応じて記録媒体
の隣接するトラックからの反射光に回折現象が生じ、こ
の回折現象に応じてサーボ検出信号の信号レベルが変化
するので、サーボ検出手段によって検出されたサーボ検
出信号に応じて記録媒体と結像レンズとの相対的な傾き
を検出することができるため、記録媒体と結像レンズと
の相対的な傾きを検出する専用の検出手段を設けること
なく、記録媒体と結像レンズとの相対的な傾きを検出で
き、簡単な構成で記録媒体と結像レンズとを平行にする
ことができる等の特長を有する。
【0062】請求項2によれば、サーボ検出信号は記録
媒体と結像レンズとの相対的な傾きが0、すなわち、平
行なときに最大となるので、サーボ検出信号を最大にな
るように記録媒体と結像レンズとの相対的な傾きを制御
することにより、記録媒体と結像レンズとの相対的な傾
きを平行に近似できる等の特長を有する。請求項3によ
れば、サーボ検出信号の振幅を正規化した信号は、記録
媒体と結像レンズとの相対的な傾きによる回折現象の度
合いに応じた信号となるので、サーボ検出信号の振幅を
正規化した信号により記録媒体と結像レンズとの相対的
な傾きを検出できる等の特長を有する。
【0063】請求項4によれば、記録媒体のジッタ量を
正規化した信号は、記録媒体と結像レンズとの相対的な
傾きによる回折現象の度合いに応じた信号となるので、
ジッタ量を正規化した信号により記録媒体と結像レンズ
との相対的な傾きを検出できる等の特長を有する。請求
項5によれば、サーボ検出信号に応じて結像レンズの焦
点方向、及び、記録媒体に形成されたトラックの方向、
及び、記録媒体の半径方向の傾きを制御することによ
り、結像レンズの全方向の傾きを制御できるので、記録
媒体と結像レンズとの相対的な傾きの方向によらず、記
録媒体と結像レンズとを平行に制御できる等の特長を有
する。
【0064】請求項6によれば、サーボ制御手段を構成
する複数の駆動手段をそれぞれ独立に制御することによ
り結像レンズの縁端部を独立に記録媒体方向に移動させ
ることができるので、結像レンズを傾斜させることがで
き、記録媒体と結像レンズとの相対的な傾きを制御でき
る等の特長を有する。請求項7によれば、結像レンズの
傾きを制御することにより記録媒体に対する結像レンズ
の傾きを制御できるので、記録媒体と結像レンズとの相
対的な傾きを制御することができる等の特長を有する。
【0065】請求項8によれば、記録媒体の傾きを制御
することにより結像レンズに対する記録媒体の傾きを制
御することにより、光学系に専用の駆動手段を付加する
必要がないので、軽量化、省スペース化が可能となる等
の特長を有する。請求項9によれば、サーボ検出信号は
記録媒体と結像レンズとの相対的な傾きが0、すなわ
ち、平行なときに最大となるので、サーボ検出信号を最
大になるように記録媒体と結像レンズとの相対的な傾き
を制御することにより、記録媒体と結像レンズとの相対
的な傾きを平行に近似できる等の特長を有する。
【0066】請求項10によれば、サーボ検出信号の振
幅を正規化した信号は、記録媒体と結像レンズとの相対
的な傾きによる回折現象の度合いに応じた信号となるの
で、サーボ検出信号の振幅を正規化した信号により記録
媒体と結像レンズとの相対的な傾きを検出できる等の特
長を有する。請求項11によれば、記録媒体のジッタ量
を正規化した信号は、記録媒体と結像レンズとの相対的
な傾きによる回折現象の度合いに応じた信号となるの
で、ジッタ量を正規化した信号により記録媒体と結像レ
ンズとの相対的な傾きを検出できる等の特長を有する。
【0067】請求項12によれば、サーボ検出信号に応
じて結像レンズの焦点方向、及び、記録媒体に形成され
たトラックの方向、及び、記録媒体の半径方向の傾きを
制御することにより、結像レンズの全方向の傾きを制御
できるので、記録媒体と結像レンズとの相対的な傾きの
方向によらず、記録媒体と結像レンズとを平行に制御で
きる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例のブロック構成図である。
【図2】本発明の第1実施例の光磁気ディスクの概略構
成図である。
【図3】本発明の第1実施例の光磁気ディスクの要部の
断面図である。
【図4】本発明の第1実施例の光学ヘッドの構成図であ
る。
【図5】本発明の第1実施例のフォトディテクタ上の光
学パターン図である。
【図6】本発明の第1実施例のレーザビーム傾斜時のフ
ォトディテクタ上の光学パターン図である。
【図7】本発明の第1実施例の対物レンズのチルト角に
対するトラッキングエラー信号の特性図である。
【図8】本発明の第1実施例の傾斜駆動機構の平面図で
ある。
【図9】本発明の第1実施例の傾斜駆動機構の側面図で
ある。
【図10】本発明の第1実施例の傾斜駆動機構の要部の
平面図である。
【図11】本発明の第2実施例のブロック構成図であ
る。
【図12】本発明の第2実施例の傾斜駆動機構の平面図
である。
【符号の説明】
1 光磁気ディスク装置 2 光磁気ディスク 3 スピンドルモータ 4 光学ヘッド 5 磁気ヘッド 6 トラック 7 ランド 8 グルーブ 9 基板 10 磁性薄膜 11 保護層 12 半導体レーザ 13 コリメータレンズ 14 ビーム整形プリズム 15、17、20 偏光ビームスプリッタ 16 対物レンズ 18 位相補償板 19、23 集光レンズ 21、22、26、27 フォトディテクタ 24 ハーフプリズム 25 ナイフエッジ 28 トラッキングエラー信号振幅値検出回路 29 演算回路 30 信号ホールド回路 31 位相補償ドライブアンプ 33 直流検出回路 40 トラッキングコイル 41、44 磁石 42、45 バックヨーク 43 フォーカスコイル 101、102 圧電素子

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光束を出射する光源と、該光源から出射
    された該光束を記録媒体に集光する結像レンズと、該記
    録媒体からの反射光に応じてサーボ検出信号を検出する
    サーボ検出手段と、該サーボ検出手段で検出された該サ
    ーボ検出信号に応じて該記録媒体上に集光される光束の
    位置を制御するサーボ制御手段とを有する光学的情報検
    出装置において、 前記サーボ検出手段で検出された前記サーボ検出信号に
    応じて前記サーボ制御手段を制御することにより、前記
    記録媒体と前記結像レンズとの相対的な傾きを制御する
    傾き制御手段を有することを特徴とする光学的情報記憶
    装置。
  2. 【請求項2】 前記傾き制御手段は、前記サーボ検出手
    段により検出された前記サーボ検出信号に応じて前記サ
    ーボ検出信号の振幅が最大になるように前記記録媒体と
    前記結像レンズとの相対的な傾きを制御することを特徴
    とする請求項1記載の光的情報記憶装置。
  3. 【請求項3】 前記傾き制御手段は、前記サーボ検出手
    段により検出された前記サーボ検出信号の振幅を正規化
    し、該正規化された振幅に応じて前記記録媒体と前記結
    像レンズとの相対的な傾きを制御することを特徴とする
    請求項1又は2記載の光学的情報記憶装置。
  4. 【請求項4】 前記傾き制御手段は、前記サーボ検出手
    段により検出された前記サーボ検出信号に応じて前記記
    録媒体のジッタ量を検出し、該ジッタ量を正規化し、該
    正規化されたジッタ量に応じて前記記録媒体と前記結像
    レンズとの相対的な傾きを制御することを特徴とする請
    求項1乃至3のいずれか一項記載の光学的情報記憶装
    置。
  5. 【請求項5】 前記傾き制御手段は、前記サーボ検出手
    段により検出された前記サーボ検出信号に応じて前記結
    像レンズの焦点方向、及び、前記記録媒体に形成された
    トラックの方向、及び、前記記録媒体の半径方向の傾き
    を制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか
    一項記載の光学的情報記憶装置。
  6. 【請求項6】 前記サーボ制御手段は、前記結像レンズ
    の縁端をそれぞれで前記記録媒体方向に移動させる複数
    の駆動手段を有し、 前記傾き制御手段は、前記複数の駆動手段をそれぞれ独
    立に制御することにより、前記記録媒体と前記結像レン
    ズとの相対的な傾きを制御することを特徴とする請求項
    1乃至5のいずれか一項記載の光学的情報記憶装置。
  7. 【請求項7】 前記傾き制御手段は、前記結像レンズの
    傾きを制御することにより前記記録媒体と前記結像レン
    ズとの相対的な傾きを制御することを特徴とする請求項
    1乃至6のいずれか一項記載の光学的情報記憶装置。
  8. 【請求項8】 光束を出射する光源と、該光源から出射
    された該光束を記録媒体に集光する結像レンズと、該記
    録媒体からの反射光に応じてサーボ検出信号を検出する
    サーボ検出手段と、該サーボ検出手段で検出された該サ
    ーボ検出信号に応じて該記録媒体上に集光される光束の
    位置を制御するサーボ制御手段と、該記録媒体を回転さ
    せる回転手段とを有する光学的情報検出装置において、 前記サーボ検出手段で検出された前記サーボ検出信号に
    応じて前記回転手段の傾きを制御することにより、前記
    記録媒体と前記結像レンズとの相対的な傾きを制御する
    傾き制御手段を有することを特徴とする光学的情報記憶
    装置。
  9. 【請求項9】 前記傾き制御手段は、前記サーボ検出手
    段により検出された前記サーボ検出信号に応じて前記サ
    ーボ検出信号の振幅が最大になるように前記記録媒体と
    前記結像レンズとの相対的な傾きを制御することを特徴
    とする請求項8記載の光的情報記憶装置。
  10. 【請求項10】 前記傾き制御手段は、前記サーボ検出
    手段により検出された前記サーボ検出信号の振幅を正規
    化し、該正規化された振幅に応じて前記記録媒体と前記
    結像レンズとの相対的な傾きを制御することを特徴とす
    る請求項8又は9記載の光学的情報記憶装置。
  11. 【請求項11】 前記傾き制御手段は、前記サーボ検出
    手段により検出された前記サーボ検出信号に応じて前記
    記録媒体のジッタ量を検出し、該ジッタ量を正規化し、
    該正規化されたジッタ量に応じて前記記録媒体と前記結
    像レンズとの相対的な傾きを制御することを特徴とする
    請求項8乃至10記載の光学的情報記憶装置。
  12. 【請求項12】 前記傾き制御手段は、前記サーボ検出
    手段により検出された前記サーボ検出信号に応じて前記
    結像レンズの焦点方向、及び、前記記録媒体に形成され
    たトラックの方向、及び、前記記録媒体の半径方向の傾
    きを制御することを特徴とする請求項8乃至11のいず
    れか一項記載の光学的情報記憶装置。
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