JPS62141640A

JPS62141640A - 対物レンズ位置検出装置

Info

Publication number: JPS62141640A
Application number: JP28250285A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Doi; 土肥　昭彦
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Automation Equipment Engineering Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 1985-12-16
Filing date: 1985-12-16
Publication date: 1987-06-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕この発明は、光デイスク装置の光学ヘッド等に設けられ
ている対物レンズの位置検出装置に関するものである。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕近年、膨大な量
の情報を電子ファイル化するファイル装置として光デイ
スク装置が有望視されている。

光デイスク装置は、周波数変調した信号を長方形の穴（
ビット）の形で円板状の記録媒体上に記録し、該情報の
記録された媒体に光を照射し、その反射光あるいは透過
光により前記記録情報を読出すものである。かかる光デ
イスク装置の光学ヘッドにおいては、記録媒体と対物レ
ンズとの距離を一定に保ち、光の集光点を記録媒体上に
位置させるフォーカッシング制御と、記録媒体上に同心
円状またはら旋状に形成した案内溝に集光点を追従させ
るトラッキング制御とを行なう必要がある。

これらフォーカッシング制御およびトラノキング制御は
対物レンズをその光軸方向および記録媒体の径方向に夫
々移動することにより行なわれる。

かかる可動構成の対物レンズの位置を検出するために従
来は第８図および第９図に示すような４分割セル構成の
光検出器１を具えるようにしていた。

すなわち、第８図において、半導体レーザー２から発せ
られたレーザー光束りはコリメートレンズ３およびハー
フプリズム４を順次通過した後対物レンズ５によって情
報記憶媒体（ディスク）６上に集束される。また、この
ディスク６から反射されたレーザー光束りは再び対物レ
ンズ５を通過してハーフプリズム４に戻される。そして
、このハーフプリズム４で反射されたレーザー光束りは
集光レンズ７およびシリンドリカルレンズ８を介して第
９図に示す４分割セル１ｍ−１ｄを備えた光検出器１上
に照射される。

かかる従来構成において、対物レンズ５のフォーカッシ
ング方向Ａの位置検知は光検出器１の各分割セル１ａ〜
１ｄに入射されたレーザー光りのトータル光量（各分割
セル１ａ〜１ｄの入射光量をＬｌａ　−”１ｄとすると
、トータル光量はＬ１ａ＋１．１ｂ＋Ｌ１ｃ＋Ｌ４．で
あられされる）を求めることによって行なわれる。すな
わち、光検出器１に入射されるレーデ−光りのトータル
光量は、対物レンズ５のフォーカッレンズ方向Ａの移動
位置に応じて変化するため、該受光した光検出器１のト
ータル光量値に応じて図示しないフォー力ツシング用駆
動装置を駆動することにより対物レンズ５のフォーカス
ずれ調整が行なわれることになる。

また、かかる構成において、対物レンズ５のトラッキン
グ方向Ｂの位置検知は、分割セル１ａおよび１ｃの入射
光量の和（Ｌ、ａ＋Ｌ１ｃ）と分割セル１ｂおよび１ｄ
の入射光量の和（ＬＩｂ　＋Ｌ１ｄ　）との差分（Ｌｌ
ａ、＋Ｌ１ｃ）　−（”１ｂ　＋　”１ｄ）を求めるこ
とにより行なわれる。すなわち、上記差分値は対物レン
ズ５のトラッキング方向Ｂの移動位置に応じて変化する
ため、該差分値に応じて図示しないトラッキング用駆動
装置を駆動することにょシ対物レンズ５のトラッキング
ずれ調整が行なわれることになる。

ところで、上記従来の対物レンズ位置検出装置において
は、レーザー光源２がら発せられた光をレンズ、プリズ
ム等の光学系を介して記録媒体面に照射し、その反射光
を再び上記光学系を介して光検出器１に入射し、該光検
出器１の受光出力に基づき対物レンズのフォーカッレン
ズおよびトラッキング方向の位置検知を行なうようにし
ているために、記憶媒体６や上記光学系についたゴミ、
傷あるいは強い振動等により光検出器１の受光出力が大
きく変化してしまうことが多く対物レンズ５が該誤検知
に従って駆動されることになり、極端な場合には瞬時に
対物レンズ４が動いて記録媒体６に衝突してしまうこと
がある。この衝突が発生すると、対物レンズ５および記
録媒体６に傷が残り、光デイスク装置においてはかかる
衝突事故は極力避けなくてはならない。

〔発明の目的〕

この発明は上記実情に鑑みてなされたもので、記録媒体
や光学系に付いたゴミ、傷あるいは強い振動等にも関係
なく対物レンズの位置を正確かつ高感度に検出すること
により、安定したフォーカッシングおよびトラッキング
制御をなし得る対物レンズ位置検出装置を提供すること
を目的とする。

〔発明の概要〕

この発明では、前記光学ヘッドの対物レンズと一体的に
フォーカッレンズ方向およびトラッキング方向に移動す
る部材または対物レンズ自体に光反射体を取付けるとと
もに、該光反射体に対向する位置に、発光素子および該
発光素子の囲りに配設される少なくとも４つの受光素子
を有する光結合素子を配設し、前記発光素子から発せら
れた光が前記光反射体で反射した光を前記少なくとも４
つの受光素子で受光し、該受光素子の受光出力に基づき
前記対物レンズのフォーカッレンズ方向およびトラッキ
ング方向の位置を検出するようにして上記した目的を達
成するようにする。

〔発明の実施例〕

第１図および第２図に本発明の一実施例構成を示す。

この第１図および第２図に示す対物レンズ駆動装置１０
においては、対物レンズ５は保持枠１１に保持され、こ
の保持枠１１は一端が固定された一対の平行板ばね１２
，１２の他端に取付けられている。したがって、対物レ
ンズ５は、矢印Ｂで示すように、その径方向すなわちト
ラッキング方向に変位可能となっている。また、上記保
持枠１１には可動磁性体１３が設けられており、この可
動磁性体１３の近傍にはこれを取囲む状態でこの可動磁
性体１３と共働する一対のヨーク１４　、１４および一
対の永久磁石１５．１５が固定的に配設されている。ま
た、ヨーク１４．１４にはコイル１６゜１６が巻回され
ている。そして、コイル１６．１６にトラックずれに対
応した電流を流すことによって対物レンズ５をその径方
向に所定量だけ移動させることができるようになってい
る。

また、前記平行板ばね１２．１２の他端は中枠１７に固
定されている。この中枠１７は一対の渦巻状ばね１８．
１８を介して外枠１９に支持され、これにより対物レン
ズ５は、矢印Ａで示すように、光軸方向に変位自在とな
っている。さらに、中枠１７にはリング２０を介してコ
イル２１が装着され、一方、外枠１９には上記コイル２
１と共働する永久磁石２２およびヨーク２３．２３が取
付けられている。そして、コイル２１にフォーカスずれ
に対応した電流を流すことにより対物レンズ５をその光
軸方向に所定量だけ移動させることができるようになっ
ている。

この対物レンズ駆動装置１０のフレーム２４は、前記対
物レンズのトラッキング方向Ｂおよびフォーカソレング
方向Ａの位置が検知されるべく、前記可動磁性体−１３
の表面に配設されたミラー２５に対向する部分２６が取
り除かれており、この部分２６に第３図および第４図に
示す光結合素子３０を固着するようにする。

この光結合素子３０は第３図および第４図に示すように
、ガラス表面をエポキシコーティングした基板３１上の
略中央部に、例えばＬＥＤ等の発光素子３２を設けると
ともに、そのまわりに４個の受光素子３３ａ、３３ｂ、
３３ｅおよび３３ｄを配設するようにしている。そして
、その上からエポキシ樹脂等の保護膜３４をコーチづン
グするようにしている。尚、基板３１はプリント配線基
板であり、基板上の発光素子３２．受光素子３３ａ、３
３ｂ。

３３ｃおよび３３ｄを回路接続する電気的結線が行なわ
れている。

この光結合素子３０の発光素子２から照射された光は、
第５図に示す如く該光結合素子３０に対向配置されたミ
ラー２５で反射し、その後４個の受光素子３３　ａ７３
３　ｄに入射される。前記可動磁性体１３は対物レンズ
５と一体となって移動するため、該可動磁性体１３に取
付けられたミラー２５の移動位置は対物レンズ５の移動
位置に対応することになり、ミラー２５の位置を検出す
ることにより対物レンズ５の位置を検出することができ
る。

この実施例装置においては、前記ミラー２５に対向配置
した光結合素子３０の受光素子３３ａ〜３３ｄの出力に
基づきミラー２５の位置すなわち対物レンズ５のトラッ
キング方向Ｂおよびフォー力ノシング方向Ａの位置を検
出するようにする。すなわち、トラッキング方向Ｂにつ
いては、受光素子３３＆および３３ｃの各出力の和Ｇａ
ｃと受光素子３３ｂおよび３３ｄの各出力の和Ｇｂｄと
の差分値（Ｇａｅ−０５、）を求め、該差分値（Ｇａｃ
−Ｇｂｄ　）に基づき位置を検出するようにする。また
フォーカノレング方向Ａについては、受光素子３ａおよ
び３ｂの各出力の和Ｇａｂと受光素子３ｃおよび３ｄの
各出力の和Ｇ　との差分値（Ｇａｂ−Ｇｃｄ）を求め、
該ｄ差分値（Ｇａｂ−Ｇｃｄ　）に基づき位置を検出するよ
うにしている。

例えば、トラッキング方向已について言えば、上記差分
値（Ｇａｃ　　’ｂｄ　）は、第６図に示す如く、ミラ
ー２５の移動位置に応じて変化する。したがって、受光
素子３３ａ〜３３ｄの出力に基づき求めた上記差分値（
Ｇａｃ　　’ｂｄ　）によってミラー２５の移動位置す
なわち対物レンズ５の移動位置を判別することができる
ようになる。

このように、この実施例装置においては、可動磁性体１
３のような対物レンズと一体となって移動する部材にミ
ラー２５のような光反射体を配設するとともに、該ミラ
ー２５に対向する位置に、第３図および第４図に示すよ
うな発光素子３２および４つの受光素子３３ａ〜３３ｄ
を有する光結合素子３０を配設し、前記光結合素子３０
の発光素子３２から発せられた光が前記ミラー２５で反
射した光を前記受光素子３３ａ〜３３ｄで受光し、該受
光素子３３ａ〜３３ｄの受光出力に基づき対物し／ズ５
の位置を検知するようにした。かかる本実施例装置の構
成によれば、対物レンズ５の位置を直接的に検出するよ
うにしたので、記録媒体６や光学系に付いたゴミ、傷あ
るいは振動等に関係なく対物レンズ５の位置を正確かつ
高感度に検出することができ、かかる検出に基づき対物
レンズ５をフォーカッシング方向およびトラッキング方
向に移動制御するようにすれば、対物レンズ５と情報記
録媒体との衝突を確実に防止することができ、さらに安
定なフォーカッシングおよびトラッキング制御をなし得
ることができるようになる。

なお、本発明は上記実施例に限定されることなく、適宜
の変更実施が可能なものであり、例えばミラーの配設位
置は対物レンズと一体的に移動する部材であれば上記実
施例に示したような可動磁性体１３の表面に限らず他の
任意の位置に取付けるようにしてもよい。また、該ミラ
ーを対物し／ズ自体に取付けるようにしてもよい。

さらに、ミラーの位置を検出する光結合素子３０も第３
図および第４図に示した構成に限るわけでなく、フォー
カッシング方向およびトラッキング方向の２方向の検出
をなし得るものであれば、例えば第７図に示すような他
の構成を採用するようにしてもよい。この第７図に示す
ものによれば、基板３１上の略中央部に発光素子３２を
配設し、その囲シに図示の如く４つの受光素子３３ｅ〜
３３ｈを配設するようにしている。この光結合素子にお
いては、受光素子３３ｅおよび３３ｆの各受光出力の差
分値に基づきフォーカッレンズ方向Ａの位置を検出し、
受光素子３３ｇおよび３３ｈの各受光出力の差分値に基
づきトラッキング方向Ｂの位置を検出するようにすれば
よい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明にかかる対物レンズ位置
検出装置によれば、対物レンズの位置を該対物レンズ近
傍に配設した光結合素子によって直接的に検出するよう
にしたので、記録媒体や光学系に付いたゴミ、傷あるい
は振動等に関係なく対物レンズの位置を正確かつ高感度
に検出することができ、これにより対物レンズと記録媒
体との衝突を確実に防止することができるとともに、安
定なフォー力ソシングおよびトラッキング制御をなし得
ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる対物レンズ位置検出装置の一
実施例を示す平面図、第２図は同実施例装置の断面図、
第３図は上記実施例装置に用いられる光結合素子の一例
を示す平面図、第４図は同光結合素子の断面図、第５図
は光結合素子とミラーとの配置例を示す概略斜視図、第
６図は光結合素子の受光出力に基づく演算値とミラーの
移動位置との関係を示すグラフ、第７図は光結合素子の
他の例を示す平面図、第８図は従来の対物レンズ位置検
出装置の一例を示す概略構成図、第９図は同従来装置に
用いられる光検出器を示す平面図である。１・・・光検出器、２・・・半導体レーザー、３・・・
コリメートレンズ、４・・・ハーフプリズム、５・・・
対物レンズ、６・・・情報記録媒体、７・・・集光レン
ズ、８・・・シリンドリカルレンズ、１０・・・対物レ
ンズ駆動装置、１１・・・保持枠、１２・・・平行板ば
ね、１３・・・可動磁性体、１４・・・ヨーク、１５・
・・永久磁石、１６・・・コイル、１７・・・中枠、１
８・・・渦巻状ばね、１９・・・外枠、２０・・・リン
グ、２１・・・コイル、２２・・・永久磁石、２３・・
・ヨーク、２４・・・フレーム、２５・・・ミラー、３
０・・・光結合素子、３１・・・基板、３２・・・発光
素子、３３・・・受光素子、３４・・・保護膜。 −ＩＴ旨＝代理人　弁理士　　木　村　高　久　°東ニー・、　ｊ第２図第３図第４図第６図 −」し− 第７図第８　図第９図

Claims

【特許請求の範囲】　フォーカッシング方向およびトラッキング方向に移動
可能な対物レンズを介して光を情報記録媒体上に集光し
、該情報記録媒体からの反射光に基づき情報記録媒体に
記録した情報を読取る装置において、前記対物レンズと一体的にフォーカッシング方向および
トラッキング方向に移動する部材または対物レンズ自体
に光反射体を取付けるとともに、該光反射体に対向する
位置に、発光素子および該発光素子の囲りに配設される
少なくとも４つの受光素子を有する光結合素子を配設し
、前記発光素子から発せられた光が前記光反射体で反射
した光を前記少なくとも４つの受光素子で受光し、該受
光素子の受光出力に基づき前記対物レンズのフォーカッ
シング方向およびトラッキング方向の位置を検出するよ
うにした対物レンズ位置検出装置。