JPS63237224A - 対物レンズ位置検出装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光学的に情報の再生、あるいは記録再生を
行なう光デイスク装置における対物レンズ位置検出装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

光デイスク装置は、非接触で情報記録媒体に同心円状、
あるいは渦巻状に信号を記録もしくは再生するため、ト
ラッキングサーボを必要とする。

このトラッキングサーボセンサ方式については種々の方
式が提案されているが、信号ビットまたは案内溝からの
回折光を利用した方式としてプッシュプル法と呼ばれる
ものがある。

第４図を用いてプッシュプル法によるトラッキングサー
ボセンサ方式の原理を説明する。情報記録媒体（１）は
、対物レンズ側の面の中央部に案内溝（２）を有してい
る。対物レンズ（３）は、情報記録媒体（１）の上述し
た対物レンズ側面と対面して配置され、案内溝（２）の
中心に集光スポット（４）を形成する。凸レンズ（５）
は、対物レンズＣ３）の、情報記録媒体（１）とは反対
側に平行配置されている。２分割光検知器（６）は、２
つの受光面（６ａ）。

（６ｂ）によって構成され、かつ凸レンズ（５）の反対
何に配置されている。差動増幅器（７）は、２分割光検
知器（６）の２つの受光面（ｓａ）　、　（ｓｂ）にそ
れぞれ接続された入力端子（＋）、（−）を有し、受光
面（６ａ）　、　（６ｂ）からの出力に基づいてトラッ
キングエラー信号ＴＳを発生する。集光スポット（４）
は、案内溝（２）の両縁によって回折を受けると回折光
分布（８）　、　（９）を生じ、また２分割光検知器（
６）の面上に投影されて回折光分布（１０）、（１１）
を生じる。

対物レンズ（３）が案内溝（２）の中心位置にある場合
には、上述した回折光分布（８）　、　（９）従って回
折光分布（１０）、（１１）の強度は等しくなり、差動
増幅器（７）の出力は零となる。ところが、情報記録媒
体（１）の偏芯等によって対物レンズ（３）と案内溝（
２）との相対的な位置関係がずれた場合には、回折光分
布（ｓ）　、　（９）が均等で無くなることから、差動
増幅器（７）の出力は正または負になる。従って、この
出力を零とするようにサーボ動作が行なわれ、対物レン
ズ（３）は図に示すＸ方向に並進変位する。

次にプッシュプル法の問題点を説明する。第５図は対物
レンズ（３）の中立点（図中の一点鎖線上）に対し、案
内・溝（２）および対物レンズ（３）が距離ｄだけ変位
した状態を示す図である。この状態では集光スポット（
４）が案内溝（２）の中心にあるにもかかわらず、２分
割光検知器（６）の面上において、投影された回折光分
布（１０）、（１１）が２つの受光面（６ａ）　、　（
６ｂ）に対して均等に入射したくなシ、結果的に差勤続
幅器（７）の出力は零にならなくな４゜すなわち、トラ
ッキングオフセットを生じた状態となる。第６図は対物
レンズ（３）の変位ｄに対するトラッキングエラー信号
ＴＳを示す図であり、変位ｄが大きくなる。に従ってト
ラッキングオフセラ）ｆも大ぎくなっていく。

以上のように、プッシュプル法は回折光を利用した簡単
な方式であるが、対物レンズのトラッキング方向の変位
によってトラッキングエラー信号にオフセットが生じ、
このためトラッキング方向の可動範囲を広くとれないと
いう欠点がある。

このような欠点を改善するものとして従来、例えば特開
昭６１−１９８４３６号公報に示された対物レンズ位置
検出装置があった。

この従来の対物レンズ位置検出装置を第７図〜第９図に
ついて説明する。

第７図は、従来の対物レンズ位置検出装置の構成図であ
る。この対物レンズ位置検出装置において、光源（１２
）例えば半導体レーザからの出射光束はコリメータレン
ズ（１３）によって平行光束にされる。このコリメータ
レンズ（１３）の出射光束（１４）は第２のビームスプ
リッタ（１５）で分割され、一方の光束（１６）は対物
レンズ（１７）を透過して情報記録媒体（１８）で反射
される。反射光束はもとの光路を戻り、第１のビームス
プリッタ（１９）で反射され、２つの受光面（ｚｏａ）
　、　（ｚｏｂ）を有するトラッキングエラー検出用２
分割光検知器（２０）に入射する。差動増幅器（２１）
は、トラッキングエラー検出用２分割光検知器（２０）
Ｋ接続され、その２つの受光面（ｚｏａ）　、　（２ｏ
ｂ）からの出力に基いてトラッキングエラー信号ＴＳを
発生する。

第２のビームスプリッタ（１５）を透過したもう一方の
光束（２２）は、ミラー（２３）で反射され、対’Ｊｆ
Ｂｖンズ（１７）を保持するターンテーブル（“：２４
）に設けられたスリン）　（２５）を透過する。スリン
）　（２５）を透過した光は、２つの受光面（２６ａ）
。

（２６ｂ）を有する対物レンズ位置検出用２分割光検知
器（２６）によって受光される。。差動増幅器（２７）
は、対物レンズ位置検出用２分割光検知器（２６）Ｋ接
続され、その２つの受光面（２６ａ）、、（ｚｓｂ）か
らの出力に基いて対物レンズ位置検出信号ＬＰＳを発生
する。差動増幅器（２８）は、差動増幅器（２１）およ
び（２７）ＶＣ接続され、それぞれの差動増幅器（２１
）、（２７）から得られたトラッキングエラー信号ＴＳ
、対物レンズ位置検出信号ＬＰＳによって補正されたト
ラッキングエラー信号Ｃ−ＴＳを発生する。

次に、上述したように構成された従来の対物レンズ位置
検出装置の動作について説明する。第８図は、対物レン
ズ位置検出信号ＬＰＳを検出するための要部を示す斜視
図である。対物レンズ（１７）を保持するターンテーブ
ル（２４）は、シャフト（２９）を中心に図中の矢印方
向に回動することによってトラッキング動作を行なう。

ターンテーブル（２４）に設けられたスリット（２５）
がこのトラッキング動作に連動するため、スリット（２
５）に入射した光束（２２）を対物レンズ位置検出用２
分割光検知器（２６）で受光してその差動出力を取るこ
とにより、第９図（ｂ）　Ｋ示すような対物レンズ位置
検出信号ＬＰＳを得ることができる。

なお、通常のプッシュプル法によるトラッキングエラー
信号ＴＳは第７図の差動増幅器（２１）の出力として得
られ、第９図（ａ）に示すように対物レンズ（１７）の
変位ｄに対してトラッキングオフセットを生じた波形と
なる。これらの２つの信号を第７図に示す差動増幅器（
２Ｂ）で演算することにより、第９図（ｃ）に示すよう
に、対物レンズ（１７）のトラッキング方向の変位にか
゛が５らず、常にトラッキングオフセットの無い補正さ
れたトラッキングエラー信号Ｃ−ＴＳを得ることができ
、このためトラッキング方向の可動範囲を広くとること
が可能となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の対物レンズ位置検出装置では、対物レンズ（１７
）、スリット（２５）へ入射する光束（１６）　。

（２２）をそれぞれ第２のビームスプリッタ（１５）、
ミラー（２３）で分割する構成になっているので、対物
レンズ（１７）へ入射する光束（１６）の光量が減少し
、これを防ぐため光出力の大きい光源が必要で、またス
リン）　（２５）へ光束（２２）を入射させるためのミ
ラー（２３）が必要であシ、部品点数が増えるなどの問
題点があった。

この発明は、上述したような問題点を解決するためにな
されたもので、°対物レンズへ入射する光束の光量を減
少させることなく、また部品点数を増すことなく対物レ
ンズの位置を検出できる対物レンズ位置検出装置を得る
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る対物レンズ位置検出装置は、対物レンズ
を保持するターンテーブルの光源光束入射側Ｋ、対物レ
ンズ入射有効径によって制限を受け、いわゆるけられを
生じた周辺光束の一部を受光する光検知器を設けたもの
である。

〔作用〕

この発明においては、対物レンズ入射有効径によりゆら
れた光束を用いるため、対物レンズへ入射する光量の減
少を生じることなく、かつ付加的な部品を必要とせず、
簡単な構成によって対物レンズの位置を検出できる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例の斜視図であシ、同図において
符号（１２）〜（１４）、（１６）〜（２１）、（２７
）〜（２９）は第７図および第８図に示した従来例のも
のと同一である。ミラー（３０）はｓ７図中の第２のビ
ームスプリッタ（１５）の代りに使用され、コリメータ
レンズ（１３）の出射光束（１４）を対物レンズ（１７
）へ導ひく。この対物レンズ（１７）を保持するターン
テーブル（３１）は、対物レンズ（１７）へ入射する光
束（１６）の入射側Ｋ、しかも光束（１６）がけられを
生じる個所に、光検知器例えば２つの受光面（３２ａ）
、　（３２ｂ）を有する対物レンズ位置検出用２分割光
検知器（３３）を保持している。

第２図は、この発明の要部であるターンテーブル（３１
）と光束（１６）およびその光束径（３３）との関係を
示す詳細図である。同図（ａ）は対物レンズ（１７）お
よびシャツ）　（２９）の中心を含む断面図であり、同
図（ｂ）は光束（１６）の入射する側からみた下面図で
ある。一般に光束（１６）の入射径（３３）　（図中Ｄ
２で図示）は、対物レンズ有効径（図示Ｄ１で図示）よ
りも犬ぎくとるのが普通である。

これは同図（ｂ）において、ターンテーブル（３１）が
シャ７　）　（２９）を中心にして回動することによっ
てトラッキング動作（図中矢印方間）を行なうため、対
物レンズ（１７）が中立点から変位しても光束のけられ
が無いようにするためである。

次にこの発明の一実施例の動作を第３図について説明す
る。同図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は、第２図（
ｂ）と同じ下面図であり、’（ａ）は対物レンズ（１７
）が中立点にある場合を示す。このとき光束（１６）は
対物レンズ位置検出用２分割光検知器（３２）の２つの
受光面（３２ａ）　、　（３２ｂ）に均等に受光され、
従って差動増幅器（２７）の出力は零となる。同図（ｂ
）は対物レンズ（１７）がトラッキング方向に（＋ｄ）
だけ変位した場合を示す。この場合、光束（１６）は、
受光面（３２ｂ）側に傾（ため、差動増幅器（２７）の
出力は正となる。一方、同図（Ｃ）は対物レンズ（１７
）がトラッキング方向Ｋ（−ｄ）だけ変位した場合を示
し、同様の原理で差動増幅器（２７）の出力は負となる
。

以上の説明により、対物レンズ（１７）の変位と対物レ
ンズ位置検出信号ＬＰＳとの関係は同図（ｄ）に示す通
りになる。

なお、通常のプッシュプル法によるトラッキングエラー
信号ＴＳは第１図に示す差動増幅器（２１）の出力とし
て得られる。従って、第９図の従来例と同様に、補正さ
れたトラッキングエラー信号Ｃ−ＴＳは第１図の差動増
幅器（２８）から得られる。

なお、上記実施例では対物レンズ位置検出用光検知器を
２分換構成としたが、４分割構成としてもよい。この場
合、対物レンズのトラッキング方向の変位に加えてフォ
ーカシング方向の変位も可能となる。また、光検知器を
２個使用しても良い。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、対物レンズを保持す
るターンテーブル上Ｋ、対物レンズへ入射する光束の周
辺部を受光する光検知器を配置し、対物レンズの位置を
検出するように構成したので、対物レンズへ入射する光
束の光量を減少させることなく、また部品点数の少ない
簡単な構成となシ、しかも可動範囲の大きなトラッキン
グ信号が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す斜視図、第２図は第
１図に示した対物レンズ位置検出装置の要部詳細図、第
３図はこの発明の対物レンズ位置検出装置の動作説明図
、第４図および第５図はプッシュプル法による従来のト
ラッキングサーボセンサ方式の原理図、第６図はプッシ
ュプル法による従来のトラッキングサーボセンサ方式の
信号波形図、第７図は従来の対物レンズ位置検出装置の
構成図、第８図は従来の対物レンズ位置検出装置の要部
詳細図、第９図は従来の対物レンズ位置検出装置の各部
信号波形図である。 （１２）・　・光ｆｉ、（１３）・・コリメータレンズ
、（１４）・・コリメータレンズ（１３）の出射光束、
（１６）・・光束、（１７）・・対物レンズ、（１９）
・・、ビームスプリッタ、（３０）・・ミラー、（３１
）・・ターンテーブル、（３２）・・光検知器、（２１
）と（２７）と（２８）・・差動増幅器である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 希３図 昂４図 扇６図 昂８図 、！ｉ￥５９図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源と、この光源の出射光束を対物レンズへ導く
   光学系と、前記対物レンズを保持するターンテーブルと
   を備えた対物レンズ位置検出装置であつて、このターン
   テーブルの入射光束側に配置され、前記対物レンズ入射
   光束の周辺部の一部を受光する光検知器を設け、この光
   検知器の出力より、前記対物レンズの位置を検出する対
   物レンズ位置検出装置。
2. （２）光検知器は、２つの受光面を有する１個の２分割
   光検知器である特許請求の範囲第１項記載の対物レンズ
   位置検出装置。
3. （３）光検知器は、２個の光検知器から成る特許請求の
   範囲第１項記載の対物レンズ位置検出装置。