JPS63291221A - 光学的トラツク追跡装置 - 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、デジタル光ディスク、光オーディオディス
ク、光ビデオディスクなど、光束を用いて情報を記録、
再生する光ディスク装置に用いられ、情報媒体面上に分
布した所定のトラックを光束で追跡するための光学的ト
ラック追跡装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来技術として、特開昭５９−１９１１４３号公報に示
もれた回折現象を利用した光学的トラック追跡装置の概
要を第４図〜＠１４図を用いて説明する。

ｇ４図は、回折形トラックずれ検出方式による光ディス
ク装置であｐ、半導体レーザ（１）から出た光をコリメ
ータレンズ（２）で平行光束とし、ハーフミラ−（３）
で反射させて対物レンズ（４）に導き、回転するディス
ク状の情報媒体（５）にスポットを結像嘔せる。情報媒
体（５）上にはトラック（６）が設けてあり、平行光束
が照射ちれると、その反射光に回折境象が生じる。すな
わち、反射光は０次回折光束（７）ト＋１次回折光東（
８）と−１次回折光束（９）に分離式れ、嘔らにトラッ
ク（６）の中心とスポットの中心ずれ（トラックずれ）
に応じて、０次回折光束（７）の位相に対し、＋１次回
折光束（８）と、−１次回折光束（９）の位相が逆方向
にずれる。情報媒体（５）から反射したこれらの回折光
束は、対物レンズ（４）によシ再度平行光束となり、バ
ー７オラー（３）を通ってトラック方向（図では、紙面
に垂直な方向ンに対して垂直方向に対称に２分割された
光検出器（１０ａ）と（１０ｂ）に達する。

第５図は、トラック（６）により回折分離された０次回
折光束（７）と、＋１次回折光束（８）、−１次回折光
束（９３の形状および分離される方向を示したものであ
る。

第６図は、第４図および第５図において、０次回折光（
７）の回折される方向から、対物レンズ（４）を通して
各回折光束を見た図で、対物レンズ（４）の開口瞳（４
ａ）で、±１次回折光束（３）と（９）の一部分が遮へ
い嘔れる。第６図の開口１ｍ（４ａ）の中央ＡＡ（０次
回折光束（１７）と±１次回折光（８）　、　（９）の
中心を通る線分上）における光強度分布断面を第７図（
ａ）　ｅ　（ｂｌ　＊　（ｃｌ　ｌこ示す。−図（ａｌ
の実線（１２）はトラックずれかないときの光強度分布
断面で、半導体レーザのように中心が強い発光光束を用
いるたべ中心部が強い光強度分布となる。トラックずれ
が生じると、０次回折光＜ｎの位相に対して＋１次と一
１次の回折光の位相が逆方向にずれるため、同図（ｂｌ
の場合、−１次と０次の回折光が干渉して強め合い、＋
１次と０次の回折光が弱め合う結果、光強度分布断面は
実線（１３）のようになる。また、同図（ｃｌは同図（
ｂ）とは逆方向のトラックずれが生じた場合で、光強度
分布断面は実線（１４）のようになる、同図（ｂ）と（
ｃｌでの破線（１２）は、同図（ａ）における実線（１
２）　　を示している。また、第６図の開口瞳（４ａ）
の中央からはずれ、かつＡＡに平行なりＢにおける光強
度分布断面を第８図に示す。瀉８図の（ａ）。

ワ （ｂ＋　ｅ　（Ｃ１は第Ｘ図の（ａｌ　ｔ　（ｂ＋　ｔ
　（Ｃ）と同じ状態に対応し、その光強度分布断面を実
線（１２ａ）、（１ｓａ）、（ｔ４ａ）で示す。

第７図、第８図から、開口ｈ［（４５１）を通過するか
る。

第９図と第１０図は、第７図と第８図で示す光強度分布
断面における光強度がトラックずれによって変化する部
分（１５）と変化しない部分（１６）を示す。よって第
６図において領域（１５）の光強度変化を検出すれば、
トラックずれ信号を得ることができる。この領域（１５
）は、光検出器（１０ａ）。

（ｔａｂ）面上での検出光束の直径なφとすると、検出
光束の光軸を中心とする直径φの円が、前記中心からト
ラック方向とは垂直な両方向に一定間隔離れた２点を中
心とする　直径φの２つの円にそれぞれ重なる領域であ
って、前記３つの円が重なる領域を含まない領域である
。

第４図の２分割光検出器（１０ａ）　ト（１０ｂ）　ハ
、上述の原理により、光束を等分の領域に分割し、トラ
ックずれ番こよるそれぞれの光強度分布変化を検出する
ものであシ、光検出器（１０ａ　）と（１ｏｂ）の出力
を差動増幅器（１１）に入力し、その差を検出すること
によりトラックずれ信号が得られる。このトラックずれ
信号に応じて、平行光束をトラック方向に垂直な方向ｉ
こ移動させることにより、光スポットがトラックの中心
を追従するよう制御する。

平行光束を移動させるトラッキング手段としては、例え
ば、対物レンズ（４）の周りに取付けたアクチュエータ
にトラックずれ信号を供給して対物レンズ（４）を移動
させる手段、ガルバノミラ−等の光偏向手段、あるいは
光ヘツド全体を移動筋せる手段など周知の技術でなし得
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上のような従来の光学的トラック追跡装置では、第１
１図に示すように、情報媒体（５７が角贋α傾くと、０
次および±１次回折光束の方向も同じ方向に約２α傾く
ので、第１２図に示すように、対物レンズ（４）の開口
ｌｉ！（４ａ）を通過できる各回折光束（７１＃　（８
）　ｌ　（９１の領域も第６図と比べて横方向に平行移
動する。

第１３図及び第１４図は、第６図の線ＡＡ、ＢＢと同じ
ように、第１２図のＡＡとＢＢ　Ｑ上の光強度分布断面
を示すもので、第９図と第１０図に対応している。ディ
スク傾きがない場合のトラックずれによって変化する部
分を実！（１６）で、変化しない部分を実線（１６）で
示す。ディスクの傾きが生じると、それぞれ破線（ｆ５
ａ）と（１６ａ）で示すように平行移動する。その結果
、光強度分布のピーク部がずれるため、トラック方向に
対称な２分割光検出器を用いたトラックずれ検出方式で
は、直流的なバイアス（トラッキングオフセット）が生
じてしまい、正確なトラックずれ検出が行えないという
問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、情報媒体の傾きに起因するトラックずれを検
出し、これを補正し、正確なトラック追跡を可能とする
光学的トラック追跡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〕

この発明に係る光学的トラック追跡装置は、少なくとも
３個の受光部を有する光検出器が、受光部がトラック方
向に対し垂直方向に並置して設けられている。

〔作　用〕

この発明においては、トラックの方向に対し垂直方向に
並置された６個の受光部のうち真中の受光部が情報媒体
からの反射光ン検出することで情報媒体の傾きを補正、
他の２個の受光部が情報媒体からの反射光を等しく検出
することでトラックずれの補正ができる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示し、コリメータレンズ
（２）は、従来と異なり直径が対物レンズ（４）の略１
１５と小さく、光検出器（２０ａ）ｓ（２０ｂ）、（２
０ｃ）はトラック（６）の方向に対して垂直な方向に並
置されている。第２図は情報媒体（５）からの反射光と
光検出器（２０ａ）　、　（２０ｂ）　、　（２０ｃ）
の位置関係を示し、第３図は情報媒体（５）に傾きがあ
る場合の位置関係を示す。

その他、第４図と同一符号は同一部分を示している。

次に動作について説明する。第３図において、３個の光
検出器（２０ａ）、（２０ｂ）、（２０ｃ）の全てにそ
れぞれ＋１次回折光束（８）、０次回折光束（７）、−
１次回折光束（９）が照射している。これは前記従来装
置の第１１図で示した情報媒体（５）が傾きαをもって
いるときの各光検出器（２０ａ）＊（ｚｏｂ）、（２ｏ
ｃ）への回折光束の照射態様を示している。第２図は第
１図に示す情報媒体（５）に傾きがないときのも光検出
器（ｚｏａ）、（２ｏｂ）、（ｚｏｃ）への回折光束の
照射態様を示している。

第２図において、中央の光検出器（２０に＋）はリング
形状をしていて中央部は光検出Ｊｔａ能がないもので、
ちょうどその位置に０次回折光束（７）が照っている。

このとき、情報媒体（５７のトラックずれがあると、従
来装置のａｇ７図で説明したように、＋１次回折光束（
８ンおよび一１次回折光束（９）の強ちか異なり、その
差が光検出器（２０ａ）ｓ（ｚｏｃ）にょシ検出され、
その検出の差がトラックずれに対応する。

このことからもわかるように、光検出器（２ｏｂ）は情
報媒体（５）の傾きの有無を検出し、光検出器（２Ｑａ
）。

（２０ｃ）はトラックずれを検出する。また、コリメー
タレンズ（２）を小径のものとしたことにょシ、検出光
の断面積が小となり、小名い検出器で検出範囲を大きく
なしうる。これにより検出された信号’ｋ　第１　図＋
Ｃ示スｋｍ　ｔ’ｌ　幅１ｉ　（２１ａ）ｙ　（２１ｂ
）　＊　（２１ｃ）　（’）出力として取出し、従来技
術と同様にして対物レンズ（４）の周りに取付けたアク
チェータにより対物レンズ（４）を移動させる。

なお、上記実施例ではコリメータレンズ（２）を小さな
ものとしたが、対物レンズ（４）をコリメータレンズ（
２）に対して小名なものとしてもよく、また、光検出器
（２０ｂ）はリング形状としたが、ａ１２＆ｌにおいて
０次回折光束（７）の両側に配置できる小さな光検出器
を左右に各１個おいてもよく、ちらには、円形中央部の
み光束があたらないよう遮蔽板を取付けて機能的にリン
グ形状の光検出器としてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、光検出器をＳ個用い
ることで情報媒体の傾きによるトラックずれを検出、補
正できるようにしたので、装置が安価にでき、また小形
化することもできる。

【図面の簡単な説明】

？４１因〜第６図はこの発明の一実施例を示し、第１図
は光学配置図、第２図および第３図はそれぞれ動作を説
明するための模式図である。 第４図〜第１４図は従来の光学的トラック追跡装置を示
し、第４図は光学配置図、＠５図は回折光を説明するた
めの斜視図、ａｇｂ図は回折光を説明するための正面図
、第７図および第８図はそれぞれ回折光の光強度分布を
示す模式図、８９図および第１０図はそれぞれ前記光強
度分布の変化を示す模式図、納１１図は情報媒体の傾き
を示す要部側面図、第１２図は第１１図における回折光
を説明するための正面図、第１３図および第１４図はそ
れぞれ第１１図における回折光の光強度分布を示す模式
図である。 （１）Φ・半導体レーザ（光源）、（２）・・コリメー
ク ／レンズ、（４）−・対物レンズ、（５）・・情報媒体
、受光部）。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１図 １；芋導停Ｌ−す゛（光源） ２　：　コリメータヒース゛ ４　：　対物ＬＡＸ” ５　・　４胃暢１１ｆ＄ ６　：　ト″Ｉ−１り ７．８．９　：　　０次、÷１次、−１次■抑尤２０ａ
、２０ｂ、２０ｃ　　：　　ｆｔ＃ｎｌｋ、（焚ｔＩｌ
ｓ）席２図　　　　尾３図 昂１２図 昂１３図 昂１４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源と、この光源から出た光を情報媒体上に設け
   られたトラックに集束する光学的手段と、前記情報媒体
   から回折された光束により前記光の集束位置と前記トラ
   ックの位置の変位を検出する検出手段と、この検出手段
   の出力により前記光と前記トラックとの相対位置を変位
   させる変位手段とを有する光ディスク装置の光学的トラ
   ック追跡装置において、前記回折光束の０次光、＋１次
   光、−１次光が反射してくる領域に前記トラックの方向
   に対して垂直方向に並置された少なくとも３個の受光部
   を有する光検出部と、この光検出部の出力から前記情報
   媒体の傾きを検出し、かつ、その出力差より前記光の集
   束位置と前記トラックとの相対位置を補正する手段とを
   備えてなることを特徴とする光学的トラック追跡装置。
2. （２）中央部に光検出機能を有しないリング状の受光部
   を、３個の受光部のうちの中間のものとした特許請求の
   範囲第１項記載の光学的トラック追跡装置。
3. （３）光源からの光を平行光束にするコリメータレンズ
   の直径と前記平行光束を情報媒体上に集光する対物レン
   ズの直径との比が略５：１である特許請求の範囲第１項
   記載の光学的トラック追跡装置。