JPH01220130A - 光ディスク装置 - 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〕 本発明は民生用光ビデオ或いは光オーディオディスク装
置及び画像ファイル装置等に用いられる光ディスク等に
記録された情報を光学的に読み取ったり、また光ディス
クに情報を光学的に記録したり、或いは情報の記録及び
再生を行ったりするための光ヘッド、特に光ディスクか
らの反射光を利用して焦点やトラッキング等の各種のサ
ーボを行うためのサーボ信号或いは再生信号を得るため
の光ディスク装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に光ディスク装置においては、情報の記録及び再生
を行うに当たり、レーザ等の光源からの光ビームを光ヘ
ッドの光学系によって光ディスク上に例えば１μｍ程度
の径の微小スポットで常に照射できるようにする必要が
ある。

ところで、光ディスクは回転に伴って、回転方向に垂直
な方向すなわちディスク面に直交する方向の面振れ、及
び径方向に偏心が生ずる。従って、これら二つのずれ量
を制御するサーボ技術が必要となり、面振れの動きに対
し光スポットを追従させることを焦点制御（フォーカス
サーボとも称する）といい、偏心の動きに対し光スポッ
トを追従させることをトラッキング制御（トラッキング
サーボとも称する）という。

まず、本発明の説明にさきだち従来提案されているサー
ボ技術について、特開昭５９−１９５３３０号をもとに
説明する。

第４図は従来の光ディスク装置の構成を示す平面図であ
り、図において１は回転可能に設置された光ディスクで
あり、この光ディスク１には情報トラックｌａが含まれ
ており、信号を再生のみするディスクにおいては、記録
された信号でトラックが形成され、また信号を記録再生
するディスクにおいては光記録薄膜を塗付した案内溝等
で形成されている。

２はこの光ディスク１に対向するように設けられた対物
レンズで、この対物レンズ２は図示しない半導体レーザ
ー等の光源から発射された光ビームを直径１μｍ程度の
微小光Ｐに絞り、光ディスクｌ上に照射する。

３はこの対物レンズ２の周囲に設けられた対物レンズ駆
動装置であり、この対物レンズ駆動装置３は公知の技術
により焦点制御のためにディスク面に対して直交する方
向に、またトラッキング制御のために光ディスク１上の
情報トラック１ａに対し直交する方向に駆動するもので
あり、駆動方法としては公知の電磁力を用いている。

４はＺ波長板、５は光路変更手段としての偏光ヒームス
プリツタ、６はこの偏光ビームス７”Ｊツタ５に接着等
により一体化して形成された分割プリズム、７はトラッ
ク信号検出器であり、これらは前記対物レンズ２の後方
に一直線上に所定の間隔を確保して配置されている。

８は前記分割プリズム６により分割された光が反射する
方向に配置された集光レンズ、９はこの集光レンズ８の
焦点距離に設置された焦点信号検出器である。

上述した構成により、図示しない半導体レーザ等の光源
から出射された光ビームは矢印方向ａ方向に入射し、偏
光ビームスプリッタ５により反射されて光路を光ディス
ク１方向へと変換され、２波長板４を通って対物レンズ
２で光ディスク１上に微小光スポットＰを作る。

図中、ｘ、−ｙ、ｚは座標軸を示し、光ディスク１上の
一つの情報トラック１ａはＸ軸方向に延びており、従っ
て対物レンズ駆動装置３は焦点制御のために対物レンズ
２を２軸方向に、またトラッキング制御のためにはｙ軸
方向に駆動するようになっている。

そして光ディスク１上に照射された光ビームはｂ方向に
反射して反射光となり、対物レンズ２、Ｚ波長板４、偏
光ビームスプリッタ５を通過して、分割プリズム６に入
射し、この分割プリズム６により反射光２つの方向に分
割され、つまり図に示すように右半分の反射光は分割プ
リズム６を透過し、そのまま直進してトラック信号検出
器７に入光し、−万人半分の反射光は前記透過光と直交
する方向、図中矢印Ｃ方向に全反射して光路を焦点信号
検出器９方向に変更し、集光レンズ８を通過することに
より集光されて焦点信号検出器９に入光する。

こうして、これらの各入光した反射光により結像された
像の出力信号の差により、トラック信号検出器７ではト
ラッキング誤差信号を、また焦点信号検出器９では焦点
誤差信号を検出していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上述した従来の技術によれば、記録再生時
における光ディスクの面振れ、及び径方向への偏心のず
れ量を検出するための検出器、つまりトラック信号検出
器と焦点信号検出器が各々分離独立して配置されている
ために、部品点数が多くなり、その結実装置の小型化を
阻んでいた。

そしてまた、この各々分離独立して配置されている二つ
の検出器に対し精巧な調整装置をそれぞれ必要とするた
めに高価格となるばかりでなく、この各調整装置による
調整動作は別々に行なわれるので、その調整にかかる時
間が長くなってしまうという問題がある。

そこで、本発明は前記問題点を解決するためになされた
ものであり、二つの検出器及びこれに対応する二つの調
整装置を設置することなく部品点数を削減することによ
り、装置の大型化及び高価格化、並びに調整装置による
調整時間が長くなることを防止して、小型でかつ低価格
、さらに短時間で調整することのできる優れた光ディス
ク装置を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上述した目的を達成するため本発明は、光軸を含む平面
と平行な面により切断しかつこの切断面と光軸を含む平
面との間の領域を不透明領域とした集光レンズを前記光
路変更手段と光検出器との間に配置すると共に、 この光検出器は、前記集光レンズを通る反射光の焦点に
位置する分割線で第１の受光面と第２の受光面に分けら
れた焦点制御用受光面と、前記集光レンズを通らない反
射光を同形状に２分割する分割線で第１の受光面と第２
の受光面に分けられたトラッキング制御用受光面とを具
備したものである。

〔作　　用〕

上述した構成により、光源から光ビームを発射し光路変
換子・段を介して光ディスクに照射したその反射光の半
分を集光レンズを通して光検出器の焦点制御用受光面に
入光させる。

また集光レンズの不透明領域により前記焦点制御用受光
面の第２の受光面への反射光の入光を遮断し、さらに集
光レンズの切断された部分によりレンズを通らずに直進
して光検出器のトラッキング制御用受光面に入光させる
。

こうして入光させた反射光により各制御用受光面上に結
像させ、それぞれの制御用受光面の各第１の受光面と第
２の受光面との出力信号の差により焦点誤差信号および
トラッキング誤差信号を検出する。

〔実　施　例〕

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本実施例の発明の光ディスク装置の構成を示す
平面図であり、第２図は第１図に示した光検出器の構造
を示す図である。

第１〜第２図において、１は光ディスク、１ａは情報ト
ラック、２は対物レンズ、４はＡの１波長板、５は偏光
ビームスプリンタであり、これらは従来とほぼ同様のも
のであり、光源１０から発射される光ビームが光ディス
ク上に焦点を結ぶように一直線上に順に配置されている
。

１１は前記偏光ビームスブリック５により光路を変更さ
せられた光ビームの進行方向に設けられた集光レンズで
あり、この集光レンズ１１は光軸を含む平面と平行な面
で切断し、かつこの切断面と光軸を含む平面との間の領
域を不透明領域としており、前記切断面が第２図に示す
トラック方向に対して直交するように配置されている。

１２は前記集光レンズ１１により集光された反射光の焦
点距離に配置された光検出器であり、この光検出器１２
は第２図に示すように光を検知しない不恣帯からなる３
本の分割線Ｘ、Ｙ、Ｚにより４つの受光面に分割されて
いる。まず図中矢印で示したトラック方向と直交する方
向の分割線Ｘにより、焦点制御用受光面１３及び、トラ
ッキング制御用受光面１４とに２分割され、さらにこの
２つの受光面のうちの一方の焦点制御用受光面１３を前
記分割線Ｘと同方向の分割線Ｙによりトラック方向に第
１の受光面１３ａと第２の受光面１３ｂとに２分割し、
他方のトラッキング制御用受光面１４を前記分割線Ｘと
直交する分割線Ｚによりトラック方向と直交する方向に
第１の受光面１４ａ七第２の受光面１４ｂとに２分割し
て全部で４分割とし、前記第１の受光面１３ａと第２の
受光面１３ｂ、あるいは１４ａと１４ｂとの出力信号の
差により誤差を検出するものである。

このような構成により作用を説明する。

まず光源ＩＯから光ビームを発射すると、光ビームは偏
光ビームスプリッタ５及び、Ｘ波長板４、さらに対物レ
ンズ２を通過して光ディスク１上に直径１μｍ程度の微
小光Ｐに絞られる。

こうして微小光に絞られて集光された光ビームは光ディ
スク１により反射されて往路とは反対方向に対物レンズ
２、及び２波長板４を通り、さらに偏光ビームスプリン
タ５に入射し、この偏光ビームスプリッタ５において往
路と分離されて光検出器１２方向へと光路を変更させら
れる。

変更された反射光は第１図に見られるように上側の約半
分が集光レンズ１１に入光して集光レンズ１１の作用を
受けて光検出器１２の焦点用受光面１３に集光され、ま
た図中斜線にて示した不透明領域に入光した反射光は、
この不透明領域により遮られ光検出器１２には入光せず
、そして集光レンズ１１のない部分の反射光はそのまま
光検出器１２に直進して、光検出器１２のトラッキング
制御用受光面１４に直接入光する。

このように光検出器１２にそれぞれ入光した反射光は、
該光検出器１２の各受光面１３及び１４にそれぞれ結像
することにより、焦点誤差及びトラッキング誤差を検出
する。

第３図は焦点制御用受光面の検出状態を示した光検出器
の正面図であり、同図（Ａ）は光ディスク１が対物レン
ズ２の焦点距離から遠い状態、同図（Ｂ）は反対に光デ
ィスク１が対物レンズ２の焦点距離から近い状態を示し
ている。

光源部１０から発射された光ビームが光ディスク１上の
トラックｌａに正確に集光されている場合は、その反射
光は第２図に示すように焦点制御用受光面１３の第１の
受光面１３ａにも第２の受光面１３ｂにも入り込むこと
なく分割線Ｙ上に焦点が形成される。

しかし、光ディスク１が軸方向に移動して焦点距離が対
物レンズ２から遠のくと同図（Ａ）に示すように反射光
は第２の受光面１３ｂに入り込み、また光ディスク１が
軸方向に移動して焦点距離が対物レンズ２に近づくと同
図（Ｂ）に示すように、その反射光は第１の受光面１３
ａに入り込むこととなり、このため両受光面１３ａと１
３ｂとの出力信号に差ができ、この差により光ディスク
１が軸方向にずれいることが検出される。

また第４図はトラッキング制御信号を検出している状態
を示した説明図で、ドラッギング制御用受光面の検出状
態と、この検出状態と対応する状態の光ディスクへの照
射状態が示されており、同図（Ａ）及び（Ｃ）は光ディ
スク１が径方向に移動してずれている状態、同図（Ｂ）
は移動せずに所定の位置にあってずれていない状態であ
る。

そして、この（Ｂ）に示すように対物レンズ２と光ディ
スク１の情報トラック１ａの中心が合致していれば、第
１の受光面１４ａと第２の受光面１４ｂとに入光する反
射光は均等となり、このため両受光面１４ａと１４ｂと
の出力信号の差はなく、これにより光ディスクｌはずれ
ていないことが検出される。

また、（Ａ）あるいは（Ｃ）に示すように光ディスク１
が径方向にずれが生じて、対物レンズ２と光ディスク１
のトラック１ａの中心とが左右どちらかにずれた場合は
、両受光面１４ａ及び１４ｂに入光する反射光は均等と
はならずに、このためその出力信号に差が生じて、その
結果光ディスクｌが径方向にずれが生じていることが検
出される。

なお、上述した本実施例においては光ディスクに向かわ
せて発射させた光ビームを一直線状となるように光源を
配置し、また光ディスクからの反射光を入光させる光検
出器を偏光ビームスプリッタにより光路を変更させた位
置に配置したこととしたが、この位置関係は反対であっ
ても差し支えなく種々に変更可能であり、配置の工夫に
より装置の小型化を一層計ることが可能となる。

〔発明の効果〕

上述した構成により、本発明によれば光ビームを光路変
換手段を介して照射し、その反射光の半分を前記集光レ
ンズを通して光検出器の焦点制御用受光面に入光させ、
また集光レンズの不透明領域により反射光の光検出器へ
の入光を一部遮断し、さらに集光レンズの切断された部
分によりレンズを通さずに直進させて光検出器のトラッ
キング制御用受光面に入光させて、それぞれの受光面の
名筆１の受光面と第２の受光面との出力信号の差により
焦点誤差信号およびトラッキング誤差信号を検出するこ
ととした。

このように従来それぞれ分離独立して設置されていた焦
点信号誤差検出用の検出器と、さらにトラッキング信号
誤差検出用の検出器とが一体となったため、部品点数が
削減され、かつその設置スペースが不要となる。

また、この従来における各検出器には精巧でかつ高価な
調整機構がそれぞれ設けられていたが、検出器が一体と
なったことによりこの調整機構も一個のみ設ければよく
、このため上記と同様に部品点数が削減されかつその設
置スペースが不要となるので、小型、軽量でさらに低価
格の装置を実現することが可能となる。

さらに、調整機構が一個になったことにより、従来片方
ずつ順に行っていた調整動作を同時に行うことが可能と
なるため、調整に係る時間を短縮することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の光ディスク装置の構成を示す平面図
、第２図は第１図の光検出器の構造を示す正面図、第３
図は焦点制御用受光面の検出状態を示す光検出器の正面
図、第４図はトラッキング制御用受光面の検出状態を示
す光検出器の正面図、第５図は従来の光ディスク装置の
構成を示す平面図である。 １・・・光ディスク　　　　１ａ・・・トラック２・・
・対物レンズ　　　　４・・・Ｚ波長板５・・・偏光ビ
ームスプリッタ １１・・・集光レンズ　　　１２・・・光検出器１３・
・・焦点制御用受光面 １３ａ・・・第１の受光面　１３ｂ・・・第２の受光面
１４・・・フォーカス制御用受光面 １４ａ・・・第１の受光面　１４ｂ・・・第２の受光面
特許出願人　　沖電気工業株式会社 代　　理　　人　　弁理士　金倉喬二 ベ Ａ１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　人に 拙　　　　　村

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光ビームを光路変更手段を介して光ディスク上に照
   射し、その反射光を光検出器で受光して、焦点及びトラ
   ッキング等の制御を行うための誤差信号を得る光ディス
   ク装置において、 光軸を含む平面と平行な面により切断しかつこの切断面
   と光軸を含む平面との間の領域を不透明領域とした集光
   レンズを前記光路変更手段と光検出器との間に配置する
   と共に、 この光検出器は、前記集光レンズを通る反射光の焦点に
   位置する分割線で第１の受光面と第２の受光面に分けら
   れた焦点制御用受光面と、前記集光レンズを通らない反
   射光を同形状に２分割する分割線で第１の受光面と第２
   の受光面に分けられたトラッキング制御用受光面とを具
   備し、 それぞれの制御用受光面の各第１の受光面と第２の受光
   面との出力信号の差により焦点誤差信号およびトラッキ
   ング誤差信号を検出することを特徴とした光ディスク装
   置。