JPH0423231A - Light spot controller - Google Patents
Light spot controllerInfo
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- JPH0423231A JPH0423231A JP2128820A JP12882090A JPH0423231A JP H0423231 A JPH0423231 A JP H0423231A JP 2128820 A JP2128820 A JP 2128820A JP 12882090 A JP12882090 A JP 12882090A JP H0423231 A JPH0423231 A JP H0423231A
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- light
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
童栗上勿丼朋分互
本発明は、光ディスク、光磁気ディスク、光カートなど
の光記録媒体に、光スポットを照射して光学的に情報の
読出し、書込みを行なう光記録システムにおける、光ス
ポットの照射位置の制御方法および装置(アクチュエー
タ)に関する。[Detailed Description of the Invention] The present invention optically reads and writes information by irradiating a light spot onto an optical recording medium such as an optical disk, magneto-optical disk, or optical cart. The present invention relates to a method and device (actuator) for controlling the irradiation position of a light spot in an optical recording system.
従】J1九艦
光記録システムにおいては、光束を対物レンズにより収
束、結像させ、微小径の光スポットとして記録媒体の記
録トラックに光照射することが必要である。例えば、光
ディスク、光磁気ディスクなどの円盤状の記録媒体にあ
っては、ディスクを回転させるとともに、対物レンズを
ディスクのラジアル方向に移動させ、目的とする記録ト
ラック上に光照射する。ランダムアクセスにおいては、
目的とする記録トラックの付近まで高速で粗アクセス駆
動したのち、アドレスを読み取って密アクセスし、記録
トラック上に光ビームをスポット照射する。In the J1 optical recording system, it is necessary to converge and image a light beam using an objective lens, and to irradiate the recording track of the recording medium with light as a microscopic optical spot. For example, in the case of a disc-shaped recording medium such as an optical disc or a magneto-optical disc, the disc is rotated and an objective lens is moved in the radial direction of the disc to irradiate a target recording track with light. In random access,
After coarse access driving is performed at high speed to near the target recording track, the address is read and fine access is performed, and a light beam is spot-irradiated onto the recording track.
しかしながら、記録トラック幅は微小であり、記録トラ
ックの形成精度、記録媒体の装着時の位置精度あるいは
対物レンズの駆動精度などにも限界があることから、単
に機械的に対物レンズを駆動しただけでは、記録トラン
ク上に正確に光束をスポット照射することができない。However, the width of the recording track is minute, and there are limits to the accuracy of forming the recording track, the positional accuracy when mounting the recording medium, and the driving accuracy of the objective lens. Therefore, it is not possible to simply drive the objective lens mechanically. , it is not possible to accurately spot the light beam onto the recording trunk.
そこで、スポット光と記録トラックとの位置ずれをエラ
ー信号として検出し、記録トラック上に光スポットが照
射されるようにトラッキング方向に微調整し、また、記
録トラック上に焦点を結ぶようにフォーカス方向に微調
整することが必要となる。このようなトラッキング制御
方式としては、特公昭61−2058号公報に記載の対
物レンズ駆動装置など種々のものが提案されている。Therefore, the positional deviation between the spot light and the recording track is detected as an error signal, and the light spot is finely adjusted in the tracking direction so that it is irradiated on the recording track, and the focus direction is adjusted so that the light spot is focused on the recording track. It will be necessary to make some fine adjustments. As such a tracking control system, various systems have been proposed, such as the objective lens driving device described in Japanese Patent Publication No. 61-2058.
第8図は従来の光スポット制御装置の可動部を説明する
ための斜視図であり、第9図はこの可動部を嵌合軸67
に嵌装した状態で示す断面図である。FIG. 8 is a perspective view for explaining the movable part of the conventional optical spot control device, and FIG. 9 shows the movable part connected to the fitting shaft 67.
It is a sectional view showing a state where it is fitted.
対物レンズ13はボビンと呼ばれる保持体61に支持さ
れ、この保持体6】の周面にはフォーカスコイル25が
巻回され、また、巻回されたトラッキングコイル27が
取付けられている。これらコイル25.27に信号電流
を流すことにより別体の磁気回路(図示せず)との間に
力が働き、嵌合穴65により嵌合軸67に嵌装された保
持体61が、嵌合軸67のまわりを回動して、トラッキ
ング方向Trに対物レンズ13が駆動され、また、保持
体61が嵌合軸67に沿って上下に摺動することにより
、対物レンズ13がフォーカス方向Foに駆動される。The objective lens 13 is supported by a holder 61 called a bobbin, and a focus coil 25 is wound around the circumferential surface of the holder 6, and a wound tracking coil 27 is attached thereto. By applying a signal current to these coils 25 and 27, a force is exerted between them and a separate magnetic circuit (not shown), and the holder 61, which is fitted onto the fitting shaft 67 through the fitting hole 65, is By rotating around the fitting axis 67, the objective lens 13 is driven in the tracking direction Tr, and by sliding the holder 61 up and down along the fitting axis 67, the objective lens 13 is driven in the focusing direction Fo. driven by
このような光スポット制御装置では、重量バランスをと
るために、対物レンズ13と反対側に同等重量のバラン
サ63が設けられているが、製作上、嵌合軸67を中心
として重量アンバランスが生じることは避けられない。In such a light spot control device, a balancer 63 of the same weight is provided on the opposite side of the objective lens 13 in order to balance the weight, but due to manufacturing, a weight imbalance occurs around the fitting shaft 67. That is inevitable.
そのため、高速で駆動される粗アクセス時に加わる加速
度によって、保持体61がトラッキング方向に回動変位
し、密アクセス時に振動を誘発したまま追従動作に入る
ことになり、アクセスタイムを遅らせる原因となる。特
に、重量の大きな対物レンズ13やバランサ63が回転
中心である嵌合軸67から離れた所に位置するため、慣
性モーメントが大きくなり、小さな重量アンバランスで
も対物レンズ13の揺動につながりやすい。また、バラ
ンサ63は本来不要なものなので、アクチュエータの軽
量化の点からも使用しないか、軽いものとすることが望
ましい。Therefore, the holder 61 is rotationally displaced in the tracking direction by the acceleration applied during coarse access driven at high speed, and enters a tracking operation while inducing vibration during fine access, causing a delay in access time. In particular, since the objective lens 13 and balancer 63, which are heavy, are located away from the fitting shaft 67, which is the center of rotation, the moment of inertia becomes large, and even a small weight imbalance tends to cause the objective lens 13 to swing. Further, since the balancer 63 is essentially unnecessary, it is desirable to not use it or to make it lightweight from the viewpoint of reducing the weight of the actuator.
さらに、第8図に示したように対物レンズ13を水平方
向に動かしてトラッキング制御をすると、トラッキング
が取れている場合でも記録媒体からの反射光が平行変位
し、見掛は上のトラッキング誤差が生じるという問題が
あった。第10A、B図は、この様子を示す説明図であ
る。Furthermore, when tracking is controlled by moving the objective lens 13 horizontally as shown in FIG. 8, the reflected light from the recording medium is displaced in parallel even when tracking is achieved, and the apparent tracking error above is There was a problem that occurred. FIGS. 10A and 10B are explanatory diagrams showing this situation.
第10A図は、対物レンズ○、L、が中立点にあり、入
射光101の強度分布の中心が、対物レンズO1L、の
光軸に一致している状態を示している。FIG. 10A shows a state in which the objective lenses O and L are at neutral points, and the center of the intensity distribution of the incident light 101 coincides with the optical axis of the objective lens O1L.
光束の強度分布の中心は、一般に光束の中心なので、以
下、光束の強度分布の中心を、単に光束の中心、あるい
は入射光の中心のように呼ぶ。Since the center of the intensity distribution of a luminous flux is generally the center of the luminous flux, the center of the intensity distribution of the luminous flux will hereinafter be referred to simply as the center of the luminous flux or the center of incident light.
第10A図に示した状態では、レーザ光源からの入射光
101の中心と、対物レンズ○、L、により収束されデ
ィスク面で反射される反射光103の中心とは一致して
いる。反射光103は、ミラMにより反射され、ビーム
スプリッタB、S、を経て4分割フォトダイオードP、
D、を含む検出系に入射し、エラー信号およびデータ信
号が検知される。反射光103は4分割フォトダイオド
P、D、の中心に入射し、トラッキングが取れている場
合は、光束中心からの光量分布が等しいことから、4分
割フォトダイオードP、D、上での光量の偏よりは生じ
ない。トラッキングが1〜ランク中心より外れると、光
束中心からの光量分布に偏りが生し、偏位量がエラー信
号として検出される。いま、ディスク偏心等に追従し、
中立点より対物レンズ0.L、がΔX変位し、ディスク
への入射位置(結像位置)を△Xだけ移動させたとする
。このとき、入射光の中心101は対物レンズ○、L、
の光軸からΔX離れた位置に入射し、入射光の中心10
1と反射光の中心103はΔL2=2・ΔXだけ平行に
ずれる。そのため、反射光の中心103が検出系の4分
割フォトダイオードP、D、に、その分だけ中心から外
れて入射することになり、反射光の光束中心からの光量
分布が等しく、実際には正確にトラッキングが取れ記録
トラック上に結像されているのにも拘らず、あたかもト
ラッキングエラーがあるように検出され、この状態で制
御を行なうと、ディスクの記録トラックの中心よりシフ
トした位置に光スポットが結像してしまう。そこで、こ
の見掛けのトラッキングエラー量をオフセットしないと
、情報の記録・再生品質が低下することになる。In the state shown in FIG. 10A, the center of the incident light 101 from the laser light source coincides with the center of the reflected light 103 that is converged by the objective lenses ◯ and L and reflected by the disk surface. The reflected light 103 is reflected by the mirror M, passes through the beam splitters B and S, and is sent to the four-split photodiode P.
D, and the error signal and data signal are detected. The reflected light 103 is incident on the center of the 4-split photodiodes P and D, and if tracking is achieved, the light intensity distribution from the center of the beam is equal, so the polarization of the light amount on the 4-split photodiodes P and D is equal. It does not occur more than that. When tracking deviates from the center of 1 to rank, a deviation occurs in the light amount distribution from the center of the light beam, and the amount of deviation is detected as an error signal. Now, following the disk eccentricity etc.,
Objective lens 0. Suppose that L is displaced by ΔX and the incident position on the disk (imaging position) is moved by ΔX. At this time, the center 101 of the incident light is the objective lens ○, L,
The center of the incident light is 10
1 and the center 103 of the reflected light are shifted in parallel by ΔL2=2·ΔX. Therefore, the center 103 of the reflected light enters the four-split photodiodes P and D of the detection system with a deviation from the center by that amount, and the light intensity distribution from the center of the reflected light beam is equal and actually accurate. Even though tracking is achieved and the image is formed on the recording track, it is detected as if there is a tracking error, and if control is performed in this state, the light spot will be placed at a position shifted from the center of the recording track of the disc. becomes an image. Therefore, unless this apparent amount of tracking error is offset, the quality of recording and reproducing information will deteriorate.
この見掛けのトラッキングエラー量をオフセットする方
法として、特開昭58−9228号公報に、光束を対物
レンズに導き、また、反射光をトラッキングエラー検出
系に導くガルバノミラ−の反射面を、対物レンズの後焦
点に一致させることが提案されている。しかしながら、
対物レンズの後焦点距離は、例えば2〜51程度と非常
に短かいため、設計上この位置にガルバノミラ−を配置
させることは不可能に近い。As a method for offsetting this apparent amount of tracking error, Japanese Patent Laid-Open No. 58-9228 discloses that the reflective surface of a galvanometer mirror that guides the light flux to the objective lens and guides the reflected light to the tracking error detection system is It has been proposed to match the back focus. however,
Since the back focal length of the objective lens is very short, for example, about 2 to 51 degrees, it is almost impossible to arrange the galvanometer mirror at this position in terms of design.
また、特開昭61−160841号公報には、光ビーム
が対物レンズの後焦点を常に通過するように。Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-160841 discloses that the light beam always passes through the back focal point of the objective lens.
ミラーとして働く回転プリズムを偏心駆動することが報
告されている。しかし、この方法では装置の大型化が避
けられない。さらに、上記の2つの方法では、光学ヘッ
ドをディスク上で高速アクセスする時に、ミラーの姿勢
を厳密に保持することが難しいという問題があった。It has been reported to eccentrically drive a rotating prism that acts as a mirror. However, this method inevitably increases the size of the device. Furthermore, in the above two methods, there is a problem in that it is difficult to precisely maintain the posture of the mirror when the optical head accesses the disk at high speed.
回転により出射光の傾きが変化するというクサビ状プリ
ズムの性質を利用して光束をスキャンすること、あるい
は光束の方位を変化させることについては、米国特許筒
2,975,668号明細書、同3,297,395号
明細書、同3,378,687号明細書、同3.736
848号明細書、同3,827,787号明細書、同4
,118,109号明細書等に記載されている。Regarding scanning a light beam or changing the direction of a light beam by utilizing the property of a wedge-shaped prism that the inclination of the emitted light changes with rotation, U.S. Pat. , 297,395, 3,378,687, 3.736
Specification No. 848, Specification No. 3,827,787, Specification No. 4
, 118, 109, etc.
しかし、これらは光スポット照射装置における利用を示
唆するものではない。However, these do not suggest use in a light spot irradiation device.
明が しようとする
本発明は、重量アンバランスによる高速アクセス時の対
物レンズの揺動を改善しうる光スポット制御装置を提供
するものである。The present invention is intended to provide a light spot control device that can improve the swinging of an objective lens during high-speed access due to weight imbalance.
本発明は、また、見掛けのトラッキングエラ量の発生を
防止しうる光スポット制御装置を提供するものである。The present invention also provides a light spot control device that can prevent the occurrence of apparent tracking errors.
及凱匁潰戒
本発明の光スポット制御装置は、
記録媒体に光照射する対物レンズと、
対物レンズの前段に回動可能に設けられ、入射した光束
に傾きを与えて出射し、対物レンズへの入射光束の、対
物レンズの光軸に対する傾きを変化させるクサビ状プリ
ズムと、
対物レンズおよびクサビ状プリズムを保持し、対物レン
ズのフォーカス方向に前後動可能に、かつ、クサビ状プ
リズムからの出射光の光軸の傾きを変化させるべく回動
可能に配設された光学系保持体とを具えたことを特徴と
する。The optical spot control device of the present invention includes an objective lens for irradiating light onto a recording medium, and a rotatably provided front stage of the objective lens, which imparts an inclination to the incident light beam and outputs it to the objective lens. a wedge-shaped prism that changes the inclination of the incident light beam with respect to the optical axis of the objective lens, a wedge-shaped prism that holds the objective lens and the wedge-shaped prism, is movable back and forth in the focus direction of the objective lens, and emits light from the wedge-shaped prism. The optical system holder is rotatably arranged to change the inclination of the optical axis of the optical system.
去−i−針
第1図は、本発明で用いられる光学系の原理を示す概念
図である。クサビ状プリズム15の下面に直角に入射し
た光束の中心105aは、屈折により傾きを与えられて
クサビ状プリズム15から出射される。この傾きの大き
さは、クサビ状プリズム15の2つの面の傾きα(第3
図参照)、即ちクサビ角と、クサビ状プリズム15の屈
折率によって決定される。クサビ状プリズム15を回転
させると、クサビ状プリズム15からの出射光の傾きの
方向が変化し、出射光の中心は軌跡111として示した
ように回転する。105a’は、クサビ状プリズムが半
回転して15′の状態のときの、クサビ状プリズム15
′から出射する光束の傾き方向を示している。FIG. 1 is a conceptual diagram showing the principle of the optical system used in the present invention. The center 105a of the light beam that has entered the lower surface of the wedge-shaped prism 15 at right angles is tilted by refraction and exits from the wedge-shaped prism 15. The magnitude of this inclination is determined by the inclination α (third
(see figure), that is, determined by the wedge angle and the refractive index of the wedge-shaped prism 15. When the wedge-shaped prism 15 is rotated, the direction of inclination of the emitted light from the wedge-shaped prism 15 changes, and the center of the emitted light rotates as shown as a locus 111. 105a' is the wedge-shaped prism 15 when the wedge-shaped prism has rotated half a turn and is in the state 15'.
It shows the direction of inclination of the luminous flux emitted from '.
本発明では、クサビ状プリズム15を1回転させるので
はなく、微少量回動させてクサビ状プリズム15による
傾き方向を微少量変化させ、この光束を対物レンズ13
に導く。今、クサビ状プリズム15から出射する光束の
中心105aが対物しンズ13の光軸と一致していたと
し、光束が対物レンズ13により収束され、記録トラッ
クが形成されたディスク71上の点71aにスポット照
射されていたとし、この状態を中立点とする。この状態
でクサビ状プリズム15を微少量回動させると、クサビ
状プリズム15から出射する光束の中心の傾き方向が]
、05a#;’105a;;105a′#のように変化
し、対物レンズ13に入射する光束中心の対物レンズ1
3に対する傾きが変化する。そこで、対物レンズ13に
よるディスク71上でのスポット照射位置が、71b;
l:j71a;71cのようにトラッキング方向、即ち
、ディスク71の直径方向に移動し、目的とする記録ト
ラック上に正確に光スポットを照射することができる。In the present invention, instead of rotating the wedge-shaped prism 15 once, the wedge-shaped prism 15 is rotated by a small amount to change the inclination direction of the wedge-shaped prism 15 by a small amount, and this light beam is transferred to the objective lens 13.
lead to. Now, assuming that the center 105a of the light beam emitted from the wedge-shaped prism 15 coincides with the optical axis of the objective lens 13, the light beam is converged by the objective lens 13 and reaches a point 71a on the disk 71 where a recording track is formed. It is assumed that spot irradiation is being performed, and this state is defined as a neutral point. If the wedge-shaped prism 15 is rotated by a small amount in this state, the direction of inclination of the center of the light beam emitted from the wedge-shaped prism 15 will change]
, 05a#;'105a;;105a'#, and the objective lens 1 with the center of the light beam incident on the objective lens 13
The slope relative to 3 changes. Therefore, the spot irradiation position on the disk 71 by the objective lens 13 is 71b;
It moves in the tracking direction, that is, in the diametrical direction of the disk 71 as shown in l:j71a;71c, and can accurately irradiate a light spot onto a target recording track.
第2図は、対物レンズ13に斜め入射することによりト
ラッキング制御することを示す説明図である。入射光1
05の光束中心105aが対物レンズ13の光軸107
と一致している場合が中立点位置である。クサビ状プリ
ズム15の回動により、入射光の光束中心が対物レンズ
13の光軸107に対してθだけ傾いて105a’とな
ると、対物レンズI3によるディスク71上での結像位
置かは、対物レンズ13の焦点距離をfとすると、Δx
j+=fXtanθだけ移動する。FIG. 2 is an explanatory diagram showing tracking control by obliquely entering the objective lens 13. Incident light 1
05 is the optical axis 107 of the objective lens 13.
The neutral point position is when it matches. Due to the rotation of the wedge-shaped prism 15, the center of the light flux of the incident light is tilted by θ with respect to the optical axis 107 of the objective lens 13 and becomes 105a'. If the focal length of the lens 13 is f, Δx
Move by j+=fXtanθ.
第3図は、本発明の制御装置に用いられる光学系の一例
を示す説明図である。なお、第1図では本発明の原理を
理解しやすいように、クサビ状プリズム15の回転軸に
対して直交するクサビ状プリズム15の面から光束を入
射させたが、第3図の光学系では、クサビ状プリズム1
5の回転軸と対物レンズ13の光軸を平行とすべく、ク
サビ状プリズム15の傾斜面15aから光束を入射させ
ている。記録ディスク71は、そのラジアル方向に記録
トラックがスパイラル状あるいは同心円状に設けられて
おり、ラジアル方向がトラッキング方向Trとなる。光
源からの光束105が立上げミラー11により反射され
、対物レンズ13の光軸107に対して傾きをもって、
クサビ状プリズム15に入射される。105aは光束の
中心を示す。第3図はクサビ状プリズム15が中立点に
ある場合を示しており、クサビ状プリズム15に入射し
た光束は、その屈折力により出射方向を変えられ、光束
の中心105aが対物レンズ13の光軸107にほぼ一
致する。ここで、クサビ状プリズム15を回動させると
、クサビ状プリズム15によって光束105が傾けられ
る方向が微小量変化し、これに伴ない、対物レンズ13
に入射する光束105の傾斜角度が微小量で変化する。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of an optical system used in the control device of the present invention. In order to make it easier to understand the principle of the present invention, in FIG. 1, the light beam is incident from the surface of the wedge-shaped prism 15 that is perpendicular to the rotation axis of the wedge-shaped prism 15, but in the optical system of FIG. , wedge prism 1
In order to make the rotational axis of the lens 5 parallel to the optical axis of the objective lens 13, a light beam is made to enter from the inclined surface 15a of the wedge-shaped prism 15. The recording disk 71 has recording tracks spirally or concentrically provided in its radial direction, and the radial direction is the tracking direction Tr. A light beam 105 from the light source is reflected by the upright mirror 11 and is tilted with respect to the optical axis 107 of the objective lens 13.
The light is incident on the wedge-shaped prism 15. 105a indicates the center of the luminous flux. FIG. 3 shows a case where the wedge-shaped prism 15 is at a neutral point, and the light beam incident on the wedge-shaped prism 15 has its output direction changed by its refractive power, and the center 105a of the light beam is the optical axis of the objective lens 13. 107. Here, when the wedge-shaped prism 15 is rotated, the direction in which the light beam 105 is tilted by the wedge-shaped prism 15 changes by a minute amount, and accordingly, the objective lens 13
The angle of inclination of the light beam 105 incident on the light beam 105 changes by a minute amount.
第2図に示したように、対物レンズ13の光軸と入射光
105の中心105aが一致していたとき、入射光10
5は対物レンズ13の光軸上でディスク71にスポット
照射される。入射光が105′で示したように対物レン
ズ13の光軸に対してθだけ傾いて入射すると、ディス
ク71上のスポット結像位置が、ΔXだけトラッキング
方向に移動する。このように、入射光105の傾きに応
じてスポット結像位置を移動させることができる。よっ
て、クサビ状プリズム15の回動量を制御することによ
り、対物レンズ13からのスポット光の照射位置をトラ
ッキング方向(Tr)に動かし、記録トラックに追従さ
せることができる。このように、トラッキング駆動はク
サビ状プリズム15の回動のみで行ない、対物レンズ1
3を水平方向に動かす必要がない。As shown in FIG. 2, when the optical axis of the objective lens 13 and the center 105a of the incident light 105 coincide, the incident light 10
5 is spot irradiated onto the disk 71 on the optical axis of the objective lens 13. When the incident light enters the objective lens 13 at an angle of θ with respect to the optical axis as indicated by 105', the spot imaging position on the disk 71 moves by ΔX in the tracking direction. In this way, the spot imaging position can be moved according to the inclination of the incident light 105. Therefore, by controlling the amount of rotation of the wedge-shaped prism 15, the irradiation position of the spot light from the objective lens 13 can be moved in the tracking direction (Tr) to follow the recording track. In this way, tracking drive is performed only by rotating the wedge-shaped prism 15, and the objective lens 1
There is no need to move 3 horizontally.
また、第3図に示したように、回動されるクサビ状プリ
ズム15に入射した光束105の中心105aが傾きを
与えられる点P(以下、傾角発生点と呼ぶ)、即ち、回
転する第1のクサビ状プリズムI5の傾斜面15aへの
光束中心105aの入射位置と、対物レンズ13の後焦
点Fbを一致させである。第4図は、この状態でのディ
スクからの反射光の挙動を示す説明図である。いま、光
束の中心+05aが対物レンズO,L、の中心を通り記
録ディスクに入射していたとし、記録トラックに追従さ
せるべくトラッキング制御して、結像位置がΔX移動し
たとする。すると、傾角発生点Pと後焦点Fbが一致し
ている場合は、原理的に入射光101の中心と反射光1
03の中心とが一致する。よって1反射光103は分割
フォトダイオードP、D、の中心に対して強度分布のシ
フトなしに入射し、第10A、B図で説明したような見
掛は上のトラッキングエラーは生じなし鳥さらに、対物
レンズを水平移動させず、対物レンズに斜め入射させる
ことにより結像位置をトラッキング方向に移動させる方
式によれば、傾角発生点Pと対物レンズの後焦点Fbが
厳密に一致していない場合でも、第10A、B図に示し
た対物レンズの水平移動方式よりも、入射光と反射光の
強度中心の移動に起因する見掛けのトラッキングエラー
を小さくできる可能性がある。第5図は、見掛けのトラ
ッキングエラー量を示す説明図である。後焦点Fbと傾
角発生点Pが一致していない場合は、ディスク上の結像
位置を中心点からΔXだけ移動すると、反射光103の
中心が、入射光101の中心からΔL□だけずれる。こ
の量は、後焦点Fbと傾角発生点Pとの距離をα、対物
レンズ0.L、への入射角をθとすると、ΔL□=2Q
−tanθとして表わされる。第10B図のΔL2が2
・ΔXなので、結像位置の移動量ΔXを30μmとする
と、ΔL2=60μ履となる。これに対し、第5図では
、Q=1mm、対物レンズの焦点距離を3+amとする
と。Further, as shown in FIG. 3, the center 105a of the light beam 105 incident on the rotating wedge-shaped prism 15 is tilted at a point P (hereinafter referred to as the tilt angle generation point), that is, the rotating first The incident position of the center of the light beam 105a onto the inclined surface 15a of the wedge-shaped prism I5 is made to coincide with the back focal point Fb of the objective lens 13. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the behavior of reflected light from the disk in this state. Assume that the center +05a of the light beam is incident on the recording disk through the centers of the objective lenses O, L, and that the imaging position is moved by ΔX due to tracking control to follow the recording track. Then, when the tilt angle generation point P and the back focal point Fb coincide, the center of the incident light 101 and the reflected light 1
The center of 03 matches. Therefore, one reflected light 103 is incident on the center of the divided photodiodes P and D without any shift in the intensity distribution, and the apparent tracking error as explained in FIGS. 10A and 10B does not occur.Furthermore, According to the method of moving the imaging position in the tracking direction by making the objective lens enter the objective lens obliquely without moving the objective lens horizontally, even when the tilt angle generation point P and the back focal point Fb of the objective lens do not exactly match, , 10A and 10B, it is possible to reduce the apparent tracking error caused by the movement of the center of intensity of the incident light and the reflected light, compared to the horizontal movement method of the objective lens shown in FIGS. 10A and 10B. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the amount of apparent tracking error. If the back focal point Fb and the tilt angle generation point P do not match, if the imaging position on the disk is moved by ΔX from the center point, the center of the reflected light 103 will be shifted from the center of the incident light 101 by ΔL□. This amount is determined by α, the distance between the back focal point Fb and the point of inclination P, and the objective lens 0. If the angle of incidence on L is θ, then ΔL□=2Q
-tanθ. ΔL2 in Figure 10B is 2
- Since ΔX, if the amount of movement ΔX of the imaging position is 30 μm, then ΔL2=60 μm. On the other hand, in FIG. 5, it is assumed that Q=1 mm and the focal length of the objective lens is 3+am.
θ= 0.57’となり、ΔL□=22μmと見掛けの
トラッキングエラーを小さく抑えることができる。θ=0.57', ΔL□=22 μm, and the apparent tracking error can be kept small.
もちろん、 12=oが望ましいが、要求される精度の
範囲で、設計上の自由度を大きく取ることができる。Of course, 12=o is desirable, but within the required accuracy range, a large degree of freedom in design can be achieved.
第6図および第7図は本発明の光スポット制御装置の実
施例を示す図面である。FIG. 6 and FIG. 7 are drawings showing an embodiment of the optical spot control device of the present invention.
第6図は、第7図でハウジング21を取り外した状態で
見た平面図である。FIG. 6 is a plan view of FIG. 7 with the housing 21 removed.
マタ、第7図は、第6図0)gA−中心o −Bに沿っ
て断面をとり、これを展開した縦断面図である。FIG. 7 is a vertical sectional view taken along the line 0)gA-center o-B in FIG. 6 and expanded.
ハウジング21には、円筒状立上り部31aおよび周壁
部31bを有する中空軸体が固定されている。中空軸体
31の周壁部31bには永久磁石33が取り付けられて
おり、磁気回路を構成する。即ち、対向する円筒状立上
り部31aおよび周壁部31bを有する中空軸体31は
、ヨークとしても機能する。中空軸体31の円筒状立上
り部31aには。A hollow shaft body having a cylindrical rising portion 31a and a peripheral wall portion 31b is fixed to the housing 21. A permanent magnet 33 is attached to the peripheral wall portion 31b of the hollow shaft body 31, forming a magnetic circuit. That is, the hollow shaft body 31 having the cylindrical rising portion 31a and the peripheral wall portion 31b that face each other also functions as a yoke. In the cylindrical rising portion 31a of the hollow shaft body 31.
円筒状の光学系保持体23が嵌合されている。光学系保
持体23には、対物レンズ13およびクサビ状プリズム
15が固定されている。クサビ状プリズム15は、その
傾角発生点Pが、対物レンズ13の後焦点Fbに位置す
るように配設されている。A cylindrical optical system holder 23 is fitted. An objective lens 13 and a wedge-shaped prism 15 are fixed to the optical system holder 23. The wedge-shaped prism 15 is arranged such that its inclination angle generation point P is located at the back focal point Fb of the objective lens 13.
光学系保持体23は5円筒状立上り部31aを上下方向
に摺動して、対物レンズ13のフォーカス方向FOに前
後動することができる。また、第7図中に矢印Rで示し
たように、光学系保持体23は、円筒状立上り部31a
を軸として回転することができる。すなわち、円筒状立
上り部31aは、光学系保持体23の回動および摺動軸
として機能する。円筒状の光学系保持体23の外周面に
はフォーカスコイル25が巻回され、また、巻回された
トラッキングコイル27が固定されている(第8図を併
せて参照)。フォーカスコイル25に信号電流が供給さ
れると、永久磁石33と中空軸体31とから構成される
磁気回路とりニアモータを形成し、信号電流に応じて、
光学系保持体23がフォーカス方向Foに駆動され、対
物レンズ13による結像位置(焦点位置)を常に光デイ
スク71上となるように制御することができる。The optical system holder 23 can move back and forth in the focus direction FO of the objective lens 13 by sliding the five cylindrical rising portions 31a in the vertical direction. Further, as shown by arrow R in FIG. 7, the optical system holder 23 has a cylindrical rising portion 31a.
It can be rotated around the axis. That is, the cylindrical rising portion 31a functions as a rotating and sliding axis of the optical system holder 23. A focusing coil 25 is wound around the outer peripheral surface of the cylindrical optical system holder 23, and a wound tracking coil 27 is fixed thereto (see also FIG. 8). When a signal current is supplied to the focus coil 25, a near motor is formed with a magnetic circuit consisting of a permanent magnet 33 and a hollow shaft body 31, and according to the signal current,
The optical system holder 23 is driven in the focus direction Fo, and the imaging position (focal position) of the objective lens 13 can be controlled so as to always be on the optical disk 71.
さらに、光学系保持体23の外周面には2巻回されたト
ラッキングコイル27が、上下に走る片方のコイル束が
永久磁石33からの磁束と交差するように、固定されて
いる。このトラッキングコイル27に信号電流が供給さ
れると、永久磁石33と中空軸体31とから構成される
磁気回路と回転モータを形成し、信号電流に応して、光
学系保持体23が回動する。なお、フォーカスコイル2
5およびトラッキングコイル27の巻回方式や駆動原理
は、従来のアクチュエータと基本的に同じである(第8
図参照)。Further, a tracking coil 27 wound twice is fixed to the outer peripheral surface of the optical system holder 23 so that one coil flux running vertically intersects the magnetic flux from the permanent magnet 33. When a signal current is supplied to this tracking coil 27, a magnetic circuit consisting of a permanent magnet 33 and a hollow shaft body 31 forms a rotating motor, and the optical system holder 23 rotates in response to the signal current. do. In addition, focus coil 2
5 and the tracking coil 27 and the driving principle are basically the same as those of conventional actuators (No. 8
(see figure).
第3図に光学系を示したように、光源からの光束105
が立上げミラー11により反射され、対物レンズ13の
光軸107に対して傾きをもって。As shown in the optical system in Fig. 3, the luminous flux 105 from the light source
is reflected by the upright mirror 11 and tilted with respect to the optical axis 107 of the objective lens 13.
クサビ状プリズム15に入射される。 105aは光束
の中心を示す。第3図および第7図はクサビ状プリズム
15が中立点にある場合を示しており、クサビ状プリズ
ム15に入射した光束は、その屈折力によって方向を変
えられ、光軸105aが光軸107に一致する。ここで
、クサビ状プリズム15を回動させると、クサビ状プリ
ズム15によって光束105の方向が*lJ\量変化し
、これに伴ない、対物レンズ13に入射する光束105
の傾斜角度が微小量で変化する。よって、クサビ状プリ
ズム15の回転角の大きさを制御することにより、対物
レンズ13からのスポット光の照射位置をトラッキング
方向(Tr)に動かし、記録トラックに追従させること
ができる。このように、トラッキング駆動はクサビ状プ
リズム15の回動のみで行ない、対物レンズ13を水平
方向に動かす必要がない、また、対物レンズエ3の後焦
点F bに第1のクサビ状プリズム15の傾角発生点P
が位置するので、見掛けのトラッキングエラーの発生が
防止される。The light is incident on the wedge-shaped prism 15. 105a indicates the center of the luminous flux. 3 and 7 show the case where the wedge-shaped prism 15 is at a neutral point, and the direction of the light beam incident on the wedge-shaped prism 15 is changed by its refractive power, so that the optical axis 105a becomes the optical axis 107. Match. Here, when the wedge-shaped prism 15 is rotated, the direction of the light beam 105 changes by *lJ\ amount due to the wedge-shaped prism 15, and accordingly, the light beam 105 incident on the objective lens 13
The angle of inclination changes by a minute amount. Therefore, by controlling the rotation angle of the wedge-shaped prism 15, the irradiation position of the spot light from the objective lens 13 can be moved in the tracking direction (Tr) to follow the recording track. In this way, the tracking drive is performed only by rotating the wedge-shaped prism 15, and there is no need to move the objective lens 13 in the horizontal direction. Generation point P
, the occurrence of apparent tracking errors is prevented.
結像位置の調整のために対物レンズ13はフォーカス方
向Foに前後駆動されるが、対物レンズ13とクサビ状
プリズム15が一体的に保持されているので、両者の位
置関係(距離)は変化しない。よって、フォーカス駆動
しても、クサビ状プリズム15の傾角発生点Pが、対物
レンズ13の後焦点Fbから外れることがない。The objective lens 13 is driven back and forth in the focus direction Fo to adjust the imaging position, but since the objective lens 13 and the wedge-shaped prism 15 are held integrally, the positional relationship (distance) between them does not change. . Therefore, even when the focus is driven, the inclination angle generation point P of the wedge-shaped prism 15 does not deviate from the back focal point Fb of the objective lens 13.
また、対物レンズ13からのスポット光照射の変位はク
サビ状プリズム15の回動と連動するが、その大きさは
クサビ状プリズムI5の回動量よりも小さくすることが
できる。よって、高速アクセス時に、万が一1光スポッ
ト制御装置がトラッキング方向に揺動し、この力でクサ
ビ状プリズム15が回動しても、その影響は緩和される
。Further, the displacement of the spot light irradiation from the objective lens 13 is linked to the rotation of the wedge-shaped prism 15, but its magnitude can be made smaller than the amount of rotation of the wedge-shaped prism I5. Therefore, even if the optical spot control device were to swing in the tracking direction during high-speed access and the wedge-shaped prism 15 would be rotated by this force, the effect would be alleviated.
さらに、対物レンズ13の光軸上の前段に設けられたク
サビ状プリズム15を回動してトラッキング制御するこ
とにより、回動軸に対して重量アンバランスが生じにく
い構成となっている。Furthermore, by rotating and controlling the tracking of the wedge-shaped prism 15 provided at the front stage on the optical axis of the objective lens 13, the structure is such that weight imbalance with respect to the rotation axis is less likely to occur.
よって、第8図および第9図に示した従来例と比較して
、高速アクセス時に加わる加速度によって生じる重量ア
ンバランスに基づく揺動を防止でき、また、大きなバラ
ンサも必要としないので、アクチュエータ可動部全体と
しての軽量化にもつながる。また、部品や製造工程上の
バラツキの関係で重量アンバランスを完全に失くせ得な
いのが実情であるが、この場合にも質点が回動軸にほと
んど集中しているため慣性モーメントが小さく、多少の
重量アンバランスがあっても高速アクセス時の揺動を誘
発しにくい。Therefore, compared to the conventional examples shown in FIGS. 8 and 9, it is possible to prevent swinging due to weight imbalance caused by acceleration applied during high-speed access, and since a large balancer is not required, the movable part of the actuator is This also leads to overall weight reduction. In addition, the reality is that it is impossible to completely eliminate weight imbalance due to variations in parts and manufacturing processes, but in this case as well, the mass point is mostly concentrated on the rotation axis, so the moment of inertia is small. Even if there is some weight imbalance, it is unlikely to cause rocking during high-speed access.
また、対物レンズ13と第1のクサビ状プリズム15と
を一体的に駆動するので、構成がシンプルであり、装置
全体としての軽量化にもつながる。Further, since the objective lens 13 and the first wedge-shaped prism 15 are driven integrally, the configuration is simple and the weight of the entire device can be reduced.
月1茂り1果
本発明によれば、対物レンズの前段にクサビ状プリズム
を設け、このクサビ状プリズムにより対物レンズに光束
を斜めに入射させて、クサビ状プリズムと対物レンズと
を一体的にを回動させ、対物レンズへの入射光の傾きを
変化させてトラッキング方向の結像位置を制御すること
により、高速トラッキングアクセス時の揺動を防止し、
装置の高速化、軽量化を実現できる。According to the present invention, a wedge-shaped prism is provided in front of the objective lens, and the wedge-shaped prism allows a beam of light to enter the objective lens obliquely, thereby integrating the wedge-shaped prism and the objective lens. By rotating and changing the inclination of the incident light to the objective lens to control the imaging position in the tracking direction, swinging during high-speed tracking access is prevented.
The device can be made faster and lighter.
第1図および第2図は、本発明で用いられるトラッキン
グ制御方法の原理を示す図面である。
第3図は本発明で用いられる光学系を示す説明図である
。
第4図および第5図は、見掛けのトラッキングエラーを
説明する説明図である。
第6図は本発明の光スポット制御装置の実施例を示す平
面図、第7図は縦断面図である。
第8図は従来例を示す斜視図、第9図はその回動軸への
嵌装状態を示す断面図である。
第10AおよびB図は、従来例における見掛けのトラッ
キングエラーを示す説明図である。
11・・・立上げミラー 】3・・・対物レンズ15
・・・クサビ状プリズム 21・・ハウジング23・・
・光学系保持体 25・・・フォーカスコイル27・
・トラッキングコイル
3】・・・中空軸体 33・磁 石61・・・保
持体 63・バランサ65・・嵌合穴
67・・嵌合軸第
図
第3
図
第4
図
第6
図
〉B
第7
図
第8
図
第10A図
一一一一一]−−−−−−?λスク
0、L。
第10B図1 and 2 are drawings showing the principle of the tracking control method used in the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the optical system used in the present invention. FIGS. 4 and 5 are explanatory diagrams illustrating apparent tracking errors. FIG. 6 is a plan view showing an embodiment of the optical spot control device of the present invention, and FIG. 7 is a longitudinal sectional view. FIG. 8 is a perspective view showing a conventional example, and FIG. 9 is a sectional view showing a state in which it is fitted onto a rotation shaft. FIGS. 10A and 10B are explanatory diagrams showing apparent tracking errors in the conventional example. 11... Raising mirror ]3... Objective lens 15
... Wedge-shaped prism 21 ... Housing 23 ...
・Optical system holder 25...Focus coil 27・
・Tracking coil 3】・・・Hollow shaft body 33・Magnet 61・Holding body 63・Balancer 65・・Fitting hole
67...Mating shaft (Figure 3, Figure 4, Figure 6, Figure〉B, Figure 7, Figure 8, Figure 10A, Figure 11, 11]) λsc0, L. Figure 10B
Claims (1)
射光束の、対物レンズの光軸に対する傾きを変化させる
クサビ状プリズムと、対物レンズおよびクサビ状プリズ
ムを保持 し、対物レンズのフォーカス方向に前後動可能に、かつ
、クサビ状プリズムからの出射光の光軸の傾きを変化さ
せるべく回動可能に配設された光学系保持体とを具えた
ことを特徴とする光スポット制御装置。 2、入射した光束の強度中心に対して傾きを与えるクサ
ビ状プリズムの部位が、対物レンズの後焦点もしくはそ
の近傍に位置するように、クサビ状プリズムを配設した
請求項1に記載の光スポット制御装置。[Scope of Claims] 1. An objective lens for irradiating light onto a recording medium; and an objective lens rotatably provided in front of the objective lens, which imparts an inclination to the incident light beam and outputs it, and directs the incident light beam to the objective lens. It holds a wedge-shaped prism that changes the inclination of the lens with respect to the optical axis, an objective lens, and a wedge-shaped prism, and is movable back and forth in the focus direction of the objective lens. 1. A light spot control device comprising: an optical system holder rotatably arranged to change the light spot. 2. The light spot according to claim 1, wherein the wedge-shaped prism is arranged so that the part of the wedge-shaped prism that gives the inclination to the center of intensity of the incident light beam is located at or near the back focal point of the objective lens. Control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2128820A JPH0423231A (en) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Light spot controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2128820A JPH0423231A (en) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Light spot controller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0423231A true JPH0423231A (en) | 1992-01-27 |
Family
ID=14994225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2128820A Pending JPH0423231A (en) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Light spot controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0423231A (en) |
-
1990
- 1990-05-18 JP JP2128820A patent/JPH0423231A/en active Pending
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