JPH046629A - トラックアクチュエータ位置検出装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、光学式情報再生装置に用いられるトラック
アクチュエータ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
ラッキングエラー信号の生成を必要とする。このトラッ
キングエラー信号の生成方法については種々の方式が提
案されているが、信号ピ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３図はプッシュプル法によるトラッキングエラー信号
生成の原理を説明する図であり、図において、（１）は
情報記録媒体、（２）は情報記録媒体（１）上の案内溝
、（３）は情報記録媒体（１）の上記案内溝（２）の中
心に集光スポット（４）を形成する対物レンズ、（５）
は対物レンズ（３）の出射光側に平行配置されている凸
レンズ、（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）の出射光側に配置さ
れている２分割光検知器、（７）は２分割光検知器（６
）の２つの受光面（６ａ）、（６ｂ）にそれぞれ接続さ
れた入力端子（＋）、（−）を有し、この受光面（６ａ
）、（６ｂ）からの出力に基づいてトラッキングエラー
信号（ＴＥ）を発生する差動増幅器である。

上記集光スポット（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、上記回折光分布（８）、（９）にしたがって回折
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（８）、（９）が均等でなくな
ることから、差動増幅器（７）の出力は正または負とな
る。従って、この出力を零とするようにサーボが動作し
、対物レンズ（３）は図に示すＸ方向に変位する。

次に上記プッシュプル法によるトラッキングエラー信号
生成方法の問題点を説明する。第４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）
が距離ｄた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）か案内Ｘ　（，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
しなくなり、結果的に差動増幅器（７）の出力は零にな
らなくなる。

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５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ＴＥ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ット量も大きくなる。

以上のように、プッシュプル法によるトラッキングエラ
ー信号生成方法は回折光を利用した簡単な方式であるが
、対物レンズ（３）のトラッキング方向の変位Ｘによっ
てトラッキングエラー信号（Ｔ　Ｅ）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
いという不都合があった。

このような不都合を改善するものとして従来、例えば第
６図、第７図に示された対物レンズ位置検出装置があっ
た。

第６図は従来の対物レンズ位置検出装置の構成図であり
、第６図において、（１２）は例えば半導体レーザー等
の光源、（１３）は光源（１２）からの出射光束（１４
）を平行光とするコリメータレンズ、（１５）は出射光
束（１４）を二方向に分けるビームスプリッタ、（１６
）はビームスプリッタ（１５）から出射した一方向の光
束（１４Ｘ）を反射する反射ミラー　（１７）は軸（１
８）に回動および摺動自在に支持されたアクチュエータ
、（２０）はアクチュエータ（１７）の偏心位置に設け
られた発光ダイオード、（２１）は発光ダイオード（２
０）の光を受光する２つの受光面（２１ａ）、（２ｌ　
ｂ）を有する対物レンス位置検出用２分割光検出器、（
２２）はビームスプリッタ（１５）から出射した他方向
の光束（１４Ｙ）を受光する２つの受光面（６ａ）、（
６ｂ）を有するトラッキングエラー検出用２分割光検出
器、（２３）は２分割光検出器（２１）の２つの受光面
（２１ａ）、（２ｌ　ｂ）にそれぞれ接続された入力端
子（＋）、（−）を有し、この受光面（２１ａ）、（２
１ｂ）からの出力に基づいてアクチュエータの位置検出
信号（Ｐ　Ｅ）を発生する差動増幅器、（２４）は２分
割光検知器（６）の２つの受光面（６ａ）、（６ｂ）に
それぞれ接続された入力端子（＋）、（−）を有し、こ
の受光面（６ａ）、（６ｂ）からの出力に基づいてトラ
ッキングエラー信号（ＴＥ）を発生する差動増幅器、（
２５）は上記差動増幅器（２３）、（２４）にそれぞれ
接続された入力端子（＋）、（−）を有し、それぞれの
差動増幅器（２３）、（２４）から出力されたアクチュ
エータの位置検出信号（Ｐ　Ｅ）とトラッキングエラー
信号（ＴＥ）に基づいてトラッキングオフセットのない
トラッキングエラー信号（ＣＴＥ）を出力する差動増幅
器である。

次に上記第６図に示す対物レンズ位置検出装置の動作を
説明する。光源（１２）からの出射光束（１４）は、コ
リメータレンズ（１３）、ビームスプリッタ（１５）を
通って反射ミラー（１６）で反射され、この反射光束（
２６）は対物レンズ（３）を透過して情報記録媒体（１
）で反射される。

この反射光束はもとの光路を戻りビームスプリッタ（１
５）で反射され、トラッキングエラー検出用２分割光検
知器（６）の２つの受光面（６ａ）、（６ｂ）に入射す
る。差動増幅器（７）はトラッキングエラー検出用２分
割光検出器（６）の２つの受光面（６ａ）、（６ｂ）か
らの出力に基づいてトラッキングエラー信号（ＴＥ）を
発生する。このトラッキングエラー信号（ＴＥ）は第７
図（ａ）に示すように、対物レンズ（３）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。

一方、対物レンズ（３）を保持するアクチュエータ（１
７）は、軸（１８）を中心にトラッキング方向に回動す
ることによってトラッキング動作を行う。このアクチュ
エータ（１７）に設けられた発光ダイオード（２０）か
らの出射光束（３５）は対物レンズ位置検出用２分割光
検知器（２１）の２つの受光面（２１ａ）、（２ｌ　ｂ
）によって受光される。差動増幅器（２３）はトラッキ
ング位置検出用２分割光検知器（２１）の２つの受光面
（２１ａ）、（２ｌ　ｂ）からの出力差に基づいて、第
７図（ｂ）に示すようなアクチュエータ位置検出信号（
ＰＥ）を発生する。

差動増幅器（２５）は差動増幅器（２３）および差動増
幅器（７）−から得られたトラッキングエラー信号（Ｔ
Ｅ）およびアクチュエータ位置検出信号（Ｐ　Ｅ）を演
算することにより、第７図（ｃ）に示すように対物レン
ズ（３）のトラッキング方向の変位ｄにかかわらず常に
トラッキングオフセットのない補正されたトラッキング
エラー信号（ＣＴＥ）を得ることかでき、このため、ト
ラッキング方向の可動節ｌを広くとることか可能となる
。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のアクチュエータ位置検出装置は以上のように構成
されているため、以下の理由で、アクチュエータ位置検
出信号の出力が変化する。

第１の理由としては、フォーカス方向にアクチュエータ
が移動することによるアクチュエータ位置検出感度の変
動がある。一般に光ディスクは面振れ成分を持っており
、ディスクが回転することにより、ディスク情報面は対
物レンズ（３）及びアクチュエータ（１７）に対して垂
直に移動する。

従って、ディスク情報面上で、集光スポットを結ぶため
にアクチュエータ（１７）をフォーカシング方向に移動
するように制御を行う。このため、トラック位置検出器
用発光ダイオード（２０）とトラック位置検出用検知器
（２１）の距離が変化することになり、トラック位置検
出用検知器（２１）の受光量が変動することになる。ア
クチュエータ（１７）がディスクの面振れに追従して、
位置検出用発光ダイオード（２０）とトラック位置検出
用検知器（２１）の距離が離れると、受光量は減少し、
距離が近づいたときは、受光量は増大することになる。

このような、感度の変化を第８図の破線に示す。

第８図Ｃａ）における破線は、位置検出用の発光ダイオ
ードの発光量を一定にして、アクチュエータのフォーカ
ス方向の位置をずらしたときのトラック位置検出用検知
器（２１）の受光量（検知器２１　ａ　＋　２　ｌ　ｂ
、）の変化を表したものである。

また、（ｂ）の破線は、トラック位置検出用検知器←２
１）の受光量が変化した時の、トラック位置検出用検知
器の出力（検知器２１ａ−２１ｂ）を表したものである
。トラック位置検出用検知器（２１）の受光量が減少す
るとトラック位置検出感度（ＰＥ）も減少することがわ
かる。

従って、ディスク（１）または、ディスク回転メカニズ
ム系により、ディスク（１）に面振れが発生している場
合には、トラッキング位置検出器によるトラッキングエ
ラー信号のオフセット補正回路の最適値が変動し、トラ
ックサーボ系に新たなオフセットが発生することになる
。

また、ディスク（１）の偏芯成分によりトラック方向に
変位するディスク上の案内溝（２）をトラックアクチュ
エータで追従するとき、トラックアクチュエータ位置検
出装置のトラック位置検出用検知器（２１）とトラック
位置検出用発光ダイオード（２０）の位置がずれること
によって、位置検出用検知器の総受光量が第９図（ａ）
の破線のように減少することがある。すると、第９図（
ｂ）の破線に示すようにトラックアクチュエータの位置
検出感度が、総受光量の低下にともなって減少すること
になる。

さらに、トラック位置検知器用発光ダイオード（２０）
やトラック位置検出用検知器（２１）は、感度ばらつき
、温度変化、経時変化などの原因で、トラック位置検出
装置の感度ばらつきを大きくする要因になっていた。

この発明は、上記のような問題を解消するためになされ
たもので、信頼性か高く、調整メンテナンスの不要なト
ラック位置検出装置を得ることを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明によるトラックアクチュエータ位置検出装置は
、光検知器出力の総和か一定になるように、発光ダイオ
ードの発光量の駆動電力を目標値制御する装置を設けた
ものである。

［作用］ この発明におけるトラックアクチュエータ位置検出装置
においては、ディスクの面振れやトラックアクチュエー
タの変位により変動する光検知器の総受光量が得られ、
この総受光量を設定した目標値と比較し、目標値に比べ
、総受光量が多いときには発光ダイオードの駆動電力を
下げ、反対に総受光量が少ないときには発光ダイオード
の駆動電力を上げ、結果として光検知器出力の総受光量
を常に一定に保つように帰還をかける。このことにより
、発光ダイオードから発した光が光検知器に到達するま
でに損失した光量を補うことができ、常に安定した感度
のトラックアクチュエータ位置検出信号を得ることかで
きる。

［実施例コ 以下、この発明の実施例を図に基づいて説明する。第１
図及び第２図において、（１）から（２６）により示す
部材は、第６図に対応するものである。

さらに、本実施例における（２７）は、トラック位置検
出器用検知器（２１ａ）、（２１ｂ）の出力を加算する
トラック位置検出用検知器加算回路、（２８）は、トラ
ック位置検出用検知器加算回路（２７）の出力と、基準
電圧源（２つ）出力とを比較し、その偏差分を出力する
位置検出用出力比較器、（３０）は、前述したトラック
位置検出用検知器加算回路（２７）、位置検出用検知器
出力比較器（２８）、基準電圧（２９）で構成されるト
ラック位置検出器出力制御回路である。

第２図において、（３１）、（３２）は、トラック位置
検出用検知器の電流出力を電圧に変換するためのトラッ
ク位置検出用検知器ｉ−ｖ変換回路、（３３）は、トラ
ック位置検出用発光ダイオード（２０）を駆動するため
の駆動回路である。

次に動作について説明する。ます、ディスクの偏芯また
は、而振れによって、トラックアクチュエータのフォー
カス方向、または、トラック追従方向に位置すれをして
いるとする。この時、トラック位置検出用発光ダイオー
ド（２０）より発光した光は、受光面であるトラック位
置検出用検知器（２１）に到達するまでに、光量が減少
する。

従って、検知器（２１）の総和を扱うトラック位置検出
用検知器加算回路（２７）の出力レベルも低下する。こ
の時の出力レベルか、基準電圧（２９）よりも低い場合
には、位置検出用出力比較器（２８）の出力は十の電圧
となる。この十の信号を受けて、ＬＥＤ駆動回路（３３
）は、ＬＥＤが発光する方向に動作する。その結果、ト
ラック位置検出用検知器（２１）の受光量が増加し、ト
ラック位置検出用検知器加算回路（２８）の出力が増加
し、位置検出用出力比較器（２８）の出力電圧が低下し
て、常に受光量が一定（基準電圧と同じ）になるように
制御される。すなわち、トラック位置検出用検知器加算
回路（２７）の出力が常に一定になるように帰還制御が
働いていることになる。この結果、ＰＥ信号用差動増幅
器の出力感度（ＰＥ信号感度）も常に一定になる。

上記の実施例では、トラック位置検出用発光ダイオード
（２０）を光ピツクアップのアクチュエータ（１７）に
取り付け、トラック位置検出用検知器（２１）をアクチ
ュエータ（１７）を保持するベース部に取り付けたが、
アクチュエータ（１７）がトラック方向に動作したとき
にその偏差を検出できる構造であれば何でもよく、従っ
て、検知器（２１）と発光ダイオード（２０）が入れ替
っても同等問題ない。

また、発光ダイオード（２０）と検知器（２１）の間に
、アクチュエータを配することによって、アクチュエー
タのトラック位置検出装置にすることができる。

また、上記実施例において、基準電圧源（２９）の出力
を半固定抵抗で変化させることによって、希望する検知
器（２１）の受光量を設定することができる。

このことによって、発光ダイオード（２０）の特性ばら
つき、検知器（２１）の受光感度のばらつき、温特によ
る特性ばらつきを全て吸収することができる。

従って、本装置を装備することにより、トラックアクチ
ュエータ位置検出装置に関する感度調整等は、−切不要
なものとなり、調整誤差をなくし、調整時間を減少させ
ることができる。

［発明の効果コ 以上のように、この発明によれば、光検知器の総受光量
が一定になるように、発光ダイオードの出力が制御され
、アクチュエータのフォーカス方向の動作によるＰＥ感
度の低下、アクチュエータのトラック追従によるＰＥ感
度の低下を防ぐことができ、また、個々の特性の違う発
光ダイオードや光検知器のばらつき、温度特性や経時変
化などにも対応して自動的にゲイン調整を行い、常に同
じ感度のＰＥ信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るトラックアクチュエ
ータ位置検出装置の構成図、第２図は、この実施例にお
けるトラック位置検出器出力制御回路の構成を示す回路
図、第３図はトラッキングエラー信号生成の原理説明図
、第４図はトラッキングエラー信号生成の問題点説明図
、第５図はトラッキングエラー信号波形図、第６図は従
来のトラックアクチュエータ位置検出装置の構成図、第
７図は従来装置各部の信号波形図であって、第７図（ａ
）は通常のトラッキングエラー信号ＴＥの波形図、第７
図（ｂ）は対物レンズ位置検出信号ＰＨの波形図、第７
図（Ｃ）は補正されたトラッキングエラー信号ＣＴＨの
波形図、第８図及び第９図は従来の問題点説明図である
。 図において、（１）は情報記録媒体、（２）は情報記録
媒体上の案内溝、（３）は対物レンズ、（４）は集光ス
ポット、（５）は凸レンズ、（６）は２分割光検知器、
（７）は差動増幅器、（１７）はアクチュエータ、（２
０）は発光ダイオード、（２１）は対物レンズ位置検出
用２分割光検知器、（２７）はトラック位置検出用検知
器加算回路、（２８）は位置検出用出力比較器、（２９
）は基準電圧源、（３０）はトラック位置検出器出力制
御回路、（３１）及び（３２）はトラック位置検出用検
知器ｉ−ｖ変換回路、（３３）はＬＥＤ駆動回路である
。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　弁理士　吉　１）研　二 （外２名） １・情報記碌媒体 ２情報記録媒体上の案内溝 ３対物し／ズ ４集光スポツト ７・差動増幅器 トランキングエラー信号生成の原理説明図第３図 １ｏ：２分割検知器上の回折光分布 １１°２分割検知器上の回折光分布 トラッキングエラー信号生成の問題点説明図第４図 トラッキングエラ 信号ＴＥ トラッキングエラ 信号波形図 第５図 ２１　対物し／ズ位置検出用２分割光検出器従来のトラ
ノクアクチュエ 夕位置検出装置の構成図 第６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光源からの光束を光学式情報記録再生媒体の情報面上で
   集光する光学装置と、 光源からの光束を、光学式情報記録再生媒体の偏芯成分
   によって変位する情報トラック上に集光するトラックア
   クチュエータと、 前記トラックアクチュエータ又はトラックアクチュエー
   タを保持するためのベース上に設けられ、発光ダイオー
   ドの光を受光する光検出器と、前記光検出器の出力の総
   和が一定になるように、光源の駆動電力を目標値制御す
   る装置と、 を備えたことを特徴とするトラックアクチュエータ位置
   検出装置。