JPH05217190A - 光ディスクドライブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光ディスクドライブのような装置における、或
る構成要素に対する別の構成要素の相対位置の検出を改
良する。 【構成】レーザ２０によって放出された光ビームが光デ
ィスク１０とのフォーカスした相互作用のために、対物
レンズ３１を通る方向に回動プリズム３０によって反射
される。１以上のＬＥＤを有する検出器３２が回動プリ
ズム３０の一面で反射される別個の光ビームを発生す
る。反射後に、ＬＥＤによって放出されたビームが分離
した一対の光検出器によって受光される。光検出器によ
って受光されたビームの強度は、回動プリズム３０の回
転位置に従って変化する。光検出器により提供される情
報から相対位置エラー信号が生成され、そして、微調ト
ラッキングアクチュエータの動作とその動作とを調整す
るために、粗調トラッキングアクチュエータに入力され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、第２の構成要素上に
可動に取り付けられた第１の構成要素の相対的な位置決
めに関する。より具体的には、この発明は、光ディスク
ドライブで使用される粗調および微調アクチュエータの
ような、粗調および微調アクチュエータの動作の調整に
関する。

【０００２】

【従来の技術】コンパクトオーディオディスク再生装置
およびコンピュータデータ記憶装置を含む光ディスクド
ライブは、その中に回転自在に装着されたディスクに対
して、書込みおよび／または読出しのために、平行光ビ
ームを採用している。典型的には、このビームは、レー
ザで生成され、ディスク上にフォーカスされる前に、一
連の光学的構成要素を通過する。ディスクに対してデー
タを書くために、ビームは、そこの１以上の局所的な特
性を変化させるのに用いられる。ディスクからデータを
読むために、ビームは、ディスクを通過して伝送され、
またはディスクから反射され、この通過または反射ビー
ムの特性は、ビームと相互作用する、ディスクの領域の
局所的特性に依存する。

【０００３】データは、一般的に二つの構成の何れかで
光ディスク上に配される。第１の構成は、一連の同心の
円形トラックである。ディスクの特定の領域（従って、
特定のデータ）に対するランダムアクセスは、所望のト
ラックが捜し当てられるまで、光ビームがトラックを横
切る径方向のシークと、その後になされる、ディスクの
特定の領域に到達するまでの、この所望のトラックに対
する追従とによって達成される。第２の構成は、単一の
渦巻きトラックである。円形トラックに関するのと同様
の方法で、渦巻きトラックに対するランダムアクセスが
達成される。渦巻きの所望の１回転を径方向に捜し当て
るために、光ビームが隣接する渦巻きトラックの回転の
境界を横切って、シークし、そして、ディスクの特定の
領域に到達するまで、この１回転に追従する。なお、以
下において、光ディスク上の「トラック」なる語句は、
単一の渦巻きトラックの１回転をも含むものである。

【０００４】光ディスク上のトラックは、粗調および微
調トラッキングアクチュエータを含むサーボシステムに
よって、ランダムにアクセスおよび追従される。粗調ト
ラッキングアクチュエータの例は、ディスクに関して径
方向に（トラックを横切って）、ある光学的構成要素を
制御可能に移動させるように構成されたボイスコイルモ
ータである。粗調アクチュエータの動作によって、ディ
スク上のどのトラックをもアクセスできる。微調トラッ
キングアクチュエータは、粗調トラッキングアクチュエ
ータによっても移動される光学的構成要素の一部を制御
可能に移動させるために、機能的に結合されるモータで
ある。例えばレーザによって放出された光ビームは、ミ
ラーあるいはプリズムによって、対物レンズを通って、
フォーカスされた光ディスクとの相互作用へ向け直され
る。粗調トラッキングアクチュエータは、ミラー／プリ
ズムと対物レンズの両者をディスク径方向に駆動する。
微調アクチュエータは、ミラー／プリズムでなくて、単
に対物レンズをディスク径方向に駆動する。微調アクチ
ュエータの作動によって、トラックのある範囲内の特定
のトラックに対するアクセスが可能である。他の配置で
は、代わりに微調アクチュエータがミラー／プリズムを
制御可能に回動させる。光ビームのトラックに対する位
置合わせは、米国特許第４，７４５，５８８号に記載の
ように、ビームがディスクを通過あるいはディスクから
反射された後に、光学的に検知される。

【０００５】簡単なトラッキングサーボシステムでは、
微調トラッキングアクチュエータが光ビームのトラック
位置ずれを補償する。位置ずれは、例えば放射状のディ
スクランアウトにより生じる。若し、粗調トラッキング
アクチュエータのトラック位置ずれがかなり大きいと、
光ビームは、ある種の問題が生じるほど、その理想的な
光路から大きく外れる。一例として、光ビームの光路
は、ディスク上にビームをフォーカスするのに使用され
る対物レンズの光軸に対してある許容範囲内で合致しな
い。光ディスクドライブにおける対物レンズの大きさお
よび性能上の仕様は、正確に位置決めされたビームを適
切にフォーカスするように作成されている。若し、対物
レンズあるいは他の光学的構成要素に対する光ビームの
オフセットあるいは角度が大きくなりすぎると、ドライ
ブの性能が低下する。従って、粗調および微調トラッキ
ングアクチュエータの動作がこのオフセット／角度の大
きさを制限するために調整されている時に、トラッキン
グサーボシステムが最も有効である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】粗調トラッキングアク
チュエータを微調トラッキングアクチュエータに精密に
追従させることによって、光ビームは、光学的構成要素
を通る、殆ど理想的な光路に維持される。このような調
整は、粗調トラッキングアクチュエータによって駆動さ
れる構成要素の位置に対する、微調トラッキングアクチ
ュエータによって駆動される光学的構成要素の相対位置
を正確に、安定に検知することを必要とし、また、それ
らの相対位置の正確な調整を必要とする。相対位置の検
知の一つの手法が米国特許ＲＥ２９，９６３に開示され
ている。この検知システムは、微調アクチュエータモー
タコイルに流れる平均電流を測定する。平均電流は、光
学的構成要素の変位と関連し、また、粗調トラッキング
アクチュエータを制御するのに使用される。この手法
は、廉価であるが、非効率的でもあり、従って、高性能
光ディスクドライブにとって必要な帯域幅を提供するこ
とができない。

【０００７】上述の相対位置検知のための他の知りうる
手法は、微調トラッキングアクチュエータサーボモータ
の動きを物理的にモニタすることである。しかしなが
ら、必要とされる付加的な電子装置と関連するコストお
よび複雑さは、実用的ではない。上述の相対位置検知の
ための他の感知できるさらに他の手法は、米国特許第
４，８６４，５５２号に開示されている。ディスクから
の反射光ビームは、微調トラッキングアクチュエータに
よって駆動される対物レンズを逆に通過し、ビームスプ
リッタを通過して分割検出器で受光される。分割検出器
の各半分によって生成される信号間の差は、粗調トラッ
キングアクチュエータによって駆動される光学的構成要
素に対する対物レンズの相対位置合わせを示す。この情
報は、駆動信号を生成するために使用され、それからこ
の駆動信号が粗調トラッキングアクチュエータへ供給さ
れ、粗調トラッキングアクチュエータと微調トラッキン
グアクチュエータとの動作が調整される。

【０００８】ディスクから反射した後の光ビームを検知
することによって光学的構成要素の相対位置を決定する
ことについては、二つの問題が関連している。第１に、
光ディスクあるいは同様の目盛り較正デバイスは、微調
トラッキングアクチュエータによって駆動される光学的
構成要素を粗調トラッキングアクチュエータによって駆
動されるものと位置合わせするために、光ディスクドラ
イブ中に存在しなければならない。第２に、相対位置検
知のために使用される光ビームの強度は、ディスクへお
よびディスクからのその伝搬中に減衰され、また、読み
取りとトラッキングのために用いられるそのビームの強
度は、ビームスプリッタによって減衰される。さらに、
この手法は、付加的な光学的構成要素、すなわち、反射
光ビームを分割検出器上へフォーカスするレンズの使用
を必要とする。

【０００９】副次的な光ビームを使用することによっ
て、光学的構成要素の相対位置を決定することも知られ
ている。この副次的な光ビームは、データの読み取りあ
るいは書込みには使用されない。その代わりに、副次的
な光ビームは、分割検出器へ向かってピボット回転ミラ
ーから反射される。この分割検出器は、その光学的要素
によって検知される信号強度間の差がミラーの回転位置
を示すように、位置している。ミラー位置は、読み取り
／書込み光ビームを適切に光ディスクに向けるために設
定される。かかる手法は、米国特許第４，５６４，７５
７号および米国特許第４，４６６，０８８号に開示され
ている。しかしながら、副次的光ビームを検知するため
に単一の分割検出器が使用されるので、Ｓ／Ｎ比が最良
ではない。一つの分割検出器の使用は、１以上の平行光
とするレンズの存在をも必要とする。

【００１０】米国特許第４，４２５，０４３号は、Ｓ／
Ｎ比を改善する相対位置検知のための同様の手法を開示
する。光ビームは、対物レンズ機構上に取り付けられた
ビームスプリッタから反射される。このビームスプリッ
タは、二つの面を有する屋根形ミラーであって、光ビー
ムを二つの分離したビームに分割するのに用いられる。
二つの分割検出器は、この分離したビームを検知し、一
つの分割検出器は、二つの分離したビームのそれぞれの
ためのものである。分割検出器によって検出された信号
を比較することによって、対物レンズ機構の位置が決定
される。しかしながら、この手法は、対物レンズ機構の
多面的な変形のために、複雑である。然も、この手法の
二つの面を有する屋根形ミラーと類似した方法で、回動
プリズムの二つの面の使用は、光ディスクドライブの閉
じた空間の環境では、実用的ではない。分割検出器の使
用は、再度平行光とする１以上のレンズの存在を必要と
する。

【００１１】上述の点から、この発明の主たる目的は、
可動に取り付けられた１の構成要素の他の構成要素に対
する相対位置検出を改良することにある。

【００１２】この発明の他の目的は、光学的記憶装置を
改良することにある。

【００１３】この発明のさらに他の目的は、光ディスク
ドライブにおける粗調および微調トラッキングアクチュ
エータの動作の調整を改良することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明による光ディス
クドライブにおいては、微調トラッキングアクチュエー
タによって駆動される回動プリズムの位置の検知は、１
以上の分離光ビームを使用する。ディスクが光ディスク
ドライブ内に装填されているものとすると、レーザから
放射された光ビームは、回動プリズムによって、光ディ
スクとのフォーカスされた相互作用のために対物レンズ
を通過する方向に反射される。１以上のＬＥＤが回動プ
リズムの１面から反射される分離光ビームを生成するた
めに使用される。反射後に、ＬＥＤによって放出された
ビームは、一対の分離した光検出器によって受光され
る。光検出器によって受光されるビーム強度は、回動プ
リズムの回転位置に従って変化する。相対位置エラー信
号は、光検出器により提供される情報から生成され、そ
して、粗調トラッキングアクチュエータに対して入力さ
れ、その動作が微調トラッキングアクチュエータのもの
と調整される。

【００１５】この発明の幾つかの代わりうる実施例をこ
こで説明する。第１の実施例では、一対の光検出器間に
単一のＬＥＤが位置される。第２の実施例では、光検出
器は、回動プリズムの単一の面上に取り付けられる。第
３および第４の実施例では、一対の光検出器と組み合わ
されて二つのＬＥＤが使用される。この一対の光検出器
は、第３の実験例では、それぞれ回動プリズムの一面に
取りつけられており、第４の実験例では、その面から離
れて配置されている。第５の実施例では、単一のＬＥＤ
およびシャドウストライプが分割検出器とともに、適切
な結果を達成するために使用される。第６の実施例で
は、２個のＬＥＤと一対の光検出器が使用されるが、そ
の構成は、第３の実施例におけるものと相違している。

【００１６】

【実施例】図面を参照してより詳細に説明するに、種々
の図において、同様の参照数字が同様の機構および構成
要素を示す。この発明は、光ディスクドライブに具体化
されるものとして説明される。好ましい実施例では、光
ディスクドライブは、再記録可能な光磁気ディスクドラ
イブである。図は、この発明を説明するのに必要な範囲
でのみそのようなドライブを図示している。付加的な光
学的および電子的構成要素とそれらの動作を含む、光デ
ィスクドライブの他の機構は、そのような説明と無関係
であるか、あるいは周知である。これらの機構のあるも
ののさらなる記述は、米国特許出願第０７／５８９，７
１０中に述べられている。適用しうる他の光ディスクド
ライブの態様は、読出し専用（ＲＯＭ）あるいは追加書
込み（ＷＯ）であり、また、溶融形あるいは相変化型の
記録のような公知の記録技術を使用しても良い。

【００１７】図１を参照すると、光ディスクドライブに
装着された光ディスク１０の部分が示される。ディスク
１０は、スピンドルモータ１３によって回転自在に駆動
されるスピンドル１２上に容易に装填するためのハブ１
１を有する。レーザ（関連する光学的構成要素を含む）
２０が干渉性で、平行な光ビームを放出する。その光路
は、一般的にディスク１０へ向かって進む（図に示すよ
うに、上方へあるいは右へ）時に、参照数字２１によっ
て示される。レーザ２０による放出時に、ビーム２１
は、ビームスプリッタ２２を通過する。そして、ビーム
２１が回動プリズム３０で反射し、対物レンズ３１を通
過し、ディスク１０上にフォーカスされる。検出器３２
については後述する。検出器３２は、後述のように、２
個の別個の光ビームの強度を検知する。これらの光ビー
ムの相対強度は、軸３７を中心とする回動プリズム３０
の回転位置に依存する。差動アンプが回動プリズム３０
の回転位置を決定するのに使用される。ＬＥＤのパワー
レベルによって生じる変動を除去するために、差動アン
プの出力が検出器３２の合計信号レベルによって正規化
される。その結果が一組の相対位置エラー（ＲＰＥ）回
路７０へ出力される。この結果に基づいて、ＲＰＥ回路
７０は、粗調トラッキングアクチュエータ３３に対し
て、キャリッジ３６の位置を調整するための信号を送
る。粗調トラッキングアクチュエータ３３は、ディスク
１０の径方向にキャリッジ３６（回動プリズム３０、対
物レンズ３１および微調トラッキングアクチュエータ３
４を含む）を駆動するリニアボイスコイルモータであ
る。

【００１８】ディスク１０からの反射後の光ビームの光
路は、参照数字２４により示される破線によって区別さ
れる（図示のように、下へあるいは左へ進む）。ビーム
２４は、回動プリズム３０で反射し、ビームスプリッタ
２２および他のビームスプリッタ２３に向かって戻って
向けられる。ビームスプリッタ２２および２３は、ビー
ム２４の一部を２個の検出器２６および２７に向けて反
射するように、光学的に調整されている。

【００１９】検出器２６は、データ読出し検出器であ
り、実際には、数個の構成要素を有している（便宜上図
示しない）。例えばビームスプリッタ、一対の偏光子と
光検出器、および差動アンプが使用されうる。ビームス
プリッタは、ビームを二つの等強度のビームへ分割す
る。ビームスプリッタによって出力される第１のビーム
が第１の偏光子および光検出器へ向けられ、ビームスプ
リッタにより放出される第２のビームが第２の偏光子お
よび光検出器へ向けられる。第１の偏光子は、第１の２
進配向を有するディスク１０上のスポットから光路が反
射する時に回転される光のみを通過させるように設定さ
れる。第１の偏光子を通過した光が第１の光検出器で受
光される。第２の偏光子は、第２の２進配向を有するデ
ィスク１０上のスポットから光路が反射する時に回転さ
れる光のみを通過させるように設定される。第２の偏光
子を通過した光が第２の光検出器で受光される。光検出
器によって生成された信号は、差動アンプに対してそれ
ぞれ出力される。そして、このアンプが一組のデータ回
路５０に対して、ディスク１０上に記録されているデー
タを表す出力差信号を与える。データ回路５０は、フォ
ーマット制御、エラー検出および訂正等の回路を有す
る。データ回路５０の出力が適当なバスを介してホスト
プロセッサに直接的に伝送される。

【００２０】検出器２７は、実際には、４個の受光素子
を有する４分割検出器と２個の受光素子を有する分割遠
視野検出器とを含む。ディスク１０上へのビーム２１の
フォーカスは、４分割検出器の４個の受光素子によって
検出される相対強度を比較することで維持される。その
ような比較は、フォーカスサーボを形成するために、フ
ォーカスアクチュエータへ結合されている一組のフォー
カスエラー信号回路によって行われる。便宜上、フォー
カス検出器、回路およびフォーカスアクチュエータは、
図１に示されていない。ディスク１０上のビーム２１の
トラッキングは、一組のトラッキングエラー信号（ＴＥ
Ｓ）回路６０内の分割遠視野検出器の二つの受光素子に
よって検出された相対強度間の差を比較し、増幅するこ
とによって、維持される。４個の受光素子により検出さ
れた強度は、比較のためにＴＥＳ回路６０へ出力され
る。そして、差動アンプがディスク１０上のトラックに
対するビーム２１の位置を決定するのに使用される。Ｔ
ＥＳ回路６０は、トラック中央線とビーム２１を位置合
わせするために、増幅された差を使用する微調トラッキ
ングアクチュエータ１４と結合される。ディスク１０上
のトラックは、ランド、溝あるいは他の知られた方法に
よって形成されうる。上述の構成要素は、１以上のマイ
クロプロセッサ８０の制御の下で動作する。マイクロプ
ロセッサ８０は、スピンドル１２の回転位置を検知する
とともに、所望の速度でスピンドル１２を回転させるよ
うにスピンドルモータ１３を制御し、ディスク１０上の
データセグメントに対するアクセスを制御するために、
スピンドル１２およびスピンドルモータ１３と結合され
る。マイクロプロセッサ８０は、データ読出し動作を制
御するために、データ回路５０と結合され、また、そこ
からのコマンドを受け取って、ディスク１０へデータを
書込み、またはディスク１０からデータを読出すため
に、ホストと結合される。マイクロプロセッサ８０は、
ＴＥＳ回路６０およびＲＰＥ回路７０と結合され、サー
ボ動作のモニタと制御がなされる。

【００２１】図１中の光路は、単なる例示である。レー
ザ２０以外の光源からの１以上のビームがキャリッジ３
６および粗調アクチュエータ３３上のプリズム３０の相
対位置を検知するために使用されるとすれば、光路が図
示のものと異なって物理的に構成されうることは、当業
者にとって理解されよう。また、代わりうる実現例で
は、図示のものと異なる光学的構成要素が使用されう
る。例えば回動プリズム３０が回動ミラーであっても良
い。

【００２２】図２を参照して微調トラッキングアクチュ
エータ３４について説明する。回動プリズム３０および
２個のマグネット３８が一体化され、軸３７に対して回
転自在に取り付けられる。１以上の電気コイル３９がＴ
ＥＳ回路６０によって付勢され、マグネット３８と相互
作用する。この相互作用によって、プリズム３０が軸に
対して回転する。全体のトラッキングサーボと共に、回
動プリズム３０からの反射ビーム２１の方向が調整され
うる。回動プリズム３０からの反射ビームの方向は、デ
ィスク１０上のトラックを捜し、および／または追従す
るように、制御される。

【００２３】図３を参照して回動プリズム３０および対
物レンズ３１間の関係について説明する。微調トラッキ
ングアクチュエータ３４は、図示されていない。対物レ
ンズ３１は、円筒４１に対して摺動可能（あるいは撓み
可能）に取り付けられたレンズ支持チューブ４０内に支
持される。ビーム２１は、回動プリズム３０によって反
射され、円筒４１の中心を通り、そして、対物レンズ３
１を通るように向けられる。フォーカスアクチュエータ
モータコイル４２が制御されることによって、レンズ支
持チューブ４０、従って、対物レンズ３１がディスク１
０に対して接近または離隔するように、直線的に動かさ
れる。全体のフォーカスサーボとともに、ビーム２１が
ディスク１０の活動層上に対するフォーカス状態が維持
される。

【００２４】図４を参照してＴＥＳ回路６０とＲＰＥ回
路７０との間の相互作用について説明する。なお、ここ
で、図４は、概略的であって、この発明と関連がないよ
うな機能的回路までも示すことを意図したものではな
い。トラックに対するビーム２１の位置は、回動プリズ
ム３０およびキャリッジ３６の位置に依存しており、こ
れは、ＴＥＳ回路６０に信号を出力する検出器２７によ
って検知される。ＴＥＳ回路６０は、補償器６１および
アンプ６２を有する。キャリッジ３６に対する回動プリ
ズム３０の位置は、検出器３２によって検知される。検
出器３２は、一方の光検出器からの信号から他方の光検
出器からの信号を減算し、ＲＰＥ回路７０へ信号を出力
する。ＲＰＥ回路７０は、補償器７１およびアンプ７２
を有する。補償器６１および７１は、それらの各サーボ
ループ内に位相余裕を提供する。アンプ６２および７２
は、アクチュエータ３４および３３をそれぞれ駆動す
る。従って、所望のトラックに対するビーム２１の位置
は、微調トラッキングアクチュエータ３４への入力を調
整するために使用される。キャリッジ３６に対する回動
プリズム３０の位置は、粗調トラッキングアクチュエー
タ３３への入力を調整するために使用される。このよう
にして、粗調および微調トラッキングアクチュエータの
動作が調整され、容認しうる範囲でもって、所望トラッ
クに対してビームオフセット／角度が維持される。

【００２５】さて、図５〜図１０を参照して検出器３２
の種々の実施例を説明する。検出器３２は、実際には図
示のように、１以上の光放出ダイオード（ＬＥＤ）光源
と光検出器（ＰＤ）である。各実施例は、検出器３２の
ＬＥＤおよびＰＤの異なる構成により表される。便宜
上、回路基板上あるいは他の装置に対するＬＥＤおよび
ＰＤの取付け、そのような装置に含まれる回路、および
ＲＰＥ回路７０に対する接続は、示されていない。かか
る構成は、周知である。なお、便宜上、参照数字３２
は、図５〜図１０中で使用されていないが、ＬＥＤおよ
びＰＤを表すものである。この実施例では、それらの各
個数にかかわらず、参照数字４３は、全てのＬＥＤを表
すために使用され、参照数字４４は、全てのＰＤを表す
ために使用される。

【００２６】各実施例に関して、破線で表されるような
回動プリズム３０が回転する軸に対して、展望図が位置
合わせされている。各実施例は、相対位置検知のために
使用される二つの分離した光ビームを含む。かかる光ビ
ームの経路は、少なくとも展望図の一つにおいて、１以
上の矢印によって表される。図５〜図９は、それぞれが
光ビームである２個の矢印を含む。図１０は、提示の展
望図では、二つの光ビームの単一の一つのみが実際に見
えるために、単一の矢印を含む。

【００２７】以下、図５を参照して第１の実施例につい
て説明する。この実施例では、検出器３２は、単一のＬ
ＥＤ４３ａおよび一対の分離した単一の素子（すなわ
ち、分割検出器でない）ＰＤ４４ａおよび４４ｂを有す
る。ＬＥＤ４３ａは、ＰＤ４４ａおよび４４ｂ間に位置
される。ＰＤ４４ａおよび４４ｂにより受光される光ビ
ームの強度は、軸３７を中心とする回転の関数である、
回動プリズム３０へ／からの反射角に依存する。回動プ
リズム３０およびＬＥＤ／ＰＤ間の距離と、ＬＥＤ／Ｐ
Ｄの横方向の動きは、ＲＰＥ回路７０に対する量的な信
号入力に影響しない。この実施例は、ＰＤ４４ａおよび
４４ｂが分離されているので、公知の分割検出器以上に
Ｓ／Ｎ比を改善し、然も、実現が容易である。この実施
例は、光ディスクドライブの空間的制約に依存する単純
な回動ミラーにとって好適と言えないが、コンパクトで
ある。単一のＬＥＤの使用は、コストを低減し、また、
複数光源のバラツキのある劣化の影響を検出器３２が受
けやすいことを除去する。

【００２８】以下、図６を参照して第２の実施例につい
て説明する。この実施例でも、検出器３２が単一のＬＥ
Ｄ４３ａと一対の分離した単一の素子ＰＤ４４ａおよび
４４ｂを有する。ＬＥＤ４３ａは、ＰＤ４４ａおよび４
４ｂの間に垂直に（図示のように）位置するが、今度は
ＰＤ４４ａおよび４４ｂが回動プリズム３０に対して付
着されている。ＰＤ４４ａおよび４４ｂによって受光さ
れる光ビームの強度は、軸３７を中心とする回転の関数
である、かかる受光の角度に依存する。回動プリズム３
０およびＬＥＤ／ＰＤ間の距離と、ＬＥＤ／ＰＤの横方
向の動きは、ＲＰＥ回路７０に対する量的な信号入力に
影響しない。上述の実施例と同様に、この実施例は、Ｓ
／Ｎ比を改善するとともに、実現が容易である。この実
施例は、光ディスクドライブの空間的制約に依存する単
純な回動ミラーにとって好適と言えないが、コンパクト
である。追加的な重量および回動プリズム３０上／への
ＰＤの配線は、図５のものと比較してこの実施例の優位
性を損なう。単一のＬＥＤの使用は、コストを低減し、
また、複数光源のバラツキのある劣化の影響を検出器３
２が受けやすいことを除去する。

【００２９】以下、図７を参照して第３の実施例につい
て説明する。この実施例では、検出器３２は、一対のＬ
ＥＤ４３ａおよび４３ｂと一対の分離した単一の素子Ｐ
Ｄ４４ａおよび４４ｂを有する。ＬＥＤ４３ａおよび４
３ｂは、ＰＤ４４ａおよび４４ｂの間に垂直に（図示の
ように）位置する。ＰＤ４４ａおよび４４ｂによって受
光される光ビームの強度は、軸３７を中心とする回転の
関数である、回動プリズム３０へ／からの反射角に依存
する。回動プリズム３０およびＬＥＤ／ＰＤ間の距離
と、ＬＥＤ／ＰＤの横方向の動きは、ＲＰＥ回路７０に
対する量的な信号入力に影響しない。上述の実施例と同
様に、この実施例は、Ｓ／Ｎ比を改善するとともに、実
現が容易である。この実施例は、光ディスクドライブの
空間的制約に依存する単純な回動ミラーにとって好適と
言えないが、コンパクトである。

【００３０】以下、図８を参照して第４の実施例につい
て説明する。この実施例では、上述の実施例と同様に、
検出器３２は、一対のＬＥＤ４３ａおよび４３ｂと一対
の分離した単一の素子ＰＤ４４ａおよび４４ｂを有す
る。ＬＥＤ４３ａおよび４３ｂは、ＰＤ４４ａおよび４
４ｂの間に垂直に（図示のように）位置するが、今度は
ＰＤ４４ａおよび４４ｂが回動プリズム３０に対して付
着されている。ＰＤ４４ａおよび４４ｂによって受光さ
れる光ビームの強度は、軸３７を中心とする回転の関数
である、かかる受光の角度に依存する。回動プリズム３
０およびＬＥＤ／ＰＤ間の距離と、ＬＥＤ／ＰＤの横方
向の動きは、ＲＰＥ回路７０に対する量的な信号入力に
影響しない。再び、この実施例は、Ｓ／Ｎ比を改善する
とともに、実現が容易である。この実施例は、光ディス
クドライブの空間的制約に依存する単純な回動ミラーに
とって好適と言えないが、コンパクトである。追加的な
重量および回動プリズム３０上／へのＰＤの配線は、図
７のものと比較してこの実施例の優位性を損なう。

【００３１】以下、図９を参照して第５の実施例につい
て説明する。この実施例では、検出器３２は、単一のＬ
ＥＤ４３ａと一対のＰＤ４４ａおよび４４ｂを有する。
ＰＤ４４ａおよび４４ｂは、一体的に位置するので、単
一の分割検出器として実現されうる。回動プリズム３０
の反射面は、暗い、シャドウストライプ４６を有する。
ストライプ４６の影は、ＰＤ４４ａおよび４４ｂの両者
上に投影され、それらの境界上に中心が一致される。Ｐ
Ｄ４４ａおよび４４ｂによって受光される光ビームの強
度は、軸３７を中心とする回転の関数である、回動プリ
ズム３０へ／からの反射角に依存する。プリズム３０の
回転によって、ストライプ４６が垂直に（図示のよう
に）動き、その結果、その影がＰＤ４４ａおよび４４ｂ
を横切って前後に移動する。回動プリズム３０およびＬ
ＥＤ／ＰＤ間の距離と、ＬＥＤ／ＰＤの横方向の動き
は、ＲＰＥ回路７０に対する量的な信号入力に影響しな
い。以上のように、ストライプ４６は、分割検出器が使
用されているにもかかわらず、Ｓ／Ｎ比を改善するとと
もに、それによって、上述の実施例よりもいっそう容易
に実現することができる。この実施例は、コンパクトで
あって、単一のＬＥＤの使用は、コストを低減し、ま
た、複数光源のバラツキのある劣化の影響を検出器３２
が受けやすいことを除去する。

【００３２】以下、図１０を参照して第６の実施例につ
いて説明する。この実施例では、図７に示されている実
施例と同様に、検出器３２は、一対のＬＥＤ４３ａおよ
び４３ｂと一対の分離した単一の素子ＰＤ４４ａおよび
４４ｂを有する。しかしながら、ＬＥＤ４３ａのＰＤ４
４ａに対する相対位置と、ＬＥＤ４３ｂのＰＤ４４ｂに
対する相対位置とは、図７の実施例に対して９０°回転
されている。ＰＤ４４ａおよび４４ｂによって受光され
る光ビームの強度は、最早、回動プリズム３０へ／から
の反射角に依存せず、その代わりに、やはり軸３７を中
心とする回転の関数である、回動プリズム３０とＬＥＤ
／ＰＤ間の距離に依存する。ある方向におけるＬＥＤ／
ＰＤに対する回動プリズム３０の角度アラインメント
は、ＲＰＥ回路７０に対する量的な信号入力に影響しな
い。Ｓ／Ｎ比を最良とするために、ＬＥＤ４３ａおよび
４３ｂおよびＰＤ４４ａおよび４４ｂは、回動プリズム
３０のエッジに対して可能な限り近接するように、垂直
に（図示のように）位置される。この実施例は、Ｓ／Ｎ
比を改善し、実現が容易である。

【００３３】動作時に、検出器３２およびＲＰＥ回路７
０は、ディスク１０とともに、あるいはディスク１０な
しに使用される。説明した構成は、粗調アクチュエータ
３３およびキャリッジ３６の位置を初期化するために、
光ディスクドライブ内にディスク１０無しに使用され、
その結果、対物レンズ３１に対するビーム２１のオフセ
ット／角度が存在しない。かかる初期化は、光ディスク
ドライブの製造中に特に有用である。説明した構成は、
ディスク１０の書込みおよび／または読出し期間に、受
入れ可能な許容範囲内で、対物レンズ３１に対するビー
ム２１のオフセット／角度を維持するために光ディスク
ドライブ内に装填されたディスク１０とともに使用され
る。

【００３４】なお、この発明は、好適な実施例に関して
説明したが、この発明の精神、範囲および教示の範囲を
逸脱することなく、種々の変形が可能なことは、当業者
にとって、明らかである。例えばこの発明は、光ディス
クドライブについて実現されたものとして説明したが、
光学的記憶装置の他の形式を含む他の装置にも採用しう
るものである。

【００３５】

【発明の効果】この発明は、光ディスクドライブにおけ
る粗調および微調トラッキングアクチュエータの動作を
調整するための他の手法と比較して、幾つかの利点を有
する。この発明は、廉価であって、実現が簡単である。
また、この発明は、粗調および微調トラッキングアクチ
ュエータによって駆動される構成要素を位置合わせする
ためにドライブ内に光ディスクが存在することを必要と
しない。さらに、相対位置検知は、レーザの光路を含ま
ないので、ビーム減衰と関連する問題を減少できる。そ
して、この発明は、最新の高性能光学的記憶装置におい
て、実用化することに関して充分な帯域幅を有する粗調
および微調トラッキングアクチュエータの動作の調整を
達成する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による光ディスクドライブの略線図で
ある。

【図２】図１の光ディスクドライブの回動プリズムおよ
び微調トラッキングアクチュエータの拡大した等角投影
図である。

【図３】図１の光ディスクドライブの回動プリズム、対
物レンズおよびフォーカスアクチュエータの拡大した等
角投影図である。

【図４】図１の光ディスクドライブのＴＥＳおよびＲＰ
Ｅ回路の相互作用の概略的ブロック図である。

【図５】第１の実施例中の回動プリズム３０および検出
器３２の正面、平面および側面図である。

【図６】第２の実施例中の回動プリズム３０および検出
器３２の正面、平面および側面図である。

【図７】第３の実施例中の回動プリズム３０および検出
器３２の正面、平面および側面図である。

【図８】第４の実施例中の回動プリズム３０および検出
器３２の正面、平面および側面図である。

【図９】第５の実施例中の回動プリズム３０および検出
器３２の正面、平面および側面図である。

【図１０】第６の実施例中の回動プリズム３０および検
出器３２の正面、平面および側面図である。

【符号の説明】

１０ ディスク ２０ レーザ ２２ ビームスプリッタ ２３ ビームスプリッタ ２６ 検出器 ２７ 検出器 ３０ 回動プリズム ３２ 検出器 ３３ 粗調トラッキングアクチュエータ ３４ 微調トラッキングアクチュエータ ５０ データ回路 ６０ トラッキングエラー信号回路 ７０ 相対位置エラー回路 ８０ マイクロプロセッサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リード・アラン・ハンクック アメリカ合衆国アリゾナ州ツーソン、ウエ ストオレンジウッドドライブ 3860

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の構成要素が軸を中心として回転す
   るように可動に取り付けられた第２の構成要素に対する
   上記第１の構成要素の相対変位を計測するためのシステ
   ムであって、 上記第１の構成要素の面の方向に上記面の第１の領域に
   向けられる第１のビームと、上記面の第２の領域に向け
   られる第２のビームとを放出するための手段と、 上記第１のビームを検知するために取り付けられた第１
   の検出器と、 上記第２のビームを検知するために取り付けられた第２
   の検出器と、 上記第２の構成要素に対する上記第１の構成要素の相対
   変位を決定するために、上記第１および第２の検出器の
   出力を比較するための手段とからなるシステム。
2. 【請求項２】 第１の構成要素が回動プリズムであるこ
   とを特徴とする請求項１記載のシステム。
3. 【請求項３】 放出手段がＬＥＤを有し、第２の構成要
   素上に取り付けられていることを特徴とする請求項１記
   載のシステム。
4. 【請求項４】 放出手段が第１の構成要素から離れて取
   り付けられた単一のＬＥＤであり、第１および第２の検
   出器が第１の構成要素から離れて取り付けられた第１お
   よび第２の光検出器であり、上記第１の光検出器は、上
   記第２の光検出器から分離されており、第１のビームが
   第１の領域から反射されてから第１の光検出器によって
   受光され、第２のビームが第２の領域から反射されてか
   ら第２の光検出器によって受光されるようになってお
   り、上記第１および第２の領域が軸を基準として対称的
   に配置されていることを特徴とする請求項１記載のシス
   テム。
5. 【請求項５】 放出手段が第１の構成要素から離れて取
   り付けられた単一のＬＥＤであり、第１の検出器が第１
   の構成要素の面上の第１の領域内に取り付けられた第１
   の光検出器であり、第２の検出器が第１の構成要素の面
   上の第２の領域内に取り付けられた第２の光検出器であ
   り、第１の光検出器が第２の光検出器から分離されてお
   り、第１および第２の領域が軸を基準として対称的に配
   置されている請求項１記載のシステム。
6. 【請求項６】 放出手段が第１の構成要素から離れて取
   り付けられた第１および第２のＬＥＤであり、第１およ
   び第２の検出器が第１の構成要素から離れて取り付けら
   れた第１および第２の光検出器であり、上記第１の光検
   出器は、上記第２の光検出器から分離されており、第１
   のビームが第１の領域から反射されてから第１の光検出
   器によって受光され、第２のビームが第２の領域から反
   射されてから第２の光検出器によって受光されるように
   なっており、上記第１および第２の領域が軸を基準とし
   て対称的に配置されていることを特徴とする請求項１記
   載のシステム。
7. 【請求項７】 放出手段が第１の構成要素から離れて取
   り付けられた第１および第２のＬＥＤであり、第１の検
   出器が第１の構成要素の面上の第１の領域内に取り付け
   られた第１の光検出器であり、第２の検出器が第１の構
   成要素の面上の第２の領域内に取り付けられた第２の光
   検出器であり、第１の光検出器が第２の光検出器から分
   離されており、第１および第２の領域が軸を基準として
   対称的に配置されている請求項１記載のシステム。
8. 【請求項８】 放出手段が第１の構成要素から離れて取
   り付けられていて、第１のビームを放出する第１のＬＥ
   Ｄと、第１の構成要素から離れて取り付けられていて、
   第２のビームを放出する第２のＬＥＤとを有し、第１お
   よび第２の検出器が第１の構成要素から離れて取り付け
   られた第１および第２の光検出器であり、上記第１の光
   検出器は、上記第２の光検出器から分離されており、第
   １のビームが第１の領域から反射されてから第１の光検
   出器によって受光され、第２のビームが第２の領域から
   反射されてから第２の光検出器によって受光されるよう
   になっており、上記第１および第２の領域が軸を基準と
   して対称的に配置されており、第１のＬＥＤおよび第１
   の光検出器が上記軸から略等距離であり、上記第２のＬ
   ＥＤおよび第２の光検出器が軸から略等距離であること
   を特徴とする請求項１記載のシステム。
9. 【請求項９】 放出手段が第１の構成要素から離れて取
   り付けられた単一のＬＥＤであり、第１および第２の検
   出器が第１の構成要素から離れて取り付けられた第１お
   よび第２の光検出器であり、面上の暗いストライプによ
   って第２の領域から第１の領域が分離されており、第１
   のビームが第１の領域から反射されてから第１の光検出
   器によって受光され、第２のビームが第２の領域から反
   射されてから第２の光検出器によって受光され、第１お
   よび第２の領域が軸を基準として対称的に配置されてい
   ることを特徴とする請求項１記載のシステム。
10. 【請求項１０】 装填されたディスク上のデータを読出
    すための光ディスクドライブであって、 対物レンズと、 微調トラッキングアクチュエータと、 粗調トラッキングアクチュエータと、 上記粗調アクチュエータと結合されたキャリッジと、 軸に対して回転自在にキャリッジ上に取り付けられ、上
    記微調アクチュエータに対して結合された光学的構成要
    素と、 上記光学的構成要素と上記対物レンズとを介して上記デ
    ィスクとの制御された相互作用を行うように導かれる第
    １の光ビームを放出するための手段と、 上記ディスクとの相互作用の後の第１の光ビームを検知
    し、その上のデータを読み取るための手段と、 上記光学的構成要素の面の方向に第２および第３の光ビ
    ームを放出し、上記第２のビームを上記面の第１の領域
    へ向け、上記第３のビームを上記面の第２の領域へむけ
    るための手段と、 上記第２のビームを検知して、第１の信号を出力するよ
    うに取り付けられた第１の検出器と、 上記第３のビームを検知して、第２の信号を出力するよ
    うに取り付けられた第２の検出器と、 上記第１および第２の検出器と結合され、上記第１およ
    び第２の信号を比較し、その結果により上記粗調アクチ
    ュエータを調整するための手段とからなる光ディスクド
    ライブ。