JPH0536092A - 対物レンズの位置検知回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、対物レンズの位置検知回路にフォト
トランジスタを用いた場合でも、正確な検知信号を得ら
れるようにすることを最も主要な特徴とする。 【構成】２つの検知器７０，７１により、対物レンズ６
の移動位置に対応して検知信号を発生させ、それらの検
知信号の差信号を上記対物レンズ６の移動位置信号とし
て出力する。このとき、差信号に含まれる、上記検知器
７０，７１をなすフォトトランジスタ７０ｂ，７１ｂの
ノイズをフィルタ８５の帯域制限によって除去する構成
となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえばディスク装
置に用いられる光学ヘッド内の、対物レンズの移動位置
を検知する対物レンズの位置検知回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ディスクにデータを記録
したり、ディスクに記録されているデータを読み出す
（再生する）ことができるディスク装置が開発されてい
る。このディスク装置におけるデータの記録は、たとえ
ば光学ヘッド内の半導体レーザ発振器よりレーザ光を出
力することによって行われ、データの再生は、光学ヘッ
ド内の検知器を用いてディスクからの反射光を電気信号
に変換した後、これをビデオ信号に変換することで行わ
れるようになっている。

【０００３】さて、この種のディスク装置は、光学ヘッ
ド全体を移動するリニアモータを用いて大雑把なアクセ
スを行う粗アクセスモードと、光学ヘッド内の対物レン
ズを動かして細かなアクセスを行う精密アクセスモード
とを有している。

【０００４】上記粗アクセスモードで光学ヘッド全体を
移動した際には、光学ヘッド内の対物レンズが振動して
しまう。そこで、この振動を防ぐ（抑える）ために、対
物レンズの移動位置を検知し、この検知信号を用いて所
定位置にホールドする方法が取られている。

【０００５】この対物レンズの移動位置を検知する検知
回路としては、対物レンズとともに移動する移動体に対
する光源（発光素子）からの反射光量あるいは遮蔽光量
をフォトトランジスタ（受光素子）によってうけ、その
移動量（移動距離）に対応した検知信号を出力するもの
であった。

【０００６】しかしながら、検知回路にフォトトランジ
スタを用いるものでは、このフォトトランジスタ自体の
もつノイズが検知信号に影響するため、正確な検知信号
を得ることができないという欠点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
においては、対物レンズの移動位置を検知する検知回路
にフォトトランジスタを用いた場合、フォトトランジス
タ自体のもつノイズが検知信号に影響するため、正確な
検知信号を得ることができないという欠点があった。

【０００８】そこで、この発明は、フォトトランジスタ
を用いた場合でも正確な検知信号を得ることができ、安
定した制御が可能となる対物レンズの位置検知回路を提
供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明の対物レンズの位置検知回路にあって
は、トラックを有する記憶媒体上に光ビームを集光させ
る対物レンズを有する光学ヘッドと、この光学ヘッドの
対物レンズをその光ビームの軸と直交する方向へ移動す
る移動手段と、この移動手段による前記対物レンズの移
動位置に対応して検知信号を発生する、発光素子と受光
素子とからなる第１の検知手段と、この第１の検知手段
とは別な位置に設けられ、前記対物レンズの移動位置に
対応して検知信号を発生する、発光素子と受光素子とか
らなる第２の検知手段と、前記第１，第２の検知手段の
各受光素子のノイズを除去する除去手段と、前記第１の
検知手段の検知信号と前記第２の検知手段の検知信号と
の差信号を前記対物レンズの移動位置信号として出力す
る出力手段と、前記第１の検知手段の検知信号と前記第
２の検知手段の検知信号との和信号により前記第１，第
２の検知手段の各発光素子の発光量を調整する調整手段
とから構成されている。

【００１０】

【作用】この発明は、上記した手段により、受光素子の
ノイズを除去できるようになるため、安定な出力が得ら
れるものである。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図２は、本発明にかかるディスク装置
を示すものである。

【００１２】このディスク装置は、光ディスクまたは光
磁気ディスクなどで構成されるディスク１に対し、集束
光を用いてデータの記録／再生（あるいは消去動作）を
行うものである。

【００１３】上記ディスク１の表面には、スパイラル状
に溝（記録トラック）が形成されている。このディスク
１は、モータ２によって、たとえば一定の速度で回転さ
れるようになっている。このモータ２は、モータ制御回
路１８によって制御されている。

【００１４】上記ディスク１上は、基準マークを基準と
して複数のセクタに区分されている。上記ディスク１上
には、可変長の情報（データ）が複数のブロックにわた
って記録されるようになっており、ディスク１上には３
６０００トラックに３０万のブロックが形成されるよう
になっている。この場合、セクタとトラックとが、ブロ
ックのアドレスを示すものとして用いられている。

【００１５】なお、上記ディスク１における１ブロック
の記録容量は一定であり、１ブロックが対応するセクタ
数は、たとえば内側から外側へ行くにしたがって減少し
ていくようになっている。上記ブロックの開始位置に
は、ブロック番号、トラック番号、およびセクタ位置な
どからなるブロックヘッダ（ヘッダ部）が、たとえばデ
ィスク１の製造時に記録されるようになっている。この
ヘッダ部以降は、データが記録されるデータ部となって
いる。

【００１６】また、ディスク１における各ブロックがセ
クタの切換位置で終了しない場合、ブロックギャップを
設け、各ブロックが必ずセクタの切換位置から始まるよ
うになっている。

【００１７】上記ディスク１に対するデータの記録／再
生（消去）は、上記ディスク１の下部に設けられている
光学ヘッド３によって行われる。この光学ヘッド３は、
リニアモータ３１の可動部を構成する駆動コイル１３に
固定されている。この駆動コイル１３は、リニアモータ
制御回路１７に接続されている。

【００１８】このリニアモータ制御回路１７には、リニ
アモータ位置検出器２６が接続されている。このリニア
モータ位置検出器２６は、光学ヘッド３に設けられた光
学スケール２５を検出することにより、位置信号を出力
するものである。

【００１９】また、リニアモータ３１の固定部には図示
しない永久磁石が設けられており、上記駆動コイル１３
がリニアモータ制御回路１７によって励磁されることに
より、光学ヘッド３がディスク１の半径方向に移動され
るようになっている。

【００２０】なお、上記ディスク１には穴開きによりピ
ットを形成する記録膜が用いられているものであるが、
相変化を利用している記録膜や多層記録膜のものを用い
ても良い。

【００２１】光学ヘッド３に対向する部位には、ディス
ク１を挾んで、電磁石または永久磁石により構成される
記録／再生磁界発生手段３５が用意されている。この記
録／再生磁界発生手段３５は、記録するピットの書き込
みまたは消去に応じた信号にしたがって発生磁界の極性
が反転できるようになっている。なお、この記録／再生
磁界発生手段３５は、光学ヘッド３側に設けることもで
きる。

【００２２】上記光学ヘッド３は、対物レンズ６、この
対物レンズ６を駆動する駆動コイル４，５、フォーカス
位置センサとしての光検出器７、トラッキング位置セン
サとしての光検出器８、半導体レーザ発振器としてのレ
ーザダイオード９、集光レンズ１０、レーザダイオード
９からのレーザ光がコリメートされるコリメータレンズ
１１ａ、ハーフプリズム１１ｂ，１１ｃ、集光レンズ１
１ｄ、ナイフエッジ１２、およびレーザダイオード９の
発光量が検出される発光量検出装置としてのモニタ用の
フォトダイオードＰＤなどを具備して構成されている。

【００２３】対物レンズ６は、たとえば図３に示すよう
に、固定部（図示しない）よりワイヤサスペンション５
１，５１によってサンペンドされる。この対物レンズ６
は、駆動コイル５によってフォーカシング方向、換言す
れば対物レンズ６の光軸方向に沿って移動される。ま
た、対物レンズ６は、駆動コイル４によってトラッキン
グ方向、換言すれば対物レンズ６の光軸と直交する方向
に沿って移動される。

【００２４】すなわち、対物レンズ６は、駆動コイル
４，４と固定部に配置された永久磁石５２，５２との相
互作用により、その光軸と直交する図示矢印Ｃ方向に移
動される。

【００２５】対物レンズ６の側部には、対物レンズ６と
ともに図示矢印Ｃ方向に移動されるミラーなどによって
構成される反射板６ａが設けられている。この反射板６
ａの対向する位置には、光学ヘッド３の本体に固定され
ている２つの検知器７０，７１が、図示矢印Ｃ方向に並
んで設けられている。これらの検知器７０，７１は、図
１に示すように、それぞれ発光素子としてのＬＥＤ（ラ
イトエミッティングダイオード）７０ａ，７１ａと受光
素子としてのフォトトランジスタ７０ｂ，７１ｂとを具
備している。

【００２６】これらの検知器７０，７１は、遮光板６ａ
の位置に対応した電気信号を位置検出回路としてのレン
ズセンサ処理回路７２へ出力するものである。検知器７
０，７１からは、対物レンズ６が中心位置に対応してい
る際に、差信号が「０」となる検知信号が出力される。
これにより、検知器７０，７１からの検知信号の差信号
が、対物レンズ６の移動位置に対応しているレベルの電
気信号となる。図４は、検知器７０，７１の検知特性を
示すものである。

【００２７】ここでは、対物レンズ６の位置に対する検
知器７０，７１の検知出力が示されている。対物レンズ
６が可動域内の中心位置近傍としての中立位置に位置す
る場合、検知器７０，７１の検知出力はそれぞれ同じレ
ベルとなり、図６に示すように、それらの差信号が
「０」となるようになっている。

【００２８】レンズセンサ処理回路７２は、検知器７
０，７１からの検知信号の差信号を求め（図６参照）、
この差信号を対物レンズ６の移動位置に対応しているレ
ベルの電気信号、つまり位置信号として出力するもので
ある。

【００２９】また、レンズセンサ処理回路７２は、検知
器７０，７１からの検知信号の和信号を求め、この和信
号により検知器７０，７１内のＬＥＤ７０ａ，７１ａの
発光量を調整するようになっている。

【００３０】すなわち、レンズセンサ処理回路７２は、
図１に示すように、バッファ８１，８２、減算回路８
３、レベル調整回路８４、フィルタ８５、バッファ８
６、および発光量調整回路８７によって構成されてい
る。

【００３１】バッファ８１，８２は、各検知器７０，７
１から供給される検知信号としての電流を電圧に変換す
るものであり、それぞれアンプ８１ａ，８２ａおよび抵
抗Ｒ７１，Ｒ７２によって構成されている。

【００３２】減算回路８３は、図６に示したように、バ
ッファ８１，８２から供給される検知器７０の検知信号
から検知器７１の検知信号を減算するものであり、図１
に示すように、差動アンプ８３ａ、抵抗Ｒ７３〜Ｒ７６
によって構成されている。

【００３３】レベル調整回路８４は、減算回路８３から
供給される減算結果としての差信号の信号レベルを調整
するものであり、図１に示すように、アンプ８４ａ、抵
抗Ｒ７７、および可変抵抗器ＶＲ１，ＶＲ２によって構
成されている。このレベル調整回路８４は、可変抵抗器
ＶＲ１によって上記検知信号の差信号に対するバイアス
電圧を調整することができ、可変抵抗器ＶＲ２によって
アンプ８４ａによる増幅率を変更できるようになってい
る。

【００３４】フィルタ８５は、レベル調整回路８４から
供給される差信号のうちの所定の周波数帯域の信号のみ
を通過（帯域制限）させる除去手段としてのローパスフ
ィルタであり、図１に示すように、アンプ８５ａ、抵抗
Ｒ７８〜Ｒ８０、およびコンデンサＣ１１，Ｃ１２によ
って構成されている。このフィルタ８５による帯域制限
により、フォトトランジスタ７０ｂ，７１ｂから発生す
るノイズを除去することができる。

【００３５】バッファ８６は、フィルタ８５から供給さ
れる差信号を一時的に保持するものであり、図１に示す
ように、アンプ８６ａ、抵抗Ｒ８１〜Ｒ８３、およびコ
ンデンサＣ１３によって構成されている。

【００３６】発光量調整回路８７は、図５に示すよう
に、バッファ８１，８２から供給される検知器７０，７
１の検知信号の和信号を求め、この和信号によって検知
器７０，７１内のＬＥＤ７０ａ，７１ａの電流量を制御
することにより、ＬＥＤ７０ａ，７１ａの発光量を調整
するものである。これにより、ＬＥＤ７０ａ，７１ａの
光量がごみや温度により変動した場合でも、正確に、か
つ自動的に調整でき、検知器７０，７１による検知出力
を一定に保つことができる。

【００３７】この発光量調整回路８７は、図１に示すよ
うに、アンプ８７ａ、トランジスタ８７ｂ，８７ｃ、抵
抗Ｒ８４〜Ｒ８９、可変抵抗器ＶＲ３、定電圧ダイオー
ドＤ１０、およびコンデンサＣ１４によって構成されて
いる。この発光量調整回路８７は、可変抵抗器ＶＲ３に
よって上記検知信号の和信号に対するバイアス電圧を調
整できるようになっている。

【００３８】ここで、レベル調整回路８４の増幅率と発
光量調整回路８７の検知信号の和信号に対するバイアス
とを変更することにより、ＬＥＤ７０ａ，７１ａの発光
量が大きくばらついていたとしても、ボリュームとして
の可変抵抗器ＶＲ１，ＶＲ３で調整できる。

【００３９】また、レベル調整回路８４の検知信号の差
信号に対するバイアスを変更することにより、光学ヘッ
ド３の取り付け誤差に対するオフセットも、ボリューム
としての可変抵抗器ＶＲ１で調整できる。次に、上記し
た構成における動作について説明する。

【００４０】すなわち、検知器７０，７１のフォトトラ
ンジスタ７０ｂ，７１ｂに流れる検知信号としての電流
は、それぞれバッファ８１，８２により電圧に変換され
て減算回路８３と発光量調整回路８７に出力される。

【００４１】減算回路８３では、バッファ８１からの電
圧値よりバッファ８２からの電圧値を差し引くことによ
って検知器７０，７１の検知信号（電圧値）の差信号が
求められ、レベル調整回路８４に出力される。

【００４２】レベル調整回路８４では、減算回路８３よ
り供給される差信号のレベルが上記ＬＥＤ７０ａ，７１
ａの光量に合わせたレベルに調整された後、フィルタ８
５に出力される。

【００４３】フィルタ８５では、レベル調整回路８４よ
り供給される差信号から帯域制限によってフォトトラン
ジスタ７０ｂ，７１ｂで生じるノイズが除去される。そ
して、これがバッファ８６に送られることにより、位置
信号がレンズセンサ処理回路７２からバスライン２０を
介してＣＰＵ２３へ出力される。

【００４４】また、発光量調整回路８７では、バッファ
８１からの電圧値とバッファ８２からの電圧値とを加え
た和信号が生成され、これによりＬＥＤ７０ａ，７１ａ
の電流量の制御が行われる。

【００４５】上記レーザダイオード９より発生されるレ
ーザ光は、コリメータレンズ１１ａ、ハーフプリズム１
１ｂ、対物レンズ６を介してディスク１上に照射され
る。このディスク１からの反射光は、対物レンズ６、ハ
ーフプリズム１１ｂを介してハーフプリズム１１ｃに導
かれる。そして、このハーフプリズム１１ｃによって分
光された一方は、集光レンズ１０を介して２つのフォト
ダイオード８ａ，８ｂによって構成される光検出器８に
導かれる。

【００４６】また、上記ハーフプリズム１１ｃによって
分光された他方は、集光レンズ１１ｄ、ナイフエッジ１
２を介して２つのフォトダイオード７ａ，７ｂによって
構成される光検出器７に導かれる。また、フォトダイオ
ードＰＤからの検知信号は、後述するレーザ制御回路１
４に出力される。

【００４７】ここで、上記光検出器８のフォトダイオー
ド８ａ，８ｂは、プリアンプ回路３６に接続され、上記
光検出器７のフォトダイオード７ａ，７ｂは、プリアン
プ回路３７に接続されている。

【００４８】プリアンプ回路３６は、フォトダイオード
８ａ，８ｂからの検出電流により追記形のディスク１に
対するヘッダデータや記録データとしてのデータ信号に
対応する電圧信号を出力するとともに、レーザ光のトラ
ッキング点に関する信号、つまりトラッキング信号（ト
ラック差信号）を出力するものである。

【００４９】プリアンプ回路３７は、フォトダイオード
７ａ，７ｂからの検出電流により書換え可能形のディス
ク（光磁気ディスク）１に対する記録データとしてのデ
ータ信号に対応する電圧信号を出力するとともに、レー
ザ光のフォーカス点に関する信号、つまりフォーカッシ
ング信号（フォーカス差信号）を出力するものである。

【００５０】上記プリアンプ回路３６からのトラッキン
グ信号は、トラッキング制御回路１６に供給される。こ
のトラッキング制御回路１６より出力されるトラック差
信号は、リニアモータ制御回路１７に供給されるととも
に、上記トラッキング方向の駆動コイル４に供給され
る。

【００５１】上記プリアンプ回路３７からのフォーカス
シング信号は、フォーカシング制御回路１５に供給され
る。このフォーカシング制御回路１５の出力信号は、フ
ォーカシング方向の駆動コイル５に供給され、レーザ光
がディスク１上で常時ジャストフォーカスとなるように
制御される。

【００５２】上記プリアンプ回路３６からのデータ信号
（電圧値）は、ディスク（追記形の光ディスク）１に記
録されているピット（ヘッダデータや記録データ）の凹
凸が反映されている。すなわち、このデータ信号はビデ
オ信号処理回路１９に供給され、このビデオ信号処理回
路１９においてヘッダデータとしてのアドレスデータ
（トラック番号、セクタ番号など）や画像データが再生
される。

【００５３】上記プリアンプ回路３７からのデータ信号
（電圧値）は、ディスク（書換え可能形の光磁気ディス
ク）１に記録されているピット（記録データ）の凹凸が
反映されている。すなわち、このデータ信号はビデオ信
号処理回路１９に供給され、このビデオ信号処理回路１
９において画像データが復調処理されて再生される。

【００５４】上記レーザ制御回路１４は、ＣＰＵ２３か
らの切換信号に応じて再生光量に対応したレーザ光をレ
ーザダイオード９より発生させるとともに、この再生光
量のレーザ光が発生されている状態において、記録信号
作成回路３４から供給される記録パルス（原信号）に応
じてレーザダイオード９を駆動して記録光量のレーザ光
を発生させるものである。このレーザ制御回路１４は、
フォトダイオードＰＤからのモニタ電流によってレーザ
ダイオード９の出力光量（再生光量）を制御するように
なっている。

【００５５】また、レーザ制御回路１４の前段には、外
部装置としての光磁気ディスク制御装置３３からインタ
ーフェース回路３２を介して供給される記録データを記
録パルスに変調する変調回路としての記録信号作成回路
３４が設けられている。

【００５６】上記ビデオ信号処理回路１９で処理された
ビデオ信号（復調信号）はインターフェース回路３２で
エラー訂正処理などが行われた後、光磁気ディスク制御
装置３３に出力されるようになっている。

【００５７】また、このディスク装置には、それぞれフ
ォーカシング制御回路１５、トラッキング制御回路１
６、リニアモータ制御回路１７とＣＰＵ２３との間で情
報の授受を行うために用いられるＤ／Ａ変換器２２が設
けられている。

【００５８】また、上記トラッキング制御回路１６は、
上記ＣＰＵ２３からＤ／Ａ変換器２２を介して供給され
るトラックジャンプ信号に応じて対物レンズ６を移動さ
せることによ、１トラック分だけレーザ光を移動できる
ようになっている。

【００５９】上記レーザ制御回路１４、フォーカシング
制御回路１５、トラッキング制御回路１６、リニアモー
タ制御回路１７、モータ制御回路１８、ビデオ信号処理
回路１９、記録信号作成回路３４などは、バスライン２
０を介してＣＰＵ２３によって制御されるようになって
おり、このＣＰＵ２３はメモリ２４に記憶されたプログ
ラムによって所定の動作を行うようになされている。

【００６０】上記ＣＰＵ２３は、上記レンズセンサ処理
回路７２からの位置信号により対物レンズ６の光学ヘッ
ド３内におけるＣ方向の移動位置を判定するようになっ
ている。

【００６１】次に、このような構成において、粗アクセ
スにより光学ヘッド３がリニアモータ３１により移動さ
れている状態での、対物レンズ６の移動位置の判定につ
いて説明する。

【００６２】たとえば今、対物レンズ６が中心位置から
ずれた場合、フォトトランジスタ７０ｂの検知信号とフ
ォトトランジスタ７１ｂの検知信号と間に差が生じ、そ
の差に応じた位置信号がレンズセンサ処理回路７２から
ＣＰＵ２３に出力される。すると、ＣＰＵ２３により、
この供給される位置信号から対物レンズ６の移動位置が
判定され、この判定結果に対応してトラッキング制御回
路１６が制御される。これにより、駆動コイル４が駆動
され、対物レンズ６を中心（中立）位置に戻すように移
動される。上記したように、検知器に用いられるフォト
トランジスタのノイズを除去できるようにしている。

【００６３】すなわち、ローパスフィルタを用いて帯域
制限することにより、フォトトランジスタの発生するノ
イズを除去するようにしている。これにより、検知器の
検知信号の精度を改善できるため、安定な出力を得るこ
とが可能となる。したがって、光学ヘッド内の対物レン
ズの駆動制御を安定化でき、ディスク装置としての性能
を高めることができるものである。なお、この発明は、
上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を変
えない範囲において、種々変形実施可能なことは勿論で
ある。

【００６４】

【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、フォトトランジスタを用いた場合でも正確な検知信
号を得ることができ、安定した制御が可能となる対物レ
ンズの位置検知回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかるレンズセンサ処理
回路の構成を示す図。

【図２】同じく、ディスク装置の回路構成を示すブロッ
ク図。

【図３】同じく、光学ヘッド内の要部の構成を示す平面
図。

【図４】同じく、対物レンズの位置と各検知器の検知出
力との関係を示す図。

【図５】同じく、対物レンズの位置と和信号との関係を
示す図。

【図６】同じく、対物レンズの位置と差信号との関係を
示す図。

【符号の説明】

１…ディスク、３…光学ヘッド、４…駆動コイル（移動
手段）、６…対物レンズ、６ａ…反射板、７，８…光検
出器、９…レーザダイオード、１４…レーザ制御回路、
１５…フォーカシング制御回路、１６…トラッキング制
御回路、１７…リニアモータ制御回路、１９…ビデオ信
号処理回路、２３…ＣＰＵ、３１…リニアモータ、３
６，３７…プリアンプ回路、７０，７１…検知器（第
１，第２の検知手段）、７０ａ，７１ａ…ＬＥＤ（発光
素子）、７０ｂ，７１ｂ…フォトダイオード（受光素
子）、７２…レーザセンサ処理回路（出力手段）、８
１，８２，８６…バッファ、８３…減算回路、８４…レ
ベル調整回路、８５…フィルタ（除去手段）、８５ａ…
アンプ、８７…発光量調整回路（調整手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 トラックを有する記憶媒体上に光ビーム
   を集光させる対物レンズを有する光学ヘッドと、 この光学ヘッドの対物レンズをその光ビームの軸と直交
   する方向へ移動する移動手段と、 この移動手段による前記対物レンズの移動位置に対応し
   て検知信号を発生する、発光素子と受光素子とからなる
   第１の検知手段と、 この第１の検知手段とは別な位置に設けられ、前記対物
   レンズの移動位置に対応して検知信号を発生する、発光
   素子と受光素子とからなる第２の検知手段と、 前記第１，第２の検知手段の各受光素子のノイズを除去
   する除去手段と、 前記第１の検知手段の検知信号と前記第２の検知手段の
   検知信号との差信号を前記対物レンズの移動位置信号と
   して出力する出力手段と、 前記第１の検知手段の検知信号と前記第２の検知手段の
   検知信号との和信号により前記第１，第２の検知手段の
   各発光素子の発光量を調整する調整手段とを具備したこ
   とを特徴とする対物レンズの位置検知回路。