JPH0619844B2 - 光デイスク装置の光ヘツドあおり機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、光ディスク装置に係り、特に光ヘッドからの
光ビームを光ディスクに垂直に照射させるための光ヘッ
ドあおり機構に関するものである。

〔発明の背景〕

一般に光ディスク装置においては、光ディスクを保持し
所定回転数で光ディスクを駆動した状態で、光ヘッドか
らの微少な光ビームによって情報信号の記録および再生
を行なうためには、光ヘッドから出射する微少な光ビー
ムを光ディスクに対し垂直に照射しなければならない。
すなわち、光ビームが光ディスクに垂直に照射されない
と光ビームが光ディスク面において楕円光となり、隣接
するトラックの情報をも検出してクロストークが発生
し、それにより性能劣化を招くという問題や、又、さら
にあおり角度が大きくなるとデフォーカスとなり、所定
の性能を保持できなくなる等の問題も発生する。なお、
一般に光ディスク装置を精度よく組立てても各部の公差
の組合せでは、所定の精度内に光ヘッドからの微少光ビ
ームを光ディスクに垂直に照射することは難しく、光ヘ
ッドに対するなんらかのあおり調整が必要である。

そこで、従来では、光ヘッドのあおり調整を行うものと
して、例えば、実開昭58-109835号公報および実開昭58-
109836号公報に記載されているような光ヘッドのあおり
調整機構が提案された。これらは光ヘッドからの微少光
ビームを光ディスクに垂直に照射するよう光ヘッドを調
整し、調整後はその調整状態を保つよう固定するもので
ある。

しかしながら、光ディスク、特に線速度一定のＣＬＶ
（constant linear velocity）ディスクのような場合
では、光ヘッドが光ディスクの外周部に位置する時に
は、光ディスクの回転数が低下する為、光ディスクの製
造時のたわみ、そり等によって生じた複雑な変形が如実
に現われることになり、従って、光ヘッドからその光デ
ィスクに微少光ビームが照射されても、その光ディスク
の内周部と外周部とでは照射角度が異なることになる。

この様に、光ディスクの内周部と外周部との間で光ヘッ
ドからの微少光ビームの照射角度が変動すると、光ディ
スクの任意の位置で光ヘッドのあおり調整を行なったと
しても、光ディスクの記録領域全体を通して適切な状態
で情報信号の記録あるいは再生を行なうことはできず、
性能劣化を招くおそれがあった。これらの点について
は、従来において配慮されていないものであった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、
光ディスク装置において、光ヘッドからの微少光ビーム
が光ディスクの記録領域全体に対して常に適当な状態
（光ビームを光ディスクに対して垂直に）で照射される
よう光ヘッドのあおり調整を行うと共に光ディスクと光
ヘッドとのフォーカス方向の距離が略同一の状態で行な
える光ヘッドあおり機構を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明では、光ディスク装置において、所定の回転数で
駆動される光ディスクに光ヘッドから微少な光ビームを
照射する場合、光ディスクのそり、たわみ等によって生
じるあおり角度を検出器を用いて検出し、光ヘッドを光
ディスクのトラッキング方向およびジッタ方向に各々独
立にあおるあおり手段によって、その検出結果に応じて
光ヘッドをトラッキング方向およびジッタ方向にあおる
ことにより、光ディスクの記録領域全体で常に光ヘッド
からの微少な光ビームを光ディスクに対し垂直に照射す
るようにするために光ヘッドと、該光ヘッドを光ディス
クの半径方向に動作する光ヘッド駆動機構との結合にお
いて、光ヘッドは円柱状ピンを介してアームによって保
持し、該アームはその一端をガイドシャフトに摺動可能
に係合し、その他端を円柱状プーリを介して光ディスク
の面と垂直方向に光ディスクの内周側を回動支点として
回動可能な平面状のガイド板によって保持し、前記あお
り手段によるトラッキング方向のあおりは、光ヘッドを
アームに対して円柱状ピンを回動支点として回動するこ
とで行ない、ジッタ方向のあおりは、円柱状プーリが転
動するところのガイド板を光ディスクの面と垂直方向に
光ディスクの内周側を回動支点として回動することで、
アームを保持するガイドシャフトを回動支点として該ア
ームを光ヘッドと共に回動することにより行うようにし
た。又、前記検出器の構成としては、光ヘッドにおける
光ビーム照射位置の近傍に、光ディスクに対し光束を照
射する発光素子を設け、発光素子の上下（光ディスクの
トラッキング方向）に各々２分割の受光素子を具備した
構成とし、受光素子の上部の２分割の受光素子の和出力
と、下部の２分割の和出力との比較による差分をトラッ
キング方向の制御信号とし、上部および下部の右側のみ
の和出力と左側のみの和出力との比較による差分をジッ
タ方向の制御信号とした。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は第１
図の光ヘッドあおり機構を設けた光ディスク装置を示す
ブロック図、である。

第１図及び第２図において、１は光ディスク装置、２は
光ディスク、10は光ディスク２を保持し所定回転数で駆
動するためのディスク駆動部で、ディスクモータ11，タ
ーンテーブル12、クランパ13等で構成されている。又、
20は光ヘッド、20aは光ヘッド20からの突出部、21は光
ビーム、22はピン、23はアーム、24はプーリ、25はガイ
ドシャフト、26はガイド板、26aは回動支点、27は光ヘ
ッド駆動機構、30は後述の発光素子50および２分割受光
素子51，52あるいは４分割受光素子55等で構成されたた
わみ検出器、31はトラッキング方向検出信号、32はトラ
ッキング方向検出回路、33はトラッキング方向制御信
号、34はジッタ方向検出信号、35はジッタ方向検出回
路、36はジッタ方向制御信号、40はトラッキング方向あ
おり機構、41は偏心プーリ、45はジッタ方向あおり機
構、46は偏心プーリ、である。

では、第１図及び第２図を用いて、本発明による光ヘッ
ドあおり機構の動作について説明する。

先ず、その前に光ディスク装置の概略的な動作について
簡単に説明しておく。第２図に示す様に、光ディスク装
置１においては、光ディスク２をディスク駆動部10のタ
ーンテーブル12上に設置し、クランパ13で保持した状態
でディスクモータ11により、光ディスク２を所定の回転
数で駆動する。そこで、第１図に示す様に、アーム23
に、光ヘッド20に固定したピン22（同一中心線上で両側
に設けられている。）を介して光ヘッド20が保持され、
光ヘッド20から出射される微少な光ビーム21により、光
ディスク２のトラック上に周知のフォーカスおよびトラ
ッキング制御を行ないつつ、情報信号の記録あるいは記
録した情報の再生を行なうものである。また、アーム23
は第１図に示す様に一端をガイドシャフト25に係合し、
他端はアーム23に設けたプーリ24を介してガイド板26に
保持され、光ディスク２の半径方向（Ｘ軸方向）に移動
可能な構成で、第２図に示す光ヘッド駆動機構27によっ
て光ディスク２の任意のトラックに光ビーム21をアクセ
スすることができる。

ところで、前述したように光ヘッド20から照射する微少
な光ビーム21は光ディスク２に垂直に照射しないと、ク
ロストークの問題や性能不良の問題が発生する。しか
し、一方、光ディスク２には成形時のひずみやそり，た
わみ等によって変形が生じており、その変形量は光ディ
スク２の記録領域全体で変動しているので光ビーム21を
光ディスク２に対して常に垂直に照射するようにするた
めには、各々の記録および再生位置において、光ヘッド
20からの光ビーム21が光ディスク２に垂直に照射するよ
う光ヘッド20を光ディスクのトラッキング方向（Ｘ軸）
およびジッタ方向（Ｙ軸）にあおる必要がある。

そこで、光ディスク装置１内には光ヘッドあおり機構が
設けられている。即ち、本実施例では、光ヘッド20の光
ビーム21が照射する近傍に第１図に示す如くたわみ検出
器30を有し、それにより常時、光ディスク２と光ヘッド
20とのあおり角度をトラッキング方向及びジッタ方向に
ついてそれぞれ検出している。そして、そのトラッキン
グ方向の検出結果であるトラッキング方向検出信号31を
第２図に示す様にトラッキング方向検出回路32に入力
し、その出力であるトラッキング方向制御信号33を用い
てトラッキング方向あおり機構40を駆動し、それにより
光ヘッド20を光ヘッド20に固定したピン22を回動支点と
して光ディスク２のトラッキング方向にあおっている。
また、もう一方のジッタ方向の検出結果であるジッタ方
向検出信号34をジッタ方向検出回路35に入力し、その出
力であるジッタ方向制御信号36を用いてジッタ方向あお
り機構45を駆動し、それにより後述の如くガイド板26，
プーリ24を動作させて、アーム23をガイドシャフト25を
回動支点として光ディスク２のジッタ方向にあおってい
る。そして、それによりアーム23に係合している光ヘッ
ド20もジッタ方向にあおられるものである。

すなわち、常に、光ヘッド20と光ディスク２とのあおり
角度が検出され、その検出結果を用いて光ヘッド20を光
ディスク２のトラッキング方向およびジッタ方向に各々
独立してあおることができるため、常に光ビーム21を光
ディスク２に垂直に照射するようにすることができるも
のである。

本発明による光ヘッドあおり機構の動作について第１図
を参照して更に詳細に説明する。

第１図に示す様に、光ヘッド20は光ヘッド20の両側に同
一中心線上に固定されたピン22によってアーム23に回動
可能な状態で係合している。また、アーム23は、一端を
ガイドシャフト25でガイドされ、他端を、光ディスクの
内周側（例えばクランプ外周部近傍）の回動支点26aを
持つガイド板26に、アーム23に設けられたプーリ24が接
触する状態で保持されている。ここで、光ヘッド20を光
ディスク２のトラッキング方向（Ｘ軸）にあおるための
トラッキング方向あおり機構40は、アーム23の側面に保
持され、光ヘッド20からの突部20aと接触する、偏心し
た中心を有する偏心プーリ41を有している。また、光ヘ
ッド20を光ディスク２のジッタ方向（Ｙ軸）にあおるた
めのジッタ方向あおり機構45は、シャーシ部（図示せ
ず）に保持され、ガイド板26の端部と接触する、偏心し
た中心を有する偏心プーリ46を有している。また、たわ
み検出器30は光ヘッド20の照射する光ビーム21の近傍に
設けられている。

そこで、前述した様に、たわみ検出器30で検出されたト
ラッキング方向検出信号31はトラッキング方向検出回路
32でトラッキング方向制御信号33となり、又、ジッタ方
向検出信号34はジッタ方向検出回路35でジッタ方向制御
信号36となる。

さて、光ヘッド20を光ディスク２のトラッキング方向へ
あおる動作は、トラッキング方向検出回路32からのトラ
ッキング方向制御信号33によって、トラッキング方向あ
おり機構40を駆動することにより行われる。即ち、トラ
ッキングあおり機構40を駆動することにより、偏心プー
リ41が回転して光ヘッド20の突部20aが偏心プーリ41の
偏心量だけ上下方向（Ｚ軸）に動作し、それにより、光
ヘッド20は光ヘッド20に固定したピン22を回動支点とし
て光ディスク２のトラッキング方向にあおり動作を行な
うのである。なお、弾性体（図示せず）により光ヘッド
20の突部20aは偏心プーリ41に常に押圧されている状態
にある。

次に、光ヘッド20を光ディスク２のジッタ方向へあおる
動作は、ジッタ方向検出回路35からのジッタ方向制御信
号36によって、ジッタ方向あおり機構45を駆動すること
により行われる。即ち、ジッタ方向あおり機構45を駆動
することにより、偏心プーリ46が回転してガイド板26が
回動支点26aを中心に偏心プーリ46の偏心量だけ上下方
向（Ｚ軸）に動作し、アーム23に設けたプーリ24もガイ
ド板26の動作に比例して動作し、それにより、アーム23
はガイドシャフト25を回動支点として光ディスク２のジ
ッタ方向にあおり動作を行なうものである。すなわち、
アーム23のジッタ方向のあおり動作により、アーム23に
係合している光ヘッド20もジッタ方向にあおられると共
に光ディスクと光ヘッドとのフォーカス方向の距離が略
同一の状態を保たれるものである。

次に、第３図および第４図をもちいてたわみ検出器30の
構成および動作について詳細に説明する。

第３図(a)は、第１図のたわみ検出器30を示す斜視図、
第３図(b)は同図(a)における信号検出のための配線状態
を示す回路図、である。

第３図(a)に示す様に、たわみ検出器30は基板57上に、
発光素子50と、その発光素子50の上下（トラッキング方
向）に配されトラッキング方向に２分割された受光素子
51,52と、をそれぞれ具備した構成となっている。ここ
で、検出方式は、発光素子50から照射する光束が光ディ
スク２で反射し、その反射光が発光素子50の上下に具備
された受光素子51,52に入射し、その入射した光量に応
じた受光素子51,52の出力から、光ディスク２と光ヘッ
ド20とのたわみ量（あおり角度）を検出するものであ
る。すなわち、第３図(b)の回路図を用いて説明すると
先ず、トラッキング方向のたわみ量は、２分割受光素子
51および52の各々２分割受光素子51aと51b,52aと52bと
の和信号31対（トラッキング方向検出信号）をトラッキ
ング方向検出回路32によって比較しその差分をとること
により、トラッキング方向制御信号33として得るもので
ある。又、ジッタ方向のたわみ量は、２分割受光素子51
および52の１方向側の受光素子51aと52a，51bと52bとの
和信号34対（ジッタ方向検出信号）をジッタ方向検出回
路35によって比較しその差分をとることにより、ジッタ
方向制御信号36として得るものである。

そこで、たわみ検出器30の発光素子50から照射する光束
が光ディスク２に対しトラッキング方向およびジッタ方
向に垂直状態（これは光ディスク２と光ヘッド20から照
射する光ビーム21が同様に垂直状態にあることを示
す。）にあれば、光ディスク２から２分割受光素子51,5
2に入射する反射光量は同量となるため、トラッキング
方向のたわみ量を検出する51aと51bおよび52aと52bとの
和信号31対は同等となり、それを比較するトラッキング
方向検出回路32からのトラッキング方向制御信号33はゼ
ロレベルとなり、なんら制御する必要はない。また、ジ
ッタ方向に関しても同様である。

次に、光ディスク２が、例えばトラッキング方向にたわ
み、たわみ検出器30の発光素子50から照射する光束がト
ラッキング方向にある角度をもって照射された場合を考
えると、光ディスク２から２分割受光素子51,52に入射
する反射光量が異なるため、トラッキング方向のたわみ
量を検出する51aおよび52aと52bとの和信号31対は、た
わみ量（あおり角度）に対応したレベル差をもった信号
となり、それをトラッキング方向検出回路32で比較する
と、その結果としてあるレベルを持ったトラッキング方
向制御信号33が出力されることになる。そこで前述した
ようにあるレベルを持ったトラッキング方向制御信号33
がゼロレベルになるように、トラッキング方向あおり機
構40を駆動し光ヘッド20をトラッキング方向へあおるも
のである。また同様に、光ディスク２がジッタ方向にた
わんだ場合でもジッタ方向の和信号34対にレベル差が生
じ、ジッタ方向制御信信号36もあるレベルを持った信号
として出力されるため、それをゼロレベルにするように
ジッタ方向あおり機構45を駆動し、光ヘッド20をジッタ
方向へあおるものである。

ところで、光ディスク２とたわみ検出器30とのあおり角
度の変化による各方向の制御信号の特性としては第４図
に示すようなものが得られる。ここで、第４図(a)はト
ラッキング方向のあおり角度によるトラッキング方向制
御信号の特性を示すグラフ、第４図(b)はジッタ方向の
あおり角度によるジッタ方向制御信号の特性を示すグラ
フ、である。

すなわち、第４図(a)に示す様に、光ディスク２とたわ
み検出器30とがトラッキング方向にあおり角度をもった
場合のトラッキング方向制御信号の特性60としては、あ
おり角度がゼロの場合トラッキング方向制御信号はゼロ
となり、あおり角度が＋θの時トラッキング方向制御信
号は＋レベルとなり、−θの場合は−レベルとなる。な
お第４図(b)に示すようにジッタ方向にあおり角度をも
った場合のジッタ方向制御信号の特性61も同等の特性で
ある。

第５図(a)は本発明において用いられるたわみ検出器の
他の具体例を示す斜視図、第５図(b)は同図(a)における
信号検出のための配線状態を示す回路図、である。

第５図(a)に示す様に、この具体例におけるたわみ検出
器30としては基板57上に、発光素子50と４分割された受
光素子55とで構成されたものである。

第５図(a)において、発光素子50は光ディスク２に所定
の角度をもって保持されており、発光素子50から照射さ
れる光束が光ディスク２によって反射され、その反射光
を４分割受光素子55に入射し、その入射光量に応じた出
力により光ディスク２と光ヘッド20とのたわみ量の検出
を行なうものである。即ち、第５図(b)に示す様に、ト
ラッキング方向およびジッタ方向のたわみ量（あおり角
度）を検出する方式として、トラッキング方向のたわみ
量は４分割受光素子55の55aと55b，55cと55dとの和信号
31対を比較するトラッキング方向検出回路32からトラッ
キング方向制御信号33として得るものであり、又、ジッ
タ方向のたわみ量は４分割受光素子55の55bと55c，55a
と55dとの和信号34対を比較するジッタ方向検出回路35
からジッタ方向制御信号36として得るものである。な
お、以下の動作については、前述した２分割受光素子5
1，52の場合と同等である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明による光ディスク装置の光ヘ
ッドあおり機構によれば、光ディスクのそり，たわみ等
による光ディスクの変形があっても、光ディスクの記録
領域全体において、光ヘッドを光ディスクのトラッキン
グ方向およびジッタ方向に各々独立して光ディスクの変
形量に対応した角度だけあおることができ、常に光ディ
スクと光ヘッドとの相対的な傾きを補正すると共に、そ
の補正構成として、ジッタ方向の補正を光ディスクの内
周側（略光ディスクのクランプ最外周部）を回動支点と
してあおることから、光ディスクと光ヘッドとのフォー
カス方向の距離が略同一の状態で補正することができる
ため、光ヘッドから照射する光ビームのフォーカス方向
を制御する集束レンズ（対物レンズ）の稼働範囲を小さ
くすることができ、小型化とともに高性能、高信頼性化
が図れる光ディスク装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は第１
図の光ヘッドあおり機構を設けた光ディスク装置を示す
ブロック図、第３図(a)は第１図のたわみ検出器を示す
斜視図、第３図(b)は同図(a)における信号検出のための
配線状態を示す回路図、第４図はあおり角度の変化によ
るトラッキング方向制御信号及びジッタ方向制御信号の
特性を示すグラフ、第５図(a)は本発明において用いら
れるたわみ検出器の他の具体例を示す斜視図、第５図
(b)は同図(a)における信号検出のための配線状態を示す
回路図、である。 １……光ディスク装置、２……光ディスク １０……ディスク駆動部、２０……光ヘッド ２１……光ビーム、２２……ピン ２３……アーム、２４……プーリ ２５……ガイドシャフト、２６……ガイド板 ３０……たわみ検出器 ４０……トラッキング方向あおり機構 ４５……ジッタ方向あおり機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスクを保持し所定の回転数で駆動す
   るディスク駆動部と、 該光ディスクに光ビームを照射して情報信号の記録ある
   いは記録された情報信号の再生の少なくとも一方を行な
   う光ヘッドと、 該光ヘッドを前記光ディスクの半径方向に駆動する光ヘ
   ッド駆動部と、 前記光ディスクと前記光ヘッドとの相対的な傾きを検出
   する検出手段と、 該検出手段からの検出結果により、前記光ヘッドからの
   光ビームを前記光ディスクに略垂直に照射するように前
   記光ヘッドを前記光ディスクのトラッキング方向および
   ジッタ方向に各々独立にあおるためのあおり手段と を備えた光ディスク装置において、 前記あおり手段は、前記光ヘッドを保持するアームに、
   該アームに設けた部材を回動支点として前記光ディスク
   のトラッキング方向に回動可能に保持し、かつ該アーム
   の一端をガイドシャフトに摺動可能に係合し、該アーム
   の他端は、前記光ディスクの内周側に回動支点を有し前
   記光ディスクの面と垂直方向に回動可能に設けたガイド
   部に該アームに保持したガイド部材を係合した構成と
   し、 前記検出手段は、前記光ヘッドから照射する光ビームの
   出射位置の近傍に、前記光ヘッドから照射する光ビーム
   と略同一部分に光束を照射する発光素子を設け、該発光
   素子を中心に前記光ディスクの半径方向の上下に２分割
   受光素子を設け、該２分割受光素子は前記発光素子から
   照射された光束が前記光ディスクで反射した反射光を受
   光することで前記光ディスクと前記光ヘッドとの相対的
   な傾きを検出する構成とし、 前記検出手段の検出結果により、前記光ヘッドと前記光
   ディスクとの相対的なトラッキング方向のあおりは、前
   記アームに設けた部材を回動支点として光ヘッドを回動
   することで行ない、前記光ヘッドと前記光ディスクとの
   相対的なジッタ方向のあおりは、前記アームの他端と係
   合したガイド部を前記光ディスクの面と垂直方向に光デ
   ィスクの内周側を回動支点として回動することで、前記
   アームを前記ガイドシャフトを回動支点として回動する
   ことで行ない、 前記光ヘッドと前記光ディスクとの相対的なトラッキン
   グ方向およびジッタ方向の傾きを補正することを特徴と
   した光ディスク装置の光ヘッドあおり機構。