JPH076375A - 光ディスク装置の対物レンズ位置検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外乱光の内、ピックアップの光源である半導
体レーザから出射される大パワーのフレア光の影響を受
けないようにして、正確なレンズの位置検出を可能にす
る。 【構成】 対物レンズの光軸方向と直交する方向の変位
を光源と複数の受光素子とによって光学的に検出する手
段を有する対物レンズの位置検出回路において、変位量
光学的検出手段の光源をオフにし、かつ、記録／再生／
消去に用いる光源をオンまたはオフにした状態で、オフ
セットを除去する。 【効果】 ピックアップの光源のフレアを含めたオフセ
ットをキャンセルすることができるので、正確なレンズ
位置の検出が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ディスク装置や光
カード装置等の対物レンズ位置検出回路の改良に係り、
特に、外乱光の内、ピックアップの光源である半導体レ
ーザから出射される大パワーのフレア光（迷光）の影響
を受けないようにして、正確なレンズの位置検出信号が
得られるようにした光ディスク装置の対物レンズ位置検
出回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学的に情報を記録、再生する光ディス
ク装置では、光学系の構成部品として対物レンズが使用
され、この対物レンズの位置を制御して、光ディスク上
の所望の位置へ光スポットが照射させるようにしてい
る。そのために、従来から、発光素子（ＬＥＤなど）と
受光素子とを使用して、対物レンズの光軸方向と直交す
る方向の変位量を検出している（例えば、特開平３−１
８７０２４号公報）。

【０００３】図４は、従来の光ディスク装置における対
物レンズ部について、機構部の概略構成を示す上面図で
ある。図において、１は対物レンズ、２はレンズホル
ダ、３は支持バネ、４は支持バネ固定部材、５はスリッ
ト板、６は発光ダイオード（ＬＥＤ）、７と８は受光素
子、９はレンズ位置センサハウジングを示し、Ａは対物
レンズ１の移動方向を示す。

【０００４】対物レンズ１は、紙面に垂直な方向（光軸
方向）と、矢印Ａで示す方向（光軸と垂直な方向）に移
動可能な構成である。光軸方向へ可動に構成されている
のは、紙面と水平の方向に置かれているディスク（図示
せず）へ対物レンズ１から出射される光を集光させるた
めであり、また、矢印Ａの方向へ移動できるように構成
するのは、ディスク上のトラックに集光させた光を追従
させるためである。

【０００５】この対物レンズ１は、レンズホルダ２によ
って支持され、レンズホルダ２は、さらに、支持バネ３
と支持バネ固定部材４とによって支持されている。ま
た、レンズホルダ２には、スリット板５が固定されてい
て、発光ダイオード６から出射された光の一部が、対向
する位置の受光素子７，８へ入射するように構成されて
いる。

【０００６】そして、レンズホルダ２の矢印Ａ方向への
動きに応じて、２つの受光素子７，８へそれぞれ入射す
る光の量が変化し、対物レンズ１の矢印Ａ方向の移動量
が検出される。この図４で、発光ダイオード６と、２つ
の受光素子７，８は、レンズ位置センサを構成してお
り、これらの各部は、レンズ位置センサハウジング９に
よって所定の位置関係に固定されている。

【０００７】図５は、図４に示した対物レンズ部につい
て、レンズ位置センサとスリット板との相対的位置によ
り、２つの受光素子の検出出力が変化する状態を説明す
る図で、(1) は対物レンズ１の移動がない通常の状態、
(2) はスリット板が右方向へ移動した状態、(3) はスリ
ット板が左方向へ移動した状態を示す図である。図にお
ける符号は図４と同様であり、ＢとＣはスリット板５の
移動方向を示す。

【０００８】この図５(1) に示すように、通常の状態
（対物レンズ１の移動がない状態）では、発光ダイオー
ド６からの出射光が、２つの受光素子７，８へ等しい光
量だけ入射される。これに対して、対物レンズ１の移動
によって、図５(2) のように、スリット板５が右方向
（矢印Ｂの方向）へ移動すると、２つの受光素子７，８
によって受光される光量が変化する。

【０００９】図５(3) のように、スリット板５が左方向
（矢印Ｃの方向）へ移動しても、同様である。レンズ位
置センサでは、このように、２つの受光素子７，８の受
光量の差によって対物レンズの位置を検出しているが、
この場合に、外乱光が受光素子７，８へ入ると、対物レ
ンズの位置を正確に検出することができない、という不
都合があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、従来の対
物レンズ位置検出回路におけるこのような不都合を解決
し、フレア光（迷光）を含むオフセットが完全にキャン
セルできるようにして、正確なレンズ位置の検出を可能
にした光ディスク装置の対物レンズ位置検出回路を提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明では、第１に、
光ディスク装置における対物レンズの位置検出回路であ
り、かつ、対物レンズの光軸方向と直交する方向の変位
を光源と複数の受光素子とによって光学的に検出する変
位量光学的検出手段を備えた対物レンズの位置検出回路
において、前記変位量光学的検出手段の光源をオンオフ
する第１のスイッチ手段と、光ディスク装置の記録／再
生／消去に用いる光源をオンオフする第２のスイッチ手
段と、前記変位量光学的検出手段の複数の受光素子の出
力を増幅・演算して検出する検出回路と、該検出回路の
オフセットを除去するオフセット除去手段、とを備え、
前記変位量光学的検出手段の光源をオフにし、かつ、前
記光ディスク装置の記録／再生／消去に用いる光源をオ
ンあるいはオフにした状態で、オフセットを除去するよ
うに構成している。

【００１２】第２に、上記第１の対物レンズの位置検出
回路において、対物レンズから出射される光が光ディス
ク上に集光されたことを検出するフォーカス検出手段を
備え、前記対物レンズがほぼ合焦の位置にあるとき、オ
フセットを除去するように構成している。

【００１３】第３に、上記第１または第２の対物レンズ
の位置検出回路において、対物レンズの位置検出回路の
動作時には、対物レンズ上の出射パワーと、オフセット
除去時の対物レンズ上の出射パワーとの比に応じて、オ
フセット量を変化させるように構成している。

【００１４】第４に、上記第２または第３の対物レンズ
の位置検出回路において、対物レンズの位置検出回路の
動作時には、動作時のディスクからの反射光を受光する
受光素子出力と、オフセット除去時のディスクからの反
射光を受光する受光素子出力との比に応じて、オフセッ
ト量を変化させるように構成している。

【００１５】

【作用】この発明では、レンズ位置の検出のための光源
をオフにし、ピックアップの光源をオンにした状態で、
オフセットをキャンセルすることによって、ピックアッ
プの光源のフレアを含むオフセットが確実にキャンセル
され、レンズ位置が正確に検出される（請求項１の発
明）。また、対物レンズから出射された光がディスク上
に合焦する位置で、オフセットをキャンセルすることに
より、実動作に近い状態でのオフセットキャンセルを可
能にして、より正確なレンズ位置の検出が行えるように
している（請求項２の発明）。

【００１６】さらに、ピックアップの光源の発光パワー
に応じて、オフセットをキャンセルすることにより、ピ
ックアップの光源のフレアを十分に除去して、レンズ位
置の正確な検出を可能にしている（請求項３の発明）。
その上、ディスクに照射された光によるフレアがレンズ
位置の検出誤差に大きく影響するときは、ディスクから
の反射光の量に応じてオフセット量を変化させて、オフ
セットをキャンセルすることにより、ピックアップの光
源の発光パワーの変化だけでなく、ディスクの反射率の
変化に対しても、十分にオフセットが除去されるように
して、より正確なレンズ位置の検出を可能にしている
（請求項４の発明）。

【００１７】

【実施例１】次に、この発明の光ディスク装置の対物レ
ンズ位置検出回路について、図面を参照しながら、その
実施例を詳細に説明する。この実施例は、主として請求
項１の発明に対応しているが、請求項２から請求項４の
発明にも関連している。

【００１８】図１は、この発明の光ディスク装置の対物
レンズ位置検出回路について、その要部構成の一実施例
を示す機能ブロック図である。図における符号は図４と
同様であり、また、１１と１２は第１と第２のプリアン
プ、１３は加算回路、１４は減算回路、１５は制御回
路、１６はスイッチ部で、ａ〜ｃは各端子、１７はトラ
ンジスタ、１８はオフセット除去回路、１９はＤ／Ａ変
換器、２０はＣＰＵ、２１はコンパレータ、２２は半導
体レーザ点灯回路、２３は半導体レーザ（ＬＤ）を示
す。

【００１９】対物レンズの機構部は、先の図４に示した
とおりであり、この図１では、その内の発光ダイオード
（ＬＥＤ）６と、受光素子７，８だけを示している。次
に、図１に示したこの発明の対物レンズ位置検出回路の
動作について説明する。

【００２０】電源投入後、ＣＰＵ２０は、スイッチ部１
６を制御してその端子ｂ−ｃを接続し、トランジスタ１
７をオフ状態にして、発光ダイオード６に電流が流れな
いようにする。また、ＣＰＵ２０は、半導体レーザ点灯
回路２２を介して、半導体レーザ（ＬＤ）２３を再生パ
ワーで点灯する。

【００２１】この状態では、受光素子７，８へは、発光
ダイオード６からの光は全く入射しないので、半導体レ
ーザ２３のフレア光（迷光）や、外部からの光のみが入
射される。このときの受光素子７，８の出力を、第１と
第２のプリアンプ１１，１２によって電流−電圧変換
し、減算回路１４により差信号を検出する。

【００２２】得られた差信号と、Ｄ／Ａ変換器１９の出
力の和を、オフセット除去回路１８によって求めて、コ
ンパレータ２１により、オフセットの有無を検出する。
この場合のオフセットの除去方法としては、ＣＰＵ２０
が、オフセット除去回路１８へ初期値（例えば、Ａ０）
を与え、このときのコンパレータ２１の出力を（ＣＰＵ
２０が）確認する。

【００２３】そして、コンパレータ２１の出力が、例え
ば“Ｈ”のときは、オフセット除去回路１８へ与える値
を大きくし、“Ｌ”のときは、小さくする。このような
動作を順次繰り返えし、コンパレータ２１の出力が、オ
フセット除去回路１８へのセット値を変化させるたび毎
に、“Ｈ”と“Ｌ”とを繰り返えす状態となったとき、
この動作を終了する。

【００２４】以上の動作によって、オフセット除去回路
１８のオフセットが除去される。換言すれば、受光素子
７，８へ、半導体レーザ２３のフレア光や外乱光が入っ
ても、（発光ダイオード６と、２つの受光素子７，８と
で構成される）レンズ位置センサの出力は、影響を受け
なくなる。

【００２５】次に、ＣＰＵ２０は、スイッチ部１６を制
御して、その端子ａ−ｃを接続してオン状態にし、第１
と第２のプリアンプ１１，１２の出力を加算回路１３へ
入力して加算する。この加算出力を、制御回路１５へ与
えてトランジスタ１７を制御し、発光ダイオード６を点
灯にして、レンズ位置センサの出力が有効となる状態に
する。

【００２６】このような動作によって、レンズ位置セン
サの出力が、対物レンズ１の位置に正確に対応した信号
として得られることになる。次に、以上に説明したＣＰ
Ｕ２０の動作を、フローで示す。

【００２７】図２は、この発明の光ディスク装置の対物
レンズ位置検出回路について、オフセット除去時の主要
な処理の流れを示すフローチャートである。図におい
て、＃１〜＃１２はステップを示す。

【００２８】ステップ＃１で、スイッチ部１６を制御し
て、その端子ｂ−ｃを接続する。次のステップ＃２で、
半導体レーザ２３を再生パワーで点灯する。ステップ＃
３へ進み、Ｄ／Ａ変換器１９に初期値Ａ０を設定する。

【００２９】ステップ＃４で、コンパレータ２１の出力
が“Ｈ”であるかどうかチェックする。もし、コンパレ
ータ２１の出力が“Ｈ”であれば、ステップ＃５へ進ん
で、比較値ＣＯＭ＝１を設定し、次のステップ＃７へ進
み、また、出力が“Ｈ”でなければ、ステップ＃６で、
比較値ＣＯＭ＝０を設定して、ステップ＃７へ進む。

【００３０】ステップ＃７では、コンパレータ２１の出
力と比較値ＣＯＭとが等しいかどうか判断する。そし
て、コンパレータ２１の出力と比較値ＣＯＭとが等しく
なければ、ステップ＃８へ進み、スイッチ部１６を制御
して、その端子ａ−ｃを接続し、この図２のフローを終
了する。

【００３１】また、先のステップ＃７で判断した結果、
コンパレータ２１の出力と比較値ＣＯＭとが等しいとき
は、ステップ＃９で、比較値ＣＯＭ＝１であるかチェッ
クする。もし、比較値ＣＯＭ＝１であれば、ステップ＃
１０で、Ｄ／Ａ変換器１９へ設定する値Ａｎを、Ａｎ＝
Ａ(ｎ−１)＋１にし、また、ＣＯＭ＝１でなければ、ス
テップ＃１１で、値Ａｎを、Ａｎ＝Ａ(ｎ−１)−１にし
て、ステップ＃１２へ進む。

【００３２】ステップ＃１２で、Ｄ／Ａ変換器１９に値
Ａｎを設定して、再び先のステップ＃７へ戻り、以下同
様の動作を繰り返えす。そして、Ｄ／Ａ変換器１９の設
定値Ａｎを変化させる毎に、コンパレータ２１の出力が
“Ｈ”と“Ｌ”とを交互に繰り返えすとき、この図２の
フローを終了する。

【００３３】

【実施例２】次に、第２の実施例を説明する。この実施
例は、請求項２から請求項４の発明に対応している。こ
の第２の実施例では、対物レンズが、半導体レーザ光を
ディスク上の合焦させる位置で、オフセットを除去する
点に特徴を有している。

【００３４】図３は、この発明の光ディスク装置の対物
レンズ位置検出回路について、その要部構成の第２の実
施例を示す機能ブロック図である。図における符号は図
１と同様であり、また、２４はレジスタを示す。

【００３５】この図３で、新たに付加されたレジスタ２
４は、コンパレータ２１の出力（デジタル信号）をラッ
チするためのレジスタである。ラッチタイミングは、タ
イミング信号によって決定されるが、このタイミング信
号は、対物レンズ１を上下方向（メディアに対して遠ざ
けたり、近づけたりする方向）へ移動させて、ピックア
ップの信号検出系（図示せず）の出力信号が所定値以上
になったときの検出信号によって生成される。

【００３６】この図３のように構成することによって、
対物レンズ１が、半導体レーザ光をディスク上の合焦さ
せる位置でのオフセットの除去が可能になり、ディスク
に照射された半導体レーザ光が、フレアとなった場合で
も、レンズ位置を正確に検出することができる（請求項
２の発明）。また、消去のためのパワーアップ（消去パ
ワーＰｅ）のように、半導体レーザ２３の発光パワーを
変化させる場合には、Ｄ／Ａ変換器１９へ与えるデータ
を、例えば、次のように変化させればよい。

【００３７】第１に、発光ダイオード６と半導体レーザ
２３とを共にオフ状態にして、回路系のみのオフセット
を除去する。ここで、Ｄ／Ａ変換器１９へ与えたデータ
を、Ｘ０とする。

【００３８】第２に、発光ダイオード６をオフ、半導体
レーザ２３をオン（再生パワーＰｒとする）にして、オ
フセットを除去する。このとき、Ｄ／Ａ変換器１９へ与
えたデータを、Ｘ１とする。

【００３９】第３に、半導体レーザ２３が、再生パワー
Ｐｒのときは、Ｄ／Ａ変換器１９へデータＸ１を与え
る。第４に、半導体レーザ２３を消去パワーＰｅで発光
させるときは、Ｄ／Ａ変換器１９へ与えるデータとし
て、 （Ｘ１−Ｘ０）×（Ｐｅ／Ｐｒ）＋Ｘ０ を与える。

【００４０】このような制御を行うことによって、２つ
の受光素子７，８へ入射される外乱光の内、半導体レー
ザ２３からの出射光が変化しても、その影響が除去さ
れ、正確なレンズの位置を検出することができる。ま
た、レンズ位置センサの出力のオフセットを、半導体レ
ーザ２３からの出射光がディスク面に対して合焦状態で
除去するときは、このオフセットのキャンセル時におけ
るピックアップの信号検出系の出力信号レベルを検出
し、その検出レベルに比例して、Ｄ／Ａ変換器１９へ与
えるデータを変化させればよい。

【００４１】このように制御すれば、２つの受光素子
７，８へ入射される外乱光の内、ディスク面へ照射され
た半導体レーザ２３の出射光が支配的なときでも、半導
体レーザ２３の発光パワーの変化や、ディスクの反射率
の変動に対しても、安定なレンズ位置の検出が可能にな
る（請求項３と請求項４の発明）。

【００４２】なお、以上の第１と第２の実施例では、す
べて図１または図３の減算回路１４の出力のオフセット
を除去する場合を説明した。しかし、減算回路１４の出
力の代りに、加算回路１３の出力のオフセットを除去す
ることも可能であり、実施例で説明した場合に限定され
るものではない。

【００４３】

【発明の効果】請求項１の対物レンズの位置検出回路で
は、レンズ位置の検出のための光源をオフ状態にし、ピ
ックアップの光源をオン状態にして、オフセットをキャ
ンセルしている。したがって、ピックアップの光源のフ
レアを含めて、オフセットをキャンセルすることができ
るので、正確なレンズ位置の検出が可能になる。

【００４４】請求項２の対物レンズの位置検出回路で
は、請求項１の対物レンズの位置検出回路による作用に
加えて、対物レンズから出射された光がディスク上に合
焦する位置でのオフセットをキャンセルしている。した
がって、実動作に近い状態でのオフセットをキャンセル
することができるので、より正確なレンズ位置の検出が
可能になる。

【００４５】請求項３の対物レンズの位置検出回路で
は、請求項１または請求項２の対物レンズの位置検出回
路による作用に加えて、ピックアップの光源の発光パワ
ーに応じて、オフセットをキャンセルしている。したが
って、ピックアップの光源のフレアが十分に除去され、
レンズ位置を正確に検出することができる。

【００４６】請求項４の対物レンズの位置検出回路で
は、請求項２または請求項３の対物レンズの位置検出回
路による作用に加えて、ディスクに照射された光による
フレアがレンズ位置の検出誤差に大きく影響するとき
は、ディスクからの反射光の量に応じてオフセット量を
変化させて、オフセットをキャンセルしている。したが
って、ピックアップの光源の発光パワーの変化だけでな
く、ディスクの反射率の変化に対しても、十分にオフセ
ットが除去されるので、より正確なレンズ位置の検出が
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の光ディスク装置の対物レンズ位置検
出回路について、その要部構成の一実施例を示す機能ブ
ロック図である。

【図２】この発明の光ディスク装置の対物レンズ位置検
出回路について、オフセット除去時の主要な処理の流れ
を示すフローチャートである。

【図３】この発明の光ディスク装置の対物レンズ位置検
出回路について、その要部構成の第２の実施例を示す機
能ブロック図である。

【図４】従来の光ディスク装置における対物レンズ部に
ついて、機構部の概略構成を示す上面図である。

【図５】図４に示した対物レンズ部について、レンズ位
置センサとスリット板との相対的位置により、２つの受
光素子の検出出力が変化する状態を説明する図である。

【符号の説明】

１１ 第１のプリアンプ １２ 第２のプリアンプ １３ 加算回路 １４ 減算回路 １５ 制御回路 １６ スイッチ部 １７ トランジスタ １８ オフセット除去回路 １９ Ｄ／Ａ変換器 ２０ ＣＰＵ ２１ コンパレータ ２２ 半導体レーザ点灯回路 ２３ 半導体レーザ ２４ レジスタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスク装置における対物レンズの位
   置検出回路であり、かつ、対物レンズの光軸方向と直交
   する方向の変位を光源と複数の受光素子とによって光学
   的に検出する変位量光学的検出手段を備えた対物レンズ
   の位置検出回路において、 前記変位量光学的検出手段の光源をオンオフする第１の
   スイッチ手段と、 光ディスク装置の記録／再生／消去に用いる光源をオン
   オフする第２のスイッチ手段と、 前記変位量光学的検出手段の複数の受光素子の出力を増
   幅・演算して検出する検出回路と、 該検出回路のオフセットを除去するオフセット除去手
   段、とを備え、 前記変位量光学的検出手段の光源をオフにし、かつ、前
   記光ディスク装置の記録／再生／消去に用いる光源をオ
   ンあるいはオフにした状態で、オフセットを除去するこ
   とを特徴とする対物レンズ位置検出回路。
2. 【請求項２】 請求項１の対物レンズの位置検出回路に
   おいて、 対物レンズから出射される光が光ディスク上に集光され
   たことを検出するフォーカス検出手段を備え、 前記対物レンズがほぼ合焦の位置にあるとき、オフセッ
   トを除去することを特徴とする対物レンズ位置検出回
   路。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２の対物レンズの
   位置検出回路において、 対物レンズの位置検出回路の動作時には、対物レンズ上
   の出射パワーと、オフセット除去時の対物レンズ上の出
   射パワーとの比に応じて、オフセット量を変化させるこ
   とを特徴とする対物レンズの位置検出回路。
4. 【請求項４】 請求項２または請求項３の対物レンズの
   位置検出回路において、 対物レンズの位置検出回路の動作時には、動作時のディ
   スクからの反射光を受光する受光素子出力と、オフセッ
   ト除去時のディスクからの反射光を受光する受光素子出
   力との比に応じて、オフセット量を変化させることを特
   徴とする対物レンズの位置検出回路。