JP2700575B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

光ピックアップ装置

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JP2700575B2
JP2700575B2 JP10174789A JP10174789A JP2700575B2 JP 2700575 B2 JP2700575 B2 JP 2700575B2 JP 10174789 A JP10174789 A JP 10174789A JP 10174789 A JP10174789 A JP 10174789A JP 2700575 B2 JP2700575 B2 JP 2700575B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、光ディスク等の光記憶媒体に形成されてい
る記録トラックに、光ビームを位置決めする光ピックア
ップ装置に関する。
[従来技術] 近年、光記憶媒体をディスク状に構成した光ディスク
を記憶媒体として用いる光ディスク記憶装置が提案され
ている。この光ディスクには、そのデータ記憶面に、例
えばトラック幅が1μm程度でトラックピッチが2μm
程度の微細な構造の記録トラックが形成されており、こ
の記録トラックにスポット径が1μm程度のレーザビー
ムを照射する。
そして、光ディスクを回転駆動しながら、レーザビー
ムの強度を記録するデータに対応して変調することでデ
ータを記憶し、また、レーザビームのデータ記憶面から
の反射光のレベルの変動を検出することで記憶したデー
タを再生している。
このように、レーザビームを記録トラックに追従する
とともに、そのスポット径を所定の大きさに絞る部分
が、光ピックアップであり、その概略構成例を第8図に
示す。
同図において、半導体レーザ素子1から出力されたレ
ーザ光は、カップリングレンズ2によって平行光に変換
され、偏光ビームスプリッタ3を透過し、1/4波長板4
によって偏光されたのちに、対物レンズ5によって絞ら
れ、光ディスク6の記録トラックに結像される。
この光ディスク6からの反射光は、再度対物レンズ5
を介して平行光に変換されたのちに、1/4波長板4によ
ってさらに偏光され、これによって、偏光ビームスプリ
ッタ3によって反射され、レンズ7によって4分割受光
素子8に結像される。
また、対物レンズ5には、この対物レンズ5を光ディ
スク6の半径方向に位置決めするためのトラッキング機
構と、焦点を合せるためのフォーカシング機構が付設さ
れている。なお、以下、このトラッキング機構とフォー
カシング機構を合わせて対物レンズ移動機構という。
そして、図示しないサーボ制御部により、4分割受光
素子8の出力信号に基づいて、記録トラック上における
レーザビームの位置誤差および焦点誤差が検出されると
ともに、その誤差の検出信号に応じてトラッキング機構
およびフォーカシング機構が制御されて、記録トラック
上におけるレーザビームの位置ずれおよび焦点ずれを小
さくする方向に対物レンズ5が移動される。また、4分
割受光素子8の出力信号から記録データが取り出され
る。
さて、対物レンズ5に付設されるフォーカシング機構
は、一般的に、対物レンズ5を支持するレンズホルダを
リニアモータあるいはボイスコイル等によってフォーカ
シング方向に往復移動するものが用いられる。また、ト
ラッキング機構としては、リニアモータあるいはボイス
コイル等により、フォーカシング機構を含めてトラッキ
ング方向に円弧状に往復移動させるものなどが用いられ
ている。
このようなトラッキング機構を備えた対物レンズ移動
機構の一例を第9図に示す。
同図において、対物レンズ5はレンズホルダ20に収納
されており、レンズホルダ20には、フォーカシング機構
の駆動源をなすリニアモータを構成する駆動コイルが巻
回されているフォーカスボビン21,22、および、トラッ
キング機構の駆動源をなすリニアモータを構成する駆動
コイルが巻回されているトラックボビン23,24が取り付
けられている。
フォーカスボビン21,22には、ベース25に一体的に形
成されている磁気回路部材26,27のヨークが挿入され、
また、トラックボビン23,24には、ベース25に一体的に
形成されている磁気回路部材28,29のヨークが挿入され
ている。
また、レンズホルダ20は、2組の平行な板バネ31,32,
33,34によって回転サポータ35に弾発的に支持される。
なお、板バネ31に対向する板バネ32は、図で見えない位
置にある。
この回転サポータ35は、ベース23から逆L字状に立ち
上げられている支持部材36と、ベース25の間に、図示し
ない支持機構により回動自在に支持されている。
また、回転サポータ35には、保持部材37を介して発光
ダイオード38が取り付けられており、また、この発光ダ
イオード38からの出力光を受光する半導***置検出素子
39が、支持部材40を介してベース25に取り付けられてい
る。
以上の構成で、フォーカスボビン21,22に巻回されて
いる駆動コイルに駆動電流を供給するとその極性(方
向)および強さに応じてレンズホルダ20がフォーカシン
グ方向に移動し、それによって、対物レンズ5のフォー
カシング方向の位置が決定される。また、トラックボビ
ン23,24に巻回されている駆動コイルに駆動電流を供給
するとその極性および強さに応じて回転サポータ35のピ
ン37,39を中心としてレンズホルダ20がトラッキング方
向に回転し、それによって、対物レンズ5のトラッキン
グ方向の位置が決定される。
このようにして、対物レンズ5がフォーカシング方向
およびトラッキング方向にそれぞれ移動される。
また、レンズホルダ20がトラッキング方向に回動する
と、それにともなって、発光ダイオード28からの出力光
が形成するスポットが半導***置検出素子39の受光面上
を移動し、それによって、基準位置に対する対物レンズ
移動機構のトラッキング方向への変位が検出される。
そして、レーザビームの光軸と、対物レンズ5の光軸
が一致するように、対物レンズ移動機構を制御ようにし
ている。また、この対物レンズ移動機構を含む光ピック
アップ装置をシーク機構(図示略)によりトラッキング
方向に急速に移動したときなど、大きな加速度が作用し
た場合に、トラッキング方向の変位が一定範囲の値とな
るようにサーボ制御することで、対物レンズ移動機構が
破損するなどの障害を防止するようにしている。
[発明が解決しようする課題] しかしながら、このような従来装置では、基準装置に
対する対物レンズ移動機構のトラッキング方向への変位
を検出するために、非常に高価な半導***置検出素子を
用いているので、装置コストが高くなるという不都合を
生じていた。
また、この半導***置検出素子が受光する光のスポッ
ト径が一定の範囲内にある必要があるため、出射角のば
らつきが少ない高価な発光ダイオードを使用する必要が
あり、装置コストが高くなっていた。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであ
り、装置コストを低減できる光ピックアップ装置を提供
することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明は、対物レンズ移動機構の回転に連動する発光
素子と、この発光素子を覆うとともにその発光素子から
の出力光を絞る窓が形成されたカバー部材と、このカバ
ー部材より出射した光を受光するとともにその受光面が
入力光の移動方向と直角な分割線で2分割されている受
光素子と、この受光素子の2つの分割面から得られたそ
れぞれの受光信号の差信号に基づいて対物レンズ移動機
構のトラッキング方向へ変位を検出する信号処理手段を
備えたものである。
[作用] したがって、基準位置に対する対物レンズ移動機構の
トラッキング方向への変位を検出するために、受光面が
2分割された受光素子を用いているので、装置コストを
低減できる。また、カバー部材により発光素子からの出
力光が絞られるので、発光素子として出射角のばらつき
が大きいものを用いることができ、さらに装置コストを
低減することができる。
[実施例] 以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施例を詳
細に説明する。
第1図は、本発明の一実施例にかかる対物レンズ移動
機構を示している。なお、同図において、第10図と同一
部分および相当する部分には、同一符号を付している。
同図において、カバー部材45は、発光ダイオード38を
覆うものであり、発光ダイオード38から出力される光を
絞るための窓46が形成されている。
また、窓46によって絞られた発光ダイオード38からの
出射光を受光する位置には、受光面が2分割された受光
素子46が、保持部材40を介してベース部材25に取り付け
られている。
また、第2図に示すように、受光素子47の受光面48
は、その受光面48を2分割する分割線LNが、対物レンズ
移動機構がトラッキング方向に回動したときに発光ダイ
オード38の出射光が受光面48を移動する方向と直交する
方向と平行になるように、配設されている。
したがって、第3図(a)〜(c)に示すように、対
物レンズ移動機構のトラッキング方向への変位に応じ
て、発光ダイオード38の射出光が受光面48に形成するス
ポットSPが移動し、それによって、受光素子47の受光面
48a,48bの受光量に偏りを生じるので、基準位置に対す
る対物レンズ移動機構のトラッキング方向への変位を検
出することができる。
例えば、第4図に示すように、受光面48aからの受光
信号Saを差動増幅器50のプラス側入力端に、受光面48b
からの受光信号Sbを差動増幅器50のマイナス側入力端に
それぞれ加え、受光信号Saと受光信号Sbとの差に対応し
た差信号SEを形成すると、この差信号SEは、第5図に示
すように、トラッキング方向の変位に対応して変化す
る。
ここで、対物レンズ移動機構は、トラッキング方向へ
は基準位置から前後に数10μm程度移動し、それに伴う
スポットSPの移動範囲DLが微小なので、その移動範囲DL
では、差信号SEが直線的に変化する。なお、この場合、
対物レンズ移動機構が基準位置に移動している状態で、
差信号SEの値が0になるように、受光面48に対するスポ
ットSPの位置を設定している。
したがって、従来装置で使用した半導***置検出素子
に比べて格段に安価な受光素子47を用いて、対物レンズ
移動機構のトラッキング方向への変位を検出することが
できる。
さて、発光ダイオード38として、出射角のばらつきが
ある程度大きいものを使用できれば、より安価な発光ダ
イオード38を使用することができるので、装置コストを
より低減できる。
例えば、出射角が2倍程度にばらつく発光ダイオード
38を使用した場合、第6図(a),(b)に示すよう
に、出射角が最も小さい場合のスポットSP1の半径をr
とすると、出射角が最も大きい場合のスポットSP2の半
径は2rになる。したがって、スポットSP2の面積は、ス
ポットSP1の4倍になる。
一方、受光面48での受光用の総和を一定とし、かつ、
スポットSP1,SP2の出力強度がそれぞれブロードである
とすると、単位面積当たりの光量は、スポットSP1がス
ポットSP2の約4倍になる。
ここで、スポットSP1,SP2が受光面48の中心位置から
微小な距離Δxだけ移動したときを考えると、その前後
では斜線で示した面積S1,S2だけ、受光面48aと受光面48
bで受光されるスポットSP1,SP2の面積が変化する。
面積S1,S2は、それぞれ次のようにあらわされる。
S1=2r・Δx,S2=4r・Δx 一方、上述したように、スポットSP1の単位面積当た
りの光量A1は、スポットSP2の単位面積当たりの光量A2
の4倍となるので、スポットSP1,SP2が受光面48の中心
位置から微小な距離Δxだけ移動する前後において、受
光面48a,48bの受光量の変化ΔP1,ΔP2は、それぞれ次の
ようになる。
ΔP1=S1・A1=2r・Δx・4A2=8r・Δx・A2 ΔP2=S2・A2=4r・Δx・A2 したがって、ΔP1がΔP2の2倍となり、スポット径が
小さい場合の方が、受光量の変化が大きく、したがっ
て、差信号SEの変化率が大きくなる。
以上のことから、受光面48に形成するスポットSPは、
なるべく径を小さく設定することが望ましい。
そこで、第1図のように、発光ダイオード38をカバー
部材45で覆い、それに形成した窓46で発光ダイオード38
からの射出光を絞ることにより、発光ダイオード38の出
射角のばらつきが大きい場合でも、スポットSPの径をほ
ぼ一定に保つことができる。
なお、受光面48aからの受光信号Saと受光面48bからの
受光信号Sbとの和信号が一定値となるように制御するこ
とで、差信号SEの値が一定範囲内の値を取るようにする
ことができ、それにより、差信号SEを用いる制御系の動
作が安定化される。
また、このように、発光ダイオード38をカバー部材45
で覆うことにより、第7図に示すように、発光ダイオー
ド38のフレア光が、ベース部材25の表面を反射して受光
素子47の受光面48に入射することにより生じる信号系へ
の悪影響を防止することができる。
以上のように、本実施例によれば、受光面が2分割さ
れた受光素子を用いて、対物レンズ移動機構のトラッキ
ング方向への変位を検出できるので、装置コストを低減
することができる。
また、発光素子として、出射角のばらつきがある程度
大きく、より安価なものでも使用できるので、装置コス
トをより低減できる。
なお、本発明は、第1図に示す機構以外の、同等の機
構にも同様にして適用することができる。また、光学系
が第8図と異なる光ピックアップ装置についても、本発
明を同様にして適用することができる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、基準位置に対
する対物レンズ移動機構のトラッキング方向への変位を
検出するために、安価な受光素子を使用でき、また、安
価な発光素子を使用することができるので、装置コスト
を大幅に低減できるという効果を得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例にかかる対物レンズ移動機構
を示す概略斜視図、第2図は発光ダイオードと受光素子
の受光面との位置関係を説明するための概略斜視図、第
3図(a)〜(c)は基準位置に対する対物レンズ移動
機構のトラッキング方向への変位の検出原理を説明する
ための概略図、第4図は基準位置に対する対物レンズ移
動機構のトラッキング方向への変位をあらわす差信号を
形成する手段を示す回路図、第5図は差信号と変位との
関係の一例を示すグラフ図、第6図(a),(b)はス
ポット径と差信号の変化率との関係を説明するための概
略図、第7図は本発明の他の効果を説明するための概略
斜視図、第8図は光ピックアップ装置の光学系の一例を
示す概略図、第9図は対物レンズ移動機構の従来例を示
す概略斜視図である。 38……発光ダイオード、45……カバー部材、46……窓、
47……受光素子、48,48a,48b……受光面、50……差動増
幅器。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光記憶媒体に形成されている記録トラック
    に光ビームを結像する対物レンズを、その焦点方向に直
    線運動させるとともにトラッキング方向に円運動させて
    光ビームを記録トラック上に位置決めする対物レンズ移
    動機構を備えた光ピックアップ装置において、上記対物
    レンズ移動機構の回転に連動する発光素子と、この発光
    素子を覆うとともにその発光素子からの出力光を絞る窓
    が形成されたカバー部材と、このカバー部材より出射し
    た光を受光するとともにその受光面が入力光の移動方向
    と直角な分割線で2分割されている受光素子と、この受
    光素子の2つの分割面から得られたそれぞれの受光信号
    の差信号に基づいて基準位置に対する上記対物レンズ移
    動機構のトラッキング方向への変位を検出する信号処理
    手段を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
JP10174789A 1989-04-24 1989-04-24 光ピックアップ装置 Expired - Lifetime JP2700575B2 (ja)

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JPH02282929A JPH02282929A (ja) 1990-11-20
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11160361B2 (en) 2019-06-28 2021-11-02 Koninklijke Philips N.V. Brush head assembly

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11160361B2 (en) 2019-06-28 2021-11-02 Koninklijke Philips N.V. Brush head assembly

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JPH02282929A (ja) 1990-11-20

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