JPH06274914A - 光情報記録再生装置 - Google Patents

光情報記録再生装置

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JPH06274914A
JPH06274914A JP5063543A JP6354393A JPH06274914A JP H06274914 A JPH06274914 A JP H06274914A JP 5063543 A JP5063543 A JP 5063543A JP 6354393 A JP6354393 A JP 6354393A JP H06274914 A JPH06274914 A JP H06274914A
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JP
Japan
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light
control
recording medium
light source
focus
Prior art date
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Pending
Application number
JP5063543A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanobu Nishinomiya
正伸 西宮
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 データの記録再生速度を高速化する。 【構成】 残留フォーカス制御誤差に対応した信号(F
E)は、スイッチ30、位相補償フィルタ22を通り、
光源駆動素子ドライブ回路23に送られる。光源駆動素
子ドライブ回路23の出力によって光源駆動素子20が
駆動され、半導体レーザ8をその出射光の光軸方向に移
動させ、対物レンズ2によるレーザ光の合焦点位置を変
化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、データの記録再生速度
を高速化した光情報記録再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図2を参照して、従来の光ディスク装置
におけるトラッキング/フォーカシングサーボ装置を説
明する。半導体レーザ(LD)駆動回路9によって半導
体レーザ8に駆動電流が供給され、半導体レーザ8が発
光する。半導体レーザ8から出射されたレーザ光はカッ
プリングレンズ7、ビームスプリッタ6、プリズム5、
対物レンズ2を通って光ディスク1上に集光される。
【0003】光ディスク1から反射したレーザ光は、プ
リズム5、ビームスプリッタ6を介して受光素子10に
送られる。受光素子10は、光ディスク1からの反射光
の強度変化を電気信号として検出する。フォーカス誤差
信号検出回路11は、受光素子10の出力信号から対物
レンズ2と光ディスク1との相対位置すなわちフォーカ
スずれを表すフォーカス誤差信号を検出する。フォーカ
ス誤差信号検出回路11の出力は、位相補償フィルタ1
2、電流アンプ13を介してフォーカスアクチュエータ
3にフィードバックされる。
【0004】フォーカスアクチュエータ3は、フォーカ
ス誤差信号に応じて対物レンズ2を光軸方向に動かし、
光ディスク1上でレーザ光が合焦点となるように制御す
る(これをフォーカシングという)。なお、フォーカス
アクチュエータの例としては、特公昭53−26124
号公報に記載されたフォーカシング機構がある。
【0005】また、トラック誤差検出回路14は、受光
素子10の出力信号から、光ディスク1上に予め設けら
れた案内溝(トラック)に対するレーザ光スポットのず
れすなわちトラックずれを表すトラック誤差信号を検出
し、位相補償フィルタ15、電流アンプ16を介してト
ラッキングアクチュエータ4にフィードバックする。
【0006】トラッキングアクチュエータ4は、トラッ
ク誤差信号に応じて光軸と直交方向に対物レンズ2を動
かし、案内溝(トラック)にレーザ光スポットが追従す
るように制御する(これをトラッキングという)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、光デ
ィスク装置に対してデータの記録再生速度を高速化する
要求が高まっているが、そのためには光ディスクを高速
回転させる必要がある。光ディスクの回転数が上がる
と、それに伴い光ディスクの面振れ/トラック振れの周
波数が高くなる。
【0008】そして、「振れの周波数が高くなる」とい
うことは、言い替えれば「加速度が大きくなる」という
ことであり、それに追従するためには、より大きな加速
度を発生しうる機構が必要となる。
【0009】前述した図2に示す従来の光ディスク装置
においては、光ディスク1の面振れ/トラック振れに対
して対物レンズ2を追従させていて、対物レンズ2はそ
の保持機構も含めると数グラムの重量がある。良く知ら
れているように、F=m×a(Fは力、mは質量、aは
加速度)であるから、より大きな加速度を発生するため
には、対物レンズ駆動機構(フォーカスアクチュエータ
3、トラッキングアクチュエータ4)は、より大きな推
力を発生させなければならない。
【0010】大きな推力を発生するには、前掲した公報
に記載された電磁式の対物レンズ駆動機構では、 (1)永久磁石の磁力を強くする (2)コイルの巻き数を増やす (3)コイルに流す電流を増やす(コイルの線径が大き
くなる) という手段があるが、(1)の場合は限界があり、
(2)、(3)の場合はいずれも駆動部分の大型化を招
くため、質量が増加し、さらに推力が必要になるという
問題を生じる。
【0011】さらに、高い周波数でのサーボ制御を達成
するためには、駆動機構の高次共振を許容することがで
きないので、剛性の高い機構が必要となり、より一層の
機構の大型化を招くことになる。
【0012】以上の理由から、従来の光ディスク装置に
おいては、データ記録再生速度の高速化、すなわち光デ
ィスクの回転数の高速化に対して、機構的な限界があ
り、一般的には光ディスクの回転数は3000rpm程
度が限度であった。なお、本出願人は、先に光源と集光
手段との支持構造および駆動機構を簡略化した光ヘッド
を提案したが(特開平2−310830号公報を参
照)、以下のような欠点がある。すなわち、 (イ)フォーカシング制御は従来と同様であるので、高
速化に対して何ら改善されていない。 (ロ)トラッキング制御は光源のみを変位させているの
で、光ディスクのトラック振れに対応した距離(50〜
100μm程度)だけ光源が変位しなければならない。
【0013】そのような長い距離レンジで、一軸方向
(トラッキング方向)のみ精度良く光源を移動させるこ
とは非常に困難であり、どうしても別の方向にも変位が
生じたり、光源が傾いたりするため、光スポットにフォ
ーカスずれや他の収差を生じるという問題がある。
【0014】本発明の目的は、高速回転を可能とするサ
ーボ機構を有する光情報記録再生装置を提供することに
ある。
【0015】本発明の他の目的は、光源の変位量を小さ
くし、上記した(ロ)の欠点を解決した光情報記録再生
装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明では、光学記録媒体に光ビーム
を照射し、情報の記録再生を行う装置において、光源
と、該光源から出射した光ビームを前記光学記録媒体に
微小な光スポットとして集光する手段と、前記光学記録
媒体からの反射光によって該集光手段の焦点と前記光学
記録媒体との相対距離を検出する手段と、該検出手段の
出力に応じて前記集光手段を駆動し、前記光学記録媒体
上の前記光スポットの焦点制御を行う第1の焦点制御手
段と、前記検出手段の出力に応じて前記光源を駆動し、
前記光学記録媒体上の前記光スポットの焦点制御を行う
第2の焦点制御手段とを備えたことを特徴としている。
【0017】請求項2記載の発明では、前記第1の焦点
制御手段を含む第1の制御ループ中に設けられた第1の
スイッチ手段と、前記第2の焦点制御手段を含む第2の
制御ループ中に設けられた第2のスイッチ手段とを有
し、前記光スポットの焦点制御を行うとき、前記第1の
スイッチ手段を閉として前記第1の制御ループを能動状
態にした後に、前記第2のスイッチ手段を閉として前記
第2の制御ループを能動状態にすることを特徴としてい
る。
【0018】請求項3記載の発明では、情報の記録再生
を行うために予め設けられた案内溝を有する光学記録媒
体に光ビームを微小な光スポットとして集光照射し、該
案内溝に沿って情報の記録再生を行う装置において、光
源と、前記光学記録媒体からの反射光によって前記光ス
ポットと前記案内溝との相対位置ずれを検出する手段
と、該検出手段の出力に応じて駆動され、前記光学記録
媒体上の前記光スポットの位置を前記案内溝に対して略
直交する方向に移動させ、前記光スポットを前記案内溝
に対して追従するように制御する第1のスポット位置制
御手段と、前記検出手段の出力に応じて前記光源を駆動
し、前記光学記録媒体上の前記光スポットの位置を前記
案内溝に対して略直交する方向に移動させ、前記光スポ
ットを前記案内溝に対して追従するように制御する第2
のスポット位置制御手段とを備えたことを特徴としてい
る。
【0019】請求項4記載の発明では、前記第1のスポ
ット位置制御手段を含む第1の制御ループ中に設けられ
た第1のスイッチ手段と、前記第2のスポット位置制御
手段を含む第2の制御ループ中に設けられた第2のスイ
ッチ手段とを有し、前記光スポットの前記案内溝に対す
る追従制御を行うとき、前記第1のスイッチ手段を閉と
して前記第1の制御ループを能動状態にした後に、前記
第2のスイッチ手段を閉として前記第2の制御ループを
能動状態にすることを特徴としている。
【0020】
【作用】残留フォーカス制御誤差を補正するために、光
源駆動素子を駆動し、半導体レーザをその出射光の光軸
方向に移動させ、また、残留トラッキング制御誤差を補
正するために、光源駆動素子を駆動し、半導体レーザを
光軸と直交する方向へ動かし、精サーボを行う。
【0021】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体
的に説明する。図1は、本発明の実施例の構成を示す。
図1において、図2の従来例と同じ構成部分は同じ数字
で示し、その機能は同様であるので説明を省略する。本
実施例では、図2の構成に加えて、光源駆動素子20、
21が設けられ、該光源駆動素子20、21を制御する
ための光源駆動素子ドライブ回路23、25、位相補償
フィルタ22、24、スイッチ30〜33が設けられて
いる。
【0022】フォーカス時には、まず、スイッチ31を
オン、スイッチ30をオフとする。フォーカス誤差信号
検出回路11で検出されたフォーカス誤差信号(FE)
は、スイッチ31を通り、位相補償フィルタ(ローパス
フィルタ)12、電流アンプ13を介して、フォーカス
アクチュエータ3に送られ、前述したと同様にフォーカ
シング制御を行う。
【0023】フォーカスアクチュエータ3によるフォー
カシング制御は、前述したように高速では限界があり、
言い替えれば制御誤差が残るので、粗サーボということ
ができる。従って、フォーカス誤差信号検出回路11の
出力には、粗サーボによって制御しきれなかった残留フ
ォーカス制御誤差に対応した信号が現われる。
【0024】しかるのちに、スイッチ31のオン状態
で、スイッチ30をオンとする。フォーカス誤差信号
(FE)は、スイッチ30、位相補償フィルタ(ハイパ
スフィルタ)22を通り、光源駆動素子ドライブ回路2
3に送られる。光源駆動素子ドライブ回路23の出力に
よって光源駆動素子20が駆動され、光源すなわちLD
をその出射光の光軸方向に移動させ、対物レンズ2によ
るレーザ光の合焦点位置を変化させる。
【0025】このように、光源駆動素子20によるフォ
ーカシング制御は、合焦点移動距離(制御のダイナミッ
クレンジ)は小さいが、粗サーボによって残った制御誤
差を補正するように働き、精サーボを行う。残留フォー
カス制御誤差は、高々1μm程度であるので、光源駆動
素子20の可動範囲もその程度で良い。また、光源駆動
素子20としては、例えば電歪素子など(特公昭62−
38771号公報を参照)を用いることができる。
【0026】トラッキング時には、まず、スイッチ33
をオン、スイッチ32をオフとする。トラック誤差信号
検出回路14で検出されたトラック誤差信号(TE)
は、スイッチ33を通り、位相補償フィルタ(ローパス
フィルタ)15、電流アンプ16を介して、トラッキン
グアクチュエータ4に送られ、前述したと同様にレンズ
2を左右(半径方向)に動かしてトラッキング(粗サー
ボ)を行う。
【0027】残留トラッキング制御誤差を補正するため
に、スイッチ33をオンのまま、スイッチ32をオンと
する。信号(TF)はスイッチ32、位相補償フィルタ
(ハイパスフィルタ)24を通り、光源駆動素子ドライ
ブ回路25に入力する。光源駆動素子ドライブ回路25
の出力によって光源駆動素子21が駆動され、半導体レ
ーザ(LD)8を光軸と直交する方向へ動かし、精サー
ボを行う。なお、前述したトラッキング制御は、対物レ
ンズの他に偏向ミラーなどを用いたものでもよい。
【0028】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項1記載の
発明によれば、光ピックアップを構成する部品中で、最
も軽量な半導体レーザチップを移動させて焦点制御を行
っているので、制御帯域を上げることができるととも
に、高速回転のディスクにも追従が可能となる。これに
より、データの記録再生速度を高速化した光情報記録再
生装置を実現することができる。さらに、従来の対物レ
ンズによる焦点制御を粗サーボとし、半導体レーザチッ
プを移動させて行う焦点制御を精サーボとして、該精サ
ーボは粗サーボによって残った制御誤差を補正するよう
に働くように構成したので、半導体レーザチップの可動
範囲を微小にすることができ、精度が高く、また装置の
小型化を図ることができる。
【0029】請求項2、4記載の発明によれば、粗サー
ボを能動状態にしてから精サーボを能動状態にしている
ので、両サーボを安定に動作させることができる。これ
により、精サーボの如く可動範囲が微小なためにすぐに
サーボが外れることを防止することができる。
【0030】請求項3記載の発明によれば、光ピックア
ップを構成する部品中で、最も軽量な半導体レーザチッ
プを移動させてトラッキング制御を行っているので、制
御帯域を上げることができるとともに、高速回転のディ
スクにも追従が可能となる。これにより、データの記録
再生速度を高速化した光情報記録再生装置を実現するこ
とができる。さらに、従来の対物レンズによるトラッキ
ング制御を粗サーボとし、半導体レーザチップを移動さ
せて行う焦点制御を精サーボとして、該精サーボは粗サ
ーボによって残った制御誤差を補正するように働くよう
に構成したので、半導体レーザチップの可動範囲を微小
にすることができ、精度が高く、また装置の小型化を図
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の構成を示す。
【図2】従来例を示す図である。
【符号の説明】
1 光ディスク 2 対物レンズ 3 フォーカスアクチュエータ 4 トラッキングアクチュエータ 5 プリズム 6 ビームスプリッタ 7 カップリングレンズ 8 半導体レーザ 9 半導体レーザ駆動回路 10 受光素子 11 フォーカス誤差信号検出回路 12、15、22、24 位相補償フィルタ 13、16 電流アンプ 14 トラック誤差検出回路 20、21 光源駆動素子 23、25 光源駆動素子ドライブ回路 30、31、32、33 スイッチ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学記録媒体に光ビームを照射し、情報
    の記録再生を行う装置において、光源と、該光源から出
    射した光ビームを前記光学記録媒体に微小な光スポット
    として集光する手段と、前記光学記録媒体からの反射光
    によって該集光手段の焦点と前記光学記録媒体との相対
    距離を検出する手段と、該検出手段の出力に応じて前記
    集光手段を駆動し、前記光学記録媒体上の前記光スポッ
    トの焦点制御を行う第1の焦点制御手段と、前記検出手
    段の出力に応じて前記光源を駆動し、前記光学記録媒体
    上の前記光スポットの焦点制御を行う第2の焦点制御手
    段とを備えたことを特徴とする光情報記録再生装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の焦点制御手段を含む第1の制
    御ループ中に設けられた第1のスイッチ手段と、前記第
    2の焦点制御手段を含む第2の制御ループ中に設けられ
    た第2のスイッチ手段とを有し、前記光スポットの焦点
    制御を行うとき、前記第1のスイッチ手段を閉として前
    記第1の制御ループを能動状態にした後に、前記第2の
    スイッチ手段を閉として前記第2の制御ループを能動状
    態にすることを特徴とする請求項1記載の光情報記録再
    生装置。
  3. 【請求項3】 情報の記録再生を行うために予め設けら
    れた案内溝を有する光学記録媒体に光ビームを微小な光
    スポットとして集光照射し、該案内溝に沿って情報の記
    録再生を行う装置において、光源と、前記光学記録媒体
    からの反射光によって前記光スポットと前記案内溝との
    相対位置ずれを検出する手段と、該検出手段の出力に応
    じて駆動され、前記光学記録媒体上の前記光スポットの
    位置を前記案内溝に対して略直交する方向に移動させ、
    前記光スポットを前記案内溝に対して追従するように制
    御する第1のスポット位置制御手段と、前記検出手段の
    出力に応じて前記光源を駆動し、前記光学記録媒体上の
    前記光スポットの位置を前記案内溝に対して略直交する
    方向に移動させ、前記光スポットを前記案内溝に対して
    追従するように制御する第2のスポット位置制御手段と
    を備えたことを特徴とする光情報記録再生装置。
  4. 【請求項4】 前記第1のスポット位置制御手段を含む
    第1の制御ループ中に設けられた第1のスイッチ手段
    と、前記第2のスポット位置制御手段を含む第2の制御
    ループ中に設けられた第2のスイッチ手段とを有し、前
    記光スポットの前記案内溝に対する追従制御を行うと
    き、前記第1のスイッチ手段を閉として前記第1の制御
    ループを能動状態にした後に、前記第2のスイッチ手段
    を閉として前記第2の制御ループを能動状態にすること
    を特徴とする請求項3記載の光情報記録再生装置。
JP5063543A 1993-03-23 1993-03-23 光情報記録再生装置 Pending JPH06274914A (ja)

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JP5063543A JPH06274914A (ja) 1993-03-23 1993-03-23 光情報記録再生装置

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JP5063543A JPH06274914A (ja) 1993-03-23 1993-03-23 光情報記録再生装置

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JPH06274914A true JPH06274914A (ja) 1994-09-30

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ID=13232245

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JP5063543A Pending JPH06274914A (ja) 1993-03-23 1993-03-23 光情報記録再生装置

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JP (1) JPH06274914A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016072004A1 (ja) * 2014-11-07 2016-05-12 株式会社日立製作所 ホログラム記録再生装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016072004A1 (ja) * 2014-11-07 2016-05-12 株式会社日立製作所 ホログラム記録再生装置

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