JPS6093645A - 光学ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学手段を用いて、記録媒体上に情報を記録し
、あるいは、既に記録されている情報を読み出す光学ヘ
ッドに関する。

レーザー光を光源とし、このレーザー光を外部の情報源
からのパルス状信号で変調して、記録媒体面上に２値的
に記録し、あるいは、既に記録された情報を読み出す光
学ヘッドにおいては、情報の記録あるいは、再生を正確
に行うため尋こ、焦点制御によって、記録媒体面上が常
に集光レンズの焦点位置となるように集光レンズの光軸
方向の位置制御が行われるとともに、集光されたレーザ
ー光の記録媒体面上での光スボットが、Ｉｌ＆媒体上に
その光スポットに最適な幅及び使用レーザー光の波長に
最適な深さを有するよ・）にあらかじめ形成されている
案内溝に対して、正確に位置決めされるように、集光レ
ンズを案内溝に垂直な方向に駆動することによりトラッ
キング位置制御が行われる。さらに、前記光スポットの
トラックアクセスにおいては通常、狭い範囲内でのアク
セスは、光学ヘッド内部のトラッキングアクチュエータ
によって集光レンズを含む可動部分を前記案内溝に垂直
な方向（トラッキング駆動方向）に移動することによっ
て行い、広い範囲にわたるアクセスは、外部アクチュエ
ータによって光学ヘッド全体ヲ集光しンズ共々移動する
こと１こよって行っている。このようなアクセス方式に
おいては、光スポットが情報トラックに追従している状
態では光学系の光軸のずれを抑えるために集光レンズが
トラッキングアクチュエータによる可動範囲の中心に位
置するように、光学ヘッドの位置制御を行うことが望ま
しく、さらに、広範囲のトラックアクセスにおいては、
停止位置近傍での集光レンズの振動を抑えることから、
光学ヘッド内の一定位置に集光レンズを固定した状態で
光学ヘッドを移動することが望ましい。しかしこのよう
な２段→ノーーボ方式ｒ達成するためには光学ヘッドに
対する集光レンズの位置を正確に検出することが必要で
ある。従来のサーボ方式においては、光学ヘッドに対す
る集光レンズの位置を正確に検出Ｔることが不可能であ
るため通常、外部アクチュエータ専用の位置センサを使
用し、外部アクチュエータにより駆動される光学ヘッド
に対しては、この位置センサの出力である位置信号をも
とにして位置制御が行われ、一方、集光レンズに対して
は前記案内溝ζこ対する光スポットの位置信号をもとに
して位置制御が行われている。このように、集光レンズ
と光学ヘッドとは、おのおの独立に位置制御が行われて
いるため、内部アクチュエータの動作が外部アクチュエ
ータの動作に反映せず、広範囲にわたるトラック追従が
不可能であり、さらに、トラックアクセス時に光学ヘッ
ドを高速で目標トラックに向けて移動させた場合、停止
位置近傍で、集光レンズの振動が発生し、この振動が右
さまるまで、トラック追従動作が行えず、その待ち時間
だけ、トラックアクセス時間力ご余分にかかる欠点があ
った。

近年、これらの欠点を除くために半導体レーザーからの
入射光の一部を分割するビームスグリツタを備え、この
ビームスプリッタで分割された一方の光を集光レンズを
介して記録媒体面上に微小スポットに集光する一方、ビ
ームスプリッタで分割されたもう一方の光を２分割光セ
ンサで受け、集光レンズとビームスプリッタをトラッキ
ング駆動方向１ど関して同一動作を行わせ、前記２分割
光センサによって光学ヘッドに対する集光レンズのトラ
ッキング駆動方向に関する位置ずれを検出することがで
きる光学ヘッドが提案されている。例えば特願昭５７−
１８０２５０５７−１８０２５１．５７−１８７７０４
及び５７−１８７７０５号明細書等がこれに相当する。

これらの光学ヘッドはたしかに光学へ・ノド１こ対する
集光レンズのトラ・７キング駆動方向１こ関する位置ず
れを検出できるものの、ヒ゛−ムスソ゛リッタが可動部
上にあり振動などによる可動部の好ましくない方向のわ
ずかな角度ずれ１こ対しても２分割センサ上では大きな
ずれと・より検出特性が悪かった。

本発明の目的はこの欠点を除き、ビームスプリッタを光
ヘツド筐体上に固定し、光学・・・ノド筐体に対する集
光レンズの位置ずれを、可動部の好ましくない方向のず
れに対しても十分安定に検出できる光学ヘッドを提供す
ることにある。

以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図（、）（ｂｌは本発明による光学へ・ノドｏ）一
実施例を示すブロック図の平面図と正面図である。

半導体レーザー２から出射されアじレーザー光はコリメ
ートレンズ３を通過してビームスブリ・７り４に入射し
、２つに分割される。分割された一方のレーザー光は偏
光ビームスプリッタ５．ミラー６．１７４波長板７．第
１の集光レンズ８を通遇して記録媒体９上の微小な光ス
ポット１０に集光され、情報の記録あるいは読み出しに
使用される。記録媒体９からの反射光は第１の集光レン
ズ８．１／４　波長板７．ミラー６を通過し、偏光ビー
ムスプリッタ５１こ入射しここで入射光路から分離され
る。こうして入射光と分離された反射光は、ハーフミラ
−１１に入射し、ここでさらに２つに分割される。分割
された一方の光は凸レンズ１２．ナイフェツジ１３を通
過して２分割光センサ１４に入射され、焦点誤差検出が
行われる。この焦点誤差検出方法は、ナイフェツジ方法
として、従来から良く知られている技術であり、検出さ
れた焦点誤差信号は、図には示していない焦点制御回路
を介して、焦点制御用アクチュエータ１５に帰還され、
記録媒体９の表面上が常に第１の集光レンズ８の焦点位
置となるよう１と、第１の集光レンズ８を含む可動部１
６を矢印１７で示す方向化駆動する。ここで可動部１６
は記録媒体９にほぼ垂直な方向に可動なように１組の支
持バネ１９を介してアーム２０の一端に接続されており
、さらにアーム２０は記録媒体９に平行な面内に回転方
向に可動なようにもう一端でヘッド筐体ｌに接続されて
いる。

前記ハーフミラ−１１で分割されたもう一方の反射光は
、２分割光センザ２４薯こ入射され、図には示していな
い記録媒体９の表面上に設けられたトラッキング用案内
溝に対する光スポット１０のトラッキング位置誤差信号
が行われる。

このトラッキンク位置誤差検出方法は、ブツシュプル方
法として従来から良く知られている方法であり、検出さ
れたトラッキング位置誤差信号は、図には示していない
トラッキング制御回路を介してトラッキングアクチュエ
ータ１８に帰還され、光スポット１０がトラッキング用
案内溝の中心に位置するように可動部１６．支持バネ１
９．アーム２０を、アーム２０とヘッド筐体１との接続
点２１を回転中心として紙面（第１図（ｂ））に垂直な
トラッキング駆動方向に駆動する。

一方、半導体レーザー２からの入射光で、ビームスプリ
ッタ４で分割されたもう一方のレーザ光は、第２の集光
レンズ２２を介して微小スポット２５に絞られてアーム
２０上に設置された２分割光レンサ２３に入射する　こ
うすることによりＣ後に詳しく説明する如く、第１の集
光レンズ８の紙面に垂直なトラッキング駆動方向のイ）
ずかな位置の変化によって、２分割光センサ２３の位置
も同じ方向に変化し２分割光センサ２３の２つの光セン
サに入射する光量が大きく変化し、２つの光センサ相互
の差を演算することにより第１の集光レンズ８のこの方
向の変位を得ることができる。ビームスブリック４はヘ
ッド筐体１に固定されており、２分割光センサ２３はア
ーム２０に固定されているので、ヘッド筐体ｌに対する
第１の集光１／ンズ８のトラッキング方向の位置ずれを
検出できることになる。この結果、前述した如く、光ス
ポット１０が前記案内溝を追従している状態では光学系
の光軸のずれを抑えるように第１の集光レンズ８廓常に
ヘッド筐体ｌの好ましい中心位置近傍からずれないよう
化ヘッド筐体１の位置を制御することができ、又、トラ
ックアクセス時には第１の集光レンズ８をヘッド筐体１
内の一定位置に固定しトラックアクセス終了時の第１の
集光レンズ８の振動を抑えることができる。

第２図（ａ）（ｂ）は２分割光センサ２３の働きを詳し
く説明する図で、第１の集光レンズ８．２分割光センサ
２３．アーム２０とヘッド筐体ｌとの接続点２１．レー
ザ光の微小スポット２５の位置関係を示しており、第１
図の千両図に対応する位置から見た図である。

Ｋ　２　図（ａ）は第１の集光レンズ８がヘッド筐体１
の好ましい中心位置に位置している場合を示しており、
同図（ｂ）はトラッキング方向にすこしずれている場合
を示している。又、第１の集光レンズ８のヘッド筐体１
上での好ましい中心位置１こ対応する中心線を中心線２
６で示す。第１の集光レンズ８が好ましい中心位置骨こ
ある場合は第２図（、）に示すように微小スポット２５
はちようど２分割光センサ２３の光センサ分割線上化生
じ、２つの光センサ出力の差はゼロとなる。

第２図（ｂ）Ｊこ示したように第１の集光レンズ８がト
ラッキング方向にすこしずれると、第１の集光レンズ８
に接続されたアーム２０上に搭載された２分割センサ２
３も対応して移動する。レーザー光の微小スポット２５
は、ヘッド筐体ｌに固定された光学系かり得られるため
、やはりヘッド筐体１に固定された位置関係が保たれ、
中心、ｌ１１２６上に生ずる。この結果レーザー光は２
分割光センサ２３の片方のセンサに多く入射するため、
２つの光センサ出力の差はゼロとはならず、ある範囲内
では第１の集光レンズ８の好ましい中心位置からのずれ
量にほぼ比例した値を示す。逆に図には示していないが
、第１の集光レンズ８が第２図（ｂ）とは逆方向にずれ
た場合化は、前記した極性とは逆極性を値を示す。

しかもビームスプリッタ４が光ヘツド筐体１上に固定さ
れており、微小スポット２５も光ヘツド筐体ｌに固定さ
れた位置関係を保つため、従来の例のように可動部分の
好ましくない方向のわずかなずれが２分割光センサ２３
へ至る光路全体のずれとなり、２分割センサ２３上での
大きなずれとなる欠点も有さない。又、２分割光センサ
２３に入射するレーザー光は第２の集光レンズ２２によ
り微小スポットｌこ絞られているため、第１の集光レン
ズ８のずれ量がわずかであっても２分割センサ２３の各
々の光センサに入射する光量は大きく変化し、大きな変
換ゲインを得ることができる。

以上説明した如く、本発明の構成を用いれば第１の集光
レンズ８のヘッド筐体１に対する位置ずれを高い変換ゲ
インで安定に得ることができ、前述した如く光スポット
ｌｏの案内溝への追従特性とトラックアクセス性能を大
きく改善することができる、

【図面の簡単な説明】

第１図（ｄ）、（ｂ）は本発明による光学ヘッドの一実
施例を示すブロック図、第２図（、）、（ｂ）は第１図
の２分割光センサ２３の働きを詳しく示す図である。 図において１・・・ヘッド筐体、２・・・半導体レーザ
ー、３・・・コリメートレンズ、４・・・ビームスプリ
ッタ、５・・・偏光ビームスプリッタ、６・・・ミラー
、７・・・１／４波長板、８・・・第１の集光レンズ９
・・・記録媒体、１０・・・光スポット、１１・・・ハ
ーフミラ−１１２・・・凸レンズ、１３・・・ナイフェ
ツジ、１４，２３．２４・・・２分割光センサ、１５・
・・焦点制御用アクチュエータ、１６・・・可動部、１
８・・・トラッキングアクチュエータ、１９・・・支持
バネ、２０・・・アーム、２１・・・接続点、２２・・
・第２の集光レンズ、２５・・・微小スポットをそれぞ
れ示す。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体レーザーから発光されるレーザー光を第１の集光
   レンズζこよりて記録媒体面上に集光して情報の記録あ
   るいは読み出しを行う光学ヘッドで、前記第１の集光レ
   ンズと、前記半導体レーザーからの前記第１の集光レン
   ズへの入射光の一部を分割する光ヘツド筐体−こ固定さ
   れたビームスプリッタと、前記ビームスプリッタで分割
   された光を集光する第２の集光レンズと、前記第１の集
   光レンズを含むレンズ可動部と、１組のレンズ支持バネ
   と、前記レンズ可動部が前記記録媒体にほぼ垂直な方向
   に可動なように前記１組のレンズ支持バネを介して前記
   レンズ可動部に一端で接続されるとともに前記記録媒体
   に平行な面内に回転方向に可動なように他端で光ヘツド
   筐体に接続されたアームと、前記アーム上に搭載されか
   つ前記第２の集光レンズで集光されたレーザー光を受光
   する２分割光センサとを有し、前記２分割光センサーこ
   よって、前記光ヘツド筐体に対する前記第１の集光レン
   ズの前記記録媒体に平行な面内での位置ずれを検出する
   ことを特徴とする光学ヘッド。