JPH0333937Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 本考案は、コンパクトデイスクやビデオデイス
クなどの情報を読み取る光学式ピツクアツプに係
り、特に対物レンズから照射される検知光の光軸
の傾きを補正するための角度補正装置に関する。

〔技術的背景ならびにその問題点〕

第８図はコンパクトデイスクプレーヤなどに装
備されている光学式ピツクアツプ１０の原理を示
す構成図である。

この光学式ピツクアツプ１０は、発光源として
レーザダイオード２を備えている。このレーザダ
イオード２から発せられるレーザビームは、ビー
ムスプリツタ３ａ、コリメートレンズ３ｂ、1/4
波長板３ｃを経てプリズム４に送られる。そし
て、このプリズム４にて反射され、さらに対物レ
ンズ９によつて収束させられ、光デイスク１内の
記録面１ａに微小なビームスポツトが形成され
る。この記録面１ａから反射されたビームは、対
物レンズ９、プリズム４、さらには1/4波長板３
ｃ、コリメートレンズ３ｂを経て戻り、ビームス
プリツタ３ａにて直角に反射される。そしてシリ
ンドリカルレンズ６を介してホトダイオード７に
て検知される。この反射光の強度の変化を検知す
ることによつて、記録面１ａ上のピツトＰの有無
を検知し、情報を読取るものである。

光学式ピツクアツプ１０においては、対物レン
ズ９からのレーザビームにてデイスク１のピツト
ｐを確実に読むようにするための補正機構が設け
られている。コンパクトデイスク用の光学式ピツ
クアツプ１０では、この補正機構として、フオー
カスサーボ機構とトラツキングサーボ機構が備え
られている。この両サーボ機構はコイルとマグネ
ツトとによつて構成されているのが一般的であ
る。フオーカスサーボ機構は、第１１図に示すよ
うに、対物レンズ９をＹ方向へ微動させ、ビーム
スポツトの焦点を光デイスク１の記録面１ａに常
に合わせるためのものである。また、トラツキン
グサーボ機構は、対物レンズ９をＸ方向へ微動さ
せて、ビームスポツトを記録面１ａの情報トラツ
クに常に追従させるためのものである。

また、上記サーボ機構を作動させるための誤差
信号は、４分割のホトダイオード７から得られ
る。まずフオーカス誤差信号はシリンドリカルレ
ンズ６による非点収差に基づいて検知される。す
なわち、シリンドリカルレンズ６の周曲面の中心
軸方向Ｏはホトダイオード７に対して45度傾斜さ
れているので、ビームスポツトの焦点に誤差があ
ると、Ｏ方向あるいはこれに直交する方向へ延び
る楕円形状にて反射ビームが検知される。これを
認識するために、４分割されたホトダイオード７
の各部分の検知出力によつて（ａ＋ｄ）−（ｂ＋
ｃ）の演算を行ない、その結果がプラスであるか
マイナスであるかによつて対物レンズ９の補正動
作方向を決めている。また、トラツキング誤差信
号は、第９図のホトダイオード７において、同図
の上方向（Ｔ方向）がトラツク方向とすれば、例
えば（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）の演算によつて検知さ
れる。

ところが、光デイスク１の設置基準面と光学式
ピツクアツプ１０の設置部との間に角度的な誤差
があつたりすると、対物レンズ９から照射される
レーザビームの光軸が記録面１ａに対して精密な
直角でなく、ある程度の傾きを持つて照射される
場合がある。このときには、第１０図に示すよう
に、ホトダイオード７にて検知される反射ビーム
のスポツトが一方に偏ることになる。

一般的なコンパクトデイスク用の光学式ピツク
アツプでは、この光軸の傾きが一定の範囲内であ
れば、実用上あまり支障をきたさない。しかしな
がら、将来開発されるであろう高密度の情報トラ
ツクを有する光デイスク用の光学式ピツクアツプ
などでは、対物レンズの光軸の傾きは読取り度に
大きく影響を与えることになる。よつて、これに
対処するためには、角度補正装置を備えた光学式
ピツクアツプを使用することが必要になる。

第１２図は対物レンズ９の主軸を記録面１ａに
対して直角に向けるための角度補正装置として従
来考えられている機構を示すものである。この装
置では、光学式ピツクアツプ１０の下面１０ａが
曲面になつており、また光学式ピツクアツプ１０
を支持している保持部材１１上にこの下面に合う
ガイド面１１ａが形成されている。光学式ピツク
アツプ１０の下面１０ａとガイド面１１ａは、記
録面１ａのトラツクを横断する方向（第１２図の
左右方向）にのみ曲面となり、紙面に直交する方
向は直線的に延びるシリンドリカルな面となつて
いる。また、トラツクを横断する方向への曲面は
記録面１ａの表面を中心として半径Ｒの円周面に
なつている。保持部材１１内にはモータ１３とこ
れによつて駆動されるウオームギヤ１４が設けら
れており、このウオームギヤ１４が光学式ピツク
アツプ１０の下端の作動突起１２に係合されてい
る。モータ１３の回転により、光学式ピツクアツ
プ１０が半径Ｒのガイド面１１ａに沿つて駆動さ
れるようになつている。

しかしながら、上記従来の角度補正装置では、
モータ１３を使用しているので、形状ならびに重
量が大きくなる欠点がある。またモータ１３の回
転速度ならびに反転時の切換え速度には限界があ
るので、高サイクルの補正動作には追従しきれな
い問題がある。

〔本考案の目的〕

本考案は上記従来の問題点に着目してなされた
ものであり、簡単な構造でありながら、高サイク
ルにて補正動作させることができる光学式ピツク
アツプの角度補正装置を提供することを目的とし
ている。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案による光学式ピツクアツプの角度補正装
置は、光デイスクに検知光を集光させる対物レン
ズを支持している保持部材と、中間部材と、保持
部材と中間部材との間を連結し且つ前記対物レン
ズから発せられる検知光の光軸を傾斜させる方向
へ湾曲変形するアクチユエータと、前記中間部材
と固定部との間を連結し且つ前記アクチユエータ
により対物レンズが傾斜したときに光デイスクの
記録面上にて検知光の照射点がずれる方向と逆の
方向へ中間部材を移動させる他のアクチユエータ
とが設けられていることを特徴とするものであ
る。

〔作用〕

上記手段では、光デイスクの記録面の傾斜など
があるときには、中間部材と支持部材とを連結す
るアクチユエータが湾曲変形し、保持部材が傾斜
して、この保持部材に支持された対物レンズの光
軸の記録面に対する角度が補正される。このとき
保持部材の傾斜により対物レンズから照射される
検知光の照射点が光デイスクの記録面上にてずれ
るが、中間部材と固定部との間を連結する他のア
クチユエータにより中間部材が移動させられるこ
とにより、前記の検知光の照射点のずれが相殺さ
れる。

〔本考案の実施例〕

第１図は本考案の第一実施例による角度補正装
置を示す側面図、第２図は第１図の矢視図であ
る。

（第一実施例） 図中の符号１は光デイスクである。この光デイ
スク１はスピンドル１５上のターンテーブル１６
に設置される。スピンドル１５はモータにて駆動
され、光デイスク１が回転するようになつてい
る。

この光デイスク１の下面には光学式ピツクアツ
プ１０が設けられており、その対物レンズ９が光
デイスク１の記録面１ａに対向している。この光
学式ピツクアツプ１０はスライダ２１上に支持さ
れている。このスライダ２１は軸受２３を介して
一対のガイド２２ａと２２ｂに摺動自在に支持さ
れている。スライダ２１はこのガイド軸２２ａ，
２２ｂに沿つて摺動し、光学式ピツクアツプ１０
が光デイスク１の半径方向に往復動自在となつて
いる。またスライダ２１には送りスクリユーなど
による駆動機構が係合されており、その駆動力に
よつてスライダ２１が駆動される。

スライダ２１上の左右端部には２枚ずつの第一
アクチユエータ２５が設けられており、各々２枚
の第一アクチユエータ２５上端が中間部材２６に
よつて連結されている。この中間部材２６は剛体
によつて形成されている。また、２つの中間部材
２６の中央部には下方向に延びる第二アクチユエ
ータ２７が固設されており、この第二アクチユエ
ータ２７の下端が光学式ピツクアツプ１０の両側
面に対し固定部材２８を介して固定されている。

上記の第一アクチユエータ２５と第二アクチユ
エータ２７は、圧電セラミツクなどの圧電素子を
重ねたバイモルフ形のアクチユエータとなつてい
る。この各アクチユエータ２５と２７は共に、所
定の電圧をかけると光デイスク１の情報トラツク
を横断する方向（第１図の左右方向）へ曲り変形
するように構成されている。

なお、光学式ピツクアツプ１０は第８図にて示
したものとほぼ同様の光学部材を備えている。ま
た、第１図と第２図に示す光学式ピツクアツプ１
０内には対物レンズ９をＸ方向へ駆動するトラツ
キングサーボ機構と、対物レンズ９をＹ方向へ駆
動するフオーカスサーボ機構とが搭載されてい
る。

次に、上記実施例の作用について説明する。

第３図と第４図は、角度補正装置の動作説明図
である。

情報の再生動作の際には、スピンドル１５によ
つて光デイスク１を回転させる。同時にスライダ
２１をガイド軸２２ａ，２２ｂに沿つて駆動さ
せ、対物レンズ９から発せられるレーザビームを
情報トラツクに追従させる。そして、第９図に示
したように、ホトダイオード７によつてピツトｐ
による情報とともにフオーカスならびにトラツク
の誤差が検知され、この誤差信号に基づいて各補
正機構が動作し、対物レンズ９がＸ方向ならびに
Ｙ方向へ駆動される。

対物レンズ９から発せられるレーザビームと光
デイスク１の記録面１ａの対向角度に誤差が生じ
ると、ホトダイオード７による検知スポツトが第
１０図のような偏り状態などになつて、電気信号
として検知される。この角度誤差信号に応じて各
アクチユエータ２５と２７に電圧が印加される。
角度補正動作としては、まず、第二アクチユエー
タ２７が、第３図に示す状態に変形して、光学式
ピツクアツプ１０の記録面１ａに対する対向角度
が補正される。これにより対物レンズ９から発せ
られるレーザビームの光軸が記録面１ａに対して
正確に直角にて照射されるようになる。ただし、
単に第二アクチユエータ２７を変形させたままで
は、変形による傾斜角度分に応じて、追従すべき
トラツク（読取るべきピツトｐの位置）とビーム
との間にδのトラツクずれが生じることになる。
そこで、これをさらに補正するために第一アクチ
ユエータ２５が変形される。すなわち、第４図に
示すように、第一アクチユエータ２５が第二アク
チユエータ２７の変形を打ち消す方向へ変形され
て、第３図のトラツクずれδが吸収される。この
ように２つのアクチユエータ２５と２７によつて
対物レンズ９から発せられるビームが情報トラツ
ク上のピツトｐに対し90度にて正確に照射される
ことになる。

（第二実施例） 第５図は本考案の第二実施例による角度補正装
置を示す側面図、第６図は第５図の右側面図、第
７図は第５図の−断面図である。

この実施例は、対物レンズ９の鏡筒と一体の収
納ケース３１が角度補正のためのアクチユエータ
２５，２７によつて直接支持されており、この角
度補正装置の系外にフオーカスサーボ機構やトラ
ツキングサーボ機構が設けられているものであ
る。

角度補正のための機構は実質的には第１図、第
２図に示したものと同じである。すなわち、ベー
ス３２上に２枚ずつの第一アクチユエータ２５が
設けられ、２枚の第一アクチユエータ２５を連結
している中間部材２６の中央部に第二アクチユエ
ータ２７が垂下されている。この第二アクチユエ
ータ２７の下端が固定部材２８を介して収納ケー
ス３１に固定されている。この各アクチユエータ
２５，２７などは第１図に示すものよりも小型の
ものが使用されている。

また、第６図に示すように、ベース３２はトラ
ツキングばね３３によつてＸ方向へ微動自在に支
持されているとともに、フオーカスばね３４によ
つてＹ方向へ微動自在に支持されている。ベース
３２の両端にはフオーカスコイル３５とその外面
に固定されたトラツキングコイル３６とが設けら
れている。また、第５図に示すように、各コイル
３５と３５はマグネツト３７とヨーク３８とによ
る磁気回路内に介入している。なお、第８図に示
すような光学部材はベース３２の下などに装備さ
れている。

この光学式ピツクアツプでは、フオーカスコイ
ル３５に電流を流すと、ベース３２がＹ方向に微
動して、フオーカス補正動作が行なわれる。同様
にトラツキングコイル３６に電流を通じると、ベ
ース３２がＸ方向へ微動してトラツキング補正動
作が行なわれる。さらに、ビームの照射角度に誤
差があるときには、アクチユエータ２５と２７に
電圧がかけられ、各アクチユエータ２５と２７が
第３図と第４図に示すのと同じ原理にて変形し、
角度補正が行なわれる。

〔本考案の効果〕

以上のように、本考案によれば、アクチユエー
タの湾曲変形により保持部材が傾けられ、対物レ
ンズの光軸が傾斜することにより、光デイスクの
記録面に対する検知光の光軸の照射角度を補正で
きるようになるが、このときに支持部材の傾斜に
より光デイスクの記録面での検知光の照射点のず
れを他のアクチユエータにより相殺できるように
なる。よつて高精度な光軸の角度補正が可能であ
り、また光軸を傾斜させることによる不都合を除
去、例えば高サイクルの角度補正動作が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第一実施例による光学式ピツ
クアツプの角度補正装置を示す側面図、第２図は
第１図の矢視図、第３図と第４図は角度補正装
置の動作を示す説明図、第５図は本考案の第二実
施例による光学式ピツクアツプの角度補正装置を
示す側面図、第６図は第５図の右側面図、第７図
は第５図の−断面図、第８図は光学式ピツク
アツプ内の光学系の構造説明図、第９図と第１０
図はビームスポツトの誤差の検知方法を説明する
ホトダイオードの正面図、第１１図は従来の光学
式ピツクアツプを示す側面図、第１２図は従来の
角度補正装置を示す側面図である。 １……光デイスク、１ａ……記録面、２……発
光部材、７……受光部材、９……対物レンズ、１
０……光学式ピツクアツプ、２１……スライダ、
２２ａ，２２ｂ……ガイド軸、２５……第一アク
チユエータ、２６……中間部材、２７……第二ア
クチユエータ、２８……固定部材、３１……収納
ケース、３２……ベース、３５……フオーカスコ
イル、３６……トラツキングコイル、３７……マ
グネツト、３８……ヨーク。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 光デイスクに検知光を集光させる対物レンズ
   を支持している支持部材と、中間部材と、支持
   部材と中間部材との間を連結し且つ前記対物レ
   ンズから発せられる検知光の光軸を傾斜させる
   方向へ湾曲変形するアクチユエータと、前記中
   間部材と固定部との間を連結し且つ前記アクチ
   ユエータにより対物レンズが傾斜したときに光
   デイスクの記録面上にて検知光の照射点がずれ
   る方向と逆の方向へ中間部材を移動させる他の
   アクチユエータとが設けられていることを特徴
   とする光学式ピツクアツプの角度補正装置。 (2) 対物レンズを支持している保持部材には、対
   物レンズを光デイスクに近接離反する方向へ駆
   動するフオーカスサーボ機構と、対物レンズを
   情報トラツク横断方向へ駆動するトラツキング
   サーボ機構とが搭載されている実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の光学式ピツクアツプの角
   度補正装置。 (3) アクチユエータを支持している固定部が、対
   物レンズを光デイスクに近接離反する方向へ駆
   動するフオーカスサーボ機構と、対物レンズを
   情報トラツク横断方向へ駆動するトラツキング
   サーボ機構を介して可動自在に支持されている
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の光学式ピ
   ツクアツプの角度補正装置。