JPH0740364B2 - 光学式ピツクアツプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光ディスクの信号の記録、再生等に使用する
光学式ピックアップに関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする問題点］ 従来、オーディオ・ディスク、ビデオ・ディスク、デー
タ・ディスク等の光ディスクの信号の記録、再生のため
に種々のピックアップが提案されている。

例えば、第７図に示すものがある。この光学式ピックア
ップはフォーカスエラー信号を臨界角法により検出する
ようにしたものである。

光源１から出射された光線はコリメートレンズ２により
平行光束にされた後、偏光プリズム３に入射させてその
偏光膜４で反射させてから反射面５に至る。そして、こ
の反射面５で直角方向に全反射された平行光束は1/4波
長板６を経て対物レンズ７により収束されて、光ディス
ク８上に約直径１μｍの光スポットとして結像される。
対物レンズ７はマグネト、ヨーク、コイル等を備える対
物レンズアクチュエータ９内に、光軸および光軸と直交
する光ディスク８の半径方向の２軸方向に移動可能に支
持され、この対物レンズアクチュエータ９により前記２
軸方向に駆動されて光スポットが光ディスク８のトラッ
クの中央にフォーカス状態で追従するようにフオーカス
サーボおよびトラッキングサーボが行われる。光スポッ
トの光ディスク８での反射光は偏光膜４までは往路と同
じ光路をたどるが復路においては1/4波長板６の作用に
よりその偏光方向が往路の偏光方向に対し直交するため
偏光膜４を透過する。この偏光膜４を透過した光ディス
ク８からの戻り光は、臨界角プリズム10を経て光検出器
11に入射される。前記臨界角プリズム10は、光ディスク
８からの戻り光の光軸に対する入射角がほぼ臨界角とな
るようにした光学的を有し、この光学面で戻り光を反射
させることにより光検出器11に入射させている。又、光
検出器11は光ディスク８のラジアル方向およびタンジェ
ンシャル方向にそれぞれ２分した４つの受光領域を有
し、これらの受光領域の出力からデータ信号、フォーカ
スエラー信号およびトラッキングエラー信号を得るよう
になっている。

尚、本出願人は、例えば特開昭55−146636号公報に前記
構造に係る光学式ピックアップに関する従来の技術を開
示している。

しかしながら、前記構造に係る対物レンズアクチュエー
タのトラッキングサーボ機構は、通常の記録再生動作時
のみにしかトラッキングエラー信号がフィードバックさ
れない構成になっている。そのため、例えば高速アクセ
ス時には、ピックアップキャリッジを動かすが、このキ
ャリッジの加減速のときに該キャリッジの駆動方向に平
行力が生じ、対物レンズをトラッキング方向に移動可能
に支持するばね等に不要振動が発生する。この不要振動
が、位置決め精度を劣化させたり、サーボ制御を不能と
したり、またアクセス時間を遅らせる等の問題点を生じ
させることがあった。

尚、特開昭58−26331号公報には、対物レンズ位置を静
電容量型非接触式微少変位検出プローブを用いて検出し
トラッキングの追従制御を常にクローズドループ制御で
きるよう構成した光ヘッドに関する従来の技術が提案さ
れている。

しかしながら、この従来の技術では、静電容量式の検出
センサを用いているため、出力信号を線形化するのにリ
ニアアナライザが必要になるとともに、センサ径が大き
いため光学式ピックアップの小型軽量化に適さなかっ
た。又、外部からの電磁気的なノイズの影響を受けるお
それがあった。

また、例えば特開昭57−94942号公報に開示されている
ような、光源からの光束を対物レンズの方向へ反射させ
るミラーをアクチュエータにて所定角回動させることで
トラッキング制御を行うタイプの光学式ピックアップで
は、高速アクセス時のミラーに発生する不要振動を除く
ため、角度位置検出装置を用いて、アクセス時のミラー
の傾斜角度を補正動作させるようになっている。

しかしながら、この従来技術の位置検出位置に設けられ
た位置検出用光源と、上記ミラーとの間にはある程度の
距離を開けておく必要がある。さらに、この光源からの
光束によってミラーの傾斜角度を検出するためには、こ
のミラーに比較的大きな光スポットを照射する必要があ
り、この光スポットが大きくなると、その反射光を受け
る受光素子の受光領域も大きくしなければならなくな
る。その結果、装置が全体的に大型化し、構造も複雑に
なった。また特開昭55−153138号公報にはレンズ保持部
材に貫通穴からなる検出部を設け、この検出部を挟むよ
うに発光素子と受光素子がベースに固定された構成が説
明されている。しかしレンズ保持部材に貫通穴を設ける
構成ではレンズ保持部材が大型化、重量化する欠点があ
る。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、例えば、
高速アクセス時などに生じる、対物レンズのベース（静
止部材）に対する変位位置を、極めて簡単な構成で、し
かも高精度で検出でき、小型軽量化が図れる光学式ピッ
クアップを提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段及び作用］ 上記問題点を解決するために、本発明の光学式ピックア
ップは、情報がトラック状に記録された記録媒体の情報
を読取るため、レンズを前記記録媒体の媒体面に平行で
情報トラックを横切る方向に駆動するようにした光学式
ピックアップにおいて、 前記レンズが固定されたレンズ保持部材に光を遮光する
可動片を配置すると共に、前記可動片を挟むように発光
素子と少なくとも一つの分割線を有した受光素子とをベ
ースに固定し、更に前記発光素子から発した光束の光軸
と前記分割線とを含む仮想平面に関してほぼ対称に前記
可動片を配置し（可動片が作動していない静止状態にお
ける配置形態をいう）、前記受光素子における前記分割
線で分割された第１の受光領域と第２の受光領域とから
出力される信号を比較するように構成したことを特徴と
するものである。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明による実施例を具体的に説明
する。

第１図乃至第５図は本発明の第一実施例に係り、第１図
は光学式ピックアップの対物レンズアクチュエータ部分
の断面図、第２図は第１図の上面図、第３図は第１図の
位置検出用部材の斜視図、第４図は対物レンズの位置検
出の原理説明図、第５図は対物レンズの位置に対する検
出出力特性を示す図である。

これらの図において符号21は光学式ピックアップの対物
レンズアクチュエータ21である。このアクチュエータ21
の外枠22は両端を開口した円筒形状に形成されており、
この外枠22の内側のほぼ中央部に断面形状が矩形で全体
が環状に形成された永久磁石23が固設されている。又、
前記永久磁石23の両極側には、断面形状が矩形およびＬ
字状で全体が環状に形成されたヨーク24a,24bが固設さ
れている。前記ヨーク24a,24bの間には間隙が形成され
ており、該ヨーク24a,24bと永久磁石23とにより磁気回
路を形成している。また、前記外枠22内には、保持筒25
が配設されている。この保持筒25は両端を開口したほぼ
筒状の中筒部25aと、この中筒部25aの外側に同芯筒状に
一体形成され、一端側（上端側）を開口したコイル保持
筒部25bとから形成されている。前記コイル保持筒部25b
の外周には、フォーカシング用ボイスコイル26が巻装さ
れている。このフォーカシング用ボイスコイル26が巻装
されたコイル保持筒部25bは、該ボイスコイル26を前記
永久磁石23に対峙するようその一端（上側）開口側を前
記ヨーク24a,24bで形成する間隙に出入自在に嵌入され
ている。前記保持筒25は、その中筒部25aの上端部にお
いて、ヨーク24aの上部に配設されたスペース27に周辺
を保持された弾性材よりなるフォーカシング用渦巻ばね
28aにより外枠22に取付けられている。又、前記保持筒2
5は、その中筒部25aの下端側において、外枠22の下端側
に配設されたスペーサ29に周辺を保持された前記同様の
フォーカシング用渦巻ばね28aにより該外枠22に取付け
られている。即ち、保持筒25はフォーカシング用渦巻ば
ね28a,28bによりその軸方向（光軸方向Ｆ）に変位自在
に外枠22に支持されている。前記フォーカシング用渦巻
ばね28a上方の外枠22内側には、ヨーク保持枠30が装着
されており、このヨーク保持枠30に、棒状に形成され、
かつトラッキング方向Ｔに平行に配置された一対の第１
および第２固定ヨーク31a,31bと、この第１および第２
固定ヨーク31a,31bの両端部に連結された一対の第１お
よび第２永久磁石32a,32bとが設けられている。前記第
１および第２固定ヨーク31a,31bのほぼ中央部にはトラ
ッキング用コイル33a,33bが巻装されている。前記トラ
ッキング用コイル33a,33bが巻装された第１および第２
固定ヨーク31a,31bの間には対物レンズ34が配設されて
いる。この対物レンズ34は、その光軸方向を外枠22の中
心軸方向に向け、レンズ保持枠35に取付けられている。
このレンズ保持枠35の外側には、前記トラッキング用コ
イル33a,33bに対峙するよう形成された磁性部材36が嵌
着されている。前記、レンズ保持枠35と磁性部材36との
間には、間隙が形成されており、この間隙に対物レンズ
34を光軸に対し直交するトラッキング方向Ｔに駆動する
一対の弾性部材よりなるトラッキング用板ばね37,37の
一端部が挿入し固定されている。そして、前記トラッキ
ング用板ばね37,37の他端部側は保持筒25内を挿通さ
れ、かつこの保持筒25の下端部内側に固定されている。
即ち、前記対物レンズ34は保持筒25にトラッキング用板
ばね37,37を介して支持され、トラッキング方向Ｔに変
位自在になっている。

一方、前記第１（又は第２）永久磁石32aに近い第１固
定ヨーク31aの内面側には、受光素子固定部材38が装着
されており、この固定部材38に受光素子39が固着されて
いる。この受光素子39は、トラッキング方向に２分割さ
れた受光領域39a,39bを有している。又、前記受光素子3
9に対峙する第２固定ヨーク31bには、発光素子固定部材
40が装着されており、この固定部材40に発光素子41が固
着されている。又、前記対物レンズ34を取付けたレンズ
保持枠35には、位置検出用部材42が固着されている。こ
の位置検出用部材42は、板材等からなり環状の取付部43
と、この取付部43の一部から細長く延出されその端部側
の直角方向に曲折した検出部44とから形成されている。
そして、前記位置検出用部材42は、その検出部44が前記
発光素子41と受光素子39とを結ぶ光軸の中心に位置する
よう配置され、取付部43をレンズ保持枠35に嵌合して取
付けられている。尚、前記受光素子39の受光領域39a,39
bで検出される受光量の出力差信号に比例したトラッキ
ング電流がトラッキング用コイル33a,33bに流れるよう
になっている。

このような構成では、通常の記録再生時にはフォーカス
エラー信号電流をボイスコイル26に流すと保持筒25に力
が作用しフォーカシング用渦巻ばね28a,28bのたわみ変
形により、対物レンズ34はフォーカシング方向Ｆに変位
する。又、トラッキングエラー信号電流をトラッキング
用コイル33a,33bに流すと同様にトラッキング用板ばね3
7,37のたわみ変形により、対物レンズ34はトラッキング
方向Ｔに変位する。

次に高速アクセス動作等のために、対物レンズ34がトラ
ッキング方向Ｔに移動した場合には、その移動とともに
位置検出用部材42が変位し、その検出部44が発光素子41
から出射され受光素子39に受光される光量分布を変化さ
せる。対物レンズ34が変位しない場合において、発光素
子の41の光軸と受光素子39のトラッキング方向の２分割
線と、検出部44の中心を一致させるように位置させてお
けば受光素子39の２分割した受光領域39a,39bの出力電
圧差は０となる。又、対物レンズ34が変位した場合に
は、検出部44の変位に比例した光量分布となり第５図に
示すように受光素子39の受光領域39a,39bの出力電圧差
は対物レンズ34の位置の変位に比例する。この出力電圧
差に比例した電流がトラッキング用コイル33a,33bに流
れるようフィードバックしてサーボ系クローズドループ
を形成し、対物レンズ34のトラッキング方向Ｔの変位０
の位置に保持制御される。従って、高速アクセス時等に
生じる対物レンズの不要振動を防止することができる。

この実施例では、対物レンズ34とともに動く検出部44を
発光素子41と受光素子39との間に配置しているため、そ
の検出する出力信号を線形にすることができ、又、小型
軽量化することができる。

第６図は本発明の第二実施例に係り、位置検出用部材部
分の斜視図である。

この実施例は、位置検出用部材51が環状の取付部52と、
この取付部52の一部分から細長く水平に延出形成された
検出部53とから形成されている。そして、前記位置検出
用部材51は、その検出部53が前記第一実施例と同様に固
定された発光素子54と受光素子55とを結ぶ光軸の中心に
位置するよう配置されている。前記受光素子55は、フォ
ーカシング方向Ｆに２分割された受光領域55a,55bを有
している。他の構成は、第一実施例と同様である。

このような構成では、対物レンズ34がフォーカシング方
向Ｆに移動した場合に、第一実施例と同様にして、該対
物レンズ34のフォーカシング方向Ｆの位置を受光素子55
の出力電圧差として検出し、フォーカス方向Ｆの制御が
できる。

尚、前記実施例において、位置検出用部材42,51の検出
部44,53は対物レンズ34とともに動く部分に固定されて
いればよく、一体または別体に形成できその形状も例え
ば光を遮光さる遮光部でも光を透過する窓部に形成され
ていてもよい。又、発光素子41,54、受光素子39,55は固
定部材40,38等を用いないで直接固定ヨーク31a,31bに固
定してもよく、永久磁石32a（あるいは32b）等に固定し
てもよい。さらに、対物レンズアクチュエータの構造
は、実施例のものに限定されない。

［発明の効果］ 本発明の光学式ピックアップは、情報がトラック状に記
録された記録媒体の情報を読み取るため、レンズを前記
記録媒体の媒体面に平行で情報トラックを横切る方向に
駆動するようにした光学式ピックアップにおいて、 前記レンズが固定されたレンズ保持部材に光を遮光する
可動片（例えば前記実施例で説明した検出部44、53）を
配置すると共に、前記可動片を挟むように発光素子と少
なくとも一つの分割線を有した受光素子とをベースに固
定し、更に前記発光素子から発した光束の光軸と前記分
割線とを含む仮想平面に関してほぼ対称に前記可動片を
配置し、前記受光素子における前記分割線で分割された
第１の受光領域（例えば前記実施例で説明した受光領域
39a）と第２の受光領域（例えば前記実施例で説明した
受光領域39b）とから出力される信号を比較するように
構成したことを特徴とするから、極めて簡単な構成で対
物レンズのベースに対する変位位置を高精度で検出する
ことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の第一実施例に係り、第１図
は光学式ピックアップの対物レンズアクチュエータ部分
の断面図、第２図は第１図の上面図、第３図は第１図の
位置検出用部材の斜視図、第４図は対物レンズ位置検出
の原理説明図、第５図は対物レンズの位置に対する検出
出力特性を示す図、第６図は本発明の第二実施例に係
り、位置検出部材の斜視図、第７図は従来例に係り、光
学式ピックアップの原理説明図である。 21……対物レンズアクチュエータ 25……保持筒、26……ボイスコイル 28a,28b……フォーカシング用渦巻ばね 31a,31b……第１および第２固定ヨーク 32a,32b……第１および第２永久磁石 33a,33b……トラッキング用コイル 34……対物レンズ 35……レンズ保持枠、36……磁性部材 37……トラッキング用板ばね 39,55……受光素子 41,54……発光素子 42,51……位置検出用部材 44,53……検出部

フロントページの続き (72)発明者 藤沢 修二 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 折田 俊一 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 二宮 雅己 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−233305（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報がトラック状に記録された記録媒体の
   情報を読取るため、レンズを前記記録媒体の媒体面に平
   行で情報トラックを横切る方向に駆動するようにした光
   学式ピックアップにおいて、 前記レンズが固定されたレンズ保持部材に光を遮光する
   可動片を配置すると共に、前記可動片を挟むように発光
   素子と少なくとも一つの分割線を有した受光素子とをベ
   ースに固定し、更に前記発光素子から発した光束の光軸
   と前記分割線とを含む仮想平面に関してほぼ対称に前記
   可動片を配置し、前記受光素子における前記分割線で分
   割された第１の受光領域と第２の受光領域とから出力さ
   れる信号を比較するように構成したことを特徴とする光
   学式ピックアップ。