JPS5830264Y2 - 光学式デイスクプレ−ヤの焦点制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は光学式ディスクプレーヤの焦点制御装置に関す
るものである。

光学式ディスクたとえばビデオディスクは稠密記録され
ておシ、信号読み取りのレーザビーム径は１〜２μｍの
微小径を必要とし、そのため信号読み取りのための対物
レンズはディスクに対して非常に接近させて（２關前後
）配置されるのが普通である。

ディスクを再生する場合、ディスクの起動時や制動時等
定速回転数以下の過渡状態においてディスクの垂直方向
の変動振幅は定速回転時に比べて大きくディスクの平均
的な位置も異なるのが普通である。

こうした不安定な変動はディスクとそれに近接配置させ
たレンズ部とを接触させ、ディスク及び若しくはレンズ
等にキズをつけるおそれがある。

したがって、一般のプレーヤには、ディスクとレンズと
の間の相対距離の適正距離に対する変化公金検出し１．
その検出信号に基づき前記相対距離を適正距離に一致さ
せるように前記レンズを制御するようにした焦点制御装
置を備えている。

けれども、この装置によるも再生動作中にディスクのキ
ズや或いは付着したゴミ等により焦点制御域から外れた
場合、ディスクとレンズとが接触する危険がある。

本考案はこの欠点を除去し、更に制御系を制御域に自動
的に戻すことができる装置を提供せんとするものである
。

以下本考案をその実施例につき説明する。

第１図の回路ブロック図に示す如く、ディスク１はモー
タ２によりＮＴＳＣ方式のビデオ信号を再生する場合に
は毎分１８００回転で回転している。

そして、レーザビームはボイスコイル３に内蔵されてい
る対物レンズ（図示省略）によりディスクの実効記録部
分に１〜２μｍ径で照射されるようにされている。

その反射光は再びボイスコイル内のレンズを通過した後
、ＰＩＮフォトダイオードの様に応答速度の速い光電変
換器により電気信号に変換され、その出力はプリアンプ
４、信号処理回路５、テレビジョン信号変換回路６を経
てテレビジョン受像機の空きチャンネルに導出される。

通常レーザビームを１〜２μｍのスポットに保つために
はレンズとディスクとの間の相対距離が適正距離に対し
±２μｍ以下の誤差に保つ必要があるとされている。

このために上述の如き焦点制御装置が用いられ、ディス
クの垂直方向の変動に応じボイスコイルはその変動をキ
ャンセルする方向に制御され、レンズとディスクとの相
対距離を適正距離に一致させるようにしている。

具体的な焦点制御方法としては種々のものが既に公知に
なっているが、ここでは光学式に行なう方法の一例につ
き説明する。

センサー７ａ 、７ｂにはディスク１から反射して来た
レーザビームの一部が入射しており、レーザビームがデ
ィスクの信号記録部分に丁度１〜２μｍのビーム径で当
っている時、センサーの両者に入射する光量は等しく、
レンズがディスクに近ずくとセンサー７ａに入射する光
量が増加しセンサー７ｂに入射する光量は減少する、そ
して逆に、レンズがディスクから遠ざかるとセンサーに
入射する光量も逆になる様に光学系を組み立て、この様
な光学系において、センサー７ａ 、７ｂの出力を差動
増幅器８で演算すると、その出力には第２図に示すよう
な信号が得られる。

同図の横軸はディスクとレンズの適正距離に対する相対
距離を顕わしており、その右側はレンズがディスクに近
い方向を示し、一方その左側は逆方向を示している。

図中の記号Ａで示した領域が制御系の作動域で、通常こ
の作動域（ロックレンジ）は±１００〜２００μｍ程度
である。

この様に狭い作動域であっても制御系が正常に動作して
釦ればディスクの変動が１山近くあったとしても焦点制
御は可能である。

しかし、ディスクの起動時には前記相対距離の変動が大
きくなりすぎて制御系は正しく動作しない傾向があり、
またこの作動域外では第２図の傾向から分るように制御
系は正帰還をかけられた恰好になって、レンズは急激に
正常な状態から大きく外れてし１う。

この様な状態になると、一度制御系の動作を止めないと
元に戻らなくなる。

レンズがディスク側に外れると、両者は接触し破損して
し１うおそれがある。

これが従来装置の欠点であり、本考案装置ではこれを防
止するために、非線形回路９を制御系の中に備えている
。

この回路は、制御系の出力特性として例えば第３図に示
す様な特性すなわち、ある一定以上若しくは以下の入力
（一定値を超えた入力）に対しては出力電圧が一定にな
る様な特性を持っており、その特性に則した出力信号を
端子１０に導出している。

そして、この回転は別の出力端子１１に、前記一定値を
超えた入力があったときハイレベルを呈する出力を導出
させている。

この様な機能を持つ回路は、２つのしきい値を持ツコン
パレータと演算増幅器とで構成することができる。

この出力端子１１にハイレベルの信号が顕われるときは
、レンズがディスクに異常に接近或いは逆に異常に離間
したすなわち制御系のロックが外れた時であるから、そ
れを検出して発振回路１２は駆動されるように構成され
ている。

この発振回路は数Ｈｚ程度の発振を行なうもので、この
出力を差動増幅器１３に加え前記非線形回路９の出力と
演算すると、後者の回路９の出力は一定レベルに固定さ
れているから、ボイスコイル３は発振回路の出力に応じ
上下に動くことになる。

このとき発振回路の出力レベルを適当に選定することに
よりその発振出力のどこかで必らず第２図に示した作動
域Ａに入るから、この時点では非線形回路９の出力も所
定のレベル内に入るため、その出力端子１１の出力もロ
ウになる。

そして、発振回路の動作は止められ、制御系は正常な動
作を行なうようになる。

以上の動作は制御系の作動域外では常に第３図の平担部
に示す如く所定のレベルを採ることが約束されていれば
問題なく行なわれるが、実際には作動域から大きく外れ
てし１う場合が考えられ、その場合には図示特性からも
分るように、作動域内と域外との区別ができなくなる。

したがって本考案装置には次に述べる補助機能を備える
ことが好ましい。

すなわち、プリアンプ４の出力信号を整流回路１４で整
流しその出力をレベル判定回路１５へ入力し、その出力
でも前記発振回路１２を匍脚することである。

この判定回路はプリアンプの出力が一定レベル以上であ
れば出力端子をハイレベルに保つもので、例えばシュミ
ットトリガ−回路で構成される。

プリアンプの出力信号はディスク上にレーザビームが適
正に絞られている時のみディスクからの信号が検出され
るから、判定回路の出力が・・イレベルとなるのは、差
動増幅器８の出力電圧が作動域にあるときに限られる。

すなわち作動域外では判定回路の出力がハイレベルにな
ることはありえない。

従って、この判定回路の否定出力でも前記発振回路を駆
動させるようにすれば、制御系はその作動域にあるとき
のみロックされ、それ以外の所では発振回路の出力によ
り作動域を求めるべく動作することになる。

そのため、ディスクとレンズとが異常に接近したり接触
することもなく、更に再生中にゴミ、ホコリ等によって
制御系がその作動域から外れても自動的にその復帰が可
能とｉる。

冑、切換回路１６は焦点制御が不要々とき（例えばディ
スクが一定速度に達する迄、及びディスクを止めた時）
に、ボイスコイルに余分な信号成分が加わらない様、か
つレンズとディスクの接触が絶対に起こらない様にボイ
スコイルを後退させるもので、この切換回路を通じて差
動増幅器１３に一定電圧ｖを供給するようにしている。

そしてこの切換回路は、例えばモータ２の回転数が所定
ｆ瓦し上になったときに発振回路１２と差動増幅器１３
を接続するように、モータ２に接続されたタコメータ１
７の出力が入力される回転数検出回路１８で制御される
ようにされている。

この構成の付加は、ディスクが一定回転となった時のみ
すなわちディスクの変動が小さくなってから制御系を動
作させる様にできるから、ボイスコイルの作動域もそれ
だけ小さくて済み制御系の働きもそれだけ軽く、またデ
ィスクとレンズの接触の可能性もなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の１実施例のブロック図を示し、第
２図は差動増幅器の出力特性図、第３図は非線形回路の
出力特性図である。 １・・・ディスク、２・・・モータ、３・・・ボイスコ
イル、４・・・プリアンプ、５・・・信号処理回路、６
・・・信号変換回路、７ａ、７ｂ・・・センサー、８・
・・差動増幅器、Ａ・・・作動域、９・・・非線形回路
（検出手段）、１２・・・発振回路、１３・・・差動増
幅器、１４・・・整流回路、１５・・・レベル判定回路
、１６・・・切換回路、１７・・・タコメータ、１８・
・・回転数検出回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ディスクとレンズとの間の相対距離の適正距離に対する
   変化分を検出し、その検出信号に基づき前記相対距離を
   適正距離に一致させるように前記レンズを制御するよう
   にした光学式ディスクプレーヤの焦点制御装置において
   、その制御系の途中に更に前記検出信号のレベルが一定
   値を超えたときに出力信号を導出させる検出手段と、再
   生出力信号のレベルが一定値以下となったときに出力信
   号を導出させる検出手段とを備え、前記雨検出手段の少
   なくとも一方より出力信号が発生せしめられているとき
   前記レンズを強制的に振動させ、その結果前記検出信号
   のレベルを前記一定値以内に収めるようにした光学式デ
   ィスクプレーヤの焦点制御装置。