JPS6063734A - 読取り装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、光源と、情報担体面上に少なくとも１つの光
点を結ぶための光学系と、送出光から反射光を分離する
装置と、反射光を電気量に変換する検出素子とを備えて
いてアームに旋回可能に支持されている走査ヘッドと、
前記アームを大きなステップで追従制御する粗調整部と
、調整部とから成り、その際閾値装置が設けられており
、該閾値装置は追従制御される走査ヘッドの変位が所定
の閾値を越えたときに微調整から粗調整への切換えを行
う、移動する板状担体の光反射面に記録された情報の光
学走査読取り装置に関する。

従来技術 この形式の読取り装置は、略して光学走査器とも称され
、音響ディスクおよび／またはビデオディスクに記憶さ
れた音響情報および／またはビデオ情報の読取りに用い
られる。さらにこの読取り装置は基本的にはデータ処理
用の光学的に読取り可能なデータの読卿りにも適してい
る。光学的に読取り可能なデータの記憶および読取りの
原理はフイリンプス社のテクニカルレビュ４０，１５１
／１５５，１９８２．Ｉｔ６に一般的に説明されている
。

データ担体として通常は板状の回転する記録担体、所謂
画像記憶ディスクまたはビデ万ディスクが用いられる。

しかし光学的に読取り可能なデータを記憶する光反射面
を有するものであれば、別の記憶媒体も用いることがで
きる。

読取り装置は基本的に、光源、通常はレーず光線を発生
する半導体、ならびに１つまたは複数の光点を担体面に
集束する光学系を備えた走査ヘッドから成る。走査ヘッ
ドはさらに例えば送出光から反射光を分離するビームス
プリンタや反射光を電気量に変換する検出素子も備えて
いる。

トランク密度が極めて高いので、走査ヘッドはトランク
を高精度で、つまり記録トランクの↓ｎ１．．ｙｎ　の
鯰凭ｆ巨芭肉予トラッキン／ｙ”＋７’ｒｕればならな
い。この精度は機械的な精密さによっては達成できない
。なぜなら記録担体と再生装置との偏心性によって、上
記の許容偏差範囲の数倍（６００μｒｎ）までもの偏差
が生じるからである。

従って走査ヘッドを、記録トランクにより制＃されて、
追従制御する調整装置が必要である。

走査ヘッドを支持するアームを大きなステップで追従制
御するための粗調整部と、アームに旋回可能に支持され
たヘッドを小さなステップ。

で追従制御するための微調整部とを設けることは公知で
ある。これにより微調整の際の移動すべき実効質量を小
さくすることができるので、迅速な追従制御が行なえる
」：つになる。

追従制御される走査ヘッドの変位が所定の１・″・ｑ値
を越えると、微調整から粗調整への切換えが行なわれる
。

走査ヘッドが所定の中央位置に保持袋れ、弾性部材の復
帰作用に逆って変位される公知の原理では、閾値の尺度
は、半径方向への微小７ｆ　１３−位を生ぜさせるため
のコイルを流れる電流の最大値である。

発明が解決しようとする問題点 この公知の形式の装置では、制御回路に生ずる狭幅のパ
ルスが、パルス幅の短いことと走査ヘッドの慣性とによ
って、走査ヘッドがまだ微調整から粗調整への切換のた
めの機械的な閾値に達しなかったにもかかわらず、既に
粗調整への切換閾値を越えてしまうことがある。これを
防止するために、この種のパルスを抑圧−Ｊ−ル、例え
ば低域フィルタを用いて閾値装置に供給されないように
する。他方、光点の、トランクに対する実際の半径方向
誤差に相応するパルスは上記の低域フィルタに影響され
てはならない。

従って、この形式の閾値装置では、障害量の抑圧と所望
の調整信号の伝送との間の妥協点を見い出さなければな
らない。

このような妥協は、走査ヘッドの設定位置または基準位
置からの実際の偏差が検出されるときには必要ない。ア
ナログプレーヤ（例えば、テクエックス社のＳＬろまた
はＳＬ５タイプ）では、ピンクアップの偏差が直接ライ
トバリア装置でもって測定され、そこでは移動するトー
ンアームに遮蔽部が取付けられており、この遮蔽部は光
源と２セグメント光学素子との間の光路中に存在してい
る。つまり光遮蔽部と光学素子とは、ピンクアンプが基
準位置からずれたときにセグメントに異なる強さの光が
入射するように設置されている。光学素子の両電気信号
から２ツクアンプの半径方向位置修正用の調整信号が検
出される。制御回路に生ずる、ピンクアップの移動に作
用しないパルスは、上記の装置の場合と異なり、検出さ
れず、従って誤調整が行なわれる可能性はない。

しかし、このようなライトバリア装置は、必要な精度の
ため比較的高価であり、光学素子セグメントには種々の
汚れや老化を受ける危険ｔ／Ｉｇがあるので障害を受け
易い。さらにこのライトバリア自体は、走査ヘッドを所
望の変位を生ぜさせるのには用いることができない。

本発明の目的は、冒頭に述べた形式の読取り装置におい
て、上記の２つの公知の制御装置の利点を合わせ持ち、
しかも公知の装置の欠点をもたない手段を設けることに
ある。つまり走査ヘッドの変位が直接検出され、しかも
走査ヘッドの所望の変位量を同じ制御回路を介してめる
ことができるような閾値装置が設けられた光学走査器を
提供することにある。

問題点を解決するための手段 この目的は本発明によれば、走査ヘッドと弾性引戻し機
構と走査ヘッドに対して静止しているホルダとの間の力
の作用線の中に配置された電気機械変換器、有利には圧
市、変換器により達成される。

作用 走査ヘッドが、両側に配置されたばね部材でもって２つ
のホルダ間の所定の位置に保持される実施例では、両ば
ね部利の各々と各ばね側のホルダとの間に１つの固有の
変換器が設けられ回路に供給され、この回路は両出力電
圧から制御量を導出する。

本発明を実現するには簡単な縦方向振動子の形に構成さ
れた圧電変換器が特に適している。

微調整運動の変位の際、両側に設けられた変換器には押
圧力ないし引張力が加わり、その結果相互に逆の符号の
圧電電圧が生じ、これらの圧電電圧が、制御量をめるた
めの上記の差動回路において互いに結合される。

本発明の別の実施例においては、両変換器のうちの一方
のみ走査ヘッドの半径方向の偏位差Ｏ測定に用いられ、
他方の変換器は振動発生器として用いられる。この場合
、前者の変換器の出力信号が走査ヘッドの中央値ＩＫ１
゛に相応する基隼電圧と比較されなければならない。第
２の、囲動発生器すなわち送信器としての変換器には所
定の電気的監視信号を供給することができ、この信号に
より走査ヘッドが半径方向に変位される。

次に本発明の実施例を図面に基′き詳細に説明する。

第１図および第５図は、本発明により構成された走査装
置の第１の実施例の斜視°図゛であり、この走査装置は
支持体１０を介して、図示されていないアームまたはキ
ャリッジに取付けられる。アームまたはキャリッジは情
報担体の走査の際の大きな移動範囲での、粗調整のため
に位置調整される。図には走査ヘッドの微動動作および
位置調整のために本発明により提案された部利が詳しく
示されている。

情報の読取りに用いられる走査ヘッド１１は、記録を上
方から照射する光束つまりは情報担体上の光点を発生ず
るために、内部に光源と光学系とを備えている。走査ヘ
ッド内部にはさらに反射光を送出光から分離するための
ビームスプリンタならびに反射光を電気信号に変換する
半導体セグメントから成る構成群も設けられている。走
査ヘッドの光学系１’ｌａは、板ばね１２を介してヘッ
ド支持部１３に軸線方向に変位可能に連結されている。

有利には図示されていな　−い電磁的装置を用いてこの
光学系を、担体上の光点の焦点合わせのために軸線方向
に変位させる。走査ヘッド１１のケーシング１１ｂが固
定連結されているヘッド支持部１３は回転軸１４を中心
にして、後述する微動装置により旋回可能である。この
微動装置は基本的に、支持体１０に取付けられた永久磁
石１５を有する磁石系と、永久磁石の端部に設けられた
磁極片１６とケーシング１１１）の後方側面に設けられ
たコイル１７とから成る。コイル１１の電流に応じて走
査ヘッドは、弾性を有する復帰部材、つまりはね１８の
作用に逆らって旋回する。左右対称に構成されパイアス
カをかけられた両ばね１８はホルダ１９と走査ヘッドケ
ーシング１１ｂとの間に張力で保持されている。ホルダ
１９の端部とばね１８との間には、押圧力ないし引張力
に感応する圧電変換器２０および２１が設けられている
。均一な面圧力と固定性とを得るために、ばね１８は加
圧兼固定用板２３を介して圧％ｊ　’Ａｌ換器に描接し
ている。走査ヘッドが左右対称な位置にくると、圧電変
換器２０および２１から圧力作用によって同じ大きさの
出力電圧Ｕ□　およびＵ２　が発生される。走査ヘッド
が中央位置から変位すると、変換器２０および２１に加
わる圧力が変化し、その結果両度換器から互いに異なる
出力電圧Ｕ、　、　Ｕ２が発生される。つまり変換器出
力電圧はヘッドの半径方向における変位の尺度となる。

変換器２０に電圧、例えば電圧Ｕユ　を加えることによ
って、変換器の厚さを意図的に変化させ、ひいてはヘッ
ド１１を意図的に変位させることができる。この特性を
利用して本発明では走査ヘッドひいては光学系を変位制
御する。

変換器２０および２１は第１図では２つの別個の素子に
分けられているが、第２図に示すように１つのコンパク
トな素子に組合わせてもよい。この構成では２つの変換
器２Ｕ’、２１’が１つのコンパクトな素子に組合せら
れ、ホルダ１９と７１Ｆ１圧兼固定用板２３０間に設け
られている。変換器２０′には電圧Ｕ８　を調節かまた
はスイーｆ電圧として加え、他方変換器２１′に生ずる
電圧縁は制ａｌｌ量として用いることができる。

第６図には第１図の走査ヘッドの変形実施１＋１１を示
す。同じ部分は第１図の場合と同じ番号で示されている
。第６図の走査ヘッドの場合、第１図の走査ヘッドの変
換器２００代りに、ヘッドのケーシング１１ｂに直接に
圧電ノロ（曲振動子２５の端部が固定連結されている。

屈曲振動子２５の他端部は開放されており、交流１ｂ７
川ＵＳが加えられると矢印Ｓの方向に屈曲振動し始める
。走査ヘッド１１はばね１８間に弾力的に支持されてい
るので、方向Ｓでの振動に反応して走査ヘッドも同時に
振動し始める。走査ヘッド１１はヘッド支持部でもって
軸線１４を中心にしてばね１８０作用に逆って旋回でき
るように設けられており、その際ヘッド支持部Ｏ・いて
【ｊ、走査ヘッド１１には半径方向変位用の微動装置（
第４図にブロックにてまとめて２６で示す）が作用する
。第１図、第５図および第ろ１菌σ）実絶倒では、この
微動装置は電磁回路１５，１６゜１７によって構成され
ている。

微調整から粗調整への切換えのための閾値装置は、図に
は示されていない。検出素子としては公知の４セグメン
ト光学素子２Ｔが用いられこの素子がデータ情報と同時
に誤差信号も検出する。

走査ヘッドの制御にとって重要な構成ユニツトおよび動
作を第４図のブロック回路により説明する。

演算増幅器２８でもって、光学素子２７から発生された
出力信号の差信号が形成され、この差信号は低域フィル
タ３０を介して半径方向の誤差信号として半径方向微動
装置２６に供給される。低域フィルタ３０でもって冒頭
に述べたように狭幅の障害パルスが抑圧されるので、こ
の障害パルスは走査ヘッドの半径方向の駆動に影響しな
い。第２の演算増幅器２９は光学素子２Ｔから発生され
た信号から和信号を形成し、この和信号から後に説明す
るような方法で調節信号が取出される。調節信号は走査
ヘッド１１の半径方向の位置調整用の変換器２０の制御
のために用いられる。このような和信号は、光電回路が
非対称のとぎ、つまり例えば光学素子セグメントが汚れ
たり老化したりした場合、あるいはレーず光源からの放
射線が非対称のときに生ずる。演算増幅器２９の出力側
にこの場合に生ずる和信号は、発振器３７０周波数と同
じ、つまりここでは６００　Ｈｚ　の中心周波数を有す
る帯域フィルタ３１を通過させられる。帯域フィルタ３
１を通過後、整流器３２でもって調節信号の絶対値が取
出される。位相検出器３３において和信号を発振器信号
と比較することによりその位相位置が検出され、ひいて
は調節化−シづの極性が検出される。一方の入力側が整
流器３２の出力側に接続され他方の入力側が位相検出器
３３に接続された演算増幅器３４の出力側には、電気光
学系において不平衡が生じたときに極性の正しい調節信
号が現われる。この脚部信号を用いて、本発明により設
けられた、ここでは振動発生、器として作用する圧電変
換器２０を制御する。圧電変換器は、スイーゾ周波数、
ここでは６００Ｈｚ　の周波数を有する発振器３１でも
って振動される。この変換器の振動かばね１８を介して
走査ヘッド１１に伝達され、走査ヘッドの動きが再び第
２のばね１８を介して受信部としての変換器２１に伝達
される。変換器２１の出力電圧は、その中心周波数が６
００Ｈｚ　の帯域フィルタ３５で濾波されて、発振器′
　３７の自動振幅制御を行う回路３６に供給される。

発明の効果 本発明の読取り装置によれば、変換器の電気的出力量、
有利には出力電圧が走査ヘッドの実際の変位の直接的尺
度となるので、微調整から粗調整への切換制御を、変換
器出力電圧が＝定の閾値を越えたときに開始することが
できる。

両度換器のうちの一方のみ走査ヘッドの半径方向変位の
測定に用いられ、他方の変換器は発振器として用いられ
、前者の変換器の出力信号が走査ヘッドの中央位置に相
応する基準電圧との変換器には所定の電気的調節信号が
供給され、この信号により走査ヘッドが半径方向に変位
される構成によって、振動発生器である送信器と受傷変
換器との共働により、場合によって生じる光学系の非対
称を補償することができる。

本発明の装置は６００　Ｈｚ　の周波数と±０．０５μ
ｍ　の振幅の低周波振動を走査ヘッドにル畳するのに適
しており、例えばこれは冒頭に引用した出版物の第１５
４頁のザ・コンパクト・ディスク・オーディオ・システ
ム“に説明されている。この場合、低周波調節振動は微
調整駆動用の既存の機構を用いて発せられる。この公知
の方法は、１つには比較的故障し易（・微動装（と１゛
に種々異なる制御信号を加えるという点で、他方では調
節振動にも微動運動の特性上必然的に誤差が生ずるとい
う点で不利である。

しかし、走査ヘッドの駆動作用と誤差修正作用とが互い
に分離されて行なわれる本発明のｊ竹決手段には、この
ような欠点は生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により構成された読取り装置の走査ヘッ
ドの第１の実施例の斜視図、第２図は振動発生器と受信
器とが１つのユニットに組合せられた圧電変換器の斜視
図、第６図は本発明による走査ヘッドの第２の実施例の
斜視図、第４図は本発明の走査ヘッド用の制御回路のブ
ロック回路図、第５図は第１図に示されて〜・る読取り
装置を別の角度から見た斜視図である“。 １１・・・走査ヘッド、１１ａ・・・光学系、１５゜１
６．１７；２６・・・微動装置、２０．２０’。 ２１．２１’・・・圧電変換器、２７・・・４セグメン
ト光学素子。 第１図　１゜ 第２図 范３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　光源と、情報担体面上に少なくとも１つの光点を
   結ぶための光学系と、送出光から反射　２光を分離する
   装置と、反射光を電気量に変換する検出素子とを備えて
   いてアームに旋回可能に支持されている走査ヘッドζ、
   前記アームを大きなステップで追従制御する粗調警部と
   、旋回可能に支持されたヘッドを弾力部劇の復帰力の作
   用に逆つ℃小さなステップで追従制御する微調整部とか
   ら成り、その際閾値　ろ装置が設けられており、該閾値
   装置は追従制御される走査ヘッドの変位が所定の閾値な
   越えたときに、微調整から粗調整への切換えを行う、移
   動する板状担体の光反射面に記録された情報の光学走査
   読取り装置において、閾値装置が少なくとも１つの電気
   機械変換器か弾性復帰部材と走査ヘッドに対して固定し
   ているホルダとの間の力の作用線中に置かれており、こ
   の変換器の電気出力量から、微調整から粗調整への切換
   制御を行なわせる制御量を導出することを特徴とする読
   取り装置。 走査ヘッドが、両側に設けられたばね部材でもって２つ
   のホルダの間の所定の中央位置に保持されており、両ば
   ね部材の各々と各はね側のホルダとの間に各１つの変換
   器が設けられており、該変換器の出力電圧が制御用形成
   のための差動回路において互いに結合される特許請求の
   範囲第１頂記載の説取り装置。 低周波の監視信号でもって駆動される１つの変換器が振
   動発生器として作用し、第２の変換器が受信器として作
   用し、第２の変換器の出力電圧がヘッド中央位置に相応
   する基準電圧と比較されて低周波の監視信号の振幅調整
   に用いられる特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   読取り装置。 光点を士１５μｍ変位させるように走査ヘッドに作用す
   る特許請求の範囲第６項記載の読取り装置。 ５、　電気機械変換器が圧電変換器であり、両圧電変換
   器の各々が２つの別個の同じ構造の素子から成り、別個
   の素子の一方が振動発生器として接続され、他方が受信
   器として接続されている特許請求の範囲第６項または第
   ヤシの読取り装置。 ６　両ばね部材（１８）のうちの一方とホルダ（１９）
   との間に１つの圧電変換器（２１）が受信器として縦ひ
   ずみ振動子の形で取付けられており、走査ヘッドケーシ
   ング（１１ｂ）に振動発生器としての屈曲振動子の形の
   圧電変換器（２５）の一端が取付けられており、該屈曲
   振動子でもって走査ヘッド（１１）を半径方向に旋回変
   位可能な特許請求の範囲第３項記載の読取り装置。