JPS609938Y2 - 光学的情報再生装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、光学的情報再生装置、特に記録媒体と記録
読取部との相対位置を極めて精度良く制御するための位
置制御系を有する光学的情報再生装置に関するものであ
る。

一般に、映像、音声などを記録しておく記録媒体として
は磁気テープが最も広く普及しているが、これは磁気テ
ープの記録再生手段が比較的容易であること、および記
録容量が大きいなどのためである。

しかし、最近磁気テープの数倍の記録容量をもち、しか
もより安価な記録媒体として光学的再生方式を用いたレ
コードが注目されはじめテキている。

通常、レコードの再生は針をレコード盤に接触させて行
なうものであるが、この先学′曲再生方式とは直接タッ
チしないレーザー光をレコード盤に照射して情報を読み
取ろうとするものである。

このため、記録した情報を半永久的に維持でき、しかも
高密度でかつ良質な情報を記録、再生できる。

さらに、レコード盤が普通の音響レコードと同じ大きさ
で製造も同じプレス方法であるなど多くの長所を有する
ことは、磁気テープを凌ぐ新たな記録媒体として有望視
される所以である。

第１図は、この種のレコードの再生を行なう光学的情報
再生装置の一例を示す説明図である。

同図において、１はモータ２により駆動されて所定回転
速度で回転する円盤状のレコード盤であり、とれは第２
図に示すように情報の符号化された凹凸ピッ）ｌａをら
せん状または同心円状に彫刻した透明盤部１ｂと、前記
凹凸ピッ）ｌａの彫刻された面側に付着された反射金属
膜ＩＣと、この反射金属膜ＩＣを保護する保護膜１ｄと
から形成されている。

３はレーザー光４を１対の三角プリズムからなる第１ス
プリツター５および全反射ミラー６を介して記録読取部
７に送るレーザー装置である。

記録読取部７は１個のレンズ７ａを有するとともに、レ
ーザー光４をレコード盤１の所定位置に焦点を合わせな
がらレコード盤１を半径方向に走査する。

ここで、レーザー光４はレコード盤１の前記凹凸ビット
１ａにより変調されて反射し、反射光８は再度全反射ミ
ラー６および第１スプリツター５を通り、３個の三角プ
リズムからなる第２スプリツター９に導びかれ、反射光
８が第２スプリツター９で３つの成分８ａｔ ８ｂｔ
８ｃに分割される。

さらに、反射光８の各成分は光変換器１０によって電気
信号に変換される。

１１は反射光８の両側端部の成分である８ａおよび８ｂ
にそれぞれ対応する電気信号の差信号を取り出し、前記
記録読取部７における半径方向のズレに対する焦点調整
を行なう位置制御装置に出力信号を送出する第１増巾器
であり、またこの第１増巾器１１は位置制御装置からの
モーショナルフィードバック回路１２を有している。

１３は反射光８の中央部の成分である８Ｃに対応する電
気信号と所定の基準値とを比較して、その偏差に対応し
た出力を前記記録読取部７の垂直方向のズレに対する焦
点調整を行なう位置制御装置に送出する第２増巾器であ
り、前述した第１増巾器１１と同様にスムーズな位置制
御を行なうためのモーショナルフィードバック回路１４
を有している。

１５は反射光８の有する情報が含まれている成分８Ｃが
導出される出力端子である。

しかし、このような光学的再生装置において、比較的問
題になるところがレーザー光の焦点をレコード盤の所定
位置に常に合わせながら走査しなければならない点であ
る。

すなわち、完全な非接触なために、フォーカシングおよ
びトラッキングが複雑で、しかも高精度の位置制御機構
が必要とされ、特にレコード盤の振動やたわみによる焦
点位置のズレを検出してこれを補正することが必須の条
件になる。

ところが、従来の光学的情報再生装置では、単に反射光
成分から得た焦点制御信号により、フォーカシングある
いはトラッキング等の通常位置制御と、光学系を構成す
るレンズ等自身のわずかな質量により決定されてしまう
オーバシュートおよび振動等の動特性補償制御の双方に
同時に対処しようとするものであったため、前記各制御
それぞれに最適な動作特性（制御定数、応答速度等）を
与えることが困難であり、結果として前記両制御は双方
とも不満足なものとなったり、あるいは両制御動作が互
いに干渉して全体としての不安定性を増す原因となって
いた。

そこで、この考案は前記の点に鑑みてなされたもので、
前記通常位置制御と動特性補償制御を実質的に二分し、
それぞれの制御において最適な制御動作特性を与え得る
ようにするとともに、全体としての位置制御を極めて精
度良く、かつスムーズに行い得、さらには構成も簡単な
位置制御系を有する光学的情報再生装置を提供すること
である。

このような目的を達成するために、この考案は、記録媒
体と記録読取部との相対位置を制御する位置制御系を有
する光学的情報再生装置において、前記記録読取部とし
て、 一端に情報再生用のレンズが保持され、他端に駆動コイ
ルが巻回されるとともに前記駆動コイルの近傍に磁気感
応素子が設けられた筒体からなる光学系と、中央に光学
貫通孔を有しかつ前記光学系を囲繞する外囲器と、前記
外囲器に対して前記筒体を一方向移動可能に弾性支持す
る支持体と、前記駆動コイルに対して一定方向の交差磁
界を供給する磁気回路とを一体的に有してなる光学ピッ
クアップを設け、 前記位置制御系は、この光学ピックアップの前記光学系
および磁気感応素子から各々得られる反射光信号成分お
よび前記筒状位置変化成分の双方を入力として前記光学
ピックアップの前記コイルに出力電流を供給して前記レ
ンズの位置制御を行なう増幅器も具備し、前記反射光信
号成分に基づいて前記光学ピックアップの駆動コイルに
供給スる電流を制御して前記光学系の位置の主制御を行
なうとともに、前記磁気感応素子の出力に基づいて前記
コイルの主制御系に対してモーショナルフイードバック
による補助制御を行なうようにして前記光学系の動特性
を安定化させたものである。

以下、図面を用いてこの考案による光学的情報再生装置
を詳細に説明する。

第３図は、この考案による光学的情報再生装置の要部で
ある位置制御装置の一実施例を示す記録読取部としての
光学ピックアップ部分の断面図である。

同図において、１６は内部に中空室部１７を有するとと
もに、磁路ａを形成する外囲器、１８はこの外囲器１６
の中空室部１７の底部に磁気的に接続させて取着した円
柱状の永久磁石であり、軸心には前記外囲器１６と連結
した貫通孔１９が設けられるとともに、先端部が径小に
形成されている。

ここで、前記外囲器１６、永久磁石１・８等は固定部材
を形成している。

この永久磁石１８の小径部１８ａと前記外囲器１６の中
央部付近に設けられた突出部１６ａ間の間隙には対向面
と垂直方向の一定の磁界が形成される。

２０．２１は前記外囲器１６の２個所に所定間隔を有し
て設けられた段部１６ｂ、１６ｃに外縁がそれぞれ固定
された弾性を有する蛇腹円板状のダンパー、２２はこれ
らのダンパー２０．２１の中央部を貫通してそれぞれの
縁部２０ａ、２１ａに固着された円筒状のレンズ保持体
であり、これによりこのレンズ保持体２２は外囲器１６
に対して移動自在に保持される。

このレンズ保持体２２の先端にはレンズ２３が保持環状
体２２ａを介して固定されており、また保持環状体２２
ａにかん合結合されるとともに、前記２枚のダンパー２
０．２１に固着された磁性体からなる筒体２２ｂを有し
、この筒体２２ｂの後端部が前記外囲器１６の突出部１
６ａと前記永久磁石１８の小径部１８ａ間の間隙に挿入
され磁界を直角交叉している。

２４は一定の磁界中に位置する前記筒体２２ｂの外壁に
巻回された駆動コイル、２５はこの駆動コイル２４と並
置して筒体２２ｂの外壁に巻回されたモーショナルフィ
ードバックコイルである。

このように構威された位置制御装置においては、レンズ
保持体２２の筒体２２ｂに巻回された駆動コイル２４を
駆動することで、この駆動コイル２４と一定の磁界との
相互作用によりレンズ保持体２２が軸方向、すなわち矢
印方向に駆動信号に応じた移動をする。

ここで、駆動コイル２４に印加される駆動信号は第１図
に述べたように光学系から得られる反射光成分に基づい
て第２増巾器１３から送出されるわけであるが、その極
性、電圧等は常時検出される垂直方向の焦点位置ズレに
対応している。

以上の構成によって、光学系の位置の主制御系が形成さ
れる。

ところが、レンズ保持体２２が駆動信号に対応した方向
および距離だけ移動する際、レンズ保持体２２はレンズ
等の質量に基づいて決定される動特性すなわちオーバシ
ュートや振動等を有しているために、主制御系の制御通
りには補正されにくい。

そしてこの動特性のアバレを主制御系のみで補正しよう
とすると、主制御系は必要以上の制御内容を強いられ、
結果として主制御系の複雑化あるいは主制御系自体の動
作不安定をもたらすことになる。

この対策として設けられたのがモーショナルフィードバ
ックコイル２５である。

これは、前記主制御系とは別系統の検出系を独立に有し
、主制御系の制御内容を補充する補助制御系を形成して
おり、このモーショナルフィードバックコイル２５はレ
ンズ保持体２２と連動し、レンズ保持体の動きに正確に
対応した電気信号を発生し、この出力を駆動コイル２４
の駆動制御系である第２増巾器１３にフィードバックす
る。

これにより、前記主制御系の制御内容から逸脱したオー
バシュートや振動に対してのみ独立した補助制御を行な
うことになり、主制御系の負担を軽減するとともに、こ
の主制御系と対になって極めて動特性の安定な精度の良
い位置制御系を構威し、レンズ保持体２２の補正が精度
良く速やかにかつスムーズに行なわれる。

なお、レーザー光は前記外囲器１６および前記永久磁石
１８を貫通している貫通孔１９を介して前記レンズ保持
体２２内を通って前記レンズ２３に達し、このレンズ２
３によって前方の所定位置に焦点が結ばれる。

この焦点位置がレンズ保持体２２の移動とともに垂直方
向に変化して補正が行なわれる。

このようにこの実施例による位置制御装置によれば、駆
動コイルおよびモーショナルフィードバックコイルの巻
回されたレンズ保持体を２枚のダンパーを介して一定の
磁界中に移動自在に配置するとともに、このレンズ保持
体内に光路となる貫通孔を設けたものであるために、駆
動コイルに焦点位置のズレに対応する主制御用の駆動信
号を印加すれば、磁界との相互作用によりレンズ保持体
が力を受けて移動する。

これに伴ってレンズとしコード盤間の距離が変化して焦
点位置の補正が行なわれる。

しかも、レンズ保持体の動きがモーショナルフィードバ
ックにより電気信号に変換されて検出されるため、この
検出結果を補助制御信号として駆動コイルの制御系にフ
ィードバックすることでレンズ保持体の偏位は極めて精
度良く速やかにかつスムーズに行なわれる。

なお、この実施例においては、レンズ保持体の動きを検
出する手段としてコイルを用いた場合を説明したが、こ
の考案ばそれのみに限定されるものではなく、他の磁気
感応素子、たとえばホール素子、磁気抵抗素子などをレ
ンズ保持体に装着して磁界中に配置しても同等な効果が
得られることは明らかである。

また、この実施例では、レンズ保持体を２枚のダンパー
によって支持する構造を示したが、１枚または２枚以上
のダンパーにより支持することも可能であり、またダン
パーの形状等は蛇腹円板状に限定されるものではない。

また、駆動コイルは常に磁性体の筒体に巻回する必要は
なく、密巻にしたソレノイドコイル自体をレンズ保持体
を構成する筒体として兼用させることももちろん可能で
ある。

以上説明したように、この考案による光学的情報再生装
置は、一端に情報再生用のレンズが保持され、他端に駆
動コイルが巻回されるとともに前記駆動コイルの近傍に
磁気感応素子が設けられた筒体からなる光学系と、中央
に光学貫通孔を有しかつ前記光学系を囲繞する外囲器と
、前記外囲器に対して前記筒体を一方向移動可能に弾性
支持する支持体と、前記駆動コイル１こ対して一定方向
の交差磁界を供給する磁気回路とを一体的に有有してな
る光学ピックアップを設け、この光学ピックアップの光
学系から得られる反射光信号成分を主制御信号とし、前
記磁気感応素子より得られる位置変化成分を補助制御信
号として共に検出し、前記光学系から得られる反射光成
分に基づいて前記コイルに供給する電流を制御して前記
光学系の位置の主制御を行なうとともに、前記磁気感応
素子の出力に基づいて前記コイルの主制御系に対してモ
ーショナルフィードバックによる補助制御を行なうよう
にして前記光学系の動特性を安定化させたものであるた
めに、レコード盤等の情報記録体の振動やたわみに基因
して発生し、かつ光学系の位置の主制御系では補正しき
れない制御ズレ等を、この主制御系に並設された補助制
御系によって極めて適確に補完することができる。

これにより、主制御系は、等価的に動特性のアバレ、す
なわちオーバシュートや振動等の全く存在しない負荷に
対してのみ複雑なフォーカシングあるいはトラッキング
制御を行なえば済むことになり、主制御系の負担を軽減
できるとともに、主制御系あるいは補助制御系の動作特
性はそれぞれ分担された制御動作に最適なものに設定し
得、かつそれぞれの構成も比較的簡単なもので済むわり
には全体としての位置制御は極めて精度が良く、かつス
ムーズに補正できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は光学的情報再生装置の一例を示す説明図、第２
図は第１図に示した光学的情報再生装置に用いられるレ
コード盤の一例を示す要部断面図、第３図はこの考案に
よる光学的情報再生装置の要部である位置制御装置の一
実施例を示す記録読取部としての光学ピックアップ部分
の断面図である。 １・・・・・・レコード盤、２１１１＋１１＠Ｉｌｌモ
ータ、３・・・・・・レーザー装置、７・・・・・・記
録読取部、１０・・・・・・光変換器、１１，１３・・
・・・・増巾器、１６・・・・・・外囲器、１８・・・
・・・永久磁石、１９・・・・・・貫通孔、２０．２１
・・・・・・ダンパー、２２・・・・・・レンズ保持体
、２３・・・・・・レンズ、２４・・・・・・駆動コイ
ル、２５・曲・モーショナルフィードバックコイル。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 記録媒体と記録読取部との相対位置を制御する位置制御
   系を有する光学的情報再生装置において、前記記録読取
   部として、 一端に情報再生用のレンズが保持され、他端に駆動コイ
   ルが巻回されるとともに前記駆動コイルの近傍に磁気感
   応素子が設けられた筒体からなる光学系と、中央に光学
   貫通孔を有しかつ前記光学系を囲繞する外囲器と、前記
   外囲器に対して前記筒体を一方向移動可能に弾性支持す
   る支持体と、前記駆動コイルに対して一定方向の交差磁
   界を供給する磁気回路とを一体的に有してなる光学ピッ
   クアップを設け、 前記位置制御系は、この光学ピックアップの前記光学系
   および磁気感応素子から各々得られる反射光信号成分お
   よび前記筒状位置変化成分の双方を入力として前記光学
   ピックアップの前記コイルに出力電流を供給して前記レ
   ンズの位置制御を行なう増幅器を具備し、前記反射光信
   号成分に基づいて前記光学ピックアップの駆動コイルに
   供給する電流を制御して前記光学系の位置の主制御を行
   なうとともに、前記磁気感応素子の出力に基づいて前記
   コイルの主制御系に対してモーショナルフィードバック
   による補助制御を行なうようにしたことを特徴とする光
   学的情報再生装置。