JPS62246151A - 光ピツクアツプ - 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】 及］」、、例上りした訪 この発明は光学式ディスクの半径方向に往復動されて、
光学式ディスクに記録された情報を読み取る光ピックア
ップの改良に関するものである。

慢迷−ガ伎鞭 従来の光ピックアップとしては、第１３図及び第１４図
に示したようなものがある。

図示しないトラッキングモータによって光学式ディスク
Ｄの半径方向Ｒに往復動される光ピックアップＡは、光
ピックアップ本体１０と、この光ピックアップ本体１０
の略中央に突設された案内軸１１に対して摺動並びルこ
回動可能に取付けられたアクチュエータ２０とから成る
。アクチュエータ２０に保持された対物レンズ２１を合
焦状態で光学式ディスク］〕の１−ラックＴに追随させ
るための駆動手段として、光ピックアップ本体１０には
２対の磁石１２ａ、１２ｂ、１３ａ、ｉ３ｂが設けられ
、７’）チュエ−９２０ニはフォーカスコイル２３．１
−ラッキングコイル２４ａ、２４ｂが巻回されている。

これらの駆動手段によってアクチュエータ２０が駆動さ
れ、対物レンズ２１が光学式ディスクＤのフォーカス方
向４ηびにトラッキング方向に移！ｌｕ＋される。ｚ２
は、対物レンズ２１との釣り合いを保つバランサーであ
る。

光Ｊ１−ハ乳犬亙Ｊ−乞ζＬ久匪墓立 ところで、外部からの操作によって光ピックアップを所
定の位置にアクセスする場合、そのアクセスタイムはよ
り短い方が望ましいゆそこでアクセス時には、光ピック
アップに高速移動あるいは急停止ヒといった動作が要求
されている。

しかしながら、前述したような従来の光ピックアップＡ
にあっては、高速移動、急停止といった動作によってア
クチュエータ２０が振動してしまい、光学式ディスクＤ
に照射されるビームの安定にある程度の時間を要し、光
学式ディスクＤからの信号の読み取りがアクセス後即座
に行い得ないため、アクセスタイムの短縮を図ることが
困難であった。

また、トラッキングサーボを光学系のうち対物レンズの
みの移動によって行うタイプの光ピックアップにおいて
は、後述するような理由によってトラッキング誤差検出
法として、構造が最も簡単でしかも精度の良いプッシュ
プル法を採用することができなかった。

プッシュプル法によるトラッキング誤差検出は、第１５
図に示したように、対物レンズ２１によって光学式ディ
スクＤ上にスポットを結んだビームが光学式ディスクＤ
で反射され、半導体レーザーと対物レンズ２１との間に
設けられたビームスプリッタ−ＢＳによって光検出器３
１に導かれることによって行われる。光学式ディスクＤ
に設けられたピットはビームを回折させるため、光検出
器３１には反射光の強度分布の違いによってピット像が
形成される。このピット像はピットとスポットとの位置
関係によって変化する。スポットとピットとが合致して
いる場合には、第１６図に一点鎖線で示したような像が
形成される。光検出器３１は、このピット像の長手方向
に沿って２分割されており、双方の受光量の差を引算器
３２で求めることによってスポットとピットとの位置関
係を検出することができ、その結果に基づいてスボッ１
〜がトラッキング方向Ｒに移動される。ところが、トラ
ッキング誤差が検出され、これを修正するために対物レ
ンズ２１のみが第１５図に破線で示した位置に移動され
た場合、反射ビームは破線で示したように径路を変える
にもかかわらず、他の光学系は同一位置に維持されてい
るため、スポットがピットに合致したとしても光検出器
３１上には第１７図に破線で示したような偏った像が形
成される。その結果、２分割された光検出器３１からは
第１Ｏ図に示したような直流オフセラ１−を含んだ不均
等な出力が発せられてしまい。

安定的な動作を得ることができなくなってしまう。

このような不具合のため、対物レンズ２１のみを駆動す
る光ピックアップには、トラッキング誤差検出法として
プッシュプル法を採用することができなかった。

且匪夏旦煎 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
アクセスタイムの短縮を図ることができると共に、トラ
ッキングサーボの際に光学系のうち対物レンズのみが駆
動されるタイプにおいても、トラッキング誤差検出法と
して単純な構造で精度の良いプッシュプル法を採用する
ことの可能な光ピックアップを提供することを目的とす
る。

則ｙｕ■引靴火亥６　ｆ−８り久工逮２この発明は上記
の目的を達成させるため、光学式ディスクの半径方向に
往復動される光ピックアップ本体と光学式ディスクに結
像する対物レンズを保持するアクチュエータとのいずれ
か一方に発光素子を設け、他方の発光素子から発する光
の光路と交差する部位に、発光素子からの光を透過させ
ると共に透過する光量をアクチュエータのトラッキング
方向への変位に伴うて順次増加又は減少させる調光部を
形成し、更に、この調光部を介在させて発光素子と対向
する部位に、調光部を透過する光量を検出する光検出器
を設けたことを特徴としたものである。

μ」止 この発明は上記のような構成としたため、アクチュエー
タのトラッキング方向に関する変位位置を検出すること
ができ、この結果を利用することによってアクチュエー
タのトラッキング方向への振動を抑えることができると
共に、プッシュプル法による誤差検出によって出力され
る信号に含まれる直流オフセットを除去することができ
る。

夫に匹 以下この発明を図面に基づいて説明する。第１図〜第７
図はこの発明の第１実施例を示したものである。図中、
従来と同−或いは均等な部位または部材には同一符号を
付しており、重複した説明を省略している。

光ビッタアップＢは、平面略長方形の光ピックアップ本
体１０と、光学式ディスクＤに結像する対物レンズ２１
を保持すると共に光ピックアップ本体１０の中央に突設
された案内ＩＩＩ　１　］に取付けられたアクチュエー
タ２０とから成り、その」二面はカバー１４によりて覆
われている。

光ピックアップ本体１０には、その底面１０ａに、図示
しないレーザー素子からのビームを対物レンズ２．１に
入射させ、あるいは光学式ディスクＤで反射された戻り
ビームを通過させる透孔１５が穿設されており、また、
アクチュエータ２０を挟んで２対の磁石がそれぞれ案内
軸１１に対向して設けられている。これらの磁石の内、
光ピックアップ本体１０の長辺の方向に沿って配設され
ているのがフォーカス磁石１２ａ、１２ｂであり、短辺
の方向に沿って配設されているのがトラッキング磁石＋
３ａ、１３ｂである。

また、光ピックアップ本体１０とアクチュエータ２０と
のいずれか一方として、この例では光ピックアップ本体
１０の底面１０ａに、案内＠ｔｉｌｌを挟んで透孔１５
とほぼ対称な位置に発光ダイオード等の発光素子ＬＥＤ
が設けられている。

アクチュエータ２０は、短辺が円弧状とされた略長方形
の平面形状を呈しており、中心の軸受部２０ａには中心
線を案内軸１１の軸線と共有する軸穴２０ｂが穿設され
ている。アクチュエータ２０は、　＄１１１１０００ａ
を介して光ピックアップ本体１０に取付けられており、
光ピックアップ本体１０に対して上下動あるいは回動可
能にされると共に、４箇所で光ピックアップ本体１０と
アクチュエータ２０との間に架設された弾性部材から成
るサスペンダ１６によって光ピックアップ本体１０に対
して弾性的に支持されている。

アクチュエータ２０には案内軸１１を挟んだ長手方向の
対称位置に、対物レンズ２１と、この対物レンズ２１に
よるアクチュエータ２０の重量分布のアンバランスを相
殺するバランサー２２とが配設されている。また、アク
チュエータ２０の側部には、フォーカスコイル２３が巻
回され１円弧状とされた短辺側の側部では、このフォー
カスコイル２３を覆って２対の１−ラッキングコイル２
４ａ、２４ｂ、２４ｃ、　２４ｄが設けられている。

アクチュエータ２０の発光素子Ｌ［！Ｄから発する光の
光路と交差する部位、この例ではバランサー２２とフォ
ーカスコイルｚ３との間には、発光素子ＬＥＤからの光
を透過させると共に透過させる光景をアクチュエータ２
０のトラッキング方向への変位に伴って順次増加又は減
少させる調光部として、二段階の調光穴２０ｃが穿設さ
れている。ここで示した調光穴２０ｃは、第４図に拡大
して示したように最細部の平面形状が三角形となるよう
に形成されているが、これに限定されるものではなく、
第５図に示したように多数の円形状の穴、あるいは第６
図に示したように複数のスリットを三角形状に穿設して
も良いし、また、第７図に示したように段階的に濃度が
変化するように着色されたアクリル板等を用いても良い
。第４図〜第７図中の矢印は。

アクチュエータ２０のトラッキング駆動方向を示してい
る。

光ピックアップ本体１０を覆うカバー１４には、対物レ
ンズ２１のみを露出させる開口１４ａが穿設されており
、また、その内面にはアクチュエータ２０の調光穴２０
ｅを介在させて発光素子ＬＥＤと対向する部位に、この
調光穴２０ｃを透過する光量を検出する光検出器４１が
設けられている。

アクチュエータ２０は、フォーカスコイル２３とフォー
カス磁石１２ａ、１２ｂとの間、あるいはトラッキング
コイル２４ｎ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄとトラッキング
磁石１３．ｌ、１３ｂとの間に生じるｔＵａ相互作用に
基づいて、上下動あるいは回動され、対物レンズ２１を
フォーカス方向あるいはトラッキング方向に駆動させる
。サスペンダー１６は、これらの電磁相互作用が働かな
い時に、アクチュエータ２０をいわゆる中立位置で保持
する機能を有している。

第８図は、対物レンズ２１をトラッキング方向にｉ動す
るトラッキングサーボ系のブロック線図である。ここで
は、トラッキング誤差検出法としてプッシュプル法を採
用した例を示している。

トラッキングサーボ機構は、大路外側のトラッキング追
跡サーボ機構：３０と、その内側のトランキング修正サ
ーボ４！＆構４０とから構成されている。トラッキング
追跡サーボ機構３０は、光学式ディスクＤの１〜ラツク
Ｔに対して対物レンズ２１を追跡走査させ、トラッキン
グ修正サーボ４０は、アクチュエータ２０の位置を検出
することによってアクセス時の対物レンズ２１の振動を
減衰させ、また対物レンズ２１の１〜ラツク追跡走査を
修正させる。

図中、点線Ｃ内は発光素子ＬＥＤと光検出器４１、及び
アクチュエータ２０に設けられた調光部から成るポジシ
ョンセンサーである。３１はプッシュプルυ；によって
トラッキング誤差を検出する光検出器。

：１２は２分割された光検出器３１からの信号で１−ラ
ンキング誤差をつくる引算（支）である。

引算器３２からの出力及び増幅器４２で適当な係数をか
けら九た光検出器４１からの出力は、Ｉ・ラッキング誤
差の直流オフセラ１−を除去する引算器３３に入力され
る。この引算器３３は位相補償回路３４、スイッチ３５
、及び増幅器３６を介して加算器３７に接続されている
。一方、この加算器３７には光検出器４１からの出力が
増幅ｐ’＋　４３を介して逆位相で入力される。

スイッチ３５はアクセス電圧発生器３８に接続されてお
り、アクセス命令時にアクセス電圧発生器３８からの信
号で常閉状態から開かれる。加算器３７はアクチュエー
タ２０を駆動するドライバー３９に接続され５　ドライ
バー３９の出力はアクチュエータ２０の１−ラッキング
コイル２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄに入力される。

次に作動を説明する。

光学式プレーヤーの作動時、光ピックアップＢを所定の
位置にアクセスさせるには、アクセス命令によってアク
セス電圧発生器３８に″電圧を発生させると共にスイッ
チ３５を開にする。光ピックアップＢは光学式ディスク
ＤのトラックＴを横切って′Ｋ（；速アクセスされ、所
定の位置で急停止される。

しかし、アクチュエータ２０の安定化１こついて何らの
対策も講じられていないと、急停止後アクチュエータ２
０は第１１図に実線で示したように大きく振動し、安定
するのに長い時間を要する。この発明ではアクチュエー
タ２０の振動、すなわち各瞬間における回ＩＪＪ位置を
示す信号が、光検出器４１に検知された受光量として出
力される。この信号は増幅器４３を介して加算器３７に
逆位相で入力され、アクチュエータ２０の振動を制御す
る信号としてドライバー３９に入力される。ドライバー
３９からはこの（６号に応じてアクチュエータ２０の各
トラッキングコイル２４Ｑ、２４ｂ、　２４ｃ、２４ｄ
に電圧がかけられ、急停止による大きな振動も第１１図
１こ破線で示したように早く減衰させることができる。

また、光ピックアップＢのトラック走査中、ビームのス
ポットが光学式ディスクＤのトラックＴからズレること
があると、そのズレは光検出器３１上の光強度分布の偏
りとして検知され、引算器３２からトラッキング誤差信
号として出力される。しかし、この信号のみによってア
クチュエータ２０を駆動すると、１育述したようにトラ
ッキング誤差信号に直流オフセットが含まれて（第１０
図参照）安定した１−ラッキングサーボが行い得なくな
る。この発明では、増幅器４２で適当な係数を掛けられ
た光検出器４１から出力されるアクチュエータ２０の回
動位置を示す信号と、引算器３２から出力される１〜ラ
ッキング誤差信号とを別の引算器３３で引算し、この差
の出力を位相補償回路３４で位相補償し、増幅器２１６
で増幅して加算器３７に入力する。−力先検出器４１か
らの出力を増幅器４３で適当に増幅し、同様に加算器３
７［こ入力する。この加算器；３７での結果に基づいて
ドライバー３９から駆動（４号が出力され、アクチュエ
ータ２０が駆動される。このようにトラッキング修正サ
ーボ機構４０によってトラッキング誤差信号に含まれる
直流オフセットを除去しく第９図参照）５安定的な１−
ラッキングサーボを実現することができる。

第１２図は、この発明の第２実施例であり、光ピックア
ップ本体ＩＯの底面１０ａに設けられた発光素子ＬＥＤ
の周囲に、発光素子ＬＩＦ、Ｄの１１（（射範囲を限定
するための校り１７が設けられている。また、アクチュ
エータ２０には、バランサー２２の下面に光検出器４１
が設けられると共に、軸受部２０ａの外側には調光穴２
０ｃを有する板部２５が、底面１０ａと平行に設けられ
ている。絞り１７には１発光素子１、［ＥＤの中心光を
透過させる開Ｉ］１７ａが設けられている。開口１７ａ
を透過した比較的光の強い中心光のみが調光穴２゜Ｃ側
に照射されると共に周囲に発散する光が遮られるため、
光検出器４１に到達する光のコントラストを向上させて
アクチュエータ２０の回動位置をより明確に検知するこ
とができる。

尚、ここではアクチュエータが光ピックアップ本体に対
して回動するタイプのみを例示したが、これに限定され
るものではなく５アクチユエータがバネ等によって支持
され、光ピックアップ本体に対してスライドするタイプ
の光ピックアップに適用することも可能である。

紘來 以上説明してきたように、この発明の光ピックアップは
、光ピックアップ本体とアクチュエータとのいずれか一
方に発光素子を設け、他方の発光素子から発する光の光
路と交差する部位に、発光素子からの光を透過させると
共に透過する光量をアクチュエータのトラッキング方向
への変位に伴って順次増加又は減少させる調光部を形成
し、更に、この調光部を介在させて発光素子と対向する
部位に、調光部を透過する光量を検出する光検出器を設
ける構成としたため、光検出器から出力される信号によ
ってアクチュエータのトラッキング方向に関する変位位
置を検出し、この結果を利用することによってアクチュ
エータの振動を早く減衰させてアクセスタイムの短縮を
図ることができ、また、１−ランキング誤差の直流オフ
セラ１−を除去して］−ラッキングサーボの際に光学系
のうち対物レンズのみが駆動されるタイプにおいても、
トラッキング誤差検出法として単純な構造で精度の良い
プッシュプル法を採用することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明に係る光ピックアップの第１実施例を
一部を省略して示した平面図、第２図は第１図のｎ−ｎ
線断面図、第３図は第１図のＪ■−■線断面図、第４図
〜第７図は調光部の形状を示す平面図、第８図はトラッ
キングサーボ機構の１例を示したブロック図、第９図は
トラッキング誤差信号を示す図、第１Ｏ図は直流オフセ
ットを含んだ！−ラッキング誤差信号の図、第１１図は
アクセス時の振動の減衰を説明するための図、第１２図
はこの発明の第２実施例を示す断面図、第１３図は光ピ
ックアップの作動を説明する説明図、第１４図は従来の
光ピックアップの平面図、第１５図はプッシュプル法に
よるトラッキング誤差検出を説明するための概略図、第
１６図は正常な１−ラック走査時に光検出器上に現れた
スポット像を示す図、第１７図は対物レンズが移動され
たためにスポット像全体が下方にずれた状態を示す第１
６図と同様な図である。 Ｂ・・・光ピックアップ　　　Ｄ・・・光学式ディスク
ＩＯ・・・光ピックアップ本体　２ｏ・・・アクチュエ
ータ２１・・・対物レンズ　　　　　２０ｃ・・・調光
穴（調光部）Ｌ［ＥＤ・・・発光素子　　　　　４１・
・・光検出器第１図。 ■ 第２図 第３図 第４図　　　　第５図 第６図　　　　第７図 Ｖ 第１０図 第１２図 第１３図 第１６図　　第１７図 手紀ｌネ１０正書（自づを） １、事件の表示 昭和６１年特許願第０８９５１８号 ２、考案の名称 光ピックアップ ；３．補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 化　所　東京都板橋区前野町２丁目３６番９号名称（０
５２）旭光学工業株式会社 ４、代理人　〒１０３　　電話６６９−４４２１住　所
　東京都中央区日本橋蛎殻町１−１３−１２（１）明り
ｔ書第４以第］１行〜第５頁第２行に「光学式ディスク
Ｄに・・・　移ＪすＪされる。」とあるのを以下の通り
に補正する。 「光学式ディスクＤのピットはビームを回折させるため
、光検出Ｉ４：＋３１に結像する回折像には、スポラ１
−とピットとの位置関係によって明暗の区分ができる。 光検出器：（１は、回折像上のピットの長手方向に相当
する方向に沿って２分割されており。 その２分割された各部分の受光量の差を引算器３ｚで求
めることによって対物レンズ２１のトラッキング誤差を
検出することができ、その結果に基づいて可動部２０が
駆動され、スポラ］−が１−ランキング方向Ｒにに移動
される。」 （２）図面中、第９図、第１０図、第１１し１、第１６
図、第１７図を添付図面の通りに補正する。 以上 第９図 第１０図 第１１ズ 娠　幅 第１６図 第１７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光学式ディスクの半径方向に往復動される光ピックアッ
   プ本体と、該光ピックアップ本体に支持され前記光学式
   ディスクに結像する対物レンズを保持するアクチュエー
   タとから成り、前記対物レンズが前記アクチュエータに
   連動して前記光学式ディスクのフォーカス方向並びにト
   ラッキング方向に駆動される光ピックアップにおいて、 前記光ピックアップ本体と前記アクチュエータとのいず
   れか一方に発光素子を設け、他方の前記発光素子から発
   する光の光路と交差する部位に、前記発光素子からの光
   を透過させると共に透過させる光量を前記アクチュエー
   タのトラッキング方向への変位に伴って順次増加又は減
   少させる調光部を形成し、更に、前記調光部を介在させ
   て前記発光素子と対向する部位に、前記調光部を透過す
   る光量を検出する光検出器を設けたことを特徴とする光
   ピックアップ。