JPS62252532A - 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】 車重よ笠且ユ分互 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。

更象叫扱権 従来の光ピックアップとしては、第８図及び第９図に示
したようなものがある。

図示しないスライダ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ｌＯ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に対して摺動並びに回動可
能に取付けられた可動部２０とから成る。可動部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
Ｄのトラック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、　１３ｂが設けられ、可動部２０にはフォー
カスコイル２３．トラッキングコイル２４ａ、２４ｂが
巻回されている。これらの駆動手段によって可動部２０
が駆動され、対物レンズ２１が光学式ディスクＤのフォ
ーカス方向並びにトラッキング方向に移動される。２２
は、対物レンズ２１との釣り合いを保つバランサーであ
る。

日が　　しようとする間　へ 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。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可
動部２０が第７図に実線で示したように振動してしまい
、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１Ｏ
図〜第１３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Ｓ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
て受光素子３１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Ｐはビームを回折
させるため、受光素子３１に結像するスポット像Ｓ′に
は、スポットＳとピットＰとの位置関係によって明暗の
区分ができる。第１１図〜第１３図の各（ａ）図はスポ
ットＳとピットＰとの位置関係を示しており、各（ｂ）
図はそれぞれ対応するスポット像Ｓ′を示している。第
１１図〜第１３図の（ｂ）図中、斜線部分は暗部であり
、スポットＳとピットＰとが合致している場合には、第
１２図（ｂ）に示したような暗像が形成される。

受光素子３１は、スポット像Ｓｐ上のピットＰの長手方
向に相当する方向に沿って２分割されており、引算器３
２は、分割されたそれぞれの検出器３１ａ、３１ｂから
の出力を引算することによって、トラッキング誤差を明
暗の区分として検出することができる。その検出結果に
基づいてスポットＳ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１０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、可動部２０が中立状態にあった
時には第１４図に一点鎖線で示したような位置に結ばれ
ていたスポット像Ｓ′が、第１５図に破線で示したよう
な位置まで全体としてずれてしまう、その結果、引算器
３２からは、たとえスポットＳが第１２図（ａ）に示し
たようにピットＰに合致していたとしても、第６図に示
したような直流オフセットを含んだ不均等な出力が発せ
られてしまい、可動部２０を安定的に操作することがで
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。　・ Ａ訓し＝ｉ眞 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。

肌皿Ａ９　　するための 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に、信
号読取系とは別系列の検出手段と。

この検出手段側に光学式ディスクで反射されたビームを
導くビームスプリッタ−とを設け、この検出手段を、検
出手段側に導かれたビームが対物レンズのトラッキング
方向への駆動に伴って移動する方向に沿って並設された
一対の光検出器から構成したことを特徴としたものであ
る。

庄■ この発明は上記のような構成としたため、可動部のトラ
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可動部のトラッキング
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。

失胤銖 以下この発明を図面に基づいて説明する。第１図〜第４
図はこの発明の一実施例を示したものである１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１重複した説明を省略している。

光ピックアップ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
された案内軸１１に取付けられた可動部２０とから成り
、その上面は、対物レンズ２１のみを露出させる開口１
４ａが穿設されたカバー１４によって覆われている。

光ピックアップ本体１０には、光学式ディスクＤに照射
されるビームを発するレーザー素子ＬＤと。

光学式ディスクＤで反射されたビームを受ける信号読取
系１５と、この信号読取系１５とは別系列の検、山手段
１６とが設けられており、また、第２図に示したように
、可動部２０を挟んで２対の磁石がそれぞれ対向して設
けられている。これらの磁石のうち、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１３ａ、　１３ｂで
ある。

また、光ピックアップ本体１０には、断面形状が全体と
して略り型とさた光路穴１７が設けられている。

この光路穴１７は、対物レンズｚ１の光軸方向に沿って
縦方向に穿設され、底面に検出手段１６が設けられると
共に上方が対物レンズ２１側に開口する第１光路穴１７
ａと、横方向に穿設され、一端部にレーザー素子ＬＤが
設けられると共に他端部が縦光路穴１７ａに連通する第
２光路穴Ｌ７ｂと、第１光路穴１７ａと平行に穿設され
、上方で横光路穴１７ｂに連通されると共に内部に信号
読取系１５を有する第３光路穴１７ｃとから構成されて
いる。

第１光路穴１７ａの中央部には、光学式ディスクＤで反
射されたビームを検出手段１６側に導くビームスプリッ
タ−として、ハーフミラ−ＨＭｌが設けられており、ま
た、第２光路穴１７ｂの中央部には、同じく反射された
ビームを信号読取系１５に導くハーフミラ−１１８，が
設けられている。

検出手段１６は、第３図に示したように、検出手段１６
側に導かれた光学式ディスクＤで反射されたビームが、
対物レンズ２１のトラッキングへの駆動に伴って移動す
る方向Ｃに沿って並設された一対の光検出器ＰＤｉ、　
ＰＤ□から成る。第３図に破線で示されているのは、対
物レンズ２１がトラッキング方向に多少駆動された状態
での反射ビームの像である。

尚、反射ビームの像は、例えば光学系の配列を変えた場
合等には、必ずしもこの例で示したように対物レンズ２
１のトラッキング駆動方向と同方向に移動するとは限ら
ない。そのため、一対の光検出器ＰＤ１．　ＰＤ□は、
対物レンズｚ１のトラッキング駆動方向でなく、それに
伴って移動する反射ビームの像の移動方向に沿って並設
する必要がある。

可動部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、中心部には中心線を案内軸１１の軸線
と共有する軸穴２０ａが穿設されている。

可動部２０は、軸穴２０ａ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と可動部２０との間に
架設された弾性部材から成るサスペンダ１８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
。

可動部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による可動
部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、可動部２０の側部には
、フォーカスコイル２３が巻回され。

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対のトラッキングコイル２４ａ、　２
４ｂ、２４ｃ、２４ｄが設けられている。

可動部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
２４ａ、　２４ｂ、　２４ｃ、　２４ｄとトラッキング
磁石１３ａ。

１３ｂとの間に生じる電磁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１８は、これらの電磁相互作用が働かない
時に、可動部２０をいわゆる中立位置で保持する機能を
有している。

レーザー素子ＬＤから発したビームは、コリメートレン
ズＣＬで平行光線とされ、ハーフミラ−ＩＮ。

を透過してハーフミラ−ＨＭｌに到達し、ここで方向を
変えられて対物レンズ２１に入射する。対物レンズ２１
は、このビームを光学式ディスクＤに結像させると共に
、光学式ディスクＤで反射されたビームを第１光路穴１
７ａ内に平行光線として入射させる。反射されたビーム
は八−フミラーＨＭ１で分割され、一部はそのまま透過
して検出手段１６に達し、残部は反射して第２光路穴１
７ｂ内に導かれる。

ハーフミラ−１１Ｍ、を透過した反射ビームは、一対の
光検出器ＰＤ１．　ＰＤ、から成る検出手段１６に照射
される。検出手段１６は、それぞれの光検出器ＰＤいＰ
Ｄ２に照射される光量によって、反射ビームの移動位置
、すなわち対物レンズ２１の変位位置を検知する。

ハーフミラ−ＨＭ、は第２光路穴１７ｂ内に導かれたビ
ームを再び分割して一部を第３光路穴１７ｃ内に反射さ
せる。第３光路穴１７ｃ内に照射された反射ビームは、
レンズ系１５ａを介して光検出器３１上に集光され、光
検出器３１は、集光されたビームからトラッキング誤差
を検知する。

第４図は、対物レンズ２１をトラッキング方向に駆動す
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、その内側のトラッキング修正サー
ボ機構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のトラック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、可動部２０の変位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のトラック追跡走査を修正させる。

一対の光検出器ＰＤ、、ＰＤ、から成る検出手段１６は
。

引算器４１に接続されており、２分割された光検出器３
１は、プッシュプル法によってトラッキング誤差をつく
る引算器３２に接続されている。

増幅器４２で適当な係数をかけられた引算器４１からの
出力及び引算器３２からの出力は、トラッキング誤差の
直流オフセットを除去する引算器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には引算器４１からの出力が増幅器４
３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は可動部２０を
駆動するドライバー３９に接続され、ドライバー３９の
出力は可動部２０のトラッキングコイル２４ａ、　２４
ｂ、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を横切って高速アクセスされ、所定の位置
で急停止される。

しかし、可動部２０の安定化について何らの対策も講じ
られていないと、急停止後回動部２０は第７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。この発明では可動部２０の振動、すなわち各瞬間
における回動変位位置を示す信号が、光検出器ＰＤいＰ
Ｄ、に検知された受光量の差として引算器４１から出力
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、可動部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
この信号に応じて可動部２０の各トラッキングコイル２
４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄに電圧がかけられ、急停
止による大きな振動も第７図に破線で示したように極め
て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
かあると、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可
動部２０を駆動すると、前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６図参照）安定
したト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引算器４１から出
力される可動部２０の回動変位位置を示す信号と、引算
器３２から出力されるト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３６で増幅して加算器３７に入力す
る。−古川算器４１からの出力を増幅器４３で適当に増
幅し、同様に加算器３７に入力する。

この加算器３７での結果に基づいてドライバー３９から
駆動信すが出力され、可動部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５図参照）、安定的なトラッキングサーボを実現す
ることができる。

尚、ここでは可動部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、可動部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。

肱來 以上説明してきたように、この発明の光ピックアップに
おいては、光学式ディスクの半径方向に往復動される光
ピックアップ本体に、信号読取系とは別系列の検出手段
と、この検出手段側に光学式ディスクで反射されたビー
ムを導くビームスプリッタ−とを設けると共に、この検
出手段を、検出手段側に導かれたビームが対物レンズの
トラッキング方向への駆動に伴って移動する方向に沿っ
て並設された一対の光検出器から構成することとしたた
め、一対の光検出器から出力される信号によって可動部
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可動部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、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て
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一実施例を示
す第２図の１−１線断面図、第２図は第１図に示した光
ピックアップの一部を省略した平面図、第３図は検出手
段の・拡大概略図、第４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５図はトラッキング誤差信
号を示す図、第６図は直流オフセットを含んだトラッキ
ング誤差信号の図、第７図はアクセス時の振動の減衰を
説明するための図、第８図は光ピックアップの作動を説
明する説明図、第９図は従来の光ピックアップの平面図
、第１０図はプッシュプル法によるトラッキング誤差信
号を説明するための概略図、第１１図〜第１３Ｕ４（ａ
）はスポットとピットとの位置関係を示す説明図、第１
１図〜第１３図（ｂ）はスポット像に現れる明暗の区分
を示す説明図、第１４図は正常なト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１５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１４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Ｌ
Ｄ・・・レーザー素子　　　１０・・・光ピックアップ
本体１５・・・信号読取系　　　　１６・・・検出手段
１９ｂ・・・ハーフミラ−（ビームスプリッタ−）２０
・・・可動部　　２１・・・対物レンズＰＤ、、　ＰＯ
２・・・光検出器 第１図 り 第２図 第３図 第５図 第６図 第７ズ 振　曝 第８図 第９　図 第１ｏｇ 第１１図（ａｌ　　　第１２図（ａ）　　第１３囚（ａ
）蜘１１図（ｂ）　　　　第１２　Ｊ　（ｂ）　　　　
第１３　Ｑ　（ｂ）第１４図　　　　　　第１５図 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示　昭和６１年特許願０９５９０１号２、
発明の名称　　　　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 住　所　　東京都板橋区前野町２丁目３６番９号名称（
０５２）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１−１３−１２５、補正命令
の日付 昭和６１年６月４日　（発送日：同年６月２４日）６、
補正の対象　　　　　明細書 ７、補正の内容 明細書第１８頁第１２行目〜同頁第１５行目に、「第以
下の通りに補正する。 「第１１図（ａ）はスポットがピットの左にずれた状態
を示す説明図、第１１図（ｂ）はスポットがピットの左
にずれた際スポット像に現れる明暗の区分を示す説明図
、第１２図（ａ）はスポットとピットとが合致した状態
を示す説明図、第１２図（ｂ）はスポットとピットとが
合致した際スポット像に現れる明暗の区分を示す説明図
、第１３図（ａ）はスポットがピットの右にずれた状態
を示す説明図、第１３図（ｂ）はスポットがピットの右
にずれた際スポット像に現れる明暗の区分を示す説明図
」 以上

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と共に該光学
   式ディスクに照射されるビームを発するレーザー素子及
   び前記光学式ディスクで反射したビームを受ける信号読
   取系を有する光ピックアップ本体と、該光ピックアップ
   本体に支持されると共に前記レーザー素子からのビーム
   を前記光学式ディスクに結像させる対物レンズを保持す
   る可動部とから成り、前記対物レンズが前記可動部に連
   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には、前記信号読取系とは別系
   列で検出手段が設けられると共に、該検出手段側に前記
   光学式ディスクで反射されたビームを導くビームスプリ
   ッターが設けられており、前記検出手段は、該検出手段
   側に導かれたビームが対物レンズのトラッキング方向へ
   の駆動に伴って移動する方向に沿って並設された一対の
   光検出器から成ることを特徴とする光ピックアップ。