JP2645819B2 - 光学式デイスクプレーヤのセンサ取付位置調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、非点収差利用の焦点サーボ制御機構を備
えた光学式デイスクプレーヤの四分割センサの取付位置
を調整する光学式デイスクプレーヤのセンサ取付位置調
整装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、光学式のビデオデイスクプレーヤ，コンパクト
デイスクプレーヤなどの光学式デイスクプレーヤは、再
生に際し、デイスクレコードのピツトにレーザービーム
を集光照射する必要があり、デイスクレコードの変位に
追随して焦光用の対物レンズを合焦点位置に変位させ、
デイスクレコードの信号面と対物レンズとの位置を一定
にサーボ制御する必要がある。

そして前記位置を一定にサーボ制御するために種々の
焦点サーボ制御機構が提案されているが、光学式デイス
クプレーヤの多くは、特公昭53−37722号公報に記載さ
れている非点収差を用いる焦点サーボ制御機構，すなわ
ち非点収差利用の焦点サーボ制御機構を採用している。

ところで前記非点収差利用の焦点サーボ制御機構は、
第４図に示すようにレーザ光源（１）の光を対物レンズ
（２）によりビデオデイスク（３）の信号面（４）に集
光照射するとともに、対物レンズ（２）を介した信号面
（４）の反射ビームをビームスプリツタ（５）によりシ
リンドリカルレンズ（６）に入射し、シリンドリカルレ
ンズ（６）を介した反射ビームを第５図の四分割センサ
（７）により受光し、さらに、センサ（７）の一方の対
向するエリア（7a），（7b）の出力A,Bの和Ａ＋Ｂと、
センサ（７）の他方の対向するエリア（7c），（7d）の
出力C,Dの和Ｃ＋Ｄとの差にもとづき、対物レンズ
（２）を合焦点位置に制御するように構成されている。

なお、第４図は原理図であるため、レンズ（２），
（６）しか示していないが、通常はレーザ光源の前方に
拡大レンズを配し、デイスクレコードに面して対物レン
ズを配すると共にビームスプリツタとシリンドリカルレ
ンズの間に集光レンズを配している。また、シリンドリ
カルレンズ（６）は、長手軸すなわちｙ軸方向に対して
レンズ作用がなく、ｙ軸に直交するｘ軸方向にのみレン
ズとして作用する。さらに、四分割センサ（７）は、分
割軸であるｘ′軸,y′軸が反射ビームの照射光像の基準
軸であるｘ軸,y軸を45゜回転した位置になるように、か
つ、対物レンズ（２）が合焦点位置のときに反射ビーム
の四分割センサ（７）における照射光像が円形になるよ
うに設置されている。

そして四分割センサ（７）の取付位置が適正な場合反
射光ビームの中心点と四分割センサ（７）の中心点とが
一致し、このとき、対物レンズ（２）の位置が合焦点位
置であれば、反射ビームの四分割センサ（７）での照射
光像は円形になり、対物レンズ（２）の位置が合焦点位
置から遠，近方向にずれると、反射ビームの四分割セン
サ（７）での照射光像がｘ軸またはｙ軸方向を長手軸と
するだ円形状に変化し、このとき前述のＡ＋ＢとＣ＋Ｄ
とに差が生じ、誤差にもとづき対物レンズ（２）の位置
をサーボ制御できる。

したがつて、正確な焦点制御を行なうには反射ビーム
の中心点と四分割センサ（７）の中心点とが正確に一致
する様に四分割センサ（７）を取付けなければならず、
このため取付位置の調整が必要になる。

そして特願昭59−107205号には、取付位置の調整を容
易かつ迅速にするため、対物レンズを強制振動せしめ、
その振動の両端に於て対向するエリアの受光出力レベル
が等しくなる様に前記四分割センサを変位せしめること
が記載され、この場合、発振回路により対物レンズを強
制振動させるとともに、発振位相が０゜になるときの四
分割センサの一方の対向エリアの出力比較と、発振位相
が180゜になるときの四分割センサの他方の対向エリア
の出力比較とを行なつて取付位置を調整する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、対物レンズを強制振動させるために、前述の
発振回路を設ける必要があるとともに、発振位相の０
゜,180゜のときに前述の出力比較を行なうために、前記
発振位相の０゜,180゜のときにのみ選択的にサンプルホ
ールドする複雑なサンプルホールド回路を設ける必要が
あり、構成が複雑化する問題点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、シリンドリカルレンズを介した反射ビー
ムを、該ビームの照射光像の直交する基準軸を45゜回転
した直交する分割軸を有する四分割センサにより受光
し、該センサの各エリアの出力にもとづき焦点制御を行
なう非点収差利用の焦点サーボ制御機構を備えた光学式
デイスクプレーヤのセンサ取付位置調整装置において前
記センサの対向するエリアの出力差を演算する手段と、
該演算により得られた２個の出力差の絶対値の差を演算
する手段と、前記２個の出力差と前記２個の出力差の絶
対値の差にもとづき前記四分割センサの中心点を前記反
射ビームの中心点に移動させる手段とを備えたことを特
徴とする光学式デイスクプレーヤのセンサ取付位置調整
装置である。

〔作用〕

そして、四分割センサの対向するエリアの出力差の演
算と、該演算により得られた２個の出力差の絶対値の差
の演算とにもとづき四分割センサの位置ずれを識別し、
たとえば前記２個の出力差の絶対値の差にもとづき四分
割センサを回転移動した後、前記２個の出力差が０にな
るように四分割センサを直進移動して四分割センサの取
付位置を調整するのみであるため、従来のように対物レ
ンズを強制的に振動させずに、四分割センサの取付位置
の調整が行なえる。

〔実施例〕

つぎに、この発明を、その１実施例を示した第１図な
いし第３図とともに詳細に説明する。

（調整の原理） まず、第２図および第３図とともに、調整の原理を説
明する。

たとえば第２図に示すように、反射ビームの中心点ｏ
に対して四分割センサ（７）の中心点ｏ′が、照射光線
の基準時であるｘ軸,y軸により分割された第1,第2,第3,
第４象限，，，のうちの、第２象限にずれる
と、このとき四分割センサ（７）のエリア（7a）の出力
Ａはエリア（7b）の出力Ｂより小さくなり、エリア（7
c）の出力Ｃはエリア（7d）の出力Ｄより大きくなり、
対向するエリア（7a）・（7b）の出力A,Bの差が負，対
向するエリア（7c），（7d）の出力C,Dの差が正にな
る。

さらに、中心点ｏ′が第1,第3,第４象限，，そ
れぞれにずれたときについても、出力A,Bの差および出
力C,Dの差の正・負は同様に考察することができ、各象
限，，，それぞれにずれたときの出力差Ａ−B,
出力差Ｃ−Ｄの正，負は、つぎの１表に示すようにな
る。

そこで出力差Ａ−Ｂと出力差Ｃ−Ｄの正，負から、四
分割センサ（７）の中心点ｏ′がいずれの象限に位置す
るかを識別することが可能になる。

また中心点ｏ′の中心点ｏからのずれ距離は、たとえ
ば中心点ｏ′が第２象限に位置するときは出力差Ａ−
Ｂの絶対値|A−B|から分かり、他の象限，，に位
置するときも、絶対値|A−B|,|C−D|から分かる。

一方、出力差Ａ−Ｂの絶対値|A−B|と出力差Ｃ−Ｄの
絶対値|C−D|との差|A−B|−|C−D|の正，負は、第３図
に示すように各象限，，，を２分割する破線の
２分割線αまたはβを境にして、各象限，，，
それぞれ内で異なるため、中心点ｏ′が何象限に位置す
るかを識別した後、差|A−B|−|C−D|の正，負を求める
ことにより、中心点ｏ′が各象限，，，それぞ
れのｘ軸,y軸のいずれよりに位置するかが分かる。

そこで差Ａ−Ｂ及びＣ−Ｄを演算するとともに、差|A
−B|−|C−D|を演算し、中心点ｏ′が各象限〜内の
どの象限に存在し、且つその象限内において中心点ｏ′
がｘ軸により存在するかあるいはｙ軸により存在するか
（すなわち、中心点ｏ′が分割線αとｘ軸またはｙ軸と
の間に存在するか、あるいは分割線βとｘ軸またはｙ軸
との間に存在するか）を識別し、これにもとづいて四分
割センサ（７）を右または左に回転移動し、中心点ｏ′
を、中心点ｏ′が位置する象限の２分割線αまたはβに
一致させ、つぎに出力差Ａ−Ｂまたは出力差Ｃ−Ｄが０
になるように、四分割センサ（７）を２分割線αまたは
βに沿って直線移動すれば、中心点ｏ′が中心点ｏに一
致し、このとき四分割センサの取付位置が正確に自動調
整される。

ところで差Ａ−B,C−ＤをU,Vかつ差|A−B|−|C−D|を
Ｗとし、それぞれ正のとき1,負のとき０とした場合、四
分割センサ（７）を回転させる方向は、つぎの２表に示
すようになる。

なお、表中のＬは反時計方向すなわち左回り方向の回
転を示し、Ｒは時計方向すなわち右回り方向の回転を示
す。

そして２表にもとづき、つぎの（１）式が１になるこ
とにより、四分割センサ（７）を右回り方向に、逆に０
になることにより四分割センサ（７）を左回り方向に回
転すればよいことが分かる。なお、（１）式の代りに、
（２）式を用いれば、（２）式が１になることにより左
回り方向に,0になることにより右回り方向に回転すれば
よいことが分かる。

Rr＝・・＋・Ｖ・Ｗ＋Ｕ・Ｖ・＋Ｕ・・Ｗ
……（１）式 Lr＝・・Ｗ＋・Ｖ・＋Ｕ・Ｖ・Ｗ＋Ｕ・・
……（２）式 （構成および動作） そして前記原理にもとづく装置は第１図に示すように
構成され、調整を行なうときは、第４図のデイスク
（３）の位置にデイスクあるいは反射鏡が設けられると
ともに、手動により四分割センサ（７）がほぼ適正な位
置に予め取付けられる。なお、取付けは、たとえば各エ
リア（7a）〜（7d）の出力A,B,C,Dを参考にして行なわ
れる。

そして取付けられた四分割センサ（７）に反射ビーム
が照射されるとともに、四分割センサ（７）の各エリア
（7a）〜（7d）の出力，すなわち電流出力Ai,Bi,Ci,Di
が電流／電圧変換部（８）によりそれぞれ電圧出力Av,B
v,Cv,Dvにそれぞれ変換され、変換部（８）を介した各
出力Av,Bv,Cv,Dvがアナログマルチプレクサ部（９）に
入力される。

さらに、マルチプレクサ部（９）は後述の選択指令信
号にもとづき、入力された出力Av,Bv,Cv,Dvを順次にデ
ジタル信号変換部（10）に出力し、デジタル変換部（1
0）は、後述の変換開始指令信号にもとづき、入力され
た出力Av,Bv,Cv,Dvをそれぞれ12ビツトないし16ビツト
のデジタルデータAd,Bd,Cd,Ddに変換するとともに、各
デジタルデータAd,Bd,Cd,Ddをそれぞれデジタルマルチ
プレクサ部（11）に出力する。

なお、変換が終了すると、デジタル変換部（10）は８
ビツトのマイクロコンピユータからなる制御部（12）の
変換終了検知部（13）に変換終了信号を出力する。

そして各デジタルデータAd,Bd,Cd,Ddが12ビツトない
し16ビツトからなり、制御部（12）が８ビツトのマイク
ロコンピユータからなるため、マルチプレクサ部（11）
は、順次に入力された各デジタルデータAd,Bd,Cd,Ddを
２回に分けて制御部（12）のメモリ部（14）に出力す
る。

なお、メモリ部（14）はRAMからなり、変換終了信号
にもとづく検知部（13）の制御信号が入力されるメモリ
制御部（15）の制御により書き込み，読み出しが制御さ
れる。

さらに、メモリ部（14）は各デジタルデータAd,Bd,C
d,Ddを取り込むと、メモリ部（14）から第１演算部（1
6）に取り込んだ各デジタルデータAd,Bd,Cd,Ddが転送さ
れ、第１演算部（16）により、デジタルデータAd,Bdの3
Ad−BdおよびデジタルデータCd,Ddの差Cd−Ddが演算さ
れ、エリア（7a），（7b）の出力差Ａ−Ｂおよびエリア
（7c），（7d）の出力差Ｃ−Ｄが演算されるとともに、
差Ad−Bdの絶対値|Ad−Bd|と差Cd−Ddの絶対値|Cd−Dd|
との差|Ad−Bd|−|Cd−Dd|が演算され、差|A−B|−|C−
D|が演算され、第１演算部（16）から第２演算部（17）
に、差Ａ−Ｂの正，負を示す前述のU,差Ｃ−Ｄの正，負
を示す前述のV,差|A−B|−|C−D|の正，負を示す前述の
Ｗが出力される。

そして第２演算部（17）により、入力されたU,V,Wの
データにもとづき前述の（１）式または（２）式が演算
され、第２演算部（17）から判別部（18）に演算結果が
出力され、判別部（18）により、四分割センサ（７）を
いずれの方向に回転すればよいかが判別される。

さらに、判別部（18）は、判別した回転方向の駆動指
令信号を回転駆動回路（19）に出力し、該駆動回路（1
9）の回転駆動信号にもとづき回転移動用モータ（20）
が回転し、該モータ（20）の回転により四分割センサ
（７）が回転移動する。

ところで制御部（12）には、前述の選択指令信号を出
力するエリア出力選択指令部（21）および、変換開始指
令信号を出力する変換開始制御部（22）が設けられると
ともに、指令部（21），制御部（22）にそれぞれ出力タ
イミング制御用の制御信号を出力する制御信号出力部
（23）が設けられている。

また、制御信号出力部（23）には、発振出力部（24）
から出力された周期的なデジタル発振信号が入力され、
該発振信号にもとづき出力部（23）から指令部（21），
制御部（22）に周期的に制御信号が出力され、メモリ部
（14）に取り込まれる各デジタルデータAd,Bd,Cd,Ddが
周期的に更新される。

そして四分割センサ（７）が回転移動する間にも、各
デジタルデータAd,Bd,Cd,Ddが更新され、更新される毎
に第1,第２演算部（16），（17）の演算が行われて四分
割センサ（７）の回転移動の制御が更新され、四分割セ
ンサ（７）の中心点ｏ′が第３図の２分割線αまたはβ
に一致し、データＷが0,1に交互に変化し始めると、判
別部（18）からの駆動指令信号の出力が停止する。

さらに、判別部（18）からの駆動指令信号が停止し、
四分割センサ（７）の中心点ｏ′が２分割線αまたはβ
に一致すると、第１演算部（16）により、差Ａ−Ｂまた
は差Ｃ−Ｄにもとづき、四分割センサ（７）を直進移動
するための駆動指令信号を直進駆動回路（25）に出力
し、該駆動回路（25）の直進駆動信号にもとづき直進移
動用モータ（26）が回転する。

そしてモータ（26）の回転により、四分割センサ
（７）が直進移動し、中心点ｏ′が２分割線αまたはβ
に沿つて中心点ｏの方向に移動し、中心点ｏ′が中心点
ｏに一致し、差Ａ−Ｂまたは差Ｃ−Ｄが０になると、第
１演算部（16）からの駆動指令信号の出力が停止し、こ
のとき四分割センサ（７）の中心点ｏ′が中心点ｏに一
致し、四分割センサ（７）の取付位置の調整が終了す
る。なお、差Ａ−Ｂまたは差Ｃ−Ｄが０になつたとき
は、差Ｃ−Ｄまたは差Ａ−Ｂよりも０になる。

ところで第１図は、第１演算部（16）により出力差Ａ
−B,C−Ｄおよび両出力差Ａ−B,C−Ｄの絶対値の差|A−
B|−|C−D|を演算する手段が形成されるとともに、第２
演算部（17），判別部（18），駆動回路（19），（2
5），モータ（20），（26）などにより、中心点ｏ′を
中心点ｏに移動させる手段が形成されている。

そして前記実施例のように、四分割センサ（７）の一
方の対向するエリア（7a），（7b）の出力差Ａ−Ｂおよ
び、他方の対向エリア（7c），（7d）の出力差Ｃ−Ｄに
もとづき、差Ａ−B,C−Ｄと|A−B|−|C−D|とを演算
し、四分割センサ（７）を回転移動した後直進移動して
四分割センサ（７）の中心点ｏ′を、反射ビームの中心
点ｏに一致させる場合は、第４図の対物レンズ（２）を
強制振動させる必要がなく、該強制振動のための発振回
路を設ける必要がない。

また、対物レンズ（２）を強制振動させる場合のよう
に、発振位相が０゜,180゜のときのみ各エリア（7a）〜
（7d）の出力A,B,C,Dの選択的なサンプルホールドを行
なつて調整する必要がないため、複雑なサンプルホール
ド回路を設ける必要がない。

〔発明の効果〕

したがつて、この発明の光学式デイスクプレーヤのセ
ンサ取付位置調整装置によると、対物レンズを強制振動
させることなく調整を行なうことができ、構成を簡素化
して取付位置の自動調整を行なうことができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の光学式デイスクプレー
ヤのセンサ取付位置調整装置の１実施例を示し、第１図
はブロツク図、第２図，第３図はそれぞれ調整の原理を
示す図、第４図はこの発明が適用される光学式デイスク
プレーヤの非点収差利用サーボ制御機構の模式図、第５
図は四分割センサの正面図である。 （６）……シリンドリカルレンズ、（７）……四分割セ
ンサ、（7a）〜（7d）……四分割センサのエリア、
（８）……電流／電圧変換部、（９）……アナログマル
チプレクサ部、（10）……デジタル変換部、（11）……
デジタルマルチプレクサ部、（12）……制御部、（19）
……回転駆動回路、（20）……回転移動用モータ、（2
5）……直進駆動回路、（26）……直進移動モータ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスクの記号面から反射された反射ビー
   ムを、該ビームの照射光像の直交する基準軸を45゜回転
   した直交する分割軸を有する四分割センサにより受光
   し、該センサの各エリアの出力にもとづき焦点制御を行
   なう非点収差利用の焦点サーボ制御機構を備えた光学式
   ディスクプレーヤのセンサ取付位置調整装置において、 前記四分割センサの分割線の交点に関して点対称の位置
   にあり、該交点を挟んで対向する２つのエリア毎の出力
   差を演算する手段と、 該出力差を演算する手段の演算により得られた２個の出
   力差の絶対値の差を演算する手段と、 前記２個の出力差及び前記２個の出力差の絶対値の差の
   それぞれの正負の極性の組み合わせにもとづいて前記四
   分割センサの中心点と前記反射ビームの中心点との位置
   関係を識別する手段と、 該識別手段が出力する信号に基づいて、前記２個の出力
   差がそれぞれ０となる位置に四分割センサを移動させる
   手段とを備えたことを特徴とする光学式ディスクプレー
   ヤのセンサ取付位置調整装置。