JP2693530B2 - 光学式ピックアップ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、位置検出装置を備えた光学式ピックアップ
に関する。

〔従来の技術〕

一般に、コンパクトディクス、ビデオディスク等の光
ディクスや光磁気ディスク等の光学式記録媒体に対して
情報の記録や再生を行なうために用いる光学式ピックア
ップにおいては、記録、再生用光ビームを対物レンズを
介して合焦状態で光ディクス等に照射するため、並びに
光ディクス等のトラックに追従させるために、対物レン
ズはその光軸方向であるフォーカス方向と該フォーカス
方向と直交し且つ光ディスクのトラック方向と直交する
トラッキング方向とに移動可能にピックアップ本体に支
持されている。また、かかる光学式ピックアップにおい
ては、ピックアップを所定のトラックに高速に移動させ
るいわゆるアクセス動作時に、対物レンズがトラッキン
グ方向に慣性力等により不要な振動を起こす欠点があ
る。したがってこの不要な振動を抑制しアクセス動作を
正確に行なわせるために、光学式ピックアップには、対
物レンズの位置を検出するためのレンズ位置検出装置を
設けトラッキング制御を迅速に行なうようにしたものが
知られている。

このようなレンズ位置検出装置を備えた光学式ピック
アップとしては、特開昭61-276137号公報に記載された
もの等がある。この従来例は、第７図に示すように開口
部21を形成した遮蔽板22を対物レンズ23を有する可動部
24に固定し、遮蔽板22はLED等の光源25と４個の要素検
出器から成る分割型光検出器26との間に設けたものであ
る。そして、可動部24が動くと遮蔽板22の開口部21も一
体動し、光源25からの光束は分割型光検出器26上で移動
する。分割型光検出器26の各要素検出器の受光量を演算
すれば、可動部24の上下方向および回動方向の変位すな
わち対物レンズのフォーカス方向およびトラッキング方
向の変位に対応する信号が得られる。このようにしてレ
ンズ位置の検出を行なっている。

また、前記公報には第８図に示すように遮蔽板22の開
口部21にレンズ27を設けて可動部の動きを拡大して取り
出し、可動部の位置検出の向上を図った例も記載されて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら従来の位置検出装置は、遮蔽板の開口部
を通過した光のみを光検出器で受光するようにしている
ため、光の利用率が悪く光検出感度が悪いという不具合
があった。このために光の利用率を向上させるように遮
蔽板の開口部を大きく形成することが考えられるが、こ
れは光検出器の受光面積をも大きくしなければならず部
品コスト面での不利を招いてしまうという不具合があ
る。

一方、遮蔽板の開口部にレンズを設けたものは光の利
用率の向上を図れるものの、可動部がフォーカス方向へ
移動するとき（通常±1mm）光源からの発光の光量分布
が均一でないため、レンズに入射する光量が低下し光検
出感度が低下（検出感度の直線性の悪化）するという不
具合がある。このことは、トラッキング方向への移動に
ついても同様である。

本発明は、上記問題点を解決すべく提案されるもの
で、位置検出感度が高い位置検出装置を備えた光学式ピ
ックアップを提供することを目的としたものである。

〔課題を解決するための手段および作用〕

本発明は、上記目的を達成するため光学系を保持した
可動部材と、可動部材を互いに直交する第１の方向およ
び第２の方向に移動可能に支持した支持部材と、可動部
材を駆動させる駆動手段とを有する光学式ピックアップ
において、 前記第１の方向および第２の方向に垂直な第３の方向
の所要位置に光源と光検出器を設け、該光源と光検出器
の間に第１の方向の屈折力を有せず、第２の方向の屈折
力を有するとともに可動部材に一体的に設けられた光学
部材を配置し、該光学部材を透過した光を受光する光検
出器により可動部材の第２の方向の位置を検出するよう
にしたものである。

このように一方向にのみ屈折力を有する光学部材を可
動部材と一体的移動可能にして、光源からの光を光学部
材を通して光検出器に受光させることにより、位置検出
感度の向上を図れることとなった。

〔実施例〕

第１図は、本発明の第１実施例を示したもので、可動
部材４の中心部上面には対物レンズ１が固着され、可動
部材外周にはフォーカスコイル２が巻装されその四隅に
は４個のフォーミングしたトラッキングコイル３が接着
してある。ベース５には外ヨーク6a,6bと中央で分割さ
れた内ヨーク7a,7bが２対設けてあり、外ヨーク6a,6bの
内側にはマグネット8a,8bが固着してあり、２組の磁気
回路を形成している。一方の外ヨーク6aの外側には固定
部材９を固着してあり、固定部材９と可動部材４には対
応するように上下左右に４個の丸穴11,12を形成し、こ
こへ４本の金属線10端部を挿入固着し、可動部材４をフ
ォーカス方向、トラッキング方向へ移動可能にしてい
る。したがって、フォーカスコイル２、トラッキングコ
イル３に電流を流すとマグネット8a,8bとの電磁作用に
より駆動力が生じ、可動部材４はフォーカス方向、トラ
ッキング方向へ移動する。

第２図A,Bは、光ピックアップの一部分の分解斜視図
である。可動部材４の外周部4cと円筒部（光学系支持部
材）4dとで形成される開口部4bは、外周部4cと円筒部4d
にかけて形成したリブ4aおよび隔壁4eにより４分割され
ている。ここへ２対の内ヨーク7a,7bが位置するのであ
る。そして内ヨーク7a,7bは円筒部4dに対する面は面取
りしてあり、内ヨーク7a,7bと対物レンズ１の中心とは
近づくようにしてある。

このように可動部材４の円筒部4dと外周部4cとにかけ
てリブ4aを形成しているので、開口部4bの剛性は従来の
ものに比較してきわめて向上している。

第１図において可動部材４のトラッキング方向側部に
は、PMMA等の透明プラスチックで成形したシリンドリカ
ルレンズ13を設けてあり、このシリンドリカルレンズ13
を挟むように所要間隔を置いて光源14と光検出器15を設
けセンサーユニット20を形成している。上記光源14、光
検出器15はフレキシブルプリント基板17とともに保持部
材16に固着され、ワッシャ18、ビス19を介してベース５
に固定してある。

次に、上記センサーユニット20を含む位置検出装置に
ついて説明する。第３図に示すようにシリンドリカルレ
ンズ13は、可動部材４への位置決め固定部13aとこれに
連続する表面粗形成部13d、半円筒部13bさらに半円筒部
13bに連続する表面粗形成部13dを有する。半円筒部13b
に入射するＹ方向の光はＺ方向には屈折されずＸ方向に
のみ屈折されて透過する。なお、シリンドリカルレンズ
13には開口部等を形成していないため、剛性が高く共振
による影響も少ない。

第４図は、位置検出装置の平面図であり、第５図は正
面図である。LED等の光源14は、リードフレーム14cに設
けた発光部14aからの発散光が出射方向に形成した球面
部14bによりほぼ平行光束とされて出射していくように
してあり、保持部材16に形成した凹部16aに固定してあ
る。

光検出器15は、第６図に示すようにＸ方向に２分割し
た受光部15aをリードフレーム15cに設けて成り、保持部
材16に形成した凹部16cに固定してある。

上記光源14、光検出器15のリードフレーム14c,15c
は、保持部材16の背面に設けてあるフレキシブルプリン
ト基板17に半田付けで固着してある。光源14の出射光の
光軸は、光検出器15の受光部15aの中心にほぼ一致させ
てある。センサーユニット20は、第５図に示すように保
持部材16下部に形成した突起部16dをベース５に形成し
た穴5bに回転可能に差し込み、光源14から出射させシリ
ンドリカルレンズ13により集光された光束が光検出器15
の受光部15aのほぼ中央に照射するようにし、２分割し
た受光部15aの差動出力が０になるように前記保持部材1
6の突起部16aを支点にセンサーユニット20を回転させな
がらベース５上の位置決めをし、ビス19、ワッシャー18
で固定する。なお、差動出力回路のプリアンプ回路は、
ノイズの影響を少なくするためには、センサーユニット
20の近傍に設ければよい。

本実施例では、光源14と光検出器15とを保持部材16に
一体的に固定しているので、光軸と光検出部の中心位置
とのズレもほとんどなく組立て上有利である。また、シ
リンドリカルレンズ13との位置調整も光源14と光検出器
15とを一体に回転調整できるので容易である。

次に、第６図に従い光検出器15による差動出力のとり
方について説明する。可動部材４が静止している時は、
光検出器15の２分割の受光素子15d,15eには、照射して
いる光の強さは第６図Ａに示すように左右同じであるた
め差動出力は０となる。可動部材４が移動し、対物レン
ズ１がトラッキング方向へ移動した時は、第６図Ｂに示
すように２分割線に直交する方向へ光が移動するため
（図面上右方向へ移動）、差動出力は０から（＋）に変
化する（逆方向については（−））。このようにして対
物レンズ１のトラッキング方向の位置が光検出器15の差
動出力として表われる。

光源14から出射した光は、保持部材16の絞り部16bで
有効光以外の光をカットするようにしてある。また、光
が透過するシリンドリカルレンズ13の半円筒部13b以外
の部分の表面粗形成部13dは、表面を粗く形成している
ためこの部分へ入射した光は光検出器15には到達しにく
く、有効光以外の影響は受けにくいようになっている。

半円筒部13bのＸ方向（トラッキング方向）およびＺ
方向（フォーカス方向）の寸法は、各々の方向にシリン
ドリカルレンズ13が移動しても光源14からの光がケラれ
ないようにしてあり、可動部材４のフォーカス方向の移
動によりシリンドリカルレンズ13が移動しても、光検出
器15の光量および光量分布は変化せず、位置検出の感度
に影響を与えることがない。

以上のごとくしてトラッキング方向の位置検出を行な
うのであるが、光ディスク等の通常の記録、再生時には
光検出器15の差動出力を光ピックアップのトラック方向
への送り手段に入力して光ピックアップ自体を移動させ
るようにし、対物レンズ１のみの移動量が大きくなりす
ぎないようにしている。

また、アクセス動作時には光検出器15の差動出力また
はこれを微分した値が０になるようにトラッキングコイ
ル３に電流を流し、対物レンズ１にトラッキング方向へ
慣性力等により不要な振動が発生しにくくし、アクセス
動作を正確に行なわせるようにしている。

本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、
幾多の変更、変形が可能である。例えば、シリンドリカ
ルレンズ13はプラスチック成形体に限らず、屈折率分布
型レンズやプリズム等を用いてもよい。また、光検出器
はCCDリニアセンサーやポジションセンサー等を用いて
もよい。また、光学系駆動方式はワイヤー方式に限らず
他の駆動方式であってもよい。また、対物レンズに代え
てリレーレンズ等であってもよい。

〔発明の効果〕

以上のごとく、本発明によれば所要方向にのみ屈折す
るようにしたシリンドリカルレンズを用いることによ
り、光の利用効率が高く、また可動部が位置検出の方向
以外に移動しても光検出器が受光する光量変化が小さ
い。したがって、可動部の位置検出感度が高く、直線性
もよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す斜視図、 第２図A,Bは、同一部の分解斜視図、 第３図は、シリンドリカルレンズの斜視図、 第４図は、光検出装置の平面図、 第５図は、同正面図、 第６図は、光検出器の正面図、 第７図は、従来例に係る光ピックアップの斜視図、 第８図A,Bは、他の従来例を示す一部側面図および説明
図である。 １……対物レンズ、４……可動部材 13……シリンドリカルレンズ、14……光源 15……光検出器

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学系を保持した可動部材と、可動部材を
   互いに直交する第１の方向および第２の方向に移動可能
   に支持した支持部材と、可動部材を駆動させる駆動手段
   とを有する光学式ピックアップにおいて、 前記第１の方向および第２の方向に垂直な第３の方向の
   所要位置に光源と光検出器を設け、該光源と光検出器の
   間に第１の方向の屈折力を有せず、第２の方向の屈折力
   を有するとともに可動部材に一体的に設けられた光学部
   材を配置し、該光学部材を透過した光を受光する光検出
   器により可動部材の第２の方向の位置を検出するように
   したことを特徴とする光学式ピックアップ。