JPH0433548Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は光学式記録情報読取装置に関し、特に
記録情報読取用光ビームの光軸と記録媒体の記録
面との直交関係を維持するサーボ系を有する光学
式記録情報読取装置に関する。

背景技術 記録情報読取用光ビームの光軸と記録媒体であ
る記録デイスクとの間のなす角が直角からずれる
と、隣接記録トラツクからの情報が漏洩していわ
ゆるクロストーク現象が生じる。このように両者
のなす角が直交関係からずれる原因としては種々
あるが、例えば記録デイスクが経時変化により傘
型となること、再生装置のデツキ部の形状変化に
デイスク回転軸が傾斜すること等に起因するもの
であり、製品出荷後の問題であるところからクロ
ストークの発生は不可避となる。

そこで、当該クロストークを電気的に検出して
光ビーム光軸と記録デイスクとの直交関係を常に
正確に維持してクロストークを軽減するサーボ系
が設けられる。かかる技術が特開昭57−186237号
公報に詳細に開示されている。本例は、CLV（定
線速度）方式により記録された記録デイスクの再
生装置に適用されるものであつて、CAV（定角速
度）方式の記録デイスクにおいては同期信号記録
区間が全記録トラツクに亘つて同一半径線上に整
列して整列されるのに対し、CLV方式ものでは
同一半径線上に整列されないという事実を利用し
てクロストークを検出している。すなわち、
CLV方式における隣接トラツクの同期信号情報
の漏洩成分を検出してクロストーク量を検知し、
この量がなくなるように読取用光ビームの光軸を
傾斜させるように構成されている。

かかる方式では、クロストークの検出のための
電気回路が複雑で高価となること、またCLV方
式のものに限定されCAV方式については適用で
きないこと等の欠点がある。

他の方法として、特開昭57−179954号公報に示
された技術である。第１図にその概略が示されて
おり、光軸１を有する記録情報読取用光ビームを
記録デイスクの記録面２上に収束せしめる対物レ
ンズ３が設けられている。一方、光軸１と記録面
２との直交関係のずれを検出すべく検出用補助ビ
ーム用光源４が設けられており、この補助ビーム
を対物レンズ３を介して記録面２へ照射し、この
反射光を再び対物レンズ３を介して一対の受光素
子５，６へ入射するように構成されている。ここ
で、記録面２が光軸１と垂直であれば、補助ビー
ムは光軸に対し対称の方向に反射され実線で示す
ように光源４と光軸１に対称の位置へ戻される。
これに対し、記録面が一点鎖線や破線の如く傾斜
していると、補助ビームは夫々一点鎖線や破線の
如く反射される。

そこで、これら反射ビームに対し図示のように
受光素子５，６が設けられ、これら受光出力が差
動アンプ７に供給されて検出出力が導出される。
この検出出力が減算器８において基準信号９と減
算され、この減算出力をもつて光軸傾斜機構１０
を駆動するようにして光軸と記録面との直交関係
が維持されるのである。

この技術では、対物レンズを介して平行光であ
る補助ビームを記録面へ照射しているために、以
下の欠点を有する。

先ず、フオーカスサーボ系が安定に追従してい
ない限り記録情報読売用光ビームの光軸１を記録
面に垂直にするサーボ（以下チルトサーボと称
す）系は作動できないから、フオーカスサーボが
ロツクインしてからでないとチルトサーボがは不
可能であり、極端な場合には、チルトサーボのみ
ならずフオーカスサーボの引込みもできない場合
が生ずる。すなわち、光軸１に平行に照射された
補助ビームが受光素子５，６上の正確な位置に反
射するためには、デイスク面がレンズの焦点に位
置しなければならず、焦点位置より遠ざかつても
接近しても補助ビームの反射光の光検出器上での
照射位置が不適当となる（図中左右にずれる）。
そのため、差動アンプ７からは誤つた出力が発生
され、光軸１を不必要に傾斜させてしまうことと
なる。

従つて、光軸が極端に傾斜した場合にはフオー
カスサーボ又はトラツキングサーボに制御信号を
供給する検出器（図示せず）への情報検出ビーム
の反射光の位置が変化する事となり、サーボのロ
ツクインに用いるエラー信号に不要な直流成分が
重畳されてしまうからである。

さらに、ピツクアツプの小型化により、ピツク
アツプ内にチルトサーボに用いる光学系を配置す
る事が困難である。これは、補助ビームを記録情
報読取用光ビームの対物レンズに照射することに
より、結果として記録情報取取用光ビームに用い
るためのレンズの視野角が狭められて光学系の設
計上の制約となる欠点がある。

かかる欠点を解決すべく、本願出願人により実
願昭58−63397号に第２，３図に示す構造が提案
されている。第２図において、デイスク１１は変
形によつて水平線に対し傾いているものとして示
されている。この記録デイスクの記録情報を光学
的に読取るための光学ヘツドユニツト１２が設け
られており、これは支持部材１３によつて回動軸
１４をして回動自在に軸支されている。この支持
部材はスライダ１５に固定されており、このスラ
イダ１５はヘツドユニツト１２をデイスク１１の
半径方向へ移動させるためのものである。例え
ば、スライダ１５の一部に形成されているラツク
部１６にピニオンギヤ１７が係合するようになつ
ており、スライダモータ１８によるピニオンギヤ
１７の駆動によつてスライダ１５がデイスク半径
方向に移動制御されるのである。

図示せぬトラツキングエラー信号発生器からの
エラー信号に含まれる直流成分を検出してスライ
ダの通常送り信号を発生する通常送り信号発生部
２０が設けられていると共に、記録情報のアドレ
ス検索やいわゆるスキヤン動作時等におけるスラ
イダの高速送り信号を発生する高速送り信号発生
部２１が設けられている。これら両信号発生部の
出力が加算器２２を介してドライバ１９へ供給さ
れスライダモータ１８の回転駆動を行うようにな
つている。

デイスク１１の傾きを検出すべく発光素子２３
と受光素子２４ａ，２４ｂがヘツドユニツト１２
上に取付けられており、受光素子２４ａ，２４ｂ
の受光出力ａ，ｂが差動アンプ２５に入力されて
その差出力ｃがドライバ２６を介してチルトモー
タ２７を駆動する。このチルトモータ２７の回転
軸に結合された雄ねじ部２８と光学ヘツドユニツ
ト１２の一部に設けられている雌ねじ部とが互い
に螺合しており、モータ２７の回動に伴つて光学
ヘツドユニツト１２が任意の傾斜角をもつて傾斜
するようになつている。この時の傾斜中心をなす
回動軸が支持部材１３の軸１４となるのである。
尚、雄ねじ部２８の周囲に巻設されているスブリ
ングＳはバツクラツシユを防止するためのもので
ある。

第３図は光学ヘツドユニツト１２の傾斜図であ
り、２９は対物レンズである。ユニツト１２の内
部にあるレーザー光源より発せられた記録情報読
取用光ビームはこの対物レンズによつて記録デイ
スク１１の記録面上に収束せしめられる。この対
物レンズ２９の中心は、光ビームの光軸３１と回
動軸１４とが交差する点に配置されている。光ビ
ームが常に記録面上にて収束するように対物レン
ズ２９を光軸３１に平行な方向へ移動制御するた
めに、いわゆるフオーカスアクチユエータ３０が
設けられており、これは磁気回路やコイル等より
なる。

対物レンズ２９の中心と発光素子２３の中心と
を通る直線は、再生中の記録トラツクの接線方向
に略平行となつており、好ましくは、記録情報読
取時に光ビームの収束点すなわち情報検出点より
も先行する記録面を照射する位置に当該発光素子
２３が取付けられており、この発光素子の発射光
及びその反射光はいずれも対物レンズ２９を経な
いようになつている。

また、記録情報読取用光ビームの光軸３１と発
光素子２３からの発射光軸とは互いに平行であ
り、同一として取扱つても問題はない。

以上の構成による本考案の作用を第４図乃至第
６図を用いて説明する。第４図ａ〜ｃは発光素子
２３より発射された光束の反射状態をデイスクの
傾斜に応じて示した図であり、第５図ａ〜ｃはこ
の反射状態を夫々デイスク側から見た図である。
また、第６図は各受光素子２４ａ，２４ｂの出力
ａ，ｂ及び差動アンプ２５の出力ｃを夫々デイス
クの傾斜に応じて示した図であり、第６図ａ，ｂ
が受光素子２４ａ，２４ｂの各出力をまた同図ｃ
が差動アンプ２５の出力を示すものである。第４
図及び第５図における各ａ，ｂ及びｃの状態に
夫々対応するものが第６図の点Ａ，Ｂ及びＣであ
り、点Ｂはデイスクが水平であつてデイスクと光
軸３１とが垂直の場合である。

かかる垂直関係にある時、発光素子２３からの
発射光は発散しつつデイスク１１の記録面にて反
射されて受光素子２４ａ，２４ｂに均等に照射さ
れる。よつて、両素子の出力レベルは相等しく差
動アンプ２５の出力レベルは零となる。

一方、第４図ａ，ｃの如くデイスク１１が傘型
に変形すると、デイスクと光軸３１との直交関係
がずれる。例えば、第４図ａの場合には、受光素
子２４ａのみに反射光が入射されており、その出
力レベルは最大となり、受光素子２４ｂの出力レ
ベルは略零となる。よつて、差動アンプ２５の出
力レベルは正極性で最大となる。他方、第４図ｃ
の如くなつた場合には、受光素子２４ｂのみに反
射光が入射されるから差動アンプ２５の出力は負
極性の最大レベルとなる。

従つて、差動アンプ２５の出力ｃには、デイス
クと光軸３１との直交関係からのずれ量及びその
方向に応じてレベル及び極性が変化する信号が導
出される。この差動出力ｃが零となる様に閉ル−
プのチルトサーボを行えば、常にデイスク１１に
対して光ビームの光軸３１を直角とすることがで
きクロストークの除去が可能となるものである。
尚、発光素子２３の発射光がガウス分布等の強度
分布を有すれば、差動アンプの出力特性の傾きが
大となつて検出感度が大となるから、受光素子２
４ａ，２４ｂの大きさや配置の選定が容易とな
る。

この差動アンプ２５の差動出力により、チルト
モータ２７が駆動されて光学ヘツドユニツト１２
が回動軸１４を中心に回動されるから、チルトサ
ーボがなされるのである。

しかしながら、かかる構成においては、記録デ
イスクによる反射回折光に対する配慮がなされて
いないので、デイスクのピツト形状やトラツクピ
ツチ等により回折光に対して形状、位置、光強度
等に影響を与え、その結果チルト信号にチルト情
報以外の情報が混入して誤信号となつてしまう。

第７図は１次回折光の影響を全く考慮せずに、
光源２３と受光素子２４ａ，２４ｂとを配置した
場合の平面図であり、３２及び３３が１次回折光
束を示している。尚、記録トラツクは図の一点鎖
線にて示す方向である。実際の記録デイスクでは
ピツトが２次元的に配列されているために、第７
図の上下方向にも回折されるが、この方向ではデ
イスクの信号等によりその配列は規則的にはなら
ずランダムとなり、その影響はほとんど無視可能
である。ところが、トラツクピツチはその規則性
がかなり保たれているために第７図の様にトラツ
クと直角方向に回折される光については無視する
ことができない。また、トラツクは螺旋状になつ
ているためにある曲率を有しているから、実際に
はその曲率に応じて１次回折光束の形状は左右に
おいて対称とはならず（図においては便宜上対称
としている）、かつ受光素子２４ａ，２４ｂとデ
イスクとの距離によつてもその形状は異なる。

この様な±１次回折光３２，３３が受光素子２
４ａ，２４ｂに入射すると、デイスクの内外周に
おけるトラツク曲率の相違やピツト形状の非対称
性による±１次回折光の光量の変化等デイスク条
件のちがいにより、本来得べきデイスクの傾きの
情報以外のいわゆるノイズが混入して誤信号とな
り、但しいチルトサーボが困難となる。

考案の概要 本考案は受光素子に入射する記録デイスクから
の±１次以上の回折光を除去して０次回折光のみ
によりチルト信号を得るようにして正確なチルト
サーボを可能とした光学式記録情報検出装置を提
供することを目的としている。

本考案による光学式記録情報検出装置は、記録
情報読取様光ビームの光軸し記録媒体の記録面と
の直交関係のずれを検出し、このずれに応じて当
該光軸の傾斜をなす傾斜手段を制御して当該直交
関係を維持するようにしたチルトサーボ系を有す
る装置であつて、その特徴とするところは、直交
関係のずれを検出する手段として、発射光が記録
面へ向けて照射された発光手段と、この発射光の
記録面による反射光を受光する受光手段とからな
り、この反射回折光のうちほぼ０次回折光のみが
受光手段に受光されるように発光及び受光手段の
位置関係を設定してなることにある。

更に好ましくは、発射光及び反射光が記録情報
読取用光ビームの収束用レンズを経ないような位
置にこれら発光及び受光手段を設けることを特徴
としている。

実施例 以下に図面を用いて本考案の実施例につき説明
する。

第８図は本考案の一実施例を説明する図であ
り、前掲各図と同等部分は同一符号により示して
いる。発光素子２３は所定高さの基台３４上に取
付けられており、図示する如く、この光源２３か
らデイスク１１までの距離をａ、デイスク１１か
ら受光素子２４ａ，２４ｂまでの距離をｂ、光源
の最大拡がり角度（光軸４０に対して）をθ、０
次回折光の半径をｃ、光軸３１から受光素子の外
周までの距離をｄ、同じく１次回折光の内側まで
の距離をｅとする。そして、デイスクに垂直に入
射する光の回折角をψ_p、最大拡がり角θの回折角
をψ_eとし、また光源の波長をλとすると、回折
角ψ_p，ψ_eはトラツクピツチｔを用いて、 ψ_p＝sin_U-1（λ/t）， ψ_e＝sin_U-1（λ/t，−sinθ） と表される。また、 ｃ＝atanθ＋btanθ，ｅ＝btanψ〓， で表される。そして、基本的にｄ＜ｅとすること
により、１次回光の影響が受光素子２４ａ，２４
ｂ及ばないようにすることができるので、上記各
式と、ｄ＜ｅなる条件を用いて受光素子位置を発
光素子位置との関係を定めることが可能となる。
もつとも、デイスク１１の最大傾き等を考慮して
この位置関係は定められるが、若干１次回折光が
受光素子の中に入ることは許容されうる。

第９図は本考案の他の実施例を示す図であり、
ハーフミラー３５を用いてデイスク１１から垂直
に反射する光のみを受光素子２４ａ，２４ｂに導
入する構造であり、そのために光源２３からの発
射光軸４０をデイスク１１と平行に照射し、この
光軸４０に対して45°にハーフミラー３５が配置
されている。±１次以上の回折光は点線で示す様
に拡がつて受光素子へ入射しない。

第１０図は本考案の別の実施例を示す図であ
り、発光及び受光素子の関係位置が、第８図の方
法では寸法上制約があつて、±１次回折光を十分
に受光素子から排除できないような場合、±１次
回折光のうち受光素子の２４ａ，２４ｂに入る角
度の分だけ射光板３６を発光素子２３の直上に於
いて光源側において、予め±１次回折光として受
光素子へ入射するものを防止しようとするもので
ある。

第１１図は本考案の更に別の実施例を示す図で
あり、一点鎖線で示すトラツク方向に所定距離を
もつて発光素子２３と受光素子２４ａ，２４ｂと
を配置しており、情報読取用ビームの光軸３１
（第３図参照）と発光素子２３の光軸とが平行で
はなく、発光素子２３の光軸はデイスク１１の情
報検出点位置近傍においてデイスクと交わるよう
になつている。こうすることにより、２つの受光
素子２４ａ，２４ｂを互いに密着配置することが
でき、その結果受光光量損失が少なくなると共に
±１次回折光束３２，３３を受光しないようにす
ることが容易となる。

第１２図は本考案の更に他の実施例を示す図で
あり、光源２３の直上に図示する如き断面形状を
有するプリズム３７を挿入し、光源からの発射光
を２分割し、±１次回折光の回避をより効果的と
している。

第１３図は本考案の他の実施例を示す図であ
り、光源２３の基台３４を高くして、この基台を
含む光源自身の影により高次回折光を受光素子２
４ａ，２４ｂへ投入しないようにしている。図で
は、０次回折光（実線）と、片側の１次回（点
線）とが光源によりさえぎられる様子を示してい
る。

効 果 叙上の如く、本考案によれば光源と受光素子と
の位置関係を１次回折光の影響のない範囲に設定
して、０次回折光によりチルト信号を得るように
しているので、デイスクの各種定数の変化に対し
ても常に但しいチルト信号が得られる。

また、チルト検出信号発生用光束が対物レンズ
を通らないようにすることにより、フオーカスサ
ーボロツクイン前にもトルトサーボが可能とな
り、また、トラツキングによる対物レンズの移動
によつてトルトサーボが悪影響を受けることがな
くなる。更には、光ヘツドユニツトの外周壁部に
チルト検出用の発光及び受光素子を取付けること
により、第１図の例の如くユニツト内部に設ける
必要がなくなつて光ヘツドユニツトの小型化が図
れることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のチルト検出装置の概略を説明す
る図、第２図は本願出願人により提案中のチルト
サーボ系の概略図、第３図は第２図の装置の光ヘ
ツドユニツト部の斜視図、第４図〜第６図は第２
図の装置のチルト検出部の検出原理を説明する
図、第７図は第２図の装置における１次回折光の
影響を説明する図、第８図〜第１３図は本考案の
実施例を夫々説明する図である。 主要部分の符号の説明、１１……記録デイス
ク、２３……発光素子、２４ａ，２４ｂ……受光
素子、３２，３３……１次回折光束、３５……ハ
ーフミラー、３６……遮光板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 記録情報読取用光ビームの光軸と記録媒体の
   記録面との直交関係のずれを検出する傾斜検出
   手段と、当該ずれに応じて前記光軸の傾斜を制
   御して前記直交関係を維持する傾斜制御手段と
   を有する光学式記録情報読取装置であつて、前
   記傾斜検出手段は、前記記録情報読取用光ビー
   ムとは異なる発射光を前記記録面へ向けて照射
   する発光手段と、前記発射光の前記記録面によ
   る反射光を受光する受光素子とからなり、反射
   回折光のなす０次光及び±１次光による光線束
   中においてほぼ０次回折光のみが占める光線束
   中に前記受光素子を配置したことを特徴とする
   装置。 (2) 前記記録面と前記発射光の光軸とが直角であ
   る場合において、前記受光素子が前記発射光の
   光軸を中心として対称に配置され、前記発射光
   の光軸から前記受光素子の外周までの距離が前
   記±１次回折光の光線束の内側までの距離より
   小であることを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の装置。