JPH0516647Y2 - - 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、たと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
より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
列して配列されるのに対し、CLV方式のもので
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
された技術がある。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、そ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取用光ビームの光軸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、焦点位置よりも遠ざかつても
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、作動アンプ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読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。

［考案の目的］ 本考案の目的は、フオーカスサーボ系の動作と
は無関係に常に記録面と記録情報読取用光ビーム
の光軸との直交関係を維持し得ると共に、チルト
サーボ制御を円滑に行えるようにした極めて簡単
な構成の光学式記録情報読取装置を提供すること
である。

［考案の構成］ 本考案による光学式記録情報読取装置において
は、記録情報読取用光ビームを対物レンズを経て
デイスクの記録面に向けて発射し、その反射光を
受光してこれに応じた電気信号を発するピツクア
ツプと、 上記記録情報読取用光ビームが上記記録面に正
確に収束するように上記対物レンズを光軸方向に
駆動するレンズ駆動手段とを含む光学式記録情報
読取装置であつて、 上記対物レンズを介することなく傾斜検出用光
ビームを前記記録面に向けて照射する発光手段
と、 上記記録情報読取用光ビームの上記記録面に対
する傾斜角調整方向において上記発光手段を挾ん
で配置された上記傾斜検出用光ビームの前記記録
面による反射光を受光する一対の受光手段とから
なるチルトセンサアセンブリと、上記ピツクアツ
プ、上記レンズ駆動手段及び上記チルトセンサア
センブリを少なくとも担持する光学ヘツドユニツ
トと、 上記一対の受光手段の差出力の周波数成分のう
ちデイスク回転周波数以下の低域成分を抽出する
低域成分抽出手段とを含み、該低域成分に応じて
上記光学ヘツドユニツトの姿勢を傾斜せしめる傾
斜手段を備えたことを特徴としている。

実施例 以下に本考案の実施例を図面に基づき説明す
る。

第２図は本考案の前提となる光学式記録情報読
取装置を示す図であり記録デイスク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
読取るためのピツクアツプ等を担持する光学ヘツ
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を介して回動自在に軸
支されている。この支持部材１３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。なお、ヘツドユニツト１２
は、記録情報読取用光ビームを後述の対物レンズ
を経てデイスク１１の記録面に向けて照射し、そ
の反射光を受光してこれに応じた電気信号を発す
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にピオニオンギヤ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手段すな
わち発光素子２３とこの発光素子を挾んで記録情
報読取用光ビームの傾斜角調整方向に配列された
一対の受光手段としての受光素子２４ａ，２４ｂ
とがヘツドユニツト１２上に取付けられており、
受光素子２４ａ，２４ｂの受光出力ａ，ｂが作動
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。な
お、これら発光素子２３、受光素子２４ａ及び２
４ｂを、チルトセンサアセンブリと総称する。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１
３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プリング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の斜視図であ
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正確に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、レンズ駆動手段としてのいわゆるフオ
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
取時に光ビームの集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。

第４図はデイスク傾斜を検出する発光素子２３
及び受光素子２４ａ，２４ｂの構造の詳細を示す
図であり、図ａでは、基台３２上に発光素子２３
を載置する構成として光源位置をより高くするこ
とによつて、受光素子２４ａ，２４ｂへの直接入
射をなくすようにしている。また、図ｂでは、各
素子を同一平面上に取付け発光素子２３の周囲に
円筒状光遮蔽部材３３を設けるようにし、受光素
子への直接入射を阻止している。これら図ａ，ｂ
のいずれの構成を用いても良い。

第５図は、第２図に示した構成の回路部分につ
き、更に詳しく示したものである。

第５図に示すように、チルトサーボのエラー信
号を発生する差動アンプ２５の出力部にLPF（ロ
ーパスフイルタ）３６を挿入し、このLPF出力
によりチルトモータを駆動するようになされてい
る。差動アンプ２５の出力は、デイスク１１の面
振れによりデイスクの回転周波数（10〜30Hz）に
比例した比較的高い変動成分を含んでいる。しか
し、この様な変動成分は、チルトモータに常に駆
動電流を流すことになつて電力損失の増大及びモ
ータ発熱の原因となる。特に、チルトモータとし
てこの様な高域成分に対する応答特性があまり良
好でないものを用いる場合には、電力の無駄とな
る。

そこで、本例の如く、LPF３６によつて不要
高域成分を除去することにより、電力損失及びモ
ータの発熱を防止し得ることになるのである。こ
のLPFのカツトオフ周波数としては、スライダ
ドライバ１９（第２図参照）に高速送り信号が供
給されてスライダ１５が移動したときに十分にチ
ルト調整が可能な値にすることが必要であるが、
この値はスライダ送り速度に応じて決定される。

上記の構成においては、受光素子２４ａ及び２
４ｂの差出力から高周波成分を除去して、予めチ
ルトサーボ機構が十分応答出来る周波数のみをチ
ルトサーボ機構の駆動部分に供給することとして
いるのであり、それ故にチルトサーボ機構の制御
が円滑に行なわれるのである。

なお、LPF３６が抽出する周波数成分をデイ
スク回転周波数以下とすることにより、チルトサ
ーボ機構は、デイスクの１回転毎に生ずるデイス
ク面の湾曲（面振れ）による傾斜検知成分には応
答せず、無駄なチルトサーボ動作を回避すること
が出来、チルトサーボ動作の更なる円滑化が達成
される。

また、第５図に示すように、受光素子２４ａ，
２４ｂの出力をチルトサーボエラー信号の他にも
用いるようにしている。光学式記録情報読取装置
では、情報検出点を正確にトラツク上に位置させ
るためフオーカスサーボ系、トラツキングサーボ
系、更にはレーザ光源からのレーザビームの照射
を開始するためのレーザオン制御装置等は、デイ
スクが定位置に存在していることが確認された後
に動作を開始するようになつている。そのために
デイスクセンス回路が必要となるが、このデイス
クセンス信号として受光素子２４ａ，２４ｂの出
力が用いられるようになつている。

すなわち、両受光素子の出力が加算器３７によ
り加算され、この加算出力が基準レベル３８とコ
ンバレータ３９にて比較されるようになつてお
り、この比較出力がデイスクセンサ信号となる。
デイスクが存在しなければ加算器３７の出力は略
零であることから、これを基準レベル３８とレベ
ル比較することによりデイスクの有無の判別が可
能となる。

更に、第５図に示す如く、発光素子２３の発光
量を自動調整して受光素子２４ａ，２４ｂに入射
される反射光量の総和が略一定となる様にしてい
る。そのために、加算器３７の出力を、発光素子
２３を点灯させるための電圧源４０と発光素子２
３との間に設けられたVCA（電圧利得制御アン
プ）４１の利得制御信号としている。

こうすることにより、デイスク面の汚染や受光
素子２３の特性劣化に起因する反射光量の減少を
補正して略一定となるようにしている。尚、デイ
スクの面振れ等による比較的高い周波数の変動成
分を除去するように、加算器３７またはVCA４
１の時定数を大きくすると良い。こうすることに
より、チルトドライバ２６へ送出するエラー信号
のゲイン不足による応答特性の劣化を防止するこ
とが可能となる。また、受光素子の一方の出力に
より光量制御を行つても良いものである。

以上の構成による本考案の作用を第６図乃至第
８図を用いて説明する。第６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７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８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８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６
図及び第７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８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６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６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６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
極性の最大のレベルとなる。

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ー
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。

考案の効果 叙上の如く、本考案によれば極めて簡単な構成
により正確なチルトサーボが可能となつて、
CAVやCLVの各方式共にクロストークの除去が
可能となる他に以下の種々の利点を有する。チル
トサーボエラー信号すなわちチルト検出信号発生
用光束が対物レンズを通らないことから、フオー
カスサーボロツクイン前にもチルトサーボが可能
となり、デイスク挿着後直ちにチルトサーボを働
かせることができることになつてデイスク面の傾
きが大きいものでも安定に各サーボが動作し得
る。またトラツキングによる対物レンズの移動に
よりチルトサーボが悪影響を受けることがなくな
る。

また、本考案による光学式情報読取装置におい
ては、受光手段からの出力の高周波成分を低減成
分抽出手段により除去して抽出した低域成分に応
じてチルトサーボをなす構成を備えている。即
ち、高周波成分を除去して、予めチルトサーボ機
構が十分応答出来る周波数のみをチルトサーボ機
構の駆動部分に供給することとしているのであ
り、それ故にチルトサーボ機構の制御が円滑に行
なわれるのである。また、このように、不要な高
周波成分を除去することにより、電力損失及びモ
ータの発熱を防止し得るのである。

更に、本願考案による光学式記録情報読取装置
においては、上記の低域成分抽出手段が抽出する
周波数成分が、デイスクの回転周波数以下となつ
ている。従つて、チルトサーボ機構はデイスクの
１回転毎に生ずるデイスク面の湾曲（面振れ）に
よる傾斜検知成分には応答せず、無駄なチルトサ
ーボ動作を回避することが出来るのである。

【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図は本考案の一実施例の概略図、第３
図は第２図の光ヘツドユニツト部の斜視図、第４
図は本考案のチルト検出器の態様を夫々示す図、
第５図は第２図に示した構成の回路部を更に詳細
に示した概略図、第６図〜第８図は第２図の装置
のチルト検出部の検出動作を説明する図である。 主要部分の符号の説明、１１……デイスク、２
３……発光素子、２４……受光素子、２５……差
動アンプ、２７……チルトモータ、２９……対物
レンズ、３６……LPF。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 記録情報読取用光ビームを対物レンズを経てデ
   イスクの記録面に向けて発射し、その反射光を受
   光してこれに応じた電気信号を発するピツクアツ
   プと、 前記記録情報読取用光ビームが前記記録面に正
   確に収束するように前記対物レンズを光軸方向に
   駆動するレンズ駆動手段とを含む光学式記録情報
   読取装置であつて、 前記対物レンズを介することなく傾斜検出用光
   ビームを前記記録面に向けて照射する発光手段
   と、前記記録情報読取用光ビームの前記記録面に
   対する傾斜角調整方向において前記発光手段を挾
   んで配置された前記傾斜検出用光ビームの前記記
   録面による反射光を受光する一対の受光手段とか
   らなるチルトセンサアセンブリと、 前記ピツクアツプ、前記レンズ駆動手段及び前
   記チルトセンサアセンブリを少なくとも担持する
   光学ヘツドユニツトと、 前記一対の受光手段の差出力の周波数成分のう
   ちデイスク回転周波数以下の低域成分を抽出する
   低域成分抽出手段とを含み、 前記低域成分に応じて前記光学ヘツドユニツト
   の姿勢を傾斜せしめる傾斜手段を備えたことを特
   徴とする光学式記録情報読取装置。