JPH0610490Y2 - 光学式情報読取装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は記録媒体の記録面に対する情報読取用光ビーム
の光軸とディスクの記録面との直交関係の傾き（トラッ
キング方向の傾き）を検出する傾斜検出手段と、その焦
点距離の距離検出手段とを有する光学式情報読取装置に
関する。

（従来の技術） 従来、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して、
第３図にその概略が示されている。図面において、１は
記録情報の記録された記録ディスクで、２は該記録ディ
スクの記録面上に記録情報読取用光ビームを収束せしめ
るための対物レンズ、３は記録情報読取用光ビームの光
軸を示す。

４は上記の記録ディスク１の記録面と記録情報読取用光
ビームの光軸３との直交関係のずれを検出するための補
助ビームを発生する発光素子による光源であり、この補
助ビームを対物レンズ２を介して一対の受光素子５、６
に入射するように構成されている。ここで、上記の発光
素子４と一対の受光素子５、６とは、第４図の（イ）に
示すように、記録ディスク１のトラッキング方向におい
て、発光素子４の前後方向の対称位置に受光素子５と６
を配置したものと、同図の（ロ）に示すように、トラッ
キング方向を線対称軸としてその左右に発光素子４と一
対の受光素子５、６を夫々配置したものとがあり、いず
れも２個の受光素子５、６の受光出力間に相補的な差異
が発生するようになっている。

そこで、記録ディスク１の記録面と光軸３とが垂直であ
れば、発光素子４で発生した補助ビームは光軸３に対し
て対称の方向に反射されて実線で示すように発光素子４
と光軸３に対して対称の位置に戻される。これに対して
記録ディスク１の記録面が一点鎖線や破線のように傾斜
していると、補助ビームは夫々一点鎖線や破線のように
反射される。これらの反射光は一対の受光素子５、６に
受光され、この出力差が差動アンプ７に供給されると、
その検出出力が減算器８において基準信号９と減算さ
れ、この出力により光軸傾斜補正機構１０を駆動する。
そして、上記の出力差が零となるように閉ループのチル
トサーボを行なえば、常に記録ディスク１の記録面に対
して読取用光ビームの光軸３を垂直状態に維持させるこ
とができるのである。

一方、記録ディスク１の記録面に対する記録情報読取用
光ビームの焦点距離検出手段には、図示しないが対物レ
ンズを通過して記録ディスクの記録面での反射ビームを
異る２個の受光素子に照射して、反射ビームの移動に関
する異った２個の情報を得、これらの情報から記録ディ
スクの傾きによる雑音信号を除去して記録情報読取用光
ビームの光軸方向のみに比例した焦点信号を得るように
構成したものがある（特公昭５７−５７７７０号公
報）。

（考案が解決しようとする問題点） 上記の前者の従来例では、ディスク上のピットの列か回
折格子の働きをするため記録ディスク１よりの反射の
際、回析により±１次光が発生し、これが光軸傾斜補正
機構１０に悪影響を与えることがあった。一方、後者の
従来例では、焦点距離の検出だけで傾斜を検出すること
ができない。要するに、上記の第１及び第２の従来例で
はいずれも記録ディスクまでの距離は検出できない。

本考案は上記のような欠点を解決するために成されたも
ので、１個の検出手段によって、記録ディスクに対する
記録情報読取用光ビームの光軸の傾斜検出と、距離の検
出とを行なうことができるものを提供するのが目的であ
る。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記の目的を達成するためになされたもので、
実施例である第１図及び第２図を参照して説明する。即
ち、記録媒体の記録面に対する記録情報読取用光ビーム
の光軸４の直交関係のずれまたは距離の変化を検出する
ために記録媒体の記録面へ向けて直接的に照射される発
光手段３と、この照射光の記録面による反射光を受光す
る４分割受光素子を備えた受光手段Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとか
らなり、この受光手段のトラッキング方向に対して直角
な一対の受光素子との差により傾斜補正を行い、トラッ
キング方向に対して対角な一対の受光素子との差により
距離補正を行い、この各受光手段の受光出力に応じて前
記の光軸４の傾斜を補正する傾斜補正手段５または距離
補正手段６を制御して上記の直交関係または距離を一定
に維持するようにしたことを特徴とする。

（考案の作用） そこで、発光手段３で発生した発散光の補助光ビーム
は、記録ディスク１の記録面に向けて直接的に照射さ
れ、その反射光が傾斜用受光手段Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに入射
され、この受光手段の出力レベルに応じて傾斜補正手段
５を駆動し、常に記録ディスク１の記録面に対して読取
用光ビームの光軸４を垂直に維持させるのである。

一方、記録ディスク１の記録面で反射された補助光ビー
ムは距離用受光手段Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに受光され、その受
光出力に応じて距離補正手段６を駆動し、常に記録ディ
スク１の記録面に対する記録情報読取用光ビームの距離
を正常状態に保持するのである。

（考案の実施例） 本考案の実施例を図面に基づいて説明する。第１図は本
考案に係る光学式情報読取装置の傾斜検出手段及び距離
検出手段の概略平面図で、第２図は同側面図を示す。

図面において、記録媒体としての記録ディスク１の記録
面に記録された情報を光学的に読取るための光学ヘッド
ユニット２上には、発光手段としての発光素子３と、受
光手段としての一体化された偶数個（図面では４個）の
４分割の受光素子Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとが、記録ディスク１
のトラッキング方向を線対称として、その左右に夫々配
置されている。上記の発光素子３は記録ディスク１の記
録面に対する記録情報読取用光ビームの光軸４の直交関
係のずれまたは距離の変化を検出するために記録ディス
ク１の記録面へ向けて直接的に照射される。

また、上記の受光素子Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは記録ディスク１
の半径方向及び円周方向に隣接状態に並列されており、
半径方向に隣接する一対の受光素子Ａ＋ＣとＢ＋Ｄとに
より傾斜用受光素子群が構成され、円周方向に隣接する
一対の受光素子Ａ＋ＢとＣ＋Ｄにより距離用受光素子群
が構成されている。

そして、傾斜用受光素子群の受光素子Ａ＋ＣとＢ＋Ｄの
各受光出力差によって傾斜補正機構５が駆動され、この
傾斜補正機構５によって上記の光学ヘッドユニット２
は、図示しない回転軸を支点にして任意の傾斜角をもっ
て傾斜するのである。

一方、距離用受光素子群は受光素子Ａ＋ＢとＣ＋Ｄの各
受光出力差によって後述する距離補正機構６が駆動され
る。

また、光学ヘッドユニット２の上には対物レンズ７が取
り付けられており、この対物レンズ７によって光学ヘッ
ドユニット２の内部にあるレーザ光源から発射された記
録情報読取用ビームは、記録ディスク１の記録面に収束
されて記録された情報を光学的に読取る。この対物レン
ズ７の中心は読取用光ビームの光軸４と光学ヘッドユニ
ット２の回転軸との交叉する点に配置されている。ま
た、対物レンズ７には読取用光ビームが常に記録面上に
て収束できるように移動制御するための磁気回路やコイ
ル等により構成されたアクチュエーターが付属してい
る。

なお、対物レンズ７の中心と発光素子３の中心とを通る
直線は、再生中の記録トラックの接線方向に略平行とな
っている。

また、上記のように発光手段３及び受光手段Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ、対物レンズ７は光学ヘッドユニット２の上に取
り付けられているので、これらは記録情報読取用光ビー
ムの光軸４の傾斜に従って一体的に傾斜する。

次に上記の実施例の作用について説明する。

上記の発光素子３からの出射光は情報ディスク１の記録
面に向けて直接的に照射される。そして、情報ディスク
１の記録面で反射された反射光は、後述する傾斜用受光
素子群及び距離用受光素子群に入射され、各受光出力に
応じて傾斜補正機構５及び距離用補正機構６を制御す
る。

そこで、記録ディスク１が水平であって記録ディスク１
と記録情報読取用光ビームの光軸４とが垂直で、かつ距
離が正常の場合には、情報ディスク１で反射される補助
ビームは、発光素子３から情報ディスク１の記録面に向
けて照射される照射ビームと対称に反射されるので、受
光素子Ａ＋ＣとＢ＋Ｄに均等に照射される。よって両素
子Ａ＋ＣとＢ＋Ｄの出力レベルは相等しく差動アンプ
８、９を経て減算器１０に入力されるか、その出力が零
なので傾斜補正機構５は駆動されない。

次に、記録ディスク１の記録面と読取用ビームの光軸４
との直交関係がずれた場合には、記録ディスク１で反射
される補助ビームの反射角度が互いに異なるので、一対
の受光素子Ａ＋ＣとＢ＋Ｄには均等に照射されない。よ
って両素子Ａ＋ＣとＢ＋Ｄの出力レベルには差が生じ
る。そして、この差のある各出力は夫々差動アンプ８、
９を経て減算器１０に入力され、その減算出力により傾
斜補正機構５が駆動され、上記の差出力が零となるよう
に閉ループのチルトサーボを行なえば、常に記録ディス
ク１に対して読取用光ビームの光軸４を直角に維持する
ことができる。

一方、記録デスク１の記録面が対物レンズ７に対して実
線で示す正常位置より一点鎖線のように近接した場合や
鎖線のように離反した場合には、距離用受光素子群のト
ラッキング側の受光素子Ａ＋Ｂの出力と外側の受光素子
Ｃ＋Ｄの出力との間に差が生じる。そして、上記のトラ
ッキング側の受光素子Ａ＋Ｂの出力と外側の受光素子Ｃ
＋Ｄの出力とは夫々差動アンプ１１、１２で合計された
後、両差動アンプ１１、１２の出力は減算器１３で減算
され、その差出力に応じて距離補正機構６が駆動され、
この差出力が零となるように閉ループのフォーカスサー
ボを行なえば、記録ディスク１の記録面に対して光学ヘ
ッドユニット２を正常な距離に移動させ、常に記録ディ
スク１の記録面に対して読取用光ビームを正しい読取り
位置に収束させることができる。

（考案の効果） 本考案は上記のように、記録媒体の記録面に対する記録
情報読取用光ビームの光軸４の直交関係のずれまたは距
離の変化を検出するために記録媒体の記録面へ向けて直
接的に照射される発光手段３と、この照射光の記録面に
よる反射光を受光する４分割受光素子を備えた受光手段
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとからなり、この受光手段のトラッキン
グ方向に対して直角な一対の受光素子との差により傾斜
補正を行い、トラッキング方向に対して対角な一対の受
光素子との差により距離補正を行い、この各受光手段の
受光出力に応じて前記の光軸４の傾斜を補正する傾斜補
正手段５または距離補正手段６を制御して上記の直交関
係または距離を一定に維持するようにし構成することに
よって、傾き検出と距離検出とを同時的に行うことがで
きると共に構造が単純化される。

また、本考案は傾き検出と距離検出が変更可能なコンス
タントディスタンスチルトサーボに便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る光学式情報読取装置の光学系読取
機構及び傾斜検出手段の概略平面図で、第２図は同側面
図、第３図は従来の光学式情報読取装置の傾斜検出機構
を示す概略構成図で、第４図の（イ）、（ロ）は同検出
機構の発光手段と受光手段との異る配置を示す平面図で
ある。 １……記録媒体、 ３……発光素子、 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ……受光素子、 ５……傾斜補正機構、 ６……距離補正機構、 ７……対物レンズ、 ８、９、１１、１２……差動アンプ、 １０、１３……減算器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体の記録面に対する記録情報読取用
   光ビームの光軸の直交関係のずれまたは距離の変化を検
   出するために記録媒体の記録面へ向けて直接的に照射さ
   れる発光手段と、 この照射光の記録面による反射光を受光する４分割受光
   素子を備えた受光手段とからなり、 この受光手段のトラッキング方向に対して直角な一対の
   受光素子との差により傾斜補正を行い、トラッキング方
   向に対して対角な一対の受光素子との差により距離補正
   を行い、 この各受光手段の受光出力に応じて前記の光軸の傾斜を
   補正する傾斜補正手段または距離補正手段を制御して上
   記の直交関係または距離を一定に維持するようにしたこ
   とを特徴とする光学式情報読取装置。