JPS58102B2 - 光学的情報読み取り装置の自動焦点装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は映像及び音声のごとき情報を円盤状情報媒体上
に情報トラックをもって光学的形態に記録し、光ビーム
を照射し、情報トラックの情報を読み取る装置において
、情報トラックに正確にビームスポットを照射する為に
ビームスポットの円盤状情報媒体上での照射径を一定範
囲に保つ自動焦点装置に関するものである。

この種の装置においては、磁界の作用によってレンズを
移動せしめてビームスポットの制御を行なうことが考え
られるが、レンズを固定した可動枠をボビンにより上下
動させる為に、ボビンに巻いたコイルの端子をケース外
部に導出するリード線もコイルの上下動に伴ない振動し
、従ってリード線がこすれて損傷する恐れがあり、加え
てリード線が力学的負荷となる為にビームスポットの制
御が固難になる恐れがある。

本発明は上記欠点に鑑みて、ボビンに巻いたコイルの端
子部、可動枠に係合した導電性のスプリングを介してケ
ース外部に導出することにより、リード線の損傷を防止
でき、しかもビームスポットを情報トラック上に容易に
制御できる自動焦点装置の提供を目的とする。

以下本発明の好適な実施例を図面に従い説明する。

第１図は円盤状情報媒体（以下単に円盤と呼ぶ）の一例
を示すもので、円盤１の上下面には情報トラック２によ
り情報が記録されている。

第２図には、その記録状態の一例として、円盤に記録さ
れた情報トラック２の極く一部分を示しである。

ここでは便宜上、情報トラック２は、光学的な高反射領
域３に低反射領域４の小ビット５を配列して構成してあ
り、この小ビツト５０円盤の半径方向の巾５ａは一定で
あり、トラック方向の長さ５ｂ。

５’ｂ……と間隔５ｃ、５’ｃ……が異なる事により、
画像及び音声等め信号が記録されている。

また上記の記録状態は、直径約３０ｃｍの円盤を毎秒３
０回転させ、小ビット５によるパルス繰返しを約５ＭＨ
ｚ〜７ＭＨｚにして、片面の記録、読み取り時間は３０
〜４０分にし、ＮＴＳＣ方式またはＰＡＬ方式（この場
合は毎秒２５回転）の画像及び音声を充分記録再生する
ために、小ビットの巾５ａを１μｍ程度、トラック方向
長さ５ｂ。

５’ｂ……は情報により任意に変化させるが最も短かい
もので２μｍ程度、情報トランクの間隔を２μｍ程度に
することが望ましい。

次に前記円盤１からの情報を読み取るのに使用する機械
的構成を第３図に示す。

円盤１は、はぼ一定速度（ＮＴＳＣ方式のビデオ信号で
は、毎秒３０回転が最も望ましい）で回転するようにモ
ーター６で駆動されるターンテーブル７の上に置かれて
いる。

読み取りの為の光ビーム発生装置８（良好なＳＮ比を得
る為にはレーザーが望ましい）からの光ビーム９は反射
鏡１０を経て、ピックアップ装置１１に至る。

この際反射鏡１０にて反射された光ビーム９の一部が再
び光ビーム発生装置８に入射しないようにし、光ビーム
発生装置８からの光ビーム９が、反射光にて干渉されな
いようにしている。

このピックアップ装置１１の概要は第４図に示す通りで
あり、光ビーム９を微小角度偏向し、ビームスポット１
２を情報トラック２に正確に照射する為のビーム偏向装
置１３、ビームスポット１２０円盤１上での照射径を一
定範囲に保つ為の自動焦点装置１４、光ビーム９を収束
し微小スポット１２を構成させるための収束レンズ１５
等により構成されている。

このピックアンプ装置１１は、送り用モーター１６によ
って駆動されるアイドラー１７により軌道にそって、円
盤１０半径方向に往復する。

またピックアップ装置１１には、円盤１を照射した後の
光ビーム９を電気信号に変換する光電素子１８が設けら
れている前記自動焦点装置１４において、円盤１の製作
上及び取扱い上から円盤１０表面と収束レンズ１５との
距離は常に一定であるとは限らず、上記距離の変化に伴
ない円盤１上でのビームスポット１２の大きさが大きく
なった場合、わずか数μｍの情報トラック２を正確にト
ラッキングすることは不可能となる。

そこで円盤１の上下方向の変動に対して、光ビーム９を
常に円盤１０面上に収束させる為の自動焦点装置１４に
ついて説明すると次の通りである。

すなわち第５図に示す第１実施例において、上端に開口
部１９を有するケース２０は合成樹脂等の絶縁体ででき
ており、このケース２０内には熱膨張率の小さい物質よ
りなる可動枠２１がケース２０内を上下摺動自在に配し
てあり、この可動枠２１には前記円盤１上に光ビーム９
を収束させる為の収束レンズ１５を固定スると共に、コ
イル２２を巻き付けたボビン２３を固定しである。

このボビン２３の内外には、前記コイル２２を流れる電
流が矢印Ａのごとき磁束を切るように永久磁石２４を配
してあり、この永久磁石２４は前記ケース２０の底部内
壁に固定されている。

またこの永久磁石２４の上端と前記可動枠２１に形成し
た係合突部２５との間には導電性の下スプリング２６が
配してあり、ケース２０の上端と係合突部２５との間に
は導電性の上スプリング２１が配しである。

この下スプリング２６が係合突部２５と係合する可動部
２６ａには前記コイル２２の一端子を接続し、下スプリ
ング２６が永久磁石２４と係合する係合部２６ｂにはリ
ード線２８が接続され、このリード線２８は前記ケース
２０を通り外部に通じている。

−力士スプリング２７が係合突部２５に係合する可動部
２７ａには前記コイル２２の他端子を接続し、ケース２
０の上端と係合する係合部２γｂには前記下スプリング
２６と同様に外部に導出するリード線２８′を接続しで
ある。

従ってリード線２８に入る入力信号は下スプリング２６
の係合部２６ｂから可動部２６ａへと達し、更にコイル
２２を通って上スプリング２１０可動部２７ａから係合
部２７ｂに達し、リード線２ぎに至る。

ところでコイル２２を巻き付けた最ビン２３は可動枠２
１に固定されているので、ボビン２３と可動枠２１とは
ケース２０内を一体的に上下動し、しかも下スプリング
２６と上スプリング２７の係合部２６ｂ、２ｚｂは各々
永久磁石２４とケース２０上部とに係合されているので
、可動枠２１の上下動に伴なって上下スプリング２７．
２６が伸び縮みしても、係合部２７ｂ、２６ｂに接続さ
れたリード線がケース２０等とこすれ合って傷損するこ
とはない。

尚、これらのスプリング２６．２７と係合突部２５の間
、あるいはスプリング２６．２７と永久磁石２４及びケ
ース上端との間に、それぞれ導電板を配し、これら導電
板にコイルの端子及びリード線を接続すれば、コイルの
端子及びリード線をスプリング２６．２７に直接接続す
る必要はなくなり従って加工及び組立が簡単になる。

また２９は前記可動枠２１の上端に固定した導電性金属
よりなる検出板であり、この検出板２９と円盤１の下面
とを対向し、両者に電通し、発振回路３０の容量分とな
し、第６図のブロック図に示すような変位検出回路Ｂに
より変位検出及び制御を行なう。

すなわち、記録円盤１と検出板２９の距離が変化するこ
とにより、発振回路３０の発振周波数が異なり、この発
振周波数を高周波増幅回路３１にて増巾し、ＦＭ検波回
路３２に通じ、発振周波数が異なることによる出力の変
化を取り出し、さらに低周波増幅回路３３にて変化量を
増巾して出力とするこの出力を直流増幅回路３４に入れ
、余め定められた設定電圧との差信号を増巾し、自動焦
点装置１４０入力信号とする。

この入力信号をコイル２２と電気的に接続するリード線
２８に送ることによってボビン２３のコイル２２に流れ
る電流を制御し、永久磁石２４の磁界の作用によってボ
ビン２３を上下動し、光ビーム９を円盤１０面上に収束
させるように制御している。

この変位の検出と自動焦点装置１４は１つの閉回路を形
成しているため、検出、制御は連続的に行なわれ、常に
光ビーム９を円盤１の面上に収束できる。

次に第７図に示す第２実施例について説明すると、可動
枠２１の係合突部２５と永久磁石２４の間には導電性の
スプリング２６，２７が２つ配してあり、これらスプリ
ング２６．２７の両端は係合突部２５と永久磁石２４に
各々固定されている１また第２実施例の検出方法を説明
すると、光ビーム９はハーフミラ−３５によって反射さ
れ、さらに収束レンズ１５の中心から少し離れたところ
を通って円盤１上に収束される。

この光ビームの焦点が円盤１上にあっている時、円盤１
で反射した光ビーム９はハーフミラ−３５を通過して差
動フォトダイオード３６の中央に照射される。

この差動７オトダイオード３６は第８図に示すごとく、
２つの光電素子３７，３７ａを接合させたものでこの場
合のように円盤１上に焦点が合っている時は、差動フォ
トダイオード３６の中央でビームスポット１２は三等分
されることになり、両光型素子３７，３７ａの出力の差
はなく、何の制御も行なわれない。

ところが円盤１が上下動すると円盤１で反射された光ビ
ーム９０角度が変化し、ビームスポット３８は差動フォ
トダイオード３６上を点線位置のように移動する。

すると両光型素子３７．３７ａに出力の差が生じ、この
出力信号を制御回路を通してコイル２２と電気的に接続
したリード線２８に送ると、コイル２２に流れる電流が
変化し、従って永久磁石２４ａ磁界の作用によってボビ
ン２３を上下動させ円盤１上に焦点を合わせることがで
きる。

本発明は上述したごとく、映像及び音声のごとき情報を
円盤状情報媒体上に情報トラックをもって光学的形態に
記録し、光ビームを照射し、情報トラックの情報を読み
取る装置において、上端に開口部を有するケース内に係
合突部を形成した可動枠を摺動自在に配し、この可動枠
には光ビームを前記円盤状情報媒体上に収束させる収束
レンズを固定すると共に、コイルを巻き付けたボビンを
固定し、このボビンの内外には前記コイルが磁束を切る
ように磁石を配し、さらに前記ケースには一端を前記可
動枠の係合突部に係合し他端をケースあるいはケースと
一体的な部材に係合してなる導電性のスプリングを少な
くとも２つ以上配し、この２つのスプリングの可動枠と
係合する可動部には前記コイルの端子を各々接続し、ケ
ース内に係合された保合部にはケースの外部に導出する
リード線を各々接続し、前記円盤状情報媒体と収束レン
ズとの距離の変化量を変位検出回路にて電気的に変換し
、この変位検出回路の出力を前記リード線を通してコイ
ルの入力信号としている為、リード線に送られる入力信
号は導電性のスプリングを介してコイルに送られ、しか
もスプリングの可動部はコイルを巻きつけたボビンと一
体的に摺動し、リード線と接続しているスプリングの係
合部はケースあるいはケースと一体的な部材に係合され
ているので、ボビン及び可動枠の摺動に伴ないスプリン
グが伸び縮みしても、リード線がケース及び磁石等とこ
すれ合って傷損する恐れはなく、しかもリード線が可動
枠の摺動作動に対し力学的負荷とならないので、ビーム
スポットを情報トラック上に容易に制御できるという効
果をも有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであり、第１図は円盤
上情報媒体の説明平面図、第２図は円盤状情報媒体の記
録状態を示す拡大図、第３図は読み取り装置の全体側面
図、第４図はピックアップ装置の略図、第５図は自動焦
点装置の第１実施例を示す縦断面図、第６図は第５図に
示す自動焦点装置の制御作動の電気回路ブロック図、第
７図は自動焦点装置の第２実施例を示す縦断面図、第８
図は差動フォトダイオードの入射光の状態を示す上面図
である。 １……円盤状情報媒体、２……情報トラツク、９……光
ビーム、１５……収束レンズ、１９……開口部、２０…
…ケース、２１……可動枠、２２……コイル、２３……
ボビン、２４……磁石、２５……係合突部、２６，２７
……スプリング、２６ａ、２７ａ……可動部、２６ｂ、
２７ｂ……係合部、２８，２８’……リード線、Ｂ……
変位検出回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 映像及び音声のごとき情報を円盤状情報媒体１上に
   情報トラック２をもって光学的形態に記録し、光ビーム
   ９を照射し、情報トラック２の情報を読み取る装置にお
   いて、上端に開口部１９を有するケース２０内に係合突
   部２５を形成した可動枠２１を摺動自在に配し、この可
   動枠２１には光ビーム９を前記円盤状情報媒体１上に収
   束させる収束レンズ１５を固定すると共に、コイル２２
   を巻き付けたボビン２３を固定し、このボビン２３の内
   外には前記コイル２２が磁束を切るように磁石２４を配
   し、さらに前記ケース２０には一端を前記可動枠２１の
   係合突部２５に係合し他端をケース２０あるいはケース
   ２０と一体的な部材に係合してなる導電性のスプリング
   ２６，２７を少なくとも２つ以上配し、これらのスプリ
   ング２６゜２７のうち可動枠２１と係合する可動部２６
   ａ。 ２７ａには前記コイル２２の端子を各々接続し、ケース
   ２０に係合された係合部２６ｂ、２７ｂにはケース２０
   の外部に導出するリード線２８゜２８′を各々接続し、
   前記円盤状情報媒体１と収束レンズ１５との距離の変化
   量を変位検出回路Ｂにて電気的に変換し、この変位検出
   回路Ｂの出力を前記リード線２８，２８’を通してコイ
   ル２２０入力信号とすることを特徴とする光学的情報読
   み取り装置の自動焦点装置。