JPS5838855B2 - 光学的読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は移動する支持体に設けられているトラック上に
記録されている情報を、そのトラックに集中させられる
ビームによって読取るための装置に関する。

情報の読取中は読取ビームをトラック上に常に集中させ
るために、このビームの集束点はトラックに追従できる
ようにビームの軸に沿って動かなけれはならない。

その理由は、支持体の表面が完全には平らでないことが
普通だからである。

読取ビームの光軸に沿って読取光点を移動させる方法に
はいくつかある。

その１つは、読取レンズをその軸に沿って動かすことで
、そうすると集束点はそのレンズの動きに従って動く。

読取レンズを動かすために使用できる手段の１つは、支
持体の表面に対して垂直に動く電動機である。

たとえは、フランス特許出願Ａ ７４．４１１３３はこ
の種の電動機の改良に関するもので、その電動機は制御
ループが開かれた時には読取レンズを静止位置に保持で
きるトロイダルコイルと、制御ループが閉じられた時に
制御信号を流すソレノイドコイルとを有する。

従来の光学的読取装置は制御器を有するが、集束点のず
れ測定に用いられるセンサのダイナミック比が低いため
に、制御器の安定状態を維持させるためには、読取光点
を初めに集束位置の近くに置くことが必要である。

この接近運動は、たとえは、レンズを静止位置から、装
置が制御装置のピックアップ領域内にある点まで、同じ
向きに常に動かす制御信号によって自動的に行われる。

このような装置は、動きがあまりに高速であるために装
置がピックアップ領域をこえて動いた時に、その装置を
静止位置へ戻させるために手動操作を必要とすることが
欠点である。

本発明の光学的読取装置はそのような欠点をなくした集
束検出器を有する。

特に、本発明の装置は集束領域へ最初に接近させたり、
読取中に集束光点が制御装置のピックアップ領域から外
れた時などに、手動操作を行う必要をなくすものである
。

本発明によれは、ある光軸を有する光ビームを発射する
ための光源と、情報媒体上の集束点に前記光ビームを投
写するための集束器と、前記集束点を前記光軸に沿っで
ある平均位置を中心として移動させるための第１手段と
、前記集束点を前記光軸に沿って、２つの端部点により
制限され、かつ第１範囲をはさむ第２範囲内を移動させ
るための第２手段と、前記第１範囲内で起る位置の変化
を補正するために前記第１移動手段に作用し、かつ第１
スイッチング回路を備える位置制御ループと、前記第２
移動手段を制御するための接近信号を供給するための出
力端子と制御入力端子とを有する信号発生回路と、前記
情報媒体に保持されている情報信号を検出するための検
出回路とを備え、この検出回路は制御信号を発生するた
めの出力端子を有し、前記制御信号は情報信号が検出さ
れたか否かに応じて第１状態または第２状態をとり、前
記第１スイッチング回路の前記制御入力端子と前記信号
発生器の前記制御入力端子とは前記検出回路の前記制御
入力端子に接続されて、前記制御信号の前記第１状態と
前記第２状態とによってそれぞれ作動させられる、移動
する情報媒体により保持されている情報信号の読取を行
うための光学的読取装置が得られる。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は軸２を中心として回転できる円板形の情報媒体
１の一部を示す。

この情報媒体１の表面に設けられているトラックに記録
されている情報信号を読取るために、点光源Ｓから発射
された読取光ビーム３はレンズ４により０点に集束させ
られる。

レンズ４は読取ビーム３の軸に沿って動くことができ、
レンズ４を動かすために本発明の装置は互いに独立の第
１巻線５と、第２巻線６を有する。

第１巻線５は予備位置ぎめ巻線と呼ばれ、読取るべき情
報媒体が存在しない時にレンズ４をその静止位置に保持
するためと、情報媒体の読取の開始にあたって集束領域
を検出するため、および読取中にレンズを匍陶器のピッ
クアップ領域へ戻すために使用される。

第２巻線６は制御器のピックアップ領域内で使用される
。

読出すべき情報媒体が存在しない時は、予備位置ぎめ巻
線５に電流を供給する増幅器２０の入力端子に加えられ
る連続信号ＤＣにより、レンズ４は休止位置に保持され
る。

正常動作中は、すなわち、読出すべき情報媒体が存在し
、集束位置に近い領域内に読取光点が照射されている時
は、入射光ビームの一部は情報媒体によって反射されて
レンズ４を透過してから、半反射鏡７により反射されて
円筒レンズ８を透過し、検出素子９に入射する。

光を受けた検出素子９は垂直集束誤差を表す電気信号を
発生し、この電気信号は閉じた位置にあるスイッチング
回路１７を介して増幅器１９の入力端子に加えられる。

この増幅器１９力出力信号は第２巻線６に加えられる。

これらの素子は、読取光点が読取光ビームの集束点に近
い位置にある時に有用な制御ループを構成する。

したがって、集束点が情報媒体の表面を追従するように
、レンズ４の位置は測定されたずれを追従する。

読取を行うために情報媒体を入れる間のレンズの予備位
置ぎめ段階の時は、双安定回路１０が＋■または一部の
いずれか一方の振幅を有する信号をスイッチング回路１
１を介して積分器１２の入力端子に与える。

積分器１２の出力端子はしきい値検出器１３の入力端子
に接続されるとともに、増幅器２０の入力端子に接続さ
れる。

しきい値回路１３は下側しきい値ｖｍｉｎ、、、と、上
側しきい値ｖｍａｘとを有する。

双安定回路１０の出力信号の振幅がこれら２つのしきい
値のうちの一力をこえると、双安定回路１０の一方の入
力端子に出力端子が接続されているしきい値検出器１３
はパルスを発生する。

そのために双安定回路１０の出力状態が変化し、それに
より積分器１２の出力信号のスロープが反転する。

この時にはスイッチング回路１１は閉じた状態を維持す
る。

このようにして積分器１２の出力端子に得られる三角波
信号は連続信号ＤＣに重畳されて増幅器２０により増幅
される。

その結果、レンズ４はスイッチング回路１１が閉じられ
ている限りは、その静止位置を中心として２つの限界位
置の間を一定の速さで動かされる。

第１図に示す装置では、実際の読取動作すなわち、情報
信号を含んでいる高周波信号の検出は、ブロック１８で
全体的に示されている検出素子と差動増幅器とによって
、情報媒体１を透過してきた光ビニムを検出することに
より行われる。

ブロック１８のことをここでは高周波検出回路と呼ぶこ
とにする。

情報媒体１の表面に照射された読取光点が十分にしぼら
れている場合には、高周波検出器１８は高周波信号を検
出してその信号を包絡線検波器１５の入力端子に加える
。

そうするとこの包絡線検波器１５はその高周波信号を検
波して、その信号の包絡線分をシュミットトリガ１６の
入力端子に与える。

このシュミットトリガ１６はその入力端子に加えられた
先行する包絡線の形を整形し、読取られた信号の存在と
不存在とそれぞれ対応する２つのレベル１，０の信号を
双安定回路１０と、スイッチング回路１１．１７との制
御入力端子に与える。

そのために双安定回路１０の出力は状態を変えさせられ
る。

この状態変化は、シュミットトリガ１６の出力信号の前
縁部と後縁部のいずれか一方によって行われる。

シュミットトリガ１６の出力信号のレベルがＯの時、す
なわち高周波信号が検出されない時は、スイッチング回
路１７が開かれるから制御ループが開かれるが、スイッ
チング回路１１は閉じられたままで積分器１２は検出ラ
ンプ゛信号の供給を続ける。

これに対して、シュミットトリガ１６の出力信号のレベ
ルがｌの時、すなわち高周波信号が検出された時は、ス
イッチング回路１１は開かれ、スイッチング回路１７は
閉じられて、装置が制御器のピックアップ領域の中に入
ったことを示す。

装置がピックアップ領域から出ると、シュミットトリガ
１６の出力信号のレベルが１から０へ変るから制御ルー
プが開かれ、スイッチング回路１１が閉じられて双安定
回路１０の出力信号が状態を変え、そのために積分器１
２の出力信号の変化の向きが変えられるから、レンズ４
の動く向きが変えられる。

このことは、ピックアップ領域をかなり高速で通りすぎ
、集束位置をこえたような時に特に有用である。

それからレンズ４の一様な動きの向きが自動的に回復さ
れる。

これら各種の状況を第２図に示す。

第２図は装置の種々の点に生ずる信号のタイミング波形
を示す。

表示を簡単にするために、各素子の出力信号はその素子
の参照番号で示しである。

積分器１２の出力信号がしきい値に達した時、または存
在していた読取信号が消失した時に双安足回路１０は状
態を変える。

三角波信号の周波数は３〜４Ｈｚ台であるから、レンズ
の慣性のために集束領域をレンズ４が通りすぎた時に、
読取信号は検出器から消えることがある。

一般に、このようなことは読取開始の当初だけに起るが
、ランプ信号のスロープを反転させることによって装置
はピックアップ領域へ迅速にレンズを戻させる。

前記のように、この集束検出器の制御にはトラックに記
録されている信号の検出が伴うから、集束領域へ接近す
るための手段は、制御ループが閉じられている時、すな
わち、読取光点が光ビームの集束点に近い領域にある時
には、用いられているセンサとは独立している。

制御ループ内では、記録されている領域を検出可能にす
る信号と、制御ループの誤差信号との間に相互作用が起
り得ず、そのためにこの装置に不安定を起す原因が除去
される。

本発明は以上説明した実施例に限定されるものではない
。

特に、検出器によって検出された信号がない時に２つの
位置の間でレンズを動かす検出信号を形成することが可
能となった場合、および検出された信号が存在する時に
その信号が阻止されて制御ループが閉じられた場合には
、この種の検出信号は本発明の一部を構成する。

最後に、この種の集束検出装置を含む光学的読取装置は
、集束された光ビームの反射または透過により情報媒体
を読取るように構成でき、垂直集束誤差信号を、たとえ
は、読取素子が反射により反射媒体を読取るか、透過に
より透過媒体を読取るかには無関係に、読取素子と同一
平面上に配置される素子によって任意の方法で得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学的読取装置のブロック図、第２図
は第１図に示す装置の動作を示すための信号タイミング
波形図である。 １・・・情報媒体、３・・・読取光ビーム、４・・・レ
ンズ、５．６・・・巻線、７・・・半反射鏡、８・・・
円筒レンズ、９・・・検出素子、１０・・・双安定回路
、１１．１２・・・スイッチング回路、１２・・・積分
器、１３・・・しきい値検出器、１５・・・包絡線検波
器、１６・・・シュミットトリガ、１８・・・高周波検
出器、１９ 、２０・・・増幅器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ある光軸を有する光ビームを発射するための光源と
   、情報媒体上の集束点に前記光ビームを投写するための
   集束器と、前記集束点を前記光軸に沿っである平均位置
   を中心として第１範囲内を移動させるための第１手段と
   、前記集束点を前記光軸に沿って、２つの端部点により
   制限され、かつ前記第１範囲を包含する第２範囲内を移
   動させるための第２手段と、前記第１範囲内で起る位置
   の変化を補正するために前記第■移動手段に作用し、か
   つ第１スイッチング回路を備える位置制御ループと、前
   記第２移動手段を制御するための接近信号を供給するた
   めの出力端子及び制御入力端子を有する信号発生回路と
   、前記情報媒体に保持されている情報信号を検出するた
   めの検出回路とを備え、この検出回路は制御信号を発生
   するための出力端子を有し、前記制御信号は情報信号が
   検出されたとき第１状態になり、情報信号が検出されな
   いとき第２状態になり、前記第１スイッチング回路の前
   記制御入力端子および前記信号発生回路の前記制御入力
   端子は前記検出回路の前記制御出力端子に接続されて、
   前記第１スイッチング回路は前記制御信号が前記第１状
   態のとき閉じて前記位置制御ループを作動させ、前記信
   号発生回路は前記制御信号が前記第２状態のとき作動す
   ることを特徴とする移動する情報媒体により保持されて
   いる情報信号の読取を行うための光学的読取装置。 ２、特許請求の範囲の第１項に記載の装置において、前
   記接近信号は前記第２の移動手段に作用する上昇ランプ
   信号部と下降ランプ信号とにより形成される装置。 ３ 特許請求の範囲の第２項に記載の装置において、前
   記信号発生回路は２つの所定値のうちの１つを有する信
   号を供給するための出力端子および制御入力端子を有す
   る双安定回路と、この双安定回路の出力端子に接続され
   る入力端子および前記信号発生回路の制御入力端子を形
   成する制御入力端子ならびに出力端子を有する第２スイ
   ッチング回路と、この第２スイッチング回路の出力端子
   に接続される入力端子を有する積分器とを備え、前記第
   ２スイッチング回路は前記制御信号が前記第２状態のと
   き閉じて前記信号発生回路を作動させ、前記双安定回路
   の前記制御入力端子は、前記接近信号が前記第２範囲の
   前記端位置に対応する値に達した時に、状態パルスの変
   化を受けるようにされる装置。 ４ 特許請求の範囲の第３項に記載の装置において、前
   記双安定回路は前記制御信号の値の変化に従う状態パル
   ス変化を受ける装置。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載の装置において、前記
   接近信号には直流電圧が常に加えられ、この直流電圧は
   前記集束点を前記２つの端部位置から等距離の所に保つ
   ためのものである装置。 ６ 特許請求の範囲の第５項に記載の装置において、前
   記接近信号と前記位置制御ループとは集束点の動きに対
   して相互に独立して作用する装置。 ７ 特許請求の範囲の第１項に記載の装置において、前
   記集束器はレンズと、ダイナミック型トランスデユーサ
   により構成される手段とを備え、このトランスデユーサ
   は前記レンズが組合わされる可動手段と、前記第１と第
   ２の移動手段を構成する２個の巻線とを有する装置。