JPS59160837A - 情報読取装置における情報検出ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、記録媒体上でトラック状に記録された情報を
光学的に読取るための装置における情報検出ヘッドに関
するものである。

情報がトラック状に記録されている記録媒体の典型的な
例は、円板状記録媒体、いわゆるビデオディスクである
。円板状記録媒体上で情報トラックは同心円状またはら
線状に配置されるのが普通である。このような情報を光
学的に読取るための装置として、記録媒体上に光のスポ
ットを投影する光学系と、該記８ｔｓ体上の情報トラッ
クおよび前記光のスポットの相対的位置関係を検出する
位置検出手段とを具えるものは既知である。

第１図は上述した既知の情報読取装置の一例を示すもの
である。同図において、符号１は情報記録媒体としての
ビデオディスクを示し、該ビデオディスクはたとえは１
８００ｐｐｍの回転速度で軸２−２′のまわりを回転す
る。他方、レーザ光源３から放射される光束は、補助レ
ンズ４、反射鏡５および投影レンズ６を経てビデオディ
スク上に集光される。ビデオディスクに記録されて情報
に従って、このビデオディスクを透過するか、またはこ
のビデオディスクにより反射される光の強度が変化する
ので、光検出器７によって光の強度を検出することによ
り、ビデオディスクに記録された情報を光検出器の電気
的出力信号として取出すことができる。

記録された情報を読取るにあたり、既知の読取装置にお
いては、光ビーム系（レーザ光源３、補助レンズ４、反
射鏡５および投影レンズ６〉に対してディスク系（ビデ
オディスク１）を、情報トラックの読取方向に対する横
方向（第１図矢Ａ参照）に相対的に一定速度で移動させ
て情報トラックを大ざっばに追尾させている。

かかる場合に、情報を正しく読取るために投影レンズ６
によってレーザ光ｍ３からの光を正しく記録媒体上に集
光させなければならない。この焦点調整を行うために、
従来の読取装置においては既知の焦点合わせ機措を使用
している。

ざらに、記録媒体上に集光される光のスポットは、読取
るべき情報トラック上の１点に正確に位置決めしてなけ
ればならない。そして、ビデオディスクの回転が速度変
動を伴う場合等に生ず゛る光スポットの情報トラック方
向におけるずれに対、して、従来の読取装置においては
電気的な手段で補償を行っている。これに加えて、情報
トラックの形状誤差、ビデオディスクの偏心に起因する
情報トラックの横方向へのふれに対しては、反射鏡５を
紙面に垂直な軸のまわりに回転させて光スポットの位置
を制御させている。

上述したところから明らかなとおり、従来の読取装置に
おいては読取るべき情報トラック上の特定の１点に対す
る光スポットの３次元的な位置制御を、それぞれの次元
に対応する個別的な手玲によって行っている。しかしな
がら、かかる位置火め方法では、投影レンズが以下に列
挙するような諸条件を同時に満足するものでなければな
らない。

（１）投影レンズは、反射鏡の傾斜角に影響されること
なく、レーザ光を所定の大きさのスポットに集光できる
だけの性能を具える必要がある。

（２）ビデオディスクの偏心は通常０．Ｌ＋ｎｍ以内に
抑えることが非常に困難である。このために、投影レン
ズはスボッ１−面で少なくともＯ’、１ｍｍの範囲にわ
たって無収差でなければならない。

〈３）ディスク面での情報トラックの幅は１μｎｌ以下
であるので、投影レンズの開口数はほぼ０．４程度でな
ければならない。

（４〉スポットを常にディスク面上に集光させておくた
め、投影レンズの上下位置の制御する必要がある。した
がって、投影レンズの重量は１０ｇ以下でなければなら
ない。

このように高級な性能を有するレンズでは、必然的に構
成レンズ枚数が多くなる。このために、重量を少なくす
ることが困難であり、さらに、製造コストを低減するこ
とが困難である。

本発明は、上述した従来装置の欠点を除去しようとする
ものである。

本発明の目的は、より性能の低いレンズによっても、従
来装置と同様に情報の読取りを行えるようにした情報読
取装置用の情報検出ヘッドを提案することである。

本発明は、情報がトラック状に記録される記録媒体上に
光のスポットを投影する光学系と、該記録媒体上の情報
トラックと前記光のスポットとの相対的位置関係を検出
ターる位置検出手段とを具える情報読取装置において、
前記光学系に挿入された投影レンズと、該投影レンズを
保持するための保持体と、該保持体の外周に沿って固定
されたコイル部材と、該コイル部材に対向して配設され
る磁石部材と、該鏡筒を前記情報トラックに対して平行
な面内に移動可能に支持する弾性支持体を設けたことを
特徴とする情報読取装置における情報検出ヘッドを提供
する。

本発明を、図面に示した実施例についてより詳細に説明
する。なお、以下の説明において、前述した従来装置に
ついて使用したものと同一の符号は同一の部分を示し、
また対応する部分はダッシュを付けた符号で表わすもの
とする。

第２図は、本発明による情報検出ヘッドを具えた情報読
取装置の一例を示すものである。

本発明においては反射鏡５を、第１図の読取装置のよう
に回転可能とせず、固定して配置する。

本発明による情報検出ヘッド６′は、第１図の読取装置
における投影レンズ６のがわりに使用され、後述するよ
うに、３次元方向に移動可能に支持された投影レンズ具
える。

情報トラックの中心上の読取点に対して光のスポットが
３次元方向にずれた場合、このずれを光検出器７に接続
された既知のずれ検出器８で検出することにより、光の
スポット位置がどの方向にずれたかを検出し、この検出
信号を増幅する。このずれ検出器８の出力を、本発明に
よる情報検出ヘッド６′と接続し、検出された光スポツ
ト位置のずれに応じて投影レンズの位置を制御するため
の制御系を形成する。この制御系において、投影レンズ
の縮少倍率をＭとすれば光スポラ１−の光軸と直交する
面内における該光軸からのずれはレン乙の移動量くずれ
が情報トラックに対し横方向のみに生じた場合には情報
トラン２の偏心量）のＭ倍となる。

例えば縮少倍率Ｍが１／２Ｃ）、情報トラック上の読取
点の予定位置からのずれが０．１であれば、光スポット
の光軸からのずれは０．００５ｍｍとなる。これは投影
レンズが０．００５ｍｍ（７）範囲内でのみ無収差であ
れば良いことを意味する。また、平行光束を集光する場
合にはＭ−０となるので光軸からのずれは完全にＯどな
る。つまり、この場合には投影レンズが光軸上の１点に
対し°てのみ無収差であれば良いことになる。

このように、第２図の読取装置によれば、光スポットの
光軸からのずれが投影レンズの縮少倍率だけ小さくなり
、したがって第１図の読牢装置における場合と比較して
非常に小さくなる。ま１ｃ１上述した条件を満たす投影
レンズは、開口数を０．４としても多くとも３枚のレン
ズで構成した球面系で実現することができる。さらに、
非球面レンズを使用すれば１枚のレンズで実現すること
も理論的には可能である。このために、投影レンズの重
量を１００以下とすることが極めて容易であるのみなら
ず、投影レンズの構成が簡単になるので組立も容易にな
り、したがって製造コストの低減をはかることが可能で
ある。

第３図ないし第５図は、本発明による情報検出ヘッドの
一実施例を示すものである。

この一実施例では、投影レンズ１０１を投影レンズ保持
体としての中空円筒状の鏡筒４１ｏ２の一方の端部に取
付け、この鏡筒１０２には円板状の支持体１０３を取付
ける。この支持体１０３上に一対のら線状に巻かれたコ
イル１０３ａ、１０３１）（第４図参照）を接着剤など
により固定する。さらにこれらのコイル１０３ａ、１０
．３ｂのそれぞれは支持体１０３の半径方向に離間させ
永久磁石１０４ａ、　１０４ｂの磁極間に配置し、リー
ド線１０６ａ、１０６ｂを介して制御電流が供給される
構成とする。上記永久磁石は、一方の永久磁石１０４ａ
が情報トラックＴに対し直角をなす横方向Ａに、また他
方の永久磁石１０４ｂが情報トラックＴと同一方向Ｂに
、それぞれ向けて配置する（第５図参照）。なお、鏡筒
全体は弾性支持部材１０７を介して後述する構成の昇降
部材１０８に取付ける。この弾性支持部材１０７は、本
例においては吊りひも状の弾性線状体で構成し、鏡筒１
０２を介して投影レンズ１０１を記録媒体１上で前記Ａ
およびＢ方向に実質的に平行移動可能に支持するものと
する。

この実施例では更に昇降部材１０８を、中心に開口を有
する円板状に形成し、弾性支持部材、例えば複数本の板
ばね１０９によりベース１１０に取付け、この弾性支持
部材１０９は昇降部材１０８を情報トラック面に対し垂
直な方向すなわち、第３．４図におけるＣ方向に変位可
能に支持する。昇降部材１０８には、第４図に示すよう
に、ベース１１０に向けて垂直方向に突出する円筒体１
１１を固定し、この円筒体１１１の周囲にはコイル１０
３Ｃをつる巻状に巻付ける。このコイル１０３Ｃが巻付
けられた円筒体１１１に対向させて、ベース１１０には
環状をなす永久磁石１０４Ｃを固定する。この永久磁石
１０４Ｃは、その昇降部材１０８と対向する端面に環状
溝を具え、該環状溝はその内外周において異なる極性が
与えられている。前記円筒体１１１に巻き付けられたコ
イル１０３Ｃは、永久磁石１０４Ｃの環状溝内に位置さ
せ、リード線１０６Ｃを介して制御電流が供給される構
成とする。

第２図に示した検出器８の出力を、リード線１ｏｅａ　
〜１０６ｃを介してコイル１０３ａ　〜１０３ｃに制御
電流として供給すれば、投影レンズ１０１は次のとおり
変位する。まず、コイル１０３ａに制御電流を供給する
と、このコイルには第３図における六方向の力が作用す
るので、投影レンズ１０１は六方向、すなわち情報トラ
ックＴに対し直角な横方向に移動する。また、コイル１
０３ｂに制御電流を供給すると、このコイルには第３図
におけるＢ方向の力が作用するので、投影レンズ１０１
はＢ方向、すなわち情報トラックＴと同一方向に移動す
る。さらに、コイル１０３０に制御電流を供給すると、
このコイルには第３図におけるＣ方向の力が作用するの
で、投影レンズ１０１はＣ方向、すなわち情報上ラック
面に対し垂直な方向に移動する。

したがって、コイル１０３ａ〜１０３Ｃのそれぞれに供
給される電流を制御することによって、光スポットを３
次元的に移動させ、読取るべき情報トラックＴ上の特定
の１点上に移動させることが可能となる。

第６図は、本発明による情報検出ヘッドの他の実施例を
示すものである。

この実施例では、前述した実施例において使用しただ吊
りひも状態の弾性線状体１０７と、板ばね１０９とのか
わりに、渦巻状に巻かれた１つの板ばね１１２のみを使
用する。したがって、この板ばね１１２は一端を鏡筒１
０２に、また他端を固定部材１１３にそれぞれ固定し、
この固定部材１１３はベース１１０に固定する。上記渦
巻状板ばね１１２は、既知の竹のこばねと同様にその軸
線方向、すなわちＣ方向に変位することができ、また密
に巻かれていない場合にはその軸線方向とは直交する面
内で、したがってＡおよびＢ方向に変位することができ
る。したがって、上述した弾性支持部材の構造上の相違
点を除いて第６図の実施例による情報検出ヘッドは第３
図ないし第５図に示したものと同様に作用する。

第７図および第８図は、本発明による情報検出ヘッドに
おける弾性支持部材の他の例を示すものである。

すなわち、第７図の例では弾性支持部材を通常の円錐ば
ね１１４で構成し、その一端を投影レンズ１０１を保持
する機能を有する鏡筒１０２と一体をなす円板状支持体
１０３に、また他端をベース１１０にそれぞれ固定する
。また、第８図の例では弾性支持部材を立体的に折曲げ
られた一対の弾性体１１５，１１６で構成する。

第７図および第８図に示した弾性支持部材１１４および
１１５，１１６が鏡筒１０２をベース１１０に対し３次
元方向に移動可能に支持することは勿論である。

以上説明したように、本発明によれば、投影レンズを３
次元的に移動させて光スポットを読取るべき情報トラッ
ク上の特定の１点に対し正確に位置決めし、かつ焦点を
合わせることが可能となる。しかも前述したように、レ
ンズは光軸上の１点に対してのみ収差が除去された簡単
な構成のもので良いので、情報検出ヘッドをより軽量な
ものとして、かつ安価に製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来既知の情報読取装置を示す略図、第２図は
本発明を適用する情報読取装置の一例を示す図と同様な
略図、第３図ないし第５図はぞれぞれ本発明による情報
検出ヘッドの一実施例を示す斜視図、縦断面図および底
面図、第６図は本発明による情報検出ヘッドの他の実施
例を示す斜視図、第７図は同じく本発明による情報検出
ヘッドの他の実施例を一部断面で示す側面図、第８図は
本発明による情報検出ヘッドの弾性支持部材の実施例を
示す路線図である。 ６′・・・情報検出ヘッド、１０１・・・投影レンズ、
１０２　・・・鏡筒、１０３ａ、１０３ｂ、１０３Ｃ・
ｍｌイル、１０４ａ、　１０４ｂ、　１０４ｃｍ・・磁
石、１０７，１０９．１’１２，１１４゜１１５．１１
６・・・弾性支持部材。 特許出願人 第１図 第２図 第３図 〔 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 情報がトラック状に記録される記録媒体上に光のスポッ
   トを投影り゛る光学系と、該記録媒体上の情報トラック
   と前記光のスポットとの相対的位置関係を検出する位置
   検出手段とを具える情報読取装置において、 前記光学系に挿入された投影レンズと、該投影レンズを
   保持するための保持体と、該保持体の外周に沿って固定
   されたコイル部材と、該＝」イル部材に対向して配設さ
   れる磁石部材と、該鏡筒を前記情報トラックに対して平
   行な市内に移動可能に支持づる弾性支持体を設けたこと
   を特徴とする情報読取装置における情報検出ヘッド。