JPS59160840A - 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、該記録媒体上の情報トラッ
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ば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！Ｉｊ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喰が変化
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
力向（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
によってレーザ光源３からの光を正しく記゛録媒体上に
集光させなげれはならない。

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構を使用している。

さらに、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段によって行っている。しかしな
がら、かかる位置決め方法では、投影レンズが以下に列
挙ｊ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０．１１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１
よスポット面で少なくとも０．１ｍｍ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１μ■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１０（］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、投影レンズに非球面レンズを用いるこ
とにより軽量化を計り、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情報読取装置において、
前記光学系に挿入された非球面投影レンズと、該投影レ
ンズを保持ターるための鏡筒と、該非球面投影レンズを
保持するための鏡筒とからな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
に回転可能とぜず、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のかわりに使用され、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とすれば光スポットの光軸と直交する面
内における該光軸がらのずれはレンズの移動量くずれが
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
ラックの偏心量〉のＭ倍となる。

例えば縮少倍率Ｍが１／　２０．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０．００５ｍＩＩｌとなる。これは
投影レンズが０．００５ｍｍの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とな
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図の読取装置における場合と比較し
て非常に小さくなる。また、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１０（］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
一実施例を示ずものである。

この実施例では、非球面投影レンズ１０１を中空円筒状
の鏡筒１０２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、１０３ｂ
　　（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、１０３ｂ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、　１
０４ｂの磁極間に配置し、リード線１０６ａ、１０８ｂ
を介して制［ｉ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１″ｏ４ｂ
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１
０７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１０２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１０６０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１０６ａ〜
１０６ｃを介してコイル１０３ａ〜１０３ｃに制御電流
として供給すれば、非球面投影レンズ１０１ハ次のとお
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ＧＥ　第３図ニおける六方向の力が
作用するので、非球面投影レンズ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１０３ｂ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１０３ｃ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、
非球面投影レンズ１０１はＣ方向、すなわち情報トラッ
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
がわりに、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、この板はね１１２は一端を鏡筒
１０２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
あ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は
ね１１４で構成し、その一端を鏡筒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１１５．１１１３で構
成する。第７図および第８図に示した弾性支持部材１１
４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
示す路線図で必る。 ６′・・・情報検出ヘッド、 １０１・・・非球面投影レンズ、 １０２・・・鏡筒、 １０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ・ｍｌ　イル、１０４ａ
、　１０４ｂ、　１０４ｃ・・・磁石、１０７．１０９
，１１２，１１４，１１５，１１６・・・弾性支持部材
。 特許出願人 第１図 第２図 第６図 く 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 情報がトラック状に記載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、前記光学系に挿入された非球面投影レンズ
   と、該非球面投影レンズを保持するための鏡筒とからな
   る情報検出ヘッド。