JPS5935874Y2 - 光学式再生装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、温度変化が生じても記録媒体とビーム収束装
置との間隔を最高値に保ってビデオ又はオーディオ等の
情報を光学的に再生するようにした光学式再生装置に関
するものである。

最近開発されたビデオ又はオーディオのための光学式デ
ィスクプレーヤの１例を第１図〜第３図を参照して説明
すると、このディスクプレーヤは、情報信号が例えば渦
巻状トラック形態で記録されたディスク１を主走査用の
モータ２によって例えば１８００ ｒ、ｐ、ｍの一定速
度で回転すると共に、読取り装置３からビーム４をディ
スク１上に投射し更にこの読取り装置３を副走査用の送
り装置５によってディスク半径方向に送ってディスク１
上をビーム４で渦巻状に走査しつつ記録情報を読取るよ
うに構成されている。

更に詳述すると、ビーム投射装置としてのレーザ光源６
から放射されたレーザ光は第１のハーフミラ−７、凹レ
ンズ８、回折格子９、ビームスプリッタ−０、±λ板１
１゜第１のミラー１２、及び光ビーム微小移動用回動ミ
ラー１３を介してビーム収束装置１４に至り、ここで収
束されて再生用ビーム４となる。

この再生用ビーム４はディスク１上で収束するように投
射され、このビーム４で記録トラックをビーム走査すれ
ば、記録信号の有無に対応した反射ビーム１５が得られ
、この反射ビーム１５がビーム収束装置１４、回動ミラ
ー１３、第１のミラー１２、±λ板１１．及びビームス
プリッタ−０を介して再生用光検出器１′６に至り、こ
こで電気信号に変換され、高周波ＲＦ増幅器１７で増幅
された後に復調回路に送られる。

１個の集光レンズによって模式的に示されているビーズ
収束装置１５とディスク１との間隔制御即ちフォーカス
制御をするためのフォーカス用ビーム１８は、レーザビ
ームをハーフミラ−７で反射することによって得られ、
第２のミラー１９、凸レンズ２０、第３のミラー２１、
第４のミラー２２を介してビームスプリッタ−０に至り
、しかる後再生用ビーム４と同様に、７λ板１１．第１
のミラー１２、回動ミラー１３、ビーム収束装置１４を
介してディスク１に斜めに投射される。

フォーカス用ビーム１８がディスク１で反射することに
よって得られるフォーカス用反射ビーム２３は、ビーム
収束装置１４、回動ミラー１３、第１のミラー１２、±
λ板１１、ビームスプリッタ１０、第５のミラー２４を
順次に介して２分割型フォーカス用光検出器２５に至る
。

フォーカス用光検出器２５は、この例の場合、第１の光
電変換素子２６と第２の光電変換素子２７とから成り、
フォーカス状態（間隔状態）に応じてフォーカス用反射
ビーム２３の光路の変化を検出する。

第４図は間隔（フォーカス）検出を説明的に示すもので
あり、実線で示すディスク１の位置が最適位置であると
すれば、実線で示す反射ビーム２３ａが得られ、これが
２分割型光検出器２５の分割線上に投射される。

従ってこの最適フォーカス時には第１の光電変換素子２
６と第２の光電変換素子２７とから同じレベルの出力が
得られる。

これに対してディスク１が一点鎖線で示す位置になれば
、一点鎖線で示す反射ビーム２３ｂとなり、第２の光電
変換素子２７に偏って投射される。

またディスク１が二点鎖線で示す位置になれば、二点鎖
線で示す反射ビーム２３ｃとなり、第１の光電変換素子
２６に偏って投射される。

従ってディスク１の高さの変化即ちビーム収束装置１４
とディスク１との間隔の変化を光検出器２５に於けるビ
ーム位置の変化に変換して間隔（フォーカス）検出を行
うことが出来る。

フォーカス用光検出器２５の出力によってビーム収束装
置１４とディスク１との間隔を制御するために、第１の
光電変換素子２６の出力は増幅器２８で増幅された後に
差動増幅器３０の一方の入力となり、第２の光電変換素
子２７の出力は増幅器２９で増幅された後に差動増幅器
３０の他方の入力となる。

差動増幅器３０から得られる両者の比較出力は、ゲイン
調整器３１．時定数回路３２、駆動増幅器３３を介して
ビーム収束装置１４をディスク１の面に対して垂直な方
向に変位させることが可能なボイスコイル型のムービン
グコイル３４に付与される。

ムービングコイル３４はビーム収束装置１４に結合され
ており、ここに流れる電流の大小に応じてビーム収束装
置１４を変位させる。

このようなフォーカス制御部分はビデオディスクプレー
ヤにおいてフォーカスアクチェータと呼ばれているもの
であり、よく知られているので更に詳しい説明を省略す
る。

第１図の装置で使用されるディスク１は、一般に第２図
及び第３図に示す如く光学的凹み即ちピット４０によっ
て映像信号又は音声信号のような情報信号を渦巻状トラ
ック４１にＦＭ記録することによって形成される。

尚このディスク１に於けるピット４０の幅例えば１μｍ
、ピットの深さは紛上λ（ここでλはレーザ光の波長）
、ピットの長さはビデオディスクの場合には内側と外側
とによって差があり、例えば１．５〜６μｍである。

このようなピット４０で情報信号を記録したビデオディ
スク１は一般に第３図に示す如くピット４０に対応した
凹凸面を有する透明樹脂層４２と該樹脂層４２の凹凸面
に被覆された反射膜４３と該反阻膜４３を保護する保護
膜４４と′））ら戒る。

第２図で説明的に示す再生用ビーム４の直径はピット４
０の幅よりも犬であり、ピット４０を走査しているとき
にはピット内の反射光とピット外の反射光との打消し合
が生じて反射出力が小になり、ピット４０が設けられて
いない領域を走査している時には打消し合が生じないの
で反射出力が大になる。

従って光検出器１６に於いての反射ビーム１５の強弱に
よってピット４０を読取ることができる。

このとき、ピット４０はＦＭ信号に対応して記録されて
いるので、光検出器１６からはこれに対応した高周波Ｒ
Ｆ出力が得られる。

トラッキング制御用ビームは、第１図に示されていない
が、回折格子９にて形成され、再生用ビーム４と同一の
経路でディスク１に投射され、また再生用反射ビーム１
５と同一の経路でトラッキング光検出器（図示せず）に
至る。

ところで、上述の如きディスクプレーヤの光学系が、温
度変化等の影響で狂うと、フォーカス制御系が正常に動
作していても、最適収束状態が得られないことがある。

最適収束状態が得られないと、再生用光検出器１６にお
けるビームスポットがぼけて検出器からはみだし、出力
レベルの低下、ＳＮ比の低下が生じ、またトラッキング
制御用反射ビームにおいても同様な問題が生じてトラッ
キング制御が不安定になることがある。

今、第１図に示すディスクプレーヤを例にとって述べた
が、光学系を使用する種々の再生装置においても当然同
様の問題がある。

そこで、本考案の目的は、温度変化によるフォーカスず
れを補正してフォーカス制御をすることが可能な光学式
再生装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本考案は、情報記録媒体にビ
ームを投射するビーム投射装置と、前記記録媒体と前記
ビーム投射装置とのいずれか一方又は両方を動かして前
記記録媒体の記録面をビーム走査するための走査用駆動
装置（例えばディスク回転装置とビーム投射装置のディ
スク半径方向送り装置）と、前記記録媒体の記録面に前
記ビームを収束した形態で投射するためのビーム収束装
置と、前記記録媒体に前記ビーム収束装置を介してビー
ムを投射したときに生じる反射ビーム又は透過ビームに
よって情報を読取る情報読取り装置と、前記記録媒体と
前記ビーム収束装置との間隔を検出する間隔検出ビーム
又は情報読取り用ビームを利用して光学的に前記記録媒
体と前記ビーム収束装置との間隔を検出する光学的間隔
検出装置と、前記間隔検出装置の出力によって前記間隔
を制御する間隔制御装置と、前記間隔検出装置の光学部
の温度を直接又は間接に検出する温度検出装置と、前記
光学部の温度変化によって生じる前記間隔検出装置の検
出出力の変動を打ち消すように前記温度検出装置の検出
出力に基づいて前記間隔検出装置の検出出力を補正する
補正回路とを具備して構成された光学式再生装置に係わ
るものである。

上記本考案によれば、光学部の温度を温度検出装置で検
出し、これで間隔検出出力を制御して、温度変化による
フォーカスずれを補正しているので、温度変化に関係な
く最適フォーカス制御を行うことが出来る。

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。

但し、第５図、第７図及び第８図において符号１〜３４
で示すものは第１図で同一符号で示すものと実質的に同
一であるので、これ等の説明を省略する。

この実施例においては、ビームスプリッタ１０、第１の
ミラー１２、回動ミラー１３、ビーム収束装置１４、第
５のミラー２４、光検出器２５等の光学部を保持する基
板に温度検知素子４５が熱結合されている。

またこの温度検知素子４５で検出された温度変化を電気
信号に変換するために温度検出回路４６が設けられ、こ
の出力が補正回路４７に付与されている。

補正回路４７は、利得制御増幅器で構成され、一方の光
電変換素子２６の出力ラインにのみ挿入され、バランス
を補正するように動作する。

温度検出回路４６は、第６図に示すように電源端子Ｖｃ
ｃと接地との間に抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ。

を備えて増幅用トランジスタＱ１を接続し、温度検知素
子４５としてのサーミスタをトランジスタＱのベースと
接地との間に接続し、温度検知素子４５の抵抗値変化に
応じてトランジスタＱのエミッタから取り出す出力が変
化するように構成されている。

このディスクプレーヤにおいて、もし補正回路４７がな
ければ、光学部の温度が変化すると、ディスク１上にビ
ーム４が最適状態に収束投射されていても、第１の光電
変換素子２６と第２の光電変換素子２７との分割線上に
反射ビーム２３が入射しなくなり、第］又は第２の光電
変換素子２６又は２７に偏よって入射する。

従って、合焦点状態でも第１の光電変換素子２７の出力
と第２の光電変換素子２７の出力とがアンバランスにな
る。

そこで、この実施例では温度が変化しても合焦点状態で
差動増幅器３０の一方の入力と他方の入力とが等しくな
るように補正回路４７にて入力のバランス調整を行う。

これにより、合焦点状態のときには差動増幅器３０の出
力は零となり、合焦点状態が保持される。

次に、第７図に示す本考案の第２の実施例について述べ
る。

この実症例における再生ビームの光学系は第５図と同一
であるので第７図には示されていない。

この実施例では、光検出器２５によらないで、再生用光
検出器１６の所に第７図に示すような光検出器５０を配
し、再生用反射ビーム１５を利用してフォーカス検出を
行ってもよい。

この第７図を更に詳しく説明すると、第１の光電変換素
子５１とこれを囲む第２の光電変換素子５２とで構成し
た光検出器５０が反射ビーム１５の収束点より少しずれ
た位置に配されている。

また第１の光電変換素子５１の中心に第５図の反射ビー
ム１５の中心が一致し、且つディスク１とビーム収束装
置１４との間隔が最適値のときに反射ビーム１５のスポ
ットが点線５３で示すように第１の光電変換素子５１と
第２の光電変換素子５２とにまたがって生じ、第１の光
電変換素子５１の出力と第２の光電変換素子５２の出力
とが等しくなるように光検出器５０が配設されている。

従って、ディスク１とビーム収束装置１４との間隔が大
きくなると一点鎖線５４で示す大きなスポットとなり、
上記間隔が小さくなると二点鎖線５５で示す小さなスポ
ットとなる。

このため、第１の光電変換素子５１の出力を増幅器５６
を介して加算増幅器５８に入力させ、第２の光電変換素
子５２の出力を増幅器５７を介して加算増幅器５８に入
力させて両出力を加算すれば第５図の光検出器１６と同
様な情報読取り出力を得ることができる。

また痕１の光電変換素子５２の出力とを差動増幅器５９
に入力させて、両出力の差出力を得れば、間隔に対応し
た信号を得ることができる。

そしてこの間隔信号にて第５図のムービングコイル３４
を駆動してフォカス制御をすることが可能になる。

このようなフォーカス制御系においても、温度変化によ
ってフォーカスずれが生じる。

そこで、差動増幅器５９の一方の入力回路に補正回路４
７を設け、温度に応じてバランスを調整し、合焦点時に
両人力が等しくなるようになし、常に最適フォーカス状
態が得られるようにする。

第８図は本考案の第３の実施例を示すものである。

この実施例では、第５図におけるフォーカスビーム１８
及びこの反射ビーム２３の系を除去し、この代りにハー
フミラ−６０にて反射ビーム１５を分割してビーム１５
ａを得、これを光制限板６６１のピンホール６２を介し
て光検出器６３に入射させ、また発振器６４の出力を駆
動回路６５を介して振動装置６６に供給してビーム収束
装置１４をディスク面に対して垂直方向に微小振動させ
てフォーカス検出を行っている。

この方式では合焦点時に反射ビーム１５ａの収束点の中
心がピンホール６２の位置となり、収束点がピンホール
６２を中心に左右に振動する。

また間隔の変化に応じて反射ビーム１５ａの収束点の振
動中心が左又は右にずれる。

この結果、光検出器６３の出力を増幅器６７を介して包
絡線検波器６８で包絡線検波すれば、合焦点時には発振
器６４の２倍の周波数成分が得られ、一方の側の非合焦
点時には発振器６４と同一の周波数で同相の信号が得ら
れ、他方の側の非合焦点時には前記一方の側の非合焦点
時とは逆相の信号が得られる。

このため、発振器６４の周波数成分を通過させる帯域通
過フィルタ６９を介して位相比較器７０で発振器６４の
出力と検出信号とを位相比較することによって、フォー
カスずれに対応した出力を得ることができる。

そしてこの出力をゲイン調整器３１．時定数回路３２ａ
、駆動回路３３を介してムービングコイル３４に付与し
てビーム収束装置１４を変位させることによってフォー
カス制御を行うことができる。

ところで、このような装置によっても、温度変化による
フォーカスずれが生じるので、帯域通過フィルタ６９と
位相比較器７０との間に補正回路として位置シフト回路
４７ａを挿入し、位相比較の一方の入力の位相をシフト
している。

このシフト量は、合焦点時に位相比較器７０の出力が零
になるようなシフトである。

以上本考案の実施例について述べたが、本考案は上述の
実施例に限定されるものではなく、更に変形可能なもの
である。

例えば、第７図においてフォーカス検出を第１の光電変
換素子５１の出力と第２の光電変換素子５２の出力との
差によって求めず、いずれか一方の出力と基準との比較
によって求め、この比較の入力の一方を補正回路４７で
補正するようにしてもよい。

また差動増幅器３０．５９の出力又は位相比較器７０の
出力を温度変化に応じてフォーカスずれを補正する方向
に減少又は増大させてもよい。

また増幅器２８と補正回路４７とを一体としてもよい。

また温度検出回路４６と補正回路４７との間に保持回路
を挿入し、温度検出回路４６の出力を保持して供給する
間欠的制御方式としてもよい。

また半導体レーザを光源に用いる場合には反射ビームに
よる半導体レーザの変化で情報を読取ってもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来め光学式ディスクプレーヤを示す説明図、
第２図はディスクを説明的に示す平面図、第３図はディ
スクの一部拡大断面図、第４図は間隔検出を示す説明図
、第５図は本考案の第１の実施例に係わる光学式ディス
クプレーヤを示す説明図、第６図は温度検出回路を示す
回路図、第７図は本考案の第２の実施例に係わる光学式
ディスクプレーヤの一部を示す説明図、第８図は本考案
の第３の実症例に係わる光学式ディスクプレーヤを示す
説明図である。 尚図面に用いられている符号において、１はディスク、
２はモータ、３は読取り装置、４は再生用ビーム、５は
送り装置、６はレーザ光源、１４はビーム収束装置、１
５は再生用反射ビーム、１６は再生用光検出器、１８は
フォーカス用ビーム、２３はフォーカス用反射ビーム、
２５はフォーカス用光検出器、２６は第１の光電変換素
子、２７は第２の光電変換素子、３０は差動増幅器、３
４はムービングコイル、４５は温度検知素子、４６は温
度検出回路、４７は補正回路である。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１） 情報記録媒体にビームを投射するビーム投射
   装置と、 前記記録媒体と前記ビーム投射装置とのいずれか一方又
   は両方を動かして前記記録媒体の記録面をビーム走査す
   るための走査用駆動装置と、前記記録媒体の記録面に前
   記ビームを収束した形態で投射するためのビーム収束装
   置と、前記記録媒体に前記ビーム収束装置を介してビー
   ムを投射したときに生じる反射ビーム又は透過ビームに
   よって情報を読取る情報読取り装置と、 前記記録媒体と前記ビーム収束装置との間隔を検出する
   間隔検出ビーム又は情報読取り用ビームを利用して光学
   的に前記記録媒体と前記ビーム収束装置との間隔を検出
   する光学的間隔検出装置と、 前記間隔検出装置の出力によって前記間隔を制御する間
   隔制御装置と、 前記間隔検出装置の光学部の温度を直接又は間接に検出
   する温度検出装置と、 前記光学部の温度変化によって生じる前記間隔検出装置
   の検出出力の変動を打ち消すように前記温度検出装置の
   検出出力に基づいて前記間隔検出装置の検出出力を補正
   する補正回路とを具備して構成された光学式再生装置。
2. （２）前記補正回路は、フォーカス検出用２分割型光検
   出器の一方の出力ラインに挿入された利得制御増幅器で
   ある実用新案登録請求の範囲第１項記載の光学式再生装
   置。