JPS5945640A - レンズ姿勢調整装置 - 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】 〔利用分野〕 本発すＪは）し方式のＤ　Ａ　Ｄ　（Ｄｉｇｉｔａｌ　
Ａｕｄｉ。

Ｄｉｓｃ　）　　プレーヤや光方式のＶ　Ｄ　Ｐ　（Ｖ
ｉｄｅすＤ　ｉ８ｃ　Ｐ　１ａｙｅｒ　）に１治り、特
にディスク面、上に最適の光スボノ）・像を形成せしめ
るためのレンズ姿勢調整装置に係ｂ０ 〔従来技侑−〕 従来の光方式ディスクプレーヤ＆ζおいては、予めディ
スク面上に正しい光スポノ１−が結貨され、さらにその
反射光像が光検出器面上に止しく結隙されるように先ず
光学系を含む光ビ、・り１ツブを組み立て、調整してお
（。次い−（、反射光像の光検出器面上の位置１′れを
検出して、焦点、１ラツキング、ジッタ等に対するサー
ホをかけ又いた、第１図は従来／ステムの説明図である
。１はデータの記（♂されたディスク、２は光ビノクグ
ノグ鏡体である。レーザクイオード等を用いた光源３よ
りの光束はコリメータレンズ糸４．偏向プリズム５１対
物レンズ系６を＋ｌｊｌ遇しディスク１の記録面に照射
される。

ディスク１からの反射光は対物レンズ系６を経て、偏向
プリズノ・５におり反射され光検出器７に入射する。光
検出器７は入力光像の強度、形状、位置９に応じた出力
を発生する。第１図ではこの形状および位１テ等に応じ
た出力が２通り記されている。

その一つはディスク１面ｔの毘スポット像の合焦状態に
１ちじて変化する信号である。この信号は検出回路８に
より分離され、サーボ回路９を経てコイル１０を駆動す
る。対物レンズ６はサスペンション１１により懸架され
ており、コイル１ｏに流れた電流の大きさに応じて上下
方向に動く。そして、対物し／ズ６はディスク１０面上
に光スポツト像をｊＥしく焦点結１＃させるよ５　ｉｃ
　調督される。

光検出器７から発生される二つ目の出力信号は、トラッ
キング信号である。ディスク１はンヤフト１２を中心忙
して回転する。一方、信号は／ヤフト１２を中心にして
らせん状に記録さＪして（・５っ丸スポットはこのらせ
ん状に記ｌ−ｆされた配縁イｎ号を正しく追尾する必要
があり、このために、信号トラックからのずれ忙応じた
信号が検出、へれている。この信号が１ラッキング信号
である。トラッキング信号ｉま検出回路８により他の信
号と分離され、す〜ボ回路１３を経てコイル１４を駆動
する。

これによって、対物レンズ６はディスク１０半径方向に
移動され、正しいトラッキング状態が得られるように制
御される。

この他、ディスクの円周方向に対′吻し／ズを移＋Ｉ（
ｌＪして制御するジッタ制御が用いられるＪｉＦ、合も
あるが、第１図では省略されている。。

この様帆して、焦点とトラッキングが止しく制御される
とディスク１に記録された信号は正しく検出され５゜こ
の信号を利用・してディスクモータ１５の回転が制御さ
れる。１６はディスクモータ１５の制御回路でちる。ま
た、１８は１１号の復調回路で、６って、ディスクに変
調されて記ｌ系された信号な淑元Ｊ−：、。

以上述べたようｋＣ、ディスク面上の光スポットは丸軸
方向と１ラソ■ング方向に自１；Ｔｈ的に調整される１
、シかし、実際には組立調整の誤差が種々発生ずＳ＋２
．１ｇν図（、Ｌその一１クリを示す。同図（ａ）はピ
ックアップ２が１１．ｔ’ｉいて取１寸けられた場合、
同図（ｂ）　＋を対′吻しノズ６がピンクアップ２に対
して傾げて取付けられた場合Ｑあ乙。これらの組立調整
の誤差に対して（し、伺れの場合も、前述の焦点合せＪ
・Ｓ３）ラッギングー盲叩では正しい位１πに戻すこと
が出来ない。

第６図は・Ｔ！２図の（ａｌと（ｂ）の１噴き角に応じ
て信−号の劣化する様子を示すデータの一列であ・！：
）。１９は１３２図（ａ）に、また２０は同図（ｂ）に
対応してい〈）。

このゲータはディジタルオーディオディスクの場合であ
って、実用上は信号の誤り率は数１００り“／ＦＩｅｃ
　　以下に抑える必要かある。このため虻は、４３図か
ら明らかなように４４２図（ａ）　（ｂ）の２つの場合
に対する許谷傾き角度はυ、５度以］・に抑えねばなら
ない。

またピックアップ２の中には、３Ｂ１図で省略された光
学部品も設けられており、これらの取付＋Ｉｔｔ差によ
っても信号′の誤り率や１ｇ号対雑層比が劣化ずく）。

さらに対９勿レンズ６は一ソスベンノヨン１１によって
支持されているため、その変形による経時的な傾きも発
生ずる。

このように、従来の光方式ナイスクフレーヤにおいては
光ピツクアップ光学系のホ１１立てに厳しい精度を各図
とする。このため、ピックアップ、同光学系の組立後の
取付調整にはイｑ密加工された調整治具を必要とし、熟
練した作条を必要とする欠点があった。また、光ピツク
アップの組立、調整に誤差があるとスポット像が歪み、
サーボ系の誤差信号成分を発生し、検出された信号成分
中の誤りを増加せしめるという欠点があった。さらに、
゛リスペン／ヨンγの経時変化に対しては対応策がなか
っ／こ（・ 〔目　　的〕 本発明の目的（よ、ディスクから再生された信号の誤り
率やＳ／Ｎ比の劣化を惹起する前記した槙々の原因の５
らの対物レンズの組立調整の誤差を簡坪な手段および操
作で補正することができるようにすることにある。さら
に他の目的は、光ピツクアップ光学系に課せられる苛酷
な紹み立て調整精度を緩和し、その生産性を向」二１Ｊ
′シめる新しい調整方式を提供することＫある。

〔概　　蒙〕

本発明の特徴は、中にレンズを支持している鏡筒、該鏡
筒の半径方向および長さ方向に固定嶋場を印加する手段
、該鏡筒の周辺に固着され、前記同定磁場によって、前
記鏡筒に、その長さ方向に垂直な面内の移動、その長さ
方向に平行な移動および任意方向の傾斜を与える分割コ
イルを具備し、該分割コイルの少くとも一つに、半同定
低抗器等により調整したｔｔＬ流を流すようにした点、
あるいは調整ずれに応じて発生する信号の誤り率や雑稿
レベルの元年率を検出し、この率が減少する方向に自動
的に′成流を流すようにした点にあ０゜〔実施例〕 一般忙ビツクアップの中には゛多くの光学部品が組み込
まれている。実際のピックアップには＠１図に図示され
ていない部品も含まれている。これらのすべての取付誤
差を調整することはその複雑さにおいて極めて非現実的
である、。

通常のピック−ｒノブ内では、対物レンズ６は焦点、ト
ラッキング、およびシック等の制御を行う必要上、ヤス
ペンション１１ｉＣより懸架されコイル１０．＋４　　
゛ンシこより、鏡体２との相対位置が移動出来るように
作られている。しかし、他の光学部品は鏡体２に固定し
て取付もれている。したがって、光学系の姿勢制御の中
で、第１に必要なことは対物レンズの姿勢ｉｉＩ制御で
ある。

第４１凶は、イ・地部２１　によって保持された対物し
／ズ６の位置調整の原理図である。この図によって、鏡
筒２１　に対する”＋　　３’ｌ　　ｚで示す３軸方向
の１１１：ＩＩＩｊ力の作用を説明する。フレミングの
左手則に！、；ツさ、導線２２に矢印方向の′市原を流
し、Ｂｙなる磁界を作用させると２軸方向の力Ｆ７が発
生す５゜四〇に磁界Ｂｙと導線２３とその矢印方向の＋
に力によってｘ　ｉｖｌ＋方向の力Ｆｘが発生Ｃる。

また磁界１３□と導ｍ２４　とその矢印方向の電流によ
り力Ｆｙが発生する。したがってこれｌりの導線な鏡筒
２１にとりつければ鏡筒は６軸方向の力を受けることに
なるのであ、る。なお、ｆ献界Ｂｙ。

Ｉ３．、は水久鼾石等で作ることができる。

第５１図Ｇよ、上記した原理にもとＪ’＜本さら明り一
実施例を示す。コイル２２−１と２２　２．２３−１と
２３−２．４６よび２４−１と２４−２ｉ佳それぞれ第
４図に示したｌ＃線２２，２３　および２４に対応して
設けられたコイルでＡリリ、鏡筒２１の軸に対し対称の
位置に成句げられてい５ウコイル２２−１内−に示した
矢印方向のｉｉ（、流と１１ｒｌ界Ｉ３ｙにより、同コ
イルには力Ｆ７が作用−ｒる。コイル２６−１内を矢印
方向に流れる電流と１直界Ｂｙにより力Ｆｘが仝コイル
（（作用する。またコイル２４−１内の矢印方向の厄流
と磁界Ｂ７．により仝コイルには力Ｆｙが作用する。同
様にコーｒル２２−２．２３−２．および２４−２に〆
１しても圃昇ＢｙとＢ２が加えられ同様の力か作用［る
、士プこ、コイル２４−１．２４−２に？刀Ｌ１山、流
量を異った１直にすると、鏡筒２１が２刀向に覚げる力
が不均衡になり、鏡筒２１′をｘｚ乎面内で傾けること
ができる。また、コイル２４−１，２４−２に流れる１
４　ＴＭｆｆｌとｆＩ＋１界Ｂｙにより、鏡筒２１に２
方向の力が（勤ぎ、コイル２４−１．２４−２に流ハる
１；ｊ、流値を異ならすることＫより鏡筒２１をｙＺ−
′Ｆ面内でｊｉｌ′ｉけることができる。

、（１ハ′畠、ヒ、コ筒２１は４１図に示されているサ
スペン／ｇン１１　により光ピツクアンプ鏡体２に支持
されているので、−に配のように、各コイルに流す宙、
流の方１ｒ１１．はよび大きさを変えることＫより、鏡
筒２１に支持されている対物レンズの位置および傾きを
１王意にｉ：ｉ’ｌ　’匍ｌすることができろう７（ｒ
、　６図はｌ：記した鏡筒２１の傾きＵＮＩ御に使用さ
れる回路のｊｌｊ４　ｉ実施列を示す。２５はコイル制
御入力端子であって、たとえば、ｊｌｊ　１図のサーボ
回路９又は１６の出力が印加される。この制御入力は利
得のひとしい増幅器２６−１．２６−２を経てコイル２
２−１と２２−２にひとしく印加される。ｌ」時に各コ
イル２２−１．２２−２には直流「ｒ：、川も印加され
る。この直流電圧は、直流電源２８により発生される。

直流電源２８の出力電圧は、可変抵抗器２９と抵抗素子
２７−１と２７−２により分圧され、各増幅器２６−１
．２６−２の入力建印加されるので、可変抵抗器２９の
センタータップ位置を変えることにより各コイルに印加
される直流電圧を不揃いにすることが出来る。。

この結果、゛前述の対物レンズ傾きの調整が行われるの
で力、る。

第７図は鏡筒２１　の傾き＋ＢＩＪ　＃に使用される回
路の第２実施例である。本実施例は、コイル２２−＋、
２２−２に、傾き制御用コイル６１が新しく追加され、
該コイル３１　に流れる直流１）４流が可変ｊ氏抗器２
９により調整されるようにし、たものであＯ この実方瓜例では、分圧用抵抗器６６と６４の接続点１
１毛ＩＥと、可変抵抗器２９のヒンタータゾブ成圧との
差電圧が傾き制御用コイル３１　Ｋ印加されるので仝セ
ンタータップ位置を変えることにより、傾き１ｊｉｌｌ
　ｌｌｌＴｌ用コイル６１　　に印加される電圧の大き
さ、向き等を任、ｔ：：　Ｋ調整出来る。

Ｘ〔（ｔ；、１１与６図、７図Ｋ　：に＋いては、説明
の便、宜ヒコイルとして２２−１と２２−２をとり上げ
て説明したか、１ｌｉ４のコイル釦ついても同様の効果
が得られるのでその１ｆｉ４明は省略すく）。

上記の・ＦＳＩ、２実パ１１例は手動で対物レンズの姿
勢を調摺するものであったが、次に、該対物レンズ姿勢
の調整を自動的に行うようにした本発明の実施例につ（
・てｌｉ９明する。

対物レンズ姿勢制師を行う目的は、最終的には、既に説
明した第３図の信号の誤り率を最少にすることである。

したがって、自動的に対物レンズ姿勢なｉｉ＋ｌ制御す
る指標には信号の誤り率を利用する。

第８．９．１０図はこの自＃ｈ的対物レンズ姿勢調整方
式のＷｌｉ明図であり、基本的１（６−コの方式が考え
らハる。

・北１０方式は、フィルに流、す＋７４　’ｉ’：１シ
’ノズ姿勢制御？ＩＬ流ｒ（以後コイル電流と略称する
）による信号直り率Ｅの形、すなわ１−）、Ｑ！、ｒＰ
Ｉ曲胴ｊが予め＋ｌ二まって℃・ろＪ！４０−である、
、この場合＆（−は、’：Ｒ８１・Ｊ、ｌに示されてい
るように始めにコイル中流１Ｂを与斗１、これに対応す
る霞号誤り率ｊｐ　＋αｒ　ｉｔｌ　１ｌｌｌ！　４−
る。以後は、１２号誤り率ＥがＥＣとなるコイル電流Ｉ
ＣをＩｊえ【、）れた特ｆｔ１ｌＩｌ線３５の勾配計（
から求め、７【い゛で、点ＡとＣとの間の所定の巾ΔＩ
を前、τ【シコーｒル１流Ｉｃより差し引けばよい。こ
の関係を数式を用いて示せｔよ、コイル電流Ｉ＾は次の
第１式で与えら）し乙。

１Ａ　＝　ＩＲ−Δ■−Ｔ（ＥＢ−ＥＣ）・・・・・・
（］）第２の方式は、上記した勾配にのみが予め定すっ
ているが、Δ■がばらつく場合である。１この場合につ
いて、第９図を開いて説明する、まず、コイル電流Ｉを
正のＩＢと負１ｌｐＫ４Ｈす、夫々忙対応する誤り率Ｅ
ＢとＥＤを計測する。しかるのち、誤り率ＥＤがＥＢと
ひとしくなる電流−■Ｄ′を求め、（より十■Ｄ′）の
１Ａをコイル電流ＩＡとする。数式を用いれば第２式の
よう妊なる。

ＩＡ　＝　Ｔ　（Ｉｎ　＋Ｉｎ−；（Ｅｎ−ＥＤン）　
・・・（２）第６の方式は、上記のｋおよびΔ工等を不
明としてコイル電流ＩＡを定める方式である◇この方式
を第１０図を用いて説明する。

始めにコイル電流ＩＢを与え、これに振＋１Ｊ２Δ工な
る矩形波電流を重畳する。このとき対応する信号の誤り
率はＦＢを中Ｉし、に４辰中ンΔＥで変化する。

次に、折れ線６６に示され又いるようｅこ、振＋１Ｊ２
ΔＥが減少する方向にコイル電流■を変化させ゛（行く
と時刻ｔと共に信号誤り率Ｅは折れ蔵６７のように減少
する。そして、ついには止と負方向のΔＩの灰化に対し
、信号誤り率Ｅは同じ値になる。この状態を調整の終了
点とする。

ｒ１３１１図は本発明の第３実施例を示し、第８図を用
いて説明した第１の自動対′吻しンズ姿勢調整方式の具
体的す１り成因の一例である。６君はエラーの発生に対
応するエラ−７ラグ信号の入力端子で、カウンタ３９に
よりその度数か計数される。この度数はＦ（’ｒ　８図
の信号誤り率ＥＢＫ対応する。カウンタ６９の出力は減
算回路４０に入力される。減算回路４０には予め、記憶
回路４８によって鳴８図の信号誤り率Ｅｃに対応する誤
り度数がＮ’Ｅ定されて、４６９、（ＩＤＢ−Ｅｃ）Ｉ
ｃ対応する度数を出力する。

この出力は係数器４２により１−倍され加算回路４１　
ａに人力される。加算回路４５ａには予め記憶回路４８
によってΔＩＫ相当するａ値が設定されている。加算回
路４３ａの出力は掛嘗器４３ｂで−１が掛けられた後、
ラッチ回路４４本；よびデジタル・アナログ変換回路４
５を経てアナログ１圧に変換される、１そして、加算回
路４６にてコイル電流ＩＢＫ対心する電圧　ＶＩＢ４７
　と加算される。したかっ−〔、加算回路４６の出力が
ｌｉＱ記１＠　（＋）式に対応する。この出力は増幅器
２６−１′に人力され、増幅された後、コイル２２−１
に印加される。このため、コイル２２−１には前記第（
１）式に対応４−るコイルｌＩｔ′／Ｉｌｔ、が１）；
すれるのでコイルの姿勢を調整することが１Ｊｌ来る。

なお、４８１ま前述の信号誤り率ＥＡとΔＩの記憶回路
、４９は上記の演算終了後、ラッチ回路４４の出力を保
持状態に１１．すためのフントロール回路である。

第９図の具体的４Ｖｔ成については、第１１図と類似す
るので説明を省略する。

第１２図は本発明の第４実施例を示し、第１０図で説明
した自動対物レンズ姿勢調整方式の具体的構成図である
。エラー７ラグ信号＆″Ｊ、ｇ＝　子Ｓ　８　より入力
されカウンタ３９によりｌ数される。５０はカウンタ３
９のリセット信号発生回路Ｃあって、第１０図の折れ線
６７に示す矩形波状エラ一度数の頂部と底部の値を交互
に計数するよ５カウンク３９を制御する。カウンタ３９
の夫々の計数値番エラッチ回路５１−１と５１−２に保
持され、比較ｚ（５２により比較される。ラッチ回路５
１−１と５１−２の差分が所定の値以下に減ると比較器
５２の出力が変化する。

一方、カウンタ５６はクロノクツくルス源４１から出力
されたクロックパルスをｇｔ数する。このカウンタ５３
の出力は、ラッチ回路５６を経て減算回路５４　Ｋ入る
。減算回路５４にて、予め初期値設定回路５５に設定さ
れたｌ＠１０図のＩＢ　Ｋ相当する初期値から減算され
、次いでデジタル・アナログ変換回路４５によりアナロ
グ信号番・こ変換される。デジタル・アナログ変換回路
４５の出力は加算回路４６により矩形波源５７の出力と
加算され、増幅回路２６−１に入力される。この入力に
より第１０図の波形６６に相当する電流がコイル２２−
１に流れることになる。

上記のようＫして、コイル２２−１に流れる電流が第１
０図の波形６６に従って変化し、信号誤り率Ｅが所定値
以下に低下すると、このとき発生するＭｉＪ記比較器５
２の出力変化により、カウンタ５３は計数動作を停止す
る。そしてその出力はラッチ回路５６に保持される。同
時にラッチ回路５１−１と５１−２もクランプされて、
以後のカウンタ３９の出力を受けつけなくなる。また、
矩形波源５７の出力も零となるごとく制御される。

このようにして、コイル２２−１に流れる電流は信号の
誤り率が竜少となるコイル電流に収斂し、保持される。

。 なお、第８図から第１２図においてエラーフラグ信号を
制御の指標として説明した。この説明はディスク面がデ
ジタル記録されている場合に適合し、ＦＭの惚５なアナ
ログ記録の場合には適合しない。しかし、ＦＭのような
アブログ記録の場合には、エラーフラグの代りに雑音レ
ベルを指標とすれば１本発明の考え方は同様にアナログ
記録に適用出来る。

〔効　果〕

以」二のように、本発明によれ一′、光方式ティスフプ
レーヤの光方式ピックアップ装置の対物レンズ姿勢を手
動および自動的に調整出来、記録されたデータを常に最
良の状態で再生出来るという大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

、’ｉＳｉ図は従来光方式ディスクプレーヤの枯成因、
第２図は光ピックアップの組立誤差の説明図、第３図は
第２図に対応して生ずる信号誤り率の測定例を示す説明
図、４４図は対物レンズ１ＩＩＩＩ岬の原理説明図、Ｍ
５図は本発明によ″る対物レンズ用コイルの一実施例の
斜視図、’、’（Ｉ　６図は本発明の対物レンズ傾きホ
１］＃忙使用される回路の第１実施例の回路図、第７図
は本発明の第２実施例の回路図、第８図は第１！〕レン
ズ姿勢制御方式原理説明図、第９図は；Ｊ＜　７のレン
ズ姿勢ｉ１ｉ制御方式原理説明図１．ｙＮ１０図は第５
のレンズ姿勢制御方式原理説明図、第１１図は本発明の
第３実施例の回路図、第１２図は本発明の第４実施例の
回路図である。 １・・・ディスク、　　２・・・光ピツクアップ鏡体、
３・・・光源、　　４・・・コリメータレンズ、　　５
・・・偏光プリズム、　　６・・・対物レンズ、　　７
・・・光検出器、　　８・・・検出回路、　　９．１３
・・・サーボ回路、１０、Ｌｔ・・・コイル、　　　１
１・・・サスペン７　ｖン、２１　・・・対物レンズが
取付げられている鏡筒、２２−１〜２４−２・・・コイ
ル、　　２二２′−−−−１−〜−２−４４−？・線＆
　　　２５−・・コイル制御入力端子、３９．５５・・
・カウンタ、　　４０，４５．５４・・・減算回に′６
、　４２・・・係数器、　４４．５１−１．５１−２．
５６・・・ラッチ回路、　　４５・・・テジタル・アナ
ログ変換回路、　　４６・・・加毅回路、　　４８・・
・記憶回路、　　４９・・・コントロール回路、　　５
０・・・カウノタ制御回路、　　５５・・・初期値記憶
回路、５７・・・矩形波ふ 代理人弁理士　平　木　道　人 ；＋　１　塁 １′：） ＋　２　ｋ 牙　３　膣 イジｌＩ還由（）１） ＋　７　霞 矛　４．囮 牙　５　図 沖　８　口 Ｅ 牙　１０　回

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （リ　ディスク面上に正しい光スポットが結像さね、さ
   らにその反射光像が光検出器面上に正しく結１象される
   ようにする光ピツクアップを有する光方式ディスクプレ
   ーヤのレンズ姿呪調繁藤ｉ遣において、中にレンズを支
   持している鏡筒、該鏡筒の長さ方向およびこれと垂直方
   向の２方向に磁界を印加する手段、該鏡筒の周辺に固着
   され、前記磁界によって前記鏡筒に、その長さ方向３に
   よびこれに垂直な平面内の移動と、任意方向の傾斜を与
   える分割コイルを具備し、該分割コイルＫ　ｊ９＋定の
   大きさの直流電流を流すようにしたことを特徴とず・二
   ）レンズ姿勢調整装ｆ液。 （２）前記分割コイルに流す直流電流の大きさを、可変
   抵抗手段により手動で調整しうるよ５にしたことを特徴
   とする前記ｌ特許請求の範囲第１項記載のレンズ姿勢調
   整装置ｌイ。 （３）予め定まっている信号誤り率の特性曲線の勾配と
   、再生された情報データの誤り度数とから、信号誤り率
   が許容値以下になるような大きさの′目り流を求め、こ
   れを前記分割コイルに流すようにしたことを特徴とする
   特許 のレンズ姿勢調整装置。 （４）前記分；’＋１コイルに所定据巾の矩形波間流を
   流し、この時の信号誤り度数の振れ巾が小さ《なる方向
   に前記分割コイルに流す電流を制御し、該誤り度数の振
   れ巾が所定値以下になるようにしたことを特徴とする前
   記特許請求の範囲第１項記載のレンズ姿勢調整装置。