JPS62248140A - 光ピツクアツプ - 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】 ｌ１よ立■肌た」 この発明は光学式ディスクの半径方向に往復動されて、
光学式ディスクに記録された情報を読み取り、あるいは
情報を記録する光ピックアップの改良に関するものであ
る。

灸釆血援先 従来の光ピックアップとしては、第１０図及び第１１図
に示したようなものがある。

図示しないスライダモータによって光学式ディスクＤの
半径方向Ｒに往復動される光ピックアップＡは、光ピッ
クアップ本体１０と、この光ピックアップ本体１０の略
中央に突設された案内軸１１に対して摺動並びに回動可
能に取付けられた可動部２０とから成る。可動部２０に
保持された対物レンズ２１を合焦状態で光学式ディスク
ＤのトラックＴに追随させるための駆動手段として、光
ピックアップ本体ＩＯには２対の磁石１２ａ、１２ｂ、
１３ａ、１３ｂが設けられ、可動部２０にはフォーカス
コイル２３、トラッキングコイル２４ａ、２４ｂが巻回
されている。これらの駆動手段によって可動部２０が駆
動され、対物レンズ２１が光学式ディスクＤのフォーカ
ス方向並びに１−ラッキング方向に移動される。２２は
、対物レンズ２１との釣り合いを保つバランサーである
。

明が解１ようとする間　点 ところで、外部からの操作によって光ピックアップを所
定の位置にアクセスする場合、そのアクセスタイムはよ
り短い方が望ましい。そこでアクセス時には、光ピック
アップに高速移動あるいは急停止といった動作が要求さ
れている。

しかしながら、前述したような従来の光ピックアップＡ
にあっては、高速移動、急停止といった動作によって可
動部２０が振動してしまい、光学式ディスクＤに照射さ
れるビームの安定にある程度の時間を要し、光学式ディ
スクＤからの信号の読み取りがアクセス後即座に行い得
ないため、アクセスタイムの短縮を図ることが困難であ
った。

また、トラッキングサーボを光学系のうち対物レンズの
みの移動によって行うタイプの光ピックアップにおいて
は、後述するような理由によってトラッキング誤差検出
法として、構造が最も簡単でしかも精度の良いプッシュ
プル法を採用することができなかった。

プッシュプル法によるトラッキング誤差検出は、第１２
図に示したように、対物レンズ２１によって光学式ディ
スクＤ上にスポットを結んだビームが光学式ディスクＤ
で反射され、半導体レーザーと対物レンズ２１との間に
設けられたビームスプリッタ−ＢＳによって光検出器３
１上に再び結像されることによって行われる。

光学式ディスクＤのピットはビームを回折させるため、
光検出器３１に結像するスポット像には、スポットとピ
ットとの位置関係によって明暗の区分ができる。光検出
器３１は、スポット像上のピットの長手方向に相当する
方向沿って２分割されており、その明暗の区分を光検出
器３１で検出し、双方の受光量の差を引算器３２で求め
ることによって対物レンズ２１のトラッキング誤差を検
出することができ、その結果に基づいてスポットがトラ
ッキング方向Ｒに移動される。

スポットとピットとが合致している場合には、第１３図
に一点鎖線で示したような暗像が形成される。ところが
、トラッキング誤差が検出され、これを修正するために
対物レンズ２１のみが第１２図に破線で示した位置に移
動された場合、反射ビームは破線で示したように径路を
変えるにもかかわらず、他の光学系は同一位置に維持さ
れているため、スポットがピットに合致したとしても光
検出器３１上には、第１４図に破線で示したように全体
としてずれた暗像が結ばれる。その結果、２分割された
光検出器３１からは第７図に示したような直流オフセッ
トを含んだ不均等な出力が発せられてしまい。

安定的な動作を得ることができなくなってしまう。

このような不具合のため、対物レンズ２１のみを駆動す
る光ピックアップには、トラッキング誤差検出法として
プッシュプル法を採用することができなかった。

Ｕす１在 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたちのると共に
、トラッキングサーボの際に光学系のうち対物レンズの
みが駆動されるタイプにおいても。

トラッキング誤差検出法として単純な構造で精度の良い
プッシュプル法を採用することの可能な光ピックアップ
を提供することを目的とする。

１１　　貞の　　するための手 この発明は上記の目的を達成させるため、光学式ディス
クの半径方向に往復動される光ピックアップ本体と、光
学式ディスクに結像する対物レンズを保持する可動部と
のいずれか一方に他方に臨む発光素子を設けると共に可
動部のトラッキング方向に沿って他方に臨む一対の光検
出器を配設し、他方に発光素子からの光を一対の光検出
器側に反射させると共に可動部のトラッキング方向の変
位位置によって一対の光検出器それぞれに到達する反射
光量を相対的に変化させる反射板を設けたことを特徴と
したものである。

務朋 この発明は上記のような構成としたため、可動ることか
でき、この結果を利用することによって可動部の１−ラ
ッキング方向への振動を抑えることができると共に、プ
ッシュプル法による誤差検出によって出力される信号に
含まれる直流オフセラｌ〜を除去することができる。

失庭叢 以下この発明を図面に基づいて説明する。第１図〜第６
図はこの発明の一実施例を示したものである。図中、従
来と同−或いは均等な部位または部材には同一符号を付
しており、重複した説明を省略している。

光ピックアップＢは、平面略長方形の光ピックアップ本
体１０と、この光ピックアップ本体１０の中央に突設さ
れた案内軸１１に取付けられた可動部２０とから成り、
その上面はカバー１４によって覆われている。カバー１
４には、光学式ディスクＤに結像する対物レンズ２１の
みを露出させる開口１４ａが設けられている。

光ピックアップ本体１０と可動部２０とのいずれか一方
、この例では光ピックアップ本体１０には、その底面１
０ａに可動部２０に臨む発光ダイオード等の発光素子Ｌ
ＩＥＤが設けられており、また、可動部２０のトラッキ
ング方向に沿って可動部２０に臨む一対の光検出器ＰＤ
１、ＥＤ２が発光素子しＥＤを挟んで配設されている。

また、底面１０ａには、案内軸１１を挟んで発光素子Ｌ
ＥＤとほぼ対称な位置に、図示しないレーザー素子から
のビームを対物レンズ１２に入射させ、あるいは光学式
ディスクＤで反射された戻りビームを通過させる透孔１
５が穿設されている。

また、光ピックアップ本体１０には、可動部２０を挟ん
で２対の磁石がそれぞれ案内軸１１に対向して設けられ
ているが、長辺の方向に沿って配設されているのがフォ
ーカス磁石１２ａ、　１２ｂであり、短辺の方向に沿っ
て配設されているのがトラッキング磁石１３ａ、１３ｂ
である。

可動部２０は、短辺が円弧状とされた略長方形の平面形
状を呈しており、中心部には中心線を案内軸１１の軸線
と共有する軸穴２０ａが穿設されている。

可動部２０は、軸穴２０ａを介して光ピックアップ本体
１０に取付けられており、光ピックアップ本体１０に対
して上下動あるいは回動可能にされると共番こ、４箇所
で光ピックアップ本体１０と可動部２０との間に架設さ
れた弾性部材から成るサスペンダ１６＆こよって光ピッ
クアップ本体ＩＯに対して弾性的に支持されている。

また、可動部２０には案内軸１１を挟んだ長手方向の対
称位置に、対物レンズ２１と、この対物レンズ２１によ
る可動部２０の重量分布のアンバランスを相殺するバラ
ンサー２２とが配設されている。ノくランサー２２の下
面には、発光素子ＬＥＤからの光を一対の光検出器ＰＤ
１、ＥＤ２側に反射させると共に可動部２０の１−ラッ
キング方向の変位位置によって一対の光検出器ＰＤ１、
ＥＤ２それぞれに到達する反射光量を相対的に変化させ
る反射板として、ここでは可動部２０の長手方向の中心
線（ｎ−ｎ線）と交差する中央部で突出され、この中心
線を境に対称的に配置された２面の鏡から成る屋根型ミ
ラーＭが採用されている。反射板しては、第４図に示し
たような中央部Ｍ′のみが他の部位と反射率の異なる平
面鏡フォーカスコイル２３が巻回され、円弧状とされた
短辺側の側部では、このフォーカスコイル２３を覆って
２対のトラッキングコイル２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２
４ｄが設けられている。

可動部２０は、フォーカスコイル２３とフォーカス磁石
１２ａ、１２ｂとの間、あるいはトラッキングコイル２
４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄとトラッキング磁石１３
ａ、１３ｂとの間に生じる電磁相互作用に基づいて、上
下動あるいは回動され、対物レンズ２１をフォーカス方
向あるいはトラッキング方向に駆動させる。サスペンダ
ー１６は、これらの電磁相互作用が働かない時に、可動
部２０をいわゆる中立位置で保持する機能を有している
。

第５図は、対物レンズ２１をトラッキング方向に駆動す
るトラッキングサーボ系のブロック線図である。ここで
は、トラッキング誤差検出法としてプッシュプル法を採
用した例を示している。

トラッキングサーボ機構は、大路外側のトラッキング追
跡サーボ機構３０と、その内側のトラッキラッキング追
跡サーボ機構３０は、光学式ディスクＤのトラックＴに
対して対物レンズ２１を追跡走査させ、トラッキング修
正サーボ４０は、可動部２０の位置を検出することによ
ってアクセス時の対物レンズ２１の振動を減衰させ、ま
た対物レンズ２１のトラック追跡走査を修正させる。

図中、点線Ｃ内は発光素子ＬＥＤと、屋根型ミラーＭで
反射された発光素子ＬＥＤからの光を受光する一対の光
検出器ＰＤいＰＯ２とから構成されたポジションセンサ
ーであり、４１は光検出器ＰＤいＰＯ２からの信号によ
って可動部２０の回動変化位置を出力する引算器である
。３１はプッシュプル法によってトラッキング誤差を検
出する光検出器、３２は２分割された光検出器３１から
の信号で１−ラッキング誤差をつくる引算器である。

引算器３２からの出力及び増幅器４２で適当な係数をか
けられた引算器４１からの出力は、トラッキング誤差の
直流オフセットを除去する引算器３３に入力される。こ
の引算器３３は位相補償回路３４、スイッチ３５、及び
増幅器３６を介して加算器３７に接続されている。一方
、この加算器３７には引算器４１からの出力が増幅器４
３を介して逆位相で入力される。

スイッチ３５はアクセス電徘発生器３８に接続されてお
り、アクセス命令時にアクセス電圧発生器３８からの信
号で常閉状態から開かれる。加算器３７は可動部２０を
駆動するドライバー３９に接続され、ドライバー３９の
出力は可動部２０のトラッキングコイル２４ａ、２４ｂ
、２４ｃ、２４ｄに入力される。

次に作動を説明する。

光学式プレーヤーの作動時、光ピックアップＢを所定の
位置にアクセスさせるには、アクセス命令によってアク
セス電圧発生器３８に電圧を発生させると共にスイッチ
３５を開にする。光ピックアップＢは光学式ディスクＤ
のトラックＴを横切って高速アクセスされ、所定の位置
で急停止される。

し・かじ、可動部２０の安定化について何らの対策も講
じられていないと、急停止後回動部２ｏは第８図に実線
で示したように大きく振動し、安定するのに長い時間を
要する。この発明では可動部２ｏの振動、すなわち各瞬
間における回動位置を示す信号が、光検出器ＰＤいＰＯ
２それぞれに検知された受光量の差として引算器４１か
ら出力される。この信号は増幅器４３を介して加算器３
７に逆位相で入力され。

可動部２０の振動を制御する信号としてドライバー３９
に入力される。ドライバー３９からはこの信号に応じて
可動部２０の各トラッキングコイル２４ａ、２４ｂ、２
４ｃ、２４ｄに電圧がかけられ、急停止による大きな振
動も第８図に破線で示したように早く減衰させることが
できる。

また、光ピックアップＢのトラック走査中、ビームのス
ポットが光学式ディスクＤのトラックＴからズレること
があると、そのズレは光検出器３１上の光強度分布の偏
りとして検知され、引算器３２からトラッキング誤差信
号として出力される。しかし、この信号のみによって可
動部２０を駆動すると、前述したようにトラッキング誤
差信号に直流オフセットが含まれて（第７図参照）安定
したトラッキングサーボが行い得なくなる。この発明で
は、増幅器４２で適当な係数を掛けられた引算器４１か
ら算器３２から出力されるトラッキング誤差信号とを別
の引算器３３で引算し、この差の出力を位相補償回路３
４で位相補償し、増幅器３６で増幅して加算器３７に入
力する。一方引算器４１からの出力を増幅器４３で適当
に増幅し、同様に加算器３７に入力する。

この加算器３７での結果に基づいてドライバー３９から
駆動信号が出力され、可動部２０が駆動される。

このようにトラッキング修正サーボ機構４ｏによってト
ラッキング誤差信号に含まれる直流オフセットを除去し
く第６図参照）、安定的なトラッキングサーボを実現す
ることができる。

第９図は、上記の実施例の変形例であり、発光素子ＬＥ
Ｄの周囲に発光素子ＬＥＤの照射範囲を限定するための
絞り１７が設けられている。絞り１７には、発光素子Ｌ
ＥＤの中心光を透過させる開口１７ａが設けられており
、開口１７ａを透過した比較的光の強い中心光のみが屋
根型ミラーＭ側に照射される。このため、可動部２０が
フォーカス方向に駆動され、屋根型ミラーＭが発光素子
ＬＥＤと離反あるいは接近する方向に稽箭１し１引ごも
ｍ＃！刑ミう−υ六＜Ｌ＝よって反射される光量が影響
を受けにくい構成とされている。

尚、ここでは可動部が光ピックアップ本体に対して回動
するタイプのみを例示したが、これに限定されろもので
はなく、可動部がバネ等によって支持され、光ピックア
ップ本体に対してスライドするタイプの光ピックアップ
に適用することも可能である。

また、ここで示した例とは逆に、可動部に発光素子及び
一対の光検出器を設け、光ピックアップ本体に反射板を
設ける構成としても良い。

兎釆 以上説明してきたように、この発明の光ピックアップは
、光ピックアップ本体と可動部とのいずれか一方に他方
に臨む発光素子を設けると共に可動部の１へラッキング
方向に沿って他方に臨む一対の光検出器を設け、他方に
発光素子からの光を一対の光検出器側に反射させると共
に可動部のトラッキング方向の変位位置によって一対の
光検出器それぞれに到達する反射光量を相対的に変化さ
せる反射板を設ける構成としたため、一対の光検出器か
ら出力される信号によって可動部の１〜ラツキング方向
に関する変位位置を検出し、この結果を利用することに
よって可動部の振動を早く減衰させてアクセスタイムの
短縮を図ることができ、また、１〜ラツキング誤差の直
流オフセットを除去してトラッキングサーボの際に光学
系のうち対物レンズのみが駆動されるタイプにおいても
、トラッキング誤差検出法として単純な構造で精度の良
いプッシュプル法を採用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る光ピックアップの一実施例を一
部を省略して示した平面図、第２図は第１図の■−■線
断面図、第３図は第１図のｍ−ｔｔｔ線断面図、第４図
は反射板の変形例を示す平面図、第５図はトラッキング
サーボ機構の１例を示したブロック図、第６図はトラッ
キング誤差信号を示す図、第７図は直流オフセットを含
んだトラッキング誤差信号の図、第８図はアクセス時の
振動の減衰を説明するための図、第９図は発光素子に関
する変形例を示す断面図、第１０図は光ピックアップの
作動を説明する説明図、第１１図は従来の光ピックアッ
プの平面図、第１２図はプッシュプル法によるトラッキ
ング誤差検出を説明するための概略図、第１３図は正常
なトラック走査時に光検出器上に現れたスポット像を示
す図、第１４図は対物レンズが移動されたためにスポッ
ト像全体が下方にずれた状態を示す第１３図と同様な図
である。 Ｂ・・・光ピックアップ　　　Ｄ・・・光学式ディスク
１０・・・光ピックアップ本体　２０・・・可動部２１
・・・対物レンズ　　　　　ＬＥＤ・・・発光素子Ｐ［
）ｉ、ＰＤ、・・・光検出器　　　Ｍ・・・反射板・・
・第１７ 第３図 第４図 第６図 第７図 第８図 手＆Ｖネ甫正書（自発）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光学式ディスクの半径方向に往復動される光ピックアッ
   プ本体と、該光ピックアップ本体に支持され前記光学式
   ディスクに結像する対物レンズを保持する可動部とから
   成り、前記対物レンズが前記可動部に連動して前記光学
   式ディスクのフォーカス方向並びにトラッキング方向に
   駆動される光ピックアップにおいて、 前記光ピックアップ本体と前記可動部とのいずれか一方
   に他方に臨む発光素子を設けると共に、前記可動部のト
   ラッキング方向に沿って前記他方に臨む一対の光検出器
   を配設し、前記他方に前記発光素子からの光を前記一対
   の光検出器側に反射させると共に前記可動部のトラッキ
   ング方向の変位位置によって前記一対の光検出器それぞ
   れに到達する反射光量を相対的に変化させる反射板を設
   けたことを特徴とする光ピックアップ。