JPS62267928A - 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】 １泉上立豆亙分更 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る光ピックア
ップの改良に関するものである。

ｌ米亘狡亙 従来の光ピックアップとしては、第９図及び第１０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に対して上下動並びに回動
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１０には２対の磁石１２ａ、　１２
ｂ、１３ａ、１３ｂが設けられ、可動部２０にはフォー
カスコイル２３、トラッキング方向ル２４ａ、２４ｂが
巻回されている。これらのコイルは、図示しないフォー
カスサーボ機構あるいはトラッキングサーボ機構によっ
て通電され、磁石との間の電磁相互作用で可動部２０を
駆動し、対物レンズ２１を光学式ディスクＤのフォーカ
ス方向あるいはトラッキング方向に移動させる。

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。

発明が解決しようとする問題点 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が第８図に実線で示したように振動してしまい
、光学式ディスクＤに照射される信号読取用ビームの安
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回置であった。

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１１
図〜第１４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Ｓを結んだ信号読取用ビ
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によって受光素子３１に導かれることによって行わ
れる。

光学式ディスクＤに設けられたピットＰはビームを回折
させるため、受光素子３１に結像する回折像Ｓ′には、
スポットＳとピットＰとの位置関係によって明暗の区分
ができる。第１２図〜第１４図の各（ａ）図はスポット
ＳとピットＰとの位置関係を示しており、各（ｂ）図は
それぞれ対応する回折像Ｓ′を示している。第１２図〜
第１４図の（ｂ）図中、斜線部分は暗部であり、スポッ
トＳとピットＰとが合致している場合には、第１３図（
ｂ）に示したような暗像が形成される。

受光素子３１は、回折像Ｓ′上のピットＰの長手方向に
相当する方向に沿って２分割されており。

引算器３２は、分割されたそれぞれの検出器３１ａ。

３１ｂから明暗の区分として出力された信号を引算する
ことによって、トラッキング誤差信号を発する。このト
ラッキング誤差信号に基づいてスポットＳがトラッキン
グ方向Ｒに移動される。

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１１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、可動部２０が中立状態にあった
時には第１５図に一点鎖線で示したような位置に結ばれ
ていた回折像Ｓ′が、第１６図に破線で示したような位
置まで全体としてずれてしまう。その結果、引算器３２
から出力されるトラッキング誤差信号は、たとえスポッ
トＳが第１３図（ａ）に示したようにピットＰに合致し
ていたとしても、第７図に示したような直流オフセット
を含んだ不均等なものとなっていまい、可動部２０を安
定的に操作す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。

逸」Ｉし［眞 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
アクセスタイムの短縮を図ることができると共に、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８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。

間１点の解決するための手 この発明は上記の目的を達成させるため、光ピックアッ
プ本体と可動部とに、可動部のトラッキング方向への変
位に伴って対向面積の変化する少なくとも一対の電極を
設けると共に、これらの電極間でコンデンサーを構成し
、トラッキングサーボ機構に、このコンデンサーの静電
容量変化を検知することによって可動部のトラッキング
方向への変位位置を検出してフィードバック制御をかけ
るトラッキング修正サーボ機構を設けたことを特徴とし
たものである。

旦 この発明は上記のような構成としたため、可動部のトラ
ッキング方向への変位位置をコンデンサーの静電容量の
変化として検出することができ、これを検出したトラッ
キング修正サーボ機構が、トラッキングサーボ機構にフ
ィードバック制御をかけるため、アクセス時における可
動部のトラッキング方向への振動を防止すると共に、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するこ
とができる。

スＪＬ匹 以下この発明を図面に基づいて説明する。第１図〜第５
図はこの発明の一実施例を示したものである０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、対物レンズ２１を保持すると共に、光ピック
アップ本体１０の中央に突設された案内軸１１に可動的
に取付けられた可動部２０と、後述するトラッキングサ
ーボ機構とを有している。

光ピックアップ本体１０には、その底面１０ａに、図示
しないレーザー素子からの信号読取用ビームを対物レン
ズ２１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光路穴１５が穿設されてお
り、また、可動部２０を挟んで２対の磁石がそれぞれ対
向して設けられている。

これらの磁石のうち、光ピックアップ本体１０の長辺の
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。

トラッキング磁石１３ｂに隣には、可動部２０の短辺の
円弧に沿って湾曲した電極１６が設けられてい机 光ピックアップ本体１０の上面は、対物レンズ２１を露
呂させる開口１４ａが設けられたカバー１４によって覆
われている。

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、中心部には案内軸１１と軸線を共有す
る軸穴２０ａが穿設されている。可動部２０は、軸穴２
０ａ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に、４箇所で光ピックアップ本体１
０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１７によって光ピックアップ本体１０に対して
弾性的に支持されている。

可動部２０には案内軸１１を挟んだ張手方向の対称位置
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。

また、可動部２０の側部には、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２
４ａ、２４ｂ、２４ｃ、　２４ｄが設けられている。

トラッキングコイル２４ｄに隣接する部位には。

光ピックアップ本体１０に設けられた電極１６と対向し
て、同様に湾曲した電極２５が設けられている。

可動部２０は、フォーカスサーボ機構あるいはトラッキ
ングサーボ機構からの信号によってフォーカスコイル２
３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２４ａ、２４ｂ、　２４ｃ、２４ｄと
トラッキング磁石１３ａ、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移
動させる。

サスペンダ１７は、これらの電磁相互作用が働かない時
に、可動部２０を中立位置で保持する機能を有している
。

電極１６は、可動部２０の回動方向には電極２５と同−
の幅を有すると共に、上下動方向には電極２５より幅広
とされており、可動部ｚＯのフォーカス方向への変位、
つまり上下動には影響されず、可動部２０のトラッキン
グ方向への変位、つまり回動によってのみ対向面積を変
化させる構成となっている。

電極１６，２５の対向面積の変化はこれらの電極間で形
成されるコンデンサーΔＣの静電容量の変化となり、よ
ってコンデンサーΔＣの静電容量の変化を検知すること
によって可動部２０の回動変位位置を検出することがで
きる。

コンデンサーΔＣの静電容量の変化を捉えるには１例え
ば第３図に示したような回路を使用すればよい。コンデ
ンサーΔＣはコイルＬと並列に接続されて共振回路を形
成しており、この共振回路には、共振特性に適合した周
波数が外部発振器から与えられる。コンデンサー八〇の
静電容量の変化は、共振特性の変化となって発振器から
のキャリアを振幅変調するので、この振幅変調されたキ
ャリアを検波器でピーク値検波することによって、コン
デンサーΔＣの静電容量の変化を検波出力の変化として
捉えることができ、この検波出力から可動部２０のトラ
ッキング方向への変位位置を検出することができる。

第４図は、上記の実施例の変形例であり、ここでは光ピ
ックアップ本体１０に、トラッキング磁石１３ｂを挟ん
で２つの電極１６ａ、１６ｂが設けられ、可動部２０に
、トラッキングコイル２４ｃ、　２４ｄに隣接して電極
１６ａ、　１６ｂのそれぞれと対向する電極２５ａ、２
５ｂが設けられている。電極１６ａ及び１６ｂは、電極
２５ａ及び２５ｂよりそれぞれトラッキング磁石１３ｂ
側にずれて位置しており、電極１６ａと２５ａ、　１６
ｂと２５ｂの対向面積は、可動部２０のトラッキング方
向への変位に伴って互いに反比例して変化する。

従って２対の電極１６ａと２５ａ及び１６ｂと２５ｂに
よって構成される２つのコンデンサーΔＣいΔＣ２のそ
れぞれの静電容量は、可動部２０のトラッキング方向へ
の変位に伴って、一方が増加すると他方は減少し、一方
が減少すると他方は増加する構成とされている。

２つのコンデンサーΔＣいΔＣ８の静電容量の変化を第
３図に示したような回路を用いて検出し、両者の値を引
算すれば、可動部２０のトラッキング方向への変位位置
を中立位置の作動の出力がＯとなり、誤差信号をプラス
、マイナスの極性を持った信号として検出できる。

第５図は、対物レンズ２１を光学式ディスクＤのトラッ
クＴに追随させるため可動部２０をトラッキング方向へ
変位させるトラッキングサーボ機構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、その内側にあってトラッキングサ
ーボ機構にフィードバック制御をかけるトラッキング修
正サーボ機構４０とから構成されている。トラッキング
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のトラッキング方向への
変位を検出してフィードバック制御をかけ、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２
１のトラック追跡走査を修正させる。

電極１６と電極２５とから成るコンデンサーΔＣは、例
えば第３図に示したような回路を有する位置検出器４１
に接続されており、２分割された受光素子３１は、プッ
シュプル法によってトラッキング誤差をつくる引算器３
２に接続されている。

増幅器４ｚで適当な係数をかけられた位置検出器４１か
らの出力及び引算器３２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４３を介して逆位相で入力される。

スイッチ３５はアクセス電圧発生器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を横切って窩速アクセスされ、所定の位置
で急停止される。

しかし、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２０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２０の振動、すなわち各瞬間
における回動変位位置を示す信号が、コンデンサーΔＣ
の静電容量の変化を検知した位置検出器４１から出力さ
れる。この信号は増幅器４３を介して加算器３７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２４
ａ、２４ｂ。

２４ｃ、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極めて早く減衰させ
ることができる。

また、光ピックアップＢが光学式ディスクＤのトラック
Ｔを走査する際、信号読取用ビームのスポットが光学式
ディスクＤのトラックＴからズレることかあると、その
ズレは受光素子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位置検出器４１から出力され
る可動部２０の回動変位位置を示す信号と、引算器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３
３で引算し、この差の出力を位相補償回路３４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
方位置検出器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４０によってフィードバック制御をかける
ことにより。

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。

尚、ここではトラッキングサーボを可動部の回動によっ
て行うタイプの光ピックアップについてのみ述べたが、
これに限定されず、可動部がスライドするタイプの光ピ
ックアップにも適用することができる。

処來 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に、可動部のトラッキ
ング方向への変位に伴って対向面積を変化させる少なく
とも一対の電極を設けると共に、これらの電極間でコン
デンサーを構成し、トラッキングサーボ機構に、このコ
ンデンサーの容量変化を検知することによって可動部の
トラッキング方向への変位位置を検出してフィードバッ
ク制御をかけるトラッキング修正サーボ機構を設ける構
成としたため、アクセス時に起きる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、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示
す平面図、第２図は第１図のｎ−ｍ５所面図、第３図は
コンデンサーの組み込みの一例を示した回路図、第４図
は第１図に示した実施例の変形例を示した平面図、・第
５図はトラッキングサーボ機構の一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ず図、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図は光ピックアップの作動を示す説明図、第１０図は
従来の光ピックアップの平面図、第１１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１２図（ａ）、第１３図（ａ）、第１４図（ａ）
はそれぞれスポットとピットとの位置関係を示す説明図
、第１２図（ｂ）、第１３図（ｂ）、第１４図（ｂ）は
それぞれ回折像に現れる明暗の区分を示す説明図、第１
５図は正常なトラック走査時に光検出器上に現れた回折
像を示す図、第１６図は対物レンズが移動されたために
回折像全体が下方にずれた状態を示す第１５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
Ｔ・・・トラック　　　　　　ΔＣ・・・コンデンサー
ｌＯ・・・光ピックアップ本体　１６．２５・・・電極
２０・・・可動部　　　　　　　２１・・・対物レンズ
４０・・・トラッキング修正サーボ機構第１図 第３図 検波器 第４図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図（（１） 第１２図（ｂ） 第１５図 第１３図（α）　　第１４図（（１１ 第１３図（ｂｌ　　　第１４図（ｂｌ 第１６図

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、対物レンズを保持すると共に前記光ピックア
   ップ本体に対して可動的に支持される可動部と、前記対
   物レンズを前記光学式ディスクのトラックに追随させる
   ため前記可動部をトラッキング方向へ変位させるトラッ
   キングサーボ機構とを有す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に、前記可動部
   のトラッキング方向への変位によって対向面積を変化さ
   せる少なくとも一対の電極を設けると共に、前記電極間
   でコンデンサーを構成し、前記トラッキングサーボ機構
   に、前記コンデンサーの静電容量変化を検知することに
   よって前記可動部のトラッキング方向への変位位置を検
   出してフィードバック制御をかけるトラッキング修正サ
   ーボ機構を設けたことを特徴とする光ピックアップ。