JPS6240628A

JPS6240628A - 光学式ピツクアツプ

Info

Publication number: JPS6240628A
Application number: JP18082485A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Ishikawa; 石川　和正
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1985-08-16
Filing date: 1985-08-16
Publication date: 1987-02-21

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】［産業上の利用分野］本発明は、光ディスクの信号の記録、再生等に使用する
光学式ピックアップにｒ＠する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする問題点］従来
、Ａ−ディオ・ディスク、ビデオ・ディスク、データ・
ディスク等の光ディスクの信号の記録、再生のために種
々のピックアップが提案されてい゛る。

例えば、本出願人は、特開昭５５−１４６６３６号公報
に前記構造に係る光学式ピックアップに関する従来の技
術を開示している。

ところで、前記構造に係る対物レンズアクチュエータの
トラッキングサーボ機構は、通常の記録再生動作時のみ
にしかトラッキングエラー信号がフィードバックされな
い構成になっている。そのため、例えば高速アクセス時
には、ピックアップキャリッジを動かすが、このキャリ
ッジの加減速のときに該キャリッジの駆動方向に平行力
が生じ、対物レンズをトラッキング方向に移動可能に支
持するばね等に不要振動が発生ずる。この不要振動が、
位置決め精度を劣化させたり、サーボ制御を不能とした
り、またアクセス時間を遅らせる等の問題点を生じさせ
ることがあった。

前記問題点を解決するために、特開昭５８−２６３３１
号公報には、対物レンズ位置を静電容量型非接触式微少
変位検出プローグを用いて検出しトラッキングの追従制
御を常にクローズトループ制御できるよう構成した光ヘ
ッドに関する従来の技術が提案されている。

しかしながら、この従来の技術では、静電容量式の検出
センサを用いているため、出力信号を線形化するのにリ
ニアアナライザが必要になるとともに、センサ径が大き
いなめ光学式ピックアップの小型軽り化に適さなかった
。又、外部からの電磁気的なノイズの影響を受けるおそ
れがあった。

また、例えば特開昭５７−９４９４２号公報に開示され
ているような、光源からの光束を対物レンズの方向へ反
射させ−るミラーをアクチュエータにて所定角回動させ
ることでトラツー１−ング制御を行うタイプの光学式ピ
ックアップでは、高速アクセス時のミラーに発生する不
要振動を除くため、角度位置検出装置を用いて、アクセ
ス時のミラーの傾斜角度を補正動作させるようになって
いる。

しかしながら、この従来の技術の位置検出装置に設けら
れた位置検出用光源と、上記ミラーとの間にはある程度
の距離を開けておく必要がある。

さらに、この光源からの光束によってミラーの傾斜角度
を検出すためには、このミラーに比較的大きな光スポッ
トを照射する必要があり、この光スポットが大きくなる
と、その反射光を受ける受光素子の受光領域も大きくし
なければならなくなる。

その結果、装置が全体的に大型化し、構造も複雑になっ
た。

そこで、本願出願人は、本願より先の出願（特願昭　　
−号）において、対物レンズアクチュエータに対物レン
ズの位置を検出し、この検出信号により高速アクセス時
等における対物レンズの不要振動等を防止できるように
した光学式ピックアップについての提案をしている。こ
の対物レンズアクチュエータの対物レンズ部分は第１０
図に示すように、トラッキング方向Ｔに平行の磁性体か
らなる第１および第２固定ヨーク１ａ。

１ｂを配置するとともに、これら固定ヨーク１ａ。

１ｂの両側部側に第１および第２永久磁石２ａ。

２ｂが連結されている。そして、前記第１および第２固
定ヨーク１ａ、１ｂのほぼ中央部には、トラッキング用
コイル３ａ、３ｂが巻装されており、これらトラッキン
グ用コイル３ａ、３ｂに対峙する位置に、トラッキング
方向−［にばね等により移動自在に支持され、かつ磁性
部材を設けた対物レンズ４が配設されている。又、一方
の第１固定ヨユーク１ａには受光素子５が取付けられ、
他方の第２固定ヨーク１ｂには発光素子６が取付けられ
ている。そして、前記受光素子５と発光素子６とを結ぶ
線上に光を遮光するよう薄板状に形成された検出部７が
位置するよう位置検出用部材８が対物レンズ４に固定さ
れている。前記受光素子６は、　　　　　□トラッキン
グ方向に２分割された矩形状の受光領域５ａ、５ｂを有
するよう形成されている。又、前記位置検出用部材８の
検出部７は発光素子７から出射される光を遮光し、その
影が細い幅で受光領域５ａ、５ｂにできるようになって
いる。ぞして、検出部７の位置に応じた受光素子５の受
光領域５ａ、５ｂの出力電圧差（ａ−ｂ）の演算を施す
ことにより位置検出信号が（ｑられるようになっており
、この検出信号によりトラッキング方向Ｔの制御が行わ
れる。

しかしながら、このような構造では、受光素子５の受光
領ｈ！！５ａ、５ｂの形状および検出部７の形状（影の
幅）の関係から、十分な検出範囲が得られないという問
題点があった。すなわち、第１１図に示すように、検出
部７の影の幅が受光素子５の受光領ｔｉ＠５ａ、５ｂよ
りも狭すぎる場合には、その影の幅に応じた範囲が線形
な検出範囲になり、その範囲外では不感帯域となり、制
御に適した信号が得られない。又、第１３図に示すよう
に、検出部７の影の幅が受光素子５の受光領域５ａ、５
ｂの一方よりも広い場合には、検出範囲は広がるが、検
出感度が異なる部分が生じ、線形な範囲が狭くなってし
まう。これは、例えば、一方の受光値領１！５ａがすべ
て影になる範囲では、他方の受光領域５ｂの影のみによ
り信号が得られるから検出感度が小さくなる範囲が存在
するためである。

第１２図は、検出部７の影の幅が受光素子５の半分の１
幅、りなわら、受光領域５ａ（又は５ｂ）の幅と一致し
た場合で、最も検出範囲が広くなる。

以上のように、従来の受光素子５では、検出範囲を広く
Ｊるために、影の幅を受光素子５の半分の幅にする必要
があり、そのため使用範囲、あるいは設計上の制約が生
じていた。又、検出部７で影の幅を受光素子５の半分に
することも困難であった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、高速アク
セス時等に生ずる対物レンズの変位を検出ために設けら
れた受光素子の検出範囲を広くできるとともに、その検
出信号も線形でｔｉ制御に適したものにできる光学式ピ
ックアップを提供とすることを目的とするものである。

Ｅ問題点を解決するための手段及び作用］上記問題点を
解決するために、本発明は、光源から出射される光を記
録媒体に照射する対物レンズを配設するとともに、この
対物レンズを記録媒体に対し光軸方向、光軸と垂直方向
の少なくとも一方向に制御させる対物レンズアクチュエ
ータを備え、情報の記録、再生を行うようにした光学式
ピックアップにおいて、前記対物レンズアクチュエータ
の固定部分に発光素子３角形状の受光領域を隣接させた
受光素子とを設け、前記発光素子と受光素子との間に対
物レンズとともに動く検出部を設けるよう構成し検出範
囲を広くできるようにしている。

［実施例］以下図面を参照して本発明による実施例を具体的に説明
する。

第１図乃至第７図は本発明の第一実施例に係り、第１図
は光学式ピックアップの対物レンズ部分の斜視図、第２
図は対物レンズの位置検出の原理説明図、第３図は第１
図の位置検出用部材の斜視図、第４図は受光素子の正面
図、第５図は他の受光素子の正面図、第６図は光学式ピ
ックアップの対物レンズアクヂュエータ部分の断面図、
第７図は第６図の上面図である。

これらの図において符号２１は光学式ピックアップの対
物レンズアクチュエータ２１である。このアクチュエー
タ２１の外枠２２は両端を開口した円筒形状に形成され
ており、この外枠２２の内側のほぼ中央部に断面形状が
矩形で全体が環状に形成された永久磁石２３が固設され
ている。又、前記永久磁石２３の両極側には、断面形状
が矩形および１字状で全体が環状に形成されたヨーク２
４ａ、２４ｂが固設されている。前記ヨーク２４ａ、２
４ｂの間には間隙が形成されており、該ヨーク２４ａ、
２４ｂと永久磁石２３とにより磁気回路を形成している
。また、前記外枠２２内には、保持筒２５が配設されて
いる。この保持筒２５は両端を開口したほぼ筒状の中筒
部２５ａと、この中筒部２５ａの外側に同芯筒状に一体
形成され、一端側（上端側）を開口したコイル保持筒部
２５ｂとから形成されている。前記コイル保持筒部２５
ｂの外周には、フォーカシング用ボイスコイル２６が巻
装されている。このフォーカシング用ボイスフィル２６
が巻装されたコイル保持筒部２５ｂは、該ボイスコイル
２６を前記永久磁石２３に　　　　。

対峙するようその一端（上側）ｌｆ８０側を前記ヨー　
　　　゛り２４ａ、２４ｂで形成する間隙に出入自在に
嵌入されている。前記保持筒２５は、その中筒部２５ａ
の上端部において、ヨーク２４ａの上部に配設されたス
ペーサ２７に周辺を保持された弾性材よりなるフォーカ
シング用渦巻ばね２８ａにより外枠２２に取付けられて
いる。又、前記保持筒２５は、その中筒部２５ａの下端
側において、外枠２２の下端側に配設されたスペーサ２
９に周辺を保持された前記同様のフォーカシング方向巻
ばね２８ａにより該外枠２２に取付けられている。即ち
、保持筒２５はフォーカシング用渦巻ばね２８ａ、２８
ｂによりその軸方向（光軸方向Ｆ）に変位自在に外枠２
２に支持されている。前記フォーカシング用渦巻ばね２
８ａ上方の外枠２２内側には、ヨーク保持枠３０が装着
されており、このヨーク保持枠３０に、棒状に形成され
、かつ１−ラッキング方向Ｔに平行に配置された一対の
第１および第２固定ヨーク３１ａ、３１ｂと、この第１
および第２固定ヨーク３１ａ、３１ｂの両端部に連結さ
れた一対の第１および第２永久磁石３２ａ。

３２ｂとが設けられている。前記第１および第２固定ヨ
ーク３１ａ、３１ｂのほぼ中央部にはトラッキング用コ
イル３３ａ、３３ｂが巻装されている。前記１−ラッキ
ング用コイル３３ａ、３３ｂが巻装された第１および第
２固定ヨーク３１ａ、３１ｂの間には対物レンズ３４が
配設されている。

この対物レンズ３４は、その光１１力向を外枠２２の中
心軸方向に向け、レンズ保持枠３５に取付けられている
。このレンズ保持枠３５の外側には、前記トラッキング
用コイル３３ａ、３３ｂに対峙するよう形成された磁性
部材３６が嵌着されている。前記、レンズ保持枠３５と
磁性部材３６との間には、間隙が形成されており、この
間隙に対物レンズ３４を光軸に対し直交するトラッキン
グ方向Ｔに駆動する一対の弾性部材よりなる１−ラッギ
ング用板ばね３７．３７の一端部が挿入し固定されてい
る。そして、前記トラッキング用板ばね３７．３７の他
端部側は保持筒２５内を挿通され、かつこの保持筒２５
の下端部内側に固定されている。即ら、前記対物レンズ
３４は保持筒２５にトラッキング用板ばね３７．３７を
介して支持され、トラッキング方向Ｔに変位自在になっ
ている。

一方、曲記第１（又は第２）永久磁石３２ａに近い第１
固定ヨーク３１ａの内面側には、受光素子固定部材３８
が装着されており、この固定部材３８に受光素子３９が
固着されている。この受光素子３９は、はぼ矩形状に形
成されており、その一組の対角を結ぶ線で２分割された
受光量１１１．３９ａ、３９ｂを有している。即ち、第
４図に示すようにトラッキング方向Ｔに移動したときに
、一方の受光領域３９ａ（又は３９ｂ）の影になる受光
面積が増加すると同時に他方の受光領域３９ｂ（又は３
９ａ）の影になる受光面積が減少づ−るような３角形状
を隣接させた形状になっている。又、前記受光素子３９
に対峙する第２固定ヨーク３１ｂには、発光素子固定部
材４０が装着されており、この固定部材４０に発光素子
４１が固着されている。又、前記対物レンズ３４を取付
けたレンズ保持枠３５には、位置検出用部材４２が固着
されている。この位置検出用部材４２は、板材等からな
り環状の取付部４３と、この取付部４３の一部から細長
く延出されその端部側を直角方向に曲折した検出部４４
とから形成されている。即ち、前記検出部４４は発光素
子４１から出用される光を遮光し、その細長い影が前記
受光領域３９ａ、３９ｂをフォーカシング方向Ｆに横切
るようになっている。そして、前記位置検出用部材４２
は、その検出部４３が前記発光素子４１ど受光素子３９
とを結ぶ光軸の中心に位置づるよう配置され、取イζ」
部４３をレンズ保持枠３５に嵌合して取付られている。

尚、前記受光素子３つの受光領域３９　ａ　。

３９ｂで検出される受光量の出力差信号に比例したトラ
ッキング電流がトラッキング用コイル３３ａ、３３ｂに
流れるようになっている。又、図中符号４５はバランサ
ーウェイト部である。

このような構成では、通常の記録再生時にはフォーカス
エラー信号電流をボイスコイル２６に流すと保持筒２５
に力が作用しフォーカシング用渦巻ばね２８ａ、２８ｂ
のたわみ変形により、対物レンズ３４はトラッキング方
向Ｆに変位する。又、ドラッギングエラー信号電流をト
ラッキング用コイル３３ａ、３３ｂに流すと同様にトラ
ッキング用板ばね３７．３７のたわみ変形により、対物
しンズ３４はトラッキング方向Ｔに変位する。

次に高速アクセス動作等のために、対物レンズ３４がト
ラッキング方向Ｔに移動した場合には、その移動ととも
に位置検出用部材４２が変位し、その検出部４４が発光
素子４１から出１）Ｊされ受光素子３９に受光される先
組分布を変化させる。対物レンズ３４が変位しない場合
においで、検出部４４により生じる影が受光領域３９ａ
、３９ｂで同じ面積になるように位置させてＪ３けば、
該受光領域３９ａ、３９ｂの出力電圧差（ａ−ｂ）は。

となる。又、対物レンズ３４が変位した場合には、前記
受光領域３９ａ、３９ｂに生じる影の面積割合が変化し
、線形の検出信号が得られる。この検出範囲は受光素子
３９のトラッキング方向Ｔの幅により決定され、検出部
４４の影がその幅からはみださない限り、検出感度の変
化がなく、又検出部４４の幅の小さいものを用いても不
感帯域の出る心配がない。さらに、Ｓ／Ｎの点では、あ
る程度の幅の小さいものを用いた方が良い。ただし、狭
すぎる場合には、光の回折によって影ができにくいこと
がある。以上のように、同じ幅の受光素子でも検出範囲
を広くでき、かつ検出部４４の幅によって検出範囲が変
化することもなくその検出信号も線形で制御に適したも
のにできる。同様の作用は、第５図に示す受光素子３９
′でも達成できる。この受光素子３９″はトラッキング
方向Ｔに分割線を有する直角３角形の受光領域３９　＝
　ａ。

３９−ｂのちのである。

第８図及び第９図は本発明の第二実施例に係り、第８図
は対物レンズの位置検出部分の斜視図、第９図は受光素
子の正面図である。尚、第一実施例と同一の部分および
部材は同一の符号を記し説明を省略する。

この実施例は二方向（トラッキング方向Ｔおよびフォー
カシング方向Ｆ）の検出信号が得られるものである。受
光素子５１は正方形状に形成され、対角線で４分割され
た受光領域５１ａ、５１ｂ。

５１ｃ、５１ｄを有している。そして、この受光素子５
１は対角線（分割線）方向をそれぞれ１−ラッキング方
向Ｔおよびフォーカシング方向Ｆに一致させて取付けら
れている。そして、前記受光素子５１と発光素子４１と
を結ぶ光軸上には検出部５２が配置されるよう位置検出
用部材５３が対物レンズ３４に取付けられている。この
検出部５２は発光素子４１の光を遮るよう対峙した板材
のほぼ中央部にＸ字状の細い光が透過する窓部５４に形
成されている。この窓部５４には検出方向（トラッキン
グ方向Ｔおよびフォーカシング方向Ｆ）に対し４５°傾
斜するＸ字状に形成されている。

即ら、発光素子４１から出射される光が窓部５４を透過
して受光素子５１にＸ字状に投影され、他の部分が影に
なるようになっている。

このような構成では、トラッキング方向Ｔの位置は受光
領域５１ａ、５１ｔ）、５１ｃ、５１ｄの出力電圧差（
ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ）の演算を施すことにより得られ、
フォーカシング方向Ｆの位置は同様に出力電圧差（ａ＋
ｂ）−（ｃ十ｄ）の演算を施すことにより得られる。こ
の二方向の検出信号は、たがいに干渉することなく独立
して得ることができる。

尚、前記実施例において、検出部４４．５２を第一実施
例では光の遮光部に、又、第二実施例では光の透過する
窓部５４に形成されているが、どちらでもよい。遮光部
の場合には、光の回折によって影響されない程度の小さ
い幅のものがよく、窓部の場合にはある程度広い幅のも
のがよい。又、実施例の受光素子３つおよび５１は、検
出方向（一方向あるいは二方向）に移動したときに、光
の影あるいは投影部分の受光領域３９ａ、３９ｂにおけ
る面積が変化（一方向が増加し、他方が減少）するよう
な３角形状を隣接させた形状であればよい。さらに対物
レンズアクチュエータの構造は、実施例のものに限定さ
れない。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、光学式ピックアッ
プの対物レンズアクチュエータの固定部分に発光素子と
３角形状の受光領域を隣接させた受光素子とを設け、前
記発光素子と受光素子との間に対物レンズとともに動く
検出部を設けているため、対物レンズの位置の検出範囲
を広くでき、その検出信号も線形で制御に適したものに
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明の第一実施例に係り、第１図
は光学式ピックアップの対物レンズ部分の斜視図、第２
図は対物レンズの位置検出の原理説明図、第３図は第１
図の位置検出用部材の斜視図、第４図は受光素子の正面
図、第５図は他の受光素子の正面図、第６図は光学式ピ
ックアップの対物レンズの７クチユ工−タ部分の断面図
、第７図は第６図の上面図、第８図および第９図は本発
明の第二実施例に係り、第８図は対物レンズの位置検出
部分の斜視図、第９図は受光素子の正面図、第１０図乃
至第１３図は従来例に係り、第１０図は光学式ピックア
ップの対物レンズ部分の斜視図、第１１図は検出部が狭
い場合、第１２図は検出部が受光素子の半分の場合、第
１キ図は検出部が広い場合の図である。２１・・・対物レンズアクチュエータ３４・・・対物レンズ３９．３９”、５１・・・受光素子４１・・・発光素子４２．５３・・・位置検出用部材４４．５２・・・検出部５４・・・窓部＼「第８図第９図中−−Ｔ第１０図第１１図 ■ 第１２図第１３図手続？１龜ｌ正書（自発）昭和６０年９月２０日１、事件の表示　　　昭和６０年特訂願第１８０８２４
号２、発明の名称　　　光学式ピックアップ３、補正を
する者１、明細吉第５ページ第７行目及び第８行目に［先の出
ＩＩＩ（特願昭　　　　　　　号）」とあるを「先の出
願（特願昭６０−１７５２１８号）」と補正しまず。２、明細書第１７ページ第１５行目に［（ａ十ｂ）−（
ｃ＋−ｄ）Ｊとあるをｒ　（ａ＋ｄ）−（ｂ＋Ｃ）Ｊと
補正します。以　　上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光源から出射される光を記録媒体に照射する対物
レンズを配設するとともに、この対物レンズを記録媒体
に対し光軸方向、光軸と垂直方向の少なくとも一方向に
制御させる対物レンズアクチュエータを備え、情報の記
録、再生を行うようにした光学式ピックアップにおいて
、前記対物レンズアクチュエータの固定部分に発光素子
と３角形状の受光領域を隣接させた受光素子とを設け、
前記発光素子と受光素子との間に対物レンズとともに動
く検出部を設けたことを特徴とする光学式ピックアップ
。
（２）前記受光素子は、矩型状に形成され、その一組の
対角を結ぶ線で２分割された３角形状の受光領域有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学式ピ
ックアップ。
（３）前記受光素子は検出方向の２方向に分割線を有す
る４分割された３角形状の受光領域を有することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の光学式ピックアップ
。
（４）前記検出部は光を遮光する遮光部であることを特
徴とする特許請求範囲第１項記載の光学式ピックアップ
。
（５）前記検出部は光を透過する窓部であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項の記載の光学式ピックアッ
プ。
（６）前記検出部は検出方向に４５°の×字状の遮光部
あるいは窓部であることを特徴とする特許請求の範囲第
３項の記載の光学式ピックアップ。