JPS6254841A

JPS6254841A - トラツク制御装置

Info

Publication number: JPS6254841A
Application number: JP60193974A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Sakata; 昭博坂田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-09-04
Filing date: 1985-09-04
Publication date: 1987-03-10

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、光学式ビデオディスク（以下ディスクという
）プレーヤの光ピツクアップにおいて、ディスク面に記
録または再生する際の制御駆動装置に関するものである
。

（従来の技術）近年、ディスクプレーヤが発表、発売されており、その
種類も多くなっている。

たとえば、再生専用のディスクで、主に家庭用として発
売されているもの、追記型と呼ばれるもので、使用者が
信号を記録し、再生可能で、さらに未記録ゾーンに、あ
とで追加記録できるもの、記録後、消去し再記録できる
消去型等がある。

ディスクには信号が螺旋状または同心円状に記録されて
おり、その信号を再生するために、ディスクの面振れに
対し、レーザ光を絞り込むだめのレンズを追従させるフ
ォカシング制御、およびディスクに記録されたトラック
に、上記レンズを追従させるためのトラッキング制御が
ちる。

従来のトラッキング制御の制御装置の例を、第４図ない
し第６図に示す。

第４図は回転ミラー型の構成図である。同図において１
はディスク、２は対物レンズ、３はレーザビーム、４は
反対ミラー、５はビームスシリツタである。半導体レー
ザ６から出射したレーザ光はコリメートレンズ７で平行
光になり、整形プリズム８で楕円の形を１、た半導体レ
ーザ６の出射ビーム形状を円形にし、ビームスシリツタ
５を通過後、反射ミラー４で対物レンズ２側にビーム方
向を曲げ、対物レンズ２でディスクｌの面に焦点を結ば
せる。９はレンズ、１０は光検出器である。

第４図の例は、反射ミラー４が回転型であることが特徴
で、たとえば、反射ミラー４の回転中心１１と対物レン
ズ２の中心の距離が３０咽、対物レンズ２の焦点距離を
４３団とし、レンズに入ってくるビーム径が直径５Ｗｎ
とした場合、レンズの下側でビームが０．５ｍだけ傾く
とすると、ビームの傾きはＩ　７　ｍ　ｒａｄ　（中０
．５　／　３０　ｒａｄ）、すなわち反射ミラー４の傾
きは約８．５　ｍ　ｒａｄになる。

そのときのディスク１上でのビームの移動量はほぼ７２
μｍ（キ４．３＋ｎ＋ｎＸ　ｌ　７　ｍ　ｒａｄ　）に
なる。

しかし対物レンズと光軸の傾きには限度があり、両者間
の軸の傾きが大きくなれば非点収差が生じ始め、その収
査が生じるとクロストーク、Ｃ／Ｎの劣化が起る。

収差が生じないレベルは、両者の軸の傾きが、１０　ｍ
　ｒａｄ以下とされている。ただしデータだけを記録、
再生する場合にはクロストーク、Ｃハの許容値は広がる
ため］、　Ｏｍ　ｒａｄ以上になっても大きな問題は生
じないが、映像信号、音声信号のようなアナログ信号を
記録する場合にはクロス）　−り、Ｃハの劣化が直接画
質、音質に影響するため対物レンズと光軸の関係は制限
される。

両者の傾きを１０　ｍ　ｒａｄにした場合、ディスク上
でのビームの移動量は４３μｍしかない。

ディスクの偏心の最大量は８０μｍ以上になるため、偏
心量の大きいディスクをかけた場合、クロストーク、Ｃ
／Ｎが部分的に悪くなる。

第５図の場合、揺動型と呼ぶことにすると、光学系の構
成については第４図の例と同じであるが、反射ミラー４
は固定で、対物レンズ２ａ、２ｂが回転中心１２を中心
として揚動する方式である。

第５図において、回転ミラー型と同様に回転中心１２と
対物レンズ２の中心との距離を３０劫とし、レーザ光軸
とレンズの光軸の傾きを１０ｍｒａｄとすれば、ディス
ク１上でのレーザビーム３の移動量は３００μｍ（３０
ｍＸ　１０ｍ　ｒａｄ　）になる。ところが、ディスク
１の信号面と表面の間にはディスク基材があり、これは
一種の光学部品である。

すなわち対物レンズ２　ａ　＊　’；ｌ　ｂとディスク
１の間に傾きが生ずると、部分的に光路長の差が生じ、
コマ収差が発生する。コマ収差が発生すれば、クロスト
ーク、記録、再生信号の周波数特性が劣化する。

対物レンズと、ディスクの傾きで、上記収差が影響を及
ぼさないのは、アナログ信号の記・禄、再生では４　ｍ
　ｒａｄが限度とされている。

対物レンズの傾きを４　ｍ　ｒａｄとすると、ディスク
上でのビームの移動量は、上記同様の計算から１２０μ
ｍとなる。

上記のディスクの偏心量を８０μｍとすると４０μｍの
余裕があるように思われるが、これはディスクの傾きを
Ｑ　ｍ　ｒａｄとした場合であり、ディスクに２ｍ　ｒ
ａｄの傾きがあるとすれば、たとえば直径３００ｍｎ＋
のディスクでは±３００μｍの面振れがあれば、ディス
クの傾きは２　ｍ　ｒａ（ｉになるため、対物レンズの
光軸に対する傾きは２　ｍ　ｒａｄ　Ｌか許容されない
。すなわち６０μｍ　（＝　３０訪Ｘ２ｍｒａｄ）以上
のトラックの偏位があれば、クロストーク、Ｃハ、およ
び周波数特性が劣化する。

第６図はディスクの回転数に相当する基本周波数成分で
光ピツクアップの載った移送機構を高速に駆動すること
で基本周波数成分を低減し、対物レンズからみだディス
クの上のトラックの見かけ上の偏心量を減らす方式であ
る。

同図において、光ピツクアップ１３内には、上記同様の
光学部品があるが、光ピツクアップ１３は移送機構１４
により移動方向１５に駆動される。

移送機構１４は、たとえばリニアモータを用い、ベアリ
ングを用いれば高速駆動は可能であり、基本周波数成分
を移送機構１４によって取り除くことによシ、対物レン
ズ２と光軸の角度を収差の許容値以下に収めることが可
能であるが、映像信号をアナログで扱うディスクでは、
ディスクの回転数は１８００　ｒｐｍ　（＝　３０　ｒ
ｐｓ）になり、大きな質量を持つ光ピツクアップ１３を
移送機構１４で駆動するには非常に大きな電流が必要に
なる。

レンズ、またはミラーを駆動する場合に比べ、質量は５
００倍位あるため、同じ振幅に駆動しよウトスれば、レ
ンズを支えているバネのバネ定数、ベアリングのころが
り摩擦等があるため単純な比較はできないが、５００倍
位の電流が必要になり、効率が非常に悪い。

（発明が解決しようとする問題点）対物レンズと光軸の傾き、対物レンズとディスクの傾き
が許容値を越えた場合に発生していたクロストーク、Ｃ
／Ｎ、周波数特性の劣化を防ぎ、トラッキングの可能範
囲を拡大し、かつ偏心の加速度が大きいディスクを再生
する場合に駆動素子にかかる負担を転減することができ
る。

本発明の目的は、従来の欠点を解消し、対物レンズを従
来方式の揺動型で駆動すると同時に、対物レンズを駆動
する信号で回転ミラーを駆動するもので、ディスクと対
物レンズの傾きの許容値まで動作範囲を持たせると同時
に、対物レンズとレーザの光軸の傾きの許容値まで動作
させることによりトラッキング制御可能な範囲を広げる
トラック制御装置を提供することである。

（問題点を解決するだめの手段）本発明のトラック制御装置は、光学式ビデオディスクに
記録または再生用の光を照射する光学系と、そのディス
ク上に形成された螺旋状、または同心円状のトラックの
半径方向の位置を検出する装置と、そのディスク上に光
を集束させる対物レンズを半径方向に駆動し、ディスク
上に照射されたビームを移動させる装置と、同時に光源
からの光ビームの角度を変え、対物レンズに向かわせる
反射鏡と、その反射鏡をディスク上の光ビームがディス
クの半径方向に移動するように駆動する装置とを備え、
前記対物レンズと反射鏡をトラックの半径方向の位置検
出信号で同時に駆動するものである。

（実施例）本発明の一実施例を第１図ないし第３図て基づいて説明
する。同図において、第４図ないし第６図に示しだ従来
例と同じ部分については同じ番号を付し、その説明を省
略する。

第１図は本発明の光♂ツクアップの構成図である。同図
において、半導体レーザ６から出射１〜たレーザ光は、
コリメートレンズ７、整形プリズム８で円形の平行光に
なり、ビームスプリブタ５を通過後、反射ミラー４で反
射し、対物レンズ２でディスク１上に焦点を結ぶ。この
構成での動作を第２図および第３図で説明する。

第２図は１本発明の光ピツクアップを駆動するための回
路構成図である。

同図において、ディスク１で反射したビームは再度対物
レンズ２を通過後、反射ミラー４で反射し、ビームスプ
リッタ５で反射後、レンズ９で光検出器１０に向う。

光検出器１０は、ディスク１上に形成されたトラックの
半径方向の位置を検出するもので、２分割されている。

２分割された光検出器１０から差動増幅器１６により差
動信号を得、増幅器１７により増幅したのち、位相補償
回路１８でトラッキング制御に必要な周波数特性を持た
せたのち、回転ミラー４の駆動用コイル（ミラー用コイ
ル）１９、対物レンズ２の駆動用コイル（対物レンズ用
コイル）２０にそれぞれの駆動回路２１ａ、２１ｂから
電流を供給し、駆動する。

第３図は同様に、本発明の光ビックアンプを駆動するだ
めの回路構成図であるが、位相補償回路１８ａ、１８ｂ
をそれぞれの駆動素子の特性に合　　　□わせて若干異
ならせたものである。

さらに図示していないが、１つの駆動回路で両、駆動素
子を駆動する方法も可能である。

従来例では、トラッキングの制御可能な最大の範囲がデ
ィスク上で４３μｍ、６０１１ｍ程度しか得られなかっ
たが、本発明の方法によれば、第１図に示すように、対
物レンズ２の焦点距離を４．３　ｍｍ、対物レンズ２の
中心からその回転の中心１１１での距離を３０咽にした
場合、対物レンズ２とディスク】との傾きを２　ｍ　ｒ
ａｄにすることにより、６０μｍ（＝３０ｍＸ２ｍｒａ
ｄ　）ビームがディスク１上で移動し、さらに反射ミラ
ー４を回転中心１１を中心に回転したとき、ビームと対
物レンズ２との軸の傾きを１０　ｍ　ｒａｄにすれば、
１２ｍｒａｄまで傾くだめ、５１．６　ｔｉｍ　（＝　
４．３　＋ｍｎ　Ｘ　１２ｍ　ｒａｄ）ディスクｌ上で
の移動が可能になり、本発明の特徴である両層動素子を
同じ信号で同位相で加振することにより、ディスク１上
での移動量を１１１．６μｍまで拡大することが可能に
なる。

（発明の効果）本発明によれば、ディスク上でのビームの移動量が従来
に比べ同じＣ／Ｎ、クロストーク、周波数特性を得た！
！まで約２倍に拡大され、規格限度のディスクでも余裕
をもって動作が可能になる。

また各駆動素子から見れば、同じ加速度特性を得るだめ
には、それぞれの駆動素子には約半分の加速度特性を持
てばよいため、負担は半分に軽減され設計が容易になる
等種々の効果がある。

駆動電流は各、駆動素子の加振量が半分になるためトー
タルの電流は同じである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による光ピツクアップの構成
図。第２図および第３図は同ピックアップを駆動するだ
めの回路構成図、第４図は従来の回転ミラー型トラック
制御装置の構成図、第５図は同揺動型トラック制御装置
の構成図、第６図は同高速回転型トラック制御装置の構
成図である。１・・・ディスク、２，２ａ、２ｂ・・・対物レンズ、
３・・・レーザビーム、４・・・反射ミラー、５・・・
ビームスプリッタ、６・・・半導体レーザ、７・・・コ
リメートレンズ、８・・・整形プリズム、９・・・レン
ズ、１０・・・光検出器、１１　、１２・・・回転中心
、１３・・・光ピツクアップ、１４・・・移送機構、１
５−・・移動方向、１６・・・差動増幅器、１７・・・
増幅器、１８　、１８　ａ。１８ｂ・・・位相補償回路、１９・・・ミラー用コイル
、２０・・・対物レンズ用コイル、２１ａ、２１ｂ・・
・駆動回路。第１図９−一・レンズ゛１０・・−Ｌ績土岳１１１２一回転中ｌじ第２図第３図２０　　７７＊Ｌンス′用コイｌし５ＰＩ４図第５図１−　・〒゛イスク２−一一口転中Ｌ・第６図１５−−−＊Ｆ）７Ｆｒ１

Claims

【特許請求の範囲】

光学式ビデオディスクに記録または再生用の光を照射す
る光学系と、前記ディスク上に形成された螺旋状、また
は同心円状のトラックの半径方向の位置を検出する装置
と、前記ディスク上に光を集束させる対物レンズを半径
方向に駆動し、前記ディスク上に照射されたビームを移
動させる装置と、同時に光源からの光ビームの角度を変
え、前記対物レンズに向かわせる反射鏡と、該反射鏡を
前記ディスク上の光ビームが、ディスクの半径方向に移
動するように駆動する装置とを備え、前記対物レンズと
反射鏡を、前記トラックの半径方向の位置検出信号で同
時に駆動することを特徴とするトラック制御装置。