JPS63304434A - 可変インダクタンス式レンズ位置変換器 - 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】 ａ１発明の分野 この発明１１光学的記録の分野に、更に詳しくは、光学
的読書きヘッドにおける対物レンズの位置を制御するた
めの装置に関係している。

ｂ、従来の技術 光学的記録方式におい′Ｃは、データは細長いデータト
ランクに沿って配列されたスポット又はピットの形式で
光学的記録素子上に記録される。

典型的には、記録素子は光学的読書きヘッドを通過して
高速（例えば１８００ｒｐｍ）で回転する放射線感知性
ディスクの形式をしている。光学的読書きヘッド１まレ
ーザビームをディスクの放射線感知性表面へ集束させる
のに役立ち、そしてデータ＋ｓ　Ｆ＆近して隔置された
（例えばｌ又は２ミクロン間隔〕同心的データトラック
に沿って読み取られるか又は曹き込まれる。ヘッドを半
径方向に移動させろことによって、データは記録された
トラックのいずれからも任怠にアクセスされろことがで
きる。

通常の読書きヘッドにおいて７エ、読書きレーザビーム
を集束させろために使用された対物レンズは一般に、直
交方向に、すなわちレンズ軸に垂直な第１方向及びレン
ズ軸に平行な第２方向に移動可能に取り付けられている
。トラッキング操作子＠横はトラッキングエラー信号に
応答し、レンズ取付具の側方位置を連続的に調整して集
束ビームが所望のデータトラックに追従するようにする
のに役立つ。巨Ｊ様に、集束用操作子機構は焦点誤差信
号に応答し、対物レンズを記録素子の方へ移動させたり
これから遠ざけたりしてレーザスポントを鋭く焦点の合
った状態に連続的に維持するのに役立つ。高周波数応答
な与えろために、対物レンズ（工必然的に非常に小さい
質量のものであり、且つそれの可動取付機構は比較的小
さいばね定数を持っ℃いる。

読書きヘッドの迅速な半径方向移動の後の対物レンズの
整定時間な最小化するために、光学的ヘッド自体に、読
書きヘッドの機械的な軸からのレンズ軸の■時変位を連
続的に監視するための変換器を準備することは技術上知
られている。そのような変位はしはしは、数ミリ秒後に
おいてのみ零に後帰する減衰振動信号によって表される
。この整定時間はレンズ位置検出用変換器の出力なトラ
ッキング制御回路の入力へ帰還させろことによって劇的
に減小させることができる。

米国特許第４３０２８３０号においては、前述のレンズ
位置検出用変換器は圧電素子の形式をとっている。この
ような素子は対物レンズを追跡方向に、すなわちレンズ
軸に垂直に移動可能に支持する板はねに■定されている
。板はねはトラッキング操作子（これはトラッキングニ
ラ−信号に応答してレンズ支持具を移動させろ〕の影響
下でたわむので、このようなたわみが圧電素子により検
出され℃、た′わみ（すなわち、公称位置からのレンズ
変位）の量に比例する信号が発生される。このような信
号は、運動帰還方法でレンズの追跡位置を制御するトラ
ッキング制（ホ）回路に帰還される。

Ｃ７発明により解決される問題点 圧電式レンズ位置変換器はレンズ位置を検出するのにあ
る種の利点を提供することがあるが（例えは、トラッキ
ングエラーを補正するだめの駆動器としても機能するこ
とができろ〕、高度の信頼性で実現することが比較的困
難である。それゆえ、レンズ位置を検出するためのより
簡単でより確実な機構、すなわち可動レンズ支持具に物
理的に接触することなくレンズ変位を検出することので
きるものを提供することが望ましいであろう。

この発明によれは、従来技術のレンズ位置検出用機構と
関連した欠点シエ、導電性レンズ保持器ａ２相対的近接
に依存して可変インダクタンスを呈する変換器を備えた
検出装置を準備することによっτ克服される。このよう
な変換器の一時インダクタンスは公称位置に対する対物
レンズ保持器の変位に比例したレンズ位置信号を発生す
るために使用されろ。この位置信号は、記録素子に対す
るヘッドの迅速移動中にヘッド軸に対する固定位置にレ
ンズ軸を維持する位置帰還ループを閉じるために使用さ
れる。そのような変換器は、可動取付式レンズ支持具の
高度に導電性の部分に密接近して配置された一対のイン
ダクタンスコイルを備えていることか望ましい。レンズ
支持具がトランクを維持するために移動するにつれて、
それぞれのコイルのインダクタンスはコイルとレンズ保
持器の導電性部分との間の一時変位に従って変化する。

今度は諸図面に言及すると、図１はこの発明のレンズ位
置検出装置を具体化した光学的記録装置を図解している
。図示されたように、この装置は、所望ならば記録され
るべき情報で強度変調され得るか又はその代わりとして
既に配球された情報を読み出すためのより低パワーの連
続波ビームであるような元ビームＢを発生するためのレ
ーザ１０を備えている。ビームＢＶエビームスプリツタ
１２及び対物レンズ１４を通過するが、この対物レンズ
は光学的ディスクＤ又は他の任意の形式の光学的記録素
子の記録層にビームな集束させるのに役立つ。ディスク
Ｄは、例えは、剛性基板Ｓとこれの上に配置された反射
性記録層Ｒとな備えていて、この記録層に複数の同心的
データトランクＴが形成され℃いろものでよい。この発
明は単にレンズ１４の追跡位置を制御するための装置に
関係しているので、この装置と一層相互関係のある光学
的記録装置の構成部分だけか図示され且つここで説明さ
れることに注意せよ。

記録素子に当たると、ビームＢがデータトラックＴＫよ
って回折させられて、この回折したビームはその光路に
浴って反射され戻されて、再びレンズ１４を通過し、そ
れからビームスプリッタ１２に当たって、ここで一対の
スプリット検出器り及びＤ′に再び導かれる。通常の方
法で、検出器り及びＤ′が士−次回折ビームの相対的強
度を検出し、そして検出器のそれぞれの出力が差動増幅
器ＡＩによっ℃減算されて、記録素子上の所望のデータ
トラックＴからの集束ビームの変位を表すトラッキング
エラー信号ＥＴが与えられる。正常のデータ記録及び再
生モードの期間中、トラッキングエラー信号はレンズ１
４の側方又はトラッキング位置（すなわち、レンズ軸Ａ
に垂直なＸ方向における位置）を連続的に調整して集束
ビームを所望のトランク上に維持するために使用されろ
。

レンズ１４は、図示されたように、一般的には鋼又′（
工その他の強磁性材料で作られた円筒形金属胴１６の内
側に取り付けられている。この金属胴は一対の板ばね１
８’、　２０によってつり下げられており、セしてこれ
らの板はねは、胴１６に対して同心的に配列されたより
大きい円筒形）・ウジング２２によっ又つり下げられて
いる。次に、ノ・ウジング２２は、静止支持具２６とハ
ウジング２２の上縁部２２ａとの間に延び℃いるたわみ
性のばね状ダイヤフラム２４によっ℃支持されτいる。

レンズ１４の（軸Ａに滑っての）記録素子の方への及び
これから離れる方への焦点移動は、ハウジング２２を取
り囲み且つこれに取り付けられたコイル２７に焦点誤差
信号ＥＢ・を加えることによつ１行われる。誤差信号Ｅ
Ｆに応答して、コイル２７はこれを同心的に取り囲む環
状磁石３０によラミｃ与えられた磁界中で軸方向に移動
する。軸Ａに垂直な方向における（すなわちＸ方向にお
ける）レンズ１４の追跡移動はレンズ胴１６の対立する
側に配置された一対のコイル３２．３４にトラッキング
エラー信号ＥＴを加えることによって行われろ。コイル
３２及び３４ヲ；一対の隔置された棒磁石４０の端部間
に延びた強磁性部材の周りに巻かれている。トラッキン
グエラー信号が変化すると、強磁性レンズ胴は一方又は
他方のｈ磁石４０の方へ偏向させられろ。

これまでに説明された形式の光学的記録装置におい又は
、光学的記録ヘッドが前に検出されたトラックからｌ工
ろかに外れたトラックからのデータをアクセスするため
にトランク横断方向に迅速に移動されるうてつれ℃トラ
ッキングエラー伯号ＥＴが広範囲に変化することが知ら
れている。トラ・ツク飛越し期間中、トラッキングサー
ボ装置はロックし且つ追従するための信号を持たない。

その結果、ヘッドはＹ方向に振動し始め、そしてトラッ
キングサーボが新しいトラックにもう一度ロツクするこ
とができる範囲までそのような振動が減衰するためＫは
比較的長い時間（例えはミリ秒程度の時間）が必要とさ
れることになる。上に記されたように、この問題は従来
技術におい℃１まヘッド内部の公称（リセット〕位置に
対する瞬時レンズ位置を表し又いる板ばね１８及び２０
の偏向を物理的に検出することによって処理されてきた
。その公称位置においては、レンズ軸Ａは円筒形ハウジ
ング２２の機械的な軸に対応するであろう。圧電素子の
出力はトラッキングエラー信号を制御するためにトラッ
キングサーボに帰還させられる。

この圧電変換器は、既に示されたように、そのような光
学的ヘッドに組み込むのが困難であり、更にそのような
素子は校正するのが困難なことがある。

ところでこの発明に従って、従来技術の物理的に接触す
る圧電式レンズ位置センサが省略され、そしてこれの代
わりに非接触式可変インダクタンス夏換器装置５０が舶
いられている。図２に最もよく示され℃いるように、そ
のような変換器装置は、レンズ胴１６の対立した側に密
接近して配置されたボビン５４．５４’上に巻かれた一
対のインダクタンスコイル５２　、５２’の形式をとる
ことが望ましい。これらのボビンシュ対面する棒出石４
゜から内方へ延びた一対の支持アーム５６　、５６’　
［よっ又支持されている。各コイル５２．５２’）！こ
れらの自己共振周波数より少なくとも１オクタ一ブ士の
周波数で動作する定撮幅零平均正弦波電圧源■ｓによっ
℃励磁される。各コイルの出力リードは、各コイルの一
時インダクタンスの差を表すレンズ位置誤差信号ＥＰを
発生する差動検出器に供給されている。基本的にｉ；、
レンズ胴は導電性であって、コイル５２．５０’のそれ
ぞれに対して短絡巻線二次変圧器コイルとして作用する
。これら二つノ支圧器の一次コイル及び「二次」コイル
間の相互導電結合度はコイル及びレンズ胴１６間の間隔
に反比例している。レンズ胴がコイル５２により近く移
動するにつれ℃コイル５２の正味インダクタンスは減小
し且つコイル５２′のそれ１マ増大する。コイル５２′
の方向へのレンズ胴の移動に対し″Ｃｉ工逆が成立する
。インダクタンスの！化を検出するための差動挾出器シ
エ、例えば、図３に示されたようなプリンジ増幅器から
なることができる。システム制御器Ｃによっ″′Ｃ操作
される電子スイッチＳ゛は可変インダクタンス変換器装
置の出力をスプリット検出器によっ又与えられるトラッ
キングエラー信号か又は差動検出器によっ℃与えられる
レンズ位置誤差信号Ｅｐに選択的に結合するのに役立つ
。正常の記録／再生モードにおいては、スイッチＳａｔ
、図示されたように、トラッキングエラー信号をレンズ
操作子に接続するように配置され℃いる。半径方向アク
セス又）Ｘ　）ラック飛越しモードにおいては、システ
ム制（財）器はスイッチＳを操作してレンズ位置誤差信
号Ｅｐをトラッキング操作子コイル３２．３４に加えろ
ようにし、これによりレンズをして帰還制御によりコイ
ル５２．５２’に対して相対的に静止した状態にとどま
らせる。

図３に言及すると、１ｌＴ１′変インダクタ５２及び５
２′と関連して等しい値の抵抗Ｒ１及びＲ２を備えたブ
リッジ増幅器回路が示されている。濤導注及び抵抗性ブ
リッジ脚部の接続点における電圧波形がダイオードとコ
ンデンサＣ１及びＲ３からなるフィルタ回路との組合せ
によっ℃包終謙検波され、そしてピーク検出器のそれぞ
れの出力が差動増幅器Ａ２で減算されてレンズ位置誤差
信号Ｅ。

が与えられろ。コイル５２及び５２′のそれぞれは、例
えは、ＡＷＧ４５番線の４２０回巻きからなっている。

このようなコイルはレンズ胴静止位置を中心・とじて２
ミリメートルの範囲にわたっ℃位置から電圧出力への優
れた直線性を生じることが判明している。帯域幅１工２
ｋＨｚ　　を越えることが判明しており、ブリッジ（ロ
）路が１０ボルト、ピーク検出器、５ＱＱｋＨ２正弦波
亀圧諒で励磁されたときに約３ミリポルト／ミクロノの
、感度が達成された。

この発明は特に採択実施例に関して開示されたが、この
発明の精神から外れることなく諸変更が行われ得ること
は明らかなはずである。例えは、ｏＴｉインダクタンス
変換器装置は一対の隔置されたコイルからなるものとし
″ｃ開示されているが、感度は飄小するけれども単一の
コイルで十分であること２工明らかなはすである。又、
装置の感度を高めるために、一対の高ｉｔ性の板７２及
び７４を、図２に示されたようにレンズ胴の対立した側
に配置することができるであろう。このよう゛な板が組
み込まれたときには、レンズ胴が導電性であることは熱
論不必要である。又、板７２及び７４は、レンズ位置誤
差信号がレンズの焦点位置に独立であるように軸Ａの方
向にやや細長くするべきである。その他の変更も又技術
に通じた者の念頭に浮かぶであろう。

ｅ、効果 前述の事項を考慮して、この発明のレンズ位置検出装置
は構成上簡単且つ小形であり、更にレンズ保持器に物理
的に接触することなくレンズ位置を検出するように機能
するので、技術的に有利であることが察知されるであろ
う。

【図面の簡単な説明】

図１４まこの発明の採択形式のものを具体化した光学的
読書きへラドσ）−肺分の切除式透視図であり、 図２は図１の装置の一部分の底面図であり、又図３はこ
の発明を実現するのに有効なプリンジ回路を示した電気
的概略図である。 これらの図面において、１４）工ｉ物レンズ、１６’＋
エレンズ胴、　　５０を工可変インダクタンス変換器装
置、　　５２　、５２”ｒ！一対のインダクタンスコイ
ル、　Ａ２′は差動増幅器を示している。 （外４名〕 ＦＩＧ、　２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ａ）放射線のビームを発生するための装置、 ｂ）データが記録される複数の隔置されたトラックを備
   えた移動記録媒体上で前記のビームをスポットに集束さ
   せるためのレンズ、 ｃ）前記のレンズをレンズ軸に垂直な方向に移動可能に
   支持するための可動取付式支持装置、 ｄ）所望のデータトラックに対する集束スポットの１位
   を検出し且つこの変位に比例したトラッキングエラー信
   号を発生するための検出器装置、 ｅ）トラッキングエラー信号に応答してレンズ支持装置
   の位置を調整し、記録素子の移動中集束スポットを所望
   のデータトラック上に連続的に維持することのできるト
   ラッキング操作子装置、及び ｆ）公称光学軸に対するレンズの瞬時位置を検出し且つ
   この瞬時位置を表すレンズ位置感知信号をトラッキング
   操作子装置に与えるための装置、を備えている形式のも
   のであって、 前記の検出装置が可変インダクタンス変換器装置からな
   っていて、この変換器装置が、公称位置に対する前記の
   可動取付式レンズ支持装置の瞬時位置によって決定され
   る瞬時インダクタンス、及びこの瞬時インダクタンスに
   応答して前記の位置感知信号を発生することのできる回
   路装置を備えていることによって特徴づけられている光
   学的記録装置。 ２、前記の可動取付式支持装置が導電性の円筒体からな
   っており、且つ前記の可変インダクタンス変換器装置が
   、前記の円筒体に対して接近して隔置された関係で配置
   された少なくとも一つのインダクタンスコイルを備えて
   いて、このコイルに対する前記の円筒体の移動がコイル
   と導電性円筒体との間の誘導性結合度を変えるのに役立
   つことによって特徴づけられていろ、請求項１に記載の
   装置。 ３、前記の可変インダクタンス変換器が前記の導電性円
   筒体の対立する側に配置された一対のコイルを備えてい
   ることによって特徴づけられている、請求項２に記載の
   装置。 ４、前記の円筒体が、この円筒体及び前記のコイルを分
   離する空間において一対の導電性の板を支持しており、
   この板の導電率が前記の円筒体の導電率より相当に大き
   いことによって特徴づけられている、請求項３に記載の
   装置。