JP2785202B2

JP2785202B2 - 光学式ディスク装置

Info

Publication number: JP2785202B2
Application number: JP1099222A
Authority: JP
Inventors: 友之石田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-04-19
Filing date: 1989-04-19
Publication date: 1998-08-13
Anticipated expiration: 2013-08-13
Also published as: JPH02278122A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、光学ピックアップ等の位置検出に好適な
光学式ディスク装置に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、光学式ディスク装置において、発光素子
及び１対の光検出器の間の光路に光量制御手段を介在さ
せ、光路及び光量制御手段の相対的移動に伴って、１対
の光検出器の検出光量を差動的に変化させることによ
り、変位量の大きい移動体に対しても小型低価格の光検
出器を使用して的確な位置検出信号が得られるようにし
たものである。

〔従来の技術〕

従来、光ディスク再生用の光学ピックアップは、一般
的に、ムービングコイル，永久磁石及びヨークからなる
ムービングコイル型のリニアモータによって、その全体
がディスクの半径方向に摺動され、次いで、トラッキン
グ・アクチュエータによって所望のトラックに正対する
ように構成される。そして、摺動の場合、光学ピックア
ップの位置は例えばリニアエンコーダにより検出され
る。或は、リニアモータと同様構成のヨークに結合した
検出コイルから得られる速度情報を積分して、光学ピッ
クアップの位置が検出される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、検出コイルを用いる場合、ヨーク及び永久
磁石のような、かなりの体積，重量を有する高価な素子
を必要とするという問題があった。

また、リニアエンコーダの場合、検出精度を上げるた
めには多数の検出素子を有する、高分解能の高価なもの
を用いなければならないという問題があった。

かかる問題を解消するために、本出願人は実願昭63−
86942号において、次のような「光学位置検出装置」を
既に提案している。

既提案の光学位置検出装置は光ディスク等の光学記録
媒体に対向して移動可能に配され、光学記録媒体に光ビ
ームを入射させる可動光学系の光学記録媒体に対する位
置の検出にあたり、可動光学系における光反射部に位置
検出用光ビームを入射させる光ビーム発生部と、可動光
学系における光反射部で反射された位置検出用光ビーム
が到達してビームスポットを形成するものとされた受光
面部を有する光検出部と、光検出部から得られる出力信
号を処理する信号処理部とを用いて、可動光学系の光学
記録媒体に対する位置を精度良くあらわす検出出力を得
ることができ、しかも、可動光学系が光学記録媒体にお
ける比較的広範囲に亘って移動する場合にも、光検出部
における受光面部を比較的小寸法とすることができて、
光検出部の小型化と低価格化とを図ることができるもの
である。

まず、第４図〜第６図を参照しながら、既提案装置に
ついて説明する。

既提案装置の全体の構成を第４図に示し、その要部の
構成を第５図及び第６図に示す。

第４図において、光ディスクＤがターンテーブル
（１）に載置され、回転駆動部（２）により所定速度で
回転される。光ディスクＤに対向して配された可動光学
系（10）は、対物レンズ（11）及びプリズム（12）を備
え、光ビーム発生・検出ブロック（13）から放射された
光ビームをディスクＤに導くと共に、ディスクＤで反射
された光ビームを発生・検出ブロック（13）に還すよう
に構成される。この可動光学系（10）は、図示を省略し
た駆動部により、ディスクＤの半径方向に移動される。

（20）は固定光学系であって、例えば発光ダイオード
のような発光素子（21）が、可動光学系（10）に対して
光ビーム発生・検出ブロック（13）と反対側に設けら
れ、発光素子（21）からの放射光が平板（22）に穿設さ
れたスリット（23）を通ってプリズム（12）に導かれ、
プリズム（12）の反射光が光検出部（24）に導かれるよ
うに構成される。

この光検出部（24）は、第５図に示すように、それぞ
れが直角三角形状の１対の光検出器（25）及び（26）か
らなり、各斜辺（25b）及び（26b）が対向すると共に、
全体が可動光学系の移動方向に長い方形となるように配
設される。

可動光学系（10）の摺動に伴って、プリズム（12）か
らの反射光の照射領域Ｐが移動し、光検出部（24）の１
対の光検出器（25）及び（26）の受光面積が差動的に変
化し、それぞれの受光面積に応じたレベルの１対の検出
信号S₁及びS₂が得られる。

この検出信号S₁及びS₂が第６図に示すような構成の信
号処理回路（30）に供給されて、次式で示すような信号
処理により、各信号S₁及びS₂のレベル変動の影響が除去
されて、可動光学系（10）の位置に的確に対応した位置
検出信号Sdが得られる。

Sd＝（S₁−S₂）／（S₁＋S₂）ところが、上述のような既提案装置では、光検出部
（24）の１対の光検出器（25）及び（26）の長さが、可
動光学系（10）の全移動範囲と少くとも等しいことが必
要である。例えば直径が12cmのコンパクトディスクの場
合、所要長は約55mmとなり、光検出器が高価なものとな
ってしまうという問題があった。

また、この光検出器は、常時、その一部分だけが使用
されており、使用効率が低いという問題もあった。

かかる点に鑑み、この発明の目的は、変位量の大きい
移動体に対しても小型低価格の光検出器を使用して的確
な位置検出信号が得られる光学式ディスク装置を提供す
るところにある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、「発光素子（41）」との間に「対物レン
ズ（11）を保持し、ディスクＤの半径方向に移動する可
動部（10）と、可動部（10）に向けて光を発する発光素
子（41）と、この発光素子の放射光を検出する１対の光
検出器（42），（43）と、発光素子及び１対の光検出器
の間の光路に介在して当該１対の光検出器に検出される
光量を制御する光量制御手段（45），（46）とを備える
光学式ディスク装置であって、１対の光検出器が上記光
路及び光量制御手段の相対的移動方向に対して垂直な方
向に隣接して配列され、光量制御手段はその１対の端縁
（45b），（46b）が相対的移動方向に平行な基準線（45
a），（46b）を介して対向すると共に、１対の端縁の一
方と基準線との距離が相対的移動方向に関して可動部
（10）の移動範囲に亘り漸次増大し、１対の端縁の他方
と基準線との距離が相対的移動方向に関して可動部（1
0）の移動範囲に亘り漸次減少するように形成され、可
動部（10）のディスク半径方向への移動による光路及び
光量制御手段の相対的移動に伴い、当該光量制御手段を
介した検出光量を差動的に変化する１対の光検出器の検
出出力の差を位置検出信号とした光学式ディスク装置で
ある。

〔作用〕

この発明によれば、変位量の大きい移動体に対しても
小型低価格の光検出器を使用して的確な位置検出信号が
得られる。

〔実施例〕

以下、第１図を参照しながら、この発明による光学式
ディスク装置の一実施例について説明する。

この発明の一実施例の要部の構成を第１図に示す。

第１図において、（40）は位置検出光学系を全体とし
て示し、光学素子（41）に対向して、１対の光検出器
（42）及び（43）が大きい矢印で示した可動光学系の移
動方向に垂直に整列配置される。

発光素子（41）と光検出器（42）及び（43）との中間
に介在する平板（44）に、それぞれが直角三角形状の１
対のスリット（45）及び（46）が、直角を挟む各長辺
（45a）及び（46a）を可動光学系の移動方向に平行な基
準線として対向させると共に、各斜辺（45b）及び（46
b）が互いに平行になるように、境界部（47）を残して
穿設される。

なお、この中間部（47）と、１対の光検出器（42）及
び（43）の各内側端部（42a）及び（43a）と、発光素子
（41）とは略同一平面上に整列配置される。

第１図の実施例の動作は次のとおりである。

可動光学系（図示せず）の摺動に伴って、例えば平板
（44）が移動すると、発光素子（41）から放射され、ス
リット（45）及び（46）を通過した光により光検出器
（42）及び（43）上にそれぞれ形成される照射領域P₄₅
及びP₄₆の境界、スリットの各斜辺（45b）及び（46b）
の投影は両光検出器（42）及び（43）の整列方向に移動
する。また、可動光学系の摺動方向に対する照射領域P
₄₅及びP₄₆の拡がりはそれぞれ光検出器（42）及び（4
3）自体の幅で制限される。

これにより、本実施例においても、前述の既提案例と
同様に、両光検出器（42）及び（43）の受光面積が差動
的に変化して、それぞれの受光面積に応じたレベルの１
対の検出信号が得られるので、この検出信号を前述と同
様に処理すれば、的確な位置検出信号が得られる。

本実施例によれば、光検出器（42）及び（43）を格段
に小型化し、能率よく使用することができて、その価格
を大幅に低減することができる。

なお、第１図の実施例では、両スリット（45）及び
（46）の間に境界部（47）が存在するため、光検出器
（42）及び（43）の位置調整が比較的容易となるが、両
スリットの長辺（45a）及び（46a）を一致させて、境界
部（47）を除去した場合でも、全く同様に動作する。

次に、第２図を参照しながら、この発明による光学式
位置検出装置の他の実施例について説明する。

この発明の他の実施例の構成を第２図に示す。この第
２図において、前出第４図及び第５図に対応する部分に
は同一符号を付して重複説明を省略する。

第２図において、（50）は固定光学系であって、発光
素子（51）と１対の光検出器（52）及び（53）が、可動
光学系（10）のプリズム（12）に関して、共に回転駆動
部（２）側に近接配置される。（55）及び（56）は１対
のミラーであって、プリズム（12）に関して、ディスク
Ｄとは反対側に配設される。

第１図の実施例のスリット（45）及び（46）と同様
に、ミラー（55）及び（56）は直角三角形状に形成さ
れ、直角を挟む各長辺を可動光学系（10）の移動方向に
平行な基準線として対向させると共に、各斜辺が互いに
平行になるように、僅かの間隙を残して配設される。

また、この間隙と発光素子（41）とを含む平面を挟ん
で、光検出器（52），（53）が整列配置される。

上述のような配置によって、第２図の実施例では、発
光素子（51）から出た光はプリズム（12）で反射されて
１対のミラー（55）及び（56）に達し、このミラー（5
5）及び（56）の反射光がプリズム（12）で更に反射さ
れて光検出器（52）及び（53）に達する。

発光素子（51）と光検出器（52）及び（53）との間の
光路についてみれば、プリズム（12）による反射は、こ
の反射面に関して対称な位置に発光素子（51）と光検出
器（52）及び（53）が移設されたことと等価であり、ミ
ラーによる反射はその両側に発光素子（51）と１対の光
検出器（52）及び（53）とが対向配置されていることと
等価である。

即ち、第２図の実施例の発光素子（51）と１対の光検
出器（52）及び（53）とは、光学的には、第１図の実施
例と同様に、１対のミラー（55）及び（56）を介してそ
れぞれ対向しており、各光検出器（55）及び（56）の受
光面積が、可動光学系（10）の移動に応じて差動的に変
化する。

これにより、第２図の実施例も、第１図の実施例と同
様に、小型低価格の光検出器を用いて、大きな変位量を
的確に検出することができる。

以上、移動体が直線運動をする場合について、本発明
を説明したが、回動の場合には、例えば第３図に示すよ
うな扇形平板（44C）に弧状のスリット（45C），（46
C）を互を逆方向に穿設したような光量制御手段を用い
ることができる。

なお、第１図及び第２図の実施例では移動体の変位量
と光検出器の受光量とが直線的な関係にあったが、例え
ば各スリットの斜辺を適宜の曲線とすることによって、
任意の位置検出特性を実現することができる。

〔発明の効果〕

以上詳述のように、この発明によれば、対物レンズを
保持し、ディスクの半径方向に移動する可動部に向けて
光を発する発光素子及び１対の光検出器の間の光路に光
量制御手段を介在させ、光路及び光量制御手段の相対的
移動に伴って、１対の光検出器の検出光量を差動的に変
化させるようにしたので、変位量の大きい移動体に対し
ても小型低価格の光検出器を使用して的確な位置検出信
号を発生する光学式ディスク装置が得られる。

【図面の簡単な説明】第１図はこの発明による光学式ディスク装置の一実施例
の要部の構成を示す斜視図、第２図はこの発明の他の実
施例の構成を示す断面図、第３図はこの発明の更に他の
実施例の要部の構成を示す平面図、第４図は既提案によ
る光学式ディスク装置の構成例を示す断面図、第５図は
既提案例の要部の構成を示す斜視図、第６図は既提案例
の他の要部の構成を示すブロック図である。（10）は可動光学系、（20），（50）は固定光学系、
（21），（41），（51）は発光素子、（25），（26），
（42），（43），（52），（53）は光検出器、（30）は
信号処理回路、（40）は位置検出光学系、（45），（45
C），（46），（46C）はスリット、（55），（56）はミ
ラーである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01D 5/34 - 5/36

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】対物レンズを保持し、ディスクの半径方向
に移動する可動部と、上記可動部に向けて光を発する発光素子と、この発光素
子の放射光を検出する１対の光検出器と、上記発光素子及び１対の光検出器の間の光路に介在して
当該１対の光検出器に検出される光量を制御する光量制
御手段とを備える光学式ディスク装置であって、上記１対の光検出器が上記光路及び光量制御手段の相対
的移動方向に対して垂直な方向に隣接して配列され、上記光量制御手段はその１対の端縁が上記相対的移動方
向に平行な基準線を介して対向すると共に、上記１対の端縁の一方と上記基準線との距離が上記相対
的移動方向に関して上記可動部の移動範囲に亘り漸次増
大し、上記１対の端縁の他方と上記基準線との距離が上
記相対的移動方向に関して上記可動部の移動範囲に亘り
漸次減少するように形成され、上記可動部の上記ディスク半径方向への移動による上記
光路及び光量制御手段の相対的移動に伴い、当該光量制
御手段を介した検出光量を差動的に変化する上記１対の
光検出器の検出出力の差を上記可動部の位置検出信号と
したことを特徴とする光学式ディスク装置。