JP2856356B2 - Optical information reader - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光カード、コンパクトディスク、ビデオ
ディスク等の光学式記録媒体に記録された情報を読み取
るための光学式情報読み取り装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical information reading apparatus for reading information recorded on an optical recording medium such as an optical card, a compact disk, and a video disk.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

光学式情報読み取り装置は従来種々のものが提案され
ており、例えば特開昭56−83849号公報には、光源から
の光をコリメータレンズ、ビームスプリッタおよび対物
レンズを介して光学式記録媒体に投射し、その反射光を
対物レンズ、ビームスプリッタおよび収束レンズを経て
光検出器で受光して情報を読み取るようにしたものが開
示されている。Conventionally, various types of optical information reading apparatuses have been proposed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-83849 discloses that light from a light source is projected on an optical recording medium through a collimator lens, a beam splitter, and an objective lens. There is disclosed an apparatus in which the reflected light is received by a photodetector via an objective lens, a beam splitter, and a converging lens to read information.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上述した従来の光学式情報読み取り装置にあっては、
光源をコリメータレンズの焦点位置に配置することによ
って、光源からの光をコリメータレンズにより平行光束
とし、この平行光束を対物レンズにより収束して光学式
記録媒体に投射し、その反射光を受光する光検出器の出
力に基づいて、記録媒体に記録されている情報を読み取
ると共に、読み取り光をトラックに追従させるためのト
ラッキングエラー信号および対物レンズの焦点位置を記
録媒体上に位置させるためのフォーカスエラー信号を得
るようにしている。In the conventional optical information reading device described above,
By arranging the light source at the focal position of the collimator lens, the light from the light source is converted into a parallel light beam by the collimator lens, and the parallel light beam is converged by the objective lens and projected onto the optical recording medium, and the reflected light is received. Based on the output of the detector, information recorded on the recording medium is read, and a tracking error signal for causing the read light to follow a track and a focus error signal for positioning the focal position of the objective lens on the recording medium. I'm trying to get

このように、従来の光学式情報読み取り装置にあって
は、光源からの光を平行光束として対物レンズによりそ
の焦点位置において記録媒体に投射するようにしている
ため、記録媒体上における読み取り光のスポットが極め
て小さい。このため、読み取り位置によっては正確なト
ラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号が得られ
なくなったり、また微小のトラック外れにより情報を正
確に読みとれなくなるという問題がある。また、光カー
ドのように１トラックの幅が大きい場合には、情報の正
確な読み取りが困難になる。As described above, in the conventional optical information reading apparatus, since the light from the light source is projected as a parallel light beam onto the recording medium at the focal position by the objective lens, the spot of the reading light on the recording medium is Is extremely small. For this reason, there is a problem that an accurate tracking error signal or a focus error signal cannot be obtained depending on a reading position, and information cannot be accurately read due to a minute deviation of a track. In addition, when the width of one track is large as in an optical card, it is difficult to read information accurately.

この発明は、このような従来の問題点に着目してなさ
れたもので、光学式記録媒体に記録された情報を常に正
確に読み取り得るよう適切に構成した光学式情報読み取
り装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such a conventional problem, and provides an optical information reading apparatus appropriately configured to always accurately read information recorded on an optical recording medium. Aim.

〔課題を解決するための手段および作用〕[Means and actions for solving the problem]

上記目的を達成するため、この発明の光学式情報読み
取り装置では、光ビームを発する光源と、複数の情報ト
ラックを有する光学式記録媒体に対して前記光源からの
光ビームをデフォーカス状態で照射する照射手段と、前
記デフォーカス状態の光ビームの前記光学式記録媒体か
らの反射光を受光して、情報及びサーボ信号を検出する
検出手段と、を有する。In order to achieve the above object, in the optical information reading apparatus of the present invention, a light source for emitting a light beam and an optical recording medium having a plurality of information tracks are irradiated with the light beam from the light source in a defocused state. Irradiating means; and detecting means for receiving reflected light of the defocused light beam from the optical recording medium and detecting information and a servo signal.

また、発光点から発散光が照射される情報読み取り用
光源と、前記発散光を受取る位置にあり、入射される光
の反射と透過の少なくとも一方を行うビームスプリッタ
と、前記ビームスプリッタからの光を収束して、情報が
トラック状に記録された記録媒体に向けて放射し、前記
記録媒体で反射した光を前記ビームスプリッタへ導く対
物レンズと、前記ビームスプリッタにより反射または透
過された前記記録媒体での反射光を受取る位置にあり、
入射される光を収束する収束レンズと、前記収束レンズ
で収束された光を受取って、前記記録媒体上に記録され
た情報を表す信号を発生する光検出器とを備えた光学式
情報読み取り装置において、前記光源とビームスプリッ
タとを結ぶ光路上にコリメータレンズを設け、このレン
ズの焦点位置を前記光源の発光点からずれた位置に配置
して、前記光源からの光を発散光または収束光として放
射するようにし、前記記録媒体にはデフォーカス状態で
照射するようにし、前記光検出器は前記デフォーカス状
態で照射された発散光または収束光の前記記録媒体での
反射光を受け取って、トラッキングエラー信号あるいは
フォーカスエラー信号を発生するようにする。Further, an information reading light source irradiated with divergent light from a light emitting point, a beam splitter located at a position for receiving the divergent light, and performing at least one of reflection and transmission of incident light, and light from the beam splitter. The objective lens converges and radiates toward a recording medium on which information is recorded in a track shape, and guides light reflected by the recording medium to the beam splitter, and the recording medium reflected or transmitted by the beam splitter. In a position to receive the reflected light of
An optical information reading apparatus comprising: a converging lens for converging incident light; and a photodetector for receiving the light converged by the converging lens and generating a signal representing information recorded on the recording medium. In the above, a collimator lens is provided on an optical path connecting the light source and the beam splitter, and a focal position of the lens is arranged at a position shifted from a light emitting point of the light source, and light from the light source is diverged light or convergent light. So that the recording medium is irradiated in a defocused state, and the light detector receives reflected light of the divergent light or converged light irradiated in the defocused state on the recording medium, and performs tracking. An error signal or a focus error signal is generated.

〔実施例〕〔Example〕

第１図はこの発明の一実施例の光学系の構成を示すも
のである。この実施例は光カード１に記録されている情
報を読み取るもので、半導体レーザ２からの読み取り光
をコリメータレンズ３、絞り４、ビームスプリッタ５お
よび対物レンズ６を経て光カード１上に収束して投射
し、その反射光を対物レンズ６、ビームスプリッタ５お
よび収束レンズ７を経て光検出器８で受光するようにす
る。半導体レーザ２、コリメータレンズ３、絞り４、ビ
ームスプリッタ５、収束レンズ７および光検出器８はレ
ンズ枠９にそれぞれ保持し、これを後述するように光カ
ードリーダにおける光ピックアップのベースに固定す
る。また、対物レンズ６はホルダ10に保持し、このホル
ダ10を対物レンズ６の光軸方向および光カード１のトラ
ックと直交する方向に変位可能に光ピックアップのベー
スに支持する。なお、読み取りの光の光軸は光カード１
に対して垂直となるようにする。FIG. 1 shows the configuration of an optical system according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, information recorded on an optical card 1 is read. Light read from a semiconductor laser 2 is converged on the optical card 1 via a collimator lens 3, an aperture 4, a beam splitter 5, and an objective lens 6. The light is projected, and the reflected light is received by a photodetector 8 via an objective lens 6, a beam splitter 5, and a converging lens 7. The semiconductor laser 2, the collimator lens 3, the aperture 4, the beam splitter 5, the converging lens 7, and the photodetector 8 are respectively held in a lens frame 9 and fixed to a base of an optical pickup in an optical card reader as described later. The objective lens 6 is held by a holder 10, and the holder 10 is supported on the base of the optical pickup so as to be displaceable in the optical axis direction of the objective lens 6 and in a direction orthogonal to the track of the optical card 1. The optical axis of the reading light is the optical card 1
So that it is perpendicular to

第２図は光カード１の一例の構成を示すものである。
この光カード１は、一表面の前後を反転して光カードリ
ーダに挿入して情報を読み取り得るように、その一表面
に２個の記録領域11a,11bが形成されていると共に、読
み取るべき記録領域と光カードリーダにおける読み取り
位置との相対位置を検出するために、各記録領域11a,11
bに対応して位置検出マーク12a,12bが形成されている。
また、各記録領域11a,11bには光カードリーダへの挿入
方向に延在して多数本のトラックが形成されており、こ
れらトラックの両端部にトラック番号等が記録されたシ
ーク部13a;13b,14a;14bが形成されていると共に、シー
ク部間に所要の情報が記録されたデータ部15a,15bが形
成されている。各トラックは、第３図に一方の記録領域
11aのトラック16を示すように、ほぼ等間隔に分割した2
0本のラインを有し、上方から数えて10ラインに、シー
ク部13a、データ部15aおよびシーク部13bに亘って形成
された等間隔の黒色パターンからなるクロック発生用、
フォーカスエラー検出用およびトラッキングエラー検出
用のクロックパターン17を有する。また、シーク部13a,
13bには第1,3〜５および15〜19ラインをもってトラッキ
ング番号18が形成され、ここにトラックを識別するため
のトラック番号を表わすトラック番号パターンが形成さ
れていると共に、第2,6〜8,12〜14および20ラインをも
ってパターン認識部19が形成され、ここにトラック番号
パターンを認識するための各トラック共通の固定の認識
パターンが形成されている。この例では、認識パターン
は、第2,8,12および20ラインが白（２値データの
「１」）、第6,7,13および14ラインが黒（２値データの
「０」）で形成され、この認識パターンを読み取った時
点でトラック番号18のトラック番号パターンを読み取る
ようになっている。なお、この認識パターンは各トラッ
ク16においてのみ存在し、これと同一パターンが２つの
トラックにまたがって存在することがないようになって
いる。FIG. 2 shows an example of the configuration of the optical card 1. As shown in FIG.
The optical card 1 has two recording areas 11a and 11b formed on one surface thereof so that the information can be read by inserting the optical card reader into the optical card reader with the front and back reversed. In order to detect the relative position between the area and the reading position in the optical card reader, each of the recording areas 11a, 11
Position detection marks 12a and 12b are formed corresponding to b.
In each of the recording areas 11a and 11b, a number of tracks are formed extending in the direction of insertion into the optical card reader, and seek sections 13a and 13b in which track numbers and the like are recorded at both ends of these tracks. , 14a; 14b, and data portions 15a, 15b in which required information is recorded between the seek portions. Each track has one recording area in FIG.
2 divided into almost equal intervals to show the track 16 of 11a
It has 0 lines, and for 10 lines counted from the top, for a clock generation consisting of a black pattern at equal intervals formed over the seek portion 13a, the data portion 15a and the seek portion 13b,
It has a clock pattern 17 for focus error detection and tracking error detection. In addition, seek unit 13a,
13b, a tracking number 18 is formed with the first, third to fifth and 15 to 19th lines, and a track number pattern indicating a track number for identifying a track is formed here, and a second, sixth to eighth , 12 to 14 and 20 lines, a pattern recognition unit 19 is formed, and a fixed recognition pattern common to each track for recognizing a track number pattern is formed here. In this example, the recognition pattern is such that the second, eighth, twelfth, and twenty lines are white (binary data “1”), and the sixth, seventh, thirteenth, and fourteenth lines are black (binary data “0”). The track number pattern of the track number 18 is read when this recognition pattern is read. This recognition pattern exists only in each track 16, and the same pattern does not exist over two tracks.

更に、データ部15aにおいて、各トラック16には複数
のフレーム20が設けられていると共に、隣接するフレー
ム間およびシーク部13a,13bとフレーム20との間にはフ
レーム番号21が形成され、ここに各フレームを確認する
ためのフレーム番号パターンが形成されている。また、
各フレームにおいて第20ラインにはフレーム同期信号を
得るための黒色のフレーム同期ライン22が形成されてい
る。このようにして、この例ではクロックパターン17の
上方の第１〜８ラインおよび下方の第12〜19ラインで各
々８ビットから成るバイトが構成され、これらデータを
黒色のクロックパターン17に同期して同時に読み取るよ
うになっている。他方の記録領域11bにおけるトラック
も同様に形成されている。Further, in the data section 15a, each track 16 is provided with a plurality of frames 20, and a frame number 21 is formed between adjacent frames and between the seek sections 13a, 13b and the frame 20. A frame number pattern for confirming each frame is formed. Also,
A black frame synchronization line 22 for obtaining a frame synchronization signal is formed on the twentieth line in each frame. In this manner, in this example, the first to eighth lines above the clock pattern 17 and the 12th to 19th lines below constitute a byte consisting of 8 bits, and these data are synchronized with the black clock pattern 17. They are read at the same time. The track in the other recording area 11b is formed similarly.

この実施例では、光ピックアップを光カード１のトラ
ックと直交する方向に移動させてシーク部を読み取るこ
とにより所望のトラックをシークし、そのトラックのデ
ータ部に記録されている情報を光カード１をトラック方
向に移動させて読み取る。In this embodiment, a desired track is sought by moving an optical pickup in a direction orthogonal to a track of the optical card 1 and reading a seek portion, and information recorded in a data portion of the track is transferred to the optical card 1. Move in the track direction and read.

第４図は第３図に示したトラックフォーマットを有す
る光カード１を読み取る場合の第１図に示した光検出器
８の一例の構成を示すものである。光検出器８は、トラ
ックの１〜８ラインおよび12〜20ラインの各々に対応し
てトラックの幅方向に配列した受光領域25−１〜25−17
と、これら受光領域の配列方向に関し対称で、クロック
パターン17に対応してトラック方向に配列した４対のク
ロック発生用受光領域26−１〜26−８と、同様に受光領
域25−１〜25−17の配列に関し対称で、複数のクロック
パターン17の像をそれぞれ受光し得るようにトラック幅
方向に離間して配置した２対のフォーカスおよびトラッ
キング用受光領域27−１〜27−４をもって構成する。FIG. 4 shows an example of the configuration of the photodetector 8 shown in FIG. 1 when reading the optical card 1 having the track format shown in FIG. The photodetector 8 includes light receiving regions 25-1 to 25-17 arranged in the width direction of the track corresponding to lines 1 to 8 and 12 to 20 of the track, respectively.
And four pairs of clock generating light receiving areas 26-1 to 26-8 which are symmetrical with respect to the arrangement direction of these light receiving areas and are arranged in the track direction corresponding to the clock pattern 17, similarly to the light receiving areas 25-1 to 25-8. -17, two pairs of focus and tracking light receiving regions 27-1 to 27-4 arranged in the track width direction so as to be able to receive images of a plurality of clock patterns 17, respectively. .

このようにして、トラックのシーク動作においては、
光ピックアップをシーク部13a,13b,14aまたは14bにおい
てトラックと直交する方向に移動させながら、光検出器
８の受光領域25−１〜25−17の出力に基づいて、すなわ
ち受光領域25−２、25−６〜25−11および25−17が所定
の認識パターンを検出した時点で、受光領域25−１、25
−３〜25−５、25−12〜25−15および25−16の出力によ
りトラック番号パターンを検出し、所望のトラックをシ
ークする。このように認識パターンを検出した時点でト
ラック番号パターンを読み取るようにすれば、認識パタ
ーンは上述したように各トラック16内に１パターンしか
なく、２つのトラックにまたがった形で存在することは
ないので、トラック番号を確実に認識することができ
る。Thus, in the seek operation of the track,
While moving the optical pickup in the direction perpendicular to the track in the seek section 13a, 13b, 14a or 14b, based on the output of the light receiving areas 25-1 to 25-17 of the photodetector 8, namely, the light receiving area 25-2, At the time when 25-6 to 25-11 and 25-17 detect a predetermined recognition pattern, the light receiving areas 25-1, 25
-3 to 25-5, 25-12 to 25-15 and 25-16 detect the track number pattern and seek a desired track. If the track number pattern is read when the recognition pattern is detected in this way, only one recognition pattern exists in each track 16 as described above, and the recognition pattern does not exist over two tracks. Therefore, the track number can be reliably recognized.

また、データ部15aまたは15bにおけるデータの読み取
りにおいては、光カード１をトラック方向に移動させ、
受光領域26−1,26−3,26−5,26−７の出力の和と、受光
領域26−2,26−4,26−6,26−８の出力の和との差に基づ
いて得られるクロック信号に同期して、受光領域27−1,
27−３の出力の和と受光領域27−2,27−４の出力の和と
の差からトラッキングエラー信号を検出し、これに基づ
いて読み取り光がトラックに追従するようにトラッキン
グサーボを行うと共に、受光領域26−１〜26−８の出力
の和と受光領域27−１〜27−４の出力の和との差からフ
ォーカスエラー信号を検出し、これに基づいて対物レン
ズ６の焦点位置が光カード１上に位置するようにフォー
カスサーボを行ないながら、受光領域25−17の出力から
得られるフレーム同期信号の制御の下に受光領域25−１
〜25−16の出力を読み取り、データを再生するようにす
る。In reading data in the data section 15a or 15b, the optical card 1 is moved in the track direction,
Based on the difference between the sum of the outputs of the light receiving areas 26-1, 26-3, 26-5, 26-7 and the sum of the outputs of the light receiving areas 26-2, 26-4, 26-6, 26-8. In synchronization with the obtained clock signal, the light receiving areas 27-1,
A tracking error signal is detected from the difference between the sum of the outputs of 27-3 and the sum of the outputs of the light receiving areas 27-2 and 27-4, and based on this, a tracking servo is performed so that the reading light follows the track. The focus error signal is detected from the difference between the sum of the outputs of the light receiving areas 26-1 to 26-8 and the sum of the outputs of the light receiving areas 27-1 to 27-4. While performing focus servo so as to be positioned on the optical card 1, the light receiving area 25-1 is controlled under the control of the frame synchronization signal obtained from the output of the light receiving area 25-17.
Read the output of ~ 25-16 to reproduce the data.

このため、この実施例においては、第１図において半
導体レーザ２を、該半導体レーザ２から射出される断面
楕円形の読み取り光の長軸方向が光カード１のトラック
の幅方向となるように、かつその発光点2aがコリメータ
レンズ３に対してその焦点位置3aよりも若干手前に位置
するようにレンズ枠９に装着すると共に、絞り４を断面
楕円形の読み取り光の短軸方向において、光検出器８の
受光領域27−1,27−２および27−3,27−４に対応する部
分の一部をそれぞれ遮光するように対称に配置する。こ
のようにすれば、コリメータレンズ３を透過した読み取
り光は若干発散光となり、その光束は対物レンズ６の焦
点位置6aよりも前方に収束することになる。したがっ
て、光カード１上においては読み取り光はデフォーカス
状態で照射されることになり、その照射領域は光カード
１のトラックを十分照明できる大きさとなる。For this reason, in this embodiment, the semiconductor laser 2 in FIG. 1 is adjusted so that the major axis direction of the reading light having an elliptical cross section emitted from the semiconductor laser 2 is the width direction of the track of the optical card 1. The lens 4 is mounted on the lens frame 9 such that the light emitting point 2a is located slightly before the focal position 3a with respect to the collimator lens 3, and the aperture 4 is detected in the short-axis direction of the reading light having an elliptical cross section. The portions corresponding to the light receiving areas 27-1, 27-2 and 27-3, 27-4 of the device 8 are arranged symmetrically so as to shield light, respectively. In this way, the reading light transmitted through the collimator lens 3 becomes slightly divergent light, and the light flux converges ahead of the focal position 6a of the objective lens 6. Therefore, the reading light is radiated on the optical card 1 in a defocused state, and the irradiation area is large enough to illuminate the track of the optical card 1.

第５図A,BおよびＣは、この実施例において光検出器
８に投影される光カード１上での読み取りの光スポット
状態をそれぞれ示すもので、各図において楕円で示す軌
跡は絞り４に対応する遮光部分4aの先端部近傍における
照度と等しい照度を表わす。第5A図は対物レンズ６の焦
点位置6aが光カード１上にある合焦状態を示し、この状
態から光カード１が第１図において下方に変位して前ピ
ン状態になると第５図ｂに示すように読み取り光の照射
領域が小さくなり、また逆に上方に変位して後ピン状態
になると第５図Ｃに示すように読み取り光の照射領域が
大きくなる。したがって、第５図Ａに示す合焦状態にお
いて、光検出器８の受光領域26−１〜26−８の出力の和
と、受光領域27−１〜27−４の出力の和との差が零とな
るように設定すれば、第５図Ｂに示す前ピン状態と第５
図Ｃに示す後ピン状態とで極性が異なるフォーカスエラ
ー信号が得られるので、これに基づいてフォーカスエラ
ー信号が零となるように対物レンズ６を光軸方向に変位
させるフォーカスサーボを行うことにより、常に第５図
Ａに示す合焦状態で情報を読み取ることができる。な
お、光カード１が対物レンズ６から離間して前ピン状態
が進むと、読み取り光の照射領域が徐々に大きくなり、
フォーカスエラー信号の極性が反転して後ピン状態にお
けると同様なフォーカスエラー信号が出力され、対物レ
ンズ６が光カード１から離れる方向にフォーカスサーボ
されて合焦調整ができなくなる。このような不具合は、
対物レンズ６が上昇限界にある状態でフォーカスエラー
信号が上昇方向を表わす場合、例えば対物レンズ６をCP
U等からのフォーカスエラー信号に応じたデジタル信号
をA/D変換して駆動する場合においてはそのデジタル値
が一定値を越えたときに、対物レンズ６をフォーカスエ
ラー信号が逆転するまで下降させる信号を強制的に与え
てフォーカスサーチを行うことにより有効に解決するこ
とができる。FIGS. 5A, 5B and 5C respectively show the light spot states of reading on the optical card 1 projected on the photodetector 8 in this embodiment. The illuminance is equal to the illuminance near the front end of the corresponding light-shielding portion 4a. FIG. 5A shows a focused state in which the focal position 6a of the objective lens 6 is on the optical card 1. When the optical card 1 is displaced downward in FIG. As shown in FIG. 5C, when the irradiation area of the reading light is reduced, and when the reading light is displaced upward to be in the back focus state, the irradiation area of the reading light is increased as shown in FIG. 5C. Therefore, in the focused state shown in FIG. 5A, the difference between the sum of the outputs of the light receiving areas 26-1 to 26-8 of the photodetector 8 and the sum of the outputs of the light receiving areas 27-1 to 27-4 is If it is set to be zero, the front focus state shown in FIG.
Since a focus error signal having a different polarity from the back focus state shown in FIG. C is obtained, by performing a focus servo that displaces the objective lens 6 in the optical axis direction so that the focus error signal becomes zero based on this, Information can always be read in the focused state shown in FIG. 5A. When the optical card 1 is separated from the objective lens 6 and the front focus state advances, the irradiation area of the reading light gradually increases,
The polarity of the focus error signal is inverted, and a focus error signal similar to that in the back focus state is output. The focus servo is performed in a direction in which the objective lens 6 moves away from the optical card 1 so that focus adjustment cannot be performed. Such a defect,
When the focus error signal indicates the rising direction while the objective lens 6 is at the rising limit, for example, the
In the case where the digital signal corresponding to the focus error signal from the U or the like is A / D converted and driven, when the digital value exceeds a certain value, the signal for lowering the objective lens 6 until the focus error signal is reversed. Can be effectively solved by forcibly giving a focus search and performing a focus search.

第6A図およびＢは第１図に示した光学系を有する光ピ
ックアップの全体の構成を示す側面図および斜視図であ
る。第１図に示した半導体レーザ２、コリメータレンズ
３、絞り４、ビームスプリッタ５、収束レンズ７および
光検出器８を装着したレンズ枠９は、磁性体より成るベ
ース31に固定する。また、対物レンズ６を保持するホル
ダ10は、対物レンズ６の光軸方向（フォーカス方向）
と、このフォーカス方向と直交しかつ光カードのトラッ
クと直交する方向（トラッキング方向）とに変位可能
に、４本のワイヤ32を介してベース31に設けた支持部33
に支持する。ホルダ10にはそのトラッキング方向におい
て対向する側面に、ホルダ10と一体に対物レンズ６をフ
ォーカス方向に駆動するためのフォーカスコイル34をそ
れぞれ装着すると共に、これらフォーカスコイル34の外
周にホルダ10と一体に対物レンズ６をトラッキング方向
に駆動するためのトラッキングコイル35をそれぞれ装着
する。これらトラッキングコイル35は、例えば第７図に
示すように、フレキシブル基板36に印刷して形成したプ
リントコイルをもって構成し、このフレキシブル基板36
にフォーカスコイル34の端部を接続するランドや、ワイ
ヤ32をフォーカスコイル34およびトラッキングコイル35
の給電線としても用いる場合にあってはこれらワイヤ32
の一端部をそれぞれ接続するためのランド等を形成す
る。FIGS. 6A and 6B are a side view and a perspective view showing the overall configuration of an optical pickup having the optical system shown in FIG. The lens frame 9 to which the semiconductor laser 2, the collimator lens 3, the aperture 4, the beam splitter 5, the converging lens 7, and the photodetector 8 shown in FIG. 1 are mounted is fixed to a base 31 made of a magnetic material. The holder 10 for holding the objective lens 6 is provided in the optical axis direction (focus direction) of the objective lens 6.
And a support portion 33 provided on the base 31 via four wires 32 so as to be displaceable in a direction (tracking direction) orthogonal to the focus direction and orthogonal to the track of the optical card.
To support. A focus coil 34 for driving the objective lens 6 in the focus direction is mounted on the side of the holder 10 opposite to the tracking direction integrally with the holder 10, and is integrated with the holder 10 on the outer periphery of the focus coil 34. A tracking coil 35 for driving the objective lens 6 in the tracking direction is mounted. As shown in FIG. 7, for example, these tracking coils 35 are constituted by printed coils formed by printing on a flexible substrate 36.
The lands that connect the ends of the focus coil 34 to the focus coil 34 and the tracking coil 35
These wires 32
Lands and the like for connecting one end of each of them are formed.

ベース31には一対のフォーカスコイル34に侵入するよ
うにそれぞれヨーク37を設けると共に、これらヨーク37
とフォーカスコイル34およびトラッキングコイル35を介
して対向してそれぞれ永久磁石38を固着する。このよう
にして、ホルダ10の両側においてそれぞれフォーカスコ
イル34およびトラッキングコイル35を横切る磁束を発生
させ、その磁束とフォーカスコイル34およびトラッキン
グコイル35によれぞれ供給するフォーカスエラー信号お
よびトラッキングエラー信号との電磁作用によってフォ
ーカスサーボおよびトラッキングサーボを行うようにす
ると共に、フォーカスコイル34に所要の信号を供給する
ことによってフォーカスサーチを行うようにする。The base 31 is provided with yokes 37 so as to penetrate into the pair of focus coils 34, respectively.
The permanent magnets 38 are fixedly opposed to each other via the focus coil 34 and the tracking coil 35. In this way, a magnetic flux is generated across the focus coil 34 and the tracking coil 35 on both sides of the holder 10, and the magnetic flux is compared with the focus error signal and the tracking error signal supplied by the focus coil 34 and the tracking coil 35, respectively. Focus servo and tracking servo are performed by electromagnetic action, and a focus search is performed by supplying a required signal to the focus coil.

また、ベース31を光カードのトラック配列方向に移動
して所望のトラックをシークし得るようにするため、ベ
ース31の一端部に突出部31aを形成すると共に、ピン41
により板ばね42を固着し、これら突出部31aおよび板ば
ね42をトラックの配列方向に延在して固定して設けたガ
イド部材43を挟むように、該ガイド部材43にスライド可
能に係合させる。またベース31の他端部には、トラック
の配列方向に延在して回転可能に設けたスクリューねじ
44を挟むように、スクリューねじ44の上方に突出する突
出部31bおよび下方に突出する受け部31cを形成し、突出
部31bにビス45を介して板ばね46を取り付け、この板ば
ね46の両端部にスクリューねじ44のねじ溝に係合するよ
うにそれぞれピン47を取り付ける。なお、受け部31cと
スクリューねじ44との間には、潤滑性のあるシート48を
介在させ、ベース31がスクリューねじ44の軸線方向に容
易に移動し得るようにする。スクリューねじ44はウォー
ムギヤ49を介してモータ50の出力軸に連結する。Further, in order to move the base 31 in the track arrangement direction of the optical card so that a desired track can be sought, a protrusion 31a is formed at one end of the base 31 and the pins 41 are formed.
The leaf spring 42 is fixed, and the projecting portion 31a and the leaf spring 42 are slidably engaged with the guide member 43 so as to sandwich the guide member 43 which is fixedly provided extending in the track arrangement direction. . Also, the other end of the base 31 is provided with a rotatable screw screw extending in the track arrangement direction.
A projecting portion 31b projecting upward from the screw screw 44 and a receiving portion 31c projecting downward are formed so as to sandwich the screw 44, and a leaf spring 46 is attached to the projecting portion 31b via a screw 45, and both ends of the leaf spring 46 are provided. The pins 47 are respectively attached to the portions so as to engage with the screw grooves of the screw screws 44. A lubricating sheet 48 is interposed between the receiving portion 31c and the screw screw 44 so that the base 31 can easily move in the axial direction of the screw screw 44. The screw 44 is connected to the output shaft of the motor 50 via a worm gear 49.

このようにして、モータ50を駆動してスクリューねじ
44を回転させることにより、光ピックアップを光カード
のトラックの配列方向に移動させるようにする。In this way, the motor 50 is driven to
By rotating 44, the optical pickup is moved in the arrangement direction of the tracks of the optical card.

なお、この発明は上述した実施例にのみ限定されるも
のではなく、幾多の変形または変更が可能である。例え
ば上述した実施例では、光カードを読み取るようにした
が、この発明は光カードに限らず種々の光学式記録媒体
の読み取りに適用できると共に、そのトラック構成もそ
れに対応する光検出器を用いることにより容易に対処す
ることができる。例えば、トラックがコンパクトディス
クやビデオディスクのように一列のピットによって形成
されている場合には、第８図に記録媒体51と光検出器52
とを対応して示すように、半導体レーザから射出される
断面楕円形の読み取り光53を、その長軸がトラック方向
となるように記録媒体51にデフォーカス状態で照明する
ようにする。また、その記録媒体51からの反射光を受光
する光検出器52には読み取るべきトラックに対応するよ
うにトラック方向に離間して情報読み取り用の２個の受
光領域54−1,54−２と、読み取るべきトラックと隣接す
るトラックに対応してその両エッジ部分に複数のピット
51aに亘って対向してトラッキング用の２個の受光領域5
5−1,55−２と、トラック間に対応してトラック方向に
延在してフォーカス用の３個の受光領域56−１〜56−３
とを設け、受光領域54−1,54−２の出力に基づいて情報
を読み取り、受光領域55−１および55−２の出力差に基
づいてトラッキングエラー信号を検出し、また受光領域
56−１および56−３の出力の和と受光領域56−２の出力
との差に基づいてフォーカスエラー信号を検出するよう
にする。このようにトラックが一列のピットによって形
成されている場合でも、読み取り光をデフォーカス状態
で照射することにより、常に安定してフォーカスエラー
信号およびトラッキングエラー信号を検出することがで
き、情報を常に正確に読み取ることができる。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications or changes can be made. For example, in the above-described embodiment, the optical card is read. However, the present invention is not limited to the optical card, and can be applied to reading of various optical recording media, and the track configuration uses a corresponding photodetector. Can be dealt with more easily. For example, when a track is formed by a row of pits such as a compact disk or a video disk, a recording medium 51 and a photodetector 52 are shown in FIG.
As described above, the reading light 53 having an elliptical cross section emitted from the semiconductor laser is illuminated in a defocused state on the recording medium 51 so that the major axis thereof is in the track direction. In addition, the photodetector 52 that receives the reflected light from the recording medium 51 is separated from each other in the track direction so as to correspond to the track to be read and has two light receiving areas 54-1 and 54-2 for reading information. A plurality of pits at both edges corresponding to the track to be read and the adjacent track
Two light receiving areas 5 for tracking facing each other over 51a
5-1 and 55-2, and three light receiving areas 56-1 to 56-3 for focusing extending in the track direction corresponding to between the tracks.
Information is read based on the outputs of the light receiving areas 54-1 and 54-2, and a tracking error signal is detected based on the output difference between the light receiving areas 55-1 and 55-2.
The focus error signal is detected based on the difference between the sum of the outputs of 56-1 and 56-3 and the output of the light receiving area 56-2. Even when the track is formed by a single row of pits, by irradiating the reading light in a defocused state, the focus error signal and the tracking error signal can always be detected stably, and the information can be always accurately obtained. Can be read.

また、上述した実施例においては、ビームスプリッタ
５により半導体レーザ２からの読み取り光を透過させて
光カード１に導き、光カード１からの反射光を反射させ
て光検出器８に導くようにしたが、半導体レーザ２およ
びコリメータレンズ３と、収束レンズ７および光検出器
８との位置関係を逆にして、半導体レーザ２からの読み
取り光をビームスプリッタ５において反射させて光をカ
ード１に導き、光カード１からの反射光をビームスプリ
ッタ５において透過させて光検出器８に導くようにする
こともできる。更に、ビームスプリッタ５として偏光膜
を有するものを用い、これにより半導体レーザ２に戻り
光が入射しないようにして光束を有効に利用するように
することもできる。また、絞り４は任意の光路に設ける
ことができると共に、これを除くこともできる。更に上
述した実施例では、半導体レーザを用いることにより該
半導体レーザから射出される読み取り光の楕円状の断面
形状を有効に利用するようにしたが、記録媒体に照射す
る読み取り光の形状は円状でもよく、したがって半導体
レーザから射出される光をプリズム等により円状に整形
したり、あるいは光源として半導体レーザ以外のものを
用いることもできる。更にまた、上述した実施例では半
導体レーザ２をその発光点2aがコリメータレンズ３の焦
点位置3aよりも手前に位置するように配置することによ
って、読み取り光を光カード１上にデフォーカス状態で
照射するようにしたが、発光点2aがコリーメータレンズ
３の焦点位置3aよりも後方に位置するように半導体レー
ザ２を配置して、同様にデフォーカス状態で光カード１
を照明するようにすることもできる。Further, in the above-described embodiment, the reading light from the semiconductor laser 2 is transmitted by the beam splitter 5 and guided to the optical card 1, and the reflected light from the optical card 1 is reflected and guided to the photodetector 8. However, the positional relationship between the semiconductor laser 2 and the collimator lens 3 and the converging lens 7 and the photodetector 8 is reversed, and the reading light from the semiconductor laser 2 is reflected by the beam splitter 5 to guide the light to the card 1. The reflected light from the optical card 1 may be transmitted through the beam splitter 5 and guided to the photodetector 8. Further, a beam splitter 5 having a polarizing film may be used, so that return light does not enter the semiconductor laser 2 so that the light beam can be used effectively. In addition, the stop 4 can be provided in an arbitrary optical path, and can be omitted. Further, in the above-described embodiment, the elliptical sectional shape of the reading light emitted from the semiconductor laser is effectively used by using the semiconductor laser. However, the shape of the reading light applied to the recording medium is circular. Therefore, light emitted from the semiconductor laser may be shaped into a circle by a prism or the like, or a light source other than the semiconductor laser may be used. Furthermore, in the above-described embodiment, the reading light is irradiated onto the optical card 1 in a defocused state by arranging the semiconductor laser 2 such that the light emitting point 2a is located before the focal position 3a of the collimator lens 3. However, the semiconductor laser 2 is arranged so that the light emitting point 2a is located behind the focal position 3a of the collimator lens 3, and the optical card 1 is similarly defocused.
Can be illuminated.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べたように、この発明によれば、記録媒体に対
してデフォーカス状態の光ビームを記録媒体に照射した
ので、記録媒体上の照明領域を大きくでき、したがって
トラック幅の大小にかかわらず記録媒体上の情報信号を
常に正確に読み取ることができると共に、常に安定して
トラッキングエラー信号あるいはフォーカスエラー信号
のサーボ信号を検出することができる。As described above, according to the present invention, since the recording medium is irradiated with the defocused light beam on the recording medium, the illuminated area on the recording medium can be enlarged, and therefore recording can be performed regardless of the track width. The information signal on the medium can always be read accurately, and the servo signal of the tracking error signal or the focus error signal can always be detected stably.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図はこの発明の一実施例の光学系の構成を示す図、 第２図は第１図に示す光カードの一例の構成を示す平面
図、 第３図は同じく光カードのトラックフォーマットの一例
を示す図、 第４図は第１図に示す光検出器の構成を示す図、 第５図A,BおよびＣは第１図において光検出器上に投影
される光カード上での読み取り光のスポット状態をそれ
ぞれ示す図、 第６図ＡおよびＢは第１図に示した光学系を有する光ピ
ックアップの一例の構成を示す側面図および斜視図、 第７図は第６図A,Bに示すトラッキングコイルの一例を
示す図、 第８図はこの発明の変形例を説明するための図である。 １……光カード、２……半導体レーザ ３……コリメータレンズ、４……絞り ５……ビームスプリッタ、６……対物レンズ ７……収束レンズ、８……光検出器FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing an example of the configuration of the optical card shown in FIG. 1. FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example of the photodetector shown in FIG. 1, and FIGS. 5A, 5B and 5C are reading on an optical card projected on the photodetector in FIG. 6A and 6B are side views and a perspective view, respectively, showing the configuration of an example of an optical pickup having the optical system shown in FIG. 1, and FIGS. 6A and 6B are FIGS. FIG. 8 is a diagram showing an example of the tracking coil shown in FIG. 8, and FIG. 8 is a diagram for explaining a modification of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical card, 2 ... Semiconductor laser 3 ... Collimator lens, 4 ... Stop 5 ... Beam splitter, 6 ... Objective lens 7 ... Convergent lens, 8 ... Photodetector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−283043（ＪＰ，Ａ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-61-283043 (JP, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】光ビームを発する光源と、 複数の情報トラックを有する光学式記録媒体に対して前
記光源からの光ビームをデフォーカス状態で照射する照
射手段と、 前記デフォーカス状態の光ビームの前記光学式記録媒体
からの反射光を受光して、情報信号及びサーボ信号を検
出する検出手段と、 を有することを特徴とする光学式情報読み取り装置。A light source for emitting a light beam; an irradiating means for irradiating the optical recording medium having a plurality of information tracks with a light beam from the light source in a defocused state; Detecting means for receiving reflected light from the optical recording medium and detecting an information signal and a servo signal; 【請求項２】発光点から発散光が放射される情報読み取
り用光源と、 前記発散光を受取る位置にあり、入射される光の反射と
透過の少なくとも一方を行うビームスプリッタと、 前記ビームスプリッタからの光を収束して、情報がトラ
ック状に記録された記録媒体に向けて放射し、前記記録
媒体で反射した光を前記ビームスプリッタへ導く対物レ
ンズと、 前記ビームスプリッタにより反射または透過された前記
記録媒体での反射光を受取る位置にあり、入射される光
を収束する収束レンズと、 前記収束レンズで収束された光を受取って、前記記録媒
体上に記録された情報を表す信号を発生する光検出器と
を備えた光学式情報読み取り装置において、 前記光源とビームスプリッタとを結ぶ光路上にコリメー
タレンズを設け、このレンズの焦点位置を前記光源の発
光点からずれた位置に配置して、前記光源からの光を発
散光または収束光として放射するようにし、前記記録媒
体にはデフォーカス状態で照射するようにし、 前記光検出器は前記デフォーカス状態で照射された発散
光または収束光の前記記録媒体での反射光を受け取っ
て、トラッキングエラー信号あるいはフォーカスエラー
信号を発生するようにしたことを特徴とする光学式読み
取り装置。2. An information reading light source from which a divergent light is emitted from a light emitting point; a beam splitter located at a position for receiving the divergent light, and performing at least one of reflection and transmission of incident light; The objective lens guides the light reflected by the recording medium to the beam splitter, and the light is reflected or transmitted by the beam splitter. A converging lens located at a position for receiving the reflected light from the recording medium and converging the incident light; and receiving the light converged by the converging lens and generating a signal representing information recorded on the recording medium. An optical information reading apparatus including a photodetector, wherein a collimator lens is provided on an optical path connecting the light source and the beam splitter, and a focal point of the lens is provided. A light source from the light source, the light source emits light from the light source as divergent light or convergent light, and the recording medium is irradiated in a defocused state. An optical reading device configured to receive a divergent light or a convergent light irradiated in the defocused state and reflected from the recording medium and generate a tracking error signal or a focus error signal.