JPS6240630A - 光学式ピツクアツプ - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、コンパクトディスクなどの記録媒体の記録面
に記録された情報を読取り、あるいはこの記録面に情報
を書込む光学式ピックアップに関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］従来か
ら、コンパクトディスク、ビデオディスク、あるいはデ
ータディスクなどの光ディスクのような記録媒体に記録
されている情報を読取りあるいは、この記録媒体に情報
を書込む光学式ピックアップが種々提案されている。

第８図はこの種の光学式ピックアップの動作原理を示す
模式図である。

発光ダイオードなどの光源１から出射された散乱光はコ
リメータレンズ２によって平行光束にされた後、回折格
子３を透過して三分割され、ビームスプリッタ４を経て
反射プリズム５に至る。イして、反射プリズム５によっ
て９０°方向へ反射された平行光束は１７４波長板６を
通り、対物レンズ７を透過してコンパクトディスクなど
の記録媒体８の記録面８ａに形成されたビットＰに直径
約１μｍの光スポットを結像する。

そして、上記記録面８ａにから反射された光束は逆の光
路を経てビームスプリッタ４に到達する。

このとき、この反射光は１７４波長板６を往復２度通過
したので、偏光方向が往路の偏光方向に直交されており
偏光１ｊＪ４ａによって９０”方向へ全反射される。そ
して、この全反射された記録面８ａからの戻り光はシリ
ンドリカルレンズ９を経て光検出器１０に入射される。

この光検出器１０は上記記録媒体８の記録面８ａのラジ
アル方向およびタンジェンシＶル方向に各々二分割した
受光領域を有しており、これらの受光領域の受光出力お
よび出力電圧差によってデータ信号、フォーカスエラー
信号およびトラッキングエラー信号が検出され°る。

そして、上記フォーカスエラー信号およびトラッキング
エラー信号に応じて前記対物レンズ７にＮ設されたアク
チュエータ１１のフォーカスサーボ機構およびトラッキ
ングサーボ機構が駆動し、対物レンズ７を微動させ、そ
の焦点を記録媒体８の記録面８ａに合せ、且つ光スポッ
トがトラックに設けられたビットＰを正確に追従するよ
うに補正Ｖ」作する。

ところで、第９図（要部断面側面図）に丞すように、上
記対物レンズ７を保持する鏡枠１２の下端が、保持筒１
３に立設された一対の平行なトラッキング用板ばね１４
に支持され、さらに上記保持筒１３の上下面が水平方向
に配設された一対の平行なフォーカス用板ばね１５に支
持されており、この両平行板ばね１４．１５によって上
記補正動作時の対物レンズ７の二次元方向への微動が許
容されるようになっている。

また、アクチュエータ１１のフォーカスサ−ボ機構ある
いはドラッギングサーボ機構は、通常の記録再生動作時
にのみフォーカスエラー信号あるいはトラッキングエラ
ー信号がフィードバックされるようになっている。よっ
て、例えば高速アクセス時のフォーカスサーボ機構ある
いはトラッキングサーボ機構の回路はＯＦＦ状態にある
。

そのため、高速アクセス時のキャリッジの急激な加減速
によって上記平行板ばね１４，１５などが振動し対物レ
ンズ７に不要振動が発生する。

その結果、ピックアップの位置決め精度が低下し、ある
いは各ナーボ機構の制御が不能になり、アクセス時間が
遅れてしまうなどの問題が生じる。

これに対処するに、例えば特開昭５８−２６３３１号公
報では、対物レンズの位置を静電容砒型非接触式微少変
位検出プローブを用いて検出し、トラッキングの追従制
御を常にクローズトループで行えるように構成した光ヘ
ッドに関する従来の技術が開示されている。

しかし、この従来の技術では静電容量式検出センサを用
いているため、出力（ｆｆｉ号を線形にするためのリニ
アアナライザが必要になり、さらにセンサ径が大きいた
め光学式ピックアップの小型軽ａ化に適さない。また、
外部からの電磁気的なノイズの影響を受けるおそれもあ
る。

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
ことでトラッキング制御を行うタイプの光学式ピックア
ップでは、高速アクレ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、この従来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、構造も複雑になる。

なお、出願人は同一出願人に係る先の出願（特願昭６０
−　　　　　　号）において、第９図に示すように鏡枠
１２の側方に、Ｌ字状に曲げ形成された位置検出部１６
を設け、また、この位ｎ検出部１６を挟んで光源１７と
、二分割された受光部材１８とを対設させておき、この
受光部材１８の二分割された受光面からの出力電圧差を
検出することで、アクセス時のフィードバック制御を可
能にして、高速アクセス時の不要振動を対物レンズ７が
受けても直ちに補正動作される発明を開示した。

しかし、鏡枠１２に位置検出部１６などが設けられてい
ることで、この鏡枠１２全体のｆｆ１Ｎｌが増し、その
結果、読取りあるいは重込み時のトラッキング方向およ
びフォーカシング方向へ補正動作を行わせるに多くの制
御電流を通電する必要があり電源消費四が増加してしま
う。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、小型
軽凹化が図れるとともに、外部からの電磁気的なノイズ
の影響を受けることがなく、ｎ単な構造で高速アクセス
時などに生ずる対物レンズの変位を検出して適正に補正
動作さけることができ、しかも制御電流の消費量を節減
することのできる光学式ピックアップを提供することを
目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明による光学式ピックアップは、記録媒体の記録面
に、光源からの光束をこの記録面に収束する対物レンズ
が対設されているとともに、この対物レンズが７クチユ
エータに連設されて上記記録面に対し少なくとも二次元
的に補正動作されるものにおいて、前記対物レンズを少
なくとも二次元方向へ移動可能に支持する支持部材に反
射面が設けられ、この反射面に、位置検出用光源と上記
反射面にて反射された位置検出用光源からの光束を受光
する受光部材とが対設されているものであり、高速アク
セス時などの際の上記支持部材の撓み苗を、この支持部
材に設けられた反射面に照射される位置検出用光源から
の光束の反射角によって変化する受光素子の光岳分布を
検出し、上記対物レンズを適正位置に補正動作させるよ
うにしたものである。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図〜第５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アクチュエータの要部
概略断面図、第２図、第３図は対物レンズの変位を状態
別に示す断面図、第４図は光学式ピックアップの対物レ
ンズアクチュエータの断面側面図、第５図は対物レンズ
アクチュエータのヨーク保持枠を除いた平面図である。

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。

また、上記永久磁石２３の両極側には、断面形状が矩形
および１字状で仝休が環状に形成されたヨーク２４ａ、
２４ｂが固設されており、このヨーク２４ａ、２４ｂと
永久磁石２３とにより磁気回路が形成されている。さら
に、このヨーク２４ａ、２４ｂの間には間隙が形成され
ている。

また、上記外枠２２内には、保持筒２５が配設されてい
る。この保持筒２５は両端を間口したほぼ筒状の中筒部
２５ａと、この中筒１ｇ２５ａ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。このコイル保持筒部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コイル２６
が巻装されたコイル保持筒部２５ｂは、ボイスコイル２
６を上記永久磁石２３に対峙するようその一端（上側）
間口側を前記ヨーク２４ａ、２４ｂで形成する間隙に出
入自在に嵌入されている。

また、上記保持筒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。さら
に、この保持筒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２９に周
辺を保持された前記同様のフォーカシング用渦巻ばね２
８ａにより該外枠２２に取付けられている。１なわち、
保持ｎ２５はフォーカシング用渦巻ばね２８ａ、２８ｂ
によりその軸方向（光軸方向Ｆ）へ移動自在に外枠２２
に支持されている。

また、上記フォーカシング用渦巻ばね２８ａの上方の外
枠２２内側には、ヨーク保持枠３０が装着されてＪ３す
、このヨーク保持枠３０に、棒状に形成され且つトラッ
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　Ｊ３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。前記ト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、ぞの光軸方向を外枠２２の中心軸方向に向け
、鏡枠３５に取付けられている。この鏡枠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。また
、この鏡枠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の光軸に交差づ
る方向くトラッキング方向Ｔ）への移動を許容する弾性
部材よりなる一対のトラッ゛１−ング用平行板ばね３７
．３７の一端部が挿入固定されている。ざらに、この１
−ラッキング用板ばね３７．３７の他端部側は保持筒２
５内に挿通され、この保持筒２５の下端部内側に固定さ
れている。

一方、上記保持ｎ２５に設番ノられた中筒部２５の上記
トラッキング用平行板ばね３７に平行に対向する内周面
２５ｃに、位置検出用光源の一例である発光素子４１が
固設され、さらにこの発光索子４１を挟む上下方向に受
光部Ｈの一例である受光素子３９ａ、３９ｂが等間隔を
聞けて固定されている。また、上記発光素子４１は上記
平行板ばね３７の長手方向のほぼ中央部分に指向した状
態に配設されており、この発光素子４１が指向する上記
平行板ばね３７の部分に反射面４４が形成されている。

この反射面４４は、平行板ばね３７にメッキ処理を施し
たり、この平行板ばね３７の側面に７ｓ膜を貼布したり
、あるいは平行板ばね３７の側面自体を鏡面状仕上げす
るなどの手段によって形成されたものである。

また、図示しないが上記各受光素子３９８．３９ｂに増
幅器が各々接続さ゛れ、この両地幅器に差動増幅器が接
続され、この差動増幅器で検出される受光ωの出力電圧
差に比例したトラッキング層流が上記トラッキング用コ
イル３３ａ、３３ｂに通電される。

なお、上記平行板ばね３７が第１図に示すように変形を
受けていない状態での上記発光素子４１から出射される
光束は反射面４４にて上下方向へ均笠に反射されるよう
になっている。

次に、上記構成による光学式ピックアップの動作につい
て説明する。

第１図に示すように、静止時の対物レンズ３４を支持す
るドラッギング用平行ばね３７．３７は保持筒２５に垂
立されており、したがって、この平行ばね３７，３７と
、この平行板ばね３７の側面に対向する中筒部２５ａの
内周面２５ｃとは互いに平行になっている。この状態で
発光素子４１から出射される光束は、上記平行板ばね３
７の側面に形成されｌＣ反剣面４４から等しい角度で上
下方向へ反射される。したがって上記発光素子４１の上
下に等間隔で配設された受光素子３９ａ、３９ｂには等
しい光量が入射され、この両受光素子３９ａ、３９ｂに
て検出される出力電力差はＯになる。

一方、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へ移動した場合、上記平行板ばね３７
が弾性変形し、この平行板ばね３７の側面に形成された
反射面４４が傾斜し、各受光素子３９ａ、３９ｂにて受
光される光量分布が変化する。

例えば第２図に示すように対物レンズ３４が発光素子４
１に近づく方向へ変位した場合、平行板ばね３７の中途
は反時計回り方向へ傾斜する。その結果、発光素子４１
から出射され、反射面４４にて反射される光束の上方へ
の反射量は少なくなり、よって受光素子３９ｂにて検出
される光量が受光素子３９ａの検出値よりも多くなる。

一方、第３図に示づように対物レンズ３４が発光素子４
１から離れる方向へ変位した場合、上記平行板ばね３７
の中途は峙計回り方向へ傾斜する。

その結果、反射面４４にて反射される光束の下方への反
射量は少なくなり、受光素子３９ａにて検出される光量
が受光素子３９ｂの検出値よりも多くなる。

このＪ：うに、対物レンズ３４がトラッキング方向Ｔへ
変位した場合には、反射面４４での光束の反則角が変化
し、受光素子３９ａ、３９ｂの出力電圧差が対物レンズ
３４の位置の変位に比例する。

この出力電圧差に比例した電流がトラッキング用コイル
３３ａ、３３ｂに流れるようフィードバックしてリーボ
系クローズトループを形成し、対物レンズ３４のトラッ
キング方向丁の変位０の位置に保持制御される。したが
って、高速アクセス時等に対物レンズが不要振動の影響
を受けたとしても、直ちに補正動作され、読取りあるい
は書込みが素〒く開始される。

なお、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ｌ−ラッ
キング方向Ｆへ変位する。また、トラッキングエラー信
号電流をトラッキング用コイル３３ａ。

３３ｂに流すとトラツー１：ング用平行板ばね３７゜３
７のたわみ変形により、対物レンズ３４はトラッキング
方向Ｔへ変位する。

また、第６図（平面図）は本発明の第二実施例を示すも
のである。

この実施例における対物レンズアクヂュエータ５１のベ
ース５２にブラケット５３が立設され、このブラケット
５３に一対のトラッキング用板ばね５４の一端が固設さ
れている。また、への字状に収束された状態で側方へ突
出されたトラッキング用板ばね５４の他端に中継部材５
５が固設されている。さらにこの中継部材５５に上下方
向に面して互いに平行な一対のフォーカシング用板ばね
５６の一端が固設され、このフォーカシング用板ばね５
６の他端に、対物レンズ３４を保持する支持部材５７が
固設されている。この対物レンズ３４は上記板ばね５４
．５６によってトラッキング方向°Ｆおよびフォーカシ
ング方向Ｆ（第７図参照）への移動が許容されている。

なお、符号５８はフォーカシング用コイル、５９はトラ
ッキング用コイル、６０は永久磁石である。

また、上記１〜ラツキング用板ばね５４の側面のほぼ中
央に反射面４４が前記第１実施例と同様の手段にて形成
されている。さらに、この反射面４４に対向する受光素
子４１と、この受光素子４１を挟んでフォーカシング用
板ばね５４の延出方向に等間隔で配設された受光素子３
９ａ、３９ｂが上記ベース５２に立設された固定部４Ａ
６１に固設されている。

高速アクセス動作時などに対物レンズ３４が１へランキ
ング方向Ｔへ移動すると、このλ・１物レンズ３４を支
持するトラッキング用板ばね５４が変形し、このトラッ
キング用板ばね５４の側面に形成された反射面４４に照
射される発光素子４１からの光束の反射角が変化する。

したがって、受光素子３９ａと３９ｂに入射される光量
が変化し、出／Ｊ電圧に差が生じる。そして、この出力
電圧差に応じた電流をトラッキング用コイル５つに通電
し、対物レンズ３４の変位量がＯになるように制御動作
する。

また、第７図（側面図）は本発明の第三実流例を示すも
のである。

この実施例における対物レンズアクチュエータ５１では
、対物レンズ３４のフォーカシング方向Ｆの変位量を検
出して補正動作さけるものである。

すなわち、フォーカシング用板ばね５６のベース５２に
対向する側面の中央部分に反射面４４が形成され、この
反射面４４に、発光素子４１とこの発光素子４１とを挟
んでフォーカシング用板ばね５６の長手方向に等間隔で
配設された受光素子３９ａ、３９ｂが対向されており、
この発光素子４１と受光素子３９ａ、３９ｂが上記ベー
ス５２に立設された固定部材６１に固設されているもの
である。

高速アクセス動作時などに対物レンズ３４がフォーカシ
ング方向Ｆへ移動した場合、この対物レンズを支持する
フォーカシング用板ばね５６が変形し、この板ばね５６
の側面に形成された反射面４４に照射される発光素子４
１からの光束の反射角が変化する。したがって受光素子
３９ａと３９ｂに入射される光量が変化し、出力電圧に
差が生じ、その結果、この出力電圧差に応じた電流をフ
ォーカシング用コイル５８に通電し対物レンズ３４の変
位量かＯになるように補正動作する。

なお、本発明は上記各実施例に限るものではなく、例え
ば、第一実施例においてフォーカシング用板ばね２８ａ
あるいは２８ｂに反射面を形成し、この反射面に発光素
子と受光素子を対向させて、フォーカス方向の変位を制
御するようにしてもよく、また、第６図と第７図に示す
対物レンズアクチュエータ５１に併用してもよく、ざら
に図の各実施例では受光素子が２つずつ設けられている
が、受光素子の出力の絶対値の大小によりトラッキング
方向あるいはフォーカシング方向の変位量を検出するよ
うにすれば受光素子を１つにすることも可能である。

し発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、記録媒体　−の記
録面に、光源からの光束をこの記録面に収束する対物レ
ンズが対設されているとともに、この対物レンズがアク
チュエータに連設されて上記記録面に対し少な（とも二
次元的に補正動作されるものにおいて、前記対物レンズ
を少なくとも二次元方向へ移動可能に支持する支持部材
に反射面が設けられ、この反射面に、位置検出用光源と
上記反射面にて反射された位置検出用光源からの光束を
受光する受光部材とが対設されているので、高速アクセ
ス時などの際の上記支持部材の撓み昂を、この支持部材
に設けられた反射面に照射される位置検出用光源からの
光束の反射角によって変位する受光素子の光量分布を検
出し、上記対物レンズを適正位置に補正動作させること
ができる。

また、構造が筒型であるため小型軸沿化が図れる。

ざらに、電磁気的なノイズの影響を受けることがなく、
制御動作を粘度よく行うことができる。

その上、対物レンズには、この対物レンズの変位量を検
出する部材を何ら組み付ける必要がなく、よって支持部
材にかかる負担が軽減され、その分、不要振動の発生が
抑制され、しかも通常動作時のフォーカシング制御およ
びドラッギング制御の感度が、通常の制御電流で正確に
動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５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アクチュエータの要部
概略断面図、第２図、第３図は対物レンズの変位を状態
別に示す断面図、第４図は光学式ピックアップの対物レ
ンズアクチュエータの断面側面図、第５図は対物レンズ
アクチュエータのヨーク保持枠を除いた平面図、第６図
は本発明の第二実施例による光学式ピックアップの要部
平面図、第７図は本発明の第三実施例による光学式ピッ
クアップの側面図、第８図は光学式ピックアップの動作
を示す原理図、第９図は従来例による光学式ピックアッ
プの要部断面側面図である。 １・・・光源、８・・・記録媒体、８ａ・・・記録面、
２１゜５１・・・アクチュエータ、２５・・・保持筒、
３４・・・対物レンズ、３７．５４．５６・・・支持部
材、３９ａ。 ３９ｂ・・・受光部材、４１・・・位置検出用光源、４
４・・・反射面。 第１図 ２５仔楕筒 第２図 懇 第６図 第７図 第８図 手続ネ甫正Ｗ！（自発） 昭和６１年　１月２３日 １、事件の表示　　　　昭和６０年特許願第１８０８２
６号２、発明の名称　　　　光学式ピックアップ３、補
正をする者 事件との関係　　　特許出願人 代表者　　下　　山　　敏　　部 ４、代理人　　〒１６０ ５、補正命令の日付　　く自　発） １、発明の詳細な説明の欄を以下に補正します。 １）第２頁第１０行目の「発光ダイオード」を「レーザ
ダイオード」に訂正。 ２）第３頁第１５行目と、第４頁第１０行目の［アクチ
ュエータ１１」を「アクチュエータ」に訂正。 ３）第４頁第２行目と、第６頁第１４行目の「鏡枠１２
」を「鏡枠１１」に訂正。 ４）第６頁第１２．１３行目の 「（特願昭６０−　　　　　　号）」を「（特願昭６０
−１７５２１８号）」に訂正。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 記録媒体の記録面に、光源からの光束をこの記録面に収
   束する対物レンズが対設されているとともに、この対物
   レンズがアクチュエータに連設されて上記記録面に対し
   少なくとも二次元的に補正動作される光学式ピックアッ
   プにおいて、前記対物レンズを少なくとも二次元方向へ
   移動可能に支持する支持部材に反射面が設けられ、この
   反射面に、位置検出用光源と上記反射面にて反射された
   位置検出用光源からの光束を受光する受光部材とが対設
   されていることを特徴とする光学式ピックアップ。