JP2004273023A - Focus control device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置等の光情報記録媒体に対して情報を記録したり、再生したりする装置に用いる光ピックアップの対物レンズをフォーカス方向へ移動させて対物レンズの焦点位置(合焦点)を検出して対物レンズの移動方向を制御するフォーカス制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、光情報記録媒体、例えば光ディスクに対して情報を記録したり、再生したりする装置にあっては、フォーカスサーボを引き込む前の処理として、光ピックアップの対物レンズをディスク面に直交する方向、すなわちフォーカス方向に移動させて対物レンズ焦点位置(合焦点ともいう)を探るフォーカスサーチ動作を行う。
この場合、光ディスクの反りや面ぶれ、レンズアクチュエータやディスクモータの取り付け精度等により対物レンズのニュートラル位置から合焦点までの距離がばらついても対物レンズの焦点位置を検出できるように、対物レンズを一定の振幅でフォーカス方向に大きく移動させてフォーカスサーチ動作を行っていた(例えば特許文献1を参照)。
【0003】
この時の状態を図6を参照して説明する。図6はフォーカスサーチ動作時のディスク表面と対物レンズの先端との位置関係を示すグラフである。図6は低密度光ディスクと高密度光ディスクがある場合において高密度ディスクに合焦させる場合の例を示している。フォーカスサーチ動作を開始すると対物レンズはディスク表面より遠く離れたニュートラル位置からディスク表面に接近し、高密度光ディスクに対する合焦点を通過して更に大きくディスク表面に近づいた後に、対物レンズの移動方向を反転させてディスク表面から遠ざかるように動作する。この間、対物レンズを介してディスク表面にレーザ光が照射されてディスク表面にて反射され、この反射光が光センサ(図示せず)で検出されてフォーカスエラー信号が継続的に得られている。従って、上記対物レンズの先端が高密度光ディスクに対する合焦点を通過したことを認識することができる。以後は、上記合焦点の位置を認識することによりフォーカスサーボが行われ、対物レンズの移動がフォーカスエラー信号に基づいて制御され、上記合焦点を中心としてこれを跨ぐようにして対物レンズは移動して行くことになる。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−55546号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光ディスクの情報記録面に形成される光スポットは,対物レンズのNA(Numerical Aperture:開口数)とレーザ光の波長によって決定され、光スポットの大きさは波長/NAに比例するため光ディスクの高密度化を行うには、微小な光スポットを得るために波長の短いレーザ光を採用するかNAを上げることが必要である。
また対物レンズの光軸に対するディスク面の傾きの影響を低減するため、高密度の光ディスクにおいては光の入射面から情報記録面までの厚みを薄くしている。それに伴って対物レンズの先端からディスク表面までの間隔、いわゆるワーキング・ディスタンス(WD) も短くなってきている。例えば図6に示すように、従来の光ディスクの場合には、合焦点からディスク表面までの距離であるWD1は大きいが、高密度光ディスクの場合のWD2はかなり小さくなっている。
【0006】
また高精度に情報記録面に光スポットを形成する必要から、合焦点付近におけるフォーカスエラーの感度も高くなってきている。すなわち図6に示すように、高密度光ディスクの場合には、合焦点付近におけるフォーカスエラー信号の時間軸方向におけるS字カーブ特性の時間幅が短くなっている。
そのため、上述のようにワーキング・ディスタンスが狭くなると、従来行われてきたディスク面に垂直な方向に光ピックアップの対物レンズを一定の振幅で大きく移動させて対物レンズの焦点位置を検出するフォーカスサーチ方法では図6に示す様に対物レンズと高密度光ディスクとが衝突してしまう可能性がでてきた。
【0007】
またフォーカスサーボを安定に引き込むためには合焦点におけるフォーカスエラー信号の時間的な変化率が所定のレベル以下である必要があるため、従来と同じ方法で合焦点を移動させると高密度光ディスクではフォーカスエラー変化率が大きくなってしまいフォーカスサーボを安定に引き込めない。
この問題点を解決するために、従来の方法でフォーカスサーボを安定に引き込むためにはアクチュエータの対物レンズの移動速度を落とすことも考えられるが、これではフォーカスサーチにかかる時間が増えてしまうので採用することはできない。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、合焦点を中心に必要最小限の振幅でフォーカスサーチ動作を行うことができるフォーカス制御装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、照射光を対物レンズを介して光情報記録媒体の記録面に合焦させ、前記記録面からの戻り光により得られるフォーカスエラー信号に基づいて、前記対物レンズが前記光情報記録媒体に衝突することを防止するフォーカス制御装置において、前記対物レンズが前記照射光を前記記録面に合焦させた合焦位置における前記フォーカスエラー信号値を基準値として、前記対物レンズが前記合焦位置を超えて前記記録面側に接近する方向にあって、前記対物レンズが前記光情報記録媒体に衝突しないように設定された前記フォーカスエラー信号値を第1閾値とし、前記対物レンズが前記合焦位置を超えて前記記録面から遠ざかる方向にあって、前記対物レンズが前記光情報記録媒体から離れ過ぎないように設定された前記フォーカスエラー信号値を第2閾値とする時、前記フォーカスエラー信号が前記第1閾値と前記第2閾値との間に入っていることを判定して出力する領域判定手段と、前記領域判定手段から出力されるフォーカスエラー信号に基づいて、前記フォーカスエラー信号が前記第1閾値を超えて前記記録面に近づいた場合に、或いは前記第2閾値を超えて前記記録面から遠ざかる場合に前記合焦位置に戻し、前記フォーカスエラー信号が前記第1閾値と前記第2閾値との間になるように制御して、前記対物レンズを前記光情報記録媒体に衝突させずにフォーカス制御するレンズ制御手段と、を有することを特徴とするフォーカス制御装置である。
上記構成によれば対物レンズが合焦点よりディスク表面に近い位置にあるか、遠い位置にあるかを判定できるので、フォーカスサーチ動作において対物レンズが合焦点を通過した直後にレンズ移動方向を反転させる事により、常に合焦点を中心に必要最小限の振幅でフォーカスサーチ動作を行う事ができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るフォーカス制御装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図1は本発明に係るフォーカス制御装置を含む光ピックアップの主要部を示すブロック構成図、図2はフォーカス制御装置の領域判定回路を示すブロック構成図である。
図1において、光情報記録媒体の一例である光ディスクDは、スピンドルモータMによって回転駆動される。この光ディスクDに対して光ピックアップ2が相対移動可能に設けられる。この光ピックアップ2は、アクチュエータ4によって光ディスクDの表面方向(光軸方向)へ前進後退移動される対物レンズ6を有しており、図示しないレーザ素子にて発せられた記録再生用のレーザ光が図示しない光学系及び対物レンズ6を介して上記ディスク表面に照射されて光スポットを形成するようになっている。尚、ここではトラッキング方向のアクチュエータの記載は省略している。
【0010】
光センサ8は、上記ディスク表面(記録面)からの反射光を検出するものである。フォーカスエラー検出回路10は、上記光センサ8からの信号に基づいてフォーカスエラー信号FSを出力する。尚、トラッキングエラー検出回路等の記載は省略している。
このフォーカスエラー信号は、本発明のフォーカス制御装置12へ入力される。このフォーカス制御装置12は、上記フォーカスエラー信号FSに基づいて対物レンズが、合焦点よりディスク表面に近い位置にあるか、遠い位置にあるかを判定する領域判定回路14と、この領域判定回路14の判定結果に応じて上記対物レンズ6の移動方向を制御するレンズ制御回路16とを有している。
【0011】
このレンズ制御回路16は上記領域判定回路14からの出力を所定の時間Td(図4参照)だけ遅延させる遅延回路18と、この遅延回路18の出力に基づいてアクチュエータ4に対する制御信号を形成するアクチュエータ制御回路20とよりなる。そして、アクチュエータ制御回路20の出力は、ドライバ22へ入力され、ここでアクチュエータドライバ信号DSが出力される。
また領域判定回路14は、図2に示すように、2つのコンパレータ回路22、24と、これらの出力に個別に接続される論理回路よりなる2つの立ち上がりエッジ検出回路26、28と、両立ち上がりエッジ検出回路26、28の出力がS入力とR入力へそれぞれ入力されるRSフリップフロップ30とにより構成される。このRSフリップフロップ30からは領域判定信号ASが出力される。
上記コンパレータ回路22、24には、基準値として閾値+TH1、−TH2がそれぞれ入力されている。上記各立ち上がりエッジ検出回路26、28は、上記コンパレータ回路22、24の出力の一部を遅延させる遅延素子回路26A、28Aと、上記コンパレータ回路22、24の出力を一方のピンへ入力し、他方のピンは負論理のピンとしてこれには前記遅延素子回路26A、28Aの出力を入力するアンド回路26B、28Bとよりなる。
【0012】
次に、上述のように構成された装置の動作について説明する。
まず、図2及び図3に基づいて領域判定回路14の動作について説明する。図3はレンズ位置とフォーカスエラー信号と領域判定信号とセット(リセットを含む)信号との関係を示すタイミングチャートである。
通常、対物レンズ6(図1参照)が遠くからディスク表面に近づく方向で合焦点を通過した場合は、フォーカスエラー信号FSはゼロ(例えば期間h1)→正(例えば期間h2)→負(例えば期間h3)→ゼロ(例えば期間h4)と変化し、ディスク表面から遠ざかる方向で合焦点を通過した場合はゼロ(例えば期間h5)→負(例えば期間h6)→正(例えば期間h7)→ゼロ(例えば期間h8)と変化する。
【0013】
まず、フォーカスサーチ動作がスタートし、対物レンズ6が合焦点に近づくと(期間h1,h2)、図2に示す領域判定回路14の各コンパレータ回路22、24に入力されたフォーカスエラー信号FSのレベルがゼロから正方向に変化し図3の時刻t1に正の閾値である+THを超える。このときコンパレータ回路22の出力がLからHに変化し、立ち上がりエッジ検出回路26より遅延素子回路26Aの遅延量dに相当する幅の正のパルスがRSフリップフロップ30のセット入力(S)に出力されるが、RSフリップフロップ30はフォーカスサーチ開始時にHレベルにセットされているので領域判定信号ASはHレベルのままで変化しない(時刻t1)。
【0014】
次に対物レンズ6が合焦点のポイントP1を通過するとフォーカスエラー信号FSはゼロから負方向(期間h3)に変化した後再びゼロ方向に戻り図3の時刻t2に負の閾値である−TH2を超える(フォーカスエラー信号は負)。このときはコンパレータ回路24の出力がLからHに変化し立ち上がりエッジ検出回路28より遅延量dの幅の正のパルスがRSフリップフロップ30のリセット入力(R)に出力され、領域判定信号ASはLとなり対物レンズ6が合焦点よりディスク表面に近い領域にあると判定される(時刻t2)。
対物レンズ6が合焦点を通過してディスク表面に近い領域に移ると(期間h4)、アクチュエータ制御回路20(図1参照)は対物レンズ6を合焦点に戻すように制御するので、対物レンズ6はポイントP2にて移動方向を反転し、再び合焦点に向かい始める(期間h5)。
【0015】
対物レンズ6がディスク表面に近い領域から合焦点に近づくとフォーカスエラー信号FSのレベルがゼロから負方向に変化した後に正方向に変化し図3の時刻t3に−TH2を超える(期間h6)。このときはコンパレータ回路24の出力がLからHに変化し立ち上がりエッジ検出回路28より正のパルスがRSフリップフロップ30のリセット入力(R)に出力されるがRSフリップフロップ30は既にLレベルにリセットされているので領域判定信号ASはLレベルのままで変化しない(時刻t3)。
【0016】
次に対物レンズ6が再び合焦点のポイントP3を超えるとフォーカスエラー信号FSはゼロから正方向に変化した後再びゼロ方向に戻り図3の時刻t4に+TH1を超える(期間h7)。このときはコンパレータ回路22の出力がLからHに変化し立ち上がりエッジ検出回路26より正のパルスがRSフリップフロップ30のセット入力(S)に出力され、領域判定信号ASはHとなり対物レンズ6が合焦点より遠い領域にあると判定される。以後同様な工程を繰り返して行くことになる。
【0017】
さて、上述のような領域判定回路14の基本動作を理解した上で、次に図1及び図4を参照してフォーカスサーチ動作について説明する。図4はレンズ位置と、領域判定信号と遅延回路出力とアクチュエータドライブ信号との関係を示すタイミングチャートである。
まず、光ディスクDからの反射光は対物レンズ6を介して光ピックアップ2内の光センサ8により電気信号に変換されてフォーカスエラー検出回路10に出力される。このフォーカスエラー検出回路10は光センサ8により変換された電気信号に基づいてレーザ光の光スポットの合焦点位置に対応したフォーカスエラー信号FSを、本発明のフォーカス制御装置12の一部を構成する領域判定回路14に出力する。
【0018】
この領域判定回路14はフォーカスエラー信号FSのレベル変化順序に基づいて対物レンズ6が合焦点の位置よりディスク面に近い位置にあるか、離れた位置にあるかを前述したように判明し、領域判定信号ASを出力する。
この領域判定回路14の出力である領域判定信号ASは遅延回路18により予め定められた時間Tdだけ遅れてアクチュエータ制御回路20に出力される。
このアクチュエータ制御回路20は領域判定回路14の判定結果に基づいて、対物レンズ6が合焦点よりディスク表面に近い位置にある場合はディスクと対物レンズ6を離し、合焦点より遠い位置にある場合はディスクに近づけるようにアクチュエータ4を動かす。
【0019】
まず、フォーカスサーチ動作のスタート時には領域判定回路14の状態はHレベル(合焦点より離れた状態)にセットされる。そして、領域判定回路14の出力(領域判定信号)は遅延回路18により所定の時間Td(図4参照)だけ遅れてアクチュエータ制御回路20に出力される。またアクチュエータ制御回路20は対物レンズ6の移動速度が一定になる様にアクチュエータ4に加わる電圧(アクチュエータドライブ信号)をランプ状(傾斜状)に変化させる。この動作は遅延された領域判定回路14の出力ASに遅延回路18にて積分処理を行うことで実現できる。
最初に合焦点に達するまでは領域判定回路14の出力である領域判定信号ASはHレベルの状態なので、アクチュエータ4に加えられる電圧は時間経過に比例して正方向にランプ状(傾斜状)に変化し、対物レンズ6は一定の速度で合焦点に近づいて行く。
【0020】
ここで対物レンズ6が合焦点を通り過ぎると領域判定回路14の出力である領域判定信号ASはLレベル(合焦点よりディスク面に近づいた状態)に変化し、アクチュエータ制御回路20の入力も所定の時間Tdだけ遅れてLレベルに変化する。従ってアクチュエータ4に加えられる電圧は対物レンズ6が合焦点を通過した時間からTdだけ遅れて時間経過に比例して負方向にランプ状に変化し、対物レンズ6は一定の速度で一度通過した合焦点に再び近づいて行く。
以降、対物レンズ6が合焦点を通過する毎に領域判定回路14の出力である領域判定信号ASは対物レンズ6を合焦点に近づける方向に変化するので、アクチュエータ4は対物レンズ6を合焦点を中心にフォーカス方向に移動させフォーカスサーチ動作を繰り返す。
【0021】
また合焦点を中心としたフォーカスサーチの幅はアクチュエータ4に加わる電圧の時間的な変化率(積分器の定数)と遅延時間Tdで制御することができる。図5は本願発明のフォーカスサーチ時と従来装置のフォーカスサーチ時の対物レンズの軌跡を比較するための図である。この図から明らかなように、従来の装置のフォーカスサーチ動作では対物レンズが高密度光ディスクに衝突する恐れがあったが、本発明装置によれば合焦点を中心とする対物レンズの移動振幅が格段に小さくなり、対物レンズが高密度光ディスクに衝突することを防止することができる。
【0022】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のフォーカス制御装置によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
フォーカスエラー信号のレベル変化順序に基づいて対物レンズが合焦点よりディスク面に近い位置にあるか、離れた位置にあるかを判別して、ディスク面に近い位置にある場合はディスク面から離す方向に対物レンズを移動し、離れている場合は近づける方向に移動するようにしたので、対物レンズは常に合焦点を中心に小さな振幅でフォーカスサーチ動作を行うことができる。
従って従来のフォーカスサーチ法のように光ディスクの反りや面ぶれ、レンズアクチュエータやディスクモータの取り付け精度等による対物レンズのニュートラル位置からの合焦点位置のばらつきを考慮して、対物レンズをフォーカス方向に大きく移動させてレンズ焦点位置を探る必要がなく、WD(ワーキング・ディ スタンス) が狭い場合でもフォーカスサーボ引き込み時の対物レンズと光情報記録媒体との衝突を防止することができる。
また必要最小限の振幅でフォーカスサーチを行うことができるので、合焦点を通過する際のレンズ速度を低く設定することができフォーカスエラー感度の高い光ディスク装置においても安定してフォーカスサーボを引き込む事ができる。
更に時間あたりのサーチ回数を増やすことができるのでフォーカスサーボをかけるまでの時間を短縮する事が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るフォーカス制御装置を含む光ピックアップの主要部を示すブロック構成図である。
【図2】フォーカス制御装置の領域判定回路を示すブロック構成図である。
【図3】レンズ位置とフォーカスエラー信号と領域判定信号とセット(リセットを含む)信号との関係を示すタイミングチャートである。
【図4】レンズ位置と、領域判定信号と遅延回路出力とアクチュエータドライブ信号との関係を示すタイミングチャートである。
【図5】本願発明のフォーカスサーチ時と従来装置のフォーカスサーチ時の対物レンズの軌跡を比較するための図である。
【図6】フォーカスサーチ動作時のディスク表面と対物レンズの先端との位置関係を示すグラフである。
【符号の説明】
2…光ピックアップ、4…アクチュエータ、6…対物レンズ、8…光センサ、10…フォーカスエラー検出回路、12…フォーカス制御装置、14…領域判定回路(領域判定手段)、16…レンズ制御回路(レンズ制御手段)、18…遅延回路、20…アクチュエータ制御回路、22,24…コンパレータ回路、26,28…立ち上がりエッジ検出回路、30…RSフリップフロップ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention moves an objective lens of an optical pickup used in a device for recording or reproducing information on or from an optical information recording medium such as an optical disk device in a focus direction, thereby changing a focal position (focus) of the objective lens. The present invention relates to a focus control device that detects and controls a moving direction of an objective lens.
[0002]
[Prior art]
Generally, in an optical information recording medium, for example, in a device for recording or reproducing information on an optical disk, as a process before pulling in a focus servo, an objective lens of an optical pickup is moved in a direction perpendicular to the disk surface, That is, a focus search operation is performed in which the lens is moved in the focus direction to find the objective lens focal position (also referred to as a focal point).
In this case, the objective lens is fixed so that the focal position of the objective lens can be detected even if the distance from the neutral position of the objective lens to the focal point varies due to the warp or surface shake of the optical disk, the mounting accuracy of the lens actuator or the disk motor, and the like. The focus search operation is performed by largely moving in the focus direction with the amplitude (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
The state at this time will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a graph showing the positional relationship between the disk surface and the tip of the objective lens during the focus search operation. FIG. 6 shows an example of focusing on a high-density optical disc when there is a low-density optical disc and a high-density optical disc. When the focus search operation is started, the objective lens approaches the disk surface from a neutral position far away from the disk surface, passes through the focal point for the high-density optical disk, approaches the disk surface further, and then reverses the moving direction of the objective lens Then, it operates to move away from the disk surface. During this time, the disk surface is irradiated with laser light via the objective lens and reflected on the disk surface, and the reflected light is detected by an optical sensor (not shown) to continuously obtain a focus error signal. Therefore, it can be recognized that the tip of the objective lens has passed the focal point for the high-density optical disk. Thereafter, focus servo is performed by recognizing the position of the focal point, the movement of the objective lens is controlled based on the focus error signal, and the objective lens moves so as to straddle the focal point as a center. Will go.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 10-55546 A [0005]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, the light spot formed on the information recording surface of the optical disc is determined by the NA (Numerical Aperture) of the objective lens and the wavelength of the laser light. Since the size of the light spot is proportional to the wavelength / NA, the size of the optical spot is small. In order to increase the density, it is necessary to employ laser light having a short wavelength or to increase the NA in order to obtain a minute light spot.
Further, in order to reduce the influence of the inclination of the disk surface with respect to the optical axis of the objective lens, in a high-density optical disk, the thickness from the light incident surface to the information recording surface is reduced. Accordingly, the distance from the tip of the objective lens to the disk surface, that is, the so-called working distance (WD) has been shortened. For example, as shown in FIG. 6, in the case of the conventional optical disk, WD1, which is the distance from the focal point to the disk surface, is large, but in the case of the high-density optical disk, WD2 is considerably small.
[0006]
Further, since it is necessary to form a light spot on the information recording surface with high accuracy, the sensitivity of a focus error near the focal point has been increased. That is, as shown in FIG. 6, in the case of a high-density optical disk, the time width of the S-curve characteristic in the time axis direction of the focus error signal near the focal point is short.
Therefore, when the working distance is narrowed as described above, the focus search method conventionally performed to detect the focal position of the objective lens by moving the objective lens of the optical pickup largely at a constant amplitude in the direction perpendicular to the disk surface. In this case, as shown in FIG. 6, there is a possibility that the objective lens collides with the high-density optical disk.
[0007]
In addition, in order to stably pull in the focus servo, the temporal change rate of the focus error signal at the focal point needs to be equal to or lower than a predetermined level. The error change rate becomes large and the focus servo cannot be pulled in stably.
In order to solve this problem, it is conceivable to reduce the moving speed of the objective lens of the actuator in order to stably pull in the focus servo by the conventional method. However, this will increase the time required for the focus search, so it is adopted. I can't.
The present invention has been devised in view of the above problems and effectively solving the problems. An object of the present invention is to provide a focus control device capable of performing a focus search operation with a required minimum amplitude around a focal point.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention focuses the irradiation light on a recording surface of an optical information recording medium via an objective lens, and the objective lens is configured to control the optical information recording medium based on a focus error signal obtained by returning light from the recording surface. A focus control device that prevents the object lens from colliding with the focusing error signal value at a focus position where the objective lens focuses the irradiation light on the recording surface; The focus error signal value set so that the objective lens does not collide with the optical information recording medium in a direction approaching the recording surface beyond A focus error set in such a direction as to move away from the recording surface beyond a position, so that the objective lens is not too far from the optical information recording medium. When the signal value is set to a second threshold value, the focus error signal is determined to be between the first threshold value and the second threshold value, and is output from the area determination means. When the focus error signal approaches the recording surface beyond the first threshold or returns from the recording surface beyond the second threshold, the focus error signal is returned to the in-focus position based on the focus error signal. Lens control means for controlling the focus error signal to be between the first threshold value and the second threshold value, and performing focus control without causing the objective lens to collide with the optical information recording medium. A focus control device characterized by the following.
According to the above configuration, it is possible to determine whether the objective lens is located closer to or farther from the disk surface than the focal point, so that the lens moving direction is reversed immediately after the objective lens passes through the focal point in the focus search operation. As a result, the focus search operation can always be performed with the minimum necessary amplitude centered on the focal point.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a focus control device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of an optical pickup including a focus control device according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing an area determination circuit of the focus control device.
In FIG. 1, an optical disc D, which is an example of an optical information recording medium, is driven to rotate by a spindle motor M. An optical pickup 2 is provided movably relative to the optical disc D. The optical pickup 2 has an objective lens 6 which is moved forward and backward in the direction of the surface of the optical disc D (in the direction of the optical axis) by an actuator 4, and a recording / reproducing laser beam emitted by a laser element (not shown) is used. A light spot is formed by irradiating the disk surface through an optical system (not shown) and the objective lens 6. Here, the description of the actuator in the tracking direction is omitted.
[0010]
The
This focus error signal is input to the
[0011]
The
As shown in FIG. 2, the
The threshold values + TH1 and -TH2 are input to the
[0012]
Next, the operation of the device configured as described above will be described.
First, the operation of the
Normally, when the objective lens 6 (see FIG. 1) passes through the focal point in a direction approaching the disk surface from a distance, the focus error signal FS becomes zero (for example, period h1) → positive (for example, period h2) → negative (for example, period). h3) → zero (for example, period h4), and when passing through the focal point in a direction away from the disk surface, zero (for example, period h5) → negative (for example, period h6) → positive (for example, period h7) → zero (for example, period h7) Period h8) changes.
[0013]
First, when the focus search operation starts and the objective lens 6 approaches the focal point (periods h1 and h2), the level of the focus error signal FS input to each of the
[0014]
Next, when the objective lens 6 passes the point P1 of the focal point, the focus error signal FS changes from zero in the negative direction (period h3) and then returns to the zero direction again at time t2 in FIG. Exceeded (focus error signal is negative). At this time, the output of the
When the objective lens 6 passes through the focal point and moves to a region near the disk surface (period h4), the actuator control circuit 20 (see FIG. 1) controls the objective lens 6 to return to the focal point. Reverses the moving direction at the point P2, and starts moving toward the focal point again (period h5).
[0015]
When the objective lens 6 approaches the focal point from a region near the disk surface, the level of the focus error signal FS changes from zero to a negative direction, then to a positive direction, and exceeds -TH2 at time t3 in FIG. 3 (period h6). At this time, the output of the
[0016]
Next, when the objective lens 6 exceeds the focus point P3 again, the focus error signal FS changes from zero to the positive direction, returns to the zero direction again, and exceeds + TH1 at time t4 in FIG. 3 (period h7). At this time, the output of the
[0017]
Now, after understanding the basic operation of the
First, the reflected light from the optical disc D is converted into an electric signal by the
[0018]
The
The area determination signal AS output from the
The
[0019]
First, at the start of the focus search operation, the state of the
Since the area determination signal AS, which is the output of the
[0020]
Here, when the objective lens 6 passes through the focal point, the region determination signal AS output from the
Thereafter, each time the objective lens 6 passes through the in-focus point, the area determination signal AS, which is the output of the
[0021]
The width of the focus search centered on the focal point can be controlled by the rate of change of the voltage applied to the actuator 4 with time (the constant of the integrator) and the delay time Td. FIG. 5 is a diagram for comparing the trajectories of the objective lens at the time of the focus search of the present invention and at the time of the focus search of the conventional device. As is apparent from this figure, in the focus search operation of the conventional apparatus, the objective lens might collide with the high-density optical disk. However, according to the apparatus of the present invention, the moving amplitude of the objective lens centering on the focal point is remarkably large. Therefore, it is possible to prevent the objective lens from colliding with the high-density optical disk.
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the focus control device of the present invention, the following excellent operational effects can be exhibited.
Determines whether the objective lens is closer to or farther from the disk surface than the focal point based on the level change order of the focus error signal, and if it is closer to the disk surface, the direction to move away from the disk surface Since the objective lens is moved in the direction of approaching when it is far away, the objective lens can always perform the focus search operation with a small amplitude centering on the focal point.
Therefore, taking into account the variation of the focal point from the neutral position of the objective lens due to the warpage or surface deflection of the optical disk, the mounting accuracy of the lens actuator or the disk motor, etc., as in the conventional focus search method, the objective lens is increased in the focus direction. There is no need to move to find the lens focal position, and even when the working distance (WD) is narrow, collision between the objective lens and the optical information recording medium at the time of focusing servo pull-in can be prevented.
In addition, since the focus search can be performed with the minimum necessary amplitude, the lens speed when passing through the focal point can be set low, and the focus servo can be stably pulled in even in an optical disk device having high focus error sensitivity. it can.
Further, since the number of searches per time can be increased, it is possible to shorten the time until the focus servo is applied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of an optical pickup including a focus control device according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an area determination circuit of the focus control device.
FIG. 3 is a timing chart showing a relationship among a lens position, a focus error signal, an area determination signal, and a set (including reset) signal.
FIG. 4 is a timing chart illustrating a relationship among a lens position, an area determination signal, a delay circuit output, and an actuator drive signal.
FIG. 5 is a diagram for comparing the trajectories of the objective lens at the time of the focus search of the present invention and at the time of the focus search of the conventional device.
FIG. 6 is a graph showing a positional relationship between a disk surface and a front end of an objective lens during a focus search operation.
[Explanation of symbols]
2 optical pickup, 4 actuator, 6 objective lens, 8 optical sensor, 10 focus error detection circuit, 12 focus control device, 14 area determination circuit (area determination means), 16 lens control circuit (lens) Control means), 18 delay circuits, 20 actuator control circuits, 22 and 24 comparator circuits, 26 and 28 rising edge detection circuits, 30 RS flip-flops.
Claims (1)
前記対物レンズが前記照射光を前記記録面に合焦させた合焦位置における前記フォーカスエラー信号値を基準値として、前記対物レンズが前記合焦位置を超えて前記記録面側に接近する方向にあって、前記対物レンズが前記光情報記録媒体に衝突しないように設定された前記フォーカスエラー信号値を第1閾値とし、前記対物レンズが前記合焦位置を超えて前記記録面から遠ざかる方向にあって、前記対物レンズが前記光情報記録媒体から離れ過ぎないように設定された前記フォーカスエラー信号値を第2閾値とする時、前記フォーカスエラー信号が前記第1閾値と前記第2閾値との間に入っていることを判定して出力する領域判定手段と、
前記領域判定手段から出力されるフォーカスエラー信号に基づいて、前記フォーカスエラー信号が前記第1閾値を超えて前記記録面に近づいた場合に、或いは前記第2閾値を超えて前記記録面から遠ざかる場合に前記合焦位置に戻し、前記フォーカスエラー信号が前記第1閾値と前記第2閾値との間になるように制御して、前記対物レンズを前記光情報記録媒体に衝突させずにフォーカス制御するレンズ制御手段と、
を有することを特徴とするフォーカス制御装置。Focusing the irradiation light on the recording surface of the optical information recording medium via the objective lens, and the objective lens collides with the optical information recording medium based on a focus error signal obtained by returning light from the recording surface. Focus control device for preventing
With the focus error signal value at a focus position where the objective lens focuses the irradiation light on the recording surface as a reference value, in a direction in which the objective lens approaches the recording surface side beyond the focus position. The focus error signal value set so that the objective lens does not collide with the optical information recording medium is set as a first threshold value, and the objective lens moves beyond the focus position and away from the recording surface. When the focus error signal value set so that the objective lens is not too far from the optical information recording medium is set as a second threshold value, the focus error signal is set between the first threshold value and the second threshold value. Area determination means for determining and entering
Based on the focus error signal output from the area determination means, when the focus error signal exceeds the first threshold and approaches the recording surface, or when the focus error signal exceeds the second threshold and moves away from the recording surface The focus is controlled without causing the objective lens to collide with the optical information recording medium by controlling the focus error signal to be between the first threshold value and the second threshold value. Lens control means;
A focus control device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003062442A JP2004273023A (en) | 2003-03-07 | 2003-03-07 | Focus control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003062442A JP2004273023A (en) | 2003-03-07 | 2003-03-07 | Focus control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=33124363
Family Applications (1)
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Country | Link |
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JP (1) | JP2004273023A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006054540A1 (en) * | 2004-11-17 | 2006-05-26 | Pioneer Corporation | Objective lens control device and objective lens control method |
US7764582B2 (en) | 2005-03-16 | 2010-07-27 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Focus servo apparatus |
-
2003
- 2003-03-07 JP JP2003062442A patent/JP2004273023A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2006054540A1 (en) * | 2004-11-17 | 2006-05-26 | Pioneer Corporation | Objective lens control device and objective lens control method |
US7764582B2 (en) | 2005-03-16 | 2010-07-27 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Focus servo apparatus |
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