JP2625671B2 - Focus position control device - Google Patents
Focus position control deviceInfo
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- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0945—Methods for initialising servos, start-up sequences
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- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は光ディスク(以下ディスクと略す)を記録あ
るいは再生する光ディスク機器に使用される焦点位置制
御装置(フォーカシングサーボ)に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a focus position control device (focusing servo) used in an optical disk device for recording or reproducing an optical disk (hereinafter abbreviated as a disk).
従来の技術 従来の光ディスクプレーヤに用いられるフォーカシン
グサーボではプレーヤの動作開始時にフォーカシングサ
ーボをオンする時、第3図に示すように、ピックアップ
に含まれる集光レンズの平衡する位置4aで得られる2aの
焦点位置25aが回転するディスク1の信号面の平均的位
置に一致するとは限らないこと、及び後述する光検出器
のフォーカス位置の検出分解能と検出ダイナミックレン
ジにより、第4図に示すディスク面検出信号27が得られ
る範囲28が非常に狭いことのため、ディスクの平均的高
さ、面振れ量によってはディスク面検出信号27が得られ
ない場合がある。2. Description of the Related Art In a conventional focusing servo used for an optical disk player, when the focusing servo is turned on at the start of the operation of the player, as shown in FIG. Due to the fact that the focal position 25a does not always coincide with the average position of the signal surface of the rotating disk 1, and the detection resolution and the detection dynamic range of the focus position of the photodetector described later, the disk surface detection signal shown in FIG. Since the range 28 in which 27 can be obtained is very narrow, the disk surface detection signal 27 may not be obtained depending on the average height and the amount of surface runout of the disk.
そのため初めに集光レンズを強性的に上下させて検出
信号27を得、その信号のゼロクロス点26を検出後、フォ
ーカシングサーボをオンしている。Therefore, first, the focusing lens is strongly moved up and down to obtain a detection signal 27, and after detecting the zero-cross point 26 of the signal, the focusing servo is turned on.
第5図にこの従来のフォーカシング制御回路のブロッ
ク図を示す。FIG. 5 shows a block diagram of this conventional focusing control circuit.
ディスク1の信号面にピックアップ9から出射したレ
ーザービーム2を照射し、ディスク上に信号を記録、ま
たは記録された信号を読み取る。The signal surface of the disk 1 is irradiated with the laser beam 2 emitted from the pickup 9 to record a signal on the disk or read the recorded signal.
ピックアップ9内では半導体レーザ(図示せず)から
出た光は光学ブロック7を経由し、集光レンズ4でビー
ム2に絞られ、ディスク1に照射される。ディスク1で
反射した光は再度集光レンズ4,光学ブロック7を経由
後、光検出器8に向う。光ディスクで信号を記録,再生
するにはフォーカシング制御、トラッキング制御が必要
になるが、ここでは本件に関するフォーカシング制御に
ついて説明を行う。In the pickup 9, light emitted from a semiconductor laser (not shown) passes through the optical block 7, is focused on the beam 2 by the condenser lens 4, and is irradiated on the disk 1. The light reflected by the disk 1 passes through the condenser lens 4 and the optical block 7 again, and then travels to the photodetector 8. Focusing control and tracking control are required to record and reproduce signals on the optical disk. Here, focusing control relating to the present invention will be described.
ディスクで反射後、光学ブロック7を経て、フォーカ
シング制御用光検出器8で従来公知の手段でディスク面
の位置を検出する。検出信号は第4図に示す波形のよう
になる。この検出信号からゼロクロス検出回路10でゼロ
クロス点26を検出する。ゼロクロス点は集光レンズ4と
ディスク面との距離が最適位置であることを示す。この
ゼロクロス点を検出することによりフォーカシング制御
回路の動作を開始させる。After being reflected by the disk, the light passes through the optical block 7 and the focusing control photodetector 8 detects the position of the disk surface by a conventionally known means. The detection signal has the waveform shown in FIG. The zero-cross point 26 is detected by the zero-cross detection circuit 10 from this detection signal. The zero cross point indicates that the distance between the condenser lens 4 and the disk surface is the optimum position. The operation of the focusing control circuit is started by detecting this zero-cross point.
また、光検出器8で得られたディスク面の検出信号を
フォーカシング制御回路16に入力する。ゼロクロス信号
を検出する前においては、加振器19からの信号をスイッ
チ回路を介して駆動回路20に印加して、フォーカシング
コイル6に電流を流し、集光レンズ4をディスク1に対
し垂直方向に加振する。Further, the detection signal of the disk surface obtained by the photodetector 8 is input to the focusing control circuit 16. Before detecting the zero-cross signal, the signal from the vibrator 19 is applied to the drive circuit 20 via the switch circuit, and a current is caused to flow through the focusing coil 6. Excite.
上記のゼロクロス検出回路10よりの検出出力はラッチ
29で保持され、スイッチ回路18で加振器19から制御回路
16へと切換え、フォーカシング制御を動作させる。The detection output from the zero-cross detection circuit 10 is latched.
It is held at 29 and the control circuit from the shaker 19 by the switch circuit 18.
Switch to 16 to activate focusing control.
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、前述のように集
光レンズ4aから出射したレーザ2aの焦点位置25aとディ
スク面の平均位置は必ずしも一致していないため、面振
れの誤差信号には交流の成分の直流の成分が含まれる。
更にディスク自身ののソリが加われば、より直流成分は
増すことになる。However, in the above configuration, the focal position 25a of the laser 2a emitted from the condenser lens 4a does not always match the average position of the disk surface as described above. The error signal includes a DC component of an AC component.
Further, if the warp of the disk itself is added, the DC component is further increased.
今、初期の焦点位置の差及びディスクのソリを加えた
誤差が1000μmあるとし、直流成分の利得が70dBあると
すればフォーカシングサーボをかけたあとの残留誤差は
1000/3000(≒70dB)=0.33μmになる。Now, assuming that the error obtained by adding the initial focus position difference and the disk warpage is 1000 μm, and that the gain of the DC component is 70 dB, the residual error after applying the focusing servo is
1000/3000 (≒ 70 dB) = 0.33 μm.
ピックアップの焦点深度は約±1μm位あるが、再生
される信号のC/Nは焦点がディスクの信号面に一致する
時が最良であることはもちろんである。Although the focus depth of the pickup is about ± 1 μm, it is needless to say that the C / N of the reproduced signal is best when the focal point coincides with the signal surface of the disk.
しかしながら、上記集光レンズとディスクの関係から
すでに0.33μmの焦点ずれを生じていることになる。温
度変化、組立バラツキにより、更に誤差は広がってしま
うという問題点を有していた。However, a defocus of 0.33 μm has already occurred due to the relationship between the condenser lens and the disk. There has been a problem that the error is further widened due to temperature changes and assembly variations.
本発明は上記問題点に鑑み、直流成分の残留誤差を最
少限にする焦点位置制御装置を提供するものである。The present invention has been made in view of the above problems, and provides a focus position control apparatus that minimizes a residual error of a DC component.
第6図はその様子を示しており、集光レンズを駆動する
素子の周波数特性30に対し、直流成分の利得を持て上げ
るように構成し、31に示すような開ループ特性にしてい
る。FIG. 6 shows this state. The configuration is such that the gain of the DC component is increased with respect to the frequency characteristic 30 of the element for driving the condenser lens, and the open-loop characteristic as shown at 31 is obtained.
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の焦点位置制御装
置は、ディスクのソリ、初期の焦点位置とディスクの信
号面の平均的位置の差に相当する直流電圧を求め、予め
集光レンズにバイアスを与える構成としたものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the focus position control device of the present invention provides a DC voltage corresponding to the difference between the warpage of the disk, the initial focus position and the average position of the signal surface of the disk. Then, a bias is applied to the condenser lens in advance.
作 用 本発明は上記した構成によって見かけ上の直流的なず
れを最少限におさえることが可能になり、例えば前述の
例で言えば、1000μmのずれ、直流成分の利得を70dBに
した場合、本発明の構成により今仮りに直流成分を950
μmと検出すれば、集光レンズにバイアスを与えるた
め、見かけ上の直流成分の残留誤差は50μmになる。こ
の状態でフォーカシングサーボをオンすれば残留誤差は
50/3000(≒70dB)=0.017〔μm〕になり、焦点深度1
μmのうち従来の直流成分の残留誤差0.33μmに対し、
略0.31μmの誤差が低減され、その効果は非常に大き
い。Operation The present invention makes it possible to minimize the apparent DC deviation by the above-described configuration. According to the configuration of the present invention, it is assumed that the DC component is 950.
If it is detected as μm, a bias is applied to the condenser lens, so that an apparent residual error of the DC component becomes 50 μm. If you turn on the focusing servo in this state, the residual error will be
50/3000 (≒ 70dB) = 0.017 [μm], with a depth of focus of 1
For the conventional DC component residual error of 0.33 μm in μm,
The error of about 0.31 μm is reduced, and the effect is very large.
実施例 以下本発明の一実施例の焦点位置制御装置について図
面を参照しながら説明する。Embodiment A focus position control device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図aは本発明の実施例における焦点位置制御の回
路構成を示すもので、同図bはその中で得られる波形を
示す。FIG. 1A shows a circuit configuration of a focus position control in an embodiment of the present invention, and FIG. 1B shows a waveform obtained therein.
第1図において、1はディスク、3〜8はピックアッ
プ9に含まれる各部品、2はピックアップ9から出射さ
れるレーザビーム、10〜21は本発明に係る回路である。
同図bは同図aのA〜D点に対応した波形を示してい
る。In FIG. 1, 1 is a disk, 3 to 8 are components included in the pickup 9, 2 is a laser beam emitted from the pickup 9, and 10 to 21 are circuits according to the present invention.
FIG. 6B shows waveforms corresponding to points A to D in FIG.
フォーカシングサーボをオンする前に初期設定回路20
でスイッチ回路18を加振回路19側にし、駆動回路21でピ
ックアップ9内の集光レンズ4をディスク1の垂直方向
に略正弦波状または三角波状に強制的に加振する。集光
レンズ4を加振した結果、面振れの光検出器8から第1
図bのBに示す波形を得、フォーカシング制御回路16へ
送ると同時にバイアス設定ブロック10〜15へ送る。Initial setting circuit 20 before turning on the focusing servo
Then, the switch circuit 18 is set to the vibration circuit 19 side, and the drive circuit 21 forcibly vibrates the condenser lens 4 in the pickup 9 in a substantially sine wave shape or a triangular wave shape in the vertical direction of the disk 1. As a result of exciting the condenser lens 4, the first
The waveform shown in FIG. 2B is obtained and sent to the focusing control circuit 16 and simultaneously to the bias setting blocks 10 to 15.
バイアス設定ブロックでは光検出器8で得られたディ
スク面検出信号からゼロクロス検出回路10でゼロクロス
点を求め、集光レンズの位置検出を位置検出回路11で行
う。ここで位置検出回路11はゼロクロス検出回路10の出
力により、集光レンズの加振後に現れるディスク面検出
信号により検出される第1のゼロクロス検出信号により
立ち下がり、続いて現れる第2のゼロクロス検出信号に
より立ち上がり、続いて現れる第3のゼロクロス検出信
号により再び立ち下がる信号を出力し、第1図(b)の
Cに示すような波形を得る。このC波形が低電位である
期間は集光レンズが最適位置からディスク面に近づき過
ぎている期間、高電位である期間は集光レンズが最適位
置よりディスク面から遠ざかっている期間を意味してい
る。低電位である期間と高電位である期間がほぼ等しい
ときは集光レンズはほぼ最適位置に有り、高電位である
期間が長いほど、ディスク面より離れる方向で最適位置
から遠ざかっていることを意味し、高電位期間と低電位
期間の時間差は遠ざがっている量にほぼ比例する信号と
なる。その後この位置検出回路の出力を用いて積分回路
2で、ディスクの1回転で得られる位置ずれ量V1を求
め、A/D変換器13でA/D変換後、その値をメモリ回路14で
メモリし、D/A変換器で15でD/A変換して集光レンズのバ
イアス値として制御回路中の加算回路17に加える。In the bias setting block, the zero-cross point is obtained by the zero-cross detection circuit 10 from the disk surface detection signal obtained by the photodetector 8, and the position of the condenser lens is detected by the position detection circuit 11. Here, the position detection circuit 11 falls by the output of the zero-cross detection circuit 10 by the first zero-cross detection signal detected by the disk surface detection signal that appears after the converging lens is vibrated, and then by the second zero-cross detection signal that appears subsequently , A signal which falls again by the third zero-crossing detection signal which appears subsequently, is output, and a waveform as shown by C in FIG. 1 (b) is obtained. The period during which the C waveform has a low potential means a period when the condenser lens is too close to the disk surface from the optimum position, and the period when the C waveform has a high potential means a period when the condenser lens is farther from the disk surface than the optimum position. I have. When the period of low potential and the period of high potential are almost equal, the condenser lens is almost at the optimal position, and the longer the period of high potential, the farther from the disk surface the optimal position. However, the time difference between the high potential period and the low potential period is a signal that is substantially proportional to the amount of distance. Thereafter integrator circuit 2 using the output of the position detecting circuit, the positional deviation amount V 1 obtained in one rotation of the disc determined, after A / D conversion by the A / D converter 13, the value in the memory circuit 14 The data is stored in a memory, D / A converted by a D / A converter at 15, and added to a summing circuit 17 in a control circuit as a bias value of a condenser lens.
上述したように第1図で示した第1の実施例では加振
装置で集光レンズを加振後に現れるディスク面検出信号
より検出される第1のゼロクロス検出信号により立ち下
がり、続いて現れる第2のゼロクロス検出信号により立
ち上がり、続いて現れる第3のゼロクロス検出信号によ
り再び立ち下がる信号を出力する位置検出装置の出力の
低電位である時間と高電位である時間の時間差によりゼ
ロクロス間の時間差を波形整形と積分回路によってバイ
アス電圧を交換したが、第2図に示した第2の実施例で
はバイアス設定ブロックにカウンターを用いて簡単に実
現する方法を示しており、第1図bの波形Cに相当する
波形を作り、アップダウンカウンター22に一定のクロッ
ク24を入力し、第1図信号Cが“L"の時はダウンカウン
ト、“H"の時はアップカウントとし、ディスク1回転の
後のカウンタ出力をラッチ回路23でラッチすることによ
り、その出力をD/A変換器15でD/A変換してバイアス値を
決めるものである。As described above, in the first embodiment shown in FIG. 1, the vibrating device falls by the first zero-cross detection signal detected from the disk surface detection signal which appears after the converging lens is vibrated by the vibrating device, and the second zero-crossing signal which subsequently appears The time difference between the zero crosses is determined by the time difference between the low potential time and the high potential time of the output of the position detecting device which outputs a signal which rises by the zero cross detection signal of No. 2 and falls again by the third zero cross detection signal which appears subsequently. Although the bias voltage is exchanged by the waveform shaping and integration circuit, the second embodiment shown in FIG. 2 shows a simple method of using a counter in the bias setting block, and the waveform C of FIG. A constant clock 24 is input to the up / down counter 22, and when the signal C in FIG. 1 is "L", the count is down, and when the signal C is "H", the count is up. And und, by latching the counter output after the rotary disk 1 at the latch circuit 23, in which determining the bias value and the output to D / A conversion by the D / A converter 15.
他の方法としては、マイコンで処理し、バイアス値を
設定することはもちろん考えられる。As another method, processing by a microcomputer and setting a bias value can of course be considered.
発明の効果 以上のように本発明によればフォーカシング制御の動
作開始前に集光レンズをディスク面に垂直方向に加振し
た寺に発生するディスク面検出信号の間隔を求め、その
間隔から固定したバイアス電圧をピックアップ内の集光
レンズに与えることにより、直流的な残留誤差を大幅に
低減することが可能になり、実用上、直流的な、すなわ
ち常に焦点位置がずれたままの問題はなくなり、ソリの
大きなディスクの使用においても安定性が向上する。As described above, according to the present invention, before the operation of the focusing control is started, the interval of the disk surface detection signal generated in the temple where the condenser lens is vibrated in the direction perpendicular to the disk surface is obtained and fixed from the interval. By applying a bias voltage to the condenser lens in the pickup, it is possible to greatly reduce the DC residual error, and in practice, there is no DC problem, that is, there is no problem that the focal position is always shifted. Stability is improved even when using a disk with a large sled.
第1図aは本発明の第1の実施例における焦点位置制御
装置の構成図、第1図bは第1図の各点の波形図、第2
図は第1図のバイアス設定ブロックの第2の実施例の示
すブロック図、第3図はディスクと集光レンズの関係を
示す図、第4図はディスク面検出信号を示す波形図、第
5図は従来の焦点位置制御装置の構成図、第6図は制御
装置の周波数特性を示す図である。 1……ディスク、2……レーザービーム、4……集光レ
ンズ、8……光検出器、9……ピックアップ、10……ゼ
ロクロス検出回路、11……位置検出回路、12……積分回
路、13……A/D変換器、14……メモリ回路、15……D/A変
換器、16……制御回路、17……加算回路、18……スイッ
チ回路、19……加振回路。FIG. 1A is a configuration diagram of a focus position control device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 1B is a waveform diagram of each point in FIG. 1, FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a bias setting block according to a second embodiment of the present invention, FIG. 3 is a diagram showing the relationship between a disk and a condenser lens, FIG. 4 is a waveform diagram showing a disk surface detection signal, and FIG. FIG. 1 is a configuration diagram of a conventional focus position control device, and FIG. 6 is a diagram illustrating frequency characteristics of the control device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Disc, 2 ... Laser beam, 4 ... Condensing lens, 8 ... Photodetector, 9 ... Pickup, 10 ... Zero cross detection circuit, 11 ... Position detection circuit, 12 ... Integration circuit, 13 A / D converter, 14 Memory circuit, 15 D / A converter, 16 Control circuit, 17 Addition circuit, 18 Switch circuit, 19 Vibration circuit.
Claims (1)
に記録された信号を読み取るため、または前記光ディス
ク上に信号を記録するためのピックアップと、前記ピッ
クアップ内に含まれる集光レンズを略一定周期で上下に
加振する加振装置と、前記集光レンズで集光されるレー
ザービームと光ディスクの信号面との焦点誤差を検出す
る焦点誤差検出装置、フォーカシングサーボの動作開始
前に前記集光レンズを前記加振装置により加振したとき
に前記焦点誤差検出装置の出力から得られるディスク面
検出信号のゼロクロス点を検出してゼロクロス検出信号
を出力するゼロクロス検出装置と、前記ゼロクロス検出
装置の出力を受けて前記加振装置により前記集光レンズ
を加振後に最初に現れる第1のゼロクロス検出信号によ
り立ち下がり、続いて現れる第2のゼロクロス検出信号
により立ち上がり、続いて現れる第3のゼロクロス検出
信号により再び立ち下がる信号を出力する位置検出装置
と、前記位置検出装置の出力が低電位である時間と高電
位である時間の時間差により前記集光レンズへ与えるべ
き初期設定位置に相当するバイアス電圧を設定する初期
位置設定装置と、フォーカシングサーボ動作時に前記バ
イアス電圧をフォーカシング制御回路の出力に加算する
加算装置とを備えたことを特徴とする焦点位置制御装
置。1. A rotating optical disc, a pickup for reading a signal recorded on the optical disc or recording a signal on the optical disc, and a condenser lens included in the pickup at a substantially constant period. A vibration device that vibrates up and down, a focus error detection device that detects a focus error between the laser beam focused by the focusing lens and the signal surface of the optical disc, and the focusing lens before the operation of a focusing servo. A zero-cross detection device that detects a zero-cross point of a disk surface detection signal obtained from an output of the focus error detection device when the vibration device vibrates, and outputs a zero-cross detection signal; and receives an output of the zero-cross detection device. Then, the condensing lens falls by the first zero-cross detection signal which appears first after the converging lens is vibrated by the vibrating device. A position detecting device that outputs a signal that rises by a second zero-crossing detection signal that appears and then falls again by a third zero-crossing detection signal that appears subsequently; a time when the output of the position detecting device is a low potential; and a high potential. An initial position setting device for setting a bias voltage corresponding to an initial setting position to be given to the condenser lens based on a time difference between the times, and an adding device for adding the bias voltage to an output of a focusing control circuit during a focusing servo operation. A focus position control device, characterized in that:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23364284A JP2625671B2 (en) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | Focus position control device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP23364284A JP2625671B2 (en) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | Focus position control device |
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JPS61113138A JPS61113138A (en) | 1986-05-31 |
JP2625671B2 true JP2625671B2 (en) | 1997-07-02 |
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JP23364284A Expired - Lifetime JP2625671B2 (en) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | Focus position control device |
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Families Citing this family (2)
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JP2676371B2 (en) * | 1988-07-04 | 1997-11-12 | パイオニア株式会社 | Pickup height adjuster |
-
1984
- 1984-11-06 JP JP23364284A patent/JP2625671B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPS61113138A (en) | 1986-05-31 |
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Legal Events
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