JP2738226B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ディスク装置に関し、
特に光ディスクのフォーカス制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ディスク装置におけるフォーカ
ス制御装置を説明する。

【０００３】光ディスク装置では、一般的にディスクを
回転させるとディスクの面振れや偏芯を必ず伴う。この
条件下で光源から照射されるレーザの焦点をディスク上
の信号面に集光させるために、対物レンズを駆動するフ
ォーカスサーボ機構が必要となる。このサーボ機構に必
要なフォーカス誤差信号を検出する検出器は、通常光ヘ
ッドに盛り込まれている。このフォーカス誤差信号の一
般的な特性を図５〜図６に示す。横軸に光ディスクと対
物レンズとの相対距離を示し、縦軸はフォーカス誤差信
号の大きさを示している。ここで、Ｂ点は光ディスクの
信号面にレーザの焦点が合った合焦点位置を示してお
り、フォーカス誤差が基準値となっている。一般にはフ
ォーカスサーボ引き込み駆動回路により、対物レンズを
光ディスクに対し近づける方向あるいは遠ざける方向に
駆動させ、フォーカス誤差信号が基準値となる点を検出
器により検出し、このタイミングでフォーカスサーボ引
き込み駆動回路を停止させフォーカスサーボ機構を動作
させる。図５に示すように、Ｂ点でフォーカス誤差が基
準値となる点を検出すると、実際の合焦点位置でフォー
カスサーボを開始することができるが、フォーカス誤差
が基準値となるＡ点あるいはＣ点を誤って検出してしま
う可能性もある。したがって、実際の合焦点位置からず
れた点でフォーカスサーボを開始してしまう可能性があ
る。したがって、従来例では、対物レンズを光ディスク
から遠ざける方向に駆動する場合、図６の曲線ｂに示す
ようにフォーカス誤差信号ｂに対し、所定の設定電圧Ｖ
Ｔを設け、フォーカス誤差信号ｂがこの設定電圧ＶＴを
超えたことを検出した後、基準値となる点を検出し、こ
の検出したタイミングでフォーカスサーボ機構を動作さ
せていた。また、対物レンズを光ディスクから近づける
方向に駆動する場合も、極性が反転するだけで同様の方
向が用いられていた。

【０００４】他の従来例を図７を参照して説明する。光
ディスクからの反射光量を示すＲＦ信号には直流電圧成
分が発生するので、このことを利用してＲＦ信号をもと
に、高域通過フィルタによって、ＲＦ信号の直流電圧成
分を除いたＲＦＩ信号を生成する。そして、ＲＦ信号と
ＲＦＩ信号との差を求め、この差が所定の基準値を越え
たことを検知し、フォーカスサーボ機構を動作させる条
件に加える方法もあった。

【０００５】さらに、ＲＦ信号はフォーカス合焦時に一
番レベルが高くなるので、ＲＦ信号に対して、所定の設
定電圧ＲＴを設け、単にＲＦ信号がこのＲＴを越えるこ
とを検知し、フォーカスサーボ機構を動作させる条件に
加える方法もあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の光
ディスク装置を用いても、対物レンズを光ディスクから
遠ざける方向に駆動する場合、図５に示すようにＢ点の
他にＣ点でもフォーカス誤差信号が基準値となるので、
Ｂ点の検出ができなかった場合、Ｃ点を合焦点位置とみ
なしてフォーカスサーボを開始してしまう。逆方向に駆
動する場合も同様である。

【０００７】また、図６の曲線ａのように所定の設定電
圧ＶＴがフォーカス誤差信号ａの最大値よりも高く設定
されていると、フォーカス誤差信号ａが設定電圧ＶＴを
越えることはないので、合焦点位置を探すことはできな
いという問題点があった。

【０００８】さらに、図７に示すようなＲＦ信号とＲＦ
Ｉ信号との差を検知する方法でも、ディスクの面振れに
より、フォーカスサーボ引き込み駆動回路を動作させな
くても、ＲＦ信号とＲＦＩ信号とに電圧差を生じ、所定
の基準値を越えてしまい、常にフォーカスサーボ機構を
動作させる条件として成り立ってしまうという問題点が
あった。

【０００９】また、所定の基準値が低く設定されている
場合や、ＲＦ信号に対して所定の設定電圧ＲＴを設け、
単に、ＲＦ信号がこの電圧ＲＴを越えることを検知する
方法において、設定電圧ＲＴが低く設定されている場合
には、ノイズ等により、ＲＦ信号が所定の基準値、もし
くは設定電圧ＲＴを越えてしまい、結果として図５に示
すＢ点の他に、Ａ点あるいはＣ点でもフォーカスサーボ
機構を動作させる条件として成り立ってしまうという問
題点もあった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、対物レ
ンズにより絞られた微小スポットを光ディスク上に照射
し前記光ディスクからの反射光を受けて常に前記ディス
クの信号面に微小スポットを集光させるため前記対物レ
ンズを駆動するフォーカスサーボ機能と；前記光ディス
クと前記微小スポットとの距離を示し前記光ディスクの
信号面に前記微小スポットが集光しているときが基準値
となるフォーカス誤差信号を検出する検出器と；前記光
ディスクと前記対物レンズの距離を前記フォーカス誤差
信号が正しく検出できる位置まで移動させるためのフォ
ーカスサーボ引き込み駆動回路を備えた光ディスク装置
において、フォーカス誤差信号が前記基準値と、絶対値
を同じくする正負の値で規定される変更可能な設定電圧
の範囲を越えたことを検知する範囲外検出手段と；前記
フォーカス誤差信号が前記基準値と交差する点を検知す
る交差検知手段と；を備え、前記フォーカス誤差信号が
前記所定の変更可能な設定電圧範囲を一旦越え、かつ、
前記基準値と交差したとき、前記フォーカスサーボ引き
込み駆動回路を停止させて、前記フォーカスサーボ機構
を動作させることである。

【００１１】

【発明の作用】上記構成の光ディスク装置では、対物レ
ンズを光ディスクの信号面に対して合焦させる際、ま
ず、フォーカス誤差信号が基準値と絶対値が同じ正負の
値で規定される設定電圧範囲を越えた後、再び基準値と
交差したとき合焦とする。かかる合焦の判断によりフォ
ーカスサーボ引き込み駆動回路を停止しフォーカスサー
ボ機構に切り換える。

【００１２】

【実施例】次に本発明について図面を参照しながら説明
する。図１は本発明の第１実施例を示すブロック図であ
る。

【００１３】まず、レーザビームを、光ディスク１の信
号面に微小スポットになるように絞り込み照射するため
に、対物レンズ２を設ける。光ディスク１からの反射光
から対物レンズ２のフォーカスサーボ機構１９に必要な
フォーカス誤差信号ＦＥ４を検出する検出器３を設定す
る。ここで、フォーカスサーボ機構１９には対物レンズ
２を上下方向に動かすためのアクチュエータ２０が接続
されている。

【００１４】まず、フォーカス誤差信号ＦＥ４を正しく
検出できる位置まで対物レンズ２を移動させるため、す
なわち光ディスク１と対物レンズ２との相対距離を合焦
点位置近傍まで変化させるため、アクチュエータ２０に
三角波または鋸波なる信号を生成するフォーカスサーボ
引き込み駆動回路１８を、スイッチ１６を介して接続す
る。

【００１５】さらに、フォーカスサーボ引き込み駆動回
路１８からは、光ディスク１の信号面から対物レンズ２
を遠ざける方向に駆動しているのか、あるいは近づける
方向に駆動しているのかを出力させ制御回路２２に入力
させる。

【００１６】一方、所定の設定電圧ＶＴ５の電圧レベル
を変化させ、電圧ＶＴ’８を出力する電圧制御回路７を
設け、スイッチ６により、比較器１０への入力をＶＴ５
とＶＴ’８が切り換わるようにする。このとき、基準値
は直流電圧０レベルとする。また検出器３にて光ディス
ク１からの反射光から検出されたフォーカス誤差信号Ｆ
Ｅ４と、スイッチ６を介して入力される正の値を持つ所
定の設定電圧ＶＴ５またはＶＴ’８とを比較するために
比較器１０を設定する。

【００１７】比較器１０に入力される所定の設定電圧Ｖ
Ｔ５あるいはＶＴ’８に対し、絶対値を同値とし符号を
反転させる差動回路９を用意する。差動回路９の出力−
ＶＴもしくは−ＶＴ’を、フォーカス誤差信号ＦＥ４と
さらに比較するため比較器１１を設定する。

【００１８】比較器１０は初期出力をロウレベルとし、
所定の設定電圧ＶＴもしくはＶＴ’をフォーカス誤差信
号ＦＥ４が越えたらハイレベルを出力する。また比較器
１１は初期出力をロウレベルとし、差動回路１１出力の
負の値の電圧−ＶＴもしくは−ＶＴ’を、フォーカス誤
差信号ＦＥ１１が下回ったらハイレベルを出力する。

【００１９】さらに、フォーカス誤差信号ＦＥ４が直流
電圧ゼロレベル（基準値）と交わる点を検出するゼロク
ロス比較器１３を設定し、フォーカス誤差信号ＦＥ４が
ゼロレベルの時にハイレベルを出力する。

【００２０】ここで、光ディスク１の信号面から対物レ
ンズ２を遠ざける方向に駆動する場合においては、初期
値がロウレベルである比較器１０の出力がハイレベルに
なるタイミングでハイレベルとなり、初期値がロウレベ
ルである比較器１１の出力がハイレベルとなるタイミン
グでロウレベルとなる信号をＱから出力するために、Ｒ
−Ｓフリップフロップ回路１２を設け、Ｓ入力に比較器
１０の出力を、Ｒ入力に比較器１１の出力をそれぞれ入
力する。逆に、光ディスク１の信号面から対物レンズ２
を近づける方向に駆動する場合においては、比較器１１
の出力がハイレベルになるタイミングでハイレベルとな
り、比較器１０の出力がハイレベルとなるタイミングで
ロウレベルとなる信号をＱ（＊）から出力させる。尚、
ＱとＱ（＊）（（＊）はＱの相補出力であることを示す
（以下、同じ））出力の初期値はロウレベルとする。ま
た、ＱとＱ（＊）の出力は制御回路２２により選択され
る。

【００２１】ゼロクロス比較器１３とＲ−Ｓフリップフ
ロップ回路１２のＱもしくはＱ（＊）出力がともにハイ
レベルのときにハイレベルを出力するＡＮＤ回路１４を
設ける。

【００２２】ＡＮＤ回路１４の出力状態により、アクチ
ュエータ２０に入力する信号を、フォーカスサーボ引き
込み駆動回路１８側からフォーカスサーボ機構１９側に
切り換えるスイッチ１６及び設定電圧ＶＴ５あるいは電
圧制御回路７の出力電圧ＶＴ’８を選択するスイッチ６
を制御する制御回路１５を設け、ＡＮＤ回路１４の出力
に接続する。

【００２３】制御回路１５により、スイッチ１６をフォ
ーカスサーボ引き込み駆動回路１８側に閉じ、フォーカ
スサーボ引き込み駆動回路１８で生成された三角波また
は鋸波なる信号をアクチュエータ２０に入力する。この
アクチュエータ２０からの出力により、対物レンズ２を
上下方向に駆動させる。レーザビームを対物レンズ２を
介して光ディスク１上に照射し、この光ディスク１から
の反射光を検出器３が受けてフォーカス誤差信号ＦＥ４
を生成する。このときの信号波形を図２に示す。

【００２４】また、制御回路１５により、スイッチ６は
正の値を持つ変更可能な所定の設定電圧ＶＴ５を直接比
較器１０に入力するように接続する。

【００２５】Ｒ−Ｓフリップフロップ回路１２のＱもし
くはＱ（＊）出力がハイレベルとなる区間において、ゼ
ロクロス検出器１３の出力がハイレベルとなるタイミン
グをＡＮＤ回路１４の出力にて検知し、このタイミング
で制御回路１５によりスイッチ１６を開き、またスイッ
チ１７を閉じ、アクチュエータ２０への入力を、フォー
カスサーボ引き込み駆動回路１８側から、フォーカスサ
ーボ機構１９側に切り換え、正確なフォーカス合焦点で
フォーカスサーボを引き込むことができる。

【００２６】しかし、図２に示すように所定の設定電圧
ＶＴ（図２ではＶＴ（ｂ））がフォーカス誤差信号ＦＥ
よりも高く設定されており、両者が交差することの無い
場合や、さらには破線のように、ＶＴ（ａ）とは交差し
たが、−ＶＴ（ａ）とは交差しない場合においては、ス
イッチ１６がフォーカスサーボ引き込み駆動回路１８側
になっていても、比較器１０，１１ともにハイレベルに
ならない、あるいは比較器１１がハイレベルにならな
い。そこでフォーカスサーボ引き込み駆動回路８にて、
一度、光ディスク１の信号面に対して、対物レンズ２を
近づけるあるいは遠ざける方向に駆動し、制御回路２２
にてスイッチ２３が切り換わるまでの間に、Ｒ−Ｓフリ
ップフロップ回路１２のＱもしくはＱ（＊）出力が、ハ
イレベルからロウレベルに切り換わることを検出器２１
にて検出する。検出されなければ、比較器１０，１１と
もにハイレベルにならない、あるいは比較器１１がハイ
レベルにならないことになるので、制御回路２２にてス
イッチ６を電圧制御回路７側に切換、電圧ＶＴをフォー
カス誤差信号ＦＥと交差させるレベルにまで降下させ
る。尚、光ディスク１の信号面に対して、対物レンズ２
を一度近づけるあるいは遠ざける方向に駆動し、Ｒ−Ｓ
フリップフロップ回路１２の出力を検出する間において
は、制御回路１５によりスイッチ１６を開き、またスイ
ッチ１７を閉じる処理は行わない。あとは前記と同様な
方法で、正確なフォーカス合焦点でフォーカスサーボを
引き込むことができるようになる。

【００２７】次に第２実施例について説明する。図３は
第２実施例の構成を示すブロック図である。第１実施例
の構成に加え検出器３により、フォーカス誤差信号ＦＥ
４の他に光ディスク１からの反射光量を示す信号（以下
ＨＦ信号と呼ぶ）も検出する。ＨＦ信号は、フォーカス
合焦点時に一番レベルが高くなるので、比較器２６を設
け、所定の設定電圧ＨＴを設定し、この電圧ＨＴとＨＦ
信号の電圧レベルを比較し、電圧ＨＴよりＨＦ信号のレ
ベルが高くなるときに、比較器２６はハイレベルをＡＮ
Ｄ回路１４に出力するように設定する。

【００２８】図４に示すように、ＨＦ信号が所定の設定
電圧ＨＴより高くなったときに、比較器２４の出力がハ
イレベルとなり、かつ、Ｒ−Ｓフリップフロップ回路１
２のＱもしくはＱ（＊）出力がハイレベルである区間
に、ゼロクロス比較器１３の出力がハイレベルとなるタ
イミングで、制御回路１５により、スイッチ１６を開
き、スイッチ１７を閉じ、アクチュエータ２０への入力
をフォーカスサーボ引き込み駆動回路１８側からフォー
カスサーボ機構１９側に切り換えることで、フォーカス
合焦点でのフォーカスサーボ引き込みがより正確にな
る。

【００２９】また、ＨＦ信号が所定の設定電圧ＶＴのレ
ベルよりも高くなり、比較器２４の出力がハイレベルを
出力しているにも係わらず、ＡＮＤ回路１４の出力が一
定時間を経過してもハイレベルにならない場合は、図６
のＶＴ（ｂ）に示すような、所定の設定電圧ＶＴが、フ
ォーカス誤差信号ＦＥよりも高く設定されている。この
場合は、フォーカスサーボ引き込み駆動回路８にて、一
度、光ディスク１の信号面に対して、対物レンズ２を近
づけるあるいは遠ざける方向に駆動し、制御回路２２に
てスイッチ２３が切り換わるまでの間に、Ｒ−Ｓフリッ
プフロップ回路１２のＱもしくはＱ（＊）出力がハイレ
ベルからロウレベルに切り換わることを検出器２１にて
検出する。検出されなければ、比較器１０，１１ともに
ハイレベルにならない、あるいは比較器１１がハイレベ
ルにならないことになるので、制御回路２２にてスイッ
チ６を電圧制御回路７側に切り換え、電圧ＶＴをフォー
カス誤差信号ＦＥと交差させるレベルにまで降下させ、
正確なフォーカス合焦点でフォーカスサーボを引き込む
ことができるようになる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、フォーカ
ス誤差信号が基準値に対して絶対値が同じで正負の値を
持つ所定の変更可能な設定電圧の範囲を越えたことを検
知する手段と、フォーカス誤差信号が基準値と交差する
点を検知する手段とを用いて、フォーカス誤差信号が所
定の変更可能な設定電圧範囲を１度越え、基準値と交差
する点のタイミングでフォーカスサーボ引き込み駆動回
路を停止させてフォーカスサーボ機構を動作させるの
で、フォーカス誤差信号の振幅の大きさに関係なく、フ
ォーカス合焦点以外でフォーカスサーボ機構への切換を
誤ってすることがなくなるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すブロック図である。

【図２】第１実施例の各部におけるフォーカス引き込み
時のタイミングチャートである。

【図３】本発明の第２実施例のブロック図である。

【図４】第２実施例の各部におけるフォーカス引き込み
時のタイミングチャートである。

【図５】従来例を示すフォーカス誤差信号の特性を示す
グラフである。

【図６】従来例を示すフォーカス誤差信号の特性を示す
グラフである。

【図７】従来例を示すＲＦ信号の特性を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ 光ディスク ２ 対物レンズ ３ 検出器 ４ フォーカス誤差信号（ＦＥ） ５ 変更可能な所定の設定電圧値ＶＴ ６ スイッチ ７ 電圧制御回路 ８ ＶＴの電圧レベルを変化させた値ＶＴ’ ９ 差動回路 １０ 比較器 １１ 比較器 １２ Ｒ−Ｓフリップフロップ回路 １３ ゼロクロス比較器 １４ ＡＮＤ回路 １５ 制御回路 １６ スイッチ １７ スイッチ １８ フォーカスサーボ引き込み駆動回路 １９ フォーカスサーボ機構 ２０ アクチュエータ ２１ 検出器 ２２ 制御回路 ２３ スイッチ ２４ ＨＦ信号 ２５ 所定の設定電圧ＨＴ ２６ 比較器

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズにより絞られた微小スポット
   を光ディスク上に照射し前記光ディスクからの反射光を
   受けて常に前記ディスクの信号面に微小スポットを集光
   させるため前記対物レンズを駆動するフォーカスサーボ
   機能と；前記光ディスクと前記微小スポットとの距離を
   示し前記光ディスクの信号面に前記微小スポットが集光
   しているときが基準値となるフォーカス誤差信号を検出
   する検出器と；前記光ディスクと前記対物レンズの距離
   を前記フォーカス誤差信号が正しく検出できる位置まで
   移動させるためのフォーカスサーボ引き込み駆動回路を
   備えた光ディスク装置において、フォーカス誤差信号が
   前記基準値と、絶対値を同じくする正負の値で規定され
   る変更可能な設定電圧の範囲を越えたことを検知する範
   囲外検出手段と；前記フォーカス誤差信号が前記基準値
   と交差する点を検知する交差検知手段と；を備え、前記
   フォーカス誤差信号が前記所定の変更可能な設定電圧範
   囲を一旦越え、かつ、前記基準値と交差したとき、前記
   フォーカスサーボ引き込み駆動回路を停止させて、前記
   フォーカスサーボ機構を動作させることを特徴とする光
   ディスク装置。