JP3148840B2 - フォーカスサーボ装置 - Google Patents
フォーカスサーボ装置Info
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- disk
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ等に接続
され、データの記録・再生・消去が可能な光ディスク装
置中のフォーカスサーボ装置に関するものである。
され、データの記録・再生・消去が可能な光ディスク装
置中のフォーカスサーボ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ディスクは、大量の情報を記録でき、
さらにその消去・再生が繰り返し可能な記録メディアで
ある。光ディスク装置は、半導体レーザ等の光源より射
出された光を対物レンズによって回転するディスク盤面
に集光し、ディスク表面に形成された渦巻状のトラック
上に信号を記録もしくは記録してある信号を再生するも
のであり、近年その技術開発が盛んに行われている。と
ころで、上記のディスクを完全な平板に形成することは
不可能であり、また一般に取り付け機構の精度等の要因
から、対物レンズとディスク面との距離はディスクが回
転することによって変動し、しかも光スポットの焦点深
度は前述の変動分に比べてきわめて小さいため、光スポ
ットがディスクの信号記録面上を正確に走査することが
できず、正常な再生・記録動作ができない。そのため、
一般にディスク信号記録面と光スポットの焦点との位置
ずれをフォーカスエラー信号として検出し、この信号に
よって対物レンズとディスク記録面との距離を一定に保
つフォーカスサーボ制御が行われている。対物レンズを
ディスク面上に追従させるためには高精度のサーボ機構
が必要であり、一般にはコイルアクチュエータによって
対物レンズを追従させるサーボ制御を行っている。
さらにその消去・再生が繰り返し可能な記録メディアで
ある。光ディスク装置は、半導体レーザ等の光源より射
出された光を対物レンズによって回転するディスク盤面
に集光し、ディスク表面に形成された渦巻状のトラック
上に信号を記録もしくは記録してある信号を再生するも
のであり、近年その技術開発が盛んに行われている。と
ころで、上記のディスクを完全な平板に形成することは
不可能であり、また一般に取り付け機構の精度等の要因
から、対物レンズとディスク面との距離はディスクが回
転することによって変動し、しかも光スポットの焦点深
度は前述の変動分に比べてきわめて小さいため、光スポ
ットがディスクの信号記録面上を正確に走査することが
できず、正常な再生・記録動作ができない。そのため、
一般にディスク信号記録面と光スポットの焦点との位置
ずれをフォーカスエラー信号として検出し、この信号に
よって対物レンズとディスク記録面との距離を一定に保
つフォーカスサーボ制御が行われている。対物レンズを
ディスク面上に追従させるためには高精度のサーボ機構
が必要であり、一般にはコイルアクチュエータによって
対物レンズを追従させるサーボ制御を行っている。
【０００３】図５は従来のスイングアーム方式の光ピッ
クアップの断面図である。可動部である対物レンズホル
ダ51には、対物レンズ52，フォーカスコイル53，トラッ
キングコイル54，可撓性プリント基板55が取り付けてあ
り、この対物レンズホルダ51が光ピックアップ固定部
(図示せず)に設けられた軸56の回りに回動および軸56方
向に摺動でき、またフォーカスコイル53，トラッキング
コイル54が内磁石57，内ヨーク58，外磁石59，および外
ヨーク60で構成されている磁気回路中に位置するように
配置されている。まずフォーカスコイル53に電流を流す
と、電磁力がフォーカス方向に発生し、対物レンズ52を
保持する対物レンズホルダ51が垂直方向に動くことにな
る。また、トラッキングコイル54に電流を流すと、電磁
力が水平方向に発生し、対物レンズは軸56を中心に回動
する。固定光学系61から出射される光ビーム62は、反射
ミラー63a，63b，63cによって反射され、対物レンズ52
を通ってディスク64へ導かれる。この方式によれば、光
ピックアップの構成が簡単で、小型，軽量化が実現で
き、光ピックアップをキャリッジに載せてリニアモータ
ー等で駆動する方式よりも、ドライブ装置の小型化，高
速アクセスに非常に有利である。
クアップの断面図である。可動部である対物レンズホル
ダ51には、対物レンズ52，フォーカスコイル53，トラッ
キングコイル54，可撓性プリント基板55が取り付けてあ
り、この対物レンズホルダ51が光ピックアップ固定部
(図示せず)に設けられた軸56の回りに回動および軸56方
向に摺動でき、またフォーカスコイル53，トラッキング
コイル54が内磁石57，内ヨーク58，外磁石59，および外
ヨーク60で構成されている磁気回路中に位置するように
配置されている。まずフォーカスコイル53に電流を流す
と、電磁力がフォーカス方向に発生し、対物レンズ52を
保持する対物レンズホルダ51が垂直方向に動くことにな
る。また、トラッキングコイル54に電流を流すと、電磁
力が水平方向に発生し、対物レンズは軸56を中心に回動
する。固定光学系61から出射される光ビーム62は、反射
ミラー63a，63b，63cによって反射され、対物レンズ52
を通ってディスク64へ導かれる。この方式によれば、光
ピックアップの構成が簡単で、小型，軽量化が実現で
き、光ピックアップをキャリッジに載せてリニアモータ
ー等で駆動する方式よりも、ドライブ装置の小型化，高
速アクセスに非常に有利である。
【０００４】光ディスクの記録再生動作を行うために
は、まずフォーカスサーボ引き込み動作を行わなければ
ならない。フォーカスサーボ引き込み動作は一般にフォ
ーカスエラー信号を用いて行われている。フォーカスエ
ラー信号を検出するための手段の一例としてナイフエッ
ジ法について以下説明する。図６は対物レンズがディス
クに対して合焦点位置よりも近い位置にある場合のフォ
ーカスエラー信号の生成原理を示す図である。ここで合
焦点位置とは、対物レンズから出射された光ビームがデ
ィスク記録面上で焦点を結ぶような対物レンズとディス
クの相対位置関係をいう。図７は対物レンズがディスク
に対して合焦点位置にある場合のフォーカスエラー信号
の生成原理を示す図であり、図８は対物レンズがディス
クに対して合焦点位置よりも遠い位置にある場合のフォ
ーカスエラー信号の生成原理を示す図である。それぞれ
の図において65はディスク記録面、66は対物レンズ、67
はセンサレンズ、68はナイフエッジ、69a，69bは２分割
フォーカスエラーセンサ、70は差動増幅器、71はフォー
カスエラー信号である。ディスク65からの反射光は対物
レンズ66，センサレンズ67，ナイフエッジ68を通って２
分割フォーカスエラーセンサ69a，69bに入射され、差動
増幅器70によってそれぞれのセンサの差分をとることに
よってフォーカスエラー信号71を生成する。以下にフォ
ーカスエラー信号の生成原理について説明する。対物レ
ンズ66とディスク記録面65との距離が極めて大きい場合
は、ディスク記録面65からフォーカスエラーセンサ69
a，69bに到達する反射光は弱く、フォーカスエラー信号
71はほぼ零となる。ディスク記録面65が図８のように光
ビームの焦点位置よりも遠すぎる場合は、センサレンズ
67からの光がナイフエッジ68によって、フォーカスエラ
ーセンサ69aのほうに多く光が入射される。また、図７
のように光ビームの焦点位置にディスク記録面65がある
時は、フォーカスエラーセンサ69a，69bに入射される光
はちょうどバランスし、フォーカスエラー信号は零とな
る。さらに、ディスク記録面65が図６のように光ビーム
の焦点位置よりも近すぎる場合は、フォーカスエラーセ
ンサ69bのほうに多く光が入射される。対物レンズ66と
ディスク記録面65との距離が極めて小さい場合は、ディ
スク記録面65からフォーカスエラーセンサ69a，69bに到
達する反射光は弱く、フォーカスエラー信号71はほぼ零
となる。以上のような原理でフォーカスエラー信号が生
成される。
は、まずフォーカスサーボ引き込み動作を行わなければ
ならない。フォーカスサーボ引き込み動作は一般にフォ
ーカスエラー信号を用いて行われている。フォーカスエ
ラー信号を検出するための手段の一例としてナイフエッ
ジ法について以下説明する。図６は対物レンズがディス
クに対して合焦点位置よりも近い位置にある場合のフォ
ーカスエラー信号の生成原理を示す図である。ここで合
焦点位置とは、対物レンズから出射された光ビームがデ
ィスク記録面上で焦点を結ぶような対物レンズとディス
クの相対位置関係をいう。図７は対物レンズがディスク
に対して合焦点位置にある場合のフォーカスエラー信号
の生成原理を示す図であり、図８は対物レンズがディス
クに対して合焦点位置よりも遠い位置にある場合のフォ
ーカスエラー信号の生成原理を示す図である。それぞれ
の図において65はディスク記録面、66は対物レンズ、67
はセンサレンズ、68はナイフエッジ、69a，69bは２分割
フォーカスエラーセンサ、70は差動増幅器、71はフォー
カスエラー信号である。ディスク65からの反射光は対物
レンズ66，センサレンズ67，ナイフエッジ68を通って２
分割フォーカスエラーセンサ69a，69bに入射され、差動
増幅器70によってそれぞれのセンサの差分をとることに
よってフォーカスエラー信号71を生成する。以下にフォ
ーカスエラー信号の生成原理について説明する。対物レ
ンズ66とディスク記録面65との距離が極めて大きい場合
は、ディスク記録面65からフォーカスエラーセンサ69
a，69bに到達する反射光は弱く、フォーカスエラー信号
71はほぼ零となる。ディスク記録面65が図８のように光
ビームの焦点位置よりも遠すぎる場合は、センサレンズ
67からの光がナイフエッジ68によって、フォーカスエラ
ーセンサ69aのほうに多く光が入射される。また、図７
のように光ビームの焦点位置にディスク記録面65がある
時は、フォーカスエラーセンサ69a，69bに入射される光
はちょうどバランスし、フォーカスエラー信号は零とな
る。さらに、ディスク記録面65が図６のように光ビーム
の焦点位置よりも近すぎる場合は、フォーカスエラーセ
ンサ69bのほうに多く光が入射される。対物レンズ66と
ディスク記録面65との距離が極めて小さい場合は、ディ
スク記録面65からフォーカスエラーセンサ69a，69bに到
達する反射光は弱く、フォーカスエラー信号71はほぼ零
となる。以上のような原理でフォーカスエラー信号が生
成される。
【０００５】次にフォーカスサーボ引き込み信号の生成
法の一例について説明する。図９にフォーカスエラー信
号とフォーカスサーボ引き込み信号の生成の原理図を示
す。フォーカスエラーセンサ69a，69bは、前述のよう
に、対物レンズが遠距離から次第に近距離に近づくにつ
れて図９(a)に示す信号を出力する。この両信号の差
（信号69a−信号69b）の波形が図９(b)であり、他方両
信号の和（信号69a＋信号69b）の波形が図９(c)であ
る。図９(c)の信号を基準電圧Ｖthを持つ比較器を通す
ことにより２値化したものが図９(d)の信号である。こ
の信号はすなわち、対物レンズがフォーカスサーボ引き
込み可能領域に位置することを表す。図10は従来のフォ
ーカスサーボ装置のブロック図を示したものである。72
はフォーカスサーボ引き込み信号、73，74はスイッチ、
75は三角波発振器、76はフォーカスコイル駆動アンプ、
77はアクチュエータ、78a，78bはフォーカスエラーセン
サ、79は加算器、80は比較器、81はインバータ回路、82
はフォーカスサーボ制御回路である。以上のように構成
された従来のフォーカスサーボ装置のブロック図につい
て、以下その動作を説明する。フォーカスサーボ引き込
み動作の開始時は、フォーカスサーボ引き込み信号72は
ローレベルになっており、スイッチ73が開、フォーカス
サーボはオフであり、スイッチ74が閉じて三角波発振器
75により発生した三角波がフォーカスコイル駆動アンプ
76に入力され、アクチュエータ77に電流を流す。その結
果、対物レンズがフォーカス制御方向に三角波に応じて
移動し、対物レンズとディスクとの距離が連続的に変化
する。一方、フォーカスエラーセンサ78a，78bからの信
号を加算器79によって加算し、比較器80を通すと、図９
に示したように対物レンズがフォーカスサーボ引き込み
可能領域にあるときに加算器の出力すなわちフォーカス
サーボ引き込み信号72がハイレベルとなり、スイッチ74
が開となってアクチュエータ77への三角波発振器75の出
力の供給が停止する。同時にスイッチ73が閉となってフ
ォーカスサーボがオンとなり、フォーカスサーボ引き込
み動作が完了する。またフォーカスサーボ引き込みに失
敗した場合やフォーカスサーボ動作中にサーボが外れた
場合には、対物レンズがフォーカスサーボ引き込み可能
領域外に移動するため、フォーカスサーボ引き込み信号
はローレベルになる。その場合は再び前述のフォーカス
サーボ引き込み動作を繰り返し行うことになる。
法の一例について説明する。図９にフォーカスエラー信
号とフォーカスサーボ引き込み信号の生成の原理図を示
す。フォーカスエラーセンサ69a，69bは、前述のよう
に、対物レンズが遠距離から次第に近距離に近づくにつ
れて図９(a)に示す信号を出力する。この両信号の差
（信号69a−信号69b）の波形が図９(b)であり、他方両
信号の和（信号69a＋信号69b）の波形が図９(c)であ
る。図９(c)の信号を基準電圧Ｖthを持つ比較器を通す
ことにより２値化したものが図９(d)の信号である。こ
の信号はすなわち、対物レンズがフォーカスサーボ引き
込み可能領域に位置することを表す。図10は従来のフォ
ーカスサーボ装置のブロック図を示したものである。72
はフォーカスサーボ引き込み信号、73，74はスイッチ、
75は三角波発振器、76はフォーカスコイル駆動アンプ、
77はアクチュエータ、78a，78bはフォーカスエラーセン
サ、79は加算器、80は比較器、81はインバータ回路、82
はフォーカスサーボ制御回路である。以上のように構成
された従来のフォーカスサーボ装置のブロック図につい
て、以下その動作を説明する。フォーカスサーボ引き込
み動作の開始時は、フォーカスサーボ引き込み信号72は
ローレベルになっており、スイッチ73が開、フォーカス
サーボはオフであり、スイッチ74が閉じて三角波発振器
75により発生した三角波がフォーカスコイル駆動アンプ
76に入力され、アクチュエータ77に電流を流す。その結
果、対物レンズがフォーカス制御方向に三角波に応じて
移動し、対物レンズとディスクとの距離が連続的に変化
する。一方、フォーカスエラーセンサ78a，78bからの信
号を加算器79によって加算し、比較器80を通すと、図９
に示したように対物レンズがフォーカスサーボ引き込み
可能領域にあるときに加算器の出力すなわちフォーカス
サーボ引き込み信号72がハイレベルとなり、スイッチ74
が開となってアクチュエータ77への三角波発振器75の出
力の供給が停止する。同時にスイッチ73が閉となってフ
ォーカスサーボがオンとなり、フォーカスサーボ引き込
み動作が完了する。またフォーカスサーボ引き込みに失
敗した場合やフォーカスサーボ動作中にサーボが外れた
場合には、対物レンズがフォーカスサーボ引き込み可能
領域外に移動するため、フォーカスサーボ引き込み信号
はローレベルになる。その場合は再び前述のフォーカス
サーボ引き込み動作を繰り返し行うことになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例の構成では以下のような問題があった。即ち、フォー
カスサーボ引き込み動作時において、対物レンズが引き
込み領域にきてフォーカス引き込み信号によってフォー
カスサーボループが閉じられた後、フォーカスサーボ引
き込み動作に失敗してフォーカスサーボ引き込み可能領
域を外れた場合や、フォーカスサーボ動作中に何らかの
外乱が加わってフォーカスエラー信号の作動領域を外れ
てしまった場合に対物レンズを制御することができない
ので、対物レンズが引き込み可能領域を外れてディスク
に衝突する危険性がある。本発明は上記従来の問題点を
解決するもので、対物レンズがフォーカスサーボ引き込
み可能領域を外れた場合にディスクとの衝突をすること
なしにフォーカスサーボ引き込みを行うことが可能なフ
ォーカスサーボ装置を提供することを目的とする。
例の構成では以下のような問題があった。即ち、フォー
カスサーボ引き込み動作時において、対物レンズが引き
込み領域にきてフォーカス引き込み信号によってフォー
カスサーボループが閉じられた後、フォーカスサーボ引
き込み動作に失敗してフォーカスサーボ引き込み可能領
域を外れた場合や、フォーカスサーボ動作中に何らかの
外乱が加わってフォーカスエラー信号の作動領域を外れ
てしまった場合に対物レンズを制御することができない
ので、対物レンズが引き込み可能領域を外れてディスク
に衝突する危険性がある。本発明は上記従来の問題点を
解決するもので、対物レンズがフォーカスサーボ引き込
み可能領域を外れた場合にディスクとの衝突をすること
なしにフォーカスサーボ引き込みを行うことが可能なフ
ォーカスサーボ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、対物レンズから出た光ビームがディスク記
録面上に焦点を結ぶように前記対物レンズを追従させる
フォーカスサーボ動作を行うフォーカスサーボ装置であ
って、前記対物レンズを移動させるための対物レンズ移
動手段と、前記対物レンズをディスクから遠ざけるとき
は前記対物レンズをディスクに近づけるときよりも短い
時定数で変化する対物レンズ移動信号を発生する対物レ
ンズ移動信号発生手段と、ディスクからの反射光が前記
対物レンズを介して入射し前記対物レンズの焦点位置を
検出する複数の位置検出手段と、前記複数の位置検出手
段の出力信号を加算した信号に基づいて、光の焦点位置
がディスク面の近傍にあるときにフォーカスサーボ引き
込み信号を出力する引き込み信号発生手段と、前記フォ
ーカスサーボ引き込み信号に応じてフォーカスサーボ動
作をオンもしくはオフするとともに、前記対物レンズ移
動信号発生手段の出力を切り換えるスイッチ手段と、前
記引き込み信号発生手段が前記フォーカスサーボ引き込
み信号を解除したときにリセット信号を発生するリセッ
ト信号発生手段と、前記リセット信号により前記対物レ
ンズをディスクから遠ざける方向に対物レンズ移動信号
を切り換える対物レンズ移動信号制御手段とを有し、前
記リセット信号の発生に応じて、前記スイッチ手段によ
り前記対物レンズ移動信号発生手段の出力を前記対物レ
ンズ移動手段に接続するとともに、切り換えられた前記
対物レンズ移動信号により前記対物レンズをディスクに
近づけるときよりも短い時間で前記対物レンズをディス
クから遠ざけることを特徴とするフォーカスサーボ装
置、としたものである。
に本発明は、対物レンズから出た光ビームがディスク記
録面上に焦点を結ぶように前記対物レンズを追従させる
フォーカスサーボ動作を行うフォーカスサーボ装置であ
って、前記対物レンズを移動させるための対物レンズ移
動手段と、前記対物レンズをディスクから遠ざけるとき
は前記対物レンズをディスクに近づけるときよりも短い
時定数で変化する対物レンズ移動信号を発生する対物レ
ンズ移動信号発生手段と、ディスクからの反射光が前記
対物レンズを介して入射し前記対物レンズの焦点位置を
検出する複数の位置検出手段と、前記複数の位置検出手
段の出力信号を加算した信号に基づいて、光の焦点位置
がディスク面の近傍にあるときにフォーカスサーボ引き
込み信号を出力する引き込み信号発生手段と、前記フォ
ーカスサーボ引き込み信号に応じてフォーカスサーボ動
作をオンもしくはオフするとともに、前記対物レンズ移
動信号発生手段の出力を切り換えるスイッチ手段と、前
記引き込み信号発生手段が前記フォーカスサーボ引き込
み信号を解除したときにリセット信号を発生するリセッ
ト信号発生手段と、前記リセット信号により前記対物レ
ンズをディスクから遠ざける方向に対物レンズ移動信号
を切り換える対物レンズ移動信号制御手段とを有し、前
記リセット信号の発生に応じて、前記スイッチ手段によ
り前記対物レンズ移動信号発生手段の出力を前記対物レ
ンズ移動手段に接続するとともに、切り換えられた前記
対物レンズ移動信号により前記対物レンズをディスクに
近づけるときよりも短い時間で前記対物レンズをディス
クから遠ざけることを特徴とするフォーカスサーボ装
置、としたものである。
【０００８】
【作用】この構成によって、対物レンズがフォーカスサ
ーボ引き込み可能領域を逸脱した瞬間に対物レンズを初
期位置に戻すことができる。
ーボ引き込み可能領域を逸脱した瞬間に対物レンズを初
期位置に戻すことができる。
【０００９】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の一実施例におけるフ
ォーカスサーボ装置の回路ブロック図を示すものであ
る。図１において、１はリセット信号、２a，２bはフォ
ーカスエラーセンサ、３は加算器、４は比較器、５はフ
ォーカスサーボ引き込み信号、６，７はスイッチ、８は
フォーカスコイル駆動アンプ、９はアクチュエータ、10
はマルチバイブレータ、11は対物レンズ移動信号制御回
路、12はインバータ回路、13はフォーカスサーボ制御回
路、14は対物レンズ移動信号発生回路である。以上のよ
うに構成された本発明の一実施例の回路ブロックについ
て以下その動作について説明する。初期状態では、対物
レンズはディスクに対してフォーカスサーボ引き込み可
能領域より離れた位置にある。フォーカスサーボ引き込
み動作の開始時は、フォーカスサーボ引き込み信号５は
ローレベルになっており、スイッチ６が開、フォーカス
サーボはオフであり、スイッチ７が閉じて対物レンズ移
動信号発生回路14により発生した対物レンズ移動信号が
フォーカスコイル駆動アンプ８に入力され、アクチュエ
ータ９に電流を流す。その結果、対物レンズがフォーカ
ス制御方向に対物レンズ移動信号に応じて移動し、対物
レンズがディスクに徐々に近づいていく。一方、フォー
カスエラーセンサ２a，２bからの信号を加算器３によっ
て加算し、比較器４を通すと、図９に示したように対物
レンズがフォーカスサーボ引き込み可能領域にあるとき
に加算器の出力すなわちフォースカサーボ引き込み信号
５がハイレベルとなり、スイッチ７が開となってアクチ
ュエータ９への対物レンズ移動信号発生回路14の出力の
供給が停止する。同時にスイッチ６が閉となってフォー
カスサーボがオンとなり、フォーカスサーボ引き込み動
作が完了する。また、フォーカスサーボ引き込みに失敗
した場合やフォーカスサーボ動作中にサーボが外れて対
物レンズがフォーカスサーボ引き込み可能領域外に移動
した際には、フォーカスサーボ引き込み信号５がローレ
ベルになるのを受けてスイッチ６が開き、スイッチ７が
閉じる。同時に信号の立ち下がりでパルスを発生するマ
ルチバイブレータ10よりリセット信号１が発生し、対物
レンズ移動信号制御回路11によって対物レンズ移動信号
発生回路14の出力である対物レンズ移動信号が対物レン
ズをディスクより遠ざける方向に切り変わり、それがフ
ォーカスコイル駆動アンプ８に印加されアクチュエータ
９を対物レンズをディスクから遠ざける方向に強制的に
移動させる。
しながら説明する。図１は本発明の一実施例におけるフ
ォーカスサーボ装置の回路ブロック図を示すものであ
る。図１において、１はリセット信号、２a，２bはフォ
ーカスエラーセンサ、３は加算器、４は比較器、５はフ
ォーカスサーボ引き込み信号、６，７はスイッチ、８は
フォーカスコイル駆動アンプ、９はアクチュエータ、10
はマルチバイブレータ、11は対物レンズ移動信号制御回
路、12はインバータ回路、13はフォーカスサーボ制御回
路、14は対物レンズ移動信号発生回路である。以上のよ
うに構成された本発明の一実施例の回路ブロックについ
て以下その動作について説明する。初期状態では、対物
レンズはディスクに対してフォーカスサーボ引き込み可
能領域より離れた位置にある。フォーカスサーボ引き込
み動作の開始時は、フォーカスサーボ引き込み信号５は
ローレベルになっており、スイッチ６が開、フォーカス
サーボはオフであり、スイッチ７が閉じて対物レンズ移
動信号発生回路14により発生した対物レンズ移動信号が
フォーカスコイル駆動アンプ８に入力され、アクチュエ
ータ９に電流を流す。その結果、対物レンズがフォーカ
ス制御方向に対物レンズ移動信号に応じて移動し、対物
レンズがディスクに徐々に近づいていく。一方、フォー
カスエラーセンサ２a，２bからの信号を加算器３によっ
て加算し、比較器４を通すと、図９に示したように対物
レンズがフォーカスサーボ引き込み可能領域にあるとき
に加算器の出力すなわちフォースカサーボ引き込み信号
５がハイレベルとなり、スイッチ７が開となってアクチ
ュエータ９への対物レンズ移動信号発生回路14の出力の
供給が停止する。同時にスイッチ６が閉となってフォー
カスサーボがオンとなり、フォーカスサーボ引き込み動
作が完了する。また、フォーカスサーボ引き込みに失敗
した場合やフォーカスサーボ動作中にサーボが外れて対
物レンズがフォーカスサーボ引き込み可能領域外に移動
した際には、フォーカスサーボ引き込み信号５がローレ
ベルになるのを受けてスイッチ６が開き、スイッチ７が
閉じる。同時に信号の立ち下がりでパルスを発生するマ
ルチバイブレータ10よりリセット信号１が発生し、対物
レンズ移動信号制御回路11によって対物レンズ移動信号
発生回路14の出力である対物レンズ移動信号が対物レン
ズをディスクより遠ざける方向に切り変わり、それがフ
ォーカスコイル駆動アンプ８に印加されアクチュエータ
９を対物レンズをディスクから遠ざける方向に強制的に
移動させる。
【００１０】図２は本発明の一実施例におけるリセット
信号の生成原理を示すものである。フォーカスエラー信
号図２(a)に対して、対物レンズがフォーカスサーボ引
き込み可能領域15にあるときはフォーカスサーボ引き込
み信号は図２(b)のようにハイレベルとなる。対物レン
ズがフォーカスサーボ引き込み可能領域から逸脱すると
フォーカスサーボ引き込み信号はローレベルに変わるの
で、その立ち下がりによってマルチバイブレータからリ
セット信号図２(c)が出力される。図３は本発明の一実
施例における対物レンズ移動信号制御回路および対物レ
ンズ移動信号発生回路例を示す。図３において20は抵抗
(抵抗値Ｒ)、21はダイオード、22は抵抗(抵抗値ｒ)、23
はコンデンサ(容量Ｃ)、24，25はツェナーダイオード
(ツェナー電圧ＶD1，ＶD2)、26，27は演算増幅器であ
る。以下その動作について説明する。制御入力ＶINはリ
セット信号であり、出力ＶOUTは対物レンズ移動信号で
ある。制御入力ＶINが演算増幅器26の基準電圧ＶREFよ
りも低い電圧すなわちローレベルの時は演算増幅器26の
出力−ＶCCとなってコンデンサ23がＲＣの時定数で充電
されてＶOUTは直線的に増加してゆく。この時対物レン
ズが初期位置からディスクへ近づいて行き、フォーカス
サーボ引き込み可能領域を通ることになる。ＶOUTは最
終的にはツェナーダイオード24のツェナー電圧ＶD1で決
定される＋ＶD1で飽和する。次に制御入力ＶINが基準電
圧ＶREFよりも高い電圧すなわちハイレベルの時は演算
増幅器26の出力は＋ＶCCとなるが、今度はダイオード21
によってコンデンサ23がｒＣの時定数でＶINがローレベ
ルの時とは逆の極性に充電されて出力ＶOUTは直線的に
減少していき、最終的にはツェナーダイオード25のツェ
ナー電圧ＶD2で決定される−ＶD2で飽和する。この時対
物レンズが初期位置に引戻される。対物レンズはディス
クへ近づけてゆくときはゆっくりと、引き戻すときはす
ばやく移動させる必要があるので、ｒの値はＲの値に比
べてかなり小さい値に設定する。図４は本発明の一実施
例におけるリセット信号による対物レンズ移動信号発生
回路の出力波形の例を示す。図４(a)は対物レンズ移動
信号発生回路の出力、図４(b)はフォーカスサーボ引き
込み信号、図４(c)はリセット信号を示す。フォーカス
サーボ引き込み動作を開始すると、対物レンズ移動信号
発生回路の出力がＶLから徐々にＶHまで変化してゆく
が、フォーカスサーボ引き込みに失敗し、対物レンズが
フォーカスサーボ引き込み可能領域を逸脱した際はリセ
ット信号がハイレベルになるため、対物レンズ移動信号
発生回路の出力は再びＶLになる。リセット信号がロー
レベルになると再度フォーカスサーボ引き込み動作を行
う。また、引き込みに成功し、サーボ動作中に何らかの
原因でフォーカスサーボ引き込み可能領域を外れた場合
にもリセット信号が出力され、対物レンズ移動信号発生
回路の出力はＶLとなって対物レンズは初期位置に強制
的に引き戻される。
信号の生成原理を示すものである。フォーカスエラー信
号図２(a)に対して、対物レンズがフォーカスサーボ引
き込み可能領域15にあるときはフォーカスサーボ引き込
み信号は図２(b)のようにハイレベルとなる。対物レン
ズがフォーカスサーボ引き込み可能領域から逸脱すると
フォーカスサーボ引き込み信号はローレベルに変わるの
で、その立ち下がりによってマルチバイブレータからリ
セット信号図２(c)が出力される。図３は本発明の一実
施例における対物レンズ移動信号制御回路および対物レ
ンズ移動信号発生回路例を示す。図３において20は抵抗
(抵抗値Ｒ)、21はダイオード、22は抵抗(抵抗値ｒ)、23
はコンデンサ(容量Ｃ)、24，25はツェナーダイオード
(ツェナー電圧ＶD1，ＶD2)、26，27は演算増幅器であ
る。以下その動作について説明する。制御入力ＶINはリ
セット信号であり、出力ＶOUTは対物レンズ移動信号で
ある。制御入力ＶINが演算増幅器26の基準電圧ＶREFよ
りも低い電圧すなわちローレベルの時は演算増幅器26の
出力−ＶCCとなってコンデンサ23がＲＣの時定数で充電
されてＶOUTは直線的に増加してゆく。この時対物レン
ズが初期位置からディスクへ近づいて行き、フォーカス
サーボ引き込み可能領域を通ることになる。ＶOUTは最
終的にはツェナーダイオード24のツェナー電圧ＶD1で決
定される＋ＶD1で飽和する。次に制御入力ＶINが基準電
圧ＶREFよりも高い電圧すなわちハイレベルの時は演算
増幅器26の出力は＋ＶCCとなるが、今度はダイオード21
によってコンデンサ23がｒＣの時定数でＶINがローレベ
ルの時とは逆の極性に充電されて出力ＶOUTは直線的に
減少していき、最終的にはツェナーダイオード25のツェ
ナー電圧ＶD2で決定される−ＶD2で飽和する。この時対
物レンズが初期位置に引戻される。対物レンズはディス
クへ近づけてゆくときはゆっくりと、引き戻すときはす
ばやく移動させる必要があるので、ｒの値はＲの値に比
べてかなり小さい値に設定する。図４は本発明の一実施
例におけるリセット信号による対物レンズ移動信号発生
回路の出力波形の例を示す。図４(a)は対物レンズ移動
信号発生回路の出力、図４(b)はフォーカスサーボ引き
込み信号、図４(c)はリセット信号を示す。フォーカス
サーボ引き込み動作を開始すると、対物レンズ移動信号
発生回路の出力がＶLから徐々にＶHまで変化してゆく
が、フォーカスサーボ引き込みに失敗し、対物レンズが
フォーカスサーボ引き込み可能領域を逸脱した際はリセ
ット信号がハイレベルになるため、対物レンズ移動信号
発生回路の出力は再びＶLになる。リセット信号がロー
レベルになると再度フォーカスサーボ引き込み動作を行
う。また、引き込みに成功し、サーボ動作中に何らかの
原因でフォーカスサーボ引き込み可能領域を外れた場合
にもリセット信号が出力され、対物レンズ移動信号発生
回路の出力はＶLとなって対物レンズは初期位置に強制
的に引き戻される。
【００１１】
【発明の効果】以上のように本発明は、フォーカスサー
ボ引き込み信号に応じてリセット信号を発生するリセッ
ト信号発生手段と、リセット信号に応じて対物レンズが
初期位置に戻るようにアクチュエータ駆動信号を切り変
えるリセット手段とを設けることにより、フォーカスサ
ーボ引き込み動作時においてフォーカスサーボ引き込み
に失敗しフォーカスサーボ引き込み可能領域を逸脱した
場合、また通常のフォーカスサーボ動作時にサーボ外れ
を起こして対物レンズがフォーカイサーボ引き込み可能
領域に外れた場合に、リセット手段によって対物レンズ
を強制的に初期位置へ引き戻すことにより対物レンズが
ディスクに衝突する危険性を無くし、ディスクを損傷す
ることなく安定なフォーカスサーボ引き込み動作を行う
ことができる優れたフォーカスサーボ装置を実現できる
という効果を有する。
ボ引き込み信号に応じてリセット信号を発生するリセッ
ト信号発生手段と、リセット信号に応じて対物レンズが
初期位置に戻るようにアクチュエータ駆動信号を切り変
えるリセット手段とを設けることにより、フォーカスサ
ーボ引き込み動作時においてフォーカスサーボ引き込み
に失敗しフォーカスサーボ引き込み可能領域を逸脱した
場合、また通常のフォーカスサーボ動作時にサーボ外れ
を起こして対物レンズがフォーカイサーボ引き込み可能
領域に外れた場合に、リセット手段によって対物レンズ
を強制的に初期位置へ引き戻すことにより対物レンズが
ディスクに衝突する危険性を無くし、ディスクを損傷す
ることなく安定なフォーカスサーボ引き込み動作を行う
ことができる優れたフォーカスサーボ装置を実現できる
という効果を有する。
【図１】本発明の一実施例におけるフォーカスサーボ装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施例におけるリセット信号生成原
理説明のためのフォーカスエラー信号波形，フォーカス
サーボ引き込み信号波形，リセット信号波形の例を示し
た図である。
理説明のためのフォーカスエラー信号波形，フォーカス
サーボ引き込み信号波形，リセット信号波形の例を示し
た図である。
【図３】本発明の一実施例における対物レンズ移動信号
発生回路図である。
発生回路図である。
【図４】本発明の一実施例における対物レンズ移動信号
発生回路の動作説明のための出力波形，フォーカスサー
ボ引き込み信号波形，リセット信号波形の例を示した図
である。
発生回路の動作説明のための出力波形，フォーカスサー
ボ引き込み信号波形，リセット信号波形の例を示した図
である。
【図５】従来のスイングアーム方式の光ピックアップの
断面図である。
断面図である。
【図６】従来の対物レンズがディスクに対して合焦点位
置よりも近い位置にある場合のフォーカスエラー信号の
生成原理を示す図である。
置よりも近い位置にある場合のフォーカスエラー信号の
生成原理を示す図である。
【図７】従来のナイフエッジ法において対物レンズがデ
ィスクに対して合焦点位置にある場合のフォーカスエラ
ー信号の生成原理を示す図である。
ィスクに対して合焦点位置にある場合のフォーカスエラ
ー信号の生成原理を示す図である。
【図８】従来の対物レンズがディスクに対して合焦点位
置よりも遠い位置にある場合のフォーカスエラー信号の
生成原理を示す図である。
置よりも遠い位置にある場合のフォーカスエラー信号の
生成原理を示す図である。
【図９】従来における２つのフォーカスエラーセンサの
出力信号波形，差信号の波形，和信号の和波形およびフ
ォーカスサーボ引き込み信号の波形を示した図である。
出力信号波形，差信号の波形，和信号の和波形およびフ
ォーカスサーボ引き込み信号の波形を示した図である。
【図１０】従来例におけるフォーカスサーボ装置のブロ
ック図である。
ック図である。
１…リセット信号、 ２a，２b，78a，78b…フォーカス
エラーセンサ、 ３，79…加算器、 ４，80…比較器、
５，72…フォーカスサーボ引き込み信号、 ６，７，
73，74…スイッチ、 ８，76…フォーカスコイル駆動ア
ンプ、 ９，77…アクチュエータ、 10…マルチバイブ
レータ、 11…対物レンズ移動信号制御回路、 12，81
…インバータ回路、 13，82…フォーカスサーボ制御回
路、 14…対物レンズ移動信号発生回路、 15…フォー
カスサーボ引き込み可能領域、 20，21…抵抗、 21…
ダイオード、 23…コンデンサ、 24，25…ツェナーダ
イオード、 26，27…演算増幅器。
エラーセンサ、 ３，79…加算器、 ４，80…比較器、
５，72…フォーカスサーボ引き込み信号、 ６，７，
73，74…スイッチ、 ８，76…フォーカスコイル駆動ア
ンプ、 ９，77…アクチュエータ、 10…マルチバイブ
レータ、 11…対物レンズ移動信号制御回路、 12，81
…インバータ回路、 13，82…フォーカスサーボ制御回
路、 14…対物レンズ移動信号発生回路、 15…フォー
カスサーボ引き込み可能領域、 20，21…抵抗、 21…
ダイオード、 23…コンデンサ、 24，25…ツェナーダ
イオード、 26，27…演算増幅器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤島 俊博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 佐方 信吾 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 実開 平２−42214（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 7/085 G11B 7/09 G11B 7/095
Claims (1)
- 【請求項１】 対物レンズから出た光ビームがディスク
記録面上に焦点を結ぶように前記対物レンズを追従させ
るフォーカスサーボ動作を行うフォーカスサーボ装置で
あって、 前記対物レンズを移動させるための対物レンズ移動手段
と、 前記対物レンズをディスクから遠ざけるときは前記対物
レンズをディスクに近づけるときよりも短い時定数で変
化する対物レンズ移動信号を発生する対物レンズ移動信
号発生手段と、ディスクからの反射光が前記対物レンズを介して入射し
前記対物レンズの焦点位置を検出する複数の位置検出手
段と、 前記複数の位置検出手段の出力信号を加算した 信号に基
づいて、光の焦点位置がディスク面の近傍にあるときに
フォーカスサーボ引き込み信号を出力する引き込み信号
発生手段と、 前記フォーカスサーボ引き込み信号に応じてフォーカス
サーボ動作をオンもしくはオフするとともに、前記対物
レンズ移動信号発生手段の出力を切り換えるスイッチ手
段と、 前記引き込み信号発生手段が前記フォーカスサーボ引き
込み信号を解除したときにリセット信号を発生するリセ
ット信号発生手段と、 前記リセット信号により前記対物レンズをディスクから
遠ざける方向に対物レンズ移動信号を切り換える対物レ
ンズ移動信号制御手段とを有し、 前記リセット信号の発生に応じて、前記スイッチ手段に
より前記対物レンズ移動信号発生手段の出力を前記対物
レンズ移動手段に接続するとともに、切り換えられた前
記対物レンズ移動信号により前記対物レンズをディスク
に近づけるときよりも短い時間で前記対物レンズをディ
スクから遠ざけることを特徴とするフォーカスサーボ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33503691A JP3148840B2 (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | フォーカスサーボ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33503691A JP3148840B2 (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | フォーカスサーボ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05166195A JPH05166195A (ja) | 1993-07-02 |
| JP3148840B2 true JP3148840B2 (ja) | 2001-03-26 |
Family
ID=18284027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33503691A Expired - Lifetime JP3148840B2 (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | フォーカスサーボ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3148840B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102040029B1 (ko) * | 2018-04-12 | 2019-11-04 | 노영수 | 팬을 이용하고 항균필터가 구비된 인체 및 동물용 자동 공기 주입 장치 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3596001B2 (ja) | 2001-01-30 | 2004-12-02 | 日本電気株式会社 | フォーカスサーボ引き込み装置 |
-
1991
- 1991-12-18 JP JP33503691A patent/JP3148840B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102040029B1 (ko) * | 2018-04-12 | 2019-11-04 | 노영수 | 팬을 이용하고 항균필터가 구비된 인체 및 동물용 자동 공기 주입 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05166195A (ja) | 1993-07-02 |
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