JPH01192021A - 焦点自動引込装置 - 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］ この発明は光ディスク装置のフォーカスサーボ回路にお
ける焦点自動引込装置に関するもので、特に、焦点自動
引込時間を短縮することができる焦点自動引込装置に関
するものである。

［従来の技術］ 第６図は光ディスク装置の全体を示す概略図である。光
ディスク装置はデータ等の貯蔵された光ディスク１３を
保持するための光ディスク載置部と、光ディスク１３に
アクセスしてそのデータの読取り書込みを行なう光発生
検知手段１２と、光発生検知手段１２と光ディスク１３
との間に設けられ、光ディスク１３上に光発生検知手段
１２から発生した光の焦点を合わすための焦点引込装置
１４とを含む。

第７図は第６図の焦点引込装置１４の部分を拡大した図
である。焦点引込装置１４は光ディスク上に焦点を合わ
せるための対物レンズ５３と、対物レンズ５３を保持す
るための対物レンズ保持部１５と、対物レンズ保持部１
５を駆動するアクチュエータとを含む。アクチュエータ
は対物レンズ保持部１５に保持されたコイル５６と、コ
イル５６の周囲に配置された永久磁石５５と、対物レン
ズ保持部１５を昇降させる際のガイドとなるガイド軸５
４とを含む。対物レンズ保持部１５とガイド軸５４との
間には微小隙間が存在し、コイルの励磁によってリニア
モータの原理で対物レンズ保持部１５がガイド軸５４に
沿って昇降される。

第８図はたとえば特開昭６２−７６０３１号公報に示さ
れた従来の焦点自動引込装置の作動を示すブロック図で
ある。従来の自動焦点引込装置は、合焦点位置まで対物
レンズ５３を移動させるためのランプ波形を出力するラ
ンプジェネレータ１と、オートフォーカスサーボ系５１
と、タイミング回路５２とを含む。オートフォーカスサ
ーボ系５１は、スイッチ２と、スイッチ２からの信号を
増幅する電力増幅器３と、電力増幅器３からの信号で対
物レンズ５３を駆動させるアクチュエータ４と、アクチ
ュエータ４の動きを介してディスクからの反射光を検出
することによって焦点ずれ検出信号を出力するように構
成されたセンサ５と、センサ５の出力を増幅する増幅器
６と増幅器６からの出力がＯになるようにアクチュエー
タ４を駆動する信号を出力するための補償器７とを含む
。タイミング回路５２は増幅器６の出力のゼロクロスを
検出するゼロクロス検出器８と、ゼロクロス検出器８か
らの°出力からオートフォーカスサーボ系を閉じるよう
にスイッチ２を作動させる信号を出力するスイッチ制御
器９とを含む。

なおゼロクロスとは、前記センサ５の検出した焦点ずれ
検出信号が零になった状態を言う。

次に動作について説明する。合焦点位置まで対物レンズ
５３を移動させるためのランプ波形を発生するランプジ
ェネレータ１から発生されたランプ出力は、スイッチ２
を介して、電力増幅器３によって増幅され、アクチュエ
ータ４に供給される。

その結果アクチュエータ４が強制的に駆動される。

アクチュエータ４の動きによって得られる光ディスク１
３からの反射光を光発生検知手段１２内に設けられたセ
ンサ５によって検出する。センサ５はその際焦点ずれ検
出信号を出力する。センサ５からの焦点ずれ検出信号は
、増幅器６によって増幅され、ゼロクロス検出器８と補
償器７に供給される。補償器７は焦点ずれ検出信号を零
にするようにアクチュエータ４を駆動させる信号を出力
する。ゼロクロス検出器８は前記増幅された焦点ずれ信
号のゼロクロス点を検知し、ゼロクロス検出信号を出力
する。前記ゼロクロス検出器８からの出力がスイッチ制
御器９に供給される。ゼロクロス検出器８の出力により
、スイッチ制御器９は前記スイッチ２をオートフォーカ
スサーボ系が閉じるように制御する。以上によってオー
トフォーカスサーボ系が閉じ、焦点自動引込動作が完了
する。

なお合焦点位置の検出は、比点焦差法によって行なわれ
る。複数のセンサから得られたフォーカス誤差量に対応
する信号の和信号と差信号とを演算する。その差信号が
零になる点を検出することによって合焦点位置を検出す
る。この差信号が零になる点のことをゼロクロス点とい
う。その状態が第３図に示される。ここでＸ軸はフォー
カス誤差量を表わし、Ｙ軸は和信号、差信号の出力を表
わす。なお図中実線は差信号を表わし、点線が和信号を
表わす。

従来の焦点自動引込装置の作動状態を次に説明する。第
９図は従来の焦点自動引込装置による作動状態を説明す
る図である。焦点引込時間とスタート信号、ランプジェ
ネレータ出力、差電圧信号、対物レンズの移動距離との
関係が示されている。

スタート信号の発生と同時にアクチュエータ４を駆動す
るためのランプジェネレータの出力が大きくなる。それ
につれて対物レンズ保持部１５が合焦点位置に向かって
移動する。その際に対物レンズ保持部１５とガイド軸５
４との間の摺動抵抗によって生じる静止摩擦の影響によ
り、対物レンズの移動速度は一定にならない。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の焦点自動引込装置は以上のように構成されていた
ので、焦点引込時に対物レンズ保持部１５とガイド軸と
の間に摺動抵抗が発生する。その結果対物レンズ引込速
度は、静止摩擦の影響で焦点引込時間の割に大きくなる
。そのため自動焦点サーボ系作動後に対物レンズ保持部
１５がオーバシュートしたり、対物レンズ保持部１５の
引込みに長時間を要するといった問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、対物レンズの移動速度を一定にすることによ
り、焦点引込時間を短縮することのできる焦点自動引込
装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る焦点自動引込装置は、対物レンズのよう
な光学系を保持するための光学系保持手段と、光学系保
持手段をガイドするためのガイド手段と、前記ガイド手
段に沿って光学系保持手段を微小振動させながら移動さ
せる光学系移動手段とを含む。

［作用］ この発明における焦点自動引込装置は、対物レンズのよ
うな光学系を保持するための光学系保持手段をガイドに
沿って微小振動させながら移動させるため、ガイド軸と
光学系保持手段との間に生じる静止摩擦の影響が均一に
なる。

［発明の実施例］ 以下この発明の実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の焦点自動引込装置の一実施例を示す
ブロック図であり、第２図は第１図に示した実施例の各
部の動作説明用タイムチャート図である。

第１図を参照して、アクチュエータ４を駆動するための
ランプ波形を出力するランプジェネレータ１からのラン
プ波形と、発振器１０から発生されるパルス信号とがパ
ルス幅変調回路１１に与えられる。その他の部分は従来
の技術と同じ構成であるので説明を省略する。

上記のように構成された焦点自動引込装置の動作説明を
第２図を用いて行なう。スタート信号が出力された後、
対物レンに保持部１５を駆動させるためのアクチュエー
タ駆動電圧はランプジェネレータ１の出力であるランプ
波形と、発振器１０の出力である三角波をもとにパルス
幅変調回路１１によってパルス幅変調される。前記パル
ス幅変調回路１１は、コンパレータ等によりランプ波形
と三角波の信号レベルを比較する。その結果パルス幅変
調波形が出力される。その様子を第４図に示す。なお三
角波はアクチュエータ４が完全に応答する周波数より高
く、かつ、アクチュエータ４が微小振動するような周波
数で与えられる。パルス幅変調された信号波形は、スイ
ッチ２を通って電力増幅器３によって増幅され、アクチ
ュエータ４に供給される。上記パルス幅変調された信号
波・形は、上記三角波の周波数と同じであり、またパル
ス幅は時間とともに一定の増分で増加していく。

上記アクチュエータ４は上記パルス幅変調された信号波
形によって対物レンズ５３を合焦点位置に向けて微小振
動させながら駆動する。合焦点位置の検出は比点焦差法
によって従来と同様に行なわれる（第３図参照）。第２
図に示すようになる。

対物レンズ５３の移動速度がほぼ一定となるのは次の理
由による。

第２図のパルス幅変調信号の図を参照して、パルス幅変
調された電圧と時間との積分値はアクチュエータ４の駆
動エネルギーを表わす。この駆動エネルギーによって対
物レンズ保持部１５が駆動される。パルス変調された電
圧は、対物レンズ保持部１５の質量を考慮した場合はそ
の速度に比例する。従ってパルス幅変調信号の時間積分
値は移動量に比例する。

第２の理由は、パルス幅変調された信号波形の周波数が
アクチュエータ４が完全に応答する周波数より高く、か
つアクチュエータ４が微小振動するような周波数で与え
られるためである。その結果スタート信号直後のガイド
軸５４と対物レンズ保持部１５との間の摺動抵抗による
静止摩擦係数を微小振動することによって均一にするこ
とができる。その結果対物レンズ移動速度と、焦点引込
速度をほぼ等しくすることができる。したがって、焦点
引込時間は、従来と同じ焦点引込速度とした場合、本発
明による方が従来の方法によるよりも短くすることがで
きる。その様子が第５図に示される。図において横軸は
時間を表わし、縦軸は合焦点位置までの距離を表わす。

Ａはこの発明に係る焦点自動引込装置による移動状態を
示し対物レンズ５３が、合焦点位置に引込まれるまでに
時間ｔ、がかかる、Ｂは従来の焦点自動引込装置による
移動状態を示し、この場合は時間ｔ２がかかっていた。

なお、もしパルス幅変調しない単なるパルス電圧のみを
与えた場合はＣのようになる。図から、１．．１２のと
きの引込速度（線の傾き）が同じ場合、明らかに１．＜
１２となる。

上記のようにして対物レンズが合焦点位置に引込まれた
とき、ゼロクロス検出器８がセンサ５からの差電圧信号
のゼロクロスを検出し、スイッチ制御器９を介してスイ
ッチ２に作用する。その結果サーボ系が閉じられ、焦点
自動引込動作が完了する。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば対物レンズのような光
学系を保持している光学系保持手段をガイド軸に沿って
移動させるときに、光学系保持手段を微小振動させなが
ら移動させるようにした。

そのためガイド軸と光学系保持手段との間の静止摩擦力
が均一化される。その結果光学系保持手段を同一速度で
引込んだ場合、焦点引込時間を短くすることができる焦
点自動引込装置を得ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり、
第２図は第１図に示した実施例の各部の動作説明用タイ
ムチャート図であり、第３図は合焦点近傍の和信号と差
信号の関係を示す信号波形図であり、第４図はパルス幅
変調波形を出力させる方法を示す概略図であり、第５図
は本発明と従来例の対物レンズの動きの比較を示す概略
図であり、第６図は光ディスク装置の全体を示す概略図
であり、第７図は第６図の部分拡大図であり、第８図は
従来の焦点引込装置の動作を示すブロック図であり、第
９図は第８図に示した従来例の各部の動作説明用タイム
チャートである。 １はランプジェネレータ、２はスイッチ、３は電力増幅
器、４はアクチュエータ、５はセンサ、６は増幅器、７
は補償器、８はゼロクロス検出器、９はスイッチ制御器
、１０は発振器、１１はパルス幅変調回路、１２は光発
生検知手段、１３は光ディスク、１４、は焦点引込装置
、１５は対物レンズ保持部、５１はオートフォーカスサ
ーボ系、５２はタイミング回路、５３は対物レンズ、５
４はガイド軸、５５は永久磁石、５６はコイルである。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光ディスク上の情報を読取り、または書込むために前記
   光ディスクの表面上に前記読取りまたは書込みのための
   光学系の焦点を合わせるための装置であって、 前記光ディスク上の情報を読取るための通過光を前記光
   ディスクに与えるための前記光学系と、前記光学系を保
   持するための光学系保持手段と、前記光学系保持手段を
   ガイドするためのガイド手段と、 前記ガイド手段に沿って前記光学系保持手段を微小振動
   させながら移動させる光学系移動手段とを含み、 それによって、前記光学系保持手段が一定速度で前記ガ
   イド手段に沿って移動される焦点自動引込装置。