JPH0212617A - フォーカスオフセット調整方式 - Google Patents
フォーカスオフセット調整方式Info
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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
- G11B7/094—Methods and circuits for servo offset compensation
-
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-
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Landscapes
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
を与えるフォーカスオフセラトイ直を自動調整するフォ
ーカスオフセット調整方式に関し、光学ヘッドによって
受光した受光信号のうちのRF傷信号総和の振幅が最大
となるフォーカスオフセット値をフォーカスサーボWi
制御部に付与し、たとえ非点収差などが発生しても最適
なフォーカス位置に制御することを目的とし、 光ディスクに対してスポット光を照射すると共に、反射
光を複数の受光器を用いて受光する光学ヘッドと、この
光学ヘッドによって受光された複数の受光信号から求め
たフォーカスエラー信号と与えられたフォーカスオフセ
ット値とに基づいてスポット光の焦点位置を制御するフ
ォーカスサーボ制御部と、このフォーカスサーボ制御部
に与えるフォーカスオフセント値を順次変化させたこと
に対応して、上記光学ヘッドの複数の受光器によって受
光した受光信号のうちのRF傷信号総和の振幅をそれぞ
れ検出する和信号振幅検出部とを備え、この和信号振幅
検出部によって検出された振幅が最大となるフォーカス
オフセット値を上記フォーカスサーボ制御部に与えて焦
点位置を制御するように構成する。
スポット光を与えるフォーカスオフセント値を自動調整
するフォーカスオフセット調整方式に関するものである
。
狭(することができるため、大記憶容量装置として期待
されている0反面、記録/再生するためのスポット光を
最適な状態で光デイスク上にフォーカスさせることが必
要不可欠である。
、モータなどの回転機構118によって回転軸11bを
中心に回転する光ディスク11に対し、光学ヘッド12
を光ディスク11の半径方向の所望のトラック位置に図
示外のモータで位置決めすることによって、光学へラド
12による光ディスク11への記録/再生を行うように
している。
射された放射光を、レンズ21a、ビームスプリンタ2
2.1/4 λ波長板23、ミラー24、および対物レ
ンズ25を介して絞りこんで、光ディスク11を照射す
ると共に、光ディスク11からの反射光を対物レンズ2
5、ミラー24.1/4 λ波長板23、ビームスプリ
ンタ22、およびレンズ21bを介して4分割受光器2
8に取り込み、受光信号を生成するように構成されてい
る。
ロン間隔で多数のトランクあるいはビ・シトが形成され
ているため、少しの偏心によってもトラック位置が大き
くずれたり、更に光ディスク11のうねりによって光ス
ポットの焦点位置のずれが生じてしまうので、これらの
位置ずれに1ミクロン以下のスポット光を追従させる必
要が多る。
イ)の上下方向に移動させて焦点位置を調整するフォー
カスアクチエエータ(フォーカスコイル)27と、対物
レンズ25を図の左右方向に移動して照射位置をトラッ
ク方向に調整するトランクアクチエエータ(トラックコ
イル)26とが設けられている。これに対応して、受光
器28によって受光した複数の受光信号からフォーカス
エラー信号FESを生成してフォーカスアクチュエータ
27をフィードバックする態様で駆動するフォーカスサ
ーボ制御部14と、受光器28によって受光した複数の
受光信号からトラックエラー信号TBSを生成してトラ
ックアクチ二エータ26をフィードバックするLB t
ffiで駆動するトラックサーボ制御部13とが設けら
れている。
光の焦点位置をフィードバンクする61で制御する場合
、当該フォーカスサーボ制御8部14に与えるフォーカ
スオフセット値によって焦点位置が変化するため、当該
フォーカスオフセット値を第9図(ハ)に示すように順
次変えて、例えばそのときのトラックエラー信号TBS
の振幅を第9図(ロ)に示すように求め、これが最大と
なるオフセット値をフォーカスサーボ制御部14に付与
するようにしていた。ここで、トラフエラー信号TBS
の振幅が大きい程サーボ制御が安定し、特にトランクサ
ーボ引き込み時に安定に引き込むことができる。
カスオフセットを求めることによっても、最適フォーカ
ス位置を検出できる。TES/DC3UM最大点は、少
し異なるが光ビームに非点収差がない場合、両者の差は
一定となるので、一方から他方を推定できる。
よって光ディスク11を照射するスポット光に第10図
(イ)に示すように、非点収差が発生した場合、第10
図(ロ)に示す■、あるいは■と■との中間点に対応す
るフォーカスオフセット値をフォーカスサーボ制御部1
4に付与していたのでは、最適な焦点位置にフォーカス
されないという問題があった。ここで、DC3UMは直
流分を含んだ全信号を表し、RFはリード信号の振幅を
表す、つまり、第10図(イ)DC3IJM最大点■゛
における光ビームはグループ方向に長くなるように収差
がでてしまう、また、このように進行方向に長い光ビー
ムは、記録時に発生するフォーカスサーボオフセットが
大きくなるため、サーボに乱れが生じ記録状態が悪くな
る。
のRF傷信号総和の振幅が最大となるフォーカスオフセ
ット値をフォーカスサーボ制御部に付与し、たとえ非点
収差などが発生しても最適なフォーカス位置に制御する
ことを目的としている。
にスポット光を照射したり、反射光を受光するものであ
る。
いてトランク違従m御を行うものである。
よびフォーカスオフセット値に基づいてフォーカス位置
を制御するものである。
た複数の受光信号のRF傷信号総和の振幅を検出するも
のである。
々に変化する■オフセットレベルOFSをフォーカスサ
ーボ制御部4に与えた状態で、和信号振幅検出部5が光
学ヘッド2から送出された複数の受光信号のRF傷信号
総和である■RF信号を生成して検波したその振幅(エ
ンベロープ)を検出し、これらの振幅の通知を受けた制
御部6が最大の振幅となるオフセットレベルOFSを7
オ一カスサーボ制御部4に付与してフォーカス位置の制
御を行うようにしている。この際、必要に応じて、■R
F信号を微分した後、振幅を検出するようにしている。
のRF傷信号総和の振幅が最大となるフォーカスオフセ
ット値(■オフセットレベル)をフォーカスサーボ制御
部4に与えられた状態でスポット光の位置を制御するこ
とにより、熱、経年変化などによってたとえスポット光
に非点収差が発生しても、常に最適なフォーカス位置側
?IIを行うことが可能となる。
成および動作を順次詳細に説明する。
セッサ)であって、フォーカスサーボ制J1部4のサー
ボ制御動作をサーボオン信号FSV。
FO3を用いて制御し、且つトランクスサーボ制tTJ
部3のサーボ制御動作をサーボオン信号TSV、)ラッ
クゼロクロス信号TZC,オフトラック信号TO3を用
いて制御し、更に図示外のモータを制御シて光学ヘラド
2の移動を制御するものである。
であり、メモリ6bはフォーカスオフセット値を検出す
るためのワークエリアである。このメモリ6bには、1
つのオフセット値について複数セクタにおけるRF傷信
号振幅値をそれぞれ格納するようにしている。
8aないし28dの受光信号SV、ないしSV、iから
フォーカスエラー信号FESを下式(1)の演算を行っ
て作成するものである。
1A G C(Automatic Gajn Con
trol)回路42は、フォーカスエラー信号を後述す
る全信号作成回路からの全信号(全反射レベル)DSC
で割り、全反射レベルを参照値としたAGCを行うもの
であって、照射ビーム強度や反射率の変動補正を行うも
のである。
Sのゼロクロス点を検出し、MPU6ヘフオ一カスゼロ
クロス信号FZCを出力するものである。
号FESがプラス方向の一定値■。以上になったこと、
及びマイナス方向の一定値−V。
とを検出してオフフォーカス信号FO3をMPU6へ出
力するものである。
FESを微分した値と、当該フォーカスエラー信号FE
Sの比例骨とを加え、高域の位相を進ませるものである
。
FSVのオンでサーボループを閉じ、オフでサーボルー
プを開くものである。
ォーカスオフセット値■2を入力に加えるものである。
与回路46の出力を増幅してフォーカス駆動電流FVD
をフォーカスアクチエエータ27に与えるものである。
号SV、ないしSV4から、下式(2)の演算を行って
トラックエラー信号TBSを作成するものである。
+21全信号作成回路31は、受光信号SV、ないしS
V4を加え、全反射レベルである全信号DSCを作成す
るものである。
作成回路31からの全信号(全反射レベル)DSCで割
り、全反射レベルを参照値としたAGCを行うものであ
って、照射ビーム強度や反射率の変動補正を行うもので
ある。
のゼロクロス点を検出し、MPU6ヘトラツクゼロクロ
ス信号TZCを出力するものである。
BSがプラス方向の一定値■。以上になったこと、及び
マイナス方間の一定値一■。以下になうたこと、即ちオ
フトラック状態になったことを検出してオフトランク信
号TO3をMPU6へ出力するものである。
BSを微分した値と、当該トラックエラ−信号TESの
比例骨とを加え、高域の位相を進ませるものである。
TSVのオンでサーボループを閉じ、オフでサーボルー
プを開くものである。
するものである。
を増幅してトランク駆動電mTVDをトラックアクチュ
エータ26に与えるものである。
4図を参照して詳細に説明する。
ンデンサCを介して抵抗R9に入力してその総和を求め
、作動増幅器によって増幅した和信号であるRFI、R
F2を作成するものである。
た場合、第4図(イ)■に示すように作成される。デー
タを記録していない場合、第4図(イ)■に示すように
、フォーマントされたID部のみからRF傷信号検出さ
れる。
。このRFエンベロープ作成回路51は微分回路および
検波回路から構成されている。微分回路は、コンデンサ
C3および抵抗R,から構成され、第3図(イ)RF信
号作成回路50で作成されたRF傷信号微分するもので
ある。この微分することにより、RF信号中の所定の繰
り返し周波数のパルス例えば受光信号中から光ディスク
1にフォーマントされたID部のパルス信号を抽出し易
くなる。検波回路は、微分回路で微分されたRF傷信号
エンベロープを作成し、当該FR傷信号振幅を検出する
ためのものである。このRFエンベロープ作成回路51
は、第4図(イ)RF傷信号ら第4図(ロ)検波後のエ
ンベロープ信号を作成する。ここで、■は第4図(イ)
■のようにデータが記録されたもののエンベロープを示
し、■は第4図(イ)■のようにデータが記録されてい
なく、ID部のみフォーマットされているもののエンベ
ロープを示す。
ジスタ54−1、およびサンプルホールダ52を示す、
セクタマーク検出回路53は第3図(ロ)微分回路によ
って微分されたRF傷信号ら光ディスク1にフォーマッ
トされている10部のセクタマークを第4図(ニ)に示
すように検出するものである。シフトレジスタ54−1
は、第2図デイレイ54に対応するものであって、所定
クロック数分に対応するデイレイTだけ遅らせたサンプ
ルパルスを生成するものである。このデイレイTにより
、第4図(ニ)に示すように、ID部のセクタマークに
続いて検出されるVFO(周波数引き込みを行うための
パルス信号、いずれのセクタでも同一のパターンを持つ
〉の後半部分でサンプルパルスを生成することとなる。
シフトレジスタ54−1によって生成されたサンプルパ
ルスのオンの部分で第4図(ロ)■、■の検波後のエン
ベロープからID部のVFOの部分の振幅をサブリング
して保持するようにしている。
VFOの部分で振幅をサブルホールドし、安定な振幅を
検出することが可能となる。このサンプルホールドされ
た振幅は、第2図A/D 55によってデジタル値に変
換されてMPU6に通知される。
号総和を作成し、微分した後、エンベロープを生成し、
更にこのエンベロープのうちからID部のいずれのセク
タでも同一のパターンが現れるVFOの部分でサンプリ
ングし、その後にA/D55によってデジタル値に変換
したRF傷信号振幅値をMPU6に通知することにより
、いずれのセクタでも安定に振幅を検出することが可能
となると共に、高速A/Dを用いることなく低速かつ安
価なA/Dを用いてサブリングされて保持されている振
幅をデジタル値に変換することが可能となる。このよう
にして検出したRF傷信号振幅から、第5図フローチャ
ートに示す順序に従つて、iJなフォーカスオフセント
値を測定するようにしている。以下説明する。
れは、後述するように、MPU6がオンのTSVをサー
ボスイッチ38に通知してトラックサーボ系を閉にして
トランクサーボを動作させることを意味している。
て、フォーカスオフセット値@0”とすることを意味し
ている。
する毎にlパルス検出されるホームポジション信号の立
ち下がりを検出することを意味している。そして、この
検出したことに対応して、MPU6がフォーカスオフセ
ット値vF−〇を後述するようにしてオフセット付与回
路46のレジスタ461にセントし、D/A 462を
介して“0”のフォーカスオフセット値を付与する。
3〕で算出した値を代入することを意味している。
るセクタ数〕−〔インデックスの立ち下がりを捕まえる
ためのセクタ数〕 ・・・・・・〔3〕例えば1トラン
クのセクタ数を17、キックバックに要するセクタ数を
1、ホームポジション信号の立ち下がりを補らまえるセ
クタ数を2としたとき、N−14となる。
合、■を行う、NOの場合は待機する。
合、■を行う、NOの場合は待機する。
こととなる。
値のデジタル値)を読みメモリ6bに格納する。これは
、A/D 55から読み取ったRF傷信号振幅値(第6
図0サンプルパルスに対応した◎RF信号の振幅値)を
、第1図メモリ6bに示すように、セクタ数に対応づけ
て格納することを意味している。
ることを意味している。
、[相]を行う、NOの場合には、■以下を操り返し行
う。
第6図0サンプルパルスがN回送比され、メモリ6bに
これらサンプルパルスのオン時にサンプリングされたR
F傷信号振幅値が格納されることとなる。
ク戻して元のトランクにスポット光を照射することを意
味している。尚、トラックがスパイラル状でなければ、
不要である。
図[相]に示すように、オフセットレベルOFSを1つ
高(することを意味している。
を行う。
が最大である0FSETを求める。これは、第1図メモ
リ6bにオフセット値に対応づけた格納したN個分の5
BDRFの例えば総和をそれぞれ算出し、一番総和の大
きいオフセント値を最大の0FSETとして求めること
を意味している。
レベルOFSに設定した状態で、N個のRF傷信号振幅
値を求めてメモU 6 bに順次格納しておき、これら
ディスク1回転分のN個のRF傷信号総和が最も大きい
オフセントレベルOFSを求めることにより、たとえ光
学ヘッド2に非点収差などが発生しても最適なフォーカ
スオフセット値を設定することが可能となる。
ィスク1が1回転する毎に1パルス送出される信号であ
る。
うに、受光信号Sv、ないしSVdの4つのRF倍信号
リード信号)の和信号である。
ある。
与回路46に付与するものである。
および動作を説明する。
信号総和の振幅が最大となる予め測定したフォーカスオ
フセット値v2をレジスタ461にセットしてフォカス
オフセットを与えた状態のもとで、オンのF、SVをサ
ーボスイッチ45に入力してサーボループを閉にし、図
示外の光学ヘッド2中の4分割受光器によって検出され
た4つの受光信号SV1ないしSV4から後述する弐(
4)によって表されるフォーカスエラー信号FESを作
成し、これをフィードバックする態様でサーボ制御する
ことにより、光デイスク1上の所定位置にフォーカス位
置が追従するようにサーボ制御される。以下構成を詳細
に説明する。
てゲインG1で加算する加算アンプ400と、受光信号
S■、とSVdとをそれぞれ入力抵抗r2、r4を介し
てゲインG2で加算する加算アンプ401と、加算アン
プ400の出力G、−(SVa+5vc)から加算アン
プ401(7)出力G2(S V b + S V a
)を差し引く加算アンプ402とからなり、加算アン
プ402から下式(4)で表されるフォーカスエラー信
号FESを出力するものである。
SVb +SVt )] ・・・・・・・・・・・(
4)AGC回路42は、フォーカスエラー信号FESが
入力される第1のオペアンプ420と、第1のオペアン
プ420の出力に応じて、第1のオペアンプ420の入
力側を分圧制御する第1のFET(電界効果トランジス
タ)421と、全反射レベル信号DO3が入力され、F
ET421を制御する第2のオペアンプ422と、第2
のオペアンプ422の入力側を分圧制御する第2のFE
T423とからなり、オペアンプ422の出力である全
反射レベル信号DO3によって第1のFET421を制
御し、オペアンプ420のゲインを制御して、オペアン
プ420の出力からAGCされたフォーカスエラー信号
FESを得るものである。
性を補償し、リニア特性を持たせるためのものである。
れたフォーカスエラー信号FESと、零クロス電位を比
較するコンパレータ430から構成され、コンパレータ
430からゼロクロス信号FZCを出力するものである
。
出力されたフォーカスエラー信号FESと一定値V0と
を比較し、FES>V。の時に“ハイ”の出力を送出す
る第1のコンパレータ431と、フォーカスエラー信号
FESと、一定値(−V。)とを比較し、FEsく一■
。の時に“ハイ1の出力を送出する第2のコンパレータ
432とから構成されている0両コンパレータ431.
432の和をオフフォーカス信号FO5として出力する
。
ンデンサC1とからなる微分回路と、抵抗R9の比例回
路とを接続し、ACC回路42のフォーカスエラー信号
FESの微分と比例骨との和の信号、即ちフォーカスエ
ラー信号FESに位相進み要素を与えた信号FC3をサ
ーボスイッチ45に出力するものである。
0と、MPU6からのフォーカスオフセットレベル■、
を保持するレジスタ461と、このレジスタ461に保
持された内容をアナログ信号に変換するD/A 462
から構成される装置スイッチ45の出力F CS!、m
D/A 462からのオフセットレベルを加算してパワ
ーアンプ47へ出力するものである。
る。
ーボスイッチ38に入力してサーボループを閉にし、図
示外の光学ヘッド2中の4分割受光器によって検出され
た4つの受光信号Sv、ないしSV4から後述する式(
5)によって表されるトラックエラー信号TBSを作成
し、これをフィードバックする態様でサーボ制御するこ
とにより、光デイスク1上のトラックに追従するように
サーボ制御される。以下構成を詳細に説明する。
して加算する加算アンプ300と、 受光信号SVcお
よびSV4とをそれぞれ入力抵抗r3、r4を介して加
算する加算アンプ301と、加算アンプ300の出力G
l ・ (SV、+SVb ) から加算アンプ30
1の出力G2 ’ (S Ve +S Vd)を差
し引く加算アンプ302とからなり、加算アンプ302
から下式(5)で表されるトラックエラー信号TESを
出力するものである。
Gz(Svc+5V4))・・・・・・・・・・・(
5)全信号作成回路31は、各受光信号SV、ないしS
Vaを入力抵抗r、ないしr、を介して加算する加算ア
ンプ310から構成され、全反射レベルDC3(−3V
I +SV、 +SVc +SVd )を出力するもの
である。
ック検出回路34bは、第7図42.43a、43bに
同一であるので、説明を省略する。
によって受光した複数の受光信号のRF(3号の振幅が
最大となるフォーカスオフセット値を検出してフォーカ
スサーボ制御部4に付与してフォーカス位置をサーボ制
御する構成を採用しているため、熱、経年変化などによ
ってたとえスポット光に非点収差が発生しても、常に最
適な)t−カス位置制御を行うことができる。更に、光
ディスク1のセクタのID部の同一パターンが検出され
る部分(例えばVFO部)で8幅を順次ホールドしてデ
ジタル値に変換して収集した後、最大振幅値のフォーカ
スオフセット値を測定しているため、安定した振幅を測
定することができ、しかも低速かつ安価なA/Dを用い
てデジタル値に変換することができる。
例構成図、第3図は和信号振幅検出部の構成図、第4図
は和信号振幅検出部の動作波形図、第5図はフォーカス
オフセット測定フローチャート、第6図はフォーカスオ
フセット測定説明図、第7図はフォーカスサーボ制御T
J部の構成図、第8図はトランクサーボ制御部の構成図
、第9図、第10図は従来技術の説明図を示す。 図中、1は光ディスク、2は光学ヘッド、3はトラック
サーボ制御部、4はフォーカスサーボ制御部、5は和信
号振幅検出部、6は制御部(MPU)を表す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 〔1〕光ディスクから反射された信号を用いて最適スポ
ット光を与えるフォーカスオフセット値を自動調整する
フォーカスオフセット調整方式において、 光ディスク(1)に対してスポット光を照射すると共に
、反射光を複数の受光器を用いて受光する光学ヘッド(
2)と、 この光学ヘッド(2)によって受光された複数の受光信
号から求めたフォーカスエラー信号と与えられたフォー
カスオフセット値とに基づいてスポット光の焦点位置を
制御するフォーカスサーボ制御部(4)と、 このフォーカスサーボ制御部(4)に与えるフォーカス
オフセット値を順次変化させたことに対応して、上記光
学ヘッド(2)の複数の受光器によって受光した受光信
号のうちのRF信号の総和の振幅をそれぞれ検出する和
信号振幅検出部(5)とを備え、この和信号振幅検出部
(5)によって検出された振幅が最大となるフォーカス
オフセット値を上記フォーカスサーボ制御部(4)に与
えて焦点位置を制御するように構成したことを特徴とす
るフォーカスオフセット調整方式。 〔2〕上記光学ヘッド(2)の複数の受光器によって受
光した受光信号のRF信号の総和の振幅をそれぞれ検出
する際に、当該受光信号のRF信号の総和の信号につい
て微分した後の信号から振幅をそれぞれ検出するように
構成したことを特徴とする第〔1〕項記載のフォーカス
オフセット調整方式。 〔3〕上記光学ヘッド(2)の複数の受光器によって受
光した受光信号のRF信号の総和の振幅をそれぞれ検出
する際に、光ディスク(1)にフォーマットされている
ID部の振幅をそれぞれ検出するように構成したことを
特徴とする第〔1〕項および第〔2〕項記載のフォーカ
スオフセット調整方式。 〔4〕上記第〔3〕項において、ID部の繰り返し同一
パターンが現れる部分(VFO部など)の振幅をサンプ
ルホールドした後、A/D変換して振幅をそれぞれ検出
するように構成したことを特徴とするフォーカスオフセ
ット調整方式。
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