JPH02263329A - Auto-focus circuit - Google Patents

Auto-focus circuit

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JPH02263329A
JPH02263329A JP8375689A JP8375689A JPH02263329A JP H02263329 A JPH02263329 A JP H02263329A JP 8375689 A JP8375689 A JP 8375689A JP 8375689 A JP8375689 A JP 8375689A JP H02263329 A JPH02263329 A JP H02263329A
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focus
focus servo
circuit
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objective lens
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Nobuaki Nakamura
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Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

PURPOSE:To reset a focus servo state in a short time by performing a focus searching operation in a range smaller than a searching range set at the time of starting if the applied focus servo is released. CONSTITUTION:An auto-focus circuit 1 switches a focus search state to a focus servo state while an objective lens 34 is approaching to or parting from the surface of a rotary encoder disk 22. If the applied focus servo is released, the focus search range is changed so that the lens 34 can perform a focus searching operation in a range smaller than the preceding movable range. Thus the released focus servo state can be reset in an extremely short time.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、反射型光学式ロータリエンコーダ装置等に使
用されるオートフォーカス回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an autofocus circuit used in a reflective optical rotary encoder device or the like.

(従来の技術) 近年、光学式ロータリエンコーダ装置は広く使用されて
いる。この光学式ロータリエンコーダ装置は、この装置
の入力軸を被測定物の駆動軸と直結することにより、こ
の駆動軸の回転速度や位置を光学的に検出するものであ
る。
(Prior Art) In recent years, optical rotary encoder devices have been widely used. This optical rotary encoder device optically detects the rotational speed and position of the drive shaft of the object to be measured by directly connecting the input shaft of the device to the drive shaft of the object to be measured.

この光学式ロータリエンコーダ装置には、スリットやピ
ットを形成したロークリエンコーダ円板の回転による透
過光の変化によりこのスリットやピットを検出する透過
型と、スリットやピットを形成したロータリエンコーダ
円板の回転による反射光の変化によりこのスリットやピ
ットを検出する反射型とがある。
This optical rotary encoder device includes a transmission type that detects slits and pits by changes in transmitted light due to rotation of a rotary encoder disk with slits and pits, and a transmission type that detects slits and pits by changes in transmitted light due to the rotation of a rotary encoder disk with slits and pits. There is a reflective type that detects these slits and pits based on changes in reflected light due to rotation.

この反射型光学式ロータリエンコーダ装置は、ロークリ
エンコーダ円板の表面に光ディスク、コンパクトディス
ク等の製造方法により形成したスリットやピット(四部
又は凸部)を、この円板の円周方向に所定のパターンで
リング状に配置したエンコーダトラックを、レーザ読取
装置により、レーザ光線の反射光の強弱の変化を電気信
号に変えて読み取るものである。
This reflective optical rotary encoder device has slits or pits (four parts or convex parts) formed on the surface of a low-reflection encoder disc by a manufacturing method for optical discs, compact discs, etc. in a predetermined direction in the circumferential direction of the disc. Encoder tracks arranged in a ring pattern are read by a laser reader by converting changes in the intensity of reflected laser beams into electrical signals.

第4図は、第3図の装置で使用されるロータリエンコー
ダ円板の例を示す構成図で、同図(A)は平面図、同図
(B)は同図(A)の部分拡大平面図、同図(C)は同
図(B)のX−X線拡大断面図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing an example of a rotary encoder disk used in the device shown in FIG. The figure (C) is an enlarged sectional view taken along the line X--X of the figure (B).

図において、ロータリエンコーダ円板22は、コンパク
トディスク等の製造方法により製造された、凹部又は凸
部であるピット24がその一表面に所定数、等間隔にリ
ング状に形成された、例えばポリカーボネート樹脂等の
透明プラスチック製の円板状の基板22aと、この基板
22aのこのピット24が形成された表面にアルミニウ
ム等の金属の蒸着又はスパッタリングにより形成された
反射膜22bと、この反射膜22bに密着して積層され
た紫外線硬化樹脂等から成る保護膜22cとよりなる。
In the figure, a rotary encoder disk 22 is made of, for example, polycarbonate resin, and has a predetermined number of pits 24, which are concave or convex portions, formed in a ring shape at equal intervals on one surface, manufactured by a method for manufacturing compact disks or the like. A disc-shaped substrate 22a made of a transparent plastic such as, a reflective film 22b formed by vapor deposition or sputtering of a metal such as aluminum on the surface of the substrate 22a on which the pits 24 are formed, and a reflective film 22b that is closely adhered to the reflective film 22b. A protective film 22c made of ultraviolet curing resin or the like is laminated as a protective film 22c.

以降の説明は、このピット24がこの基tM22a側か
ら見て、このピット24以外の平坦部分であるランド部
25に対して凸部である例について述べる。
In the following description, an example will be described in which the pit 24 is a convex portion with respect to the land portion 25 which is a flat portion other than the pit 24 when viewed from the base tM22a side.

このピット24の円周方向の長さは、このピット24を
この基板22a側から読み取るための後述する反射型光
学式ロータリエンコーダ装置に備えた、レーザ読取装置
(図示せず)からのレーザ光線による光スポット35の
径以上であり、径方向の幅は、この光スポット35の径
より狭く、例えば略1/4に、又、高さは例えばこのレ
ーザ光線の波長λの光学的に略1/4相当に形成されて
いる。又、このピット24とピット24の間の前記ラン
ド部25の円周方向の長さは、このピット24の円周方
向の長さと等しく形成されている。
The length of the pit 24 in the circumferential direction is determined by a laser beam from a laser reader (not shown) provided in a reflective optical rotary encoder device (described later) for reading the pit 24 from the substrate 22a side. The width in the radial direction is narrower than the diameter of the light spot 35, for example, approximately 1/4, and the height is, for example, optically approximately 1/4 of the wavelength λ of the laser beam. It is formed equivalent to 4. Further, the length of the land portion 25 in the circumferential direction between the pits 24 is formed to be equal to the length of the pit 24 in the circumferential direction.

そして、このピット24とビット間のランド部25とが
交互にリング状に、中心穴26と同心円状に配置された
エンコーダトラック23の凹凸パターンを、後述するレ
ーザ読取装置により読み取るのである。
The uneven pattern of the encoder track 23, in which the pits 24 and the land portions 25 between the bits are arranged alternately in a ring shape and concentrically with the center hole 26, is read by a laser reading device to be described later.

以上のような構成のロータリエンコーダ円板22は、本
発明の一実施例及び従来例のオートフォーカス回路が使
用された反射型光学式ロークリエンコーダ円板に組み込
まれ使用される。
The rotary encoder disk 22 configured as described above is used by being incorporated into a reflective optical rotary encoder disk in which an autofocus circuit according to an embodiment of the present invention and a conventional example are used.

第3図は、本発明の一実施例及び従来例のオートフォー
カス回路が使用された反射型ロータリエンコーダ装置の
例を示す概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example of a reflective rotary encoder device in which an embodiment of the present invention and a conventional autofocus circuit are used.

従来例のオートフォーカス回路41が組み込まれた反射
型光学式ロータリエンコーダ装置51は、このオートフ
ォーカス回路41の他に、前記ロータリエンコーダ円板
22、レーザ読取装置28等から構成されている。
A reflective optical rotary encoder device 51 incorporating a conventional autofocus circuit 41 includes, in addition to the autofocus circuit 41, the rotary encoder disk 22, a laser reader 28, and the like.

このロータリエンコーダ円板22は、前記中心穴26を
軸受(図示せず)に軸支された入力軸27に固定され一
体的に回転する。この入力軸27は、被測定物の駆動軸
(図示せず)と直結され、これにより回転駆動される。
This rotary encoder disk 22 is fixed to an input shaft 27 whose center hole 26 is supported by a bearing (not shown), and rotates integrally with the input shaft 27 . This input shaft 27 is directly connected to a drive shaft (not shown) of the object to be measured, and is rotationally driven thereby.

そして、前記レーザ読取装置28により、前記エンコー
ダトラック23のピット24とピット間のランド部25
とによる凹凸パターンを読み取り、これによりこの駆動
軸の回転速度や位置を検出する。
Then, the laser reading device 28 detects the pits 24 of the encoder track 23 and the land portions 25 between the pits.
The rotational speed and position of this drive shaft are detected by reading the uneven pattern caused by the drive shaft.

即ち、このレーザ読取装置28は、半導体レーザ発振器
29、グレイティング偏光板30、コリメートレンズ3
1、偏光ビームスプリッタ32.1/4波長板33、対
物レンズ34、円柱レンズ37、フォトダイオード38
等から構成されている。
That is, this laser reading device 28 includes a semiconductor laser oscillator 29, a grating polarizing plate 30, and a collimating lens 3.
1. Polarizing beam splitter 32. 1/4 wavelength plate 33, objective lens 34, cylindrical lens 37, photodiode 38
It is composed of etc.

この半導体レーザ発振器29からのレーザ光線は、この
グレイティング偏光板30により3本のビームに分けら
れる。この3本ビームは、前記コリメートレンズ31、
偏光ビームスプリッタ32.1/4波長板33、対物レ
ンズ34を通り、前記ロークリエンコーダ円板22のエ
ンコーダトラック23に、前記ビット24のピッチと等
しいピッチの光スポット(A)35A、光スポット(F
)35F1光スポツト(B)35Bとして照射される。
The laser beam from this semiconductor laser oscillator 29 is divided into three beams by this grating polarizing plate 30. These three beams are connected to the collimating lens 31,
Polarizing beam splitter 32. Light spots (A) 35A and light spots ( F
) 35F1 is irradiated as a light spot (B) 35B.

この3つの光スポット(A)、(F)、l)を光スポッ
ト35と総称する。この中央の光スポット(F)35F
は、後述するオートフォーカス用及び前記エンコーダト
ラック23の読み取り用に、この両側の光スポット(A
)35A、(B)35Bは、トラッキングサーボ用又は
電気角で90″位相がずれたこのエンコーダトラック2
3の読み取り出力である、A相、B相出力用に使用され
る。
These three light spots (A), (F), and l) are collectively referred to as a light spot 35. This central light spot (F) 35F
The light spots (A
) 35A and (B) 35B are for tracking servo or this encoder track 2 with a phase shift of 90'' in electrical angle.
It is used for the A-phase and B-phase outputs, which are the read outputs of 3.

前記ロータリエンコーダ円板22の反射膜22bの表面
上で反射した前記3本ビームの反射光は、前記対物レン
ズ34.1/4波長板33を通り、この1/4波長板3
3を2回通ったことにより入射光と90″位相が異なる
ため、前記偏光ビームスプリッタ32で反射されず通過
し、前記円柱レンズ37を通って前記フォトダイオード
38で電気信号に変換され出力される。
The reflected light of the three beams reflected on the surface of the reflective film 22b of the rotary encoder disk 22 passes through the objective lens 34 and the 1/4 wavelength plate 33, and passes through the 1/4 wavelength plate 33.
3 twice, it has a 90'' phase difference from the incident light, so it passes without being reflected by the polarizing beam splitter 32, passes through the cylindrical lens 37, is converted into an electrical signal by the photodiode 38, and is output. .

ここで、前記光スポット35が前記ビット間のランド部
25を照射した場合は、この反射光の殆んどがこのフォ
トダイオード38に入射する。又、この光スポット35
がこのビット24上を照射した場合は、このビット24
の頂部からの反射光とこのランド部25からの反射光と
では、(1/4波長)×2の光路長の差が生じるため、
この反射光は相互に干渉し、又、回折することにより強
度が減少する。この反射光の強度変化は1.このフォト
ダイオード38で電気信号に変換される。
Here, when the light spot 35 illuminates the land portion 25 between the bits, most of this reflected light enters the photodiode 38 . Also, this light spot 35
illuminates this bit 24, this bit 24
Since there is a difference in optical path length of (1/4 wavelength) x 2 between the reflected light from the top of the land portion 25 and the reflected light from this land portion 25,
This reflected light interferes with each other and is diffracted, thereby reducing its intensity. The intensity change of this reflected light is 1. This photodiode 38 converts the signal into an electrical signal.

次に、本発明の一実施例及び従来例のオートフォーカス
回路1及び41を使用した反射型光学式ロークリエンコ
ーダ装置21及び51において、前記ロータリエンコー
ダ円板22の前記入力軸27への取付精度による面振れ
等に対して、前記レーザ光線の光スポット35の焦点を
この円板22の板面に追従させる、いわゆるオートフォ
ーカスについて説明する。
Next, in the reflective optical rotary encoder devices 21 and 51 using the autofocus circuits 1 and 41 of the embodiment of the present invention and the conventional example, the mounting accuracy of the rotary encoder disk 22 to the input shaft 27 will be explained. The so-called autofocus, which causes the focal point of the light spot 35 of the laser beam to follow the plate surface of the disk 22, will be explained.

このオートフォーカスは、前記フォトダイオード38か
らの出力信号に基づき、このオートフォーカス回路1及
び41によりフォーカスサーボアクチュエータ39を駆
動することにより、このフォーカスサーボアクチュエー
タ39の駆動力で前記対物レンズ34を上下させ、この
対物レンズ34を正しい焦点位置に修正するもので、起
動時及び衝撃等によるフォーカスサーボはずれ時にこの
対物レンズ34を大幅に上下させ焦点位置付遅速移動さ
せるフォーカスサーチと、このフォーカスサーチにより
、この対物レンズ34が焦点位置付遅進移動後、焦点が
板面に自動的に追従するよう制御されるフォーカスサー
ボとよりなる。
This autofocus is performed by driving a focus servo actuator 39 by the autofocus circuits 1 and 41 based on the output signal from the photodiode 38, and thereby moving the objective lens 34 up and down with the driving force of the focus servo actuator 39. This is to correct the objective lens 34 to the correct focal position, and when the focus servo is out of order due to startup or impact, the objective lens 34 is moved up and down significantly and moved slowly to the focal position. It is comprised of a focus servo that is controlled so that the focus automatically follows the plate surface after the objective lens 34 moves slowly with focus position.

第5図は、第3図の装置におけるフォーカスサーボの説
明図であり、同図(A)は板面が近過ぎる場合、同図(
B)は板面が正しい焦点位置の場合、同図(C)は板面
が遠過ぎる場合である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the focus servo in the apparatus of FIG. 3, and FIG.
B) shows the case where the plate surface is at the correct focal position, and (C) shows the case where the plate surface is too far away.

第3図の前記フォトダイオード38の前記中央の光スポ
ット(F)35Fに対応した反射光スポラ) (F)3
6Fを受ける部分は、第5図に示すように、4分割フォ
トダイオード38Fとなっている。この4分割フォトダ
イオード38Fのそれぞれ対角線上の2個の出力は合成
され、前記オートフォーカス回路1及び41に供給され
る。そして、同図(B)に示すように、前記ロータリエ
ンコーダ円板22の板面が正しい焦点位置にある場合は
、前記反射光スポット(F)36Fがこの4分割フォト
ダイオード38Fに均等に当たるがら、このオートフォ
ーカス回路1及び41の出力は0となり、前記フォーカ
スサーボアクチュエータ39は作動しない。同図(A)
、(C)に示すように、このロータリエンコーダ円板2
2の板面が近過ぎる場合、又は遠過ぎる場合は、前記円
柱レンズ37によって、この反射光スポット(F)36
Fの形状は長円形となり、その結果としてこのオートフ
ォーカス回路1及び41からフォーカスサーボ信号が出
力される。このフォーカスサーボ信号に応じてこのフォ
ーカスサーボアクチュエータ39を駆動することにより
、前記対物レンズ34を正しい焦点位置に修正する。以
上の動作により前記レーザ光線の光スポット35は前記
ロータリエンコーダ円板22の反射膜22bの表面上に
常に焦点が合うように制御される。
Reflected light spora corresponding to the central light spot (F) 35F of the photodiode 38 in FIG. 3) (F) 3
The portion receiving 6F is a four-division photodiode 38F, as shown in FIG. The two diagonal outputs of the four-division photodiode 38F are combined and supplied to the autofocus circuits 1 and 41. As shown in FIG. 3B, when the plate surface of the rotary encoder disk 22 is at the correct focal position, the reflected light spot (F) 36F evenly hits the four-division photodiode 38F; The outputs of the autofocus circuits 1 and 41 become 0, and the focus servo actuator 39 does not operate. Same figure (A)
, as shown in (C), this rotary encoder disk 2
If the plate surfaces of No. 2 are too close or too far away, the reflected light spot (F) 36 is
The shape of F is an ellipse, and as a result, a focus servo signal is output from the autofocus circuits 1 and 41. By driving this focus servo actuator 39 in accordance with this focus servo signal, the objective lens 34 is corrected to the correct focal position. By the above operation, the light spot 35 of the laser beam is controlled so that it is always focused on the surface of the reflective film 22b of the rotary encoder disk 22.

次に、上記オートフォーカス回路41の動作について、
更に詳述する。
Next, regarding the operation of the autofocus circuit 41,
It will be explained in further detail.

第6図は、従来のオートフォーカス回路の例を示すブロ
ック図、第7図は、第6図の回路の動作を説明する波形
図である。前記従来例のオートフォーカス回路41は、
コンパクトディスク再生装置等でも使用されている周知
のもので、前述のフォーカスサーチとフォーカスサーボ
との切り換え制御は、マイクロコンピュータ49により
行なわれる。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a conventional autofocus circuit, and FIG. 7 is a waveform diagram illustrating the operation of the circuit shown in FIG. The conventional autofocus circuit 41 is as follows:
This is a well-known device that is also used in compact disc playback devices and the like, and the aforementioned switching control between focus search and focus servo is performed by the microcomputer 49.

起動時は、前記ロータリエンコーダ円板22、レーザ読
取装置28等の加工及び組立精度のばらつき等により、
前記対物レンズ34の焦点はこのロータリエンコーダ円
板22の板面から大幅にずれているから、まずこのフォ
ーカスサーチが行なわれる。
At startup, due to variations in processing and assembly accuracy of the rotary encoder disk 22, laser reader 28, etc.,
Since the focus of the objective lens 34 is significantly shifted from the surface of the rotary encoder disk 22, this focus search is performed first.

即ち、第6図に示すように、前記装置51に備えた7ヒ
源スイツチ(図示せず)がオンされると、前記マイクロ
コンピュータ49から、矩形波であるタイミングパルス
aが三角波発生回路18に供給され、この三角波発生回
路18において、このタイミングパルスaがハイの期間
は電圧が増加し、ローの期間は減少する三角波であるア
ップダウン信号すが生成される。起動時は、このマイク
ロコンピュータ49の出力である後述するフォーカスル
ープオン信号iはローであるから、電子スイッチ(1)
11はオフ、電子スイッチ(2)12はインバータ13
Aによりオンとなり、このアップダウン信号すはフォー
カスサーボアクチュエータ電流駆動アンプ20に供給さ
れる。このフォーカスサーボアクチュエータ電流駆動ア
ンプ20により、このアップダウン信号すに基づき、前
記フォーカスサーボアクチュエータ39に電流が流され
、このフォーカスサーボアクチュエータ39に駆動され
て、前記対物レンズ34は上下に移動し、前記フォーカ
スサーチが行なわれる。
That is, as shown in FIG. 6, when a 7-source switch (not shown) provided in the device 51 is turned on, a timing pulse a, which is a rectangular wave, is sent from the microcomputer 49 to the triangular wave generating circuit 18. The triangular wave generating circuit 18 generates an up-down signal which is a triangular wave in which the voltage increases during the high period of the timing pulse a and decreases during the low period. At startup, the focus loop on signal i, which will be described later and which is the output of this microcomputer 49, is low, so the electronic switch (1)
11 is off, electronic switch (2) 12 is inverter 13
A is turned on, and this up/down signal is supplied to the focus servo actuator current drive amplifier 20. The focus servo actuator current drive amplifier 20 causes a current to flow through the focus servo actuator 39 based on the up/down signal, and is driven by the focus servo actuator 39 to move the objective lens 34 up and down. A focus search is performed.

この対物レンズ34は第3図において、このアップダウ
ン信号すの増加期間はこの対物レンズ34の可動範囲の
下限点から上限点へ向かって(前記ロークリエンコーダ
円板22の板面に接近する方向)移動し、減少期間は上
限点から下限点に向かって(この板面から離隔する方向
)移動し、その周期は例えば1〜3秒程度である。
In FIG. 3, this objective lens 34 is shown in FIG. ), and the decreasing period moves from the upper limit point toward the lower limit point (in the direction away from the plate surface), and the period is, for example, about 1 to 3 seconds.

この対物レンズ34の下限点から上限点へ向かっての移
動途中で、この対物レンズ34の焦点がこのロータリエ
ンコーダ円板22の板面に近すくと、第6図に示すよう
に前記4分割フォトダイオード38Fから出力信号(A
+C)及び(B十D)が出力される。この出力信号(A
+C)及び(B+[))は、それぞれ電流・電圧変換回
路2A及び2Bにより、(A+C)電圧出力C及び(B
+D)電圧出力dに変換され、この(A+C)電圧出力
C及び(B十D)電圧出力dは、加算回路3及び減算回
路4にそれぞれ供給される。
While the objective lens 34 is moving from the lower limit point to the upper limit point, when the focal point of the objective lens 34 approaches the plate surface of the rotary encoder disk 22, the 4-split photo as shown in FIG. Output signal (A
+C) and (B+D) are output. This output signal (A
+C) and (B+[)) are (A+C) voltage outputs C and (B
+D) voltage output d, and the (A+C) voltage output C and (B+D) voltage output d are supplied to an addition circuit 3 and a subtraction circuit 4, respectively.

この加算回路3において、この(A+C)電圧出力C及
び(B+D)電圧出力dは加算され、(A+C)+ (
B+D)加算出力eとなり、比較回路45に供給される
。この比較回路45において、この(A十〇)+ (B
十D)加算出力eは基準電圧E8と比較され、この比較
結果として、この加算出力eがこの基準電圧88以上で
ある期間のみハイとなる矩形波であるフォーカスレディ
信号gが、前記マイクロコンピュータ49に供給される
。このフォーカスレディ信号gがハイになった場合は、
前述のフォーカスサーチからフォーカスサーボに切り換
わる可能性がある事を表しており、このマイクロコンピ
ュータ49は、このフォーカスレディ信号gのローから
ハイへの立ち上がりを検知後、次の指令を待つ。
In this adder circuit 3, the (A+C) voltage output C and (B+D) voltage output d are added, and (A+C)+(
B+D) becomes the addition output e and is supplied to the comparison circuit 45. In this comparison circuit 45, this (A10) + (B
D) The addition output e is compared with the reference voltage E8, and as a result of this comparison, the focus ready signal g, which is a rectangular wave that remains high only during the period when the addition output e is equal to or higher than the reference voltage 88, is output to the microcomputer 49. supplied to When this focus ready signal g becomes high,
This indicates that there is a possibility of switching from the focus search to focus servo, and after detecting the rise of the focus ready signal g from low to high, the microcomputer 49 waits for the next command.

一方、前記減算回路4において、前記(A+C)電圧出
力Cと(B+D)電圧出力dの減算が行なわれ、(A十
C)−(B+D)減算出力fとなる。
On the other hand, in the subtraction circuit 4, the (A+C) voltage output C and the (B+D) voltage output d are subtracted, resulting in a (A+C)-(B+D) subtracted output f.

この(A十C)−(B+D)減算出力fは通常Sカーブ
と呼ばれ、第7図に示すように、前記アップダウン信号
すの増加期間の途中で現れるものは逆S字形であり、減
少期間の途中で現われるものはS字形であり、この逆S
字形及びS字形の中央部の0電位点を通過する点が合焦
点である。この(A十C)−(B十D)減算出力fは、
Ov通過検出回路46において、この0電位点を通過す
るタイミングが検出され、この逆S字形の0電位点を通
過するタイミングでハイからローに、このS字形の0電
位点を通過するタイミングでローからハイに切り換わる
矩形波である、フォーカスゼロクロス信号りとなり、前
記マイクロコンピュータ49に供給される。
This (A + C) - (B + D) subtraction output f is usually called an S curve, and as shown in Figure 7, the one that appears in the middle of the increasing period of the up-down signal S is an inverted S-shape, and decreases. The one that appears in the middle of the period is S-shaped, and this inverted S
The point passing through the 0 potential point in the center of the letter and the S-shape is the focused point. This (A0C)-(B0D) subtraction output f is,
The Ov passing detection circuit 46 detects the timing of passing through this 0 potential point, and changes from high to low at the timing of passing through the 0 potential point of this inverted S shape, and low at the timing of passing through the 0 potential point of this S shape. A focus zero cross signal, which is a rectangular wave that switches from low to high, is supplied to the microcomputer 49.

このマイクロコンピュータ49において、前記フォーカ
スレディ信号g及びこのフォーカスゼロクロス信号りに
より、前記フォーカスループオン信号iが生成される。
In this microcomputer 49, the focus loop-on signal i is generated by the focus ready signal g and the focus zero cross signal.

前記従来例のオートフォーカス回路41においては、前
記対物レンズ34が前記ロータリエンコーダ円板22の
板面に接近する途中でのみ、前述のフォーカスサーチか
らフォーカスサーボに切り換わるものであるから、この
フォーカスループオン信号iは、このフォーカスゼロク
ロス信号りのハイからローへの立ち下がりのタイミング
でローからハイになり、このフォーカスレディ信号gの
立ち下がりのタイミングでハイからローとなる矩形波で
ある。
In the conventional autofocus circuit 41, the focus search is switched to focus servo only when the objective lens 34 approaches the plate surface of the rotary encoder disk 22, so this focus loop The on signal i is a rectangular wave that changes from low to high at the fall timing of this focus zero cross signal from high to low, and changes from high to low at the fall timing of this focus ready signal g.

このフォーカスループオン信号iにより、このハイの期
間は、前記電子スイッチ(1)11はオン、電子スイッ
チ(2)12はオフとなるから、前記(A+C)−(B
+D)減算出力fは、位相補償及び増幅回路19を介し
て前記フォーカスサーボアクチュエータ電流駆動アンプ
20に供給され、第5図で前述の如く、この(A+C)
−(B+D>減算出力fが0となるように、前記フォー
カスサーボアクチュエータ39によりこの対物レンズ3
4の焦点位置は制御され、前記フォーカスサーボがかけ
られる。即ち、このフォーカスループオン信号iにより
、前記フォーカスサーチからこのフォーカスサーボへの
切り換えが行なわれる。
This focus loop on signal i turns on the electronic switch (1) 11 and turns off the electronic switch (2) 12 during this high period, so the (A+C)-(B
+D) The subtraction output f is supplied to the focus servo actuator current drive amplifier 20 via the phase compensation and amplification circuit 19, and as described above in FIG.
- (B+D>The objective lens 3 is controlled by the focus servo actuator 39 so that the subtraction output f becomes 0.
The focal position of No. 4 is controlled and the focus servo is applied. That is, the focus loop-on signal i causes switching from the focus search to the focus servo.

通常は、前記アップダウン信号すの最初の増加期間の途
中で、このフォーカスサーチからフォーカスサーボへの
切り換えが行なわれるが、何等かの理由で、この最初の
増加期間の途中でのこの切り換えに失敗した場合は、こ
のアップダウン信号すの次の増加期間の途中で、この切
り換えが行なわれる。第7図は、この最初の増加期間の
途中でのこの切り換えに失敗した場合について図示して
いる。
Normally, this switching from focus search to focus servo is performed in the middle of the first increasing period of the up-down signal, but for some reason this switching fails in the middle of this first increasing period. In this case, this switching is performed during the next increasing period of the up/down signal. FIG. 7 illustrates the case where this switching fails in the middle of this initial increase period.

一旦、前記フォーカスサーボがかかると、前述の如く、
前記対物レンズ34の焦点は前記ロータリエンコーダ円
板22の板面に自動的に追従し、通常はこのフォーカス
サーボは前記電源スィッチがオフされる迄働き続けるが
、大きな衝撃が加わった場合等には、このフォーカスサ
ーボがはずれる場合がある。
Once the focus servo is applied, as mentioned above,
The focus of the objective lens 34 automatically follows the surface of the rotary encoder disk 22, and normally this focus servo continues to work until the power switch is turned off, but if a large impact is applied, etc. , this focus servo may come off.

第7図の波形図の後半は、このフォーカスサーボがはず
れた場合を図示している。図に示すように、このフォー
カスサーボがはずれた場合は、前記(A+C)電圧出力
C及び(B+D)電圧出力dは共にOになるから、前記
フォーカスレディ信号gはローとなり、前記フォーカス
ループオン信号iもローとなる。従って、前記電子スイ
ッチ(1)11はオフ、電子スイッチ(2)12はオン
となり、前述の起動時と全く同様の動作を繰り返すこと
により、前述のフォーカスサーチが行なわれ、前述の場
合と同様にフォーカスサーボに切り換えられる。
The latter half of the waveform diagram in FIG. 7 shows a case where the focus servo is off. As shown in the figure, when this focus servo is off, the (A+C) voltage output C and (B+D) voltage output d both become O, so the focus ready signal g becomes low, and the focus loop on signal i also becomes low. Therefore, the electronic switch (1) 11 is turned off and the electronic switch (2) 12 is turned on, and by repeating exactly the same operation as at the time of startup, the focus search described above is performed, and as in the case described above. Can be switched to focus servo.

(発明が解決しようとする課題) 以上のような構成の従来例のオートフォーカス回路41
において、前述の如く、大きな衝撃が加わり前記フォー
カスサーボがはずれた場合、再度フォーカスサーチカt
かかる迄に時間が掛がるという問題点があった。この再
度フォーカスサーボがかかる迄の間は、このオートフォ
ーカス回路41を使用した前記反射型光学式ロータリエ
ンコーダ装置51の前記エンコーダトラック23の検出
信号出力は0となるから、この検出信号の信頼性が低下
し、ロークリエンコーダ装置として大きな問題である。
(Problem to be Solved by the Invention) Conventional autofocus circuit 41 having the above configuration
As mentioned above, if a large impact is applied and the focus servo is disengaged, the focus search switch is turned off again.
There was a problem in that it took a long time. Until the focus servo is applied again, the detection signal output of the encoder track 23 of the reflective optical rotary encoder device 51 using the autofocus circuit 41 is 0, so the reliability of this detection signal is This is a big problem for low-resolution encoder devices.

又、この従来例のオートフォーカス回路41において前
述の如く、前記マイクロコンピュータ4つを使用してい
るため、ディジタルノイズが大きいという問題点があっ
た。このオートフォーカス回路41を使用した前記反射
型光学式ロークリエンコーダ装置51において、DCか
ら数Ml(zの広い帯域にわたって正弦波形の前記検出
信号を出力するため、高精度の広帯域増幅器を備えてお
り、このディジタルノイズはこの広帯域増幅器に悪影響
を与えるから、大きな問題である。
Furthermore, as described above, this conventional autofocus circuit 41 uses the four microcomputers, so there is a problem in that digital noise is large. The reflective optical low-reflection encoder device 51 using this autofocus circuit 41 is equipped with a high-precision wideband amplifier in order to output the detection signal in the form of a sine wave over a wide band from DC to several ml (z). , this digital noise is a big problem because it has an adverse effect on this broadband amplifier.

本発明は上記の点に着目してなされたち、ので、前記フ
ォーカスサーボがはずれた場合、極く短時間で再度この
フォーカスサーボがかかる、前記マイクロコンピュータ
を使用せずに簡単な回路で構成したオートフォーカス回
路を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made with attention to the above points, and therefore, when the focus servo is disconnected, the focus servo is reactivated in a very short time. The purpose is to provide a focus circuit.

(課題を解決するための手段) 本発明のオートフォーカス回路は、反射型光学式情報記
録板とこの記録板の情報を読み取るレーザ読取装置とを
備えた反射型光学式装置で使用され、前記レーザ読取装
置の対物レンズを駆動するフォーカスサーボアクチュエ
ータを制御することにより、前記対物レンズの焦点を前
記記録板の板面の合焦点に移動させるフォーカスサーチ
とこのフォーカスサーチによりこの合焦点に到達したこ
の焦点をこの板面に自動的に追従させるフォーカスサー
ボとを自動的に切り換えてオートフォーカス動作を行な
イっせるオートフォーカス回路であって、前記反射型光
学式装置の起動時には相対的に大周期、大振幅の三角波
を、前記フォーカスサーボに切り換った後でこのフォー
カスサーボが、はずれた時には相対的に小周期、小振幅
の三角波を出力する三角波発生手段と、前記レーザ読取
装置の4分割フォトディテクタからのそれぞれ対角線の
2つの出力が合成された2出力を加算して出力する加算
回路と減算して出力する減算回路と、前記加算出力と減
算出力とに基づいて前記対物レンズの焦点が略前記合焦
点にある場合は前記フォーカスサーボを行なうためのこ
の減算出力を、ない場合は前記フォーカスサーチを行な
うための前記三角波を切り換えて出力するフォーカスル
ープ切換手段と、前記フォーカスループ切換手段の出力
により、前記三角波の電圧増加及び減少の振幅及び周期
により前記フォーカスサーチを、前記減算出力が零とな
るようにこの減算出力により前記フォーカスサーボを行
なうよう前記フォーカスサーボアクチュエータを駆動す
るフォーカスサーボアクチュエータ駆動手段とを備えた
ことを特徴とするオートフォーカス回路、駆動手段とを
備えるよう構成したものである。
(Means for Solving the Problems) The autofocus circuit of the present invention is used in a reflective optical device including a reflective optical information recording plate and a laser reading device for reading information on the recording plate, By controlling the focus servo actuator that drives the objective lens of the reading device, a focus search is performed to move the focal point of the objective lens to the focal point on the plate surface of the recording plate, and this focal point is reached by this focus search. and a focus servo that automatically follows this plate surface to perform an autofocus operation, and when the reflective optical device is started, the autofocus circuit automatically switches between a triangular wave generating means that outputs a triangular wave with a relatively small period and small amplitude when the focus servo is off after switching the large amplitude triangular wave to the focus servo; and a 4-division photodetector of the laser reading device. an addition circuit that adds and outputs two outputs obtained by combining two outputs on diagonal lines from each other, and a subtraction circuit that subtracts and outputs the two outputs; A focus loop switching means for switching and outputting the subtraction output for performing the focus servo when the focus is in focus, and switching and outputting the triangular wave for performing the focus search when the focus is not present, and the output of the focus loop switching means, Focus servo actuator driving means for driving the focus servo actuator to perform the focus search according to the amplitude and period of the voltage increase and decrease of the triangular wave, and to perform the focus servo using the subtraction output so that the subtraction output becomes zero. The present invention is configured to include an autofocus circuit and a driving means.

又、本発明のオートフォーカス回路は、上記オートフォ
ーカス回路において、前記対物レンズの焦点が前記合焦
点に到達するタイミングよりも早目のタイミングで、前
記フォーカスサーチから前記フォーカスサーボに切り換
えるフォーカスループ切換手段を備えるよう構成したも
のである。
Further, in the autofocus circuit of the present invention, in the autofocus circuit, a focus loop switching means switches from the focus search to the focus servo at a timing earlier than the timing at which the focus of the objective lens reaches the in-focus point. It is configured to have the following.

(実施例) 本発明のオートフォーカス回路は、前記対物レンズ34
の前述の板面に対する接近時及び離隔時の途中で、前記
フォーカスサーチから前記フォーカスサーボへの切り換
えを行なうと共に、前述の如くこのフォーカスサーボが
かかった後にはずれた場合は、この対物レンズ34が前
述の可動範囲より狭い範囲でフォーカスサーチを行なう
よう、このフォーカスサーチ範囲の切り換えを行なうこ
とにより、このフォーカスサーボがはずれた場合のこの
フォーカスサーボへの復帰を、極く短時間で行なうもの
である。
(Example) The autofocus circuit of the present invention includes the objective lens 34
During the approach and separation from the plate surface described above, the focus search is switched to the focus servo, and if the focus servo is switched off after being applied as described above, the objective lens 34 is By switching the focus search range so that the focus search is performed in a narrower range than the movable range of the focus servo, the return to the focus servo when the focus servo is lost can be performed in an extremely short time.

第3図に示すように、本発明の一実施例のオートフォー
カス回路1が組み込まれた反射型光学式ロータリエンコ
ーダ装置21は、前述の装置51に対して、このオート
フォーカス回路1が異なるだけであるから、従来の技術
説明で述べた内容と同様部分については、その説明を省
略する。
As shown in FIG. 3, a reflective optical rotary encoder device 21 incorporating an autofocus circuit 1 according to an embodiment of the present invention differs from the above-described device 51 only in this autofocus circuit 1. Therefore, descriptions of parts similar to those described in the conventional technical description will be omitted.

第1図は、本発明のオートフォーカス回路の一実施例を
示すブロック図、第2図は、第1図の回路の動作を説明
する波形図である。本発明の一実施例のオートフォーカ
ス回路1は、前述の従来例のオートフォーカス回路41
に対して、上述の如く機能が改善されたものであるから
、従来例と同様部分には同符号を付し、その説明を省略
する。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an autofocus circuit of the present invention, and FIG. 2 is a waveform diagram illustrating the operation of the circuit shown in FIG. The autofocus circuit 1 according to the embodiment of the present invention is similar to the autofocus circuit 41 of the conventional example described above.
However, since the functions have been improved as described above, the same parts as in the conventional example are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted.

起動時は、前述の従来例の場合と同様に、まず前記フォ
ーカスサーチが行なわれる。
At startup, the focus search is first performed as in the case of the conventional example described above.

第1図において、フォーカス検知回路10、インバータ
13BS?IS子スイツチ(S)14、電子スイッチ(
4)15、タイミングパルス発生回路(1)16、タイ
ミングパルス発生回路(2)17及び三角波発生回路1
8により、このフォーカスサーチを行なうための三角波
発生手段が構成され、又、比較回路(1)5、比較回路
(2)6、比較回路(3)7、タイミング処理回路8、
フリップフロップ回路9、電子スイッチ(1)11、電
子スイッチ(2)12及びインバータ13Aにより、こ
のフォーカスサーチと前述のフォーカスサーボとの切り
換えを行なうためのフォーカスループ切換手段が構成さ
れている。
In FIG. 1, the focus detection circuit 10 and the inverter 13BS? IS child switch (S) 14, electronic switch (
4) 15, timing pulse generation circuit (1) 16, timing pulse generation circuit (2) 17, and triangular wave generation circuit 1
8 constitutes a triangular wave generation means for performing this focus search, and also includes a comparison circuit (1) 5, a comparison circuit (2) 6, a comparison circuit (3) 7, a timing processing circuit 8,
The flip-flop circuit 9, electronic switch (1) 11, electronic switch (2) 12, and inverter 13A constitute a focus loop switching means for switching between this focus search and the aforementioned focus servo.

そして、図に示すように、前記装置21に備えた電源ス
ィッチ(図示せず)がオンされると、起動時は、後述す
るこのフォーカス検知回路10からのフォーカス検知フ
ラグ信号にはローであるから、この電子スイッチ(3)
14はこのインバータ13Bによりオン、この電子スイ
ッチ(4)15はオフとなり、このタイミングパルス発
生回路(1)16から、矩形波であるタイミングパルス
(1) aがこの三角波発生回路18に供給され、この
三角波発生回路18において、このタイミングパルス(
1) aがハイの期間は電圧が増加し、ローの期間は減
少する三角波であるアップダウン信号(1) bが生成
される。このアップダウン信号(1)bは、第7図で前
述の従来例におけるアップダウン信号すと略同じもので
ある。起動時は、後述するフリップフロップ回路9から
のフォーカスループオン信号jはローであるから、前記
電子スイッチ(1)11はオフ、前記電子スイッチ(2
)12はインバータ13Aによりオンとなり、このアッ
プダウン信号(1) bはフォーカスサーボアクチュエ
ータ電流駆動アンプ20に供給される。このフォーカス
サーボアクチュエータ電流駆動アンプ20により、この
アップダウン信号H)bに基づき、前記フォーカスサー
ボアクチュエータ39に電流が流され、前述の従来例の
場合と同様にフォーカスサーチが行なわれる。
As shown in the figure, when a power switch (not shown) provided in the device 21 is turned on, the focus detection flag signal from the focus detection circuit 10, which will be described later, is low at startup. , this electronic switch (3)
14 is turned on by this inverter 13B, this electronic switch (4) 15 is turned off, and a timing pulse (1) a, which is a rectangular wave, is supplied from this timing pulse generation circuit (1) 16 to this triangular wave generation circuit 18. In this triangular wave generation circuit 18, this timing pulse (
1) An up-down signal (1) b is generated which is a triangular wave in which the voltage increases during the period when a is high and decreases during the period when it is low. This up-down signal (1)b is substantially the same as the up-down signal in the conventional example described above in FIG. At startup, the focus loop on signal j from the flip-flop circuit 9, which will be described later, is low, so the electronic switch (1) 11 is off and the electronic switch (2) is off.
) 12 is turned on by the inverter 13A, and this up/down signal (1)b is supplied to the focus servo actuator current drive amplifier 20. The focus servo actuator current drive amplifier 20 causes a current to flow through the focus servo actuator 39 based on the up/down signal H)b, and a focus search is performed in the same manner as in the conventional example described above.

このフォーカスサーチによる前記対物レンズ34の移動
途中で、この対物レンズ34の焦点が前記ロータリエン
コーダ円板22の板面に近づくと、従来例の場合と同様
に、前記4分割フォトダイオード38Fから出力信号(
A+C)及び(B+D)が出力され、この出力信号(A
+C)及び(B+D)は、それぞれ電流・電圧変換回路
2A及び2Bにより、(A+C)電圧出力C及び(B+
D)電圧出力dに変換され、加算回路3及び減算回路4
にそれぞれ供給される。この加算回路3において、この
(A+C)電圧出力C及び(B+D)電圧出力dは加算
され、(A+C)+(B+D)加算出力eとなり、前記
比較回路(1)5に供給される。この比較回路(1)5
において、この(A+C)+ (B+D)加算出力eは
基準電圧E8□と比較され、この比較結果として、この
加算出力eが基準電圧E8□以上である期間のみハイと
なる矩形波であるフォーカスレディ信号gが、前記フリ
ップフロップ回路9及びフォーカス検知回路10に供給
される。
When the focus of the objective lens 34 approaches the plate surface of the rotary encoder disk 22 during movement of the objective lens 34 due to this focus search, an output signal is output from the four-split photodiode 38F as in the conventional example. (
A+C) and (B+D) are output, and this output signal (A+C) and (B+D) are output.
+C) and (B+D) are (A+C) voltage outputs C and (B+) by current/voltage conversion circuits 2A and 2B, respectively.
D) Converted to voltage output d, added by addition circuit 3 and subtraction circuit 4
are supplied respectively. In the adder circuit 3, the (A+C) voltage output C and the (B+D) voltage output d are added to form an (A+C)+(B+D) addition output e, which is supplied to the comparison circuit (1) 5. This comparison circuit (1) 5
, this (A+C)+(B+D) addition output e is compared with the reference voltage E8□, and as a result of this comparison, the focus ready signal is a square wave that is high only during the period when this addition output e is equal to or higher than the reference voltage E8□. A signal g is supplied to the flip-flop circuit 9 and the focus detection circuit 10.

一方、前記減算回路4において、前記(A+C)電圧出
力Cと(B+D)?[圧出力dの減算が行なわれ、(A
+C)−(B+D)減算出力fとなり、この(A+C)
−(B+D)減算出力fは、前記比較回路(2)6及び
比較回路(3)7に供給される。
On the other hand, in the subtraction circuit 4, the (A+C) voltage output C and (B+D)? [The pressure force d is subtracted, and (A
+C) - (B+D) The subtraction output is f, and this (A+C)
-(B+D) subtraction output f is supplied to the comparison circuit (2) 6 and the comparison circuit (3) 7.

この(A+C)−(B+D)減算出力fは、この比較回
路(2)6においてOVより伜かに大きい基準電圧ES
2と比較され、この比較結果として、この減算出力fが
この基弗電圧ES2以上である期間のみハイとなる矩形
波である比較出力(2)hとなり、又、この比較回路(
3)7において0■より伜かに小さい基準電圧E83と
比較され、この比較結果として、この減算出力fがこの
基準電圧E83以下である期間のみハイとなる矩形波で
ある比較出力(3)iとなる。この比較出力(2)h及
び比較出力(3)iは、第7図で前述の従来例における
フォーカスゼロクロス信号りに相当するもので、前記フ
ォーカスサーチから前記フォーカスサーボへの切り換え
タイミングの情報を含むものであり、それぞれ前記タイ
ミング処理回路8に供給される。
This (A+C)-(B+D) subtraction output f is determined by the reference voltage ES which is slightly larger than OV in this comparison circuit (2) 6.
2, and as a result of this comparison, the comparison output (2)h becomes a comparison output (2)h which is a rectangular wave that is high only during the period when this subtraction output f is equal to or higher than this reference voltage ES2, and this comparison circuit (
3) 7 is compared with a reference voltage E83 that is slightly smaller than 0■, and as a result of this comparison, the comparison output (3) i is a rectangular wave that remains high only during the period when this subtracted output f is below this reference voltage E83. becomes. The comparison output (2) h and the comparison output (3) i correspond to the focus zero cross signal in the conventional example described above in FIG. 7, and include information on the switching timing from the focus search to the focus servo. and are respectively supplied to the timing processing circuit 8.

このタイミング処理回路8及び前記フリップフロップ回
路9において、起動時は前記タイミングパルス(1)a
、フォーカスサーボはずれ時は後述するタイミングパル
ス(2)gを参照してこの比較出力(2)h及び(3)
i、前記フォーカスレディ信号gに基づき、前記フォー
カスループオン信号jが生成される。このフォーカスル
ープオン信号jはこの比較出力(2)h及び(3)iの
ハイからローへの立ち下がりのタイミングでローからハ
イになり、このフォーカスレディ信号gの立ち下がりの
タイミングでハイからローとなる矩形波である。
In this timing processing circuit 8 and the flip-flop circuit 9, the timing pulse (1) a is
, when the focus servo is off, refer to timing pulse (2) g, which will be described later, and use this comparison output (2) h and (3).
i, the focus loop-on signal j is generated based on the focus ready signal g. This focus loop on signal j changes from low to high at the timing of the falling of the comparison outputs (2) h and (3) i from high to low, and changes from high to low at the timing of the falling of this focus ready signal g. This is a square wave.

二の比較出力(2)hの立ち下がりのタイミングは、前
記(A+C)−CB+D)減算出力fの逆S字形の中央
部が、前記合焦点より僅かに早目のタイミングである前
記基準電圧E82電位点を通過するタイミングであり、
又、この比較出力(3)iの上記立ち下がりのタイミン
グは、前記タイミングパルス(1) aまたは(2)g
を参照して、この減算出力fのS字形の中央部が前記合
焦点より僅かに早目のタイミングである前記基準電圧E
83電位点を通過するタイミングである。
The falling timing of the second comparison output (2) h is such that the center part of the inverted S-shape of the (A+C)-CB+D) subtraction output f is slightly earlier than the in-focus point of the reference voltage E82. This is the timing of passing through a potential point,
Further, the falling timing of the comparison output (3) i is determined by the timing pulse (1) a or (2) g.
, the center part of the S-shape of this subtracted output f is set to the reference voltage E at a timing slightly earlier than the in-focus point.
This is the timing of passing through the 83rd potential point.

このフォーカスループオン信号jにより、このハイの期
間は、前記電子スイッチ(1)11はオン、電子スイッ
チ(2)12はオフとなるから、この(A+C)−(B
+D)減算出力fは、位相補償及び増幅回路19を介し
て前記フォーカスサーボアクチュエータ電流駆動アンプ
20に供給され、前述の従来例の場合と同様に前記フォ
ーカスサーボがかけられる。即ち、このフォーカスルー
プオン信号jにより、前記フォーカスサーチからこのフ
ォーカスサーボへの切り換えが行なわれる。
This focus loop on signal j turns on the electronic switch (1) 11 and turns off the electronic switch (2) 12 during this high period, so this (A+C)-(B
+D) The subtraction output f is supplied to the focus servo actuator current drive amplifier 20 via the phase compensation and amplification circuit 19, and the focus servo is applied as in the case of the conventional example described above. That is, the focus loop-on signal j causes switching from the focus search to the focus servo.

本発明の一実施例のオートフォーカス回路1においては
、このフォーカスサーチにより前記対物レンズ34の焦
点が、前記ロータリエンコーダ円板22の板面の合焦点
に到達するタイミングより僅かに早目のタイミングで、
このフォーカスサーチからフォーカスサーボへの切り換
えが行なわれるから、確実にこの切り換えが行なわれ、
又、前述のアップダウン信号すの増加期間及び減少期間
の途中で、この切り換えが可能となる。
In the autofocus circuit 1 according to the embodiment of the present invention, this focus search causes the focus of the objective lens 34 to arrive at a timing slightly earlier than the timing at which the focal point of the plate surface of the rotary encoder disk 22 is reached. ,
Since this switching from focus search to focus servo is performed, this switching is performed reliably,
Further, this switching is possible in the middle of the above-mentioned increase period and decrease period of the up-down signal.

通常は、このアップダウン信号すの最初の増加期間の途
中で、このフォーカスサーチからフォーカスサーボへの
切り換えが行なわれるが、何等かの理由で、この増加期
間の途中でのこの切り換えに失敗した場合は、この増加
期間に続く減少期間の途中で、この切り換えが行なわれ
る。第2図は、この最初の増加期間の途中でのこの切り
換えに失敗した場合について図示している。
Normally, this switch from focus search to focus servo is performed during the first increasing period of this up/down signal, but if for some reason this switching fails during this increasing period. This switching occurs in the middle of a decreasing period following this increasing period. FIG. 2 illustrates the case where this switch fails during this initial increase period.

又、第2図の波形図の後半は、従来例の場合と同様に、
−旦フオーカスサーボがかかった後にこのフォーカスサ
ーボがはずれた場合を図示している。
Also, the latter half of the waveform diagram in Figure 2 is similar to the conventional example,
- The diagram shows a case where the focus servo is turned off after it has been turned on.

図に示すように、このフォーカスサーボがはずれた場合
は、従来例の場合と同様に前記フォーカスループオン信
号jはローとなるから、前記電子スイッチ(1)11は
オフ、電子スイッチ(2)12はオンとなる。
As shown in the figure, when the focus servo is off, the focus loop on signal j becomes low as in the conventional example, so the electronic switch (1) 11 is turned off and the electronic switch (2) 12 is turned off. is turned on.

一方、前記電源スィッチがオンされると、前記装置21
に備えたパワーオン・リセット回路40からリセット信
号により、前記フォーカス検知回路10はリセットされ
る。そして、このフォーカス検知回路10において、前
記比較回路(1)5から供給されるフォーカスレディ信
号gが所定期間以上ハイの場合にローからハイとなり、
このリセット信号によりハイからローになる、前記フォ
ーカス検知フラグ信号kが出力される。このフォーカス
検知フラグリ信号には、前記電源スィッチがオン後に一
旦前記フオーカスサーボがかかった事を表すもので、こ
のフォーカス検知フラグ信号kがロー°からハイになる
と、前記電子スイッチ(3)14はオフ、電子スイッチ
(4)15はオンとなり、前記タイミングパルス発生回
路(2)17からの前記タイミングパルス(2)gが前
記三角波発生回路18に供給される。このタイミングパ
ルス(2)gは、前記タイミングパルス(1)aより周
期が短い矩形波であるから、この三角波発生回路18か
ら出力される、このタイミングパルス(2)gに基づく
三角波であるアップダウン信号(2)mは、前記アップ
ダウン信号(i) bに比して、周期はこのタイミング
パルス(2)gと同じで短かく、振幅も小さなものとな
る。第2図では、この周期、振幅共1/2の例を図示し
ている。
On the other hand, when the power switch is turned on, the device 21
The focus detection circuit 10 is reset by a reset signal from a power-on reset circuit 40 provided for this purpose. In this focus detection circuit 10, when the focus ready signal g supplied from the comparison circuit (1) 5 is high for a predetermined period or more, it changes from low to high;
The focus detection flag signal k, which changes from high to low, is output by this reset signal. This focus detection flag signal indicates that the focus servo is once applied after the power switch is turned on, and when this focus detection flag signal k goes from low to high, the electronic switch (3) 14 OFF, the electronic switch (4) 15 is turned ON, and the timing pulse (2)g from the timing pulse generation circuit (2) 17 is supplied to the triangular wave generation circuit 18. Since this timing pulse (2) g is a rectangular wave with a shorter period than the timing pulse (1) a, the up-down wave is a triangular wave based on this timing pulse (2) g that is output from this triangular wave generation circuit 18. The signal (2) m has a shorter period, the same as the timing pulse (2) g, and a smaller amplitude than the up/down signal (i) b. FIG. 2 shows an example in which both the period and the amplitude are 1/2.

前述のフォーカスサーボがはずれた場合、前記対物レン
ズ34の焦点は、前記ロータリエンコーダ円板22の板
面に近い所にあるから、短周期、小振幅の前記アップダ
ウン信号(2)mに基づき、前述の起動時の場合と同様
な動作により、この対物レンズ34の可動範囲より狭い
範囲でフォーカスサーチが行なわれ、前述の場合と同様
にフォーカスサーボに切り換えられる。
When the focus servo is off, the focus of the objective lens 34 is close to the plate surface of the rotary encoder disk 22, so based on the short-period, small-amplitude up-down signal (2)m, By the same operation as in the case of startup described above, a focus search is performed in a range narrower than the movable range of the objective lens 34, and the focus servo is switched as in the case described above.

以上説明した本発明の一実施例のオートフォーカス回路
1は、この対物レンズ34のこのロータリエンコーダ円
板22の板面に対する接近又は離隔時の途中で、前述の
フォーカスサーチからフォーカスサーボへの切り換えを
行なうと共に、前述の如くこのフォーカスサーボがかか
った後にはずれた場合は、この対物レンズ34が前述の
可動範囲より狭い範囲でフォーカスサーチを行なうよう
、このフォーカスサーチ範囲の切り換えを行なうもので
あるから、このフォーカスサーボがはずれた場合のこの
フォーカスサーボへの復帰が極く短時間に行なわれる。
The autofocus circuit 1 according to the embodiment of the present invention described above switches from the focus search to the focus servo during the approach or separation of the objective lens 34 from the surface of the rotary encoder disk 22. At the same time, if the focus servo is applied and then disengaged as described above, the focus search range is switched so that the objective lens 34 performs focus search in a narrower range than the aforementioned movable range. When the focus servo is lost, the return to the focus servo is performed in a very short time.

又、このフォーカスサーチによりこの対物レンズ34の
焦点がこのロータリエンコーダ円板22の板面の合焦点
に到達するタイミングより住かに早目のタイミングで、
このフォーカスサーチからフォーカスサーボへの切り換
えが行なわれるから、確実にこの切り換えが行なわれる
Also, due to this focus search, the focal point of the objective lens 34 reaches the focal point of the plate surface of the rotary encoder disk 22 at a timing that is a little earlier than the timing when
Since this switching from focus search to focus servo is performed, this switching is reliably performed.

又、前述の従来例の回路41のようにマイクロコンピュ
ータを使用することなく、しかも簡単な回路で構成した
から、前述のディジタルノイズがなく、しかもコストア
ップもない。
In addition, unlike the circuit 41 of the prior art example, the circuit is constructed with a simple circuit without using a microcomputer, so there is no digital noise as described above, and there is no increase in cost.

なお、本発明のオートフォーカス回路は、一実施例とし
て上述の如く、反射型光学式ロークリエンコーダ装置2
1に使用されるオートフォーカス回路1の例について説
明したが、これに限らず、反射型光学式リニアエンコー
ダ装置、その地間様な構成の反射型光学式装置に使用可
能である。
Note that the autofocus circuit of the present invention has a reflection type optical rotary encoder device 2 as described above as an embodiment.
Although an example of the autofocus circuit 1 used in the autofocus circuit 1 has been described, the present invention is not limited thereto, and can be used in a reflective optical linear encoder device and a reflective optical device having a ground-like configuration.

(発明の効果) 以上の構成よりなる本発明のオートフォーカス回路は、
前記対物レンズの前記板面に対する接近時及び離隔時の
途中で前記フォーカスサーチから前記フォーカスサーボ
への切り換えを行なうと共に、このフォーカスサーボが
かかった後にはずれた場合は、起動時のサーチ範囲より
狭い範囲でこのフォーカスサーチを行なうものであるか
ら、このフォーカスサーボがかかった後にはずれた場合
の、このフォーカスサーボへの復帰が極く短時間に行な
われ、この回路を使用した装置の情報の読み取り精度が
向上する。
(Effects of the Invention) The autofocus circuit of the present invention having the above configuration has the following features:
The focus search is switched to the focus servo during the approach and separation of the objective lens from the plate surface, and if the focus servo is turned off after being applied, the search range is narrower than the search range at startup. Since this focus search is performed in the circuit, when the focus servo is turned on and then turned off, the return to the focus servo is done in a very short time, and the accuracy of information reading of the device using this circuit is improved. improves.

又、この対物レンズの焦点が前記合焦点に到達するタイ
ミングよりも早目のタイミングで、このフォーカスサー
チからこのフォーカスサーボへの切り換えを行なうもの
であるから、この切り換えが確実に行なわれ、上記フォ
ーカスサーボへの極く短時間での復帰がより確実なもの
となる。
Furthermore, since the focus search is switched to the focus servo at a timing earlier than the timing when the focus of the objective lens reaches the in-focus point, this switch is reliably performed and the focus is Return to servo in an extremely short time becomes more reliable.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明のオートフォーカス回路の一実施例を示
すブロック図、第2図は第1図の回路の動作を説明する
波形図、第3図は本発明の7実施例及び従来例のオート
フォーカス回路が使用された反射型光学式ロータリエン
コーダ装置の例を示す概略構成図、第4図は第3図の装
置で使用されるロークリエンコーダ円板の例を示す構成
図、第5図は第3図の装置におけるフォーカスサーボの
説明図、第6図は従来のオートフォーカス回路の例を示
すブロック図、第7図は第6図の回路の動作を説明する
波形図である。 1.41・・・オートフォーカス回路、3・・・加算回
路、4・・・減算回路、5・・・比較回路(■)6・・
・比較回路(2)7・・・比較回路(3)8・・・タイ
ミング処理回路、9・・・フリップフロップ回路、 10・・・フォーカス検知回路、 11・・・電子スイッチ(1)、 12・・・電子スイッチ(2)、 14・・・電子スイッチ(3)、 15・・・電子スイッチ(4)、 13A、13B・・・インバータ、 16・・・タイミングパルス発生回路(1)、17・・
・タイミングパルス発生回路(2)、18・・・三角波
発生回路、 20・・・フォーカスサーボアクチュエータ電流駆動ア
ンプ(フォーカスサーボアクチュエータ駆動手段)、 21.25・・・反射型光学式ロータリエンコーダ装置
(反射型光学式装置)、 22・・・ロータリエンコーダ円板(反射型光学式情報
記録板)、28・・・レーザ読取装置、34・・・対物
レンズ、 38F・・・4分割フォトクイオード(4分割フォトデ
ィテクタ)、 39・・・フォーカスサーボアクチュエータ。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the autofocus circuit of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram explaining the operation of the circuit of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an example of a reflective optical rotary encoder device using an autofocus circuit; FIG. 4 is a configuration diagram showing an example of a rotary encoder disk used in the device shown in FIG. 3; 6 is a block diagram showing an example of a conventional autofocus circuit, and FIG. 7 is a waveform diagram explaining the operation of the circuit shown in FIG. 6. 1.41... Autofocus circuit, 3... Addition circuit, 4... Subtraction circuit, 5... Comparison circuit (■) 6...
- Comparison circuit (2) 7... Comparison circuit (3) 8... Timing processing circuit, 9... Flip-flop circuit, 10... Focus detection circuit, 11... Electronic switch (1), 12 ...Electronic switch (2), 14...Electronic switch (3), 15...Electronic switch (4), 13A, 13B...Inverter, 16...Timing pulse generation circuit (1), 17・・・
- Timing pulse generation circuit (2), 18... Triangular wave generation circuit, 20... Focus servo actuator current drive amplifier (focus servo actuator drive means), 21.25... Reflective optical rotary encoder device (reflective type optical device), 22... rotary encoder disk (reflection type optical information recording plate), 28... laser reading device, 34... objective lens, 38F... 4-division photodiode (4 39...Focus servo actuator.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)反射型光学式情報記録板とこの記録板の情報を読
み取るレーザ読取装置とを備えた反射型光学式装置で使
用され、前記レーザ読取装置の対物レンズを駆動するフ
ォーカスサーボアクチュエータを制御することにより、
前記対物レンズの焦点を前記記録板の板面の合焦点に移
動させるフォーカスサーチとこのフォーカスサーチによ
りこの合焦点に到達したこの焦点をこの板面に自動的に
追従させるフォーカスサーボとを自動的に切り換えてオ
ートフォーカス動作を行なわせるオートフォーカス回路
であって、前記反射型光学式装置の起動時には相対的に
大周期、大振幅の三角波を、前記フォーカスサーボに切
り換った後でこのフォーカスサーボがはずれた時には相
対的に小周期、小振幅の三角波を出力する三角波発生手
段と、前記レーザ読取装置の4分割フォトディテクタか
らのそれぞれ対角線上の2つの出力が合成された2出力
を加算して出力する加算回路と減算して出力する減算回
路と、前記加算出力と減算出力とに基づいて前記対物レ
ンズの焦点が略前記合焦点にある場合は前記フォーカス
サーボを行なうためのこの減算出力を、ない場合は前記
フォーカスサーチを行なうための前記三角波を切り換え
て出力するフォーカスループ切換手段と、前記フォーカ
スループ切換手段の出力により、前記三角波の電圧増加
及び減少の振幅及び周期により前記フォーカスサーチを
、前記減算出力が零となるようにこの減算出力により前
記フォーカスサーボを行なうよう前記フォーカスサーボ
アクチュエータを駆動するフォーカスサーボアクチュエ
ータ駆動手段とを備えたことを特徴とするオートフォー
カス回路。
(1) Used in a reflective optical device that includes a reflective optical information recording plate and a laser reader that reads information on the recording plate, and controls a focus servo actuator that drives the objective lens of the laser reader. By this,
A focus search for moving the focal point of the objective lens to a focal point on the plate surface of the recording plate, and a focus servo for automatically following the focal point reached by this focus search to this plate surface are automatically performed. The autofocus circuit is configured to switch to perform an autofocus operation, and when the reflective optical device is activated, a triangular wave with a relatively large period and large amplitude is applied to the focus servo, and after the focus servo is switched to the triangular wave, the focus servo is activated. A triangular wave generating means that outputs a triangular wave with a relatively small period and small amplitude when the signal is off, and two diagonally diagonal outputs from the four-split photodetector of the laser reading device are combined and outputted by adding together two outputs. an addition circuit and a subtraction circuit that performs subtraction and outputs the subtraction output for performing the focus servo when the focal point of the objective lens is approximately at the in-focus point based on the addition output and the subtraction output; includes a focus loop switching means for switching and outputting the triangular wave for performing the focus search; and an output of the focus loop switching means to perform the focus search according to the amplitude and period of voltage increase and decrease of the triangular wave, and to perform the subtraction output. and a focus servo actuator driving means for driving the focus servo actuator to perform the focus servo using the subtracted output so that the subtracted output becomes zero.
(2)前記対物レンズの焦点が前記合焦点に到達するタ
イミングよりも早目のタイミングで、前記フォーカスサ
ーチから前記フォーカスサーボに切り換えるフォーカス
ループ切換手段を備えたことを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載のオートフォーカス回路。
(2) The invention further comprises a focus loop switching means for switching from the focus search to the focus servo at a timing earlier than the timing at which the focus of the objective lens reaches the in-focus point. The autofocus circuit described in item 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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