JPH02310827A - Focusing controller - Google Patents

Focusing controller

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Publication number
JPH02310827A
JPH02310827A JP1130268A JP13026889A JPH02310827A JP H02310827 A JPH02310827 A JP H02310827A JP 1130268 A JP1130268 A JP 1130268A JP 13026889 A JP13026889 A JP 13026889A JP H02310827 A JPH02310827 A JP H02310827A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
focus error
error signal
focus
loop
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP1130268A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Hiroki
知之 廣木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP1130268A priority Critical patent/JPH02310827A/en
Publication of JPH02310827A publication Critical patent/JPH02310827A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To detect a focus error without fail regardless of the sample-hold timing of a focus error signal and to speedily transfer to returning operation by providing a mean to monitor whether its own focus error signal is changed beyond a certain level range or not excepting for a loop in a focusing controller equipped with the focusing control loop. CONSTITUTION:Difference between the focus error signal being applied with sample-hold at the timing of a mirror surface and a target value, is passed through a phase compensating circuit 2 and afterwards, an actuartor 4 is driven by an actuator driver 3. Then, a servo loop is formed for focusing control. For the high frequency noise area of an output from a focus error detector 5, a high frequency component modulated by a pit is removed by an lowpass filter LFP 6. In such a case, when the focus eroor is generated, the output of the LPF 6 is inputted to an window comparator 7. Thus, the focus error is detected even in a held state and following processing can be suitably execut ed.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、光学式情報記録再生装置の焦点位置制御にお
ける焦点はずれ検出に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to out-of-focus detection in focus position control of an optical information recording/reproducing device.

[従来の技術] 従来の光学式情報記録再生装置において、焦点位置制御
方法として多くの方式が公知となっている。その中で一
例としてナイフェツジ法と呼ばれる方式について第2図
を用いて説明する。
[Prior Art] In conventional optical information recording and reproducing devices, many methods are known for controlling the focal position. As an example of this method, a method called the Naifetsu method will be explained with reference to FIG.

第2図において、101は光学式情報記録媒体、102
は光を集光する対物レンズ、103は1/4波長板、1
04は偏光ビームスプリッタ、105は集光レンズ、1
06はナイフェツジ、107a、bは2分割センサ、1
08はコリメータレンズ、109は半導体レーザを表わ
している。
In FIG. 2, 101 is an optical information recording medium, 102
is an objective lens that condenses light, 103 is a quarter wavelength plate, 1
04 is a polarizing beam splitter, 105 is a condensing lens, 1
06 is a knife, 107a and b are two-part sensors, 1
08 represents a collimator lens, and 109 represents a semiconductor laser.

半導体レーザ109から出射したレーザビームは、コリ
メータレンズ108によってビーム整形される。偏光ビ
ームスプリッタ104を通って特定の偏波面を持った直
線偏光に変換されたレーザビームは、 174波長板1
03で偏波面が45°回転され、対物レンズ102によ
り光学式情報記録媒体101上に集光する。光学式情報
記録媒体101からの反射光は、 174波長板103
で再び偏波面が45°回転するので偏光ビームスプリッ
タ104を全反射して集光レンズ105で2分割センサ
107a、b上に集光する。その際、2分割センサ10
7a、bの手前でナイフェツジ106によってレーザビ
ームの略1/2だけが2分割センサ107a、 bに達
する。
The laser beam emitted from the semiconductor laser 109 is beam-shaped by the collimator lens 108. The laser beam that passes through the polarizing beam splitter 104 and is converted into linearly polarized light with a specific plane of polarization is passed through the 174 wavelength plate 1.
At step 03, the plane of polarization is rotated by 45°, and the light is focused onto the optical information recording medium 101 by the objective lens 102. The reflected light from the optical information recording medium 101 passes through the 174 wavelength plate 103.
Since the plane of polarization is rotated by 45 degrees again, the light is totally reflected by the polarizing beam splitter 104 and focused by the condenser lens 105 onto the two-split sensors 107a and 107b. At that time, the two-part sensor 10
7a, b, the knife 106 causes only approximately 1/2 of the laser beam to reach the two-split sensors 107a, b.

第3図は、2分割センサl 07a、 b上でのビーム
スポットの様子を表わしたものである。第3図(b)は
合焦状態であり、2分割センサ107a、 bの受光光
量は等しくなる。第3図(a)は後ビン、第3図(c)
は前ビンの場合を示し、それぞれ合焦からのずれ量によ
って2分割センサ107a、b上でのスポット位置が左
右にずれる。したがって、2分割センサ107a、bで
受光する光量差A−Bは、対物レンズ位置(第4図(a
))に従って第4図(b)のように変化する。そこで、
この光量差をフォーカスエラー信号として用い、制御系
を構成することでフォーカスがかかる。
FIG. 3 shows the state of the beam spot on the two-split sensors l07a and b. FIG. 3(b) shows the focused state, and the amounts of light received by the two-split sensors 107a and 107b are equal. Figure 3(a) is the rear bottle, Figure 3(c)
shows the case of the front bin, and the spot positions on the two-split sensors 107a and 107b are shifted left and right depending on the amount of deviation from focus. Therefore, the difference A-B in the amount of light received by the two-split sensors 107a and 107b is determined by the objective lens position (Fig. 4(a)
)) as shown in FIG. 4(b). Therefore,
Focusing is achieved by configuring a control system using this light amount difference as a focus error signal.

第5図の点線は、フォーカスをかけた状態でのフォーカ
スエラー信号の動きを示す。ここで、光学式情報媒体1
01は、回転等の動きによって面振れがある為、第5図
の区間工のようにうねっており、外部衝撃、媒体面上の
キズ等によりフォーカスがはずれると、区間Hのように
8字カーブが現われた後、0レベルとなる。そこで従来
の焦点はずれ検出は フォーカスエラー信号をあるウィ
ンドウコンパレータに入力し、フォーカスエラー信号が
±Δ■を外れた場合に焦点はずれ検知としていた。
The dotted line in FIG. 5 shows the movement of the focus error signal in the focused state. Here, optical information medium 1
01 has surface runout due to movement such as rotation, so it undulates like the section in Figure 5, and when it loses focus due to external impact or scratches on the media surface, it becomes a figure 8 curve like section H. After appearing, it becomes 0 level. Therefore, conventional focus error detection involves inputting the focus error signal into a certain window comparator, and detecting focus error when the focus error signal deviates from ±Δ■.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、サーボ方式の一つとして、サンプル・サ
ーボ方式を採用する場合、上記従来例では問題があった
[Problems to be Solved by the Invention] However, when employing the sample servo method as one of the servo methods, the above conventional example has a problem.

サンプルサーボ方式とは、第6図に示したようなフォー
マットの光学式情報記録媒体を用いる方式である。第6
図において、Rは媒体の移動方向、110はトラッキン
グ用ウォブルビット、111はフォーカシング用ミラー
面、112はトラック中心である。このような媒体にお
いて、ミラー面111でのフォーカスエラー信号をサン
プルホールドしてフォーカスエラー信号として用いるこ
とにより、トラック或はビットによるフォーカスエラー
信号への影響を除去する方式がサンプル・サーボ方式で
ある。したがって、フォーカスをかけている時のフォー
カスエラー信号は、第5図の実線30のようになる。サ
ンプル・サーボでは、第5図の区間Iのようにフォーカ
スがかかっている場合は良いが、図示のようなタイミン
グでフォーカスがはずれると、フォーカスエラー信号の
ホールド期間中に8字が通過してしまう為、焦点はずれ
が検出できないという問題点があった。
The sample servo method is a method using an optical information recording medium having a format as shown in FIG. 6th
In the figure, R is the moving direction of the medium, 110 is a wobble bit for tracking, 111 is a mirror surface for focusing, and 112 is the center of the track. In such a medium, the sample servo method is a method of removing the influence of tracks or bits on the focus error signal by sample-holding the focus error signal on the mirror surface 111 and using it as the focus error signal. Therefore, the focus error signal when focusing is as shown by the solid line 30 in FIG. With the sample servo, it is fine if the focus is on as shown in section I in Figure 5, but if the focus is lost at the timing shown, character 8 will pass during the hold period of the focus error signal. Therefore, there was a problem that defocus could not be detected.

[課題を解決するための手段] 本発明の目的は、フォーカスエラー信号のサンプルホー
ルドタイミングにかかわらず確実に焦点はずれ検出が行
なえ、速やかに復帰動作に移ることのできる焦点制御装
置を提供することにある。
[Means for Solving the Problems] An object of the present invention is to provide a focus control device that can reliably detect out-of-focus regardless of the sample-hold timing of a focus error signal and can quickly shift to a return operation. be.

本発明の焦点制御装置は、記録媒体上に光を照射し、該
記録媒体を介した光を少なくとも2分割された光センサ
上に集光し、該センサ出力から得た焦点誤差信号のサン
プリング信号から焦点あわせを行なゲ焦点制御ループを
有する焦点制御装置において、 前記ループ以外に、前記焦点誤差信号自体があるレベル
範囲を越えて変化したかどうかを監視する手段を設けた
ことを特徴とする。
The focus control device of the present invention irradiates light onto a recording medium, focuses the light passing through the recording medium onto an optical sensor divided into at least two parts, and generates a sampling signal of a focus error signal obtained from the output of the sensor. A focus control device having a focus control loop that performs focusing from the center, characterized in that, in addition to the loop, means for monitoring whether the focus error signal itself has changed beyond a certain level range is provided. .

そのような監視する手段としては、前記焦点誤差信号の
高周波成分を除去するローパスフィルタと、前記ローパ
スフィルタ出力が所定範囲から外れたことを検出するウ
ィンドコンパレータからなるものがある。
Such monitoring means includes a low-pass filter that removes high-frequency components of the focus error signal, and a window comparator that detects when the low-pass filter output deviates from a predetermined range.

[作用] 本発明は、焦点誤差信号のサンプリング信号から焦点制
御を行なう、所謂サンプルサーボ方式の光学式情報記録
再生装置において、ホールドされた期間内の焦点誤差信
号の変化があるレベル範囲を越えて変化したかどうかを
監視する手段を設けることにより、ホールドされた状態
でも焦点はずれを即座に検出し、その後の処置を適切に
行えるようにしたものである。
[Operation] The present invention provides a so-called sample servo type optical information recording and reproducing device that performs focus control from a sampling signal of a focus error signal, in which a change in a focus error signal within a held period exceeds a certain level range. By providing means for monitoring whether or not the focus has changed, it is possible to immediately detect out-of-focus even in a held state, and to take appropriate subsequent measures.

[実施例] 以下、本発明に係る焦点制御装置について具体的な実施
例に基づき詳細に説明する。
[Example] Hereinafter, a focus control device according to the present invention will be described in detail based on a specific example.

本発明の一実施例を、第1図を用いて詳細に説明する。An embodiment of the present invention will be described in detail using FIG.

第1図において、1はサンプルホールド回路、2は位相
補償回路、3はアクチュエータドライバ、4は対物レン
ズを駆動するアクチュエータ、5はフォーカスエラー検
出器、6はローパスフィルタ(LPF6) 、7はウィ
ンドウコンパレータである。
In FIG. 1, 1 is a sample hold circuit, 2 is a phase compensation circuit, 3 is an actuator driver, 4 is an actuator that drives the objective lens, 5 is a focus error detector, 6 is a low-pass filter (LPF6), and 7 is a window comparator. It is.

5のフォーカスエラー検出器は、第2図に示した構成と
同じで良い。ミラー面111のタイミングでサンプルホ
ールドしたフォーカスエラー信号と、目標値との差を位
相補償回路2に通した後、アクチュエータドライバ3で
アクチュエータ4を駆動し、焦点制御のサーボループを
形成している。又、フォーカスエラー検出器5の出力は
、LPF6で高周波ノイズ或はビットにより変調された
高周波成分を除去される。
The focus error detector No. 5 may have the same configuration as shown in FIG. After the difference between the focus error signal sampled and held at the timing of the mirror surface 111 and the target value is passed through the phase compensation circuit 2, the actuator 4 is driven by the actuator driver 3 to form a focus control servo loop. Further, from the output of the focus error detector 5, high frequency noise or high frequency components modulated by bits are removed by an LPF 6.

ここで第5図のような焦点はずれが起こった場合、サン
プルホールド回路1の出力は第5図の実線30のように
なるが、LPF6の出力は第5図の点線32のようにな
る。そこで、LPF6の出力をウィンドウコンパレータ
7に入力する。ウィンドウコンパレータ7の基準電圧は
第5図に示した±Δ■に設定しておく。すると、フォー
カスエラー信号のサンプルホールドのタイミングと、焦
点はずれのタイミングにかかわらず、焦点はずれの検出
を確実に行なうことができる。
If defocus occurs as shown in FIG. 5, the output of the sample and hold circuit 1 will be as shown by the solid line 30 in FIG. 5, but the output of the LPF 6 will be as shown by the dotted line 32 in FIG. Therefore, the output of the LPF 6 is input to the window comparator 7. The reference voltage of the window comparator 7 is set to ±Δ■ shown in FIG. Then, defocus can be reliably detected regardless of the timing of sampling and holding the focus error signal and the timing of defocus.

焦点はずれ検出信号は、図示しないcPUに取り込まれ
、それが記録中であれば記録動作を中止し、レーザを再
生パワーに設定してフォーカスの引込み動作に移る。
The out-of-focus detection signal is taken into a cPU (not shown), and if it is recording, the recording operation is stopped, the laser is set to the reproduction power, and the focus pull-in operation is started.

なお、フォーカス引込み時は、フォーカスエラー信号の
サンプルホールドタイミングは不明である為、LPF6
の出力を用いて引込み動作を行なってもよい。
Note that when the focus is pulled in, the sample hold timing of the focus error signal is unknown, so the LPF6
The retracting operation may be performed using the output of .

上記実施例では、フォーカシングのサーボループに加え
て、フォーカスエラー信号をLPFに通した後、ウィン
ドウコンパレータで比較して焦点はずれ検出を行なうこ
とにより、フォ・−力スエラー信号のサンフルホールド
タイミングにかかわらず確実に焦点はずれ検出が行なえ
、速やかに復帰動作に移れるという効果がある。
In the above embodiment, in addition to the focusing servo loop, the focus error signal is passed through the LPF and then compared with the window comparator to detect defocus, regardless of the sample hold timing of the focus error signal. This has the advantage that out-of-focus detection can be performed reliably and the return operation can be quickly carried out.

なお、前述の監視手段として、LPFとウィンドウコン
パレータからなる実施例を説明したが、この実施例に限
らず、実質的に前記焦点誤差信号自体の変化を監視でき
る回路構成なら本発明の範囲に含まれることは明らかで
ある。
Although an embodiment including an LPF and a window comparator has been described as the above-mentioned monitoring means, it is not limited to this embodiment, and any circuit configuration that can substantially monitor changes in the focus error signal itself is included within the scope of the present invention. It is clear that

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、前記焦点誤差信
号自体の変化があるレベル範囲を越えて変化したかどう
かを監視する手段を設けたことにより、フォーカスサー
ボをサンプル・サーボで行なう場合、フォーカスエラー
信号のホールド期間中に焦点はずれが起きた場合でも確
実に焦点はずれの検出が行なえ、復帰動作に移ることが
できる効果がある。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, by providing a means for monitoring whether the focus error signal itself has changed beyond a certain level range, the focus servo can be sampled and When the servo is used, even if defocus occurs during the hold period of the focus error signal, the defocus can be reliably detected and a return operation can be started.

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

第1図は本発明の一実施例を表わす図、第2図は焦点誤
差検出系を説明する図、第3図は焦点誤差検出系におけ
るセンサ上のスポットの図、 第4図はフォーカスエラー信号を示す図、第5図は連続
サーボとサンプルサーボでのフォーカスエラー信号の違
いを示す図、第6図はサンプルサーボ方式の場合の媒体
上のフォーマットを示す図。 1・・・サンプルホールド回路、2・・・位相補償器、
3・・・アクチュエータドライバ、4・・・アクチュエ
ータ、5・・・フォーカスエラー検出器、6・・・ロー
パスフィルタ、7・・・ウィンドウコンパレータ。 代理人  弁理士  山 下 穣 平 第2図 第3図 (a)teyノ    (b)令息(C) Xi eン
(A>8)        (A=8)       
(A<8)第4図 第5図 第6図
Fig. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram explaining a focus error detection system, Fig. 3 is a diagram of a spot on a sensor in the focus error detection system, and Fig. 4 is a focus error signal. FIG. 5 is a diagram showing the difference in focus error signals between continuous servo and sample servo, and FIG. 6 is a diagram showing the format on the medium in the case of the sample servo method. 1... Sample and hold circuit, 2... Phase compensator,
3... Actuator driver, 4... Actuator, 5... Focus error detector, 6... Low pass filter, 7... Window comparator. Agent Patent Attorney Jo Taira Yamashita Figure 2 Figure 3 (a) Tey (b) Son (C) Xi en (A>8) (A=8)
(A<8) Figure 4 Figure 5 Figure 6

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)記録媒体上に光を照射し、該記録媒体を介した光
を少なくとも2分割された光センサ上に集光し、該セン
サ出力から得た焦点誤差信号のサンプリング信号から焦
点あわせを行なう焦点制御ループを有する焦点制御装置
において、 前記ループ以外に、前記焦点誤差信号自体があるレベル
範囲を越えて変化したかどうかを監視する手段を設けた
ことを特徴とする焦点制御装置。
(1) Irradiating light onto a recording medium, focusing the light that passes through the recording medium onto an optical sensor divided into at least two parts, and performing focusing from a sampling signal of a focus error signal obtained from the output of the sensor. A focus control device having a focus control loop, further comprising means for monitoring whether the focus error signal itself has changed beyond a certain level range, in addition to the loop.
(2)前記監視する手段が、少なくとも前記焦点誤差信
号の高周波成分を除去するローパスフィルタと、前記ロ
ーパスフィルタ出力が所定範囲から外れたことを検出す
る比較手段と、を含むことを特徴とする請求項1記載の
焦点制御装置。
(2) The monitoring means includes at least a low-pass filter that removes a high frequency component of the focus error signal, and a comparison means that detects that the output of the low-pass filter deviates from a predetermined range. The focus control device according to item 1.
(3)前記比較手段がウィンドコンパレータであること
を特徴とする請求項2記載の焦点制御装置。
(3) The focus control device according to claim 2, wherein the comparison means is a window comparator.
JP1130268A 1989-05-25 1989-05-25 Focusing controller Pending JPH02310827A (en)

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JP (1) JPH02310827A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6236393B1 (en) 1997-10-31 2001-05-22 Sharp Kabushiki Kaisha Interface circuit and liquid crystal driving circuit
CN103852955A (en) * 2012-12-03 2014-06-11 北京大学 Device for achieving phase focusing
CN103852954A (en) * 2012-12-03 2014-06-11 北京大学 Method for achieving phase focusing

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