JPH0234092B2 - - Google Patents

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JPH0234092B2
JPH0234092B2 JP58091717A JP9171783A JPH0234092B2 JP H0234092 B2 JPH0234092 B2 JP H0234092B2 JP 58091717 A JP58091717 A JP 58091717A JP 9171783 A JP9171783 A JP 9171783A JP H0234092 B2 JPH0234092 B2 JP H0234092B2
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JP
Japan
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focus
detection means
control device
disk
servo system
Prior art date
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Application number
JP58091717A
Other languages
English (en)
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JPS59217237A (ja
Inventor
Kazuo Hirasawa
Masanori Niwayama
Yasuhiro Kashiwagi
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS59217237A publication Critical patent/JPS59217237A/ja
Publication of JPH0234092B2 publication Critical patent/JPH0234092B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/085Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
    • G11B7/08547Arrangements for positioning the light beam only without moving the head, e.g. using static electro-optical elements
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition 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
    • G11B7/0908Disposition 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 for focusing only

Landscapes

  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は焦点制御装置に関し、特に、集光レ
ンズの移動量検出手段によつて検出される光学的
デイスクの面振れ量に応答してフオーカスサーボ
系の制御フアクタを変化できる。光学的デイスク
再生機の焦点制御装置に関するものである。
第1図は従来の光学的デイスク(以下、デイス
ク)の再生機において、デイスクに記録された信
号を光学的は読取るための光線の焦点を制御する
フオーカスサーボ系の一例を示した概略ブロツク
図である。
まず、第1図を参照して従来のフオーカスサー
ボ系の構成について説明する。第1図において、
光源1は信号読取のための光線、たとえばレーザ
光線を発生させる光源であり、コリメートレンズ
2は光源1から出射された光束の拡がりを調整す
るレンズである。前記光束はビームスプリツタ3
を介して対物レンズ5で集光される。対物レンズ
5は高密度に信号が記録されたデイスク4の信号
記録面上に、前記信号読取光線を極めて微小なス
ポツトに絞りこんで照射するための集光レンズで
ある。対物レンズ5は駆動コイル6とともに、ボ
ビン7に組込まれて一体化した可動部を構成して
いる。前記駆動コイル6は磁気回路8のギヤツプ
に挿入されており、駆動コイル6に電流を流すこ
とにより、ボビン7全体が駆動されるように構成
されている。また、デイスク4で反射された光線
は、対物レンズ5を介し、ビームスプリツタ3で
前記信号読取光線の光束から分離され導出され
る。導出された前記反射光線は円筒レンズ9で非
点収差を与えられ、入射光を4つの領域で検出す
る4分割光検出器10に入射される。デイスク4
からの反射光はデイスク面上から読取つた記録信
号の他に、信号読取光線の焦点が正確にデイスク
面上に合つているかどうかを示すフオーカスエラ
ー信号を含んでいる。4分割検出器10の4つの
出力信号は、対向する検出器で得られた信号がそ
れぞれ加算されて2つの出力信号となり、減算増
幅器11によつてその差が計算されフオーカスエ
ラー信号として出力される。前記フオーカスエラ
ー信号は、サーボ系の性能を向上させるための補
償回路12を介し、駆動回路13に入力され、そ
れにより駆動コイル6に電流が供給され、前述の
可動部に駆動力が与えられる。
第2図は上述のフオーカスエラー信号の検出方
法を示す図である。
次に、第2図を参照して上述のフオーカスエラ
ー信号の検出方法について説明する。第2図にお
いて、4分割光検知器10に示した斜線部は入射
光束を示している。この入射光束は円筒レンズ9
の作用により、信号読取光線の焦点位置がデイス
ク4面上の所定の位置からずれた場合は、横長あ
るいは縦長の度を増していくように設定されてい
る。この例では、対物レンズ5が所定の位置より
もデイスク4に近い場合、入射光が横長になるよ
うに設定されているので、4分割光検知器10の
AとA′との合成出力(A+A′)と、BとB′との
合成出力(B+B′)を比較すると、 (A+A′)<(B+B′) となる。すなわち、フオーカスエラー信号は(A
+A′)と(B+B′)の差として得られ、減算増
幅器11は正電圧のフオーカスエラー信号を出力
する。一方、対物レンズ5が所定の位置よりデイ
スク4から遠い場合は、入射光が縦長になるよう
に設定されているので、 (A+A′)>(B+B′) となる。すなわち減算増幅器11は負電圧のフオ
ーカスエラー信号を出力する。このフオーカスエ
ラー信号は補償増幅器12を介して駆動回路13
に入力され、上述のように、ボビン7と一体化さ
れた対物レンズ5をデイスク面上に焦点が合う位
置に制御する。
しかしながら、上述のように構成された従来の
焦点制御装置は、デイスク4の移動量すなわち面
振れが小さいときは、焦点が合う位置に対物レン
ズ5を制御できるが、面振れが大きくなると、そ
れに従つて大きなフオーカスエラー信号が得ら
れ、対物レンズの移動量も大きくなり、制御誤差
として焦点ずれが発生するという欠点があつた。
第3図は上述のフオーカスサーボ系の原理を概
略ブロツク図で表わしたもので、これを用いて上
述の焦点ずれについて説明する。
第3図において、光学系、補償増幅器12、駆
動回路13、アクチユエータで構成される対物レ
ンズ駆動機構の伝達特性を各々、G1,G2,G3
G4とすると、面振れ量に相当する基準信号Sに
対する焦点ずれ量ΔFは、 ΔF=S−G1・G2・G374ΔF ΔF=1/1+G1・G2・G3・G4・S ………(1) となり、面振れ量Sが増大すれば、それに比例し
て焦点ずれ量ΔFが増加することがわかる。した
がつて、大きな面振れ量に対して焦点ずれ量を小
さく抑えるにはサーボ回路の利得|G1・G2
G3・G4|を大きくすればよいことが(1)式よりわ
かるが、一般に、サーボ系の利得を上げると、ア
クチユエータの機器騒音が増加するので、不必要
にサーボ系の利得を上げておくことは好ましくな
い。
そこで、従来は大きな面振れに対してたとえ焦
点ずれ量が許容量以上に増加しても、機器騒音を
小さくするためにサーボゲインを多少低目に設定
することが音響機器で、その逆のことがビデオ機
器で行なわれることが多かつた。
それゆえに、この発明の主たる目的は、上述の
欠点を解消し、過不足のないサーボ系の利得を得
て、併せて機器騒音を軽減できる焦点制御装置を
提供することである。
この発明は、要約すれば、対物レンズの位置を
検出するための検出機構を設けてデイスクの面振
れを検知し、その検出値に応答してサーボ系の利
得を増減することによつて最適なフオーカスサー
ボ系を得るように構成したものである。
この発明の上述の目的およびその他の目的と特
徴は以下に図面を参照して行なう詳細な説明から
一層明らかとなろう。
第4図はこの発明の一実施例を示す概略ブロツ
ク図である。
第4図に示す例は以下の点を除いて前述の第1
図に示したブロツク図と同じである。すなわち、
ボビン7の内側に一周にわたり容量板14が取付
けれらており、対向する磁気回路8との間に容量
Cを形成している。ボビン7が磁気回路8のギヤ
ツプ内を移動すると、容量板14と磁気回路8の
対向面積が変化するので、それに従つて容量Cも
変化する。発振回路15は上述の容量Cをその回
路内に組込んで構成された発振回路であり、容量
Cの変化に従つて発振周波数fが変化するように
構成されている。発振回路15から出力される信
号は、バンドパスフイルタ16を介してノイズが
除去され、FM検波回路17によつて周波数検波
される。この周波数検波によつて、発振回路15
の発振周波数変化は直流電圧の変化に変換され
る。FM検波回路17の出力は2本の信号経路に
分かれ、一方はローパスフイルタ18を介して差
動増幅器19に入力される。また、他方の信号は
直接差動増幅器19に入力され、上述のローパス
フイルタ18からの入力との差が検出される。差
動増幅器19の出力は絶対値検出回路21でその
絶対値が検出され、その出力に応じて利得可変回
路20はサーボ系の利得を変えることができる。
次に、この実施例の動作について説明する。
上述のように、容量板14はボビン7の内側に
一周にわたり設置されており、ボビン7の磁気回
路8からの突出量に比例して、容量板14と磁気
回路8との対向面積が変化し、それらの間に形成
される容量Cが変化する。この容量板14は、対
物レンズ5の可動範囲全域にわたつて容量Cが線
形に単一極性をもつて変化するように構成されて
いるので、容量Cの変化を検出することによつて
対物レンズ5の位置を検出することができる。こ
のようにして検出された対物レンズ5の位置は前
述のように発振回路15により周波数に変換さ
れ、バンドパスフイルタ16でノイズを除去され
た後、FM検波回路17により直流電圧を変換さ
れる。この対物レンズ5の位置情報を含んだFM
検波回路17の出力の一部はローパスフイルタ1
8に入力されて、対物レンズの面振れに伴なう急
速な変動成分を条去し、デイスクの厚みによつて
個々に決まる対物レンズ5の平均的位置が検出さ
れる。差動増幅器19でその差をとることによ
り、対物レンズ5の変位量を検出することができ
る。なお、差動増幅器19の出力は正負に振動す
る出力を持ち、その絶対値がデイスクの面振れ量
を表わすので、これをたとえば全波整流回路のよ
うな絶対値検出回路21を通すことによつて面振
れ量を検出することができる。この検出された面
振れ量に応答して利得可変回路20は、フオーカ
スサーボ系の利得を増減させるので、常に過不足
のない利得がフオーカスサーボ系に供給される。
ところで、上述の実施例では、絶対値検出回路
21の出力に従つて、サーボ系の利得を変化させ
るようにしたが、利得に限らず、サーボ系の位相
特性を変化させるように構成しても同様の効果が
得られる。
たとえば、絶対値検出回路21の出力に従つ
て、補償増幅器12に組込まれている位相補償用
の素子を切換えることによつて実現可能である。
また、上述の実施例では、面振れの周波数に関
係なく、サーボ系の利得を変化させるようにした
が、面振れ成分のデイスク間のばらつきの大きい
部分は、面振れ成分の周波数がデイスクの回転周
波数からその2倍の周波数の間であるので、この
帯域のみを選択的に通す第2のバンドパスフイル
タを差動増幅器19と絶対値検出回路21の間に
設けることによつて、利得を変化させる面振れの
周波数帯域を制限してもよい。
また、上述の実施例では、サーボ系の利得はア
ナログ的に連続して変化させるようにしたが、回
路の簡素化のため、面振れ量に応じて2段階ある
いは数段階にゲインを切換えるように構成したも
のでもよい。
また、上述の実施例では、対物レンズの位置検
出に容量を用いたが、その他にも、コイルまたは
光学センサを用いて構成しても同様の効果が得ら
れる。
以上のように、この発明によれば、新たに対物
レンズの位置検出機構を設け、検出されたデイス
クの面振れ量に応答してフオーカスサーボ系の利
得が変えられるように構成さているので、最適な
フオーカスサーボ系の利得が得られ、同時に機器
騒音を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のフオーカスサーボ系の一例を示
すブロツク図である。第2図はフオーカスエラー
信号の検出方法を示す図である。第3図はフオー
カスサーボの原理を示すブロツク図である。第4
図はこの発明の一実施例を示すブロツク図であ
る。 図において、1は光源、2はコリメートレン
ズ、3はビームスプリツタ、4はデイスク、5は
対物レンズ、6は駆動コイル、7はボビン、8は
磁気回路、9は円筒レンズ、10は4分割光検知
器、11は減算増幅器、12は補償増幅器、13
は駆動回路、14は容量板、15は発振回路、1
6はバンドパスフイルタ、17はFM検波回路、
18はローパスフイルタ、19は差動増幅器、2
0は利得可変回路、21は絶対値検出回路を示
す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 信号が記録された光学的デイスクから記録信
    号を光学的に読取る再生機の焦点制御装置であつ
    て、 光源と、 前記光源から出射された光束を前記デイスク上
    に集光する集光レンズと、 前記デイスクの面振れによつて生じるフオーカ
    スエラーを表わすフオーカスエラー信号を光学的
    に検出する手段と、 前記フオーカスエラー信号に応答して前記集光
    レンズを移動させて前記フオーカスエラーを小さ
    くするように制御するサーボ系からなるフオーカ
    スサーボ手段と、 前記集光レンズの移動量を検出する手段と、 前記移動量検出手段により検出された前記集光
    レンズの移動量の大きさに応答して、前記フオー
    カスサーボ手段のサーボ系の利得を変化させる手
    段とを備えた、光学的デイスク再生機の焦点制御
    装置。 2 前記移動量検出手段は、前記集光レンズの位
    置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段
    の出力から変動成分を取出す変位量検出手段とを
    含む、特許請求の範囲第1項記載の焦点制御装
    置。 3 前記位置検出手段は、前記集光レンズの移動
    に応答して容量の変化する発振回路を含む、特許
    請求の範囲第2項記載の焦点制御装置。 4 前記変位量検出手段は、特定の周波数帯域内
    に含まれる周波数で変動する対物レンズの変位成
    分を検出するための帯域通過フイルタを含む、特
    許請求の範囲第2項記載の焦点制御装置。 5 前記帯域通過フイルタの通過帯域は、前記デ
    イスクの回転周波数とその2倍の周波数との間の
    帯域である、特許請求の範囲第4項記載の焦点制
    御装置。 6 前記サーボ系の利得は、複数段の利得からな
    る、特許請求の範囲第1項記載の焦点制御装置。
JP58091717A 1983-05-23 1983-05-23 焦点制御装置 Granted JPS59217237A (ja)

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JP58091717A JPS59217237A (ja) 1983-05-23 1983-05-23 焦点制御装置
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JPS59217237A JPS59217237A (ja) 1984-12-07
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JP2748363B2 (ja) * 1987-05-15 1998-05-06 松下電器産業株式会社 ループゲイン制御装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5161725A (ja) * 1974-11-27 1976-05-28 Nippon Musical Instruments Mfg

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JPS5161725A (ja) * 1974-11-27 1976-05-28 Nippon Musical Instruments Mfg

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JPS59217236A (ja) 1984-12-07
JPS59217237A (ja) 1984-12-07
JPS6412015B2 (ja) 1989-02-28

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