JPH0250323A - 光ディスク装置のフォーカスサーボ引込み方法 - Google Patents

光ディスク装置のフォーカスサーボ引込み方法

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JPH0250323A
JPH0250323A JP63201304A JP20130488A JPH0250323A JP H0250323 A JPH0250323 A JP H0250323A JP 63201304 A JP63201304 A JP 63201304A JP 20130488 A JP20130488 A JP 20130488A JP H0250323 A JPH0250323 A JP H0250323A
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cross signal
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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】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術(第7図、第8図) 発明が解決しようとする課題(第9図)課題を解決する
ための手段(第1図) 作用 実施例 (a)  一実施例の構成の説明 (第2図、第3図、第4図) 山) フォーカスサーボ引込みの説明 (第5図、第6図) (C1他の実施例の説明 発明の効果 〔概要〕 光学ヘッドの照射光のフォーカス位置をフォーカスサー
ボ制御する際のフォーカスサーボの引込みのための光デ
ィスク装置のフォーカスサーボ引込み方法に関し、 真のゼロクロスを検出して、正確にサーボ引込みするこ
とを目的とし、 光ディスクに対し光を照射し、光ディスクからの光を受
光する光学ヘッドと、該光学ヘッドの受光信号からフォ
ーカスエラー信号を作成し、該光学ヘッドのフォーカス
位置をサーボ制御するフォーカスサーボ制御部と、該フ
ォーカスサーボ制御部のサーボ動作を制御する制御部と
を有する光ディスク装置において、該制御部が該フォー
カスサーボ制御部へ与えるオフセット信号を変化しなが
ら、フォーカスゼロクロス信号を監視するとともに、該
フォーカスゼロクロス信号が一定時間以上一もしくは十
のレベルを継続したことを検出してから、該フォーカス
ゼロクロス信号をサーチして、フォーカスサーボ引込み
を行う。
〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学ヘッドの照射光のフォーカス位置をフォ
ーカスサーボ制御する際のフォーカスサーボの引込みの
ための光ディスク装置のフォーカスサーボ引込み方法に
関する。
光ディスク装置は、トラック間隔を1ミクロン程度とす
ることができるため、大容量記憶装置として注目を浴び
ている。
光ディスク装置では、光ディスクに微細なスポット光を
照射するため、光ディスクの若干のうねりによってもス
ポット光のフォーカス位置が変化し、リード/ライト特
性が劣化する。
このため、フォーカス位置ずれを光ディスクからの光に
より検出し、フォーカス位置をフォーカスサーボ制御す
る技術が採用されている。
この場合、サーボ引込みのタイミングを誤ると、引込み
が良好に行われないため、正確なタイミングでサーボ引
込みできる技術が求められている。
〔従来の技術〕
第7図及び第8図は従来技術の説明図である。
光ディスク装置は、第7図(A)に示す如く、モータ1
aによって回転軸を中心に回転する光ディスクlに対し
、光学ヘッド2が光ディスク1の半径方向に図示しない
モータによって移動位置決めされ、光学へラド2による
光ディスク1へのり一ド(再生)/ライト(記録)が行
われる。
一方、光学ヘッド2は、光源である半導体レーザ24の
発光光をレンズ25、偏光ビームスブリフタ23を介し
対物レンズ20に導き、対物レンズ20でビームスポッ
ト(スポット光)BSに絞り込んで光ディスク1に照射
し、光ディスク1からの反射光を対物レンズ20を介し
偏光ビームスブリフタ23より4分割受光器26に入射
するように構成されている。
このような光ディスク装置においては、光ディスク1の
半径方向に数ミクロン間隔で多数のトランク又はピント
が形成されており、若干の偏心によってもトラックの位
置ずれが大きく、又光ディスク1のうねりによってビー
ムスポットの焦点位置ずれが生じ、これらの位置ずれに
1ミクロン以下のビームスポットを追従させる必要があ
る。
このため、光学ヘッド2の対物レンズ20を図の上下方
向に移動して焦点位置を変更するフォーカスアクチュエ
ータ(フォーカスコイル)22と、対物レンズ20を図
の左右方向に移動して照射位置をトラック方向に変更す
るトランクアクチュエータ(トラックコイル)21が設
けられている。
又、これに対応して、受光器26の受光信号からフォー
カスエラー信号FESを発生し、フォーカスアクチエエ
ータ22を駆動するフォーカスサーボ制御部4と、受光
器26の受光信号からトランクエラー信号TBSを発生
し、トラックアクチエエータ21を駆動するトラックサ
ーボ制御部3が設けられている。
更に、これらサーボ制御部3.4の動作制御のための制
御部5が設けられている。
従来、フォーカスサーボの引込みは、第7図(B)、第
8図のように行われていた。
引込み最適点は、第8図に示すようにフォーカスエラー
信号がゼロクロスするジャストフォーカス点(位置)で
あるので、オフセット電圧FLPを変化して、対物レン
ズ20をフォーカスアクチエエータ22で上下動させて
、フォーカスエラー信号のゼロクロス信号FZCをサー
チし、フォーカスサーボ引込みを行っていた。
即ち、第7図(B)に示すように、フォーカスサーボ制
御部4のフォーカスサーボループをオフし、ロンクルー
プをオンとした上で、オフセント信号FLPを最大とし
て、ロンクループ内に注入し、対物レンズ20を動作さ
せる。
そして、整定後、オフセント信号FLPを「−IJして
、再度注入し、対物レンズ20を動かし、FLP≠0で
あれば、タイマに時間設定し、一定時間内にフォーカス
エラー信号のゼロクロス信号FZCがあるかを調べ、時
間内になければ、オフセット信号FLPを更にr−IJ
して出力する。
一方、ゼロクロス信号FZCが見付かれば、フォーカス
サ−ボループ4のフォーカスサーボループをオンとして
、サーボ引込みし、ロックループをオフとする。
このように、従来は、フォーカスアクチュエータ22に
よって対物レンズ20をフォーカス点より上下移動し、
その位置からフォーカスエラー信号FESのゼロクロス
信号FZCをサーチしながら、徐々にアクチュエータ2
2により対物レンズ20を移動し、ゼロクロス信号FZ
Cを検出した時に、フォーカスサーボループを閉じるこ
とによって、フォーカスサーボの引込みを完了していた
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、フォーカスエラー信号FESが必ず1点で零
クロスすれば問題はないが、必ずしも1点で零クロスす
るとは限らない。
例えば、第9図(A)に示すように、本来のフォーカス
点よりnear側の8点で零クロスが現れるものもあり
、これは光学ヘッドの特性、特に対物レンズと光検出器
の距離や取付は位置によって生じ易い。
又、光ディスク1にプリフォーマットされたID部が形
成されている時は、第8図のA点や第9図(A)のA′
点の如く、特にデフォーカス状態にある時に、ID部に
よるゼロクロスが、第9図(B)のように出易い。
このような真のゼロクロスと異なる偽のゼロクロスの発
生のため、従来技術では、真のゼロクロスを検出する前
に偽のゼロクロスの検出によってサーボ引込みが行われ
てしまい、サーボ引込みが正確にできないという問題が
あった。
従って、本発明は、真のゼロクロスを検出して、正確に
サーボ引込みのできる光ディスク装置のフォーカスサー
ボ引込み方法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は本発明の原理図である。
本発明は、第1図に示すように、光ディスク1に対し光
を照射し、光ディスク1からの光を受光する光学ヘッド
2と、該光学ヘッド2の受光信号からフォーカスエラー
信号を作成し、該光学ヘッド2のフォーカス位置をサー
ボ制御するフォーカスサーボ制御部4と、該フォーカス
サーボ制御部4のサーボ動作を制御する制御部5とを有
する光ディスク装置において、該制御部5が該フォーカ
スサーボ制御部4へ与えるオフセット信号を変化しなが
ら、フォーカスゼロクロス信号を監視するとともに、該
フォーカスゼロクロス信号が一定時間以上−もしくは、
十のレベルを継続したことを検出してから、該フォーカ
スゼロクロス信号をサーチして、フォーカスサーボ引込
みを行うものである。
〔作用〕
本発明では、真のゼロクロスは、フォーカスエラー信号
FESの大きな3字の部分であられれることから、この
大きな5字部分のゼロクロス以外はマスクしてしまうも
のである。
このため、大きな8字の部分では、ゼロクロスの前にゼ
ロクロス信号FZCに必ず一定時間t1以上−のレベル
(図では60ルベル)が継続する信号特性を示すことか
ら、この状態を検出したら、大きな8字の近傍と見なし
、ゼロクロス信号FZCをサーチして、サーボ引込みす
るものである。
このため、偽のゼロクロス信号はマスクされ、又真のゼ
ロクロス信号の近傍でサーチするので、フォーカス状態
に近く、fDによるゼロクロスの発生も出に<<、確実
に真のゼロクロスで引込みできる。
〔実施例〕
(81一実施例の構成の説明 第2図は本発明の一実施例ブロック図、第3図は第2図
構成の光学ヘッドの構成図である。
図中、第1図及び第7図で示したものと同一のものは同
一の記号で示しである。
先づ光学ヘッドの構成について第3図を用いて説明する
第3図(A)において、半導体レーザ24の光は、コリ
メータレンズ25aで平行光とされ、真円補正プリズム
25bで断面が真円に補正され、偏光ビームスプリフタ
23に入射し、更に1/4人波長板25Cを介し対物レ
ンズ20に入射し、ビームスポットBSに絞り込まれる
。光ディスク1からの反射光は対物レンズ20.1/4
人波長板25cを介し偏光ビームスプリッタ23に入射
し、集光レンズ27より4分割受光器26に入射する。
対物レンズ20は、回転軸28aを中心に回転可能なア
クチュエータ本体28の一端に設けられており、他端に
固定スリット28bが設けられている。
アクチュエータ本体28には、コイル部28cが設けら
れ、コイル部28cの周囲にフォーカスコイル22が、
側面に渦巻形状のトランクコイル21が設けられており
、コイル部28cの周囲に磁石28dが設けられている
従って、フォーカスコイル22に電流を流すと、対物レ
ンズ20を搭載したアクチュエータ28はボイスコイル
モータと同様に図のX軸方向に上又は下に移動し、これ
によってフォーカス位置を変化でき、トラックコイル2
1に電流を流すと、アクチュエータ28は回転軸28a
を中心にα方向に回転し、これによってトラック方向の
位置を変化できる。
アクチュエータ28の端部に設けられた固定スリット2
8bに対しては、位置センサ29が設けられており、第
3図(B)、(C)に示す如(位置センサ29は、発光
部29eと4分割受光器29a〜29dが固定スリット
28bを介して対向するように設けられている。
固定スリット28bには窓Wが設けられており、発光部
29eの光は窓Wを介して4分割受光器29a〜29d
に受光される。
このため、第3図(B)に示すようにアクチエエータ2
8のα、X方向の移動量に応じて4分割受光器29a〜
29dの受光分布が変化する。従って、フォーカス、ト
ランクサーボと同様、受光器29a〜29dの出力A、
B、、C,Dから、トラック方向のポジション信号TP
S、フォーカス方向のポジション信号FPSが次のよう
に求められる。
TPS=  (A+C)  −(B+D)FPS=  
(A+B)−(C+D) このポジション信号TPS、FPSは、第3図(B)の
ように中心位置Cからのずれに対し、中心位置で零とな
るSの字状の信号となり、この信号を用いてアクチュエ
ータ28の中心位置方向への電気的バネ力を付与できる
次に、第2図について説明する。
第2図中、5は制御部であり、マイクロプロセッサで構
成され、フォーカスサーボ制御部4のサーボ制御動作を
後述する第5図のフローにより、フォーカスゼロクロス
信号FZC,オフフォーカス信号FO3,サーボオン信
号SVS、ロックオン信号LKS及びロック点移動信号
FLPを用いて制御し、且つトラックサーボ制御部3 
(第7図参照)のサーボ制御動作及び図示しないモータ
を制御して光学ヘッド2の移動を制御するものである。
6はヘッド回路部であり、4分割受光器26の出力a 
% dからRF信号RFSを作成するRF作成回路60
と、4分割受光器26の出力a−dを増幅し、サーボ出
力S V a −S V dを出力する増幅器61と、
位置センサ29の4分割受光器29a〜29dの出力A
−Dからフォーカスポジション信号FPSを作成するp
s作成回路62等を有している。
40はFES作成回路であり、増幅器61 (61a〜
61d)のサーボ出力5Va−3Vdからフォーカスエ
ラー信号FESを作成するもの、41は全信号作成回路
であり、サーボ出力SVa〜SVdを加え合わせ全反射
レベルである全信号DSCを作成するもの、42はA 
G C(AutomaticGain Control
)回路であり、フォーカスエラー信号FESを全信号(
全反射レベル’)DSCで割り、全反射レベルを参照値
としたAGCを行うものであり、照射ビーム強度や反射
率の変動補正をするものである。
43aはゼロクロス検出器であり、フォーカスエラー信
号FESのゼロクロス点を検出し、MPU5へフォーカ
スゼロクロス点FZCを出力するせの、43bはオフフ
ォーカス検出回路であり、フォーカスエラー信号FES
がプラス方向の一定値v0以上になった及びマイナス方
向の一定値一■。以下になったこと、即ちオフフォーカ
ス状態になったことを検出してオフフォーカス信号FO
8をMPU5へ出力するものである。
44は、位相補償回路であり、ゲインを与えられた、フ
ォーカスエラー信号FESを微分し、フォーカスエラー
信号FESの比例分と加え、高域の位相を進ませるもの
である。
45はサーボスイッチであり、MPU5のサーボオン信
号SvSのオンで閉じ、サーボループを閉じ、オフで開
き、サーボループを開くもの1.46はps@q御信号
作成回路であり、PS作成回路62のフォーカスポジシ
ョン信号FPSとMPU5からのロック点移動信号FL
Pとからフォーカスポジション制御信号RPSを作成す
るものである。
47はロックオンスイッチであり、MPU5のロックオ
ン信号LKSのオンで閉じ、サーボループにフォーカス
ポジション制御信号RPSを導き、オフで開き、制御信
号RPSのサーボループへの導入をカットするもの、4
8は反転アンプであり、サーボスイッチ45の出力と、
ロックオンスイッチ47の出力を反転増幅するもの、4
9はパワーアンプであり、反転アンプ48の出力を増幅
してフォーカス駆動電流TDVをフォーカスアクチュエ
ータ22に与えるものである。
第4図は第2図の要部構成図である。
ゼロクロス検出器43aは、AGC回路42からのフォ
ーカスエラー信号FESとゼロクロス電位(7レベル)
ヲ比較するコンパレータ430で構成され、コンパレー
タ430からFES<Oなら“1゛、FES≧0なら“
0”のゼロクロス信号FZCを出力する。
オフフォーカス検出回路43bは、AGC回路42から
の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“ハイ”の出力を発する第1のコン
パレータ431と、フォカスエラー信号FE、Sと一定
値(−V。)とを比較し、F E S < −V、の時
“ハイ”の出力を発する第2のコンパレータ432を含
み、両コンパレータ431,432の和をオフフォーカ
ス信号FO8として出力する。
位相補償回路44は、オペアンプ440に抵抗rgとコ
ンデンサcgの微分回路と、抵抗Rgの比例回路を接続
し、AGC回路42のフォーカスエラー信号FESの微
分と比例の和の信号、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4
5に出力する。
PSIIJill信号作成回路46は、PS作成回路6
2からのフォーカスポジション信号FPSとMPU5か
らのロック位置制御信号LPSとを増幅するオペアンプ
460と、オペアンプ460の出力を位相補償する位相
補償回路461とを含み、フォーカスボジシッン制御信
号RPSを出力する。
ロックオンスイッチ47は、ロックオン信号LKSのオ
ンの時閉じ、フォーカスポジション制御信号RPSをサ
ーボスイッチ45の信号FC3に加える第1のスイッチ
470と、ロックオン信号LKSを反転する反転回路4
71と、反転ロックオン信号LKSのオン(ロックオン
信号LKSのオフ)の時閉じる第2のスイッチ472と
を含む。
(bl  フォーカスサーボ引込みの説明第5図は本発
明の一実施例サーボ引込み処理フロー図、第6図は本発
明の一実施例要部波形図である。
■ 先づ、MPU5は、サーボオン信号SVSをオフ、
ロックオン信号LKSをオンとし、フォーカスサーボル
ープをオフ、ロックオンループをオンとする。
次に、MPU5は、ロック点移動信号(オフセット信号
という)LPSを最大値MAXとして、psi御信号作
成回路46に入力する。
これによって反転アンプ48、パワーアンプ49を介し
てフォーカスアクチュエータ22が駆動され、対物レン
ズ20のフォーカス位置が変化する。
MPU5は、この変化が終わり整定するまで待つ。
■ 次に、MPU5は、オフセント信号FLPをr−I
Jj、て、再びPSIJ御信号作成回路46に入力する
MPU5は、オフセット信号FLPが零まで下ったかを
調べ、零なら、オフセント信号を最大から零まで下げて
も、フォーカスゼロクロス信号FZCがl″の所がある
ので、エラーとして終了する。
■ オフセット信号FLPが零でなければ、MPU5は
、タイマに監視時間1.を設定し、タイマをスタート(
起動)する。
■ そして、MPU5は、ゼロクロス信号FZCを監視
し、ゼロクロス信号FZCが“1” (フォーカスエラ
ー信号FESがOレベル以下)であるかを調べ@1”で
あれば、第6図のようにフォーカスエラー信号FESが
θレベル以下のため、ステップ■に戻る。
■ 一方、MPU5は、ゼロクロス信号FZCが61″
でないと、タイマがカウントアツプしたかを調べ、カウ
ントアツプしていなければ、ステップ■に戻る。
タイマがカウントアツプしていると、時間T。
の間中、フォーカスゼロクロス信号FZCは“0”を継
続しく即ち、フォーカスエラー信号FESはθレベル以
下を継続し)、大きな8字の近傍の第6図の@にあるこ
とになり、ゼロクロス信号のマスクルーチンは終了し、
サーチルーチンへ入る。
■ このため、MPU5は、オフセット信号FLPをr
−IJして、ps制御信号作成回路46に入力する。
次に、MPU5はオフセット信号FLPが零まで下った
かを調べ、零なら、オフセット信号FLPを零まで下げ
ても零クロス信号FZCが見付からないため、エラーと
して終了する。
逆に、オフセット信号FLPが零でなければ、MPU5
はタイマに設定時間tz (tz< t+)を設定し、
タイマをスタートする。
■ そして、MPU5は、ゼロクロス信号FZCを監視
し、ゼロクロス信号FZCが“1”になったか(フォー
カスエラー信号FESがθレベル以下になったか)を調
べる。
■ MPU5は、ゼロクロス信号FZCが61”になっ
ていないと、タイマがカウントアツプしたかを調べ、カ
ウントアツプしていなければ、ステップ■に戻り、カウ
ントアツプしていればステップ■に戻る。
■ 一方、ステップ■で、MPU5は、ゼロクロス信号
FZ(J<”1”になったと判定すると、“0”から“
1”へ反転したゼロクロス信号FZCを見付けたので(
第6図の0点)、サーボ引込みを行うべく、サーボオン
信号SvSをオンし、ロック信号LKSをオフし、フォ
ーカスサーボループをオンし、ロックループをオフとし
て、終了する。
このようにして、オフセット信号(ロック位置制御信号
)FLPを変化して、対物レンズ20を最大移動点から
順次移動しながら、フォーカスゼロクロス信号FZCの
監視を行う。
そして、偽のゼロクロス信号の可能性のあるゼロクロス
信号力び1”である間は、即ちゼロクロス信号FZCが
“0”を一定時間継続しない間は、ゼロクロス信号の検
出をマスクし、偽のゼロクロス信号による引込みを防止
する。
このため、第9図(A)のような特性のものでも、第9
図(B)のようにID部によりヒゲ(ゼロクロス信号)
が生じても、確実に真のゼロクロス信号のタイミングで
サーボ引込みが可能となる。
又、ゼロクロス信号FZCが、一定時間1.以上“0″
を継続した後は、オフセット信号FLPの変更の間隔を
、時間t8を小として早めているので、ゼロクロス信号
FZCの高速サーチができる。
(C)他の実施例の説明 上述の実施例では、フォーカスエラー信号FESが正の
時に、ゼロクロス信号FZCが0”負の時に、ゼロクロ
ス信号FZCが“l”としているが、逆の場合も同様に
適用できる。
又、フォーカス位置を、光ディスクに対し最近から遠ざ
けているが、逆であってもよい。
以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこれ
らを排除するものではない。
〔発明の効果〕
以上説明した様に、本発明によれば、フォーカスゼロク
ロス信号の監視から偽のフォーカスゼロクロス信号の発
生する可能性のある部分をマスクして、真のゼロクロス
信号を検出して引込みするので、真のゼロクロス信号に
より確実にフォーカスサーボ引込みできるという効果を
奏し、種々の特性の光学ヘッド、光ディスクに対し、確
実なサーボ引込みを可能とする。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理図、 第2図は本発明の一実施例ブロック図、第3図は第2図
構成の光学ヘッドの構成図、第4図は第2図構成の要部
構成図、 第5図は本発明の一実施例サーボ引込み処理フロー図、 第6図は本発明の一実施例要部波形図、第7図及び第8
図は従来技術の説明図、第9図は従来技術の課題説明図
である。 図中、1・−光ディスク、  2−・光学ヘッド、4−
・−フォーカスサーボ制御部、 5−制御部。 特許出願人   富士通株式会社 代理人弁理士  山 谷 晧 榮 本発明のJ″jL圀 第1図 (A) (C) 第 図 サーKgl込、%−eM70−vlJ 第5図 第 図 従宋技閃のt明記 第8図 (A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光ディスク(1)に対し光を照射し、光ディスク
    (1)からの光を受光する光学ヘッド(2)と、 該光学ヘッド(2)の受光信号からフォーカスエラー信
    号を作成し、該光学ヘッド(2)のフォーカス位置をサ
    ーボ制御するフォーカスサーボ制御部(4)と、 該フォーカスサーボ制御部(4)のサーボ動作を制御す
    る制御部(5)とを有する光ディスク装置において、 該制御部(5)が該フォーカスサーボ制御部(4)へ与
    えるオフセット信号を変化しながら、フォーカスゼロク
    ロス信号を監視するとともに、該フォーカスゼロクロス
    信号が一定時間以上−もしくは、+のレベルを継続した
    ことを検出してから、該フォーカスゼロクロス信号をサ
    ーチして、フォーカスサーボ引込みを行うことを 特徴とする光ディスク装置のフォーカスサーボ引込み方
    法。
JP63201304A 1988-08-12 1988-08-12 光ディスク装置のフォーカスサーボ引込み方法 Expired - Lifetime JPH06101124B2 (ja)

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