JPH03242828A

JPH03242828A - 光ピックアップのフォーカス自動調整装置

Info

Publication number: JPH03242828A
Application number: JP4046590A
Authority: JP
Inventors: Tomoyoshi Takeya; 智良竹谷; Hidehiro Ishii; 英宏石井; Munehiko Iwase; 岩瀬　宗彦
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1990-02-21
Filing date: 1990-02-21
Publication date: 1991-10-29

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＶＤ（ビデオ
ディスク）等の光デイスク記録媒体の情報記録再生装置
に係り、特に光ピックアップのディジタルフォーカスサ
ーボ装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば、ＣＤプレーヤには、光ピックアップから発せら
れる読取り光ビームをＣＤの情報記録面上に収束させて
適正な光スポットを形成するためのフォーカスサーボ装
置が内蔵されている。このフォーカスサーボ装置が精度
良く機能するためには、光ピックアップのフォーカスサ
ーボループゲインが正しく調整されている必要がある。

従来、光ピックアップのフォーカスサーボループのゲイ
ン調整は工場出荷時等において人手により行われていた
。しかし、手動調整は煩雑である。

また、調整時に最適ゲインに設定されたとしても、その
調整ゲインが使用される全てのＣＤに対して常に最適で
あるとは限らず、ＣＤによっては最適ゲインから外れる
場合がある。これは、使用される個々のＣＤによってピ
ット形状、反射率あるいはそり具合等が異なることに起
因する。

そこで、最近開発されているディジタルサーボ装置には
、ＣＤの再生動作（ＰＬＡＹ）に入る前に、セットされ
たＣＤに合わせて光ピックアップのフォーカスサーボル
ープのゲインを自動調整するフォーカス自動調整回路が
備えられている。なお、ディジタルサーボ装置はフォー
カス制御だけではなく、トラッキング制御やスピンドル
サーボ制御をも含んでいる。

フォーカス自動調整回路は、第４図に示すように、光ピ
ックアップのアクチュエータに図示するようなフォーカ
ス駆動信号ＣＦを与えることにより、対物レンズをＣＤ
の情報記録面に接近（アップ）、離間（ダウン）させる
動作を交互に繰返しその過程で出力されるフォーカス誤
差信号Ｅ、の値をＡ／Ｄ変換し、ディジタル減算により
各振幅時のフォーカス誤差信号Ｅ、をサンプリングして
その最大値を求めて基準値と比較し、その偏差をゼロに
近づけるようにして光ピックアップのフォーカスサーボ
ループのゲインを求めるようにしたものである。自動調
整手順は、第４図かられかるように、期間Ｔ１でスピン
ドルモータを起動してＣＤを回転させ、期間Ｔ　で周波
数ｆ２　（例えば５０Ｈｚ）で大きな調整振幅ＡＩによ
り振動させる。この調整振幅Ａ１による振動時に所定回
数のフォーカス誤差信号Ｅ、の差をとりつつ上述のよう
に自動調整し、その後フォーカスインとなったらフォー
カスサーボを行う。したがって、期間Ｔ　は起動期間、
Ｔ２は自動調整期間、Ｔ３はフオーカスサーボ期間とい
うことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来のフォーカス自動調整回路にお
いて問題となるのは、第４図において、自動調整期間Ｔ
２からフォーカスサーボ期間Ｔ３への移行時、すなわち
、フォーカスイン時に対物レンズの振動が円滑に減衰し
て迅速に合焦点位置に収束しないという点である。これ
は、フォーカス駆動信号の供給経路に高域成分除去のた
めの口一パスフィルタが介在されており、その信号遅れ
によって自動調整後にただちにフォーカスインさせよう
としても、フォーカスコイルのアクチュエータｆｏと、
駆動時のＵＰ／ＤＯＷＮの周波数が異なると、第５図の
ように位相差が生じてレーンズが駆動してし、まい、フ
ォーカスインのタイミングを誤検出してフォーカスイン
に失敗することに起因する。

本発明の目的は、フォーカス自動調整に際して自動調整
から光ピックアップのサーボループのクローズ動作への
移行を急速かつ円滑に行いうるフォーカス自動調整装置
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明は、光ピックアップ
の対物レンズを合焦点位置に制御するためのサーボルー
プゲインを自動調整するために、前記光ピックアップの
アクチュエータを所定の周波数かつ所定の振幅で駆動す
るフォーカス駆動信号をローパスフィルタを介して出力
し、次いで前記対物レンズが前記合焦点位置近傍に位置
したときフォーカスサーボループをクローズするように
光ピックアップのフォーカスを自動調整する装置におい
て、少なくとも前記フォーカスサーボループがクローズ
する時点において、前記ローパスフィルタの機能を停止
させる制御回路を備えて構成した。

〔作用〕

本発明によれば、制御回路は、少なくとも光ピックアッ
プのフォーカスサーボループがクローズする時点におい
て、ローパスフィルタの機能を停止させる。その結果、
フォーカスサーボループのクローズ時点においては、ア
クチュエータはローパスフィルタによる時間遅れを伴う
ことなく、直接フォーカス駆動信号により駆動される。

よって、フォーカスインへの移行が急速かつ円滑に行わ
れることとなる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

概要第１図に、本発明に係る光ピックアップのフォーカス自
動調整装置の概要を示す。ＣＤＩはスピンドルモータ２
によって所定回数で回転される。

この回転されるＣＤＩの情報記録面に指向して配置され
た光ピックアップＰＵは、図示しないキャリッジ機構に
よってＣＤＩの半径方向において内周側から外周側に向
かって順次ＣＤＩの情報トラックをトラッキングしなが
ら記録情報を光学的に読取り、その読取光を電気信号Ｒ
Ｆに変換して出力する。この電気信号ＲＦは図示しない
ＲＦアンプに送られ、オーディオ再生系にて処理される
。

一方、光ピックアップＰＵ内には、例えば４分割された
フォーカス検出用の受光素子が含まれており、各分割受
光素子からの電気信号が出力される。この電気信号はフ
ォーカス誤差検出回路５に与えられる。フォーカス誤差
検出回路５は入力された電気信号に基づいて、それらの
差信号を演算することによりフォーカス誤差信号ＥＦを
生成する。生成されたフォーカス誤差信号Ｅ、はＶＣＡ
（可変電圧制御増幅器）を介してＡ／Ｄコンバータ７に
送られる。Ａ／Ｄコンバータ７は入力されたフォーカス
誤差信号Ｅ、を対応するディジタルデータに変換し、シ
ステムコントローラ８に送る。

システムコントローラ８は予め設定されたプログラムに
従って、本発明に係るフォーカス自動調整の制御の他、
通常のフォーカスサーボ制御、および当該ＣＤプレーヤ
の動作上必要な制御を実行する。

フォーカス自動調整は、システムコントローラ８および
フォーカス自動調整回路９により第４図に示した手順で
行われる。すなわち、期間Ｔ１でスピンドルモータ２が
起動され、所定の回転数に達したとき、自動調整期間Ｔ
２においてシステムコントローラ８はフォーカス誤差信
号ＥＦのピーク値をサンプリングし、そのサンプリング
したデータの最大値と基準値との差を求め、その差に対
応する制御信号をフォーカス自動調整回路９に出力する
。フォーカス自動調整回路９はシステムコントローラ８
からの制御信号によりゲインコント０一ル信号Ｃ６をＶ
ＣＡ６に出力する。ＶＣＡ６はゲインコントロール信号
ＣＧによりゲインを変化させる。その後、切換スイッチ
１３はシステムコントローラ８からの切換コントロール
信号Ｃ８により、対応するタイミングで切換えられる。

この自動調整期間Ｔ２におけるフォーカス駆動信号Ｃ１
の調整振幅Ａ１は第４図に示すように大きな振幅であり
、そのときのフォーカス誤差信号Ｅ。

がフォーカス誤差検出回路５により検出されてＶＣＡ６
に与えられる。そのフォーカス誤差信号ＥＦに基づいて
システムコントローラ８は順次各振幅をサンプリングし
、そのサンプリングデータの最大値と基準値との偏差を
求めフォー、カス自動調整回路９に出力する。フォーカ
ス自動調整回路９はその偏差をゲインコントロール信号
ＣＧとしてＶＣＡ６に帰還する。ＶＣＡ６はゲインコン
トロール信号ＣＧに基づきゲインコントロールを行なう
。次いで、フォーカス誤差信号ＥＦが合焦点位置に対応
するゼロクロス点を通過する際に、システムコントロー
ラ８は切換スイッチ１２に切換コントロール信号ＣＳを
出力する。これとともに切換スイッチ１３にもフォーカ
スイン指令として切換コントロール信号Ｃ８を出力する
。このコントロール信号Ｃ８によって切換スイッチ１３
をＯＮ、切換スイッチ１２を０ＦＦＬ、かつ、フォーカ
ス自動調整回路９に動作停止指令を出力する。その後、
フォーカス誤差信号ＥＦはフォーカス誤差検出回路５に
より検出され、Ａ／Ｄコンバータ７によりＡ／Ｄ変換さ
れてＰＷＭ回路１０、切換スイッチ１３、ドライバ制御
回路１６、アクチュエータ４により対物レンズ３がフォ
ーカスサーボループで制御駆動される。

第１実施例以上のフォーカス自動調整装置を前提として、次に本発
明の第１実施例を説明する。

さて、期間Ｔ２からＴ３への切換時、すなわちフォーカ
スイン時にピックアップのフォーカスサーボループがク
ローズしにくいことは先に述べた通りである。そこで、
本実施例では、第２図に示すように、ドライバ制御回路
１６には、フォーカスイン時に切換コントロール信号Ｃ
８による切換スイッチ１２または１３のＯＮ１０　Ｆ　
Ｆ切換えに応じＰＷＭ回路１０からのパルス信号または
ＰＷＭ回路（周波数ｆ２のパルス発生回路）１５からの
パルス信号が入力される。

ドライバ制御回路１６は、ＰＷＭ回路１５からのドライ
ブ信号ＣＦに含まれるＰＷＭキャリアを除去するための
抵抗ＲとコンデンサＣ２からなするローパスフィルタと接地間との間にスイッチＳＷが介
在されてなる。このスイッチＳＷは少なくともフォーカ
スイン時（好ましくは、フォーカスインとなる直前）に
ＯＦＦとなる。

次に動作を説明する。

自動調整期間Ｔ２においては、切換スイッチ１２がＯＮ
、切換スイッチ１３はＯＦＦ、スイッチＳＷはＯＦＦで
ある。したがって、ＰＷＭ回路１５からのパルス信号が
ドライバアンプＤＲで増幅され、フォーカス駆動信号Ｃ
２としてフォーカスコイル１４に与えられる。このとき
、対物レンズ３は第４図に示すように振動され、フォー
カスゲイン調整がなされる。

次に、フォーカスイン時（もしくは、その直前）になる
と、切換スイッチＳＷがＯＦＦとなってローパスフィル
タ（Ｒ５Ｃ２）が除外され、かつ、切換スイッチ１３が
ＯＮとなって光ピックアップのサーボループがクローズ
され、さらに、切換スイッチ１２がＯＦＦとなってＰＷ
Ｍ回路１５はドライバ回路１６から切離される。このと
き、システムコントローラ８はＰＷＭ回路↑５の発振を
停止すべく制御するのが好ましい。

このフォーカスイン時において、ローパスフィルタ（Ｒ
１Ｃ２）が除外されるので信号遅れが生ずることなく円
滑かつ急速にフォーカスイン動作に移行することができ
る。

第２実施例第３図に本発明の第２実施例を示す。この実施例は、フ
ォーカスコイル１４の駆動信号源としてのＰＷＭ回路１
５に代え、フォーカス駆動信号Ｃ２の波形に対応する波
形、すなわち三角波（ランプ関数）のフォーカス駆動信
号ＣＩ！を発生する１２ランプ関数信号発生器１５Ａを用いた例である。この場
合、ローパスフィルタ（Ｒ，Ｃ）２は、ＰＷＭキャリアの除去ではなく、高域成分ノイズの
除去用フィルタとして作用する。他の構成は、第２図の
場合と同様である。

この実施例においても、フォーカスイン時に切換コント
ロール信号Ｃ８によりスイッチＳＷをＯＦＦとしてロー
パスフィルタ（Ｒ１Ｃ２）の機能を事実上停止させる。

フォーカスイン後は再びスイッチＳＷをＯＮして高域成
分ノイズを除去する。

なお、以上の説明では、最も好ましいタイミングとして
、フォーカスイン時（もしくはそれよりやや前）のタイ
ミングでローパスフィルタ（Ｒ１゜Ｃ２）を除外するこ
ととしたが、そのフォーカスイン時よりさらに前の時点
でスイッチＳＷをＯＦＦとして予めローパスフィルタ（
Ｒ，Ｃ）２を除外しておいても実用上問題はない。

なおまた、以上の説明は、ＣＤプレーヤを例にしたが、
ＬＶＤプレーヤにおいてもフォーカス調整が必要であり
、その場合のフォーカス自動調整に本発明の適用が可能
である。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、対物レンズのフォーカス
自動調整からフォーカスサーボがクロージするフォーカ
スイン時に、ローパスフィルタを外すことにより、フォ
ーカス駆動信号を直接印加するため、アクチュエータの
動作を迅速化することができ、またローパスフィルタに
よる信号遅れを防止するため、位相差によりフォーカス
インの失敗を招くことなく急速かつ円滑に対物レンズを
合焦点位置に定めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概要ブロック図、第２図
は本発明の実施例を示す詳細回路図、第３図は本発明の
他の実施例を示す回路図、第４図はフォーカス自動調整
の説明図、第５図はローパスフィルタによるフォーカス
イン失敗の説明図である。１　・・・ＣＤ２・・・スピンドルモータ３・・・対物レンズ４・・・アクチュエータ５・・・フォーカス誤差検出回路６・・・ＶＣＡ７・・・Ａ／Ｄコンバータ８・・・システムコントローラ９・・・フォーカス自動調整回路１０・・・ＰＷＭ回路１１・・・アクチュエータ制御回路１２・・・切換スイッチ１３・・・切換スイッチ１４・・・フォーカスコイルエ５・・・ＰＷＭ回路１５Ａ・・・アランプ関数信号発生器Ａ１・・・調整振幅ＣＧ・・・ゲインコントロール信号Ｃ２・・・フォーカス駆動信号ＣＩ・・・フォーカス駆動信号５Ｃ８・・・切換コントロール信号ＤＲ・・・ドライバアンプＥＦ・・・フォーカス誤差信号ＬＰＦ・・・ローパスフィルタＰＵ・・・光ピックアップＳＦ・・・フォーカスサーボ信号ＳＷ・・・切換スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】　光ピックアップの対物レンズを合焦点位置に制御する
ためのサーボループゲインを自動調整するために、前記
光ピックアップのアクチュエータを所定の周波数かつ所
定の振幅で駆動するフォーカス駆動信号をローパスフィ
ルタを介して出力し、次いで前記対物レンズが前記合焦
点位置近傍に位置したときフォーカスサーボループをク
ローズするように光ピックアップのフォーカスを自動調
整する装置において、少なくとも前記フォーカスサーボループがクローズする
時点において、前記ローパスフィルタの機能を停止させ
る制御回路を備えることを特徴とする光ピックアップの
フォーカス自動調整装置。