JPH04195734A - フォーカスサーボ回路 - Google Patents

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〕 本発明は光ディスクの表面に光ビームの合焦点を得るた
めのフォーカスサーボ回路に関するものである。

〔従来の技術〕

第７図はこの種のフォーカスサーボ回路のブロック図で
ある。レーザダイオード１のレーザ光は凸レンズ２．ハ
ーフミラ−３及び集束レンズ４を通って、モータ５によ
り回転させられる光ディスク６に投射されるようになっ
ており、集束レンズ４はアクチエータ７により光軸方向
に移動可能になっている。光ディスク６に投射されたレ
ーザ光の反射光は集束レンズ４を通ってハーフミラ−３
で反射した後、シリンドリカルレンズ８を通って４分割
光検知器９に入射するようになっている。

４分割光検知器９の出力はアンプ１０．１１に夫々入力
されている。アンプ１０の出力は差動アンプ１２の正入
力端子１２ａ及び加算アンプ１３の一側入力端子１３ａ
に入力されている。アンプ１１の出力は差動アンプ１２
の負入力端子１２ｂ及び加算アンプ１３の他側入力端子
１３ｂに入力されている。差動アンプ１２及び加算アン
プ１３の出力たる差信号Ｘ及び和信号Ｙはともに除算器
１４に入力されており、また和信号Ｙはレベルコンパレ
ータ１５に入力されている。しベルコンパレータ１５は
入力された和信号Ｙのレベルが基準レベル範囲内の場合
にフォーカスサーボ外れ信号Ｓ、を出力するようになっ
ている。前記除算器１４の出力はフォーカスサーボを安
定化させる位相補償回路１６に入力しており、その出力
はアクチュエータ駆動用のアンプ１７に入力され、その
出力をアクチュエータフに与えている。

次にこのフォーカスサーボ回路の動作を説明する。レー
ザダイオード１が出射したレーザ光は凸レンズ２により
平行光になり、ハーフミラ−３を′通った後、集束レン
ズ４により光ディスク６の表面に集光する。そして光デ
ィスク６で反射したレーザ光の反射光はシリンドリカル
レンズ８を通って４分割光検知器９上に集光する。４分
割光検知器９の出力はアンプ１（１，１１により増幅さ
れて、差動アンプ１２及び加算アンプ１３に入力される
。それにより差動アンプ１２はアンプ１０．１１の各出
力の差たる差信号Ｘを出力し、また加算アンプ１３はア
ンプ１０．１１の各出力の和たる和信号Ｙを出力する。

これらの差信号Ｘ及び和信号Ｙは除算器１４に入力され
、除算器１４は、光ディスク６の反射率変化又はレーザ
光の光量変化等による差信号Ｘのレベル変化を除去すべ
く、差信号Ｘを和信号Ｙで除算して正規化したフォーカ
スエラー信号Ｘ′を出力する。このフォーカスエラー信
号Ｘ′はサーボ系を安定化するための位相補償回路１６
を通ってアンプ１７に入力され、アンプ１７は増幅によ
りアクチュエータ７を駆動し得る出力、つまりフォーカ
スエラー信号Ｘ′に相応したアンプ１７の出力をアクチ
ュエータフに与えて集束レンズ４を移動させて光ディス
ク６の表面に常にレーザ光の合焦点を得べくフォーカス
サーボを行う。

また、和信号Ｙのレベルが、レベルコンパレータ１５に
設定している基準レベル範囲内になると、レベルコンパ
レータ１５はフォーカスサーボ外れ信号ＳＩ、を出力し
て、フォーカスサーボ外れを報知する例えば表示部に与
えて表示する。

なお、差信号Ｘ及び和信号Ｙのレベルは、光ディスク６
と集束レンズ４との間の距離変化に対して第８図（ａ）
、　（ｂ）に示す如く変化し、合焦点距離から外れるに
ともなって差信号Ｘの電圧レベルは正又は負電圧側に直
線的に増加し、和信号Ｙの電圧レベルは曲線的に緩やか
に減少する。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した従来のフォーカスサーボ回路は゛、４分割の光
検知器の出力を加えた和信号レベルが、所定の基準レベ
ル以下になるとフォーカスサーボ外れ信号を出力するが
、基準レベルを一定にしているために光ビームが投射さ
れる光ディスクの光反射率が大幅に大きい場合、あるい
は光ディスクへ投射する光ビームの光強度が大幅に大き
い場合には、それに応じて和信号レベルが高くなってフ
ォーカス外れが生じても基準レベル以下にならずフォー
カスサーボ外れ信号を出力しない。即ち、光ディスクの
光反射率及び光ディスクへ投射する光ビームの光強度が
予め定められた範囲内になければ、フォーカスサーボ外
れが検出できないという問題がある。

本発明は斯かる問題に鑑み、光ディスクの光反射率及び
光ディスクへ投射する光ビームの光強度が大幅に相異し
た場合でも、フォーカスサーボ外れを検出できるフォー
カスサーボ回路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〕

本発明に係るフォーカスサーボ回路は、光ディスクから
の反射光を受光する複数の光検知器の出力の和信号レベ
ルを周期的に測定する手段と、光ディスク上に投射した
光の合焦点を得べく制御する制御動作を禁止する手段と
を備えて、測定した和信号のレベルがそれまでに測定し
た和信号の所定レベル以下にある場合に、合焦点を得る
制御動作を禁止する構成にする。

〔作用〕　　　　　　　　　゛ 光ディスクからの反射光を受光する複数の光検知器の出
力の和信号を得る。この和信号のレベルを周期的に測定
する。測定した和信号のレベルが、それまでに測定した
和信号の所定レベル以下の場合は、光ディスクに投射し
た光の合焦点゛を光ディスク上に得るよう制御する動作
を禁止する。

これにより光ディスクの光反射率が相異した場合及び光
ディスクへ投射する光ビームの光強度が相異した場合で
もフォーカスサーボ外れ信号が得られる。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面によって詳述する。

第１図は本発明に係るフォーカスサーボ回路のブロック
図である。光源である例えばレーザダイオード１のレー
ザ光は凸レンズ２．ハーフミラ−３及び集束レンズ４を
通って、モータ５により回転させられる光ディスク６の
表面に投射されるようになっており、集束レンズ４はア
クチュエータ７により光軸方向に、また後述するキャリ
ッジ２８により光ディスク６のトラックを横断する方向
に移動可能になっている。光ディスク６に投射されて光
ディスク６で反射したレーザ光の反射光は集束レンズ４
を通ってハーフミラ−３で反射した後、シリンドリカル
レンズ８を通って４分割光検知器９に入射するようにな
っている。４分割光検知器９の出力はアンプ１０．１１
に夫々入力されている。

アンプ１０の出力は差動アンプ１２の正入力端子１２ａ
及び加算アンプ１３の一側入力端子１３ａに入力されて
いる。アンプ１１の出力は差動アンプ１２の負入力端子
１２ｂ及び加算アンプ１３の他側入力端子１３ｂに夫々
入力されている。差動アンプ１２及び加算アンプ１３の
出力たる差信号Ｘ及び和信号Ｙはともに除算器１４．２
０に夫々入力されており、除算器１４が出力するフォー
カスエラー信号Ｘ′はスイッチｓ−１を介して、フォー
カスサーボを安定させるべく位相進み補償をするアクチ
ュエータ駆動用のアンプ１７へ入力され、その出力はア
クチュエータ７へ与えられている。前記和信号Ｙはアナ
ログ／デジタルコンバータ２２に入力されて変換したデ
ジタル信号は図示しないメモリ及び演算部を内蔵してい
るＣＰＵからなる制御部２４に与えられている。また和
信号Ｙは、光ディスク６のセクタマークを検出するセク
タマーク検出回路２５へ入力されており、その検出出力
はアナログ／デジタルコンバータ２６へ入力されている
。アナログ／デジタルコンバータ２６で変換されたデジ
タル信号は前記制御部２４へ入力されている。前記除算
器２ｏが出力するフォーカスエラー信号Ｘ＃はスイッチ
ｓｗｔを介して駆動回路２７へ入力され駆動回路２７は
入力されたフォーカスエラー信号Ｘ″を増幅して、増幅
した信号を前記集束レンズ４を光ディスク６のラジアル
方向（トラックを横断する方向）へ移動させるキャリッ
ジ２８へ与えている。

次にこのように構成したフォーカスサーボ回路の動作を
、制御部２４の制御内容を示す第２図のフローチャート
とともに説明する。

レーザダイオード１が出射したレーザ光は凸レンズ２に
より平行光になりハーフミラ−３を通過した後、集束レ
ンズ４により集光されて、回転している光ディスク６の
表面に投射される。そして回転している光ディスク６で
反射したレーザ光の反射光はシリンドリカルレンズ８を
通って４分割光検知器９上に集光する。４分割光検知器
９の出力はアンプ１０．１１により増幅されて、差動ア
ンプ１２及び加算アンプ１３に夫々入力される。

差動アンプ１２はアンプ１０．１１の各出力の差たる差
信号Ｘを出力し、加算アンプ１３はアンプ１０．１１の
各出力の和たる和信号Ｙを出力する。これらの差信号Ｘ
及び和信号Ｙは除算器１４．２０の夫々に入力されて、
除算器１４．２０は光ディスク６の光反射率変化又はレ
ーザ光の光強度変化等による差信号Ｘのレベル変化を除
去すべく差信号Ｘを和信号Ｙで除算して正規化したフォ
ーカスエラー信号Ｘ′。

Ｘ″を出力する。このフォーカスエラー信号Ｘ′はスイ
ッチＳＷＩを介して位相補償回路１６へ入力されてサー
ボ動作を安定化させる位相進み補償が行われた後、アン
プ１７に入力されてアクチュエータ７を駆動できるよう
増幅される。そしてこのアンプ１７の出力をアクチュエ
ータ７に与えてフォーカスエラー信号Ｘ′蚤こ応じて集
束レンズ４を光軸方向に移動させて、常に光ディスク６
上にレーザ光の合焦点を得べくフォーカスサーボを行う
。一方、除算器２０から出力されたフォーカスエラー信
号Ｘ″はスイッチＳ−２を介して駆動回路２７へ入力さ
れて、キャリッジ２８を駆動できるよう増幅される。そ
してこの駆動回路２７の出力をキャリッジ２８に与えて
集束レンズ４を光ディスク６のラジアル方向（トラック
を横断する方向）に移動させて、トラックをアクセスす
る。セクタマーク検出回路２５は、それに入力された和
信号Ｙのレベル変化に基づいて、回転している光ディス
ク６のセクタマークを周期的に検出し、その検出出力を
アナログ／デジタルコンバータ２６に与えてデジタル変
換した信号を制御部２４へ入力する。制御部２４はこの
セクタマークに関連する信号により、和信号Ｙのレベル
を周期的に測定するタイミングを設定すべく制御しくＳ
ｌ）、夫々のタイミングで和信号Ｙのレベルを測定し図
示しないメモリに記憶する。続いて制御部２４は、例え
ば既に測定している和信号レベルの測定値の平均値を算
出し、算出した平均値の例えば２と、いま測定した和信
号レベルの測定値とを大小比較するよう制御する（Ｓ３
）。ここでフォーカスサーボが外れていす、いま測定し
た和信号レベルが算出した平均値の２以上の場合には、
除算器１４からのフォーカスエラー信号Ｘ′に応じてフ
ォーカスサーボを行う（Ｓ４）。続いてトランクをアク
セスしているのか否かを判断する（Ｓ５）。トラックを
アクセスしていない場合はサーボ動作が必要であるが否
かを判断しくＳ６）、サーボ動作が必要と判断すれば、
ステップ（Ｓｌ）に戻り、同様のフローを繰り返す。

ところでフォーカスサーボを行っているときにフォーカ
スサーボ外れが生じて和信号Ｙのレベルが低下して、そ
れまでに測定した和信号の所定レベルより低下した場合
には、制御部２４がらの信号によりスイッチＳ−１を開
路させてフォーカスエラー信号Ｘ′を遮断して、アクチ
ュエータフの駆ｔｌｌを禁止してラオーカスサーボ動作
を禁止する（ｓ７）。

そして集束レンズ４を光ディスク６へ最接近させる集束
レンズ４の引込みをする。また、レーザダイオード１の
出射光を停止してデータの記録、再生を禁止する（Ｓ８
）。続いて、トラックをアクセスしているか否かを判断
しくＳ５）、トラックをアクセスしている場合は、制御
部２４からの信号によりスイッチＳ−２を開路して除算
器２０からのフォーカスエラー信号Ｘ＃を遮断してキャ
リッジ２８の駆動を禁止する（Ｓ９）。このようにトラ
ックのアクセスを禁止する場合、キャリツジの図示しな
いリニアモータの端子間を開放又は短絡する。このよう
にトラックのアクセスを禁止した場合には、横断したト
ラック数を検出して、検出したトラック数に基づいてト
ラックをアクセスする場合に、フォーカスサーボ外れに
起因して横断したトランク数の検出が不能になっても集
束レンズ４が光ディスク６のラジアル方向へ暴走するの
を確実に防止できる。

次に、サーボ動作が必要か否かを判断し、不要と判断す
ると（Ｓ６）、フォーカスサーボ及びトラックをアクセ
スしている場合は夫々のサーボ動作を終了する。

なお、レーザダイオード１の出射光の光強度が相異する
場合はそれに応じて和信号Ｙのレベルが相異するから、
その場合も光ディスク６の光反射率が相異する場合と同
様のフォーカスサーボ動作を行う。

このようにして和信号レベルと比較する基準値を、測定
した和信号の所定レベルとするから、基準値は光ビーム
が投射される光ディスクの光反射率及び光ディスクに投
射するレーザダイオードの出射光の光強度に関連して変
化する。そのため、光ディスクの光反射率及び光ディス
クに投射する光ビームの光強度に関係なくフォーカスサ
ーボ動作を確実に禁止することができる。したがって、
このフォーカスサーボ回路を備えることより、光ディス
ク装置の信軽性を大幅に高めることができる。

なお本実施例では和信号レベルを測定するタイミングを
、セクタマークを検出したタイミングで設定したが、所
定周期で信号を出力するタイマを設けて、その信号が出
力されたタイミングで和信号レベルを測定してもよい。

また、いま測定した和信号レベルと、既に測定している
和信号レベルの平均値の４とを比較してフォーカスサー
ボを禁止するようにしたが、それは単なる例示であり、
既に測定している和信号レベルの平均値を基準値として
もよいのは言うまでもない。また、フォーカスサーボ動
作を禁止した後に、データの記録。

再生動作を禁止したが、これは単なる例示であるのは言
うまでもない。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、測定した和信号レ
ベルと、それまでに測定した和信号の所定レベルとを比
較して、所定レベル以下にある場合にフォーカスサーボ
動作を禁止するようにしたから、所定レベルは光ビーム
が投射される光ディスクの光反射率及び光ディスクに投
射する光ビームの光強度に応じて変わり、光ディスクの
光反射率及び光ディスクへ投射する光ビームの光強度が
相異した場合でもフォーカスサーボ動作を確実に禁止す
ることができ、フォーカスサーボ回路の信較性を大幅に
高め得る優れた効果を奏する。

４、図面の簡単な説明　　　゛ 第１図は本発明に係るフォーカスサーボ回路のブロック
図、第２図はその制御部の制御内容を示すフローチャー
ト、第３図は従来のフォーカスサーボ回路のブロック図
、第４図は合焦点距離付近における差信号及び和信号の
レベル変化を示す曲線図である。

■・・・レーザダイオード　３・・・ハーフミラ−４・
・・集束レンズ　６・・・光ディスク　７・・・アクチ
ュエータ　９・・・４・分割光検知器　１２・・・差動
アンプ１３・・・加算アンプ　１４．２０・・・除算器
　２４・・・制御部２８・・・キャリッジ　ＳＷ、　、
　ＳＷ、・・・スイッチなお、図中、同一符号は同一、
又は相当部分を示す。

代理人　　大　　岩　　　増　　雄 第　　　２　　　図 第　　　４　　　図 手続補正書（自発） ｗｄ−＊１０カ島 特許庁長官　殿　　　　　　　　　　　　　　７１、事
件の表示　　特願平２−３２３９０２号２、発明の名称 住　所　東京都武藏野市中町３丁目７番３号名　称　テ
ィアツク株式会社 代表者　谷　　勝　馬 住　所　東京都千代田区丸の内口丁目２番３号名　称（
６０１）三菱電機株式会社　　に−７、２名）代表者　
志　岐　守　哉 ４、代理人 住　所　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機
株式会社内 ５、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄及び図面６、補正の
内容 ６−１明細書の「発明の詳細な説明」の欄（１）明細書
の第２頁２行目に「第７図」とあるのを「第３図」と訂
正する。

（２）明細書の第４頁２０行目に「第８図（ａ）、（ｂ
）　Ｊとあるのを「第４図（ａ）、（ｂ）　Ｊと訂正す
る。

（３）明細書の第１１頁１１行目に「を測定し」とある
のを「を測定しくＳ２）　ｊと訂正する。

（４）明細書の第１１頁２０行目から第１２頁２行目に
「トラックをアクセスして・・・（中略）・・・してい
ない場合は」とあるのを削除する。

（５）明細書の第１２頁３行目にｒ　（３６）　Ｊとあ
るのをｒ　（Ｓ５）　Ｊと訂正する。

（６）明細書の第１２頁１１行目にｒ　（Ｓ７）　Ｊと
あるのをｒ　（Ｓ６）　Ｊと訂正する。

（７）明細書の第１２頁１５行目にｒ　（Ｓ８）　Ｊと
あるのをｒ　（Ｓ７）　ｊと訂正する。

（８）　　明細書の第１２頁１６行目にｒ　（Ｓ５）　
ｊとあるのをｒ　（Ｓ８）　Ｊと訂正する。

（９）明細書の第１３頁１０行目にｒ　（Ｓ６）　Ｊと
あるのをｒ　（Ｓ５）　Ｊと訂正する。

ａｍ　明細書の第１３頁１２行目の「終了する。」の次
に「サーボ動作を必要と判断するとステップ（Ｓｌ）に
戻る。」を加入する。

６−２図面 第２図を別紙のとおり訂正する。

７、　添付書類の目録

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ディスクに投射した光の反射光を受光する複数
   の光検知器の出力の差信号及び和信号を得、その差信号
   に関連して光ディスク上に前記光の合焦点を得べき制御
   を行うフォーカスサーボ回路において、 前記和信号のレベルを周期的に測定する手段と、合焦点
   を得べき制御動作を禁止する手段とを備え、測定した和
   信号のレベルが、それまでに測定した和信号の所定レベ
   ル以下にある場合に、合焦点を得る制御動作を禁止する
   構成としてあることを特徴とするフォーカスサーボ回路
   。