JPH04289521A - 光ディスクフォーカス引込み装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ディスク装置における
フォーカスサーボの引込み方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術】フォーカス引込み方法については、既にい
くつかの提案がなされている。その一つとして、図６に
示す構成のフォーカス引込み制御系がある。

【０００３】図６に示すように、光ディスク（図示せず
）と対物レンズ（図示せず）の合焦点位置を検出する２
分割フォトディテクタ６１の出力信号を差動アンプ６２
を介して差電圧信号に変換し、該差電圧信号を、位相を
補償しサーボ系を安定させる位相補償回路６３及び電力
増幅器６４を介してフォーカスアクチュエータ６５に供
給して、該フォーカスアクチュエータ６５を駆動し、対
物レンズを光ディスクの面に対して直角方向に移動させ
、常に光ディスクの記録膜上に合焦点が位置するように
フォーカシング・サーボ系が構成される。

【０００４】更に、コントローラ６８の指令でフォーカ
スアクチュエータ６５を動かす信号を出力するＤ／Ａ変
換器６７、２分割フォトディテクタ６１の出力信号を差
動アンプ６５を通してコントローラ６８に取り込んでい
る。なお、図中６９はフォーカスサーボ系をコントロー
ラ６８の指令でオン／オフするループスイッチである。

【０００５】上記フォーカス引込み制御系において、コ
ントローラ６８の指令によりフォーカスアクチュエータ
６５を強制的に動かし、レンズを光ディスクの記録面に
対して合焦点位置になるように近づける。このとき差動
アンプ６５において、引込み範囲検出用しきい値Ｖｔｈ
と２分割フォトディテクタ６１からのフォーカスエラー
信号と比較し、引込み範囲に入っていればループスイッ
チ６９をオンにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成のフォーカス引込み制御系においては、引込み範
囲検出用しきい値Ｖｔｈが固定であるため、光ディスク
の反射率変化や光源である半導体レーザの強度が変わる
とフォーカスエラー信号の振幅の変化への応答が困難に
なるという問題がある。

【０００７】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
、フォーカスエラー信号の強度が光ディスクの反射率変
化や半導体レーザの強度変化によって変化しても、引込
み領域を自動的に求め、フォーカスサーボを引き込むこ
とができる光ディスクフォーカス引込み装置を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、光ピックアップ用対物レンズの合焦点を検出
する差動センサの出力より取り出される差電圧信号を位
相補償回路、ループスイッチ及び電力増幅器を介して、
光ピックアップ用対物レンズを移動させるアクチュエー
タに供給するフォーカスサーボ系と、フォーカス引込み
条件値を求めるコントローラとを具備する光ディスクフ
ォーカス引込み装置において、該差動センサの出力より
取り出される差電圧信号と和電圧信号をＡ／Ｄコンバー
タを介してコントローラに取り込み、コントローラは前
記和電圧信号及び差電圧信号が引込み条件である和電圧
信号のレベル検出と差電圧信号の引込み範囲を検出した
時に、フォーカスサーボ系の引込みを行わせるためルー
プスイッチをオンさせ、焦点引込みを行わせる時に対物
レンズが光ディスクの面振れ方向に追従するように瞬時
に駆動する信号をアクチュエータにＤ／Ａ変換器を介し
て印加することを特徴とする。

【０００９】

【作用】光ディスクフォーカス引込み装置を上記のよう
に構成することにより、フォーカスサーボの引込み条件
が自動的に設定できるため、光ディスクの反射率の変動
等によりフォーカスエラー信号及び和信号が変動しても
引込みが可能となる。

【００１０】また、光ディスクが高速に回転する場合で
も光ディスクの面振れ方向を検出して、アクチュエータ
にフィードフォワード的に制御信号を印加するため、高
速回転時の引込みにも有効である。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明に係る光ディスクフォーカス引込
み装置の構成を示すブロック図である。図示するように
本装置は、光ディスクと対物レンズ１１の合焦点位置を
検出する２分割フォトディテクタ（２Ｄ−ＰＤ）２の出
力信号を差動アンプ３を介して差電圧信号に変換し、該
差電圧信号を、位相を補償しサーボ系を安定させる位相
補償回路４及び電力増幅器５を介してフォーカスアクチ
ュエータ６に供給して、該フォーカスアクチュエータ６
を駆動し、対物レンズ１１を光ディスクの面に対して直
角方向に移動させ、常に光ディスクの記録膜上に合焦点
が位置するように構成されたフォーカスサーボ系を具備
する。

【００１２】更に、コントローラ１の指令でフォーカス
アクチュエータ６を動かす信号を出力するＤ／Ａ変換器
７、２分割フォトディテクタ２の出力信号を差動アンプ
３及び加算アンプ１２を通して得た差電圧信号及び和電
圧信号をマルチプレクサ（ＭＰＸ）８を介してコントロ
ーラ１に取り込むＡ／Ｄ変換器９を具備する。なお、図
中１０はフォーカスサーボ系をコントローラ１の指令で
オン／オフするループスイッチである。

【００１３】上記構成の光ディスクフォーカス引込み装
置において、フォーカス引込みを行う場合、コントロー
ラ１は最初（ａ）引込み条件の決定、（ｂ）引込み動作
を行い、フォーカス引込みを完了させる。但し、上記（
ａ）の動作は毎回行う必要がなく、光ディスクの交換等
で２分割フォトディテクタ２の出力レベルに変動がある
場合に行う。

【００１４】（ａ）引込み条件の決定は下記のようにし
て行う。 コントローラ１はフォーカスサーボ系のループスイッチ
１０をオフとし、Ｄ／Ａ変換器７を介して、フォーカス
アクチュエータ６を光ディスクに対して直角方向に振動
させる。この振動周期は数Ｈｚ以下であり、振幅はフォ
ーカスエラー信号（前記差電圧信号）が十分に検出でき
る範囲とする。これと同時に差動アンプ３と加算アンプ
１２の出力、即ち差電圧信号と和電圧信号をマルチプレ
クサ８及びＡ／Ｄ変換器９を介して、コントローラ１に
取り込む。

【００１５】このようにすると、図２のようなフォーカ
スエラー信号Ｅｒｒと和電圧信号Ｓｕｍがコントローラ
１に取り込まれる。一度取り込んだらエラー信号のピー
ク値（Ｅｒｒ−Ｐｅａｋ）及びボトム値（Ｅｒｒ−Ｂｏ
ｔｔｏｍ）を求める。また、和信号のピーク値（Ｓｕｍ
−Ｐｅａｋ）を求める。

【００１６】この時、フォーカスエラー及び和信号検出
のための値をつぎのように求めておく。 ■エラーピーク Ｄ−Ｐｅａｋ＝Ｅｒｒ−Ｐｅａｋ−α１■エラーボトム
検出のための値 Ｄ−Ｂｏｔｔｏｍ＝Ｅｒｒ−Ｂｏｔｔｏｍ−α２■和信
号検出のための値 Ｄ−Ｓｕｍ＝Ｓｕｍ−Ｐｅａｋ−β ここで、経験的にα１，α２は各々の値の５０％〜６０
％、βは和信号ピーク値（Ｓｕｍ−Ｐｅａｋ）の５０％
ぐらいにとっている。

【００１７】以上のようにして、フォーカスサーボの引
込み条件を求めておく、エラー信号、和信号のパターン
認識に関しては、信号のしきい値及び信号の振幅を用い
て、ノイズ性信号などで誤認識しないようにする。

【００１８】（ｂ）フォーカス引込み動作は下記のよう
にして行う。 コントローラ１は先に述べたようにループスイッチ１０
をオフにして、フォーカスサーボ系をオフにし、Ｄ／Ａ
変換器７を介してフォーカスアクチュエータ６を光ディ
スクに対して直角に数Ｈｚで振動させ、フォーカスエラ
ー信号が検出できる状態にする。これと同時に、フォー
カスエラー信号及び和信号をマルチプレクサ８とＡ／Ｄ
変換器９を介してコントローラ１に取り込む。この時、
先に求めたＤ−Ｐｅａｋ，Ｄ−Ｂｏｔｔｏｍ，Ｄ−Ｓｕ
ｍの値を用いて引込み動作を行う。以下、引込み動作を
図３を用いて説明する。

【００１９】図３は引込み動作シーケンスを示す図であ
る。先ずステップＳＴ１０において、コントローラ１は
Ｄ／Ａ変換器７を介して数Ｈｚの信号を出力しフォーカ
スアクチュエータ６を加振する。このとき差動アンプ３
の出力にフォーカスエラー信号が表れる。

【００２０】次にステップＳＴ１１において、マルチプ
レクサ８及びＡ／Ｄ変換器９を介してフォーカスエラー
信号と和信号をコントローラ１に取り込む。

【００２１】続いて、ステップＳＴ１２において、フォ
ーカス和信号が規準レベル（Ｄ−Ｓｕｍ）より大きいか
否かを調べる。このレベルはフォーカスエラー信号より
も和信号の方が先に検出されるようなレベルである。フ
ォーカス和信号が規準レベル以上である場合は、フォー
カスエラー信号のピークとボトムを検出する。

【００２２】フォーカスエラー信号のピーク検出は、先
ずステップＳＴ１３において、エラー信号＞Ｄ−Ｐｅａ
ｋであるか否かを調べ、イエスであったらステップＳＴ
１４においてΔｘ＝ｘ（ｎ−１）−（ｎ）とし、続いて
ステップＳＴ１５においてΔｘ≦−Ｅであるか否かを調
べることにより行う。

【００２３】また、エラー信号のボトムの検出は、先ず
ステップＳＴ１６において、エラー信号＜Ｄ−Ｂｏｔｔ
ｏｍであるか否かを調べ、イエスであったらステップＳ
Ｔ１７においてΔｘ＝ｘ（ｎ＋１）−ｘ（ｎ）とし、続
いてステップＳＴ１７においてΔｘ≧Ｅであるか否かを
調べることにより行う。

【００２４】ここで、ｘ（ｎ）はＡ／Ｄ変換器９による
変換値の時系列信号、Ｅ（≧０）はエラー信号の変化率
を検出するための規準レベル。ここでＥ＝０としてもよ
いが、エラー信号のノイズ成分及びＡ／Ｄ変換器９のサ
ンプリングタイム等から実験的に求める。

【００２５】次にステップＳＴ１９において、上記条件
が満足されたとき、ループスイッチ１０をオンにしてフ
ォーカスサーボ系をオンにする。続いてステップＳＴ２
０において、光ディスクと対物レンズ１１の相対移動方
向を検出してフィードフォワード的にフォーカスアクチ
ュエータ６に制御信号を印加する。

【００２６】図２に示すようにエラー信号パターンは２
通りある。初めピーク値が表れる場合と、ボトム値が表
れる場合である。ここではエラー検出が非点収差法であ
るが、図２の■は光ヘッド側が近づく場合であり、図２
の■は光ヘッド側が遠ざかる場合である（回路の構成で
は逆転する場合もある）。

【００２７】フォーカス引込み時にエラー信号をＡ／Ｄ
変換器９で取り込み判断すれば光ディスクの面振れ方向
が判る。これに従って、引込み時にフィードフォワード
信号をＤ／Ａ変換器７を介してサーボ系に印加する。光
ディスクが近づく場合は、対物レンズ１１を引き下げる
方向に、遠ざかる場合は押し出す方向に印加する。

【００２８】図４は引込み動作時の各信号の波形を示す
図である。図示するように、光ディスクが光ヘッド側に
近づく場合と、遠ざかる場合とで、和信号、エラー信号
が変化し、それに応じて、フォーカスアクチュエータ６
の制御信号の方向と大きさが変化する。図５はこの場合
のフォーカスサーボ系のブロック図である。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、該
差動センサの出力より取り出される差電圧信号と和電圧
信号をＡ／Ｄコンバータを介してコントローラに取り込
み、コントローラは前記和電圧信号及び差電圧信号が引
込み条件である和電圧信号のレベル検出と差電圧信号の
引込み範囲を検出した時に、フォーカスサーボ系の引込
みを行わせるためループスイッチをオンさせ、焦点引込
みを行わせる時に対物レンズが光ディスクの面振れ方向
に追従するように瞬時に駆動する信号をアクチュエータ
にＤ／Ａ変換器を介して印加するように構成したので、
下記のような優れた効果が得られる。

【００３０】（１）光ディスクフォーカス引込み装置を
上記のように構成することにより、フォーカスサーボの
引込み条件が自動的に設定できるため、光ディスクの反
射率の変動等によりフォーカスエラー信号及び和信号が
変動しても引込みが可能となる。

【００３１】（２）また、光ディスクが高速に回転する
場合でも光ディスクの面振れ方向を検出して、アクチュ
エータにフィードフォワード的に制御信号を印加するた
め、高速回転時の引込みにも有効である。

【００３２】（３）また、引込み時のオーバーシュート
が少なくなるため、光学系に依存するエラー検出範囲が
狭くても引込みが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスクフォーカス引込み装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】フォーカスエラー信号と和信号の波形を示す図
である。

【図３】本発明の光ディスクフォーカス引込み装置の引
込み動作シーケンスを示す図である。

【図４】本発明の光ディスクフォーカス引込み装置の引
込み動作時の各信号の波形を示す図である。

【図５】本発明の光ディスクフォーカス引込み装置の引
込み時のサーボ系のブロック図である。

【図６】従来のフォーカス引込み制御系の構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　コントローラ ２　　　　　　　　２分割フォトディテクタ（２Ｄ−Ｐ
Ｄ）３　　　　　　　　差動アンプ ４　　　　　　　　位相補償回路 ５　　　　　　　　電力増幅器 ６　　　　　　　　フォーカスアクチュエータ７　　　
　　　　　Ｄ／Ａ変換器 ８　　　　　　　　マルチプレクサ（ＭＰＸ）９　　　
　　　　　Ａ／Ｄ変換器 １０　　　　　　ループスイッチ １１　　　　　　対物レンズ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ピックアップ用対物レンズの合焦点を検
   出する差動センサの出力より取り出される差電圧信号を
   位相補償回路、ループスイッチ及び電力増幅器を介して
   、光ピックアップ用対物レンズを移動させるアクチュエ
   ータに供給するフォーカスサーボ系と、フォーカス引込
   み条件値を求めるコントローラとを具備する光ディスク
   フォーカス引込み装置において、該差動センサの出力よ
   り取り出される差電圧信号と和電圧信号をＡ／Ｄコンバ
   ータを介してコントローラに取り込み、前記コントロー
   ラは前記和電圧信号及び差電圧信号が前記引込み条件で
   ある和電圧信号のレベル検出と差電圧信号の引込み範囲
   を検出した時に、前記フォーカスサーボ系の引込みを行
   わせるため前記ループスイッチをオンさせ、焦点引込み
   を行わせる時に前記光ピックアップ用対物レンズが光デ
   ィスクの面振方向に追従するように瞬時に駆動する信号
   を前記アクチュエータにＤ／Ａ変換器を介して印加する
   ことを特徴とする光ディスクフォーカス引込み装置。