JPH04310633A - フォーカスサーボ装置 - Google Patents

フォーカスサーボ装置

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JPH04310633A
JPH04310633A JP3103978A JP10397891A JPH04310633A JP H04310633 A JPH04310633 A JP H04310633A JP 3103978 A JP3103978 A JP 3103978A JP 10397891 A JP10397891 A JP 10397891A JP H04310633 A JPH04310633 A JP H04310633A
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JP
Japan
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focus
signal
sweep signal
focus servo
objective lens
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JP3103978A
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Akio Terada
寺田 明生
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Sony Corp
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Sony Corp
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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
    • G11B7/09Disposition 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
    • G11B7/0945Methods for initialising servos, start-up sequences

Landscapes

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

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、光ディスク装置などに
用いて好適なフォーカスサーボ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】光ディスクに情報を記録または再生する
場合、光(レーザ光)を光ディスクに対してフォーカス
制御する必要がある。このフォーカス制御の起動時にお
いては、例えば図6に示すような鋸歯状波あるいは三角
波からなる掃引信号をフォーカスアクチュエータに供給
する。これにより、例えば対物レンズが光ディスクに近
づく方向に駆動され、所定の位置まで達した後、今度は
光ディスクから遠ざかる方向に駆動される。このように
、対物レンズが光ディスクに対して近づいたり遠ざかっ
たりする過程において、例えば図7に示すようなフォー
カスエラー信号が発生する。このフォーカスエラー信号
が頂度零になる近傍のタイミングにおいて、フォーカス
サーボループをオンするとフォーカスサーボループがロ
ックインし、以後、フォーカスサーボ動作が実行される
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
三角波あるいは鋸歯状波を掃引信号としてフォーカスア
クチュエータに供給すると、対物レンズは必ずしも滑ら
かに移動しない課題があった。例えば耐振性を要求され
る装置の場合、フォーカスアクチュエータとして軸摺動
型の構成が用いられる。この構成の場合、軸が記録媒体
と垂直な方向(フォーカス方向)に設けられ、対物レン
ズがこの軸をガイドとして軸に沿って摺動されることに
なる。そして、耐振構造とするため、軸と垂直な方向に
容易には移動しないように対物レンズ(そのホルダ)は
軸に対して押圧されるようになる。その結果、対物レン
ズと軸との間の摩擦力が大きくなる。
【0004】従って、掃引信号に対応して対物レンズを
駆動する場合、静止した状態から移動を開始するまでの
間、静摩擦力以上の力を必要とするが、移動を開始した
後は動摩擦となるため、その摩擦力は急激に低下する。 その結果、三角波あるいは鋸歯状波からなる掃引信号に
より駆動すると、対物レンズが静止状態から急速に移動
することになり、図7に示す時間T(フォーカスエラー
信号が零レベルから静のピークまで上昇し、その後低下
して零レベルを経て、負のピークに達し、負のピークか
ら再び零レベルに戻るまでの時間)が極めて短いものと
なる(例えば500μ秒)。この時間が短くなると、フ
ォーカスエラー信号が零クロスするタイミングにおいて
フォーカスサーボループをオンしてもフォーカスサーボ
がロックインすることが困難になる。
【0005】そこで、フォーカスサーボ起動時にトラッ
キングアクチュエータに正弦波などの繰返し信号を供給
することが提案されている。このように、トラッキング
アクチュエータに正弦波などの繰返し信号を供給すると
、対物レンズがトラッキング方向に微小に駆動されるた
め、静摩擦となることがなく、滑らかな掃引が実現でき
る。
【0006】しかしながら、このようにトラッキングア
クチュエータに繰返し信号を供給するようにすると、フ
ォーカスサーボとトラッキングサーボを関連して動作さ
せなければならず、サーボの制御が複雑になる課題があ
った。
【0007】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、構成を複雑にすることなく、フォーカスサ
ーボループを滑らかにロックインすることができるよう
にするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のフォーカスサー
ボ装置は、フォーカス状態を制御するフォーカスアクチ
ュエータと、フォーカスアクチュエータに与える掃引信
号を発生する掃引信号発生回路と、フォーカスサーボル
ープをオン、オフするループスイッチと、所定のタイミ
ングにおいてループスイッチをオン、オフするコントロ
ーラとを備え、掃引信号発生回路が発生する掃引信号は
、パルス状の信号であることを特徴とする。
【0009】
【作用】上記構成のフォーカスサーボ装置においては、
フォーカスアクチュエータがパルス状の掃引信号により
起動される。従って、トラッキングサーボと独立にフォ
ーカスサーボを起動することができる。
【0010】
【実施例】図1は、本発明のフォーカスサーボ装置の一
実施例の構成を示すブロック図である。光学ピックアッ
プ1は内部に対物レンズ8の他、レーザ光を発生するレ
ーザダイオードと、レーザ光を受光するホトダイオード
(図示せず)を内蔵しており、図示せぬ記録媒体に対し
てレーザ光を集束照射し、記録媒体からの反射光を受光
し、その検出レベルに対応した信号を処理回路2に出力
している。処理回路2は、光学ピックアップ1からの信
号に対応してフォーカスエラー信号を生成する。このフ
ォーカスエラー信号は、例えばいわゆる非点収差法など
に基づいて生成することができる。
【0011】フォーカスエラー信号はループスイッチ3
を介して位相補償回路4に入力され、サーボ系を安定さ
せるために所定の特性に位相補償される。位相補償回路
4の出力は、加算器5を介してドライバ6に入力される
。ドライバ6は、入力された信号に対応してフォーカス
アクチュエータ7を駆動するようになっている。フォー
カスアクチュエータ7は光学ピックアップ1の対物レン
ズ8を駆動し、合焦状態を制御する。
【0012】一方、処理回路2が出力するフォーカスエ
ラー信号の一部は検出回路10に供給され、検出回路1
0はフォーカスエラー信号のレベルをモニタし、フォー
カスサーボループをオンさせるタイミングを検出する。 検出回路10の出力は、例えばマイクロコンピュータな
どよりなるシステムコントローラ9に入力されている。 システムコントローラ9は、ループスイッチ3のオンま
たはオフを制御するとともに、所定のデータをD/A変
換器11に出力し、D/A変換器11から加算器5に所
定の掃引信号を供給させる。
【0013】次に、図2乃至図4のタイミングチャート
を参照してその動作を説明する。システムコントローラ
9は、図示せぬ入力部より記録媒体に対する記録、再生
等の動作開始信号が入力されると、D/A変換器11に
所定のデジタルデータを発生し、D/A変換器11に掃
引信号を発生させる。この掃引信号は図2に示すように
、パルス状となるようにそのデータが調整されている。 図2の実施例の場合、時刻t1からt2の期間は各パル
スの正側のピーク値P1は所定の値Paで一定とされる
。これに対して負側のピーク値P2は0からPaまで徐
々に増加するようになされている。一方、時刻t2から
t4までの間は、負側のピーク値P2は一定値Pbとさ
れ、正側のピーク値P1はPaからPbまで徐々に減少
する値とされる。このような所定の周期の繰返し信号に
より、掃引信号が構成されている。
【0014】各パルスの周期は図3に示すように、例え
ば1mm秒とされ、そのデューティは1/10とされる
。 即ちパルスの幅は、この実施例の場合、100μ秒に設
定されている。この掃引信号の周波数は、例えば300
Hzから3KHzの間に設定される。300Hzより低
い周波数に設定すると、連続的に変化する鋸歯状波ある
いは三角波と基本的に変わらなくなり、滑らかなロック
イン動作が困難になる。また、3KHzより高い周波数
に設定すると、フォーカスアクチュエータ7のインダク
タンスによる影響が出て、正確な位置制御が困難になる
【0015】このようなパルス状の掃引信号は、加算器
5を介してドライバ6に入力される。ドライバ6は、こ
の掃引信号に対応してフォーカスアクチュエータ7を駆
動する。その結果、フォーカスアクチュエータ7は対物
レンズ8を図示せぬ記録媒体に近づけたり、あるいは遠
ざける方向に駆動する。このとき対物レンズ8は、図2
に曲線Aで示すように変化する。即ち、対物レンズ8は
時刻t2の近傍において記録媒体に最も接近し、時刻t
4の近傍において記録媒体から最も遠ざかる。この対物
レンズ8の記録媒体との相対的位置に対応して変化する
フォーカスエラー信号が処理回路2において生成される
【0016】検出回路10は、処理回路2が出力するフ
ォーカスエラー信号をモニタし、その絶対値レベルがあ
らかじめ設定した所定の基準値以内になったとき、シス
テムコントローラ9に検出信号を出力する。システムコ
ントローラ9は、検出回路10より入力された検出信号
とD/A変換器11に出力しているデータとから対物レ
ンズ8の位置を判定し、図4に示すように所定のタイミ
ングにおいて(対物レンズ8が合焦位置に近い位置にあ
るとき)ループスイッチ3をオンさせる。またこのとき
同時に、システムコントローラ9は掃引信号の発生を停
止させる。これにより、処理回路2より出力されたフォ
ーカスエラー信号がループスイッチ3、位相補償回路4
、加算器5を介してドライバ6に入力され、フォーカス
アクチュエータ7がフォーカスエラー信号に対応して駆
動されることになる。これにより、フォーカスサーボが
ロックインされる。
【0017】このように、掃引信号をパルス状信号とす
ることにより、図7で説明した期間Tを約2mm秒にす
ることが可能である。
【0018】図5は、本発明のフォーカスサーボ装置の
他の実施例の構成を示すブロック図であり、図1の実施
例における場合と対応する部分には同一の符号を付して
ある。この実施例においては、図1の実施例におけるD
/A変換器11の代わりに、PWM信号発生回路21と
スイッチ22が設けられている。その他の構成は、図1
における場合と同様である。
【0019】PWM信号発生回路21は、例えば256
KHzのクロックを分周し、所定のデューティのPWM
信号を出力するようになっている。そしてこのPWM信
号のデューティは、システムコントローラ9より入力さ
れる例えば8ビットのデータにより、0/256から2
56/256の範囲で制御される。システムコントロー
ラ9は、このPWM信号による掃引信号をフォーカスア
クチュエータ7に供給するときスイッチ22をオンする
。これにより、PWM信号発生回路21が出力するPW
M信号が加算器5、ドライバ6を介してフォーカスアク
チュエータ7に供給される。掃引信号の供給を停止する
とき、スイッチ22はオフされる。
【0020】
【発明の効果】以上の如く本発明のフォーカスサーボ装
置によれば、掃引信号をパルス状の信号としたので、フ
ォーカスサーボをトラッキングサーボとは独立に滑らか
にロックインさせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフォーカスサーボ装置の一実施例の構
成を示すブロック図である。
【図2】図1の実施例におけるD/A変換器11が出力
する掃引信号の波形図である。
【図3】図2の波形図を拡大して示す図である。
【図4】図1の実施例においてループスイッチ3をオン
させるタイミングを説明するタイミングチャートである
【図5】本発明のフォーカスサーボ装置の他の実施例の
構成を示すブロック図である。
【図6】従来の掃引信号の波形を示す図である。
【図7】フォーカスエラー信号を説明する図である。
【符号の説明】
1  光学ピックアップ 2  処理回路 3  ループスイッチ 4  位相補償回路 7  フォーカスアクチュエータ 8  対物レンズ 9  システムコントローラ 10  検出回路 21  PWM信号発生回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  フォーカス状態を制御するフォーカス
    アクチュエータと、前記フォーカスアクチュエータに与
    える掃引信号を発生する掃引信号発生回路と、フォーカ
    スサーボループをオン、オフするループスイッチと、所
    定のタイミングにおいて前記ループスイッチをオン、オ
    フするコントローラとを備え、前記掃引信号発生回路が
    発生する前記掃引信号は、パルス状の信号であることを
    特徴とするフォーカスサーボ装置。
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