JPH04318330A - フォーカスサーボ引き込み装置 - 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、ＣＤ、光ディスク、光
磁気ディスク、光メモリカード等のように光を使ってこ
れら媒体に記録されている信号を読み出す際、上記光を
集光する対物レンズが、前記媒体の信号記録面に焦点を
結ぶように、この対物レンズを焦点誤差検出可能範囲外
から媒体方向に相対的に引き込むフォーカスサーボ引き
込み装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フォーカスサーボ引き込み装置は、対物
レンズの焦点を媒体の信号記録面に、迅速にかつ安全に
引き込む技術として重要である。

【０００３】以下、図面を参照しながら、上述した従来
のフォーカスサーボ引き込み装置の一例について説明す
る。

【０００４】図３はフォーカスサーボ引き込み動作の説
明図、図４は対物レンズと媒体であるディスクとの間の
距離と、焦点誤差信号との関係図、図５は従来のフォー
カスサーボ引き込み装置の概略ブロック図である。

【０００５】図３において、２１は対物レンズ、２２は
焦点、２３は媒体の信号記録面、また、図４において２
４は焦点誤差信号である。

【０００６】また、図５において、２５は波形発生器、
２６はアンプ、２７は対物レンズアクチュエータである
。

【０００７】以上のように構成されたフォーカスサーボ
引き込み装置について、以下その動作を説明する。

【０００８】まず、フォーカスサーボ引き込み動作につ
いて、図３、図４を用いて説明する。図３（ａ）に示す
ように、媒体の信号記録面２３から信号を読み出すため
には、対物レンズ２１の焦点２２を媒体の信号記録面２
３に合わせ続ける必要があり、媒体の信号記録面２３か
ら焦点２２が図中上下方向のどちら方向にどれだけずれ
たか示す信号（以下、焦点誤差信号と呼び、合焦点で０
とする）を０にするように制御する。この制御をフォー
カスサーボと呼ぶ。

【０００９】図４で、横軸は対物レンズと媒体の信号記
録面との間の距離、縦軸に焦点誤差信号２４の大きさを
示したものである。図４に示すように、対物レンズと媒
体との距離が十分に大きいａ点は焦点誤差の検出可能範
囲外となっており、検出はできないので焦点誤差信号２
４は０である。そして、媒体の信号記録面２３に合焦点
となる位置ｃ点から数十μｍ以内になると焦点誤差の検
出可能範囲内となり、焦点誤差信号２４は、Ｓ字カーブ
の山を描き、山の中央では、ｂ，ｃ，ｄのようにｃ点を
中心に略対称で直線的に変化するとみなすことができる
。

【００１０】しかし、上記のように焦点誤差信号２４の
検出可能範囲は数十μｍ以下と大変に小さいということ
、またフォーカスサーボをかけていない状態では、外部
からの振動で対物レンズと媒体が衝突しないように十分
離す必要があるということから、通常、対物レンズ２１
はフォーカスサーボがかかっていないときには焦点誤差
信号が検出できないぐらい媒体から離れた位置（例えば
図４のａ点）に保持されている。そこで、対物レンズ２
１を媒体記録面２３に焦点が合う位置（以下、合焦点位
置と呼ぶことにする）まで媒体方向へ移動させる（図３
（ｂ））フォーカスサーボ引き込みが必要になる。

【００１１】次に、従来例のフォーカスサーボ引き込み
装置について説明する。フォーカスサーボ引き込み装置
は、対物レンズ２１を合焦点位置付近まで媒体方向へ移
動させるが、その直後からおこなうフォーカスサーボが
安定するまでの時間を小さくするために、合焦点位置付
近での対物レンズ２１の媒体記録面２３に対する相対速
度即ち突入速度の最適値がある。例えば、アクチュエー
タの性能が優れ急激な減速が可能ならば、高速で対物レ
ンズ２１を媒体の信号記録面２３に接近させ、合焦点直
前で急激に減速させて、合焦点位置で相対速度を０にす
るのが良いであろう。

【００１２】図５は、従来例のフォーカスサーボ引き込
み装置の概略図を示したものである。図５の波形発生器
２５により、レンズ保持位置から対物レンズ２１を動か
し、ちょうど合焦点位置付近で対物レンズ２１の媒体記
録面２３に対する相対速度が最適値となるような対物レ
ンズアクチュエータ入力波形を生成する。その波形をア
ンプ２６により入力電流に変換し、対物レンズアクチュ
エータ２７を動かす。

【００１３】以上の構成により、焦点誤差信号の検出範
囲が狭くても、対物レンズを最適速度で合焦点位置に突
入させることができ、その後のフォーカスサーボも良好
にかけることができる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、対物レンズ保持位置に誤差があるとき
や、外部からの振動が加わったときには、対物レンズの
媒体の信号記録面に対する突入速度が最適値よりずれて
しまう。そして、上記突入速度が大きすぎるときは、オ
ーバシュートが大きくなりフォーカスサーボが安定する
のに時間がかかったり、最悪の場合は媒体に対物レンズ
が近づきすぎて衝突してしまうという問題点を有してい
た。また、逆に突入速度が小さければ、合焦点位置に対
物レンズが落ち着くまでに時間がかかるという問題点が
あった。

【００１５】本発明は上記問題点に鑑み、外部からの振
動や対物レンズの保持位置に誤差があっても、良好に対
物レンズを合焦点位置まで引き込むフォーカスサーボ引
き込み装置を提供するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明のフォーカスサーボ引き込み装置は、相対
的に対物レンズの焦点を媒体に近づけるフォーカスサー
ボ引き込み装置で、前記焦点の誤差を検出可能範囲で検
出する焦点誤差信号検出手段と、焦点誤差信号の予め知
られるＳ字カーブの山をある基準レベルでスライスした
ときに交差する２点の焦点誤差信号値を実際に得る時間
間隔から、媒体と対物レンズとの相対速度を検出する相
対速度検出部と、検出された相対速度を基に合焦点位置
付近での対物レンズの媒体に対する相対速度すなわち突
入速度の減速、加速の補正を行い突入速度を最適値に近
づける速度補正手段とを備えたことを特徴とするフォー
カスサーボ引き込み装置を備えたものである。

【００１７】

【作用】本発明は上記構成によって、焦点誤差の検出可
能範囲に入った対物レンズの媒体信号記録面に対する相
対速度を検出し、この検出された相対速度を基に合焦点
位置付近に突入するときの突入速度を理想とする最適値
に近づけるよう補正することにより、外部からの振動や
対物レンズの保持位置に誤差があっても、良好に対物レ
ンズを合焦点位置まで引き込むことになる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例のフォーカスサーボ
引き込み装置について、図面を参照しながら説明する。

【００１９】図１は、本発明の相対速度検出部の原理を
示す対物レンズと媒体との間の距離と、焦点誤差信号と
の関係図で、図２は本発明の実施例におけるフォーカス
サーボ引き込み装置の概略ブロック図を示すものである
。

【００２０】図１において１は焦点誤差信号、２は基準
レベル、図２で３は波形発生器、４はアンプ、５は対物
レンズアクチュエータ、６は焦点誤差信号検出手段、７
は相対速度検出部、８は速度補正値計算部、９はスイッ
チである。そして、速度補正値計算部８、スイッチ９、
アンプ４によって速度補正手段が構成される。以上のよ
うに構成されたフォーカスサーボ引き込み装置について
、以下図１及び図２を用いてその動作を説明する。ただ
し、合焦点位置、フォーカスサーボ引き込みの語句の意
味は従来例と同じなので、ここでは説明は省く。図１で
、横軸は対物レンズと媒体信号記録面との間の距離、縦
軸に焦点誤差信号１の大きさを示したものである。

【００２１】焦点誤差信号１とは、媒体信号記録面から
対物レンズの焦点がどちらか方向（図３上下方向）にど
れだけずれたか示す信号であり、合焦点位置ｃでは０で
ある。また、対物レンズと媒体との距離が十分に大きい
ａ点でも、事実上焦点誤差が検出できない検出可能範囲
外となるので、焦点誤差信号１は０である。合焦点位置
ｃ点（合焦点位置の説明は従来例と同じなのでここでは
省く）から数十μｍ以内になると検出可能範囲内となり
、しかも焦点誤差信号１は、ｂ，ｃ，ｄのようにｃ点を
中心に略対称で直線的に変化すると見なすことができる
。対物レンズが媒体に近づくにつれて、横軸の対物レン
ズと媒体との間の距離は小さくなる。

【００２２】ここで、対物レンズがａ点の方向から合焦
点位置ｃ点に近づいたとき、焦点誤差信号１はＳ字カー
ブの形に変化するが、合焦点位置ｃに到達する前の最初
のＳ字カーブの山に対し、基準レベル２を設け、その基
準レベル２でスライスを行う。図１では、スライスを行
う基準レベル２と焦点誤差信号の山と交点はｅ，ｆであ
り、対物レンズが近づき実際にｅ，ｆでの焦点誤差信号
値を得るｅｆ間の時間幅をｄＴとする。焦点誤差信号は
対物レンズの媒体記録面に対する相対位置変化を示して
いることになるので、この時間幅ｄＴはｅｆ間の対物レ
ンズの媒体信号記録面に対する相対速度（正確には平均
相対速度）に反比例する。

【００２３】即ち、予め、ある速度Ｖ０でｅｆ間を通過
したときの時間幅ｄＴ０を求めておけば、Ｖ０＊ｄＴ０
／ｄＴで対物レンズの媒体信号記録面に対する相対速度
を検出することができる。

【００２４】さて、フォーカスサーボ引き込み装置は、
以上のように対物レンズを媒体方向へ向かって合焦点位
置付近まで移動させるが、その直後から合焦点位置付近
で行われるフォーカスサーボが安定するまでの時間を小
さくするために、上記合焦点位置付近へ突入する際の対
物レンズの媒体信号記録面に対する相対速度即ち突入速
度の最適値がある。そこで、上記時間幅ｄＴから検出さ
れた相対速度を基にして、減速、加速を行い、突入速度
を最適値に近づける補正を行う。

【００２５】次に、図２により、本発明の具体的な構成
を説明する。図２の波形発生器３により、対物レンズ保
持位置から対物レンズを動かしちょうど合焦点位置で対
物レンズの媒体記録面に対する相対速度が最適値例えば
０となるような対物レンズアクチュエータ入力波形を生
成する。その波形をアンプ４により駆動電流に変換し、
対物レンズアクチュエータ５を動かす。一方、焦点誤差
検出手段６により、対物レンズと媒体との間に相対距離
を示すことになる焦点誤差信号を検出する。そして、相
対速度検出部７で、すでに説明した図１の原理により、
対物レンズの媒体信号記録面に対する相対速度を検出す
る。次に速度補正計算部８で、この検出した相対速度を
基にして合焦点位置付近に突入する際の相対速度即ち突
入速度の理想とする最適値からのずれを補う速度補正値
を計算した後、スイッチ９を閉じてアンプ４に速度補正
値を加える。

【００２６】以上のように本実施例によれば、合焦点位
置付近に突入する直前の対物レンズの媒体信号記録面に
対する相対速度を知ることができるので、外部からの振
動が加わったり、あるいは、最初の対物レンズ保持位置
の誤差があって、上記相対速度が変化しても、合焦点位
置に対物レンズが突入するときの突入速度の補正をする
ことができる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明は、焦点誤差信号の
予め知られるＳ字カーブの山をある基準レベルでスライ
スしたときに交差する２点の焦点誤差信号値を実際に得
る時間間隔から、対物レンズの媒体信号記録面に対する
相対速度を検出でき、この検出された相対速度をもとに
合焦点位置付近への対物レンズの突入速度を補正し、外
部振動や対物レンズ保持位置の誤差を吸収できるという
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の相対速度検出部の原理を示すため対物
レンズと媒体との間の距離と、焦点誤差信号との関係を
示す図

【図２】本実施例におけるフォーカスサーボ引き込み装
置の概略ブロック図

【図３】（ａ）フォーカスサーボ引き込み動作の合焦点
状態の説明図 （ｂ）同（ａ）の焦点誤差を有する状態の説明図

【図４
】レンズと媒体であるディスクとの間の距離と、焦点誤
差信号との関係図

【図５】従来例のフォーカスサーボ引き込み装置の概略
ブロック図

【符号の説明】

１　　焦点誤差信号 ２　　基準レベル ３　　波形発生器 ４　　アンプ ５　　対物レンズアクチュエータ ６　　焦点誤差検出手段 ７　　相対速度検出部 ８　　速度補正値検出部 ９　　スイッチ ２１　　対物レンズ ２２　　焦点 ２３　　媒体信号記録面 ２４　　焦点誤差信号 ２５　　波形発生器 ２６　　アンプ ２７　　対物レンズアクチュエータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　相対的に対物レンズの焦点を媒体に近
   づけるフォーカスサーボ引き込み装置で、前記焦点の誤
   差を検出可能範囲で検出する焦点誤差信号検出手段と、
   焦点誤差信号の予め知られるＳ字カーブの山をある基準
   レベルでスライスしたときに交差する２点の焦点誤差信
   号値を実際に得る時間間隔から、媒体と対物レンズとの
   相対速度を検出する相対速度検出部と、検出された相対
   速度を基に合焦点位置付近での対物レンズの媒体に対す
   る相対速度すなわち突入速度の減速、加速の補正を行い
   突入速度を最適値に近づける速度補正手段とを備えたこ
   とを特徴とするフォーカスサーボ引き込み装置。