JPH0520815B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、光ピツクアツプを用いてデイスクの
信号読み出しを行う光学式デイスクプレーヤに関
し、特に光ピツクアツプの焦点を光軸方向に移動
させて、該光ピツクアツプの焦点をデイスクの信
号面に追従させて合わせる為のフオーカスサーボ
系の回路の動作領域に引き込む自動焦点引き込み
装置に関する。 (ロ) 従来の技術 デジタル信号に対応する凹凸が刻印されたデイ
スクから光ピツクアツプを用いて信号の読み出し
を行う光学式デイスクプレーヤが知られている。
前記光学式デイスクプレーヤとしては、例えばコ
ンパクトデイスクプレーヤがある。前記光学式デ
イスクプレーヤにおいては、光ピツクアツプから
発生された光ビームをデイスクの信号面に正確に
合焦させる為にフオーカシング制御を行つてい
る。前記フオーカシング制御は、先ず前記光ピツ
クアツプの対物レンズを光軸方向に移動すること
により該光ピツクアツプの焦点を光軸方向に移動
させて前記デイスクの信号面に前記光ピツクアツ
プの焦点を概ね合わせ、そして、前記光ピツクア
ツプの焦点を該光ピツクアツプの光ビームとデイ
スクの信号面との焦点ズレを補正することにより
装着状態及び回転により生じるデイスクの信号面
の上下動に追従させることが出来るフオーカスサ
ーボ系の回路の動作領域に引き込み、再生中にお
いて、常時、前記光ピツクアツプの光ビームが前
記デイスクの信号面に合焦される様にしている。
このことは、例えば特公昭58−38855号公報に記
載されている。 (ハ) 発明が解決しようとする問題点 ところで、フオーカスサーボ系の回路の動作領
域に引き込む自動焦点引き込み装置としては、例
えば実開昭59−17041号公報に示される如く、電
圧レベルの上昇率及び下降率が一定な三角波を用
いて光ピツクアツプの対物レンズを光軸方向に駆
動させるものが知られている。前記自動焦点引き
込み装置は、デイスクプレーヤにデイスクを載置
するときのバラツキ及び回転によるデイスクの面
振れにより前記光ピツクアツプとデイスクの信号
面との距離が変化しても確実にフオーカスサーボ
系の動作領域に引き込まれる様に対物レンズが光
軸方向に所定量以上大きく、かつ移動速度が所定
速度より遅くなる様にしている。すなわち、前記
対物レンズを大きく移動させるには、該対物レン
ズの駆動機構の慣性質量の関係から該対物レンズ
を駆動する信号の周波数を低くしなければなら
ず、また、フオーカスサーボ系の回路を閉ループ
に引き込むには所定時間、前記対物レンズを該フ
オーカスサーボ系の回路の動作領域内に位置させ
なければならないからである。その為、前記自動
焦点引き込み装置は、自動焦点引き込み動作が確
実である反面、該動作が遅いという欠点があつ
た。 (ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は、上述の点に鑑み成されたもので、光
ピツクアツプの光センサーから発生される出力信
号によりデイスクからの反射光を検出する受光量
検出回路と、該受光量検出回路から発生された出
力信号電圧と所定のレベルに設定された基準電圧
とを比較する比較回路と、該比較回路から発生さ
れた出力信号に応じて少なくとも電圧レベルの上
昇率または下降率のどちらか一方が変化する発振
出力を発生する発振回路と、該発振回路の発振出
力に応じて光ピツクアツプの焦点を光軸方向に移
動させる為の駆動機構を駆動する駆動回路とを設
けたことを特徴とする。 (ホ) 作用 本発明は、受光量検出回路により光ピツクアツ
プの光センサーに受光されるデイスクからの反射
光の光量を検出し、その光量に応じた出力信号を
発生させ、比較回路により前記受光量検出回路か
ら発生された出力信号電圧と基準電圧とを比較
し、その比較出力に応じて発振回路から発生され
る発振出力の少なくとも電圧レベルの上昇率また
は降下率のどちらか一方を変化させることにより
前記光センサーに受光された受光量が所定量以上
のときに前記光ピツクアツプの焦点の光軸方向へ
の移動速度を遅くしたものである。 (ヘ) 実施例 第１図は本発明の実施例を示すブロツク図であ
り、１はデイスク（図示せず）の信号読み出しに
使用される光ピツクアツプ内に備える単一方向に
のみ光ビームを絞る働らきを有するシリンドリカ
ルレンズの背後に配置され、該光ピツクアツプか
ら投射された光ビームの該デイスクからの反射光
を４分割にして受光する光センサー、２は該光セ
ンサー１の各出力S₁，S₂，S₃，S₄の演算処理を行
つて前記光センサー１の受光量を検出する受光量
検出回路、３は該受光量検出回路２から発生され
た出力信号電圧が所定のレベルに設定された基準
電圧V₀以上のときに「Ｈ」レベルの信号を発生
する比較回路、４は光ピツクアツプの対物レンズ
を光軸方向に移動させるためのフオーカスコイ
ル、５は該フオーカスコイル４に電流を供給し、
前記光ピツクアツプの対物レンズを駆動する駆動
回路、６は前記光ピツクアツプの対物レンズの駆
動機構の動作遅延等による位相ズレを補償する位
相補償回路、７は光ピツクアツプの焦点を光軸方
向に移動させる発振出力を発生し、前記比較回路
３から「Ｈ」レベルの信号が発生されたときに発
振出力の電圧レベルの上昇率及び下降率が減少す
る発振回路、８は前記光センサー１の各出力S₁，
S₂，S₃，S₄の演算処理を行つて光ピツクアツプの
焦点とデイスクの信号面との誤差を検出するフオ
ーカス誤差検出回路、９はフオーカスサーボのル
ープを開閉するためのスイツチング回路、１０は
前記比較回路３及び前記フオーカス誤差検出回路
８の出力信号に応じて前記発振回路７の発振の停
止の制御及び前記スイツチング回路９を導通、非
導通状態の制御を行うフオーカスサーボ導入検出
回路である。 受光量検出回路２は、光センサー１の各出力
S₁，S₂，S₃，S₄の総和を求める演算処理S₁＋S₂＋
S₃＋S₄を行つて該光センサー１の受光量を検出し
ている。すなわち、単一光源から発生される光ビ
ームのスポツトの全光量は一定であるので、光ピ
ツクアツプの光ビームとデイスクの信号面との焦
点のズレの大きさに応じて前記光センサー１に受
光される光量が変化するからである。そして、そ
の光ピツクアツプの焦点及びデイスクの信号面間
の距離と前記光センサー１に受光される光量との
関係は、第３図イの如く表わせるので、図におい
て破線を基準電圧V₀とすると、比較回路３から
は第３図ロに示す如くI₁〜I₂の間で「Ｈ」レベル
の信号が発生されることになる。尚、前記受光量
検出回路２からの出力信号は、前記比較回路３に
供給される他に、デイスクに記録された信号の情
報信号として信号処理を行う信号処理回路に供給
される。 また、フオーカス誤差検出回路８は、光センサ
ー１の各出力S₁，S₂，S₃，S₄の演算処理（S₁＋
S₃）−（S₂＋S₄）を行つて光ピツクアツプの焦点と
デイスクの信号面との誤差を検出している。すな
わち、光ピツクアツプにシリンドリカルレンズを
使用する非点収差法において、光センサー１は、
光ピツクアツプの焦点がデイスクの信号面の前方
にある場合には、対角線上に配置された素子の出
力S₁及びS₃（またはS₂及びS₄）が大で、出力S₂及
びS₄（またはS₁及びS₃）が小となり、光ピツクア
ツプの焦点がデイスクの信号面の後方にある場合
には、出力S₂及びS₄（またはS₁及びS₃）が大で、
出力S₁及びS₃（またはS₂及びS₄）が小となり、光
ピツクアツプの焦点がデイスクの信号面に合致し
た場合には、出力S₁，S₂，S₃，S₄は等しくなるか
らであり、光ピツクアツプの焦点及びデイスクの
信号面間の距離とフオーカス誤差検出回路８の出
力信号との関係は、第３図ハの如く表わせる。そ
の為、前記フオーカス誤差検出回路８の出力信号
を用いて光ピツクアツプの対物レンズを駆動する
ことにより所定範囲内（図の範囲Ｃ）において、
該光ピツクアツプの焦点をデイスクの信号面に合
致させる様に調節することが出来る。 ここで、フオーカスサーボ導入検出回路１０
は、比較回路３及びフオーカス誤差検出回路８の
出力信号が供給され、該フオーカス誤差検出回路
８のゼロクロスポイント（第３図ハにおいて合焦
点ｄ）で立上り、前記比較回路３の出力信号が
「Ｌ」レベルに立下るときに立下る「Ｈ」レベル
の信号を発生する様に成されており（第３図ニ）、
該フオーカスサーボ導入検出回路１０から「Ｈ」
レベルの信号が発生されたときに発振回路７の発
振を停止すると共にスイツチング回路９を導通状
態にする。尚、光センサー１、フオーカス誤差検
出回路８、スイツチング回路９、位相補償回路
６、駆動回路５、及びフオーカスコイル４がフオ
ーカスサーボ系の回路の閉ループを形成する。 今、上述の装置において、電源が投入される
と、通常、光ピツクアツプは非動作状態におい
て、焦点がデイスクの信号面から大きく離れてい
るので、光センサー１には、デイスクからの反射
光がほとんど受光されず、受光量検出回路２から
は出力信号がほとんど得られない。その為、比較
回路３からは「Ｌ」レベルの信号が出力されるの
で、フオーカスサーボ導入検出回路１０からは
「Ｌ」レベルの信号が出力される。したがつて、
まず発振回路７が発振を開始する。このとき、前
記フオーカスサーボ導入検出回路１０から発生さ
れている「Ｌ」レベルの信号によりスイツチング
回路９は非導通状態に成されているので、前記発
振回路７から発生される発振出力だけが位相補償
回路６に供給され、該位相補償回路６により光ピ
ツクアツプの駆動機構の動作遅延に見合つた位相
補償が行われた後、駆動回路５に供給される。そ
の為、前記駆動回路５からは、前記発振回路７の
発振出力に対応した出力信号が発生され、その出
力信号がフオーカスコイル４に供給されることに
なるので、光ピツクアツプの対物レンズは前記発
振回路７の発振出力に対応して光軸方向に駆動さ
れる。このとき、デイスクが設置されていれば、
前記対物レンズの光軸方向の駆動により光センサ
ー１で受光されるデイスクからの反射光量が変化
し、受光量検出回路２からの出力信号は第３図イ
に示す如く変化するので、光ピツクアツプの焦点
とデイスクの信号面との距離が所定値以下になる
と、比較回路３から「Ｈ」レベルの信号が発生さ
れる。その為、発振回路７から発生される発振出
力の電圧レベルの上昇率及び下降率が減少する。
すなわち、光ピツクアツプの焦点とデイスクの信
号面との距離が所定値より大きく離れており、前
記比較回路３から「Ｌ」レベルの信号が発生され
ているときの発振回路７から発生される発振出力
の電圧レベルの上昇率が第３図ホの範囲a₁及びa₂
であるとすると、該比較回路３から「Ｈ」レベル
の信号が発生されているときの前記発振回路７か
ら発生される発振出力の電圧レベルの上昇率は第
３図ホの範囲ｂの如く表わせる。尚、前記発振回
路７から発生する発振出力の電圧レベルが下降す
るときにおいても、前述した上昇時と同様に発振
回路７からは第３図ホの一点鎖線の如くなる。こ
こで、駆動回路５は前記発振回路７からの発振出
力に応じてフオーカスコイル４に電流を流すの
で、該発振回路７からの発振出力の変化量が小さ
ければ、前記フオーカスコイル４に流れる電流の
変化量も小さくなる。したがつて、光ピツクアツ
プの焦点とデイスクの信号面との距離が所定値以
下になつたとき、すなわち、フオーカス誤差検出
回路８からの出力信号により光ピツクアツプの焦
点とデイスクの信号面とを合致させることが出来
るフオーカスサーボ系の回路の閉ループに引き込
むことが出来る領域に近づいたときに光ピツクア
ツプの焦点の移動速度が遅くなるので、該光ピツ
クアツプの焦点とデイスクの信号面とが所定値よ
り大きく離れているときに前記光ピツクアツプの
焦点の移動速度を速くしても確実にフオーカスサ
ーボ系の回路の閉ループに引き込むことが出来
る。 光ピツクアツプの焦点がデイスクの信号面に概
ね合い、フオーカス誤差検出回路８から第３図ハ
の如き出力信号が発生される様になり、やがて、
前記光ピツクアツプの焦点がデイスクの信号面に
合致すると、すなわち前記フオーカス誤差検出回
路８から第３図ハの点ｄの出力信号が発生された
ことが検出されるとフオーカスサーボ導入検出回
路１０にはすでに比較回路３の「Ｈ」レベルの信
号が供給されているので、該フオーカスサーボ導
入検出回路１０からは第３図ニの範囲ｅに示す如
く「Ｈ」レベルの信号が発生される。その為、発
振回路７は第３図ホのI₀で発振動作が停止され、
スイツチング回路９は導通状態になり、フオーカ
スサーボ系の回路の閉ループが形成される。した
がつて、その後はフオーカス誤差検出回路８から
発生される出力信号が前記スイツチング回路９及
び位相補償回路６を介して駆動回路５に供給され
る様になり、光ピツクアツプの対物レンズは前記
フオーカス誤差検出回路８から発生される出力信
号に応じて駆動される様になるので、常に光ピツ
クアツプの焦点とデイスクの信号面とが合致する
様になる。 第２図は、発振回路７の回路図であり、１１は
出力端子と正入力端子に帰還抵抗１２及び１３が
接続された第１オペアンプ、１４及び１５は該第
１オペアンプ１１の出力信号を分圧する第１及び
第２抵抗、１６は該第２抵抗１５に並列して接続
され、第３抵抗１７とコレクタ・エミツタ路が直
列に接続された第１トランジスタ１８とから成る
直列回路、１９は前記第１及び第２抵抗１４及び
１５の接続点Ａに接続された帰還抵抗２０と該帰
還抵抗２０に接続されたコンデンサ２１とから成
る第１時定数回路、２２は正入力端子が該第１時
定数回路１９の帰還抵抗２０とコンデンサ２１と
の接続点に接続され、出力端子が前記第１オペア
ンプ１１の負入力端子に接続された第２オペアン
プ、２３は該第２オペアンプ２２の出力端子と負
入力端子に接続されたコンデンサ２４と該コンデ
ンサ２４に接続された抵抗２５とから成る第２時
定数回路、２６は前記第２オペアンプ２２の出力
端子に抵抗２７を介してコレクタが接続され、エ
ミツタが接地された第２トランジスタ、２８は該
第２トランジスタ２６のコレクタ・エミツタ路に
並列に接続された抵抗２９及びコンデンサ３０か
ら成る第３時定数回路である。前記第１トランジ
スタ１８のベースに抵抗３１及びツエナーダイオ
ード３２を介して接続された第１入力端子２３に
は、第１図におけるフオーカスサーボ導入検出回
路１０から発生される出力信号が印加される。ま
た、前記第２トランジスタ２６のベースに抵抗３
４及びツエナーダイオード３５を介して接続され
た第２入力端子３６には、第１図における比較回
路３から発生される出力信号が印加される。そし
て、第３時定数回路２８の抵抗２９及びコンデン
サ３０の接続点に抵抗３７を介して接続される出
力端子３８には、第１図における位相補償回路６
の入力端子が接続される。 光ピツクアツプの焦点がデイスクの信号面から
大きく離れており、光センサー１にデイスクから
の反射光がほとんど受光されない場合、比較回路
３から「Ｌ」レベルの信号が出力され、フオーカ
スサーボ導入検出回路８からも「Ｌ」レベルの信
号が出力されるので、第１及び第２入力端子３３
及び３６には共に「Ｌ」レベルの信号が印加さ
れ、第１及び第２トランジスタ１８及び２６は共
にオフしている。その為、第１オペアンプ１１か
ら発生される出力信号は、帰還抵抗１２及び１３
により分圧されて正入力端子に印加されると共
に、第１及び第２抵抗１４及び１５により分圧さ
れて第１時定数回路１９を介して第２オペアンプ
２２の正入力端子に帰還され、該第２オペアンプ
２２から発生される出力信号は、第２時定数回路
２３を介して負入力端子に帰還されると共に、抵
抗３９を介して前記第１オペアンプ１１の負入力
端子に印加される。すなわち、前記第１オペアン
プ１１は非安定マルチバイブレータとして動作す
る様に成され、前記第２オペアンプ２２は第１及
び第２時定数回路１９及び２３と共に積分回路を
構成しているので、該第１オペアンプ１１から
「Ｈ」レベル（＋V_cc）の信号が発生されると、前
記第２オペアンプ２２からの徐々に電圧レベルの
上昇する出力信号が発生し、該出力信号が前記第
１オペアンプ１１のコンパレートレベル、すなわ
ち＋V_ccを帰還抵抗１２及び１３により分圧した
電圧レベルより大となるまでその状態が続く。前
記第２オペアンプ２２からの出力信号の電圧レベ
ルが前記第１オペアンプ１１のコンパレートレベ
ルより大となると該第２オペアンプ２２から
「Ｌ」レベル（−V_cc）の信号が発生される。その
為、今度は前記第２オペアンプ２２からは徐々に
電圧レベルの下降する出力信号が発生し、該出力
信号が前記第１オペアンプ１１のコンパレートレ
ベル、すなわち−V_ccを帰還抵抗１２及び１３に
より分圧した電圧レベルより小となるまでの状態
が続く。ところで、前記第２オペアンプ２２から
発生された出力信号は抵抗２７及び４０で分圧さ
れて第３時定数回路２８を介して出力端子３８に
印加され、該出力端子３８に印加された信号によ
り光ピツクアツプの対物レンズが駆動されるの
で、やがて、該光ピツクアツプの焦点がデイスク
の信号面に近づき、受光量検出回路２から得られ
る出力信号レベルが上昇し、比較回路３から
「Ｈ」レベルの信号が発生される様になる。する
と、第１入力端子３３には「Ｈ」レベルの信号が
印加されるので、第１トランジスタ１８がオンす
る。前記第１トランジスタ１８がオンすると、第
３抵抗１７が第２抵抗１５と並列に接続されるこ
とになり、該第２及び第３抵抗１５及び１７の合
成抵抗は前記第２抵抗１５より小さくなるので、
点Ａに発生される信号レベルは光ピツクアツプの
焦点がデイスクの信号面に大きく離れているとき
の点Ａに発生される信号レベルより小さくなる。
したがつて、第２オペアンプ２２から発生される
出力信号の電圧レベルの上昇及び下降する傾きが
小となるので、光ピツクアツプの対物レンズの動
作速度は遅くなる。尚、第３時定数回路２８は、
スイツチング回路９が導通状態になり、光ピツク
アツプの対物レンズがフオーカス誤差検出回路８
に応じて動作する状態になるまで、該対物レンズ
の位置を保持する為のものである。 (ト) 発明の効果 以上述べた如く、本発明に依れば、光センサー
に受光された受光量が所定量以上になる光ピツク
アツプの焦点がデイスクの信号面に近づいたとき
に該光ピツクアツプの焦点の光軸方向への移動速
度を遅くしているので、前記光センサーに受光さ
れた受光量が所定量以下のときに前記移動速度を
速くしても確実にフオーカスサーボ系の回路の閉
ループに引き込むことが出来、その引き込む為の
時間が短縮出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図はその発振回路の具体例を示す回路図、及
び第３図は本発明の説明に供する為の特性図であ
る。 主な図番の説明、１……光センサー、２……受
光量検出回路、３……比較回路、４……フオーカ
スコイル、５……駆動回路、７……発振回路、８
……フオーカス誤差検出回路、９……スイツチン
グ回路、１０……フオーカスサーボ導入検出回
路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ デイスクの信号読み出しに使用される光ピツ
   クアツプの焦点を光軸方向に移動させてフオーカ
   スサーボ系の回路の動作領域に引き込む為の自動
   焦点引き込み装置において、前記光ピツクアツプ
   から投射された光ビームの前記デイスクからの反
   射光を受光し、その受光量に応じた出力信号を発
   生する光センサーと、該光センサーから発生され
   る出力信号により前記光センサーの受光量を検出
   する受光量検出回路と、該受光量検出回路から発
   生された出力信号電圧と所定のレベルに設定され
   た基準電圧とを比較する比較回路と、該比較回路
   から発生された出力信号の電圧レベルに応じてゲ
   インの切換えが行われるオペアンプを備えて構成
   され、出力電圧レベルの変化率が異なる２種類の
   発振出力を発生する発振回路と、該発振回路の発
   振出力に応じて前記光ピツクアツプの焦点を光軸
   方向に移動させる為の駆動機構を駆動する駆動回
   路とを設け、前記光センサーに受光された受光量
   が所定量以上のときに前記比較回路から発生され
   る電圧レベルの出力信号により前記発振回路の出
   力電圧レベルの変化率を小とし、前記光ピツクア
   ツプの焦点の光軸方向への移動速度を遅くしたこ
   とを特徴とする自動焦点引き込み装置。