JPH053661B2

JPH053661B2 -

Info

Publication number: JPH053661B2
Application number: JP58238436A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Fujiie
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1983-12-17
Filing date: 1983-12-17
Publication date: 1993-01-18
Also published as: JPS60129934A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は新期な光学式デイスクプレーヤーのフ
オーカス装置に関し、特に迅速に且つ確実に高精
度な焦点合せをすることのできる新規な光学式デ
イスクプレーヤーのフオーカス装置を提供しよう
とするものである。

背景技術とその問題点光学式デイスク、例えば、オーデイオ信号が記
録されたオーデイオデイスクあるいはビデオ信号
が記録されたビデオデイスクは、幅が、例えば、
0.5〓ｍ、長さが、例えば、0.8〜４〓ｍ、そして
深さが、例えばば、0.1〓ｍのきわめて微小なピ
ツトを形成することによつて信号を記録してなる
ものである。そして、光学式デイスクプレーヤー
において信号の読み取り（即ち、ピツトの有無の
検出）にはレーザー光が使用され、そのレーザー
光をデイスク面上に集束する対物レンズとして
0.5前後の高いNAのものが用いられ、その焦点深
度は、例えば、±１〓ｍ程度ときわめて小さい。
従つて、再生には非常に正確な焦点合せが必要と
なり、その焦点合せには普通の制御機器に用いら
れるサーボ系と比較して精度が非常に高いフオー
カスサーボ系が用いられる。ところで、そのフオ
ーカスサーボ系は精度が非常に高いので、対物レ
ンズの位置を有効に制御できる範囲（謂わば引き
込み可能範囲）が、例えば、10〓mP−Ｐときわ
めて狭くなる。それに対して、光学式デイスクの
面振れは１〜２mmＰ−Ｐもあり、対物レンズの移
動ストロークは１〜２mmと引き込み可能範囲に比
較して非常に大きくする必要がある。

そこで、対物レンズを１〜２mmの範囲で動かす
ことができるようにしておき、焦点が略合うまで
対物レンズを一定速度で移動（これを「フオーカ
スサーチ」という。）し、焦点が略合つた段階
（即ち、フオーカスサーボ系によつて制御ができ
る範囲内に対物レンズが入つた段階）でフオーカ
スサーボ系を働かせて高精度な焦点合せを行うと
いう方法で焦点合せが行われている。

ところで、その焦点合せ方法には焦点合せに時
間がかかるという問題があつた。というのは、対
物レンズがフオーカスサーボ系により制御するこ
とのできる状態になつた後そのことが検知されフ
オーカスサーボ系による制御が開始されるまでの
間には時間差があるので、フオーカスサーチ速度
が速いと、対物レンズがフオーカスサーボ系によ
り引き込み可能な範囲に入つてからサーボ系によ
り実際に制御が開始されるまでの間に対物レンズ
がその引き込み可能範囲を通りすぎてしまう可能
性がある。

そのため、フオーカスサーチ速度をきわめて遅
くする必要があり、それが焦点合せに時間がかか
る大きな原因となつていた。そして、焦点合せに
時間がかかるため、再生不良状態の続く時間が、
例えば、１秒間というように無視できない程長く
なり、光学式デイスクに記録された番組を鑑賞す
る者に不快感を与えることがあつた。

発明の目的本発明は上記問題点を解決すべく為されたもの
であり、迅速且つ確実に高精度な焦点合せをする
ことのできる新規な光学式デイスクプレーヤーの
フオーカス装置を提供しようとするものである。

発明の概要上記目的を達成するため本発明光学式デイスク
プレーヤーのフオーカス装置は、光学式デイスク
に対物レンズを介して照射された光ビームの光学
式デイスクからの戻り光を検出するデイテクタ
と、上記対物レンズを光学式デイスクの面に対し
て略垂直な方向に駆動する駆動手段と、上記デイ
テクタからの出力信号の低域成分が所定の値に達
したか否かによつて合焦点近傍状態になつたか否
かを検出する検出手段と、を備え、該検出手段の
検出出力に基づいて上記駆動手段により上記対物
レンズの駆動速度を合焦点近傍状態でないときは
第１の速度に、合焦点近傍状態のときはそれより
も遅い第２の速度に切換えるようにしたことを特
徴とする。

実施例本発明光学式デイスクプレーヤーのフオーカス
装置を添附図面に示した実施例に従つて詳細に説
明する。

図面は本発明光学式デイスクプレーヤーのフオ
ーカス装置の実施の一例を説明するためのもので
ある。

第１図はフオーカス装置全体の構成の概略を示
す回路ブロツク図で、先ずこの図に従つてフオー
カス装置全体の概略を説明する。

同図において、１は光学式デイスクプレーヤー
のピツクアツプであり、該ピツクアツプ１はレー
ザーダイオード２、光学系３、レンズ駆動機構４
及び受光部５から成る。

ピツクアツプ１を構成するレーザーダイオード
２は、例えば、ダブルヘテロレーザーダイオード
からなり、例えば、波長780nmのレーザー光を光
学式デイスクODに対してその面と略垂直に投射
するようにされている。光学系３はレーザーダイ
オード２から出射されたレーザー光を集束して光
学式デイスクODに対してその面と略垂直に照射
すると共にその戻り光、即ちデイスクODで反射
されたレーザー光を受光部５上に集束する役割を
果すものであるが、この光学系３及び受光部５の
詳細については後述する。

レンズ駆動機構４は光学系３を構成する対物レ
ンズ６をデイスクODに対して垂直な方向に移動
せしめて焦点合せをしたり、対物レンズ６の光軸
から偏心した図示しない軸を中心として回動して
トラツキングをしたりするためのものであるが、
本発明の本質はトラツキングにはないので対物レ
ンズ６を回動する機構部分の図示、説明を省略す
る。７は対物レンズ６を駆動するフオーカスコイ
ル、８は該フオーカスコイル７をを駆動する磁気
回路を構成するヨークで、フオーカスコイル７に
後述するフオーカス駆動増幅器から駆動電流が供
給されるとそれによつて生じる電磁力によつてフ
オーカスコイル７と一体的に対物レンズ６がデイ
スクODに対して垂直な方向に、例えば、２mmの
範囲で移動せしめられるようになつている。

９は受光部５において検出された各信号を処理
する検出信号処理回路で、光学式デイスクに記録
された信号を再生してなるRF信号を外部に送出
すると共に、フオーカス誤差を示すフオーカス誤
差信号及びトラツキング誤差を示すトラツキング
誤差信号をも送出する。尚、該トラツキング誤差
信号は図示しないトラツキングサーボ系の制御に
用いられるが、該トラツキングサーボ系について
は前述のとおり本発明の本質と直接関係がないの
で説明を省略した。

１０はフオーカスサーチ回路で、前記対物レン
ズ６を移動せしめるサーチ信号を送出するもの
で、第２図Ａ及びＢはフオーカスサーチ回路１０
の各別の具体的回路例を示す。同図Ａにおいて、
Ｓ１はサーボ許容信号をスイツチング信号として
受ける常閉タイプのスイツチング回路、Ｓ２はサ
ーチ命令信号をスイツチング信号として受ける常
開タイプのスイツチング回路であり、それぞれの
一方の端子は側の電源端子（＋Vcc）に接続され
ている。そして、スイツチング回路Ｓ１の他方の
端子は第１の定電流回路I₀１を介してコンデンサ
Ｃ１の一端に接続され、スイツチング回路Ｓ２の
他方の端子は第２の定電流回路I₀２を介して上記
コンデンサＣ１の上記一端に接続されている。該
コンデンサＣ１の他端は負側の電源端子（−
Vcc）に接続されている。Ｓ３は該コンデンサＣ
１に並列に接続された常開タイプのスイツチング
回路で、近接信号をスイツチング信号として受け
る。該近接信号は対物レンズ６が近接許容限界点
まで接近したとき「ハイ」になる信号であり、対
物レンズ６がデイスクODに近づきすぎて接触す
るのを防止するのに用いる信号である。このフオ
ーカスサーチ回路１０の出力であるサーチ信号は
定電流回路I₀１，I₀２とコンデンサＣ１との接続
点から取り出される。そして、上記定電流回路I₀
１とI₀２との電流比は、例えば、９：１にされて
いる。

尚、第２図Ｂに示すフオーカスサーチ回路は同
図Ａに示したフオーカスサーチ回路の定電流回路
I₀１、I₀２に代えて抵抗Ｒ１，Ｒ２を用いたにす
ぎないものである。その抵抗Ｒ１とＲ２との抵抗
比は１：９にされている。

１１はスイツチング回路で、検出信号処理回路
９からのフオーカス誤差信号とフオーカスサーチ
回路１０からのサーチ信号とのうち後述する速度
切換制御回路からのスイツチング信号によつて指
定された方の信号をフオーカス駆動増幅器１２へ
送出する。該フオーカス駆動増幅器１２はスイツ
チング回路１１を介して受けたフオーカス誤差信
号あるいはサーチ信号を増幅して前記フオーカス
コイル７を駆動する駆動電流を出力するものであ
る。そして、上記スイツチング回路１１がフオー
カス誤差信号を送出する状態に切換えられたとき
にはレンズ駆動機構４、検出信号処理回路９及び
フオーカス駆動増幅器１２によつてフオーカスサ
ーボ系を成す閉ループが形成され、対物レンズ６
はそのフオーカスサーボ系によつて制御された状
態になる。又、それとは逆にスイツチング回路１
１がサーチ信号側に切換えられたときは対物レン
ズ６がフオーカスサーチ回路１０によつて制御さ
れた状態になる。

１３は速度切換制御回路で、上記スイツチング
回路１１へスイツチング信号を送出し、フオーカ
スサーチ回路１０へサーボ許容信号を送出するも
のであり、ゼロクロス検出コンパレータ１４、フ
リツプフロツプ１５、ロウパスフイルタ１６及び
コンパレータ１７らなる。ゼロクロス検出コンパ
レータ１４はフオーカス誤差信号を例えば、０よ
りほんの少し高い比較基準電圧と比較することに
よりフオーカス誤差信号のゼロクロス（フオーカ
ス誤差信号が「０」をよぎること）を検出するも
のである。

フリツプフロツプ１５はゼロクロス検出コンパ
レータ１４から出力されたゼロクロス検出信号及
びコンパレータ１７から出力されたフオーカス許
容信号を受けてスイツチング信号を出力するもの
であり、第３図にその具体的回路例を示す。同図
において、NAND１及びNAND２はナンド回路
で、互いに一方のナンド回路の出力端子は他方の
ナンド回路の一方の入力端子に接続されており、
ナンド回路NAND１の他方の入力端子は抵抗Ｒ
３を介して電源端子（＋Vcc）に接続され、又コ
ンデンサＣ３の一端にも接続されている。該コン
デンサＣ３の他端はゼロクロス検出コンパレータ
１４の出力端子に接続されている。又、ナンド回
路NAND２の他方の入力端子（NAND１の出力
端子と接続された入力端子と反対側の入力端子）
にはコンパレータ１７からサーボ許容信号を受け
る。そして、前記スイツチング回路１１を制御す
るスイツチング信号はナンド回路NAND１から
出力される。

ロウパスフイルタ１６は検出信号処理回路９か
ら出力されたRF信号の低域成分（ピツトとラン
ドの平均値）を取り出すもので、該ロウパスフイ
ルタ６の出力信号はコンパレータ１７において所
定の基準電圧と比較される。このコンパレータ１
７の出力信号がサーボ許容信号として前述のとお
り前記フリツプフロツプ１５及びフオーカスサー
チ回路１０に入力されるのである。このように
RF信号の低減成分を取り出し基準電圧と比較す
るのは対物レンズ６が合焦点から一定範囲内に位
置し大まかには合焦といえる状態（合焦点近傍状
態）になつているか否かを検出するためである。
即ち、回転する光学式デイスクODに照射される
レーザービームの戻り光は合焦あるいは合焦にき
わめて近い状態のときピツトの有無によつて強弱
が生じる光となるが、焦点が全くあつていないと
きはピツトの有無とは無関係に略０である。そし
て、対物レンズ６が合焦点から比較的近い位置に
達したとき戻り光が少しずつ増えはじめ、上述し
たように合焦にきわめて近い状態になるとピツト
の有無によつて強弱のある光となり、そして、そ
の光の平均値も増加する。そこで、戻り光を変換
して得たRF信号の低域成分を取り出し、それを
適宜に設定した比較基準電圧と比較することによ
り対物レンズ６が合焦点に近い位置に達している
か否かを検出し、サーチ速度を遅くしたりするの
であり、コンパレータ１７から出力されるサーボ
許容信号はその検出結果の内容を示すものであ
る。尚、Ｒ４，Ｒ５はその比較基準電圧を発生す
る分圧回路を構成する抵抗である。

第４図は前記光学系３をより詳細に示すもので
ある。同図において、１８は回折格子で、レーザ
ーダイオード２から発生されたレーザー光を受
け、２つのトラツキングサーボ用サイドビーム
SB、SBをつくるためのものである。即ち、回折
格子は光を受けると０次光と共にその０次光とは
違つた角度に進む１次光、２次光……をつくるこ
とのできるものであり、この第４図に示す回折格
子１８は１次光によつて破線と１点鎖線で示す２
つのサイドビームSB，SBをつくるために用いら
れる。尚、該回折格子１８を通過する０次光はメ
インビームMBをつくり、光学式デイスクODに
記録された信号の読み出しに利用されると共に焦
点検出にも利用される。各ビームSB，SB及び
MBは共に断面形状が真円になる。

１９は偏光プリズムで、光の偏光方向によつて
光をそのまま通過させたり、光の方向が90゜変わ
るように反射する機能を有する。該偏光プリズム
１９は、回折格子１８の反レーザーダイオード側
に配置されており、上記の機能を活かし後述する
１／４波長板との組合わせによつて、回折格子１８
からのレーザー光をデイスクOD側へそのまま通
過させ、デイスクODにて反射されたレーザー光
（戻り光）を側方へ向けて反射する役割を果す。
２０は偏光プリズム１９のデイスクOD側に配置
されたコリメーシヨンレンズでレーザーダイオー
ド２からのレーザー光を偏光光束にするものであ
る。２１はコリメーシヨンレンズ２０のデイスク
側に配置された1/4波長板で、通過する光の偏光
面を45゜回転させることができる。そして、本装
置においてはレーザー光が該1/4波長板２１をレ
ーザーダイオード２からデイスクODへ向う途中
とデイスクODにて反射されてコリメーシヨンレ
ンズ２０側へ向う途中の２回にわたつて通るの
で、その1/4波長板２１によつて偏光面が90゜回転
されることになる。従つて、上記偏光プリズム１
９においてデイスクODへ向う光をそのまま通過
させ、デイスクODで反射された光、即ち戻り光
を側方へ反射することが可能となるのである。こ
の1/4波長板２１を通つてデイスクOD側へ向う
光は対物レンズ６によつて集束される。SS，SS
及びMSはサイドビームSB，SB及びメインビー
ムMBをデイスクOD上に集束することによつて
生じたメインスポツト及びサイドスポツトであ
る。該サイドスポツトSS，SS及びメインスポツ
トMSは第５図Ａ〜Ｃに示すようにSS，MS，SS
の順でピツトPitの配列方向から稍傾いた方向に
沿つて配置されており、トラツキングずれが生じ
た場合には、同図Ａ，Ｂに示すようにいずれか一
方のサイドスポツトSSがピツトPitの軌跡から完
全にずれた状態になり、完全にトラツキングさた
場合には同図Ｃに示すように３つのスポツトSS，
SS及びMSがピツトPitの軌跡に重なるようにさ
れている。従つて、検出信号処理回路９において
第５図Ａ〜Ｃのうちのどの状態にあるを検知する
ことによつてトラツキング状態を判定することが
できるのである。

デイスクOD上に集束された各ビームSB，SB
及びMBはデイスク上で反射されて戻り光とな
り、対物レンズ６、1/4波長板２１、コリメーシ
ヨンレンズ２０を通り、偏光プリズム１９に入射
される。そして、その戻り光は偏光プリズム１９
にて側方へ反射される。２２は偏光プリズム１９
の側方に配置され、偏光プリズム１９において反
射された光が入射されるシリンドリカルレンズ
で、入射された光をその軸方向と垂直な方向（横
方向）においてのみに集束し、軸方向において集
束しない。その結果、シリンドリカルレンズ２２
に入射された断面が真円のレーザー光がシリンド
リカルレンズ２２を通過すると、シリンドリカル
レンズ２２からある距離離れた位置では断面が真
円となるが、その位置からずれると断面が長円と
なり、その長円度は断面が真円となる位置から通
ざかる程大きくなる。そして、その断面が真円と
なる位置よりもシリンドリカルレンズに近いとこ
ろ遠いところとでメインビームMBの長円である
断面の長く延びる方向が90゜異なる。この原理は
後述するように焦点検出に利用される。

前記受光部５は２つのサイドビーム検知用のデ
イテクタ２３ｓ，２３ｓと１つのメインビーム検
知用のデイテクタ２３ｍとからなる。この３つの
デイテクタ２３ｓ，２３ｓ，２３ｍは合焦時にお
いてシリンドリカルレンズ２２を通過した各ビー
ムMB，SB，SBの断面が真円となる位置にて第
６図に示すように対応するビームを受光するよう
に配置されている。しかして、この３つのデイテ
クタ２３ｓ，２３ｓ，２３ｍの検出結果によつて
デイスクOD表面上に配列されたピツトPit、Pit
……とスポツトSS，MS，SSとの位置関係が第
５図Ａ，Ｂ，Ｃに示すどの状態であるかを判定す
ることができ、その判定結果に従つて必要なトラ
ツキング修正を行うことができる。その判定は前
述の検出信号処理回路９において行われ、その判
定結果はトラツキング誤差信号として図示しない
トラツキングサーボ系に入力される。

メインビーム検出用デイテタ２３ｍは受光面積
がサイドビーム検出用デイテクタ２３ｓの受光面
積と等しい４個のデイテクタ素子、、、
を縦横に配置してなるものであり、各デイテクタ
素子の出力は受光面に照射されるメインビーム
MBのスポツトMSの面積に比例する。その４個
のデイテクタ素子からなるメインビーム検出用デ
イテクタ２３ｍはその中心₀にメインスポツトMS
の断面の中心が位置するように正確に位置決めさ
れている。そして、前述のとおり受光部５は合焦
時においてシリンドリカルレンズ２２を通過した
メインビームMBの断面が真円になるように配置
されているので、合焦時にデイテクタ２３ｍ上に
形成されるメインスポトMSは第７図Ａに示すよ
うに真円となり各デイテクタ素子、、、
の出力が等しくなる。それに対して、対物レンズ
６がデイスクODから遠すぎる場合にはメインス
ポツトMSが第７図Ｂに示すように同図における
右上り及び左下り方向に延びるような長円にな
る。従つて、この場合にはデイテクタ素子及び
の出力Ｏ、Ｏはデイテクタ素子及びの
出力Ｏ、Ｏよりも小さくなる。逆に、対物レ
ンズ６がデイスクODに近すぎる場合にはスポツ
トMSは第７図Ｃに示すように左上り右下り方向
に延びるような長円になる。従つて、この場合に
はデイテクタ素子及びの出力Ｏ、Ｏはデ
イテクタ素子及びの出力Ｏ、Ｏよりも大
きくなる。しかして、（Ｏ＋Ｏ）−（Ｏ＋Ｏ
）の演算をすることにより焦点検出をすること
ができる。即ち、合焦のときはその演算結果が
「０」になり、対物レンズ６がデイスクODから
離れ過ぎている場合にはその演算結果が負の値と
なり、対物レンズ６がデイスクODに近すぎる場
合には演算結果が正の値となる。従つて、その演
算結果の正負によつて焦点ずれの方向を検知する
ことができ、そして演算結果の絶対値によつて焦
点ずれの量を検知することができる。尚、戻り光
は焦点がほとんど合つていない状態では光量が略
０なので、焦点が検出できるのは合焦に近い状態
のときのみである。

上記焦点のずれを求める演算処理も前記検出信
号処理回路９において為され、その演算結果がフ
オーカス誤差信号として出力される。

尚、デイスクODの記録を再生する信号として
検出信号処理回路９から出力されるRF信号はメ
インビームMBを検出する各デイテクタ素子〜
の出力Ｏ〜Ｏの和である。

次に、フオーカス装置の動作について第８図に
示すタイムチヤートに従つて詳細に説明する。

(1) 光学式デイスクプレーヤーにデイスクODが
セツトされ、再生操作が為されると光学式デイ
スクプレーヤーは初期状態になる。光学式デイ
スクプレーヤーの初期状態においては、光学系
３の対物レンズ６はデイスクODに対して垂直
な方向における可動範囲内での最もデイスク
ODから遠い点、即ち最遠点に位置する。そし
て、デイスクODは駆動モータＭによつて回転
せしめられる。ところで、デイスクODが回転
せしめられるとデイスクODに入射されたレー
ザー光、特にメインビームMB（尚、サイドビ
ームSB、SBはトラツキングにのみ用いるので
焦点合せには直接関係しない。）は、基本的に
は、ピツトに入射されたかランドに入射された
かによつて対物レンズ５内に戻る量が大きく異
なる。従つて、デイテクタ素子２３ｍによつて
検出されるメインビームMBの検出信号はピツ
トとランドの変化に従つて激しく変化するRF
（Radio Frequency）信号となる。しかしなが
ら、初期状態においては対物レンズ５は最遠点
に位置し、焦点が大きくずれているのでデイス
クOD表面で反射されて対物レンズ５に戻るメ
インビームMBの光量はきわめて小さい。従つ
て、検出信号処理回路９から出力されるRF信
号の平均値はきわめて微弱で、略「０」である
ので、ロウパスフイルタ１６の出力信号は略０
であり、コンパレータ１７の出力信号、即ち、
サーボ許容信号は「ロウ」となる。すると、第
３図に示すナンド回路NAND２の出力が「ハ
イ」となり、ナンド回路NAND１の出力信号、
即ち、スイツチング信号が「ロウ」に保たれ
る。従つて、スイツチング回路１１はフオーカ
スサーチ回路１０から出力されたサーチ信号を
フオーカス駆動増幅器１２へ送出する切換状態
に保たれる。又、サーボ許容信号が「ロウ」で
あると、フオーカスサーチ回路１０は第２図Ａ
あるいはＢに示す常閉タイプのスイツチング回
路Ｓ１が閉じ、定電流回路I₀１によつてコンデ
ンサＣ１が充電される。又、初期状態になると
サーチ命令信号が「ハイ」になるようにされて
いるので、定電流回路₀２によつてもコンデ
ンサＣ１が充電される。その結果、コンデンサ
１の端子電圧、即ちサーチ電圧は比較的絶対値
の大きな負の初期電圧から比較的速い速度で上
昇する。このサーチ電圧はフオーカス駆動増幅
器１２によつて増幅され、レンズ駆動機構４の
フオーカスコイル７に印加され、その結果、対
物レンズ６が上記サーチ電圧の上昇速度に対応
する第１の速度（後述の第２の速度の略約10倍
の速度）でデイスクOD側へ移動せしめられ
る。

(2) 対物レンズ５がデイスクOD側へ第１の速度
で移動し、焦点が完全にぼけた状態から焦点が
少し合つた状態に変化すると、デイスクOD上
で反射されて対物レンズ６に戻るメインビーム
MBの光の量は増え始め、ロウパスフイルタ１
６から出力されるRF信号の低減成分のレベル
が比較的急激に上昇する。そして、その低減成
分が基準電圧を越えるとコンパレータ１７から
出力されるサーボ許容信号が「ロウ」から「ハ
イ」に立ち上る。

すると、フオーカスサーチ回路１０の第２図
に示すスイツチング回Ｓ１が開き、定電流回路
₀１によるコンデンサＣ１に対する充電が停
止される。従つて、コンデンサＣ１の充電は定
電流回路₀２によつてのみ行われ、コンデン
サＣ１の端子電圧、即ち、サーチ電圧の上昇速
度は10分の１の速度に減速される。その結果、
対物レンズ６の移動速度も第１の速度の略10分
の１の第２の速度に減速される。この対物レン
ズ６の第２の速度は、フオーカスサーチ回路１
０による焦点制御状態からフオーカスサーボ系
による焦点合せをする状態に円滑に移行するこ
とのできるように充分に遅く設定されている。

又、サーボ許容信号が「ハイ」になることに
よつてナンド回路NAND２の出力は「ハイ」
から「ウ」に反転する（第３図参照）。

(3) ところで、フオーカス誤差信号は焦点が全く
合つていない状態ではメインビムMBの戻り量
が略０であるので略０を保つが、上述したよう
に合焦状態に近い状態になると立ち上り、対物
レンズ６を合焦点及びその付近（20〓ｍ程度の
合焦点近傍領域）を仮に強制的に通過させたと
するとその通過する間にＳ字状のカーブを描く
ように変化し、その合焦点近傍領域を通り過ぎ
ると再び略０に戻る。従つて、そのフオーカス
誤差信号が立ち上つたときそれと０よりもほん
の少し高い比較基準電圧とを比較するゼロクロ
ス検出コンバータ１４の出力であるゼロクロス
検出信号は「ハイ」に立ち上り、その後フオー
カス誤差信号が立ち上つた状態から立ち下り略
０をよぎるとき、換言すれば略完全な合焦状態
になるときに、ゼロクロス検出信号が「ハイ」
から「ロウ」に変化する。このように、ゼロク
ス検出信号が「ハイ」から「ロウ」に変化する
と、フリツプフツプ１５の第３図に示すナンド
回路NAND１は２つの入力が共に「ハイ」で
ある状態から一時的に一方の入力が「ロウ」と
いう状態に変化し、その結果、ナンド回路
NAND１の出力端子、即ち、フリツプフロツ
プ１５の出力端子から「ハイ」のスイツチング
信号がスイツチング回路１１へ送出され、スイ
ツチング回路１１はフオーカス誤差信号をフオ
ーカス駆動増幅器１２へ送出する状態に切換わ
る。その結果、焦点をフオーカス誤差信号によ
り制御するフオーカスサーボ系の閉ループが形
成され、焦点はフオーカスサーボ系により非常
に高精度に制御された状態になる。これによつ
て、光学式デイスクODの正常な記録再生をす
る状態が実現することとなる。

(4) 尚、何等かの障害でフオーカスサーボ系によ
る引込みが行われ得ず、対物レンズ６が合焦点
近傍領域を通りすぎて行く場合（引き込みミス
が生じた場合）が起り得るが、その場合は次の
ようになる。

先ず、対物レンズ６が合焦点近傍領域を通りす
ぎるとRF信号の低域成分はレベルダウンし、や
がて基準値以下になる。すると、コンパレータ１
７から出力されたサーボ許容信号が「ハイ」から
「ロウ」に変化し、その結果、フリツプフロツプ
１５の出出力であるスイツチング信号は「ハイ」
から「ロウ」に立ち下り、スイツチング回路１１
がオーカスサーチ回路１０からのサーチ信号をフ
オーカス駆動増幅器１２へ送出する状態に切換わ
る。

一方、フオーカスサーチ回路１０はそのスイツ
チング回路Ｓ１が開いた状態から閉じた状態へ変
化し、コンデンサＣ１は定電流回路₀１及び₀
２により（あるいは抵抗Ｒ１及びＲ２を通して）
充電されるので、コンデンサＣ１の端子電圧が速
い速度で上昇する。その結果、再び対物レンズ６
が第１の速度でデイスクOD側へ移動する。そし
て、対物レンズ６が接近許容限界点に達するとス
イツチング回路Ｓ３にスイツチング信号として入
力され近傍信号が一時的に「ハイ」になりコンデ
ンサＣ１が放電される。すると、コンデンサＣ１
の端子電圧が略０になり、サーチ電圧レベルは初
期状態のときと同じレベルに戻る。従つて、対物
レンズ６の位置も前記最遠点に戻る。その後は、
前記(1)〜(3)までで述べたと同じ動作が繰り返され
る。又、再生途中においてオーデイオデイスク
ODに面振れが生じて焦点がずれるとずれる度に
上述した動作によつて焦点合せが為される。

尚、本実施例においては、フオーカス誤差信号
がゼロクロスするタイミング、即ち、対物レンズ
６がフオーカスサーボ系による引き込みの可能な
範囲のうちの略中央点に達し完全な合焦状態にき
わめて近い状態になつたタイミングでフオーカス
サーボ系による焦点制御に切換えているが、これ
はフオーカスサーボ系による引き込みミスを少な
くするためである。というのは、対物レンズ６が
合焦点から離れている程フオーカスコイル７に加
えるべき電圧は高くなり、対物レンズ６が引き込
み可能範囲に入つても完全な合焦点から比較的遠
い位置にある場合は合焦点にきわめて近い位置に
ある場合と比較して駆動電圧を、例えば、数十デ
シベル程度も高くしなければならなくなる。しか
し、フオーカスサーボ系のゲイン、帯域幅、電源
電圧には一定の制限があるので、当然に駆動電圧
は一定以上のレベルにはならずスライスされる。
従つて、対物レンズ６の合焦点からの距離が少し
大きいと合焦点とのずれ量に応じたレベルの駆動
電圧が得られない。従つて、引き込みミスが生じ
易くなる。そこで、フオーカス誤差信号がゼロク
ロスするタイミング、換言すれば対物レンズ６が
引き込み可能範囲の略中央に位置した完全な合焦
点にきわめて近いところに達したタイミングでフ
オーカスサーボ系による制御を開始させるように
するものである。

しかしながら、フオーカスサーボのゲイン、電
源電圧を充分に高くすることができるような場合
には引き込み可能範囲に入つたら直ちにフオーカ
スサーボ系による制御に切換えるようにしても良
い。

発明の効果以上に述べたところから明らかなように、本発
明光学式デイスクプレーヤーのフオーカス装置
は、光学式デイスクに対物レンズを介して照射さ
れた光ビームの光学式デイスクからの戻り光を検
出するデイテクタと、上記対物レンズを光学式デ
イスクの面に対して略垂直な方向に駆動する駆動
手段と、上記デイテクタからの出力信号の低域成
分が所定の値に達したか否かによつて合焦点近傍
状態になつたか否かを検出する検出手段と、を備
え、該検出手段の検出出力に基づいて上記駆動手
段により上記対物レンズの駆動速度を合焦点近傍
状態でないときは第１の速度に、合焦点近傍状態
のときはそれよりも遅い第２の速度に切換えるよ
うにしたことを特徴とするものである。

従つて、本発明によれば、合焦状態に近い状態
になるまでは比較的速い第１の速度で対物レンズ
を移動し、合焦状態に近い状態になつたときには
じめて高精度の焦点合せが可能な遅い第２の速度
で対物レンズを移動せしめるので、迅速且つ確実
に高精度の焦点合せをすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明光学式デイスクプレーヤーのフオ
ーカス装置全体の実施の一例を説明するためのも
ので、第１図は装置の回路構成を示す回路ブロツ
ク図、第２図Ａ，Ｂは、フオーカスサーチ回路の
各別の構成例を示す回路図、第３図はフリツプフ
ロツプの一つの例を示す回路図、第４図は光学系
を示す概略図、第５図Ａ，Ｂ，Ｃは各例のトラツ
キング状態におけるピツト列に対するスポツトの
位置を示す図、第６図はメインビーム検出用デイ
テクタ及びサイドビーム検出用デイテクタを示す
配置図、第７図Ａ、Ｂ、Ｃは各フオーカシング状
態におけるメインビーム検出用デイクタ上のメイ
ンスポツトの形状を示す図、第８図は装置の動作
を説明するためのタイムチヤートである。符号の説明、４……駆動手段、６………対物レ
ンズ、１７……検出手段、２３ｍ……デイテク
タ、OD……光学式デイスク。

Claims

【特許請求の範囲】１光学式デイスクに対物レンズを介して照射さ
れた光ビームの光学式デイスクからの戻り光を検
出するデイテクタと、上記対物レンズを光学式デイスクの面に対して
略垂直な方向に駆動する駆動手段と、上記デイテクタからの出力信号の低減成分が所
定の値に達したか否かによつて合焦点近傍状態に
なつたか否かを検出する検出手段と、を備え、上記検出手段の検出出力に基づいて上記駆動手
段により上記対物レンズの駆動速度を合焦点近傍
状態でないときは第１の速度に、合焦点近傍状態
のときはそれよりも遅い第２の速度に切換えるよ
うにしたことを特徴とする光学式デイスクプレーヤーのフ
オーカス装置。