JPH0540941A - 自動焦点引き込み方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ディスク装置の自動焦点引き込み失敗時再
引き込みをする方式において、再引き込みのため対物レ
ンズを強制的に昇降させるときの上下振動を防止するこ
とにより、安定した確実な引き込みを実現する。 【構成】 自動焦点制御に入る前（信号ｂオフ）に、信
号１８と１５により作られたレンズ昇降駆動信号２０に
より、レンズは一旦中性点（原点）から最下位置（記
録媒体から最遠位置）まで遠ざかった後（）、徐々に
媒体に近づくが（）、光スポットが媒体の上昇に追
いつけず引き込みに失敗すると（光スポットが媒体に近
接したことが検出できず、レンズが最上位置に達する
と）、最引き込みのためそれまで上昇させていたレンズ
のアクチュエータ駆動電流（信号２０の波形に同じ）を
徐々に減少させて零にするので（瞬間的に零にしたので
はレンズ支持ばねにより上下振動が生じるのに対し）、
上下振動が生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置のよう
な光記録再生装置の自動焦点引き込み方式に係り、特
に、自動焦点引き込みに失敗したときにリトライをする
自動焦点引き込み方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク装置における自動焦点
引き込み方式として、例えば特開昭６０−５０６３３号
公報に記載されている方式がある。この方式では、対物
レンズをばねで支持する形式の光ヘッドを用い、一旦、
この光ヘッドの対物レンズを光ディスク記録媒体から自
動焦点制御系の引き込み範囲よりも十分離れた位置まで
遠ざけた後、対物レンズのアクチュエータコイルの駆動
電流を漸次増加して、強制的にレンズを記録媒体に向っ
て上昇させることにより（この場合、対物レンズの原点
すなわち中性点からの変位は駆動電流に比例する）光ス
ポット（光ビームの焦点）を記録媒体に接近させ、記録
膜の近くに焦点が来たときに焦点ずれ検出信号の出力が
大きく変化することを検知することによってサーボ制御
開始のタイミングを捉え、その直後の焦点ずれ検出信号
が零近傍になる時点で自動焦点引き込みを実行してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、自
動焦点引き込みが失敗した場合の対策は、何も考慮され
ていない。すなわち、上記従来技術で、光ディスク記録
媒体の上下振れにより、対物レンズが記録媒体に向って
上昇しているときに、たまたま記録媒体も上昇動作を行
っておりしかも記録媒体の上昇速度が対物レンズの上昇
速度よりも上廻っているため、焦点が記録膜に追い着く
ことができないといった事態が発生する。このような事
態が発生すると、自動焦点制御開始のタイミングを捕捉
することができないため、自動焦点制御への引き込みに
失敗する。上記従来技術では、このような失敗が起きた
場合の対策は勿論、そのような失敗が生じる問題も考慮
されていない。

【０００４】本発明者等は、このような自動焦点制御へ
の引き込みの失敗が生じることに鑑み、失敗があったと
きに自動焦点制御への引き込みをリトライすることを考
えた。この場合、まず、レンズ上昇時に漸時増加させて
いたアクチュエータ駆動電流を、引き込み失敗の時点で
直ちに瞬間的に遮断して零に戻すことにより、対物レン
ズを記録媒体から中性点まで急速に引き離すように下降
させ、引き続き次の引き込み動作を実行するためアクチ
ュエータ駆動電流を逆向きに増加して再び対物レンズを
遠ざけるというシーケンスの方式を考えた。

【０００５】ところが、このようなシーケンスの方式の
場合、本発明者等の研究によれば、対物レンズ上昇のた
め増加していた電流を瞬間的に零にしたとき、対物レン
ズと支持ばねにより構成されるばね／質量振動系に対し
てステップ外力が働くことになって対物レンズが上下振
動を起こし、次の再引き込み動作において、その残留振
動のため引き込みに再び失敗する恐れが大きくなるとい
う問題があることがわかった。

【０００６】従って、本発明の目的は、上記従来技術の
問題点を解消し、自動焦点引き込み失敗後の再試行時
に、対物レンズのような光スポット形成手段の上下振動
を誘起することなく安定した確実性信頼性の高い引き込
み動作を実現するようにした自動焦点引き込み方式を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の自動焦点引き込み方式は、自動焦点制御開
始に当り、アクチュエータの駆動電流を漸次増加させる
等により、光スポット形成手段（対物レンズ）を徐々に
記録媒体に近付け、光スポット（光ビームの焦点）が記
録膜の近傍に来たことが検出できない等のため、引き込
み（自動焦点制御開始）を試みたが成功しなかったとき
には、それまで増加していた電流を瞬間的に零に戻すの
ではなく漸次減少させる等により、この光スポット形成
手段を徐々に記録媒体から遠ざけて行き、その後再引き
込み動作を繰り返すように構成したことを特徴とする。

【０００８】自動焦点制御への引き込み（開始）が失敗
したときに一旦光スポット形成手段（対物レンズ）を記
録媒体から徐々に遠ざけるように駆動する手段として、
漸次減少するカウンタの出力をＤ／Ａ変換器に加えて直
線状に減少するアナログ信号を生成し、このアナログ信
号によって光スポット形成手段を駆動するように構成す
ることができる。

【０００９】

【作用】上記構成に基づく作用を説明する。

【００１０】本発明によれば、自動焦点制御への引き込
みが失敗したときには、それまで光スポット形成手段
（対物レンズ）を記録媒体に向かって徐々に近付けるた
め漸次増加させていたアクチュエータの駆動電流を、瞬
間的に遮断する（零に戻す）のではなく徐々に遠ざける
ようにしたので、光スポット形成手段の上下振動を誘起
することが防止される。これによって、光スポット形成
手段の上下動が円滑に行われ、その後に繰り返される再
引き込み動作が安定して確実に行なわれる。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面により説明す
る。

【００１２】図１は、本発明の一実施例の光ディスク装
置における自動焦点制御系の構成図である。図１におい
て、１はレーザ光源、２は光学系、３は光ディスク記録
媒体、４は記録膜、５はディスク上に照射された光スポ
ット、６はレーザ光を偏向して光スポット５の位置をデ
ィスク３の半径方向に移動させるトラッキングミラー、
７は対物レンズ、８はレンズ支持体、９はレンズ支持ば
ね、１０はレンズアクチュエータ、１１は光スポット５
の記録膜４からの焦点ずれを検出する焦点ずれ検出器で
ある。また、１２は焦点ずれ信号を増巾するプリアン
プ、１３は自動焦点制御の補償回路、１４はマイコン、
１５はマイコン１４に内蔵されたカウンタにより漸次増
加あるいは減少するレンズ昇降量指示信号、１６はレン
ズ昇降量指示信号１５のＤ／Ａ変換器、１７はＤ／Ａ変
換器１６の出力を反転させる反転アンプ、１８はＤ／Ａ
変換器１６の出力を反転させるかさせないかを切換える
レンズ昇降駆動電流方向切換信号、１９はその切換スイ
ッチ、２０はレンズ昇降方向切換スイッチ１９の出力で
あるレンズ昇降駆動信号、２１は自動焦点サーボ信号、
２２は補償回路１３の出力と切換スイッチ１９の出力２
０を切換えるスイッチ、２３は切換スイッチ２２の出力
を増巾してレンズアクチュエータ１０を駆動するパワー
アンプ、２４は自動焦点制御オン／オフ信号、２５は自
動焦点サーボ信号２１とハイレベル基準電圧Ｖ₁ を比較
するコンパレータ、２６はその出力であるハイレベル検
出信号、２７はハイレベル検出信号２６の立下りを記憶
するフリップフロップ、２８はその出力であるハイレベ
ル記憶信号、２９は自動焦点サーボ信号２１とローレベ
ル基準電圧Ｖ₂ を比較するコンパレータ、３０はその出
力であるローレベル検出信号、３１はハイレベル記憶信
号２８とローレベル検出信号３０の積をとるＡＮＤ回
路、３２はその出力である自動焦点制御開始タイミング
検出信号である。

【００１３】さて、次に本実施例の動作について説明す
る。図２は、正常に自動焦点制御の引き込み動作を実施
した場合のシーケンス図である。この図において、
（ｄ）のレンズ昇降駆動信号２０はレンズアクチュエー
タ１０を駆動する電流に比例した信号であり、従って、
レンズを上下に駆動する力に比例した信号であるが、レ
ンズには図１の如く上記のレンズ駆動力と釣り合うばね
９によるばね力が働くため、レンズの昇降動作が急速で
なければ信号２０はレンズの上下位置をほぼ相対的に示
すものと考えてもよい。

【００１４】レンズ昇降動作では、まず図２（ａ）の如
くマイコン１４から切換スイッチ１９に対して送られる
切換信号１８を“０”レベルにして、Ｄ／Ａ変換器１６
の出力を反転アンプ１７を介さない経路に切換えてレン
ズ駆動方向を原点より下方向とし、また、図２（ｂ）の
如く切換スイッチ２２に対しては切換信号２４を“０”
レベルにしてＤ／Ａ変換器１６からの出力が通る経路に
しておき、Ｄ／Ａ変換器１６へのレンズ昇降量指示信号
１５は図２の（ｃ）の如く“０”にしてレンズへの駆動
力は印加せずレンズの位置を図２（ｄ）の如く中立の原
点位置（中性点。すなわち、アクチュエータ１０の駆動
電流が０で、レンズ９が支持ばね９のみにより自由に支
えられている状態での位置）に保持させておく。次に、
図２（ｄ）のからまでの間、マイコン１４からＤ／
Ａ変換器１６への指示値１５を図２（ｃ）の如く漸次増
加させてレンズを徐々に原点から下降させて記録媒体３
から一旦遠ざけてゆき、Ｄ／Ａ変換器への指示値１５が
最大値となったの時点でレンズを最下位置（この位置
は、自動焦点制御の引き込み範囲から十分離れた位置で
ある。）に暫く停止させる。しかる後、の時点から今
度はＤ／Ａ変換器への指示値（信号１５）を同図（ｃ）
の如く漸次減少させて、下向きに働いているレンズの駆
動力を徐々に小さくしてレンズを原点に向けて上昇させ
てゆく。Ｄ／Ａ変換器への指示値が“０”になったの
時点で、レンズの駆動力は“０”となってレンズは原点
に達する。このとき、今度はマイコン１４から切換スイ
ッチ１９に対して送られる切換信号１８を“１”にし
て、Ｄ／Ａ変換器１６の出力を反転アンプ１７を介して
反転させ同図（ａ）の如くレンズ駆動方向を原点より上
方向とし、それにより、Ｄ／Ａ変換器への指示値（信号
１５）は同図（ｃ）の如く“０”から再度増加させられ
るために、レンズは同図（ｄ）の如く原点を過ぎて更に
上昇を続けることになる。

【００１５】そしてレンズの焦点がディスクの記録膜４
に近付いてくると、自動焦点引き込みタイミング図の図
３に示される如く、自動焦点サーボ信号２１が正の方向
に大きくなりハイレベル基準電圧Ｖ₁ よりも大きくなっ
た時点で第１図のコンパレータ２５の出力が正となり、
図３（ａ）の如くハイレベル検出信号２６が“１”にな
る。そのあと、自動焦点サーボ信号２１が最大ピーク点
Ｐを過ぎて小さくなり、Ｖ₁ より小さくなる時点でハイ
レベル検出信号２６は“０”に戻り、その立下りでフリ
ップフロップ２７の出力は図３（ｂ）の如く“０”から
“１”となる。更にレンズが上昇すると、自動焦点サー
ボ信号２１は０となり、更に信号２１が０より少し小さ
なローレベル基準電圧Ｖ₂ より小さくなると、図３
（ｃ）に示すように、図１のコンパレータ２９の出力で
あるローレベル検出信号３０が“０”から“１”とな
る。これにより、信号２８と信号３０のＡＮＤ回路３１
の出力である自動焦点制御開始タイミング検出信号３２
が図３（ｄ）の如く立上り、マイコン１４に伝達され
る。この直後にマイコン１４から切換スイッチ２２に対
して送られる自動焦点制御オン／オフ信号２４が同図
（ｅ）の如くオン出力となり、Ｄ／Ａ変換器１６からの
出力（信号２０）が遮断され、補償回路１３からの信号
を通すようになり、自動焦点サーボ制御が開始される。
なお、図３のＶ₂ のレンズ位置は、図２（ｄ）のの原
点位置にほぼ対応し、合焦点位置よりも僅かにディスク
寄りの位置となる。また、図３のＶ₁ ないしｐの位置
は、図２（ｄ）のよりも寄りの位置に対応する。

【００１６】ここにおいて、もし、レンズの上昇動作の
間、ディスクの面振れのタイミングにより、たまたまデ
ィスクが上昇中でしかもレンズの上昇速度よりも記録膜
４の上昇速度の方が大きい場合には、次の焦点が記録膜
に追い付けないので、自動焦点サーボ信号２１には図３
のようなＳ字カーブが現われず、従って同図（ａ）のハ
イレベル検出信号が立たないために同図（ｄ）の自動焦
点開始タイミング検出信号も発せられず、自動焦点制御
の開始ができなくなる。

【００１７】図４はこの場合のシーケンスを示した図で
あり、図４（ｃ）の時点から時点までのシーケンス
は図２と同様であり、時点から引続きレンズを上昇さ
せてゆき、最上位値に到達しても自動焦点制御開始タ
イミングの検出ができない。従って再度引き込み動作を
行なうためにレンズを原点位置へ復帰させる必要がある
ので、図４（ｃ）のからへのように昇降量指示値を
最大値から瞬間的に０に戻すシーケンスにしたとする。
この時には、同図（ｄ）の如くレンズ駆動信号（レンズ
駆動力）が最大値から零になり、レンズを持上げていた
力を急に放すことになる。このため、ばねに支持されて
いるレンズに上下振動が発生し、再引き込み動作におい
て、その残留振動の為に再引き込みに失敗する恐れがあ
る。

【００１８】そこで、この再引き込み時の不具合を改善
するために、本実施例においては、図５のシーケンス図
で、同図（ｄ）の如く、レンズを最下位置から上昇さ
せてゆき、最上位置に到達しても自動焦点制御が開始
できなかった場合に、図４（ｃ）のようにレンズ昇降量
指示値を瞬間的に零にしないで、図５（ｃ）のように、
最大値から漸次指示値を小さくしていって図５（ｃ）
ののように零にすれば、レンズは、同図（ｄ）のか
らで示されるとおり、徐々に下降してゆくために上下
振動を発生する恐れがない。従って、このあと、レンズ
を下降させて上昇させる同一の引き込み動作を再度行う
時に、レンズの上下振動により引き込みが失敗する危険
性はなくなる。なお、上記の最大値（最上位置）は、
予想されるディスク記録媒体の上下振れに対する追従制
御が可能であるようにするために、この上下振れの最高
値よりも高い位置となるように設定する。

【００１９】本実施例によれば、自動焦点制御引き込み
失敗後の再引き込み動作において、レンズの上下振動が
発生しないので、安定・確実で信頼性の高い引き込み動
作を実現することができる。しかも、本実施例で説明し
たように、レンズ昇降量指示信号１５として、図４の
（ｃ）に代えて図５の（ｃ）に示す信号を用いるように
すればよく、簡素な回路構成と動作シーケンスにより低
コストで容易に実現可能である。

【００２０】上記実施例では、引き込みに失敗した場合
のレンズアクチュエータの駆動電流（図５のレンズ昇降
駆動信号２０に対応）を上昇時（同図との間）と同
じ傾斜（同図以降）で与えているが、下降時の傾斜は
必ずしも上昇時の傾斜に厳密に一致させなくてもよい。

【００２１】また、自動焦点への引き込みが失敗したと
きに、一旦対物レンズを記録媒体から最下位置まで徐々
に遠ざけるようにした後、最下位置から徐々に最上位置
まで上昇させて行くように駆動するためのレンズ昇降駆
動信号２０を生成する手段として、マイコン１４内に設
けられ、タイミングパルスをカウントする加減算カウン
タ（図示せず）の出力をレンズ昇降量指示信号１５とし
て得た後、これをＤ／Ａ変換器１６に加えて直線状に減
少しまた増加するアナログ信号を生成し、このアナログ
信号に比例した電流によって対物レンズを駆動するよう
に構成してもよい。

【００２２】また、上記実施例では、対物レンズをばね
で支持する方式について述べたが、これ以外にも対物レ
ンズとスライド部材との滑りを利用する方式などにも適
用できる。

【００２３】

【発明の効果】以上詳しく述べたように、本発明によれ
ば、光記録再生装置の自動焦点引き込み方式において、
引き込み動作が失敗したときには、それまで光スポット
形成手段（対物レンズ）を記録媒体に向けて徐々に近付
けるように漸時増加させていたアクチュエータ駆動電流
を、瞬時に遮断するのではなく徐々に減少させることに
より、光スポット形成手段を記録媒体から徐々に遠ざけ
るようにしたので、光スポット形成手段の昇降が円滑に
行なわれ上下動を生じることが防止される結果、安定で
確実な信頼性の高い自動焦点制御への引き込み動作を実
現することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の光ディスク装置における自
動焦点制御系の構成を示すブロック図である。

【図２】自動焦点制御系の正常引き込み時のシーケンス
図である。

【図３】自動焦点制御系の引き込み失敗時のＳ字カーブ
及び引き込みタイミングを示す図である。

【図４】自動焦点制御系の引き込み失敗時の再引込動作
シーケンス図である。

【図５】本発明の一実施例による自動焦点制御系の引き
込み失敗後の再引込動作シーケンス図である。

【符号の説明】

１ レーザ光源 ２ 光学系 ３ 光ディスク記録媒体 ４ 記録膜 ５ 光スポット（光ビーム焦点） ６ トラッキングミラー ７ 対物レンズ ８ レンズ支持体 ９ レンズ支持ばね １０ レンズアクチュエータ １１ 焦点ずれ検出器 １２ プリアンプ １３ 自動焦点制御系の補償回路 １４ マイコン １６ Ｄ／Ａ変換器 １７ 反転アンプ １９，２２ 切換スイッチ ２３ パワーアンプ ２５ ハイレベル検出コンパレータ ２７ フリップフロップ ２９ ローレベル検出コンパレータ ３１ アンド回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 茂樹 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体の記録膜上に情報の記録または
   再生のために光スポットを形成する手段と、前記記録媒
   体と前記光スポットとの間の焦点ずれ量を検出する手段
   と、前記検出手段からの出力に応じて前記光スポット形
   成手段を合焦点方向に駆動して自動焦点制御をする手段
   と、自動焦点制御の開始に当り、自動焦点制御系をオフ
   したままで前記光スポット形成手段を前記記録媒体から
   遠ざけた後徐々に近付けるように駆動する手段と、この
   駆動の結果前記光スポットが前記記録膜の近傍にきたこ
   とが検出されたとき自動焦点制御を開始する手段とを有
   する光記録再生装置の自動焦点引き込み方式において、
   前記光スポットが前記記録膜の近傍にきたことが検出で
   きず自動焦点制御の開始に失敗したとき、再度自動焦点
   制御を試みるため一旦前記光スポット形成手段を前記記
   録媒体から徐々に遠ざけるように再駆動する手段を備え
   たことを特徴とする自動焦点引き込み方式。