JPH0612690A - 光ディスク装置のフォーカスサーボ系のゲイン調整装置及びゲイン調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ディスク装置調整時にフォーカスサーボ系
のゲイン調整精度を向上することを図る光ディスク装置
のフォーカスサーボ系のゲイン調整装置及びゲイン調整
方法を得る。 【構成】 光ディスク装置のフォーカスサーボ系５〜１
０の調整において、ディスク１のステップ段差１１幅の
測定データ又は測定データに基づく調整用校正値を記録
しておき、これを校正値読取り手段１０２により読取っ
てフォーカスエラー検出信号のピーク値と比較して利得
増幅器７のゲインを調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、計算機等の周辺機器
である光ディスク装置におけるフォーカスサーボ系のゲ
インの調整装置及び調整方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は例えば文献：ラジオ技術社発行・
光ディスク技術（平成２年２月号）に示された従来の光
ディスク装置の一部の構成を示す図である。

【０００３】図７において、１Ａは情報を記録する記録
媒体（以下、ディスクと称する。）、２は後述の対物レ
ンズ４とフォーカスアクチュエータ５等を有し、レーザ
ー光により光ディスク１Ａに記録された情報を再生する
ための光ヘッド、３はディスク１Ａを所定の回転数で回
転させるためのディスクモータである。４はディスク１
Ａの記録データを再生するためにディスク１Ａの記録面
上に光スポットの焦点を合わすための対物レンズ、５は
ディスク１Ａに光スポットの焦点を合わすように対物レ
ンズ４をその光軸方向に動作させるためのフォーカスア
クチュエータである。

【０００４】６はフォーカスアクチュエータ５を駆動す
るための電力増幅器、１０はディスク１Ａの光スポット
の焦点のエラー状態を対物レンズ４を介して検出する２
分割光検出器、９はこの２分割光検出器の両出力の差を
とってフォーカスエラー検出信号を出力するためのフォ
ーカスエラー検出回路、８はフォーカスエラー検出回路
９の出力を入力し、サーボ系の安定を図るための位相補
償回路、７は位相補償回路８の出力信号を所定利得に増
幅して電力増幅器６に供給するための利得増幅器、１２
はディスク１Ａの記録面に設けられた光反射性のＭＯ膜
である。

【０００５】図８は図７と同一文献に記述されており、
フォーカスエラー検出信号のＳ字特性を示す。これはデ
ィスク１Ａに形成される光スポットの焦点の状態により
得られるフォーカスエラー検出信号の特性であり、Ｆ₀
が合焦点である。

【０００６】次に図７を主に参照して従来装置の動作に
ついて説明する。通常、ディスク１Ａはディスクモータ
３の回転力により回転駆動される。光ヘッド２はディス
ク１Ａの所定のデータを読むためにディスク１Ａの半径
方向にリニアアクチュエータ等により移動され、目的の
場所でのデータの再生を行う。このとき、レーザダイオ
ード（図示せず）から発生された光ビームが対物レンズ
４を介してディスク１Ａ上に光スポットを形成し、その
反射光が再度対物レンズ４を通じてフォーカスエラー信
号として２分割光検出器１０に入力される。

【０００７】この２分割光検出器１０の２出力をフォー
カスエラー検出回路９に入力して、その両者の差を取る
ことによりフォーカスエラー検出信号が検出される。こ
のフォーカスエラー検出信号を位相補償回路８に入力し
てフォーカスサーボ系の安定を図り、その位相補償回路
８の出力を利得増幅器７に入力して、フォーカスサーボ
系全体のゲインを最適値に合わせる。

【０００８】さらに、利得増幅器７の出力を電力増幅器
６に入力して、電圧−電流変換をした上で、フォーカス
アクチュエータ５の電流を変化させて、対物レンズ４を
ディスク１Ａに近づけたり、遠ざけたりすることで、最
適のフォーカスサーボ系を構成することができる。この
方式は一般的にビーム偏心法による焦点検出方式と言わ
れている。

【０００９】このとき、ディスク１Ａをディスクモータ
３に載せて回転した場合、ディスク１Ａが持っている面
振れにより図８のような焦点ズレに伴うフォーカスエラ
ー検出信号特性が得られる。一般的に、この特性のフォ
ーカスエラー検出信号のＰ−Ｐ値はディスク自体の面振
れ量に比例しており、このピーク値によってフォーカス
サーボ系のゲインを調整することが可能である。従っ
て、光ディスク装置の調整時にフォーカスサーボ系のゲ
インを規定値に合わせることが必要になるが、このと
き、あらかじめ調整用ディスクとして面振れ量を測定し
ておき、これを標準ディスクとして使用し、フォーカス
サーボ系のゲイン調整を最適値に設定することができ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の光ディスク装置
は以上のように構成されているので、装置の組立調整時
にフォーカスサーボ系のゲイン調整をする際に、あらか
じめ決められた所定の標準ディスクを使用してゲイン設
定をしていたため、ディスクモータへの装着状態や調整
時の周囲温度が変化することによってディスクの面振れ
量が変化するので調整ゲインの誤差を生じてしまう可能
性がある。このために、光ディスク装置のフォーカスサ
ーボ系の性能の安定性が確保できず、装置としての性能
が悪化してしまうなどの問題点があった。

【００１１】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、装置の調整時に調整用ステップ
段差のあるディスクを使用して、あらかじめステップ段
差幅を測定した値等をコード化して記録しておき、各装
置の調整時にその値に基づいてゲイン調整を行う光ディ
スク装置のフォーカスサーボ系のゲイン調整装置及びゲ
イン調整方法を得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明の光ディスク装
置のフォーカスサーボ系のゲイン調整装置は、光ディス
ク装置において、ステップ段差を有するディスクを使用
し、ステップ段差幅の測定データもしくはこの測定デー
タに対応する校正値を記録した記録部と、この記録デー
タを読取って校正値を出力する校正値読取り手段と、光
スポットがステップ段差を通り過ぎる際に発生するフォ
ーカスエラー検出信号のピーク値と校正値との差に応じ
てフォーカスサーボ系のゲインを調整する調整手段を備
えたものである。

【００１３】この発明の光ディスク装置のフォーカスサ
ーボ系のゲイン調整方法は、ディスクのステップ段差幅
の測定データあるいは校正値を記録部から読取って得た
校正値と光スポットがステップ段差を通り過ぎる際に発
生するフォーカスエラー検出信号のピーク値との差に応
じてフォーカスサーボ系のゲインを調整するようにした
ものである。

【００１４】

【作用】この発明の光ディスク装置のフォーカスサーボ
系のゲイン調整装置及びゲイン調整方法は、調整用ディ
スク毎に予め測定したそのステップ段差幅の測定データ
もしくはその測定データに対応するフォーカスエラー検
出信号レベルを表わす校正値が記録されているために、
製造工程での調整時に、その測定データあるいは校正値
を基にフォーカスサーボ系のゲイン調整が実施される。

【００１５】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の一実施例によるフォーカス
サーボ系のゲイン調整を行う光ディスク装置の構成を示
し、図１において、従来例と同一又は相当部分には図７
と同じ符号２〜１０，１２を付し、その説明を省略す
る。１は、図２（ａ）に上面図で、図２（ｂ）にＡ−
Ａ′断面側面図でその詳細な構成を示し、フォーカス調
整のためのステップ段差１１を有し、その上面と下面に
光スポットを反射させるためのＭＯ膜１２を塗布形成し
たガラス基板製の調整用のディスクである。このステッ
プ段差１１は円盤状のガラス基板の表面に扇形に一様な
厚さにガラス等の透明部材の蒸着が施こされることによ
り形成され、ディスク１の半径方向に沿って設けられて
いる。例えばこの透明蒸着膜の屈折率はディスク１のガ
ラス基板の屈折率と同等にしてある。

【００１６】また、１０１は符号５〜１０の構成要素か
ら成るフォーカスサーボ系のゲイン調整時において、フ
ォーカスエラー検出回路９の出力のピーク値を検出する
ためのピーク値検出回路、１０２は後述する方法による
ディスク１のステップ段差１１幅の測定データの読取り
を行うための校正値読取り手段である。

【００１７】１０３はピーク値検出回路１０１の出力と
校正値読取り手段１０２の出力とを比較して、その両者
の差を取るための信号比較回路、１０４は信号比較回路
１０３の出力にしたがって、その校正値読取り手段１０
２の出力とピーク値検出回路１０１の出力が見かけ上一
致ずるようにフォーカスサーボ系のサーボゲインを利得
増幅器７で変動させるゲイン変更手段である。

【００１８】図３は光ディスク装置のサーボゲインの調
整時に使用するステップ段差付きガラスディスクとして
の図１に示すディスク１を収納するカートリッジケース
１３上に記載されたステップ段差１１の幅の測定データ
を校正値読取り手段１０２で読取る説明図である。図３
において、１３は図２に示す構成のディスク１を収納す
るカートリッジケース、１４はディスク１のステップ段
差１１の幅の測定データがコード化されてカートリッジ
ケース１３の外表面に貼付されたラベルに記載された校
正データコード部である。２０１は校正データコード部
１４のコードデータを光学的手法を用いて読取るデータ
読取り部、２０２はデータ読取り部２０１により読取ら
れたデータに基づく校正値を記憶するデータ記憶回路で
ある。本実施例においては、校正値読取り手段１０２は
データ読取り部２０１とデータ記憶回路２０２から構成
されている。

【００１９】次に図１〜図３を主に参照して実施例１の
動作について説明する。光ディスク装置の動作は従来例
と同じである。次に光ディスク装置のフォーカスサーボ
系のサーボゲインの調整について説明する。ディスク１
のステップ段差１１の幅の測定データは、正または負極
性のピークデータ２個があり、これらのデータはあらか
じめそれぞれ測定される。ディスク１はカートリッジケ
ース１３に収納された状態で使用されるので、その測定
データはディスク１自体に記載されずに、カートリッジ
ケース１３に貼付されるラベルに２個または１個のステ
ップ段差１１の幅の測定データがコード化されて校正デ
ータコード部１４に記載される。

【００２０】フォーカスサーボ系のサーボゲインの調整
前に、まず、カートリッジケース１３上に貼付されたラ
ベル上に記載された校正データコード部１４のコードデ
ータをデータ読取り部２０１により光学的手法を用いて
読取る。この読取ったデータからステップ段差１１の幅
に対応した最適なゲインによるフォーカスエラー検出信
号レベルを表わす校正値を算出し、データ記憶回路２０
２に入力して記憶させる。

【００２１】次に、そのカートリッジケース１３は光デ
ィスク装置に装填され、その中に収納されたディスク１
はディスクモータ３により所定の回転数で回転駆動され
る。この際、光ディスク装置はディスク１のＭＯ膜１２
面にフォーカスサーボ系によりフォーカスをかけ、光ヘ
ッド２からの光スポットがステップ段差１１のある部分
を通過するとその部分でフォーカスエラーが発生する。
これにより、フォーカスエラー検出回路９は、図４に示
すように、光スポットが一対のステップ段差１１を通過
する際に、正極性のピーク波形と負極性のピーク波形の
フォーカスエラー検出信号を出力する。このフォーカス
エラー検出信号のピーク値はピーク値検出回路１０１に
より検出され、信号比較回路１０３の（−）入力端子に
入力される。

【００２２】一方、上記したように校正値読取り手段１
０２のデータ記憶回路２０２から校正値が信号比較回路
１０３の（＋）入力端子に入力されているので、信号比
較回路１０３はその校正値とピーク値検出回路１０１の
出力との差を求め、その差値に応じた信号を出力する。
そしてゲイン変更手段１０４は、信号比較回路１０３の
出力の大きさに応じて利得増幅器７のゲインを調整し、
フォーカスサーボ系のサーボゲインを最適値に調整す
る。

【００２３】この調整を更に具体的に説明すると、フォ
ーカスエラー検出信号の合焦点からピークまでの幅がデ
ィスク１のステップ段差１１の幅に対応した最適な信号
幅よりも小さければ即ち校正値の幅よりも小さければ、
ゲイン変更手段１０４はその差をなくすようにサーボゲ
インが大きくなるように調整し、逆ならばサーボゲイン
が小さくなるように調整する。

【００２４】実施例２．本実施例に図１を援用する。本
実施例が実施例１と異なる点は、図５に示すようにディ
スク１に校正データ記録部１５を設けた点と、図６に示
すように校正値読取り手段１０２の構成が異なる点であ
る。

【００２５】図６において、１０は図１に示してある２
分割光検出器、２１０は２分割光検出器１０の両出力の
和を取る加算回路、２１１は加算回路２１０の出力を入
力する事により、ディスク１のステップ段差１１の幅の
測定データを読取り、その結果から実施例１で述べたよ
うな校正値を算出するためのデータ解読回路、２０２は
この校正値を記憶するデータ記憶回路である。

【００２６】次に図１、図５、図６を主に参照して実施
例２の調整動作について説明する。ディスク１のステッ
プ段差１１を予め測定しておき、その測定データをコー
ド化してステップ段差１１間以外のディスク１の記録面
に図５に示すように校正データ記録部１５として他の光
ディスク装置を用いて記録しておく。次に、このディス
ク１をディスクモータ３に載せて、所定の回転数に回転
駆動し、ディスク１のＭＯ膜１２面にフォーカスサーボ
系によりフォーカスをかける。

【００２７】光ヘッド２からの光スポットがディスク１
の校正データ記録部１５を照射している間、この光スポ
ットからの反射光を対物レンズ４を通して２分割光検出
器１０で受け、更にその出力の和を加算回路２１０で取
ることにより、校正データ記録部１５に記録されたコー
ドデータが再生される。そして、データ解読回路２１１
はこの再生されたコードデータに基づいてステップ段差
１１の幅に対応した最適なゲインによるフォーカスエラ
ー検出信号レベルを表わす校正値を算出し、データ記憶
回路２０２に入力して記憶させる。この記憶された校正
値は校正値読取り手段１０２の出力として信号比較回路
１０３の（＋）入力端子に与えられる。

【００２８】また、光ヘッド２からの光スポットがディ
スク１のステップ段差１１のある部分を通過すると、そ
の部分でフォーカスエラーが発生するために、フォーカ
スエラー検出回路９は、図４に示すように、正極性のピ
ーク波形と負極性のピーク波形の２つのフォーカスエラ
ー検出信号を出力する。このフォーカスエラー検出信号
のピーク値は、ピーク値検出回路１０１により検出さ
れ、信号比較回路１０３の（−）入力端子に入力され
る。

【００２９】ゲイン変更手段１０４は、信号比較回路１
０３により取られた入力信号同士の差に応じて利得増幅
器７のゲインすなわちフォーカスサーボ系のサーボゲイ
ンが最適になるように調整する。

【００３０】上記したように、図４に示す波形の正また
は負極性のいずれかの波形のピーク値を実際の調整用デ
ィスクのステップ段差幅に対応した所定値に調整する必
要がある。しかし、実際には調整用ディスクのステップ
段差幅のばらつきの管理が製作工程上大変困難であり、
ディスクによりかなりのばらつきを生じてしまう。従っ
て、上記実施例のように実際には各ディスク毎にあらか
じめステップ段差を測定しておき、そのコードデータを
記録し、このコードデータから校正値を演算してその値
を基に調整すればフォーカスサーボ系のサーボゲインを
精度よく合わせることができる。

【００３１】なお、上記実施例において、調整が終れ
ば、符号１０１〜１０４で示す構成要素は光ディスク装
置から取り外され、他の光ディスク装置の調整に用いら
れる。

【００３２】また、上記実施例では、ステップ段差幅の
測定値のコードデータから校正値を演算したが、この校
正値を予め求めておいてカートリッジケースやディスク
に記録し、校正値を直接読取る方式にしても、上記実施
例と同様の効果を奏する。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば調整用
ディスク毎に予め測定したステップ段差幅の測定データ
あるいはその測定データに対応するフォーカスエラー検
出信号レベルを表わす校正値が記録部に記録されてお
り、各調整時点でその測定データに基づく校正値あるい
はその校正値と実際のフォーカスエラー検出信号のピー
ク値と比較しながらフォーカスサーボ系のゲインを調整
するようにしたので、調整誤差をきわめて少なくでき、
量産時には自動的に記録データを読取って、その値に基
づいてゲイン調整を自動的に実行できる大きな効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による調整時の光ディスク
装置の調整部の構成図である。

【図２】上記一実施例による調整用ディスクを示す図で
ある。

【図３】カートリッジケースからコードデータを校正値
読り取り手段により読取る際の説明図である。

【図４】調整用ディスク使用時のフォーカスエラー検出
信号の波形図である。

【図５】この発明の他の一実施例に用いられる調整用デ
ィスクの上面図である。

【図６】上記他の一実施例に用いられる校正値読取り手
段の構成図である。

【図７】従来の光ディスク装置の調整部の構成図であ
る。

【図８】従来例による光ディスク装置のフォーカス調整
時のフォーカスエラー検出信号特性を示す特性図であ
る。

【符号の説明】

１ ディスク ２ 光ヘッド ３ ディスクモータ ４ 対物レンズ ５ フォーカスアクチュエータ ６ 電力増幅器 ７ 利得増幅器 ８ 位相補償回路 ９ フォーカスエラー検出回路 １０ ２分割光検出器 ５〜１０ フォーカスサーボ系 １１ ステップ段差 １２ ＭＯ膜 １３ カートリッジケース １４ 校正値データコード部（記録部） １５ 校正データ記録部（記録部） １０１ ピーク値検出回路 １０２ 校正値読取り手段 １０３ 信号比較回路 １０４ ゲイン変更手段

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１０月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】次に図７を主に参照して従来装置の動作に
ついて説明する。通常、ディスク１Ａはディスクモータ
３の回転力により回転駆動される。光ヘッド２はディス
ク１Ａの所定のデータを読むためにディスク１Ａの半径
方向にリニアアクチュエータ等により移動され、目的の
場所でのデータの再生を行う。このとき、レーザーダイ
オード（図示せず）から発生された光ビームが対物レン
ズ４を介してディスク１Ａ上に光スポットを形成し、そ
の反射光が再度対物レンズ４を通じてフォーカスエラー
信号として２分割光検出器１０に入力される。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報が記録されるディスクの記録面に対
   物レンズを介して形成された光スポットの合焦点からの
   位置ずれを検出してフォーカスエラー検出信号を生成
   し、このフォーカスエラー検出信号に応じて上記対物レ
   ンズをその光軸方向に移動して上記光スポットを上記合
   焦点に調整するフォーカスサーボ系を有する光ディスク
   装置において、ステップ段差を有するディスクを使用
   し、上記ステップ段差幅の測定データもしくはこの測定
   データに対応するフォーカスエラー検出信号レベルを表
   わす校正値を記録した記録部と、この記録部から記録デ
   ータを読取って校正値を出力する校正値読取り手段と、
   上記光スポットが上記ステップ段差を通り過ぎる際に発
   生するフォーカスエラー検出信号のピーク値と上記校正
   値との差に応じて上記フォーカスサーボ系のゲインを調
   整する調整手段を備えた事を特徴とする光ディスク装置
   のフォーカスサーボ系のゲイン調整装置。
2. 【請求項２】 情報が記録されるディスクの記録面に対
   物レンズを介して形成された光スポットの合焦点からの
   位置ずれを検出してフォーカスエラー検出信号を生成
   し、このフォーカスエラー検出信号に応じて上記対物レ
   ンズをその光軸方向に移動して上記光スポットを上記合
   焦点に調整するフォーカスサーボ系を有する光ディスク
   装置のフォーカスサーボ系のゲイン調整方法において、
   ステップ段差を有するディスクを使用し、上記ステップ
   段差幅の測定データもしくはこの測定データに対応する
   フォーカスエラー検出信号レベルを表わす校正値を記録
   した記録部から記録データを読取って得た校正値と上記
   光スポットが上記ステップ段差を通り過ぎる際に発生す
   るフォーカスエラー検出信号のピーク値との差に応じて
   上記フォーカスサーボ系のゲインを調整する事を特徴と
   する光ディスク装置のフォーカスサーボ系のゲイン調整
   方法。