JPH0624069B2 - 焦点捕捉装置及び方法 - Google Patents

焦点捕捉装置及び方法

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JPH0624069B2
JPH0624069B2 JP63319702A JP31970288A JPH0624069B2 JP H0624069 B2 JPH0624069 B2 JP H0624069B2 JP 63319702 A JP63319702 A JP 63319702A JP 31970288 A JP31970288 A JP 31970288A JP H0624069 B2 JPH0624069 B2 JP H0624069B2
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    • G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
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    • G11B7/0908—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ．産業上の利用分野 本発明は、光焦点システムに関し、より詳しくは、合焦
（イン・フォーカス）状態の捕捉と検出に関する。
Ｂ．従来技術及びその問題点 光関連機能を実行するための多くの光学系では、レーザ
・ビームなど放射線の正確な焦点合せが必要である。特
に、光ディスク・レコーダは、正確な焦点捕捉・維持シ
ステムを必要とする。焦点の捕捉は、信頼性があるだけ
でなく迅速でなければならない。このような光ディスク
・レコーダをデータ記録に用いる場合、光ディスクをユ
ーザに最初に出荷する際、通常、ディスクには何も記録
されていない。一方、ビデオ・ディスクは、工場からユ
ーザに出荷する前に、ディスク上にビデオが記録され
る。このようなビデオ・ディスクの例が、米国特許第４
４３９８４８号明細書に示されている。上記特許は、焦
点の捕捉と維持を開示しているが、焦点捕捉サイクル中
に、いつ最良の合焦状態に到達したかを、ビデオ・リー
ドバック信号を使って決定することを教示している。た
だし、信頼性ある動作を実現するため、レンズがビデオ
・ディスクに対する合焦位置を通過する際に、合焦状態
を指示するリードバック信号が送られる。その結果、い
わゆる「キックバック」信号を使ってレンズをディスク
から遠ざけ、合焦状態に再度近づけて、焦点捕捉の信頼
性を高めることができる。このシステムは容易にビデオ
・ディスクに適用できるが、ディスク上のどのような録
画からも独立な、すなわち未録画ディスクを扱い、かつ
ディスク面にトラック位置を指示するための周方向に延
びる溝を有するかどうかにも無関係な、焦点捕捉システ
ムを実現することが望まれる。さらに、「キックバッ
ク」信号が不要になることが望まれる。
焦点捕捉・維持システムは、１種または数種の異なる形
式の光合焦検出器から発生されるいわゆる焦点誤差信号
（ＦＥＳ）を使用してきた。このような検出器は、光デ
ィスクから、または焦面を有するその他の部品から反射
された光を受け取る。焦点誤差信号は、合焦状態のと
き、ゼロ軸と交差することを特徴とする。この現象は、
米国特許第４４３９８４８号明細書に開示されている。
残念ながら、このようなゼロ軸交差は、真または最適の
合焦状態と異なる場合にも起こり得る。すなわち、偽り
の合焦状態が存在することがある。焦点捕捉サイクル中
に真の合焦状態に到達したことを確認するのにビデオ信
号などのリード・バック信号を使用することが多いの
は、そのためである。焦点誤差信号のゼロ軸交差の検出
に関連して、真の合焦状態を指示するために、様々の形
式のリード・バック情報またはトラッキング信号が使用
されてきた。合焦検出にリードバック信号を使用して
も、未録画の光ディスクでの焦点捕捉は可能にならな
い。
Ｃ．問題点を解決するための手段 本発明によると、焦点捕捉装置及び方法は、レーザ駆動
電流を測定して、レーザ駆動電流の変化を検出したと
き、合焦状態を指示するという手順を内容としている。
好ましいモードでは、レーザは一定の光出力強度を有す
るコヒーレント光を出す。合焦状態のとき、レーザ駆動
電流は、振幅がかなり減少する。かかる減少は、一定の
出力を供給するレーザ・システムにおいては周知の技術
であり且つレーザ本来の性質に由来するものである。合
焦状態に近づくと、コヒーレント光のレーザ・フィード
バック（レーザに反射されるコヒーレント光）の量が増
加する。このフィードバックはレーザの効率を増加させ
る（例えば、所与のレーザ出力を得るのにはより少ない
電流で済むことになる）。よってレーザ駆動電流は自動
的に減少される。（さもなければ、レーザ出力が高すぎ
ることになる。）本発明はこのような周知の原理の利点
を利用して、レーザ駆動電流が所定のしきい値より下に
減少すると、合焦状態を指示する。
本発明の好ましい実施例では、複数の合焦指示パラメー
タを組み合わせて、合焦状態を指示する。本発明の１実
施例では、上記のレーザ・ドライブ電流の指示を、焦点
誤差信号のゼロ交差検出と組み合わせて、合焦状態を指
示する。レンズが合焦状態に近づくのを検出し、合焦状
態を指示する全部で３つの指示を組み合わせることによ
り、さらに進んだ制御がもたらされる。
焦点捕捉回路は、レンズの移動を合焦される焦面に垂直
な方向に限定しながら、レンズを光焦面に対する合焦位
置に向かって移動させて焦点捕捉を実現するための、し
きい電圧によって制限されたランプを有する、ランプ発
生器を備えている。
本発明の別の実施態様では、所望の焦面に対するレンズ
の電流位置から誘導されたパラメータ信号によってフィ
ルタされた焦点誤差信号のゼロ軸交差によって、合焦状
態が指示される。パラメータ信号は、変動状態及び合焦
状態を指示する。本発明の好ましい実施例では、レーザ
が光強度一定の放射線を出し、レーザ・ドライブ信号の
正味の変化によって、焦点誤差信号のゼロ交差をフィル
タする。
Ｄ．実施例 次に具体的に図面を参照するが、様々な図で同様な部品
及び構造上の特徴は同じ番号で示すことにする。第１図
を見ると最も良く分かるが、第３図に詳しく示す焦点捕
捉回路１０が線１１を介して受け取った焦点捕捉コマン
ドに応答して、微動アクチュエータ４６によりレンズ４
５の合焦状態を確立する。焦点捕捉回路１０は、線１２
を介してディスエーブル信号を供給し、第２図に示す合
焦・トラッキング回路５４の一部である焦点維持ループ
５４Ｆを動作不能にする。焦点捕捉回路１０は、線１３
を介して電力増幅器１５を経てアクチュエータ４６に焦
点捕捉アクチュエータ駆動信号を供給する。焦点捕捉の
ため、レーザ６７が出力強度一定の放射線をディスク３
０（第２図）に供給し、その放射線がディスク３０で反
射されて、後述の光学系を介して合焦検出器６２に達す
る。第３図に詳しく示すように、合焦検出器６２は、線
６３Ｆを介して、焦点誤差信号（ＦＥＳ）を焦点維持ル
ープ５４Ｆ及び焦点捕捉回路１０に供給する。焦点捕捉
回路１０は、線６３Ｆ上の焦点誤差信号に応答して、焦
点捕捉指示を制御し、焦点維持ループ５４Ｆを再び動作
可能にする。さらに、検出器のレンズが合焦状態に達
し、レーザ６７へのレーザ・ドライブ信号の所定の減少
を検出したとき、レーザ・ドライブ回路６６から線６８
を介してレーザ６７に供給されるレーザ・ドライブ信号
が、レーザ・ドライブ・ドロップ検出器１７によって測
定される。合焦状態のときにレーザ・ドライブ信号のこ
のような減少が必要なのは、レーザが出力一定の放射線
を維持できるようにするためである。次いで、検出器１
７は線１８を介して、合焦指示信号を焦点捕捉回路１０
に供給する。回路１０は、線６３Ｆ上の焦点誤差信号を
レーザ・ドライブ合焦信号と組み合わせて、線１３から
レンズ駆動信号を除去し、焦点維持ループ５４Ｆを動作
可能にする。
第２図に、本発明を適用すると好都合な、光レコーダが
示されている。光磁気記録ディスク３０が、スピンドル
３１上でモータ３２によって回転するように架装されて
ある。ヘッド・アーム・キャリッジ３４上の光ヘッド担
持アーム３３が、ディスク３０の半径方向に移動する。
レコーダのフレーム３５に、キャリッジ３４が、半径方
向に往復移動できるように適切に架装されている。キャ
リッジ３４が半径方向に移動すると、複数の同心トラッ
クまたはらせんトラックの渦巻きの任意のトラックにア
クセスして、データをディスク上に記録し、ディスクか
ら回復することができる。フレーム３５上に適当に架装
されたリニア・アクチュエータがキャリッジ３４を半径
方向に移動させて、トラックへのアクセスを可能にす
る。レコーダは１台または複数のホスト・コンピュータ
３７に適切に接続されている。このようなホスト・コン
ピュータは、制御装置、パーソナル・コンピュータ、大
型システム・コンピュータ、通信システム、映像処理プ
ロセッサ等でよい。接続回路３８が、光レコーダと接続
ホスト・プロセッサ３７の間の論理的電気的接続を行な
う。
マイクロプロセッサ４０が、ホスト・コンピュータ３７
への接続回路を含めて、レコーダを制御する。制御デー
タ、状況データ、コマンド等、が双方向バス４３を介し
て、接続回路３８とマイクロプロセッサ４０の間で交換
される。マイクロプロセッサ４０には、プログラムまた
はマイクロコードを記憶する読取専用記憶機構（ＲＯ
Ｍ）４１と、データ及び制御信号を記憶するランダム・
アクセス記憶装置（ＲＡＭ）４２が内蔵されている。
レコーダの光学系は、微動アクチュエータ４６によって
ヘッド・アーム３３上で合焦・トラッキング動作ができ
るように装着された対物レンズまたは集束レンズを含ん
でいる。このアクチュエータ４６は、レンズ４５をディ
スク３０に近づけたりディスク３０から遠ざけたりし
て、ディスクの半径方向に合焦・トラック追従・シーク
動作を行なう機構を備えている。たとえば、現在アクセ
ス中のトラックに隣接するトラックにアクセスしようと
するたびにキャリッジ３４を起動させる必要がないよう
に、１００トラックの範囲内でトラックを変更する機構
を備えている。数字４７は、レンズ４５とディスク３０
の間の２方向光路を表わす。
光磁気記録の際、磁石４８が、レンズ４５からのレーザ
光によって照射されたディスク３０上の小さなスポット
の残留磁化方向を方向制御するための弱い方向制御磁界
を出す。レーザ光スポットが記録ディスク上の照射スポ
ットを、光磁気槽（図示せず、米国特許第３９４９３８
７号明細書で教示されるような、希土類金属と遷移金属
の合金でよい）のキュリー点以上の温度まで加熱する。
この加熱により、スポットがキュリー点温度以下に冷え
たとき、磁石４８が残留磁化を所期の磁化方向に向ける
ことが可能になる。磁石４８は、「書込み」方向に配向
されたものとして示されている。すなわち、ディスク３
０上には２進数１が記録される。これは、通常、「Ｎ極
残留磁化」である。ディスク３０を消去する場合、Ｓ極
がディスク３０に隣接するように、磁石４８が回転す
る。破線５０で示すように回転可能な磁石４８に機械的
に結合された磁石４８制御機構４９が、書込み方向と消
去方向を制御する。マイクロプロセッサ４０が線５１を
介して制御機構４９に記録方向の逆転を実行するための
制御信号を供給する。
トラックまたは渦巻線を忠実にたどり、かつ所期のトラ
ックまたは渦巻線に迅速かつ正確にアクセスするよう
に、ビーム追従経路４７の半径方向位置を制御すること
が必要である。この目的のため、合焦・トラッキング回
路５４が、粗動アクチュエータ３６と微動アクチュエー
タ４６の両方を制御する。アクチュエータ３６によるキ
ャリッジ３４の位置決めは、回路５４から線５５を介し
てアクチュエータ３６に供給される制御信号によって精
確に制御される。さらに、回路５４によるアクチュエー
タの制御は、それぞれ線５７ならびに線５８上を伝わる
微動アクチュエータ４６の合焦動作及び微動トラッキン
グ動作及びスイッチング動作用の制御信号によって実行
される。
合焦・トラッキング位置の検知は、ディスク３０から反
射して、光路４７を通り次いでレンズ４５を通り、半透
鏡６０を通って、半透鏡６１で反射されて、いわゆる
「カッド検出器」６２に達するレーザ光を解析すること
によって行なわれる。カッド検出器６２は、４個の光素
子を有し、それらの光素子は、それぞれ４本の線６３を
介して、合焦・トラッキング回路５４に信号を供給す
る。検出器６２の１本の軸をトラック中心線と整列させ
ると、トラック追従動作が可能になる。合焦動作は、カ
ッド検出器６２中の４個の光素子によって検出された光
強度を比較することによって行なわれる。合焦・トラッ
キング回路５４は、線６３上の信号を解析して、合焦及
びトラッキング動作を制御する。
次に、ディスク３０上へのデータの記録、すなわち書込
みについて説明する。磁石４８は、データを記録するた
め、所望の方向に回転されているものと仮定する。マイ
クロプロセッサ４０は、記録動作が次に行なわれること
を示す制御信号を線６５を介してレーザ制御装置６６に
供給する。すなわち、記録する場合は、レーザ６７が制
御装置６６によって付勢され、高強度のレーザ光線を放
出させる。逆に、読取りの場合は、レーザ６７から放出
されたレーザ光線は、強度がより低く一定で、ディスク
３０上のレーザで照射されるスポットをキュリー点以下
に制限している。制御装置６６は、線６８を介してその
制御信号をレーザ６７に供給し、線６９を介して、レー
ザ６７から放出された光の強度を示すフィードバック信
号を受け取る。制御装置６６は、光強度を所望の一定の
値に調節する。レーザ６７はガリウム砒素ダイオード・
レーザなどの半導体レーザであるが、データ信号によっ
て変調して、放出される光線がこのような強度変調によ
り記録しようとするデータを表わすようにすることがで
きる。この点に関して、データ回路７５（下記で説明す
る）が、データを示す信号を線７８を介してレーザ６７
に供給して、このような変調を行なう。この変調された
光線が偏光子７０（光線を直線偏光する）を通過し、次
いで、コリメート・レンズ７１を通って半透鏡６０に向
かい、ディスク３０の方に反射されてレンズ４５を通過
する。線７６を介してマイクロプロセッサ４０から供給
される適当な制御信号を記録するために、データ回路７
５が準備されている。回路７５を準備する際に、マイク
ロプロセッサ４０は、接続回路３８を介してホスト・プ
ロセッサ３７から受け取った記録コマンドに応答する。
データ回路７５の準備ができると、接続回路３８を介し
て、ホスト・プロセッサ３７とデータ回路７５の間で直
接にデータが転送される。データ回路７５は、また、デ
ィスク３０の様式信号、誤差検出訂正などに関係する補
助回路（図示せず）を備えている。回路７５は、読取り
または回復動作中、リードバック信号から補助信号を取
り出してから、訂正済みデータ信号を接続回路３８を経
由してホスト・プロセッサ３７にバス７７を介して供給
する。
ホスト・プロセッサに伝送するため、ディスク３０から
データを読み取るまたは回復するには、ディスク３０か
らのレーザ光線の光学的電気的処理が必要である。反射
光の偏光子７０からのその線形偏光の（カー効果を利用
したディスク３０記録によって回転された）部分が、２
方向光路４７に沿って進み、レンズ４５ならびに半透鏡
６０及び６１を通って、ヘッド・アーム３３の光学系の
データ検出部７９に達する。半透鏡またはビーム分割器
８０は、反射ビームを、同じ反射され回転された直線偏
光を有する２つの等強度ビームに分割する。半透鏡８０
で反射された光線は、アクセス中のディスク３０スポッ
ト上の残留磁化が「Ｎ極」すなわち２進数１の指示を有
するときに回転された反射光だけを通すように設定した
第１偏光子８１中を進んで行く。この通過光が、光セル
８２に衝突して、差動増幅器８５に適当な指示信号を供
給する。反射光が「Ｓ極」すなわち消去極方向の残留磁
化によって回転されたときは、偏光子８１は全くまたは
ほとんど光を通過させず、光セル８２から活動信号は供
給されない。偏光子８３は、逆の操作を行ない、「Ｓ
極」方向に回転されたレーザ光線だけを光セル８４に通
過させる。光セル８４は、その受け取ったレーザ光を示
す信号を、差動増幅器８５の第２入力に供給する。その
結果得られた差信号（データを表わす）を、増幅器８５
が検出のためデータ回路７５に供給する。検出された信
号は、記録されたデータだけでなく、いわゆる補助信号
もすべて含んでいる。本明細書では、「データ」という
言葉は、あらゆる情報担持信号を含み、好ましくは、デ
ィジタル型すなわち離散値型の信号を含むものとする。
スピンドル３１の回転位置及び回転速度は、適当な回転
速度計またはエミッタ・センサ９０によって検知され
る。センサ９０は、好ましくはスピンドル３１の回転速
度計ホイール（図示せず）上の暗スポット及び明スポッ
トを検知する、光検知型のものであり、ＲＰＳ回路９１
に「タコ」信号（ディジタル信号）を供給する。ＲＰＳ
回路９１は、スピンドル３１の回転位置を検出し、回転
情報担持信号をマイクロプロセッサ４０に供給する。マ
イクロプロセッサ４０は、磁気データ記憶ディスクで広
く実施されているような回転信号を使用してディスク３
０上のデータ記憶セグメントへのアクセスを制御する。
さらに、センサ９０の信号は、スピンドル３１が一定速
度で回転するようにモータ３２を制御するスピンドル速
度制御回路９３に進む。周知のように、制御装置９３
は、モータ３２の速度を制御する水晶制御発振器を内蔵
している。マイクロプロセッサ４０は、通常のやり方で
線９４を介して制御装置９３に制御信号を供給する。
第３図及び第４図は、本発明の好ましい実施例を示して
いる。第３図は、本発明を実施するための回路を示し、
第４図は、第３図に示した回路の動作を示す理想化され
た信号波形を示している。電力を入れた時、または全回
路の動作を基準状態にリセットさせる、何らかの動作リ
セットの実行中に、焦点捕捉回路１０を基準状態または
初期状態に条件付けるリセット・パルスが、線１０２を
介して供給される。この基準状態で、トラッキング・ル
ープと合焦サーボ・ループが共に開き、アクチュエータ
３６にゼロ・ドライブ電流を与える。第２図に示すよう
に、回路がこの基準状態にリセットされた後、既知のデ
ィスク・レコーダ初期設定アルゴリズムを使用するマイ
クロプロセッサ４０が、線１１を介して焦点捕捉回路１
０に焦点捕捉コマンド信号を出して、アクチュエータ４
６を動作させてレンズ４５を合焦状態に向けて移動させ
るように回路１０を条件付ける。まず、焦点捕捉信号１
００がフリップ・フロップ（ＦＦ）１０３を捕捉状態に
設定する。この動作でフリップ・フロップ１０３は、焦
点が得られるまで、線１２を介して焦点維持ループ５４
Ｆに、焦点維持ループディスエーブル信号を供給して、
焦点維持ループ５４Ｆを開かせる、すなわち動作不能に
する。最初に、リセット信号１０２はリセット・フリッ
プ・フロップ１０３を焦点維持ループ５４Ｆ動作可能化
状態にリセットすることに留意されたい。線１２上の信
号１０４が、焦点捕捉信号１００の発生に対応する垂直
破線１０５のときに、焦点維持ループ５４Ｆを動作不能
にする。線１２上の信号１０４は、開ループ状態すなわ
ちループ５４Ｆ動作不能状態になる。信号１０４は、垂
直破線１０８で表わされる焦点状態が検出されるまで、
開ループ状態に留まる。焦点捕捉サイクルは３段階にな
っており、垂直破線１０５と１０６の間では、レンズ４
５が、光ディスク３０から基準電圧Ｖ２で表わされる最
も遠く離れた走行位置に向けて移動する。破線１０６
で、レンズ４５の移動が反転し、光ディスク３０に向か
って移動する。垂直破線１０７に到達すると、焦点捕捉
段階が開始する。好ましい実施例では、この焦点捕捉段
階は、焦点誤差信号１２９、レーザ電流信号１３６、及
び焦点誤差信号ゼロ交差１３３を検出するピーク検出器
１３２を含んでいる。これらはすべて後で説明する。
焦点捕捉信号１００は、また、線１１上を進み、レンズ
４５をディスク３０から遠ざける状態にフリップ・フロ
ップ１１１を設定する。線１０２上のリセット・パルス
は、最初、フリップ・フロップ１１１を、アクチュエー
タ４６に対して作用や制御を行なわない不動作状態にリ
セットすることに留意されたい。フリップ・フロップ１
１２は、活動状態に設定されると信号１１４によりＩＮ
ＴＵＰ回路１１２を動作させて、焦点駆動信号１４のラ
ンプ信号１１４Ａを発生させる。ランプ信号１１４Ａ
は、アクチュエータ４６に、電圧Ｖ２に表わされるレン
ズをディスク３０から最も遠く離れた位置に移動させ
る。ランプ信号１１４ＡはＩＮＴ ＵＰ回路１１２から
隔離増幅器１１３を経て線１３まで進む。ＩＮＴ ＵＰ
回路１１２からの第２の出力信号は、電圧比較回路１１
４まで進む。電圧比較回路１１４は、線１１６を介して
Ｖ２を受け取る。ＩＮＴ ＵＰ１１２の出力信号がＶ２
に等しいとき、電圧比較回路１１４は線１１８を介し
て、線１０６のタイミングに対応する出力パルスを出
し、フリップ・フロップ１１１を非活動状態にリセット
させる。同時に、線１１８上の電圧比較出力パルスは、
フリップ・フロップ１２０を信号１２２で活動状態に設
定し、その結果ＩＮＴ ＤＯＷＮ回路１２１によって、
ランプ信号１２２Ａが発生される。ランプ信号１２２Ａ
は、隔離増幅器１２５を通過して、線１１３に達し、焦
点駆動信号１４の第２の部分が完了する。ランプ信号１
２２Ａは、アクチュエータ４６に、レンズ４５をディス
ク３０へ向かって移動させる。ディスク３０に最も近い
レンズ４５の位置は、第４図に水平破線で示されている
基準電圧Ｖ３によって表わされる。その動作は、Ｖ３に
達する以前には、レンズ４５は決して電圧Ｖ３に対応す
る位置まで到達しないようになっている。その位置に達
すると、後述する合焦検出回路がランプ信号１２２Ａを
中断させる。合焦状態が確立されていない場合、電圧比
較回路１２３は、線１１７上の電圧Ｖ３とＩＮＴ ＤＯ
ＷＮ回路１２１からの出力信号が等しいことを検出し
て、ＯＲ回路１２４を介して出力パルスを出し、フリッ
プ・フロップ１２０をリセットさせる。この動作によ
り、ランプ信号１２２Ａが打ち切られて、レンズ４５が
電圧Ｖ３で表わされる位置よりもディスク３０に近い位
置に移動するのを防止する。
本発明の最良の様式で指示された合焦状態は、３個の合
焦指示パラメータを使って検出される。線６３Ｆ上の焦
点誤差信号からは、２個の合焦指示パラメータが導かれ
る。レンズ４５が垂直線１０８で表わされる合焦状態に
近づくと、焦点誤差信号は単一正弦波サイクルに入る。
このサイクルでは、合焦検出器の設計によって変わるゼ
ロ交差合焦に関する所定の点によって開始点が指示され
る。焦点誤差信号１２９がしきい電圧Ｖ１に達すると、
ピーク接近検出器１３１が、合焦状態に近づいたことを
示す単一正弦波サイクルの第１のピークに近づきつつあ
ることを示す。ピーク接近検出器１３１は、焦点誤差信
号１２９の電圧を基準信号Ｖ１と比較する電圧比較回路
である。焦点誤差信号ピーク接近検出器の出力信号１３
２が、第４図の信号１３２である。
第２の焦点誤差信号パラメータはゼロ交差検出回路１３
３によって検出される。ゼロ交差検出回路１３３は、焦
点誤差信号１２９のゼロ交差に対応して信号遷移１３４
を発生させる。第３のパラメータである合焦入力は、線
１４２を経てレーザ６７から受け取ったレーザ駆動電流
ドライブ信号の減少である。レーザ電流降下検出器１７
が、線１４２上のレーザ駆動信号の振幅を、線１３５上
の基準信号Ｉ２と比較する。レーザ電流信号１３６の点
１３７のように、Ｉ２と線１４２上の信号が等しいこと
が検出されると、検出器１７は線１８を介して、水平破
線１０８に対応する信号を出力する。ＡＮＤ回路１４５
が、回路１７、１３１、１３３から出力信号を受け取
る。３種のパラメータ信号全部が同時に存在する場合、
ＡＮＤ回路１４５は垂直破線１０８とほぼ時間が一致す
る信号を出力して、フリップ・フロップ１０３をリセッ
トし、焦点維持ループ５４Ｆを動作可能化状態にする。
同時に、線１４６上の信号も、ＯＲ回路１２４を通過し
て、フリップ・フロップ１２０をリセットさせ、ランプ
信号１２２Ａを終了させ、ＩＮＴ ＤＯＷＮ回路１２１
をオフにする（焦点捕捉を終了させる）。うまく焦点が
合うと、レーザ電流は数字１３８で表わされる振幅Ｉ２
のままに留まる。実際に焦点を合わせられないという稀
な場合、レーザ電流は破線１３９で示すように増加す
る。これは、非合焦状態を指示するのに役立つ。破線１
４０は、焦点が合わない場合の焦点誤差信号１２９の形
状を表わす。数字１４１は、焦点が合ったときの焦点誤
差信号１２９を示す。
電圧Ｖ２及びＶ３は、それぞれレンズ４５がディスク３
０に対して最も遠い位置及び最も近い位置を表わし、焦
点維持ループ５４Ｆを動作不能にするのに使用できる。
線１６上のドライブ信号が比較回路１５０内で積分され
て、それぞれ線１１６及び１１７上のＶ２及びＶ３信号
と比較される。比較回路１５０は、積分値がＶ２または
Ｖ３を超えているのを検出すると、焦点維持ループ５４
Ｆに制御信号を送り、その動作を制限する。
第５図は、レーザ駆動電流降下検出器１７の修正形を示
している。線１４２を介して受け取ったレーザ駆動信号
は、比較回路１５５まで進み、線１３５上の値Ｉ２と比
較される。線１４２上の信号はまたレーザ駆動電流のピ
ークを検出するため、微分器１５６で微分される。回路
１５５と１５６の出力信号がＡＮＤ回路１５７で論理積
をとられ、線１８を介して合焦パラメータ信号が供給さ
れる。
Ｅ．発明の効果 比較的簡単な回路構成により、偽りの合焦状態にまどわ
されることを防止できるので信頼性が高い。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明を使用した合焦システムの簡略化した
構成図である。 第２図は、第１図の合焦システムをうまく適用できる光
磁気データ・レコーダ及びプレーヤである。 第３図は、第１図に示した合焦システムの焦点捕捉部分
の拡大構成図である。 第４図は、第３図に示した回路の動作を示す１組の理想
化した信号波形である。 第５図は、レーザ・ドライブ信号の変化を検出して合焦
状態を指示する別の実施態様の簡略化した構成図であ
る。 １０……焦点捕捉回路、１５……電力増幅器、１７……
レーザ駆動電流降下検出器、３０……磁気記録ディス
ク、３６……アクチュエータ、３８……接続回路、４０
……マイクロプロセッサ、４５……レンズ、４６……微
動アクチュエータ、４９……磁石制御装置、５４……合
焦・トラッキング回路、５４Ｆ……焦点維持ループ、６
２……合焦検出器、６６……レーザ駆動回路、６７……
レーザ、７５……データ回路、９３……スピンドル制御
装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジユリアン・リユウコヴイツズ アメリカ合衆国アリゾナ州ツーソン、イー スト・プレシデイオ8032番地

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光学的反射媒体の焦面に対して移動可能な
    レンズ系を有する光学焦点位置合わせ機構と、レーザ素
    子と、上記反射媒体の焦面に向けて一定出力強度の光ビ
    ームを射出するため上記レーザ素子にレーザ駆動信号を
    供給するためのレーザ駆動回路手段と、上記反射媒体の
    焦面から反射された光ビームを受け取って上記反射媒体
    の焦面に関する現在位置におけるレンズの焦点の状態を
    表す焦点誤差信号を発生する検出器と、上記焦点合わせ
    機構及び上記検出器に接続されて焦点誤差信号を受け取
    るため及び上記レンズ系を合焦状態に維持するため上記
    焦点合わせ機構に対して焦点駆動信号を発生して供給す
    るための焦点サーボ回路手段とを有する光学装置におい
    て、 上記焦点合わせ機構及び上記焦点サーボ回路手段に接続
    されて、合焦状態になるようにレンズ系を移動させるた
    めに焦点合わせ機構を動作させると同時に、焦点サーボ
    回路を動作不能にする焦点捕捉回路手段と、 レーザ駆動電流の振幅を感知し、その振幅の予定の減少
    の検出に基づいて合焦状態表示信号を供給するための、
    レーザ素子に接続されたレーザ駆動電流感知手段と、 上記レーザ駆動電流感知手段、上記焦点サーボ回路手
    段、上記焦点捕捉回路手段に接続されて、上記合焦状態
    表示信号に応答して上記焦点サーボ回路手段を再び動作
    可能にすると同時に上記焦点捕捉回路手段を動作不能に
    するための合焦検出回路手段を有する焦点捕捉手段と、 を備えたことを特徴とする焦点捕捉装置。
  2. 【請求項２】一定出力強度のレーザ光ビームを射出する
    レーザ手段と、レーザ光反射媒体と、該レーザ手段と該
    反射媒体の焦面との間の光経路に挿入されるレンズ系を
    移動させる光学的焦点位置合わせ機構と、上記反射媒体
    の焦面から反射された光ビームを受け取って上記反射媒
    体の焦面に関する現在位置におけるレンズの焦点の状態
    を表わす焦点エラー検出器とを有し、上記光学的位置合
    わせ機構と焦点エラー検出器とに接続されてレーザの合
    焦状態を維持するための焦点維持ループが動作可能な光
    学装置において、 上記焦点維持ループを動作不能にし、 上記レンズ系を一旦前記反射媒体から離れた所定の位置
    へ向けて移動し、 上記レンズ系が前記離れた位置へ達したら、反転して上
    記レンズ系を上記反射媒体に向けて移動し、 上記反転してからの移動の間に上記レーザ手段がレーザ
    光ビームを射出するレーザ駆動電流の減少を感知して上
    記レーザ駆動電流が所定の大きさに達したら、該大きさ
    が維持されるように再び上記焦点維持ループを動作可能
    にすることを特徴とする、 焦点捕捉方法。
JP63319702A 1988-02-12 1988-12-20 焦点捕捉装置及び方法 Expired - Lifetime JPH0624069B2 (ja)

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