JPH0714178A - 光ディスク装置のフォーカス制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 光ビーム３を光ディスク２にフォーカスさせ
るように、光ビーム３を光ディスク２に集束させるレン
ズ４の位置を制御する光ディスク装置のフォーカス制御
装置において、光ビーム３を光ディスク２の近傍にフォ
ーカスさせる位置にレンズ４を移動させるためのオフセ
ット電圧ＯＦＳＴを発生する電圧発生手段と、フォーカ
ス誤差信号ＦＥＳにオフセット電圧ＯＦＳＴを加算する
加算アンプ６０とが備えられており、加算アンプ６０の
出力信号ＦＥＳ’がゼロとなるようにレンズ４の位置を
制御する光ディスク装置のフォーカス制御装置。 【効果】 フォーカス制御の際、フォーカス引き込みの
失敗が起こらなくなる。しかも、調整箇所がないため、
容易に信頼性の高いフォーカス制御装置を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置のフォ
ーカス制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置においては、情報の記録
・再生に際して光ビームを光ディスクの記録面に対して
常に良好な集束状態に保つ必要がある。このため、フォ
ーカス（あるいはフォーカシング）サーボが行われる。

【０００３】図１１は従来の光ディスク装置における、
フォーカス制御装置の一例である。光ピックアップ１は
光ディスク２の記録面２Ａ上に光ビーム３をレンズ４を
通して集束光として照射し、情報の記録再生を行う。ま
た、光ピックアップ１は光ディスク２から反射された光
に基づき、その内部の図示しない光学系から得られる信
号を誤差信号生成回路５に送り、誤差信号生成回路５は
これに従って光ビーム３の集束位置３Ａと光ディスク２
の記録面２Ａとの垂直方向のずれ量を示すフォーカス誤
差信号ＦＥＳや、光ディスク２の記録面２Ａ上に刻まれ
た図示しないトラックと光ビーム３との、光ディスク２
の半径方向のずれ量を示すトラッキング誤差信号ＴＥＳ
などを生成する。

【０００４】フォーカス誤差信号ＦＥＳは位相補償回路
６、スイッチ７、およびドライバー８を経て光ピックア
ップ１内のフォーカスアクチュエーター９に加えられ、
フォーカスアクチュエーター９はレンズ４を光ディスク
２の記録面２Ａに垂直な方向に駆動して光ビーム３の集
束位置３Ａを変化させる。フォーカスサーチ回路１０
は、後述するフォーカスサーチのためにフォーカスアク
チュエーター９を駆動させる。コントローラー１１はフ
ォーカス誤差信号ＦＥＳを観測すると共に、このフォー
カス制御装置全体の管理・制御を行う。

【０００５】次に、光ディスク２の記録面２Ａと光ビー
ム３の集束位置３Ａとのずれ量と、フォーカス誤差信号
ＦＥＳとの関係について説明する。図１２は、光ディス
ク２の記録面２Ａと光ビーム３の集束位置３Ａとのずれ
量Δｘを横軸に、光ピックアップ１内部の光学系と誤差
信号生成回路５により生成されるフォーカス誤差信号Ｆ
ＥＳの振幅を縦軸に表したグラフである。

【０００６】図１２の原点は記録面２Ａと集束位置３Ａ
が一致したジャストフォーカス点であり、これより左側
は記録面２Ａに対して集束位置３Ａが遠い領域ＦＡＲで
あり、右側は近い領域ＮＥＡＲである。この図より、フ
ォーカス誤差信号ＦＥＳは、光ディスク２の記録面２Ａ
と光ビーム３の集束位置３Ａとの距離に応じて、極性お
よび大きさを有する信号であることが分かる。

【０００７】したがって、図１１のフォーカス制御装置
において、誤差信号生成回路５が出力するフォーカス誤
差信号ＦＥＳが図１２のような極性を有しており、位相
補償回路６にプラスの信号を加えたとき、フォーカスア
クチュエーター９を介してレンズ４を光ディスク２から
遠ざける方向に駆動するように構成されていたとすれ
ば、集束位置３Ａが常に光ディスク２の記録面２Ａの近
傍にあるように制御できる。

【０００８】しかし、上述のように有意なフォーカス誤
差信号ＦＥＳが得られるのは、ジャストフォーカス点を
基準にして遠近方向共にせいぜい数十ミクロンであり、
この範囲を越えた言わばアウトフォーカス状態ではフォ
ーカス誤差信号ＦＥＳは光ビーム３の集束位置３Ａによ
らずほぼ０となる。このため、集束位置３Ａと記録面２
Ａとの位置関係が不明確なものとなり、フォーカス制御
を実行できない。言い換えれば、フォーカスサーボを働
かせる場合、光ビーム３の集束位置３Ａがジャストフォ
ーカス点から数十ミクロン以内にある必要がある。

【０００９】ところが、フォーカスサーボを開始しよう
とするときに、光ビーム３の集束位置３Ａがこの範囲内
にあることは希である。このため、通常、フォーカスサ
ーボを開始する前に、有意なフォーカス誤差信号ＦＥＳ
が得られる範囲を探すフォーカスサーチが行われる。

【００１０】図１１において、コントローラー１１はス
イッチ７を端子Ａ側に切り替え、フォーカスサーチ回路
１０の出力をドライバー８に供給し、フォーカスアクチ
ュエーター９を駆動してレンズ４の位置を光ディスク２
の記録面２Ａに垂直な方向に大きく動かす。このとき、
フォーカスサーチ回路１０の出力が例えば三角波や正弦
波のように時間的に変化するものであったとすれば、レ
ンズ４は遠くから近くへ、または近くから遠くへと移動
させられるので、フォーカス誤差信号ＦＥＳは図１３に
示すように、変化する。

【００１１】フォーカス誤差信号ＦＥＳがプラス（また
はマイナス）のピークから逆極性のマイナス（またはプ
ラス）のピークに至る間、つまり有意なフォーカス誤差
信号ＦＥＳのゼロクロス点は、先の図１２で説明したジ
ャストフォーカス点であるので、コントローラー１１は
このフォーカス誤差信号ＦＥＳのゼロクロス点あるい
は、この付近でスイッチ７を端子Ｂ側に切り替えてフォ
ーカスサーボを開始させる。フォーカスサーチからフォ
ーカスサーボに切り替える一連の手順は、一般にフォー
カス引き込みと呼ばれている。

【００１２】光ディスク２の反りおよび、光ピックアッ
プ１またはフォーカスアクチュエーター９の機械的誤差
の合計は、数百ミクロンと見積もられる。このため、フ
ォーカスサーチ回路１０から出力される信号の振幅は、
フォーカスアクチュエーター９（およびレンズ４）が少
なくともこの公差分以上動くだけのレベルに設定され
る。これにより、フォーカスサーチ中に必ず有意なフォ
ーカス誤差信号ＦＥＳが得られる。

【００１３】フォーカス引き込みに要する時間を短縮し
ようとすれば、このフォーカスサーチ回路１０からの出
力信号の周波数を高めることにより、時間当たりの、フ
ォーカス誤差信号ＦＥＳのゼロクロス点すなわち引き込
み可能点を通過する頻度を多くすることがまず考えられ
る。

【００１４】しかし、先にも述べたようにフォーカス引
き込みが可能な範囲は、ジャストフォーカス点前後の数
十ミクロンであり、したがって、フォーカスサーチ時の
数百ミクロンの動きに比べれば数パーセントから高々１
０〜２０パーセント程度に過ぎない。このため、コント
ローラー１１がフォーカス誤差信号ＦＥＳのゼロクロス
点でスイッチ７を端子Ｂ側に切り替えたとしても、フォ
ーカスサーチ中にレンズ４などの可動部品がフォーカス
アクチュエーター９から得た運動量が大きければ、ジャ
ストフォーカス点前後数十ミクロンの範囲内でレンズ４
の過渡的な動きを食い止めることはできず、アウトフォ
ーカス状態になってしまう。したがって、光ビーム３の
集束位置３Ａと光ディスク２の記録面２Ａとの位置関係
は不明となり、フォーカス引き込みは失敗する。

【００１５】フォーカスサーチ回路１０の出力信号の振
幅や周波数が高まると、フォーカス引き込みが失敗しや
すくなる。また、光ディスク２の回転によりその記録面
２Ａが面に垂直な方向に振れる、いわゆる面振れのた
め、記録面２Ａとレンズ４との相対速度が増加するの
で、フォーカス引き込みがさらに失敗しやすくなる。

【００１６】この観点からフォーカス引き込みの改善を
試みた例として、特開平２−２２０２３０号公報に開示
された技術が挙げられる。この技術では、光ディスク２
からの反射光量を示す信号（和信号）が、有意なフォー
カス誤差信号ＦＥＳの得られるジャストフォーカス点お
よびその前後で高いレベルとなることに着目している。
具体的には、和信号のレベルが一定値以下となった場
合、すなわち、有意なフォーカス誤差信号ＦＥＳが得ら
れない場合、フォーカスアクチュエーター９（およびレ
ンズ４）をジャストフォーカス点に近づける極性の信号
を、フォーカス誤差信号ＦＥＳに代えてフォーカスサー
ボ制御系に供給している。これにより、フォーカス誤差
信号ＦＥＳを整形し、フォーカス引き込みが可能な範囲
を拡大しようとするものである。

【００１７】この公報に開示された技術は、光ビーム３
の集束位置３Ａがジャストフォーカス点近傍にあるかア
ウトフォーカス状態にあるかの判定に、反射光量を示す
和信号や、フォーカス誤差信号ＦＥＳを生成するために
用いる複数の信号を組み合わせて使用しており、これら
の信号相互の微妙なレベルの調整やタイミング調整の下
でフォーカス誤差信号ＦＥＳを整形し、フォーカス引き
込みが可能な範囲の拡大を図っている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成を実現するためには、コンパレーター、ハイパ
スフィルター、ローパスフィルターまたはサンプルホー
ルド回路などを多数使用するので、回路が複雑になると
いう問題点を有している。

【００１９】さらに、光ディスク２を交換した場合、ジ
ャストフォーカス点近傍での和信号のレベルやフォーカ
ス誤差信号ＦＥＳのレベル、あるいは面振れの大きさや
その速度も変化するので、コンパレーターの基準レベル
の再調整はもとより、ハイパスフィルター、ローパスフ
ィルターの時定数の再調整まで行わなければ、所望の性
能が得られないという問題点を有している。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る光
ディスク装置のフォーカス制御装置は、上記の課題を解
決するために、光ビームを光ディスクにフォーカスさせ
るように、光ビームを光ディスクに集束させるレンズの
位置を制御する光ディスク装置のフォーカス制御装置に
おいて、光ビームを光ディスクにフォーカスさせる位置
にレンズを移動させるためのオフセット電圧を発生する
電圧発生手段と、フォーカス誤差信号にオフセット電圧
を加算する加算器とが備えられており、加算器の出力が
ゼロとなるようにレンズの位置を制御することを特徴と
している。

【００２１】請求項２の発明に係る光ディスク装置のフ
ォーカス制御装置は、上記の課題を解決するために、請
求項１の発明に係る光ディスク装置のフォーカス制御装
置であって、上記の電圧発生手段は、フォーカス誤差信
号が第１基準電圧より大きいか、第２基準電圧より小さ
いかを判別する判別手段と、光ビームのフォーカス位置
が光ディスクの手前または奥になるようにレンズを移動
させる複数のオフセット電圧の発生源と、判別結果に応
じてオフセット電圧を選択して出力する選択手段から構
成されていることを特徴としている。

【００２２】請求項３の発明に係る光ディスク装置のフ
ォーカス制御装置は、上記の課題を解決するために、請
求項１または２の発明に係る光ディスク装置のフォーカ
ス制御装置であって、光ビームが光ディスクにほぼフォ
ーカスした時点で、オフセット電圧をゼロにすることを
特徴としている。

【００２３】

【作用】請求項１の構成によれば、光ビームを光ディス
クにフォーカスさせる位置にレンズを移動させるオフセ
ット電圧が電圧発生手段から出力される。このため、フ
ォーカス制御を行う際、フォーカス引き込みの失敗が起
こらなくなる。しかも、微妙な調整箇所がないため、容
易に信頼性の高いフォーカス制御装置を実現できる。

【００２４】請求項２の構成によれば、請求項１の作用
に加え、フォーカス制御装置の電圧発生手段を簡単な構
成で実現できる。

【００２５】請求項３の構成によれば、光ビームが光デ
ィスクにほぼフォーカスした時点で、加算器から元のフ
ォーカス誤差信号が出力されるので、請求項１または２
の作用に加え、高精度のフォーカス制御を実現できる。

【００２６】

【実施例】本発明の第１実施例について図１ないし図５
に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００２７】図１は本発明の一実施例たる光ディスク装
置におけるフォーカス制御装置の構成であり、従来の例
として既に図１１で説明したものと同一の部分について
は同一の番号を付して説明を略する。

【００２８】図１において、フォーカス誤差信号ＦＥＳ
は第１のコンパレーター２０の非反転入力と、第２のコ
ンパレーター２１の反転入力に与えられる。コンパレー
ター２０、２１の他方の入力にはそれぞれ基準電圧源２
０１、２０２からの電圧＋Ｅ、−Ｅが印加されている。
電圧＋Ｅがプラス電圧、電圧−Ｅがマイナス電圧とする
と、コンパレーター２０はフォーカス誤差信号ＦＥＳが
電圧＋Ｅを上回ったときに信号ＯＶＥＲを、コンパレー
ター２１はフォーカス誤差信号ＦＥＳが電圧−Ｅを下回
ったときに信号ＵＮＤＥＲを、それぞれ記憶手段３０に
出力する。

【００２９】記憶手段３０は第１のコンパレーター２０
から信号ＯＶＥＲが与えられたときはこれを記憶して信
号＋ＳＥＬを、また第２のコンパレーター２１から信号
ＵＮＤＥＲが与えられたときはこれを記憶して信号−Ｓ
ＥＬを出力する。ただし、信号ＯＶＥＲの入力によって
信号−ＳＥＬが、また信号ＵＮＤＥＲの入力によって信
号＋ＳＥＬがリセットされる。

【００３０】なお、記憶手段３０には信号ＯＶＥＲ、Ｕ
ＮＤＥＲの状態に依らず信号＋ＳＥＬ、−ＳＥＬを共に
禁止することができる信号ＩＮＨが設けられており、コ
ントローラー１１に接続されているが、これについては
後で説明する。

【００３１】選択手段５０に信号＋ＳＥＬが入力された
とき、選択手段５０は電圧＋Ｖoffを発生するオフセッ
ト電圧源４１を選択し、オフセット電圧ＯＦＳＴとして
出力する。信号−ＳＥＬが入力されたとき、電圧−Ｖof
f を発生するオフセット電圧源４２を選択し、オフセッ
ト電圧ＯＦＳＴとして出力する。信号＋ＳＥＬも−ＳＥ
Ｌも入力されないとき、０Ｖを選択し、オフセット電圧
ＯＦＳＴとして出力する。なお、信号＋ＳＥＬと−ＳＥ
Ｌが同時に入力されることは、後に説明する動作原理
上、本実施例では有り得ない。

【００３２】選択手段５０からのオフセット電圧ＯＦＳ
Ｔは加算アンプ６０に送られ、フォーカス誤差信号ＦＥ
Ｓと加算される。加算アンプ６０の出力は位相補償回路
６を経てスイッチ７の端子Ｂに接続され、共通端子Ｃか
らドライバー８に与えられ、フォーカスアクチュエータ
ー９を駆動し、レンズ４を動かして光ビーム３の集束位
置３Ａを変化させる。スイッチ７の端子Ａにはフォーカ
スサーチ回路１０が接続されている。

【００３３】なお、本実施例においてはフォーカス誤差
信号ＦＥＳは先の従来技術の説明で用いた図１２と同
様、光ビーム３の集束位置３Ａがジャストフォーカス点
より遠い場合にフォーカス誤差信号ＦＥＳはマイナス、
近い場合にプラスの信号が現れるものとし、これに合わ
せてフォーカスアクチュエーター９の極性はフォーカス
誤差信号ＦＥＳがプラスの時に光ビーム３の集束位置３
Ａを光ディスク２の記録面から遠ざける方向に、フォー
カス誤差信号ＦＥＳがマイナスの時は近づける方向に駆
動されるようになっている。

【００３４】記憶手段３０について図２を用いてさらに
説明する。本実施例における記憶手段３０は、ＮＯＲ
（ノア）ゲート３０１、３０２によるＲＳ（アールエ
ス）フリップフロップ３１と、ＡＮＤ（アンド）ゲート
３０３、３０４、ＮＯＴ（ノット）ゲート３０５から構
成されている。

【００３５】論理「Ｈ」レベルの信号ＯＶＥＲが与えら
れると、ＲＳフリップフロップ３１の信号＋Ｑが「Ｈ」
レベル、信号−Ｑが「Ｌ」レベルとなる。逆に、論理
「Ｈ」レベルの信号ＵＮＤＥＲが与えられると、ＲＳフ
リップフロップ３１の信号＋Ｑが「Ｌ」レベル、信号−
Ｑが「Ｈ」レベルとなり、互いに他方の入力が与えられ
るまで、以後はその状態を保持する。これらの信号＋
Ｑ、−ＱはそれぞれＡＮＤゲート３０３、３０４を経て
信号＋ＳＥＬ、−ＳＥＬとして出力される。なお、ＡＮ
Ｄゲート３０３、３０４にはＮＯＴゲート３０５を介し
て信号ＩＮＨが入力されいるため、論理「Ｈ」レベルの
信号ＩＮＨが与えられると、信号＋Ｑ、−Ｑ、さらには
その元の入力である信号ＯＶＥＲ、ＵＮＤＥＲに関わら
ず、信号＋ＳＥＬ、−ＳＥＬは共に出力されない、つま
り、論理「Ｌ」レベルとなる。

【００３６】続いて、選択手段５０の構成を図３で説明
する。３つのスイッチ５０１、５０２、５０３およびＮ
ＯＲゲート５０４で構成されている。スイッチ５０１、
５０２、５０３の片側端子は互いに接続されており、信
号ＯＦＳＴを出力するようになっている。スイッチ５０
１の片側端子は電圧＋Ｖoff を発生するオフセット電圧
源４１に接続されており、スイッチ５０２の片側端子は
電圧−Ｖoff を発生するオフセット電圧源４２と接続さ
れている。スイッチ５０３の片側端子は０Ｖすなわち接
地されている。なお、スイッチ５０３とＮＯＲゲート５
０４を省略しても良い。

【００３７】論理「Ｈ」レベルの信号＋ＳＥＬが入力さ
れた時、スイッチ５０１がオン、信号−ＳＥＬが入力さ
れた時、スイッチ５０２がオンになる。また、信号＋Ｓ
ＥＬと−ＳＥＬが共に入力されないとき、すなわち、共
に論理「Ｌ」の時、ＮＯＲゲート５０４の出力が論理
「Ｈ」レベルとなり、スイッチ５０３がオンになる。

【００３８】次に、本実施例におけるフォーカス制御装
置のフォーカス引き込みについて、図１および図４を主
に参照しながら説明する。フォーカス引き込みに先立つ
フォーカスサーチに際して、コントローラー１１はスイ
ッチ７を端子Ａ側に切り替え、フォーカスサーチ回路１
０からの信号をドライバー８に供給し、フォーカスアク
チュエーター９（およびレンズ４）を駆動させると共
に、信号ＩＮＨを論理「Ｌ」レベルにして、記憶手段３
０から信号＋ＳＥＬと−ＳＥＬを出力させる。

【００３９】フォーカスサーチ回路１０からの信号によ
るフォーカスアクチュエーター９（およびレンズ４）の
駆動中、光ビーム３の集束位置３Ａが光ディスク２の記
録面２Ａと一致するジャストフォーカス点前後に達する
度に、すでに説明したように図４（ａ）に示すようなフ
ォーカス誤差信号ＦＥＳが得られる。この時、レンズ４
が光ディスク２に対して遠い方から近づくか、あるいは
近い方から遠ざかるに応じて、フォーカス誤差信号ＦＥ
Ｓのプラス・マイナスいずれのピークが先に現れるかは
異なるが、この図４ではフォーカスサーチをジャストフ
ォーカス点より遠い方向から開始した場合の例を示して
いる。

【００４０】フォーカス誤差信号ＦＥＳはコンパレータ
ー２０、２１によってそれぞれ基準電圧源２０１、２０
２から発生された電圧＋Ｅ、−Ｅと比較される。フォー
カス誤差信号ＦＥＳが電圧＋Ｅよりもプラス側に大きい
時、同図（ｂ）に示す信号ＯＶＥＲが出力され。フォー
カス誤差信号ＦＥＳが電圧−Ｅよりもマイナス側に大き
い時、同図（ｃ）に示す信号ＵＮＤＥＲが出力される。
信号＋ＳＥＬは、同図（ｄ）に示すように、信号ＯＶＥ
Ｒによりセットされ、信号ＵＮＤＥＲによりリセットさ
れる。信号−ＳＥＬは、同図（ｅ）に示すように、信号
ＵＮＤＥＲによりセットされ、信号ＯＶＥＲによりリセ
ットされる。フォーカス誤差信号ＦＥＳが同時に電圧＋
Ｅよりプラス側に大きく、かつ電圧−Ｅよりマイナス側
に大きいというようなことは有り得ないから、信号ＯＶ
ＥＲとＵＮＤＥＲが同時に出力されることも有り得な
い。従って、信号＋ＳＥＬと−ＳＥＬが、先に選択手段
５０の説明に際して述べたように、同時に出力されるこ
とはない。

【００４１】なお、動作開始時、信号＋ＳＥＬ、−ＳＥ
Ｌのいずれが出力されているか、つまり、いずれが論理
「Ｈ」レベルであるかは不定である。しかし、これは、
フォーカスサーチを開始して最初の信号ＯＶＥＲ（ある
いは信号ＵＮＤＥＲ）が記憶手段３０に入力されたとき
確定するので、問題は生じない。

【００４２】図４に戻って説明を続ける。論理「Ｈ」レ
ベルの信号＋ＳＥＬが出力されている時、選択手段５０
は、同図（ｆ）に示すように、プラスの電圧＋Ｖoff を
オフセット電圧ＯＦＳＴとして出力する。信号−ＳＥＬ
が出力されている時、マイナスの電圧−Ｖoff をオフセ
ット電圧ＯＦＳＴとして出力する。信号＋ＳＥＬ、−Ｓ
ＥＬが出力されていない時、０Ｖをオフセット電圧ＯＦ
ＳＴとして出力する。加算アンプ６０でオフセット電圧
ＯＦＳＴと、フォーカス誤差信号ＦＥＳ（同図（ａ））
とを加算して得られた信号ＦＥＳ’は、同図（ｇ）に示
すように、アウトフォーカス状態においても電圧＋Ｖof
f あるいは電圧−Ｖoff となって、ほぼ０Ｖになること
は無い。

【００４３】信号ＦＥＳ’に加算されるオフセット電圧
ＯＦＳＴは、信号ＯＶＥＲ、ＵＮＤＥＲに応じてそれぞ
れ出力される信号＋ＳＥＬ、−ＳＥＬによって、ジャス
トフォーカス点より遠い領域ＦＡＲではマイナス（電圧
−Ｖoff ）になり、近い領域ＮＥＡＲではプラス（電圧
＋Ｖoff ）になる。つまり、いずれの領域ＦＡＲ、ＮＥ
ＡＲでも、フォーカスアクチュエーター９（及びレンズ
４）をジャストフォーカス点に近づけるべく駆動する極
性となる。ジャストフォーカス点近傍では、先述の通り
フォーカスアクチュエーター９（及びレンズ４）を常に
ジャストフォーカス点に押し止めようとするフォーカス
誤差信号ＦＥＳと同じ極性の信号ＦＥＳ’が得られる。
したがって、同図（ｈ）に示すように、一旦スイッチ７
を端子Ｂ側に切り替えてフォーカスサーボを開始すれ
ば、レンズ４（及び光ビーム３の集束位置３Ａ）はジャ
ストフォーカス点近傍に位置決めされる。しかも、仮に
アウトフォーカス状態になったとしても、直ちにジャス
トフォーカス点近傍に戻されるため、フォーカス引き込
みの失敗は結果的に生じない。

【００４４】ところで、信号ＦＥＳ’が０になるように
レンズ４の位置を制御した場合、光ビーム３の集束位置
３Ａがジャストフォーカス点より若干ずれる。これは、
信号ＦＥＳ’＝フォーカス誤差信号ＦＥＳ＋オフセット
電圧ＯＦＳＴ＝０のとき、フォーカス誤差信号ＦＥＳ≠
０であるからである。そこで、本実施例では、フォーカ
ス引き込みが完了した後、コントローラー１１は記憶手
段３０に対して同図（ｉ）に示す信号ＩＮＨを出力して
信号＋ＳＥＬ、−ＳＥＬを共に禁止し、信号ＦＥＳ’に
電圧＋Ｖoff 、−Ｖoff のいずれも含まれないようにし
ている。これにより、光ビーム３の集束位置３Ａがジャ
ストフォーカス点に一致するように、フォーカスサーボ
が行われる。

【００４５】フォーカス引き込みの完了は、例えば光デ
ィスク２からの反射光量やトラッキング誤差信号等のレ
ベルが所定値以上であるか否か、または光ディスク２上
に記録された情報信号やプリフォーマット信号が読み出
せるか否か、もしくはフォーカス誤差信号ＦＥＳ自体が
所定のレベル以内に留まっているか否かにより、コント
ローラー１１で容易に判断できる。

【００４６】電圧＋Ｖoff および−Ｖoff の絶対値が大
きいほど、フォーカス引き込みの際にレンズ４をアウト
フォーカス位置からジャストフォーカス点近傍に戻す力
が強く働く。しかしながら、余り大きいと、ジャストフ
ォーカス点からのずれも大きくなる。その結果、引き込
みを判断するための上記の各信号のレベル判定や読み出
しに支障を与える。このため、オフセット電圧ＯＦＳＴ
は、電気回路のオフセット電圧やノイズ等があっても、
アウトフォーカス状態における信号ＦＥＳ’のレベルが
明確に０と区別できる程度の大きさに設定すれば良い。

【００４７】以上の実施例において、図２の記憶手段３
０の代わりに、図５の記憶手段３０を使用することもで
きる。

【００４８】この記憶手段３０は、ＮＯＲゲート３０
６、３０７からなるＲＳフリップフロップ３１、ＮＯＲ
ゲート３０８、３０９からなるＲＳフリップフロップ３
２、ＡＮＤゲート３１０、３１１及びＯＲ（オア）ゲー
ト３１２、３１３から構成されている。

【００４９】信号ＯＶＥＲはＲＳフリップフロップ３１
の入力端子Ｓに加わり、信号＋ＳＥＬが出力される。信
号ＵＮＤＥＲはＲＳフリップフロップ３２の入力端子Ｓ
に加わり、信号−ＳＥＬが出力される。更に、信号ＯＶ
ＥＲはＡＮＤゲート３１１、ＯＲゲート３１３を通じて
ＲＳフリップフロップ３２の入力端子Ｓに加わり、論理
「Ｈ」レベルの信号−ＳＥＬが出力されていればＲＳフ
リップフロップ３２をリセットし、信号−ＳＥＬを出力
しないようにする。逆に、信号ＵＮＤＥＲはＡＮＤゲー
ト３１０、ＯＲゲート３１２を通じてＲＳフリップフロ
ップ３１の入力端子Ｒに加わり、信号＋ＳＥＬが出力さ
れていればＲＳフリップフロップ３１をリセットし、信
号＋ＳＥＬを出力しないようにする。

【００５０】信号ＩＮＨはＯＲゲート３１２、３１３を
通じてＲＳフリップフロップ３１、３２の入力端子Ｒに
それぞれ加わって両者をリセットし、信号＋ＳＥＬ、−
ＳＥＬの出力を共に禁止する、すなわち、共に論理
「Ｌ」レベルにする。仮に、信号ＩＮＨと同時に信号Ｏ
ＶＥＲ、ＵＮＤＥＲがＲＳフリップフロップ３１、３２
に入力されたとしても、ＲＳフリップフロップ３１、３
２がそれぞれＮＯＲゲート３０６、３０７及び３０８、
３０９で構成されているため、信号＋ＳＥＬ、−ＳＥＬ
のいずれの出力も禁止状態に保たれる。

【００５１】以上のように、図５の記憶手段３０は、図
２の記憶手段３０と同じように作用する。

【００５２】本発明の第２実施例について図６および図
７に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説
明の便宜上、前記の実施例の図面に示した部材と同一の
機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明
を省略する。

【００５３】本実施例のフォーカス制御装置は、図６に
示すように、記憶手段３０の構成および、記憶手段３０
とコントローラー１１との接続が、前記実施例と異なっ
ている。

【００５４】本実施例における記憶手段３０は、図７に
示すように、３入力のＮＯＲゲート３１４、３１５から
なるＲＳフリップフロップ３３、ＡＮＤゲート３１６、
３１７及びＮＯＴゲート３１８とで構成されている。信
号ＯＶＥＲ、ＵＮＤＥＲが入力され、これらに対応して
信号＋ＳＥＬ、−ＳＥＬが出力される。さらに、信号Ｉ
ＮＨの入力により、信号＋ＳＥＬ、−ＳＥＬの出力が禁
止される。

【００５５】本実施例の記憶手段３０は、３入力のＮＯ
Ｒゲート３１４、３１５からなるＲＳフリップフロップ
３３を使用しており、コントローラー１１からの信号Ｓ
ＥＴ、ＲＥＳＥＴが入力されている点で前記実施例の記
憶手段３０（図２）と異なっている。

【００５６】先の第１の実施例における記憶手段３０で
は、動作開始時において信号＋ＳＥＬ、−ＳＥＬのいず
れが出力されているか、すなわち、いずれが論理「Ｈ」
レベルであるか不定であり、最初の信号ＯＶＥＲあるい
はＵＮＤＥＲが入力された時点で確定する。この時点以
降、フォーカス誤差信号ＦＥＳに加算されるオフセット
電圧ＯＦＳＴは、常にレンズ４（及び光ビーム３の集束
位置３Ａ）をアウトフォーカス位置からジャストフォー
カス点近傍に引き戻す正しい極性となる。

【００５７】これに対し、本実施例における記憶手段３
０では、コントローラー１１がフォーカスサーチに先立
って論理「Ｈ」レベルの信号ＳＥＴあるいは信号ＲＥＳ
ＥＴを一瞬でも送出しておけば、これに従って信号＋Ｓ
ＥＬ、−ＳＥＬのレベル、ひいてはフォーカス誤差信号
ＦＥＳに加算されるオフセット電圧ＯＦＳＴの極性も確
定させることができる。

【００５８】記憶手段３０が信号ＳＥＴ、ＲＥＳＥＴの
入力を備えているため、フォーカス引き込みが以下のと
おり簡単になる。

【００５９】例えばコントローラー１１がスイッチ７を
端子Ａ側に切り替え、フォーカスサーチ回路１０を制御
してフォーカスアクチュエーター９を駆動し、レンズ４
を光ディスク２より充分遠ざけ、フォーカス誤差信号Ｆ
ＥＳ≒０となる位置（ＦＡＲ側のアウトフォーカス状
態）に移動させておいたとする。ここで記憶手段３０に
信号ＲＥＳＥＴを一瞬送出し、信号ＩＮＨを出力しない
状態にしておけば、信号ＦＥＳ’にはフォーカスアクチ
ュエーター９（及びレンズ４、光ビーム３の集束位置３
Ａ）をジャストフォーカス点に向かって移動させる極性
のオフセット電圧ＯＦＳＴとして電圧−Ｖoff が現れ
る。つまり、スイッチ７を端子Ｂ側に切り替えるだけ
で、レンズ４（及び光ビーム３の集束位置３Ａ）を自動
的にジャストフォーカス点方向に移動させることがで
き、やがて光ビーム３の集束位置３Ａがジャストフォー
カス点近傍に位置決めされる。この後コントローラー１
１はオフセット電圧ＯＦＳＴがフォーカス誤差信号ＦＥ
Ｓに加算されないようにするため、信号ＩＮＨを出力す
れば良い。

【００６０】以上のように、本実施例では、単にフォー
カスアクチュエーター９を駆動してレンズ４を光ディス
ク２から充分遠ざけることができれば、フォーカス引き
込みを行うことができる。したがって、フォーカスサー
チ回路１０が正弦波や三角波を出力する必要はなく、直
流電圧を出力するだけでよい。これにより、フォーカス
サーチ回路１０の構成を簡素化できる。

【００６１】本発明の第３実施例について図８ないし図
１０に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、
説明の便宜上、前記の実施例の図面に示した部材と同一
の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説
明を省略する。

【００６２】本実施例のフォーカス制御装置は、図８に
示すように、記憶手段３０と選択手段５０の構成およ
び、これらとコントローラー１１との接続が、前記実施
例と異なっている。

【００６３】前記実施例においては、フォーカス引き込
み完了時、フォーカス誤差信号ＦＥＳにオフセット電圧
ＯＦＳＴが加算されないようにするため、コントローラ
ー１１が信号＋ＳＥＬおよび−ＳＥＬの出力を禁止する
信号ＩＮＨを記憶手段３０に送出していた。これに対
し、本実施例では、信号ＩＮＨを選択手段５０に送出す
ることにより、記憶手段３０からの信号＋ＳＥＬや−Ｓ
ＥＬに関わらず、電圧＋Ｖoff や−Ｖoff のオフセット
電圧ＯＦＳＴを選択しないか、あるいは０Ｖを選択する
ようにしている。

【００６４】本実施例の記憶手段３０は、図９に示すよ
うに、３入力のＮＯＲゲート３１９、３２０からなるＲ
Ｓフリップフロップ３４で構成されている。この記憶手
段３０は、前記実施例の記憶手段３０（図７）から信号
ＩＮＨに関するＡＮＤゲート３１６、３１７とＮＯＴゲ
ート３１８を省略したものである。信号ＳＥＴおよびＲ
ＥＳＥＴに関する機能・目的は、前記実施例の記憶手段
３０と同一である。

【００６５】本実施例の選択手段５０は、図１０に示す
ように、前記実施例の選択手段５０（図３）にスイッチ
５０５を追加した構成になっている。コントローラー１
１からの信号ＩＮＨが入力されない時、すなわち、信号
ＩＮＨが論理「Ｌ」レベルの時、スイッチ５０５は端子
Ａ側に切り替えられ、スイッチ５０１、５０２あるいは
５０３で選択されたオフセット電圧ＯＦＳＴを出力す
る。コントローラー１１からの信号ＩＮＨが入力された
時、すなわち、信号ＩＮＨが論理「Ｈ」レベルの時、ス
イッチ５０５は端子Ｂ側に切り替えられ、０Ｖのオフセ
ット電圧ＯＦＳＴを出力する。

【００６６】信号ＩＮＨの目的は、オフセット電圧ＯＦ
ＳＴが後続の加算回路６へ供給されてフォーカス誤差信
号ＦＥＳに加算されることを停止あるいは禁止すること
にあるから、スイッチ５０５の端子Ｂ側には０Ｖを供給
すなわち接地しておくか、あるいは破線で示すようにい
ずれにも接続せずに開放にしておけば良い。

【００６７】以上の実施例では、フォーカス誤差信号Ｆ
ＥＳは接地電位（０Ｖ）を基準電圧Ｖ_ref としてプラス
側またはマイナス側に変化するとして説明したが、これ
に限る必要はない。例えば、＋５Ｖの単一電源を使用す
る場合、０Ｖと＋５Ｖの間の電圧（例えば、＋２．５
Ｖ）をフォーカス誤差信号ＦＥＳの基準電圧Ｖ_ref にす
る。このとき、フォーカス誤差信号ＦＥＳは基準電圧Ｖ
_ref を中心に０Ｖから＋５Ｖの範囲で変化するから、第
１基準電圧＋Ｅを基準電圧Ｖ_ref より大きいプラスの電
圧に設定し、第２基準電圧−Ｅをを基準電圧Ｖ_ref より
小さいプラスの電圧に設定すればよい。

【００６８】請求項１に対応する光ディスク装置のフォ
ーカス制御装置は、光ビーム３を光ディスク２にフォー
カスさせるように、光ビーム３を光ディスク２に集束さ
せるレンズ４の位置を制御する光ディスク装置のフォー
カス制御装置において、光ビーム３を光ディスク２の近
傍にフォーカスさせる位置にレンズ４を移動させるため
のオフセット電圧ＯＦＳＴを発生する電圧発生手段と、
フォーカス誤差信号ＦＥＳにオフセット電圧ＯＦＳＴを
加算する加算アンプ６０とが備えられており、加算アン
プ６０の出力信号ＦＥＳ’がゼロとなるようにレンズ４
の位置を制御する構成である。

【００６９】これによれば、光ビーム３を光ディスク２
にフォーカスさせる位置にレンズ４を移動させるオフセ
ット電圧ＯＦＳＴが電圧発生手段から出力される。この
ため、フォーカス制御を行う際、フォーカス引き込みの
失敗が起こらなくなる。しかも、微妙な調整箇所がない
ため、容易に信頼性の高いフォーカス制御装置を実現で
きる。

【００７０】請求項２に対応する光ディスク装置のフォ
ーカス制御装置は、請求項１の発明に係る光ディスク装
置のフォーカス制御装置であって、上記の電圧発生手段
は、フォーカス誤差信号ＦＥＳが第１基準電圧＋Ｅより
大きいか、第２基準電圧−Ｅより小さいかを判別する判
別手段（基準電圧源２０１、２０２、コンパレーター２
０、２１、記憶手段３０）と、光ビーム３のフォーカス
位置が光ディスク２の手前または奥になるようにレンズ
４を移動させる複数のオフセット電圧ＯＦＳＴの発生源
（オフセット電圧源４１、４２）と、判別結果に応じて
オフセット電圧ＯＦＳＴを選択して出力する選択手段５
０から構成されている。

【００７１】これによれば、請求項１の作用効果に加
え、フォーカス制御装置の電圧発生手段を簡単な構成で
実現できる。

【００７２】請求項３に対応する光ディスク装置のフォ
ーカス制御装置は、請求項１または２の発明に係る光デ
ィスク装置のフォーカス制御装置であって、光ビーム３
が光ディスク２にほぼフォーカスした時点で、オフセッ
ト電圧ＯＦＳＴをゼロにする構成である。

【００７３】これによれば、光ビーム３が光ディスク２
にほぼフォーカスした時点で、加算アンプ６０から元の
フォーカス誤差信号ＦＥＳが出力されるので、請求項１
または２の作用効果に加え、高精度のフォーカス制御を
実現できる。

【００７４】

【発明の効果】請求項１の発明に係る光ディスク装置の
フォーカス制御装置は、以上のように、光ビームを光デ
ィスクにフォーカスさせる位置にレンズを移動させるた
めのオフセット電圧を発生する電圧発生手段と、フォー
カス誤差信号にオフセット電圧を加算する加算器とが備
えられており、加算器の出力がゼロとなるようにレンズ
の位置を制御するので、フォーカス制御の際、フォーカ
ス引き込みの失敗が起こらなくなるという効果を奏す
る。しかも、調整箇所がないため、容易に信頼性の高い
フォーカス制御装置を実現できるという効果も併せて奏
する。

【００７５】請求項２の発明に係る光ディスク装置のフ
ォーカス制御装置は、以上のように、請求項１の発明に
係る光ディスク装置のフォーカス制御装置であって、上
記の電圧発生手段は、フォーカス誤差信号が第１基準電
圧より大きいか、第２基準電圧より小さいかを判別する
判別手段と、光ビームのフォーカス位置が光ディスクの
手前または奥になるようにレンズを移動させる複数のオ
フセット電圧の発生源と、判別結果に応じてオフセット
電圧を選択して出力する選択手段から構成されているの
で、請求項１の効果に加え、フォーカス制御装置の電圧
発生手段を簡単な構成で実現できるという効果を奏す
る。

【００７６】請求項３の発明に係る光ディスク装置のフ
ォーカス制御装置は、以上のように、請求項１または２
の発明に係る光ディスク装置のフォーカス制御装置であ
って、光ビームが光ディスクにほぼフォーカスした時点
で、オフセット電圧をゼロにするので、請求項１または
２の効果に加え、高精度のフォーカス制御を実現できる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフォーカス制御装置の第１実施例
を示す構成図である。

【図２】図１のフォーカス制御装置における記憶手段を
示す構成図である。

【図３】図１のフォーカス制御装置における選択手段を
示す構成図である。

【図４】図１のフォーカス制御装置の動作を示す波形図
である。

【図５】図１のフォーカス制御装置における記憶手段を
示す他の構成図である。

【図６】本発明に係るフォーカス制御装置の第２実施例
を示す構成図である。

【図７】図６のフォーカス制御装置における記憶手段を
示す構成図である。

【図８】本発明に係るフォーカス制御装置の第３実施例
を示す構成図である。

【図９】図８のフォーカス制御装置における記憶手段を
示す構成図である。

【図１０】図８のフォーカス制御装置における選択手段
を示す構成図である。

【図１１】従来のフォーカス制御装置の構成図である。

【図１２】図１１のフォーカス制御装置におけるフォー
カス誤差信号ＦＥＳを示す説明図である。

【図１３】図１１のフォーカス制御装置において、フォ
ーカスサーチ中におけるフォーカス誤差信号ＦＥＳを示
す説明図である。

【符号の説明】

２ 光ディスク ３ 光ビーム ４ レンズ ５ 誤差信号生成回路 １０ フォーカスサーチ回路 １１ コントローラー ２０ コンパレーター（判別手段） ２１ コンパレーター（判別手段） ３０ 記憶手段 ４１ オフセット電圧源（オフセット電圧の発生源） ４２ オフセット電圧源（オフセット電圧の発生源） ５０ 選択手段（電圧発生源） ６０ 加算アンプ（加算器） ２０１ 基準電圧源 ２０２ 基準電圧源

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ビームを光ディスクにフォーカスさせる
   ように、光ビームを光ディスクに集束させるレンズの位
   置を制御する光ディスク装置のフォーカス制御装置にお
   いて、 光ビームを光ディスクにフォーカスさせる位置にレンズ
   を移動させるためのオフセット電圧を発生する電圧発生
   手段と、フォーカス誤差信号にオフセット電圧を加算す
   る加算器とが備えられており、加算器の出力がゼロとな
   るようにレンズの位置を制御することを特徴とする光デ
   ィスク装置のフォーカス制御装置。
2. 【請求項２】上記の電圧発生手段は、フォーカス誤差信
   号が第１基準電圧より大きいか、第２基準電圧より小さ
   いかを判別する判別手段と、光ビームのフォーカス位置
   が光ディスクの手前または奥になるようにレンズを移動
   させる複数のオフセット電圧の発生源と、判別結果に応
   じてオフセット電圧を選択して出力する選択手段から構
   成されていることを特徴とする請求項１記載の光ディス
   ク装置のフォーカス制御装置。
3. 【請求項３】光ビームが光ディスクにほぼフォーカスし
   た時点で、オフセット電圧をゼロにすることを特徴とす
   る請求項１または２記載の光ディスク装置のフォーカス
   制御装置。