JPH0757277A - フォーカス引き込み制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フォーカス制御ループを閉じる場合には、相
対速度が大きく引き込みが不可能な場合での引き込みを
防いで衝突による傷や衝突音の発生をなくすると共に、
確実なフォーカス引き込みをすること。 【構成】 フォーカスずれ信号が所定の値になるタイミ
ングで比較器３の出力は変化する。フォーカスずれ信号
が所定の値から再び同じ値になるまでの時間は、集光ス
ポットと光ディスクとの相対速度に対応している。タイ
マ５は、立ち上がり検出器４の出力を受けて比較器３の
出力の立ち上がりで、タイマをスタートさせる。タイマ
の計測時間が一定時間以上なら、相対速度小なのでスイ
ッチ２を閉じてフォーカス引き込みを行う。一定時間以
内に比較器３の出力が立ち下がると、相対速度は大であ
るのでタイマ５はリセットされ、フォーカス引き込みは
されない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ビームを用いて記録
媒体に情報の記録又は再生の少なくとも一方を行う情報
記録再生装置のフォーカス引き込み制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図４は特開平２−１６２５３２号公報に
開示されている技術の説明図である。図４において、光
源３２から出射した光はビームスプリッタ３３で反射さ
れ、集光レンズ３４で集光されて光スポットとなる。集
光レンズ３４はフォーカスアクチュエータ３５によって
光軸方向に移動するように構成されており、集光点は前
記集光レンズ３４の移動とともに、光ディスク３１の面
に対して垂直方向に移動する。光ディスク３１によって
反射された光は、ビームスプリッタ３３を透過して２分
割フォトデテクタ３６ａおよび３６ｂに入射する。各フ
ォトデテクタ出力はそれぞれ増幅器３７と増幅器３８に
入力され、その出力は差動増幅器３９に入力される。差
動増幅器３９の出力は、光ディスク３１に照射される光
スポットのフォーカスずれ信号となる。

【０００３】前記フォーカスずれ信号はＡ／Ｄ変換回路
４１でデジタルデータに変換され、デジタル信号処理回
路４２でフォーカス制御ループの位相補償演算処理がさ
れ、ドライブ回路４３を介してフォーカスアクチュエー
タ３５に電流を流す。この電流により集光レンズ３４の
位置を光ディスク３１に対して、垂直方向に駆動して光
ビームの集光点を光ディスク３１の記録媒体面に追従制
御する。

【０００４】フォーカス追従制御に入るために、まずフ
ォーカス引き込み動作を行う。フォーカススタート信号
が、図示しない上位のコントローラからデジタル信号処
理回路４２に入ると、デジタル信号処理回路４２内部に
構成されたコントロール部４７が駆動信号発生部４８を
動作させ、ドライブ回路４３を介してフォーカスアクチ
ュエータ３５に電流を流し、集光レンズ３４を光ディス
ク３１に近づける。このとき、フォーカスずれ信号をメ
モリ部４９に記憶し、記憶したデータをもとにコントロ
ール部４７で演算処理をし、図５に示すピーク値Ｖａを
求める。ピーク値Ｖａを所定の比率で除算し、比較レベ
ルＶｂを得る。

【０００５】次に、駆動信号発生部４８より集光レンズ
３４を光ディスク３１から遠ざけるようにフォーカスア
クチュエータ３５に電流を流す。このとき、デジタル信
号処理回路４２内部の比較部５０で、フォーカスずれ信
号のデジタル信号と、比較レベルＶｂとの比較が行われ
る。フォーカスずれ信号は図５に示すように負のピーク
値をすぎた後光スポットが記録媒体面を通過し、更に集
光点から遠ざかったとき比較レベルＶｂに達する。フォ
ーカスずれ信号のデジタルデータが比較レベルＶｂに達
したことをコントロール部４７が検出したとき、スイッ
チ部４６を動作させ、フォーカス制御ループを閉じる。

【０００６】特開平２−５０３２３号公報に開示されて
いる技術では、フォーカスアクチュエータ駆動信号を変
化させて集光点を光ディスクに対して移動させながら、
フォーカスずれ信号がゼロクロスしたことを示す信号Ｆ
ＺＣを監視する。信号ＦＺＣが一定時間ｔ1 以上、−
（マイナス）または＋（プラス）のレベルを継続したこ
とを検出した後に発生するゼロクロスのタイミングで、
フォーカス制御ループを閉じるようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】フォーカスずれ信号の
特性は限られたリニア範囲しかもっていない。そのた
め、フォーカス制御ループが閉じられるときの集光スポ
ットと光ディスク面の相対速度が大きいと、大きくオー
バーシュートしてフォーカスずれ信号のリニア範囲から
飛び出し、引き込みに失敗することがある。実際に、光
ディスクが回転している状態でフォーカス引き込みを行
う場合や、光ディスク装置外部から振動が加えられてい
るような環境では、引き込み動作を行っている時に相対
速度が引き込み可能な速度より大きくなっている場合が
ある。

【０００８】従来の技術では、相対速度が大きく引き込
みが不可能な場合でも、相対速度に無関係にループが閉
じられる。そのため、引き込みに失敗して集光レンズが
光ディスクやフォーカスアクチュエータのカバー等に衝
突して傷をつけたり、衝突音が発生するという不具合が
発生する。

【０００９】本発明は前記事情にかんがみてなされたも
ので、フォーカス制御ループを閉じる場合には、相対速
度が大きく引き込みが不可能な場合での引き込みを防い
で衝突による傷や衝突音の発生をなくすると共に、確実
にフォーカス引き込みができるフォーカス引き込み制御
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のフォーカス引き
込み制御装置は、光源から放射された光ビームを収束さ
せて、記録媒体面に照射するための光収束手段と、前記
記録媒体面より反射された光より、光の収束状態を検出
するフォーカスずれ検出手段と、前記光収束手段を前記
記録媒体面に対して略垂直方向に移動させるフォーカス
移動手段と、前記フォーカスずれ検出手段の出力に応じ
て前記フォーカス移動手段を駆動し、前記記録媒体面に
光ビームが略一定の収束状態となるように制御するフォ
ーカス制御手段とを有している。

【００１１】さらに、本発明のフォーカス引き込み制御
装置は、前記フォーカス移動手段を駆動したときの前記
フォーカスずれ検出手段の出力と所定の値とを比較する
比較手段と、前記比較手段の出力が変化した時点からの
経過時間を計測する時間計測手段とを備え、前記比較手
段の出力が変化した後の状態を一定時間以上保ったこと
を検出して直ちにフォーカス制御手段の動作を開始させ
る構成としたものである。

【００１２】

【作用】前記発明の構成で、フォーカスずれ信号が所定
の値になるタイミングで前記比較手段の出力は変化す
る。前記フォーカスずれ信号が所定の値から再び同じ値
になるまでの時間は、集光スポットと記録媒体との相対
速度に対応している。従って、時間計測手段が比較手段
の出力が変化した時点から計測した経過時間が一定時間
以上か否かで、フォーカス引き込みが安定して引き込め
る程度に前記相対速度が小さいか否かを判別できる。

【００１３】そこで、前記比較手段の出力が変化した後
の状態を一定時間以上保ったことを検出して直ちにフォ
ーカス制御手段の動作を開始させることにより、相対速
度が小さい場合にのみフォーカス引き込みをすることが
でき、引き込みの失敗率を小さくすることができる。

【００１４】

【実施例】本発明の第１実施例に係るフォーカス引き込
み制御装置について、図１を参照して説明する。

【００１５】図１に示す光ヘッド９は光源、集光レン
ズ、フォーカシングアクチュエータ、フォトデテクタ等
を含み、フォーカスずれ信号を出力するようになってい
る。

【００１６】図１に示す位相補償回路１は、フォーカス
ずれ信号を入力しフォーカス制御ループの安定化を行う
ものである。スイッチ２は、位相補償回路１の出力を入
力すると共に、フォーカス制御ループの開閉を行うもの
である。比較器３は、前記フォーカスずれ信号を予め設
定された値Ｅと比較し、フォーカスずれ信号のほうが大
きい場合は“Ｈ”レベル、小さい場合は“Ｌ”レベルサ
ーチ信号の２値信号を出力するようになっている。

【００１７】立ち上がり検出器４は、前記比較器３の出
力信号が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化するタイ
ミングで、パルスを出力するようになっている。タイマ
５は、前記立ち上がり検出器４の出力パルスをスタート
入力としている。このタイマ５は、スタート入力にパル
ス信号が入力されるとタイマがスタートし、予め設定さ
れた時間Ｔが経過すると出力が“Ｌ”レベルから“Ｈ”
レベルになる。また、タイマ５は、比較器３の出力をそ
のままストップおよびリセット入力とし、比較器３の出
力が“Ｌ”レベルのときは、タイマをリセットして待機
状態となるようにしている。

【００１８】サーチ信号発生器６は、図示しない上位の
コントローラから引き込みスタート信号が入力され、か
つタイマ５の出力が“Ｌ”レベルの状態では三角波状の
サーチ信号を発生する。加算器７は、前記スイッチ２の
出力とサーチ信号発生器６の出力とを加算するものであ
る。ドライバ８は、前記加算器７の出力を増幅しフォー
カスアクチュエータ駆動信号として、光ヘッド９の中の
図示しないフォーカスアクチュエータに対して出力する
ようになっている。

【００１９】前記タイマ５の設定時間Ｔは以下のように
決める。図２のように、フォーカスずれ信号の値が予め
設定したレベルＥより大きくなるような集光スポット位
置の範囲をＳであるとする。また、集光スポットと記録
媒体としての光ディスクの相対速度のうち、フォーカス
サーボに引き込むことができる相対速度の最大値をＶma
xとする。このとき、設定時間Ｔは以下の式で表される
値とする。 Ｔ＝Ｓ／Ｖmax また、レベルＥはフォーカスずれ信号のピーク値よりは
小さく、ゼロよりは大きい値とする。

【００２０】次に図３を参照して装置の動作について説
明する。

【００２１】図３（Ａ）は集光スポットと光ディスクの
相対速度が小さい場合であって、同図（ａ）〜（ｃ）は
図１中の信号ａ〜ｃを示している。フォーカスずれ信号
ａはフォーカスずれが大きい位置では、ほぼゼロ付近の
値になっている。引き込みスタート信号がサーチ信号発
生器６に入力され、サーチ信号発生器６が出力するサー
チ信号がフォーカスアクチュエータに入力されて、集光
レンズが移動し合焦付近に近づくと、フォーカスずれ信
号は＋（プラス）側に変化し、時刻ｔ1からｔ3までの
間、予め設定したレベルＥを越える。比較器３の出力ｂ
は時刻ｔ1からｔ3までの間“Ｈ”レベルとなる。時刻ｔ
1において立ち上がり検出器４からパルスが出力されて
タイマ５がスタートする。予め設定した時間Ｔを経過し
てつまり時刻ｔ2の時点でタイマ５の出力ｃは、“Ｈ”
レベルとなる。これにより、スイッチ２は閉じられ、フ
ォーカス制御ループが動作を始める。すなわち、フォー
カス引き込みがなされフォーカスサーボが働く。このと
き、サーチ信号発生器６は動作を停止し、出力をゼロに
する。

【００２２】フォーカスずれ信号のレベルがＥを越えて
いる時間が設定時間Ｔよりも長いので、引き込みに成功
するのに十分なだけ相対速度は小さいことが保証されて
いるため、引き込みに失敗することはない。

【００２３】図３（Ｂ）は集光スポットと光ディスクの
相対速度が大きい場合を示す。フォーカスずれ信号ａ
は、時刻ｔ1からｔ4までの間、予め設定したレベルＥを
越える。比較器３の出力ｂは時刻ｔ1からｔ4までの間
“Ｈ”レベルとなる。時刻ｔ1において立ち上がり検出
器４からパルスが出力されてタイマ５がスタートする。
予め設定した時間Ｔを経過する前に、比較器３の出力ｂ
は“Ｌ”レベルとなる。これにより、タイマ５はリセッ
トされて待機状態となる。タイマ５の出力は“Ｌ”レベ
ルを保ち、スイッチ２は開かれたままとなって、フォー
カス制御ループは動作しない。

【００２４】本実施例は、タイマ５のスタートから設定
時間Ｔに至る迄の時間とタイマ５のリセットがかかる時
間との早い遅いによって、フォーカス引き込みの可否が
異なる 本実施例は、フォーカスずれ信号が一定値から再び同じ
値になるまでの時間ｔが集光スポットと光ディスクとの
相対速度に対応しているので、この相対速度に相当する
値を用いて引き込みの可否を判断している。すなわち、
前記時間ｔが所定の時間Ｔ以上かかるなら前記相対速度
が小さいとし、この場合にのみフォーカス制御ループを
閉じるようにしている。このように、本実施例では、引
き込み不可能な大きな相対速度のときにフォーカス制御
ループを閉じることがなくなり、集光レンズが光ディス
クやストッパ等に衝突することによる傷や衝突音の発生
を避けることができ、確実なサーボ引き込みができる。

【００２５】次に本発明の第２実施例について説明す
る。

【００２６】第１実施例では比較器３の比較レベルＥを
固定値としたが、本実施例ではフォーカス引き込み動作
毎にフォーカスずれ信号のピーク値を検出して、その値
に１より小さい一定値を掛けた値を比較レベルＥとす
る。これにより、光ディスクの反射率の違い等によるば
らつきの影響を小さくして、フォーカス制御ループが閉
じられる相対速度限界が常に一定となり、より安定に引
き込めるという効果がある。

【００２７】尚、前記実施例の説明ではフォーカスずれ
信号の正側のレベルによってフォーカス引き込みの可否
を判断する構成にしているが、負側のレベルを使用する
ことも同様に可能である。また、本発明は、前記記録媒
体はカード状の媒体とし、このカード状の媒体に情報の
記録／再生を行う装置に適用することもできる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、集光スポットと記録媒
体の相対速度に相当する値を検出して引き込みの可否を
判断するので、引き込み不可能な大きな相対速度のとき
にフォーカス制御ループを閉じることがなくなり衝突に
よる傷や衝突音の発生が避けられ、且つ確実なサーボ引
き込みができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は第１実施例に係るフォーカス引き込み制
御装置のブロック図。

【図２】図２はフォーカスずれ信号と設定レベルＥとの
関係を示す説明図。

【図３】図３は相対速度の違いに応じた装置の動作を示
す波形図。

【図４】図４は従来のフォーカス引き込み制御装置の構
成図。

【図５】図５は従来の装置の動作を説明するための波形
図。

【符号の説明】

１…位相補償回路 ２…スイッチ ３…比較器 ４…立ち上がり検出器 ５…タイマ ６…サーチ信号発生器 ７…加算器 ８…ドライバ ９…光学ヘッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から放射された光ビームを収束させ
   て、記録媒体面に照射するための光収束手段と、 前記記録媒体面より反射された光より、光の収束状態を
   検出するフォーカスずれ検出手段と、 前記光収束手段を前記記録媒体面に対して略垂直方向に
   移動させるフォーカス移動手段と、 前記フォーカスずれ検出手段の出力に応じて前記フォー
   カス移動手段を駆動し、前記記録媒体面に光ビームが略
   一定の収束状態となるように制御するフォーカス制御手
   段と、 前記フォーカス移動手段を駆動したときの前記フォーカ
   スずれ検出手段の出力と所定の値とを比較する比較手段
   と、 前記比較手段の出力が変化した時点からの経過時間を計
   測する時間計測手段とを備え、 前記比較手段の出力が変化した後の状態を一定時間以上
   保ったことを検出して直ちにフォーカス制御手段の動作
   を開始させることを特徴とするフォーカス引き込み制御
   装置。