JPH077512B2 - フォーカスサーボ装置 - Google Patents

フォーカスサーボ装置

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JPH077512B2
JPH077512B2 JP1305291A JP30529189A JPH077512B2 JP H077512 B2 JPH077512 B2 JP H077512B2 JP 1305291 A JP1305291 A JP 1305291A JP 30529189 A JP30529189 A JP 30529189A JP H077512 B2 JPH077512 B2 JP H077512B2
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八郎 横田
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Alpine Electronics Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はフォーカスサーボ装置に係り、特にCDプレーヤ
等、光ディスク読取り装置に用いて好適なフォーカスサ
ーボ装置に関する。
「従来の技術」 CD(コンパクトディスク)プレーヤの光学ピックアップ
は、コンパクトディスクに設けられた渦巻き状のトラッ
クにレーザ光を収束させ、その反射光を検知することに
よってディジタル信号を読出す。このレーザ光の収束ス
ポットは1.6μm以下にする必要があるから、光学ピッ
クアップの対物レンズとコンパクトディスクとの距離に
わずかな誤差があった場合でも読取りエラーが発生す
る。したがって、CDプレーヤには、コンパクトディスク
の微細な凹凸に合わせて光学ピックアップの対物レンズ
を上下させるフォーカスサーボ装置が設けられている。
その微細を第3図を参照し説明する。
図において1はコンパクトディスクであり、この記録面
(下面)に近接して光学ピックアップ2が設けられてい
る。光学ピックアップ2の内部には、レーザ光を放射す
るレーザダイオード、このレーザ光をメインレーザおよ
びサブレーザに分割するビームスプリッタ、分割された
レーザ光を収束させるレンズ等の光学系統、コンパクト
ディスクで反射されたメインレーザおよびサブレーザを
検知する受光部等が設けられている(図示せず)。
ここで、メインレーザの受光部およびフォーカスエラー
信号生成回路3の詳細を第4図(イ)を参照し説明す
る。
図において2a、2b、2c、2dは光検出器であり、それぞれ
検出した光量に応じた検知信号A、B、C、Dを出力
し、フォーカスエラー信号生成回路3に供給する。フォ
ーカスエラー信号生成回路3の内部において、検知信号
AおよびCは加算器31で加算され、差動増幅器33の正入
力端に供給される。また、検知信号BおよびDは、加算
器32で加算され、差動増幅器33の負入力端に供給され
る。これにより、差動増幅器33からは、 S1=(A+C)−(B+D) ……(1) なる信号S1が出力される。ここで、コンパクトディスク
1と光学ピックアップ2の対物レンズとの距離が適正で
ある場合には、メインレーザのスポットが、図上X1で示
すように形成される。すなわち、メインレーザのスポッ
トが円形となり、各光検出器2a〜2dに同量のレーザ光が
供給される。これにより、各検知信号A〜Dが同じ大き
さとなるから、(1)式によれば、信号S1が「0」とな
ることが判る。
また、コンパクトディスク1と光学ピックアップ2の対
物レンズとの距離が適正でない場合、すなわち適正距離
に対する誤差(ディスク変位)があった場合、メインレ
ーザのスポットが、図上X2で示すように、光検出器2a、
2c方向に長くなった楕円形(または、光検出器2b、2d方
向に長くなった楕円形)となる。これは、メインレーザ
の経路に円柱形のレンズ(図示せず)が設けられている
ことによる。スポットが図示X2のように形成されると、
受光素子2a、2cの受光面積が広くなり、受光素子2b、2d
の受光面積が狭くなる。これにより、検知信号A、Cが
大きくなり、検知信号B、Dが小さくなるから、(1)
式より、S1>0となることが明らかである。
このように、ディスク変位によってメインレーザのスポ
ットの形状が決定され、信号S1の値が決定される。すな
わち、信号S1は変位(フォーカスのずれ)を示す信号と
なる。以後、信号S1をフォーカスエラー信号という。ま
た、ディスク変位とフォーカスエラー信号S1との関係を
第4図(ロ)に示す。同図によれば、ディスク変位がP1
である場合にフォーカスエラー信号S1が最大となり、デ
ィスク変位がP2である場合にフォーカスエラー信号S1
最小となっている。
次に、第3図でスイッチ8がa側に設定された場合にお
いて、フォーカスエラー信号生成回路3から出力された
フォーカスエラー信号S1は、フォーカス位相補償回路
4、スイッチ8を順次介してフォーカスサーボドライバ
7に供給される。フォーカスサーボドライバ7は、光学
ピックアップ2に内蔵されたフォーカスアクチュエータ
(図示せず)を駆動し、フォーカスエラー信号S1に従っ
て、コンパクトディスク1と光学ピックアップ2の対物
レンズとの距離が適正となるように、光学ピックアップ
2の対物レンズの位置を微調整する。
ところで、第4図(ロ)によれば、ディスク変位が小さ
い状態では上述の構成によって正常なフォーカスサーボ
動作がなされるが、ディスク変位が比較的大きい状態
(例えばコンパクトディスク1がCDプレーヤにセットさ
れた直後、あるいは振動等によってフォーカスサーボが
外れた場合)にあっては、フォーカスエラー信号S1のレ
ベルが低すぎるため、正常なフォーカスサーボ動作をな
し得ないことが解る。したがって、第3図の構成にあっ
ては、フォーカスエラー信号S1にかかわらずにフォーカ
スサーボドライバ7を駆動しうるフォーカスサーチ信号
発生回路6が設けられている。その内部において61、62
は定電流源であり、何れか一方がスイッチ63を介してコ
ンデンサ64に接続される。また、スイッチ63は、所定周
期毎に切り替えられるように構成されている。これによ
り、コンデンサ64に対して対して、定電流源61、62によ
る充放電が繰り返され、コンデンサ64の端子電圧Vは第
2図(イ)に示すような波形となる。同図によれば、電
圧Vは、周期T、振幅値Vpの三角波となっている。第3
図において、この端子電圧Vが電圧ホロワ65、スイッチ
8を順次介してフォーカスサーボドライバ7に印加され
ると、電圧Vのレベルに従ってフォーカスサーボドライ
バ7が光学ピックアップ2に内蔵されたフォーカスアク
チュエータ(図示せず)を駆動し、光学ピックアップ2
の対物レンズが上下に駆動される。
また、5は合焦点検出回路であり、フォーカスエラー信
号S1を常時監視し、これがフォーカスサーボ可能な範囲
内(第4図(ロ)における原点近傍)に達したと判定す
ると、スイッチ8の接点をa側に設定し、これ以外の場
合には接点をb側に設定する。
上記構成によれば、フォーカスサーボ不可能の状況下に
おいては、スイッチ8がb側に設定され、電圧V(第2
図(イ)参照)に従って光学ピックアップの対物レンズ
が上下に駆動される。そして、この上下運動の過程で距
離の偏移がフォーカスサーボ可能な範囲内に達すると、
スイッチ8の接点がa側に設定され、フォーカスエラー
信号S1に従って対物レンズが駆動される。すなわち、各
構成要素2、3、4、7によるフォーカスサーボ動作が
行われる。
「発明が解決しようとする課題」 ところで、第3図の構成によれば、電圧Vの周期および
振幅が一定となるから、外部からの振動等によってフォ
ーカスサーボが外れた場合、再引込に時間がかかるとい
う問題があった。また、定電流源61、62の特性あるいは
コンデンサ64の静電容量の誤差によって、電圧Vの波形
(フォーカスサーチ波形)がばらつくという問題もあっ
た。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、フ
ォーカスサーボが外れた場合にきわめて迅速な再引込を
可能とするとともに、フォーカスサーチ波形の所望の波
形と正確に一致させることができるフォーカスサーボ装
置を提供することを目的としている。
「課題を解決するための手段」 本発明は上記課題を解決するため、光ディスクの記録面
と光学ピックアップとの距離が所定範囲内であることを
検知すると検知信号を出力する位置検出手段と、前記検
知信号が出力されない状態では所定の第1の振幅で変動
するサーチ信号を出力し、一方、前記検知信号が出力さ
れると、この検知信号が出力された時刻の前記サーチ信
号のレベル付近に前記サーチ信号の変動範囲を制限する
サーチ信号発生手段と、前記サーチ信号に従って、前記
記録面と前記光学ピックアップとの距離を設定する駆動
装置とを具備し、かつ、前記サーチ信号発生手段は、サ
ーチ信号に対応するディジタル信号を発生するディジタ
ル信号発生手段と、このディジタル信号をアナログ信号
のサーチ信号に変換する変換器とから成ることを特徴と
している。
「作用」 位置検出手段が検知信号を出力すると、サーチ信号の最
大値および最小値が制限されるから、サーチ信号の変化
率を同一とすると、その周期が短くなる。これにより、
フォーカスサーボが可能となるまでの時間が短縮され
る。
また、本発明にあっては、ディジタル信号発生手段によ
って、サーチ信号に対応するディジタル信号を発生する
から、きわめて正確なフォーカスサーチ波形が生成され
る。
「実施例」 次に本発明の一実施例を図面を参照し説明する。
第1図は、本発明の一実施例のフォーカスサーボ装置の
構成を示すブロック図である。なお、図において第3図
の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明
を省略する。
図において11はフォーカスサーチ信号発生回路であり、
その内部にディジタルパターンジェネレータ10と、D/A
コンバータ(ディジタル/アナログコンバータ)9とが
設けられている。また、スイッチ8がa側に切換えられ
ると同時に、合焦点検出回路5から切換信号S2がディジ
タルパターンジェネレータ10に供給される。
ディジタルパターンジェネレータ10は、切換信号S2が供
給される以前において、第2図(イ)に示す電圧Vと同
様の周期T、振幅値Vpの三角波に対応するディジタル信
号を発生する。このディジタル信号は、D/Aコンバータ
9に供給されると、アナログ信号(電圧V)に変換さ
れ、フォーカスサーボドライバ7に供給される。
また、ディジタルパターンジェネレータ10は、切換信号
S2が供給された以降において、電圧Vの振幅値をΔV
(ただし、ΔV<Vp)に制限するとともに、その中心値
を切換信号S2が供給された時点における電圧Vのレベル
に設定する。また、電圧Vの変化率(|dV/dt|)は、切
換信号S2の供給の前後で一定に保たれる。
上記構成において、スイッチ8をb側に設定するととも
に、フォーカスサーチ信号発生回路11を動作させると、
フォーカスサーチ信号発生回路11から第2図(ロ)の時
刻t1〜t1の期間に示す電圧Vが発生し、この電圧Vがフ
ォーカスサーボドライバ7に供給される。この期間(時
刻t0〜t1)において、第2図(ロ)の電圧Vの波形は同
図(イ)と同様であるが、ディジタルパターンジェネレ
ータ10における量子化のため、電圧Vが段階波状に変化
する。
次に、時刻t1において、合焦点検出回路5がフォーカス
エラー信号S1のフォーカスサーボ可能な範囲内(第4図
(ロ)における原点近傍)への到達を検出すると、スイ
ッチ8の接点をa側に設定するとともに、切換信号S2
ディジタルパターンジェネレータ10に供給する。スイッ
チ8がa側に設定されたことにより、各構成要素2、
3、4、7によるフォーカスサーボ動作が行われる。
一方、ディジタルパターンジェネレータ10は、時刻t1
降の電圧Vの振幅値をΔVに制限するとともに、その中
心値をV1(ただし、中心値V1は時刻t1における電圧Vの
レベル)に設定する。また、前述のように、電圧Vの変
化率(|dV/dt|)は、時刻t1以前の値と同一に保たれ
る。この結果、時刻t1以降の電圧Vの周期T1は、 となり、時刻t1以前の周期Tより短くなる。したがっ
て、フォーカスサーボが外れた場合において、再引込に
要する時間をきわめて短くすることができる。
また、本実施例にあっては、ディジタルパターンジェネ
レータ10によって電圧Vの波形を設定することができる
から、この電圧Vの波形を所望の波形と正確に一致させ
ることができる。
「発明の効果」 以上説明したように、本発明のフォーカスサーボ装置に
よれば、フォーカスサーボが外れた場合にきわめて迅速
な再引込が可能であるとともに、フォーカスサーチ波形
を所望の波形と正確に一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成のブロック図、第2図
(イ)、(ロ)はフォーカスエラー生成回路6、11の出
力電圧Vの波形図、第3図は従来のフォーカスサーボ装
置のブロック図、第4図(イ)は第3図の要部の回路
図、同図(ロ)はその出力信号の特性図である。 1……光ディスク、2……光学ピックアップ、3……フ
ォーカスエラー信号生成回路(位置検出手段)、5……
合焦点検出回路(位置検出手段)、6……フォーカスサ
ーボドライバ(駆動装置)、7……システムコントロー
ラ(ゲイン調整手段)、9……D/Aコンバータ(変換
器)、10……ディジタルパターンジェネレータ(ディジ
タル信号発生手段)、11……フォーカスサーチ信号発生
回路(サーチ信号発生手段)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光ディスクの記録面と光学ピックアップと
    の距離が所定範囲内にあることを検知すると検知信号を
    出力する位置検出手段と、 前記検知信号が出力されない状態では所定の第1の振幅
    で変動するサーチ信号を出力し、一方、前記検知信号が
    出力されると、この検知信号が出力された時刻の前記サ
    ーチ信号のレベル付近に前記サーチ信号の変動範囲を制
    限するサーチ信号発生手段と、 前記サーチ信号に従って、前記記録面と前記光学ピック
    アップとの距離を設定する駆動装置と を具備し、かつ、前記サーチ信号発生手段は、サーチ信
    号に対応するディジタル信号を発生するディジタル信号
    発生手段と、このディジタル信号をアナログ信号のサー
    チ信号に変換する変換器とから成ることを特徴とするフ
    ォーカスサーボ装置。
JP1305291A 1989-11-24 1989-11-24 フォーカスサーボ装置 Expired - Lifetime JPH077512B2 (ja)

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KR20040031533A (ko) * 2002-10-07 2004-04-13 삼성전자주식회사 적응적인 포커싱 방법 및 장치
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