JPH10116424A - フォーカスサーボ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の信号面を有する多層ディスクに対し
て、フォーカスサーボを閉ループにしたままの状態で記
録・再生を行う信号面を切り換えられるにしたフォーカ
スサーボ装置を提供する。 【解決手段】 一方の信号面に対してサーボがかけられ
ている状態で、信号面切換制御部６０は、移動方向に応
じた極性の目標電圧６１ａを偏差演算回路２０へ供給
し、対物レンズを他方の信号面側に移動させた後に、目
標電圧をゼロ電位に戻すと共にサーボ方向切換回路３０
を逆サーボ制御状態に設定して、フォーカス誤差信号１
０ａに基づく逆サーボ制御をかけて対物レンズを移動さ
せる。次に、移動方向に応じた極性の目標電圧６１ａを
偏差演算回路２０へ供給し、対物レンズを他方の信号面
に対するフォーカス誤差信号１０ａが得られる位置まで
移動させた後に、本来のサーボ制御状態に戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光ディスク記録
装置，光ディスク再生装置等において、ディスクの信号
面と対物レンズとの距離を一定に保つためのフォーカス
サーボ装置に係り、詳しくは、複数の信号面を有する多
層ディスクに対して、フォーカスサーボを閉ループにし
たままの状態で記録・再生を行う信号面を切り換えられ
るようににしたフォーカスサーボ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図４は非点収差法を用いた従来のフォー
カスサーボ装置のブロック構成図である。従来のフォー
カスサーボ装置１００は、フォーカス誤差検出回路１１
０と、位相補償回路１２０と、サーボループスイッチ回
路１３０と、アクチュエータ駆動回路１４０と、フォー
カスサーボ引込み制御部１５０と、フォーカスアクチュ
エータ１６０とからなる。

【０００３】フォーカス誤差検出回路１１０は、光検出
器１１１と、２組の電流−電圧変換回路１１２，１１３
と、減算回路１１４とを備える。光検出器１１１は、デ
ィスクからの反射光を検出するもので、４分割されたフ
ォトダイオードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを備える。

【０００４】図５は非点収差法における光検出器上のビ
ームパターンを示す説明図である。非点収差法は、円柱
レンズと凸レンズとの組合せにレーザビームが入射する
と、円柱レンズ通過後のビーム形状が縦長楕円から真
円、そして横長楕円へと変化することを利用している。
ディスクの信号面が対物レンズの焦点位置にあるときに
（最適フォーカス位置）、反射光のビームが真円になる
位置に、かつ、４個のフォトダイオードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
にそれぞれ入射する光量が等しくなるように光検出器１
１１が配置される。ディスクの信号面と対物レンズとの
相対距離が合焦距離よりも大きくなると（遠すぎる場
合）、図５（ａ）に示すように、光検出器１１１上のビ
ームパターンは横長楕円となる。ディスクの信号面と対
物レンズとの相対距離が合焦距離よりも小さくなると
（近すぎる場合）、図５（ｃ）に示すように、光検出器
１１１上のビームパターンは縦長楕円となる。

【０００５】図４に示すフォーカス誤差検出回路１１０
は、対角するフォトダイオードＡ，Ｂの出力を加算して
電流−電圧変換回路１１２へ供給し、対角するフォトダ
イオードＣ，Ｄの出力を加算して電流−電圧変換回路１
１３へ供給し、各電流−電圧変換回路１１２，１１３の
各出力を減算回路１１４へ供給している。減算回路１１
４は、フォトダイオードＡ及びフォトダイオードＢの受
光量に応じた電圧１１２ａからフォトダイオードＣ及び
フォトダイオードＤの受光量に応じた電圧１１３ａを減
算して得た電圧をフォーカス誤差信号１１０ａとして出
力する。

【０００６】図６はフォーカス誤差信号並びに強度信号
の波形図である。図６（ａ）に示すように、フォーカス
誤差信号１１０ａは、合焦位置で出力電圧が０になるＳ
字型の特性を示す。対物レンズと信号面との相対距離が
合焦距離よりも大きい場合（遠い場合）は負極性の出力
が、対物レンズと信号面との相対距離が合焦距離よりも
小さい場合（近い場合）は正極性の出力が得られる。

【０００７】なお、フォーカス誤差信号の検出方式とし
ては、上述の非点収差法の外にナイフエッジ法、偏心補
助光束法等が知られている。

【０００８】図４に示すように、フォーカス誤差信号１
１０ａは、位相補償回路１２０並びにサーボループスイ
ッチ回路１３０を介してアクチュエータ駆動回路１４０
へ供給される。

【０００９】フォーカスサーボ引込み制御部１５０は、
加算回路１５１と、レベル判定回路１５２と、対物レン
ズ移動制御部１５３と、対物レンズ移動信号スイッチ回
路１５４を備える。対物レンズ移動制御部１５３は、フ
ォーカスサーボ引込み要求が供給されると、サーボルー
プをオフさせるためのサーボループ開閉指令１５３ａを
発生してサーボループスイッチ回路１３０をサーボルー
プオフ状態にすると共に、対物レンズ移動信号スイッチ
回路１５４をオンさせるための対物レンズ移動スイッチ
開閉指令１５３ｂを発生して対物レンズ移動信号スイッ
チ回路１５４を閉状態にし、フォーカスアクチュエータ
１６０を駆動して対物レンズを移動させるための対物レ
ンズ移動信号１５３ｃを出力する。

【００１０】アクチュエータ駆動回路１４０は、対物レ
ンズ移動信号スイッチ回路１５４を介して供給される対
物レンズ移動信号１５３ｃに基づいて、フォーカスアク
チュエータ１６０へ供給する電流を制御する。フォーカ
スアクチュエータ１６０は、フォーカスアクチュエータ
コイルに供給される電流に応じた量だけ対物レンズをデ
ィスクに近づける方向へ移動する。対物レンズがディス
クへ近づく方向へ駆動され、対物レンズの焦点位置がデ
ィスクの信号面に近づくと、図６（ａ）に示したフォー
カス誤差信号１１０ａが得られる。

【００１１】加算回路１５１は、フォーカスサーボ誤差
検出回路１１０内の各電流−電圧変換器１１２，１１３
の出力を加算することで、光検出器１１１の各ホトダイ
オードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの受光量の総和を強度信号１５１
ａとして出力する。強度信号１５１ａは、図６（ｂ）に
示すように、合焦位置でレベルが最大となる山形の特性
となる。レベル判定回路１５２は、強度信号１５１ａの
レベルが予め設定したしきい値レベルを越えると、ディ
スクの信号面と対物レンズとの相対距離がほぼ焦点距離
にあることを示す合焦位置近傍信号１５２ａを出力す
る。

【００１２】対物レンズ移動制御部１５３は、合焦位置
近傍信号１５２ａが供給されると、サーボループをオン
させるためのサーボループ開閉指令１５３ａを発生して
サーボループスイッチ回路１３０をサーボループオン状
態にすると共に、対物レンズ移動信号スイッチ回路１５
４をオフさせるための対物レンズ移動スイッチ開閉指令
１５３ｂを発生して、対物レンズ移動信号スイッチ回路
１５４を開状態にし、対物レンズ移動信号１５３ｃに基
づく対物レンズの移動を停止させる。

【００１３】サーボループスイッチ回路１３０がサーボ
ループオン状態になると、フォーカス誤差信号１１０ａ
は、サーボループの位相補償を行う位相補償回路１２０
を介してアクチュエータ駆動回路１４０へ供給される。
アクチュエータ駆動回路１４０は、フォーカス誤差信号
１１０ａの極性がマイナスの場合すなわちディスクの信
号面と対物レンズとの距離が焦点距離よりも大きい場
合、フォーカスアクチュエータ１６０に供給する電流を
増加させて対物レンズをディスクに近づける。アクチュ
エータ駆動回路１４０は、フォーカス誤差信号１１０ａ
の極性がプラスの場合すなわちディスクの信号面と対物
レンズとの距離が焦点距離よりも小さい場合、フォーカ
スアクチュエータ１６０に供給する電流を減少させて対
物レンズをディスクから遠ざける。合焦位置では、フォ
ーカス誤差信号１１０ａの出力電圧は０になるので、ア
クチュエータ駆動回路１４０は、フォーカスアクチュエ
ータ１６０に現在供給している電流を保持して、合焦状
態を維持する。

【００１４】通常、サーボをかける範囲は、図６に示す
ように、Ｓ字特性の中央部分（負側の極大点から正側の
極大点）であり、対物レンズの焦点位置が信号面になる
ようサーボがかけられる。これによって、図７に示すよ
うに、レーザビームは対物レンズで収束され、常にディ
スクの信号面に焦点が合わされる。

【００１５】上述したように従来のフォーカスサーボ装
置は、サーボループをオフにした状態で、対物レンズを
サーボの制御範囲内に移動させた後に、サーボループを
オンさせてフォーカスサーボをかけるようにしている。

【００１６】最近、高密度記録及び高密度再生を達成す
るために、図８に示すように数１０μｍの接近した２つ
の信号面（第１及び第２の信号面）に情報を記録及び再
生できるようにした多層ディスクが提案されている。多
層ディスクでは、焦点位置を切り換えてそれぞれの信号
面に対してレーザビームを合焦させる必要がある。この
ような多層ディスクに対して、層間隔に対応するオフセ
ット電圧を加えることにより、任意の層に焦点を合せら
れるようにした多層ディスク用の焦点サーボ回路が、特
開昭６０−２０２５４５号公報で提案されている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】合焦点位置から大きく
外れた位置ではフォーカス誤差信号を得ることができな
いため、従来のフォーカスサーボ装置は、フォーカスル
ープをオフした状態で対物レンズを合焦点位置近傍まで
移動させるフォーカスサーボ引込み制御部が必要であ
り、フォーカスサーボ装置の回路構成が複雑になるとい
う問題がある。

【００１８】また、複数の信号面を有する多層ディスク
において、信号面の切り換えを行う際に、サーボループ
をオフさせて、一方の信号面に対して合焦位置にある対
物レンズを他方の信号面に対してほぼ合焦する位置まで
強制移動させた後に、サーボループをオンさせる必要が
あり、信号面の切り換え制御が複雑である。

【００１９】特開昭６０−２０２５４５号公報で提案さ
れた技術は、多層ディスク毎に、その多層ディスクの層
間隔を設定する必要がある。

【００２０】この発明はこのような課題を解決するため
になされたもので、複数の信号面を有する多層ディスク
の記録・再生時に、フォーカスサーボを閉ループにした
ままの状態で合焦する信号面を切り換えられるにしたフ
ォーカスサーボ装置を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係るフォーカスサーボ装置は、ディスクの信
号面からの反射ビームの状態を検出してＳ字特性を有す
るフォーカス誤差信号を出力するフォーカス誤差検出回
路と、対物レンズを移動させてレーザビームの収束位置
を移動させるフォーカスアクチュエータと、フォーカス
アクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動部と、フ
ォーカス誤差信号とアクチュエータの移動方向に対応し
て設定される目標電圧との偏差を出力する偏差演算回路
と、偏差演算回路を介して供給されるフォーカス誤差信
号に基づいてフォーカス誤差をなくす方向へアクチュエ
ータを駆動する順サーボ制御状態と、偏差演算回路を介
して供給されるフォーカス誤差信号に基づいてフォーカ
ス誤差が生じている方向へアクチュエータを駆動する逆
サーボ制御状態とを切り換えるサーボ方向切換回路と、
一方の信号面からの反射ビームに基づいて生成されたフ
ォーカス誤差信号に基づいて一方の信号面に対してフォ
ーカスサーボ制御がかけられている状態で、対物レンズ
を他方の信号面に合焦させる方向へ移動させるための目
標電圧を偏差演算回路へ供給して、アクチュエータ駆動
回路を介してフォーカスアクチュエータを一方の信号面
からの反射ビームに基づいて生成されたフォーカス誤差
信号が得られる範囲内で他方の信号面に合焦させる方向
へ移動させた後に、逆サーボ制御状態へ切り換えて、一
方の信号面からの反射ビームに基づいて生成されたフォ
ーカス誤差信号に基づいて対物レンズを他方の信号面に
向けて移動させ、次に、他方の信号面からの反射ビーム
に基づくフォーカス誤差信号が得られる範囲まで対物レ
ンズをさらに移動させるための目標電圧を供給して、対
物レンズを他方の信号面に向けてさらに移動させた後
に、サーボ制御状態へ戻すことで、他方の信号面からの
反射ビームに基づいて生成されたフォーカス誤差信号に
基づいて他方の信号に対してフォーカスサーボ制御がか
けられる状態に制御する信号面切換制御部とを備えたこ
とを特徴とする。

【００２２】この発明に係るフォーカスサーボ装置は、
サーボが現在かけられている信号面に対するフォーカス
誤差信号が得られる範囲内で対物レンズを他方の信号面
に合焦させる方向へ移動させた後に、サーボが現在かけ
られている信号面に対するフォーカス誤差信号に基づい
て逆サーボ制御をかけることで、サーボが現在かけられ
ている信号面から他方の信号面の方向へ対物レンズを移
動させ、さらに、他の信号面に対するフォーカス誤差信
号が得られる範囲まで対物レンズを移動させてから、本
来のサーボ制御状態に復帰させる構成としたので、サー
ボループを閉じたままの状態で、記録・再生を行う信号
面の切り換えができる。サーボループは閉じたままの状
態であるから、対物レンズを安定に移動させることがで
きる。また、複数の信号面の層間隔が異なっていても信
号面の切り換えを確実に行うことができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて添付図面に基づいて説明する。

【００２４】図１はこの発明に係るフォーカスサーボ装
置のブロック構成図である。この発明に係るフォーカス
サーボ装置１は、フォーカス誤差検出回路１０と、偏差
演算回路２０と、サーボ方向切換回路３０と、位相補償
回路４０と、アクチュエータ駆動回路５０と、信号面切
換制御部６０と、フォーカスアクチュエータ７０とから
なる。フォーカスアクチュエータ７０は、対物レンズを
移動させるためのものである。

【００２５】フォーカス誤差検出回路１０は、４分割さ
れたフォトダイオードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有する光検出器
１１と、２組の電流−電圧変換回路１２，１３と、減算
回路１４を備える。フォトダイオードＡの出力電流とフ
ォトダイオードＢの出力電流は加算されて一方の電流−
電圧変換回路１２へ供給される。フォトダイオードＣの
出力電流とフォトダイオードＤの出力電流は加算されて
他方の電流−電圧変換回路１３へ供給される。各電流−
電圧変換回路１２，１３の出力１２ａ，１３ａは減算回
路１４へ供給される。減算回路１４は、フォトダイオー
ドＡ及びフォトダイオードＢの受光量に応じた電圧１２
ａからフォトダイオードＣ及びフォトダイオードＤの受
光量に応じた電圧１３ａを減算し、減算して得た電圧を
フォーカス誤差信号１０ａとして出力する。

【００２６】偏差演算回路２０は、フォーカス誤差信号
１０ａと目標電圧信号６１ａとの偏差を演算して偏差信
号２０ａを出力する。偏差信号２０ａはサーボ方向切換
回路３０へ供給される。

【００２７】サーボ方向切換回路３０は、偏差信号２０
ａの極性を反転させる反転回路３１と、サーボ方向切換
スイッチ回路３２とを備える。サーボ方向切換スイッチ
回路３２は、サーボ方向指定指令６２ｂに基づいて、偏
差をなくす方向へアクチュエータを駆動する順サーボ制
御が指定された場合、偏差演算回路２０の出力である偏
差信号２０ａをそのまま出力する。サーボ方向切換スイ
ッチ回路３２は、サーボ方向指定指令６２ｂに基づい
て、偏差が生じている方向へアクチュエータを駆動する
逆サーボ制御が指定された場合、反転回路３１によって
極性反転された偏差信号３１ａを出力する。

【００２８】サーボ方向切換回路３０の出力３０ａは、
サーボループの位相特性を補償する位相補償回路４０を
介してアクチュエータ駆動回路５０へ供給される。アク
チュエータ駆動回路５０は、位相補償回路４０を介して
供給される偏差信号４０ａの極性がマイナス（対物レン
ズと信号面との距離が遠いことを示す）の場合は、フォ
ーカスアクチュエータ７０へ供給する電流を増加させて
対物レンズをディスクに近づく方向へ移動させ、位相補
償回路４０を介して供給される偏差信号４０ａの極性が
プラス（対物レンズと信号面との距離が近づきすぎてい
ることを示す）の場合は、フォーカスアクチュエータ７
０へ供給する電流を減少させて対物レンズをディスクか
ら遠ざける方向へ移動させ、位相補償回路４０を介して
供給される偏差信号４０ａがゼロ（対物レンズと信号面
との距離が適当であることを示す）の場合は、フォーカ
スアクチュエータ７０へ現在供給している電流を保持し
て対物レンズと信号面との距離を維持させる。

【００２９】信号面切換制御部６０は、目標電圧発生回
路６１と、制御回路６２とを備える。目標電圧発生回路
６１は、制御回路６２から供給される目標電圧発生指令
６２ａによって指定された極性で指定された電圧の目標
電圧信号６１ａを生成して出力する。制御回路６２は、
目標電圧発生指令６２ａを出力して目標電圧信号６１ａ
の極性並びに電圧を制御すると共に、サーボ方向指定指
令６２ｂを出力して順サーボ制御状態と逆サーボ制御状
態との切り換えを行う。

【００３０】一般的なフォーカスサーボ引込み動作によ
って、図７に示したディスクの第１の信号面に対してサ
ーボの引込みがなされているものとして、第１の信号面
に対してフォーカスサーボが動作している状態から第２
の信号面へ切り換える動作を説明する。

【００３１】図２は２つの信号面を有する場合のフォー
カス誤差信号の波形図である。２つの信号面を有する多
層ディスクでは、対物レンズを移動させていくと、図２
に示すように、２つの連続したフォーカス誤差信号が得
られる。

【００３２】図３はレーザビームの焦点位置を第１の信
号面から第２の信号面へ切り換える場合の目標電圧並び
にサーボ制御状態のタイムチャートである。いま、図２
に示したフォーカス誤差信号上のＥ点でフォーカスサー
ボが動作しているものとする。この第１の信号面に対し
てフォーカスサーボがかけられている状態で、第１の信
号面から第２の信号面への信号面切換要求が供給される
と、制御回路６２は目標電圧発生回路６１からプラス極
性の目標電圧信号６１ａを出力させる。

【００３３】フォーカス誤差信号１０がゼロ電位の状態
で、図３（ａ）に示すように、プラス極性の目標電圧信
号６１ａが出力されると、偏差演算回路２０はマイナス
極性の偏差信号２０ａが出力される。このマイナス極性
の偏差信号２０ａは、サーボ方向切換スイッチ回路３２
並びに位相補償回路４０を介してアクチュエータ駆動回
路５０へ供給される。アクチュエータ駆動回路５０は、
マイナス極性の偏差信号４０ａに基づいてフォーカスア
クチュエータ７０に供給する電流を増加させて、対物レ
ンズを第２の信号面側に移動させる。

【００３４】対物レンズが第２の信号面側へ移動される
とその移動に伴ってフォーカス誤差信号１０ａの出力電
圧はプラス方向に増加する。そして、プラス極性の目標
電圧信号６１ａによって設定された電圧とフォーカス誤
差信号１０ａの出力電圧とが等しくなると、偏差信号が
ゼロと対物レンズの移動が停止され、その移動位置に保
持される。

【００３５】信号面切換制御部６０は、図２に示すＦ点
（フォーカス誤差電圧が目標電圧に一致した点）まで対
物レンズが移動されると、サーボ方向指定指令６２ｂを
出力して逆サーボ制御状態に切り換えると共に、目標電
圧をゼロ電位に戻す。これによって、偏差演算回路２０
の出力である偏差信号２０ａは、プラス極性となる。こ
のプラス極性の偏差信号２０ａは、反転回路３１で極性
が反転されてマイナス極性の偏差信号３１ａとなり、サ
ーボ方向切換スイッチ回路３２、並びに位相補償回路４
０を介してアクチュエータ駆動回路５０へ供給される。
アクチュエータ駆動回路５０は、マイナス極性の偏差信
号４０ａに基づいてフォーカスアクチュエータ７０への
電流供給を増加させて、対物レンズを第２の信号面に近
づける方向へさらに移動させる。この対物レンズの移動
は、第１の信号面に対するフォーカス誤差信号１０ａが
プラス極性である間、継続される。この結果、図２に示
すＧ点（フォーカス誤差電圧がゼロになる点）まで対物
レンズが移動される。

【００３６】信号面切換制御部６０は、図２に示すＧ点
（フォーカス誤差電圧がゼロ電位となる点）まで対物レ
ンズが移動されると、図３（ａ）に示すように、マイナ
ス極性の目標電圧を偏差演算回路２０へ供給する。これ
により、偏差演算回路２０の出力である偏差信号２０ａ
はプラス極性となり、このプラス極性の偏差信号２０ａ
は、反転回路３１で極性が反転されてマイナス極性の偏
差信号３１ａとなり、サーボ方向切換スイッチ回路３
２、並びに位相補償回路４０を介してアクチュエータ駆
動回路５０へ供給される。アクチュエータ駆動回路５０
は、マイナス極性の偏差信号４０ａに基づいてフォーカ
スアクチュエータ７０への電流供給を増加させて、対物
レンズを第２の信号面に近づける方向へさらに移動させ
る。

【００３７】対物レンズが第２の信号面側へさらに移動
されると、その移動に伴って第２の信号面に対するフォ
ーカス誤差信号１０ａが検出される状態になり、第２の
信号面に対するフォーカス誤差信号１０ａの出力電圧と
マイナス極性の目標電圧６１ａとが一致した時点で偏差
演算回路２０の出力である偏差信号２０ａがゼロ電位と
なり、対物レンズの移動が停止される。これにより、図
２に示すＨ点（第２の信号面に対するフォーカス誤差電
圧が目標電圧となる点）まで対物レンズが移動される。

【００３８】信号面切換制御部６０は、図２に示すＨ点
（第２の信号面に対するフォーカス誤差電圧が目標電圧
となる点）まで対物レンズが移動されると、サーボ方向
指定指令６２ｂを出力してサーボ制御状態に戻すと共
に、目標電圧をゼロ電位に戻す。これにより、第２の信
号面に対するフォーカス誤差信号に基づくサーボ制御が
開始される。図２に示すＨ点（第２の信号面に対するフ
ォーカス誤差電圧が目標電圧となる点）で目標電圧がゼ
ロ電位に戻されたので、偏差演算回路２０の出力である
偏差信号２０ａはマイナス極性となる。このマイナス極
性の偏差信号２０ａは、サーボ方向切換スイッチ回路３
２，位相補償回路４０を介してアクチュエータ駆動回路
５０へ供給される。アクチュエータ駆動回路５０は、マ
イナス極性の偏差信号４０ａに基づいてフォーカスアク
チュエータ７０へ供給する電流をさらに増加させて、対
物レンズをさらに移動させる。これによって、図２に示
すＩ点（第２の信号面に対するフォーカスエラー信号が
ゼロ電位となる点）まで対物レンズが移動される。

【００３９】信号面切換制御部６０内の制御回路６２
は、プラス極性の目標電圧を出力した時点からその目標
電圧に向けて対物レンズが移動するのに要する十分な期
間が経過した後に目標電圧をゼロ電位に戻すと共に逆サ
ーボ制御状態に切り換え、対物レンズが第１の信号面に
対するフォーカス誤差信号に基づいて逆サーボ制御によ
って移動されるのに要する十分な時間が経過した後に、
マイナス極性の目標電圧を出力しその目標電圧に向けて
対物レンズが移動するのに要する十分な期間が経過した
後に目標電圧をゼロ電位に戻すと共にサーボ制御状態を
元に戻すようにしている。なお、対物レンズが移動する
のに要する十分な時間が経過した後に次なる状態へ切り
換えるのではなく、信号面切換制御部６０内に電圧検出
回路を設けて偏差演算回路２０の出力である偏差信号２
０ａの電圧がゼロ電位になった時点で、次なる状態へ切
り換える構成としてもよい。

【００４０】第２の信号面に対してフォーカスサーボが
かけられている状態で、第１の信号面への切り換え要求
が供給されると、信号面切換制御部６０は、マイナス極
性の目標電圧を偏差演算回路２０へ供給し、対物レンズ
を第１の信号面側に移動させるための偏差信号を出力さ
せて、対物レンズの位置を第１の信号面側に少し移動さ
せた後に、マイナス極性の目標電圧をゼロ電位に戻すと
共に逆サーボ制御状態に設定して第２の信号面に対する
フォーカス誤差信号に基づく逆サーボ制御をかけてフォ
ーカス誤差が増大する方向、すなわち、第１の信号面に
近づく方向へ対物レンズを移動させ、第２の信号面対す
るフォーカス誤差信号が得られなくなると、プラス極性
の目標電圧を偏差演算回路２０へ供給し、対物レンズを
第１の信号面に対するフォーカス誤差信号が得られる位
置まで移動させ、次にプラス極性の目標電圧をゼロ電位
に戻すと共に本来のサーボ制御状態に戻して、第１の信
号面に対するフォーカス誤差信号に基づくサーボ制御に
よって対物レンズを第１の信号面に合焦する位置へ移動
させる。

【００４１】このように、この発明に係るフォーカスサ
ーボ制御装置１は、複数の信号面を有するディスクに対
して記録・再生を行っている状態で、フォーカスサーボ
ループをオフすることなく、記録・再生用のレーザビー
ムを合焦させる信号面を切り換えることができる。フォ
ーカスサーボループをかけた状態で信号面の切り換えを
行うので、対物レンズの移動を安定に行うことができ
る。また、複数の信号面の層間隔が異なっていても信号
面の切り換えを確実に行うことができる。

【００４２】なお、本実施例では、フォーカス誤差信号
１０ａは対物レンズと信号面との距離が焦点距離よりも
離れている場合にマイナス極性の信号を出力する構成を
示したが、対物レンズと信号面との距離が焦点距離より
も離れている場合にプラス極性の信号を出力する構成と
してもよい。このような構成をとる場合、アクチュエー
タ駆動回路５０は、フォーカス誤差信号の極性がプラス
の場合には対物レンズをディスクの信号面に近づけるよ
うに、また、フォーカス誤差信号の極性がマイナスの場
合には対物レンズをディスクの信号面から遠ざけるよう
にアクチュエータを駆動する構成にすると共に、目標電
圧発生回路６１は、対物レンズの移動方向に応じた極性
の目標電圧信号６１ａを発生する構成とする。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係るフ
ォーカスサーボ装置は、サーボが現在かけられている信
号面に対するフォーカス誤差信号が得られる範囲内で対
物レンズを他方の信号面に合焦させる方向へ移動させた
後に、サーボが現在かけられている信号面に対するフォ
ーカス誤差信号に基づいて逆サーボ制御をかけること
で、サーボが現在かけられている信号面から他方の信号
面の方向へ対物レンズを移動させ、さらに、他の信号面
に対するフォーカス誤差信号が得られる範囲まで対物レ
ンズを移動させてから、本来のサーボ制御状態に復帰さ
せる構成としたので、サーボループを閉じたままの状態
で、記録・再生を行う信号面の切り換えができる。サー
ボループは閉じたままの状態であるから、対物レンズを
安定に移動させることができる。また、複数の信号面の
層間隔が異なっていても信号面の切り換えを確実に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るフォーカスサーボ装置のブロッ
ク構成図である。

【図２】２つの信号面を有する場合のフォーカス誤差信
号の波形図である。

【図３】レーザビームの焦点位置を第１の信号面から第
２の信号面へ切り換える場合の目標電圧並びにサーボ制
御状態のタイムチャートである。

【図４】非点収差法を用いた従来のフォーカスサーボ装
置のブロック構成図である。

【図５】非点収差法における光検出器上のビームパター
ンを示す説明図である。

【図６】フォーカス誤差信号並びに強度信号の波形図で
ある。

【図７】１つの信号面を有するディスクに対するレーザ
ビームの照射状態の説明図である。

【図８】複数の信号面を有するディスクに対するレーザ
ビームの照射状態の説明図である。

【符号の説明】 １ フォーカスサーボ装置、１０ フォーカス誤差検出
回路、１１ 光検出器、１２，１３ 電圧−電流変換回
路、１４ 減算回路、２０ 偏差演算回路、３０ サー
ボ方向切換回路、３１ 反転回路、３２ サーボ方向切
換スイッチ回路、４０ 位相補償回路、５０ アクチュ
エータ駆動回路、６０ 信号面切換制御部、６１ 目標
電圧発生回路、６２ 制御回路、７０ フォーカスアク
チュエータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクの信号面からの反射ビームの状
   態を検出してＳ字特性を有するフォーカス誤差信号を出
   力するフォーカス誤差検出回路と、 対物レンズを移動させてレーザビームの収束位置を移動
   させるフォーカスアクチュエータと、 フォーカスアクチュエータを駆動するアクチュエータ駆
   動部と、 前記フォーカス誤差信号とアクチュエータの移動方向に
   対応して設定される目標電圧との偏差を出力する偏差演
   算回路と、 フォーカス誤差信号に基づいてフォーカス誤差をなくす
   方向へアクチュエータを駆動する順サーボ制御状態と、
   フォーカス誤差信号に基づいてフォーカス誤差が生じて
   いる方向へアクチュエータを駆動する逆サーボ制御状態
   とを切り換えるサーボ方向切換回路と、 一方の信号面からの反射ビームに基づいて生成されたフ
   ォーカス誤差信号に基づいて一方の信号面に対してフォ
   ーカスサーボ制御がかけられている状態で、対物レンズ
   を他方の信号面に合焦させる方向へ移動させるための目
   標電圧を前記偏差演算回路へ供給して、前記アクチュエ
   ータ駆動回路を介して前記フォーカスアクチュエータを
   一方の信号面からの反射ビームに基づいて生成されたフ
   ォーカス誤差信号が得られる範囲内で他方の信号面に合
   焦させる方向へ移動させた後に、前記逆サーボ制御状態
   へ切り換えて、一方の信号面からの反射ビームに基づい
   て生成されたフォーカス誤差信号に基づいて対物レンズ
   を他方の信号面に向けて移動させ、次に、他方の信号面
   からの反射ビームに基づくフォーカス誤差信号が得られ
   る範囲まで対物レンズをさらに移動させるための目標電
   圧を供給して、対物レンズを他方の信号面に向けてさら
   に移動させた後に、順サーボ制御状態へ戻すことで、他
   方の信号面からの反射ビームに基づいて生成されたフォ
   ーカス誤差信号に基づいて他方の信号面に対してフォー
   カスサーボ制御がかけられる状態に制御する信号面切換
   制御部とを備えたことを特徴とするフォーカスサーボ装
   置。