JPH10326422A - フォーカスサーボ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 面振れディスクやディスク径の小さいディス
クに対しても確実にフォーカスサーボの引込み制御を実
行すること。 【解決手段】 フォーカスサーチ動作時におけるディス
ク１の回転速度（ｒｐｍ）を光学ピックアップ４でフォ
ーカス引込可能範囲を得るための信号波形が生成される
距離（Ｄ）、フォーカスサーボのカットオフ周波数
（Ｆ）、対物レンズ２３の速度（Ｖ１）、ディスク１の
面振れ最大量（Ｍ）から求め、ディスク１が特定の回転
速度より低い回転速度で回転させた状態でフォーカスサ
ーチ動作が行われるように制御した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク状記録媒
体に対応した記録装置、再生装置における光学ヘッドか
ら出力される光ビームのフォーカス動作制御に好適なフ
ォーカスサーボ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク、光磁気ディスク等のディス
ク状記録媒体に対応した記録装置あるいは再生装置にお
いては、光学ヘッドから出力される光ビームをディスク
記録面上において適正な焦点状態となるように制御され
なければならず、このため光学ヘッドにおける対物レン
ズをディスク記録面に対して接離する方向に駆動してフ
ォーカス制御を行なうフォーカスサーボ装置が設けられ
ている。

【０００３】そして、フォーカスサーボが可能な範囲
（フォーカス引込可能範囲）は比較的狭いため、記録／
再生動作の開始時やトラックアクセス後においては、ま
ずフォーカスサーチ動作を実行してフォーカス引込可能
範囲にまで対物レンズ位置を移動させ、その後フォーカ
スサーボループをオンとしてフォーカスサーボが実行さ
れるようにしている。なお、記録又は再生動作のための
立ち上げ処理としては、フォーカスサーチ及びフォーカ
スサーボが実行されたうえで、スピンドルサーボ、トラ
ッキングサーボが実行される。そしてこの立ち上げ処理
が完了すると、記録又は再生のための光ビームによる記
録又は再生のための走査が可能となる。

【０００４】光ディスク再生装置などで採用されている
フォーカスサーチ動作の一例としては、対物レンズをデ
ィスク盤面から最も離れた位置と最も近接した位置の間
において強制的に移動させる。この際に、光学ヘッドに
おいて反射光を検出する４分割ディテクタの出力の演算
処理によって得られるフォーカスエラー信号ＦＥとして
は、ある地点で図８（ｂ）のようにＳ字カーブが得られ
る。また、ＲＦ信号（４分割ディテクタの和信号）とし
ては、図８（ａ）のようになる。ここで、ＲＦ信号を所
定のスレッショルド値Ｔｈと比較することによって図８
（ｃ）のようにＦＯＫ信号が得られるが、このＦＯＫ信
号はフォーカス引込可能範囲を示すものとなる。そし
て、図８（ａ）に示すＲＦ信号の極大値は、例えば約１
μｍ〜２００μｍ程度の範囲内において得られるものと
されているため、これに基づいて示されるフォーカス引
込可能範囲（ＦＯＫ信号）もこれに対応した範囲を示す
こととなる。

【０００５】フォーカスサーチ動作により、対物レンズ
位置をこのＦＯＫ信号のＨ期間であるフォーカス引込可
能範囲に制御した段階で、フォーカスサーボをオンとす
ると適正なフォーカス制御が実行される。つまり、フォ
ーカス引込可能範囲において図８（ｄ）のフォーカスゼ
ロクロス検出信号（ＦＺＣ信号，即ちフォーカスオン検
出信号）の立下り地点に対して対物レンズを制御するフ
ォーカスサーボ制御が実行される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うなフォーカスサーチ動作が実行される時のディスク状
記録媒体の回転制御方式としては、ディスクの回転を制
御する回転制御モータを停止させた状態（無回転状態）
で実行する無回転方式が知られている。しかしながら、
ディスクを停止させた状態でフォーカスサーチ動作を実
行した場合は、ディスクの焦点検出位置に傷や汚れ等が
あると焦点位置を検出することができないという欠点が
あった。

【０００７】そこで、このような問題点を解決するため
に、フォーカスサーチ動作の実行する前にディスクの回
転を制御する回転制御モータを固定時間だけ加速する固
定時間加速方式が提案されている。この場合は、ディス
クを回転させた状態でフォーカスサーチ動作が実行され
るため、ディスク上の特定の場所に傷や汚れがある場合
でもその影響を受けずにフォーカスサーチ動作を実行す
ることができる。

【０００８】しかしながら、ディスクを回転させた状態
でフォーカスサーチ動作を実行した場合は、ディスクに
面振れ等の影響によって検出されるフォーカスエラー信
号の周波数が変動することがある。そして、ディスクの
面ぶれ等によって検出されるフォーカスエラー信号ＦＥ
の周波数がフォーカスサーボループのカットオフ周波数
より高い周波数になるとフォーカスサーボの引込み制御
を実行することができなくなるという問題点があった。

【０００９】また、上記したようにフォーカスサーチ動
作時にディスクを固定時間だけ加速するようにした場合
は、ディスクの重量や回転制御モータのトルク等のバラ
ツキによってフォーカスサーチ動作を実行する前にディ
スクの回転数が異なることになる。特に、径の小さいデ
ィスク（例えばディスク径が８ｃｍのディスク）を径の
大きいディスク（例えばディスク径が１２ｃｍのディス
ク）と同じように固定時間だけ加速した場合は、ディス
ク径の小さいディスクの回転数がディスク径の大きいデ
ィスクの回転数に比べて大きくなり、フォーカスサーチ
動作においてフォーカス引込可能範囲を検出できずフォ
ーカスサーボの引込み制御を失敗する恐れがあった。

【００１０】そこで、本発明はこのような問題点を解決
するためになされたものであり、面振れディスクやディ
スク径の小さいディスクに対しても確実にフォーカスサ
ーボの引込み制御を実行す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する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、フォーカスサーチ動作として、光ビームの出力端と
なる対物レンズをフォーカス駆動信号により所定の移動
可能範囲内において強制的に移動させてフォーカス引込
可能範囲を検出し、フォーカス引込可能範囲の検出に基
づいてフォーカスサーボ動作をオンとするフォーカスサ
ーボ装置において、ディスク状記録媒体の回転速度を検
出する回転速度検出手段と、回転速度検出手段で検出さ
れる回転速度に応じて、上記ディスク状記録媒体の回転
速度を所要の速度に制御することができる回転制御手段
とを備え、回転制御手段は、フォーカスサーチ動作時に
ディスク状記録媒体を特定の回転速度より低い回転速度
で回転させた状態に制御するようにした。

【００１２】また、特定の回転数は、フォーカス引込可
能範囲を得るための信号波形が生成される距離（Ｄ）、
フォーカスサーボのカットオフ周波数（Ｆ）、対物レン
ズの速度（Ｖ１）、ディスク状記録媒体の面振れ最大量
（Ｍ）を用いて求めるようにした。

【００１３】本発明によれば、フォーカスサーチ動作時
におけるディスク状記録媒体の回転数をフォーカス引込
可能範囲を得るための信号波形が生成される距離
（Ｄ）、フォーカスサーボのカットオフ周波数（Ｆ）、
対物レンズの速度（Ｖ１）、ディスク状記録媒体の面振
れ最大量（Ｍ）から求め、ディスク状記録媒体が特定の
回転数より低い回転数で回転させた状態でフォーカスサ
ーチ動作を行うようにしているため、フォーカスエラー
信号の周波数がフォーカスサーボ系のカットオフ周波数
より低い状態でフォーカスサーチを行うことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態とされ
るフォーカスサーボ装置を記録再生装置に適用にした場
合を例にあげて説明する。図１は、本発明の実施の形態
であるフォーカスサーボ装置が適用された記録再生装置
のブロック図を示したものである。なお、この例では光
磁気ディスクに対応する記録再生装置とするが、本発明
のフォーカスサーボ装置はＣＤ（コンパクトディスク）
再生装置やＣＤ−ＲＯＭドライブのような再生専用ディ
スクの再生装置にも適用できる。つまり、ディスク反射
光情報に基づくフォーカスサーボを行う際にフォーカス
サーチを行って、フォーカスサーボの引込みを行うシス
テムであれば良い。

【００１５】図１に示すディスク１は、例えば光磁気デ
ィスクとされ、スピンドルモータ２によって所定の回転
数で回転駆動される。スピンドルモータ２の回転速度サ
ーボ制御はスピンドル制御部３によって行なわれる。例
えばスピンドル制御部３はスピンドルモータ２からのＦ
Ｇパルス（回転速度に同期した周波数信号）などにより
スピンドルモータ２の回転速度を検出するとともに、コ
ントローラ６から基準速度情報（基準値）ＳＫが供給さ
れ、基準値ＳＫとスピンドルモータ２の回転速度を比較
して、その誤差情報に基づいてスピンドルモータ２の加
減速を行なうことで所要の回転速度でのディスク回転動
作を実現させる。そして、コントローラ６基準値ＳＫの
値を可変設定することにより、この回転速度を各種速度
に制御することができる。

【００１６】回転されているディスク１に対しては、光
学ピックアップ４からのレーザ光が照射される。光学ピ
ックアップ４には、例えばレーザダイオードやレーザカ
プラなどによるレーザ光源２１、各種レンズが設けられ
たを光学系２２、レーザ光の出力端となる対物レンズ２
３、ディスク１からの反射光を検出するディテクタ２
４、対物レンズ２３をトラッキング方向及びフォーカス
方向に移動可能に保持する２軸機構２５等が設けられ
る。光学ピックアップ４においてレーザ光源２１からの
レーザ出力のオン／オフ及び出力レベルはレーザ制御部
５によって制御される。

【００１７】この記録再生装置は、そのインターフェー
ス部１７によりホストコンピュータ９０と接続される
が、データの記録／再生動作はコントローラ６がホスト
コンピュータ９０からの記録要求、再生要求を受け取る
ことにより実行されることになる。記録時には、ホスト
コンピュータ９０から記録要求とともに記録すべきデー
タが供給される。記録データＤ_REC はインターフェース
部１７からエンコーダ１８に供給され、所要のエンコー
ド処理が行なわれる。

【００１８】記録方式としては、例えばレーザストロー
ブ磁界変調方式が採用され、この記録方式では、エンコ
ーダ１８でエンコードされた記録データを磁気ヘッドド
ライバ１９に供給し、磁気ヘッドドライバ１９は、記録
データに応じて磁気ヘッド２０からＮ又はＳの磁界を印
加するようにしている。そして、レーザ制御部５におい
ては、磁気ヘッド２０により磁界として印加される記録
データのタイミングに同期するようにして、レーザ光源
２１におけるレーザダイオードを駆動するためのドライ
ブパルスを出力する。これによりレーザ光源２１からの
レーザ出力はデータ記録に適合するタイミングでパルス
発光されることになる。

【００１９】光学ピックアップ４によるデータ読取位置
は半径方向に移動可能とされている。具体的には図示し
ていないが、光学ピックアップ４の全体をディスク半径
方向に移動可能とするスレッド機構が設けられ、これに
よって読取位置の大きい移動が行なわれるとともに、対
物レンズ２３が２軸機構２５にディスク半径方向に移動
される、即ちトラッキングサーボ動作により読取位置の
小さい移動が行なわれる。

【００２０】なお、光学ピックアップ４を移動させるス
レッド機構に代えて、スピンドルモータ２と共にディス
ク１をスライド移動させる機構を設けてもよい。また、
対物レンズ２３が２軸機構２５にディスク１に対して接
離する方向に移動されることで、レーザスポットのフォ
ーカス制御が行なわれる。

【００２１】光学ピックアップ４のディテクタ２４とし
ては、例えば４分割の受光領域を有する４分割ディテク
タや、磁界データを磁気カー効果による偏光成分ごとの
検出を行ない、光磁気データとしてのＲＦ信号を得るデ
ィテクタ等が設けられる。

【００２２】このディテクタ２４の各受光領域からは、
それぞれ受光光量に応じた電流信号とされる受光光量信
号Ｓ１が出力されるが、これらはＩ−Ｖ変換マトリクス
アンプ７に供給される。Ｉ−Ｖ変換マトリクスアンプ７
では、受光光量信号Ｓ１について電流−電圧変換を行な
うとともに、各受光領域からの信号の演算処理でＲＦ信
号、プッシュプル信号、フォーカスエラー信号ＦＥ等の
必要な信号を生成する。

【００２３】フォーカス状態の誤差情報となるフォーカ
スエラー信号ＦＥは、サーボコントローラ８に供給され
る。サーボコントローラ８には、フォーカス系の処理部
として後述するフォーカスエラー信号ＦＥの位相補償回
路やフォーカスエラー信号ＦＥを増幅するフォーカスド
ライバなどが搭載されており、フォーカスエラー信号Ｆ
Ｅに基づいたフォーカスドライブ信号を発生させて２軸
機構２５のフォーカスコイルに印加する。これによって
対物レンズ２３をジャストフォーカスポイントに収束さ
せるフォーカスサーボ系が構成される。

【００２４】また、サーボコントローラ８は、コントロ
ーラ６に対してフォーカスドライブ信号を供給してお
り、コントローラ６は、このフォーカスドライブ信号か
らフォーカス引込可能範囲を検出するようにされる。

【００２５】Ｉ−Ｖ変換マトリクスアンプ７からは、サ
ーボクロックＳＣＫやデータクロックＤＣＫの生成のた
めに用いるＲＦ信号が信号Ｓ２として出力される。信号
Ｓ２はクランプ回路９でＲＦ信号の低周波数変動が除去
され、Ａ／Ｄ変換器１０でデジタル化された信号Ｓ３と
なる。この信号Ｓ３はコントローラ６、ＰＬＬ回路１１
及びトラッキングエラー生成部１５に供給される。

【００２６】ＰＬＬ回路１１では信号Ｓ３と発振出力の
位相誤差に基づいて内部発振器の発振周波数を制御する
こと及び所定の分周処理を行なうことで、ＲＦ信号に同
期したサーボクロックＳＣＫを発生させる。このサーボ
クロックＳＣＫは、Ａ／Ｄ変換器１０でのサンプリング
クロックとして用いられるとともに、タイミングコント
ローラ１６に供給される。またＰＬＬ回路１１ではサー
ボクロックＳＣＫを分周してデータクロックＤＣＫが生
成され、タイミングコントローラ１６及びレーザ制御部
５に供給される。またＡ／Ｄ変換器１３でのサンプリン
グクロックとして用いられる。

【００２７】タイミングコントローラ１６はサーボクロ
ックＳＣＫ、データクロックＤＣＫに基づいて、各部に
対して必要なタイミング信号を発生させる。例えば３相
トラッキング動作のためのサーボピットを抽出するサン
プリングタイミングＰｓ、データ検出部１４でのデコー
ド動作のための同期タイミングＤＳＹ等を発生させる。

【００２８】ＰＬＬ回路１１、タイミングコントローラ
１６及びトラッキングエラー生成部１５により、いわゆ
る３相トラッキング制御によるトラッキングエラー信号
ＴＥが生成され、サーボコントローラ８に供給する。

【００２９】Ｉ−Ｖ変換マトリクスアンプ７からは、デ
ータ抽出のために用いるＲＦ信号やプッシュプル信号が
信号Ｓ４として出力される。この信号Ｓ４はクランプ回
路１２でＲＦ信号の低周波数変動が除去され、Ａ／Ｄ変
換器１３でデジタル化された信号Ｓ５となる。

【００３０】この信号Ｓ５はデータ検出部（即ちデコー
ダ）１４に供給される。データ検出部１４ではタイミン
グコントローラ１６がデータクロックＤＣＫに基づいて
発生させる同期タイミングＤＳＹに基づいてデータデコ
ード処理を行ない、再生データＤ_PBを得る。例えば波形
等化処理、記録フォーマットとして採用されている変調
処理に対する復調処理、エラー訂正処理等が行なわれ再
生データＤ_PBとしてエコードされる。この再生データＤ
_PBはインターフェース部１７を介してホストコンピュー
タ９０に供給されることになる。

【００３１】次に、上記したような記録再生装置に適用
された本実施の形態であるフォーカスサーボ装置の構成
を図２を用いて説明する。図２は、図１に示した記録再
生装置のサーボ系ブロックとされるスピンドル制御部
３、光学ピックアップ４、サーボコントローラ８の構成
を示したブロック図である。

【００３２】この図において、光学ピックアップ４のレ
ーザ光源２１から出射されたレーザ光は、光学系２２の
コリメータレンズ２２ａで平行光束とされ、ビームスピ
リッタ２２ｂを透過して対物レンズ２３でディスク１に
集光される。

【００３３】ディスク１の反射光は、対物レンズ２３を
介してビームスピリッタ２２ｂで反射されてディテクタ
２４に供給される。ディテクタ２４ではディスク１から
の反射光を検出し、電流信号とされる受光光量信号Ｓ１
をＩ−Ｖ変換マトリクスアンプ７に対して出力する。Ｉ
−Ｖ変換マトリクスアンプ７では、この受光光量信号Ｓ
１に基づいてフォーカスエラー信号ＦＥを生成してサー
ボコントローラ８に出力する。

【００３４】Ｉ−Ｖ変換マトリクスアンプ７から出力さ
れたフォーカスエラー信号ＦＥは、サーボコントローラ
８の位相補償回路３１に供給されて位相補償が行われた
後、フォーカスドライバ３２で増幅され、フォーカスド
ライブ信号ＦＥ１としてスイッチ３３及びコントローラ
６に出力される。

【００３５】スイッチ３３は、コントローラ６からのフ
ォーカス制御選択信号によって制御されており、フォー
カスサーボ制御を実行する場合は、フォーカスドライバ
３２からのフォーカスドライブ信号ＦＥ１を光学ピック
アップ４の２軸機構２５に供給するように切替制御され
る。これにより、フォーカスサーボループが閉じられた
状態となり、光学ピックアップ４の２軸機構２５は、フ
ォーカスドライブ信号ＦＥ１に基づいて対物レンズ２３
を光軸方向へ位置制御することになる。

【００３６】また、フォーカスコントローラ８はフォー
カスサーチ動作時、すなわち、記録／再生動作の開始時
やトラックアクセス後において、フォーカス引込可能範
囲を検出するために、対物レンズ２３の位置をディスク
１の盤面から最も離れた位置に強制的に移動させるため
のフォーカスダウン制御回路３４と、最も近接した位置
に強制的に移動させるためのフォーカスアップ制御部３
５が設けられていると共に、ディスク１が装填されてい
ない時にフォーカスサーチ動作をオフするためのフォー
カスオフ制御回路３６が設けられている。

【００３７】従って、フォーカスサーチ動作時には、コ
ントローラ６からのフォーカス制御選択信号によって適
宜スイッチ３３が切替制御されて、フォーカスダウン制
御回路３４からのフォーカスダウン信号や、フォーカス
アップ制御部３５からのフォーカスアップ信号またはフ
ォーカスオフ制御回路３６からのフォーカスオフ信号の
何れかの信号が光学ピックアップ４の２軸機構２５に出
力され、対物レンズ２３がアップ方向またはダウン方向
に強制的に移動される。

【００３８】コントローラ６は、フォーカスサーチ動作
時に供給されるフォーカスドライブ信号ＦＥ１から対物
レンズ２３のフォーカス引込可能範囲を検出するように
される。また、フォーカスサーチ動作時においても、デ
ィスク１を特定の回転数で回転させるためにスピンドル
制御部３の回転制御を行っており、例えばフォーカスサ
ーチ動作時におけるディスク１の目標回転周期をＴとす
ると、所定の値（Ｔ÷Ｚ；但し、Ｚは回路によって異な
る）を回転周期比較器４２の基準値ＳＫとして設定し、
ディスク１が目標回転周期Ｔで回転するように制御して
いる。

【００３９】回転周期検出器４３には、スピンドルモー
タ２からの制御信号（スピンドルモータ２の１回転でＺ
周期となる信号）がディスク回転制御部４１を介して供
給されており、回転周期検出器４３では、この制御信号
を内部のカウンタで１周期のカウント数をカウントして
回転周期比較器４２に供給する。

【００４０】回転周期比較器４２は、回転周期検出器４
３からのカウント値とコントローラ６によって設定され
た基準値ＳＫとを比較し、回転周期検出器４３からのカ
ウント値が基準値ＳＫより大きければ、ディスク回転制
御部４１に対してスピンドルモータ２を加速させるよう
なスピンドル制御信号を出力する。

【００４１】逆に、回転周期検出器４３からのカウント
値がコントローラ６によって設定された基準値ＳＫより
小さければ、ディスク回転制御部４１に対してスピンド
ルモータ２を減速させるようなスピンドル制御信号を出
力する。これにより、フォーカスサーチ動作時におい
て、ディスク１を特定の回転速度とするような回転制御
が実行されることになる。

【００４２】次に、本実施の形態とされるフォーカスサ
ーボ装置において、フォーカスサーチ動作を実行する時
のコントローラ６の処理動作を図３に示すフローチャー
トを参照して説明する。

【００４３】コントローラ６は、記録／再生動作の開始
時やトラックアクセス後においてフォーカスサーチ動作
を実行する場合、先ず回転周期比較器４２の基準値ＳＫ
となる目標回転周期の値を設定する（ステップS101）。

【００４４】そして、ステップＳ１０２において、スピ
ンドルモータ２の回転数が目標回転数に到達したか否か
を判別し、スピンドルモータ２の回転数が目標回転数に
到達したと判別した時はステップＳ１０３に進むことに
なる。

【００４５】ステップＳ１０３においては、サーボコン
トローラ８のスイッチ３３を切り替えて、フォーカスダ
ウン制御部３４のフォーカスダウン信号を光学ピックア
ップ４の２軸機構２５に対して出力する。すなわち、コ
ントローラ６はディスク１を回転させるスピンドルモー
タ２の回転数が特定の回転数となった後、光学ピックア
ップ４の対物レンズ２３をディスク１から遠ざかる方向
に移動制御することになる。そして、ステップＳ１０４
において、対物レンズ２３がディスク１から最も離れた
位置となるまでの所定の時間（フォーカスダウン時間）
の待機処理を実行した後、ステップＳ１０５に進む。

【００４６】ステップＳ１０５においては、サーボコン
トローラ８のスイッチ３３を切り替えて、フォーカスア
ップ制御部３５のフォーカスアップ信号を光学ピックア
ップ４の２軸機構２５に対して出力する。すなわち、こ
の場合は光学ピックアップ４の対物レンズ２３をディス
ク１に近付く方向に移動制御することになる。そして、
ステップＳ１０６において、ディスク１が装填されてい
ない時にフォーカスサーチ動作をオフするためのリミッ
トタイマーを起動してステップＳ１０７に進む。

【００４７】ステップＳ１０７においては、リミットタ
イマーのタイマー値が予め設定されたリミットタイムに
達したかどうかの判別を行い、リミットタイムに達して
いなければ、ステップＳ１０８に進む。

【００４８】ステップＳ１０８においては、フォーカス
エラー信号ＦＥやＲＦ信号からフォーカス引込可能範囲
の検出を行っており、引込可能範囲内となったことを検
出した場合はステップＳ１０９に進み、サーボコントロ
ーラ８のスイッチ３３を切り替えて、フォーカスドライ
バ３２から出力されるフォーカスドライブ信号ＦＥ１を
光学ピックアップ４の２軸機構２５に出力し、フォーカ
スサーボ制御を実行するようにしている。

【００４９】一方、ステップＳ１０８において、ディス
ク１のフォーカス引込可能範囲が検出されなかった場合
は、ステップＳ１０７に戻って再びリミットタイマーの
値がリミットタイムに達したかどうか判別し、リミット
タイムに達していなければ、再びステップＳ１０８のフ
ォーカス引込可能範囲を検出するための処理動作を実行
する。

【００５０】また、ステップＳ１０７において、リミッ
トタイマーのタイマー値がリミットタイムに達したと判
別された時は、ステップＳ１１０に進み、リトライを行
うかどうか判別する。そして、ステップＳ１１０におい
て、リトライを行うと判別された場合は、ステップＳ１
０３に戻って、ステップＳ１０３からの処理動作を再び
実行する。

【００５１】一方、ステップＳ１１０において、リトラ
イを行わないと判別された場合（つまり、例えばディス
ク１が装填されていない場合や、所定のリトライ回数を
越えてフォーカス引込みエラーとなる場合等）は、ステ
ップＳ１１１に進み、サーボコントローラ８のスイッチ
３３をフォーカスオフ制御部３６の出力となるように切
り替えることになる。なお、ステップＳ１１０において
実行されるリトライの処理回数は、０回〜複数回までフ
ォーカスサーボ装置のシステムによって任意に設定され
るものである。

【００５２】次に、上記したようなフォーカスサーチ動
作時において、コントローラ６によって設定されるディ
スク１の目標回転速度（回転数ｒｐｍ）の求め方につい
て説明する。まず、目標ディスク回転数Ｘ（ｒｐｍ）
は、フォーカスサーチ動作時にコントローラ６に供給さ
れるフォーカスエラー信号ＦＥの周波数Ｎ（Ｈｚ）がフ
ォーカスサーボのカットオフ周波数Ｆ（Ｈｚ）を越えな
いように設定する必要がある。つまり、フォーカスエラ
ー信号ＦＥの周波数Ｎとフォーカスサーボのカットオフ
周波数Ｆとの間には以下の関係が成立する。

【数２】

【００５３】なお、フォーカスエラー信号ＦＥの周波数
Ｎとは、フォーカスサーチ動作時に光学ヘッド４の対物
レンズ２３を移動させた時に或る地点で得られるフォー
カスエラー信号ＦＥのＳ字波形の周波数であり、例えば
図４では、Ｓ字波形の半周期を１／２Ｎと表すことがで
きる。

【００５４】また、フォーカスエラー信号ＦＥの周波数
Ｎは、図５に示すように光学ピックアップ４に設けられ
ている対物レンズ２３の速度をＶ１（ｍ／ｓｅｃ）、デ
ィスク１の光軸方向の面振れ速度をＶ２（ｍ／ｓｅｃ）
とすると、対物レンズ２３の速度Ｖ１とディスク１の面
振れ速度Ｖ２の相対速度と、フォーカスエラー信号ＦＥ
のＳ字波形が生成される距離Ｄ（ｍ）とによって以下の
ように表される。

【数３】

【００５５】ここで、ディスク１の１回転に１周期の面
振れが存在すると仮定する。この場合、ディスク１の面
振れの最大量をＭ（ｍ）、ディスク１の回転数の角速度
をω（ｒａｄ／ｓｅｃ）とし、ディスク１の面振れ量Ｙ
を時間ｔ（ｓｅｃ）の関数として以下のように定義す
る。

【数４】 なお、（数４）で求めたディスク１の面振れ量Ｙと時間
ｔ（ｓｅｃ）の関数は、図６のように表される。

【００５６】次に、上記（数４）で求めた面振れ量Ｙ
（ｍ）を微分することによって求められるディスク１の
面振れ速度Ｖ２（ｍ／ｓｅｃ）は、

【数５】 となる。従って、ディスク１の面振れ速度Ｖ２（ｍ／ｓ
ｅｃ）は、図７に示すような範囲で変化することにな
る。

【数６】

【００５７】また、ディスク１の回転数の角速度ω（ｒ
ａｄ／ｓｅｃ）は、ディスク１の回転数Ｘ（ｒｐｍ）と
以下の関係が成り立つ。

【数７】 従って、上記した（数６）は以下のように表すことがで
きる。

【数８】

【００５８】ところで、フォーカスエラー信号ＦＥの周
波数Ｎ（Ｈｚ）が最大になる時は、対物レンズ２３の速
度Ｖ１（ｍ／ｓｅｃ）の方向と、ディスク１の面振れ速
度Ｖ２（ｍ／ｓｅｃ）の方向が逆向きとなる場合であ
り、例えば対物レンズ２３がディスク１に近付く方向に
移動する場合は、ディスク１の面振れ速度Ｖ２を以下の
ように示すことができる。

【数９】

【００５９】従って、フォーカスエラー信号の周波数Ｎ
は、

【数１０】 と表されることになり、（数２）より、ディスク１の回
転数Ｘ（ｒｐｍ）は、

【数１１】 となる。

【００６０】すなわち、フォーカスサーチ動作時におけ
るディスク１の回転数（ｒｐｍ）を、（数１１）の条件
を満たした回転数Ｘとすることによって、安定したフォ
ーカスサーチを実行することができるようになる。

【００６１】なお、対物レンズ２３がディスク１から遠
ざかる方向に移動する場合にフォーカスエラー信号ＦＥ
の周波数Ｎ（Ｈｚ）が最大になるのは、対物レンズ２３
の速度Ｖ１（ｍ／ｓｅｃ）の方向と、ディスク１の面振
れ速度Ｖ２（ｍ／ｓｅｃ）の方向が逆向きとなる場合で
あるため、対物レンズ２３の速度Ｖ１（ｍ／ｓｅｃ）が
負の値、ディスク１の面振れ速度Ｖ２（ｍ／ｓｅｃ）が
正の値になり、フォーカスサーチ時におけるディスク１
の回転数Ｘは、（数１１）で表すことができる。

【００６２】このように、本実施の形態とされるフォー
カスサーボ装置においては、フォーカスサーチ動作時、
ディスク１を回転させるスピンドルモータ２を上記（数
１１）で求めた回転数Ｘより低い回転数（回転速度）で
回転させることで、ディスク１の回転数がフォーカスサ
ーボのカットオフ周波数を越えたり、あるいはディスク
径の異なるディスクが装填された場合でもフォーカスサ
ーチ動作時において確実にフォーカス引込可能範囲を検
出することができるため、確実にフォーカスサーボの引
込み制御を実行することができる。

【００６３】なお、上記したフォーカスサーチ動作時の
ディスク１を回転させるためのスピンドルモータ２の回
転数Ｘは、厳密に設定する必要はなく、スピンドルモー
タ２の回転数Ｘが目標回転数より低い回転数、つまりフ
ォーカスエラー信号ＦＥの周波数がフォーカスサーボ系
のカットオフ周波数Ｆより低い周波数となる範囲内であ
る限りは多少回転速度が変動しても構わない。

【００６４】また、本実施の形態においては、光磁気デ
ィスクの記録再生を行う記録再生装置に適用した場合に
ついて説明したが、これに限定されることなく、各種デ
ィスク状記録媒体の記録装置や再生装置、ディスクドラ
イブ装置に適用することが可能であり、もちろん上述し
たようにＣＤプレーヤ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、さらに
はミニディスクプレーヤ／レコーダ等に適用することが
できる。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように本発明のフォーカス
サーボ装置は、フォーカスサーチ動作時におけるディス
ク状記録媒体の回転数を特定の回転数より低い回転数で
回転させるようにしているため、ディスク状記録媒体に
面振れ等がある場合でもフォーカスサーチ動作におい
て、フォーカスエラー信号をフォーカスサーボのカット
オフ周波数より低い回転速度に保つことができ、確実に
フォーカス引込可能範囲を検出することができ、フォー
カスサーボの引込み制御を確実に行うことができるよう
になる。勿論、フォーカスサーチ動作時にディスク状記
録媒体を回転させるようにしているため、ディスク状記
録媒体を無回転とした時のようなゴミ等の付着によるフ
ォーカスサーチ動作不良が発生することもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のフォーカスサーボ装置を
搭載する記録再生装置のブロック図である。

【図２】本実施の形態のフォーカスサーボ装置を搭載す
る記録再生装置のフォーカスサーボ系の構成を示したブ
ロック図である。

【図３】本実施の形態のフォーカスサーチ動作のフロー
チャートである。

【図４】本実施の形態のフォーカスエラー信号の周期を
示した図である。

【図５】本実施の形態におけるディスクと対物レンズの
速度の関係を示した図である。

【図６】本実施の形態のディスクの面振れ量を示した図
である。

【図７】本実施の形態のディスクの面振れ速度を示した
図である。

【図８】フォーカスサーチ動作時の各種信号波形の説明
図である。

【符号の説明】

１ ディスク、２ スピンドルモータ、３ 光学ヘッ
ド、６ コントローラ、７ Ｉ／Ｖ変換マトリクスアン
プ、８ サーボコントローラ、２１ レーザ光源、２２
光学系、２２ａ、コリメータレンズ、２２ｂ ビーム
スピリッタ、２３対物レンズ、２４ ディテクタ、２５
２軸機構、３１ 位相補償回路、３２フォーカスドラ
イバ、３３ スイッチ、３４ フォーカスダウン制御
部、３５フォーカスアップ制御部、３６ フォーカスオ
フ制御部、４１ ディスク回転制御部、４２ 回転周期
比較器、４３ 回転周期検出器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フォーカスサーチ動作として、光ビーム
   の出力端となる対物レンズをフォーカス駆動信号により
   所定の移動可能範囲内において強制的に移動させてフォ
   ーカス引込可能範囲を検出し、フォーカス引込可能範囲
   の検出に基づいてフォーカスサーボ動作をオンとするフ
   ォーカスサーボ装置において、 ディスク状記録媒体の回転速度を検出する回転速度検出
   手段と、 上記回転速度検出手段で検出される回転速度に応じて、
   上記ディスク状記録媒体の回転速度を所要の速度に制御
   することができる回転制御手段とを備え、 上記回転制御手段は、フォーカスサーチ動作時に上記デ
   ィスク状記録媒体を特定の回転速度より低い回転速度で
   回転させた状態に制御するようにしたことを特徴とする
   フォーカスサーボ装置。
2. 【請求項２】 上記特定の回転速度は、フォーカス引込
   可能範囲を得るための信号波形が生成される距離、フォ
   ーカスサーボのカットオフ周波数、対物レンズの速度、
   ディスク状記録媒体の面振れ最大量よって設定されるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のフォーカスサーボ装
   置。
3. 【請求項３】 上記特定の回転速度Ｘ（ｒｐｍ）は、 【数１】 によって求められることを特徴とする請求項１に記載の
   フォーカスサーボ装置。但し、Ｄはフォーカス引込可能
   範囲を得るための信号波形が生成される距離、Ｆはフォ
   ーカスサーボのカットオフ周波数、Ｖ１は対物レンズの
   速度、Ｍはディスク状記録媒体の面振れ最大量とする。