JPH11306551A - フォーカス引き込み装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォーカス引き込み装置において、ピックア
ップのレンズの振動を抑えて、確実にかつ短時間でフォ
ーカスを引き込み、フォーカスＯＮさせる。 【解決手段】 フォーカスサーボの引き込み時に、ピッ
クアップ３に対して、電圧が経時的に正弦波状に変化す
る駆動信号を送る。この駆動信号の電圧に応じて、レン
ズが上昇から下降へと転じるときに、レンズの速度が経
時的に正弦波状に緩やかに変化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等の光
記録媒体に対する記録再生装置におけるフォーカスサー
ボの引き込みを行うフォーカス引き込み装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来技術について図５、図６を用いて説
明する。３１はレンズアップダウン信号発生器である。
図６中、曲線Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ、切替スイッチ３７
の信号、ドライバ回路３２のフォーカスドライブ信号、
ピックアップ３３により検出されるフォーカスエラー信
号である。

【０００３】レンズアップダウン信号発生器３１で発生
された信号は、ドライバ回路３２を介してピックアップ
３３に送られる。ピックアップ３３は、ディスク等の光
記録媒体に光ビームを集光させる図示しないレンズを備
えており、レンズアップダウン信号発生器３１で発生さ
れたアップ信号により光記録媒体に向かって上昇を始め
る。このときフォーカスエラー信号には、レンズの合焦
点でＳ字カーブ（図６中、ａで示す）と呼ばれる変化が
現れ、ＲＦ（高周波）アンプ３４を通してイコライザ回
路３５やフォーカスＯＮ検出回路３６へと送られる。

【０００４】続いて、レンズアップダウン信号発生器３
１から今度はダウン信号が送られ、ピックアップ３３は
下降し始める。ピックアップ３３のレンズがちょうど合
焦点に達したとき、フォーカスＯＮ検出回路３６が働い
て、切替スイッチ３７がレンズアップダウン信号発生器
３１からイコライザ回路３５に切り替わり、フォーカス
サーボがＯＮし、再生動作になる。

【０００５】なお、このレンズアップダウン信号は、通
常、図６に示したフォーカスドライブ信号からわかるよ
うに、単純に電圧を上げてレンズを上昇させ、単純に電
圧を下げてレンズを下降させるものである。すなわち、
時間とともに、電圧が直線的に増加し、電圧のピークか
らまた直線的に減少する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術においては、ピックアップ３３の移動中、上昇から
下降へと急激な速度変化を伴う。そのために、図６中、
ｂで示すように、ピックアップ３３が振動し、レンズが
振動してしまう。このため、フォーカス引き込みに時間
がかかったり、最悪の場合には、引き込みに失敗してし
まうという欠点がある。

【０００７】従来は、これをできるだけ避けるために、
ピックアップの上昇・下降をゆっくり行うようにする方
法、すなわち、単位時間あたりのピックアップの移動量
を小さくし、低速でピックアップを移動させることによ
り、振動をできるだけ抑えるという方法がとられてい
る。しかし、このように速度を落とすと、今度は、フォ
ーカスが合う位置へピックアップがなかなか達しないこ
とになり、フォーカスサーボがＯＮ（開始）するまでの
時間がかかるという問題がある。

【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的は、ピックアップのレンズの振動を抑
えて、確実にかつ短時間で、フォーカスを引き込んでフ
ォーカスサーボをＯＮさせることのできるフォーカス引
き込み装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１記載のフォーカス引き込み装置は、光記録
媒体上へ光ビームを集光するレンズのフォーカスサーボ
を引き込むフォーカス引き込み装置において、フォーカ
スサーボの引き込み時に、光記録媒体との距離方向にお
ける上記レンズの変位が経時的に正弦波状に変化するよ
うに上記レンズを移動させるレンズ駆動部を備えたこと
を特徴としている。

【００１０】上記の構成により、レンズ駆動部が、フォ
ーカスサーボの引き込み時に、光記録媒体との距離方向
における上記レンズの変位が経時的に正弦波状に変化す
るように上記レンズを移動させる。レンズが例えば上昇
つまり光記録媒体へ近づくときには、レンズの変位がや
がて正弦波形状のピークに達し、次いで減少する。すな
わちレンズが上昇から下降へと転じる。ここで、レンズ
の変位の経時的変化が上記のように正弦波状であり、レ
ンズの速度変化も経時的に正弦波状である。このため、
移動方向を変えるときのレンズの速度変化を緩やかにす
ることができる。

【００１１】この構成のためには、例えば、時間ととも
に正弦波状に電圧が変化する駆動信号を正弦波発生部が
発生し、この駆動信号によって上記レンズを駆動する。
この結果、レンズの加速度は経時的に余弦波状に変化
し、レンズの速度が経時的に正弦波状に変化する。例え
ばレンズの上昇時には、駆動信号電圧が増加して正弦波
形状のピークに達し、次いで減少すると、レンズが上昇
から下降へと転じる。ここで、駆動信号電圧が上記のよ
うに正弦波状であるため、直線的に電圧を増減するのと
異なり、電圧が時間とともに一つのピークに近づいたと
きからそのピークを過ぎたときまでの電圧変化が緩やか
である。このため、移動方向が変わるときのレンズの速
度変化を緩やかにすることができる。

【００１２】したがって、レンズの振動を極端に抑える
ことができる。それゆえ、レンズの振動を抑えて、確実
にかつ短時間でフォーカスを引き込み、フォーカスサー
ボをＯＮさせることができる。

【００１３】請求項２記載のフォーカス引き込み装置
は、請求項１の構成に加えて、上記レンズ駆動部が、時
間とともに正弦波状に電圧が変化する、上記レンズを駆
動するための駆動信号を発生させる正弦波発生部を備
え、上記正弦波発生部が、上記駆動信号を発生させるた
めの正弦波テーブルをＲＯＭ（リードオンリーメモリ）
内に備えていることを特徴としている。

【００１４】上記の構成により、上記正弦波発生部に
て、上記正弦波テーブルに基づいて正弦波を発生させ、
フォーカス引き込みを行う。したがって、複雑な演算が
不要になる。また、上記ＲＯＭは、従来のサーボ用ＤＳ
Ｐ（デジタルシグナルプロセッサ）にて、ソフトウエア
にて実施することができるので、ハードウエアの増加が
不要である。

【００１５】それゆえ、請求項１の構成による効果に加
えて、コストアップを防ぐことができる。

【００１６】請求項３記載のフォーカス引き込み装置
は、請求項２の構成に加えて、上記ＲＯＭ内の正弦波テ
ーブルに基づいて出力された信号が入力されるローパス
フィルタ（ＬＰＦ）を備えていることを特徴としてい
る。

【００１７】上記の構成により、上記正弦波テーブルに
示された通りの信号から、上記ローパスフィルタによっ
て、低い周波数成分のみが取り出される。そのため、よ
り完全な正弦波状に近づいた信号電圧波形が生成され
る。したがって、ＲＯＭ内の正弦波テーブルの粗さを緩
和し、カバーすることができる。

【００１８】また、上記ローパスフィルタは、従来のサ
ーボ用ＤＳＰにて、ソフトウエアにて実施することがで
きるので、ハードウエアの増加が不要である。

【００１９】それゆえ、請求項２の構成による効果に加
えて、コストアップを防ぎながら、さらに精密にフォー
カスを制御することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１ないし図４に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。まず、図１を用いて、本実施形態に係るフォーカス
引き込み装置の構成を説明する。ピックアップ３は、Ｃ
Ｄ（コンパクトディスク）やＭＤ（ミニディスク）のよ
うな図示しない光記録媒体へ、記録再生等用の光ビーム
を集光させるための図示しないレンズを備えている。本
装置は、上記レンズが光記録媒体の記録面上に光ビーム
を合焦させるように、ピックアップ３を駆動してレンズ
のフォーカス引き込みを行うものである。

【００２１】正弦波発生回路１は、このフォーカス引き
込みのために、ピックアップ３と光記録媒体の記録面と
の距離を制御する信号を発生させるものである。上記信
号は電圧が時間とともに正弦波状に変化するようになっ
ている。正弦波発生回路１は、その内部にＲＯＭ（リー
ドオンリーメモリ）１ａを持ち、ＲＯＭ１ａ内に正弦波
テーブルが格納されている。上記正弦波テーブルは、正
弦波発生回路１からの出力信号電圧が上記した正弦波形
状となるように、あらかじめ、各時刻とその時刻に出力
すべき出力電圧との対応を記述したものである。

【００２２】ＬＰＦ（ローパスフィルタ）８は、正弦波
発生回路１の出力信号が入力され、ＬＰＦ８で処理され
た信号は、切替スイッチ７を通してドライバ回路２に出
力されるようになっている。

【００２３】ドライバ回路２は、上記正弦波発生回路１
の出力信号に基づいて、光記録媒体に上記光ビームを集
光・合焦させるべく、ピックアップ３を光記録媒体に対
して近づくように、また遠ざかるように駆動するための
フォーカスドライブ信号（駆動信号）をピックアップ３
へ出力するものである。

【００２４】ピックアップ３は、上述のように、上記レ
ンズにより光記録媒体に光ビームを照射し、また光記録
媒体から出力される光を検出して、記録や再生を行うも
のである。ピックアップ３は、光記録媒体への距離方向
に、上記駆動信号に比例した加速度を生じるようになっ
ている。

【００２５】ＲＦアンプ４は、ピックアップ３が光記録
媒体からの検出光に応じて出力する検出信号が入力さ
れ、それをイコライザ回路５およびフォーカスＯＮ検出
回路６へ出力するようになっている。

【００２６】上記切替スイッチ７は、ＬＰＦ８からの入
力と、フォーカスＯＮ検出回路６からの入力とを切り替
えるものである。

【００２７】上記正弦波発生回路１、ＬＰＦ８、切替ス
イッチ７、フォーカスＯＮ検出回路６およびイコライザ
回路５は、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）１０
内に設けられている。また、上記正弦波発生回路１およ
びＬＰＦ８によって正弦波発生部が構成され、正弦波発
生回路１、ＬＰＦ８、ドライバ回路２およびピックアッ
プ３によってレンズ駆動部が構成されている。

【００２８】次に、上記構成によるピックアップ３の駆
動動作について説明する。図２中、曲線Ａ〜Ｄは、以下
の各信号電圧の経時変化の対応を説明するものである。
縦軸のスケールは信号により異なる。曲線Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄは、それぞれ、切替スイッチ７の出力信号、正弦波発
生回路１の出力信号、ＬＰＦ８の出力信号、ピックアッ
プ３により検出されるフォーカスエラー信号である。

【００２９】まず、切替スイッチ７を、図２の曲線Ａに
示すようにＨＩＧＨにして、入力側をＬＦＰ８側に設定
する。

【００３０】正弦波発生回路１が、ＲＯＭ１ａ内の正弦
波テーブルを参照しながら、図２の曲線Ｂに示すような
階段状の信号を出力する。

【００３１】この信号は、ＬＰＦ８に入力され、低い周
波数成分のみが駆動成分として取り出されて、図２の曲
線Ｃに示すような正弦波状の電圧波形を有する信号とな
る。そして、切替スイッチ７を介してドライバ回路２へ
出力され、フォーカスドライブ信号としてピックアップ
３に送られる。図２に示すように、ＬＰＦ８の出力電圧
は、上記正弦波テーブルに基づく正弦波発生回路１の出
力信号に従って、時間とともに正弦波状に増加し、ピー
クを迎え、正弦波状に減少に転じ、ピークを迎える。こ
れを繰り返す。

【００３２】ピックアップ３は、このフォーカスドライ
ブ信号によって余弦波状の加速度を生み、光記録媒体の
記録面に対して垂直に、つまり光記録媒体の記録面との
距離が変わる方向に、経時的に正弦波状に変化する速度
を有することとなり、このため、時間とともに正弦波状
に移動、すなわち単振動する。

【００３３】上記のように、ピックアップ３の運動が単
振動であり、ピックアップ３の駆動成分に高調波成分が
含まれない。そのため、ピックアップ３の固有周波数と
上記単振動の周波数とが合致しない限り、ピックアップ
３が共振することはありえない。したがって、本構成は
ピックアップ３の共振に強い。すなわち、ピックアップ
３の共振が発生しにくい。

【００３４】上記動作について、より詳しくは、まず、
正弦波発生回路１からの信号電圧が時間とともに正弦波
形状に従って増加し、それに伴いＬＰＦ８からの出力電
圧が正弦波状の増加を開始すると、ピックアップ３は、
それにより駆動されて、光記録媒体の下方から、光記録
媒体に向かって近づくべく上昇を始める。

【００３５】ＬＰＦ８の出力電圧の増加の途中で、レン
ズが光ビームを光記録媒体の記録面上に合焦させる位置
（合焦点）に達するところまでピックアップ３が上昇し
てくると、フォーカスエラー信号にはＳ字カーブ（図２
中、ａで示す）と呼ばれる変化が現れる。そして、この
Ｓ字カーブが現れたという情報が、ＲＦアンプ４を通し
てイコライザ回路５やフォーカスＯＮ検出回路６へと送
られる。

【００３６】ＬＰＦ８の出力電圧はさらに増加を続け、
レンズが上記合焦点に達した時点を過ぎてしばらくする
と上述のようにピークを迎え、減少に転じる。それに従
って、ピックアップ３は光記録媒体から離れるべく下降
し始める。

【００３７】その後、レンズがちょうど上記合焦点に再
び達したとき、フォーカスＯＮ検出回路６がそれを検出
し、切替スイッチ７の信号を図２の曲線Ａに示すように
ＬＯＷ側に変更させ、切替スイッチ７の入力側を正弦波
発生回路１側（ＬＰＦ８側）からイコライザ回路５に切
り替えさせる。そうしてフォーカスサーボがＯＮし、再
生動作に入る。

【００３８】従来では、ピックアップは、上昇中はほぼ
一定の高速を保ち、フォーカスドライブ信号の電圧がピ
ークに達すると急激に減速し、フォーカスドライブ信号
の電圧がピークを過ぎると急激に向きを変えて急激に加
速し、ただちにほぼ一定の高速となる。

【００３９】一方、上記本実施形態では、ピックアップ
３を上下移動させるフォーカスドライブ信号の電圧の経
時変化が正弦波状である。すなわち、ピックアップ３の
上昇駆動時には、フォーカスドライブ信号の電圧が時間
とともに正弦波状に、ピークに近づき、ピークに達し、
ピークから離れる。このため、ピックアップ３の加速度
は経時的に余弦波状に変化し、それに伴って、ピックア
ップ３の速度が経時的に正弦波状に変化する。すなわ
ち、ピックアップ３の変位が、上昇側のピーク、つまり
光記録媒体との距離方向におけるピックアップ３の移動
範囲のなかで光記録媒体に最も近い位置に近づくにつれ
て、ピックアップ３の上昇速度が時間とともに正弦波形
状に従って徐々にすなわち緩やかに減少していく。そし
て、ピックアップ３の変位が上記ピークに来た時点で、
速度がゼロになる。次いで、向きを変え、ピックアップ
３の変位がそのピークから離れるにつれて、ピックアッ
プ３の下降速度が時間とともに正弦波形状に従って徐々
にすなわち緩やかに増加していく。ピックアップ３の速
度は、ピックアップ３の変位が正弦波形状の上記ピーク
と他方のピークつまり上記移動範囲のなかで光記録媒体
から最も遠い位置との間の中央にあるときに最大にな
る。

【００４０】なお、ここでは、ピックアップ３が上昇か
ら下降に転じる場合について説明しているが、下降から
上昇に転じる際についても同様に、ピックアップ３およ
びレンズは、レンズが変位のピークに近づくと、徐々に
減速していき、次いでレンズが変位のピークから遠ざか
り始めると、徐々に加速していく。

【００４１】このように、本実施形態では、ピックアッ
プ３の上昇から下降に転じる際や下降から上昇に転じる
際の速度変化が緩やかである。そのため、ピックアップ
３が上昇から下降、下降から上昇に転じるときの、ピッ
クアップ３の揺れ、したがってレンズの揺れを著しく抑
え、迅速にフォーカス引き込みを行ってフォーカスサー
ボ状態へと移ることができる。

【００４２】また、ピックアップ３は上記のように経時
的に正弦波状に変化する速度で移動するため、ピックア
ップ３の変位の正弦波形状の上記ピークとピークとの中
間では、ピックアップ３は十分高速に移動する。このた
め、従来のようにピックアップの速度を一様に落として
常に低速で移動させるのとは異なり、本実施形態では、
ピックアップ３のレンズを上記合焦点へ十分迅速に到達
させることが可能となっている。

【００４３】図３は、上記説明に基づいて、正弦波状の
フォーカスドライブ信号にてピックアップ３の共振を測
定した結果を示し、図４は、図３について、フォーカス
サーボ状態へ移る部分（図３中、中央）を拡大したもの
である。図３および図４中、曲線Ａ〜Ｃは、以下の各信
号電圧の経時変化の対応を説明するものである。縦軸の
スケールは信号により異なる。曲線Ａ、Ｂ、Ｃは、それ
ぞれ、ピックアップ３により検出されるフォーカスエラ
ー信号、ピックアップ３を駆動するフォーカスドライブ
信号、切替スイッチ７の出力信号である。切替スイッチ
７の出力信号のＨＩＧＨ、ＬＯＷはそれぞれフォーカス
サーボのＯＦＦ、ＯＮに相当する。図３および図４から
わかるように、ピックアップ３の振動が抑えられ、すば
やくフォーカスサーボをＯＮにすることができる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載のフォー
カス引き込み装置は、光記録媒体上へ光ビームを集光す
るレンズのフォーカスサーボを引き込むフォーカス引き
込み装置において、フォーカスサーボの引き込み時に、
光記録媒体との距離方向における上記レンズの変位が経
時的に正弦波状に変化するように上記レンズを移動させ
るレンズ駆動部を備えた構成である。

【００４５】それゆえ、ピックアップの振動を抑えて、
確実にかつ短時間でフォーカスを引き込み、フォーカス
ＯＮさせることができるという効果を奏する。

【００４６】請求項２に記載のフォーカス引き込み装置
は、請求項１の構成に加えて、上記レンズ駆動部が、時
間とともに正弦波状に電圧が変化する、上記レンズを駆
動するための駆動信号を発生させる正弦波発生部を備
え、上記正弦波発生部が、上記駆動信号を発生させるた
めの正弦波テーブルをＲＯＭ内に備えている構成であ
る。

【００４７】それゆえ、請求項１の構成による効果に加
えて、コストアップを防ぐことができるという効果を奏
する。

【００４８】請求項３に記載のフォーカス引き込み装置
は、請求項２の構成に加えて、上記ＲＯＭ内の正弦波テ
ーブルに基づいて出力された信号が入力されるローパス
フィルタを備えている構成である。

【００４９】それゆえ、請求項２の構成による効果に加
えて、コストアップを防ぎながら、さらに精密にフォー
カスを制御することが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引き込み装置の一構成
例を示すブロック図である。

【図２】各信号電圧の経時変化を示すグラフである。

【図３】各信号電圧の経時変化を示すグラフである。

【図４】各信号電圧の経時変化を示すグラフである。

【図５】従来のフォーカス引き込み装置の構成例を示す
ブロック図である。

【図６】各信号電圧の経時変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 正弦波発生回路（レンズ駆動部、正弦波発生部） １ａ ＲＯＭ ２ ドライバ回路（レンズ駆動部） ３ ピックアップ（レンズ駆動部） ４ ＲＦアンプ ５ イコライザ回路 ６ フォーカスＯＮ検出回路 ７ 切替スイッチ ８ ＬＰＦ（レンズ駆動部、正弦波発生部） １０ ＤＳＰ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光記録媒体上へ光ビームを集光するレンズ
   のフォーカスサーボを引き込むフォーカス引き込み装置
   において、 フォーカスサーボの引き込み時に、光記録媒体との距離
   方向における上記レンズの変位が経時的に正弦波状に変
   化するように上記レンズを移動させるレンズ駆動部を備
   えたことを特徴とするフォーカス引き込み装置。
2. 【請求項２】上記レンズ駆動部が、時間とともに正弦波
   状に電圧が変化する、上記レンズを駆動するための駆動
   信号を発生させる正弦波発生部を備え、上記正弦波発生
   部が、上記駆動信号を発生させるための正弦波テーブル
   をＲＯＭ内に備えていることを特徴とする請求項１記載
   のフォーカス引き込み装置。
3. 【請求項３】上記ＲＯＭ内の正弦波テーブルに基づいて
   出力された信号が入力されるローパスフィルタを備えて
   いることを特徴とする請求項２記載のフォーカス引き込
   み装置。