JPH1139674A - 位置決め制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストおよび消費電力を上げることなく、サ
ーボゲインを上げてフォーカスサーボ能力を上げる。 【解決手段】 フォーカスエラー信号を二値情報化する
Ａ／Ｄ変換器１１の前段にゲイン切替回路２２を挿入
し、対物レンズ７を合焦位置近傍まで引き込む期間はゲ
イン切替回路２２のゲインを低く設定し、対物レンズ７
をディスク１に対して合焦状態に保つ期間はゲイン切替
回路２２のゲインを高く設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報が記録された
トラックあるいは記録されるためのトラックを有する円
盤状記録媒体に対して、信号変換手段を用いて情報を記
録あるいは再生する記録再生装置の位置決め制御装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明を適応する好適な記録再生装置に
は、例えばＣＤ−ＲＯＭ装置がある。このＣＤ−ＲＯＭ
装置は、データが渦巻状に書かれているディスクを回転
させ、そのデータ部にレーザ光を当て、その戻り光の強
弱によりデータの読み取りを行う装置である。

【０００３】ここで使用するレーザ光の直径はデータの
幅より広く、そのままでは複数のデータを同時に読んで
しまい正常なデータ読み取りができない。そこで、レン
ズを使用してレーザ光を一点に収束させ、きっちりとひ
とつずつデータを読み取る操作を行っている。そのため
には、レンズの焦点位置をデータ上に合わせる必要があ
るが、ディスクは回転しており、面振れ／振動等の影響
により焦点位置がデータ上からずれてしまう。

【０００４】したがって、常に焦点位置がデータ上に来
るようにするには、レンズの焦点位置を検出し、リアル
タイムにレンズ位置を調整する操作を行わなければなら
ない。ＣＤ−ＲＯＭ装置等のように、レーザ光を使用し
てデータの読み出しを行う装置では、ディスクから戻っ
てくるレーザ光から焦点位置からのずれ量を検出し、そ
のずれ量がキャンセルされるようにレンズを駆動するフ
ォーカスサーボ処理を行っている。

【０００５】ＣＤ−ＲＯＭ装置における従来の位置決め
制御装置について、図１０を参照して説明する。図１０
は従来のＣＤ−ＲＯＭ装置の構成を示すブロック図であ
る。図１０において、１はディスク、２はスピンドルモ
ータ、３は半導体レーザ、４はコリメータレンズ、５は
偏向ビームスプリッタ、６は反射ミラー、７は対物レン
ズ、８は集光レンズ、９は受光センサ、１０はヘッドア
ンプ、１１はＡ／Ｄ変換器、１２は焦点合致位置検出回
路、１３はサーボオン／オフスイッチ、１４はサーボフ
ィルタ演算回路、１５は駆動出力切替スイッチ、１６は
Ｄ／Ａ変換器、１７は加振回路、１８はコントローラ、
１９は駆動回路、２０はドライバアンプ、２１はディジ
タルアンプ、２５は焦点合致状態検出回路、２６は対物
レンズ７を駆動するコイルである。なお、破線で囲んだ
部分はＬＳＩ化されている。

【０００６】ディスク１上には情報が記録されているト
ラックが渦巻状に配置されている。トラック上は凹凸に
なっており、凹部、凸部の長さでデータの数値が幾らか
を判断している。ディスク１はスピンドルモータ２によ
り回転している。半導体レーザ３から出力された光ビー
ムが、コリメータレンズ４、偏向ビームスプリッタ５、
反射ミラー６、対物レンズ７を通ってトラック上に集光
される。

【０００７】トラックからの反射光は照射とは逆方向に
進み、偏向ビームスプリッタ５により図１０上の下方に
向かって反射し、集光レンズ８を通って受光センサ９へ
入射する。その受光センサ９に入射する光の強さは凹部
と凸部で異なるので、その強弱の違いによりトラック上
のデータ読み出しを行っている。この光の強弱を電圧に
変えた信号をＲＦ信号（高周波信号）と呼ぶ。

【０００８】このとき、ディスク１のトラック上に光ビ
ームの焦点が合うように、対物レンズ７をディスク面の
垂直方向に駆動させるフォーカスサーボ処理を行ってい
る。このときの対物レンズ７とトラック間の距離情報を
示すフォーカスエラー信号は、情報読み出しで使用する
受光センサ９を使用して生成される。受光センサ９から
出力されるフォーカスエラー信号は、図２に示すように
光ビームの焦点がトラック上に合っていると、基準電圧
が出力される。焦点が合っていないと、そのずれ量に比
例した電圧オフセットが基準電圧に加減算された信号が
出力される。受光センサ９のフォーカスエラー信号検出
能力には限界があり、その限界を越えると基準電圧に張
り付いてしまう。その波形はアルファベットのＳの形に
似ているのでＳ字波形と呼ばれる。

【０００９】フォーカスエラー信号は、ヘッドアンプ１
０でゲイン調整されＡ／Ｄ変換器１１でディジタル信号
に変換されＬＳＩ内部に取り込まれる。図３（ａ）に示
すように、Ａ／Ｄ変換のＳ／Ｎを上げるために、受光セ
ンサ９、ヘッドアンプ１０等の伝導経路オフセット、Ｓ
字波形の振幅を考慮した上で、Ａ／Ｄ変換器１１の入力
幅を越えないレベルでフォーカスエラー信号のゲインを
最大限に上げる。

【００１０】まず最初にフォーカス引き込み動作が行わ
れる。コントローラ１８の指示に従い駆動出力切替スイ
ッチがＢ側にオンされ、加振回路１７の出力がＤ／Ａ変
換器１６に入力される。加振回路１７では対物レンズ７
を上下に駆動するための指令信号が生成される。生成さ
れた駆動指令はＤ／Ａ変換器１６で電圧信号に変換さ
れ、ドライバアンプ２０でゲイン調整された上で駆動回
路１９に送られる。駆動回路１９では、駆動指令に従っ
て対物レンズ７を上下に動かす。

【００１１】このとき、コントローラ１８から焦点検出
をスタートさせる指令が与えられ、焦点合致位置検出回
路１２はフォーカスエラー信号の監視をしている。Ｓ字
波形が検出され始めると焦点合致位置が近いことがわか
る。焦点合致位置が近づくと対物レンズ７の上下駆動を
停止し、今までとは逆方向の駆動指令を出力しブレーキ
をかける。焦点合致位置であるＳ字波形の中心に到達す
ると、ブレーキ出力を停止しサーボオン／オフスイッチ
１３をオン、駆動出力切替スイッチ１５をＡ側にオンし
サーボループを閉じてフォーカスサーボ処理を開始す
る。

【００１２】ここで、焦点合致位置検出回路１２の構成
について、図１１を参照しながらもう少し具体的に説明
する。図１１（ｂ）に示すような加振回路１７の出力に
したがって、加振回路１７で対物レンズを上下に駆動す
ると、一瞬フォーカスが合う位置があり、Ｓ字波形が出
力される。焦点合致状態検出回路１２は図１１（ａ）ま
たは（ｃ）に示すようなフォーカスエラー信号ＦＥを監
視しており、フォーカスエラー信号ＦＥの値が上昇（図
１１（ａ））または下降（図１１（ｂ））し始めたら次
に増減が反転するポイントを見つける。その後予め規定
した値Ｐまでフォーカスエラー信号ＦＥの誤差量が小さ
くなれば、コントローラ１８を通じて加振回路１７に指
令を出し、加振を終了させブレーキパルスＢＰを出力さ
せる。その後、フォーカスエラー信号ＦＥがほぼ０（焦
点合致位置）になったときにブレーキパルスＢＰの出力
を停止する。

【００１３】ここで、コントローラ１８におけるフォー
カス引込み時の動作について詳しく説明する。まず、コ
ントローラ１８が駆動出力切り替えスイッチ１５に指令
を出し、駆動出力切り替えスイッチ１５をＢ側に切り替
える（ステップＳ１）。つぎに、コントローラ１８が加
振回路１７に指令を出し、加振を開始させる（ステップ
Ｓ２）。つぎに、コントローラ１８が焦点合致位置検出
回路に指令を出し、Ｓ字検出を開始させる（ステップＳ
３）。焦点合致位置が近づけば、焦点合致位置検出回路
１２がコントローラ１８に合図を出し、それを受けてコ
ントローラ１８が加振回路１７に指令を出す（ステップ
Ｓ４）。つぎに、加振回路１７は、指令に従い加振を終
了させ、ブレーキパルスを出力する（ステップＳ５）。
その後、焦点合致位置検出回路１２が焦点合致位置を検
出すると、コントローラ１８に合図を送る（ステップＳ
６）。コントローラ１８は、その合図を受け取ると、駆
動出力切り替えスイッチ１５をＡ側に切り替え、サーボ
オン／オフスイッチ１３をオンにする（ステップＳ
７）。その後、コントローラ１８は、ＲＦＤＥＴ信号を
監視し、ＲＦＤＥＴ信号がＬレベルになることを確認す
る（ステップＳ８）。一定の時間待っても、ＲＦＤＥＴ
信号がＬレベルにならなければ、フォーカス引込みが失
敗したとみなし、再度引込み動作を行う（ステップＳ
９）。

【００１４】受光センサ９からのＲＦ信号のエンベロー
プは、図４に示すように焦点が全く合っていない時は０
Ｖで、フォーカスサーボ処理が始まり焦点が合うと電圧
値が上がる。この上側のエンベロープを監視していれ
ば、フォーカスサーボ処理が正常に働いているかどうか
が判る。焦点合致状態検出回路２５はＲＦ信号の上側の
エンベロープをモニターしており、図４に示すように予
め設定しておいた焦点合致判断レベルを越えていると焦
点が合致していると判断する。判断結果はＲＥＤＥＴ信
号としてしてコントローラ１８に送られる。ＲＦＤＥＴ
信号は焦点が合致しているときにローレベル（以下、
“Ｌ”と記す）、合致していないときにハイレベル（以
下、“Ｈ”と記す）になる。

【００１５】コントローラ１８は、ＲＦＤＥＴ信号が
“Ｈ”であるとフォーカスサーボが外れていると判断し
て、再フォーカス引き込み動作を開始する指令を出す。
フォーカスサーボ処理中にはサーボフィルタ演算回路１
４でフォーカスサーボ処理を安定に行うための位相補償
フィルタ演算、低い周波数域でのサーボ能力を上げるた
めの低域補償フィルタ演算等の処理が行われる。サーボ
フィルタ演算回路１４の出力はデジタルアンプ２１でゲ
イン調整され、Ｄ／Ａ変換器１６、ドライバアンプ２０
を通じて駆動回路１９に送られる。駆動回路１９は光ビ
ームの焦点合致位置が常にトラック上に来るように対物
レンズ７を駆動する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】トラック上の情報読み
出しを高速にするために、ディスク１の回転数を上げる
と、面振れの周波数も上がり、合焦状態に保つ制御を行
う際に対物レンズ７のトラック追従残差が増加する。こ
の追従残差を減らすためには、サーボゲインを上げてフ
ォーカスサーボ能力を上げなければならない。

【００１７】ところで、サーボゲインを上げる方法とし
ては、図１０の構成において、例えばディジタルアンプ
２１のゲインを上げたり、またはドライバアンプ２０の
ゲインを上げることが考えられる。ディジタルアンプ２
１のゲインを上げた場合はディジタルデータのビット落
ちが起き、ドライバアンプ２０のゲインを上げた場合は
ドライバアンプ２０の出力の電源電圧レベルでの飽和が
起きるために、ゲインアップ量の上限が決まってしま
い、そのままではサーボゲインをそれほど上げることは
できない。この上限を上げるためには、ディジタルアン
プ２１のゲインを上げる場合にはＡ／Ｄ変換器１１のビ
ット数拡大が必要であり、ドライバアンプ２０のゲイン
を上げる場合には電源電圧を上げることが必要である。

【００１８】しかし、Ａ／Ｄ変換器１１のビット数を拡
大すると、ディジタル回路で扱うデータのビット数が増
加するために、回路規模が増大してしまい、ＬＳＩのコ
ストが上がってしまう。また、電源電圧を上げると消費
電力が上がってしまう等の課題を有していた。したがっ
て、この発明の目的は、コストおよび消費電力の増加を
抑えつつ、サーボゲインを上げてフォーカスサーボ能力
を上げることができる位置決め制御装置を提供すること
である。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、読み取り手段
を合焦位置近傍まで引き込む期間はフォーカスエラー信
号のレベルが大きく変動するが、読み取り手段を記録媒
体に対して合焦状態に保つ期間はフォーカスエラー信号
のレベルの変動が少ないことに着目してなさなたもので
ある。

【００２０】請求項１記載の位置決め制御装置は、フォ
ーカスエラー信号を二値情報化する二値情報化手段の前
段にゲイン変更手段を挿入し、読み取り手段を合焦位置
近傍まで引き込む期間はゲイン変更手段のゲインを低く
設定し、読み取り手段を記録媒体に対して合焦状態に保
つ期間はゲイン変更手段のゲインを高く設定している。

【００２１】この構成によると、読み取り手段を合焦位
置近傍まで引き込む際に、ディジタルデータのビット落
ちや電源電圧レベルでの飽和を起こすことがない。ま
た、読み取り手段を記録媒体に対して合焦状態に保つ際
に、サーボゲインを上げてフォーカスサーボ能力を上げ
ることができる。したがって、二値情報化手段のビット
数を上げたり、電源電圧を上げることなく、サーボ系全
体のゲインを上げることが可能で、サーボ能力の向上を
図りつつ、コストアップ、消費電力増加を抑えることが
できる。また、フォーカスエラー信号を二値情報に変換
するときに、変換ゲインを上げることによって、１ビッ
ト当たりの位置換算値が細かくなり位置検出分解能が上
がるので、精度の良いきめ細かい位置決めサーボ処理を
行うことができる。

【００２２】また、請求項２記載の位置決め制御装置
は、フォーカスエラー信号を二値情報化する二値情報化
手段の前段にゲイン変更手段を挿入し、フォーカスエラ
ー信号のレベルを監視して予め定めた規定レベルを超え
るか否かを検出するフォーカスエラー信号レベル検出手
段を設け、フォーカスエラー信号レベル検出手段の出力
に基づき、フォーカスエラー信号のレベルが予め定めた
規定レベルを超える状態となったときにゲイン変更手段
のゲインを低く設定し、フォーカスエラー信号のレベル
が予め定めた規定レベルを超えない状態となったときに
ゲイン変更手段のゲインを高く設定している。

【００２３】この構成によると、読み取り手段を合焦位
置近傍まで引き込む際に、ディジタルデータのビット落
ちや電源電圧レベルでの飽和を起こすことがない。ま
た、読み取り手段を記録媒体に対して合焦状態に保つ際
に、サーボゲインを上げてフォーカスサーボ能力を上げ
ることができる。したがって、二値情報化手段のビット
数を上げたり、電源電圧を上げることなく、サーボ系全
体のゲインを上げることが可能で、サーボ能力の向上を
図りつつ、コストアップ、消費電力増加を抑えることが
できる。また、フォーカスエラー信号を二値情報に変換
するときに、変換ゲインを上げることによって、１ビッ
ト当たりの位置換算値が細かくなり位置検出分解能が上
がるので、精度の良いきめ細かい位置決めサーボ処理を
行うことができる。

【００２４】また、請求項３記載の位置決め制御装置
は、二値情報化手段の信号入力幅を変更する信号入力幅
変更手段を設け、読み取り手段を合焦位置近傍まで引き
込む期間は信号入力幅変更手段の信号入力幅を広く設定
し、読み取り手段を記録媒体に対して合焦状態に保つ期
間は信号入力幅変更手段の信号入力幅を狭く設定してい
る。

【００２５】この構成によると、読み取り手段を合焦位
置近傍まで引き込む際に、ディジタルデータのビット落
ちや電源電圧レベルでの飽和を起こすことがない。ま
た、読み取り手段を記録媒体に対して合焦状態に保つ際
に、サーボゲインを上げてフォーカスサーボ能力を上げ
ることができる。したがって、二値情報化手段のビット
数を上げたり、電源電圧を上げることなく、サーボ系全
体のゲインを上げることが可能で、サーボ能力の向上を
図りつつ、コストアップ、消費電力増加を抑えることが
できる。また、フォーカスエラー信号を二値情報に変換
するときに、変換ゲインを上げることによって、１ビッ
ト当たりの位置換算値が細かくなり位置検出分解能が上
がるので、精度の良いきめ細かい位置決めサーボ処理を
行うことができる。

【００２６】また、請求項４記載の位置決め制御装置
は、二値情報化手段の信号入力幅を変更する信号入力幅
変更手段を設け、フォーカスエラー信号のレベルを監視
して予め定めた規定レベルを超えるか否かを検出するフ
ォーカスエラー信号レベル検出手段を設け、フォーカス
エラー信号レベル検出手段の出力に基づき、フォーカス
エラー信号のレベルが予め定めた規定レベルを超える状
態となったときに信号入力幅変更手段の信号入力幅を広
く設定し、フォーカスエラー信号のレベルが予め定めた
規定レベルを超えない状態となったときに信号入力幅変
更手段の信号入力幅を狭く設定している。

【００２７】この構成によると、読み取り手段を合焦位
置近傍まで引き込む際に、ディジタルデータのビット落
ちや電源電圧レベルでの飽和を起こすことがない。ま
た、読み取り手段を記録媒体に対して合焦状態に保つ際
に、サーボゲインを上げてフォーカスサーボ能力を上げ
ることができる。したがって、二値情報化手段のビット
数を上げたり、電源電圧を上げることなく、サーボ系全
体のゲインを上げることが可能で、サーボ能力の向上を
図りつつ、コストアップ、消費電力増加を抑えることが
できる。また、フォーカスエラー信号を二値情報に変換
するときに、変換ゲインを上げることによって、１ビッ
ト当たりの位置換算値が細かくなり位置検出分解能が上
がるので、精度の良いきめ細かい位置決めサーボ処理を
行うことができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の位置決め
制御装置は、情報を記録したトラックを有する記録媒体
と、記録媒体のトラック上の反射光の強弱に対応した波
形の高周波信号と記録媒体に対するフォーカスエラー情
報を示すフォーカスエラー信号を出力する読み取り手段
と、読み取り手段から出力されるフォーカスエラー信号
のゲインを変更するゲイン変更手段と、ゲイン変更手段
から出力されるフォーカスエラー信号を二値情報化する
二値情報化手段と、読み取り手段が合焦可制御範囲から
外れたときに読み取り手段を合焦位置近傍まで引き込
み、読み取り手段が合焦位置近傍に達したときに二値情
報化手段から出力されるフォーカスエラー信号に基づい
て読み取り手段を記録媒体に対して合焦状態に保つため
の補正指令を生成する補正指令生成手段と、補正指令に
基づき読み取り手段を移動させる移動手段とを備えてい
る。

【００２９】この場合、読み取り手段を合焦位置近傍ま
で引き込む期間はゲイン変更手段のゲインを低く設定
し、読み取り手段を記録媒体に対して合焦状態に保つ期
間はゲイン変更手段のゲインを高く設定している。この
構成によると、読み取り手段を合焦位置近傍まで引き込
む期間はフォーカスエラー信号のレベルが大きく変動す
るが、読み取り手段を合焦位置近傍まで引き込む期間は
ゲイン変更手段のゲインを低く設定することで、読み取
り手段を合焦位置近傍まで引き込む際に、ディジタルデ
ータのビット落ちや電源電圧レベルでの飽和を起こすこ
とがない。また、読み取り手段を記録媒体に対して合焦
状態に保つ期間はフォーカスエラー信号のレベルの変動
が少ないので、ディジタルデータのビット落ちや電源電
圧レベルでの飽和が起きにくく、読み取り手段を記録媒
体に対して合焦状態に保つ期間はゲイン変更手段のゲイ
ンを高く設定することにより、読み取り手段を記録媒体
に対して合焦状態に保つ際に、サーボゲインを上げてフ
ォーカスサーボ能力を上げることができる。したがっ
て、二値情報化手段のビット数を上げたり、電源電圧を
上げることなく、サーボ系全体のゲインを上げることが
可能で、サーボ能力の向上を図りつつ、コストアップ、
消費電力増加を抑えることができる。また、フォーカス
エラー信号を二値情報に変換するときに、変換ゲインを
上げることによって、１ビット当たりの位置換算値が細
かくなり位置検出分解能が上がるので、精度の良いきめ
細かい位置決めサーボ処理を行うことができる。

【００３０】本発明の請求項２記載の位置決め制御装置
は、情報を記録したトラックを有する記録媒体と、記録
媒体のトラック上の反射光の強弱に対応した波形の高周
波信号と記録媒体に対するフォーカスエラー情報を示す
フォーカスエラー信号を出力する読み取り手段と、読み
取り手段から出力されるフォーカスエラー信号のゲイン
を変更するゲイン変更手段と、ゲイン変更手段から出力
されるフォーカスエラー信号を二値情報化する二値情報
化手段と、フォーカスエラー信号のレベルを監視して予
め定めた規定レベルを超えるか否かを検出するフォーカ
スエラー信号レベル検出手段と、読み取り手段が合焦可
制御範囲から外れたときに読み取り手段を合焦位置近傍
まで引き込み、読み取り手段が合焦位置近傍に達したと
きに二値情報化手段から出力されるフォーカスエラー信
号に基づいて読み取り手段を記録媒体に対して合焦状態
に保つための補正指令を生成する補正指令生成手段と、
補正指令に基づき読み取り手段を移動させる移動手段と
を備えている。

【００３１】この場合、フォーカスエラー信号レベル検
出手段の出力に基づき、フォーカスエラー信号のレベル
が予め定めた規定レベルを超える状態となったときにゲ
イン変更手段のゲインを低く設定し、フォーカスエラー
信号のレベルが予め定めた規定レベルを超えない状態と
なったときにゲイン変更手段のゲインを高く設定してい
る。

【００３２】この構成によると、読み取り手段を合焦位
置近傍まで引き込む期間はフォーカスエラー信号のレベ
ルが大きく変動するが、フォーカスエラー信号のレベル
が予め定めた規定レベルを超える状態となったときにゲ
イン変更手段のゲインを低く設定することで、読み取り
手段を合焦位置近傍まで引き込む際に、ディジタルデー
タのビット落ちや電源電圧レベルでの飽和を起こすこと
がない。また、読み取り手段を記録媒体に対して合焦状
態に保つ期間はフォーカスエラー信号のレベルの変動が
少ないので、ディジタルデータのビット落ちや電源電圧
レベルでの飽和が起きにくく、フォーカスエラー信号の
レベルが予め定めた規定レベルを超えない状態となった
ときにゲイン変更手段のゲインを高く設定することによ
り、読み取り手段を記録媒体に対して合焦状態に保つ際
に、サーボゲインを上げてフォーカスサーボ能力を上げ
ることができる。したがって、二値情報化手段のビット
数を上げたり、電源電圧を上げることなく、サーボ系全
体のゲインを上げることが可能で、サーボ能力の向上を
図りつつ、コストアップ、消費電力増加を抑えることが
できる。また、フォーカスエラー信号を二値情報に変換
するときに、変換ゲインを上げることによって、１ビッ
ト当たりの位置換算値が細かくなり位置検出分解能が上
がるので、精度の良いきめ細かい位置決めサーボ処理を
行うことができる。

【００３３】本発明の請求項３記載の位置決め制御装置
は、情報を記録したトラックを有する記録媒体と、記録
媒体のトラック上の反射光の強弱に対応した波形の高周
波信号と記録媒体に対するフォーカスエラー情報を示す
フォーカスエラー信号を出力する読み取り手段と、読み
取り手段から出力されるフォーカスエラー信号を二値情
報化する二値情報化手段と、二値情報化手段の信号入力
幅を変更する信号入力幅変更手段と、読み取り手段が合
焦可制御範囲から外れたときに読み取り手段を合焦位置
近傍まで引き込み、読み取り手段が合焦位置近傍に達し
たときに二値情報化手段から出力されるフォーカスエラ
ー信号に基づいて読み取り手段を記録媒体に対して合焦
状態に保つための補正指令を生成する補正指令生成手段
と、補正指令に基づき読み取り手段を移動させる移動手
段とを備えている。

【００３４】この場合、読み取り手段を合焦位置近傍ま
で引き込む期間は信号入力幅変更手段の信号入力幅を広
く設定し、読み取り手段を記録媒体に対して合焦状態に
保つ期間は信号入力幅変更手段の信号入力幅を狭く設定
している。この構成によると、読み取り手段を合焦位置
近傍まで引き込む期間はフォーカスエラー信号のレベル
が大きく変動するが、読み取り手段を合焦位置近傍まで
引き込む期間は信号入力幅変更手段の信号入力幅を広く
設定することで、読み取り手段を合焦位置近傍まで引き
込む際に、ディジタルデータのビット落ちや電源電圧レ
ベルでの飽和を起こすことがない。また、読み取り手段
を記録媒体に対して合焦状態に保つ期間はフォーカスエ
ラー信号のレベルの変動が少ないので、ディジタルデー
タのビット落ちや電源電圧レベルでの飽和が起きにく
く、読み取り手段を記録媒体に対して合焦状態に保つ期
間は信号入力幅変更手段の信号入力幅を狭く設定するこ
とにより、読み取り手段を記録媒体に対して合焦状態に
保つ際に、サーボゲインを上げてフォーカスサーボ能力
を上げることができる。したがって、二値情報化手段の
ビット数を上げたり、電源電圧を上げることなく、サー
ボ系全体のゲインを上げることが可能で、サーボ能力の
向上を図りつつ、コストアップ、消費電力増加を抑える
ことができる。また、フォーカスエラー信号を二値情報
に変換するときに、変換ゲインを上げることによって、
１ビット当たりの位置換算値が細かくなり位置検出分解
能が上がるので、精度の良いきめ細かい位置決めサーボ
処理を行うことができる。

【００３５】本発明の請求項４記載の位置決め制御装置
は、情報を記録したトラックを有する記録媒体と、記録
媒体のトラック上の反射光の強弱に対応した波形の高周
波信号と記録媒体に対するフォーカスエラー情報を示す
フォーカスエラー信号を出力する読み取り手段と、読み
取り手段から出力されるフォーカスエラー信号を二値情
報化する二値情報化手段と、二値情報化手段の信号入力
幅を変更する信号入力幅変更手段と、フォーカスエラー
信号のレベルを監視して予め定めた規定レベルを超える
か否かを検出するフォーカスエラー信号レベル検出手段
と、読み取り手段が合焦可制御範囲から外れたときに読
み取り手段を合焦位置近傍まで引き込み、読み取り手段
が合焦位置近傍に達したときに二値情報化手段から出力
されるフォーカスエラー信号に基づいて読み取り手段を
記録媒体に対して合焦状態に保つための補正指令を生成
する補正指令生成手段と、補正指令に基づき読み取り手
段を移動させる移動手段とを備えている。

【００３６】この場合、フォーカスエラー信号レベル検
出手段の出力に基づき、フォーカスエラー信号のレベル
が予め定めた規定レベルを超える状態となったときに信
号入力幅変更手段の信号入力幅を広く設定し、フォーカ
スエラー信号のレベルが予め定めた規定レベルを超えな
い状態となったときに信号入力幅変更手段の信号入力幅
を狭く設定している。

【００３７】この構成によると、読み取り手段を合焦位
置近傍まで引き込む期間はフォーカスエラー信号のレベ
ルが大きく変動するが、フォーカスエラー信号のレベル
が予め定めた規定レベルを超える状態となったときに信
号入力幅変更手段の信号入力幅を広く設定することで、
読み取り手段を合焦位置近傍まで引き込む際に、ディジ
タルデータのビット落ちや電源電圧レベルでの飽和を起
こすことがない。また、読み取り手段を記録媒体に対し
て合焦状態に保つ期間はフォーカスエラー信号のレベル
の変動が少ないので、ディジタルデータのビット落ちや
電源電圧レベルでの飽和が起きにくく、フォーカスエラ
ー信号のレベルが予め定めた規定レベルを超えない状態
となったときに信号入力幅変更手段の信号入力幅を狭く
設定することにより、読み取り手段を記録媒体に対して
合焦状態に保つ際に、サーボゲインを上げてフォーカス
サーボ能力を上げることができる。したがって、二値情
報化手段のビット数を上げたり、電源電圧を上げること
なく、サーボ系全体のゲインを上げることが可能で、サ
ーボ能力の向上を図りつつ、コストアップ、消費電力増
加を抑えることができる。また、フォーカスエラー信号
を二値情報に変換するときに、変換ゲインを上げること
によって、１ビット当たりの位置換算値が細かくなり位
置検出分解能が上がるので、精度の良いきめ細かい位置
決めサーボ処理を行うことができる。

【００３８】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。 （第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施の形態
の位置決め制御装置の構成を示すブロック図である。図
１において、１は記録媒体としてのディスク、２はスピ
ンドルモータ、３は半導体レーザ、４はコリメータレン
ズ、５は偏向ビームスプリッタ、６は反射ミラー、７は
対物レンズ、８は集光レンズ、９は受光センサ、１０は
ヘッドアンプ、１１は二値情報化手段としてのＡ／Ｄ変
換器、１２は焦点合致位置検出回路、１３はサーボオン
／オフスイッチ、１４はサーボフィルタ演算回路、１５
は駆動出力切替スイッチ、１６はＤ／Ａ変換器、１７は
加振回路、１８はコントローラ、１９は駆動回路、２０
はドライバアンプ、２１はディジタルアンプ、２２はゲ
イン変更手段としてのゲイン切替回路、２５は焦点合致
状態検出回路、２６は対物レンズ７を駆動するコイルで
ある。ここで、半導体レーザ３、コリメータレンズ４、
偏向ビームスプリッタ５、反射ミラー６、対物レンズ
７、集光レンズ８および受光センサ９で読み取り手段が
構成される。また、焦点合致位置検出回路１２、サーボ
オン／オフスイッチ１３、サーボフィルタ演算回路１
４、駆動出力切替スイッチ１５、Ｄ／Ａ変換器１６、加
振回路１７、コントローラ１８およびディジタルアンプ
２１で補正指令生成手段が構成される。駆動回路１９お
よびドライバアンプ２０およびコイル２６で移動手段が
構成される。なお、破線で囲んだ部分はＬＳＩ化されて
いる。

【００３９】ＣＤ−ＲＯＭ装置が起動すると、スピンド
ルモータ２によりディスク１が回転を始める。前述の従
来例と同様に、半導体レーザ３から出力された光ビーム
が、コリメータレンズ４、偏向ビームスプリッタ５、反
射ミラー６、対物レンズ７を通ってトラック上に集光さ
れる。トラックからの反射光は照射とは逆方向に進み、
偏向ビームスプリッタ５で直角方向に反射し集光レンズ
８を通って受光センサ９へ入射する。受光センサ９では
対物レンズ７とトラック間の距離情報を示すフォーカス
エラー信号が生成される。受光センサ９からのフォーカ
スエラー信号出力は、ヘッドアンプ１０でゲイン調整さ
れゲイン切替回路２２に入力される。ゲイン切替回路２
２はコントローラ１８からの指令によりフォーカスエラ
ー信号ゲインの切替を行う。

【００４０】まず最初にフォーカス引き込み動作が行わ
れる。コントローラ１８の指示に従い駆動出力切替スイ
ッチがＢ側にオンされ、加振回路１７の出力がＤ／Ａ変
換器１６に入力される。加振回路１７では対物レンズ７
を上下に駆動するための指令信号が生成される。生成さ
れた駆動指令はＤ／Ａ変換器１６で電圧信号に変換さ
れ、ドライバアンプ２０でゲイン調整された上で駆動回
路１９に送られる。

【００４１】駆動回路１９では駆動指令に従って対物レ
ンズ７を上下に動かす。フォーカス引き込み時にはゲイ
ン切替回路２２のゲインは１倍が設定されている。すな
わち、入力信号がそのままゲイン切替回路２２から出力
される。ゲイン切替回路２２からのフォーカスエラー信
号出力は、Ａ／Ｄ変換器１１を通してＬＳＩ内部に取り
込まれ焦点合致位置検出回路１２に送られる。

【００４２】焦点合致位置検出回路１２はフォーカスエ
ラー信号の振幅を監視している。図２で示すＳ字波形の
最大値または最小値が検出されると対物レンズ７の上下
駆動を停止し、今までとは逆方向の駆動指令を出力しブ
レーキをかける。焦点合致位置であるＳ字波形の中心に
到達すると、ブレーキ出力を停止しサーボオン／オフス
イッチ１３をオン、駆動出力切替スイッチをＡ側にオン
しサーボループを閉じてフォーカスサーボ処理を開始す
る。

【００４３】このとき、受光センサ９から出力されるＲ
Ｆ信号は焦点合致状態検出回路２５に取り込まれる。取
り込まれたＲＦ信号のエンベロープは、図４に示すよう
に予め設定しておいた焦点合致判断レベルと比較され
る。焦点合致判断レベルを越えると焦点が合致している
と判断してＲＥＤＥＴ信号を“Ｈ”から“Ｌ”にする。
このＲＦＤＥＴ信号はコントローラ１８に送られる。

【００４４】コントローラ１８ではＲＦＤＥＴが“Ｌ”
にならなければフォーカス引き込みが失敗したと判断し
て、再フォーカス引き込み動作を開始する指令を出す。
フォーカス引き込みが成功すればフォーカスサーボ処理
動作が始まる。フォーカスサーボ処理中はＡ／Ｄ変換器
１１の出力がサーボフィルタ演算回路１４に入力されフ
ィルタ演算が行われる。演算結果はディジタルアンプ２
１でゲイン調整され、Ｄ／Ａ変換器１６、ドライバアン
プ２０を通じて駆動回路１９に送られる。

【００４５】駆動回路１９は光ビームの焦点合致位置が
常にトラック上に来るように対物レンズ７を駆動する。
フォーカスサーボ処理を行っている間はフォーカスエラ
ー信号は図３（ｂ−１）に示すように基準電圧近辺で微
小に振れているだけである。このような状態ではフォー
カスエラー信号の振幅を上げることができるので、コン
トローラ１８の指令によりゲイン切替回路２２のゲイン
を図３（ｂ−２）に示すように上げる。このときのゲイ
ンは、フォーカスサーボ処理を行っているときのフォー
カスエラー信号の最大振れ量が、Ａ／Ｄ変換器１１の入
力範囲を越えないレベルに設定する必要がある。

【００４６】ゲイン切替と同時に、ディジタルアンプ２
１のゲインをゲイン切替回路２２のゲインアップ量と同
じ比率で下げ、サーボ系全体のゲインが変わらないよう
にする。ここで、ゲイン切替と同時に、ディジタルアン
プ２１のゲインをゲイン切替回路２２のゲインアップ量
と同じ比率で下げ、サーボ系全体のゲインが変わらない
ようにする点について、以下に詳しく説明する。すなわ
ち、本発明の実施の形態は、Ａ／Ｄ変換入力前のゲイン
を上げることを主要部としている。このような場合に、
例えば、Ａ／Ｄ変換入力前のゲインの上げれば、フォー
カスエラー信号が大きく振れると、Ａ／Ｄ入力範囲を超
えてしまう。そのようなときは、Ａ／Ｄ変換入力前のゲ
インを下げなければならない。しかし、そのゲインを下
げると、サーボ系全体のゲインが下がってしまうので、
ディジタルアンプのゲインを上げる。逆に、フォーカス
エラー信号の振れが小さくなると、Ａ／Ｄ入力範囲に収
まるので、Ａ／Ｄ変換入力前のゲインを上げる。する
と、サーボ系全体のゲインが上がってしまうので、ディ
ジタルアンプのゲインを下げる。

【００４７】また、サーボフィルタ演算回路１４内で行
っている位相補償フィルタ演算のクリア、低域補償フィ
ルタの演算結果のゲインアップ処理を行う。位相補償フ
ィルタ演算では微分処理を行っており、入力信号に段差
があるとその段差が微分され、大きな駆動指令が発生し
対物レンズ７が振れてしまう。よって、ゲイン切替時に
は位相補償フィルタ演算のクリアをする必要がある。低
域補償フィルタ演算では積分処理を行っており、積分結
果出力のゲインが変化すると駆動指令に段差が発生す
る。したがって、ディジタルアンプ２１のゲインダウン
量と同じ比率で積分結果のゲインを上げる必要がある。

【００４８】ＲＦＤＥＴ信号が“Ｈ”になり、フォーカ
スサーボが外れたことをコントローラ１８が検出した場
合は、ゲイン切替回路２２のゲインを元の１倍に戻し再
度引き込み動作を行う。この実施の形態によれば、フォ
ーカスエラー信号を二値情報化するＡ／Ｄ変換器１１の
前段にゲイン切替回路２２を挿入し、コントローラ１８
により対物レンズ７を合焦位置近傍まで引き込む期間は
ゲイン切替回路２２のゲインを低く設定し、対物レンズ
７をディスク１に対して合焦状態に保つ期間はゲイン切
替回路２２のゲインを高く設定しているので、以下のよ
うな効果が得られる。すなわち、対物レンズ７を合焦位
置近傍まで引き込む期間はフォーカスエラー信号のレベ
ルが大きく変動するが、対物レンズ７を合焦位置近傍ま
で引き込む期間はゲイン切替回路２２のゲインを低く設
定することで、対物レンズ７を合焦位置近傍まで引き込
む際に、ディジタルデータのビット落ちや電源電圧レベ
ルでの飽和を起こすことがない。また、対物レンズ７を
ディスク１に対して合焦状態に保つ期間はフォーカスエ
ラー信号のレベルの変動が少ないので、ディジタルデー
タのビット落ちや電源電圧レベルでの飽和が起きにく
く、対物レンズ７をディスク１に対して合焦状態に保つ
期間はゲイン切替回路２２のゲインを高く設定すること
により、対物レンズ７をディスク１に対して合焦状態に
保つ際に、サーボゲインを上げてフォーカスサーボ能力
を上げることができる。したがって、Ａ／Ｄ変換器１１
のビット数を上げたり、電源電圧を上げることなく、サ
ーボ系全体のゲインを上げることが可能で、サーボ能力
の向上を図りつつ、コストアップ、消費電力増加を抑え
ることができる。また、フォーカスエラー信号を二値情
報に変換するときに、変換ゲインを上げることによっ
て、１ビット当たりの位置換算値が細かくなり位置検出
分解能が上がるので、精度の良いきめ細かい位置決めサ
ーボ処理を行うことができる。

【００４９】（第２の実施の形態）図５は本発明の第２
の実施の形態の位置決め制御装置の構成を示すブロック
図である。図５において、１は記録媒体としてのディス
ク、２はスピンドルモータ、３は半導体レーザ、４はコ
リメータレンズ、５は偏向ビームスプリッタ、６は反射
ミラー、７は対物レンズ、８は集光レンズ、９は受光セ
ンサ、１０はヘッドアンプ、１１は二値情報化手段とし
てのＡ／Ｄ変換器、１２は焦点合致位置検出回路、１３
はサーボオン／オフスイッチ、１４はサーボフィルタ演
算回路、１５は駆動出力切替スイッチ、１６はＤ／Ａ変
換器、１７は加振回路、１８はコントローラ、１９は駆
動回路、２０はドライバアンプ、２１はディジタルアン
プ、２２はゲイン変更手段としてのゲイン切替回路、２
３はフォーカスエラー信号レベル検出回路、２５は焦点
合致状態検出回路、２６は対物レンズ７を駆動するコイ
ルである。ここで、半導体レーザ３、コリメータレンズ
４、偏向ビームスプリッタ５、反射ミラー６、対物レン
ズ７、集光レンズ８および受光センサ９で読み取り手段
が構成される。また、焦点合致位置検出回路１２、サー
ボオン／オフスイッチ１３、サーボフィルタ演算回路１
４、駆動出力切替スイッチ１５、Ｄ／Ａ変換器１６、加
振回路１７、コントローラ１８、ディジタルアンプ２１
およびフォーカスエラー信号レベル検出回路２３で補正
指令生成手段が構成される。駆動回路１９およびドライ
バアンプ２０およびコイル２６で移動手段が構成され
る。なお、破線で囲んだ部分はＬＳＩ化されている。

【００５０】ＣＤ−ＲＯＭ装置が起動すると、スピンド
ルモータ２によりディスク１が回転を始める。前述の従
来例と同様に、半導体レーザ３から出力された光ビーム
が、コリメータレンズ４、偏向ビームスプリッタ５、反
射ミラー６、対物レンズ７を通ってトラック上に集光さ
れる。トラックからの反射光は照射とは逆方向に進み、
偏向ビームスプリッタ５で直角方向に反射し集光レンズ
８を通って受光センサ９へ入射する。受光センサ９では
対物レンズ７とトラック間の距離情報を示すフォーカス
エラー信号が生成される。受光センサ９からのフォーカ
スエラー信号出力は、ヘッドアンプ１０でゲイン調整さ
れ、ゲイン切替回路２２に入力される。ゲイン切替回路
２２はコントローラ１８からの指令によりフォーカスエ
ラー信号ゲインの切替を行う。

【００５１】まず最初にフォーカス引き込み動作が行わ
れる。コントローラ１８の指示に従い駆動出力切替スイ
ッチがＢ側にオンされ、加振回路１７の出力がＤ／Ａ変
換器１６に入力される。加振回路１７では対物レンズ７
を上下に駆動するための指令信号が生成される。生成さ
れた駆動指令はＤ／Ａ変換器１６で電圧信号に変換され
ドライバアンプ２０でゲイン調整された上で駆動回路１
９に送られる。

【００５２】駆動回路１９では駆動指令に従って対物レ
ンズ７を上下に動かす。フォーカス引き込み時にはゲイ
ン切替回路２２のゲインは１倍が設定されている。すな
わち、入力信号がそのままゲイン切替回路２２から出力
される。ゲイン切替回路２２からのフォーカスエラー信
号出力は、Ａ／Ｄ変換器１１を通してＬＳＩ内部に取り
込まれ焦点合致位置検出回路１２に送られる。

【００５３】焦点合致位置検出回路１２はフォーカスエ
ラー信号の振幅を監視している。図２で示すＳ字波形の
最大値または最小値が検出されると対物レンズ７の上下
駆動を停止し、今までとは逆方向の駆動指令を出力しブ
レーキをかける。焦点合致位置であるＳ字波形の中心に
到達すると、ブレーキ出力を停止しサーボオン／オフス
イッチ１３をオン、駆動出力切替スイッチをＡ側にオン
しサーボループを閉じてフォーカスサーボ処理を開始す
る。

【００５４】このとき、受光センサ９から出力されるＲ
Ｆ信号は焦点合致状態検出回路２５に取り込まれる。取
り込まれたＲＦ信号のエンベロープは、図４に示すよう
に予め設定しておいた焦点合致判断レベルと比較され
る。焦点合致判断レベルを越えると、焦点が合致してい
ると判断してＲＥＤＥＴ信号を“Ｈ”から“Ｌ”にす
る。このＲＦＤＥＴ信号はコントローラ１８に送られ
る。コントローラ１８ではＲＦＤＥＴ信号が“Ｌ”にな
らなければフォーカス引き込みが失敗したと判断して、
再フォーカス引き込み動作を開始する指令を出す。フォ
ーカス引き込みが成功すればフォーカスサーボ処理動作
が始まる。

【００５５】フォーカスサーボ処理中はＡ／Ｄ変換器１
１の出力がサーボフィルタ演算回路１４に入力されフィ
ルタ演算が行われる。演算結果はディジタルアンプ２１
でゲイン調整され、Ｄ／Ａ変換器１６、ドライバアンプ
２０を通じて駆動回路１９に送られる。駆動回路１９は
光ビームの焦点合致位置が常にトラック上に来るように
対物レンズ７を駆動する。フォーカスサーボ処理を行っ
ている間はフォーカスエラー信号は図３（ｂ−１）に示
すように基準電圧近辺で微小に振れているだけである。
このような状態ではフォーカスエラー信号の振幅を上げ
ることができるので、コントローラ１８の指令によりゲ
イン切替回路２２のゲインを図３（ｂ−２）に示すよう
に上げる。このときのゲインは、フォーカスサーボ処理
を行っているときのフォーカスエラー信号の最大振れ量
が、Ａ／Ｄ変換器１１の入力範囲を越えないレベルに設
定する必要がある。

【００５６】ゲイン切替と同時に、ディジタルアンプ２
１のゲインをゲイン切替回路２２のゲインアップ量と同
じ比率で下げ、サーボ系全体のゲインが変わらないよう
にする。またサーボフィルタ演算回路１４内で行ってい
る位相補償フィルタ演算のクリア、低域補償フィルタの
演算結果のゲインアップ処理を行う。位相補償フィルタ
演算では微分処理を行っており、入力信号に段差がある
とその段差が微分され大きな駆動指令が発生し対物レン
ズ７が振れてしまう。よって、ゲイン切替時には位相補
償フィルタ演算のクリアをする必要がある。低域補償フ
ィルタ演算では積分処理を行っており、積分結果出力の
ゲインが変化すると駆動指令に段差が発生する。したが
って、ディジタルアンプ２１のゲインダウン量と同じ比
率で積分結果のゲインを上げる必要がある。

【００５７】フォーカスサーボ処理を行っている時に
は、フォーカスエラー信号レベル検出回路２３がフォー
カスエラー信号の振幅を監視している。図６に示すよう
にフォーカスエラー信号の振幅が予め定めた切替レベル
を越えると、コントローラ１８に対してゲイン切替指令
信号を出力する。コントローラ１８はフォーカスエラー
信号レベル検出回路２３からの指令に従い、ゲイン切替
回路２２のゲインを元の１倍に戻す。それと同時にディ
ジタルアンプ２１のゲインアップ、位相補償フィルタ演
算のクリア、低域補償フィルタ演算結果のゲインダウン
処理を行う。フォーカスエラー信号レベル検出回路２３
は引き続きフォーカスエラー信号の振幅監視を行い、フ
ォーカスエラー信号の振幅が先程の切替レベルを下回る
とコントローラ１８に対してゲイン切替指令信号を出力
する。

【００５８】コントローラ１８はフォーカスエラー信号
レベル検出回路２３からの指令に従い、ゲイン切替回路
２２のゲインアップ処理を行う。先程と同様にディジタ
ルアンプ２１のゲインダウン、位相補償フィルタ演算の
クリア、低域補償フィルタ演算結果のゲインアップ処理
を同時期に行う。ＲＦＤＥＴ信号が“Ｈ”になり、フォ
ーカスサーボが外れたことをコントローラ１８が検出し
た場合は、ゲイン切替回路２２のゲインを元の１倍に戻
し再度引き込み動作を行う。

【００５９】この実施の形態によれば、フォーカスエラ
ー信号を二値情報化するＡ／Ｄ変換器１１の前段にゲイ
ン切替回路２２を挿入し、フォーカスエラー信号のレベ
ルを監視して予め定めた規定レベルを超えるか否かを検
出するフォーカスエラー信号レベル検出回路２３を設
け、フォーカスエラー信号レベル検出回路２３の出力に
基づき、フォーカスエラー信号のレベルが予め定めた規
定レベルを超える状態となったときにゲイン切替回路２
２のゲインを低く設定し、フォーカスエラー信号のレベ
ルが予め定めた規定レベルを超えない状態となったとき
にゲイン切替回路２２のゲインを高く設定しているの
で、以下のような効果が得られる。すなわち、対物レン
ズ７を合焦位置近傍まで引き込む期間はフォーカスエラ
ー信号のレベルが大きく変動するが、フォーカスエラー
信号のレベルが予め定めた規定レベルを超える状態とな
ったときにゲイン切替回路２２のゲインを低く設定する
ことで、対物レンズ７を合焦位置近傍まで引き込む際
に、ディジタルデータのビット落ちや電源電圧レベルで
の飽和を起こすことがない。また、対物レンズ７をディ
スク１に対して合焦状態に保つ期間はフォーカスエラー
信号のレベルの変動が少ないので、ディジタルデータの
ビット落ちや電源電圧レベルでの飽和が起きにくく、フ
ォーカスエラー信号のレベルが予め定めた規定レベルを
超えない状態となったときにゲイン切替回路２２のゲイ
ンを高く設定することにより、サーボゲインを上げてフ
ォーカスサーボ能力を上げることができる。したがっ
て、Ａ／Ｄ変換器１１のビット数を上げたり、電源電圧
を上げることなく、サーボ系全体のゲインを上げること
が可能で、サーボ能力の向上を図りつつ、コストアッ
プ、消費電力増加を抑えることができる。また、フォー
カスエラー信号を二値情報に変換するときに、変換ゲイ
ンを上げることによって、１ビット当たりの位置換算値
が細かくなり位置検出分解能が上がるので、精度の良い
きめ細かい位置決めサーボ処理を行うことができる。

【００６０】（第３の実施の形態）図７は本発明の第３
の実施の形態の位置決め制御装置の構成を示すブロック
図である。図７において、１は記録媒体としてのディス
ク、２はスピンドルモータ、３は半導体レーザ、４はコ
リメータレンズ、５は偏向ビームスプリッタ、６は反射
ミラー、７は対物レンズ、８は集光レンズ、９は受光セ
ンサ、１０はヘッドアンプ、１１は二値情報化手段とし
てのＡ／Ｄ変換器、１２は焦点合致位置検出回路、１３
はサーボオン／オフスイッチ、１４はサーボフィルタ演
算回路、１５は駆動出力切替スイッチ、１６はＤ／Ａ変
換器、１７は加振回路、１８はコントローラ、１９は駆
動回路、２０はドライバアンプ、２１はディジタルアン
プ、２４は信号入力幅変更手段としてのＡ／Ｄレベル切
替回路、２５は焦点合致状態検出回路、２６は対物レン
ズ７を駆動するレンズである。ここで、半導体レーザ
３、コリメータレンズ４、偏向ビームスプリッタ５、反
射ミラー６、対物レンズ７、集光レンズ８および受光セ
ンサ９で読み取り手段が構成される。また、焦点合致位
置検出回路１２、サーボオン／オフスイッチ１３、サー
ボフィルタ演算回路１４、駆動出力切替スイッチ１５、
Ｄ／Ａ変換器１６、加振回路１７、コントローラ１８お
よびディジタルアンプ２１で補正指令生成手段が構成さ
れる。駆動回路１９およびドライバアンプ２０およびコ
イル２６で移動手段が構成される。なお、破線で囲んだ
部分はＬＳＩ化されている。

【００６１】ＣＤ−ＲＯＭ装置が起動すると、スピンド
ルモータ２によりディスク１が回転を始める。前述の従
来例と同様に、半導体レーザ３から出力された光ビーム
が、コリメータレンズ４、偏向ビームスプリッタ５、反
射ミラー６、対物レンズ７を通ってトラック上に集光さ
れる。トラックからの反射光は照射とは逆方向に進み、
偏向ビームスプリッタ５で直角方向に反射し集光レンズ
８を通って受光センサ９へ入射する。

【００６２】受光センサ９では対物レンズ７とトラック
間の距離情報を示すフォーカスエラー信号が生成され
る。受光センサ９からのフォーカスエラー信号出力はヘ
ッドアンプ１０でゲイン調整されＡ／Ｄ変換器１１に入
力される。Ａ／Ｄレベル切替回路２４はコントローラ１
８からの指令によりＡ／Ｄ変換器１１の信号入力幅を図
８に示すように切り替える。

【００６３】Ａ／Ｄ変換器１１のビット数を８ビット、
信号入力幅を電圧ＶＩとすると、電圧からデジタル値へ
の変換ゲインは２⁸ ／ＶＩ［ｂｉｔ／Ｖ］となる。した
がって、電圧ＶＩの値を小さくして信号入力幅を狭くす
ると、電圧・デジタル値変換ゲインが上がり、結果的に
サーボ系全体のゲインが上がる。まず最初にフォーカス
引き込み動作が行われる。コントローラ１８の指示に従
い駆動出力切替スイッチがＢ側にオンされ、加振回路１
７の出力がＤ／Ａ変換器１６に入力される。加振回路１
７では対物レンズ７を上下に駆動するための指令信号が
生成される。生成された駆動指令はＤ／Ａ変換器１６で
電圧信号に変換されドライバアンプ２０でゲイン調整さ
れた上で駆動回路１９に送られる。駆動回路１９では駆
動指令に従って対物レンズ７を上下に動かす。

【００６４】フォーカス引き込み時にはＡ／Ｄ変換器１
１の信号入力幅は通常の広い範囲が設定されている。Ａ
／Ｄ変換器１１によりディジタル値に変換されたフォー
カスエラー信号は、ＬＳＩ内部に取り込まれ焦点合致位
置検出回路１２に送られる。焦点合致位置検出回路１２
はフォーカスエラー信号の振幅を監視しており、図２で
示すＳ字波形の最大値または最小値が検出されると対物
レンズ７の上下駆動を停止し、今までとは逆方向の駆動
指令を出力しブレーキをかける。焦点合致位置であるＳ
字波形の中心に到達すると、ブレーキ出力を停止しサー
ボオン／オフスイッチ１３をオン、駆動出力切替スイッ
チをＡ側にオンしサーボループを閉じてフォーカスサー
ボ処理を開始する。

【００６５】このとき、受光センサ９から出力されるＲ
Ｆ信号は焦点合致状態検出回路２５に取り込まれる。取
り込まれたＲＦ信号のエンベロープは、図４に示すよう
に予め設定しておいた焦点合致判断レベルと比較され
る。焦点合致判断レベルを越えると焦点が合致している
と判断してＲＥＤＥＴ信号を“Ｈ”から“Ｌ”にする。
このＲＦＤＥＴ信号はコントローラ１８に送られる。

【００６６】コントローラ１８ではＲＦＤＥＴ信号が
“Ｌ”にならなければフォーカス引き込みが失敗したと
判断して、再フォーカス引き込み動作を開始する指令を
出す。フォーカス引き込みが成功すればフォーカスサー
ボ処理動作が始まる。フォーカスサーボ処理中はＡ／Ｄ
変換器１１の出力がサーボフィルタ演算回路１４に入力
されフィルタ演算が行われる。演算結果はディジタルア
ンプ２１でゲイン調整され、Ｄ／Ａ変換器１６、ドライ
バアンプ２０を通じて駆動回路１９に送られる。

【００６７】駆動回路１９は光ビームの焦点合致位置が
常にトラック上に来るように対物レンズ７を駆動する。
フォーカスサーボ処理を行っている間はフォーカスエラ
ー信号は図３（ｂ−１）に示すように基準電圧近辺で微
小に振れているだけである。このような状態ではＡ／Ｄ
変換器１１の信号入力幅を狭くすることができる。Ａ／
Ｄ変換器１１はコントローラ１８の指令に従い信号入力
幅を狭くする処理を行う。このときのＡ／Ｄ変換器１１
の信号入力幅は、フォーカスサーボ処理を行っていると
きのフォーカスエラー信号の最大振れ量が越えないレベ
ルに設定する必要がある。

【００６８】信号入力幅変更と同時に、ディジタルアン
プ２１のゲインをＡ／Ｄ変換器１１でのゲインアップ量
と同じ比率で下げ、サーボ系全体のゲインが変わらない
ようにする。また、サーボフィルタ演算回路１４内で行
っている位相補償フィルタ演算のクリア、低域補償フィ
ルタの演算結果のゲインアップ処理を行う。位相補償フ
ィルタ演算では微分処理を行っており、入力信号に段差
があるとその段差が微分され大きな駆動指令が発生し対
物レンズ７が振れてしまう。よって、ゲイン切替時には
位相補償フィルタ演算のクリアをする必要がある。低域
補償フィルタ演算では積分処理を行っており、積分結果
出力のゲインが変化すると駆動指令に段差が発生する。
したがって、ディジタルアンプ２１のゲインダウン量と
同じ比率で積分結果のゲインを上げる必要がある。

【００６９】ＲＦＤＥＴ信号が“Ｈ”になり、フォーカ
スサーボが外れたことをコントローラ１８が検出した場
合は、Ａ／Ｄ変換器１１の信号入力幅を元の広い状態に
戻し再度引き込み動作を行う。この実施の形態によれ
ば、Ａ／Ｄ変換器１１の信号入力幅を変更するＡ／Ｄレ
ベル切替回路２４を設け、対物レンズ７を合焦位置近傍
まで引き込む期間はＡ／Ｄレベル切替回路２４の信号入
力幅を広く設定し、対物レンズ７をディスク１に対して
合焦状態に保つ期間はＡ／Ｄレベル切替回路２４の信号
入力幅を狭く設定しているので、以下のような効果が得
られる。すなわち、対物レンズ７を合焦位置近傍まで引
き込む期間はフォーカスエラー信号のレベルが大きく変
動するが、対物レンズ７を合焦位置近傍まで引き込む期
間はＡ／Ｄレベル切替回路２４の信号入力幅を広く設定
することで、対物レンズ７を合焦位置近傍まで引き込む
際に、ディジタルデータのビット落ちや電源電圧レベル
での飽和を起こすことがない。また、対物レンズ７をデ
ィスク１に対して合焦状態に保つ期間はフォーカスエラ
ー信号のレベルの変動が少ないので、ディジタルデータ
のビット落ちや電源電圧レベルでの飽和が起きにくく、
対物レンズ７をディスク１に対して合焦状態に保つ期間
はＡ／Ｄレベル切替回路２４の信号入力幅を狭く設定す
ることにより、サーボゲインを上げてフォーカスサーボ
能力を上げることができる。したがって、Ａ／Ｄ変換器
１１のビット数を上げたり、電源電圧を上げることな
く、サーボ系全体のゲインを上げることが可能で、サー
ボ能力の向上を図りつつ、コストアップ、消費電力増加
を抑えることができる。また、フォーカスエラー信号を
二値情報に変換するときに、変換ゲインを上げることに
よって、１ビット当たりの位置換算値が細かくなり位置
検出分解能が上がるので、精度の良いきめ細かい位置決
めサーボ処理を行うことができる。

【００７０】（第４の実施の形態）図９は本発明の第４
の実施の形態の位置決め制御装置の構成を示すブロック
図である。図９において、１は記録媒体としてのディス
ク、２はスピンドルモータ、３は半導体レーザ、４はコ
リメータレンズ、５は偏向ビームスプリッタ、６は反射
ミラー、７は対物レンズ、８は集光レンズ、９は受光セ
ンサ、１０はヘッドアンプ、１１は二値情報化手段とし
てのＡ／Ｄ変換器、１２は焦点合致位置検出回路、１３
はサーボオン／オフスイッチ、１４はサーボフィルタ演
算回路、１５は駆動出力切替スイッチ、１６はＤ／Ａ変
換器、１７は加振回路、１８はコントローラ、１９は駆
動回路、２０はドライバアンプ、２１はディジタルアン
プ、２３はフォーカスエラー信号レベル検出回路、２４
は信号入力幅変更手段としてのＡ／Ｄレベル切替回路、
２５は焦点合致状態検出回路、２６は対物レンズ７を駆
動するレンズである。ここで、半導体レーザ３、コリメ
ータレンズ４、偏向ビームスプリッタ５、反射ミラー
６、対物レンズ７、集光レンズ８および受光センサ９で
読み取り手段が構成される。また、焦点合致位置検出回
路１２、サーボオン／オフスイッチ１３、サーボフィル
タ演算回路１４、駆動出力切替スイッチ１５、Ｄ／Ａ変
換器１６、加振回路１７、コントローラ１８、ディジタ
ルアンプ２１およびフォーカスエラー信号レベル検出回
路２３で補正指令生成手段が構成される。駆動回路１９
およびドライバアンプ２０およびコイル２６で移動手段
が構成される。なお、破線で囲んだ部分はＬＳＩ化され
ている。

【００７１】ＣＤ−ＲＯＭ装置が起動すると、スピンド
ルモータ２によりディスク１が回転を始める。前述の従
来例と同様に、半導体レーザ３から出力された光ビーム
が、コリメータレンズ４、偏向ビームスプリッタ５、反
射ミラー６、対物レンズ７を通ってトラック上に集光さ
れる。トラックからの反射光は照射とは逆方向に進み、
偏向ビームスプリッタ５で直角方向に反射し集光レンズ
８を通って受光センサ９へ入射する。受光センサ９では
対物レンズ７とトラック間の距離情報を示すフォーカス
エラー信号が生成される。受光センサ９からのフォーカ
スエラー信号出力はヘッドアンプ１０でゲイン調整され
Ａ／Ｄ変換器１１に入力される。Ａ／Ｄレベル切替回路
２４はコントローラ１８からの指令によりＡ／Ｄ変換器
１１の信号入力幅を図８に示すように切り替える。

【００７２】Ａ／Ｄ変換器１１のビット数を８ビット、
信号入力幅を電圧ＶＩとすると、電圧からデジタル値へ
の変換ゲインは２⁸ ／ＶＩ［ｂｉｔ／Ｖ］となる。した
がって、電圧ＶＩ値を小さくして信号入力幅を狭くする
と、電圧・デジタル値変換ゲインが上がり、結果的にサ
ーボ系全体のゲインが上がる。まず最初にフォーカス引
き込み動作が行われる。コントローラ１８の指示に従い
駆動出力切替スイッチがＢ側にオンされ、加振回路１７
の出力がＤ／Ａ変換器１６に入力される。加振回路１７
では対物レンズ７を上下に駆動するための指令信号が生
成される。生成された駆動指令はＤ／Ａ変換器１６で電
圧信号に変換されドライバアンプ２０でゲイン調整され
た上で駆動回路１９に送られる。駆動回路１９では駆動
指令に従って対物レンズ７を上下に動かす。

【００７３】フォーカス引き込み時にはＡ／Ｄ変換器１
１の信号入力幅は通常の広い範囲が設定されている。Ａ
／Ｄ変換器１１によりディジタル値に変換されたフォー
カスエラー信号は、ＬＳＩ内部に取り込まれ焦点合致位
置検出回路１２に送られる。焦点合致位置検出回路１２
はフォーカスエラー信号の振幅を監視しており、図２で
示すＳ字波形の最大値または最小値が検出されると対物
レンズ７の上下駆動を停止し、今までとは逆方向の駆動
指令を出力しブレーキをかける。焦点合致位置であるＳ
字波形の中心に到達すると、ブレーキ出力を停止しサー
ボオン／オフスイッチ１３をオン、駆動出力切替スイッ
チをＡ側にオンしサーボループを閉じてフォーカスサー
ボ処理を開始する。

【００７４】このとき、受光センサ９から出力されるＲ
Ｆ信号は焦点合致状態検出回路２５に取り込まれる。取
り込まれたＲＦ信号のエンベロープは、図４に示すよう
に予め設定しておいた焦点合致判断レベルと比較され
る。焦点合致判断レベルを越えると、焦点が合致してい
ると判断してＲＥＤＥＴ信号を“Ｈ”から“Ｌ”にす
る。このＲＦＤＥＴ信号はコントローラ１８に送られ
る。コントローラ１８ではＲＦＤＥＴ信号が“Ｌ”にな
らなければフォーカス引き込みが失敗したと判断して、
再フォーカス引き込み動作を開始する指令を出す。フォ
ーカス引き込みが成功すればフォーカスサーボ処理動作
が始まる。

【００７５】フォーカスサーボ処理中はＡ／Ｄ変換器１
１の出力がサーボフィルタ演算回路１４に入力されフィ
ルタ演算が行われる。演算結果はディジタルアンプ２１
でゲイン調整され、Ｄ／Ａ変換器１６、ドライバアンプ
２０を通じて駆動回路１９に送られる。駆動回路１９は
光ビームの焦点合致位置が常にトラック上に来るように
対物レンズ７を駆動する。フォーカスサーボ処理を行っ
ている間はフォーカスエラー信号は図３（ｂ−１）に示
すように基準電圧近辺で微小に振れているだけである。
このような状態ではＡ／Ｄ変換器１１の信号入力幅を狭
くすることができる。Ａ／Ｄ変換器１１はコントローラ
１８の指令に従い入力幅を狭くする処理を行う。このと
きのＡ／Ｄ変換器１１の信号入力幅は、フォーカスサー
ボ処理を行っている時のフォーカスエラー信号の最大振
れ量が越えないレベルに設定する必要がある。

【００７６】入力幅変更と同時に、ディジタルアンプ２
１のゲインをＡ／Ｄ変換器１１でのゲインアップ量と同
じ比率で下げ、サーボ系全体のゲインが変わらないよう
にする。また、サーボフィルタ演算回路１４内で行って
いる位相補償フィルタ演算のクリア、低域補償フィルタ
の演算結果のゲインアップ処理を行う。位相補償フィル
タ演算では微分処理を行っており、入力信号に段差があ
るとその段差が微分され大きな駆動指令が発生し対物レ
ンズ７が振れてしまう。よって、ゲイン切替時には位相
補償フィルタ演算のクリアをする必要がある。低域補償
フィルタ演算では積分処理を行っており、積分結果出力
のゲインが変化すると駆動指令に段差が発生する。した
がって、ディジタルアンプ２１のゲインダウン量と同じ
比率で積分結果のゲインを上げる必要がある。

【００７７】フォーカスサーボ処理を行っている時に
は、フォーカスエラー信号レベル検出回路２３がフォー
カスエラー信号の振幅を監視している。フォーカスエラ
ー信号の振幅が予め定めたレベルを越えると、コントロ
ーラ１８に対してゲイン切替指令信号を出力する。コン
トローラ１８はフォーカスエラー信号レベル検出回路２
３からの指令に従いＡ／Ｄレベル切替回路２４に指令を
出し、Ａ／Ｄ変換器１１の信号入力幅を元の広い状態に
戻す。

【００７８】それと同時にディジタルアンプ２１のゲイ
ンアップ、位相補償フィルタ演算のクリア、低域補償フ
ィルタ演算結果のゲインダウン処理を行う。フォーカス
エラー信号レベル検出回路２３は引き続きフォーカスエ
ラー信号の振幅監視を行い、フォーカスエラー信号の振
幅が予め定めたレベルを下回るとコントローラ１８に対
してゲイン切替指令信号を出力する。

【００７９】コントローラ１８はフォーカスエラー信号
レベル検出回路２３からの指令に従いＡ／Ｄレベル切替
回路２４に指令を出し、Ａ／Ｄ変換器１１の信号入力幅
縮小処理を行う。先程と同様にディジタルアンプ２１の
ゲインダウン、位相補償フィルタ演算のクリア、低域補
償フィルタ演算結果のゲインアップ処理を同時期に行
う。

【００８０】ＲＦＤＥＴ信号が“Ｈ”になり、フォーカ
スサーボが外れたことをコントローラ１８が検出した場
合は、Ａ／Ｄ変換器１１の信号入力幅を元の広い状態に
戻し再度引き込み動作を行う。この実施の形態によれ
ば、Ａ／Ｄ変換器１１の信号入力幅を変更するＡ／Ｄレ
ベル切替回路２４を設け、フォーカスエラー信号のレベ
ルを監視して予め定めた規定レベルを超えるか否かを検
出するフォーカスエラー信号レベル検出回路２３を設
け、フォーカスエラー信号レベル検出回路２３の出力に
基づき、フォーカスエラー信号のレベルが予め定めた規
定レベルを超える状態となったときにＡ／Ｄレベル切替
回路２４の信号入力幅を広く設定し、フォーカスエラー
信号のレベルが予め定めた規定レベルを超えない状態と
なったときにＡ／Ｄレベル切替回路２４の信号入力幅を
狭く設定しているので、以下のような効果が得られる。
すなわち、対物レンズ７を合焦位置近傍まで引き込む期
間はフォーカスエラー信号のレベルが大きく変動する
が、フォーカスエラー信号のレベルが予め定めた規定レ
ベルを超える状態となったときにＡ／Ｄレベル切替回路
２４の信号入力幅を広く設定することで、対物レンズ７
を合焦位置近傍まで引き込む際に、ディジタルデータの
ビット落ちや電源電圧レベルでの飽和を起こすことがな
い。また、対物レンズ７をディスク１に対して合焦状態
に保つ期間はフォーカスエラー信号のレベルの変動が少
ないので、ディジタルデータのビット落ちや電源電圧レ
ベルでの飽和が起きにくく、フォーカスエラー信号のレ
ベルが予め定めた規定レベルを超えない状態となったと
きにＡ／Ｄレベル切替回路２４の信号入力幅を狭く設定
することにより、サーボゲインを上げてフォーカスサー
ボ能力を上げることができる。したがって、Ａ／Ｄ変換
器１１のビット数を上げたり、電源電圧を上げることな
く、サーボ系全体のゲインを上げることが可能で、サー
ボ能力の向上を図りつつ、コストアップ、消費電力増加
を抑えることができる。また、フォーカスエラー信号を
二値情報に変換するときに、変換ゲインを上げることに
よって、１ビット当たりの位置換算値が細かくなり位置
検出分解能が上がるので、精度の良いきめ細かい位置決
めサーボ処理を行うことができる。

【００８１】以上の実施の形態においては、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ装置について述べているが、本発明はこれに限らず、
ＣＤ／ＬＤプレーヤ、光ディスク装置、光磁気ディスク
装置等の光レーザによりディスク上のデータの読み出し
または書き込みを行う装置に広く適用することができ
る。

【００８２】

【発明の効果】請求項１記載の位置決め制御装置によれ
ば、フォーカスエラー信号を二値情報化する二値情報化
手段の前段にゲイン変更手段を挿入し、読み取り手段を
合焦位置近傍まで引き込む期間はゲイン変更手段のゲイ
ンを低く設定し、読み取り手段を記録媒体に対して合焦
状態に保つ期間はゲイン変更手段のゲインを高く設定し
ているので、読み取り手段を合焦位置近傍まで引き込む
際に、ディジタルデータのビット落ちや電源電圧レベル
での飽和を起こすことがなく、また読み取り手段を記録
媒体に対して合焦状態に保つ際に、サーボゲインを上げ
てフォーカスサーボ能力を上げることができる。したが
って、二値情報化手段のビット数を上げたり、電源電圧
を上げることなく、サーボ系全体のゲインを上げること
が可能で、サーボ能力の向上を図りつつ、コストアッ
プ、消費電力増加を抑えることができる。また、フォー
カスエラー信号を二値情報に変換するときに、変換ゲイ
ンを上げることによって、１ビット当たりの位置換算値
が細かくなり位置検出分解能が上がるので、精度の良い
きめ細かい位置決めサーボ処理を行うことができる。

【００８３】請求項２記載の位置決め制御装置によれ
ば、フォーカスエラー信号を二値情報化する二値情報化
手段の前段にゲイン変更手段を挿入し、フォーカスエラ
ー信号のレベルを監視して予め定めた規定レベルを超え
るか否かを検出するフォーカスエラー信号レベル検出手
段を設け、フォーカスエラー信号レベル検出手段の出力
に基づき、フォーカスエラー信号のレベルが予め定めた
規定レベルを超える状態となったときにゲイン変更手段
のゲインを低く設定し、フォーカスエラー信号のレベル
が予め定めた規定レベルを超えない状態となったときに
ゲイン変更手段のゲインを高く設定しているので、読み
取り手段を合焦位置近傍まで引き込む際に、ディジタル
データのビット落ちや電源電圧レベルでの飽和を起こす
ことがなく、また読み取り手段を記録媒体に対して合焦
状態に保つ際に、サーボゲインを上げてフォーカスサー
ボ能力を上げることができる。したがって、二値情報化
手段のビット数を上げたり、電源電圧を上げることな
く、サーボ系全体のゲインを上げることが可能で、サー
ボ能力の向上を図りつつ、コストアップ、消費電力増加
を抑えることができる。また、フォーカスエラー信号を
二値情報に変換するときに、変換ゲインを上げることに
よって、１ビット当たりの位置換算値が細かくなり位置
検出分解能が上がるので、精度の良いきめ細かい位置決
めサーボ処理を行うことができる。

【００８４】請求項３記載の位置決め制御装置によれ
ば、二値情報化手段の信号入力幅を変更する信号入力幅
変更手段を設け、読み取り手段を合焦位置近傍まで引き
込む期間は信号入力幅変更手段の信号入力幅を広く設定
し、読み取り手段を記録媒体に対して合焦状態に保つ期
間は信号入力幅変更手段の信号入力幅を狭く設定してい
るので、読み取り手段を合焦位置近傍まで引き込む際
に、ディジタルデータのビット落ちや電源電圧レベルで
の飽和を起こすことがなく、また読み取り手段を記録媒
体に対して合焦状態に保つ際に、サーボゲインを上げて
フォーカスサーボ能力を上げることができる。したがっ
て、二値情報化手段のビット数を上げたり、電源電圧を
上げることなく、サーボ系全体のゲインを上げることが
可能で、サーボ能力の向上を図りつつ、コストアップ、
消費電力増加を抑えることができる。また、フォーカス
エラー信号を二値情報に変換するときに、変換ゲインを
上げることによって、１ビット当たりの位置換算値が細
かくなり位置検出分解能が上がるので、精度の良いきめ
細かい位置決めサーボ処理を行うことができる。

【００８５】請求項４記載の位置決め制御装置によれ
ば、二値情報化手段の信号入力幅を変更する信号入力幅
変更手段を設け、フォーカスエラー信号のレベルを監視
して予め定めた規定レベルを超えるか否かを検出するフ
ォーカスエラー信号レベル検出手段を設け、フォーカス
エラー信号レベル検出手段の出力に基づき、フォーカス
エラー信号のレベルが予め定めた規定レベルを超える状
態となったときに信号入力幅変更手段の信号入力幅を広
く設定し、フォーカスエラー信号のレベルが予め定めた
規定レベルを超えない状態となったときに信号入力幅変
更手段の信号入力幅を狭く設定しているので、読み取り
手段を合焦位置近傍まで引き込む際に、ディジタルデー
タのビット落ちや電源電圧レベルでの飽和を起こすこと
がなく、また読み取り手段を記録媒体に対して合焦状態
に保つ際に、サーボゲインを上げてフォーカスサーボ能
力を上げることができる。したがって、二値情報化手段
のビット数を上げたり、電源電圧を上げることなく、サ
ーボ系全体のゲインを上げることが可能で、サーボ能力
の向上を図りつつ、コストアップ、消費電力増加を抑え
ることができる。また、フォーカスエラー信号を二値情
報に変換するときに、変換ゲインを上げることによっ
て、１ビット当たりの位置換算値が細かくなり位置検出
分解能が上がるので、精度の良いきめ細かい位置決めサ
ーボ処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による位置決め制御
装置の構成を示すブロック図である。

【図２】フォーカスエラー信号のＳ字波形を示す波形図
である。

【図３】フォーカスエラー信号とＡ／Ｄ変換器入力範囲
の関係を示す波形図である。

【図４】ＲＦ信号のエンベロープとＲＦＤＥＴ信号の出
力タイミングを示すタイミング図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態による位置決め制御
装置の構成を示すブロック図である。

【図６】フォーカスエラー信号のゲイン切替タイミング
を示すタイミング図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態による位置決め制御
装置の構成を示すブロック図である。

【図８】Ａ／Ｄ変換器の入力幅変更のタイミングを示す
タイミング図である。

【図９】本発明の第４の実施の形態による位置決め制御
装置の構成を示すブロック図である。

【図１０】従来の位置決め制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１１】焦点合致位置検出回路の動作を示す波形図で
ある。

【符号の説明】

１ ディスク（記録媒体） ２ スピンドルモータ ３ 半導体レーザ（読み取り手段） ４ コリメータレンズ（読み取り手段） ５ 偏向ビームスプリッタ（読み取り手段） ６ 反射ミラー（読み取り手段） ７ 対物レンズ（読み取り手段） ８ 集光レンズ（読み取り手段） ９ 受光センサ（読み取り手段） １０ ヘッドアンプ １１ Ａ／Ｄ変換器（二値情報化手段） １２ 焦点合致位置検出回路（補正指令生成手段） １３ サーボオン／オフスイッチ（補正指令生成手
段） １４ サーボフィルタ演算回路（補正指令生成手段） １５ 駆動出力切替スイッチ（補正指令生成手段） １６ Ｄ／Ａ変換器（補正指令生成手段） １７ 加振回路（補正指令生成手段） １８ コントローラ（補正指令生成手段） １９ 駆動回路（移動手段） ２０ ドライバアンプ（移動手段） ２１ ディジタルアンプ（補正指令生成手段） ２２ ゲイン切替回路（ゲイン変更手段） ２３ フォーカスエラー信号レベル検出回路 ２４ Ａ／Ｄレベル切替回路（信号入力幅変更手段） ２５ 焦点合致状態検出回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報を記録したトラックを有する記録媒
   体と、前記記録媒体のトラック上の反射光の強弱に対応
   した波形の高周波信号と前記記録媒体に対するフォーカ
   スエラー情報を示すフォーカスエラー信号を出力する読
   み取り手段と、前記読み取り手段から出力されるフォー
   カスエラー信号のゲインを変更するゲイン変更手段と、
   前記ゲイン変更手段から出力されるフォーカスエラー信
   号を二値情報化する二値情報化手段と、前記読み取り手
   段を合焦位置近傍まで引き込み、前記読み取り手段が合
   焦位置近傍に達したときに前記二値情報化手段から出力
   されるフォーカスエラー信号に基づいて前記読み取り手
   段を前記記録媒体に対して合焦状態に保つための補正指
   令を生成する補正指令生成手段と、前記補正指令に基づ
   き前記読み取り手段を移動させる移動手段とを備え、 前記読み取り手段を合焦位置近傍まで引き込む期間は前
   記ゲイン変更手段のゲインを低く設定し、前記読み取り
   手段を前記記録媒体に対して合焦状態に保つ期間は前記
   ゲイン変更手段のゲインを高く設定したことを特徴とす
   る位置決め制御装置。
2. 【請求項２】 情報を記録したトラックを有する記録媒
   体と、前記記録媒体のトラック上の反射光の強弱に対応
   した波形の高周波信号と前記記録媒体に対するフォーカ
   スエラー情報を示すフォーカスエラー信号を出力する読
   み取り手段と、前記読み取り手段から出力されるフォー
   カスエラー信号のゲインを変更するゲイン変更手段と、
   前記ゲイン変更手段から出力されるフォーカスエラー信
   号を二値情報化する二値情報化手段と、前記フォーカス
   エラー信号のレベルを監視して予め定めた規定レベルを
   超えるか否かを検出するフォーカスエラー信号レベル検
   出手段と、前記読み取り手段を合焦位置近傍まで引き込
   み、前記読み取り手段が合焦位置近傍に達したときに前
   記二値情報化手段から出力されるフォーカスエラー信号
   に基づいて前記読み取り手段を前記記録媒体に対して合
   焦状態に保つための補正指令を生成する補正指令生成手
   段と、前記補正指令に基づき前記読み取り手段を移動さ
   せる移動手段とを備え、 前記フォーカスエラー信号レベル検出手段の出力に基づ
   き、前記フォーカスエラー信号のレベルが予め定めた規
   定レベルを超える状態となったときに前記ゲイン変更手
   段のゲインを低く設定し、前記フォーカスエラー信号の
   レベルが予め定めた規定レベルを超えない状態となった
   ときに前記ゲイン変更手段のゲインを高く設定したこと
   を特徴とする位置決め制御装置。
3. 【請求項３】 情報を記録したトラックを有する記録媒
   体と、前記記録媒体のトラック上の反射光の強弱に対応
   した波形の高周波信号と前記記録媒体に対するフォーカ
   スエラー情報を示すフォーカスエラー信号を出力する読
   み取り手段と、前記読み取り手段から出力されるフォー
   カスエラー信号を二値情報化する二値情報化手段と、前
   記二値情報化手段の信号入力幅を変更する信号入力幅変
   更手段と、前記読み取り手段を合焦位置近傍まで引き込
   み、前記読み取り手段が合焦位置近傍に達したときに前
   記二値情報化手段から出力されるフォーカスエラー信号
   に基づいて前記読み取り手段を前記記録媒体に対して合
   焦状態に保つための補正指令を生成する補正指令生成手
   段と、前記補正指令に基づき前記読み取り手段を移動さ
   せる移動手段とを備え、 前記読み取り手段を合焦位置近傍まで引き込む期間は前
   記信号入力幅変更手段の信号入力幅を広く設定し、前記
   読み取り手段を前記記録媒体に対して合焦状態に保つ期
   間は前記信号入力幅変更手段の信号入力幅を狭く設定し
   たことを特徴とする位置決め制御装置。
4. 【請求項４】 情報を記録したトラックを有する記録媒
   体と、前記記録媒体のトラック上の反射光の強弱に対応
   した波形の高周波信号と前記記録媒体に対するフォーカ
   スエラー情報を示すフォーカスエラー信号を出力する読
   み取り手段と、前記読み取り手段から出力されるフォー
   カスエラー信号を二値情報化する二値情報化手段と、前
   記二値情報化手段の信号入力幅を変更する信号入力幅変
   更手段と、前記フォーカスエラー信号のレベルを監視し
   て予め定めた規定レベルを超えるか否かを検出するフォ
   ーカスエラー信号レベル検出手段と、前記読み取り手段
   を合焦位置近傍まで引き込み、前記読み取り手段が合焦
   位置近傍に達したときに前記二値情報化手段から出力さ
   れるフォーカスエラー信号に基づいて前記読み取り手段
   を前記記録媒体に対して合焦状態に保つための補正指令
   を生成する補正指令生成手段と、前記補正指令に基づき
   前記読み取り手段を移動させる移動手段とを備え、 前記フォーカスエラー信号レベル検出手段の出力に基づ
   き、前記フォーカスエラー信号のレベルが予め定めた規
   定レベルを超える状態となったときに前記信号入力幅変
   更手段の信号入力幅を広く設定し、前記フォーカスエラ
   ー信号のレベルが予め定めた規定レベルを超えない状態
   となったときに前記信号入力幅変更手段の信号入力幅を
   狭く設定したことを特徴とする位置決め制御装置。