JPS58121139A - 自動フオ−カス制御装置 - Google Patents

自動フオ−カス制御装置

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JPS58121139A
JPS58121139A JP249982A JP249982A JPS58121139A JP S58121139 A JPS58121139 A JP S58121139A JP 249982 A JP249982 A JP 249982A JP 249982 A JP249982 A JP 249982A JP S58121139 A JPS58121139 A JP S58121139A
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JP
Japan
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output
light
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Pending
Application number
JP249982A
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English (en)
Inventor
Kenji Kimura
健次 木村
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp, Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Corp
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Publication of JPS58121139A publication Critical patent/JPS58121139A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0908Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only

Landscapes

  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学式ディスク婢のgas媒体に情報を光学的
に記録しかつ再生する光学的憤紳記瞭装置に用いられる
自動フォーカス制御装置に係り、特に臨界角方式により
フォーカス情報を得、この情報に基いて対物レンズの位
置を可変制御するフォーカスl81JN装置の改良に関
する。
臨界角方式のフォーカス情報検出手段を儂えた自動フォ
ーカス制御装置は、記録媒体であるディスク上にスポッ
ト照射された光束の最迩合焦時に生じる反射光を光学的
に平行光とし、ディスク面上のスポットが最適合焦状態
からずれた場合の反射光が発散光になるか集束光になる
かを検出してフォーカス情報を得、この情報に承いて対
物レンズを光軸方向に可変制御するようにしたものであ
る。
第1図はその一例を示すブロック図である。
第1図において、レーザ光#1がら発生したレーザ光は
コリメータレンズ2により平行光とされ偏光プリズム3
を通して対物レンズ4に供給される。レンズ5に供給さ
れた平行光はこの対物レンズ4により集束されて記録媒
体であるディスク5に照射される。かくしてディスク5
上に情報がビット状に記録される。ディスク5に記録さ
れたビット情報は反射光の強弱として検出される。すな
わちビット情報を含んだ反射光は、対物レンズ4を通適
し平行光となったのち、偏光プリズム3の反射面にて反
射されてプリズム6に入光し、プリズム6の反射面で反
射されて光センサ−7,8に円形状のビームスポットと
して照射される。上記プリズム6の反射mk−1、合焦
状態での入射光巌(平行光束)に対して、はぼ臨界角と
なるように設定されている。したがって合焦状態では偏
光プリズム3で反射された反射光のほとんどの光量がプ
リズム6の反射面により反射されて光センサ−7,8へ
入射する。なお、この時、光センサ−7,8はル射ビー
ムが光センサ−7,8にそれぞれ畳畷に入射するように
設置される。−万、ディスク5の位置が合焦位置に対し
ていずれかの方向にずれた場合には対物レンズ4を通過
したディスク5からの反射光は平行光とならず、発散光
束又は集束光束となる。このため上記発散光束および集
束光束か、平行光束に対し臨界角に設定されているプリ
ズム6に入射すると反射面からの反射光量が変化する。
その結果、光センサ−7,8に入光する光量のバランス
が変化する事になる。
光センサ−7と8の光電変侠出力は合S時においては同
一であるが上記のバランスがくずれると両センサー7.
8の出力に差が生じる。たとえばディスク5が対物レン
ズ4に対して接近する方向に焦点がずれると光センサ−
7の出力は8の出力よりも大きくなる。反対に遠ざかる
方向にずれると光センサ−7の出力が光センサ−8の出
力よりも小さくなる。光センサ−7,8の光’sit変
換出力は差動増幅器9の差動入力となる。したがって差
動増幅器9の出力電圧は焦点のずれ鎗に比例した大きさ
の焦点情報を出力することになる。差動増幅器9の出力
はアナログ的な加′#器10を経由して電流増幅器1ノ
に供給される。電流増幅器11の出力はムービングコイ
ル12に供給される。ムービングコイル12は対、昭レ
ンズ4の可動部と結合されており、ムービングコイル1
2に供給される電流の大きさに対応して、対物レンズ4
を光軸方向に移動させディスク5との距離を変化させる
。このようにして光センサ−7,8、差動増幅器9、加
算回路10.電流増幅器11、ムービングコイル12か
らなる負帰還ループによりフォーカス制御がなされる。
なお、合焦時に於ける差動増幅器9の出力電圧は約Ov
である。また加算器10の一方の入力端にはボリウム1
3により+E〜−E t’tjの所定゛上圧が分割され
て供給される。この電圧は前記ループにオフセット電圧
を与え、合焦時に於ける対物レンズ4の位置を最適位置
に倣調贅するものである。
上記構成の従来のフォーカス制a装置における間融点は
、臨界角を検出するための元センサー7.8の経時変化
や周囲温度の変化により、両センサーの感度上のバラン
スかくすれフォーカス情報に誤差を与えるおそれがある
こと、また、光学部品、特に反射面を臨界角に設定され
ているプリズム6の取付位置が接着杓尋の経時変化によ
り変動し、やはりフォーカス情報に誤差を与えること等
である。
本発明はこのような事情を考庫してなされたものであり
、その目的はたとえ光センサーの経時変化や温度ドリフ
トによる感KAj化、あるいは臨界角検出プリズムの摩
付位置変動等によってフォーカス情報に誤差成分が介入
しても、上記誤差成分が自動的に補正され、常に高精度
なフォーカス制御を行なえる自腔フォーカス制御うえ宵
を提供することにある。
以下本発明の詳細な説明する。第2図は本発明の一実施
例の構成を示す電気的なブロック図である。ただし第1
図に示されているフォーカス?Th1J al系は殆ん
どそのまま利用するので、第2凶は第1図の負帰還ルー
プに本発明を付加する形で示しである。
第2図において、光センサ−7,8の光電変換出力は一
方において差動増幅器9に供給されると共に、佃万にお
いてアナログ的な加算器21に供給される。かくして上
記加算器22による加算によってビット情報が検出され
る。このビット情報の間波数帯域はディスク5がビデオ
ディスクの場合は約10 M Hzである。上記ビット
情報すなわち加算器21の加算出力は電圧増幅器22に
より電圧増幅されたのち一方において復調器23に供給
されて復調される。ビデオディスクの場合は映gII信
号により一波数変調されたTM波がビット情報としてデ
ィスク面上に記録されているため、復調された再生情報
もFM変誠波である。−万、電圧増幅器22で電圧増幅
された加算出力は仙万においてエンベロープ検波器24
にも供給されビット情報のエンベロープが検波される。
エンベロープ検波器24の出力はサンプリングホールド
回路25゜26にそれぞれ供給される。−万、フォーカ
ス情報である差動増幅器9の出力は電圧増幅器27で増
幅されたのち、HPF2gに供給される。このHPF2
8はたとえば100 M Hzのカットオフ局波数を有
するものであり、面域成分のみを通過させる。HPFR
Bを通過した1 00 M t(z以上のフォーカス情
報はレベルセンサー29.30にそれぞれ供給される。
ところでフォーカス制御ループが形成されている状態に
於けるフォーカス情報には、完全に合焦として追従しき
れない成分を含んでいる。すなわちディスク5上に急し
ゅんな凸凹面が有る場合や対物レンズ4の応答速度が不
充分で十分追従しきれない場合には、合焦時に於いても
残留する焦点誤差情報を含むことになる。
第3図はフォーカス情報Aと再生FM変調波Bの関係を
示す図である。フォーカス情報人は、第2図に示す差動
増幅器9の出力であり、焦点ずれ蝋と焦点情報磁圧との
関係を示している。
図中ao点は合焦時の位置を示しておりフォーカス情報
電圧はOである。この点aQを中心に対物レンズ4とデ
ィスク5との距離が接近または遠ざかるのに伴い図中左
右方向へのずれが生じると、フォーカス情報電圧も変化
する。再生FM&−波Bは第2図に示す電圧増幅器22
の出力波形であり、合焦点aoに於いて最大値レベルを
示す。なお、合焦時に於いて最大値を示す理由は、合焦
時はディスク5のビット上に照射される光スポツト点が
液小となり、ビット情報を読み摩る分解能が最も高くな
るためである。
フォーカス制御ループの動作点が最適であれば第3図に
示す再生FM変調波Bの最大値点boが再生されるが動
作点がずれた場合、bO点とao点がずれてくることに
なる。動作点がb1点にずれた場合はb1点を中心に変
動するので、例えは第3図中M万回へ変卸した場合は再
生FM変調波のレベルが増加し、逆にN方向へ変軸した
場合は、再生FM変m波のレベルが減少することになる
。v1作点が最適な位[bO点に対してb2点の万へた
とえば経時変化により移動している場合においてはb2
点を中心に変動するのでM方向へ変動した場合は再生F
M変調波のレベルが減少し、Nの方向へ群111シた場
合は再生FM変調汲のレベルが増加することになる。す
なわち動作点がb1点の万へ移1した場合と、b2点の
万へ移動した場合とでは再生RF色号レベルの増減−1
係が逆となる。なお最鳩動作点bOを中心に変動した場
合はM、Nいずれの方向へ変動しても再生FM=41m
Hのレベルは常に減少することになる。このように動作
点の移動により、フォーカス清報の変動とこれによって
生ずる再生FM変変調フレベル変軸との相対関係が変化
する事になる。
第4図Cは第2図のHPF、?8の出力でフォーカス制
岬がなされている時のフォーカス情報である。Cの波形
から明らかなようにフォーカス制(社)がなされている
時のフォーカス情報はディスク面の変化に追従して変動
している。L。
、L、は第2図のレベルセンサー29.30にそれぞれ
設定されるスレッショルド電圧である。
このスレッショルド電圧”ly”tは前記HPF28の
平均中心4圧OVに対し正負両方向に設定されている。
すなわちレベルセンサー29には正′題圧領域のLlが
設定され、レベルセンサー30には負電圧領域のり、が
設定される。したがってフォーカス情報Cが過渡的にレ
ベルセンサー29に設定された正電圧領域のスレッショ
ルド電圧り、を越えると、この過渡的に生じる電圧O3
が検出され、レベルセンサー29の出力となる。また上
記情報Cが過渡的にレベルセンサー30に設定された負
′峨圧領域のスレッショルド電圧り、を越えると、この
過渡的に生じる電圧C1が検出され、レベルセンサー3
0の出力となる。上記レベルセンサー29.30の各出
力は第4図り、Hにそれぞれ示すようにスレッショルド
4圧LIp”tを越えた部分に於いて生じるパルス状の
伯崎となる。なお本実施例ではスレッショルド電圧L 
、HL 2 ’l l1liえない場合のセンサー出力
はOvであり、越えると間室レベルの正電圧が生じるよ
うにしている。
上記レベルセンサー29.30のそれぞれの出力パルス
は前記サンプリングホールド回路25.26ヘサンプリ
ングパルスとして供帖される。
かくしてサンプリングホールト回路25.26には、フ
ォーカス情報の変動のうち第3図に示すMおよびN方向
への変薊1に対しである一定レベル以上大きなものが検
出されたとき、その時点の再生FM変調波のレベルがM
およびN方向にそれぞれ対応して記憶される。すなわち
サンプリングホールド回路25.26によって前記スレ
ッショルド電圧LleLtを越えた時の再生FM変調波
のレベルが保持される。
かくしてフォーカス制御の動作点が1&鴫位置(第3図
のbO点およびaO点)にあれは、再生FM&調BBの
レベルは最大値を示し、フォーカス清報の変中11によ
って生じる再生FM変調派レベルはいずれも減少する。
そしてその減少レベルがレベルセンサーz s 、 s
 oK段設定れたスレッショルド電圧LI  、”1を
越えたとしても両者はいずれもレベルの減少であるため
、サンプリングホールド回路25.26の出力電圧V2
5とVB6とはVB2−VB6となる。
11作点が第3図のb1点にずれた場合に於いてM方向
へ変動し、スレッショルド電圧り、を越えると、再生F
M変調波レベルは増加し逆にN方向へ変電1し、スレッ
ショルド電圧り、を越えると、再生FM変調波レベルは
減少する事となる。その結果サンプリングホールド回路
25゜26の各出力電圧V25とVB6とはVB5〉V
F6となる。逆に動作点がb2点にずれた場合ニ於いて
、M方向へスレッショルドレベルL1を越えるように変
動した場合は再生FMSmi&のレベルが減少し、N方
向へ変動した場合は増加する。その結果、サンプリング
ホールド回路25.26の各出力電圧V25とv2cと
はVB2<VB6となる。
サンプリングホールド回路25.26の谷出力市圧V 
2.5 、 V 26はそれぞれ差!1+増幅器31へ
の差哄JT入力となる。差動増幅器3ノは動作点が最適
動作点boにあるときは出力せずb1点またはb2点方
向へずれたときは動作点のずれ蝋に比例した大きな正負
電圧をずれ方向に[しじて出力する。差動増幅器31の
出力はLPF32tlC供給され適当なる時定数ケ持た
されて前記差動J曽幅器9と加算回路10との間に介在
させた加算器33の一万の人力となる。かくしてフォー
カス制御ルーズにオフセットを与える。
すなわち動作点が最適動作点bOにある場合はLPF3
.?の出力はOvであり、オフセットは与えられないが
、動作点がずれる拳によりLPFJJの出力電圧は正又
は負方向に電圧が生じ、これがフォーカスmJ ill
ルーズにオフセットを与える。つまりサンプリングホー
ルト回路l路25.26にり持される〜圧が同等となる
如く補正される。
このように本装置においては検出される動作薇のずれm
hが負帰速ループを介して帰還される。したがって49
作点を目動的に常に最適値近傍に維持することができる
。したがって第4図Fの如き補正されたフォーカス情報
に基いて高鞘1徒なフォーカス制御を行なえる。
なお、本装置におけるHPF2Bは直蹄成分をカントす
るので、41作点のずれに伴い電圧増幅器27の回流電
位が変動してもHP128の平均曲肺耐圧の変動はなく
第4図のC1p”1敗分−tなわちフォー4カス情報の
変動成分のみが生じることになる。
以上説明したように本発明によれは、フォーカス制伽信
号から残留ジッター成分を検出し、残留ジッター成分が
一定値以上のレベルになったときの再生情報すなわちF
M5關波のレベルを検出し、検出されたレベルと合焦時
のレベル燈に基いて経時硬化等による敢適焦点償報のド
リフ) bx分を目動的に補正するようにしたのでフォ
ーカス情報検出のための光学部材の経時変化や光センサ
ーのわ分出感度の経路変化外が生じても常に最5勾な動
作点を保持することかでさ、常に輔料度なフォーカス制
御を行なえるL軒フォーカス’dill @装置を提供
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のフォーカス°1Tli (yJJ %直
のフロック図、第2図は本尭明の一実施例のshyをボ
オブロツク図、却3図および第4図は同実側例の齢作説
明用波形図である。 1・・・レーザ光源、4・・・対物レンズ、5・・・デ
ィスク、6・・・臨界坤検出プリズム、7,8・・・光
センサ−。 出願人代理人 1+埋士 鈴 江 武 彦特許庁長官 
島田春樹 3 1.事件の表示 昭和57年特許願オ 2499号 2、発明の名称 自動フォーカス佑IN師装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (037)  オリン・ぞス光学工業株式金社4、代理
人 明細書全文 7、補正の内容 111IIC’l浄’3(内Wlc変更なし)昭和 年
 月  日 特許庁長官  若 杉 相 大  殿 ■、事件の表示 特願昭57−2499号 2、発明の名称 自動フォーカス制御装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (037)  オリンパス光学工業株式会社4、代理人 6、補正の対象 7、補正の内容 (1)明細書第2頁第11行の「光学的情報記録」を「
光学的情報記録再生」と訂正する。 (2)同書第3頁第9行の「レンズ5」を「対物レンズ
4」と訂正する。 (3)同書第7頁第19行の「1M波」を「2M波」と
訂正する。 (4)  同書第10員第19行の「出力で」を「出力
であり、」と訂正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 光源からの平行光を対物レンズにより記録媒体上にスポ
    ット照射し、記録媒体上からの反射光を最適合焦の時に
    おいて平行光として取り出丁手段と、この手段により取
    り出された光を平行光に対し反対面が臨界角となるよう
    に設定された検出プリズムにより取出す手段と、この手
    段で取出した光を複数個の光センサーで受光しフォーカ
    ス情報を検出する手段と、この手段にて検出されたフォ
    ーカス情報に基いて前記対物レンズと記録媒体との距離
    を可変制御し、フォーカス飼−する手段と、この手段に
    よりフォーカス制御されているフォーカス情報の微分値
    を検出する手段と、この手段により検出された微分値が
    一定値以上であるときの再生情報の大きさをホールドす
    る手段と、この手段にてホールドされた再生情報につい
    て正極性側の微分値が一定値以上となったときの再生情
    報の大きさと負億性側の微分値が一定値以上となったと
    きの再生情報の大きさとを比較しフォーカス制−の11
    作点のずれ蝋を検出する手段と、検出された動作点のず
    れ情報を前記フォーカスIll mのためのループに帰
    還しフォーカス制御の動作点を目動的に最適位置に設定
    する手段とをj4備した自動フォーカス制御装置。
JP249982A 1982-01-11 1982-01-11 自動フオ−カス制御装置 Pending JPS58121139A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60243829A (ja) * 1984-05-18 1985-12-03 Sony Corp 光学式デイスクプレ−ヤのトラツキング制御装置
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