JPS61170931A - フオ−カスサ−ボ装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光デフイスク等を再生するときに必要とさ
れるピックアップのフォーカスサーボ装置に関するもの
である。

〔発明の概要〕

この発明は、光ディスク等のフォーカスサーボ装置にお
いて、ピックアップ内にフォーカスアクチュエータの変
位を検出する位置センサを付加し、外乱によってフォー
カスサーボがロックレンジ内を逸脱したときは、前記位
置センサより検出された信号によって、フォーカスアク
チュエータを所定位置にセットするように作動し、デフ
ォーカスの状態を速やかに解消するものである。

〔従来の技術〕

光学式の再生装置は、ピックアップからレーザ光を光デ
ィスクに照射し、その反射光から記録情報を読み取るも
のであるが、そのためには、レーザ光が光デイスク面で
、常に合焦点となるようなフォーカスサーボが必要であ
る。

ところで、一般に、サーボ系でサーボがかかる範囲（ロ
ックレンジ）は限られた領域に制御対象が位置している
ことが必要になるから、フォーカスサーボの場合も再生
スタ・−ト時にフォーカスサーチ信号によって対物レン
ズを上下動し、フォーカスサーボの引き込みを行ってい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この場合、フォーカスサーボが正常に働く範囲（ロック
レンジ）ＲＤは第５図に示すように、対物レンズが合焦
点となっている位置ｆからせいぜい±５０ｇｍ位の：ａ
囲となっており、対物レンズがこの範囲から逸脱すると
、正常なフォーカスエラー信号ｅｆが検出できず、フォ
ーカスサーボがはずれてしまう。

したがって、再生スタート時にフォーカスサーチによっ
てフォーカスサーボが働くようにセットしていても、何
らかの原因、例えばショック性の外乱に対物レンズが追
従することができない場合は、フォーカスサーボのロッ
クレンジＲＤからは逸脱し、そのままではフォーカスサ
ーボが回復しないので、最初のフォーカスサーチ手段を
再び作動して、フォーカスサーボをかける必要がある。

そのため、フォーカスサーチ動作によってフォーカスサ
ーボが回復するまでの時間、再生ＲＦ信号が途絶え、音
声信号の場合は音飛びが生じ、画像信号の場合は画像が
乱れるという問題がある。

この発明は、かかる問題点を軽減するためになされたも
ので、外乱等によってフォーカスサーボがはずれた場合
も、速やかにフォーカスサーボが回復するようなフォー
カスサーボ装置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図はこの発明の概要を示すブロック図で、１は光デ
ィスクＤに対してレーザ光を照射し、その反射光からＲ
Ｆ倍信号およびフォーカスエラー信号等を検出している
ピックアップ、２はピックアップ１のフォーカスアクチ
ュエータを駆動するドライブ回路、３はスイッチ回路、
４はフォーカ　　　−スアクチュエータの変位信号を算
出している検出回路、５は算出したフォーカスアクチュ
エータの最大および最小の変位信号が保持されている保
持回路、６はデフォーカス状態を検出する比較回路であ
る。

〔作用〕

通常の再生モードでは、ピックアップ１から出力されて
いるフォーカスエラー信号をドライブ回路２．スイッチ
回路３からなるフォーカスサーボループを介してフォー
カスアクチュエータに帰還し、フォーカスサーボがとら
れているが、外乱等によってデフォーカス状態になると
、例えばフォーカス状態を監視している比較回路６から
出力される信号によってスイッチ回路３を切り換える。

そのため、この状態では検出回路４より出力されている
変位信号がフォーカスエラー信号にかわってピックアッ
プ１のフォーカスアクチュエータに入力されるので、対
物レンズが合焦点側に駆動される。したがって、フォー
カスサーチを行うことなく、デフォーカスの状態を解消
できる。

〔実施例〕

第２図はこの発明の一実施例であるフォーカスサーボ装
置のブロック図を示したもので、ＴＩはフォーカスエラ
ー信号が入力されている端子、Ｔ２はフォーカスサーチ
を行うときに出力される制御信号が入力される端子、Ｔ
３はフォーカスサーチ信号が入力される端子である。

７１はフォーカスアクチュエータ１２のドライブコイル
Ｌｆ　を駆動するドライブ回路、１３はフォーカスアク
チュエータ１２に装着されている対物レンズ、１３ａは
対物レンズ１３の上下動位置を検出している位置センサ
、１４は前記位置センサ１３ａの出力信号から変位信号
を算出している検出回路、１５は増幅器、１６はフィル
タ等からなるスムージング回路、１７．１８は変位信号
の最大値、および最小値を保持している保持回路である
。

ここで、最大の変位信号ｅ　＠ａＸは例えば対物レンズ
１３がディスクに接近してフォーカスサーボのロックレ
ンジから逸脱する寸前の信号であり、最小の変位信号ｅ
ｍｉｎは対物レンズ１３がディスクから離れることによ
ってフォーカスサーボのロックレンジから逸脱する寸前
の信号とすればよい。

１９ａ　〜１９ｄは加算回路、２０ａ、２０ｂはヒステ
リシス型の比較器、２１はオアゲートで、このオアゲー
ト２１に出力があるとき、つまり、デフォーカスとなっ
たときスイッチＳ２が図示の位置に反転するものである
。

なお、Ｓ！はフォーカスサーチのときに図示の位置に接
続されるスイッチを示す。

以下、この発明のフォーカスサーボ装置の動作を説明す
る。

光ディスクをターンテーブルにセットして再生モードに
すると、よく知られているように、まずフォーカスサー
チ動作となり、フォーカスサーボがオン状態になると同
時にトラッキングサーボ。

スピンドルサーボ等が次々にオンになるように制御され
る。

フォーカスサーチ動作時には、スイッチＳｌ　　。

Ｓ２が図示の位置にあり、サーチ信号が端子Ｔ３からス
イッチＳｌ、Ｓ２　を介してドライブ回路１１に供給さ
れ、対物レンズ１３を上下動する。そして、図示しない
がこのサーチ動作によって対物レンズ１３がフォーカス
サーボのレンジに入り（通常、再生ＲＦ信号のレベルで
判定する）、かつ、フォーカスエラー信号が得られた時
点でスイッチＳ２を反転して端子Ｔ１から入力されてい
るフォーカスエラー信号がドライブ回路１１に入力され
るように制御し、フォーカスサーボループがオンとなる
。

また、前記フォーカスサーチ動作時における対物レンズ
１３の上下運動による変位信号は位置センサ１３ａ、検
出回路１４．増幅器１５を介して出力され、例えばＲＦ
倍信号出力される最大の変位信号ｅＩｌａＸは保持回路
１７へ、最小の変位信号（ｅ　５ｉｎ）は保持回路１８
へ保持される。そして、このような動作によってフォー
カスサーボがオンになるとスイッチＳ１　も点線位置に
反転する。

フ・−″′サーボが１７とな°たあ２再生ゞ−−ドにな
るが、再生モードにおいて、例えば第３図の波形図に示
すようにｋ１時点またはｔ３時点で外乱性のショックが
あり、対物レンズ１３がフォーカスサーボのロックレン
ジを逸脱するような位置になるとフォーカスエラー信号
ｅ「が消失し、デフォーカスの状態になる。

そして、このときは、対物レンズ１３の変位信号を出力
している増幅器１５．およびスムージング回路１６の出
力信号ｅｓが前記した最大の変位信号０口×の値より大
きくなるか、または最小の変位信号ｅｓｉｎの値より小
さくなる。

出力信号ｅＳが最大の変位信号０口。より大きくなると
加算回路１９ａから負の信号が出力され、出力信号ｅＳ
が最小の変位信号ｅ　ｓｉｎより小さくなると加算回路
１９ｂより正の信号が出力される。

この場合、いずれの場合も比較器２０ａ、２０ｂのいず
れか一方に“Ｈ”レベルの信号ｅｄが出力されるため、
オアゲート２１を介してスイッチＳ２が実線の位置に反
転する。すると、加算回路１９ｄから出力されている最
大の変位信号ｅ、□＋最小の変位信号ｅ　ｓｉｎの中間
の信号（はぼ合焦点位置信号となっている）から位置セ
ンサ１３ａから出力されている変位信号を差引いた信号
がドライブ回路１１を介してフォーカスアクチュエータ
１２のフォーカスコイルＬｆに供給されるようになるた
め、対物レンズ１３は速やかに最大の変位信号ｅ　Ｉａ
Ｘ　と最小の変位信号ｅ＠ｉｎの中間値となるように、
合焦点位置方向に駆動される。つまり、位置センサ１３
ａのセンサエラー信号によってフィードバックサーボが
構成される。

したがって、対物レンズ１３は再びフォーカスサーボの
ロックレンジ内に戻り、このとき、前記比較器２０ａ、
または２０ｂの出力は消失することになるから、例えば
ｔｚ時点、または１４時点でスイッチＳ２が点線側に反
転し、フォーカスサーボが回復する。

上述したように、この発明のフォーカスサーボ装置は、
従来のフォーカスサーボループに加え、位置センサによ
る変位信号（センサエラー信号）のサーボループが付加
されているので、何らかの原因でデフォーカス状態にな
ったときも、フォーカスサーチを起動することなく、位
置センサ１３ａによるセンサエラー信号によってフォー
カスサーボを回復させることができる。

なお、保持される最大の変位信号ｅｒａに　、および最
小の変位信号ｅ　ｓｉｎには第３図に示すようにΔＶな
るオフセットバイアスを加えておき、センサエラー信号
がｅ　ｗａｘ＋ΔＶ以上、またはｅｓｉｎ−ΔＶ以下に
なったときスイッチＳ２を反転することが好ましい。

第４図は位置センサ１３ａの一例を示すもので１Ｍは磁
石、Ｌｒはフォーカスアクチュエータ１２を上下動させ
るフォーカスコイル、ＣＩ　＋　０２は磁石Ｍの上下端
面にかかるように配置されている電極を示す。

この実施例ではフォーカスアクチュエータ１２が矢印Ａ
、Ｂ方向に変位すると電極ＣＩ　＊　Ｃ２と磁石Ｍで構
成される２つの静電容量Ｃ１１Ｃ２が変化するため、こ
の容量変化を検出することによってフォーカスアクチュ
エータ１２の変位を検出することができる。

なお、位置センサ？３ａとしては他に差動トランス方式
による方法、光ファイバとホトセンサを組み合わせた変
位センサ等が使用できるが、先に本出願人が提案した実
願昭５９−１０３７６８号に記載されているトラッキン
グエラーの受光素子から得るようにしてもよい。

この実施例では、前述したフォーカスサーチ動作時にも
変位信号が加算回路１９ｃからドライブ回路１１に帰還
されているので、このフィードバックルーズによってフ
ォーカスアクチュエータ１２の電気−機構変位特性のバ
ラツキを少なくすることができ、フォーカスサーボの引
き込みを容易にすることができるという利点もある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明のフォーカスサーボ装置
は、フォーカスアクチュエータの変位を検出する位置セ
ンサによって、正常なフォーカス＋−ｇ＊ｓ′″ｔ’３
　ｔｆ　６−ｙ″−２７Ｆ−？“−″−上限、および下
限の位置を検出して記憶しており、この値を基準として
デフォーカス状態になったときにフォーカスアクチュエ
ータを速やかに合焦点位置に戻すように駆動しているの
で、ショック性の外乱が加わったときも、フォーカスサ
ーチを起動することなく、ただちに正常なフォーカスサ
ーボ状態に回復させることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の概要を示すフォーカスサーボブロッ
ク図、第２図はこの発明の一実施例を示すフォーカスサ
ーボのブロック図、第３図は第２図のブロック図の動作
説明波形図、第４囚は位置センサの取付は例を示す模式
図、第５図はフォーカスエラー信号の波形図である。 図中、１はピックアップ、２はドライブ回路、３はスイ
ッチ回路、４は検出回路、５は保持回路、６は比較回路
を示す。 動作説明波形図 第３図 フォーカスエラー信号の譲形回 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ピックアップから出力されるフォーカスエラー信号をフ
   ォーカスアクチュエータに帰還し、光ディスクに照射す
   る光ビームが常に合焦点となるように制御しているフォ
   ーカスサーボ装置において、前記フォーカスアクチュエ
   ータの変位を電気信号に変換するための位置センサと、
   前記位置センサの出力から形成された変位信号の最大、
   および最小の値を保持する保持回路と、前記変位信号が
   前記最大、または最小の値を越えたときにスイッチを切
   り換える制御信号を出力する比較器を設け、前記スイッ
   チの切り換わりにより前記フォーカスアクチュエータに
   前記変位信号に関連した信号を供給してデフォーカス状
   態を解消するように構成したことを特徴とするフォーカ
   スサーボ装置。