JPS62277636A - フオ−カスエラ−信号の信号レベル補正方法及びその装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 炎盃且１ 本発明は、フォーカスエラー信号の信号レベル補正方法
及びその装置に関し、特に光学式情報記録ディスク（以
下、単にディスクと称する）の再生ｉ＋ａｔのフォーカ
スサーボ装置におけるフォーカスエラー信号の信号レベ
ル補正方法及びその装置に関するものである。

１且且Ｉ ビデオディスクやディジタルオーディオディスク等のデ
ィスクの再生をなす装置には、ディスクの記録面上に常
に正確に情報読取用光ビームを収束させるためのフォー
カスサーボ装置が設置ノられている。

このフォーカスサーボ装置は、ピックアップから発せら
れかつディスクの記録面で例えば反射された光ビームに
基づいてフォーカスエラー信号を生成し、これを増幅し
かつ所定のイ９ライジングいてピックアップに内蔵され
たフォーカスアクチュエータを駆動することにより、ピ
ックアップから発せられる情報読取用光ビームをディス
クの記録面上に収束させる構成となっている。

ところで、この種の装置では、レーザダイオード等の光
源のパワー、ディスクの反射率、フォーカスエラー信号
の検出系及びフォーカスエラー信号の増幅系のばらつき
等に起因して、フォーカスサーボ系のループゲインやオ
フセットに変動が生じることがある。ループゲインの変
動はフォーカスエラーに対する追従性の低下或いは発振
を起こし、一方オフセットは定常誤差を生じさせること
になる。従って、フォーカスサーボ系のループゲイン或
いはオフセットに変動が生じると、安定なフォーカスサ
ーボ動作が得られないことになる。

及豆五且１ 本発明は、上述した点に鑑みなされたもので、フォーカ
スサーボ系のループゲイン或いはオフセ。

ットの変動分を補正することにより、安定なフォーカス
サーボ動作を可能としたフォーカスエラー信号の信号レ
ベル補正方法及びその装置を提供することを目的とする
。

本発明によるフォーカスエラー信号の信号レベル補正方
法及びその装置は、サーボループの開状態において対物
レンズをディスクの記録面から十分に離間した位置から
近づく方向に徐々に移動せしめ、この移動時において得
られるフォーカスエラー信号の該位置における信号レベ
ル及びこのフォーカスエラー信号のピークレベルの少な
くとも一方をホールドしておき、このホールド出力に基
づいてフォーカスエラー信号の信号レベルを補正する構
成となっている。

友−１＝１ 以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。

図において、１はピックアップ（図示せず）から発せら
れかつディスクの記録面で例えば反射された光ビームに
基づいてフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエ
ラー信号生成回路であり、このフォーカスエラー信号の
生成には、円筒レンズを用いて光ビームに非点収差を与
え、その光ビームを４分割ディテクタで受光し、この４
分割ディテクタの４つの出力に基づいてエラー信号を得
るいわゆる非点収差法が用いられる。この非点収差法に
よるエラー信号の生成方法は周知であり、その具体的な
構成及び作用についてはここでは詳述しない。

フォーカスエラー信号生成回路１で生成されたフォーカ
スエラー信号は、エラーアンプ２で増幅された後減算器
３の正（＋）入力となると共に、オフセット検出回路４
及びピークホールド回路５にも供給される。減算器３の
減算出力は乗算器６を経てイコライザ回路７及びゼロク
ロス検出回路８に供給される。イコライザ回路７を経た
フォーカスエラー信号はループスイッチ９の一人力とな
る。ル−プスイッチ９を経たフォーカスエラー信号はド
ライブアンプ１０を介してフォーカスアクチュエータ（
図示せず）に供給される。このフォーカスアクチュエー
タは、先述したピックアップに内蔵された対物レンズ（
図示せず）をその光軸方向に移動せしめるためのもので
ある。

以上によりフォーカスサーボループが形成され、ループ
スイッチ９がイコライザ回路１の出力を選択していると
きがループクローズ（閉）状態であり、フォーカスエラ
ー信号生成回路１で生成されたフォーカスエラー信号に
基づいてフォーカスアクチュエータを駆動することによ
り、ディスクの記録面上に常に正確に情報読取用光ビー
ムを収束せしめることができるのである。

一方、ランプ（ｒａｍＤ）信号発生回路１１で発生され
るランプ信号（傾斜状信号）がループスイッチ９の他入
力となっており、サーボループのオーブン（開）状態で
は、このランプ信号が外部からのフォーカススタート指
令に応答して発生され、ドライブアンプ１０を介してフ
ォーカスアクチュエータに供給される。ループスイッチ
９の切換えはスイッチ制御回路１２により行なわれる。

このランプ信号はフォーカススタート指令に応答して発
生され、ループオーブン状態で、対物レンズをディスク
記録面から十分に離間した位置から徐々に近づけるべく
フォーカスアクチュエータを駆動する。このとき、エラ
ーアンプ２の出力端に導出されるフォーカスエラー信号
は、対物レンズのディスク記録面からの位置に対して第
２図に示す如き波形となる。

すなわち、第２図において、フォーカスエラー信号は対
物レンズがディスク記録面から十分に離間した位置へで
はオフセットレベルｅ。にあり、ディスクに近づくにつ
れて信号レベルが正方向に増大し位置Ｂで正のピークレ
ベルｅ畜となり、続いて信号レベルが減少して焦点位置
Ｃでゼロクロスし、それ以降信号レベルが更に減少して
位置りで負のピークレベルｅｉとなり、続いて徐々に増
大してオフセットレベルｅ。に収束する、いわゆる８字
カーブ特性となる。

このサーボループのオーブン時において、オフセット検
出回路４はフォーカススタート指令に応答して、対物レ
ンズがディスク記録面から十分に離間した位＠Ａにおけ
るエラーアンプ２の出力レベルをオフセット値としてホ
ールドする。このホールドされたオフセット値は減算器
３の＊（−）入力となる。また、ピークホールド回路５
は位置Ｂにおけるエラーアンプ２の出力の正のピークレ
ベルをホールドする。このピークホールド回路５のホー
ルド出力はゲイン補正値演算回路１３でその値に反比例
したゲイン補正値へが算出（Ａ＝に／（ｅ＋−ｅ。）、
に：定数）されて乗算器６に供給される。一方、ゼロク
ロス検出回路８は減算器３及び乗算器６で信号レベルの
補正が行なわれた後のフォーカスエラー信号の信号レベ
ルがゼロクロスしたことを検出し、検出出力をスイッチ
制御回路１２に供給する。尚、オフセット検出回路４、
ピークホールド回路５及びゼロクロス検出回路８として
は、周知の回路構成のものを用い得る。

第２図におけるオフセットレベルｅ。、正のピークレベ
ル弓、負のピークレベルｅｉの８値は、レーずダイオー
ド等の光源のパワー、ディスクの反射率、フォーカスエ
ラー信号の検出系及びフォーカスエラー信号の増幅系の
ばらつき等により変動するものである。

次に、かかる構成の回路動作に゛ついて説明する。

初期状態では、ループスイッチ９はランプ信号発生回路
１１の出力を選択する状態（ループオーブン状態）にあ
るものとし、この状態でフォーカススタート指令を発す
ると、これに応答してランプ信号発生回路１１がランプ
信号の発生を開始する。これにより、対物レンズがディ
スク記録面から十分に離間した位置から該記録面に近づ
く方向に徐々に移動する。これと同時に、オフセット検
出回路４はフォーカススタート指令に応答して第２図の
位置Ａにおけるエラーアンプ２の出力レベルをオフセッ
ト値としてホールドする。さらに時間が経過して、対物
レンズが第２図の位置Ｂまで移動してくると、エラーア
ンプ２の出力レベルが最大となり、ピークホールド回路
５はこのときのピークレベルをホールドする。また、ゲ
イン補正値演算回路１３はこのボールド出力に反比例し
たゲイン補正１１Ａを算出する。

以降、エラーアンプ２の出力端に導出されるフォーカス
エラー信号は、減算器３でオフセット値が差し引かれか
つ乗鋒器６でゲイン補正されることによって、信号レベ
ルの補正が行なわれた後、イコライザ回路７及びゼロク
ロス検出回路８に供給される。

ざらに時間が経過して、対物レンズが焦点位置（第２図
の位置Ｃ）に達すると、補正後のフォーカスエラー信号
の極性が正から負に反転する。ゼロクロス検出回路８は
これを検出し、スイッチ制御回路１２に対して検出出力
を送出する。これにより、スイッチ制御回路１２はルー
プスイッチ９をイコライザ回路７の出力を選択する側に
切り換えるべく制御する。以降、ループクローズ状態と
なり、イコライザ回路７の出力がドライブアンプ１０を
介してフォーカスアクチュエータに供給され、これによ
り対物レンズはディスク面の上下動に追従して上下動し
、ディスクの記録面上に常に正確に情報読取用光ビーム
を収束せしめる。

このように、イコライザ回路７の出力端には、オフセッ
ト除去及びゲイン補正により信号レベルが補正されたフ
ォーカスエラー信号が導出されるので、レーザダイオー
ド等の光源のパワー、ディスクの反射率、フォーカスエ
ラー信号の検出系及びフォーカスエラー信号の増幅系の
ばらつき等に拘らず、安定したフォーカス動作が得られ
ることになる。

なお、上記実施例においては、フォーカスエラー信号の
信号レベルの補正をハードウェアで行なった場合につい
て説明したが、第３図に示すように、マイクロプロセッ
サを用いてソフトウェアで行なうことも可能であり、同
様の効果を得ることができる。

第３図において、第１図と同等部分は同一符号により示
されており、エラーアンプ２で増幅されたフォーカスエ
ラー信号はＡ／Ｄ　（アナログ／ディジタル）変換器１
４でディジタル信号に変換され、マイクロプロセッサ１
５に供給される。マイクロプロセッサ１５は外部から供
給ざ机るフォーカススタート指令に応答して制御動作を
開始し、動作状態に応じてランプ信号又はフォーカスエ
ラー信号を出力すると共に、フォーカスエラー信号に対
しては所定のイコライザ回路を行ない、またループオー
ブン状態においては、Ａ／Ｄ変換器１４の出力レベルを
取り込んで第２図の位置Ａにおける信号レベル及び位置
Ｂ１．：おけるピークレベルをメモリ１６にホールドし
、更にはこれらホールド値に基づいてフォーカスエラー
信号の信号レベルを補正する動作を行なう。マイクロブ
ｏ　ｔツリ１５から出力されるランプ信号又はフォーカ
スエラー信号はＤ／Ａ　（ディジタル／アナログ）変換
器１７でアナログ信号に変換され、ドライブアンプ１０
を介してフォーカスアクチュエータに供給される。

次に、マイクロプロセッサ１５によって実行されるフォ
ーカスエラー信号の信号レベルの補正動作について第４
図のフローチャートに従って説明する。

マイクロプロセッサ１５は、外部からフォーカススター
ト指令があるとくステップ１　）　、Ａ／Ｄ変換器１４
からの入力ｅ・を取り込み（ステップ薯 ２）、これをメモリ１６の所定のアドレスにオフセット
値ｅ。及び正のピーク値ｅ富として記憶する（ステップ
３）、と同時にＤ／Ａ変換器１７に対してランプ信号を
出力する（ステップ４）。このランプ信号はクロックタ
イミング毎に信号レベルが一定の割合で漸次増大するも
のとする。そして再度、Ａ／Ｄ変換器１４からの入力ｅ
・を取り込み（ステップ５）、このｆｉｌｅ・がメモリ
１６に賦 記憶されているピーク値ｅふよりも小か否かを判定する
（ステップ６）。ｅ　≧ｅ＋の場合には、ｍ メモリ１６の正のピーク値ｅｋを書き換え（ステップ７
）、しかる後ステップ４に移行し、ステップ６でｅ・＜
弓と判定するまで、上述のり１作を繰り返す。

ステップ６でｅ、＜ｅ＋と判定した段階で最季冬的に正
のピーク値ｅｔが？！１られ、このピーク１ｉｌＩ　ｅ
Ｍ及び先に求めたオフセット値ｅ。からフォーカスエラ
ー信号の信号レベルを補正するゲイン補正値Ａ　（＝に
／　（ｅす−ｅｏ）　、　Ｋ　：定数）　’ｉ：算出ｍ する（ステップ８）。さらに、Ｄ／Ａ変換器１７に対し
てランプ信号を出力する（ステップ９）、と同時にＡＩ
Ｄ変換器１４からの入力ｅｉを取り込む（ステップ１０
）。続いて、その信号レベルの補正（ｅ＋　＝Ａ　（ｅ
・−〇。））を行なうこと量 によりフォーカスエラー信号ｅ１を算出しくステップ１
１）、さらに補正後のフォーカスエラー信号ｅ１に対し
て所定のイコライジング（ｅ２＝ｆ（ｅ＋　）、ｆ　’
所定の関数）を行なうことによりフォーカスエラー信号
ｅ２を算出する（ステップ１２）、同時に、レベル補正
後のフォーカスエラー信号ｅ、が負になったか否か、即
ちゼロクロスしたか否かの判定を行ないくステップ１３
）、ゼロクロスを検出するまで上述の動作を繰り返す。

そして、ステップ１３でゼロクロスを検出すると、サー
ボループをクローズ状態とする。以降、上述の動作によ
り求めた正のピーク値＋４及びオフセット値ｅ。に基づ
いてフォーカスエラー信号の信号レベルの補正及びイコ
ライジングが行なわれるものとする。

なお、上記各実施例においては、オフセットの除去及び
ゲイン補正を共に行なう場合について説明したが、いず
れか一方のみを行なう構成であっても良く、それ相当の
効果は得られる。しかし、両方を共に行なった方がより
効果的であることは明らかである。

また、上記各実施例では、エラーアンプ出力の正のピー
ク値ｅ＋だけを用いてゲイン補正を行なっているが、対
物レンズを焦点位置（第２図の位置Ｃ）よりもさらにデ
ィスクに近づけて負のビークＷｉｅ−をも得、Ａ＝２に
／　（ｅ＋−ｅ−；　）なるｍｍ 式からゲイン補正値Ａを求めてゲイン補正を行なうこと
も可能である。

Ｒ」口と泳呈 以上説明したように、本発明によれば、サーボループの
開状態において対物レンズをディスクの記録面から十分
に離間した位置から徐々に近づけるべく駆動し、この駆
初時において得られるフォーカスエラー信号の該位置に
おける信号レベル及びこのフォーカスエラー信号のピー
クレベルの少なくとも一方をホールドしておき、このホ
ールド出力に基づいてフォーカスエラー信号の信号レベ
ルを補正することにより、サーボ系のループゲインを自
動調整でき、又フォーカスエラー信号の定常誤差を除去
できるので、安定したフォーカスサーボ動作を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
対物レンズのディスク記録面からの位置に対するフォー
カスエラー信号の波形変化を示す波形図、第３図は本発
明の他の実施例を示すブロック図、第４図は第３図にお
けるマイクロプロセッサによって実行される動作手順を
示すフローチャートである。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・フォーカスエラー信号生成回路４・・・
・・・オフセット検出回路 ５・・・・・・ピークホールド回路 ７・・・・・・イコライザ回路 ９・・・・・・ループスイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ピックアップから発せられかつ情報記録ディスク
   の記録面を経た光ビームに基づいてフォーカスエラー信
   号を生成する手段と、前記ピックアップ内の対物レンズ
   をその光軸方向に移動せしめる駆動手段と、前記フォー
   カスエラー信号を選択的に前記駆動手段に供給するスイ
   ッチ手段とを含むサーボループを備えたフォーカスサー
   ボ装置におけるフォーカスエラー信号の信号レベル補正
   方法であつて、前記サーボループの開状態において前記
   対物レンズを前記記録面から十分に離間した位置から近
   づく方向に徐々に移動せしめ、この移動時において得ら
   れるフォーカスエラー信号の前記位置における信号レベ
   ル及びこのフォーカスエラー信号のピークレベルの少な
   くとも一方をホールドし、このホールド出力に基づいて
   前記フォーカスエラー信号の信号レベルを補正すること
   を特徴とするフォーカスエラー信号の信号レベル補正方
   法。
2. （２）ピックアップから発せられかつ情報記録ディスク
   の記録面を経た光ビームに基づいてフォーカスエラー信
   号を生成する手段と、前記ピックアップ内の対物レンズ
   をその光軸方向に移動せしめる駆動手段と、前記フォー
   カスエラー信号を選択的に前記駆動手段に供給するスイ
   ッチ手段とを含むサーボループを備えたフォーカスサー
   ボ装置におけるフォーカスエラー信号の信号レベル補正
   装置であつて、前記サーボループの開状態において前記
   対物レンズを前記記録面から十分に離間した位置から徐
   々に近づけるべく前記駆動手段に駆動信号を供給する手
   段と、前記駆動信号による駆動時において得られるフォ
   ーカスエラー信号の前記位置における信号レベル及びこ
   のフォーカスエラー信号のピークレベルの少なくとも一
   方を保持するホールド回路と、前記ホールド回路のホー
   ルド出力に基づいて前記フォーカスエラー信号の信号レ
   ベルを補正する手段とを備えたことを特徴とするフォー
   カスエラー信号の信号レベル補正装置。