JPS63177322A - フオ−カスサ−ボ回路 - 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、ＣＤ（コンパクトディスク）プレーヤや光
学式ビデオディスクプレーヤに用いられるフォーカスサ
ーボ回路に関する。

「従来の技術」 第５図は、従来のＣＤプレーヤに用いられているフォー
カスサーボ回路の構成例を示すブロック図である。この
図において、ｌはＣＤ、２はＣＤＩを駆動するモータ、
３は光ピツクアップである。

この光ピツクアップ３は、周知のように、ＣＤＩの記録
面に対向して配置されたレンズ３ａ、このレンズ３ａの
位置を移動させるアクチュエータ（フォーカス調整コイ
ル、永久磁石等からなる）、半導体レーザ、光センサ等
を有して構成され、光センサの出力がＲＦアンプ４およ
びフォーカスエラー信号検出回路５へ出力される。ＲＦ
アンプ４は、上記光センサの出力を増幅し、データ復調
回路（図示路）へ出力する。フォーカスエラー信号検出
回路５は、差動アンプによって構成される回路であり、
非点収差法によってフォーカスエラー（レンズ３ａの焦
点ずれ）を検出し、検出結果をフォーカスエラー信号Ｆ
Ｅとして出力する。第６図は、光ピツクアップ３内の４
分割フォトダイオードＤ１〜Ｄ４によって構成された光
センサＳｅと、フォーカスエラー信号検出回路５を構成
する差動アンプＤＡを示す図であり、焦点が合っている
場合は、光センサＳｅの４個のフォトダイオードＤ１〜
Ｄ４に均等にレーザ光線が当たることから、差動アンプ
の出力信号であるフォーカスエラー信号ＦＥが０となり
、焦点が近ずぎる時はフォトダイオードＤＩ、Ｄ３に多
くの光があたることから信号ＦＥが正の信号となり、焦
点が遠すぎる時はフォトダイオードＤ２．Ｄ４に多くの
光があたることから信号ＦＥが負の信号となる。第７図
にフォーカスエラー信号ＦＥの特性（Ｓカーブ）を示す
。そして、第５図のフォーカスサーボ回路は、上述した
フォーカスエラー信号ＦＥに基づいて自動フォーカス動
作を行う。この場合、レンズ３ａが第７図に示す範囲に
内にある場合に自動フォーカス動作が可能である。概略
フォーカス検出回路６は、ＲＦアンプ４の出力信号に基
づいてフォーカスが概略合っているか否かを検出し、概
略合っている場合に検出信号ＦＯＫを出力する。すなわ
ち、ＲＦアンプ４の出力は、フォーカスが概略合ってい
る場合と異なっている場合とで、大きな相異がある。

そこで、概略フォーカス検出回路６は、ＲＦアンプ４の
出力に基づいてフォーカスが概略合っていることを検出
し、信号ＦＯＫを出力する。レンズ駆動信号発生回路７
は、フォーカスエラー信号ＦＥおよび上述した信号ＦＯ
Ｋに基づいて、レンズ３ａを駆動するためのレンズ駆動
信号Ｒ８を発生し、ドライブ回路８へ出力する。ドライ
ブ回路８はレンズ駆動信号ＲＳを増幅し、サーボ信号Ｓ
Ｓとして光ピツクアップ３内のアクチュエータへ出力す
る。

第８図は、上述したレンズ駆動信号発生回路７の詳細を
示すブロック図である。この図において、符号１１はフ
ォーカスエラー信号ＦＥが０レベルを横切った時これを
検出するゼロクロス・ディテクタであり、演算増幅器に
よって措成されている。

Ｉ２はフォーカスサーチコントロール回路、１３゜１４
はリレー接点である。フォーカスサーチコントロール回
路１２は、ＣＤＩの起動時において接点１３．１４の切
換えを行う回路であり、詳細は後述する。１５はフォー
カスサーチ信号発生回路であり、ＣＤＩの起動時におい
て三角波のフォーカスエー信号ＦＳを出力する。１６〜
１８は抵抗、１９は演算増幅器、２０はフォーカスサー
ボ特性補正回路である。このフォーカスサーボ特性補正
回路２０において、低域ブースト回路２１は、低周波数
（１７域のゲインを高くし、一方高周波数帯域のゲイン
を低くする回路であり、この低域ブースト回路２１が挿
入されていることにより、第５図のフォーカスサーボ回
路のオーブンループゲインが第９図に示すようになる。

位相補正回路２２は、サーボ信号ＳＳの位相を制御する
回路である。

周知のように、光ピツクアップ３内のアクチュエータに
は位相遅れがある。そこで位相補正回路２２は、アクチ
ュエータの特性に合わせて、低域ブースト回路２１の出
力信号の位相（特に高域の位相）を進めて出力する。

次に、上述したフォーカスサーボ回路の動作を説明する
。まず、操作者がＣＤＩをＣＤプレーヤにセットし、プ
レイボタンを押すと、第８図のフォーカスサーチコント
ロール回路１２が接点１４をオン、接点１３をオフとす
る。この時、同時にフォー力・スサーチ信号発生回路１
５から三角波のフォーカスエー信号ＦＳが出力される。

出力されたフォーカスエー信号ＦＳは、演算増幅器１９
によって増幅され、フォーカスサーボ特性補正回路２０
によって特性補正が行なわれ、レンズ駆動信号Ｒｓとし
てドライブ回路８（第５図）へ出力される。ドライブ回
路８はこの信号ＲＳを増幅し、サーボ信号ＳＳとして光
ピツクアップ３内のアクチュエータへ印加する。これに
より、レンズ３ａが、その移動範囲の一方の端部から他
方の端部へ向けて逐次移動する。

レンズ３ａが移動すると、焦点距離が逐次変わることか
ら、フォーカスエラー信号検出回路５から出力されるフ
ォーカスエラー信号ＰＥのレベルが第７図に示すように
順次変化する。そして、信号ＦＥのレベルが０に達する
と、ゼロクロスディテクタ１１（第８図）の出力レベル
が変化する。この時、概略フォーカス検出回路６から信
号ＦＯＫが出力されている場合は、フォーカスサーチコ
ントロール回路１２がゼロクロスディテクタ１１の出力
変化時点をフォーカスが合った時点として検出し、接点
１４をオフ、接点！３をオンとする。

接点１３がオンとなると、以後、フォーカスエラー信号
ＦＥが演算増幅器１９、フォーカスサーボ特性補正回路
２０を介してレンズ駆動信号Ｒ８として出力され、ドラ
イブ回ｗｓ８を介してアクチュエータへ印加される。こ
れにより、以後、フォーカスずれ量に対応して光ピツク
アップ３内のアクチュエータが駆動され、自動フォーカ
ス動作が行なわれる。

このように、上述したフォーカスサーボ回路においては
、接点１４．１３の切換えによって、サーボ動作への引
き込みが行なわれる。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上述したサーボ動作への引き込みは、フォー
カスエラー信号ＦＥが、第７図の範囲に内にあって、し
かも、同信号ＦＢの周波数帯域が第９図の範囲ＳＤ内に
ある場合に限り可能であり、上記の条件を満たしていな
い場合は、接点１４゜１３を切換えてもサーボ動作が行
なわれない。したがって、サーボ動作への引き込みをし
易くするには、フィードバックループの帯域幅を広げる
ことが望ましい。しかしながら、フィードバックループ
の帯域幅を広げると、例えばＣＤＩの表面にキズ等があ
り、このキズ等に基づいて、楽音再生中にフォーカスエ
ラー信号ＦＥに高周波成分が発生した場合、この高周波
成分にサーボ動作が追従してしまい、この結果、レンズ
３ａが本来の位置と全く異なった位置（焦点が合ってな
い位置）へ移動してしまう状態が発生ずる。このため、
従来のものはフィードバックループの帯域幅をある程度
以上広げることができず、この結果、サーボ動作への引
き込みがし難い欠点があった。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、その
目的は、サーボ動作への引き込みが容易であって、しか
も、ＣＤ表面のキズ等に基づく焦点ずれを防止すること
ができるフォーカスサーボ回路を提供することにある。

「問題点を解決するための手段」 この発明は、回転円盤に記録された情報を読み取る光学
的読取装置におけるフォーカスサーボ回路において、前
記回転円盤の情報の読取開始時にサーボゲインを大とし
てフィードバックループの周波数帯域を広げるサーボゲ
イン制御手段と、前記サーボゲインが大とされた時、サ
ーボ信号の位相補正を行う位相補正手段とを具備してな
るものである。

「作用」 この発明によれば、サーボ動作への引き込みを行う場合
にのみフィードバックルーズのゲインを上げて帯域幅を
広げ、引き込み易くし、この引き込みが行なわれた後は
、利得を下げてフィードバックループの帯域幅を狭くし
、ＣＤ表面のキズ等に基づくフォーカスずれを防止する
。

「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の一実施例について説明
する。第１図はこの発明の一実施例によるフォーカスサ
ーボ回路におけるレンズ駆動信号発生回路７ａの構成を
示すブロック図である。なお、この実施例によるフォー
カスサーボ回路の全体構成は、府述した第５図に示す回
路と同一である。第１図に示すレンズ駆動信号発生回路
７ａが、従来のレンズ駆動信号発生回路７（第８図参照
）と異なる点は次の通りである。すなわち、まず、フォ
ーカスサーボコントロール回路１２ａは、操作者がＣＤ
ＩをＣＤプレーヤにセットし、そして、プレイボタンを
押した時点で、接点１４をオン、接点１３をオフとする
と共に、サーボ引き込み信号Ｓ　Ｉ−１を出力し、また
、信号Ｆ’ＯＫが供給されている場合であって、かつ、
ゼロクロスディテクタ１！の出力が変化した場合に、接
点１４．１３を切換えると共に、サーボ引き込み信号Ｓ
Ｈをオフとする。また、フォーカスサーボ特性補正回路
２０ａは、低域ブースト回路２１と、位相補正回路２２
ａと、ゲイン切換回路２４とから構成されている。この
場合、低域ブースト回路２１は第８図のものと同−構成
である。位相補正回路２２ａは、第８図の位相補正回路
２２とほぼ同様であるが、サーボ引き込み信号Ｓ　Ｈが
供給された場合に、位相補正量が変化するようになって
いる。ゲイン切挽回路２４はフィードバックループのゲ
インを変化させる回路であり、信号Ｓ　ｌ−Ｉが供給さ
れた場合′は同ゲインを上げ、信号Ｓ　Ｈがオフとされ
た場合は同ゲインを下げる。第２図は、この実施例によ
るフォーカスサーボ回路のフィードバックルーズのオー
ブンループ特性を示す図であり、この図において、実線
Ｌｌは信号Ｓ　Ｈが出力されていない場合、実線Ｌ２は
信号ＳＨが出力されている場合である。この図に示すよ
うに、信号Ｓ　Ｈが出力された場合とされていない場合
とでは、ループゲインが異なると共に、帯域幅が変化し
、信号ＳＨが出力されている場合は、帯域幅が広くなる
。第３図は、フィードバックループの位相特性を示す図
である。この図において、実線Ｌ３は信号ＳＨがオフの
場合、破線Ｌ４は信号Ｓ　！−１が位相補正回路２２ａ
へ出力されている場合である。この図に示すように、信
号ｓ　ｒ−ｒが出力されている場合は、オフの場合より
、進み位相となる帯域が高周波側へ移動する。このよう
に位相を制御する理由は、ゲインを単に高くしただけで
は、サーボ動作が不安定になってしまうからである。

しかして、上記実施例によれば、操作者がプレイボタン
を押した時点で、フォーカスザーチコントロール回路１
２’ａから信号Ｓ　Ｈが出力され、位相補正回路２２ａ
およびゲイン切換回路２４へ供給される。これにより、
フィードバックループの帯域幅が広くなり、サーボ引き
込み動作が容易になる。そして、サーボ引き込み動作が
行なわれると、信号ＳＨがオフとされ、これにより、フ
ィードバックループの帯域幅が従来と同様の狭い帯域幅
に戻る。また、上記の帯域幅変化に応じて、位相補正量
が変化する。

第４図は上述したフォーカスサーボ特性補正回路２０ａ
の具体的構成例を示す回路図である。この図において、
符号２１ｂは、抵抗３Ｉとコンデンサ３２とから構成さ
れた低域ブースト回路、２２ｂは、演算増幅器３３．抵
抗３４〜３６．コンデンサ３７．３８および接点３９か
ら構成された位相補正回路、２４ｂは抵抗４０〜４２お
よび接点４３から構成されたゲイン切換回路である。こ
の場合、接点３９．４３は共に、サーボ引き込み信号Ｓ
　！（が供給された時オフ、信号ＳＨがオフの時オンと
なる。

以上の構成において、抵抗ブースト回路２１ｂを（１１
４成する抵抗３１．コンデンサ３２のシリーズ回路が演
算増幅器３３のフィードバックループに挿入されること
により、位相補正回路２２ｂのゲインが低域において高
く、高域において低くなる。

また、位相補正回路２２ｂにおいて、接点３９がオン状
態の場合は、コンデンサ３７．３８の並列接続回路が抵
抗３６を介して演算増幅器３３の反転入力端に接続され
、これにより、演算増幅器３３の大ツノ信号の位相が進
められて演算増幅器３３の出力端から出力される（第３
図に実線Ｌ３参照）。

また、サーボ引き込み時において、信号ＳＨか供給され
ると、接点３９がオフとなる。この場合、第３図の破線
Ｌ４のように位相特性が変化する。

また、ゲイン切換回路２４ｂにおいて、接点４３がオン
の場合は、抵抗４２が抵抗４１に並列に接続され、接点
４３がオフの場合は抵抗４２が抵抗４Ｉから切り離され
る。この結果、サーボ引き込み時、すなわち、接点４３
がオフの場合は、接点４３がオンの場合よりフィードバ
ックループのオープンループゲインが大となる。

以上がこの発明の一実施例の詳細である。なお、上記実
施例は、非点収差法によってフォーカスのずれｍを検出
しているが、この発明は、ナイフェツジ法、臨界角法等
他の方法によってフォーカスずれｍを検出する場合にお
いても勿論適用することができる。また、上記実施例は
ＣＤプレーヤにこの発明を適用した場合であるが、この
発明は、光学式ビデオディスク・プレーヤ等にも適用す
ることができる。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、回転円盤の情
報の読取開始時にサーボゲインを大としてフィードバッ
クループの周波数帯域を広げるサーボゲイン制御手段と
、前記サーボゲインが大とされた時、サーボ信号の位相
補正を行う位相補正手段とを有しているので、従来のも
のに比較し、サーボ動作への引き込みを確実に行うこと
ができる効果がある。また、この発明によれば、回転円
盤の情報の読取開始時にのみサーボゲインを大とし、通
常の再生時においてはサーボゲインを小とするので、通
常の再生時にＣＤ表面のキズ等に基づくフォーカスずれ
が発生することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるフォーカスサーボ回
路におけるレンズ駆動信号発生回路７ａの構成を示すブ
ロック図、第２図は同フォーカスサーボ回路のオープン
ループゲイン特性を示す図、第３図は同フォーカスサー
ボ回路の位相特性を示す図、第４図は第１図のレンズ駆
動信号発生回路７ａにおけるフォーカスサーボ特性補正
回路２０ａの具体的構成例を示す回路図、第５図は従来
のフォーカスサーボ回路の全体構成を示すブロック図、
第６図は第５図に示す光ピツクアップ３内に設けられて
いる光センサと、第５図に示すフォーカスエラー信号検
出回路５を構成する差動アンプとを示す図、第７図はフ
ォーカスエラー信号ＦＥの特性を示す図、第８図は従来
のレンズ駆動信号発生回路７の構成を示すブロック図、
第９図は従来のフォーカスサーボ回路におけるフィード
バックループのオーブンループゲインを示す図である。 ｌ・・・・・・ＣＤ（コンパクトディスク）、２２ａ、
２２ｂ・・・・・・位相補正回路、２４，２４ｂ・・・
・・・ゲイン切換回路。 第４図　　　　　づＯａ 光５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転円盤に記録された情報を読み取る光学的読取装置に
   おけるフォーカスサーボ回路において、前記回転円盤の
   情報の読取開始時にサーボゲインを大としてフィードバ
   ックループの周波数帯域を広げるサーボゲイン制御手段
   と、前記サーボゲインが大とされた時、サーボ信号の位
   相補正を行う位相補正手段とを具備してなるフォーカス
   サーボ回路。