JPS63217534A - フオ−カス引込み回路 - 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】 〔概要〕 本発明は、光ディスク装置のフォーカス引込み回路であ
って、引込み後の光学ヘッドの暴゛走を軽減する回路を
付加することにより引込みの安定化を図り、かつ高速引
込みを可能とするものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、フォーカスサーボ機構を具備している光ディ
スク装置のフォーカス引込み方式に関する。

光ディスク装置は、対物レンズの焦点をディスクの面ぶ
れによって振動するディスク媒体の表面にジャストフォ
ーカスさせるため、フォーカス誤差（フォーカスエラー
）信号を検出し、この信号に基づいて対物レンズを駆動
する駆動コイル（フォーカスアクチュエータ）にフィー
ドバックするフォーカスサーボ回路を備えている。

加えて、通常そのサーボ引込み範囲は狭く、初期状態に
よってはサーボループをＯＮしても焦点位置（ジャスト
フォーカス点）に引き込めないことが多い。

そのため、フォーカスサーチ回路からのオープン信号で
対物レンズを移動させ、ジャストフォーカス点もしくは
その近傍にきたことを確認した上でサーボをＯＮとする
フォーカス引込み回路が必要となる。

ところが、そのサーチ信号による移動が速すぎると、た
とえサーボＯＮのタイミングは正確でも、目標を行き過
ぎて引き込めない場合があり、そのためサーチ信号は対
物レンズをゆっくり動かすものでなくてはならず、場合
によっては引込み開始からサーボＯＮまで数秒を要し、
高速化の妨げとなっていた。

特に、複数のディスク媒体をオートハンドリングによっ
てかけかえるジュークボックスのような装置では引込み
時間もアクセス時間の中に計算しなければならず、深刻
である。

〔従来の技術〕 第４図は従来のフォーカス引込み回路の構成図を示す。

図において、１は記録媒体、２は対物レンズ、３は磁気
回路とボイスコイルとからなる対物レンズの駆動コイル
（フォーカスアクチュエータと略称する）、４はビーム
スプリッタ、５は２分割光検知器を示す。図示しない光
源からの光ビームを、ビームスプリッタ４と対物レンズ
２とを介して記録媒体１上に焦点を結ぶように対物レン
ズ２はフォーカスアクチュエータ３により位置決め駆動
される。

記録媒体１から反射された光ビームは、逆進してビーム
スプリッタ４で反射され２分割光検知器５に入射される
。この２分割光検知器５の出力は誤差検出器６ａと補償
増幅器６ｂとからなるサーボ回路６に入力され、誤差検
出器６ａからはフォーカスエラー信号すが得られる。サ
ーボ回路６の出力はスイッチＳＩとパワーアンプ７を介
してフォーカスアクチュエータ３を駆動し、フォーカス
サーボの閉回路を構成している。

第５図は、誤差検出器６ａの出力である従来のフォーカ
スエラー信号すの波形図を示す。図において、縦軸には
出力電圧、横軸には距離を取っている。横軸中央部のゼ
ロクロス点をジャストフォーカス位置とし、これより横
軸方向に「近」は焦点距離ようも近過ぎる位置を示し、
「遠」は遠過ぎる位置を示している。

特性曲線の中央部にある直線性変化範囲の距離りはフォ
ーカスサーボに用いられる範囲であって数十−と非常に
狭く、その範囲外はいずれもピークを有する飽和特性と
なっている。

ここで、直線性変化範囲りにおける誤差検出器６ａの出
力をｅ、ジャストフォーカス点に対するずれ量をＸ、定
数をｋとすれば直線変化範囲は、ｅ＝にΦｘＴ・・・・
・中・・伊拳・・■にてあられすことができる。理論上
Ｘの動き得る全範囲で０式が成立すれば、サーボＯＮ（
スイッチＳ１をＯＮ、スイッチＳ２を０ＦＦ）の時点で
どこにいようともｘ＝０　（ジャストフォーカス点）に
引き込まれる。

ところが、距離範囲り以外の位置でサーボＯＮとなると
暴走してしまう。これは特性曲線の傾きが逆となりダン
ピングが効かない等の理由による。

この暴走を防止するために第４図に示すように、対物レ
ンズの位置を初期駆動するサーチ信号発生回路８と、ス
イッチＳＩおよびスイッチＳ２をそれぞれ制御するため
の切換回路９および反転回路１０が設けられている。

第４図における切換回路９と反転回路１０は、フォーカ
スサーボに入る以前にはスイッチＳ＋をＯＦＦ、スイッ
チＳ２をＯＮに制御し、サーチ信号発生回路８はフォー
カスサーボに入る以前にオープンにフォーカスアクチュ
エータ３にスイッチＳ２とパワーアンプ７を介して信号
を送り、対物レンズ２をゆっくり移動させ、フォーカス
エラー信号すを監視して引込み可能範囲でサーボＯＮ（
スイッチＳ１をＯＮ、　　スイッチＳ２を０ＦＦ）とす
る。

第６図は第４回答部の波形図を示し、横軸はすべて時間
をとり、縦軸はａ゛図のみ距離をとりその他は電圧を示
している。波形ａはサーチ信号発生回路８の出力の波形
、波形ａ゛は波形ａに対応して移動する対物レンズのジ
ャストフォーカス位置に対するずれ量の波形を示し、「
遠」と「近」の意味は第５図の場合と同じである。波形
すは波形ａに対応する誤差検出器６ａの出力の波形、波
形Ｃとｄはそれぞれ切換回路９と反転回路１０の出力の
波形を示す。以下、第６図を参照しながら第４図の作用
について説明する。

サーボＯＮとする位置は、波形すにおけるジャストフォ
ーカス位置（零クロス点）でもよいし、図の例のように
ジャストフォーカス位置の少し手前（図示しないコンパ
レータ等を利用して設定した闇値との交点）でもよい。

第６図ａに示すように、サーチ信号発生回路８から初期
駆動の信号がフォーカスアクチュエータ３に送られて、
対物レンズ２は図ａ゛のようにゆっくりとジャストフォ
ーカス位置に接近する。誤差検出器６ａの出力波形図す
を監視してジャストフォーカス位置のゼロクロス点また
はあらかじめ設定された闇値に到達したことを検知して
切換回路９を駆動する。切換回路９とこれに接続された
反転回路１０とは波形図Ｃおよびｄに示すように出力し
、これによりスイッチＳ、、　Ｓｔは切換えられサーボ
ＯＮとなる。

波形図ａ゛において、サーチ時の対物レンズ２の位置の
動きは、サーボＯＮ後の動きよりずっと大きいが、本波
形図はサーチ部分の振幅を縮小して示している。サーボ
ＯＮの後はサーボによってジャストフォーカス位置に引
き込まれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

通常のサーボ回路でジャストフォーカス位置に突入する
速度を打ち消してジャストフォーカスに引き込もうとす
る力は、位置誤差に比例する力と位相誤差を微分した速
度に比例した力（ダンピング力）の和となるが、前者は
ジャストフォーカス位置から離れないと大きな力になら
ないし、後者は突入直後の補償増幅ＨＧｂ中のコンデン
サに十分な電荷がチャージされていないため十分な力を
発生しない。

従来のフォーカス引込み回路によれば、ジャストフォー
カス位置に対して多少の初速度をもって突入するためオ
ーバーシュートが発生し、記録媒体１の面ぶれに起因す
る突入時の相対速度が速すぎる場合は、第６図すの破線
に示すように暴走し、ジャストフォーカス点以外に引込
まれてしまう。

このためサーチ信号はゆっくりしたものでなくてはなら
ず、引込みに時間がかかる（アクセスタイムの短縮がで
きない）欠点がある。

本発明は上記従来の欠点に鑑みてなされたもので、早い
速度でサーチしても安定に引き込めるフォーカス引込み
回路の提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のフォーカス引込み回路は第１図の原理図に示す
ように、光学的手段により情報の記録／再生を行う光デ
ィスク装置における対物レンズ２の駆動コイル３を作動
して光ビームの焦点を記録媒体１上に結ばせるに際し、
前記対物レンズ２を強制的に初期位置に移動せしめた後
、その位置から焦点位置近傍まで接近させるサーチ信号
発生回路８と、その接近をフォーカス誤差信号によって
検出してフォーカスサーボ回路６に切換える切換回路９
とを具備してなるフォーカス引込み回路において、前記
フォーカスサーボ回路６に切換えた後、一定の時間の間
それまで対物レンズ２が移動してきた方向と逆向きの加
速度を生じさせるパルスを発生する減速パルス発生回路
１１と、該減速パルス発生回路１１の出力を前記フォー
カスサーボ回路６の出力に加算する加算回路１２とを設
け、該加算回路１２の出力により前記駆動コイル３を作
動させる構成になっている。

〔作用〕

減速パルス発生回路１１は切換回路９が出力するサーチ
状態からサーボ状態に切換える制御信号により駆動され
、第２図ｒに示す波形のように所要のΔｔの時間だけ減
速パルスを発生し、このパルスは加算回路１２にてフォ
ーカスサーボ回路６の出力と加算される。この結果ジャ
ストフォーカス位置における突入速度は強制的にΔｔの
時間だけ打ち消す方向に作用するためオーバーシュート
を回避することができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

なお、構成、動作の説明を理解し易くするために全図を
通じて同一部分には同一符号を付してその重複説明を省
略する。

第１図は本発明の原理図を示す。図において、第４図の
従来例と異なる点は、新たに切換回路９の出力で駆動さ
れる減速パルス発生回路１１を設けると共に、その出力
をフォーカスサーボ回路６の出力に加算する加算回路１
２を設け、その加算回路１２の出力をスイッチＳｌに接
続したことである。

第２図は第１図に示す本発明の原理図の各部波形図であ
る。サーボＯＮまでのプロセス（波形図ａ　ｗ　ｄ　）
は第６図と同じであるが、サーボＯＮ直後に波形図ｆに
示すように減速パルス発生回路１１が一定時間Δｔの間
パルスを出力し、強制的な減速力を発生する。これによ
り波形図ａ”、ｂ”の破線で示す従来の波形は実線で示
す波形になりオーバーシュートは減じられ、安定な引込
みが実現する。

第３図は本発明の実施例のフォーカス引込み回路図を示
す。本例はマイクロプロセッサにより実現したものであ
る。

図において、誤差検出器６ａの出力をコンパレータ回路
１３を介してマイクロプロセッサ１４に入力する。１６
はサーチ／サーボの切換時点を設定するための闇値回路
を示す。第２図のサーチ信号ａおよび減速パルス信号ｆ
は予め記憶させ、マイクロプロセッサ１４からＤ／Ａ変
換器１５を介して与えるようにすると、第１図の原理図
におけるサーチ信号発生回路８と切換回路９および減速
パルス発生回路１１はマイクロプロセッサ１４と簡単な
周辺回路によってソフト的に実現できる。図の右下に示
す波形図ｇはＤ／Ａ変換器１５から出力されるサーチ信
号と減速パルスの一例を示す。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明のフォーカス引込み回
路によれば、オーバーシュートの少ない安定なフォーカ
ス引込みが実現できるため、逆にサーチ速度を速めるこ
とができ、高速化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は原理図各部の波形図、 第３図は本発明実施例のフォーカス引込み回路図、 第４図は従来のフォーカス引込み回路の構成図、第５図
は誤差検出器の出力波形、 第６図は従来例の回路各部の波形図を示す。 第１図において、■は記録媒体、２は対物レンズ、３は
駆動コイル（フォーカスアクチュエータ）、６はフォー
カスサーボ回路、８はサーチ信号発生回路、９は切換回
路、１１は減速パルス発生回路、１２は加算回路路をそ
れぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光学的手段により情報の記録／再生を行う光ディスク装
   置における対物レンズ（２）の駆動コイル（３）を作動
   して光ビームの焦点を記録媒体（１）上に結ばせるに際
   し、前記対物レンズ（２）を強制的に焦点位置近傍まで
   接近させるサーチ信号発生回路（８）と、その接近をフ
   ォーカス誤差信号によって検出してフォーカスサーボ回
   路（６）に切換える切換回路（９）とを具備してなるフ
   ォーカス引込み回路において、前記フォーカスサーボ回
   路（６）に切換えた後、一定の時間の間それまで対物レ
   ンズ（２）が移動してきた方向と逆向きの加速度を生じ
   させるパルスを発生する減速パルス発生回路（１１）と
   、該減速パルス発生回路（１１）の出力を前記フォーカ
   スサーボ回路（６）の出力に加算する加算回路（１２）
   とを設け、該加算回路（１２）の出力により前記駆動コ
   イル（３）を作動させることを特徴とするフォーカス引
   込み回路。