JPH01150232A - 焦点自動引き込み装置 - 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、光ディスク装置の対物レンズを駆動して光
ビームの焦点を光ディスク媒体面上に結ばせるフォーカ
スサーボ回路における焦点自動引き込み装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

第４図はＣＤ（コンパクト・ディスク）プレーヤなどに
使用された従来の焦点自動引き込み装置を含むフォ−カ
スサーボ系を示すブロック図、第５図は第４図に示した
焦点自動引き込み装置の焦点引き込み時のタイミングチ
ャートである。

第４図において、１は差動センサであり、たとえば４個
の光センサを内蔵している。２ａおよび２ｂは差動セン
サｌのそれぞれの対角線上に合成した信号を電流−電圧
（Ｉ−Ｖ）変換する電流−電圧変換器（以後Ｉ−Ｖ変換
器と称す）、３はＩ−Ｖ変換器２ａおよび２ｂの両画力
、信号の差動をとる差動増幅器、４はＩ−Ｖ変換器２ａ
および２ｂの和をとる加算器、５は差動増幅器３の出力
を加算器４の出力信号によりゲイン調整するゲイン調整
量（以後ＡＧＣと称す）である。

ＡＧＣ５の出力は位相利得補償器６に送られ、この位相
利得補償器６はフォーカスサーボ系を安定化させるため
位相利得を補償するものである。

この位相利得補償器６の出力はこのフォーカスサーボ系
をオン／オフさせるループスイッチ７を介して電力増幅
器８に送出するようにしている。

この電力増幅器８は後段のアクチュエータ９をドライブ
するものである。

アクチュエータ９は光ピックアップ対物レンズを移動さ
せるアクチュエータである０以上がフォーカスサーボ系
を一巡したサーボループである。

また、ｌＯは差動増幅器３の出力のゼロクロスを検出す
るゼロクロス検出器であり、１１は加算器４の出力の値
を判別するレベル判別器である。

このゼロクロス検出器ｌＯの出力タイミングとレベル判
別器１１のレベル判別出力とにより、スイッチ制御器１
２はループスイッチ７を制御するようにしている。

また、１３は引き込み時にアクチュエータ９を移動させ
るため電力増幅器８に印加する電圧を発生させるランプ
（ＲＡＭＰ）電圧発生器である。

次に動作について第５図のタイミングチャートを併用し
て説明する。まず、第５図（Ａ）に示すような引き込み
命令信号がランプ電圧発生器１３およびスイッチ制御器
１２に送られる。

これにより、スイッチ制御器１２はループスイッチ７を
オフしてサーボループを開き、ランプ電圧発生器１３よ
り第５図に示すランプ状の電圧が発生し、このランプ状
の電圧がランプ電圧発生器１３から電力増幅器８に入力
され、電力増幅器８はアクチュエータ９を駆動し、この
アクチュエータ９により対物レンズがゆっくりと接近す
る方向へ移動する。

このとき、ディスクからの反射光は差動センサｌで受け
られ、Ｉ−Ｖ変換器２ａおよび２ｂによりＩ−Ｖ変換さ
れ、差動増幅器３により差電圧信号（第５図（Ｅ）　）
　、加算器４により和電圧信号（第５図（Ｃ））が生成
される。

これらの差電圧信号および和電圧信号は合焦点がディス
クを通過したとき、ディスク表面と媒体面でそれぞれ変
化する。

たとえば、和電圧信号はディスク表面で少し、媒体面で
大きくレベル変化する。すなわち和電圧信号は反射光漬
に比例する。

また、差電圧信号ではディスク表面および媒体面上でゼ
ロクロスする。すなわち合焦点を示す（第５図（Ｆ））
。

以りの性質を利用し、第５図（Ｃ）の和電圧信号がディ
スク表面でのレベル変化以上のレベル（たとえば、　Ｖ
ＴＲ）を越えたことをレベル判別器１１により判別し、
第５図（Ｄ）に示すようなレベル判別出力信号を出力し
て、スイッチ制御器１２に加える。

このときの第５図（Ｅ）の差電圧信号のゼロクロスをゼ
ロクロス検出器１０により検出すれば、第５図（Ｆ）に
示すようにゼロクロス検出器１０からゼロクロス検出信
号が出力されてスイッチ制御器１２に印加する。

これにより、ディスク媒体面にレーザビームが合焦して
いるタイミングが検出でき、このタイミングにおいてス
イッチ制御器１２により第５図（）Ｉ）に示すようなス
イッチ制御信号がループスイッチ７に送られ、このルー
プスイッチ７をオンする。

したがって、ディスク媒体面に合焦したポイントでサー
ボループが閉じられ、フォーカスサーボへの引き込みが
行われる。

しかし、このようにフォーカスサーボを引き込ませるた
めには、いくつかの条件が満たされる必要があり、この
中でも、最も引き込み状態を左右する条件は、サーボル
ープを閉じるときのレーザビーム合焦点とディスク媒体
面との相対速度である。

この速度は差動センサ１のリニア範囲やフォーカスサー
ボループゲインなどにより制約され、ある速度以上では
引き込み不可能な状態となる。

したがって、サーボループを閉じるとき、この限界速度
を越えないようランプ電圧発生器１３の出力であるラン
プ電圧傾きを設定する必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の焦点自動引き込み装置は以上のように構成されて
いるので、引き込み命令信号を受けてからフォーカスサ
ーボを閉じるまでの引き込み期間が長くなる。本来、ア
クチュエータ９は入力電圧にしたがって動く必要がある
が、実際では、アクチュエータ９の粘性、静止摩擦など
の影響により、第５図（Ｇ）の合焦点移動に示されるよ
うに、第５図ＣＢ）のランプ電圧があるレベル以下では
ほとんど動かず、そのレベルを越えると急激に動き始め
、ディスク媒体面で合焦するときは、ランプ電圧傾きに
より設定した相対速度以上の速度となってしまう。

したがって、以上の影響を考慮して、ランプ電圧傾きを
緩く設定しなければならず、引き込み期間が長くなる原
因となる。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、短期間でのフォーカスサーボ引き込みが可能
な焦点自動引き込み装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る焦点自動引き込み装置は、引き込み動作
時のアクチュエータ移動動作を行うに際し、正負切換電
圧をアクチュエータに印加することにより行うパルス発
生器を設けたものである。

〔作　用〕

この発明においては、パルス発生器から出力される正負
切換電圧印加はアクチュエータを瞬時に立ち上げ減速す
ることにより、短期間で合焦点とディスク媒体面との相
対速度を小さくする。

〔実施例〕

以下、この発明の焦点自動引き込み装置の実施例を図に
ついて説明する。第１図はその一実施例を示すブロック
図であり、この第１図において、符号１〜１２は第４図
の従来の装置とまったく同様であり、その構成の説明を
省略する。１４は従来の装置のランプ電圧発生器１３に
代わるパルス発生器である。

第２図は第１図に示した一実施例の焦点引き込み時のタ
イミングチャートである。また第３図はこの発明の原理
となるフォーカスアクチュエータ９に第３図（Ａ）の正
負パルス電圧印加時の第３図（Ｂ）の合焦点移動および
第３図（Ｃ）の合焦点移動速度を示した図である。

次に動作について説明する。この発明において焦点引き
込み手順は従来の装置と全く同様であるので説明を省略
する。第１図において、この発明では焦点引き込み時で
のアクチュエータ９の立ち上げをパルス発生器１４によ
り、アクチュエータ９の静止摩擦力や粘性の影響を受け
ない十分大きな第２図（Ｂ）に示すような正負パルス電
圧を発生し、電力増幅器１３へ入力することにより、ア
クチュエータ９を瞬時に駆動し、対物レンズを移動させ
る。

ここで、第３図において、アクチュエータ９に第３図（
Ａ）のような正負パルス電圧を第３図（Ｂ）の印加時の
合焦点移動を説明する。たとえばアクチュエータ９に正
電圧を印加すると、第３図（Ｃ）のように合焦点が上方
向へ移動するとすれば、この第３図（Ａ）の正負パルス
電圧を印加することにより、合焦点は図に示すように正
電圧パルス印加中は上昇し、途中、負電圧パルスの印加
に切り換わることで降下する。

このとき、合焦点移動速度は第３図ＣＣ）に示すような
変化をし、この正負パルス電圧の印加により合焦点が最
も上昇した地点（第３図（Ｂ）のａ点）での合焦点移動
速度（第３図（Ｃ））は零となる。

したがって、焦点引き込み時にこのポイント（ａ点）で
ディスク媒体面に到達するように合焦点の移動を行えば
１合焦点とディスク媒体面との相対速度零でフォーカス
サーボを閉じることができる。

しかし、実際には、ディスク面振れにより媒体面も面振
れ速度を持ち移動している。そのため、第３図（Ｂ）の
ようにディスク面振れ量の最大ピークで合焦点移動速度
（第３図（Ｃ））が零となるように合焦点移動（第３図
（Ｂ））を行う。

この場合、ａ点ではディスク面振れ速度も零となること
から、合焦点とディスク媒体面との相対速度は零となる
。ディスク面振れ量の最小ピークであるｂ点でも同様に
、ディスク面振れ速度は零となり、合焦点移動速度（第
３図（Ｃ））が相対速度となる。

最悪条件である０点（第３図（Ｂ））では、ディスク面
振れ最大速度と合焦点移動速度との合成が相対速度とな
る。

この０点での相対速度が引き込み限界速度以下になるよ
うに、第３図（Ａ）の正負パルス電圧を設定すれば、第
２図のような手順により、十分短期間での焦点自動引き
込みが可能である。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、引き込み動作時のアク
チュエータの移動動作を行うときに、パルス発生器で発
生した正負切換電圧をアクチュエータに印加して、アク
チュエータを瞬時に立ち上げ、減速するように構成した
ので、短期間で安定なフォーカスサーボ引き込みが行え
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による焦点自動引き込み装
置の構成を示すブロック図、第２図は同上実施例のタイ
ミングチャート、第３図は同上実施例の原理を説明する
ための波形図、第４図は従来の焦点自動引き込み装置の
構成を示すブロック図、第５図は従来の焦点自動引き込
み装置のタイミングチャートである。 １・・・差動センサ、２ａ、２ｂ・・・Ｉ−■変換器。 ３・・・差動増幅器、４・・・加算器、５・・・ＡＧＣ
１６・・・位相利得補償器、７・・・ループスイッチ、
８・・・電力増幅器、９・・・アクチュエータ、ｌＯ・
・・ゼロクロス検出器、１１・・・レベル判別器、１２
・・・スイッチ制御器、１４・・・パルス発生器。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ディスク情報を記録または再生する光ディスク
   装置において、光ピックアップ用の対物レンズの合焦点
   を検出する差動センサと、この差動センサの出力より取
   り出される差電圧信号を和電圧信号によりゲイン調整す
   るゲイン調整器と、サーボフォーカス系をオン／オフさ
   せるループスイッチを介して上記ゲイン調整器の出力を
   入力しかつ上記アクチュエータを駆動する電力増幅器と
   、上記和電圧信号が上記ディスク表面での所定のレベル
   以上のレベルの変化を判別するレベル判別器と、このレ
   ベル判別器で上記所定以上のレベルの変化を検出したと
   き上記差電圧信号のゼロクロスを検出するゼロクロス検
   出器と、このゼロクロス検出器が上記ゼロクロスを検出
   したとき上記ディスク媒体面に合焦したポイントでフォ
   ーカスサーボ系の焦点引き込みを行わせるために上記ル
   ープスイッチをオンさせるスイッチ制御部と、上記焦点
   引き込みを行わせるときに上記アクチュエータが瞬時に
   上記対物レンズを移動するように上記電力増幅器に正負
   切換電圧を印加するパルス発生器とを備えた焦点自動引
   き込み装置。
2. （２）前記アクチュエータの移動を行う上記パルス発生
   器から出力する上記正負切換電圧を正負のパルス状電圧
   とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の焦
   点自動引き込み装置。
3. （３）前記アクチュエータの移動途中アクチュエータ速
   度が零となる地点でディスク媒体面に合焦するように上
   記パルス発生器から発生する上記正負切換電圧を設定す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の焦点自動引き込み装置。