JPH02267734A - 光ディスク装置の焦点制御装置 - 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］ 本発明は、フォーカス異常に対応する所定の動作を行な
わせるようにフォーカス異常作動制御系を備えてなる光
ディスク装置の焦点制御装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、光ディスクなどの各種光情報記録媒体に対して
情報の記録・再生を行なわせる光ピツクアップ装置には
、光情報記録媒体の表面に対して対物レンズを合焦位置
に自動で常時保持させるように焦点制御装置が設けられ
ている。

上記焦点制御装置のフォーカスサーボ系においては、光
源からの出射光が対物レンズを通して光情報記録媒体の
表面に集光されるとともに、光情報記録媒体表面から反
射された焦点検出光が受光素子で受けられており、光情
報記録媒体と対物レンズとの間の相対距離に対する変化
分をフォーカス検出信号として検出し、そのフォーカス
検出信号に基づき前記相対距離を適正距離に一致させる
ようにしている、このようなフォーカスサーボ系のフォ
ーカス検出装置としては、非点収差方式によるもの、ナ
イフェツジ方式によるもの、臨界角法方式によるものな
ど種々のものが提案されている。

例えば第３図に示される装置におけるフォーカスサーボ
系では、半導体レーザー１から発せられるレーザー光が
コリメーターレンズ２で平行光になされた上で偏光ビー
ムスプリッタ−（ＰＢＳ）３を通過した後、対物レンズ
４により収束光になされて光情報記録媒体としての光デ
ィスク５の表・面にスポット状に照射される。光ディス
ク５にて反射された光束は対物レンズ４で平行光になさ
れて偏光ビームスプリッタ−３で反射され往路と直角方
向に分離される。この分離された光束は、上記偏光ビー
ムスプリンター３の側部に配置されている集光レンズ６
を通されてフォーカス受光素子７に収束される。この収
束光の一部は、トラッキングサーボ系を構成するナイフ
ェツジプリズム８によりトラック受光素子９に導かれる
。

上記フォーカス受光素子７は例えば２分割素子からなり
、２つの受光素子からの出力が差動アンプ１１によって
減算されることによってフォーカス検出信号が得られる
。このフォーカス検出信号は位相補償フィルター１２を
通ってパワーアンプ１３に導かれ、これによりアクチュ
エーター１４が開動されて対物レンズ４のフォーカシン
グ制御（サーボ）が行なわれるようになっている。上記
位相補償フィルター１２は、上述したサーボループにお
けるアクチュエーター１４の位相遅れを補償する機能を
有している。

一方前記光ディスク５には、一定の案内溝（トラック）
からなるプリグループ５ａが形成されており、このプリ
グループ５ａに基づく信号が上記トラック受光素子９に
与えられることによってトラック検出信号が差動アンプ
１５に出力されるようになっている。トラック受光素子
９は例えば２分割受光素子から形成されており、第４図
に示されるトラック検出の原理のように、プリグループ
５ａ上の光スポットの位置に応じて反射光のファーフィ
ールドパターンが図示のように変化されると、トラック
受光素子９の各出力の差が第３図差動アンプ１５によっ
て求められ、これにより第５図に示されるようなトラッ
ク検出信号が得られるようになっている。第３図に戻っ
て、上記トラック検出信号はフォーカス検出信号と同様
に位相補償フィルター１６、パワーアンプ１７を介して
アクチュエーター１４に導かれ、これにより対物レンズ
４のトラッキング制御（サーボ）が行なわれるようにな
っている。

また前記フォーカス検出信号はフォーカス異常作動制御
系を構成するウィンドコンパレーター１８にも供給され
ている。このウィンドコンパレーター１８は第６図に示
されるように、フォーカス検出信号を正負の基準電圧と
比較し、フォーカス検出信号の電圧の絶対値が基準値以
下であるときにｒＨｉｇｈＪの出力を行なうとともに、
フォーカス信号の電圧の絶対値が基準値以上であるとき
にｒＬｏｗＪの出力を行なう機能を備えるものである。

すなわち対物レンズ４が焦点近傍の領域に正しく制御さ
れている場合には上記ウィンドコンパレーター１８から
ｒＨｉｇｈ」の出力がなされるとともに、対物レンズ４
が一定の制御範囲の領域を越えて位置されている場合に
はウィンドコンパレーター１８からｒＬｏｗＪの出力が
なされるようになっている。

このようなウィンドコンパレーター１８からの出力は、
フォーカスサーボがオンされたときから図示を省略した
ＣＰＵなどによって常時監視されており、外乱などの原
因でフォーカスサーボが外れてウィンドコンパレーター
１８からｒＬ　ｏ　ｗＪの出力がなされたことが検出さ
れたときには異常状態を示す警告が行なわれたり、サー
ボループを一部オフさせ再フォーカス引き込みが行なわ
れたりして、フォーカス異常に対応する所定の動作が実
行されるようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが光ディスク５に偏心がある場合には、光ディス
ク５が回転されてフォーカスサーボ系がオンになされた
後に光ディスク５上のスポットが何本ものトラックをま
たぐ場合があり、また光ディスクＳ上のデーターをアク
セスする場合においては、光ピツクアップがディスクの
半径方向に移動され光ディスク５上のスポットが何本も
のトラックをまたぐことがある。このときトラック検出
信号からまたいだトラックの本数をカウントすることに
よって光ピツクアップの移動量は検出されることから、
フォーカスサーボ系はオン状態になされたままでアクセ
ス動作は行なわれている。スポットが複数のトラックを
またぐ場合には上述のようにファーフィールドパターン
の変化が生じるが、これによってフォーカスサーボ系が
以下のように誤動作を行なうことがある。

すなわち第７図（ａ）に示されるように、フォーカス受
光素子７が集光点上に正しく置かれ、しかも該フォーカ
ス受光素子７の分割線がトラックと垂直状態となるよう
に設置されている場合にはファーフィールドパターンの
変化の影響は少ないが、実際には部品の組付は誤差など
によってフォーカス受光素子７が第７図（ｂ）に示され
るように、正規の位置からずれて設置されてしまうこと
が多く、このような不正確な設置状態においてはファー
フィールドパターンの変化がフォーカス検出信号として
検知されてしまうこととなる。

そして第８図（ａ）および（ｂ）に示されるように、ト
ラック検出信号の周波数が低い場合にはフォーカスサー
ボ系がそれに追従されるためにフォーカス検出信号にお
ける乱れは少ない。ところが光ディスク５に高速アクセ
スを行なう場合や偏心量が大きい場合などにおけるよう
に光ディスク５上のスポットが何本ものトラックを高速
でまたいでいく場合には、トラック検出信号の周波数が
高くなってフォーカスサーボ系がそれに追従されなくな
り、このためにフォーカス検出信号に大きな乱れを生じ
る。このような大きな乱れが生じてフォーカス検出信号
が基準値を越えると、第８図（ｃ）に示されるように、
ウィンドコンパレーター１８からｒ　Ｌ　ｏ　ｗ　Ｊの
出力がなされ、異常状態を示す警告が行なわれたりサー
ボループを一部オフさせ再フォーカス引き込みが行なわ
れたりなどのフォーカス異常に対応する所定の動作が実
行されることとなる。アクセス時などにおいては、この
ようなフォーカス異常に対応する所定の動作は不要な動
作であり、光ディスク装置を安定的に動作を行なわせる
上で問題となっている。

そこで本発明は、高速アクセスを行なわせるときなどに
おいて光スポットが高速でトラックをまたぐ場合に、異
常報告や復帰動作処理など不必要なフォーカス異常に対
応する制御動作をなくすことができ、安定的な作動を行
なわせることができるようにした光ディスク装置の焦点
制御装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明は、光情報記録媒体と対
物レンズとの間の相対距離に対する変化分をフォーカス
検出信号として検出し、そのフォーカス検出信号に基づ
き前記相対距離を適正距離に一致させるようにしたフォ
ーカスサーボ系と、前記フォーカス検出信号の絶対値が
一定の基準値を越えたときにフォーカス異常に対応する
所定の動作を行なわせるようにしたフォーカス異常作動
制御系と、を備えてなる光ディスク装置の焦点制御装置
において、前記フォーカス異常作動制御系には、フォー
カス検出信号の絶対値が一定の基準値を越えて該フォー
カス異常作動制御系に入力されないように高周波変動成
分を減衰させる帯域制限手段が付設される構成を有して
いる。

［作　　用］ このような構成を備える手段においては、高速アクセス
を行なわせるときなどにおいて光スポットが高速でトラ
ックをまたぐ場合に、フォーカス検出信号の乱れ分が帯
域制限手段によって一定の範囲内に減衰させられること
となり、したがってこのときにフォーカス異常の誤検出
は生じないようになっている。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図に示されるように、半導体レーザー２１から発せ
られるレーザー光は、コリメーターレンズ２２で平行光
になされた上で偏光ビームスプリッタ−（ＰＢＳ）２３
を通過した後、対物レンズ２４により収束光になされて
光情報記録媒体としての光ディスク２５の表面にスポッ
ト状に照射される。光ディスク２５にて反射された光束
は対物レンズ２４で平行光になされて偏光ビームスプリ
ッタ−２３で反射され往路と直角方向に分離される。こ
の分離された光束は、上記偏光ビームスプリッタ−２３
の側部に配置されている集光レンズ２６を通されてフォ
ーカス受光素子２７に収束される。この収束光の一部は
、トラッキングサーボ系を構成するナイフェツジプリズ
ム２８によりトラック受光素子２９に導かれる。

上記フォーカス受光素子２７は例えば２分割素子からな
り、２つの受光素子からの出力が差動アンプ３１によっ
て減算されることによってフォーカス検出信号が得られ
る。このフォーカス検出信号は位相補償フィルター３２
を通ってパワーアンプ３３に導かれ、これによりアクチ
ュエーター３４が駆動されて対物レンズ２４のフォーカ
シング制御（サーボ）が行なわれるようになっている。

上記位相補償フィルター３２は、上述したサーボループ
におけるアクチュエーター３４の位相遅れを補償する機
能を有している。

一方前記光ディスク２５には、一定の案内溝（トラック
）からなるプリグループ２５ａが形成されており、この
プリグループ２５ａに基づく信号が上記トラック受光素
子２９に与えられることによってトラック検出信号が差
動アンプ３５に出力されるようになっている。トラック
受光素子２９は例えば２分割受光素子から形成されてお
り、第４図に示されるトラック検出の原理のように、プ
リグループ２５ａ上の光スポットの位置に応じて反射光
のファーフィールドパターンが図示のように変化される
と、トラック受光素子２９の各出力の差が第１図差動ア
ンプ３５によって求められ、これにより第５図に示され
るようなトラック検出信号が得られるようになっている
。第１図に戻って、上記トラック検出信号はフォーカス
検出信号と同様に位相補償フィルター３６、パワーアン
プ３７を介してアクチュエーター３４に導かれ、これに
より対物レンズ２４のトラッキング制御（サーボ）が行
なわれるようになっている。

また前記フォーカス検出信号は、−旦帯域制限手段とし
てのローパスフィルター３９を介してフォーカス異常作
動制御系を構成するウィンドコンパレーター３８に供給
されている。このウィンドコンパレーター３８は第６図
に示されるように、フォーカス検出信号を正負の基準電
圧と比較してフォーカス検出信号の電圧の絶対値が基準
値以下であるときにｒＩ−ｆｉｇｈ」の出力を行なうと
ともに、フォーカス信号の電圧の絶対値が基準値以上で
あるときにｒＬｏｗＪの出力を行なう機能を備えるもの
である。すなわち対物レンズ２４が焦点近傍の領域に正
しく制御されている場合には上記ウィンドコンパレータ
ー３８からｒＨｉｇｈＪの出力がなされるとともに、対
物レンズ２４が一定の制御範囲の領域を越えて位置され
ている場合にはウィンドコンパレーター３８からｒＬｏ
ｗＪの出力がなされるようになっている。

このようなウィンドコンパレーター３８からの出力は、
フォーカスサーボがオンされたときから図示を省略した
ＣＰＵなどによって常時監視されており、外乱などの原
因でフォーカスサーボが外れてウィンドコンパレーター
３８からｒＬｏｗ４の出力がなされたことが検出された
ときには異常状態を示す警告が行なわれたり、サーボル
ープを一部オフさせ再フォーカス引き込みが行なわれた
りして、フォーカス異常に対応する所定の動作が実行さ
れるようになっている。

さらに上記ローパスフィルター３９はフォーカス検出信
号の変動幅を減衰させるものであって、数十Ｋｌ（ｚの
帯域を持つフォーカス検出信号を数ＫＩＩｚの帯域に制
限する機能を有している。したがって第８図に示される
ようにトラック検出信号の周波数が高くなることによっ
てフォーカス検出信号が大きく乱され、これによりフォ
ーカス検出信号が基準値を越えようとする場合において
も、フォーカス異常作動制御系を構成するウィンドコン
パレーター３８に入力されるフォーカス検出信号は、第
２図に示されるように基準電圧以下に抑えられるように
なっている。

このような実施例においては、光ディスク５に高速アク
セスを行なう場合や光ディスク５の偏心量が大きい場合
などにおいて光スポットが高速でトラックをまたぐ場合
に、フォーカス異常作動制御系を構成するウィンドコン
パレーター３８に入力されるフォーカス検出信号の乱れ
がローパスフィルター３９で減衰させられることとなり
、したがってフォーカス検出信号は基準電圧以下に抑え
られ、これによってフォーカス異常の誤検出は生じない
ようになっている。

なおトラックはずれの異常検出も同様な手段で行なわせ
ることができるものである。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明は、高速アクセスを行なわせる
ときなどにおいて光スポットが高速でトラックをまたぐ
場合にフォーカス異常の誤検出信号がフォーカス異常作
動制御系に入力されないように、フォーカス検出信号の
乱れを帯域制限手段で減衰させることとしたから、異常
報告や復帰動作処理など不必要なフォーカス異常に対応
する制御動作をなくすことができ、光ディスクシステム
を安定的に作動させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光ディスク装置の構
成を表わした側面説明図、第２図は本発明によるフォー
カス検出信号を表おした線図、第３図は一般の光ディス
ク装置の構成を表わした側面説明図、第４図はトラック
検出の原理を表わした構成説明図、第５図はトラック検
出信号の一例を表わした線図、第６図はフォーカス検出
信号とフォーカス異常作動制御系との動作関係を表わし
た線図、第７図（ａ）および（ｂ）はフォーカス受光素
子の設置状態を表わした説明的斜視図、第８図（ａ）、
（ｂ）および（ｃ）は従来装置におけるフォーカス検出
信号の乱れを表わした線図である。 ２１・・・半導体レーザー　２４・・・対物レンズ、２
５・・・光ディスク、２７・・・フォーカス受光素子、
２９・・・トラック受光素子、３８・・・ウィンドコン
パレーター、３９・・・ローパスフィルター（は力叫名
） Ａ＝８ Ａ−Ｂ＜ｏ　　Ａ−Ｂ＞０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光情報記録媒体と対物レンズとの間の相対距離に対する
   変化分をフォーカス検出信号として検出し、そのフォー
   カス検出信号に基づき前記相対距離を適正距離に一致さ
   せるようにしたフォーカスサーボ系と、前記フォーカス
   検出信号の絶対値が一定の基準値を越えたときにフォー
   カス異常に対応する所定の動作を行なわせるようにした
   フォーカス異常作動制御系とを備えてなる光ディスク装
   置の焦点制御装置において、 前記フォーカス異常作動制御系にフォーカス異常の誤検
   出信号が入力されないように、絶対値が一定の基準値を
   越えたフォーカス検出信号の高周波変動成分を減衰させ
   る帯域制限手段が上記フォーカス異常作動制御系に付設
   されていることを特徴とする光ディスク装置の焦点制御
   装置。