JPH03156731A - フォーカスサーボ装置 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、光源から対物レンズを介してディスクの記録
面上に照射される光を収束させるためのフォーカスサー
ボ装置であって、特にフォーカスエラー信号のみを用い
てフォーカスサーボ制御を行うフォーカスサーボ装置に
関するものである。

Ｂ１発明の概要 本発明は、光源から対物レンズを介してディスクの記録
面上に照射される光を収束させるためのフォーカスサー
ボ装置であって、対物レンズが合焦点位置にあるときに
雰となり、対物レンズが合焦点位置の前後に位置すると
きに互いに極性が異なる信号が発生するとともに、極性
が異なる各信号がそれぞれ１つの極値を経て合焦点位置
から離れるにつれて零に接近する特性を有するフォーカ
スエラー信号を発生するフォーカスエラー信号発生手段
と、ディスクの記録面の反射により発生するフォーカス
エラー信号の正の極値よりも小さくかつディスクの記録
面以外の反射により発生ずるフォーカスエラー信号の正
の極値よりも大きい第■の閾値とフォーカスエラー信号
とを比較し、フォーカスエラー信号が第１の閾値より大
きいことを検出する第１の検出手段と、ディスクの記録
面の反射により発生するフォーカスエラー信号の負の極
値よりも大きくかつディスクの記録面以外の反射により
発生ずるフォーカスエラー信号の負の極値よりも小さい
第２の閾値とフォーカスエラー信号とを比較し、フォー
カスエラー信号が第２の閾値より小さいことを検出する
第２の検出手段と、第１の検出手段及び第２の検出手段
の各検出出力について、一方の検出出力の立ち下がりを
検出し、続けて他方の検出出力の立ら上がりを検出した
ときに制御信号を発生ずる制御手段と、制御手段からの
出力に応してフォーカスサーボ制御のループを閉ループ
状態に°するスイッチとを存し、２つの閾値を用いてフ
ォーカスエラー信号を識別し、それらの変化点の発生順
序に基づいて正しい合焦点位置を検出し、フォーカスサ
ーボ制御のループを閉ループ状態にするようにしたもの
である。

Ｃ０従来の技術 続出専用の光デイスク装置、追記型光デイスク装置、書
換え可能な光磁気ディスク装置等の光デイスク装置では
、円盤状の記録媒体（ディスク）をスピンドルモータ等
により、角速度一定あるいは線速度一定で回転駆動し、
ディスク上にスパイラル状あるいは同心円状に設けられ
たトランク−Ｈにデータ（情報）が記録再生されるよう
になっている。そして、データの記録再生の際には、レ
ーザ光を目標とするトランク、セレクタに導き、ディス
クの記録面に集光させて照射し、例えば続出専用の光デ
イスク装置の場合には、レーザ光のスポットでトラック
を走査してディスクの記録面からの反射光の強度の変化
を検出し、データの再生を行うようになっている。

このようにレーザ光のスポットでディスク上のトラック
を走査する手段としては所謂光学へ、ドが知られており
、光学ヘッドの対物レンズの焦点を常にディスクの記録
面（合焦点位置）に保持するフォーカスサーボ制御が知
られている。

ここで、所謂フォーカスエラー信号及びフォーカスサー
ボ制御を簡単に説明する。例えば所謂非点収差法におけ
るレーザ光のスポットの形状は、対物レンズが合焦点位
置にあるときは円形のスポットが、合焦点位置からずれ
ると横長あるいは縦長のスポットが受光素子上に形成さ
れる。そこで、ディスクからの反射光を非点収差を発生
させる光学部品、例えばシリンドリカルレンズ等を介し
て４分割された受光素子に入射させ、この４分割受光素
子の各対角線上の受光素子の和信号をそれぞれ比較する
ことでフォーカスエラー信号を得ることができる。この
フォーカスエラー信号の特性は第８図に示すように、合
焦点位置では円形のスポットが受光素子上に形成される
ので、フォーカスエラー信号は零となり、合焦点位置の
前後では互いに極性が異なる信号が得られ、かつ合焦点
位置から離れるにつれてフォーカスエラー信号は大きく
なり、さらに離れると例えばスポットサイズが受光面よ
り大きくなり、各受光素子の出力レベルが低下してフォ
ーカスエラー信号は再び零となる。

すなわち所謂８字カーブ特性となる。

この８字カーブ特性を存するフォーカスエラー信号を用
いてフォーカスサーボ制御が行われる。

すなわち、光学ヘッドの対物レンズを合焦点位置から離
れた位置から掃引駆動し、フォーカスエラー信号が掻値
を経て零となったとき、対物レンズは合焦点位置の近傍
に位置するとしてフォーカスサーボ制御のループを閉じ
（あるいはフォーカスサーボ制御を起動し）、次にフォ
ーカスエラー信号が常に零となるように対物レンズを駆
動するフォーカスサーボ制御が行われる。

このように対物レンズを掃引駆動して対物レンズの合焦
点位置を検出するフォーカスサーチ方法としては、例え
ば、ディスクに記録されているデータ等の再生信号（Ｒ
Ｆ倍信号のレベルを検出する方法、上述のようにフォー
カスエラー信号の零クロス点を検出する方法、フォーカ
スエラー信号の零クロス点を検出し、かつ所謂プルイン
信号が一定レベル以上であることを検出する方法、所謂
Ｐ　Ｌ　Ｌのロック情報を用いる方法等様々な方法が知
られている。

Ｄ０発明が解決しようとする課題 ところで、自動車内、航空機内等で使用される光デイス
ク装置として、防塵、防湿、防振等の目的で光ディスク
と駆動装置とを分離し、それぞれを完全に密閉した構造
を有するものが提案されている。具体的には、下記に説
明するような構造の光磁気ディスク装置が提案されてい
る。

第９図は、光磁気ディスクを収納する密閉型のディスク
カートリッジの構造とこの光磁気ディスクにデータを記
録再生するためのディスク駆動装置の要部の構造とを示
す縦断面図である。

この第９図において、ディスクカートリッジ３１は所要
の強度を有する金属、例えばアルミニウムにより成る上
部筺体３２と下部筐体３３を螺子止めによって合体して
成り、その内部に光磁気ディスク（以下、単にディスク
という）３４が回転自在に収納されている。すなわち、
上部筺体３２及び下部筐体３３の内面にはそれぞれ円形
状のディスク収納凹部３２ａ、３３ａが形成されており
、これらのディスク収納凹部３２ａ、３３ａ内にディス
ク３４が配される。

また、上部筺体３２には、ディスク収納凹部３２ａの外
周に溝３５が形成され、この溝３５内に０リング３６が
上部筐体３２と下部筐体３３に挟まれるように嵌挿され
ており、この０リング３６によってディスクカートリッ
ジ３１内の気密性が保たれ、ディスク３４が外気から完
全に遮断された構造と成されている。

また、両筐体３２．３３の内面、すなわちディスク収納
凹部３２ａ、３３ａには、それぞれ中心部から外周に向
かって放射状に複数のリブ３７．３日が形成されており
、これらのリブ３７．３８によって両筐体３２．３３は
所要の剛性を確保されている。

ディスク３４は、その中心部において回転自在に支持さ
れており、すなわち、下部筐体３３のディスク収納凹部
３３ａの中心部には固定軸３９がねじ４０によって固定
され、この固定軸３９に対しボールベアリング４１を介
して鉄材により成るハブ４２が回転自在に支持されてお
り、このハフ４２にディスク３４をその中心部において
接着剤によって固定しである。

そしてこのハブ４２の上面部にはロータマグネント４３
が固定されており、後述するようにディスクカートリッ
ジ３１がディスク駆動装置に挿入された際に、このロー
タマグネント４３がテ°イスク駆動装置側に配されるス
テータコイルと対応される如く成されている。

また、上部筺体３２には、ロータマグネット４３と対向
する部分にロータカバー４４が取り付けられている。す
なわち、上部筐体３２の中央部には固定孔４５が形成さ
れており、この固定孔４５にロータカバー４４を、その
上面が上部筐体３２の上平面と同一面となるように嵌合
し、その中心部を螺子４６によって固定軸３９に螺着す
ると共に、ロータカバー４４の外周面と固定孔４５の内
周面を接着剤によって接着しである。

このロータカバー４４は、後述するようにディスクカー
トリソジ３１がディスク駆動装置に挿入された際にディ
スク駆動装置側のステータコイルから付与される回転磁
界に対してエデイカレントロスの少ない材質、例えばス
テンレスによって形成されている。このエデイカレント
ロスの少ない材料としては、他にも例えば硬質プラスチ
ック等の所要の強度を有する非磁性体を用いることがで
きる。

また、このロータカバー４４によって上部筐体３２を、
反りが生じないように押さえ付ける構造としである。す
なわち、ロータカバー４４の外周面部の上端縁には全周
にわたってフランジ４４ａが突出形成され、一方これに
対応して上部筺体３２の固定孔４５の上部開口縁には、
−段低く下がった段部４５ａが形成されており、この段
部４５ａにロータカバー４４のフランジ４４ａを面接触
状に係合させた状態でロータカバー４４の中心部を螺子
４６によって下部厘体３３例の固定軸３９に固定するこ
とにより、上部筐体３２はその中央部がロータカバー４
４によって押さえ付けられ、上方への反りを抑制する構
造と成されている。

また、ディスク３４の回転支持部においては、固定軸３
９の下端面に形成された溝に下部筐体３３と固定軸３９
に挾まれるようにＯリング４７が嵌挿され、また固定軸
３９の上端面に形成された溝には、ロータカバー４４と
固定軸３９に挟まれるようにＯリング４日が嵌挿されて
おり、これらのＯリング４７．４８によってそれぞれ螺
子４０．４６用の孔から外気が侵入しないようにディス
クカートリッジ内を密閉しである。

以上のようにディスク３４が回転自在に密閉収納された
ディスクカートリッジ３１においては、下部筐体３３の
前部に形成された凹状部３３ｂに窓孔部４９がディスク
３４の径方向に形成され、この窓孔部４９はその内面側
に固定されるガラス窓５０によって全面が覆われており
、記録再生時にはこのガラス窓５０を介してレーザ光が
入出射される。

また、下部筺体３３には、この窓孔部４９を開閉するシ
ャッタ５１が備えられている。このシャッタ５１は前後
方向に摺動可能で、不使用時、すなわち保存状態では前
方の摺動位置にあって窓孔部４９を覆い、使用時、すな
わちディスクカートリッジ３Ｉをディスク駆動装置に挿
入した状態では後方に摺動されて窓孔部４９を露出する
如く成されている。

また、この窓孔部４９に対応して上部筺体３２には、そ
の前端縁から中心部に向かって凹状の切欠部５２が形成
されている。この切欠部５２は所定の深さを存し、その
底部の裏側面はディスク３４に対し僅かの間隔で対応さ
れており、ディスクカートリッジ３１がディスク駆動装
置に挿入された際にはこの切欠部５２に、ディスク駆動
装置側に設けられた光磁気記録用の外部磁界発生手段が
配置されるように成されている。またこの切欠部５２の
底部は、他の部分と比して特に肉薄に形成されており、
すなわち両筒体３２．３３の平板部の厚みが例えば２．
５　ｍ　ｍ程度であるのに対し、この切欠部５２の底部
の厚みは１ｍｍ程度に形成してあり、これによって外部
磁界発生手段の磁界をよりディスク３４に近づける構造
としである。

以上のような構造を有するディスクカートリッジ３１は
、ディスク駆動装置６０に挿入装填される。このディス
ク駆動装置６０は、ステータヨーク６１、・このステー
タヨーク６１の下面に固定されるステータコイル６２を
備え、ディスクカートリッジ３１が挿入されると、この
ステークコイル６２がロータカバー４４を介してロータ
マグネット４３と対向する状態となり、このステークコ
イル６２とロータマグネット４３によって偏平ブラシレ
スモーフが構成される。そしてステータコイル６２に通
電し回転磁界を発生させることによりロータマグネット
４３が回転され、このためロータマグネット４３と一体
にディスク３４が回転駆動される。

また、ディスク駆動装置６０の光学ヘンドロ３は、ディ
スクカートリッジ３１が挿入されると、窓孔部４９と対
応する状態となる。そしてこの光学ヘッド６３の対物レ
ンズを介してレーザ光がガラス窓５０を透過してディス
ク３４の記録媒体面にスポットを結像し、これによって
データの記録再生が行われる。

また、データの記録再生用の外部磁界を発生させるマグ
ネット６４は、ディスクカートリッジ３Ｉが挿入される
と、このマグネット６４が切欠部５２内に配置された状
態となり、このマグネット６４によってディスク３４の
記録媒体面に光磁気記録のための外部磁界を付与する。

そしてこの外部磁界が付与された状態で光学ヘッド６３
から照射されたレーザ光がディスク３４の記録媒体面に
焦点を結ぶことにより、外部磁界によって磁化の反転が
起こり、これによってデータの記録が行われる。

このような構造を有する光磁気ディスク装置では、上記
ガラス窓５０においても反射が生じ、第８図に示すよう
に不要なフォーカスエラー信号（小さい８字カーブ）が
発生し、単にフォーカスエラー信号の零クロス点を検出
しても有効な合焦点位置の検出とはならない、すなわち
、上述したフォーカスエラー信号の零クロス点を検出す
るフォーカスサーチ方法では、ディスクの記録面の反射
により生ずる真のフォーカスエラー信号（大きい８字カ
ーブ）以外に、光路に存在する面、例えば上記ガラス窓
５０、ディスクの表面等での反射により生しる不要なフ
ォーカスエラー信号（小さい８字カーブ）が発生するた
め、単に零クロス点を検出しても有効な合焦点位置の検
出とはならず、フォーカスサーボ制御を正常に起動する
ことができなかった。

また、−上記再生信号のレベルを検出する方法は、再生
信号が所定のレベルに達したことが検出されたと基にフ
ォーカスサーボ制御を起動するようにされている。この
ため、再生信号のレベルが、例えばディスクの記録面、
光源、受光素子等の状態により変動すると正常なフォー
カスサーボ制御の起動を行うことができなかった。

また、フォーカスエラー信号の零クロス点を検出し、か
つプルイン信号が一定レベル以上であることを検出する
方法は、上述の再生信号のレベルを検出する方法と同様
に、プルイン信号がディスクの記録面、光源、受光素子
等の状態により変動すると正常なフォーカスサーボ制御
の起動を行うことができなかった。

また、上述のＰＬＬのロック情報を用いる方法では、例
えばＰＬＬのロックがかかるまでの時間が長いという問
題があった。

また、Ｊ：述のようにフォーカスエラー信号以外の信号
、例えばプルイン信号やＰＬＬのロック情報を用いると
、これらの信号の検出や信号処理が必要となり、コスト
上の問題もあった。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり
、フォーカスエラー信号のみを用いて合焦点位置を正確
にかつ安定して検出することができ、また構造が簡単な
フォーカスサーボ装置の提供を目的とする。

８９課題を解決するための手段 本発明では、光源から対物レンズを介してディスクの記
録面上に照射される光を収束させるためのフォーカスサ
ーボ装置であって、上記対物レンズが合焦点位置にある
ときに零となり、該対物レンズが該合焦点位置の前後に
位置するときに互いに極性が異なる信号が発生するとと
もに、上記極性が異なる各信号がそれぞれ１つの極値を
経て上記合焦点位置から離れるにつれて零に接近する特
性を有するフォーカスエラー信号を発生するフォーカス
エラー信号発生手段と、上記ディスクの記録面の反射に
より発生する上記フォーカスエラー信号の正の極値より
も小さくかつ上記ディスクの記録面以外の反射により発
生するフォーカスエラー信号の正の極値よりも大きい第
１の閾値と上記フォーカスエラー信号とを比較し、上記
フォーカスエラー信号が該第１の閾値より大きいことを
検出する第１の検出手段と、上記ディスクの記録面の反
射により発生する一ヒ記フォーカスエラー信号の負の極
値よりも大きくかつ上記ディスクの記録面以外の反射に
より発生するフォーカスエラー信号の負の極値よりも小
さい第２の閾値と上記フォーカスエラー信号とを比較し
、上記フォーカスエラー信号が該第２の閾値より小さい
ことを検出する第２の検出手段と、上記第１の検出手段
及び上記第２の検出手段の各検出出力について、一方の
検出出力の立ち下がりを検出し、続けて他方の検出出力
の立ち上がりを検出したときに制御信号を発生する制御
手段と、該制御手段からの出力に応じてフォーカスサー
ボ制御のループを閉ループ状態にするスイッチとを有す
ることにより、上記課題を解決する。

Ｆ０作用 本発明に係るフォーカスサーボ装置では、２つの閾値を
用いてフォーカスエラー信号を識別し、それらの変化点
の発生順序に基づいて合焦点位置を検出することにより
、合焦点位置の近傍でフォーカスサーボ制御のループを
閉ループ状態にする。

Ｇ、実施例 以下、本発明に係るフォーカスサーボ装置の一実施例を
図面を参照しながら説明する。

第１図は、本発明に係るフォーカスサーボ装置の要部の
ブロック回路図である。

このフォーカスサーボ装置が適用される光デイスク装置
は、例えば続出専用の光デイスク装置、追記型光デイス
ク装置、書換え可能な光磁気ディスク装置等であり、円
盤状の記録媒体（ディスク）をスピンドルモータにより
、角速度一定あるいは線速度一定で回転駆動し、ディス
ク上にスパイラル状あるいは同心円状に設けられたトラ
ック上にデータ（情報）が記録再生されるようになって
いる。そして、データの記録再生の際には、レーザ光の
スポットを、目手票とするトランク、セレクタに導き、
ディスクの記録面に対物レンズの焦点を常に合わせて、
すなわち対物レンズを合焦点位置に保持してレーザ光を
照射し、例えば続出専用の光デイスク装置の場合には、
ディスクの記録面からの反射光の強度の変化を検出し、
データの再生を行うようになっている。

このようにレーザ光のスポットを移動し、保持する手段
としては光学へノドが用いられ、光学ヘッドの対物レン
ズを常に合焦点位置に保持するために、例えば上述した
非点収差法やナイフェツジ法により得られる８字カーブ
特性のフォーカスエラー信号が用いられてフォーカスサ
ーボ制御が行われるようになっている。そして本発明で
は、第１図に示す構成により、上記８字カーブ特性のフ
ォーカスエラー信号のみを用いてフォーカスサーボ制御
の起動を行うようにしている。

第１１１ｉＪにおいて、端子Ｉには、上述した例えば非
点収差法により得られるフォーカスエラー信号が供給さ
れる。このフォーカスエラー信号はスイッチ１１、比較
器１２．１３に送られる。比較器１２においてフォーカ
スエラー信号は所定レベルの第１の閾値Ｔ　Ｈ、と比較
され、この比較器１２の出力Ｓ１はコントローラ１４に
供給される。また比較器１３においてフォーカスエラー
信号は所定レベルの第２の閾値Ｔ　Ｈｚと比較され、こ
の比較器１３の出力Ｓ２はコントローラ１４に供給され
る。このコントローラ１４からのフォーカスサーボ制御
のループを制御する制御信号Ｓ３はスイッチ１１のオン
／オフを制御する。スイッチ１１は位相補償回路１５に
接続されており、端子Ｉを介して人力されるフォーカス
エラー信号はこのスイッチ１１を介して位相補償回路１
５に送られる。

位相補償回路１５の出力は加算回路１６に供給される。

またこの加算回路１６には、光学ヘッドの対物レンズを
光軸方向に直線的（リニア）に駆動するためのアクチエ
エータ掃引電圧が端子２を介して供給される。加算回路
１６の出力は増幅器１７に送られる。増幅器１７の出力
は所謂フォーカシングアクチュエータのコイル１８に供
給され、光学へνＦの対物レンズがフォーカシングアク
チュエータにより光軸方向に駆動される。

そして、本発明では、上記比較器１２に用いられる閾値
Ｔ　Ｈ、は、光ディスクの記録面以外の面、例えば上述
した第９図に示すガラス窓５０等の光路内に存在する面
での反射によって生じる不要なフォーカスエラー信号の
正の極値より大きく、かつ光ディスクの記録面での反射
によって生じる真のフォーカスエラー信号の正の極値よ
り小さいレベルとする。また、に記比較２；■３に用い
られる閾値ＴＨ，は、光ディスクの記録面以外の面での
反射によって生しる不要なフォーカスエラー信号の負の
極値より小さく、かつ光ディスクの記録面での反射によ
って生じる真のフォーカスエラー信号の負の極値より大
きいレベルとする。

次にフォーカスサーボ装置の動作を説明する。

電源投入時等のフォーカスサーボ制御が行われていない
ときに、端子３を介して対物レンズの合焦点位置を検出
する命令（フォーカスサーチコマンド）がコントローラ
１４に入力され、続けて端子２を介して光学ヘッドの対
物レンズを掃引駆動する例えば鋸歯状波のアクチュエー
タ掃引電圧が加算回路１６に供給される。なお、このと
きスイッチ１１はコントローラ１４からの制御信号Ｓ３
によりオフにされている。アクチュエータ掃引電圧は増
幅器１７で増幅され、アクチュエータコイル１８に供給
される。この結果、光学ヘッドの対物レンズが、その移
動範囲内において、例えば光ディスクに最も近い位置か
ら離れる方向に掃引駆動される。あるいは光ディスクに
最も遠い位置から近づく方向に掃引駆動される。このと
きの端子１を介してスイッチ１１、比較器１２．１３に
入力されるフォーカスエラー信号を第２図、第３図に示
す。第２図は対物レンズが最遠位置から掃引駆動された
ときのフォーカスエラー信号を示し、第３図は対物レン
ズが最近位置から掃引駆動されたときのフォーカスエラ
ー信号を示す。第２図及び第３図に示すフォーカスエラ
ー信号において、小さい３字カーブ特性のフォーカスエ
ラー信号は、例えば−上述した第９図に示すガラス窓５
０等の表面での反射により生したフォーカスエラー信号
である。

以下、最遠位置から対物レンズが掃引駆動された場合に
ついて、フォーカスサーボ装置の動作を説明する。

第２図に示すように、対物レンズが光ディスクの記録面
に接近するに従ってフォーカスエラー信号は次第に大き
くなり、時刻１．で閾値ＴＨ，より大きくなる。この結
果、比較器１２の出力Ｓ１は反転し、例えばハイレベル
（以下、Ｈレベルという）となる。さらに対物レンズが
光ディスクの記録面に接近するとフォーカスエラー信号
は極値となった後次第に減少し、時刻１．で閾値ＴＨ，
以下となる。この結果、比較器１２の出力Ｓ１は反転し
てＬレベルとなる。この出力Ｓ１の立ち下がりをコント
ローラ１４において検出する。さらに対物レンズが光デ
ィスクの記録面に接近し、合焦点位置に位置すると、フ
ォーカスエラー信号は零となる。対物レンズが合焦点位
置を通り越し、光ディスクの記録面にさらに接近すると
、フォーカスエラー信号は次第に小さくなり、時刻ｔ、
で閾値ＴＨ，以下となる。この結果、比較器１３の出力
Ｓ２は反転し、例えばＨレベルとなる。この出力Ｓ２の
立ち上がりをコントローラ１４で検出する。

このようにコントローラ１４において比較器１２の出力
Ｓ１の立ち下がりを検出し、続けて比較器１３の出力Ｓ
２の立ち上がりを検出したとき、対物レンズは合焦点位
置の近傍に位置するとして、コントローラ１４からスイ
ッチｔｉをオンにする制御信号Ｓ３をスイッチ１１に送
る。すなわち、フォーカスサーボ制御のループを閉ルー
プ状態にし、フォーカスサーボ制御を開始する。具体的
には、端子ｌを介して入力されるフォーカスエラー信号
がスイッチ１１を介して位相補償回路１５に供給される
。この位相補償回路１５において、例えばフォーカスサ
ーボ系の伝達関数により生ずる位相ずれを補償する。こ
の位相が補償された信号が加算回路１６を介して増幅器
１７に送られて増幅され、この増幅された駆動電圧がア
クチュエータコイル１８に供給される。この結果、対物
レンズがフォーカスエラー信号が常に零となるように駆
動される。第４図は、上述のようにしてフォーカスサー
ボ制御を開始し、対物レンズが合焦点位置に引き込まれ
る場合のフォーカスエラー信号を示す。なお、上述した
対物レンズを最近位置から掃引駆動し、対物レンズが合
焦点位置に引き込まれる場合には、第５図に示すような
フォーカスエラー信号が得られる。これらの図に示すよ
うに時刻ｔ３において、フォーカスサーボ制御が起動さ
れた後は、フォーカスエラー信号は急速に零となる。

ところで、対物レンズを合焦点位置の近傍に掃引駆動し
ているときに、例えば振動等により対物レンズが変動し
、上述のようにリニアに掃引駆動されないとき、フォー
カスエラー信号は例えば第６図に示すように３字カーブ
特性とならない場合がある。この場合、本発明では、上
述したように比較器１２の出力Ｓ１の立ち下がりと比較
器１３の出力Ｓ２の立ち上がりを続けて検出したときの
みスイッチ１１をオンにするようにしているので、第６
図に示すように比較器１２の出力Ｓｔの第２番目の立ち
下がりを時刻ｔイで検出し、続けて比較器１３の出力Ｓ
２の立ち上がりを時刻ｔ、で検出したときにスイッチ１
１はオンになる。この結果、振動等により対物レンズが
合焦点位置の近傍にないときに、誤ってフォーカスサー
ボ制御のループを閉ループ状態にすることを防止するこ
とができる。すなわち、正確に安定した合焦点位置の検
出ができる。

つぎに、上記コントローラ１４の動作を第７図に示すフ
ローチャートを参照して説明する。

この第７図において、スタートはＪ：述のように例えば
光デイスク装置の電源をオンにした直後の状態等を表し
、まだフォーカスサーボ制御が行われていない状態であ
る。

ステップＳＴＩにおいて、端子３を介して入力される対
物レンズの合焦点位置を検出する命令（フォーカスサー
チコマンド）を検出すると、ステップＳＴ２に進む。

ステップＳＴ２において、光学ヘンドの対物レンズを掃
引駆動するアクチュエータ掃引電圧を端子２を介して加
算回路１６に供給し、対物レンズの掃引駆動を開始し、
ステップＳＴ３に進む。

ステップＳＴ３において、比較器１２の出力Ｓ１の立ち
下がりを検出したときはステップＳＴ４に進み、比較器
１３の出力Ｓ２の立ち下がりを検出したときはステップ
ＳＴ５に進む。

ステップＳＴ４において、コントローラ１４に設けられ
たカウンタをクリアし、ステップＳＴ６に進む。

ステップＳＴ６において、比較器１２の出力Ｓ１の立ち
上がりを再び検出したときはステップＳＴ４に戻り、比
較器１３の出力Ｓ２の立ち上がりを検出したときはステ
ップＳＴ７に進む。

一方ステップＳＴ５において、コントローラ１４内に設
けられたカウンタをクリアし、ステップＳＴＨに進む。

ステップＳＴ８において、比較器１３の出力Ｓ２の立ち
下がりを再び検出したときはステップＳＴ５に戻り、比
較器１２の出力Ｓｌの立ち上がりを検出したときはステ
ップＳＴ７に進む。

ステップＳＴ７において、上記コントローラ１４内のカ
ウンタのカウント値を判断し、例えば４以上のときはス
テップＳＴ９に進む。４未満のときはステップＳＴ２に
戻る。すなわち、コントローラ１４内のカウンタは所定
の周期でインクリメント（ｌづつ増加）されており、比
較器１２の出力Ｓ１の立ち下がりを検出してから比較器
１３の出力Ｓ２の立ち上がりを検出するまでの時間、又
は比較器１３の出力Ｓ２の立ち下がりを検出してから比
較器１２の出力Ｓ１の立ち一トがりを検出するまでの時
間が所定の間隔以上のとき、ステップＳＴ９に進むので
ある。

ステップＳＴ９において、スイッチ１１をオンにする制
御信号Ｓ３を送出し、フォーカスサーボ制御をオンにす
る。すなわちフォーカスサーボ制御のループを閉ループ
状態にする。

以上のように、比較器１２の出力Ｓｌの立ち下がり又は
比較器１３の出力Ｓ２の立ち下がりの一方を検出し、続
けて他方の比較器の出力の立ち上がりを検出したときに
、初めて合焦点位置の検出が行えたとすることにより、
正確にかつ安定して合焦点位置の検出ができる。また、
特に上述した密閉型の光磁気ディスク装置のように光路
に存在する面（例えばガラス窓５０）での反射により不
要なフォーカスエラー信号（小さな３字カーブ）が生じ
る場合に、比較器１２．１３に用いられる閾値の絶対値
を不要なフォーカスエラー信号の極値の絶対値より大き
な値とすることにより、正しい合焦点位置の検出ができ
る。また、上述のように比較器１２の出力Ｓ１の立ち下
がり又は比較器ｌ３の出力Ｓ２の立ち下がりと比較器１
３の出力Ｓ２の立ち上がり又は比較器１２の出力Ｓ１の
立ち上がりのそれぞれの間隔が所定の間隔未満のときは
、スイッチ１１をオンにはせず、再度合焦点位置の検出
を行うようにすることにより、例えば振動等により対物
レンズの移動速度が大きく、スイッチ１１をオンにした
ときに、対物レンズがフォーカスサーボ制御の引込み範
囲外に移動していて正常なフォーカスサーボ制御を行う
ことができなくなることを防止することができる。また
、フォーカスエラー信号のみを用いて合焦点位置を検出
しているので、回路構成が簡単であり、経済上のメリッ
トも大きい。

Ｈ１発明の効果 以上の説明からも明らかなように、本発明では、フォー
カスエラー信号のみを用いて合焦点位置を検出できるの
で、回８ＷＩ成が簡単なフォーカスサーボ装置を得るこ
とができる。

また、フォーカスエラー信号の８字カーブ特性において
、正負の適切な２つの閾値を用いてフォーカスエラー信
号の真の零クロス点を検出することにより、正確にかつ
安定した合焦点位置の検出ができる。特に光路内に存在
する面の反射により生じる不要なフォーカスエラー信号
が発生する場合においても、正しい合焦点位置の検出が
できる。

また、実施例で述べたように、一方の閾値を用いた検出
から他方の閾値を用いた検出までの時間に制約を設ける
ことにより、例えば振動等により対物レンズの移動速度
が大きく、フォーカスサボ制御を正常に作動させること
ができなくなることを防止するこができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るフォーカスサーボ装置の要部のブ
ロック回路図であり、第２図乃至第６図は上記フォーカ
スサーボ装置の動作を説明するためのタイムチャートを
示す図であり、第７図は上記フォーカスサーボ装置のコ
ントローラの動作を説明するためのフローチャートを示
す図であり、第８図はフォーカスエラー信号の波形図で
あり、第９図は光磁気ディスクを収納する密閉型のディ
スクカートリ・ノジの構造とこの光磁気ディスクにデー
タを記録再生するためのディスク駆動装置の要部の構造
を示す縦断面図である。 １　ｌ　・・・・ ｌ　２、１３ １４　・・・・ １５　・・・・ １６　・・・・ １８　・・・・ スイッチ ・・・比較器 コントローラ 位相補償回路 加算回路 アクチュエータコイル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　光源から対物レンズを介してディスクの記録面上に照
   射される光を収束させるためのフォーカスサーボ装置で
   あって、 上記対物レンズが合焦点位置にあるときに零となり、該
   対物レンズが該合焦点位置の前後に位置するときに互い
   に極性が異なる信号が発生するとともに、上記極性が異
   なる各信号がそれぞれ１つの極値を経て上記合焦点位置
   から離れるにつれて零に接近する特性を有するフォーカ
   スエラー信号を発生するフォーカスエラー信号発生手段
   と、上記ディスクの記録面の反射により発生する上記フ
   ォーカスエラー信号の正の極値よりも小さくかつ上記デ
   ィスクの記録面以外の反射により発生するフォーカスエ
   ラー信号の正の極値よりも大きい第１の閾値と上記フォ
   ーカスエラー信号とを比較し、上記フォーカスエラー信
   号が該第１の閾値より大きいことを検出する第１の検出
   手段と、上記ディスクの記録面の反射により発生する上
   記フォーカスエラー信号の負の極値よりも大きくかつ上
   記ディスクの記録面以外の反射により発生するフォーカ
   スエラー信号の負の極値よりも小さい第２の閾値と上記
   フォーカスエラー信号とを比較し、上記フォーカスエラ
   ー信号が該第２の閾値より小さいことを検出する第２の
   検出手段と、上記第１の検出手段及び上記第２の検出手
   段の各検出出力について、一方の検出出力の立ち下がり
   を検出し、続けて他方の検出出力の立ち上がりを検出し
   たときに制御信号を発生する制御手段と、該制御手段か
   らの出力に応じてフォーカスサーボ制御のループを閉ル
   ープ状態にするスイッチとを有することを特徴とするフ
   ォーカスサーボ装置。