JPH0589501A - 光ピツクアツプ用フオーカシングサーボ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ディスクドライブ装置において、フォーカ
シングサーボループゲインを必要最小化し、アクチェー
タから発生する熱を減少させることで、高速動作可能か
つ低消費電力の光ピックアップ用フォーカシングサーボ
制御装置を提供する。 【構成】 レーザスポット１が光ディスク２上のどの位
置にあるかを検出するためのレーザスポット位置の検出
器４と、レーザスポット位置に対応した必要十分なサー
ボループゲインを選ぶゲイン選択器５と、ゲイン選択器
５の指令でサーボループゲインを変更する信号増幅器６
を備え、アクチェータ１１への駆動電流を最小限とする
ように制御されるピックアップ用フォーカシングサーボ
制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置に用い
る光ピックアップ用フォーカシングサーボ制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ディスク装置に用いる光ピック
アップ用フォーカシングサーボ制御装置のブロック図を
図７に示す。光ディスク装置は光ディスク２１の面上の
トラック２２に書き込まれた（以降ライトと略す）デー
タを読み取り（以降リードと略す）あるいはそこに書き
込まねばならない。そのためには、トラックが存在する
ディスク２１の上下方向の面振れに対してリードライト
するために照射するレーザスポット２３が正確に追従す
るように対物レンズ２４の動きを制御するフォーカシン
グサーボ系を構成することが必要である。一般にフォー
カシングサーボ制御部はつぎの構成要素を持つ。レーザ
スポット２３の反射光を電気信号に変換する光学センサ
３１、光学センサ３１が出力する電気信号からフォーカ
スエラー信号を生成する差動増幅器３２、差動増幅器３
２の出力を増幅し適度のフォーカシングサーボループ直
流ゲインをうるためのエラー信号増幅器３３、エラー信
号増幅器３３が出力した信号に微分積分等の補償演算を
行なう補償演算器３４、補償演算器３４の出力信号に応
じてアクチェータ３６を駆動するための電流を発生する
パワーアンプ３５、なお、フォーカシングサーボ系は光
ディスク２１の上下方向の面振れが小さい光ディスク２
１の内側トラック２２ａでも、面振れが大きい外側トラ
ック２２ｂでも、フォーカスエラー信号が許容偏差内に
なるように動作する。

【０００３】さて、アクチェータ３６がフォーカシング
動作をするとき、アクチェータ３６を駆動するフォーカ
スコイルから大量の熱が発生する。その熱量が大きすぎ
ると、アクチェータ３６やドライブ装置全体が変形して
しまい、光学系に誤差を生じることになる。現在、光ピ
ックアップの軽量化やコイル磁界の強化によりかろうじ
て熱の問題を回避している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし現在光ディスク
装置はさらに動作の高速化が求められている。そのた
め、光ピックアップの駆動速度の向上が必要となり、高
速化に比例して発生するフォーカスコイルの発熱を抑制
することが必要である。本発明は上記課題に留意し、フ
ォーカスコイルの発熱の少ない高速動作の光ピックアッ
プ用フォーカシングサーボ制御装置を提供しようとする
ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために、必要な場合を除きフォーカスサーボルー
プゲインを小さくするための、光ディスク装置の光ピッ
クアップのフォーカス制御にアクチェータを用いるフォ
ーカシングサーボ制御装置においてフォーカシングサー
ボ制御部にレーザスポットの光ディスク上の位置を検出
する検出手段と、この検出手段の出力に応じてフォーカ
シングループゲインを選ぶゲイン選択器と、ゲイン選択
器の選んだフォーカスサーボループゲインへ切り替える
ために信号増幅率が変更可能な信号増幅器を設けたもの
である。

【０００６】

【作用】上記構成の本発明の光ピックアップ用フォーカ
シングサーボ制御装置は、光ディスク上のレーザスポッ
トの位置を検出手段で検出し、その検出された位置が、
光ディスクの内側であれば、ディスクの面振れが少な
く、フォーカスエラーを許容偏差内に抑えるために必要
なフォーカシングサーボループゲインは小さくて良い。
したがって、フォーカシングサーボ制御部においてレー
ザスポットがいまディスクのどの位置にあるかを検出手
段で検出し、検出した位置に応じた必要十分のゲインを
ゲイン選択器で選択し、フォーカシングサーボループ内
にあるサーボループゲインを変更できる信号増幅器によ
りゲイン選択器で選択したフォーカシングサーボループ
ゲインへ変更する。

【０００７】またディスク内情報のリードライト時以外
はレーザスポットがディスク面上に合焦している必要は
ないため、ある程度のデフォーカスを許し、その分のフ
ォーカシングサーボゲインを減じる事ができる。デフォ
ーカスの程度はあらかじめゲイン選択器に記憶させてお
き、リードライトを行なっているかを示す信号により、
ゲインを切り換える。

【０００８】さらにレーザスポットが内側トラックに位
置し、しかも光磁気信号のリードライトを行なっていな
い場合、必要なフォーカシングサーボループゲインは更
に小さくて良い。従って、ディスク上のレーザスポット
位置とリードライトを行なっているかを合わせて判断
し、必要十分のゲインを選択する。これにより不必要な
フォーカシングサーボ制御が行なわれず、光ピックアッ
プのフォーカス制御のアクチェータ駆動電力が削減でき
る。

【０００９】

【実施例】

（実施例１）図１は本発明の第１の実施例における光ピ
ックアップとフォーカシングサーボ制御装置の概略図で
ある。光ピックアップにおいて、レーザスポット１が照
射された光ディスク２上のトラック３にライトされた情
報をリードし、光センサ７を介して、差動増幅器８に入
力される。差動増幅器８で生成されたフォーカスエラー
信号は増幅率が変更可能な信号増幅器６で増幅される。
レーザスポット位置の検出手段としての検出器４は位置
検出信号を受けて位置信号を出力する。必要最小なフォ
ーカスサーボループゲインを選ぶゲイン選択器５はレー
ザスポット位置の検出器４の位置信号を受けて、信号増
幅器６の最適な増幅率を選択する。選択された増幅率の
信号増幅器６によりフォーカスエラー信号は、補償演算
器９でフォーカス補償値が演算され、パワーアンプ１０
を介して、アクチェータ１１を駆動する。これにより光
ピックアップのフォーカス制御が行なわれる。増幅率の
選択方法について以下にいくつかの例を挙げる。

【００１０】図２は光ピックアップが直動モータ５１上
に搭載されているアクチェータの例である。この場合、
レーザスポット位置は直動モータ５１の位置から検知で
きるので、例えば以下のような回路構成で本発明が実現
できる。５２は発光器であり直動モータ５１に取り付け
られた反射面５３へ図２に示す角度θで入射する。反射
光は直動モータ５１の位置に応じて光センサ５４上の異
なったブロックに入射しそのセンサブロックＡ，Ｂ，Ｃ
は電流を発生する。発生した電流はスイッチを開閉し、
オペアンプで構成された信号増幅器６の増幅率を決定す
る抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃのどれを選択するかを決定す
る。図２の場合、ディスク２の位置を３ブロックに分割
しており、Ｃ′ブロックにレーザスポットがある場合
は、発光器５２からでた光は図２の実線の光路をとって
光センサＣブロックに入射する。すると光センサＣブロ
ックに電流が発生し、その電流を受けて、ゲイン選択器
５は、信号増幅器６のスイッチＳＷｃを閉にし、スイッ
チＳＷａ及びＳＷｂを開にする。以上の動作でディスク
２のＣ′の部分に対応したゲインが選択される。信号増
幅器６の増幅率を決定する抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃの抵抗
値はディスク各部の面振れの見込み値に対応して決定さ
れている。なお、ゲイン選択器５と信号増幅器６の他の
実施例を図３に示す。ゲイン選択器５では電圧値として
出力され、信号増幅器６のスイッチに相当するトランジ
スタを駆動する。

【００１１】（実施例２）図４に本発明の第２の実施例
を示す。光ディスク２のトラック３上にプリフォーマッ
トされているレーザスポット１の位置を示すトラックナ
ンバーをトラックナンバー検出器５５で検出し、そのト
ラックナンバーから必要なフォーカスサーボループゲイ
ンをゲイン選択器５で計算しその結果を信号増幅器６に
与える本発明の実現方法を示している。ブロック図のブ
ロック８，９，１０は第１の実施例で示したものと同一
機能を持つブロックである。

【００１２】図５にトラックナンバーから必要なフォー
カスサーボループゲインの計算方法に用いるトラックの
関係位置の一例を示す。光ディスク上２には、回転軸６
０からＡ２（mm）の位置にある最内周トラック６３から
回転軸６０からＡ１（mm）の位置にある最外周トラック
６１へ１番からＭ番までトラックナンバーが書き込まれ
ているとする。なお、最外周トラックでの信号増幅器６
の増幅率はＸ１であるとする。このとき、レーザスポッ
トが位置するトラックナンバーＮでの必要な増幅率Ｘは
次式で与えられる。

【００１３】Ｘ＝Ｘ１＊（Ｎ＋Ｋ）／（Ｍ＋Ｋ） ただし Ｋ＝Ｍ（Ａ１−Ａ２）／Ａ１ である。なお、実用上は外乱等を考慮して、増幅率をＸ
ｄ増して Ｘ＝Ｘ１＊（Ｎ＋Ｋ）／（Ｍ＋Ｋ）＋Ｘｄ とするほうが望ましい。なお、以上の構成はデジタルサ
ーボとして実現することが容易であることを付け加えて
おく。

【００１４】（実施例３）図６は本発明の第３の実施例
におけるフォーカシングサーボ制御装置の信号増幅器部
分をオペアンプを使用して構成した具体例である。差動
増幅器８で生成されたフォーカスエラー信号は増幅率が
変更可能な信号増幅器６で増幅される。オペアンプで構
成された信号増幅器６の増幅率を決める抵抗のうち、抵
抗Ｒｒ，Ｒｗは各々、光ディスク２に対して光磁気信号
のリード及びライトを行なうときにフォーカスエラーが
許容偏差内になる増幅率を得る抵抗値であり、Ｒｎはリ
ードライトをしない時にフォーカスエラー信号のダイナ
ミックレンジをオーバーしない程度にデフォーカスする
増幅率を得る抵抗値を持つ。７０はＲＷ信号発生器で、
光ピックアップがリードライトしているか、そのいずれ
の動作をしていないかを示す信号を出力する。ＲＷ信号
発生器７０の信号により、ゲイン選択器５がスイッチの
開閉信号を発生し、信号増幅器６のスイッチのうち必要
なものが閉に、それ以外は開になることで増幅率が選択
される。これにより、リードライトしていないときは、
抵抗Ｒｎが選ばれ、不必要なアクチェータ１１を駆動す
るための電力が自動的に削減される。

【００１５】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の光ピックアップ用フォーカシングサーボ制御装置は、
光ディスクのレーザスポットの位置を検出する検出手段
と、その出力に応じてフォーカシングサーボ制御部のゲ
インを変化させる回路を設けることにより、フォーカシ
ング動作時の熱の発生を軽減することで光学系，電気系
への熱の悪影響を抑制し、高精度で省電力の光ディスク
用フォーカシングサーボ制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の光ピックアップ用フォーカ
シングサーボ制御装置の構成を示すブロック図

【図２】同実施例の光ピックアップ用フォーカシングサ
ーボ制御装置の検出手段の構成を示すブロック図

【図３】同実施例の光ピックアップ用フォーカシングサ
ーボ制御装置の検出手段の他の構成を示すブロック図

【図４】本発明の第２の実施例の光ピックアップ用フォ
ーカシングサーボ制御装置の構成を示すブロック図

【図５】同実施例の動作説明のための光ディスク構成を
示す模式図

【図６】同実施例の第３の実施例の光ピックアップ用フ
ォーカシングサーボ制御装置の構成を示すブロック図

【図７】従来の光ピックアップ用フォーカシングサーボ
制御装置の構成を示すブロック図

【符号の説明】

２ 光ディスク ４ 検出器 ５ ゲイン選択器 ６ 信号増幅器 ７ 光学センサ ８ 差動増幅器 ９ 補償演算器 １０ パワーアンプ １１ アクチェータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末永 清幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 佐方 信吾 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスク上に照射されたレーザスポット
   の反射光を受光する光ピックアップと、前記レーザスポ
   ットが前記光ディスク上のどの位置にあるかを検出する
   検出手段と、前記レーザスポットの位置に対応した必要
   十分なサーボループゲインを選ぶゲイン選択器と、前記
   ゲイン選択器の指令でサーボループゲインを変更する信
   号増幅器とを具備し、前記光ピックアップの焦点位置を
   制御するフォーカシングサーボ制御部のゲインが前記信
   号増幅器により制御される光ピックアップ用フォーカシ
   ングサーボ制御装置。
2. 【請求項２】光ディスク上に照射されたレーザスポット
   の反射光を受光する光ピックアップと、前記光ディスク
   の読み取り，書き込みを行わないときそのことを示す信
   号を発生するＲＷ信号発生器と、前記ＲＷ信号発生器の
   信号によりゲインを選択するゲイン選択器と、前記ゲイ
   ン選択器の指令でサーボループゲインを変更する信号増
   幅器とを具備し、前記光ピックアップの焦点位置を制御
   するフォーカシングサーボ制御部のゲインが前記信号増
   幅器により制御される光ピックアップ用フォーカシング
   サーボ制御装置。