JPH07141668A - フォーカス制御装置 - Google Patents
フォーカス制御装置Info
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- JPH07141668A JPH07141668A JP5286661A JP28666193A JPH07141668A JP H07141668 A JPH07141668 A JP H07141668A JP 5286661 A JP5286661 A JP 5286661A JP 28666193 A JP28666193 A JP 28666193A JP H07141668 A JPH07141668 A JP H07141668A
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- focus control
- control device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】(1) アナログフィルターが不要なフォーカス制
御装置を実現する。 (2) オフセット調整工程が不要なフォーカス制御装置を
実現する。 【構成】(1) 分割受光素子の各エレメントを順次サンプ
リングする手段と、前記サンプリング値をデジタル加減
算する手段を設ける。 (2) 対物レンズ焦点と光ディスク媒体が十分離れている
ことを検出する手段と、そのときの分割受光素子出力を
サンプリングする手段と、前記サンプリング値をフォー
カス制御時の出力から差し引く手段を設ける。
御装置を実現する。 (2) オフセット調整工程が不要なフォーカス制御装置を
実現する。 【構成】(1) 分割受光素子の各エレメントを順次サンプ
リングする手段と、前記サンプリング値をデジタル加減
算する手段を設ける。 (2) 対物レンズ焦点と光ディスク媒体が十分離れている
ことを検出する手段と、そのときの分割受光素子出力を
サンプリングする手段と、前記サンプリング値をフォー
カス制御時の出力から差し引く手段を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置におけ
る光ピックアップ対物レンズと光ディスク媒体との焦点
距離を一定に保つフォーカス制御装置に関するものであ
る。
る光ピックアップ対物レンズと光ディスク媒体との焦点
距離を一定に保つフォーカス制御装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、フォーカス制御装置はデジタル化
の方向にある。
の方向にある。
【０００３】以下、図面を参照しながら、従来のフォー
カス制御装置の一例について説明する。
カス制御装置の一例について説明する。
【０００４】図５は従来のフォーカス制御装置のブロッ
ク図を示すものである。図５において、１０１は分割受
光素子である。１０２，１０３は加算回路、１０４は減
算回路である。１０５はオフセット補正回路である。１
０６はローパスフィルター、１０７はＡ／Ｄ変換器、１
０８はデジタルフィルター、１０９はＤ／Ａ変換器であ
る。
ク図を示すものである。図５において、１０１は分割受
光素子である。１０２，１０３は加算回路、１０４は減
算回路である。１０５はオフセット補正回路である。１
０６はローパスフィルター、１０７はＡ／Ｄ変換器、１
０８はデジタルフィルター、１０９はＤ／Ａ変換器であ
る。
【０００５】以上のように構成されたフォーカス制御装
置について、以下、その動作について説明する。
置について、以下、その動作について説明する。
【０００６】まず、加算回路１０２，１０３および減算
回路１０４は分割受光素子１０１の各出力の変化から焦
点（フォーカス）誤差信号を検出する。分割受光素子１
０１には光ピックアップの対物レンズ（図示せず）を通
して光ディスク媒体（図示せず）に照射されたレーザー
光の反射光が入射している。上記光ディスク媒体と分割
受光素子１０１の間には円柱レンズ（図示せず）が設け
られていて、上記対物レンズ−媒体間のフォーカス誤差
によって生じる上記反射光の集束・発散に上記円柱レン
ズによる非点収差が作用すると、分割受光素子１０１上
に照射されるレーザー光の形状はその対角方向に伸びた
楕円形状になる。この楕円の方位および楕円率は上記加
減算回路によって検出することができ、その結果、上記
フォーカス誤差は、オフセット補正回路１０５によって
検出オフセットを適当に除去した後、フォーカス誤差信
号ＦＥとして検出される（例えば尾上守夫監修「光ディ
スク技術」、ラジオ技術社（１９８９）、第８３〜８４
頁参照）。
回路１０４は分割受光素子１０１の各出力の変化から焦
点（フォーカス）誤差信号を検出する。分割受光素子１
０１には光ピックアップの対物レンズ（図示せず）を通
して光ディスク媒体（図示せず）に照射されたレーザー
光の反射光が入射している。上記光ディスク媒体と分割
受光素子１０１の間には円柱レンズ（図示せず）が設け
られていて、上記対物レンズ−媒体間のフォーカス誤差
によって生じる上記反射光の集束・発散に上記円柱レン
ズによる非点収差が作用すると、分割受光素子１０１上
に照射されるレーザー光の形状はその対角方向に伸びた
楕円形状になる。この楕円の方位および楕円率は上記加
減算回路によって検出することができ、その結果、上記
フォーカス誤差は、オフセット補正回路１０５によって
検出オフセットを適当に除去した後、フォーカス誤差信
号ＦＥとして検出される（例えば尾上守夫監修「光ディ
スク技術」、ラジオ技術社（１９８９）、第８３〜８４
頁参照）。
【０００７】このフォーカス誤差信号ＦＥはローパスフ
ィルター１０６で高域ノイズを除去された後、Ａ／Ｄ変
換器１０７でデジタル信号に変換される。デジタルフィ
ルター１０８は上記デジタル信号に対して位相進み演算
等を実行する。Ｄ／Ａ変換器１０９はデジタル信号を再
びアナログ信号に変換し、フォーカスアクチュエータ駆
動信号として光ピックアップに供給する。
ィルター１０６で高域ノイズを除去された後、Ａ／Ｄ変
換器１０７でデジタル信号に変換される。デジタルフィ
ルター１０８は上記デジタル信号に対して位相進み演算
等を実行する。Ｄ／Ａ変換器１０９はデジタル信号を再
びアナログ信号に変換し、フォーカスアクチュエータ駆
動信号として光ピックアップに供給する。
【０００８】フォーカス誤差信号をデジタル化する目的
は、位相進み演算などのフィルター群を簡素化・高精度
化することにある。つまり、これらをアナログ回路で実
現しようとすると、複雑なＬＣＲ回路が必要であり、さ
らに個々の部品のばらつきでフィルター特性を高精度化
することもむずかしいからである。一方、デジタル回路
ではこれらフィルターをデジタル的な“計算”で高精度
なものとして実現することができ、これらをＬＳＩ回路
の中に組み込むことで小面積で実現することができる。
は、位相進み演算などのフィルター群を簡素化・高精度
化することにある。つまり、これらをアナログ回路で実
現しようとすると、複雑なＬＣＲ回路が必要であり、さ
らに個々の部品のばらつきでフィルター特性を高精度化
することもむずかしいからである。一方、デジタル回路
ではこれらフィルターをデジタル的な“計算”で高精度
なものとして実現することができ、これらをＬＳＩ回路
の中に組み込むことで小面積で実現することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、エイリアジング防止のためにはアナロ
グのローパスフィルター１０６が必要であり、さらに、
迷光によるオフセット等を除去するために、人手による
調整工程が必要なオフセット補正回路１０５が必要であ
るといった問題点を有していた。
ような構成では、エイリアジング防止のためにはアナロ
グのローパスフィルター１０６が必要であり、さらに、
迷光によるオフセット等を除去するために、人手による
調整工程が必要なオフセット補正回路１０５が必要であ
るといった問題点を有していた。
【００１０】つまり、デジタルフィルター演算を実行す
るためにはフォーカス誤差信号ＦＥを一定周期でサンプ
リングした後にＡ／Ｄ変換するが、このときフォーカス
誤差信号内にサンプリング周波数より高いノイズがあっ
たとすると、これがエイリアジングノイズとして低域に
混入し、フォーカス制御のＳ／Ｎ比を著しく低下させ
る。そこで、デジタルフィルター演算を実行する前に必
ず高域ノイズを除去しておかなければならない。したが
って、ローパスフィルター１０６はこのためのエイリア
ジングフィルターとして従来例においては不可欠な構成
要素であった。
るためにはフォーカス誤差信号ＦＥを一定周期でサンプ
リングした後にＡ／Ｄ変換するが、このときフォーカス
誤差信号内にサンプリング周波数より高いノイズがあっ
たとすると、これがエイリアジングノイズとして低域に
混入し、フォーカス制御のＳ／Ｎ比を著しく低下させ
る。そこで、デジタルフィルター演算を実行する前に必
ず高域ノイズを除去しておかなければならない。したが
って、ローパスフィルター１０６はこのためのエイリア
ジングフィルターとして従来例においては不可欠な構成
要素であった。
【００１１】また、分割受光素子１０１に入射する光は
必ずしも光ディスク反射光のみとは限らない。レーザー
出射光が光ピックアップハウジングの側壁などで反射し
た光であるいわゆる迷光も入射する。この迷光はフォー
カス誤差検出に対してオフセットとして作用するため、
これを電気的に除去しておかなければならない。オフセ
ット補正回路１０５はこの目的のために設けられたもの
であるが、同時に製造時にこれを調整するための工程も
必要となる。
必ずしも光ディスク反射光のみとは限らない。レーザー
出射光が光ピックアップハウジングの側壁などで反射し
た光であるいわゆる迷光も入射する。この迷光はフォー
カス誤差検出に対してオフセットとして作用するため、
これを電気的に除去しておかなければならない。オフセ
ット補正回路１０５はこの目的のために設けられたもの
であるが、同時に製造時にこれを調整するための工程も
必要となる。
【００１２】本発明は上記問題点に鑑み、アナログフィ
ルターやオフセットの調整回路ならびにその調整工程が
不要なフォーカス制御装置を提供することを目的とす
る。
ルターやオフセットの調整回路ならびにその調整工程が
不要なフォーカス制御装置を提供することを目的とす
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のフォーカス制御装置は、複数に分割された受
光素子の出力信号を順次時系列にＡ／Ｄ変換してサンプ
リングする受光素子出力切り換え手段と、前記受光素子
出力切り換え手段の時系列出力を一時的に蓄える複数の
記憶手段と、前記複数の記憶手段のそれぞれの出力を互
いに加減算する演算手段とを備えたものである。
に本発明のフォーカス制御装置は、複数に分割された受
光素子の出力信号を順次時系列にＡ／Ｄ変換してサンプ
リングする受光素子出力切り換え手段と、前記受光素子
出力切り換え手段の時系列出力を一時的に蓄える複数の
記憶手段と、前記複数の記憶手段のそれぞれの出力を互
いに加減算する演算手段とを備えたものである。
【００１４】また、本発明のフォーカス制御装置は、フ
ォーカス制御非作動時に、光ピックアップ対物レンズの
焦点と光ディスク媒体が十分離れていることを検出して
ゲート信号を発生する検出手段と、光ピックアップのレ
ーザー発光時において前記ゲート信号を得たときに受光
素子出力信号をサンプリングおよび記憶する記憶手段
と、フォーカス制御作動時において前記受光素子出力信
号から前記記憶手段の内容を引く減算手段とを具備した
ものである。
ォーカス制御非作動時に、光ピックアップ対物レンズの
焦点と光ディスク媒体が十分離れていることを検出して
ゲート信号を発生する検出手段と、光ピックアップのレ
ーザー発光時において前記ゲート信号を得たときに受光
素子出力信号をサンプリングおよび記憶する記憶手段
と、フォーカス制御作動時において前記受光素子出力信
号から前記記憶手段の内容を引く減算手段とを具備した
ものである。
【００１５】
【作用】本発明によれば、上記した構成によってフォー
カス誤差信号が平均化スムージングされ、実質的にロー
パスフィルターを挿入したのと等価になる。
カス誤差信号が平均化スムージングされ、実質的にロー
パスフィルターを挿入したのと等価になる。
【００１６】また、フォーカス誤差信号から迷光成分を
自動的に抽出および除去して、調整工程なしにオフセッ
トを補正することができる。
自動的に抽出および除去して、調整工程なしにオフセッ
トを補正することができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例に係るフォーカス制御
装置について、図面を参照しながら説明する。
装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】図１は本発明の第１の実施例におけるフォ
ーカス制御装置のブロック図を示すものである。図１に
おいて、１は分割受光素子であり、エレメント１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄによって構成されている。２は出力切換
回路であり、上記エレメントの出力をタイミング信号
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに同期して逐次切り換える。３はＡ／Ｄ
変換器である。４は出力記憶回路であり、レジスタ４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを具備している。５はデジタル演
算回路、６はデジタルフィルター、７はＤ／Ａ変換器で
ある。
ーカス制御装置のブロック図を示すものである。図１に
おいて、１は分割受光素子であり、エレメント１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄによって構成されている。２は出力切換
回路であり、上記エレメントの出力をタイミング信号
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに同期して逐次切り換える。３はＡ／Ｄ
変換器である。４は出力記憶回路であり、レジスタ４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを具備している。５はデジタル演
算回路、６はデジタルフィルター、７はＤ／Ａ変換器で
ある。
【００１９】以上のように構成されたフォーカス制御装
置について、以下、図１，図２を用いてその動作を説明
する。
置について、以下、図１，図２を用いてその動作を説明
する。
【００２０】まず、光ディスク媒体にレーザーを照射し
（図示せず）、その反射光が円柱レンズ（図示せず）を
経由して分割受光素子１に入射するまでの構成および機
能は従来例で述べたのと同等である。また、デジタルフ
ィルター６、Ｄ／Ａ変換器７も、従来例で述べたものと
同等に機能する。
（図示せず）、その反射光が円柱レンズ（図示せず）を
経由して分割受光素子１に入射するまでの構成および機
能は従来例で述べたのと同等である。また、デジタルフ
ィルター６、Ｄ／Ａ変換器７も、従来例で述べたものと
同等に機能する。
【００２１】本実施例で異なるのは、まず、分割受光素
子１の各エレメント１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの各出力信
号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄが、図２に示されるように、
出力切換回路２によってタイミング信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
のタイミングで順次選択され、時系列信号としてＡ／Ｄ
変換器３に送られることである。さらに、Ａ／Ｄ変換器
３によってデジタル化された信号は出力記憶回路４によ
ってタイミング信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに従って順次各レジ
スタ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに振り分けられる。デジタ
ル演算手段５は、このレジスタ群に蓄えられた出力信号
からフォーカス誤差演算を行う。すなわち、それぞれに
蓄えられた信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄから、 ＦＥ＝（Ｓａ＋Ｓｃ）−（Ｓｂ＋Ｓｄ） ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（１） を計算し、フォーカス誤差信号ＦＥを得る。
子１の各エレメント１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの各出力信
号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄが、図２に示されるように、
出力切換回路２によってタイミング信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
のタイミングで順次選択され、時系列信号としてＡ／Ｄ
変換器３に送られることである。さらに、Ａ／Ｄ変換器
３によってデジタル化された信号は出力記憶回路４によ
ってタイミング信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに従って順次各レジ
スタ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに振り分けられる。デジタ
ル演算手段５は、このレジスタ群に蓄えられた出力信号
からフォーカス誤差演算を行う。すなわち、それぞれに
蓄えられた信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄから、 ＦＥ＝（Ｓａ＋Ｓｃ）−（Ｓｂ＋Ｓｄ） ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（１） を計算し、フォーカス誤差信号ＦＥを得る。
【００２２】このように、互いに時間をずらしてエレメ
ント出力をサンプリングする意味について、以下、数式
を用いて説明する。いま、タイミング信号Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄの時間遅れをそれぞれＺ0 、Ｚ-1，Ｚ-2，Ｚ-3で表す
と、フォーカス誤差信号ＦＥは、 ＦＥ＝（ＳａＺ0 ＋ＳｃＺ-2）−（ＳｂＺ-1＋ＳｄＺ-3） ‥‥（２） となる。ここで、受光素子１の分割交点が光ディスク反
射光光軸上にあるべく、正しく位置調整されているなら
ば、エレメント出力Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの間には、 Ｓａ＝Ｓｃ、Ｓｂ＝Ｓｄ、Ｓａ＝−Ｓｂ、Ｓｃ＝−Ｓｄ ‥‥‥（３） といった関係があり、よって、 Ｓａ＝−Ｓｂ＝Ｓｃ＝−Ｓｄ＝Ｙ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（４） と置いて代入すると、 ＦＥ＝Ｙ（Ｚ0 ＋Ｚ-1＋Ｚ-2＋Ｚ-3） ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（５） となって、このフォーカス誤差信号ＦＥは原信号を４サ
ンプル点ずつ平均化（ランニングアベレーション）した
ものと等しくなる。
ント出力をサンプリングする意味について、以下、数式
を用いて説明する。いま、タイミング信号Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄの時間遅れをそれぞれＺ0 、Ｚ-1，Ｚ-2，Ｚ-3で表す
と、フォーカス誤差信号ＦＥは、 ＦＥ＝（ＳａＺ0 ＋ＳｃＺ-2）−（ＳｂＺ-1＋ＳｄＺ-3） ‥‥（２） となる。ここで、受光素子１の分割交点が光ディスク反
射光光軸上にあるべく、正しく位置調整されているなら
ば、エレメント出力Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの間には、 Ｓａ＝Ｓｃ、Ｓｂ＝Ｓｄ、Ｓａ＝−Ｓｂ、Ｓｃ＝−Ｓｄ ‥‥‥（３） といった関係があり、よって、 Ｓａ＝−Ｓｂ＝Ｓｃ＝−Ｓｄ＝Ｙ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（４） と置いて代入すると、 ＦＥ＝Ｙ（Ｚ0 ＋Ｚ-1＋Ｚ-2＋Ｚ-3） ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（５） となって、このフォーカス誤差信号ＦＥは原信号を４サ
ンプル点ずつ平均化（ランニングアベレーション）した
ものと等しくなる。
【００２３】この結果、このタイミング信号より高い周
波数成分のノイズは平準化されることになる。つまり、
ローパスフィルターと同じ効果が得られることとなる。
波数成分のノイズは平準化されることになる。つまり、
ローパスフィルターと同じ効果が得られることとなる。
【００２４】以上のように第１の実施例によれば、アナ
ログフィルターを全く必要としないフォーカス制御装置
を実現することができる。
ログフィルターを全く必要としないフォーカス制御装置
を実現することができる。
【００２５】なお、第１の実施例においては、分割受光
素子１の出力が直接、出力切り換え回路２に接続されて
いるように説明したが、両者間にバッファアンプを挿入
してもよい。
素子１の出力が直接、出力切り換え回路２に接続されて
いるように説明したが、両者間にバッファアンプを挿入
してもよい。
【００２６】以下、本発明の第２の実施例について図面
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
【００２７】図３は本発明の第２の実施例を示すフォー
カス制御装置のブロック図である。
カス制御装置のブロック図である。
【００２８】図３において、２１はデジタルフォーカス
誤差信号ＦＥからバッファレジスタ２９の内容ＦＥｏを
引く減算手段である。２２はループスイッチであり、指
令信号ＣＯＮに基づいてフォーカス誤差信号ＦＥを２出
力の一方に割り振る。２３はフォーカス揺動手段、２４
は加算手段である。２５はデジタルフィルター、２６は
Ｄ／Ａ変換器である。さらに、２７はフォーカス変動検
出手段であり、フォーカス誤差信号ＦＥのＡＣ振幅の有
無を検出するものである。２８はゲート手段であり、フ
ォーカス変動検出手段２７の出力結果に応じて、フォー
カス誤差信号ＦＥをバッファレジスタ２９へ転送する。
バッファレジスタ２９はこのときのフォーカス誤差信号
ＦＥをＦＥｏとして記憶する。
誤差信号ＦＥからバッファレジスタ２９の内容ＦＥｏを
引く減算手段である。２２はループスイッチであり、指
令信号ＣＯＮに基づいてフォーカス誤差信号ＦＥを２出
力の一方に割り振る。２３はフォーカス揺動手段、２４
は加算手段である。２５はデジタルフィルター、２６は
Ｄ／Ａ変換器である。さらに、２７はフォーカス変動検
出手段であり、フォーカス誤差信号ＦＥのＡＣ振幅の有
無を検出するものである。２８はゲート手段であり、フ
ォーカス変動検出手段２７の出力結果に応じて、フォー
カス誤差信号ＦＥをバッファレジスタ２９へ転送する。
バッファレジスタ２９はこのときのフォーカス誤差信号
ＦＥをＦＥｏとして記憶する。
【００２９】以上のように構成されたフォーカス制御装
置について、以下、その動作を説明する。
置について、以下、その動作を説明する。
【００３０】まず、通常のフォーカス制御動作をする場
合、指令信号ＣＯＮを“Ｌ”とする。このとき、フォー
カス誤差信号ＦＥはループスイッチ２２を介してデジタ
ルフィルター２５、Ｄ／Ａ変換器２６に送られる。その
結果、第１の実施例で示したのと同等のフォーカス制御
ループが形成される。フォーカス誤差信号ＦＥは、デジ
タル化されたものであれば、第１の実施例で述べた方法
で得られたものであっても、従来例で示した方法で得ら
れたものであってもよい。
合、指令信号ＣＯＮを“Ｌ”とする。このとき、フォー
カス誤差信号ＦＥはループスイッチ２２を介してデジタ
ルフィルター２５、Ｄ／Ａ変換器２６に送られる。その
結果、第１の実施例で示したのと同等のフォーカス制御
ループが形成される。フォーカス誤差信号ＦＥは、デジ
タル化されたものであれば、第１の実施例で述べた方法
で得られたものであっても、従来例で示した方法で得ら
れたものであってもよい。
【００３１】本実施例の主旨は上記指令信号ＣＯＮを
“Ｈ”にした場合の動作にある。すなわち、ループスイ
ッチ２２はフォーカス変動検出手段２７側に接続されて
いて、フォーカス制御ループは動作していない。ただし
このとき、光ピックアップのレーザー光源はフォーカス
制御動作の場合と同じ光量で発光しているとする。この
とき、光ディスク媒体が光ピックアップの対物レンズ焦
点から十分離れているならば、光ディスク媒体からの反
射光が無くなるため、必然的にフォーカス誤差信号ＦＥ
は０となるはずである。ここで、もしフォーカス誤差信
号ＦＥが０にならない（ＦＥｏとなる）ならば、光ディ
スク媒体以外のところからの反射光、いわゆる迷光が分
割受光素子に混入し、それによるオフセット成分が作用
していると考えられる。このオフセットはフォーカス制
御動作時においても存在し、追随オフセットとして悪影
響を与える。したがって、上記のように光ディスク媒体
からの反射光が無い状態でのフォーカス誤差信号ＦＥｏ
をバッファレジスタ２９に記憶させておき、通常フォー
カス制御時には、フォーカス誤差信号ＦＥから、このオ
フセット成分ＦＥｏを常に差し引くようにすれば、オフ
セットを無くすことができる。
“Ｈ”にした場合の動作にある。すなわち、ループスイ
ッチ２２はフォーカス変動検出手段２７側に接続されて
いて、フォーカス制御ループは動作していない。ただし
このとき、光ピックアップのレーザー光源はフォーカス
制御動作の場合と同じ光量で発光しているとする。この
とき、光ディスク媒体が光ピックアップの対物レンズ焦
点から十分離れているならば、光ディスク媒体からの反
射光が無くなるため、必然的にフォーカス誤差信号ＦＥ
は０となるはずである。ここで、もしフォーカス誤差信
号ＦＥが０にならない（ＦＥｏとなる）ならば、光ディ
スク媒体以外のところからの反射光、いわゆる迷光が分
割受光素子に混入し、それによるオフセット成分が作用
していると考えられる。このオフセットはフォーカス制
御動作時においても存在し、追随オフセットとして悪影
響を与える。したがって、上記のように光ディスク媒体
からの反射光が無い状態でのフォーカス誤差信号ＦＥｏ
をバッファレジスタ２９に記憶させておき、通常フォー
カス制御時には、フォーカス誤差信号ＦＥから、このオ
フセット成分ＦＥｏを常に差し引くようにすれば、オフ
セットを無くすことができる。
【００３２】しかし、一般に、「フォーカス制御非動作
時」が「光ディスク媒体が光ピックアップの対物レンズ
焦点から十分離れている状態」となるものではない。光
ディスク媒体の面振れ等で、たまたま光ディスク媒体が
対物レンズ焦点を横切ることも有り得る。したがって、
迷光オフセットを検出する際にはこういった例外を除去
しておかなければならない。そこで、本実施例では、指
令信号ＣＯＮが“Ｈ”のとき、フォーカス揺動手段２３
が動作し、対物レンズアクチュエータを微動させる。こ
のとき、対物レンズ焦点が光ディスク媒体近傍にあれ
ば、フォーカス誤差信号ＦＥにこの揺動成分が重畳す
る。フォーカス変動検出手段２７がこれを検出すればゲ
ート信号Ｇを出さずにゲート手段２８を閉じたまま（Ｏ
ＦＦ）にする。また、フォーカス変動検出手段２７がフ
ォーカス誤差信号ＦＥ中に揺動成分を検出しなければ、
対物レンズ焦点と光ディスク媒体が十分離れているもの
としてゲート信号Ｇを発してゲート手段２８を開け（Ｏ
Ｎ）、このときのフォーカス誤差信号ＦＥをバッファレ
ジスタ２９に転送しＦＥｏとする。
時」が「光ディスク媒体が光ピックアップの対物レンズ
焦点から十分離れている状態」となるものではない。光
ディスク媒体の面振れ等で、たまたま光ディスク媒体が
対物レンズ焦点を横切ることも有り得る。したがって、
迷光オフセットを検出する際にはこういった例外を除去
しておかなければならない。そこで、本実施例では、指
令信号ＣＯＮが“Ｈ”のとき、フォーカス揺動手段２３
が動作し、対物レンズアクチュエータを微動させる。こ
のとき、対物レンズ焦点が光ディスク媒体近傍にあれ
ば、フォーカス誤差信号ＦＥにこの揺動成分が重畳す
る。フォーカス変動検出手段２７がこれを検出すればゲ
ート信号Ｇを出さずにゲート手段２８を閉じたまま（Ｏ
ＦＦ）にする。また、フォーカス変動検出手段２７がフ
ォーカス誤差信号ＦＥ中に揺動成分を検出しなければ、
対物レンズ焦点と光ディスク媒体が十分離れているもの
としてゲート信号Ｇを発してゲート手段２８を開け（Ｏ
Ｎ）、このときのフォーカス誤差信号ＦＥをバッファレ
ジスタ２９に転送しＦＥｏとする。
【００３３】以上、第２の実施例によれば、迷光によっ
て発生するオフセットを調整工程無しに補正することが
できる。
て発生するオフセットを調整工程無しに補正することが
できる。
【００３４】なお、第２の実施例において、光ディスク
媒体と対物レンズ焦点との距離が十分であることを確認
するため、フォーカス揺動手段２３、フォーカス変動検
出手段２７、ゲート手段２８を設けたが、これらの代わ
りに、光ディスク媒体が光ピックアップを具備する光デ
ィスクドライブ内に装着されているか否かを検出する手
段を設けても、本発明の主旨は失われない。
媒体と対物レンズ焦点との距離が十分であることを確認
するため、フォーカス揺動手段２３、フォーカス変動検
出手段２７、ゲート手段２８を設けたが、これらの代わ
りに、光ディスク媒体が光ピックアップを具備する光デ
ィスクドライブ内に装着されているか否かを検出する手
段を設けても、本発明の主旨は失われない。
【００３５】以下、本発明の第３の実施例について説明
する。図４は本発明の第３の実施例のフォーカス制御装
置の要部のブロック図である。図４において、５０ａ〜
５０ｄは減算手段、５２，５３は加算手段、５５，５７
は乗算手段、５９は減算手段である。また５１ａ〜５１
ｄ、５６，５８はバッファレジスタである。
する。図４は本発明の第３の実施例のフォーカス制御装
置の要部のブロック図である。図４において、５０ａ〜
５０ｄは減算手段、５２，５３は加算手段、５５，５７
は乗算手段、５９は減算手段である。また５１ａ〜５１
ｄ、５６，５８はバッファレジスタである。
【００３６】以上のように構成されたフォーカス制御装
置の動作について以下に説明する。
置の動作について以下に説明する。
【００３７】本実施例は主に第１の実施例におけるデジ
タル演算手段５に第２の実施例の機能を取り入れる一つ
の方法について説明したものである。まず、加算手段５
２，５３はデジタル信号Ｓａ′，Ｓｂ′，Ｓｃ′，Ｓ
ｄ′に対して、それぞれ、 ＦＥ+ ＝Ｓａ′＋Ｓｃ′ ＦＥ- ＝Ｓｂ′＋Ｓｄ′ といった演算を行う。ここでデジタル信号Ｓａ′，Ｓ
ｂ′，Ｓｃ′，Ｓｄ′は、例えば第１の実施例で述べた
ような分割受光素子各エレメントの出力信号をサンプリ
ングしＡ／Ｄ変換したデジタル信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，
Ｓｄから、オフセット補正値Ｓａｏ，Ｓｂｏ，Ｓｃｏ，
Ｓｄｏをそれぞれ引いたものである。上記オフセット補
正値は例えば第２の実施例で述べた方法で得たものをバ
ッファレジスタ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄに蓄え
たものである。つまり、対物レンズ焦点と光ディスク媒
体が十分離れているときにレーザーを発光させ、そのと
きの各エレメント出力に相当するデジタル信号Ｓａ，Ｓ
ｂ，Ｓｃ，Ｓｄを上記バッファレジスタ群に転送し、補
正値Ｓａｏ，Ｓｂｏ，Ｓｃｏ，Ｓｄｏとする。各補正値
は後述するフォーカス誤差演算を施された結果、第２の
実施例で述べたオフセット成分ＦＥｏと等価なものとし
て扱うことができる。このオフセット成分を各エレメン
ト成分に分割して、測定・記憶した理由については後述
する。
タル演算手段５に第２の実施例の機能を取り入れる一つ
の方法について説明したものである。まず、加算手段５
２，５３はデジタル信号Ｓａ′，Ｓｂ′，Ｓｃ′，Ｓ
ｄ′に対して、それぞれ、 ＦＥ+ ＝Ｓａ′＋Ｓｃ′ ＦＥ- ＝Ｓｂ′＋Ｓｄ′ といった演算を行う。ここでデジタル信号Ｓａ′，Ｓ
ｂ′，Ｓｃ′，Ｓｄ′は、例えば第１の実施例で述べた
ような分割受光素子各エレメントの出力信号をサンプリ
ングしＡ／Ｄ変換したデジタル信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，
Ｓｄから、オフセット補正値Ｓａｏ，Ｓｂｏ，Ｓｃｏ，
Ｓｄｏをそれぞれ引いたものである。上記オフセット補
正値は例えば第２の実施例で述べた方法で得たものをバ
ッファレジスタ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄに蓄え
たものである。つまり、対物レンズ焦点と光ディスク媒
体が十分離れているときにレーザーを発光させ、そのと
きの各エレメント出力に相当するデジタル信号Ｓａ，Ｓ
ｂ，Ｓｃ，Ｓｄを上記バッファレジスタ群に転送し、補
正値Ｓａｏ，Ｓｂｏ，Ｓｃｏ，Ｓｄｏとする。各補正値
は後述するフォーカス誤差演算を施された結果、第２の
実施例で述べたオフセット成分ＦＥｏと等価なものとし
て扱うことができる。このオフセット成分を各エレメン
ト成分に分割して、測定・記憶した理由については後述
する。
【００３８】ＦＥ+ ，ＦＥ- はさらに乗算手段５５，５
７によってそれぞれ適当なゲインＧ+ 、Ｇ- で増幅さ
れ、さらに減算手段５９によってフォーカス誤差信号Ｆ
Ｅｏｕｔとなる。すなわち、 ＦＥｏｕｔ＝Ｇ+ ＦＥ+ −Ｇ- ＦＥ- ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（６） となる。
７によってそれぞれ適当なゲインＧ+ 、Ｇ- で増幅さ
れ、さらに減算手段５９によってフォーカス誤差信号Ｆ
Ｅｏｕｔとなる。すなわち、 ＦＥｏｕｔ＝Ｇ+ ＦＥ+ −Ｇ- ＦＥ- ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（６） となる。
【００３９】上記演算の目的を以下に説明する。フォー
カス誤差信号に含まれるオフセットの原因は迷光だけで
はない。反射レーザー光光軸に対する分割受光素子の位
置ずれも主たる原因の一つである。しかし、これによる
オフセット成分は迷光によって生じたオフセットとは異
なり、単にオフセット成分が「加算」されたものではな
く、各エレメントに照射する光量のアンバランスによっ
て発生したものである。つまり式（４）が成立しなくな
ることによって生じるオフセットである。したがって、
これを補正する場合、単にオフセット分を引くよりも、
アンバランス分を逆ゲインアンプで補正する方がよい。
すなわち、ゲインＧ+ ，Ｇ- はこの逆ゲインアンプの係
数に相当し、位置ずれによるオフセットが０になるよう
に前もって設定され、バッファレジスタ５６，５８に記
憶されたものである。
カス誤差信号に含まれるオフセットの原因は迷光だけで
はない。反射レーザー光光軸に対する分割受光素子の位
置ずれも主たる原因の一つである。しかし、これによる
オフセット成分は迷光によって生じたオフセットとは異
なり、単にオフセット成分が「加算」されたものではな
く、各エレメントに照射する光量のアンバランスによっ
て発生したものである。つまり式（４）が成立しなくな
ることによって生じるオフセットである。したがって、
これを補正する場合、単にオフセット分を引くよりも、
アンバランス分を逆ゲインアンプで補正する方がよい。
すなわち、ゲインＧ+ ，Ｇ- はこの逆ゲインアンプの係
数に相当し、位置ずれによるオフセットが０になるよう
に前もって設定され、バッファレジスタ５６，５８に記
憶されたものである。
【００４０】さて、本実施例で迷光によるオフセット成
分を各エレメントごとに測定・記憶した理由であるが、
これは上述した位置ずれオフセット補正を正確に実行す
るためである。もし、第２の実施例のようにフォーカス
誤差演算を行った後に迷光フォーカスオフセットを引く
ようにした場合、上記ゲインバランスを調整するプロセ
スにおいて、ＦＥ+ ，ＦＥ- に迷光成分が含まれている
ことになり、これをゲインバランスで完ぺきに補正しき
ることはできない。したがって、迷光と位置ずれの干渉
を避けるには、迷光成分はゲインバランス補正の手前で
除去しておかなければならず、その一つの実現手段とし
て、本実施例では、各エレメントでそれぞれオフセット
を補正することにしたものである。
分を各エレメントごとに測定・記憶した理由であるが、
これは上述した位置ずれオフセット補正を正確に実行す
るためである。もし、第２の実施例のようにフォーカス
誤差演算を行った後に迷光フォーカスオフセットを引く
ようにした場合、上記ゲインバランスを調整するプロセ
スにおいて、ＦＥ+ ，ＦＥ- に迷光成分が含まれている
ことになり、これをゲインバランスで完ぺきに補正しき
ることはできない。したがって、迷光と位置ずれの干渉
を避けるには、迷光成分はゲインバランス補正の手前で
除去しておかなければならず、その一つの実現手段とし
て、本実施例では、各エレメントでそれぞれオフセット
を補正することにしたものである。
【００４１】なお、第３の実施例において、迷光オフセ
ットを補正する手段を加算手段５２，５３の直後に設け
たものであってもよい。
ットを補正する手段を加算手段５２，５３の直後に設け
たものであってもよい。
【００４２】
【発明の効果】以上のように本発明は、分割受光素子の
各エレメントの出力を順次サンプリングしＡ／Ｄ変換
し、これらをデジタル的に加減算することによって、ア
ナログフィルターを含まないフォーカス制御装置を実現
することができる。
各エレメントの出力を順次サンプリングしＡ／Ｄ変換
し、これらをデジタル的に加減算することによって、ア
ナログフィルターを含まないフォーカス制御装置を実現
することができる。
【００４３】また、光ディスク媒体が光ピックアップ対
物レンズ焦点から十分離れていることを検出し、しかも
そのときにレーザーを発光させた状態でフォーカス誤差
信号をサンプリングし、これを制御時のフォーカス誤差
信号から引くことにより、調整工程なしに迷光オフセッ
トを除去することができる。
物レンズ焦点から十分離れていることを検出し、しかも
そのときにレーザーを発光させた状態でフォーカス誤差
信号をサンプリングし、これを制御時のフォーカス誤差
信号から引くことにより、調整工程なしに迷光オフセッ
トを除去することができる。
【００４４】さらに、オフセット除去をゲインバランス
調整の手前で実行することによって、分割受光素子の位
置ずれとの干渉を避けることができる。
調整の手前で実行することによって、分割受光素子の位
置ずれとの干渉を避けることができる。
【図１】本発明の第１の実施例に係るフォーカス制御装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図２】第１の実施例における動作説明図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係るフォーカス制御装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施例に係るフォーカス制御装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図５】従来のフォーカス制御装置のブロック図であ
る。
る。
１……分割受光素子 ２……出力切換回路 ３……Ａ／Ｄ変換器 ４……出力記憶回路 ５……デジタル演算回路 ６……デジタルフィルター ７……Ｄ／Ａ変換器 ２２……ループスイッチ ２３……フォーカス揺動手段 ２５……デジタルフィルター ２６……Ｄ／Ａ変換器 ２７……フォーカス変動検出手段 ２８……ゲート手段 ２９……バッファレジスタ ５１ａ〜５１ｄ……バッファレジスタ ５５，５７……乗算手段 ５６，５８……バッファレジスタ
Claims (5)
- 【請求項１】 複数に分割された受光素子の出力信号を
順次時系列にＡ／Ｄ変換してサンプリングする受光素子
出力切り換え手段と、前記受光素子出力切り換え手段の
時系列出力を一時的に蓄える複数の記憶手段と、前記複
数の記憶手段のそれぞれの出力を互いに加減算する演算
手段とを備えたフォーカス制御装置。 - 【請求項２】 複数に分割された受光素子の出力信号を
順次時系列にデジタル信号に変換するアナログデジタル
変換手段を具備したことを特徴とする請求項１記載のフ
ォーカス制御装置。 - 【請求項３】 フォーカス制御非作動時に、光ピックア
ップ対物レンズの焦点と光ディスク媒体が十分離れてい
ることを検出してゲート信号を発生する検出手段と、光
ピックアップのレーザー発光時において前記ゲート信号
を得たときに受光素子出力信号をサンプリングおよび記
憶する記憶手段と、フォーカス制御作動時において前記
受光素子出力信号から前記記憶手段の内容を引く減算手
段とを具備したフォーカス制御装置。 - 【請求項４】 検出手段はフォーカスアクチュエータを
微量揺動させるフォーカス揺動手段と、受光素子出力信
号に前記揺動成分が重畳されていないことを検出し、ゲ
ート信号を発生するフォーカス変動検出手段を具備した
ことを特徴とする請求項３記載のフォーカス制御装置。 - 【請求項５】 減算手段より後段に可変増幅手段を設け
たことを特徴とする請求項３記載のフォーカス制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5286661A JPH07141668A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | フォーカス制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5286661A JPH07141668A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | フォーカス制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07141668A true JPH07141668A (ja) | 1995-06-02 |
Family
ID=17707321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5286661A Pending JPH07141668A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | フォーカス制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07141668A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7423940B2 (en) | 2001-04-02 | 2008-09-09 | Ricoh Company, Ltd. | Signal processing method and signal processing apparatus |
-
1993
- 1993-11-16 JP JP5286661A patent/JPH07141668A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7423940B2 (en) | 2001-04-02 | 2008-09-09 | Ricoh Company, Ltd. | Signal processing method and signal processing apparatus |
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