JPH0777032B2 - ディスク装置のフォーカス制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明はディスク装置のフォー
カス制御装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】ＣＤプレーヤ等のディスク装置のフォー
カスサーボは、図４に示すように対物レンズ２をフォー
カスコイル３にて上下に駆動し、ディスク１に対物レン
ズ２の焦点を合わせてディスク１上に信号を得る事を目
的として行なうが、一般にその為のフォーカスエラー信
号は焦点位置の前後１０〜２０μmの範囲内でしか得る
事ができない。この為フォーカスサーチと称して、対物
レンズ２を１〜２mm程度の範囲で上下に動かし、フォー
カスエラー信号が得られた時点でサーボをＯＮする動作
を行う。サーチ時にはコントローラ９はサーボオンオフ
スイッチ７をＯＦＦし、サーチオンオフスイッチ１２を
ＯＮし、サーチ波形発生部１０をスタートさせて、図５
に示す様なサーチ用駆動波形を発生させる。この波形は
ドライブアンプ８にて増幅され、フォーカスコイル３を
駆動し、対物レンズ２を波形に従って上下させる。今、
駆動波形が上昇する時にレンズも上昇するとして、この
時のピックアップ内のフォトディテクタ４の出力をフォ
ーカスエラー信号検出部５で増幅すると一般に図６のａ
点波形に示す様なＳ字波形と呼ばれるフォーカスエラー
波形が合焦点Ｆの前後で得られる。ここでａ点波形の正
負のピーク間がフォーカスサーボ可能領域であり、レン
ズの変位として１０〜２０μmの間である。一般にフォ
ーカスサーボはこのＦ点を検出してサーボＯＮとする事
で引込まれている。フォーカスオンコンパレータ部１１
はａ点波形をほぼＯＶの基準電位でコンパレートするも
のであり、図６のＣ点の様な波形を発生する。コントロ
ーラ９はこのＣ点波形の立下りによりサーチオンオフス
イッチ１２をＯＦＦすると共にサーボオンオフスイッチ
７をＯＮし、サーチ動作からサーボ動作への切替を行な
う。この時のａ点、ｂ点、ｃ点の様子を図７に示す。ｂ
点波形はＦまではサーチ波形発生部１０からの出力であ
り、Ｆ以降はフォーカスエラー信号によるものとなって
フォーカスサーボが働いている。位相補償部６はサーボ
特性が望ましい動作を行なう様にエラー信号の周波数特
性に補償する。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし上記した従来の
構成の場合、図７に示すように通常の場合にはサーボの
引き込みが完了するが、ピックアップ内の対物レンズ２
の動作が円滑でなかったり、或いはフォーカスサーチ中
に外部からの振動で対物レンズ２が振動したりした場合
には、対物レンズ２の移動速度が異常に速くなり、図８
及び図９に示すようにＦ点以降のサーボ可能範囲での減
速（図中Ｔ１の期間）で止まることができず、サーボ可
能範囲外に対物レンズ２が移動してしまう欠点があっ
た。本発明は上記した従来技術の問題点を解決すること
を目的とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、対物レンズと、ディスクの反射光を受光
し、フォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー
信号検出手段と、前記対物レンズをディスク方向に移動
する対物レンズ移動手段と、前記フォーカスエラー信号
を用い、前記対物レンズの焦点がほぼディスクの情報記
録面上に保持されるように前記対物レンズ移動手段を制
御するサーボ制御手段と、前記サーボ制御手段の付勢前
に前記対物レンズがディスク方向に移動するように前記
対物レンズ移動手段を付勢するサーチ手段と、前記サー
チ手段により対物レンズを移動し、該対物レンズが前記
サーボ制御手段によるサーボ制御可能位置と成ったとき
に前記サーボ手段による制御から、前記サーボ制御によ
る制御に切換える切換手段とを備えたディスク装置のフ
ォーカス制御装置において、フォーカスエラー信号ゼロ
クロス直前の領域におけるフォーカスエラー信号のＳ字
波形の幅を検出する幅検出手段及び該幅を所定値と比較
する手段より成り、該比較手段の出力に応じて対物レン
ズの速度が所定速度を超えているか否かを判定する移動
速度検出手段と、対物レンズの移動速度が所定速度を超
えているときに、対物レンズに制動をかける制動制御手
段とを具備したことを特徴とする。また請求項３の発明
においては、上記したディスク装置のフォーカス制御装
置において、フォーカスエラー信号ゼロクロス直前の領
域におけるフォーカスエラー信号の発生に応じて出力を
生じる極性判定手段と、フォーカスエラー信号ゼロクロ
ス直前の領域におけるフォーカスエラー信号が所定値を
上回っているときの期間を検出する期間検出手段と、フ
ォーカスエラー信号ゼロクロス直前の領域におけるフォ
ーカスエラー信号が最初に前記所定値を上回ってから所
定時間が経過するまでを検出する所定時間検出手段と、
前記極性判定手段、期間検出手段、及び所定時間検出手
段の出力に応じて、対物レンズに制動をかける制動制御
手段とを具備したことを特徴とする。 【０００５】 【作用】幅検出手段によりフォーカスエラー信号のＳ字
波形の幅を検出し、この幅を比較手段により所定値と比
較する。この比較結果により移動速度検出手段は対物レ
ンズの速度が所定速度を超えているか否かを判定する。
対物レンズの移動速度が所定速度を超えている時に、制
動制御手段により対物レンズに制動をかける。これより
簡単に対物レンズの速度を適正に制御できる。また請求
項３の発明においては、極性判定手段からの出力と、期
間検出手段からのフォーカスエラー信号が所定値を上回
っている時の期間検出信号と、所定時間検出手段からの
フォーカスエラー信号が最初に前記所定値を上回ってか
らの所定時間の経過を表す信号に応じて、制動制御手段
が対物レンズに制動をかける。 【０００６】 【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１において図４に示す従来の構成と同じものには
同じ番号を付してある。また図２は正常時の波形図、図
３は対物レンズ２の移動速度が異常に増加したときの波
形図である。対物レンズ２はフォーカスコイル３にて上
下に駆動され、ディスク１に対物レンズ２の焦点を合わ
せてディスク１上に信号を得るように構成されている。
サーチ時にはコントローラ９はサーボオンオフスイッチ
７をＯＦＦし、サーチオンオフスイッチ１２をＯＮし、
サーチ波形発生部１０をスタートさせて、図５に示す様
なサーチ用駆動波形を発生させる。この波形はドライブ
アンプ８にて増幅され、フォーカスコイル３を駆動し、
対物レンズ２を波形に従って上下させる。４はフォトデ
ィテクタであり、この出力はフォーカスエラー信号検出
部５で増幅され、位相補償部６に入力するように構成さ
れている。位相補償部６はサーボ特性が望ましい動作を
行なう様にエラー信号の周波数特性を補償するものであ
り、サーボオンオフスイッチ７のオンオフによりサーボ
のオンオフを行うようになっている。フォーカスエラー
信号検出部５の出力はまたフォーカスオンコンパレータ
部１１に入力され、ここから図２に示すＣの波形が出力
されるようになっている。 【０００７】上記従来の構成に加えて、この実施例では
対物レンズ２の移動速度を検出する手段と、フォーカス
コイル３に制動を掛ける手段とを備えている。対物レン
ズ２の移動速度の検出はこの実施例ではフォーカスエラ
ー信号のＳ字波形の幅を検出することにより行ってい
る。 【０００８】即ちフォーカスエラー信号検出部５からの
信号は同時にレベルコンパレータ部１３に入力するよう
に構成されている。レベルコンパレータ部１３の基準電
位は図２に示すようにフォーカスエラー信号の＋側ピー
クに近い電位Ｖｃになっており、レベルコンパレータ部
１３からの出力ｄはイの時点でＨになるようになってい
る。一方フォーカスオンコンパレータ部１１の比較基準
電位はほぼ０Ｖであり、このフォーカスオンコンパレー
タ部１１の出力Ｃはフォーカスエラー信号が上昇すると
すぐにＨとなる。 【０００９】ブレーキウインドウ部１４はレベルコンパ
レータ部１３の出力ｄの立ち上がりでトリガされ、予め
設定された時間Ｔ２のみ、その出力ｅをＨとするように
構成されている。またレベルコンパレータ部１３の出力
はインバータ１５により反転され、ＡＮＤゲート１６に
入力されるようになっている。ＡＮＤゲート１６はレベ
ルコンパレータ部１３の出力ｄの反転出力とブレーキウ
インドウ部１４からの出力ｅ及びフォーカスオンコンパ
レータ部１１からの出力ｃのＡＮＤをとって、条件が成
立したときに、対物レンズ２の移動速度異常信号をコン
トローラ９に送るように構成されている。 【０００１０】ブレーキ波形発生部１７はドライブアン
プ部８に制動電圧を加えるためのものであり、コントロ
ーラ９に制御されるブレーキオンオフスイッチ１８のオ
ンオフにより所定の制動電圧をドライブアンプ部８に加
えるようになっている。ブレーキ波形発生部１７は所定
の一定の電圧を発生すれば良い。 【００１１】コントローラ９はフォーカスサーチに際し
てサーボオンオフスイッチ７をオフ、サーチオンオフス
イッチ１２をオン、ブレーキオンオフスイッチ１８をオ
フとしてサーチ波形発生部１０を駆動して対物レンズ２
を上昇させていくと、前記したようにフォーカスオンコ
ンパレータ部１１の比較基準電位はほぼ０Ｖであり、こ
のフォーカスオンコンパレータ部１１の出力Ｃはフォー
カスエラー信号が上昇するとすぐにＨとなる。一方レベ
ルコンパレータ部１３の出力ｄはイ点で立ち上がり、同
様にブレーキウインドウ部１４の出力ｅもここで立ち上
がる。更に対物レンズ２が上昇していくと、フォーカス
エラー信号の＋側ピークを越えて、サーボ可能領域に入
り、次にハの時点でレベルコンパレータ部１３の出力ｄ
はＬとなって、更にＦ点に至ってフォーカスオンコンパ
レータ部１１の出力ｃがＬとなる。この間ＡＮＤゲート
１６の条件は成立することがなく、対物レンズ２の移動
速度の異常検出信号はコントローラ９に送出されない。
コントローラ９はフォーカスオンコンパレータ部１１の
出力ｃの立下りにてサーチオンオフスイッチ１２をオフ
すると共にサーボオンオフスイッチ７をオンとし、サー
チ動作からサーボ動作への切り換えを行う。以上の動作
は対物レンズ２の移動速度が正常なときの動作である。
なお、コントローラ９はこの実施例ではマイクロコンピ
ュータにより構成しているが、ハードロジックにより構
成することも可能である。また、コントローラ９をマイ
クロコンピュータとした場合にはレベルコンパレータ部
１３、ブレーキウインドウ部１４、インバータ１５及び
ＡＮＤゲート１６はソフトウエアにより構成することも
可能である。 【００１２】次に図３に外部からの振動などの影響によ
り対物レンズ２の合焦点Ｆ付近での移動速度が異常に増
加した場合を示す。この場合フォーカスエラー信号（波
形ａ）の時間軸が異常に短くなるため、レベルコンパレ
ータ部１３の出力ｄがＨの期間よりもブレーキウインド
ウ部１４の出力ｅがＨの期間の方が長くなり、Ｔ２＞Ｔ
３となる。そのためハからＦまでの間ＡＮＤゲート１６
の条件が成立し異常信号ｆがＨになり、コントローラ９
はこの立ち上がりを検出してスイッチ１２をオフとする
と共にブレーキオンオフスイッチ１８をオンとするよう
になっている。これによりブレーキ波形発生部１７から
ｂ点の波形で示すようにフォーカスコイル３に制動電圧
を加える。対物レンズ２は制動が掛かっても、その慣性
によりＦ点に至り、フォーカスオンコンパレータ部１１
の出力ｃがＬになると、コントローラ９はブレーキオン
オフスイッチ１８をオフとし、同時にサーボオンオフス
イッチ７をオンとしてブレーキ動作からサーボ動作への
切り換えを行うようになっている。 【００１３】なお、制動の効果は電圧Ｖｂと時間Ｔ４に
より変化し、またＴ４はＶｃとＴ２の設定で変化するか
ら、制動効果はＶｂとＶｃとＴ２により変化することに
なる。これが強すぎると逆方向に運動させてしまうこと
になるが、これらの値は実験などにより求めることが出
来る。またコントローラ９に学習機能をもたせてこれら
の値を決定するようにしても良い。なお、Ｔ２は通常時
のＴ３よりも短くなるようにする必要がある。 【００１４】【発明の効果】以上説明したように本発明のディスク装
置のフォーカス制御装置は、フォーカスエラー信号のＳ
字波形の幅より対物レンズの移動速度の異常を検出して
対物レンズに制動を掛けるようにしているため、外部か
ら振動が加わった場合などでも良好なフォーカスサーチ
動作が得られ、しかも短いタイミングで頻繁に制御する
必要がなく、簡単な回路で制御が可能である。 【００１５】

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例を示すブロック図。 【図２】本発明の一実施例の動作説明図。 【図３】本発明の一実施例の動作説明図。 【図４】従来の装置の一例を示すブロック図。 【図５】サーチ駆動波形図。 【図６】従来の装置の動作説明図。 【図７】従来の装置の動作説明図。 【図８】従来の装置の動作説明図。 【図９】従来の装置の動作説明図。 【符号の説明】 １：ディスク、２：対物レンズ、３：フォーカスコイ
ル、４：フォトディテクタ、５：フォーカスエラー信号
検出部、６：位相補償部、７：サーボオンオフスイッ
チ、８：ドライブアンプ部、９：コントローラ、１０：
サーチ波形発生部、１１：フォーカスオンコンパレータ
部、１２：サーチオンオフスイッチ、１３：レベルコン
パレータ部、１４：ブレーキウインドウ部、１５：イン
バータ、１６：ＡＮＤゲート、１７：ブレーキ波形発生
部、１８：ブレーキオンオフスイッチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】対物レンズと、 ディスクの反射光を受光し、フォーカスエラー信号を検
   出するフォーカスエラー信号検出手段と、 前記対物レンズをディスク方向に移動する対物レンズ移
   動手段と、 前記フォーカスエラー信号を用い、前記対物レンズの焦
   点がほぼディスクの憤報記録面上に保持されるように前
   記対物レンズ移動手段を制御するサーボ制御手段と、 前記サーボ制御手段の付勢前に前記対物レンズがディス
   ク方向に移動するように前記対物レンズ移動手段を付勢
   するサーチ手段と、 前記サーチ手段により対物レンズを移動し、該対物レン
   ズが前記サーボ制御手段によるサーボ制御可能位置と成
   ったときに前記サーボ手段による制御から、前記サーボ
   制御による制御に切換える切換手段とを備えたディスク
   装置のフォーカス制御装置において、フォーカスエラー信号ゼロクロス直前の領域におけるフ
   ォーカスエラー信号のＳ字波形の幅を検出する幅検出手
   段及び該幅を所定値と比較する比較手段より成り、該比
   較手段の出力に応じて対物レンズの速度が所定速度を超
   えているか否かを判定する移動速度検出手段と、 対物レンズの移動速度が所定速度を超えているときに、
   対物レンズに制動をかける制動制御手段と、 を具備したことを特徴とするディスク装置のフォーカス
   制御装置。 【請求項２】 前記制動制御手段は、対物レンズの焦点
   がディスクの情報記録面上に位置したときに、前記対物
   レンズに対する制動制御を停止する、 請求項１に記載のディスク装置のフォーカス制御装置。【請求項３】 対物レンズと、 ディスクの反射光を受光し、フォーカスエラー信号を検
   出するフォーカスエラー信号検出手段と、 前記対物レンズをディスク方向に移動する対物レンズ移
   動手段と、 前記フォーカスエラー信号を用い、前記対物レンズの焦
   点がほぼディスクの情報記録面上に保持されるように前
   記対物レンズ移動手段を制御するサーボ制御手段と、 前記サーボ制御手段の付勢前に前記対物レンズがディス
   ク方向に移動するように前記対物レンズ移動手段を付勢
   するサーチ手段と、 前記サーチ手段により対物レンズを移動し、該対物レン
   ズが前記サーボ制御手段によるサーボ制御可能位置と成
   ったときに前記サーボ手段による制御から、前記サーボ
   制御による制御に切換える切換手段とを備えたディスク
   装置のフォーカス制御装置において、 フォーカスエラー信号ゼロクロス直前の領域におけるフ
   ォーカスエラー信号の発生に応じて出力を生じる極性判
   定手段と、 フォーカスエラー信号ゼロクロス直前の領域におけるフ
   ォーカスエラー信号が所定値を上回っているときの期間
   を検出する期間検出手段と、 フォーカスエラー信号ゼロクロス直前の領域におけるフ
   ォーカスエラー信号が最初に前記所定値を上回ってから
   所定時間が経過するまでを検出する所定時間検出手段
   と、 前記極性判定手段、期間検出手段、及び所定時間検出手
   段の出力に応じて、対物レンズに制動をかける制動制御
   手段と、 を具備したことを特徴とするディスク装置のフォーカス
   制御装置。 【請求項４】 前記制動制御手段は、対物レンズのアク
   チュエータに所定電位を印加することにより対物レンズ
   に制動をかける、 請求項１又は２又は３に記載のディスク装置のフォーカ
   ス制御装置。