JPS61122934A - 焦点位置制御装置 - Google Patents

焦点位置制御装置

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JPS61122934A
JPS61122934A JP59242929A JP24292984A JPS61122934A JP S61122934 A JPS61122934 A JP S61122934A JP 59242929 A JP59242929 A JP 59242929A JP 24292984 A JP24292984 A JP 24292984A JP S61122934 A JPS61122934 A JP S61122934A
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position control
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恒夫 高橋
Seizo Tsuji
辻 誠三
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • G—PHYSICS
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    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0945—Methods for initialising servos, start-up sequences
    • G—PHYSICS
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    • G11B7/0908—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only

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  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)

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、光学式ビデオディスクや文書ファイル等に代
表される光学式情報記録再生成いは再生専用装置等にお
ける焦点位置制御装置に関するものである。
従来の技術 近年、このような焦点位置制御装置は各種の方法が考案
、開発され、実際に、光学式ビデオディスクプレーヤー
や文書ファイル等に利用されている。以下、図面を参照
しながら、上述した従来の焦点位置制御装置の一例につ
いて説明する。第2図は従来の焦点位置制御装置の一例
を示すものである。1は1.5〜2.5μmのトラゾク
ピッチで同心円又はスパイラル状のトラックに長さ1〜
4μm程度の情報ピットが濃淡或いは凹凸状の勾情報と
して記録されているディスクである。
2はディスク1から記録された情報を時系列の信・号と
して取出すために高精度に回転制御されているモーター
であり、ディスクモーターとよばれている。3は対物レ
ンズで、ディスク1の記録面にレーザー光束を絞り込み
、情報信号を精度良く読み出すだめのものである。4は
フォーカシングアクチュエータであり、ディスク1のノ
リや、ディスクモーター2への装着時の傾き等により発
生する記録面の面振れに対して、対物レンズ3で絞り込
まれたビームスポットが常に一定に照射されるように、
フォーカシングアクチュエータ4で対物レンズ3の位置
を常時補正している。5はλ/4板であり、6は通過し
た光束は偏波面が変化する。
6は偏光プリズムであり、6でディスクへの入射光と反
射光の偏波面が変化するのを利用して両者を分離するだ
めのものである。Tは半導体レーザー8から放射状に出
射されたレーザー光を平行光にするだめのコリメータレ
ンズである。9は半導体レーザー8の出力パワーを制御
する回路である。
10はコリメータレンズでJす、11iコリメータレン
ズ10の光軸中心に設定されたナイフェツジ、12は2
分割のフォーカシングディテクタI。
■である。ディスク面からの反射光はコリメータレンズ
10でフォーカシングディテクタ12に集光するように
構成されており、ナイフェツジ11によりディスク1と
対物レンズ3とが合焦点位置より近い場合、一方のディ
テクタIに、又、遠い場合は、他方のディテクタ■に反
射光の大部分が入射されるようになっている。以上の各
構成要素はピックアップ13に格納されており、ディス
ク1に対して半径方向に駆動されるようになっている。
ピンクアップ13内には上述の手段の他、トラックの偏
心によるトラック変動を補正するための手段が格納され
ているが、ここでは省略されている。前記の各ディテク
タの出力信号は差動アンプ14で差動信号に変換され、
ループの安定性を確保するための位相補償回路16、ル
ープスイッチ17、ディスクの反射率によるゲイン変動
を補正するだめのゲインコントロール回路18、駆動回
路19を経て、フォーカシングアクチュエータを駆動さ
せ、ディスクの面振れに対して対物レンズが忠実に追従
するようにフォーカシングサーボル−プが構成されてい
る。16はディテクタI。
Hの出力も一□号の加算アンプであり、ル−プゲインを
一定を保つだめのゲインコントロール回路18の制御信
号に用いられている。差動アンプ14の差動信号人は本
構成例のようないわゆるナイフ二ノシ方式であれば、第
3図に示すような波形例となる。これは公知のS字信号
波形とよばれるものて、図中に示すDsは用いる光学素
子によシ異なるが約数10μm程度である。このDs間
がディスクのifn倣れを検出する検出可能範囲であり
、図中のり。はフォーカシングサーボの動作点でるる。
通常、フォーカシングサーボ引込み前の状態では、対物
レンズはディスク記録面に対してかなり離れた所に置か
れており、その状態からフォーカシングサーボの引込み
を行うためには対物レンズをディスク面に強制的に近づ
け、前記のDs区間を検出する必要がある。そのため第
2図に示すようにフォーカシングサーボル−プON信号
22により、引込み起動四路21から引込み起動信号B
を発生させ、駆動回路19を経て、フォーカシングアク
チュエータに起動信号を印加せしめ、対物レンズ3をテ
゛イスクの面振れを検出する検出可能範囲までディスク
記録面に近づける。引込み検出回路20で第3図に示す
D8期間内に入ったことを検出してループスイッチ17
を“’ON”L、サーボル−プをクローズにする。又、
同時に、引込み起動信号を” OF F″せしめる。第
4図は、引込み起動開始から、サーボループがクローズ
になるまでの各信号の波形例である。図中に示すA−D
は第2図に示すム〜Dに対応しており、1oは引込み起
動開始時点、tlはサーボループがクローズになる時点
を示す。
以上、焦点位置制御装置の一例について説明を行った。
尚、本例では面振れの検出方法としてナイフェツジ方法
を採用しているが、公知のとおり而振れの検出方式は他
に臨界角法、非点収差法等各種の方式がめる。いずれも
、検出方法が異なるのみでピックアップ内の一部の構成
要素が異なる以外、大差はない。
発明が解決しようとする問題点 iii記に示すような構成では、次に示すような問題点
がある。第5図&は記録面がアルミ蒸着膜のような高反
射率がある場合の8字波形である。図中、記録面を示す
8字以外に、非常に小さい8字波形かめるが、これは、
記録面の保護膜であるPlaMAの表面を示す8字波形
でおる。PMM人の表面の反射率はアルミ蒸着膜の反射
率にくらべ十分に低いことが図中の振幅ム8とム、でわ
かる。
従って、A、より少し高い電位ムアに設定されたコンパ
レータで出力信号人を比較すれば、サーボループをクロ
ーズにする時点D1が検出できる。図中、Doは前述ど
おりサーボル−プの動作点でろり、ゼロクロス点でるる
。ム5にくらベム、がかなシ小さいだめ、D、とDoと
の差は小さくすることができる。04時点でサーボをク
ローズにすると、振幅人、のユニ7)関数がサーボルー
プに印加されたことになるが、図でも明らかなように振
幅ATはAsにくらべ十分に小さく、安定に引込まれる
。
一方、記録面の反射率が保護膜表面の反射率にくらべあ
まり高くない場合、例えば、TeOx  (0< X 
< 2)を用いた追記型光ディスク等の場合、第6図す
に示すような波形例になる。図中、振幅人、′の8字波
形がPMM人膜人血表面幅As′の8字波形が記録面で
ある。尚、As二As/にするため第5図すの方は縦軸
の倍率を第6図aにくらべかなり大きくしている。第5
図すにおいて、第5図aと同様に、A、の電位に設定さ
れたコンパレータで出力信号ムを比較すると、PMMA
膜表面のD3′と本来のD1′が検出され、対物レンズ
を遠くから徐々にディスクに近づけた場合、先にD3′
が検出されるだめ、PMMム膜表面に合焦点することに
なる。従って、人、′より十分高い電圧入、に設定され
たコンパレータで引込み検出を行う必要がある。ところ
が、この場合、D2′で引込みを検出してサーボル−プ
をクローズにすると、振幅〜′のユニット関数がサーボ
ループに印加されたことになり、安定な引込みができな
い場合が生ずる。
本発明は上記問題に鑑み、記録面と保護膜面の反射率の
差が小さい場合でも、ゼロクロス点近傍でサーボルーズ
をクローズするもので、安定な引込みを提供するもので
ある。
問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために、本発明の焦点位置制御装
置は、第一のコンパレータで、対物レンズとディスク記
録面間距離が、而振れ検出可能範囲に入ったことを検出
し、検出した時点から第一番目にゼロクロスする点の近
傍になったことを第二ノコ/パレータで検出し、その時
点でサーボル−プをクローズにするように構成されてい
る。
実施例 以下本発明の焦点位置制御装置の一実施例について、図
面を参照しながら説明する。
第1図aは実施例の回路図であり、第2図のブロック図
中の引込み検出回路20に相当する部分である。第1図
すの信号波形例A−Jは第1図aにおけるム〜Jに対応
している。第1図a及びbを用いて本実施例の動作説明
を行う。尚、本発明による引込み検出四路以外の構成要
素については従来と同様で1、説明は省く。第1図乙の
第1コンパレータ33と第2コンパレータ34のコンパ
レータレベルは各々、電源電圧”QCを抵抗24゜25
.26で分圧される電位v1.v2になっておシ、各コ
ンパレータの出力は抵抗27.28で電源電圧にプルア
ップされている。又、ダイオード31.32及び抵抗2
9.30は次段のロジック素子に負入力を印加しないだ
めのものである。
第1図すのt。時点でフォーカシングサーボルーフ’O
N信号22カ” ON ”状態になるト” L ”にな
り、第1Dランチ36と第2Dラツチ37はリセットが
解除され、両者の出力信号H及びDは次の入力信号が入
るまでL゛となる。又、引込み起動信号41が” H”
になり、第2図に示す引込み起動回路21から起動信号
が出力され、対物レンズ3がディスク1に近づけられる
。対物レンZ゛がディスクに近づくと、まずPliLM
A膜表面によるS字信号が差動アンプ14から出力され
る。
前記S字振幅はv2より大なるため、v2より大なる期
間(1,からt2まで)はFはL゛となる。
FがパL゛から“H゛になる時点t2で第2Dうlチ3
7はデータ全ラッチするが、Hid”L”fめるから出
力りもL ”となる。さらにディスクに近づくと記録面
のS字信号が差動アンプから出力される。記録面のS字
振幅はvlより大なるため、vlより大なる期間(t4
からt5まで)はEが” H”となる。Eが“L ”か
ら“H゛になる時点t4で第1ラツチ36はデータをラ
ッチするがこの時Gはt )l mであるから出力Hは
その時点からII H11となる。さらにFが“L”か
ら“H゛になる時点t6で第2ラツチ3了はデータをラ
ッチする。この時、Hは“H″であるから出力りも′H
“となる。このDの信号が引込み検出信号となり、この
信号でループスイッチをオン、オフするため記録面のS
字信号のゼロクロスに近いところでサーボループがクロ
ーズされることになり従来のような大きなステップ入力
をサーボループに与えなくてすむようになる。t6の時
点でDが” H”となるので引込み起動信号Jは′L′
になり起動状顔は解除される。
このように簡単な回路を追加するだけで安定なサーボ引
込みが可能となり、装置の信頼性が向1・する。
発明の効果 以上のように、本発明は引込み検出回路に各々異なる電
圧設定された2つのコンパレータを用い、第1のコンパ
レータでディスク記録面と対物レンズ間の距離が面振れ
検出範囲内に入ったことを検出した後、第2のコンパレ
ータでゼロクロス近傍になる時点を検出して、サーボル
−プをクローズにすることにより安定な引込みを提供す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図aは本発明による焦点位置制御装置における引込
検出回路例を示す電気回路図、第1図すは第1図乙の各
信号の波形図、第2図は従来の焦点位置制御装置のブロ
ック図、第3図はナイフェツジ方式フォーカシングサー
ポの焦点位置誤差信号の波形図、第4図は従来例におけ
る各信号の波形図、第5図&及びbは記録面と保護膜表
面の反射率との差が大なる場合と小なる場合のS字信号
波形例を示す図である。 1・・・・・・ディスク、3・・・・・・対物レンズ、
4・・・・・・フォーカシングアクチュエータ、8・・
・・・・半導体レーザ、12・・・・・・フォーカシン
グディテクタ、16・・・・・・位相補償回路、1ア・
・・・・・ループスイッチ、18・・・・・・ゲインコ
ントロール回路、19・・・・・・駆動回路、20・・
・・・・引込み検出回路、21・・・・・・引込み起動
回路、33.34・・・・・コンパレータ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第3
図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 光源からの光ビーム光束を対物レンズを介して所望の反
    射面に導く光学的手段と、前記光束を前記反射面に合焦
    点せしめるために前記対物レンズを制御信号に応じて光
    軸方向に駆動せしめる駆動手段と、前記合焦点からのず
    れを検出するための光検出器と、前記反射面からの反射
    光束を前記光検出器まで導く光学的手段と、前記光検出
    器の出力を前記駆動手段の機械系の遅れを補償する位相
    補償回路を介して前記駆動手段に印加する焦点位置制御
    ループと、合焦点位置を探すために前記駆動手段を駆動
    せしめる引込み起動回路と、焦点位置制御ループで、内
    に設けられたスイッチと前記光検出器の出力レベルを第
    一の基準レベルと、前記基準レベルより絶対値の小さい
    第二の基準レベルとをそれぞれ比較するコンパレータと
    、引込み起動時において、前記光検出器の出力レベルが
    第一の基準レベルを続けて二回越えた後に第二の基準レ
    ベルを越えることを前記コンパレータで検出した時点で
    前記スイッチをオンし、前記制御ループをクローズにす
    る手段とを有することを特徴とする焦点位置制御装置。
JP59242929A 1984-11-16 1984-11-16 焦点位置制御装置 Granted JPS61122934A (ja)

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JPH0470698B2 JPH0470698B2 (ja) 1992-11-11

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