JPS61283033A - 自動焦点引き込み装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、光ピックアップを用いてディスクの信号読み
出しを行う光学式ディスクプレーヤに関し、特に光ピッ
クアップの焦点を光軸方向に移動させて、該光ピックア
ップの焦点をディスクの信号面に追従させて合わせる為
のフォーカスサーボ系の回路の動作領域に引き込む自動
焦点引き込み装置に関する。

（ロ）従来の技術 デジタル信号に対応する凹凸が刻印されたディスクから
光ピックアップを用いて信号の読み出しを行う光学式デ
ィスクプレーヤが知られている、前記光学式ディスクプ
レーヤとしては、例えばコンパクトディスクプレーヤが
ある。前記光学式ディスクプレーヤにおいては、光ピッ
クアップから発生された光ビームをディスクの信号面に
正確に合焦させる為にフォーカシング制御を行っている
。

前記７オーカシング制御は、先ず前記光ピックアップの
対物レンズを光軸方向に移動することにより該光ピック
アップの焦点を光軸方向に移動させて前記ディスクの信
号面に前記光ピックアップの焦点を概ね合わせ、そして
、前記光ピックアップの焦点を該光ピックアップの光ビ
ームとディスクの信号面との焦点ズレな補正することに
より装着状態及び回転により生じるディスクの信号面の
上下動に追従させることが出来るフォーカスサーボ系の
回路の動作領域に引き込み、再生中において、常時、前
記光ピックアップの光ビームが前記ディスクの信号面ニ
合焦される様にしている。このことは、例えば特公昭５
８−３８８５５号公報に記載されている。

ｅ−１発明が解決しようとする問題点 ところで、フォーカスサーボ系の回路の動作領域に引き
込む自動焦点引き込み装置としては、例えば実開昭５９
−１７０４１号公報に示される如く、電圧レベルの上昇
率及び下降率が一定な三角波を用いて光ピックアップの
対物レンズを光軸方向に駆動させるものが知られている
。前記自動焦点引き込み装置は、ディスクプレーヤにデ
ィスクを載置するときのバジツキ及び回転によるディス
クの面撮れにより前記光ピックアップとディスクの信号
面との距離が変化しても確実にフォーカスサーボ系の動
作領域に引き込まれる様に対物レンズが光軸方向に所定
量以上大きく、かつ移動速度が所定速度より遅くなる様
にしている。すなわち、前記対物レンズを大きく移動さ
せるには、該対物レンズの駆動機構の慣性質量の関係か
ら該対物レンズを駆動する信号の周波数を低くしなけれ
ばならず、また、フォーカスサーボ系の回路を閉ループ
に引き込むには所定時間、前記対物レンズを該フォーカ
スサーボ系の回路の動作領域内に位置させなければなら
ないからである。その為、前記自動焦点引き込み装置は
、自動焦点引き込み動作が塊実である反面、該動作が遅
いという欠点があった。

に）問題点を解決するための手段 本発明は、上述の点に鑑み成されたもので、光ピックア
ップの光センサーから発生される出力信号によりディス
クからの反射光を検出する受光量検出回路と、該受光量
検出回路から発生された出力信号電圧と所定のレベルに
設定された基準電圧とを比較する比較回路と、該比較回
路から発生された出力信号に応じて少なくとも電圧レベ
ルの上昇率または下降率のどちらか一方が変化する発振
出力を発生する発振回路と、該発振回路の発振出力に応
じて光ピックアップの焦点を光軸方向に移動させる為の
、駆動機構を、駆動する駆動回路とを設けたことを特徴
とする。

（ホ）作用 本発明は、受光量検出回路により光ピックアップの光セ
ンサーに受光されるディスクからの反射光の光量を検出
し、その光量に応じた出力信号を発生させ、比較回路に
より前記受光量検出回路から発生された出力信号電圧と
基準電圧とを比較し、その比較出力に応じて発振回路か
ら発生される発振出力の少なくとも電圧レベルの上昇率
または降下率のどちらか一方を変化させることにより前
記光センサーに受光された受光量が所定量以上のときに
前記光ピックアップの焦点の光軸方向への移動速度を遅
くしたものである。

（へ）実施例 第１図は本発明の実施例を示すブロック図であり、（１
）はディスク（図示せず）の信号読み出しに使用される
光ピックアップ内に備える単一方向にのみ光ビームを絞
る働らきを有するシリンドリカルレンズの背後に配置さ
れ、該光ピックアップから投射された光ビームの該ディ
スクからの反射光を４分割して受光する光センサ−、（
２）は該光センサ−（１）の各出力ｓ、　、　ｓ、、　
ｓ、、　ｓ、の演算処理を行って前記光センサ−（１）
の受光量を検出する受光量検出回路、（３）は該受光量
検出回路（２）から発生された出力信号電圧が所定のレ
ベルに設定された基準電圧７０以上のときに「Ｈ」レベ
ルの信号を発生する比較回路、（４）は光ピックアップ
の対物レンズを光軸方向に移動させるためのフォーカス
コイル、（５）は該フォーカスコイル（４）に電流を供
給し、前記光ピックアップの対物レンズを駆動する。駆
動回路、（６）は前記光ピックアップの対物レンズの駆
動機構の動作遅延等による位相ズレを補償する位相補償
回路、（７）は光ピックアップの焦点を光軸方向に移動
させる発振出力を発生し、前記比較回路（３）からｒＨ
Ｊレベルの信号が発生されたときに発振出力の電圧レベ
ルの上昇率及び下降率が減少する発振回路、（８）は前
記光センサ−（１）の各出力Ｓ、、Ｓ、、Ｓ。

ｔｓ４　の演算処理を行って光ピックアップの焦点とデ
ィスクの信号面との誤差を検出するフォーカス誤差検出
回路、（９）はフォーカスサーボのループを開閉するた
めのスイッチング回路、卸は前記比較回路（３）及び前
記フォーカス誤差検出回路（８）の出力信号に応じて前
記発振回路（７）の発振の停止の制御及び前記スイッチ
ング回路（９）を導通、非導通状態の制御を行うフォー
カスサーボ導入検出回路である。

受光量検出回路（２）は、光センサ−（１）の各出力Ｓ
１ｙ　Ｓｔ　ｔ　Ｓｌｙ　ｓ４の総和を求める演算処理
Ｓ、＋Ｓ、＋Ｓ、＋Ｓ４を行って該光センサ−（１）の
受光量を検出している。すなわち、単一光源から発生さ
れる光ビームのスポットの全光量は一定であるので、光
ピックアップの光ビームとディスクの信号面との焦点の
ズレの大きさに応じて前記光センサ−（１）に受光され
る光量が変化するからである。そして、その光ピックア
ップの焦点及びディスクの信号面間の距離と前記光セン
サ−（１）に受光される光量との関係は、第３図（イ）
の如く表わせるので、図において破線を基準電圧ｖ０　
とすると、比較回路（３）からは第３図（ロ）に示す如
＜１ｔ〜ｌ、の間でｒＨＪレベルの信号が発生されるこ
とになる。尚、前記受光量検出回路（２）からの出力信
号は、前記比較回路（３）に供給される他に、ディスク
に記録された信号の情報信号として信号処理を行う信号
処理回路に供給される。

また、フォーカス誤差検出回路（８）は、光センサ−（
１）の各出力Ｓｒ　、Ｓｔ、Ｓ３，８４の演算処理（Ｓ
、＋８　、、’）　　（Ｓ　！　＋　８４　）を行って
光ピックアップの焦点とディスクの信号面との誤差を検
出している。すなわち、光ピックアップにシリンドリカ
ルレンズを使用する非点収差法において、光センサ−＋
１）は、光ピックアップの焦点がディスクの信号面の前
方にある場合には、対角線上に配置された素子の出力Ｓ
、及びＳ、　（またはＳ、及びＳ４）が大で、出力Ｓ、
及び８４　（またはＳＩ及びＳｓ　）が小となり、光ピ
ックアップの焦点がディスクの信号面の後方にある場合
には、出力Ｓ、及び８４　（またはＳ、及びＳ３）が大
で、出力Ｓ１及びＳｓ　（またはＳ、及びＳ４）が小と
なり、光ピックアップの焦点がディスクの信号面に合致
した場合には、出力ｓ、、ｓ、、ｓ、、ｓ４は等しくな
るからであり、光ピックアップの焦点及びディスクの信
号面間の距離とフォーカス誤差検出回路（８）の出力信
号との関係は、第３図（ハ）の如く表わせる。その為、
前記フォーカス誤差検出回路（８）の出力信号を用いて
光ピックアップの対物レンズを駆動することにより所定
範囲内（図の範囲Ｃ）において、該光ピックアップの焦
点をディスクの信号面に合致させる様（調節することが
出来る。

ここで、フォーカスサーボ導入検出回路（１０１は、比
較回路（３）及びフォーカス誤差検出回路（８）の出力
信号が供給され、該フォーカス誤差検出回路（８）のゼ
ロクロスポイント（第３図０１において合焦点ｔ）で立
上り、前記比較回路（３）の出力信号がｒＬＪレベルに
立下るときに立下るｒＨＪレベルの信号を発生する様に
成されており（第３図に））、該フォーカスサーボ導入
検出回路Ｃ１ｌからｒＨＪレベルの信号が発生されたと
きに発振回路（７）の発振を停止すると共にスイッチン
グ回路（９）を導通状態にする。

尚、光セゾサー（１）、フォーカス誤差検出回路（８）
、スイッチング回路（９）、位相補償回路（６）、駆動
回路ｔ５）、及びフォーカスコイル（４）がフォーカス
サーボ系の回路の閉ループを形成する。

今、上述の鏡蓋において、電源が投入されると、通常、
光ピックアップは非動作状態において、焦点がディスク
の信号面から大きく離れているので、光センサ−（１）
Ｋは、ディスクからの反射光がほとんど受光されず、受
光量検出回路（２）からは出力信号がほとんど得られな
い。その為、比較回路（３）からはｒＬＪレベルの信号
が出力されるので、フォ−・カスサーボ導入検出回路Ｏ
ＱからはｒＬＪレベルの信号が出力される。したがって
、まず発振回路（力が発振を開始する。このとき、前記
フォーカスサーボ導入検出回路α値から発生されている
ｒＬＪレベルの信号によりスイッチング回路（９）は非
導通状態に成されているので、前記発振回路（力から発
生される発振出力だけが位相補償回路（６）に供給され
、該位相補償回路（６）により光ピックアップの駆動機
構の動作遅延に見合った位相補償が行われた後、駆動回
路（５）に供給される。その為、前記駆動回路（５）か
らは、前記発振回路（力の発振出力に対応した出力信号
が発生され、その出力信号がフォーカスコイル（４）に
供給きれることになるので、光ピックアップの対物レン
ズは前記発振回路（力の発振出力に対応して光軸方向に
駆動される。このとき、ディスクが設置されていれば、
前記対物レンズの光軸方向の駆動により光センサ−（１
）で受光されるディスクからの反射光量が変化し、受光
量検出回路（２）からの出力信号は第３図（イ）に示す
如（変化するので、光ピックアップの焦点とディスクの
信号面との距離が所定値以下になると、比較回路（３）
からｒ　ＨＪレベルの信号が発生される。その為、発振
回路（７）から発生される発振出力の電圧レベルの上昇
率及び下降率が減少する。すなわち、光ピックアップの
焦点とディスクの信号面との距離が所定値より大きく離
れており、前記比較回路（３）からｒＬＪレベルの信号
が発生されているときの発振回路（７）から発生される
発振出力の電圧レベルの上昇率が第３図（ホ）の範囲ａ
１及びａ２であるとすると、該比較回路（３）からｒＨ
Ｊレベルの信号が発生されているときの前記発振回路（
力から発生される発振出力の電圧レベルの上昇率は第３
図（ホ）の範囲すの如く表わせる。尚、前記発振回路（
力から発生する発振出力の電圧レベルが下降するときに
おいても、前述した上昇時と同様に発振回路（７）から
は＠３図（ホ）の一点鎖線の如くなる。ここで、駆動回
路（５）は前記発掘回路（７）からの発振出力に応じて
フォーカスコイル（４）に′電流を流すので、該発振回
路（力からの発振出力の変化量が小さければ、前記フォ
ーカスコイル（４）に流れる′１流の変化量も小さくな
る。したがって、光ピックアップの焦点とディスクの信
号面との距離が所定値以下になったとき、すなわち、フ
ォーカス誤差検出回路（８）からの出力信号により光ピ
ックアップの焦点とディスクの信号面とを合致させるこ
とが出来るフォーカスサーボ系の回路の閉ループに引き
込むことが出来る領域に近づいたときに光ピックアップ
の焦点の移動速度が遅くなるので、該光ピックアップの
焦点とディスクの信号面とが所定値より大きく離れてい
るときに前記光ピックアップの焦点の移動速度を速くし
ても確実にフォーカスサーボ系の回路の閉ループに引き
込むことが出来る。

光ピックアップの焦点がディスクの信号面に概ね合い、
フォーカス誤差検出回路（８）から第３図（ハ）の如き
出力信号が発生される様になり、やがて、前記光ピック
アップの焦点がディスクの信号面に合致すると、すなわ
ち前記フォーカス誤差検出回路（８）から第３図ヒ→の
点ｄの出力信号が発生されたことが検出されるとフォー
カスサーボ導入検出回路ａ１にはすでに比較回路（３）
のｒＨＪレベルの信号が供給されているので、該フォー
カスサーボ導入検出回路ａ０からは第３図に）の範囲ｅ
に示す如くｒＨＪレベルの信号が発生される。その為、
発振回路（７）は第３図（ホ）の１０で発振動作が停止
され、スイッチング回路（９）は導通状態になり、フォ
ーカスサーボ系の回路の閉ループが形成される。したが
って、その後はフォーカス誤差検出回路（８）から発生
される出力信号が前記スイッチング回路（９）及び位相
補償回路（６）を介して駆動回路（５）に供給される様
になり、光ピックアップの対物レンズは前記フォーカス
誤差検出回路（８）から発生される出力信号に応じて駆
動される様になるので、常に光ピックアップの焦点とデ
ィスクの信号面とが合致する様になる。

第２図は、発振回路（７）の回路図であり、住υは出力
端子と正入力端子に帰還抵抗ａの及び（１′３が接続さ
れた第１オペアンプ、αａ及びα９は該第１オペアンプ
０１）の出力信号を分圧する第１及び第２抵抗、■は該
第２抵抗Ｑ５１に並列に接続され、第３抵抗αηとコレ
クタ・エミツタ路が直列に接続された第１トランジスタ
α樽とから成る直列回路、０は前記第１及び＠２抵抗α
荀及びα９の接続点Ａに接続された帰還抵抗■と該帰還
抵抗■に接続されたコンデンサ２１）とから成る第１時
定数回路、（社）は正入力端子が該第１時定数回路轡の
帰還抵抗（イ）とコンデンサＣＩＪとの接続点に接続さ
れ、出力端子が前記第１オペアンプαυの負入力端子に
接続された第２オペアンプ、＠は該第２オペアンプ＠の
出力端子と負入力端子に接続されたコンデンサＣ２４）
と該コンデンサＣ２４）に接続された抵抗（ハ）とから
成る第２時定数回路、弼は前記第２オペアンプ＠の出力
端子に抵抗（５）を介してコレクタが接続され、エミッ
タが接地された第２トランジスタ、弼は該第２トランジ
スタ（ハ）のコレクタ・エミツタ路に並列に接続された
抵抗器及びコンデンサ（至）から成る第３時定数回路で
ある。前記第１トランジスタＵのペースに抵抗Ｃ３１）
及びツェナーダイオードＧ３を介して接続された第１入
力端子（至）には、第１図におけるフォーカスサーボ導
入検出回路（１Ｇから発生される出力信号が印加される
。また、前記第２トランジスタ■のベースに抵抗Ｃ！Ａ
）及びツェナーダイオード（ト）を介して凄続された第
２入力端子（至）には、第１図における比較回路（３）
から発生される出力信号が印加される。そして、第３時
定数回路卵の抵抗の及びコンデンサ（７）の接続点に抵
抗Ｃ３７）を介して接続される出力端子（至）には、第
１図における位相補償回路（６）の入力端子が接続され
る。

光ピックアップの焦点がディスクの信号面から大きく離
れており、光センサ−（１）にディスクからの反射光が
ほとんど受光されない場合、比較回路（３）からｒＬＪ
レベルの信号が出力され、フォーカスサーボ導入検出回
路（８）からもｒＬＪレベルの信号が出力されるので、
第１及び第２入力端子（ハ）及び（至）には共にｒＬＪ
レベルの信号が印加され、第１及び第２トランジスタα
槌及び弼は共にオフしている。その為、第１オペアンプ
（１１）から発生される出力信号は、帰還抵抗αり及び
α四により分圧されて正入力端子に印加されると共に、
第１及び第２抵抗α荀及びα９により分圧されて第１時
定数回路りを介して第２オペアンプ（社）の正入力端子
に帰還され、該第２オペアンプ器から発生される出力信
号は、第２時定数回路轡を介して負入力端子に帰還され
ると共に、抵抗０９を介して前記第１オペアンプ（１１
）の負入力端子に印加されるうすなわち、前記第１オペ
アンプαυは非安定マルチバイブレータとして動作する
様に成され、前記第２オペアンプ器は第１及び第２時定
数回路０及び□□□と共に積分回路を構成しているので
、該第１オペアンプａ０からｒＨＪレベル（＋ｖｃｃ）
の信号が発生されると、前記第２オペアンプ＠からは徐
々に電圧レベルの上昇する出力信号が発生し、該出力信
号が前記第１オペアンフ（１１）ノコンパレートレベル
、スナワチ＋ｖｃｃヲ帰還抵抗α２及び（１３により分
圧した電圧レベルより犬となるまでその状態が続く。前
記第２オペアンプ四からの出力信号の電圧レベルが前記
第１オペアンプａυのコンパレートレベルより犬となる
と該第２オペアンプ（ハ）からｒＬＪレベル（Ｖｃｃ）
の信号が発生される。その為、今度は前記第２オペアン
プ（２りからは徐々に電圧レベルの下降する出力信号が
発生し、該出力信号が前記第１オペアンプαηのコンパ
レートレベル、すなわち−Ｖｃｃを帰還抵抗（１２＋及
びα３により分圧した電圧レベルより小となるまでその
状態が続く。ところで、前記第２オペアンプ（２）から
発生された出力信号眸抵抗罰及び（４〔で分圧されて第
３時定数回路□□□を介して出力端子（至）に印加され
、該出力端子（至）に印加された信号により光ピックア
ップの対物レンズが駆動されるので、やがて、該光ピッ
クアップの焦点がディスクの信号面に近づき、受光Ｉ検
出回路（２）から得られる出力信号レベルが上昇し、比
較回路（３）からｒＨＪレベルの信号が発生される様に
なる。すると、第１入力端子（ハ）にはｒＨＪレベルの
信号が印加されるので、第１トランジスタα樽がオンす
る。前記第１トランジスタｃＩｇＩがオンすると、第３
抵抗Ｃ１７１が第２抵抗（１５と並列に接続されろこと
になり、該第２及び第３抵抗（１５１及び圓の合成抵抗
は前記第２抵抗ａ５より小さくなるので、点Ａに発生さ
れる信号レベルは光ピックアップの焦点がディスクの信
号面に大きく離れているときの点Ａに発生される信号レ
ベルより小さくなる。したがって、第２オペアンプ＠か
ら発生される出力信号の電圧レベルの上昇及び下降する
傾きが小となるので、光ピックアップの対物レンズの動
作速度は遅くなる。尚、第３時定数回路響け、スイッチ
ング回路（９）が導通状態になり、光ピックアップの対
物レンズがフォーカス誤差検出回路（８）に応じて動作
する状態になるまで、該対物レンズの位置を保持する為
のものである。

（ト）発明の効果 以上述べた如く、本発明に依れば、光センサーに受光さ
れた受光量が所定量以上になる光ピックアップの焦点が
ディスクの信号面に近づいたとき忙該光ピックアップの
焦点の光軸方向゛への移動速度を遅くしているので、前
記光センサーに受光された受光量が所定量以下のときに
前記移動速度を速くしても確実にフォーカスサーボ系の
回路の閉ループに引き込むことが出来、その引き込む為
の時間が短縮出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
その発振回路の具体例を示す回路図、及び第３図は本発
明の説明に供する為の特性図である。 主な図番の説明 （１）・・・光センサ−、（２）・・・受光量検出回路
、　（３）・・・比較回路、　（４）・・・フォーカス
コイル、　（５）・・・駆動回路、　（７）・・・発振
回路、　（８）・・・フォーカス誤差検出回路、　（９
）・・・スイッチング回路、　ＣＩＯ・・・７オ　　　
　　゛−カスサーボ導入検出回路。 出願人　三洋電機株式会社　外１名 代理人　弁理士　　佐　野　静　夫 優１　図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディスクの信号読み出しに使用される光ピックア
   ップの焦点を光軸方向に移動させてフォーカスサーボ系
   の回路の動作領域に引き込む為の自動焦点引き込み装置
   において、前記光ピックアップから投射された光ビーム
   の前記ディスクからの反射光を受光し、その受光量に応
   じた出力信号を発生する光センサーと、該光センサーか
   ら発生される出力信号により前記光センサーの受光量を
   検出する受光量検出回路と、該受光量検出回路から発生
   された出力信号電圧と所定のレベルに設定された基準電
   圧とを比較する比較回路と、該比較回路から発生された
   出力信号に応じて少なくとも電圧レベルの上昇率または
   下降率のどちらか一方が変化する発振出力を発生する発
   振回路と、該発振回路の発振出力に応じて前記光ピック
   アップの焦点を光軸方向に移動させる為の駆動機構を駆
   動する駆動回路とを設け、前記光センサーに受光された
   受光量が所定量以上のときに前記光ピックアップの焦点
   の光軸方向への移動速度を遅くしたことを特徴とする自
   動焦点引き込み装置。