JPS62209732A - フオ−カス引き込み制御装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、円盤状記録媒体（以下ディスクと称ｔ）を用
いた記録再生装置等のフォーカス引き込み制御装置に関
するものである。

従来の技術 近年、光ディスクを用いた記録再生装置は、記録密度が
高く、高速アクセスが可能なことから、３べ一 ビデオディスクや、文書ファイル等、多くの製品が発表
されている。

このような記録再生装置には、光ビームをディスクの面
振れに追従させるため、レンズを光軸方向に制御するフ
ォーカスサーボ、およびトラックの偏心や歪に追従させ
るため、対物レンズまたは光軸の半径方向制御を行うト
ラッキングサーボといった光ビーム制御用のアクチュエ
ータと各サーボ回路が備えられている。

ところが、前記フォーカスサーボの制御信号を検出する
ことができるダイナミックレンジは、非常に狭く、１０
〜１００　ｐｍ程度しかない。そのために、前記フォー
カスサーボを起動させるには、対物レンズを持ち−Ｌげ
、前記精度内に、ディスク反射面と対物レンズの位置関
係がなったことを検出して、サーボループのスイッチを
入れ、フォーカスサーボ動作を行わせるというフォーカ
ス引き込み装置が必要である。

以下図面を用いながら上述したフォーカス引き込み回路
の従来例について説明する。

第６図は従来のフォーカス引き込み制■１装置の一例を
示すブロック図である。

第６図中、１１はディスクであり、１２は光源やレンズ
、分光素子等の光学部品が組み込まれたピックアップ装
置である。対物レンズ１を通ってディスクに入射された
光は、反射され対物レンズを再び通って少なくとも２分
割されたフォーカスディテクタ１３へ導ひかれる。

１４は差動アンプであり、フォーカスディテクタ１３０
分割された夫々の差を取ることによりフォーカス制御信
号を出力する。

１６は位相補償回路であり、フォーカスサーボの安定性
を確保するためのものである。

１６は切り替えスイッチであり、前記位相補償回路の出
力信号と、後述するレンズ持ち上げ信号を切り替える。

１７はドライブ回路であり、前記切り替えられた信号に
より、４のフォーカスコイルに電流を流し、対物レンズ
の位置制御を行う。

１８はコンパレータであり、差動アンプ１４の５１、− 出力と１９の比較電圧Ｅを比較し、引き込みタイミング
を決めるためのパルスを発生する。

２０はフリップフロップであり、外部からのサーボＯＮ
指令、Ｃ１によりリセットされ、前記コンパレータ１８
の出力によりセットされる。

このフリップフロップの出力により、前記切り替えスイ
ッチは切り替えられる。

２１は発振回路であり、例えば低周波（１〜１０Ｈｚ程
度）の矩形波を出力している。２２は差動アンプであり
、３１のフォーカスコイル逆起電力検出回路の出力が、
前記矩形波と比較されることにより、フォーカス引き込
みの際の速度制御を行い、対物レンズの上下スピードを
ゆっくりと一定に行うことにより、フォーカス引き込み
の安定化を図っている。

磁界中におかれたコイルの逆起電力がコイルの移動速度
を示すことは、ＤＣモータの制御回路等で古くから用い
られている方法であり、前記速度制御はこの原理に基づ
いて行われている。

また上記の方法以外に、逆起電力を使わず、前６　〆、
− 記発振回路の出力を積分回路により、なまらせた信号で
直接対物レンズを持ち上げる方法も簡易なためよく用い
られている。

第７図は、第３図差動アンプ１４より検出されるフォー
カス制御信号と、フォーカスＯＮタイミング信号（フリ
ップフロップ２０の出力）の関係を示すものであり、切
り替えスイッチ１６を切り替えない場合は、図中Ａの実
線に示すような、Ｓ字曲線と呼ばれる検出信号を出力す
る。ここで横軸は、対物レンズとディスク反射面の距離
であり、縦軸は出力電圧である。ここでＬで示すＳ字曲
線の最大値と最小値の間の距離が前述のフォーカス制御
信号のダイナミックレンジであり、この距離が１０〜１
００μｍ程度となっている為、本発明の係る引き込み制
御装置を必要としている。

Ｂは、Ｓ字曲線がＥ点を横切ったことを検出して、フォ
ーカスループをＯＮする信号のタイミング図であり、フ
リップフロップ２ｏの出力を意味している。

この時、第６図中の切り替えスイッチがＦ側に入れられ
ると、フォーカスコイルーグは、前述のＳ字曲線のゼロ
クロス点（Ｇ点）近傍にて動作し、ディスク反射面と対
物レンズの距離を一定にするよう動作する。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前述のような構成では、前記逆起電力検
出の調整が難しく、また、コイル抵抗値や、対物レンズ
支持ゴム材等の温度特性も悪くバラツキも大きい。その
ため、使用環境条件によっては発振したり動作しなくな
るといった問題点を有していた。

問題点を解決するための手段 前述の問題点を解決するために本発明のフォーカス引き
込み制御装置は、対物レンズを支持する鏡筒の側面に、
トラッキング方向及びフォーカス方向の移動数を検出で
きる位置検出素子を備え、位置検出素子より得られた位
置信号を用いて前述したフォーカス引き込み時の対物レ
ンズ上下動の位置′！！、たけ速度制御を行うようにし
た構成を備えたものである。

作　　　用 本発明は、上述した構成によって、実際の対物レンズ位
置や、速度を正確に検出しながらフォーカス引き込み時
の上下動を行うことにより、フォーカスコイルや対物レ
ンズを支持するゴム等の温度特性に影響されず、また、
逆起電力を利用する場合のように、調整許容範囲が狭く
ないため、安定性や作業性の改善も図ることができるも
のであるＯ 実施例 以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

第１図はフォーカス及びトラッキングサーボに利用され
るアクチュエータ部の側面、上面の概略図である。

１は対物レンズ、２は軸受、３は対物レンズ及び後述す
る駆動コイルを支持する鏡筒であり、前述の軸受により
可回転および光軸方向に摺動可能に支持されている。

４はフォーカスコイルであり、図には示さない９　ベー
ノ がコイルを中心Ｋ１ｍ気回路が構成されており、電流を
コイルに流すことにより、光軸方向に鏡筒３を動かすこ
とができる。

６はトラッキングコイルであり、１ｏのトラッキング磁
気回路と共に、電流により軸受２を中心として、円周方
向に一定角だけ回転できるようになっている。

６は反射板であり、鏡筒の一部に、光軸方向に縦長に台
形又は、三角形の形状をして固定されている。

７はＬＥＤであり、ＬＥＤの出力光が反射板６により反
射されて８及び９の位置検出ディテクタに入力されてい
る。ただし側面図では、反射板形状を分かり易くするた
め、ＬＥＤ７、位置検出ディテクタ８，９は省略してい
る。

このようなアクチュエータについては、上記位置検出器
の構造は異るが、特願昭１５８−２７９１２等で提案さ
れている。

次に第２図を用いて、本発明のフォーカス引き込み装置
について説明する。第１図、第６図と同１゜ じ構成要素のものは同じ番号を付与しているため、ここ
では詳述しない。

２３は前記位置検出ディテクタ８，９の和を取るための
加算回路であり、この出力は、ＬＥＤ７の出力が反射板
６により反射される全光量を意味している。

２４は基準電圧であり、２６の差動アンプにより、加算
回路２３の出力と比較され、スイ、ｙチ２６、積分回路
２７、ＬＥＤドライブ回路２８を通って、ＬＥＤ７を点
灯し、光量制御装置を構成している。

この光量制御装置は、ＬＥＤ７と反射板６の相対位置関
係がどの位置においても反射光量が一定となるようにす
ることにより、反射板裏面の汚れに対する補償、ＬＥＤ
及び位置検出ディテクタの温度特性の補償及び、前記反
射板の形状によって生じる位置による反射光量の差がな
くなるよう動作し、後述するトラッキング方向の位置検
出に支障が出なくするためのものである。

２９は差動アンプであり、位置検出ディテクタ８．９の
差を取ることにより、トラッキング方向１１　・、 の振れ量に相当する位置検出信号を出方している。

この信号はドラッギングアクチュエータの周波数特性の
改善等に利用されるがここでは詳述しない。

第２図で加算回路２３の出方は、アクチュエータ上下方
向の位置を示しているため、２１の発振回路との差を差
動アンプ２２でとり、切り替えスイッチ１６を通じて、
ドライブ回路１７に入方し、フォーカスコイルを制御す
ることにより、対物レンズの位置制御を行う。この時ス
イッチ２６は、ＯＦＦ状態にあり、和信号が一定となる
光量制御−ループは動作していない。

また、スムーズに対物レンズを持ち」二げるために、本
構成では発振回路２１の出方は、ランプ関数を発生して
いる。その後のフォーカス引き込みタイミングについて
は従来例第６図と同じである。

次に第３図を用いて第２の実施例について説明する。

第２の実施例は、第１の実施例が位置制御であったのに
対して、フォーカスコイルを上下させるのに速度制御を
行っている点が異なる。

ここで３０は微分回路であり、的随分がカットされ、前
記和信号の変化分だけが前記差動アン１２２によって発
振回路２１の出力と比較される。

前記変化分が、対物レンズが」−下する速度に相当する
ため、この場合は、速度制御により滑らかに対物レンズ
を上下させることができる。１だこの時の発振回路２１
の出力は、矩形波でよく、上方及び下方へ向かう場合の
速度基準信号の役割を果たしている。

次に第４図を用いて、第３の実施例を説明する。

この場合は光量制御ループを動作させた状態で、光量変
動検出信号である差動アンプ２６の信号を、対物レンズ
の速度制御信号として発振回路２１の出力と比較を行い
、対物レンズ上下の際の速度制御を行っている。

ここで第５図の制御ブロック図を用いて、差動アンプ２
６の出力が速度信号として扱えることを簡単に説明する
。第５図中の番号は、第４図の構成要素と一致する。ま
た各構成要素の伝達特性を各ブロック内に示した。ここ
でｎ、（ｓ）は、基準電圧１３　へ−ジ ２４のＨに相当し、Ｅ（ｓ）は、差動アンプ２５の出力
、Ｌ（８）は加算器２３の出力に相当する。また、ＬＥ
Ｄドライブ回路２８のゲインＧ１　　の中には、便宜上
ＬＥＤや、位置検出ディテクタの効率等も含まれるもの
としている。寸たＳはラプラス演算子を示す。

ここで伝達関数Ｌ（８）／　Ｒ（８）はＬ（８）／　Ｒ
（Ｓｌ＝　Ｇ１／　（Ｓ　十Ｇ１）　　　　　・・・・
・・・・・（１）であり、Ｇ、／（２π）Ｈｚｉでの応
答を行うことが分る。ここで Ｌ（Ｂ）−ｅ（Ｂ）−Ｇ１／Ｓ　　　　　　　　−・・
−・−（２）より ｅ（Ｓ）−Ｌ（Ｓ）・Ｓ／Ｇ１（３） となり、差動アンプ２５の出力は、光量の和信号である
加算器２３の出力を微分した信号であり、反射板６の形
状によって変化する光量の変化分を意味しており、対物
レンズ上下動の際の速度検出信号として扱えることが分
る。

前述の実施例では、反射板を用いたが、例えば鏡筒に同
形状のスリットを備え、ＬＥＤとディプ１４　・ フタを対向させた透過型の構造や、反射板部分を無反射
板部分を無反射処理を行い鏡筒を反射構造とした逆極性
の構造、さらには静電容量などにより位置検出を行う方
法の結合度を前記反射板形状の如く、三角形や台形のも
のとすることにより同様の効果を得ることができる。

また実施例では、回動型のアクチュエータについて説明
したが、平行移動型等その他の構造のアクチュエータに
ついても同様の効果が得られるものである。

発明の効果 以上のように、本発明のフォーカス引き込み制御装置に
よれば、対物レンズを支持する鏡筒の側面に、トラッキ
ング方向及びフォーカス方向の移動量を検出できるよう
に三角形又は台形状の反射部を設け、この反射部に入射
する光源と反射部よりの光を検出する一対の位置検出デ
ィテクタの信号を用いてフォーカス引き込み時の対物レ
ンズの位置または速度の信号を得、フォーカスコイルの
上下動制御を行うようにしたことにより、トラッ１６７
、−。

キング方向の位置検出器としての性能を落とすことなく
、安定で調整の簡単なフォーカス引き込み制御を実現で
きる。

捷だ、前述の位置検出素子は、トラッキング方向の位置
検出素子と併用できるため、部品点数も増えること々く
、信頼性、組立性、コストの面でも大きな効果があるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例におけるフォーカス引き込
み制御装置に用いられるアクチュエータの平面図、第２
図、第３図、第４図は同フォーカス引き込み制御装置の
ブロック図、第６図は速度検出の原理説明用のブロック
図、第６図は従来例のフォーカス引き込み制御装置を示
すブロック図、第７図はフォーカス制御信号とループオ
ンのタイミングを示す波形図である。 １・・・・・・対物レンズ、２・・・・・・軸受、３・
・・・・・鏡筒、４・・・・・・フォーカスコイル、６
・・・・・トラッキングコイル、６・・・・・・反射板
、７・・・・・・ＬＥＤ、８，９・・・・・・位置検出
ディテクタ、１０・・・・・・トラッキング磁気回路、
１１・・・・・・ディスク、１２・・・・・・ピックア
ップ装置、１３・・・・・・フォーカスディテクタ、１
４・・・・・・差動アンプ、１５・・・・・・位相補償
回路、１６・・・・・・切り替えスイッチ、１７・・・
・・・ドライブ回路、１８・・・・コンパレータ、１９
・・・・・・比較電圧、２０・・・・・・フリップフロ
ップ、２１・・・・・・発振回路、２２・・・・・差動
アンプ、２３・・・・・・加算回路、２４・・・・・・
基準電圧、２６・・・・・・差動アンプ、２６・・・・
・・スイッチ、２７・・・・・・積分回路、２８・・・
・・・ＬＥＤドライブ回路、２９・・・・・・差動アン
プ、３ｏ・・・・・・微分回路、３１・・・・・・逆起
電力検出回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）反射面と対物レンズの距離を一定に保つためのフ
   ォーカスアクチュエータと反射面に記録された情報トラ
   ックに追従するためのトラッキングアクチュエータとを
   一体にしたアクチュエータ可動部の側面に三角形又は台
   形の反射板を取り付け、前記反射板と対向する固定部に
   、少なくとも１個の発光源を取り付け、発光源の左右に
   前記反射板の両傾斜エッジに対向して一組の受光素子を
   取り付け、前記受光素子の和信号をフォーカスアクチュ
   エータの位置信号とし、前記位置信号とフォーカスアク
   チュエータの位置又は速度を決めるための基準信号を発
   生する基準信号発生器との差信号により前記フォーカス
   アクチュエータの位置制御を行うようにしたことを特徴
   とする フォーカス引き込み制御回路。
2. （２）受光素子の和信号を微分する微分回路を備え、前
   記微分回路の出力と基準発生器の出力とによりフォーカ
   スアクチュエータの速度制御を行うようにしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のフォーカス引き込
   み制御装置。
3. （３）和信号と、光量を決めるための基準電圧とを比較
   する光量変動検出回路と、積分回路と、発光源駆動回路
   とから構成され受光素子の和信号を一定にする光量制御
   回路を備え、光量変動検出回路の出力と基準発振器の出
   力との差信号によりフォーカスアクチュエータの速度制
   御を行うようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のフォーカス引き込み制御装置。