JPS6265241A - フオ−カスサ−ボ装置 - 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〕 この発明は、光ディスク等を再生するときに必要とされ
るピックアップのフォーカスサーボ？ｃ：ａに関するも
のである。

〔発明のａ要〕

この発明は、光ディスク等のフォーカスサーボ装置にお
いて、何んらかの原因によってデフォーカス状態になっ
たとき、そのフォーカスエラー信号から対物レンズが合
焦点位置からどちら側にずれているかを検出するデフォ
ーカス方向検出部を設け、前記デフォーカス方向検出部
から得られた信号を、ＲＦ信号が欠落したときに、フォ
ーカスアクチュエータに供給するように作動させ、デフ
ォーカスの状態を速やかに解消するものである。

〔従来の技術〕

光学式の再生装置は、ビー２クアツプからレーザ光を光
ディスクに照射し、その反射光から記録情報を読み取る
ものであるが、そのためには、レーザ光が光ディスク而
で、常に合焦点となるようなフォーカスサーボが必要で
ある。

ところで、一般に、サーボ系でサーボがかかる範囲（ロ
ックレンジ）は限られた領域に制御対象つまり、対物レ
ンズが位置していることが必要になるから、フォーカス
サーボの場合も再生スタート時にフォーカスサーチ０叶
によって対物レンズを上下動し、フォーカスサーボの引
き込みを行なっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この場合、フォーカスサーボが正常に慟〈範囲（ロック
レンジ）ＲＤは第５図に示すように、対物レンズが合焦
点となっている位ｉｆからせいぜい±５０ｇｍ位の範囲
となっており、対物レンズが例えば外乱性のショック等
によってこの範囲から逸脱すると、正常なフォーカスエ
ラー信号ｅ［が検出できず、フォーカスサーボがはずれ
てしまう。

したがって、再生スタート時にフォーカスサーチによっ
てフォーカスサーボが（動くようにヤットされていても
、前記したように、例えばシヨ、り性の外乱に対物レン
ズ力（追従することができない場合は、フォーカスサー
ボのロックレンチＲＤからは逸脱し、そのままではフォ
ーカスサーボが回復しないので、最初の］す−カスサー
チｒ段を＋１び作動して、フォーカスサーボをかける必
要がある。

ところで、フォーカスサーチ動作によってフォーカスサ
ーボか回復するまでの時間は、通常数ｍｓから数秒かか
ることがあり、この間１１５生ＲＦ信すが途絶え、汗声
信号の場合は音飛びが生じ、画像０吟の場合は画像が乱
れるという問題がある。

そこで、本出願人は先にフォーカスアクチュエータの位
置を検出するセンサの出力によってデフォーカス状態に
なったときは、フォーカスサーチを作動することなく、
緊い時間内でフォーカスサーボがかかるようなフォーカ
スサーボ装置を提案した（特願昭６０−０１０９２５号
）。

しかし、この方式ではフォーカスアクチュエータの変位
を検出するためのセンサが必要になるので、従来のピッ
クアップ装置より高価になるという問題がある。

この発明は、かかる問題点を軽減するためになされたも
のであって、外乱等によってフォーカスサーボがはずれ
た場合も、速やかにフォーカスサーボが回復するような
フォーカスサーボ装置を提供するものである。

〔問題点を解決するためのＬ段〕

第１図は、この発明のフォーカスサーボ装置の原理を示
すブロック図で、１０はフォーカスエラー信号ｅｆが人
力されているデフォーカス方向検出部、２０は切換スイ
ッチ回路、３０はピックアップによって再生した光ディ
スクからの再生信号ＲＦが入力されているＲＦ信号検出
部、４０はフォーカスアクチュエータの駆動コイルＬｔ
　をドライブしているドライブ回路である。

〔作用〕

光ディスクが正常な再生状態にあるときは、Ｒ′Ｆ信号
検出部３０の出力によって切換スイッチ回路２０の接点
が図示したようにｂ接点側に投入されており、フォーカ
スエラー信号ｅ＋がドライブ回路４０を介して駆動コイ
ルしＩに供給されている。したがって、よく知られてい
るようにフォーカスサーボによって対物レンズが常に合
焦点位置に制御されることになるが、何んらかの原因に
よって対物レンズが合焦点位置から逸脱し、フォーカス
サーボのロックレンジ外に変位すると、ピー２クアツプ
から出力されている再生信号ＲＦが消失する。すると、
ＲＦ信号検出部３０の出力が反転し、切換スイッチ回路
２０の接点ａ側に接片を移動する。このとき、デフォー
カス方向検出部１０から出力されているデフォーカス力
向検出信号がドライブ回路４０を介して駆動コイルＬｔ
　に供給され、対物レンズを合焦点位置方向に戻す。

対物レンズのこの移動によってフォーカスロックレンジ
内に入ると、再び再生信号ＲＦが得られ、切換スイッチ
回路２０は再び接点す側に接続されてフォーカスサーボ
が回復する。

〔実施例〕

第２図はこの発明の一実施例を示す回路をブロック図と
したもので、１０は２個のコンパレータ１１．１２．基
準電圧を供給する可変抵抗１３゜１４、ＲＳクリップフ
ロップ１５等によって構成されているデフォーカス力向
検出部であり、前記基準電圧Ｅ１．Ｅ２は例えば第５図
に示すようにフォーカスエラー信号−ｅｔの正、負ピー
ク点付近に設定されている。１６は抵抗ｒ１〜ｒ３及び
コンデンサＣ１からなる信号成形回路、２０は切換スイ
ッチ回路、３０は増幅器３１、検波用のダイオード３２
、単安定マルチバイブレータ３３、その他抵抗ｒ８〜ｒ
１１．コンデンサＣ２より構成されているＲＦ信号検出
部で、前記単安定マルチバイブレータ３３の時定数ｒ１
２・Ｃ７は光ディスクからｉｌＴ生されるピット情報の
最小空間周波数である最大ピット間隔よりやや長くなる
ように設定されている。したがって、ピックアンプから
出力されている再生信号ＲＦが記録情報を１Ｆ常に出力
しているときは単安定マルチ／へイブレータ３３は各ビ
ット＋Ｑ生信号毎にトリガされており、一定の信号を出
力していることになり、その出力によって切換スイッチ
回路２０は図示したｂ接り入側に投入された状態に保持
されている。

４０はピックアップ５０に搭載されている対物レンズ５
１を駆動するためにフォーカス信号を供給するためのド
ライブ回路で、増幅器４１．５ＥＰＰ接続の出力トラン
ジスタ４２，４３、抵抗ｒ４〜ｒｒ　′ｖによって構成
されている。

以下、この発明のフォーカスサーボ装置の動作を第３図
の波形図を参照して説明する。

光デイスク再生装置が正常な再生状ｙムにあるときは、
当然のことながら正常なフォーカスエラー信号ｅｆ及び
再生信号ＲＦがそれぞれ端子ＴＩ　　。

Ｔ、から入力されているので、フォーカスエラー信号ｅ
ｌは切換スイッチ回路２０のｂ接点を介してドライブ回
路４０よりフォーカスアクチュエータの駆動コイルしＩ
に供給され、対物レンズ５１を合す、・、点位置にコン
トロールしている。

又、正常な再生信″−）ＲＦは増幅器３１で増幅された
のちダイオード３２において検波され、例えば光ディス
クに記録されている情報がピットからなる場合は検波さ
れた波形ｒ＋　によて１１生されたビニ２ト情報の位置
毎に単安定マルチバイブレータ３３がトリガされている
。

単安定マルチバイブレータ３３の出力パルス幅は前述し
たようにこのピット情報の最小空間周波数の周期Ｔｍａ
ｘ以１−に設定されているので、いわゆるリトリガ動作
によって常にＲＦ検出信号ＭＤが例えば“Ｈ”レベルで
出力されていることになり、前記切換スイッチ回路２０
の接点を図示の位置に保持している。

しかじ外乱性の強い衝撃が光学ディスク再生装置に印加
された場合は、例えば時点Ｔｏに示すようにフォーカス
サーボがはずれ、フォーカスエラー信号が前述した第５
図の曲線のピークを越えてロングレンジから逸脱する。

この場合、フォーカスアクチュエータの機械的な振動特
性によって複雑なフォーカスエラー信号が出力されるこ
とになるが第３図に示すように基準電圧がＥｌ及びＥｌ
とされているレベルをフォーカスエラー信すｅｆが越え
るとコンパレータ１１，１２の出力によってＲ−Ｓフリ
ップフロップ１５がトリ力され、その出力端Ｆ−Ｑの信
号が“Ｈ”レベル又は“Ｌ”レベルに反転するデフォー
カス方向信号ＥＤを発生する。

又、このときは再生信９．　ＲＦも消失することになる
から、少なくとも単安定マルチバイブレータ３３の時定
数Ｔこの経過後にＲＦ検出信！３　Ｍ　Ｄが例えば時点
Ｔ１で″Ｌ″レベルに低ドする。

すると、切換スイッチ回路２０が波形ＳＷｌに示すよう
に反転して接片がａ接点側に接続され、Ｒ−Ｓフリップ
フロー、ブ１５から出力されているデフォーカス方向信
号ＥＤが信号形成回路１６を介してドライブ回路４０に
人力され、フォーカスアクチュエータを強制的に駆動す
ることになる。

この場合、前記Ｒ−Ｓフリー２プフロンプ１５から出力
されるデフォーカス方向信号ＥＤの極性は例えば対物レ
ンズ５１が光ディスクより離れてデフォーカスとなった
とさは対物レンズ５１が光デイスク側に接近するような
極性となるように設定されており、逆に対物レンズ５１
が光ディスクに接近し過ぎてデフォーカスとなったとき
は、対物レンズ５１を光ディスクから離す方向の極性の
信１）となるように設定されている。

したがって、外乱等によってデフォーカス状態になり、
再生信号ＲＦが消失した状態に到ると、切換スイッチ回
路２０のａ接点を介してデフォーカス方向信号ＥＤがフ
ォーカスアクチュエータに印加され、対物レンズ５１に
対して、合焦点位置に向うように駆動する。すると、こ
の制御作用によって合焦点位置近傍に対物レンズが移動
したとき、再生信号ＲＦが僅かでも検出されると単安定
マルチバイブレータ３３がトリガされることになり、こ
のとき瞬時に切換スイッチ回路２０が反転する。そして
、このときのフォーカスエラー信号ｅ「が例えば時点Ｔ
２でドライブ回路４ｏに供給され、正常なフォーカスサ
ーボループが完結すると、継続して再生信号ＲＦが出力
されることになるから、切換スイー・子回路２０はこの
状態を瀘持し、以後正常な再生状態に戻る。

この発明の旧述したような制御作用（デフォーカスプロ
テクション機走）はショック撮動の初期条件、及び強さ
によって回復時間に多少の差異が認められるが、再生信
号ＲＦのピット情報の消失によってデフォーカス状態を
検出し、そのときのデフォーカス方向を検出している信
号（Ｅ　Ｄ）によってフォーカスアクチュエータを駆動
し、対物レンズ５１を合焦立位ｔに引き戻すようにして
いるので、従来のフォーカスサーチによってフォーカス
状態にする場合に比較してきわめてＶい回復時間数ｍｓ
〜数１０ｍｓで正常な再生状態に戻すことができるよう
になる。

波形成形回路１６を構成する抵抗ｒ１〜ｒ３は適正な正
、負の駆動信号を形成するために設けられているが、特
に、コンデンサＣ１によって微分回路を形成し、フォー
カスアクチュエータの機械的振動定数に適合させること
によって回復時間をよりＶくすることができる。

ところで、光デイスク再生装置が車載用に形成されてい
る場合に受けるショック性の外乱は、かなり複雑な振動
態様となるため、レアケースであるが１例えばデフォー
カス方向信号ＥＤの極性とフォーカスアクチュエータの
対物レンズの位置が一致しない場合が考えられる。つま
り、対物レンズ５１が光ディスクから離れた方向でデフ
ォーカスとなっているとき、デフォーカス方向信号ＥＤ
が対物レンズを光ディスクから離す方向の信号になる場
合が問題になり、この状態に落ち入ると第３図の２点鎖
線で示すようにフォーカスサーボが回復しない。

第４図は、かかる問題点も解決することができるように
したこの発明の他の実施例を示すもので、第２図と同一
部分は同一記号とされている。

この実施例では、切換スイッチ回路２０の出力をさらに
切り換える第２の切換スイー２千回路６０と、前記ＲＦ
検出部３０の出力によってトリガされる第２の中安定マ
ルチバイブレータ７０と、スイープ信号を形成するため
に増幅器８１．抵抗ｒ１３．ｒｉ４、コンデンサｃｊか
らなる９１＆回路を備えているフォーカスサーチ信号発
生部８０、及びノア回路９０が設けられている。

この第２の実施例の場合は、重連した第１の実施例でフ
ォーカスサーボが回復しなかった場合に、第１の単安定
マルチバイブレータ３３のケ下がり時点Ｔ１でトリガさ
れた第２の単安定マルチバイブレータ７０が波形ＭＤ２
に示すように時間ｔＭ２でケＦがる。すると、この０ド
がり峙＋、”ｊ、　Ｔ　ａにおいてノア回路９０の出力
が“Ｈ”レベルになるため第２の切換スイッチ回路６０
が波形ＳＷ２に示すように反転し、その接片がｄ接点側
に移動する。そしてフォーカスサーチ信号発生回路８０
のサーチ信号をドライブ回路４０に供給する。このサー
チ信号はよく知られているようになだらかにＬ−昇し、
又、下静する交番信号とされているから、このサーチ信
号によって対物レンズ５１の位置が変動し、合焦点位置
に接近すると再生信５）ＲＦが出力される。すると前述
したようにＲＦ検出部３０からの出力が例えば時点Ｔ５
に示すように“Ｈ”レベルに反転するため切換スイッチ
回路２０が反転して接点すから正常なフォーカスエラー
信号−が第２のスイッチ回路６０に供給され、この第２
のスイッチ回路６０もＲＦ検出部３０の出力が“Ｈ”レ
ベルになることによって、その接片がＣ接へに反転して
いるので、フォーカスサーボループが完結し、正常なフ
ォーカス状態に戻ることになる。

したがって、第２の実施例ではデフォーカスプロテクシ
ョン機濠と同時にフォーカスサーチ機走が追加されたも
のになり、どのようなデフォーカス状態のときでもフォ
ーカスサーボを回復させることができるようになる。

〔発明の効果〕

以−Ｌ説明したように、この発明のフォーカスサーボ装
置は光ディスク瘤塙生されているＲＦ信号を検出し、こ
のＲＦ信号が欠落したときに対物レンズのデフォーカス
力向を検出記憶しているデフォーカス力向イ、）号−を
フォーカスアクチュエータに供給するように切り換え、
ている、そのため、外乱等によってフォーカスサーボが
はずれた場合も速やかにフォーカスサーボを回復するこ
とができるという効果がある。したがって、特に、ＩＩ
（等に積込まれているコンパクトディスクやビデオディ
スクの再生装置に採用すると揚動によって発生する音切
れや１画像の乱れをきわめて少なくすることができると
いう利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のフォーカスサーボ装置の原理を示す
ブロック図、第２図はこの発明の一実施例を示すフォー
カスサーボ装置のブロフク図、第３図は第２図の主要な
部分の動作波形図、第４図はこの発明の他の実施例を示
すブロック図、第５図はフォーカスエラー信号の波形図
である。 図中、１０はデフォーカス方向検出部、２０は切換スイ
ッチ回路、３０はＲＦ信り検出部、４０はドライブ回路
を示す。 ア３ｓヅ７％Ｆ＃”Ｊｔ−ｖ、１−ｊ−゛７ｖ−ｙ４第
１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ピックアップから出力されるフォーカスエラー信号を
   フォーカスアクチュエータに帰還し、光ディスクに照射
   する光ビームが常に合焦点となるように制御しているフ
   ォーカスサーボ装置において、フォーカスエラー信号の
   はずれた方向を検出しているデフォーカス方向検出部と
   、再生されているＲＦ信号の欠落を検出しているＲＦ信
   号検出部と、前記デフォーカス方向検出部から出力され
   るデフォーカス方向信号及び前記フォーカスエラー信号
   が入力されている切換スイッチ回路を設け、前記ＲＦ信
   号検出部からＲＦ信号の欠落を示す信号が出力されたと
   き、前記切換スイッチ回路によって前記デフォーカス方
   向信号がフォーカスアクチュエータに供給されるように
   構成されていることを特徴とするフォーカスサーボ装置
   。