JPH08249679A - 焦点制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単純な構成でオフセット調整が不要の焦点制
御装置を提供することを目的とする。 【構成】 焦点検索時にランプ電圧発生回路８からの鋸
歯状波によって対物レンズ２ａを駆動し、合焦位置に至
った場合には合焦検出回路６から出力される合焦検出信
号によってランプ電圧発生回路８の電圧を電圧保持回路
１１によって保持する。これを加算器１３からループス
イッチ７ｃが閉じた後も加算を続けることにより、焦点
位置のオフセットを常時補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクを記録再生
するシステムに用いる焦点制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ディスクの事業分野は、オーデ
ィオ・ビデオ用システムだけでもコンパクトディスク
（以下「ＣＤ」と略す）、ミニディスク（以下「ＭＤ」
と略す）を始め、デジタル・ビデオ・ディスク（以下
「ＤＶＤ」と略す）に至るまで様々な応用システムを生
み出している。

【０００３】これらのＣＤやＭＤ等の応用システムにお
いて共通なのは、光学ヘッドをディスク媒体に形成され
た情報トラックに合焦させ、追従させる制御系を備えて
いることである。特にＤＶＤにおいては従来のＣＤの６
〜８倍の記憶容量を持ち、それにともない、高密度化が
進んでいるため、焦点をより精度よく管理することが望
まれている。

【０００４】そのような中で、従来からの焦点制御装置
は、図４に示すような構造を有していた。同図におい
て、１はＣＤ、ＭＤなどの光ディスク、２ａは対物レン
ズ、２ｂはフォーカスコイル、３は光ピックアップ本
体、４は対物レンズ２に係合したフォーカスコイル２ｂ
を駆動するフォーカスコイル駆動回路、５はサーボ回
路、６は合焦検出回路、７はスイッチ回路、８はランプ
電圧発生回路、９は可変抵抗器からなる調整手段、１０
はオフセット注入回路、１１はヘッドアンプ、１２は加
算回路である。

【０００５】なお、同図上のＥ〜Ｈの各点の信号は後述
する図６の（ｅ）〜（ｈ）に対応している。以上のよう
に構成された従来の焦点制御装置に付き、以下にその動
作を説明する。

【０００６】光ピックアップ本体３には半導体レーザ
（図示せず）が内蔵されており、この半導体レーザから
の光ビームは、光ピックアップ本体３内の光学系（図示
せず）を介したのち、対物レンズ２ａによって光ディス
ク１に照射される。この照射された光ビームは光ディス
ク１で反射されて、再び対物レンズ２ａを通って光ピッ
クアップ本体３に入射し、ホトダイオード３ａで光電変
換される。

【０００７】このホトダイオード３ａによって検出され
る焦点位置のずれ量は、図５に示すように「Ｓ」字状の
特性をしており、対物レンズ２ａと光ディスク１の間の
相対距離が丁度合焦する位置Ｘで出力が０となる信号を
得る。これは、公知の非点収差法やナイフ・エッジ法な
どでも共通の現象である。

【０００８】このような特性を有しているために、焦点
制御装置では、図６の（ｅ）に示すような鋸歯状波を引
き込み時にフォーカスコイル２ｂに印加して合焦位置を
検索する必要がある。したがって、サーボ回路５を働か
すためには、対物レンズ２ａの合焦位置までランプ電圧
発生回路８によって図６の（ｅ）の信号をスイッチ７ａ
のα端子を介してフォーカスコイル駆動回路４に供給
し、フォーカスコイル２ｂを駆動して合焦位置を検索す
るものである。

【０００９】この動作により、対物レンズ２ａと光ディ
スク１の相対距離が図５のＸになると、合焦検出回路６
からは図６の（ｆ）のような合焦検出信号Ｆが出力され
る。これにより、スイッチ７ａはα端子からβ端子に接
続が切り替わり、加算回路１２の出力がフォーカスコイ
ル駆動回路４に印加されるようになる。これとともに、
オフセット注入回路１０の出力が調整手段９とスイッチ
７ｂを介して加算回路１２からサーボ回路５の出力と加
算されたものが出力される。

【００１０】これにより、対物レンズ２ａ、光ピックア
ップ本体３、ヘッドアンプ１１、サーボ回路５、加算回
路１２、スイッチ７ａ、フォーカスコイル駆動回路４、
フォーカスコイル２ｂから成る一連のフォーカス制御ル
ープを構成する。この動作は、ヘッドアンプ１１から出
力される焦点誤差信号が０となるように制御するもので
ある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の焦点制御装置では、次のような問題点があっ
た。光ディスク１、光ピックアップ本体３に含まれるホ
トダイオード、フォーカスコイル２ｂなどがばらつくた
めに、オフセット注入回路１０、調整手段９を介して調
整してフォーカス制御ループに注入される構造として焦
点制御装置を１台１台調整してやらねばならないという
問題点がある。このため、オフセット注入回路１０、調
整手段９およびスイッチ７ｂが必要となり、構造が複雑
となるという問題点がある。

【００１２】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、単純な構成でオフセット調整が不要の焦点制御装
置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の焦点制御装置は、請求項１では、光学的に再
生可能な情報記録媒体の起動時に情報読取手段の対物レ
ンズの焦点を合わせる焦点制御装置において、前記対物
レンズを上下動させるための信号を発生する焦点検索手
段と、前記対物レンズの合焦を検出する合焦検出手段
と、合焦検出時の前記焦点検索手段の出力を供給して対
物レンズ駆動手段へ与える保持手段とを備えるものであ
る。

【００１４】また、請求項２では、光学的に再生可能な
情報記録担体に対して焦点方向に移動可能な対物レンズ
を有して再生信号を再生する再生ヘッドと、この再生信
号から上記焦点方向の位置誤差に区分的に比例した焦点
誤差信号を出力する誤差検出手段と、上記対物レンズを
駆動する対物レンズ駆動手段と、焦点誤差信号が零にな
るように前記対物レンズ駆動手段を制御するサーボ回路
と、前記誤差検出手段の出力に基づいて合焦状態を検出
する合焦検出回路と、前記焦点検索手段に接続されてい
て前記合焦検出手段から合焦検出信号が出力されたと
き、該合焦検出信号によってそのときの上下動信号を保
持して前記対物レンズ駆動回路へ与える保持手段と、前
記合焦検出信号によって前記サーボ回路の出力を前記対
物レンズ駆動回路へ与えるように制御する切換手段とを
備えるものである。

【００１５】また、請求項３では、上記焦点検索手段
は、鋸歯状の変化をする鋸歯状信号を生成する鋸歯状波
発生手段と、この鋸歯状信号の生成を上記合焦点検出手
段の出力に応じて中断する中断手段とを含むものであ
る。

【００１６】

【作用】上記した構成により、請求項１では、光学的に
再生可能な情報記録媒体の起動時に情報読取手段の対物
レンズの焦点を合わせる焦点制御装置において、焦点検
索手段が前記対物レンズを上下動させるための信号を発
生し、かつ合焦検出手段が前記対物レンズの合焦を検出
し、保持手段が合焦検出時の前記焦点検索手段の出力を
供給して対物レンズ駆動手段へ与えるので、単純な構成
でオフセット調整が不要なこととなる。

【００１７】また、請求項２では、再生ヘッドは光学的
に再生可能な情報記録担体に対して焦点方向に移動可能
な対物レンズを有して再生信号を再生し、この再生信号
から上記焦点方向の位置誤差に区分的に比例した焦点誤
差信号を誤差検出手段が出力し、これとともに対物レン
ズ駆動手段は上記対物レンズを駆動して、サーボ回路が
焦点誤差信号が零になるように前記対物レンズ駆動手段
を制御し、合焦検出回路が前記誤差検出手段の出力に基
づいて合焦状態を検出し、保持手段は、前記焦点検索手
段に接続されていて前記合焦検出手段から合焦検出信号
が出力されたとき、該合焦検出信号によってそのときの
上下動信号を保持して前記対物レンズ駆動回路へ与え、
かつ切換手段が前記合焦検出信号によって前記サーボ回
路の出力を前記対物レンズ駆動回路へ与えるように制御
するので、単純な構成でオフセット調整が不要なことと
なる。

【００１８】また、請求項３では、上記焦点検索手段
は、鋸歯状の変化をする鋸歯状信号を生成する鋸歯状波
発生手段と、この鋸歯状信号の生成を上記合焦点検出手
段の出力に応じて中断する中断手段とを含むので、単純
な構成でオフセット調整が不要なこととなる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の焦点制御装置に付き、図面を
参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施例にお
ける焦点制御装置の構成を示すブロック略図である。同
図において、光ディスク１、対物レンズ２ａ、フォーカ
スコイル２ｂ、光ピックアップ本体３、フォーカスコイ
ル駆動回路４、サーボ回路５、合焦検出回路６およびラ
ンプ電圧発生回路８は、従来例におけるそれらと同一で
あり、説明を省略する。本願の特徴は合焦検出回路６に
よって制御される電圧保持回路１１を設けた点にある。
なお、同図においてＡ〜Ｄの各点は、図２に示した信号
波形図の（ａ）〜（ｄ）に対応する。

【００２０】光ディスク１から情報を読み取るために
は、従来例で開示したように図５のＸ点に至るようフォ
ーカスコイル２ｂを図２の（ａ）に示した鋸歯状波で駆
動して漸近させる。このとき、図４のＸ点に至ると、従
来例と同じく合焦検出回路６は合焦検出信号（図２の
（ｂ））を出力する。これによって、電圧保持回路１１
ではこの鋸歯状波の合焦位置における電位を保持する。

【００２１】この保持の方法としては、図３に示すよう
に、鋸歯状波をアナログ・デジタル（以下「ＡＤ」と略
す）変換器３１で常時ＡＤ変換しておき、合焦検出信号
をトリガとしてラッチ３２を動作させて保持し、これを
常時デジタル・アナログ（以下「ＤＡ」と略す）変換器
３３で再び電圧に変換すれば良い。

【００２２】このＤＡ変換器３３の出力を加算器１３を
介して前述の焦点制御ループ内に注入してやるものであ
る。このとき、ループスイッチ７ｃは、前述の合焦検出
信号によって閉じられ、サーボ回路５の出力と加算され
ることになり、これは、従来例におけるオフセット注入
回路１０の出力とほぼ等価な機能を有し、光ディスク１
と対物レンズ２ａの位置を情報が読み取れる距離に保持
させることになる。

【００２３】以上のように本実施例によれば、装置ごと
に異なるオフセット電圧を従来例のように調整すること
なく、合焦点Ｘ付近の電圧をオフセット電圧として焦点
制御ループに注入できるという効果がある。焦点制御ル
ープを最適とするオフセット電圧は、合焦点付近のオフ
セット電圧に依存していることが知られており、このよ
うな電圧保持回路の電圧を加えることにより、無調整化
が達成できるという効果がある。また、オフセット電圧
付与のためのスイッチ７ｂも不要となるという効果もあ
る。

【００２４】なお、以上の説明ではアナログ的に鋸歯状
波を発生させたが、デジタル的にリングカウンタなどで
発生させても良いし、ソフト的に生成してもよい。この
ときにはＡＤ変換器３１は不要となる。また、焦点制御
の全ての処理をデジタルで構成すれば、ＤＡ変換器３３
も不要となる。その他、本発明は種々変形実施可能であ
る。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明の焦点制御装置は、
請求項１では、光学的に再生可能な情報記録媒体の起動
時に情報読取手段の対物レンズの焦点を合わせる焦点制
御装置において、焦点検索手段が前記対物レンズを上下
動させるための信号を発生し、かつ合焦検出手段が前記
対物レンズの合焦を検出し、保持手段が合焦検出時の前
記焦点検索手段の出力を供給して対物レンズ駆動手段へ
与えるので、単純な構成でオフセット調整が不要となる
という効果がある。また、オフセット注入のための切換
スイッチも不要となるという効果がある。

【００２６】また、請求項２では、再生ヘッドは光学的
に再生可能な情報記録担体に対して焦点方向に移動可能
な対物レンズを有して再生信号を再生し、この再生信号
から上記焦点方向の位置誤差に区分的に比例した焦点誤
差信号を誤差検出手段が出力し、これとともに対物レン
ズ駆動手段は上記対物レンズを駆動して、サーボ回路が
焦点誤差信号が零になるように前記対物レンズ駆動手段
を制御し、合焦検出回路が前記誤差検出手段の出力に基
づいて合焦状態を検出し、保持手段は、前記焦点検索手
段に接続されていて前記合焦検出手段から合焦検出信号
が出力されたとき、該合焦検出信号によってそのときの
上下動信号を保持して前記対物レンズ駆動回路へ与え、
かつ切換手段が前記合焦検出信号によって前記サーボ回
路の出力を前記対物レンズ駆動回路へ与えるように制御
するので、単純な構成でオフセット調整が不要となると
いう効果がある。

【００２７】また、請求項３では、上記焦点検索手段
は、鋸歯状の変化をする鋸歯状信号を生成する鋸歯状波
発生手段と、この鋸歯状信号の生成を上記合焦点検出手
段の出力に応じて中断する中断手段とを含むので、単純
な構成でオフセット調整が不要となるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例における焦点制御装置の構
成を示すブロック略図である。

【図２】 同実施例における各要部の信号波形図であ
る。

【図３】 同実施例における保持回路の構成を示すブロ
ック図である。

【図４】 本発明の従来例における焦点制御装置の構成
を示すブロック略図である。

【図５】 同従来例における焦点誤差信号の波形を示す
波形図である。

【図６】 同従来例における要部の信号波形図である。

【符号の説明】

１ 光ディスク ２ａ 対物レンズ ２ｂ フォーカスコイル ３ 光ピックアップ本体 ４ フォーカスコイル駆動回路 ５ サーボ回路 ６ 合焦検出回路 ７ｃ ループスイッチ ８ ランプ電圧発生回路 １１ 電圧保持回路 １３ 加算回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学的に再生可能な情報記録媒体の起動
   時に情報読取手段の対物レンズの焦点を合わせる焦点制
   御装置において、 前記対物レンズを上下動させるための信号を発生する焦
   点検索手段と、 前記対物レンズの合焦を検出する合焦検出手段と、 合焦検出時の前記焦点検索手段の出力を供給して対物レ
   ンズ駆動手段へ与える保持手段と、を備えることを特徴
   とする焦点制御装置。
2. 【請求項２】 光学的に再生可能な情報記録担体に対し
   て焦点方向に移動可能な対物レンズを有して再生信号を
   再生する再生ヘッドと、 この再生信号から上記焦点方向の位置誤差に区分的に比
   例した焦点誤差信号を出力する誤差検出手段と、 上記対物レンズを駆動する対物レンズ駆動手段と、 焦点誤差信号が零になるように前記対物レンズ駆動手段
   を制御するサーボ回路と、 前記誤差検出手段の出力に基づいて合焦状態を検出する
   合焦検出回路と、 前記焦点検索手段に接続されていて前記合焦検出手段か
   ら合焦検出信号が出力されたとき、該合焦検出信号によ
   ってそのときの上下動信号を保持して前記対物レンズ駆
   動回路へ与える保持手段と、前記合焦検出信号によって
   前記サーボ回路の出力を前記対物レンズ駆動回路へ与え
   るように制御する切換手段と、を備える焦点制御装置。
3. 【請求項３】 上記焦点検索手段は、 鋸歯状の変化をする鋸歯状信号を生成する鋸歯状波発生
   手段と、 この鋸歯状信号の生成を上記合焦点検出手段の出力に応
   じて中断する中断手段と、 を含む請求項１または請求項２に記載の焦点制御装置。