JPH05197979A - フォーカス制御装置 - Google Patents
フォーカス制御装置Info
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- JPH05197979A JPH05197979A JP29482992A JP29482992A JPH05197979A JP H05197979 A JPH05197979 A JP H05197979A JP 29482992 A JP29482992 A JP 29482992A JP 29482992 A JP29482992 A JP 29482992A JP H05197979 A JPH05197979 A JP H05197979A
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- focus control
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は光ディスク装置のフォーカス制御に
関するもので、少ないビット数のＡ／Ｄ変換器でデータ
の再生等に必要な制御精度を確保すると共にフォーカス
制御への移行を安定に行うことができるフォーカス制御
装置を提供することである。 【構成】 フォーカス制御状態へ移行して所定の期間は
増幅器の増幅率を低くすることでＡ／Ｄ変換器での飽和
を防止でき、フォーカス制御状態に安定に移行できる。
関するもので、少ないビット数のＡ／Ｄ変換器でデータ
の再生等に必要な制御精度を確保すると共にフォーカス
制御への移行を安定に行うことができるフォーカス制御
装置を提供することである。 【構成】 フォーカス制御状態へ移行して所定の期間は
増幅器の増幅率を低くすることでＡ／Ｄ変換器での飽和
を防止でき、フォーカス制御状態に安定に移行できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多数の情報トラックを
有する記録担体に半導体レーザー等より放射した光ビー
ムを用いて情報の記録再生を行う光ディスク装置等のフ
ォーカス制御装置に関するものである。
有する記録担体に半導体レーザー等より放射した光ビー
ムを用いて情報の記録再生を行う光ディスク装置等のフ
ォーカス制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０は従来の光ディスク装置における
フォーカス制御装置を示すブロック図である。記録担体
１はモータ２の回転軸に取り付けられて、所定の回転数
で回転している。記録担体１上には信号が記録された幅
０．６μｍ、トラックピッチ１．６μｍのトラックがス
パイラル状に設けられている。半導体レーザ等の光源３
より発生した光ビーム４はカップリングレンズ５で平行
光にされた後に偏光ビームスプリッター６、１／４波長
板７を通過し、全反射ミラー８で反射され、収束レンズ
１０で収束され、記録担体１上に照射されている。収束
レンズ１０は可動部４０に取り付けられている。可動部
４０は軸受けを備えており、移送台１３に取り付けられ
た摺動軸５１に沿って上下方向に移動でき、また摺動軸
５１を中心として回転できるように構成されている。可
動部４０は、ゴム５２を介して移送台１３に取り付けら
れると共に光ビーム４の光軸が収束レンズ１０の光軸と
ほぼー致するように調整されている。移送台１３は、基
台５３の上を記録担体１の半径方向に移動できる構成に
なっている。可動部４０はコイル８９に電流を流すこと
によってコイル８９が電気磁気力を受け摺動軸５１に沿
って上下方向に移動できる構成になっている。
フォーカス制御装置を示すブロック図である。記録担体
１はモータ２の回転軸に取り付けられて、所定の回転数
で回転している。記録担体１上には信号が記録された幅
０．６μｍ、トラックピッチ１．６μｍのトラックがス
パイラル状に設けられている。半導体レーザ等の光源３
より発生した光ビーム４はカップリングレンズ５で平行
光にされた後に偏光ビームスプリッター６、１／４波長
板７を通過し、全反射ミラー８で反射され、収束レンズ
１０で収束され、記録担体１上に照射されている。収束
レンズ１０は可動部４０に取り付けられている。可動部
４０は軸受けを備えており、移送台１３に取り付けられ
た摺動軸５１に沿って上下方向に移動でき、また摺動軸
５１を中心として回転できるように構成されている。可
動部４０は、ゴム５２を介して移送台１３に取り付けら
れると共に光ビーム４の光軸が収束レンズ１０の光軸と
ほぼー致するように調整されている。移送台１３は、基
台５３の上を記録担体１の半径方向に移動できる構成に
なっている。可動部４０はコイル８９に電流を流すこと
によってコイル８９が電気磁気力を受け摺動軸５１に沿
って上下方向に移動できる構成になっている。
【０００３】記録担体１で反射された反射光９は、収束
レンズ１０を通過して、全反射ミラー８で反射され、１
／４波長板７を通過した後に偏光ビームスプリッター６
で反射され検出レンズ８１に入射する。検出レンズ８１
を通過した反射光９のー部は、光検出器１１上に照射さ
れる。光検出器１１は２分割構造になっており、この出
力はそれぞれ増幅器１６，１７に入力される。増幅器１
６，１７の出力は差動増幅器１８のそれぞれの端子に入
力され。差動増幅器１８は両信号の差に応じた信号を出
力する。上述した構成はー般にナイフエッジ法と呼ばれ
る検出系を構成しており差動増幅器１８の出力は、収束
レンズ１０によって絞られた光ビーム４の焦点位置と記
録担体１とのずれを示すフォーカスエラー信号となる。
以下、フォーカスエラー信号をＦＥ信号と呼ぶ。ＦＥ信
号はＡ／Ｄ変換器３０及び合焦点検出回路５０に入力さ
れる。Ａ／Ｄ変換器３０は入力されるアナログ信号をデ
ィジタル信号に変換し出力する。Ａ／Ｄ変換器３０の出
力はフォーカス制御系の位相余裕を確保するための位相
補償ディジタルフィルタ２２を介しＤ／Ａ変換器３１に
入力される。Ｄ／Ａ変換器３１は入力されるディジタル
信号をアナログ信号に変換し出力する。Ｄ／Ａ変換器３
１の出力はスイッチ３３を介し駆動回路３５に入力され
る。駆動回路３５は入力信号に応じた電流をコイル８９
に流す。上述したように、ＦＥ信号に応じた電流をコイ
ル８９に流し収束レンズ１０を上下方向に駆動すること
で記録担体１上に光ビーム４の焦点が常に位置するよう
にフォーカス制御される。スイッチ３３はコントロール
端子Ｅがローレベルで入力端子Ａを、ミドルレベルで入
力端子Ｂを、ハイレベルで入力端子Ｃをそれぞれ出力端
子Ｄに接続する構成になっている。
レンズ１０を通過して、全反射ミラー８で反射され、１
／４波長板７を通過した後に偏光ビームスプリッター６
で反射され検出レンズ８１に入射する。検出レンズ８１
を通過した反射光９のー部は、光検出器１１上に照射さ
れる。光検出器１１は２分割構造になっており、この出
力はそれぞれ増幅器１６，１７に入力される。増幅器１
６，１７の出力は差動増幅器１８のそれぞれの端子に入
力され。差動増幅器１８は両信号の差に応じた信号を出
力する。上述した構成はー般にナイフエッジ法と呼ばれ
る検出系を構成しており差動増幅器１８の出力は、収束
レンズ１０によって絞られた光ビーム４の焦点位置と記
録担体１とのずれを示すフォーカスエラー信号となる。
以下、フォーカスエラー信号をＦＥ信号と呼ぶ。ＦＥ信
号はＡ／Ｄ変換器３０及び合焦点検出回路５０に入力さ
れる。Ａ／Ｄ変換器３０は入力されるアナログ信号をデ
ィジタル信号に変換し出力する。Ａ／Ｄ変換器３０の出
力はフォーカス制御系の位相余裕を確保するための位相
補償ディジタルフィルタ２２を介しＤ／Ａ変換器３１に
入力される。Ｄ／Ａ変換器３１は入力されるディジタル
信号をアナログ信号に変換し出力する。Ｄ／Ａ変換器３
１の出力はスイッチ３３を介し駆動回路３５に入力され
る。駆動回路３５は入力信号に応じた電流をコイル８９
に流す。上述したように、ＦＥ信号に応じた電流をコイ
ル８９に流し収束レンズ１０を上下方向に駆動すること
で記録担体１上に光ビーム４の焦点が常に位置するよう
にフォーカス制御される。スイッチ３３はコントロール
端子Ｅがローレベルで入力端子Ａを、ミドルレベルで入
力端子Ｂを、ハイレベルで入力端子Ｃをそれぞれ出力端
子Ｄに接続する構成になっている。
【０００４】ところで、ー般にナイフエッジ法等の検出
範囲は２０μｍ程度であるので収束レンズ１０によって
絞られた光ビーム４の焦点位置と記録担体１とのずれが
この検出範囲を越えている場合にはスイッチ３３の入力
端子Ａと出力端子Ｄを接続してもフォーカス制御を正常
に動作させることができない。そこで、前もってコイル
８９に電流を印加し収束レンズ１０を移動することで光
ビーム４の焦点位置と記録担体１のずれが検出範囲に入
るようにする。その状態でスイッチ３３の入力端子Ａと
出力端子Ｄを接続すればフォーカス制御を正常に動作さ
せることができる。三角波発生回路４１は収束レンズ１
０を移動させる為の信号を発生させる。スイッチ３３
は、収束レンズ１０を移動して光ビーム４の焦点位置と
記録担体１のずれを検出範囲内にする動作状態と、フォ
ーカス制御が動作している状態を切り替える。以下、収
束レンズ１０を移動して光ビーム４の焦点位置と記録担
体１のずれを検出範囲内にする動作をフォーカス制御の
為の初期動作と呼ぶ。合焦点検出回路５０は、フォーカ
ス制御の為の初期動作中に収束レンズ１０によって収束
された光ビーム４の焦点位置と記録担体１がほぼ一致し
たたことを検出しマイクロコンピュータ３７に合焦点検
出信号を送る。 フォーカス制御のための初期動作は、
マイクロコンピュータ３７がスイッチ３３の入力端子Ｃ
と出力端子Ｄを接続すると共にデータライン７０をハイ
レベルにし合焦点検出回路５０に検出開始の指令を送る
ことで行われる。合焦点検出回路５０より合焦点検出信
号が送られてくるとスイッチ３３の入力端子Ａと出力端
子Ｄを接続しフォーカス制御の状態にする。上述したフ
ォーカス制御の為の初期動作及びフォーカス制御状態へ
の移行について図１１を用いて詳細に説明する。図１１
の波形（ａ）はマイクロコンピュータ３７の出力端子Ａ
の信号をを示す。同様に、波形（ｂ）は三角波発振器４
１の出力波形を、波形（ｃ）は光ビーム４の焦点位置
を、波形（ｄ）はＦＥ信号を、波形（ｅ）は合焦点検出
信号をそれぞれ示す。 波形（ａ）がハイレベルの期間
はフォーカス制御の為の初期動作の期間を示す。この信
号が時間Ｔ０でハイレベルになると三角波発振回路４１
は波形（ｂ）に示すように三角波の発生を開始する。ス
イッチ３３はコントロール端子Ｅがハイレベルであるの
で入力端子Ｃと出力端子Ｄが接続されている。よって、
三角波発振回路４１の出力波形に応じた電流がコイル８
９に流れ、光ビーム４の焦点位置は波形（ｃ）に示すよ
うに移動する。時間Ｔ１で光ビーム４の焦点位置は記録
単体１に最も近づき、以後徐々に離れていく。時間Ｔ２
で光ビーム４の焦点位置と記録担体１の距離が約１０μ
ｍになるとＦＥ信号の検出範囲に入るためＦＥ信号のレ
ベルが高くなる。時間Ｔ３ではＦＥ信号のレベルがＶｌ
以下となり波形（ｅ）に示すように合焦点検出回路５０
により合焦点検出信号が出力される。なお、合焦点検出
回路５０の動作については後述する。マイクロコンピュ
ータ３７は時間Ｔ３に合焦点信号がハイレベルになると
波形（ａ）に示すように出力端子Ａをローレベルにして
スイッチ３３の入力端子Ａと出力端子Ｄを接続してフォ
ーカス制御を動作状態にする。
範囲は２０μｍ程度であるので収束レンズ１０によって
絞られた光ビーム４の焦点位置と記録担体１とのずれが
この検出範囲を越えている場合にはスイッチ３３の入力
端子Ａと出力端子Ｄを接続してもフォーカス制御を正常
に動作させることができない。そこで、前もってコイル
８９に電流を印加し収束レンズ１０を移動することで光
ビーム４の焦点位置と記録担体１のずれが検出範囲に入
るようにする。その状態でスイッチ３３の入力端子Ａと
出力端子Ｄを接続すればフォーカス制御を正常に動作さ
せることができる。三角波発生回路４１は収束レンズ１
０を移動させる為の信号を発生させる。スイッチ３３
は、収束レンズ１０を移動して光ビーム４の焦点位置と
記録担体１のずれを検出範囲内にする動作状態と、フォ
ーカス制御が動作している状態を切り替える。以下、収
束レンズ１０を移動して光ビーム４の焦点位置と記録担
体１のずれを検出範囲内にする動作をフォーカス制御の
為の初期動作と呼ぶ。合焦点検出回路５０は、フォーカ
ス制御の為の初期動作中に収束レンズ１０によって収束
された光ビーム４の焦点位置と記録担体１がほぼ一致し
たたことを検出しマイクロコンピュータ３７に合焦点検
出信号を送る。 フォーカス制御のための初期動作は、
マイクロコンピュータ３７がスイッチ３３の入力端子Ｃ
と出力端子Ｄを接続すると共にデータライン７０をハイ
レベルにし合焦点検出回路５０に検出開始の指令を送る
ことで行われる。合焦点検出回路５０より合焦点検出信
号が送られてくるとスイッチ３３の入力端子Ａと出力端
子Ｄを接続しフォーカス制御の状態にする。上述したフ
ォーカス制御の為の初期動作及びフォーカス制御状態へ
の移行について図１１を用いて詳細に説明する。図１１
の波形（ａ）はマイクロコンピュータ３７の出力端子Ａ
の信号をを示す。同様に、波形（ｂ）は三角波発振器４
１の出力波形を、波形（ｃ）は光ビーム４の焦点位置
を、波形（ｄ）はＦＥ信号を、波形（ｅ）は合焦点検出
信号をそれぞれ示す。 波形（ａ）がハイレベルの期間
はフォーカス制御の為の初期動作の期間を示す。この信
号が時間Ｔ０でハイレベルになると三角波発振回路４１
は波形（ｂ）に示すように三角波の発生を開始する。ス
イッチ３３はコントロール端子Ｅがハイレベルであるの
で入力端子Ｃと出力端子Ｄが接続されている。よって、
三角波発振回路４１の出力波形に応じた電流がコイル８
９に流れ、光ビーム４の焦点位置は波形（ｃ）に示すよ
うに移動する。時間Ｔ１で光ビーム４の焦点位置は記録
単体１に最も近づき、以後徐々に離れていく。時間Ｔ２
で光ビーム４の焦点位置と記録担体１の距離が約１０μ
ｍになるとＦＥ信号の検出範囲に入るためＦＥ信号のレ
ベルが高くなる。時間Ｔ３ではＦＥ信号のレベルがＶｌ
以下となり波形（ｅ）に示すように合焦点検出回路５０
により合焦点検出信号が出力される。なお、合焦点検出
回路５０の動作については後述する。マイクロコンピュ
ータ３７は時間Ｔ３に合焦点信号がハイレベルになると
波形（ａ）に示すように出力端子Ａをローレベルにして
スイッチ３３の入力端子Ａと出力端子Ｄを接続してフォ
ーカス制御を動作状態にする。
【０００５】次にＦＥ信号について説明する。図１２は
ＦＥ信号のー例を示す。横軸が収束レンズ１０によって
収束された光ビーム４の焦点位置と記録担体１の距離を
示す。縦軸がＦＥ信号のレベルを示す。零レベルが光ビ
ーム４の焦点位置と記録担体１がー致した状態、即ち合
焦点の状態を示す。ＦＥ信号のレベルはー般に約１０μ
ｍの距離で最大値となる。そこで、フォーカス制御を動
作する前にはフォーカス制御の為の初期動作を行い、光
ビーム４の焦点位置と記録担体１のー距離が約１０μｍ
以内になる状態にする必要がある。
ＦＥ信号のー例を示す。横軸が収束レンズ１０によって
収束された光ビーム４の焦点位置と記録担体１の距離を
示す。縦軸がＦＥ信号のレベルを示す。零レベルが光ビ
ーム４の焦点位置と記録担体１がー致した状態、即ち合
焦点の状態を示す。ＦＥ信号のレベルはー般に約１０μ
ｍの距離で最大値となる。そこで、フォーカス制御を動
作する前にはフォーカス制御の為の初期動作を行い、光
ビーム４の焦点位置と記録担体１のー距離が約１０μｍ
以内になる状態にする必要がある。
【０００６】次に合焦点検出回路５０について説明す
る。図１３にブロック図を示す。入力端子１００、入力
端子１０４、出力端子１０３は図１０のデータライン４
４、７０、４５にそれぞれ接続されている。入力端子１
００はコンパレータ１０１のＢ端子に接続されている。
コンパレータ１０１のＡ端子には基準電源１０２が接続
されている。コンパレータ１０１のＡ端子は基準電源１
０２の極性のため負のレベルになっている。Ａ端子のレ
ベルを−Ｖｌとする。コンパレータ１０１はＡ端子のレ
ベルよりＢ端子のレベルが低いと、即ちＢ端子のレベル
が−Ｖｌより低くなるとハイレベルを出力する。ＡＮＤ
ゲート１０５は両方の入力がハイレベルの場合にハイレ
ベルを出力する。よって、マイクロコンピュータ３７に
よって入力端子１０４にハイレベルが設定された場合に
は、入力端子１００に入力されるＦＥ信号のレベルが−
Ｖｌ以下になったことを検出できる。
る。図１３にブロック図を示す。入力端子１００、入力
端子１０４、出力端子１０３は図１０のデータライン４
４、７０、４５にそれぞれ接続されている。入力端子１
００はコンパレータ１０１のＢ端子に接続されている。
コンパレータ１０１のＡ端子には基準電源１０２が接続
されている。コンパレータ１０１のＡ端子は基準電源１
０２の極性のため負のレベルになっている。Ａ端子のレ
ベルを−Ｖｌとする。コンパレータ１０１はＡ端子のレ
ベルよりＢ端子のレベルが低いと、即ちＢ端子のレベル
が−Ｖｌより低くなるとハイレベルを出力する。ＡＮＤ
ゲート１０５は両方の入力がハイレベルの場合にハイレ
ベルを出力する。よって、マイクロコンピュータ３７に
よって入力端子１０４にハイレベルが設定された場合に
は、入力端子１００に入力されるＦＥ信号のレベルが−
Ｖｌ以下になったことを検出できる。
【０００７】次に位相補償ディジタルフィルタ２２の動
作を詳細に説明する。図１４に位相補償ディジタルフィ
ルタ２２の構成を示す。入力端子３００は図１０のデー
タバスライン４８に接続されている。また、出力端子３
０２は図１０のデータバスライン４９に接続されてい
る。加算器３０３、３０４は入力端子Ａ及びＢに入力さ
れるディジタル信号を加算し出力端子Ｃに出力する。乗
算器３０５、３０６は入力されるディジタル信号に定数
Ｋａ，Ｋｂをそれぞれ乗算し出力する。なお、乗算器お
よび加算器等は所定のサンプリング周期Ｔｓで動作す
る。遅延回路３０７は入力されるディジタル信号をＴｓ
だけ遅延し出力端子Ｂに出力する。図１４に示したディ
ジタルフィルタはー般に１次ディジタルフィルタの直接
型構成と呼ばれるものであり、Ｋａ，Ｋｂを所定の値に
設定することで制御系の位相余裕を確保するための位相
補償フィルタを実現できる。この特性を図１５に示す。
特性（ａ）がゲインを示し、特性（ｂ）が位相を示す。
特性（ａ）、（ｂ）とも横軸は周波数を示めす。なお、
ゲインはｄＢ値で示し、周波数は対数で示している。フ
ォーカス制御系のゲイン交点はー般に２ｋＨｚ程度であ
り、２ｋＨｚ近傍で位相が進む特性となっている。
作を詳細に説明する。図１４に位相補償ディジタルフィ
ルタ２２の構成を示す。入力端子３００は図１０のデー
タバスライン４８に接続されている。また、出力端子３
０２は図１０のデータバスライン４９に接続されてい
る。加算器３０３、３０４は入力端子Ａ及びＢに入力さ
れるディジタル信号を加算し出力端子Ｃに出力する。乗
算器３０５、３０６は入力されるディジタル信号に定数
Ｋａ，Ｋｂをそれぞれ乗算し出力する。なお、乗算器お
よび加算器等は所定のサンプリング周期Ｔｓで動作す
る。遅延回路３０７は入力されるディジタル信号をＴｓ
だけ遅延し出力端子Ｂに出力する。図１４に示したディ
ジタルフィルタはー般に１次ディジタルフィルタの直接
型構成と呼ばれるものであり、Ｋａ，Ｋｂを所定の値に
設定することで制御系の位相余裕を確保するための位相
補償フィルタを実現できる。この特性を図１５に示す。
特性（ａ）がゲインを示し、特性（ｂ）が位相を示す。
特性（ａ）、（ｂ）とも横軸は周波数を示めす。なお、
ゲインはｄＢ値で示し、周波数は対数で示している。フ
ォーカス制御系のゲイン交点はー般に２ｋＨｚ程度であ
り、２ｋＨｚ近傍で位相が進む特性となっている。
【０００８】次にＡ／Ｄ変換器３０の量子化の精度につ
いて説明する。ＦＥ信号をディジタル値に変換するＡ／
Ｄ変換器の量子化の精度は制御精度に大きく影響する。
最初に図１６を用いて量子化の精度について説明する。
図１６は３ビットのＡ／Ｄ変換器の入力レベルに対する
出力値を示す。出力値が１ＬＳＢ変化する入力レベルの
変化量Ｖｄは、 （Ｖａ−Ｖｂ）／８ ・・・（１） 即ち、Ｖｄに対応する光ビーム４の焦点位置と記録担体
１の距離が大きいほど量子化の精度は低く、小さいほど
高くなる。ところで、数１で示した値に対応する光ビー
ム４の焦点位置と記録単体１の距離を小さくすること
は、Ａ／Ｄ変換器に入力するＦＥ信号の増幅率を高くす
ることであるので、量子化の精度を上げた場合にはＦＥ
信号のレベルがＡ／Ｄ変換可能なレベルであるＶｂから
Ｖａの範囲を越えて飽和してしまう。 ー般に量子化の
精度が低くなれば制御誤差は増大する。そのためＦＥ信
号の全変化範囲をＡ／Ｄ変換し、かつデータの再生時等
に必要とされる制御精度、即ち量子化の精度を確保する
ためにはＡ／Ｄ変換器のビット数を増す必要がある。し
かしながらそのためにＡ／Ｄ変換器３０の費用は増大す
る。そこで、ー般にビット数を増大させないでＡ／Ｄ変
換するＦＥ信号の範囲を制限することでデータの再生時
等に必要な量子化の精度を確保している。
いて説明する。ＦＥ信号をディジタル値に変換するＡ／
Ｄ変換器の量子化の精度は制御精度に大きく影響する。
最初に図１６を用いて量子化の精度について説明する。
図１６は３ビットのＡ／Ｄ変換器の入力レベルに対する
出力値を示す。出力値が１ＬＳＢ変化する入力レベルの
変化量Ｖｄは、 （Ｖａ−Ｖｂ）／８ ・・・（１） 即ち、Ｖｄに対応する光ビーム４の焦点位置と記録担体
１の距離が大きいほど量子化の精度は低く、小さいほど
高くなる。ところで、数１で示した値に対応する光ビー
ム４の焦点位置と記録単体１の距離を小さくすること
は、Ａ／Ｄ変換器に入力するＦＥ信号の増幅率を高くす
ることであるので、量子化の精度を上げた場合にはＦＥ
信号のレベルがＡ／Ｄ変換可能なレベルであるＶｂから
Ｖａの範囲を越えて飽和してしまう。 ー般に量子化の
精度が低くなれば制御誤差は増大する。そのためＦＥ信
号の全変化範囲をＡ／Ｄ変換し、かつデータの再生時等
に必要とされる制御精度、即ち量子化の精度を確保する
ためにはＡ／Ｄ変換器のビット数を増す必要がある。し
かしながらそのためにＡ／Ｄ変換器３０の費用は増大す
る。そこで、ー般にビット数を増大させないでＡ／Ｄ変
換するＦＥ信号の範囲を制限することでデータの再生時
等に必要な量子化の精度を確保している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】フォーカス制御を動作
した場合の過渡応答やフォーカス制御が動作状態での衝
撃などの外乱によりＦＥ信号は増大しＡ／Ｄ変換可能な
レベルを越える場合が生じる。特に、記録担体が面振れ
を持っている場合には過渡応答によるＦＥ信号の増大は
大きくＡ／Ｄ変換可能なレベルを大きく越える。この状
態ではＦＥ信号は増大しているにもかかわらずＡ／Ｄ変
換後のレベルはー定値になるためフォーカス制御系が不
安定なる。最悪の場合、光ビームの焦点位置と記録担体
の距離がＦＥ信号の検出範囲を越えてフォーカス制御が
正常に動作しなくなることが起こる。
した場合の過渡応答やフォーカス制御が動作状態での衝
撃などの外乱によりＦＥ信号は増大しＡ／Ｄ変換可能な
レベルを越える場合が生じる。特に、記録担体が面振れ
を持っている場合には過渡応答によるＦＥ信号の増大は
大きくＡ／Ｄ変換可能なレベルを大きく越える。この状
態ではＦＥ信号は増大しているにもかかわらずＡ／Ｄ変
換後のレベルはー定値になるためフォーカス制御系が不
安定なる。最悪の場合、光ビームの焦点位置と記録担体
の距離がＦＥ信号の検出範囲を越えてフォーカス制御が
正常に動作しなくなることが起こる。
【００１０】本発明は上述した従来の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、Ａ／Ｄ変換器のビット数が低い場合で
も安定にフォーカス制御状態にすることが可能なフォー
カス制御装置を提供することである。
れたものであり、Ａ／Ｄ変換器のビット数が低い場合で
も安定にフォーカス制御状態にすることが可能なフォー
カス制御装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のフォーカス装置は、記録担体の記録面より信
号を再生する光ビームの焦点位置と記録面とのずれ量を
検出する焦点ずれ検出手段と、前記焦点ずれ検出手段の
出力信号を増幅する増幅率可変の増幅手段と、前記増幅
手段の出力信号をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手
段と、焦点位置を記録面に垂直な方向に駆動するフォー
カス制御用移動手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号
に基づいて記録面上に焦点位置があるように前記フォー
カス制御用移動手段を制御する利得が可変のフォーカス
制御手段とを備える。
に本発明のフォーカス装置は、記録担体の記録面より信
号を再生する光ビームの焦点位置と記録面とのずれ量を
検出する焦点ずれ検出手段と、前記焦点ずれ検出手段の
出力信号を増幅する増幅率可変の増幅手段と、前記増幅
手段の出力信号をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手
段と、焦点位置を記録面に垂直な方向に駆動するフォー
カス制御用移動手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号
に基づいて記録面上に焦点位置があるように前記フォー
カス制御用移動手段を制御する利得が可変のフォーカス
制御手段とを備える。
【００１２】または、記録担体の記録面より信号を再生
する光ビームの焦点位置と記録面とのずれ量を検出する
焦点ずれ検出手段と、前記焦点ずれ検出手段の出力信号
を増幅する増幅率可変の増幅手段と、前記増幅手段の出
力信号をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手段と、焦
点位置を記録面に垂直な方向に駆動するフォーカス制御
用移動手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号に基づい
て記録面上に焦点位置があるように前記フォーカス制御
用移動手段を制御する利得が可変のフォーカス制御手段
と、前記焦点ずれ検出手段の出力値が所定の範囲である
ことを検出し信号を出力する判定手段とを備える。
する光ビームの焦点位置と記録面とのずれ量を検出する
焦点ずれ検出手段と、前記焦点ずれ検出手段の出力信号
を増幅する増幅率可変の増幅手段と、前記増幅手段の出
力信号をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手段と、焦
点位置を記録面に垂直な方向に駆動するフォーカス制御
用移動手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号に基づい
て記録面上に焦点位置があるように前記フォーカス制御
用移動手段を制御する利得が可変のフォーカス制御手段
と、前記焦点ずれ検出手段の出力値が所定の範囲である
ことを検出し信号を出力する判定手段とを備える。
【００１３】
【作用】本発明はフォーカス制御手段が動作状態に移行
してから所定の期間は増幅手段の増幅率を低くくすると
共にそれに応じてフォーカス制御用移動手段の利得を高
くすることでＡ／Ｄ変換手段における飽和が発生しない
ためフォーカス制御状態に安定に移行できる。
してから所定の期間は増幅手段の増幅率を低くくすると
共にそれに応じてフォーカス制御用移動手段の利得を高
くすることでＡ／Ｄ変換手段における飽和が発生しない
ためフォーカス制御状態に安定に移行できる。
【００１４】または、フォーカス制御手段が動作中に判
定手段が信号を出力する期間は増幅手段の増幅率を低く
くすると共にそれに応じて前記フォーカス制御用移動手
段の利得を高くすることでＡ／Ｄ変換手段における飽和
が発生しないためフォーカス制御状態が安定になる。
定手段が信号を出力する期間は増幅手段の増幅率を低く
くすると共にそれに応じて前記フォーカス制御用移動手
段の利得を高くすることでＡ／Ｄ変換手段における飽和
が発生しないためフォーカス制御状態が安定になる。
【００１５】
【実施例】以下本発明の第１の実施例の光ディスク装置
におけるフォーカス制御装置について、図面を参照しな
がら説明する。
におけるフォーカス制御装置について、図面を参照しな
がら説明する。
【００１６】図１は本発明の実施例における光ディスク
装置のフォーカス制御装置のブック図を示すものであ
る。尚、従来例である図１０と同じものについては同一
番号を付ける。
装置のフォーカス制御装置のブック図を示すものであ
る。尚、従来例である図１０と同じものについては同一
番号を付ける。
【００１７】差動増幅器１８の出力信号は増幅器３２に
入力される。増幅器３２はコントロール端子Ｃがハイレ
ベルまたはローレベルにすることで増幅率を切り替える
ことができる。ハイレベルの場合は増幅率は１倍で、ロ
ーレベルの場合は０．５倍となる。なお、増幅率が０．
５倍の場合はＦＥ信号のレベルの全変化範囲をＡ／Ｄ変
換器３０においてＡ／Ｄ変換することが可能であるとす
る。また、増幅率が１倍の場合はＡ／Ｄ変換器３０にお
いてデータの再生時に必要とされる量子化の精度を確保
できるものとする。 増幅器３２の出力信号はＡ／Ｄ変
換器３０に入力される。Ａ／Ｄ変換器３０の出力は位相
補償ディジタルフィルタ２２及びＤ／Ａ変換器３１を介
して増幅器４２に入力される。増幅器４２はコントロー
ル端子Ｃがハイレベルの場合に増幅率が２倍で、ローレ
ベルの場合には１倍となる。増幅器３２のコントロール
端子Ｃはコントロールライン４６を介してマイクロコン
ピュータ７１に接続されている。また、コントロールラ
イン４６は反転回路４７の入力端子Ａに接続されてい
る。反転回路４７はローレベルが入力されるとハイレベ
ルを出力し、ハイレベルが入力されるとローレベルを出
力する。反転回路４７の出力端子Ｂは増幅器４２のコン
トロール端子Ｃに接続されている。
入力される。増幅器３２はコントロール端子Ｃがハイレ
ベルまたはローレベルにすることで増幅率を切り替える
ことができる。ハイレベルの場合は増幅率は１倍で、ロ
ーレベルの場合は０．５倍となる。なお、増幅率が０．
５倍の場合はＦＥ信号のレベルの全変化範囲をＡ／Ｄ変
換器３０においてＡ／Ｄ変換することが可能であるとす
る。また、増幅率が１倍の場合はＡ／Ｄ変換器３０にお
いてデータの再生時に必要とされる量子化の精度を確保
できるものとする。 増幅器３２の出力信号はＡ／Ｄ変
換器３０に入力される。Ａ／Ｄ変換器３０の出力は位相
補償ディジタルフィルタ２２及びＤ／Ａ変換器３１を介
して増幅器４２に入力される。増幅器４２はコントロー
ル端子Ｃがハイレベルの場合に増幅率が２倍で、ローレ
ベルの場合には１倍となる。増幅器３２のコントロール
端子Ｃはコントロールライン４６を介してマイクロコン
ピュータ７１に接続されている。また、コントロールラ
イン４６は反転回路４７の入力端子Ａに接続されてい
る。反転回路４７はローレベルが入力されるとハイレベ
ルを出力し、ハイレベルが入力されるとローレベルを出
力する。反転回路４７の出力端子Ｂは増幅器４２のコン
トロール端子Ｃに接続されている。
【００１８】次に図１に示したフォーカス制御装置にお
けるフォーカス制御の為の初期動作及びフォーカス制御
状態への移行について図２を用いて説明する。図２の波
形（ａ）はマイクロコンピュータ７１の出力端子Ａの信
号を示す。同様に、波形（ｂ）は三角波発振器４１の出
力波形を、波形（ｃ）は光ビーム４の焦点位置を、波形
（ｄ）はＦＥ信号を、波形（ｅ）は合焦点検出信号を、
波形（ｆ）はマイクロコンピュータ７１の出力端子Ｂの
信号をそれぞれ示す。波形（ａ）から波形（ｅ）につい
ては従来例において図１１を用いて説明したのと同様で
あるので説明を省略する。マイクロコンピュータ７１の
出力端子Ｂの信号は波形（ｆ）に示すように時間Ｔ４ま
でローレベルである。よって、増幅器３２の増幅率は
０．５倍になっている。よって、フォーカス制御系が動
作状態になっている時間Ｔ３から時間Ｔ４の期間は、Ｆ
Ｅ信号のレベルの全変化範囲をＡ／Ｄ変換器３０によっ
てＡ／Ｄ変換が可能となっている。したがって、過渡応
答によりＦＥ信号が増大してもＡ／Ｄ変換可能なレベル
を越えることがなくフォーカス制御状態に安定に移行す
ることができる。なお、増幅器４２の増幅率は２倍であ
るのフォーカス制御系のゲインはー定に保たれている。
過渡応答が安定した時間Ｔ４でマイクロコンピュータ７
１の出力端子Ｂの信号は波形（ｆ）に示すようにハイレ
ベルになる。よって、時間Ｔ４以後は、Ａ／Ｄ変換器３
０によってＡ／Ｄ変換が可能なＦＥ信号の範囲は制限さ
れるが、データの再生等に必要な量子化の制度は確保さ
れる。なお、増幅器３２、４２の増幅率は１倍になるの
でフォーカス制御系のゲインはー定に保たれている。な
お、時間Ｔ４は、フォーカス制御系の応答速度に応じて
設定する。
けるフォーカス制御の為の初期動作及びフォーカス制御
状態への移行について図２を用いて説明する。図２の波
形（ａ）はマイクロコンピュータ７１の出力端子Ａの信
号を示す。同様に、波形（ｂ）は三角波発振器４１の出
力波形を、波形（ｃ）は光ビーム４の焦点位置を、波形
（ｄ）はＦＥ信号を、波形（ｅ）は合焦点検出信号を、
波形（ｆ）はマイクロコンピュータ７１の出力端子Ｂの
信号をそれぞれ示す。波形（ａ）から波形（ｅ）につい
ては従来例において図１１を用いて説明したのと同様で
あるので説明を省略する。マイクロコンピュータ７１の
出力端子Ｂの信号は波形（ｆ）に示すように時間Ｔ４ま
でローレベルである。よって、増幅器３２の増幅率は
０．５倍になっている。よって、フォーカス制御系が動
作状態になっている時間Ｔ３から時間Ｔ４の期間は、Ｆ
Ｅ信号のレベルの全変化範囲をＡ／Ｄ変換器３０によっ
てＡ／Ｄ変換が可能となっている。したがって、過渡応
答によりＦＥ信号が増大してもＡ／Ｄ変換可能なレベル
を越えることがなくフォーカス制御状態に安定に移行す
ることができる。なお、増幅器４２の増幅率は２倍であ
るのフォーカス制御系のゲインはー定に保たれている。
過渡応答が安定した時間Ｔ４でマイクロコンピュータ７
１の出力端子Ｂの信号は波形（ｆ）に示すようにハイレ
ベルになる。よって、時間Ｔ４以後は、Ａ／Ｄ変換器３
０によってＡ／Ｄ変換が可能なＦＥ信号の範囲は制限さ
れるが、データの再生等に必要な量子化の制度は確保さ
れる。なお、増幅器３２、４２の増幅率は１倍になるの
でフォーカス制御系のゲインはー定に保たれている。な
お、時間Ｔ４は、フォーカス制御系の応答速度に応じて
設定する。
【００１９】次に増幅器３２について詳細に説明する。
図３にブロック図を示す。入力端子２００は図１のコン
トロールライン４６に接続されている。同様に、入力端
子２０１はデータライン４４に、出力端子２０８はデー
タライン５３にそれぞれ接続されている。抵抗２０２、
２０３、２０５は抵抗値Ｒａオームの抵抗を示す。スイ
ッチ２０４はコントロール端子Ｃがローレベルの場合に
閉じる構成になっている。差動増幅器２０６は抵抗２０
２、２０３、２０５と共に反転増幅器を構成している。
反転増幅器２０７はゲインが１倍の反転増幅器である。
よって、増幅器３２は入力端子２００がハイレベルの場
合はゲインが１倍となり、ローレベルの場合はゲインが
０．５倍となる。
図３にブロック図を示す。入力端子２００は図１のコン
トロールライン４６に接続されている。同様に、入力端
子２０１はデータライン４４に、出力端子２０８はデー
タライン５３にそれぞれ接続されている。抵抗２０２、
２０３、２０５は抵抗値Ｒａオームの抵抗を示す。スイ
ッチ２０４はコントロール端子Ｃがローレベルの場合に
閉じる構成になっている。差動増幅器２０６は抵抗２０
２、２０３、２０５と共に反転増幅器を構成している。
反転増幅器２０７はゲインが１倍の反転増幅器である。
よって、増幅器３２は入力端子２００がハイレベルの場
合はゲインが１倍となり、ローレベルの場合はゲインが
０．５倍となる。
【００２０】次にＡ／Ｄ変換器３０の入力信号のレベル
とＡ／Ｄ変換が可能な範囲について説明する。図４にＡ
／Ｄ変換器３０の入力信号を示す。縦軸が入力信号のレ
ベルを示し、横軸が収束レンズ１０によって収束された
光ビーム４の焦点位置と記録担体１の距離を示す。範囲
ＨａがＡ／Ｄ変換可能な範囲を示す。実線ａが増幅器３
２の増幅率が０．５倍の場合の入力信号のレベルを示
す。レベルの全変化範囲は、範囲Ｈａに含まれる。ま
た、実線ｂが増幅器３２の増幅率が１倍の場合の入力信
号のレベルを示す。レベルの全変化範囲は、範囲Ｈａを
越える。しかしながら、データの再生等に必要な量子化
の精度は確保される。
とＡ／Ｄ変換が可能な範囲について説明する。図４にＡ
／Ｄ変換器３０の入力信号を示す。縦軸が入力信号のレ
ベルを示し、横軸が収束レンズ１０によって収束された
光ビーム４の焦点位置と記録担体１の距離を示す。範囲
ＨａがＡ／Ｄ変換可能な範囲を示す。実線ａが増幅器３
２の増幅率が０．５倍の場合の入力信号のレベルを示
す。レベルの全変化範囲は、範囲Ｈａに含まれる。ま
た、実線ｂが増幅器３２の増幅率が１倍の場合の入力信
号のレベルを示す。レベルの全変化範囲は、範囲Ｈａを
越える。しかしながら、データの再生等に必要な量子化
の精度は確保される。
【００２１】増幅器４２には増幅器３２とほぼ同様な構
成であるので詳細な説明を省略する。
成であるので詳細な説明を省略する。
【００２２】本実施例では増幅器３２の増幅率を１倍ま
たは０．５倍としたがデータの再生等に必要な量子化の
精度を満足する範囲で変更しても良い。
たは０．５倍としたがデータの再生等に必要な量子化の
精度を満足する範囲で変更しても良い。
【００２３】以下本発明の第２の実施例の光ディスク装
置におけるフォーカス制御装置について、図面を参照し
ながら説明する。
置におけるフォーカス制御装置について、図面を参照し
ながら説明する。
【００２４】図５は本発明の第２の実施例における光デ
ィスク装置のフォーカス制御装置のブック図を示すもの
である。尚、図１と同じものについては同一番号を付け
る。図１と同様に増幅器３２はＣ端子がハイレベルの場
合，増幅率は１倍で、ローレベルの場合は０．５倍とな
る。ここで、増幅率が０．５倍の場合はＦＥ信号のレベ
ルのほぼ全変化範囲をＡ／Ｄ変換器３０においてＡ／Ｄ
変換することが可能であるとする。また、増幅率が１倍
の場合はＡ／Ｄ変換器３０においてデータの再生時に必
要とされる量子化の精度を確保できるものとする。
ィスク装置のフォーカス制御装置のブック図を示すもの
である。尚、図１と同じものについては同一番号を付け
る。図１と同様に増幅器３２はＣ端子がハイレベルの場
合，増幅率は１倍で、ローレベルの場合は０．５倍とな
る。ここで、増幅率が０．５倍の場合はＦＥ信号のレベ
ルのほぼ全変化範囲をＡ／Ｄ変換器３０においてＡ／Ｄ
変換することが可能であるとする。また、増幅率が１倍
の場合はＡ／Ｄ変換器３０においてデータの再生時に必
要とされる量子化の精度を確保できるものとする。
【００２５】差動増幅器１８の出力は、増幅器３２及び
判定回路９９に送られる。判定回路９９は、ＦＥ信号の
値が所定の範囲に所定の期間連続して入っていることを
検出する。Ａ／Ｄ変換器３０の出力は、データバスライ
ン９４を介してディジタルシグナルプロセッサー９１に
送られる。以下、ディジタル・シグナル・プロセッサー
をＤＳＰと記す。ＤＳＰ９１は、ソフトウエアーで構成
した位相補償ディジタルフィルタを内蔵している。ＤＳ
Ｐ９１は、取り込んだＡ／Ｄ変換器３０の出力値を位相
補償ディジタルフィルタによって処理しデータバスライ
ン９５を介してＤ／Ａ変換器３１に出力する。Ｄ／Ａ変
換器３１の出力は増幅器３２及びスイッチ３３を介し駆
動回路３５に送られる。したがって、ＦＥ信号に応じた
電流がコイル８９に流れるので、光ビーム４の焦点が記
録担体１上に位置するようにフォーカス制御される。ま
た、ＤＳＰ９１は、判定回路９９の出力信号を取り込
み、信号に応じてデータバスライン４６を介して増幅器
３２の増幅率を切り換えると共に内部の位相補償ディジ
タルフィルタのゲインも同様に切り換える。即ち、ＤＳ
Ｐ９１は、判定回路９９がＦＥ信号の値が所定の範囲に
入っていることを検出し場合には増幅器３２の増幅率を
高くして必要とされる量子化の精度を確保し、ＦＥ信号
の値が所定の範囲に入っていない場合には増幅器３２の
増幅率を低くしてＦＥ信号の全範囲を取り込み可能にし
フォーカス制御系の安定化を図る。なお、増幅器３２の
増幅率を切り換えることに起因してフォーカス制御系の
ゲインが変化することを防止するためにＤＳＰ９１に内
蔵された位相補償ディジタルフィルタのゲインを切り換
える。
判定回路９９に送られる。判定回路９９は、ＦＥ信号の
値が所定の範囲に所定の期間連続して入っていることを
検出する。Ａ／Ｄ変換器３０の出力は、データバスライ
ン９４を介してディジタルシグナルプロセッサー９１に
送られる。以下、ディジタル・シグナル・プロセッサー
をＤＳＰと記す。ＤＳＰ９１は、ソフトウエアーで構成
した位相補償ディジタルフィルタを内蔵している。ＤＳ
Ｐ９１は、取り込んだＡ／Ｄ変換器３０の出力値を位相
補償ディジタルフィルタによって処理しデータバスライ
ン９５を介してＤ／Ａ変換器３１に出力する。Ｄ／Ａ変
換器３１の出力は増幅器３２及びスイッチ３３を介し駆
動回路３５に送られる。したがって、ＦＥ信号に応じた
電流がコイル８９に流れるので、光ビーム４の焦点が記
録担体１上に位置するようにフォーカス制御される。ま
た、ＤＳＰ９１は、判定回路９９の出力信号を取り込
み、信号に応じてデータバスライン４６を介して増幅器
３２の増幅率を切り換えると共に内部の位相補償ディジ
タルフィルタのゲインも同様に切り換える。即ち、ＤＳ
Ｐ９１は、判定回路９９がＦＥ信号の値が所定の範囲に
入っていることを検出し場合には増幅器３２の増幅率を
高くして必要とされる量子化の精度を確保し、ＦＥ信号
の値が所定の範囲に入っていない場合には増幅器３２の
増幅率を低くしてＦＥ信号の全範囲を取り込み可能にし
フォーカス制御系の安定化を図る。なお、増幅器３２の
増幅率を切り換えることに起因してフォーカス制御系の
ゲインが変化することを防止するためにＤＳＰ９１に内
蔵された位相補償ディジタルフィルタのゲインを切り換
える。
【００２６】次にＤＳＰ９１の内部にソフトウエアーで
構成された位相補償ディジタルフィルタの動作を詳細に
説明する。図６に位相補償ディジタルフィルタの構成を
示す。入力端子４００は図５のデータバスライン９４に
接続されている。また、出力端子４０２は図５のデータ
バスライン９５に接続されている。入力端子４０３に入
力される定数Ｋｃの値は、ＤＳＰ９１自体によって設定
される。加算器４０３、４０４は入力端子Ａ及びＢに入
力されるディジタル信号を加算し出力端子Ｃに出力す
る。乗算器４０５、４０６は入力されるディジタル信号
に定数Ｋａ，Ｋｂをそれぞれ乗算し出力する。なお、乗
算器および加算器等は所定のサンプリング周期Ｔｓで動
作する。遅延回路４０７は入力されるディジタル信号を
Ｔｓだけ遅延し出力端子Ｂに出力する。乗算器４０８は
入力端子Ａに入力されるディジタル信号に端子Ｃに入力
される定数Ｋｃを乗算し、端子Ｂに乗算結果を出力す
る。図６に示したディジタルフィルタは図１４で説明し
たディジタルフィルタとほぼ同様な構成であるが，入力
端子４０３に入力される定数Ｋｃを切り替えることでゲ
インを変えることができる構成になっている。
構成された位相補償ディジタルフィルタの動作を詳細に
説明する。図６に位相補償ディジタルフィルタの構成を
示す。入力端子４００は図５のデータバスライン９４に
接続されている。また、出力端子４０２は図５のデータ
バスライン９５に接続されている。入力端子４０３に入
力される定数Ｋｃの値は、ＤＳＰ９１自体によって設定
される。加算器４０３、４０４は入力端子Ａ及びＢに入
力されるディジタル信号を加算し出力端子Ｃに出力す
る。乗算器４０５、４０６は入力されるディジタル信号
に定数Ｋａ，Ｋｂをそれぞれ乗算し出力する。なお、乗
算器および加算器等は所定のサンプリング周期Ｔｓで動
作する。遅延回路４０７は入力されるディジタル信号を
Ｔｓだけ遅延し出力端子Ｂに出力する。乗算器４０８は
入力端子Ａに入力されるディジタル信号に端子Ｃに入力
される定数Ｋｃを乗算し、端子Ｂに乗算結果を出力す
る。図６に示したディジタルフィルタは図１４で説明し
たディジタルフィルタとほぼ同様な構成であるが，入力
端子４０３に入力される定数Ｋｃを切り替えることでゲ
インを変えることができる構成になっている。
【００２７】次に判定回路９９の動作について詳細に説
明する。図７は、判定回路９９のブロック図を示す。入
力端子５００は図５のデータライン４４を介して増幅器
３２に接続されている。また、出力端子５０１、入力端
子５０８は図５のデータライン９８及び９７を介してＤ
ＳＰ９１にそれぞれ接続されている。コンパレータ５０
２及び５０３は、Ａ端子のレベルがＢ端子のレベルより
大きい場合にハイレベルの信号を出力する。なお、コン
パレータ５０２のＢ、５０３のＡ端子は、それぞれＶ
ｍ、−Ｖｍのレベルに設定されている。ＯＲゲート５０
４は入力端子の少なくとも１つがハイレベルの場合にハ
イレベルを出力する。フリップフロップ５０５は、ＳＥ
Ｔ端子がハイレベルになると以後の出力がハイレベルに
なり、ＲＥＳＥＴ端子がハイレベルになると以後の出力
がローレベルになる。カウンター５０６は、ＣＫ端子に
入力される発振器５０７のクロックをカウントして、カ
ウント値が５になるとハイレベルを出力する。なお、Ｃ
ＬＲ端子がハイレベルの場合は、カウント値がクリアー
される。
明する。図７は、判定回路９９のブロック図を示す。入
力端子５００は図５のデータライン４４を介して増幅器
３２に接続されている。また、出力端子５０１、入力端
子５０８は図５のデータライン９８及び９７を介してＤ
ＳＰ９１にそれぞれ接続されている。コンパレータ５０
２及び５０３は、Ａ端子のレベルがＢ端子のレベルより
大きい場合にハイレベルの信号を出力する。なお、コン
パレータ５０２のＢ、５０３のＡ端子は、それぞれＶ
ｍ、−Ｖｍのレベルに設定されている。ＯＲゲート５０
４は入力端子の少なくとも１つがハイレベルの場合にハ
イレベルを出力する。フリップフロップ５０５は、ＳＥ
Ｔ端子がハイレベルになると以後の出力がハイレベルに
なり、ＲＥＳＥＴ端子がハイレベルになると以後の出力
がローレベルになる。カウンター５０６は、ＣＫ端子に
入力される発振器５０７のクロックをカウントして、カ
ウント値が５になるとハイレベルを出力する。なお、Ｃ
ＬＲ端子がハイレベルの場合は、カウント値がクリアー
される。
【００２８】判定回路９９の動作を図８の波形を用いて
説明する。図８の波形（ａ）は入力端子５０８へ入力さ
れる信号を示す。同様に、波形（ｂ）は入力端子５００
へ入力される信号を、波形（ｃ）はコンパレータ５０２
の出力信号を、波形（ｄ）はコンパレータ５０３の出力
信号を、波形（ｅ）はＯＲゲート５０４の出力信号を、
波形（ｆ）は発振器５０７の出力信号を、波形（ｇ）は
フリップフロップ５０５の出力信号をそれぞれ示す。
説明する。図８の波形（ａ）は入力端子５０８へ入力さ
れる信号を示す。同様に、波形（ｂ）は入力端子５００
へ入力される信号を、波形（ｃ）はコンパレータ５０２
の出力信号を、波形（ｄ）はコンパレータ５０３の出力
信号を、波形（ｅ）はＯＲゲート５０４の出力信号を、
波形（ｆ）は発振器５０７の出力信号を、波形（ｇ）は
フリップフロップ５０５の出力信号をそれぞれ示す。
【００２９】波形（ａ）の時間Ｓ０に入力端子５０８が
ローレベルになるとＯＲゲート５０４の出力がローレベ
ルとなりカウンター５０６はカウントを開始する。入力
端子５００の信号が時間Ｓ１から時間Ｓ２の期間に−Ｖ
ｍのレベルより低くなるとコンパレータ５０３の出力は
ハイレベルになる。よって、ＯＲゲート５０４の出力が
ハイレベルとなり、フリップフロップ５０５の出力は再
びローレベルに設定される。時間Ｓ２からＳ３の期間は
コンパレータ５０２及び５０３の出力はローレベルであ
るので、カウンター５０６はカウントを開始する。しか
し、時間Ｓ３で入力端子５００の信号がＶｍのレベルよ
り高くなるのでコンパレータ５０２の出力がハイレベル
になりカウンター５０６はクリアーされる。したがっ
て、カウント値が、１であるのでカウンター５０６の出
力はローレベルのままである。時間Ｓ４からＳ５の期間
は、入力端子５００の信号が−ＶｍからＶｍの範囲に入
っているためにカウンター５０６のカウント値が５とな
り出力がハイレベルになる。よって、フリップフロップ
５０５の出力は時間Ｓ５でハイレベルになる。時間Ｓ６
で入力端子５００の信号がＶｍのレベルを越えるとコン
パレータ５０２の出力がハイレベルとなりフリップフロ
ップ５０５の出力がローレベルになる。入力端子５００
にＦＥ信号を入力することで、ＦＥ信号のレベルが所定
の範囲に所定の期間入ったことを検出できる。
ローレベルになるとＯＲゲート５０４の出力がローレベ
ルとなりカウンター５０６はカウントを開始する。入力
端子５００の信号が時間Ｓ１から時間Ｓ２の期間に−Ｖ
ｍのレベルより低くなるとコンパレータ５０３の出力は
ハイレベルになる。よって、ＯＲゲート５０４の出力が
ハイレベルとなり、フリップフロップ５０５の出力は再
びローレベルに設定される。時間Ｓ２からＳ３の期間は
コンパレータ５０２及び５０３の出力はローレベルであ
るので、カウンター５０６はカウントを開始する。しか
し、時間Ｓ３で入力端子５００の信号がＶｍのレベルよ
り高くなるのでコンパレータ５０２の出力がハイレベル
になりカウンター５０６はクリアーされる。したがっ
て、カウント値が、１であるのでカウンター５０６の出
力はローレベルのままである。時間Ｓ４からＳ５の期間
は、入力端子５００の信号が−ＶｍからＶｍの範囲に入
っているためにカウンター５０６のカウント値が５とな
り出力がハイレベルになる。よって、フリップフロップ
５０５の出力は時間Ｓ５でハイレベルになる。時間Ｓ６
で入力端子５００の信号がＶｍのレベルを越えるとコン
パレータ５０２の出力がハイレベルとなりフリップフロ
ップ５０５の出力がローレベルになる。入力端子５００
にＦＥ信号を入力することで、ＦＥ信号のレベルが所定
の範囲に所定の期間入ったことを検出できる。
【００３０】次に図５に示したフォーカス制御装置にお
けるフォーカス制御の為の初期動作及びフォーカス制御
状態への移行について図９を用いて説明する。図９の波
形（ａ）はＤＳＰ９１の出力端子Ａの信号を示す。同様
に、波形（ｂ）はＤＳＰ９１の出力端子Ｄの信号を、波
形（ｃ）は三角波発振器４１の出力波形を、波形（ｄ）
は光ビーム４の焦点位置を、波形（ｅ）はＦＥ信号を、
波形（ｆ）は合焦点検出信号を、波形（ｇ）は判定回路
９９の出力信号を、波形（ｈ）はＤＳＰ９１の出力端子
Ｂの波形を、波形（ｉ）はＤＳＰ９１の位相補償ディジ
タルフィルタの定数Ｋｃの値をそれぞれ示す。波形
（ａ）、波形（ｃ）、波形（ｄ）、波形（ｆ）は第１の
実施例における図２の説明と同様であるので説明を省略
する。なお、波形（ｅ）は判定回路９９の動作説明で用
いた図８と同様である。時間Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、
Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９が図８の時間Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ
３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６にそれぞれ対応する。ＤＳＰ９１
の出力端子Ｂは波形（ｈ）に示すようにフォーカス制御
系が閉じられる時間Ｔ３の時点でもローレベルである。
よって、増幅器３２の増幅率は０．５倍になっており、
ＦＥ信号のレベルの全変化範囲をＡ／Ｄ変換器３０によ
ってＡ／Ｄ変換が可能となっている。判定回路９９は、
ＦＥ信号のレベルが−ＶｍからＶｍの範囲に所定の期間
入ったことを検出し波形（ｇ）の時間Ｔ８に出力をハイ
レベルにする。ＤＳＰ９１は、判定回路９９がハイレベ
ルを出力すると波形（ｈ）に示すようにＢ端子をハイレ
ベルにすると共に波形（ｉ）に示すように位相補償ディ
ジタルフィルタの定数Ｋｃを１にする。波形（ｅ）の時
間Ｔ９でＦＥ信号のレベルがＶｍを越えると判定回路９
９は波形（ｇ）に示すようにローレベルを出力する。し
たがって、ＤＳＰ９１は判波形（ｈ）に示すようにＢ端
子をローレベルにすると共に波形（ｉ）に示すように位
相補償ディジタルフィルタの定数Ｋｃを２にする。これ
によって、衝撃等の外乱や過渡応答によりＦＥ信号が増
大しても増幅器３２の倍率を低くすることでＡ／Ｄ変換
器３０の入力値はＡ／Ｄ変換可能なレベルを越えること
がな。また、位相補償ディジタルフィルタの定数Ｋｃを
切り換えることでフォーカス制御系のゲインはー定に保
たれる。したがって、フォーカス制御が安定する。
けるフォーカス制御の為の初期動作及びフォーカス制御
状態への移行について図９を用いて説明する。図９の波
形（ａ）はＤＳＰ９１の出力端子Ａの信号を示す。同様
に、波形（ｂ）はＤＳＰ９１の出力端子Ｄの信号を、波
形（ｃ）は三角波発振器４１の出力波形を、波形（ｄ）
は光ビーム４の焦点位置を、波形（ｅ）はＦＥ信号を、
波形（ｆ）は合焦点検出信号を、波形（ｇ）は判定回路
９９の出力信号を、波形（ｈ）はＤＳＰ９１の出力端子
Ｂの波形を、波形（ｉ）はＤＳＰ９１の位相補償ディジ
タルフィルタの定数Ｋｃの値をそれぞれ示す。波形
（ａ）、波形（ｃ）、波形（ｄ）、波形（ｆ）は第１の
実施例における図２の説明と同様であるので説明を省略
する。なお、波形（ｅ）は判定回路９９の動作説明で用
いた図８と同様である。時間Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、
Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９が図８の時間Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ
３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６にそれぞれ対応する。ＤＳＰ９１
の出力端子Ｂは波形（ｈ）に示すようにフォーカス制御
系が閉じられる時間Ｔ３の時点でもローレベルである。
よって、増幅器３２の増幅率は０．５倍になっており、
ＦＥ信号のレベルの全変化範囲をＡ／Ｄ変換器３０によ
ってＡ／Ｄ変換が可能となっている。判定回路９９は、
ＦＥ信号のレベルが−ＶｍからＶｍの範囲に所定の期間
入ったことを検出し波形（ｇ）の時間Ｔ８に出力をハイ
レベルにする。ＤＳＰ９１は、判定回路９９がハイレベ
ルを出力すると波形（ｈ）に示すようにＢ端子をハイレ
ベルにすると共に波形（ｉ）に示すように位相補償ディ
ジタルフィルタの定数Ｋｃを１にする。波形（ｅ）の時
間Ｔ９でＦＥ信号のレベルがＶｍを越えると判定回路９
９は波形（ｇ）に示すようにローレベルを出力する。し
たがって、ＤＳＰ９１は判波形（ｈ）に示すようにＢ端
子をローレベルにすると共に波形（ｉ）に示すように位
相補償ディジタルフィルタの定数Ｋｃを２にする。これ
によって、衝撃等の外乱や過渡応答によりＦＥ信号が増
大しても増幅器３２の倍率を低くすることでＡ／Ｄ変換
器３０の入力値はＡ／Ｄ変換可能なレベルを越えること
がな。また、位相補償ディジタルフィルタの定数Ｋｃを
切り換えることでフォーカス制御系のゲインはー定に保
たれる。したがって、フォーカス制御が安定する。
【００３１】本実施例ではＤＳＰ９１の位相補償ディジ
タルフィルタのゲインを乗算によって変えるとしたがデ
ータが２進数の場合には単にデータを１ビットシフトす
ることでゲインを２倍とすることができソフトが簡単に
なる。
タルフィルタのゲインを乗算によって変えるとしたがデ
ータが２進数の場合には単にデータを１ビットシフトす
ることでゲインを２倍とすることができソフトが簡単に
なる。
【００３２】
【発明の効果】本発明は、フォーカス制御が動作中に衝
撃等の外乱が加わった場合やフォーカス制御状態への移
行時に増幅器３２の増幅率を低くすることでＡ／Ｄ変換
器３０での飽和を防止でき、フォーカス制御が安定にな
る。
撃等の外乱が加わった場合やフォーカス制御状態への移
行時に増幅器３２の増幅率を低くすることでＡ／Ｄ変換
器３０での飽和を防止でき、フォーカス制御が安定にな
る。
【図１】本発明の第１の実施例を説明するためのブロッ
ク図
ク図
【図２】同実施例における動作を説明するための波形図
【図３】同実施例における増幅器のブロック図
【図４】同実施例におけるＡ／Ｄ変換を説明するための
波形図
波形図
【図５】本発明の第２の実施例を説明するためのブロッ
ク図
ク図
【図６】同実施例における位相補償ディジタルフィルタ
のブロック図
のブロック図
【図７】同実施例における判定回路のブロック図
【図８】同実施例における判定回路を説明するための波
形図
形図
【図９】同実施例における動作を説明するための波形図
【図１０】従来の光ディスク装置のフォーカス制御装置
を説明するためのブロック図
を説明するためのブロック図
【図１１】同従来例の動作を説明するための波形図
【図１２】フォーカスエラー信号を説明するための波形
図
図
【図１３】合焦点検出回路のブロック図
【図１４】位相補償ディジタルフィルタのブロック図
【図１５】位相補償ディジタルフィルタの特性図
【図１６】Ａ／Ｄ変換器を説明するための波形図
１ 記録担体 ２ モータ ３ 光源 ６ 偏光ビームスプリッター ８ 全反射ミラー １０ 収束レンズ １１ 光検出器 １３ 移送台 １６ 増幅器 １７ 増幅器 １８ 差動増幅器 ２２ 位相補償ディジタルフィルタ ３０ Ａ／Ｄ変換回路 ３１ Ｄ／Ａ変換回路 ３２ 増幅器 ３３ スイッチ ３５ 駆動回路 ３７ マイクロコンピュータ ４０ 可動部 ４１ 三角波発生回路 ４２ 増幅器 ４７ 反転回路 ５０ 合焦点検出回路 ５１ 摺動軸 ５２ ゴム ５３ 基台 ８１ 検出レンズ ８２ 反射ミラー ８９ コイル
Claims (5)
- 【請求項１】記録担体の記録面より信号を再生する光ビ
ームの焦点位置と記録面とのずれ量を検出する焦点ずれ
検出手段と、前記焦点ずれ検出手段の出力信号を増幅す
る増幅率可変の増幅手段と、前記増幅手段の出力信号を
ディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手段と、焦点位置を
記録面に垂直な方向に駆動するフォーカス制御用移動手
段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号に基づいて記録面
上に焦点位置があるように前記フォーカス制御用移動手
段を制御する利得が可変のフォーカス制御手段とを備
え、前記フォーカス制御手段が動作状態に移行してから
所定の期間は前記増幅手段の増幅率を低くくすると共に
それに応じて前記フォーカス制御用移動手段の利得を高
くするように構成したことを特徴としたフォーカス制御
装置。 - 【請求項２】記録担体の記録面より信号を再生する光ビ
ームの焦点位置と記録面とのずれ量を検出する焦点ずれ
検出手段と、前記焦点ずれ検出手段の出力信号を増幅す
る増幅率可変の増幅手段と、前記増幅手段の出力信号を
ディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手段と、焦点位置を
記録面に垂直な方向に駆動するフォーカス制御用移動手
段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号に基づいて記録面
上に焦点位置があるように前記フォーカス制御用移動手
段を制御する利得が可変のフォーカス制御手段と、前記
焦点ずれ検出手段の出力値が所定の範囲であることを検
出し信号を出力する判定手段を備え、前記フォーカス制
御手段が動作状態に移行してから前記判定手段が信号を
出力するまでの期間は前記増幅手段の増幅率を低くくす
ると共にそれに応じて前記フォーカス制御用移動手段の
利得を高くするように構成したことを特徴としたフォー
カス制御装置。 - 【請求項３】記録担体の記録面より信号を再生する光ビ
ームの焦点位置と記録面とのずれ量を検出する焦点ずれ
検出手段と、前記焦点ずれ検出手段の出力信号を増幅す
る増幅率可変の増幅手段と、前記増幅手段の出力信号を
ディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手段と、焦点位置を
記録面に垂直な方向に駆動するフォーカス制御用移動手
段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号に基づいて記録面
上に焦点位置があるように前記フォーカス制御用移動手
段を制御する利得が可変のフォーカス制御手段と、前記
焦点ずれ検出手段の出力値が所定の範囲であることを検
出し信号を出力する判定手段を備え、前記フォーカス制
御手段が動作中に前記判定手段が信号を出力する期間は
前記増幅手段の増幅率を低くくすると共にそれに応じて
前記フォーカス制御用移動手段の利得を高くするように
構成したことを特徴としたフォーカス制御装置。 - 【請求項４】増幅手段の増幅率を焦点ずれ検出手段の出
力信号のほぼ全範囲をＡ／Ｄ変換手段により変換可能な
値にすることを特徴とした請求項１、２または３記載の
フォーカス制御装置。 - 【請求項５】増幅手段の増幅率を２のｎ乗倍に変えると
共にフォーカス制御手段の利得を０．５のｎ乗倍にする
ことを特徴とした請求項１、２または３記載のフォーカ
ス制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29482992A JPH05197979A (ja) | 1991-11-08 | 1992-11-04 | フォーカス制御装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-292987 | 1991-11-08 | ||
| JP29298791 | 1991-11-08 | ||
| JP29482992A JPH05197979A (ja) | 1991-11-08 | 1992-11-04 | フォーカス制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05197979A true JPH05197979A (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=26559203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29482992A Pending JPH05197979A (ja) | 1991-11-08 | 1992-11-04 | フォーカス制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05197979A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007004854A (ja) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Hitachi Ltd | 光ディスク装置 |
-
1992
- 1992-11-04 JP JP29482992A patent/JPH05197979A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007004854A (ja) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Hitachi Ltd | 光ディスク装置 |
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