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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