JPH0736229B2 - フォーカス制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は収束した光ビームを用いて記録媒体面に信号を
記録又は再生する光学式記録再生装置のフォーカス制御
装置に関するものである。

従来の技術 従来の光学式記録再生装置のフォーカス制御装置の技術
としては特開昭60−121537号公報に記載されているもの
がある。

光学式記録再生装置として高密度記録を行い、高品質の
再生信号を得るためには記録媒体上（以下光ディスクと
記す）に半導体レーザ等の光源より出力された光ビーム
を微小に例えば約１μｍφに収束させて、モータで回転
している光ディスクの記録媒体面に正確に例えば±0.5
μｍ程度の誤差で追従させるフォーカス制御を行うこと
が必要となる。

このフォーカス制御を不動作状態から光ディスクの記録
媒体面で動作状態とするためフォーカス引き込み動作を
行う。

フォーカス引き込み動作は光ビームの集光点をフォーカ
ス移動手段により移動し、記録媒体面近傍にきたとき制
御ループを閉じることによって行う。

フォーカス引き込み動作を説明するためのフォーカスず
れ検出手段による出力と光ディスクに対する光ビームの
集光点との位置関係を第２図に示す。

横軸に光ビームの集光点の位置、縦軸にフォーカスずれ
検出手段の出力を示す。

光ビームの集光点を光ディスクに近づけると光ディスク
表面の保護層面でフォーカスずれ検出信号があらわれ更
に近づけると記録媒体面でフォーカスずれ検出信号があ
らわれる。

従来、フォーカス引き込み動作には比較レベルV1を設定
しておき光ビームの集光点を光ディスクから離れた位置
ａから近づける方向に移動させ、フォーカスずれ検出信
号が比較レベルV1に達したときフォーカス制御ループを
閉じて保護層面でフォーカス制御することを避け記録媒
体面でフォーカス制御動作状態とする方法がとられた。

また、記録媒体面の反射光量が保護層面の反射光量より
小さく記録媒体面のフォーカスずれ検出信号が保護層面
より小さい場合にも対応するため、一旦光ディスクに光
ビームの集光点をｂ付近まで近づけた後遠ざけてフォー
カスずれ検出信号が比較レベルV2に達したときフォーカ
ス制御ループを閉じ光ビームの集光点を記録媒体面上で
追従制御するように引き込む方法がとられた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、光ディスク７の反
射率の異なるものが使用されたり、記録されて反射率が
変化したりすると次の課題が発生する。

例えば反射率が低くなり第３図（ａ）に示すように比較
レベルV2がフォーカスずれ検出信号のピーク値ｃを越え
てしまうとフォーカス制御ループを記録媒体面で閉じる
ことができなくなる。また反射率が高くなり比較レベル
V2を記録媒体面位置に達するまえの光学系のけられ等で
発生する記録媒体面近傍の寄生のピーク値ｄが越えてし
まうとこの位置でフォーカス制御ループを閉じてしまい
光ビームの集光点を光ディスクの記録媒体面に追従制御
させることができなくなる。

本発明は上記課題に鑑み、光ディスク７の反射率の異な
るものが使用されたり、記録されて反射率が変化したり
しても安定にフォーカス制御が記録媒体面位置で引き込
まれるフォーカス制御装置を提供するものである。

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制御装置
は、フォーカスずれ検出手段のピーク値を検出するピー
ク値検出手段と、前記ピーク値よりフォーカス制御開始
レベルを演算する演算手段とを備え、一旦前記フォーカ
ス移動手段を駆動し、前記ピーク値検出手段によりフォ
ーカスずれ検出手段の検出信号のピーク値を記憶し、前
記演算手段によりフォーカス制御開始レベルまたはフォ
ーカスずれ検出手段の増幅率を演算し設定して、再度前
記フォーカス移動手段を駆動し、前記フォーカス制御開
始レベルと前記フォーカスずれ検出手段の検出信号とを
比較し前記フォーカス制御手段の動作を開始させる構成
としたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、光ディスク７の反射率
の異なるものが使用されたり、記録されて反射率が変化
したりしてもフォーカスずれ検出手段の検出信号のピー
ク値を検出するピーク値検出手段と、ピーク値よりフォ
ーカス制御開始レベルまたはフォーカスずれ検出手段の
増幅率を演算する演算手段とを備えて、一旦フォーカス
移動手段を駆動し、前記演算手段によりフォーカス制御
手段の動作を開始するときにフォーカスずれ検出手段の
検出信号と比較する比較値をフォーカス制御を開始する
毎に演算してもとめているため安定にフォーカスの引き
込み動作が行える。

実施例 以下本発明の一実施例の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。

第１図は本発明の一実施例におけるフォーカス制御装置
の構成図を示すものである。

半導体レーザ１から出た光ビーム２はコリメータレンズ
３により平行光となり偏光ビームスプリッタ４及び1/4
波長板５及び絞りレンズ６を介して記録媒体７（以下光
ディスクと記す）に集光される。

信号の記録再生には光ディスク７はモータ12により駆動
され回転し、光ビームの集光点は情報トラック８にトラ
ック制御されている。

次に記録媒体面より反射された光は再び絞りレンズ６を
通って平行光となり1/4波長板５、偏光ビームスプリッ
タ４を透過し遮蔽板９で一部は遮蔽され、一部は集光レ
ンズ10を通りフォーカスずれ検出器11に入りナイフエッ
ジ型検出器を構成する。

フォーカスずれ検出器11は２分割PINダイオードででき
ており光ディスク７の記録媒体面と光ビームの集光点と
の垂直方向の位置が一致するとき各々のPINダイオード
に同じ光量が入射するように設定されている。

光ビームの集光点と光ディスク７の記録媒体面との位置
ずれが発生するとこのPINダイオードに入射する光量に
アンバランスを生じ、アンバランスな光量が電流に変換
され各々に設けられた増幅回路14,15で更に電圧に変換
される。差動増幅回路16では差動増幅し、フォーカスず
れ信号17を出力する。

このフォーカスずれ信号17はアナログ−ディジタル変換
回路18（以下AD変換回路と記す）でディジタルデータに
変換されディジタル信号処理回路19でフォーカス制御ル
ープの位相補償演算処理され、ドライブ回路20を介して
フォーカスコイル13に電流を流す。

この電流により絞りレンズ６の位置を光ディスクに対し
て垂直方向に駆動して光ビームの集光点を光ディスクの
記録媒体面に追従制御する。

このフォーカス制御をおこなうために、まず光ビーム２
の集光点を光ディスクの記録媒体面近傍に移動させ、制
御ループをとじるフォーカス引き込み動作を行う。

フォーカススタート信号21がディジタル信号処理回路19
に入るとディジタル信号処理回路19内部に構成されたコ
ントロール部24が駆動信号発生部25を動作させドライブ
回路20を介してフォーカスコイル13に電流を流し一旦絞
りレンズ６を光ディスク７に近づける。

このときフォーカスずれ信号17をメモリ部26に記憶し、
記憶したデータをもとにコントロール部24で演算処理し
第４図（ａ）に示すピーク値Vaを求める。次にピーク値
Vaを所定値で除算し比較レベルVbを得る。

ここでフォーカスずれ信号17をメモリ部26に取り込むデ
ータを間引いて記憶したり、フォーカスずれ信号をコン
トロール部で逐次比較し最大または最小値を記憶するよ
うにしてピーク値Vaをメモリ部26に残すようにし、ピー
ク値Vaを所定値で除算しても比較レベルVbが得られる。

次に駆動信号発生部25より絞りレンズ６を光ディスクか
ら遠ざけるようにフォーカスコイル13に電流を流す。

このときディジタル信号処理回路19内部の比較部27でフ
ォーカスずれ信号のディジタル信号と演算して得られた
比較レベルVbとの比較が行われる。

フォーカスずれ信号17は第４図（ａ）に示した光ディス
クに光ビームの集光点が近づく場合とは逆方向になり正
のピーク値をVaとすると負のピーク値を過ぎた後記録媒
体面を通過する。

更に集光点を遠ざけたときフォーカスずれ信号17は比較
レベルVbに達する。

フォーカスずれ信号17のディジタルデータが比較レベル
Vbに達したことをコントロール部24が検出したときスイ
ッチ部23を動作させフォーカス制御ループを閉じる。

このようにして光ビームの集光点を光ディスク７の記録
媒体面に追従制御させる。

また他の実施例として前記した正のピーク値Vaから比較
レベルVbを求めた過程でVa,Vbのかわりに第４図（ｂ）
に示す負のピーク値Vcから比較レベルVdを求めておき、
集光点を遠ざけたとき負のピーク値Vc近傍を通過したこ
とをコントロール部24で検出した後に、フォーカスずれ
信号17のディジタルデータが比較レベルVbに達したこと
をコントロール部24が検出したときスイッチ部23を動作
させフォーカス制御ループを閉じることによっても光ビ
ームの集光点を安定に光ディスク７の記録媒体面に追従
制御させることができる。

またもう一つの実施例として前記したフォーカス制御引
き込み時の前記比較レベルを第５図のようにVeに固定
し、前記した正のピーク値Vaから比較レベルVbを求める
過程で、更にVe/Vbを演算し、差動増幅回路16またはAD
変換回路18、またはディジタル信号処理回路19内部のVe
と比較するまでのフォーカスずれ信号の処理部分でVe/V
bの増幅を行い増幅したフォーカスずれ信号のディジタ
ルデータが比較レベルVeに達したことをコントロール部
24が検出したときスイッチ部23を動作させフォーカス制
御ループを閉じるようにしても光ビームの集光点を安定
に光ディスク７の記録媒体面に追従制御させることがで
きる。

発明の効果 以上のように本発明は上記した構成によって、光ディス
クの反射率の異なるものが使用されたり、記録されて反
射率が変化したりしてもフォーカス制御手段の動作を開
始するときにフォーカスずれ検出手段の検出信号の増幅
率をフォーカス制御を開始する前に演算でもとめ変化さ
せフォーカス開始レベルと比較しているためループゲイ
ンを一定にでき安定にフォーカス制御の引き込み動作が
行える。

【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制御装置
のブロック図、第２図及び第３図は従来例におけるフォ
ーカス制御引き込み動作を説明するためのフォーカスず
れ信号の波形図、第４図及び第５図は本発明のフォーカ
ス制御装置の引き込み動作を説明するためのフォーカス
ずれ信号の波形図である。 １……半導体レーザ、６……絞りレンズ、７……光ディ
スク、11……フォーカスずれ検出器、13……フォーカス
コイル、17……フォーカスずれ信号、18……AD変換回
路、19……ディジタル信号処理回路、20……ドライブ回
路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邊 克也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−158036（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源から放射された光ビームを収束させて
   記録媒体面に照射するための収束手段と、前記記録媒体
   面より反射された光より収束状態を検出するフォーカス
   ずれ検出手段と、前記収束手段を前記記録媒体面に対し
   て略垂直方向に移動させるフォーカス移動手段と、前記
   フォーカスずれ検出手段の出力に応じて前記フォーカス
   移動手段を駆動し前記記録媒体面に光ビームを略一定の
   収束状態となるように制御するフォーカス制御手段と、
   前記フォーカスずれ検出手段の検出信号よりピーク値を
   検出するピーク値検出手段と、前記ピーク値より前記フ
   ォーカスずれ検出手段の増幅率を演算する演算手段と、 前記フォーカスずれ検出手段の検出信号とフォーカス開
   始レベルとを比較して前記フォーカス制御手段を動作さ
   せる比較手段とを備え、前記フォーカス移動手段により
   収束手段を移動させ、前記ピーク値検出手段により前記
   フォーカスずれ検出手段の検出信号のピーク値を検出
   し、前記演算手段により前記フォーカスずれ検出手段の
   増幅率を変化させた後、前記比較手段によりフォーカス
   制御手段を動作させることを特徴とするフォーカス制御
   装置。