JPH1049894A - Focus pull-in apparatus - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a focus pull-in apparatus by which the pull-in of a focus is stabilized by making an MPU detect the level and the zero cross of a focus control signal, and compensate control gain to be constant irrespective of the distance up to the focal point of an objective lens. SOLUTION: A focus control signal Af is changed into a phase compensation signal by a phase compensator 201 so as to be supplied to an AF driver 210, and the focus of an objective lens 212 is controlled. A comparator 202 detects the prescribed level and the zero cross of the focus control signal Af so as to be reported to an MPU 203. An A/D converter 213 inputs a focus quantity-of- light signal to the MPU 203 at every definite time, and an A/D converter 214 converts the signal into an analog signal so as to be input to a phase compensator 206. At this time, the MPU 203 has a function to compensate the control gain to be constant irrespective of the distance up to the focal point of the objective lens 212. Thereby, a corrected control value is supplied to a position control loop via the A/D converter 214 so as to stabilize the pull-in of a focus.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学的情報記録媒
体の媒体面に光ビームのフォーカスを合わせるフォーカ
ス引き込み装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a focus pull-in device for focusing a light beam on a medium surface of an optical information recording medium.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、光学的に情報を記録し、また記録
されている情報を読み出す記録媒体の形態としては、デ
ィスク状、カード状、テープ状のものなど各種のものが
知られている。これらの光学的情報記録媒体には、随意
に記録、再生の可能なものや、追記的に記録、再生可能
なものや、再生のみ可能なもの等がある。特に、記録媒
体としての光カードは製造の容易さ、携帯性のよさ、ア
クセス性のよさなどの特徴から用途が拡大されて行くと
考えられている。そして、この光カードを対象とする光
学的情報記録再生装置として、種々のものが提供されて
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, various types of recording media for optically recording information and reading recorded information, such as a disk, a card, and a tape, are known. These optical information recording media include those that can be freely recorded and reproduced, those that can be additionally recorded and reproduced, and those that can only be reproduced. In particular, it is considered that the use of an optical card as a recording medium will be expanded due to features such as ease of manufacture, portability, and accessibility. Various optical information recording / reproducing apparatuses for this optical card are provided.

【０００３】ところで、このような光学的情報記録再生
装置では、常にオートトラッキングやオートフォーカス
制御を行いつつ、情報の記録、再生を行っている。ま
た、記録媒体への情報の記録は記録情報に従って変調さ
れ、微小スポット状に絞られた光ビームで情報トラック
を走査することにより行い、光学的に検出可能な情報ピ
ット列として一連の情報が記録される。また、記録媒体
からの情報の再生は、媒体に記録が行われない程度の低
パワーの光ビームスポットで、情報トラックの情報ピッ
ト列を走査し、記録媒体から反射光、または透過光を検
出し、得られた検出信号をもとに記録情報が再生され
る。In such an optical information recording / reproducing apparatus, information is recorded and reproduced while always performing auto-tracking and auto-focus control. In addition, information is recorded on the recording medium by modulating according to the recording information and scanning the information track with a light beam narrowed down into a minute spot, and a series of information is recorded as an optically detectable information pit row. Is done. In reproducing information from a recording medium, a light beam spot with a low power that does not record on the medium scans the information pit row of the information track and detects reflected light or transmitted light from the recording medium. The recorded information is reproduced based on the obtained detection signal.

【０００４】図７は従来の光学的情報記録再生装置の光
学系の構成例を示した図である。図７において、１０１
は記録、再生光源の半導体レーザである。半導体レーザ
１０１から射出された発光光束は、コリメータレンズ１
０２で平行化された後、回折格子１０３で複数光束に分
割される。分割された光束は偏光ビームスプリッタ１０
４、１／４波長板１０５を通り、対物レンズ１０６で光
カード１０７上に微小光スポットとして集光される。ま
た、光カード１０７からの反射光は、対物レンズ１０
６、１／４波長板１０５、偏光ビームスプリッタ１０
４、トーリックレンズ１０８を経由して光検出器１０９
で検出され、光検出器１０９の検出信号によって情報の
再生信号、トラッキング及びフォーカスの制御信号が作
成される。また、回折格子１０３で分割された光束のう
ち、０次回折光を用いて記録、再生、及びフォーカス制
御（以下、ＡＦと称す）が行われ、±１次回折光を用い
てトラッキング制御（以下、ＡＴと称す）が行われる。
なお、この場合、ＡＦは非点収差方式、ＡＴは３ビーム
方式である。FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of an optical system of a conventional optical information recording / reproducing apparatus. In FIG. 7, 101
Denotes a semiconductor laser as a recording and reproducing light source. The luminous flux emitted from the semiconductor laser 101 is transmitted to the collimator lens 1
After being collimated at 02, the light is split into a plurality of light beams by the diffraction grating 103. The split light beam is supplied to the polarizing beam splitter 10.
The light passes through the quarter-wave plate 105 and is focused on the optical card 107 by the objective lens 106 as a minute light spot. The reflected light from the optical card 107 is transmitted to the objective lens 10
6, 1/4 wavelength plate 105, polarizing beam splitter 10
4. Photodetector 109 via toric lens 108
The information reproduction signal and the tracking and focus control signals are generated by the detection signal of the photodetector 109. Of the light beams split by the diffraction grating 103, recording, reproduction, and focus control (hereinafter, referred to as AF) are performed using the 0th-order diffracted light, and tracking control (hereinafter, referred to as AT) is performed using ± 1st-order diffracted light. Is called).
In this case, AF is an astigmatism method, and AT is a three-beam method.

【０００５】図８（ａ）は光カードの概略的平面図であ
る。光カード１０７には情報記録再生トラックが多数平
行に配列されており、その一部がＴ１，Ｔ２，Ｔ３…と
して示されている。このトラックはトラッキングトラッ
クｔｔ１〜ｔｔ４でそれぞれ区分されている。トラッキ
ングトラックｔｔ１〜ｔｔ４は、溝又はトラックＴ１〜
Ｔ３とは光の反射率の異なる物質で形成され、トラッキ
ング信号を得るガイドとして使用される。図８（ａ）は
トラックＴ３に情報を記録、または再生する場合の例を
示しており、記録、再生、ＡＦ用の０次回折光１１０は
トラックＴ３上に、ＡＴ用±１次回折光１１１，１１２
は各々トラッキングｔｔ３，ｔｔ４に照射されている。
ここで、回折光１１１，１１２からの反射光によりトラ
ッキング制御信号が得られ、０次回折光１１０が正しく
トラックＴ３上を走査する様に制御される。また、回折
光１１０，１１１，１１２は、ＡＦ及びＡＴ制御のもと
で同一の位置関係を保ったまま図示しない機構で光カー
ド１０７の情報トラック上を図面上左右に走査される。FIG. 8A is a schematic plan view of an optical card. A number of information recording / reproducing tracks are arranged in parallel on the optical card 107, and some of them are shown as T1, T2, T3,. This track is divided into tracking tracks tt1 to tt4. Tracking tracks tt1-tt4 are grooves or tracks T1-T4.
T3 is formed of a material having a different light reflectance, and is used as a guide for obtaining a tracking signal. FIG. 8A shows an example in which information is recorded or reproduced on the track T3. The 0th-order diffracted light 110 for recording, reproduction and AF is placed on the track T3 and the ± 1st-order diffracted lights 111 and 112 for AT.
Are applied to tracking tt3 and tt4, respectively.
Here, a tracking control signal is obtained from the reflected lights from the diffracted lights 111 and 112, and the 0th-order diffracted light 110 is controlled so as to scan the track T3 correctly. The diffracted lights 110, 111, and 112 are scanned left and right on the information track of the optical card 107 by a mechanism (not shown) while maintaining the same positional relationship under AF and AT control.

【０００６】この走査方式には、光学系を動かす方式と
光カードを動かす方式とがあるが、どちらの方式であっ
ても、光学系と光カードは相対往復運動をするために、
光カード両端に一定速度でない部分が生じる。この様子
を図８（ｂ）に示している。図８（ｂ）の横軸は光カー
ドの左右方向を表わし、縦軸は光学系と光カードとの相
対走査速度を表わしている。通常、光カード１０７の中
央部の定速走査領域が記録領域として使用される。The scanning method includes a method of moving an optical system and a method of moving an optical card. In either method, the optical system and the optical card reciprocate relative to each other.
Non-constant speed parts occur at both ends of the optical card. This state is shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 8B represents the horizontal direction of the optical card, and the vertical axis represents the relative scanning speed between the optical system and the optical card. Normally, a constant-speed scanning area at the center of the optical card 107 is used as a recording area.

【０００７】図９は図８（ａ）の各回折光１１０〜１１
２の部分拡大図である。記録、再生及びＡＦ用の０次回
折光１１０は、ＡＴ用の±１次回折光１１１，１１２の
中心に位置し、トラックＴ３の中心を走査する。斜線部
１１３ａ，ｂ，ｃは、半導体レーザ１０１の強パワーに
よる０次回折光１１０による記録列で、一般的にはピッ
トと呼ばれている。ピット１１３ａ，ｂ，ｃはそれ以外
の記録列周辺と反射率が異なる為、再度弱い光スポット
１１０で走査すると０次回折光１１０の反射光はピット
１１３ａ，ｂ，ｃで変調され、再生信号が得られる。ま
た、ＡＴ用の±１次回折光１１１，１１２は記録列周辺
とトラッキングトラックｔｔ３とｔｔ４とに照射され、
その反射光によってトラッキング制御信号が得られる。FIG. 9 shows each of the diffracted lights 110 to 11 in FIG.
2 is a partially enlarged view of FIG. The 0th-order diffracted light 110 for recording, reproduction and AF is located at the center of the ± first-order diffracted lights 111 and 112 for AT and scans the center of the track T3. The shaded portions 113a, 113b, and 113c are recording rows by the 0th-order diffracted light 110 due to the strong power of the semiconductor laser 101, and are generally called pits. Since the pits 113a, b, and c have different reflectivities from the periphery of the other recording rows, when scanning is performed again with the weak light spot 110, the reflected light of the zero-order diffracted light 110 is modulated by the pits 113a, b, and c, and a reproduction signal is obtained. Can be The ± first-order diffracted lights 111 and 112 for AT are applied to the periphery of the recording row and the tracking tracks tt3 and tt4.
A tracking control signal is obtained by the reflected light.

【０００８】図１０は図７の光検出器１０９の詳細と信
号処理回路を示した回路図である。図１０において、光
検出器１０９は４分割光センサ１１４、光センサ１１
５，１１６の合計６ケの光センサから構成されている。
また、光スポット１１０ａ，１１１ａ，１１２ａは、各
々図８（ａ）、図９における各回折光１１０，１１１，
１１２の光カードからの反射光を示している。光スポッ
ト１１０ａは４分割光センサ１１４上に集光され、光ス
ポット１１１ａ，１１２ａは各々光センサ１１５，１１
６上に集光される。４分割センサ１１４の各対角方向の
センサ出力は、加算回路１１７，１１８で各々加算され
る。FIG. 10 is a circuit diagram showing details of the photodetector 109 of FIG. 7 and a signal processing circuit. In FIG. 10, the photodetector 109 includes a four-division optical sensor 114 and an optical sensor 11
It is composed of 5,116 optical sensors in total.
Further, the light spots 110a, 111a, and 112a are respectively the diffracted lights 110, 111, and 110 in FIGS.
The light reflected from the optical card 112 is shown. The light spot 110a is condensed on the four-divided optical sensor 114, and the light spots 111a and 112a are
6 are collected. Sensor outputs in the diagonal directions of the four-divided sensor 114 are added by adders 117 and 118, respectively.

【０００９】加算回路１１７，１１８の出力は同じく加
算回路１２１で加算され、情報再生信号ＲＦとして再生
される。即ち、情報再生信号ＲＦは４分割光センサ１１
４に集光する光スポット１１０ａの総和に相当する。ま
た、加算回路１１７，１１８の出力は差動回路１２０で
減算され、フォーカス制御信号Ａ_f となる。即ち、フォ
ーカス制御信号Ａ_f は４分割光センサ１１４の各対角方
向の和同士の差分である。この非点収差方式は文献に詳
しいのでここでは説明を省略する。光センサ１１５，１
１６の出力は差動回路１１９で減算され、トラッキング
制御信号Ａ_t となる。通常、このトラッキング制御信号
Ａ_t が零になる様に制御され、これによって光スポット
を情報トラックに追従して走査させるためのトラッキン
グ制御が行われる。また、加算回路１１７，１１８の出
力は加算回路１２２で加算され、フォーカス光量信号Ｐ
_f となる。フォーカス光量信号は４分割センサ１１４、
光センサ１１５，１１６に集光する光スポット１１０
ａ，１１１ａ，１１２ａの総和に相当する。The outputs of the adders 117 and 118 are also added by the adder 121 and reproduced as an information reproduction signal RF. That is, the information reproduction signal RF is transmitted to the four-division optical sensor 11.
4 corresponds to the sum total of the light spots 110a condensed at 4. Further, the outputs of the adders 117 and 118 are subtracted by the differential circuit 120 to become a focus control signal _Af . That is, the focus control signal _Af is a difference between the sums of the four divided optical sensors 114 in the diagonal directions. Since the astigmatism method is well known in the literature, the description is omitted here. Optical sensor 115, 1
16 output is subtracted by the differential circuit 119, a tracking control signal A _t. Normally, the tracking control signal A _t is controlled so as to become zero, this tracking control for scanning to follow the light spot on the information track by is performed. The outputs of the addition circuits 117 and 118 are added by the addition circuit 122, and the focus light amount signal P
becomes _f . The focus light amount signal is a four-divided sensor 114,
Light spot 110 condensed on optical sensors 115 and 116
a, 111a, and 112a.

【００１０】図１１は従来の光学的情報記録再生装置の
フォーカス引き込み装置を示した図である。図１１にお
いては、図１０で作成されたフォーカス光量信号Ｐ_f と
フォーカス制御信号Ａ_f を用いてフォーカスの引き込み
を行う。以下、具体的に説明する。まず、２０１はフォ
ーカス制御信号の位相補償を行う位相補償回路、２０２
はフォーカス制御信号のレベルを所定値と比較して２値
化するためのコンパレータである。コンパレータ２０２
は後述するようにフォーカス制御信号Ａ_f のゼロクロス
や所定のレベルを検出し、ＭＰＵ２０３に出力する。ま
た、２０４は差動増幅器であり、図１０のフォーカス光
量信号Ｐ_f とフォーカス目標位置信号を発生する目標位
置信号発生回路２０５の出力との差を検出する。FIG. 11 is a diagram showing a focus pull-in device of a conventional optical information recording / reproducing device. 11 performs the pull-in of the focus using the focus light quantity signal P _f and a focus control signal A _f created in FIG. Hereinafter, a specific description will be given. First, reference numeral 201 denotes a phase compensation circuit for performing phase compensation of a focus control signal;
Is a comparator for comparing the level of the focus control signal with a predetermined value to binarize it. Comparator 202
Detects zero cross or a predetermined level of the focus control signal A _f, as will be described later, and outputs the MPU 203. Also, 204 is a differential amplifier, detects a difference between the output of the target position signal generating circuit 205 for generating a focus intensity signal P _f and the focus target position signal of FIG.

【００１１】差動増幅器２０４の出力信号は位相補償器
２０６を経由して切換ＳＷ２０７のＸ端に出力される。
一方、切換ＳＷ２０７のＷ端には位相補償器２０１の出
力信号が入力され、切換ＳＷ２０７ではＭＰＵ２０３の
指令に基づいてＷまたはＸに切り換える。切換ＳＷ２０
７の出力は切換ＳＷ２０８のＹ端に接続され、そのＺ端
はＡＦ引込みパルス発生回路２０９の出力に接続されて
いる。ＡＦ引込みパルス発生回路２０９はＭＰＵ２０３
の制御に基づいてフォーカスの引き込みに必要な引込み
パルスを出力する回路である。切換ＳＷ２０８は、ＭＰ
Ｕ２０３の指令によってＹまたはＺ端に切り換えられ
る。切換ＳＷ２０８の出力は、ＡＦコイル２１１を駆動
するＡＦコイルドライバー２１０に入力され、対物レン
ズ２１２はＡＦドライバー２１０の駆動によって記録担
体面（光カード）と垂直方向に移動するように構成され
ている。The output signal of the differential amplifier 204 is output to the X terminal of the switch SW 207 via the phase compensator 206.
On the other hand, the output signal of the phase compensator 201 is input to the W end of the switch SW 207, and the switch SW 207 switches to W or X based on a command from the MPU 203. Switch SW20
7 is connected to the Y terminal of the switch SW 208, and the Z terminal is connected to the output of the AF pull-in pulse generation circuit 209. The AF pull-in pulse generation circuit 209 is an MPU 203
Is a circuit that outputs a pull-in pulse necessary for pulling in the focus based on the control of (1). The switching SW 208 is an MP
It is switched to the Y or Z end by the command of U203. The output of the switching SW 208 is input to an AF coil driver 210 that drives the AF coil 211, and the objective lens 212 is configured to move in the direction perpendicular to the surface of the record carrier (optical card) by driving the AF driver 210.

【００１２】図１２（ａ）は対物レンズを光カード面に
対して垂直方向に駆動したときの距離ｘに対するフォー
カス光量信号の変化を示した図である。図１２（ａ）に
おいて、まずｘ＝０は合焦位置、距離ｘの負側は光カー
ドのある方向を示している。また、距離ｘの近いは光カ
ード面に対して近い、距離ｘの正側の遠いは光カード面
に対して遠いを意味している。ここで、対物レンズを距
離の負側から合焦位置に向けて移動させると、始めはフ
ォーカス光量信号Ｐ_f は徐々に増加するが、合焦位置に
近づくにつれ、ｘ_L 点までは急激に増加している。そし
て、それからフォーカス光量信号の増加率は小さくなっ
て、合焦位置を過ぎると徐々に減少している。FIG. 12A is a diagram showing a change in a focus light amount signal with respect to a distance x when the objective lens is driven in a direction perpendicular to the optical card surface. In FIG. 12A, first, x = 0 indicates the focus position, and the negative side of the distance x indicates the direction in which the optical card is located. A distance x is closer to the optical card surface, and a distance x on the positive side is far from the optical card surface. Here, when the objective lens is moved from the negative side of the distance toward the in-focus position, the focus light amount signal P _f gradually increases at first, but increases rapidly to the point x _L as it approaches the in-focus position. doing. Then, the rate of increase of the focus light amount signal decreases, and gradually decreases after the in-focus position.

【００１３】図１２（ｂ）は図１２（ａ）と同様に距離
に対するフォーカス制御信号Ａ_f の変化を示した図であ
る。同様に対物レンズを距離の負側から合焦位置に向け
て移動させると、フォーカス制御信号Ａ_f は合焦点近傍
で一旦負になり、合焦点で０になる。また、合焦点を通
り過ぎると、一旦正になり、それから対物レンズが遠ざ
かるにつれ、０に収束していく。FIG. 12B is a diagram showing a change of the focus control signal _{Af with} respect to the distance similarly to FIG. 12A. Similarly, when the objective lens is moved from the negative side of the distance toward the in-focus position, the focus control signal _Af temporarily becomes negative near the in-focus point and becomes 0 at the in-focus point. After passing through the focal point, it becomes positive once, and then converges to 0 as the objective lens moves away.

【００１４】次に、従来のフォーカス引込み動作につい
て説明する。まず、ＭＰＵ２０３はフォーカスの引き込
みに際し、対物レンズを合焦位置に向けて移動させるた
めに目標位置信号発生回路２０５に引込み開始指令信号
を出力する。これを受けて、目標位置信号発生回路２０
３は時間とともに増加する目標光量信号Ｐ_fTを差動増幅
器２０４に出力する。差動増幅回路２０４ではフォーカ
ス光量信号Ｐ_f と目標光量信号Ｐ_fTの差分に比例した出
力信号を位相補償器２０６に出力し、位相補償器２０６
では位相補償後の信号を切換ＳＷ２０７のＸ端子に出力
する。Next, a conventional focus pull-in operation will be described. First, when pulling in the focus, the MPU 203 outputs a pull-in start command signal to the target position signal generation circuit 205 in order to move the objective lens toward the focus position. In response to this, the target position signal generation circuit 20
3 outputs to the differential amplifier 204 a target light amount signal P _fT that increases with time. Outputting an output signal proportional to the difference of the differential in the amplifier circuit 204 focus the light quantity signal P _f and the target light quantity signal P _fT to the phase compensator 206, a phase compensator 206
Then, the signal after the phase compensation is output to the X terminal of the switching SW 207.

【００１５】この場合、切換ＳＷ２０７はＭＰＵ２０３
の指令によりＸ端子側に、切換ＳＷ２０８もＭＰＵ２０
３の指令によりＹ端子側に接続されており、位相補償器
２０６の出力信号は切換ＳＷ２０７，２０８を経由して
ＡＦコイルドライバー２１０に供給される。これによ
り、位置制御ループの働きでＡＦコイル２１１が駆動さ
れ、対物レンズは合焦位置に向けて徐々に移動する。こ
のとき、図１１（ｂ）のように合焦点に近づくにつれ、
フォーカス制御信号は負側に増加し、フォーカス制御信
号が所定レベルのＡ_L に達した時に、コンパレータ２０
２はＭＰＵ２０３にタイミング信号を送出する。ＭＰＵ
２０３はタイミング信号を受けると、切換ＳＷ２０８を
Ｚ端子に切換えると共に、ＡＦ引込みパルス発生回路２
０９にＡＦ引込みパルスの発生を指示する。これは、対
物レンズを図１２（ａ）のｘ_L の位置から合焦点に向け
て駆動するオープン制御のパルスである。In this case, the switching SW 207 is set to the MPU 203
The switch SW208 is also switched to the X terminal side by the command of
The output signal of the phase compensator 206 is supplied to the AF coil driver 210 via the changeover switches 207 and 208, being connected to the Y terminal side according to the command of No. 3. Thereby, the AF coil 211 is driven by the function of the position control loop, and the objective lens gradually moves toward the in-focus position. At this time, as the focus approaches as shown in FIG.
The focus control signal increases to the negative side, and when the focus control signal reaches a predetermined level A _L , the comparator 20
2 sends a timing signal to the MPU 203. MPU
When the timing signal 203 is received, the switch SW 208 is switched to the Z terminal, and the AF pull-in pulse generation circuit 2 is switched.
09 is instructed to generate an AF pull-in pulse. This is an open control pulse that drives the objective lens from the position of x _L in FIG. 12A toward the focal point.

【００１６】合焦位置に近づくと、図１２（ｂ）のよう
にフォーカス制御信号Ａ_f は合焦点でゼロクロスする。
コンパレータ２０２はこのゼロクロスを検出しており、
ＭＰＵ２０３にゼロクロスのタイミングを知らせる。Ｍ
ＰＵ２０３はゼロクロスのタイミングで切換ＳＷ２０７
をＷ端子側に、切換ＳＷ２０８をＹ端子側に切り換える
ことにより、フォーカス制御ループをオンし、フォーカ
スの引き込みを行う。以後、フォーカス制御信号Ａ_f に
よるフォーカスサーボ状態となる。従来はこのようにし
てフォーカス引込みを行っている。When approaching the in-focus position, the focus control signal _Af crosses zero at the in-focus point as shown in FIG.
The comparator 202 detects this zero cross,
The MPU 203 is notified of the timing of the zero cross. M
PU203 is a switch SW207 at the timing of zero cross.
Is switched to the W terminal side, and the switch SW208 is switched to the Y terminal side, thereby turning on the focus control loop and pulling in the focus. Thereafter, a focus servo state is established by the focus control signal _Af . Conventionally, focus pull-in is performed in this manner.

【００１７】[0017]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１２
（ａ）のフォーカス光量信号においては、必ずしも光カ
ードと対物レンズの距離ｘとは比例関係になっていな
い。ここで、図１２（ａ）の横軸の負側において、距離
が合焦点０から遠いところでは（対物レンズは光カード
面に近い）、距離ｘに対するフォーカス光量信号の変化
率は小さく、それから合焦点０に近づくにつれ、ｘ_L 点
近傍まではフォーカス光量信号の変化率は急激に大きく
なっている。However, FIG.
In the focus light amount signal of (a), the distance x between the optical card and the objective lens is not necessarily proportional. Here, on the negative side of the horizontal axis in FIG. 12A, when the distance is far from the focal point 0 (the objective lens is close to the optical card surface), the rate of change of the focus light amount signal with respect to the distance x is small. As the focus approaches 0, the rate of change of the focus light amount signal sharply increases up to the vicinity of the point x _L.

【００１８】このような場合、前述のように目標光量信
号とフォーカス光量信号の差分に比例した駆動力で対物
レンズの位置制御を行うと、距離ｘが負側の合焦点から
離れた位置では制御ゲインが低下してしまう。即ち、こ
のような位置においては、図１２（ａ）に示すように距
離変化Δｘに対する光量信号の変化はΔＰ_fAであるのに
対し、合焦点の近傍では同じΔｘに対する光量信号の変
化はΔＰ_fBであり、同じ距離ΔｘであってもΔＰ_fAはΔ
Ｐ_fBよりも小さい。そのため、特に前述のように距離ｘ
が負側の合焦点から離れた位置においては制御ゲインが
低下し、対物レンズの駆動力が低下してしまう。従っ
て、フォーカス引き込み時に制御ゲインが低下した状態
で、外部振動が装置に加わると、対物レンズの位置制御
が外れやすく、制御不能な状態になってフォーカスを引
き込むことができないという問題があった。In such a case, if the position of the objective lens is controlled with a driving force proportional to the difference between the target light amount signal and the focus light amount signal as described above, the control is performed at a position where the distance x is far from the negative focal point. The gain decreases. That is, in such a position, the change of the light amount signal with respect to the distance change Δx is ΔP _fA as shown in FIG. 12A, whereas the change of the light amount signal with respect to the same Δx near the focal point is ΔP _fB. And even if the same distance Δx, ΔP _fA is Δ
It is smaller than P _fB . Therefore, especially as described above, the distance x
At a position distant from the negative focal point, the control gain decreases, and the driving force of the objective lens decreases. Therefore, when external vibration is applied to the apparatus in a state where the control gain is lowered at the time of focus pull-in, there is a problem that the position control of the objective lens is easily released, and the focus cannot be pulled because the control becomes impossible.

【００１９】そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑
み、外部振動が加わった場合においても、安定してフォ
ーカスの引き込みを行うことができるフォーカス引き込
み装置を提供することを目的としたものである。In view of the above problems, the present invention has an object to provide a focus pull-in device which can stably pull in a focus even when external vibration is applied. is there.

【００２０】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、光源の
光ビームを記録媒体上に収束する対物レンズをフォーカ
ス光量信号と所定の目標信号の差分に応じて制御する位
置制御ループを備え、フォーカスの引き込み時に前記位
置制御ループの制御動作によって、前記対物レンズを合
焦位置に向けて移動させるフォーカス引き込み装置にお
いて、前記フォーカス光量信号の値からフォーカス光量
信号の傾きを出力する手段と、出力された傾きと予め対
物レンズの所定の位置で得られたフォーカス光量信号の
傾きからゲイン補正係数を算出する手段と、算出された
ゲイン補正係数を前記位置制御ループの制御値に乗算す
る手段とを有することを特徴とするフォーカス引き込み
装置によって達成される。An object of the present invention is to provide a position control loop for controlling an objective lens for converging a light beam of a light source on a recording medium according to a difference between a focus light amount signal and a predetermined target signal, Means for outputting a gradient of a focus light amount signal from a value of the focus light amount signal in a focus pull-in device for moving the objective lens toward a focus position by a control operation of the position control loop at the time of focus pull-in; Means for calculating a gain correction coefficient from the calculated inclination and the inclination of the focus light amount signal previously obtained at a predetermined position of the objective lens, and means for multiplying the control value of the position control loop by the calculated gain correction coefficient. This is achieved by a focus pull-in device.

【００２１】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１
の実施形態を示したブロック図である。なお、図１では
図１１の従来装置と同一部分は同一符号を付して詳しい
説明を省略する。即ち、図１において位相補償器２０
１、切換ＳＷ２０７、切換ＳＷ２０８、ＡＦコイルドラ
イバー２１０、ＡＦコイル２１１は図１１のものと同じ
である。図１０の信号処理回路で生成されたフォーカス
制御信号Ａ_f は位相補償器２０１に入力され、位相補償
した信号をＡＦドライバー２１０に供給することによっ
て対物レンズ２１２をフォーカス方向に駆動し、フォー
カス制御を行う。なお、この場合、図１では示していな
いが、実際には図７の光学系が設けられていて、半導体
レーザ１０１からの光ビームはコリメータレンズ１０
２、回折格子１０３、対物レンズ２１２（図７の対物レ
ンズ１０６に対応）などを通して光カード１０７上に照
射されているものとする。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows the first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment. In FIG. 1, the same portions as those of the conventional device of FIG. 11 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted. That is, in FIG.
1. The switching SW 207, the switching SW 208, the AF coil driver 210, and the AF coil 211 are the same as those in FIG. The focus control signal _Af generated by the signal processing circuit of FIG. 10 is input to the phase compensator 201, and the phase-compensated signal is supplied to the AF driver 210 to drive the objective lens 212 in the focus direction and perform focus control. Do. In this case, although not shown in FIG. 1, the optical system shown in FIG. 7 is actually provided, and the light beam from the semiconductor laser 101 is collimated by the collimator lens 10.
2. It is assumed that the light is irradiated onto the optical card 107 through the diffraction grating 103, the objective lens 212 (corresponding to the objective lens 106 in FIG. 7), and the like.

【００２２】また、コンパレータ２０２、位相補償器２
０６、ＡＦ引込みパルス発生回路２０９、ＭＰＵ２０３
も図１１のものと同じである。コンパレータ２０２はフ
ォーカス制御信号Ａ_f の所定のレベルＡ_L 及びフォーカ
ス制御信号Ａ_f のゼロクロスを検出し、ＭＰＵ２０３に
通知する。また、本実施形態では、Ａ／Ｄコンバータ２
１３、Ｄ／Ａコンバータ２１４が設けられ、フォーカス
引き込み時にＡ／Ｄコンバータ２１３でフォーカス光量
信号Ｐ_f が一定時間ごとにＭＰＵ２０３に取り込まれ
る。フォーカス光量信号Ｐ_f は図１０の信号処理回路で
生成された信号である。Ｄ／Ａコンバータ２１４はＭＰ
Ｕ２０３からの制御値をアナログ信号に変換し、位相補
償器２０６に出力する。本実施形態では、詳しく後述す
るようにＭＰＵ２０３は対物レンズ２１２の合焦点まで
の距離によらず制御ゲインを一定に補正する機能を持っ
ており、補正した制御値をＤ／Ａコンバータ２１４を介
して位置制御ループに供給することにより、安定してフ
ォーカスの引き込みを行うものである。The comparator 202 and the phase compensator 2
06, AF pull-in pulse generation circuit 209, MPU 203
Are the same as those in FIG. Comparator 202 detects the zero cross of the focus control signal a predetermined level of A _f A _L and the focus control signal A _f, and notifies the MPU 203. In the present embodiment, the A / D converter 2
13, D / A converter 214 is provided, focus light quantity signal P _f is taken into MPU203 at regular intervals during the focus pull-in A / D converter 213. The focus light amount signal _Pf is a signal generated by the signal processing circuit of FIG. D / A converter 214 is MP
The control value from U203 is converted into an analog signal and output to phase compensator 206. In the present embodiment, as will be described in detail later, the MPU 203 has a function of correcting the control gain to be constant irrespective of the distance to the focal point of the objective lens 212, and outputs the corrected control value via the D / A converter 214. By supplying the focus to the position control loop, the focus is pulled in stably.

【００２３】次に、本発明による制御ゲインの補正方法
の原理を図２に基づいて説明する。まず、図２（ａ）は
フォーカス光量信号の傾き（変化率）を示した図で、横
軸がフォーカス光量信号Ｐ_f 、縦軸が図１２（ａ）のフ
ォーカス光量信号の微分値、つまり傾きｘ′である。ま
た、図２（ｂ）はフォーカス光量信号の振幅と対物レン
ズの光カード面に対する距離の関係を示している。即
ち、図２（ｂ）は横軸がフォーカス光量信号Ｐ_f 、縦軸
が図１２（ａ）の負側の距離、つまり対物レンズが合焦
点から光カード面に対して近づく方向の距離−ｘであ
る。図２（ｂ）において、ｘ＝ｆ（Ｐ_f ）は距離がフォ
ーカス光量信号Ｐ_f の関数であることを示しており、フ
ォーカス光量信号Ｐ_f の値がわかれば距離−ｘがわか
る。また、図２（ａ）において、傾きｘ′はｘ′＝ｆ′
（Ｐ_f ）＝ｇ（Ｐ_f ）で表わされ、フォーカス光量信号
Ｐ_f の値がわかると、傾きｘ′を得ることができる。Next, the principle of the control gain correcting method according to the present invention will be described with reference to FIG. First, FIG. 2A is a diagram showing the inclination (rate of change) of the focus light amount signal. The horizontal axis represents the focus light amount signal P _f , and the vertical axis represents the differential value of the focus light amount signal of FIG. x '. FIG. 2B shows the relationship between the amplitude of the focus light amount signal and the distance of the objective lens to the optical card surface. That is, in FIG. 2B, the horizontal axis represents the focus light amount signal P _f , and the vertical axis represents the negative distance in FIG. 12A, that is, the distance −x in the direction in which the objective lens approaches the optical card surface from the focal point. It is. In FIG. 2 (b), x = f (P f) is the distance indicates that the function of the focus intensity signal P _f, a distance -x is found knowing the value of the focus intensity signal P _f. In FIG. 2A, the gradient x 'is x' = f '
(P _f ) = g (P _f ), and when the value of the focus light amount signal P _f is known, the slope x ′ can be obtained.

【００２４】ここで、対物レンズのｘ方向の位置を何ら
かの方法で測定し、フォーカス光量信号Ｐ_f との関係が
わかっていれば、ｘ′＝ｇ（Ｐ_f ）を求めることができ
る。本実施形態では、予め対物レンズの位置とフォーカ
ス光量信号の関係がわかっており、関数ｇ（Ｐ_f ）は既
知であるものとする。なお、ｆ（Ｐ_f ）は図２に示すよ
うにフォーカス光量信号Ｐ_f ＝Ｐ_fNで最小であり、詳し
く後述するようにＰ_f＝Ｐ_fN〜Ｐ_fLまでの間で制御ゲイ
ンを補正するものである。Here, the position of the objective lens in the x direction is measured by any method, and if the relationship with the focus light amount signal P _f is known, x ′ = g (P _f ) can be obtained. In the present embodiment, it is assumed that the relationship between the position of the objective lens and the focus light amount signal is known in advance, and the function g (P _f ) is known. Note that f (P _f ) is the minimum when the focus light amount signal P _f = P _fN as shown in FIG. 2, and corrects the control gain between P _f = P _{fN and} P _fL as described later in detail. It is.

【００２５】具体的には、まず図２に示すようにｘ＝ｘ
_L におけるフォーカス光量信号Ｐ_f＝Ｐ_fLでの傾きをｘ
_L ′＝ｇ（Ｐ_fL）として算出しておく。ｘ_L は図１２
（ａ）のｘ_L に対応し、図１２（ｂ）のフォーカス制御
信号Ａ_f がＡ_L になるときの距離に対応している。つま
り、対物レンズを位置制御するときの最終位置の距離に
対応している。但し、ｘ_L としてはこれに限ることはな
く、位置制御の最終位置付近であってもよい。このよう
にして予めｘ_L ′の値を求め、メモリに記憶させてお
く。次に、制御周期ごとにフォーカス光量信号Ｐ_f の値
から傾きをｘ′＝ｇ（Ｐ_f ）として算出し、得られた
ｘ′の値と先のｘ_L ′の値からゲイン補正係数をＫ＝
ｘ′／ｘ_L ′として算出する。そして、制御周期ごとに
ゲイン補正係数Ｋを位置制御ループの制御値に乗算す
る。こうすることにより、図１２（ａ）のように対物レ
ンズの距離とフォーカス光量信号が比例関係にない場合
であっても、対物レンズの各位置において制御ゲインが
一定となるように補正でき、特に対物レンズが合焦点か
ら遠い場合の制御ゲインの低下による駆動力の不足を補
うことができる。Specifically, first, as shown in FIG.
The slope at the focus light amount signal P _f = P _fL at _L is x
It is calculated as _L ′ = g (P _fL ). x _L is shown in FIG.
Corresponding to x _L of (a), a focus control signal A _f shown in FIG. 12 (b) corresponds to the distance when it comes to A _L. That is, it corresponds to the distance of the final position when controlling the position of the objective lens. However, x _L is not limited to this, and may be near the final position of the position control. In this way, the value of x _L ′ is obtained in advance and stored in the memory. Next, the slope is calculated as x ′ = g (P _f ) from the value of the focus light amount signal P _f for each control cycle, and the gain correction coefficient is calculated as K from the obtained value of x ′ and the previous value of x _L ′. =
It is calculated as x '/ x _L'. Then, the control value of the position control loop is multiplied by the gain correction coefficient K for each control cycle. By doing so, even when the distance between the objective lens and the focus light amount signal is not in a proportional relationship as shown in FIG. 12A, the control gain can be corrected so that the control gain is constant at each position of the objective lens. Insufficient driving force due to a decrease in control gain when the objective lens is far from the focal point can be compensated.

【００２６】また、図２（ａ），（ｂ）の破線は、各々
フォーカス光量信号にオフセットΔＰ_N が発生した場合
のフォーカス光量信号の傾きと対物レンズの距離を示し
ている。このようにフォーカス光量信号にオフセットが
ある場合の傾きｘ′は図２（ａ）の破線のように、ｘ′
＝ｇ（Ｐ_f −ΔＰ_N ）となり、Ｐ_f からΔＰ_N を引いて
関数ｇに代入することにより、傾きを得ることができ
る。The broken lines in FIGS. 2A and 2B show the inclination of the focus light amount signal and the distance between the objective lens when the offset ΔP _N occurs in the focus light amount signal. As described above, the gradient x 'when the focus light amount signal has an offset is x' as shown by the broken line in FIG.
= G (P _f −ΔP _N ), and the slope can be obtained by subtracting ΔP _N from P _f and substituting it for the function g.

【００２７】次に、本実施形態の具体的な動作を図３、
図４に基づいて説明する。図３はフォーカス引き込み動
作を示したフローチャート、図４はフォーカス引き込み
時の各部の信号を示した図である。まず、フォーカスを
引き込む場合、ＭＰＵ２０３は切換ＳＷ２０７を図４
（ｄ）のようにＸ端に、切換ＳＷ２０８を図４（ｅ）の
ようにＹ端に接続し、対物レンズ２１２の位置制御ルー
プをオン状態とする。図４においては、時刻ｔ₀ で位置
制御ループをオンし、フォーカスの引き込み動作をスタ
ートする。Next, the specific operation of this embodiment will be described with reference to FIG.
A description will be given based on FIG. FIG. 3 is a flowchart showing the focus pull-in operation, and FIG. 4 is a diagram showing signals of various parts at the time of focus pull-in. First, when the focus is pulled in, the MPU 203 sets the switch SW 207 in FIG.
4D, the switching SW 208 is connected to the Y end as shown in FIG. 4E, and the position control loop of the objective lens 212 is turned on. In FIG. 4, and on the position control loop at time t _0, to start focus pull-in operation.

【００２８】この状態で、フォーカス光量信号Ｐ_f がＡ
／Ｄコンバータ２１３でサンプリングされ（Ｓ１）、Ｍ
ＰＵ２０３に取り込まれる。フォーカス光量信号は、一
定時間ごとにＡ／Ｄコンバータ２１３でＭＰＵ２０３に
取り込まれる。ＭＰＵ２０３はコンパレータ２０２の出
力信号を監視し、フォーカス制御信号Ａ_f のレベルがＡ
_f ≦Ａ_L であるかどうかを判定する（Ｓ２）。つまり、
コンパレータ２０２でフォーカス制御信号Ａ_f のレベル
と所定レベルＡ_L を比較しており、ＭＰＵ２０３はその
出力信号によってフォーカス制御信号Ａ_f が所定レベル
Ａ_L に達したかどうかを判定する。In this state, the focus light amount signal _Pf becomes A
Is sampled by the / D converter 213 (S1), and M
It is taken into the PU 203. The focus light amount signal is taken into the MPU 203 by the A / D converter 213 at regular time intervals. The MPU 203 monitors the output signal of the comparator 202 and determines that the level of the focus control signal _Af is A
determining whether the _f ≦ A _L (S2). That is,
The comparator 202 compares the level of the focus control signal _Af with the predetermined level A _L , and the MPU 203 determines whether the focus control signal A _f has reached the predetermined level A _{L based} on the output signal.

【００２９】なお、この場合は、フォーカスの引き込み
動作がスタートしたばかりであるので、対物レンズ２１
２は合焦点に対して所定距離だけ離れており、図４
（ｂ）のようにフォーカス制御信号Ａ_f は０レベルであ
る。よって、Ｓ２においてはＮｏと判定され、ＭＰＵ２
０３はＳ３において１回目のサンプリングかどうかを判
定する。このときは、ＭＰＵ２０３は１回目のサンプリ
ングであるので、ＹＥＳと判定し、Ｓ４に進んで、フォ
ーカス光量信号Ｐ_f のオフセット量ΔＰ_N をΔＰ_N＝Ｐ
_f −Ｐ_fNとして算出する。Ｐ_f はＳ１でサンプリングさ
れたフォーカス光量信号の値、Ｐ_fNは既知の値で、図２
に示すようにオフセットがない状態での合焦位置から十
分近い位置でのフォーカス光量信号の値である。つま
り、Ｓ４においては、１回目のサンプルでは合焦位置か
ら十分に離れており、フォーカス光量信号Ｐ_f の値は最
小であるので、Ｐ_fNとのずれ量を算出することで、オフ
セット量ΔＰ_N を得ている。また、Ｓ４において、ＭＰ
Ｕ２０３はＳ１で得られたフォーカス光量信号の値Ｐ_f
を目標光量信号Ｐ_fTとしてセットする。In this case, since the focus pull-in operation has just started, the objective lens 21
4 is a predetermined distance away from the focal point, and FIG.
As shown in (b), the focus control signal _Af is at the 0 level. Therefore, No is determined in S2, and MPU2
03 determines in S3 whether it is the first sampling. In this case, since the MPU203 is first sampling, it is determined YES, and the process proceeds to S4, [Delta] P offset amount [Delta] P _N of the focus intensity signal P _{f N} = P
Calculate as _{f- PfN} . P _f is a value of the focus light amount signal sampled in S1, and P _fN is a known value.
The value of the focus light amount signal at a position sufficiently close to the in-focus position when there is no offset as shown in FIG. That is, in the S4, and far enough away from the focus position in the first sample, the value of the focus intensity signal P _f is the minimum, by calculating the amount of deviation between the P _fN, the offset amount [Delta] P _N Have gained. In S4, MP
U203 is the value P _{f of} the focus light amount signal obtained in S1.
_Is set as the target light amount signal P _fT .

【００３０】次いで、ＭＰＵ２０３は得られた目標光量
信号Ｐ_fTに所定のａの値を加算し（Ｓ５）、続いてその
ときのフォーカス光量信号の傾きｘ′を算出する（Ｓ
６）。傾きｘ′は図２で説明したようにｘ′＝ｇ（Ｐ_f
−ΔＰ_N ）の演算で得られる。また、関数ｇは前述のよ
うに既知であり、フォーカス光量信号Ｐ_f の多項式を用
いて求めてもよいし、予めメモリにテーブル化しておい
て読み出すようにしてもよい。続いて、ＭＰＵ２０３は
得られたｘ′の値を用いてゲイン補正係数ＫをＫ＝ｘ′
／ｘ_L ′として算出する（Ｓ７）。ｘ_L ′は図２で説明
したように、ｘ＝ｘ_L のときのフォーカス光量信号の傾
きであり、既知の値である。次いで、ＭＰＵ２０３は位
置制御ループへの制御値Ｖ₀ を算出する（Ｓ８）。[0030] Then, MPU 203 adds the value of the predetermined a target light quantity signal P _fT obtained (S5), followed by calculating the slope x 'of the focus light quantity signal at that time (S
6). The slope x ′ is x ′ = g (P _f
−ΔP _N ). Further, the function g is known as described above, and may be obtained by using a polynomial of the focus light amount signal _Pf , or may be read in a table in a memory in advance. Subsequently, the MPU 203 uses the obtained value of x 'to calculate a gain correction coefficient K as K = x'.
/ X _L ′ (S7). As described with reference to FIG. 2, x _L ′ is the slope of the focus light amount signal when x = x _L and is a known value. Then, MPU 203 calculates a control value V ₀ which is the position control loop (S8).

【００３１】制御値Ｖ₀ は、Ｖ₀ ＝（Ｐ_fT−Ｐ_f ）×Ｇ
×Ｋで算出される。Ｐ_fTはＳ５の目標光量信号の値、Ｐ
_f はＳ１のフォーカス光量信号Ｐ_f の値、ＫはＳ７で得
られたゲイン補正係数である。また、Ｇはｘ＝ｘ_L での
傾きｘ_L ′のときに必要なゲイン定数であり、既知の値
である。ＭＰＵ２０３は算出した制御値Ｖ₀ をＤ／Ａコ
ンバータ２１４に出力する（Ｓ９）。制御値Ｖ₀ はＤ／
Ａコンバータ２１４でアナログ値に変換して位相補償器
２０６に供給され、位相補償器２０６では位相補償を行
い、位相補償後の信号は切換ＳＷ２０７，２０８を通っ
てＡＦドライバー２１０に供給される。ここで、制御値
Ｖ₀ は前述のように目標光量信号Ｐ_fTとフォーカス光量
信号Ｐ_f の差分にゲイン定数を乗算した値であり、目標
に対する差分に応じてＡＦコイル２１１を駆動するよう
に制御が働き、対物レンズ２１２は目標光量信号に相当
する位置に制御される。The control value V ₀ is given by: V ₀ = (P _fT -P _f ) × G
× K. P _fT is the value of the target light amount signal of S5, P
_f is the value of the focus intensity signal P _f of S1, K is a gain correction factor obtained in S7. G is a gain constant required when the inclination is x _L ′ at x = x _L , and is a known value. MPU203 outputs a control value V ₀ which is calculated to the D / A converter 214 (S9). The control value V ₀ is D /
The signal is converted into an analog value by the A converter 214 and supplied to the phase compensator 206. The phase compensator 206 performs phase compensation. The signal after the phase compensation is supplied to the AF driver 210 through the switching switches 207 and 208. Here, the control value V ₀ is a value obtained by multiplying the difference between the target light amount signal P _fT and the focus light amount signal P _{f by} a gain constant, as described above, and controls the AF coil 211 according to the difference from the target. Works, and the objective lens 212 is controlled to a position corresponding to the target light amount signal.

【００３２】以上で１回目の制御を終了し、一定時間後
再びＳ１でフォーカス光量信号Ｐ_fがサンプリングさ
れ、ＭＰＵ２０３は同様の処理を行う。但し、２回目の
制御においては、Ｓ３でＮｏ判定されるので、Ｓ４を経
由しないでＳ５に進み、先の目標光量信号Ｐ_fTにａを加
算して目標光量信号の設定を行い、後は同様にＳ６〜Ｓ
９の処理を行う。以下、ＭＰＵ２０３は一定時間ごとに
Ｓ１〜Ｓ３、Ｓ５〜Ｓ９の処理を繰り返し行い、目標光
量信号Ｐ_fTをａづつ増加しつつ位置制御を行うことによ
って、対物レンズ２１２を徐々に合焦点に近づけてい
く。図４（ａ）はこのときのフォーカス光量信号Ｐ_f 、
破線は目標光量信号Ｐ_fTを示している。目標光量信号Ｐ
_fTは前述のように一定時間ごとにａづつ増加しているの
で直線的に増加し、フォーカス光量信号Ｐ_f も前述のよ
うな制御の働きによって目標光量信号Ｐ_fTに追従してい
る。The exit first control above, the focus light quantity signal P _f is sampled at a fixed time after again S1, MPU 203 performs the same processing. However, in the second control, since the determination is No in S3, the process proceeds to S5 without passing through S4, and a is added to the previous target light amount signal P _fT to set the target light amount signal. S6 ~ S
9 is performed. Hereinafter, the MPU 203 repeats the processing of S1 to S3 and S5 to S9 at regular time intervals and performs position control while increasing the target light amount signal P _fT by a, thereby gradually bringing the objective lens 212 closer to the focal point. Go. FIG. 4A shows the focus light amount signal P _{f at} this time,
The broken line indicates the target light amount signal _PfT . Target light signal P
_fT increases linearly because they increase a increments every fixed as described above time, and follows the target light quantity signal P _fT by the action of the control as described hereinabove focus intensity signal P _f.

【００３３】このようにして位置制御を行い、やがてＳ
２においてフォーカス制御信号Ａ_fのレベルがＡ_f ≦Ａ
_L になると（Ｓ２がＹＥＳ）、ＭＰＵ２０３はＳ５を経
由しないでＳ６に進み、以下同様の処理を行う。即ち、
図４（ｂ）のようにフォーカス制御信号Ａ_f が時刻ｔ_L1
でＡ_f ≦Ａ_L になった後は、ＭＰＵ２０３はＳ１〜Ｓ
２、Ｓ６〜Ｓ９の処理を繰り返し行い、目標光量信号Ｐ
_fTを固定した状態で同様の位置制御を行う。これによ
り、図４（ａ）のようにフォーカス光量信号Ｐ_f は一定
となり、対物レンズ２１２は停止状態となる。ＭＰＵ２
０３は一定時間Ｔだけ目標光量信号を固定した状態で位
置制御を行う。これは、Ａ_f ≦Ａ_L の位置で対物レンズ
２１２が停止安定するのを待ち、図示しない電流検出回
路で停止時におけるＡＦコイル２１１の電流を検出する
ためである。つまり、対物レンズ２１２を重力に抗して
静止させるだけに必要なＡＦコイル２１１の駆動電流を
検出している。The position control is performed as described above, and S
2, the level of the focus control signal _Af is _Af ≦ A
_When the value becomes _L (YES in S2), the MPU 203 proceeds to S6 without passing through S5, and performs the same processing thereafter. That is,
As shown in FIG. 4B, the focus control signal _Af changes at time t _L1
After A _f ≤ A _L , the MPU 203 executes S1 to S
2. The processing of S6 to S9 is repeated, and the target light amount signal P
The same position control is performed with _fT fixed. Thereby, the focus light amount signal _Pf becomes constant as shown in FIG. 4A, and the objective lens 212 is stopped. MPU2
03 performs position control in a state where the target light amount signal is fixed for a fixed time T. It waits for the objective lens 212 at the position of A _f ≦ A _L is to stabilize stopped, in order to detect the current of the AF coil 211 at the time of stopping by the current detection circuit (not shown). That is, the drive current of the AF coil 211 necessary for stopping the objective lens 212 against the gravity is detected.

【００３４】時間Ｔが経過して時刻ｔ_L2になると、ＭＰ
Ｕ２０３は図４（ｅ）のように切換ＳＷ２０８をＺ端に
切り換える。これにより、位置制御ループはオフし、オ
ープン制御に切り換えられる。また、この切り換えと同
時に、ＭＰＵ２０３は図４（ｃ）のようにＡＦ引込みパ
ルス発生回路２０９を制御してＡＦ引込みパルスをＡＦ
コイルドライバー２１０に供給する。このときのＡＦ引
込みパルスは、先の時間Ｔの間に検出された電流値に、
更に対物レンズ２１２を引き上げるのに必要な電流を加
えた駆動電流値に相当する駆動パルスがＭＰＵ２０３で
指定され、これに応じてＡＦ引込みパルス発生回路２０
９から図４（ｃ）のようなＡＦ引込みパルスが切換ＳＷ
２０８を通ってＡＦコイルドライバー２１０に供給され
る。これにより、ＡＦコイル２１１に前述のような駆動
電流が供給され、対物レンズ２１２はオープン駆動によ
り更に合焦点に向けて移動していく。At time t _L2 after the lapse of time T, MP
U203 switches the switch SW208 to the Z end as shown in FIG. As a result, the position control loop is turned off and switched to open control. Simultaneously with this switching, the MPU 203 controls the AF pull-in pulse generation circuit 209 as shown in FIG.
It is supplied to the coil driver 210. The AF pull-in pulse at this time is obtained by adding the current value detected during the previous time T to
Further, a driving pulse corresponding to a driving current value obtained by adding a current necessary for pulling up the objective lens 212 is designated by the MPU 203, and the AF pull-in pulse generation circuit 20
The AF pull-in pulse as shown in FIG.
It is supplied to the AF coil driver 210 through 208. As a result, the above-described drive current is supplied to the AF coil 211, and the objective lens 212 further moves toward the focal point by open driving.

【００３５】このとき、ＭＰＵ２０３はコンパレータ２
０２の出力を監視しており、図４（ｂ）のようにフォー
カス制御信号Ａ_f が０レベルになり、コンパレータ２０
２でゼロクロスが検出されると、ＭＰＵ２０３は図４
（ｄ），（ｅ）のように切換ＳＷ２０７をＷ端に、切換
ＳＷ２０８をＹ端に切り換える。これにより、フォーカ
ス制御ループをオンし、フォーカスの引き込みを行う。
以上でフォーカスの引き込みを完了し、以後フォーカス
制御ループによるフォーカスサーボ状態となる。また、
この後、トラッキングサーボをオンすることによって、
光カードに情報の記録、再生が可能な状態となる。At this time, the MPU 203 sets the comparator 2
02, the focus control signal _Af becomes 0 level as shown in FIG.
When a zero cross is detected in MPU2, the MPU 203
As shown in (d) and (e), the switching SW 207 is switched to the W end and the switching SW 208 is switched to the Y end. As a result, the focus control loop is turned on, and the focus is pulled.
With the above, the focus pull-in is completed, and thereafter, the state becomes the focus servo state by the focus control loop. Also,
After that, by turning on the tracking servo,
It becomes possible to record and reproduce information on the optical card.

【００３６】以上のように本実施形態では、フォーカス
光量信号の値から傾きを算出し、この傾きと予め得られ
た所定位置での傾きからゲイン補正係数を算出し、得ら
れたゲイン補正係数を制御値に乗算するようにしたの
で、フォーカス光量信号と対物レンズの距離が比例関係
にない場合、制御ゲインの変化を一定に補正することが
できる。従って、特に対物レンズが合焦位置から離れて
いる場合、制御ゲインの低下を補正できるので、駆動力
の不足を補うことが可能となり、外部振動が加わっても
制御の外れを未然に防止することができる。また、フォ
ーカス光量信号のオフセット分を除去しているので、オ
フセットの影響を受けることなく、更に精度よく対物レ
ンズの位置制御を行うことができる。As described above, in the present embodiment, the slope is calculated from the value of the focus light amount signal, the gain correction coefficient is calculated from this slope and the slope at a predetermined position obtained in advance, and the obtained gain correction coefficient is calculated. Since the control value is multiplied, when the distance between the focus light amount signal and the objective lens is not in a proportional relationship, a change in the control gain can be corrected to be constant. Therefore, especially when the objective lens is away from the in-focus position, a decrease in control gain can be corrected, so that a shortage of driving force can be compensated for, and even if external vibrations are applied, control can be prevented from being lost. Can be. Further, since the offset amount of the focus light amount signal is removed, the position of the objective lens can be controlled more accurately without being affected by the offset.

【００３７】図５は本発明の第２の実施形態を示したブ
ロック図である。第１の実施形態ではフォーカス光量信
号をＡ／Ｄコンバータ２１３でサンプリングし、ＭＰＵ
２０３で傾きやゲイン補正係数を算出しているが、本実
施形態では関数発生器２１５を設けてこれらの傾きやゲ
イン補正係数の算出などを行うものである。即ち、関数
発生器２１５は入力されたフォーカス光量信号Ｐ_f から
第１の実施形態で説明したｘ′＝ｇ（Ｐ_f ）の関数を発
生する。また、関数発生器２１５の内部には、ｘ′と予
めわかっているｘ_L ′からゲイン補正係数ＫをＫ＝ｘ′
／ｘ_L ′として算出する回路、差動増幅器２０４から出
力された目標光量信号Ｐ_fTとフォーカス光量信号Ｐ_f の
差分（Ｐ_fT−Ｐ_f ）にゲイン補正係数Ｋ、第１の実施形
態で説明したゲイン乗数Ｇを乗算する回路を備えてい
る。FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the focus light amount signal is sampled by the A / D converter 213 and the MPU is sampled.
Although the inclination and the gain correction coefficient are calculated in 203, in the present embodiment, a function generator 215 is provided to calculate the inclination and the gain correction coefficient. That is, the function generator 215 generates the function of x '= g (P _f ) described in the first embodiment from the input focus light amount signal P _f . Further, inside the function generator 215, the gain correction coefficient K is calculated from K ′ and x _L ′ which is known in advance as K = x ′.
/ X _L ′, a difference between the target light quantity signal P _fT output from the differential amplifier 204 and the focus light quantity signal P _f (P _fT −P _f ), and a gain correction coefficient K, described in the first embodiment. And a circuit for multiplying the gain multiplier G.

【００３８】差動増幅器２０４、目標位置信号発生回路
２０５は各々図１１のものと同じであり、目標位置信号
発生回路２０５はＭＰＵ２０３の指示に基づいて時間に
対して一定の割合で増加する目標位置信号Ｐ_fTを出力す
る。その他の構成は図１と同じである。このように構成
することによっても、フォーカスの引き込み時に関数発
生器２１５から位相補償器２０６に制御値Ｖ₀ ＝（Ｐ_fT
−Ｐ_f ）・Ｋ・Ｇが出力され、図１の実施形態と全く同
様に対物レンズの位置によらず、制御ゲインが一定とな
るように補正することができる。The differential amplifier 204 and the target position signal generation circuit 205 are the same as those shown in FIG. 11, and the target position signal generation circuit 205 increases the target position which increases at a fixed rate with respect to time based on an instruction from the MPU 203. The signal P _fT is output. Other configurations are the same as those in FIG. With this configuration, the control value V ₀ = (P _{fTT) is supplied} from the function generator 215 to the phase compensator 206 at the time of focusing.
−P _f ) · K · G is output, and correction can be performed so that the control gain becomes constant irrespective of the position of the objective lens just like the embodiment of FIG.

【００３９】なお、以上の実施形態では、目標光量信号
を時間に対して一定の割合で増加しているが、距離が一
定の割合で増加してもよい。また、フォーカス制御信号
のレベルがＡ_L になるまで位置制御を行い、その後、オ
ープン制御に切り換えているが、フォーカス光量信号の
波形によってはフォーカス光量信号のゼロクロス点まで
位置制御を行い、ゼロクロス点でフォーカス引き込みを
行ってもよい。更に、フォーカス光量信号は光センサの
感度や半導体レーザの発光強度、あるいは信号処理回路
の特性などによって機差バラツキを生じることがあるの
で、次のように補正するのが望ましい。In the above embodiment, the target light amount signal is increased at a fixed rate with respect to time, but the distance may be increased at a fixed rate. In addition, the position control is performed until the level of the focus control signal becomes A _L , and thereafter, the mode is switched to the open control. However, depending on the waveform of the focus light amount signal, the position control is performed up to the zero cross point of the focus light amount signal, and the position is controlled at the zero cross point. Focus pull-in may be performed. Further, since the focus light amount signal may cause a difference due to an instrument difference depending on the sensitivity of the optical sensor, the light emission intensity of the semiconductor laser, the characteristics of the signal processing circuit, and the like, it is desirable to correct as follows.

【００４０】図６はフォーカス光量信号の機差バラツキ
を示している。横軸は対物レンズと光カード間の距離
ｘ、縦軸は光センサに入射する光量の強度を示すフォー
カス光量信号Ｐ_f である。また、はフォーカス光量信
号の標準値を示しており、ｘ＝ｆ（Ｐ_f ）である。は
機差バラツキによってレベルの異なるフォーカス光量信
号を示している。ここで、図６のように機差バラツキに
よってフォーカス光量信号が変化した場合、ｘ＝ｆ（Ｐ
_f ）はフォーカス光量信号Ｐ_f の振幅の方向に相似形で
ある。そこで、の標準状態におけるフォーカス光量信
号Ｐ_f の最大値と最小値を測定し、その差（振幅）を標
準振幅値ａとし、機差バラツキによるの場合の振幅値
をｂとすると、両者は相似形であるので、の場合のｘ
は、 ｘ＝ｆ〔（ａ／ｂ）・Ｐ_f 〕 で表わすことができる。ａは標準値として固定してお
く。また、装置の組立、調整時にｂの値を測定し、ＥＥ
ＰＲＯＭに記憶させておく。FIG. 6 shows the difference between the focus light quantity signals. The horizontal axis represents the distance between the objective lens and the optical card x, the vertical axis represents the focus light quantity signal P _f indicating the intensity of the amount of light incident on the light sensor. Indicates a standard value of the focus light amount signal, and x = f (P _f ). Indicates a focus light amount signal having a different level due to a difference between apparatuses. Here, as shown in FIG. 6, when the focus light amount signal changes due to the machine difference, x = f (P
_f) is a similar figure to the direction of the amplitude of the focus intensity signal P _f. Therefore, the maximum and minimum values of the focus light quantity signal P _f was measured in the standard state of the difference (amplitude) as the standard amplitude value a, when the amplitude value in the case of by machinery difference variation to is b, both similar X in the case of
Can be represented by x = f [(a / b) · P _f ]. a is fixed as a standard value. Also, when assembling and adjusting the device, the value of b is measured and EE
It is stored in the PROM.

【００４１】ＭＰＵ２０３においては、Ａ／Ｄコンバー
タ２１３でサンプリングされたフォーカス光量信号Ｐ_f
の値を、 Ｐ_fC＝（ａ／ｂ）・Ｐ_f として補正する。以後ＭＰＵ２０３は補正した値を用い
て前述のような制御を行う。こうすることにより、機差
バラツキを補正でき、より正確に位置制御を行うことが
できる。また、光カードのローディングごとや一定時間
ごとにフォーカス光量信号を測定し、その値を用いて補
正することにより、機差バラツキだけでなく、環境変化
や経時変化にも対応することができる。In the MPU 203, the focus light amount signal P _f sampled by the A / D converter 213
_Is corrected as P _fC = (a / b) · P _f . Thereafter, the MPU 203 performs the above-described control using the corrected value. This makes it possible to correct the machine-to-machine variation, and to perform more accurate position control. In addition, by measuring the focus light amount signal every time the optical card is loaded or at regular time intervals, and correcting the focus light amount signal using the value, it is possible to cope with not only variations among the devices but also environmental changes and temporal changes.

【００４２】[0042]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、対
物レンズの位置に応じて制御ゲインが一定となるように
補正することにより、対物レンズが合焦位置から離れた
ときの制御ゲインの低下による駆動力の不足を補うこと
ができ、外部振動が加わった場合においても、制御が外
れることなく、フォーカスの引き込みを安定して行うこ
とができる。また、フォーカス光量信号からオフセット
分を除去することにより更に正確に位置制御を行うこと
ができる。As described above, according to the present invention, by correcting the control gain to be constant according to the position of the objective lens, the control gain when the objective lens is away from the in-focus position is corrected. Insufficient driving force due to the decrease can be compensated for, and even when external vibrations are applied, the focus can be stably pulled in without deviating from the control. Further, by removing the offset from the focus light amount signal, it is possible to more accurately control the position.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明のフォーカス引き込み装置の一実施形態
を示したブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of a focus pull-in device according to the present invention.

【図２】本発明による制御ゲインの補正の原理を説明す
るための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of control gain correction according to the present invention.

【図３】図１の実施形態の動作を示したフローチャート
である。FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the embodiment of FIG. 1;

【図４】図１の実施形態のフォーカス引き込み時の各部
の信号を示したタイムチャートである。FIG. 4 is a time chart showing signals of respective units when the focus is pulled in the embodiment of FIG. 1;

【図５】本発明の第２の実施形態を示したブロック図で
ある。FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図６】機差バラツキによって振幅の異なるフォーカス
光量信号を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing focus light quantity signals having different amplitudes due to the difference between the apparatuses.

【図７】従来の光学的情報記録再生装置の光学系の構成
を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an optical system of a conventional optical information recording / reproducing apparatus.

【図８】光カードの記録面及びその領域に対する走査速
度の関係を示した図である。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a recording surface of an optical card and a scanning speed with respect to an area thereof.

【図９】図８の光カードの一部を拡大して示した図であ
る。9 is an enlarged view of a part of the optical card of FIG. 8;

【図１０】図７の光学系の光検出器及びその出力信号を
処理する信号処理回路を示した図である。10 is a diagram showing a photodetector of the optical system of FIG. 7 and a signal processing circuit for processing an output signal thereof.

【図１１】従来例のフォーカス引き込み装置を示した図
である。FIG. 11 is a diagram showing a conventional focus pull-in device.

【図１２】図１１の装置のフォーカス引き込みに用いら
れるフォーカス光量信号とフォーカス制御信号を示した
図である。12 is a diagram showing a focus light amount signal and a focus control signal used for focus pull-in of the apparatus of FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０１ 半導体レーザ １０７ 光カード １０９ 光検出器 ２０１，２０６ 位相補償器 ２０２ コンパレータ ２０３ ＭＰＵ ２０７，２０８ 切換ＳＷ ２０９ ＡＦ引込みパルス発生回路 ２１０ ＡＦコイルドライバー ２１１ ＡＦコイル ２１２ 対物レンズ ２１３ Ａ／Ｄコンバータ ２１４ Ｄ／Ａコンバータ Reference Signs List 101 semiconductor laser 107 optical card 109 photodetector 201, 206 phase compensator 202 comparator 203 MPU 207, 208 switching SW 209 AF pull-in pulse generation circuit 210 AF coil driver 211 AF coil 212 objective lens 213 A / D converter 214 D / A converter

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 光源の光ビームを記録媒体上に収束する
対物レンズをフォーカス光量信号と所定の目標信号の差
分に応じて制御する位置制御ループを備え、フォーカス
の引き込み時に前記位置制御ループの制御動作によっ
て、前記対物レンズを合焦位置に向けて移動させるフォ
ーカス引き込み装置において、前記フォーカス光量信号
の値からフォーカス光量信号の傾きを出力する手段と、
出力された傾きと予め対物レンズの所定の位置で得られ
たフォーカス光量信号の傾きからゲイン補正係数を算出
する手段と、算出されたゲイン補正係数を前記位置制御
ループの制御値に乗算する手段とを有することを特徴と
するフォーカス引き込み装置。1. A position control loop for controlling an objective lens that converges a light beam of a light source on a recording medium in accordance with a difference between a focus light amount signal and a predetermined target signal, and controls the position control loop when a focus is pulled in. In operation, in a focus pull-in device that moves the objective lens toward a focus position, a unit that outputs a gradient of a focus light amount signal from a value of the focus light amount signal,
Means for calculating a gain correction coefficient from the output inclination and the inclination of the focus light amount signal previously obtained at a predetermined position of the objective lens; and means for multiplying the control value of the position control loop by the calculated gain correction coefficient. A focus pull-in device comprising: 【請求項２】 請求項１に記載のフォーカス引き込み装
置において、前記傾き出力手段は、フォーカス光量信号
からオフセット分を減算し、オフセット分の除去された
フォーカス光量信号の値から傾きを出力することを特徴
とするフォーカス引き込み装置。2. The focus pull-in device according to claim 1, wherein the tilt output means subtracts an offset from the focus light signal and outputs a tilt from the value of the focus light signal from which the offset has been removed. Focus focusing device. 【請求項３】 請求項１に記載のフォーカス引き込み装
置において、予め決められたフォーカス光量信号の標準
の振幅値及び予め測定されたフォーカス光量信号の振幅
値に基づいて前記フォーカス光量信号の値を補正する補
正手段を有することを特徴とするフォーカス引き込み装
置。3. The focus pull-in device according to claim 1, wherein the value of the focus light amount signal is corrected based on a predetermined standard amplitude value of the focus light amount signal and a predetermined amplitude value of the focus light amount signal. A focus pull-in device, comprising: a correction unit that performs correction. 【請求項４】 請求項１に記載のフォーカス引き込み装
置において、前記位置制御ループは、フォーカス引き込
み時に対物レンズを合焦点近傍まで移動させることを特
徴とするフォーカス引き込み装置。4. The focus pull-in device according to claim 1, wherein the position control loop moves the objective lens to near a focal point at the time of focus pull-in.