JPS59217236A - 焦点制御装置 - Google Patents
焦点制御装置Info
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- JPS59217236A JPS59217236A JP58091716A JP9171683A JPS59217236A JP S59217236 A JPS59217236 A JP S59217236A JP 58091716 A JP58091716 A JP 58091716A JP 9171683 A JP9171683 A JP 9171683A JP S59217236 A JPS59217236 A JP S59217236A
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- JP
- Japan
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- movable part
- control device
- output
- focus control
- focus
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
- G11B7/08547—Arrangements for positioning the light beam only without moving the head, e.g. using static electro-optical elements
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0908—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only
Landscapes
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は焦点制御装置に関するものであり、特に光学式
ディスクに記録されている信号を検出するために光束を
対物レンズを通してディスクの信号記録面に照射する構
成を有する光学式ディスクプレーヤにおける焦点制御装
置に関する。
ディスクに記録されている信号を検出するために光束を
対物レンズを通してディスクの信号記録面に照射する構
成を有する光学式ディスクプレーヤにおける焦点制御装
置に関する。
コンパクトディスクプレーヤなどのごとく光学式ディス
ク(以下「ディスク」と略称する)に高密度に記録され
ている信号を再生するプレーヤ(再生機)においては、
信号読取用光束を極めて微小なスポットに絞り込み、こ
のスポット位置を正確にディスクの信号記録面に一致さ
せる(この一致を以下「合焦点」と呼ぶ)必要がある。
ク(以下「ディスク」と略称する)に高密度に記録され
ている信号を再生するプレーヤ(再生機)においては、
信号読取用光束を極めて微小なスポットに絞り込み、こ
のスポット位置を正確にディスクの信号記録面に一致さ
せる(この一致を以下「合焦点」と呼ぶ)必要がある。
したがって、プレーヤへの外的振動やディスクの面振れ
などに影響されずに上記の一致関係を保持する上でサー
ボ式の焦点制御装置が不可欠となる。
などに影響されずに上記の一致関係を保持する上でサー
ボ式の焦点制御装置が不可欠となる。
そこで、まず従来の焦点制御装置を第1図ないし第4図
を参照して説明する。
を参照して説明する。
第1図において、1は信号読取のための光源であって、
たとえばレーザ光線を発生する。2は前記光源より発生
した光束の拡がりを調節するコリメートレンズ、3は前
記光源1からディスク4に向う光束と前記ディスク4か
らの反射光を分離するためのビームスプリッタ、5は信
号読取光束を微小なスポットに絞り込む対物レンズであ
り、ボビン7に図のごとく取付けられている。6は前記
ボビン7の外向部7bに巻装された駆動コイルであって
、前記対物レンズ5、ボビン7とともにフォーカス調節
IN 4fi 36の可動部37をなしている。
たとえばレーザ光線を発生する。2は前記光源より発生
した光束の拡がりを調節するコリメートレンズ、3は前
記光源1からディスク4に向う光束と前記ディスク4か
らの反射光を分離するためのビームスプリッタ、5は信
号読取光束を微小なスポットに絞り込む対物レンズであ
り、ボビン7に図のごとく取付けられている。6は前記
ボビン7の外向部7bに巻装された駆動コイルであって
、前記対物レンズ5、ボビン7とともにフォーカス調節
IN 4fi 36の可動部37をなしている。
8はフォーカス調節RIIの非可動部38を形成する磁
気回路であり、この磁気回路8のギャップ39に前記駆
動コイル6部分が挿入された形となっている。駆動コイ
ル6に電流が流れると可動部37は駆動力が与えられて
垂直方向に動く。なお、前記磁気回路8には中空8aが
形成されており、その中空8a内にボビン7の内筒部7
aが位置している。したがって光束はフォーカス調節機
構内を通ることができる。9は反射光に非点収差を与え
る円筒レンズ、10は反射光間を4つの領域で検出する
4分割光検知器、11は4分割検知器10のすべての検
知器出力を合成して反射光量全体を検出する加算増幅器
、12は2組に分けられた4分割検知器の各々の差から
フォーカスエラー信号を生成する減算増幅器、13はフ
ォーカスサーボ系の性能を向上させる位相補償回路。1
4はフォーカスサーボループの開閉を行なうループスイ
ッチであって、C端子入力(コントロール入力)に応じ
て動作し、C端子入力がローレベルのときは接点P、側
を出力端に接続し、C端子入力がハイレベルのとぎは接
点P2側を出力端に接続する。
気回路であり、この磁気回路8のギャップ39に前記駆
動コイル6部分が挿入された形となっている。駆動コイ
ル6に電流が流れると可動部37は駆動力が与えられて
垂直方向に動く。なお、前記磁気回路8には中空8aが
形成されており、その中空8a内にボビン7の内筒部7
aが位置している。したがって光束はフォーカス調節機
構内を通ることができる。9は反射光に非点収差を与え
る円筒レンズ、10は反射光間を4つの領域で検出する
4分割光検知器、11は4分割検知器10のすべての検
知器出力を合成して反射光量全体を検出する加算増幅器
、12は2組に分けられた4分割検知器の各々の差から
フォーカスエラー信号を生成する減算増幅器、13はフ
ォーカスサーボ系の性能を向上させる位相補償回路。1
4はフォーカスサーボループの開閉を行なうループスイ
ッチであって、C端子入力(コントロール入力)に応じ
て動作し、C端子入力がローレベルのときは接点P、側
を出力端に接続し、C端子入力がハイレベルのとぎは接
点P2側を出力端に接続する。
15は前記ループスイッチ14の出力端に接続されてい
て駆動コイル6に電流を供給し可動部37に駆動力を与
えるドライブ回路である。16は反射光量の直流成分が
一定値以上のときハイレベル“HIIを出力するるコン
パレータ、17はフォーカスエラー信号の絶対値が一定
値以上のとき“H11レベルを出力するウィンドコンパ
レータ。18はリセット端子RがR−”H”のときQ出
力がローレベル“L′°となり、トリガ端子下が“L″
から118 l+になるとQ出力が′H゛′となるフリ
ップ70ツブ、1つは正論理のNANOゲート。20は
フォー・カスサーボのオン/オフ命令が印加される端子
であってフォーカスサーボのオン/オフ命令は“HIT
がオン、“L 11がオフに設定されている。
て駆動コイル6に電流を供給し可動部37に駆動力を与
えるドライブ回路である。16は反射光量の直流成分が
一定値以上のときハイレベル“HIIを出力するるコン
パレータ、17はフォーカスエラー信号の絶対値が一定
値以上のとき“H11レベルを出力するウィンドコンパ
レータ。18はリセット端子RがR−”H”のときQ出
力がローレベル“L′°となり、トリガ端子下が“L″
から118 l+になるとQ出力が′H゛′となるフリ
ップ70ツブ、1つは正論理のNANOゲート。20は
フォー・カスサーボのオン/オフ命令が印加される端子
であってフォーカスサーボのオン/オフ命令は“HIT
がオン、“L 11がオフに設定されている。
21は端子20からのフォーカスサーボのオン/オフ命
令を入力して侵述の出力を発生する引込み信号発生器で
ある。
令を入力して侵述の出力を発生する引込み信号発生器で
ある。
次に第1図の動作を説明するが、最初にフォーカスエラ
ー信号の検出法について第2図を用いて述べる。第2図
(イ)と第1図における同一符号は同一内容を表わす。
ー信号の検出法について第2図を用いて述べる。第2図
(イ)と第1図における同一符号は同一内容を表わす。
第2図(イ)の4分割光検知器10に示したハツチ部X
は入射光を示しており、この入射光は円筒レンズ9の作
用によって信号読取光束のスポット位置と1イスク4の
合焦点からのずれに応じて同図において縦長、あるいは
横長の度を増していくよう設定されている。4分割光検
知器10のAとA′の合成出力(A+A−)とBとB′
の合成出力<B+8− >を比較すると、入射光が図に
おいて縦長では (A+A ” ) > (B+B −)一方、横長では (A+A −) < (B+B −) となる、すなわちフォーカスエラー信号は上記(A+A
′)と(B+B −)の差として得られ、この働きを減
算増幅器12が行なう。
は入射光を示しており、この入射光は円筒レンズ9の作
用によって信号読取光束のスポット位置と1イスク4の
合焦点からのずれに応じて同図において縦長、あるいは
横長の度を増していくよう設定されている。4分割光検
知器10のAとA′の合成出力(A+A−)とBとB′
の合成出力<B+8− >を比較すると、入射光が図に
おいて縦長では (A+A ” ) > (B+B −)一方、横長では (A+A −) < (B+B −) となる、すなわちフォーカスエラー信号は上記(A+A
′)と(B+B −)の差として得られ、この働きを減
算増幅器12が行なう。
一方、4分割光検知器10の全出力、すなわちA+A
′+B+B ”は反射光全体であって加算増幅器11の
出力として得られ、ディスク4に記録された信号の検出
はこの反射光の交流変化から取出される。なお、合焦点
状態からのずれが大きいと、4分割光検知器10でのケ
ラレ、あるいは他の光路上でのケラレなどにより4分割
光検知器10に入射する反射光の割合が低下することが
ら、フォーカスエラー信号、および加算増幅器11の出
力としての反射光レベルの絶対値は低下する。
′+B+B ”は反射光全体であって加算増幅器11の
出力として得られ、ディスク4に記録された信号の検出
はこの反射光の交流変化から取出される。なお、合焦点
状態からのずれが大きいと、4分割光検知器10でのケ
ラレ、あるいは他の光路上でのケラレなどにより4分割
光検知器10に入射する反射光の割合が低下することが
ら、フォーカスエラー信号、および加算増幅器11の出
力としての反射光レベルの絶対値は低下する。
以上述べた原理をグラフに示したのが第2図(0)およ
び第2図(ハ)である。
び第2図(ハ)である。
第1図に示ヅフォーカスサーボ系の通常動作においCは
第2図(ハ)に示したフォーカスエラー検出特性の△領
域を使用し、フォーカスエラーが0となるよう駆動」イ
ル6に電流が供給される。
第2図(ハ)に示したフォーカスエラー検出特性の△領
域を使用し、フォーカスエラーが0となるよう駆動」イ
ル6に電流が供給される。
フォーカスサーボ系の精度を向上さゼる上で、このΔ領
域゛Cの検出感度、ずなゎちフォーカス1ラー検出変化
をΔV1光束スポット位置と1イスクの距離変化をΔX
としたときΔV/ΔXで表わされる比が大ぎいほど有利
であるが、あまり大汚くするとA領域がそれだけ狭くな
りフォーカスサーボ初期引込み動作の安定性を低下させ
る。フォーカスサーボ系の初期状態は、一般に第2図(
ハ)におけるC領域であって、この領域ではフォーカス
エラーの検出感度が0のため、フォーカスサーボの引込
み動作は行なわれない。またB領域も本来の検出特性で
な(、フォーカスサーボの引込みは確実でない。
域゛Cの検出感度、ずなゎちフォーカス1ラー検出変化
をΔV1光束スポット位置と1イスクの距離変化をΔX
としたときΔV/ΔXで表わされる比が大ぎいほど有利
であるが、あまり大汚くするとA領域がそれだけ狭くな
りフォーカスサーボ初期引込み動作の安定性を低下させ
る。フォーカスサーボ系の初期状態は、一般に第2図(
ハ)におけるC領域であって、この領域ではフォーカス
エラーの検出感度が0のため、フォーカスサーボの引込
み動作は行なわれない。またB領域も本来の検出特性で
な(、フォーカスサーボの引込みは確実でない。
次に151図の動作を述べる。第3図は第1図の引込み
動作にrjA51′る各部の波形を示しており、同図a
は端子2oに与えられるフォーカスサーボのオン/オフ
命令、bはフンパレータ16の出力電圧、Cはループス
イッチ14の出力電圧を示す。
動作にrjA51′る各部の波形を示しており、同図a
は端子2oに与えられるフォーカスサーボのオン/オフ
命令、bはフンパレータ16の出力電圧、Cはループス
イッチ14の出力電圧を示す。
dは対物レンズ5の位置を示し、ライン麩、はディスク
4に近いことを示し、ライン見2はディスク4から遠い
ことを示している。eは加算増幅器11の出力電圧、す
なわち反射光レベルを示し、[は減算増幅器12の出力
、したがってフォーカスエラー電圧を示す。gはノリツ
ブフロップ18の出力を示す。
4に近いことを示し、ライン見2はディスク4から遠い
ことを示している。eは加算増幅器11の出力電圧、す
なわち反射光レベルを示し、[は減算増幅器12の出力
、したがってフォーカスエラー電圧を示す。gはノリツ
ブフロップ18の出力を示す。
第1図において端子2oに加えられるフォーカスサーボ
のオン/オフ命令aは初期状態で“L IIであって、
NANDグー1〜19の出力をH″にしているので、フ
リップフロップ′18はリセット状態となり、ループス
イッチ14のC端子入力は11 L IIとなる。この
ようにC端子入力がL″であると、ループスイッチ14
は接点R1側に設定され引込み信号発生器21の出力を
ドライブ回路15に供給する。引込み信号発生器21は
、たとえば第4図(イ)に示すようにPNPt−ランジ
スタTR,と抵抗R1,R2、R−で構成されておリ、
第4図(ロ)に示すように、その入力端子INにローレ
ベルの入力が与えられると出力端子OUTの出力はハイ
レベルとなり、逆に入力がハイレベルのとき、出力はロ
ーレベルとなる。したがって、前記初期状態ではドライ
ブ回路15に正電圧が与えられる。ドライブ回路15は
へカ電圧が正のとき可動部37がディスク4がら遠ざか
る方向に駆動力を与える極性であるから引込み信号発生
器の出力が大きな正電圧となっている前記初期状態では
第1図において最も下の位置にある。
のオン/オフ命令aは初期状態で“L IIであって、
NANDグー1〜19の出力をH″にしているので、フ
リップフロップ′18はリセット状態となり、ループス
イッチ14のC端子入力は11 L IIとなる。この
ようにC端子入力がL″であると、ループスイッチ14
は接点R1側に設定され引込み信号発生器21の出力を
ドライブ回路15に供給する。引込み信号発生器21は
、たとえば第4図(イ)に示すようにPNPt−ランジ
スタTR,と抵抗R1,R2、R−で構成されておリ、
第4図(ロ)に示すように、その入力端子INにローレ
ベルの入力が与えられると出力端子OUTの出力はハイ
レベルとなり、逆に入力がハイレベルのとき、出力はロ
ーレベルとなる。したがって、前記初期状態ではドライ
ブ回路15に正電圧が与えられる。ドライブ回路15は
へカ電圧が正のとき可動部37がディスク4がら遠ざか
る方向に駆動力を与える極性であるから引込み信号発生
器の出力が大きな正電圧となっている前記初期状態では
第1図において最も下の位置にある。
さて、フォーカスサーボのオン/オフ命令が第3図のt
=tOにおいて゛Hパに変化すると、引込み信@発生器
21の出力電圧は負に転じ、可動部37に対してディス
ク4に近付く方向に駆動力を与える。なお、この時点で
は反射光量は極めて小さく、したがってコンパレータ1
6の出力は′“L”であるからNANDゲート19を通
じてフリップフロップ18をリセット状態に保持し続け
る。可動部37がディスクに近付<39!I[について
は可動部37に対するばねのような支持手段を持たない
第1図の方式では、可動部37と非可動部38間の摩擦
、粘性などと、可動コイル6によって生じる駆動力と可
動部37に働く重力とのバランスで決定され、この速度
が十分小さくなるように引込み信号発生器21の負電圧
出力値が選ばれる[第4図(ロ)参照]。
=tOにおいて゛Hパに変化すると、引込み信@発生器
21の出力電圧は負に転じ、可動部37に対してディス
ク4に近付く方向に駆動力を与える。なお、この時点で
は反射光量は極めて小さく、したがってコンパレータ1
6の出力は′“L”であるからNANDゲート19を通
じてフリップフロップ18をリセット状態に保持し続け
る。可動部37がディスクに近付<39!I[について
は可動部37に対するばねのような支持手段を持たない
第1図の方式では、可動部37と非可動部38間の摩擦
、粘性などと、可動コイル6によって生じる駆動力と可
動部37に働く重力とのバランスで決定され、この速度
が十分小さくなるように引込み信号発生器21の負電圧
出力値が選ばれる[第4図(ロ)参照]。
可動部37の移動によって合焦点状態に近づくと、反射
光レベル(第31ffie)が増し、これがコンパレー
タ16のスレッショルドレベルV、を越えるど、第3図
すに示すフンパレータ16の出力は反転して°゛H”を
出力し、ノリツブノロツブ′18のリセッ[・を解き(
t−t+ )、ノリツブノロツブ18はトリガ受入れ可
能状態となる。可動部37がさらにディスク4に近付き
、第2図(ハ)のB領域からA領域に移行する際にフォ
ーカスエラー(第3図f)がウィンドコンパレータ17
のスレッショルドレベル±v2を越えるとウィンドコン
パレータ17の出力は71 L Trから11 Hl#
に反転し、フリップフロップ18にトリガをかけ、その
Q出力をL”から′H″に変化させる。これによってル
ープスイッチ14が接点P2側に切換ねってフォーカス
ザーボル−ブを閉じる(1 =12)。ここで、第2図
(ハ)のA領域でなく、B領域とAm域の境界付近でフ
ォーカスループを閉じているが、可動部37の慣性力に
よってB領域からA領域に移行すること、フォーカスエ
ーボルーブの応答速瓜への余裕をとることなどの理由で
この手法は採用されているのである。
光レベル(第31ffie)が増し、これがコンパレー
タ16のスレッショルドレベルV、を越えるど、第3図
すに示すフンパレータ16の出力は反転して°゛H”を
出力し、ノリツブノロツブ′18のリセッ[・を解き(
t−t+ )、ノリツブノロツブ18はトリガ受入れ可
能状態となる。可動部37がさらにディスク4に近付き
、第2図(ハ)のB領域からA領域に移行する際にフォ
ーカスエラー(第3図f)がウィンドコンパレータ17
のスレッショルドレベル±v2を越えるとウィンドコン
パレータ17の出力は71 L Trから11 Hl#
に反転し、フリップフロップ18にトリガをかけ、その
Q出力をL”から′H″に変化させる。これによってル
ープスイッチ14が接点P2側に切換ねってフォーカス
ザーボル−ブを閉じる(1 =12)。ここで、第2図
(ハ)のA領域でなく、B領域とAm域の境界付近でフ
ォーカスループを閉じているが、可動部37の慣性力に
よってB領域からA領域に移行すること、フォーカスエ
ーボルーブの応答速瓜への余裕をとることなどの理由で
この手法は採用されているのである。
以上説明した第1図の装置では、可動部がばねあるいは
ゴムなどの弾性体で支持されておらず、フォーカスサー
ボが作動していない状態時に、可動部を特定の位置に固
定しておく保持力が全くないことから次のような不都合
が生じる。すなわち、合焦点探索時の可動部移動速度の
決定要因の1つである可動部に働く重力の移動方向への
分力が、プレーヤの傾きで変化するため、移動速度が過
大になったり、逆に駆動コイル6による駆動力にもかか
わらず可動部が移動しないことがある。また合焦点探索
時に、プレーヤに振動や衝撃が加わることによって、可
動部が急激に移動することがある。
ゴムなどの弾性体で支持されておらず、フォーカスサー
ボが作動していない状態時に、可動部を特定の位置に固
定しておく保持力が全くないことから次のような不都合
が生じる。すなわち、合焦点探索時の可動部移動速度の
決定要因の1つである可動部に働く重力の移動方向への
分力が、プレーヤの傾きで変化するため、移動速度が過
大になったり、逆に駆動コイル6による駆動力にもかか
わらず可動部が移動しないことがある。また合焦点探索
時に、プレーヤに振動や衝撃が加わることによって、可
動部が急激に移動することがある。
このような不都合があるということは、可搬形プレーヤ
や車載用プレーヤへの応用を事実上不可能にするばかり
でなく、据置き形プレーヤとしても実用上問題となろう
。
や車載用プレーヤへの応用を事実上不可能にするばかり
でなく、据置き形プレーヤとしても実用上問題となろう
。
一方、このような不都合を回避するべく可動部をばねあ
るいはゴムなどの弾性体で支持する方式も提案されてい
るが、その場合であっても、支持材料のスティフネスは
必ずしも^くなるとは限らず、結局可動部の重力分力の
影響や振動や耐摩なとの外乱でフォーカスサーボ引込み
の安定性が低下するという問題が生じる。しかも高域で
の不要共振、駆動力対可動部変位量にお番プるリニアリ
ティ劣化という他の問題が生じるという欠点を有づる。
るいはゴムなどの弾性体で支持する方式も提案されてい
るが、その場合であっても、支持材料のスティフネスは
必ずしも^くなるとは限らず、結局可動部の重力分力の
影響や振動や耐摩なとの外乱でフォーカスサーボ引込み
の安定性が低下するという問題が生じる。しかも高域で
の不要共振、駆動力対可動部変位量にお番プるリニアリ
ティ劣化という他の問題が生じるという欠点を有づる。
それゆえに、本発明の主たる目的は、ゴムや弾性体など
の支持手段によらずに、フォーカスサーボが動作しない
領域においても可動部に好適な保持力を与える焦点制御
装置を提供することである。
の支持手段によらずに、フォーカスサーボが動作しない
領域においても可動部に好適な保持力を与える焦点制御
装置を提供することである。
本発明を要約すれば、フォーカス調節機構に、可動部の
位置に応じて容量値が変わる容量手段を設け、この容量
手段の容量値で表わされる可動部の位r11iを位置検
出手段で検出し、一方、前記可動部の位置を設定するた
めの位置設定信号を位置設定4H、jE)発生手段で形
成し、妨記検出手段の出力と前記位置設定信号との差を
発生する回路を設け、この回路の出力を駆動コイルに与
えて、本来のフォーカスサーボルーブが動作しない領域
においても、可動部に保持力を与えるようにしたもので
ある。
位置に応じて容量値が変わる容量手段を設け、この容量
手段の容量値で表わされる可動部の位r11iを位置検
出手段で検出し、一方、前記可動部の位置を設定するた
めの位置設定信号を位置設定4H、jE)発生手段で形
成し、妨記検出手段の出力と前記位置設定信号との差を
発生する回路を設け、この回路の出力を駆動コイルに与
えて、本来のフォーカスサーボルーブが動作しない領域
においても、可動部に保持力を与えるようにしたもので
ある。
本発明の上述の目的およびその他の目的と特徴は、以下
に図面を参照し1行なう詳細な説明から一層明らかとな
ろう。
に図面を参照し1行なう詳細な説明から一層明らかとな
ろう。
第5図は本発明による第2のサーボループ(以下「位置
サーボループ」と称す)を有し、これによってフォーカ
スサーボ引込み動作を行なうよう構成された焦点制御装
置のブロック図であって、第1図と同一物には同一符号
を付しである。第5図において、23は駆動部コイル6
のボビン7に取付けられた容量板である。24は高周波
発振器であって、容量板23と磁気回路8との間に存在
する容量により共振回路を形成する。前記高周波発振器
24に発生した高周波信号は帯域増幅器25で選択増幅
され、FM検波器26で直流に変換され、位相補償特性
を有した差動増幅器27の一方の入力となる。28は第
1図における引込み信号発生器21と同様な役割を有す
る位置設定信号発生器である。
サーボループ」と称す)を有し、これによってフォーカ
スサーボ引込み動作を行なうよう構成された焦点制御装
置のブロック図であって、第1図と同一物には同一符号
を付しである。第5図において、23は駆動部コイル6
のボビン7に取付けられた容量板である。24は高周波
発振器であって、容量板23と磁気回路8との間に存在
する容量により共振回路を形成する。前記高周波発振器
24に発生した高周波信号は帯域増幅器25で選択増幅
され、FM検波器26で直流に変換され、位相補償特性
を有した差動増幅器27の一方の入力となる。28は第
1図における引込み信号発生器21と同様な役割を有す
る位置設定信号発生器である。
第5図と第1図は、フォーカスサーボが正規に動作して
いるときは全く同一ループであり、またフォーカスサー
ボ引込みのための合焦点探索は、可動部37がディスク
4から最も遠ざかった状態から開始して次第にディスク
4に近付いていくこと、フォーカスサーボループを閉じ
る条件は、反射光量とフォーカスエラーのレベル判定か
ら行なうことも両者同一であるので、これらの点につい
ての説明は省略し、本発明の主旨である位置サーボルー
プについて述べる。
いるときは全く同一ループであり、またフォーカスサー
ボ引込みのための合焦点探索は、可動部37がディスク
4から最も遠ざかった状態から開始して次第にディスク
4に近付いていくこと、フォーカスサーボループを閉じ
る条件は、反射光量とフォーカスエラーのレベル判定か
ら行なうことも両者同一であるので、これらの点につい
ての説明は省略し、本発明の主旨である位置サーボルー
プについて述べる。
まず、第5図において用いられている可動部37の位置
検出原理を述べる。位置検出は、接地された磁気回路8
の部分と容量板23とからなる容量手段の容量値によっ
て高周波発振器24の発振周波数が決定されるので、こ
の発振周波数を位置検出手段としてのFM検波器26で
検波すると、周波数(したがって前記容量値)に応じた
直流電圧が生じる。対物レンズ5を有する可動部37が
ディスク4に近付くと磁気回路8と容量板23の対向面
積が減少し、その結果容量値が減少して高周波発振器2
4の発振周波数が高くなり、FM検波器26の出力電圧
が大きくなる。このことにより可動部37の位置変化が
電圧変化としてとらえられる。なお、FM検波器26か
ら得られる位置検出電圧は説明上、可動部37がディス
ク4がら最も遠い場合にO■で、逆にディスク4に近付
くと正の電圧になることとする。帯域増幅器25は発振
信号に含まれている雑音を除去する役目を果たす。差動
増幅器27の一方の入力は上記位置検出電圧であり、他
方の入力には位置設定電圧が与えられる。位置サーボ系
のループゲインが十分轟ければ、位置検出電圧と、位置
設定電圧が等しくなるように可動部位置が制御される。
検出原理を述べる。位置検出は、接地された磁気回路8
の部分と容量板23とからなる容量手段の容量値によっ
て高周波発振器24の発振周波数が決定されるので、こ
の発振周波数を位置検出手段としてのFM検波器26で
検波すると、周波数(したがって前記容量値)に応じた
直流電圧が生じる。対物レンズ5を有する可動部37が
ディスク4に近付くと磁気回路8と容量板23の対向面
積が減少し、その結果容量値が減少して高周波発振器2
4の発振周波数が高くなり、FM検波器26の出力電圧
が大きくなる。このことにより可動部37の位置変化が
電圧変化としてとらえられる。なお、FM検波器26か
ら得られる位置検出電圧は説明上、可動部37がディス
ク4がら最も遠い場合にO■で、逆にディスク4に近付
くと正の電圧になることとする。帯域増幅器25は発振
信号に含まれている雑音を除去する役目を果たす。差動
増幅器27の一方の入力は上記位置検出電圧であり、他
方の入力には位置設定電圧が与えられる。位置サーボ系
のループゲインが十分轟ければ、位置検出電圧と、位置
設定電圧が等しくなるように可動部位置が制御される。
したがって、フォーカスサーボ引込み動作時においては
、位置設定電圧をスロープ状にすることで、可動部に対
する所望の動作を行なわせることができ、このスロープ
状の位置設定電圧を発生するのが位置設定信号発生器2
8である。第6図(イ)は、この位置設定信号発生器2
8をコレクタ接地接続のPNPトランジスタQ+と、そ
のエミッタおよび正電源+Vcc間に接続された抵抗R
と、エミッタとアース間に接続されたコンデンサCと、
前記エミッタにベースが接続されコレクタが正電源+V
CCに接続され、エミッタがダイオードDと抵抗REを
通して負荷電源−VCOに接続されたNPNトランジス
タQ2とから構成した例を示している。その入力端子4
0と出力端子41の電圧波形は第6図(ロ)に示すとお
りであり、入力端子40に第5図の端子20からのフォ
ーカスサーボのオン/オフ命令を入力すると抵抗Rとコ
ンデンサCの積分作用でスロープ状の位置設定電圧が出
力される。
、位置設定電圧をスロープ状にすることで、可動部に対
する所望の動作を行なわせることができ、このスロープ
状の位置設定電圧を発生するのが位置設定信号発生器2
8である。第6図(イ)は、この位置設定信号発生器2
8をコレクタ接地接続のPNPトランジスタQ+と、そ
のエミッタおよび正電源+Vcc間に接続された抵抗R
と、エミッタとアース間に接続されたコンデンサCと、
前記エミッタにベースが接続されコレクタが正電源+V
CCに接続され、エミッタがダイオードDと抵抗REを
通して負荷電源−VCOに接続されたNPNトランジス
タQ2とから構成した例を示している。その入力端子4
0と出力端子41の電圧波形は第6図(ロ)に示すとお
りであり、入力端子40に第5図の端子20からのフォ
ーカスサーボのオン/オフ命令を入力すると抵抗Rとコ
ンデンサCの積分作用でスロープ状の位置設定電圧が出
力される。
第7図は第5図における各部の電圧波形を表わしており
、1は端子20におけるフォーカスサーボのオン/オフ
命令、iiは位置設定信号発生器28の出力、iiiは
対物レンズ位置、ivは加算増幅器11の出力、Vはコ
ンパレータ16の出力、vlは減算増幅器12の出力、
そしてvllはフリップフロップ18の出力を示す。
、1は端子20におけるフォーカスサーボのオン/オフ
命令、iiは位置設定信号発生器28の出力、iiiは
対物レンズ位置、ivは加算増幅器11の出力、Vはコ
ンパレータ16の出力、vlは減算増幅器12の出力、
そしてvllはフリップフロップ18の出力を示す。
次に第5図の動作を説明する。まず端子20にフォーカ
スサーボのオフ命令11 L I+が印加されていると
きには可動部37は位置サーボループによりディスク4
から最も遠い位置に保持されているが、端子20にフォ
ーカスサーボのオン命令11 H11が第7図のt=t
oで印加されると、位置設定信号発生器28の出力が第
2図11に示すように上昇していく。差動増幅器27は
位置設定信号を基準信号としてFM検波器26からの位
置検出信号を比較し、その出力はループスイッチ14か
らドライブ回路15を通して駆動コイルに与えられる。
スサーボのオフ命令11 L I+が印加されていると
きには可動部37は位置サーボループによりディスク4
から最も遠い位置に保持されているが、端子20にフォ
ーカスサーボのオン命令11 H11が第7図のt=t
oで印加されると、位置設定信号発生器28の出力が第
2図11に示すように上昇していく。差動増幅器27は
位置設定信号を基準信号としてFM検波器26からの位
置検出信号を比較し、その出力はループスイッチ14か
らドライブ回路15を通して駆動コイルに与えられる。
この位置サーボループは差動増幅器27において位置検
出信号が位置設定信号と同一になるように制御されるが
、位置設定信号はスロープ状に上昇していくので、結局
、可動部37の位置もディスク4に向かって移動してい
くことになる。この移動によりディスク4と対物レンズ
5間の距離が適正値になると、第1図の動作において述
べたようにフォーカスサーボ基が動作を始める。このよ
うにフォーカスサーボ系が働くときはループスイッチ1
4が接点P2側に設定され、位置サーボループが可動部
37に対し働かなくなることを意味する。なお、フォー
カスサーボ系の引込み動作については既述したので、こ
こでは説明を省略する。
出信号が位置設定信号と同一になるように制御されるが
、位置設定信号はスロープ状に上昇していくので、結局
、可動部37の位置もディスク4に向かって移動してい
くことになる。この移動によりディスク4と対物レンズ
5間の距離が適正値になると、第1図の動作において述
べたようにフォーカスサーボ基が動作を始める。このよ
うにフォーカスサーボ系が働くときはループスイッチ1
4が接点P2側に設定され、位置サーボループが可動部
37に対し働かなくなることを意味する。なお、フォー
カスサーボ系の引込み動作については既述したので、こ
こでは説明を省略する。
以上のとおりフォーカスサーボ系が働かないときは位置
サーボループによる安定な保持力が可動部37に作用す
る。
サーボループによる安定な保持力が可動部37に作用す
る。
なお、容量板23はボビン7の一部に設置するものでも
よいが、可動部と磁気回路8の嵌合にガタがあることを
考えると、ボビン7の1周にわたり設置する方が望まし
いことは明らかである。また、この容量板23はコイル
側、たとえばコイルの外側に設置することも可能である
。
よいが、可動部と磁気回路8の嵌合にガタがあることを
考えると、ボビン7の1周にわたり設置する方が望まし
いことは明らかである。また、この容量板23はコイル
側、たとえばコイルの外側に設置することも可能である
。
さらに、ボビン7として導電性の金属を用いて容量板の
接地を不要ならしめることも可能である。
接地を不要ならしめることも可能である。
さて、上記実施例においては、位置検出のための容量板
をボビン内に設置したが、スペースがない場合には、第
8図に示すごとく、レーザ入射光側に容量板30および
それに対向する電極31を設けてもよい。容量板30と
電極板31は互いに入替わっても同等の効果を持つこと
は明らかである。
をボビン内に設置したが、スペースがない場合には、第
8図に示すごとく、レーザ入射光側に容量板30および
それに対向する電極31を設けてもよい。容量板30と
電極板31は互いに入替わっても同等の効果を持つこと
は明らかである。
′ この第8図の実施例は磁気ギャップのスペースが小
さい場合に有効である。
さい場合に有効である。
また、第9図に示すごとくボビン7の上部に容量板32
を設け、一端を磁気回路8に固着したカバー33の対物
レンズ穴33aに電極板34を取付けるように構成して
もよい。その際、カバー33の対物レンズ穴33aを用
いて電極板34を取付け、対物レンズ5が最も突出した
ときに容量板32の先端がカバー33の先端と同一にな
るよう容量板32を構成すると、可動部37の可動範囲
を制限せずに、しかも非可動部38とディスク4の間隔
を小さくしないように形成できるという利点が生じる。
を設け、一端を磁気回路8に固着したカバー33の対物
レンズ穴33aに電極板34を取付けるように構成して
もよい。その際、カバー33の対物レンズ穴33aを用
いて電極板34を取付け、対物レンズ5が最も突出した
ときに容量板32の先端がカバー33の先端と同一にな
るよう容量板32を構成すると、可動部37の可動範囲
を制限せずに、しかも非可動部38とディスク4の間隔
を小さくしないように形成できるという利点が生じる。
なお、第8図および第9図において、第1図に示したも
のと同一部分には同一符号を付しである。
のと同一部分には同一符号を付しである。
また、第8図および第9図の場合においても容量板およ
び電極板は1周にわたって設けることが有利であるのは
明らかである。
び電極板は1周にわたって設けることが有利であるのは
明らかである。
以上においては、電極板と容量板の双方あるいは一方を
新たに設けた例を示したが、コイル6が導電性であるこ
とに着目し、コイル6を容量板として兼用してもよい。
新たに設けた例を示したが、コイル6が導電性であるこ
とに着目し、コイル6を容量板として兼用してもよい。
この場合の実施例を第10図のブロック図に示す。第1
0図において、第5図と同一物には同一符号を付しであ
る。動作については、第5図の説明において述べたとこ
ろと基本的に変わるところはないので省略するが、薪だ
にトラップ回路35が付加されている。これは高周波信
号がフォーカスサーボ系を通って高周波発振器24の入
力に入り込むのを防ぐためである。
0図において、第5図と同一物には同一符号を付しであ
る。動作については、第5図の説明において述べたとこ
ろと基本的に変わるところはないので省略するが、薪だ
にトラップ回路35が付加されている。これは高周波信
号がフォーカスサーボ系を通って高周波発振器24の入
力に入り込むのを防ぐためである。
第10図の実施例の利点は容量板をわざわざ設けなくて
も済むという点にある。
も済むという点にある。
なお、以上述べた容量検出の機構は、対向する面の面積
変化を容量変化として捉えるものであり、対向する面の
距離変化を容量変化として捉える方法よりも直線性に優
れたものであるが、その構成によっては、必要とされる
直線性を満足しない場合もあり得る。そのような場合に
も、本方式においては、容量板の形状を面積的にまたは
厚み的にあるいは対向面方向に変化することで対処可能
であり、また、コイルを容量板として用いる場合には、
その巻重ね数を場所によって変えることにより対処可能
であることは明らかである。
変化を容量変化として捉えるものであり、対向する面の
距離変化を容量変化として捉える方法よりも直線性に優
れたものであるが、その構成によっては、必要とされる
直線性を満足しない場合もあり得る。そのような場合に
も、本方式においては、容量板の形状を面積的にまたは
厚み的にあるいは対向面方向に変化することで対処可能
であり、また、コイルを容量板として用いる場合には、
その巻重ね数を場所によって変えることにより対処可能
であることは明らかである。
以上のように、本発明によれば本来のフォーカスサーボ
系とは別に、可動部の位置を表わす信号により可動部を
制御する位置サーボループを設け、フォーカスサーボ系
が作動するまでの間、この位置サーボループによって可
動部を安定に保持するようにしているので、フォーカス
サーボ引込みの、 ための合焦点探索中に、信号
読取用光スポツト位置を移動さ往るための前記可動部が
不要な動きをするのを防ぐことができるという効果があ
り、極めて有効である。また、可動部の位置を表わす手
段として、可動部の位置に応じて容量値が変1ヒする容
量手段を設けているので、構造が簡単Cかフ可動部の移
動に関しリニアリティの優れたものを容易に実現できる
という効果がある。
系とは別に、可動部の位置を表わす信号により可動部を
制御する位置サーボループを設け、フォーカスサーボ系
が作動するまでの間、この位置サーボループによって可
動部を安定に保持するようにしているので、フォーカス
サーボ引込みの、 ための合焦点探索中に、信号
読取用光スポツト位置を移動さ往るための前記可動部が
不要な動きをするのを防ぐことができるという効果があ
り、極めて有効である。また、可動部の位置を表わす手
段として、可動部の位置に応じて容量値が変1ヒする容
量手段を設けているので、構造が簡単Cかフ可動部の移
動に関しリニアリティの優れたものを容易に実現できる
という効果がある。
第1図は従来の焦点制御装置の7 oツク図である。第
2図は第1図におけるフォーカスエラー検出の原理を示
す図である。第3図は第1図における各部の動作波形図
である。第4図は第1図の一部の具体的構成を示す図で
ある。、第5図は本発明を実施した焦点制御装置のブロ
ック図であり、第6図はその一部の具体的構成を示す図
である。第7図は第5図の動作を説明するための動作波
形図である。第8図および第9図はそれぞれ本発明の他
の異なる実施例の要部を示す断面図である。第10図は
本発明のさらに他の実施例のブロック図である。 図において、4はディスク、5は対物レンズ、6は駆動
コイル、7はボビン、8は磁気回路、15はドライブ回
路、23.30.32は容量板、26はFM検波器(位
置検出手段)、27は差動増幅器、28は位置検出信号
発生器、31.34は電極板、33はカバー、36はフ
ォーカス調節Ili構、31は可動部、38は非可動部
、39は磁気回路ギレップを示す。 代Jm人 大 岩 増 雄 第2図 螺旧 (イ) (ロ) 第6図 (イ) (D)第7図 手続補正書(自発〕 f、)’許庁長宮殿 j、事件の表示 特願昭58−91716号2、発
明の名称 焦点制御装置 3、補正をする者 代表者片山仁へ部 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面の第1図 6、補正の内容 (1) 明細書第21頁第1行の「容量板の接地」を「
容量板の設置」に訂正する。 (2) 図面の第1図を別紙のとおりに補正する。 以上
2図は第1図におけるフォーカスエラー検出の原理を示
す図である。第3図は第1図における各部の動作波形図
である。第4図は第1図の一部の具体的構成を示す図で
ある。、第5図は本発明を実施した焦点制御装置のブロ
ック図であり、第6図はその一部の具体的構成を示す図
である。第7図は第5図の動作を説明するための動作波
形図である。第8図および第9図はそれぞれ本発明の他
の異なる実施例の要部を示す断面図である。第10図は
本発明のさらに他の実施例のブロック図である。 図において、4はディスク、5は対物レンズ、6は駆動
コイル、7はボビン、8は磁気回路、15はドライブ回
路、23.30.32は容量板、26はFM検波器(位
置検出手段)、27は差動増幅器、28は位置検出信号
発生器、31.34は電極板、33はカバー、36はフ
ォーカス調節Ili構、31は可動部、38は非可動部
、39は磁気回路ギレップを示す。 代Jm人 大 岩 増 雄 第2図 螺旧 (イ) (ロ) 第6図 (イ) (D)第7図 手続補正書(自発〕 f、)’許庁長宮殿 j、事件の表示 特願昭58−91716号2、発
明の名称 焦点制御装置 3、補正をする者 代表者片山仁へ部 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面の第1図 6、補正の内容 (1) 明細書第21頁第1行の「容量板の接地」を「
容量板の設置」に訂正する。 (2) 図面の第1図を別紙のとおりに補正する。 以上
Claims (9)
- (1) 対物レンズおよび駆動コイルが一体化されて可
動部をなすとともに、前記駆動コイルが非可動部の磁気
回路ギャップに挿入された構造を持ち、該駆動コイルに
電流が流れると前記可動部が動くフォーカス調節機構と
、前記対物レンズを透過した光束の集束位置と前記対物
レンズに対向配置された光学式ディスクの信号記録面と
のずれを検出するフォーカスエラー検出手段と、前記フ
ォーカスエラー検出手段の出力に応じた駆動電流を前記
駆動コイルに供給する手段とを有する焦点制御装置にお
いて、 前記フォーカス調節機構に設けられ、前記非可動部に対
する前記可動部の位置に応じて容量値が変わる容量手段
と、 前記容量値で表わされる前記可動部の位置を検出する位
置検出手段と、 前記可動部の位置を設定するための位置設定信号を発生
ずる位置設定信号発生手段と、該位置設定信号発生手段
の出力と前記位置検出手段の出力との差を発生する回路
と、 該回路の出力を前記コイルに与える手段と、からなるサ
ーボループを設けたことを特徴とする焦点制御装置。 - (2) 前記容量板は前記可動部に設けられた容量板と
前記非可動部の磁気回路部分とにより形成されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の焦点制御装
置。 - (3) 前記容量板は前記可動部における駆動フィル用
ボビンの内側または外側の全周にわたって設けられてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の焦点制
御装置。 - (4) 前記容量板の形状を前記位置検出手段による検
出特性が直線性を保つように変化させたことを特徴とす
る特許請求の範囲第3項記載の焦点制御装置。 - (5) 前記容量板の厚みを前記ボビンの長手方向に沿
って変化させたことを特徴とする特許請求の範囲第4項
記載の焦点制御装置。 - (6) 前記容量手段は、前記可動部における駆動コイ
ル用ボビンの対物レンズに対する光束の入射側に設けら
れた容量板と、前記非可動部に前記容量板に対向して取
付けられた電極板とから形成されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の焦点制御装置。 - (7) 前記容量板、および電極板の双方または一方の
形状を前記位置検出手段の出力としての位置検出特性が
直線性を保つように長手方向に沿って変化させたことを
特徴とする特許請求の範囲第6項記載の焦点制御装置。 - (8) 前記容量手段は前記可動部における駆動コイル
用ボビンの対物レンズに対する光束の出射側に設けられ
た容量板と、前記非可動部に設けられたカバーの対物レ
ンズ穴に沿って設けられた電極板とにより形成されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の焦点制
御装置。 - (9) 前記容量手段は前記可動部の前記駆動コイルと
非可動部の磁気回路とにより形成されていることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の焦点制御装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58091716A JPS59217236A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 焦点制御装置 |
JP58091717A JPS59217237A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 焦点制御装置 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58091716A JPS59217236A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 焦点制御装置 |
JP58091717A JPS59217237A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 焦点制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59217236A true JPS59217236A (ja) | 1984-12-07 |
JPS6412015B2 JPS6412015B2 (ja) | 1989-02-28 |
Family
ID=26433164
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58091717A Granted JPS59217237A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 焦点制御装置 |
JP58091716A Granted JPS59217236A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 焦点制御装置 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58091717A Granted JPS59217237A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 焦点制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JPS59217237A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2748363B2 (ja) * | 1987-05-15 | 1998-05-06 | 松下電器産業株式会社 | ループゲイン制御装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5161725A (ja) * | 1974-11-27 | 1976-05-28 | Nippon Musical Instruments Mfg |
-
1983
- 1983-05-23 JP JP58091717A patent/JPS59217237A/ja active Granted
- 1983-05-23 JP JP58091716A patent/JPS59217236A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0234092B2 (ja) | 1990-08-01 |
JPS6412015B2 (ja) | 1989-02-28 |
JPS59217237A (ja) | 1984-12-07 |
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