JPS62222438A - フオ−カスサ−ボ制御系のオフセツト自動調整方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔目　次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする問題点 問題点を解決するだめの手段（第１図）作用 実施例 （ａ）　　一実施例の説明（第２図、第３図）（ｂ）　
　他の実施例の説明（第４図）（Ｃ）　　別の実施例の
説明 発明の効果 〔概　要〕 光ディスクの照射光の焦点位置制御のためのフォーカス
サーボ制御系におけるオフセット自動調整方法において
、制御部から順次フォーカスサーボ制御系にオフセット
をセットして、トラックエラー信号の振幅を測定し、ト
ラックエラー信号の振幅の最大を求めて、最大振幅時の
セットしたオフセットを最適オフセットとして設定する
ことによって、フォーカスサーボ制御系のオフセットの
自動調整を行なうものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、光デイスク装置の光学ヘッドの照射光の焦点
（フォーカス）を制御するフォーカスサーボ制御系のフ
ォーカスサーボオフセットを自動的に調整するフォーカ
スサーボ制御系のオフセット自動調整方法に関する０ 光デイスク装置は、トラック間隔を数ミクロンに設定で
き、大容量記憶装置として注目を浴びている。

一般に光デイスク装置は、第５図に示す如く。

モータ等の回転機構１ａによって回転軸１ｂを中心に回
転する光ディスク１に対し、光学ヘッド２を搭載した移
動機構３によって光学ヘッド２を光ディスク１の半径方
向の所望のトラック位置に位置決めすることによって光
学ヘッド２による光ディスク１への記録／再生を行なう
。

一方、光学ヘッド２は、光源である半導体レーザー２０
の発光光をレンズ２１ａ、ビームスブリック２２．にλ
波長板２３．ミラー２４ａ及び対物レンズ２５を介し絞
り込んで光ディスク１に照射することによって記録／再
生を行なうとともに。

光ディスク１からの反射光を対物レンズ２５．ミラー２
４　ａ　ｔ　ｙｉλ波長板２３．ビームスプリッタ２２
を介し受光し、ハーフミラ−２４ｂを介しレンズ２１ｂ
より受光器２８より再生信号ＲＦ８を得るとともに、ハ
ーフミラ−２４ｂを介し更に。

臨界角プリズム２９ａを介し受光器２９よりトラックエ
ラー信号ＴＢＳ、フォーカスエラー信号ＦＥＳを得るよ
うに構成されている。

このような光デイスク装置においては、光デイスク１０
半径方向に数ミクロン間隔で多数のトラック又はピット
が形成されておシ、若干の偏心によってもトラックの位
置ずれが大きく、又光ディスク１のうねシによって照射
光の焦点位置ずれが生じ、これらに１ミクロン以下の照
射光を追従させる必要がある。

このため、光学ヘッド２０対物レンズ２５を図の上下方
向に移動して焦点位置を変更するフォーカスアクチュエ
ータ２７と、対物レンズ２５を図の左右方向”に移動し
て照射位置をトラック方向に変更するトラックアクチュ
エータ２６が設けられるとともに、受光器２９の受光信
号からフォーカスエラー信号ＦＥ８を発生し、フォーカ
スアクチュエータ２７を駆動するフォーカスサーボ制御
部４と、受光器２９の受光信号からトラックエラー信号
ＴＥ８を発生し、トラックアクチュエータ２６を駆動す
るトラックサーボ制御部５が設けられている。

フォーカスサーボ制御の原理は、受光器２９にａ、ｂ、
ｃ、ｄの４分割受光器を用いる場合には。

第６図（５）に示す如く光ディスク１の記録面に照射光
の焦点が一致している場合をｆ、その前後に焦点がずれ
ている場合をｆ、、　　ｆ２とすると、臨界角プリズム
２９ａを介した受光器２９における反射光量分布は、第
６図ＣＢ１〜（Ｄ）の如くなる。即ち、焦点がｆｌの場
合には第６１但）、焦点がｆ（合焦）の場合は第６図（
Ｑ、焦点がｆ２の場合には第６図ｐ）となって、フォー
カスサーボ制御部４で受光器２９の出力（（ａ＋ｂ）−
（Ｃ＋ｄ））をとると、第６図（ト））のフォーカスエ
ラー信号Ｆ’Ｅ８が得られる。この方法は周知の如く、
臨界角プリズム２９ａを用いた臨界角法と知られている
。

従ってフォーカスエラー信号ＦＥＳによって。

フォーカスアクチュエータ２７を駆動し、対物レンズ２
５を上下に駆動すれば、光ディスク１のうねりにかかわ
らず、サブミクロンオーダーで光ディスク１の記録面に
照射光の焦点を追従させることができる。

一方、トラックサーボ制御の原理は、第６図ηに示す如
く、トラック１０に対する照射光の位置によって受光器
２９における反射光量分布が、トラック１０による光の
干渉によって第６図（ｑ〜（Ｉ）の如く変化することを
利用するものである。即ち。

受光器２９における反射光量分布は、トラック１０に対
し照射光がＰｌの如くの位置関係にある場合は第６図（
ｑ、トラック１０に対し照射光がＰにある場合（オント
ラックの場合）には、第６図Ｈ，トラック１０に対し照
射光がＲ２にある場合は第６図（Ｉ）となる。

従って、トラックサーボ制御部５で、受光器２９の出力
（（ａ−）−ｄ　）−（ｂ＋ｃ　）　）をとると、第６
図ｇ）のトラックエラー信号ＴＢＳが得られ、これによ
って、トラックアクチュエータ２６を駆動し、対物レン
ズ２５を左右方向に駆動すれば、光ディスク１の偏心に
かかわらず、光ディスク１のトラック１０に照射光を追
従制御できる。

このような、フォーカスサーボ制御系においては、受光
器２９の位置ずれやサーボ制御部４の内部回路のオフセ
ット量によって、サーボ制御系にオフセットが発生し、
必ずしも第６図（Ｑの受光状態において（即ち、フォー
カスエラー信号ＦＥＳが零の状態において）焦点が光デ
ィスク１の記録面に合致しているとは限らない。

このため、係るフォーカスサーボ制御系のオフセットの
調整が必要となる。

〔従来の技術〕

第７図は従来のフォーカスサーボ制御系のオフセット調
整説明図でおる。

フォーカスサーボ制御部４は、基本的にはフォーカスエ
ラー信号ＦＢ８を作成する差動アンプ４０と、差動アン
プ４０の出力によってフォーカスアクチュエータ２７を
駆動するパワーアンプ４１で構成されている。差動アン
プ４０のｅ側端子には入力抵抗Ｒ３，Ｒ４を介し受光器
２９のＣ出力。

ｂ出力が、■側端子には入力抵抗Ｒ１，Ｒ２を介し受光
器２９のＣ出力、Ｃ出力が与えられておシ。

差動アンプ４０では＋　（（ｃ＋ｄ、）−（ａ＋ｂ））
の（−ＦＥＳ）を出力する。尚＋　　ｒｌはバイアス抵
抗。

ｒ、は帰還抵抗である。

一方、トラックサーボ制御部５も、トラックエラー信号
ＴＢＳを作成する差動アンプ５０と、差動アンプ５０の
出力によってトラックアクチュエータ２６を駆動するパ
ワーアンプ５１とで構成されており、差動アンプ５０の
ｅ側端子には入力抵抗Ｒ５，Ｒ６を介し受光器２９のＣ
出力、Ｃ出力が、ｅ側端子には入力抵抗Ｒ７，Ｒ８を介
し受光器２９のｂ出力、Ｃ出力が与えられておシ、差動
７７プ５０では＋　（（ｂ＋Ｃ）−（ａ＋ｄ））の（−
ＴＢＳ）を出力する。尚、Ｒ３はバイアス抵抗＋　　Ｒ
４は帰還抵抗である。

このような構成において、差動アンプ４０に設けられた
調整トリマー抵抗ＴＲを変化させ、フォーカスオフセッ
トを変化すると、対物レンズ２５が上下動し、焦点位置
が変化し、オフセットの加わったフォーカスエラー信号
ＦＥ８が零となるように対物レンズ２５が移動される。

一方、トラックエラー信号ＴＢＳは、第７図（Ｂ）。

（Ｑに示す様に記録面１０に対する照射光のスポット径
（即ち焦点位置）に応じて記録面１０より受ける変調度
が変化するため、その振幅がＷｌ、Ｗ、の如く変化し、
最適焦点位置ｆにおいては振幅が最大となる。

このため、従来は、測定者がトラックエラー信号ＴＥ８
を外部のオシロスコープ６でモニターしながら、トラッ
クエラー信号ＴＥ８の信号振幅が最大となるようにトリ
マー抵抗ＴＲを人手によって調整し、オフセット調整し
ていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、係る従来のオフセット調整方法では、出
荷検査時にトリマー抵抗ＴＲの調整と。

トリマー抵抗ＴＨのペイントロックという工程が必要で
あり、しかもこれら全てを人手に頼らざるを得す、試験
工程の自動化が困難でしかも試験工数の増大をきたすと
いう問題が生じる他に、コストダウンも難しいという問
題も生じていた。

本発明は、フォーカスサーボ制御系のオフセット調整を
自動的に実行することのできるフォーカスサーボ制御系
のオフセット自動調整方法を提供することを目的とする
。

〔問題点を解決するだめの手段〕

第１図は本発明の原理説明図である。

第１図囚中、第５図及び第７図で示したものと同一のも
のは同一の記号で示してあり、６は制御部であり、フォ
ーカスサーボ制御部４ヘオフセツト調整のため異なるオ
フセットを順次与えて、トラックエラー信号ＴＢＳの振
幅を測定し、トラックエラー信号の最大値を求め、これ
によってオフセットを決定するものである。

本発明においては、オフセット調整時に、制御部６がオ
フセットＯ８を第１図（Ｂ）の如く順次フォーカスサー
ボ制御部４に与えて、このオフセットによるトラックエ
ラー信号ＴＢＳの振幅値Ｗを測定する。

そして、トラックエラー信号ＴＥＳの振幅値が最大とな
ったところのオフセットを最適オフセットとしてフォー
カスサーボ制御部４に設定するようにしている。

〔作　用〕

本発明においては、制御部６が種々のオフセットを与え
、トラックエラー信号ＴＢＳの振幅を自動測定して、オ
フセットを調整するようにしているので、オフセット調
整を自動化することができる０ 従って、オフセット調整を入手によらず実行でき、更に
装置の出荷後も適宜オフセット調整を行なうこともでき
９個別部品の劣化、特性変化等の補償も可能となる。

〔実施例〕

（ａ）　　一実施例の説明 第２図は本発明の一実施例による自動調整方法のための
ブロック図でめる０ 図中、第１図、第５図及び第７図で示したものと同一の
ものは同一の記号で示してあり、４２はオフセット加算
アンプであり、差動アンプ４０の出力（フォーカスエラ
ー信号）ＦＥ８に後述するマイクロプロセッサからのオ
フセットＯ８を加算して出力するものであり、Ｒ９，Ｒ
ＩＯはその入力抵抗、ｒ５はその帰還抵抗である。６０
はマイクロプロセッサ（以下、ＭＰＵと称す）であり、
パワーオン信号によって後述するオフセット自動調整を
プログラムの実行によって行なうもの、６１はピークデ
テクタでアシ、トラックサーボ制御部５のトラックエラ
ー信号ＴＥ８のピーク値を検出するもの、６２はアナロ
グ・デジタルコンバータ（Ａ／Ｄコンバータ）であり、
ＭＰＵ６０の指示（スタート）によシ、ピークデテクタ
６１のアナログピーク値をデジタル値に変換し、変換終
了をＭＰＵ６０に通知し、且つ変換したデジタルビーク
値ＷをＭＰＵ６０に与えるもの、６３はデジタル・アナ
ログコンバータ（Ｄ／Ａコンバータ）で−６す、ＭＰＵ
６０からのオフセット値Ｏ８をアナログ量に変換して、
フォーカスサーボ制御部４の入力抵抗ＲＩＯへ与えるも
のである０ 第３図は第２図における動作説明図である。

ＭＰＵ６０はパワーオン信号を受けると、オフセット調
整プログラムを起動する。ＭＰＵ６０のメモリ６０ａに
は予じめ、異なるオフセット値０８１〜０８ｎが設定さ
れておシ、光ディスク１の１回転毎に回転機構１ａ（第
５図参照）よ）発生するホームポジション信号によって
オフセット値０８１・・・をＤ／Ａコンバータ６３に出
力する。この時、トラックサーボ制御部５によるトラッ
ク追従制御は禁止しておき、フォーカスサーボ制御部４
によるフォーカス追従制御のみ実行する。

ＭＰＵ６０は、ホームポジション信号の到来毎にオフセ
ット値を変えていき、差動アンプ４０のフォーカスエラ
ー信号ＦＥ８に当該オフセット値Ｏ８を加算アンプ４２
で加算して、これによってパワーアンプ４１を介してフ
ォーカスアクチュエータ２７（第５図参照）を駆動する
。

一方、トラックサーボ制御部５では、差動アンプ５０に
よってトラックエラー信号ＴＥ８が作成され、ピークデ
テクタ６１はトラックエラー信号ＴＥ８のピーク値をホ
ールドする。

ＭＰＵ６０は、ホームポジション信号に同期してＡ／Ｄ
変換スタート信号をＡ／Ｄコンバータ６２に与え、Ａ／
Ｄコンバータ６２にピークデテクタ６１のピーク値のＡ
／Ｄ変換を行なわしめ、Ａ／Ｄコンバータ６２からのＡ
／Ｄ変換終了信号を受けると、Ａ／Ｄコンバータ６２の
Ａ／Ｄ変換されたピーク値Ｗを取込む。

このピーク値の取込み後、ＭＰＵ６０は、ピークデテク
タ６１にホールドしたピーク値のクリアを行なわしめ９
体の１回転のトラックエラー信号ＴＢＳのピークホール
ドを可能とする。

ＭＰＵ６０は、ホームポジション信号の到来毎。

ディスク１の１回転毎にオフセットの変更、トラックエ
ラー信号ＴＢＳのピーク値Ｗの取込みを行なうとともに
、取込んだピーク値Ｗを前回のオフセット値における取
込んだピーク値と比較し、ピーク値の最大を求める。

このような処理を繰返し、トラックエラー信号ＴＥＳの
振幅（ピーク値）が最大となったことを検出すると、そ
の時のオフセット値を最適オフセット値として固定して
Ｄ／Ａコンバータ６３へ与える。

このようにして、自動的にオフセット調整が行なわれる
。

この実施例では、ＭＰＵ６０はキャリッジ（移動機構）
３の移動制御、光ディスク１の回転制御も行なう動作制
御部であシ、従って既存のＭＰＵ６０にオフセット調整
プログラムを設定し、且つピークデテクタ６１等を設け
るだけで、オフセット自動調整が可能となる。

しかも、装置に内蔵しているので、パワーオン時毎に、
光ディスク１の交換毎に実行でき、経年変化や光デイス
ク媒体のバラツキに応じたオフセット調整も可能となる
。

（ｂ）　　他の実施例の説明 第４図は本発明の他の実施例の自動調整方法のためのブ
ロック図である。

図中、第２図で示したものと同一のものは同一の記号で
示してＩＤ、４０ａは加算アンプであり。

受光器２９のＣ出力とｄ出力を加算するものであり、帰
還抵抗として固定抵抗ｒ９と重みづけ抵抗ｒ２゜’＠＋
　　ｒ７＋　　ｒａが直列接続されているもの、４０ｂ
は加算アンプであり、受光器のＣ出力とｂ出力を加算す
るものであり、　ｒｌＯはその帰還抵抗であり。

４０Ｃは差動アンプであシ、入力抵抗Ｒ１１，Ｒ１２を
介して各々与えられる加算アンプ４０８゜４０ｂの出力
の差分をとり、フォーカスエラー信号ＦＥＳを発生する
ものであり、４３はアナログスイッチ群で９ｐ、ＭＰＵ
６０のオフセット指令Ｏ８に応じて、各重みづけ抵抗ｒ
、、　　ｒａ、　　ｒテ、ｒａの両端をショートして、
加算アンプ４０Ｈのゲインαを変化させるものである。

この実施例では、第２図の実施例がオフセットを直流電
圧として与えて加算しているのに対し。

加算アンプ４０Ｈのゲインαを変えて等測的にオフセッ
トを変化させようとするものである。

このため、ＭＰＵ６０のオフセット値Ｏ８は４ビツトの
ゲイン選択データで構成され、これによって４つのアナ
ログスイッチ４３のオン／オフが制御される。これによ
って選択されたアナログスイッチ４３に対応する重みづ
け抵抗ｒ２＋　　ｒ６＋　’γ。

ｒａの両端がショートされ、加算アンプ４０ａのゲイン
αが変化する。

即ち、加算アンプ４０ａの出力は−α・（ｃ＋ｄ　）と
な）、差動アンプ４０Ｃの出力は（α（ｃ−）−ｄ　）
−（ａ＋ｂ））というフォーカスエラー信号ＦＢＳが得
られる。

制御部６におけるＭＰＵ６０の動作は前述の第２図、第
３図と同様であシ、ゲイン選択データであるオフセット
値Ｏ８をホームポジション信号毎に変更し、加算アンプ
４０ａのゲインαを変えてオフセットを変え、トラック
サーボ制御部ＴＢＳの振幅値をホームポジション信号毎
にピークデテクタ６１　、　Ａ／Ｄコンバータ６２を介
し測定し。

前回の値と比較してトラックエラー信号ＴＥ８の最大を
求めて、最大の時のオフセット値Ｏ８を最適オフセット
値としてアナログスイッチ群４３に与える。

（ＣＪ　　別の実施例の説明 第３図の実施例ではディスク−回転毎にトラックエラー
信号のピークホールドを行いＡ／Ｄ変換を行っているが
、このピークホールド、Ａ／Ｄ変換をディスク−回転中
に数回にわたって行い、そのＡ／Ｄ変換値の平均化処理
を行うことも可能であり、オフセット設定精度が向上す
る。

第４図の実施例では加算アンプ４０ａのゲインを変えて
いるが、加算アンプ４０ｂのゲインを変えるようにして
もよく、又オフセット指令も４ビツトに限らず、必要に
応じ選択できる。

又、光学ヘッド２の受光器２９を４分割フォトセンサー
で構成し、フォーカスサーボのため周知の臨界角検出法
を用いてフォーカスエラー信号を得ているが、他の非点
収差法等を用いてもよく。

フォーカスサーボ用とトラックサーボ用に別々の受光器
を用いてもよい。

更に、オフセット値を０８１〜Ｏ８ｎまで与え各ピーク
値Ｗ１〜Ｗｎを計測後、各ピーク値の最大を求めるよう
にしてもよい。

以上本発明を実施例により説明したが１本発明は本発明
の主旨に従い揮々の変形が可能であり。

本発明からこれらを排除するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明した様に９本発明によれば、フォーカスサーボ
制御系のオフセット調整を人手を介さず自動的に行なう
ことができるという効果を秦し。

試験工程の自動化、工数の減少が図れ、コストダウンに
を与する。

又、装置に内蔵することによって出荷後も自動調整でき
、経年変化や光ディスクのバラツキによるオフセット変
化に対しても自動調整できるという効果を奏し、信頼性
の高い装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図。 第２図は本発明方法のだめの一実施例ブロック図。 第３図は本発明方法の一実施例動作説明図。 第４図は本発明方法のための他の実施例ブロック図。 第５図は光デイスク装置の説明図。 第６図はフォーカス／トラックサーボ制御の説明図。 嬉７図は従来技術の説明図である。 図中、１・・・光ディスク。 ２・・・光学ヘッド。 ４・・・フォーカスサーボ制御部。 ５・・・トラックサーボ制御部。 ６・・・制御部。 ヰ出願人　富士通株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光ディスク（１）に対しスポット光を照射し、該光ディ
   スク（１）からの光を受光して受光信号を得る光学ヘッ
   ド（２）と、 該光学ヘッド（２）の受光信号からフォーカスエラー信
   号を得て該フォーカスエラー信号に基いて該光学ヘッド
   （２）の照射スポット光の焦点位置を制御するフォーカ
   スサーボ制御部（４）とを 含むフォーカスサーボ制御系において、 制御部（６）が該フォーカス制御部（４）に順次異なる
   オフセットをセットし、該セットしたオフセットに対応
   して該光学ヘッド（２）の受光信号から得たトラックエ
   ラー信号の振幅値を順次測定するステップと、 該制御部（６）が該トラックエラー信号の振幅値の最大
   を求め、該振幅値が最大となつた時にセットしたオフセ
   ットを最適オフセットとして設定するステップとを有す
   ることを 特徴とするオフセット自動調整方法。