JPS6326462B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はフオーカス制御装置に関し、特にた
とえばビデオ信号やオーデイオ信号等の情報が光
学的に読取可能に記録された記録担体から情報を
読取る光学式デイスクプレーヤのフオーカス制御
装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a focus control device, and more particularly to a focus control device for an optical disc player that reads information from a record carrier on which information such as a video signal or an audio signal is recorded in an optically readable manner. .

光学式デイスクプレーヤはたとえばフイリツプ
ス―MCA方式などがよく知られている。この光
学式デイスクプレーヤは、デイスク（記録担体）
に光ビームを投射するためのたとえばHe―Neレ
ーザや半導体レーザ等からなる光源と、デイスク
に光ビームを収束するための対物レンズすなわち
集光レンズと、光ビームでデイスク表面を走査す
るために光ビームとデイスク表面との間に相対的
に運動を生じさせる走査駆動装置と、デイスクか
らの反射ビームの強弱によつて情報を読取る情報
読取装置等を含んで構成される。そして、たとえ
ばモータ等でデイスクを回転すると共に光ビーム
をデイスクの半径方向に除々に移動することによ
つて光ビームで渦巻き状に走査し、デイスク表面
に形成された光学的に読取可能な情報ピツト（記
録領域）の有無に対応した反射光（変調されたビ
ーム）の強弱に基づいて情報信号を読取るように
構成されている。 For example, the Philips-MCA system is well known as an optical disc player. This optical disc player is a disc (record carrier)
A light source, such as a He-Ne laser or a semiconductor laser, is used to project a light beam onto the disk, an objective lens or condenser lens is used to focus the light beam on the disk, and a light source is used to scan the disk surface with the light beam. The device includes a scanning drive device that generates relative movement between the beam and the disk surface, and an information reading device that reads information based on the intensity of the reflected beam from the disk. Then, by rotating the disk using a motor or the like and gradually moving the light beam in the radial direction of the disk, the light beam is scanned in a spiral pattern, and the optically readable information pits formed on the disk surface are scanned. The information signal is read based on the intensity of reflected light (modulated beam) corresponding to the presence or absence of a recording area.

ところで、上述のデイスクを完全な平板に形成
することは実際上不可能であるばかりでなく、そ
の他の原因からもデイスク表面と集光レンズとの
間隔を一定間隔に保つて光ビーム走査することが
できず、正常な再生ができなくなることがある。
そのため、デイスク表面と集光レンズとの間隔を
検出し、この検出に基づいてデイスク表面と集光
レンズとの間隔を一定に保つフオーカス制御が行
なわれている。 By the way, it is not only practically impossible to form the above-mentioned disk into a perfect flat plate, but also due to other reasons, it is difficult to scan the light beam while maintaining a constant distance between the disk surface and the condensing lens. Otherwise, normal playback may not be possible.
Therefore, the distance between the disk surface and the condenser lens is detected, and focus control is performed based on this detection to maintain a constant distance between the disk surface and the condenser lens.

第１図は従来のフオーカス制御システムを示す
概略ブロツク図である。構成において、間隔検知
装置１は集光レンズ４とデイスク５の表面との間
隔を検知するためのもので、図示しないが、たと
えば、検知用の光ビームをデイスク５の表面に投
射する少なくとも２つ以上の光源と、検知用の光
ビームに対応するデイスク５の表面からの反射光
の強弱をそれぞれ個別的に電気信号に変換する光
電変換器と、それぞれの光電変換器の出力を差動
増幅する差動増幅器等を含んで構成される。そし
て、デイスク５の表面と集光レンズ４との距離が
適正な間隔にあるとき上述の差動増幅器の出力が
零となるように設定される。この間隔検知装置１
の出力（第３図）は集光レンズ駆動回路２に与え
られる。集光レンズ駆動回路２はたとえば増幅器
などを含んで構成され、その出力が集光レンズ駆
動装置３に与えられる。集光レンズ駆動装置３は
与えられた集光レンズ駆動回路２からの出力に応
じて集光レンズ４を移動させ、デイスク５の表面
と集光レンズ４との間隔を常に適正な間隔に保
つ。 FIG. 1 is a schematic block diagram showing a conventional focus control system. In the configuration, the distance detection device 1 is for detecting the distance between the condensing lens 4 and the surface of the disk 5, and includes, for example, at least two devices that project a detection light beam onto the surface of the disk 5, although not shown. The above light sources, photoelectric converters that individually convert the intensity of reflected light from the surface of the disk 5 corresponding to the detection light beam into electric signals, and differential amplification of the outputs of the respective photoelectric converters. It consists of a differential amplifier, etc. The output of the differential amplifier described above is set to be zero when the distance between the surface of the disk 5 and the condensing lens 4 is a proper distance. This interval detection device 1
The output (FIG. 3) is given to the condenser lens drive circuit 2. The condensing lens driving circuit 2 includes, for example, an amplifier, and its output is given to the condensing lens driving device 3. The condensing lens driving device 3 moves the condensing lens 4 according to the output from the condensing lens driving circuit 2 provided thereto, and always maintains the distance between the surface of the disk 5 and the condensing lens 4 at an appropriate distance.

第２図は集光レンズ４と、集光レンズ駆動装置
３と、デイスク５との関係を示す要部図解図であ
る。ばね３１，３１のそれぞれの一端は固定端３
２，３２に固定される。そして、レンズ４，４を
収納する筒状ケース３６がばね３１，３１のそれ
ぞれの他端によつて支持される。筒状ケース３６
は有底円筒状ケース３７の底部中央に貫通して固
着される。有底円筒状ケース３７の側面の一部に
はコイル３３が巻回され、その巻回された部分が
永久磁石３４のギヤツプ内に配置される。コイル
３３には、集光レンズ駆動回路２からの出力電圧
が印加され、その印加電圧の強弱あるいは正負に
応じて、レンズ４，４が第２図に矢印方向に移動
される。たとえば、コイル３３の正の電圧が印加
されると、コイル３３の位置、すなわちレンズ
４，４の位置がたとえば上方向に移動し、レンズ
４，４とデイスク５との間隔が縮まる。これとは
逆にコイル３３の負の電圧が印加されると、レン
ズ４，４はデイスクから遠ざかる方向に移動す
る。また、コイル３３に印加される電圧が零に近
づくにしたがつて、ばね３１，３１の弾性作用に
より、レンズ４，４の位置が定常状態（コイル３
３に電圧が印加されないときレンズ４，４がとる
位置）に近づく。第１図の装置では第３図におけ
るゾーンＡの範囲内において間隔検知装置１の出
力が零電位になるとき、デイスク５の表面と集光
レンズ４との間隔が適正な間隔となるように設定
されている。 FIG. 2 is an illustrative view of main parts showing the relationship between the condenser lens 4, the condenser lens driving device 3, and the disk 5. As shown in FIG. One end of each of the springs 31, 31 is the fixed end 3
It is fixed at 2,32. A cylindrical case 36 housing the lenses 4, 4 is supported by the other ends of the springs 31, 31, respectively. Cylindrical case 36
is fixed through the center of the bottom of the bottomed cylindrical case 37. A coil 33 is wound around a part of the side surface of the bottomed cylindrical case 37, and the wound portion is placed within the gap of the permanent magnet 34. An output voltage from the condensing lens driving circuit 2 is applied to the coil 33, and the lenses 4, 4 are moved in the direction of the arrow in FIG. 2 depending on the strength or the positive or negative nature of the applied voltage. For example, when a positive voltage is applied to the coil 33, the position of the coil 33, that is, the position of the lenses 4, 4 moves, for example, upward, and the distance between the lenses 4, 4 and the disk 5 decreases. Conversely, when a negative voltage is applied to the coil 33, the lenses 4, 4 move away from the disk. Furthermore, as the voltage applied to the coil 33 approaches zero, the elastic action of the springs 31 causes the positions of the lenses 4, 4 to return to a steady state (the coil 3
3 approaches the position taken by the lenses 4, 4 when no voltage is applied to them. In the apparatus shown in FIG. 1, the distance between the surface of the disk 5 and the condensing lens 4 is set to be an appropriate distance when the output of the distance detection device 1 becomes zero potential within the range of zone A in FIG. has been done.

なお、第１図の装置では、デイスク５の表面
と、集光レンズ４との間隔がゾーンＡの範囲内に
あるときには、フオーカス制御が行なわれるが、
その間隔がゾーンＡの範囲外にあるときにはフオ
ーカス制御が行なわれない。すなわち、デイスク
５の表面と集光レンズ４との間隔がゾーンＡの範
囲外にあるときには、間隔検知装置１の出力が零
電位付近でしかも変化がないので、集光レンズ駆
動回路２が動作せず、集光レンズ４が適正な位置
に移動されない。 In the apparatus shown in FIG. 1, focus control is performed when the distance between the surface of the disk 5 and the condensing lens 4 is within the range of zone A.
When the interval is outside the range of zone A, no focus control is performed. That is, when the distance between the surface of the disk 5 and the condensing lens 4 is outside the range of zone A, the output of the distance detecting device 1 is near zero potential and does not change, so the condensing lens drive circuit 2 does not operate. First, the condenser lens 4 is not moved to an appropriate position.

また、第２図の装置では、初期状態においてコ
イル３３に電圧が印加されていない場合、フオー
カス制御動作が行なわれておらず、集光レンズ
４，４はその自重により下がり、集光レンズ４，
４とデイスク５の表面との間隔は適正間隔よりも
かなり大きくなつている（たとえば第３図のｘで
示す間隔）。 In addition, in the device shown in FIG. 2, when no voltage is applied to the coil 33 in the initial state, the focus control operation is not performed and the condenser lenses 4, 4 are lowered by their own weight, and the condenser lenses 4, 4 are lowered by their own weight.
4 and the surface of the disk 5 is considerably larger than the proper distance (for example, the distance indicated by x in FIG. 3).

ところで、第１図の回路では間隔検知装置１の
出力はデイスク５の表面と集光レンズ４との間隔
が適正であれば零となる（第３図のゾーンＡ内の
零）が、このとき第２図のコイル３３には電圧が
印加されずコイル３３による電磁力が働かず、コ
イル３３すなわち集光レンズ４はその自重により
初期状態の位置すなわちデイスク５の表面と集光
レンズ４との間隔が第３図で示すｘの間隔に戻ろ
うとする。したがつて、第１図の装置でフオーカ
ス制御を行なつた場合、集光レンズ４の位置は適
正間隔を保つた位置に収束せず、集光レンズ４が
その自重によつて下がろうとする力とフオーカス
制御がそれに応答して集光レンズ４を適正位置に
戻そうとする力のつりあつた位置（第３図で示す
x′の位置）に収束する。より詳細にいえば集光レ
ンズ４を第３図の間隔ｘから適正間隔まで移動さ
せるためにはそれに対応する電圧を集光レンズ駆
動装置３に与えてやらなければならない。この集
光レンズ４を適正間隔に移動させるために要する
電圧をExとし、間隔検知装置１の出力を増幅す
る集光レンズ駆動回路２の増幅度をαとすると、
少なくともEx／αの電圧を間隔検知装置１から集光 レンズ駆動回路２に与えてやらなければならな
い。このとき、この間隔検知装置１の出力Ex／αに 対応するデイスク５の表面と集光レンズ４の間隔
は第３図で示すx′となる。したがつて、第１図の
回路では集光レンズ４が第３図で示すΔxだけ適
正間隔よりずれた位置x′に収束してしまうという
欠点があつた。 By the way, in the circuit shown in FIG. 1, the output of the distance detection device 1 becomes zero if the distance between the surface of the disk 5 and the condensing lens 4 is appropriate (zero in zone A in FIG. 3); No voltage is applied to the coil 33 in FIG. 2, and no electromagnetic force is exerted by the coil 33, and the coil 33, that is, the condensing lens 4, is at its initial position due to its own weight, that is, the distance between the surface of the disk 5 and the condensing lens 4. tries to return to the distance x shown in FIG. Therefore, when focus control is performed using the apparatus shown in FIG. 1, the position of the condenser lens 4 does not converge to a position that maintains an appropriate distance, and the condenser lens 4 tends to lower due to its own weight. The position where the forces are balanced (as shown in Fig.
x′ position). More specifically, in order to move the condenser lens 4 from the distance x shown in FIG. 3 to the appropriate distance, a corresponding voltage must be applied to the condenser lens driving device 3. Let Ex be the voltage required to move the condensing lens 4 to an appropriate interval, and α be the amplification degree of the condensing lens drive circuit 2 that amplifies the output of the interval detection device 1.
A voltage of at least Ex/α must be applied from the interval detection device 1 to the condenser lens drive circuit 2. At this time, the distance between the surface of the disk 5 and the condenser lens 4 corresponding to the output Ex/α of the distance detection device 1 becomes x' shown in FIG. Therefore, the circuit shown in FIG. 1 has the disadvantage that the condenser lens 4 converges at a position x' that is deviated from the proper spacing by Δx shown in FIG.

それゆえに、この発明の主たる目的は、従来の
ものに比べてフオーカス誤差の改善されたフオー
カス制御装置を提供することである。 Therefore, the main object of the present invention is to provide a focus control device with improved focus error compared to conventional ones.

この発明は、要約すれば、光学的に情報が読取
可能に記録された記録担体と、光源からの光を記
録担体上に収束させるための集光素子とを含む光
学式情報再生装置の集光素子によるフオーカスを
制御するためのフオーカス制御装置において、集
光レンズと記録担体との間隔が所定の範囲内にか
ら外れないために要する電圧を集光素子の位置を
制御する手段に与え、集光素子と記録担体との間
隔が常に所定の範囲内でフオーカス制御がされる
ようにしたため、集光素子が適正位置に移動させ
るためにフオーカス制御系内で作り出す必要のあ
る電圧が少なくてすみ、フオーカス制御系内で作
り出す必要のある電圧にともなうフオーカス誤差
を少なくしたものである。 In summary, the present invention provides a light condensing device for an optical information reproducing device including a record carrier on which information is optically readably recorded and a condensing element for converging light from a light source onto the record carrier. In a focus control device for controlling focus by an element, a voltage required to keep the distance between the condenser lens and the record carrier within a predetermined range is applied to the means for controlling the position of the condenser element, and the focus control device Since the focus control is performed so that the distance between the element and the record carrier is always within a predetermined range, less voltage is required to be generated within the focus control system to move the condensing element to the proper position. This reduces the focus error caused by the voltage that needs to be generated within the control system.

この発明の上述の目的およびその他の目的と特
徴は図面を参照して行なう以下の詳細な説明から
一層明らかとなろう。 The above objects and other objects and features of the invention will become more apparent from the following detailed description with reference to the drawings.

第４図はこの発明の一実施例を示す概略ブロツ
ク図である。構成において、この実施例は、以下
の点を除いて第１図と同様であり、相当する部分
には同様の参照番号を付し、その説明を省略す
る。間隔検知装置１の出力はスイツチ１１を介し
て集光レンズ駆動回路２に与えられると共に、引
込範囲検出回路１４に与えられる。この引込範囲
検出回路１４は間隔検知装置１の出力が第３図の
ゾーンＡで示す範囲内にあるか否かを検知するた
めのもので、たとえば電圧比較回路などを含んで
構成される。引込範囲検出回路１４の信号はスイ
ツチ１１およびスイツチ１０に与えられ、その信
号に応じてスイツチ１１およびスイツチ１０がオ
ン、オフされる。詳細には、引込範囲検出回路１
４の信号がローレベルのとき、すなわち間隔検知
装置１の出力が第２図に示すゾーンＡ内にないと
き、スイツチ１１はオフとされ、スイツチ１０は
オンとされる。また、引込範囲検出回路１４の信
号がハイレベルのとき、すなわち間隔検知装置１
の出力が第２図に示すゾーンＡ内にあるとき、ス
イツチ１１はオンとされ、スイツチ１０はオフと
される。これらのスイツチ１１および１０はたと
えばアナログスイツチかあるいはリレー回路等を
含んで構成される。 FIG. 4 is a schematic block diagram showing one embodiment of the present invention. In terms of configuration, this embodiment is the same as that in FIG. 1 except for the following points, and corresponding parts are given the same reference numerals and their explanation will be omitted. The output of the interval detection device 1 is applied to the condensing lens drive circuit 2 via the switch 11 and also to the retraction range detection circuit 14. This retracting range detection circuit 14 is for detecting whether the output of the interval detection device 1 is within the range shown by zone A in FIG. 3, and includes, for example, a voltage comparison circuit. The signal from the pull-in range detection circuit 14 is applied to the switch 11 and the switch 10, and the switch 11 and the switch 10 are turned on and off according to the signal. In detail, the retraction range detection circuit 1
When the signal No. 4 is at a low level, that is, when the output of the interval sensing device 1 is not within zone A shown in FIG. 2, the switch 11 is turned off and the switch 10 is turned on. Further, when the signal of the retraction range detection circuit 14 is at a high level, that is, when the interval detection device 1
When the output is within zone A shown in FIG. 2, switch 11 is turned on and switch 10 is turned off. These switches 11 and 10 include, for example, analog switches or relay circuits.

パルス発生器１３の出力は上述のスイツチ１０
を介してランプ波形発生器１２に与えられる。パ
ルス発生器１３は時間順次に一定のパルスを発生
するものである。また、ランプ波形発生器１２
は、図示しないがたとえばＤ／Ａ変換器や増幅器
などを含んで構成され、パルス発生器１３からの
パルス数に応じて、この出力電圧が階段状に増加
していく。また、ランプ波形発生器１２は装置の
スタート時に、図示しないスタート指示手段から
のスタート信号が与えられ、その出力電圧が零電
位となるように初期値設定される。また、ランプ
波形発生器１２はその出力電圧をホールドする機
能を有し、たとえばスイツチ１０がオフされるこ
とによつてパルス発生器１３からパルスが供給さ
れなくとも、スイツチ１０がオフされる直前の出
力電圧を保持する。このランプ波形発生器１２の
出力は集光レンズ駆動回路２に与えられる。 The output of the pulse generator 13 is sent to the above-mentioned switch 10.
is applied to the ramp waveform generator 12 via the ramp waveform generator 12. The pulse generator 13 generates constant pulses in time sequence. In addition, the ramp waveform generator 12
is configured to include, for example, a D/A converter and an amplifier (not shown), and the output voltage increases in a stepwise manner according to the number of pulses from the pulse generator 13. Further, when the device is started, the ramp waveform generator 12 is given a start signal from a start instruction means (not shown), and its initial value is set so that its output voltage is zero potential. Further, the ramp waveform generator 12 has a function of holding its output voltage, and even if the pulse generator 13 does not supply pulses due to the switch 10 being turned off, for example, the ramp waveform generator 12 has a function of holding its output voltage. Maintain output voltage. The output of this ramp waveform generator 12 is given to the condensing lens drive circuit 2.

動作において、通常フオーカス制御動作が働い
ていないときにはデイスク５の表面と集光レンズ
４との間隔が適正距離より十分大きくなるように
集光レンズ４の位置が設定されている。そのた
め、第４図の装置のスタート時にデイスク５の表
面と集光レンズ４との間隔が第３図で示すゾーン
Ａの範囲外（たとえば第３図のｘ）にある。した
がつて、第４図の装置のスタート時には、間隔検
知装置１の出力はゾーンＡの範囲内になく、引込
範囲検出回路１４からスイツチ１０および１１へ
の信号はローレベルとなつている。そのため、ス
イツチ１０はオンとされ、スイツチ１１はオフと
される。また、第４図の装置のスタートと同時に
ランプ波形発生器１２にはスタートパルス信号が
与えられ、ランプ波形発生器１２の出力電圧が零
電位にされる。このとき、スイツチ１０はオンと
なつているため、ランプ波形発生器１２にはパル
ス発生器１３からパルスが与えられる。そして、
ランプ波形発生器１２はパルス発生器１３から与
えられるパルス数に応じて、その出力電圧が階段
状に増加していく。ランプ波形発生器１２の出力
は集光レンズ駆動回路２を介して集光レンズ駆動
装置３に与えられ、集光レンズ４を徐々に移動さ
せる。すなわち、集光レンズ４の位置は徐々にデ
イスク５に近づいていく。そして、デイスク５と
集光レンズ４との間隔が第３図で示すゾーンＡ内
すなわちフオーカス制御引込範囲内に入つてくる
と、引込範囲検出回路１４がそれを検知し、その
信号がハイレベルとなる。そのため、スイツチ１
１がオンとされ、間隔検知装置１、集光レンズ駆
動回路２、集光レンズ駆動装置３、集光レンズ４
およびデイスク５は第１図と同様のフオーカス制
御系を構成してフオーカス制御を行なう。また、
それと同期してスイツチ１０がオフとされ、ラン
プ波形発生器１２へのパルスの供給が停止され
る。しかし、ランプ波形発生器１２は電圧ホール
ド機能を持つているので、パルスの供給が停止さ
れた直前の出力電圧を保持し、以後その出力電圧
を集光レンズ駆動回路２に与え続ける。そのた
め、デイスク５の表面と集光レンズ４との間隔は
ランプ波形発生器１２のホールド電圧により、た
とえ間隔検知装置１の出力が零であつても第３図
で示すｙの間隔よりも大きくはならない。この場
合、デイスク５の表面と集光レンズ４との間隔を
ｙからさらに適正間隔まで縮めるために集光レン
ズ駆動回路２から集光レンズ駆動装置３に電圧を
与えなければならないがその電圧をEyとすると、
間隔検知装置１からEy／α（αは集光レンズ駆動回 路２の増幅度）の電圧が発生されなければならな
い。その間隔検知装置１からの出力電圧Ey／αに相 当するデイスク５の表面と集光レンズ４との間隔
は第３図のy′で示される。このy′と適正間隔との
差Δyが第４図の装置のフオーカス誤差となる。 In operation, the position of the condenser lens 4 is set so that the distance between the surface of the disk 5 and the condenser lens 4 is sufficiently larger than the appropriate distance when the focus control operation is not normally in operation. Therefore, at the start of the apparatus shown in FIG. 4, the distance between the surface of the disk 5 and the condenser lens 4 is outside the range of zone A shown in FIG. 3 (for example, x in FIG. 3). Therefore, at the start of the apparatus shown in FIG. 4, the output of the distance detection device 1 is not within the range of zone A, and the signals from the retraction range detection circuit 14 to the switches 10 and 11 are at a low level. Therefore, switch 10 is turned on and switch 11 is turned off. Further, at the same time as the apparatus shown in FIG. 4 starts, a start pulse signal is applied to the ramp waveform generator 12, and the output voltage of the ramp waveform generator 12 is brought to zero potential. At this time, since the switch 10 is on, a pulse is given to the ramp waveform generator 12 from the pulse generator 13. and,
The output voltage of the ramp waveform generator 12 increases in a stepwise manner according to the number of pulses given from the pulse generator 13. The output of the ramp waveform generator 12 is given to the condenser lens drive device 3 via the condenser lens drive circuit 2, and the condenser lens 4 is gradually moved. That is, the position of the condenser lens 4 gradually approaches the disk 5. When the distance between the disk 5 and the condensing lens 4 comes within zone A shown in FIG. Become. Therefore, switch 1
1 is turned on, and the interval detection device 1, condensing lens driving circuit 2, condensing lens driving device 3, condensing lens 4
The disk 5 constitutes a focus control system similar to that shown in FIG. 1 and performs focus control. Also,
In synchronization with this, the switch 10 is turned off and the supply of pulses to the ramp waveform generator 12 is stopped. However, since the ramp waveform generator 12 has a voltage hold function, it holds the output voltage immediately before the supply of pulses was stopped, and thereafter continues to apply that output voltage to the condensing lens drive circuit 2. Therefore, due to the hold voltage of the ramp waveform generator 12, the distance between the surface of the disk 5 and the condenser lens 4 will not be larger than the distance y shown in FIG. 3 even if the output of the distance detection device 1 is zero. It won't happen. In this case, in order to further reduce the distance between the surface of the disk 5 and the condensing lens 4 from y to an appropriate distance, it is necessary to apply a voltage from the condensing lens drive circuit 2 to the condensing lens driving device 3. Then,
A voltage of Ey/α (α is the amplification degree of the condenser lens drive circuit 2) must be generated from the interval detection device 1. The distance between the surface of the disk 5 and the condenser lens 4, which corresponds to the output voltage Ey/α from the distance detection device 1, is indicated by y' in FIG. The difference Δy between this y' and the proper interval becomes the focus error of the apparatus shown in FIG.

第３図から明らかなように間隔検知装置１の出
力が零のとき集光レンズとデイスク５の表面との
間隔が適正間隔に近ければ近い程フオーカス誤差
は少ない。第４図の装置では集光レンズ駆動回路
２に常に一定の電圧が印加されているため、集光
レンズ４とデイスク５の表面との間隔が常に適正
間隔付近にホールドされ、そのフオーカス誤差も
従来の装置に比べて少なくなる。 As is clear from FIG. 3, when the output of the distance detection device 1 is zero, the closer the distance between the condenser lens and the surface of the disk 5 is to the proper distance, the smaller the focus error will be. In the device shown in FIG. 4, since a constant voltage is always applied to the condenser lens drive circuit 2, the distance between the condenser lens 4 and the surface of the disk 5 is always held close to the appropriate distance, and the focus error is also lower than that of the conventional one. compared to other devices.

また、第４図の回路ではそのスタート時にラン
プ波形発生器１２から集光レンズ駆動回路２に、
集光レンズ４とデイスク５の表面との間隔を徐々
に第３図のゾーンＡ内に近づけるため変化電圧を
与え、さらに集光レンズ４とデイスク５の表面と
の間隔がゾーンＡ内に入つたことに応じて通常の
フオーカス動作を行なうように装置を構成したの
で、たとえスタート時に集光レンズ４とデイスク
５の表面との間隔がゾーンＡ外にあつても自動的
にフオーカス制御のための初期設定ができる。 In addition, in the circuit of FIG. 4, at the start, from the ramp waveform generator 12 to the condensing lens drive circuit 2,
A varying voltage was applied to gradually bring the distance between the condenser lens 4 and the surface of the disk 5 closer to zone A in FIG. Since the device is configured to perform normal focus operation depending on the situation, even if the distance between the condenser lens 4 and the surface of the disk 5 is outside zone A at the start, the initial focus control operation is automatically performed. Can be configured.

第５図はこの発明の他の実施例を示す概略ブロ
ツク図である。構成において、この実施例は以下
の点を除いて第４図と同様であり、相当する部分
には同様の参照番号を付し、その説明を省略す
る。光検知器１５は、図示しないが、たとえば光
信号を電気信号に変換するためのフオトダイオー
ドと、フオトダイオードの信号を交流信号に変換
するための素子などを含んで構成される。この光
検知器１５の出力は情報信号レベル検出回路１６
に与えられる。情報信号レベル検出回路１６は、
図示しないが、たとえば光検知器１５からの交流
信号を包絡線検波するための包絡線検波器と包絡
線検波器の出力レベルを検出するための電圧比較
回路などを含んで構成される。詳細には、上述の
包絡線検波器の出力レベルが所定値以上のとき上
述の電圧比較回路の出力がハイレベルとなり、上
述の包絡線検波器の出力レベルが所定値以下のと
き上述の電圧比較回路の出力はローレベルとな
る。この電圧比較回路の出力信号すなわち情報信
号レベル検出回路１６の出力信号はホールド回路
１７に与えられる。ホールド回路１７は図示しな
いがたとえばコンデンサなどを含んで所定の放電
時定数をもつた充電回路によつて構成され、情報
信号レベル検出回路１６からの出力信号を一定時
間（通常は10msec〜30msec）保持する。このホ
ールド回路１７の出力はスイツチ１０および１１
に与えられる。ホールド回路１７の出力は第４図
の引込範囲検出回路１４の信号と同様に働き、ホ
ールド回路１７の出力電圧がハイレベルのときス
イツチ１０はオフとされ、スイツチ１１はオンと
される。また、ホールド回路１７の出力電圧がロ
ーレベルのときスイツチ１０はオフとされ、スイ
ツチ１１はオンとされる。 FIG. 5 is a schematic block diagram showing another embodiment of the invention. In terms of construction, this embodiment is the same as that in FIG. 4 except for the following points, and corresponding parts are given the same reference numerals and their explanation will be omitted. Although not shown, the photodetector 15 includes, for example, a photodiode for converting an optical signal into an electrical signal, an element for converting the photodiode signal into an alternating current signal, and the like. The output of this photodetector 15 is transmitted to an information signal level detection circuit 16.
given to. The information signal level detection circuit 16 is
Although not shown, it includes, for example, an envelope detector for envelope-detecting the alternating current signal from the photodetector 15, a voltage comparison circuit for detecting the output level of the envelope detector, and the like. Specifically, when the output level of the envelope detector described above is higher than a predetermined value, the output of the voltage comparison circuit described above becomes high level, and when the output level of the envelope detector described above is lower than a predetermined value, the voltage comparison circuit described above becomes high level. The output of the circuit becomes low level. The output signal of this voltage comparison circuit, that is, the output signal of the information signal level detection circuit 16 is given to a hold circuit 17. Although not shown, the hold circuit 17 is composed of a charging circuit that includes a capacitor or the like and has a predetermined discharging time constant, and holds the output signal from the information signal level detection circuit 16 for a certain period of time (usually 10 msec to 30 msec). do. The output of this hold circuit 17 is connected to switches 10 and 11.
given to. The output of the hold circuit 17 functions similarly to the signal of the pull-in range detection circuit 14 shown in FIG. 4, and when the output voltage of the hold circuit 17 is at a high level, the switch 10 is turned off and the switch 11 is turned on. Further, when the output voltage of the hold circuit 17 is at a low level, the switch 10 is turned off and the switch 11 is turned on.

動作において、第６図は光検知器１５に含まれ
るフオトダイオードの出力すなわちデイスク５か
らの反射光を光電変換した直後の出力の平均値レ
ベルと、デイスク５の表面と集光レンズ４の間隔
との関係を示したグラフである。なお、第５図の
装置の動作の理解を容易にするため、第３図と第
６図のグラフの横軸は対応関係にあるものとす
る。以下、この第６図を参照して、第５図の動作
を説明する。 In operation, FIG. 6 shows the average level of the output of the photodiode included in the photodetector 15, that is, the output immediately after photoelectrically converting the reflected light from the disk 5, and the distance between the surface of the disk 5 and the condensing lens 4. This is a graph showing the relationship between In order to facilitate understanding of the operation of the apparatus shown in FIG. 5, it is assumed that the horizontal axes of the graphs in FIGS. 3 and 6 correspond to each other. The operation shown in FIG. 5 will be described below with reference to FIG. 6.

この種の装置では、デイスク５の表面と集光レ
ンズ４との間隔が適正間隔に近づけば近づく程デ
イスク５からの反射光は強くなるため、第６図に
示すようにその反射光の光電変換出力の平均値レ
ベルもそれに応じて大きくなる。この平均値レベ
ルが第６図においてＳで示す所定値以下のとき、
情報信号レベル検出回路１６の出力はローレベル
であり、これに応じてホールド回路１７の出力も
ローレベルである。そのため、スイツチ１０はオ
ンとされ、スイツチ１１はオフとされ、ランプ波
形発生器１２の階段状の出力電圧が集光レンズ駆
動回路２に与えられる。また、上述の平均値レベ
ルが第６図の所定値Ｓよりも大きいとき情報信号
レベル検出回路１６の出力はハイレベルとなり、
ホールド回路１７もそれに応じてハイレベルとな
る。したがつてスイツチ１０はオフとされ、スイ
ツチ１１はオンとされる。そして、第５図の装置
は通常のフオーカス制御動作を行なう。 In this type of device, the closer the distance between the surface of the disk 5 and the condensing lens 4 is, the stronger the reflected light from the disk 5 becomes.As shown in FIG. 6, the reflected light is photoelectrically converted. The average value level of the output also increases accordingly. When this average value level is below a predetermined value indicated by S in FIG.
The output of the information signal level detection circuit 16 is at a low level, and accordingly, the output of the hold circuit 17 is also at a low level. Therefore, the switch 10 is turned on, the switch 11 is turned off, and the stepped output voltage of the ramp waveform generator 12 is applied to the condenser lens drive circuit 2. Further, when the above-mentioned average value level is larger than the predetermined value S in FIG. 6, the output of the information signal level detection circuit 16 becomes high level,
The hold circuit 17 also becomes high level accordingly. Therefore, switch 10 is turned off and switch 11 is turned on. The apparatus shown in FIG. 5 then performs normal focus control operations.

ところで第６図のＳ点はそのピーク値ｐ点を近
づくように選べば、それに相当するデイスク５の
表面と集光レンズ４とのホールド間隔ｚも適正間
隔に近づく。第４図の装置では間隔検知装置１の
出力（第３図参照）が所定レベル以上であるか否
かに基づいて、デイスク５の表面と集光レンズ４
とのホールド間隔を設定するようにしたため、第
３図で示す間隔ａ（間隔検知装置１のピーク値）
より適正間隔に近づいてデイスク５の表面と集光
レンズ４とのホールド間隔を設定することができ
ない。したがつて、第５図の装置は第４図の装置
に比べてデイスク５の表面とレンズ４とのホール
ド間隔をより適正間隔に近づけることができるの
で、それにともなつて第５図の装置のフオーカス
誤差Δz（第３図参照）も小さくすることができ
る。 By the way, if the point S in FIG. 6 is selected so that its peak value approaches the point p, the corresponding hold distance z between the surface of the disk 5 and the condenser lens 4 will also approach the appropriate distance. In the apparatus shown in FIG. 4, the surface of the disk 5 and the condensing lens 4 are
Since the hold interval is set, the interval a (peak value of the interval detection device 1) shown in FIG.
It is not possible to set the hold distance between the surface of the disk 5 and the condenser lens 4 closer to the appropriate distance. Therefore, the device shown in FIG. 5 can bring the holding distance between the surface of the disk 5 and the lens 4 closer to the appropriate distance compared to the device shown in FIG. The focus error Δz (see FIG. 3) can also be reduced.

ところで、デイスク５上には情報信号を記録す
るためのトラツクが同心円状あるいはスパイラル
状に形成されている。もし、デイスク５をデイス
クプレーヤ（図示せず）に取付けたとき偏心があ
れば情報信号を再出するためのデイスク５上を走
査する光スポツトはトラツクに沿つて走査され
ず、トラツクを横切ることとなる。そのため、デ
イスク５の表面と集光レンズ４との間隔が第６図
で示すｚよりも適正間隔に近づいたとしても、光
スポツトがトラツクとトラツクとの間の無記録部
に上ある場合は情報信号レベル検出回路の出力電
圧は零となる。しかし、ホールド回路１７は光ス
ポツトがトラツク間を横切るに要する時間に見合
うだけの間（10msec〜30msec）その出力信号を
保持する。したがつて、デイスク５に偏心があつ
たとしてもデイスク５の表面と集光レンズ４との
間隔が第６図のｚになればスイツチ１１はオンと
なりその後もその状態に保持される。 By the way, tracks for recording information signals are formed on the disk 5 in a concentric or spiral shape. If there is eccentricity when the disk 5 is installed in a disk player (not shown), the light spot that scans the disk 5 for re-outputting the information signal will not be scanned along the track, but will cross the track. Become. Therefore, even if the distance between the surface of the disk 5 and the condensing lens 4 is closer to the proper distance than z shown in FIG. The output voltage of the signal level detection circuit becomes zero. However, the hold circuit 17 holds its output signal for a period of time (10 msec to 30 msec) corresponding to the time required for the light spot to cross between tracks. Therefore, even if the disk 5 is eccentric, when the distance between the surface of the disk 5 and the condenser lens 4 reaches z in FIG. 6, the switch 11 turns on and remains in that state thereafter.

上記のごとく、第４図および第５図の装置で
は、第２の電圧発生手段、すなわちデイスク５の
表面と集光レンズ４との間隔を徐々に適正間隔に
近づける電圧を集光レンズ駆動回路２に与える手
段として、パルス発生器１３およびランプ波形発
生器１２を用いているが、このようなデイジタル
構成とすることにより、電圧の設定、指示および
ホールドが簡単に行なえるという利点がある。す
なわち、パルスの間隔あるいはパルスに対する波
高値の増加分を変化させることにより出力電圧
（階段状の電圧）の傾斜を任意に設定することが
でき、また電圧のホールドについてもランプ波形
発生器１２でデイジタル値を記憶しておけばよい
から簡単となる。これに対し、第２の電圧発生手
段をアナログ回路で構成した場合は、出力電圧の
勾配を換えるためには回路内の素子定数（たとえ
ばＣやＲ）を換える必要があるため、１つの装置
内で必要に応じて出力電圧の勾配を変化させるこ
とが困難となる。また、アナログ回路の場合はリ
ーク電流があるため、長時間にわたつて一定電圧
をホールドしておくことが困難である。 As described above, in the apparatuses shown in FIGS. 4 and 5, the second voltage generating means, that is, the voltage that gradually approaches the distance between the surface of the disk 5 and the condensing lens 4 to the appropriate distance is applied to the condensing lens drive circuit 2. The pulse generator 13 and the ramp waveform generator 12 are used as means for providing voltage, but such a digital configuration has the advantage that setting, indicating and holding the voltage can be easily performed. That is, the slope of the output voltage (step voltage) can be set arbitrarily by changing the interval between pulses or the increment in peak value with respect to the pulse, and the ramp waveform generator 12 can also hold the voltage digitally. This is easy because you only need to memorize the value. On the other hand, when the second voltage generation means is configured with an analog circuit, it is necessary to change the element constants (for example, C and R) in the circuit in order to change the slope of the output voltage. This makes it difficult to change the slope of the output voltage as necessary. Furthermore, in the case of analog circuits, there is a leakage current, so it is difficult to hold a constant voltage for a long period of time.

ところで、ランプ波形発生器１２の出力によつ
て予め集光レンズ４を適正な位置に移動させる場
合、集光レンズ４が適正な位置に到達してから、
そのことが検知されてランプ波形発生器１２の出
力電圧の変化が停止されるまでの間には若干の遅
延時間を要する。しかし、第４図および第５図の
実施例では、ランプ波形発生器１２の出力電圧が
階段状に変化するため、集光レンズ４は一定時間
同じ位置を保つているので、上記遅延時間の間に
集光レンズ４が適正位置から行き過ぎることが防
止される。これに対し、集光レンズ４の移動をア
ナログ的に変化する傾斜電圧によつて行なつた場
合は、上記遅延時間の間も集光レンズ４が移動す
るため、集光レンズ４は適正な位置から行き過ぎ
てしまい、フオーカス誤差軽減のための位置制御
を正確に行なうことができない。 By the way, when the condenser lens 4 is moved to an appropriate position in advance using the output of the ramp waveform generator 12, after the condenser lens 4 reaches the appropriate position,
Some delay time is required between when this is detected and when the change in the output voltage of the ramp waveform generator 12 is stopped. However, in the embodiments shown in FIGS. 4 and 5, since the output voltage of the ramp waveform generator 12 changes in a stepwise manner, the condensing lens 4 remains in the same position for a certain period of time. This prevents the condenser lens 4 from moving too far from its proper position. On the other hand, if the movement of the condenser lens 4 is performed using a ramp voltage that changes in an analog manner, the condenser lens 4 will move even during the above delay time, so that the condenser lens 4 will be at an appropriate position. As a result, position control for reducing focus errors cannot be performed accurately.

以上のように、この発明によれば、予め第２の
電圧発生手段によつて集光素子と記録担体の間隔
を徐々に適正間隔に近づけ、適正間隔になつたと
ころで第２の電圧発生手段の電圧変化を停止して
そのときの電圧に固定し、その後に所定のフオー
カスサーボ系によつてフオーカス制御を行なうよ
うにしたので、従来の装置に比べてフオーカス誤
差の改善されたフオーカス制御装置を得ることが
できる。また、第２の電圧発生手段はその出力電
圧が階段状に変化するため、集光素子と記録担体
とを極めて正確に適正間隔に位置決めできるとい
う効果も奏する。 As described above, according to the present invention, the distance between the condensing element and the recording carrier is gradually brought closer to the proper distance by the second voltage generating means, and when the distance becomes the proper distance, the second voltage generating means is activated. Since the voltage change is stopped and the voltage is fixed at that current voltage, focus control is then performed by a predetermined focus servo system, resulting in a focus control device with improved focus errors compared to conventional devices. Obtainable. Further, since the output voltage of the second voltage generating means changes in a stepwise manner, it is possible to position the condensing element and the recording medium at an appropriate interval extremely accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は従来のフオーカス制御システムを示す
概略ブロツク図である。第２図は集光レンズ４
と、集光レンズ駆動装置３と、デイスク５との関
係を示す要部図解図である。第３図は間隔検知装
置１の出力と、デイスク５の表面と集光レンズ４
との間隔と、の関係を示すグラフであり、その横
軸にデイスク５の表面と集光レンズ４との間隔を
とり、その縦軸に間隔検知装置１の出力をとる。
第４図はこの発明の一実施例を示す概略ブロツク
図である。第５図はこの発明の他の実施例を示す
概略ブロツク図である。第６図は光検知器１５に
含まれるフオトダイオードの出力すなわちデイス
ク５からの反射光を光電変換した直後の出力の平
均値レベルと、の関係を示したグラフである。 図示において、１は間隔検知装置、２は集光レ
ンズ駆動回路、３は集光レンズ駆動装置、４は集
光レンズ、５はデイスク、１０，１１はスイツ
チ、１２はランプ波形発生器、１３はパルス発生
器、１５は光検知器、１６は情報信号レベル検出
回路、１７はホールド回路を示す。 FIG. 1 is a schematic block diagram showing a conventional focus control system. Figure 2 shows the condenser lens 4.
FIG. 2 is an illustrative view of a main part showing the relationship between a condensing lens driving device 3 and a disk 5. FIG. Figure 3 shows the output of the distance detection device 1, the surface of the disk 5, and the condensing lens 4.
This is a graph showing the relationship between the distance between the disk 5 and the condenser lens 4, with the horizontal axis representing the distance between the surface of the disk 5 and the condensing lens 4, and the vertical axis representing the output of the distance detection device 1.
FIG. 4 is a schematic block diagram showing one embodiment of the present invention. FIG. 5 is a schematic block diagram showing another embodiment of the invention. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the output of the photodiode included in the photodetector 15, that is, the average level of the output immediately after the reflected light from the disk 5 is photoelectrically converted. In the figure, 1 is an interval detection device, 2 is a condensing lens drive circuit, 3 is a condensing lens drive device, 4 is a condensing lens, 5 is a disk, 10 and 11 are switches, 12 is a ramp waveform generator, and 13 is a condensing lens drive circuit. A pulse generator, 15 a photodetector, 16 an information signal level detection circuit, and 17 a hold circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 光学的に情報が読取可能に記録された記録担
体と、光源からの光を前記記録担体上に収束させ
るための集光素子とを含む光学式情報再生装置に
おいて、前記集光素子を最適焦点位置に制御する
ためのフオーカス制御装置であつて、 与えられる電圧に応じて前記集光素子を前記記
録担体に対して接近方向または離隔方向に移動さ
せるための移動制御手段、 前記集光素子と前記記録担体の間隔が所定間隔
内に入つたことを検知するための所定間隔検知手
段、 前記集光素子と前記記録担体との相対距離に応
じた電圧を発生する第１の電圧発生手段、および 前記集光素子と前記記録担体の間隔を前記所定
間隔に徐々に近づけるための階段状の電圧を発生
し、かつ前記所定間隔検知手段の検知出力に応答
してその出力電圧の変化を停止してそのときの電
圧を保持する第２の電圧発生手段を備え、 前記第１の電圧発生手段の出力と前記第２の電
圧発生手段の出力とが前記移動制御手段に印加さ
れて、フオーカス制御を行なうことを特徴とする
フオーカス制御装置。 ２ 前記第２の電圧発生手段は、 時間順次に一定のパルスを発生するパルス発生
器と、 前記パルス発生器からのパルス数に応じてその
出力電圧が階段状に増加または減少していくデイ
ジタル／アナログ変換器とを含む、特許請求の範
囲第１項記載のフオーカス制御装置。 ３ 再生のスタートを指示するためのスタート手
段を含み、 前記第２の電圧発生手段は前記スタート手段に
よる指示に応じて能動化される、特許請求の範囲
第２項記載のフオーカス制御装置。 ４ 前記所定間隔検知手段は、前記第１の電圧発
生手段の出力レベルに基づいて、前記検知を行な
う、特許請求範囲第１項ないし第３項のいずれか
に記載のフオーカス制御装置。 ５ 前記所定間隔検知手段は、前記記録担体から
読取つた情報信号に基づいて、前記検知を行な
う、特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
かに記載のフオーカス制御装置。 ６ 前記所定間隔検知手段は、 前記記録担体から読取つた情報信号の振幅に相
当する振幅信号を導出するための振幅信号導出手
段と、 前記振幅信号導出手段のレベルが所定値以上で
あることを検知するためのレベル検知手段とを含
んで構成される、特許請求の範囲第５項記載のフ
オーカス制御装置。 ７ 前記所定間隔検知手段は、前記レベル検知手
段の出力を所定時間保持するための出力保持手段
をさらに含んで構成される、特許請求の範囲第６
項記載のフオーカス制御装置。 ８ 前記所定間隔検知手段の出力に基づいて、前
記集光素子と前記記録担体との間隔が前記所定間
隔範囲を外れている場合は、前記移動制御手段へ
の前記第１の電圧発生手段の出力の印加を停止す
るスイツチ手段をさらに備える、特許請求の範囲
第１項ないし第７項のいずれかに記載のフオーカ
ス制御装置。[Scope of Claims] 1. An optical information reproducing device including a record carrier on which information is optically readably recorded and a condensing element for converging light from a light source onto the record carrier. A focus control device for controlling a light condensing element to an optimum focal position, the movement control means for moving the light condensing element toward or away from the record carrier according to an applied voltage; a predetermined interval detection means for detecting that the distance between the light condensing element and the record carrier is within a predetermined interval; a first means for generating a voltage according to the relative distance between the light condensing element and the record carrier a voltage generating means; and generating a stepped voltage for gradually bringing the distance between the light condensing element and the record carrier closer to the predetermined distance, and increasing the output voltage in response to the detection output of the predetermined distance detecting means. a second voltage generating means that stops changing and holds the voltage at that time, and an output of the first voltage generating means and an output of the second voltage generating means are applied to the movement control means. A focus control device characterized by performing focus control. 2. The second voltage generating means includes a pulse generator that generates constant pulses in time sequence, and a digital/digital generator whose output voltage increases or decreases stepwise in accordance with the number of pulses from the pulse generator. A focus control device according to claim 1, comprising an analog converter. 3. The focus control device according to claim 2, further comprising a start means for instructing the start of reproduction, and wherein the second voltage generation means is activated in response to an instruction from the start means. 4. The focus control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the predetermined interval detection means performs the detection based on the output level of the first voltage generation means. 5. The focus control device according to claim 1, wherein the predetermined interval detection means performs the detection based on an information signal read from the record carrier. 6. The predetermined interval detection means includes: amplitude signal derivation means for deriving an amplitude signal corresponding to the amplitude of the information signal read from the record carrier; and detecting that the level of the amplitude signal derivation means is equal to or higher than a predetermined value. 6. The focus control device according to claim 5, further comprising level detection means for detecting. 7. Claim 6, wherein the predetermined interval detection means further includes output holding means for holding the output of the level detection means for a predetermined period of time.
The focus control device described in Section 1. 8 Based on the output of the predetermined interval detection means, if the interval between the condensing element and the record carrier is out of the predetermined interval range, the output of the first voltage generation means to the movement control means; The focus control device according to any one of claims 1 to 7, further comprising a switch means for stopping the application of.