JPS6346626A - 光学式情報記録再生装置のフオ−カス引込方式 - 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】 〔概要〕 本発明は、光学式情報記録再生装置において、フォーカ
ス引込時間の短縮を図るため、ジャストフォーカス位置
以外のフォーカスエラー信号のゼロクロス点を用いて対
物レンズの位置制御系の加減速を切換えることにより高
速で安定なフォーカス引込を行うようにしたものである
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、光学式情報記録再生装置に係り、特にフォー
カスサーボ機能のフォーカス引込方式に関する。

近年、コンピュータによる情報処理量が増大の一途を辿
り、その増大した情報を記録、再生するため記録容量の
大きい光デイスク装置あるいは光カード装置等の光学式
情報記録再生装置が注目され、その技術の向上は目覚ま
しいものがある。

光学式情報記録再生装置において記録媒体上に記録され
ている、あるいは記録しようとする情報の形状は１−以
下の微小ピントであるため、レーザビームは直径１−程
度の微小スポット光に絞り、前記記録媒体の面振れにか
かわらず常に媒体面上に焦点位置を維持して照射させる
フォーカスサーボ機能が不可欠となり、高速かつ精度の
高いフォーカス引込を行うフォーカスサーボ機能の開発
が望まれている。

〔従来の技術〕

第２図は従来のフォーカスサーボ機能を具備する光デイ
スク装置の概略構成図を示す。図において、１は光源と
なる半導体レーザ、２は半導体レーザ１から出射された
光ビームを平行光にするコリメートレンズ、３と４とは
光ビームを分離するための光学素子でそれぞれ偏光ビー
ムスプリフタとλ／４板（λはレーザ光の波長）であり
、５は光ビームのスポットを光ディスク６の情報面上に
照射するためのフォーカスサーボ機能を備えた対物レン
ズ、５ａは対物レンズ５をその光軸方向に位置制御する
フォーカスサーボ機能の対物レンズ駆動コイルを示す。

７は光ディスク６からの反射光を２分割するための反射
ミラー、８と９はフォーカスエラー信号（焦点位置誤差
信号）を検出するための集光レンズと２分割フォトダイ
オード、同じ＜１０と１１はトラッキングエラー信号（
トラック位置誤差信号）を検出するための集光レンズと
２分割フォトタイオードである。

ここで光ディスク６が回転すると面振れのために光デイ
スク面は上下動し、そのときの２分割フォトダイオード
９の受光面上での入射光の形状変化を示すと第３図のよ
うになる。

１２は第２図における対物レンズ５と光ディスク６の距
離Ｘが、対物レンズ５の焦点距離より長く（光ディスク
６の面から遠く）なった場合、１３は距離Ｘが前記焦点
距離（ジャストフォーカス点）に一致した場合、１４は
距離Ｘが前記焦点距離より短く　（光ディスク６の面に
近く）なった場合の２分割フォトダイオード９の受光面
上におけるそれぞれの入射光の形状である。

ＡとＢとは２分割フォトダイオード９の各受光面に入射
した半円状の受光面積の分割受光量を示す。この分割受
光量の差Ａ−Ｂを図示しない差動増幅器によって求め、
これをフォーカスエラー信号として電圧■で縦軸に表し
、対物レンズ５の光デイスク面に対する距離をＸとして
横軸に表した場合の両者の関係を第４図のフォーカスエ
ラー信号の波形図に示す。

第４図において、遠と近とはそれぞれ光デイスク面に対
する距離を表している。位置１６は距離Ｘと焦点距離と
が合致した位置（ジャストフォーカス点）２位置１５と
１８はそれぞれ第３図の１４と１２に対応する近と遠の
位置である。ジャストフォーカス点１６はフォーカスエ
ラー信号■の値が距ｉｆＸの線上でゼロクロスしている
。このジャストフォーカス点１６を中心とした直線性変
化部分１９の範囲に対物レンズ５の位置の安定制御がで
きればよい訳である。なお、一般的にゼロクロス点はジ
ャストフォーカス点１６以外の１７の位置にも存在する
。

すなわち、フォーカスエラー信号の■の値を零に維持す
るように対物レンズの焦点距離Ｘの制御が行われる訳で
ある。この位置制御をフォーカスサーボ機能と称し、フ
ォーカスサーボ機能を実行するに先立って前記直線性変
化部分１９の範囲に対物レンズを移動させる方式のこと
をフォーカス引込方式と称する。

第５図は従来のフォーカスサーボ系のブロック図を示す
。図において、２０は差動増幅器で第３図で説明した差
信号Ａ−Ｂすなわち、フォーカスエラー信号を出力し、
二分割フォトダイオード９と共にフォーカスエラー信号
検出回路２１を構成する。

２２は差動増幅器２０が出力するフォーカスエラー信号
から、ジャストフォーカス点を検出するジャストフォー
カス位置検出回路（例えばコンパレータ）であって、ジ
ャストフォーカス位置検出回路２２の出力により切換え
スイッチ２３はその接続が実線側から破線側に切換えら
れる。２４は対物レンズ５の位置制御信号を発生させる
駆動信号発生回路、２５はレンズ駆動コイル５ａに駆動
電流を供給する電流増幅器である。

フォーカスサーボ機能を実行しない時の対物レンズ５の
位置は、通常光ディスク６の面に対して所定の遠い距離
の位置（例えば第４図に示す位置１８）に保持されてい
る。

フォーカスサーボ機能を実行するためには、最初に駆動
信号発生回路２４の出力信号により切換えスイッチ２３
と電流増幅器２５とを介して、対物レンズ５を光ディス
ク６の面に対して強制的に所定の近い距離の位置（例え
ば第４図に示す位置１５）に到達せしめるために充分大
きい電流をレンズ駆動コイル５ａに流す。

しかる後、その位置１５から前記直線性変化部分１９の
範囲に近づける図示しない初期駆動信号に切換え、その
初期駆動により前記直線性変化部分１９の範囲内のジャ
ストフォーカス点１６に到達したことを検知するジャス
トフォーカス位置検出回路２２の出力によって、切換え
スイッチ２３の接点を破線側に切換える。ゼロクロス点
はジャストフォーカス位置以外にも存在するからジャス
トフォーカス位置の誤検出を避けるため、駆動信号発生
回路２４の出力信号が初期駆動信号に切換えられた時点
から最初に検出されるゼロクロス点をもってジャストフ
ォーカス位置１６と判定する。

切換えスイッチ２３の切換え後は、差動増幅器２０が出
力するフォーカスエラー信号の値が零となるように、電
流増幅器２５を介して対物レンズ駆動コイル５ａを制御
するフォーカスサーボ機能の実行に移る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の方式によれば、特に高速のフォーカスサーボ引込
を行う時、あるいは光ディスクの面ぶれがあるとき等は
対物レンズ５と光ディスク６の情報面との相対速度が遅
速変化を繰り返し、特に対物レンズ５の前記相対速度が
速い場合には、ジャストフォーカス位置検出の時点では
対物レンズ５の慣性運動のために第４図に示す直線性変
化部分１９の範囲を逸脱し、フォーカスサーボ機能の実
行が不可能となる欠点がある。

本発明は上記従来の欠点に鑑みて創作されたもので、高
速のフォーカスサーボ引込、あるいは光ディスクの面ふ
れにかかわらず安定で確実なフォーカスサーボ引込方式
の提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の光学式情報記録再生装置のフォーカス引込方式
は第１図に示すように、検出されたフォーカスエラー信
号に基づき対物レンズ（５）のフォーカスサーボ機能を
作動させる光学式情報記録再生装置において、前記フォ
ーカスエラー信号に含まれるジャストフォーカス位置以
外のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出回路（２６
）を設け、前記対物レンズ（５）のフォーカス引込に際
して、前記対物レンズの駆動コイル（５ａ）に対し前記
ジャストフォーカス位置近傍に移動させる駆動信号を印
加すると共に、該駆動信号の印加時点から最初に検出さ
れる前記ゼロクロス検出回路（２６）の出力にて前記駆
動信号を前記フォーカスエラー信号に切換え、フォーカ
スサーボ機能の作動に切換えるようにしたことを特徴と
する。

〔作用〕

フォーカス引込時において、最初駆動信号発生回路２４
から対物レンズ駆動コイル５ａに対し対物レンズ５をジ
ャストフォーカス位置近傍に強制移動させる加速信号を
送り、対物レンズ５を光ディスク６の情報面から遠い側
から近い側へ加速する。

その加速信号が出力される時点から最初にゼロクロス検
出回路２６にて出力するゼロクロス信号によって、切換
えスイッチ２３の接点を破線側すなわちフォーカスエラ
ー信号に切り換える。この結果、対物レンズ５の位置は
フォーカス引込経路において、従来のようにジャストフ
ォーカス位置を通過して光ディスクに近い所定の折り返
し位９１５に移動することなくジャストフォーカス位置
１６の手前からフォーカスサーボ機能の作動に移行する
ことが可能となりフォーカス引込時間の短縮ができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

なお、構成、動作の説明を理解し易くするために全図を
通じて同一部分には同一符号を付してその重複説明を省
略する。

第１図は本発明実施例のブロック図を示す。図において
、２６は検出されたフォーカスエラー信号に含まれるジ
ャストフォーカス位置以外のゼロクロス点を検出するゼ
ロクロス検出回路、２７は対物レンズ５の位置制御信号
を発生させる駆動信号発生回路であって、第５図に示す
駆動信号発生回路２４との相違点は、駆動信号発生回路
２４はフォーカス引込に際して最初に切換えスイッチ２
３と電流増幅器２５とを介して、対物レンズ５を光ディ
スク６の面に対して強制的に所定の近い距離の位置（例
えば第４図に示す位置１５）に到達せしめるために充分
大きい電流をレンズ駆動コイル５ａに流す。

しかる後、その位置工５から前記直線性変化部分Ｉ９の
範囲に後退して近づける図示しない初期駆動信号に切換
えると共に、その切換え時点からジャストフォーカス位
置検出回路２２の検出機能を動作させる制御信号を送り
、最初に検出されたゼロクロス信号によってその制御信
号はりセントされる。

これに対して駆動信号発生回路２７はフォーカス引込に
際し、切換えスイッチ２３と電流増幅器２５とを介して
、対物レンズ５をジャストフォーカス位置近傍に到達せ
しめるために充分大きい電流をレンズ駆動コイル５ａに
流すと共に、その電流の印加時点からゼロクロス検出回
路２６の検出機能を動作させる制御信号を送り、最初に
検出されたゼロクロス信号によってその制御信号はリセ
ットされる。

したがって、第４図のフォーカスエラー信号の波形図か
ら分かるように、ゼロクロス検出回路２６には光ディス
ク６に遠い側の位置１８からの信号波形が入力され、ジ
ャストフォーカス位置１６の手前に存在するゼロクロス
点１７でゼロクロス信号を出力し、その後は検出機能の
制御信号が無くなるためジャストフォーカス位置のゼロ
クロス信号は検出しない。

すなわち、ゼロクロス点１７の位置において切換スイッ
チ２３の接点が破線側に切換えられるため、フォーカス
サーボ機能が作動し、ゼロクロス点１７の位置近傍まで
加速信号を印加されていた対物レンズ駆動コイル５ａに
は、フォーカスエラー信号に対応する減速信号に切換え
られることになり、ジャストフォーカス位置工６におけ
る対物レンズ５と光ディスク６の情報面との相対速度を
、直線性変化部分１９の範囲に引込可能な値にすること
ができる。

この結果、従来引込経路として使用したジャストフォー
カス位置１６と位置１５の往復距離が不要となり、この
往復時間だけ引込時間が短縮されることになる。

〔発明の効果］ 以上詳細に説明したように本発明の光学式情報記録再生
装置のフォーカス引込方式によれば、フォーカス引込時
における引込時間の短縮を図ることができる。また、ゼ
ロクロス点１７の位置に対応するフォーカスエラー信号
すなわち減速信号を対物レンズ駆動コイル５ａに印加す
ることによりジャストフォーカス位置近傍での対物レン
ズ５と光ディスク６の情報面との相対速度はフォーカス
引込可能な値にでき、高速安定なフォーカス引込ができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のブロック図、 第２図は従来の光デイスク装置の概略構成図、第３図は
フォーカスエラー信号検出用フォトダイオードの受光パ
ターン、 第４図はフォーカスエラー信号の波形図、第５図は従来
のフォーカスサーボ系のブロック図を示す。 第１図において、５ａは対物レンズ駆動コイル、２１は
フォーカスエラー信号検出回路、２３は切換スイッチ、
２６はゼロクロス検出回路、２７は駆動信号発生回路を
それぞれ示す。 第１図 ６色表４ノデ°１ズ７（デク看グω冬右１賎゛ロ第２図 ９二碑ｊン１１デイオード ７ｔ−７′７又工ウーイＳ号お円みビイオードの受之へ
ブー゛／第３図 ）弓ｒ−ｊフズＴ：″７−イε＝チ１乃ち安ｊ〒乏ηコ
第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 検出されたフォーカスエラー信号に基づき対物レンズ（
   ５）のフォーカスサーボ機能を作動させる光学式情報記
   録再生装置において、 前記フォーカスエラー信号に含まれるジャストフォーカ
   ス位置以外のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出回
   路（２６）を設け、前記対物レンズ（５）のフォーカス
   引込に際して、前記対物レンズの駆動コイル（５ａ）に
   対し前記ジャストフォーカス位置近傍に移動させる駆動
   信号を印加すると共に、該駆動信号の印加時点から最初
   に検出される前記ゼロクロス検出回路（２６）の出力に
   て前記フォーカスサーボ機能の作動に切換えるようにし
   たことを特徴とする光学式情報記録再生装置のフォーカ
   ス引込方式。