JPS6412015B2 - - Google Patents
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- JPS6412015B2 JPS6412015B2 JP58091716A JP9171683A JPS6412015B2 JP S6412015 B2 JPS6412015 B2 JP S6412015B2 JP 58091716 A JP58091716 A JP 58091716A JP 9171683 A JP9171683 A JP 9171683A JP S6412015 B2 JPS6412015 B2 JP S6412015B2
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- JP
- Japan
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- movable part
- control device
- focus control
- focus
- output
- Prior art date
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Links
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Classifications
-
- 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)
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
に光学式デイ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イスクの信
号記録面に照射する構成を有する光学式デイスク
プレーヤにおける焦点制御装置に関する。
に光学式デイ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イスクの信
号記録面に照射する構成を有する光学式デイスク
プレーヤにおける焦点制御装置に関する。
コンパクトデイスクプレーヤなどのごとく光学
式デイスク(以下「デイスク」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
微小なスポツトに絞り込み、このスポツト位置を
正確にデイ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
がつて、プレーヤへの外的振動やデイスクの面振
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。
式デイスク(以下「デイスク」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
微小なスポツトに絞り込み、このスポツト位置を
正確にデイ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
がつて、プレーヤへの外的振動やデイスクの面振
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。
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。
いし第4図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
あつて、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からデイスク4に
向う光束と前記デイスク4からの反射光を分離す
るためのビームスプリツタ、5は信号読取光束を
微小なスポツ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の外筒部7bに巻装された駆動コイルで
あつて、前記対物レンズ5、ボビン7とともにフ
オーカス調節機構36の可動部37をなしてい
る。8はフオーカス調節機構の非可動部38を形
成する磁気回路であり、この磁気回路8のギヤツ
プ39に前記駆動コイル6部分が挿入された形と
なつている。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7aが位
置している。したがつて光束はフオーカス調節機
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は反射光量を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オーカスエラ
ー信号を生成する減算増幅器、13はフオーカス
サーボ系の性能を向上させる位相補償回路。14
はフオーカスサーボループの開閉を行なうループ
スイツチであつて、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P1側を出力端に接続し、C端子入力
がハイレベルのときは接点P2側の出力端に接続
する。15は前記ループスイツチ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。1
6は反射光量の直流成分が一定値以上のときハイ
レベル“H”を出力するコンパレータ、17はフ
オーカスエラー信号の絶対値が一定値以上のとき
“H”レベルを出力するウインドコンパレータ。
18はリセツト端子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Tが
“L”から“H”になるとQ出力が“H”となる
フリツプフロツプ、19は正論理のNANDゲー
ト。20はフオーカスサーボのオン/オフ命令が
印加される端子であつてフオーカスサーボのオ
ン/オフ命令は“H”がオン、“L”がオフに設
定されている。21は端子20からのフオーカス
サーボのオン/オフ命令を入力して後述の出力を
発生する引込み信号発生器である。
あつて、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からデイスク4に
向う光束と前記デイスク4からの反射光を分離す
るためのビームスプリツタ、5は信号読取光束を
微小なスポツ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の外筒部7bに巻装された駆動コイルで
あつて、前記対物レンズ5、ボビン7とともにフ
オーカス調節機構36の可動部37をなしてい
る。8はフオーカス調節機構の非可動部38を形
成する磁気回路であり、この磁気回路8のギヤツ
プ39に前記駆動コイル6部分が挿入された形と
なつている。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7aが位
置している。したがつて光束はフオーカス調節機
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は反射光量を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オーカスエラ
ー信号を生成する減算増幅器、13はフオーカス
サーボ系の性能を向上させる位相補償回路。14
はフオーカスサーボループの開閉を行なうループ
スイツチであつて、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P1側を出力端に接続し、C端子入力
がハイレベルのときは接点P2側の出力端に接続
する。15は前記ループスイツチ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。1
6は反射光量の直流成分が一定値以上のときハイ
レベル“H”を出力するコンパレータ、17はフ
オーカスエラー信号の絶対値が一定値以上のとき
“H”レベルを出力するウインドコンパレータ。
18はリセツト端子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Tが
“L”から“H”になるとQ出力が“H”となる
フリツプフロツプ、19は正論理のNANDゲー
ト。20はフオーカスサーボのオン/オフ命令が
印加される端子であつてフオーカスサーボのオ
ン/オフ命令は“H”がオン、“L”がオフに設
定されている。21は端子20からのフオーカス
サーボのオン/オフ命令を入力して後述の出力を
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、最初にフオー
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。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の作用によつて信号読取光
束のスポツト位置とデイスク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+B′)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、すなわちフオ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。
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。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の作用によつて信号読取光
束のスポツト位置とデイスク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+B′)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、すなわちフオ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′は反射光全体であつて加算増幅
器11の出力として得られ、デイスク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1
0に入射する反射光の割合が低下することから、
フオーカスエラー信号、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。
A+A′+B+B′は反射光全体であつて加算増幅
器11の出力として得られ、デイスク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1
0に入射する反射光の割合が低下することから、
フオーカスエラー信号、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図ロ
および第2図ハである。
および第2図ハである。
第1図に示すフオーカスサーボ系の通常動作に
おいては第2図ハに示したフオーカスエラー検出
特性のA領域を使用し、フオーカスエラーが0と
なるよう駆動コイル6に電流が供給される。フオ
ーカスサーボ系の精度を向上させる上で、このA
領域での検出感度、すなわちフオーカスエラー検
出変化を△V、光束スポツト位置とデイスクの距
離変化を△Xとしたとき△V/△Xで表わされる
比が大きいほど有利であるが、あまり大きくする
とA領域がそれだけ狭くなりフオーカスサーボ初
期引込み動作の安定性を低下させる。フオーカス
サーボ系の初期状態は、一般に第2図ハにおける
C領域であつて、この領域ではフオーカスエラー
の検出感度が0のため、フオ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
特性でなく、フオーカスサーボの引込みは確実で
ない。
おいては第2図ハに示したフオーカスエラー検出
特性のA領域を使用し、フオーカスエラーが0と
なるよう駆動コイル6に電流が供給される。フオ
ーカスサーボ系の精度を向上させる上で、このA
領域での検出感度、すなわちフオーカスエラー検
出変化を△V、光束スポツト位置とデイスクの距
離変化を△Xとしたとき△V/△Xで表わされる
比が大きいほど有利であるが、あまり大きくする
とA領域がそれだけ狭くなりフオーカスサーボ初
期引込み動作の安定性を低下させる。フオーカス
サーボ系の初期状態は、一般に第2図ハにおける
C領域であつて、この領域ではフオーカスエラー
の検出感度が0のため、フオ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
特性でなく、フオーカスサーボの引込みは確実で
ない。
次に第1図の動作を述べる。第3図は第1図の
引込み動作に関する各部の波形を示しており、同
図aは端子20に与えられるフオーカスサーボの
オン/オフ命令、bはコンパレータ16の出力電
圧、cはループスイツチ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l1はデイ
スク4に近いことを示し、ラインl2はデイスク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、fは
減算増幅器12の出力、したがつてフオーカスエ
ラー電圧を示す。gはフリツプフロツプ18の出
力を示す。
引込み動作に関する各部の波形を示しており、同
図aは端子20に与えられるフオーカスサーボの
オン/オフ命令、bはコンパレータ16の出力電
圧、cはループスイツチ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l1はデイ
スク4に近いことを示し、ラインl2はデイスク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、fは
減算増幅器12の出力、したがつてフオーカスエ
ラー電圧を示す。gはフリツプフロツプ18の出
力を示す。
第1図において端子20に加えられるフオーカ
スサーボのオン/オフ命令aは初期状態で“L”
であつて、NANDゲート19の出力を“H”に
しているので、フリツプフロツプ18はリセツト
状態となり、ループスイツチ14のC端子入力は
“L”となる。このようにC端子入力が“L”で
あると、ループスイツチ14は接点P1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PNPトランジスタ
TR1と抵抗R1,R2,R3で構成されており、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。したがつて、前記
初期状態ではドライブ回路15の正電圧が与えら
れる。ドライブ回路15は入力電圧が正のとき可
動部37がデイスク4か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つ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。
スサーボのオン/オフ命令aは初期状態で“L”
であつて、NANDゲート19の出力を“H”に
しているので、フリツプフロツプ18はリセツト
状態となり、ループスイツチ14のC端子入力は
“L”となる。このようにC端子入力が“L”で
あると、ループスイツチ14は接点P1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PNPトランジスタ
TR1と抵抗R1,R2,R3で構成されており、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。したがつて、前記
初期状態ではドライブ回路15の正電圧が与えら
れる。ドライブ回路15は入力電圧が正のとき可
動部37がデイスク4か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つ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、フオーカスサーボのオン/オフ命令が第
3図のt=t0において“H”に変化すると、引込
み信号発生器21の出力電圧は負に転じ、可動部
37に対してデイスク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、したがつてコンパレータ16の出力は
“L”であるからNANDゲート19を通じてフリ
ツプフロツプ18をリセツト状態に保持し続け
る。可動部37がデイスクに近付く速度について
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によつ
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]。
3図のt=t0において“H”に変化すると、引込
み信号発生器21の出力電圧は負に転じ、可動部
37に対してデイスク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、したがつてコンパレータ16の出力は
“L”であるからNANDゲート19を通じてフリ
ツプフロツプ18をリセツト状態に保持し続け
る。可動部37がデイスクに近付く速度について
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によつ
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の移動によつて合焦点状態に近づく
と、反射光レベル(第3図e)が増し、これがコ
ンパレータ16のスレツシヨルドレベルV1を越
えると、第3図bに示すコンパレータ16の出力
は反転して“H”を出力し、フリツプフロツプ1
8のリセツトを解き(t=t1)、フリツプフロツ
プ18はトリガ受入れ可能状態となる。可動部3
7がさらにデイスク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オーカスエラー
(第3図f)がウインドコンパレータ17のスレ
ツシヨルドレベル±V2を越えるとウインドコン
パレータ17の出力は“L”から“H”に反転
し、フリツプフロツプ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
よつてループスイツチ14が接点P2側に切換わ
つてフオーカスサーボループを閉じる(t=t2)。
ここで、第2図ハのA領域でなく、B領域とA領
域の境界付近でフオーカスループを閉じている
が、可動部37の慣性力によつてB領域からA領
域に移行すること、フオーカスサーボループの応
答速度への余裕をとることなどの理由でこの手法
を採用されているのである。
と、反射光レベル(第3図e)が増し、これがコ
ンパレータ16のスレツシヨルドレベルV1を越
えると、第3図bに示すコンパレータ16の出力
は反転して“H”を出力し、フリツプフロツプ1
8のリセツトを解き(t=t1)、フリツプフロツ
プ18はトリガ受入れ可能状態となる。可動部3
7がさらにデイスク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オーカスエラー
(第3図f)がウインドコンパレータ17のスレ
ツシヨルドレベル±V2を越えるとウインドコン
パレータ17の出力は“L”から“H”に反転
し、フリツプフロツプ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
よつてループスイツチ14が接点P2側に切換わ
つてフオーカスサーボループを閉じる(t=t2)。
ここで、第2図ハのA領域でなく、B領域とA領
域の境界付近でフオーカスループを閉じている
が、可動部37の慣性力によつてB領域からA領
域に移行すること、フオーカスサーボループの応
答速度への余裕をとることなどの理由でこの手法
を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、
フオ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
過大になつたり、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
わることによつて、可動部が急激に移動すること
がある。
あるいはゴムなどの弾性体で支持されておらず、
フオ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
過大になつたり、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
わることによつて、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。
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。
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、その場合であつても、支持
材料のステイフネスは必ずしも高くなるとは限ら
ず、結局可動部の重力分力の影響や振動や衝撃な
どの外乱でフオ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けるリニアリテ
イ劣化という他の問題が生じるという欠点を有す
る。
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、その場合であつても、支持
材料のステイフネスは必ずしも高くなるとは限ら
ず、結局可動部の重力分力の影響や振動や衝撃な
どの外乱でフオ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けるリニアリテ
イ劣化という他の問題が生じるという欠点を有す
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、フオーカスサー
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。
性体などの支持手段によらずに、フオーカスサー
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、フオーカス調節機構に、
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
の位置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
定信号発生手段で形成し、前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
オーカスサーボループ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。
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
の位置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
定信号発生手段で形成し、前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
オーカスサーボループ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て行なう詳細な説明から
一層明らかとなろう。
は、以下に図面を参照して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
よつてフオ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ツク図であつて、
第1図と同一物には同一符号を付してある。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
であつて、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2
5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。
下「位置サーボループ」と称す)を有し、これに
よつてフオ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ツク図であつて、
第1図と同一物には同一符号を付してある。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
であつて、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2
5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、フオ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
フオーカスサーボ引込みのための合焦点探索は、
可動部37がデイスク4から最も遠ざかつた状態
から開始して次第にデイスク4に近付いていくこ
と、フオーカスサーボループを閉じる条件は、反
射光量とフオ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。
動作しているときは全く同一ループであり、また
フオーカスサーボ引込みのための合焦点探索は、
可動部37がデイスク4から最も遠ざかつた状態
から開始して次第にデイスク4に近付いていくこ
と、フオーカスサーボループを閉じる条件は、反
射光量とフオ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3
7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つて高周波発振器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(したがつて前記容量値)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
デイスク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24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がデイスク4から
最も遠い場合にOVで、逆にデイスク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高
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。したがつ
て、フオ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28である。第6図イは、この位
置設定信号発生器28をコレクタ接地接続の
PNPトランジスタQ1と、そのエミツタおよび正
電源+Vcc間に接続された抵抗Rと、エミツタと
アース間に接続されたコンデンサCと、前記エミ
ツタにベースが接続されコレクタが正電源+Vcc
に接続され、エミツタがダイオードDと抵抗RE
を通して負荷電源―Vcc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40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からのフオ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。
7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つて高周波発振器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(したがつて前記容量値)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
デイスク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24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がデイスク4から
最も遠い場合にOVで、逆にデイスク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高
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。したがつ
て、フオ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28である。第6図イは、この位
置設定信号発生器28をコレクタ接地接続の
PNPトランジスタQ1と、そのエミツタおよび正
電源+Vcc間に接続された抵抗Rと、エミツタと
アース間に接続されたコンデンサCと、前記エミ
ツタにベースが接続されコレクタが正電源+Vcc
に接続され、エミツタがダイオードDと抵抗RE
を通して負荷電源―Vcc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40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からのフオ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、は端子20におけるフオーカスサー
ボのオン/オフ命令、は位置設定信号発生器2
8の出力、は対物レンズ位置、は加算増幅器
11の出力、はコンパレータ16の出力、は
減算増幅器12の出力、そしてはフリツプフロ
ツプ18の出力を示す。
しており、は端子20におけるフオーカスサー
ボのオン/オフ命令、は位置設定信号発生器2
8の出力、は対物レンズ位置、は加算増幅器
11の出力、はコンパレータ16の出力、は
減算増幅器12の出力、そしてはフリツプフロ
ツプ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
フオーカスサーボのオフ命令“L”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
りデイスク4から最も遠い位置に保持されている
が、端子20にフオーカスサーボのオン命令
“H”が第7図のt=t0で印加されると、位置設
定信号発生器28の出力が第2図に示すように
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ツチ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
イスク4に向かつて移動していくことになる。こ
の移動によりデイスク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
ようにフオーカスサーボ系が動作を始める。この
ようにフオーカスサーボ系が働くときはループス
イツチ14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、フオ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。
フオーカスサーボのオフ命令“L”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
りデイスク4から最も遠い位置に保持されている
が、端子20にフオーカスサーボのオン命令
“H”が第7図のt=t0で印加されると、位置設
定信号発生器28の出力が第2図に示すように
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ツチ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
イスク4に向かつて移動していくことになる。こ
の移動によりデイスク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
ようにフオーカスサーボ系が動作を始める。この
ようにフオーカスサーボ系が働くときはループス
イツチ14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、フオ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。
以上のとおりフオ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。
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。
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。
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。
さらに、ボビン7として導電性の金属を用いて
容量板の設置を不要ならしめることも可能であ
る。
容量板の設置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
入替わつても同等の効果を持つことは明らかであ
る。
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
入替わつ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ヤツプのスペース
が小さい場合に有効である。
が小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3
3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とデイスク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。
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3
3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とデイスク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てあ
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周にわたつて設けること
が有利であるのは明らかである。
示したものと同一部分には同一符号を付してあ
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周にわたつて設けること
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。この場合の実施例を第10
図のブロツク図に示す。第10図において、第5
図と同一物には同一符号を付してある。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、新た
なトラツプ回路35が付加されている。これは高
周波信号がフオーカスサーボ系を通つて高周波発
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。
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。この場合の実施例を第10
図のブロツク図に示す。第10図において、第5
図と同一物には同一符号を付してある。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、新た
なトラツプ回路35が付加されている。これは高
周波信号がフオーカスサーボ系を通つて高周波発
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。
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
構成によつては、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つて変えること
により対処可能であることは明らかである。
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
構成によつては、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つて変えること
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オーカ
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、フオ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つて可動部を安定に保持
するようにしているので、フオーカスサーボ引込
みのための合焦点探索中に、信号読取用光スポツ
ト位置を移動させ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
変化する容量手段を設けているので、構造が簡単
でかつ可動部の移動に関しリニアリテイの優れた
ものを容易に実現できるという効果がある。
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、フオ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つて可動部を安定に保持
するようにしているので、フオーカスサーボ引込
みのための合焦点探索中に、信号読取用光スポツ
ト位置を移動させ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
変化する容量手段を設けているので、構造が簡単
でかつ可動部の移動に関しリニアリテイの優れた
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ブロツク図であ
る。第2図は第1図におけるフオーカスエラー検
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ツク図であり、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ツク図
である。 図において、4はデイスク、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、1
5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はフオーカス調節
機構、37は可動部、38は非可動部、39は磁
気回路ギヤツプを示す。
る。第2図は第1図におけるフオーカスエラー検
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ツク図であり、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ツク図
である。 図において、4はデイスク、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、1
5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はフオーカス調節
機構、37は可動部、38は非可動部、39は磁
気回路ギヤツプを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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
部の磁気回路ギヤツ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
フオーカス調節機構と、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
れた光学式デイスクの信号記録面とのずれを検出
するフオーカスエラー検出手段と、前記フオーカ
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、 前記フオ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
号を発生す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コイル
用ボビンの内側または外側の全周にわたつて設け
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
沿つ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つて変
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つ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 JPS59217236A (ja) | 1984-12-07 |
JPS6412015B2 true 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 |
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---|---|---|---|
JP58091717A Granted JPS59217237A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 焦点制御装置 |
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---|---|
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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 |
JPS59217236A (ja) | 1984-12-07 |
JPS59217237A (ja) | 1984-12-07 |
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