JP2003085783A - 光学式ピックアップ、光学式ディスク記録再生装置、光学式ピックアップ用増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は記録時に光学式ディスクから反射され
た反射光に基づく再生信号によって飽和することのない
プリアンプを備える光学式ディスクの記録システムを提
供することを目的とする。 【解決手段】前記光学式ディスクに照射するために光ビ
ームを発生するレーザー素子１５と、前記光ビームが前
記光学式ディスクの信号記録面にて反射された反射光を
検出し再生信号を出力する光検出器２１とを具備する光
学式ピックアップの再生信号のゲインを制御するプリア
ンプであって、再生信号を低域濾波処理するローパスフ
ィルタ２７を備え、光学式ディスク１４に信号を記録す
る際に光学式ディスク１４から反射される再生信号のゲ
インをローパスフィルタ２７の低域濾波処理によって制
限し、再生信号のダイナミックレンジを確保することを
特徴とするプリアンプを以ってして課題の解決をするも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録可能な光学式
ディスクに光ビームを照射して信号を記録する際に、光
学式ディスクで反射された反射光を検出して、この反射
光に基づいた再生信号に重畳されたサーボ情報を基にし
て、光ビームの前記光学式ディスク上の位置を制御する
サーボ信号を得る光学式ピックアップと、この光学式ピ
ックアップを用いた光学式ディスク記録再生装置及び、
光学式ピックアップの再生信号のゲインを制御する光学
式ピックアップ用増幅器に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明の属する技術分野における公知技
術を開示した文献は、特開２０００−１８２２４１号公
報（公開日：平成１２年６月３０日，出願人：株式会社
日立製作所）がある。

【０００３】この公報には、記録可能なディスクである
ＤＶＤ−ＲＡＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Versatile Disc Rand
om Access Memory）規格のディスクに信号を記録する光
ディスク装置装置及び、これに用いるヘッドアンプが開
示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、光学式ディスク
に信号を記録する際には、出来るだけ多くの光を得るた
めに、フルパワーで光学式ピックアップのレーザー素子
で発光させる必要があった。

【０００５】しかしながら、この記録時に光学式ディス
クの反射光を、光学式ディスク上の光ビームの位置を制
御するためのサーボ信号に用いるため、この反射光に基
づいた再生信号のダイナミックレンジが過剰に大きくな
ってしまう現象が起こる。

【０００６】よって、この信号を増幅する場合、ダイナ
ミックレンジの大きな増幅器を用いなければ、増幅器は
飽和状態となり、再生信号に重畳されたサーボ情報が消
失してしまい、結果的に光ビームに対するサーボ処理を
行うことが出来なくなるという問題がある。

【０００７】本発明は記録時に光学式ディスクから反射
された反射光による再生信号によって飽和することのな
い増幅器を備える光学式ディスクの記録システムを提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に光学式ピックアップは、光学式ディスクに信号を記録
可能な光学式ディスク装置に用いられ、前記光学式ディ
スクにレーザーを照射することによって前記信号を記録
する光学式ピックアップであって、前記光学式ディスク
に照射するために光ビームを発生するレーザー素子と、
前記光ビームが前記光学式ディスクの信号記録面にて反
射された反射光を検出し、前記光ビームの前記信号記録
面上の位置を制御するためのサーボ信号の生成に用いら
れるサーボ情報が重畳された再生信号を出力する光検出
器と、前記信号記録面に対して前記光ビームを照射して
信号を記録する際に、前記光検出器から得られる前記再
生信号の所定のカットオフ周波数よりも低い周波数成分
の信号レベルを減衰させることなく濾波せしめ、前記光
学式ディスクに信号を記録する際に、当該光学式ディス
クから反射される再生信号の利得を低下させるローパス
フィルタを備えた光学式ピックアップ用増幅器とを具備
したことを特徴とする。

【０００９】上記課題を解決するために本発明の光学式
ディスク再生装置は、前記光学式ディスクに照射するた
めに光ビームを発生するレーザー素子と、前記光ビーム
が前記光学式ディスクの信号記録面にて反射された反射
光を検出し前記光ビームの前記信号記録面上の位置を制
御するためのサーボ信号の生成に用いられるサーボ情報
が重畳された再生信号を出力する光検出器とを具備する
光学式ピックアップと、前記信号記録面に対して前記光
ビームを照射して信号を記録する際に、前記光検出器か
ら得られる前記再生信号の所定のカットオフ周波数より
も低い周波数成分の信号レベルを減衰させることなく濾
波せしめ前記光学式ディスクに信号を記録する際に当該
再生信号の利得を低下させるローパスフィルタを有する
光学式ピックアップ用増幅器とを具備したことを特徴す
る。

【００１０】上記課題を解決するために本発明の光学式
ピックアップ用増幅器は、前記光学式ディスクに照射す
るために光ビームを発生するレーザー素子と、前記光ビ
ームが前記光学式ディスクの信号記録面にて反射された
反射光を検出し、前記光ビームの前記信号記録面上の位
置を制御するためのサーボ信号の生成に用いられるサー
ボ情報が重畳された再生信号を出力する光検出器とを具
備する光学式ピックアップの当該再生信号のゲインを制
御する光学式ピックアップ用増幅器であって、前記再生
信号の所定のカットオフ周波数よりも低い周波数成分の
信号レベルを減衰させることなく濾波せしめ当該再生信
号の利得を低下させるローパスフィルタとを具備したこ
とを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施例について、図１〜
図５を用いて説明する。

【００１２】図１は本発明の光学式ピックアップ用増幅
器であるプリアンプが用いられた光学式ディスク記録再
生装置のブロック図である。

【００１３】図１において、光学式ディスク記録再生装
置は、光学式ピックアップ１、ＲＦ（高周波）アンプ
２、データスライス回路Ｄａｌ、ＮＲＺＩ（Ｎｏｎ−Ｒ
ｅｔｕｎ−ｔｏ−Ｚｅｒｏ−Ｉｎｖｅｒｔｅｄ）復調回
路４、ＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ−Ｃｈｅｃｋ−Ｃｏｄｅ）処
理回路５、復調回路６、アドレス抽出回路７、トラック
ジャンプ回路８、ピックアップモータ９、トラッキング
サーボ回路１０、フォーカッシングサーボ回路１１、ス
ピンドルモータ１２、スピンドルモータサーボ回路１３
からなる。

【００１４】光学式ディスク１４は、スピンドルモータ
１２に取り付けられた図示しないターンテーブルの上に
載置される。光学式ディスク１４はターンテーブルが回
転することにより回転する。この回転はスピンドルモー
タ１２の回転を制御するスピンドルモータサーボ回路に
よって制御される。

【００１５】光学式ピックアップ１は、この回転した光
学式ディスク１４の信号記録面上に設けられた記録トラ
ック上に光ビームをレーザー素子１５を発光させること
によって照射して、信号の記録あるいは再生を行う。

【００１６】厳密に述べると再生は、記録トラック上に
照射した光ビームの反射光を光学式ピックアップ内に設
けられた光検出器２１によって受光して再生信号を得る
ことによって行なわれる。

【００１７】光学式ディスクに対して信号を記録及び再
生する際には、光学式ディスクの信号記録面及びトラッ
ク上の光ビームの位置がジャストフォーカス（合焦）状
態及び、トラック上に照射されたオントラック状態にあ
るように図示しない対物レンズを移動させて制御され
る。

【００１８】これらの制御をトラッキングサーボ及び、
フォーカッシングサーボと呼ぶが、これらの制御はトラ
ッキングサーボ回路１０、フォーカッシングサーボ回路
１１が光学式ピックアップに設けられた図示しない対物
レンズを移動制御し、フォーカスサーボにあっては光ビ
ームの焦点を信号記録面に、トラッキングサーボにあっ
ては光ビームの照射位置を記録トラック上にそれぞれ追
従させることによって為される。

【００１９】これら、トラッキングサーボ回路１０、フ
ォーカッシングサーボ回路１１はＲＦアンプ２が再生す
る再生信号の転送を受けて、それぞれトラッキングサー
ボ信号とフォーカッシングサーボ信号を生成し、光ビー
ムの照射位置をフィードバック制御する。

【００２０】また、ＲＦアンプは再生信号を増幅して、
トラッキングサーボ回路１０、フォーカッシングサーボ
回路１１に入力させる以外にデジタルデータを生成する
ためのデータスライス回路３に転送する。

【００２１】データスライス回路３は、所定のタイミン
グで再生信号の波形をスライスして方形波（デジタル）
信号を生成して、更に後段のＮＲＺＩ復調回路４へ入力
させる。ＮＲＺＩ復調回路４はＮＲＺＩ変調された方形
波をデジタル信号として復調し、後段のＥＣＣ処理回路
５へ転送する。

【００２２】デジタル信号の転送を受けたＥＣＣ処理回
路５はＥＣＣブロック単位でデジタル信号のエラー訂正
を行い、後段の復調回路６へ転送する。復調回路６は所
定のデータレコード長単位でデジタル信号からデータを
検出し、更に後段のデータ再生系とアドレス検出回路７
へと転送する。

【００２３】アドレス検出回路７は再生中のデジタルデ
ータの光学式ディスク上の記録位置を示すアドレスを検
出し、このアドレスに基づいた情報を後段のトラックジ
ャンプ回路８へと転送する。

【００２４】ところで、光学式ピックアップ１は、ピッ
クアップモータ９の発生するトルク（回転力）によって
光学式ディスクＯｄの半径方向に移動させられる。ピッ
クアップモータ９はトラックジャンプ回路８によって制
御によってトルクを発生して光学式ピックアップ１をト
ラックジャンプ回路８の制御に従って移動させる。

【００２５】例えば、図示しないマイクロプロセッサか
らのコマンドによって、光学式ディスク１４の信号記録
面上の所定位置に光学式ピックアップ１を導く場合は、
この所定位置のアドレスとアドレス検出回路７の検出す
る現再生位置のアドレスとの差分に相当するトラックジ
ャンプ信号をトラックジャンプ回路８から出力させて、
ピックアップモータ９に供給してトルクを発生させるこ
とにより、光学式ピックアップ１を所定位置へ移動させ
る。

【００２６】この動作をトラックジャンプ動作と呼ぶ。

【００２７】また、光学式ディスク記録再生において肝
要なことはディスクの回転数の制御である。この制御を
行うのが、スピンドルモータサーボ回路１３である。ス
ピンドルモータサーボ回路１３は図示しないマイクロプ
ロセッサからのコマンドを受けて、スピンドルモータサ
ーボ信号を発生しスピンドルモータを所定の安定した回
転数で回転させる制御を行う。

【００２８】その際に、スピンドルモータサーボ回路１
３は、スピンドルモータ１２の回転数に応じて発生する
逆起電力に基づいて、スピンドルモータの回転数を監視
し、現在のスピンドルモータ１２の回転数の、予め設定
された所定の回転数との差分を検出して、その結果に応
じてスピンドルサーボ信号を生成して、スピンドルモー
タ１２の回転数を所定の回転数に維持する。これをスピ
ンドルサーボ処理と呼ぶ。

【００２９】次にこの光学式ディスク１４に信号を書き
込む場合の動作について説明する。

【００３０】図２は、本発明のプリアンプの回路ブロッ
ク図である。

【００３１】図中、２１は光学式ピックアップ１に内蔵
されており、光学式ピックアップ１内のレーザー素子１
５が発する光ビームが光学式ディスク１４の信号記録面
上で反射された反射光を受光し再生信号生成する光検出
器である。

【００３２】この光検出器２１はフォトダイオードで構
成されており、反射光を受光すると、受光した反射光の
強さによって電流ｉが流れるように構成されている。光
検出器２１は一端を接地しており、他端をオペレーショ
ンアンプ２２の−（マイナス）端子に接続している。

【００３３】オペレーションアンプ２２の＋（プラス）
端子には基準電圧Ｖｒｅｆが印加されており、オペレー
ションアンプ２２のした−（マイナス）端子には、光検
出器２１の受光する光の強さを反映した電位の変化が発
生する。

【００３４】よって、オペレーションアンプ２２の出力
端子には、光の強さに応じた電位と基準電圧Ｖｒｅｆの
電位との差分が再生信号Ｖｏｕｔとして生じる。

【００３５】ところで、オペレーションアンプ２２の−
（マイナス）端子と、出力端子は抵抗器２５を介して接
続されており、再生信号のダイナミックレンジはこの抵
抗器２５の抵抗値によって設定される。

【００３６】また、オペレーションアンプ２２の−（マ
イナス）端子と、出力端子は、スイッチ２３と抵抗器２
６の直列回路を介在して接続されており、更にスイッチ
２３と抵抗器２６の接続点と、オペレーションアンプ２
２の−（マイナス）端子はコンデンサ２４を介在して接
続されている。

【００３７】ここでスイッチ２３が接続状態にあると
き、抵抗器２５，２６及びコンデンサ２４はローパスフ
ィルタ２７を構成する。

【００３８】つまり、スイッチ２３を切換えることによ
り、オペレーションアンプ２２の出力端子に生じる再生
信号の周波数特性やダイナミックレンジが、再生信号の
低周波域信号の濾波処理をイネーブル／ディスイネーブ
ルによって切換えられるものである。

【００３９】このローパスフィルタ２７は、所定のカッ
トオフ周波数Ｆｃよりも高い周波数をカットオフし、こ
のカットオフ周波数よりも低い周波数成分の信号レベル
を減衰させることなく濾波するする周波数特性を持って
いる。

【００４０】図３はこのプリアンプの周波数特性図を示
すものである。

【００４１】図中の特性線３１はスイッチ２３が開放さ
れているときの再生信号の周波数特性を示す。この特性
は、抵抗器２５にて設定されるダイナミックレンジを有
しており、広帯域の周波数でフラットなゲイン特性を示
す。

【００４２】これに対して、特性線３２は、スイッチ２
３が接続状態にある場合の周波数特性を示す。この特性
は、スイッチ２３が接続状態となってローパスフィルタ
が構成され、再生信号の周波数特性及びこの再生信号が
低域濾波処理された状態を示すものである。

【００４３】特性線３２に示されるがごとく、周波数特
性はカットオフ周波数Ｆｃ＝１／［２πＣ（２５，２
６）］よりも高い周波数帯域の信号のゲインが徐々に減
衰し、カットオフ周波数より低い周波数成分の信号は減
衰することなく濾波する典型的なローパスフィルタ特性
を呈しているのが判る。

【００４４】通常、光学式ディスク１４に信号を記録す
る場合は、確実に信号記録面にマークを生成しなければ
ならないので、光学式ピックアップ１のレーザー素子は
最大限のフルパワー状態で発光する。

【００４５】よって、このとき信号記録面に照射される
光ビームの強度も光学式ピックアップ１が出力し得る最
大限の強さである。

【００４６】図１の説明で述べたように、光学式ピック
アップの光ビームは光学式ディスクの信号記録面にジャ
ストフォーカス（合焦）状態にあり、また、記録トラッ
ク上に照射されたオントラック状態にあるように、それ
ぞれ、フォーカスサーボ処理及び、トラッキングサーボ
処理を施して、光ビームが光学式ディスク上の記録トラ
ックを確実にトレースするように制御する。

【００４７】このサーボ制御は、光学式ディスクの信号
記録面に信号を記録する場合も行われ、図２のプリアン
プのブロック図にあるように、光検出器２１から得られ
る再生信号に重畳されたサーボ情報信号に基づいてサー
ボ制御を施すものである。

【００４８】しかしながら、このとき信号記録面に照射
される光ビームの強度は光学式ピックアップ１が出力し
得る最大限の強さであり、その反射光に基づく再生信号
のレベルは相当に大きくなる。

【００４９】あまりに再生信号のレベルが過大になると
プリアンプは飽和状態となるので、この再生信号から光
ビームのサーボ制御を施すためのサーボ情報が消失して
しまうのである。

【００５０】本発明のディスク記録再生装置はこのプリ
アンプによって、信号記録時に光学式ディスクの信号記
録面から反射された反射光に基づく再生信号に低域濾波
処理を施し、再生信号のダイナミックレンジが確保され
るように再生信号のゲインを制御する。

【００５１】本発明の再生信号の特性について説明する
ために図４を用いる。

【００５２】図４は光学式ディスクに信号を記録する際
のの記録信号の波形図と、再生信号の波形図である。

【００５３】図４において、４１は記録信号の波形を示
し、４２は低域濾波処理の施された再生信号の波形であ
る。

【００５４】記録信号の４１の波形に比較して、再生信
号の波形はダイナミックレンジが小さくなるように制御
されているのが判る。再生信号の波形は低域濾波処理さ
れたものであるので、再生信号のレベルは抑圧されプリ
アンプの出力が飽和することなく、ダイナミックレンジ
も十分確保されているので、再生信号に重畳されるサー
ボ情報も消失せずに残存している。

【００５５】よって、再生信号から確実にサーボ情報の
抽出が可能となり、光ビームのトラッキングサーボ処理
あるいはフォーカッシングサーボ処理が行える。

【００５６】また、図２にあるように、記録時にはＷｒ
ｉｔｅ Ｇａｔｅから信号を与えてスイッチを接続状態
にして、記録時に得られる再生信号に低域濾波処理を施
してゲインを抑圧してダイナミックレンジを確保してい
プリアンプの飽和を防止し、記録された信号を再生する
再生時には、Ｗｒｉｔｅ Ｇａｔｅから信号を与えてス
イッチを開放状態にして、再生信号に低域濾波処理を施
すことなく、再生信号に十分なゲインを与えることによ
り、記録時と再生時の双方に良好な特性を得ることので
きるプリアンプを実現することができる。

【００５７】このように、本発明を用いれば、アンプを
飽和させてサーボ情報を消失することなく、光学式ディ
スクに対して信号記録を行う際の光ビームのサーボ処理
を行うことが可能となる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば記
録時に光学式ディスクから反射された反射光によるサー
ボ信号によって飽和することのないプリアンプを備える
光学式ディスクの記録システムを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】光学式ディスク記録再生装置のブロック図。

【図２】本発明のプリアンプの回路ブロック図。

【図３】プリアンプの周波数特性図。

【図４】光学式ディスクに信号を記録する際のの記録信
号の波形図と、再生信号の波形図。

【符号の説明】

２７…ローパスフィルタ ２２…オペレーションアンプ ２１…光検出器 １５…レーザー素子 ２５，２６…抵抗器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学式ディスクに信号を記録可能な光学式
   ディスク装置に用いられ、前記光学式ディスクにレーザ
   ーを照射することによって前記信号を記録する光学式ピ
   ックアップであって、 前記光学式ディスクに照射するために光ビームを発生す
   るレーザー素子と、 前記光ビームが前記光学式ディスクの信号記録面にて反
   射された反射光を検出し、前記光ビームの前記信号記録
   面上の位置を制御するためのサーボ信号の生成に用いら
   れるサーボ情報が重畳された再生信号を出力する光検出
   器と、 前記信号記録面に対して前記光ビームを照射して信号を
   記録する際に、前記光検出器から得られる前記再生信号
   の所定のカットオフ周波数よりも低い周波数成分の信号
   レベルを減衰させることなく濾波せしめ、前記光学式デ
   ィスクに信号を記録する際に、当該光学式ディスクから
   反射される再生信号の利得を低下させるローパスフィル
   タを備えた光学式ピックアップ用増幅器とを具備したこ
   とを特徴とする光学式ピックアップ。
2. 【請求項２】前記光学式ディスクに照射するために光ビ
   ームを発生するレーザー素子と、 前記光ビームが前記光学式ディスクの信号記録面にて反
   射された反射光を検出し前記光ビームの前記信号記録面
   上の位置を制御するためのサーボ信号の生成に用いられ
   るサーボ情報が重畳された再生信号を出力する光検出器
   とを具備する光学式ピックアップと、 前記信号記録面に対して前記光ビームを照射して信号を
   記録する際に、前記光検出器から得られる前記再生信号
   の所定のカットオフ周波数よりも低い周波数成分の信号
   レベルを減衰させることなく濾波せしめ前記光学式ディ
   スクに信号を記録する際に当該再生信号の利得を低下さ
   せるローパスフィルタを備える光学式ピックアップ用増
   幅器とを具備したことを特徴する光学式ディスク記録再
   生装置。
3. 【請求項３】前記光学式ディスクに照射するために光ビ
   ームを発生するレーザー素子と、前記光ビームが前記光
   学式ディスクの信号記録面にて反射された反射光を検出
   し、前記光ビームの前記信号記録面上の位置を制御する
   ためのサーボ信号の生成に用いられるサーボ情報が重畳
   された再生信号を出力する光検出器とを具備する光学式
   ピックアップの当該再生信号のゲインを制御する光学式
   ピックアップ用増幅器であって、 前記再生信号の所定のカットオフ周波数よりも低い周波
   数成分の信号レベルを減衰させることなく濾波せしめ当
   該再生信号の利得を低下させるローパスフィルタとを具
   備したことを特徴とする光学式ピックアップ用増幅器。