JP3224844B2 - 光ディスク装置 - Google Patents
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- 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
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
- G11B7/126—Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/76—Television signal recording
- H04N5/91—Television signal processing therefor
- H04N5/911—Television signal processing therefor for the suppression of noise
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- H—ELECTRICITY
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- H04N5/85—Television signal recording using optical recording on discs or drums
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ディスク装置に係り、
光ヘッドに光源として使用される半導体レーザの雑音を
低減する装置に関する。
光ヘッドに光源として使用される半導体レーザの雑音を
低減する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ディスク装置は、光ディスクと呼ばれ
る光学的に記録再生が可能なディスク状記録媒体に光ビ
ームを照射して情報をピットまたは相変化などのマーク
として記録し、再生は光ディスクからの反射光を光検出
器で検出して行う装置である。光源としては、半導体レ
ーザ（以下、ＬＤという）が一般に使用されている。
る光学的に記録再生が可能なディスク状記録媒体に光ビ
ームを照射して情報をピットまたは相変化などのマーク
として記録し、再生は光ディスクからの反射光を光検出
器で検出して行う装置である。光源としては、半導体レ
ーザ（以下、ＬＤという）が一般に使用されている。
【０００３】このような光ディスク装置においては、再
生信号のＳ／Ｎを大きくすることが重要な課題の一つで
ある。再生信号に含まれる雑音には、ディスク基板雑
音、媒体雑音（マーク変動も含む）、光ビームを案内す
るためのガイドグルーブに起因するグルーブ雑音、光検
出器のショット雑音、プリアンプなどの回路系の雑音お
よびＬＤ自身から発生するレーザ雑音（戻り光により増
大する）などがある。
生信号のＳ／Ｎを大きくすることが重要な課題の一つで
ある。再生信号に含まれる雑音には、ディスク基板雑
音、媒体雑音（マーク変動も含む）、光ビームを案内す
るためのガイドグルーブに起因するグルーブ雑音、光検
出器のショット雑音、プリアンプなどの回路系の雑音お
よびＬＤ自身から発生するレーザ雑音（戻り光により増
大する）などがある。
【０００４】光ディスクの中でも、特に追記型媒体や、
オーバライトのできる相変化型媒体（ＰＣ媒体）では、
レーザ雑音が再生信号のＳ／Ｎを大きく左右するため、
これを抑えることが記録密度を高める上で重要となる。
一方、光磁気型媒体（ＭＯ媒体）では、信号再生に差動
検出法を用いるため、追記型媒体や相変化型媒体に比較
してレーザ雑音の影響は小さいが、信号レベルが極めて
低いことから、所要のＳ／Ｎを確保するためには、やは
りレーザ雑音を一定レベル以下にすることが必要とな
る。
オーバライトのできる相変化型媒体（ＰＣ媒体）では、
レーザ雑音が再生信号のＳ／Ｎを大きく左右するため、
これを抑えることが記録密度を高める上で重要となる。
一方、光磁気型媒体（ＭＯ媒体）では、信号再生に差動
検出法を用いるため、追記型媒体や相変化型媒体に比較
してレーザ雑音の影響は小さいが、信号レベルが極めて
低いことから、所要のＳ／Ｎを確保するためには、やは
りレーザ雑音を一定レベル以下にすることが必要とな
る。
【０００５】光ディスクにいずれの媒体を用いる場合で
も、レーザ雑音はＲＩＮ（Relative-Intensity-Noise）
として、−１２０ｄｂ／Ｈｚ以下であることが要求され
る。しかし、ＬＤを単純に用いたのでは、波長８３０ｎ
ｍ、出力４０ｍＷの場合で、ＲＩＮは−１０５〜−１１
０ｄＢ／Ｈｚ程度の値しか得られず、不十分である。Ｌ
Ｄのレーザ雑音の原因は、ＬＤがシングルモード発振し
ているため、温度変化や媒体からの戻り光があると、モ
ードホッピングが生じ、出力光量が大きく変化すること
による。この雑音を減らすには、ＬＤをマルチモードで
発振させることにより、モードホッピングが生じても大
きな出力変動が生じないようにすることが有効である。
そこで、最近の記録／再生用ＬＤでは、制御電流に８０
０ＭＨｚ〜１ＧＨｚ程度の高周波を重畳させ、強制的に
ＬＤをマルチモードで発振させて用いている。これによ
って、レーザ雑音を１５ｄＢ程度抑圧させ、ＲＩＮとし
て−１２０ｄＢ／Ｈｚ以下の値を実現している。
も、レーザ雑音はＲＩＮ（Relative-Intensity-Noise）
として、−１２０ｄｂ／Ｈｚ以下であることが要求され
る。しかし、ＬＤを単純に用いたのでは、波長８３０ｎ
ｍ、出力４０ｍＷの場合で、ＲＩＮは−１０５〜−１１
０ｄＢ／Ｈｚ程度の値しか得られず、不十分である。Ｌ
Ｄのレーザ雑音の原因は、ＬＤがシングルモード発振し
ているため、温度変化や媒体からの戻り光があると、モ
ードホッピングが生じ、出力光量が大きく変化すること
による。この雑音を減らすには、ＬＤをマルチモードで
発振させることにより、モードホッピングが生じても大
きな出力変動が生じないようにすることが有効である。
そこで、最近の記録／再生用ＬＤでは、制御電流に８０
０ＭＨｚ〜１ＧＨｚ程度の高周波を重畳させ、強制的に
ＬＤをマルチモードで発振させて用いている。これによ
って、レーザ雑音を１５ｄＢ程度抑圧させ、ＲＩＮとし
て−１２０ｄＢ／Ｈｚ以下の値を実現している。
【０００６】図５に、この様な高周波重畳を用いた従来
の光ディスク装置用ＬＤ駆動系の代表的な例を示す
（“光ディスク”、森・久保共著、電子情報通信学会
編、オーム社、昭和６３年発行、ｐｐ８１〜８３）。Ｌ
Ｄマウント２００内に、ＬＤ２０１とそのリア光をモニ
タする光検出器（ＰＩＮフォトダイオード）２０２が実
装されている。光検出器２０２の出力を差動増幅器２１
１に導き、入力信号２１５との差が最小となるように、
差動増幅器２１１の出力から変調回路２１２を経て増幅
器２１３の入力にフィードバックを施してＬＤ２０１の
駆動電流を制御することでＬＤ２０１の出力光量を温度
や経時変化に対して一定に制御している。このような制
御を自動光出力制御（ＡＰＣ）と呼ぶ。
の光ディスク装置用ＬＤ駆動系の代表的な例を示す
（“光ディスク”、森・久保共著、電子情報通信学会
編、オーム社、昭和６３年発行、ｐｐ８１〜８３）。Ｌ
Ｄマウント２００内に、ＬＤ２０１とそのリア光をモニ
タする光検出器（ＰＩＮフォトダイオード）２０２が実
装されている。光検出器２０２の出力を差動増幅器２１
１に導き、入力信号２１５との差が最小となるように、
差動増幅器２１１の出力から変調回路２１２を経て増幅
器２１３の入力にフィードバックを施してＬＤ２０１の
駆動電流を制御することでＬＤ２０１の出力光量を温度
や経時変化に対して一定に制御している。このような制
御を自動光出力制御（ＡＰＣ）と呼ぶ。
【０００７】このＡＰＣは、光量の時間的に緩やかな変
化に追従するため、その制御帯域は再生信号の帯域と比
べると極めて狭い。換言すれば、リア光はＤＣに近い低
域成分だけがフロント光と一致するが、戻り光との干渉
性で生じる干渉性ノイズは戻り光と一致しないため、制
御帯域を広くすることができない。制御帯域をあまり広
くすると、リア光の光量は一定となるが、実際に光ディ
スクに照射されるフロント光の光量が一定とならなくな
ってしまう。これらの理由から、リア光を利用するＡＰ
Ｃのみではレーザ雑音を十分に抑圧できないため、図５
に示すＡＰＣでは高周波発振器２１４から８００ＭＨｚ
〜１ＧＨｚ程度の高周波を発生させ、変調回路２１２を
介してＬＤ駆動電流に重畳することによって、レーザ雑
音の低減を図っている。
化に追従するため、その制御帯域は再生信号の帯域と比
べると極めて狭い。換言すれば、リア光はＤＣに近い低
域成分だけがフロント光と一致するが、戻り光との干渉
性で生じる干渉性ノイズは戻り光と一致しないため、制
御帯域を広くすることができない。制御帯域をあまり広
くすると、リア光の光量は一定となるが、実際に光ディ
スクに照射されるフロント光の光量が一定とならなくな
ってしまう。これらの理由から、リア光を利用するＡＰ
Ｃのみではレーザ雑音を十分に抑圧できないため、図５
に示すＡＰＣでは高周波発振器２１４から８００ＭＨｚ
〜１ＧＨｚ程度の高周波を発生させ、変調回路２１２を
介してＬＤ駆動電流に重畳することによって、レーザ雑
音の低減を図っている。
【０００８】このような高周波重畳を行うと、電磁波障
害が問題となるため、ＬＤ２０１にカソードコモンタイ
プのものを用い、駆動系全体に電磁シールド２１０を施
している。このように図５に示した従来のＬＤ駆動系で
は、高価でかつスペースの大きな高周波重畳回路（変調
回路２１２および高周波発振器２１４）と、厄介な電磁
シールド２１０を必要とし、コストアップと大型化を招
くという問題がある。また、電磁シールド２１０のため
のシールド導体を接地することと、ＬＤ駆動系の電源と
して一般に正極性電源が使用される関係上、ＬＤ２０１
としてはカソードコモンタイプのものを使用する必要が
あり、最もポピュラーなアノードコモンタイプのものを
使用できないのも欠点である。さらに、光ディスクの高
密度化のために、現在光ディスク装置に使用されている
ＬＤより波長の短い赤色ＬＤを使用しようとすると、現
状ではアノードコモンタイプのものしかなく、上記のよ
うな高周波重畳を採用することができない。
害が問題となるため、ＬＤ２０１にカソードコモンタイ
プのものを用い、駆動系全体に電磁シールド２１０を施
している。このように図５に示した従来のＬＤ駆動系で
は、高価でかつスペースの大きな高周波重畳回路（変調
回路２１２および高周波発振器２１４）と、厄介な電磁
シールド２１０を必要とし、コストアップと大型化を招
くという問題がある。また、電磁シールド２１０のため
のシールド導体を接地することと、ＬＤ駆動系の電源と
して一般に正極性電源が使用される関係上、ＬＤ２０１
としてはカソードコモンタイプのものを使用する必要が
あり、最もポピュラーなアノードコモンタイプのものを
使用できないのも欠点である。さらに、光ディスクの高
密度化のために、現在光ディスク装置に使用されている
ＬＤより波長の短い赤色ＬＤを使用しようとすると、現
状ではアノードコモンタイプのものしかなく、上記のよ
うな高周波重畳を採用することができない。
【０００９】これらの事情から、高周波重畳を用いずに
レーザ雑音を低減する方法が望まれる。その一例とし
て、光ディスクへの照射光（ＬＤのフロント光）の一部
を光検出器で検出し、その検出信号を用いてＬＤの光出
力を制御する、いわゆる広帯域フロントＡＰＣが報告さ
れている(H.Satoh,et al.;“Fast Laser Power Control
for High Density Optical Disk Systems”,OPTICAL DA
TA STORAGE CONFERENCEFeb.25-27,1991,pp182-185/WA4
)。この方式は図５のようなリア光を用いたＡＰＣと異
なり、制御帯域を広くとれるので、制御系のループゲイ
ンに応じてレーザ雑音を低減できるという特長がある。
レーザ雑音を低減する方法が望まれる。その一例とし
て、光ディスクへの照射光（ＬＤのフロント光）の一部
を光検出器で検出し、その検出信号を用いてＬＤの光出
力を制御する、いわゆる広帯域フロントＡＰＣが報告さ
れている(H.Satoh,et al.;“Fast Laser Power Control
for High Density Optical Disk Systems”,OPTICAL DA
TA STORAGE CONFERENCEFeb.25-27,1991,pp182-185/WA4
)。この方式は図５のようなリア光を用いたＡＰＣと異
なり、制御帯域を広くとれるので、制御系のループゲイ
ンに応じてレーザ雑音を低減できるという特長がある。
【００１０】この広帯域フロントＡＰＣでは、再生信号
帯域に対し制御帯域をいかに広くするかがポイントであ
る。制御帯域を広くする方法として、フィードフォワー
ド制御を行う方法が、“田口、星野：光ディスク装置に
おける高精度レーザ制御方式（II）、１９９１年電子情
報通信学会春期全国大会、Ｃ−３７２”に開示されてい
る。図６は、その制御系の構成図であり、ＬＤ２２０、
ＬＤ駆動回路２２１、ＬＤ２２０のフロント光を検出す
る光検出器２２２、演算増幅器２２３、補償回路２２
４、補正増幅器２２５および加算器２２６からなる。こ
の制御系では、広帯域化の大きな障害となる光検出器
（ＰＩＮフォトディテクタ）２２２の持つ接合容量の影
響を補正増幅器２２５によりフィードフォワード補償
し、さらにフロント光のモニタ電流Ｉｍの応答遅延を補
償回路２２４からの補償電流で補償することにより、制
御帯域の広帯域化を図っている。また、特にこの方式で
は、光検出器２２２の出力を電流のまま帰還してしてい
るため、光検出器の出力をＩ／Ｖ変換（電流／電圧変
換）して用いる場合に比較して、さらなる広帯域化が可
能である。
帯域に対し制御帯域をいかに広くするかがポイントであ
る。制御帯域を広くする方法として、フィードフォワー
ド制御を行う方法が、“田口、星野：光ディスク装置に
おける高精度レーザ制御方式（II）、１９９１年電子情
報通信学会春期全国大会、Ｃ−３７２”に開示されてい
る。図６は、その制御系の構成図であり、ＬＤ２２０、
ＬＤ駆動回路２２１、ＬＤ２２０のフロント光を検出す
る光検出器２２２、演算増幅器２２３、補償回路２２
４、補正増幅器２２５および加算器２２６からなる。こ
の制御系では、広帯域化の大きな障害となる光検出器
（ＰＩＮフォトディテクタ）２２２の持つ接合容量の影
響を補正増幅器２２５によりフィードフォワード補償
し、さらにフロント光のモニタ電流Ｉｍの応答遅延を補
償回路２２４からの補償電流で補償することにより、制
御帯域の広帯域化を図っている。また、特にこの方式で
は、光検出器２２２の出力を電流のまま帰還してしてい
るため、光検出器の出力をＩ／Ｖ変換（電流／電圧変
換）して用いる場合に比較して、さらなる広帯域化が可
能である。
【００１１】しかしながら、実際には光検出器の帯域制
限や遅延時間（光路長も含む）および制御回路の遅延時
間や周波数特性などの点から、制御帯域の広帯域化には
限度がある。記録密度を高めたり、あるいは光ディスク
の回転数を高めれば、再生信号の帯域は広がる一方であ
る。この再生信号の広帯域化に対し、広帯域フロントＡ
ＰＣの制御帯域が一定であれば、高周波域でのレーザ雑
音抑圧特性の低下によって、再生信号帯域内でのレーザ
雑音は増加する。このため、記録密度の高密度化、光デ
ィスク回転速度の高速化に従って、本来はより高いＳ／
Ｎが要求されるにもかかわらず、逆に再生信号帯域内の
レーザ雑音の増加のために、Ｓ／Ｎは低下してしまうと
いう問題が生じる。
限や遅延時間（光路長も含む）および制御回路の遅延時
間や周波数特性などの点から、制御帯域の広帯域化には
限度がある。記録密度を高めたり、あるいは光ディスク
の回転数を高めれば、再生信号の帯域は広がる一方であ
る。この再生信号の広帯域化に対し、広帯域フロントＡ
ＰＣの制御帯域が一定であれば、高周波域でのレーザ雑
音抑圧特性の低下によって、再生信号帯域内でのレーザ
雑音は増加する。このため、記録密度の高密度化、光デ
ィスク回転速度の高速化に従って、本来はより高いＳ／
Ｎが要求されるにもかかわらず、逆に再生信号帯域内の
レーザ雑音の増加のために、Ｓ／Ｎは低下してしまうと
いう問題が生じる。
【００１２】また、広帯域フロントＡＰＣは光ディスク
の再生光に含まれるレーザ雑音を低減するのに非常に有
効な方法であるが、実際に雑音低減効果を上げるために
はレーザ雑音を正確にモニタすることが重要となる。従
来のフロントＡＰＣでは、単にＬＤのフロント光をモニ
タすればよいと考えられていた。そこで、フロント光か
ら分岐したモニタ光を集光して、そのほとんど全てを光
検出器で検出するか、またコスト低減のためにモニタ光
を集光せずにモニタ光の一部のみを光検出器で検出する
という方法を採用していた。
の再生光に含まれるレーザ雑音を低減するのに非常に有
効な方法であるが、実際に雑音低減効果を上げるために
はレーザ雑音を正確にモニタすることが重要となる。従
来のフロントＡＰＣでは、単にＬＤのフロント光をモニ
タすればよいと考えられていた。そこで、フロント光か
ら分岐したモニタ光を集光して、そのほとんど全てを光
検出器で検出するか、またコスト低減のためにモニタ光
を集光せずにモニタ光の一部のみを光検出器で検出する
という方法を採用していた。
【００１３】しかし、この方法を光ディスク装置に適用
した場合、特に高周波領域においてモニタ光とディスク
に到達する光との強度の相関が低くなり、十分に雑音を
抑圧することができない。この理由は、レーザ雑音の分
布はレーザビームを横断する面上で均一でないにもかか
わらず、従来のフロントＡＰＣではフロント光のうちの
ディスク面に到達する成分と、フロント光から分岐した
モニタ光のうちモニタ用の光検出器に入射する成分とが
一致していないからである。
した場合、特に高周波領域においてモニタ光とディスク
に到達する光との強度の相関が低くなり、十分に雑音を
抑圧することができない。この理由は、レーザ雑音の分
布はレーザビームを横断する面上で均一でないにもかか
わらず、従来のフロントＡＰＣではフロント光のうちの
ディスク面に到達する成分と、フロント光から分岐した
モニタ光のうちモニタ用の光検出器に入射する成分とが
一致していないからである。
【００１４】すなわち、フロント光のうち実際にディス
クへ到達するのは、対物レンズの開口を通り抜けた光だ
けであるが、フロント光モニタではモニタ光を集光して
そのほとんど全てを検出したり、逆に集光せずに一部の
光のみを検出することを行っている。従って、前者では
対物レンズの開口でけられてディスクへ到達しない光の
成分もモニタしてしまい、また後者ではディスクへ到達
する光の一部しかモニタしていないということになる。
クへ到達するのは、対物レンズの開口を通り抜けた光だ
けであるが、フロント光モニタではモニタ光を集光して
そのほとんど全てを検出したり、逆に集光せずに一部の
光のみを検出することを行っている。従って、前者では
対物レンズの開口でけられてディスクへ到達しない光の
成分もモニタしてしまい、また後者ではディスクへ到達
する光の一部しかモニタしていないということになる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、光ディ
スク装置においてＬＤのレーザ雑音を低減する方法の中
でＬＤ駆動電流に高周波を重畳する方法は、高価な高周
波重畳回路と電磁波障害対策のための電磁シールドを必
要とし、コストアップと装置の大型化を伴う。また、Ｌ
Ｄとしてカソードコモンタイプのものしか使用できず、
高密度記録に適した赤色ＬＤが使用できないという問題
がある。
スク装置においてＬＤのレーザ雑音を低減する方法の中
でＬＤ駆動電流に高周波を重畳する方法は、高価な高周
波重畳回路と電磁波障害対策のための電磁シールドを必
要とし、コストアップと装置の大型化を伴う。また、Ｌ
Ｄとしてカソードコモンタイプのものしか使用できず、
高密度記録に適した赤色ＬＤが使用できないという問題
がある。
【００１６】一方、広帯域フロントＡＰＣを用いたレー
ザ雑音低減方式は、高周波重畳方式の欠点を解消できる
反面、光ディスクの高密度化や回転の高速化による再生
信号の広帯域化に対して、再生信号帯域内でのレーザ雑
音を十分に低減できないという問題があった。この問題
は、高周波領域においてフロントモニタ光に現れる雑音
成分と実際に光ディスクに照射される光ビームに含まれ
る雑音成分の相関が低くなるという現象によりさらに顕
著となる。
ザ雑音低減方式は、高周波重畳方式の欠点を解消できる
反面、光ディスクの高密度化や回転の高速化による再生
信号の広帯域化に対して、再生信号帯域内でのレーザ雑
音を十分に低減できないという問題があった。この問題
は、高周波領域においてフロントモニタ光に現れる雑音
成分と実際に光ディスクに照射される光ビームに含まれ
る雑音成分の相関が低くなるという現象によりさらに顕
著となる。
【００１７】従って、本発明は広帯域フロントＡＰＣを
用いて、簡単な構成により半導体レーザのレーザ雑音を
大幅に低減できる光ディスク装置を提供することを目的
とする。
用いて、簡単な構成により半導体レーザのレーザ雑音を
大幅に低減できる光ディスク装置を提供することを目的
とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は広帯域フロントＡＰＣにおいて用いられる
制御信号または広帯域フロントＡＰＣのための光検出器
の出力信号を用いて、再生信号に含まれるレーザ雑音を
除去することを骨子としている。
め、本発明は広帯域フロントＡＰＣにおいて用いられる
制御信号または広帯域フロントＡＰＣのための光検出器
の出力信号を用いて、再生信号に含まれるレーザ雑音を
除去することを骨子としている。
【００１９】即ち本発明では、半導体レーザと、この半
導体レーザから出射された光を第１及び第２の光ビーム
に分岐する分岐手段と、前記第１の光ビームをディスク
状記録媒体に照射する手段と、前記記録媒体からの反射
光を検出する第１の光検出器と、前記第２の光ビームを
検出する第２の光検出器と、この第２の光検出器の出力
信号から、レーザ雑音を低減するように生成された制御
信号を用いて前記半導体レーザの光出力を制御するノイ
ズ低減機能を有した制御手段と、前記第１の光検出器の
出力信号から前記記録媒体に記録された情報の再生信号
を生成する再生手段と、この再生手段により生成された
前記再生信号から、前記制御手段において生成された前
記制御信号を減算して前記半導体レーザのレーザ雑音を
さらに低減した再生信号を得るレーザ雑音低減手段とを
具備する。
導体レーザから出射された光を第１及び第２の光ビーム
に分岐する分岐手段と、前記第１の光ビームをディスク
状記録媒体に照射する手段と、前記記録媒体からの反射
光を検出する第１の光検出器と、前記第２の光ビームを
検出する第２の光検出器と、この第２の光検出器の出力
信号から、レーザ雑音を低減するように生成された制御
信号を用いて前記半導体レーザの光出力を制御するノイ
ズ低減機能を有した制御手段と、前記第１の光検出器の
出力信号から前記記録媒体に記録された情報の再生信号
を生成する再生手段と、この再生手段により生成された
前記再生信号から、前記制御手段において生成された前
記制御信号を減算して前記半導体レーザのレーザ雑音を
さらに低減した再生信号を得るレーザ雑音低減手段とを
具備する。
【００２０】
【作用】ディスク状記録媒体に照射される第１の光ビー
ムと、広帯域フロントＡＰＣのために第２の光検出器に
入射される第２の光ビームは、同じ半導体レーザのフロ
ント光であるから、同相のレーザ雑音を含んでいる。第
２の光ビームに含まれるレーザ雑音は、第２の光検出器
を経てＡＰＣのための制御信号に現れ、また第２の光検
出器の出力信号自体にも現れる。従って、制御信号また
は第２の光検出器の出力信号をレーザ雑音モニタ信号と
して用い、第１の光検出器を通して得られた再生信号か
ら減算して新たな再生信号とすれば、再生信号に含まれ
ていたレーザ雑音が除去される。
ムと、広帯域フロントＡＰＣのために第２の光検出器に
入射される第２の光ビームは、同じ半導体レーザのフロ
ント光であるから、同相のレーザ雑音を含んでいる。第
２の光ビームに含まれるレーザ雑音は、第２の光検出器
を経てＡＰＣのための制御信号に現れ、また第２の光検
出器の出力信号自体にも現れる。従って、制御信号また
は第２の光検出器の出力信号をレーザ雑音モニタ信号と
して用い、第１の光検出器を通して得られた再生信号か
ら減算して新たな再生信号とすれば、再生信号に含まれ
ていたレーザ雑音が除去される。
【００２１】この場合、制御信号または第２の検出器の
出力信号に適当なフィルタリング、例えば再生信号検出
系の周波数特性（一般には低域通過特性）とほぼ等価な
フィルタリングと、再生信号に含まれるレーザ雑音成分
の振幅とレーザ雑音モニタ信号の振幅をマッチングする
ためのゲイン調整を行ってレーザ雑音モニタ信号を生成
すれば、再生信号中のレーザ雑音がより正確に除去され
る。
出力信号に適当なフィルタリング、例えば再生信号検出
系の周波数特性（一般には低域通過特性）とほぼ等価な
フィルタリングと、再生信号に含まれるレーザ雑音成分
の振幅とレーザ雑音モニタ信号の振幅をマッチングする
ためのゲイン調整を行ってレーザ雑音モニタ信号を生成
すれば、再生信号中のレーザ雑音がより正確に除去され
る。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００２３】図１は、本発明の一実施例に係る光ディス
クの構成図である。光ディスク１１に対向して光ヘッド
１２が設けられている。この光ヘッド１２は、半導体レ
ーザ（ＬＤ）１３、コリメータレンズ１５、複合プリズ
ム１６、対物レンズ１７、集光レンズ１８、反射光検出
用の多分割光検出器１９および広帯域フロントＡＰＣの
ための光検出器２０からなる。光検出器１９，２０は、
例えばいずれもＰＩＮフォトディテクタが用いられる。
クの構成図である。光ディスク１１に対向して光ヘッド
１２が設けられている。この光ヘッド１２は、半導体レ
ーザ（ＬＤ）１３、コリメータレンズ１５、複合プリズ
ム１６、対物レンズ１７、集光レンズ１８、反射光検出
用の多分割光検出器１９および広帯域フロントＡＰＣの
ための光検出器２０からなる。光検出器１９，２０は、
例えばいずれもＰＩＮフォトディテクタが用いられる。
【００２４】複合プリズム１６は、ビーム形状変換プリ
ズム２１、反射鏡として機能する端面２２、偏光ビーム
スプリッタとして機能する端面２３、プリズム２４、λ
／４（１／４波長）板面２５および凹面鏡２６を有し、
ＬＤ１３からの出射光に対しては２つの光ビームに分岐
して一方の光ビームを光ディスク１１に導き、他方の光
ビームを光検出器２０に導く光分岐を行う。
ズム２１、反射鏡として機能する端面２２、偏光ビーム
スプリッタとして機能する端面２３、プリズム２４、λ
／４（１／４波長）板面２５および凹面鏡２６を有し、
ＬＤ１３からの出射光に対しては２つの光ビームに分岐
して一方の光ビームを光ディスク１１に導き、他方の光
ビームを光検出器２０に導く光分岐を行う。
【００２５】すなわち、ＬＤ１３内にマウントされたＬ
Ｄチップ１４からの出射光は、コリメータレンズ１５で
平行光束とされた後、複合プリズム１６のビーム形状変
換プリズム２１によりほぼ円形ビームとなり、さらに端
面２２で全反射した後、端面２３に到達する。端面２３
は偏光ビームスプリッタであり、端面２２から入射した
ＬＤ１３からの光を約９０％透過させる。この透過光は
λ／４板面２５を通過して円偏光となり、対物レンズ１
７で絞られて光ディスク１１上に照射される。記録時に
は１０〜２０ｍＷ程度の大きなパワーの光ビームが光デ
ィスク１１に入射し、再生時には記録時の１／１０の１
〜２ｍＷ程度のパワーの光ビームが光ディスク１１に入
射する。
Ｄチップ１４からの出射光は、コリメータレンズ１５で
平行光束とされた後、複合プリズム１６のビーム形状変
換プリズム２１によりほぼ円形ビームとなり、さらに端
面２２で全反射した後、端面２３に到達する。端面２３
は偏光ビームスプリッタであり、端面２２から入射した
ＬＤ１３からの光を約９０％透過させる。この透過光は
λ／４板面２５を通過して円偏光となり、対物レンズ１
７で絞られて光ディスク１１上に照射される。記録時に
は１０〜２０ｍＷ程度の大きなパワーの光ビームが光デ
ィスク１１に入射し、再生時には記録時の１／１０の１
〜２ｍＷ程度のパワーの光ビームが光ディスク１１に入
射する。
【００２６】光ディスク１１からの反射光は、対物レン
ズ１７で再び平行光束となり、さらにλ／４板面２５で
直線偏光となってプリズム２４に入射する。プリズム２
５に入射した光ビームは、偏光方向が９０°変化してい
るため、偏光ビームスプリッタである端面２３で９０数
％反射される。端面２３で反射した光は、集光レンズ１
８で絞られ、多分割光検出器１９に入射する。多分割光
検出器１９は分割された複数の光検出領域を有し、その
各光検出領域からの出力電流は、プリアンプ／演算回路
２７に入力され、Ｉ／Ｖ変換および増幅がなされた後、
演算処理が施される。これにより演算結果として、フォ
ーカシング／トラッキングのためのサーボ信号２８と、
光ディスク１１上に記録されている情報に対応した再生
信号２９が出力される。
ズ１７で再び平行光束となり、さらにλ／４板面２５で
直線偏光となってプリズム２４に入射する。プリズム２
５に入射した光ビームは、偏光方向が９０°変化してい
るため、偏光ビームスプリッタである端面２３で９０数
％反射される。端面２３で反射した光は、集光レンズ１
８で絞られ、多分割光検出器１９に入射する。多分割光
検出器１９は分割された複数の光検出領域を有し、その
各光検出領域からの出力電流は、プリアンプ／演算回路
２７に入力され、Ｉ／Ｖ変換および増幅がなされた後、
演算処理が施される。これにより演算結果として、フォ
ーカシング／トラッキングのためのサーボ信号２８と、
光ディスク１１上に記録されている情報に対応した再生
信号２９が出力される。
【００２７】一方、光ディスク１１から反射され、対物
レンズ１７、λ／４板面２５およびプリズム２４を介し
て端面２３に入射して反射した約数％の光は、凹面鏡２
６で反射すると共に集束光となり、光検出器２０に入射
する。この光検出器２０は、広帯域フロントＡＰＣのた
めの制御信号の生成に用いられるため、一般にはサーボ
信号２８および再生信号２９の生成に用いられる多分割
光検出器１９より高速のＰＩＮフォトディタクタが用い
られる。光検出器２０からはＬＤ１３のフロント光の強
度に応じたモニタ電流Ｉｍが出力され、これが広帯域フ
ロントＡＰＣ回路３０に電流帰還される。なお、レーザ
雑音が問題となるのは再生時であり、再生時の光ディス
ク１１上でのレーザパワーは、前述のように１〜２ｍＷ
程度であるから、光ディスク１１からの反射光に対する
端面２３の反射率が数％程度あれば、光検出器２０への
入射光量は十分に確保できる。
レンズ１７、λ／４板面２５およびプリズム２４を介し
て端面２３に入射して反射した約数％の光は、凹面鏡２
６で反射すると共に集束光となり、光検出器２０に入射
する。この光検出器２０は、広帯域フロントＡＰＣのた
めの制御信号の生成に用いられるため、一般にはサーボ
信号２８および再生信号２９の生成に用いられる多分割
光検出器１９より高速のＰＩＮフォトディタクタが用い
られる。光検出器２０からはＬＤ１３のフロント光の強
度に応じたモニタ電流Ｉｍが出力され、これが広帯域フ
ロントＡＰＣ回路３０に電流帰還される。なお、レーザ
雑音が問題となるのは再生時であり、再生時の光ディス
ク１１上でのレーザパワーは、前述のように１〜２ｍＷ
程度であるから、光ディスク１１からの反射光に対する
端面２３の反射率が数％程度あれば、光検出器２０への
入射光量は十分に確保できる。
【００２８】広帯域フロントＡＰＣ回路３０は、基本的
に図６に示したものと同様であり、Ｉ／Ｖ変換用抵抗３
１、演算増幅器３２、補正増幅器３３、加算器３４、補
償回路３５および電流駆動回路３６からなり、記録再生
コントローラ３７から入力端子３７，３８にそれぞれ入
力される変調信号Ｖｃおよび基準電圧Ｖｒにより制御さ
れる。変調信号Ｖｃは、記録時には記録すべき情報信号
により変調された電圧が入力され、再生時には一定の電
圧が入力される。一方、基準電圧Ｖｒは常に一定の電圧
が入力される。従って、再生時には端子３８，３９間の
電圧は一定となり、この電圧によりＬＤ１３のフロント
光量は決定される。
に図６に示したものと同様であり、Ｉ／Ｖ変換用抵抗３
１、演算増幅器３２、補正増幅器３３、加算器３４、補
償回路３５および電流駆動回路３６からなり、記録再生
コントローラ３７から入力端子３７，３８にそれぞれ入
力される変調信号Ｖｃおよび基準電圧Ｖｒにより制御さ
れる。変調信号Ｖｃは、記録時には記録すべき情報信号
により変調された電圧が入力され、再生時には一定の電
圧が入力される。一方、基準電圧Ｖｒは常に一定の電圧
が入力される。従って、再生時には端子３８，３９間の
電圧は一定となり、この電圧によりＬＤ１３のフロント
光量は決定される。
【００２９】演算増幅器３２の反転入力端子には、光検
出器２０からのモニタ電流Ｉｍが帰還されると共に、補
償回路３５からモニタ電流Ｉｍの応答遅延を補償するた
めの補償電流が入力されている。演算増幅器３２の反転
入力端子と非反転入力端子間の電位差は、光検出器２０
からのモニタ電流Ｉｍが流れることにより減少する。こ
の電位差は、演算増幅器３２と、光検出器２０の接合容
量の影響をフィードフォワード補償するための補正増幅
器３３で並列に増幅された後、加算器３４で加算され
る。加算器３４の出力信号Ｖｄは二分岐され、一方は電
流駆動回路３６に入力される。電流駆動回路３６は信号
ＶｄをＶ／Ｉ変換し、出力電流をＬＤ１３に供給する。
これによりＬＤ１３のフロント光量は、演算増幅器３２
の反転・非反転入力端子間の電位差が零となるように制
御される。
出器２０からのモニタ電流Ｉｍが帰還されると共に、補
償回路３５からモニタ電流Ｉｍの応答遅延を補償するた
めの補償電流が入力されている。演算増幅器３２の反転
入力端子と非反転入力端子間の電位差は、光検出器２０
からのモニタ電流Ｉｍが流れることにより減少する。こ
の電位差は、演算増幅器３２と、光検出器２０の接合容
量の影響をフィードフォワード補償するための補正増幅
器３３で並列に増幅された後、加算器３４で加算され
る。加算器３４の出力信号Ｖｄは二分岐され、一方は電
流駆動回路３６に入力される。電流駆動回路３６は信号
ＶｄをＶ／Ｉ変換し、出力電流をＬＤ１３に供給する。
これによりＬＤ１３のフロント光量は、演算増幅器３２
の反転・非反転入力端子間の電位差が零となるように制
御される。
【００３０】この広帯域フロントＡＰＣ回路３０は、Ｌ
Ｄ１３のフロント光をモニタし、それに基づいて制御帯
域が再生信号の数倍にもなる広帯域のＡＰＣを行うた
め、戻り光によって生じるＬＤ１３の干渉性雑音、モー
ド競合雑音などのレーザ雑音を低周波域では大きく抑圧
できる。しかしながら、この広帯域ＡＰＣ回路３０では
前述したように高周波域でのレーザ雑音を十分に抑圧で
きないため、光ディスク１１の高密度化や高速化により
再生信号帯域が広がると、再生信号帯域内でのレーザ雑
音が増加してしまい、十分なＳ／Ｎが得られなくなる。
Ｄ１３のフロント光をモニタし、それに基づいて制御帯
域が再生信号の数倍にもなる広帯域のＡＰＣを行うた
め、戻り光によって生じるＬＤ１３の干渉性雑音、モー
ド競合雑音などのレーザ雑音を低周波域では大きく抑圧
できる。しかしながら、この広帯域ＡＰＣ回路３０では
前述したように高周波域でのレーザ雑音を十分に抑圧で
きないため、光ディスク１１の高密度化や高速化により
再生信号帯域が広がると、再生信号帯域内でのレーザ雑
音が増加してしまい、十分なＳ／Ｎが得られなくなる。
【００３１】この問題を解決するため、本実施例では広
帯域フロントＡＰＣ回路３０において得られる制御信
号、例えば加算器３４の出力信号Ｖｄに、レーザ雑音成
分が含まれていることに着目し、この信号Ｖｄを用いて
再生信号２９に含まれているレーザ雑音を低減する。こ
のレーザ雑音低減回路の構成を次に説明する。二分岐さ
れた加算器３４の出力信号Ｖｄの他方４０は、ＡＣカッ
プリングのバッファアンプ４１、ＬＰＦ（ローパスフィ
ルタ）４２およびゲイン調整回路４３を経てレーザ雑音
モニタ信号４４となり、減算器４５に入力される。バッ
ファアンプ４１のＡＣカップリング周波数は、演算増幅
器３２で強調された低周波成分を除去するように数ＭＨ
ｚに設定するのが望ましいが、ＡＰＣ回路３０による雑
音抑圧効果があるため、大雑把な設定でよい。ＬＰＦ４
２の特性は、再生信号２９が通過した再生系が持つ低域
通過特性を補償するためのもので、この再生系の特性と
ほぼ等価な特性を持つことが望ましい。しかし、実際に
はＬＰＦ４２は再生系の特性と完全に同じである必要は
なく、簡単な１次のＬＰＦでも十分である。
帯域フロントＡＰＣ回路３０において得られる制御信
号、例えば加算器３４の出力信号Ｖｄに、レーザ雑音成
分が含まれていることに着目し、この信号Ｖｄを用いて
再生信号２９に含まれているレーザ雑音を低減する。こ
のレーザ雑音低減回路の構成を次に説明する。二分岐さ
れた加算器３４の出力信号Ｖｄの他方４０は、ＡＣカッ
プリングのバッファアンプ４１、ＬＰＦ（ローパスフィ
ルタ）４２およびゲイン調整回路４３を経てレーザ雑音
モニタ信号４４となり、減算器４５に入力される。バッ
ファアンプ４１のＡＣカップリング周波数は、演算増幅
器３２で強調された低周波成分を除去するように数ＭＨ
ｚに設定するのが望ましいが、ＡＰＣ回路３０による雑
音抑圧効果があるため、大雑把な設定でよい。ＬＰＦ４
２の特性は、再生信号２９が通過した再生系が持つ低域
通過特性を補償するためのもので、この再生系の特性と
ほぼ等価な特性を持つことが望ましい。しかし、実際に
はＬＰＦ４２は再生系の特性と完全に同じである必要は
なく、簡単な１次のＬＰＦでも十分である。
【００３２】ＬＰＦ４２の出力信号がゲイン調整回路４
３により調整され、レーザ雑音モニタ信号４４が生成さ
れる。このレーザ雑音モニタ信号４４は、再生信号２９
に含まれるレーザ雑音成分と基本的に同相の信号であ
る。従って、減算器４５で再生信号２９からレーザ雑音
モニタ信号４４を差し引けば、レーザ雑音がより抑圧さ
れた再生信号４６が得られる。
３により調整され、レーザ雑音モニタ信号４４が生成さ
れる。このレーザ雑音モニタ信号４４は、再生信号２９
に含まれるレーザ雑音成分と基本的に同相の信号であ
る。従って、減算器４５で再生信号２９からレーザ雑音
モニタ信号４４を差し引けば、レーザ雑音がより抑圧さ
れた再生信号４６が得られる。
【００３３】ＬＰＦ４２の通過帯域およびゲイン調整回
路４３のゲイン調整量は、光ディスク１１の種類、再生
信号２９に含まれるデータ信号の帯域に応じて決められ
る。この場合、データ信号の中でウィンドウマージンが
最も狭いパターン（最悪パターン）について、再生信号
のノイズジッタが最小となるように、これらを設定する
のが理想的であるが、このためには面倒な測定を必要と
する。より簡単には、例えば再生信号の最高記録周波数
でのＣ／Ｎまたは雑音レベルが最小となるように、ＬＰ
Ｆ４２の通過帯域およびゲイン調整回路４３のゲイン調
整量を決定すればよい。本発明者らの実験によれば、こ
のような簡単な調整により、問題となっている高周波域
で１０ｄＢ以上のレーザ雑音低減効果が得られることが
確認されている。
路４３のゲイン調整量は、光ディスク１１の種類、再生
信号２９に含まれるデータ信号の帯域に応じて決められ
る。この場合、データ信号の中でウィンドウマージンが
最も狭いパターン（最悪パターン）について、再生信号
のノイズジッタが最小となるように、これらを設定する
のが理想的であるが、このためには面倒な測定を必要と
する。より簡単には、例えば再生信号の最高記録周波数
でのＣ／Ｎまたは雑音レベルが最小となるように、ＬＰ
Ｆ４２の通過帯域およびゲイン調整回路４３のゲイン調
整量を決定すればよい。本発明者らの実験によれば、こ
のような簡単な調整により、問題となっている高周波域
で１０ｄＢ以上のレーザ雑音低減効果が得られることが
確認されている。
【００３４】図２は、本実施例によるレーザ雑音低減効
果を示す測定結果であり、横軸に周波数、縦軸にＲＩＮ
をとっている。曲線１０１は本発明による雑音低減処理
前の再生信号２９の雑音特性、曲線１０２は雑音低減処
理後の再生信号４６の雑音特性であり、ＡＰＣによる制
御帯域のうち１０ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの高周波域で、１
０ｄＢ以上の雑音低減が達成されていることが分かる。
果を示す測定結果であり、横軸に周波数、縦軸にＲＩＮ
をとっている。曲線１０１は本発明による雑音低減処理
前の再生信号２９の雑音特性、曲線１０２は雑音低減処
理後の再生信号４６の雑音特性であり、ＡＰＣによる制
御帯域のうち１０ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの高周波域で、１
０ｄＢ以上の雑音低減が達成されていることが分かる。
【００３５】次に、さらに別の実施例を図3を参照して
説明する。この実施例においては、図１の光ヘッド12内
の凹面鏡２６に代えて、空間フィルタの機能を有する凹
面鏡６０を用いている。また、この実施例では対物レン
ズ１７と複合プリズム１６のλ／４の板面２５との間に
開口絞り４７を設け、この開口絞り４７によってλ／４
板面２５を通過した円偏光の光束を開口制限した後、対
物レンズ１７で絞って光ディスク１１に照射するように
している。
説明する。この実施例においては、図１の光ヘッド12内
の凹面鏡２６に代えて、空間フィルタの機能を有する凹
面鏡６０を用いている。また、この実施例では対物レン
ズ１７と複合プリズム１６のλ／４の板面２５との間に
開口絞り４７を設け、この開口絞り４７によってλ／４
板面２５を通過した円偏光の光束を開口制限した後、対
物レンズ１７で絞って光ディスク１１に照射するように
している。
【００３６】この実施例における凹面鏡６０は、広帯域
フロントＡＰＣ用の光検出器２０へ入射する光ビームを
光ディスク１１に照射される光ビームとほぼ等価にする
ための空間フィルタの機能を持っており、例えば図４に
示すように構成される。
フロントＡＰＣ用の光検出器２０へ入射する光ビームを
光ディスク１１に照射される光ビームとほぼ等価にする
ための空間フィルタの機能を持っており、例えば図４に
示すように構成される。
【００３７】図４（ａ）は、凸面を有する透明体ブロッ
ク６１の凸面中央部に開口絞り４７の開口と同一半径の
円形形状からなる光反射率が高い高反射率領域６２を設
け、この高反射率領域６２の外側に低反射率領域６３を
設けたものである。低反射率領域６３は、高反射率領域
６２に比べて反射率が低く構成され、具体的には透明領
域または吸収領域となっている。
ク６１の凸面中央部に開口絞り４７の開口と同一半径の
円形形状からなる光反射率が高い高反射率領域６２を設
け、この高反射率領域６２の外側に低反射率領域６３を
設けたものである。低反射率領域６３は、高反射率領域
６２に比べて反射率が低く構成され、具体的には透明領
域または吸収領域となっている。
【００３８】高反射率領域６２および低反射率領域６３
の材質は、種々考えられる。例えば高反射率領域６２に
はアルミニウム等の金属膜あるいは、誘電体の単層膜ま
たは多層膜を反射膜として用いることができる。低反射
率６３には誘電体の単層膜または多層膜を透明層として
用いたり、有機色素を加えたゼラチン膜、またはフィル
タガラスを光吸収層として用いることができる。
の材質は、種々考えられる。例えば高反射率領域６２に
はアルミニウム等の金属膜あるいは、誘電体の単層膜ま
たは多層膜を反射膜として用いることができる。低反射
率６３には誘電体の単層膜または多層膜を透明層として
用いたり、有機色素を加えたゼラチン膜、またはフィル
タガラスを光吸収層として用いることができる。
【００３９】図４（ｂ）は低反射率領域６３を高反射率
領域６２上に設けたものであり、透明体ブロック６１の
凸面中央部に高反射率領域６２を形成した後、全面にわ
たり低反射率領域６３を形成することによって作られ
る。図４（ａ）の例では低反射率領域６３を高反射率領
域６２の外側にのみを選択形成する必要があるが、図４
（ｂ）の例によれば低反射率領域６３を全体に一様に形
成すればよいので、製作が容易となる。
領域６２上に設けたものであり、透明体ブロック６１の
凸面中央部に高反射率領域６２を形成した後、全面にわ
たり低反射率領域６３を形成することによって作られ
る。図４（ａ）の例では低反射率領域６３を高反射率領
域６２の外側にのみを選択形成する必要があるが、図４
（ｂ）の例によれば低反射率領域６３を全体に一様に形
成すればよいので、製作が容易となる。
【００４０】図４（ｃ）は透明体ブロック６１の凸面中
央部に高反射率領域６２を設け、その外側には低反射率
領域を設けない構成としたものである。この例によって
も、高反射率領域６２とその外側の領域との間の反射率
の差をある程度確保することができ、図４（ａ）（ｂ）
のものと基本的に同一の効果が得られる。
央部に高反射率領域６２を設け、その外側には低反射率
領域を設けない構成としたものである。この例によって
も、高反射率領域６２とその外側の領域との間の反射率
の差をある程度確保することができ、図４（ａ）（ｂ）
のものと基本的に同一の効果が得られる。
【００４１】このように空間フィルタ機能付き凹面鏡６
０を用いると、広帯域フロントＡＰＣ用の光検出器２０
へ入射する光ビームのビーム径を光ディスク１１に照射
される光ビームとほぼ等しくして、光ディスク１１に照
射される光ビームとほぼ等価なモニタ光とすることがで
きる。従って、光ディスク１１に到達する光ビーム含ま
れるレーザ雑音を光検出器２０によってより正確にモニ
タできるので、高周波領域まで効果的なレーザ雑音の低
減が可能となる。
０を用いると、広帯域フロントＡＰＣ用の光検出器２０
へ入射する光ビームのビーム径を光ディスク１１に照射
される光ビームとほぼ等しくして、光ディスク１１に照
射される光ビームとほぼ等価なモニタ光とすることがで
きる。従って、光ディスク１１に到達する光ビーム含ま
れるレーザ雑音を光検出器２０によってより正確にモニ
タできるので、高周波領域まで効果的なレーザ雑音の低
減が可能となる。
【００４２】本発明は、種々変形して実施することが可
能である。例えば上記実施例では光ヘッド１２に複合プ
リズム１６を用いたが、ＬＤ１３からの出射光をガラス
または分岐ミラー（透過率と反射率が等しくないものも
含む）により二分岐して、一方を光ディスク１１に、他
方を光検出器２０にそれぞれ導いてもよい。
能である。例えば上記実施例では光ヘッド１２に複合プ
リズム１６を用いたが、ＬＤ１３からの出射光をガラス
または分岐ミラー（透過率と反射率が等しくないものも
含む）により二分岐して、一方を光ディスク１１に、他
方を光検出器２０にそれぞれ導いてもよい。
【００４３】レーザ雑音低減回路を構成するバッファア
ンプ４１、ＬＰＦ４２およびゲイン調整回路４３の構成
法についても、次のように変更できる。例えば１段のト
ランジスタ増幅器にキャパシタを付加してＬＰＦ特性を
持たせることにより、バッファアンプ４１とＬＰＦ４２
を一体に構成してもよい。バッファアンプ４１にゲイン
調整回路４３の機能を持たせたり、ＬＰＦ４２の負荷抵
抗を用いてゲイン調整を行ってもよい。バッファアンプ
４１に光ディスク１１の反射率変化、再生信号レベルに
応じて自動的にゲイン調整を行う機能を付加してもよ
い。
ンプ４１、ＬＰＦ４２およびゲイン調整回路４３の構成
法についても、次のように変更できる。例えば１段のト
ランジスタ増幅器にキャパシタを付加してＬＰＦ特性を
持たせることにより、バッファアンプ４１とＬＰＦ４２
を一体に構成してもよい。バッファアンプ４１にゲイン
調整回路４３の機能を持たせたり、ＬＰＦ４２の負荷抵
抗を用いてゲイン調整を行ってもよい。バッファアンプ
４１に光ディスク１１の反射率変化、再生信号レベルに
応じて自動的にゲイン調整を行う機能を付加してもよ
い。
【００４４】本発明では、再生信号に含まれるレーザ雑
音を全帯域にわたって除去する必要は必ずしもなく、本
質的にレーザ雑音を除去する必要があるのは、再生信号
中の光ディスクに記録されているデータの信号帯域に相
当する帯域だけなので、レーザ雑音モニタ信号を得る際
のフィルタリングは、ＬＰＦに代えてＢＰＦ（帯域通過
フィルタ）を用いてもよい。
音を全帯域にわたって除去する必要は必ずしもなく、本
質的にレーザ雑音を除去する必要があるのは、再生信号
中の光ディスクに記録されているデータの信号帯域に相
当する帯域だけなので、レーザ雑音モニタ信号を得る際
のフィルタリングは、ＬＰＦに代えてＢＰＦ（帯域通過
フィルタ）を用いてもよい。
【００４５】実施例では光ヘッド１２においてＬＤ１３
の出射光をそのまま用いたが、出射光をＳＨＧ（二次高
調波発生器）などの非線形光学素子を通して光周波数変
換してから光ディスク１１や光検出器２０へ入射させて
もよい。
の出射光をそのまま用いたが、出射光をＳＨＧ（二次高
調波発生器）などの非線形光学素子を通して光周波数変
換してから光ディスク１１や光検出器２０へ入射させて
もよい。
【００４６】本発明の骨子は、広帯域フロントＡＰＣか
ら得られたレーザ雑音信号を用いて再生信号に含まれる
レーザ雑音を相殺除去することであり、高周波重畳回路
を用いる場合でも、一層レーザ雑音を低減することが可
能である。
ら得られたレーザ雑音信号を用いて再生信号に含まれる
レーザ雑音を相殺除去することであり、高周波重畳回路
を用いる場合でも、一層レーザ雑音を低減することが可
能である。
【００４７】図４の実施例では光学系（光ヘッド１２）
を小型化するために、空間フィルタとして反射型フィル
タを用い、集光光学素子としての凹面鏡の機能を兼ねさ
せたが、透過型フィルタを用いてもよいし、反射型フィ
ルタと集光光学素子を分離して構成してもよい。透過型
フィルタを用いる場合にも、空間フィルタが集光素子の
機能を兼ね備えてもよい。
を小型化するために、空間フィルタとして反射型フィル
タを用い、集光光学素子としての凹面鏡の機能を兼ねさ
せたが、透過型フィルタを用いてもよいし、反射型フィ
ルタと集光光学素子を分離して構成してもよい。透過型
フィルタを用いる場合にも、空間フィルタが集光素子の
機能を兼ね備えてもよい。
【００４８】また、図４では空間フィルタが高反射率領
域６２と低反射率領域６３の２種の反射率の２つの領域
からなっているが、本発明における空間フィルタの機能
としては、光ディスクへ到達する光ビームが受けるのと
同様の複素振幅フィルタリングをモニタ光に対して施す
のが理想的である。従って、実際に光ディスクに到達す
る光ビームの光路中に入っている開口絞り４７や、図に
は示していないが超解像用のマスクあるいはプリズムな
どの光学素子の特性に応じて、空間フィルタの複素振幅
透過率分布または複素反射率分布を決定することが望ま
しい。
域６２と低反射率領域６３の２種の反射率の２つの領域
からなっているが、本発明における空間フィルタの機能
としては、光ディスクへ到達する光ビームが受けるのと
同様の複素振幅フィルタリングをモニタ光に対して施す
のが理想的である。従って、実際に光ディスクに到達す
る光ビームの光路中に入っている開口絞り４７や、図に
は示していないが超解像用のマスクあるいはプリズムな
どの光学素子の特性に応じて、空間フィルタの複素振幅
透過率分布または複素反射率分布を決定することが望ま
しい。
【００４９】但し、空間フィルタを簡素化することなど
を考慮する場合には、位相の影響を省いた空間フィルタ
を用いてもよい。また、空間フィルタの製作や取り付け
時の調整を容易にしたい場合は、その特性について必ず
しも厳密さを追求する必要はない。要するに、空間フィ
ルタは光検出器２０に入射する光ビームが光ディスク１
１に照射される光ビームとほぼ等価な光ビームとなるよ
うにフィルタリングするものであればよい。
を考慮する場合には、位相の影響を省いた空間フィルタ
を用いてもよい。また、空間フィルタの製作や取り付け
時の調整を容易にしたい場合は、その特性について必ず
しも厳密さを追求する必要はない。要するに、空間フィ
ルタは光検出器２０に入射する光ビームが光ディスク１
１に照射される光ビームとほぼ等価な光ビームとなるよ
うにフィルタリングするものであればよい。
【００５０】
【発明の効果】本発明によれば、再生信号から広帯域フ
ロントＡＰＣのための制御信号または広帯域フロントＡ
ＰＣのための光検出器の出力信号を減算することで、再
生信号に含まれるレーザ雑音、特に光ディスクの高密度
化や回転の高速化によって再生信号が広帯域化した場合
に、従来の広帯域フロントＡＰＣのみでは十分に抑圧で
きない再生信号帯域内の高周波域の雑音を大幅に低減す
ることができる。
ロントＡＰＣのための制御信号または広帯域フロントＡ
ＰＣのための光検出器の出力信号を減算することで、再
生信号に含まれるレーザ雑音、特に光ディスクの高密度
化や回転の高速化によって再生信号が広帯域化した場合
に、従来の広帯域フロントＡＰＣのみでは十分に抑圧で
きない再生信号帯域内の高周波域の雑音を大幅に低減す
ることができる。
【００５１】また、本発明においては高価な高周波重畳
回路と電磁シールドを必要とする高周波重畳を用いず、
広帯域フロントＡＰＣのための構成に僅かな電子回路を
追加するのみで、十分なレーザ雑音低減効果が得られる
ので、装置の小型化と低価格化を達成できる。
回路と電磁シールドを必要とする高周波重畳を用いず、
広帯域フロントＡＰＣのための構成に僅かな電子回路を
追加するのみで、十分なレーザ雑音低減効果が得られる
ので、装置の小型化と低価格化を達成できる。
【００５２】さらに、本発明によれば高周波重畳を用い
る場合には電磁シールドの関係で使用できなかった一般
的なアノードコモンタイプの半導体レーザを使用できる
ようになるばかりでなく、アノードコモンタイプしかな
い赤色半導体レーザの使用も可能となる。赤色半導体レ
ーザの使用が可能となれば、光ディスクの飛躍的な高密
度化を実現できる。そして、本発明によれば光ディスク
の高密度化に伴う高周波域のレーザ雑音によるＳ／Ｎ劣
化の問題を解決できることになり、高密度化と再生信号
の高Ｓ／Ｎ化を両立することが可能となる。
る場合には電磁シールドの関係で使用できなかった一般
的なアノードコモンタイプの半導体レーザを使用できる
ようになるばかりでなく、アノードコモンタイプしかな
い赤色半導体レーザの使用も可能となる。赤色半導体レ
ーザの使用が可能となれば、光ディスクの飛躍的な高密
度化を実現できる。そして、本発明によれば光ディスク
の高密度化に伴う高周波域のレーザ雑音によるＳ／Ｎ劣
化の問題を解決できることになり、高密度化と再生信号
の高Ｓ／Ｎ化を両立することが可能となる。
【００５３】また、本発明によればフロントモニタ光の
光路中に空間フィルタを挿入することで、広帯域フロン
トＡＰＣの雑音低減効果を大幅に向上させることがで
き、高密度・高速化を要求される光ディスク装置におい
てその効果は極めて大きい。
光路中に空間フィルタを挿入することで、広帯域フロン
トＡＰＣの雑音低減効果を大幅に向上させることがで
き、高密度・高速化を要求される光ディスク装置におい
てその効果は極めて大きい。
【図１】本発明の一実施例に係る光ディスク装置の構成
図
図
【図２】同実施例によるレーザ雑音低減効果を説明する
ための測定結果を示す図
ための測定結果を示す図
【図３】本発明の別の実施例に係る光ディスク装置の構
成図
成図
【図４】図３における空間フィルタ機能付き凹面鏡の構
成例を示す図
成例を示す図
【図５】従来の高周波重畳方式によるＡＰＣの構成を示
す図
す図
【図６】従来の広帯域フロントＡＰＣの構成を示す図。
１１…光ディスク １２…光ヘッド １３…半導体レーザ １５…コリメータ
レンズ １６…複合プリズム １７…対物レンズ １８…集光レンズ １９…第１の光検
出器 ２０…第２の光検出器 ２７…プリアンプ
／演算回路 ２８…サーボ信号 ２９…再生信号 ３０…広帯域フロントＡＰＣ回路 ３１…Ｖ／Ｉ変換
用抵抗 ３２…演算増幅器 ３３…補正増幅器 ３４…加算器 ３５…補償回路 ３６…電流駆動回路 ３７…記録再生コ
ントローラ ４１…バッファアンプ ４２…低域通過フ
ィルタ ４３…ゲイン調整回路 ４４…レーザ雑音
モニタ信号 ４５…減算器 ４６…レーザ雑音
が低減された再生信号 ４７…開口絞り ５０…広帯域フロ
ントＡＰＣ回路 ５１…Ｉ／Ｖ変換器 ５２…減算器 ５３…増幅器 ５４…電流駆動回
路 ６０…空間フィルタ機能付き凹面鏡 ６１…透明ブロッ
ク ６２…高反射率領域 ６３…低反射率領
域
レンズ １６…複合プリズム １７…対物レンズ １８…集光レンズ １９…第１の光検
出器 ２０…第２の光検出器 ２７…プリアンプ
／演算回路 ２８…サーボ信号 ２９…再生信号 ３０…広帯域フロントＡＰＣ回路 ３１…Ｖ／Ｉ変換
用抵抗 ３２…演算増幅器 ３３…補正増幅器 ３４…加算器 ３５…補償回路 ３６…電流駆動回路 ３７…記録再生コ
ントローラ ４１…バッファアンプ ４２…低域通過フ
ィルタ ４３…ゲイン調整回路 ４４…レーザ雑音
モニタ信号 ４５…減算器 ４６…レーザ雑音
が低減された再生信号 ４７…開口絞り ５０…広帯域フロ
ントＡＰＣ回路 ５１…Ｉ／Ｖ変換器 ５２…減算器 ５３…増幅器 ５４…電流駆動回
路 ６０…空間フィルタ機能付き凹面鏡 ６１…透明ブロッ
ク ６２…高反射率領域 ６３…低反射率領
域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 志村 啓 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−8337（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−93649（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−200961（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−146604（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−154657（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−8409（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 7/00 - 7/013 G11B 7/125
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体レーザと、 この半導体レーザから出射された光を第１及び第２の光
ビームに分岐する分岐手段と、 前記第１の光ビームをディスク状記録媒体に照射する手
段と、 前記記録媒体からの反射光を検出する第１の光検出器
と、 前記第２の光ビームを検出する第２の光検出器と、 この第２の光検出器の出力信号から、レーザ雑音を低減
するように生成された制御信号を用いて前記半導体レー
ザの光出力を制御するノイズ低減機能を有した制御手段
と、 前記第１の光検出器の出力信号から前記記録媒体に記録
された情報の再生信号を生成する再生手段と、 この再生手段により生成された前記再生信号から、前記
制御手段において生成された前記制御信号を減算して前
記半導体レーザのレーザ雑音をさらに低減した再生信号
を得るレーザ雑音低減手段とを具備することを特徴とす
る光ディスク装置。 - 【請求項２】前記レーザ雑音低減手段は、前記制御信号
に所定のフィルタリング及びゲイン調整を施す手段を含
み、フィルタリング及びゲイン調整された制御信号を前
記再生信号から減算することを特徴とする請求項1記載
の光ディスク装置。 - 【請求項３】半導体レーザと、 この半導体レーザから出射された光を第1および第2の光
ビームに分岐する分岐手段と、 前記第1の光ビームをディスク状記録媒体に照射する手
段と、 前記記録媒体からの反射光を検出する第1の光検出器
と、 前記第2の光ビームを検出する第2の光検出器と、 この第2の光検出器へ入射する第2の光ビームの光路中に
挿入され、第2の光検出器へ入射する第2の光ビームを前
記ディスク状記録媒体に照射される第1の光ビームとほ
ぼ等価にするための空間フィルタと、 前記第２の光検出器の出力信号から、レーザ雑音を低減
するように生成された制御信号を用いて前記半導体レー
ザの光出力を制御するノイズ低減機能を有した制御手段
と、 前記第１の光検出器の出力信号から前記記録媒体に記録
された情報の再生信号を生成する再生手段と、この再生手段により生成された前記再生信号から、前記
制御手段において生成された前記制御信号を減算して前
記半導体レーザのレーザ雑音をさらに低減した再生信号
を得るレーザ雑音低減手段と を具備することを特徴とす
る光ディスク装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06684992A JP3224844B2 (ja) | 1991-09-09 | 1992-03-25 | 光ディスク装置 |
| EP92308147A EP0532274B1 (en) | 1991-09-09 | 1992-09-09 | Noise reduction system for optical record and reproduction apparatus using auto-power controlled semiconductor laser device |
| US07/942,463 US5250796A (en) | 1991-09-09 | 1992-09-09 | Noise reduction system for optical record and reproduction apparatus using auto-power controlled semiconductor laser device |
| KR1019920016465A KR950006414B1 (ko) | 1991-09-09 | 1992-09-09 | 광디스크 장치 |
| DE69215179T DE69215179T2 (de) | 1991-09-09 | 1992-09-09 | System zur Reduktion des Rauschens in einem optischen Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät durch eine Halbleiter-Laservorrichtung mit automatischer Leistungskontrolle |
| US08/073,320 US5475210A (en) | 1991-09-09 | 1993-06-08 | Noise reduction system for optical record and reproduction apparatus using auto-power controlled semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22914891 | 1991-09-09 | ||
| JP3-229148 | 1991-09-09 | ||
| JP06684992A JP3224844B2 (ja) | 1991-09-09 | 1992-03-25 | 光ディスク装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05128535A JPH05128535A (ja) | 1993-05-25 |
| JP3224844B2 true JP3224844B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=26408052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (5)
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| EP (1) | EP0532274B1 (ja) |
| JP (1) | JP3224844B2 (ja) |
| KR (1) | KR950006414B1 (ja) |
| DE (1) | DE69215179T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US5422900A (en) * | 1994-04-28 | 1995-06-06 | Eastman Kodak Company | Integrated laser module |
| US5510954A (en) * | 1994-05-20 | 1996-04-23 | Silent Systems, Inc. | Silent disk drive assembly |
| USRE37524E1 (en) | 1994-07-15 | 2002-01-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Device for driving a semiconductor laser by a plurality of driving elements |
| US5579329A (en) * | 1994-07-15 | 1996-11-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor laser apparatus, information recording/reproducing apparatus and image recording apparatus |
| JP2931226B2 (ja) * | 1995-01-26 | 1999-08-09 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光帰還式光検出装置 |
| JPH0917029A (ja) | 1995-06-26 | 1997-01-17 | Pioneer Electron Corp | 光ディスクとその読取装置および光ディスク製造方法 |
| JP3580038B2 (ja) * | 1996-08-22 | 2004-10-20 | ソニー株式会社 | 光記録再生装置 |
| JP3622373B2 (ja) * | 1996-10-18 | 2005-02-23 | ソニー株式会社 | 光ディスクプレーヤ |
| JP3684090B2 (ja) | 1998-10-28 | 2005-08-17 | 株式会社東芝 | 半導体集積回路装置 |
| US6891868B2 (en) | 2001-05-08 | 2005-05-10 | Plasmon Lms, Inc. | Laser driver with noise reduction feedback for optical storage applications |
| JP4506032B2 (ja) * | 2001-05-23 | 2010-07-21 | ソニー株式会社 | 光ディスク装置 |
| JPWO2005066948A1 (ja) * | 2004-01-07 | 2009-05-07 | ソニー株式会社 | 光ディスク装置 |
| TW200540854A (en) * | 2004-06-11 | 2005-12-16 | Benq Corp | Initial setting of power of radiation beam for reproducing data recorded on optical information recording medium |
| JP4981612B2 (ja) * | 2007-10-09 | 2012-07-25 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 光ディスク装置 |
| WO2017208721A1 (ja) * | 2016-05-31 | 2017-12-07 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、光ストレージ装置、および情報処理方法、並びにプログラム |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5263793A (en) * | 1975-11-21 | 1977-05-26 | Pioneer Electronic Corp | Optical signal reader |
| JPS599086B2 (ja) * | 1980-08-20 | 1984-02-29 | 株式会社日立製作所 | 光学的情報再生装置 |
| JPS57154660A (en) * | 1981-03-20 | 1982-09-24 | Mitsubishi Electric Corp | Optical type information reproducing device |
| JPS57200953A (en) * | 1981-06-02 | 1982-12-09 | Toshiba Corp | Optical record carrier reader |
| EP0099123B1 (en) * | 1982-07-15 | 1990-11-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical recording and reproducing head |
| FR2546310B1 (fr) * | 1983-05-20 | 1986-04-25 | Thomson Csf | Monture reglable pour miroir pivotant et tete optique d'enregistrement-lecture utilisant une telle monture |
| DE3650466T2 (de) * | 1985-09-02 | 1996-08-08 | Sharp Kk | Wiedergabegerät für optische Platten |
| JPS63193582A (ja) * | 1987-02-06 | 1988-08-10 | Ando Electric Co Ltd | レ−ザダイオ−ド駆動回路 |
| JPH0614570B2 (ja) * | 1987-04-28 | 1994-02-23 | シャープ株式会社 | 光出力安定化方法および該方法に使用する光検出器 |
| JPH01138627A (ja) * | 1987-11-26 | 1989-05-31 | Ricoh Co Ltd | 光デイスク装置 |
| US4908815A (en) * | 1988-02-22 | 1990-03-13 | Gregg David P | Optical recording system utilizing proportional real-time feedback control of recording beam intensity |
| NL8901588A (nl) * | 1989-06-23 | 1991-01-16 | Philips Nv | Inrichting voor het optekenen van informatie op een registratiedrager met een stralingsgevoelige laag. |
| JP2687544B2 (ja) * | 1989-02-01 | 1997-12-08 | 日本電気株式会社 | 光学的記録再生装置 |
| US5059780A (en) * | 1989-09-07 | 1991-10-22 | Pioneer Electronic Corporation | Light power control circuit for a semiconductor light-emitting element |
| JPH03116554A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-17 | Toshiba Corp | ディスク装置 |
| DE3940720A1 (de) * | 1989-12-09 | 1991-06-13 | Bosch Gmbh Robert | Schaltungsanordnung zum betrieb einer lichtquelle fuer die optische abtastung von aufzeichnungstraegern |
| KR940011268B1 (ko) * | 1989-12-21 | 1994-12-03 | 가부시키가이샤 도시바 | 반도체레이저를 위한 안정된 궤환제어장치 |
| JPH0438721A (ja) * | 1990-06-01 | 1992-02-07 | Mitsubishi Electric Corp | 光記録再生装置 |
-
1992
- 1992-03-25 JP JP06684992A patent/JP3224844B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-09 US US07/942,463 patent/US5250796A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-09-09 KR KR1019920016465A patent/KR950006414B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1992-09-09 EP EP92308147A patent/EP0532274B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-09-09 DE DE69215179T patent/DE69215179T2/de not_active Expired - Fee Related
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