JP3288133B2 - 光情報記録再生装置 - Google Patents

光情報記録再生装置

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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition 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
    • G11B7/0941Methods and circuits for servo gain or phase compensation during operation

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  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクなどの光記
録媒体に情報を記録あるいは再生する光情報記録再生装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は従来例の光ディスク装置を示した
概略構成図である。図中21は情報記録媒体であるとこ
ろの光ディスクであり、ターンテーブル上に載置され、
スピンドルモータ22によって回転駆動される。光ディ
スク21の下面には、その半径方向に移動可能に光ヘッ
ド23が設けられており、それに内蔵された半導体レー
ザ24から光ディスク21に向けて光ビームが出射され
る。出射された光ビームはコリメータレンズ25で平行
化され、更にビームスプリッタ26を透過して対物レン
ズ27で光ディスク21上に微小光スポットとして結像
される。この光ビームによって光ディスク21に情報の
記録や再生が行われる。
【0003】一方、光ディスク21によって反射された
光は、再び対物レンズ27を通った後、ビームスプリッ
タ26で入射光ビームと分離される。分離された反射光
は直交する2方向で結像位置の異なるアナモフィック光
学系29を通って光電変換素子30で受光される。光電
変換素子30は複数の光センサから成り、この光センサ
の出力電流を信号処理回路31で電流−電圧変換し、変
換された電圧からエラー信号検出回路40によってフォ
ーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号が生
成される。
【0004】ここで、フォーカシングエラー信号は光デ
ィスク21に照射される光ビームを正確にディスク上に
合焦させるためのものである。光ヘッド23内に設けら
れたアクチュエータ28はこのフォーカシングエラー信
号によって制御され、この制御により対物レンズ27を
その光軸方向に駆動することで、フォーカシング制御が
行われる。トラッキングエラー信号は光ディスク21に
同心円状或いはスパイラル状に形成された情報トラック
を光ビームが正確にトレースするように制御するための
ものである。即ち、このトラッキングエラー信号はアク
チュエータ28にフィードバックされ、対物レンズ27
を情報トラックを横切る方向に駆動することでトラッキ
ング制御が行われる。
【0005】ところで、従来においてはCD−ROMの
ような再生専用の装置を除き、図3に示したような光デ
ィスク装置などの記録可能型の装置では、書き込み時と
読み出し時でディスクに照射される光ビームの光量が異
なるために、ディスク面からの反射光量も異なってしま
う。そのため、トラッキングエラー量やフォーカシング
エラー量が同一であっても装置の動作モードによってサ
ーボ系の信号ゲインが異なることになり、サーボ系の感
度の違いを招くという問題があった。そこで、一般には
サーボゲインを一定に制御するためのサーボAGC(自
動利得制御)回路を設けてサーボ系の感度を安定化する
ことが行われている。
【0006】図4はこうしたサーボAGC回路の例を示
した図で、1は光ディスクからの反射光を検出するため
の2分割フォトディテクタである。なお、ここではトラ
ッキングサーボの例を示してある。2分割フォトディテ
クタ1は図3の光電変換素子30に相当するもので、検
出素子1aと1bに分割されている。2分割フォトディ
テクタ1の検出素子1aと1bの検出信号A,Bは、そ
れぞれ減算器2と加算器3に出力され、減算器2では検
出信号A,Bの差の(A−B)が出力される。一方、加
算器3では検出信号A,Bの和の(A+B)が出力され
る。減算器2と加算器3の出力は更に割算器4で割算さ
れ、K(A−B)/(A+B)として出力される。Kは
割算係数である。ここで、検出素子1a,1bの検出信
号A,Bの差値(A−B)は全受光量に相当するA,B
の和(A+B)で規格化されているので、全受光量が変
化しても差値の相対値は変化しないようになっている。
従って、前述のように書き込み時と読み出し時でディス
クからの反射光量が変化しても、サーボエラー信号のゲ
インは一定となり、サーボ系の感度を安定化することが
できる。なお、加算器3の出力はディスク上にプリフォ
ーマットされたエンボスピットによって変調された反射
光量を反映しているので、これから得られるエンボス信
号によって情報セクタのアドレスやその開始点が検出さ
れる。
【0007】
【発明が解決しようとしている課題】図4に示したサー
ボAGC回路では、例えば光ディスクの回転数を360
0rpmとすると、光ディスク上に照射される光スポッ
トをトラックに追従させるトラッキングサーボを行うた
めには、サーボエラー信号としてDCから約5kHzの
周波数帯域が必要である。また、再生動作から記録動作
あるいは記録動作から再生動作に移行する場合は、光デ
ィスクに照射される光量が急激に変化するのでそれを補
償してサーボ系に影響を与えないようにするには、割算
器4の分母信号としての加算器3の出力信号は数100
kHzの帯域が必要である。
【0008】更に、トラッキングサーボのDC的なゲイ
ン変動を防ぐためには、加算器3の出力のDCオフセッ
ト、特にそのドリフトは小さく抑えることが要求され
る。一方、エンボス信号としてはセクタ識別やアドレス
識別のために、例えばISO,IEC/JTC1 10
090に記載されているように、2−7変換、ピットポ
ジション記録のフォーマットの光ディスクを3600r
pmで回転させると、約100kHz〜約20MHzの
周波数帯域が必要である。更に、これからの記録密度の
高度化によりピットエッジ記録、1−7変換のフォーマ
ットになると、エンボス信号の周波数帯域は数kHz〜
数10MHzにもなる。このように従来においては、サ
ーボAGC回路に使用される加算器としてはDCから数
10MHzの広い周波数帯域と小さいオフセット電圧が
要求されるために、製造精度が厳しくて高価となり、装
置のコストを高くする要因となっていた。
【0009】本発明は上記従来の問題点を解決し、特殊
な広周波数帯域の加算器でなくても通常のものでも使用
できるようにし、その分装置を安価に作製できるように
した光情報記録再生装置を提供することを目的としたも
のである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、光記録
媒体に照射された光ビームの反射光を検出する、複数に
分割された多分割光センサと、前記光センサの各検出素
子の検出信号を減算してサーボ信号を生成する減算手段
と、前記サーボ信号を前記検出信号の加算信号で割算
し、前記サーボ信号を正規化する割算回路と、前記検出
信号から前記光記録媒体にプリフォーマットされたエン
ボスピットを示すエンボス信号を生成する回路とを備え
光情報記録再生装置において、前記多分割光センサの
出力を所定の低周波数成分と高周波数成分に分割する手
段と、前記高周波数成分の信号から所定周波数成分の信
号を抽出する、前記分割の周波数より低いカットオフ周
波数を持つハイパスフィルタと、前記低周波数成分の信
号と前記ハイパスフィルタにより抽出された所定周波数
成分の信号とを加算する加算器とを備え、前記エンボス
信号生成回路は前記高周波数成分の信号をもとに前記光
記録媒体に記録されたエンボス信号を生成し、前記割算
回路は前記加算器により生成された加算信号をもとに
サーボ信号を正規化することを特徴とする光情報記録
再生装置によって達成される。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図1は本発明の光情報記録再生装置
の一実施例を示したブロック図である。なお、ここでは
サーボ回路としてトラッキングサーボを例として説明す
る。図1において、1a及び1bは図4に示した2分割
フォトディテクタ1の2つに分割された各検出素子であ
り、光ディスク(図示せず)から反射された光は検出素
子1aと1bで検出され、その検出信号をもとにサーボ
エラー信号やエンボス信号が生成される。5及び6は検
出素子1aと1bのアノードにそれぞれ接続されたDC
電流−電圧変換器で、検出素子1aと1bの光電流はD
C電流−電圧変換器5,6で各々電圧信号に変換され
る。7は電流−電圧変換器5及び6の出力の差をとるた
めの減算器であり、減算器7の出力はサーボエラー信号
(トラッキングエラー信号)を規格化するための分子信
号として割算器4へ出力される。割算器4は図3に示し
たものと同じである。
【0012】8は検出素子1aと1bの検出信号を抵抗
器R1 を介して取り込んで電圧信号に変換するためのD
C電流−電圧変換器、9は検出素子1aと1bの検出信
号をコンデンサC1 を介して取り込んで電圧信号に変換
するためのAC電流−電圧変換器である。DC電流−電
圧変換器8はDCから数100kHz、AC電流−電圧
変換器9は数kHz〜数10MHzの周波数帯域をもっ
ている。検出素子1aと1bのカソードは共通となって
おり、その2つの検出信号は抵抗器R1 とコンデンサC
1 のフィルタを介してDC電流−電圧変換器8とAC電
流−電圧変換器9へ出力される。従って、DC電流−電
圧変換器8ではその低周波成分が電流−電圧変換され、
AC電流−電圧変換器9ではその高周波成分が電流−電
圧変換される。AC電流−電圧変換器9の出力はエンボ
ス信号として図示しない信号処理回路に送られ、ここで
所定の信号処理を施こすことでセクタの先頭位置を検出
するセクタ検出信号やセクタのアドレス情報などが生成
される。10はDC電流−電圧変換器8とAC電流−電
圧変換器9の出力を加算するための加算器である。AC
電流−電圧変換器9の出力はコンデンサC2 を介して加
算器10へ出力される。また、加算器10の出力信号は
割算器4へ分母信号として出力され、割算器4で分子信
号を分母信号で割算することで正規されたサーボエラー
信号が生成される。
【0013】次に、上記実施例の具体的な動作について
説明する。まず、2分割フォトディテクタの検出素子1
aと1bの光電流を各々Ia ,Ib とし、電流−電圧変
換器5と6の変換係数を各々Kとすると、電流−電圧変
換器5と6出力はそれぞれ−K・Ia 、−K・Ib とな
る。一方、検出素子1aと1bの光電流Ia +Ib は抵
抗器R1 とコンデンサC1 で周波数分割され、そのうち
DC電流−電圧変換器8に分流されるI1 は、 I1 =(Ia +Ib )/(1+SC1 1 )…(1) となる。また、AC電流−電圧変換器9に分流される電
流I2 は、 I2 =(Ia +Ib )(SC1 1 )/(1+SC1 1 )…(2) となる。ここで、DC電流−電圧変換器8、AC電流−
電圧変換器9の変換係数を各々Kとすると、DC電流−
電圧変換器8の出力電圧V1 は、 V1 =K(Ia +Ib )/(1+SC1 1 )…(3) となる。また、AC電流−電圧変換器9の出力電圧V2
は、 V2 =K(Ia +Ib )(SC1 1 )/(1+SC1 1 )…(4) となる。コンデンサC1 、抵抗器R1 の定数はクロスオ
ーバ周波数が1kHzとなるように設定され、DC電流
−電圧変換器8とAC電流−電圧変換器9の信号の周波
数はこのクロスオーバ周波数によって分けられる。更
に、AC電流−電圧変換器9はACアンプで構成されて
いるので、オフセット及びそのドリフトについては考慮
を払う必要はない。
【0014】AC電流−電圧変換器9の出力信号はコン
デンサC2 を介して加算器10へ送られ、DC電流−電
圧変換器8の出力信号と加算される。コンデンサC2
先のクロスオーバ周波数の1kHzに比べて充分に低い
10Hzのカットオフ周波数を有するハイパスフィルタ
として構成され、AC電流−電圧変換器9の出力信号は
このハイパスフィルタを通って加算器10へ出力され
る。従って、カットオフ周波数が充分に低いので、クロ
スオーバ周波数1kHz付近ではハイパスフィルタの影
響を受けることはない。また、カットオフ周波数付近で
はAC電流−電圧変換器9の出力は充分に減衰するため
に、加算器10で2つの出力信号を加算して得られる出
力電圧V3 は、 V3 =〔K(Ia +Ib )/(1+SC1 1 )〕+〔K(Ia +Ib )(S C1 1 )/(1+SC1 1 )〕 =K(Ia +Ib )…(5) となる。得られた加算出力は割算器4に分母信号として
送られ、減算器7の分子信号とで割算処理される。割算
器4で割算して得られる出力電圧V4 は、 V4 =−K(Ia −Ib )/K(Ia +Ib ) =−(Ia −Ib )/(Ia +Ib )…(6) となり、2分割フォトディテクタの2つの検出素子1a
と1bの全光電流で正規化したサーボエラー信号として
生成される。得られたサーボエラー信号は次段のサーボ
回路(図示せず)に送られ、このサーボ信号をもとに光
ディスクに照射される光ビームのサーボ制御(トラッキ
ング制御)が行われる。
【0015】本実施例では、2分割フォトディテクタの
検出素子の検出信号を所定の低周波数成分と高周波数成
分に分割し、その高周波数成分の信号をもとに光ディス
クにプリフォーマットされたエンボス信号を再生するこ
とにより、加算器に要求される高周波数の帯域を不要と
することができる。即ち、従来においては、前述のよう
にエンボス信号を再生するには数kHz〜数10MHz
の周波数帯域が必要であったが、本実施例では検出素子
の信号の高周波数成分で直接エンボス信号を再生し、高
周波数成分が加算器を通らないようにしたので、加算器
はエンボス信号を再生するような高帯域は必要でなくな
り、サーボ制御に必要な周波数帯域のみで充分となる。
また、AC電流−電圧変換器9はACアンプであるので
加算器のオフセットやそのドリフトについては考慮する
必要はなく、更にAC電流−電圧変換器9の出力をハイ
パスフィルタを介して抽出し、その信号とDC電流−電
圧変換器8の信号を加算したことにより、サーボ制御に
必要な周波数成分を確実に取り出すことができる。従っ
て、加算器としては広帯域でオフセット電圧が小さいと
いう特殊なものではなく通常のものでよいために、加算
器として安価なものを使用することが可能となり、その
分装置を安価に作製することができる。
【0016】図2は本発明の他の実施例を示したブロッ
ク図である。なお、図2では図1の実施例と同一部分は
同一符号を付して説明は省略することにする。この実施
例は多分割フォトディテクタとして3分割のものを使用
し、その1つをエンボス信号の再生用として使用するも
のである。検出素子1cはそのエンボス信号の再生用
もので、検出素子1cの光電流は抵抗器R1とコンデン
サC1で例えば1KHzのクロスオーバ周波数で周波数
分割される。高周波数成分はAC電流−電圧変換器9で
電圧信号に変換され、得られた信号はエンボス信号の再
生に供される。また、AC電流−電圧変換器9の信号は
ハイパスフィルタとして設けられたコンデンサC2を介
して加算器10へ出力され、他方のDC電流−電圧変換
器11及び検出素子1aと1bの光電流を電圧信号に変
換するためのDC電流−電圧変換器8の信号と加算され
る。得られた加算信号は分母信号として割算器4に送ら
れ、減算器7の分子信号とで割算処理することでサーボ
エラー信号が正規化される。このように本実施例におい
ても、フォトディテクタの光電流を高周波数成分と低周
波数成分に周波数分割したことにより、図1の実施例と
全く同様に特殊な広周波数帯域の加算器ではなく、通常
の加算器を使用できるようになり、装置を安価に作製す
ることが可能となる。
【0017】なお、以上の実施例では、サーボ制御回路
のサーボエラー信号としてトラッキングエラー信号を生
成する例を示したが、フォーカスサーボにおいても全く
同様に、光センサの光電流を周波数分割することによっ
て特殊な広周波数帯域の加算器ではなく、通常のものが
使用可能となる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、多分割光
センサの光電流を所定の高周波数成分と低周波数成分に
周波数分割することにより、光センサの信号の周波数帯
域をエンボス信号の再生とサーボ制御に目的別に2つに
分けることができ、従来加算器に必要であった広周波数
帯域をサーボ制御に必要な低周波数帯域のみに限定する
ことができる。従って、従来サーボAGC回路に用いら
れていた加算器としては広周波数帯域の特殊なものでな
くても通常の安価なものでも使用できるために、その分
装置を安価に作製できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光情報記録再生装置の一実施例を示し
たブロック図である。
【図2】本発明の他の実施例を示したブロック図であ
る。
【図3】従来例の光ディスク装置を示した概略構成図で
ある。
【図4】一般的なサーボAGC回路を示した構成図であ
る。
【符号の説明】
1 2分割フォトディテクタ 1a,1b,1c 検出素子 4 割算器 5,6,8,11 DC電流−電圧変換器 7 減算器 9 AC電流−電圧変換器 10 加算器 R1 抵抗器 C1 ,C2 コンデンサ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光記録媒体に照射された光ビームの反射
    光を検出する、複数に分割された多分割光センサと、前
    記光センサの各検出素子の検出信号を減算してサーボ信
    号を生成する減算手段と、前記サーボ信号を前記検出信
    号の加算信号で割算し、前記サーボ信号を正規化する割
    算回路と、前記検出信号から前記光記録媒体にプリフォ
    ーマットされたエンボスピットを示すエンボス信号を生
    成する回路とを備えた光情報記録再生装置において、前記多分割光センサの出力を所定の低周波数成分と高周
    波数成分に分割する手段と、前記高周波数成分の信号か
    ら所定周波数成分の信号を抽出する、前記分割の周波数
    より低いカットオフ周波数を持つハイパスフィルタと、
    前記低周波数成分の信号と前記ハイパスフィルタにより
    抽出された所定周波数成分の信号とを加算する加算器と
    を備え、前記エンボス信号生成回路は前記高周波数成分
    の信号をもとに前記光記録媒体に記録されたエンボス信
    号を生成し、前記割算回路は前記加算器により生成され
    加算信号をもとに前記サーボ信号を正規化することを
    特徴とする光情報記録再生装置。
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