JP3725183B2 - データ信号におけるノイズ成分の低減方法および光学走査装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光源が光を記録担体上に放射しかつ該記録担体から反射された光を偏光のその方向に依存して第１の光電検出器または第２の光電検出器にガイドする、または偏光の方向に無関係に第３の光電検出器にガイドする、磁気光学記録担体の読み取りおよび／または書き込みのための光学走査装置のデータ信号におけるノイズ成分の低減方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
装置は殊に、データがピットおよび磁区を用いて記憶されている記録担体との関連において構想されており、この装置は、データを同時に読み取りかつそれらを互いに記録担体上の重畳にも拘らず極めて僅かな相互干渉で分離することを可能にする。しかしながら、ノイズ成分は既に、光磁気ディスクが異なった光学特性、例えば異なった複屈折を有するので、データが専ら磁区に記憶されている光磁気ディスクですら生じ、その結果１つの形式の光磁気ディスクに対してしか最適に調整することができない偏光ビームスプリッタは、その最適なロケーションからの偏差の結果として干渉成分を招来する。
【０００３】
光または光磁気記録担体の読み取りのために、記録担体の磁区に記憶されているデータを表すデータ信号を第１の光電検出器および第２の光電検出器の光電電圧の差から導出しかつ記憶担体のピットに記憶されているデータを表すデータ信号を第１の光電検出器および第２の光電検出器の光電電圧の和から導出することが既に公知である（西独国特許出願公開第３７３２８７４号公報参照）。この結果、加算増幅器および差動増幅器を含んでいる光学走査装置が使用されており、これにより加算増幅器の出力側における記録担体のピットに記憶されているデータを表すデータ信号は、振幅および位相補償回路網および変調器を介してレーザ駆動装置に供給されるかまたは別の実施例においてはデータ信号の分離に対するディバイダーに供給される。磁区並びにピット両方を有する記録担体において、反射光の強度はしばしば変動しかつデータ信号に干渉として重畳されることがある。この重畳を回避するために、反射光は、第１の実施例において、変調器を用いて一定に保持される。それから磁区に記憶されているデータを表すデータ信号は、差動増幅器の出力側において取り出される。ピットに記憶されているデータは、変調器の制御信号に含まれている。光源の光出力はピットから到来するデータ信号によって変調されるので、この方法はレーザフィードバック過程とも称される。しかしここにおいて、レーザフィードバック増幅度の調整は、このレーザフィードバック増幅度が、それぞれの記録担体または記録担体のそれぞれのピットに対する最も適した値に再調整しなければならないので、特に困難である。レーザフィードバック系は、広帯域の増幅器として実現されなければならず、それ故に簡単に発振する傾向にある。記録担体の磁区およびピットに記憶されているデータを分離するために必要であるコストは、データ信号の分離のためのディバイダーを使用する、光学走査装置の第２実施例において低減される。光源はピットからのデータ信号によって変調されないので、変調器並びに振幅および位相補償回路網は要求されない。基本的に、ホトダイオード間の差信号は磁区に記憶されているデータ信号であるが、振幅変調の形においてピットに記憶されているデータがその上に重畳されている。ディバイダーの使用のため、基本的に、ピットに記憶されているデータ信号は磁区に記憶されているデータ信号から分離されるが、特にピットのエッジに関連して生じるノイズ成分が磁区のデータ信号に残る。
【０００４】
ピットに記憶されているデータ信号とは異なって、磁区に記憶されているデータ信号は新しい記録によって変更可能であるので、磁区に記憶されているデータ信号はＲＡＭとも称されかつピットに記憶されているデータ信号はＲＯＭと称される。コストは勿論、ＲＯＭおよびＲＡＭ信号の電子的な分離のために低減されるが、同時に、例えばピットから到来するノイズ成分は、磁区のデータ信号において増大される。
【０００５】
データ信号におけるノイズ成分の低減のために、記録担体から反射される光または記録担体を透過した光の強度を記録担体の光学特性に無関係に一定の値に調整することが公知である（ヨーロッパ特許公告第３１０８１２号公報参照）。ノイズ成分の低減は、著しいコストを要求するレーザフィードバックを用いてしか実現されない。
【０００６】
【発明の課題】
従って本発明の課題は、レーザフィードバックなしでしかも低コストで、データ信号におけるノイズ成分を低減することである。
【０００７】
【発明の概要】
本発明によればこの課題は、前記記録担体から反射された光を少なくとも１つの光電検出器によって検出しかつ該記録担体から反射された光の総量に相応する電気信号に変換し、該電気信号を微分回路によって微分しかつ該微分された電気信号を微分の後に前記データ信号におけるノイズ成分を低減するために前記データ信号から減算することによって解決される。
【０００８】
本発明の方法を実施するために、微分回路または差動増幅器および差形成増幅器を含んでいる光学走査装置が設けられている。光電検出器または２つの光電検出器の加算によって形成される、光学記録担体から反射された光に等価である電気信号は、微分回路に供給される。磁区から取り出されたデータ信号におけるノイズ成分の低減のために、電気信号は、微分された信号が供給される公知の差動増幅器に供給され、その結果磁区に記憶されているデータに相応しかつノイズ成分に関して低減されているデータ信号が、この差動増幅器の出力側において取り出される。それから低減されたノイズ成分を有するこのデータ信号は、公知の方法において、ＲＯＭ信号が供給されるディバイダーに供給される。
【０００９】
【発明の効果】
光学記録担体から反射された光に等価である電気信号の微分のために、特に記録担体のピットから到来するノイズ成分は、この目的のためにレーザフィードバックを必要とすることなくまたは反射された光を一定値に調整することなく低減される。ＲＯＭおよびＲＡＭ信号の分離および更に、ノイズ成分の低減は電気的な方法で、しかもレーザフィードバックなしに実現されるので、本発明の方法および本発明の方法を実施するための装置は僅かなコストしか必要としない。
【００１０】
【実施例】
次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
図１には、直接的にノイズ成分が低減される光学走査装置の基本回路が示されている。データがピット並びに磁区両方において記憶されている記録担体から検出されたデータ信号におけるノイズ成分を低減するために、光学記録担体５から反射された光に相応する電気信号Ｅが使用される。この信号は微分回路１４に供給され、微分回路の出力側は差動増幅器１５に接続されている。差動増幅器には、磁区に記憶されているデータに相応しかつ２つの光電検出器および１つの差動増幅器によって検出されたデータ信号ＭＳが供給される。低減されたノイズ成分を有するデータ信号はそれから、差動増幅器１５の出力側において取り出され、低減されたノイズ成分の振幅変調はそれからディバイダーおいて分離される。この方法を実施するために、レーザの形における光源１を含んでいる、図１に示された装置が使用される。レーザの光は第１のレンズ２および第１のプリズムビームスプリッタ３を用いて並びに第２のレンズ４を用いて記録担体５に集束される。光は記録担体５から反射され、それは、ピット並びに磁区両方において記憶されているデータを含んでおりかつ第２のレンズ並びに第１のプリズムビームスプリッタ３およびλ／２プレート６を介して偏光ビームスプリッタ７に達する。反射された光は、偏光ビームスプリッタ７による偏光の方向に従って第３のレンズ８を介して第１の光電検出器９または第４のレンズ１０を介して第２の光電検出器１１に指向される。光電検出器９および１１の出力側は両方とも、第１の差動増幅器１２並びに加算増幅器１３に接続されている。記録担体５のピットに記憶されているデータに相応するデータ信号ＲＯＭ ＯＵＴは加算増幅器１３の出力側において直接取り出され、差動増幅器１２の出力側において取り出されかつ実質的に記録担体５の磁区において記憶されているデータを表すデータ信号ＭＳは、記録担体５のピットによって惹き起こされる振幅変調並びに特にピットのエッジから到来するノイズ成分を有している。有利には増幅器を用いて構成されている微分回路１４は、殊にデータ信号ＭＳにおけるノイズ成分を低減するために加算増幅器１３に接続されている。加算増幅器１３の出力側における光学的な記録担体５から反射された光に相応する電気信号Ｅは、微分回路１４によって微分されかつ差動増幅器１５に供給される。この差動増幅器は微分回路１４に接続されておりかつその別の入力側は、第１の差動増幅器１２の出力側に接続されている。既に、低減されたノイズ成分を有しているが、まだデータ信号ＲＯＭによって変調された振幅変調を有しているデータ信号ＭＳが第２の差動増幅器１５の出力側において取り出される。従って、記録担体５における磁区に記憶されているデータに相応するデータ信号ＲＡＭ ＯＵＴを形成するために、第２の差動増幅器１５の出力側にディバイダー１６が接続されている。このディバイダーには、データ信号ＲＯＭ ＯＵＴが同時に供給される。この除算器は、データ信号ＭＳから振幅変調の分離を行うので、その結果記録担体５の磁区に記憶されているデータに相応するデータ信号ＲＡＭ ＯＵＴが、ディバイダー１６の出力側において取り出される。その場合、図１の光学走査装置では、レーザ駆動装置１８を介して光源１にフィードバックされていないので、ノイズ成分に関して低減されているデータ信号ＲＯＭ ＯＵＴおよびＲＡＭ ＯＵＴが、レーザフィードバックなしに有利な方法で取り出される。更に、図１ではλ／２プレート１７が設けられているが、光源１が、偏光された光を発生する光源１ではないときにのみ必要である。図１の実施例において、フォーカシングおよびトラック追跡に関して要求される装置に関する情報は、同時にノイズ成分が低減されるデータ信号ＲＡＭ ＯＵＴおよびＲＯＭ ＯＵＴの分離が光源１に影響を及ぼすことなく可能であることを特に強調するために故意に省略された。直接的にノイズ成分を低減するという表現は、磁区に記憶されているデータの検出に対して要求される装置が、ノイズ成分の低減のために有利な方法で使用することもできるので、図１に関して使用された。
【００１２】
データ信号におけるノイズ成分を間接的に低減するための光学走査装置が図２に示されている。ここにおいて、同じ参照番号が図１に相応する素子に対して使用された。図２の光学走査装置は付加的に、第２のプリズムビームスプリッタ１９、第３のプリズムビームスプリッタ２１、第５のレンズ２０、第６のレンズ２３並びに第３の光電検出器２２および第４の光電検出器２４を有している。更に、直接電流分離および増幅に対する増幅器２５およびコンデンサ２６が設けられている。ピットに記憶されているデータから到来するデータ信号は第３の光電検出器２２によって検出される。この第３の光電検出器には、記録担体５によって反射された光が、第１プリズムビームスプリッタ３、第２プリズムビームスプリッタ１９、第５レンズ２０および第３プリズムビームスプリッタ２１を介して供給される。磁区に記憶されているデータから到来するデータ信号またはＲＡＭ信号は、図１の場合と同様に、第１および第２の光電検出器９，１１によって検出されかつ第１の差動増幅器１２に供給される。第３の光電検出器２２によって検出される、記録担体５のピットから到来するデータ信号は、第３の光電検出器に接続されている増幅器２５およびコンデンサ２６を介して微分回路１４およびディバイダー１６に達する。微分されたＲＯＭ信号Ｅ′はそれから、図１の場合と同様に、第２の差動増幅器１５に供給され、この差動増幅器には第１増幅器１２によって形成されたデータ信号ＭＳが同時に供給される。それからノイズ成分が低減されているデータ信号ＲＡＭ ｏｕｔは、ディバイダー１６の出力側において取り出される。減算増幅器である第１の差動増幅器１２の出力信号は、ピットエッジの偏光干渉または偏光ノイズ成分を含んでいる。それからＲＯＭ信号の微分信号に非常に類似しているこのノイズは、第１および第２の光電検出器９，１１間の差信号から微分回路１４および差動増幅器１５によって分離される。
ここで、図３を用いてピットエッジの偏光干渉または偏光ノイズ成分について考察する。
ａ） この場合磁区がなく、光ビームが入射しピットを離れる。この場合にはＲＯＭ信号は図示のように台形形状をしている。
ｂ） 信号ａ）を微分するとｂ）に示されているようにピットエッジを指示している。
ｃ） ＲＡＭ信号は磁区がなければ理想的には零となるはずだが、偏光ノイズがあるために零とは偏差し、図ｃ）のように見える。
このように微分信号は偏光ノイズに類似しており、従って偏光ノイズを補正するためにこの信号（図３ｂ）を使用することができる。
【００１３】
データ信号の間接的なノイズ信号低減と称される、この形式のノイズ信号低減によって、ノイズ信号の低減のために使用される電気信号Ｅ′は、第１および第２の光電検出器９，１１によって直接指向されず、むしろトラッキングエラー信号の検出のために同時に使用可能である第３の光電検出器２２によって指向される。図２における第３のプリズムビームスプリッタ２１の後に設けられている第６のレンズ２３および第４の光電検出器２４は特に、光ビームの、記録担体５におけるフォーカシング制御のために用いられる。この形式のデータ信号におけるノイズ成分の低減およびピットに記憶されているデータおよび磁区に記憶されているデータから到来するデータ信号の分離によって、フィードバックまたは光源１の制御も要求されない。上述の具体化の方法は単に、図１に図示の実施例において、電気信号路において形成されかつ、図２に図示の実施例では光学領域において形成されるデータ信号ＲＯＭ ＯＵＴを発生する仕方に関して異なっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 直接的なノイズ成分低減が行われる光学走査装置の基本回路図である。
【図２】 間接的なノイズ成分低減が行われる光学走査装置の基本回路図である。
【図３】 ピットエッジの偏光干渉を考察する波形図である。
【符号の説明】
１ 光源、 ５ 記録担体、 ９，１１，２２ 光電検出器、 １２，１５ 差動増幅器、 １３ 加算増幅器、 １４ 微分回路、 １６ ディバイダー、 Ｅ 電気信号

Claims (7)

1. 光源（１）が光を記録担体（５）上に放射しかつ該記録担体（５）から反射された光を偏光の方向に依存して第１の光電検出器（９）または第２の光電検出器（１１）にガイドする、または偏光の方向に無関係に第３の光電検出器（２２）にガイドする、光磁気記録担体の読み取りおよび／または書き込みのための光学走査装置のデータ信号（ＭＳ）におけるノイズ成分の低減方法において、
   前記記録担体（５）から反射された光を少なくとも１つの光電検出器（２２または９および１１）によって検出しかつ該記録担体（５）から反射された光の総量に相応する電気信号（Ｅ）に変換し、該電気信号を微分回路（１４）によって微分しかつ該微分された電気信号を微分の後に前記データ信号（ＭＳ）におけるノイズ成分を低減するために前記データ信号（ＭＳ）から減算する
   ことを特徴とするデータ信号におけるノイズ成分の低減方法。
2. データ信号におけるノイズ成分の低減のために使用される電気信号（Ｅ）を、２つの光電検出器（９，１１）からの光電検出器信号を加算することによって形成し、前記光電検出器のそれぞれは偏光の１つの方向を検出する
   請求項１記載のデータ信号におけるノイズ成分の低減方法。
3. データ信号（ＭＳ）は第１および第２の光電検出器（９，１１）によって検出された信号の差信号である
   請求項１または２記載のデータ信号におけるノイズ成分の低減方法。
4. 光源（１）によって発生された光ビームは、第１のレンズ（２）、第１のプリズムビームスプリッタ（３）および第２のレンズ（４）を介して記録担体（５）に放射され、該記録担体（５）から反射された光ビームが前記第２のレンズ（４）を介して前記第１のプリズムビームスプリッタ（３）に戻り、前記光ビームは偏光ビームスプリッタ（７）および第３のレンズ（８）を介して第１の光電検出器（９）にガイドされ並びに第４のレンズ（１０）を介して第２の光電検出器（１１）にガイドされかつ前記第１の光電検出器（９）の出力側は第１の差動増幅器（１２）の減算入力側に接続されておりかつ前記第２の光電検出器（１１）の出力側は前記第１の差動増幅器（１２）の加算入力側に接続されておりかつ前記記録担体（５）の磁区に記憶されているデータを含んでいるデータ信号（ＭＳ）は、前記第１の差動増幅器（１２）の出力側において取り出されかつ前記第１の光電検出器（９）および前記第２の光電検出器（１１）の出力側はそれぞれ、加算増幅器（１３）の一方の入力側および他方の入力側に接続されている、請求項１に記載の方法を実施するための光学走査装置において、
   前記加算増幅器（１３）の出力側に微分回路（１４）が接続されており、該微分素子の出力側は第２の差動増幅器（１５）の減算入力側に接続されておりかつ該第２の差動増幅器（１５）の加算入力側はデータ信号（ＭＳ）を導く、第１の差動増幅器（１２）の出力側に接続されている
   ことを特徴とする光学走査装置。
5. 光源（１）によって発生された光ビームは、第１のレンズ（２）、第１のプリズムビームスプリッタ（３）および第２のレンズ（４）を介して記録担体（５）に放射され、該記録担体（５）から反射された光ビームが前記第２のレンズ（４）を介して前記第１のプリズムビームスプリッタ（３）に戻り、前記光ビームはλ／２プレート（６）、偏光ビームスプリッタ（７）および第３のレンズ（８）を介して第１の光電検出器（９）にガイドされ並びに第４のレンズ（１０）を介して第２の光電検出器（１１）にガイドされかつ前記第１の光電検出器（９）の出力側は第１の差動増幅器（１２）の減算入力側に接続されておりかつ前記第２の光電検出器（１１）の出力側は前記第１の差動増幅器（１２）の加算入力側に接続されておりかつ前記記録担体（５）の磁区に記憶されているデータを含んでいるデータ信号（ＭＳ）が、前記第１の差動増幅器（１２）の出力側において取り出され、第２のプリズムビームスプリッタ（１９）が、λ／２プレート（６）と前記第１のプリズムビームスプリッタ（３）との間に設けられておりかつ第５のレンズ（２０）および第２のプリズムビームスプリッタ（１９）を介して前記記録担体（５）から反射された光ビームが供給される第３の光電検出器（２２）が設けられており、かつ増幅器（２５）およびコンデンサ（２６）も前記第３の光電検出器（２２）に接続されている、請求項１に記載の方法を実施するための光学走査装置において、
   前記第３の光電検出器（２２）によって発生された電気信号（Ｅ）が供給される微分回路（１４）が設けられておりかつ該微分回路（１４）の出力側は第２の差動増幅器（１５）の減算入力側に接続されており、該第２の差動増幅器の加算入力側はデータ信号（ＭＳ）を発生する第１の差動増幅器（１２）の出力側に接続されている
   ことを特徴とする光学走査装置。
6. 微分回路（１４）は差動増幅器から構成されている
   請求項４または５記載の光学走査装置。
7. 第２の差動増幅器（１５）の出力側および微分回路（１４）の入力側に接続されており、かつ前記データ信号（ＭＳ）から電気信号（Ｅ）の振幅変調を分離するディバイダーまたはスプリッタが設けられている
   請求項４から６までのいずれか１項記載の光学走査装置。

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