JP3835653B2 - 光学ヘッドの出力制御回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置における光学ヘッドの出力制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
CD−ROM等の再生専用の光ディスクや、CD−R、CD−RW等の記録・再生が可能な光ディスクを再生、または記録・再生する光ディスク装置が知られている。
【0003】
この光ディスク装置は、光ディスクに対し、その径方向に移動し得る光学ヘッド(光ピックアップ)と、この光学ヘッドを径方向に移動させるスレッドモータを備えた光学ヘッド移動機構とを有している。
【0004】
光学ヘッドは、レーザダイオード、分割フォトダイオードおよびI−Vアンプを備えた光学ヘッド本体(光ピックアップベース)と、この光学ヘッド本体に光ディスクの径方向および回転軸方向のそれぞれに移動し得るようにサスペンジョンバネで支持されている対物レンズと、この対物レンズを回転軸方向および径方向に移動させるアクチュエータとで構成されている。
【0005】
このような光ディスク装置では、所定のトラックにおいて、フォーカス制御やトラッキング制御等を行いつつ、光ディスクへの情報(データ)の記録や、光ディスクからの情報の再生(読み出し)を行う。
【0006】
図11は、従来の光ディスク装置の分割フォトダイオードおよびI−Vアンプを示す回路図である。
【0007】
同図に示すように、分割フォトダイオード110には、I−Vアンプ121、122、123、124、125および126が、それぞれ、電気的に接続されている。
【0008】
記録・再生の際は、図示しないレーザダイオードからのレーザ光が図示しない光ディスクに照射される。
【0009】
この場合、再生の際は、光ディスクに照射されるレーザ光の出力レベルが再生レベルとなり、光ディスクからの反射光の光量が低レベルとなる。
【0010】
また、記録の際は、ピットを形成するとき、レーザ光の出力レベルが記録レベル(再生レベルの約10〜30倍程度)となり、光ディスクからの反射光の光量が高レベルとなる。そして、記録の際は、ピットを形成しないとき(ランドを形成するとき)、レーザ光の出力レベルが再生レベルとなり、光ディスクからの反射光の光量が低レベルとなる。
【0011】
光ディスクからの反射光(レーザ光)は、分割フォトダイオード110の受光領域111、112、113、114、115および116で受光される。そして、分割フォトダイオード110の各受光領域111〜116での受光量に応じた電流が、それぞれ出力される。
【0012】
分割フォトダイオード110からの各電流は、それぞれ、I−Vアンプ121、122、123、124、125および126により、所定の増幅率で増幅され、かつ電圧に変換され、後段の所定の回路に入力される。
【0013】
再生専用の光ディスク装置の場合には、前述したように、光ディスクに照射されるレーザ光の出力レベルが一定(再生レベル)であるので、分割フォトダイオード110からの電流の変化は、比較的少ない。
【0014】
しかしながら、記録および再生が可能な光ディスク装置の場合には、前述したように、記録の際、光ディスクに照射されるレーザ光の出力レベルが再生時のそれの10〜30倍程度となるので、I−Vアンプのダイナミックレンジが足りなくなるという問題がある。
【0015】
すなわち、記録および再生が可能な光ディスク装置の場合には、I−Vアンプの増幅率を再生に適するように比較的大きい値に設定すると、記録の際、そのI−Vアンプで電流を電圧に変換するときに、その電圧波形の高圧側が途中できれてしまい、これにより受光量に応じた正確な電圧を得ることができないおそれがある。このため、記録時の所定の制御に不都合を生じることがある。
【0016】
逆に、I−Vアンプの増幅率を記録に適するように比較的小さい値に設定すると、再生の際、そのI−Vアンプから出力される電圧(信号のレベル)が小さくなりすぎ、これにより再生時の所定の制御に不都合を生じることがある。
【0017】
このような問題を解決するには、ダイナミックレンジが比較的大きいI−Vアンプを用いればよいが、それにも限界がある。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、光ディスク装置における記録(記録時の制御)や、再生(再生時の制御)を適正に行うことができる光学ヘッドの出力制御回路を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記(1)〜(5)の本発明により達成される。
【0020】
(1) 光ディスクに光を照射し、該光ディスクを記録・再生し、その再生の際は、前記光ディスクからの反射光の光量が低レベルとなり、その記録の際は、前記光ディスクからの反射光の光量が、前記光ディスクに記録するデータに応じて高レベルと低レベルとに交互に切り替わる光ディスク装置における光学ヘッドの出力制御回路であって、
前記光ディスクからの反射光を受光し、その光量に応じた電流を出力する複数の受光領域を備えた受光部からの電流を電圧に変換する少なくとも1つの第1の電流−電圧変換部と、前記受光部からの電流を電圧に変換する少なくとも1つの第2の電流−電圧変換部とを備えた電流−電圧変換手段と、
前記受光部からの電流を、前記第1の電流−電圧変換部に導く主路と、
分岐部を介して前記主路から分岐し、前記受光部からの電流を前記第1の電流−電圧変換部以外の部位または前記第2の電流−電圧変換部に導く分路と、
前記受光部からの電流を前記主路と前記分路とのうちのいずれに供給するかを選択する選択手段とを有し、
再生の際は、前記選択手段は、前記受光部からの電流を、前記分路には供給せずに、前記主路に供給するよう選択し、これにより、前記第1の電流−電圧変換部において前記受光部からの電流が電圧に変換されて出力され、前記第2の電流−電圧変換部からは基準電圧に応じた電圧が出力され、
記録の際は、前記選択手段は、前記光ディスクからの反射光の光量が低レベルのときは、前記受光部からの電流を、前記分路には供給せずに、前記主路に供給するよう選択し、これにより、前記第1の電流−電圧変換部において前記受光部からの電流が電圧に変換されて出力され、前記第2の電流−電圧変換部からは基準電圧に応じた電圧が出力され、
前記光ディスクからの反射光の光量が高レベルのときは、前記受光部からの電流を、前記主路には供給せずに、前記分路に供給するよう選択し、これにより、前記第2の電流−電圧変換部において前記受光部からの電流が電圧に変換されて出力され、前記第1の電流−電圧変換部からは基準電圧に応じた電圧が出力されるように構成されていることを特徴とする光学ヘッドの出力制御回路。
【0021】
(2) 前記光ディスクに照射される光は、主ビームと副ビームとであり、
前記光ディスクからの反射光の光量が高レベルのとき、前記主ビームの前記光ディスクからの反射光に対応する前記受光部からの電流は、前記分路により前記第2の電流−電圧変換部に導かれるよう構成されている上記(1)に記載の光学ヘッドの出力制御回路。
【0023】
(3) 前記選択手段は、前記分岐部に設けられ、該分岐部における前記受光部と前記主路との導通状態と、該分岐部における前記受光部と前記分路の導通状態とを選択的に切り替える切替スイッチで構成されている上記(1)または(2)に記載の光学ヘッドの出力制御回路。
【0025】
(4) 前記第1の電流−電圧変換部からの電圧を保持し得る保持回路を有する上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の光学ヘッドの出力制御回路。
【0026】
(5) 上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の光学ヘッドの出力制御回路と、前記光ディスクからの反射光を受光し、その光量に応じた電流を出力する複数の受光領域を備えた受光部とを一体化したことを特徴とする光学ヘッドの出力制御回路。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光学ヘッドの出力制御回路を添付図面に示す好適実施例に基づいて詳細に説明する。
【0029】
図1は、本発明の光学ヘッドの出力制御回路を備えた光ディスク装置の構成例(主要部)を示すブロック図である。
【0030】
同図に示す光ディスク装置1は、光ディスク(CD−R)2を記録・再生するCD−Rドライブ装置である。
【0031】
光ディスク2には、図示しない螺旋状のプリグルーブ(WOBBLE:ウォブル)が形成されている。
【0032】
このプリグルーブは、所定の周期(1倍速で22.05kHz )で蛇行しているとともに、該プリグルーブには、ATIP(Absolute Time In Pre-Groove )情報(時間情報)が記録されている。
【0033】
このプリグルーブは、光ディスク2へのピット/ランド形成(ピット/ランド記録)時の案内溝として機能する。また、このプリグルーブは、再生され、光ディスク2の回転速度制御や、光ディスク2上の記録位置(絶対時間)の特定等に利用される。
【0034】
光ディスク装置1は、ターンテーブルおよびターンテーブル回転用のスピンドルモータ11を備え、このターンテーブルに光ディスク2を装着して回転させる図示しない回転駆動機構を有している。
【0035】
また、光ディスク装置1は、前記装着された光ディスク2(ターンテーブル)に対し、光ディスク2の径方向(ターンテーブルの径方向)に移動し得る光学ヘッド(光ピックアップ)3と、この光学ヘッド3を前記径方向に移動させるスレッドモータ7を備えた図示しない光学ヘッド移動機構(光学ヘッド本体移動機構)と、サンプルホールド回路(保持回路)8と、制御手段9と、これらを収納する図示しないケーシングとを有している。以下、前記光ディスク2の径方向を単に「径方向」と言う。
【0036】
光学ヘッド3は、図示しないレーザダイオード(光源)、分割フォトダイオード(受光部)5およびI−Vアンプ6を備えた図示しない光学ヘッド本体(光ピックアップベース)と、図示しない対物レンズ(集光レンズ)とを有している。なお、分割フォトダイオード5およびI−Vアンプ6については、後に詳述する。
【0037】
対物レンズは、光学ヘッド本体に設けられた図示しないサスペンジョンバネで支持され、光学ヘッド本体に対し、径方向および光ディスク2(ターンテーブル)の回転軸方向のそれぞれに移動し得るようになっている。対物レンズがその中立位置(中点)からずれると、その対物レンズは、前記サスペンジョンバネの復元力によって中立位置に向って付勢される。以下、前記光ディスク2の回転軸方向を単に「回転軸方向」と言う。
【0038】
また、光学ヘッド3は、光学ヘッド本体に対し、径方向および回転軸方向のそれぞれに対物レンズを移動させるアクチュエータ4を有している。
【0039】
制御手段9は、通常、マイクロコンピュータ(CPU)で構成され、光学ヘッド3(アクチュエータ4、レーザダイオード等)、スレッドモータ7、スピンドルモータ11、サンプルホールド回路8等、光ディスク装置1全体の制御を行う。
【0040】
なお、光ディスク装置1には、図示しないインターフェース制御部を介して外部装置(例えば、コンピュータ)が着脱自在に接続され、光ディスク装置1と外部装置との間で通信を行うことができる。
【0041】
図2は、記録または再生時における光ディスク2に照射されたレーザ光の反射光と、分割フォトダイオード5との位置関係を模式的に示す図、図3は、本発明の光学ヘッドの出力制御回路の第1実施例を示す回路図である。
【0042】
これらの図に示すように、この光ディスク装置1では、DPP(Differential Push Pull)方式を採用しており、記録または再生の際は、光ディスク2に形成されているプリグルーブ31に、メインビーム(主ビーム)が照射され、前記プリグルーブ31に隣接する一方のランド32に、2つのサブビーム(副ビーム)のうちの一方のサブビームが照射され、前記プリグルーブ31に隣接する他方のランド33に、他方のサブビームが照射される。
【0043】
分割フォトダイオード5は、光ディスク2に照射されたメインビームの反射光を受光する4つの受光領域51、52、53および54と、光ディスク2に照射された2つのサブビームのうちの一方の反射光を受光する2つの受光領域55および56と、光ディスク2に照射された2つのサブビームのうちの他方の反射光を受光する2つの受光領域57および58とを有し、各受光領域51、52、53、54、55、56、57および58での受光量に対応する電流Ia、Ib、Ic、Id、Ie、If、IgおよびIhが、それぞれ、出力端子511、512、513、514、515、516、517および518から出力されるように構成されている。
【0044】
なお、分割フォトダイオード5の各カソードには、それぞれ、所定レベルの電圧Vp(例えば、+5V)が印加されている。
【0045】
I−Vアンプ6は、スイッチ部(選択手段)21と、電流−電圧変換手段22とを一体化したデバイスである。この場合、スイッチ部21は、入力側に設けられ、電流−電圧変換手段22は、出力側に設けられている。
【0046】
スイッチ部21は、6つの切替スイッチ211、212、213、214、215および216で構成されている。各切替スイッチ211〜216は、それぞれ、例えば、アナログスイッチで構成される。
【0047】
各切替スイッチ211〜216の作動は、それぞれ、制御手段9からの制御信号により制御される。
【0048】
電流−電圧変換手段22は、6つの第1の電流−電圧変換部(第1の電流−電圧変換増幅回路)221、222、223、224、225および226と、第2の電流−電圧変換部(第2の電流−電圧変換回路)227とで構成されている。以下、第1の電流−電圧変換部および第2の電流−電圧変換部をそれぞれ単に「電流−電圧変換部」と言う。
【0049】
各電流−電圧変換部221〜227は、それぞれ、オペアンプを備えた差動増幅器で構成されている。
【0050】
そして、各電流−電圧変換部221〜227の非反転入力端子には、それぞれ、所定レベルの基準電圧Vref (例えば、+2.5V)が印加されている。
【0051】
電流−電圧変換部221〜226の増幅率等の諸条件は、それぞれ、光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが再生レベル(低レベル)のとき、すなわち、光ディスク2からの反射光の光量が低レベルのとき、分割フォトダイオード5の対応する出力端子(受光領域)から出力される電流を必要かつ十分なレベルの電圧に変換し得るように設定される。
【0052】
この場合、光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが再生レベル、すなわち、光ディスク2からの反射光の光量が低レベルであるので、電流−電圧変換部221〜226のダイナミックレンジは、それぞれ、十分に足りる。
【0053】
また、電流−電圧変換部227の増幅率等の諸条件は、光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが記録レベル(高レベル)のとき、すなわち、光ディスク2からの反射光の光量が高レベルのとき、分割フォトダイオード5の対応する出力端子(受光領域)から出力される電流を正確に(ダイナミックレンジが足りるように)電圧に変換し得るように設定される。
【0054】
この場合、光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが記録レベル、すなわち、光ディスク2からの反射光の光量が高レベルであるので、電流−電圧変換部227により、分割フォトダイオード5の対応する出力端子(受光領域)から出力される電流を必要かつ十分なレベルの電圧に変換することができる。
【0055】
この電流−電圧変換部227の増幅率は、電流−電圧変換部221〜226の増幅率より小さく設定される。
【0056】
I−Vアンプ6には、図示しない電源(電源回路)から電力が供給されている。すなわち、I−Vアンプ6には、電源電圧Vcc(例えば、+5V)が印加されている。
【0057】
なお、前述したI−Vアンプ6とサンプルホールド回路8とで、本実施例の光学ヘッドの出力制御回路が構成される。
【0058】
次に、光ディスク装置1の作用について説明する。
光ディスク装置1は、所定のトラックにおいて、フォーカス制御、トラッキング制御、スレッド制御および回転数制御(回転速度制御)等を行いつつ、光ディスク2への情報(データ)の記録(書き込み)または再生(読み出し)等を行う。
【0059】
まず、記録または再生時における光ディスク装置1全体の作用を簡単に説明し、この後、光学ヘッドの出力制御回路の作用を説明する。
【0060】
記録の際は、光ディスク2に形成されているプリグルーブが再生され(読み出され)、この後、このプリグルーブに沿って、データ(信号)が記録される。
【0061】
光ディスク装置1に、図示しないインターフェース制御部を介して、光ディスク2に記録するデータ(信号)が入力されると、そのデータは、エンコードされ、EFM(Eight to Fourteen Modulation)と呼ばれる変調方式で変調(EFM変調)されて、ENCORDE EFM信号とされる。
【0062】
制御手段9は、ENCORDE EFM信号に基づいて、光学ヘッド3のレーザダイオードの駆動を制御する。
【0063】
具体的には、制御手段9は、ENCORDE EFM信号のレベルがハイレベル(Hi)の期間、レーザ光の出力レベルを記録レベルにし、ENCORDE EFM信号のレベルがローレベル(Lo)の期間、レーザ光の出力レベルを再生レベルにする。
【0064】
これにより、光ディスク2には、ENCORDE EFM信号のレベルがハイレベル(Hi)のとき、所定長のピットが書き込まれ、ENCORDE EFM信号のレベルがローレベル(Lo)のとき、ピットが書き込まれない(所定長のランドが書き込まれる)。
【0065】
このようにして、光ディスク2の所定のトラックに、データが書き込まれる(記録される)。
【0066】
再生の際は、制御手段9は、レーザ光の出力レベルが再生レベルになるように、光学ヘッド3のレーザダイオードの駆動を制御する。
【0067】
そして、再生レベルのレーザ光が、光学ヘッド3のレーザダイオードから光ディスク2の所定のトラックに照射される。このレーザ光は、光ディスク2で反射し、その反射光は、光学ヘッド3の分割フォトダイオード5で受光される。
【0068】
この分割フォトダイオード5からは、受光量に応じた電流が出力され、I−Vアンプ6で、所定の増幅率で増幅され、かつ電圧に変換され、光学ヘッド3から出力される。
【0069】
そして、この光学ヘッド3から出力された電圧、すなわち、検出信号の加算や増幅等を行うことにより、HF(RF)信号が生成される。このHF信号は、光ディスク2に書き込まれているピットとランドに対応するアナログ信号である。
【0070】
このHF信号は、2値化され、EFM復調され、所定形式のデータ(DATA信号)にデコード(変換)される。
【0071】
そして、このデータは、通信(送信)用の所定形式のデータにデコードされ、図示しないインターフェース制御部を介して、外部装置(例えば、コンピュータ)に送信される。
【0072】
次に、光学ヘッドの出力制御回路の作用を説明する。
記録または再生の際は、前述したように、レーザ光が光ディスク2に照射される。すなわち、図2に示すように、メインビームがプリグルーブ31に照射され、2つのサブビームのうちの一方のサブビームが一方のランド32に照射され、他方のサブビームが他方のランド33に照射される。
【0073】
メインビームは、プリグルーブ31で反射し、その反射光は、分割フォトダイオード5の受光領域51、52、53および54で受光され、各受光領域51、52、53および54での受光量に対応する電流Ia、Ib、IcおよびIdが、それぞれ、出力端子511、512、513および514から出力される。
【0074】
また、一方のサブビームは、ランド32で反射し、その反射光は、分割フォトダイオード5の受光領域55および56で受光され、各受光領域55および56での受光量に対応する電流IeおよびIfが、それぞれ、出力端子515および516から出力される。
【0075】
また、他方のサブビームは、ランド33で反射し、その反射光は、分割フォトダイオード5の受光領域57および58で受光され、各受光領域57および58での受光量に対応する電流IgおよびIhが、それぞれ、出力端子517および518から出力される。
【0076】
電流Ia、Ib、IcおよびIdは、それぞれ、入力端子611、612、613および614からI−Vアンプ6に入力される。
【0077】
また、電流Ieと電流Igは、加算されてIs1 とされ、入力端子615からI−Vアンプ6に入力される。
【0078】
また、電流Ifと電流Ihは、加算されてIs2 とされ、入力端子616からI−Vアンプ6に入力される。
【0079】
図4は、光ディスク装置1の動作状態と、各種信号とを示すタイミングチャート、図5は、光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが再生レベルのときの図3に示す光学ヘッドの出力制御回路の状態を示す回路図、図6は、光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが記録レベルのときの図3に示す光学ヘッドの出力制御回路の状態を示す回路図である。
【0080】
再生の際、すなわち、図4に示すように、光ディスク装置1の動作状態が再生状態のときは、前述したように、光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが再生レベルとなる。
【0081】
このときは、光ディスク2からの反射光の光量が低レベルになり、電流Ia、Ib、Ic、Id、Is1 (Ie+Ig)およびIs2 (If+Ih)は、それぞれ、図4に示すように低レベルになる。
【0082】
また、制御手段9は、切替スイッチの制御信号(電圧)のレベルをローレベル(Lo)に切り替える。
【0083】
これにより、図5に示すように、各切替スイッチ211〜216は、それぞれ、入力端子611(出力端子511)と主路231、入力端子612(出力端子512)と主路232、入力端子613(出力端子513)と主路233、入力端子614(出力端子514)と主路234、入力端子615(出力端子515および517)と主路235、入力端子616(出力端子516および518)と主路236が、導通状態となり、入力端子611(出力端子511)と分路(バイパス)237、入力端子612(出力端子512)と分路237、入力端子613(出力端子513)と分路237、入力端子614(出力端子514)と分路237、入力端子615(出力端子515および517)と分路(バイパス)238、入力端子616(出力端子516および518)と分路238が、非導通状態となるように切り替わる。
【0084】
電流Ia〜Is2 は、それぞれ、主路231〜236を経て、電流−電圧変換部221〜226に入力される。
【0085】
そして、電流Ia、Ib、Ic、Id、Is1 およびIs2 は、それぞれ、電流−電圧変換部221、222、223、224、225および226で、電流−電圧変換部221〜226の帰還抵抗(帰還抵抗値)に応じ、かつ、基準電圧Vref を基準とする電圧Va、Vb、Vc、Vd、Vs1 およびVs2 に変換される。
【0086】
電圧Va〜Vs2 は、それぞれ、I−Vアンプ6、すなわち、光学ヘッド3から出力される。
【0087】
一方、入力端子611と分路237、入力端子612と分路237、入力端子613と分路237、入力端子614と分路237、入力端子615と分路238、入力端子616と分路238は、それぞれ、非導通状態となっているので、分路237および238には電流は流れない。
【0088】
図1に示すように、電圧Va〜Vs2 は、それぞれ、光学ヘッド3からサンプルホールド回路8に入力されるが、このサンプルホールド回路8を単に通過して、所定の回路に送出される。
【0089】
また、記録の際、すなわち、図4に示すように、光ディスク装置1の動作状態が記録状態のときは、前述したように、光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが、光ディスク2に記録するデータに応じて、記録レベルと再生レベルとに交互に切り替わる。
【0090】
光ディスク装置1の動作状態が記録状態で、かつ光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが記録レベルのときは、光ディスク2からの反射光の光量が高レベルになり、電流Ia、Ib、Ic、Id、Is1 およびIs2 は、それぞれ、図4に示すように高レベルになる。
【0091】
また、制御手段9は、切替スイッチの制御信号(電圧)のレベルをハイレベル(Hi)に切り替える。
【0092】
これにより、図6に示すように、各切替スイッチ211〜216は、それぞれ、入力端子611(出力端子511)と主路231、入力端子612(出力端子512)と主路232、入力端子613(出力端子513)と主路233、入力端子614(出力端子514)と主路234、入力端子615(出力端子515および517)と主路235、入力端子616(出力端子516および518)と主路236が、非導通状態となり、入力端子611(出力端子511)と分路237、入力端子612(出力端子512)と分路237、入力端子613(出力端子513)と分路237、入力端子614(出力端子514)と分路237、入力端子615(出力端子515および517)と分路238、入力端子616(出力端子516および518)と分路238が、導通状態となるように切り替わる。
【0093】
電流Ia、Ib、IcおよびIdは、加算されてIbyとされ、分路237を経て、電流−電圧変換部227に入力される。
【0094】
そして、電流Ibyは、電流−電圧変換部227で、その帰還抵抗(帰還抵抗値)に応じ、かつ、基準電圧Vref を基準とする電圧Vbyに変換される。
【0095】
電圧Vbyは、I−Vアンプ6、すなわち、光学ヘッド3から出力される。
また、電流Is1 およびIs2 は、加算されてIs3 とされ、分路238を経て、I−Vアンプ6、すなわち、光学ヘッド3から基準電圧Vref を印加する回路側に排出される。
【0096】
一方、入力端子611と主路231、入力端子612と主路232、入力端子613と主路233、入力端子614と主路234、入力端子615と主路235、入力端子616と主路236は、それぞれ、非導通状態となっているので、主路231〜236には電流は流れない。
【0097】
図1に示すように、光学ヘッド3から出力された電圧Vbyは、所定の回路に送出される。
【0098】
そして、光ディスク装置1の動作状態が記録状態で、かつ光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが再生レベルになると、光ディスク2からの反射光の光量が低レベルになり、電流Ia、Ib、Ic、Id、Is1 およびIs2 は、それぞれ、図4に示すように低レベルになる。
【0099】
また、制御手段9は、切替スイッチの制御信号(電圧)のレベルをローレベル(Lo)に切り替える。
【0100】
これにより、図5に示すように、各切替スイッチ211〜216は、それぞれ、入力端子611(出力端子511)と主路231、入力端子612(出力端子512)と主路232、入力端子613(出力端子513)と主路233、入力端子614(出力端子514)と主路234、入力端子615(出力端子515および517)と主路235、入力端子616(出力端子516および518)と主路236が、導通状態となり、入力端子611(出力端子511)と分路237、入力端子612(出力端子512)と分路237、入力端子613(出力端子513)と分路237、入力端子614(出力端子514)と分路237、入力端子615(出力端子515および517)と分路238、入力端子616(出力端子516および518)と分路238が、非導通状態となるように切り替わる。
【0101】
電流Ia〜Is2 は、それぞれ、主路231〜236を経て、電流−電圧変換部221〜226に入力される。
【0102】
そして、電流Ia、Ib、Ic、Id、Is1 およびIs2 は、それぞれ、電流−電圧変換部221、222、223、224、225および226で、電流−電圧変換部221〜226の帰還抵抗(帰還抵抗値)に応じ、かつ、基準電圧Vref を基準とする電圧Va、Vb、Vc、Vd、Vs1 およびVs2 に変換される。
【0103】
電圧Va〜Vs2 は、それぞれ、I−Vアンプ6、すなわち、光学ヘッド3から出力される。
【0104】
一方、入力端子611と分路237、入力端子612と分路237、入力端子613と分路237、入力端子614と分路237、入力端子615と分路238、入力端子616と分路238は、それぞれ、非導通状態となっているので、分路237および238には電流は流れない。
【0105】
図1に示すように、電圧Va〜Vs2 は、それぞれ、光学ヘッド3からサンプルホールド回路8に入力されるが、このサンプルホールド回路8を単に通過して、所定の回路に送出される。
【0106】
次に、光ディスク装置1の動作状態が記録状態で、かつ光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが再び記録レベルになると、光ディスク2からの反射光の光量が高レベルになり、電流Ia、Ib、Ic、Id、Is1 およびIs2 は、それぞれ、図4に示すように高レベルになる。
【0107】
このように、光ディスク装置1の動作状態が記録状態で、かつ光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが再生レベルから記録レベルに切り替わるときは、その直前に、制御手段9は、サンプルホールド回路8を電圧Va〜Vs2 をすべて保持するように作動させる。
【0108】
これにより、レーザ光の出力レベルが再生レベルから記録レベルに切り替わる直前の電圧Va〜Vs2 が、それぞれ、サンプルホールド回路8で保持され、これらが、それぞれ、所定の回路に送出される。
【0109】
また、制御手段9は、切替スイッチの制御信号(電圧)のレベルをハイレベル(Hi)に切り替える。
【0110】
以下、前述したように、図6に示すように、電圧Vbyは、光学ヘッド3から所定の回路に送出されるとともに、Is3 は、光学ヘッド3から基準電圧Vref を印加する回路側に排出され、また、主路231〜236には電流は流れない。
【0111】
次に、光ディスク装置1の動作状態が記録状態で、かつ光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが再び再生レベルになると、光ディスク2からの反射光の光量が低レベルになり、電流Ia、Ib、Ic、Id、Is1 およびIs2 は、それぞれ、図4に示すように低レベルになる。
【0112】
制御手段9は、切替スイッチの制御信号(電圧)のレベルをローレベル(Lo)に切り替える。
【0113】
以下、前述したように、図5に示すように、電圧Va〜Vs2 は、それぞれ、光学ヘッド3から出力され、サンプルホールド回路8に入力され、また、分路237および238には電流は流れない。
【0114】
このように、光ディスク装置1の動作状態が記録状態で、かつ光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが記録レベルから再生レベルに切り替わるときは、その直後に、制御手段9は、サンプルホールド回路8を電圧Va〜Vs2 をすべて保持しないように作動させる。
【0115】
これにより、光学ヘッド3からサンプルホールド回路8に入力される電圧Va〜Vs2 は、それぞれ、このサンプルホールド回路8を単に通過して所定の回路に送出される。
【0116】
以降、光ディスク装置1の動作状態が記録状態で、光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが記録レベルと再生レベルとに交互に切り替わると、前述した動作が繰り返される。
【0117】
また、光ディスク装置1の動作状態が、再び再生状態になった場合と、再び記録状態になった場合は、それぞれ、前述した通りであるので説明を省略する。
【0118】
この光ディスク装置1では、必要に応じて、前記電圧Va〜Vs2 のうちの任意の電圧に基づいて、各種の信号、例えば、HF(RF)信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、トラックロス信号(TLN信号)、ウォブル信号(WOBBLE信号)等が生成される。これらの信号は、記録時や再生時の所定の制御に利用される。
【0119】
また、この光ディスク装置1では、前記電圧Vbyは、必要に応じて、記録時の所定の制御に利用される。
【0120】
以上説明したように、この光学ヘッドの出力制御回路によれば、光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが再生レベル、すなわち、光ディスク2からの反射光の光量が低レベルの場合には、分割フォトダイオード5からの電流は、主路に流れ、光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが記録レベル、すなわち、光ディスク2からの反射光の光量が高レベルの場合には、前記電流は、分岐部を介して前記主路から分岐した分路に流れるので、I−Vアンプ6の各電流−電圧変換部221〜227のダイナミックレンジが足りなくなるのを防止することができる。
【0121】
特に、記録時における前記レーザ光の出力レベルが再生レベルの際と、再生時に、比較的高レベルで、かつ受光量に応じた正確な電圧Va〜Vs2 を得ることができる。これにより、記録時や再生時の制御、例えば、フォーカス制御、トラッキング制御、光学ヘッド3の目的トラックへの移動(トラックジャンプ制御)、デコード等を確実に行うことができる。
【0122】
また、記録時における前記レーザ光の出力レベルが記録レベルの際、比較的高レベルで、かつ受光量に応じた正確な電圧Vbyを得ることができ、これを記録時の所定の制御に利用することができる。
【0123】
また、この光学ヘッドの出力制御回路では、記録時における前記レーザ光の出力レベルが記録レベルの際、分割フォトダイオード5からの電流が分路に流れるので、図4に示すように、電圧Va〜Vs2 の波形には、それぞれ、電圧Vbyの波形の突出部34に相当するものが形成されない。これにより、電圧Va〜Vs2 のうちの任意の電圧に基づいて所定の信号を生成する回路、例えば、HF(RF)信号を生成する回路、トラッキングエラー信号を生成する回路、フォーカスエラー信号を生成する回路、トラックロス信号(TLN信号)を生成する回路、ウォブル信号(WOBBLE信号)を生成する回路等に、突出部34の影響を軽減または除去する補正回路等を別途設ける必要がないので、前記所定の信号を生成する回路の構成を簡素化することができる。
【0124】
また、この光学ヘッドの出力制御回路は、サンプルホールド回路8を有しているので、記録時や再生時の制御をより確実に行うことができる。
【0125】
また、この光学ヘッドの出力制御回路では、切替スイッチ211〜216と、電流−電圧変換部221〜227とが一体化されているので、部品点数が少なく、このため、光ディスク装置1への組み付けを容易に行うことができる。
【0126】
また、切替スイッチ211〜216と、電流−電圧変換部221〜227とが一体化されているので、光学ヘッド3における実装面積を比較的狭くすることができ、このため光学ヘッド3の小型化に有利である。
【0127】
次に、本発明の光学ヘッドの出力制御回路の第2実施例を説明する。
図7は、本発明の光学ヘッドの出力制御回路の第2実施例を示す回路図である。なお、前述した第1実施例との共通点については、説明を省略し、主な相違点を説明する。
【0128】
同図に示すように、この出力制御回路では、I−Vアンプ6のスイッチ部21は、8つの切替スイッチ211、212、213、214、215、216、217および218で構成されている。各切替スイッチ211〜218は、それぞれ、例えば、アナログスイッチで構成される。
【0129】
各切替スイッチ211〜218の作動は、それぞれ、制御手段9からの制御信号により制御される。
【0130】
電流−電圧変換手段22は、8つの第1の電流−電圧変換部(第1の電流−電圧変換増幅回路)221、222、223、224、225、226、228および229と、第2の電流−電圧変換部(第2の電流−電圧変換回路)227とで構成されている。以下、第1の電流−電圧変換部および第2の電流−電圧変換部をそれぞれ単に「電流−電圧変換部」と言う。
【0131】
各電流−電圧変換部221〜229は、それぞれ、オペアンプを備えた差動増幅器で構成されている。
【0132】
そして、各電流−電圧変換部221〜229の非反転入力端子には、それぞれ、所定レベルの基準電圧Vref (例えば、+2.5V)が印加されている。
【0133】
電流−電圧変換部221〜226、228および229の増幅率等の諸条件は、それぞれ、光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが再生レベル(低レベル)のとき、すなわち、光ディスク2からの反射光の光量が低レベルのとき、分割フォトダイオード5の対応する出力端子(受光領域)から出力される電流を必要かつ十分なレベルの電圧に変換し得るように設定される。
【0134】
この場合、光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが再生レベル、すなわち、光ディスク2からの反射光の光量が低レベルであるので、電流−電圧変換部221〜226、227および229のダイナミックレンジは、それぞれ、十分に足りる。
【0135】
また、電流−電圧変換部227の増幅率等の諸条件は、光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが記録レベル(高レベル)のとき、すなわち、光ディスク2からの反射光の光量が高レベルのとき、分割フォトダイオード5の対応する出力端子(受光領域)から出力される電流を正確に(ダイナミックレンジが足りるように)電圧に変換し得るように設定される。
【0136】
この場合、光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが記録レベル、すなわち、光ディスク2からの反射光の光量が高レベルであるので、電流−電圧変換部227により、分割フォトダイオード5の対応する出力端子(受光領域)から出力される電流を必要かつ十分なレベルの電圧に変換することができる。
【0137】
この電流−電圧変換部227の増幅率は、電流−電圧変換部221〜226、228および229の増幅率より小さく設定される。
【0138】
この出力制御回路では、電流Ia、Ib、Ic、Id、Ie、If、IgおよびIhは、それぞれ、出力端子511、512、513、514、515、516、517および518から出力され、入力端子611、612、613、614、615、616、617および618からI−Vアンプ6に入力される。
【0139】
光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが再生レベルに切り替わるときは、制御手段9は、切替スイッチの制御信号(電圧)のレベルをローレベル(Lo)に切り替える。
【0140】
これにより、各切替スイッチ211〜218は、それぞれ、入力端子611(出力端子511)と主路231、入力端子612(出力端子512)と主路232、入力端子613(出力端子513)と主路233、入力端子614(出力端子514)と主路234、入力端子615(出力端子515)と主路235、入力端子616(出力端子516)と主路236、入力端子617(出力端子517)と主路241、入力端子618(出力端子518)と主路242が、導通状態となり、入力端子611(出力端子511)と分路237、入力端子612(出力端子512)と分路237、入力端子613(出力端子513)と分路237、入力端子614(出力端子514)と分路237、入力端子615(出力端子515)と分路238、入力端子616(出力端子516)と分路238、入力端子617(出力端子517)と分路238、入力端子618(出力端子518)と分路238が、非導通状態となるように切り替わる。
【0141】
電流Ia〜Ihは、それぞれ、主路231〜236、241および242を経て、電流−電圧変換部221〜226、228および229に入力される。
【0142】
そして、電流Ia、Ib、Ic、Id、Ie、If、IgおよびIhは、それぞれ、電流−電圧変換部221、222、223、224、225、226、228および229で、電圧Va、Vb、Vc、Vd、Ve、Vf、VgおよびVhに変換される。
【0143】
電圧Va〜Vhは、それぞれ、I−Vアンプ6、すなわち、光学ヘッド3から出力され、サンプルホールド回路8に入力される。
【0144】
一方、入力端子611と分路237、入力端子612と分路237、入力端子613と分路237、入力端子614と分路237、入力端子615と分路238、入力端子616と分路238、入力端子617と分路238、入力端子618と分路238は、それぞれ、非導通状態となっているので、分路237および238には電流は流れない。
【0145】
また、光ディスク2に照射されるレーザ光の出力レベルが記録レベルに切り替わるときは、制御手段9は、切替スイッチの制御信号(電圧)のレベルをハイレベル(Hi)に切り替える。
【0146】
これにより、各切替スイッチ211〜218は、それぞれ、入力端子611(出力端子511)と主路231、入力端子612(出力端子512)と主路232、入力端子613(出力端子513)と主路233、入力端子614(出力端子514)と主路234、入力端子615(出力端子515)と主路235、入力端子616(出力端子516)と主路236、入力端子617(出力端子517)と主路241、入力端子618(出力端子518)と主路242が、非導通状態となり、入力端子611(出力端子511)と分路237、入力端子612(出力端子512)と分路237、入力端子613(出力端子513)と分路237、入力端子614(出力端子514)と分路237、入力端子615(出力端子515)と分路238、入力端子616(出力端子516)と分路238、入力端子617(出力端子517)と分路238、入力端子618(出力端子518)と分路238が、導通状態となるように切り替わる。
【0147】
電流Ia、Ib、IcおよびIdは、加算されてIbyとされ、分路237を経て、電流−電圧変換部227に入力される。
【0148】
そして、電流Ibyは、電流−電圧変換部227で、電圧Vbyに変換される。この電圧Vbyは、I−Vアンプ6、すなわち、光学ヘッド3から出力され、所定の回路に送出される。
【0149】
また、電流Ie、If、IgおよびIhは、加算されてIs3 とされ、分路238を経て、I−Vアンプ6、すなわち、光学ヘッド3から基準電圧Vref を印加する回路側に排出される。
【0150】
一方、入力端子611と主路231、入力端子612と主路232、入力端子613と主路233、入力端子614と主路234、入力端子615と主路235、入力端子616と主路236、入力端子617と主路241、入力端子618と主路238は、それぞれ、非導通状態となっているので、主路231〜236、241および242には電流は流れない。
【0151】
この第2実施例の出力制御回路でも前述した第1実施例の出力制御回路と同様の効果が得られる。
【0152】
次に、本発明の光学ヘッドの出力制御回路の第3実施例を説明する。
図8は、本発明の光学ヘッドの出力制御回路を備えた光ディスク装置の構成例(主要部)を示すブロック図、図9は、本発明の光学ヘッドの出力制御回路の第3実施例を示す回路図である。なお、前述した第1実施例との共通点については、説明を省略し、主な相違点を説明する。
【0153】
これらの図に示すように、この出力制御回路は、分割フォトダイオード5とI−Vアンプ6とを一体化したフォトIC12を有している。
【0154】
この場合、分割フォトダイオード5の各アノードは、それぞれ、接地されている。
【0155】
この第3実施例の出力制御回路でも前述した第1実施例の出力制御回路と同様の効果が得られる。
【0156】
そして、この出力制御回路では、分割フォトダイオード5とI−Vアンプ6とが一体化されているので、前述した第1実施例に比べ、光ディスク装置1への組み付けを容易に行うことができ、また、光学ヘッド3における実装面積を狭くすることができる。
【0157】
次に、本発明の光学ヘッドの出力制御回路の第4実施例を説明する。
図10は、本発明の光学ヘッドの出力制御回路の第4実施例を示す回路図である。なお、前述した第2実施例との共通点については、説明を省略し、主な相違点を説明する。
【0158】
同図に示すように、この出力制御回路は、分割フォトダイオード5とI−Vアンプ6とを一体化したフォトIC12を有している。
【0159】
この場合、分割フォトダイオード5の各アノードは、それぞれ、接地されている。
【0160】
この第4実施例の出力制御回路でも前述した第2実施例の出力制御回路と同様の効果が得られる。
【0161】
そして、この出力制御回路では、分割フォトダイオード5とI−Vアンプ6とが一体化されているので、前述した第2実施例に比べ、光ディスク装置1への組み付けを容易に行うことができ、また、光学ヘッド3における実装面積を狭くすることができる。
【0162】
本発明の光学ヘッドの出力制御回路は、前述したCD−Rドライブ装置における光学ヘッドの出力制御回路に限らず、この他、例えば、CD−RW、DVD−R、DVD−RAM等の記録・再生が可能な光ディスク(プリグルーブを有する光ディスク)を記録・再生する各種光ディスク装置、CD(コンパクトディスク)、CD−ROM等の再生専用の光ディスクや、記録・再生が可能な光ディスクを再生する各種光ディスク装置における光学ヘッドの出力制御回路に適用することができる。
【0163】
但し、本発明の光学ヘッドの出力制御回路は、光ディスクを記録・再生する光ディスク装置における光学ヘッドの出力制御回路に適する。
【0164】
また、本発明の光学ヘッドの出力制御回路は、複数種の光ディスクを記録および/または再生する各種光ディスク装置における光学ヘッドの出力制御回路に適用することもできる。
【0165】
以上、本発明の光学ヘッドの出力制御回路を、図示の各実施例に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。
【0166】
例えば、本発明では、分割フォトダイオードの分割数、すなわち、受光部の受光領域の数は、8に限らず、7以下でもよく、または9以上でもよい。
【0167】
また、本発明では、受光部は、フォトダイオードに限らず、この他、例えば、フォトトランジスタでもよい。
【0168】
また、本発明では、2つのサブビーム(副ビーム)のうちの一方または両方が省略されていてもよい。
【0169】
また、前述したI−Vアンプ6やフォトIC12を本発明の光学ヘッドの出力制御回路としてもよい。
【0170】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光学ヘッドの出力制御回路によれば、電流−電圧変換部のダイナミックレンジが足りなくなるのを防止することができる。
【0171】
特に、比較的高レベルで、受光部での受光量に応じた正確な電圧(信号)を得ることができ、これにより、記録時や再生時の制御を確実に行うことができる。
【0172】
また、第1の電流−電圧変換部からの電圧を保持し得る保持回路を有する場合には、記録時や再生時の制御をより確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光学ヘッドの出力制御回路を備えた光ディスク装置の構成例(主要部)を示すブロック図である。
【図2】本発明において、記録または再生時における光ディスクに照射されたレーザ光の反射光と、分割フォトダイオードとの位置関係を模式的に示す図である。
【図3】本発明の光学ヘッドの出力制御回路の第1実施例を示す回路図である。
【図4】本発明における光ディスク装置の動作状態と、各種信号とを示すタイミングチャートである。
【図5】光ディスクに照射されるレーザ光の出力レベルが再生レベルのときの図3に示す光学ヘッドの出力制御回路の状態を示す回路図である。
【図6】光ディスクに照射されるレーザ光の出力レベルが記録レベルのときの図3に示す光学ヘッドの出力制御回路の状態を示す回路図である。
【図7】本発明の光学ヘッドの出力制御回路の第2実施例を示す回路図である。
【図8】本発明の光学ヘッドの出力制御回路を備えた光ディスク装置の構成例(主要部)を示すブロック図である。
【図9】本発明の光学ヘッドの出力制御回路の第3実施例を示す回路図である。
【図10】本発明の光学ヘッドの出力制御回路の第4実施例を示す回路図である。
【図11】従来の光ディスク装置の分割フォトダイオードおよびI−Vアンプを示す回路図である。
【符号の説明】
1 光ディスク装置
2 光ディスク
3 光学ヘッド
4 アクチュエータ
5 分割フォトダイオード
51〜58 受光領域
511〜518 出力端子
6 I−Vアンプ
611〜618 入力端子
7 スレッドモータ
8 サンプルホールド回路
9 制御手段
11 スピンドルモータ
12 フォトIC
21 スイッチ部
211〜218 切替スイッチ
22 電流−電圧変換手段
221〜229 電流−電圧変換部
231〜236 主路
237、238 分路
241、242 主路
31 プリグルーブ
32、33 ランド
34 突出部
110 分割フォトダイオード
111〜116 受光領域
121〜126 I−Vアンプ
Claims (5)
- 光ディスクに光を照射し、該光ディスクを記録・再生し、その再生の際は、前記光ディスクからの反射光の光量が低レベルとなり、その記録の際は、前記光ディスクからの反射光の光量が、前記光ディスクに記録するデータに応じて高レベルと低レベルとに交互に切り替わる光ディスク装置における光学ヘッドの出力制御回路であって、
前記光ディスクからの反射光を受光し、その光量に応じた電流を出力する複数の受光領域を備えた受光部からの電流を電圧に変換する少なくとも1つの第1の電流−電圧変換部と、前記受光部からの電流を電圧に変換する少なくとも1つの第2の電流−電圧変換部とを備えた電流−電圧変換手段と、
前記受光部からの電流を、前記第1の電流−電圧変換部に導く主路と、
分岐部を介して前記主路から分岐し、前記受光部からの電流を前記第1の電流−電圧変換部以外の部位または前記第2の電流−電圧変換部に導く分路と、
前記受光部からの電流を前記主路と前記分路とのうちのいずれに供給するかを選択する選択手段とを有し、
再生の際は、前記選択手段は、前記受光部からの電流を、前記分路には供給せずに、前記主路に供給するよう選択し、これにより、前記第1の電流−電圧変換部において前記受光部からの電流が電圧に変換されて出力され、前記第2の電流−電圧変換部からは基準電圧に応じた電圧が出力され、
記録の際は、前記選択手段は、前記光ディスクからの反射光の光量が低レベルのときは、前記受光部からの電流を、前記分路には供給せずに、前記主路に供給するよう選択し、これにより、前記第1の電流−電圧変換部において前記受光部からの電流が電圧に変換されて出力され、前記第2の電流−電圧変換部からは基準電圧に応じた電圧が出力され、
前記光ディスクからの反射光の光量が高レベルのときは、前記受光部からの電流を、前記主路には供給せずに、前記分路に供給するよう選択し、これにより、前記第2の電流−電圧変換部において前記受光部からの電流が電圧に変換されて出力され、前記第1の電流−電圧変換部からは基準電圧に応じた電圧が出力されるように構成されていることを特徴とする光学ヘッドの出力制御回路。 - 前記光ディスクに照射される光は、主ビームと副ビームとであり、
前記光ディスクからの反射光の光量が高レベルのとき、前記主ビームの前記光ディスクからの反射光に対応する前記受光部からの電流は、前記分路により前記第2の電流−電圧変換部に導かれるよう構成されている請求項1に記載の光学ヘッドの出力制御回路。 - 前記選択手段は、前記分岐部に設けられ、該分岐部における前記受光部と前記主路との導通状態と、該分岐部における前記受光部と前記分路の導通状態とを選択的に切り替える切替スイッチで構成されている請求項1または2に記載の光学ヘッドの出力制御回路。
- 前記第1の電流−電圧変換部からの電圧を保持し得る保持回路を有する請求項1ないし3のいずれかに記載の光学ヘッドの出力制御回路。
- 請求項1ないし3のいずれかに記載の光学ヘッドの出力制御回路と、前記光ディスクからの反射光を受光し、その光量に応じた電流を出力する複数の受光領域を備えた受光部とを一体化したことを特徴とする光学ヘッドの出力制御回路。
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