JP4341342B2

JP4341342B2 - 光ピックアップ装置及び記録再生装置

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Publication number: JP4341342B2
Application number: JP2003301786A
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Inventors: 克俊田原
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Publication date: 2009-10-07
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Description

本発明は、光ディスクに対して光を照射して光ディスクによる反射光を検出する光ピックアップ装置、並びに光ディスクに対してデータの記録再生を行う記録再生装置に関する。

従来、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスクに対してデータの記録や再生を行う記録再生装置には、光ディスクに対して光を照射して光ディスクによる反射光を検出する光ピックアップ装置が備えられている。

光ピックアップ装置は、光ディスクに対して照射する光を出射する光源と、光ディスクによって反射された光を受光し、受光した光の光量に応じた電流を出力する光量検出素子と、光量検出素子によって出力された電流を電圧に変換して出力する電圧電流（以下、Ｉ／Ｖという。）変換回路とを備える。光ピックアップ装置では、Ｉ／Ｖ変換回路から出力される信号に基づいて、光源から出射された光を照射する位置や、光ディスクに対して照射する光の強度などを制御する。

また、光ピックアップ装置では、光ディスクに対してデータを記録するときには、光源から出射される光のパワーを、ピットの形成に必要なパワー（書き込みパワー）又はピットの形成を行わないパワー（バイアスパワー）となるように制御し、光ディスクに対してデータを再生するときには、光源から出射される光のパワーを、ピットを検出するために必要なパワー（読み出しパワー）となるように制御する。

書き込みパワーは、バイアスパワー及び読み出しパワーよりも大きい。したがって、光ディスクに書き込みパワーの光を照射したときに、光ディスクによって反射される光の強度は、光ディスクにバイアスパワーや読み出しパワーの光を照射したときに、光ディスクによって反射される光の強度と比較して強くなる。すなわち、光ディスクに対して書き込みパワーの光を照射したときに光量検出素子から出力される電流の値は、光ディスクに対してバイアスパワーや読み出しパワーの光を照射したときと比較して大きくなる。

ところで、光ディスクに対してデータを記録するときには、光量検出素子から出力された信号に基づいて、ウォブル信号を検出することや、書き込みパワーを制御すること（ランニングＯＰＣ；Optimum Power Control）、ランドプリピット（ＬＰＰ；Land Pre Pit）を検出することなどが行われる。これらの検出や制御は、光源から出射される光の強度がバイアスパワーであるときと、書き込みパワーであるときとの両方で行われる。

また、近年、通常の２倍、４倍などの速度でデータを記録する高倍速記録が行われている。高倍速記録を行うときには、記録速度を速くするほど、書き込みパワーを強くする必要が生じる。

しかしながら、書き込みパワーが所定の強度以上となると、光量検出素子から出力される電流の値が大きくなりすぎ、Ｉ／Ｖ変換回路から出力される信号が飽和してしまう。したがって、光ピックアップ装置では、記録速度の高速化に従って書き込みパワーを強く設定すると、光ディスクに対してデータを記録するときに光量を正確に検出することが困難となり、上述した検出や制御などを正確に行うことが不可能となる。すなわち、光ディスクに対して正確にデータを記録することが困難となる。

以上説明した問題点を回避する方法としては、光ディスクに対して書き込みパワーの光を照射したときにＩ／Ｖ変換回路から出力される信号が飽和しない程度に、光量検出素子の感度を下げる方法が挙げられる。

しかしながら、光量検出素子は、光ディスクに対して書き込みパワーの光が照射されたときにＩ／Ｖ変換回路から出力される信号が飽和しない程度にまで感度を下げると、光ディスクに対してバイアスパワーの光を照射したときの感度が不十分となる。したがって、Ｉ／Ｖ変換回路から出力される信号は、レベルが低く且つノイズが多く含まれたものとなるために、光ピックアップ装置は、光ディスクに対してデータを記録するときに、ウォブル信号を検出することやランニングＯＰＣを行うこと、ＬＰＰを検出することなどが困難となる。

本発明は、以上説明した従来の実状を鑑みて提案されたものであり、光ディスクに対してデータを記録するときに、光ディスクに対して照射する光の強度に拘わらず、各種制御や信号の検出などを正確に行うことが可能な光ピックアップ装置、及びこの光ピックアップ装置を搭載した記録再生装置を提供することを目的とする。

本発明に係る光ピックアップ装置は、光ディスクに対して照射する光を出射する光源と、上記光ディスクのトラック方向に沿った第１の分割線と上記第１の分割線に直交する第２の分割線とによって４分割された受光領域と、上記受光領域にそれぞれ対応した電流電圧変換素子とを有し、各受光領域毎に上記光ディスクによる反射光を受光して受光量に応じて出力された電流を対応する各電流電圧変換素子により電圧に変換された信号を出力する受光量検出手段と、上記４分割された受光領域に対応した上記電流電圧変換素子のそれぞれから出力された信号をそれぞれ増幅する４つの増幅器と、上記受光量検出手段によって出力される信号のうち、上記第１の分割線によって分割される一方の領域にある２つの受光領域に対応した上記電流電圧変換素子から出力された信号を加算するとともに増幅して出力する第１の加算出力手段と、上記受光量検出手段によって出力される信号のうち、上記第１の分割線によって分割される他方の領域にある２つの受光領域に対応した上記電流電圧変換素子から出力された信号を加算するとともに増幅して出力する第２の加算出力手段と、上記第１の加算出力手段による増幅率を変化させて上記第１の加算出力手段によって出力される信号のレベルを制御する第１のレベル制御手段と、上記第２の加算出力手段による増幅率を変化させて上記第２の加算出力手段によって出力される信号のレベルを制御する第２のレベル制御手段と、上記受光量検出手段によって出力されそれぞれ上記増幅器で増幅された信号を加算してＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成手段とを備え、再生時には、上記ＲＦ信号生成手段によりＲＦ信号を生成し、記録時には、上記第１の加算出力手段により第１のＷＰＰ信号を生成し、上記第２の加算出力手段により第２のＷＰＰ信号を生成するとともに、上記光ディスクにピットを形成しないときに上記光源から出射される光の強度をバイアスパワーとしたときには、上記光ディスクにピットを形成するときに上記光源から出射される光の強度を書き込みパワーとしたときよりも上記第１及び第２のレベル制御手段で変化させる上記第１及び第２の加算出力手段による増幅率を上げ、高倍速で記録を行うために上記光源から出射される光の強度を強めたときには、上記第１及び第２のレベル制御手段で変化させる上記第１及び第２の加算出力手段による増幅率を下げる。

また、本発明に係る記録再生装置は、光ディスクを回転駆動する回転駆動手段と、上記光ディスクに対してデータの記録及び再生を行う光ピックアップ装置と、制御信号生成手段とを備え、上記光ピックアップ装置は、上記光ディスクに対して照射する光を出射する光源と、上記光ディスクによる反射光の光軸を中心として、上記光ディスクのトラック方向に沿った第１の分割線と、上記第１の分割線に直交する第２の分割線とによって４分割された受光領域と、上記受光領域にそれぞれ対応した電流電圧変換素子とを有し、各受光領域毎に上記光ディスクによる反射光を受光して受光量に応じて出力された電流を対応する各電流電圧変換素子により電圧に変換された信号を出力する受光量検出手段と、上記４分割された受光領域に対応した上記電流電圧変換素子のそれぞれから出力された信号をそれぞれ増幅する４つの増幅器と、上記受光量検出手段によって出力される信号のうち、上記第１の分割線によって分割される一方の領域に位置する２つの受光領域に対応した上記電流電圧変換素子から出力された信号を加算するとともに増幅して出力する第１の加算出力手段と、上記受光量検出手段によって出力される信号のうち、上記第１の分割線によって分割される他方の領域に位置する２つの受光領域に対応した上記電流電圧変換素子から出力された信号を加算するとともに増幅して出力する第２の加算出力手段と、上記第１の加算出力手段による増幅率を変化させて上記第１の加算出力手段によって出力される信号のレベルを制御する第１のレベル制御手段と、上記第２の加算出力手段による増幅率を変化させて上記第２の加算出力手段によって出力される信号のレベルを制御する第２のレベル制御手段と、上記受光量検出手段によって出力されそれぞれ上記増幅器で増幅された信号を加算してＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成手段とを備え、再生時には、上記ＲＦ信号生成手段によりＲＦ信号を生成し、記録時には、上記第１の加算出力手段により第１のＷＰＰ信号を生成し、上記第２の加算出力手段により第２のＷＰＰ信号を生成するとともに、上記光ディスクにピットを形成しないときに上記光源から出射される光の強度をバイアスパワーとしたときには、上記光ディスクにピットを形成するときに上記光源から出射される光の強度を書き込みパワーとしたときよりも上記第１及び第２のレベル制御手段で変化させる上記第１及び第２の加算出力手段による増幅率を上げ、高倍速で記録を行うために上記光源から出射される光の強度を強めたときには、上記第１及び第２のレベル制御手段で変化させる上記第１及び第２の加算出力手段による増幅率を下げ、上記制御信号生成手段は、上記第１のレベル制御手段及び第２のレベル制御手段によってレベルが制御され得られた上記第１及び第２のＷＰＰ信号に基づいて、各部を制御する制御信号を生成する記録再生装置。

本発明に係る光ピックアップ装置及び記録再生装置は、第１の加算出力手段によって出力される信号のレベルを制御する第１のレベル制御手段と、光ピックアップ装置の光源から出射される光の強度に応じて第２の加算出力手段によって出力される信号のレベルを制御する第２のレベル制御手段とを備える。

したがって、本発明に係る光ピックアップ装置及び記録再生装置によれば、第１の加算手段から出力される信号と第２の加算手段から出力される信号が飽和することを防ぐことが可能となる。また、光源から出力される光の強度の変化によって、第１の加算手段から出力される信号及び第２の加算手段から出力される信号に生じるレベルの差を、低減することが可能となる。

すなわち、本発明に係る光ピックアップ装置及び記録再生装置によれば、第１の加算手段から出力される信号及び第２の加算手段から出力される信号に基づいて行う各部の制御を、高精度に行うことが可能となり、光ディスクに対して精度良くデータを記録することが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示すように、本発明を適用した光ピックアップ装置１は、光ディスク２に対して照射するレーザ光を出射するレーザ光源１１と、レーザ光源１１から出射されたレーザ光をメインビームとサイドビームとに分離するグレーティング素子１２と、グレーティング素子１２から出力された光を平行光にするコリメータレンズ１３と、コリメータレンズ１３から出力された光を透過するとともに光ディスク２による反射光を反射して９０°屈折させるビームスプリッタ１４とを備える。

また、光ピックアップ１は、ビームスプリッタ１４の透過光を集光して光ディスク２に対して出力するとともに、光ディスク２の反射光を透過してビームスプリッタ１４に入射させる対物レンズ１５と、ビームスプリッタ１４によって反射された光ディスク２の反射光を透過して、光ディスク２の反射光に非点収差を生じさせるシリンドリカルレンズ１６と、シリンドリカルレンズ１６から出力された光を受光して、受光した光の光量を検出して光量に応じた電流を出力する光量検出素子１７とを備える。

なお、光量検出素子１７と同じパッケージに、光量検出素子１７から出力された電流を電圧に変換して出力する電流電圧（以下、Ｉ／Ｖという。）変換回路が組み込まれているが、図１では図示を省略する。

グレーティング素子１２は、レーザ光源１１から出射されたレーザ光を、メインビームと２つのサイドビームとに分離する。光ピックアップ装置１では、メインビームから、ＲＦ信号、フォーカスエラー信号、後述する第１のＷＰＰ信号や第２のＷＰＰ信号などを生成し、サイドビームから、トラッキングエラー信号を生成する。

シリンドリカルレンズ１６は、透過する光に非点収差を生じさせる。シリンドリカルレンズ１６によって透過する光に非点収差を生じさせることにより、光ピックアップ装置１では、非点収差を用いてフォーカスエラー信号を生成し、フォーカス制御を行うことができる。

光量検出素子１７は、図２（Ａ）に示すように、基板２０と、基板２０の主面上の中央部に配置された第１のフォトディテクタ２１と、第１のフォトディテクタ２１の両側に所定の間隔を空けて配置された第２のフォトディテクタ２２、及び第３のフォトディテクタ２３とを備える。第１のフォトディテクタ２１と第２のフォトディテクタ２２と第３のフォトディテクタ２３とは、一直線上に配置されている。

第１のフォトディテクタ２１は、メインビームの反射光を受光する。第１のフォトディテクタ２１は、光ディスク２のトラック方向に沿った第１の分割線Ｈ１と、第１の分割線Ｈ１に直交する第２の分割線Ｈ２とによって、領域２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄの４つの領域に分割されている４分割フォトディテクタである。第１の分割線Ｈ１は領域２１Ａ及び領域２１Ｄと領域２１Ｂ及び領域２１Ｃとの間に位置し、第２の分割線Ｈ２は領域２１Ａ及び領域２１Ｂと領域２１Ｃ及び領域２１Ｄとの間に位置している。

第２のフォトディテクタ２２と、第３のフォトディテクタ２３とは、それぞれサイドビームの反射光を受光する。第２のフォトディテクタ２２は、光ディスク２のトラック方向に沿った分割線によって２等分されている２分割フォトディテクタであり、領域２２Ｅ，２２Ｆの２つの領域に分割されている。また、第３のフォトディテクタ２３は、光ディスク２のトラック方向に沿った分割線によって２等分されている２分割フォトディテクタである、領域２３Ｇ，２３Ｈの２つの領域に分割されている。

光ディスク２に対してレーザ光が照射されたときに光ディスク２上に形成されるスポットは、図２（Ｂ）に示す通りとなり、メインビームＢ１によるスポットはグルーブＧ上に、サイドビームＢ２，Ｂ３によるスポットはランドＬ上に形成される。

なお、図２（Ｂ）では、第１のフォトディテクタ２１における領域２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄで受光される部分をそれぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示し、第２のフォトディテクタ２２における領域２２Ｅ，２２Ｆで受光される部分をＥ，Ｆで示し、第３のフォトディテクタ２３における領域２３Ｇ，２３Ｈで受光される部分をＧ，Ｈで示す。光ディスク２の反射光はシリンドリカルレンズ１６を透過することによって９０°回転した後に光量検出素子１７によって受光されるために、領域２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２２Ｅ，２２Ｆ，２３Ｇ，２３Ｈと、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈとは、それぞれ９０°回転した位置関係となる。

つぎに、図３を使用して、Ｉ／Ｖ変換回路３０について説明する。

Ｉ／Ｖ変換回路３０は、第１のフォトディテクタ２１における領域２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄから出力された各電流を、それぞれ電圧に変換する第１〜第４のＩ／Ｖ変換素子３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄと、第１〜第４のＩ／Ｖ変換素子３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄから出力された各信号を、それぞれ増幅して出力する第１〜第４の増幅器３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄと、第１〜第４の増幅器３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄから出力された各信号をそれぞれ出力する第１〜第４の出力端子３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄと、第１〜第４の増幅器３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄから出力された各信号からＲＦ＋信号とＲＦ−信号を生成するＲＦ信号生成回路３４と、ＲＦ信号生成回路３４によって生成されたＲＦ＋信号を出力するＲＦ＋出力端子３６と、ＲＦ信号生成回路３４によって生成されたＲＦ−信号を出力するＲＦ−出力端子３７とを備える。

また、Ｉ／Ｖ変換回路３０は、第１のＩ／Ｖ変換素子３１Ａから出力された信号と第４のＩ／Ｖ変換素子３１Ｄから出力された信号とを加算する第１の加算器４１と、第１の加算器４１から出力された信号のレベルを制御して出力する第１のレベル制御部４２と、第１のレベル制御部４２から出力された信号を出力する第１のＷＰＰ出力端子４３と、第２のＩ／Ｖ変換素子３１Ｂから出力された信号と第３のＩ／Ｖ変換素子３１Ｃから出力された信号とを加算する第２の加算器４４と、第２の加算器４４から出力された信号のレベルを制御して出力する第２のレベル制御部４５と、第２のレベル制御部４５から出力された信号を出力する第２のＷＰＰ出力端子４６とを備える。

なお、以下では、第１のＷＰＰ出力端子４３から出力される信号を、第１のウォブルプッシュプル（以下、ＷＰＰという。）信号と称し、第２のＷＰＰ出力端子４６から出力される信号を、第２のＷＰＰ信号と称する。

第１のＩ／Ｖ変換素子３１Ａは、領域２１Ａから出力された電流を電圧に変換して、第１の増幅器３２Ａと第１の加算器４１とに供給する。また、第２のＩ／Ｖ変換素子３１Ｂは、領域２１Ｂから出力された電流を電圧に変換して、第２の増幅器３２Ｂと第２の加算器４４とに供給する。また、第３のＩ／Ｖ変換素子３１Ｃは、領域２１Ｃから出力された電流を電圧に変換して、第３の増幅器３２Ｃと第２の加算器４４とに供給する。また、第４のＩ／Ｖ変換素子３１Ｄは、領域２１Ｄから出力された電流を電圧に変換して、第４の増幅器３２Ｄと第１の加算器４１とに供給する。

第１のレベル制御部４２は、第１の加算器４１に対して直列に接続される第１の抵抗５１と、第１の抵抗５１に対して直列に接続される第１のアンプ５２と、第１のアンプ５２に対して並列に接続される第２〜第４の抵抗５３〜５５と、第２の抵抗５３に対して直列に接続される第１の抵抗値制御スイッチ５６と、第３の抵抗５４に対して直列に接続される第１の抵抗値制御スイッチ５７と備える。第１及び第２の抵抗値制御スイッチ５６，５７がオン又はオフとなることによって、第１のアンプ５２に対して並列に接続されている抵抗の数が変わる。したがって、第１のレベル制御部４２では、第１及び第２の抵抗値制御スイッチ５６，５７をオン又はオフとすることによって、第１のアンプ５２による信号の増幅率を変化させて、出力する信号の値を制御することが可能となる。

第２のレベル制御部４５は、第２の加算器４４に対して直列に接続される第５の抵抗６１と、第５の抵抗６１に対して直列に接続される第２のアンプ６２と、第２のアンプ６２に対して並列に接続される第６〜第８抵抗６３〜６５と、第７の抵抗６４に対して直列に接続される第３の抵抗値制御スイッチ６６と、第８の抵抗６５に対して直列に接続される第４の抵抗値制御スイッチ６７とを備える。第３及び第４の抵抗値制御スイッチ６６，６７がオン又はオフとなることによって、第２のアンプ６２に対して並列に接続されている抵抗の数が変わる。したがって、第２のレベル制御部４５では、第３及び第４の抵抗値制御スイッチ６６，６７をオン又はオフとすることによって、第２のアンプ６２による信号の増幅率を変化させて、出力する信号の値を制御することが可能となる。

すなわち、光ピックアップ装置１は、レーザ光源１１から出射されるレーザ光の強度に応じて第１〜第４の抵抗値制御スイッチ５６，５７，６６，６７をオン又はオフとすることによって、第１及び第２のＷＰＰ出力端子４３，４６から出力される信号の値を制御することが可能となる。

したがって、光ピックアップ装置１では、光ディスク２に対して高倍速でデータを記録するためにレーザ光源１１から出射するレーザ光の強度を強めたときに、第１〜第４の抵抗値制御スイッチ５６，５７，６６，６７をオンとすることによって第１及び第２のアンプ５２，６２による増幅率を下げることで、第１及び第２のＷＰＰ出力端子４３，４６から出力される信号の値を下げることが可能となり、第１及び第２のＷＰＰ出力端子４３，４６から出力される信号が飽和すること、すなわち、第１及び第２のＷＰＰ出力端子４３，４６に対して、出力可能な値よりも大きい値の信号が供給されることを防ぐことが可能となる。

本実施の形態では、光ピックアップ装置１は、光ディスク２に対するデータの記録を、４倍又は１６倍で行うことができる構成とされている。４倍のときには、レーザ光源１１から書き込みパワーのレーザ光が出射されているときに第１及び第３の抵抗値制御スイッチ５６，６６をオンとして第２及び第４の抵抗値制御スイッチ５７，６７をオフとし、レーザ光源１１からバイアスパワーのレーザ光が出射されているときに第１〜第４の抵抗値制御スイッチ５６，５７，６６，６７を全てオフとする。また、１６倍のときには、レーザ光源１１から書き込みパワーのレーザ光が出射されているときに第１〜第４の抵抗値制御スイッチ５６，５７，６６，６７を全てオンとし、レーザ光源１１からバイアスパワーのレーザ光が出射されているときに第１〜第４の抵抗値制御スイッチ５６，５７，６６，６７を全てオフとする。第１〜第４の抵抗値制御スイッチ５６，５７，６６，６７をオン又はオフとすることは、例えば後述するレーザ制御部から供給される信号に基づいて行われる。

なお、Ｉ／Ｖ変換回路３０は、第１の加算器４１と第１のレベル制御回路４２との間に第１の出力切り替えスイッチ７１を設け、第２の加算器４４と第２のレベル制御回路４５との間に第２の出力切り替えスイッチ７２を設けた構成とすることが好ましい。第１のＷＰＰ信号及び第２のＷＰＰ信号は、光ディスク２に対してデータを記録するときに使用されるが、光ディスク２に記憶されているデータを再生するときには使用されない。したがって、光ピックアップ装置１では、データを再生するときに、第１の切り替えスイッチ７１と第２の切り替えスイッチ７２とをオフとして、第１のＷＰＰ信号と第２のＷＰＰ信号とを出力しないようにすることで、消費電力を低減することが可能となる。

つぎに、図４を使用して、光ピックアップ装置１を搭載した記録再生装置８０について説明する。

記録再生装置８０は、光ディスク２を回転駆動するスピンドルモータ８１と、光ディスク２に対して光を照射するとともに光ディスク２による反射光の光量を検出して信号を出力する光ピックアップ装置１と、光ピックアップ装置１から出力された信号に基づいて各種制御信号を生成するプリアンプ８２と、光ピックアップ装置１に備えられた対物レンズ１５などを移動させる送りモータ８３と、プリアンプ８２から供給された制御信号に基づいて、スピンドルモータ８１及び送りモータ８３を制御したり、アドレスなどを検出するサーボ制御部８４とを備える。

また、記録再生装置８０は、プリアンプ８２を介してＲＦ＋信号及びＲＦ−信号が供給される信号変復調器８５と、プリアンプ８２から供給される制御信号及び信号変復調器８５から供給される信号に基づいてレーザ光源１１を制御するレーザ制御部８６と、信号変復調器８５、サーボ制御部８４などから供給された信号に従って、光ピックアップ装置１や、サーボ制御部８４、信号変復調器８５などを制御するシステムコントローラ８７とを備える。

また、記録再生装置８０は、例えば外部コンピュータ９１のデータストレージ用であれば、外部コンピュータ９１から供給されたデータを信号変復調器８５に供給したり、信号変復調器８５から供給されたデータを外部コンピュータ９１に供給するインターフェイス９２を備える。

また、記録再生装置８０は、オーディオ・ビジュアル用であれば、信号変復調器８５から信号が供給されたり、信号変復調器８５に対して信号を供給するＤ／Ａ，Ａ／Ｄ（Digital to Analogue, Analogue to Digital）変換部９３と、Ｄ／Ａ，Ａ／Ｄ変換部９３から信号が供給されたり、Ｄ／Ａ，Ａ／Ｄ変換部９３に対して信号を供給するオーディオビジュアル信号処理部９４と、オーディオビジュアル信号処理部９４からオーディオビジュアル信号が供給されたり、オーディオビジュアル信号処理部９４に対して信号を供給するオーディオビジュアル信号入出力端子９５とを備える。

プリアンプ８２は、光ピックアップ装置１の第１〜第４の出力端子３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄから出力された各信号に基づいて、光ディスク２に対して照射する光のフォーカスを制御するフォーカスエラー信号、光ディスク２に対して照射する光のトラッキングを制御するトラッキングエラー信号を生成する。また、プリアンプ８２は、光ピックアップ装置１から供給された第１のＷＰＰ信号及び第２のＷＰＰ信号に基づいて、ウォブルを検出するためのウォブル信号、ランドプリピット（Land Pre Pit）を検出するためのＬＰＰ信号、ランニングＯＰＣ（Optimum Power Control）を行うためのＲ−ＯＰＣ信号などの制御信号を生成する。

サーボ制御部８４は、プリアンプ８２から供給された制御信号やシステムコントローラ８７から供給された信号に基づいて、送りモータ８３やスピンドルモータ８１を制御する。また、サーボ制御部８４は、プリアンプ８２から供給された制御信号からクロック信号やアドレスを生成して、システムコントローラ８７に供給する。

信号変復調器８５は、プリアンプ８２を介して供給されたＲＦ＋信号及びＲＦ−信号を復調してインターフェイス９２及びＤ／Ａ，Ａ／Ｄ変換部９３に供給したり、インターフェイス９２及びＤ／Ａ，Ａ／Ｄ変換部９３から供給された信号を変調してレーザ制御部８６に供給する。また、復調した信号に、誤り訂正（ＥＣＣ；Error Correction Code）を施す。

レーザ制御部８６は、プリアンプ８２から供給されたＲ−ＯＰＣ信号などの制御信号や、信号変復調器８５から供給された信号に基づいて、レーザ光源１１からのレーザ光の出射や、レーザ光源１１から出射されるレーザ光の強度などを制御する。

システムコントローラ８７は、信号変復調器８５、サーボ制御部８４、図示しない入力部などから供給された信号に基づいて、光ピックアップ装置１や、サーボ制御部８４、信号変復調器８５などを制御する。

つぎに、光ディスク２に記憶されているデータを再生するときの記録再生装置８０の動作について説明する。

ユーザが入力部を操作することにより、光ディスク２の再生が開始となると、システムコントローラ８７は、光ディスク２の再生を行うことを認識し、第１の出力切り替えスイッチ７１及び第２の出力切り替えスイッチ７２をオフとする。

また、スピンドルモータ８１が、光ディスク２を回転させ、レーザ光源１１が、読み出しパワーのレーザ光を出力して光ディスク２に対して照射する。そして、光量検出素子１７が、光ディスク２の反射光を受光し、第１のフォトディテクタ２１を構成する各領域２１Ａ〜２１Ｄが、それぞれ受光した光量に応じた電流を、第１〜第４のＩ／Ｖ変換素子３１Ａ〜３１Ｄに供給する。

次に、第１〜第４のＩ／Ｖ変換素子３１Ａ〜３１Ｄが、供給された電流を電圧に変換して出力し、第１〜第４の増幅器３２Ａ〜３２Ｄに供給する。第１〜第４の増幅器３２Ａ〜３２Ｄは、供給された信号を増幅する。第１の増幅器３２Ａは、増幅した信号を、第１の出力端子３３Ａから出力するとともにＲＦ信号生成回路３４に供給する。第２の増幅器３２Ｂは、増幅した信号を、第２の出力端子３３Ｂから出力するとともにＲＦ信号生成回路３４に供給する。第３の増幅器３２Ｃは、増幅した信号を、第３の出力端子３３Ｃから出力するとともにＲＦ信号生成回路３４に供給する。第４の増幅器３２Ｄは、増幅した信号を、第４の出力端子３３Ｄから出力するとともにＲＦ信号生成回路３４に供給する。なお、第１〜第４の出力端子３３Ａ〜３３Ｄから出力された信号は、プリアンプ８２に供給される。

また、ＲＦ信号生成回路３４は、供給された信号を加算及び増幅して単一のＲＦ信号を生成した後に、この単一のＲＦ信号に基づいて互いに反転したＲＦ＋信号とＲＦ−信号とを生成する。そして、ＲＦ＋信号をＲＦ＋端子３６から出力し、ＲＦ−信号をＲＦ−端子３７から出力する。

次に、プリアンプ８２が、第１〜第４の出力端子３３Ａ〜３３Ｄから供給された信号に基づいて、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号などの制御信号を生成し、サーボ制御部８４に供給する。サーボ制御部８４は、プリアンプ８２から供給された制御信号に基づいて、スピンドルモータ８１や送りモータ８３を制御する。

また、信号変復調器８５は、プリアンプ８２を介して供給されたＲＦ＋信号及びＲＦ−信号を復調する。復調された信号は、インターフェイス９２を介して外部コンピュータ９１に供給されたり、Ｄ／Ａ，Ａ／Ｄ変換部９３でＤ／Ａ変換された後にオーディオ・ビジュアル信号処理部９４でオーディオビデオ処理が施され、オーディオ・ビジュアル信号入出力端子９５から出力される。

つぎに、光ディスク２に対してデータを記録するときの記録再生装置８０の動作について説明する。

ユーザが入力部を操作することにより、光ディスク２に対するデータの記録が開始となると、システムコントローラ８７は、光ディスク２に対してデータを記録することを認識し、第１の出力切り替えスイッチ７１及び第２の出力切り替えスイッチ７２をオンとする。また、スピンドルモータ８１が、光ディスク２を回転させる。

また、信号変復調器８５には、インターフェイス９２を介して外部コンピュータ９１から供給された信号や、オーディオ・ビジュアル信号入出力端子９５から入力され、オーディオビジュアル信号処理部９４でオーディオビデオ信号処理が施された後に、Ｄ／Ａ，Ａ／Ｄ変換部９３でＡ／Ｄ変換された信号などが供給される。信号変復調器８５は、供給された信号を変調して、レーザ制御部８６に供給する。

次に、レーザ制御部８６は、信号変復調器８５から供給された信号に基づいてレーザ光源１１を制御して、光ディスク２にピットを形成するときには、レーザ光源１１から出力されるレーザ光の強度を書き込みパワーとし、光ディスク２にピットを形成しないときには、レーザ光源１１から出力されるレーザ光の強度をバイアスパワーとする。

また、第１のレベル制御回路４２及び第２のレベル制御回路４５は、光ディスク２に対してデータを記録する速度、すなわち、レーザ光源１１から出射されているレーザ光の強度に応じて、第１〜第４の抵抗値制御スイッチ５６，５７，６６，６７をオン又はオフとする。

そして、光量検出素子１７が、光ディスク２の反射光を受光し、第１のフォトディテクタ２１を構成する各領域２１Ａ〜２１Ｄが、それぞれ受光した光量に応じた電流を、第１〜第４のＩ／Ｖ変換素子３１Ａ〜３１Ｄに供給する。

次に、第１〜第４のＩ／Ｖ変換素子３１Ａ〜３１Ｄが、供給された電流を電圧に変換して出力し、第１〜第４の増幅器３２Ａ〜３２Ｄに供給する。第１の増幅器３２Ａは、増幅した信号を、第１の出力端子３３Ａから出力するとともに第１の加算器４１に供給する。第２の増幅器４２Ｂは、増幅した信号を、第２の出力端子３３Ｂから出力するとともに第２の加算器４４に供給する。第３の増幅器３２Ｃは、増幅した信号を、第３の出力端子３３Ｃから出力するとともに第２の加算器４４に供給する。第４の増幅器３２Ｄは、増幅した信号を、第４の出力端子３３Ｄから出力するとともに第１の加算器４１に供給する。第１〜第４の出力端子３３Ａ〜３３Ｄから出力された信号は、プリアンプ８２に供給される。

また、第１の加算器４１は、第１の増幅器３２Ａから供給された信号と第４の増幅器３２Ｄから供給された信号とを加算して、第１のレベル制御回路４２に供給する。第１のレベル制御回路４２では、レーザ光源１１から出射されている光の強度に応じて、第１及び第２の抵抗値制御スイッチ５６，５７がオン又はオフとなっている。第１のレベル制御回路４２は、第１の加算器４１から供給された信号を増幅して、第１のＷＰＰ端子４３から第１のＷＰＰ信号を出力してプリアンプ８２に供給する。

また、第２の加算器４４は、第２の増幅器３２Ｂから供給された信号と第３の増幅器３２Ｃから供給された信号とを加算して、第２のレベル制御回路４５に供給する。第１のレベル制御回路４５では、レーザ光源１１から出射されている光の強度に応じて、第３及び第４の抵抗値制御スイッチ６６，６７がオン又はオフとなっている。第２のレベル制御回路４５は、第２の加算器４４から供給された信号を増幅して、第２のＷＰＰ端子４６から第２のＷＰＰ信号を出力してプリアンプ８２に供給する。

次に、プリアンプ８２が、第１〜第４の出力端子３３Ａ〜３３Ｄから供給された信号に基づいて、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号などの制御信号を生成し、サーボ制御部８４に供給する。なお、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号は、レーザ光源１１から出射しているレーザ光の強度がバイアスパワーであるときに、第１〜第４の出力端子３３Ａ〜３３Ｄから供給された信号に基づいて生成される。また、第１のＷＰＰ端子４３及び第２のＷＰＰ端子４６から供給された信号に基づいて、ウォブル信号、ＬＰＰ信号、Ｒ−ＯＰＣ信号などの制御信号を生成する。ウォブル信号とＬＰＰ信号とはサーボ制御部８４に供給され、Ｒ−ＯＰＣ信号はレーザ制御部８６に供給される。

次に、サーボ制御部８４は、プリアンプ８２から供給されたフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号などの制御信号に基づいて、スピンドルモータ８１や送りモータ８３を制御する。また、プリアンプ８２から供給されたウォブル信号やＬＰＰ信号からクロック信号やアドレスを検出して、システムコントローラ８７に供給したり、スピンドルモータ８１を制御したりする。

また、レーザ制御部８６は、プリアンプ８２から供給されたＲ−ＯＰＣ信号に基づいて、レーザ光源１１から出射されるレーザ光の強度を制御する。

以上説明したように、本発明を適用した記録再生装置８０では、光ディスク２に対してデータを記録するときに、レーザ光源１１から出射されるレーザ光の強度に応じて、第１〜第４の抵抗値制御スイッチ５６，５７，６６，６７をオン又はオフとしている。

したがって、本発明を適用した記録再生装置８０では、Ｉ／Ｖ変換回路３０から出力される第１のＷＰＰ信号及び第２のＷＰＰ信号が飽和することを防ぐことが可能となる。

また、光ディスク２に対してバイアスパワーの光を照射したときに生成される第１及び第２のＷＰＰ信号のレベルと、光ディスク２に対して書き込みパワーの光を照射したときに生成される第１及び第２のＷＰＰ信号のレベルとの差を、低減することが可能となる。

したがって、本発明を適用した記録再生装置によれば、光ディスク２に対してデータを記録するときに行われるレーザ光源１１から出射されるレーザ光の強度の制御や、スピンドルモータ８１の制御などの各種制御を、高精度に行うことが可能となり、光ディスク２に対してデータを精度良く記録することが可能となる。

本発明を適用した光ピックアップ装置の光学系を示す図である。（Ａ）は同光ピックアップ装置に備えられた光量検出素子の平面図であり、（Ｂ）はレーザ光源から出射されたレーザ光を照射したときに光ディスク上に生じるスポットを示す図である。同光ピックアップ装置に備えられたＩ／Ｖ変換回路を示す回路図である。同光ピックアップ装置を搭載した記録再生装置を示すブロック図である。

符号の説明

３０Ｉ／Ｖ変換回路、３１Ａ〜３１Ｄ第１〜第４のＩ／Ｖ変換素子、３２Ａ〜３２Ｄ第１〜第４の増幅器、３３Ａ〜３３Ｄ第１〜第４の出力端子、３４ＲＦ信号生成回路、３６ＲＦ＋出力端子、３７ＲＦ−出力端子、４１第１の加算器、４２第１のレベル制御部、４３第１のＷＰＰ出力端子、４４第２の加算器、４５第２のレベル制御回路、４６第２のＷＰＰ出力端子、５１第１の抵抗、５２第１のアンプ、５３第２の抵抗、５４第３の抵抗、５５第４の抵抗、５６第１の抵抗値制御スイッチ、５７第２の抵抗値制御スイッチ、６１第５の抵抗、６２第２のアンプ、６３第６の抵抗、６４第７の抵抗、６５第８の抵抗、６６第３の抵抗値制御スイッチ、６７第４の抵抗値制御スイッチ、７１第１の出力切り替えスイッチ、７２第２の出力切り替えスイッチ

Claims

光ディスクに対して照射する光を出射する光源と、
上記光ディスクのトラック方向に沿った第１の分割線と上記第１の分割線に直交する第２の分割線とによって４分割された受光領域と、上記受光領域にそれぞれ対応した電流電圧変換素子とを有し、各受光領域毎に上記光ディスクによる反射光を受光して受光量に応じて出力された電流を対応する各電流電圧変換素子により電圧に変換された信号を出力する受光量検出手段と、
上記４分割された受光領域に対応した上記電流電圧変換素子のそれぞれから出力された信号をそれぞれ増幅する４つの増幅器と、
上記受光量検出手段によって出力される信号のうち、上記第１の分割線によって分割される一方の領域にある２つの受光領域に対応した上記電流電圧変換素子から出力された信号を加算するとともに増幅して出力する第１の加算出力手段と、
上記受光量検出手段によって出力される信号のうち、上記第１の分割線によって分割される他方の領域にある２つの受光領域に対応した上記電流電圧変換素子から出力された信号を加算するとともに増幅して出力する第２の加算出力手段と、
上記第１の加算出力手段による増幅率を変化させて上記第１の加算出力手段によって出力される信号のレベルを制御する第１のレベル制御手段と、
上記第２の加算出力手段による増幅率を変化させて上記第２の加算出力手段によって出力される信号のレベルを制御する第２のレベル制御手段と、
上記受光量検出手段によって出力されそれぞれ上記増幅器で増幅された信号を加算してＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成手段とを備え、
再生時には、上記ＲＦ信号生成手段によりＲＦ信号を生成し、
記録時には、上記第１の加算出力手段により第１のＷＰＰ信号を生成し、上記第２の加算出力手段により第２のＷＰＰ信号を生成するとともに、上記光ディスクにピットを形成しないときに上記光源から出射される光の強度をバイアスパワーとしたときには、上記光ディスクにピットを形成するときに上記光源から出射される光の強度を書き込みパワーとしたときよりも上記第１及び第２のレベル制御手段で変化させる上記第１及び第２の加算出力手段による増幅率を上げ、高倍速で記録を行うために上記光源から出射される光の強度を強めたときには、上記第１及び第２のレベル制御手段で変化させる上記第１及び第２の加算出力手段による増幅率を下げる光ピックアップ装置。
光ディスクを回転駆動する回転駆動手段と、
上記光ディスクに対してデータの記録及び再生を行う光ピックアップ装置と、
制御信号生成手段とを備え、
上記光ピックアップ装置は、
上記光ディスクに対して照射する光を出射する光源と、
上記光ディスクによる反射光の光軸を中心として、上記光ディスクのトラック方向に沿った第１の分割線と、上記第１の分割線に直交する第２の分割線とによって４分割された受光領域と、上記受光領域にそれぞれ対応した電流電圧変換素子とを有し、各受光領域毎に上記光ディスクによる反射光を受光して受光量に応じて出力された電流を対応する各電流電圧変換素子により電圧に変換された信号を出力する受光量検出手段と、
上記４分割された受光領域に対応した上記電流電圧変換素子のそれぞれから出力された信号をそれぞれ増幅する４つの増幅器と、
上記受光量検出手段によって出力される信号のうち、上記第１の分割線によって分割される一方の領域に位置する２つの受光領域に対応した上記電流電圧変換素子から出力された信号を加算するとともに増幅して出力する第１の加算出力手段と、
上記受光量検出手段によって出力される信号のうち、上記第１の分割線によって分割される他方の領域に位置する２つの受光領域に対応した上記電流電圧変換素子から出力された信号を加算するとともに増幅して出力する第２の加算出力手段と、
上記第１の加算出力手段による増幅率を変化させて上記第１の加算出力手段によって出力される信号のレベルを制御する第１のレベル制御手段と、
上記第２の加算出力手段による増幅率を変化させて上記第２の加算出力手段によって出力される信号のレベルを制御する第２のレベル制御手段と、
上記受光量検出手段によって出力されそれぞれ上記増幅器で増幅された信号を加算してＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成手段とを備え、
再生時には、上記ＲＦ信号生成手段によりＲＦ信号を生成し、
記録時には、上記第１の加算出力手段により第１のＷＰＰ信号を生成し、上記第２の加算出力手段により第２のＷＰＰ信号を生成するとともに、上記光ディスクにピットを形成しないときに上記光源から出射される光の強度をバイアスパワーとしたときには、上記光ディスクにピットを形成するときに上記光源から出射される光の強度を書き込みパワーとしたときよりも上記第１及び第２のレベル制御手段で変化させる上記第１及び第２の加算出力手段による増幅率を上げ、高倍速で記録を行うために上記光源から出射される光の強度を強めたときには、上記第１及び第２のレベル制御手段で変化させる上記第１及び第２の加算出力手段による増幅率を下げ、
上記制御信号生成手段は、上記第１のレベル制御手段及び第２のレベル制御手段によってレベルが制御され得られた上記第１及び第２のＷＰＰ信号に基づいて、各部を制御する制御信号を生成する記録再生装置。