JPH03137829A - 光ディスク装置の信号検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光ディスク装置のサーボ信号及び再生信号の検出回路に
関するものであり、 高速アクセスが可能なトラックカウント方式を実現する
ため、周波数が高い帯域であってもサーボ回路のゲイン
が低下せず、かつ、再生回路の使用帯域も広げることが
できる光ディスクの信号検出回路を提供することを目的
とし、 光学的に情報の記録再生を行う光ディスク装置において
、記録媒体からの反射光を電気信号に変換する光検出器
を構成する各光センサの負荷として２つの出力を備えた
カレントミラー回路を用い、該２つの出力の中の一方は
フォーカス及びトラック制御のためのサーボ回路に、ま
た、他方は信号再生のための再生回路に入力される構成
とした。

〔産業上の利用分野］ この発明は光ディスク装置に関し、特に光ディスク装置
のサーボ信号及び再生信号の検出回路に関するものであ
る。

〔従来技術〕

第３図は光ディスク装置の光学系を示すものである。

光源としての半導体レーザ１からの発散光は、コリメー
トレンズ２で平行光７になりビームスプリッタ３を透過
し、反射ミラー４を介し対物レンズ５に入射する。対物
レンズ５は、図示されていないスピンドルモータにより
定速回転している記録媒体６の面振れや偏心に追従して
所定のトラック上に微小スポットとしてレーザ光を照射
する。

記録媒体６からの反射光は入射時と同一光路を逆進し、
ビームスプリンタ３で反射され、集光レンズ８で光検出
器９上に集光され、再生信号及び前記対物レンズ５を光
軸方向に位置制御するためのフォーカスエラー信号及び
トラック方向に位置制御するためのトラックエラー信号
が検出される。

第４図は非点収差法に基づくフォーカスエラー信号検出
原理の一例を示したものである。光検出器９上に集光さ
れたスポット形状は、対物レンズ５と記録媒体６０間隔
が、遠ざかる（Ｆａｒ）＝＞合焦点（Ｊｕｓｔ）＝６近
づ＜（Ｎｅａｒ）の各状態に応じて、第４図（ａ）に示
すように、楕円Ｑ円に）楕円と変化する。従って、光検
出器９として４分割センサ９　（９ａ、９ｂ、９ｃ、９
ｄ）を使って、各センサ（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）の
出力信号（Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ）の対角和の差を第４図（ｂ
ｌに示す加減算器９１でとることによって、フォーカス
エラー信号Ｓｆｅが得られることになる。

Ｓ　ｆ　ｅ＝　（Ａ＋Ｄ）　　　（Ｂ＋Ｃ）次に第５図
はプッシュプル法に基づくトラックエラー信号の検出原
理の１例を示すものである。

予め記録媒体６に溝深さがλ／８（λ：波長）程度の案
内溝（Ｐｒｅ−ｇｒｏｏｖｅニブリグルーブ）１０を作
っておき、この案内溝１０内と溝外で反射するレーザビ
ームを案内溝１０に平行に２分割した第５図（ａ）に示
すような光検出器９’（９ａ’９ｂ゛）で受光し、減算
器９２で各センサ９ａ９ｂ’　の差をとれば第５図（ｂ
）に示したようなトラックエラー信号Ｓｔｅが得られる
。

以上説明したように、光検出器９　（９’　）からの出
力は、各エラー信号Ｓｆｅ、Ｓｔｅを得るために使われ
るとともに、第６図に示したような電流−電圧変換型の
高周波アンプ（以下再生回路という）２０を用いて記録
媒体６上に記録されたデータを再生した再生信号Ｓｒを
得るためにも用いられる。尚、第６図においてＣｉ　ｎ
は入力側の浮遊容量、ＲＦは帰還抵抗である。

以上のようなフォーカスエラー信号Ｓｆｅ、トラックエ
ラー信号Ｓｔｅ、再生信号Ｓｒを正確に得るためには、
上記光検出器９．９゛の出力を各エラー信号Ｓｆｅ、Ｓ
ｔｅに基づいてサーボ系を駆動させるサーボ用と再生用
の２系統持つ必要がある。しかし、光学系及び光学ヘッ
ドを小型・低コスト化するためには、第７図に示すよう
に１つの光検出器３０で両方の信号をとる必要がある。

そこで、再生回路２０は、容量結合で光検出器３０に接
続され高周波成分が入力されるようにし、また、フォー
カスエラー信号Ｓｆｅ、トランクエラー信号Ｓｔｅが入
力されるサーボ回路２１は、直流結合で光検出器３０に
接続され、低周波数帯域の信号が人力されるようになっ
ている。光検出器３０　（９，９′）は第４図、第５図
で示したように、サーボ信号（トラックエラー信号、フ
ォーカスエラー信号）をとるために分割（通常は４分割
）されており、この第７図においては分割された光検出
器３０を構成する各センサのひとつだけを示している。

〔発明が解決しようとする課題〕

第８図は上記第７図に示した構成の再生回路２０とサー
ボ回路２１との周波数−ゲイン特性を示すものである。

光検出器３０の検出電流Ｉ０の周波数が高くなるに従っ
て再生回路２０の入力インピーダンスが小さくなり、か
つ、これが比較的低周波帯域でおこるので、該低周波帯
域でサーボ回路２１のゲインが低下するという問題があ
る。第８図におけるサーボ回路２１のゲイン特性曲線Ｇ
ｓと再生回路２０のゲイン曲線Ｇｒのクロス周波数（ｆ
ｃ）は、通常のサーボ系の作動帯域の十倍前後（例えば
３０〜５０ｋＨｚ）である。従来のサーボ制御に使用さ
れる周波数帯域を満足するだけならこれで間題ないが、
今後光ディスクに要求されるであろう高速アクセスをト
ラックカウント方式で実現するためには、更に高い周波
数帯域（例えば数百ＫＨ２からＩＭＨｚ）でもサーボ回
路２１のゲインが低下しないことが要求される。

しかし、従来の方法ではこの帯域の信号をサーボ回路２
１に与えても再生信号回路の入力インピーダンスが低い
ため、低いゲインの出力しか得られず、トラックカウン
ト方式による高速アクセスは不可能であった。更に、サ
ーボ回路２１は再生回路２０の雑音発生源となっており
、高速読取等のために再生回路２０の使用帯域を広くす
るとＳ／Ｎ　（Ｓ／Ｎは帯域幅の平方根に比例）が大き
くなっていた。

この発明は上記従来の事情に鑑みて提案されたものであ
って、高速アクセスが可能なトラ・ンクカウント方式を
実現するため、周波数が高い帯域であってもサーボ回路
のゲインが低下せず、かつ、再生回路の使用帯域も広げ
ることができる光ディスクの信号検出回路を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために以下の手段を用いる
。すなわち、第１図に示すように、光学的に情頼の記録
再生を行う光ディスク装置において、記録媒体６からの
反射光を電気信号に変換する光検出器３０を構成する各
光センサの負荷として２つの出力を備えたカレントミラ
ー回路ｌＯを用い、該２つの出力の中の一方はフォーカ
ス及びトラック制御のためのサーボ回路２１に、また、
他方は信号再生のための再生回路２０に入力される構成
とした。

〔作用〕

第２図（ａｌに示したカレントミラー回路１０は２つの
トランジスタＱ、、Ｑ！のベース、エミッタ電圧は同じ
であるので、両トランジスタＱ、、Ｑ２の特性さえ同じ
であればトランジスタＱ２のコレクター電ｖＬＩ　ｃ　
、はトランジスタＱ、のコレクタ電流Ｉｃ、とほぼ同じ
となる。

この原理は第２図（′ｂ）に示したように３つのトラン
ジスタＱｌ　、ＱＺ　、Ｑ３を用いた場合も同様であっ
て、トランジスタＱ２　、Ｑ：ｌのコレクタ電流Ｉ　Ｃ
２＋　　Ｉ　ＣｆｆはトランジスタＱ１　とほぼ同じと
なる。

この場合各トランジスタＱｌ　、Ｑｚ　、Ｑ３のコレク
タ電流れる電流Ｉｃｅ、ｌｃｚ、　　ｒｃ３は、ベース
・コレクタ間の逆バイアスによって相互にほぼ独立した
状態を保持する。尚、第２図１ｂ）において、トランジ
スタＱ、はカレントミラー回路１０の精度を上げるため
に追加されている。

従って、第１図に示すように上記入力側トランジスタＱ
、のコレクタ電流として光検出器３０を構成する１つの
センサの出力をとり、２つの出力の一方をサーボ回路２
１に、他方の出力を再生回路２０に接続するとトランジ
スタＱ！　、　　Ｑｚのコレクタ電流は相互に独自性を
保った状態で上記サーボ回路２１と再生回路２０の電流
源となる。従って、周波数が高（なったときにサーボ回
路２１のゲインを下げることはなく、また、サーボ回路
２１が再生回路２０の雑音源となることもない。

（実施例〕 第１図はこの発明の１実施例を示す回路図である。

同一特性のＮＰＮ）ランジスタＱ＋　、ＱＺ　、Ｑ３の
ベースが共通に接続されるとともに、該ベースはトラン
ジスタＱ１のコレクタに接続される。これによって、カ
レントミラー回路１０が構成されており、トランジスタ
Ｑ２　、　　ＱｓのコレクタにはトランジスタＱＩのコ
レクタとほぼ同じ電流を流すことができる。トランジス
タＱ４はカレントミラー回路１０の精度を更に上げるた
めに、入力トランジスタＱ１のコレクタベース間にその
ベース・エミッタが接続される。以上のようなカレント
ミラー回路１０自体の構成及び動作については既に公知
であるのでここでは詳しい説明を省略する。

トランジスタＱ、のコレクタには光ディスク装置の光検
出器３０を構成する。各光センサの中の１つ（例えば３
０ａ）の出力が入力されており、これによって酸センサ
３０ａの検出電流Ｉ。と同じ値の電流がトランジスタＱ
ｔ　、　　Ｑ：Ｉのコレクタに流れることになる。上記
トランジスタＱ２のコレクタは結合コンデンサＣ１を介
して再生回路２０に人力され、トランジスタＱ３のコレ
クタは直接サーボ回路２１に入力される。

尚、光検出器３０が４分割されているときには第１図と
同様の回路が４組用意され、ブツシュプル法のトランク
エラー信号を得る場合には、光検出器３０の４つの光セ
ンサにそれぞれ対応するサーボ回路２１のトラックに平
行な一方の側の２つの光センサの和と他方の側の２つの
光センサの和の差がとられる。また、フォーカスエラー
信号として、非点収差法を用いる場合には４つの光セン
サの対角和がとられる。更に、再生信号は４つの光セン
サの和がとられる。

以上の構成により、再生回路２０の電流源とサーボ回路
２１は入力（光検出器３０を構成する各光センサの出力
）と同じ値の電流が入力されるとともに、コレクタベー
ス間の逆バイアスによって相互に全く別の系となるので
、周波数が高くなっても再生回路２０はサーボ回路２１
のゲインを下げることばない。従って、サーボ回路２１
での使用周波数帯域を広げることができ、トランクパル
スカウント方式により高速アクセスが可能となる。

逆にサーボ回路２１が再生回路２０に雑音等の悪影啓を
及ぼすこともなく、再生回路２０の使用帯域を広げるこ
ともでき、高速読取りによるデータ処理が可能となる。

（発明の効果〕 以上説明したように、この発明は再生回路とサーボ回路
とで等測的に電流値が同一で、系としては別な電流源と
なるカレントミラー回路を使用したので、高周波帯域に
なっても、サーボ回路のゲインが低下することがなく、
トラックカウント方式による高速アクセスが可能となる
。

また、サーボ回路２１が再生回路に雑音等の影響を与え
ることはなく、再生回路の使用周波数帯域を広げて高速
読取りができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図はカ
レントミラー回路の構成図、第３図は光ディスク装置の
光学系概念図、第４図はフォーカスエラー信号を得るた
めの概念図、第５図はトラックエラー信号を得るための
概念図、第６図は再生回路、第７図は従来の再生回路と
サーボ回路、第８図は再生回路とサーボ回路の特性図で
ある。 図中、 ６・・・記録媒体、１０−カレントミラー回路、２０・
・−再生回路、２１−サーボ回路、３０　（９，９°）
−・光検出回路。 零シ１−更施例週幻彩１ 第１図 （ａ） 力しントミラー巨じ各／）謄へ図 第２図 （ｂ） ６°記弦媒体 （ 免千≧り装置／）先ツ禿宋帆吃２ 第３図 （ａ） （ｂ） フォーカスニラーイＩ憎？傷るためぬ零拓尭区冷εζ／
）きも回路ヒづ一求回路力回路已第７　図 再生」終ヒづ−ボ回路の持・肱区 竺　Ｑ　回

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕光学的に情報の記録再生を行う光ディスク装置に
   おいて、 記録媒体（６）からの反射光を電気信号に変換する光検
   出器（３０）を構成する各光センサの負荷として２つの
   出力を備えたカレントミラー回路（１０）を用い、該２
   つの出力の中の一方はフォーカス及びトラック制御のた
   めのサーボ回路（２１）に、また、他方は信号再生のた
   めの再生回路（２０）に入力されることを特徴とする光
   ディスク装置の信号検出回路。