JPH0373422A

JPH0373422A - 光ディスク装置の和信号処理回路

Info

Publication number: JPH0373422A
Application number: JP2109145A
Authority: JP
Inventors: Toshihisa Harada; 原田　利久
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1989-05-18
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1991-03-28
Also published as: US5197054A

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】〔産業上の利用分野〕本発明は光ディスク装置に関し、特に情報の記録再生に
用いられるビームスポットと媒体との相対位置関係およ
び媒体の半径方向の相対速度を検出するために用いられ
る溝様断信号の検出回路に関する。

［従来の技術〕光ディスク装置では媒体面に情報を記録したり、すけ報
を再生するために光ビームが用いられている。

この光ビームは極めて小さなスポットを形成し、極めて
小さい目的の位置に照射されなければならない。この光
ビームの位置制御がいかに正確に行なえるかが光ディス
ク装置の記憶容量の大容量化にかかっている。また、ス
ポットの位置決めが正確に行なえたとしても、位置決め
に長い時間がかかるようであれば装置として問題がある
。つまり、光スポットが正確に速く位置決めされること
が理想である。

この光スポットの制御をより容易に行なうために同心円
のガイどのための溝を形成した媒体が主流になっている
。つまり、この溝と光スポットとの位置関係を維持する
ことで情報の並びであるトラックに光スポットを追従さ
せるのである。

この溝と光スポットとの位置関係な検出するには媒体か
らの反射光を２分割光検出器で検出する方法が用いられ
る。この方法は光スポットの反射光が溝により回折する
ことを利用したものである。

この現象は様々なところで議論されているためここでは
現象による結果だけを取り上げる、第３図を参照すると
、媒体上には溝であるグループとそのグループ間にラン
ドと呼ばれる部分とが形成されている。この媒体からの
反射光を２Ｄ−ＰＤ　（２分割光検出器）で受光すると
、照射位置によって各々の光検出器に明暗が生じる。

“０″は暗い状態を示し、′＋”は明るい状態を示すａ
２つの検出器で検出された光量を加えた信号が和信号（
溝様断信号）であり、差をとった信号が差信号である。

差信号はノイズ成分が相殺されるため、安定した位置情
報となる。従って位置決めには差信号が誤差信号として
使用される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、差信号だけではあるタイミングの光スポット
の移動方向が特定できない。この媒体から得られた位置
情報はフィードバックされて位置決めに使用されるため
、移動方向が特定さｈむければならない、このため、和
信号も参照して、和信号と差信号の位相比較により、移
動方向を特定している。しかし、和信号は、反射光量を
全て検出するためノイズも拾ってしまう。特に、和信号
は記録情報の再生に使用されることからも明らかなよう
に記録情報が重畳する。これらが位置情報である溝様断
信号としての和信号検出に障害となる。

〔課題を解決するための手段〕

上述の問題点を解決するため、本発明では、記録情報の
高周波成分から記録部を特定し、記録部では高周波成分
を信号処理することで溝様断信号を生成する回路を用い
ている６〔実施例〕次に、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。第１図は本発明をビームスポットの速度検出機構に
適応したブロック図である。この回路は媒体からの反射
光をモニタして媒体半径方向の位相速度であるビームス
ポットの速度に対応した電圧を出力する回路である。

半導体レーザ１から出力された光ビームは、コリメート
レンズ２．ビームスプリッタ３、および対物レンズ４を
通して媒体５にスポットを照射する。媒体５で反射した
光ビームは対物レンズ４に戻りビームスプリッタ３で方
向を変えられ、２分割光検出器（２Ｄ−ＰＤ）６へ導か
れる。この２Ｄ−ＰＤ６の出力は和動増幅器７および差
動増幅器８に入力される。

差動増幅器８の出力はＬＰＦｌｏによりノイズとなる高
周波成分をカットされ、波形整形回路１１により２値信
号に変換され、差信号１６になる。

一方、和動増幅器７の出力１４は和信号処理回路９を介
して、２値信号である溝板断信号１５になる。この和信
号処理回路９は本発明の特徴部分が適応された回路であ
る。この回路については後で詳細に説明する。

こうして得られた溝板断信号１５と差信号１６とは方向
パルス発生回路１２に入力される。この回路１２は位相
比較を行なって位相ずれに対応してフォワードパルス（
ＦＷＤ）１７またはバックワードパルス（ＢＷＤ）１８
を出力する回路である。

第２図を参照してこの動作に・ついて説明すると、差信
号１６の立上りで和信号１５がノ＼イレベルである≧Ｆ
ＷＤパルス１７を出力する。逆に立上りでローレベルで
あるとＢＷＤｌ　８を出力する。次にＦＷＤｌ　７とＢ
ＷＤｌ　８とは周波数−電圧変換回路１３に入力される
。ここでパルスは周波数に対応した電圧値に変換される
がその電圧はＦＷＤｌ７に信号がある場合は正であり、
ＢＷＤｌ８に信号がある場合は負となる。

この回路は媒体の反射光から２つの信号を得ている。差
動増幅器８に人力される信号は、媒体の半径方向に分割
した分割光検出器からの信号である必要がある。つまり
回折光による変化を拾うことができなければならない。

これに対して、和信号処理回路９に入力される信号は、
２分割光検出器の出力を和動増幅器７で加えた信号であ
る必要は必ずしもむい。単に反射光全面を検出した信号
であってもよい。

次に和信号処理回路９のいくつかの他の実施例について
説明する。この和信号処理回路９は媒体に記録された信
号が重畳した信号から明確な２値信号である溝板断信号
１５を生成するのが目的である。従ってこの回路９は信
号の重畳の形態、つまり媒体への信号の記録方式によ−
って形態が変わる。ここでは次の通りの記録方式につい
ての実施例を説明する。

第１の方式はランドの表面に反射膜を有する媒体に対し
、ランド上に穴を形成ｌ〜、反射光量を減少させること
で情報を記録する方式である。

第２の方式はランドの表面は反射しにくくなっておりそ
の奥にある反射膜まで穴を形成することで反Ｑ、Ｊ′光
量を増加させ、情報を認識させる方式である。第３の方
式は第１の方式と同様に媒体表面に反射膜があるが、情
報を表わす穴はグループ上に形成される方式子ある。

まず、和信号処理回路９の基本構成について第４図を参
照ｔ２て説明する。和動増幅器の出力１４はデータ部検
出回路４０１．エンベロープ検出回路４０２．および溝
横断信号検出回路４０３に入力される。ここでエンベロ
ープ検出回路４０２は実施例によっては使用されない。

データ部検出回路４０１は出力１４から情報が重畳して
いる部分（データ部）を検出する。エンベロープ検出回
路４０２はデータ部のような高周波信号の包絡線を検出
する。溝横断信号検出回路４０３はデータ部やノイズ成
分をカットし、低周波成分のみを検出する。これら三つ
の回路の出力は合成回路４０４に人力され、２値信号化
さり、た溝板断信号１５が出力される。

この合成回路４０４は本発明では２種類の方法を用いる
。１つは未記録部では溝様断信号を、データ部ではエン
ベロープ信号を溝様断信号と１−で出力する方法である
。そして２つめはデータ部では溝様断信号の増幅率を変
えるか、レベルを変えるかして最適化をする方法である
。回路構成からり、でも後者は前者よりシンプルである
ため後者の方がよい。しかし、溝横断信ぢ検出回路で満
足な波形が得られ々い場合はエンベロープ信号から溝様
断信号を生成する前者を用いるべきである。

第１図に示す全体構成とこの和信号処理回路９の構成に
より、基本的な動作は明確になったと思われる。しかし
、この第１図および第４図を参照するとより最適化がで
きることが判明する。つまり、先に和信号処理回路９に
入力する信号は反射光全体の変化を検出した信号でよい
と述べたが、これをさらに限定することで最適化が計れ
る。つまり、データ検出回路４０１とエンベロープ検出
回路４０２とはデータ部の高周波を拾うことが目的であ
り、溝横断信号検出回路４０３は回折の影響も含めた反
射光全面を必要としている。一般に再生信号を効率よく
得るため光ディスク装置では反射光の中で回折光の影響
のない部分を検出して再生信号を得ていることがある。

光検出器を多数分割し、目的に応じた位置で信号を拾っ
ている。

こういった多数分割の光検出器を用いるならば、データ
部検出回路４０１とエンベループ検出回路４０２とには
回折光の影響が少ない部分の検出信号を入力してやり、
ｌ溝横断信号検出回路４０３には回折光の影響が及ぶ部
分の検出信号を入力してやればよい。

次に各実施例にそって説明する。

・第１の実施例（第５図および第６図参照）この実施例
は前述の第１の方式を用いる装置に適合するものであり
、かつデータ部のエンベロープ信号を用いる実施例であ
る。

和動増幅器７の出力１４（５１１）はデータ部６０１で
高周波が重畳されて出力される。この出力５１１はバン
ドパスフィルタ（ＢＰＦ）　５０１に入力される。この
ＢＰＦ５０１は溝を横断したために生じる信号（溝様断
信号）の周波数を通過させるフィルタであり、高周波成
分、直流成分はカットされ信号５１４を出力する。また
出力５１１は同時にコンデンサ５００により高周波の交
流のみが信号５１２と１．て通過する。信号５１２は検
波回路５０３で包絡線検波され、エンベロープ信号５１
３となる。一方、信号５Ｉ２は波形整形回路５０２でア
ナログデジタル交換され、パルス列トナル、このパルス
列をワンショットマルチバイブレータ５０４でパルス棉
を広くするとパルスはつながってデータ部ではハイレベ
ル未記録部ではローレベルになる信号５１５となる。こ
の信号５１５は２つのスイッチ５０５，５０６の０Ｎ１
０ＦＦ制御を行なう。スイッチ５０５は信号５］４を未
記録部では通過させ、データ部ではカッ）する。スイッ
チ５０６は設定電圧であるＶ　Ｑ、、を、データ部のみ
、差動増幅器５０７の負入力に入力する。エンベループ
信号５１３は差動増幅器５０７でＶ。２ｙだけレベルを
落とし、振幅の中心が０レベルである信号５１７となる
。スイッチ５０５を通過した信号５１６と信号５１７と
は和動増幅器５０８で溝板断信号５１８となり、波形整
形回路５０９でゼｐクロス点で変化する２価信号５ｉ９
となる。

・第２の実施例（第７図および第８図参照）この実施例
は前述の第２の方式、つまりランド部にデータが形成さ
れ、反射光量が増加する方式を用いる装置に適合するも
のであり、かつ、溝横断信号の増帳率を変化させる合成
方法を用いる実施例である。

和動増幅器７の出力１４（７１１）はデータ部８０１で
高周波が重畳されて出力される。出カフ１１はバイパス
フィルタ（ＨＰＦ）７０１とローパスフィルタ７０２（
ＬＰＦ）とに入力サレる。ＨＰＦ７０１は高周波のみを
信号７１２として出力する。この信号７１２は次に波形
整形回路７０３に入力される。この波形整形回路７０３
は０レベルよりや・や輻を持ったスレッシュホールドレ
ベルで入力信号をサンプリングし、一定振幅のパルスを
出力する。こうして出力された信号７１４はワンショッ
トマルチバイブレーク７０４に入力される。このワンシ
ョットマルチバイブレータ７０４はその出力パルス輻を
データ信号の最大周期より長く設定しであるため、この
回路では高周波信号がある時はハイレベルになる信号７
１５を出力する。

つまり、ＨＰＦ７０１からこのワンショットマルチバイ
ブレーク７０４に至る回路はデータ部検出回路である。

一方、ＬＰＦγ０２は高周波成分をカットし、ｌＷ横断
信号γ１３のみを通過させる。この信号７１３はＬＰＦ
７０２の性質上、データ部では高周波の振幅の中心を通
る信号となるため、未記録部より大きな信号となる。こ
の信号７１３はゲイン切換アンプ７０５に入力される。

このアンプ７０５のゲイン切換は信号７１５によって行
なわれる。この実施例では相対的にデータ部の方がゲイ
ンが大きくなるように設定してあり、この出力である信
号７１６が振幅ノニ最大値、最小値が一定となるように
しである６信号７１６は次のＨＰＦ７０６で直流成分が
カットされ、信号７１７となリ、波形整形回路７０８で
ゼロクロス点で変化する２値信号７１８になる。

・第３の実施例（第７図、第８図および第９図に適合す
るものであり、かつ第２の実施例同様、ゲインを切り換
える整合回路を用いたものである。

この実施例は、構成がほとんど第２の実施例と同様であ
る。ただし、第９図を参照すると明確になるようにデー
タ部９０１での溝様断信号７１３′は相対的に小さくな
る。従ってゲイン切換アンプ７０５の特性を逆にして、
定数を変更することで第２の実施例の回路が使用できる
。

ここで、第２および第３の実施例は、増幅率（ゲイン）
を調整することで信号の整合を行っているわけである。

つまりゲインの値によって整合の適正化をしている。と
ころが媒体によっては半径位置によって得られる信号の
振幅が変わる場合がある。その場合は一般に用いられる
アドレスカウンタで現トラック番号を認識し、トラック
番号から適正ゲインを決定し、ゲイン切換アンプの定数
を変化させてやればよい。この方法は第１の実施例のよ
うなエンベロープ検出型の装置においても、その合成過
程で用いることができる。

さて、以上諸実施例によって生成された和信号１５は差
信号１６と共に速度信号１９に変換されるが、和信号１
５の正確な検出が重要なのは光ヘッドが移動し始めた時
と停止りする直前とである。

ある程度速い速度で移動している時は移動方向は特定さ
れているため、差信号１６をモニタしておけばトラック
はカランＩ・できる。したがって上述の実施例ではＨＰ
Ｆ’やＬＰＦ’等の時定数を和信号１５が要求されてい
るタイミングで十分な成果が得られるものに設定するこ
とが必要である。

本実施例で相定している装置は光−・ラドのシーク速度
の最大速度は０．５ｍ／ｓである。モしてトラックピッ
チは１．６μｍであるため溝板断信号および差信号はＤ
Ｃ〜３１２．５ｋＨｚで変化する。

従って常にトラックを監視する差信号はこの帯域を検出
する必要がある。高周波のノイズをカットする目的を含
めて差信号はＩ　Ｍ　Ｈ７，以下のＬＰＦを通して検出
するのが懸命である一方、和信号は１００Ｈｚ程度から３０ｋＨｚ程度の時
に方向検出が必要となる。これに対し１、データ部の高
周波はＩＭＨｚ〜３ＭＨｚである。

従って以」二の実施例においては、数百ｋＨｚを境にし
てＬＰＦ、ＨＰＦの定数を設定すればよいことが判明す
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、データ部を検出し、デー
タ部では高周波のデータ信号を整形して溝板断信号とし
ての和信号を生成することにより正確な和信号を検出す
ることができるという効果がある。

の基本構成を示すブロック図、第５図は和信号処理回路
９の第１の実施例を示すブロック図、第６図は第１の実
施例における信号のタイムチャート、第７図は和信号処
理回路９の第２および第３の実施例を示すブロック図、
第８図は第２の実施例における信号のタイムチャート、
第９図は第３の実施例における信号のタイムチャートで
ある。

１・・・・・・半導体レーザ、２・・・・・・フリメー
トレンズ、３・・・・・・ビームスプリッタ、４・・・
・・・対物レンズ、５・・・・・・媒体、６・・・・・
・２分割光検出器、７・・・・・・和動増幅器、８・・
・・・・差動増幅器。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）同心円状のガイド溝を有する光ディスク媒体を用
いる光ディスク装置で媒体からの反射光を光検出器で受
光し、該光検出器の出力から前記ガイド溝の上での反射
では最低値であり、前記ガイド溝と前記ガイド溝との間
の反射では最大値となる溝横断信号を得るための和信号
処理回路において、前記光検出器の出力から高周波成分を取り出すことによ
りデータ部を検出するデータ部検出回路と、前記光検出器の出力から低周波成分を取り出す溝横断信
号検出回路と、前記データ部検出回路で検出された部分では前記溝横断
信号検出回路で検出された低周波信号のレベルを切換え
る電圧変換手段とを有することを特徴とする光ディスク
装置の和信号処理回路。
（２）同心円状のガイド溝を有する光ディスク媒体を用
いる光ディスク装置で媒体からの反射光を光検出器で受
光し、その出力から前記ガイド溝の上での反射では最低
値であり、前記ガイド溝と前記ガイド溝との間での反射
で最大値となる溝横断信号を得るための和信号処理回路
において、前記出力から高周波成分を取出すことでデータ部を検出
するデータ部検出回路と、前記出力から高周波成分の包絡線信号を検出するエンベ
ロープ検出回路と、前記出力から低周波成分を取出す溝横断信号検出回路と
、前記データ部検出回路での検出結果により、データ部で
は前記包絡線信号を、データ部以外では前記低周波成分
を出力する選択手段とを有することを特徴とする光ディ
スク装置の和信号処理回路。