JPH0528502A - 光検出装置 - Google Patents

光検出装置

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JPH0528502A
JPH0528502A JP3179375A JP17937591A JPH0528502A JP H0528502 A JPH0528502 A JP H0528502A JP 3179375 A JP3179375 A JP 3179375A JP 17937591 A JP17937591 A JP 17937591A JP H0528502 A JPH0528502 A JP H0528502A
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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/13Optical detectors therefor
    • G11B7/131Arrangement of detectors in a multiple array

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  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は光ディスクなどの記録媒体上に映
像情報などの信号を記録し、再生するための光検出装置
に係り、特に光ディスクからの反射光を受光する光検出
器の構造およびその出力信号の処理に関するもので、簡
易な構成で他の信号に影響されないSN比の良い再生信
号を得ることを目的とする。 【構成】 この発明は、記録媒体上に光学的に記録され
ている情報を読み取るために記録媒体の記録面に投射し
た光ビームの反射光を受光する複数の受光部からなる光
検出手段と、この複数の受光部から出力される受光量に
応じた値の出力信号を、所定の閾値によって2値化する
2値化手段と、この2値化手段で2値化された出力信号
を、要求される最大周波数の2倍を超える周波数によっ
て繰り返し取り込み、この取り込んだ信号から記録情報
の再生信号および位置制御信号を得る演算手段とから構
成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は光ディスクなどの記録
媒体上に映像情報などの信号を記録し、再生するための
光検出装置に係り、特に光ディスクからの反射光を受光
する光検出器の構造およびその出力信号の処理に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】光ディスクなどの記録媒体上に光学的に
記録されている信号を読み出すには、ディスクからの反
射光を光検出器で検出することが行なわれる。このと
き、光検出器は分割されている複数の受光部で反射光を
受光し、各受光部の出力値の和または差から再生信号や
各種サーボ信号を得る。
【0003】例えば、図7は4分割フォトダイオードを
光検出器10として有する光検出装置で、縦・横に4分
割された4つの受光部Pa 〜Pd に照射される反射光R
Lの光量を、加算器11で加算した値をもって読み出し
信号RFとし、また、加算器12,13および減算器1
4で対角成分の光量の差、すなわち「(Pa +Pc )−
(Pb +Pd )」を演算することによってフォーカス制
御信号FEを求める。なお、フォーカス制御信号FEを
求める場合は、光路中に非点収差発生手段を挿入する必
要がある。
【0004】また、図8に示すように、フォトダイオー
ドアレイや電荷結合素子からなるアナログ撮像素子を光
検出器20として用いることも行なわれている。受光部
の分割数を増加させると、図7の例において必要であっ
た光検出器の位置調整、すなわち、反射光RLのスポッ
トが4つの受光部Pa 〜Pd の中心に位置するように調
整する必要がなくなる。また、それぞれの受光部の受光
量をアナログ量として順次読みだすことも出来る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した光
検出装置によって再生信号を得る場合、光検出器に照射
される反射光RLの光量が少ないと、周辺からの電磁界
の影響によって誘導ノイズが発生し、このノイズが光電
変換されたアナログ信号に混入して再生信号のSN比を
劣化させるという不都合が生じる。
【0006】そこで、この発明では、簡易な構成で他の
信号に影響されないSN比の良い再生信号を得ることの
出来る光検出装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明による光検出装
置は、記録媒体上に光学的に記録されている情報を読み
取るために記録媒体の記録面に投射した光ビームの反射
光を受光する複数の受光部からなる光検出手段と、この
複数の受光部から出力される受光量に応じた値の出力信
号を、所定の閾値によって2値化する2値化手段と、こ
の2値化手段で2値化された出力信号を、要求される最
大周波数の2倍を超える周波数によって繰り返し取り込
み、この取り込んだ信号から記録情報の再生信号および
位置制御信号を得る演算手段とからなる。
【0008】
【作用】この発明による光検出装置においては、光検出
手段を複数の帯状の受光部によって構成し、その各々の
受光部の出力信号を2値化手段で所定の閾値で2値化し
て2値信号に変換する。演算手段では、この2値化した
信号を信号周波数の2倍を超える周波数によって繰り返
し取り込み、記録情報の再生処理および位置制御信号の
生成処理等を行う。
【0009】このため、信号伝送中に混入する他の信号
の影響を小さくすることができ、また、反射光の中心位
置を容易に求めることができるので光検出器の位置調整
の手間が軽減できる。
【0010】
【実施例】図1は、この発明による光検出装置の一実施
例を示す構成図である。同図において、光検出器1はシ
リコンフォトダイオード構成の複数の帯状に形成された
光センサP1 〜P8 からなり、表面に反射光RLが照射
されると、光センサP1 〜P8 のそれぞれから入射光量
に応じた電流値の信号が出力信号S1 〜S8 として出力
される。
【0011】バッファ2は光センサP1 〜P8 の出力信
号S1 〜S8 を所定の閾値Th で2値化して2値信号D
1 〜D8 に変換し、演算回路3に供給する。演算回路3
は入力される2値信号D1 〜D8 から読み出し信号R
F、トラッキング制御信号TEおよびフォーカス制御信
号FEを算出して出力する。
【0012】次に、位相ピットによって情報が記録され
たいわゆるCD(コンパクト・ディスク)などの光ディ
スクから記録情報を読み取る場合の動作を例に、この発
明の動作について説明する。
【0013】まず、光ディスクに記録されている情報を
読み取るために、光ディスクのトラック上に光ビームが
焦点を結ぶように投射すると、光検出器1に照射される
反射光RLの遠視野像には、図2に示すように、ピット
による回折光DLが観測される。ここで、図(a) はピッ
トにより光量が最小になったときの遠視野像であり、図
(b) は最大になったときの遠視野像である。
【0014】回折光DLの位置はピットの大きさ、すな
わち空間周波数によって変化する。この例では、縦方向
のいわゆる信号周波数で変調されている成分の回折光だ
けを記載したが、2次元の構造を持つピットであれば同
様に横方向にも回折光が存在する。この横方向の回折光
は情報トラックの追従のために用いることができるが、
これについては後述する。
【0015】このような反射光RLを光検出器1で受光
すると、光センサP1 〜P8 の光量分布は、図3に示す
ような山型のエンベロープを呈する。バッファ2では、
光センサP1 〜P8 の出力信号S1 〜S8 を所定の閾値
Th で2値化して2値信号D 1 〜D8 に変換する。な
お、図3(a) および(b) に示す波形は、それぞれ図2
(a) および(b) に示す反射光に対応している。
【0016】演算回路3では、2値信号D1 〜D8 の中
の論理“1”を示す光センサの数を計数し、これによっ
て光検出器1上の光量を検知することができる。この検
出動作は必要な信号周波数の2倍を超える速さで繰り返
し、得られる計数結果からディジタル処理によって記録
信号を復調する。また、この演算回路3での信号処理
は、ピックアップの経年変化に伴う光束位置のずれや光
量変化を演算処理から求め、これを自動的に補正するよ
うにすることもできる。
【0017】次に、回折光が90度異なる方向にある場
合について説明する。この場合の回折光DLは、図4に
示すように、横方向に対向する形で現れる。光ビームの
スポットが正しく光ディスクのトラック上に投射されて
いれば、図(a) に示すように左右均等な強度となるが、
トラックからずれた位置に投射されると、図(b) に示す
ように左右のバランスが崩れてしまう。このときの光セ
ンサP1 〜P8 の光量分布および2値化処理の結果は、
それぞれ図5(a) および(b) に示すようになる。従っ
て、演算回路3で左右の計数結果をディジタル値として
比較すれば、トラッキング制御信号TEを得ることがで
きる。なお、このとき演算回路3を走査する繰り返し周
波数はトラッキング制御帯域の2倍以上であればよく、
広帯域の記録信号を同時に読み出す場合はメディアンフ
ィルタなどの手法を用いて計数結果の左右の差の低周波
成分だけを用いることができる。
【0018】このように、光検出器を複数の帯状の受光
部で構成するようにすれば、光量分布中心を論理“1”
が存在する範囲の長時間平均の中心あるいは基準となる
鏡面での論理“1”の範囲の中心として演算回路3で知
ることができるので、従来、ダイオードアレイを用いて
アナログ処理をする場合に行なわれたのと同様に、光検
出器の面内位置の調整をなくすことが可能となる。ま
た、光検出器で分布する“1”の部分の長時間にわたる
平均値あるいは規準となる鏡面での数値から光検出器上
での反射光のスポットの幅を知ることができ、この値を
一定となるように制御することによって焦点位置の調整
も行なうことが出来る。
【0019】図6は、この発明による光検出装置の他の
実施例を示す構成図である。この実施例では、前述した
光検出器1と同一形状の2つの光検出器1aおよび1b
によって反射光RLを2分割して検出するようにし、光
検出器1aの出力はバッファ2aを介して演算回路3
に、光検出器1bの出力はバッファ2bを介して演算回
路3に、それぞれ供給するように構成されている。
【0020】この構成においては、光検出器1aおよび
1bの双方の結果から前述の実施例と同様に信号検出お
よび焦点検出を行なうことができ、また、光検出器1a
および1bの低周波信号の検出結果を比較することによ
ってプッシュプル法によるトラッキング制御信号TEを
得ることができる。また、空間周波数の高い信号は回折
により時間軸方向の端のほうに変調して現われ、この部
分の大きさが小さいために高い周波数での信号変調度、
いわゆるMTF特性が落ちて高域での信号検出を難しく
するという不都合があったが、この構成によれば端部の
閾値を小さくすることによってMTF特性を補償するこ
とができる。
【0021】なお、前述の実施例では、各光センサの形
状および大きさを同一として説明したが、これらはそれ
ぞれ異なるように構成することもできる。また、光検出
器の大きさや分割数は光束の強度分布、再生光量変動の
幅、検出信号の所望精度等から決定することができる。
【0022】また、前述の実施例では、バッファ2の閾
値を一定としたが、半導体レーザの出力や駆動電流値、
光検出器で得られる光量などに応じて可変するように構
成してもよく、また、分布の端では閾値を小さくするな
ど、位置によって可変させるようにしてもよい。また、
閾値を変化させて複数回の2値化を行なうことによって
少ない検出回で精度を上げるように構成することもでき
る。
【0023】また、前述の実施例では、トラッキング検
出にプッシュプル法をとるように構成したが、これに限
らず3つのビームを受光するような検出器を備えて3ビ
ーム法を用いてもよい。また、前述の実施例では、焦点
位置の検出をビームサイズを測定することによって行っ
たが、これに限らずナイフエッジ法、非点収差法、ウェ
ッジプリズムによる方法などの検出法を用いて行っても
よい。
【0024】
【発明の効果】この発明によれば、信号伝送中に混入す
る他の信号の影響を小さくすることができ、また、光検
出器の位置調整の手間を軽減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による光検出装置の一実施例を示す構
成図である。
【図2】光検出器に照射される反射光の遠視野像であ
る。
【図3】図2に示す反射光の光量分布およびその2値化
信号である。
【図4】光検出器に照射される反射光の回折光が図2の
場合と90度異なる遠視野像である。
【図5】図4に示す反射光の光量分布およびその2値化
信号である。
【図6】この発明による光検出装置の他の実施例を示す
構成図である。
【図7】従来の光検出装置の構成図である。
【図8】アナログ撮像素子による光検出器である。
【符号の説明】
1,1a,1b 光検出器 2,2a,2b バッファ 3 演算回路 RL 反射光 DL 回折光

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録媒体上に光学的に記録されている情
    報を読み取るために上記記録媒体の記録面に投射した光
    ビームの反射光を受光する複数の受光部からなる光検出
    手段と、 上記複数の受光部から出力される受光量に応じた値の出
    力信号を、所定の閾値によって2値化する2値化手段
    と、 上記2値化手段で2値化された出力信号を、要求される
    最大周波数の2倍を超える周波数によって繰り返し取り
    込み、この取り込んだ信号から上記記録情報の再生信号
    および位置制御信号を得る演算手段と、 からなることを特徴とする光検出装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記光検出手段は、
    複数の帯状の受光部からなることを特徴とする光検出装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記光検出手段は、
    同一形状の2つの光検出手段によって前記反射光を2分
    割して受光するように構成されていることを特徴とする
    光検出装置。
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