JPH08287471A - 光学式情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 信号ライン中にスイッチ及びその切換のため
の制御信号を必要としないで、トランジェント対策を行
うことができる光学式情報記録再生装置を提供するこ
と。 【構成】 光ディスクで反射されたレーザ光は対物レン
ズ等の光学素子を経て光検出器で受光され、光電変換さ
れた後に電流電圧変換部２１（２２）に入力され、電圧
信号に変換される。電流電圧変換部２１（２２）は電流
電圧変換を行う電流電圧変換器３１と、この電流電圧変
換器３１の入出力端に負帰還するように接続され、振幅
が大きい場合には時定数を小さくするローパスフィルタ
３２とから構成され、トランジェントの変動を速やかに
収束させる構成にして、スイッチ及び切換のための制御
信号を不要にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク、光磁気デ
ィスク、光カード等の光学式記録媒体に対して情報の記
録再生を行う光学式情報記録再生装置に関し、特にその
情報信号再生系の改良に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来装置としては、特開平４−９５２２３
号公報がある。この従来例の構成を図６に示す。この図
６において記録媒体（図示せず）からの反射光を受光す
る光検出器５１の出力を増幅器５２、帰還抵抗５３から
なる電流電圧変換器と増幅器５７に供給するようにした
もので増幅器５３と５７との間に高帯域のアナログスイ
ッチ５４とＡＣカップリング５６のコンデンサＣ１１と
抵抗Ｒ１１が接続されている。アナログスイッチ５４を
ライトゲートスイッチ（ＷＧＳＷ）信号によりインバー
タ５５を介し、再生時はオン、記録／消去時はオフにす
る構成である。この従来例の作用は図７に示すようにな
る。

【０００３】図７ａに示すＷＧＳＷ信号に応じて、増幅
器５２の出力は、図７ｂに示すようになる。ＷＧＳＷ信
号がハイレベルの時（記録／消去時）、図７ｃに示すよ
うＡＣカップリング５６の入力はオープンとなり、ＡＣ
カップリング５６の出力はＧＮＤレベルになる。また、
図７ｄに示すよう増幅器５７の入力もＧＮＤレベルにな
る。

【０００４】また、ＷＧＳＷ信号がロウレベルの時（再
生時）、増幅器５２の出力電圧は記録媒体の情報に応じ
た信号電圧がグランドレベルより低い電位で信号電圧を
出力する。図７ｃに示すようＡＣカップリング５６の出
力は記録／再生時との間にΔＶの充放電が生じる。

【０００５】増幅器５７に入力する信号にトランジェン
トが発生するが、電位差ΔＶは再生時のＤＣレベルが非
常に低いため、増幅器５７に入力する信号は、図７ｄに
示すようにトランジェントの影響を殆ど受けないため記
録／再生直後のプリフォーマット情報およびそれに続く
データ領域に書き込まれデータを正確に再生することが
できる。

【０００６】

【発明が解決しようとしている問題点】前記従来例の欠
点は、トランジェントの影響に対策するために制御信号
が必要であること。そして、信号ラインにアナログスイ
ッチがシリアルに挿入されているのでノイズの影響を受
け易くなるという面で不利になることである。

【０００７】本発明は上述した点に鑑みてなされたもの
で、信号ラインにスイッチをシリアルに挿入しないで、
且つトランジェント対策のための制御信号を必要としな
いでトランジェント対策を行うことができる光学式情報
記録再生装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【問題点を解決する手段および作用】光記録媒体に光ビ
ームを照射する光照射手段と、前記光照射手段から照射
された光ビームの前記光記録媒体からの反射光を受光
し、少なくとも前記光記録媒体に記録された情報を検知
する検知手段と、前記検知手段から出力される検知電流
信号を電流電圧変換する電流電圧変換手段とを有する光
学式情報記録再生装置において、前記電流電圧変換手段
の出力振幅によって時定数が変化するローパスフィルタ
手段を備え、前記ローパスフィルタ手段出力を前記電流
電圧変換手段に、出力振幅が大きく変動した時に前記時
定数を小さくして負帰還させることにより、電流電圧変
換手段の出力の振幅レベルが大きく変動した時に時定数
を小さく、前記振幅レベルの変動が小さいときに時定数
を大きくするローパスフィルタの出力を電流電圧変換手
段に負帰還して、電流電圧変換手段の出力振幅が大きく
変動した時でも電流電圧変換手段の出力を直流レベルに
素早く戻すことでスイッチ及びその切換のための制御信
号を設けることなくトランジェントの影響を迅速に軽減
或いは抑制している。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。 （第１実施例）図１ないし図４は本発明の第１実施例に
係り、図１は本発明の第１実施例の光学式情報記録再生
装置の構成を示し、図２は電流電圧変換部の構成を示
し、図３は第１実施例の作用の説明図を示し、図４は図
２の周波数特性の説明図を示す。図１に示すように第１
実施例の光学式情報記録再生装置１はスピンドルモータ
２によって回転させられる光学式記録媒体としての光デ
ィスク３に対向して光学ヘッド４が配置され、スピンル
モータ２は図示しないモータ制御回路により回転の開
始、停止、あるいは回転数等が制御されるようになって
いる。

【００１０】光学ヘッド４は光ディスク３に対して情報
の記録あるいは再生を光学的に行うものであり、リニア
モータ等によって構成されるヘッド移動機構５により、
光ディスク３の半径方向に移動可能になっており、光デ
ィスク３の同心円状に形成されたトラックにおける任意
のトラックにアクセスできるようにしている。

【００１１】この光学ヘッド４は、半導体レーザ６、コ
リメータレンズ７、偏光ビームスプリッタ８、１／４波
長板９、対物レンズ１０、シリンドルカルレンズ１１と
凸レンズ１２とから成る周知の非点収差光学系１３、光
検出器１４、１５等により構成されている。

【００１２】上記半導体レーザ６はＡＰＣ回路１９から
ドライブ信号Ｓ１に応じた発散性のレーザ光（光ビー
ム）を発生するもので、情報を光ディスク３の記録膜に
記録する際は、記録すべき情報に応じてその光強度が変
調された強いレーザ光を発生し、情報を光ディスク３の
記録膜から読み出して再生する際は、一定の光強度を有
する弱いレーザ光を発生するようになっている。

【００１３】上記半導体レーザ６から発生された発散性
のレーザ光は、コリメターレンズ７によって平行光束に
変換されて偏光ビームスプリッタ８に例えばＰ偏光で入
射され、この偏光ビームスプリッタ８に入射されたレー
ザ光はこの偏光ビームスプリッタ８を透過した後１／４
波長板９により円偏光の光にされた後、対物レンズ１０
に入射され、この対物レンズ１０によって光ディスク３
の記録膜に向けて収束されて照射される。

【００１４】上記対物レンズ１０は、レンズ駆動機構と
してのトラッキング用レンズアクチュエータ１６によ
り、光軸と直交する光ディスク３の半径方向に移動可能
に支持されている。図示していないトラッキングサーボ
回路からトラッキング用サーボ信号Ｓ２が印加されるこ
とにより光軸と直交する光ディスク３の半径方向へ移動
されることにより上記対物レンズ１０を通った集束性の
レーザ光が光ディスク３の記録膜の表面上に投影され、
光ディスク３の記録膜に表面上に形成された記録トラッ
クの上に照射されるようになっている。この状態におい
て、対物レンズ１０は合トラック状態（或いはトラッキ
ング状態）となる。

【００１５】また、上記対物レンズ１０はレンズ駆動機
構としてのフォーカス用レンズアクチュエータ１７によ
り、その光軸方向に移動可能に支持されている。図示し
ないフォーカスサーボ回路からフォーカス用サーボ信号
Ｓ３により光軸方向へ移動されることにより上記対物レ
ンズ１０を通った集束性レーザ光が光ディスク３の記録
膜の表面上に投影され、最小ビームスポットが光ディス
ク３の記録膜の表面上に形成されるようになっている。
この状態において、対物レンズ１０は合焦点状態（或い
はフォーカス状態）となる。そして上記合トラック及び
合焦点状態において、情報の書き込み及び読出が可能と
なる。

【００１６】一方、光ディスク３の記録膜から反射され
た発散性のレーザ光は、合焦点時には対物レンズ１０に
よって平行光束に変換され、再び１／４波長板９により
Ｓ偏光の光となり、偏光ビームスプリッタ８に戻され
る。そして、この偏光ビームスプリッタ８で反射され、
非点収差光学系１３を構成するシリンドリカルレンズ１
１と凸レンズ１２を経て光検出器１４上に導かれる。こ
の光検出器１４により光電変換されて出力される検知信
号としての電流信号は信号処理回路１８を構成する電流
電圧変換部２１、２２によって光検出器１４で検知（検
出）された電流信号が電圧信号に変換、つまり検知電流
信号が検知電圧信号に変換される。

【００１７】また、半導体レーザ６の背面側に出射され
るレーザ光は光検出器１５で受光され、この光電変換出
力はＡＰＣ回路１９に入力され、このＡＰＣ回路１９の
出力で再生時のレーザ光の出力が自動制御される。

【００１８】前記電流電圧変換部２１、２２の出力信号
は加算回路２３によって両信号が加算される。この加算
回路２３の出力は、光ディスク３の予めプリフォーマッ
トされているトラックアドレスやセクタアドレス等のデ
ータを反映したものであり、次段の２値化回路２４に送
出されるようになっている。この２値化回路２４で２値
化された反射信号は、処理回路２５へ供給されるように
なっている。

【００１９】そして、この処理回路２５においては、光
学ヘッド３が現在対向している光ディスク３上の位置を
知り、引き続いて行う記録あるいは再生処理の目標位置
を認識するようになっている。また、前記電流電圧変換
部２１、２２の出力信号は減算回路２６に入力され、一
方の信号から他方が減算される。この減算回路２６の出
力は、光ディスク３の記録内容を反映したものであり、
次段の２値化回路２７に送出されるようになっている。
この２値化回路２７で２値化された反射信号は、処理回
路２５へ供給されるようになっている。そして、この処
理回路２５において所定の処理が施された後、再生信号
として図示しないホスト装置に送出されるようになって
いる。

【００２０】前記電流電圧変換部２１、２２の構成は同
じであるので図２に一方の電流電圧変換部２１（或いは
２２）の具体的構成を示す。この電流電圧変換部２１
（又は２２）は増幅器Ａ１と帰還用抵抗Ｒｆからなる電
流電圧変換器３１と、ダイオードＤ１、Ｄ２、抵抗Ｒ
１、Ｒ２、コンデンサＣ１、基準電源Ｅ１、増幅器Ａ２
からなるローパスフィルタ３２から構成される。

【００２１】前記電流電圧変換器３１の出力は前記ロー
パスフィルタ３２に入力されるように接続され、このロ
ーパスフィルタ３２の出力端は電流電圧変換器３１を構
成する増幅器Ａ１の非反転入力に接続され、負帰還ルー
プを構成する。

【００２２】前記ローパスフィルタ３２は、互いに極性
の異なるダイオードＤ１，Ｄ２を並列に接続して、電流
電圧変換器３１の出力信号のレベルの変動の検知手段を
形成すると共に、その変動が閾値を越えたか否かで時定
数を変更する構成にしている。

【００２３】つまり、このローパスフィルタ３２は、互
いに極性の異なるダイオードＤ１，Ｄ２を並列に接続し
て、電流電圧変換器３１の出力信号のレベルがトランジ
ェント（過渡的）に大きく変化した場合に、その大きな
振幅の変化により負帰還の時定数を小さくしてトランジ
ェントの変動に対して高速の負帰還により、トランジェ
ントの変動を短い期間にて定常状態に収束させる構成に
している。

【００２４】より具体的には、信号再生期間或いは記録
／消去期間中の定常状態では、ローパスフィルタ３２の
時定数はＣ1・Ｒ1となり、この時定数Ｃ１・Ｒ１に対応
する周波数ｆ１は１／２πＣ１・Ｒ１となり、この周波
数ｆ１以下の周波数をカットして電流電圧変換部２１及
び２２から出力し、再生期間から記録／消去期間或いは
その逆の切換時における電流電圧変換器３１の振幅が大
きく変化する過渡時にはローパスフィルタ２２の時定数
をより小さい時定数Ｃ1（Ｒ１／／Ｒ２）にしてトラン
ジェントの影響を迅速に解消するようにしている。

【００２５】ここで、Ｒ１／／Ｒ２は並列の合成抵抗値
Ｒを示す（つまり１／Ｒ＝１／Ｒ１＋１／Ｒ２）。この
時定数Ｃ1（Ｒ１／／Ｒ２）に対応する周波数ｆ２を図
４に示している。

【００２６】図４に示すように時定数Ｃ１・Ｒ１による
周波数ｆ１は図４に示すように再生信号の周波数帯域の
低域側のカットオフ周波数より低くなるように設定され
ており、再生期間中での再生信号に影響を及ぼさない
（換言すると時定数Ｃ１・Ｒ１は低域側のカットオフ周
波数に対応する時定数より大きい）。また、時定数Ｃ1
（Ｒ１／／Ｒ２）は再生信号の低域側のカットオフ周波
数より高くなるように設定されており、速やかに定常状
態に戻すようにしている（換言すると時定数Ｃ１・（Ｒ
１／／Ｒ２）は低域側のカットオフ周波数に対応する時
定数より小さい）。

【００２７】このように構成された第１実施例の作用を
以下に説明する。図３のａに再生又は記録／消去時の光
検出器１４の出力電流を示す。再生中と記録／消去中の
信号振幅は比較的小さく、図２に示すローパスフィルタ
３２のダイオードＤ１、Ｄ２は共にオフ状態となり、ロ
ーパスフィルタ３２の時定数はＣ１・Ｒ１となる。

【００２８】この時、時定数Ｃ１・Ｒ１による周波数ｆ
１は図４或いは上述のように再生信号の周波数帯域の低
域側のカットオフ周波数より低くなるように設定されて
おり、再生信号に影響を及ぼさない。図３のｂに示すよ
うに電流電圧変換部３１の出力電圧は、基準電圧Ｅ１を
中心に出力される。

【００２９】再生から記録／消去に変わる場合、図３の
ａに示すように光検出器１４の出力電流は、直流的に大
きく増加する。この時の電流電圧変換器３１の再生出力
電圧は、基準電圧Ｅ１より大きく下がる。従って、ロー
パスフィルタ３２のダイオードＤ１はオン状態となり、
ローパスフィルタ３２の時定数はＣ１・（Ｒ１／／Ｒ
２）となり、より高い周波数ｆ２で電流電圧変換部２１
及び２２は負帰還されることになる。

【００３０】図３のｂに示すように電流電圧変換器３１
の出力電圧は、大きなトランジェントを発生するがロー
パスフィルタ３２の時定数が小さくなっているため、基
準電圧Ｅ１に高速に収束する。さらに、基準電圧Ｅ１と
の偏差が小さくなるとローパスフィルタ３２のダイオー
ドＤ１、Ｄ２は共にオフ状態となり、ローパスフィルタ
３２の時定数はＣ１・Ｒ１となる。

【００３１】記録／消去から再生に変わる場合、図３の
ａに示すように光検出器１４の出力電流は、直流的に減
少する。この時の電流電圧変換器３１の再生出力電圧
は、基準電圧Ｅ１より大きく上がる。ローパスフィルタ
３２のダイオードＤ２はオン状態となり、ローパスフィ
ルタ３２の時定数はＣ１・（Ｒ１／／Ｒ２）となる。

【００３２】図３のｂに示すように電流電圧変換器３１
の出力電圧は、大きなトランジェントを発生するがロー
パスフィルタ３２の時定数が小さくなっているため基準
電圧Ｅ１に高速に収束する。さらに、基準電圧Ｅ１と偏
差が小さくなるとローパスフィルタ３２のダイオードＤ
１、Ｄ２はオフ状態となり、ローパスフィルタ３２の時
定数はＣ１・Ｒ１となる。そして、電流電圧変換器３１
の出力電圧は、基準電圧Ｅ１を中心に出力される。

【００３３】本実施例によれば、電流電圧変換部２１及
び２２に、振幅によって時定数の変わるＤＣサーボを掛
け、再生から記録／消去或いはその逆の切換時の直後の
トランジェントを素早く収束させる事ができる為、アナ
ログスイッチを設ける必要がないし、かつその切換制御
のための制御信号をつくる必要もない。

【００３４】さらに、従来例のように信号ライン中にア
ナログスイッチをシリアルに挿入していないので、アナ
ログスイッチをシリアルに設けた場合にノイズの影響を
受けやすくなることも確実に解消でき、ノイズに対する
耐性も大きくできる面で有利にもなる。なお、ローパス
フィルタ２２による遅れは、低域側を帰還しているため
特に問題とならない。

【００３５】（第２実施例）次に本発明の光学式情報記
録再生装置の第２実施例の構成を説明する。第２実施例
の構成は、図１に示す第１実施例の構成において、電流
電圧変換部２１、２２の構成が異なるだけで、他の構成
部分は同様であるので、電流電圧変換部２１、２２の構
成を説明する。

【００３６】この実施例における電流電圧変換部２１、
２２の構成は互いに同じであるので、その一方の構成を
図５に示す。この電流電圧変換部２１（又は２２）は増
幅器Ａ３、抵抗Ｒｆ、基準電源Ｅ２からなる電流電圧変
換器３３と、ダイオードＤ３、Ｄ４、抵抗Ｒ３、Ｒ４、
コンデンサＣ２、基準電源Ｅ３、増幅器Ａ４，トランジ
スタＴｒ及び抵抗Ｒ５からなるローパスフィルタ３４と
から構成される。

【００３７】前記電流電圧変換器３３の出力は前記ロー
パスフィルタ３４に入力されるように接続され、このロ
ーパスフィルタ３４の出力端は電流電圧変換器３３を構
成する増幅器Ａ３の反転入力端に接続され、電流による
負帰還ループを構成している。次にこの実施例の作用を
説明する。この作用は基本的に第１実施例と同様で以下
の点が異なる。

【００３８】電流電圧変換器３３の出力が基準電源Ｅ２
に収束する点と、この電流電圧変換器３３の信号振幅が
大きいときのローパスフィルタ３４の時定数は、Ｃ２・
（Ｒ３／／Ｒ４）となる点と、電流電圧変換器３３の信
号振幅が小さいときのローパスフィルタ３４の時定数
は、Ｃ２・Ｒ３となる点が異なる。

【００３９】この実施例の効果は以下のようになる。本
実施例によれば、電流電圧変換部２１に振幅によって時
定数の変わるＤＣサーボを掛け、記録／消去直後のトラ
ンジェントを素早く収束させる事ができるため、アナロ
グスイッチの制御信号をつくる必要がない。さらに、従
来例のように信号ラインにアナログスイッチをシリアル
に挿入していないのでノイズの面で有利になる。

【００４０】更に、第１実施例に比較して、電流で負帰
還を掛けているため、増幅器Ａ３の動作点の変動が少な
くダイナミックレンジを大きくとれる。その他は第１実
施例と同様の効果を有する。

【００４１】なお、図１では光学式記録媒体としての光
ディスクに記録／消去及び再生を行う場合で説明してい
るが、本発明はこれに限定されものでなく、例えば光磁
気ディスクにレーザ光で記録／消去及び再生を行う光学
式情報記録再生装置にも同様に適用できる。

【００４２】［付記］ １．前記ローパスフィルタは前記出力振幅の変動が小さ
い場合の時定数が再生時における信号帯域の低域側のカ
ットオフ周波数に対応する時定数より大きいことを特徴
とする請求項１記載の光学式情報記録再生装置。

【００４３】２．前記ローパスフィルタは前記出力振幅
の変動が大きい場合の時定数が再生時における信号帯域
の低域側のカットオフ周波数に対応する時定数より小さ
いことを特徴とする付記１記載の光学式情報記録再生装
置。

【００４４】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、光記
録媒体に光ビームを照射する光照射手段と、前記光照射
手段から照射された光ビームの前記光記録媒体からの反
射光を受光し、少なくとも前記光記録媒体に記録された
情報を検知する検知手段と、前記検知手段から出力され
る検知電流信号を電流電圧変換する電流電圧変換手段と
を有する光学式情報記録再生装置において、前記電流電
圧変換手段の出力振幅によって時定数が変化するローパ
スフィルタ手段を備え、前記ローパスフィルタ手段出力
を前記電流電圧変換手段に負帰還し、前記電流電圧変換
手段の出力振幅が大きく変化した場合には時定数を小さ
くして変動を迅速に収束させるようにしているので、切
換手段及び制御信号を必要とすることなく、迅速に定常
状態に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の光学式情報記録再生装置
の構成図。

【図２】電流電圧変換部の構成を示す回路図。

【図３】第１実施例の作用の説明図。

【図４】図２の周波数特性の説明図。

【図５】本発明の第２実施例における電流電圧変換部の
構成を示す回路図。

【図６】従来例における信号処理系の一部を示す回路
図。

【図７】従来例の動作説明図。

【符号の説明】

１…光学式情報記録再生装置 ２…スピンドルモータ ３…光ディスク ４…光学ヘッド ６…半導体レーザ １０…対物レンズ １４…光検出器 １８…信号処理回路 ２１、２２…電流電圧変換部 ３１…電流電圧変換器 ３２…ローパスフィルタ Ａ１，Ａ２…増幅器 Ｃ１…コンデンサ Ｄ１，Ｄ２…ダイオード Ｅ１…基準電圧 Ｒｆ，Ｒ１，Ｒ２…抵抗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光記録媒体に光ビームを照射する光照射
   手段と、 前記光照射手段から照射された光ビームの前記光記録媒
   体からの反射光を受光し、少なくとも前記光記録媒体に
   記録された情報を検知する検知手段と、 前記検知手段から出力される検知電流信号を電流電圧変
   換する電流電圧変換手段とを有する光学式情報記録再生
   装置において、 前記電流電圧変換手段の出力振幅によって時定数が変化
   するローパスフィルタ手段を備え、 前記ローパスフィルタ手段出力を前記電流電圧変換手段
   に、出力振幅が大きく変動した時に前記時定数を小さく
   して負帰還させることを特徴とする光学式情報記録再生
   装置。