JPS63273223A - 情報処理装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、たとえば集束、光を用い、光ディスクに対
して情報の記録あるいは再生を行う光ディスク装置など
の情報処理装置に関する。

（従来の技術） 近年、多量に発生する文書などの画像情報を２次元的な
光走査により光電変換し、この光電変換された画像情報
を画像記録装置に記録し、あるいはそれを必要に応じて
検索、再生し、ハードコピーあるいはソフトコピーとし
て再生出力し得る画像情報ファイル装置における画像記
録装置として最近、光デイスク装置（情報処理装置）が
用いられている。

従来、このような光デイスク装置にあっては、スパイラ
ル状に情報を記録する光ディスクが用いられ、この光デ
ィスクの半径方向にリニアモータで直線移動する光学ヘ
ッドにより情報の記録あるいは再生が行われるようにな
っている。

このような装置では、光学ヘッドにおける対物レンズの
トラッキングを行う場合、取付は誤差等により適正な位
置にビームが照射されない。このため、トラッキング用
の２種類の検出信号の差を取り、それらの信号差に応じ
た電流を対物レンズ駆動用のコイルに流すことにより、
対物レンズを正しいトラック位置に駆動するようになっ
ている。

すなわち、半導体レーザビームは集光レンズで記録媒体
上に集光され、その反射光が２分割検出器に入り、それ
らの出力差が零になるようにトラッキング制御が行われ
る。

光デイスク装置では、記録時には大きなレーザビーム出
力となるため、２つの光検出器への入射光も大きくなり
、このため２つの検出器の入射光の大きさに関係なく、
制御回路のループゲインを一定にして、サーボ系を安定
にするためにアナログ割算器（２つの検出信号の差信号
を和信号で割ったもの；正規化）が用いられている。

しかしながら、上記のような装置では、アナログ除算器
が用いられたが、非常に高価であり、割算精度が悪く、
特に温度変化、あるいは割算の分母の大きさに影響され
て、出力にオフセット電圧が生じ、そのオフセット電圧
が付加されてサーボが動作し、正確なトラッキングが行
えないという欠点を有している。

また、同様な理由により、正確なフォーカッシングも行
えないという欠点を有している。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は、集束手段に対して、安定かつ正確な制御を
行うことができないという欠点を除去するもので、集束
手段に対して、安定かつ正確な、　制御を行うことがで
き、また大きな光量変化に対して十分高速に応答するこ
とができ、サーボループを安定にすることができる情報
処理装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明の情報処理装置は、光源から発せられた光を記
録媒体上に集束するための集束手段、上記記録媒体から
の光から第１および第２の信号を検出する検出手段、上
記検出手段で検出した第１、第２の検出信号を加算する
ことにより、上記検出手段への入射光量を検出する入射
光量検出手段、所定周波数のクロックを発生する発生手
段、この発振手段からのクロックが供給されるごとに、
上記入射光量検出手段からの信号をディジタル信号に変
換する変換手段、この変換手段により変換されたディジ
タル値に対応する利得を選択する選択手段、上記検出手
段で検出した第１、第２の検出信号を減算することによ
り、上記集束手段を制御する信号を得る算出手段、この
算出手段により得られた信号を上記選択手段で選択され
た利得で増幅する増幅手段、およびこの増幅手段により
増幅された信号で、上記集束手段を駆動する駆動手段か
ら構成されている。

（作用） この発明は、光源から発せられた光を集積手段を用、い
て記録媒体上に集束手段で集束し、上記記録媒体からの
光から第１および第２の信号を検出し、この検出した第
１、第２の検出信号を加算することにより、入射光量を
検出し、所定周波数のクロックが供給されるごとに、」
二記人射光量に応じた信号をディジタル信号に変換し、
この変換されたディジタル値に対応する利得を選択し、
上記検出した第１、第２の検出信号を減算することによ
り、上記集束手段を制御する信号を得、この得られた信
号を上記選択された利得で増幅し、この増幅された信号
で、上記集束手段を駆動するようにしたものである。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。

第１図は、この発明の情報処理装置たとえば光デイスク
装置の概略構成を示すものである。すなわち、光ディス
ク（記録媒体）１は、モータ２によって光学ヘッド１０
に対して、線速一定で回転駆動されるようになっている
。上記光ディスク１は、たとえばガラスあるいはプラス
チックスなどで円形に形成された基板の表面に、テルル
あるいはビスマスなどの金属被膜層がドーナツ形にコー
ティングされている。

上記光ディスク１の裏側には、情報の記録、再生を行う
ための光学ヘッド１０が設けられている。

この光学ヘッド１０は、次のように構成される。

すなわち、１４は半導体レーザ（光源）であり、この゛
１′−導体レーザ１４からは発散性のレーザ光が発生さ
れる。この場合、情報を上記光ディスク１の記録膜に書
き込む（記録）に際しては、書き込むべき情報に応じて
その光強度が変調されたレーザ光が発生され、情報を光
ディスク１の記録膜から読み出す（再生）際には、一定
の光強度を有するレーザ光が発生される。

そして、半導体レーザ１４から発生された発散性のレー
ザ光は、コリメータレンズ１３によって平行光束に変換
され、偏光ビームスプリッタ１２に導かれる。この偏光
ビームスプリッタ１２に導かれたレーザ光は、この偏光
ビームスプリッタ１２で反射され、対物レンズ（集束手
段）１１に入射され、この対物レンズ１１によって光デ
ィスク１の記録膜に向けて集束される。

ここで、対物レンズ１１は、その光軸方向および光軸と
直交する方向にそれぞれ移動可能に支持されており、対
物レンズ１１が所定位置に位置されると、この対物レン
ズ１１から発せられた集束性のレーザ光のビームウェス
トが光ディスク１の記録膜の表面上に投射され、最小ビ
ームスポットが光ディスク１の記録膜の表面上に形成さ
れる。

この状態において、対物レンズ１１は合焦状態および合
トラック状態に保たれ、情報の書き込みおよび読み出し
が可能となる。

また、光ディスク１の記録膜から反射された発散性のレ
ーザ光は、合焦時には対物レンズ１１によって平行光束
に変換され、再び偏光ビームスプリッタ１２に戻される
。このレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１２を通過し
投射レンズ１５によって光検出器（検出手段）１６上に
照射される。

この光検出器１６は、投射レンズ１５によって結像され
る光を、電気信号に変換する光検出セル１６ａ、１６ｂ
によって構成されている。これらの光検出セル１６ａ、
１６ｂの出力（第１、第２の検出手段）は光学ヘッド１
０の出力となる。

上記光学ヘッド１０の出力として光検出セル１６ａ、１
６ｂの出力は、トラッキングずれ補正用および再生信号
用に用いられるようになっている。

上記光検出セル１６ａ、１６ｂの出力は、それぞれ増幅
回路２０．２１に供給される。

これらの増幅回路２０．２１は、ｌ記光検出セル１６ａ
、１６ｂから供給される信号を増幅した信号を出力する
ものである。

上記増幅回路２０の出力は減算回路（算出手段）２２内
の差動増幅器２２ａの非反転入力端に供給され、この差
動増幅器２２ａの反転入力端には上記増゛幅回路２１の
出力が供給される。また、上記増幅回路２０．２１の出
力は加算回路（入射光量検出手段）２３内の加算器２３
ａの入力端に供給される。上記差動増幅器２２ａの出力
は抵抗値の異なる抵抗ＲＯ〜Ｒ７をそれぞれ介してセレ
クタ（選択手段）２４に供給される。このセレクタ２４
は、後述するＡ／Ｄコンバータ（変換手段）２５からの
信号に応じて抵抗ＲＯ〜Ｒ７のいずれか１つからの信号
を選択して利得：Ｊ！Ｊ整アンプ（増幅手段）２７に出
力するものであり、非常に安価なＣ，−Ｍ　ＯＳアナロ
グマルチプレクサによって構成されている。この利得調
整アンプ２７は、下記に示す表のように、上記Ａ／Ｄコ
ンバータ２５の出力によりセレクタ２４で選択された抵
抗ＲＯ〜Ｒ７と利得調整アンプ２７内の抵抗Ｒ８とに対
応した利得で、上記差動増幅器２２ａからの信号を増幅
するものである。

たとえば、セレクタ２４で抵抗ＲＯが選択されている場
合、Ｒ８／ＲＯ−８／１の利得で増幅が行われ、セレク
タ２４で抵抗Ｒ１が選択されている場合、Ｒ８／Ｒ１−
８／２の利得で増幅が行われ、セレクタ２４で抵抗Ｒ２
が選択されている場合、Ｒ８／Ｒ２−８／３の利得で増
幅が行われ、セレクタ２４で抵抗Ｒ３が選択されている
場合、Ｒ８／Ｒ３−８／４の利得で増幅が行われ、セレ
クタ２４で抵抗Ｒ４が選択されている場合、Ｒ８／Ｒ４
−８１５の利得で増幅が行われ、セレクタ２４で抵抗Ｒ
５が選択されている場合、Ｒ８／Ｒ５−８／６の利得で
増幅が行われ、セレクタ２４で抵抗Ｒ６が選択されてい
る場合、Ｒ８／Ｒ６−８／７の利得で増幅が行われ、セ
レクタ２４で抵抗Ｒ７が選択されている場合、Ｒ８／Ｒ
７−８／８の利得で増幅が行われるようになっている。

これにより、記録時、再生時のように、上記光検出セル
１６　ａ　、　’１６　ｂの検出レベルがレーザ光の強
度の違いにより異なっている場合でも、常に所定の検出
レベルの信号が得られるようになっている。

上記利得調整アンプ２７の出力は、トラックずれ検出信
号として駆動回路（駆動手段）２８に供給される。この
駆動回路２８は、利得調整アンプ２７から供給される信
号に応じて、前記対物レンズ１１を光ディスク１の記録
面に対して水平方向に駆動するコイル１７に対応する電
流を供給することにより、対物レンズ１１を駆動してト
ラッキングずれの補正を行うものである。

また、上記加算器２３ａの出力つまり上記光検出器１６
に対する入射光量に応じた信号はＡ／Ｄコンバータ２５
に出力される。このＡ／Ｄコンバータ２５は、上記入射
光量に応じたディジタル信号をセレクタ２４へ出力する
ようになっている。

上記Ａ／Ｄ変換器２５は発振器（発振手段）２６からの
クロックに応じた開度でＡ／Ｄ変換を行なうようになっ
ている。

このように光検出器１６への入射光量が変化しても、ル
ープゲインが一定となるように動作が行われる。

ここで、第２図に示すように、ループゲインがＯｄｂと
なる周波数をｆｃとすると、この周波数ｆｃまでがサー
ボ帯域であり、Ａ／Ｄ変換の頻度を決めるＡ／Ｄ変換周
波数をｆｃｌｋとすると、ｆｅｌｋ≧ｆｃとなるように
発振器２６の発振周波数を決定している。したがって、
上記加算信号つまり入射光量のディジタル値への変換タ
イミングを、トラッキング制御のサーボ帯域より高い周
波数のクロックに応じて行なっている。これにより、利
得調整アンプ２７が記録、あるいは再生のレーザ光の大
きな光量変化に対し、十分高速に応答し、サーボループ
を不安定にすることがなくなる。

次に、このような構成において動作を説明する。

たとえば今、再生時、半導体レーザ１４から（連続的な
）弱光度のレーザ光束が発生され、記録時、半導体レー
ザ１４に断続的に高電流が流れ、半導体レーザ１４から
断続的な強光度のレーザ光束が発生される２二の結果、
半導体レーザ１４から強光度のレーザ光束（記録ビーム
光）と弱光度のレーザ光束（再生ビーム光）が発せられ
る。

このレーザ光は、コリメータレンズ１３によって平行光
束に変換され、偏光ビームス プリッタ１２を反射されて対物レンズ１１に入射され、
この対物レンズ１１によって光ディスク１の記録膜に向
けて集束される。

この状態において、情報の記録を行う際には、強光度の
レーザ光束（記録ビーム光）の照射によって、光デイス
ク１上のトラックにピットが形成され、情報の再生を行
う際には、弱光度のレーザ光束（再生ビーム光）が照射
される。この再生ビーム光に対する光ディスク１からの
反射光は、対物レンズ１１によって平行光束に変換され
、偏光ビームスプリッタ１２を通過し投射レンズ１５に
よって光検出器１６上に照射される。したがって、光検
出セル１６ａ、１６ｂから照射光に応じた信号が出力さ
れ、それらの信号がそれぞれ増幅回路２０．２１に供給
される。

このような状態において、トラッキング動作について説
明する。すなわち、上記増幅回路２０．２１からの信号
は差動増幅器２２ａ、加算器２３ａに供給される。する
と、差動増幅器２２ａは光検出セル１６ａからの検出信
号と、光検出セル１６ｂからの検出信号との差を取るこ
とにより得られる信号を抵抗ＲＯ〜Ｒ７をそれぞれ介し
てセレクタ２４に出力する。また、加算器２３ａは光検
出セル１６ａからの検出信号と、光検出セル１６ｂから
の検出信号との和を取ることにより得られる、上記光検
出器１６への入射光量に応じた信号をＡ／Ｄコンバータ
２５に出力する。これにより、Ａ／Ｄコンバータ２５は
、加算器２３ａから供給される信号に対応したディジタ
ル信号を発振器２６のクロックに応じてセレクタ２４に
出力する。これにより、セレクタ２４はＡ／Ｄコンバー
タ２５からのディジタル信号に応じて抵抗ＲＯ〜Ｒ７の
いずれか１つからの信号を選択して利得調整アンプ２７
へ出力する。この利得調整アンプ２７は、上記Ａ／Ｄコ
ンバータ２５の出力によりセレクタ２４で選択された抵
抗ＲＯ〜Ｒ７と利得調整アンプ２７内の抵抗Ｒ８とに対
応した利得で、」１記差動増幅器２２ａからの信号を増
幅し、トラック検出信号として駆動回路２８へ出力する
。これにより、記録時、再生時のように、上記光検出器
１６ａ、１６ｂの検出レベルがレーザ光の強度により異
なっている場合でも、常に所定の検出レベルの信号が得
られる。

これにより、駆動回路２８は利得調整回路２７からの信
号に応じてコイル１７に所定の電流を供給し、対物レン
ズ１１を垂直方向に駆動して、トラッキングを行う。こ
の結果、対物レンズ１１によるビームスポットを、トラ
ッキング位置に対する最適位置とすることができる。

したがって、記録時、再生時のように検出レベルが違う
場合であっても、一定に保つことができ、安定な制御を
行うことができる。これにより、正確なトラッキングを
行うことができる。

上記したように、半導体レーザから発せられたレーザ光
を対物レンズを用いて光デイスク上に集束し、上記光デ
ィスクで反射した光を用いて少なくとも２種類の信号を
検出し、この検出した検出信号により減算信号と加算信
号とを算出し、その加算信号に対応するディジタル値に
より抵抗値をセレクタにより選択し、この抵抗値に対応
する利得で上記減算結果を増幅することに、トラックず
れ検出信号を得、このトラックずれ検出信号により上記
対物レンズを駆動するようにしたものである。すなわち
、光検出器への入射光量の変化をディジタル値に変化し
、このディジタル値に対応する利得を選択することによ
り、入射光量の変化によりトラックずれ検出信号を増幅
した値があまり変化しないようにしたものである。これ
により、高価な部品を用いることなく、安定かつ正確な
トラッキングを行うことができる。

また、上記加算信号つまり入射光量のディジタル値への
変換タイミングを、トラッキング制御のサーボ帯域より
高い周波数のクロックに応じて行なうようにしたので、
大きな光量変化に対して十分高速に応答することができ
、サーボループを安定にすることができる。

なお、前記実施例では、トラッキング制御の場合につい
て説明したが、これに限らず、フォーカス制御も上記ト
ラッキング制御と同様な構成で実現することができる。

すなわち、光検出セル１６ａ、１６ｂで光ディスク１と
対物レンズ１１との位置ずれを検出し、この検出に応じ
て駆動回路２８がコイル１８によるフォーカス方向への
対物レンズ１１の移動を行なうようにすれば良い。

また、発振器のクロックに応じてＡ／Ｄ変換を行なう場
合について説明したが、必ずしも発振器は必要ではなく
、発振器がない場合も同様に実施できる。

さらに、記録媒体として光ディスクの場合について説明
したが、これに限らず、レーザカード等であっても良い
。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、集束手段に対し
て、安定かつ正確な制御を行うことができ、また大きな
光量変化に対して十分高速に応答することができ、サー
ボループを安定にすることができる情報処理装置を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は光デ
イスク装置の構成を概略的に示す図、第２図はＡ／Ｄ変
換周波数とループゲインとの関係を説明するための図で
ある。 １・・・光ディスク（記録媒体）、１０・・・光学ヘッ
ド（集束手段）、１４・・・半導体レーザ（光源）、１
１・・・対物レンズ、１６・・・光検出器（検出手段）
、１６ａ、１６ｂ・・・光検出セル、１７．１８・・・
コイル、２０．２１・・・増幅回路、２２・・・減算回
路（算出手段）、２２ａ・・・差動増幅器、２３・・・
加算回路（入射光量検出手段）　、２３　ａ・・・加算
器、２４・・・セレクタ（選択手段）、２５・・・Ａ／
Ｄコンバータ（変換手段）、２６・・・発振器（発振手
段）、２７・・・利得調整アンプ（増幅手段）、２８・
・・駆動回路（駆動手段）、ＲＯ〜Ｒ８・・・抵抗。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源から発せられた光を記録媒体上に集束するた
   めの集束手段と、 上記記録媒体からの光から第１および第２の信号を検出
   する検出手段と、 上記検出手段で検出した第１、第２の検出信号を加算す
   ることにより、上記検出手段への入射光量を検出する入
   射光量検出手段と、 所定周波数のクロックを発生する発生手段と、この発振
   手段からのクロックが供給されるごとに、上記入射光量
   検出手段からの信号をディジタル信号に変換する変換手
   段と、 この変換手段により変換されたディジタル値に対応する
   利得を選択する選択手段と、 上記検出手段で検出した第１、第２の検出信号を減算す
   ることにより、上記集束手段を制御する信号を得る算出
   手段と、 この算出手段により得られた信号を上記選択手段で選択
   された利得で増幅する増幅手段と、この増幅手段により
   増幅された信号で、上記集束手段を駆動する駆動手段と
   、 を具備したことを特徴とする情報処理装置。
2. （２）集束手段の制御が、フォーカッシング制御あるい
   はトラッキング制御であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の情報処理装置。
3. （３）選択手段が、利得調節用の抵抗を選択するもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の情報
   処理装置。
4. （４）発振手段によるクロックの発振周波数が、集束手
   段の制御に対するサーボ帯域以上であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の情報処理装置。