(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ発振器より発生されたレーザ光を用いてディスクに情報の記録再生を行うディスク装置において、
上記ディスクに対して情報の記録または再生する際、当該ディスクに対応したゲインコントロール信号を出力する光ディスクコントローラと、
上記半導体レーザ発振器より発生されたレーザ光が照射されたディスクからの反射光を電流に変換する光検出器と、
この光検出器で変換された電流信号をコンデンサを介して増幅する第１の電流増幅回路と、
上記光ディスクコントローラからのゲインコントロール信号により、上記第１の電流増幅回路で増幅された信号の電流ゲインをコントロールする第１の電流ゲインコントロール回路と、
この第１の電流ゲインコントロール回路で電流ゲインがコントロールされた信号で情報を再生するためにフィルタ処理する第１のフィルタリング回路と、
この第１のフィルタリング回路でフィルタ処理された電流の信号を電圧に変換する第１の電流電圧変換回路と、
この第１の電流電圧変換回路で電圧に変換された信号を比較演算してデジタル信号とするコンパレータ回路と、
このコンパレータ回路からのデジタル信号で情報を再生する信号処理回路と、
上記光検出器で変換された電流をフォーカス点に関する信号とトラック差に関する信号とを演算する電流演算回路と、
この電流演算回路からの信号の電流を増幅する第２の電流増幅回路と、
上記光ディスクコントローラからのゲインコントロール信号により、上記第２の電流増幅回路で増幅された信号の電流ゲインをコントロールする第２の電流ゲインコントロール回路と、
この第２の電流ゲインコントロール回路で電流ゲインがコントロールされた信号でフォーカシング及びトラッキングするためにフィルタ処理する第２のフィルタリング回路と、
この第２のフィルタリング回路でフィルタ処理された電流の信号を電圧に変換する第２の電流電圧変換回路と、
この第２の電流電圧変換回路で電圧に変換されたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換回路と、
このアナログデジタル変換回路からのデジタル信号でフォーカシング及びトラッキング制御を行う制御回路と、
を具備したことを特徴とするディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、例えば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等の情報記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、例えば光学ヘッド内の半導体レーザ発振器より出力されるレーザ光によって、光ディスクに情報を記録したり、光ディスクに記録されている情報を読出す光ディスク装置等の情報記録再生装置が種々開発されている。
【０００３】
このような光ディスク装置において、光学ヘッドより検出される信号は、微弱な電流として出力される。従来は、それをオペアンプと抵抗により電圧に変換し、その後、増幅、ゲインコントロール、フィルタリング等の各種信号処理を行ってコンパレータやＡ／Ｄコンバータにてデジタル信号に変換していた。
【０００４】
このような検出信号の処理においては、検出信号の大きさの範囲が限られ、小さすぎるとノイズの影響を受け、大きすぎると出力範囲をオーバーしてしまうという問題があった。
【０００５】
しかし、光ディスクは、媒体の反射率が異るような多種の光ディスクが存在し、また、同じ光ディスクにおいても欠陥や製造上のばらつき等により光ディスクの読出し位置（場所）による信号量の変化の大きいものが有り、この場合、従来では再生不可となっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、光ディスクは、媒体の反射率が異るような多種の光ディスクが存在し、また、同じ光ディスクにおいても欠陥や製造上のばらつき等により光ディスクの読出し位置（場所）による信号量の変化の大きいものが有り、こうした光ディスクの検出信号の処理では検出信号の大きさの範囲が限られ、小さすぎるとノイズの影響を受け、大きすぎると出力範囲をオーバーしてしまって再生不可となるという問題があった。
【０００７】
そこで、この発明は、光ディスクの反射率が異なっていても、光ディスクを検出した信号の信号量の変化が大きくても再生可能とすることのできる情報記録再生装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の情報記録再生装置は、半導体レーザ発振器より発生されたレーザ光を用いてディスクに情報の記録再生を行うディスク装置において、上記ディスクに対して情報の記録または再生する際、当該ディスクに対応したゲインコントロール信号を出力する光ディスクコントローラと、上記半導体レーザ発振器より発生されたレーザ光が照射されたディスクからの反射光を電流に変換する光検出器と、この光検出器で変換された電流信号をコンデンサを介して増幅する第１の電流増幅回路と、上記光ディスクコントローラからのゲインコントロール信号により、上記第１の電流増幅回路で増幅された信号の電流ゲインをコントロールする第１の電流ゲインコントロール回路と、この第１の電流ゲインコントロール回路で電流ゲインがコントロールされた信号で情報を再生するためにフィルタ処理する第１のフィルタリング回路と、この第１のフィルタリング回路でフィルタ処理された電流の信号を電圧に変換する第１の電流電圧変換回路と、この第１の電流電圧変換回路で電圧に変換された信号を比較演算してデジタル信号とするコンパレータ回路と、このコンパレータ回路からのデジタル信号で情報を再生する信号処理回路と、上記光検出器で変換された電流をフォーカス点に関する信号とトラック差に関する信号とを演算する電流演算回路と、この電流演算回路からの信号の電流を増幅する第２の電流増幅回路と、上記光ディスクコントローラからのゲインコントロール信号により、上記第２の電流増幅回路で増幅された信号の電流ゲインをコントロールする第２の電流ゲインコントロール回路と、この第２の電流ゲインコントロール回路で電流ゲインがコントロールされた信号でフォーカシング及びトラッキングするためにフィルタ処理する第２のフィルタリング回路と、この第２のフィルタリング回路でフィルタ処理された電流の信号を電圧に変換する第２の電流電圧変換回路と、この第２の電流電圧変換回路で電圧に変換されたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換回路と、このアナログデジタル変換回路からのデジタル信号でフォーカシング及びトラッキング制御を行う制御回路とから構成されている。
【００１１】
【作用】
この発明は、半導体レーザ発振器より発生されたレーザ光を用いて情報記録媒体に情報の記録再生を行う情報記録再生装置において、上記半導体レーザ発振器より発生されたレーザ光が照射された情報記録媒体からの反射光を電流に変換し、変換された電流を増幅し、増幅された信号を電流から電圧に変換し、電圧に変換されたアナログ信号をデジタル信号に変換するようにしたものである。
【００１４】
【実施例】
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明する。
図２は、情報記録再生装置としてのディスク装置を示すものである。すなわち、光ディスクなどで構成される情報記録媒体としてのディスク１の表面には、スパイラル状に溝（記録トラック）が形成されており、このディスク１は、モータ２によって例えば一定の速度で回転される。このモータ２は、モータ制御回路１８によって制御されている。
【００１５】
上記ディスク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つまり記録膜がドーナツ型にコーティングされており、その金属被膜層の中心部近傍には切欠部つまり基準位置マークが設けられている。
【００１６】
上記ディスク１に対する情報の記録再生は、上記ディスク１の下部に設けられている光学ヘッド（移動体）３によって行われる。
なお、上記ディスク１では穴開きによりピットを形成する記録膜が用いられているものであるが、相変化を利用している記録膜や多層記録膜のものを用いても良い、またディスクとして光磁気ディスク等を用いても良い。上記の場合、光学ヘッド等の構成も同様に変更される。
【００１７】
上記光学ヘッド３には、対物レンズ６が図示しないワイヤあるいは板ばねによって保持されており、この対物レンズ６は、駆動コイル５によってフォーカシング方向（レンズの光軸方向）に移動され、駆動コイル４によってトラッキング方向（レンズの光軸と直交方向）に移動可能とされている。
【００１８】
また、レーザ制御回路１４によって駆動される半導体レーザ発振器９より発生されたレーザ光は、コリメータレンズ１１ａ、ハーフプリズム１１ｂ、対物レンズ６を介してディスク１上に照射され、このディスク１からの反射光は、対物レンズ６、ハーフプリズム１１ｂ、集光レンズ１０ａ、およびシリンドリカルレンズ１０ｂを介してフォトダイオードで構成される光電変換手段としての光検出器８に導かれる。
【００１９】
上記光検出器８は、２分割の光検出セル８ａ、８ｂによって構成されている。
上記光検出器８の光検出セル８ａ、８ｂの出力信号は、電流増幅部２５に供給されるようになっている。
【００２０】
電流増幅部２５は、入力される光検出セル８ａ、８ｂの出力信号を電流により増幅し、各種信号処理を行ってフォーカス点に関するデジタル信号をフォーカシング制御回路に供給し、トラック差に関するデジタル信号をトラッキング制御回路１６に供給し、ディスク１に記録された情報に関するデジタル信号を信号処理回路１９に供給する。
【００２１】
フォーカシング制御回路１５の出力信号は、フォーカシング駆動コイル５に供給され、レーザ光がディスク１上で常時ジャストフォーカスとなるように制御される。
【００２２】
トラッキング制御回路１６は、供給されるトラック差に関するデジタル信号に応じてトラック駆動信号を作成して前記トラッキング方向の駆動コイル４に供給される。また、トラッキング制御回路１６で用いられたトラック差に関するデジタル信号は、リニアモータ制御回路１７に供給されるようになっている。
【００２３】
上記のようにフォーカシング、トラッキングを行った状態での光検出器８の光検出セル８ａ、８ｂの出力の和信号としての出力信号は、トラック上に形成されたピット（記録情報）からの反射率の変化が反映されている。この出力信号は、電流増幅部２５で電流増幅され、信号処理されてデジタル信号として信号処理回路１９に供給される
リニアモータ制御回路１７は、トラッキング制御回路１６からのトラック差に関するデジタル信号やＣＰＵ２３からの移動制御信号に応じてリニアモータ３１内の駆動コイル（導線体）１３に移動速度に対応した電圧を印加するものである。
【００２４】
リニアモータ制御回路１７には、リニアモータ３１内の駆動コイル１３が磁気部材（図示しない）より発生する磁束を横切る瞬間に生じる駆動コイル１３の内部の電気的変化を利用して、駆動コイル１３と磁気部材との相対速度つまりリニアモータ３１の移動速度を検知する速度検知回路（図示しない）が設けられている。
【００２５】
信号処理回路１９において記録情報、アドレス情報（トラック番号、セクタ番号等）が再生される。また、レーザ制御回路１４の前段には記録信号を変調する変調回路としての記録信号作成回路３４が設けられている。
【００２６】
また、このディスク装置にはそれぞれフォーカシング制御回路１５、トラッキング制御回路１６、リニアモータ制御回路１７とＣＰＵ２３との間で情報の授受を行うために用いられるＤ／Ａ変換器２２が設けられている。
【００２７】
また、上記トラッキング制御回路１６は、上記ＣＰＵ２３からＤ／Ａ変換器２２を介して供給されるトラックジャンプ信号に応じて対物レンズ６を移動させ、１トラック分、ビーム光を移動させるようになっている。
【００２８】
上記レーザ制御回路１４、フォーカシング制御回路１５、トラッキング制御回路１６、リニアモータ制御回路１７、モータ制御回路１８、信号処理回路１９、記録信号作成回路３４等は、バスライン２０を介してＣＰＵ２３によって制御されるようになっており、このＣＰＵ２３はメモリ２４に記憶されたプログラムによって所定の動作を行うようになされている。
【００２９】
このＣＰＵ２３は光ディスクコントローラ３０からの制御指令に応じて動作し、光ディスクコントローラ３０は、例えばマイクロコンピュータ等により構成され、後述する電流ゲインコントロール回路のゲイン等を制御している。
【００３０】
図１は、本発明に係る電流増幅部２５の構成を示すものである。
すなわち、電流増幅部２５は、光検出器８の光検出セル８ａと８ｂとが接続されているカソード側とコンデンサ４０を介して接続される電流増幅回路４１、電流ゲインコントロール回路４２、フィルタリング回路４３、電流電圧変換回路４４、コンパレータ回路４５と、光検出器８の光検出セル８ａ，８ｂのアノード側のそれぞれが接続される電流演算回路５０、電流増幅回路５１、電流ゲインコントロール回路５２、フィルタリング回路５３、電流電圧変換回路５４、Ａ／Ｄコンバータ５５とから構成されている。この電流増幅部２５は、１つのＬＳＩで構成されている。
【００３１】
電流増幅回路４１は、電流増幅手段として光検出器８の光検出セル８ａ、８ｂのカソード側とコンデンサ４０を介して接続され、電流増幅素子であるバイポーラトランジスタ等で構成されて光検出器８から出力される電流を増幅する。
【００３２】
電流増幅回路５１は、電流増幅手段として光検出器８の光検出セル８ａ、８ｂのそれぞれのアノード側と電流演算回路５０を介して接続され、電流増幅素子であるバイポーラトランジスタ等で構成されて光検出器８から出力される電流を増幅する。
【００３３】
電流ゲインコントロール回路４２、５２は、光ディスクコントローラ３０からのゲインコントロール信号により、それぞれ電流増幅回路４２、５２からの電流増幅信号のゲインをコントロールする。
【００３４】
フィルタリング回路４３、５３は、電流ゲインコントロール回路４２、５２からの信号にそれぞれフィルタリングを行う。
電流電圧変換回路４４、５４は、電流電圧変換手段としてフィルタリング回路４３、５３からのそれぞれの信号を電流から電圧に変換する。
【００３５】
コンパレータ回路４５は、アナログデジタル変換手段として電流電圧変換回路４４で電圧に変換された信号を比較演算してデジタル信号として信号処理回路１９へ出力する。
【００３６】
Ａ／Ｄコンバータ５５は、アナログデジタル変換手段として電流電圧変換回路５４で電圧に変換されたアナログ信号をデジタル信号に変換してフォーカシング制御回路１５及びトラッキング制御回路１６へ出力する。
【００３７】
図３は、電流増幅器、電圧増幅器の構成例を示すものである。
すなわち、図３の（ｃ）、（ｄ）に示す電圧増幅器の構成例における電圧増幅では、電源電圧によりその電圧で設定される範囲内の出力電圧しか出力できず、また、オフセットやノイズ等の影響で一般的に出力が０．１ＶぐらいからでないとＳ／Ｎ比の良い信号が得にくい。従って、もし、±５Ｖの電源を用いた場合は、０．１Ｖ〜１０Ｖの範囲でしか増幅することができない。この場合の範囲は、約１０2 程度である。
【００３８】
図３の（ａ）、（ｂ）に示す電流増幅器の構成例における電流増幅では、トランジスタノイズが影響のないレベルから電流能力レベルまで出力できるので、一般的に０．１μＡ程度から動作し、トランジスタのサイズ等で上限は大きくできる。現実的な大きさとしても１００ｎＡは十分出せる。この場合の範囲は、約１０6 はとれることになる。
【００３９】
従って、本発明の電流増幅部２５における電流増幅は、約１０6 の範囲を設定することができ、光ディスクの反射率が異なっていても、光ディスクを検出した信号の信号量の変化が大きくても対応が可能となる。
【００４０】
次に、このような構成においてディスク装置におけるディスク１に記録された情報の再生動作を図４のフローチャートを参照して説明する。
まず、ＣＰＵ２３は、記録信号作成回路３４を介してレーザ制御回路１４によって半導体レーザ発振器９を駆動してレーザ光を発生する。
【００４１】
発生されたレーザ光は、移動される光学ヘッド３のコリメータレンズ１１ａ、ハーフプリズム１１ｂ、対物レンズ６を介してディスク１上の所定の場所に照射される。
【００４２】
このディスク１からの反射光は、対物レンズ６、ハーフプリズム１１ｂ、集光レンズ１０ａ、およびシリンドリカルレンズ１０ｂを介してフォトダイオードで構成される光検出器８に導かれる。
【００４３】
光検出器８は、光電変換して発生される電流を電流増幅部２５へ出力する。
電流増幅部２５において、光検出器８における光検出セル８ａ，８ｂのカソード側からの電流信号は、コンデンサ４０を介して電流増幅回路４１で電流増幅される。電流増幅回路４１で電流増幅された信号は、光ディスクコントローラ３０にゲインが制御される電流ゲインコントロール回路４２に入力され、ゲインコントロールされる。電流ゲインコントロール回路４２でゲインコントロールされた信号は、フィルタリング回路４３でフィルタ処理される。電流電圧変換回路４４でこのフィルタ処理された信号は電流から電圧に変換され、この電圧変換された信号はコンパレータ回路４５で比較演算されてデジタル信号として信号処理回路１９に出力される。信号処理回路１９では、コンパレータ回路４５からのデジタル信号が処理されてディスク１に記録されている記録情報、アドレス情報等の情報が再生される。
【００４４】
また、電流増幅部２５において、同時に光検出器８の光検出セル８ａ，８ｂのアノード側のそれぞれの出力信号は、電流演算回路５０で演算処理されて電流増幅回路５１で電流増幅される。電流増幅回路５１で電流増幅された信号は、光ディスクコントローラ３０にゲインが制御される電流ゲインコントロール回路５２に入力され、ゲインコントロールされる。電流ゲインコントロール回路５２でゲインコントロールされた信号は、フィルタリング回路５３でフィルタ処理される。電流電圧変換回路５４でこのフィルタ処理された信号は電流から電圧に変換され、この電圧変換されたアナログ信号はＡ／Ｄコンバータ５５でデジタル信号に変換され、フォーカシング制御回路１５及びトラッキング制御回路１６に供給される。
【００４５】
フォーカシング制御回路１５は、出力信号をフォーカシング駆動コイル５に供給し、レーザ光がディスク１上で常時ジャストフォーカスとなるように制御する。
【００４６】
トラッキング制御回路１６は、電流増幅部２５から供給されるデジタル信号に応じてトラック駆動信号を作成して前記トラッキング方向の駆動コイル４に供給し、ディスク１へのトラッキングを制御する。
【００４７】
以上説明したように上記実施例によれば、アナログ信号処理部分を電流により処理してデジタル化直前で電圧に変換することにより、電流増幅、電流ゲインコントロール、フィルタリング等の各機能ブロックのダイナミックレンジ（処理範囲）を大きくとることを可能とし、その結果、信号量の大きな変動に対しても再生可能とすることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、光ディスクの反射率が異なっていても、光ディスクを検出した信号の信号量の変化が大きくても再生可能とすることのできる情報記録再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例における電流増幅部の概略構成を示すブロック図。
【図２】この発明の一実施例におけるディスク装置の構成を示す図。
【図３】電流増幅器、電圧増幅器の構成例を示す図。
【図４】ディスク装置におけるディスクに記録された情報の再生動作を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１…ディスク
２…モータ
３…光学ヘッド
８…光検出器
９…半導体レーザ発振器
１４…レーザ制御回路
１５…フォーカシング制御回路
１６…トラッキング制御回路
１９…信号処理回路
２５…電流増幅部
３０…光ディスクコントローラ
４１，５１…電流増幅回路
【図１】
0003691870.tif 000002
【図２】
0003691870.tif 000003
【図３】
0003691870.tif 000004
【図４】
0003691870.tif 000005