(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに情報を記録または再生する光ディスク装置であって、
前記光ディスクにレーザ光を照射する光ピックアップと、
前記光ピックアップで検出された光ディスクからの反射光に基づき、
前記光ディスクに記録されていたデータを再生処理する再生信号処理部、または記録データを生成処理する記録信号処理部を少なくとも備えたメイン基板とを有し、
前記光ピックアップは、前記光ディスクからの反射光を受光し、複数のフォトダイオードによりそれぞれ光の強度を電流に変換し、電流を電圧値に変換し、演算により前記光ディスクに記録されたデータの再生信号(以下RF信号と記す)等を出力する光検出部と、
前記光検出部出力の一つであるRF信号の周波数特性を補正するRF信号処理部と、
前記RF信号処理部出力をアナログ値からデジタル値に変換する第１のA/D変換部と、
前記第１のA/D変換部で出力されたRFデジタル信号を高周波キャリアに重畳させるRF信号変調部と、
前記RF信号変調部からの出力を無線送信する送信部を備え、
前記メイン基板は、前記送信部から送信された無線信号を受信する受信部と、
前記受信部で受信されたRF無線信号を復調するRFデジタル信号復調部と、
前記RFデジタル信号復調部で復調されたデジタル信号を処理する情報信号再生部を備えることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記光検出部出力の１つであるフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号をそれぞれアナログ値からデジタル値に変換する複数のA/D変換部を有し、
前記複数のA/D変換部でA/D変換された信号を周波数多重する周波数多重部と、
前記変調部は周波数多重部で周波数多重された信号を変調することを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクの情報を記録、または光ディスクから情報を再生する装置に関し、特に光ピックアップ部から電気回路基板部への信号の伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク記録装置市場では、年々記録、再生の高速化が進んでおり、高速化に伴って、メイン基板から光ピックアップユニット（以下ピックアップと表す）、ピックアップからメイン基板へのフレキシブルプリント配線基板（以下「FPC」と記す）でのデータ転送に関して、FPCの帯域が足りない。微弱な電気信号へノイズが載りやすくなる。
【０００３】
記録速度が高速になるほど、高出力のレーザ光源が必要となり、レーザ駆動回路の発熱による部品の性能低下や寿命劣化、誤動作が発生しやすい等が問題となってくる。これらを解決するための手段として、下記提案がされている。
【０００４】
特許文献１では、メイン基板からピックアップへのFPCによる転送による分周記録クロックおよび変調データの間のスキューを４ｎｓ未満に抑えるため、メイン基板からピックアップに転送される変調データから記録クロックを生成するクロックリカバリ部と、変調データと記録クロックとから記録タイミングを生成するライトストラテジとを備えたものが提案されている。
【０００５】
また、特許文献２では、ピックアップとメイン基板とをつなぐFPCを介して送信される、光検出器やホール素子により検出され出力された微弱な電気信号など各種信号に対するクロストークによるノイズの低減を図るために、対物レンズを駆動させる駆動信号は、FPCを介さずに、光ピックアップ内にアクチュエータ駆動ICを設ける方法が提案されている。
【０００６】
また、特許文献３では、装置固定部内において光源と光ファイバとを備え、光源からの光を光ファイバを介して装置可動部側に出射させるようにした方法が提案されている。また、装置固定部内においてＲＦ用受光素子と光ファイバとを備え、光記録媒体からの反射光を、装置固定部内で光ファイバを介してＲＦ用受光素子に導いている。光ファイバを利用しているが、装置固定部内であるため、曲げ抵抗等が問題にならない方法が提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５-２１６３５６号公報  （第４頁、第５頁）
【特許文献２】特開２００１−８４６２４号公報  （第２頁）
【特許文献３】特開２００２-３４２９７０号公報  （第６頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の光ディスク記録再生装置には、以下に述べるような課題があった。
【０００９】
第一の課題は、高速再生する場合に、特にFPCの帯域が足りないことで問題になるのは、参考文献１、２の信号以外に、光ピックアップの光検出器で検出された微弱な電気信号のメイン基板へ転送である。
【００１０】
ＤＶＤ規格では、16倍速が上限で、ＤＶＤ−ＲＡＭのチャネルクロック周波数は、466.88MHz（＝29.18MHz*16）である。さらに、Blu-rayディスク規格で、今後高速化された場合、10倍速程度を仮定するとチャネルクロック周波数は、660MHz（＝66MHz*10）である。光検出器出力波形は、記録データの線方向の高記録密度化にしたがって、干渉により高域の周波数成分になるほど振幅が減衰する。振幅が減衰したアナログ信号をメイン基板へ転送する必要がある。一部の光ディスク記録再生装置では、FPCの長さが30cmにも及ぶことを考慮すると、非常に困難な条件である。電磁妨害、配線遅延、発熱、クロストーク、インピーダンス不整合といった問題も顕著にでてくることが予想される。
【００１１】
第二の課題は、参考文献３では、光ファイバを使って光ピックアップからメイン基板へ電気信号を送っているが、光ファイバも両端が固定部に固定されているため、設計の自由度がない。また、光ピックアップとは別に固定部に光ファイバ、及びレンズ等光学部品がつくために、光部品の調整が多くなり、量産化する際のネックとなる。
【００１２】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、ピックアップからメイン基板、メイン基板からピックアップ間のデータ転送において、クロストークがなく、FPCの帯域に制限されない回路構成のデジタルデータ記録再生装置を提供することを目的とする。また、設計の自由度が上がる回路構成のデジタルデータ記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的は、その一例として特許請求の範囲に記載の構成により達成できる。
【発明の効果】
【００１４】
ピックアップからメイン基板、メイン基板からピックアップ間のデータ転送において、信号の劣化を少なくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、第一の実施例について図面を用いて説明する。図１は本発明の光ディスク装置の一実施形態を示す第一の実施例のブロック図である。
【００１６】
ここで、１はＤＶＤ系またはＣＤ系の光ディスク、２は光ピックアップ部、３はＤＶＤ用レーザ、４はＣＤ用レーザ、５は光学系(５a,５bは、レンズ、５cはハーフミラー（ビームスプリッタ）、５ｄはビームスプリッタ、５eはワイドバンド1/4波長板、５fはコリメートレンズ、５ｇは対物レンズ、５hは回折格子)、６は光検出部、６−１は主ビーム受光部、６−２、６−３は副ビーム受光部、７はフロントモニタ光検出部、８はアクチュエータ、９はメイン基板、１０はRF信号受信部、１１はRF信号復調部、１２は送信信号生成部、１４は情報信号再生部、１６はホストコンピュータ、１７は制御部をそれぞれ表わす。
【００１７】
光ディスク１はスピンドルモータ（図示せず）に保持されて回転しており、光ピックアップ部２は、情報の記録または再生を行うレーザ光を発光する半導体レーザ３、４と、半導体レーザからの光をディスク面上に光スポットとして形成する光学系５と、光ディスク１からの反射光を用いて情報の再生および自動焦点およびトラック追跡などの光点制御を行うための反射レーザ光を検出するための受光部６と、レーザ光量をモニタするフロントモニタ受光部７、光スポット品質を高める為、対物レンズを微調整するアクチュエータ８から構成され、光ディスク１上に情報の記録を行い、また光ディスク１上の情報の再生を行う。
【００１８】
半導体レーザ３は、ＤＶＤ用であり、半導体レーザ４はＣＤ用である。読み取るべきディスクがＣＤ系及びＤＶＤ系のうちのいずれかによって選択的に光源を切換えることが行われている。
【００１９】
光検出部６で得られた光は、光ディスク上に記録されている情報信号の検出と、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号の検出に使用される。
【００２０】
フロントモニタ光検出部７で得られた光は、ＤＶＤレーザ３、ＣＤレーザ４の光量を検出し、レーザ光の強度を制御することで、情報を光ディスクに最適に書き込むために使用される。
【００２１】
光検出部６、フロントモニタ光検出部７の光は、光の強度に対応した電流に変換され、電流―電圧変換部(図示せず)９により、電圧に変換される。電圧に変換された信号は、送信信号生成部１２にて、無線信号に変換され、メイン基板９のRF信号受信部１０に無線送信される。RF信号受信部１０により、RF無線信号を受信し、RF信号復調部でRF信号が復調される。光検出部６、及び送信信号生成部１２については、後述する。復調されたRF信号は、情報信号再生部１４により、再生処理され、再生信号が出力される。また、情報信号再生部１４により、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号が出力され、スピンドルモータ、アクチュエータ８を制御する。フロントモニタ光検出器７からの光強度の情報も、情報信号再生部にて、処理され、レーザパワー制御信号が出力され、レーザ制御部(図示せず)により、ＤＶＤ用レーザ３またはＣＤ用レーザ４の光強度が最適に設定される。
【００２２】
光ディスク装置は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション等のホストコンピュータ（以下「ホスト」と記す）１６に接続されており、ホスト１６からの命令や情報データを、マイコン等から構成される制御部１７を通して情報の記録、再生およびシーク動作（目的のトラックにヘッドを移動する）を実行する。記録時には、記録信号処理部(図示せず)から記録データ、記録クロック等の信号が、レーザ制御部(図示せず)に転送される。
【００２３】
ＤＶＤ光学系について説明する。ＤＶＤレーザ３からは、波長約660nmのＤＶＤ光ビームが発散光として出射され、回折格子（図示せず）を経て、ハーフプリズム（ビームスプリッタ）５ｄを反射する。回折格子により、光ビームは3本に分岐され、主ビーム（０次回折光）、レーザビームを回折して２つの副ビーム（±１次回折光）が生成される。これらの光は、ディファレンシャルプッシュプル法（以下「DPP法」と記す）によるトラッキングエラー検出に用いられる。
【００２４】
続いて、ワイドバンド１／４波長板５ｅを透過し、コリメートレンズ５ｆに導かれて、平行な光ビームに変換され、立ち上げミラー（図示せず）で光ディスク方向に反射し、アクチュエータ８に搭載された対物レンズ５ｇにより、光ディスク上に集光される。光ディスクによりＤＶＤ光ビームは反射され、対物レンズ５ｇ、立ち上げミラー（図示せず）、コリメートレンズ５ｆ、ハーフミラー（ビームスプリッタ）５ｃ、検出レンズ５ａを透過し、光検出部６に到達する。
【００２５】
光ビームは、ハーフミラー５ｃを透過するとき所定の非点収差が与えられ、非点収差法による光ディスクのフォーカシングエラー信号の検出に使用される。
【００２６】
光検出部６は、主ビーム受光用の４分割受光部６−１と、これを挟んで配置される副ビーム受光部６−２，６−３を有する。光検出部６についての詳細は、後述する。
【００２７】
光検出部６は、検出誤差信号の信頼性をあげるため、副ビーム受光部が４つ(上下２つづつ)あるもの、８つある(上下４つづつ)ものであってもよい。受光部の個数が多くなるほど、演算は複雑になるが、検出誤差信号の信頼性が上がる。
【００２８】
また、ＤＶＤ光ビームのうちの一部は、ハーフプリズム５ｄの上部にあるＤＶＤ用フロントモニタミラー（図示せず）にて反射し、ＤＶＤ用フロントモニタ光検出部７に導かれる。
【００２９】
次に、ＣＤ光学系について説明する。ＣＤレーザ４からは、波長約780nmのＣＤ光ビームが発散光として出射され、補正レンズ、回折格子５ｂを経て、ハーフプリズム（ビームスプリッタ）５ｄ、ダイクロハーフミラー（ビームスプリッタ）５ｃで反射され、ワイドバンド１／４波長板５ｅを透過し、コリメートレンズ５ｆに導かれて略平行なＣＤ光ビームに変換される。コリメートレンズ５ｆを出射したＣＤ光ビームは、立ち上げミラー（図示せず）で光ディスク方向に反射し、アクチュエータ８に搭載された対物レンズ５ｇにより、光ディスク上に集光される。光ディスクによりＣＤ光ビームは反射され、対物レンズ５ｇ、立ち上げミラー（図示せず）、コリメートレンズ５ｆ、ワイドバンド１／４波長板５ｅ、ダイクロハーフミラー５ｃ、検出レンズ５ａを透過し、光検出部６に到達する。光の一部は、ダイクロハーフミラー５ｃの上部にあるＣＤ用フロントモニタミラー（図示せず）にて反射し、フロントモニタ光検出部７に導かれる。
【００３０】
次に、光検出部６からRF信号のメイン基板９への無線送信について説明する。非点収差が付与された主ビームを４分割光部６−１で受光し、４つの受光量をたすき掛け演算することでフォーカスエラー信号を得る。また、DPP法によって生成された２つの副ビームを副ビーム受光部６−２，６−３で受光し、２つの受光量の差分からトラッキングエラー信号を得る。フォーカスエラー信号、トラッキング信号は、FPCでメイン基板９に転送される。
【００３１】
受光部６−１の４分割の各領域からの信号を合算し、RF処理部１２１でRF（Radio Frequency）信号を生成する。RF信号は、RF信号変調部１２３でRF信号にキャリア信号を重畳し、A/D変換部１２２でアナログデータをデジタルデータに変換し、送信部１２４から無線送信される。キャリア信号の周波数が、筐体に不都合を及ぼさない周波数に設定する。
【００３２】
無線送信された信号は、メイン基板部９のRF信号受信部１０により、受信される。RF信号復調部１１でRF信号が復調される。
【００３３】
記録データの線方向の高記録密度化にしたがって、干渉により高域の周波数成分になるほど振幅が減衰する。そのため、RF信号処理部１２１で、高域成分を持ち上げるイコライザ処理を行う。情報信号再生部１４でデータからクロックを再生するPLLがロックしやすい処理が行える。さらに、情報信号再生部１４では、再生ＲＦ信号をイコライザによってパーシャルレスポンス特性に波形等化し、ビタビ復号処理を行い、再生ＲＦ信号を二値化し、再生信号を出力する。
【００３４】
次にＲＦ信号について説明する。光検出部６は、図２に示すように主ビーム受光用の４分割受光部６−１と、これを挟んで配置される副ビーム受光部６−２，６−３と、それぞれの受光部の光量に対応したフォトダイオード(A_PD〜F_PD)、フォトダイオードで検出された電流を電圧に変換する電流電圧変換回路(以下I-V変換回路と記す)からなる。I-V変換回路それぞれの出力は、Ao〜Foである。受光部６−１の４分割の各領域からの信号を合算し、RF（Radio Frequency）信号を生成する。図２のAo+Bo+Co+DoがRF信号となる。
0004513727.tif 000002
【００３５】
【数１】
0004513727.tif 000003
光学特性を示すMTF(Mutual   Transfer  Function)特性を図３（ｂ）に示す。光スポットが絞れないのは、MTFのような周波数特性をもつからである。
【００３６】
通常は、「アナログ信号を標本化するためには、最高周波数の２倍以上高い周波数をサンプリング周波数としなければならない」とするサンプリング定理より、チャネルビット周波数ｆをサンプリング周波数fsでサンプリングするには、fsはｆの2倍の周波数が必要である。図３（ｂ）に示すＤＶＤで用いられているような８―１６変調符号のように、同じ記録コードが必ず３個以上連続する、最小ランレングスが２で制限された符号のMTF特性の場合、チャネルビット周波数のほぼ１／４以下の帯域で分布している。サンプリングの定理により、チャネルビット周波数の半分の周波数成分を有する再生クロックを用いれば復調可能である。例えば、DVD-RAM  16倍速のチャネルビット周波数は、466.88MHzであるので、1/2の233.44Mhz以上でサンプリングすればよいことになる。
【００３７】
光検出器の出力がFPCによって、メイン基板に接続されており、RF信号が高周波になると、FPCの帯域により、制限されていたが、無線でメイン基板に送信され、メイン基板で受信し、復調することにより、光検出器から情報信号再生部への電気配線がなくなり、ノイズの影響をうけにくく、高周波のRFアナログ信号をメイン基板に送信することにより、信頼性の高い再生信号を生成できる。
【００３８】
また、A/D変換した後は、デジタル値に変換されているため、アナログ値よりもノイズは載りにくい。そのため、無線で飛ばさずに、有線で光ピックアップとメイン基板を接続してもよい。無線信号による筐体内への高周波の影響がなくなる。
【００３９】
次に本発明の第二の実施例を説明する。図４は、RF信号だけでなく、サーボの調整、レーザ光の調整に使用する信号も、A/D変換し、周波数多重部１２５で周波数多重し、高周波キャリアに重畳し、変調部１２３にて変調をかけ、送信部１２４から無線で送る実施例である。
【００４０】
光検出器とフロントモニタの受光部、電流―電圧変換部を含んだ光検出器６、フロントモニタ７の内部構成、それぞれの出力をA/D変換したA/D変換部１２２ａ〜１２２e、A/D変換サンプリングクロックにそれぞれ異なるクロックを使い、A/D変換出力を周波数多重する周波数多重部１２５、高周波キャリアを重畳する変調部１２３、変調部１２３で出力された信号を無線として送信する送信部１２４からなる。
【００４１】
本実施例では、無線で送信しているが、A/D変換後、優先でメイン基板と接続してもよい。光検出器で検出された信号は、微弱であるため、メイン基板に転送する前にA/D変換をし、デジタル信号に変換するため、ノイズに強くなる。
【００４２】
次に本発明の第三の実施例を説明する。図５は、RF信号処理部１２１でイコライザ処理されたアナログ信号を高周波キャリアに重畳し、変調部１２３にて変調をかけ、送信部１２４で無線で送る実施例である。第一の実施例と異なるのは、光ピックアップ部でデジタルデータに変換していないことである。光ピックアップにA/D変換器を持たせないことで、光ピックアップに搭載させる部品点数、部品サイズが小型化することで、光ピックアップ側の設計の自由度を広げられる。
【００４３】
本実施例では、A/D変換器をメイン基板側に持つことになる。RF信号は、RF信号変調部１２３でRF信号にキャリア信号を重畳し、送信部１２４から無線送信される。無線送信された信号は、メイン基板部９のRF信号受信部１０により、受信され、RF信号復調部１１で、アナログRF信号を再生する。アナログRF信号は、情報信号再生部１４でアナログ値からデジタル値にA/D変換器により変換され、デジタルデータに変換される。A/D変換に使用するクロックは、情報信号再生部１４内のPLL(図示せず)で生成されたクロックを使用する。
【００４４】
図５には、光ピックアップとメイン基板のデータのやりとりについても記載した。
【００４５】
温度センサ２a、ホール素子２ｂで、検出された温度データや、磁気検出信号はメイン基板９に転送され、信号処理され、アクチュエータ８の操作に使用される。
【００４６】
フロントモニタ光検出部７で得られた信号は、レーザ光量を検出し、メイン基板９に転送され、レーザ制御部１５の制御に使われる。光検出部６では、アクチュエータの制御に使われるフォーカス、トラッキング等の信号が検出され、メイン基板９で処理され、シリアルデータ、シリアルクロックとして、光ピックアップ２のレーザ制御部１５に転送され、レーザ制御に使用する。また、メイン基板９から、記録データ、記録クロック、ライトを示すライトゲート信号も、レーザ制御部１５に転送される。これらの信号は、従来通り、ＦＰＣで転送される。
【００４７】
高周波重畳した低出力の無線信号が、ＦＰＣ、筐体に載らないように、無線信号送信部、入力部以外はシールド構造とし、グランド等を強化する。シールド方法としては、例えば電磁波シールド塗料、シールド素材などを使用する。
【００４８】
また、無線信号送信部、無線信号入力部以外は光ピックアップ部とメイン基板の間に電磁波を通さないシールド板等を設ける。
【００４９】
なお、以上の実施例では、ＤＶＤ,ＣＤ系ディスクを例に挙げ説明したが、本発明の適用範囲はＤＶＤ,ＣＤ系等の装置に限られるものではなく、ＨＤ  ＤＶＤ、blu-rayディスク等の記録再生装置においても、同様の方法を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の光ディスク装置の第一の実施例を示す図。
【図２】本発明の光ディスク装置の第一の実施例を示す図。
【図３】光分布強度とMTF特性。
【図４】本発明の光ディスク装置の第二の実施例を示す図。
【図５】本発明の光ディスク装置の第三の実施例を示す図。
【符号の説明】
【００５１】
１…光ディスク、２…光ピックアップ部、３…ＤＶＤ用レーザ、４…ＣＤ用レーザ、５…光学系、６…光検出部、７…フロントモニタ光検出部、８…アクチュエータ、９…メイン基板、１０…信号受信部、１１…RF信号復調部、１２…送信信号生成部、１４…情報信号再生部、１６…ホストコンピュータ、１７…制御部、１８…記録信号処理部。
【図１】
0004513727.tif 000004
【図２】
0004513727.tif 000005
【図３】
0004513727.tif 000006
【図４】
0004513727.tif 000007
【図５】
0004513727.tif 000008