JPH0224841A - 光情報処理装置 - 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再生する光デイスク
装置などの光情報処理装置に関する。

（従来の技術） この種の光デイスク装置には、光ディスクに対する情報
の記録／再生を行う光学手段としての光学ヘッド（可動
部）が、上記ディスクの半径方向に移動自在に設けられ
ている。この光学ヘッドにおいては、光ディスクからの
反射光を光検出器、たとえば複数のフォトダイオード（
光電変換手段）を使用して検出するようになっている。

これらフォトダイオードの出力電流は、そのままフレキ
シブルケーブルなどを介して固定部側に送られ、この固
定部において、電流電圧変換回路などにより電流電圧変
換および増幅などが行われるようになっている。そして
、これを適宜組合わせることにより、対物レンズのサー
ボ信号、たとえばフォーカシング制御信号あるいは光デ
ィスクのトラッキング制御信号を得るためのフォーカス
差信号あるいはトラック差信号を生成したり、または記
録情報の再１信号を得るための和信号を生成している。

ここで、フォーカシング制御信号、トラッキング制御信
号の帯域は、ＤＣ〜２０ｋＨｚ程度であり、記録情報の
再生信号は、ＤＣ〜数ＭＨｚの広帯域を有している。こ
のため、上記のように、再生信号を得るための和信号を
生成する電流電圧変換回路などが固定部に設けられてい
る場合、電流電圧変換回路などとフォトダイオードとが
離れているためノイズなどによる悪影響を受は易いもの
であった。

そこで、電流電工変換回路などを光学ヘッド上に搭載し
、電流電圧変換回路などとフォトダイオードとを隣接さ
せて配置するものが考えられている。ところが、電流電
圧変換回路などをすべて光学ヘッド上に搭載した場合、
ヘッドが大きく、また重くなるため、アクセス速度の向
上などの妨げとなっていた。

（発明が解決しようとする課題） この発明は、電流電圧変換回路などを光学ヘッドより離
して配置した場合にはノイズなどの悪影響を受は易く、
電流電圧変換回路などをすべて光学ヘッド上に配置した
場合には光学ヘッドの大型化または重量増加を招くとい
う欠点を除去すべくなされたもので、光学手段の大型化
または重量の増加を防止することができるとともに、ノ
イズなどの影響を受けない良質な信号による処理が可能
な光情報処理装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明の光情報処理装置にあっては、光学手段からの
光照射により記録情報を記録した記録媒体からの光を受
光する複数の光電変換手段と、各光電変換手段の出力を
低周波段と高周波段とに分割する分割手段と、この分割
手段で分割された低周波段の信号からサーボ信号を生成
するサーボ信号生成手段と、前記分割手段で分割された
低周波段の信号と高周波段の信号とを合成し、記録情報
を再生するための和信号を生成する帯域分割増幅の構成
とされた高周波段の演算増幅器からなる和信号生成手段
とを具備し、この和信号生成手段と前記分割手段とを、
前記光学手段に設けた構成とされている。

（作用） この発明は、光電変換手段の出力を低周波段と高周波段
とに分割する分割手段と、上記光電変換手段からの出力
を合成して記録情報を再生するための和信号を生成する
帯域分割増幅の構成とされた高周波段の演算増幅器から
なる和信号生成手段のみを、光学手段上に搭載すること
により、上記光学手段の大型化または質量の増加を抑え
るとともに、ノイズなどによる悪影響を受けないように
したものである。

（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。

第１図は、この発明の光情報処理装置が適用される光デ
イスク装置を示すものである。光ディスク（記録媒体）
１の表面には、スパイラル状あるいは同心円状に溝（ト
ラック）が形成されており、この光ディスク１は、モー
タ２によってたと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
。

光ディスク１に対する情報の記録／再生は、光学ヘッド
（光学手段）３によって行われる。この光学ヘッド３は
、リニアモータ１３の可動部を構成する駆動コイル１３
ａに固定されており、この駆動コイル１３ａはりニアモ
ータ制御回路１７に接続されている。このリニアモータ
制御回路１７には、リニアモータ位置検出器２６が接続
されており、このリニアモータ位置検出器２６は、光学
ヘッド３に設けられた光学スケール２５を検出すること
により位置信号を出力するようになっている。また、リ
ニアモータ１３の固定部には、図示せぬ永久磁石が設け
られており、前記駆動コイル１３ａがリニアモータ制御
回路１７によって励磁されることにより、光学ヘッド３
は、光ディスクｌの半径方向に移動されるようになって
いる。

前記光学ヘッド３には、対物レンズ６がたとえば板ばね
（図示していない）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６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６の光軸と直交する方向
）に移動可能とされている。

また、半導体レーザ９は、レーザ制御回路１４によって
駆動される。この半導体レーザ９の近傍には、半導体レ
ーザ９の発光量を検出する受光素子ＰＤが設けられてお
り、前記レーザ制御回路１４は、受光素子ＰＤの検出出
力に応じて、半導体レーザ９の発光量が一定となるよう
に制御している。

上記半導体レーザ９の出力光は、コリメータレンズ１１
ａ、ハーフプリズム１１ｂ、前記対物レンズ６を介して
光デイスク１上に照射され、この先ディスク１からの反
射光は、前記対物レンズ６、前記ハーフプリズム１１ｂ
１集光レンズ１０ａ。

シリンドリカルレンズ１０ｂを介して４分割センサ８に
導かれる。

この４分割センサ８を構成する各フォトダイオード（光
電変換手段）Ｄ１〜Ｄ４の出力信号は、後述するフィル
タ回路（分割手段）ＦＬＩを構成する抵抗Ｒ１を介して
それぞれ情報処理回路（サーボ信号生成手段）１２に供
給されるとともに、和信号生成手段としての演算増幅器
Ａｌに上記フィルタ回路ＦＬＩを構成するコンデンサＣ
と抵抗Ｒ２とからなる直列回路を介してそれぞれ供給さ
れる。

上記情報処理回路１２では、フォーカス差信号Ｖｆｓ、
）ラック差信号Ｖｔｓなどが生成されるとともに、フォ
トダイオードＤｌ−Ｄ４の出力信号の低域成分が上記演
算増幅器Ａ１に供給される。

前記フォーカス差信号Ｖｆｓ、）ラック差信号Ｖｔｓ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に供給され、これらフォーカシング制御回
路１５、トラッキング制御回路１６において、フォーカ
シング制御信号、トラッキング制御信号が生成される。

これらフォーカシング制御信号、トラッキング制御信号
はそれぞれ増幅器２８．２７を介してフォーカシング方
向の駆動コイル５、トラッキング方向の駆動コイル４に
供給される。また、前記トラッキング制御信号は、リニ
アモータ制御回路１７に供給される。

上記のようにフォーカシング、トラッキングを行った状
態における４分割センサ８の出力の和信号、つまり演算
増幅器Ａ、の出力は、トラ・ツク上に形成されたピット
（記録情報）の凹凸が反映されている。この和信号は、
演算増幅器Ａ１から映像回路１９に供給され、この映像
回路１９においてディジタルの記録情報として再生され
る。

また、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などは、パスライン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ＣＰＯ２３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。

さらに、２１．２２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Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器である。

第２図は、前記情報処理回路（サーボ信号生成手段）１
２および光学ヘッド（光学手段）３の要部を示すもので
ある。４分割センサ８を構成するフォトダイオード（光
電変換手段）ＤＩ−Ｄ４のカソードはそれぞれ図示せぬ
電源に接続され、アノードはフィルタ回路（分割手段）
ＦＬＩを構成する抵抗Ｒ１をそれぞれ介して演算増幅器
Ａ２〜Ａ５の反転入力端に接続されている。

上記演算増幅器Ａ２〜Ａ５の非反転入力端は接地され、
出力端は抵抗Ｒ３をそれぞれ介して反転入力端に接続さ
れている。また、演算増幅器Ａ２〜Ａ５の出力端は、抵
抗Ｒ４をそれぞれ介して演算増幅器Ａ６の反転入力端に
接続されているとともに、フォーカス差信号、トラック
差信号生成回路２９に接続されており、このフォーカス
差信号、トラック差信号生成回路２９によってフォーカ
シング制御信号を得るためのフォーカス差信号Ｖｆｓ、
およびトラッキング制御信号を得るためのトラック差信
号Ｖｔｓが生成されるようになっている。

前記演算増幅器Ａ６の非反転入力端は接地され、出力端
は抵抗Ｒ７を介して反転入力端に接続されている。

一方、前記フォトダイオードＤ１−　Ｄ４のアノードは
、前記フィルタ回路ＦＬＩを構成するコンデンサＣおよ
び抵抗Ｒ２からなる直列回路をそれぞれ介して、帯域分
割増幅の構成とされた高周波段の演算増幅器（和信号生
成手段）Ａ１の反転入力端に接続されている。この演算
増幅器Ａ１の非反転入力端は接地され、反転入力端は抵
抗Ｒ６を介して前記演算増幅器Ａ６の出力端に接続され
るとともに、抵抗Ｒ８を介して演算増幅器Ａ１の出力端
に接続されている。この演算増幅器Ａ１の出力端は映像
回路１９に接続され、この映像回路１９によって記録情
報が生成されるようになっている。

なお、前記演算増幅器Ａ１、フィルタ回路（抵抗Ｒ１＋
　Ｒ２、コンデンサＣ）ＦＬｌ、および抵抗Ｒ６，Ｒ８
は、可動部である光学ヘッド３上に搭載され、前記演算
増幅器Ａ２〜Ａ６、抵抗Ｒ３＋Ｒ４，Ｒフ、およびフォ
ーカス差信号、トラック差信号生成回路２９からなる情
報処理回路１２は固定部に配置され、上記相互間はたと
えばフレキシブルケーブルによって接続されるようにな
っている。

上記構成において、光ディスク１からの反射光は、４分
割センサ８を構成するフォトダイオードＤ１〜Ｄ４によ
って集光される。これら各フォトダイオードＤｌ−Ｄ４
からの出力は、抵抗Ｒ１および演算増幅器Ａ２〜Ａ５を
それぞれ介して、フォーカス差信号、トラック差信号生
成回路２９に供給され、ここで正規化されたフォーカス
差信号Ｖｆｓおよびトラック差信号Ｖｔｓなどが生成さ
れる。これらフォーカス差信号Ｖｆｓ、）ラック差信号
Ｖｔｓは、それぞれ前記フォーカシング制御回路１５、
トラッキング制御回路１６に供給される。この場合、各
演算増幅器Ａ２〜Ａ５の出力をそれぞれａ２〜ａ５とす
ると、上記フォーカス差信号Ｖｆｓおよびトラック差信
号Ｖｔｓはそれぞれ次式より求められる。

Ｖｆｓ−（（ａｚ＋８３）−（ａ４＋ａｓ）１／　（３
２＋　ａ　３　＋　ａ　４　＋　ａ　５　）Ｖｔ　ｓ＝
　（（ａ２＋８４　）−（ａ３＋ａ５　）１／　（ａ２
　＋ａ３＋ａ４　＋ａ５　）一方、演算増幅器Ａ１では
、フィルタ回路ＦＬ１からの高域成分と演算増幅器Ａ６
からの低域成分とによる入力電流の総和が全帯域にわた
って電流電圧変換され、この出力が記録情報の再生信号
として映像回路１９に供給される。

ここで、演算増幅器Ａ２〜Ａｂは、狭帯域の演算増幅器
を使用することができ、演算増幅器Ａ１のみ広帯域の演
算増幅器を使用すれば良い。なぜならば、フォーカシン
グ制御信号、トラッキング制御信号の帯域はＤＣ〜２０
　ｋ　Ｈｚ程度であり、記録情報の再生信号はＤＣ〜数
ＭＨｚの広帯域を有している。そこで、第３図に示す如
く、フィルタ回路ＦＬＩの分割周波数ｆｃを、演算増幅
器Ａ２〜Ａ５の帯域はサーボ帯域より十分に広くなるよ
うな値すに、また演算増幅器Ａ１の帯域はオフセット・
ドリフトの影響を無視できるような値ａに設定する。こ
れは、高周波まで特性の伸びている増幅器はＤＣ領域に
おけるオフセット・ドリフトが大きいことによる。これ
により、演算増幅器Ａ２〜Ａ６として狭帯域の演算増幅
器を使用することができ、演算増幅器Ａ１のみ広帯域の
演算増幅器を使用すれば良いことになる。したがって、
回路全体を低価格で構成することが可能となる。

また、上記フォーカシング制御信号、トラッキング制御
信号は、分割周波数ｆｃ以下の周波数しか含まれないこ
とから、ノイズなどの影響はそれほど顕著ではない。し
たがって、演算増幅器Ａ２〜Ａ６をフォトダイオードＤ
、−Ｄ４から離れた位置、つまり固定部に配置しても全
く差支えなく、逆に演算増幅器Ａ、のみを可動部に設置
することができるようになるため、光学ヘッド３の形状
および質量の変化（大型化および重量の増加）をほとん
ど招くことなく、良質な再生信号を得ることが可能とな
る。

上記実施例によれば、フォトダイオードの出力を低周波
段と高周波段とに分割するフィルタ回路と、フォトダイ
オードからの出力を合成して記録情報を再生するための
和信号を生成する演算増幅器のみを、光学ヘッド上に搭
載することにより、上記光学ヘッドの大型化または質量
の増加を抑えるとともに、ノイズなどによる悪影響を受
けないようにしている。

すわなち、フォトダイオードの出力電流を、抵抗とコン
デンサとからなる帯域分割フィルタによって低域信号成
分（低周波成分）と高域信号成分（高周波成分）とに分
割し、これらの信号成分を低域信号成分用の演算増幅器
と広域信号成分用の演算増幅器とを用いて電流電圧変換
するとともに、上記帯域分割フィルタ・と広域信号用の
演算増幅器のみを光学ヘッド上に搭載し、低域信号用の
演算増幅器は固定部に配置して広域信号用の演算増幅器
とはフレキシブルケーブルなどを介して接続するように
している。これにより、ノイズなどによる悪影響を受は
易い高域信号をフォトダイオードに近接した位置で電流
電圧変換することが可能となる。したがって、再生信号
として良質の信号を得ることができる。よって、後段の
映像回路において、良質な信号による処理が可能となる
ものである。

また、帯域分割フィルタと広域信号用の演算増幅器のみ
を光学ヘッドに搭載するようにしたので、従来のように
、すべての演算増幅器を光学ヘッド上に搭載した場合と
比較して、小型で、軽量な光学ヘッドが実現できる。

なお、上記実施例では、この発明を４分割センサを使用
した装置に適用した場合について説明したが、これに限
定されるものではなく、光電変換手段としてのフォトダ
イオードの数が複数個であれば、いかなる構成のセンサ
にも、この発明を適用することが可能である。

その他、この発明の要旨を変えない範囲において、種々
変形実施可能なことは勿論である。

［発明の効果］ 以上、詳述したようにこの発明によれば、光学手段の大
型化または重量の増加を防止することができるとともに
、ノイズなどの影響を受けない良質な信号による処理が
可能な光情報処理装置を提供できる。

４、図面の１ｌｌＩＴ７Ｊｉな説明 図面は発明の一実施例を示すもので、第１図は光デイス
ク装置を示す構成図、第２図は光デイスク装置の要部を
示す回路構成図、第３図は演算増幅器に対する帯域の分
割例を説明するために示す図である。

１・・・光ディスク（記録媒体）、３・・・光学ヘッド
（光学手段）、８・・・４分割センサ、１２・・・情報
処理回路（サーボ信号生成手段）、１９・・・映像回路
、２３・・・ＣＰＵ、２９・・・フォーカス差信号、ト
ラック差信号生成回路、Ｄ１〜Ｄ４・・・フォトダイオ
ード（光電変換手段）、ＦＬＩ・・・フィルタ回路（分
割手段）、Ａ１・・・演算増幅器（和信号生成手段）、
Ａ２〜Ａ６・・・演算増幅器。

出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光学手段からの光照射により記録情報を記録した記録媒
   体からの光を受光する複数の光電変換手段と、 各光電変換手段の出力を低周波段と高周波段とに分割す
   る分割手段と、 この分割手段で分割された低周波段の信号からサーボ信
   号を生成するサーボ信号生成手段と、前記分割手段で分
   割された低周波段の信号と高周波段の信号とを合成し、
   記録情報を再生するための和信号を生成する帯域分割増
   幅の構成とされた高周波段の演算増幅器からなる和信号
   生成手段とを具備し、 この和信号生成手段と前記分割手段とを、前記光学手段
   に設けたことを特徴とする光情報処理装置。