JPH1092008A - 受光素子および光学的情報再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型かつ低コストで２軸可動部の位置信号が
得られる受光素子ならびに光学的情報再生装置を提供す
る。 【解決手段】 ２軸可動部を備える光学的情報再生装置
に適用される受光素子１であって、複数個に分割された
夫々独立したディテクタ１１〜１６と、各ディテクタの
電流出力を変換する複数個のＩＶアンプ２１〜２６と、
差動アンプ３０を備え、戻り光ビームの通過方向に向か
い左右いずれか一方の側に位置するディテクタ１１と１
４からの出力を差動アンプ３０の一方の入力とし、戻り
光ビームの通過方向に向かい他方の側に位置するディテ
クタ１２と１３からの出力を差動アンプ３０の他方の入
力とし、差動アンプ３０の出力が２軸可動部の位置信号
として構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ビームスポット
を用いて記録媒体上に記録された情報の再生を行う光学
的情報再生装置の受光素子ならびに、該受光素子を組み
付けた光学的情報再生装置に関し、特に２軸可動部を備
える光学的情報再生装置に適用されるものであって該２
軸可動部の位置の検出機能を備える受光素子ならびに、
該受光素子を組み付けた光学的情報再生装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザ光を利用して光学的ディス
ク記録媒体に記録された信号の再生を行う装置が実用化
されている。例えば、ＣＤ（コンパクトディスク）装置
ならびにその系列のＣＤ−ＲＯＭ装置、ＣＤＲ装置、さ
らにＬＤ（レーザディスク）装置等がある。また、渦巻
状、同心円状等の所定のトラックに光磁気の信号で記
録、再生、消去を行う光ディスク装置も実用化されてい
る。このような光ディスク駆動装置は、光ディスク媒体
を回転させるスピンドルモータ、光ビームスポットを光
ディスク媒体上のトラックに照射し、トラックからの戻
り光ビームを受ける光学ピックアップ、光学ピックアッ
プを移動させる送り機構およびスライド送りモータ、Ｒ
Ｆアンプ、サーボ信号処理回路などから構成されてい
る。

【０００３】また、光学ピックアップは、（半導体）レ
ーザダイオード、ハーフミラー、対物レンズを主とする
２軸可動部、２軸可動部を駆動する２軸アクチュエー
タ、フォトダイオードによるディテクタとＩＶアンプか
らなる受光素子、等から構成されている。このような構
成の光学ピックアップは、光ディスク記録媒体上の所望
のトラックに記録された情報の再生時に、レーザダイオ
ードからの光ビームスポットを光ディスク記録媒体上の
所望のトラックに照射し、トラックからの戻り光ビーム
をハーフミラーを介して受光素子で受け、この受光素子
の出力に基づき記録信号を再生させる。

【０００４】ここで、光ビームスポットを光ディスク記
録媒体上の所望のトラックに対してアクセスさせるため
のトラックアクセス制御が行われる。トラックアクセス
制御は、光ディスク記録媒体上の比較的長い距離、例え
ば２００μｍ以上をアクセスする場合には、長い距離を
移動する、前記のスライド送り機構によって光ピックア
ップ自体を移動させて行い、さらに、比較的短い距離、
例えば１００〜２００μｍ以内のアクセスには、短い距
離を超高速に微移動する２軸可動部を、前記の２軸アク
チュエータによってトラッキング駆動している。このよ
うに２軸可動部は、スライド移動機構が適用された際に
用いられるものであり、前記トラッキングに加えてフォ
ーカシングを行う。従って２軸可動部は、フォーカス方
向とトラッキング方向の二方向に自由度を持つ構成とな
っている。

【０００５】ところで、スライド送り機構として、ラッ
クピニオンまたは送りネジ機構や、リニアモータによる
駆動機構が可能であるが、近年においては主としてラッ
クピニオンまたは送りネジ方式が一般的となっている。
ラックピニオンまたは送りネジ方式は、前記の２軸可動
部を用い、光学ピックアップ全体をラックピニオンギア
または送りネジにより移動させる構成である。この構成
では、対物レンズを主とする２軸可動部が、常に中点位
置（光軸中心）を保ってトラックを追従するよう駆動さ
せることになるが、近年のとりわけＣＤ―ＲＯＭドライ
ブの高速アクセスに伴い、スライド送り時に２軸可動部
に振動が発生するという不都合がおきるおそれがあっ
た。このような２軸可動部の振動は、機構構造に好まし
くない影響を与えるばかりでなく、２軸可動部が中点位
置からズレることによりトラッキング動作自体にも好ま
しくない影響を与えるという問題がある。

【０００６】そこで、２軸可動部の振動を抑止するた
め、２軸可動部に中点サーボをかける方式が導入された
が、この中点サーボを実施するためには、２軸可動部の
位置を示すポジション信号が必要になる。従来技術にお
いては、受光素子からの信号に基づき、このポジション
信号を外付けの回路によって得る構成となっていた。

【０００７】つぎに、従来の受光素子について説明す
る。図３は、従来の受光素子の一例のブロック構成図で
ある。図に示されるように、受光素子（ＰＤＩＣ）１０
０は、シリコンｐｎ接合中に絶縁層をもつｐｉｎフォト
ダイオードを戻りビームの形状に合わせて６分割した構
成で、Ａディテクタ１１、Ｂディテクタ１２、Ｃディテ
クタ１３、Ｄディテクタ１４、Ｅディテクタ１５、Ｆデ
ィテクタ１６と、それぞれのディテクタ１１〜１６から
の出力を変換するＩＶアンプ２１〜２６からなる。分割
されたＡディテクタ１１〜Ｆディテクタ１６は、カソー
ドまたはアノードを共通にして逆バイアスをかけると、
光に照射されることで電流が流れる（光電流変換）電流
出力型であり、これら出力はＩＶアンプ２１〜２６を介
して、端子３１〜３６から電圧出力される。

【０００８】ここで、２軸可動部のポジションは、トラ
ックからの戻り光ビームの、ディテクタ上での通過方向
に向かい、いずれも左（または右）側に位置するＡディ
テクタ１１からの出力とＤディテクタ１４からの出力の
和（Ａ＋Ｄ）と、戻り光ビームの通過方向に向かい右
（または左）側に位置するＢディテクタ１２からの出力
とＣディテクタ１３からの出力の和（Ｂ＋Ｃ）との差分 （Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ） あるいは （Ｂ＋Ｃ）−（Ａ＋Ｄ） によって求められる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】したがって、従来の構
成にあっては、光ピックアップ上に搭載された受光素子
の端子３１〜３６からの接続線を、固定された基板まで
導き、この基板に設けた、差動増幅回路を主とする２軸
位置検出回路に、端子３１（Ａディテクタからの出力）
と端子３２（Ｄディテクタからの出力）の加算分およ
び、端子３４（Ｃディテクタからの出力）と端子３５
（Ｂディテクタからの出力）の加算分をそれぞれ入力す
ることにより、２軸可動部の位置信号を得るものであっ
た。

【００１０】ところが、前記のような従来の構成では、
外部にアンプを設ける必要があり、接続線等を配設する
ために基板の小型化ができず、よって装置の小型化の支
障になるとともに、加えてコスト削減にも支障をきたす
という不都合があった。

【００１１】本発明は、前記のような従来技術における
問題点を解決するためなされたもので、小型かつ低コス
トで２軸可動部の位置信号が得られる受光素子ならび
に、小型かつ低コストで高速かつ安定なトラックアクセ
スが可能な光学的情報再生装置を提供することを目的と
する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明に係る光学的情報再生装置の受光素子は、２軸可
動部を備える光学的情報再生装置に適用される受光素子
（ＰＤＩＣ）であって、前記２軸可動部の位置の検出機
能を有する構成によって達成される。

【００１３】あるいは、本発明に係る光学的情報再生装
置の受光素子は、複数個に分割された夫々独立したディ
テクタと、前記各ディテクタの電流出力を変換する複数
個のＩＶアンプと、少なくとも１個の差動アンプを備
え、前記複数個のディテクタのうち、戻り光ビームの通
過方向に向かい左右いずれか一方の側に位置する１個ま
たは複数個の前記ディテクタからの出力を前記差動アン
プの一方の入力とし、戻り光ビームの通過方向に向かい
他方の側に位置する１個または複数個の前記ディテクタ
からの出力を前記差動アンプの他方の入力とし、前記差
動アンプからの出力が前記２軸可動部の位置信号となる
構成とされたことを特徴とする。

【００１４】前記の構成を有する本発明にかかる受光素
子によれば、差動アンプを内蔵させた構成により、光学
ピックアップ上に搭載されている受光素子のみで、２軸
可動部の位置信号の検出が可能になる。

【００１５】あるいは、本発明に係る受光素子が、少な
くとも１個の、２軸可動部ポジション信号出力端子を備
えて構成される場合は、１本の接続線を光学ピックアッ
プ上に搭載されている受光素子の該出力端子から引き出
すだけで、２軸可動部ポジション信号が容易に得られ
る。

【００１６】さらに、本発明にかかる光学的情報再生装
置は、前記の構成の受光素子（ＰＤＩＣ）を備える光学
ピックアップを組み付けて成ることを特徴とする。この
構成の結果、光学ピックアップの２軸可動部に中点サー
ボをかけることが容易になり、高速かつ安定なトラック
アクセスが可能な光学的情報再生装置が実現される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を説
明する。図１は、本発明に係る受光素子の一実施形態の
ブロック構成図である。同図に示されるように、本発明
に係る光学的情報再生装置の受光素子１は、６個に分割
された夫々独立したＡディテクタ（光検出器）１１、Ｂ
ディテクタ１２、Ｃディテクタ１３、Ｄディテクタ１
４、Ｅディテクタ１５、Ｆディテクタ１６と、各ディテ
クタの電流出力１１ａ〜１６ａを変換して電圧出力２１
ａ〜２６ａとする６個のＩＶアンプ２１〜２６と、１個
の差動アンプ３０と、電圧出力２１ａ〜２６ａを外部に
放出するための６個の出力端子３１〜３６と、差動アン
プ３０からの出力３０ａを外部に放出するための１個の
２軸可動部ポジション信号出力端子３７を備える。

【００１８】光電変換部であるディテクタは、非収差法
によるフォーカス誤差検出ならびに２軸可動部の位置検
出信号を得るための４分割によるＡディテクタ１１、Ｂ
ディテクタ１２、Ｃディテクタ１３、Ｄディテクタ１４
と、３ビーム法によるトラッキング誤差検出を行うため
の２分割によるＥディテクタ１５、Ｆディテクタ１６
が、６個のＩＶアンプ２１〜２６とともにリードフレー
ム上に配設され、各ディテクタが各リード端子にワイヤ
ボンディングされて、各ディテクタによる各検出出力が
それぞれＩＶアンプを介して得られるように構成されて
いる。ここで、各ディテクタは、それぞれフォトダイオ
ードによって形成され、またリードフレームの両リード
端子部分はカソード端子として用いられている。そして
各ディテクタにて得られた各検出出力は、図示されない
基板上の信号処理回路に供給されるようになっている。

【００１９】さらに、本発明の構成は、中央の４個のＡ
ディテクタ１１、Ｂディテクタ１２、Ｃディテクタ１
３、Ｄディテクタ１４につき、戻り光ビームの通過方向
に向かい左右いずれか一方の側に位置する２個のディテ
クタからの出力を差動アンプの正側の入力とし、戻り光
ビームの通過方向に向かい他方の側に位置する２個のデ
ィテクタからの出力を差動アンプの負側の入力とし、差
動アンプからの出力が２軸可動部の位置信号として２軸
可動部ポジション信号出力端子に接続されて構成され
る。

【００２０】受光素子１の出力端子３１〜３７は、基板
上に設けられた信号処理回路（図示されない）に接続さ
れ、Ａディテクタ１１〜Ｆディテクタ１６が検出した信
号（以下ではＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆと略記する）はこ
の信号処理回路において、 ＲＦ出力（ＲＦ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ） フォーカス出力ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ） トラッキング出力ＴＥ＝Ｅ−Ｆ のように加減算によってそれぞれの信号が形成される。
一方、２軸可動部の位置検出信号は、差動アンプ３０の
出力としてそのまま使用することができる。なお、各デ
ィテクタの検出出力Ａ、Ｂ・・・Ｆは、各ディテクタの
初期調整用出力としても必要となる。

【００２１】本発明に係る受光素子は、前記のように差
動アンプを内蔵させ、所定のディテクタの検出出力を差
動アンプに入力して差分を得る構成とした結果、光学ピ
ックアップ上に搭載されている、この受光素子のみで、
２軸可動部の位置信号の検出が可能になる。

【００２２】しかも、２軸可動部ポジション信号の出力
端子を備えて構成される場合は、１本の接続線を該出力
端子から引き出すだけで、２軸可動部ポジション信号が
容易に得られるものである。

【００２３】つぎに、前記の受光素子を備える光学ピッ
クアップを組み付けて成る、本発明に係る光学的情報再
生装置について説明する。図２は、このような本発明に
係る光学的情報再生装置の一実施形態のブロック構成図
を示す。同図において、光学的情報再生装置５０は、光
ディスク記録媒体５１を回転させるスピンドルモータ５
２、受光素子６０を備える光学ピックアップ５４、この
光学ピックアップ５４を光ディスク記録媒体５１の半径
方向に移動させる移動用モータ５５を備える。さらに、
基板側には、スピンドルモータ５２を制御するスピンド
ルモータ制御回路５３、受光素子６０によって検出され
たトラッキングエラー信号に基づき移動用モータ５５の
移動速度を検出する移動用モータ速度検出回路５６、移
動用モータ５５を指令信号に基ずいて駆動制御する移動
用モータ駆動制御回路５７を備える。

【００２４】光学ピックアップ５４には、前記の受光素
子６０に加え、（図示されない）レーザーダイオード、
ハーフミラー６１、対物レンズ６２、さらにこの対物レ
ンズ６２などを保持するとともに、光ディスク記録媒体
５１のトラック方向と直行する方向に移動させるトラッ
キングアクチュエータ６３が搭載されている。

【００２５】受光素子６０は、ハーフミラー６１をへて
到着した、トラックからの戻り光ビームの強度分布を平
面上に分割分布させた複数個のディテクタにより検出
し、各ディテクタの検出分を個別に出力するほか、予め
定めたディテクタの検出分に基づいて編成された２軸可
動部（ならびにトラッキングアクチュエータ６３）の位
置信号を単独に出力する。

【００２６】さらに基板側には、トラッキングアクチュ
エータ６３を後述するＣＰＵ５５からの指令信号に基ず
いて駆動するトラッキングアクチュエータ駆動回路５
８、受光素子６０を経て図示されない信号処理回路（再
生ＲＦ信号、トラッキング信号、フォーカシング信号を
形成する）から出力されるトラッキング信号に基づき光
ビームスポットの横断トラック数をカウントするトラッ
クカウント回路５９が設けられている。

【００２７】ＣＰＵ５５は、移動用モータ５５及びトラ
ッキングアクチュエータ５８の目標速度の速度プロフィ
ールを作成するとともに、２軸可動部６２を中点位置に
保持する中点サーボの制御信号をはじめ、トラックカウ
ント回路５９からのトラックカウント信号に基づいて、
トラッキングアクチュエータ５８及び移動用モータ５５
を制御するための制御信号などを発生させる。

【００２８】前記の構成を有する光学的情報再生装置５
０の動作例を説明すると、トラックアクセス時に２軸可
動部６２を中点位置に保持しつつ光学ピックアップ５４
をスライド移動させることを定める指令信号がＣＰＵ５
５によって指令されると、この指令信号に基づきトラッ
キングアクチュエータ５８は２軸可動部６２を中点位置
に常時保持する中点サーボを実行し、これと同時に移動
用モータ駆動制御回路５７は、この指令信号に基づき移
動用モータ５５を駆動制御する。この過程にあって、ト
ラックカウントや中点位置ならびに２軸可動部の位置に
関する最新の情報は常時ＣＰＵ５５から夫々のアクチュ
エータや制御回路に送られる。

【００２９】本発明の構成によれば、２軸可動部６２の
位置信号が前記のように受光素子６０から直接得られる
構成とされているので、ノイズを拾いにくい安定した動
作の中点サーボを簡便に実施できる。この結果、光学ピ
ックアップ５４は高速でスライド移動するが、この光学
ピックアップ５４に搭載された２軸可動部６２は中点位
置に安定して常時保持されるから、スライド送り時に２
軸可動部６２に振動が発生するという不都合を排除する
ことができる。これにより、機構構造が保護されるとと
もに、安定かつ高速のトラッキング動作が可能になる。

【００３０】なお上記の動作は一例にすぎず、容易に得
られる２軸可動部位置情報を利用した他の種々のトラッ
キング動作を実現することができる。

【００３１】前記のように、本発明に係る光学的情報再
生装置は、前記の構成の受光素子（ＰＤＩＣ）を備える
光学ピックアップを組み付けて構成されるものであるか
ら、光学ピックアップの２軸可動部に中点サーボをかけ
ることが容易になり、ＣＰＵがアクセスプロファイル
（あるいは速度プロファイル）を指示する構成によっ
て、前記のような２軸可動部を中点位置に保持した状態
のままでの移動や、あるいは２軸可動部が移動進行方向
に限界量までオフセットした状態を保ちながら同時に光
ピックアップのスライド移動を重ねて実行することによ
るアクセス時間の高速化など、２軸可動部の位置情報を
利用する種々の駆動方式を簡便に実現することができ
る。しかも小型かつ低コストで、高速かつ安定なトラッ
クアクセスが可能になる。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項１
に係る光学的情報再生装置の受光素子は、２軸可動部を
備える光学的情報再生装置に適用され、２軸可動部の位
置の検出機能を有する構成とされるものであるから、外
付けの回路を用いることなく、２軸可動部の位置の検出
ができ、よって小型化とコスト削減がなされるという効
果を奏する。

【００３３】また、本発明の請求項２に係る光学的情報
再生装置の受光素子は、複数個に分割された夫々独立し
たディテクタと、各ディテクタの電流出力を変換する複
数個のＩＶアンプと、少なくとも１個の差動アンプを備
え、複数個のディテクタのうち、戻り光ビームの通過方
向に向かい左右いずれか一方の側に位置する１個または
複数個のディテクタからの出力を差動アンプの一方の入
力とし、戻り光ビームの通過方向に向かい他の側に位置
する１個または複数個のディテクタからの出力を差動ア
ンプの他方の入力とし、差動アンプからの出力をもって
２軸可動部の位置信号とする構成であるから、差動アン
プを内蔵させたことにより、光学ピックアップ上に搭載
されている受光素子のみで、２軸可動部の位置信号の検
出が可能になるという効果がある。

【００３４】さらに、本発明の請求項３に係る光学的情
報再生装置の受光素子は、少なくとも１個の、２軸可動
部ポジション信号出力端子を備えて構成されるから、光
学ピックアップ上に搭載されている受光素子の該出力端
子から１本の接続線を引き出すだけで、２軸可動部ポジ
ション信号が容易に得られ、よってコスト削減と小型化
を容易に実現できる。

【００３５】さらに、本発明の請求項４に係る光学的情
報再生装置は、前記の構成の受光素子（ＰＤＩＣ）を備
える光学ピックアップを組み付けて構成されるから、光
学ピックアップの２軸可動部に中点サーボをかけること
が容易になり、高速かつ安定なトラックアクセスが小型
かつ低コストで可能な、光学的情報再生装置を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光学的情報再生装置の受光素子の
一実施形態のブロック構成図である。

【図２】本発明に係る光学的情報再生装置の一実施形態
のブロック構成図である。

【図３】従来の受光素子のブロック構成図である。

【符号の説明】

１……本発明に係る光学的情報再生装置の受光素子、１
１……Ａディテクタ、１２……Ｂディテクタ、１３……
Ｃディテクタ、１４……Ｄディテクタ、１５……Ｅディ
テクタ、１６……Ｆディテクタ、２１……ＩＶアンプ、
２１ａ……電圧出力、２２……ＩＶアンプ、２２ａ……
電圧出力、２３……ＩＶアンプ、２３ａ……電圧出力、
２４……ＩＶアンプ、２４ａ……電圧出力、２５……Ｉ
Ｖアンプ、２５ａ……電圧出力、２６……ＩＶアンプ、
２６ａ……電圧出力、３０……差動アンプ、３０ａ……
電圧出力、３１……出力端子、３２……出力端子、３３
……出力端子、３４……出力端子、３５……出力端子、
３６……出力端子、３７……出力端子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２軸可動部を備える光学的情報再生装置
   に適用される受光素子であって、前記２軸可動部の位置
   の検出機能を有することを特徴とする光学的情報再生装
   置の受光素子（ＰＤＩＣ）。
2. 【請求項２】 前記受光素子は複数個に分割された夫々
   独立したディテクタと、前記各ディテクタの電流出力を
   変換する複数個のＩＶアンプと、少なくとも１個の差動
   アンプを備え、前記複数個のディテクタのうち、戻り光
   ビームの通過方向に向かい左右いずれか一方の側に位置
   する１個または複数個の前記ディテクタからの出力を前
   記差動アンプの一方の入力とし、戻り光ビームの通過方
   向に向かい他方の側に位置する１個または複数個の前記
   ディテクタからの出力を前記差動アンプの他方の入力と
   し、前記差動アンプからの出力が前記２軸可動部の位置
   信号となる構成とされたことを特徴とする請求項１記載
   の光学的情報再生装置の受光素子。
3. 【請求項３】 前記受光素子は少なくとも１個の、２軸
   可動部ポジション信号出力端子を備えて構成されたこと
   を特徴とする請求項１または２記載の光学的情報再生装
   置の受光素子。
4. 【請求項４】 前記請求項１、２または３記載の受光素
   子を備える光学ピックアップを組み付けて成ることを特
   徴とする光学的情報再生装置。