JP2007509458A - 光ディスクドライブ - Google Patents

Abstract

光学系（３０）は、少なくとも２つの光検出ユニット（６０、７０）を有し、各光検出ユニット（６０、７０）は検出セグメント（６２ａ−ｄ、７２ａ−ｄ）のアレイ（６１、７１）、及び対応する光検出ユニット（６０、７０）の電流出力部を規定する対応する出力端子（６３ａ−ｄ、７３ａ−ｄ）を有する。 第１光検出ユニット（６０）の少なくとも１つの電流出力部（６３ａ）は、出力ノード（８０ａ）において第２光検出ユニット（７０）の対応する電流出力部（７３ａ）に直接接続される。光学系（３０）は更に、光検出システム（３５）の対応する出力ノード（８０ａ−ｄ）に対応するライン（８１ａ−ｄ）を介して接続される入力端子（９１ａ−ｄ）を持つ信号処理回路（９０）を有する。各ライン（８１ａ−ｄ）には、対応する終端抵抗（８２ａ−ｄ）が接続される。

Description

本発明は、一般に、光記憶ディスクに情報を書込む／光記憶ディスクから情報を読取るためのディスクドライブ装置に関する。以下、斯かるディスクドライブ装置は、“光ディスクドライブ”とも称される。

回転しているディスクを光学的に走査するため、光ディスクドライブは、光ビーム生成装置（典型的にはレーザダイオード）、光ビームをディスク上で焦点スポットに集束させるための対物レンズ、及びディスクから反射した反射光を受け、電気的な検出出力信号を生成するための光検出器を有する。通例、光検出器は、マルチ検出セグメントを有し、各セグメントは、個別セグメント出力信号を出す。これら個別セグメント出力信号は、データ情報及び誤り信号を得るため、データ処理回路に転送される。

典型的には、光ディスクは、１つの所定の波長を持つレーザビームにより走査されることが対象とされる。他方、異なるタイプの光ディスクは、相互に異なる波長のレーザビームにより走査されることが対象とされている。例えば、赤色光（６５０ｎｍ）用の光ディスク及び赤外光（７８０ｎｍ）用の光ディスクが開発されていて、最近では、青色光ディスクが開発された。ディスクドライブは、異なるタイプの光ディスクに対応できることが望ましい。それ故、マルチタイプディスクドライブの光ピックアップユニット（ＯＰＵ）は、異なる色のレーザビームを生成する機能を持たなければならず、異なる波長を持つ光に対応できる光学系を持たなければならない。

原則的に、広範なスペクトル域に対して感受性のある単一の光検出器を用いることができる。しかしながら、このことは、光学部品（レンズ、ビームスプリッタ等）が異なる波長で働くように設計されなければならないことを意味し、これはかなり困難である。それ故、マルチタイプディスクドライブの光学系は、通例、個々のレーザビームに対し別個の光検出器を含む、個々のレーザビームに対し異なる光学経路を有する。斯かる別個の光検出器は各々、広範なスペクトル域に対して感受性があってもよいが、これら別個の光検出器は、それぞれの光ビームの色に対応する、狭いスペクトル域に対してだけ感受性があってもよい。

ＯＰＵは同じ色の２つの光検出器を有し、一方の光検出器は書込みの場合に用いられ、他方の光検出器は読取りの場合に用いられることも可能である。

ＯＰＵがマルチ光検出器を持つ全ての場合における問題は、典型的にはＯＰＵから離れて配置されるＰＣＢ（メインＰＣＢ）上に搭載されたＩＣで行なわれる、更なる信号処理回路における光検出器の出力信号の更なる処理に関する。とりわけ、この問題は、マルチ光検出器のマルチ出力部を信号処理回路の単一入力部に経済的に結合することに関する。これに関して、各検出器の出力部は、実際には、一組の出力部を有する出力ポートを伴い、斯かる出力部の各々が、対応する検出セグメントに関連付けられることに留意されたい。

１つの試みでは、各光検出器の各出力部の組が、対応する（可撓性）ケーブルを介してメインＰＣＢに接続される。信号処理回路は、２つ（又はそれ以上）の入力ポートを持つ特別なＩＣとして、又は２つ（又はそれ以上）の標準的な単一入力ＩＣにより実現されてもよい。

他の試みでは、例えば欧州特許出願公開第EP-A-0,939,397号に述べられるように、複数組の検出器出力部が、１つの共通ケーブルを介してメインＰＣＢに接続される。この場合、各検出器出力部は、選択的に、対応するケーブルワイヤに可制御スイッチを介して結合される。

本発明の重要な目的は、前記問題に対してよりコスト効率の高い解決策を提供することにある。

本発明の重要な態様によれば、電流出力部を持つ２つ（又はそれ以上）の光検出器が用いられる。異なる光検出器の関連する出力端子が互いに且つ結合ケーブルのワイヤの一端にただ接続される。前記ワイヤの他端は、標準的な単一入力ポートＩＣとして実現されてもよい、信号処理回路の対応する入力端子に接続される。電流信号を（標準的な）電圧信号に変換するため、各結合ワイヤは、対応する終端抵抗を介して接地されてもよく、該終端抵抗は、信号処理ＩＣに集積されるか、外部抵抗として実施されてもよい。

本発明のこれら及びその他の態様、特徴及び利点が、図面を参照した以下の記載により更に説明されるであろう。図面において、同一の参照数字は、同一又は同様の部分を示している。

図１は、典型的にはＤＶＤ又はＣＤである光記憶ディスク２に情報を記憶する又は光記憶ディスク２から情報を読取るのに適した光ディスクドライブ装置１を概略的に示す。光ディスク２は、情報がデータパターンの形態で記憶され得る記憶空間の、連続的な螺旋の形態又はマルチ同心円の形態の何れかにおける、（簡潔にするため図示されていない）少なくとも１つのトラックを有する。光ディスクは、情報が製造時に記録される読取専用のタイプであってもよく、斯かる情報はユーザによって読取られることしかできない。また、光ディスクは、情報がユーザによって記憶され得る書込み可能なタイプであってもよい。一般的な光ディスクの技術、情報を光ディスクに記憶できる方法及び光学データを光ディスクから読取ることができる方法はよく知られているので、ここで斯かる技術をより詳細に述べる必要はないであろう。

ディスク２を回転させるため、ディスクドライブ装置１は、回転軸５を規定する、（簡潔にするため図示されていない）フレームに固定されたモータ４を有する。ディスク２を受け、保持するため、ディスクドライブ装置１は、スピンドルモータ４の場合には該モータ４のスピンドル７に載置される、ターンテーブル又はクランプハブ６を有してもよい。

ディスクドライブ装置１は更に、光ビームによってディスク２のトラックを走査するための光学系３０を有する。光学系３０は、光ビームを生成するための光ビーム生成手段３１及び４１、並びに反射光を受け、検出された光の量を表す電気出力信号を生成するための光検出システム３５を有する。

とりわけ、図１に図示される例示の装置において、ディスクドライブ装置１は、少なくとも２つのディスクのタイプ、例えば、ＣＤ及びＤＶＤに対応するように設計されたマルチタイプドライブである。光学系３０は、何れも典型的にはレーザダイオード等のレーザ部品である、第１光ビーム生成手段３１及び第２光ビーム生成手段４１を有する。第１光ビーム生成手段３１は、第１光ビーム３２を生成するように構成され、第２光ビーム生成手段４１は、第２光ビーム４２を生成するように構成される。以下では、光ビーム３２及び４２の光学経路の異なるセクションが、関連する参照数字３２及び４２にa、ｂ、ｃ等の文字が付加されることにより示されるであろう。

第１光ビーム３２は、第１ビームスプリッタ４３、第２ビームスプリッタ３３、コリメータレンズ３７及び対物レンズ３４を通り、ディスク２に到達する（ビーム３２ｂ）。第１光ビーム３２ｂは、ディスク２から反射し（反射第１光ビーム３２）、対物レンズ３４、コリメータレンズ３７、第２ビームスプリッタ３３を通り（ビーム３２ｄ）、光検出システム３５の第１光検出器６０に到達する。

第２光ビーム４２は、ミラー４４により反射され、第１ビームスプリッタ４３を通り、その後、参照数字４２ｂ及び４２ｃにより示される、第１光ビーム３２の光学経路と同等の光学経路をたどる。第２ビームスプリッタ３３を通った後、２つのビーム３２及び４２は、例えば、第３ビームスプリッタ４５により分離される。第２光ビーム４２ｄは、例えば第２ミラー４６を介して光検出システム３５の第２光検出器７０に到達する。第２光検出器７０は、第１光検出器６０から数センチ程度のかなりの距離をおいて配置されてもよい。

対物レンズ３４は、２つの光ビーム３２ｂ及び４２ｂの一方をディスク２の（簡潔にするため図示されていない）情報層上で焦点スポットＦに集束させるように設計される。

動作中、光ビームは、トラック上に合焦されていなければならない。このため、対物レンズ３４は、軸方向及び径方向に変位可能であるように構成され、光ディスクドライブ装置１は、ディスク２に対して対物レンズ３４を変位させるように構成されたアクチュエータシステム５２を有する。アクチュエータシステムそれ自体は知られていて、さらに斯かるアクチュエータシステムの設計及び動作は本発明の主題ではないので、斯かるアクチュエータシステムの設計及び動作をここでより詳細に述べる必要はないであろう。

装置のフレームに対して対物レンズを支持するための手段及び対物レンズを変位させるための手段それら自体は一般に知られている点に留意されたい。斯かる支持及び変位手段の設計及び動作は本発明の主題ではないので、それらをここでより詳細に述べる必要はないであろう。

ディスクドライブ装置１は更に、光検出システム３５からそれぞれ読取信号Ｓ_Ｒ，１又はＳ_Ｒ，２を受信するための読取信号入力部９１及び９１’を持つ信号処理回路９０を有する。信号処理回路９０は、データ信号Ｓ_Ｄを得るために読取信号Ｓ_Ｒ，１又はＳ_Ｒ，２を処理し、このデータ信号Ｓ_Ｄをデータ出力部９２において供給するように設計される。信号処理回路９０は更に、アクチュエータシステム５２のための制御信号Ｓ_Ｃを生成するために読取信号Ｓ_Ｒ，１又はＳ_Ｒ，２を処理し、これら制御信号Ｓ_Ｃを制御出力部９４において供給するように設計される。

図２は、光検出器Ｘが通例複数の検出セグメントを有することを図示している。図示の例では、光検出器Ｘは、４つの検出象限の各々に入射する光の量を示す個別検出信号Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤをそれぞれ供給することができる４つの検出セグメントＸａ、Ｘｂ、Ｘｃ及びＸｄを有する。斯かる４象限検出器それ自体は一般に知られているので、その設計及び機能のより詳細な説明をここで行なう必要はないであろう。

光検出器Ｘに対する異なる設計も可能であることに留意されたい。特に、光検出器は、当業者にとって明らかであるように、中央孔セグメント及び衛星セグメントを備えてもよいことに留意されたい。また、ディスクドライブ装置は、当業者にとって明らかであるように、１スポットビーム検出システムであってもよく、３スポットビーム検出システムであってもよいことに留意されたい。

図２はまた、信号処理回路９０の読取信号入力部９１が実際には全ての個別検出信号を受信するための複数の入力部を有することを図示している。即ち、図示の４象限検出器の場合では、信号処理回路９０の読取信号入力部９１は実際には個別検出信号Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤをそれぞれ受信するための４つの入力部９１ａ、９１ｂ、９１ｃ及び９１ｄを有する。信号処理回路９０は、当業者にとって明らかであるように、データ及び制御情報を得るために個別検出信号Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを処理するように設計される。

ディスクドライブ装置１が１つの光検出器Ｘしか有さない場合、検出セグメントは、図２に示されるように、信号処理回路９０の対応する入力部９１ａ、９１ｂ、９１ｃ及び９１ｄにただストレートフォワードに接続されてもよい。しかしながら、異なる波長に適した光検出システム３５の場合に問題が生じる。図１に示される装置において、信号処理回路９０は、それぞれ光検出器６０及び７０から読取信号Ｓ_Ｒ，１又はＳ_Ｒ，２を受信するための２つの別個の読取信号入力部９１及び９１’を持つ。光検出器６０、７０はそれぞれ、個別ケーブル６４、７４（各ケーブルは、当業者にとって明らかであるように、マルチワイヤ(multiple wires)を有する）を介して対応する読取信号入力部９１、９１’に接続される。

図３は、本発明によるディスクドライブ装置１０１を示す、図１と同等の図である。ディスクドライブ装置１０１は、図４を参照してより詳細に述べられるように、信号処理回路９０が１つの読取信号入力部９１しか持たず、光検出器６０及び７０が両方とも（マルチ共通ワイヤ８１ａ−ｄを有する）１つの共通ケーブル８１を介してこの信号入力部９１に接続される点を除いて、上述した装置１と同じである。

図４は、本発明による光検出システム３５を概略的に示すブロック図である。この光検出システム３５は、複数の光検出ユニット、本例では２つの光検出ユニット６０及び７０を有する。光検出ユニット６０は、マルチ検出セグメント６２ａ、６２ｂ、６２ｃ及び６２ｄのアレイ６１を有し、光検出ユニット７０は、マルチ検出セグメント７２ａ、７２ｂ、７２ｃ及び７２ｄのアレイ７１を有する。図３は、各検出アレイ６１、７１の４つの検出セグメントしか示していないが、このことは、本発明の範囲を制限することなく図示の目的でしかないことは明らかであろう。

光検出ユニット６０は複数の出力端子６３ａ、６３ｂ、６３ｃ及び６３ｄを持ち、光検出ユニット７０は複数の出力端子７３ａ、７３ｂ、７３ｃ及び７３ｄを持ち、各端子は対応する検出セグメントに関連付けられる。第１光検出ユニット６０の出力端子６３ａは、ノード８０ａにおいて第２光検出ユニット７０の対応する出力端子７３ａに接続される。ノード８０ａは、光検出システム３５の出力ノードをなし、共通ケーブル８１の１ライン８１ａを介して信号処理回路９０の対応する入力端子９１ａに接続される。第１光検出ユニット６０の出力端子６３ｂは、ノード８０ｂにおいて第２光検出ユニット７０の対応する出力端子７３ｂに接続される。ノード８０ｂは、光検出システム３５の出力ノードをなし、共通ケーブル８１の１ライン８１ｂを介して信号処理回路９０の対応する入力端子９１ｂに接続される。第１光検出ユニット６０の出力端子６３ｃは、ノード８０ｃにおいて第２光検出ユニット７０の対応する出力端子７３ｃに接続される。ノード８０ｃは、光検出システム３５の出力ノードをなし、共通ケーブル８１の１ライン８１ｃを介して信号処理回路９０の対応する入力端子９１ｃに接続される。第１光検出ユニット６０の出力端子６３ｄは、ノード８０ｄにおいて第２光検出ユニット７０の対応する出力端子７３ｄに接続される。ノード８０ｄは、光検出システム３５の出力ノードをなし、共通ケーブル８１の１ライン８１ｄを介して信号処理回路９０の対応する入力端子９１ｄに接続される。

本発明の重要な態様によれば、光検出ユニット６０及び７０は電流出力部を持つタイプのものである、即ち、それらの出力端子６３ａ−ｄ及び７３ａ−ｄにおいて供給される出力信号は電流信号である。ディスクドライブ装置２の動作中、使用中のレーザ３１、４１のアイデンティティにより決定されるように、光検出ユニット６０及び７０の一方しか作動しない。他方の非作動検出ユニットは、光を受けないという事実によって“パワーダウンモード”にあり、このモードでは、その出力部はフローティングであるか、どんな場合にも高入力インピーダンスを呈する。このように、非作動検出ユニットの存在は、作動検出ユニットにより生成される出力信号に悪影響を及ぼさない。

信号処理回路９０は、電流入力部を持つ回路であってもよい、即ち、電流信号を処理するように設計されてもよい。しかしながら、信号処理回路９０は、代替的に、電圧入力部を持つ標準的な回路であってもよい、即ち、電圧信号を処理するように設計されてもよい。この場合、図示のように、各ライン８１ａ、８１ｂ、８１ｃ及び８１ｄは、対応する終端抵抗８２ａ、８２ｂ、８２ｃ及び８２ｄを介して接地される。斯かる終端抵抗は、光検出システム３５に配置されてもよいが、好ましくは信号処理回路９０の近傍に配置される。まして終端抵抗は、信号処理ＩＣに集積されてもよい。

各終端抵抗８２ａ、８２ｂ、８２ｃ及び８２ｄの抵抗値は、高帯域における信号伝送のロバストネスを改善するために、対応するライン８１ａ、８１ｂ、８１ｃ及び８１ｄの特性インピーダンスに整合するように都合よく選ばれてもよい。

図１及び３の例では、２つの光ビーム３２及び４２の光学経路がおおかた同等であり、２つの光ビーム３２及び４２が、これら２つの光ビームに対する焦点Ｆがほぼ一致するように同一のレンズ３７及び３４により合焦されることに留意されたい。代替的に、光学系３０が２つの光ビーム３２及び４２に対して２つの別個の光学経路を含み、これら２つの光ビームに対する焦点Ｆが一致しないように、異なる光学部品が２つの光ビームに対して用いられてもよい。この場合、第３ビームスプリッタ４５のような光学分離素子が省略されてもよい。

光ビームが完全に分離されている実施例では、別個の光学ユニット１３０を設け、各ユニットが符号３１等のレーザユニット、符号３４等の光学レンズ及び符号６０等の光検出器を有することが可能である。斯かるユニットは、個々の光検出器の電流出力部が上述のように互いに接続される光ディスクドライブ装置１０１に搭載されてもよい。

本発明は上述の例示的な実施例に限定されず、いくつかの修正及び変形が添付請求項に規定される本発明の保護範囲内で可能であることは当業者に明らかであろう。

例えば、光検出ユニット６０及び７０は、恐らくはそれらの波長感度範囲を除き、相互に同じ設計のものであることが好ましく、図示したように、光検出ユニット６０及び７０の全ての対応する出力端子が互いに接続されることが好ましいが、本発明の枠内での利点は、第１検出ユニット６０のただ１つの電流出力部が第２検出ユニット７０の１つの対応する電流出力部に接続される場合に既に達成される。

更に、本発明は２つの光ビームを持つ例について説明されたが、本発明は３つ以上の光ビームを持つ装置にも等しく良好に実現されることは明らかであろう。

上記のものにおいて、本発明は、本発明による装置の機能ブロックを図示するブロック図を参照して説明されている。１つ以上のこれら機能ブロックは、斯かる機能ブロックの機能が個別のハードウェア要素によって実行されるハードウェアで実施されてもよいが、ソフトウェアで実施され、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタルシグナルプロセッサ等のプログラム可能な装置またはコンピュータプログラムの１つ以上のプログラムラインによっても実行されることに留意されたい。

図１は、光ディスクドライブ装置の幾つかの関連する構成要素を概略的に示す。 図２は、光検出器を概略的に示す。 図３は、本発明による光ディスクドライブ装置を概略的に示す。 図４は、本発明による光検出システムを概略的に示すブロック図である。

Claims (18)

1. 少なくとも２つの光検出ユニットを有し、各光検出ユニットは、検出セグメントのアレイ及び対応する光検出ユニットの電流出力部を規定する少なくとも１つの出力端子を有する光検出システムであって、
   第１光検出ユニットの少なくとも１つの電流出力部は、出力ノードにおいて第２光検出ユニットの対応する電流出力部に直接接続される光検出システム。
2. 前記２つの光検出ユニットは相互に同一設計のものであることを特徴とする請求項１に記載の光検出システム。
3. 前記２つの光検出ユニットは相互に異なる波長感度範囲を持つことを特徴とする請求項２に記載の光検出システム。
4. 前記第１光検出ユニットの各電流出力部は、対応する出力ノードにおいて前記第２光検出ユニットの対応する電流出力部に直接接続されることを特徴とする請求項２に記載の光検出システム。
5. 各光検出ユニットは、出力部がフローティングである及び／又は高入力インピーダンスを呈す非作動状態を持つことを特徴とする請求項１に記載の光検出システム。
6. 各光検出ユニットは、適切な光を受信しない場合非作動状態にあることを特徴とする請求項５に記載の光検出システム。
7. ディスクドライブ装置用の光学系であって、
   請求項１に記載の光検出システム、及び
   前記光検出システムの対応する出力ノードにラインを介して接続される少なくとも１つの入力端子を持つ信号処理回路、
   を有する光学系。
8. 前記少なくとも１つの入力端子は電流入力部を有することを特徴とする請求項７に記載の光学系。
9. 前記少なくとも１つの入力端子は電圧入力部を有し、終端抵抗が前記ラインに接続されることを特徴とする請求項７に記載の光学系。
10. 前記終端抵抗は前記信号処理回路の近傍に配設されることを特徴とする請求項９に記載の光学系。
11. 前記終端抵抗は前記信号処理回路を実現するＩＣに集積されることを特徴とする請求項９に記載の光学系。
12. ディスクドライブ装置用の光学系であって、
    少なくとも２つの光ビームを生成するための光ビーム生成手段、
    前記光ビームを方向づけ、光ディスク上で焦点スポットに集束させるための光学部品、
    請求項１に記載の光検出システム、及び
    反射光ビームを前記光検出システムの関連する光検出ユニットに方向づけるための光学部品、
    を有する光学系。
13. 前記光学部品は、前記少なくとも２つの光ビームが少なくとも部分的に共通の光路を持つように配設されることを特徴とする請求項１２に記載の光学系。
14. 前記光学部品は、前記少なくとも２つの光ビームが完全に分離した光路を持つように配設されることを特徴とする請求項１２に記載の光学系。
15. 光ビームを生成するための光ビーム生成手段、
    前記光ビームを方向づけ、光ディスク上で焦点スポットに集束させるための光学部品、
    光検出ユニット、及び
    反射光ビームを前記光検出ユニットに方向づけるための光学部品、
    を有する光学ユニットであって、
    前記光検出ユニットは、検出セグメントのアレイ及び前記光検出ユニットの電流出力部を規定する少なくとも１つの出力端子を有する光学ユニット。
16. 請求項７若しくは１２に記載の光学系又は請求項１に記載の光検出システムを有するディスクドライブ装置。
17. 請求項１５に記載の少なくとも１つの光学ユニットを有するディスクドライブ装置。
18. 請求項１５に記載の少なくとも２つの光学ユニットを有するディスクドライブ装置であって、第１光学ユニットの第１光検出ユニットの少なくとも１つの電流出力部は、出力ノードにおいて第２光学ユニットの第２光検出ユニットの対応する電流出力部に直接接続されるディスクドライブ装置。

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