JPH0770064B2

JPH0770064B2 - 記録媒体駆動装置

Info

Publication number: JPH0770064B2
Application number: JP62160841A
Authority: JP
Inventors: 恭輔 ▲吉▼本; 亨志下田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-06-30
Filing date: 1987-06-30
Publication date: 1995-07-31
Anticipated expiration: 2010-07-31
Also published as: JPS647329A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、光デイスクあるいは光磁気デイスク等の記
録媒体駆動装置に関するものであり、特に、トラツキン
グサーボ機構とフオーカシングサーボ機構の駆動のため
の誤差信号を検出する検出器の出力電流の増幅器に着目
した記録媒体駆動装置に関するものである。

近年、コンピユータによる情報処理量が増大の一途を辿
り、その増大した情報を記録、再生するため記録量の多
い光デイスク装置が注目され、その技術の向上は目覚ま
しいものがある。光デイスク装置において記録媒体上に
記録されている、あるいは記録する情報は１μｍ以下の
微少ビツトであるため、レーザビームは直径１μｍ程度
の微少スポツト光に絞り、前記記録媒体の面振れやトラ
ツク振れに関わらず常に媒体面上に照射させるフオーカ
シングサーボ機構やトラツキングサーボ機構が不可欠と
なり、精度の高いサーボ機能の開発が望まれている。

〔従来の技術〕

従来から光デイスク装置あるいは光磁気デイスク装置に
おいては情報の記録時にはデイスクの内周又は外周で光
学ヘツドとデイスク間の相対周速に差があるためデイス
ク上に同等の記録条件を得るには外周になる程記録レー
ザ光を強くする必要がある。この制御にあらかじめデイ
スクに記録されているトラツク番号の情報を復調しD/A
変換してレーザパワーを制御している。

一方光学ヘツドを駆動するトラツクサーボやフオーカス
サーボ等のサーボ系は反射もしくは透過光を利用してい
るためレーザパワーが変化したり、デイスクの反射率が
変化するとサーボ駆動信号も変化する。従つて安定なサ
ーボ駆動信号を得るためにはレーザパワーの変化やデイ
スクの反射率の変化にかかわらず平均化したサーボ駆動
信号が得られるようにサーボゲインを自動的に変化させ
る必要がある。

次に、このサーボゲインを自動的に変化させる増幅器の
具体例を、特開昭60−22746号公報に開示されているも
のについて説明する。

第８図は従来のサーボゲイン制御回路を示す。

図において（117）はシリンドリカルレンズ法にて知ら
れる四分割光検知器であつて、図示の上段からトラツク
ずれ信号、フオーカスずれ信号及び全反射光量信号の三
種類の系を出力する。トラツクずれ信号の系の（118）
は差動増幅器、（119）と（121）はそれぞれ増幅器であ
つて、直列接続され出力端子（122）にトラツクサーボ
駆動信号を出力する。フオーカスずれ信号の系の（12
3）は差動増幅器、（124）と（126）はそれぞれ増幅器
であつて、直列接続された出力端子（127）にフオーカ
スサーボ駆動信号を出力する。全反射光量系は反転増幅
器（128）とフイルタ（129）が直列接続され、フイルタ
（129）の出力は負の極性で電界効果型トランジスタ
（以下FETと略称する）（120）と（125）の各ゲート端
子Ｇに並列接続され、FET（120）と（125）の各ソース
端子Ｓは接地接続され、各ドレイン端子Ｄはそれぞれ増
幅器（119）と（124）の一入力端子に接続された回路構
成になつている。

第９図はFETのゲート電圧V_GS対等価ドレイン／ソース間
抵抗値R_DSの特性曲線の一例であつて、図示のように２
次曲線の特性を有している。ここで直線領域の中心点を
Ｐとする。

次に第８図のサーボゲイン制御回路の作用について説明
する。

増幅器（128）の出力は全反射光量信号であつて雑音成
分をフイルタ（129）にて除去した後にFET（120）と（1
25）の各ゲート端子Ｇにそれぞれ並列接続され、全反射
光量信号のレベル変動がゲート電圧V_GSとして印加さ
れ、第９図の特性曲線のゲート電圧V_GSに対応する等価
ドレイン／ソース間の抵抗値R_DSが変化する。FET（12
0）の抵抗値をR_DS4、FET（125）の抵抗値をR_DS9、増幅
器（119）の一入力端子と出力端子間の抵抗をR₃、増幅
器（124）の同抵抗をR₈、増幅器（119）と（124）の各
増幅利得をA₃,A₈とすればにて表わされ各FETの抵抗値R_DSの変化に対応して増幅利
得が自動制御される。すなわち全反射光量の値が小さく
なればこれに比例してゲート電圧V_GSが小さくなり、抵
抗値R_DSも小さくなり、逆に増幅利得が大きくなるのを
利用してサーボ駆動信号出力の平均化を計つている。

ところで情報の記録時と再生時とではレーザ光の強度比
が大きいことから情報の再生時には全反射光量の出力す
なわち増幅器（128）の出力が小さく、第９図に示すFET
の特性の直線性の悪い領域を使わざるを得ないため充分
な増幅利得を得ることができず安定なサーボ回路が実現
できない欠点があつた。

上記従来例の欠点の改良策としては、その再生時にはサ
ーボゲインを大きくし、記録時には光学ヘツドの全反射
光量の出力に対応してサーボゲインを変え、再生時・記
録時を総合して全反射光量の変化に拘らず安定な光学ヘ
ツドの駆動出力が得られるサーボゲインの自動調整回路
を使用することが考えられる。

そしてこの改良策としては、光学ヘツドからのトラツク
ずれ信号とフオーカスずれ信号とをそれぞれ増幅する増
幅器を備え、該各増幅器の出力にてそれぞれトラツクサ
ーボとフオーカスサーボを行うためにサーボゲインの調
整を行うデイスク装置において、記録時と再生時の切換
信号にて前記両増幅器のゲインを切換える切換スイツチ
を設けると共に前記記録時と再生時の区分にかかわらず
前記両増幅器の出力をほぼ同レベルに安定化する制御手
段を設けることが考えられる。

第10図は上記改良策によるサーボゲインの自動調整回路
の構成例を示し、第８図の従来例からの変更部分のみを
示している。

第10図において（130）と（131）はそれぞれ接点（13
6），（137）と（138），（139）とを具備するアナログ
スイツチであつて、端子（133）に入力されるデイスク
の記録／再生ゲート信号によつて駆動される。（132）
は増幅器であつてフイルタ（129）を通過した全反射光
量信号を入力し、その出力はアナログスイツチ（131）
の接点（138）を介してFET（120）のゲート端子Ｇに接
続する。又フイルタ（129）の出力を分岐し接点（139）
を介してFET（120）のゲート端子Ｇに接続する。FET（1
20）のソース端子Ｓは接地され、ドレイン端子Ｄは増幅
器（119）の一入力端子に接続すると共に、アナログス
イツチ（130）の接点（136）と抵抗（R134）及び接点
（137）と抵抗（R135）を介して増幅器（119）の出力端
子に共通接続した回路構成になつている。

次に第10図の回路の作用について説明する。先づアナロ
グスイツチ（130）と（131）の接点（136）の（138）と
は端子（133）の入力信号が再生時に閉じると共に、接
点（137）と（139）が開き入力信号が記録時にはそれぞ
れ逆の作用を行うように設定している。

先づ第８図に示す四分割光検知器（117）の出力のすべ
てを合成して得た全反射光量信号を反転増幅器（128）
にて出力が負極性となるように増幅するがその出力を次
段のフイルタ（129）を介してFET（120）のゲート電圧
として入力する際にその入力ゲート電圧の平均値が情報
の記録時において第９図の直線性の良好なる位置（すな
わちＰ点）になるように増幅器（128）のゲインを設定
する。そして情報の再生時にはレーザパワーを低くする
がそのときのFET（120）の入力ゲート電圧が記録時の平
均値と同程度になるように増幅器（132）のゲインを設
定する。この状態で記録／再生ゲート信号を端子（13
3）に印加するとFET（120）の入力ゲート電圧は記録時
には第９図特性曲線のＰ点を中心にほぼ直線性のよい範
囲内で上下変動を行い、再生時には増幅器（132）の機
能限界で定まる出力（動作点Ｐ点に近接し得るゲート電
圧）を中心にあまり変動を伴なわないゲート電圧が得ら
れる。

次にサーボゲインの設定を行う。例えば光検知器（11
7）のトラツクずれ信号を差動増幅器（118）にて増幅す
るとこの出力はトラツクすれの方向と大きさを表わすも
のであり、増幅器（119）と（121）を介してトラツクず
れを補正するよう対物レンズを移動せしめるコイルに接
続される。ここでサーボゲインは増幅器（118）および
（119）で設定されるが増幅器（119）のゲインはFET（1
20）の等価ドレイン／ソース間抵抗値R_DS4と抵抗（R13
4），（R135）により決定され、増幅器（119）のゲイン
を記録時A_3W再生時A_3Rとすればにて表わされる。

ここで記録時のレーザパワーの平均値を基準に増幅器
（128）のゲインを設定すると、再生時にはレーザパワ
ーが低いために増幅器（132）のゲイン設定を行つても
尚かつ、サーボゲインが不足する傾向にある。そこでア
ナログスイツチ（130）を記録／再生ゲートで制御し、
記録時／再生時ともにほぼ同程度の前記トラツクずれを
補正する駆動電圧が得られるように抵抗（R134）と（R1
35）の値を選定することにより最適なサーボゲインが設
定できる。

第10図の回路はトラツクサーボ駆動信号の系について説
明を行つたが、フオーカスずれ信号の系についても全く
同様に適用できるものであつて、第10図の回路において
差動増幅器（118）を（123）に置換え増幅器（119）と
（121）をそれぞれ（124）と（126）に置換えることに
より安定なフオーカスサーボ駆動信号を得ることができ
るようにされている。

以上説明したようにこの改良策によるサーボゲインの自
動調整回路は、簡易構成でかつ全反射光量の出力が情報
の記録時／再生時の区分に拘わらず変動しても常に安定
したサーボ駆動信号が容易に得られるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の光デイスク駆動装置及びその改良策は以上のよう
に構成されている。即ち、サーボ駆動信号を全反射光量
で割り算することにより、当該サーボ駆動信号を平均化
させて、レーザパワーやデイスク反射率のいかんに拘ら
ず、サーボル−プゲインを一定に維持する機能（以下Ａ
uto Ｇain Ｃon−tvolの頭文字からAGCと略称する）を
備えており、また、そのAGCのダイナミツクレンジが狭
い点を補なうべく、再生／記録の階段でゲインを切り変
えるためのゲイン切り換え段が、当該AGCの前段に設け
られている。

ところで、このようなAGCの特性としては、光デイスク
のサーボに要求される精度（フオーカシングサーボでは
±１μｍの程度、トラツキングサーボでは±0.1μｍの
程度）と帯域（ゲイン交差周波数で3KHzの程度）から考
えて、そのダイナミツクレンジは５倍ないし10倍程度が
限界である。

しかしながら、光デイスクの記録媒体としては、様々な
特性のものがあり、記録後の反射率まで含めて考える
と、光デイスクの反射率変化だけでも10倍程度になるも
のである。

また、その再生パワーについても、記録媒体の感度に合
わせて、記録データを破壊しないように変化させること
が必要であり、その記録パワーについても、記録媒体の
種類に依存して異なつてくるものである。更に、光磁気
デイスクのように、記録パワーと同程度かそれ以上のパ
ワーで半導体レーザーを連続点燈することにより記録デ
ータを消去するようにされたものまで考えると、平均的
なレーザパワーの変化でも10倍程度にはなるものであ
る。

したがつて、このように様々な特性を持つ記録媒体とし
ての光デイスクまたは光磁気デイスクに対しては、AGC
のダイナミツクレンジを前段の再生／記録のゲイン切換
により拡大するだけの従来例では不充分であるという問
題点があつた。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたものであつて、様々な特性を持つ記録媒体としての
光デイスクまたは光磁気デイスクに対して、AGCのダイ
ナミツクレンジを補なうことの可能なゲイン切り換え手
段を備えるとともに、高精度かつ広帯域のサーボ駆動信
号を得ることのできる増幅器を備えてなる記録媒体駆動
装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る記録媒体駆動装置は、所要のサーボ駆動
信号を得るための検出器の出力電流の増幅する増幅器に
所要数のカレントミラーが含まれており、このカレント
ミラーに検出器の出力電流を直接供給して増幅し、この
増幅された出力電流について所要の電流演算をするため
の手段が設けられている。

〔作用〕

この発明によれば、所要のサーボ駆動信号を検出するた
めの検出器の出力電流について少なくとも１個のカレン
トミラーからなる増幅機能部により所要の増幅がなされ
る。

〔実施例〕

第１図は、この発明の一実施例としての記録媒体駆動装
置における光検出器および増幅器部分についての構成図
である。

この第１図においては、光検出器（１）の出力電流（I
_PD）が、特性をそろえたトランジスタ（２）〜（８）と
抵抗（９）〜（14）からなるカレントミラー回路（15）
により増幅されて、所定倍（例えば５倍）の出力電流
（I_out）が得られるように構成されている。

次に、その動作について説明する。

PINフオトダイオードからなる光検出器（１）に光が入
力されると、この入力された光のエネルギに比例した出
力電流（I_PD）が得られる。いま、トランジスタ
（２），（３）のエミツタ−ベース間電圧がV_BEであ
り、抵抗（９）の抵抗値がR₉であるものとすると、PIN
フオトダイオードに必要な逆バイアス電圧（E_PD）は次
式のようになる。

E_PD≒V_CC−2V_BE−I_PD・R₉ −（１）ここで、I_PDの最大値に対応したR₉を選択することで、
その周波数特性を犠牲にすることなく、充分に大きなE
_PDを取ることができることは、上記（１）式から認めら
れる。即ち、例えば、I_PD・R₉をV_BEとほぼ等しく選択す
ることにより、E_PD≒V_CC−3V_BE≒V_CC−2.1Vと、その電
源電圧に近い逆バイパスを加えることができる。

この第１図から認められるように、トランジスタ（３）
〜（８）のベース電位は常に互いに一致しているから、
これらのトランジスタ（３）〜（８）のエミツタ−ベー
ス間電圧（V_BE（３）〜V_BE（８））および、それぞれに
対応する抵抗（９）〜（14）の抵抗値（R₉〜R₁₄）を増
幅器の所要の精度に応じて調整するようにすれば、抵抗
（９）〜（14）を流れるエミツタ電流（I₉〜I₁₄）相互
間の関係は次式により求められる。

I₉・R₉＋V_BE（３）＝I₁₀・R₁₀＋V_BE（４）＝………＝I₁₄・R₁₄＋V_BE（８） −（２）そして、所望の精度の範囲内で次式の関係が成立する。

I₉＝I₁₀＝……I₁₄ −（３）このようにすることは、トランジスタ（３）〜（８）、
および、それぞれに対応する抵抗（９）〜（14）を同一
ウエハ上で近接して集積化させることにより容易に実現
可能なことである。

一方、トランジスタ（３）のコレクタ電流は、光検出器
（１）の出力電流（I_PD）からトランジスタ（２）の対
するベース電流分を差引いたものである。ここで、トラ
ンジスタ（２）に対するベース電流は、トランジスタ
（２）〜（８）のhfeが互いに等しいものとすると、次
式のようになる。

いま、hfeが大きくされており、例えば、いずれのトラ
ンジスタについても78以上になるようにされてるものと
すれば、トランジスタ（３）のコレクタ電流は0.1％以
下の精度をもつて光検出器（１）の出力電流（I_PD）に
一致することが（４）式から認められる。

したがつて、トランジスタ（３）のエミツタ電流（I₉）
は、そのベース電流とコレクタ電流との和であることか
ら、トランジスタのhfeで定まる精度の範囲内で、次式
のようになる。

I₉＝（トランジスタ（３）のコレクタ電流）＋（トランジスタ（３）のベース電流）＝I_PD＋（トランジスタ（３）のベース電流） −（５）また、トランジスタ（４）〜（８）のエミツタ電流（I
₁₀〜I₁₄）とコレクタ電流（I₄〜I₈）との関係は次式の
ようになる。

前記の（３）式から認められるように、トランジスタ
（３）〜（８）のエミツタ電流（I₉）〜（I₁₄）は互い
に等しいことから、これらのトランジスタのhreがある
所定の範囲内にあるときには、トランジスタ（３）〜
（８）に対するベース電流もある所定の範囲内に含まれ
ることになる。したがつて、前記の（３）式、（５）式
および（６）式から次式のようになる。

I_PD＝_４＝I₅＝………＝I₈ −（７）この（７）式から認められるように、その入力電流（カ
レント）I_PDに等しい出力電流（I₄）〜（I₈）が鏡（ミ
ラー）に反射するように現われることから、トランジス
タ（２）〜（８）とそれぞれに対応する抵抗（９）〜
（14）により構成される回路（15）はカレントミラー回
路と呼ばれる。

そして、カレントミラー回路（15）の出力電流I_OUTは、
トランジスタ（４）〜（８）のコレクタ電流（I₄）〜
（I₈）の和として次式のようになる。

I_OUT＝I₄＋I₅＋………＋I₈＝５・I_PD −（８）かくして、カレントミラー回路（15）は５倍の電流増幅
率を持つ増幅器として動作するものであることが、上記
の（８）式から認められる。

このようなカレントミラー回路は、特にIC化した場合に
は、容易に高精度化することが可能である。

第２図は、この発明別異の実施例としての記録媒体駆動
装置における光検出器および増幅器部分についての構成
図である。

この第２図においては、光検出器（１）の出力電流（I
_PD）が、特性をそろえたトランジスタ（２），（３），
（16）〜（22）と抵抗（９），（23）〜（29）からなる
カレントミラー回路（36）により段階的に（例えば、１
倍、２倍、４倍）増幅される。そして、このように段階
的に増幅された電流が、トランジスタ（30）〜（35）に
より構成されたスイツチ（37），（38），（39）により
切り換えられて、前記I_PDが適当に増幅された出力電流I
_OUTが得られるようにされている。

次に、その動作について説明する。

光検出器（１）およびカレントミラー回路（36）の動作
のし方は、前記第１図のものの場合と同様であり、した
がつて、トランジスタ（16）〜（22）のコレクタ電流I
₁₆〜I₂₂は、I_PDに等しくなる。

一方、トランジスタ（30）と（31），（32）と（33）お
よび（34）と（35）はそれぞれにスイツチを構成してお
り、カレントミラー回路（36）によつて増幅された電流
が、V_CC側または出力側に切り換えられる。例えば、ト
ランジスタ（30）と（31）とからなるスイツチ（37）に
おいては、トランジスタ（30）のベース電位＞トランジスタ（31）のベース電位＋V0.7V −（９）であるときには、トランジスタ（30）のベース−エミツ
タ間はONとなり、また、トランジスタ（31）のベース−
エミツタ間はOFFとなるために、トランジスタ（16）の
コレクタ電流I₁₆は、トランジスタ（30）のコレクタ−
エミツタ間を通してV_CC側に結合される。これに対し
て、トランジスタ（31）のベース電位＞トランジスタ（30）のベース電位＋V0.7V −（９）′ であるときには、トランジスタ（16）のコレクタ電流I
₁₆は、トランジスタ（31）のコレクタ−エミツタ間を通
して出力される。

ここで、スイツチ（37），（38），（39）の、V_CC側の
トランジスタ（30），（32），（34）がONする場合は
“O"であり、これに対して、出力側のトランジスタ（3
1），（33），（35）がONする場合は“1"であるものと
すると、第２図に示されているように、I_OUTはＯからI
₁₆＋I₁₇＋I₁₈＋I₁₉＋I₂₀＋I₂₁＋I₂₂まで段階的に変化す
ることになる。ここで、前述されたように、 I_PD＝I₁₆＝I₁₇＝I₁₈＝……＝I₂₂ −（10）なる条件が成立することから、I_OUTはＯから１・I_PD,2
・I_PD,……,7・I_PDと変化することになる。

かくして、カレントミラー回路（36）とスイツチ（3
7），（38），（39）とからなるものは、前記スイツチ
（37），（38），（39）の状態に依存して、０倍から７
倍までの８段階の電流増幅率を持つ増幅器として動作す
ることになる。

なお、上記されたカレントミラー回路（36）は、精度上
の問題はあるけれども、後述の第３図や第４図に示され
ているように構成することも可能である。

ここで、第３図についてみると、第２図における２個の
トランジスタ（17），（18）は１個のトランジスタ（1
7）で置換されており、同様にして、４個のトランジス
タ（19），（20），（21），（22）は１個のトランジス
タ（19）１個で置換されている。この第３図の場合に
は、トランジスタ（16），（17），（19）を流れるコレ
クタ電流が互いに異なつていることから、これらのトラ
ンジスタの特性がそろつている場合には、それらのエミ
ツタ−ベース間電圧が互いに異なることになり、その分
だけカレントミラー回路としての精度が悪くなる。した
がつて、第３図に示されているようなカレントミラー回
路を採用するときには、トランジスタ（17）および（1
9）のエミツタ面積をトランジスタ（16）のエミツタ面
積の適数倍にして、それらのエミツタ−ベース間電圧を
そろえることにより、前述された精度の悪化をある程度
までは防止することが可能となる。

次に、第４図についてみると、この第４図におけるカレ
ントミラー回路（36）は、トランジスタ（40）および
（41）のエミツタ面積は、それぞれに、トランジスタ
（16）のエミツタ面積の２倍および４倍にされている。
たヾし、この第４図においては、各種の抵抗の表示は省
略されている。

ここで、トランジスタ（３），（16），（40），（41）
のhfeを必要な精度でそろえることができるものとすれ
ば、これらのトランジスタ（３），（16），（40），
（41）のベース電位は全て互いに等しいものであること
から、トランジスタ（３），（16）のエミツタ電流は互
いに等しくなり、トランジスタ（40）のエミツタ電流は
トランジスタ（16）のそれの２倍になり、また、トラン
ジスタ（41）のエミツタ電流はトランジスタ（16）のそ
れの４倍になる。そして、対応するベース電流について
も、同様にして、２倍ならびに４倍になるものである。

したがつて、トランジスタ（16）のコレクタ電流はカレ
ントミラー回路（36）への入力電流I_PDに等しくなり、
トランジスタ（40）のコレクタ電流は２・I_PDに等しく
なり、また、トランジスタ（41）のコレクタ電流は４・
I_PDに等しくなる。

なお、第２図、第３図、第４図に示されているものにお
いては、複数段のカレントミラー回路の電流増幅率を2^R
（Ｒは整数、上記されたものでは、0,1,2なる値）に選
択しておき、これらを適当な電流スイツチで切り換える
ことにより、全体的なゲインを2^m（ｍはカレントミラー
回路の段数、上記のものではｍ＝３）段階に変化できる
ようされているが、ダイナミツクレンジを少ない段数の
カレントミラー回路で広げることができるように、重み
を変えて、ゲインが非線形変化するようにしても良い。

第５図は、この発明による記録媒体駆動装置において、
光検出器、電流−電圧変換回路、電圧−電流変換回路お
よび増幅器部分を中心とする構成図である。

この第５図においては、光検出器（１）の出力電流は、
抵抗（43）、演算増幅器（42）および電源（44）からな
る電流−電圧変換回路（45）によつて対応の電圧信号に
変換される。そして、この電圧信号は、伝送路（46）を
伝送されてから、演算増幅器（47）、トランジスタ（4
8）、抵抗（49）および（50）からなる電圧−電流変換
回路（51）により再び対応の電流信号に変換される。こ
のようにして変換された電流信号は、トランジスタ（5
2）〜（54）、抵抗（55）〜（57）からなる定電流回路
（58）に加えられる。そして、これらのトランジスタ
（52）〜（54）で出力されるコレクタ電流は、前記され
たカレントミラー回路としての性質のために、前記再び
変換された電流信号と等しい大きさのものである。そし
て、このようにして出力されたコレクタ電流は、トラン
ジスタ（59）〜（62）からなるスイツチ（63），（64）
により切り換えられて、I_PDの０倍、１倍、２倍、３倍
（ここで、抵抗（43）と（50）の抵抗値を互いに等しく
されている）の出力電流（I_OUT）が選択的に得られるよ
うにされている。

次に、その動作について説明する。

光検出器（１）の出力電流I_PDは抵抗（43）を流れてお
り、また、ａ点における電位は、演算増幅器（42）の動
作により電源（44）の電圧E_Oにされている。いま、抵抗
（43）の抵抗値がR₄₃であるものとすると、演算増幅器
（42）の出力は、E_O−I_PD・R₄₃なる電圧信号にされる。
そして、この電圧信号および電源電圧E_Oは、例えば２芯
シールドケーブルからなる伝送路（46）を伝送されてか
ら、演算増幅器（47）の動作により、ｂ点における電位
がE_O−I_PD・R₄₃になるようにされる。ここで、抵抗（5
0）の抵抗値がR₅₀であるものとすると、下記のような電
流信号に変換されることになる。

なお、R₄₃＝R₅₀であるときには、当初のI_PDが復元され
ることになる。

このI_PDはトランジスタ（48）のコレクタ電流となり、
そのベース電流とともに抵抗（49）を流れる。この第５
図に示されているように、トランジスタ（48），（52）
〜（54）のベース電位は、常に互いに一致しており、こ
れらのトランジスタの特性や抵抗（49），（55）〜（5
7）のそれをそろえることにより、前記されたカレント
ミラー回路としての機能が果されることになる、このた
めに、トランジスタ（52）〜（54）のコレクタ電流は、
ある所定の精度をもつて、I_PDに一致することになり、
トランジスタ（52）〜（54）、抵抗（55）〜（57）から
なる定電流回路（58）は、前記カレントミラー回路と同
様な動作をする。かくして、この定電流回路（58）から
は、I_PDの１倍の電流I₁と２倍の電流I₂とが出力され
る。そして、トランジスタ（59）〜（62）からなるスイ
ツチ（63），（64）によるスイツチング操作と、当該ス
イツチに対する入力コードとに依存して、０倍〜３倍ま
での４段階にわたつてゲインを変化させることができ
る。

第６図は、この発明による記録媒体駆動装置において、
光検出器、増幅器および後置電流演算器部分を中心とす
る構成図である。

この第６図においては、２個の光検出器（1a），（1b）
の出力電流I_PD（ａ）,I_PD（ｂ）は、それぞれに、電流
増幅器（36a），（36b）により、ある所定の入力コード
（SW入力）に応じて増幅される。そして、この増幅され
た電流I_OUT（ａ）,I_OUT（ｂ）は、それぞれに、トラン
ジスタ（66），（67）、抵抗（68），（69）からなるカ
レントミラー回路（86）とトランジスタ（70），（7
1），（72）、抵抗（73），（74），（75）からなるカ
レントミラー回路（87）、および、トランジスタ（7
6），（77），（78）、抵抗（79），（80），（81）か
らなるカレントミラー回路（88）とトランジスタ（8
2），（83）、抵抗（84），（85）からなるカレントミ
ラー回路（89）により、＋I_OUT（ａ），＋I_OUT（ａ），
−I_OUT（ｂ），＋I_OUT（ｂ）が生成され、これらを抵抗
（90），（91）に流すことにより所要の電流演算が行な
われる。そして、その演算結果として、V_DEFおよびV_ADD
が下記のように得られる。

V_DEF＝V_ref−｛I_OUT（ａ）−I_OUT（ｂ）｝・R₉₀ V_ADD＝V_ref−｛I_OUT（ａ）＋I_OUT（ｂ）｝・R₉₁ ただし、抵抗（90），（91）の抵抗値は、それぞれ、R
₉₀およびR₉₁である。

次に、その動作について説明する。

カレントミラー回路（86），（87），（88），（89）の
内部動作については、これまでに説明されたと同様であ
るから、その説明は省略する。光検出器（1a）の出力電
流I_PD（ａ）は、電流増幅器（36a）により増幅されてI
_OUT（ａ）になる。この増幅された出力電流は、カレン
トミラー回路（86）（87）の動作により、最終的には、
トランジスタ（71），（72）のコレクタ電流と等しくな
る。一方、光検出器（1b）の出力電流I_PD（ｂ）は、電
流増幅器（36b）により増幅されてI_OUT（ｂ）になる。
この増幅された出力電流は、カレントミラー回路（8
8），（89）の動作により、最終的には、トランジスタ
（78），（83）のコレクタ電流と等しくなる。ここで、
トランジスタ（71）はNPN型のものであり、トランジス
タ（78）はPNP型のものであるから、両者のコレクタ電
流の向きは互いに異なつている。したがつて、これらの
コレクタ電流を加算して、抵抗（90）を流れるように配
線すると、前記加算されたコレクタ電流がV_rex電位から
の電圧降下分として電圧信号に変換される。そして、こ
の変換された出力V_DEFは、 V_DEF＝V_ref−（I_OUT（ａ）−I_OUT（ｂ））・R₉₀ となり、I_OUT（ａ）とI_OUT（ｂ）との差信号が得られる
ことになる。また、トランジスタ（72），（83）は、双
方ともにNPN型のものであつて、両者のコレクタ電流の
向きは同じであるから、これらのコレクタ電流を加算し
て、抵抗（91）を流れるように配線すると、前記加算さ
れたコレクタ電流がV_ref電位からの電圧降下分として電
圧信号に変換される。そして、この変換された出力V_ADD
は、 V_ADD＝V_ref−（I_OUT（ａ）＋I_OUT（ｂ））・R₉₁ となり、I_OUT（ａ）とI_OUT（ｂ）との和信号が得られる
ことになる。

このようにして得られた差信号は、光検出器（1a），
（1b）がトラツキング誤差信号を検出するためのもので
あるときには、トラツキングサーボ機構を駆動するため
のトラツキング誤差信号として使用され、また、フオー
カシング誤差信号を検出するためのものであるときに
は、フオーカシングサーボ機構を駆動するためのフオー
カシング誤差信号として使用される。

一方、和信号についても、同様にしても、光検出器（1
a），（1b）がトラツキンク誤差信号を検出するための
ものであるときには、トラツキングサーボループゲイン
を自動調整（AGC）するための制御信号として使用さ
れ、また、フオーカシング誤差信号を検出するためのも
のであるときには、フオーカシングサーボループゲイン
を自動調整（AGC）するための制御信号として使用され
る。

なお、この第６図において、カレントミラー回路（8
6），（87），（88），（89）は原理的な構成のものと
して示されているが、実際的な回路構成のものとして
は、使用されるトランジスタの特性と、回路自体に要求
される精度および応答特性とを考えに入れて、次の第７
図に示されているような構成の回路が使用される。

第７図の中で、カレントミラー回路（86）に含まれてい
るトランジスタ（92），（93），（94）は、カレントミ
ラー回路としての動作の高速化のためのものである。こ
こに、トランジスタ（92），（93）のコレクターエミル
タ間電圧が使用されて、カレントミラー回路を構成する
トランジスタ（66），（67）のコレクタ電位が、電流源
としての増幅器（36a）の出力電位の変動によつて変化
しないようにされている。この場合、コレクタ電位はほ
ぼベース電位に等しくなる。このようにすることによ
り、カレントミラー回路を構成するトランジスタとし
て、耐圧は低いが高速のものを使用することができ、ま
た、カレントミラー回路の中でインピーダンスがもつと
も高いカレントミラートランジスタのコレクタのインピ
ーダンスを下げることができるために、回路としての高
速化が可能になる。同様にして、カレントミラー回路
（87）に含まれているトランジスタ（97），（98），
（99），（100）は、カレントミラー回路を構成するト
ランジスタ（70），（71），（72）に対して、カレント
ミラー回路（88）に含まれているトランジスタ（10
4），（105），（106），（107）は、カレントミラー回
路を構成するトランジスタ（76），（77），（78）に対
して、そして、カレントミラー回路（89）に含まれてい
るトランジスタ（111），（112），（113）は、カレン
トミラー回路を構成するトランジスタ（82），（83）に
対して、それぞれ、カレントミラー回路としての動作の
高速化のためのものである。

カレントミラー回路（86）において、トランジスタ（11
6）および抵抗（95）は、カレントミラー回路としての
動作の高速化のためのものであつて、カレントミラー回
路を構成するトランジスタ（66），（67）のベースのイ
ンピーダンスを低下させる働きをしている。同様にし
て、カレントミラー回路（87）におけるトランジスタ
（102）および抵抗（101）は、カレントミラー回路を構
成するトランジスタ（70），（71），（72）に対して、
カレントミラー回路（88）におけるトランジスタ（10
9）および抵抗（108）は、カレントミラー回路を構成す
るトランジスタ（79），（80），（81）に対して、そし
て、カレントミラー回路（89）におけるトランジスタ
（115）および抵抗（114）は、カレントミラー回路を構
成するトランジスタ（82），（83）に対して、それぞれ
に、カレントミラー回路としての動作の高速化をさせる
ためのものである。

また、カレントミラー回路（86）に含まれているトラン
ジスタ（96）は、カレントミラー回路としての精度を上
げるためのものである。ここで、カレントミラー回路
（86）への入力電流は、トランジスタ（66）のコレクタ
電流と、トランジスタ（66），（67），（92），（96）
のベース電流とに分流されている。そして、これらのト
ランジスタのhfeが小さく、かつ、コレクタ電流に対す
るベース電流の大きさが無視できなくなるときには、カ
レントミラー回路の精度が悪化する。そこで、トランジ
スタ（66），（67），（92），（93）のベースと入力電
流端との間にトラランジスタ（96）を入れることによ
り、更に、コレクタ電流に対するベース電流の比を▲hf
² _eとすることにより、カレントミラー回路としての精度
が向上する。同様にして、トランジスタ（103）はカレ
ントミラー回路（87）に対して、トランジスタ（110）
はカレントミラー回路（88）に対して、そして、トラン
ジスタ（116）はカレントミラー回路（89）に対して、
それぞれの精度を向上させるためのものとして設けられ
ている。

なお、上記実施例では説明されなかつたけれども、トラ
ツキングサーボやフオーカシングサーボを必要とする記
録媒体としては、光デイスクや光磁気デイスクに限られ
るものではなく、例えば、光カード、光シートや光ドラ
ム等の様々な形式なものが考えられる。

使用される記録媒体自体としても、金属、酸化物、ある
いは各種の無機化合物や有機化合物に至るまで、様々な
構成のものが考えられる。

また、装置に含まれる集光レンズについても、球面レン
ズに限らず、非球面レンズ、ホログラムレンズ、回折格
子、フレネルレンズ等の、集光レンズ作用を持つもので
あれば、任意に所望のものを使用することができる。

更に、使用される光検出器についても、PINフオトダイ
オードに限らず、PNフオトダイオード、アバランシエ・
フオトダイオード、PSD、太陽電池等の信号が電流情報
として得られるものであれば、どのような形式のもので
あつても良い。

〔発明の効果〕

以上説明されたように、この発明に係る記録媒体駆動装
置は、トラツキングサーボ機構やフオーカシングサーボ
機構の駆動に必要な誤差信号を検出する検出器の出力電
流を、所要のカレントミラーに直数供給して増幅するよ
うにされていることから、信号処理系の広帯域化、低オ
フセツト化や低ノイズ化を図ることができて、記録媒体
駆動装置全体の信頼性向上がわずかな部品点数をもつて
得られたり、装置の小形化やIC化のために有利であると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例の回路例示図、第２図な
いし第６図は、上記実施例の一部変形された回路例示
図、第７図は、上記実施例の一部変形例における後置電
流演算器の回路例示図、第８図は、従来例の回路例示
図、第９図は、上記従来の動作説明図、第10図は、別異
の従来例の回路例示図である。図において、（１）は光検出器、（15），（36），（58）は（電流増
幅用）カレントミラー、（37），（38），（39），（6
3），（64）は、スイツチ回路、（45）は電流−電圧変
換回路、（51）は電圧−電流変換回路、（86），（8
7），（88），（89）は（電流演算用）カレントミラ
ー、（90），（91）は演算結果の電圧信号変換用抵抗で
ある。なお、各図中、同一符号は同一または、相当部分を示
す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】集光レンズを介して光スポットを記録媒体
面上に照射して記録再生及び／又は消去を行い、その反
射光から、トラッキングサーボ機構の駆動に必要なトラ
ッキング誤差信号及び／又は前記集光レンズのフォーカ
シングサーボ機構の駆動に必要なフォーカシング誤差信
号を検出する検出器と、該検出器の出力を増幅する増幅
器とを具備してなる記録媒体駆動装置において、前記増幅器は、増幅率が異なる複数個のカレントミラー
からなり、該検出器の出力電流を前記カレントミラーに
直接供給して増幅するとともに、前記複数個のカレント
ミラーの出力を所定の切り換え回路で切り換えることに
より、前記増幅器の増幅率が可変されることを特徴とす
る記録媒体駆動装置。
【請求項２】前記複数個の（ｍ個）のカレントミラーの
それぞれ増幅率を2ⁿ⁺¹,2ⁿ⁺²,・・2^n+m（ｎは整数）とす
ることにより、前記増幅器の増幅率が2ⁿ⁺¹からまで段階的に可変されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の記録媒体駆動装置。
【請求項３】集光レンズを介して光スポットを記録媒体
面上に照射して記録再生及び／又は消去を行い、その反
射光から、トラッキングサーボ機構の駆動に必要なトラ
ッキング誤差信号及び／又は前記集光レンズのフォーカ
シングサーボ機構の駆動に必要なフォーカシング誤差信
号を検出する検出器と、該検出器の出力を増幅する増幅
器とを具備してなる記録媒体駆動装置において、前記増幅器は電流を電圧に変換する第１の変換器と、電
圧を電流に変換する第２の変換器と、カレントミラーと
を含み、上記検出器の出力電流を前記第１の変換器によ
って電圧に変換してから伝送路を介して前記第２の変換
器に伝送して電流に再変換し、その後に前記カレントミ
ラーによる増幅を行うことを特徴とする記録媒体駆動装
置。
【請求項４】集光レンズを介して光スポットを記録媒体
面上に照射して記録再生及び／又は消去を行い、その反
射光から、トラッキングサーボ機構の駆動に必要なトラ
ッキング誤差信号及び／又は前記集光レンズのフォーカ
シングサーボ機構の駆動に必要なフォーカシング誤差信
号を検出する第１および第２の検出器と、該第１および
第２の検出器の出力をそれぞれ増幅する第１および第２
の増幅器とを具備してなる記録媒体駆動装置であって、前記第１および第２の増幅器は前段カレントミラーと後
段カレントミラーとを含み、前記第１および第２の検出
器の出力電流はそれぞれ前記第１および第２の増幅器の
前段カレントミラーで増幅されてから、前記第１および
第２の増幅器の後段カレントミラーからなる後置電流演
算器によってそれぞれ所要の電流加算及び／又は減算が
行われることを特徴とする記録媒体駆動装置。