技術情報

光ディスクドライブ用OIEC

◆光ディスクドライブの仕組み

光ディスクドライブは下に示す写真のような構造になっています。 光ディスクドライブを構成する部品のうち、ディスクからデータを読み取る、またはディスクにデータを書き込む働きをする部分を「ピックアップ」と読んでいます。

ディスクドライブの中にピックアップ部品があります

ディスクをトレイに載せてドライブ内に入れると、ディスクはスピンドルモーターにセットされます。 ピックアップにはレーザーダイオードが内蔵されており、対物レンズ (Objective lens)から集光されたレーザーが出射されます。 スピンドルモーターでディスクを回転することで、レーザービームがディスクの円周上をトレースする事ができ、トラバースメカでピックアップを図の黄色い矢印の方向に移動させることで、ディスクの内周から外周まで全てのトラックをトレースする事ができます。 アクチュエーターは、電磁力を使って対物レンズの位置を高速かつ正確に制御する機構で、対物レンズの位置を制御する事によって、後で説明するフォーカシングやトラッキングのサーボを行っています。
 対物レンズから出射されたレーザー光はディスクの記録面に当たって反射した後、再び対物レンズを通過した後、ピックアップ内に内蔵されたOEICで受光し、電気信号に変換して出力されます。

レーザーから出た光がディスクにあたり、受光素子に入力され、電気信号に変換します

書き込み系ドライブのピックアップ光学系の基本構成と原理を下図に示します。

  1. レーザーダイオードから出射したレーザー光は、ビームスプリッターに入射します。
    ビームスプリッターに入射した光は、そのほとんどが90°曲げられて反射しますが、一部は透過して直進します。
  2. ビームスプリッターを透過したレーザー光は、フロントモニターに入射し、フロントモニターによって電気信号に変換されレーザーのパワーをモニターします。
    (※再生専用のドライブの場合、通常フロントモニターは使用しません。)
    ビームスプリッターで反射したレーザー光は、ミラーでディスク面に垂直方向に立ち上げられ、対物レンズでディスクの記録面に集光されます。
  3. ディスクから反射した光は対物レンズを通過した後、ミラーで反射され、ビームスプリッターを透過してメインOEICに入射します。メインOEICに入射した光は電気信号に変換され、ディスクのデータを読み取ることができます。
光の具体的な流れを説明しています

再生専用のドライブで使用されるレーザーダイオードには、フォトダイオードが内蔵されておりレーザー光のパワーをモニターしてレーザーパワーが一定になるように制御しています。 このフォトダイオードはレーザーチップの後方(レーザーが出射されるのとは反対側)に置かれているため、「バックモニタ」と呼ばれています。
これに対して、書き込み時は高速でレーザーのパワーを切り替えてマークを形成する必要がありますが、バックモニタは高速応答特性が良くないため、高速なレーザーパワーの変化に追従できず、レーザーパワーをモニターすることができません。 このため、書き込みを行うドライブでは出射されたレーザーの一部を上図のように高速応答特性に優れたモニター専用OEICで受光して、レーザーパワーをモニターします。 このOEICは、レーザーチップの前方(レーザーが出射される側)に置かれているため、「フロントモニター」と呼ばれています。