JP2007066469A - 受光素子回路及びレーザ発光量制御信号導出方法及び光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザの光量を正確にモニタし、光ディスクの高倍速記録化・高速記録化が安定して行え、かつ、安価で優れた受光素子回路を提供する。
【解決手段】独立して第１、第２の受光セルＰＤ−Ａ、ＰＤ−Ｂを設ける。ディスク再生レーザパワーの時には、第１の処理回路１００により、前記第１と第２の受光セルからの光電変換された電気信号の加算出力を、レーザ駆動回路の制御信号として導き出す。また、ディスク記録レーザパワーの時には、第２の処理回路２００により、前記第１と第２の受光セルからのいずれか一方の光電変換された電気信号を前記レーザ駆動回路の制御信号として導き出すようにした。
【選択図】 図３

Description

この発明は、受光素子回路及びレーザ発光量制御信号導出方法及び光ピックアップ装置に関するもので、技術分野としては、ＣＤ（コンパクトディスクプレーヤ）、ＬＤ（レーザディスクプレーヤ）、ＤＶＤ（デジタルバーサータイルディスク）、最近では青色レーザを利用したＨＤ ＤＶＤ等の光ピックアップ装置に使用されて有効な発明である。また受光素子回路は、アンプ内蔵光センサ半導体集積回路とも称され（以下これらを総称してＡＰＣ−ＰＤＩＣと略記する）、特にレーザの発光量を自動調整するため、所謂フロントモニタするのに用いられる。

情報読み取り用として赤外レーザを使用するＣＤ（Compact Disk）、赤色レーザを使用するＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、最近では青色レーザを使用するハイビジョンクラスの映像の記録媒体として規格されているＨＤ ＤＶＤ（High Definition Digital Versatile Disk）等などがある。これらの光ディスクを用いる記録再生装置における音楽、映画等情報信号の記録/再生は、レーザビームを対物レンズで微小サイズの集光スポットにして光ディスクへ照射する、そして、光ディスクからのレーザ反射光を検出することにより行われている。

このために最近のドライブでは、使用するレーザ光の波長としては、３波長（ＣＤ用、ＤＶＤ用、ＨＤ ＤＶＤ用）にもなる。さらに記録のハイスピード化が進み、ＣＤでは記録５２倍速、ＤＶＤでは記録１６倍速のドライブが発売されており、レーザの光量もそれにともないハイパワーになってきている。

レーザは、各部ミラー等を経由して対物レンズからディスクに照射される。一般的にＡＰＣ−ＰＤＩＣは、レーザ光路の途中のミラーの背面に搭載され、そのレーザの一部光量をモニタして電圧に変換し、レーザ駆動回路にフィードバックしている。このフィードバックループによりレーザの光量を一定にすべく、自動パワーコントロール（Auto Power control）が行われる（以下、ＡＰＣと略記する）。

従来のＡＰＣ方式は、１つの受光セルを使用し、レーザ光量をモニタしているため、再生系の仕様と記録系の仕様、この２つの仕様のバランスをとる必要性があった。

再生系の仕様は、周波数帯域は１ＭＨｚ程度と低くてよいが、雑音レベルは低く、信号出力が大きいことが要求される。

一方、記録系の仕様は、再生系とは逆に、記録パルスを忠実にモニタするため周波数帯域は１００ＭＨｚ以上、低パワーから高パワーまで、倍速記録モードにもよるが、１対１０〜１５０の割合で変化している記録パルスの低パワー側で低雑音が要求される。つまり広帯域、低雑音が要求される。

従来、再生系と記録系で、この相反した仕様のため、両方の仕様のバランス取りが非常に難しかった。また、光ディスクでは、記録後すぐに再生、またその逆に再生後すぐに記録という高速切り替えを要求されるが、従来の回路では、帯域の低い方の切り替え時定数が支配的になり、高速で、記録／再生の切り替えができないという問題があった。

また、従来のＡＰＣ−ＰＤＩＣは、レーザ出射光量に対する、ＡＰＣ−ＰＤＩＣ受光光量（モニタ量）を上げると、すなわち光路中のレーザビームパワーに対してモニタする光量の割合を大きく（光量を上げようと）すると、ＳＮ良くモニタ信号が得られるが、対物出射パワー、すなわち記録パワーが不足する、逆に、モニタ量を下げると、レーザ光量モニタの十分な感度、十分なモニタ信号電圧が得られないため、ＳＮが悪くなってしまうという問題があった。

また、再生系のＳＮを上げるため、センサ面積を大きくすると、センサ容量が大きくなる。このセンサ容量の影響で、今度は、再生系の周波数特性のピーキングを抑えるために、センサ容量とほぼ同等の位相補償コンデンサを必要とされ、この結果、周波数帯域は狭くなるので、再生系はこれで問題ない。しかしこの結果、記録時のモニタ周波数帯域が不足、減少してしまうという大きな欠点があった。

このように従来の回路では、再生系の仕様と記録系の仕様には相反する要件が存在し、この２つの仕様のバランスをとる必要性があり、またバランスが重要であるという課題がある。また、上記のようにセンサ面積を大きくし、それに伴い位相補償コンデンサが大きくなると、チップサイズが大きくなり、ＩＣの単価が上がるという大きな欠点もある。

従来の受光素子回路であって、位相補償コンデンサをトランスインピーダンスに並列に入れている受光回路の例を、特許文献１、特許文献２に示す。

特許文献１おいては、必要帯域以外のノイズを減らすための技術が開示されている。この文献１ではノイズ低減方法として、位相補償コンデンサの値を大きくとっている。これは、再生系のノイズ低減のため、再生系の帯域制限をしたことにより、回路の時定数が大きくなり、結果、記録と再生の切り替え時の切り替えスピードが遅くなることを意味している。

さらに、特許文献２おいては、書き込み（記録）モードで高速書き込みに対応し、再生モードでは良好な再生特性を得るための技術が開示されている。この文献２では、書き込み（記録）モードと再生モードで、おのおの専用のトランスインピーダンスとその位相補償コンデンサを設け、スイッチでモードに応じて、おのおの専用のトランスインピーダンスとその位相補償コンデンサを切り替えるようにしている。この特許文献２の実施例においては、書き込み（記録）と再生を分離して、時定数（Ｒｆ×Ｃｆ）を設定できるので、容易に設計精度を上げることができると記載がある。また、書き込み（記録）と再生では、時定数が異なることも記載があり、特許文献２おいては、ＰＤは１個で回路のトランスインピーダンスとその位相補償コンデンサを複数設け、対策しようとしている。

しかし、これは前述したように、再生系と記録系のバランスが難しいということ、帯域が低いと切り替えする時の時定数が大きくなり高速で切り替えができなくなることを意味している。

特許文献３においても、特許文献２と同様の記述が開示されている。

特許文献４では、電流増幅器を用いた受光素子回路技術が開示されている。この文献４では、複数の電流増幅回路が電流加算された後、電流電圧変換回路により電圧変換及び増幅し出力されるものである。この文献では、記録と再生各々の要求に対して、その仕様のバランスを満足する技術の開示はなく、解決は図られていない。また、記録と再生の高速切り替えについても、同様に技術の開示はなく、解決は図られていない。
特開２０００−３３２５４６公報 特開２００３−１８７４８４公報 特開２００３−２３４６２３公報 特開２００３− ２３３２７公報

従来の赤外レーザを利用したＣＤ、赤色レーザを利用したＤＶＤと比較し、近年ではＨＤ ＤＶＤ等のように青色レーザを利用した光ディスクシステムが開発されている。そして、光ディスクの高記録密度化、さらにはユーザのニーズによる高倍速記録化が進むにつれ、光ディスクの回転速度の高速化が図られている。このために、ピックアップ部（光検出部）において扱う記録再生信号の周波数帯域も約１００ＭＨｚになっている。この結果、記録レーザパワーは、再生レーザパワーの１５０倍近いレーザパワーを出射することになり、その低パワーから高パワーが１対１５０にもなるレーザパワーを正確にモニタし、レーザパワーを安定にするためのＡＰＣ制御（Automatic Power Control ）の技術開発が、高倍速記録化・高速記録化を実現するためにも、重要になっている。

従来のＡＰＣ方式は、１つの受光セルを使用し、レーザ光量をモニタしているため、再生系の仕様と記録系の仕様、この２つの仕様のバランスをとる必要性があった。再生系の仕様は、周波数帯域は１ＭＨｚ程度と低くてよいが、雑音レベルは低く、信号出力が大きいことが要求される。これに対して記録系の仕様は、再生系とは逆に、記録パルスを忠実にモニタするため周波数帯域は１００ＭＨｚ以上、低パワーから高パワーまで、倍速記録モードにもよるが、１対１０〜１５０の割合で変化している記録パルスの低パワー側で低雑音が要求される。つまり広帯域、低雑音が要求される。

従来、再生系と記録系で、この相反した仕様のため、両方の仕様のバランス取りが非常に難しかった。また、光ディスクでは、記録後すぐに再生、またその逆に再生後すぐに記録という高速切り替えを要求されるが、従来の回路では、帯域の低い方の回路時定数が支配的になり、高速で、記録／再生の切り替えができないという問題があった。

本発明は、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って、レーザの光量を正確にモニタし、光ディスクの高倍速記録化・高速記録化が安定して行え、かつ、安価で優れた受光素子回路を提供することを目的とする。またこれに伴い、安定した信頼性の高い、レーザ発光量制御信号導出方法及び光ピックアップ装置を提供することを目的とする。

上記の問題を解決するために、本発明の一実施形態に係る受光素子回路は、受光セルを２つ設け、ディスク再生レーザパワーの時には、両方の受光セルからの光電変換された電気信号出力を加算して使用し、ディスク記録レーザパワーの時には、いずれか一方の受光セルからの光電変換された電気信号出力のみを使用するように構成したものである。

上記した手段により、感度特性はもちろんのこと、交流特性である周波数帯域、位相特性、スルーレート、群遅延特性等については、再生系、記録系それぞれで、独立して調整可能となり最適化が可能になる。

すなわち、再生系では、レーザパワーが小さいこと、周波数特性は１ＭＨｚ程度と低くて良いことから、受光セル面積を大きくすることにより、信号レベルを大きくＳＮを良くすることが可能になる。一方記録系では、再生系のおよそ１５０倍の非常に大きいレーザパワーが出射されるため、高速パルスを広帯域で受光しなければならないため、再生系の受光セルサイズに比べて小さい受光セルサイズにすることにより、高倍速記録、高速記録に対応することが可能になる。

以上のように、２つの受光セルを使用し、レーザ光量をモニタする方式では、再生系の仕様と記録系の仕様、この２つのバランスが非常にとりやすくなるという効果がある。

受光セルサイズを感度特性、交流特性において最適化したことにより、
再生レーザパワーと記録レーザパワーのレーザパワー比が１対１５０のような場合にもレーザパワーを正確に、リニアリティ良くモニタし、レーザパワーを安定にするためのＡＰＣ制御が容易に行うことが可能になり、この結果、光ディスクの高記録密度化、高倍速記録化が容易になる。

また、光ディスクでは、記録後すぐに再生、またその逆に再生後すぐに記録という高速切り替えを要求されるが、本発明のＡＰＣ−ＰＤＩＣを使用した回路では、帯域の低い方の時定数で切り替えスピードが遅くなるという大きな問題が全くなくなり、高速で記録／再生の切り替えが可能になるという非常に大きい効果がある。

以上のように、本発明では再生系、記録系各々でＡＣ特性の優れた安価なＡＰＣ−ＰＤＩＣを提供することが可能になる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。以下に示す説明は本発明の一実施の形態であって、本発明の装置及び方法を限定するものではない。

図１は本発明が適用される光ディスク装置の構成を示すブロック図である。最初に、装置の動作概略について説明する。

光ディスク２は読出し専用の光ディスクあるいはユーザデータを記録可能な光ディスクである。光ディスク２はスピンドルモータ３によって回転駆動される。光ディスク２が取り付けられているスピンドルモータ３は、スピンドルモータ制御回路４により、再生データが安定に読み出せるように光ディスク２及びスピンドルモータ３の回転数を制御している。

光ディスク２に対する情報の記録、再生は、光ピックアップヘッド（以下ＰＵＨと記載）５によって行われる。ＰＵＨ５は、ギア７を介してスレッドモータ６と連結されており、スレッドモータ６が回転することにより、ＰＵＨ５が光ディスク２の半径方向に移動する。このスレッドモータ６はスレッドモータ制御回路８により制御される。

スレッドモータ制御回路８には、ＣＰＵ９からＰＵＨ５のシーク先アドレスが入力され、このアドレスに基づいてスレッドモータ制御回路８はスレッドモータ６を制御する。

ＰＵＨ５には、図示しないワイヤ或いは板バネによって支持された対物レンズ１０が設けられる。対物レンズ１０はフォーカス駆動コイル１１の駆動によりフォーカシング方向（レンズの光軸方向）への移動が可能であり、又トラッキング駆動コイル１２の駆動によりトラッキング方向（レンズの光軸と直交する方向）への移動が可能である。

レーザ光は、レーザ制御回路１３内のレーザ駆動回路１４により、半導体レーザ１５から発せられる。半導体レーザ１５から発せられるレーザ光は、コリメータレンズ１６、ハーフプリズム１７、対物レンズ１０を介して光ディスク２上に照射される。

その一方でハーフプリズム１７を透過するレーザ光が、ＡＰＣ−ＰＤＩＣ１８で電気信号に変換され、レーザ駆動回路１４に出力されている。このＡＰＣ−ＰＤＩＣ１８はいわゆるフロントモニタである。従ってレーザ駆動回路１４は、半導体レーザ１５から発せられるレーザ光の光量をＡＰＣ−ＰＤＩＣ１８でモニタし、常にＣＰＵ９に指令された光量が出るように制御している。

光ディスク２からの反射光は、対物レンズ１０、ハーフプリズム１７、集光レンズ１９、及びシリンドリカルレンズ２０を介して、ＰＤＩＣ１に導かれる。

ＰＤＩＣ１は、例えば４分割の光検出セルから成り、分割された各光検出セルの検知信号は高周波（以下ＲＦ）アンプ２１に出力される。ＲＦアンプ２１は光検知セルからの信号を合成し、フォーカシング用検知信号ＦＥ、トラッキング用検出信号ＴＥ、全加算信号ＲＦを出力する。

フォーカシング制御回路２２は前述のフォーカシング用検知信号ＦＥに基づいて、フォーカス制御信号ＦＣを生成する。フォーカス制御信号ＦＣはフォーカシング方向に対物レンズ１０を移動するフォーカス駆動コイル１１に供給され、レーザ光が光ディスク２の記録膜上に常時ジャストフォーカスとなるフォーカスサーボが行われる。

トラッキング制御回路２３はトラッキング用検知信号ＴＥに基づいてトラッキング制御信号ＴＣを生成する。トラッキング制御信号ＴＣはトラッキング方向に対物レンズ１０を移動する駆動コイル１２に供給され、レーザ光が光ディスク２上に形成されたトラック上を常にトレースするトラッキングサーボが行われる。上記トラッキング制御回路２３によって対物レンズ１０が制御されているとき、スレッドモータ制御回路８により、対物レンズ１０がＰＵＨ５内の所定位置近傍に位置するようスレッドモータ６つまりＰＵＨ５が制御される。

チルトセンサ２４は光ディスク２にチルト検出用光ビームを照射し、その反射光をＰＳＤ（ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｓｅｎｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）により受光し、ディスク２のチルトを検出する。チルトセンサ２４の検知出力すなわちディスクチルト検知信号ＤＴＤはチルト制御回路２５に供給される。

チルト制御回路２５はディスクチルト検出信号ＤＴＤに基づいて、ディスクチルト制御信号ＤＴＣを生成する。ディスクチルト制御信号ＤＴＣはチルト駆動コイル２６に供給され、対物レンズ１０がディスク２に対してチルトが０になるようにその傾きが制御される。

上記フォーカスサーボ、トラッキングサーボ及びチルト制御がなされることで、ＰＤＩＣ１の４つの光受光セルの出力を全加算した信号「ＶＡ＋ＶＢ＋ＶＣ＋ＶＤ」、すなわち加算信号ＲＦには、光ディスク２のトラック上に形成されたピットなどからの反射光の変化が反映される。

このＲＦ信号は、データ再生回路２７に供給される。データ再生回路２７は、ＰＬＬ回路２８からの再生用クロック信号に基づき、ＰＲＭＬ（Partial Response and Most Likelyhood）方式処理により情報を復号する。

復号された情報信号は、ＣＰＵ９の指令で、バス２８を介してＲＡＭ２９、エラー訂正回路３１が使用され、エラー訂正処理される。その後情報信号は、インターフェース回路３２から一般的なＡＴＡＰＩインターフェースにより、ドライブ外部のホスト回路３３へ送られる。

スピンドルモータ制御回路４、スレッドモータ制御回路８、レーザ制御回路１３、ＰＬＬ制御回路２８、データ再生回路２７、フォーカス制御回路２２、トラッキング制御回路２３、エラー訂正回路３１、ＲＡＭ２９、ＲＯＭ３０は、バス２８を介してＣＰＵ９によって制御される。ＣＰＵ９はインターフェース回路３２を介してホスト回路３３から提供される動作コマンドに従って、この記録再生装置を総合的に制御する。又ＣＰＵ９は、ＲＡＭ２９を作業エリアとして使用し、ＲＯＭ３０に記録されたプログラムに従って所定の動作を行う。

これまでは、ディスク２に記録された情報信号の再生について説明したが、情報信号の記録について簡単に説明する。

ドライブ外部のホスト回路３３から、ＡＴＡＰＩインターフェースで送られてくる情報信号は、インターフェース回路３２を介して、バス２８に送られ、エラー訂正回路３１、ＲＡＭ２９を使用して、エラー訂正用信号、ヘッダー等の付加情報が、情報信号に付加され、記録信号になる。

この記録信号は、レーザ制御回路１３内の変調回路３４で８−１６変調され、変調された情報信号はレーザ駆動回路１４により、半導体レーザ１５から、光に変換されて出力される。光出力された記録信号は、コリメータレンズ１６、ハーフプリズム１７、対物レンズ１０を介して光ディスク２上に照射され、光ディスク２上では、光強度に応じた記録信号が記録される。記録信号の再生については、前述した通りなので省略する。

図２は、この発明を理解しやすいように示した基本的な構成例である。従来１つであったＰＤを分割し、２つとし、１つを再生用、もう１つを記録用としたものである。

再生時は、受光セルＰＤ−ＡからＲＥＡＤ−ＯＵＴ端子３５へ再生レーザパワーに対応した電流が、出力される。記録時は受光セルＰＤ−ＢからＷＲＩＴＥ−ＯＵＴ端子３６へ記録レーザパワー（記録情報信号）に対応した電流が出力される。

なお上記の再生レーザパワー及び記録レーザパワーを測定するための光は、ディスクからの反射光ではなく、光源からディスクへ向かう光路の途中の光の一部を用いるものである。

図３は、第１の実施例で、図２の基本構成との差異は、スイッチＳＷ４を設けたことである。この実施例では再生時は、スイッチＳＷ４をオン（ＯＮ）する信号を切り替え端子３７から入力する。すると、受光セルＰＤ−Ａと受光セルＰＤ−Ｂの両方からの再生レーザパワーに対応した電流が合成されて、ＲＥＡＤ−ＯＵＴ端子３５に出力される。

一方記録時は、スイッチＳＷ４をオフ（ＯＦＦ）する信号を切り替え端子３７から入力する。すると受光セルＰＤ−Ｂからの記録レーザパワー（記録情報信号）に対応した電流のみがＷＲＩＴＥ−ＯＵＴ端子３６へ出力される。

また図３において、点線で囲む部分１００は、第１の処理回路であり、この部分の各種の実施例は後述される。また点線で囲む部分２００は、第２の処理回路であり、この部分の各種実施例も後述される。したがって、第１と第２の処理回路１００、２００は、受光セルと同一基板上（第１の基板上）に形成される場合もあるし、又は、この第１の基板と、レーザ駆動回路１４が形成される第２の基板上に跨って形成される場合もある。

図４は、図２、図３の実施例で使用された受光セルＰＤ−Ａ、受光セルＰＤ−Ｂの基板上の形成パターンの一実施例を示したものである。受光セルＰＤ−Ａは上述したように、再生時に使用される。再生時はレーザパワーが小さいこと、必要とされる周波数帯域も低くて良いので、大きいサイズのＰＤセルサイズになっている。しかも再生時には、受光セルＰＤ−Ｂも活用され、この受光セルＰＤ−Ｂの出力が受光セルＰＤ−Ａの出力に加算されることになる。

一方、受光セルＰＤ−Ｂは上述したように、記録時に使用される。記録時は再生時のレーザパワーと比較して、倍速数にもよるが、およそ１０倍から１５０倍と大きいこと、必要とされる周波数帯域が高いことから、ＰＤセルサイズは小さいサイズになっている。

図５は、図２の実施例で使用されたＰＤに、後段の回路であるレーザ駆動回路１４を接続した実施例である。受光セルの受光パターンは図４の実施例で使用したものを想定している。尚、図中端子４０〜４３はレーザ駆動回路１４内部なので実際には存在しない。本発明の説明及び理解を容易にするために便宜的に設けたものである。

この実施例では、受光セルＰＤ−Ａの出力電流は、再生レーザパワーに対応した電流であり、ＲＥＡＤ−ＯＵＴ端子３５を経由して、後段のレーザ駆動回路１４のＲＥＡＤ−ＩＮ端子３８に入力される。

受光セルＰＤ−Ｂの出力電流は、記録情報信号に対応した電流であり、ＷＲＩＴＥ−ＯＵＴ端子３６を経由して、後段のレーザ駆動回路１４のＷＲＩＴＥ−ＩＮ端子３９に入力される。

再生時、レーザ駆動回路１４のスイッチＳＷ３は、切り替え端子４２からの信号でＴＩＡ回路Ｕ１側に設定されている。ＴＩＡ回路は、トランスインピーダンス回路、或いは電流電圧変換回路とも称される。

受光セルＰＤ−Ａの出力電流は、端子３５、端子３８を経由し、レーザ駆動回路１４のＴＩＡ回路Ｕ１に入力され、ここで、再生レーザパワーに対応した電流が電流電圧変換され、加算回路ＡＤＤ１に出力される。

同時に、受光セルＰＤ−Ｂからの出力電流も端子３６、端子３９を経由し、レーザ駆動回路１４のＴＩＡ回路Ｕ２に入力され、ここで再生レーザパワーに対応した電流が電流電圧変換され、スイッチＳＷ３の端子に出力される。

ここで、ＴＩＡ回路Ｕ２からの出力信号と、ＴＩＡ回路Ｕ１からの出力信号とは、加算回路ＡＤＤ１で加算され、再生レーザパワーに対応した信号としてスイッチＳＷ３を経由して、増幅回路Ｕ３に入力される。ここでは、入力がシングルエンド−差動変換され、この増幅回路Ｕ３の出力は、出力端子ＯＵＴ−Ｐ４０、出力端子ＯＵＴ−Ｎ４１を経由してレーザ駆動回路内部のＡＰＣ系回路に伝送される。

記録時、レーザ駆動回路１４のスイッチＳＷ３は、切り替え端子４２からの信号でＴＩＡ回路Ｕ２側に設定されている。受光セルＰＤ−Ｂの出力は、端子３６、端子３９を介してＴＩＡ回路Ｕ２に入力される。このＴＩＡ回路Ｕ２では、記録レーザパワー（記録情報信号）に対応した電流が、電流電圧変換されて、出力される。この出力は、ＴＩＡ回路Ｕ２側に設定されているスイッチＳＷ３を経由し、増幅回路Ｕ３に入力され、シングルエンド−差動変換される。増幅回路Ｕ３の出力は、出力端子ＯＵＴ−Ｐ４０、ＯＵＴ−Ｎ４１を経由してレーザ駆動回路内部のＡＰＣ系回路後段に伝送される。

基準電圧は、基準電圧入力端子４３に、レーザ駆動回路内部の基準電圧発生回路から送られ入力され、ＴＩＡ回路Ｕ１、Ｕ２、増幅回路Ｕ３へ供給される。ＴＩＡ回路Ｕ１、Ｕ２は、受光セルＰＤ−Ａ、ＰＤ−Ｂの逆バイアス供給も兼ねている。

図６は、図２の実施例で使用されたＰＤＩＣ内に、図５の実施例で使用したレーザ駆動回路にあったＴＩＡ回路Ｕ１，Ｕ２をＴＩＡ回路Ｕ４，Ｕ５として内蔵した実施例である。理解が容易なように、その他の素子で図５と同じ機能の部分については同一番号を使用した。

図７は、図３の実施例で使用されたＰＤＩＣ内に、図５の実施例で使用したレーザ駆動回路にあったＴＩＡ回路を内蔵した実施例である。ここでも理解が容易なように、図５、図６と同じ機能の部分については同一番号を使用した。この場合は、レーザ駆動回路１４内の加算回路ＡＤＤ１は、省略される。

図８は、図３の実施例で使用されたＰＤＩＣ内に、図５の実施例で使用したレーザ駆動回路にあったＴＩＡ回路Ｕ１，Ｕ２をＴＩＡ回路Ｕ４，Ｕ５とし、スイッチＳＷ３、ＳＷ４を、内蔵した例である。したがってこの場合は、図５の端子３５、３６が、端子４７でまとめられており、端子４７は、再生と記録で共有される。

図９は、図３の実施例で使用されたＰＤＩＣ内に、図５の実施例で使用したレーザ駆動回路にあったＴＩＡ回路Ｕ１，Ｕ２をＴＩＡ回路Ｕ４，Ｕ５とし、スイッチＳＷ３、ＳＷ４を内蔵し、また先の増幅器Ｕ３を増幅器Ｕ６として、内蔵した例である。増幅器Ｕ６に入力した信号は、シングルエンド−差動変換され、差動出力端子ＯＵＴ−Ｐ４４、ＯＵＴ−Ｎ４５から出力される。この例でも、出力信号ラインが再生と記録で共有している。

基準電圧は、基準電圧入力端子４６に、レーザ駆動回路内部の基準電圧発生回路（図示していない）から送られて入力され、ＴＩＡ回路Ｕ４、Ｕ５、Ｕ６へ供給される。ＴＩＡ回路Ｕ４、Ｕ５は受光セルＰＤ−Ａ、ＰＤ−Ｂの逆バイアス供給も兼ねている。

図１０は、図３の実施例で使用されたＰＤＩＣ内に、図５の実施例で使用したレーザ駆動回路１４にあったＴＩＡ回路Ｕ１，Ｕ２をＴＩＡ回路Ｕ４，Ｕ５として内蔵し、スイッチＳＷ３を内蔵し、さらに増幅回路Ｕ６、加算回路ＡＤＤ１を内蔵した例である。増幅回路Ｕ６に入力した信号は、シングルエンド−差動変換され、差動出力端子ＯＵＴ−Ｐ４４、ＯＵＴ−Ｎ４５から出力される。この例でも、出力信号ラインが再生と記録で共有している。

基準電圧は、基準電圧入力端子４６に、レーザ駆動回路内部の基準電圧発生回路から送られ入力され、ＴＩＡ回路Ｕ４，Ｕ５、Ｕ６へ供給される。またＴＡＩ回路Ｕ４、Ｕ５は受光セルＰＤ−Ａ、ＰＤ−Ｂの逆バイアスも兼ねる。

再生時は、切り替えスイッチＳＷ３が加算回路ＡＤＤ１の出力を選択するように、切り替え端子３７から制御信号が入力する。再生時は、受光セルＰＤ−Ａの出力は、ＴＩＡ回路Ｕ４により電流電圧変換されて加算回路ＡＤＤ１に入力される。同時に、受光セルＰＤ−Ｂの出力も、ＴＩＡ回路Ｕ５により電流電圧変換されて、加算回路ＡＤＤ１に入力される。加算回路ＡＤＤ１の出力は、スイッチＳＷ３を介して増幅器Ｕ６で増幅されて、出力端子ＯＵＴ−Ｐ４４、ＯＵＴ−Ｎ４５に出力される。この出力は、再生動作をしているレーザ駆動回路内部のＡＰＣ系回路に伝送される。

記録時は、スイッチＳＷ３が、ＴＩＡ回路Ｕ５の出力を選択するように、切り替え端子３７から制御信号が入力する。受光セルＰＤ−Ｂの出力は、ＴＩＡ回路Ｕ５により、電流電圧変換されてスイッチＳＷ３に出力される。その後、増幅器Ｕ６で、シングルエンド−差動変換され、出力端子ＯＵＴ−Ｐ４４、ＯＵＴ−Ｎ４５を経由して、記録動作をしているレーザ駆動回路内部のＡＰＣ系回路に伝送される。

図１０の実施例を含め、これまで説明してきたように、本発明により、再生用と記録用で各々最適な受光セルサイズを選択できるようになった。

一般的に、レーザの光量を一定にするための、フロントモニタ方式でのＡＰＣは、レーザの出射光量の１％〜０．１％の光量を、ＡＰＣ−ＰＤＩＣに割り振っている。特に、再生用は、レーザパワーが小さく、使用帯域が狭い。従って、ＰＤ出力を増幅するアンプゲインがあまり大きくならないように、受光セルの受光面積を大きくとる必要がある。出力オフセット、温度ドリフト等の特性が悪くなるからである。

受光面積を大きくすると、その面積に対応し容量が大きくなるために、自然に回路の周波数帯域は減少する。しかし再生用はこのような仕様なので、全く問題ない。

受光セルとして一方記録用は、再生用と同じような面積にするわけにはいかない。高倍速記録に対応して、全体の周波数特性を広帯域にし、高速な記録信号を歪なく検出して、レーザ駆動回路に帰還する必要があるからである。このため、再生と同様に大きな面積にすると、その容量分、ループの周波数帯域の上限は自然に低い周波数に落ちるので、問題である。

しかし本発明では、従来のように受光セルは１つではなく、２つであり、再生と記録とで、別々にサイズを決定できる大きな特長がある。そこで記録用の受光セルは、容量が小さくなる小面積の受光セルとし、この結果、広帯域の周波数特性を持たせることができる。さらに記録のレーザパワーは再生のレーザパワーよりも、１０倍〜１５０倍大きいパワーなので、受光面積が減少しても全く問題ない。

また、このように受光セルを再生と記録で分割し、さらにその後段の増幅回路も各々の受光セルに対応して設けたている。このために、記録と再生の回路の切り替え、記録／再生モードの切り替えスピードは、従来のように、回路の帯域によって決まる時定数により劣化することなく、スイッチで高速に記録と再生を切り替えが可能になる。つまり図１０の回路構成から分かるように記録／再生モードの切り替えスピードが劣化する時定数が関係する寄生回路のない、シンプルに回路になっているからである。

これ以降に説明する実施例についても全く同様の特長、効果がある。図１０の実施例を含め、これまで説明してきた実施例では、ＰＤＩＣの基準電圧の供給をＰＤＩＣ外部から行ってきたが、図１１の実施例では、ＰＤＩＣ内部に、基準電圧発生回路Ｖｒｅｆを設けたものである。ＰＤＩＣ自身の温度上昇、周辺の温度上昇が発生しても安定な出力が得られる。基準電圧と内部の動作電圧との相対的な設定電位関係は、温度上昇などに影響されず維持されるからである。

これまでの実施例では、受光セルから出力されるレーザパワーに対応した電流の電流電圧変換に、電流電圧変換回路を使用していたが、これとは別の実施例について説明する。

図１２は、これまでの実施例と異なり、受光セルから出力されるレーザパワーに対応した電流を電流電圧変換する前に、電流増幅回路により、レーザパワーに対応した電流を増幅した後、電流電圧変換回路を使用し、電流電圧変換する回路方式である。

詳細には、スイッチＳＷ４をオン（ＯＮ）すると受光セルＰＤ−Ａと受光セルＰＤ−Ｂの両方からの再生レーザパワーに対応した電流が合成されて、電流アンプＵ７により電流増幅される。スイッチＳＷ４をオフ（ＯＦＦ）すると、受光セルＰＤ−Ｂの電流出力は、電流アンプＵ８により電流増幅される。その後、スイッチＳＷ３により選択された電流アンプＵ７或いはＵ８の出力電流は、電流電圧変換回路であるＴＩＡ回路Ｕ１０により電流電圧変換されて増幅器Ｕ６へ出力され、増幅器Ｕ６は電圧に変換された再生レーザパワーに対応した信号を、シングルエンド−差動出力変換して、出力端子ＯＵＴ−Ｐ４４、ＯＵＴ−Ｎ４５に各々出力する。

この実施例では、再生と記録で、増幅器Ｕ６からの差動出力を出力端子ＯＵＴ−Ｐ４４、ＯＵＴ−Ｎ４５の出力信号ラインで共有した実施例である。

基準電圧は、基準電圧入力端子４６に、レーザ駆動回路内部の基準電圧発生回路（図示していない）から送られ入力され、ＴＩＡ回路Ｕ１０、増幅器Ｕ６へ供給される。

次に再生、記録動作について説明する。再生時は、スイッチＳＷ４をオン（ＯＮ）、切り替えスイッチＳＷ３が電流アンプＵ７の出力を選択するように、制御信号が切り替え端子３７に与えられる。再生時、受光セルＰＤ−Ａの出力電流は、スイッチＳＷ４をオン（ＯＮ）なので、受光セルＰＤ−Ｂの出力電流と合成され、電流アンプＵ７より電流増幅され、スイッチＳＷ３を経由して出力される。スイッチＳＷ３の電流出力は、電流電圧変換回路であるＴＩＡ回路Ｕ１０により、電流電圧変換されて増幅器Ｕ６へ出力され、増幅器Ｕ６は電圧に変換された再生レーザパワーに対応した信号を、シングルエンド−差動出力変換して、出力端子ＯＵＴ−Ｐ４４、出力端子ＯＵＴ−Ｎ４５に各々出力する。出力端子ＯＵＴ−Ｐ４４、出力端子ＯＵＴ−Ｎ４５に各々出力された再生レーザパワーに対応した信号は、再生動作をしているレーザ駆動回路内部のＡＰＣ系回路に伝送される。

記録時は、スイッチＳＷ４をオフ（ＯＦＦ）、切り替えスイッチＳＷ３が、電流アンプＵ８の出力を選択するように、制御信号が切り替え端子３７に与えられる。記録時、スイッチＳＷ４をオフ（ＯＦＦ）なので、受光セルＰＤ−Ｂの電流出力のみが、電流アンプＵ８により電流増幅され、スイッチＳＷ３を経由して出力される。スイッチＳＷ３の電流出力は、電流電圧変換回路であるＴＩＡ回路Ｕ１０により、電流電圧変換されて増幅器Ｕ６へ出力され、増幅器Ｕ６は電圧に変換された記録レーザパワー（記録情報信号）を、シングルエンド−差動出力変換して、出力端子ＯＵＴ−Ｐ４４、出力端子ＯＵＴ−Ｎ４５に各々出力する。出力端子ＯＵＴ−Ｐ４４、出力端子ＯＵＴ−Ｎ４５に各々出力された記録レーザパワー（記録情報信号）は、記録動作をしているレーザ駆動回路内部のＡＰＣ系回路に伝送される。

図１３は、さらに別の実施例である。図１２と共通する部分には図１２と同一符号を付している。

図１３は、電流アンプＵ７とＵ８の出力を電流加算する加算回路ＡＤＤ１を、設けた回路方式である。受光セルＰＤ−Ａの電流出力は、電流アンプＵ７により電流増幅され、受光セルＰＤ−Ｂの電流出力は、電流アンプＵ８により電流増幅される。電流アンプＵ７とＵ８により電流増幅された各信号は、電流加算回路ＡＤＤ１により電流加算され、スイッチＳＷ３の一方の入力端子に供給される。スイッチＳＷ３の他方の入力端子には、電流アンプＵ８の出力信号が供給されている。

スイッチＳＷ３により選択された受光セルＰＤ−ＡとＰＤ−Ｂの加算信号、あるいはＰＤ−Ｂの電流出力は、電流電圧変換回路であるＴＩＡ回路Ｕ１０により、電流電圧変換されて増幅器Ｕ６へ出力され、増幅器Ｕ６は電圧に変換された再生レーザパワーに対応した信号を、シングルエンド−差動出力変換して、出力端子ＯＵＴ−Ｐ４４、出力端子ＯＵＴ−Ｎ４５に各々出力する。

この実施例では、再生と記録で、増幅器Ｕ６からの差動出力を端子ＯＵＴ−Ｐ４４、ＯＵＴ−Ｎ４５の出力信号ラインで共有している。基準電圧は、基準電圧入力端子４６に、レーザ駆動回路内部の基準電圧発生回路から送られ入力され、ＴＩＡ回路Ｕ１０、増幅器Ｕ６へ供給される。

次に、再生、記録動作について説明する。再生時は、スイッチＳＷ３が加算回路ＡＤＤ１の出力を選択するように、制御信号が切り替え端子３７に与えられる。再生時、受光セルＰＤ−Ａの電流出力は、電流アンプＵ７により電流増幅され、また受光セルＰＤ−Ｂの電流出力は、電流アンプＵ８により電流増幅される。

電流アンプＵ７、Ｕ８により電流増幅された電流出力は、電流加算回路ＡＤＤ１により電流加算され、スイッチＳＷ３で選択され、ＴＩＡ回路Ｕ１０に供給される。ＴＩＡ回路Ｕ１の出力信号は、増幅器Ｕ６へ出力され、増幅器Ｕ６は電圧に変換された再生レーザパワーに対応した信号を、シングルエンド−差動出力変換して、出力端子ＯＵＴ−Ｐ４４、出力端子ＯＵＴ−Ｎ４５に各々出力する。出力端子ＯＵＴ−Ｐ４４、出力端子ＯＵＴ−Ｎ４５に各々出力された再生レーザパワーに対応した信号は、再生動作をしているレーザ駆動回路内部のＡＰＣ系回路に伝送される。

記録時は切り替えスイッチＳＷ３が、電流アンプＵ８の出力を選択するように、制御信号が切り替え端子３７に与えられる。記録時、受光セルＰＤ−Ｂから記録レーザパワー（記録情報信号）に対応した電流が出力され、その電流出力は、電流アンプＵ８により電流増幅される。スイッチＳＷ３を経由して出力される受光セルＰＤ−Ｂの電流出力は、電流電圧変換回路であるＴＩＡ回路Ｕ１０により、電流電圧変換されて、増幅器Ｕ６へ出力される。増幅器Ｕ６は電圧に変換された記録レーザパワー（記録情報信号）を、シングルエンド−差動出力変換して、出力端子ＯＵＴ−Ｐ４４、出力端子ＯＵＴ−Ｎ４５に各々出力する。出力端子ＯＵＴ−Ｐ４４、出力端子ＯＵＴ−Ｎ４５に各々出力された記録レーザパワー（記録情報信号）は、記録動作をしているレーザ駆動回路内部のＡＰＣ系回路に伝送される。

図１４に、電流増幅回路の一実施例を示す。この実施例では、電流増幅回路に、カレントミラー回路を示した。カレントミラー回路は、トランジスタのバイアス回路や能動負荷などとして広く用いられている。カレントミラー回路は、あるリファレンス電流Ｉｒｅｆを流しておき、そのリファレンス電流Ｉｒｅｆに比例する出力電流Ｉｏｕｔを得る回路である（リファレンス電流＝出力電流として使用する場合が多い）。

図１４において、２つのｐｎｐトランジスタＱ１，Ｑ２の特性は、説明を簡単にするために、等しいとする。トランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタには電圧Ｖccが印加されている。また、トランジスタＱ１のベースとコレクタとは短絡され、そのトランジスタＱ１のコレクタは、基準電流Ｉｒｅｆを流す電流源を介して接地されている。さらに、トランジスタＱ１，Ｑ２の各ベースは互いに接続されている。

このカレントミラー回路において、トランジスタＱ１はそのベースとコレクタとが短絡しているためダイオードとして動作し、トランジスタＱ１に基準電流Ｉｒｅｆが流れる。このとき、トランジスタＱ１，Ｑ２の特性は等しく、かつそれらベース・エミッタ間に印加される電圧は等しいので、トランジスタＱ２には、トランジスタＱ１に流れる参照電流Ｉｒｅｆと等しい大きさの電流（出力電流Ｉｏｕｔ）が流れる。

以上、カレントミラー回路について説明したが、回路構成、消費電力、その他の仕様を考慮して、同様の機能、性能が得られる他の回路方式を使用できることは、同業者であれば容易に類推できるところである。

図１５に、図１４で説明したカレントミラー回路を使用した実施例を示す。図１３の回路がベースになっている。受光セルＰＤ−Ａの出力は、トランジスタＱ１，Ｑ２からなるカレントミラー回路の基準電流源側（トランジスタＱ１のコレクタ）に供給される。トランジスタＱ２のコレクタ出力は、スイッチＳＷ４の一方の入力端子に接続される。このカレントミラー回路は、１入力１出力タイプである。

また受光セルＰＤ−Ｂの出力は、トランジスタＱ３，Ｑ４，Ｑ５からなるカレントミラー回路の基準電流源側（トランジスタＱ３のコレクタ）に供給される。トランジスタＱ４のコレクタ出力は、スイッチＳＷ４の他方の入力端子に接続される。さらにトランジスタＱ５のコレクタ出力は、先のトランジスタＱ２のコレクタ出力と加算すべく共通接続されている。このカレントミラー回路は、１入力２出力タイプである。

前述したように、再生は記録時のように、広帯域を必要としないこと、再生時のレーザパワーは小さいので、再生側であるトランジスタＱ１、Ｑ２の電流比は大きくとる。電流比は、例えば、エミッタ面積で調整される。また、最終的には電流加算されるトランジスタＱ３、Ｑ５の電流比も大きくとり、トランジスタＱ２出力電流とスイッチＳＷ３の手前の入力部で合成される。

一方記録時は、広帯域を必要とし、記録時のレーザパワーは大きいので、記録側であるトランジスタＱ３、Ｑ４の電流比は小さくとる。そして前述の図１３の例と同様にスイッチＳＷ３で、記録／再生各々をシステムからの要求に従って、選択的に切り替えられ、レーザ駆動回路内部（図示していない）のＡＰＣ系回路に伝送される。

光ディスクでは、記録後すぐに再生、またその逆に再生後すぐに記録という高速切り替えを要求されるが、これまで図２〜図１５までの実施例で説明してきたように、本発明の２つの受光セルを使用したＡＰＣ−ＰＤＩＣでは、記録と再生で回路が完全に別々なので、帯域の低い方の時定数で切り替えスピードが遅くなるという大きな問題が全くなくなり、高速で記録／再生の切り替えが可能になるという非常に大きい効果がある。

次に、図１６〜図１８に受光セル、ＰＤ（Photo detector）セルのパターン実施例をいくつか示す。図中、ハッチング部が受光セル部である。図１６は二重丸タイプであり、外側の領域が受光セルＰＤ−Ａ，内側の領域が受光セルＰＤ−Ｂである。図１７は二重四角タイプ、外側の領域が受光セルＰＤ−Ａ，内側の領域が受光セルＰＤ−Ｂである。図１８は丸と四角を組み合わせた例であり、外側の領域が受光セルＰＤ−Ａ，内側の領域が受光セルＰＤ−Ｂである。

いずれの図の実施例も、内側を記録用受光セル（ＰＤ−Ｂ）としている。レーザビームの光量強度分布は内側が強いからである。その分、受光セルサイズを小さくでき、周波数帯域を上げることが可能になる。

図１８の実施例は、図４の例と四角の受光セルの向きが異なる。要は、形にこだわる必要は全くなく、ＡＰＣ−ＰＤＩＣの使用形態、回路配置、感度、周波数帯域により、自由に決定できるが、歩留まり、価格、ＡＰＣ−ＰＤＩＣの位置ズレ、使用波長、光源バラツキ、ＡＰＣ−ＰＤＩＣ自身のバラツキ、等々を考慮し、バランス良く、メリットデメリットを考慮して、受光セルサイズを決定することが重要である。また、２つの受光セルで、仕様を満足することが困難な場合は、２つの以上の複数セルにさらに分割しても良い。本発明は分割数を制限するものではない。

図１９の実施例は、分割数を３つにした場合である。この実施例では、再生用であるＰＤ−Ａを外側のＰＤ−Ａ１と最も内側のＰＤ−Ａ２の２つに分割し、２のセルを金属で配線、例えばアルミあるいは銅で、配線（図示せず）で接続して等価的に受光セルＰＤ−Ａとして使用する。一方記録用の受光セルＰＤ−Ｂは、図に示すように内側から２つの目の受光セルを使用する。この受光セルの形状は、レーザビームの位置ズレに強いことが特長である。

このように本発明によれば、従来の１受光セル方式に比べ、記録と再生仕様のバランスがとり易いことが、位置ズレに強いこと、記録／再生の切り替えスピードが速いことが大きな特長であり、効果である。

また、対応する受光セルが非能動状態（セル出力を非採用）のときは、対応するＴＩＡ回路或いは電流アンプの出力回路は、出力をハイインピーダンスとされる。このように設定することは、能動状態（出力使用状態の経路）の周波数特性の劣化を防止する上で有効である。

図２０は、上記ハイインピーダンスを実現する回路の一例である。トランジスタＱ１１はエミッタフォロワ回路を形成し、トランジスタＱ１２，抵抗Ｚ１，Ｚ２，ダイオードＤ１が定電流回路を構成し、エミッタフォロワ回路に定電流を流すことができる。このエミッタフォロワ回路の能動状態、非能動状態の切り替えは、インバータＩＮＶ、トランジスタＱ１３，Ｑ１４で構成される回路により実現される。

切り替え信号がハイレベルのときは、トランジスタＱ１３，Ｑ１４はオフとなり、エミッタフォロワ回路は能動状態となる。このときは、入力信号が、トランジスタＱ１１のエミッタから出力される。逆に切り替え信号がローレベルになると、トランジスタＱ１３，Ｑ１４はオンとなり、エミッタフォロワ回路は非能動状態となり、その出力インピーダンスがハイインピーダンスとなる。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

この発明の実施の形態が適用可能な情報記録再生装置（光ディスク装置）の構成の一例を示すブロック図である。 図１に示した光ディスク装置に組み込まれる光ヘッド装置に用いられるＡＰＣ−ＰＤＩＣの内部等価回路の基本的な構成を説明するために示した概略図である。 ＡＰＣ−ＰＤＩＣ内部等価回路の第１の実施例を示す概略図である。 ＡＰＣ−ＰＤＩＣの受光セルの概観の一例を示す概略図である。 図２のＡＰＣ−ＰＤＩＣとレーザ駆動回路の一実施例を示す概略図である。 ＡＰＣ−ＰＤＩＣ内部等価回路のさらに他の実施例を示す概略図である。 ＡＰＣ−ＰＤＩＣ内部等価回路のまた他の実施例を示す概略図である。 ＡＰＣ−ＰＤＩＣ内部等価回路のまた他の実施例を示す概略図である。 ＡＰＣ−ＰＤＩＣ内部等価回路のさらに他の実施例を示す概略図である。 ＡＰＣ−ＰＤＩＣ内部等価回路の他の実施例を示す概略図である。 ＡＰＣ−ＰＤＩＣ内部等価回路のまた他の実施例を示し、内部に基準電圧回路を設けた回路の一例を示す概略図である。 ＡＰＣ−ＰＤＩＣ内部等価回路のさらにまた他の実施例を示し、初段アンプに電流アンプを使用した場合の概略図である。 ＡＰＣ−ＰＤＩＣ内部等価回路のさらにまた他の実施例を示し、初段アンプに電流アンプを使用した実施例の概略図である。 カレントミラー回路の基本回路例を示す概略図である。 ＡＰＣ−ＰＤＩＣの初段回路にカレントミラー回路を適用した場合の実施例を示す概略図である。 ＰＤセルパターンのその他実施例を示す図である。 ＰＤセルパターンのその他実施例を示す図である。 ＰＤセルパターンのその他実施例を示す図である。 ＰＤセルパターンを３分割した実施例を示す図である。 受光セルの出力が供給されるＴＩＡ回路或いは電流アンプにおいて採用される具体的回路構成の一例を示す図である。

符号の説明

１…受光素子回路（ＰＤＩＣ）、２…光ディスク、４…光ピックアップヘッド（ＰＵＨ）、１０…対物レンズ、１５…半導体レーザ、１８…受光素子回路（ＡＰＣ−ＰＤＩＣ）、ＰＤ−Ａ、ＰＤ−Ｂ…受光素子、Ｕ１、Ｕ２…電流電圧変換回路（ＴＩＡ回路）、Ｕ３、Ｕ６…増幅回路、Ｕ７、Ｕ８…電流アンプ、ＳＷ３、ＳＷ４…スイッチ、Ｒｆ…トランスインピーダンス、Ｃｆ…位相補償コンデンサ、ＡＤＤ１…加算回路、Ｖｒｅｆ…基準電圧発生回路、３７…切り替え端子、４６…基準電圧入力端子。

Claims (20)

1. 光ディスク装置のレーザの発光量をモニタする受光素子回路において、
   第１、第２の受光セルと、
   ディスク再生レーザパワーの時には、前記第１と第２の受光セルからの光電変換された電気信号の加算出力を、レーザ駆動回路の制御信号として導き出す第１の処理回路と、
   ディスク記録レーザパワーの時には、前記第１と第２の受光セルからのいずれか一方の光電変換された電気信号を前記レーザ駆動回路の制御信号として導き出す第２の処理回路と、
   を具備したことを特徴とする受光素子回路。
2. 前記第１と第２の受光セルからの光電変換された電気信号の加算出力をレーザ駆動回路の制御信号とする第１の処理回路は、
   ディスク再生レーザパワーの時には、前記第１と第２の受光セルの光電変換された電気信号を加算するアナログスイッチをオンして前記加算出力を得ている
   ことを特徴とする請求項１記載の受光素子回路。
3. 前記第１と第２の受光セルからの光電変換された電気信号の加算出力をレーザ駆動回路の制御信号とする第１の処理回路は、
   前記第１と第２の受光セルの光電変換された電気信号を加算する加算回路から前記加算出力を得ている
   ことを特徴とする請求項１記載の受光素子回路。
4. 前記第１の処理回路は、
   ディスク再生レーザパワーの時に前記第１と第２の受光セルの光電変換された電気信号を、オンすることで加算するアナログスイッチと、前記アナログスイッチからの加算出力を増幅する第１の増幅回路を含み、
   前記第２の処理回路は、
   ディスク記録レーザパワーの時に前記アナログスイッチがオフした状態で、前記第２の受光セルからの光電変換された電気信号を増幅する第２の増幅回路を含むことを特徴とする請求項１記載の受光素子回路。
5. 前記第１の処理回路は、前記第１の受光セルから光電変換された電気信号を増幅する第１の増幅回路を有し、
   前記第２の処理回路は、前記第２の受光セルから光電変換された電気信号を増幅する第２の増幅回路を有し、
   前記第１と第２の増幅回路の出力が、切り替えスイッチにより選択的に導出されるように構成されたことを特徴とする
   請求項１記載の受光素子回路。
6. さらに、前記第１と第２の処理回路の出力が供給され、いずれか一方を選択導出する切り替えスイッチと、
   前記切り替えスイッチの出力信号をバッファし、シングルエンド出力あるいは差動出力で信号出力する増幅回路と、
   を有することを特徴とする請求項１記載の受光素子回路。
7. 前記第１と第２の処理回路は、それぞれ、前記第１と第２の受光セルの光電変換された電気信号を増幅する電流増幅回路を含む
   ことを特徴とする請求項１記載の受光素子回路。
8. 前記第１と第２の処理回路の出力のいずれか一方を選択する切り替えスイッチと、
   前記切り替えスイッチの出力を電流電圧変換する電流電圧変換回路と、
   電流電圧変換された信号をバッファし、シングルエンド出力あるいは差動出力で信号出力する増幅回路を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の受光素子回路。
9. 前記第１と第２の処理回路の出力のいずれか一方を選択する切り替えスイッチと、
   前記切り替えスイッチの出力を電流電圧変換する電流電圧変換回路と、
   電流電圧変換された信号をバッファし、シングルエンド出力あるいは差動出力で信号出力する増幅回路を有し、
   さらに前記第１の処理回路は、前記第１と第２の受光セルの光電変換された電気信号を加算するアナログスイッチを含む
   ことを特徴とする請求項１記載の受光素子回路。
10. 前記第１と第２の処理回路の出力のいずれか一方を選択する切り替えスイッチと、
    前記切り替えスイッチの出力を電流電圧変換する電流電圧変換回路と、
    電流電圧変換された信号をバッファし、シングルエンド出力あるいは差動出力で信号出力する増幅回路を有し、
    さらに前記第２の処理回路は、前記第２の受光セルの光電変換された電気信号を増幅し前記切り替えスイッチに出力する第２の電流増幅器を有し、
    また、前記第１の処理回路は、前記第１受光セルの光電変換された電気信号を増幅する第１の電流増幅器と、前記第１の電流増幅器と前記第２の電流増幅器の出力を加算し、前記切り替えスイッチに出力する加算回路を有する、
    ことを特徴とする請求項１記載の受光素子回路。
11. 前記第１及び第２の処理回路を搭載した基板と同一基板上に基準電圧発生回路を形成していることを特徴とする請求項１記載の受光素子回路。
12. 前記第１及び第２の処理回路の出力段の回路として、非能動状態に制御された時は、信号出力をハイインピーダンス状態にする回路を採用していることを特徴とする請求項１記載の受光素子回路。
13. 前記第１、第２の受光セルは、基板上にパターン形成され、記録用に用いられる第２の受光セルの領域が、第１の受光セルの領域より小さく形成されていることを特徴とする請求項１記載の受光素子回路。
14. 光ディスク装置のレーザの発光量制御信号を導出する方法において、
    第１、第２の受光セルと、第１の処理回路と、第２の処理回路とを用い、
    ディスク再生レーザパワーの時には、前記第１の処理回路から前記第１と第２の受光セルからの光電変換された電気信号の加算出力をレーザ駆動回路の制御信号として導き出し、
    ディスク記録レーザパワーの時には、前記第２の処理回路から前記第１と第２の受光セルからのいずれか一方の光電変換された電気信号を前記レーザ駆動回路の制御信号として導き出す、
    ことを特徴とするレーザ発光量制御信号導出方法。
15. 前記第１の処理回路から前記加算出力を得るために、
    ディスク再生レーザパワーの時には、アナログスイッチをオンして前記第１と第２の受光セルの光電変換された電気信号を加算する
    ことを特徴とする請求項１４記載のレーザ発光量制御信号導出方法。
16. 前記第１の処理回路から前記加算出力を得るために、
    前記第１と第２の受光セルの光電変換された電気信号を加算回路により加算する
    ことを特徴とする請求項１４記載のレーザ発光量制御信号導出方法。
17. ディスク再生レーザパワーと、ディスク記録レーザパワーとが切り替えられる光ディスク装置の光ピックアップ装置において、レーザの光路の途中でレーザ発光量をモニタする受光素子回路が、
    第１、第２の受光セルと、
    ディスク再生レーザパワーの時には、前記第１と第２の受光セルからの光電変換された電気信号の加算出力を、レーザ駆動回路の制御信号として導き出す第１の処理回路と、
    ディスク記録レーザパワーの時には、前記第１と第２の受光セルからのいずれか一方の光電変換された電気信号を前記レーザ駆動回路の制御信号として導き出す第２の処理回路と、
    を具備したことを特徴とするピックアップ装置。
18. 前記第１の処理回路と第２の処理回路は、
    前記第１と第２の受光セルが形成されている基板と同一基板に形成されていることを特徴とする請求項１記載の受光素子回路。
19. 前記第１の処理回路と第２の処理回路は、
    前記第１と第２の受光セルが形成されている第１の基板と、前記レーザ駆動回路が形成されている第２の基板とに跨って形成されていることを特徴とする請求項１記載の受光素子回路。
20. 前記第２の処理回路は、
    前記第２の受光セルの光電変換された電流出力を増幅する１入力２出力タイプの第２のカレントミラー回路を有し、
    前記第１の処理回路は、
    前記第１の受光セルの光電変換された電流出力を増幅する１入力１出力タイプの第１のカレントミラー回路と、
    前記第１のカレントミラー回路の出力部と第２のカレントミラー回路の１出力部を結合して、前記加算出力を得る加算部と、
    を有することを特徴とする請求項１記載の受光素子回路。

Images