JP3544581B2

JP3544581B2 - 情報信号検出装置

Info

Publication number: JP3544581B2
Application number: JP10870495A
Authority: JP
Inventors: 隆司緒方
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1995-05-02
Filing date: 1995-05-02
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2019-07-21
Also published as: JPH08306092A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は情報信号検出装置に関するものであり、特に光ビームの反射光または透過光の偏光面の回転により情報の再生を行う光磁気ディスク装置等における情報信号検出器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光磁気ディスク再生装置の光学系を部品を減らして簡素化すると共に再生信号の信号品質を高めるために、情報媒体に記録された情報信号と光ビームを記録媒体の情報トラックに位置決めするためのサーボ信号とを、光ビームの強度変化を電気信号に変換するフォトダイオードの一方の端子と他方の端子から各々別々に検出する手段が用いられている。
【０００３】
例えば実公平２−４０５７９号公報は、図６に示すように、４分割フォトダイオードを構成する４個のフォトダイオード素子５１〜５４のアノード側に直列に抵抗５５〜５８を設けてサーボ信号を検出し、一方、上記４個のフォトダイオード素子５１〜５４を接続した４分割フォトダイオードのカソード側に抵抗５９を設けて情報信号を検出している。
【０００４】
なお、この例では、図７に示すような数ＭＨｚ以上の帯域を有する情報信号（ＲＦ）と数１０ｋＨｚ程度の帯域を有するサーボ信号（トラッキング制御用サーボ信号ＴＳ、フォーカス制御用サーボ信号ＦＳ）とを、図６に示すようにコンデンサ６０と抵抗５９からなるフィルタで分離している。この従来例によれば、単一の光学系でサーボ信号と情報信号の両方を検出できる上、４分割フォトダイオードのアノードとカソードの両端子から独立してサーボ信号と情報信号を別個に取り出すことにより、４分割フォトダイオードのアノードまたはカソードの同一端子から両信号を取る場合と比べ、サーボ信号と情報信号間のノイズの干渉や信号検出用アンプの入力バイアス状態の干渉を小さくでき、高品質の信号を得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、光ディスクの情報媒体の高密度化の手段として、従来の記録マークの中心に情報ビットを対応させたマークポジション記録に対して、記録マークのエッジに情報ビットを対応させたマークエッジ記録が用いられるようになった。
【０００６】
マークエッジ記録において、エッジ情報を正確に検出するためには、再生信号波形を再生信号のピークボトムレベルより求めたスライスレベルでスライスして２値化する方法が一般に用いられる。この時ディスクの複屈折の影響やデータパターンのＤＣレベル変動によるＤＣ〜数ｋＨｚの再生信号の変化にスライスレベルを追従させる必要からデータパターンのＤＣ〜低域の信号成分を再生できるコンデンサの無い直結型のＤＣアンプが必要となる。しかしながら、従来のアノード／カソード分離検出型の情報信号検出器においては、再生信号をＤＣ信号から検出しようとしたとき以下の問題があった。
（１）フォトダイオードのカソード側で情報ＲＦ信号の検出にコンデンサ結合を用いてサーボ信号との帯域分離を行うと、情報信号のＤＣ成分や低周波成分が失われてしまう。
（２）サーボ信号の帯域分離をアノード側のサーボ信号入力で行った場合、カソード側での情報信号検出をコンデンサの無い直結型ＤＣアンプにすることが可能となるが、アンプを直結すると、電源よりフォトダイオードのカソード側に印加した逆バイアス電圧供給回路のインピーダンスの影響により、アンプの入力ＤＣバイアス電圧のバランスがとれなくなったり、周波数特性が劣化する。
【０００７】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、情報信号とサーボ信号をフォトダイオードのアノードとカソードから各々検出する場合において、フォトダイオードに安定したバイアス電圧を与えかつ、ＤＣから高周波までの広帯域に渡って情報信号を検出可能な情報信号検出装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用】
上記の目的を達成するために、本発明は、情報トラックを有する記録媒体に光ビームを照射し、前記記録媒体からの反射光または透過光を検出するにあたって、検出手段の一方の端子から前記記録媒体に記録された情報を検出するとともに、前記記録媒体に照射される光ビームをフォーカス及び／またはトラッキング制御するためのサーボ信号を前記検出手段の他方の端子から検出する情報信号検出装置であって、前記検出手段の前記一方の端子に接続された入力端子を有し、前記記録媒体に記録された情報を検出するための信号増幅手段と、前記信号増幅手段の入力端子に印加される直流バイアス電圧を一定電圧に保持する保持手段と、前記信号増幅手段と切り離し可能に設けられ、前記記録媒体に対して光ビームを照射して情報の書き込みや消去を行う場合に前記信号増幅手段に接続されて、前記信号増幅手段の入力端子に直流バイアス電圧を印加する印加手段とを具備する。
【００１０】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施例を示す情報信号検出装置の部分構成図である。これは、図示しない光情報記録媒体から反射された光から情報信号を検出する構成を示しており、例えば光ディスク装置などに適用した例として以下説明する。
【００１１】
図１において、１〜４は図示せぬ光情報記録媒体から反射された光を光電変換するためのフォトダイオード素子で、分割型フォトダイオードの各素子を示す。前記フォトダイオードのカソード端子には光情報記録媒体に記録されたデータを検出するための電流電圧変換を行なう信号増幅手段としてのＤＣアンプ１０が直結接続され、前記フォトダイオードのアノード端子には光ピックアップのフォーカス及びトラッキングサーボ制御信号（サーボ信号）を検出するサーボ信号検出回路９が接続されている。
【００１２】
また、前記ＤＣアンプ１０の電源のグラウンド端子は保持手段としての定電圧保持回路１１により一定電圧Ｖｂに保持され、フォトダイオード素子１〜４の各アノード端子にはコンデンサ５〜８が接続されている。
【００１３】
以下、上記した構成を有する第１実施例の動作について説明する。
分割されたフォトダイオード素子１〜４に光情報記録媒体から反射された光が入ると、１〜４の各フォトダイオード素子は光量の変化に応じた光電流を発生する。これらの素子の発生する電流は、情報信号用の電流電圧変換及び演算を行なうＤＣアンプ１０と、サーボ信号用の電流電圧変換及び演算を行なうサーボ信号検出回路９とに入力される。そして、各ダイオードに対応する電圧出力の間で加減算処理を行って、それぞれ記録データの情報信号（ＲＦ信号）と、フォーカスエラー信号（ＦＥＳ）及びトラックエラー信号（ＴＥＳ）とを得る。ここでは、サーボ信号検出方式によりダイオードの分割数や演算方法が異なるが、例えば情報信号（ＲＦ信号）は、フォトダイオード素子１〜４から得られる電圧の総和として得られ、ＦＥＳ，ＴＥＳ信号は２つのダイオード素子出力の和を互いに差し引いた出力により得られる。
【００１４】
なお、本実施例においては、ＲＦ信号とサーボ制御のためのＦＥＳ，ＴＥＳ信号の帯域分離はコンデンサ５〜８とアンプ１４の図示していない入力抵抗からなるフィルタにより行われる。即ち、高周波のＲＦ信号成分はコンデンサ５〜８を通ってグラウンドに流れ、低周波のサーボ信号はサーボ信号検出回路９に入力される。また、本実施例においてはＲＦ信号をフォトダイオードのカソードからコンデンサ結合無しにＤＣアンプ１０に直結し、かつＤＣ〜数１０ＭＨｚの広帯域アンプ１２を電流電圧変換素子として用いることによりＲＦ信号のＤＣからの再生を可能にしている。
【００１５】
さらに、ＤＣアンプ１０の入力端子を定電圧保持回路１１により、サーボ信号検出回路９の入力バイアス電圧Ｖｓより数Ｖ高く保持すると、ＤＣアンプ１０の入力端子に接続されたダイオード１のカソード端子に逆バイアス電圧が印加される。
【００１６】
すなわち、例えば図２に示すように、図１のＤＣアンプとして広帯域ＯＰアンプ１２と抵抗１３からなる電流電圧変換回路と、トランジスタ２０、ツェナーダイオード２１、抵抗２２からなるＤＣレベルシフト回路で構成し、また、サーボ信号検出回路９は、ＯＰアンプ１４及び抵抗Ｒ１からなる電流電圧変換回路と、サーボ信号演算回路２３から構成される場合（なお、動作説明のため、図１のフォトダイオード１のみの回路を示している。）、図２において、フォトダイオード１のカソードにバイアス電圧を印加するために、定電圧保持回路１１によりＯＰアンプ１２の非反転入力端子を一定電圧Ｖｂに保持する。一般にＯＰアンプでは反転及び非反転入力端子電圧はほぼ同一に保たれるので、ＯＰアンプ１２の反転入力端子に接続されたフォトダイオード１のカソードもほぼＶｂの電圧に保持される。従ってサーボ信号の電流電圧変換用ＯＰアンプ１４の入力を電圧Ｖｓに保持されれば、フォトダイオードの必要バイアス電圧をＶｄとすると、Ｖｂ−Ｖｓ＞ＶｄとなるようにＶｂ、Ｖｓを設定すればよい。
【００１７】
この時、定電圧保持回路１１としては、アンプ１２の入力端子より流れ込む電流を吸い込みかつ定電圧に保つ能力のある定電圧電源が望ましく、例えば図３に示すようなトランジスタ５１、抵抗５２、５４、定電圧ダイオード５３からなる電源や、レギュレータＩＣ等が用いられる。
【００１８】
以上、上記した第１実施例によれば、ＤＣアンプの入力端子に直結したフォトダイオードのカソードにバイアス電圧を印加するようにしたため、フォトダイオードに別系統の回路からバイアス電圧を印加する必要が無く、直結したＤＣアンプの入力端子のバイアス電圧やＤＣアンプの周波数特性が他の回路の影響を受けることがなく、安定した周波数特性のＤＣアンプを構成できる。
【００１９】
以下に発明の第２実施例を説明する。図４は本発明の第２実施例の回路構成を示すもので、基本的な構成は第１実施例と同じであるが、フォトダイオード素子１〜４のカソードにスイッチ３０と抵抗３１を介してＤＣ電源３３が接続されている点が異なる。このスイッチ３０はスイッチ制御回路３２によりイレース（消去）及びライト（書き込み）ゲート信号が開いた時のみＯＮとなるように制御される。
【００２０】
即ち、第１実施例の回路では、イレース及びライト時にフォトダイオード素子１〜４で再生時の数１０倍の光電流が発生した時、電流経路がアンプ１２のフィードバック抵抗１３で制限されて十分な電流がサーボ信号検出回路９に入力されず、サーボが安定に動作しない場合がある。従って、第２実施例においては、イレース及びライト時のみ、ＤＣアンプ１０の入力端子以外の位置、ここではＤＣ電源３３から電流を供給することにより、イレース及びライト時のサーボ動作を安定にするとともに、再生時にはスイッチ３０をＯＦＦとすることにより、ＤＣ電源３３及び抵抗３１の回路をアンプ１２の入力と切り離すことにより、再生時のＤＣアンプ１０の周波数特性やＤＣ特性を劣化させないようにしている。
【００２１】
以下に本発明の第３実施例を説明する。図５は本発明の第３実施例を示すものであり、イレース・ライトゲートでＯＮとなる所定のスイッチによってＤＣアンプのフィードバック抵抗の抵抗値を切り変える点が第１、第２実施例と異なる。
【００２２】
この例においては、スイッチ４０がスイッチ制御回路４１によりＯＮとなると、アンプ１２のフィードバック抵抗４３が抵抗４２と並列接続されるため、抵抗４２の抵抗値Ｒｆ２を抵抗４３の抵抗値Ｒｆ１より小さくすることにより、イレース及びライト時にスイッチ４０がＯＮになった時、アンプ１２のフィードバック抵抗４３の抵抗値が下がってフォトダイオード素子１〜４に流れる電流を増やすことができる。一方、再生時にはスイッチ４０をＯＦＦとすることでフィードバック抵抗４３の抵抗値を大きくして電流電圧変換のトランスインピーダンスゲインを大きくできる。
【００２３】
以上述べたように第３実施例においても、直結型のＤＣアンプをＲＦ系に用いても再生時のアンプ特性が劣化することなく、イレース・ライト時のサーボ動作を安定にすることができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、情報信号とサーボ信号をフォトダイオードのアノードとカソードから各々検出する場合であっても、フォトダイオードに安定したバイアス電圧を与えかつ、情報信号をＤＣから高周波までの広帯域に渡って検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す情報信号検出装置の部分構成図である。
【図２】図１の構成の基本的な部分を詳細に示す図である。
【図３】定電圧保持回路の構成を示す図である。
【図４】本発明の第２実施例の回路構成を示す図である。
【図５】本発明の第３実施例の回路構成を示す図である。
【図６】従来の情報信号検出器の構成を示す図である。
【図７】情報信号とサーボ信号の周波数特性を示す図である。
【符号の説明】
１〜４…フォトダイオード素子、５〜８…コンデンサ、９…サーボ信号検出回路、１０…ＤＣアンプ、１１…定電圧保持回路、１２、１４…アンプ、１３、１５…抵抗。

Claims

情報トラックを有する記録媒体に光ビームを照射し、前記記録媒体からの反射光または透過光を検出するにあたって、検出手段の一方の端子から前記記録媒体に記録された情報を検出するとともに、前記記録媒体に照射される光ビームをフォーカス及び／またはトラッキング制御するためのサーボ信号を前記検出手段の他方の端子から検出する情報信号検出装置であって、
前記検出手段の前記一方の端子に接続された入力端子を有し、前記記録媒体に記録された情報を検出するための信号増幅手段と、
前記信号増幅手段の入力端子に印加される直流バイアス電圧を一定電圧に保持する保持手段と、
前記信号増幅手段と切り離し可能に設けられ、前記記録媒体に対して光ビームを照射して情報の書き込みや消去を行う場合に前記信号増幅手段に接続されて、前記信号増幅手段の入力端子に直流バイアス電圧を印加する印加手段と、
を具備することを特徴とする情報信号検出装置。