JP5088043B2 - 信号出力回路、光ピックアップ、および光装置 - Google Patents
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Description
このため送信側回路(IC)の出力端にフレキシブルケーブルに最適なダンピング抵抗を付加する等の細かい工夫が必要となっている。
このため、現在の光ピックアップではFPCおよびFFCの共振を抑えて100MHz付近でもある程度平坦な伝送特性になるように外付け抵抗(ダンピング抵抗)を追加して伝送波形の調整を行っている。
この回路においては、光ピックアップ側の送信ICである出力回路の出力側に外付けで抵抗Rdを付加する。
抵抗Rdの値は、フレキシブルケーブル等の伝送路2と後段IC3の入力インピーダンスに対して最適になるように値を調整する。
また、負荷Cが大きい場合、大きな駆動電流が必要となり、固定された出力と抵抗Rdの調整では最適化できないという不利益がある。
また、異なる伝送特性の伝送路毎に信号波形を、外付け抵抗無しで伝送路に合わせて調整可能であり、ひいては伝送路の伝送特性に合わせた最適な伝送を行うことが可能となる。
また、たとえば図3(A),(B)に示すように、ディスクトレイ60と光ピックアップ20が合体した構成を有している。
その結果、伝送路40は、ディスク開放分だけ配線長が長くなっている。
また、図示しないが光ピックアップ20には、光記録媒体である光ディスク50からの戻り光を光電変換するフォトダイオードを有する。
本実施形態において、信号出力回路242は出力抵抗R0をIC内部に形成し(集積化し)、ドライバDRVの駆動電流および出力抵抗の抵抗値を伝送路40の伝送特性に合わせて制御可能に構成されている。
このようにダンピング抵抗R0をIC内部に取り込むことにより、光ピックアップ20の部品点数、実装面積を共に削減できる。また、出力の駆動電流を制御することで、フレキシブルな伝送路40の負荷の変動に対しても対応が可能となっている。
フレキシブルな伝送路40の共振のQが大きい場合には、出力抵抗値を大きくなるように制御し、駆動電流が足りない場合は、電流駆動能力を上げるように制御する。
発光したレーザ光の一部は、パワーモニタ回路24に搭載されたPD241に入射し、光電変換され電圧として出力される。
PD241から出力された信号は、フレキシブルな伝送路40を介して、後段のAFE実装基板30に信号が伝送される。
後段のAFE(IC)31は、出力信号に応じてレーザパワーを調整する信号をLDD22に送信する。
LDD22は、AFE31から受けた信号を駆動電流ILDに反映しレーザパワーを調整する。レーザパワーは、このシステムにより設定した任意の値に制御される。
読み取り時は、LD21をDC発光させており、高速な信号を伝送することがないためフレキシブルな伝送路40の伝送特性にはほとんど影響されない。
しかし、書き込みの際は、LD21を、パルス発光をさせるため高速な信号が伝送される。
パワーモニタ回路24に入力されたパルス信号は高速で、そのIC出力の信号はフレキシブルな伝送路40の伝送特性に影響される。
伝送路40の伝送特性によっては、図5に示すように、パルス波形にリンギングが発生する場合がある。これでは、書き込み部のパワー(光ディスク50のマーク部)や、書き込まない部分のパワー(光ディスク50のスペース部)の値を正確に読み取ることが困難になる。
そこで、上述したように、出力抵抗と駆動電流の制御が必要となる。
フレキシブルな伝送路40の共振のQ値が大きい場合には、出力抵抗の抵抗値を大きくなるように制御し、電流が足りない場合は、駆動能力を上げるように制御する。
図6に示すように、この調整により、フレキシブルな伝送路40の伝送特性への影響を軽減した波形を観測することができる。
トランジスタQ11のコレクタが電源電位VCCに接続され、ベースがトランジスタP12のエミッタおよび電流源I12に接続されている。また、電流源I12は電源電位VCCに接続されている。
トランジスタP12のコレクタは接地電位GNDに接続され、トランジスタQ12のコレクタは電源電位VCCに接続され、両トランジスタP12,Q12のベースが信号源であるPD241の信号供給ラインに共通に接続されている。
また、トランジスタP11とトランジスタQ11はそれぞれエミッタフォロワを形成し、両トランジスタP11,Q11のエミッタ同士が接続され、その接続点が出力抵抗R1の一端に接続されて、いわゆるプシュプル(push-pull)出力段PSPL1が構成されている。
また、電流源I11,I12は、図示しない制御系による制御信号CTL11、CTL12によりオン、オフ制御され、あるいは電流値が制御される。
トランジスタQ21のコレクタが電源電位VCCに接続され、ベースがトランジスタP22のエミッタおよび電流源I22に接続されている。また、電流源I22は電源電位VCCに接続されている。
トランジスタP22のコレクタは接地電位GNDに接続され、トランジスタQ22のコレクタは電源電位VCCに接続され、ベースが信号源であるPD241の信号供給ラインに共通に接続されている。
また、トランジスタP21とトランジスタQ21はそれぞれエミッタフォロワを形成し、両トランジスタP21,Q21のエミッタ同士が接続され、その接続点が出力抵抗R2の一端に接続されて、いわゆるプシュプル(push-pull)出力段PSPL2が構成されている。
また、電流源I21,I22は、図示しない制御系による制御信号CTL21、CTL22によりオン、オフ制御され、あるいは電流値が制御される。
そして、たとえば動作時に、使用を所望する出力回路242−1または242−2の電流Iref1の電流源I11,I12または電流Iref2の電流源I21,I22を動作させ、使用しない出力回路242−2または241−1の電流Iref2の電流源I21,I22または電流Iref1の電流源I11,I12をオフにしておく。
この場合、出力抵抗値は出力抵抗R1と出力抵抗R2の並列合成抵抗値となる。
このように、出力駆動電流Iout1,Iout2を変える際は、電流Iref1,Iref2の値を変えることで制御可能である。
Ro = R + (RinQ/hfeQ + Vt/Iout)//(RinP/hfeP+Vt/Iout)
ここで、トランジスタP11、P12のサイズ(たとえばエミッタ面積)をP1、トランジスタP21、P22のサイズ(たとえばエミッタ面積)をP2とし、トランジスタQ11,Q12のサイズ(たとえばエミッタ面積)をQ1、トランジスタQ21、Q22のサイズ(たとえばエミッタ面積)をQ2とすると、P1/P2=Q1/Q2のとき、駆動電流Ioutは、以下で求められる。
Iout =P1/P2×Iref=Q1/Q2×Iref
この構成において、フレキシブルな伝送路40の共振のQ値が大きい場合には、出力抵抗の抵抗値を大きくなるように、出力回路242−1の電流源I11,I12を動作させて、出力回路242−2の電流源I21,I22をオフとなるように制御される。
また、駆動電流流が足りない場合は、駆動能力を上げるように、出力回路242−2の電流源I21,I22を動作させて、出力回路242−1の電流源I11,I12をオフとなるように制御される。
また、フレキシブルな伝送路40の共振のQ値が大きく、かつ電流駆動が足りない場合には、たとえば、出力抵抗の抵抗値を大きくなるように、出力回路242−1の電流源I11,I12を動作させ、かつ、電流Iref1が増えるように制御信号CTL11,12で制御され、出力回路242−2の電流源I21,I22をオフとなるように制御される。
また、フレキシブルな伝送路が異なる各光ピックアップ毎に信号波形を、外付け抵抗無しで伝送路に合わせて調整可能であり、ひいては伝送路の伝送特性に合わせた最適な伝送を行うことが可能となる。
光ピックアップにかかわらず、フレキシブルケーブル等に信号を伝送し、抵抗によって波形調整を行うシステムに有効である。
図8は、本発明が応用可能なシステムの等価回路を示す図である。
同じ効果は、受信側の入力インピーダンスを下げることで得られるが、消費電力等の増大を招くため本発明の系を使う方が有効である。
Claims (9)
- 所定の伝送特性を有する伝送路に信号を出力する信号出力回路であって、
入力信号を電流駆動する駆動回路と、
上記駆動回路の出力段に接続され、出力信号波形を抵抗値に応じて調整可能な出力抵抗と、を有し、
上記駆動回路の駆動電流および上記出力抵抗の抵抗値が可変であり、
上記駆動回路の電流駆動能力および上記出力抵抗の抵抗値が上記伝送路の伝送特性に合わせて制御可能であり、
上記駆動回路は、
信号入力に対して並列に配置された複数のプシュプル出力段と、
上記各プシュプル出力段の入力側回路にそれぞれ接続され、制御信号により動作状態が制御される電流源と、
出力端子と、を有し、
上記各プシュプル出力段の出力側に出力抵抗の一端側がそれぞれ接続され、
上記各出力抵抗の他端側が共通の上記出力端子に接続され、
上記伝送路の伝送特性が第1の状態にあるときは、上記出力抵抗の抵抗値が変化するように制御され、
上記伝送路の伝送特性が第2の状態にあるときは、上記電流源が上記制御信号によりオン、オフ動作、および電流値のうち、少なくとも一方が制御されて、上記駆動回路の電流駆動能力が変化するように制御される
信号出力回路。 - 上記伝送路の伝送特性が第1の状態にあるときとは、上記伝送路の共振のQ値が理想時より大きいときであり、当該第1の状態のときは、上記出力抵抗の抵抗値が大きくなるように制御され、
上記伝送路の伝送特性が第2の状態にあるときとは、上記駆動回路の電流駆動能力が足りないときであり、当該第2の状態のときは、上記駆動回路の電流駆動能力が上がるように制御される
請求項1記載の信号出力回路。 - 上記駆動回路は、
上記各出力抵抗の抵抗値が異なる
請求項1または2記載の信号出力回路。 - 上記駆動回路と上記出力抵抗が同一回路内に集積化されている
請求項1から3のいずれか一に記載の信号出力回路。 - レーザ光源と、
上記レーザ光源によるレーザ光または記録媒体からの戻り光を光電変換する受光素子と、
上記受光素子で光電変換された信号を、所定の伝送特性を有する伝送路に出力する信号出力回路と、を有し、
上記信号出力回路は、
入力信号を電流駆動する駆動回路と、
上記駆動回路の出力段に接続され、出力信号波形を抵抗値に応じて調整可能な出力抵抗と、を有し、
上記駆動回路の駆動電流および上記出力抵抗の抵抗値が可変であり、
上記駆動回路の電流駆動能力および上記出力抵抗の抵抗値が上記伝送路の伝送特性に合わせて制御可能であり、
上記駆動回路は、
信号入力に対して並列に配置された複数のプシュプル出力段と、
上記各プシュプル出力段の入力側回路にそれぞれ接続され、制御信号により動作状態が制御される電流源と、
出力端子と、を有し、
上記各プシュプル出力段の出力側に出力抵抗の一端側がそれぞれ接続され、
上記各出力抵抗の他端側が共通の上記出力端子に接続され、
上記伝送路の伝送特性が第1の状態にあるときは、上記出力抵抗の抵抗値が変化するように制御され、
上記伝送路の伝送特性が第2の状態にあるときは、上記電流源が上記制御信号によりオン、オフ動作、および電流値のうち、少なくとも一方が制御されて、上記駆動回路の電流駆動能力が変化するように制御される
光ピックアップ。 - 上記伝送路の伝送特性が第1の状態にあるときとは、上記伝送路の共振のQ値が理想時より大きいときであり、当該第1の状態のときは、上記出力抵抗の抵抗値が大きくなるように制御され、
上記伝送路の伝送特性が第2の状態にあるときとは、上記駆動回路の電流駆動能力が足りないときであり、当該第2の状態のときは、上記駆動回路の電流駆動能力が上がるように制御される
請求項5記載の光ピックアップ。 - 上記駆動回路と上記出力抵抗が同一回路内に集積化されている
請求項5または6記載の光ピックアップ。 - 光記録媒体と、
光ピックアップと、を有し、
上記光ピックアップは、
レーザ光源と、
上記レーザ光源によるレーザ光または上記光記録媒体からの戻り光を光電変換する受光素子と、
上記受光素子で光電変換された信号を、所定の伝送特性を有する伝送路に出力する信号出力回路と、を有し、
上記信号出力回路は、
入力信号を電流駆動する駆動回路と、
上記駆動回路の出力段に接続され、出力信号波形を抵抗値に応じて調整可能な出力抵抗と、を有し、
上記駆動回路の駆動電流および上記出力抵抗の抵抗値が可変であり、
上記駆動回路の電流駆動能力および上記出力抵抗の抵抗値が上記伝送路の伝送特性に合わせて制御可能であり、
上記駆動回路は、
信号入力に対して並列に配置された複数のプシュプル出力段と、
上記各プシュプル出力段の入力側回路にそれぞれ接続され、制御信号により動作状態が制御される電流源と、
出力端子と、を有し、
上記各プシュプル出力段の出力側に出力抵抗の一端側がそれぞれ接続され、
上記各出力抵抗の他端側が共通の上記出力端子に接続され、
上記伝送路の伝送特性が第1の状態にあるときは、上記出力抵抗の抵抗値が変化するように制御され、
上記伝送路の伝送特性が第2の状態にあるときは、上記電流源が上記制御信号によりオン、オフ動作、および電流値のうち、少なくとも一方が制御されて、上記駆動回路の電流駆動能力が変化するように制御される
光装置。 - 上記伝送路の伝送特性が第1の状態にあるときとは、上記伝送路の共振のQ値が理想時より大きいときであり、当該第1の状態のときは、上記出力抵抗の抵抗値が大きくなるように制御され、
上記伝送路の伝送特性が第2の状態にあるときとは、上記駆動回路の電流駆動能力が足りないときであり、当該第2の状態のときは、上記駆動回路の電流駆動能力が上がるように制御される
請求項8記載の光装置。
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