JPH02206048A - 光磁気信号検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は、情報を光磁気記録媒体上の磁化の向きとして
、光学的に記録再生する光磁気記録再生装置に係り、特
にその光磁気再生信号の検出回路に関する。

最近のコンピュータシステムやワークステーション等の
情報記録分野では、画像処理技術やシミュレーション技
術の進歩とあいまって、出力データの保存のため必要と
される外部記憶装置の容量は、年率５０％′の勢いで増
加していると言われる。

そのために現在主に使われている外部記せ装置は、磁気
ディスクと呼ばれているものであるが、これは媒体交換
が出来ない、信頼性の点で問題がある記憶容量が不十分
である１等の問題がある。そこでこれらの問題を解決で
きる可能性を持った外部記憶装置として、注目を集めて
いるのが光ディスクである。光ディスクは記録密度が磁
気ディスクの１０倍であるのにも関わらず、非接触記録
であり、しかも媒体交換も容易であるといった特徴を有
している。

また、従来使われている光ディスクは、ユーザがデータ
を一度だけ記録できる所謂追記型光ディスクであるが、
光磁気方式の実用化の目処が立ったことから最近では、
任意にデータの記録、消去が可能な、書換型光ディスク
も製品化が始まろうとしている。この書換型光ディスク
の登場によりその応用分野は急拡大が予想されている。

〔従来の技術〕

第３図は従来の光磁気ディスク装置の構成図を示す。図
において、１は光源である半導体レーザであって直線偏
光されたレーザ光を出射する。２は半導体レーザ１から
の出射光を平行光に変換するコリメートレンズ、３は半
導体レーザ１からの出射光と光磁気記録媒体６からの反
射光を分離する第１のビームスプリッタ、４は反射鏡、
５はレーザ光を媒体６に微小スポットとしてディスクの
面ぶれ及び偏心に追従して安定に記録／再生するための
二次元に移動可能な図示しない機構で支持された対物レ
ンズ、６は情報を記録媒体上の磁化の向きとして光学的
に記録された光磁気記録媒体（以下単に媒体と略称する
）、７は記録および消去時に外部磁場を与えるためのバ
イアスコイル、８は媒体６を回転させるスピンドルモー
タである。

媒体６からの情報信号を含んだ反射光は、媒体６に対す
る入射時と同一光路を逆進して第１のビームスプリンタ
３で反射される。反射された成分は第２のビームスプリ
ンタ９でさらに分割され、一方が前記対物レンズ５を媒
体６の面ぶれ及び偏心に追従させるためのフォーカシン
グ、トラッキングエラー信号を検出する光点制御信号検
出系１０に入射する。光点制御信号検出系１０の内容は
本発明に直接関係しないので、ここでは説明を省略する
。

また、他方の分割光は１／２波長板１１を透過すること
により、その偏光面の傾きを４５度回転させられ、偏光
ビームスプリンタ１２でＳ偏光成分（入射面に垂直な面
内で振動する光成分）とＰ偏光成分（入射面に平行な面
内で振動する光成分）とに分割され、それぞれ２個の受
光素子１３と１４とに分離して入射される。受光素子１
３と１４の出力はそれぞれ低雑音増幅器１５と１６に入
力され、各低雑音増幅器１５と１６の出力は差動増幅器
１７に入力され、差動増幅器１７の出力によって前記媒
体６に記録された光磁気信号を検出する。この受光素子
１３．１４には例えばアバランシェホトダイオード等が
用いられる。

第４図は第３図の装置の光磁気信号の再生原理説明図で
ある。以下、構成、動作の説明を理解し易くするために
全図を通じて同一部分には同一符号を付してその重複説
明を省略する。この図は第３図に示す１／２波長板１１
を通過して偏光ビームスプリッタ１２に入射する前の光
の偏光状態を示したものである。実線で書かれているの
が入射光の偏光状態であり、点線で書かれているのが情
報記録媒体としての媒体６との相互作用で偏光面が僅か
に角度θだけ回転した状態水している。この偏光面回転
角度θをカー回転角と呼称する。この光は、偏光ビーム
スプリッタ１２でＰ成分とＳ成分に分割される。このと
き偏光面の回転のため、光の反射、透過光量が図示する
Ｐｋ、　Ｓｋのように変化し、その変化量が信号成分と
して見えてくるのである。

しかし、一般にはこのタイプの光学的情報記録再生装置
に使われている媒体６の偏光面回転角度θは、１度以下
である。従って信号成分の変調度（Ｓ／Ｎ比）は現在広
く使われている追記型（ユーザが一度だけ情報を記録で
きるタイプ）に較べ、−桁小さくなる。この微小な再生
信号を精度よく検出するためには、光学系の改良は勿論
の事として、回路系として、 ■　回路雑音の極力小さい低雑音増幅器、■　半導体レ
ーザ、媒体雑音等の同相雑音成分を無視できる程度まで
減少できる高い同相雑音除去比（ＣＭ　ＲＲ；　Ｃｏｍ
ｍｏｎ　Ｍｏｄｅ　ＲｅｄｕｃｔｉｏｎＲａｔｉｏ）を
持った差動増幅器、 が要求項目となる。

第５図は従来の光磁気信号検出回路を示す。偏光ビーム
スプリンタ１２からの分離光はそれぞれ受光素子１３と
１４に入射して、まず低雑音増幅器１５゜１６でそれぞ
れ増幅された後、差動増幅器１７を通ることにより光磁
気信号が再生される。

〔発明が解決しようとする課題〕

第５図に示す方法によれば、上述の要求項目■■を満足
させる上で次のような問題点があった。

（１）低雑音増幅器が２台必要であること、（２）差動
増幅器のＣＭＲＲを低下させないためにもこの２個の低
雑音増幅器１５．１６の利得が揃っていることが必要で
あったこと。

（３）受光素子のバイアス抵抗が熱雑音源となり、検出
信号を劣化させていたこと。

等がある。

第６図は受光素子のバイアス抵抗を説明するための低雑
音増幅器の等価回路を示す。この回路は受光素子１３と
抵抗値Ｒの等価バイアス抵抗の直列回路にある電圧が印
加され、その抵抗（ｉ’Ｒに出力される信号を低雑音増
幅器１５に入力したもので、低雑音増幅器１５は結合コ
ンデンサＣと、４個の抵抗１？１．Ｒ２，Ｒ３，ｌ？４
と２個の低雑音トランジスタＴｒｉ。

Ｔｒ２とから構成されている。この等価回路において、
ｋをボルツマン定数、Ｔを絶対温度、Δｆを帯域幅、Ｒ
をバイアス抵抗の抵抗値とすると、熱雑音Ｉは、 Ｉ＝　　４ｋＴΔｆ／Ｒ にて与えられ、従って熱雑音Ｉを小さくするためにはバ
イアス抵抗値Ｒは高い程良いが実際に得られるバイアス
抵抗値は、受光素子に印加する逆バイアス電圧が５〜１
０ボルト程度必要である関係からバイアス抵抗値Ｒによ
って発生する電圧降下を大きくとることができず数にΩ
が限界であるという問題点がある。

本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、−
台の低雑音増幅器を用い、受光素子のバイアス抵抗値を
高抵抗値に保持可能な光磁気信号検出回路の提供を目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の構成を示すブロック図である。第１
図と第３図とを参照して、直線偏光された光束を光磁気
記録媒体６に照射し、その反射光束の偏光状態を２個の
受光素子１３．１４によって検出し、当該各検出信号を
用いて前記光磁気記録媒体６に記録された情報を読み取
る光磁気信号検出回路において、前記一方の受光素子１
３のカソードには所定の基準電位Ｖｅより高い電位Ｖｓ
が印加され、前記一方の受光素子１３のアノードは前記
他方の受光素子１４のカソードに直接接続され、前記他
方の受光素子１４のアノードには前記基準電位Ｖｅが印
加されており、前記一方の受光素子１３のアノードと前
記他方の受光素子１４のカソードとの接続点と前記基準
電位Ｖｅ間に前記各受光素子の差動出力を得、当該差動
出力を低雑音増幅器１５に入力するように構成する。

〔作　用〕

受光素子１３と１４を直列接続することにより各受光素
子のバイアス抵抗は等価的に互いに直列接続された相手
側の受光素子となり、然も受光素子の等価回路は後述す
る第２図に示すように高抵抗値を構成している。また、
受光素子１３と１４を直列接続してこの両端に電圧を印
加することにより両受光素子の差動出力を得ることがで
きる。従って、この差動増出力を１個の低雑音増幅器１
５のみにて増幅することにより従来の利得を揃える必要
のあった他方の低雑音増幅器１６も差動増幅器１７も不
要な光磁気信号検出回路が実現する。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。

図において、２個の受光素子１３．１４は直列接続され
、受光素子１３のカソードには基準電位Ｖｅより高い電
位Ｖｓが印加され、受光素子１４のアノードには基準電
位Ｖｅが印加されている。第３図に示す偏光ビームスプ
リンタ１２から出射される分離光をそれぞれ２個の受光
素子１３．１４に入射すると受光素子１４の両端には両
受光素子の差動出力が得られる。

この差動出力を低雑音増幅器１５にて増幅することによ
り媒体６に記録されている光磁気信号が検出される。

この回路構成によれば、第５図に示した従来例の回路に
較べ、低雑音増幅器を２個から１個に減少させることが
できる。かつ差動増幅器を必要としない。すなわち、回
路構成が簡単になり、低雑音増幅器１個分の雑音が低減
されるというメリットがある。また、受光素子の光／電
流変換効率が一定のものを選べば十分高いＣＭＲＲを確
保できる。つまり、同相成分による光電流は、受光素子
１３から受光素子１４に直接流れ、後段の増幅器に影響
を与えないのである。

第２図は受光素子の等価回路を示す。１個の受光素子は
図示するように電流源１ｐと、並列抵抗Ｒｐと、接合容
量のとの並列回路と、その並列回路に直列接続された数
Ωの直列抵抗Ｒｓとから構成され、電流源１ｐのインピ
ーダンスは無限大に近く、並列抵抗Ｒｐの抵抗値は数Ｍ
Ωもあり、従って受光素子を２個直列接続することによ
り、それぞれの゛受光素子が互いにバイアス抵抗として
働き、かつ受光素子は上述のように内部インピーダンス
の非常に高い電流源と見做すことができるのでバイアス
抵抗による熱雑音の問題も解決できる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、従来の
再生方式に較べ、光磁気信号検出回路をシンプルにする
ことが可能になるばかりでなく、雑音発生源である低雑
音増幅器を２個から１個に減少させることができ、かつ
熱雑音発生源であるバイアス抵抗値を著しく高めること
が可能になり、また半導体レーザ雑音やディスク雑音等
の主雑音源を十分小さい値まで低下させることができる
だけの高いＣＭＲＲを確保できる。この結果、追記型に
較べ一桁小さい信号を高いＳ／Ｎ比で再生することがで
きるという著しい工業的効果がある。

第２図は受光素子の等価回路、 第３図は従来の光磁気ディスク装置の構成図、第４図は
第３図の装置の光磁気信号の再生原理説明図、 第５図は従来の光磁気信号検出回路、 第６図は受光素子のバイアス抵抗を説明するための低雑
音増幅器の等価回路を示す。

第１図と第３図において、６は光磁気記録媒体（媒体）
、１３と１４は受光素子、１５と１６は低雑音増幅器、
Ｖｅは基準電位、Ｖｓは電位を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 直線偏光された光束を光磁気記録媒体（６）に照射し、
   その反射光束の偏光状態を２個の受光素子（１３、１４
   ）によって検出し、当該各検出信号を用いて前記光磁気
   記録媒体（６）に記録された情報を読み取る光磁気信号
   検出回路において、 前記一方の受光素子（１３）のカソードには所定の基準
   電位（Ｖｅ）より高い電位（Ｖｓ）が印加され、前記一
   方の受光素子（１３）のアノードは前記他方の受光素子
   （１４）のカソードに直接接続され、前記他方の受光素
   子（１４）のアノードには前記基準電位（Ｖｅ）が印加
   されており、前記一方の受光素子（１３）のアノードと
   前記他方の受光素子（１４）のカソードとの接続点と前
   記基準電位（Ｖｅ）間に前記各受光素子の差動出力を得
   、当該差動出力を低雑音増幅器（１５）に入力するよう
   にしたことを特徴とする光磁気信号検出回路。