TW200531057A - Laser noise elimination circuit and optical disc device - Google Patents

Description

200531057 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關在光碟讀寫資料之光碟裝置，特別是有關 減低雷射雜訊之雷射雜訊除去電路。 【先前技術】 以往，光碟裝置係藉由從半導體雷射射出之雷射照射光 碟面以進行資料之讀寫，但若雷射雜訊由於來自光碟之返 回光或溫度變化而增大，將對再生信號造成不良影響。因 此，作為減低此雷射雜訊之方法，如圖5所示從再生RF信號 減算APC(Automatic Power Control :自動功率控制）用之監 視器輸出信號以抵銷雷射雜訊成分之LNC(Laser Noise Cancel:雷射雜訊取消）方法係為人所知（例如：參考專利文 獻1)。 於圖5,照射於光碟（未圖示）之雷射光之返回光（來自光碟 之反射光）係由主要光檢測器20進行光電轉換，由 TIA(Trance Impedance Amp :轉阻放大器）22進行電流電壓 轉換而成為RF信號，並輸入於運算電路30。另一方面，前 述雷射光之一部分係由APC用之前面光檢測器24進行光電 轉換，由TIA26進行電流電壓轉換而成為FPD(Front Photo Detector :前面光檢測器）信號，並輸入運算電路30。 在此，RF信號及FPD信號均將同一雷射光進行光電轉換 所獲得之信號，由於含有同相之雷射雜訊成分，因此藉由 在運算電路30從RF信號減算FPD信號，以從RF信號除去雷 射雜訊成分，輸出已減低雷射雜訊之RF信號。 96547.doc 200531057 [專利文獻1]特開平l〇-124919號公報 【發明内容】 然而’於如上述以往之雷射雜訊取消方法，雖減低雷射 雜訊，但從RF信號減算FPD信號時，亦將直流（DC)成分從 RF#號減算，因此對於以DC附近之成分所構成之伺服信號 成分本身造成影響，具有難以正確地施加伺服的問題。 又’從前面光檢測器24所獲得之FPD信號係相對於RF信 號設定在較低增益，以便使光碟裝置將資料寫入模式時之 尚輸出（特別是寫入時之倍速數越大，變成越高輸出）之雷射 光受光時亦不致飽和。因此，若光碟裝置成為資料讀出模 式’雷射光成為低輸出時，FPD信號信號之振幅位準將變 得非常低。因此，難以進行APC之控制，同時於資料讀出 模式時所進行之雷射雜訊除去動作，在某些情況包含於 FPD信號之雷射雜訊與光檢測器或TIA等之電路雜訊之位 準將無法改變。於此類情況，即使從RF信號減算FpD信號， 雷射雜訊不但不會減低，反而會產生雜訊增加等故障。再 者’此現象在寫入時之高倍速化越進展則越顯著。_ 本發明係有鑑於前述事由所實現者，其目的在於提供一 種雷射雜訊除去電路及搭載雷射雜訊除去電路之先碟裝 置，其係藉由在再生時提高APC信號之增益，以便可於再 生時從精度高之APC及RF信號僅除去雷射雜訊成分，同時 防止電路於寫入時飽和，以圓滑地施加APC者。 為了達成上述目的，本發明之特徵在於具備：第一光電 轉換手段，其係將從雷射光源出射之雷射光之來自光碟之 96547.doc 200531057 反射光進行光電轉 述雷射光源出射=/ 換手段’其係將從前 述雷射光源之^ 部分進行光電轉換且按照前 前述第m變化增盈者；遽波手段，其係濾除從 、電轉換手段所獲得之第二信號之直流成分者； 及雷射雜訊除去手段成刀者’ /、你肘C 3在攸刖述第一光電轉換 :之雷射雜訊’採用前㈣波手段之 號除去者；於前述雷射光源之輸出變小時，提高前 述第二光電轉換手段之增益，使前述雷射雜訊除去手段動 作。 本發月之光碟裝置之特徵在於藉由將從雷射光源出 射:雷射光照射於光碟，以便將㈣記錄於前述光碟或藉 由刖述光碟再生，具備··第—光電轉換手段，其係、將從雷 射光源出射之雷射光之來自光碟之反射光進行光電轉換 者；第二光電轉換手段，其係將從前述雷射㈣出射之雷 射光之彳 > 進行光電轉換且按照前述雷射光源之輸出而 變化增益者；濾波手段，其係濾除從前述第二光電轉換手 段所獲得之第二信號之直流成分者；及雷射雜訊除去手 段，其係將包含在從前述第一光電轉換手段所獲得之第一 佗號之雷射雜訊，採用前述濾波手段之輸出信號除去者； 於前述雷射光源之輸出變小時，提高前述第二光電轉換手 段之增益，使前述雷射雜訊除去手段動作。 如此，於本發明之雷射雜訊除去電路及搭載此電路之光 碟裝置’雷射光之來自光碟之反射光係由光碟之記錄信號 調制’同時加載有雷射雜訊。因此，於將前述反射光進行 96547.doc 200531057 光電轉換所獲得之第一信號，亦即RF信號含有雷射雜訊。 另一方面，於將雷射光之一部分進行光電轉換所獲得之第 二#號’亦即FPD信號亦含有雷射雜訊，同時亦含有Dc成 分。因此，若藉由濾波手段從FPD信號濾除直流成分的話， 可獲得已減低雷射雜訊同時未濾除DC成分之rf信號。又， 於前述雷射光源之輸出變小之光碟再生時，若提高前述第 二光電轉換手段之增益，可提高包含於第二信號，亦即FpD 信號之雷射雜訊之位準，以配合包含信號之雷射雜訊 之位準。因此，可從RF信號有效率且有效果地除去雷射雜 訊’同時可較大地取得在再生時變小之FpD輸出之位準， 故可實現精度高之APC。並且，在將資料寫入前述雷射光 源之輸出變高之光碟時，若降低前述第二光電轉換手段之 增盈’第二信號’亦即FPD信號之振幅位準不會變得過高， 可防止電路飽和，並可圓滑地施加Ape。 [發明效果] 根據本發明’從將雷射光源所出射之雷射光之來自光碟 之反射光進行光電轉換所獲得RF信號，濾除並減算將雷射 光之一部分光電轉換所獲得之FPD信號之直流成分，且在 將資料讀入前述雷射光源之輸出變小之光碟時，若提高將 前述雷射光之一部分進行光電轉換時之增益，可始終從RF 信號有效地僅除去雷射雜訊，同時可較大地取得在再生時 變小之FPD輸出之位準，故可實現精度高之APc 又’在將資料寫入前述雷射光源之輸出變高之光碟時， 若降低前述第二光電轉換手段之增益，第二信號，亦即fpd 96547.doc 200531057 信號之振幅位準不會變得過高，可防止FPE)電路飽和，並 可圓滑地施加APC。 【實施方式】 藉由在再生時提高將雷射光之一部分進行光電轉換所獲 得之FPD信號之增益，同時從將雷射光源所出射之雷射光 之來自光碟之反射光進行光電轉換所獲得1117信號，濾除並 減异此FPD信號之直流成分，或藉由在將資料寫入光碟 時，降低前述FPD信號信號之增益，可實現始終&RF信號 有效地僅除去雷射雜訊，同時將FPD輸出之位準保持在適 性，圓滑地施加APC之目的。 [實施例1] 圖1係表示關於本發明之第一實施型態之雷射雜訊除去 電路之構成之電路圖。雷射雜訊除去電路9〇之構成具有： 光檢測器2，其係將從半導體雷射等雷射光源（未圖示）所出 射並照射於光碟（未圖示）之雷射光之反射光受光，並進行光 電轉換者，TIA4 ’其係將從光檢測器2所輸出之電流信號轉 換成電壓信號者；光檢測器6，其係將從前述雷射光源所出 射之雷射光之一部分受光，並進行光電轉換者；及TIA8 , 其係將從光檢測器6所輸出之電流信號轉換成電壓信號 者；及運算電路10，其係藉由從TIA4所輸入2RF信號及 TIA8所輸入之FPD信號，除去包含於RF信號之雷射雜訊成 分者。其中，申請專利範圍之第一光電轉換手段相當於光 檢測器2及TIA4 ’第二光電轉換手段相當於光檢測器6及 TIA8，雷射雜訊除去手段相當於運算電路1〇，減算手段相 96547.doc 200531057 當於減法器1 02，濾波手段相當於高通濾波器丨〇5。 在此’ ΤΙ A4具有運算放大器41及回授電阻42。ΤΙ A8具有 用以變化運算放大器81、回授電路82、83及回授電阻值之 開關84。運算電路1〇具有：放大器1〇ι、減法器1〇2、用以 將減法器102之反轉輸入端子連接於基準電壓（vreF)之電 阻103、放大器104、高通濾波器1〇5及切換是否除去雷射雜 訊之切換開關106。 其次說明有關本實施型態之動作。搭載圖1所示之本實施 型態之雷射雜訊除去電路90之光碟裝置在再生模式（資料 讀出時）時，開關84關閉，開關1 〇6開啟。光檢測器2係將雷 射光源所出射並照射於光碟之雷射光之反射光受光，並進 行光電轉換，將所獲得之電流信號輸出至構成ΤΙΑ4之運算 放大器41之反轉輸入端子。再者，運算放大器41之非反轉 輸入端子係連接於基準電壓（VREF)。ΤΙΑ4係將輸入之光電 轉換電流轉換成電壓信號，並作為rF信號而將此輸出至運 算電路10。 光檢測器6係將從前述半導體雷射所出射之雷射光之一 部分受光，並進行光電轉換，將所獲得之電流信號輸出至 構成TIA8之運算放大器81之反轉輸入端子。再者，運算放 大器81之非反轉輸入端子係連接於基準電壓。TIA8係將輸 入之光電轉換電流轉換成電壓信號，並作為FPD信號而將 此輸出至運算電路10。此時，構成TIA8之運算放大器81之 回授電阻值變高，因此增益較大，故即使從光檢測器6所輸 入之電流信號小，仍可將特定位準以上之電壓信號輸出至 96547.doc 200531057 運算電路ίο。 於運异電路10’在放大器1〇1將輸入之汉1?信號放大，並輸 入於減法器102之非反轉輸入端子，同時在放大器ι〇4將輸 入之FPD信號放大，進—步以高通遽波器1()5渡除dc成分 後，輸人於減法器102之反轉輸入端子。藉此，減法器1〇2 從RF信號減算已經濾除DC成分之FpD信號，因此共同加載 於RF信號及FPD信號之兩信號之雷射雜訊被取消，輸出已 減低雷射雜訊之RF信號。 在此，於如上述之再生時，提高TIA8之增益係為了獲得 比此高位準之FPD信號，同時為了獲得大的雜訊取消量而 加入RF信號及FPD信號在運算電路1〇之輸入部之雜訊位 準。若不加入此雜訊位準，由於記錄時之71八8之增益係如 後述設定在較低，因此相較於RIMf號之雜訊位準，若FpD 信號為記錄時位準，雜訊位準將變得極小。再者，再生時 亦需要FPD信號，藉由提高τΙΑ8之增益以提高FpD信號之位 準，即使於雷射功率低之再生時，亦可獲得大的信號，故 可容易施加APC。 . 另一方面’光碟裝置成為寫入模式時，由於開關1 〇6關 閉’同時開關84開啟，因此構成TIa8之運算放大器81之回 授電阻值變低，其增益減低。因此即使寫入時，特別是在 南倍速時，雷射輸出變大，從光檢測器6所輸出之電流信號 變大’從TIA8所輸出之FPD信號仍不致變得過大，藉此可 防止FPD電路内部之飽和，同時確保高動態範圍。再者， 於此情況由於開關1 〇6關閉，因此不藉由運算電路丨〇進行雷 96547.doc •12· 200531057 射雜訊除去動作，從TIA4所輸入之RF信號係通過減法器 102而輸出。再者，停止此雷射雜訊除去動作之理由在於， 貧訊記錄時之LD發光功率之變動大，非常難以對應於此功 率變動所造成之RF信號之位準變化，使FPD信號位準始終 適當地配合。並且，相較於讀出功率發光時，寫入功率發 光日守之雷射雜訊係相對於RF信號變得極小，因此可忽視雷 射雜訊之影響，由於啟動雜訊取消動作，可能造成取代rF 信號而增加雜訊等不良影響。 根據本實施型態，於再生模式時，由於TIA14之增益上 升’因此可將RF信號及FPD信號在運算電路1〇之輸入部之 雜訊位準加入，同時於減法器1〇2從rF信號減算FPD信號 時’藉由高通濾波器1〇5濾除fpd信號之DC成分，因此不會 從RF^號減算DC成分。因此，從減法器1〇2輸出已減低雷

射雜訊且具有DC成分之RF信號，故在次段以後，由此RF 信號所產生之伺服信號不會具有偏差，能以良好精度進行 光學拾取裝置之聚焦控制或循軌控制等伺服動作。又，藉 由如上述提高TIA8之增益以提高FPD信號之位準，以便即 使於雷射功率低之再生時，仍可獲得大的信號，容易施加 APC控制。 又’於寫入模式時藉由較低地設定TIA8之增益，FPD電 路不致飽和’且可確保高動態範圍，因此可進行正常且圓 滑之APC動作。 [實施例2] 圖2係表示關於本發明之第二實施型態之雷射雜訊除去 96547.doc -13- 200531057 電路之構成之電路圖。其中與圖1所示之第一實施型態相同 之部分係標示同一符號，並適當省略說明。本實施型態之 雷射雜訊除去電路90,之其動作及效果係與第一實施型態相 同’但其構成若干不同。於本例之雷射雜訊除去電路9〇,， 所具有之構成係TIA14為固定增益，用以取代之，準備將從 TIA14所輸出之FPD信號經由高增益之放大器^而送到高 通濾波器105、減法器1〇2側及切換開關113側之信號路徑， 及經由低增益之放大器112而送到切換開關113之2系統，藉 由切換開關113選擇未圖示之輸出至次段之FpD信號。其 中，申請專利範圍之增益控制手段相當於放大器u〇、112 及切換開關113。 再生時，為了使雷射雜訊除去動作發揮機能，開關1〇6 開啟，切換開關113切換往端子&側。從TIA14所輸出之低位 準之FPD信號係藉由高增益之放大器11〇放大，成為充分大 之位準後，經由高通濾波器105而輸出至減法器1〇2。藉此， 可加入RF信號及FPD信號在運算電路1〇之輸入部之雜訊位 準，同時藉由咼通濾波器105而從FpD信號濾除]3(：：成吩，因 此具有與第一實施型態相同的效果。又，藉由切換開關113 將高位準之FPD信號輸出至次段以後，因此可施加安定的 APC控制。 另一方面，於寫入模式，由於使雷射雜訊除去動作停止， 因此開關106關閉，切換開關113切換往端子…則。藉此，即 使從T! A i 4㈣出之FPD信號之位準高，可藉由^增益之 放大器112放大，其係經由切換開關113而輸出至次段以 96547.doc • 14- 200531057 後’因此FPD信號之位準不致變得過大，可防止FPD電路飽 和，並且可確保高動態範圍，故可進行正常、圓滑的動作。 [實施例3] 圖3係表示關於本發明之第三實施型態之雷射雜訊除去 電路之構成之電路圖。其中與圖1所示之第一實施型態相同 之部分係標示同一符號，並適當省略說明。按照光學拾取 政置之词服動作之精度，亦可如本實施型態之雷射雜訊除 去電路91，從運算電路1〇省略高通濾波器而構成。 於本實施型態，於再生模式時，藉由提高TIA8i增益以 提高FPD信號之位準，可加入RF信號及FpD信號在運算電路 10之輸入部之雜訊位準，同時即使於雷射功率低之再生 時，仍可獲得大的信號，容易施加APC控制。又，藉由於 寫入模式時，較低地設定丁IA8之增益，於讀出模式時較高 地α又疋此曰益，fpd電路不致飽和且可確保高動態範圍， 因此可進行正常、圓滑之Ape動作。 [實施例4] 圖4係表示關於本發明之第四實施型態之雷射雜訊除去 電路之構成之電路圖。其中與圖W示之第—實施型態相同 之部分係標示同一符號，並適當省略說明。若寫入倍速數 J可如本實知型態之雷射雜訊除去電路92，於不設定 TIA14之其增益為可變而作為固定增益放大器之再生模 式，雖獲得與RF信號位準相稱iFpD信號，但由於相較於 再生時，寫入模式時光檢測器6之輸出並未大幅變高，因此 可進行正常、圓滑之APC動作。於再生模式，由於獲得與 96547.doc -15- 200531057 RF信號位準相稱之FPD信號，因此可獲得大致與圖1之第一 實施型態同樣的效果，特別是由於蕻由古 订⑺疋田於错由呵通濾波器105濾除 FPD信號之DC成分，因此不致從明言號減算Dc成分，故於 伺服信號不存在偏差，可對於光學拾取裝置進行良好精度 之祠服動作。 再者，本發明不限於上述實施型態，在不脫離其要旨之 範圍，關於具體構成、機能、作用、效果，亦可藉由其他 各種型態實施。 【圖式簡單說明】 圖1係表示關於本發明之第一實施型態之雷射雜訊除去 電路之構成之電路圖。 圖2係表示關於本發明之第二實施型態之雷射雜訊除去 電路之構成之電路圖。 圖3係表示關於本發明之第三實施型態之雷射雜訊除去 電路之構成之電路圖。 圖4係表示關於本發明之第四實施型態之雷射雜訊除去 電路之構成之電路圖。 圖5係表示以往之雷射雜訊除去電路之構成例之電路圖。 【主要元件符號說明】 2 ^ 6 光檢測器 4 、 8 、 12 、 14 TIA 10 運算電路 41、81 運算放大器 42 、 82 、 83 回授電阻 96547.doc 16- 200531057 84、106 90 ' 90、9卜 92 101 、 104 、 110 、 112 102 103 105 113 開關 雷射雜訊除去電路 放大器 減法器 電阻 南通渡波器 切換開關 96547.doc •17-

Claims (1)

1. 200531057 十、申請專利範圍： 1· 一種雷射雜訊除去電路，其特徵在於具備： 第一光電轉換手段，其係將從雷射光源射出之雷射光 之來自光碟之反射光進行光電轉換者； 第二光電轉換手段，其係將從前述雷射光源射出之雷 射光之邛为進行光電轉換且按照前述雷射光源之輸出 而變化增益者；及 雷射雜訊除去手段，其係將包含在從前述第一光電轉 換手段所獲得之第一信號之雷射雜訊，採用從前述第二 光電轉換手段所獲得之第二信號加以除去者； 於前述雷射光源之輸出變小時，提高前述第二光電轉 換手段之增盈，使前述雷射雜訊除去手段動作。 2·如請求項1之雷射雜訊除去電路，其中前述雷射雜訊除去 手^又具有k别述第一扣號減算前述第二信號之減算手 段。 3· —種雷射雜訊除去電路，其特徵在於具備： 第一光電轉換手段，其係將從雷射光源射出之雷射光 之來自光碟之反射光進行光電轉換者； 第二光電轉換手段，其係將從前述雷射光源射出之雷 射光之一部分進行光電轉換者； 濾波手段，其係濾除從前述第二光電轉換手段所獲得 之第二信號之直流成分者；及 雷射雜訊除去手段，其係將包含在從前述第一光電轉 換手段所獲得之第一信號之雷射雜訊，採用前述濾波手 96547.doc 200531057 段之輸出信號加以除去者。 4· 一種雷射雜訊除去電路，其特徵在於具備： 第一光電轉換手段，其係將從雷射光源射出之雷射光 之來自光碟之反射光進行光電轉換者； 第二光電轉換手段，其係將從前述雷射光源射出之雷 射光之一部分進行光電轉換，且按照前述雷射光源之輸 出而變化增益者； 濾波手段，其係濾除從前述第二光電轉換手段所獲得 之第二信號之直流成分者；及 雷射雜訊除去手段，其係將包含在從前述第一光電轉 換手段所獲得之第一信號之雷射雜訊’採用前述濾波手 段之輸出信號加以除去者； 於前述雷射光源之輸出變小時，提高前述第二光電轉 換手段之增益，使前述雷射雜訊除去手段動作。 5·如請求項3或4之雷射雜訊除去電路，其中前述雷射雜訊 除去手段具有從前述第一信號減算前述濾波手段之輸出 4吕號之減算手段。 6·如請求項1、3、4之雷射雜訊除去電路，其中前述第一光 電轉換手段具備：第一光電轉換器，其係將來自前述光 碟之反射光進行光電轉換者；及第一電流電壓轉換器， 其係將從前述第一光電轉換器所輸出之電流信號轉換成 電壓信號者； 前述第二光電轉換手段具備··第二光電轉換器，其係 將前述雷射光之一部分進行光電轉換者；及第二電流電 96547.doc 200531057 壓轉換益，其係將從前述第二光電轉換器所輸出之電流 信號轉換成電壓信號者。 7·如請求項6之雷射雜訊除去電路，其中變化前述第二電流 電壓轉換器之增益，並變化前述第二光電轉換手段之捭 益。 8· —種光碟裝置，其特徵在於藉由將從雷射光源射出之雷 射光照射於光碟，以便將資料記錄於前述光碟或藉由前 述光碟再生；具備： 第一光電轉換手段’其係將從雷射光源射出之雷射光 之來自光碟之反射光進行光電轉換者； 第一光電轉換手段，其係將從前述雷射光源射出之雷 射光之一部分進行光電轉換且按照前述雷射光源之輸出 而變化增益者； 濾波手段，其係濾除從前述第二光電轉換手段所獲得 之第二信號之直流成分者；及 雷射雜訊除去手段，其係將包含在從前述第一光電轉 換手段所獲得之第一信號之雷射雜訊，採用前述濾波手 段之輸出信號加以除去者； 於前述雷射光源之輸出變小時，提高前述第二光電轉 換手段之增益，使前述雷射雜訊除去手段動作。 9. 一種光碟裝置，其特徵在於藉由將從雷射光源射出之雷 射光照射於光碟，以便將資料記錄於前述光碟或藉由前 述光碟再生；具備： 第一光電轉換手段，其係將從雷射光源射出之雷射光 96547.doc 200531057 之來自光碟之反射光進行光電轉換者； 弟一光電轉換手段’其係將從前述雷射光源射出之雷 射光之一部分進行光電轉換者； 濾波手段，其係濾除從前述第二光電轉換手段所獲得 之第二信號之直流成分者； 雷射雜訊除去手段，其係將包含在從前述第一光電轉 換手段所獲得之第一信號之雷射雜訊，採用前述濾波手 段之輸出信號加以除去者；及 增益控制手段，其係按照前述雷射光源之輸出又 從前述第二光電轉換手段所輸出之第二信號之位準者% 於前述雷射光源之輸出變小時，提高前述第二信號之 位準’使前述雷射雜訊除去手段動作。 ίο. 如=求項9之光碟裝置，其中前述增益控财段係由增盡 不同之第―、第二放大器所組成，藉由第— 幻將：述第二信號獨立地放大，利用„手段選擇其輪 出、唬，以便變化前述第二信號之位準。 96547.doc