JP4380345B2 - Photodetection device, optical pickup and optical disk device - Google Patents
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Description
本発明は、光記録媒体に光信号の記録や再生を行う光ディスク装置、及び光ディスク装置に用いられる光ピックアップ並びにこの光ピックアップに設けられる光検出装置に関する。 The present invention relates to an optical disc apparatus that records and reproduces optical signals on and from an optical recording medium, an optical pickup used in the optical disc apparatus, and a light detection device provided in the optical pickup.
CDプレーヤーやCD−ROMプレーヤーに組み込まれている光ピックアップは、図6に示すように、記録・再生用の光ビームを出射するレーザ光源52と、前記レーザ光源52の光ビーム出射方向に配置されたビームスプリッタ54と、前記ビームスプリッタ54を通過したレーザ光源52からの光ビームを平行光にするコリメータレンズ56と、前記コリメータレンズ56で平行光とされた光ビームを集光して光記録媒体70に照射する対物レンズ58と、前記ビームスプリッタ54の反射方向に対向して配置されビームスプリッタ54で反射させる前記光記録媒体70からの反射光ビームを受光して電気信号に変換するフォトディテクタ60とを備える。
As shown in FIG. 6 , an optical pickup incorporated in a CD player or a CD-ROM player is arranged in a
図7は、従来におけるフォトディテクタ60の回路構成図を示すもので、8チャンネルあるうちの1チャンネル分の回路を示している。
この図7において、フォトディテクタ60は、フォトセンサ601に流れる電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路602を備える。この電流−電圧変換回路602は演算増幅器OPと、この演算増幅器OPの反転入力端子と出力端子603間に直列に接続した抵抗R1とから構成され、演算増幅器OPの反転入力端子とアース間にはフォトセンサ601が接続され、演算増幅器OPの非反転入力端子には電圧Vcが供給されている。
FIG. 7 shows a circuit configuration diagram of a
In FIG. 7 , a
このような従来の光学ピックアップにおいて、光記録媒体70への記録時は、レーザ光源52から記録信号に応じた光ビームを発生させる。この光ビームはビームスプリッタ54を通過してコリメータレンズ56に入射され、このコリメータレンズ56で平行光にされて対物レンズ58に入射される。この対物レンズ58では、平行光を小さなスポットに集光して光記録媒体70に照射する。これにより、光記録媒体70の記録膜を変質して光記録媒体70に信号を記録する。
一方、記録中の光ビームは光記録媒体70から反射され、その反射光は対物レンズ58及びコリメータレンズ56を通過した後、ビームスプリッタ54によりフォトセンサ601へ反射され、入射される。このフォトセンサ601で受光された光信号は電気信号に変換され、各種情報信号として取り出される。
また、再生時には、記録時よりも充分に弱い強度の一定の光ビームをレーザ光源52から発生させ、この光ビームを記録時と同じ光路で光記録媒体70に照射する。そして、光記録媒体70の記録面から反射された反射光ビームは対物レンズ58及びコリメータレンズ56を通過した後、ビームスプリッタ54によりフォトセンサ601へ反射され、フォトセンサ601に入射された光信号は電気信号に変換され、RF信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号などの各種の情報信号として取り出される。
前記RF信号としては、再生時に光記録媒体のデータを検出するために用いる再生時用のRF信号(RRF信号という)と、記録時に光記録媒体に対する記録状態を検出して光源から出射される光ビームの出射パワーを制御するために用いる記録時用のRF信号(WRF信号という)との2種類がある。
On the other hand, the light beam being recorded is reflected from the optical recording medium 70, and the reflected light passes through the objective lens 58 and the collimator lens 56 and is then reflected and incident on the
Further, at the time of reproduction, a constant light beam having an intensity sufficiently weaker than that at the time of recording is generated from the
The RF signal includes an RF signal for reproduction (referred to as an RRF signal) used for detecting data of the optical recording medium at the time of reproduction, and light emitted from a light source by detecting a recording state with respect to the optical recording medium at the time of recording. There are two types of recording RF signals (referred to as WRF signals) used for controlling the beam output power.
ところで、CD−RやDVD−Rのドライブ装置の高速化に伴い、再生時の光ビームの出射パワーに対して記録時の光ビームの出射パワーが上昇するため、記録時と再生時とで検出信号のレベルの差が拡大している。
また、光ピックアップの受光素子で検出される検出信号は、電流−電圧変換回路によって電流信号から電圧信号に変換されるとともに増幅されるが、この増幅率が再生時において最適に設定されていると、記録時には増幅された電圧信号が飽和してしまう。したがって、電流−電圧変換回路は、前記電圧信号の飽和を回避するため、再生時と記録時とで増幅率(ゲイン)をチャンネル毎に切り替えるように構成されている。
一方、CD−RやDVD−R用の光学ピックアップでは、記録速度を速くするとレーザ光の記録パワーも増大する。例えば、8倍速記録時よりも24倍速記録時の方が大きいパワーのレーザ光が必要になる。これに伴い、光信号検出部を構成する受光素子に入射される光量も増加し、以下に述べるような不具合が生じる。
すなわち、電流−電圧変換回路を構成する演算増幅器は、その出力電圧が4V以上になると飽和する特性を有しているため、例えば、8倍速記録用に作成された受光素子を24倍速記録用の光学ピックアップに用いると電流−電圧変換回路の出力信号が飽和してしまい、光信号の正常な検出ができない。このため、受光素子が24倍速のレーザ光パワーを受けても電流−電圧変換回路の出力電圧が飽和しないように電流−電圧変換回路のゲインを下げる方向に切り替えるようにしている。
By the way, as the drive speed of CD-R and DVD-R increases, the light beam emission power at the time of recording increases with respect to the light beam emission power at the time of reproduction. The difference in signal level is widening.
The detection signal detected by the light receiving element of the optical pickup is converted from a current signal to a voltage signal and amplified by a current-voltage conversion circuit. This amplification factor is optimally set during reproduction. During recording, the amplified voltage signal is saturated. Therefore, the current-voltage conversion circuit is configured to switch the amplification factor (gain) for each channel between reproduction and recording in order to avoid saturation of the voltage signal.
On the other hand, in the optical pickup for CD-R and DVD-R, the recording power of the laser beam increases as the recording speed is increased. For example, a laser beam with higher power is required for 24 × recording than for 8 × recording. Along with this, the amount of light incident on the light receiving element constituting the optical signal detection unit also increases, resulting in the following problems.
That is, since the operational amplifier constituting the current-voltage conversion circuit has a characteristic that the output voltage becomes saturated when the output voltage becomes 4 V or more, for example, a light receiving element created for 8 × recording is used for 24 × recording. When used in an optical pickup, the output signal of the current-voltage conversion circuit is saturated, and the optical signal cannot be normally detected. For this reason, the gain of the current-voltage conversion circuit is switched in the direction of decreasing so that the output voltage of the current-voltage conversion circuit does not saturate even when the light receiving element receives 24 × speed laser light power.
このようにCD−RやDVD−Rの再生時における各電流−電圧変換回路のゲイン、及び記録時における各電流−電圧変換回路のゲインまたは各電流−電圧変換回路の出力信号を加減算する演算増幅回路のゲインを独立した制御信号で切り替えたり、高倍速記録になるにしたがい、記録パワーが大きくなること、及びシステムマージンが厳しくなることから、各電流−電圧変換回路や演算増幅回路の出力レベルを厳密に制御する必要がでてくるため、ゲインを切り替える対象回路が増えてくる。これに伴い、ゲイン切り替え用対象回路の切り替え段数を増やそうとした場合、もしくは新たな出力信号を光検出部から取り出そうとした場合、光検出部や電流−電圧変換回路または演算増幅回路が形成されるICチップのパッド数及び前記ICチップを実装する基板上のピン数も不足し、また、これらパッド及びピンを不足分に合わせて増加させると、ICチップ及び基板が大きくなって既存のパッケージに収納できなくなり、ICチップ及び基板を収納できるパッケージを新たに設計し作製しなければならず、パッケージが大きくなるとともにコスト高になり、また、これを搭載した光ピックアップの寸法も大きくなってしまい、必要なCD−RやDVD−Rのドライブ装置に装着できなくなる。また、電流−電圧変換回路や演算増幅回路等の回路が増えることに伴い、これらの回路が常に作動状態におかれると消費電力が大きくなるとともに、光検出部や各種回路を含むICチップが透明な樹脂材によりモールドパッケージングされていた場合には、このモールド樹脂が回路部などからの熱により軟化または変形されてしまうなどの問題があった。 Thus, the operational amplification for adding / subtracting the gain of each current-voltage conversion circuit at the time of reproduction of CD-R or DVD-R and the gain of each current-voltage conversion circuit at the time of recording or the output signal of each current-voltage conversion circuit. As the gain of the circuit is switched by an independent control signal, or when high-speed recording is performed, the recording power increases and the system margin becomes severe, so the output level of each current-voltage conversion circuit and operational amplifier circuit is Since it becomes necessary to strictly control, the number of target circuits for switching gains increases. Accordingly, when it is attempted to increase the number of switching stages of the gain switching target circuit, or when a new output signal is to be extracted from the light detection unit, a light detection unit, a current-voltage conversion circuit, or an operational amplification circuit is formed. The number of IC chip pads and the number of pins on the substrate on which the IC chip is mounted are insufficient, and if these pads and pins are increased to match the shortage, the IC chip and the substrate become larger and can be stored in the existing package. It becomes impossible to design and manufacture a package that can accommodate an IC chip and a substrate, which increases the size and cost of the package, and also increases the size of the optical pickup on which the package is mounted. Cannot be mounted on a CD-R or DVD-R drive device. In addition, as the number of circuits such as current-voltage conversion circuits and operational amplifier circuits increases, the power consumption increases when these circuits are always in an operating state, and the IC chip including the light detection unit and various circuits is transparent. In the case of mold packaging using a resin material, there is a problem that the mold resin is softened or deformed by heat from a circuit portion or the like.
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、指令入力数に倍する数の電流−電圧変換用増幅回路のゲイン及び各電流−電圧変換用増幅回路の出力信号を加減算して制御信号を出力する演算増幅回路のゲインを記録時の記録速度または再生動作及び再生時の光記録媒体の種類に応じて選定可能にするとともに、前記指令入力に要するピン数の削減及び動作電流の低減と小型化を可能にした光検出装置及びこれを用いた光ピックアップ並びに光ディスク装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a conventional problem. The gain of the current-voltage conversion amplifier circuit and the output signal of each current-voltage conversion amplifier circuit are multiplied by the number of command inputs. The gain of the operational amplifier circuit that adds and subtracts and outputs the control signal can be selected according to the recording speed or reproducing operation during recording and the type of optical recording medium during reproducing, and the number of pins required for the command input can be reduced and An object of the present invention is to provide a photodetection device capable of reducing operating current and miniaturization, an optical pickup using the photodetection device, and an optical disc device.
上記目的を達成するために本発明は、光ビームを光記録媒体に照射して記録及びまたは再生を行う時に前記光記録媒体で反射された反射光ビームを受光する複数の受光素子を含む光検出装置であって、前記複数の受光素子のそれぞれに設けられ、該各受光素子からの電流信号をそれぞれ電圧信号に変換して出力する複数の増幅回路と、前記複数の増幅手段から出力される電圧信号の中から選択された2つ以上の電圧信号を加算して光信号の記録または再生に必要な制御信号を出力する複数の演算増幅回路と、前記複数の増幅回路及び演算増幅回路の中から光信号の記録または再生に必要な増幅回路及び演算増幅回路を選択して作動状態に制御するとともに前記選択された増幅回路及び演算増幅回路以外の増幅回路及び演算増幅回路を非動作状態に制御する第1選定制御信号を送出し、かつ前記選択された各増幅回路及び演算増幅回路の出力レベルが光信号の記録または再生に適合した値になるように該各増幅回路及び演算増幅回路のゲインを複数段階に別々に設定し制御する複数の第2選定制御信号を送出する選定回路とを備え、前記選定回路は複数の指令信号入力端子を備え、前記選定回路は、前記各指令信号入力端子に加えられるハイ/ローで与えられる2値のロジック信号の組み合わせにより前記第1及び第2選定制御信号を生成するように構成され、前記受光素子、前記増幅回路、前記演算増幅回路、前記選定回路、前記複数の指令信号入力端子は、同一の半導体基板上に形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a light detection including a plurality of light receiving elements that receive a reflected light beam reflected by the optical recording medium when recording and / or reproducing by irradiating the optical recording medium with the light beam. A plurality of amplifying circuits provided in each of the plurality of light receiving elements, each of which converts a current signal from each of the light receiving elements into a voltage signal and outputs the voltage signal; and a voltage output from the plurality of amplifying means A plurality of operational amplifier circuits that add two or more voltage signals selected from the signals and output a control signal necessary for recording or reproducing an optical signal; and the plurality of operational amplifier circuits and the operational amplifier circuits The amplifier circuit and the operational amplifier circuit necessary for recording or reproducing the optical signal are selected and controlled to operate, and the amplifier circuit and the operational amplifier circuit other than the selected amplifier circuit and the operational amplifier circuit are not operated. A first selection control signal to be controlled, and the amplifier circuit and the operational amplifier circuit so that the output level of the selected amplifier circuit and the operational amplifier circuit becomes a value suitable for recording or reproduction of the optical signal. A selection circuit for sending a plurality of second selection control signals for separately setting and controlling the gain of the plurality of stages , wherein the selection circuit includes a plurality of command signal input terminals, and the selection circuit includes the command signals. The first and second selection control signals are generated by a combination of binary logic signals given at high / low applied to an input terminal, the light receiving element, the amplifier circuit, the operational amplifier circuit, The selection circuit and the plurality of command signal input terminals are formed on the same semiconductor substrate .
また、本発明は、記録及びまたは再生用の光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームを集光して光記録媒体に照射する対物レンズと、前記照射された光ビームの前記光記録媒体での反射光ビームを前記対物レンズを介して受光する複数の受光素子を含んでなる光検出装置とを備えた光ピックアップであって、前記光検出装置は、前記複数の受光素子のそれぞれに設けられ、該各受光素子からの電流信号をそれぞれ電圧信号に変換して出力する複数の増幅回路と、前記複数の増幅手段から出力される電圧信号の中から選択された2つ以上の電圧信号を加算して光信号の記録または再生に必要な制御信号を出力する複数の演算増幅回路と、前記複数の増幅回路及び演算増幅回路の中から光信号の記録または再生に必要な増幅回路及び演算増幅回路を選択して作動状態に制御するとともに前記選択された増幅回路及び演算増幅回路以外の増幅回路及び演算増幅回路を非動作状態に制御する第1選定制御信号を送出し、かつ前記選択された各増幅回路及び演算増幅回路の出力レベルが光信号の記録または再生に適合した値になるように該各増幅回路及び演算増幅回路のゲインを複数段階に別々に設定し制御する複数の第2選定制御信号を送出する選定回路とを備え、前記選定回路は複数の指令信号入力端子を備え、前記選定回路は、前記各指令信号入力端子に加えられるハイ/ローで与えられる2値のロジック信号の組み合わせにより前記第1及び第2選定制御信号を生成するように構成され、前記受光素子、前記増幅回路、前記演算増幅回路、前記選定回路、前記複数の指令信号入力端子は、同一の半導体基板上に形成されていることを特徴とする。 The present invention also provides a light source that emits a recording and / or reproducing light beam, an objective lens that collects the light beam emitted from the light source and irradiates the optical recording medium, and An optical pickup comprising: a light detection device including a plurality of light receiving elements that receive a reflected light beam from the optical recording medium via the objective lens, wherein the light detection device includes the plurality of light receiving elements. And a plurality of amplifier circuits that convert the current signals from the respective light receiving elements into voltage signals and output the voltage signals, and two or more selected from the voltage signals output from the plurality of amplification means A plurality of operational amplifier circuits that output the control signals necessary for recording or reproducing the optical signal by adding the voltage signals of the two, and amplification necessary for recording or reproducing the optical signal from the plurality of amplifier circuits and operational amplifier circuits Times And selecting an operational amplifier circuit to control the operational state, and sending a first selection control signal for controlling the selected amplifier circuit and operational amplifier circuit other than the selected operational amplifier circuit and the operational amplifier circuit to a non-operating state; and A plurality of amplifiers and operational amplifier circuits are set and controlled separately in a plurality of stages so that the output levels of the selected amplifier circuits and operational amplifier circuits become values suitable for optical signal recording or reproduction. A selection circuit for sending a second selection control signal , the selection circuit having a plurality of command signal input terminals, and the selection circuit is a binary signal given by high / low applied to each command signal input terminal. The first and second selection control signals are generated by a combination of logic signals, and the light receiving element, the amplification circuit, the operational amplification circuit, the selection circuit, and the plurality of selection signals Command signal input terminal is characterized in that it is formed on the same semiconductor substrate.
また、本発明は、光記録媒体を保持して回転駆動する駆動手段と、前記駆動手段によって回転駆動する光記録媒体に対し記録及びまたは再生用の光ビームを照射し、前記光記録媒体からの反射光ビームを検出する光ピックアップとを有する光ディスク装置であって、前記光ピックアップは、前記記録及びまたは再生用の光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームを集光して前記光記録媒体に照射する対物レンズと、前記照射された光ビームの前記光記録媒体での反射光ビームを前記対物レンズを介して受光する複数の受光素子を含んでなる光検出装置を備え、前記光検出装置は、前記複数の受光素子のそれぞれに設けられ、該各受光素子からの電流信号をそれぞれ電圧信号に変換して出力する複数の増幅回路と、前記複数の増幅回路から出力される電圧信号の中から選択された2つ以上の電圧信号を加算して光信号の記録または再生に必要な制御信号を出力する複数の演算増幅回路と、前記複数の増幅回路及び演算増幅回路の中から光信号の記録または再生に必要な増幅回路及び演算増幅回路を選択して作動状態に制御するとともに前記選択された増幅回路及び演算増幅回路以外の増幅回路及び演算増幅回路を非動作状態に制御する第1選定制御信号を送出し、かつ前記選択された各増幅回路及び演算増幅回路の出力レベルが光信号の記録または再生に適合した値になるように該各増幅回路及び演算増幅回路のゲインを別々に設定し制御する複数の第2選定制御信号を送出する選定回路とを備え、前記選定回路は複数の指令信号入力端子を備え、前記選定回路は、前記各指令信号入力端子に加えられるハイ/ローで与えられる2値のロジック信号の組み合わせにより前記第1及び第2選定制御信号を生成するように構成され、前記受光素子、前記増幅回路、前記演算増幅回路、前記選定回路、前記複数の指令信号入力端子は、同一の半導体基板上に形成されていることを特徴とする。
The present invention also provides a driving means for holding and rotating the optical recording medium, and irradiating the optical recording medium rotated and driven by the driving means with a recording and / or reproducing light beam from the optical recording medium. An optical disc apparatus having an optical pickup for detecting a reflected light beam, wherein the optical pickup condenses the light beam emitted from the recording and / or reproducing light beam and the light beam emitted from the light source. An objective lens that irradiates the optical recording medium, and a light detection device that includes a plurality of light receiving elements that receive a reflected light beam of the irradiated light beam on the optical recording medium through the objective lens, The photodetector is provided in each of the plurality of light receiving elements, converts a current signal from each of the light receiving elements into a voltage signal, and outputs the voltage signal; A plurality of operational amplifier circuits that add two or more voltage signals selected from the voltage signals output from the amplifier circuit and output a control signal necessary for recording or reproducing an optical signal; and the plurality of amplifier circuits And an amplifier circuit and an operational amplifier circuit necessary for recording or reproducing an optical signal from among the operational amplifier circuits to control the operation state, and an amplifier circuit and an operational amplifier circuit other than the selected amplifier circuit and the operational amplifier circuit Each of the amplifier circuits so that the output level of each of the selected amplifier circuits and operational amplifier circuits is a value suitable for recording or reproduction of an optical signal. and the gain of the operational amplifier circuit and a selection circuit for transmitting a plurality of second selection control signal for setting separately controlled, the selection circuit comprises a plurality of command signal input terminal, said selection circuit The first and second selection control signals are generated by a combination of high and low binary logic signals applied to the command signal input terminals, the light receiving element, the amplifier circuit, and the calculation The amplifier circuit, the selection circuit, and the plurality of command signal input terminals are formed on the same semiconductor substrate .
本発明にかかる光検出装置、光ピックアップ及び光ディスク装置によれば、選定回路から送出される第1選定制御信号により複数の増幅回路及び演算増幅回路の中から光信号の記録または再生に必要な増幅回路及び演算増幅回路を選択して、これら回路を作動状態に制御するとともに選択された増幅回路及び演算増幅回路以外の増幅回路及び演算増幅回路を非動作状態に制御し、さらに、選定回路から送出される第2選定制御信号により、前記選択された各増幅回路及び演算増幅回路の出力レベルが光信号の記録または再生に適合した値になるように該各増幅回路及び演算増幅回路のゲインを別々に設定し制御するようにしたので、選定回路に対する指令入力のビット数が数ビットであっても、この指令入力ビット数に倍する電流−電圧変換用増幅回路のゲイン及び演算増幅回路のゲインを記録時の記録速度または再生動作または再生時の光記録媒体の種類に応じて選定することができるとともに、選定回路への指令入力に要するピン数を削減でき、これにより、光検出装置を含む光ピックアップの小型化が可能になり、既存のパッケージへの収容を容易に実現できる。さらに、選択された増幅回路及び演算増幅回路以外の増幅回路及び演算増幅回路を非動作状態に制御することにより動作電流を低減できるほか、透明なモールドパッケージの熱により軟化または変形を防止できる。 According to the photodetector, the optical pickup, and the optical disc apparatus according to the present invention, amplification necessary for recording or reproducing an optical signal from among a plurality of amplifier circuits and operational amplifier circuits by a first selection control signal sent from the selection circuit. Select a circuit and an operational amplifier circuit, control these circuits to an operating state, control an amplifier circuit other than the selected amplifier circuit and the operational amplifier circuit, and an operational amplifier circuit to an inoperative state, and send the selected circuit from the selected circuit. The gains of the respective amplifier circuits and the operational amplifier circuits are separately set so that the output levels of the selected amplifier circuits and the operational amplifier circuits become values suitable for recording or reproduction of the optical signal by the second selection control signal. Therefore, even if the number of bits of the command input to the selected circuit is several bits, the current-voltage conversion that doubles this command input bit number The gain of the amplifier circuit and the gain of the operational amplifier circuit can be selected according to the recording speed at the time of recording or the reproduction operation or the type of optical recording medium at the time of reproduction, and the number of pins required for command input to the selection circuit is reduced. This makes it possible to reduce the size of the optical pickup including the photodetection device, and can easily be accommodated in an existing package. Furthermore, the operating current can be reduced by controlling the amplifying circuit and the operational amplifying circuit other than the selected amplifying circuit and the operational amplifying circuit to the non-operating state, and softening or deformation can be prevented by the heat of the transparent mold package.
この発明の実施の最良の形態における光検出装置、光ピックアップ及び光ディスク装置は、選定回路から送出される第1選定制御信号により、光記録媒体の記録面で反射された反射光ビームを受光する複数の受光素子のそれぞれに接続された複数の増幅回路及び該増幅回路から出力される電圧信号の中から選択された2つ以上の電圧信号を加算して光信号の記録または再生に必要な制御信号を出力する複数の演算増幅回路の中から光信号の記録または再生に必要な増幅回路及び演算増幅回路を選択して、これら回路を作動状態に制御するとともに選択された増幅回路及び演算増幅回路以外の増幅回路及び演算増幅回路を非動作状態に制御する。そして、選定回路から送出される第2選定制御信号により、前記選択された各増幅回路及び演算増幅回路の出力レベルが光信号の記録または再生に適合した値になるように該各増幅回路及び演算増幅回路のゲインを別々に設定する。
これにより、指令入力数に倍する数の増幅回路のゲイン及び各増幅回路の出力信号を加減算して制御信号を出力する演算増幅回路のゲインを記録時の記録速度または再生動作及び再生時の光記録媒体の種類に応じて選定できるとともに、選定回路への指令入力に要するピン数の削減と動作電流の低減及び小型化を可能にする。
The light detection device, the optical pickup, and the optical disc device according to the best mode of the present invention receive a plurality of reflected light beams reflected on the recording surface of the optical recording medium by a first selection control signal sent from the selection circuit. A plurality of amplifier circuits connected to each of the light receiving elements, and two or more voltage signals selected from the voltage signals output from the amplifier circuits, and a control signal necessary for recording or reproducing an optical signal The amplifier circuit and the operational amplifier circuit necessary for recording or reproducing the optical signal are selected from the plurality of operational amplifier circuits that output the signal, and these circuits are controlled to be in an operating state and other than the selected amplifier circuit and the operational amplifier circuit. The amplifier circuit and the operational amplifier circuit are controlled in a non-operating state. Then, according to the second selection control signal sent from the selection circuit, each amplification circuit and calculation so that the output level of each of the selected amplification circuit and calculation amplification circuit becomes a value suitable for recording or reproduction of the optical signal. Set the gain of the amplifier circuit separately.
As a result, the gain of the amplifier circuit that is multiplied by the number of command inputs and the gain of the operational amplifier circuit that outputs the control signal by adding / subtracting the output signal of each amplifier circuit are recorded at the recording speed or reproducing operation and the light at the reproducing time. In addition to being able to select according to the type of recording medium, it is possible to reduce the number of pins required for command input to the selection circuit, reduce the operating current, and reduce the size.
以下、本発明による光検出装置、光ピックアップ及び記録再生装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図2は、本発明の実施例1における光検出装置及び光ピックアップを組み込んだ光ディスク装置の構成を示すブロック図である。なお、図2に示す光ディスク装置は、以下に説明する光ピックアップを搭載することが可能な記録再生装置の一例である。
Embodiments of a light detection device, an optical pickup, and a recording / reproduction device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the optical disc apparatus incorporating the photodetector and the optical pickup in
図2において、光ディスク装置101は、CD−RやDVD−Rなどの光記録媒体としての光ディスク102を回転駆動する駆動手段としてのスピンドルモータ103と、光ピックアップ104と、その駆動手段としての送りモータ105とを備えている。ここで、スピンドルモータ103は、システムコントローラ107及びサーボ制御部109により所定の回転数で駆動制御される構成になっている。
In FIG. 2, an
信号変復調部及びECCブロック108は、信号処理部120から出力される信号の変調、復調及びECC(エラー訂正符号)の付加を行う。光ピックアップ104は、システムコントローラ107及びサーボ制御部109からの指令に従って回転する光ディスク102の信号記録面に対してそれぞれ光照射を行う。このような光照射により光ディスク102に対する光信号の記録、再生が行われる。
また、光ピックアップ104は、光ディスク102の信号記録面からの反射光ビームに基づいて、後述するような各種の光ビームを検出し、各光ビームに対応する信号を信号処理部部120に供給できるように構成されている。
The signal modulation / demodulation unit and ECC block 108 modulates and demodulates a signal output from the
Further, the
前記信号処理部120は、各光ビームに対応する検出信号に基づいてサーボ制御用信号、すなわち、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、RF信号、ランニングOPC処理に必要なモニタ信号(以下R−OPC信号という)、記録時における光ディスクの回転制御を行うために必要なATIP信号などを生成できるように構成されている。また、再生対象とされる記録媒体の種類に応じて、サーボ制御部109、信号変調及びECCブロック108等により、これらの信号に基づく復調及び誤り訂正処理等の所定の処理が行われる。
ここで、信号変調及びECCブロック108により復調された記録信号が、例えばコンピュータのデータストレージ用であれば、インタフェース111を介して外部コンピュータ130等に送出される。これにより、外部コンピュータ130等は光ディスク102に記録された信号を再生信号として受け取ることができるように構成されている。
また、前記信号処理部120は、光ディスク102に対する情報の記録を行う記録モードにあること、及び光ディスク102に記録されている情報を再生する再生モードにあることのそれぞれを示す制御信号を図1に示す光検出装置20に出力するように構成されている。
The
Here, if the recording signal demodulated by the signal modulation and ECC block 108 is, for example, for data storage of a computer, it is sent to the
The
また、信号変調及びECCブロック108により復調された記録信号がオーディオ・ビジュアル用であれば、D/A,A/D変換器112のD/A変換部でデジタル/アナログ変換され、オーディオ・ビジュアル処理部113に供給される。そして、このオーディオ・ビジュアル処理部113でオーディオ・ビデオ信号処理が行われ、オーディオ・ビジュアル信号入出力部114を介して外部の撮像・映写機器に伝送される。
前記光ピックアップ104には、例えば光ディスク102上の所定の記録トラックまで移動させるための送りモータ105が接続されている。スピンドルモータ103の制御と、送りモータ105の制御と、光ピックアップ104の対物レンズを保持する二軸アクチュエータのフォーカシング方向及びトラッキング方向の制御は、それぞれサーボ制御部109により行われる。
すなわち、サーボ制御部109は、ATIP信号に基づいてスピンドルモータ103の制御を行ない、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号に基づいて二軸アクチュエータの制御を行う。
また、レーザ制御部121は、光ピックアップ104におけるレーザ光源を制御するものであり、特に本例ではレーザ光源の出射パワーを記録時と再生時とで制御する動作を行う。また、記録時においては、WRF信号から生成されるR−OPC信号に基づいてレーザ光源の出射パワーを制御するように構成されている。
Also, if the recording signal demodulated by the signal modulation and ECC block 108 is for audio / visual use, it is digital / analog converted by the D / A conversion unit of the D / A, A /
The
That is, the
The
図3は本発明の実施例1による光ピックアップの光学系を示す構成図である。
図3において、光ピックアップ104は、レーザ光源1、グレーティング素子2、コリメータレンズ3、ビームスプリッタ4、対物レンズ5、光検出装置20を備えており、これらの各部品が不図示のホルダーにマウントされて構成されている。
なお、トラッキングエラーの検出やフォーカスエラーの検出については従来公知の様々な方法を用いることができるが、本例においては、トラッキングエラー信号をDPP(Differential Push−Pull)法で検出し、フォーカスエラー信号を非点収差(Astigma)法で検出するものとして説明する。
FIG. 3 is a block diagram showing an optical system of the optical pickup according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 3, an
Various known methods can be used for tracking error detection and focus error detection. In this example, the tracking error signal is detected by the DPP (Differential Push-Pull) method, and the focus error signal is detected. Is detected by the astigmatism (Astigma) method.
光ピックアップ104において、前記レーザ光源1から出射された光ビームは前記グレーティング素子2を通過することで1つのメインビームと2つのサイドビームに分離されコリメータレンズ3およびビームスプリッタ4を通過し、対物レンズ5を介して光ディスク102に照射され、光ディスク102で反射された反射光ビームは対物レンズ5を介してビームスプリッタ4で分離され、光検出装置20に導かれるように構成されている。
In the
図1は本発明の実施例1における光検出装置の構成を示す回路図である。
図1に示すように、光検出装置20は、同一の半導体基板21上に直線状に間隔をおいて配設された3つの光検出部221〜223と、同一の半導体基板21上に光検出部221〜223から離間して形成された8つの増幅回路23A〜23H、4つの演算増幅回路24A〜24D及び選定回路25とを備えている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a photodetection device according to
As shown in FIG. 1, the
前記選定回路25は、増幅回路23A〜23H及び演算増幅回路24A〜24Dの中から光信号の記録または再生に必要な増幅回路23A〜23H及び演算増幅回路24A〜24Dを選択して作動状態に制御するとともに選択された増幅回路23A〜23H及び演算増幅回路24A〜24D以外の増幅回路23A〜23H及び演算増幅回路24A〜24Dを非動作状態に制御する第1選定制御信号S11〜S14を送出し、かつ選択された各増幅回路23A〜23H及び演算増幅回路24A〜24Dの出力レベルが光信号の記録または再生に適合した値になるように該各増幅回路23A〜23H及び演算増幅回路24A〜24Dのゲインを別々に設定し制御する複数の第2選定制御信号S21〜S24を送出する構成になっている。また、選定回路25には、これから第1及び第2の選定制御信号を送出するための複数ビットの指令信号がシステムコントローラ107から供給されるようになっている。
また、選定回路25に設けられた複数の指令信号入力端子には、これから第1及び第2の選定制御信号を送出するための複数ビットの指令信号がシステムコントローラ107から供給されるようになっている。
本実施例では、システムコントローラ107から選定回路25の複数の指令信号入力端子に供給される複数ビットの指令信号はハイ/ローで与えられる2値のロジック信号の組み合わせであるが、前記指令信号が3値以上のロジック信号の組み合わせによるものであってもよいことはもちろんである。
The selection circuit 25 selects the
Further, a plurality of command signal input terminals for sending first and second selection control signals are supplied from the system controller 107 to the plurality of command signal input terminals provided in the selection circuit 25. Yes.
In this embodiment, the multi-bit command signal supplied from the system controller 107 to the plurality of command signal input terminals of the selection circuit 25 is a combination of binary logic signals given high / low. Of course, it may be a combination of three or more logic signals.
図1において、中央の光検出部221は、メインビームB1を受光するものであって、田の字状に4分割された矩形状に形成され、4つの受光素子22A〜22Dから構成されている。
前記光検出部221の一方の側部に隣接する光検出部222は、2つのサイドビームの一方のサイドビームB2を受光するものであって、2分割された矩形状を呈し、光検出部221に近い側の受光素子22Fと光検出部221から遠い側の受光素子22Eとから構成されている。
また、前記光検出部221の他方の側部に隣接する光検出部223は、2つのサイドビームの他方のサイドビームB3を受光するものであって、2分割された矩形状を呈し、光検出部221に近い受光素子22Gと光検出部221から遠い受光素子22とから構成されている。
前記受光素子22A〜22Hは、受光した光量に応じた電流信号を検出信号として出力するように構成されており、この受光素子22A〜22Hのそれぞれから出力される電流信号を電流信号A〜Hとする。
In FIG. 1, the central
The
The
The
前記増幅回路23A〜23Hは、これらに対応する受光素子22A〜22Hから出力される検出信号A〜Hのそれぞれを電流電圧変換するとともに、増幅するように構成されている。
前記各増幅回路23A〜23Hは全て同一構成であるため、増幅回路23Aについてのみ説明し、他の増幅回路23B〜23Hについてはその構成説明を省略する。
The
Since each of the
増幅回路23Aは、OPアンプ231と、このOPアンプ231の増幅率を決定する2つの帰還抵抗232、233と、これら2つの帰還抵抗232、233を選択的に前記OPアンプ231の一方の入力端と出力端との間に切り替え接続するスイッチ手段234とを備えて構成されている。
前記増幅回路23AのOPアンプ231は、記録モードまたは再生モードに応じて前記選定回路25から出力される第1選定制御信号S11により選択された時に作動状態に制御されるとともに選択されない時は非動作状態に制御されるように構成されている。
また、前記スイッチ手段234は、記録モードまたは再生モードに応じて前記選定回路25から出力される第2選定制御信号S21により帰還抵抗232または233側に切り替えられるように構成されている。
例えば、スイッチ手段234によって帰還抵抗232が選択されると、増幅回路23Aの増幅率は記録時用増幅率Awとなり、帰還抵抗233が選択されると、増幅回路23Aの増幅率は再生時用の高い増幅率Arとなるように構成されている。
これにより、前記増幅回路23A〜23Hのそれぞれは、前記受光素子22A〜22Hから出力される検出信号A〜Hのそれぞれを電流電圧変換して増幅する。また、各増幅回路23A〜23Hによって増幅された検出信号A〜Hは前記信号処理部120に出力される。
The
The
The switch means 234 is configured to be switched to the
For example, when the
Accordingly, each of the
前記演算増幅回路24Aは、加算器241と、この加算器241の増幅率を決定する2つの帰還抵抗242、243と、これら2つの帰還抵抗242、243を選択的に前記加算器241の一方の入力端と出力端との間に切り替え接続するスイッチ手段244と、前記増幅回路23A及び23Dの検出信号A、Dのそれぞれを入力する2つの入力抵抗245Aとを備えて構成されている。
なお、前記演算増幅回路24Bは前記演算増幅回路24Aと同一の構成になっており、演算増幅回路24Aと異なる点は、演算増幅回路24Bの加算器で加算される信号が増幅回路23B及び23Cの検出信号B、Cである。
また、前記演算増幅回路24Aは、記録モードまたは再生モードに応じて前記選定回路25から出力される第1選定制御信号S13により選択された時に作動状態に制御されるとともに選択されない時は非動作状態に制御されるように構成されている。
また、前記スイッチ手段244は、記録モードまたは再生モードに応じて前記選定回路25から出力される第2選定制御信号S23により帰還抵抗242または243側に切り替えられるように構成されている。
例えば、スイッチ手段244によって帰還抵抗242が選択されると、演算増幅回路24Aの増幅率は記録時用増幅率Aswとなり、帰還抵抗243が選択されると、演算増幅回路24Aの増幅率は再生時用の高い増幅率Asrとなるように構成されている。
これにより、演算増幅回路24Aは増幅回路23A及び23Dの検出信号A、Dを加算して増幅し、これをWPP1信号として信号処理部120に入力し、また、演算増幅回路24Bは増幅回路23B及び23Cの検出信号B、Cを加算して増幅し、これをWPP2信号として信号処理部120に入力する。この信号処理部120では、WPP1信号とWPP2信号との差が演算され、ATIP信号としてサーボ制御部109に出力する。
The
The operational amplifier circuit 24B has the same configuration as the
The
The switch means 244 is configured to be switched to the
For example, when the
Thereby, the
前記演算増幅回路24Cは記録用のWRF信号を取り出すためのもので、加算器245と、この加算器245の増幅率を決定する2つの帰還抵抗246、247と、これら2つの帰還抵抗246、247を選択的に前記加算器245の一方の入力端と出力端との間に切り替え接続するスイッチ手段248と、前記増幅回路23A〜23Dの検出信号A〜Dのそれぞれを入力する4つの入力抵抗249とを備えて構成されている。
また、前記演算増幅回路24Cは、記録モードまたは再生モードに応じて前記選定回路25から出力される第1選定制御信号S13により選択された時に作動状態に制御されるとともに選択されない時は非動作状態に制御されるように構成されている。
また、前記スイッチ手段248は、記録モードまたは再生モードに応じて前記選定回路25から出力される第2選定制御信号S23により帰還抵抗246または247側に切り替えられるように構成されている。
例えば、スイッチ手段248によって帰還抵抗246が選択されると、演算増幅回路24Aの増幅率は記録時用増幅率Aswとなり、帰還抵抗247が選択されると、演算増幅回路24Aの増幅率は再生時用の高い増幅率Asrとなるように構成されている。
また、前記演算増幅回路24Dは再生用のRRF信号を取り出すためのもので、前記演算増幅回路24Cと同一の構成になっており、演算増幅回路24Cと異なるところは、演算増幅回路24Dの加算器が差動型である点である。これは演算増幅回路24Dの増幅率が低く抑えられる関係上、侵入ノイズの影響を受け易くなるため、この侵入ノイズ成分を除去するためである。
これにより、演算増幅回路24Cは増幅回路23A〜23Dの検出信号A〜Dを加算して増幅し、これをWRF信号として信号処理部120に出力し、また、演算増幅回路24Dは増幅回路23A〜23Dの検出信号A〜Dを加算して増幅し、これをRRF信号として信号処理部120に出力する。
The
The
The switch means 248 is configured to be switched to the
For example, when the
The
Accordingly, the
図4は図1に示す回路構成の光検出装置20がパッケージングされた状態を示す平面図であり、図5はその側面図である。
この図4及び図5において、光検出装置20はパッケージ30内に装着され、そして、この光検出装置20の外周囲は透明な樹脂材31によりモールドパッケージングされている。これにより、図3に示す光ディスク102で反射され、かつビームスプリッタ4で分離された反射光ビームが透明樹脂材31を通して受光素子22A〜22Hに入射されるようになっている。
また、前記パッケージ30を構成する基板32の周縁部には、前記増幅回路23A〜23Hの出力信号を取り出すための複数のピン33や演算増幅回路24A〜24Dの出力信号を取り出すための複数のピン34及び選定回路25に指令信号を入力するための複数のピン35がそれぞれ設けられている。
FIG. 4 is a plan view showing a state in which the
4 and 5, the
Further, a plurality of
次に、本実施例1の動作について説明する。
まず、システムコントローラ107から複数ビット、例えば3ビットの指令信号を3つのピン35を通して光検出装置20の選定回路25に供給する。これに伴い、選定回路25からは、ビットの指令信号の順列組み合わせに応じた3ビットの数倍、例えば3倍に相当する9種類の選定制御信号が生成され送出される。ここで、この9種類の選定制御信号のうち、第1番目から第4番目の選定制御信号を第1選定制御信号S11〜S14として使用し、第5番目から第9番目の選定制御信号を第2選定制御信号S21〜S25として使用する。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
First, a command signal of a plurality of bits, for example, 3 bits, is supplied from the system controller 107 to the selection circuit 25 of the
光ディスク装置を光ディスク102の光信号の再生用に動作させる場合は、レーザ制御部121によって、レーザ光源1から出射される光ビームを再生及び光ディスク102の種類に適合した光強度となるように制御する。そして、選定回路25から送出される第1選定制御信号S11を増幅回路23A〜23Dに入力して、これら増幅回路23A〜23Dを動作状態に保持するとともに、選定回路25から送出される第1選定制御信号S12を増幅回路23E〜23Hに入力して、これら増幅回路23E〜23Hを動作状態に保持する。同様にして、選定回路25から送出される第1選定制御信号S13を演算増幅回路24A、24B及び24Cに入力して、これら演算増幅回路24A、24B及び24Cを非動作状態に保持し、さらに、選定回路25から送出される第1選定制御信号S14を演算増幅回路24Dに入力して、この演算増幅回路24Dを動作状態に保持する。
かかる状態において、選定回路25から送出される第2選定制御信号S21を増幅回路23A〜23Dのスイッチ手段234に入力して、スイッチ手段234を帰還抵抗233に切り替え接続することにより増幅回路23A〜23Dの増幅率を再生時用の高い増幅率のゲインに設定する。また、選定回路25から送出される第2選定制御信号S22を増幅回路23E〜23Hのスイッチ手段234に入力して、スイッチ手段234を帰還抵抗232に切り替え接続することにより増幅回路23E〜23Hの増幅率を低い増幅率のゲインに設定する。さらに、選定回路25から送出される第2選定制御信号S24を演算増幅回路24Dのスイッチ手段244に入力して、スイッチ手段244を帰還抵抗243に切り替え接続することにより演算増幅回路24Dの増幅率を再生時用の高い増幅率のゲインに設定する。
When the optical disk device is operated for reproducing the optical signal of the optical disk 102, the
In such a state, the second selection control signal S21 sent from the selection circuit 25 is input to the switch means 234 of the
したがって、再生時には、前記演算増幅回路24Dから出力されたRF信号(A+B+C+D)は、RRF信号として信号制御部120に入力され、サーボ制御に必要な制御信号に生成されてサーボ制御部109に出力される。さらに、信号制御部120を通して信号変調及びECCブロック108に入力され、この信号変調及びECCブロック108によってイコライジングされ、2値化され、復調信号として出力される。
Therefore, at the time of reproduction, the RF signal (A + B + C + D) output from the
光ディスク装置を光ディスク102への光信号の記録用に動作させる場合は、レーザ制御部121によって、レーザ光源1から出射される光ビームを記録及び光ディスク102の種類に適合した光強度となるように制御する。そして、選定回路25から送出される第1選定制御信号S11を増幅回路23A〜23Dに入力して、これら増幅回路23A〜23Dを動作状態に保持するとともに、選定回路25から送出される第1選定制御信号S12を増幅回路23E〜23Hに入力して、これら増幅回路23E〜23Hを動作状態に保持する。同様にして、選定回路25から送出される第1選定制御信号S13を演算増幅回路24A、24B及び24Cに入力して、これら演算増幅回路24A、24B及び24Cを動作状態に保持し、さらに、選定回路25から送出される第1選定制御信号S14を演算増幅回路24Dに入力して、この演算増幅回路24Dを非動作状態に保持する。
かかる状態において、選定回路25から送出される第2選定制御信号S21を増幅回路23A〜23Dのスイッチ手段234に入力して、スイッチ手段234を帰還抵抗232に切り替え接続することにより増幅回路23A〜23Dの増幅率を低い増幅率のゲインに設定する。また、選定回路25から送出される第2選定制御信号S22を増幅回路23E〜23Hのスイッチ手段234に入力して、スイッチ手段234を帰還抵抗232に切り替え接続することにより増幅回路23E〜23Hの増幅率を飽和することのない低い増幅率のゲインに設定する。さらに、選定回路25から送出される第2選定制御信号S23を演算増幅回路24A、24B及び24Cのスイッチ手段244に入力して、スイッチ手段244を帰還抵抗242に切り替え接続することにより演算増幅回路24A、24B及び24Cの増幅率を飽和することのない低い増幅率のゲインに設定する。
When the optical disk apparatus is operated for recording an optical signal on the optical disk 102, the
In this state, the second selection control signal S21 sent from the selection circuit 25 is input to the switch means 234 of the
したがって、記録時には、前記演算増幅回路24Cから出力されたRF信号(A+B+C+D)は、WRF信号として信号制御部120に入力され、サーボ制御に必要な制御信号に生成されてサーボ制御部109に出力される。さらに、信号制御部120を通して信号変調及びECCブロック108に入力され、この信号変調及びECCブロック108によってピットレベルにおけるレベルがサンプリングされることによりR−OPC信号が生成され、これがレーザ制御部121に出力される。これにより、記録時におけるレーザ光源1の出射パワーが制御される。
Therefore, at the time of recording, the RF signal (A + B + C + D) output from the
また、記録時において、前記検出信号A、Dの和信号(A+D)と、検出信号B、Cの和信号(B+C)と2つの和信号の差分がとられ、ATIP信号として出力される。このATIP信号は、未記録状態のCD−Rにおいて形成されているプリグルーブによって形成されている一定周期のウォブリングの検出信号であり、サーボ制御部109に入力される。このサーボ制御部109は前記ATIP信号が所定周期となるようにスピンドルモータ103の回転制御を行う。
前記記録時および再生時において、前記検出信号A、Cの和信号と、検出信号B、Dの和信号との差信号(A+C)−(B+D)はフォーカスエラー信号としてサーボ制御部109に入力される。これは非点収差法によるものである。
前記記録時および再生時において、「前記検出信号A、Dの和信号と、検出信号B、Cの和信号との差信号(メインプッシュプル信号)」を(A+D)−(B+C)とし、「前記検出信号E、Gの和信号と、検出信号F、Hの和信号との差信号(サイドプッシュプル信号)」を(E+G)−(F+H)としたときに、(A+D)−(B+C)−K((E+G)−(F+H))はトラッキングエラー信号としてサーボ制御部109に入力される。これはDPP法によるものである。
At the time of recording, the difference between the sum signal (A + D) of the detection signals A and D and the sum signal (B + C) of the detection signals B and C and the two sum signals is obtained and output as an ATIP signal. The ATIP signal is a wobbling detection signal having a fixed period formed by a pre-groove formed in an unrecorded CD-R, and is input to the
During recording and reproduction, a difference signal (A + C) − (B + D) between the sum signal of the detection signals A and C and the sum signal of the detection signals B and D is input to the
At the time of recording and reproduction, “the difference signal (main push-pull signal) between the sum signal of the detection signals A and D and the sum signal of the detection signals B and C” is (A + D) − (B + C), When the difference signal (side push-pull signal) between the sum signal of the detection signals E and G and the sum signal of the detection signals F and H is (E + G) − (F + H), (A + D) − (B + C) -K ((E + G)-(F + H)) is input to the
以上のように構成された実施例1によれば、選定回路25から送出される第1選定制御信号により、光ディスク102の記録面で反射された反射光ビームを受光する受光素子22A〜22Hのそれぞれに接続された増幅回路23A〜23H及び増幅回路23A〜23Hから出力される電圧信号の中から選択された2つ以上の電圧信号を加算して光信号の記録または再生に必要な制御信号を出力する演算増幅回路24A〜24Dの中から光信号の記録または再生に必要な増幅回路及び演算増幅回路を選択して、これら回路を作動状態に制御するとともに選択された増幅回路及び演算増幅回路以外の増幅回路及び演算増幅回路を非動作状態に制御し、かつ選定回路25から送出される第2選定制御信号により、選択された各増幅回路及び演算増幅回路の出力レベルが光信号の記録または再生に適合した値になるように該各増幅回路及び演算増幅回路のゲインを別々に設定し制御するようにしたので、選定回路25に対する指令入力のビット数が数ビットであっても、この指令入力ビット数に倍する増幅回路23A〜23Hのゲイン及び演算増幅回路24A〜24Dのゲインを記録時の記録速度または再生動作または再生時の光ディスク102の種類に応じて選定することができとともに、選定回路25への指令入力に要するピン数を削減でき、これに伴い、光検出装置を含めた光ピックアップの小型化が可能になり、既存のパッケージへの収容を容易に行うことができる。
また、本実施例1によれば、選択された増幅回路及び演算増幅回路以外の増幅回路及び演算増幅回路を非動作状態に制御するようにしたので、光検出装置への動作電流を低減することができ、これにより、光検出装置をパッケージングする透明なモールドパッケージが熱により軟化または変形するのを防止できる。
According to the first embodiment configured as described above, each of the light receiving elements 22 </ b> A to 22 </ b> H that receives the reflected light beam reflected by the recording surface of the optical disc 102 by the first selection control signal transmitted from the selection circuit 25. Two or more voltage signals selected from the voltage signals output from the
In addition, according to the first embodiment, since the amplifier circuit and the operational amplifier circuit other than the selected amplifier circuit and the operational amplifier circuit are controlled to be in the non-operating state, the operating current to the photodetector is reduced. Accordingly, it is possible to prevent the transparent mold package for packaging the photodetector from being softened or deformed by heat.
なお、上記実施例1では、光ディスク102で反射された反射光ビームを受光する受光素子22A〜22Hのそれぞれに接続された増幅回路23A〜23H及び増幅回路23A〜23Hから出力される電圧信号の中から選択された2つ以上の電圧信号を加算して制御信号を出力する演算増幅回路24A〜24Dのゲインを別々に設定し制御する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、レーザ光源1の光量をモニタする受光素子と、この受光素子からの電流信号を電圧信号に変換して出力する増幅回路を設け、この増幅回路のゲインを選定回路25から送出される選定制御信号により設定し制御するようにすることができる。
また、選定回路25に対する指令入力ビット数、及び選定回路25から送出される選定制御信号の数も上記実施例1に示すものに限らず、それ以上の数であってもよい。
In the first embodiment, among the voltage signals output from the
Further, the number of command input bits to the selection circuit 25 and the number of selection control signals sent from the selection circuit 25 are not limited to those shown in the first embodiment, and may be larger than that.
1……レーザ光源、5……対物レンズ、20……光検出装置、22A〜22H……受光素子、23A〜23H……増幅回路、24A〜24D……演算増幅回路、25……選定回路、101……光ディスク装置、102……光ディスク、104……光ピックアップ。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記複数の受光素子のそれぞれに設けられ、該各受光素子からの電流信号をそれぞれ電圧信号に変換して出力する複数の増幅回路と、
前記複数の増幅手段から出力される電圧信号の中から選択された2つ以上の電圧信号を加算して光信号の記録または再生に必要な制御信号を出力する複数の演算増幅回路と、
前記複数の増幅回路及び演算増幅回路の中から光信号の記録または再生に必要な増幅回路及び演算増幅回路を選択して作動状態に制御するとともに前記選択された増幅回路及び演算増幅回路以外の増幅回路及び演算増幅回路を非動作状態に制御する第1選定制御信号を送出し、かつ前記選択された各増幅回路及び演算増幅回路の出力レベルが光信号の記録または再生に適合した値になるように該各増幅回路及び演算増幅回路のゲインを複数段階に別々に設定し制御する複数の第2選定制御信号を送出する選定回路とを備え、
前記選定回路は複数の指令信号入力端子を備え、
前記選定回路は、前記各指令信号入力端子に加えられるハイ/ローで与えられる2値のロジック信号の組み合わせにより前記第1及び第2選定制御信号を生成するように構成され、
前記受光素子、前記増幅回路、前記演算増幅回路、前記選定回路、前記複数の指令信号入力端子は、同一の半導体基板上に形成されている、
ことを特徴とする光検出装置。 A light detection device including a plurality of light receiving elements that receive reflected light beams reflected by the optical recording medium when recording and / or reproducing by irradiating the optical recording medium with a light beam,
A plurality of amplifier circuits provided in each of the plurality of light receiving elements, each of which converts a current signal from each of the light receiving elements into a voltage signal and outputs the voltage signal;
A plurality of operational amplifier circuits for adding two or more voltage signals selected from the voltage signals output from the plurality of amplifying means and outputting a control signal necessary for recording or reproducing an optical signal;
The amplifier circuit and the operational amplifier circuit necessary for recording or reproducing the optical signal are selected from the plurality of amplifier circuits and the operational amplifier circuit to control the operation state, and amplification other than the selected amplifier circuit and the operational amplifier circuit is performed. A first selection control signal for controlling the circuit and the operational amplifier circuit to be in a non-operating state, and the output level of each of the selected amplifier circuit and the operational amplifier circuit becomes a value suitable for recording or reproduction of an optical signal. And a selection circuit for sending a plurality of second selection control signals for separately setting and controlling the gains of the respective amplification circuits and operational amplification circuits in a plurality of stages ,
The selection circuit includes a plurality of command signal input terminals,
The selection circuit is configured to generate the first and second selection control signals by a combination of binary logic signals given at high / low applied to the command signal input terminals,
The light receiving element, the amplifier circuit, the operational amplifier circuit, the selection circuit, and the plurality of command signal input terminals are formed on the same semiconductor substrate.
An optical detection device characterized by that.
前記光検出装置は、
前記複数の受光素子のそれぞれに設けられ、該各受光素子からの電流信号をそれぞれ電圧信号に変換して出力する複数の増幅回路と、
前記複数の増幅手段から出力される電圧信号の中から選択された2つ以上の電圧信号を加算して光信号の記録または再生に必要な制御信号を出力する複数の演算増幅回路と、
前記複数の増幅回路及び演算増幅回路の中から光信号の記録または再生に必要な増幅回路及び演算増幅回路を選択して作動状態に制御するとともに前記選択された増幅回路及び演算増幅回路以外の増幅回路及び演算増幅回路を非動作状態に制御する第1選定制御信号を送出し、かつ前記選択された各増幅回路及び演算増幅回路の出力レベルが光信号の記録または再生に適合した値になるように該各増幅回路及び演算増幅回路のゲインを複数段階に別々に設定し制御する複数の第2選定制御信号を送出する選定回路とを備え、
前記選定回路は複数の指令信号入力端子を備え、
前記選定回路は、前記各指令信号入力端子に加えられるハイ/ローで与えられる2値のロジック信号の組み合わせにより前記第1及び第2選定制御信号を生成するように構成され、
前記受光素子、前記増幅回路、前記演算増幅回路、前記選定回路、前記複数の指令信号入力端子は、同一の半導体基板上に形成されている、
ことを特徴とする光ピックアップ。 A light source that emits a light beam for recording and / or reproduction; an objective lens that collects the light beam emitted from the light source and irradiates the optical recording medium; and An optical pickup comprising a light detection device including a plurality of light receiving elements that receive a reflected light beam through the objective lens,
The photodetector is
A plurality of amplifier circuits provided in each of the plurality of light receiving elements, each of which converts a current signal from each of the light receiving elements into a voltage signal and outputs the voltage signal;
A plurality of operational amplifier circuits for adding two or more voltage signals selected from the voltage signals output from the plurality of amplifying means and outputting a control signal necessary for recording or reproducing an optical signal;
The amplifier circuit and the operational amplifier circuit necessary for recording or reproducing the optical signal are selected from the plurality of amplifier circuits and the operational amplifier circuit to control the operation state, and amplification other than the selected amplifier circuit and the operational amplifier circuit is performed. A first selection control signal for controlling the circuit and the operational amplifier circuit to be in a non-operating state, and the output level of each of the selected amplifier circuit and the operational amplifier circuit becomes a value suitable for recording or reproduction of an optical signal. And a selection circuit for sending a plurality of second selection control signals for separately setting and controlling the gains of the respective amplification circuits and operational amplification circuits in a plurality of stages ,
The selection circuit includes a plurality of command signal input terminals,
The selection circuit is configured to generate the first and second selection control signals by a combination of binary logic signals given at high / low applied to the command signal input terminals,
The light receiving element, the amplifier circuit, the operational amplifier circuit, the selection circuit, and the plurality of command signal input terminals are formed on the same semiconductor substrate.
An optical pickup characterized by that.
前記駆動手段によって回転駆動する光記録媒体に対し記録及びまたは再生用の光ビームを照射し、前記光記録媒体からの反射光ビームを検出する光ピックアップとを有する光ディスク装置であって、
前記光ピックアップは、
前記記録及びまたは再生用の光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された光ビームを集光して前記光記録媒体に照射する対物レンズと、
前記照射された光ビームの前記光記録媒体での反射光ビームを前記対物レンズを介して受光する複数の受光素子を含んでなる光検出装置を備え、
前記光検出装置は、
前記複数の受光素子のそれぞれに設けられ、該各受光素子からの電流信号をそれぞれ電圧信号に変換して出力する複数の増幅回路と、
前記複数の増幅手段から出力される電圧信号の中から選択された2つ以上の電圧信号を加算して光信号の記録または再生に必要な制御信号を出力する複数の演算増幅回路と、
前記複数の増幅回路及び演算増幅回路の中から光信号の記録または再生に必要な増幅回路及び演算増幅回路を選択して作動状態に制御するとともに前記選択された増幅回路及び演算増幅回路以外の増幅回路及び演算増幅回路を非動作状態に制御する第1選定制御信号を送出し、かつ前記選択された各増幅回路及び演算増幅回路の出力レベルが光信号の記録または再生に適合した値になるように該各増幅回路及び演算増幅回路のゲインを別々に設定し制御する複数の第2選定制御信号を送出する選定回路とを備え、
前記選定回路は複数の指令信号入力端子を備え、
前記選定回路は、前記各指令信号入力端子に加えられるハイ/ローで与えられる2値のロジック信号の組み合わせにより前記第1及び第2選定制御信号を生成するように構成され、
前記受光素子、前記増幅回路、前記演算増幅回路、前記選定回路、前記複数の指令信号入力端子は、同一の半導体基板上に形成されている、
ことを特徴とする光ディスク装置。 Driving means for holding and rotating the optical recording medium;
An optical disc apparatus comprising: an optical pickup that irradiates a recording and / or reproducing light beam to an optical recording medium that is rotationally driven by the driving means, and detects a reflected light beam from the optical recording medium;
The optical pickup is
A light source for emitting the recording and / or reproducing light beam;
An objective lens that condenses the light beam emitted from the light source and irradiates the optical recording medium;
A light detection device comprising a plurality of light receiving elements for receiving the reflected light beam of the irradiated light beam on the optical recording medium via the objective lens;
The photodetector is
A plurality of amplifier circuits provided in each of the plurality of light receiving elements, each of which converts a current signal from each of the light receiving elements into a voltage signal and outputs the voltage signal;
A plurality of operational amplifier circuits for adding two or more voltage signals selected from the voltage signals output from the plurality of amplifying means and outputting a control signal necessary for recording or reproducing an optical signal;
The amplifier circuit and the operational amplifier circuit necessary for recording or reproducing the optical signal are selected from the plurality of amplifier circuits and the operational amplifier circuit to control the operation state, and amplification other than the selected amplifier circuit and the operational amplifier circuit is performed. A first selection control signal for controlling the circuit and the operational amplifier circuit to be in a non-operating state, and the output level of each of the selected amplifier circuit and the operational amplifier circuit becomes a value suitable for recording or reproduction of an optical signal. And a selection circuit for sending a plurality of second selection control signals for separately setting and controlling the gains of the respective amplification circuits and operational amplification circuits ,
The selection circuit includes a plurality of command signal input terminals,
The selection circuit is configured to generate the first and second selection control signals by a combination of binary logic signals given at high / low applied to the command signal input terminals,
The light receiving element, the amplifier circuit, the operational amplifier circuit, the selection circuit, and the plurality of command signal input terminals are formed on the same semiconductor substrate.
An optical disc device characterized by the above.
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---|---|---|---|
JP2004024796A JP4380345B2 (en) | 2004-01-30 | 2004-01-30 | Photodetection device, optical pickup and optical disk device |
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JP2004024796A JP4380345B2 (en) | 2004-01-30 | 2004-01-30 | Photodetection device, optical pickup and optical disk device |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2005216447A JP2005216447A (en) | 2005-08-11 |
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- 2004-01-30 JP JP2004024796A patent/JP4380345B2/en not_active Expired - Lifetime
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