JPH0514973B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、サンプルホールド回路に関する。

（従来技術） 入力信号を保持するモードと入力信号に追従し
て出力するモードとを持つサンプルホールド回路
を光磁気デイスクメモリ装置の光量制御装置にお
ける例を挙げて説明する。

光磁気デイスクメモリ装置は、膜面に垂直な方
向に磁化容易軸を持つ磁性膜を記録媒体とし、こ
れにレーザビームを照射して記録、再生又は消去
を行なう光学的な記録再生装置である。以下に光
磁気デイスクメモリ装置の記録再生方法について
説明する。

記録時には、以下のように情報を記録する。
1μｍφ程度に集光したレーザビームを、情報信
号に応じて強度変調し磁性膜面に照射すると、磁
性膜の温度が局所的に上昇する。その温度上昇し
た部分では保磁力が減少するため、同時に外部よ
り補助磁場を印加すると、磁化の向きが反転して
情報が記録される。

一方再生時には、記録された磁性膜面に記録時
よりも弱い光量のレーザの直線偏光を照射する。
すると、反射光は、磁性膜の磁気光学効果（カー
効果）により偏光面の傾きを生じる。この傾きを
検光子を通して光の強弱に変え、それを光検出器
で検出すると再生信号となる。

レーザビームの強度は、以上の様に高・低の２
つの出力レベルが必要である。記録（消去）時は
高出力強度レベル、再生時は低出力強度レベルで
ある。

レーザビームを射出する半導体レーザは温度特
性を有しており、周囲温度によつてその強度が変
動する。情報の記録時に高出力強度が変動すれ
ば、記録媒体に対して情報の書き込み不足や過多
を生じ、再生情報の信頼性が劣化する。一方情報
の再生時に低出力強度が変動すれば、再生信号の
Ｓ／Ｎ比が劣化する。従つて、高・低両出力レベ
ルにおいてレーザ光強度を安定化させる必要があ
る。

そこで、第３図に示す光量制御装置が提案され
た。これは半導体レーザ１に駆動電流を供給する
２つの電流源８，９が設けられたものである。情
報再生時には、低出力用のバイアス電流源８によ
る駆動電流I_Rのみにより半導体レーザ１を駆動す
るものである。また情報記録（消去）時には、高
出力用のパルス電流源９からの駆動電流I_Wを駆動
電流I_Rに付加することにより、高出力強度を得て
いる。

さて、一定出力光強度を得るための自動光出力
制御（いわゆるAPC）は、以下のようにして行
なわれる。まず低出力の光強度について光量の自
動光出力制御を行なう。次に高出力時には、この
低出力時の電流値I_Rを保持し、これに高出力用の
電流I_Wを付加すれば、高出力時にも自動光出力制
御が見かけ上実現される。なぜならば、半導体レ
ーザの駆動電流対光出力カーブにおいて、周囲温
度の変動に対してしきい値のみが変動し、しきい
値以上の傾きは変わらないで、低出力用電流のみ
をしきい値以上のある値に制御すれば、これに高
出力用の定電流を付加するだけで高出力時の自動
光出力制御も実現されるからである。

自動光出力制御には、サンプルホールド回路を
用いたものがある。次に、従来のサンプルホール
ド回路を用いた時の自動光出力制御（APC）の
例について図面を用いて以下に説明する。まず情
報再生時すなわち低出力時の制御について説明す
る。第３図において半導体レーザ１の出力光強度
P₂は、光検出器２で常時モニターされ、電圧信
号V_a2に変換される。このモニター信号V_a2は、
差動アンプ３で基準電圧V_b2と比較されて出力電
圧V_C2（＝V_b2−V_a2）となり、ローパスフイルタ
５を介して電圧V_d2となり、スイツチング回路７
を介して、電圧V_e2（＝V_d2）がバイアス電流源８
に導びかれる。低出力時には、スイツチング回路
７は、ローパスフイルタ５の出力電圧V_d2をその
まま出力する側にスイツチされている。バイアス
電流源８では、この光強度のデータV_e2に基づい
て差動アンプ３の出力V_c2が０になるようにバイ
アス電流I_Rを制御し、半導体レーザ１の低出力強
度P₂を一定に保つ。

次に情報記録（消去）時、すなわち高出力時に
は、あらかじめ低出力強度のデータとしてローパ
スフイルタ５の出力電圧V_d2をメモリ回路６で記
憶しておき、スイツチング回路７をメモリ回路６
側にスイツチする。そして高出力用のパルス電流
源９により記録パルス電流（消去電流）I_Wをバイ
アス電流I_Rに付加する。情報記録（消去）時には
低出力の自動光出力制御を凍結するが、これは高
出力強度に応答して低出力強度が下がるのを避け
るためである。そして、高出力用電流を付加する
ことで、高出力時にも自動光出力制御が実現され
る。

ここでローパスフイルタ５、メモリ回路６及び
スイツチング回路７で構成される回路１０は、２
つのモードすなわち１つは入力信号にローパスフ
イルタを介して信号を出力するモードと、もう１
つはこれをメモリ回路６で記憶させ、その出力を
保持するモードを備えたいわゆるサンプルホール
ド回路である。

（発明の解決しようとする問題点） 従来のサンプルホールド回路１０の構成では、
ローパスフイルタ５の過渡応答特性が残るため、
高・低両出力の光量制御が瞬時に達成できない。
このことを第４図を用いて説明する。

まず第３図における半導体レーザ１の光出力強
度P₂は再生時にあらかじめ自動光出力制御によ
り安定化されており、記録（消去）時に高出力強
度が付加され、第４図に示すような波形になる。
第４図に示す波形V_a2，V_b2，V_c2，V_d2，V_e2及び
タイミング信号S₁，S₂は、第３図に示す同一符号
のものに対応する。光検出器２の出力V_a2は光強
度P₂を電圧信号に変換したものであり、差動ア
ンプ３において基準電圧V_b2と比較され、その差
V_c2（＝V_b2−V_a2）が出力される。この差V_c2は、
サンプルホールド回路１０におけるローパスフイ
ルタ５に入力される。ローパスフイルタ５は、半
導体レーザの温度特性による強度変動に対応した
低周波域を通すものである。ローパスフイルタ５
の出力電圧V_d2は、第４図に示すように過渡応答
を示す。この出力電圧は、メモリ回路６とスイツ
チング回路７に導びかれる。メモリ回路６では、
メモリタイミング信号S₁がハイレベルの時に入力
信号を記録すると同時に、それを出力し保持す
る。スイツチング回路７では、スイツチタイミン
グ信号S₂がハイレベルの時（再生時）、ローパス
フイルタ５の出力電圧V_d2をそのまま通すので自
動光出力制御が行なわれ、ローレベルの時（記録
（消去）時）は、メモリ回路６の出力信号を通す。
従つて、スイツチング回路の出力信号すなわちサ
ンプルホールド回路１０の出力電圧V_e2は、第４
図に示す様に記録（消去）時から再生時に移つた
後に、ローパスフイルタ５による過渡応答成分が
残るため、この電圧V_e2に従つて制御される半導
体レーザ１の出力光強度P₂も過渡応答成分が残
り、安定化するのに応答時間だけ時間がかかる。

すなわち第３図において破線で囲まれたサンプ
ルホールド回路１０では、サンプルホールド回路
の出力信号自体にローパスフイルタ５の過渡応答
成分が残るため、良好な出力光強度の制御ができ
ない。従つて過渡応答を含まないようなサンプル
ホールド回路が必要不可欠である。

本発明の目的は、上述の従来技術の問題点に鑑
み、フイルタ回路の過渡応答が生じない入力信号
を保持するモードと入力信号に追従するモードと
を備えたサンプルホールド回路を提供することに
ある。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係るサンプルホールド回路は、入力さ
れる信号を格納するメモリ手段と、一方の入力端
子には入力信号を、他方の入力端子にはメモリ回
路の出力信号を入力し、入力されるタイミング信
号によりメモリ手段の出力信号と入力信号とを切
り換えて出力するスイツチング手段と、このスイ
ツチング手段の出力信号を処理して外部へ出力す
るフイルタ手段とを具備し、このフイルタ手段の
出力信号が、さらに上記のメモリ手段の入力端子
に接続され、入力信号を保持するモードではメモ
リ回路の出力を、入力信号に追従するモードでは
入力信号を、上記フイルタ回路を介して出力す
る。

（作用） 本発明では、スイツチング手段の後にフイルタ
手段を配置する。いま、入力信号に追従するモー
ドにおけるサンプルホールド回路の出力値をメモ
リ手段に格納しておくと、スイツチング手段を両
モードの間で切り換えたときに、スイツチング手
段の出力信号がほとんど同じなので、切り換えの
際にサンプルホールド回路の出力信号は、過渡応
答の影響をほとんどうけない。

（実施例） 以下に、本発明に係る入力信号を保持するモー
ドと入力信号に追従するモードとを備えたサンプ
ルホールド回路の実施例を図面を用いて詳細に説
明する。

第１図に、光磁気デイスクメモリ装置の光量制
御装置における適用例として、破線で囲まれた部
分に本発明におけるサンプルホールド回路の一実
施例を示す。第２図は、第１図に示した回路にお
ける波形及びタイミング信号を説明するための図
である。

第１図において、半導体レーザ１より射出され
た出力光の強度P₁は、光検出器２において電圧
信号V_a1に変換される。この信号は差動アンプ３
において基準電圧V_b1と比較され、電圧V_c1（＝
V_b1−V_a1）が出力される。電圧V_c1はサンプルホ
ールド回路４におけるスイツチング回路７に入力
され、その出力V_d1はローパスフイルタ５を介し
て電圧V_e1に変換され、バイアス電流源８とメモ
リ回路６に導びかれる。

情報再生時には、スイツチング回路７は差動ア
ンプ３の出力信号V_c1を通し、これに従つてバイ
アス電流源８の出力電流I_Rが制御され、低出力強
度の自動光出力制御が行なわれる。メモリ回路６
においてあらかじめ低出力強度のデータとして
V_e1を記憶しておく。一方情報記録時に、スイツ
チング回路７はこれに切り換わり、メモリ回路６
のデータを通す。これにより低出力の自動光出力
制御を凍結し、高出力強度に応答するのを避け
る。そしてパルス電流源９より高出力用のパルス
電流I_Wを付加し、安定な記録（消去）用の高出力
光を射出する。

波形及びタイミング信号を示す第２図における
符号は、第１図における同一符号のものに対応し
ている。半導体レーザ１から射出された出力光強
度P₁は、図に示すように、情報再生時は自動光
出力制御により低出力強度で安定化されており、
情報記録（消去）時は高出力強度になる。これを
光検出器２で電圧信号V_a1に変換し、基準電圧
V_b1と比較しV_c1が出力される。

このV_c1を入力とするサンプルホールド回路４
の出力V_e1には過渡応答が生じないことを以下に
示す まず情報再生時は、サンプルホールド回路４は
スイツチタイミング信号S₂に従つて電圧V_c1を通
じて自動光出力制御（APC）が行なわれる。次
に情報記録時は、メモリ回路６がメモリタイミン
グ信号S₁に従つて情報再生時の低出力強度のデー
タV_e1を記憶する。そしてスイツチング回路７
は、スイツチタイミング信号S₂の負進行トリガに
従つて切り換わり、メモリ回路６の出力を通す。
（なお再び情報再生時には、またV_c1を通す。）す
るとスイツチング回路７の出力V_d1は第２図に示
す様になり、ローパスフイルタ５を介して出力し
たすなわちサンプルホールド回路４の出力V_e1は
過渡応答性が生じない波形となる。従つて半導体
レーザ１の出力光強度P₁に過渡応答は現われず、
高低の両出力レベルにおいて瞬時に安定な出力光
強度を得ることができる。

以上の様に本発明によるサンプルホールド回路
を用いると、ローパスフイルタによる過渡応答は
生じず、安定な出力光強度を瞬時に得ることが可
能となる。またこの実施例では低出力強度のデー
タに限つてサンプルホールド回路を用いたが、高
出力強度の自動光出力制御を別途行なう場合で
も、同様に高出力強度のデータについてサンプル
ホールド回路として用いられる。

尚、本実施例においては、光メモリ装置として
光磁気デイスクメモリを例に説明したが、他の光
メモリ装置にも使用できる。

また光量制御装置に限つて説明したが、本発明
は、これらに限らず、レベルの異なる信号を取り
除くために用いられるサンプルホールド回路なら
ば適用可能である。たとえば、同じく光メモリ装
置において、再生信号の自動利得制御を例に上げ
る。この場合、利得制御なので温度変化等のゆつ
くりした変化について制御すればよいので、ロー
パスフイルタの過渡応答が問題になる。すなわ
ち、再生信号レベルから自動利得制御を行う場合
に、記録（消去）時には再生信号レベルに記録
（消去）光量に対応した大きなレベルのパルスが
付加される。したがつて、記録（消去）のレベル
に自動利得制御が応答しないように、パルスを取
り除く必要がある。この場合も、本実施例のサン
プルホールド回路を適用すると、利得に対するロ
ーパスフイルタの過渡応答の影響を除去できる。

またフイルタの過渡応答として、ローパスフイ
ルタについて例を示したが、ハイパスフイルタ等
でも同様である。

（発明の効果） 本発明によれば、フイルタ回路による過渡応答
が生じないサンプルホールド回路を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例によるサンプルホー
ルド回路を用いた光量制御装置の回路図である。
第２図は、第１図の回路における波形及びタイミ
ング信号を示す図である。第３図は、従来のサン
プルホールド回路を用いた光量制御装置の回路図
である。第４図は、第３図の回路における波形及
びタイミング信号を示す図である。 １……半導体レーザ、２……光検出器、３……
差動アンプ、４……サンプルホールド回路、５…
…ローパスフイルタ、６……メモリ回路、７……
スイツチング回路、８……バイアス電流源、９…
…パルス電流源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力される信号を格納するメモリ手段と、 一方の入力端子には入力信号を、他方の入力端
   子にはメモリ回路の出力信号を入力し、入力され
   るタイミング信号によりメモリ手段の出力信号と
   入力信号とを切り換えて出力するスイツチング手
   段と、 このスイツチング手段の出力信号を処理して外
   部へ出力するフイルタ手段とを具備し、 このフイルタ手段の出力信号が、さらに上記の
   メモリ手段の入力端子に接続され、入力信号を保
   持するモードではメモリ回路の出力を、入力信号
   に追従するモードでは入力信号を、上記フイルタ
   回路を介して出力するサンプルホールド回路。