JPH06139610A

JPH06139610A - 光検出器

Info

Publication number: JPH06139610A
Application number: JP30816892A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ogawa; 博司小川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-10-22
Filing date: 1992-10-22
Publication date: 1994-05-20

Abstract

(57)【要約】【目的】書き込み時と読み出し時とでのゲインの調整
を不要にすると共に、回路規模を小さくする。また、Ｒ
Ｆアンプとして広帯域のアンプを使用可能とする。【構成】ホトディテクタ１、２、３及び４は、光ディ
スクからの反射光を受光する。スイッチングコントロー
ラ１８から出力される制御信号によって、スイッチ回路
１５の各スイッチがスイッチ２０の各スイッチと同期し
てオン／オフされる。ホトディテクタ１、２、３及び４
の出力は、スイッチ回路１５を介して広帯域のアンプ１
９に供給される。アンプ１９の出力は、スイッチ回路２
０を介して、対応するサンプルホールド回路に供給され
る。サンプルホールド回路でサンプルホールドされた
後、各サンプルホールド回路の出力はマトリクス回路２
９に供給され、サーボエラー信号が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ディスク等の媒体
を使用するディスクプレーヤに用いられる光検出器、特
に、記録／再生可能な光ディスクプレーヤのヘッドアン
プの改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクプレーヤには、光学ピックア
ップが設けられる。この光学ピックアップには、レーザ
ダイオードが配設されており、これから射出されるレー
ザ光が光ディスクに照射される。光ディスクからの反射
光は、ホトダイオードで受光され、マトリクスアンプ等
の回路で所定の処理がなされた後に、信号処理回路及び
サーボ回路等に供給される。

【０００３】すなわち、図３には、４分割ディテクタを
有する、従来の光ディスクプレーヤの受光系の構成が示
される。図３において、制御端子６７からは、読み出し
／書き込み信号がスイッチ５５、５６、５７及び５８に
供給される。各スイッチの一方の端子は、書き込み時と
読み出し時とのゲインレベルを調整するためのゲイン調
整用抵抗５９、６０、６１及び６２のそれぞれを介して
接地される。また、各スイッチの他方の端子は、ホトデ
ィテクタ５１、５２、５３及び５４のアノード側にそれ
ぞれ接続されると共に、それぞれ抵抗６３、６４、６５
及び６６を介して演算増幅器（ヘッドアンプ）６８、６
９、７０及び７１の一方の入力端子にそれぞれ入力され
る。演算増幅器６８、６９、７０及び７１の他方の入力
端子は接地される。

【０００４】演算増幅器６８、６９、７０及び７１の出
力端子は、マトリクスアンプ７６に接続されると共に、
抵抗７２、７３、７４及び７５のそれぞれを介して、各
オペアンプの一方の入力端子に接続されることにより、
負帰還回路が形成される。マトリクスアンプ７６に接続
された端子７７からは、書き込み用のライトパルスが入
力される。マトリクスアンプ７６の出力信号は、ＲＦ信
号として端子７８を介して信号処理回路（図示せず）に
供給される。また、フォーカスエラー信号ＦＥがＡＧＣ
アンプ７９に、トラッキングエラー信号ＴＥがＡＧＣア
ンプ８０にそれぞれ供給される。さらに、アドレス信号
が端子８１に供給される。

【０００５】制御端子６７からの読み出し／書き込み信
号によって、例えば読み出し時には、スイッチ５５〜５
８がオフされる。従って、光電変換素子５１〜５４に流
れる電流は、抵抗６３〜６６を介して演算増幅器６８〜
７１に入力される。また、書き込み時のレーザ光は、読
み出し時のものよりも強度が大きい。そこで、制御端子
６７からの読み出し／書き込み信号により、例えば書き
込み時には、スイッチ５５〜５８がオンされる。これに
より、光電変換素子５１〜５４に流れる電流は、抵抗６
３〜６６を介して演算増幅器６８〜７１に入力されると
共に、抵抗５９〜６２を流れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の光
ディスクプレーヤの受光系では、４分割ホトディテクタ
５１〜５４のそれぞれに対してヘッドアンプを構成する
演算増幅器６８、６９、７０及び７１がそれぞれ設けら
れている。また、書き込み時と読み出し時とで再生信号
のゲインを変化させるために、スイッチ５５〜５８が設
けられる。このために、回路規模が大きくなるという問
題がある。

【０００７】また、このように、４分割ホトディテクタ
５１〜５４のそれぞれに対して別々にヘッドアンプを設
けた場合には、ヘッドアンプを構成する各演算増幅器６
８〜７１の直流レベルが異なっていると、トラッキング
制御が正しく行われなくなる。このため、正確なトラッ
キング制御を行うためには、各演算増幅器６８〜７１の
直流オフセットやバイアス電流を調整する必要がある。
これと共に、温度特性等により、各演算増幅器６８〜７
１のバイアス電流やオフセット電圧の差が生じた場合
に、正しいトラッキング制御が行えなくなるという問題
が生じる。

【０００８】更に、従来の光ディスクプレーヤの受光系
では、演算増幅器６８〜７１としては、直流オフセット
の少ないものが要求される。ところが、広帯域の増幅器
は、一般に大きな直流オフセットを有している。このた
め、上述の従来の受光系には、ヘッドアンプとして広帯
域の増幅器を用いることができない。

【０００９】つまり、再生時のサーボ信号は低周波であ
るが、記録時にはレーザビームにより徐々にピットが形
成されていくので、記録時の再生ＲＦ信号中には非常に
広い帯域の信号成分が含まれる。このため、記録／再生
可能な光ディスクプレーヤにおいては、ヘッドアンプと
して広帯域のものを用いることが望ましい。このような
アンプとしては、ビデオアンプが知られている。このビ
デオアンプは、広い周波数特性を得られるが、直流オフ
セットが大きい。従って、４分割ホトディテクタ５１〜
５４のそれぞれに対して別々にヘッドアンプを設ける構
成では、ヘッドアンプとして広帯域の、例えばビデオア
ンプを用いることは困難である。

【００１０】したがって、この発明の目的は、書き込み
時と読み出し時とでゲインの調整が不要であり、回路規
模が縮小できると共に調整が簡単な光検出器を提供する
ことである。

【００１１】この発明の他の目的は、ＲＦアンプとして
広帯域のアンプを用いることができる光検出器を提供す
ることである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、光ディスク
からの反射光を受光する複数ディテクタと、複数ディテ
クタの各出力を時分割でアンプを介して取り出す時分割
手段と、時分割で出力されるアンプを介された複数分割
ディテクタの各出力をそれぞれサンプルホールドするサ
ンプルホールド手段と、サンプルホールド手段の出力を
演算してサーボエラー信号を形成する演算手段とを備え
るようにした光検出器である。

【００１３】

【作用】各ホトディテクタの検出出力を時分割で取り出
すことにより、オフセットを除去して広帯域であるアン
プを使用可能とする。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。図１には、この発明による光検出器が適用さ
れた、４分割ディテクタを有する受光系の構成が示され
る。

【００１５】図１において、４分割ディテクタ１、２、
３及び４のそれぞれのアノードは、抵抗５、６、７及び
８を介してそれぞれ接地されると共に、スイッチ回路１
５の各スイッチ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ及び１５ｄの一
方の端子に接続される。また、４分割ホトディテクタ
１、２、３及び４のそれぞれのアノードは、抵抗９、１
０、１１及び１２を介してＲＦアンプ１３に接続され
る。このＲＦアンプ１３の出力は、端子１４から出力さ
れる。再生時には、端子１４の出力から再生信号を得る
ことができる。各スイッチ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ及び
１５ｄの他方の端子は、アンプ１９の入力端子に接続さ
れる。アンプ１９としては、直流オフセットが大きく、
広帯域のアンプ（例えばビデオアンプ）を用いることが
できる。アンプ１９の出力端子は、スイッチ回路２０に
接続される。スイッチ回路２０は、スイッチ２０ａ、２
０ｂ、２０ｃ及び２０ｄからなり、アンプ１９の出力信
号は、スイッチ回路２０の各スイッチの一方の端子に供
給される。

【００１６】スイッチ回路１５及びスイッチ回路２０の
それぞれに設けられたスイッチの切り替えは、スイッチ
ングコントローラ１８から出力される制御信号によって
制御される。スイッチングコントローラ１８には、端子
１６からの読み出し／書き込み信号と、端子１７からの
チャンネルクロック等の信号とが供給される。スイッチ
ングコントローラ１８には、そのスイッチ制御信号をス
イッチ回路１５及びスイッチ回路２０に設けられたスイ
ッチ１５ａ及び２０ａ、スイッチ１５ｂ及び２０ｂ、ス
イッチ１５ｃ及び２０ｃ、スイッチ１５ｄ及び２０ｄに
供給するために、４本の制御信号出力ラインが設けられ
る。

【００１７】制御信号Ａはスイッチ１５ａ及び２０ａ
に、制御信号Ｂはスイッチ１５ｂ及び２０ｂに、制御信
号Ｃはスイッチ１５ｃ及び２０ｃに、制御信号Ｄはスイ
ッチ１５ｄ及び２０ｄにそれぞれ印加される。これらの
制御信号により、スイッチ回路１５の各スイッチに対応
するスイッチ回路２０の各スイッチが同期してオン／オ
フ動作される。

【００１８】スイッチ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ及び１５
ｄと、スイッチ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄと
は、それぞれ同期して順次にオンされる。スイッチ１５
ａ及び２０ａがオンされると、ホトディテクタ１の出力
がスイッチ１５ａを介してアンプ１９に供給され、アン
プ１９の出力がスイッチ２０ａを介してバッファアンプ
２５及びコンデンサ２１からなるサンプルホールド回路
にホールドされる。次に、スイッチ１５ｂ及び２０ｂが
オンされると、ホトディテクタ２の出力がスイッチ１５
ｂを介してアンプ１９に供給され、アンプ１９の出力が
スイッチ２０ｂを介してバッファアンプ２６及びコンデ
ンサ２２からなるサンプルホールド回路にホールドされ
る。次に、スイッチ１５ｃ及び２０ｃがオンされると、
ホトディテクタ３の出力がスイッチ１５ｄを介してアン
プ１９に供給され、アンプ１９の出力がスイッチ２０ｃ
を介してバッファアンプ２７及びコンデンサ２３からな
るサンプルホールド回路にホールドされる。次に、スイ
ッチ１５ｄ及び２０ｄがオンされると、ホトディテクタ
４の出力がスイッチ１５ｃを介してアンプ１９に供給さ
れ、アンプ１９の出力がスイッチ２０ｄを介してバッフ
ァアンプ２８及びコンデンサ２４からなるサンプルホー
ルド回路にホールドされる。

【００１９】バッファアンプ２５〜２８の出力がマトリ
クス回路２９に供給される。マトリクス回路でバッファ
アンプ２５〜２８の出力がマトリクス演算され、フォー
カスエラー信号ＦＥ及びトラッキングエラー信号ＴＥが
形成される。

【００２０】つまり、フォーカスエラー信号ＦＥは、ホ
トディテクタ１の出力Ｐとホトディテクタ３の出力Ｒと
の和出力（Ｐ＋Ｒ）と、ホトディテクタ２の出力Ｑとホ
トディテクタ４の出力Ｓとの和出力（Ｑ＋Ｓ）との差
（（Ｐ＋Ｒ）−（Ｑ＋Ｓ））から得られる。トラッキン
グエラー信号ＴＥは、ホトディテクタ１の出力Ｐとホト
ディテクタ２の出力Ｑとの和出力（Ｐ＋Ｑ）と、ホトデ
ィテクタ３の出力Ｒとホトディテクタ４の出力Ｓとの和
出力（Ｒ＋Ｓ）との差（（Ｐ＋Ｑ）−（Ｒ＋Ｓ））から
得られる。

【００２１】ホトディテクタ１の出力Ｐは、バッファア
ンプ２５及びコンデンサ２１からなるサンプルホールド
回路から得られる。ホトディテクタ２の出力Ｑは、バッ
ファアンプ２６及びコンデンサ２２からなるサンプルホ
ールド回路から得られる。ホトディテクタ３の出力Ｒ
は、バッファアンプ２７及びコンデンサ２３からなるサ
ンプルホールド回路から得られる。ホトディテクタ４の
出力Ｓは、バッファアンプ２８及びコンデンサ２４から
なるサンプルホールド回路から得られる。

【００２２】マトリクス回路２９は、バッファアンプ２
５の出力Ｐとバッファアンプ２７の出力Ｒとの加算出力
（Ｐ＋Ｒ）から、バッファアンプ２６の出力Ｑとバッフ
ァアンプ２８の出力Ｓとの加算出力（Ｑ＋Ｓ）を減算し
て、フォーカスエラー信号ＦＥ（ＦＥ＝（（Ｐ＋Ｒ）−
（Ｑ＋Ｓ））を形成する。また、バッファアンプ２５の
出力Ｐとバッファアンプ２６の出力Ｑとの加算出力（Ｐ
＋Ｑ）から、バッファアンプ２７の出力Ｒとバッファア
ンプ２８の出力Ｓとの加算出力（Ｒ＋Ｓ）を減算して、
トラッキングエラー信号ＴＥ（ＴＥ＝（Ｐ＋Ｑ）−（Ｒ
＋Ｓ））を形成する。

【００２３】マトリクス回路２９で形成されたフォーカ
スエラー信号ＦＥ及びトラッキングエラー信号ＴＥが出
力端子３０及び３１から出力される。また、トラッキン
グエラー信号ＴＥから、トラックにウォブル記録されて
いるアドレス信号成分が抽出され、このアドレス信号が
出力端子３２から出力される。

【００２４】マトリクス回路２９では、上述のように、
フォーカスエラー信号ＦＥやトラッキングエラー信号Ｔ
Ｅが形成される。ここで、アンプ１９は広帯域のアンプ
なので、スイッチ回路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０
ｄをそれぞれ介してサンプルホールドされる信号には、
アンプ１９による比較的大きなオフセット電圧が重畳さ
れている。このオフセット電圧は、一般に、温度や電源
電圧等の関数である。オフセット電圧をαとし、各サン
プルホールド回路にホールドされる電圧をそれぞれＰ、
Ｑ、Ｒ及びＳとすると、出力Ｐ＝Ｐ＋α 出力Ｑ＝Ｑ＋α 出力Ｒ＝Ｒ＋α 出力Ｓ＝Ｓ＋α として表される。

【００２５】フォーカスエラー信号ＦＥを求めるため
に、マトリクス回路２９では、 α（Ｐ＋Ｒ）−α（Ｑ＋Ｓ）……（１）の演算が行われる。上述のように、各電圧には、オフセ
ット電圧αが重畳されているが、式（１）の演算より、
オフセット電圧αは除去される。また、トラッキングエ
ラー信号ＴＥを求めるために、マトリクス回路２９で
は、 α（Ｐ＋Ｑ）−α（Ｒ＋Ｓ）……（２）の演算が行われる。式（２）の演算においても、オフセ
ット電圧αは除去される。このようにして、アンプ１
９によるオフセット電圧は除去され、正確なトラッキン
グエラー信号及びフォーカシングエラー信号を得ること
ができる。また、オフセット電圧を除去できるので、従
来において、書き込み時に必要とされたゲイン調整用の
抵抗を省略することができる。

【００２６】図２には、例えばＣＤ−Ｒ等のレーザ光に
対する反射率変化が大きい光ディスクの書き込み時にお
ける書き込みパルス、書き込みパルスからの戻り光及び
各ディテクタのサンプルパルスの波形図が示される。書
き込みパルス（図２Ａ参照）がハイレベルになると、光
ディスクにレーザ光が照射されて書き込みが行われる。
これと共に、光ディスクからの戻り光が図２Ｂのような
波形として検出される。ここで、書き込み期間と次の書
き込み時間との間（０レベルの位置であり、安定した区
間である）で読み出し時と同等のレーザ光が光ディスク
に照射され、図２Ｃ〜図２Ｆに示すように、各スイッチ
１５ａ〜１５ｄ及び２０ａ〜２０ｄが順次オンされ、ホ
トディテクタ１〜４の出力が順次サンプルホールドされ
る。なお、図２Ｃは、スイッチ１５ａ及び２０ａのスイ
ッチ制御信号を示し、図２Ｄは、スイッチ１５ｂ及び２
０ｂのスイッチ制御信号を示し、図２Ｅは、スイッチ１
５ｃ及び２０ｃのスイッチ制御信号を示し、図２Ｆは、
スイッチ１５ｄ及び２０ｄのスイッチ制御信号を示す。

【００２７】書き込みパルスの長さは、ｎｓｅｃ〜μｓ
ｅｃ程度であり、サーボ帯域のｋＨｚに比して十分に速
いので、このように選択的にサンプリングを行なったと
しても、サーボの位相特性等に影響を及ぼすことがな
い。なお、アンプ１９としては、そのＤＣ値が速く変動
しないものならば何でも良い。従って、高価な広帯域Ｄ
Ｃアンプである必要がない。また、読み出し／書き込み
等のモード切り替えでゲインを切り替える必要がない。

【００２８】

【発明の効果】この発明によれば、スイッチ回路のバイ
アス電流の変動以外は、電気的なオフセットが発生しな
い。このため、光のアライメントを精度良く行なうこと
ができる。また、広帯域、広スルーレートの１つのアン
プのみを使用することにより、簡単な構成でこの発明を
容易に実施することができる。ＲＦアンプとして広帯域
のものを用いることができるので、記録系のサーボを改
善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による光ディスクプレーヤの受光系の
構成を示す回路ブロック図である。

【図２】光ディスクに対する書き込み時の波形図であ
る。

【図３】従来の光ディスクプレーヤの受光系の構成を示
す回路ブロック図である。

【符号の説明】

１、２、３、４ホトディテクタ１５、２０スイッチ回路１９アンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ディスクからの反射光を受光する複数
ディテクタと、上記複数ディテクタの各出力を時分割でアンプを介して
取り出す時分割手段と、上記時分割で出力される上記アンプを介された上記複数
分割ディテクタの各出力をそれぞれサンプルホールドす
るサンプルホールド手段と、上記サンプルホールド手段の出力を演算してサーボエラ
ー信号を形成する演算手段とを備えるようにした光検出
器。
【請求項２】上記時分割手段は、スイッチ手段と、上
記スイッチ手段を制御するスイッチ制御手段とからな
り、上記スイッチ制御手段は、読み出し／書き込み信号に応
じて動作が設定されるようにした請求項１記載の光検出
器。
【請求項３】上記時分割手段は、記録時の再生信号が
安定している期間に上記複数分割ディテクタの各出力を
時分割でアンプを介して取り出すようにした請求項１記
載の光検出器。
【請求項４】上記スイッチ手段は、上記複数分割ディ
テクタの各出力を順次切り替えて上記アンプに供給する
第１のスイッチ回路と、上記アンプの出力を上記サンプ
ルホールド回路に順次供給する第２のスイッチ回路とか
らなる請求項２記載の光検出器。