(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のメディアタイプの光ディスクに対応できる光ディスクドライブ装置において、装着された光ディスクからの反射光に応じたフォトダイオードの光電流を電圧に変換するための増幅回路であって、
１対の差動入力トランジスタを有する演算増幅器と、
前記装着された光ディスクのメディアタイプ判別結果に基づき、広い周波数帯域を必要とする光ディスクである場合には大きい電流を、広い周波数帯域を必要としない光ディスクである場合には小さい電流をそれぞれ前記１対の差動入力トランジスタへ供給する共通のバイアス電流として選択するための可変電流源とを備え、
前記装着された光ディスクのメディアタイプ判別結果に基づき、反射率の高い光ディスクである場合には小さい抵抗値を持つ抵抗を、反射率の低い光ディスクである場合には大きい抵抗値を持つ抵抗をそれぞれ前記演算増幅器の帰還抵抗として選択するための帰還抵抗切換回路を更に備えた光ディスクドライブ装置用の増幅回路において、
前記１対の差動入力トランジスタは、バイポーラトランジスタで構成され、
前記装着された光ディスクが広い周波数帯域を必要とし、かつ、反射率の高い第１の種類の光ディスクである場合には、前記帰還抵抗切換回路により前記演算増幅器の帰還抵抗として小さい抵抗値を持つ抵抗が選択され、かつ前記可変電流源により前記１対の差動入力トランジスタへ供給する共通のバイアス電流として大きい電流が選択され、
前記装着された光ディスクが広い周波数帯域を必要としない、かつ、反射率の低い第２の種類の光ディスクである場合には、前記帰還抵抗切換回路により前記演算増幅器の帰還抵抗として大きい抵抗値を持つ抵抗が選択され、かつ前記可変電流源により前記１対の差動入力トランジスタへ供給する共通のバイアス電流として小さい電流が選択され、
前記１対の差動入力トランジスタの入力電流ノイズが、前記装着された光ディスクが前記第２の種類の光ディスクである場合に小さくなるように構成されたことを特徴とする光ディスクドライブ装置用の増幅回路。
【請求項２】
請求項１記載の光ディスクドライブ装置用の増幅回路において、
前記第１の種類の光ディスクはＤＶＤ−ＲＯＭ等の読み出し専用のＤＶＤディスクであり、前記第２の種類の光ディスクはＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の書き込み可能なＤＶＤディスクであることを特徴とする光ディスクドライブ装置用の増幅回路。
【請求項３】
請求項１記載の光ディスクドライブ装置用の増幅回路において、
前記第１の種類の光ディスクはＣＤ−ＤＡ、ＣＤ−ＲＯＭ等の読み出し専用のＣＤディスクであり、前記第２の種類の光ディスクはＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等の書き込み可能なＣＤディスクであることを特徴とする光ディスクドライブ装置用の増幅回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクドライブ装置用の、光電流を電圧に変換するための増幅回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、様々なメディアタイプの光ディスク、例えばＣＤ（compact disk）、ＤＶＤ（digital versatile disk）等が実用に供されている。ＣＤディスクは、読み出し専用ディスクと書き込み可能ディスクとに大別することができる。読み出し専用のＣＤディスクには、ディジタルオーディオ用のＣＤ−ＤＡ、主としてコンピュータ情報の記録に用いられるＣＤ−ＲＯＭ等が含まれる。書き込み可能なＣＤディスクには、１回限り記録可能なＣＤ−Ｒ、書き込み及び消去が可能なＣＤ−ＲＷ等が含まれる。ＤＶＤディスクも、読み出し専用ディスクと書き込み可能ディスクとに大別することができる。読み出し専用のＤＶＤディスクにはＤＶＤ−ＲＯＭ等が、書き込み可能なＤＶＤディスクには１回限り記録可能なＤＶＤ−Ｒ、書き込み及び消去が可能なＤＶＤ−ＲＡＭ等がそれぞれ含まれる。このような事情に鑑みて、最近の光ディスクドライブ装置は複数のメディアタイプに対応できるようになってきている。
【０００３】
一般に、光ディスクドライブ装置は、装着された光ディスクにレーザビームを照射し、その反射光を検出して情報の再生を行うものである。例えばＣＤディスクでは赤外レーザビームが、ＤＶＤディスクでは赤色レーザビームがそれぞれ用いられる。受光部は、光ディスクからの反射光に応じた光電流を生成するためのフォトダイオードを備え、この光電流が増幅回路（電流−電圧変換回路）により電圧に変換される。
【０００４】
特開平１０−３４０５２６号公報には、フォーカスエラー信号のピークレベルから光ディスクの反射率の違いを検出し、その検出結果から当該光ディスクのメディアタイプを判別する技術が開示されている。同公報には更に、このメディアタイプ判別結果に基づき、互いに異なるゲインを持つ複数の増幅回路の中からいずれかを選択したり、レーザビームのパワーを制御したりするように構成された光ディスクドライブ装置が開示されている。具体的には、例えばＣＤ−ＤＡ／ＲＯＭとＣＤ−ＲＷとを比較すると、それらの記録原理の違いからＣＤ−ＲＷの反射率は低く、ＣＤ−ＤＡ／ＲＯＭの反射率の約４分の１に過ぎない。したがって、ＣＤ−ＲＷの再生を行う場合には、大きいゲインを持つ増幅回路を選択したり、レーザビームのパワーを上げたりする等の処置を講じることにより、メディアタイプによらず増幅回路出力が一定になるように制御される。
【０００５】
特開２０００−２９３９３３号公報には、メディアタイプ判別結果に基づいて単一の増幅回路のゲインを調整するように構成された光ディスクドライブ装置が開示されている。具体的には、低い反射率を持つＤＶＤ−ＲＡＭの場合には、ＤＶＤ−ＲＯＭの場合に比べてレーザビームのパワーを上げるとともに、増幅回路のゲインを大きくするように、当該増幅回路を構成する演算増幅器の帰還抵抗として大きい抵抗値を持つ抵抗を選択する。これにより、メディアタイプによらず増幅回路出力が一定になるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
さて、ＤＶＤ−ＲＯＭの再生では高倍速化が進んでいる。例えば１６倍速では、７２ＭＨｚもの広い周波数帯域（１ｄＢダウン）を持つ増幅回路が要求される。一方、ＤＶＤ−ＲＡＭの記録再生では、ＤＶＤ−ＲＯＭ再生ほどの高倍速は要求されないが、ノイズ低減の要求が強い。
【０００７】
ところが、従来は、メディアタイプによらず一律に広帯域特性が得られるように、光電流を電圧に変換するための増幅回路を構成する演算増幅器中の１対の差動入力トランジスタに大きなバイアス電流を共通に流すようにしていた。したがって、例えばＤＶＤ−ＲＯＭの場合とＤＶＤ−ＲＡＭの場合とで同じ量のショットノイズが１対の差動入力トランジスタの各々に発生する。しかも、ＤＶＤ−ＲＡＭの場合には増幅回路のゲインが大きい分だけ、出力ノイズが増大する結果となる。また、ＤＶＤ−ＲＡＭの場合には無駄な電力を消費していたとも言える。
【０００８】
本発明の目的は、広い周波数帯域を持つ増幅回路を必要としない光ディスクが装着された場合のノイズ低減と消費電力の削減とを実現することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る光ディスクドライブ装置用の増幅回路は、複数のメディアタイプの光ディスクに対応できる光ディスクドライブ装置において、装着された光ディスクからの反射光に応じたフォトダイオードの光電流を電圧に変換するための増幅回路であって、１対の差動入力トランジスタを有する演算増幅器と、装着された光ディスクのメディアタイプ判別結果に基づき、広い周波数帯域を必要とする光ディスク（例えばＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＤＡ／ＲＯＭ等の書き込み専用ディスク）である場合には大きい電流を、広い周波数帯域を必要としない光ディスク（例えばＤＶＤ−Ｒ／ＲＡＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ等の書き込み可能ディスク）である場合には小さい電流をそれぞれ前記１対の差動入力トランジスタへ供給する共通のバイアス電流として選択するための可変電流源とを備えた構成を採用したものである。しかも、装着された光ディスクのメディアタイプ判別結果に基づき、反射率の高い光ディスクである場合には小さい抵抗値を持つ抵抗を、反射率の低い光ディスクである場合には大きい抵抗値を持つ抵抗をそれぞれ演算増幅器の帰還抵抗として選択するための帰還抵抗切換回路を更に備える。１対の差動入力トランジスタは、バイポーラトランジスタで構成される。また、装着された光ディスクが広い周波数帯域を必要とし、かつ、反射率の高い第１の種類の光ディスクである場合には、帰還抵抗切換回路により演算増幅器の帰還抵抗として小さい抵抗値を持つ抵抗が選択され、かつ可変電流源により１対の差動入力トランジスタへ供給する共通のバイアス電流として大きい電流が選択される。装着された光ディスクが広い周波数帯域を必要としない、かつ、反射率の低い第２の種類の光ディスクである場合には、帰還抵抗切換回路により演算増幅器の帰還抵抗として大きい抵抗値を持つ抵抗が選択され、かつ可変電流源により１対の差動入力トランジスタへ供給する共通のバイアス電流として小さい電流が選択される。しかも、１対の差動入力トランジスタの入力電流ノイズが、装着された光ディスクが前記第２の種類の光ディスクである場合に小さくなるように構成されたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明に係る増幅回路を用いた光ディスクドライブ装置の全体構成例を示している。これは、高倍速のＤＶＤ−ＲＯＭ再生装置として、また低倍速のＤＶＤ−ＲＡＭ記録再生装置として動作し得るものである。図１において、１は装着された光ディスク（ＤＶＤ−ＲＯＭ又はＤＶＤ−ＲＡＭ）、２はスピンドルモータ、３は光ピックアップ、４はフロントエンドプロセッサ（ＦＥＰ）、５はサーボコントローラ、６はディジタル信号処理プロセッサ（ＤＳＰ）、７はシステムコントローラである。光ピックアップ３は、光ディスク１にレーザビームを照射し、その反射光を検出するものである。ＦＥＰ４は、光ピックアップ３の出力にアナログ演算、フィルタリング等の処理を施し、かつ光ディスク１のメディアタイプを表すディスク判別信号Ｓ(ROM)／Ｓ(RAM)を光ピックアップ３へ供給するものである。例えば、光ディスク１からの反射光のレベルの相違からそのメディアタイプが判別されるものとし、ＤＶＤ−ＲＯＭが装着された場合にはＳ(ROM)＝“Ｈ”かつＳ(RAM)＝“Ｌ”となり、ＤＶＤ−ＲＡＭが装着された場合にはＳ(ROM)＝“Ｌ”かつＳ(RAM)＝“Ｈ”となるものとする。サーボコントローラ５は、スピンドルモータ２のサーボ制御に加えて、光ピックアップ３のフォーカスサーボ制御、トラッキングサーボ制御、レーザパワー制御をも司る。ＤＳＰ６は、誤り訂正処理、信号再生処理等のディジタル信号処理を司る。システムコントローラ７は、当該光ディスクドライブ装置の全体制御を司る。
【００１２】
図２は、図１中の光ピックアップ３に内蔵された本発明に係る増幅回路の構成例を、フォトダイオード１０とともに示している。この増幅回路は、フォトダイオード１０が生成した光電流Ｉinを電圧Ｖoutに変換するための回路であって、図示のとおり演算増幅器２０、帰還抵抗切換回路３０及び可変電流源４０を備え、フォトダイオード１０とともに１個の光電変換ＩＣ、いわゆるＯＥＩＣを構成している。
【００１３】
Ｉinを入力電流とし、かつＶoutを出力電圧とするトランスインピーダンスアンプとして機能する演算増幅器２０において、２１，２２，２５，２６は第１〜第４のＮＰＮトランジスタ、２３，２４は第１及び第２のＰＮＰトランジスタ、２７は第１の抵抗、Ｖccは電源電圧（例えば５Ｖ）、Ｖrefは参照電圧（例えば２．２Ｖ）、Ｖｂはバイアス電圧、Ｉｂはバイアス電流である。第１及び第２のＮＰＮトランジスタ２１，２２は、１対の差動入力トランジスタとして機能するように、その各々のエミッタに共通のバイアス電流Ｉｂが可変電流源４０から供給されるようになっている。第１のＮＰＮトランジスタ２１のベースは参照電圧Ｖrefに、第２のＮＰＮトランジスタ２２のベースはフォトダイオード１０のカソードにそれぞれ接続されている。第３のＮＰＮトランジスタ２５は、電圧Ｖoutを出力するためのエミッタフォロアとして機能する。
【００１４】
帰還抵抗切換回路３０は、第３のＮＰＮトランジスタ２５のエミッタと、第２のＮＰＮトランジスタ２２のベースとの間に介在している。この帰還抵抗切換回路３０において、３１，３３，３４，３６は第２〜第５の抵抗、３２，３５は第５及び第６のＮＰＮトランジスタである。ここで、第２及び第４の抵抗３１，３４の抵抗値はそれぞれ５ｋΩ、２０ｋΩであるものとする。光ディスク１としてＤＶＤ−ＲＯＭが装着された場合には、Ｓ(ROM)＝“Ｈ”となるので第５のＮＰＮトランジスタ３２がターンオンする結果、５ｋΩの抵抗値を有する第２の抵抗３１が演算増幅器２０の帰還抵抗として選択される。一方、光ディスク１としてＤＶＤ−ＲＡＭが装着された場合には、Ｓ(RAM)＝“Ｈ”となるので第６のＮＰＮトランジスタ３５がターンオンする結果、２０ｋΩの抵抗値を有する第４の抵抗３４が演算増幅器２０の帰還抵抗として選択され、ＤＶＤ−ＲＯＭの場合に比べて増幅回路のゲインが４倍に大きくなる。
【００１５】
上記バイアス電流Ｉｂを供給するための可変電流源４０において、４１，４４は第７及び第８のＮＰＮトランジスタ、４２，４３は第６及び第７の抵抗である。ここで、Ｖｂ＝０．９Ｖとし、第７のＮＰＮトランジスタ４１のベース・エミッタ間電圧を０．７Ｖとし、第６及び第７の抵抗４２，４３の抵抗値がいずれも２００Ωであるものとする。光ディスク１としてＤＶＤ−ＲＯＭが装着された場合には、Ｓ(ROM)＝“Ｈ”となるので第８のＮＰＮトランジスタ４４がターンオンする結果、Ｉｂ＝（０．９Ｖ−０．７Ｖ）／２００Ω＝１ｍＡとなる。一方、光ディスク１としてＤＶＤ−ＲＡＭが装着された場合には、Ｓ(ROM)＝“Ｌ”となるので第８のＮＰＮトランジスタ４４がターンオフする結果、Ｉｂ＝（０．９Ｖ−０．７Ｖ）／（２００Ω＋２００Ω）＝０．５ｍＡとなる。
【００１６】
図２の増幅回路に関するシミュレーション結果を図３及び図４に示す。図３は当該増幅回路の出力レベルの周波数特性の例を、図４は当該増幅回路の出力ノイズの周波数特性の例をそれぞれ示している。図３によれば、高周波数域におけるＤＶＤ−ＲＡＭの場合（Ｉｂ＝０．５ｍＡ）の出力レベルが、ＤＶＤ−ＲＯＭの場合（Ｉｂ＝１ｍＡ）に比べて若干低下する。一方、図４によれば、ＤＶＤ−ＲＡＭの場合（Ｉｂ＝０．５ｍＡ）の２００ＭＨｚ以下の周波数域における出力ノイズが低減する。これは、演算増幅器２０中の１対の差動入力トランジスタ２１，２２の各々のベースにおけるショットノイズが低減したためであると理解できる。
【００１７】
以上のとおり、図２の増幅回路によれば、演算増幅器２０中の１対の差動入力トランジスタ２１，２２へ供給する共通のバイアス電流Ｉｂを、装着された光ディスク１のメディアタイプ判別結果に応じて変えることで、ＤＶＤ−ＲＯＭ再生装置の増幅回路として要求される周波数特性は維持しつつ、ＤＶＤ−ＲＡＭ記録再生装置の増幅回路として動作する場合のノイズ低減と消費電力の削減とを実現することができる。しかも、図２の増幅回路は、単一の演算増幅器２０の帰還抵抗とバイアス電流とを切り換えるように構成されているので、互いに異なるゲインを持つ複数の増幅回路の中からいずれかを選択する構成に比べてチップ面積が削減されるという点で、ＯＥＩＣ化に適している。
【００１８】
なお、本発明は、ＤＶＤディスク及びＣＤディスクを含む様々なメディアタイプに対応し得る任意の光ディスクドライブ装置に適用可能である。青色レーザビームを用いることにより高密度記録の実現が見込まれている次世代光ディスクにも、本発明は適用可能である。
【００１９】
例えば、ＣＤディスクの場合には、上記ＤＶＤ−ＲＯＭの場合の制御がＣＤ−ＲＯＭの制御に、上記ＤＶＤ−ＲＡＭの場合の制御がＣＤ−ＲＷの制御にそれぞれ対応する。演算増幅器２０の帰還抵抗及びバイアス電流の切換数は任意である。ＤＶＤ−ＲＡＭやＣＤ−ＲＷの場合には、演算増幅器２０の帰還抵抗及びバイアス電流を記録時と再生時とで切り換えるようにしてもよい。更に、レーザビームのパワー制御を併用してもよい。
【００２０】
また、光ディスク１のメディアタイプ判別の方法は任意である。例えば、装着された光ディスク１の内周側に予め記録されたディスク識別情報を読み、この情報に従って例えばＤＳＰ６がディスク判別信号を供給するようにしてもよい。もちろん、上記特開平１０−３４０５２６号公報や特開２０００−２９３９３３号公報に紹介された種々の判別方法でもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明してきたとおり、本発明によれば、増幅回路中の１対の差動入力トランジスタへ供給する共通のバイアス電流を光ディスクのメディアタイプに応じて変えることで、例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭ再生装置の増幅回路として要求される周波数特性は維持しつつ、ＤＶＤ−ＲＡＭ記録再生装置の増幅回路として動作する場合のノイズ低減と消費電力の削減とを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る増幅回路を用いた光ディスクドライブ装置の全体構成例を示すブロック図である。
【図２】図１中の光ピックアップに内蔵された本発明に係る増幅回路の構成例をフォトダイオードとともに示す回路図である。
【図３】図２の増幅回路における出力レベルの周波数特性図である。
【図４】図２の増幅回路における出力ノイズの周波数特性図である。
【符号の説明】
１  光ディスク
２  スピンドルモータ
３  光ピックアップ
４  フロントエンドプロセッサ（ＦＥＰ）
５  サーボコントローラ
６  ディジタル信号処理プロセッサ（ＤＳＰ）
７  システムコントローラ
１０  フォトダイオード
２０  演算増幅器
２１，２２，２５，２６  ＮＰＮトランジスタ
２３，２４  ＰＮＰトランジスタ
２７  抵抗
３０  帰還抵抗切換回路
３１，３３，３４，３６  抵抗
３２，３５  ＮＰＮトランジスタ
４０  可変電流源
４１，４４  ＮＰＮトランジスタ
４２，４３  抵抗
Ｉｂ  バイアス電流
Ｉin  入力電流
Ｓ(ROM)／Ｓ(RAM)  ディスク判別信号
Ｖｂ  バイアス電圧
Ｖcc  電源電圧
Ｖout  出力電圧
Ｖref  参照電圧
【図１】
0004713022.tif 000002
【図２】
0004713022.tif 000003
【図３】
0004713022.tif 000004
【図４】
0004713022.tif 000005