(57)【要約】【課題】  専用の設定手段を用いることなく、複数の光電センサに対してそれぞれ異なる受光感度を設定することが可能な光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  発光素子２から照射される光は、ディテクタ１２Ａの受光素子１３ａ，１３ｂによって受光される。受光素子１３ａ，１３ｂは、発光素子２から照射された光を受けて電流Ｉａ，Ｉｂをそれぞれ発生する。Ｉ／Ｖ変換回路２０ａは、反転増幅回路を構成し、電子ボリウム２３ａ，２４ａの抵抗値変化または切替によってゲインを可変に制御できる。第１メモリ３１ａ，３２ａには、デコーダ４３のデコード結果に基づいて、電子ボリウム２３ａ，２４ａの抵抗値を決めるゲインデータが設定される。第１メモリ３１ａ，３２ａのストア内容は、所定の更新タイミングで、第２メモリ３３ａ，３４ａにそれぞれコピーされる。【選択図】        図２
2005063543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号を出射する発光素子と、
前記光信号の一部を受光して信号処理するディテクタとを備え、
前記ディテクタは、
前記光信号の一部を受光する複数の受光素子と、
前記複数の受光素子からの出力電流をそれぞれ電圧に変換する複数の電流−電圧変換回路と、
前記電流−電圧変換回路からの出力信号をデコードするデコード部と、
前記デコード部のデコード結果に基づいて前記複数の電流−電圧変換回路のゲインがそれぞれ設定される複数のゲイン設定回路とを含み、
前記光信号は、前記複数の電流−電圧変換回路のゲインを設定するための信号を含む、光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記電流−電圧変換回路は、
マイナス端子に前記複数の受光素子からの出力電流を受け、プラス端子にバイアス電圧が印加される差動演算回路と、
前記差動演算回路のマイナス端子と出力端子との間に並列に接続される複数の電子ボリウムと、
外部からのゲイン切替信号に応じて前記複数の電子ボリウムを切り替えるゲイン切替スイッチとを含む、請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記デコード部は、
基準電圧を境に前記電流−電圧変換回路からの出力信号を２値のデジタル信号に弁別する弁別回路と、
前記弁別回路からのデジタル信号をデータ系列にデコードするデコーダとを含む、請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記ゲイン設定回路は、
前記デコード部の出力を受けて、前記複数の電子ボリウムの抵抗値を決めるゲインデータがそれぞれ設定される複数の第１メモリと、
所定の更新タイミングで前記複数の第１メモリの保持内容がそれぞれ複製される複数の第２メモリとを含み、
前記複数の電子ボリウムの抵抗値は、前記複数の第２メモリの保持内容に応じて増減する、請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記複数の第１メモリは、書換可能な不揮発性メモリである、請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記複数の第２メモリは、初期状態において、前記複数の電流−電圧変換回路のゲインが最大となるような値に設定される、請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
光信号を出射する発光素子と、
前記光信号の一部を受光して信号処理するディテクタとを備え、
前記ディテクタは、
前記光信号の一部を受光する複数の受光素子と、
前記複数の受光素子からの出力電流をそれぞれ電圧に変換する第１および第２の電流−電圧変換回路と、
前記第２の電流−電圧変換回路からの出力信号をデコードするデコード部と、
前記デコード部のデコード結果に基づいて前記第２の電流−電圧変換回路のゲインが設定されるゲイン設定回路とを含み、
前記光信号は、前記第２の電流−電圧変換回路のゲインを設定するための信号を含む、光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記第１の電流−電圧変換回路は、
マイナス端子に前記複数の受光素子からの出力電流を受け、プラス端子にバイアス電圧が印加される差動演算回路と、
前記差動演算回路のマイナス端子と出力端子との間に並列に接続される複数の抵抗素子と、
外部からのゲイン切替信号に応じて前記複数の抵抗素子を切り替えるゲイン切替スイッチとを含む、請求項７に記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
前記第２の電流−電圧変換回路は、
マイナス端子に前記複数の受光素子からの出力電流を受け、プラス端子にバイアス電圧が印加される差動演算回路と、
前記差動演算回路のマイナス端子と出力端子との間に並列に接続される複数の電子ボリウムと、
外部からのゲイン切替信号に応じて前記複数の電子ボリウムを切り替えるゲイン切替スイッチとを含む、請求項７に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記デコード部は、
基準電圧を境に前記電流−電圧変換回路からの出力信号を２値のデジタル信号に弁別する弁別回路と、
前記弁別回路からのデジタル信号をデータ系列にデコードするデコーダとを含む、請求項７に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
前記ゲイン設定回路は、
前記デコード部の出力を受けて、前記複数の電子ボリウムの抵抗値を決めるゲインデータがそれぞれ設定される複数の第１メモリと、
所定の更新タイミングで前記複数の第１メモリの保持内容がそれぞれ複製される複数の第２メモリとを含み、
前記複数の電子ボリウムの抵抗値は、前記複数の第２メモリの保持内容に応じて増減する、請求項９に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】
前記複数の第１メモリは、書換可能な不揮発性メモリである、請求項１１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】
前記複数の第２メモリは、初期状態において、前記複数の電流−電圧変換回路のゲインが最大となるような値に設定される、請求項１１に記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ピックアップ装置に関し、より特定的には、光検出器の感度を光検出器の外部からの光によって設定する光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光検出器の感度を光検出器の外部からの光によって設定する構成の一例が、特許文献１に開示されている。
【０００３】
図１０は、特許文献１に開示された従来の光電センサユニット１００の概略的な構成を示した概略ブロック図である。なお、図１０は、特許文献１の第２図における主要部を概略的に描いたものである。
【０００４】
図１０を参照して、従来の光電センサユニット１００は、光電センサ１０１と、リモートコントローラ１０２とを備える。光電センサ１０１は、受光素子１０３と、受光アンプ１０４と、コンパレータ１０５と、検波回路１０６と、制御回路１０７と、駆動回路１０８と、発光素子１０９とを含む。リモートコントローラ１０２は、メモリ１１０を含む。
【０００５】
受光素子１０３は、メモリ１１０の記憶内容に基づいてリモートコントローラ１０２から送信された光信号を受信する。受光アンプ１０４は、受光素子１０３によって受信された受信信号を増幅する。コンパレータ１０５は、受光アンプ１０４によって増幅された増幅信号と基準電位とを比較する。検波回路１０６は、コンパレータ１０５における比較結果を検波処理して制御回路１０７に出力する。制御回路１０７は、コンパレータ１０５の基準電位を設定して受光感度を調整するとともに、駆動回路１０８を制御する。駆動回路１０８は、制御回路１０７による制御を受けて発光素子１０９を駆動する。発光素子１０９は、駆動装置１０８の駆動に応じて光信号をリモートコントローラ１０２に送信する。
【０００６】
このように、従来の光電センサユニット１００は、物体等を検知する光電センサ１０１の受発光機能を利用して、光電センサ１０１と専用のリモートコントローラ１０２との間で光通信を行なう。光電センサ１０１は、リモートコントローラ１０２から光信号により送信されたデータを受信し、デコードした後、制御回路１０７に取り込む。制御回路１０７は、取り込んだ内容から、受光素子１０３の受光感度、発光素子１０９の出射光量などの設定データを得ることができる。
【特許文献１】特開平４−１６４２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された従来の光電センサユニット１００は、受光素子１０３の受光感度、発光素子１０９の出射光量などを設定するにあたって、光電センサ１０１の他に、別途リモートコントローラ１０２が必要になるという問題点があった。
【０００８】
また、特許文献１に開示された従来の光電センサユニット１００は、双方向通信を行なうのに光電センサ１０１とリモートコントローラ１０２とを対向させる必要がある。そのため、光ピックアップのような装置には適用できない場合が多いという問題点があった。光ピックアップを組み込んだ光ディスク記録・再生装置などでは、構成要素間に筐体や基板などが介在することが多く、光電センサ１０１とリモートコントローラ１０２とを対向させるのは一般に困難である。
【０００９】
さらに、光電センサユニット１００を光ピックアップのような装置に適用しようとする場合、サーボ制御用の信号を検出する光電センサや、情報信号を検出するための光電センサなど、複数の光電センサに対してそれぞれ受光感度を設定する必要が生じる。特許文献１に開示された従来の光電センサユニット１００は、１つの設定条件を他の光電センサに複製することは可能であるが、複数の光電センサに対してそれぞれ異なる受光感度を設定することはできないという問題点があった。
【００１０】
それゆえに、この発明の目的は、専用の設定手段を用いることなく、複数の光電センサに対してそれぞれ異なる受光感度を設定することが可能な光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明のある局面による光ピックアップ装置は、光信号を出射する発光素子と、光信号の一部を受光して信号処理するディテクタとを備える。ディテクタは、光信号の一部を受光する複数の受光素子と、複数の受光素子からの出力電流をそれぞれ電圧に変換する複数の電流−電圧変換回路と、電流−電圧変換回路からの出力信号をデコードするデコード部と、デコード部のデコード結果に基づいて複数の電流−電圧変換回路のゲインがそれぞれ設定される複数のゲイン設定回路とを含む。光信号は、複数の電流−電圧変換回路のゲインを設定するための信号を含む。
【００１２】
好ましくは、電流−電圧変換回路は、マイナス端子に複数の受光素子からの出力電流を受けプラス端子にバイアス電圧が印加される差動演算回路と、差動演算回路のマイナス端子と出力端子との間に並列に接続される複数の電子ボリウムと、外部からのゲイン切替信号に応じて複数の電子ボリウムを切り替えるゲイン切替スイッチとを含む。
【００１３】
より好ましくは、デコード部は、基準電圧を境に電流−電圧変換回路からの出力信号を２値のデジタル信号に弁別する弁別回路と、弁別回路からのデジタル信号をデータ系列にデコードするデコーダとを含む。
【００１４】
より好ましくは、ゲイン設定回路は、デコード部の出力を受けて、複数の電子ボリウムの抵抗値を決めるゲインデータがそれぞれ設定される複数の第１メモリと、所定の更新タイミングで複数の第１メモリの保持内容がそれぞれ複製される複数の第２メモリとを含む。複数の電子ボリウムの抵抗値は、複数の第２メモリの保持内容に応じて増減する。
【００１５】
より好ましくは、複数の第１メモリは、書換可能な不揮発性メモリである。
【００１６】
より好ましくは、複数の第２メモリは、初期状態において、複数の電流−電圧変換回路のゲインが最大となるような値に設定される。
【００１７】
この発明の他の局面による光ピックアップ装置は、光信号を出射する発光素子と、光信号の一部を受光して信号処理するディテクタとを備える。ディテクタは、光信号の一部を受光する複数の受光素子と、複数の受光素子からの出力電流をそれぞれ電圧に変換する第１および第２の電流−電圧変換回路と、第２の電流−電圧変換回路からの出力信号をデコードするデコード部と、デコード部のデコード結果に基づいて第２の電流−電圧変換回路のゲインが設定されるゲイン設定回路とを含む。光信号は、第２の電流−電圧変換回路のゲインを設定するための信号を含む。
【００１８】
好ましくは、第１の電流−電圧変換回路は、マイナス端子に複数の受光素子からの出力電流を受け、プラス端子にバイアス電圧が印加される差動演算回路と、差動演算回路のマイナス端子と出力端子との間に並列に接続される複数の抵抗素子と、外部からのゲイン切替信号に応じて複数の抵抗素子を切り替えるゲイン切替スイッチとを含む。
【００１９】
より好ましくは、第２の電流−電圧変換回路は、マイナス端子に複数の受光素子からの出力電流を受けプラス端子にバイアス電圧が印加される差動演算回路と、差動演算回路のマイナス端子と出力端子との間に並列に接続される複数の電子ボリウムと、外部からのゲイン切替信号に応じて複数の電子ボリウムを切り替えるゲイン切替スイッチとを含む。
【００２０】
より好ましくは、デコード部は、基準電圧を境に電流−電圧変換回路からの出力信号を２値のデジタル信号に弁別する弁別回路と、弁別回路からのデジタル信号をデータ系列にデコードするデコーダとを含む。
【００２１】
より好ましくは、ゲイン設定回路は、デコード部の出力を受けて、複数の電子ボリウムの抵抗値を決めるゲインデータがそれぞれ設定される複数の第１メモリと、所定の更新タイミングで複数の第１メモリの保持内容がそれぞれ複製される複数の第２メモリとを含み、複数の電子ボリウムの抵抗値は、複数の第２メモリの保持内容に応じて増減する。
【００２２】
より好ましくは、複数の第１メモリは、書換可能な不揮発性メモリである。
【００２３】
より好ましくは、複数の第２メモリは、初期状態において、複数の電流−電圧変換回路のゲインが最大となるような値に設定される。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によれば、専用の設定手段を用いることなく、複数の光電センサに対してそれぞれ異なる受光感度を設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２６】
図１は、この発明の実施の形態による光ピックアップ装置１の光学系を説明するための概略的な光路図である。
【００２７】
図１を参照して、光ピックアップ装置１は、発光素子２（たとえば、半導体レーザ）と、コリメータレンズ３と、ビームスプリッタ４と、１／４波長板６と、対物レンズ７と、レベルモニタ９と、集光レンズ１０と、シリンドリカルレンズ１１と、ディテクタ１２とを備える。
【００２８】
発光素子２から出射された光ビームは、コリメータレンズ３によって平行光にされた後、ビームスプリッタ４に入射される。ビームスプリッタ４は、発光素子２から出射された光ビームのうち、約９０％を透過し、残りの約１０％を反射する反射膜５を有する。発光素子２の方向から反射膜５を透過した透過光は、１／４波長板６に入射され、１／４波長分の位相差が与えられる。発光素子２の方向から反射膜５を反射した反射光は、レベルモニタ９に導かれる。レベルモニタ９は、発光素子２の出力レベルをモニタする。
【００２９】
１／４波長板６に入射された光ビームは、対物レンズ７によって光ディスク８の情報記録面上に集光され、規定の大きさのビームスポットが形成される。光ディスク８からの反射光は、対物レンズ７および１／４波長板６を通って、ビームスプリッタ４の反射膜５に入射される。反射膜５は、１／４波長板６と組み合わせて用いることにより、光ディスク８の方向からの光ビームに対しては、ほぼ１００％の反射特性を有する。光ディスク８の方向から反射膜５を反射した反射光は、集光レンズ１０およびシリンドリカルレンズ１１を経て、ディテクタ１２に導かれる。
【００３０】
ディテクタ１２は、複数の受光素子を含む。ディテクタ１２で受光された光信号は、電気信号に変換された後に信号処理される。当該信号処理において、光ディスク８に記録されていた情報信号を再生するとともに、トラッキングやフォーカシングなどのための各種サーボ用信号が生成される。これらの各種サーボ用信号は、対物レンズ７や光ピックアップ装置１本体を稼動部として制御する際に使用される。ディテクタ１２の詳細な構成の一例について、以下の実施の形態１，２で説明する。
【００３１】
［実施の形態１］
図２は、この発明の実施の形態１によるディテクタ１２Ａの電気的な構成を示した回路図である。
【００３２】
図２を参照して、実施の形態１のディテクタ１２Ａは、受光素子１３ａ，１３ｂ（たとえば、フォトダイオード）と、Ｉ／Ｖ変換回路２０ａ，２０ｂと、ゲイン設定回路３０ａ，３０ｂと、弁別回路４１と、基準電圧源４２と、デコーダ４３とを備える。
【００３３】
ディテクタ１２Ａを有する実施の形態１の光ピックアップ装置１Ａにおいて、発光素子２は、駆動回路９０から与えられる駆動パルスによって駆動される。発光素子２から照射される光（パルス光）には、図１の光ディスク８への書込み／読出し信号のほかに、Ｉ／Ｖ変換回路２０ａ，２０ｂの変換ゲインを設定するための信号などが含まれる。発光素子２から照射される光は、図１の光路図に示した経路を経て、ディテクタ１２Ａの受光素子１３ａ，１３ｂによって受光される。受光素子１３ａは、電源電位Ｖｃｃの電源ノードに接続され、発光素子２から照射された光を受けて電流Ｉａを発生する。受光素子１３ｂは、電源電位Ｖｃｃの電源ノードに接続され、発光素子２から照射された光を受けて電流Ｉｂを発生する。
【００３４】
Ｉ／Ｖ変換回路２０ａは、差動演算回路２１ａと、バイアス電圧源２２ａと、電子ボリウム２３ａ，２４ａと、ゲイン切替スイッチ２５ａとを含み、電流Ｉａを電圧Ｖａに変換する。Ｉ／Ｖ変換回路２０ｂは、差動演算回路２１ｂと、バイアス電圧源２２ｂと、電子ボリウム２３ｂ，２４ｂと、ゲイン切替スイッチ２５ｂとを含み、電流Ｉｂを電圧Ｖｂに変換する。このように、Ｉ／Ｖ変換回路２０ａとＩ／Ｖ変換回路２０ｂとは互いに同等の回路構成を有するので、以下ではＩ／Ｖ変換回路２０ａの回路構成および動作について詳細に説明する。
【００３５】
差動演算回路２１ａは、マイナス端子に電流Ｉａを受け、プラス端子はバイアス電圧源２２ａに接続される。電子ボリウム２３ａ，２４ａは、差動演算回路２１ａのマイナス端子と出力端子との間に、ゲイン切替スイッチ２５ａを介して並列に接続される。電子ボリウム２３ａ，２４ａはいずれも、内蔵する複数スイッチのオンオフに応じて抵抗値が変化する。ゲイン切替スイッチ２５ａは、外部からのゲイン切替信号Ｓｗに応じて、電子ボリウム２３ａと電子ボリウム２４ａとを切り替える。これにより、スイッチ制御のみで短時間にゲイン切替を実現することができる。このゲイン切替機能は、たとえば、再生時と記録時とで発光素子２からの出射光量が著しく異なる場合などに適用できる。
【００３６】
再生時に光ディスク８の情報を高精度に読み出すためには、Ｉ／Ｖ変換回路２０ａの変換ゲインは高く設定されていることが望ましい。一方、記録時には発光素子２の出射光量が著しく増大する。そのため、再生時の変換ゲインのままでは、差動演算回路２１ａのダイナミックレンジを超過し、光ディスク８からの反射光を正確に検出することが不可能となる。この場合、ゲイン切替スイッチ２５ａを用いることにより、記録時にはＩ／Ｖ変換回路２０ａの変換ゲインが低くなるように別途変換ゲインを設定すればよい。
【００３７】
上記のように、Ｉ／Ｖ変換回路２０ａは、反転増幅回路を構成し、電子ボリウム２３ａ，２４ａの抵抗値変化または切替によってゲインを可変に制御できる。Ｉ／Ｖ変換回路２０ｂについても同様である。
【００３８】
弁別回路４１は、マイナス端子に差動演算回路２１ｂの出力電圧Ｖｂを受け、プラス端子は基準電圧Ｖｒｅｆの基準電圧源４２に接続される。デコーダ４３は、弁別回路４１の出力電圧Ｖｏｕｔの信号をデコードする。弁別回路４１およびデコーダ４３の回路動作については、後に図を用いて詳述する。
【００３９】
ゲイン設定回路３０ａは、第１メモリ３１ａ，３２ａと、第２メモリ３３ａ，３４ａとを含み、デコーダ４３のデコード結果に基づいて差動演算回路２１ａのゲインを設定する。また、ゲイン設定回路３０ｂは、第１メモリ３１ｂ，３２ｂと、第２メモリ３３ｂ，３４ｂとを含み、デコーダ４３のデコード結果に基づいて差動演算回路２１ｂのゲインを設定する。
【００４０】
第１メモリ３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂには、たとえば、書換可能な不揮発性メモリが用いられる。第１メモリ３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂに書換可能な不揮発性メモリを用いることにより、図１の光ピックアップ装置１の組立て時にＩ／Ｖ変換回路２０ａ，２０ｂの変換ゲインを確定して保持しておくことができる。また、光ピックアップ装置１を所定のドライブ装置に搭載した状態においても、Ｉ／Ｖ変換回路２０ａ，２０ｂの変換ゲインを設定し直すことが可能である。
【００４１】
ゲイン設定回路３０ａとゲイン設定回路３０ｂとは互いに同等の回路構成を有するので、以下ではゲイン設定回路３０ａの回路構成および動作について詳細に説明する。
【００４２】
第１メモリ３１ａ，３２ａには、デコーダ４３のデコード結果に基づいて、電子ボリウム２３ａ，２４ａの抵抗値を決めるゲインデータが設定される。第１メモリ３１ａ，３２ａのストア内容は、所定の更新タイミングで、第２メモリ３３ａ，３４ａにそれぞれコピーされる。第２メモリ３３ａ，３４ａのストア内容に応じて、差動演算回路２１ａの電子ボリウム２３ａ，２４ａに内蔵する複数スイッチがそれぞれオンオフされる。ゲイン設定回路３０ａ，３０ｂに設定されるゲインデータの情報フォーマットの一例については、後に説明する。
【００４３】
実施の形態１のディテクタ１２Ａは、図１の光ピックアップ装置１を組み立てた状態でのゲイン調整が可能である。したがって、光ピックアップ装置１を組み立てた後に受光素子１３ａ，１３ｂへ入射する光量に差異が生じた場合でも、その差異を受光素子１３ａ，１３ｂごとに補正することができる。これにより、光ピックアップ装置１の信頼性を向上させることができる。
【００４４】
また、実施の形態１のディテクタ１２Ａは、図１の光ピックアップ装置１が動作している状態、すなわち対物レンズ７からの出射光がフォーカスサーボ動作により光ディスク８上に集光している状態においても、ゲイン調整が可能である。したがって、光ピックアップ装置１の動作中に受光素子１３ａ，１３ｂへ入射する光量に差異が生じた場合でも、その差異を受光素子１３ａ，１３ｂごとに補正することができる。これにより、光ピックアップ装置１の信頼性をさらに向上させることができる。
【００４５】
また、実施の形態１のディテクタ１２Ａは、初期状態において、第２メモリ３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂに対して変換ゲインが最大となるような値を設定することができる。これにより、Ｉ／Ｖ変換回路２０ａ，２０ｂの変換ゲインが、初期状態において最大となる。そのため、受光素子１３ａ，１３ｂへの入射光が初期状態において微弱な場合であっても、弁別回路４１およびデコーダ４３は、入射光からゲインデータをデコードすることができる。したがって、受光素子１３ａ，１３ｂへの入射光が初期状態において微弱な場合であっても、Ｉ／Ｖ変換回路２０ａ，２０ｂの変換ゲインを設定することが可能となる。
【００４６】
次に、弁別回路４１およびデコーダ４３の回路動作について詳細に説明する。
【００４７】
図３は、この発明の実施の形態１による弁別回路４１およびデコーダ４３の回路動作を説明するための動作波形図である。
【００４８】
以下では、図１の発光素子２が消灯している状態を無光時と呼ぶ。また、図１の発光素子２が点灯駆動され、出射ビームが図１の光ディスク８のミラー部にフォーカスサーボ制御されている状態をミラー部再生時と呼ぶ。ミラー部は、光ディスク上に形成されている溝やピットの影響による反射光量の低下という現象が現れないため、データ伝送が最も効果的に行なえる領域である。
【００４９】
図３を参照して、図２のＩ／Ｖ変換回路２０ｂの無光時における出力電圧Ｖｂ０は、データの伝送／非伝送にかかわらず一定値のままである。図２のＩ／Ｖ変換回路２０ｂのミラー部再生時における出力電圧Ｖｂ１は、時刻ｔ０〜ｔ１のデータ非伝送時において一定値をとる。時刻ｔ１〜ｔ８のデータ伝送時において、図２のＩ／Ｖ変換回路２０ｂに対して設定すべきゲインに対応した駆動パルスが、図２の駆動回路９０から発光素子２へ与えられる。その結果、時刻ｔ１〜ｔ８のデータ伝送時において、出力電圧Ｖｂ１の波形が変動する。
【００５０】
時刻ｔ１〜ｔ８のデータ伝送時において、出力電圧Ｖｂ１は、図２の基準電圧源４２における基準電圧Ｖｒｅｆと比較され、２値のデジタル信号にレベル弁別される。図３に示すように、出力電圧Ｖｂ１が基準電圧Ｖｒｅｆより低いとき、図２の弁別回路４１の出力電圧ＶｏｕｔはＨレベル（論理ハイ）となる。一方、出力電圧Ｖｂ１が基準電圧Ｖｒｅｆより高いとき、図２の弁別回路４１の出力電圧ＶｏｕｔはＬレベル（論理ロー）となる。
【００５１】
基準電圧Ｖｒｅｆは、図２のＩ／Ｖ変換回路２０ａ，２０ｂの変換ゲインを設定するための情報を抽出できる電圧に設定されている。図２の弁別回路４１における弁別結果は、図２のデコーダ４３においてデコードされる。図２のデコーダ４３のデコード内容は、図２のゲイン設定回路３０ａ，３０ｂにおいて保持される。
【００５２】
図２のデコーダ４３において図２の弁別回路４１からのデジタル信号をデコードする手法としては、たとえばタイムスロットによってデコードする手法が挙げられる。このタイムスロットによってデコードする手法を、図３を参照して説明する。
【００５３】
ロジック「１」を伝送する場合、時刻ｔ２〜ｔ３の期間ＴＨにおいて弁別回路４１からＬレベルが出力されるように、図２の発光素子２から受光素子１３ｂへ光信号が照射される。ロジック「０」を伝送する場合には、時刻ｔ４〜ｔ５またはｔ６〜ｔ７の期間ＴＬにおいて弁別回路４１からＨレベルが出力されるように、図２の発光素子２から受光素子１３ｂへ光信号が照射される。
【００５４】
一方、図２のデコーダ４３は、自動クロックＣＬＫを発生する図示しない内部発信器を有する。自動クロックＣＬＫは、図２の弁別回路４１から出力される出力電圧Ｖｏｕｔの立下りエッジを受けて起動する。図３に示すように、時刻ｔ２〜ｔ３の期間ＴＨにおいて自動クロックＣＬＫは３回立ち下がっているため、図２のデコーダ４３は、図２の弁別回路４１からのデジタル信号をロジック「１」と認識する。また、時刻ｔ４〜ｔ５またはｔ６〜ｔ７の期間ＴＬにおいて自動クロックＣＬＫは１回立ち下がっているため、図２のデコーダ４３は、図２の弁別回路４１からのデジタル信号をロジック「０」と認識する。
【００５５】
このようにして、図２のデコーダ４３は、図２の弁別回路４１からのデジタル信号をデータ系列として取り込む。当該データ系列に基づいて、デコーダ４３を構成するハードウェアからゲイン設定回路３０ａ，３０ｂにゲインデータが設定される。デコーダ４３を構成するハードウェアは論理回路であり、用途に応じて回路設計またはソフトウェアによる記述が行なわれる。
【００５６】
ゲイン設定回路３０ａ，３０ｂに設定されるゲインデータの具体的な設定方法は、実際に使用される信号列のフォーマット（情報フォーマット）に対して規定される。情報フォーマットの一例および当該情報フォーマットに対応した図２の回路動作について、以下に説明する。
【００５７】
図４は、図２のゲイン設定回路３０ａ，３０ｂに設定されるゲインデータの情報フォーマットの一例について模式的に示した図である。
【００５８】
図４に示した情報フォーマット５０は、モード領域５１と、アドレス領域５２と、データ領域５３と、エラー訂正符号領域５４とを有する。
【００５９】
モード領域５１は、図２のゲイン設定回路３０ａ，３０ｂの動作モードを指定する。指定される動作モードとしては、たとえば「更新モード」と「非更新モード」とが考えられる。更新モードとは、図２の受光素子１３ａ，１３ｂに照射される光信号によって図２のゲイン設定回路３０ａ，３０ｂの内容を更新できる状態を示す。非更新モードとは、図２のゲイン設定回路３０ａ，３０ｂの内容を更新できない状態を示す。
【００６０】
アドレス領域５２は、図２の第１メモリ３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂなどを個別に指定する。データ領域５３は、図２の第１メモリ３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂへ記録する内容、および当該内容を第２メモリ３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂへコピーするタイミングを指定する。
【００６１】
データ領域５３の情報は、アドレス領域５２の情報と対を成している。すなわち、データ領域５３は、アドレス領域５２によって指定された対象に対して、情報の記録および動作の規定を行なう。たとえば、アドレス領域５２によって図２の第１メモリ３１ａが指定されている場合、データ領域５３の情報は、図２の第１メモリ３１ａに書き込まれるデータとなっている。
【００６２】
エラー訂正符号領域５４は、モード領域５１、アドレス領域５２、およびデータ領域５３のデータが正しく伝送されているかどうかを判定し、誤りがあれば訂正するエラー訂正符号を有する。図２のデコーダ４３は、上記のような情報フォーマット５０に対応する情報を取得し、図２のゲイン設定回路３０ａ，３０ｂを制御する。
【００６３】
以上のように、実施の形態１によれば、光ピックアップ装置の発光素子に対する駆動信号として書込み／読出し信号に加えてゲイン信号を与えることにより、リモートコントローラなどの専用の設定手段を用いることなくゲイン調整を行なうことができる。
【００６４】
また、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）用の６８０ｎｍとＣＤ（Compact Disk）用の７８０ｎｍのように発光素子の波長が異なる場合、または温度変化などによって受光素子の感度が変わる場合、あるいは書込み時と読出し時とで光信号のパワーが変化する場合にも、ゲイン信号を調整することによってゲインを最適に設定することが可能となる。
【００６５】
［実施の形態２］
図５は、この発明の実施の形態２によるディテクタ１２Ｂの電気的な構成を示した回路図である。
【００６６】
図５を参照して、実施の形態２のディテクタ１２Ｂは、Ｉ／Ｖ変換回路２０ａがＩ／Ｖ変換回路２０ａＢに置き換えられ、ゲイン設定回路３０ａが取り除かれた点においてのみ、実施の形態１のディテクタ１２Ａと異なる。したがって、実施の形態１のディテクタ１２Ａと重複する部分の説明は、ここでは繰り返さない。
【００６７】
Ｉ／Ｖ変換回路２０ａＢは、電子ボリウム２３ａ，２４ａが抵抗素子２６，２７にそれぞれ置き換えられた点においてのみ、実施の形態１のＩ／Ｖ変換回路２０ａと異なる。このようにＩ／Ｖ変換回路２０ａＢの変換ゲインを固定化することにより、回路構成が簡素化され、その結果、ディテクタ１２Ｂにおける回路の占有面積を低減することができる。
【００６８】
また、実施の形態２のディテクタ１２Ｂは、受光素子１３ａのＩ／Ｖ変換出力と受光素子１３ｂのＩ／Ｖ変換出力とを同一にしたい場合に好適な回路構成である。より具体的には、図１の発光素子２から出射された光ビームが図１の光ディスク８の情報記録面上にフォーカス制御された状態で、図５の受光素子１３ａのＩ／Ｖ変換出力と受光素子１３ｂのＩ／Ｖ変換出力とを差動演算することによってプッシュプル信号を生成する場合に好適な回路構成である。ディテクタ１２Ｂを用いたプッシュプル信号の生成について、以下に詳述する。
【００６９】
図６は、この発明の実施の形態２によるディテクタ１２Ｂを用いたプッシュプル信号の生成の一例を説明するためのブロック図である。
【００７０】
図６は、図５の発光素子２からの入射光がディテクタ１２Ｂの受光面の中央に入射する場合を示す。これにより、受光素子１３ａが受ける受光量と受光素子１３ｂが受ける受光量とは、互いに等しくなる。受光素子１３ａ，１３ｂは、入射光を受けて電流Ｉａ０，Ｉｂ０（Ｉａ０＝Ｉｂ０）をそれぞれ発生する。Ｉ／Ｖ変換回路２０ａＢは、Ｇ１の変換ゲインで、電流Ｉａ０を電圧Ｖａ０（Ｇ１）に変換する。Ｉ／Ｖ変換回路２０ｂは、Ｇ２の変換ゲインで、電流Ｉｂ０を電圧Ｖｂ０（Ｇ２）に変換する。
【００７１】
ディテクタ１２Ｂの外部端子には、差動演算回路６０が接続される。差動演算回路６０は、電圧Ｖａ０（Ｇ１），Ｖｂ０（Ｇ２）を受けて、差動電圧Ｖａ０（Ｇ１）−Ｖｂ０（Ｇ２）のプッシュプル信号を出力する。変換ゲインＧ１，Ｇ２の大小関係に応じて差動電圧Ｖａ０（Ｇ１）−Ｖｂ０（Ｇ２）のプッシュプル信号のオフセットがどのように変化するかについて、次に説明する。
【００７２】
図７は、この発明の実施の形態２によるディテクタ１２Ｂを用いたプッシュプル信号の生成の一例を説明するための動作波形図である。
【００７３】
図７（ａ）は、変換ゲインＧ１と変換ゲインＧ２とが互いに等しい場合における差動電圧Ｖａ０（Ｇ１）−Ｖｂ０（Ｇ２）のプッシュプル信号を示す。いま、受光素子１３ａが受ける受光量と受光素子１３ｂが受ける受光量とは互いに等しいため、図７（ａ）に示すように、差動電圧Ｖａ０（Ｇ１）−Ｖｂ０（Ｇ２）にオフセットは発生せず、理想的なプッシュプル信号が得られる。
【００７４】
図７（ｂ）は、変換ゲインＧ１の方が変換ゲインＧ２より大きい場合における差動電圧Ｖａ０（Ｇ１）−Ｖｂ０（Ｇ２）のプッシュプル信号を示す。このとき、図７（ｂ）に示すように、差動電圧Ｖａ０（Ｇ１）−Ｖｂ０（Ｇ２）はプラス方向にオフセットが発生する。
【００７５】
図７（ｃ）は、変換ゲインＧ１より変換ゲインＧ２の方が大きい場合における差動電圧Ｖａ０（Ｇ１）−Ｖｂ０（Ｇ２）のプッシュプル信号を示す。このとき、図７（ｃ）に示すように、差動電圧Ｖａ０（Ｇ１）−Ｖｂ０（Ｇ２）はマイナス方向にオフセットが発生する。
【００７６】
このように、受光素子１３ａが受ける受光量と受光素子１３ｂが受ける受光量とが互いに等しい場合、差動電圧Ｖａ０（Ｇ１）−Ｖｂ０（Ｇ２）のプッシュプル信号のオフセットには変換ゲインＧ１，Ｇ２の大小関係がそのまま反映される。しかしながら、受光素子１３ａが受ける受光量と受光素子１３ｂが受ける受光量とが互いに等しくなるのはまれであり、次の図８に示すように、実際には一方に偏ることが多い。
【００７７】
図８は、この発明の実施の形態２によるディテクタ１２Ｂを用いたプッシュプル信号の生成の他の一例を説明するためのブロック図である。
【００７８】
図８は、図５の発光素子２からの入射光がディテクタ１２Ｂの受光面の受光素子１３ａ側に偏って入射する場合を示す。これにより、受光素子１３ａが受ける受光量の方が、受光素子１３ｂが受ける受光量より多くなる。受光素子１３ａ，１３ｂは、入射光を受けて電流Ｉａ１，Ｉｂ１（Ｉａ１＞Ｉｂ１）をそれぞれ発生する。Ｉ／Ｖ変換回路２０ａＢは、Ｇ１の変換ゲインで、電流Ｉａ１を電圧Ｖａ１（Ｇ１）に変換する。Ｉ／Ｖ変換回路２０ｂは、Ｇ２の変換ゲインで、電流Ｉｂ１を電圧Ｖｂ１（Ｇ２）に変換する。
【００７９】
ディテクタ１２Ｂの外部端子には、差動演算回路６０が接続される。差動演算回路６０は、電圧Ｖａ１（Ｇ１），Ｖｂ１（Ｇ２）を受けて、差動電圧Ｖａ１（Ｇ１）−Ｖｂ１（Ｇ２）のプッシュプル信号を出力する。変換ゲインＧ１，Ｇ２の大小関係に応じて差動電圧Ｖａ１（Ｇ１）−Ｖｂ１（Ｇ２）のプッシュプル信号のオフセットがどのように変化するかについて、次に説明する。
【００８０】
図９は、この発明の実施の形態２によるディテクタ１２Ｂを用いたプッシュプル信号の生成の他の一例を説明するための動作波形図である。
【００８１】
図９（ａ）は、変換ゲインＧ１と変換ゲインＧ２とが互いに等しい場合における差動電圧Ｖａ１（Ｇ１）−Ｖｂ１（Ｇ２）のプッシュプル信号を示す。いま、受光素子１３ａが受ける受光量は受光素子１３ｂが受ける受光量より多いため、図９（ａ）に示すように、差動電圧Ｖａ１（Ｇ１）−Ｖｂ１（Ｇ２）はプラス方向にオフセットが発生する。
【００８２】
図９（ｂ）は、変換ゲインＧ１の方が変換ゲインＧ２より大きい場合における差動電圧Ｖａ１（Ｇ１）−Ｖｂ１（Ｇ２）のプッシュプル信号を示す。このとき、図９（ｂ）に示すように、差動電圧Ｖａ１（Ｇ１）−Ｖｂ１（Ｇ２）は、プラス方向のオフセット幅が図９（ａ）の場合に比べて増大する。
【００８３】
図９（ｃ）は、変換ゲインＧ１より変換ゲインＧ２の方が大きい場合における差動電圧Ｖａ１（Ｇ１）−Ｖｂ１（Ｇ２）のプッシュプル信号を示す。このとき、図９（ｃ）に示すように、差動電圧Ｖａ１（Ｇ１）−Ｖｂ１（Ｇ２）は、受光素子１３ａ，１３ｂが受ける受光量の差によるオフセット変化と変換ゲインＧ１，Ｇ２の差によるオフセット変化とが互いに打ち消し合う。その結果、受光素子１３ａ，１３ｂが受ける受光量に差があるにもかかわらず、オフセットの発生は最小限に抑えられる。
【００８４】
このように、受光素子１３ａが受ける受光量と受光素子１３ｂが受ける受光量とが互いに異なる場合にも、変換ゲインＧ１，Ｇ２を調整することによってオフセットの発生を最小限に抑えることができる。しかも、実施の形態２のディテクタ１２ＢはＩ／Ｖ変換回路２０ａＢの変換ゲインＧ１が固定化されているため、Ｉ／Ｖ変換回路２０ｂの変換ゲインＧ２のみを制御すればよい。そのため、フォーカス制御された状態であっても容易に変換ゲインを調整することができる。
【００８５】
以上のように、実施の形態２によれば、変換ゲインの一方を固定化することによって、フォーカス制御された状態であっても容易に変換ゲインを調整することができる。
【００８６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】この発明の実施の形態による光ピックアップ装置１の光学系を説明するための概略的な光路図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるディテクタ１２Ａの電気的な構成を示した回路図である。
【図３】この発明の実施の形態１による弁別回路４１およびデコーダ４３の回路動作を説明するための動作波形図である。
【図４】図２のゲイン設定回路３０ａ，３０ｂに設定されるゲインデータの情報フォーマットの一例について模式的に示した図である。
【図５】この発明の実施の形態２によるディテクタ１２Ｂの電気的な構成を示した回路図である。
【図６】この発明の実施の形態２によるディテクタ１２Ｂを用いたプッシュプル信号の生成の一例を説明するためのブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態２によるディテクタ１２Ｂを用いたプッシュプル信号の生成の一例を説明するための動作波形図である。
【図８】この発明の実施の形態２によるディテクタ１２Ｂを用いたプッシュプル信号の生成の他の一例を説明するためのブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態２によるディテクタ１２Ｂを用いたプッシュプル信号の生成の他の一例を説明するための動作波形図である。
【図１０】特許文献１に開示された従来の光電センサユニット１００の概略的な構成を示した概略ブロック図である。
【符号の説明】
【００８８】
１，１Ａ，１Ｂ  光ピックアップ装置、２  発光素子、３  コリメータレンズ、４  ビームスプリッタ、５  反射膜、６  １／４波長板、７  対物レンズ、８  光ディスク、９  レベルモニタ、１０  集光レンズ、１１  シリンドリカルレンズ、１２，１２Ａ，１２Ｂ  ディテクタ、１３ａ，１３ｂ  受光素子、２０ａ，２０ａＢ，２０ｂ  Ｉ／Ｖ変換回路、２１ａ，２１ｂ  差動演算回路、２２ａ，２２ｂ  バイアス電圧源、２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ  電子ボリウム、２５ａ，２５ｂ  ゲイン切替スイッチ、２６，２７  抵抗素子、３０ａ，３０ｂ  ゲイン設定回路、３１ａ，３２ａ  第１メモリ、３３ａ，３４ａ  第２メモリ、４１  弁別回路、４２  基準電圧源、４３  デコーダ、５０  情報フォーマット、５１  モード領域、５２  アドレス領域、５３  データ領域、５４  エラー訂正符号領域、６０  差動演算回路、９０  駆動回路、１００  光電センサユニット、１０１  光電センサ、１０２  リモートコントローラ、１０３  受光素子、１０４  受光アンプ、１０５  コンパレータ、１０６  検波回路、１０７  制御回路、１０８  駆動回路、１０９  発光素子、１１０  メモリ。
【図１】
2005063543.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2005063543.tif 000010
【図９】
2005063543.tif 000011
【図１０】
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