(57)【要約】【課題】  光ディスクに記録された情報の高速な読み取りが安定して行え、かつ安価で優れた光ディスクピックアップ用の受光素子回路及び光ディスク装置を提供する【解決手段】  受光素子回路１は、情報信号を有する光信号を光電変換する受光素子と、光電変換された電気信号を増幅し出力する増幅回路Ｕ１〜Ｕ４で構成された集積回路であって、増幅回路Ｕ１〜Ｕ４の基準電圧Ｖｒｅｆを発生する基準電圧発生回路３９と、基準電圧Ｖｒｅｆを出力する基準電圧出力端子４０と、外部からの基準電圧を入力するための基準電圧入力端子４１と、基準電圧発生回路３９の基準電圧Ｖｒｅｆと基準電圧入力端子から入力される基準電圧の切り替えを行うスイッチＳＷ１と、スイッチＳＷ１の制御を行う基準電圧切替端子４２を具備する。【選択図】  図２
2007026486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報信号を有する光信号を光電変換する受光素子と、光電変換された電気信号を増幅し出力する増幅回路で構成された受光素子回路において、
前記増幅回路の基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、
前記基準電圧を前記受光素子回路の外部に出力するための基準電圧出力端子と、
前記受光素子回路の外部からの基準電圧を入力するための基準電圧入力端子と、
前記基準電圧発生回路により発生された基準電圧と、前記基準電圧入力端子から入力される基準電圧との切り替えを行うスイッチと、
前記スイッチを制御する信号を入力するための基準電圧切替端子と、
を具備することを特徴とする受光素子回路。
【請求項２】
情報信号を有する光信号を光電変換する受光素子と、光電変換された電気信号を増幅し出力する増幅回路で構成された受光素子回路において、
前記増幅回路の基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、
前記基準電圧発生回路により発生された基準電圧を前記受光素子回路の外部に出力し、前記受光素子回路の外部から基準電圧を入力するための基準電圧入出力端子と、
前記基準電圧の入出力を制御する信号を入力するための基準電圧切替端子と、
前記基準電圧発生回路の基準電圧と、前記基準電圧入出力端子から入力される基準電圧の一方を、前記基準電圧切替端子からの信号に応じて選択し、選択された基準電圧を前記増幅回路に供給する基準電圧切替回路と、
を具備することを特徴とする受光素子回路。
【請求項３】
情報信号を有する光信号を光電変換する受光素子と、光電変換された電気信号を増幅し出力する増幅回路で構成された受光素子回路において、
前記増幅回路の基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、
前記基準電圧発生回路により発生された基準電圧を前記受光素子回路の外部に出力し、前記受光素子回路の外部から基準電圧を入力するための基準電圧入出力端子と、
前記基準電圧入出力端子に前記受光素子回路の外部から基準電圧が入力されているか判別し、前記基準電圧入出力端子に外部からの基準電圧が入力されている場合は前記基準電圧入出力端子からの基準電圧を前記増幅回路に伝送し、前記基準電圧入出力端子に外部からの基準電圧が入力されていない場合は、前記基準電圧発生回路により発生された基準電圧を、前記増幅回路及び前記基準電圧入出力端子に供給する基準電圧自動切替回路と、
を具備することを特徴とする受光素子回路。
【請求項４】
情報信号を有する光信号を光電変換する受光素子と、光電変換された電気信号を増幅し出力する増幅回路で構成された受光素子回路において、
前記増幅回路の基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、
前記基準電圧発生回路により発生された基準電圧を前記受光素子回路の外部に出力し、前記受光素子回路の外部から基準電圧を入力するための基準電圧入出力端子と、
前記増幅回路に供給される基準電圧を、前記基準電圧発生回路により発生された基準電圧または前記基準電圧入出力端子から入力される基準電圧に切り替えるスイッチを具備し、
前記スイッチは半導体製造プロセスでのメタルオプションのスイッチで構成されていることを特徴とする受光素子回路。
【請求項５】
前記受光素子は、少なくとも６個以上の受光セルを有することを特徴とする請求項１乃至４項のいずれか１項に記載の受光素子回路。
【請求項６】
前記受光素子は、情報信号をそれぞれ有する複数の波長の光ビームを受光し、前記情報信号に対応する電気信号を出力することを特徴とする請求項１乃至４項のいずれか１項に記載の受光素子回路。
【請求項７】
情報信号を有する光信号を光電変換する受光素子と光電変換された電気信号を増幅し出力する増幅回路で構成された受光素子回路を有し、光ディスクに光ビームを照射し、その反射光を前記受光素子により受光し、光検知信号を提供する光ピックアップと、
前記光検知信号に基づいて、前記光ピックアップから出射される光ビームのフォーカスを制御するためのフォーカス制御信号を生成するフォーカス制御回路と、
前記光検知信号に基づいて、前記光ピックアップから出射される光ビームのトラッキングを制御するためのトラッキング制御信号を生成するトラッキング制御回路と、
前記光検知信号から、前記光ディスクに記録されたデータを再生するデータ再生回路とを具備し、
前記受光素子回路は、
前記増幅回路の基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、
前記基準電圧を前記受光素子回路の外部に出力するための基準電圧出力端子と、
前記受光素子回路の外部からの基準電圧を入力するための基準電圧入力端子と、
前記基準電圧発生回路により発生された基準電圧と、前記基準電圧入力端子から入力される基準電圧との切り替えを行うスイッチと、
前記スイッチを制御する信号を入力するための基準電圧切替端子と、
を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項８】
情報信号を有する光信号を光電変換する受光素子と光電変換された電気信号を増幅し出力する増幅回路で構成された受光素子回路を有し、光ディスクに光ビームを照射し、その反射光を前記受光素子により受光し、光検知信号を提供する光ピックアップと、
前記光検知信号に基づいて、前記光ピックアップから出射される光ビームのフォーカスを制御するためのフォーカス制御信号を生成するフォーカス制御回路と、
前記光検知信号に基づいて、前記光ピックアップから出射される光ビームのトラッキングを制御するためのトラッキング制御信号を生成するトラッキング制御回路と、
前記光検知信号から、前記光ディスクに記録されたデータを再生するデータ再生回路とを具備し、
前記受光素子回路は、
前記増幅回路の基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、
前記基準電圧発生回路により発生された基準電圧を前記受光素子回路の外部に出力し、前記受光素子回路の外部から基準電圧を入力するための基準電圧入出力端子と、
前記基準電圧の入出力を制御する信号を入力するための基準電圧切替端子と、
前記基準電圧発生回路の基準電圧と、前記基準電圧入出力端子から入力される基準電圧の一方を、基準電圧切替端子からの信号に応じて選択し、選択された基準電圧を前記増幅回路に供給する基準電圧切替回路と、
を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項９】
情報信号を有する光信号を光電変換する受光素子と光電変換された電気信号を増幅し出力する増幅回路で構成された受光素子回路を有し、光ディスクに光ビームを照射し、その反射光を前記受光素子により受光し、光検知信号を提供する光ピックアップと、
前記光検知信号に基づいて、前記光ピックアップから出射される光ビームのフォーカスを制御するためのフォーカス制御信号を生成するフォーカス制御回路と、
前記光検知信号に基づいて、前記光ピックアップから出射される光ビームのトラッキングを制御するためのトラッキング制御信号を生成するトラッキング制御回路と、
前記光検知信号から、前記光ディスクに記録されたデータを再生するデータ再生回路とを具備し、
前記受光素子回路は、
前記増幅回路の基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、
前記基準電圧発生回路により発生された基準電圧を前記受光素子回路の外部に出力し、前記受光素子回路の外部から基準電圧を入力するための基準電圧入出力端子と、
前記基準電圧入出力端子に前記受光素子回路の外部から基準電圧が入力されているか判別し、前記基準電圧入出力端子に外部からの基準電圧が入力されている場合は前記基準電圧入出力端子からの基準電圧を前記増幅回路に伝送し、前記基準電圧入出力端子に外部からの基準電圧が入力されていない場合は、前記基準電圧発生回路により発生された基準電圧を、前記増幅回路及び前記基準電圧入出力端子に供給する基準電圧自動切替回路と、
を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１０】
情報信号を有する光信号を光電変換する受光素子と光電変換された電気信号を増幅し出力する増幅回路で構成された受光素子回路を有し、光ディスクに光ビームを照射し、その反射光を前記受光素子により受光し、光検知信号を提供する光ピックアップと、
前記光検知信号に基づいて、前記光ピックアップから出射される光ビームのフォーカスを制御するためのフォーカス制御信号を生成するフォーカス制御回路と、
前記光検知信号に基づいて、前記光ピックアップから出射される光ビームのトラッキングを制御するためのトラッキング制御信号を生成するトラッキング制御回路と、
前記光検知信号から、前記光ディスクに記録されたデータを再生するデータ再生回路とを具備し、
前記受光素子回路は、
前記増幅回路の基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、
前記基準電圧発生回路により発生された基準電圧を前記受光素子回路の外部に出力し、前記受光素子回路の外部から基準電圧を入力するための基準電圧入出力端子４４と、
前記増幅回路に供給される基準電圧を、前記基準電圧発生回路により発生された基準電圧または前記基準電圧入出力端子から入力される基準電圧に切り替えるスイッチを具備し、
前記スイッチは半導体製造プロセスでのメタルオプションのスイッチで構成されていること
を特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＣＤ（コンパクトディスクプレーヤ）、ＬＤ（レーザディスクプレーヤ）、ＤＶＤ（デジタルバーサータイルディスク）、最近では青色レーザを利用したＨＤ−ＤＶＤ等の光ピックアップ装置に使用されるアンプ内蔵光センサ半導体集積回路、あるいは受光素子回路（以下これらを総称してＰＤＩＣと略記する）に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外レーザを使用したＣＤ(Compact Disk)、赤色レーザを使用したＤＶＤ(Digital Versatile Disk)、最近では青色レーザを使用したハイビジョンクラスの映像の記録媒体として開発されているＨＤ  ＤＶＤ(High Definition Digital Versatile Disk)等のディスクでは、音声及び映像情報信号の記録／再生は、レーザビームを対物レンズで微小サイズの集光スポットにして光ディスクへ照射し、その反射光を受光して解析することにより行われている。
【０００３】
このように最近のディスク装置では、使用する波長が３波長にもなり、ディスクからの情報信号を含む反射光を光電変換するＰＤＩＣは、その受光セル数が仕様波長に比例して多くなり、その結果、受光セル分の電流電圧変換回路及び周辺の回路が増加し、ＰＤＩＣの消費電流が大きくなる。消費電流が大きくなると発熱量が増え、その結果、信号のＤＣ分の温度ドリフトが発生する。
【０００４】
下記特許文献１には、信号処理により得られる信号の直流成分の変動を防止し、出力状態を安定させ、その信号の歪みなどを抑制できる技術が開示されている。この文献による光ディスクピックアップ用集積回路は、受光量に応じた電流を出力する受光領域が複数設けられた受光手段と、第一基準電圧を出力する第一基準電圧発生手段と、前記受光手段の各受光領域に対応して複数設けられ、それぞれの受光領域から出力される前記電流を入力すると共に前記第一基準電圧を入力して前記電流の電圧変換を行う差動増幅型の電流電圧変換手段と、この電流電圧変換手段と同一構造とされ、無入力の状態にて第二基準電圧を出力する第二基準電圧発生手段とを同一チップ上に備えている。
【特許文献１】特許第３５８２９３２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の赤外レーザを利用したＣＤ、赤色レーザを利用したＤＶＤに加え、近年では青色レーザを利用したＨＤ−ＤＶＤ等の光ディスク用の光ディスク装置が開発され、光ディスクの高記録密度化、更にはユーザのニーズによる倍速記録化が進むにつれ、光ディスクの回転速度の高速化が図られ、ピックアップ部（光検出部）において扱う記録再生信号の周波数帯域も約１００ＭＨｚになっており、信号処理の高速化を実現するための回路技術開発が要求されている。また、前述のようにＨＤ−ＤＶＤ等新しいフォーマットに対応するためには、受光素子であるＰＤＩＣは、赤外レーザ及び赤色レーザに加え、青色レーザに対応することが要求されている。その波長が異なる分、ＰＤＩＣの受光セルが増え、この結果、受光セル分の電流電圧変換回路及び周辺の回路が増えて、ＰＤＩＣの消費電流が大きくなる。ＰＤＩＣの消費電流が大になると、ＩＣチップの温度上昇のため、信号出力のＤＣ分である出力電圧ドリフトが増加し、フォーカスオフセット、トラッキングオフセットが増加し、さらには３波長に対応するためにチップサイズも当然のごとく大きくなり、その結果、信号出力のＤＣ成分が温度ドリフトにより変化し、さらにはチャンネル間のＤＣ成分にも電位差が出てしまい、フォーカスオフセット、トラッキングオフセットが益々増加してしまう。更に、それらを解消するために、ファームが複雑になるなど、悪循環になる。
【０００６】
また、上記特許文献１では、基準電圧を出力する第二基準電圧発生手段は、基準電圧をアンプで増幅して単に出力している。従って後段のＲＦアンプは必然的に、アンプ内蔵光センサ半導体集積回路（以下ＰＤＩＣと略称する）から出力された基準電圧を受ける入力端子を有することが条件になってしまう。この後段のＲＦアンプによっては、基準電圧を出力する方式のみのＩＣもあり、この方式の光ディスクピックアップ用集積回路には、上記特許文献１の技術は適用できないという大きな問題点があった。
【０００７】
前述の受光セルの出力信号を受け、ＲＦアンプでは、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成するが、このエラー信号生成の基準となるのが、ＰＤＩＣ内部あるいは、後段のＲＦアンプで生成される基準電圧である。前述のエラー信号のアナログ信号演算はすべてこの基準電圧を基準に行われるため、基準電圧と受光セルの出力信号との間に温度変化等により非線形性が発生してしまうと、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号に誤差が発生する。その結果、ＲＦ信号が劣化し、データのエラーレートが劣化してしまう。ＰＤＩＣ内部の基準電圧を使用し、ＲＦアンプはその基準電圧を入力する場合は、ＰＤＩＣの温度ドリフトを反映できるという大きなメリットがある。逆にＲＦアンプから基準電圧を出力し、ＰＤＩＣはその基準電圧を入力する場合は、ＰＤＩＣ側の回路が簡単になるというメリットがある。どちらの方式をとるかは、装置メーカーの判断、システム的な考慮により決まっている。従ってＰＤＩＣ設計製造側としては、どちらにも対応できるようにしておくことが、重要になる。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、光ディスクに記録された情報の高速な読み取りが安定して行え、かつ、安価で優れた光ディスクピックアップ用の受光素子回路及び光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題を解決するための手段として、本発明の一実施形態に係る受光素子回路は、情報信号を有する光信号を光電変換する受光素子と、光電変換された電気信号を増幅し出力する増幅回路で構成された受光素子回路において、前記増幅回路の基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、前記基準電圧を前記受光素子回路の外部に出力するための基準電圧出力端子と、前記受光素子回路の外部からの基準電圧を入力するための基準電圧入力端子と、前記基準電圧発生回路により発生された基準電圧と、前記基準電圧入力端子から入力される基準電圧との切り替えを行うスイッチと、前記スイッチを制御する信号を入力するための基準電圧切替端子とを具備する。
【００１０】
本発明の実施形態に係る光ディスク装置は、情報信号を有する光信号を光電変換する受光素子と光電変換された電気信号を増幅し出力する増幅回路で構成された受光素子回路を有し、光ディスクに光ビームを照射し、その反射光を前記受光素子により受光し、光検知信号を提供する光ピックアップと、前記光検知信号に基づいて、前記光ピックアップから出射される光ビームのフォーカスを制御するためのフォーカス制御信号を生成するフォーカス制御回路と、前記光検知信号に基づいて、前記光ピックアップから出射される光ビームのトラッキングを制御するためのトラッキング制御信号を生成するトラッキング制御回路と、前記光検知信号から、前記光ディスクに記録されたデータを再生するデータ再生回路とを具備し、前記受光素子回路は、前記増幅回路の基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、前記基準電圧を前記受光素子回路の外部に出力するための基準電圧出力端子と、前記受光素子回路の外部からの基準電圧を入力するための基準電圧入力端子と、前記基準電圧発生回路により発生された基準電圧と、前記基準電圧入力端子から入力される基準電圧との切り替えを行うスイッチと、前記スイッチを制御する信号を入力するための基準電圧切替端子とを具備する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の受光素子回路（ＰＤＩＣ）をシステムに適用することにより、後段のＲＦアンプは、基準電圧の入出力タイプとしてどちらのタイプでも対応可能になり、その分低価格のＲＦアンプを選択することもでき、またＲＦアンプの回路設計上の制約がなくなるという大きな効果がある。  
また、ＰＤＩＣ内部に基準電圧発生回路を搭載した結果、周辺温度の変化によるＰＤＩＣの出力信号のＤＣ成分の温度変化に基準電圧の温度変化を追従させることができる。従って、フォーカスオフセット、トラッキングオフセットの温度特性を改善できる。
【００１２】
また、ＰＤＩＣ内部に基準電圧発生回路を搭載した結果、伝送線路、例えばフレキシブル基板等の伝送ロスによる電圧低下が軽減される。
【００１３】
また、レーザパワーをコントロールするＡＰＣ(Auto Power Control)用のＰＤＩＣとデータ用ＰＤＩＣを含め、ピックアップ上に複数のＰＤＩＣを搭載している場合は、基板の配線が少なくなる。基準電圧用の信号ラインは、全ＰＤＩＣ共通ラインとしたいという要求があり、本発明によれば、特に基準電圧を入力出力に限定していないので、このような場合にも柔軟に対応が可能になるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
添付図面を参照しながら本発明の実施例について詳細に説明する。以下に示す説明は本発明の一実施例であって、本発明の装置及び方法を限定するものではない。
【００１５】
図１は本発明が適用される光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【００１６】
最初に、装置の動作概略について説明する。光ディスク２は読出し専用の光ディスクあるいはユーザデータを記録可能な光ディスクである。光ディスク２はスピンドルモータ３によって回転駆動される。光ディスク２が取り付けられているスピンドルモータ３は、スピンドルモータ制御回路４により、再生データが安定に読み出せるように光ディスク２の回転数すなわちスピンドルモータ３の回転数を制御している。
【００１７】
光ディスク２に対する情報の記録、再生は、光ピックアップヘッド（以下ＰＵＨと記載）５によって行われる。ＰＵＨ５は、スレッドモータ６とギア７を介して連結されており、スレッドモータ６が回転することにより、ＰＵＨ５が光ディスク２の半径方向に移動する。このスレッドモータ６はスレッドモータ制御回路８により制御される。
【００１８】
スレッドモータ制御回路８には、ＣＰＵ９からＰＵＨ５のシーク先アドレスが入力され、このアドレスに基づいてスレッドモータ制御回路８はスレッドモータ６を制御する。
【００１９】
ＰＵＨ５には、図示しないワイヤ或いは板バネによって支持された対物レンズ１０が設けられる。対物レンズ１０はフォーカス駆動コイル１１の駆動によりフォーカシング方向（レンズの光軸方向）への移動が可能で、又トラッキング駆動コイル１２の駆動によりトラッキング方向（レンズの光軸と直交する方向）への移動が可能である。
【００２０】
レーザ光は、レーザ制御回路１３内のレーザ駆動回路１４により、半導体レーザ１５から発せられる。半導体レーザ１５から発せられるレーザ光は、コリメータレンズ１６、ハーフプリズム１７、対物レンズ１０を介して光ディスク２上に照射される。その一方でハーフプリズム１７を透過するレーザ光を、ＡＰＣ−ＰＤＩＣ１８で電気信号に変換して、レーザ駆動回路１４に出力する。ＡＰＣ−ＰＤＩＣ１８はいわゆるフロントモニターである。従ってレーザ駆動回路１４は半導体レーザ１５から発せられるレーザ光の光量を、ＡＰＣ−ＰＤＩＣ１８でモニタし、常にＣＰＵ９から指令された光量が出るように制御している。
【００２１】
光ディスク２からの反射光は、対物レンズ１０、ハーフプリズム１７、集光レンズ１９、及びシリンドリカルレンズ２０を介して、ＰＤＩＣ１に導かれる。
【００２２】
図２にＰＤＩＣ１の内部等価回路を示す。図の左側は、ＰＤＩＣの受光パターンを示す。回路の詳細については後述し、システムの動作について先に説明する。
【００２３】
ＰＤＩＣ１は、例えば４分割の光検出セルから成り、分割された各光検出セルの検知信号はＲＦアンプ２１に出力される。ＲＦアンプ２１は光検知セルからの信号を合成し、フォーカシング用検知信号ＦＥ、トラッキング用検出信号ＴＥ、全加算信号ＲＦを出力する。
【００２４】
フォーカシング用検知信号ＦＥ及びトラッキング用検出信号ＴＥの算出は、セルＰＤ−Ａの出力をＶＡ、ＰＤ−Ｂ出力をＶＢ、ＰＤ−Ｃ出力をＶＣ、ＰＤ−Ｄ出力をＶＤとすると、以下のように算出できる。
【００２５】
すなわち、フォーカシング用検知信号ＦＥは、ＰＤＩＣ１の対角線上の光検知セル出力を各々加算し、それらを減算した信号から生成される。
【００２６】
フォーカシング用検知信号ＦＥ＝（ＶＡ＋ＶＣ）−（ＶＢ＋ＶＤ）
本発明の主旨とは本質的に関係ないので詳述はしないが、図３（Ａ）、３（Ｂ）、３（Ｃ）に、ＰＤＩＣ１へのレーザビームのフォーカシング受光状態を示す。図３（Ａ）はディスク２と対物レンズ１０が近すぎる場合、図３（Ｃ）はディスク２と対物レンズ１０が遠すぎる場合、図３（Ｂ）はジャストフォーカス状態である。
【００２７】
フォーカシング制御回路２２は前述のフォーカシング用検知信号ＦＥに基づいて、フォーカス制御信号ＦＣを生成する。フォーカス制御信号ＦＣはフォーカシング方向に対物レンズ１０を移動するフォーカス駆動コイル１１に供給され、レーザ光が光ディスク２の記録膜上に常時ジャストフォーカスとなるフォーカスサーボが行われる。
【００２８】
次にフォーカシングと同様に、本発明の主旨とは本質的に関係ないので詳述はしないが、図４（Ａ）、４（Ｂ）、４（Ｃ）に、ＰＤＩＣ１へのレーザビームのトラッキング受光状態を示す。トラッキング用検出信号ＴＥは、ＰＤＩＣ１の隣合う光検知セル出力を各々加算し、それらを減算した信号から生成される。
【００２９】
トラッキング用検出信号ＴＥ＝（ＶＡ＋ＶＢ）−（ＶＣ＋ＶＤ）
このトラッキング方式は、一般的にプッシュプル方式と呼ばれている。
【００３０】
図４（Ａ）と図４（Ｃ）はレーザビームと再生するトラックがどちらかの側にずれている場合、図４（Ｂ）はレーザビームがオントラック、トラック中心をトレースしている状態である。
【００３１】
トラッキング制御回路２３はトラッキング用検知信号ＴＥに基づいてトラッキング制御信号ＴＣを生成する。トラッキング制御信号ＴＣはトラッキング方向に対物レンズ１０を移動する駆動コイル１２に供給され、レーザ光が光ディスク２上に形成されたトラック上を常にトレースするトラッキングサーボが行われる。上記トラッキング制御回路２３によって対物レンズ１０が制御されているとき、スレッドモータ制御回路８により、対物レンズ１０がＰＵＨ５内の所定位置近傍に位置するようスレッドモータ６つまりＰＵＨ５が制御される。
【００３２】
チルトセンサ２４は光ディスク２にチルト検出用光ビームを照射し、その反射光をＰＳＤ（ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｓｅｎｓｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）により受光し、ディスク２のチルトを検出する。チルトセンサ２４の検知出力すなわちディスクチルト検知信号ＤＴＤはチルト制御回路２５に供給される。
【００３３】
チルト制御回路２５はディスクチルト検出信号ＤＴＤに基づいて、ディスクチルト制御信号ＤＴＣを生成する。ディスクチルト制御信号ＤＴＣはチルト駆動コイル２６に供給され、光ビームがディスク２に対して直角になるように対物レンズの傾きが制御される。
【００３４】
上記フォーカスサーボ、トラッキングサーボ及びチルト制御がなされることで、ＰＤＩＣ１の４つの光受光セルの出力を全加算した信号「ＶＡ＋ＶＢ＋ＶＣ＋ＶＤ」、すなわち加算信号ＲＦには、光ディスク２のトラック上に形成されたピットなどからの反射光の変化が反映される。このＲＦ信号は、データ再生回路２７に供給される。データ再生回路２７は、ＰＬＬ回路２８からの再生用クロック信号に基づき、ＰＲＭＬ方式等の信号処理により情報を復号する。
【００３５】
復号された情報信号は、バス３６を介して、ＣＰＵ９の指令で、ＲＡＭ２９を使用して、エラー訂正回路３１により、エラー訂正される。その後情報信号は、インターフェース回路３２から一般的なＡＴＡＰＩインターフェースを介して、ドライブ外部のホスト回路３３へ送られる。
【００３６】
スピンドルモータ制御回路４、スレッドモータ制御回路８、レーザ制御回路１３、ＰＬＬ制御回路２８、データ再生回路２７、フォーカス制御回路２２、トラッキング制御回路２３、エラー訂正回路３１、ＲＡＭ２９、ＲＯＭ３０は、バス３６を介してＣＰＵ９によって制御される。ＣＰＵ９はインターフェース回路３２を介してホスト回路３３から提供される動作コマンドに従って、この記録再生装置を総合的に制御する。又ＣＰＵ９は、ＲＡＭ２９を作業エリアとして使用し、ＲＯＭ３０に記録されたプログラムに従って所定の動作を行う。
【００３７】
これまでは、ディスク２に記録された情報信号の再生について説明したが、情報信号の記録について簡単に説明する。
【００３８】
ドライブ外部のホスト回路３３から、ＡＴＡＰＩインターフェースで送られてくる情報信号は、インターフェース回路３２を介して、バス３６に送られ、エラー訂正回路３１、ＲＡＭ２９を使用してエラー訂正用信号、ヘッダー等の付加情報が、情報信号に付加され、記録信号になる。この記録信号は、レーザ制御回路１３内の変調回路３４で例えば８−１６変調し、変調された情報信号はレーザ駆動回路１４により、半導体レーザ１５から、光に変換されて出力される。光出力された記録信号は、コリメータレンズ１６、ハーフプリズム１７、対物レンズ１０を介して光ディスク２上に照射され、光強度に応じた記録信号が記録される。記録された信号は前述したように再生される。
【００３９】
図２は、前述のＰＵＨ５に搭載されているＰＤＩＣ１の内部等価回路である。
【００４０】
１はＰＤＩＣである。フォトディテクタＰＤ−Ａ〜ＰＤ−Ｄは、図３、図４でも説明したように、光ディスク２からの情報信号を含む反射光を受光し、光電変換する。フォトディテクタＰＤ−Ａ〜ＰＤ−Ｄは、前記情報信号に応じて変化する電流を発生する。この電流は電流電圧変換され、出力端子３５〜３８に出力される。増幅回路Ｕ１〜Ｕ４は通常、電流電圧変換回路（以下、ＩＶ変換回路と呼ぶ）が使用される。ＩＶ変換回路は一般的に、図２に示すようにＯＰアンプ回路の反転入力端子（−入力端子）と、出力との間にフィードバック抵抗Ｒｆ１〜Ｒｆ４が入った回路になっている。
【００４１】
図２のＰＤＩＣ１では、増幅回路Ｕ１〜Ｕ４の基準電圧Ｖｒｅｆは内部と外部の２系統からの供給が可能になっている。
【００４２】
内部から基準電圧を供給する場合は、内部の基準電圧発生回路３９が生成した基準電圧が、電子スイッチ（ＳＷ１、以下スイッチはＳＷｎと総称する。ｎは番号）を経由して増幅回路Ｕ１〜Ｕ４に供給される。内部の基準電圧を使用する場合は、基準電圧を基準電圧出力端子４０から、後段のＲＦアンプに伝送する。ＲＦアンプの信号入力段の回路構成は図示しないが、例えば図２の複数のオペアンプを使用した回路と同様に構成される。すなわち、各オペアンプの反転入力端子にはＰＤＩＣ１からの光検知信号が供給され、非反転入力端子には基準電圧が供給される。
【００４３】
基準電圧発生回路３９としては、高精度の基準電圧が得られるバンドギャップリファレンス回路を使用できる。図５はバンドギャップリファレンス回路の構成を示す図である。以下、バンドギャップリファレンス回路の動作を簡単に説明する。
【００４４】
トランジスタＱ１  に電流が流れると、トランジスタＱ１  と共にカレントミラー回路を構成するトランジスタＱ２  にも等しい電流が流れる。このトランジスタＱ２  を流れる電流の一部がトランジスタＱ１４のベース電流となり、トランジスタＱ１４はオンする。そして、トランジスタＱ１４がオンすると、トランジスタＱ１０およびＱ１１がオンする。したがって、トランジスタＱ１を流れる電流は、トランジスタＱ１０、抵抗Ｒ１  およびＲ２  を通過し、さらにダイオード状態となっているトランジスタＱ１３を介してＧＮＤに流れる。
【００４５】
ここで、抵抗Ｒ１  とＲ２  の接続点の電位、すなわちトランジスタＱ１２のベース電位は、トランジスタＱ１３のベース・エミッタ間の電位差に抵抗Ｒ２  における電圧降下を加えた値となり、トランジスタＱ１２もオン状態になる。このことにより、トランジスタＱ２  を流れる電流もＧＮＤに流れる。
【００４６】
上記状態において、出力電圧Ｖｏｕｔ  の値は、トランジスタＱ１０およびＱ１３の各ベース・エミッタ間の電位差に、抵抗Ｒ１  およびＲ２  における電圧降下を加えた値となる。ところで、一般に、トランジスタのベース・エミッタ間の電位差は負の温度係数をもっており、抵抗による電圧降下の大きさは正の温度係数をもっている。従って例えばシリコンで形成されるトランジスタＱ１０およびＱ１３に対して、抵抗Ｒ１  およびＲ２  の抵抗値を適当に選べば、上記負の温度係数と正の温度係数とを打ち消しあうようにすることができる。図５に示したバンドギャップリファレンス回路は、このようにして出力電圧Ｖｏｕｔ  の温度依存性を可能な限り小さくし、温度に対して安定した定電圧源を提供している。
【００４７】
以上、バンドギャップリファレンスを使用した基準電圧発生回路について説明したが、回路構成、消費電力、その他の仕様を考慮して、カレントミラー回路を含め他の回路方式により同様の機能、性能が得られることは、当業者であれば容易に類推できる事柄である。
【００４８】
外部から基準電圧をＰＤＩＣ１に入力する場合は、外部基準電圧入力端子４１に外部からの基準電圧を入力し、ＳＷ１を経由してＵ１〜Ｕ４増幅回路に供給される。ＳＷ１の制御は、基準電圧切替端子４２に、ＳＷ１を外部入力あるいは内部入力に制御する制御信号を入力することにより行われる。
【００４９】
図２のＰＤＩＣの実施例では、１つのＰＤＩＣで、内部と外部２種類の基準電圧に対応することができる。しかし、この実施例では、外部基準電圧の入力と、内部基準電圧の出力を各々別の端子を使用して、入力あるいは出力しなければならないために、端子数が多くなってしまうと言う欠点がある。端子数の増加はＰＤＩＣのパッケージサイズが大になることを意味する。これはノートパソコン等のいわゆるスリムタイプのドライブへの適用には不利である。
【００５０】
図６はこの欠点を解決したもので、１つの端子を、基準電圧の入力と出力で兼用したものである。尚図６では、説明と理解を容易にするために、ＰＤは１チャンネルのみとする。また、図１、図２と同一要素については、同一記号を使用した。
【００５１】
この実施例によるＰＤＩＣ１では、増幅回路Ｕ１への基準電圧は、１つの端子４４で内部と外部の２系統からの供給が可能になっている。
【００５２】
基準電圧切替回路４３は基準電圧切替端子４２に入力される制御信号により、内部／外部基準電圧の入出力を制御している。内部の基準電圧を使用する場合は、基準電圧切替端子４２に、内部基準電圧側にする制御信号が送られ、基準電圧切替回路４３は内部基準電圧回路設定になる。基準電圧発生回路３９の基準電圧出力は、基準電圧切替回路４３により、１つは増幅回路Ｕ１へ送られ、もう一つは基準電圧入出力端子４４を経由してＰＤＩＣの後段のＲＦアンプ（図示していない）の基準電圧入力端子に送られる。
【００５３】
外部からの基準電圧を使用する場合は、基準電圧入出力端子４４に外部からの基準電圧を入力し、基準電圧切替回路４３により、増幅回路Ｕ１へ送られる。
【００５４】
一般的にＰＤＩＣ出力は後段のＲＦアンプ（図示していない）で信号処理されるので、当然のことながらＲＦアンプの基準電圧出力をＰＤＩＣ１に入力することが多い。このように本実施例では、１つの端子で、基準電圧の入出力を兼用できる。
【００５５】
基準電圧切替回路４３の内部回路について、以下の図７、図８、図９を参照して詳細に説明する。
【００５６】
図７では、ＳＷ２を基準電圧発生回路３９の出力と負荷となる増幅回路Ｕ１の間に設け、基準電圧入出力端子４４は、増幅回路Ｕ１側に接続してある。基準電圧の入出力の切替えを行う制御信号は、基準電圧切替端子４２に入力され、ＳＷ２を制御する。
【００５７】
内部にある基準電圧発生回路３９を使用する場合は、基準電圧切替端子４２にＳＷ２をＯＮする制御信号を入力する。この結果、基準電圧発生回路３９の出力はＳＷ２を経由して増幅回路Ｕ１及び基準電圧入出力端子４４に出力される。基準電圧入出力端子４４から出力された基準電圧は、信号出力端子から出力される光検知信号とともに、後段のＲＦアンプ（図示していない）の基準電圧入力端子に送られる。
【００５８】
外部入力基準電圧を使用する場合は、基準電圧切替端子４２にＳＷ２をＯＦＦする制御信号を入力する。この結果、ＲＦアンプからの基準電圧は基準電圧入出力端子４４を経由し入力され、増幅回路Ｕ１に基準電圧が供給される。
【００５９】
ＲＦアンプは、ＰＤＩＣの出力信号を受け、そのＰＤＩＣからの信号を基にフォーカス及びトラッキング信号を生成し、及びディスクから再生したＲＦ信号の等化等の処理を行い、それらの信号を後段のＤＳＰへ、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、及び２値化前の情報信号として送る。ＲＦアンプは基準電圧を基準にして信号を増幅したり、前述したようなフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成するための加減算を行う。後段のＤＳＰは、このＲＦアンプにより生成及び伝送されたフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を基に、アクチュエータとＰＵＨ送り系回路を動作させてサーボ動作をさせる。一方２値化前の情報信号はＤＳＰにより２値化され、ヘッダ、アドレス、データ等の信号に復号され、ＡＴＡＰＩ等インターフェースを経由して、図示していないがパソコン等にデータを送付する。
【００６０】
次に、図８の実施例について説明する。図７との差異はＵ５のバッファ回路がついた点である。セル数が少なく基準電圧の負荷となる増幅回路Ｕ１が少ない場合は、図７の回路でも良いが、セル数が多くて増幅回路が多い場合は、負荷が重くなり、基準電圧の安定な供給が難しくなることがある。図８の回路は、基準電圧の安定供給のため、基準電位をバッファし、図７回路の欠点を改善したものである。
【００６１】
次に、図９の実施例について説明する。図８の実施例では、Ｕ１等の内部増幅回路にはバッファ回路Ｕ５が有効に働くが、内部基準電圧を後段のＲＦアンプ（図示していない）に伝送する場合は、その負荷状態によっては駆動能力が不足してしまう可能性がある。図９の実施例は、その問題点を改善したものである。図８との差異はバッファ回路Ｕ６の回路配置である。ＳＷ３、ＳＷ４を使用し、バッファ回路Ｕ６は、基準電圧が内部／外部供給のどちらの場合も有効に働く。この結果安定な基準電圧の供給が可能になる。
【００６２】
図９に示す実施例を詳細に説明する。図９も、説明と理解を容易にするために、ＰＤは１チャンネルのみとする。
【００６３】
この実施例でも、ＰＤＩＣ１では、増幅回路Ｕ１への基準電圧は、１つの端子で内部と外部の２系統での供給が可能になっている。基準電圧切替回路４３は基準電圧切替端子４２に入力される制御信号により、内部／外部基準電圧の入出力を制御している。具体的にはＳＷ３とＳＷ４を連動して切り替えることにより行う。
【００６４】
内部の基準電圧を使用する場合は、図中にＢで示すルートで基準電圧は伝送される。基準電圧切替端子４２に、基準電圧を内部基準電圧側にする制御信号が送られ、基準電圧切替回路４３は内部基準電圧回路設定、すなわちＳＷ４は基準電圧発生回路３９側、ＳＷ３はＯＮ状態にする。基準電圧発生回路３９の基準電圧出力は、ＳＷ４を経由し、バッファ回路Ｕ６でバッファされて、増幅回路Ｕ１に送られると共にＳＷ３を経由して、基準電圧入出力端子４４から、ＰＤＩＣ後段のＲＦアンプ（図示していない）の基準電圧入力端子に送られる。
【００６５】
外部からの基準電圧を使用する場合は、図中にＡで示すルートで基準電圧は伝送される。基準電圧切替端子４２に、基準電圧を外部基準電圧側にする制御信号が送られ、基準電圧切替回路４３は外部基準電圧回路設定、すなわちＳＷ４は基準電圧入出力端子４４側、ＳＷ３はｏｆｆ状態にする。ＲＦアンプ等外部からの基準電圧は、基準電圧入出力端子４４に入力され、ＳＷ４を経由し、バッファ回路Ｕ６でバッファされて、増幅回路Ｕ１に送られる。
【００６６】
このように、図９の実施例でも、１つの端子で、基準電圧の入出力を兼用でき、さらに基準電圧が内部／外部供給のどちらの場合も、バッファ回路が有効に働き、この結果安定な基準電圧の供給が可能になる。
【００６７】
図１０にて、実際のＰＤＩＣに本発明の図９の実施例を適用した実施例を示す。
【００６８】
図１０の左側に受光素子パターンを示す。図１と同様のＰＤパターンである。また図１０右側の回路はＰＤＩＣ内部の簡略ブロック図である。前述のように受光セルが多い場合、さらにはＰＤＩＣからＲＦアンプまでの距離が遠い場合は、基準電圧を内部供給する場合、外部供給する場合、そのどちらの場合にも、バッファ回路Ｕ６が非常に有効に作用する。
【００６９】
図６〜図１０のＰＤＩＣの実施例では、内部と外部２種類の基準電圧の切り替えに制御端子を必要とする欠点がある。その制御端子分、ＰＤＩＣのパッケージサイズは大きくなり、外部から基準電圧の切り替えに制御信号を必要とし、基板の設計が難しくなるという問題が生じる。
【００７０】
図１１の実施例はこの欠点を解決したもので、基準電圧自動切替回路４６を使用し、基準電圧入出力端子４４に、基準電圧を入力した場合と入力していない場合を自動的に検知し、基準電圧の入出力を自動切替するものである。図１１では、その概略動作を説明し、図１２、図１３、図１４、図１５で基準電圧自動切替回路の詳細を説明する。尚、図１１でも、説明と理解を容易にするために、ＰＤは１チャンネルのみとする。また、図１、図２と同一要素については、同一記号を使用した。
【００７１】
図１１に示す実施例によるＰＤＩＣ１では、増幅回路Ｕ１への基準電圧は、１つの端子４４で内部と外部の２系統での供給が可能になっている。これまで図１〜図１０で説明してきた実施例と異なるのは、基準電圧入出力を切り替え制御する基準電圧切替端子がないことである。基準電圧自動切替回路４６は基準電圧入出力端子への基準電圧の有無により、内部と外部の基準電圧の入出力を制御する。
【００７２】
次に、図１２、図１３、図１４、図１５を使用して、基準電圧自動切替回路の詳細を説明する。
【００７３】
図１２は基準電圧自動切替回路４６の内部回路である。この実施例の特徴は、電流方向検出回路４７である。電流方向検出回路４７により、基準電圧の有無を検知し、内部と外部の基準電圧の入出力を制御する。電流方向検出回路４７の詳細は、図１６で説明するが、具体的には、電流の方向を検知する。
【００７４】
先ず、基準電圧発生回路３９を使用する場合を説明する。
【００７５】
基準電圧入出力端子４４とＰＤＩＣの後段のＲＦアンプ（図示していない）の基準電圧入力端子を接続しておく。電源ＯＮした直後の初期設定ではＳＷ５はＯＦＦ状態になっている。基準電圧入出力端子４４に、外部基準電圧が供給されていないと、ＳＷ５がＯＦＦ状態なので流れる電流がなく、電流方向検出回路４７は、基準電圧は入力されていない、すなわち内部基準電圧を使用する回路設定と判定し、ＳＷ５をＯＮにする。ＳＷ５がＯＮになると、基準電圧発生回路３９により発生した基準電圧は図中Ｂに示すように、ＳＷ５を経由して、増幅回路（図示していない）に伝送されると共に、電流方向検出回路４７を経由して、基準電圧入出力端子４４から、ＰＤＩＣの後段のＲＦアンプの基準電圧入力端子に送られる。
【００７６】
次に、基準電圧発生回路３９を使用しない場合を説明する。
【００７７】
電源ＯＮした直後の初期設定でＳＷ５は、前述した様にＯＦＦ状態になっている。従って内部の基準電圧発生回路３９の基準電圧は出力されていない。基準電圧入出力端子４４に、ＲＦアンプの基準電圧出力端子からの外部基準電圧が供給されると、電流方向検出回路４７は、ＲＦアンプからの外部基準電圧によって生じる電流を検出し、外部基準電圧を使用する回路設定と判定し、ＳＷ５はＯＦＦ状態のままにする。この結果、ＰＤＩＣの後段のＲＦアンプの基準電圧出力端子からの外部基準電圧は、基準電圧入出力端子４４、電流方向検出回路４７を経由して、増幅回路Ｕ１へ送られる。
【００７８】
次に、図１３の実施例について説明する。図１２との差異はＵ６のバッファ回路が設けられている点である。光検知セル数が少なく基準電圧の負荷となる増幅回路（図示していない）が少ない場合は、図１２の回路でも良いが、セル数が多く増幅回路が多い場合は、負荷が重く、基準電圧の安定な供給が難しくなることがある。図１３の回路は、基準電圧の安定供給のため、基準電位をバッファし、図１２の回路の欠点を改善したものである。
【００７９】
次に、図１４の実施例について説明する。図１３の実施例では、内部増幅回路にはバッファ回路が有効に働くが、内部基準電圧を後段のＲＦアンプ回路に伝送する場合は、その負荷状態によっては駆動能力が不足してしまう可能性がある。図１４の実施例は、その問題点を改善したものである。
【００８０】
図１３との差異はＵ６のバッファ回路の回路配置である。ＳＷ６、ＳＷ７を使用し、バッファ回路Ｕ６は、基準電圧が内部／外部供給のどちらの場合も有効に働く。この結果安定な基準電圧の供給が可能になる。
【００８１】
図１４の実施例の詳細な説明をする。電流方向検出回路４７は内部／外部基準電圧の入出力を制御している。具体的に電流方向検出回路４７は、ＳＷ６とＳＷ７を切り替えることにより基準電圧の入出力を制御している。
【００８２】
先ず、内部の基準電圧を使用する場合を説明する。
【００８３】
基準電圧入出力端子４４とＰＤＩＣの後段のＲＦアンプの基準電圧入力端子を接続しておく。電源ＯＮした直後の初期設定では、電流方向検出回路４７は内部基準電圧回路設定、すなわちＳＷ７は電流方向検出回路４７側、ＳＷ６はＯＦＦ状態になっている。基準電圧入出力端子４４に、外部基準電圧が供給されていないと、ＳＷ６がＯＦＦ状態なので、流れる電流がなく、電流方向検出回路４７は、基準電圧は入力されていない、すなわち内部基準電圧を使用する回路設定と判定する。
【００８４】
電流方向検出回路４７は内部基準電圧回路設定、すなわちＳＷ７を基準電圧発生回路３９側、ＳＷ６をＯＮ状態にする。基準電圧発生回路３９の基準電圧出力は、図１４中Ｂに示すようにＳＷ７を経由し、バッファ回路Ｕ６でバッファされて、増幅回路（図示していない）に送られ、さらにはＳＷ６、電流方向検出回路４７を経由して、基準電圧入出力端子４４から、ＰＤＩＣ後段のＲＦアンプの基準電圧入力端子に送られる。
【００８５】
次に、外部からの基準電圧を使用する場合を説明する。
【００８６】
電源ＯＮした直後の初期設定では、電流方向検出回路４７は内部基準電圧回路設定、すなわちＳＷ７を電流方向検出回路４７側、ＳＷ６はＯＦＦ状態になっている。基準電圧入出力端子４４とＰＤＩＣの後段のＲＦアンプの基準電圧出力端子を接続しておく。
【００８７】
基準電圧入出力端子４４に、ＲＦアンプの基準電圧出力端子からの外部基準電圧が供給されると、電流方向検出回路４７は、ＲＦアンプからの外部基準電圧によって生じる電流を検出し、外部基準電圧を使用する回路設定と判定し、ＳＷ６はＯＦＦ状態のままにする。この結果、ＰＤＩＣの後段のＲＦアンプの基準電圧出力端子からの外部基準電圧は、図１４中Ａに示すように基準電圧入出力端子４４、電流方向検出回路４７、ＳＷ７を経由し、バッファ回路Ｕ６でバッファされて、増幅回路Ｕ１へ送られる。
【００８８】
このように、図１４の実施例でも、１つの端子で、基準電圧の入出力を兼用でき、さらに基準電圧が内部／外部供給のどちらの場合も、バッファ回路が有効に働き、この結果安定な基準電圧の供給が可能になる。
【００８９】
図１２〜図１４の実施例では、基準電流の駆動能力アップにバッファ回路を使用した実施例を示したが、図１５にて、その他の回路の実施例を説明する。
【００９０】
図１５の実施例は、図１４の実施例のＳＷ７を削減し、バッファの代わりに増幅回路を使用した実施例である。この実施例の場合、増幅回路Ｕ７、Ｕ８の総合ゲインは１で良い。外部基準電圧と、内部基準電圧に差がある場合、外部基準電圧が伝送路損失でドロップした場合は、増幅回路Ｕ７、Ｕ８の総合ゲインは１以上でも良い。電流方向検出回路４７は内部／外部基準電圧の入出力を制御している。具体的に電流方向検出回路４７は、ＳＷ８を切り替える。
【００９１】
先ず、内部の基準電圧を使用する場合を説明する。
【００９２】
基準電圧入出力端子４４とＰＤＩＣの後段のＲＦアンプの基準電圧入力端子を接続しておく。電源ＯＮした直後の初期設定では、電流方向検出回路４７は内部基準電圧回路設定、すなわちＳＷ８はＯＦＦ状態になっている。基準電圧入出力端子４４に外部基準電圧が供給されていないと、ＳＷ８がＯＦＦ状態なので、流れる電流がなく、電流方向検出回路４７は、基準電圧は入力されていない、すなわち内部基準電圧を使用する回路設定と判定する。
【００９３】
電流方向検出回路４７は内部基準電圧回路設定、すなわちＳＷ８をＯＮ状態にする。基準電圧発生回路３９の基準電圧出力は、図１５中Ｂに示すように増幅回路Ｕ７、Ｕ８でバッファされて、ＰＤの増幅回路（図示していない）に送られ、さらにはＳＷ８、電流方向検出回路４７を経由して、基準電圧入出力端子４４から、ＰＤＩＣ後段のＲＦアンプの基準電圧入力端子に送られる。
【００９４】
この実施例では回路を見て判るように、ＳＷ８がＯＮすると、増幅回路Ｕ７、Ｕ８はボルテージフォロアとなり、基準電圧発生回路３９の基準電圧出力をゲイン１として増幅し、出力する。
【００９５】
次に、外部からの基準電圧を使用する場合を説明する。
【００９６】
基準電圧入出力端子４４とＰＤＩＣの後段のＲＦアンプの基準電圧出力端子を接続しておく。電源ＯＮした直後の初期設定では、電流方向検出回路４７は内部基準電圧回路設定、すなわちＳＷ８はＯＦＦ状態になっている。基準電圧入出力端子４４に、ＲＦアンプの基準電圧出力端子からの外部基準電圧が供給されると、電流方向検出回路４７は、ＲＦアンプからの外部基準電圧によって生じる電流を検出し、外部基準電圧を使用する回路設定と判定し、ＳＷ８をＯＦＦ状態のままにする。この結果、ＰＤＩＣの後段のＲＦアンプの基準電圧出力端子からの外部基準電圧は、図１５中Ａに示すように基準電圧入出力端子４４、電流方向検出回路４７を経由し、増幅回路Ｕ７、Ｕ８でバッファされて、ＰＤの増幅回路（図示していない）へ送られる。
【００９７】
この実施例では回路を見て判るように、ＳＷ８がＯＦＦすると、増幅回路Ｕ７、Ｕ８は基準電圧発生回路３９の基準電圧として動作するゲイン１の２段アンプとなり、ロスがなければ、原理的には外部基準電圧と同じ電圧がＵ８から出力される。尚、増幅回路Ｕ７、Ｕ８を２段使用すると、増幅回路Ｕ７、Ｕ８自身が発生するオフセットをキャンセルする働きもある。
【００９８】
このように、図１５の実施例でも、１つの端子で、基準電圧の入出力を兼用でき、さらに基準電圧が内部／外部供給のどちらの場合も、バッファ回路が有効に働き、この結果安定な基準電圧の供給が可能になる。
【００９９】
次に図１２〜図１５の実施例で使用した電流方向検出回路の実施例について説明する。
【０１００】
図１６は、電流方向検出回路４７の一実施例である。この電流方向検出回路４７だけでは、周辺回路との動作関係がわかりにくいので、一段上の階層回路である、基準電圧自動切替回路４６内に記載した。従って、Ｑ１から左側のＳＷ６、ＳＷ７、Ｕ６基準電圧発生回路３９の回路ブロック図は、図１４回路と同じである。
【０１０１】
図中、Ｒ６とＲ７は、ブリーダ抵抗であり、Ｒ５との分圧抵抗を兼ねている。
【０１０２】
電流方向検出回路４７の動作としては、基準電圧入出力端子４４から外部基準電圧が入力されている場合と、基準電圧入出力端子４４から外部基準電圧が入力されていない場合の２種類しかない。電流方向検出回路４７は、ＳＷ６がＯＦＦの状態で、基準電圧入出力端子４４に外部基準電圧が供給されているか、否かを検出する。
【０１０３】
先ず、外部からの基準電圧を使用する場合を説明する。
【０１０４】
基準電圧入出力端子４４とＰＤＩＣの後段のＲＦアンプ（図示していない）の基準電圧出力端子を接続しておく。電源ＯＮした直後の初期設定では、ＳＷ６はＯＦＦ状態、ＳＷ７は基準電圧入出力端子４４側になっている。基準電圧入出力端子４４に、ＲＦアンプの基準電圧出力端子からの外部基準電圧が供給されると、Ｒ５とＲ７の分圧比で、Ｃ点の電位はＤ点よりも低くなり、増幅回路Ｕ９の出力はＨｉｇｈ、トランジスタＱ１のベース電位が高くなるので、トランジスタＱ１のコレクタ電位は、Ｌｏｗになる。すなわち、電流方向検出回路４７は外部基準電圧回路設定と判定し、ＳＷ６をＯＦＦ状態、ＳＷ７を基準電圧入出力端子４４側にする。
【０１０５】
この結果、ＰＤＩＣの後段のＲＦアンプの基準電圧出力端子からの外部基準電圧は、Ａに示すように基準電圧入出力端子４４、抵抗Ｒ５、ＳＷ７を経由し、バッファ回路Ｕ６でバッファされて、ＰＤの増幅回路（図示していない）へ送られる。
【０１０６】
次に基準電圧入出力端子４４から外部基準電圧が入力されていない場合、すなわち、内部の基準電圧を使用する場合について説明する。
【０１０７】
電源ＯＮした直後の初期設定では、ＳＷ６はＯＦＦ状態、ＳＷ７は基準電圧入出力端子４４になっている。基準電圧入出力端子４４に、外部基準電圧が供給されていないと、内部の基準電圧発生回路３９の出力に接続されたＳＷ６はＯＦＦ状態なので、Ｃ点、Ｄ点はＧＮＤ電位になるので、増幅回路Ｕ９の出力はＬｏｗとなり、ドランジスタＱ１のベース電位が低くなるので、Ｑ１のコレクタ電位はＨｉｇｈになる。すなわち、電流方向検出回路４７は内部基準電圧回路設定と判断し、ＳＷ７を基準電圧発生回路３９側、ＳＷ６はＯＮ状態にする。
【０１０８】
基準電圧発生回路３９の基準電圧出力は、図１６中Ｂに示すようにＳＷ７を経由し、バッファ回路Ｕ６でバッファされて、ＰＤＩＣ内部の増幅回路（図示していない）に送られ、さらにはＳＷ６、抵抗Ｒ５を経由して、基準電圧入出力端子４４から、ＰＤＩＣ後段のＲＦアンプの基準電圧入力端子に送られる。
【０１０９】
Ｒ５抵抗は、あまり大きいと、基準電圧がドロップしてしまうので、増幅回路Ｕ９のゲインとの関係を見て決定するか、あるいは、バッファ回路Ｕ６を増幅回路に変更して、Ｒ５抵抗の電圧ドロップ分を補償することも可能である。図１６の実施例では、増幅回路Ｕ９、トランジスタＱ２によるスイッチ回路を使用したが、コンパレータ回路を使用しても良い。
【０１１０】
本発明の実施例では、ＰＤＩＣに供給する基準電圧の内部／外部切替を、基準電圧入出力端子、基準電圧切替端子、自動切替回路等の手段により、どちらでも選択できる機能を持たせた。しかし別の手段として、ＰＤＩＣ製作時点で、アルミ配線マスクを２種類設け、所謂アルミオプション（またはメタルオプション）の方式で、基準電圧の内部／外部切替を行うことも可能である。この場合、切替回路等は不要になる。
【０１１１】
例えば図１７のように、ノードＮ１とノードＮ２を結ぶ配線パターンがないアルミ配線マスクと、ノードＮ１とノードＮ２を結ぶ配線パターンを設けたアルミ配線マスクを用いて、２種類のＰＤＩＣを製造する。後段のＲＦアンプ２１の構成に応じて、２種類のＰＤＩＣのうち一方を使用する。例えば、ＲＦアンプ２１が基準電圧を出力できる構成であれば、図１７のように、ノードＮ１とノードＮ２を結ぶ配線パターンがないアルミ配線マスクを用いて製造されたＰＤＩＣを使用する。また、図９のＳＷ３、ＳＷ４をアルミオプションで切替てもよい。このようにアルミオプションの方式を採ることにより、切替端子４２が不要になり、パッケージの小型化に繋がる。更に、アルミオプションの方式を採ることにより、ＰＤＩＣの回路設計コストならびに製造コストの削減を実現できる。先に説明した回路による切替方式を選択するか、アルミオプションで切り替える方式を選択するかは、ＰＤＩＣのユーザが決定することである。
【０１１２】
次に、複数種の波長に対応したＰＤＩＣについて説明する。
【０１１３】
近年では、ＣＤ（コンパクトディスクプレーヤ）、ＬＤ（レーザディスクプレーヤ）、ＤＶＤ（デジタルバーサータイルディスク）、最近では青色レーザを利用したＨＤ−ＤＶＤ等、使用する波長は３波長にもなり、ドライブ、レコーダ、プレーヤ等のＰＵＨ（光ピックアップ装置）には、これらすべての互換性能が求められる。このため、ＰＵＨは３波長、各々の波長に対応したＰＤＩＣをＰＵＨに搭載しなければならない。
【０１１４】
図１８は、３波長に対応したＰＤＩＣをＰＵＨに搭載した場合の一実施例を示す概略図である。
【０１１５】
図１８中１Ａ、１Ｂ、１ＣはＰＤＩＣで、各々異なる波長の光を受光する。この実施例の場合、例えば１ＡのＰＤＩＣは青用とし基準電圧は出力の形式に設定する。１ＢのＰＤＩＣは赤用とし基準電圧は入力の形式に設定する。１ＣのＰＤＩＣは赤外用とし基準電圧は入力に設定する。動作としては、ＰＤＩＣ１Ａの基準電圧入出力端子４４からは基準電圧が出力され、その出力は、基準電圧が入力に設定されているＰＤＩＣ１Ｂ、ＰＤＩＣ１Ｃ、および後段のＲＦアンプ２１の基準電圧入力端子（図示していない）に伝送される。ＰＵＨ上では、温度及びその温度特性はほぼ同一と考えてよいので、基準電圧を出力しているＰＤＩＣ１Ａと他のＰＤＩＣ１Ｂ、ＰＤＩＣ１Ｃは同じ温度ドリフト傾向になり、光検知信号を含んでいる信号のＤＣ分が精度良く伝送可能になる。
【０１１６】
次に、多数（６個以上）の受光セル（フォトダイオード）を有するＰＤＩＣについて説明する。
【０１１７】
図１９は、図１に示した光ピックアップヘッド５の光路内に組み込まれるホログラム（回折格子）５０ならびに該ホログラムにより分割された光を受光する受光素子のパターンの一例を示す。
【０１１８】
ホログラム５０により分割された光ビーム（レーザ光）は、受光素子５１の中心部に設けられた４つの受光セル５１−ａ〜５１−ｄと、ラジアル方向（光ディスク半径方向）に距離を置いた４つの受光セル５１−ｅ〜５１−ｈに、それぞれ結像される。ホログラム５０の全領域５０−１〜５０−８によりそれぞれ回折された回折光は、位相差検出（ＤＰＤ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｐｈａｓｅ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式に従うＤＰＤ方式トラッキングエラー信号の検出に利用される。領域５０−１〜５０−４により回折される回折光は、プッシュプル（ＰＰ：Ｐｕｓｈ  Ｐｕｌｌ）方式に従うＰＰ方式トラッキングエラー信号の生成に利用される。
【０１１９】
受光領域５１−ａ〜５１−ｈの各出力を、それぞれＰａ〜Ｐｈとすると、ＰＰ方式トラッキングエラー信号ＰＰは次式により得られる。    
ＰＰ＝（Ｐａ  ＋  Ｐｄ）−（Ｐｂ＋  Ｐｃ）
また、ＤＰＤ方式トラッキングエラー信号ＤＰＤは次式により得られる。    
ＤＰＤ＝ｐｈａ（Ｐａ  ＋  Ｐｅ  ＋  Ｐｃ＋  Ｐｇ）−ｐｈａ（Ｐｂ＋  Ｐｆ  ＋  Ｐｄ＋  Ｐｈ）
ここでｐｈａは各出力の位相をとることを示す。
【０１２０】
このように多数の受光セルを有し、対応する多数のＩＶ変換回路が設けられるＰＤＩＣには、図１４に示したようなバッファ回路を設けたＰＤＩＣが特に有効である。尚、ＤＰＤ方式トラッキングエラー信号は、ホログラムを用いた図１９のようなシステムの場合、少なくとも６個の受光セルを用いて生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】この発明の実施の形態が適用可能な情報記録再生装置（光ディスク装置）の構成の一例を示す概略図。
【図２】図１に示した光ディスク装置に組み込まれる光ヘッド装置に用いられるＰＤＩＣの内部等価回路と受光素子パターンの一例を示す概略図。
【図３】ＰＤＩＣ１へのレーザビームのフォーカシング受光状態を示す概略図。
【図４】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、ＰＤＩＣ１へのレーザビームのトラッキング受光状態を示す概略図。
【図５】基準電圧発生回路としてのバンドギャップリファレンス回路の構成を示す概略図。
【図６】ＰＤＩＣの内部等価回路で、１つの端子を、基準電圧の入力と出力で兼用した一例を示す概略図。
【図７】図６基準電圧切替回路の内部詳細回路の一例を示す概略図。
【図８】図７基準電圧切替回路の内部詳細回路にバッファ回路を付加した一例を示す概略図。
【図９】図８基準電圧切替回路の内部詳細回路のＳＷ部変形例を示す概略図。
【図１０】図２ＰＤＩＣに本発明の図９の実施例を適用した実施例を示す概略図。
【図１１】ＰＤＩＣの内部等価回路で、１つの端子を、基準電圧の入力と出力で兼用し、その切替に基準電圧自動切替回路を使用した一例を示す概略図。
【図１２】基準電圧自動切替回路の内部詳細回路の一例を示す概略図。
【図１３】図１２基準電圧自動切替回路の内部詳細回路にバッファ回路を付加した一例を示す概略図。
【図１４】図１３基準電圧切替回路の内部詳細回路のＳＷ部変形例を示す概略図。
【図１５】図１３基準電圧切替回路の内部詳細回路のバッファ部変形例を示す概略図。
【図１６】電流方向検出回路４７の一実施例を示す概略図。
【図１７】ＰＤＩＣのアルミオプション方式を説明するための概略図。
【図１８】３波長に対応したＰＤＩＣをＰＵＨに搭載した場合の一実施例を示す概略図。
【図１９】図１に示した光ピックアップヘッド５の光路内に組み込まれるホログラムならびに該ホログラムにより分割された光を受光する受光素子のパターンの一例を示す概略図。
【符号の説明】
【０１２２】
１…受光素子回路（ＰＤＩＣ）、２…光ディスク、５…光ピックアップヘッド（ＰＵＨ）、１０…対物レンズ、１５…半導体レーザ、３９…基準電圧発生回路、４０…基準電圧出力端子、４１…外部基準電圧入力端子、４２…基準電圧切替端子、４３…基準電圧切替回路４３、４４…基準電圧入出力端子、４６…基準電圧自動切替回路、４７…電流方向検出回路、５０…ホログラム、５１…受光素子、ＰＤ−Ａ…受光素子、Ｕ１…電流電圧変換回路（ＩＶ変換回路）、ＳＷ１…スイッチ、Ｕ５、Ｕ６…バッファ回路。
【図１】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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