(57)【要約】【課題】低雑音動作特性を向上させた光検出装置を提供する。【解決手段】開示される光検出装置１は、半導体レーザから射出され光ディスクにより反射された光ビームから信号を生成する光ピックアップに用いられるものである。この光検出装置は、複数のフォトダイオードＰＤ１A，ＰＤ１B，ＰＤ１C，ＰＤ１Dと、信号加算器１３と、複数の電流検出器１２Ａ〜１２Ｄとを有している。各フォトダイオードＰＤ１A，ＰＤ１B，ＰＤ１C，ＰＤ１Dは、光ディスクからの反射光を受光して受光電流ＩA，ＩB，ＩC，ＩDをそれぞれ出力する。信号加算器１３は、受光電流ＩA，ＩB，ＩC，ＩDを加算する。各電流検出器１２Ａ〜１２Ｄは、フォトダイオードＰＤ１A，ＰＤ１B，ＰＤ１C，ＰＤ１Dに対応して設けられ、対応するフォトダイオードＰＤ１A，ＰＤ１B，ＰＤ１C，ＰＤ１Dの受光電流ＩA，ＩB，ＩC，ＩDを検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出され光記録媒体により反射された光ビームから信号を生成する光ピックアップに用いられる光検出装置であって、
光記録媒体からの反射光を受光して受光電流を出力する複数のフォトダイオードと、
前記複数のフォトダイオードの各前記受光電流を加算する信号加算器と、
前記複数のフォトダイオードに対応して設けられ、対応する前記フォトダイオードの前記受光電流を検出する複数の電流検出器と
を有することを特徴とする光検出装置。
【請求項２】
前記信号加算器は、
加算された前記受光電流を電圧信号に変換する電流電圧変換増幅器である
ことを特徴とする請求項１に記載の光検出装置。
【請求項３】
前記複数の電流検出器は、
対応する前記受光電流に対しそれぞれ線形的に変化する前記電圧信号を出力する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光検出装置。
【請求項４】
前記複数の電流検出器は、
前記複数のフォトダイオードに対応して設けられ、対応する前記フォトダイオードと前記信号加算器との間に介挿された複数の検出抵抗と、
前記複数のフォトダイオードに対応して設けられ、対応する前記フォトダイオードに流れる電流により対応する前記検出抵抗に生じる電圧降下を検出する複数の電圧検出器と
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光検出装置。
【請求項５】
前記複数の電圧検出器は、
対応する前記電圧降下に対しそれぞれ線形的に変化する前記電圧信号を出力する
ことを特徴とする請求項４に記載の光検出装置。
【請求項６】
前記複数の電流検出器は、
前記複数のフォトダイオードに対応して設けられ、対応する前記フォトダイオードと前記信号加算器との間に介挿された複数の検出抵抗と、
前記複数のフォトダイオードに対応して設けられ、対応する前記フォトダイオードと対応する前記検出抵抗との接続点における、基準電圧に対する電圧を増幅する複数の非反転増幅器と
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光検出装置。
【請求項７】
前記複数の非反転増幅器に対応して設けられ、対応する前記非反転増幅器の出力電圧を反転増幅する複数の反転増幅器
を有することを特徴とする請求項６に記載の光検出装置。
【請求項８】
前記複数の電流検出器は、
前記複数のフォトダイオードに対応して設けられ、対応する前記フォトダイオードと前記信号加算器との間に介挿された複数の検出抵抗と、
前記複数のフォトダイオードに対応して設けられ、対応する前記フォトダイオードに流れる電流により対応する前記検出抵抗に生じる電圧降下を電流信号に変換する複数のｇｍ増幅器と、
前記複数のｇｍ増幅器に対応して設けられ、対応する前記ｇｍ増幅器の前記電流信号を電圧信号に変換する複数の電流電圧変換増幅器と
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光検出装置。
【請求項９】
各前記ｇｍ増幅器は、正側入力端子が対応する前記フォトダイオードと対応する前記検出抵抗との接続点に接続され、負側入力端子が前記信号加算器の入力端子と対応する前記検出抵抗との接続点に接続されている
ことを特徴とする請求項８に記載の光検出装置。
【請求項１０】
各前記ｇｍ増幅器は、負側入力端子が対応する前記フォトダイオードと対応する前記検出抵抗との接続点に接続され、正側入力端子が前記信号加算器の入力端子と対応する前記検出抵抗との接続点に接続されている
ことを特徴とする請求項８に記載の光検出装置。
【請求項１１】
各前記ｇｍ増幅器は、正側入力端子及び負側入力端子のうち、一方が対応する前記フォトダイオードと対応する前記検出抵抗との接続点に接続され、他方に基準電圧が印加されている
ことを特徴とする請求項８に記載の光検出装置。
【請求項１２】
各前記フォトダイオードは、
カソードコモン接続又はアノードコモン接続されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の光検出装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかに記載の光検出装置を備えることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１４】
請求項１３に記載の光ピックアップを搭載したことを特徴とする光記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤ（Compact Disk）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）あるいはブルーレイディスク（Blue-ray Disc：登録商標）等の光ディスクに情報の記録又は再生を行う光ピックアップに用いられ、光ディスクで反射された光ビームを受光する受光器（光電素子）及び光信号（Optical signal）と上記受光器から出力される電気信号（Electrical signal）の両方を処理する電子回路を有する光検出装置（ＯＥＩＣ：Optical Electrical Integrated Circuit）、この光検出装置を備えた光ピックアップ及びこの光ピックアップを搭載した光記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光検出装置を備えた光ピックアップには、光ディスクからの反射光に含まれるノイズ等の低減を図るために、対物レンズによって集光した光ビームを受光するフォトディテクタ内に、上記光スポットの中心部を受光する所定個数の内側の受光器と、上記内側の受光器の外側を取り囲むように設けられ、上記光スポットの周辺部を受光する上記所定個数の外側の受光器とからなる受光器集合体を有しているものがある。この光ピックアップは、上記フォトディテクタの後段に設けられる演算部内に、各受光器が受光する光量に応じて生成する電流信号を加算した後に電圧信号に変換するＩ−Ｖ増幅器（電流電圧変換増幅器）を有している（例えば、特許文献１参照。）。以下、この技術を第１の従来例と呼ぶ。
【０００３】
また、従来の光検出装置には、光学系を複雑にすることなく、再生信号検出系の増幅器ノイズを低下させるために、光ビームを複数の受光素子又は複数の分割受光領域を有する受光素子で受光した後、それぞれの受光信号を電流電圧変換して出力するものもある。この光検出装置では、複数の受光信号の一部又は全部を電流電圧変換前に電流加算するか、あるいはそれぞれの受光信号を電流加算せずにそのまま電流電圧変換するかを切り換える切換手段を具備している（例えば、特許文献２参照。）。以下、この技術を第２の従来例と呼ぶ。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１６２００３号公報
【特許文献２】特開２００６−５９４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した第１の従来例では、受光器の構造を物理的、製造プロセス的な方法で分割してＲＦ信号や各受光部（チャンネル）のサーボ信号を同時に生成しているため、光電流をすべてＲＦ信号に割り当てられない。この結果、Ｓ／Ｎが悪化し、電流加算の利点を活かしきれないという問題があった。また、上記した第１の従来例では、物理的、プロセス的な受光器の構造変更が必要であるという問題があった。
【０００６】
一方、上記した第２の従来例では、複数の受光信号の一部又は全部を電流電圧変換前に電流加算するか、あるいはそれぞれの受光信号を電流加算せずにそのまま電流電圧変換するかを切り換えているため、電流加算のＲＦ信号と各受光部（チャンネル）のサーボ信号とを同時に得ることができないという問題があった。
以上のことから、上記した第１及び第２の従来例には、特に、低雑音動作特性が良好でないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、上述のような問題を解決することを課題の一例とするものであり、これらの課題を解決することができる光検出装置、光ピックアップ及び光記録再生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】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明に係る光検出装置は、光源から射出され光記録媒体により反射された光ビームから信号を生成する光ピックアップに用いられる光検出装置であって、光記録媒体からの反射光を受光して受光電流を出力する複数のフォトダイオードと、前記複数のフォトダイオードの各前記受光電流を加算する信号加算器と、前記複数のフォトダイオードに対応して設けられ、対応する前記フォトダイオードの前記受光電流を検出する複数の電流検出器とを有することを特徴としている。
【０００９】
また、請求項１３に記載に係る光ピックアップは、請求項１乃至１２のいずれかに記載の光検出装置を備えることを特徴としている。
また、請求項１４に記載の発明に係る光記録再生装置は、請求項１３に記載の光ピックアップを搭載したことを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る光検出装置（ＯＥＩＣ）１の概略構成を示す回路図である。また、図２は、図１に示す４分割受光器（４象限受光器）１１を構成するフォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dそれぞれの受光面の配置の一例を示す図である。本実施の形態１に係る光検出装置１は、いわば電流加算型と呼ぶべき構成を有している。この光検出装置１は、４分割受光器（４象限受光器）１１と、電流検出器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ及び１２Ｄと、信号加算器１３とを有している。
【００１１】
４分割受光器１１は、４つの受光領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを有している。４つの受光領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、それぞれフォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dにより構成されている。４分割受光器１１は、各フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dのアノードが共通接続され、接地されたアノードコモン型である。フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dは、後述する光ディスク２（図３参照）によって反射された光ビーム（主ビーム）を受光して、それぞれ受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDを出力する。
【００１２】
電流検出器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ及び１２Ｄは、フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dに対応して設けられている。電流検出器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ及び１２Ｄは、対応するフォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dからそれぞれ出力される受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDを検出し、対応する受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDに対しそれぞれ線形的に変化する電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDを出力する。これら電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDは、後述する信号処理回路７（図３参照）に供給される。
【００１３】
以上説明した電流検出器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ及び１２Ｄにおいて、受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDを対応する電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDに変換する際の線形性は、光検出装置（ＯＥＩＣ）１に求められる基本的な特性である。すなわち、受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDの変化は、光ピックアップ２のフォーカシング及びトラッキング制御（サーボ制御）に必要な情報であり、対応する電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDに変換された後もその情報が維持されている必要がある。したがって、各電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDが対応する受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDに対しそれぞれ線形的に変化することにより、信号処理回路７は、正確なサーボ信号処理を行うことができ、光記録再生装置が光記録再生装置として成立するのである。
【００１４】
信号加算器１３は、フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dからそれぞれ出力される受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDを加算してＲＦ電流信号ＩRFとするとともに、このＲＦ電流信号ＩRFをＲＦ電圧信号ＶRFに変換して出力する。すなわち、信号加算器１３は、Ｉ−Ｖ増幅器（電流電圧変換増幅器）としても機能している。
【００１５】
なお、光検出装置１は、実際には、上記構成要素の他、後述するトラッキングエラー信号ＴＥを得るために、２つの副ビームを受光する２つの副受光器及び、各副受光器から射出される受光電流を処理する回路等を備えている。しかし、これらの構成要素は、本発明の特徴とは直接関係しないので、その説明を省略する。
【００１６】
次に、図１に示す光検出装置１を備えた光ピックアップ２及びこの光ピックアップ２を搭載した光記録再生装置の構成について、図３を参照して説明する。光記録再生装置は、光記録媒体に記録された情報を読み取って再生する光再生装置、光記録媒体に記録すべき情報を記録する光記録装置又は、その両者の機能を有する装置である。本実施の形態１では、光記録媒体として光ディスク３を用いる光ディスク記録再生装置（以下「光ディスク装置」という。）の場合を例にとって説明する。
【００１７】
この光ディスク装置は、光ピックアップ２と、コントローラ４と、レーザ・ドライバ５と、回折ユニット・ドライバ６と、信号処理回路７と、イコライザ８と、ピックアップ・ドライバ（ＰＵドライバ）９とから概略構成されている。光ピックアップ２は、上記した光検出装置（ＯＥＩＣ）１と、光源である半導体レーザ２１と、回折ユニット２２と、ハーフミラー２３と、対物レンズ２４と、集光レンズ２５とを有している。また、光ピックアップ２は、図示しないが、フォーカシング及びトラッキング調整を行うアクチュエータを備えている。
【００１８】
コントローラ４は、この光ディスク装置の全体の制御を行う。例えば、コントローラ４は、所定のアルゴリズム、設定等に従って、接続モード指定信号ＭＣを生成して信号処理回路７に供給する。さらに、コントローラ４は、光ディスク３から情報を読み取るためのレーザ駆動信号ＬＤＤ又は、外部から供給される光ディスク３に記録すべき情報に関する情報信号ＷＤに対応したレーザ駆動信号ＬＤＤを生成し、レーザ・ドライバ５に供給する。レーザ・ドライバ５は、レーザ駆動信号ＬＤＤに基づいて半導体レーザ２１を駆動する。
【００１９】
半導体レーザ２１から射出された光ビームは、マルチビーム生成素子として機能する回折ユニット２２に入射される。回折ユニット２２は、例えば、液晶ポリマ（ＬＣＰ）等からなる回折素子を有している。コントローラ４は、回折ユニット駆動信号ＤＵＤを回折ユニット・ドライバ６に供給する。回折ユニット２２は、回折ユニット・ドライバ６によって駆動され、半導体レーザ２１から射出される光ビームを３つの光ビームに分割、生成して、ハーフミラー２３に供給する。
【００２０】
回折ユニット２２には図示せぬアクチュエータが結合されている。このアクチュエータが回折ユニット・ドライバ６によって駆動されることにより、３つの光ビームの生成及びビームの位置調整等のビーム調整がなされる。ハーフミラー２３は、回折ユニット２２で分割生成された主ビーム及び２つの副ビームを対物レンズ２４に導く。対物レンズ２４は、これらのビームを集光して、光ディスク３の情報記録面に照射する。
【００２１】
具体的には、上記主ビームのビームスポットが光ディスク３の記録トラック上に位置するように照射される。この際、光ディスク３により反射された３つの反射光ビームは、対物レンズ２４、ハーフミラー２３、集光レンズ２５を介して光検出装置１に導かれる。光検出装置１は、上記した処理を行い、ＲＦ電圧信号ＶRF、電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶD等を生成し、信号処理回路７に供給する。
【００２２】
信号処理回路７は、光検出装置１から供給されるＲＦ電圧信号ＶRF、電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶD等に基づいて、後述するフォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥ、ビーム調整信号ＢＡ、読取信号ＲＳ等を生成する。信号処理回路７は、読取信号ＲＳを、読取信号ＲＳの再生、記憶等の処理を行う外部回路（図示略）に供給するとともに、ビーム調整信号ＢＡをコントローラ４に供給する。また、信号処理回路７は、フォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥをイコライザ８に供給する。
【００２３】
イコライザ８は、コントローラ４の制御の下、上記した光ピックアップ２が備えるアクチュエータ（図示略）の駆動信号を生成し、ＰＵドライバ９に供給する。ＰＵドライバ９は、供給された駆動信号に基づいて、光ピックアップ２が備えるアクチュエータ（図示略）を駆動する。これにより、光ピックアップ２のフォーカシング及びトラッキング制御（サーボ制御）が行われる。
【００２４】
なお、信号処理回路７の全部又は一部の機能を光検出装置が果たすように構成しても良い。一部の機能としては、例えば、フォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥ等を生成する機能がある。
【００２５】
次に、上記構成を有する電流加算型の光検出装置１におけるノイズレベルと、図４に示す従来の光検出装置３１におけるノイズレベルとを比較する。図４において、図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。光検出装置３１は、いわば電圧加算型と呼ぶべき構成を有している。この光検出装置３１は、図１に示す光検出装置１と同様に４分割受光器（４象限受光器）１１を有するともに、Ｉ−Ｖ増幅器（電流電圧変換増幅器）３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ及び３２Ｄと、信号加算器３３とを有している。
【００２６】
Ｉ−Ｖ増幅器３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ及び３２Ｄは、フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dに対応して設けられている。Ｉ−Ｖ増幅器３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ及び３２Ｄは、対応するフォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dからそれぞれ出力される受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDを電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDに変換して出力する。信号加算器３３は、電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDを加算してＲＦ電圧信号ＶRFとして出力する。
【００２７】
ここで、各Ｉ−Ｖ増幅器３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ及び３２Ｄの出力のノイズレベルをいずれもＮとするとともに、信号加算器３３のゲインを４とし、光検出装置３１の出力のノイズレベルをＮＲＦ１とした場合、ノイズレベルＮＲＦ１は、４つのＩ−Ｖ増幅器３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ及び３２Ｄの出力のノイズレベルの２乗平均値と、信号加算器３３のゲインとの積であり、式（１）で表される。
ＮＲＦ１＝４×√｛（Ｎ／４）2＋（Ｎ／４）2＋（Ｎ／４）2＋（Ｎ／４）2｝
＝２Ｎ  ・・・（１）
【００２８】
以下、ノイズレベルＮＲＦ１が式（１）で表される根拠について説明する。例えば、Ｉ−Ｖ増幅器３２ＡのノイズレベルＮは、信号加算器３３の正側入力端子では、加算抵抗の抵抗分割によって｛Ｎ×（１／４）｝となる。このノイズレベル｛Ｎ×（１／４）｝がＩ−Ｖ増幅器３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ及び３２Ｄの４チャンネル分加算されるので、信号加算器３３の正側入力端子におけるノイズレベルＮＲＦ１（＋）はこれらの２乗平均となり、式（２）で表される。
ＮＲＦ１（＋）＝√｛（Ｎ／４）2＋（Ｎ／４）2＋（Ｎ／４）2＋（Ｎ／４）2｝
＝Ｎ／２  ・・・（２）
信号加算器３３では、正側入力端子におけるノイズレベルＮＲＦ１（＋）が信号加算器３３のゲイン（今の場合、ゲイン４）により増幅される。以上のことから、信号加算器３３の出力のノイズＮＲＦ１は、上記式（１）で表されるのである。
【００２９】
一方、図１に示す本実施の形態１に係る光検出装置１において、信号加算器１３のＩ−Ｖ増幅器としての出力のノイズレベルをＮとするとともに、光検出装置１の出力のノイズレベルをＮＲＦ２とした場合、ノイズレベルＮＲＦ２は、信号加算器１３のＩ−Ｖ増幅器としての出力のノイズレベルＮに等しいので、式（３）で表される。
ＮＲＦ２＝Ｎ  ・・・（３）
【００３０】
式（１）及び式（３）より、式（４）が導き出される。
ＮＲＦ２＝（１／２）・ＮＲＦ１  ・・・（４）
以上のことから、電流加算型である光検出装置１の出力のノイズレベルＮＲＦ２は、電圧加算型である従来の光検出装置３１の出力のノイズレベルＮＲＦ１の１／２となる、すなわち、少なくとも−６ｄＢのノイズ低減が可能となる。
【００３１】
以上説明したように、本発明の実施の形態１による光検出装置１は、光源である半導体レーザ２１から射出され光ディスク３の情報記録面により反射された光ビームから信号を再生する光ピックアップ２に用いられるものである。この光検出装置１は、フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dと、電流検出器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ及び１２Ｄと、信号加算器１３とを有している。
【００３２】
フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dは、光ディスク３からの反射光を受光して受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDをそれぞれ出力する。電流検出器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ及び１２Ｄは、受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDを検出し、対応する受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDに対しそれぞれ線形的に変化する電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDを出力する。信号加算器１３は、受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDを加算してＲＦ電流信号ＩRFとするとともに、このＲＦ電流信号ＩRFをＲＦ電圧信号ＶRFに変換して出力する。
【００３３】
したがって、本発明の実施の形態１によれば、ＲＦ電圧信号ＶRFと同時に各フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１D（チャンネル）のサーボ信号を生成することができる。また、本発明の実施の形態１によれば、すべての受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDをＲＦ電圧信号ＶRFに変換することができる。さらに、本発明の実施の形態１によれば、上記した第１の従来例のように、受光器を物理的、プロセス的に変更する必要がない。この結果、電流加算の利点を十分に活かすことができ、低雑音動作特性の向上を実現することができる。
【００３４】
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２に係る光検出装置（ＯＥＩＣ）４１の概略構成を示す回路図である。図５において、図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図５に示す光検出装置４１においては、図１に示す電流検出器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ及び１２Ｄに換えて、電圧検出器４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ及び４２Ｄ並びに検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄが新たに設けられている。言い換えれば、電流検出器１２Ａは電圧検出器４２Ａと検出抵抗Ｒａとにより構成され、電流検出器１２Ｂは電圧検出器４２Ｂと検出抵抗Ｒｂとにより構成されている。同様に、電流検出器１２Ｃは電圧検出器４２Ｃと検出抵抗Ｒｃとにより構成され、電流検出器１２Ｄは電圧検出器４２Ｄと検出抵抗Ｒｄとにより構成されている。すなわち、本実施の形態２に係る光検出装置４１は、上記した本実施の形態１に係る光検出装置１と同様、いわば電流加算型と呼ぶべき構成を有している。また、図３に示す光ピックアップ２及びこの光ピックアップ２を搭載した光記録再生装置においては、光検出装置１に換えて、光検出装置４１を新たに設けるものとする。
【００３５】
電圧検出器４２Ａ〜４２Ｄ並びに検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄは、フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dに対応して設けられている。電圧検出器４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ及び４２Ｄの入力インピーダンスは、ハイインピーダンスである必要がある。電圧検出器４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ及び４２Ｄの各第１の入力端子は、信号加算器１３の負側入力端子にそれぞれ接続されている。各検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄは、信号加算器１３の負側入力端子と、対応する対応するフォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dの各カソードと対応する電圧検出器４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ及び４２Ｄの各第２の入力端子との接続点の間に、すなわち、電流加算前の各フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dの電流経路にそれぞれ介挿されている。
【００３６】
電圧検出器４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ及び４２Ｄは、対応するフォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dに流れる受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDにより対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄの両端に生じる電圧降下を入力して検出、増幅し、この電圧降下に対しそれぞれ線形的に変化する電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDを出力する。これら電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDは、図３に示す信号処理回路７に供給される。なお、上記構成を有する電流加算型の光検出装置４１におけるノイズレベルは、上記した本実施の形態１に係る光検出装置１と同様であるので、その説明を省略する。
【００３７】
以上説明した電流検出器４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ及び４２Ｄにおいて、受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDと対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄとによる電圧降下を対応する電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDとして出力する際の線形性は、光検出装置（ＯＥＩＣ）１に求められる基本的な特性である。すなわち、受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDと対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄとによる電圧降下の変化は、光ピックアップ２のフォーカシング及びトラッキング制御（サーボ制御）に必要な情報であり、出力される電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDにもその情報が維持されている必要がある。したがって、各電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDが対応する受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDと対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄとによる電圧降下に対しそれぞれ線形的に変化することにより、信号処理回路７は、正確なサーボ信号処理を行うことができ、光記録再生装置が光記録再生装置として成立するのである。
【００３８】
以上説明したように、本発明の実施の形態２による光検出装置４１は、光源である半導体レーザ２１から射出され光ディスク３の情報記録面により反射された光ビームから信号を再生する光ピックアップ２に用いられるものである。この光検出装置４１は、フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dと、電圧検出器４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ及び４２Ｄと、検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄと、信号加算器１３とを有している。
【００３９】
フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dは、光ディスク３からの反射光を受光して受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDをそれぞれ出力する。電圧検出器４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ及び４２Ｄは、対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄの両端に生じる電圧降下を入力して検出、増幅し、電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDを出力する。信号加算器１３は、受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDを加算してＲＦ電流信号ＩRFとするとともに、このＲＦ電流信号ＩRFをＲＦ電圧信号ＶRFに変換して出力する。
【００４０】
したがって、本発明の実施の形態２によれば、ＲＦ電圧信号ＶRFと同時に各フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１D（チャンネル）のサーボ信号を生成することができる。また、本発明の実施の形態２によれば、すべての受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDをＲＦ電圧信号ＶRFに変換することができる。さらに、本発明の実施の形態２によれば、上記した第１の従来例のように、受光器を物理的、プロセス的に変更する必要がない。この結果、電流加算の利点を十分に活かすことができ、低雑音動作特性の向上を実現することができる。
【００４１】
実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３に係る光検出装置（ＯＥＩＣ）５１の概略構成を示す回路図である。図６において、図５の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図６に示す光検出装置５１においては、図５に示す電圧検出器４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ及び４２Ｄに換えて、非反転増幅器５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ及び５２Ｄが新たに設けられている。本実施の形態３に係る光検出装置５１は、上記した光検出装置１及び４１と同様、いわば電流加算型と呼ぶべき構成を有している。また、図３に示す光ピックアップ２及びこの光ピックアップ２を搭載した光記録再生装置においては、光検出装置１に換えて、光検出装置５１を新たに設けるものとする。
【００４２】
非反転増幅器５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ及び５２Ｄは、フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dに対応して設けられている。非反転増幅器５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ及び５２Ｄの各正側入力端子は、対応するフォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dの各カソードと対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄとの接続点にそれぞれ接続されている。非反転増幅器５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ及び５２Ｄの各負側入力端子には、それぞれ基準電圧Ｖrefが印加されている。
【００４３】
非反転増幅器５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ及び５２Ｄは、各負側入力端子にそれぞれ印加されている基準電圧Ｖrefに対する、対応するフォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dと対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄとの接続点における電圧を入力して増幅し、当該電圧に対しそれぞれ線形的に変化する電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDを出力する。電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDは、基準電圧Ｖrefに対してマイナス側となる。これら電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDは、図３に示す信号処理回路７に供給される。なお、上記構成を有する電流加算型の光検出装置５１におけるノイズレベルは、上記した本実施の形態１に係る光検出装置１と同様であるので、その説明を省略する。
【００４４】
以上説明したように、本発明の実施の形態３による光検出装置５１は、光源である半導体レーザ２１から射出され光ディスク３の情報記録面により反射された光ビームから信号を再生する光ピックアップ２に用いられるものである。この光検出装置５１は、フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dと、非反転増幅器５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ及び５２Ｄと、検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄと、信号加算器１３とを有している。
【００４５】
フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dは、光ディスク３からの反射光を受光して受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDをそれぞれ出力する。非反転増幅器５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ及び５２Ｄは、各基準電圧Ｖrefに対する、対応するフォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dと対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄとの接続点における電圧を入力して増幅し、電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDを出力する。信号加算器１３は、受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDを加算してＲＦ電流信号ＩRFとするとともに、このＲＦ電流信号ＩRFをＲＦ電圧信号ＶRFに変換して出力する。
【００４６】
したがって、本発明の実施の形態３によれば、ＲＦ電圧信号ＶRFと同時に各フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１D（チャンネル）のサーボ信号を生成することができる。また、本発明の実施の形態３によれば、すべての受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDをＲＦ電圧信号ＶRFに変換することができる。さらに、本発明の実施の形態３によれば、上記した第１の従来例のように、受光器を物理的、プロセス的に変更する必要がない。この結果、電流加算の利点を十分に活かすことができ、低雑音動作特性の向上を実現することができる。
【００４７】
実施の形態４．
図７は、本発明の実施の形態４に係る光検出装置（ＯＥＩＣ）６１の概略構成を示す回路図である。図７において、図６の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図７に示す光検出装置６１においては、図６に示す非反転増幅器５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ及び５２Ｄの各出力端子に、それぞれ反転増幅器６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ及び６２Ｄが新たに設けられている。本実施の形態４に係る光検出装置６１は、上記した光検出装置１、４１及び５１と同様、いわば電流加算型と呼ぶべき構成を有している。また、図３に示す光ピックアップ２及びこの光ピックアップ２を搭載した光記録再生装置においては、光検出装置１に換えて、光検出装置６１を新たに設けるものとする。
【００４８】
反転増幅器６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ及び６２Ｄは、フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１D、非反転増幅器５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ及び５２Ｄ並びに検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄに対応して設けられている。反転増幅器６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ及び６２Ｄを構成する各入力抵抗Ｒｉには、対応する非反転増幅器５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ及び５２Ｄの各出力端子がそれぞれ接続されている。
【００４９】
反転増幅器６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ及び６２Ｄは、対応する非反転増幅器５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ及び５２Ｄの出力電圧を、帰還抵抗Ｒｆ及び入力抵抗Ｒｉで定まる増幅度（Ｒｆ／Ｒｉ）で反転増幅し、電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDを出力する。電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDは、基準電圧Ｖrefに対してプラス側となる。これら電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDは、図３に示す信号処理回路７に供給される。なお、上記構成を有する電流加算型の光検出装置６１におけるノイズレベルは、上記した本実施の形態１に係る光検出装置１と同様であるので、その説明を省略する。
【００５０】
以上説明したように、本発明の実施の形態４による光検出装置６１は、光源である半導体レーザ２１から射出され光ディスク３の情報記録面により反射された光ビームから信号を再生する光ピックアップ２に用いられるものである。この光検出装置６１は、フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dと、非反転増幅器５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ及び５２Ｄと、反転増幅器６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ及び６２Ｄと、検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄと、信号加算器１３とを有している。
【００５１】
フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dは、光ディスク３からの反射光を受光して受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDをそれぞれ出力する。非反転増幅器５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ及び５２Ｄは、各基準電圧Ｖrefに対する、対応するフォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dと対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄとの接続点における電圧を入力して増幅して出力する。反転増幅器６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ及び６２Ｄは、対応する非反転増幅器５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ及び５２Ｄの出力電圧を、増幅度（Ｒｆ／Ｒｉ）で反転増幅し、電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDを出力する。信号加算器１３は、受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDを加算してＲＦ電流信号ＩRFとするとともに、このＲＦ電流信号ＩRFをＲＦ電圧信号ＶRFに変換して出力する。
【００５２】
したがって、本発明の実施の形態４によれば、ＲＦ電圧信号ＶRFと同時に各フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１D（チャンネル）のサーボ信号を生成することができる。また、本発明の実施の形態４によれば、すべての受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDをＲＦ電圧信号ＶRFに変換することができる。さらに、本発明の実施の形態４によれば、上記した第１の従来例のように、受光器を物理的、プロセス的に変更する必要がない。この結果、電流加算の利点を十分に活かすことができ、低雑音動作特性の向上を実現することができる。
【００５３】
実施の形態５．
図８は、本発明の実施の形態５に係る光検出装置（ＯＥＩＣ）７１の概略構成を示す回路図である。図８において、図５の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図８に示す光検出装置７１においては、図５に示す電圧検出器４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ及び４２Ｄに換えて、ｇｍ増幅器（トランスコンダクタンス増幅器）７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄ並びにＩ−Ｖ増幅器（電流電圧変換増幅器）７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ及び７３Ｄが新たに設けられている。本実施の形態５に係る光検出装置７１は、上記した光検出装置１、４１、５１及び６１と同様、いわば電流加算型と呼ぶべき構成を有している。また、図３に示す光ピックアップ２及びこの光ピックアップ２を搭載した光記録再生装置においては、光検出装置１に換えて、光検出装置７１を新たに設けるものとする。
【００５４】
ｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄ並びにＩ−Ｖ増幅器７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ及び７３Ｄは、フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１D並びに検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄに対応して設けられている。ｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄの各負側入力端子は、信号加算器１３の負側入力端子と対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄとの接続点にそれぞれ接続されている。ｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄの各正側入力端子は、対応するフォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dの各カソードと対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄとの接続点にそれぞれ接続されている。
【００５５】
ｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄの各負側入力端子の入力電圧は、信号加算器１３の基準電圧ＶR1によって決定される。しかし、ｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄは、信号加算器１３の基準電圧ＶR1の影響を受けることなく、対応するフォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dに流れる受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDにより対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄの両端に生じる電圧降下のみを検出して増幅し、電流信号に変換して出力する。
【００５６】
Ｉ−Ｖ増幅器７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ及び７３Ｄは、対応するｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄの各電流信号を電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDに変換して出力する。電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDは、基準電圧ＶR2に対してプラス側となる。これら電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDは、図３に示す信号処理回路７に供給される。なお、上記構成を有する電流加算型の光検出装置７１におけるノイズレベルは、上記した本実施の形態１に係る光検出装置１と同様であるので、その説明を省略する。
【００５７】
以上説明したように、本発明の実施の形態５による光検出装置７１は、光源である半導体レーザ２１から射出され光ディスク３の情報記録面により反射された光ビームから信号を再生する光ピックアップ２に用いられるものである。この光検出装置７１は、フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dと、ｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄと、Ｉ−Ｖ増幅器７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ及び７３Ｄと、検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄと、信号加算器１３とを有している。
【００５８】
フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dは、光ディスク３からの反射光を受光して受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDをそれぞれ出力する。ｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄは、信号加算器１３の基準電圧ＶR1の影響を受けることなく、対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄの両端に生じる電圧降下のみを検出して増幅し、電流信号に変換して出力する。
【００５９】
Ｉ−Ｖ増幅器７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ及び７３Ｄは、対応するｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄの各電流信号を電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDに変換して出力する。信号加算器１３は、受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDを加算してＲＦ電流信号ＩRFとするとともに、このＲＦ電流信号ＩRFをＲＦ電圧信号ＶRFに変換して出力する。
【００６０】
したがって、本発明の実施の形態５によれば、ＲＦ電圧信号ＶRFと同時に各フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１D（チャンネル）のサーボ信号を生成することができる。また、本発明の実施の形態５によれば、すべての受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDをＲＦ電圧信号ＶRFに変換することができる。さらに、本発明の実施の形態５によれば、上記した第１の従来例のように、受光器を物理的、プロセス的に変更する必要がない。この結果、電流加算の利点を十分に活かすことができ、低雑音動作特性の向上を実現することができる。
【００６１】
また、本発明の実施の形態５によれば、ｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄは、信号加算器１３の基準電圧ＶR1の影響を受けることなく、対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄの両端に生じる電圧降下のみを検出して電流信号に変換している。したがって、信号加算器１３の基準電圧ＶR1の電圧値は、Ｉ−Ｖ増幅器７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ及び７３Ｄの基準電圧ＶR2の電圧値とは異なる電圧値に設定することができる。なお、一般に、図３に示す信号処理回路７では、光検出装置（ＯＥＩＣ）からのＲＦ電圧信号ＶRFをＡＣカップリングで使用されるため、信号加算器１３の基準電圧ＶR1の電圧値は、Ｉ−Ｖ増幅器７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ及び７３Ｄの基準電圧ＶR2の電圧値と一致させる必要はない。
【００６２】
また、本発明の実施の形態５では、フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dの各逆バイアス電圧は、信号加算器１３の基準電圧ＶR1によって決定されている。したがって、信号加算器１３の基準電圧ＶR1を可能な限り高く設定することにより、フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dの各寄生容量を減少させることができる。このように信号加算器１３の基準電圧ＶR1を可能な限り高く設定することにより、各検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄの両端に生じる電圧降下に起因して、対応するフォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dで生じる各逆バイアス電圧の低下を補償することができる。さらに、各検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄの設計値もより広く選択することが可能となる。
【００６３】
実施の形態６．
図９は、本発明の実施の形態６に係る光検出装置（ＯＥＩＣ）８１の概略構成を示す回路図である。図９において、図８の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図９に示す光検出装置８１においては、図８に示すｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄに換えて、ｇｍ増幅器（トランスコンダクタンス増幅器）８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ及び８２Ｄが新たに設けられている。本実施の形態６に係る光検出装置８１は、上記した光検出装置１、４１、５１、６１及び７１と同様、いわば電流加算型と呼ぶべき構成を有している。また、図３に示す光ピックアップ２及びこの光ピックアップ２を搭載した光記録再生装置においては、光検出装置１に換えて、光検出装置８１を新たに設けるものとする。
【００６４】
ｇｍ増幅器８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ及び８２Ｄは、フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１D並びに検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄに対応して設けられている。ｇｍ増幅器８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ及び８２Ｄの各正側入力端子は、信号加算器１３の負側入力端子と対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄとの接続点にそれぞれ接続されている。ｇｍ増幅器８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ及び８２Ｄの各負側入力端子は、対応するフォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dの各カソードと対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄとの接続点にそれぞれ接続されている。すなわち、本発明の実施の形態６では、本発明の実施の形態５と比較して、ｇｍ増幅器８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ及び８２Ｄの極性を反転させているのである。
【００６５】
ｇｍ増幅器８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ及び８２Ｄの各正側入力端子の入力電圧は、信号加算器１３の基準電圧ＶR1によって決定される。しかし、ｇｍ増幅器８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ及び８２Ｄは、信号加算器１３の基準電圧ＶR1の影響を受けることなく、対応するフォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dに流れる受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDにより対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄの両端に生じる電圧降下のみを検出して増幅し、電流信号に変換して出力する。
【００６６】
Ｉ−Ｖ増幅器７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ及び７３Ｄは、対応するｇｍ増幅器８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ及び８２Ｄの各電流信号を電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDに変換して出力する。電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDは、基準電圧ＶR2に対してマイナス側となる。これら電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDは、図３に示す信号処理回路７に供給される。なお、上記構成を有する電流加算型の光検出装置８１におけるノイズレベルは、上記した本実施の形態１に係る光検出装置１と同様であるので、その説明を省略する。
【００６７】
以上説明したように、本発明の実施の形態６による光検出装置８１は、光源である半導体レーザ２１から射出され光ディスク３の情報記録面により反射された光ビームから信号を再生する光ピックアップ２に用いられるものである。この光検出装置８１は、フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dと、ｇｍ増幅器８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ及び８２Ｄと、Ｉ−Ｖ増幅器７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ及び７３Ｄと、検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄと、信号加算器１３とを有している。
【００６８】
フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dは、光ディスク３からの反射光を受光して受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDをそれぞれ出力する。ｇｍ増幅器８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ及び８２Ｄは、信号加算器１３の基準電圧ＶR1の影響を受けることなく、対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄの両端に生じる電圧降下のみを検出して増幅し、電流信号に変換して出力する。
【００６９】
Ｉ−Ｖ増幅器７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ及び７３Ｄは、対応するｇｍ増幅器８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ及び８２Ｄの各電流信号を電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDに変換して出力する。信号加算器１３は、受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDを加算してＲＦ電流信号ＩRFとするとともに、このＲＦ電流信号ＩRFをＲＦ電圧信号ＶRFに変換して出力する。
【００７０】
したがって、本発明の実施の形態６によれば、ＲＦ電圧信号ＶRFと同時に各フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１D（チャンネル）のサーボ信号を生成することができる。また、本発明の実施の形態６によれば、すべての受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDをＲＦ電圧信号ＶRFに変換することができる。さらに、本発明の実施の形態６によれば、上記した第１の従来例のように、受光器を物理的、プロセス的に変更する必要がない。この結果、電流加算の利点を十分に活かすことができ、低雑音動作特性の向上を実現することができる。
【００７１】
また、本発明の実施の形態６によれば、ｇｍ増幅器８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ及び８２Ｄは、信号加算器１３の基準電圧ＶR1の影響を受けることなく、対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄの両端に生じる電圧降下のみを検出して電流信号に変換している。したがって、信号加算器１３の基準電圧ＶR1の電圧値は、Ｉ−Ｖ増幅器７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ及び７３Ｄの基準電圧ＶR2の電圧値とは異なる電圧値に設定することができる。
【００７２】
また、本発明の実施の形態６では、フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dの各逆バイアス電圧は、信号加算器１３の基準電圧ＶR1によって決定されている。したがって、信号加算器１３の基準電圧ＶR1を可能な限り高く設定することにより、フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dの各寄生容量を減少させることができる。このように信号加算器１３の基準電圧ＶR1を可能な限り高く設定することにより、各検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄの両端に生じる電圧降下に起因して、対応するフォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dで生じる各逆バイアス電圧の低下を補償することができる。さらに、各検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄの設計値もより広く選択することが可能となる。
【００７３】
実施の形態７．
図１０は、本発明の実施の形態７に係る光検出装置（ＯＥＩＣ）９１の概略構成を示す回路図である。図１０において、図８の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図８に示すｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄの各負側入力端子が対応するフォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dの各カソードと対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄとの接続点にそれぞれ接続されているのに対し、図１０に示す光検出装置９１においては、ｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄの各負側入力端子が信号加算器１３の正側入力端子にそれぞれ接続されている。すなわち、ｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄの各負側入力端子には、基準電圧ＶR1が印加されている。本実施の形態７に係る光検出装置９１は、上記した光検出装置１、４１、５１、６１、７１及び８１と同様、いわば電流加算型と呼ぶべき構成を有している。また、図３に示す光ピックアップ２及びこの光ピックアップ２を搭載した光記録再生装置においては、光検出装置１に換えて、光検出装置９１を新たに設けるものとする。
【００７４】
以下、上記したように光検出装置９１を構成した理由について説明する。上記した実施の形態５では、ｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄの負側入力端子における寄生容量（例えば、配線やトランジスタ等に起因するもの）がＲＦ電圧信号ＶRFの交流特性（特に、ノイズ）の悪化を招くおそれがある。そこで、本実施の形態７では、ｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄの各負側入力端子を信号加算器１３の正側入力端子にそれぞれ接続することにより、ＲＦ電圧信号ＶRFの交流特性（特に、ノイズ）の悪化の危険要因を予め取り除いているのである。なお、信号加算器１３の正側入力端子及び負側入力端子は、仮想接地（イマジナリショート）の原理から同電位であるので、上記光検出装置９１の動作原理は、上記した実施の形態５に係る光検出装置７１と略同様である。したがって、上記光検出装置９１の動作原理に関する説明を省略する。
【００７５】
以上説明したように、本発明の実施の形態７による光検出装置９１は、光源である半導体レーザ２１から射出され光ディスク３の情報記録面により反射された光ビームから信号を再生する光ピックアップ２に用いられるものである。この光検出装置９１は、フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dと、ｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄと、Ｉ−Ｖ増幅器７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ及び７３Ｄと、検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄと、信号加算器１３とを有している。
【００７６】
フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dは、光ディスク３からの反射光を受光して受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDをそれぞれ出力する。ｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄは、信号加算器１３の基準電圧ＶR1の影響を受けることなく、対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄの両端に生じる電圧降下のみを検出して増幅し、電流信号に変換して出力する。
【００７７】
Ｉ−Ｖ増幅器７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ及び７３Ｄは、対応するｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄの各電流信号を電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDに変換して出力する。信号加算器１３は、受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDを加算してＲＦ電流信号ＩRFとするとともに、このＲＦ電流信号ＩRFをＲＦ電圧信号ＶRFに変換して出力する。
【００７８】
したがって、本発明の実施の形態７によれば、ＲＦ電圧信号ＶRFと同時に各フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１D（チャンネル）のサーボ信号を生成することができる。また、本発明の実施の形態７によれば、すべての受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDをＲＦ電圧信号ＶRFに変換することができる。さらに、本発明の実施の形態７によれば、上記した第１の従来例のように、受光器を物理的、プロセス的に変更する必要がない。この結果、電流加算の利点を十分に活かすことができ、低雑音動作特性の向上を実現することができる。
【００７９】
また、本発明の実施の形態７によれば、ｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄは、信号加算器１３の基準電圧ＶR1の影響を受けることなく、対応する検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄの両端に生じる電圧降下のみを検出して電流信号に変換している。したがって、信号加算器１３の基準電圧ＶR1の電圧値は、Ｉ−Ｖ増幅器７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ及び７３Ｄの基準電圧ＶR2の電圧値とは異なる電圧値に設定することができる。
【００８０】
また、本発明の実施の形態７では、フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dの各逆バイアス電圧は、信号加算器１３の基準電圧ＶR1によって決定されている。したがって、信号加算器１３の基準電圧ＶR1を可能な限り高く設定することにより、フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dの各寄生容量を減少させることができる。このように信号加算器１３の基準電圧ＶR1を可能な限り高く設定することにより、各検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄの両端に生じる電圧降下に起因して、対応するフォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１Dで生じる各逆バイアス電圧の低下を補償することができる。さらに、各検出抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄの設計値もより広く選択することが可能となる。また、本発明の実施の形態７では、ｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄの各負側入力端子を信号加算器１３の正側入力端子にそれぞれ接続しているので、ＲＦ電圧信号ＶRFの交流特性（特に、ノイズ）の悪化を軽減することができる。
【００８１】
実施の形態８．
図１１は、本発明の実施の形態８に係る光検出装置（ＯＥＩＣ）１０１の概略構成を示す回路図である。また、図１２は、図１１に示す４分割受光器（４象限受光器）１０２を構成するフォトダイオードＰＤ２A、ＰＤ２B、ＰＤ２C及びＰＤ２Dそれぞれの受光面の配置の一例を示す図である。図１１において、図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図１１に示す光検出装置１０１においては、図１及び図２に示すアノードコモン型の４分割受光器１１に換えて、カソードコモン型の４分割受光器１０２が新たに設けられている。
【００８２】
４分割受光器１０２は、４つの受光領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを有している。４つの受光領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、それぞれフォトダイオードＰＤ２A、ＰＤ２B、ＰＤ２C及びＰＤ２Dにより構成されている。４分割受光器１０２は、各フォトダイオードＰＤ２A、ＰＤ２B、ＰＤ２C及びＰＤ２Dのカソードが共通接続され、電源電圧ＶCCが印加されたカソードコモン型である。フォトダイオードＰＤ２A、ＰＤ２B、ＰＤ２C及びＰＤ２Dは、上記した光ディスク２（図３参照）によって反射された光ビーム（主ビーム）を受光して、それぞれ受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDを出力する。
【００８３】
本実施の形態８に係る光検出装置１０１は、上記した本実施の形態１に係る光検出装置１と同様、いわば電流加算型と呼ぶべき構成を有している。また、図３に示す光ピックアップ２及びこの光ピックアップ２を搭載した光記録再生装置においては、光検出装置１に換えて、光検出装置１０１を新たに設けるものとする。
【００８４】
以上説明したように、本発明の実施の形態８による光検出装置１０１は、光源である半導体レーザ２１から射出され光ディスク３の情報記録面により反射された光ビームから信号を再生する光ピックアップ２に用いられるものである。この光検出装置１０１は、フォトダイオードＰＤ２A、ＰＤ２B、ＰＤ２C及びＰＤ２Dと、電流検出器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ及び１２Ｄと、信号加算器１３とを有している。
【００８５】
フォトダイオードＰＤ２A、ＰＤ２B、ＰＤ２C及びＰＤ２Dは、光ディスク３からの反射光を受光して受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDをそれぞれ出力する。電流検出器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ及び１２Ｄは、受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDを検出し、対応する受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDに対しそれぞれ線形的に変化する電圧信号ＶA、ＶB、ＶC及びＶDを出力する。信号加算器１３は、受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDを加算してＲＦ電流信号ＩRFとするとともに、このＲＦ電流信号ＩRFをＲＦ電圧信号ＶRFに変換して出力する。
【００８６】
したがって、本発明の実施の形態８によれば、ＲＦ電圧信号ＶRFと同時に各フォトダイオードＰＤ１A、ＰＤ１B、ＰＤ１C及びＰＤ１D（チャンネル）のサーボ信号を生成することができる。また、本発明の実施の形態８によれば、すべての受光電流ＩA、ＩB、ＩC及びＩDをＲＦ電圧信号ＶRFに変換することができる。さらに、本発明の実施の形態８によれば、上記した第１の従来例のように、受光器を物理的、プロセス的に変更する必要がない。この結果、電流加算の利点を十分に活かすことができ、低雑音動作特性の向上を実現することができる。
【００８７】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用することができる。例えば、実施の形態７では、図１０に示すように、ｇｍ増幅器７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ及び７２Ｄの各負側入力端子を信号加算器１３の正側入力端子にそれぞれ接続しているが、実施の形態６において、図９に示すｇｍ増幅器８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ及び８２Ｄの各正側入力端子を信号加算器１３の正側入力端子にそれぞれ接続しても良い。
また、上記した実施の形態２〜７では、アノードコモン型の４分割受光器１１を用いる例を示したが、これに限定されず、上記した実施の形態８と同様に、カソードコモン型の４分割受光器１０２を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光検出装置の概略構成を示す回路図である。
【図２】図１に示す４分割受光器を構成するフォトダイオードそれぞれの受光面の配置の一例を示す図である。
【図３】図１に示す光検出装置を備えた光ピックアップ及びこの光ピックアップを搭載した光記録再生装置の構成を示す概略図である。
【図４】従来の光検出装置の概略構成を示す回路図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る光検出装置の概略構成を示す回路図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る光検出装置の概略構成を示す回路図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係る光検出装置の概略構成を示す回路図である。
【図８】本発明の実施の形態５に係る光検出装置の概略構成を示す回路図である。
【図９】本発明の実施の形態６に係る光検出装置の概略構成を示す回路図である。
【図１０】本発明の実施の形態７に係る光検出装置の概略構成を示す回路図である。
【図１１】本発明の実施の形態８に係る光検出装置の概略構成を示す回路図である。
【図１２】図１１に示す４分割受光器を構成するフォトダイオードそれぞれの受光面の配置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
１，４１，５１，６１，７１，８１，９１，１０１…光検出装置（ＯＥＩＣ）、２…光ピックアップ、３…光ディスク（光記録媒体）、４…コントローラ、５…レーザ・ドライバ、６…回折ユニット・ドライバ、７…信号処理回路、８…イコライザ、９…ピックアップ・ドライバ（ＰＵドライバ）、１１，１０２…４分割受光器（４象限受光器）、１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ…電流検出器、１３…信号加算器、２１…半導体レーザ（光源）、２２…回折ユニット、２３…ハーフミラー、２４…対物レンズ、２５…集光レンズ、４２Ａ〜４２Ｄ…電圧検出器、５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ…非反転増幅器、６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄ…反転増幅器、７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｄ，８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃ，８２Ｄ…ｇｍ増幅器（トランスコンダクタンス増幅器）、７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃ，７３Ｄ…Ｉ−Ｖ増幅器（電流電圧変換増幅器）、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…受光領域、ＩA，ＩB，ＩC，ＩD…受光電流、ＩRF…ＲＦ電流信号、ＰＤ１A，ＰＤ１B，ＰＤ１C，ＰＤ１D，ＰＤ２A，ＰＤ２B，ＰＤ２C，ＰＤ２D…フォトダイオード、Ｒ1…入力抵抗、Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ…検出抵抗、Ｒｆ…帰還抵抗、ＶA，ＶB，ＶC，ＶD…電圧信号、ＶR1，ＶR2，Ｖref…基準電圧、ＶRF…ＲＦ電圧信号
【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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