JPH02267743A - 信号処理回路内蔵型受光素子 - Google Patents

信号処理回路内蔵型受光素子

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JPH02267743A
JPH02267743A JP1089315A JP8931589A JPH02267743A JP H02267743 A JPH02267743 A JP H02267743A JP 1089315 A JP1089315 A JP 1089315A JP 8931589 A JP8931589 A JP 8931589A JP H02267743 A JPH02267743 A JP H02267743A
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吉房 幸治
Hikari Nishihara
光 西原
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    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/13Optical detectors therefor
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
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    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
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    • G11B7/0901Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光デイスク装置等の光ピツクアップに使用さ
れる受光素子に係り、詳しくは、信号処理回路を備えた
信号処理回路内蔵型受光素子に関するものである。
〔従来の技術〕
従来より、光デイスク装置に用いられる光ピツクアップ
には、記録媒体からの反射光を受光し電気信号に変換す
る受光素子が備えられている。このような受光素子から
出力された電気信号は、外部の信号処理回路にて演算や
増幅等の信号処理が施され、必要に応じてトラッキング
エラー信号、フォーカスエラー信号および再生信号に変
換されている。
ところが、近年では、回路集積技術が進んで、受光素子
に信号処理回路が備えられてワンチップ化されたO P
 I C(Optical IC)が開発され、信号処
理回路の設計が容易に簡素化されるようになった。
このようなoprcは、例えば、第4図に示すように、
3つの受光部11〜13を備えている。
受光部11は、4つに分割された受光領域11a〜11
dを有している。これら受光領域11a〜lidの出力
信号は、それぞれが差動増幅器A I l〜A 14の
マイナス入力端子に接続されるとともに、結合コンデン
サC1〜C14を介して増幅器AISの入力端子に接続
されている。また、上記差動増幅器A 11〜A14の
プラス入力端子は全て接地されている。
一方、受光部12・13は、それぞれ差動増幅器A 1
6・A 17のマイナス入力端子に接続されている。こ
の差動増幅器A 16・Al1のプラス入力端子はそれ
ぞれ接地されている。
上記のような構成では、受光領域11a−11dから出
力された信号S a −S dは、差動増幅器A11〜
A I 4により増幅されて外部に出力される。
図示しない外部回路では、上記信号S a −S dに
下記の演算が施されて、フォーカスエラー信号FESが
得られる。
FES= (Sa十5c)−(Sb+Sd)また、受光
領域11a〜lidから出力された信号は、結合コンデ
ンサC1〜C14を介して低周波成分の変動が除去され
て加算された後、増幅器A 15により増幅されて再生
信号RFが得られる。
さらに、受光部12・13から出力された信号は、それ
ぞれ差動増幅器Aい・A 11により増幅されて外部に
出力され、外部回路により減算処理が施されてトラッキ
ングエラー信号TESが得られる。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、上記従来の構成では、フォーカスエラー信号
FESを得るために、外部回路に複数の演算用の増幅器
を設ける必要がある。このため、使用環境温度が変化す
ると、外部回路によりフォーカスエラー信号FESにオ
フセット電圧が生じやすくなり、正しくフォーカス制御
を行うことができなくなるおそれがあった。また、受光
部11が4つの受光領域11a〜lidを有しているの
で、これらから外部に信号5a−3dを取り出すには出
力端子が4つ必要となる。このため、素子全体の出力端
子数が多くなり、素子の小型化が困難となっていた。
一方、素子をICチップ上に構成する場合、コンデンサ
を形成するには比較的大きな面積を必要とするので、4
つの結合コンデンサCI+’−CI4が設けられると、
それだけでICチップ全体の1/8〜1/4の面積が占
有され、素子は必然的に大きくなってしまう。それゆえ
、上記の課題と同様素子の小型化が困難となっていた。
〔課題を解決するための手段] 本発明の請求項第1項に係る信号処理回路内蔵型受光素
子は、上記前者の課題を解決してフォーカスエラー信号
に生じるオフセット電圧を抑制するとともに、素子の小
型化を図るために、2つの受光領域からなる受光部と、
この受光部の一方の受光領域の出力信号から他方の受光
領域の出力信号を減算する減算手段とを備えたことを特
徴としている。
また、請求項第2項に係る信号処理回路内蔵型受光素子
は、上記前者の課題に加え上記後者の課題を解決して、
素子の小型化を図るために、2っの受光領域からなる受
光部と、この受光部の一方の受光領域の出力信号から他
方の受光領域の出力信号を減算する減算手段と、単一の
受光領域からなる受光部とを備え、2つの受光領域がそ
れぞれ結合コンデンサを介して単一の受光領域に接続さ
れていることを特徴としている。
〔作 用〕
上記請求項第1項および請求項第2項の構成によれば、
2つの受光領域の出力信号に減算処理を施すだけで、2
つの受光領域が受光する光量の差をフォーカスエラー信
号として取り出すことができる。このように、素子内部
で演算処理が施されてフォーカスエラー信号を得ること
ができるので、外部回路からフォーカスエラー信号算出
用の回路を省くことができる。
それゆえ、使用環境温度によってフォーカスエラー信号
に生じるオフセット電圧を抑制することができる。しか
も、素子内部で得られたフォーカスエラー信号は、1つ
の出力端子から外部に出力されるので、素子全体の出力
端子数を減らして素子の小型化を容易に図ることができ
る。
また、請求項第2項の構成によれば、2つの受光領域の
出力信号と単一の受光領域の出力信号とを加算したもの
が再生信号となるが、この再生信号検出のために、2つ
の受光領域と単一の受光領域との間に設けられる結合コ
ンデンサは2つだけとなる。それゆえ、素子全体の面積
に対する結合コンデンサの面積を小さくして、素子に再
生信号検出のための結合コンデンサを設ける場合、結合
コンデンサの数を少なくして素子の小型化を容易に図る
ことができる。
〔実施例〕
本発明が光ピツクアップに適用された一実施例を第1図
ないし第3図に基づいて説明すれば、以下の通りである
光ピツクアップは、第2図に示すように、光源1と、回
折素子2と、コリメータレンズ3と、対物レンズ4と、
信号処理回路内蔵型受光素子(以降受光素子と省略する
)5とを備えている。
回折素子2は、下面に回折格子2aが形成されており、
この回折素子2aにより光源1からの出射光を回折させ
て3つの光に分割するようになっている。また、回折素
子2は、上面に回折格子2bが形成されており、この回
折素子2bによりディスク6からの反射光を回折させて
受光素子5へ導くようになっている。
コリメータレンズ3は、光源1から出射された発散光を
平行光に変換して、光の利用効率を向上させるようにな
っている。
また、対物レンズ4は、コリメータレンズ3からの光を
ディスク6に集光させるとともに、ディスク6からの反
射光を取り込むようになっている。
受光素子5は、第1図に示すように、4つの受光部7〜
lOを備えている。受光部7は、2つの受光領域7a・
7bが一体に設けられてなっている。受光領域7aの出
力信号は、減算手段となる差動増幅器A、のプラス入力
端子に接続される一方、受光領域7bの出力信号は、上
記差動増幅器A1のマイナス入力端子に接続されている
また、受光部8は、単一受光領域からなっており、受光
部8の出力信号は、増幅器A2の入力端子に接続されて
いる。受光部8は、結合コンデンサC8と結合コンデン
サC1に並列な抵抗R,とを介して受光領域7aに接続
される一方、結合コンデンサC2と結合コンデンサC2
に並列な抵抗R2とを介して受光領域7bに接続されて
いる。
さらに、上記差動増幅器A、および増幅器A、の出力端
子は、受光素子5の出力として外部に引き出されている
一方、受光部9・10の出力信号は、それぞれ差動増幅
器A3 ・A4のマイナス入力端子に接続されており、
この差動増幅器A3のプラス入力端子は接地されている
。また、差動増幅器A、・A4は、受光素子5の出力と
して外部に引き出されている。
上記の構成において、光源1から出射された光は、回折
素子2の回折格子2aにより回折されて3分割され、コ
リメータレンズ3により平行光に変換された後、対物レ
ンズ4によりディスク6の目的の位置に集光される。デ
ィスク6からの反射光は、対物レンズ4に取り込まれ、
コリメータレンズ3を通過した後、回折素子2の回折格
子2bにより回折されて受光素子5に導かれる。
受光素子5に導かれたディスク6の反射光は、受光素子
5の受光部7〜10に集光されるが、ディスク6に集光
された光が集光点において合焦状態にある場合、第3図
(b)に示すように、受光領域7a・7bの境界線上に
小さな光スポラ)Pを形成する。また、ディスク6の反
射光は、ディスク6が対物レンズ4から遠ざがった場合
、第3図(a)に示すように、受光領域7bに半円形の
光スポットPを形成する一方、ディスク6が対物レンズ
4に近づいた場合、第3図(C)に示すように、受光領
域7aに半円形の光スポットPを形成する。
このように、回折素子2により回折された光は、ナイフ
ェツジ法と同様、ディスク6に集光される光の焦点ずれ
に応じて変化する受光領域7a・7bの受光量の差をフ
ォーカスエラー信号として取り出すことができる。
上記のように受光領域7a・7bに集光された上記反射
光は、それぞれの受光量に応じた大きさの信号として出
力された後、差動増幅器A、により受光領域7aの出力
信号から受光領域7bの出力信号が減算される。この減
算処理によりフォーカスエラー信号が得られ外部に出力
される。
また、受光領域7a・7bの出力信号は、結合コンデン
サC1・C2により低周波成分が除去されて、受光部8
の出力信号に加算される。加算後の信号は、増幅器A2
により増幅されて再生信号となって外部に出力される。
さらに、受光領域7a・7bの出力信号からは、抵抗R
3・R1を介して受光部8と同様直流成分も検出される
一方、受光部9・10の出力信号は、差動増幅器A3 
・A4によりそれぞれ増幅されて出力される。これらの
信号は、図示しない外部回路により減算されて、トラッ
キングエラー信号となる。
〔発明の効果〕
本発明の請求項第1項に係る信号処理回路内蔵型受光素
子は、以上のように、2つの受光領域からなる受光部と
、この受光部の一方の受光領域の出力信号から他方の受
光領域の出力信号を減算する減算手段とを備えた構成で
ある。
これにより、素子内部で演算処理が施されてフォーカス
エラー信号を得ることができる。それゆえ、使用環境温
度によってフォーカスエラー信号に生じるオフセット電
圧を抑制することができる。また、素子外部に出力され
るフォーカスエラー信号は、出力が1つであるので、素
子全体の出力端子数を減らして素子の小型を容易に図る
ことができるという効果を奏する。さらに、フォーカス
エラー信号を素子内部で算出することにより、外部回路
からフォーカスエラー信号算出用の回路を省くことがで
き、受光素子が光ピツクアップに内蔵されて光デイスク
装置に用いられる場合、上記外部回路の設計を簡素化す
ることができるという効果も併せて奏する。
一方、請求項第2項に係る信号処理回路内蔵型受光素子
は、2つの受光領域からなる受光部と、この受光部の一
方の受光領域の出力信号から他方の受光領域の出力信号
を減算する減算手段と、単一の受光領域からなる受光部
とを備え、2つの受光領域がそれぞれ結合コンデンサを
介して単一の受光領域に接続されている構成である。
これにより、請求項第1項に係る信号処理回路内蔵型受
光素子に加え、2つの受光領域と単一の受光領域との間
に設けられる結合コンデンサは2つだけとなるので、素
子全体の面積における結合コンデンサの面積を小さくし
て、素子の小型化を図ることができるという効果を奏す
る。
りからの反射光が集光される状態を示す平面図である。
第4図は従来の信号処理回路内蔵型受光素子の構成を示
す回路図である。
7は受光部、7a・7bは受光領域、8は受光部、C1
・C2は結合コンデンサ、AIは差動増幅器(減算手段
)である。
特許出願人     シャープ 株式会社
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は本発明の一実施例を示すものであ
る。 第1図は信号処理回路内蔵型受光素子の構成を示す回路
図である。 第2図は光ピツクアップの構成を示す正面図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、2つの受光領域からなる受光部と、この受光部の一
    方の受光領域の出力信号から他方の受光領域の出力信号
    を減算する減算手段とを備えたことを特徴とする信号処
    理回路内蔵型受光素子。 2、2つの受光領域からなる受光部と、この受光部の一
    方の受光領域の出力信号から他方の受光領域の出力信号
    を減算する減算手段と、単一の受光領域からなる受光部
    とを備え、2つの受光領域がそれぞれ結合コンデンサを
    介して単一の受光領域に接続されていることを特徴とす
    る信号処理回路内蔵型受光素子。
JP1089315A 1989-04-07 1989-04-07 信号処理回路内蔵型受光素子 Expired - Fee Related JPH0785310B2 (ja)

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