JPH0447531A - Signal processing circuit and optical information processing device - Google Patents

Signal processing circuit and optical information processing device

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JPH0447531A
JPH0447531A JP15671190A JP15671190A JPH0447531A JP H0447531 A JPH0447531 A JP H0447531A JP 15671190 A JP15671190 A JP 15671190A JP 15671190 A JP15671190 A JP 15671190A JP H0447531 A JPH0447531 A JP H0447531A
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JP
Japan
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current
voltage
output
circuit
signal
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Pending
Application number
JP15671190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeto Kanda
神田 重人
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野〕 本発明は、光学的情報処理装置の光センサの出力電流を
電圧に変換する為の信号処理回路、および、このような
回路を用いた光学的情報処理装置に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to a signal processing circuit for converting an output current of an optical sensor of an optical information processing device into a voltage, and an optical processing circuit using such a circuit. The present invention relates to an information processing device.

[従来の技術] 従来、大容量のメモリとして、光ディスク等の記録媒体
を用いた光学的情報処理装置が知られている。このよう
な光学的情報処理装置の概略構成を第2図に示す。
[Prior Art] Conventionally, optical information processing devices using recording media such as optical disks as large-capacity memories are known. FIG. 2 shows a schematic configuration of such an optical information processing device.

第2図において、21は光ディスクを示す。In FIG. 2, 21 indicates an optical disc.

この光ディスク21は、ターンデープル上に載置され、
スピンドルモータ22によって回転される。回転した光
ディスク21に対して、その半径方向に移動可能に光ヘ
ッド23が設けられている。光ヘッド23は、内蔵した
半導体レーザ24より、光ディスクに向けて光ビームを
出射する。出射された光ビームは、コリメータレンズ2
5で平行光とされ、ビームスプリッタ26を透過して、
対物レンズ27で光デイスク上に微小なスポットとして
結像される。この光ビームによって、光ディスク21に
、情報の記録及び/又は再生が行なわれる。
This optical disc 21 is placed on a turntable,
It is rotated by a spindle motor 22. An optical head 23 is provided so as to be movable in the radial direction of the rotated optical disk 21. The optical head 23 emits a light beam from a built-in semiconductor laser 24 toward an optical disk. The emitted light beam passes through collimator lens 2
5, it becomes parallel light, passes through the beam splitter 26,
The objective lens 27 forms an image on the optical disk as a minute spot. Information is recorded and/or reproduced on the optical disc 21 by this light beam.

一方、光ディスク21によって反射された光は、再び対
物レンズ27を通り、ビームスプリッタ26で入射光ビ
ームを分離される。分離された反射光は、直交する2方
向で結像位置の異なるアナモフィック光学系29を通っ
て、光電変換素子30で受光される。光電変換素子30
は、複数の光センサかも成り、この光センサの出力電流
を、信号処理回路31で電流−電圧変換し、変換された
電圧からエラー信号検出回路40によって、フォーカシ
ングエラー信号およびトラッキングエラー信号が生成さ
れる。
On the other hand, the light reflected by the optical disk 21 passes through the objective lens 27 again, and the incident light beam is separated by the beam splitter 26. The separated reflected light passes through an anamorphic optical system 29 having different imaging positions in two orthogonal directions, and is received by a photoelectric conversion element 30. Photoelectric conversion element 30
The signal processing circuit 31 converts the output current of the optical sensor from a current to a voltage, and an error signal detection circuit 40 generates a focusing error signal and a tracking error signal from the converted voltage. Ru.

ここで、フォーカシングエラー信号は、光ディスクに照
射される光ビームを正確にディスク上に合焦させるため
のものである。光ヘツド23内に設けられたアクチュエ
ータ28は、このフォーカシングエラー信号に従って対
物レンズ27をその光軸方向に駆動し、フォーカシング
制御を行なう、トラッキングエラー信号は、光ディスク
21に同心円状或いはスパイラル状に形成された情報ト
ラックを、光ビームが正確にトレースするように制御す
るためのものである。このトラッキングエラー信号も、
アクチュエータ28にフィードバックされ、対物レンズ
27を情報トラックを横切る方向に駆動するのに用いら
れる。以下、このようなエラー信号を検出する方法を説
明する。
Here, the focusing error signal is used to accurately focus the light beam irradiated onto the optical disc onto the disc. The actuator 28 provided in the optical head 23 drives the objective lens 27 in the direction of its optical axis according to this focusing error signal to perform focusing control.The tracking error signal is formed concentrically or spirally on the optical disc 21. This is to control the light beam so that it accurately traces the information track. This tracking error signal also
It is fed back to actuator 28 and used to drive objective lens 27 across the information track. A method for detecting such an error signal will be described below.

第3図(a)〜第3図(c)は、第2図々示の光電変換
素子30のの正面図である。光電変換素子は、4つの光
センサ6.7,8.9から構成され、その受光部には、
斜線部で示すように光ディスクからの反射光がスポット
10として入射する。このスポット10の形状は、光デ
ィスクに照射される光ビームの合焦状態に応じて変化す
る。光ビームが正確にディスク上に結像されている場合
には、第3図(a)のように円形のスポット10が形成
され、光センサ6〜9からは互いに等しい電流が出力さ
れる。
3(a) to 3(c) are front views of the photoelectric conversion element 30 shown in FIG. 2. FIG. The photoelectric conversion element is composed of four optical sensors 6.7 and 8.9, and the light receiving section has the following:
The reflected light from the optical disk enters as a spot 10 as shown by the shaded area. The shape of this spot 10 changes depending on the focusing state of the light beam irradiated onto the optical disc. When the light beam is accurately focused on the disk, a circular spot 10 is formed as shown in FIG. 3(a), and the optical sensors 6 to 9 output equal currents.

光ビームが、ディスクの手前で結像した場合およびディ
スクの後側で結像した場合には、スポット10は夫々第
3図(b)および第3図(c)に示すように楕円状とか
る。従って、光センサ7右よび8の出力の和と、光セン
サ6および9の出力の和との差信号からフォーカシング
エラー信号を得ることが出来る。
If the light beam is imaged in front of the disk and if it is imaged in the back of the disk, the spot 10 will be elliptical as shown in FIG. 3(b) and FIG. 3(c), respectively. . Therefore, a focusing error signal can be obtained from the difference signal between the sum of the outputs of the optical sensors 7 and 8 and the sum of the outputs of the optical sensors 6 and 9.

一方、スポット10には、ディスクに照射される光ビー
ムと情報トラックとの位置関係に応じた明暗パターンが
形成されている。また、光センサ6.7と光センサ8,
9との境界線は、反射光による情報トラックの像の長手
方向に対し、平行に設けられている。従って、光センサ
6および7の出力の和信号と、光センサ8および9の出
力の和信号とを差分することによって、トラッキングエ
ラー信号が検出される。
On the other hand, a bright and dark pattern is formed in the spot 10 according to the positional relationship between the light beam irradiated onto the disc and the information track. In addition, the optical sensor 6.7 and the optical sensor 8,
The boundary line with 9 is provided parallel to the longitudinal direction of the image of the information track formed by the reflected light. Therefore, by subtracting the sum signal of the outputs of the optical sensors 6 and 7 and the sum signal of the outputs of the optical sensors 8 and 9, a tracking error signal is detected.

第4図は、上記光電変換素子の出力電流を電圧に変換す
る、従来の信号処理回路の構成例を示す図である。第4
図において、11,12゜13.14は、夫々差動増幅
器、15,16゜17.18は、夫々同一の抵抗値Rを
持つ抵抗である。フォトダイオード等から成る光センサ
6.7,8.9を流れる電流1 a +  17 Hi
a、ioは、この回路によって、各々の電流量に対応し
た電圧に変換される。演算増幅器11.12,13.1
4の出力電圧を夫々Ve 、Vs 、Vt 、Vaとす
ると、■6=R・ia 、Vt =R−it 、Vs 
=R−is 、V*=R−1gの関係を満足する。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of a conventional signal processing circuit that converts the output current of the photoelectric conversion element into voltage. Fourth
In the figure, 11, 12° and 13.14 are differential amplifiers, respectively, and 15 and 16° and 17.18 are resistors having the same resistance value R, respectively. Current 1 a + 17 Hi flowing through optical sensors 6.7 and 8.9 consisting of photodiodes etc.
This circuit converts a and io into voltages corresponding to the respective amounts of current. Operational amplifier 11.12, 13.1
If the output voltages of 4 are Ve, Vs, Vt, Va, respectively, then 6=R・ia, Vt=R-it, Vs
=R-is, and satisfy the relationships of V*=R-1g.

第5図は、第4図々示の信号処理回路の出力電圧から、
前述のフォーカシングエラー信号およびトラッキングエ
ラー信号を検出する為のエラー信号検出回路である。こ
の回路は、加算増幅器32,33,34,35.38と
、差動増幅器36.37とから構成されている。フォー
カシングエラー信号S AFは、差動増幅器37より、
(Vy +Vs ) −(Vs +Vs )の出力とし
て得られる。一方、トラッキングエラー信号SATは、
(Vs +V? ) −(Vs +Vw ) トI、。
FIG. 5 shows that from the output voltage of the signal processing circuit shown in FIG.
This is an error signal detection circuit for detecting the aforementioned focusing error signal and tracking error signal. This circuit is composed of summing amplifiers 32, 33, 34, 35.38 and differential amplifiers 36.37. The focusing error signal S AF is generated by the differential amplifier 37.
It is obtained as an output of (Vy +Vs) - (Vs +Vs). On the other hand, the tracking error signal SAT is
(Vs +V?) - (Vs +Vw) I.

て、差動増幅器36より出力される。また、加算増幅器
38からは、Va +V? +Va +Vsの和信号5
IIFがaカされる。この和信号S□は、4つの光セン
サの縁受光光量に比例する信号である。和信号S FI
Fは、例えばフォーカシング制御を引き込む際に、ディ
スク面が合焦位置近傍に来たことを検出するのに用いら
れる。また、ディスクに照射された光ビームが、情報ト
ラック上に位置するのか、情報トラックの間の領域に位
置するのかを判断(所謂オン・ランドかオン・グループ
かの判定)するのに用いられる。更に、再生モード、即
ち、光ディスクにすでに記録された情報を再生する場合
には、この和信号S□から情報信号を再生することも出
来る。
The signal is output from the differential amplifier 36. Also, from the summing amplifier 38, Va +V? +Va +Vs sum signal 5
IIF is added. This sum signal S□ is a signal proportional to the amount of edge light received by the four optical sensors. Sum signal S FI
F is used, for example, to detect that the disk surface has come close to the in-focus position when pulling in the focusing control. It is also used to determine whether the light beam irradiated onto the disk is located on the information track or in the area between the information tracks (so-called on-land or on-group determination). Furthermore, in the reproduction mode, that is, when reproducing information already recorded on the optical disc, it is also possible to reproduce the information signal from this sum signal S□.

以上説明したような信号の検出方法に関しては、特開昭
56−90434号などで詳細に説明されている。
The signal detection method as described above is explained in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-90434.

[発明が解決すべき課題] 上記従来の光学的情報処理装置においては、各光センサ
の出力電流が、媒体からの反射光量によって変化する。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional optical information processing device described above, the output current of each optical sensor changes depending on the amount of light reflected from the medium.

従って、媒体の反射率が場所によって変化していたり、
半導体レーザの8カが温度の影響で変化したり、塵埃の
付着によって光学系の透過率が低下したりすると、光セ
ンサの受光光量が変化し、エラー信号の検知感度が一定
とならない、といった問題点があった。
Therefore, the reflectance of the medium changes depending on the location,
If the eight elements of the semiconductor laser change due to temperature, or if the transmittance of the optical system decreases due to adhesion of dust, the amount of light received by the optical sensor will change, causing problems such as the error signal detection sensitivity becoming inconsistent. There was a point.

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、光セ
ンサの受光光量が変化した場合にも、一定感度でフォー
カシング及び/又はトラッキングエラー信号が検出出来
る光学的情報処理装置およびこの装置に用いられる信号
処理回路を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the prior art described above, and to provide an optical information processing device that can detect focusing and/or tracking error signals with constant sensitivity even when the amount of light received by an optical sensor changes. An object of the present invention is to provide a signal processing circuit for use in the present invention.

[課題を解決するための手段] 上記本発明の目的は、記録媒体に光ビームを照射する手
段と、媒体からの反射光又は透過光を受光する複数の光
センサと、これらの光センサの出力電流を電圧に変換す
る信号処理回路と、該信号処理回路の出力電圧から光ビ
ームのトラッキング及び/又はフォーカシングエラー信
号を生成する制御回路とから成り、前記媒体に情報の記
録及び/又は再生を行なう光学的情報処理装置において
、前記信号処理回路を、前記光センサの各出力電流が入
力される複数のカレント・ミラーと、前記各カレント・
ミラーの出力電流を同一の制御信号に従って変化する分
流比で分流する複数のカレント・スイッチと、前記各カ
レント・スイッチで分流された電流を電圧に変換する複
数の電流−電圧変換器と、前記複数の変換器の出力を加
算した信号に基づいて前記制御信号を生成し、前記複数
の変換器の出力の和が一定となるように、この制御信号
を前記各カレント・スイッチにフィードバックする回路
とから構成することによって、達成される。
[Means for Solving the Problems] The object of the present invention is to provide a means for irradiating a recording medium with a light beam, a plurality of optical sensors that receive reflected light or transmitted light from the medium, and outputs of these optical sensors. It consists of a signal processing circuit that converts current into voltage, and a control circuit that generates a tracking and/or focusing error signal for a light beam from the output voltage of the signal processing circuit, and records and/or reproduces information on the medium. In the optical information processing device, the signal processing circuit includes a plurality of current mirrors into which each output current of the optical sensor is input, and each of the current mirrors.
a plurality of current switches that shunt the output current of the mirror at a shunting ratio that changes according to the same control signal; a plurality of current-to-voltage converters that convert the current shunted by each of the current switches into voltage; a circuit that generates the control signal based on a signal obtained by adding the outputs of the plurality of converters, and feeds back the control signal to each of the current switches so that the sum of the outputs of the plurality of converters is constant; This is achieved by configuring.

[実施例] 第1図は、本発明の信号処理回路の一実施例の構成を示
す図である。本実施例の回路は、第2図に示す装置にそ
のまま適用出来る。従って、第2図々示の信号処理回路
31に、第1図の回路を用いたものが、本発明の光学的
情報処理装置の実施例となる。
[Embodiment] FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of a signal processing circuit of the present invention. The circuit of this embodiment can be applied as is to the apparatus shown in FIG. Therefore, an embodiment of the optical information processing apparatus of the present invention uses the circuit shown in FIG. 1 for the signal processing circuit 31 shown in FIG. 2.

第1図において、6,7,8.9は、フォトダイオード
から成る光センサである。これらの光センサには、駆動
電圧vacが印加されている。1,2,3.4は、各光
センサで検出された光電流が入力される電流−電圧変換
回路である。変換回路2,3.4は、図を省略している
が、夫々変換回路1と同一の構成を有している。従って
、変換回路1〜4は全て同一の特性を示す。
In FIG. 1, reference numerals 6, 7, 8.9 are optical sensors consisting of photodiodes. A driving voltage vac is applied to these optical sensors. 1, 2, 3.4 are current-voltage conversion circuits into which the photocurrent detected by each optical sensor is input. Although not shown in the drawings, the conversion circuits 2, 3.4 each have the same configuration as the conversion circuit 1. Therefore, conversion circuits 1 to 4 all exhibit the same characteristics.

各変換回路の端子1a、2a、3a、4aからは、電圧
V1.V2.Vz 、V4が夫々出力される。これらの
出力電圧は、第5図に図示したような回路を用いて、フ
ォーカシングおよびトラッキングエラー信号を生成する
のに用いられる。また、出力電圧Vr 、Vx 、Vx
 、V4は、夫々同一の抵抗値を有する抵抗50゜51
.52.53を介して加算され、差動増幅器47に入力
される。差動増幅器47は、この加算電圧と基準電圧V
1との差を、制御電圧■。とじて出力する。制御電圧V
Cは、各変換回路の制御端子1c、2c、3c、4cに
フィードバックされる。
From terminals 1a, 2a, 3a, 4a of each conversion circuit, voltage V1. V2. Vz and V4 are output respectively. These output voltages are used to generate focusing and tracking error signals using a circuit such as that illustrated in FIG. In addition, the output voltages Vr, Vx, Vx
, V4 are resistors 50°51 each having the same resistance value.
.. 52 and 53 and input to the differential amplifier 47. The differential amplifier 47 uses this added voltage and the reference voltage V
The difference from 1 is the control voltage ■. Bind and output. Control voltage V
C is fed back to control terminals 1c, 2c, 3c, and 4c of each conversion circuit.

変換回路1は、ウィルソン型のカレント・ミラー43と
、カレント・スイッチ44と、差動増幅器45及び帰還
抵抗46から成る電流−電圧変換器とから構成される。
The conversion circuit 1 is composed of a Wilson type current mirror 43, a current switch 44, and a current-voltage converter consisting of a differential amplifier 45 and a feedback resistor 46.

カレント・ミラー43は、トランジスタQ、と、エミッ
タ数10個のマルチ・エミッタ・トランジスタQ2とか
ら成る。トランジスタQ2のコレクタ電流は、トランジ
スタQ1のコレクタ電流の10倍である。即ち、光セン
サから入力された電流は、このカレント・ミラー43で
、10倍に増幅されることになる。
The current mirror 43 consists of a transistor Q and a multi-emitter transistor Q2 having ten emitters. The collector current of transistor Q2 is ten times that of transistor Q1. That is, the current input from the optical sensor is amplified ten times by this current mirror 43.

カレント・ミラー43の入力には、定電流源41よりオ
フセット電流が印加される。このオフセット電流は、光
センサからの入力電流が微少な場合にも、カレント・ミ
ラー43を能動状態とするためのものである。一方、定
電流源42は、カレント・ミラー43のaカから前記オ
フセット電流分を減する為に設けられている。ミラー4
3は、オフセット電流も10倍に増幅するので、定電流
源42の電流値は、定電流源41の電流値の10倍に設
定されている。
An offset current is applied from a constant current source 41 to the input of the current mirror 43 . This offset current is for making the current mirror 43 active even when the input current from the optical sensor is very small. On the other hand, a constant current source 42 is provided to reduce the offset current from the current mirror 43. mirror 4
3, the offset current is also amplified ten times, so the current value of the constant current source 42 is set to be ten times the current value of the constant current source 41.

カレント・ミラー43で増幅された電流は、カレント・
スイッチ44に入力される。カレント・スイッチ44は
、2つのトランジスタから構成され、各々のトランジス
タに流れる電流量の比は、端子ICより入力される制御
電圧VCと基準電圧V、どの大小関係によって決定され
る。即ち、カレント・スイッチ44の入力電流と8力電
流との比が、制御電圧■6によって制御されることにな
る。
The current amplified by the current mirror 43 is
The signal is input to the switch 44. The current switch 44 is composed of two transistors, and the ratio of the amount of current flowing through each transistor is determined by the magnitude relationship between the control voltage VC input from the terminal IC and the reference voltage V. That is, the ratio between the input current of the current switch 44 and the input current is controlled by the control voltage (6).

カレント・スイッチ44の出力電流は、差動増幅器45
と帰還抵抗46とから成る変換器に入力され、電圧V、
に変換されて端子1dより出力される。
The output current of the current switch 44 is
and a feedback resistor 46, the voltage V,
is converted into and output from terminal 1d.

次に、第1図の回路の動作を説明する。光センサ6の出
力光電流を夫々Ag、定電流源41の電流値を1μAと
すると、カレント・ミラー43のトランジスタQ1には
、i6+1μAの電流が流れ、トランジスタQ2には、
l0X(i、+1μA)の電流が流れる。定電流源42
の電流値を10μAに設定すると、カレント・スイッチ
44への入力電流iは差し引き、I Qx iaとなる
。つまり、光センサの出力電流が10倍に増幅されたこ
とになる。
Next, the operation of the circuit shown in FIG. 1 will be explained. Assuming that the output photocurrent of the optical sensor 6 is Ag and the current value of the constant current source 41 is 1 μA, a current of i6+1 μA flows through the transistor Q1 of the current mirror 43, and a current of i6+1 μA flows through the transistor Q2.
A current of 10X (i, +1 μA) flows. Constant current source 42
When the current value of is set to 10 μA, the input current i to the current switch 44 is subtracted and becomes I Qx ia. In other words, the output current of the optical sensor is amplified ten times.

上記電流iは、カレント・スイッチ44のよって分流さ
れ、差動増幅器45には、電流i aが入力される。こ
の電流i6は、以下のように表わされる。
The current i is shunted by the current switch 44, and the current ia is input to the differential amplifier 45. This current i6 is expressed as follows.

・・・・・・ (1) ここで、kはボルツマン定数、Tは絶対温度、qは電子
の電荷を示す。
(1) Here, k is the Boltzmann constant, T is the absolute temperature, and q is the charge of the electron.

上記電流i6が、前述の電流−電圧変換器で、電圧■1
に変換されて出力される。ここで、カレント・ミラー4
3によって、光電流が10倍に増幅されているため、増
幅されていない場合と同じ大きさの電圧出力を得るとす
ると、帰還抵抗46の抵抗値は10分の1で良い。従っ
て、より高い周波数の光電流を電流−電圧変換すること
が出来る。
The above-mentioned current i6 is converted to voltage ■1 by the above-mentioned current-voltage converter.
is converted and output. Here, current mirror 4
3, the photocurrent is amplified by a factor of 10. Therefore, if the same voltage output as that without amplification is obtained, the resistance value of the feedback resistor 46 may be reduced to one-tenth. Therefore, higher frequency photocurrent can be converted into current-to-voltage.

変換回路1〜4の電流−電圧変換係数が全て等しく、に
1・に2とし、(に2はカレント・スイッチによる分流
比、に、はそれ以外の固定係数)光センサ7.8.9の
出力電流を 夫々01?+  1111 19とすると
、以下の関係式が求められる。
The current-voltage conversion coefficients of conversion circuits 1 to 4 are all equal, 1 and 2, respectively (2 is the shunt ratio due to the current switch, and 2 is the other fixed coefficient) of the optical sensor 7.8.9. The output current is 01? + 1111 19, the following relational expression can be obtained.

V +  =K +・K *・l s        
     (2)V、=に1・に2・i 、     
         ’(3)V *  = K +・K
 *・is              (4)V4 
=に1・に2・i *              (
5)一方、制御信号によって、上記変換係数は、以下の
関係を満足するように制御される。
V + =K +・K *・l s
(2) V, = 1・2・i,
'(3) V * = K +・K
*・is (4)V4
= to 1・to 2・i * (
5) On the other hand, the conversion coefficient is controlled by the control signal so as to satisfy the following relationship.

: v、            (6)(6)式より
、各変換回路の出力電圧は、以下のように求められる。
: v, (6) From equation (6), the output voltage of each conversion circuit is determined as follows.

V゛“ 4■・ L+ L+ La+ Ll   ”V
、=4V、 61“ zs+ it+ x6 + L   (8)Vl=  
4V、−、’・ 、。+1?+ la+ i。  (9)V4=  4V
g  、   ” la+ L+ ia+ i。  (lO)即ち、各々の
電流−電圧変換回路の出力は、トータルの光電流値で正
規化されたものとなる。従って、このような回路を光学
的情報処理装置に用いると、一定の感度でフォーカシン
グ及び/又はトラッキングエラー信号を検出することが
出来る。
V゛“ 4■・ L+ L+ La+ Ll ”V
, =4V, 61" zs+ it+ x6 + L (8) Vl=
4V,-,'・,. +1? + la + i. (9) V4 = 4V
g, "la+L+ia+i. (lO) That is, the output of each current-voltage conversion circuit is normalized by the total photocurrent value. Therefore, such a circuit can be used as an optical information processing device. When used in , it is possible to detect focusing and/or tracking error signals with a certain sensitivity.

以上が、光センサの出力電流を電圧に変換するための構
成であるが、第1図の実施例では、更に、電流−電圧変
換回路5が設けられている。この変換回路5は、光セン
サの総受光光量に比例した出力電圧を得るためのもので
ある。
The above is the configuration for converting the output current of the optical sensor into voltage, but in the embodiment shown in FIG. 1, a current-voltage conversion circuit 5 is further provided. This conversion circuit 5 is for obtaining an output voltage proportional to the total amount of light received by the optical sensor.

変換回路5は、変換回路1〜4と全(同一の構成および
特性を有している。この変換回路5は、光センサには接
続されておらず、端子5aには駆動電圧V ccが印加
されている。また、制御端子5cには、他の変換回路と
同様に、制御電圧■。がフィードバックされている。一
方、端子5dから出力される電圧V、は、差動増幅器4
8に入力される。そして、この差動増幅器48は、電圧
V、と基準電圧■、との差信号を電圧v6として出力す
る。この電圧v6は、抵抗49を介して、変換回路5の
端子5bにフィードバックされ、負帰還ループを構成し
ている。そして、出力電圧V、が、基準電圧■。
The conversion circuit 5 has the same configuration and characteristics as the conversion circuits 1 to 4. This conversion circuit 5 is not connected to the optical sensor, and a driving voltage Vcc is applied to the terminal 5a. In addition, the control voltage V is fed back to the control terminal 5c, similar to other conversion circuits.On the other hand, the voltage V output from the terminal 5d is fed back to the differential amplifier 4.
8 is input. Then, this differential amplifier 48 outputs a difference signal between the voltage V and the reference voltage ■ as a voltage v6. This voltage v6 is fed back to the terminal 5b of the conversion circuit 5 via the resistor 49, forming a negative feedback loop. Then, the output voltage V is the reference voltage ■.

と等しくなるように制御される。is controlled to be equal to

変換回路5への入力電流i、は、トランジスタのベース
−エミッタ電圧なVIEとすると、以下のように表わさ
れる。
The input current i to the conversion circuit 5 is expressed as follows, assuming that VIE is the base-emitter voltage of the transistor.

V、−2V、! f * :                (11)
従って、出力電圧V、は、 Vs −2VIE V、=  □・に1・に、    (12)となる、こ
の電圧が、差動増幅器48を介して負帰還ループを形成
しているので、Vs=Vtとなり、■−は以下のように
求められる。
V, -2V,! f*: (11)
Therefore, the output voltage V, is Vs - 2 VIE V, = 1 to 1, (12) Since this voltage forms a negative feedback loop via the differential amplifier 48, Vs = Vt, and ■- is determined as follows.

=  ”” (4a+ L+ is+ io) + 2
 V 5t4V。
= ”” (4a+ L+ is+ io) + 2
V5t4V.

・・・・・・ (13) 即ち、電圧v6が、光センサの総受光光量に比例した信
号となる。
(13) That is, the voltage v6 becomes a signal proportional to the total amount of light received by the optical sensor.

本発明の回路においては、各差動増幅器に入力オフセッ
ト電圧が存在した場合、各変換器出力に現われる電圧オ
フセットは、この入力オフセット電圧に等しくなるよう
に制御される。この為、光センサの受光光量の変動によ
って、オフセット電圧が変化することがない。従って、
予め入力オフセット電圧を補償する手段を設けておけば
、光センサの受光光量が変動した場合にもこれに影響さ
れることなく、常に正確なエラー信号を検出することが
出来るものである。
In the circuit of the invention, if an input offset voltage exists in each differential amplifier, the voltage offset appearing at each converter output is controlled to be equal to this input offset voltage. Therefore, the offset voltage does not change due to fluctuations in the amount of light received by the optical sensor. Therefore,
If a means for compensating the input offset voltage is provided in advance, an accurate error signal can always be detected without being affected even if the amount of light received by the optical sensor fluctuates.

以上説明した実施例において、各変換器は、同一チップ
上に形成され、熱的に結合された状態とされるのが望ま
しい、これは、変換器の温度条件を同一とすることによ
って、熱によって発生する誤差を補償し、より正確な信
号検出を行なうためである。
In the embodiments described above, each transducer is preferably formed on the same chip and is thermally coupled. This is to compensate for errors that occur and perform more accurate signal detection.

本発明は、以上説明した実施例の他にも種々の応用が可
能である。例えば、エラー信号の検a方法として、所謂
非点収差法およびブツシュ−プル法を例として説明した
が、他の方法でエラー信号を検出する場合にも、本発明
な適用することが出来る。更に、実施例では、光センサ
が媒体からの反射光を受光するようにしたが、媒体が透
過型の場合には、光センサが媒体の透過光を受光するよ
うに構成される。
The present invention can be applied in various ways in addition to the embodiments described above. For example, although the so-called astigmatism method and the bush pull method have been described as methods for detecting error signals, the present invention can also be applied to cases where error signals are detected by other methods. Further, in the embodiment, the optical sensor receives the reflected light from the medium, but if the medium is a transmission type, the optical sensor is configured to receive the transmitted light of the medium.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明の信号処理回路および光学
的情報処理装置は、電流−電圧変換回路をカレント・ミ
ラーと、カレント・スイ・ソチと、電流−電圧変換器と
から構成し、カレント・スイッチの分流比を出力電圧の
和が一定となるように制御するようにしたので、フォー
カシング及び/又はトラッキングエラー信号を、一定の
感度で検出することが可能になった。
[Effects of the Invention] As explained above, the signal processing circuit and the optical information processing device of the present invention include a current-voltage conversion circuit that includes a current mirror, a current switch, and a current-voltage converter. Since the shunt ratio of the current switch is controlled so that the sum of the output voltages is constant, it becomes possible to detect focusing and/or tracking error signals with constant sensitivity.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の信号処理回路の一実施例を示す図、第
2図は本発明を適用出来る光学的情報処理装置の構成例
を示す概略図、第3図はエラー信号の検出原理を説明す
るための図、第4図は従来の信号処理回路の例を示す図
、第5図は信号処理回路の出力からエラー信号を検出す
る回路の構成例を示す図である。 1,2,3,4.5・・・・ 電流−電圧変換回路6、
7.8.9・・・・・・ 光センサ41.42・・・・
・・・・ 定電流源43  ・・・・・・・・・・ カ
レント・ミラー44  ・・・・・・・・・・ カレン
ト・スイッチ45、47.48・・・・・・ 差動増幅
器46、49.50.51.52.53・・・・・・ 
抵抗V イr1;;;])
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the signal processing circuit of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration example of an optical information processing device to which the present invention can be applied, and FIG. 3 is a diagram showing the principle of error signal detection. FIG. 4 is a diagram showing an example of a conventional signal processing circuit, and FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of a circuit for detecting an error signal from the output of the signal processing circuit. 1, 2, 3, 4.5... Current-voltage conversion circuit 6,
7.8.9... Optical sensor 41.42...
... Constant current source 43 ... Current mirror 44 ... Current switch 45, 47.48 ... Differential amplifier 46 , 49.50.51.52.53...
Resistance V r1;;;])

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)記録媒体に光ビームを照射することによって、情
報の記録及び/又は再生を行なう装置に用いられ、媒体
からの反射光又は透過光を受光する複数の光センサの出
力電流を、光ビームのトラッキング及び/又はフォーカ
シングエラー信号を生成する為の出力電圧に変換する信
号処理回路において、 前記光センサの各出力電流が入力される複数のカレント
・ミラーと、前記各カレント・ミラーの出力電流を同一
の制御信号に従って変化する分流比で分流する複数のカ
レント・スイッチと、前記各カレント・スイッチで分流
された電流を電圧に変換する複数の電流−電圧変換器と
、前記複数の変換器の出力を加算した信号に基づいて前
記制御信号を生成し、前記複数の変換器の出力の和が一
定となるように、この制御信号を前記各カレント・スイ
ッチにフィードバックする回路とから成ることを特徴と
する信号処理回路。
(1) Used in devices that record and/or reproduce information by irradiating a light beam onto a recording medium, the output current of a plurality of optical sensors that receive reflected light or transmitted light from the medium is A signal processing circuit for converting into an output voltage for generating a tracking and/or focusing error signal includes a plurality of current mirrors into which each output current of the optical sensor is input, and an output current of each of the current mirrors. a plurality of current switches that shunt current at a shunting ratio that varies according to the same control signal; a plurality of current-to-voltage converters that convert the current shunted by each of the current switches into voltage; and outputs of the plurality of converters. and a circuit that generates the control signal based on a signal obtained by adding up the converters, and feeds back the control signal to each of the current switches so that the sum of the outputs of the plurality of converters is constant. signal processing circuit.
(2)前記各カレント・ミラーは、光センサから入力さ
れる電流を増幅して、前記各カレント・スイッチに向け
て出力する特許請求の範囲第1項記載の信号処理回路。
(2) The signal processing circuit according to claim 1, wherein each of the current mirrors amplifies the current input from the optical sensor and outputs the amplified current to each of the current switches.
(3)前記各カレント・ミラーの入力端子に、オフセッ
ト電流を印加するとともに、このカレント・ミラーの出
力より、前記オフセット電流にこのミラーの電流増幅率
をかけた大きさの電流を減じる特許請求の範囲第2項記
載の信号処理回路。
(3) An offset current is applied to the input terminal of each of the current mirrors, and a current equal to the offset current multiplied by the current amplification factor of the mirror is subtracted from the output of the current mirror. The signal processing circuit according to scope 2.
(4)前記光センサに接続されていない第2のカレント
・ミラーと、該第2のカレント・ミラーの出力電流を前
記制御信号に従って変化する分流比で分流する第2のカ
レント・スイッチと、該第2のカレント・スイッチで分
流された電流を電圧に変換する第2の電流−電圧変換器
と、該第2の変換器の出力電圧を基準電圧と差分し、前
記光センサの総受光光量に比例した電圧圧を出力する差
分回路と、該差分回路の出力を前記第2の変換器の入力
端子にフィードバックする回路とを設けた特許請求の範
囲第1項記載の信号処理回路。
(4) a second current mirror that is not connected to the optical sensor; a second current switch that shunts the output current of the second current mirror at a shunt ratio that changes according to the control signal; a second current-to-voltage converter that converts the current shunted by the second current switch into a voltage, and a difference between the output voltage of the second converter and a reference voltage to calculate the total amount of light received by the optical sensor. 2. The signal processing circuit according to claim 1, further comprising a differential circuit that outputs a proportional voltage, and a circuit that feeds back the output of the differential circuit to the input terminal of the second converter.
(5)記録媒体に光ビームを照射する手段と、媒体から
の反射光又は透過光を受光する複数の光センサと、これ
らの光センサの出力電流を電圧に変換する信号処理回路
と、該信号処理回路の出力電圧から光ビームのトラッキ
ング及び/又はフォーカシングエラー信号を生成する制
御回路とから成り、前記媒体に情報の記録及び/又は再
生を行なう光学的情報処理装置において、前記信号処理
回路が、前記光センサの各出力電流が入力される複数の
カレント・ミラーと、前記各カレント・ミラーの出力電
流を同一の制御信号に従って変化する分流比で分流する
複数のカレント・スイッチと、前記各カレント・スイッ
チで分流された電流を電圧に変換する複数の電流−電圧
変換器と、前記複数の変換器の出力を加算した信号に基
づいて前記制御信号を生成し、前記複数の変換器の出力
の和が一定となるように、この制御信号を前記各カレン
ト・スイッチにフィードバックする回路とから構成され
たことを特徴とする光学的情報処理装置。
(5) A means for irradiating a recording medium with a light beam, a plurality of optical sensors that receive reflected light or transmitted light from the medium, a signal processing circuit that converts the output current of these optical sensors into voltage, and the signal and a control circuit that generates a tracking and/or focusing error signal of a light beam from an output voltage of a processing circuit, and an optical information processing device that records and/or reproduces information on the medium, the signal processing circuit comprising: a plurality of current mirrors into which each output current of the optical sensor is input; a plurality of current switches that shunt the output current of each of the current mirrors at a shunting ratio that changes according to the same control signal; a plurality of current-to-voltage converters that convert current shunted by a switch into voltage; and generating the control signal based on a signal obtained by adding the outputs of the plurality of converters; 1. An optical information processing device comprising: a circuit that feeds back this control signal to each of the current switches so that the current switch is constant.
(6)前記各カレント・ミラーは、光センサから入力さ
れる電流を増幅して、前記各カレント・スイッチに向け
て出力する特許請求の範囲第5項記載の光学的情報処理
装置。
(6) The optical information processing device according to claim 5, wherein each of the current mirrors amplifies the current input from the optical sensor and outputs the amplified current to each of the current switches.
(7)前記各カレント・ミラーの入力端子に、オフセッ
ト電流を印加するとともに、このカレント・ミラーの出
力より、前記オフセット電流にこのミラーの電流増幅率
をかけた大きさの電流を減じる特許請求の範囲第6項記
載の光学的情報処理装置。
(7) An offset current is applied to the input terminal of each of the current mirrors, and a current equal to the offset current multiplied by the current amplification factor of the mirror is subtracted from the output of the current mirror. The optical information processing device according to scope 6.
(8)前記光センサに接続されていない第2のカレント
・ミラーと、該第2のカレント・ミラーの出力電流を前
記制御信号に従って変化する分流比で分流する第2のカ
レント・スイッチと、該第2のカレント・スイッチで分
流された電流を電圧に変換する第2の電流−電圧変換器
と、該第2の変換器の出力電圧を基準電圧と差分し、前
記光センサの総受光光量に比例した電圧圧を出力する差
分回路と、該差分回路の出力を前記第2の変換器の入力
端子にフィードバックする回路とを設けた特許請求の範
囲第5項記載の光学的情報処理装置。
(8) a second current mirror that is not connected to the optical sensor; a second current switch that shunts the output current of the second current mirror at a shunting ratio that changes according to the control signal; a second current-to-voltage converter that converts the current shunted by the second current switch into a voltage, and a difference between the output voltage of the second converter and a reference voltage to calculate the total amount of light received by the optical sensor. 6. The optical information processing device according to claim 5, further comprising a differential circuit that outputs a proportional voltage, and a circuit that feeds back the output of the differential circuit to the input terminal of the second converter.
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