(57)【要約】【課題】  従来技術に係るピックアップ装置の減算回路では、各電流信号を電圧信号に変換した後に減算処理がされていた。このため、前記第１の光電流ＩＰ１と前記第２の光電流ＩＰ２とをそれぞれ電圧変換するために、前記第１のオペアンプ５と前記第２のオペアンプ６とがそれぞれ必要となり、減算回路に必要なレイアウト面積が大きかった。【解決手段】  本発明に係るピックアップ装置の減算回路では、カレントミラーを利用して所定の光電流を反転して減算信号とするため、電流信号のままで減算処理を行うことができる。したがって、電圧変換に必要なアンプは、受光素子の数によらず１つ設置すれば足りる。このため、減算回路に必要なレイアウト面積を小さくすることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の受光素子と、
第２の受光素子と、
前記第２の受光素子から出力された光電流を反転する反転回路と、
前記第１の受光素子の出力と前記反転回路の出力との接続点において合成される、前記第１の受光素子から出力された第１の電流と、前記反転回路から出力された第２の電流との差電流を、電圧に変換するオペアンプと、を備えたことを特徴とする減算回路。
【請求項２】
前記反転回路は、カレントミラーを備えることを特徴とする請求項１に記載の減算回路。
【請求項３】
前記オペアンプのゲインは、前記オペアンプの帰還抵抗に応じて設定されることを特徴とする請求項１に記載の減算回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減算回路に関し、特に、ピックアップ装置に用いられる減算回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ピックアップ装置は、光学式ディスクのデータの読み取り機能だけでなく、トラック方向の誤差検出機能も有する。トラック方向の誤差に基づく誤差信号は、複数の受光素子に光スポットが入射され、各受光素子の受光量の差として出力される。例えば、図３（ａ）に示すように、光スポット４が、第１の受光素子１と第２の受光素子２とに均等に入射された場合、各受光素子の受光量は等しくなり、誤差信号は検出されない。一方、図３（ｂ）、または図３（ｃ）に示すように、前記光スポット４の入射位置がずれた場合、前記第１の受光素子１と前記第２の受光素子２との受光量には差が生じ、この差が誤差信号として出力される。
【０００３】
図４は、２つの受光素子が受光した光量の差を出力する減算回路のブロック図を示す。従来技術に係る減算回路では、各受光素子から電流信号として光電流が出力される。そして、各光電流は、それぞれ電圧変換された後に、電圧モードで信号処理される。以下、従来技術に係る減算回路について、具体的に説明する。
【０００４】
先ず、第１の受光素子１、第２の受光素子２は、受光量に応じて、第１の光電流ＩＰ１、第２の光電流ＩＰ２をそれぞれ出力する。斯かる受光素子として、例えば、フォトダイオードが用いられる。
【０００５】
次に、前記第１の光電流ＩＰ１、前記第２の光電流ＩＰ２は、第１のオペアンプ５、第２のオペアンプ６により、それぞれ第１の電圧信号ＶＰ１、第２の電圧信号ＶＰ２に変換される。前記第１の電圧信号ＶＰ１、前記第２の電圧信号ＶＰ２のゲインは、前記第１のオペアンプ５の帰還抵抗Ｒ２、前記第２のオペアンプ６の帰還抵抗Ｒ３により、それぞれ設定される。
【０００６】
次に、前記電圧信号ＶＰ１は、第３のオペアンプ７の非反転入力に入力される。また、前記電圧信号ＶＰ２は、第３のオペアンプ７の反転入力に入力される。すなわち、当該第３のオペアンプ７において、前記第１の電圧信号ＶＰ１は、非反転入力に入力されたため加算信号として信号処理され、前記第２の電圧信号ＶＰ２は、反転入力に入力されたため、減算信号として信号処理される。そして、斯かる信号処理の結果、前記第３のオペアンプ７から、前記第１の受光素子１、前記第２の受光素子２の受光量の差に基づいた誤差信号が出力される。
【０００７】
関連した技術文献としては、例えば以下の特許文献が挙げられる。
【特許文献１】特開平７−１４７０２３
【特許文献２】特開平１１−３４０９２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、従来技術に係る減算回路では、電流信号が電圧信号に変換された後に減算処理がされていた。このため、前記第１の光電流ＩＰ１と前記第２の光電流ＩＰ２とを電圧信号に変換するために、前記第１のオペアンプ５と前記第２のオペアンプ６とがそれぞれ必要であった。
【０００９】
また、誤差検出に必要な受光素子は、２つとは限らず、より多くが用いられることもある。この場合、減算回路が占めるレイアウト面積は、さらに大きくなる。
【００１０】
しかしながら、近年の低消費電力、低コストの要求は、益々高まっており、従来技術に係る減算回路を構成する素子を低減する必要があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記に鑑み、本発明に係る減算回路は、第１の受光素子と、第２の受光素子と、前記第２の受光素子から出力された光電流を反転する反転回路と、前記第１の受光素子の出力と前記反転回路の出力との接続点において合成される、前記第１の受光素子から出力された第１の電流と、前記反転回路から出力された第２の電流との差電流を、電圧に変換するオペアンプと、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、前記反転回路は、カレントミラーを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、前記オペアンプのゲインは、前記オペアンプの帰還抵抗に応じて設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る減算回路では、反転回路を用いて減算信号を形成するため、電圧信号に変換しないで減算処理が可能である。このため、電圧変換は、減算処理がされた電流のみで足り、オペアンプの設置数を削減することができる。
【００１５】
また、反転回路にミラー回路を備えることにより、反転回路に必要な素子数を少なくすることができる。
【００１６】
また、オペアンプのゲインは、オペアンプの帰還抵抗に応じて設定できるため、受注に応じて、容易にオペアンプのゲインを変更できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る減算回路について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る減算回路のブロック図を示す。本発明に係る減算回路では、各受光素子から電流信号として光電流が出力される。そして、各光電流は、電流信号のままで信号処理された後、電圧信号に変換される。以下、本発明に係る減算回路について、具体的に説明する。
【００１９】
先ず、第１の受光素子１、第２の受光素子２は、受光量に応じて、第１の光電流ＩＰ１１、第２の光電流ＩＰ２をそれぞれ出力する。斯かる受光素子として、例えば、フォトダイオードが用いられる。
【００２０】
次に、前記第２の光電流ＩＰ２は、トランジスタＱ１、及びトランジスタＱ２からなるカレントミラーにより反転される。
【００２１】
すなわち、前記第１の光電流ＩＰ１は加算信号として、前記第２の光電流ＩＰ２は減算信号として機能する。そして、斯かる加算信号と減算信号は、電流信号のままで減算処理される。
【００２２】
次に、減算処理された和信号ＩＰ３は、電圧変換アンプ３の反転入力に入力されて、電圧信号に変換される。すなわち、当該電圧変換アンプ３は、前記第１の受光素子１と前記第２の受光素子２との受光量の差に応じた電圧信号Ｖ１を出力する。
【００２３】
ここで、前記電圧変換アンプ３のゲインは、前記電圧変換アンプ３の帰還抵抗Ｒ１により設定される。以下、前記和信号ＩＰ３の電圧変換について、具体的に説明する。
【００２４】
図２は、上記の減算回路について、前記電圧変換アンプ３を具体的に示した回路図である。斯かる回路図において、トランジスタＱ３は、前記電圧変換アンプ３の非反転入力に該当し、トランジスタＱ４は、前記電圧変換アンプ３の反転入力に該当する。また、図２中の抵抗Ｒ１は、図１中の前記電圧変換アンプ３の帰還抵抗Ｒ１に該当する。
【００２５】
本回路は、前記トランジスタＱ３に印加されるベース電圧（基準電圧Ｖｒｅｆ）と、前記トランジスタＱ４に印加されるベース電圧とは等しくなるように動作する。
【００２６】
すなわち、前記トランジスタＱ４のベース電圧が、前記トランジスタＱ３のベース電圧（基準電圧Ｖｒｅｆ）より高くなると、前記トランジスタＱ３と前記トランジスタＱ４とは差動接続されているので、前記トランジスタＱ３のコレクタ電流が減少し、前記トランジスタＱ４のコレクタ電流が増大する。すると、トランジスタＱ５、トランジスタＱ６からなるカレントミラー回路の出力電流は減少する。このため、エミッタフォロワ回路を成すトランジスタＱ７のベース電流は低下する。ここで、前記トランジスタＱ７は、このベース電流を電流増幅するので、ベース電流の低下により前記トランジスタＱ７のエミッタ電流も低下する。そして、前記トランジスタＱ７のエミッタ電流は、前記帰還抵抗Ｒ１を介して、前記トランジスタＱ４のベースに帰還される。すなわち、帰還電流は、前記帰還抵抗Ｒ１で電圧変換され、前記トランジスタＱ７のエミッタ電流の低下により、前記トランジスタＱ４のベース電圧が低下する。よって、前記トランジスタＱ４のベース電圧が、前記トランジスタＱ３のベース電圧（基準電圧Ｖｒｅｆ）より高くなると、前記トランジスタＱ４のベース電圧は低下しようとする。同様に、前記トランジスタＱ４のベース電圧が、前記トランジスタＱ３のベース電圧（基準電圧Ｖｒｅｆ）より低いと、前記トランジスタＱ４のベース電圧は上昇しようとする。
【００２７】
つまり、上記のように、前記トランジスタＱ４のベースに負帰還がかかることにより、図２の回路は平衡状態になり、前記トランジスタＱ４のベース電圧は、前記トランジスタＱ３のベース電圧（基準電圧Ｖｒｅｆ）に等しくなる。
【００２８】
したがって、前記第１の受光素子１、及び前記第２の受光素子２に光が入射されていない場合、前記電圧変換アンプ３の出力端子ＯＵＴから、基準電圧Ｖｒｅｆが出力される。
【００２９】
一方、前記第１の受光素子１に光が照射された場合、前記第１の光電流ＩＰ１が出力される。また、前記第２の受光素子２に光が照射された場合、前記第２の光電流ＩＰ２が出力される。そして、前記第１の光電流ＩＰ１と、前記トランジスタＱ１及び前記トランジスタＱ２からなるカレントミラーにより反転された前記第２の光電流ＩＰ２との前記和信号ＩＰ３が、前記トランジスタＱ４のベースと、前記帰還抵抗Ｒ１との間に印加される。ここで、前述したように、前記トランジスタＱ４のベース電圧は、一定（基準電圧Ｖｒｅｆ）になるように抑制される。したがって、前記和信号ＩＰ３は、全て前記帰還抵抗Ｒ１に流れて、前記電圧信号Ｖ１に変換される。すなわち、前記電圧変換アンプ３のゲインは、前記帰還抵抗Ｒ１により定まる。
【００３０】
以上、本発明に係る減算回路では、カレントミラーを利用して所定の光電流を反転して減算信号とするため、電流信号のままで減算処理を行うことができる。したがって、電圧変換に必要なアンプは、受光素子の数によらず１つ設置すれば足りる。このため、減算回路に必要なレイアウト面積を小さくすることができる。
【００３１】
尚、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００３２】
例えば、本実施形態に係る減算回路では、受光素子が２つの場合について説明したが、本発明は、受光素子の数によらず適用できる。この場合、減算信号を出力する受光素子を、カレントミラーを介して接続すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る減算回路のブロック図を示す。
【図２】本発明の実施形態に係る減算回路の回路図を示す。
【図３】減算回路の用途を説明するための平面図を示す。
【図４】従来技術に係る減算回路のブロック図を示す。
【符号の説明】
【００３４】
１      第１の受光素子
２      第２の受光素子
３      電圧変換アンプ
４      光スポット
５      第１のオペアンプ
６      第２のオペアンプ
７      第３のオペアンプ
Ｒ１    帰還抵抗
ＩＰ１  第１の光電流
ＩＰ２  第２の光電流
ＩＰ３  和信号
Ｖ１    電圧信号
【図１】
2007318645.tif 000003
【図２】
2007318645.tif 000004
【図３】
2007318645.tif 000005
【図４】
2007318645.tif 000006