(57)【要約】 【課題】集光レンズ及びＰＤのセンター調整を無用にできるようにＰＤ径を１Φと大きくても、ブルーレイディスクを記録再生する際の必要帯域である３００〜５００ＭＨｚの伝送帯域を十分に確保すること。【解決手段】フォトダイオード１１を低インピーダンスの伝送線路１２を介して低インピーダンスの増幅回路１３に接続する。その際に、低インピーダンスの伝送線路１２として１対のパターン線を２組並列接続したものを用いて低インピーダンス化を図り、また、増幅回路１３としてベース接地型ミラーコンプリメンタリー回路を用いることで低インピーダンス化を図る。これにより、集光レンズ及びＰＤのセンター調整を無用にできるようにＰＤ径を１Φと大きくても、ブルーレイディスクを記録再生する際の必要帯域である３００〜５００ＭＨｚの伝送帯域を十分に確保することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームを受光するフォトダイオードの受光信号を増幅して出力するレーザパワー検出回路であって、
前記フォトダイオードの出力を伝送する低インピーダンスの伝送路と、
前記伝送路により伝送された信号を増幅する低インピーダンスの増幅回路と、
を具備することを特徴とするレーザパワー検出回路。
【請求項２】
前記増幅回路は、ベース接地型回路構成であることを特徴とする請求項１記載のレーザパワー検出回路。
【請求項３】
前記伝送路は、並列接続された複数本線路構成の伝送線路であることを特徴とする請求項１記載のレーザパワー検出回路。
【請求項４】
前記伝送線路は、１対のパターン線路若しくは前記１対のパターン線路を２組並列接続した構成を有していることを特徴とする請求項３記載のレーザパワー検出回路。
【請求項５】
前記フォトダイオードの負荷側の前記増幅回路の入力インピーダンスを含む等価回路がπ型ローパスフィルタを形成するように、前記伝送路の前記増幅回路接続側にコンデンサを接続することを特徴とする請求項１記載のレーザパワー検出回路。
【請求項６】
前記増幅回路の入力側と前記伝送路との間に回路の周波数特性を平坦化するダンピング抵抗を挿入することを特徴とする請求項１記載のレーザパワー検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録時に光ディスクに照射するレーザパワーの制御に係り、特にレーザダイオード（ＬＤ）から出射されるレーザ光のパワーを検出するレーザパワー検出回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＬＤから出射されるレーザ光を記録可能なディスクに照射してデータを記録するディスク記録再生装置では、ディスクに照射するレーザ光のパワーを制御するために、レーザダイオードから出射されているレーザのパワーを検出するためのフロントモニタフォトディテクタ（ＦＰＤ）が設置されている（特許文献１参照）。このＦＰＤの受光信号は伝送路を通してフロントモニタフォトディテクタアンプ（ＦＰＤＡ）に伝送され、このアンプで増幅された後に、後段の処理回路に送られる。
【０００３】
ここで、従来のＬＤを用いたディスク記録再生装置では、転送レートが１０Ｍｂ／秒と遅かったので、記録時、ＦＰＤアンプによりＦＰＤからの信号を増幅して３値のＡＰＣ（Automatic Power Control ）を掛けるには、ＦＰＤの受光信号帯域は２００ＭＨｚ程度でも殆ど問題はなかった。しかし、ブルーレイディスクを記録再生する波長が４００ｎｍのディスク記録再生装置では３５Ｍｂｐｓの転送レートが要求され、２倍速では７０Ｍｂｐｓも要求されている。このため、ＦＰＤアンプの帯域は３００〜５００ＭＨｚ必要となる。
【０００４】
ところで、ＦＰＤとして、径の小さな例えば０．６Φ程度のフォトダイオード（ＰＤ）が使用できれば帯域的な問題は起こらないが、製造上、レーザをＰＤに集光する集光レンズの位置決めやＰＤのセンター調整が必須となる。ＰＤを1.０Φ以上にできれば無調整化が可能となる。
【０００５】
一方、ＰＤの等価回路は図５のように表され、電流源ＩＰにダイオードＩｄと端子間容量Ｃｊが並列に接続され、更に負荷抵抗がＲＬ（図示せず）が接続されている。応答特性は負荷抵抗のＲＬとＣｊで決定され、ｔｒ，ｔｆ＝２．２Ｃｊ×ＲＬとなっていてＣｊに比例して遅くなってしまう。一方、ＰＤの端子間容量は受光面積に比例するので、端子間容量はＰＤの半径の２乗で増加する。代表的な例では、０．６Φで３ｐＦ、６００ＭＨｚ／５０Ω、０．８Φでは６ｐＦ、５００ＭＨｚ／５０Ωとなっている。
【０００６】
現状のＦＰＤアンプは、２００ＭＨｚ程度の広帯域が要求される事から図６に示すようにベース接地アンプが使用されていて、その入力インピーダンスはトランジスタＴｒのエミッタ電流Ｉｅで決まり、約２５／Ｉｅとなる（０．５ｍＡ時５０Ω）。また、ＰＤからＦＰＤアンプまでの伝送路はパターンで形成されている。この従来回路の等価回路は図７のようになり、電流源Ｉに端子間容量Ｃｊが並列に接続され、それがインダクタンスＬ１を介して負荷抵抗がＲＬ（５０Ω）と低インピーダンスで終端されるので並列共振を起こし、ｆ０＝１／２π・Ｃｔ×Ｌ１にピークを持ってしまう。このピークをダンピングするため、図６のように抵抗（１０）をＦＰＤアンプの入力側に挿入するが、この抵抗（１０）が大きいと信号の伝送帯域を低下させてしまう。
【特許文献１】特開２００３−６９０５号公報（第３−４頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図５に示すような従来構成のＦＰＤアンプを用いた場合に、ＰＤ径1.０Φ以上を用いれば、レーザをＰＤに集光する集光レンズの位置決めやＰＤのセンター調整を無用にして無調整化が可能となる。しかし、図５に示した従来構成において、０．６ΦＰＤでは５００ＭＨｚある帯域が、０．８ΦＰＤでは４００ＭＨｚに低下してしまうことが筆者等の実験により確かめられており、ブルーレイディスクを記録再生する際の必要帯域である３００〜５００ＭＨｚを確保することが困難になる。
【０００８】
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、集光レンズ及びＰＤのセンター調整を無用にできるようにＰＤ径を１Φと大きくても、ブルーレイディスクを記録再生する際の必要帯域である３００〜５００ＭＨｚの伝送帯域を十分に確保することができるレーザパワー検出回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するため、レーザビームを受光するフォトダイオードの受光信号を増幅して出力するレーザパワー検出回路であって、前記フォトダイオードの出力を伝送する低インピーダンスの伝送路と、前記伝送路により伝送された信号を増幅する低インピーダンスの増幅回路とを具備することを特徴とする。
【００１０】
このように本発明において、低インピーダンスの伝送路は等価的にインダクタンスに置き換えられ、増幅回路の入力インピーダンスを含めてのフォトダイオードの負荷側は等価的にローパスフィルタを構成することになる。その時、伝送路のインピーダンスが低くければ前記ローパスフィルタのインダクタンスは低くなり、その上、増幅回路の入力インピーダンスが低ければ、ローパスフィルタの帯域を拡大することができ、また、前記ローパスフィルタにコンデンサを付加してローパスフィルタの次数を上げることで、伝送帯域を更に広げることができる。以上の考察により増幅回路を低インピーダンスとし、この増幅回路に低インピーダンスの伝送路（例えば並列接続された複数線路を有する伝送線路）を用いてフォトダイオードを接続すれば、伝送帯域を拡大（５００ＭＨｚ以上）することができ、光ディスク記録再生装置の光ピックアップに搭載された時の集光レンズ及びＰＤのセンター調整を無用することができるようにフォトダイオードの径を１Φと大きくても、ブルーレイディスクを記録再生する際の必要帯域である３００〜５００ＭＨｚの伝送帯域を十分に確保することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、レーザビームを受光するレーザ光を受光するフォトダイオードを低インピーダンスの伝送線路を介して低インピーダンスの増幅回路に接続することにより、光ディスク記録再生装置の光ピックアップに搭載された時の集光レンズ及びＰＤのセンター調整を無用にできるようにフォトダイオードの径を１Φと大きくても、ブルーレイディスクを記録再生する際の必要帯域である３００〜５００ＭＨｚの伝送帯域を十分に確保することができ、本レーザパワー検出回路をブルーレイディスク用レーザダイオードのフロントモニタフォトディテクタ（ＦＰＤ）として使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
光ピックアップに搭載された時の集光レンズ及びＰＤのセンター調整を無用にできるようにフォトダイオードの径を１Φと大きくても、ブルーレイディスクを記録再生する際の必要帯域である３００〜５００ＭＨｚの伝送帯域を十分に確保する目的を、レーザ光を受光するフォトダイオードを低インピーダンスの伝送線路を介して低インピーダンスの増幅回路に接続することによって実現する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態に係るレーザパワー検出回路の構成を示したブロック図である。レーザパワー検出回路３０は、フォトダイオード（ＰＤ）１１を２本平行の伝送線路（伝送路）１２を介して増幅回路（ＦＰＤアンプ）１３の入力側に接続した構成を有し、伝送線路１２の終端と増幅回路１３の入力間には抵抗Ｒｉｎ，コンデンサＣ２，抵抗Ｒｄ，抵抗Ｒ４（４３０Ω）が接続され、また、伝送線路１２のカソード側はコンデンサＣ３及び抵抗Ｒ３で接地されている。このレーザパワー検出回路３０は光ディスク記録再生装置におけるフロントモニタフォトディテクタとして使用される。
【００１４】
ここで、増幅回路１３はベース接地型ミラーコンプリメンタリー回路構成で、ＮＰＮ型トランジスタＱ１、ＰＮＰ型トランジスタＱ２、Ｑ３、抵抗Ｒ５（２００Ω）、Ｒ６（５０Ω）、Ｒ７（５０Ω）からなり、次段の図示されない信号処理部に接続される。また、伝送線路１２は１対のパターン線を２組並列接続したもので、例えば４０ｍｍの５０Ωのペアー線からなる伝送線路である。
【００１５】
図２は図１に示したレーザパワー検出回路の等価回路を示した回路図である。レーザパワー検出回路の等価回路は、電流源Ｉ、コンデンサＣ１，インダクタンスＬ２，コンデンサＣ２、抵抗Ｒｄ及び終端抵抗Ｒ８から構成され，電流源Ｉの負荷側は抵抗Ｒ８で終端されるローパスフィルタとなっている。
【００１６】
次に本実施の形態について説明する。図１では、伝送路を並列２本構成の伝送線路１２として低インピーダンス化を図って等価回路のインダクタンスＬ２を低下させている。また、抵抗ＲＩＮの値は増幅回路１３の入力側に共振Ｑが＋２．０ｄＢ程度となるように設定されている。また、コンデンサＣ２を付加して平坦帯域が最大となる値を求め、このＣ２のＱを抵抗Ｒｄでダンピングして通過帯域を平坦としている。
【００１７】
ここで、Ｃ２，Ｒｄが無ければ、図２の等価回路は２次のインピーダンス非対称のローパスフィルタであるが、上記のようにＣ２を付加することにより３次のローパスフィルタとなるので、伝送帯域を広げる事が出来る。
【００１８】
図３（Ａ）は図１に示したレーザパワー検出回路の周波数特性を示した特性図である。この例では、フォトダイオードとして１ΦのＰＤを用い、Ｒｉｎ＝３９Ω、Ｃ２＝５ｐＦとした場合で、周波数帯域がほぼ７００ＭＨｚあることが分かる。３００ＭＨｚから落ちているグラフは、Ｃ２、Ｒｄの無い時の特性である。これに対して図３（Ｂ）は図５に示したような従来回路の周波数特性例を示しており帯域幅が狭いのが分かる。尚、３００ＭＨｚにピークのあるグラフはダンピング抵抗の無い場合。５００ＭＨｚ以上で特性が暴れているのは、測定系の被りである。
【００１９】
図４は図１のフォトダイオード１１の代わりに３．９ＫΩ信号源（Ｉ）に６．０ｐＦ  （Ｃ１）を並列接続したものを使用した場合で、周波数帯域は約８００ＭＨｚになっている。但し、２００ＭＨｚにピークのあるグラフはダンピング抵抗の無い従来回路の特性を表わしている。
【００２０】
本実施の形態によれば、増幅回路１３を低入力インピーダンスとし、この増幅回路１３の入力側からフォトダイオード１１までを接続する伝送線路１２を低インピーダンスの伝送線路型として線路インダクタンスを低下させ、更に、コンデンサＣ２を付加してローパスフィルタの次数を上げることにより、フォトダイオード１１の負荷側の伝送帯域を極めて広くすることができる。それ故、ピックアップ搭載時の集光レンズ及びＰＤのセンター調整を無用にできるようにＰＤ径を１Φと大きくて帯域を狭める要素があっても、本レーザパワー検出回路ではブルーレイディスクを記録再生する際の必要帯域である３００〜５００ＭＨｚの伝送帯域を十分に確保することができる。
【００２１】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な構成、機能、作用、効果において、他の種々の形態によっても実施することができる。例えば、上記実施の形態のレーザパワー検出回路はＦＰＤとして用いることを前提として説明したが、レーザパワーを検出するもので且つ、その検出帯域として広帯域が要求されるものであればどのような機器にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態に係るレーザパワー検出回路の構成を示したブロック図である。
【図２】図１に示したレーザパワー検出回路の等価回路を示した回路図である。
【図３】図１に示したレーザパワー検出回路の周波数特性及び従来の同検出回路の周波数特性を示した特性図である。
【図４】図１に示したレーザパワー検出回路のフォトダイオードを信号源に変えた場合の周波数特性を示した特性図である。
【図５】従来のフォトダイオードの等価回路図である。
【図６】従来のフロントモニタフォトディテクタの構成を示した回路図である。
【図７】図６に示した回路の等価回路図である。
【符号の説明】
【００２３】
１１……フォトダイオード（ＰＤ）、１２……伝送線路、１３……増幅回路（ＦＰＤアンプ）、３０……レーザパワー検出回路、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３……コンデンサ、Ｉ……電流源、Ｌ２……インダクタンス、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ７、Ｒ８、Ｒｄ、Ｒｉｎ……抵抗。
【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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