(57)【要約】【課題】光ピックアップ装置の製造時以外の時でも、静電気や異常電圧からレーザ素子を保護する。【解決手段】本発明のレーザ装置は、レーザ素子と、レーザ素子を保護する保護部とを備える。保護部は、レーザ装置に印加される所定の電圧を検出する検出部と、検出された所定の電圧の値が所定の範囲外であるときにはレーザ素子の端子同士を短絡させ、所定の範囲内であるときには端子同士の短絡を解除するスイッチ部とを備える。所定の電圧は、例えばバイアス電圧、レーザ駆動電圧である。【選択図】図２
2008277418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ素子と、
前記レーザ素子を保護する保護部と
を備えたレーザ装置であって、
前記保護部は、
前記レーザ装置に印加される所定の電圧を検出する検出部と、
前記検出された所定の電圧の値が所定の範囲外であるときには前記レーザ素子の端子同士を短絡させ、前記所定の範囲内であるときには前記端子同士の短絡を解除するスイッチ部と
を備えた、レーザ装置。
【請求項２】
前記所定の電圧は、バイアス電圧である、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項３】
前記所定の電圧は、前記レーザ素子を発光させるための駆動電圧である、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項４】
前記スイッチ部は、前記駆動電圧の値が一定時間以上前記所定の範囲内である場合に、前記端子同士の短絡を解除する、請求項３に記載のレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電気および外部異常電圧印加等により半導体レーザ素子が劣化または破損することを防止する保護回路を備えたレーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップ装置に搭載される半導体レーザ素子は静電気により劣化しやすいため、通常、製造工程においては、レーザ素子のＬＤ端子（アノード極）とＧＮＤ端子（カソード極）とを短絡させて、静電気からレーザ素子を保護している。例えば、レーザ素子の２つの端子を半田やコネクタによって短絡させることで、静電気からレーザ素子を保護している。
【０００３】
図７および図８は、従来のレーザ装置を示す図である。これらのレーザ装置は、光ピックアップ装置を構成する複数のユニットのうちの１つである。図７に示すレーザ装置３００は、レーザ光を出力する半導体レーザ素子を有する発光部３１０と、レーザ光を受光して光電変換する受光部３５０と、光電変換により得られた電気信号を出力する出力部３６０とを備える。受光部３５０および出力部３６０には電源端子を介して外部から電圧が供給される。
【０００４】
発光部３１０を駆動させるためのレーザ駆動電圧を供給するＬＤ＋端子およびＬＤ−ＧＮＤ端子は外部に露出している。これらＬＤ＋端子およびＬＤ−ＧＮＤ端子に静電気や異常電圧が伝導した場合には、レーザ素子にも静電気や異常電圧が伝導することになり、レーザ素子が劣化または破損する問題がある。このような静電気や異常電圧に起因する問題の発生を防止するために、レーザ素子のアノード極とカソード極とを半田やコネクタによって短絡させて、静電気や異常電圧からレーザ素子を保護している。ただし、光ピックアップ装置の完成後もレーザ素子を短絡させたままであると、レーザ素子を正常に動作させることができないので、光ピックアップ装置の製造工程の途中で半田やコネクタは除去される。
【０００５】
図８に示すレーザ装置４００は、レーザ光を出力する半導体レーザ素子を有する発光部４１０と、発光部４１０が出力したレーザ光を受光してその強度を示す信号をＭｏｎｉ端子を介して出力するモニタ部４７０とを備えている。レーザ装置３００とは異なり、レーザ装置４００は電源端子からの動作用電源供給が不要な構成を有している。
【０００６】
発光部４１０を駆動させるためのレーザ駆動電圧を供給するＬＤ＋端子およびＣＯＭ−ＧＮＤ端子は外部に露出している。このため、静電気や異常電圧に起因するレーザ素子の劣化または破損を防止するために、レーザ素子のアノード極とカソード極とを半田やコネクタによって短絡させて、静電気や異常電圧からレーザ素子を保護している。これら半田やコネクタは、光ピックアップ装置の製造工程が進行すると除去される。
【０００７】
また、特許文献１は、レーザ素子のアノード極とカソード極とを短絡させるコネクタを備えたフレキシブル基板を開示している。このコネクタにはレーザ素子を短絡させるための２つの端子が設けられており、コネクタに何も挿入されていない状態では、これら２つの端子は互いの弾性力により接触しており、これによりレーザ素子を短絡させている。製造工程が進行すると、コネクタの２つの端子の間には別のフレキシブル基板の端部が挿入され、これにより、２つの端子は電気的に引き離され、レーザ素子の短絡が解除される。
【特許文献１】特開２００６−２６９００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述したレーザ素子を短絡させる方法は、光ピックアップ装置の製造工程のうちの特定の期間の間だけレーザ素子を短絡させているにすぎず、製造工程でのその特定の期間以外の期間や、光ピックアップ装置の製造前および製造後の製品使用時には、静電気や異常電圧からレーザ素子を保護することができなかった。また、半田を用いてレーザ素子を短絡させる場合は、半田付け工程や半田を除去する工程が余分に必要であった。
【０００９】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、光ピックアップ装置の製造工程のうちの特定の期間以外の期間や、光ピックアップ装置の製造前および製造後の製品使用時でも、静電気や異常電圧からレーザ素子を保護することができるレーザ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のレーザ装置は、レーザ素子と、前記レーザ素子を保護する保護部とを備えたレーザ装置であって、前記保護部は、前記レーザ装置に印加される所定の電圧を検出する検出部と、前記検出された所定の電圧の値が所定の範囲外であるときには前記レーザ素子の端子同士を短絡させ、前記所定の範囲内であるときには前記端子同士の短絡を解除するスイッチ部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
ある実施形態によれば、前記所定の電圧はバイアス電圧である。
【００１２】
ある実施形態によれば、前記所定の電圧は前記レーザ素子を発光させるための駆動電圧である。
【００１３】
ある実施形態によれば、前記スイッチ部は、前記駆動電圧の値が一定時間以上前記所定の範囲内である場合に、前記端子同士の短絡を解除する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、レーザ装置に印加される所定の電圧の値が所定の範囲外であるときにはレーザ素子の端子同士を短絡させ、所定の範囲内であるときには端子同士の短絡を解除する。これにより、レーザ装置の正常動作時以外はレーザ素子の端子同士が短絡した状態となるので、静電気や異常電圧からレーザ素子を保護することができる。また、レーザ装置の正常動作時には端子同士の短絡が解除されるので、レーザ素子を発光させることができる。
【００１５】
このように、本発明によれば、光ピックアップ装置の製造工程のうちの特定の期間以外の期間や、光ピックアップ装置の製造前および製造後の製品使用時でも、静電気や異常電圧からレーザ素子を保護することができる。
【００１６】
また、光ピックアップの製造時におけるレーザ素子の端子同士を短絡させる工程および短絡を解除する工程が不要であるので、製造工程数を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。同様の構成要素には同様の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００１８】
（実施形態１）
図１〜３を参照して、本発明の第１の実施形態によるレーザ装置１００を説明する。
【００１９】
まず、図１を参照してレーザ装置１００を説明する。図１は、レーザ装置１００を示す図である。レーザ装置１００は、光ピックアップ装置を構成する複数のユニットのうちの１つである。レーザ装置１００は、レーザ光を出力する半導体レーザ素子を有する発光部１１０と、半導体レーザ素子を静電気や異常電圧から保護する保護部１２０と、光ディスク媒体等からの反射光を受光して光電変換する受光部１５０と、光電変換により得られた電気信号を出力する出力部１６０とを備える。受光部１５０および出力部１６０には電源端子を介して外部からバイアス電圧が供給される。
【００２０】
保護部１２０は、検出部１３０と保護スイッチ部１４０とを備える。検出部１３０は、レーザ装置１００に印加される電圧を検出する。
【００２１】
保護スイッチ部１４０は、検出された電圧の値が所定の範囲外であるときには、発光部１１０のレーザ素子の端子同士を短絡させ、静電気や異常電圧からレーザ素子を保護する保護状態を維持する。この保護状態では、保護スイッチ部１４０は、レーザ素子を駆動させるためのレーザ駆動電圧を供給するＬＤ＋端子とレーザ素子とを電気的に接続しない。
【００２２】
また、保護スイッチ部１４０は、検出された電圧の値が所定の範囲内であるときには（すなわち、正常な値のバイアス電圧が検出された場合には）、レーザ素子の端子同士の短絡を解除するとともに、レーザ素子とＬＤ＋端子とを電気的に接続する。これにより、レーザ素子はレーザ駆動電圧に応じた正常な発光動作を行うことが出来る。
【００２３】
図２は、図１に示すレーザ装置１００をより詳細に示す図である。発光部１１０はレーザ素子１１１および１１２を備えている。保護スイッチ部１４０は、レーザ素子１１１の短絡と短絡の解除とを切り替えるスイッチ素子１４１と、レーザ素子１１２の短絡と短絡の解除とを切り替えるスイッチ素子１４２とを備えている。スイッチ素子１４１および１４２は例えばアナログスイッチ素子である。検出部１３０にはＶ１およびＶ２端子からバイアス電圧が印加される。このバイアス電圧は受光部１５０および出力部１６０へ印加されるバイアス電圧と同じである。
【００２４】
レーザ素子１１１および１１２は互いに異なる波長のレーザ光を出力し、２種類以上のフォーマットの光ディスク媒体に対する記録再生動作に対応している。また、レーザ装置１００は、レーザ素子１１１および１１２が出力したレーザ光を受光してその強度を示す信号を出力するモニタ部（モニタダイオード）１７０を備えている。
【００２５】
レーザ素子１１１および１１２のそれぞれのカソード極はＬＤ−ＧＮＤ端子に接続されている。レーザ素子１１１のアノード極はスイッチ素子１４１の一端に接続されている。スイッチ素子１４１の他の２つの端部はそれぞれ、ＬＤ１端子およびレーザ素子１１１のカソード極に接続されており、レーザ素子１１１のアノード極とカソード極とを電気的に接続することによりレーザ素子１１１を短絡させることができる。また、レーザ素子１１１のアノード極とＬＤ１端子とを電気的に接続することにより、ＬＤ１端子に印加されたレーザ駆動電圧をレーザ素子１１１のアノード極に供給することができる。
【００２６】
レーザ素子１１２のアノード極はスイッチ素子１４２の一端に接続されている。スイッチ素子１４２の他の２つの端部はそれぞれ、ＬＤ２端子およびレーザ素子１１２のカソード極に接続されており、レーザ素子１１２のアノード極とカソード極とを電気的に接続することによりレーザ素子１１２を短絡させることができる。また、レーザ素子１１２のアノード極とＬＤ２端子とを電気的に接続することにより、ＬＤ２端子に印加されたレーザ駆動電圧をレーザ素子１１２のアノード極に供給することができる。
【００２７】
次に、図２および図３を参照して、レーザ装置１００の動作をより詳細に説明する。図３は、レーザ装置１００の動作を示すタイムチャートである。
【００２８】
検出部１３０は、コンパレータ素子および論理素子を備え、Ｖ１端子に印加される電圧の値が上限Ｈｈ１と下限Ｈｌ１との間である場合は、Ｖ１端子に正常なバイアス電圧が印加されていると判断する。また、検出部１３０は、Ｖ２端子に印加される電圧の値が上限Ｈｈ２と下限Ｈｌ２との間である場合は、Ｖ２端子に正常なバイアス電圧が印加されていると判断する。
【００２９】
期間Ｐ１（初期状態）では、Ｖ１およびＶ２端子にはバイアス電圧が印加されておらず、保護スイッチ部１４０は、保護状態（レーザ素子１１１の両端子を短絡させた状態およびレーザ素子１１２の両端子を短絡させた状態）を維持する。
【００３０】
期間Ｐ２およびＰ３では、Ｖ１およびＶ２端子のいずれか一方のみにバイアス電圧が印加されている状態であり、両方の端子に正常なバイアス電圧が印加されている状態では無いので、保護状態を維持する。
【００３１】
期間Ｐ４では、Ｖ１およびＶ２端子の両方に正常なバイアス電圧が印加されており、検出部１３０はこの状態を検出すると、保護状態を解除するための信号を保護スイッチ部１４０へ出力する。スイッチ素子１４１は検出部１３０からの信号を受け取ると、レーザ素子１１１のアノード極とカソード極との電気的な接続を解除し、レーザ素子１１１のアノード極とＬＤ１端子とを電気的に接続する。これにより、ＬＤ１端子に印加されたレーザ駆動電圧をレーザ素子１１１のアノード極に供給することができ、レーザ素子１１１を発光させることができる。また、スイッチ素子１４２は検出部１３０からの信号を受け取ると、レーザ素子１１２のアノード極とカソード極との電気的な接続を解除し、レーザ素子１１２のアノード極とＬＤ２端子とを電気的に接続する。これにより、ＬＤ２端子に印加されたレーザ駆動電圧をレーザ素子１１２のアノード極に供給することができ、レーザ素子１１２を発光させることができる。
【００３２】
期間Ｐ５およびＰ６では、期間Ｐ２およびＰ３と同様に、Ｖ１およびＶ２端子のいずれか一方のみに正常なバイアス電圧が印加されている状態である。検出部１３０はこの状態を検出すると、保護状態を解除するための信号の保護スイッチ部１４０への出力を停止する。スイッチ素子１４１は検出部１３０からの信号が停止されると、レーザ素子１１１のアノード極とＬＤ１端子との電気的な接続を解除し、レーザ素子１１１のアノード極とカソード極とを電気的に接続して短絡させる。また、スイッチ素子１４２は検出部１３０からの信号が停止されると、レーザ素子１１２のアノード極とＬＤ２端子との電気的な接続を解除し、レーザ素子１１２のアノード極とカソード極とを電気的に接続して短絡させる。これにより、保護スイッチ部１４０はレーザ素子１１１および１１２の保護状態に復帰する。
【００３３】
期間Ｐ７は、期間Ｐ１と同様の初期状態の期間であり、レーザ素子１１１および１１２の保護状態は維持される。
【００３４】
このように、Ｖ１およびＶ２端子の両方に正常なバイアス電圧が印加されている期間Ｐ４以外の期間では、レーザ素子１１１および１１２を保護状態にすることにより、静電気や異常電圧からレーザ素子１１１および１１２を保護することができる。また、レーザ装置１００の正常動作時には保護状態が解除されるので、レーザ素子１１１および１１２を正常に発光させることができる。
【００３５】
このように、本発明によれば、光ピックアップ装置の製造工程のうちの特定の期間以外の期間や、光ピックアップ装置の製造前および製造後の製品使用時でも、静電気や異常電圧からレーザ素子を保護することができる。検出部１３０は、レーザ装置１００の動作状態を能動的に検出してレーザ素子の保護制御を行なうため、外部からレーザ素子１１１および１１２の保護制御を目的とした信号をレーザ装置１００へ入力する必要は無い。
【００３６】
また、光ピックアップの製造時においてレーザ素子の端子同士を半田またはコネクタにより短絡させる工程や、それら短絡させた状態を解除する工程が不要であるので、製造工程数を減らすことができる。
【００３７】
なお、図２に示すレーザ装置１００は２つのレーザ素子を備えていたが、１つのレーザ素子のみを備えた構成であってもよいし、３つ以上のレーザ素子を備えた構成であってもよい。この場合、保護スイッチ部１４０は、レーザ素子の個数に応じた個数のスイッチ素子を備える。
【００３８】
（実施形態２）
次に、図４〜６を参照して、本発明の第２の実施形態によるレーザ装置２００を説明する。
【００３９】
まず、図４を参照してレーザ装置２００を説明する。図４は、レーザ装置２００を示す図である。レーザ装置２００は、光ピックアップ装置を構成する複数のユニットのうちの１つである。レーザ装置２００は、レーザ光を出力する半導体レーザ素子を有する発光部２１０と、半導体レーザ素子を静電気や異常電圧から保護する保護部２２０と、発光部２１０が出力したレーザ光を受光してその強度を示す信号をＭｏｎｉ端子を介して出力するモニタ部２７０とを備えている。レーザ装置１００（図１）とは異なり、レーザ装置２００は動作用のバイアス電圧の印加が不要な構成を有している。
【００４０】
保護部２２０は、検出部２３０と保護スイッチ部２４０とを備える。検出部２３０は、レーザ装置２００に印加される電圧を検出する。
【００４１】
保護スイッチ部２４０は、検出された電圧の値が所定の範囲外であるときには、発光部１１０のレーザ素子の端子同士を短絡させ、静電気や異常電圧からレーザ素子を保護する保護状態を維持する。この保護状態では、保護スイッチ部２４０は、レーザ素子を駆動させるためのレーザ駆動電圧を供給するＬＤ＋端子とレーザ素子とを電気的に接続しない。
【００４２】
また、保護スイッチ部２４０は、検出された電圧の値が所定の範囲内であるときには（すなわち、正常な値のレーザ駆動電圧が検出された場合には）、レーザ素子の端子同士の短絡を解除するとともに、レーザ素子とＬＤ＋端子とを電気的に接続する。これにより、レーザ素子はレーザ駆動電圧に応じた正常な発光動作を行うことが出来る。
【００４３】
図５は、図４に示すレーザ装置２００をより詳細に示す図である。発光部２１０はレーザ素子２１１を備えている。保護スイッチ部２４０は、レーザ素子２１１の短絡と短絡の解除とを切り替えるスイッチ素子２４１を備えている。スイッチ素子２４１は例えばアナログスイッチ素子である。検出部２３０にはＬＤ＋端子からレーザ駆動電圧が印加される。
【００４４】
レーザ素子２１１のカソード極はＣＯＭ−ＧＮＤ端子に接続されている。レーザ素子２１１のアノード極はスイッチ素子２４１の一端に接続されている。スイッチ素子２４１の他の２つの端部はそれぞれ、ＬＤ＋端子およびレーザ素子２１１のカソード極に接続されており、レーザ素子２１１のアノード極とカソード極とを電気的に接続することによりレーザ素子２１１を短絡させることができる。また、レーザ素子２１１のアノード極とＬＤ＋端子とを電気的に接続することにより、ＬＤ＋端子に印加されたレーザ駆動電圧をレーザ素子２１１のアノード極に供給することができる。
【００４５】
次に、図５および図６を参照して、レーザ装置２００の動作をより詳細に説明する。図６は、レーザ装置２００の動作を示すタイムチャートである。
【００４６】
検出部２３０は、コンパレータ素子および論理素子を備え、ＬＤ＋端子に印加される電圧の値が上限Ｈｈと下限Ｈｌとの間である場合は、ＬＤ＋端子に正常なレーザ駆動電圧が印加されていると判断する。
【００４７】
期間Ｐ１（初期状態）では、ＬＤ＋端子にはレーザ駆動電圧が印加されておらず、保護スイッチ部２４０は、保護状態（レーザ素子２１１の両端子を短絡させた状態）を維持する。
【００４８】
期間Ｐ２では、ＬＤ＋端子に正常なレーザ駆動電圧が印加されており、検出部２３０はこの状態を検出すると、レーザ駆動電圧が安定している事を検知するために積分時間遅延した後、保護状態を解除するための信号を保護スイッチ部２４０へ出力する。レーザ駆動電圧が安定していない場合には、検出部２３０は保護状態を解除するための信号を保護スイッチ部２４０へ出力しない。
【００４９】
スイッチ素子２４１は検出部２３０からの信号を受け取ると、レーザ素子２１１のアノード極とカソード極との電気的な接続を解除し、レーザ素子２１１のアノード極とＬＤ＋端子とを電気的に接続する。これにより、ＬＤ＋端子に印加されたレーザ駆動電圧をレーザ素子２１１のアノード極に供給することができ、レーザ素子２１１を発光させることができる。
【００５０】
期間Ｐ３では、レーザ駆動電圧の値は、上限Ｈｈと下限Ｈｌとの間では無い異常な値を示している。検出部２３０はこの状態を検出すると、保護状態を解除するための信号の保護スイッチ部１４０への出力を停止する。スイッチ素子２４１は検出部２３０からの信号が停止されると、レーザ素子２１１のアノード極とＬＤ＋端子との電気的な接続を解除し、レーザ素子２１１のアノード極とカソード極とを電気的に接続して短絡させる。これにより、保護スイッチ部２４０はレーザ素子２１１の保護状態に復帰する。
【００５１】
このように、ＬＤ＋端子に正常なレーザ駆動電圧が印加されている期間Ｐ２以外の期間では、レーザ素子２１１を保護状態にすることにより、静電気や異常電圧からレーザ素子２１１を保護することができる。また、レーザ装置２００の正常動作時には保護状態が解除されるので、レーザ素子２１１を正常に発光させることができる。
【００５２】
このように、本発明によれば、光ピックアップ装置の製造工程のうちの特定の期間以外の期間や、光ピックアップ装置の製造前および製造後の製品使用時でも、静電気や異常電圧からレーザ素子を保護することができる。検出部２３０は、レーザ装置２００の動作状態を能動的に検出してレーザ素子の保護制御を行なうため、外部からレーザ素子２１１の保護制御を目的とした信号をレーザ装置２００へ入力する必要は無い。
【００５３】
また、光ピックアップの製造時においてレーザ素子の端子同士を半田またはコネクタにより短絡させる工程や、それら短絡させた状態を解除する工程が不要であるので、製造工程数を減らすことができる。
【００５４】
なお、図５に示すレーザ装置２００は１つのレーザ素子を備えていたが、２つ以上のレーザ素子を備えていてもよい。この場合、保護スイッチ部２４０は、レーザ素子の個数に応じた個数のスイッチ素子を備える。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、半導体レーザ素子を用いる技術分野で特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態１によるレーザ装置を示す図である。
【図２】本発明の実施形態１によるレーザ装置を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１によるレーザ装置の動作を示すタイムチャートである。
【図４】本発明の実施形態２によるレーザ装置を示す図である。
【図５】本発明の実施形態２によるレーザ装置を示す図である。
【図６】本発明の実施形態２によるレーザ装置の動作を示すタイムチャートである。
【図７】従来のレーザ装置を示す図である。
【図８】従来のレーザ装置を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１００、２００  レーザ装置
１１０、２１０  発光部
１１１、１１２、２１１  レーザ素子
１２０、２２０  保護部
１３０、２３０  検出部
１４０、２４０  保護スイッチ部
１４１、１４２、２４１  スイッチ素子
１５０  受光部
１６０  出力部
１７０、２７０  モニタ部
【図１】
2008277418.tif 000003
【図２】
2008277418.tif 000004
【図３】
2008277418.tif 000005
【図４】
2008277418.tif 000006
【図５】
2008277418.tif 000007
【図６】
2008277418.tif 000008
【図７】
2008277418.tif 000009
【図８】
2008277418.tif 000010