(57)【要約】【課題】帰還抵抗の抵抗値を変更して電流電圧変換効率を変更することが可能な受光増幅装置において、電流電圧変換効率が低い場合に起こるリニアリティ悪化を防止することが可能な受光増幅装置を提供する。【解決手段】受光素子ＰＤと、受光素子ＰＤの出力電流を増幅し電流出力する電流増幅回路３０と、電流増幅回路３０からの出力電流を電圧変換する電流電圧変換回路４０とを備え、電流増幅回路３０は、オペアンプ１３と、オペアンプ１３の反転入力端子及び出力端子の間に接続された帰還抵抗Ｒｇｎ１と、帰還抵抗Ｒｇｎ１と並列に接続された帰還抵抗Ｒｇｎ２と、オペアンプ１３の非反転入力端子及び出力端子の間に接続された帰還抵抗Ｒｇｐと、オペアンプ１３の出力端子及び反転入力端子のいずれかと帰還抵抗Ｒｇｎ２との間に挿入されたトランジスタスイッチＳＷ３とを備える。【選択図】図１
2008118352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光素子と、
前記受光素子の出力電流を増幅し電流出力する電流増幅回路と、
前記電流増幅回路からの出力電流を電圧変換する電流電圧変換回路とを備え、
前記電流増幅回路は、第１オペアンプと、前記第１オペアンプの反転入力端子及び出力端子の間に接続された第１帰還抵抗と、前記第１帰還抵抗と並列に接続された第２帰還抵抗と、前記第１オペアンプの非反転入力端子及び出力端子の間に接続された第３帰還抵抗と、前記第１オペアンプの出力端子及び反転入力端子のいずれかと前記第２帰還抵抗との間に挿入された第１スイッチとを備える
ことを特徴とする受光増幅装置。
【請求項２】
前記第１帰還抵抗及び第２帰還抵抗の抵抗値は、それぞれ５００Ω以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の受光増幅装置。
【請求項３】
前記第１スイッチは、前記第１オペアンプの反転入力端子及び出力端子の間の抵抗値が前記第１オペアンプの非反転入力端子及び出力端子の間の抵抗値より小さくなるように選択を行う
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の受光増幅装置。
【請求項４】
前記電流電圧変換回路は、複数の帰還抵抗と接続された第２オペアンプと、前記複数の帰還抵抗と前記第２オペアンプの出力端子との間に挿入された第２スイッチとを備える
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の受光増幅装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の受光増幅装置を備える
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光増幅装置に関し、特に受光素子を内蔵した光電変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＶＤ―Ｒドライブ装置やＢｌｕ−ｒａｙディスク装置に代表される光ディスク装置のデータ読み出し時におけるディスク回転速度の高速化や、多種類の光ディスクに対するデータ書き込みへの対応に伴って、データ読み出し時における高周波信号と、データ書き込み時におけるパルス状信号との双方を正確に増幅することが可能な受光増幅装置が要望されている。このような受光増幅装置は、その周波数帯域と出力電圧とを入力信号に応じて切り換えることにより実現することができる。
【０００３】
図４は特許文献１に記載の受光増幅装置の回路図である。
この受光増幅装置は、受光素子ＰＤと、電流電圧変換回路１０と、電圧増幅回路２０とから構成される。
【０００４】
電流電圧変換回路１０では、オペアンプ１１の反転入力端子に受光素子ＰＤのカソードが接続されている。受光素子ＰＤのアノードは接地されている。オペアンプ１１の反転入力端子と出力端子との間には複数の帰還抵抗Ｒｇ−ａ、Ｒｇ−ｂが接続され、それぞれの変換抵抗には、帰還容量Ｃａ及びＣｂがそれぞれ並列に接続されている。さらに、帰還抵抗Ｒｇ−ｂとオペアンプ１１の出力端子との間には、帰還抵抗を選択するスイッチＳＷ１が挿入されている。オペアンプ１１の非反転入力端子には基準電圧源Ｖｒｅｆが接続されている。オペアンプ１１の非反転入力端子と基準電圧源Ｖｒｅｆとの間には、抵抗Ｒｒｅｆ−ａ、Ｒｒｅｆ−ｂが挿入されている。さらに抵抗Ｒｒｅｆ−ｂと基準電圧源Ｖｒｅｆとの間には、抵抗を選択するスイッチＳＷ２が挿入されている。
【０００５】
電圧増幅回路２０では、オペアンプ１２の非反転入力端子にオペアンプ１１の出力端子が接続されている。オペアンプ１２の反転入力端子には抵抗Ｒ１を介して基準電圧源Ｖｒｅｆが接続されている。オペアンプ１２の反転入力端子と出力端子との間には、抵抗Ｒ２が接続されている。
【０００６】
上記構成を有する受光増幅装置において、例えばある電流電圧変換効率の変換効率モードを選択するため、スイッチＳＷ１をオフにして帰還抵抗Ｒｇ−ａのみを選択した場合、周波数特性が最適となるように帰還容量Ｃａのみが動作する。別の電流電圧変換効率の変換効率モードを選択するため、例えばスイッチＳＷ１をオンにして帰還抵抗Ｒｇ−ａ、Ｒｇ−ｂの両方を選択した場合、帰還容量Ｃａ、Ｃｂが同時に動作し周波数特性が最適となる。
【特許文献１】特開平８−１５４０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の受光増幅装置によれば、光ディスクの規格の違いや書き込み／読み込みの違いにより、光ディスクから反射されて受光素子に入射する光のパワーが異なっても、電流電圧変換回路の電流電圧変換効率を変更できるので一定の出力電圧を得ることができ、かつ同時に使用する帰還容量を変更できるので、光ディスクの種類や書き込み／読み込みに合わせて周波数特性を調整することができる。
【０００８】
ところで、光ディスクからの反射効率が高く光ディスクの回転速度が遅いときなど、受光素子への入射光量が十分にある場合、電流電圧変換回路の電流電圧変換効率を下げる必要がある。受光素子そのものの入射光量を電流に変換する効率は一定なので、この場合には帰還抵抗の抵抗値を小さくしなければならない。
【０００９】
しかしながら、例えばバーチカルＰＮＰトランジスタ等を帰還抵抗の抵抗値を切り替えるスイッチに用いた場合には、帰還抵抗の抵抗値が小さくなると電流電圧変換効率のリニアリティが悪化する。図５に帰還抵抗の抵抗値を切り替えるスイッチとしてのスイッチトランジスタを流れる電流と該スイッチトランジスタのオン抵抗との関係の一例を示している。この図で明らかなように、スイッチトランジスタのオン抵抗は流れる電流によって約５００±１００Ωの非直線ひずみを持っている。従って、受光増幅装置の出力電圧Ｖｏｕｔは、帰還抵抗の抵抗値をＲｇ、スイッチトランジスタのオン抵抗をＲｏｎ、受光素子の出力電流をＩｉｎとして、Ｖｏｕｔ=（Ｒｇ＋Ｒｏｎ）×Ｉｉｎであらわされるが、非直線ひずみのため、出力電圧Ｖｏｕｔが受光素子への入射光量に比例しなくなるという問題が発生する。なお、電流電圧変換回路の電流電圧変換効率が高い場合、すなわちＲｇがＲｏｎに比べて比較的大きい場合には、Ｒｏｎの非直線ひずみは相対的に小さくなるため、このような問題は起こらない。
【００１０】
そこで、本発明は、かかる問題点に鑑み、帰還抵抗の抵抗値を変更して電流電圧変換効率を変更することが可能な受光増幅装置において、電流電圧変換効率が低い場合に起こる出力電圧のリニアリティ悪化を防止することが可能な受光増幅装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る受光増幅装置は、受光素子と、前記受光素子の出力電流を増幅し電流出力する電流増幅回路と、前記電流増幅回路からの出力電流を電圧変換する電流電圧変換回路とを備え、前記電流増幅回路は、第１オペアンプと、前記第１オペアンプの反転入力端子及び出力端子の間に接続された第１帰還抵抗と、前記第１帰還抵抗と並列に接続された第２帰還抵抗と、前記第１オペアンプの非反転入力端子及び出力端子の間に接続された第３帰還抵抗と、前記第１オペアンプの出力端子及び反転入力端子のいずれかと前記第２帰還抵抗との間に挿入された第１スイッチとを備えることを特徴とする。
【００１２】
これによって、受光素子と電流電圧変換回路との間に、電流増幅率を変更できる差動入力型の電流増幅回路が挿入される。ここで、この電流増幅回路の電流増幅率はオペアンプの非反転入力端子及び出力端子の間の抵抗とオペアンプの反転入力端子及び出力端子の間の抵抗との比によって決定されるため、電流増幅率はこれら抵抗の絶対値には影響されない。そのため、抵抗値を比較的自由に設定できるので、第１抵抗及び第２抵抗のいずれかの抵抗値をスイッチのオン抵抗より十分大きくすることにより、スイッチのオン抵抗の非直線ひずみの影響を最小限に抑えることができ、上記のような電流電圧変換効率が低い場合に起こる出力電圧のリニアリティ悪化を防止することができる。
【００１３】
ここで、前記第１抵抗及び第２抵抗の抵抗値は、それぞれ５００Ω以上であってもよい。
【００１４】
スイッチのオン抵抗が約５００Ωであるが、これによってスイッチのオン抵抗が帰還抵抗に占める割合を比較的減らすことができ、スイッチのオン抵抗の非直線ひずみをより緩和できる。
【００１５】
また、前記第１スイッチは、前記第１オペアンプの反転入力端子及び出力端子の間の抵抗値が前記第１オペアンプの非反転入力端子及び出力端子の間の抵抗値より小さくなるように前記選択を行ってもよい。
【００１６】
これによって、電流増幅回路の電流増幅率を１以下にし、出力電流を減衰させることができる。従って、後段の電流電圧変換回路における電流電圧変換効率の変化に柔軟に対応することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、帰還抵抗の抵抗値を変更して電流電圧変換効率を変更することが可能な受光増幅装置において、電流電圧変換効率が低い場合に起こる出力電圧のリニアリティ悪化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係る受光増幅装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（第１の実施の形態）
以下、本実施の形態に係る受光増幅装置を説明する。図１は、同受光増幅装置の回路図である。
【００２０】
この受光増幅装置は、図１に示されるように、受光素子ＰＤと、受光素子ＰＤの出力電流を増幅し電流出力する差動入力型の電流増幅回路３０と、電流増幅回路３０からの出力電流を電圧変換する電流電圧変換回路４０とから構成される。
【００２１】
電流増幅回路３０では、オペアンプ１３の反転入力端子に受光素子ＰＤのカソードが接続されている。受光素子ＰＤのアノードは接地電位ＧＮＤに接続されている。オペアンプ１３の反転入力端子及び出力端子の間には帰還抵抗Ｒｇｎ１が接続され、帰還抵抗Ｒｇｎ１には帰還抵抗Ｒｇｎ２が並列に接続されている。帰還抵抗Ｒｇｎ１、Ｒｇｎ２には、それぞれ帰還容量Ｃｎ１、Ｃｎ２が並列に接続されている。オペアンプ１３の非反転入力端子及び出力端子の間には帰還抵抗Ｒｇｐが接続されている。帰還抵抗Ｒｇｎ２とオペアンプ１３の出力端子との間には、外部からのスイッチ電流Ｉｓｗによりオン・オフが制御され、スイッチ電流Ｉｓｗに連動して帰還抵抗Ｒｇｎ１、Ｒｇｎ２から任意の帰還抵抗を選択し、電流増幅率を切り替えるトランジスタスイッチＳＷ３が挿入されている。電流増幅回路３０の出力電流は、オペアンプ１３の非反転入力端子と帰還抵抗Ｒｇｐとの間から得られる。電流増幅回路３０で増幅された電流は電流電圧変換回路４０に入力される。
【００２２】
ここで、帰還抵抗Ｒｇｎ１、Ｒｇｎ２の抵抗値はそれぞれ５００Ω以上である。
電流電圧変換回路４０では、オペアンプ１４の反転入力端子がオペアンプ１３の非反転入力端子及び出力端子の間に接続されている。オペアンプ１４の反転入力端子及び出力端子の間には、帰還抵抗Ｒｇ−ｃが接続されている。オペアンプ１４の非反転入力端子には、抵抗Ｒｒｅｆ−ｃを介して基準電圧源Ｖｒｅｆが接続されている。電流増幅回路３０で増幅された電流は、電流電圧変換回路４０で電流電圧変換されて出力電圧Ｖｏｕｔが得られる。なお、この電流電圧変換回路４０では、帰還抵抗Ｒｇ−ｃに並列に帰還容量が接続されてないが、帰還抵抗Ｒｇ−ｃに並列に帰還容量が接続されてもよい。電流電圧変換回路４０における入力電流と出力電圧との関係は、帰還抵抗Ｒｇ−ｃの抵抗値をＲｇ−ｃ、入力電流をＩｉｎ、Ｖｒｅｆを基準とした時の出力電圧をＶｏｕｔとして、Ｖｏｕｔ＝Ｉｉｎ×Ｒｇ−ｃで表されるので、電流電圧変換効率はＲｇ−ｃによって決定される。
【００２３】
なお、オペアンプ１３は本発明の第１オペアンプの一例であり、オペアンプ１４は本発明の第２オペアンプの一例である。また、帰還抵抗Ｒｇｎ１は本発明の第１帰還抵抗の一例であり、帰還抵抗Ｒｇｎ２は本発明の第２帰還抵抗の一例であり、帰還抵抗Ｒｇｐは本発明の第３帰還抵抗の一例である。さらに、トランジスタスイッチＳＷ３は本発明の第１スイッチの一例である。
【００２４】
上記構成を有する受光増幅装置において、電流増幅回路３０の電流増幅率は、Ｒｇｎ１を帰還抵抗Ｒｇｎ１の抵抗値、Ｒｇｎ２を帰還抵抗Ｒｇｎ２の抵抗値、Ｒｇｎを帰還抵抗Ｒｇｎ１、Ｒｇｎ２の合成抵抗値、Ｒｇｐを帰還抵抗Ｒｇｐの抵抗値として、Ｒｇｎ／Ｒｇｐで決定される。Ｒｇｎは、トランジスタスイッチＳＷ３がオフのときはＲｇｎ１、トランジスタスイッチＳＷ３がオンのときはトランジスタスイッチＳＷ３のオン抵抗をＲｏｎとするとＲｇｎ１×（Ｒｇｎ２＋Ｒｏｎ）／（Ｒｇｎ１＋Ｒｇｎ２＋Ｒｏｎ）になる。受光増幅装置の外部から受光素子ＰＤに入射される光量の大きさにあわせて、トランジスタスイッチＳＷ３をオン・オフさせて電流増幅率を変化させることで、様々な光量に対応できる受光増幅装置が得られる。
【００２５】
ここで、上述したとおり、Ｒｏｎは非直線ひずみをもっており、トランジスタスイッチＳＷ３を流れる電流によって変化する。トランジスタスイッチＳＷ３が例えばバーチカルＰＮＰバイポーラトランジスタ等から構成される場合、図５に示したように、Ｒｏｎは例えば５００±１００Ωの非直線ひずみを持っている。従って、Ｒｇｎ２がＲｏｎと同程度の５００Ωまで小さくなると、この歪みが電流増幅率の歪みにも大きく影響してくる。例えば電流増幅率を１倍と０．０９１倍にＳＷによって切り替える場合、Ｒｇｎ１＝１０ｋΩ、Ｒｇｎ２＝５００Ω、Ｒｇｐ＝１０ｋΩとしたとする。このときＲｏｎが一定でＲｏｎ＝５００Ωの場合には、Ｒｇｎを帰還抵抗Ｒｇｎ１、Ｒｇｎ２及びトランジスタスイッチＳＷ３の合成抵抗値とすると、Ｒｇｎ＝Ｒｇｎ１×（Ｒｇｎ２＋Ｒｏｎ）／（Ｒｇｎ１＋Ｒｇｎ２＋Ｒｏｎ）＝９１２Ωとなり、電流増幅回路３０の電流増幅率は０．０９１倍となる。しかし上記歪みを考慮するとＲｇｎ＝９１２±７９Ω（±８．７％）となり、電流増幅回路３０の電流増幅率Ｒｇｎ／Ｒｇｐ＝０．０９１±０．００８倍（±８．７％）と歪んでしまう。しかしながら、上記受光増幅装置では、電流増幅率はＲｇｎ／Ｒｇｐで決定され抵抗の絶対値に依存しないので、Ｒｇｐを適切な値に設定することにより、電流増幅率を一定に保ったままＲｇｎ１をオン抵抗より十分大きくすることができる。例えば同じ電流増幅率を得たい場合、Ｒｇｎ１＝５０ｋΩ、Ｒｇｎ２＝４．５ｋΩ、Ｒｇｐ＝５０ｋΩと、Ｒｇｎ２の値がオン抵抗より十分大きくなるように設定することができる。これにより、同じオン抵抗の歪み５００±１００ΩであってもＲｇｎ＝４５５０±７７Ω（±１．７％）となり、電流増幅率は０．０９１±０．００１５倍（±１．７％）となるので、電流増幅率は同じまま、歪みのみを小さくすることができる。
【００２６】
言い換えると、Ｒｇｎ１、Ｒｇｎ２の抵抗値を、それぞれ、トランジスタスイッチＳＷ３のオン抵抗Ｒｏｎの１００倍以上、９倍以上にした場合は、オン抵抗ＲｏｎによるＲｇｎの歪みを２％以下に抑えることが可能となる。また、さらに好ましくは、Ｒｇｎ１、Ｒｇｎ２の低抗値を、それぞれ、トランジスタスイッチＳＷ３のオン抵抗Ｒｏｎの２００倍以上、２０倍以上としても良い。
【００２７】
以上のように本実施の形態の受光増幅回路によれば、受光素子ＰＤと電流電圧変換回路４０との間に、増幅率を変更できる差動入力型の電流増幅回路３０が挿入される。そして、電流増幅回路３０の電流増幅率は帰還抵抗Ｒｇｎ１、Ｒｇｎ２の抵抗値と帰還抵抗Ｒｇｐの抵抗値との比によって決定されるため、電流増幅率はこれら抵抗の絶対値には影響されない。そのため、帰還抵抗Ｒｇｎ１、Ｒｇｎ２及び帰還抵抗Ｒｇｐの抵抗値を比較的自由に設定できる。その結果、帰還抵抗Ｒｇｎ１、Ｒｇｎ２の抵抗値をトランジスタスイッチＳＷ３のオン抵抗Ｒｏｎより十分大きくすることにより、トランジスタスイッチＳＷ３のオン抵抗の非直線ひずみの影響を最小限に抑えることができ、電流電圧変換効率が低い場合に起こる出力電圧のリニアリティ悪化を防止することができる。
【００２８】
なお、本実施の形態の受光増幅回路において、電流増幅回路３０の電流増幅率を切り替える場合、トランジスタスイッチＳＷ３をオン・オフし、オペアンプ１３の反転入力端子及び出力端子の間に並列に接続された２つの帰還抵抗Ｒｇｎ１、Ｒｇｎ２から任意の帰還抵抗を選択するとした。しかし、オペアンプ１３の非反転入力端子及び出力端子の間の帰還抵抗Ｒｇｐに並列に接続した帰還抵抗を新たに設け、さらにそれら２つの帰還抵抗から任意の帰還抵抗を選択するトランジスタスイッチを新たに設けて、そのトランジスタスイッチのオン・オフにより電流増幅率を切り替えても同等の効果が得られる。
【００２９】
（第２の実施の形態）
以下、本実施の形態に係る受光増幅装置を説明する。図２は、同受光増幅回路の回路図である。
【００３０】
この受光増幅装置は、多種類かつ、低倍速記録から高倍速記録の光ディスクメディアに対応するべく、受光増幅装置がさらに様々な光量に対応できるように、電流電圧変換回路に電流電圧変換効率の切り替え機能を持たせているという点で第１の実施の形態の受光増幅回路とは異なる。
【００３１】
この受光増幅回路は、図２に示されるように、受光素子ＰＤと、受光素子ＰＤの出力電流を増幅し電流出力する差動入力型の電流増幅回路６０と、電流増幅回路６０からの出力電流を電圧変換する電流電圧変換回路７０とから構成される。
【００３２】
電流増幅回路６０では、オペアンプ１３の反転入力端子に受光素子ＰＤのカソードが接続されている。受光素子ＰＤのアノードは接地電位ＧＮＤに接続されている。オペアンプ１３の反転入力端子及び出力端子の間には帰還抵抗Ｒｇｎ１が接続され、帰還抵抗Ｒｇｎ１には帰還抵抗Ｒｇｎ２が並列に接続されている。オペアンプ１３の非反転入力端子及び出力端子の間には帰還抵抗Ｒｇｐが接続されている。帰還抵抗Ｒｇｎ２とオペアンプ１３の出力端子との間には、外部からのスイッチ電流Ｉｓｗによりオン・オフが制御され、スイッチ電流Ｉｓｗに連動して帰還抵抗Ｒｇｎ１、Ｒｇｎ２から任意の抵抗を選択し、電流増幅率を切り替えるトランジスタスイッチＳＷ３が挿入されている。電流増幅回路６０の出力電流は、オペアンプ１３の非反転入力端子と抵抗Ｒｇｐとの間から得られる。電流増幅回路６０で増幅された電流は電流電圧変換回路７０に入力される。
【００３３】
電流電圧変換回路７０では、オペアンプ１４の反転入力端子がオペアンプ１３の非反転入力端子及び出力端子の間に接続されている。オペアンプ１４の反転入力端子及び出力端子の間には、帰還抵抗Ｒｇ−ａが接続され、帰還抵抗Ｒｇ−ａに並列に帰還抵抗Ｒｇ−ｂが接続されている。帰還抵抗Ｒｇ−ｂとオペアンプ１４の出力端子との間には、外部からのスイッチ電流Ｉｓｗによりオン・オフが制御され、スイッチ電流Ｉｓｗに連動して帰還抵抗Ｒｇ−ａ、Ｒｇ−ｂから任意の抵抗を選択し、電流増幅率を切り替えるトランジスタスイッチＳＷ４が挿入されている。オペアンプ１４の非反転入力端子には、基準電圧源Ｖｒｅｆが接続されている。オペアンプ１４の非反転入力端子と基準電圧源Ｖｒｅｆとの間には抵抗Ｒｒｅｆ−ｂが挿入され、抵抗Ｒｒｅｆ−ｂには抵抗Ｒｒｅｆ−ａが並列に接続されている。抵抗Ｒｒｅｆ−ｂと基準電圧源Ｖｒｅｆとの間には、外部からのスイッチ電流Ｉｓｗによりオン・オフが制御され、スイッチ電流Ｉｓｗに連動して抵抗Ｒｒｅｆ−ｂ、Ｒｒｅｆ−ａから任意の抵抗を選択し、電流増幅率を切り替えるトランジスタスイッチＳＷ５が挿入されている。電流増幅回路６０で増幅された電流は、電流電圧変換回路７０で電流電圧変換されて出力電圧Ｖｏｕｔが得られる。
【００３４】
なお、帰還抵抗Ｒｇ−ａは本発明の第４帰還抵抗の一例であり、帰還抵抗Ｒｇ−ｂは本発明の第５帰還抵抗の一例である。また、トランジスタスイッチＳＷ４は本発明の第２スイッチの一例である。
【００３５】
上記構成を有する受光増幅回路において、電流電圧変換回路７０の電流電圧変換効率は、Ｒｇ−ａを帰還抵抗Ｒｇ−ａの抵抗値、Ｒｇ−ｂを帰還抵抗Ｒｇ−ｂの抵抗値、Ｒｇｎを帰還抵抗Ｒｇ−ａ、Ｒｇ−ｂ及びトランジスタスイッチＳＷ４の合成抵抗値とすると、トランジスタスイッチＳＷ４がオフのときにはＲｇ−ａで決定され、トランジスタスイッチＳＷ４がオンのときにはＲｇ−ａ×（Ｒｇ−ｂ＋Ｒｏｎ）／（Ｒｇ−ａ＋Ｒｇ−ｂ＋Ｒｏｎ）で決定される。
【００３６】
以上のように本実施の形態の受光増幅回路によれば、第１の実施の形態の受光増幅回路と同様の理由により、電流電圧変換効率が低い場合に起こる出力電圧のリニアリティ悪化を防止することができる。
【００３７】
また、本実施の形態の受光増幅回路によれば、電流増幅回路６０で２パターン、電流電圧変換回路７０で２パターンの合計４パターンの光量に対応できるため、多種類のメディアを扱うことが可能になる。なお、電流増幅回路６０で４パターンの感度に対応するために、電流増幅回路６０に４つの帰還抵抗Ｒｇｎ１、Ｒｇｎ２、Ｒｇｎ３、Ｒｇｎ４を設け、これらを切り替えることで４パターンの光量に対応することもできる。しかし、この場合には電流増幅回路６０に各感度に合わせるような周波数特性を実現することが複雑になるので、電流電圧変換回路７０でも感度を切り替えるほうが望ましい。
【００３８】
このとき、帰還抵抗Ｒｇ−ａ、Ｒｇ−ｂの抵抗値が小さくなると、電流増幅回路６０と同様にトランジスタスイッチＳＷ４のオン抵抗Ｒｏｎの非直線ひずみが無視できなくなる。しかしながら、オン抵抗Ｒｏｎの影響が無視できるよう帰還抵抗Ｒｇ−ａ、Ｒｇ−ｂを大きくすると、電流増幅回路６０と違い帰還抵抗Ｒｇ−ａ、Ｒｇ−ｂの抵抗値は電流電圧変換効率そのものであるため、電流電圧変換効率が上がってしまい、結果として低い電流電圧変換効率が得られなくなってしまう。このような場合、電流増幅回路６０の電流増幅率が１以下になるように、すなわち信号電流を減衰させるように、トランジスタスイッチＳＷ３によりオペアンプ１３の反転入力端子及び出力端子の間の抵抗値がオペアンプ１３の非反転入力端子及び出力端子の間の抵抗値よりも小さくなるように帰還抵抗Ｒｇｎ１、Ｒｇｎ２から任意の抵抗を選択してＲｇｎ＜Ｒｇｐとし、その分だけ帰還抵抗Ｒｇ−ａ、Ｒｇ−ｂの抵抗値を大きくすることで、受光増幅装置としては見かけ上同じ受光感度のままで電流電圧変換回路７０での非直線ひずみを小さくすることができる。
【００３９】
（第３の実施の形態）
以下、本実施の形態に係る光ピックアップ装置を説明する。図３は同光ピックアップ装置の構成の一例を示す図である。
【００４０】
この光ピックアップ装置は、レーザ光を用いて光ディスク媒体５５への情報の記録又は再生を行う光ディスクドライブ用の装置であって、図３に示されるように、レーザ素子５１と、第１又は第２の実施の形態の受光増幅装置を有する光電変換装置５７と、光電変換装置５７の上方に順に配置された集光レンズ５６、ハーフミラー５２、コリメートレンズ５３及び対物レンズ５４とから構成される。
【００４１】
以上のように本実施の形態の光電変換装置５７は、第１又は第２の実施の形態の受光増幅装置を有する光電変換装置５７を備える。よって、各種メディアの種類や、書き込み／読み込みの際に速度を変更する場合など、受光増幅回路に入射される光量が変化し、それにあわせて電流電圧変換効率を変化させる場合においても、光電変換装置における信号劣化が無く、受光素子への入射光量に正確に比例する信号を出力することが可能な光ピックアップ装置を実現できる。
【００４２】
以上、本発明の受光増幅装置及び光ピックアップ装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。
【００４３】
例えば、上記実施の形態において、トランジスタスイッチＳＷは、ＦＥＴで構成されてもよい。この場合でもトランジスタスイッチＳＷは、非直線歪みを有するため、本発明は有用である。
【００４４】
また、上記実施の形態において、電流増幅回路及び電流電圧変換回路の帰還抵抗はそれぞれ２種類で、それを切り替えるスイッチがそれぞれ１つである場合、つまり４パターンの感度切り替え機能を有する場合について説明した。しかし、電流増幅回路及び電流電圧変換回路はさらに多くの帰還抵抗及びスイッチを備え、対応できる感度の数はさらに増やされてもよい。
【００４５】
また、帰還抵抗Ｒｇｎ１、Ｒｇｎ２から任意の抵抗を選択するトランジスタスイッチＳＷ３は、帰還抵抗Ｒｇｎ２とオペアンプ１３の出力端子との間に挿入されるとしたが、帰還抵抗Ｒｇｎ２とオペアンプ１３の反転入力端子との間に挿入されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、受光増幅装置に有用であり、特に多種類のメディアに対応する、受光素子を内蔵する光ピックアップ用の受光増幅装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る受光増幅回路の回路図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る受光増幅回路の回路図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構成を示す図である。
【図４】従来の受光増幅回路の回路図である。
【図５】トランジスタスイッチにおけるオン抵抗の特性を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
ＰＤ    受光素子
Ｒｇ−ａ、Ｒｇ−ｂ、Ｒｇ−ｃ、Ｒｇｎ１、Ｒｇｎ２、Ｒｇｐ    帰還抵抗
Ｒ１、Ｒ２、Ｒｒｅｆ−ａ、Ｒｒｅｆ−ｂ、Ｒｒｅｆ−ｃ    抵抗
ＳＷ１、ＳＷ２    スイッチ
ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５    トランジスタスイッチ
Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｎ１、Ｃｎ２    帰還容量
Ｖｒｅｆ    基準電圧源
１０、４０、７０    電流電圧変換回路
１１、１２、１３、１４    オペアンプ
２０    電圧増幅回路
３０、６０    電流増幅回路
５１    レーザ素子
５２    ハーフミラー
５３    コリメートレンズ
５４    対物レンズ
５５    光ディスク媒体
５６    集光レンズ
５７    光電変換装置
【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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