(57)【要約】【課題】簡略された回路構成で小型のチップで構成可能な受光増幅回路およびそれを備えている光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】フォトダイオードＡ１・ａ１からの信号電流を、共通の増幅器１０で増幅する。同様に、フォトダイオードＡ２とａ２，Ａ３とａ３，Ａ４とａ４からの信号電流を、それぞれ共通の増幅器１０で増幅する。これにより、光ピックアップ装置にて読み取る光の波長を変更する際においても、読み取るべき波長の光を受光するフォトダイオードＡ１〜Ａ４（ａ１〜ａ４）からの信号電流は、常に同じ増幅器１０…にて増幅される。したがって、受光増幅回路の出力端子に接続される増幅器を切り替える必要が生じず、受光増幅回路の回路構成を簡略化することができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる波長を有する複数の光に対応して設けられる複数の光センサに接続される受光増幅回路において、
上記複数の光センサからの信号電流を、共通の増幅器で増幅することを特徴とする受光増幅回路。
【請求項２】
同一の波長の光を、２次行列状に配置された４つの上記光センサが受光するように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の受光増幅回路。
【請求項３】
上記光センサはフォトダイオードであることを特徴とする請求項１または２に記載の受光増幅回路。
【請求項４】
上記フォトダイオードのアノード部はグランド電位に、カソード部は上記増幅器の入力端子に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の受光増幅回路。
【請求項５】
異なる波長を有する複数の光に対応して設けられる複数の光センサに接続される受光増幅回路において、
上記複数の光センサが並列に接続される増幅器を備えていることを特徴とする受光増幅回路。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の受光増幅回路を備えてい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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置等に用いられ、レーザダイオード等の光を受光し電気信号に変換する受光増幅回路に関するものである。特に、本発明の受光増幅回路は、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ）等の光記録媒体を読み取る光ピックアップ装置に用いられることが好適である。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＶＤプレーヤやパーソナルコンピュータに使われているＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）ドライブは、ＤＶＤやＣＤ等の光記録媒体を読み取るために、それぞれの光記録媒体の記録面に刻まれているピットに対して波長の異なるレーザ光を照射している。
【０００３】
具体的には、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブは、ＣＤに対して７８０ｎｍの波長のレーザ光を照射し、ピットの有無により変化するレーザ光の反射光量を、フォトダイオードで検出し電気信号に変換している。一方、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブは、ＤＶＤに対して６５０ｎｍの波長の光を照射し、ピットの有無により変化するレーザ光の反射光量を、フォトダイオードで検出し電気信号に変換している。
【０００４】
従来のＤＶＤ−ＲＯＭドライブは、図４に示すように、６５０ｎｍの波長のレーザ光を発光するレーザダイオード１００と、７８０ｎｍの波長のレーザ光を発光するレーザダイオード２００とを備えている。そして、ＣＤやＤＶＤ等の光記録媒体３００を読み取る際には、７８０ｎｍまたは６５０ｎｍのレーザ光をコリメータレンズ４００、立ち上げミラー５００、および対物レンズ６００を介して光記録媒体３００に照射する。そして、光記録媒体３００に刻まれているピットの有無により変化する反射光を、シリンドリカルレンズ７００により集光して受光素子８００で読み取っている。
【０００５】
また、図４に示すように、２つのレーザダイオード１００・２００を用いる場合、それぞれのレーザダイオードに対応する２つのハーフミラー９００・９１０が必要になる。このようにハーフミラーを２つ設けると、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブのコスト増や大型化を招来することがある。
【０００６】
そこで、図５に示すように、異なる波長のレーザ光を発光する２つのレーザダイオードを１パッケージ化した２波長型レーザダイオード１１０を用いるとともに、１つのハーフミラー９２０を用いる構成のＤＶＤ−ＲＯＭドライブも提案されている。
【０００７】
また、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブが２つのレーザダイオードを用いる構成（図４参照）であれば、受光素子８００におけるフォトダイオードのパターンは、図６に示すような構成となる。一方、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブが２波長１パッケージ型のレーザダイオードを用いる構成（図５参照）であれば、受光素子８１０におけるフォトダイオードのパターンは、図７に示すような構成となる。
【０００８】
図７に示すように、２波長１パッケージのレーザダイオード１１０に用いる受光素子８１０は、フォトダイオードａ１・ａ２・ａ３・ａ４・Ｅ・Ｆ・Ａ１・Ａ２・Ａ３・Ａ４として、１０個のフォトダイオードに分割された構成である。なお、フォトダイオードａ１・ａ２・ａ３・ａ４は６５０ｎｍの波長の光を受光し、一方、フォトダイオードＡ１・Ａ２・Ａ３・Ａ４は７８０ｎｍの波長の光を受光する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、受光素子８１０に用いる受光増幅回路の回路図を図８に示す。図８に示すように、各フォトダイオードａ１〜ａ４・Ｅ・Ｆ・Ａ１〜Ａ４には、それぞれ増幅器１０００…が接続されており、各フォトダイオードからの電気信号が増幅されている。また、フォトダイオードＡ１・Ａ２・Ａ３・Ａ４を用いるＣＤ読み取り動作と、フォトダイオードａ１・ａ２・ａ３・ａ４を用いるＤＶＤ読み取り動作との切り替えは、４つの切り替え素子１１００…をロジック回路１２００の命令により切り替えることにより行われている。
【００１０】
すなわち、従来の受光増幅回路では、１０個の増幅器１０００…のみならず、切り替え素子１１００…とロジック回路１２００とを設ける必要があり、回路が複雑化するという問題があった。このように回路が複雑化すると、受光増幅回路を構成するチップの大型化を招来する場合がある。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、簡略された回路構成で小型のチップで構成可能な受光増幅回路およびそれを備えている光ピックアップ装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の受光増幅回路は、上記課題を解決するために、異なる波長を有する複数の光に対応して設けられる複数の光センサに接続される受光増幅回路において、上記複数の光センサからの信号電流を、共通の増幅器で増幅することを特徴としている。
【００１３】
すなわち、本発明の受光増幅回路は、異なる波長を有する複数の光に対応して設けられる複数の光センサに接続されるものである。この複数の光センサについて、各光センサに１つずつ増幅器を接続すると、複数の光センサにて読み取る光の波長を変更する際、以下のような問題が生じる。
【００１４】
すなわち、読み取るべき波長の光を受光する光センサに接続された増幅器からの出力が外部に出力されるよう、スイッチング素子等を設けて受光増幅回路の出力端子に接続される増幅器を切り替える必要が生じる。このようにスイッチング素子等を設けることにより、受光増幅回路の構成が複雑化するという問題が生じる。
【００１５】
そこで、本発明の受光増幅回路では、特に、複数の光センサからの信号電流を、共通の増幅器で増幅していることを特徴としている。
【００１６】
上記構成によれば、複数の光センサからの信号電流が共通の増幅器で増幅されている。したがって、複数の光センサにて読み取る光の波長を変更する際においても、読み取るべき波長の光を受光する光センサからの信号電流は、常に同じ増幅器にて増幅される。したがって、受光増幅回路の出力端子に接続される増幅器を切り替える必要が生じない。
【００１７】
それゆえ、受光増幅回路の回路構成を簡略化し、受光増幅回路を構成するチップの小型化を実現することができる。
【００１８】
また、本発明の受光増幅回路は、上記課題を解決するために、上記構成において、同一の波長の光を、２次行列状に配置された４つの上記光センサが受光するように設定されていることを特徴としている。
【００１９】
すなわち、光センサへの入射光としてのレーザビームの断面は、ビームが最も細くなるピント位置では正円状で、ピント位置の前後においては楕円状となるように設定されていることが多い。したがって、２次行列状に配置された４つの光センサの中心が入射レーザビームのピント位置と一致する場合、４つの光センサからの出力電流は等しくなる。
【００２０】
したがって、本発明の上記構成によれば、４つの光センサからの出力電流を比較することにより、入射レーザビームのピント位置に光センサの位置を合わせること（フォーカス動作）が容易となる。
【００２１】
また、本発明の受光増幅回路は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記光センサはフォトダイオードであることを特徴としている。
【００２２】
上記構成によれば、光センサとして最も汎用的であるフォトダイオードを用いている。したがって、受光増幅回路を簡易に構成することができる。
【００２３】
また、本発明の受光増幅回路は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記フォトダイオードのアノード部はグランド電位に、カソード部は上記増幅器の入力端子に接続されていることを特徴としている。
【００２４】
上記構成によれば、アノード部とカソード部との間に電位差が発生し、フォトダイオードの光起電力効果を効果的に発生させることができる。これにより、フォトダイオードの感度を向上させることができる。それゆえ、受光量の変化に対する受光増幅回路の感度も向上させることができる。
【００２５】
また、本発明の受光増幅回路は、上記課題を解決するために、異なる波長を有する複数の光に対応して設けられる複数の光センサに接続される受光増幅回路において、上記複数の光センサが並列に接続される増幅器を備えていることを特徴としている。
【００２６】
上記構成の本発明の受光増幅回路によれば、複数の光センサが並列に接続される増幅器を備えている。したがって、複数の光センサにて読み取る光の波長を変更する際においても、読み取るべき波長の光を受光する光センサからの信号電流は、常に同じ増幅器にて増幅される。したがって、受光増幅回路の出力端子に接続される増幅器を切り替える必要が生じない。
【００２７】
それゆえ、受光増幅回路の回路構成を簡略化し、受光増幅回路を構成するチップの小型化を実現することができる。
【００２８】
また、本発明の光ピックアップ装置は、上記構成のいずれかの受光増幅回路を備えていることを特徴としている。
【００２９】
上記構成によれば、光ピックアップ装置は、小型化されたチップで構成可能な受光増幅回路を備えている。したがって、光ピックアップ装置の小型化を実現することが可能となる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の受光増幅回路の一実施形態について、図１ないし図３を参照しつつ説明する。
【００３１】
本実施の形態の光ピックアップ装置１は、図２に示すように、レーザダイオード２から６５０ｎｍおよび７８０ｎｍの波長を、読み取るべき光記録媒体であるＣＤ、ＤＶＤに応じて発光する。
【００３２】
レーザダイオード２から発光された光は、ハーフミラー３にて９０°進行方向を傾けられた後、コリメータレンズ４にて平行光に変換され、立ち上げミラー５によりディスク６の記録面の方向へ９０°進行方向を傾けられる。
【００３３】
その後、立ち上げミラー５により傾けられた光は、対物レンズ７により集光され、ディスク６に照射される。ディスク６へ照射された光は、ディスク６の表面で反射された後、対物レンズ７にて平行光に変換され、シリンドリカルレンズ８で集光され受光素子９へ照射される。
【００３４】
受光素子９は、図３に示すように、１０個のフォトダイオードａ１・ａ２・ａ３・ａ４・Ｅ・Ｆ・Ａ１・Ａ２・Ａ３・Ａ４に分割された構成である。フォトダイオードＡ１・Ａ２・Ａ３・Ａ４は７８０ｎｍの波長の光を受光するものであり、フォトダイオードａ１・ａ２・ａ３・ａ４は６５０ｎｍの波長の光を受光するものである。
【００３５】
また、フォトダイオードＡ１・Ａ２・Ａ３・Ａ４の中心点と、フォトダイオードａ１・ａ２・ａ３・ａ４の中心点との距離は、レーザダイオード２における７８０ｎｍの波長光の発光点と、６５０ｎｍの波長光の発光点との距離と同じ大きさに設定されている。これにより、レーザダイオード２に回析格子を設けて光軸合わせを行うことが不要になる。
【００３６】
図１に、受光素子９に用いる受光増幅回路の回路図を示す。図１に示すように、フォトダイオードＡ１とフォトダイオードａ１とは、並列に増幅器１０に接続されている。同様に、フォトダイオードＡ２とフォトダイオードａ２、フォトダイオードＡ３とフォトダイオードａ３、フォトダイオードＡ４とフォトダイオードａ４とは、それぞれ並列に増幅器１０…に接続されている。
【００３７】
上記構成により、光ピックアップ装置１は、ＣＤを読み取る場合、フォトダイオードＡ１・Ａ２・Ａ３・Ａ４によりＣＤからの反射レーザ光を電流に変換し、その電流を増幅器１０…により増幅して出力する。一方、光ピックアップ装置１は、ＤＶＤを読み取る場合、フォトダイオードａ１・ａ２・ａ３・ａ４によりＤＶＤからの反射光を電流に変換し、その電流を増幅器１０…により増幅して出力する。
【００３８】
このように、本実施の形態の受光増幅回路は、複数のフォトダイオード、たとえばフォトダイオードＡ１・ａ１からの信号電流は、共通の増幅器１０で増幅されている。
【００３９】
すなわち、本実施の形態の受光増幅回路は、異なる波長を有する複数の光に対応して設けられる複数のフォトダイオードに接続されるものである。この複数のフォトダイオードについて、各フォトダイオードに１つずつ増幅器を接続すると、複数のフォトダイオードにて読み取る光の波長を変更する際、以下のような問題が生じる。
【００４０】
すなわち、読み取るべき波長の光を受光するフォトダイオードに接続された増幅器からの出力が外部に出力されるよう、スイッチング素子等を設けて受光増幅回路の出力端子に接続される増幅器を切り替える必要が生じる。このようにスイッチング素子等を設けることにより、受光増幅回路の構成が複雑化するという問題が生じる。
【００４１】
そこで、本実施の形態の受光増幅回路では、特に、複数のフォトダイオード、たとえばフォトダイオードＡ１・ａ１からの信号電流を、共通の増幅器１０で増幅している。同様に、フォトダイオードＡ２とａ２，Ａ３とａ３，Ａ４とａ４からの信号電流を、それぞれ共通の増幅器１０で増幅する。
【００４２】
上記構成によれば、複数のフォトダイオードからの信号電流が共通の増幅器で増幅されている。したがって、フォトダイオードにて読み取る光の波長を変更する際においても、読み取るべき波長の光を受光するフォトダイオードＡ１〜Ａ４（ａ１〜ａ４）からの信号電流は、常に同じ増幅器１０にて増幅される。したがって、受光増幅回路の出力端子に接続される増幅器を切り替える必要が生じない。
【００４３】
それゆえ、受光増幅回路の回路構成を簡略化し、受光増幅回路を構成するチップの小型化を実現することができる。
【００４４】
また、本実施の形態の受光増幅回路は、同一の波長の光を、２次行列状に配置された４つのフォトダイオードＡ１〜Ａ４（ａ１〜ａ４）が受光するように設定されている。
【００４５】
すなわち、フォトダイオードへの入射光としてのレーザビームの断面は、ビームが最も細くなるピント位置では正円状で、ピント位置の前後においては楕円状となるように設定されていることが多い。したがって、２次行列状に配置された４つのフォトダイオードの中心が入射レーザビームのピント位置と一致する場合、４つのフォトダイオードからの出力電流は等しくなる。
【００４６】
したがって、本発明の上記構成によれば、４つのフォトダイオードからの出力電流を比較することにより、入射レーザビームのピント位置にフォトダイオードの位置を合わせること（フォーカス動作）が容易となる。
【００４７】
また、本実施の形態の受光増幅回路は、光センサとして最も汎用的であるフォトダイオードを用いることにより、簡易に構成されている。
【００４８】
また、本実施の形態の受光増幅回路は、図１に示すように、フォトダイオードのアノード部はグランド電位に、カソード部は上記増幅器の入力端子に接続されている。
【００４９】
上記構成によれば、アノード部とカソード部との間に電位差が発生し、フォトダイオードの光起電力効果を効果的に発生させることができる。これにより、フォトダイオードの感度を向上させることができる。それゆえ、受光量の変化に対する受光増幅回路の感度も向上させることができる。
【００５０】
また、本実施の形態の受光増幅回路は、複数のフォトダイオード、たとえばフォトダイオードＡ１・ａ１が並列に接続される増幅器１０を備えているものである。
【００５１】
したがって、フォトダイオードＡ１・ａ１にて読み取る光の波長を変更する際においても、読み取るべき波長の光を受光するフォトダイオードＡ１（ａ１）からの信号電流は、常に同じ増幅器１０にて増幅される。したがって、受光増幅回路の出力端子に接続される増幅器を切り替える必要が生じない。
【００５２】
それゆえ、受光増幅回路の回路構成を簡略化し、受光増幅回路を構成するチップの小型化を実現することができる。
【００５３】
また、本実施の形態の光ピックアップ装置は、上記構成のいずれかの受光増幅回路を備えている。
【００５４】
上記構成によれば、光ピックアップ装置は、小型化されたチップで構成可能な受光増幅回路を備えている。したがって、光ピックアップ装置の小型化を実現することが可能となる。
【００５５】
なお、本発明の光ピックアップ装置は、異なる波長の光を発する複数の半導体レーザからの光（同時に複数の半導体レーザからの光が発せられることはない）を、異なるディスクに照射し、該異なるディスクより反射された光を異なる受光素子で受光し、電気信号に変換するものであって、上記異なる受光素子からの信号電流を共通の増幅器で増幅する構成であってもよい。
【００５６】
また、本発明の光ピックアップ装置は、上記の異なる受光素子が、それぞれ４つの受光部から構成されている構成であってもよい。
【００５７】
また、本発明の光ピックアップ装置は、上記の異なる受光素子が、それぞれ４つの受光部のアノード部をグランド電位に、カソード部を共通の増幅器の入力端子に接続している構成であってもよい。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の受光増幅回路は、以上のように、複数の光センサからの信号電流を、共通の増幅器で増幅するものである。
【００５９】
上記構成によれば、複数の光センサからの信号電流が共通の増幅器で増幅されている。したがって、複数の光センサにて読み取る光の波長を変更する際においても、読み取るべき波長の光を受光する光センサからの信号電流は、常に同じ増幅器にて増幅される。したがって、受光増幅回路の出力端子に接続される増幅器を切り替える必要が生じない。
【００６０】
それゆえ、受光増幅回路の回路構成を簡略化し、受光増幅回路を構成するチップの小型化を実現することができるという効果を奏する。
【００６１】
また、本発明の受光増幅回路は、以上のように、上記構成において、同一の波長の光を、２次行列状に配置された４つの上記光センサが受光するように設定されているものである。
【００６２】
すなわち、光センサへの入射光としてのレーザビームの断面は、ビームが最も細くなるピント位置では正円状で、ピント位置の前後においては楕円状となるように設定されていることが多い。したがって、２次行列状に配置された４つの光センサの中心が入射レーザビームのピント位置と一致する場合、４つの光センサからの出力電流は等しくなる。
【００６３】
したがって、上記構成によれば、４つの光センサからの出力電流を比較することにより、フォーカス動作が容易となるという効果を奏する。
【００６４】
また、本発明の受光増幅回路は、以上のように、上記構成において、上記光センサはフォトダイオードであるものである。
【００６５】
上記構成によれば、光センサとして最も汎用的であるフォトダイオードを用いている。したがって、受光増幅回路を簡易に構成することができるという効果を奏する。
【００６６】
また、本発明の受光増幅回路は、以上のように、上記構成において、上記フォトダイオードのアノード部はグランド電位に、カソード部は上記増幅器の入力端子に接続されているものである。
【００６７】
上記構成によれば、アノード部とカソード部との間に電位差が発生し、フォトダイオードの光起電力効果を効果的に発生させることができる。これにより、フォトダイオードの感度を向上させることができる。それゆえ、受光量の変化に対する受光増幅回路の感度も向上させることができるという効果を奏する。
【００６８】
また、本発明の受光増幅回路は、以上のように、複数の光センサが並列に接続される増幅器を備えているものである。
【００６９】
上記構成の本発明の受光増幅回路によれば、複数の光センサが並列に接続される増幅器を備えている。したがって、複数の光センサにて読み取る光の波長を変更する際においても、読み取るべき波長の光を受光する光センサからの信号電流は、常に同じ増幅器にて増幅される。したがって、受光増幅回路の出力端子に接続される増幅器を切り替える必要が生じない。
【００７０】
それゆえ、受光増幅回路の回路構成を簡略化し、受光増幅回路を構成するチップの小型化を実現することができるという効果を奏する。
【００７１】
また、本発明の光ピックアップ装置は、以上のように、上記構成のいずれかの受光増幅回路を備えているものである。
【００７２】
上記構成によれば、光ピックアップ装置は、小型化されたチップで構成可能な受光増幅回路を備えている。したがって、光ピックアップ装置の小型化を実現することが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における受光増幅回路の実施の一形態を示す回路図である。
【図２】図１の受光増幅回路を用いる光ピックアップ装置の構成を示す模式図である。
【図３】図２の光ピックアップ装置における受光素子のフォトダイオードパターンを示す平面図である。
【図４】従来の光ピックアップ装置の構成を示す模式図である。
【図５】他の従来の光ピックアップ装置の構成を示す模式図である。
【図６】図４の構成の光ピックアップ装置における受光素子のパターンを示す平面図である。
【図７】図５の構成の光ピックアップ装置における受光素子のパターンを示す平面図である。
【図８】図７の受光素子に用いる受光増幅回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１　　光ピックアップ装置
９　　受光素子
１０　増幅器
Ａ１・Ａ２・Ａ３・Ａ４　フォトダイオード（光センサ）
ａ１・ａ２・ａ３・ａ４　フォトダイオード（光センサ）
【図１】
2004071058.tif 000003
【図２】
2004071058.tif 000004
【図３】
2004071058.tif 000005
【図４】
2004071058.tif 000006
【図５】
2004071058.tif 000007
【図６】
2004071058.tif 000008
【図７】
2004071058.tif 000009
【図８】
2004071058.tif 000010