(57)【要約】【課題】より確実に、かつ、より安価に、レーザダイオードの故障を防ぐことが可能なレーザユニット及びその故障防止方法を提供する。【解決手段】レーザダイオード１２と、レーザダイオード１２の発光量を検出するフォトダイオード１３とが基板（半導体チップ１１）に配置されたレーザユニット１において、フォトダイオード１３と直列又は並列に接続され、フォトダイオード１３の出力電流を検出する検出抵抗１４と、レーザダイオード１２と直列に接続され、検出抵抗１４による検出結果に基づきレーザダイオード１２を流れる駆動電流を制御する電流制御手段（保護回路３０）と、を備え、検出抵抗１４は、基板（半導体チップ１１）への配置時の抵抗値とは異なる抵抗値を有する。【選択図】図３
2007294800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザダイオードと、当該レーザダイオードの発光量を検出するフォトダイオードとが基板に配置されたレーザユニットにおいて、
前記フォトダイオードと直列又は並列に接続され、前記フォトダイオードの出力電流を検出する検出抵抗と、
前記レーザダイオードと直列に接続され、前記検出抵抗による検出結果に基づき前記レーザダイオードを流れる駆動電流を制御する電流制御手段と、を備え、
前記検出抵抗は、前記基板への配置時の抵抗値とは異なる抵抗値を有することを特徴とするレーザユニット。
【請求項２】
前記検出抵抗は、前記基板に配置された後、レーザトリミングにより前記基板に配置された時の抵抗値とは異なる抵抗値を有することを特徴とする請求項１に記載のレーザユニット。
【請求項３】
前記電流制御手段は、前記レーザダイオードと直列に接続されたトランジスタと、出力端子が前記トランジスタの制御端子に直列接続されたコンパレータと、を有しており、
前記コンパレータの入力端子の一方には、前記検出抵抗による検出結果が入力されることを特徴とする請求項１又は２記載のレーザユニット。
【請求項４】
前記コンパレータの入力端子の他方に入力される基準電源の電圧値は、前記レーザダイオードの光出力が絶対最大定格付近である場合における前記検出抵抗の電圧降下と略等しくなるように設定されていることを特徴とする請求項３記載のレーザユニット。
【請求項５】
前記コンパレータの電源と前記基準電源とは、前記レーザユニットの電源と共通であることを特徴とする請求項４記載のレーザユニット。
【請求項６】
前記検出抵抗は、半導体チップからなる前記基板上に、一体形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか記載のレーザユニット。
【請求項７】
前記電流制御手段は、半導体チップからなる前記基板上に、一体形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか記載のレーザユニット。
【請求項８】
レーザダイオードと、
前記レーザダイオードの発光量を検出するフォトダイオードと
前記フォトダイオードと直列又は並列に接続され、前記フォトダイオードの出力電流を検出する検出抵抗と、
前記レーザダイオードと直列に接続されたトランジスタと、
出力端子が前記トランジスタの制御端子に直列接続されたコンパレータと、を有し、
前記コンパレータの入力端子には、前記検出抵抗による検出結果と基準電源の電圧値が入力されるレーザユニットの故障防止方法であって、
前記レーザダイオードに絶対最大定格付近の光出力を出させる第１ステップと、
前記検出抵抗による検出結果と前記基準電源の電圧値が等しくなるように、前記検出抵抗の抵抗値を変化させる第２ステップと、を含むことを特徴とするレーザユニットの故障防止方法。
【請求項９】
前記第２ステップは、レーザトリミングにより前記検出抵抗の抵抗値を変化させることを特徴とする請求項８記載のレーザユニットの故障防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば光ピックアップの光源として用いられるレーザダイオードを含むレーザユニット及びその故障防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光ディスクを情報記録媒体として、デジタル情報の記録又は再生を行う光学式ディスクプレーヤがある。そして、この光学式ディスクプレーヤには、光ピックアップが搭載されており、光ピックアップに内蔵されるレーザ光源としては、駆動電流の大小により出力（光量）を制御することが可能なレーザダイオードが用いられる。
【０００３】
また、一般的に、レーザダイオードを含むレーザユニットには、レーザダイオードに定格電流以上の駆動電流（過電流）が流れるのを防ぐための保護回路が設けられている。この保護回路の回路動作によって、レーザユニットの故障が防止される（例えば特許文献１参照）。図６は、レーザダイオード１０１を含むレーザユニット１００，１００Ａの電気的構成を示すブロック図である。なお、図６（ａ）と図６（ｂ）は、フォトダイオード１０２に、逆バイアス電圧をかけるか（図６（ａ）参照）、順バイアス電圧をかけるか（図６（ｂ）参照）、の違いがあるだけである。
【０００４】
図６（ａ）及び図６（ｂ）において、レーザユニット１００は、レーザダイオード１０１と、このレーザダイオード１０１の発光量を検出するフォトダイオード１０２と、を有しており、フォトダイオード１０２によって、レーザダイオード１０１から出る光のうち、レーザユニット１００における出射側とは反対側の光出力が検出されるようになっている。また、レーザユニット１００は、フォトダイオード１０２の出力電流を検出する検出抵抗１０３を有しており、フォトダイオード１０２の電流出力を電圧出力に変換できるようになっている。なお、図６（ａ）では、検出抵抗１０３はフォトダイオード１０３と直列に接続され、
図６（ｂ）では、検出抵抗１０３はフォトダイオード１０３と並列に接続されている。
【０００５】
ここで、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、レーザユニット１００には、トランジスタ１０４が設けられている。そして、トランジスタ１０４のベース−エミッタ間には、検出抵抗１０３が接続されている。このような回路構成において、レーザダイオード１０１の駆動電流が定格電流以上（危険レベル）になると、フォトダイオード１０２の出力電流増加に伴って、検出抵抗１０４における電圧降下が大きくなる。そして、これがトランジスタ１０４をオンさせる電圧（例えば０．７Ｖ）に達すると、それ以降は、レーザダイオード１０１に流れる駆動電流の増加分が、トランジスタ１０４のコレクタからエミッタにバイパスされるようになる（その結果、ある程度までは、レーザダイオード１０１に流れる駆動電流は頭打ちになる）。
【０００６】
このようにして、従来のレーザユニット１００では、レーザダイオード１０１に定格電流以上の駆動電流（過電流）が流れ、レーザユニット１００が故障するのを防いでいる。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２５４７４２号公報（図１）
【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、上述したレーザユニット１００における故障防止方法では、様々な要因により、レーザダイオード１０１に定格電流以上の駆動電流が流れるのを十分に防ぐことができない場合がある。
【０００９】
例えば、フォトダイオード１０２は、レーザダイオード１０１の光出力に対する感度バラツキが大きく、それに伴って、レーザユニット１００毎にフォトダイオード１０２の電流出力バラツキ（検出抵抗１０３における電圧降下バラツキ）も大きい。一方、レーザダイオード１０１の光出力の絶対最大定格（レーザダイオード１０１の定格駆動電流）は固定値である。そうすると、検出抵抗１０３における電圧降下を目安として、レーザダイオード１０１の駆動電流に制限をかけることとした場合、検出抵抗１０３における電圧降下バラツキに起因して、レーザユニット１００をより確実に保護するのは困難である。なお、この電圧降下バラツキは、フォトダイオード１０２の感度バラツキだけでなく、検出抵抗１０３の抵抗値バラツキによっても惹き起こされる。
【００１０】
また、レーザダイオード１０１の駆動電流を制限するためのトランジスタ１０４（図６参照）は、一般的に、ベース−エミッタ間の電圧において大きな温度係数をもっている。そのため、レーザダイオード１０１の駆動電流に制限をかけるためのレベルが温度によって変化してしまい、その結果、レーザユニット１００をより確実に保護するのは困難である。
【００１１】
このように、従来の故障防止方法では、個々のレーザユニット１００において、検出抵抗１０３における電圧降下にバラツキがあったり、環境温度に起因してレーザダイオード１０１の駆動電流に制限をかけるためのレベルが変わったりして、レーザユニット１００をより確実に保護することが困難であった。
【００１２】
さらにまた、図６に示すように、従来の故障防止方法は、レーザダイオード１０１に流入する駆動電流の一部をトランジスタ１０４でバイパスする方式なので、バイパスする電流がトランジスタ１０４の能力を超えた場合、保護回路としての機能を失う虞がある。従って、機能喪失を防ぐために、能力の高いトランジスタ１０４を採用しておく必要があるが、それではコストアップに繋がる。
【００１３】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、より確実に、かつ、より安価に、レーザダイオードの故障を防ぐことが可能なレーザユニット及びその故障防止方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
以上のような課題を解決するために、本発明は、以下のものを提供する。
【００１５】
（１）  レーザダイオードと、当該レーザダイオードの発光量を検出するフォトダイオードとが基板に配置されたレーザユニットにおいて、前記フォトダイオードと直列又は並列に接続され、前記フォトダイオードの出力電流を検出する検出抵抗と、前記レーザダイオードと直列に接続され、前記検出抵抗による検出結果に基づき前記レーザダイオードを流れる駆動電流を制御する電流制御手段と、を備え、前記検出抵抗は、前記基板への配置時の抵抗値とは異なる抵抗値を有することを特徴とするレーザユニット。
【００１６】
本発明によれば、レーザダイオードとフォトダイオードが基板に配置されたレーザユニットにおいて、フォトダイオードの出力電流を検出する検出抵抗を、フォトダイオードと直列又は並列に接続するとともに、検出抵抗による検出結果に基づきレーザダイオードを流れる駆動電流を制御する電流制御手段を、レーザダイオードと直列に接続し、加えて、検出抵抗は、基板への配置時の抵抗値とは異なる抵抗値を有することとしたので、レーザユニット毎に、適当な抵抗値に調整された検出抵抗が設けられることになる。
【００１７】
従って、検出抵抗における電圧降下にバラツキが生じるのを防いだり、環境温度に起因してレーザダイオードの駆動電流に制限をかけるためのレベルが変わるのを防いだりして、レーザユニットをより確実に保護することができる。
【００１８】
また、レーザダイオードに流入する駆動電流の一部をトランジスタでバイパスする従来の方式とは異なり、レーザダイオードに直列に接続された電流制御手段によって、レーザダイオードに流入する駆動電流を直接的に抑えることができるので、レーザダイオードの保護機能喪失を防ぐことができる。なお、従来の方式で必要であった、能力が高くコストの高いトランジスタは不要となり、レーザユニットをより安価に保護することができる。
【００１９】
（２）  前記検出抵抗は、前記基板に配置された後、レーザトリミングにより前記基板に配置された時の抵抗値とは異なる抵抗値を有することを特徴とする（１）に記載のレーザユニット。
【００２０】
本発明によれば、上述した検出抵抗に対し、人為的介在要素の少ないレーザトリミングを施すことによって検出抵抗の抵抗値を変化させることとしたので、検出抵抗の調整ミスを防ぎ、レーザダイオードの故障防止に関する確実性を高めることができる。
【００２１】
（３）  前記電流制御手段は、前記レーザダイオードと直列に接続されたトランジスタと、出力端子が前記トランジスタの制御端子に直列接続されたコンパレータと、を有しており、前記コンパレータの入力端子の一方には、前記検出抵抗による検出結果が入力されることを特徴とする（１）又は（２）記載のレーザユニット。
【００２２】
本発明によれば、上述した電流制御手段には、レーザダイオードと直列に接続されたトランジスタと、出力端子がトランジスタの制御端子に直列接続されたコンパレータと、が設けられ、コンパレータの入力端子の一方には、検出抵抗による検出結果が入力されることとしたので、上述同様、より確実に、かつ、より安価にレーザダイオードの故障を防ぐことができる。
【００２３】
特に、本発明は、「電流制御手段」として単にトランジスタだけを用いたのではなく、「電流制御手段」としてトランジスタとコンパレータの組み合わせを用いている。すなわち、検出抵抗による検出結果は、トランジスタの制御端子に入力されるのではなく、トランジスタの制御端子に直列接続されたコンパレータの入力端子に入力されるようになっている。従って、温度特性の良好なコンパレータを採用することで、レーザダイオードの駆動電流に制限をかけるためのレベルが温度によって変化するのを防ぐことができ、ひいてはレーザユニットの故障をより確実に防ぐことができる。
【００２４】
（４）  前記コンパレータの入力端子の他方に入力される基準電源の電圧値は、前記レーザダイオードの光出力が絶対最大定格付近である場合における前記検出抵抗の電圧降下と略等しくなるように設定されていることを特徴とする（３）記載のレーザユニット。
【００２５】
本発明によれば、上述したコンパレータの入力端子の他方に入力される基準電源の電圧値は、レーザダイオードの光出力が絶対最大定格付近である場合における検出抵抗の電圧降下と凡そ等しくなるように設定されていることとしたので、検出抵抗の電圧降下が、レーザダイオードの光出力が絶対最大定格付近である場合における電圧に到達するまでは、この駆動電流を自由に流すためにトランジスタをオンすることができ、一方で、レーザダイオードの光出力が絶対最大定格付近である場合における電圧に到達したときは、この駆動電流を抑えるためにトランジスタをオフすることができる。
【００２６】
このようにして、コンパレータ用の基準電源の電圧値を、レーザダイオードの光出力が絶対最大定格付近である場合における検出抵抗の電圧降下と凡そ等しく設定しておくことで、レーザダイオードに定格電流以上の駆動電流（過電流）が流れるのを防ぐことができる。その結果、レーザユニットの性能を最大限に引き出しつつ、レーザユニットの故障をより確実に防止することができる。
【００２７】
（５）  前記コンパレータの電源と前記基準電源とは、前記レーザユニットの電源と共通であることを特徴とする（４）記載のレーザユニット。
【００２８】
本発明によれば、上述したコンパレータの電源と基準電源とは、レーザユニットの電源と共通であることとしたので、レーザユニットの足（端子）の数を減らしつつ、レーザユニットをより確実に保護することができる。
【００２９】
（６）  前記検出抵抗は、半導体チップからなる前記基板上に、一体形成されていることを特徴とする（１）から（５）のいずれか記載のレーザユニット。
【００３０】
本発明によれば、上述した検出抵抗は、半導体チップからなる基板上に一体形成されていることとしたので、検出抵抗とフォトダイオードの環境温度が近づき、その結果、環境温度に起因してレーザダイオードの駆動電流に制限をかけるためのレベルが変わるのをより確実に防ぐことができる。
【００３１】
（７）  前記電流制御手段は、半導体チップからなる前記基板上に、一体形成されていることを特徴とする（１）から（６）のいずれか記載のレーザユニット。
【００３２】
本発明によれば、上述した電流制御手段は、半導体チップからなる基板上に一体形成されていることとしたので、電流制御手段とフォトダイオードの環境温度が近づき、その結果、環境温度に起因してレーザダイオードの駆動電流に制限をかけるためのレベルが変わるのをより確実に防ぐことができる。
【００３３】
（８）  レーザダイオードと、前記レーザダイオードの発光量を検出するフォトダイオードと前記フォトダイオードと直列又は並列に接続され、前記フォトダイオードの出力電流を検出する検出抵抗と、前記レーザダイオードと直列に接続されたトランジスタと、出力端子が前記トランジスタの制御端子に直列接続されたコンパレータと、を有し、前記コンパレータの入力端子には、前記検出抵抗による検出結果と基準電源の電圧値が入力されるレーザユニットの故障防止方法であって、前記レーザダイオードに絶対最大定格付近の光出力を出させる第１ステップと、前記検出抵抗による検出結果と前記基準電源の電圧値が等しくなるように、前記検出抵抗の抵抗値を変化させる第２ステップと、を含むことを特徴とするレーザユニットの故障防止方法。
【００３４】
本発明によれば、レーザダイオードとフォトダイオードと検出抵抗とコンパレータとを有し、コンパレータの入力端子には、検出抵抗による検出結果と基準電源の電圧値が入力されるレーザユニットの故障防止方法で、レーザダイオードに絶対最大定格付近の光出力を出させる第１ステップと、検出抵抗による検出結果と基準電源の電圧値が等しくなるように、検出抵抗の抵抗値を変化させる第２ステップとを含むこととしたので、第２ステップにおいて検出抵抗が適当な抵抗値に調整されることによって、検出抵抗における電圧降下にバラツキが生じることや、環境温度に起因してレーザダイオードの駆動電流に制限をかけるためのレベルが変わることを防ぎ、ひいてはレーザダイオードの故障をより確実に防ぐことができる。
【００３５】
（９）  前記第２ステップは、レーザトリミングにより前記検出抵抗の抵抗値を変化させることを特徴とする（８）記載のレーザユニットの故障防止方法。
【００３６】
本発明によれば、人的介在要素の少ないレーザトリミングによって第２ステップの動作を行うことで、検出抵抗の調整ミスを防ぎ、レーザダイオードの故障防止に関する確実性を高めることができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に係るレーザユニット及びその故障防止方法によれば、検出抵抗における電圧降下のバラツキ、環境温度に起因した、レーザダイオードの駆動電流に制限をかけるためのレベルのバラツキを防ぎ、ひいてはレーザユニットをより確実に保護することができる。また、レーザダイオードに流入する駆動電流を直接的に抑え、レーザダイオードの保護機能喪失を安価に防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３９】
図１は、本発明の実施の形態に係るレーザユニット１を内蔵する半導体レーザ装置１０の機械的構成を示す模式図である。図２は、本発明の実施の形態に係るレーザユニット１を真上（図１でいう上方）から見たときの平面模式図である。
【００４０】
図１において、半導体レーザ装置１０は、レーザユニット１と、レーザユニット１を取り付けるレーザダイオードユニットベース（ステム）２と、レーザユニット１を覆う金属キャップ３と、ステム２から延出する３本の第１ピン４ａ,第２ピン４ｂ及び第３ピン４ｃと、を有している。図１では図示しないが、半導体レーザ装置１０を駆動する際、外部のＡＰＣ回路と接続される。より具体的には、例えば、第１ピン４ａがＡＰＣ回路の電源端と接続され、第２ピン４ｂがＡＰＣ回路の検出端と接続され、第３ピン４ｃがアース接続される。そして、レーザユニット１は、第１ピン４ａを介して駆動電流の供給を受けることで、半導体チップ（基板の一例）１１上に取り付けられたレーザダイオード（レーザダイオードチップ）１２の活性層前方から出射光Ｌ１を出射する（図１参照）。
【００４１】
一方で、図２において、レーザダイオード１２では、活性層前方から出射光Ｌ１が出射されるとともに、活性層後方から出射光Ｌ２が出射される。この出射光Ｌ２は、半導体チップ１１に配置されたフォトダイオード１３によって、発光量が検出される。そして、フォトダイオード１３の電流出力は、半導体チップ１１上に（例えばシリコンウェハなどにより）一体形成された検出抵抗１４によって電圧出力に変換され、第２ピン４ｂを介してＡＰＣ回路に入力される。このようにして、レーザダイオード１２の光出力にフィードバックをかけながら、レーザダイオード１２の光出力を一定に保つようにしている。
【００４２】
ここで、図２に示すように、レーザユニット１には、レーザダイオード１２に定格電流以上の駆動電流（過電流）が流れるのを防ぐための保護回路３０（電流制御手段の一例として機能する）が設けられている。この保護回路３０の詳細と併せて、図２に示すレーザユニット１の電気的構成とレーザユニット１の故障防止方法について、詳述する。図３は、図２に示すレーザユニット１及びその周辺に接続する機器・装置等の電気的構成を示すブロック図である。
【００４３】
図３においてレーザユニット１は、レーザダイオード１２と、フォトダイオード１３と、検出抵抗１４と、保護回路３０とを有している。レーザダイオード１２は、アノードが第１ピン４ａを介してＬＤ電源１５に接続され、カソードが保護回路３０に接続されている。なお、レーザダイオード１２の光出力は、光パワーメータ１６によってモニタされるようになっている。
【００４４】
レーザダイオード１２と直列に接続された保護回路３０は、コンパレータ３１と、基準電源３２と、トランジスタ３３と、抵抗３４とを有している。なお、本実施形態では、トランジスタ３３としてバイポーラトランジスタを採用しているが、例えば電界効果トランジスタなど、如何なる種類のトランジスタを用いても構わない。また、図３ではトランジスタ３３のコレクタ−エミッタ間に抵抗３４を接続しているが、これは、レーザダイオード１２の駆動電流を絶対最大定格以下にするためのものであり、省略することも可能である。
【００４５】
トランジスタ３３は、コレクタがレーザダイオード１２のカソードと接続されているとともに、エミッタがアース接続されている。コンパレータ３１は、出力端子がトランジスタ３３の制御端子（ベース端子）に直列接続されているとともに、入力端子の一方には基準電源の電圧値が入力されるようになっている。また、入力端子の他方には、検出抵抗１４による電圧降下、すなわち、フォトダイオード１３の出力電流を検出した結果が入力されるようになっている。なお、基準電源の電圧値は、レーザダイオード１２の光出力が絶対最大定格付近である場合における検出抵抗１４の電圧降下と等しくなるように設定されている。
【００４６】
一方で、フォトダイオード１３は、アノードが第２ピン４ｂを介して電圧計に接続され、カソードが第３ピン４ｃを介してアース接続されている。そして、電圧計１８が示す電圧値に基づいて、レーザトリミング装置１７のレーザ出力が変えられるようになっている。レーザ出力を変える操作については、手動操作であってもよいし、プログラムに基づき自動操作であっても構わない。なお、レーザトリミング装置１７とは、抵抗やインダクタンス等の電子部品の一部又は全部をレーザ光で切除し、その特性を変化させることによって、電気的特性（例えば抵抗であれば抵抗値）を所望の値に変えるレーザ加工装置をいう。パッシブトリミング（素子トリミング）やファンクショントリミング（機能トリミング）など、その種類の如何は問わない。
【００４７】
図３において、レーザトリミング装置１７によって電気的特性を変えようとする対象は、検出抵抗１４である。検出抵抗１４は、フォトダイオード１３と並列に接続されており、フォトダイオード１３の出力電流を検出する機能を有している。すなわち、レーザダイオード１２から出射された出射光Ｌ２（図２参照）がフォトダイオード１３に照射されると、光電効果によって、フォトダイオード１３と検出抵抗１４からなるループに出力電流（ループ電流）が発生し、発生した出力電流は、検出抵抗１４によって電圧出力に変換され、変換された電圧出力は電圧計１８に入力されるようになっている。なお、フォトダイオード１３については、如何なる種類のものであってもよく、例えば、ＰＮ拡散型フォトダイオード，ＰＩＮ型フォトダイオード，ショットキーフォトダイオード，アバラッシュフォトダイオードなどが挙げられる。また、本実施形態では、検出抵抗１４を半導体チップ１１上に一体形成することとしたが、例えば、アルミ配線などを用いて配置することとしても構わない。
【００４８】
このような電気的構成において、レーザユニット１の故障防止方法について詳述する。図４は、レーザユニット１の故障防止方法の流れを示すフローチャートである。
【００４９】
図４において、まず、レーザユニット１において検出抵抗１４の接続が行われる（ステップＳ１）。より具体的には、半導体チップ１１上に一体形成された検出抵抗１４と、フォトダイオード１３とを電気的に並列に接続する。これにより、フォトダイオード１３に、レーザダイオード１２の出射光Ｌ２（図２参照）が照射されると、出力電流が（図３の上から下へ）検出抵抗１４に流れるようになる。
【００５０】
次に、ＬＤ電源１５の調整が行われる（ステップＳ２）。より具体的には、ＬＤ電源１５を入れ、レーザダイオード１２に駆動電流を流す。そして、光パワーメータ１６を視認しつつ、レーザダイオード１２の光出力（出射光Ｌ１の発光量）が所定値になるようにＬＤ電源１５を調整する。このとき、光出力の所定値としては、レーザダイオード１２に絶対最大定格付近の光出力を出させるような値に設定する。
【００５１】
次に、レーザトリミングを行って、検出抵抗１４の抵抗値を変化させる（ステップＳ３）。より具体的には、上述したステップＳ２においてＬＤ電源１５を調整した後、フォトダイオード１３による電流出力を、検出抵抗１４によって電圧出力に変換し、その電圧を電圧計１８で測定する。そして、電圧計１８の測定値が基準電源３２の電圧値と等しくなるまで、レーザトリミング装置１７によって検出抵抗１４の抵抗値を変化させる。このとき、フォトダイオード１３の出力電流の温度変化を打ち消すような温度係数を考慮に入れて、抵抗値を変化させてもよい。
【００５２】
以上説明したように、ステップＳ１〜ステップＳ３の作業を各レーザユニット１で行うことによって、各レーザユニット１では、検出抵抗１４が、半導体チップ１１への配置時の抵抗値とは異なる抵抗値を有することになる。従って、フォトダイオード１３の電流出力にバラツキ（フォトダイオード１３の感度バラツキ）があったとしても、各レーザユニット１には適切な抵抗値に設定された検出抵抗１４が存在するので、保護回路３０（コンパレータ３１の入力端子）にフィートバックされる電圧出力を一定（所定値）にすることができ、ひいては性能が均一化されたレーザユニット１を製造（出荷）することができる。また、フォトダイオード１３と比較する基準電源３２が設けられているので、例えばトランジスタ３３のベース−エミッタ電圧などの大きな温度係数をもつパラメータはなくなり、レーザダイオード１２保護のためのフォトダイオード１３の電圧出力の制限値が温度で変化してしまうのを防ぐことができる。
【００５３】
そして、製造（出荷）されたレーザユニット１を使用している最中、仮に、レーザダイオード１２の光出力が、絶対最大定格付近の値になったときには、フォトダイオード１３の電圧出力が基準電源の電圧値を超え、トランジスタ３３がオフすることになる（コレクタ電流が小さくなる）ので、結果的に、レーザダイオード１２に流入する駆動電流を直接的に抑えることができ、ひいてはレーザダイオード１２の保護機能喪失を防ぐことができる。特に、レーザダイオード１２の光出力の最大定格ギリギリまで安心してパワーを上げることができるので、レーザダイオード１２の出力能力をより有効に使いこなすことができる。
【００５４】
また、本実施形態では、人的介在要素の少ないレーザトリミング（ステップＳ３参照）によって検出抵抗１４の抵抗値を変化させている。従って、調整ミスによるレーザユニット１の破壊を防止することができる。
【００５５】
なお、コンパレータ３１の電源と基準電源３２を、レーザユニット１の電源と共通化させることによって、レーザユニット１の足（端子）の数を減らしつつ、レーザユニット１をより確実に保護することができる。また、検出抵抗１４と保護回路３０を、フォトダイオード１３と同一の半導体チップ１１上に形成することによって、各素子の接続が半導体チップ１１上のアルミ配線で行うことができるので、レーザダイオード１２の構造を簡易化することができる。そして、レーザダイオード１２の発熱を皆同じ条件で受けるので、フォトダイオード１３の温度補正が容易になる。
【００５６】
［変形例］
図５は、レーザユニット１Ａ及びその周辺に接続する機器・装置等の他の電気的構成を示すブロック図である。特に、図５に示す電気的構成が図３に示す電気的構成と異なる点は、フォトダイオード１３に対して逆バイアスの電圧が加わっている点である。
【００５７】
図５において、レーザユニット１Ａでは、フォトダイオード１３と検出抵抗１４の直列回路と、レーザダイオード１２と保護回路３０の直列回路とが並列に接続されているとともに、両者の両端は、それぞれ、第１ピン４ａを介してＬＤ電源１５に、第３ピン４ｃを介してアースに接続されている。また、フォトダイオード１３と検出抵抗１４の間から、第２ピン４ｂを介して電圧出力が取り出されるようになっており、取り出された電圧出力は、電圧計１８に入力されるとともに、保護回路３０におけるコンパレータ３１の入力端子に入力されるようになっている。
【００５８】
以上説明したような電気的構成であっても、本発明に係る故障防止方法を実行することが可能である。概略すると、検出抵抗１４をフォトダイオード１３に接続し（上述したステップＳ１参照）、ＬＤ電源１５を入れると、レーザダイオード１２の出射光Ｌ２がフォトダイオード１３に照射され、出力電流が（図５の上から下へ）検出抵抗１４に流れる。このときＬＤ電源１５は、レーザダイオード１２の光出力が、レーザダイオード１２に絶対最大定格付近の光出力を出させるような値になるように調整しておく（上述したステップＳ２参照）。そして、電圧計１８を視認しつつ、第２ピン４ｂを介して取り出された電圧出力が所定値になるまでレーザトリミングを行う（上述したステップＳ３参照）。
【００５９】
このようにして、図５に示す検出抵抗１４は、半導体チップ１１への配置時の抵抗値とは異なる抵抗値を有することとなり、たとえ、フォトダイオード１３の電流出力にバラツキがあったとしても、保護回路３０（コンパレータ３１）にフィートバックされる電圧出力を一定（所定値）にすることができ、ひいては性能が均一化されたレーザユニットを製造（出荷）することができる。また、レーザダイオード１２と直列に接続された保護回路３０によって、レーザダイオード１２に流入する駆動電流を直接的に抑え、レーザダイオード１２の保護機能喪失を安価に防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係るレーザユニット及びその故障防止方法は、より確実に、かつ、より安価に、レーザダイオードの故障を防ぐことが可能なものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態に係るレーザユニットを内蔵する半導体レーザ装置１０の機械的構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るレーザユニットを真上から見たときの平面模式図である。
【図３】図２に示すレーザユニット及びその周辺に接続する機器・装置等の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】レーザユニットの故障防止方法の流れを示すフローチャートである。
【図５】レーザユニット及びその周辺に接続する機器・装置等の他の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】レーザダイオードを含むレーザユニット及び周辺回路の電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  レーザユニット
１１  半導体チップ
１２  レーザダイオード
１３  フォトダイオード
１４  検出抵抗
１５  ＬＤ電源
１６  光パワーメータ
１７  レーザトリミング装置
１８  電圧計
３０  保護回路
３１  コンパレータ
３２  基準電源
３３  トランジスタ
３４  抵抗
【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１】
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【図２】
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