(57)【要約】  【課題】  複数の規格の光記録媒体に対応する受光装置であって、暗電流や迷光に起因する不具合を解消した受光装置を提供する。  【解決手段】  ＣＤとＤＶＤとの２種類の光記録媒体にレーザ光を照射し、その反射光を受光して、情報を読み取る受光装置において、トランスインピーダンス型増幅回路を構成する差動増幅回路１０３、バイアス抵抗Ｒｃ及び変換抵抗Ｒｆに対して、ＣＤからの反射光を受光するフォトダイオードＡ１並びにＤＶＤからの反射光を受光するフォトダイオードａ１をそれぞれスイッチ１０１、１０２を介して差動増幅回路の非反転入力端子及び反転入力端子に接続する。そして、ＣＤを再生する際にはフォトダイオードＡ１を反転入力端子に、フォトダイオードａ１を非反転入力端子に接続し、ＤＶＤを再生する際にはフォトダイオードａ１を反転入力端子に、フォトダイオードＡ１を非反転入力端子に接続する。  【選択図】  図１
2007157187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相異なる規格に準拠した光記録媒体から情報を読み取る受光装置であって、
光記録媒体からの光を受光して信号を出力する、光記録媒体の規格毎の受光素子と、
受光素子が出力する信号を増幅する増幅回路と、を備え、
前記増幅回路は、光記録媒体からの光を受光した受光素子の出力信号から、他の規格に準拠した光記録媒体からの光を受光すべき受光素子の出力信号を差し引いて、増幅する
ことを特徴とする受光装置。  
【請求項２】
前記増幅回路は、差動増幅回路を備えたトランスインピーダンス型増幅回路であって、
光記録媒体からの光を受光した受光素子の出力信号が差動増幅回路の反転入力端子に入力され、他の規格に準拠した光記録媒体からの光を受光すべき受光素子の出力信号が差動増幅回路の非反転入力端子に入力されるように、受光素子と差動増幅回路の接続を切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の受光装置。
【請求項３】
前記増幅回路は、他の規格に準拠した光記録媒体からの光を受光すべき受光素子の出力電流の極性を反転させて、光記録媒体からの光を受光した受光素子の出力電流に加える
ことを特徴とする請求項１に記載の受光装置。
【請求項４】
前記増幅回路は、入力された電流と同量、同極性の電流を出力するカレントミラー回路を用いて、増幅回路に入力させる際に、他の規格に準拠した光記録媒体からの光を受光すべき受光素子の出力電流が、光記録媒体からの光を受光した受光素子の出力電流と逆極性になるように、極性を反転させる
ことを特徴とする請求項３に記載の受光装置。
【請求項５】
前記増幅回路は、差動増幅回路、バイアス抵抗及び変換抵抗を備えたトランスインピーダンス型増幅回路であって、
バイアス抵抗と変換抵抗とのどちらか一方、若しくは両方は、インピーダンスが相異なる複数のインピーダンス素子を備え、光記録媒体の規格に応じて、インピーダンス素子を切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の受光装置。
【請求項６】
前記増幅回路が出力する信号を用いて光記録媒体の規格を判別する判別手段を備え、
判別手段による判別結果に応じて、受光素子と差動増幅回路の接続を切り替える
ことを特徴とする請求項２に記載の受光装置。
【請求項７】
前記増幅回路が出力する信号を用いて光記録媒体の規格を判別する判別手段を備え、
判別手段による判別結果に応じて、インピーダンス素子を切り替える
ことを特徴とする請求項５に記載の受光装置。
【請求項８】
前記受光素子はひとつの半導体基板上に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の受光装置。
【請求項９】
前記受光素子と前記増幅回路とはひとつの半導体基板上に形成されている
ことを特徴とする請求項８に記載の受光装置。
【請求項１０】
光記録媒体の規格に応じたレーザ光を出射する発光素子が前記半導体基板上に配設されている
ことを特徴とする請求項９に記載の受光装置。
【請求項１１】
発光素子が出射したレーザ光を光記録媒体に導くと共に、光記録媒体にて反射されたレーザ光を受光素子に導く光学部材が前記半導体基板の主面上方に配設されている
ことを特徴とする請求項１０に記載の受光装置。
【請求項１２】
前記光学部材は光学レンズ、光学フィルタ、反射ミラー、プリズム、回折格子のうちの少なくとも１つ以上である
ことを特徴とする請求項１１に記載の受光装置。
【請求項１３】
前記半導体基板は凹部を備え、
前記発光素子は凹部底面に固着されており、
発光素子の出射光は、凹部側壁に形成された反射面にて反射されることにより、光記録媒体へと導かれる
ことを特徴とする請求項１２に記載の受光装置。
【請求項１４】
前記受光素子はフォトダイオードである
ことを特徴とする請求項１に記載の受光装置。
【請求項１５】
前記受光素子は、光記録媒体の規格毎に複数個に分割されており、光記録媒体の規格間で特性が近似する受光素子どうしを組として出力信号を差し引く
ことを特徴とする請求項１に記載の受光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体に記録された情報を読み取る受光装置に関し、特に、複数の規格に準拠した光記録媒体から精度良く情報を読み取る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、音楽やビデオ等の大量の情報を記録するために、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）といった光記録媒体が広く用いられており、ＣＤとＤＶＤとの双方に対応する光ピックアップに対する需要が高まっている。しかしながら、ＣＤとＤＶＤとの双方に対応しようとすると、光ピックアップの部品点数が増大したり装置が大型化したりする。
【０００３】
このような問題に対して、例えば、以下のような光ピックアップが提案されている（特許文献１）。図８は従来技術に係る光ピックアップの構成を示す模式図である。図８において、光ピックアップ８はモノリシック２波長半導体レーザ素子８０１、ハーフミラー８０２、コリメータレンズ８０３、ミラー８０４、対物レンズ８０５、集光レンズ８０６及び受光素子８０７を備え、光記録媒体８１０から情報を読み取る。
【０００４】
モノリシック２波長半導体レーザ素子８０１は光記録媒体８１０がＣＤであるかＤＶＤであるかに応じた波長のレーザ光を出射する。モノリシック２波長半導体レーザ素子８０１が出射したレーザ光はハーフミラー８０２、コリメータレンズ８０３、ミラー８０４及び対物レンズ８０５を経由して光記録媒体８１０の記録面上に集光される。
そして、光記録媒体８１０の記録面の状態に応じた強度の反射光が対物レンズ８０５、ミラー８０４、コリメータレンズ８０３、ハーフミラー８０２及び集光レンズ８０６を経由して受光素子８０７にて受光される。
【０００５】
図９は、受光素子８０７の構成を示す平面図である。図９に示されるように、受光素子８０７は１０個のフォトダイオードＡ１〜Ａ４、ａ１〜ａ４、Ｅ及びＦを備えている。フォトダイオードＡ１〜Ａ４はＣＤからの反射光を受光し、フォトダイオードａ１〜ａ４はＤＶＤからの反射光を受光する。フォトダイオードＥ、ＦはＣＤ、ＤＶＤ双方の反射光を受光する。
【０００６】
フォトダイオードＡ１〜Ａ４、ａ１〜ａ４はＲＦ信号並びにフォーカスサーボ用の信号を出力し、フォトダイオードＥ、Ｆはトラッキングサーボ用の信号を出力する。
図１０は、受光素子８０７に係る受光回路の構成を示す回路図である。図１０に示されるように、受光回路１０は差動増幅回路１００１〜１００４を備えている。差動増幅回路１００１〜１００４の非反転入力端子には何れも基準電圧が印加されており、反転入力端子にはそれぞれフォトダイオードＡ１、ａ１〜Ａ４、ａ４が並列に接続されている。このような構成によって差動増幅回路１００１〜１００４はそれぞれＡ１、ａ１〜Ａ４、ａ４が出力する電流信号を電圧信号に変換し増幅する。
【０００７】
また、フォトダイオードＥ、Ｆが出力する電流信号もそれぞれ差動増幅回路１００６、１００７にて電圧信号に変換され増幅される。差動増幅回路１００１〜１００４の出力信号は加算器１００５にて加算され、差動増幅器１００６、１００７の出力信号はそれぞれ増幅器１００８、１００９にて増幅される。
以上のような構成を採用すれば、ＣＤとＤＶＤとの間で光学部品を共用し、また、ＣＤ用のフォトダイオードとＤＶＤ用のフォトダイオードとの間で増幅回路を共用するので、光ピックアップの部品点数を低減し、小型化を図ることができる。
【特許文献１】特開２００４−７１０５８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、光ピックアップ８においては、図１０に示されるように、差動増幅回路の反転入力端子に２つのフォトダイオードが並列に接続されているので、２つのフォトダイオードが発生させる暗電流が加算され増幅されてしまう。同様に、２つのフォトダイオードに入射する迷光の影響も倍加される。暗電流や迷光による電流（以下、まとめて「ノイズ電流」という。）の影響は加算器１００５で加算されることによって更に甚だしくなる。この結果、光ピックアップ８は読み取り精度が低く、出力ダイナミックレンジが狭くなる。
【０００９】
本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、複数の規格の光記録媒体に対応する受光装置であって、暗電流や迷光に起因する不具合を解消した受光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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る受光装置は、相異なる規格に準拠した光記録媒体から情報を読み取る受光装置であって、光記録媒体からの光を受光して信号を出力する、光記録媒体の規格毎の受光素子と、受光素子が出力する信号を増幅する増幅回路と、を備え、前記増幅回路は、光記録媒体からの光を受光した受光素子の出力信号から、他の規格に準拠した光記録媒体からの光を受光すべき受光素子の出力信号を差し引いて、増幅することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
このようにすれば、光記録媒体からの光の受光の有無に関わらず受光素子はノイズ信号を出力する。これに着目して、光記録媒体からの光を受光する受光素子の出力信号から、光記録媒体からの光を受光しない受光素子の出力信号を差し引けば、ノイズ信号を相殺することができる。従って、本発明によれば、光記録媒体からの情報の読み取り精度を向上させることができる。
【００１２】
なお、本明細書において、受光装置は、光ディスクドライブ装置、光ディスクドライブ装置に用いられる光ピックアップ並びに光ピックアップに用いられる半導体チップを指す包括的な用語である。
本発明に係る受光装置は、前記増幅回路は、差動増幅回路を備えたトランスインピーダンス型増幅回路であって、光記録媒体からの光を受光した受光素子の出力信号が差動増幅回路の反転入力端子に入力され、他の規格に準拠した光記録媒体からの光を受光すべき受光素子の出力信号が差動増幅回路の非反転入力端子に入力されるように、受光素子と差動増幅回路の接続を切り替えることを特徴とする。このようにすれば、トランスインピーダンス型増幅回路において、差動増幅回路の機能を活用してノイズ電流を相殺し、読み取り精度を向上させることができる。
【００１３】
本発明に係る受光装置は、前記増幅回路は、他の規格に準拠した光記録媒体からの光を受光すべき受光素子の出力電流の極性を反転させて、光記録媒体からの光を受光した受光素子の出力電流に加えることを特徴とする。このようにしても、受光素子の出力信号に含まれるノイズ成分を相殺して、読み取り精度を向上させることができる。この場合において、前記増幅回路は、入力された電流と同量、同極性の電流を出力するカレントミラー回路を用いて、増幅回路に入力させる際に、他の規格に準拠した光記録媒体からの光を受光すべき受光素子の出力電流が、光記録媒体からの光を受光した受光素子の出力電流と逆極性になるように、極性を反転させることとしても良い。
【００１４】
本発明に係る受光装置は、前記増幅回路は、差動増幅回路、バイアス抵抗及び変換抵抗を備えたトランスインピーダンス型増幅回路であって、バイアス抵抗と変換抵抗とのどちらか一方、若しくは両方は、インピーダンスが相異なる複数のインピーダンス素子を備え、光記録媒体の規格に応じて、インピーダンス素子を切り替えることを特徴とする。このようにすれば、光記録媒体ごとにバイアス抵抗と変換抵抗とを適切なインピーダンスにすることができるので、オフセット電圧を抑えて読み取り精度を向上させることができる。
【００１５】
本発明に係る受光装置は、前記増幅回路が出力する信号を用いて光記録媒体の規格を判別する判別手段を備え、判別手段による判別結果に応じて、受光素子と差動増幅回路の接続を切り替えることを特徴とする。このようにすれば、ユーザの手を煩わせることなく受光素子と差動増幅回路の接続を切り替えるので、ユーザの利便性を確保しつつ、光記録媒体の規格に合わせて前記接続を切り替えることができる。
【００１６】
本発明に係る受光装置は、前記増幅回路が出力する信号を用いて光記録媒体の規格を判別する判別手段を備え、判別手段による判別結果に応じて、インピーダンス素子を切り替えることを特徴とする。このようにすれば、ユーザの手を煩わせることなくインピーダンス素子を切り替えるので、ユーザの利便性を確保しつつ、光記録媒体の規格に合わせてインピーダンスを切り替えることができる。
【００１７】
本発明に係る受光装置は、前記受光素子はひとつの半導体基板上に形成されていることを特徴とする。このようにすれば、受光素子の特性を揃えることができるので、より精度良くノイズを相殺することができる。
本発明に係る受光装置は、前記受光素子と前記増幅回路とはひとつの半導体基板上に形成されていることを特徴とする。このようにすれば、受光装置を更に小型化することができると共に、受光装置の部品点数を削減して、組み立て精度を向上させ、コストを低減することができる。光記録媒体の規格に応じたレーザ光を出射する発光素子が前記半導体基板上に配設されていることとすれば、更に小型化を図ることができる。
【００１８】
この場合において、発光素子が出射したレーザ光を光記録媒体に導くと共に、光記録媒体にて反射されたレーザ光を受光素子に導く光学部材が前記半導体基板の主面上方に配設しても良く、前記光学部材は光学レンズ、光学フィルタ、反射ミラー、プリズム、回折格子のうちの少なくとも１つ以上であるとしても良い。
本発明に係る受光装置は、前記半導体基板は凹部を備え、前記発光素子は凹部底面に固着されており、発光素子の出射光は、凹部側壁に形成された反射面にて反射されることにより、光記録媒体へと導かれることを特徴とする。このようにすれば、発光素子の出射光を光記録媒体に導くため反射面を半導体基板上に設けるので、光学部品の点数を削減することができる。
【００１９】
本発明に係る受光装置は、前記受光素子はフォトダイオードであることを特徴とする。このようにすれば、フォトダイオードに発生する暗電流による影響を排除して、光記録媒体の読み取り精度を向上させることができる。
本発明に係る受光装置は、前記受光素子は、光記録媒体の規格毎に複数個に分割されており、光記録媒体の規格間で特性が近似する受光素子どうしを組として出力信号を差し引くことを特徴とする。このようにすれば、フォーカスサーボを目的として受光素子が複数個に分割されている場合であっても、光記録媒体の読み取り精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る受光装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
［１］  第１の実施の形態
本実施の形態に係る光ピックアップは、従来技術に係る光ピックアップと概ね同様の構成を備える一方、受光回路の構成において相違している。すなわち、本実施の形態に係る光ピックアップは、ひとつの差動増幅回路に対して２つのフォトダイオードが、ノイズ電流を互いに打ち消しあうように接続されていることを特徴とする。以下、専ら相違点に着目して説明する。
【００２１】
（１）  受光回路の構成
先ず、本実施の形態に係る受光回路について、差動増幅回路を共用する一組のフォトダイオードに係る部分に着目して説明する。図１は、本実施の形態に係る受光回路の一部を示す回路図である。
図１に示されるように、受光回路１はフォトダイオードＡ１、ａ１、スイッチ１０１、１０２、差動増幅回路１０３、バイアス抵抗Ｒｃ、変換抵抗Ｒｆ及び端子Ｖｃ、Ｖｏｕｔを備えている。なお、上述の従来技術に係る光ピックアップに対応する要素があるものには同じ符号を付した。
【００２２】
さて、フォトダイオードａ１はＤＶＤからの反射光を受光し、フォトダイオードＡ１はＣＤからの反射光を受光する。スイッチ１０１はフォトダイオードＡ１を差動増幅回路１０３の非反転入力端子または反転入力端子の何れかに接続し、スイッチ１０２はフォトダイオードａ１を差動増幅回路１０３の非反転入力端子または反転入力端子の何れかに接続する。この場合において、スイッチ１０１、１０２は差動増幅回路１０３の相異なる入力端子にフォトダイオードＡ１、ａ１を接続する。
【００２３】
差動増幅回路１０３は端子Ｖｃから基準電圧の入力を受けて、非反転入力端子に入力された信号と反転入力端子に入力された信号との差分の信号を増幅し、端子Ｖｏｕｔから出力する。バイアス抵抗Ｒｃと変換抵抗Ｒｆとは、差動増幅回路１０３と共に所謂トランスインピーダンス型差動増幅回路を構成する。前記差分信号は、これらの抵抗値に応じて増幅される。
【００２４】
さて、図９に示されるように、フォトダイオードａ１、Ａ１は、概ね同一の形状をとり、同一の半導体プロセスにて同一基板上に形成される。また、暗電流は温度が１０℃上昇すると概ね倍増する温度依存性を有するところ、フォトダイオードａ１、Ａ１は互いに近傍に配置されるので、互いにほぼ同温に保たれるので、概ね同一の暗電流が発生する。
また、迷光は半導体レーザ素子が出射したレーザ光が光学部品や光記録媒体等によって乱反射されることにより発生するところ、フォトダイオードａ１、Ａ１は互いに近傍に配置されるので、ほぼ同一光量の迷光が入射する。従って、迷光を受光することによって生じる電流量もフォトダイオードａ１、Ａ１の間でほぼ同一となる。
【００２５】
従って、本実施の形態の回路構成によれば、光記録媒体からの反射光が入射しない方のフォトダイオードにて発生したノイズ電流を、光記録媒体からの反射光が入射した方のフォトダイオードの出力電流から差し引いて増幅するので、暗電流や迷光による問題を解消することができる。
また、フォトダイオードａ１、Ａ１の暗電流は概ね同一の温度特性を有するので、フォトダイオードａ１、Ａ１間で暗電流成分を相殺することによって、光ピックアップ全体についても温度特性を改善することができる。
【００２６】
なお、フォトダイオードａ２、Ａ２の対、フォトダイオードａ３、Ａ３の対及びフォトダイオードａ４、Ａ４の対もそれぞれ概ね同じ特性を有するので、これらについても上述のような回路構成をとれば暗電流や迷光による問題を光ピックアップ装置全体として解消することができる。従って、光記録媒体に記録された情報を安定して精度良く読み出すことができる。
【００２７】
（ｂ）  光ピックアップの構成
次に、上記受光回路１を含む光ピックアップの構成について説明する。図２は本実施の形態に係る光ピックアップの構成について、特に、受光回路を含む半導体素子と光学部材の構成を示す断面図である。図２に示されるように、光ピックアップ２は半導体素子２０１、ホログラム素子２０２、コリメータレンズ２０３及び対物レンズ２０４を備え、光記録媒体２１０の記録、再生を行なう。
【００２８】
半導体素子２０１は、ｐ型半導体基板２０１ａ上にｎ型エピタキシャル層２０１ｂが形成されてなり、ｎ型エピタキシャル層２０１ｂは分離層２０１ｃにて分離されている。ｐ型半導体基板２０１ａとｎ型エピタキシャル層２０１ｂとの界面はｐｎ接合となっている。
ｎ型エピタキシャル層２０１ｂを含む領域Ａ１、ａ１はそれぞれフォトダイオードＡ１、ａ１として、ｎ型エピタキシャル層２０１ｂを含む領域２０１ｅは差動増幅回路等、受光回路１のその他の回路要素として機能する。なお、図示しないがフォトダイオードＡ２〜Ａ４、ａ２〜ａ４もフォトダイオードＡ１、ａ１と同様にｐ型半導体基板２０１ａ上に形成されている。
【００２９】
さて、図２に示されるように、半導体素子２０１は凹部があり、当該凹部の側壁は傾斜したミラー面となっている。このため、半導体素子２０１はｐ型半導体基板２０１ａとして、＜１１０＞方向を軸として５°〜１５°のオフアングルを有する（１００）面シリコン半導体基板を用いている。そして、（１００）面シリコン半導体基板に、酸化膜等のエッチングマスクを用いた水酸化カリウム系エッチング液等による異方正エッチングを施せば、凹部側壁を（１１１）面とすることができる。
【００３０】
すなわち、凹部側壁をｐ型半導体基板２０１ａの主面に対して３９度から４９度までの傾斜角で傾斜させることができる。更に膜厚約３０００Åの金薄膜など高反射率コーティング薄膜を形成すれば、凹部側壁を９９％以上の反射率を有するミラー面とすることができる。
半導体素子２０１の凹部内にはモノリシック２波長半導体レーザ素子２０１ｄが配設されている。この場合において、凹部底面には半田メッキが施されており、当該半田メッキとレーザ素子２０１ｄの底面に形成されたＡｕ電極とを加熱、融合させることによって、レーザ素子２０１ｄが凹部底面に固着される。
【００３１】
レーザ素子２０１ｄが出射したレーザ光は前記ミラーによってホログラム素子２０２に導かれ、コリメータレンズ２０３、対物レンズ２０４を経由して光記録媒体２１０の記録面上に集光される。光記録媒体２１０の記録面による反射光は対物レンズ２０４、コリメータレンズ２０３を経由した後、ホログラム素子２０２にて回折されてフォトダイオードａ１に入射する。なお、ＣＤを記録、再生する場合には反射光はフォトダイオードＡ１に入射する。
【００３２】
このように受光回路をひとつのｐ型半導体基板２０１ａ上に形成すれば、光ピックアップの部品点数を削減することができるので、組み立て精度を向上させ、組み立て工数を低減すると共に、コストを低減することができる。
［２］  第２の実施の形態
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る光ピックアップは、前記第１の実施の形態に係る光ピックアップと概ね同様の構成を備える一方、対となるフォトダイオードの出力信号を変換し、増幅する回路の構成において相違している。以下、専ら相違点に着目して説明する。
【００３３】
図３は、本実施の形態に係る受光回路の一部を示す回路図である。図３に示されるように、受光回路３はフォトダイオードＡ１、ａ１、スイッチ１０１、１０２、差動増幅回路１０３、バイアス抵抗Ｒｃ、変換抵抗Ｒｆ、端子Ｖｃ、Ｖｏｕｔ及びカレントミラー回路３０１を備えている。なお、上述の従来技術に係る光ピックアップに対応する要素があるものには同じ符号を付した。
【００３４】
さて、フォトダイオードａ１、Ａ１はそれぞれＤＶＤ、ＣＤからの反射光を受光する。スイッチ１０１、１０２はそれぞれフォトダイオードＡ１、ａ１を差動増幅回路１０３の反転入力端子またはカレントミラー回路３０１の入力端子の何れかに接続する。この場合において、スイッチ１０１、１０２は相異なる接続先にフォトダイオードＡ１、ａ１を接続する。
【００３５】
すなわち、スイッチ１０１がフォトダイオードＡ１を差動増幅回路１０３の反転入力端子に接続する場合には、スイッチ１０２はフォトダイオードａ１をカレントミラー回路３０１の入力端子に接続する。また、スイッチ１０１がフォトダイオードＡ１をカレントミラー回路３０１の入力端子に接続する場合には、スイッチ１０２はフォトダイオードａ１を差動増幅回路１０３の反転入力端子に接続する。
【００３６】
差動増幅回路１０３、バイアス抵抗Ｒｃ、変換抵抗Ｒｆは前記第１の実施の形態と同様である。
カレントミラー回路３０１はトランジスタＴｒ３１、Ｔｒ３２、抵抗素子Ｒ３１、Ｒ３２を備え、端子Ｖｃｃから定電圧の印加を受ける。カレントミラー回路３０１は入力端子にて受け付けた電流信号と同量で同極性の電流を出力端子から出力する。カレントミラー回路３０１の入力端子はスイッチ１０１、１０２に接続され、出力端子は差動増幅回路１０３の反転入力端子に接続されている。
【００３７】
さて、例えば、ＤＶＤを再生する場合、スイッチ１０２はフォトダイオードａ１を差動増幅回路１０３の反転入力端子に接続し、スイッチ１０１はフォトダイオードＡ１をカレントミラー回路３０１の入力端子に接続する。
すると、フォトダイオードａ１における信号電流にノイズ電流が重畳した電流Ｉa1が差動増幅回路１０３の反転入力端子に入力される。一方、フォトダイオードＡ１には信号光が入射しないので、ノイズ電流Ｉinのみがカレントミラー回路３０１に入力される。カレントミラー回路３０１はフォトダイオードＡ１が出力するノイズ電流Ｉinに等しい電流Ｉoutを差動増幅回路１０３の反転入力端子に入力する。
【００３８】
フォトダイオードａ１、Ａ１におけるノイズ電流は互いにほぼ等しいので、カレントミラー回路３０１が出力する電流Ｉoutもこれら電流にほぼ等しい。また、電流Ｉa1、Ｉoutは互いに逆極性なので、電流Ｉa1からノイズ電流成分を相殺した電流が差動増幅回路１０３の反転入力端子に入力される。
フォトダイオードａ２〜ａ４、Ａ２〜Ａ４についても同様の構成とすることによって、暗電流や迷光による問題や温度特性を光ピックアップ装置全体として解消することができる。
【００３９】
［３］  第３の実施の形態
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る光ピックアップは、上記第１の実施の形態に係る光ピックアップと概ね同様の構成を備える一方、光記録媒体の種別に応じて信号電流の増幅率を変化させる点において相違している。以下、専ら相違点に注目して説明する。
【００４０】
図４は、本実施の形態に係る受光回路の一部を示す回路図である。図４に示されるように、受光回路４はフォトダイオードＡ１、ａ１、スイッチ１０１、１０２、４０１、４０２、差動増幅回路１０３、バイアス抵抗回路Ｒｃ、変換抵抗回路Ｒｆ及び端子Ｖｃ、Ｖｏｕｔを備えている。
バイアス抵抗回路Ｒｃは抵抗値が相異なる２つの抵抗素子（バイアス抵抗）を差動増幅回路１０３の非反転入力端子に電気的に並列に接続した回路である。スイッチ４０２はバイアス抵抗回路Ｒｃの何れかひとつの抵抗素子を端子Ｖｃに接続する。
【００４１】
変換抵抗回路Ｒｆは抵抗値が相異なる２つの抵抗素子（トランスインピーダンス抵抗）を差動増幅回路１０３の反転入力端子に電気的に並列に接続した回路である。スイッチ４０１は変換抵抗回路Ｒｆの何れかひとつの抵抗素子を差動増幅回路１０３の反転入力端子に接続する。
スイッチ４０１、４０２は記録、再生の対象となる光記録媒体がＤＶＤとＣＤとの何れであるかによって切り替わる。
【００４２】
このようにすれば、フォトダイオードＡ１、ａ１の特性が入射光の波長によって変化する場合であっても、その出力信号を適切に増幅することができる。
また、差動増幅回路１０３の非反転入力端子と反転入力端子とについて差動増幅回路１０３の外側を見たインピーダンスを、バイアス抵抗回路Ｒｃ並びに変換抵抗回路Ｒｆを切り替えることによって揃えて、オフセット電圧を抑えることができる。
【００４３】
図５は、一般的な差動増幅回路の内部の回路構成を例示したトランスインピーダンス型増幅回路の回路図である。図５に示されるように、トランスインピーダンス型増幅回路５は差動増幅回路５００、バイアス抵抗Ｒｃ、変換抵抗Ｒｆ、基準電圧端子Ｖｃ、入力端子Ｖｉｎ及び出力端子Ｖｏｕｔを備えている。また、差動増幅回路５００はトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４、定電流源５０１及び定電圧源Ｖｃｃを備えている。
【００４４】
トランジスタＴｒ１のベース・エミッタ間には電圧ＶＢＥ１がかかり、トランジスタＴｒ２のベース・エミッタ間には電圧ＶＢＥ２がかかっている。また、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２にはそれぞれベース電流ＩＢ１、ＩＢ２が流れている。
さて、トランスインピーダンス型増幅回路５を光ピックアップに適用する場合、  フォトダイオードに信号光が入射しないときに出力電圧が生じると、出力バイアス電圧が設計値から外れたり、出力ダイナミックレンジが狭くなるので、光記録媒体の情報を読み間違えたり、トラッキングサーボやフォーカシングサーボを誤ったりする。このため、入力端子Ｖｉｎに入力電流が入力されていなければ、出力端子Ｖｏｕｔの出力電圧はゼロであるのが望ましい。
【００４５】
一般的に、回路素子には特性にばらつきがあるので、トランスインピーダンス型増幅回路５の出力電圧には次式で表わされるオフセット電圧Ｖｏｆｆが生じる。
Ｖｏｆｆ＝（ＶＢＥ１−ＶＢＥ２）＋（Ｒｆ−Ｒｃ）・（ＩＢ１−ＩＢ２）
従って、入力電流が印加されないときのオフセット電圧Ｖｏｆｆを無くすためには、
Ｒｃ＝Ｒｆ、ＶＢＥ１＝ＶＢＥ２、ＩＢ１＝ＩＢ２
としなければならない。
【００４６】
しかしながら、仮に光ピックアップにおいてＲｃ＝Ｒｆしても、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のベース端子からトランジスタの外側をみたインピーダンスはフォトダイオードＡ１、ａ１の分だけ異なるので、ＩＢ１≠ＩＢ２となって、オフセット電圧Ｖｏｆｆが生じる。
これに対して、本実施の形態においてはフォトダイオードＡ１、ａ１の接続状態に応じて変換抵抗Ｒｆとバイアス抵抗Ｒｃを切り替えるので、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のベース端子からトランジスタの外側をみたインピーダンスを揃えてオフセット電圧Ｖｏｆｆを無くすことできる。
【００４７】
［４］  第４の実施の形態
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る光ディスクドライブ装置は上記第３の実施の形態に係る光ピックアップと概ね同様の光ピックアップを備え、更に差動増幅回路の出力信号を用いて光記録媒体の種別を判別する。
図６は、本実施の形態に係る光ディスクドライブ装置の構成の一部を示す回路図である。図６に示されるように、光ディスクドライブ装置６は制御回路６０並びに受光回路６１を備えている。制御回路６０は制御部６０１とディスク判別部６０２とを備えている。
【００４８】
受光回路６１は、上記第３の実施の形態に係る受光回路３と同様に、フォトダイオードＡ１、ａ１、スイッチ１０１、１０２、３０１、３０２、差動増幅回路１０３、バイアス抵抗回路Ｒｃ、変換抵抗回路Ｒｆ及び端子Ｖｃ、Ｖｏｕｔを備えている。
ディスク判別部６０２は、例えば、ディスクトレイを用いて光記録媒体が装填されると、制御部を介して何れかの波長のレーザ光を光記録媒体に照射し、その反射光に応じて出力される差動増幅回路１０３の出力信号を参照して光記録媒体の種別を判別する。制御部６０１はディスク判別部６０２の判別結果に応じた制御信号を出力して、スイッチ１０１、１０２、３０１及び３０２を切り替える。
【００４９】
このようにすれば、光記録媒体の種別に応じたフォトダイオードＡ１、ａ１を差動増幅回路１０３に適切に接続することができると共に、光記録媒体の種別に応じたバイアス抵抗及び変換抵抗を用いることができる。従って、ノイズ電流の影響を排除し、オフセット電圧を抑えて、光記録媒体の記録、再生を精度良く実行することができる。
［５］  変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
【００５０】
（１）  上記第２の実施の形態においては、図３に示されるカレントミラー回路３０１を用いる場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、カレントミラー回路３０１に代えて他の構成を備えたカレントミラー回路を用いてもよい。入力された電流と同極性、同電流量の電流を出力できさえすれば、本発明の効果に変わりはない。
【００５１】
（２）  上記実施の形態においては、受光回路に専ら反転増幅回路を用いる場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、反転増幅回路に代えて非反転増幅回路を用いても良い。
図７は、本変形例に係る受光回路の一部を示す回路図である。このような構成においても、スイッチ１０１、１０２を連動させて切り替えることによって、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、第２の実施の形態その他についても、同様に非反転増幅回路を用いて同様の効果を得ることができる。
【００５２】
（３）  上記実施の形態においては、専らフォトダイオードのアノード電極を接地し、カソード電極を差動増幅回路に接続する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、フォトダイオードのカソード電極に固定電位を印加し、アノード電極から信号電流を取り出しても良い。
（４）  上記実施の形態においては、専ら光記録媒体としてＤＶＤとＣＤとを記録、再生する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、他種の光記録媒体を記録、再生したり、或いは、３種類以上の光記録媒体を記録、再生しても良い。そのような光記録媒体にはＢＤディスク（Blu-ray Disc）も含まれる。
【００５３】
（５）  上記実施の形態においては、専らフォトダイオードを用いて信号光の光量を検出する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、フォトダイオード以外の受光素子を用いて信号光の光量を検出しても良い。フォトダイオード以外の受光素子を用いても、迷光によるノイズ電流を除去する等、本発明の効果を得ることができる。
【００５４】
（６）  上記第３の実施の形態においては、専ら第１の実施の形態をもとにしてバイアス抵抗Ｒｃや変換抵抗Ｒｆを切り替える場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、第２の実施の形態その他においてバイアス抵抗Ｒｃや変換抵抗Ｒｆを切り替えても良い。そのようにしても、同様の効果を得ることができる。
【００５５】
（７）  上記第３の実施の形態においては、専らバイアス抵抗Ｒｃと変換抵抗Ｒｆとを２つずつ並列に接続して切り替える場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、バイアス抵抗Ｒｃや変換抵抗Ｒｆを３つ以上接続して切り替えても良い。また、接続するバイアス抵抗Ｒｃの数と変換抵抗Ｒｆの数を異ならせても良いし、どちらか一方をひとつだけにしても良い。何れの場合も本発明の効果を得ることができる。
【００５６】
（８）  上記第３の実施の形態においては、専らスイッチを差動増幅回路の出力端子と変換抵抗Ｒｆとの間、並びに基準電圧端子Ｖｃとバイアス抵抗Ｒｃとの間に接続する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、差動増幅回路の反転入力端子と変換抵抗Ｒｆとの間や、差動増幅回路の非反転入力端子とバイアス抵抗Ｒｃとの間にスイッチを接続しても良い。何れの場合も本発明の効果に変わりはない。
【００５７】
（９）  上記実施の形態においては、専らバイアス抵抗Ｒｃや変換抵抗Ｒｆとして抵抗素子を用いる場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、抵抗素子以外のインピーダンス素子を用いても良い。
（１０）  上記第４の実施の形態においては、専ら光記録媒体がＤＶＤとＣＤとの何れであるかを判別する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、或いは、これに加えて、ＣＤであってもＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ±Ｒ、ＣＤ±ＲＷ等の何れであるか、また、ＤＶＤであってもＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷ等の何れであるかを判別しても良い。
【００５８】
例えば、第３の実施の形態のようにバイアス抵抗Ｒｃや変換抵抗Ｒｆを光記録媒体の特性に合わせて切り替える場合には、本変形例のように光記録媒体の種別を細かく判別して切り替えれば有効である。
（１１）  上記第３の実施の形態において、図５に差動増幅回路の内部構成を例示したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、他の内部構成を備えた差動増幅回路を用いても、本発明の効果を得ることができる。
【００５９】
（１２）  上記第１の実施の形態において、図２に半導体素子中のフォトダイオード等の配置を例示したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、半導体素子におけるフォトダイオード等の配置がこれと異なっていても、本発明の効果に変わりはない。
また、上記第１の実施の形態においては、ｐｎ接合構造のフォトダイオードを用いる場合について説明したが、他の構造を備えたフォトダイオードを用いても良い。半導体基板についても、ｐ型に限定されないのは言うまでもなく、ｎ型その他の半導体基板を用いても、本発明の効果を得ることができる。
【００６０】
（１３）  上記第１の実施の形態においては、専ら半導体素子の上方にホログラム素子、コリメータレンズ及び対物レンズを配して光記録媒体にレーザ光を導く場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、或いはこれに加えて、光学ミラー、プリズム、回折格子等を配しても良い。
（１４）  上記実施の形態においては、専ら半導体レーザ素子としてモノリシック型２波長半導体レーザ素子を用いる場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、複数個の単波長半導体レーザ素子を用いても良い。このようにしても本発明の効果を得ることができる。
【００６１】
（１５）  上記実施の形態においては、信号光を受光したフォトダイオードの出力を反転入力端子に、信号光を受光しないフォトダイオードの出力を非反転入力端子に入力するとしたが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、信号光を受光したフォトダイオードの出力を非反転入力端子に、信号光を受光しないフォトダイオードの出力を反転入力端子に入力しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明に係る受光装置は、複数の規格の光記録媒体に対応した受光装置において、光記録媒体に精度良く記録、再生する技術として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る受光回路の一部を示す回路図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る光ピックアップの構成について、受光回路を含む半導体素子と光学部材の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る受光回路の一部を示す回路図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る受光回路の一部を示す回路図である。
【図５】一般的な差動増幅回路の内部の回路構成を例示したトランスインピーダンス型増幅回路の回路図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る光ディスクドライブ装置の構成の一部を示す回路図である。
【図７】本発明の変形例（２）に係る受光回路の一部を示す回路図である。
【図８】従来技術に係る光ピックアップの構成を示す模式図である。
【図９】従来技術に係る受光素子の構成を示す平面図である。
【図１０】従来技術に係る受光回路の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００６４】
１、１０……………………………………受光回路
２、８………………………………………光ピックアップ
５……………………………………………トランスインピーダンス型増幅回路
６……………………………………………光ディスクドライブ装置
６０…………………………………………制御回路
６１…………………………………………受光回路
１０１、１０２、４０１、４０２………スイッチ
１０３、５００、１００１〜１００４…差動増幅回路
１００６、１００７………………………差動増幅回路
２０１………………………………………半導体素子
２０２………………………………………ホログラム素子
２０３………………………………………コリメータレンズ
２０４………………………………………対物レンズ
２１０………………………………………光記録媒体
２０１ａ……………………………………ｐ型半導体基板
２０１ｂ……………………………………ｎ型エピタキシャル層
２０１ｃ……………………………………分離層
２０１ｄ、８０１…………………………半導体レーザ素子
２０１ｅ……………………………………領域
３０１………………………………………カレントミラー回路
５０１………………………………………定電流源
６０１………………………………………制御部
６０２………………………………………ディスク判別部
８０２………………………………………ハーフミラー
８０３………………………………………コリメータレンズ
８０４………………………………………ミラー
８０５………………………………………対物レンズ
８０６………………………………………集光レンズ
８０７………………………………………受光素子
８１０………………………………………光記録媒体
１００５……………………………………加算器
１００８、１００９………………………増幅器
Ａ１〜Ａ４、ａ１〜ａ４、Ｅ、Ｆ………フォトダイオード
Ｉa1、Ｉin、Ｉout………………………電流
ＩＢ１、Ｂ２……………………………ベース電流
Ｒｃ…………………………………………バイアス抵抗
Ｒｆ…………………………………………変換抵抗
Ｔｒ１〜Ｔｒ４……………………………トランジスタ
ＶＢＥ１、ＶＢＥ２………………………ベース・エミッタ間電圧
Ｖｃ…………………………………………基準電圧端子
Ｖｃｃ………………………………………定電圧源
Ｖｏｕｔ……………………………………出力端子
【図１】
2007157187.tif 000003
【図２】
2007157187.tif 000004
【図３】
2007157187.tif 000005
【図４】
2007157187.tif 000006
【図５】
2007157187.tif 000007
【図６】
2007157187.tif 000008
【図７】
2007157187.tif 000009
【図８】
2007157187.tif 000010
【図９】
2007157187.tif 000011
【図１０】
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