(57)【要約】【課題】  レーザユニットの出力調整の手間やコストを減らして、その作業性を高めるとともに、その精度向上を図ることが可能なレーザユニット及びその出力調整方法を提供する。【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
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【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又は２記載のレーザユニット。
【請求項４】
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の出力調整方法において、
前記フォトダイオードの出力電流を検出する検出抵抗が、前記フォトダイオードと直列又は並列に接続される第１ステップと、
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出力調整方法。
【請求項５】
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４記載のレーザユニットの出力調整方法。
【請求項６】
前記第２ステップは、前記フォトダイオードの出力電流の温度変化を打ち消すように抵抗値を変化させることを特徴とする請求項４又は５記載のレーザユニットの出力調整方法。
【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出力調整方法に関する。
【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】
レーザダイオードは、光ディスクに記録ピットを安定して形成するために、また、記録ピットに記録された情報を精度良く読み出すために、一定の光量を出力するものでなければならない。そのため、通常の光ピックアップでは、レーザダイオードの光出力を一定に保つ回路として、ＡＰＣ（Auto Power Control）回路が搭載されている（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及び周辺回路の電気的構成を示すブロック図である。
【０００４】
図６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とから構成され、いずれもＡＰＣ回路１１０に接続されている。なお、レーザユニット１００では、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。
【０００５】
また、一般に、フォトダイオード１０２の電流出力を電圧出力に変換するため、これと並列に抵抗器が接続されている。特に、図６において、フォトダイオード１０２の電流出力はバラツキが大きいので、ＡＰＣ回路１１０にフィードバックされる電圧出力を一定（所定値）にするため、可変抵抗器１２０が接続されている。そして、予めレーザユニット１００毎に、可変抵抗器１２０の抵抗値を人為的に適当な値に調整しておくことによって、フォトダイオード１０２の電流出力のバラツキが補正できるようになっている。このようにして、フォトダイオード１０２の電流出力にバラツキがあったとしても、ＡＰＣ回路１１０にフィードバックされる電圧出力は一定（所定値）となり、ひいてはレーザユニット１００の出力調整（性能の均一化）を行うことが可能となっている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−４２３６２号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、レーザユニット１００を製造した後で、フォトダイオード１０２の端子に可変抵抗器１２０を接続し、レーザユニット１００の出力調整を行う出力調整方法では、調整コストや手間が掛かり、作業性が悪い。特に、可変抵抗器１２０の調整は人が行う場合が多く、この場合、調整ミスによってレーザユニット１００を破壊しかねない。例えば、可変抵抗器１２０を誤って小さくし過ぎた場合には、ＡＰＣ回路１１０にフィードバックされる電圧出力が小さくなるとともに、ＡＰＣ回路１１０は、レーザダイオード１０１の光出力が小さくなったと判断し、レーザダイオード１０１の駆動電流を増加させ、その結果、レーザダイオード１０１が破壊されてしまう虞がある。
【０００８】
また、レーザユニット１００と可変抵抗器１２０は物理的な距離が離れているため、レーザユニット１００の出力調整に、フォトダイオード１０２の電流出力を反映させることはできても、フォトダイオード１０２の温度特性の変化までを反映させることはできない。その結果、出力調整の精度向上について改善の余地がある。
【０００９】
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、レーザユニットの出力調整の手間やコストを減らして、その作業性を高めるとともに、その精度向上を図ることが可能なレーザユニット及びその出力調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
【００１１】
（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。
【００１２】
本発明によれば、レーザダイオードと、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、フォトダイオードの出力電流を検出するとともに、基板への配置時の抵抗値とは異なる抵抗値を有する検出抵抗を、フォトダイオードと直列又は並列に接続することとしたので、レーザユニットの出力調整を迅速かつ低コストに行うことができる。
【００１３】
すなわち、従来のレーザユニットでは、その内部に可変抵抗器を有していないことから（例えば図６参照）、レーザユニット１００を製造した後、フォトダイオード１０２の端子に（レーザユニット１００の外部に）可変抵抗器１２０を接続するなどして、レーザユニット１００の出力調整を人（工場の作業者）が行っていた。しかし、本発明に係るレーザユニットによれば、レーザユニットの内部に、出力調整に用いる検出抵抗が設けられているので、例えば、その検出抵抗の抵抗値を、レーザトリミング装置等で変化させることによって、性能が均一化された（フォトダイオードによってフィードバックされる電圧出力が略一定となった）レーザユニットを製造（出荷）できるようになる。
【００１４】
従って、レーザユニットの出力調整の手間やコストを減らすことができ、ひいてはその作業性を高めることができる。また、例えば、人的介在要素の少ないレーザトリミング装置を用いて検出抵抗の抵抗値を変化させた場合には、調整ミスによるレーザユニットの破壊を防止することもできる。
【００１５】
更には、レーザユニット内に検出抵抗が組み込まれることで、検出抵抗とレーザユニットの温度環境がほぼ等しくなるので、フォトダイオードの電流出力をレーザユニットの出力調整に的確に反映させることができる。その結果、出力調整の精度向上を図ることができる。
【００１６】
（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。
【００１７】
本発明によれば、上述した検出抵抗は、基板に配置された後、レーザトリミングにより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としたので、換言すれば、検出抵抗の抵抗値を変化させるにあたって人的介在要素の少ないレーザトリミング装置を用いることとしたので、調整ミスによるレーザユニットの破壊を防止することができる。
【００１８】
（３）  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）又は（２）記載のレーザユニット。
【００１９】
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、レーザユニットに検出抵抗を組み込む作業も簡易化かつオートメーション化することができ、ひいては作業性を向上させることができる。また、検出抵抗とフォトダイオードとの温度環境が更に近づくので、出力精度の更なる向上を図ることができる。
【００２０】
（４）  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の出力調整方法において、前記フォトダイオードの出力電流を検出する検出抵抗が、前記フォトダイオードと直列又は並列に接続される第１ステップと、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出力調整方法。
【００２１】
本発明によれば、レーザユニットの出力調整方法で、上述した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第１ステップと、検出抵抗の抵抗値を変化させる第２ステップとが含まれることとしたので、第１ステップでレーザユニットに組み込んだ検出抵抗を、第２ステップで適当な抵抗値に変化させることができ、性能が均一化されたレーザユニットを製造（出荷）できるようになる。従って、レーザユニットの出力調整の手間やコストを減らすとともに、後から可変抵抗器を接続するなどして出力調整する必要がないので、調整ミスによるレーザユニットの破壊を防止することができる。
【００２２】
（５）  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（４）記載のレーザユニットの出力調整方法。
【００２３】
本発明によれば、上述した第２ステップにおいて、検出抵抗の抵抗値を変化させるにあたって、人的介在要素の少ないレーザトリミング装置を用いることとしたので、調整ミスによるレーザユニットの破壊を防止することができる。
【００２４】
（６）  前記第２ステップは、前記フォトダイオードの出力電流の温度変化を打ち消すように抵抗値を変化させることを特徴とする（４）又は（５）記載のレーザユニットの出力調整方法。
【００２５】
本発明によれば、上述した第２ステップにおいて、フォトダイオードの出力電流の温度変化を打ち消すように抵抗値を変化させることとしたので、フォトダイオードの電流出力をレーザユニットの出力調整に的確に反映させ、出力調整の更なる精度向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係るレーザユニットは、内部に組み込まれた検出抵抗によって、出力調整の手間やコストを減らすことができ、ひいてはその作業性を高めることができる。また、レーザユニットの製造段階で、内部に組み込まれた検出抵抗を変化させることによって、性能が均一化されたレーザユニットを製造できるとともに、人為的な操作をなるべく介在させないことによって、調整ミスによるレーザユニットの破壊を防止することができる。更には、検出抵抗とレーザユニットの温度環境がほぼ等しくして、出力調整の精度向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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）。
【００３１】
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。
【００３２】
次に、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の出力調整方法について、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。
【００３３】
図３においてレーザユニット１は、図２を用いて上述したとおり、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、カソードが第３ピン４ｃを介してアース接続されている。そして、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。
【００３４】
一方、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。
【００３５】
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。
【００３６】
このような電気的構成において、レーザユニット１の出力調整方法について詳述する。図４は、レーザユニット１の出力調整方法の流れを示すフローチャートである。
【００３７】
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。
【００３８】
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（例えば１ｍＷ）になるようにＬＤ電源１５を調整する。
【００３９】
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の測定値が所定値になるまで、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、抵抗値を変化させる。
【００４０】
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、ＡＰＣ回路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。そしてまた、事後的な出力調整の手間やコストを減らして作業性を高めることができる。
【００４１】
特に、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。また、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、抵抗値を変化させることによって、フォトダイオード１３の電流出力をレーザユニット１の出力調整に的確に反映させ、出力調整の精度向上を図ることができる。
【００４２】
［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。
【００４３】
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。
【００４４】
以上説明したような電気的構成であっても、本発明に係る出力調整方法を実行することは可能である。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の光出力が所定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）。
【００４５】
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、ＡＰＣ回路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。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明に係るレーザユニット及びその出力調整方法は、フォトダイオードの電流出力のバラツキを補正するとともに、補正するにあたっての調整コストや手間を省いて作業性を向上させることが可能なものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【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】レーザユニットの出力調整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】
【００４８】
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
【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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