JP2004022051A - 受光アンプ素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体２波長レーザー素子と１つの集光レンズを備えて構成される光ピックアップ装置に適した受光アンプ素子を提供する。
【解決手段】異なる波長に対応した複数の受光部２２，２３と、波長に応じた受光部２２，２３に接続され異なる波長に対応した複数のトランスインピーダンス型増幅器Ａ３１・Ｒ３１・Ｃ３１，Ａ３２・Ｒ３２・Ｃ３２と、波長に応じてトランスインピーダンス型増幅器Ａ３１・Ｒ３１・Ｃ３１，Ａ３２・Ｒ３２・Ｃ３２からの出力を切換える切換手段Ｓ３１とを備える。
【選択図】 図３
【解決手段】異なる波長に対応した複数の受光部２２，２３と、波長に応じた受光部２２，２３に接続され異なる波長に対応した複数のトランスインピーダンス型増幅器Ａ３１・Ｒ３１・Ｃ３１，Ａ３２・Ｒ３２・Ｃ３２と、波長に応じてトランスインピーダンス型増幅器Ａ３１・Ｒ３１・Ｃ３１，Ａ３２・Ｒ３２・Ｃ３２からの出力を切換える切換手段Ｓ３１とを備える。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１チップで２つの異なる波長の光出力を持つ半導体２波長レーザー素子を用いた光ピックアップ装置に使用される受光アンプ素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ，ＤＶＤなどの光ディスクは、音声、映像、文書データなどを記録するメディアとして広く使用されており、光ディスクの再生または記録を行う光学式ディスク装置が各種開発されている。光ピックアップ装置は、前記光学式ディスク装置において先端部分で光ディスクから信号の入出力を行う主要構成要素である。
【０００３】
近年急速に普及しているＤＶＤ再生装置は、既存のＣＤも再生できることが必要なため、光ピックアップ装置には、ＤＶＤ用６５０ｎｍの波長を持つ半導体レーザー素子とＣＤ用７８０ｎｍの波長を持つ半導体レーザー素子の２つが必要である。
【０００４】
図７は従来技術において、ＤＶＤ及びＣＤの再生を行う光ピックアップ装置を示す側面図である。
【０００５】
図７を参照して、光ピックアップ装置１０１は、光源となる２つの半導体レーザー素子１０７及び１０８を備えている。半導体レーザー素子１０７はＤＶＤ用６５０ｎｍの波長を持つ光を出力（出射）し、半導体レーザー素子１０８はＣＤ用７８０ｎｍの波長を持つ光を出力（出射）する。半導体レーザー素子１０７及び１０８から光ディスク１０２に至る光路には、プリズム１０６と、ＤＶＤ用集光レンズ１０４及びＣＤ用集光レンズ１０５から構成される光学レンズ１０３とが配置されている。
【０００６】
更に、光ピックアップ装置１０１は、光ディスク１０２で反射したレーザー光が光学レンズ１０３を介してプリズム１０６で反射されて受光部（フォトダイオード）を持つ受光アンプ素子１０９を備えている。ここで、光学レンズ１０３は選択された波長に合せて、半導体レーザー素子１０７／１０８を切換えると同時に、集光レンズ１０４／１０５を切換える機能を備えている。
【０００７】
ＤＶＤ（６５０ｎｍ）が選択された場合、半導体レーザー素子１０７からの出射光は、集光レンズ１０４を介して光ディスク１０２に照射され、反射した光は集光レンズ１０４を介してプリズム１０６で反射して受光アンプ素子１０９に入力され、受光アンプ素子１０９で光電変換されて電気信号が出力される。ＣＤ（７８０ｎｍ）が選択された場合は同様に、半導体レーザー素子１０８からの出射光は、集光レンズ１０５を介して光ディスク１０２に照射され、反射した光は集光レンズ１０５を介してプリズム１０６で反射して、受光アンプ素子１０９に入力される。
【０００８】
２つの光源（半導体レーザー素子１０７、１０８）に対して、２つの集光レンズ１０４，１０５によって光路を調整できるため、受光アンプ素子１０９における受光部（フォトダイオード）形状は図８に示すようなものとなり、ＤＶＤ６５０ｎｍの波長及びＣＤ７８０ｎｍの波長に対しても同一の受光部２０１でレーザー光を受けることとなる。ここで、中心に配置されている４分割されたメイン受光部２０２ではフォーカス調整及びデータ信号の再生を行う。また左右に配置されたサブ受光部２０３ではトラッキング調整を行っている。
【０００９】
次に、従来技術における受光アンプ素子の等価回路ブロックを図９に示す。
【００１０】
図９において、全体が受光アンプ素子３０１であり、受光部（フォトダイオード）３０２は、前記メイン受光部２０２のＡ〜Ｄ及び、サブ受光部２０３のＥ〜Ｈの各々に対応する。受光部３０２でレーザー光信号は電流信号に変換されその電流信号Ｉｓｃを初段アンプＡ１１における抵抗Ｒ１１で電流電圧変換増幅し、後段アンプＡ１２及び、抵抗Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４で更に電圧増幅して、出力端子３０３に信号出力される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来例で説明した図７の光ピックアップ装置においては、２つの異なる波長（６５０ｎｍ、７８０ｎｍ）に対応するため、それぞれの波長に対応する２つの半導体レーザー素子１０７，１０８及び２つの集光レンズ１０４，１０５が必要であり、それぞれの波長について半導体レーザー素子位置、集光レンズ位置などの光学系を調整して受光アンプ素子に光ディスクからの反射（信号）光を導く必要がある。このため、半導体レーザー素子を含めた光学設計が複雑であり、２つの波長に対する光学系を切換える機構も必要となるため更に設計を複雑化し、部品が多くなりコストも高くなっていた。
【００１２】
そこで、半導体レーザー素子として、２つの異なる波長の光を１チップから出力（出射）する半導体２波長レーザー素子の開発・製品化が進み、２つの半導体レーザー素子を使用する代わりに、１つの半導体２波長レーザー素子を光ピックアップ装置に採用されるようになってきた。
【００１３】
ここで、半導体２波長レーザー素子の利点は半導体フォト技術を用いて同一基板上に２つの波長の発光点が形成されるため、発光点間隔距離をμｍオーダーで近づけることが可能であり、その位置精度も極めて高いことである。このため、１つの集光レンズを介してレーザー光を光ディスクに照射し、その反射（信号）光を受光アンプ素子に導いても、２つの波長においての受光点間隔も高い精度で固定されることとなる。
【００１４】
以上のように、半導体レーザー素子と集光レンズとをそれぞれ１つとすると、受光アンプ素子において２つの波長に対応した受光部（フォトダイオード）が必要となる。また、それぞれの波長に対応する受光部からの光電変換された電気信号を増幅処理する回路が必要となる。
【００１５】
そこでこの発明の目的は、上記課題を解決することであり、半導体２波長レーザー素子と１つの集光レンズ（光学素子）を備えて構成される光ピックアップ装置に適した受光アンプ素子を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に従った受光アンプ素子は、２つの異なる波長のレーザー光を１チップから出力する半導体２波長レーザー素子と、波長に関係なく半導体２波長レーザー素子からのレーザー光を光ディスクに照射しその反射光を受光アンプ素子に導く１つの集光レンズ（光学素子）を備えて構成される光ピックアップ装置に用いられるものである。
【００１７】
そして、受光アンプ素子としては、２つの異なる波長に対応した２つの受光部（フォトダイオード）を備え、該２つの受光部それぞれにトランスインピーダンス型増幅器を接続し、選択される波長に応じてトランスインピーダンス型増幅器を選択切換えを行うことで、各２つの波長に対応した受光アンプ出力を得ることができる。更に、各波長に対応した受光部毎にトランスインピーダンス型増幅器を備えるため、各波長毎に回路特性の最適化調整を行うことができる。
【００１８】
また、他の受光アンプ素子としては、２つの異なる波長に対応した２つの受光部（フォトダイオード）を備え、該２つの受光部の信号出力端子を互いに接続し、接続された信号は、それぞれ異なる第１及び第２の帰還定数を持つ前記第１及び第２のトランスインピーダンス型増幅器にそれぞれ入力され、第１及び第２の帰還定数（ゲイン抵抗）を再生専用光ディスクと書換え可能光ディスクの反射率に合せて設定することで、各２つの波長どちらに対しても、高反射率を持つ再生専用光ディスク及び、低反射率の書換え可能光ディスクに対して良好な再生特性を得ることができる。
【００１９】
また好ましくは、第１の帰還定数（ゲイン抵抗）を再生用、第２の帰還定数を書込み用として設定し、更に第２の帰還回路にはダイオードと抵抗からなるクランプ回路が並列接続することで、書込み時の大光量入力に対して、アンプゲインを下げて受光部の飽和を防止できるため、２つの異なる波長どちらに対しても、再生と書込みに対応した受光アンプ特性を得ることができる。
【００２０】
また好ましくは、上記２つの受光部にそれぞれ接続されるトランスインピーダンス型増幅器（前段増幅器）は、第１及び第２の２つの差動器と、該差動器の出力であるコレクタが各々互いに接続される能動負荷となる１つのカレントミラー回路と、エミッタフォロワ出力回路と、２つの帰還回路とから構成されることで、２つの前段増幅器に対して１つの出力端子を持ち、その出力信号は１つの後段増幅器で更に電圧増幅されて出力されるため、２つの受光部に対して後段増幅器及びその外部出力端子は１つとなり、回路規模の増大によるチップコストの上昇を抑制でき、更に外部出力端子（ピン）の増加も無いため、パッケージを含めた受光アンプ素子コストの上昇を抑制することができる。
【００２１】
また好ましくは、２つのトランスインピーダンス型増幅器の切換手段としては、トランスインピーダンス型増幅器を構成する差動器のバイアス電流をＯＮ／ＯＦＦ切換えることで、各波長に対応するトランスインピーダンス型増幅器が能動選択するため、少ない素子数で切換え機能が実現しチップ面積増大によるコスト上昇を抑制できる。
【００２２】
また好ましくは、２つの波長に対応した２つの受光部をアンプ回路と同一基板上に形成することで、半導体フォト技術により各波長に対する２つの受光部位置精度を高めることができる。
【００２３】
更に、２つの受光部間隔距離を使用される半導体２波長レーザー素子の各波長の発光点間隔距離に合せることで良好な受光特性を得ることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における光ピックアップ装置を示す側面図である。
【００２６】
図１を参照して、光ピックアップ装置１１は、光源である半導体２波長レーザー素子（以下、「２波長レーザー」と称す）１６を備えている。該２波長レーザー１６は、同一基板上に２つの異なる波長のレーザー発光点が形成されている。１６ａはＤＶＤ用：６５０ｎｍの第１の発光点であり、１６ｂはＣＤ用：７８０ｎｍの第２の発光点である。前記２波長レーザー１６から光ディスク１２に至る光路には、プリズム１５及び、集光レンズ１４から構成される光学レンズ１３が配置されている。更に光ピックアップ装置１１は光ディスク１２で反射したレーザー光が光学レンズ１３を介してプリズム１５で反射されたレーザー光を受光する受光部を持つ受光アンプ素子１７を備えている。前記受光部にはフォトダイオードを用いる。
【００２７】
上述のように、２波長レーザー１６から出力（出射）される２つの異なる波長の光は、固定された１つの集光レンズ１４を介して、光ディスク１２に照射され、更にその反射光は受光アンプ素子１７に入力されるため、受光アンプ素子１７における受光部形状は図２に示されるものとなる。
【００２８】
図２を参照して、受光アンプ素子の受光部２１はＤＶＤ：６５０ｎｍ用メイン受光部２２と、ＣＤ：７８０ｎｍ用メイン受光部２３の２つのメイン受光部とサブ受光部２４から構成されている。２波長レーザー１６から出力されて光ディスクで反射して入力されるＤＶＤ：６５０ｎｍの波長光は受光部２２に、ＣＤ：７８０ｎｍの波長光は受光部２３にそれぞれ入射するように光学系は設計されている。
【００２９】
図３は、図２中の２つの波長に対応する２つのメイン受光部からの光信号を、電気信号として出力する受光アンプ素子の等価回路ブロックを示す図である。
【００３０】
受光アンプ素子１７は２つのメイン受光部２２及び２３に対して、それぞれＡ３１・Ｒ３１・Ｃ３１及び、Ａ３２・Ｒ３２・Ｃ３２で構成される第１及び第２のトランスインピーダンス型増幅器（前段増幅器）が接続されている。２つのトランスインピーダンス増幅器の出力は出力切換えスイッチＳ３１を介して、Ａ３３・Ｒ３３〜３５で構成される後段増幅器で、更に電圧増幅されて外部出力端子３６より、信号出力する。
【００３１】
ＤＶＤ：６５０ｎｍのレーザー光が入力される場合は、受光部２２にレーザー光が入力されるため、Ａ３１・Ｒ３１・Ｃ３１で構成される第１のトランスインピーダンス型増幅器の出力信号が、後段増幅器へ入力され、電圧増幅されて外部出力端子３６より出力される。ここで、２つの波長（受光部）に対して２つのトランスインピーダンス型増幅器を備えているため、各波長の前段増幅器毎に第１の帰還回路Ｒ３１・Ｃ３１、第２の帰還回路Ｒ３２・Ｃ３２のＲとＣの値を調整して帰還定数を設定できるため、レーザー光の波長による光強度の差などに応じて、波長毎に回路特性を最適化調整することができる。
【００３２】
つまり、従来例では、受光部と前段増幅器が１つで２つの波長に対応するため、一方の波長に合せて受光アンプ素子を設計（前段増幅器の帰還定数を設定）した場合、他方の波長に対する特性は必然的に決まることとなる。一般に、受光部の感度は波長６５０ｎｍと７８０ｎｍにおいて特性差があるため、前段増幅器の帰還定数（ゲイン）を一方に合せた場合には，他方波長の感度は受光部の感度特性差で必然的に決まってしまう。また、ＤＶＤ：６５０ｎｍは基本周波数が４．５ＭＨｚ、ＣＤ：７８０ｎｍは基本周波数が０．７２ＭＨｚと異なるため、応答周波数特性はＤＶＤ側に合せる必要があった。
【００３３】
この場合、ＤＶＤ側に合せて周波数帯域を伸ばすことによるノイズ特性の悪化及び、低周波ＣＤ使用帯域での特性劣化などが発生することがあった。
【００３４】
しかしながら、本実施の形態では、ＤＶＤ側用とＣＤ側用との２個の前段増幅器を備えているため、個別に感度，応答周波数特性に関する前段増幅器の帰還定数（Ｒ，Ｃ）をそれぞれの波長に対して最適値の設定できる。
【００３５】
図２において、６５０ｎｍ用受光部２２と７８０ｎｍ用受光部２３の間隔距離Ｙは、図１における２波長レーザー１６の６５０ｎｍの発光点１６ａと、７８０ｎｍの発光点１６ｂの間隔距離Ｘに略等しくなるよう配置されている。
【００３６】
前記２波長レーザー１６から出力されたレーザー光は、波長に関係なく１つの集光レンズ１４を介して、光ディスク１２に照射され、反射したレーザー光が受光アンプ素子１７に入力されるため、２波長レーザー１６の発光点間隔距離に応じて、受光アンプ素子１７上には波長間で異なる位置にレーザー光が照射される。このため、使用される２波長レーザー１６の発光点間隔に略等しくなるように、各波長に対応する受光部間隔を設定すれば、レーザー光を最大に受光することができるため、Ｓ／Ｎの良い特性が得られる。更に、各波長に対する受光部を同一基板上に形成することで、受光部間隔の位置精度の向上を図ることができる。
【００３７】
図３における２つのトランスインピーダンス型増幅器の１回路例を、図４に示す。
【００３８】
図４において、ＤＶＤ：６５０ｎｍ側（第１の）トランスインピーダンス型増幅器は、トランジスタＱ１，Ｑ２の差動器及び、Ｒ３１・Ｃ３１の帰還回路で構成される。また、ＣＤ：７８０ｎｍ側（第２の）トランスインピーダンス型増幅器は、トランジスタＱ３，Ｑ４の差動器及び、Ｒ３２・Ｃ３２の帰還回路で構成される。更に、ＤＶＤ側，ＣＤ側差動器共通の能動負荷として、トランジスタＱ５，Ｑ６及び、抵抗Ｒ１，Ｒ２で構成されるカレントミラー回路Ｃ１を備えており、２つの差動器共通の出力であるトランジスタＱ６のコレクタは、トランジスタＱ７及び、定電流源Ｉ１から構成される出力バッファ回路（エミッタフォロア出力回路）を介して出力端子Ｖｏに信号出力を行う。
【００３９】
上述のように、２つの波長に対する２つのトランスインピーダンス型増幅器の出力を共通化しているため、２つの入力（前段増幅器）に対して出力端子は１つで良く、更に信号の電圧増幅を行う後段増幅器も１つで良い。よって、受光アンプ素子において、出力端子を増やすことなく２波長レーザー光に対応した出力が得られ、且つ後段増幅器も従来と同じ１個で良いため、チップサイズの拡大を抑制することができる。
【００４０】
また、切換手段としては、前記第１及び第２の差動器のエミッタ接続点をそれぞれ、定電流源、スイッチ回路、カレントミラー回路から構成される第１及び第２の電流源でバイアスし、外部スイッチ信号により前第１及び第２の電流源を切換え、前記第１及び第２つの差動器を能動状態に切換えることとする。
【００４１】
すなわち、図４において、トランスインピーダンス型増幅器を構成する差動器のバイアスは、ＤＶＤ：６５０ｎｍ側（差動器Ｑ１，Ｑ２）に対してはトランジスタＱ８、Ｑ９、Ｑｓｗ１及び定電流源Ｉ２で構成され、ＣＤ：７８０ｎｍ側（差動器Ｑ３，Ｑ４）に対してはトランジスタＱ１０、Ｑ１１、Ｑｓｗ２及び定電流源Ｉ３で構成されている。更に、トランジスタＱｓｗ３，Ｑｓｗ４及び定電流源Ｉ４，Ｉ５から構成されるスイッチ回路を備えている。
【００４２】
ＤＶＤ：６５０ｎｍ側において説明すると、トランジスタＱｓｗ１がＯＦＦの状態（ＳＷ端子がＬｏｗ）においては、定電流源Ｉ２から供給される電流が、トランジスタＱ８，Ｑ９で構成されるカレントミラー回路を介して、トランジスタＱ１，Ｑ２で構成される差動器に与えられるため、能動状態となる。尚、この時ＣＤ：７８０ｎｍ側は非動作状態となっている。ＳＷ端子がＬｏｗ→Ｈｉｇｈへ切換ると、トランジスタＱｓｗ４がＯＮ状態となるため、そのコレクタ電位はＧＮＤ付近まで低下して、トランジスタＱｓｗ３はＯＦＦ状態となる。トランジスタＱｓｗ３がＯＦＦ状態の時、そのコレクタ電位はＶｃｃ付近まで上昇するため、トランジスタＱｓｗ１がＯＮ状態となり、定電流源Ｉ２からの電流は全てトランジスタＱｓｗ１を介してＧＮＤへ流れトランジスタＱ１、Ｑ２で構成される差動器にはバイアス電流が流れなくなり、非動作状態となる。尚、この時ＣＤ：７８０ｎｍ側は逆に能動状態となる。
【００４３】
上述のように、差動器のバイアス電流を切換えることで、２つのトランスインピーダンス型増幅器の切換えを少ない素子で実現することができ、チップサイズ拡大によるコスト上昇の抑制を図ることができる。
【００４４】
（実施の形態２）
図５は、図２中の２つの波長に対応する２つのメイン受光部からの光信号を、電気信号として出力する受光アンプ素子の他の等価回路ブロックを示す図である。
【００４５】
ここで、図３と異なる点は、２つの受光部２２，２３の信号出力点が互いに接続され、２つのトランスインピーダンス型増幅器Ａ３１，Ａ３２それぞれに入力されている点である。また、２つのトランスインピーダンス型増幅器において、帰還抵抗であるＲ３１とＲ３２の値が異なり、且つ抵抗Ｒ３１の値は、高反射率の再生専用光ディスクに最適な感度（ゲイン）となるよう設定され、抵抗Ｒ３２の値は、低反射率の書換え可能な光ディスクに最適な感度（ゲイン）となるよう設定されている点が図３と異なる。本実施の形態においては、抵抗の値をＲ３１＜Ｒ３２とする。
【００４６】
受光アンプ素子１７は、光ディスクからの反射光を信号光としているため、光ディスクの反射率が異なると受光アンプ素子１７に入力される信号光量が変動することとなる。一般に、再生専用ＲＯＭ光ディスクの反射率は高く、書換え可能なＲＷ光ディスクの反射率は、ＲＯＭ光ディスクの約４分の１程度と低いことが知られている。
【００４７】
上述のように、２つの受光部の出力を接続し、２つのトランスインピーダンス型増幅器それぞれに入力し、前段増幅器それぞれの帰還抵抗値を、再生専用光ディスクに最適感度（ゲイン）と書換え可能光ディスクに最適感度（ゲイン）に分けて設定することで、ＤＶＤ：６５０ｎｍ及びＣＤ：７８０ｎｍどちらの波長ディスクに対しても光ディスクの反射率の変動による影響を抑制し、安定した受光アンプ素子特性が得られる。
【００４８】
（実施の形態３）
図６は、図２中の２つの波長に対応する２つのメイン受光部からの光信号を、電気信号として出力する受光アンプ素子のさらに他の等価回路ブロックを示す図である。
【００４９】
ここで、図５と異なる点は２つのトランスインピーダンス型増幅器の帰還回路において、帰還抵抗Ｒ３２と並列に抵抗Ｒ３６とダイオードＤ１〜３から構成されるクランプ回路が接続されている点であり、且つ、帰還抵抗Ｒ３２は書込み時の大光量対応として、帰還抵抗Ｒ３１に対して十分小さく（Ｒ３１＞＞Ｒ３２）設定されている点である。アンプＡ３１、帰還抵抗Ｒ３１、容量Ｃ３１で構成されるトランスインピーダンス型増幅器を再生用として設定し、アンプＡ３２、帰還抵抗Ｒ３２、容量Ｃ３１及び、大光量入力時の飽和を防止するクランプ回路から構成される第２のトランスインピーダンス型増幅器を書込み用として設定することで、ＤＶＤ：６５０ｎｍ及びＣＤ：７８０ｎｍの２つの波長に対して、録再機能を備えた受光アンプ素子を実現できる。
【００５０】
上述したように、実施の形態１〜６で説明した受光アンプ素子によれば、２つの異なる波長のレーザー光を１チップから出力する２波長レーザーと、波長に関係なく２波長レーザーからのレーザー光を光ディスクに照射しその反射光を受光アンプ素子に導く１つの光学レンズを備えて構成されるピックアップ装置に適した受光アンプ素子を提供できる。
【００５１】
【発明の効果】
２つの異なる波長のレーザー光を１チップから出力する半導体２波長レーザーの発光点間隔距離に合せた２つの受光部と、それぞれの受光部に接続されるトランスインピーダンス型増幅器を切換えて１つの出力とするよう構成することで、半導体２波長レーザーを用いた光ピックアップ装置に適した受光アンプ素子を提供できる。
【００５２】
また、２つのトランスインピーダンス型増幅器を切換える構成において、帰還回路の定数を調整することにより、光ディスクの反射率が変動する場合にも、安定した出力を得られる半導体２波長レーザーを用いた光ピックアップ装置に適した受光アンプ素子を提供できる。
【００５３】
さらに、２つのトランスインピーダンス型増幅器を切換える構成において、一方の帰還回路にクランプ回路を設けることで、録再機能を備えた半導体２波長レーザーを用いた光ピックアップ装置に適した受光アンプ素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の受光アンプ素子を用いた光ピックアップ装置の側面図である。
【図２】本発明の受光アンプ素子の受光部形状を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる受光アンプ素子の等価回路ブロックを示す図である。
【図４】本発明の受光アンプ素子の回路例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかる受光アンプ素子の等価回路ブロックを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態３にかかる受光アンプ素子の等価回路ブロックを示す図である。
【図７】従来の受光アンプ素子を用いた光ピックアップ装置の側面図である。
【図８】従来の受光アンプ素子の受光部形状を示す図である。
【図９】従来の受光アンプ素子の等価回路ブロックを示す図である。
【符号の説明】
１１ 光ピックアップ装置
１２ 光ディスク
１４ 集光レンズ
１６ 半導体２波長レーザー
１６ａ 第１の発光点
１６ｂ 第２の発光点
１７ 受光アンプ素子
２２ 第１の受光部
２３ 第２の受光部
Ａ３１・Ｒ３１・Ｃ３１ 第１のトランスインピーダンス型増幅器
Ａ３２・Ｒ３２・Ｃ３２ 第２のトランスインピーダンス型増幅器
Ｓ３１ 出力切換スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、１チップで２つの異なる波長の光出力を持つ半導体２波長レーザー素子を用いた光ピックアップ装置に使用される受光アンプ素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ，ＤＶＤなどの光ディスクは、音声、映像、文書データなどを記録するメディアとして広く使用されており、光ディスクの再生または記録を行う光学式ディスク装置が各種開発されている。光ピックアップ装置は、前記光学式ディスク装置において先端部分で光ディスクから信号の入出力を行う主要構成要素である。
【０００３】
近年急速に普及しているＤＶＤ再生装置は、既存のＣＤも再生できることが必要なため、光ピックアップ装置には、ＤＶＤ用６５０ｎｍの波長を持つ半導体レーザー素子とＣＤ用７８０ｎｍの波長を持つ半導体レーザー素子の２つが必要である。
【０００４】
図７は従来技術において、ＤＶＤ及びＣＤの再生を行う光ピックアップ装置を示す側面図である。
【０００５】
図７を参照して、光ピックアップ装置１０１は、光源となる２つの半導体レーザー素子１０７及び１０８を備えている。半導体レーザー素子１０７はＤＶＤ用６５０ｎｍの波長を持つ光を出力（出射）し、半導体レーザー素子１０８はＣＤ用７８０ｎｍの波長を持つ光を出力（出射）する。半導体レーザー素子１０７及び１０８から光ディスク１０２に至る光路には、プリズム１０６と、ＤＶＤ用集光レンズ１０４及びＣＤ用集光レンズ１０５から構成される光学レンズ１０３とが配置されている。
【０００６】
更に、光ピックアップ装置１０１は、光ディスク１０２で反射したレーザー光が光学レンズ１０３を介してプリズム１０６で反射されて受光部（フォトダイオード）を持つ受光アンプ素子１０９を備えている。ここで、光学レンズ１０３は選択された波長に合せて、半導体レーザー素子１０７／１０８を切換えると同時に、集光レンズ１０４／１０５を切換える機能を備えている。
【０００７】
ＤＶＤ（６５０ｎｍ）が選択された場合、半導体レーザー素子１０７からの出射光は、集光レンズ１０４を介して光ディスク１０２に照射され、反射した光は集光レンズ１０４を介してプリズム１０６で反射して受光アンプ素子１０９に入力され、受光アンプ素子１０９で光電変換されて電気信号が出力される。ＣＤ（７８０ｎｍ）が選択された場合は同様に、半導体レーザー素子１０８からの出射光は、集光レンズ１０５を介して光ディスク１０２に照射され、反射した光は集光レンズ１０５を介してプリズム１０６で反射して、受光アンプ素子１０９に入力される。
【０００８】
２つの光源（半導体レーザー素子１０７、１０８）に対して、２つの集光レンズ１０４，１０５によって光路を調整できるため、受光アンプ素子１０９における受光部（フォトダイオード）形状は図８に示すようなものとなり、ＤＶＤ６５０ｎｍの波長及びＣＤ７８０ｎｍの波長に対しても同一の受光部２０１でレーザー光を受けることとなる。ここで、中心に配置されている４分割されたメイン受光部２０２ではフォーカス調整及びデータ信号の再生を行う。また左右に配置されたサブ受光部２０３ではトラッキング調整を行っている。
【０００９】
次に、従来技術における受光アンプ素子の等価回路ブロックを図９に示す。
【００１０】
図９において、全体が受光アンプ素子３０１であり、受光部（フォトダイオード）３０２は、前記メイン受光部２０２のＡ〜Ｄ及び、サブ受光部２０３のＥ〜Ｈの各々に対応する。受光部３０２でレーザー光信号は電流信号に変換されその電流信号Ｉｓｃを初段アンプＡ１１における抵抗Ｒ１１で電流電圧変換増幅し、後段アンプＡ１２及び、抵抗Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４で更に電圧増幅して、出力端子３０３に信号出力される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来例で説明した図７の光ピックアップ装置においては、２つの異なる波長（６５０ｎｍ、７８０ｎｍ）に対応するため、それぞれの波長に対応する２つの半導体レーザー素子１０７，１０８及び２つの集光レンズ１０４，１０５が必要であり、それぞれの波長について半導体レーザー素子位置、集光レンズ位置などの光学系を調整して受光アンプ素子に光ディスクからの反射（信号）光を導く必要がある。このため、半導体レーザー素子を含めた光学設計が複雑であり、２つの波長に対する光学系を切換える機構も必要となるため更に設計を複雑化し、部品が多くなりコストも高くなっていた。
【００１２】
そこで、半導体レーザー素子として、２つの異なる波長の光を１チップから出力（出射）する半導体２波長レーザー素子の開発・製品化が進み、２つの半導体レーザー素子を使用する代わりに、１つの半導体２波長レーザー素子を光ピックアップ装置に採用されるようになってきた。
【００１３】
ここで、半導体２波長レーザー素子の利点は半導体フォト技術を用いて同一基板上に２つの波長の発光点が形成されるため、発光点間隔距離をμｍオーダーで近づけることが可能であり、その位置精度も極めて高いことである。このため、１つの集光レンズを介してレーザー光を光ディスクに照射し、その反射（信号）光を受光アンプ素子に導いても、２つの波長においての受光点間隔も高い精度で固定されることとなる。
【００１４】
以上のように、半導体レーザー素子と集光レンズとをそれぞれ１つとすると、受光アンプ素子において２つの波長に対応した受光部（フォトダイオード）が必要となる。また、それぞれの波長に対応する受光部からの光電変換された電気信号を増幅処理する回路が必要となる。
【００１５】
そこでこの発明の目的は、上記課題を解決することであり、半導体２波長レーザー素子と１つの集光レンズ（光学素子）を備えて構成される光ピックアップ装置に適した受光アンプ素子を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に従った受光アンプ素子は、２つの異なる波長のレーザー光を１チップから出力する半導体２波長レーザー素子と、波長に関係なく半導体２波長レーザー素子からのレーザー光を光ディスクに照射しその反射光を受光アンプ素子に導く１つの集光レンズ（光学素子）を備えて構成される光ピックアップ装置に用いられるものである。
【００１７】
そして、受光アンプ素子としては、２つの異なる波長に対応した２つの受光部（フォトダイオード）を備え、該２つの受光部それぞれにトランスインピーダンス型増幅器を接続し、選択される波長に応じてトランスインピーダンス型増幅器を選択切換えを行うことで、各２つの波長に対応した受光アンプ出力を得ることができる。更に、各波長に対応した受光部毎にトランスインピーダンス型増幅器を備えるため、各波長毎に回路特性の最適化調整を行うことができる。
【００１８】
また、他の受光アンプ素子としては、２つの異なる波長に対応した２つの受光部（フォトダイオード）を備え、該２つの受光部の信号出力端子を互いに接続し、接続された信号は、それぞれ異なる第１及び第２の帰還定数を持つ前記第１及び第２のトランスインピーダンス型増幅器にそれぞれ入力され、第１及び第２の帰還定数（ゲイン抵抗）を再生専用光ディスクと書換え可能光ディスクの反射率に合せて設定することで、各２つの波長どちらに対しても、高反射率を持つ再生専用光ディスク及び、低反射率の書換え可能光ディスクに対して良好な再生特性を得ることができる。
【００１９】
また好ましくは、第１の帰還定数（ゲイン抵抗）を再生用、第２の帰還定数を書込み用として設定し、更に第２の帰還回路にはダイオードと抵抗からなるクランプ回路が並列接続することで、書込み時の大光量入力に対して、アンプゲインを下げて受光部の飽和を防止できるため、２つの異なる波長どちらに対しても、再生と書込みに対応した受光アンプ特性を得ることができる。
【００２０】
また好ましくは、上記２つの受光部にそれぞれ接続されるトランスインピーダンス型増幅器（前段増幅器）は、第１及び第２の２つの差動器と、該差動器の出力であるコレクタが各々互いに接続される能動負荷となる１つのカレントミラー回路と、エミッタフォロワ出力回路と、２つの帰還回路とから構成されることで、２つの前段増幅器に対して１つの出力端子を持ち、その出力信号は１つの後段増幅器で更に電圧増幅されて出力されるため、２つの受光部に対して後段増幅器及びその外部出力端子は１つとなり、回路規模の増大によるチップコストの上昇を抑制でき、更に外部出力端子（ピン）の増加も無いため、パッケージを含めた受光アンプ素子コストの上昇を抑制することができる。
【００２１】
また好ましくは、２つのトランスインピーダンス型増幅器の切換手段としては、トランスインピーダンス型増幅器を構成する差動器のバイアス電流をＯＮ／ＯＦＦ切換えることで、各波長に対応するトランスインピーダンス型増幅器が能動選択するため、少ない素子数で切換え機能が実現しチップ面積増大によるコスト上昇を抑制できる。
【００２２】
また好ましくは、２つの波長に対応した２つの受光部をアンプ回路と同一基板上に形成することで、半導体フォト技術により各波長に対する２つの受光部位置精度を高めることができる。
【００２３】
更に、２つの受光部間隔距離を使用される半導体２波長レーザー素子の各波長の発光点間隔距離に合せることで良好な受光特性を得ることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における光ピックアップ装置を示す側面図である。
【００２６】
図１を参照して、光ピックアップ装置１１は、光源である半導体２波長レーザー素子（以下、「２波長レーザー」と称す）１６を備えている。該２波長レーザー１６は、同一基板上に２つの異なる波長のレーザー発光点が形成されている。１６ａはＤＶＤ用：６５０ｎｍの第１の発光点であり、１６ｂはＣＤ用：７８０ｎｍの第２の発光点である。前記２波長レーザー１６から光ディスク１２に至る光路には、プリズム１５及び、集光レンズ１４から構成される光学レンズ１３が配置されている。更に光ピックアップ装置１１は光ディスク１２で反射したレーザー光が光学レンズ１３を介してプリズム１５で反射されたレーザー光を受光する受光部を持つ受光アンプ素子１７を備えている。前記受光部にはフォトダイオードを用いる。
【００２７】
上述のように、２波長レーザー１６から出力（出射）される２つの異なる波長の光は、固定された１つの集光レンズ１４を介して、光ディスク１２に照射され、更にその反射光は受光アンプ素子１７に入力されるため、受光アンプ素子１７における受光部形状は図２に示されるものとなる。
【００２８】
図２を参照して、受光アンプ素子の受光部２１はＤＶＤ：６５０ｎｍ用メイン受光部２２と、ＣＤ：７８０ｎｍ用メイン受光部２３の２つのメイン受光部とサブ受光部２４から構成されている。２波長レーザー１６から出力されて光ディスクで反射して入力されるＤＶＤ：６５０ｎｍの波長光は受光部２２に、ＣＤ：７８０ｎｍの波長光は受光部２３にそれぞれ入射するように光学系は設計されている。
【００２９】
図３は、図２中の２つの波長に対応する２つのメイン受光部からの光信号を、電気信号として出力する受光アンプ素子の等価回路ブロックを示す図である。
【００３０】
受光アンプ素子１７は２つのメイン受光部２２及び２３に対して、それぞれＡ３１・Ｒ３１・Ｃ３１及び、Ａ３２・Ｒ３２・Ｃ３２で構成される第１及び第２のトランスインピーダンス型増幅器（前段増幅器）が接続されている。２つのトランスインピーダンス増幅器の出力は出力切換えスイッチＳ３１を介して、Ａ３３・Ｒ３３〜３５で構成される後段増幅器で、更に電圧増幅されて外部出力端子３６より、信号出力する。
【００３１】
ＤＶＤ：６５０ｎｍのレーザー光が入力される場合は、受光部２２にレーザー光が入力されるため、Ａ３１・Ｒ３１・Ｃ３１で構成される第１のトランスインピーダンス型増幅器の出力信号が、後段増幅器へ入力され、電圧増幅されて外部出力端子３６より出力される。ここで、２つの波長（受光部）に対して２つのトランスインピーダンス型増幅器を備えているため、各波長の前段増幅器毎に第１の帰還回路Ｒ３１・Ｃ３１、第２の帰還回路Ｒ３２・Ｃ３２のＲとＣの値を調整して帰還定数を設定できるため、レーザー光の波長による光強度の差などに応じて、波長毎に回路特性を最適化調整することができる。
【００３２】
つまり、従来例では、受光部と前段増幅器が１つで２つの波長に対応するため、一方の波長に合せて受光アンプ素子を設計（前段増幅器の帰還定数を設定）した場合、他方の波長に対する特性は必然的に決まることとなる。一般に、受光部の感度は波長６５０ｎｍと７８０ｎｍにおいて特性差があるため、前段増幅器の帰還定数（ゲイン）を一方に合せた場合には，他方波長の感度は受光部の感度特性差で必然的に決まってしまう。また、ＤＶＤ：６５０ｎｍは基本周波数が４．５ＭＨｚ、ＣＤ：７８０ｎｍは基本周波数が０．７２ＭＨｚと異なるため、応答周波数特性はＤＶＤ側に合せる必要があった。
【００３３】
この場合、ＤＶＤ側に合せて周波数帯域を伸ばすことによるノイズ特性の悪化及び、低周波ＣＤ使用帯域での特性劣化などが発生することがあった。
【００３４】
しかしながら、本実施の形態では、ＤＶＤ側用とＣＤ側用との２個の前段増幅器を備えているため、個別に感度，応答周波数特性に関する前段増幅器の帰還定数（Ｒ，Ｃ）をそれぞれの波長に対して最適値の設定できる。
【００３５】
図２において、６５０ｎｍ用受光部２２と７８０ｎｍ用受光部２３の間隔距離Ｙは、図１における２波長レーザー１６の６５０ｎｍの発光点１６ａと、７８０ｎｍの発光点１６ｂの間隔距離Ｘに略等しくなるよう配置されている。
【００３６】
前記２波長レーザー１６から出力されたレーザー光は、波長に関係なく１つの集光レンズ１４を介して、光ディスク１２に照射され、反射したレーザー光が受光アンプ素子１７に入力されるため、２波長レーザー１６の発光点間隔距離に応じて、受光アンプ素子１７上には波長間で異なる位置にレーザー光が照射される。このため、使用される２波長レーザー１６の発光点間隔に略等しくなるように、各波長に対応する受光部間隔を設定すれば、レーザー光を最大に受光することができるため、Ｓ／Ｎの良い特性が得られる。更に、各波長に対する受光部を同一基板上に形成することで、受光部間隔の位置精度の向上を図ることができる。
【００３７】
図３における２つのトランスインピーダンス型増幅器の１回路例を、図４に示す。
【００３８】
図４において、ＤＶＤ：６５０ｎｍ側（第１の）トランスインピーダンス型増幅器は、トランジスタＱ１，Ｑ２の差動器及び、Ｒ３１・Ｃ３１の帰還回路で構成される。また、ＣＤ：７８０ｎｍ側（第２の）トランスインピーダンス型増幅器は、トランジスタＱ３，Ｑ４の差動器及び、Ｒ３２・Ｃ３２の帰還回路で構成される。更に、ＤＶＤ側，ＣＤ側差動器共通の能動負荷として、トランジスタＱ５，Ｑ６及び、抵抗Ｒ１，Ｒ２で構成されるカレントミラー回路Ｃ１を備えており、２つの差動器共通の出力であるトランジスタＱ６のコレクタは、トランジスタＱ７及び、定電流源Ｉ１から構成される出力バッファ回路（エミッタフォロア出力回路）を介して出力端子Ｖｏに信号出力を行う。
【００３９】
上述のように、２つの波長に対する２つのトランスインピーダンス型増幅器の出力を共通化しているため、２つの入力（前段増幅器）に対して出力端子は１つで良く、更に信号の電圧増幅を行う後段増幅器も１つで良い。よって、受光アンプ素子において、出力端子を増やすことなく２波長レーザー光に対応した出力が得られ、且つ後段増幅器も従来と同じ１個で良いため、チップサイズの拡大を抑制することができる。
【００４０】
また、切換手段としては、前記第１及び第２の差動器のエミッタ接続点をそれぞれ、定電流源、スイッチ回路、カレントミラー回路から構成される第１及び第２の電流源でバイアスし、外部スイッチ信号により前第１及び第２の電流源を切換え、前記第１及び第２つの差動器を能動状態に切換えることとする。
【００４１】
すなわち、図４において、トランスインピーダンス型増幅器を構成する差動器のバイアスは、ＤＶＤ：６５０ｎｍ側（差動器Ｑ１，Ｑ２）に対してはトランジスタＱ８、Ｑ９、Ｑｓｗ１及び定電流源Ｉ２で構成され、ＣＤ：７８０ｎｍ側（差動器Ｑ３，Ｑ４）に対してはトランジスタＱ１０、Ｑ１１、Ｑｓｗ２及び定電流源Ｉ３で構成されている。更に、トランジスタＱｓｗ３，Ｑｓｗ４及び定電流源Ｉ４，Ｉ５から構成されるスイッチ回路を備えている。
【００４２】
ＤＶＤ：６５０ｎｍ側において説明すると、トランジスタＱｓｗ１がＯＦＦの状態（ＳＷ端子がＬｏｗ）においては、定電流源Ｉ２から供給される電流が、トランジスタＱ８，Ｑ９で構成されるカレントミラー回路を介して、トランジスタＱ１，Ｑ２で構成される差動器に与えられるため、能動状態となる。尚、この時ＣＤ：７８０ｎｍ側は非動作状態となっている。ＳＷ端子がＬｏｗ→Ｈｉｇｈへ切換ると、トランジスタＱｓｗ４がＯＮ状態となるため、そのコレクタ電位はＧＮＤ付近まで低下して、トランジスタＱｓｗ３はＯＦＦ状態となる。トランジスタＱｓｗ３がＯＦＦ状態の時、そのコレクタ電位はＶｃｃ付近まで上昇するため、トランジスタＱｓｗ１がＯＮ状態となり、定電流源Ｉ２からの電流は全てトランジスタＱｓｗ１を介してＧＮＤへ流れトランジスタＱ１、Ｑ２で構成される差動器にはバイアス電流が流れなくなり、非動作状態となる。尚、この時ＣＤ：７８０ｎｍ側は逆に能動状態となる。
【００４３】
上述のように、差動器のバイアス電流を切換えることで、２つのトランスインピーダンス型増幅器の切換えを少ない素子で実現することができ、チップサイズ拡大によるコスト上昇の抑制を図ることができる。
【００４４】
（実施の形態２）
図５は、図２中の２つの波長に対応する２つのメイン受光部からの光信号を、電気信号として出力する受光アンプ素子の他の等価回路ブロックを示す図である。
【００４５】
ここで、図３と異なる点は、２つの受光部２２，２３の信号出力点が互いに接続され、２つのトランスインピーダンス型増幅器Ａ３１，Ａ３２それぞれに入力されている点である。また、２つのトランスインピーダンス型増幅器において、帰還抵抗であるＲ３１とＲ３２の値が異なり、且つ抵抗Ｒ３１の値は、高反射率の再生専用光ディスクに最適な感度（ゲイン）となるよう設定され、抵抗Ｒ３２の値は、低反射率の書換え可能な光ディスクに最適な感度（ゲイン）となるよう設定されている点が図３と異なる。本実施の形態においては、抵抗の値をＲ３１＜Ｒ３２とする。
【００４６】
受光アンプ素子１７は、光ディスクからの反射光を信号光としているため、光ディスクの反射率が異なると受光アンプ素子１７に入力される信号光量が変動することとなる。一般に、再生専用ＲＯＭ光ディスクの反射率は高く、書換え可能なＲＷ光ディスクの反射率は、ＲＯＭ光ディスクの約４分の１程度と低いことが知られている。
【００４７】
上述のように、２つの受光部の出力を接続し、２つのトランスインピーダンス型増幅器それぞれに入力し、前段増幅器それぞれの帰還抵抗値を、再生専用光ディスクに最適感度（ゲイン）と書換え可能光ディスクに最適感度（ゲイン）に分けて設定することで、ＤＶＤ：６５０ｎｍ及びＣＤ：７８０ｎｍどちらの波長ディスクに対しても光ディスクの反射率の変動による影響を抑制し、安定した受光アンプ素子特性が得られる。
【００４８】
（実施の形態３）
図６は、図２中の２つの波長に対応する２つのメイン受光部からの光信号を、電気信号として出力する受光アンプ素子のさらに他の等価回路ブロックを示す図である。
【００４９】
ここで、図５と異なる点は２つのトランスインピーダンス型増幅器の帰還回路において、帰還抵抗Ｒ３２と並列に抵抗Ｒ３６とダイオードＤ１〜３から構成されるクランプ回路が接続されている点であり、且つ、帰還抵抗Ｒ３２は書込み時の大光量対応として、帰還抵抗Ｒ３１に対して十分小さく（Ｒ３１＞＞Ｒ３２）設定されている点である。アンプＡ３１、帰還抵抗Ｒ３１、容量Ｃ３１で構成されるトランスインピーダンス型増幅器を再生用として設定し、アンプＡ３２、帰還抵抗Ｒ３２、容量Ｃ３１及び、大光量入力時の飽和を防止するクランプ回路から構成される第２のトランスインピーダンス型増幅器を書込み用として設定することで、ＤＶＤ：６５０ｎｍ及びＣＤ：７８０ｎｍの２つの波長に対して、録再機能を備えた受光アンプ素子を実現できる。
【００５０】
上述したように、実施の形態１〜６で説明した受光アンプ素子によれば、２つの異なる波長のレーザー光を１チップから出力する２波長レーザーと、波長に関係なく２波長レーザーからのレーザー光を光ディスクに照射しその反射光を受光アンプ素子に導く１つの光学レンズを備えて構成されるピックアップ装置に適した受光アンプ素子を提供できる。
【００５１】
【発明の効果】
２つの異なる波長のレーザー光を１チップから出力する半導体２波長レーザーの発光点間隔距離に合せた２つの受光部と、それぞれの受光部に接続されるトランスインピーダンス型増幅器を切換えて１つの出力とするよう構成することで、半導体２波長レーザーを用いた光ピックアップ装置に適した受光アンプ素子を提供できる。
【００５２】
また、２つのトランスインピーダンス型増幅器を切換える構成において、帰還回路の定数を調整することにより、光ディスクの反射率が変動する場合にも、安定した出力を得られる半導体２波長レーザーを用いた光ピックアップ装置に適した受光アンプ素子を提供できる。
【００５３】
さらに、２つのトランスインピーダンス型増幅器を切換える構成において、一方の帰還回路にクランプ回路を設けることで、録再機能を備えた半導体２波長レーザーを用いた光ピックアップ装置に適した受光アンプ素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の受光アンプ素子を用いた光ピックアップ装置の側面図である。
【図２】本発明の受光アンプ素子の受光部形状を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる受光アンプ素子の等価回路ブロックを示す図である。
【図４】本発明の受光アンプ素子の回路例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかる受光アンプ素子の等価回路ブロックを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態３にかかる受光アンプ素子の等価回路ブロックを示す図である。
【図７】従来の受光アンプ素子を用いた光ピックアップ装置の側面図である。
【図８】従来の受光アンプ素子の受光部形状を示す図である。
【図９】従来の受光アンプ素子の等価回路ブロックを示す図である。
【符号の説明】
１１ 光ピックアップ装置
１２ 光ディスク
１４ 集光レンズ
１６ 半導体２波長レーザー
１６ａ 第１の発光点
１６ｂ 第２の発光点
１７ 受光アンプ素子
２２ 第１の受光部
２３ 第２の受光部
Ａ３１・Ｒ３１・Ｃ３１ 第１のトランスインピーダンス型増幅器
Ａ３２・Ｒ３２・Ｃ３２ 第２のトランスインピーダンス型増幅器
Ｓ３１ 出力切換スイッチ
Claims (9)
- 互いに異なる波長の光を出射する複数の発光点を有する半導体レーザーと、該半導体レーザーの出射光を光ディスクに照射するとともに該光ディスクにて反射された反射光を受光アンプ素子に導く光学素子とを備えた光ピックアップ装置に用いられる受光アンプ素子であって、
前記異なる波長に対応した複数の受光部と、波長に応じた前記受光部に接続され前記異なる波長に対応した複数のトランスインピーダンス型増幅器と、前記波長に応じて前記トランスインピーダンス型増幅器からの出力を切換える切換手段とを備えたことを特徴とする受光アンプ素子。 - 前記複数のトランスインピーダンス型増幅器は、第１の波長に合せた帰還定数を持つ第１のトランスインピーダンス型増幅器と、第２の波長に合せた帰還定数を持つ第２のトランスインピーダンス型増幅器からなることを特徴とする請求項１記載の受光アンプ素子。
- 互いに異なる波長の光を出射する複数の発光点を有する半導体レーザーと、該半導体レーザーの出射光を光ディスクに照射するとともに該光ディスクにて反射された反射光を受光アンプ素子に導く光学素子とを備えた光ピックアップ装置に用いられる受光アンプ素子であって、
前記異なる波長に対応した複数の受光部と、該複数の受光部に接続され反射率が異なる複数の光ディスクに対応した複数のトランスインピーダンス型増幅器と、前記光ディスクに応じて前記トランスインピーダンス型増幅器からの出力を切換える切換手段とを備え、
前記複数の受光部の出力と前記複数のトランスインピーダンス型増幅器の入力との間が共通接続されてなることを特徴とする受光アンプ素子。 - 前記複数のトランスインピーダンス型増幅器は、再生専用光ディスクの反射率に合せた第１の帰還定数を持つ第１のトランスインピーダンス型増幅器と、書換え可能光ディスクの反射率に合せた第２の帰還定数を持つ第２のトランスインピーダンス型増幅器からなることを特徴とする請求項３記載の受光アンプ素子。
- 前記第２の帰還定数を設定する第２の帰還回路にはダイオードと抵抗からなるクランプ回路が並列接続されることを特徴とする請求項４記載の受光アンプ素子。
- 前記第１及び第２のトランスインピーダンス型増幅器は、第１及び第２の２つの差動器と、該差動器の出力であるコレクタが各々互いに接続される能動負荷となる１つのカレントミラー回路と、エミッタフォロワ出力回路と、２つの帰還回路とから構成され、前記１及び第２のトランスインピーダンス型増幅器に対して１つの出力端子を持つことを特徴とする請求項２、４又は５記載の受光アンプ素子。
- 前記切換手段は、前記第１及び第２の差動器のエミッタ接続点をそれぞれ、定電流源、スイッチ回路、カレントミラー回路から構成される第１及び第２の電流源でバイアスし、外部スイッチ信号により前第１及び第２の電流源を切換え、前記第１及び第２つの差動器を能動状態に切換えることを特徴とする請求項６記載の受光アンプ素子。
- 前記複数の受光部と前記複数のトランスインピーダンス型増幅器とが１つのチップ上に形成され、前記複数の受光部間隔が前記複数の発光点間隔に等しいことを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の受光アンプ素子。
- 請求項１から８のいずれか一つに記載の受光アンプ素子を用いた光ピックアップ装置。
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