JP3330105B2 - 光集積素子 - Google Patents
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- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
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- G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
- G11B7/126—Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
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- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
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- H03F3/04—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only
- H03F3/08—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光ディスク
や光磁気ディスク、あるいは光サーボ式磁気ディスクな
どにおいて使用される光集積素子に関する。
や光磁気ディスク、あるいは光サーボ式磁気ディスクな
どにおいて使用される光集積素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光集積素子は、光ディスクや光磁
気ディスク、あるいは光サーボ式磁気ディスクなど（以
下、「光ディスク」と総称する）に、レーザーダイオー
ドから出力されるレーザー光を照射し、その反射光を信
号フォトダイオードに入射して、該信号フォトダイオー
ドから検出される出力から、上記光ディスクに記録され
た情報信号や位置決め信号を再生、検出している。
気ディスク、あるいは光サーボ式磁気ディスクなど（以
下、「光ディスク」と総称する）に、レーザーダイオー
ドから出力されるレーザー光を照射し、その反射光を信
号フォトダイオードに入射して、該信号フォトダイオー
ドから検出される出力から、上記光ディスクに記録され
た情報信号や位置決め信号を再生、検出している。
【０００３】以下、上述した従来の光集積素子について
図７から図１０を用いて説明する。図７は、従来の光集
積素子を使用した光ディスクの信号検出機構を示す図で
ある。図において、１は光集積素子であり、４は光ディ
スク、６は、該光ディスク４にレーザー光を集光させる
対物レンズである。また、上記光集積素子１は、次に説
明する各装置から構成されている。２は、２方向にレー
ザー光を照射するレーザーダイオードである。３は、該
レーザーダイオード２の一方のレーザー光が光ディスク
４に向かうように進路を変更させる立ち上げミラーであ
る。５は、上記レーザー光が光ディスク４に入射し、そ
の反射光を回折させるホログラムである。７は、該ホロ
グラム５により回折された反射光が入射する信号フォト
ダイオードである。８は、該信号フォトダイオード７の
出力電流を、所望の増幅比で電圧信号に変換させる電流
電圧増幅器である。９は、レーザーダイオード２の他方
のレーザー光が入射するモニタフォトダイオードであ
る。
図７から図１０を用いて説明する。図７は、従来の光集
積素子を使用した光ディスクの信号検出機構を示す図で
ある。図において、１は光集積素子であり、４は光ディ
スク、６は、該光ディスク４にレーザー光を集光させる
対物レンズである。また、上記光集積素子１は、次に説
明する各装置から構成されている。２は、２方向にレー
ザー光を照射するレーザーダイオードである。３は、該
レーザーダイオード２の一方のレーザー光が光ディスク
４に向かうように進路を変更させる立ち上げミラーであ
る。５は、上記レーザー光が光ディスク４に入射し、そ
の反射光を回折させるホログラムである。７は、該ホロ
グラム５により回折された反射光が入射する信号フォト
ダイオードである。８は、該信号フォトダイオード７の
出力電流を、所望の増幅比で電圧信号に変換させる電流
電圧増幅器である。９は、レーザーダイオード２の他方
のレーザー光が入射するモニタフォトダイオードであ
る。
【０００４】また、上述したレーザーダイオード２、立
ち上げミラー３、及び信号フォトダイオード７、モニタ
フォトダイオード９、さらに電流電圧増幅器８は、同一
の半導体基板１０上に一体的に形成されている。
ち上げミラー３、及び信号フォトダイオード７、モニタ
フォトダイオード９、さらに電流電圧増幅器８は、同一
の半導体基板１０上に一体的に形成されている。
【０００５】以上のように構成された光集積素子につい
て、その動作を図７を用いて説明する。まず、半導体基
板１０上に形成されたレーザーダイオード２は、２方向
にレーザー光を照射し、一方のレーザー光は、立ち上げ
ミラー３により進路を変え、続いて対物レンズ６によっ
て集光されて、光ディスク４に照射する。該光ディスク
４に照射されたレーザー光は、上記光ディスク４に記録
された出力成分を伴って反射し、ホログラム５により回
折されて、信号フォトダイオード７に入射される。ま
た、上記信号フォトダイオード７の出力電流は、電流電
圧増幅器８により所望の増幅比で電圧信号に変換され
る。
て、その動作を図７を用いて説明する。まず、半導体基
板１０上に形成されたレーザーダイオード２は、２方向
にレーザー光を照射し、一方のレーザー光は、立ち上げ
ミラー３により進路を変え、続いて対物レンズ６によっ
て集光されて、光ディスク４に照射する。該光ディスク
４に照射されたレーザー光は、上記光ディスク４に記録
された出力成分を伴って反射し、ホログラム５により回
折されて、信号フォトダイオード７に入射される。ま
た、上記信号フォトダイオード７の出力電流は、電流電
圧増幅器８により所望の増幅比で電圧信号に変換され
る。
【０００６】一方、レーザーダイオード２の他方の照射
光は、モニタフォトダイオード９に入射される。該モニ
タフォトダイオード９は、上記レーザーダイオード２か
ら照射されたレーザー光が直接入射するようになってお
り、上記モニタフォトダイオード９からは、レーザーダ
イオード２の発光出力に比例した電流が出力される。
光は、モニタフォトダイオード９に入射される。該モニ
タフォトダイオード９は、上記レーザーダイオード２か
ら照射されたレーザー光が直接入射するようになってお
り、上記モニタフォトダイオード９からは、レーザーダ
イオード２の発光出力に比例した電流が出力される。
【０００７】図８は、上記従来の光集積素子を構成する
半導体基板を光ディスクの方向から見た図である。図よ
り、実際の信号フォトダイオード７は、複数に分割され
た信号フォトダイオード７Ａ〜７Ｆにより構成されてい
る。
半導体基板を光ディスクの方向から見た図である。図よ
り、実際の信号フォトダイオード７は、複数に分割され
た信号フォトダイオード７Ａ〜７Ｆにより構成されてい
る。
【０００８】また、図１０は、従来の光集積素子の回路
図である。図より、１は光集積素子であり、２は、２方
向にレーザー光を照射するレーザーダイオードである。
７は、該レーザーダイオード７の一方の照射光が光ディ
スク（図示せず）に入射し、その反射光を検出する信号
フォトダイオードである。９は、上記レーザーダイオー
ド２の他方の照射光の発光出力を検出するモニタフォト
ダイオードである。８は、上記信号フォトダイオード７
が出力する電流検出信号を電圧に変換して増幅する電流
電圧増幅器である。
図である。図より、１は光集積素子であり、２は、２方
向にレーザー光を照射するレーザーダイオードである。
７は、該レーザーダイオード７の一方の照射光が光ディ
スク（図示せず）に入射し、その反射光を検出する信号
フォトダイオードである。９は、上記レーザーダイオー
ド２の他方の照射光の発光出力を検出するモニタフォト
ダイオードである。８は、上記信号フォトダイオード７
が出力する電流検出信号を電圧に変換して増幅する電流
電圧増幅器である。
【０００９】また、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ４はＰＮＰトランジ
スタであり、１４は、レーザーダイオード２の発光出力
を一定にコントロールする電流ミラー回路である。１５
は電源端子であり、１７、及び２１は増幅器、２０は電
圧端子、１９はレーザーパワーコントロール回路であ
る。そして、Ｒ２は帰還抵抗、Ｒ３はレーザーパワー補
正用半固定抵抗である。さらに、光集積素子１は、同一
の基板面上に、レーザーダイオード２、モニタフォトダ
イオード９、及び信号フォトダイオード７、並びに電流
電圧増幅器８を構成している。
スタであり、１４は、レーザーダイオード２の発光出力
を一定にコントロールする電流ミラー回路である。１５
は電源端子であり、１７、及び２１は増幅器、２０は電
圧端子、１９はレーザーパワーコントロール回路であ
る。そして、Ｒ２は帰還抵抗、Ｒ３はレーザーパワー補
正用半固定抵抗である。さらに、光集積素子１は、同一
の基板面上に、レーザーダイオード２、モニタフォトダ
イオード９、及び信号フォトダイオード７、並びに電流
電圧増幅器８を構成している。
【００１０】次に、上記光集積素子の回路構成につい
て、図１０を用いてさらに詳しく説明する。ＰＮＰトラ
ンジスタＱ１とＰＮＰトランジスタＱ２は、電流ミラー
回路１４を構成している。上記ＰＮＰトランジスタＱ１
のエミッタと上記ＰＮＰトランジスタＱ２のエミッタ
は、互いに結線されて電源端子１５に接続されている。
また、上記ＰＮＰトランジスタＱ１のベース、及びコレ
クタと、上記ＰＮＰトランジスタＱ２のベースとは互い
に結線されてモニタフォトダイオード９のカソードに接
続されている。
て、図１０を用いてさらに詳しく説明する。ＰＮＰトラ
ンジスタＱ１とＰＮＰトランジスタＱ２は、電流ミラー
回路１４を構成している。上記ＰＮＰトランジスタＱ１
のエミッタと上記ＰＮＰトランジスタＱ２のエミッタ
は、互いに結線されて電源端子１５に接続されている。
また、上記ＰＮＰトランジスタＱ１のベース、及びコレ
クタと、上記ＰＮＰトランジスタＱ２のベースとは互い
に結線されてモニタフォトダイオード９のカソードに接
続されている。
【００１１】さらに、上記ＰＮＰトランジスタＱ２のコ
レクタは、光集積素子１外部に設けられた半固定抵抗Ｒ
３に接続されるとともに、増幅器１７とＰＮＰトランジ
スタＱ４などで構成されるレーザーパワーコントロール
回路１９に接続されている。該レーザーパワーコントロ
ール回路１９は、レーザーパワーコントロール電圧端子
２０で設定される一定電流でレーザーダイオード２を駆
動している。
レクタは、光集積素子１外部に設けられた半固定抵抗Ｒ
３に接続されるとともに、増幅器１７とＰＮＰトランジ
スタＱ４などで構成されるレーザーパワーコントロール
回路１９に接続されている。該レーザーパワーコントロ
ール回路１９は、レーザーパワーコントロール電圧端子
２０で設定される一定電流でレーザーダイオード２を駆
動している。
【００１２】また、信号フォトダイオード７のカソード
は、増幅器２１と帰還抵抗Ｒ２から構成される電流電圧
増幅器８の入力端子に接続される。なお、図では省略し
たが、信号フォトダイオード７は、実際には上記図８で
示したように複数の信号フォトダイオード７Ａ〜７Ｆに
より構成されており、電流電圧増幅器８も各信号フォト
ダイオード７に応じて複数設けられている。
は、増幅器２１と帰還抵抗Ｒ２から構成される電流電圧
増幅器８の入力端子に接続される。なお、図では省略し
たが、信号フォトダイオード７は、実際には上記図８で
示したように複数の信号フォトダイオード７Ａ〜７Ｆに
より構成されており、電流電圧増幅器８も各信号フォト
ダイオード７に応じて複数設けられている。
【００１３】以上のように構成された従来の光集積素子
１において、信号フォトダイオード７には、光ディスク
４からの反射光のみが入射されることが理想的である。
しかし実際には、信号フォトダイオード７には、レーザ
ーダイオード２の反射光による迷光、あるいは光集積素
子１内部の乱反射などによる迷光が入射される。その結
果、回路のダイナミックレンジが狭くなるなどの問題が
あった。
１において、信号フォトダイオード７には、光ディスク
４からの反射光のみが入射されることが理想的である。
しかし実際には、信号フォトダイオード７には、レーザ
ーダイオード２の反射光による迷光、あるいは光集積素
子１内部の乱反射などによる迷光が入射される。その結
果、回路のダイナミックレンジが狭くなるなどの問題が
あった。
【００１４】そこで、上記の問題点を解決するために、
特開平６−４５８３８号に開示された迷光キャンセル回
路が提案されている。上記方法によれば、乱反射などに
より生じた迷光は、レーザー光の出力と比例関係にあ
る。従って、上記迷光キャンセル回路は、レーザーダイ
オードの発光出力に係数を乗ずることによりキャンセル
信号を生成し、信号フォトダイオードの出力信号から、
上記キャンセル信号を減算することで迷光成分を除去し
ていた。
特開平６−４５８３８号に開示された迷光キャンセル回
路が提案されている。上記方法によれば、乱反射などに
より生じた迷光は、レーザー光の出力と比例関係にあ
る。従って、上記迷光キャンセル回路は、レーザーダイ
オードの発光出力に係数を乗ずることによりキャンセル
信号を生成し、信号フォトダイオードの出力信号から、
上記キャンセル信号を減算することで迷光成分を除去し
ていた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、装置
の小型化、薄型化の要求により、光集積素子も例外では
なく装置の小型化が求められている。従って、必然的に
半導体基板の面積も小型化にする必要がある。しかし、
半導体基板は、上記図８において、同一の基板上に、レ
ーザーダイオード２、モニタフォトダイオード９、さら
に信号フォトダイオード７、電流電圧増幅器８とが形成
されているので、小型化を図るのは容易ではない。
の小型化、薄型化の要求により、光集積素子も例外では
なく装置の小型化が求められている。従って、必然的に
半導体基板の面積も小型化にする必要がある。しかし、
半導体基板は、上記図８において、同一の基板上に、レ
ーザーダイオード２、モニタフォトダイオード９、さら
に信号フォトダイオード７、電流電圧増幅器８とが形成
されているので、小型化を図るのは容易ではない。
【００１６】図９は、図８の光集積素子において、半導
体基板の小型化を図った場合の各装置の配置図である。
図に示すように、光集積素子の小型化を図った場合、信
号フォトダイオード７とモニタフォトダイオード９は近
接して配設されるようになる。ところが、モニタフォト
ダイオード９は、入射したレーザー光に比例する出力電
流を発生すると同時に、モニタフォトダイオード９の周
辺部より半導体基板１０内に迷走電流１１を同時に発生
する。そのために、該迷走電流１１は、モニタフォトダ
イオード９に近接する信号フォトダイオード７、特に信
号フォトダイオード７Ｃ、及び信号フォトダイオード７
Ｆ部分へ流れ込むことによって、信号フォトダイオード
７の出力に対してＤＣ誤差成分を生じるようになる。こ
こで、このモニタフォトダイオード９から発生する電流
が、信号フォトダイオード７の出力に対してＤＣ誤差成
分を与える迷走電流のことを、電気的迷光と呼ぶことと
する。
体基板の小型化を図った場合の各装置の配置図である。
図に示すように、光集積素子の小型化を図った場合、信
号フォトダイオード７とモニタフォトダイオード９は近
接して配設されるようになる。ところが、モニタフォト
ダイオード９は、入射したレーザー光に比例する出力電
流を発生すると同時に、モニタフォトダイオード９の周
辺部より半導体基板１０内に迷走電流１１を同時に発生
する。そのために、該迷走電流１１は、モニタフォトダ
イオード９に近接する信号フォトダイオード７、特に信
号フォトダイオード７Ｃ、及び信号フォトダイオード７
Ｆ部分へ流れ込むことによって、信号フォトダイオード
７の出力に対してＤＣ誤差成分を生じるようになる。こ
こで、このモニタフォトダイオード９から発生する電流
が、信号フォトダイオード７の出力に対してＤＣ誤差成
分を与える迷走電流のことを、電気的迷光と呼ぶことと
する。
【００１７】つまり、信号フォトダイオード７の出力に
含まれるＤＣ誤差成分は、光集積素子内部の乱反射など
による迷光と、モニタフォトダイオード９の迷走電流に
よる電気的迷光などの総和からなる。特に、近年、光集
積素子の小型化の要求から、モニタフォトダイオード９
と信号フォトダイオード７とが近接した結果、電気的迷
光によるＤＣ誤差成分の方が、乱反射などによる迷光の
ＤＣ誤差成分よりも上回るようになった。
含まれるＤＣ誤差成分は、光集積素子内部の乱反射など
による迷光と、モニタフォトダイオード９の迷走電流に
よる電気的迷光などの総和からなる。特に、近年、光集
積素子の小型化の要求から、モニタフォトダイオード９
と信号フォトダイオード７とが近接した結果、電気的迷
光によるＤＣ誤差成分の方が、乱反射などによる迷光の
ＤＣ誤差成分よりも上回るようになった。
【００１８】図６に、従来の光集積素子において、半導
体基板の小型化を図った場合のモニタフォトダイオード
の出力電流に対する、電気的迷光と乱反射などによる迷
光の特性を示す。図より、横軸は、モニタフォトダイオ
ードの出力電流値（μＡ）であり、縦軸は、該モニタフ
ォトダイオードの電流値に応じて生成する電気的迷光、
及び乱反射による迷光が信号フォトダイオードの出力に
含まれたときの電流値（μＡ）である。
体基板の小型化を図った場合のモニタフォトダイオード
の出力電流に対する、電気的迷光と乱反射などによる迷
光の特性を示す。図より、横軸は、モニタフォトダイオ
ードの出力電流値（μＡ）であり、縦軸は、該モニタフ
ォトダイオードの電流値に応じて生成する電気的迷光、
及び乱反射による迷光が信号フォトダイオードの出力に
含まれたときの電流値（μＡ）である。
【００１９】図より、乱反射などによる迷光の誤差電流
は、モニタフォトダイオードの電流値と比例関係にある
ことが分かる。それに対して、電気的迷光による誤差電
流は、モニタフォトダイオードの電流値に対して非線型
な相関特性を示す。従って、上記特開平６−４５８３８
号に開示された迷光キャンセル回路は、レーザーダイオ
ードの発光出力に比例したキャンセル量を与えるもので
あるので、電気的迷光が主体となった非線型な相関特性
を有するＤＣ誤差成分に対しては、十分なキャンセル効
果を与えることができないという問題があった。
は、モニタフォトダイオードの電流値と比例関係にある
ことが分かる。それに対して、電気的迷光による誤差電
流は、モニタフォトダイオードの電流値に対して非線型
な相関特性を示す。従って、上記特開平６−４５８３８
号に開示された迷光キャンセル回路は、レーザーダイオ
ードの発光出力に比例したキャンセル量を与えるもので
あるので、電気的迷光が主体となった非線型な相関特性
を有するＤＣ誤差成分に対しては、十分なキャンセル効
果を与えることができないという問題があった。
【００２０】このようにＤＣ誤差成分が大きいと、信号
フォトダイオードの出力を増幅する電流電圧増幅器にお
いて、ＤＣオフセットが大きくなることによりダイナミ
ックレンジが狭くなり、正確な信号読み取りができなく
なる問題があった。特に、光サーボ式磁気ディスクなど
の開口数が小さく、光利用効率の低いシステムにおいて
は、電流電圧増幅器の増幅率を高く設定する必要がある
ので、電気的迷光によるダイナミックレンジの減少がよ
り大きくなるために問題であった。
フォトダイオードの出力を増幅する電流電圧増幅器にお
いて、ＤＣオフセットが大きくなることによりダイナミ
ックレンジが狭くなり、正確な信号読み取りができなく
なる問題があった。特に、光サーボ式磁気ディスクなど
の開口数が小さく、光利用効率の低いシステムにおいて
は、電流電圧増幅器の増幅率を高く設定する必要がある
ので、電気的迷光によるダイナミックレンジの減少がよ
り大きくなるために問題であった。
【００２１】本発明は、かかる問題点を解消するために
なされたものであり、レーザーダイオードから照射され
るレーザー光に対して、モニタフォトダイオードから発
生する電気的迷光成分を信号フォトダイオードの出力か
ら除去する光集積素子を提供することを目的とする。
なされたものであり、レーザーダイオードから照射され
るレーザー光に対して、モニタフォトダイオードから発
生する電気的迷光成分を信号フォトダイオードの出力か
ら除去する光集積素子を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の請求項１に記載の光集積素子は、半導体基
板上に、２方向にレーザー光を照射するレーザーダイオ
ードと、該レーザーダイオードの一方の照射光の発光出
力を検出するモニタフォトダイオードと、上記レーザー
ダイオードの他方の照射光が情報記録媒体に入射し、そ
の反射光を検出する信号フォトダイオードと、該信号フ
ォトダイオードが出力する電流検出信号を電圧に変換し
て増幅する電流電圧増幅器とを備えた光集積素子におい
て、上記モニタフォトダイオードから発生する非線型な
相関特性を有するＤＣ誤差成分を除去する、上記モニタ
フォトダイオードの出力に対して非線型な相関特性を有
するキャンセル信号を生成する電気的迷光キャンセル回
路を備えたことを特徴とするものである。
に、本発明の請求項１に記載の光集積素子は、半導体基
板上に、２方向にレーザー光を照射するレーザーダイオ
ードと、該レーザーダイオードの一方の照射光の発光出
力を検出するモニタフォトダイオードと、上記レーザー
ダイオードの他方の照射光が情報記録媒体に入射し、そ
の反射光を検出する信号フォトダイオードと、該信号フ
ォトダイオードが出力する電流検出信号を電圧に変換し
て増幅する電流電圧増幅器とを備えた光集積素子におい
て、上記モニタフォトダイオードから発生する非線型な
相関特性を有するＤＣ誤差成分を除去する、上記モニタ
フォトダイオードの出力に対して非線型な相関特性を有
するキャンセル信号を生成する電気的迷光キャンセル回
路を備えたことを特徴とするものである。
【００２３】また、本発明の請求項２に記載の光集積素
子は、請求項１に記載の光集積素子において、上記電気
的迷光キャンセル回路は、上記モニタフォトダイオード
のカソードに接続するトランジスタと、上記信号フォト
ダイオードのカソードに接続するトランジスタと、該信
号フォトダイオードに接続するトランジスタのエミッタ
側に挿入された抵抗とからなり、上記電気的迷光キャン
セル回路に備えた抵抗の値を任意に設定することによ
り、上記モニタフォトダイオードから発生する非線型な
相関特性を有するＤＣ誤差成分に対して、所望の非線型
な相関特性を有するキャンセル信号を生成し、上記電流
電圧増幅器の出力から該キャンセル信号を減算すること
を特徴とするものである。
子は、請求項１に記載の光集積素子において、上記電気
的迷光キャンセル回路は、上記モニタフォトダイオード
のカソードに接続するトランジスタと、上記信号フォト
ダイオードのカソードに接続するトランジスタと、該信
号フォトダイオードに接続するトランジスタのエミッタ
側に挿入された抵抗とからなり、上記電気的迷光キャン
セル回路に備えた抵抗の値を任意に設定することによ
り、上記モニタフォトダイオードから発生する非線型な
相関特性を有するＤＣ誤差成分に対して、所望の非線型
な相関特性を有するキャンセル信号を生成し、上記電流
電圧増幅器の出力から該キャンセル信号を減算すること
を特徴とするものである。
【００２４】また、本発明の請求項３に記載の光集積素
子は、請求項２に記載の光集積素子において、上記電気
的迷光キャンセル回路は、上記信号フォトダイオードに
接続するトランジスタのエミッタ側に第１の抵抗を、上
記モニタフォトダイオードに接続するトランジスタのエ
ミッタ側に第２の抵抗を、さらに該第２の抵抗を介し
て、外部端子へ導出するトランジスタのエミッタ側に第
３の抵抗を挿入したものからなり、上記第２の抵抗、及
び上記第３の抵抗の抵抗値は互いに等しく、上記第１の
抵抗は、上記第２の抵抗、及び上記第３の抵抗よりも抵
抗値が大きいものであることを特徴とするものである。
子は、請求項２に記載の光集積素子において、上記電気
的迷光キャンセル回路は、上記信号フォトダイオードに
接続するトランジスタのエミッタ側に第１の抵抗を、上
記モニタフォトダイオードに接続するトランジスタのエ
ミッタ側に第２の抵抗を、さらに該第２の抵抗を介し
て、外部端子へ導出するトランジスタのエミッタ側に第
３の抵抗を挿入したものからなり、上記第２の抵抗、及
び上記第３の抵抗の抵抗値は互いに等しく、上記第１の
抵抗は、上記第２の抵抗、及び上記第３の抵抗よりも抵
抗値が大きいものであることを特徴とするものである。
【００２５】また、本発明の請求項４に記載の光集積素
子は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の光集積
素子において、上記電気的迷光キャンセル回路を構成す
る上記信号フォトダイオードに接続したトランジスタの
エミッタを介して、上記光集積素子の外部に外部補正端
子が設けられ、該外部補正端子は、外部回路側の電源電
圧端子に半固定抵抗を介して接続されていることを特徴
とするものである。
子は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の光集積
素子において、上記電気的迷光キャンセル回路を構成す
る上記信号フォトダイオードに接続したトランジスタの
エミッタを介して、上記光集積素子の外部に外部補正端
子が設けられ、該外部補正端子は、外部回路側の電源電
圧端子に半固定抵抗を介して接続されていることを特徴
とするものである。
【００２６】また、本発明の請求項５に記載の光集積素
子は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の光集積
素子において、上記電気的迷光キャンセル回路は、同一
の半導体基板上に形成していることを特徴とするもので
ある。
子は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の光集積
素子において、上記電気的迷光キャンセル回路は、同一
の半導体基板上に形成していることを特徴とするもので
ある。
【００２７】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下に、本発明
の請求項１、及び請求項５に対応する発明の実施の形態
１について図１、及び図２を用いて説明する。図１は、
本発明の実施の形態１による光集積素子の回路図であ
る。図において、１は光集積素子である。該光集積素子
１は、２方向にレーザー光を照射するレーザーダイオー
ド２と、該レーザーダイオード２の一方の照射光が光デ
ィスクに照射されたときの反射光を読み取る信号フォト
ダイオード７と、上記レーザーダイオード２の他方の照
射光の発光出力に比例した電流が出力されるモニタフォ
トダイオード９と、さらに、上記信号フォトダイオード
７の出力電流を所望の増幅比で電圧信号に変換させる、
電流電圧増幅器８を備えている。
の請求項１、及び請求項５に対応する発明の実施の形態
１について図１、及び図２を用いて説明する。図１は、
本発明の実施の形態１による光集積素子の回路図であ
る。図において、１は光集積素子である。該光集積素子
１は、２方向にレーザー光を照射するレーザーダイオー
ド２と、該レーザーダイオード２の一方の照射光が光デ
ィスクに照射されたときの反射光を読み取る信号フォト
ダイオード７と、上記レーザーダイオード２の他方の照
射光の発光出力に比例した電流が出力されるモニタフォ
トダイオード９と、さらに、上記信号フォトダイオード
７の出力電流を所望の増幅比で電圧信号に変換させる、
電流電圧増幅器８を備えている。
【００２８】さらに、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４はＰＮＰ
トランジスタであり、１４は、レーザーダイオード２の
発光出力を一定にコントロールするための電流ミラーで
あり、２５は、電気的迷光のキャンセル作用を行うため
の電流ミラーである。１５は、電源端子であり、１７、
及び２１は増幅器、２０は電圧端子、１９はレーザーパ
ワーコントロール回路である。また、Ｒ１、及びＲ２は
抵抗、Ｒ３はレーザーパワー補正用半固定抵抗である。
トランジスタであり、１４は、レーザーダイオード２の
発光出力を一定にコントロールするための電流ミラーで
あり、２５は、電気的迷光のキャンセル作用を行うため
の電流ミラーである。１５は、電源端子であり、１７、
及び２１は増幅器、２０は電圧端子、１９はレーザーパ
ワーコントロール回路である。また、Ｒ１、及びＲ２は
抵抗、Ｒ３はレーザーパワー補正用半固定抵抗である。
【００２９】次に、上記光集積素子の回路構成につい
て、図１を用いてさらに詳しく説明する。図において、
ＰＮＰトランジスタＱ１とＰＮＰトランジスタＱ２は、
電流ミラー回路１４を形成している。さらに、上記ＰＮ
ＰトランジスタＱ１とＰＮＰトランジスタＱ３は、該Ｐ
ＮＰトランジスタＱ３のエミッタ側に抵抗Ｒ１を挿入
し、電気的迷光のキャンセル作用を行う、電流ミラー回
路２５を形成している。
て、図１を用いてさらに詳しく説明する。図において、
ＰＮＰトランジスタＱ１とＰＮＰトランジスタＱ２は、
電流ミラー回路１４を形成している。さらに、上記ＰＮ
ＰトランジスタＱ１とＰＮＰトランジスタＱ３は、該Ｐ
ＮＰトランジスタＱ３のエミッタ側に抵抗Ｒ１を挿入
し、電気的迷光のキャンセル作用を行う、電流ミラー回
路２５を形成している。
【００３０】また、上記ＰＮＰトランジスタＱ３のエミ
ッタと、上記ＰＮＰトランジスタＱ１のエミッタと、上
記ＰＮＰトランジスタＱ２のエミッタとは、互いに結線
されて電源端子１５に接続されている。上記ＰＮＰトラ
ンジスタＱ１のベース、及びコレクタと、上記ＰＮＰト
ランジスタＱ２のベースとは互いに結線されてモニタフ
ォトダイオード９のカソードに接続されている。また、
上記ＰＮＰトランジスタＱ３のベースは、上記ＰＮＰト
ランジスタＱ１のベースと、上記ＰＮＰトランジスタＱ
２のベースに互いに結続され、上記ＰＮＰトランジスタ
Ｑ３のコレクタは、信号フォトダイオード７のカソード
に接続されている。
ッタと、上記ＰＮＰトランジスタＱ１のエミッタと、上
記ＰＮＰトランジスタＱ２のエミッタとは、互いに結線
されて電源端子１５に接続されている。上記ＰＮＰトラ
ンジスタＱ１のベース、及びコレクタと、上記ＰＮＰト
ランジスタＱ２のベースとは互いに結線されてモニタフ
ォトダイオード９のカソードに接続されている。また、
上記ＰＮＰトランジスタＱ３のベースは、上記ＰＮＰト
ランジスタＱ１のベースと、上記ＰＮＰトランジスタＱ
２のベースに互いに結続され、上記ＰＮＰトランジスタ
Ｑ３のコレクタは、信号フォトダイオード７のカソード
に接続されている。
【００３１】さらに、上記ＰＮＰトランジスタＱ２のコ
レクタは、光集積素子１外部に設けられた半固定抵抗Ｒ
３に接続されるとともに、増幅器１７とトランジスタＱ
４などで構成されるレーザーパワーコントロール回路１
９に接続される。該レーザーパワーコントロール回路１
９は、レーザーパワーコントロール電圧端子２０で設定
される一定電流でレーザーダイオード２を駆動してい
る。なお、上記電流ミラー回路２５は、回路を構成する
上記ＰＮＰトランジスタＱ１と上記ＰＮＰトランジスタ
Ｑ３と、該ＰＮＰトランジスタＱ３のエミッタ側に挿入
した抵抗Ｒ１とが、同一の半導体基板上に形成されてい
る。
レクタは、光集積素子１外部に設けられた半固定抵抗Ｒ
３に接続されるとともに、増幅器１７とトランジスタＱ
４などで構成されるレーザーパワーコントロール回路１
９に接続される。該レーザーパワーコントロール回路１
９は、レーザーパワーコントロール電圧端子２０で設定
される一定電流でレーザーダイオード２を駆動してい
る。なお、上記電流ミラー回路２５は、回路を構成する
上記ＰＮＰトランジスタＱ１と上記ＰＮＰトランジスタ
Ｑ３と、該ＰＮＰトランジスタＱ３のエミッタ側に挿入
した抵抗Ｒ１とが、同一の半導体基板上に形成されてい
る。
【００３２】以上のように構成された光集積素子につい
て、該光集積素子が光ディスクに蓄積された情報を検出
する仕組みについて、図２を用いて説明する。図２は、
本発明の実施の形態１による光集積素子を使用した光デ
ィスクの信号検出機構を示す図である。図において、１
は光集積素子であり、４は光ディスク、６は、該光ディ
スク４にレーザー光を集光させる対物レンズである。ま
た、上記光集積素子１は、次に説明する各装置から構成
されている。２は、２方向にレーザー光を照射するレー
ザーダイオードである。３は、該レーザーダイオード２
の一方のレーザー光が光ディスク４に向かうように進路
を変更させる立ち上げミラーである。５は、上記レーザ
ー光が光ディスク４に入射し、その反射光を回折させる
ホログラムである。７は、該ホログラム５により回折さ
れた反射光が入射する信号フォトダイオードである。８
は、該信号フォトダイオード７の出力電流を、所望の増
幅比で電圧信号に変換させる電流電圧増幅器である。９
は、レーザーダイオード２の他方のレーザー光が入射す
るモニタフォトダイオードである。３０は、図１におい
て、モニタフォトダイオード９、及び信号フォトダイオ
ード７、並びに抵抗Ｒ１（図２では図示せず）から形成
される電流ミラー回路２５に相当するものであるが、該
電流ミラー回路２５は、電気的迷光のキャンセル作用を
行うものであるので、ここでは電気的迷光キャンセル回
路と呼ぶこととする。
て、該光集積素子が光ディスクに蓄積された情報を検出
する仕組みについて、図２を用いて説明する。図２は、
本発明の実施の形態１による光集積素子を使用した光デ
ィスクの信号検出機構を示す図である。図において、１
は光集積素子であり、４は光ディスク、６は、該光ディ
スク４にレーザー光を集光させる対物レンズである。ま
た、上記光集積素子１は、次に説明する各装置から構成
されている。２は、２方向にレーザー光を照射するレー
ザーダイオードである。３は、該レーザーダイオード２
の一方のレーザー光が光ディスク４に向かうように進路
を変更させる立ち上げミラーである。５は、上記レーザ
ー光が光ディスク４に入射し、その反射光を回折させる
ホログラムである。７は、該ホログラム５により回折さ
れた反射光が入射する信号フォトダイオードである。８
は、該信号フォトダイオード７の出力電流を、所望の増
幅比で電圧信号に変換させる電流電圧増幅器である。９
は、レーザーダイオード２の他方のレーザー光が入射す
るモニタフォトダイオードである。３０は、図１におい
て、モニタフォトダイオード９、及び信号フォトダイオ
ード７、並びに抵抗Ｒ１（図２では図示せず）から形成
される電流ミラー回路２５に相当するものであるが、該
電流ミラー回路２５は、電気的迷光のキャンセル作用を
行うものであるので、ここでは電気的迷光キャンセル回
路と呼ぶこととする。
【００３３】以上のように構成された光集積素子につい
て、その動作を図２を用いて説明する。まず、半導体基
板１０上に形成されたレーザーダイオード２は、２方向
にレーザー光を照射し、一方のレーザー光は、立ち上げ
ミラー３により進路を変え、続いて対物レンズ６によっ
て集光されて、光ディスク４に照射する。該光ディスク
４に照射されたレーザー光は、上記光ディスク４に記録
された出力成分を伴って反射し、ホログラム５により回
折されて、信号フォトダイオード７に入射される。ま
た、上記信号フォトダイオード７の出力電流は、電流電
圧増幅器８により所望の増幅比で電圧信号に変換され
る。
て、その動作を図２を用いて説明する。まず、半導体基
板１０上に形成されたレーザーダイオード２は、２方向
にレーザー光を照射し、一方のレーザー光は、立ち上げ
ミラー３により進路を変え、続いて対物レンズ６によっ
て集光されて、光ディスク４に照射する。該光ディスク
４に照射されたレーザー光は、上記光ディスク４に記録
された出力成分を伴って反射し、ホログラム５により回
折されて、信号フォトダイオード７に入射される。ま
た、上記信号フォトダイオード７の出力電流は、電流電
圧増幅器８により所望の増幅比で電圧信号に変換され
る。
【００３４】一方、レーザーダイオード２の他方の照射
光は、モニタフォトダイオード９に入射される。該モニ
タフォトダイオード９は、上記レーザーダイオード２か
ら照射されるレーザー光が直接入射するようになってお
り、上記モニタフォトダイオード９からは、レーザーダ
イオード２の発光出力に比例した電流が出力されるとと
もに、電気的迷光を発生させる。該電気的迷光は、非線
型な相関特性を有するＤＣ誤差成分である。
光は、モニタフォトダイオード９に入射される。該モニ
タフォトダイオード９は、上記レーザーダイオード２か
ら照射されるレーザー光が直接入射するようになってお
り、上記モニタフォトダイオード９からは、レーザーダ
イオード２の発光出力に比例した電流が出力されるとと
もに、電気的迷光を発生させる。該電気的迷光は、非線
型な相関特性を有するＤＣ誤差成分である。
【００３５】そこで、電気的迷光キャンセル回路３０
は、上記図１に示した抵抗Ｒ１の値を任意に設定するこ
とにより、非線型な相関特性を有するキャンセル信号を
生成し、該キャンセル信号は、上記電流電圧増幅器８の
出力から減算することによって、ＤＣ誤差成分を除去す
る。
は、上記図１に示した抵抗Ｒ１の値を任意に設定するこ
とにより、非線型な相関特性を有するキャンセル信号を
生成し、該キャンセル信号は、上記電流電圧増幅器８の
出力から減算することによって、ＤＣ誤差成分を除去す
る。
【００３６】以上のように、本実施の形態１による光集
積素子によれば、半導体基板上に、レーザーダイオード
２と、信号フォトダイオード７と、モニタフォトダイオ
ード９と、電流電圧増幅器８とを備え、上記モニタフォ
トダイオード９から発生する非線型な相関特性を有する
ＤＣ誤差成分を除去するために、上記モニタフォトダイ
オードの出力に対して非線型な相関特性を有するキャン
セル信号を生成する電気的迷光キャンセル回路３０をさ
らに備えたので、上記電気的迷光キャンセル回路３０
は、レーザーダイオード２の出力に対して非線型な相関
特性を有するキャンセル信号を生成し、該キャンセル信
号は、信号フォトダイオード７に対して加算、減算を行
うことで、信号の迷光成分を除去することができる。さ
らに、信号フォトダイオード７の出力に含まれるＤＣ誤
差成分を減少させることができるため、ダイナミックレ
ンジを広くとることが可能となり、正確に信号読み取り
を行うことができる。このことは、特に、光サーボ式磁
気記録ディスクなどの光利用効率の低いシステムにおい
て、その効果は絶大である。
積素子によれば、半導体基板上に、レーザーダイオード
２と、信号フォトダイオード７と、モニタフォトダイオ
ード９と、電流電圧増幅器８とを備え、上記モニタフォ
トダイオード９から発生する非線型な相関特性を有する
ＤＣ誤差成分を除去するために、上記モニタフォトダイ
オードの出力に対して非線型な相関特性を有するキャン
セル信号を生成する電気的迷光キャンセル回路３０をさ
らに備えたので、上記電気的迷光キャンセル回路３０
は、レーザーダイオード２の出力に対して非線型な相関
特性を有するキャンセル信号を生成し、該キャンセル信
号は、信号フォトダイオード７に対して加算、減算を行
うことで、信号の迷光成分を除去することができる。さ
らに、信号フォトダイオード７の出力に含まれるＤＣ誤
差成分を減少させることができるため、ダイナミックレ
ンジを広くとることが可能となり、正確に信号読み取り
を行うことができる。このことは、特に、光サーボ式磁
気記録ディスクなどの光利用効率の低いシステムにおい
て、その効果は絶大である。
【００３７】また、電気的迷光キャンセル回路３０は、
同一の半導体基板１０上にモニタフォトダイオード９、
及び信号フォトダイオード７、並びに抵抗Ｒ１が形成さ
れているので、電気的迷光キャンセル回路を追加して
も、半導体基板の基板面積をほとんど変更することな
く、装置の小型化を保った光集積素子１を提供すること
ができる。
同一の半導体基板１０上にモニタフォトダイオード９、
及び信号フォトダイオード７、並びに抵抗Ｒ１が形成さ
れているので、電気的迷光キャンセル回路を追加して
も、半導体基板の基板面積をほとんど変更することな
く、装置の小型化を保った光集積素子１を提供すること
ができる。
【００３８】（実施の形態２）以下に、本発明の請求項
２に対応する発明の実施の形態２について、図１、及び
図５を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態
２による光集積素子の回路図である。なお、上記実施の
形態１と同じ構成、及び動作については、同じ符号を用
いて説明を省略する。
２に対応する発明の実施の形態２について、図１、及び
図５を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態
２による光集積素子の回路図である。なお、上記実施の
形態１と同じ構成、及び動作については、同じ符号を用
いて説明を省略する。
【００３９】まず、図１において、電流ミラー回路２５
ではＰＮＰトランジスタＱ３のエミッタ側にのみ、電源
端子１５との間に抵抗Ｒ１が接続されている。このとき
の上記ＰＮＰトランジスタＱ３のコレクタ電流Ｉ3Cの値
は、次式から求めることができる。 ｌｎ（Ｉmon）＝ｌｎ（Ｉ3C）＋Ｉ3C×（ｑＲ１／ｋＴ）・・・（１） ここで、Ｉmonは、ＰＮＰトランジスタＱ２のコレクタ
電流であり、この値はモニタフォトダイオード９の出力
電流に等しい。また、ｑは電子電荷、Ｒ１は抵抗Ｒ１の
抵抗値、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度である。
ではＰＮＰトランジスタＱ３のエミッタ側にのみ、電源
端子１５との間に抵抗Ｒ１が接続されている。このとき
の上記ＰＮＰトランジスタＱ３のコレクタ電流Ｉ3Cの値
は、次式から求めることができる。 ｌｎ（Ｉmon）＝ｌｎ（Ｉ3C）＋Ｉ3C×（ｑＲ１／ｋＴ）・・・（１） ここで、Ｉmonは、ＰＮＰトランジスタＱ２のコレクタ
電流であり、この値はモニタフォトダイオード９の出力
電流に等しい。また、ｑは電子電荷、Ｒ１は抵抗Ｒ１の
抵抗値、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度である。
【００４０】さらに、電流電圧増幅器８の出力電圧Ｖ
outは、信号フォトダイオード７の出力電流をＩSPD、電
流電圧増幅器８の基準電圧をＶrefとして、次式から求
めることができる。 Ｖout＝Ｖref＋Ｒ１×（ＩSPD−Ｉ3C）・・・（２） （２）式から分かるように、ＰＮＰトランジスタＱ３の
コレクタ電流Ｉ3Cは、信号フォトダイオード７の出力電
流ＩSPDに対するキャンセル成分となっている。そこ
で、モニタフォトダイオード９の出力電流Ｉmonに対す
る、上記キャンセル量Ｉ3Cの関係を図５に示す。
outは、信号フォトダイオード７の出力電流をＩSPD、電
流電圧増幅器８の基準電圧をＶrefとして、次式から求
めることができる。 Ｖout＝Ｖref＋Ｒ１×（ＩSPD−Ｉ3C）・・・（２） （２）式から分かるように、ＰＮＰトランジスタＱ３の
コレクタ電流Ｉ3Cは、信号フォトダイオード７の出力電
流ＩSPDに対するキャンセル成分となっている。そこ
で、モニタフォトダイオード９の出力電流Ｉmonに対す
る、上記キャンセル量Ｉ3Cの関係を図５に示す。
【００４１】図５は、本発明の実施の形態２による電気
的迷光キャンセル回路によるキャンセル電流特性を示す
図である。図より、横軸は、モニタフォトダイオードの
出力電流値（Ｉmon）であり、縦軸は、該モニタフォト
ダイオードの出力電流値に対するＰＮＰトランジスタＱ
３のキャンセル電流量（Ｉ3C）である。
的迷光キャンセル回路によるキャンセル電流特性を示す
図である。図より、横軸は、モニタフォトダイオードの
出力電流値（Ｉmon）であり、縦軸は、該モニタフォト
ダイオードの出力電流値に対するＰＮＰトランジスタＱ
３のキャンセル電流量（Ｉ3C）である。
【００４２】図において、上記図６の従来の光集積素子
における電気的迷光成分の特性と比較すると、非常に良
い近似を示していることが分かる。すなわち、信号フォ
トダイオード７の出力電流ＩSPDに対して、ＰＮＰトラ
ンジスタＱ３のコレクタ電流Ｉ3Cを減算することによっ
て、電気的迷光成分を適切に除去することが可能であ
る。
における電気的迷光成分の特性と比較すると、非常に良
い近似を示していることが分かる。すなわち、信号フォ
トダイオード７の出力電流ＩSPDに対して、ＰＮＰトラ
ンジスタＱ３のコレクタ電流Ｉ3Cを減算することによっ
て、電気的迷光成分を適切に除去することが可能であ
る。
【００４３】なお、電気的迷光キャンセル作用を行う電
流ミラー回路２５は、ＰＮＰトランジスタＱ３と抵抗Ｒ
１の追加のみで形成される。従って、バイポーラモノリ
シック集積回路技術によって、上記ＰＮＰトランジスタ
Ｑ３、及び上記抵抗Ｒ１を従来の電流ミラー回路１４や
電流電圧増幅器８と同一の半導体基板１０上に基板面積
をほとんど変更することなく形成することは容易であ
る。
流ミラー回路２５は、ＰＮＰトランジスタＱ３と抵抗Ｒ
１の追加のみで形成される。従って、バイポーラモノリ
シック集積回路技術によって、上記ＰＮＰトランジスタ
Ｑ３、及び上記抵抗Ｒ１を従来の電流ミラー回路１４や
電流電圧増幅器８と同一の半導体基板１０上に基板面積
をほとんど変更することなく形成することは容易であ
る。
【００４４】以上のように、本実施の形態２による光集
積素子によれば、電流ミラー回路２５は、信号フォトダ
イオード７に接続するＰＮＰトランジスタＱ３のエミッ
タ側に抵抗Ｒ１を挿入し、該抵抗Ｒ１の値を任意に設定
することにより、モニタフォトダイオード９から発生す
る非線型な相関特性を有するＤＣ誤差成分に対して、所
望の非線型な相関特性を有するキャンセル信号を生成
し、上記電流電圧増幅器８から減算するものとしたの
で、電流ミラー回路２５は、抵抗Ｒ１の値を任意に定め
ることにより、上記モニタフォトダイオード９から発生
する、非線型な相関特性を有する電気的迷光の除去を適
切に行うことが可能である。また、電流ミラー回路２５
は、ＰＮＰトランジスタＱ３と抵抗Ｒ１の追加のみで形
成することができ、同一の半導体基板内において回路面
積をほとんど変更することなく容易に形成することがで
きる。
積素子によれば、電流ミラー回路２５は、信号フォトダ
イオード７に接続するＰＮＰトランジスタＱ３のエミッ
タ側に抵抗Ｒ１を挿入し、該抵抗Ｒ１の値を任意に設定
することにより、モニタフォトダイオード９から発生す
る非線型な相関特性を有するＤＣ誤差成分に対して、所
望の非線型な相関特性を有するキャンセル信号を生成
し、上記電流電圧増幅器８から減算するものとしたの
で、電流ミラー回路２５は、抵抗Ｒ１の値を任意に定め
ることにより、上記モニタフォトダイオード９から発生
する、非線型な相関特性を有する電気的迷光の除去を適
切に行うことが可能である。また、電流ミラー回路２５
は、ＰＮＰトランジスタＱ３と抵抗Ｒ１の追加のみで形
成することができ、同一の半導体基板内において回路面
積をほとんど変更することなく容易に形成することがで
きる。
【００４５】（実施の形態３）以下に、本発明の請求項
３に対応する発明の実施の形態３について、図３を参照
して説明する。図３は、本発明の実施の形態３による光
集積素子の回路図である。図において、Ｒ１、及びＲ
４、Ｒ５は抵抗である。なお、上記実施の形態１と同じ
構成については、同じ符号を用いて説明を省略する。
３に対応する発明の実施の形態３について、図３を参照
して説明する。図３は、本発明の実施の形態３による光
集積素子の回路図である。図において、Ｒ１、及びＲ
４、Ｒ５は抵抗である。なお、上記実施の形態１と同じ
構成については、同じ符号を用いて説明を省略する。
【００４６】以上のように構成された光集積素子につい
て、その動作を図３を用いて説明する。まず、抵抗Ｒ４
と抵抗Ｒ５の抵抗値は互いに等しく（Ｒ４＝Ｒ５）設定
し、抵抗Ｒ１は、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５よりも大きい値
（Ｒ１＞Ｒ４（Ｒ５））に設定する。続いて、レーザー
ダイオード２から２方向に出力される照射光のうちの一
方は、光ディスク（図示せず）に照射し、反射されて信
号フォトダイオード７に入射する。そして、他方の照射
光は、モニタフォトダイオード９に入射する。このと
き、該モニタフォトダイオード９は、上記レーザーダイ
オード２の発光出力に比例した電流が出力されるととも
に、非線型な相関特性を有するＤＣ誤差成分を含んだ信
号を生成する。
て、その動作を図３を用いて説明する。まず、抵抗Ｒ４
と抵抗Ｒ５の抵抗値は互いに等しく（Ｒ４＝Ｒ５）設定
し、抵抗Ｒ１は、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５よりも大きい値
（Ｒ１＞Ｒ４（Ｒ５））に設定する。続いて、レーザー
ダイオード２から２方向に出力される照射光のうちの一
方は、光ディスク（図示せず）に照射し、反射されて信
号フォトダイオード７に入射する。そして、他方の照射
光は、モニタフォトダイオード９に入射する。このと
き、該モニタフォトダイオード９は、上記レーザーダイ
オード２の発光出力に比例した電流が出力されるととも
に、非線型な相関特性を有するＤＣ誤差成分を含んだ信
号を生成する。
【００４７】そこで、このＤＣ誤差成分を含んだ信号を
除去するために、前述の（１）式、及び（２）式に基づ
いて抵抗値の設定を行う。つまり、電気的迷光キャンセ
ル回路３０は、抵抗Ｒ１の値を任意に設定して、モニタ
フォトダイオード９から発生する、非線型な相関特性を
有するＤＣ誤差成分に対するキャンセル信号を生成し、
該キャンセル信号を信号フォトダイオード７の出力から
差し引くことによって、ＤＣ誤差成分を除去する。
除去するために、前述の（１）式、及び（２）式に基づ
いて抵抗値の設定を行う。つまり、電気的迷光キャンセ
ル回路３０は、抵抗Ｒ１の値を任意に設定して、モニタ
フォトダイオード９から発生する、非線型な相関特性を
有するＤＣ誤差成分に対するキャンセル信号を生成し、
該キャンセル信号を信号フォトダイオード７の出力から
差し引くことによって、ＤＣ誤差成分を除去する。
【００４８】以上のように、本実施の形態３による光集
積素子によれば、ＰＮＰトランジスタＱ１と電源端子１
５との間に抵抗Ｒ４を設け、ＰＮＰトランジスタＱ２と
電源端子１５との間に抵抗Ｒ５を設け、ＰＮＰトランジ
スタＱ３と電源端子１５との間に抵抗Ｒ１を設け、そし
て、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５の抵抗値は互いに等しく設定
し、抵抗Ｒ１は、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５よりも大きい値に
設定したので、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５に対して、抵抗Ｒ１
の値を任意に定めることにより、上記モニタフォトダイ
オード９から発生する、非線型な相関特性を有する電気
的迷光の除去を適切に行うことが可能である。また、抵
抗の数が増えても、電気的迷光キャンセル回路３０は、
同一の半導体基板内において回路面積をほとんど変更す
ることなく容易に形成することができる。
積素子によれば、ＰＮＰトランジスタＱ１と電源端子１
５との間に抵抗Ｒ４を設け、ＰＮＰトランジスタＱ２と
電源端子１５との間に抵抗Ｒ５を設け、ＰＮＰトランジ
スタＱ３と電源端子１５との間に抵抗Ｒ１を設け、そし
て、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５の抵抗値は互いに等しく設定
し、抵抗Ｒ１は、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５よりも大きい値に
設定したので、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５に対して、抵抗Ｒ１
の値を任意に定めることにより、上記モニタフォトダイ
オード９から発生する、非線型な相関特性を有する電気
的迷光の除去を適切に行うことが可能である。また、抵
抗の数が増えても、電気的迷光キャンセル回路３０は、
同一の半導体基板内において回路面積をほとんど変更す
ることなく容易に形成することができる。
【００４９】（実施の形態４）以下に、本発明の請求項
４に対応する発明の実施の形態４について、図４を参照
して説明する。図４は、本発明の実施の形態４による光
集積素子の回路図である。図において、２２は外部補正
端子であり、Ｒ６は半固定抵抗である。なお、上記の実
施の形態１と同じ構成については、同じ符号を用いて説
明を省略する。
４に対応する発明の実施の形態４について、図４を参照
して説明する。図４は、本発明の実施の形態４による光
集積素子の回路図である。図において、２２は外部補正
端子であり、Ｒ６は半固定抵抗である。なお、上記の実
施の形態１と同じ構成については、同じ符号を用いて説
明を省略する。
【００５０】以上のように構成された光集積素子につい
て、その動作を図４を用いて説明する。まず、電気的迷
光キャンセル回路を構成する電流ミラー回路２５は、信
号フォトダイオード７のカソードに接続されるＰＮＰト
ランジスタＱ３のエミッタを介して光集積素子１の外部
に外部補正端子２２を設け、外部の回路側に設けた電源
電圧端子１５から半固定抵抗Ｒ６を介して上記外部補正
端子２２に接続する構成とした。
て、その動作を図４を用いて説明する。まず、電気的迷
光キャンセル回路を構成する電流ミラー回路２５は、信
号フォトダイオード７のカソードに接続されるＰＮＰト
ランジスタＱ３のエミッタを介して光集積素子１の外部
に外部補正端子２２を設け、外部の回路側に設けた電源
電圧端子１５から半固定抵抗Ｒ６を介して上記外部補正
端子２２に接続する構成とした。
【００５１】続いて、レーザーダイオード２から２方向
に出力される照射光のうち一方は、光ディスク（図示せ
ず）に照射し、反射されて信号フォトダイオード７に入
射される。そして、他方の照射光は、モニタフォトダイ
オード９に入射される。このとき、該モニタフォトダイ
オード９は、上記レーザーダイオード２の発光出力に比
例した電流が出力されるとともに、非線型な相関特性を
有するＤＣ誤差成分を含んだ信号を生成する。そこで、
電気的迷光キャンセル回路３０は、半固定抵抗Ｒ６の値
を任意に設定して、非線型な相関特性を有するキャンセ
ル信号を生成し、該キャンセル信号を信号フォトダイオ
ード７の出力から差し引くことによって、ＤＣ誤差成分
を除去する。
に出力される照射光のうち一方は、光ディスク（図示せ
ず）に照射し、反射されて信号フォトダイオード７に入
射される。そして、他方の照射光は、モニタフォトダイ
オード９に入射される。このとき、該モニタフォトダイ
オード９は、上記レーザーダイオード２の発光出力に比
例した電流が出力されるとともに、非線型な相関特性を
有するＤＣ誤差成分を含んだ信号を生成する。そこで、
電気的迷光キャンセル回路３０は、半固定抵抗Ｒ６の値
を任意に設定して、非線型な相関特性を有するキャンセ
ル信号を生成し、該キャンセル信号を信号フォトダイオ
ード７の出力から差し引くことによって、ＤＣ誤差成分
を除去する。
【００５２】以上のように、本実施の形態４による光集
積素子によれば、電流ミラー回路２５を構成するＰＮＰ
トランジスタＱ３のエミッタを介して、光集積素子１の
外部に外部補正端子２２、及び半固定抵抗Ｒ６を設けた
ので、半固定抵抗Ｒ６の値を任意に定めることにより、
上記モニタフォトダイオード９から発生する、非線型な
相関特性を有する電気的迷光の除去を適切に行うことが
可能である。また、モニタフォトダイオード９から出力
される電気的迷光信号に対して、光集積素子１の外部に
設けた半固定抵抗Ｒ６を調整してキャンセル信号を生成
することができるので、操作が容易である。
積素子によれば、電流ミラー回路２５を構成するＰＮＰ
トランジスタＱ３のエミッタを介して、光集積素子１の
外部に外部補正端子２２、及び半固定抵抗Ｒ６を設けた
ので、半固定抵抗Ｒ６の値を任意に定めることにより、
上記モニタフォトダイオード９から発生する、非線型な
相関特性を有する電気的迷光の除去を適切に行うことが
可能である。また、モニタフォトダイオード９から出力
される電気的迷光信号に対して、光集積素子１の外部に
設けた半固定抵抗Ｒ６を調整してキャンセル信号を生成
することができるので、操作が容易である。
【００５３】
【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に記載
の光集積素子によれば、半導体基板上に、２方向にレー
ザー光を照射するレーザーダイオードと、該レーザーダ
イオードの一方の照射光の発光出力を検出するモニタフ
ォトダイオードと、上記レーザーダイオードの他方の照
射光が情報記録媒体に入射し、その反射光を検出する信
号フォトダイオードと、該信号フォトダイオードが出力
する電流検出信号を電圧に変換して増幅する電流電圧増
幅器とを備えた光集積素子において、上記モニタフォト
ダイオードから発生する非線型な相関特性を有するＤＣ
誤差成分を除去する、上記モニタフォトダイオードの出
力に対して非線型な相関特性を有するキャンセル信号を
生成する電気的迷光キャンセル回路を備えるものとした
ので、上記電気的迷光キャンセル回路は、レーザーダイ
オードの出力に対して非線型な相関特性を有するキャン
セル信号を生成し、該キャンセル信号は、信号フォトダ
イオードの出力に対して減算を行うことで信号の迷光成
分を除去することができる。さらに、信号フォトダイオ
ードの出力に含まれるＤＣ誤差成分を減少することがで
きるため動作レンジを広くとることが可能である。
の光集積素子によれば、半導体基板上に、２方向にレー
ザー光を照射するレーザーダイオードと、該レーザーダ
イオードの一方の照射光の発光出力を検出するモニタフ
ォトダイオードと、上記レーザーダイオードの他方の照
射光が情報記録媒体に入射し、その反射光を検出する信
号フォトダイオードと、該信号フォトダイオードが出力
する電流検出信号を電圧に変換して増幅する電流電圧増
幅器とを備えた光集積素子において、上記モニタフォト
ダイオードから発生する非線型な相関特性を有するＤＣ
誤差成分を除去する、上記モニタフォトダイオードの出
力に対して非線型な相関特性を有するキャンセル信号を
生成する電気的迷光キャンセル回路を備えるものとした
ので、上記電気的迷光キャンセル回路は、レーザーダイ
オードの出力に対して非線型な相関特性を有するキャン
セル信号を生成し、該キャンセル信号は、信号フォトダ
イオードの出力に対して減算を行うことで信号の迷光成
分を除去することができる。さらに、信号フォトダイオ
ードの出力に含まれるＤＣ誤差成分を減少することがで
きるため動作レンジを広くとることが可能である。
【００５４】本発明の請求項２に記載の光集積素子によ
れば、請求項１に記載の光集積素子において、上記電気
的迷光キャンセル回路は、上記モニタフォトダイオード
のカソードに接続するトランジスタと、上記信号フォト
ダイオードのカソードに接続するトランジスタと、該信
号フォトダイオードに接続するトランジスタのエミッタ
側に挿入された抵抗とからなり、上記電気的迷光キャン
セル回路に備えた抵抗の値を任意に設定することによ
り、上記モニタフォトダイオードから発生する非線型な
相関特性を有するＤＣ誤差成分に対して、所望の非線型
な相関特性を有するキャンセル信号を生成し、上記電流
電圧増幅器の出力から該キャンセル信号を減算すること
としたので、電気的迷光キャンセル回路は、ＰＮＰトラ
ンジスタと抵抗の追加のみで形成することができ、同一
の半導体基板内において回路面積をほとんど変更するこ
となく容易に形成することができる。また、抵抗値を任
意に定めることにより、上記モニタフォトダイオードか
ら発生する、非線型な相関特性を有する電気的迷光の除
去を適切に行うことが可能である。
れば、請求項１に記載の光集積素子において、上記電気
的迷光キャンセル回路は、上記モニタフォトダイオード
のカソードに接続するトランジスタと、上記信号フォト
ダイオードのカソードに接続するトランジスタと、該信
号フォトダイオードに接続するトランジスタのエミッタ
側に挿入された抵抗とからなり、上記電気的迷光キャン
セル回路に備えた抵抗の値を任意に設定することによ
り、上記モニタフォトダイオードから発生する非線型な
相関特性を有するＤＣ誤差成分に対して、所望の非線型
な相関特性を有するキャンセル信号を生成し、上記電流
電圧増幅器の出力から該キャンセル信号を減算すること
としたので、電気的迷光キャンセル回路は、ＰＮＰトラ
ンジスタと抵抗の追加のみで形成することができ、同一
の半導体基板内において回路面積をほとんど変更するこ
となく容易に形成することができる。また、抵抗値を任
意に定めることにより、上記モニタフォトダイオードか
ら発生する、非線型な相関特性を有する電気的迷光の除
去を適切に行うことが可能である。
【００５５】本発明の請求項３に記載の光集積素子によ
れば、請求項２に記載の光集積素子において、上記電気
的迷光キャンセル回路は、上記信号フォトダイオードに
接続するトランジスタのエミッタ側に第１の抵抗を、上
記モニタフォトダイオードに接続するトランジスタのエ
ミッタ側に第２の抵抗を、さらに該第２の抵抗を介し
て、外部端子へ導出するトランジスタのエミッタ側に第
３の抵抗を挿入したものからなり、上記第２の抵抗、及
び上記第３の抵抗の抵抗値は互いに等しく、上記第１の
抵抗は、上記第２の抵抗、及び上記第３の抵抗よりも抵
抗値が大きいものであることとしたので、第２の抵抗、
及び第３の抵抗に対して、第１の抵抗の値を任意に定め
ることにより、上記モニタフォトダイオードから発生す
る、非線型な相関特性を有する電気的迷光の除去を適切
に行うことが可能である。また、電気的迷光キャンセル
回路は、同一の半導体基板内において回路面積をほとん
ど変更することなく容易に形成することができる。
れば、請求項２に記載の光集積素子において、上記電気
的迷光キャンセル回路は、上記信号フォトダイオードに
接続するトランジスタのエミッタ側に第１の抵抗を、上
記モニタフォトダイオードに接続するトランジスタのエ
ミッタ側に第２の抵抗を、さらに該第２の抵抗を介し
て、外部端子へ導出するトランジスタのエミッタ側に第
３の抵抗を挿入したものからなり、上記第２の抵抗、及
び上記第３の抵抗の抵抗値は互いに等しく、上記第１の
抵抗は、上記第２の抵抗、及び上記第３の抵抗よりも抵
抗値が大きいものであることとしたので、第２の抵抗、
及び第３の抵抗に対して、第１の抵抗の値を任意に定め
ることにより、上記モニタフォトダイオードから発生す
る、非線型な相関特性を有する電気的迷光の除去を適切
に行うことが可能である。また、電気的迷光キャンセル
回路は、同一の半導体基板内において回路面積をほとん
ど変更することなく容易に形成することができる。
【００５６】本発明の請求項４に記載の光集積素子によ
れば、請求項１から請求項３のいずれかに記載の光集積
素子において、上記電気的迷光キャンセル回路を構成す
る上記信号フォトダイオードに接続したトランジスタの
エミッタを介して、上記光集積素子の外部に外部補正端
子が設けられ、該外部補正端子は、外部回路側の電源電
圧端子に半固定抵抗を介して接続されていることとした
ので、該半固定抵抗を任意に定めることにより、上記モ
ニタフォトダイオードから発生する非線型な相関特性を
有する電気的迷光の除去を適切に行うことができる。ま
た、半固定抵抗は、光集積素子の外部に設けられている
ので、操作が容易である。
れば、請求項１から請求項３のいずれかに記載の光集積
素子において、上記電気的迷光キャンセル回路を構成す
る上記信号フォトダイオードに接続したトランジスタの
エミッタを介して、上記光集積素子の外部に外部補正端
子が設けられ、該外部補正端子は、外部回路側の電源電
圧端子に半固定抵抗を介して接続されていることとした
ので、該半固定抵抗を任意に定めることにより、上記モ
ニタフォトダイオードから発生する非線型な相関特性を
有する電気的迷光の除去を適切に行うことができる。ま
た、半固定抵抗は、光集積素子の外部に設けられている
ので、操作が容易である。
【００５７】本発明の請求項５に記載の光集積素子によ
れば、請求項１から請求項４のいずれかに記載の光集積
素子において、上記電気的迷光キャンセル回路は、同一
の半導体基板上に形成したものであるので、電気的迷光
キャンセル回路を追加しても、半導体基板の基板面積を
ほとんど変更することなく、装置の小型化を保った光集
積素子を提供することができる。
れば、請求項１から請求項４のいずれかに記載の光集積
素子において、上記電気的迷光キャンセル回路は、同一
の半導体基板上に形成したものであるので、電気的迷光
キャンセル回路を追加しても、半導体基板の基板面積を
ほとんど変更することなく、装置の小型化を保った光集
積素子を提供することができる。
【図１】本発明の実施の形態１、及び実施の形態２によ
る光集積素子の回路図である。
る光集積素子の回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１による光集積素子を使用
した光ディスクの信号検出機構を示す図である。
した光ディスクの信号検出機構を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態３による光集積素子の回路
図である。
図である。
【図４】本発明の実施の形態４による光集積素子の回路
図である。
図である。
【図５】本発明の実施の形態２による電気的迷光キャン
セル回路によるキャンセル電流特性を示す図である。
セル回路によるキャンセル電流特性を示す図である。
【図６】従来の光集積素子において、モニタフォトダイ
オードの出力電流に対する電気的迷光、及び乱反射など
による迷光の特性を示した図である。
オードの出力電流に対する電気的迷光、及び乱反射など
による迷光の特性を示した図である。
【図７】従来の光集積素子を使用した光ディスクの信号
検出機構を示す図である。
検出機構を示す図である。
【図８】従来の光集積素子を構成する半導体基板を光デ
ィスクの方向から見た図である。
ィスクの方向から見た図である。
【図９】図８の光集積素子において、半導体基板の小型
化を図った場合の各装置の配線図である。
化を図った場合の各装置の配線図である。
【図１０】従来の光集積素子の回路図である。
１ 光集積素子 ２ レーザーダイオード ３ 立ち上げミラー ４ 光ディスク ５ ホログラム ６ 対物レンズ ７ 信号フォトダイオード ８ 電流電圧増幅器 ９ モニタフォトダイオード １０ 半導体基板 １１ 迷走電流 １４、２５ 電流ミラー回路 １５ 電源端子 １７、２１ 増幅器 １９ レーザーパワーコントロール回路 ２０ レーザーパワーコントロール電圧端子 ２２ 外部補正端子 ３０ 電気的迷光キャンセル回路 Ｑ１、Ｑ２，Ｑ３、Ｑ４ ＰＮＰトランジスタ Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５ 抵抗 Ｒ３、Ｒ６ 半固定抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−45838（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−55549（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−111353（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−9030（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−211985（ＪＰ，Ａ) 電子情報通信学会技術研究報告，1996 年，Ｖｏｌ．96， Ｎｏ．266，ｐ．61 −68 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50 G11B 7/125
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体基板上に、２方向にレーザー光を
照射するレーザーダイオードと、該レーザーダイオード
の一方の照射光の発光出力を検出するモニタフォトダイ
オードと、上記レーザーダイオードの他方の照射光が情
報記録媒体に入射し、その反射光を検出する信号フォト
ダイオードと、該信号フォトダイオードが出力する電流
検出信号を電圧に変換して増幅する電流電圧増幅器とを
備えた光集積素子において、 上記モニタフォトダイオードから発生する非線型な相関
特性を有するＤＣ誤差成分を除去する、上記モニタフォ
トダイオードの出力に対して非線型な相関特性を有する
キャンセル信号を生成する電気的迷光キャンセル回路を
備えた、ことを特徴とする光集積素子。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光集積素子において、 上記電気的迷光キャンセル回路は、上記モニタフォトダ
イオードのカソードに接続するトランジスタと、上記信
号フォトダイオードのカソードに接続するトランジスタ
と、該信号フォトダイオードに接続するトランジスタの
エミッタ側に挿入された抵抗とからなり、 上記電気的迷光キャンセル回路に備えた抵抗の値を任意
に設定することにより、上記モニタフォトダイオードか
ら発生する非線型な相関特性を有するＤＣ誤差成分に対
して、所望の非線型な相関特性を有するキャンセル信号
を生成し、上記電流電圧増幅器の出力から該キャンセル
信号を減算する、ことを特徴とする光集積素子。 - 【請求項３】 請求項２に記載の光集積素子において、 上記電気的迷光キャンセル回路は、上記信号フォトダイ
オードに接続するトランジスタのエミッタ側に第１の抵
抗を、上記モニタフォトダイオードに接続するトランジ
スタのエミッタ側に第２の抵抗を、さらに該第２の抵抗
を介して、外部端子へ導出するトランジスタのエミッタ
側に第３の抵抗を挿入したものからなり、上記第２の抵
抗、及び上記第３の抵抗の抵抗値は互いに等しく、上記
第１の抵抗は、上記第２の抵抗、及び上記第３の抵抗よ
りも抵抗値が大きいものである、ことを特徴とする光集
積素子。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
の光集積素子において、 上記電気的迷光キャンセル回路を構成する上記信号フォ
トダイオードに接続したトランジスタのエミッタを介し
て、上記光集積素子の外部に外部補正端子が設けられ、 該外部補正端子は、外部回路側の電源電圧端子に半固定
抵抗を介して接続されている、 ことを特徴とする光集積素子。 - 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれかに記載
の光集積素子において、 上記電気的迷光キャンセル回路は、同一の半導体基板上
に形成している、 ことを特徴とする光集積素子。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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- 1999-10-05 JP JP28477499A patent/JP3330105B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 2000-10-04 CN CNB008021848A patent/CN1140026C/zh not_active Expired - Fee Related
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- 2000-10-04 KR KR10-2001-7006959A patent/KR100408962B1/ko not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 電子情報通信学会技術研究報告，１９９６年，Ｖｏｌ．９６， Ｎｏ．２６６，ｐ．６１−６８ |
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