光集積素子及びそれを用いた光ピックアップ装置
【課題】異なる波長を有する複数の半導体レーザからの光を受光素子でモニターし、一定の電流値を出力する。
【解決手段】光集積素子は、波長の異なるレーザ光を出射する複数の半導体レーザ１０１、１０２と、複数の半導体レーザ１０１、１０２の端子間電圧を比較し、その比較結果に応じた信号を出力するコンパレータ回路１０５と、複数の半導体レーザ１０１、１０２から出射されるレーザ光の光量に応じて光電流を出力する受光素子１０６と、コンパレータ回路１０５から出力される信号に基づいて、受光素子１０６から出力される光電流を増幅又は減衰の切り替えを行い、モニター信号を出力するカレントミラー回路１０７とを備える。
【解決手段】光集積素子は、波長の異なるレーザ光を出射する複数の半導体レーザ１０１、１０２と、複数の半導体レーザ１０１、１０２の端子間電圧を比較し、その比較結果に応じた信号を出力するコンパレータ回路１０５と、複数の半導体レーザ１０１、１０２から出射されるレーザ光の光量に応じて光電流を出力する受光素子１０６と、コンパレータ回路１０５から出力される信号に基づいて、受光素子１０６から出力される光電流を増幅又は減衰の切り替えを行い、モニター信号を出力するカレントミラー回路１０７とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明に開示する技術は、複数の異なる波長の光を受光する光集積素子及び該光集積素子を備えた光ピックアップ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大容量でランダムアクセス可能なデジタルメディアとして、ＣＤ、ＤＶＤ、及びＢＤなどの光ディスクがある。これらＣＤ、ＤＶＤ、及びＢＤの光ディスクのデータの読み込み又は書き込みのために光ピックアップ装置が用いられる。光ピックアップ装置で使用される半導体レーザとしては、ＣＤ、ＤＶＤ、及びＢＤの各光ディスクの情報量によって異なり、赤外レーザ（λ＝７８０ｎｍ）、赤色レーザ（λ＝６５０ｎｍ）、又は青色レーザ（λ＝４１０ｎｍ）と、波長の異なる複数の半導体レーザが必要である。光ピックアップ装置の中には、データの読み込み又は書き込みを行う際に半導体レーザの出力を安定させるために、半導体レーザが出力する光を受光素子でモニターし、モニター信号によって半導体レーザの出力制御を行う自動出力制御回路（ＡＰＣ回路）がある。
【０００３】
第１の背景技術の光ピックアップ装置では、波長の異なる複数の半導体レーザから出力された光を共通の受光素子で受光し、その受光素子から出力される光電流をカレントミラー回路においてモニター信号として生成し、ＡＰＣ回路の各々に出力する。半導体レーザのモニター信号に基づいて、各ＡＰＣ回路は、複数の半導体レーザの出力制御を行う（例えば、下記特許文献１の図２参照）。
【０００４】
複数の半導体レーザを用いた光ピックアップ装置においても、対応する半導体レーザのモニター信号に基づいて、半導体レーザの出力制御を行うＡＰＣ回路を使用すればよい。このため、基本的には単一の半導体レーザを搭載していた光ピックアップ装置で用いていたＡＰＣ回路をそのまま利用できるので、技術面及びコスト面での負荷を軽減できる。特に、半導体レーザ又はモニター用受光素子が光学系と共に光ヘッドに構成され、ＡＰＣ回路がヘッド駆動装置に構成されている場合には、カレントミラー回路を追加変更するなどの設計変更を行うだけでよく、ＡＰＣ回路が構成されるヘッド駆動装置側では設計変更を行う必要がない。
【０００５】
また、第２の背景技術の光ピックアップ装置は、複数の半導体レーザにそれぞれ対応した複数の可変抵抗器と、複数の半導体レーザに対応した一つの光検出手段と、半導体レーザから出力される光の出力が一定となるように半導体レーザの出力制御を行う出力安定化手段とを備える。そして、各々の可変抵抗器の抵抗を変化させることにより、各可変抵抗器に対応した各半導体レーザから出力される光の出力が所定のレベルとなるように設定される（例えば、下記特許文献２の図１参照）。
【０００６】
このＡＰＣ回路では、一つの回路で複数の半導体レーザの出力制御を行うことができるので、複数の半導体レーザに対して各々独立にＡＰＣ回路を用意する場合に比べて装置自体の小型化を図ることができる。さらに、部品点数の削減を図ることができるので、製造コストの削減も図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１３３６９２号公報
【特許文献２】特開２００１−８５７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した第１の背景技術によると、複数の半導体レーザの出力制御を行うために、それぞれに対応したＡＰＣ回路が備えられており、受光素子からの光電流をカレントミラー回路でモニター信号として生成し、カレントミラー回路から個々に異なるモニター信号が対応する各々のＡＰＣ回路に出力される。このため、ＡＰＣ回路に出力するためのモニター信号用の端子数が増加して、光集積素子のチップサイズが大きくなる。さらに、単一の半導体レーザを搭載していた光ピックアップ装置で用いていたＡＰＣ回路に合わせるために、カレントミラー回路のミラー比を設計しているので、カレントミラー回路から出力されるモニター信号の電流値が異なり、それぞれのモニター信号に対して検査規格を設ける必要が生じると共に検査数増加の要因にもなるので、製造コストの増加に繋がる。
【０００９】
また、上述した第２の背景技術によると、半導体レーザによって受光素子から出力されるモニター信号の電流値が異なるので、複数の半導体レーザの出力制御を一つのＡＰＣ回路で行うためには、複数の半導体レーザにそれぞれ対応した複数の可変抵抗器を備える必要があり、光ピックアップ装置の構成が複雑になる。
【００１０】
前記に鑑み、本発明の目的は、半導体レーザから出力された光の波長に依存することなく、受光素子からのモニター電流の値を自動的に一定とすることを可能とする光集積素子及びそれを用いた光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題を解決するために、本発明の一側面に係る光集積素子は、波長の異なるレーザ光を出射する複数の半導体レーザと、複数の半導体レーザの各々の端子間電圧を比較し、その比較結果に応じた信号を出力する比較回路と、複数の半導体レーザから出射されるレーザ光の各々の光量に応じて光電流を出力する受光素子と、比較回路から出力される信号に基づいて、受光素子から出力される光電流を増幅又は減衰の切り替えを行い、モニター信号を出力する光電流増幅器とを備える。
【００１２】
本発明の一側面に係る光集積素子において、光電流増幅器は、入力端子が受光素子に接続された第１のカレントミラー回路であり、比較回路から出力される信号に基づいて、第１のカレントミラー回路の入力側のトランジスタのエミッタに接続された第１のエミッタ抵抗の抵抗値と、第１のカレントミラー回路の出力側のトランジスタのエミッタに接続された第２のエミッタ抵抗の抵抗値とのいずれか一方に切り替えることにより、第１のカレントミラー回路のミラー比を変更する構成であってもよい。
【００１３】
この場合において、第１のエミッタ抵抗又は第２のエミッタ抵抗は、並列接続された複数の抵抗によって構成されており、複数の抵抗のうちの少なくとも１つはスイッチ素子を介して接続されており、スイッチ素子が、比較回路から出力される信号に基づいて、ＯＮとＯＦＦとを切り替えることにより、第１のカレントミラー回路のミラー比を変更する構成であってもよい。
【００１４】
この場合において、第１のエミッタ抵抗又は第２のエミッタ抵抗は、直列接続された複数の抵抗によって構成されており、複数の抵抗のうちの少なくとも１つはスイッチ素子と並列に接続されており、スイッチ素子が、比較回路から出力される信号に基づいて、ＯＮとＯＦＦとを切り替えることにより、第１のカレントミラー回路のミラー比を変更する構成であってもよい。
【００１５】
本発明の一側面に係る光集積素子において、光電流増幅器は、ミラー比が異なる複数のカレントミラー回路であり、複数のカレントミラー回路の各々の入力は、複数のカレントミラー回路の各々に一対一に対応するように接続されたスイッチ素子を介して、受光素子に接続されており、複数のカレントミラー回路の各々の出力は、共通接続されており、スイッチ素子が、比較回路から出力される信号に基づいて、ＯＮとＯＦＦとを切り替えることにより、複数のカレントミラー回路のうちの１つを選択してミラー比を変更する構成であってもよい。
【００１６】
本発明の一側面に係る光集積素子において、光電流増幅器は、複数の半導体レーザの各々の波長に対して一定の電流値を出力する構成であってもよい。
【００１７】
本発明の一側面に係る光集積素子において、光電流増幅器は、出力端子が１つのみである構成であってもよい。
【００１８】
本発明の一側面に係る光ピックアップ装置は、上記一側面に係る光集積素子を備える構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明の一側面の光集積素子によると、複数の半導体レーザから出力される光の波長に依存することなく、受光素子からのモニター電流を一定にすることができる。このため、検査規格を統一できると共に検査数を減らすことができる。その結果、製造コストの削減が図られると共に、モニター電流の出力端子を分ける必要が無いためチップサイズの削減も可能となる。また、発光している半導体レーザに依存することなく、モニター電流の値が一定であるため、本発明の一側面に係る光集積素子を用いると、ＡＰＣ回路及び光ピックアップ装置の構成を簡素化できる。さらに、半導体レーザの端子をモニターして自動的にカレントミラー回路のミラー比を切り替えるため、外部からの切り替え用の信号が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る光集積素子の構成を示す回路図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係る光集積素子の変形例の構成を示す回路図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施形態に係る光集積素子の構成を示す回路図である。
【図４】図４は、本発明の第３の実施形態に係る光集積素子の構成を示す回路図である。
【図５】図５は、本発明の第４の実施形態に係る光集積素子を用いた光ピックアップ装置の構成の一例を示す模式図である。
【図６】図６は、本発明の第４の実施形態に係る光集積素子とＡＰＣ回路との接続関係を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の例示的な各実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下では、図面及び詳細な説明をもって本発明の技術的思想を明確に説明するものであり、当該技術分野におけるいずれかの当業者であれば、本発明の好ましい実施例を理解した後に、本発明が開示する技術により、変更及び付加を加えることが可能であり、これは本発明の技術的思想及び範囲を逸脱するものではない。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光集積素子の構成を示している。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の光集積素子は、図示しない光記録媒体に記録の読み取り及び書き込みを行うための光ピックアップ装置に典型的には用いられ、赤色半導体レーザ１０１と、赤外半導体レーザ１０２と、半導体レーザの各々の端子間電圧を比較し、その比較結果に応じた信号を出力するコンパレータ回路１０５と、スイッチ回路１１２と、受光素子１０６と、カレントミラー回路１０７とを備えている。
【００２４】
赤色及び赤外半導体レーザ１０１及び１０２の各々は、図示しない光記録媒体に光ビームを照射する。赤色及び赤外半導体レーザ１０１及び１０２の各々のカソード側の端子はＧＮＤに接地されている。受光素子１０６は、フォトダイオードであり、半導体レーザから出力される光を受光して光電流を出力する。コンパレータ回路１０５は、赤色半導体レーザ１０１のアノード端子１０３と赤外半導体レーザ１０２のアノード端子１０４との間の電圧を比較した結果に応じた信号を出力する。スイッチ回路１１２は、コンパレータ回路１０５からの信号によりＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行う。カレントミラー回路１０７は、抵抗１０８〜１１０及びトランジスタ１１３、１１４を備えており、スイッチ回路１１２のＯＮ／ＯＦＦ動作によってミラー比が切り替えられることにより、受光素子１０６から出力される光電流を増幅又は減衰させてモニター電流出力端子１１１からモニター電流として出力する。
【００２５】
図１に示した本実施形態に係る光集積素子の動作は、赤色半導体レーザ１０１が発光している場合には、コンパレータ回路１０５から出力された信号によりスイッチ回路１１２がＯＮになり、抵抗１０９にも電流が流れるため、抵抗１０９及び抵抗１１０の合成抵抗と抵抗１０８とによりミラー比が決まり、モニター電流出力端子１１１からモニター電流が出力される。一方、赤外半導体レーザ１０２が発光している場合は、スイッチ回路１１２がＯＦＦになり、抵抗１０９には電流が流れないため、抵抗１０８と抵抗１１０とによりミラー比が決まり、モニター電流出力端子１１１からモニター電流が出力される。
【００２６】
また、図２は、本発明の第１の実施形態に係る光集積素子の変形例の構成を示している。
【００２７】
図２に示すように、上述の図１に示した光集積素子の構成に代えて、抵抗１０９ａと抵抗１１０とが直列に接続され、スイッチ回路１１２が抵抗１０９ａと並列に接続する構成とすることもできる。
【００２８】
このようにすると、スイッチ回路１１２がＯＦＦのときは、抵抗１０９ａに電流が流れるため、抵抗１０９ａ及び抵抗１１０の合成抵抗と抵抗１０８とによりミラー比を決めることができる一方、スイッチ回路１１２がＯＮのときは、抵抗１０９ａに電流が流れないため、抵抗１１０と抵抗１０８とによりミラー比を決めることができる。
【００２９】
上述の図１及び図２に示した光集積素子の構成において、赤色半導体レーザ１０１及び赤外半導体レーザ１０２の各々の場合におけるカレントミラー回路１０７のミラー比は、モニター電流出力端子１１１からのモニター電流が同じ値になるように、カレントミラー回路１０７の抵抗１０８、１０９、１０９ａ、１１０の抵抗値を設定する。
【００３０】
また、上述の図１及び図２に示した光集積素子の構成において、抵抗１０９、１０９ａが、カレントミラー回路１０７の出力側のエミッタ抵抗１１０に接続された構成について説明したが、入力側のエミッタ抵抗１０８に接続された構成とすることもでき、この構成の場合も上述と同様の動作を得ることができる。
【００３１】
なお、上述の図１及び図２に示した光集積素子の構成において、スイッチ回路１１２としては、バイポーラトランジスタ又は電界効果トランジスタを用いることができる。バイポーラトランジスタを用いてスイッチ回路１１２を構成する場合は、コンパレータ回路１０５から出力される信号によってバイポーラトランジスタのベース電圧を変化させたり、ベース電流の流れを変化させたりすることにより、スイッチ回路１１２のＯＮ／ＯＦＦを制御する。一方、電界効果トランジスタを用いてスイッチ回路１１２を構成する場合は、コンパレータ回路１０５から出力される信号によって電界効果トランジスタのゲート電圧を変化させることにより、スイッチ回路１１２のＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【００３２】
以上説明したように、本発明の第１の実施形態に係る光集積素子によると、赤色及び赤外半導体レーザ１０１及び１０２の各端子１０３及び１０４をモニターして、自動的にカレントミラー回路１０７のミラー比を切り替えることにより、出力端子１１１から出力されるモニター電流の値を一定にすることができる。このため、検査数の削減による製造コストの削減を実現できると共に、ＡＰＣ回路及び光ピックアップ装置の簡素化を実現することができる。
【００３３】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る光集積素子の構成を示している。
【００３４】
図３に示すように、本実施形態の光集積素子は、図示しない光記録媒体に記録の読み取り及び書き込みを行うための光ピックアップ装置に典型的には用いられ、赤色半導体レーザ１０１と、赤外半導体レーザ１０２と、半導体レーザの各々の端子間電圧を比較し、その比較結果に応じた信号を出力するコンパレータ回路１０５と、スイッチ回路１００と、受光素子１０６と、２つのカレントミラー回路１１７、１１８とを備えている。
【００３５】
ここで、スイッチ回路１００は、スイッチ素子１１５、１１６を備え、コンパレータ回路１０５からの信号により、各スイッチ素子１１５、１１６のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行う。抵抗１１９、１２０及びトランジスタ１２３、１２４を備えるカレントミラー回路１１７並びに抵抗１２１、１２２及びトランジスタ１２５、１２６を備えるカレントミラー回路１１８は、スイッチ回路１００のＯＮ／ＯＦＦによって動作するカレントミラー回路が切り替えられることにより、受光素子１０６から出力される光電流を増幅又は減衰させてモニター電流出力端子１１１からモニター電流として出力する。なお、図３において、上記図１に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付しており、その重複する説明は繰り返さない。
【００３６】
図３に示した本実施形態に係る光集積素子の動作は、赤色半導体レーザ１０１が発光している場合には、コンパレータ回路１０５から赤色半導体レーザ１０１に対応した信号がスイッチ回路１００に入力され、カレントミラー回路１１７に接続されたスイッチ素子１１５がＯＮになり、カレントミラー回路１１７に受光素子１０６からの光電流が流れるが、カレントミラー回路１１８に接続されたスイッチ素子１１６はＯＦＦになり、カレントミラー回路１１８には光電流は流れない。そのため、抵抗１１９と抵抗１２０とによりカレントミラー回路１１７のミラー比が決まり、モニター電流出力端子１１１からモニター電流が出力される。
【００３７】
一方、赤外半導体レーザ１０２が発光している場合には、コンパレータ回路１０５から赤外半導体レーザ１０２に対応した信号がスイッチ回路１００に入力され、カレントミラー回路１１８に接続されたスイッチ素子１１６がＯＮになり、カレントミラー回路１１８に受光素子１０６からの光電流が流れるが、カレントミラー回路１１７に接続されたスイッチ素子１１５はＯＦＦになり、カレントミラー回路１１７には光電流は流れない。そのため、抵抗１２１と抵抗１２２とによりカレントミラー回路１１８のミラー比が決まり、モニター電流出力端子１１１からモニター電流が出力される。
【００３８】
上述した図３に示した光集積素子の構成において、赤色半導体レーザ１０１及び赤外半導体レーザ１０２の各々に対応したカレントミラー回路１１７、１１８のミラー比は、モニター電流出力端子１１１からのモニター電流が同じ値になるように、カレントミラー回路１１７、１１８の抵抗１１９〜１２２の抵抗値を設定する。
【００３９】
また、上述の図３に示した光集積素子の構成において、スイッチ回路１００としては、バイポーラトランジスタ又は電界効果トランジスタを用いることができる。バイポーラトランジスタでスイッチ回路１００を構成する場合は、コンパレータ回路１０５から出力される信号によってバイポーラトランジスタのベース電圧を変化させたり、ベース電流の流れを変化させたりすることにより、スイッチ回路１００におけるＯＮ／ＯＦＦを制御する。一方、電界効果トランジスタを用いてスイッチ回路１００を構成する場合は、コンパレータ回路１０５から出力される信号によって電界効果トランジスタのゲート電圧を変化させることにより、スイッチ回路１００におけるＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【００４０】
以上説明したように、本発明の第２の実施形態に係る光集積素子によると、第１の実施形態と同様に、赤色及び赤外半導体レーザ１０１及び１０２の各端子１０３及び１０４をモニターして、自動的にカレントミラー回路１１７、１１８を切り替えることにより、ミラー比が切り替わり、モニター電流出力端子１１１から出力されるモニター電流の値を一定にすることができる。このため、検査数の削減による製造コストの削減を実現できると共に、ＡＰＣ回路及び光ピックアップ装置の簡素化を実現することができる。さらに、本実施形態では、スイッチ回路１００がカレントミラー回路１１７、１１８のエミッタ抵抗と接続されていないため、ミラー比の変動もなく安定したモニター電流をモニター電流出力端子１１１から出力することが可能となる。このように、本実施形態は第１の実施形態に比べて、ミラー比の精度をさらに向上させてＡＰＣ制御をさらに安定にすることができる。
【００４１】
（第３の実施形態）
図４は、本発明の第３の実施形態に係る光集積素子の構成を示している。
【００４２】
図４に示すように、本実施形態の光集積素子は、図示しない光記録媒体に記録の読み取り及び書き込みを行うための光ピックアップ装置に典型的には用いられ、赤色半導体レーザ１０１と、赤外半導体レーザ１０２と、半導体レーザの各々の端子間電圧を比較し、その比較結果に応じた信号を出力するコンパレータ回路１０５と、スイッチ回路１２７と、受光素子１０６と、カレントミラー回路１３１とを備えている。
【００４３】
ここで、スイッチ回路１２７は、トランジスタ１２８、１３０及びインバータ回路１２９を備え、コンパレータ回路１０５からの信号により、ＯＮ／ＯＦＦの切り替えが行われる。また、抵抗１３２〜１３６及びトランジスタ１３７〜１４３を備えるカレントミラー回路１３１は、上述の図３に示したカレントミラー回路１１７、１１８の２つからなる構成を１つのカレントミラー回路１３１からなる構成としたものである。カレントミラー回路１３１は、スイッチ回路１２７のＯＮ／ＯＦＦによってミラー比が切り替えられることにより、受光素子１０６から出力される光電流を増幅又は減衰させてモニター電流出力端子１１１からモニター電流として出力する。なお、図４において、上記図１に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付しており、その重複する説明は繰り返さない。
【００４４】
図４に示した本実施形態に係る光集積素子の動作は、赤色半導体レーザ１０１から光が出力されている場合には、コンパレータ回路１０５とスイッチ回路１２７とにより、受光素子１０６から出力される光電流がカレントミラー回路１３１の抵抗１３３には流れず、抵抗１３２のみに流れるため、抵抗１３２と抵抗１３４とによってカレントミラー回路１３１のミラー比が決まり、モニター電流出力端子１１１からモニター電流が出力される。一方、赤外半導体レーザ１０２から光が出力されている場合には、コンパレータ回路１０５とスイッチ回路１２７とにより、受光素子１０６から出力される光電流がカレントミラー回路１３１の抵抗１３２には流れず、抵抗１３３のみに流れるため、抵抗１３３と抵抗１３４とによってカレントミラー回路１３１のミラー比が決まり、モニター電流出力端子１１１からモニター電流が出力される。
【００４５】
上述の図４に示した光集積素子の構成において、赤色半導体レーザ１０１及び赤外半導体レーザ１０２の各々の場合におけるカレントミラー回路１３１のミラー比は、モニター電流出力端子１１１からのモニター電流が同じ値になるように、カレントミラー回路１３１の抵抗１３２、１３３の抵抗値を設定する。
【００４６】
以上説明したように、本発明の第３の実施形態に係る光集積素子によると、第１の実施形態と同様に、赤色及び赤外半導体レーザ１０１及び１０２の各端子１０３及び１０４をモニターして、自動的にカレントミラー回路１３１のミラー比を切り替えることにより、モニター電流出力端子１１１から出力されるモニター電流の値を一定にすることができる。このため、検査数の削減による製造コストの削減を実現できると共に、ＡＰＣ回路及び光ピックアップ装置の簡素化を実現することができる。さらに、本実施形態では、第２の実施形態と同様に、スイッチ回路１２７がカレントミラー回路１３１のエミッタ抵抗と接続されていないため、ミラー比の変動もなく安定したモニター電流をモニター電流出力端子１１１から出力することが可能となる。このように、本実施形態は第１の実施形態に比べて、ミラー比の精度をさらに向上させてＡＰＣ制御をさらに安定にすることができる。それに加えて、本実施形態では、第２の実施形態のようにカレントミラー回路を分ける必要がないため、さらに回路の集積化が可能となり、より小型の光集積素子を得ることができる。
【００４７】
（第４の実施形態）
図５は、本発明の第４の実施形態に係る光集積素子を用いた光ピックアップ装置の構成の一例を示している。
【００４８】
図５に示すように、例えばＢＤ、ＨＤ−ＤＶＤ、ＤＶＤ及びＣＤなどの保護基板の厚さが異なる光情報記録媒体に対して適切に情報の記録／再生を行える光ピックアップ装置であって、例えば波長３５０〜４５０ｎｍの光束を出射できる半導体レーザ２０２と、例えば波長６００〜７００ｎｍの光束を出射できる半導体レーザ及び例えば波長７００〜８００ｎｍの光束を出射できる半導体レーザを搭載した２レーザ１パッケージ２０３と、コリメートレンズ２０４、２０５と、ダイクロイックプリズム２０６と、偏光ビームスプリッタ２０７と、回折素子２０８と、モニタレンズ２０９と、モニタ素子であるモニタディテクタ２１０と、λ／４波長板２１１と、アクチュエータにより駆動可能に保持された対物レンズ２１２とを含んでいる。
【００４９】
ここで、図５に示したモニタディテクタ２１０が、上述した各実施形態の光集積素子に相当するものであって、それらの光集積素子を適宜用いることができる。図６は、第２の実施形態のカレントミラー回路１１７、１１８と第３の実施形態のスイッチ回路１２７との組み合わせを例として用いて、該光集積素子とＡＰＣ回路２１３及び２１４との接続関係を示している。
【００５０】
図６に示すように、光ピックアップ装置は、赤色半導体レーザ１０１と、赤外半導体レーザ１０２と、コンパレータ回路１０５と、スイッチ回路１２７と、カレントミラー回路１１７、１１８と、ＡＰＣ回路２１３、２１４とを備えている。
【００５１】
図６に示す光ピックアップ装置の動作は、赤色半導体レーザ１０１又は赤外半導体レーザ１０２から光が出力されると、コンパレータ回路１０５からの信号とスイッチ回路１２７とにより、受光素子１０６から出力される光電流の入力先であるカレントミラー回路１１７とカレントミラー回路１１８とが切り替えられる。モニター電流出力端子１１１から出力されたモニター電流がＡＰＣ回路２１３、２１４へ入力され、ＡＰＣ回路２１３、２１４により、赤色半導体レーザ１０１又は赤外半導体レーザ１０２の出力が一定になるように制御を行う。
【００５２】
以上のように、本実施形態に係る光ピックアップ装置によると、本発明の光集積素子を用いることにより、単波長の半導体レーザを使用したときと同じＡＰＣ回路を適応することができる。また、ＡＰＣ回路への出力端子も一つであるため、簡素な構成の光ピックアップ装置が実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の光集積素子は、複数の半導体レーザから出力される光の波長に依存することなく、受光素子からのモニター電流を一定にすることが可能であるため、光ピックアップ装置にとって有用である。
【符号の説明】
【００５４】
１０１ 赤色半導体レーザ
１０２ 赤外半導体レーザ
１０３ 赤色半導体レーザのアノード端子
１０４ 赤外半導体レーザのアノード端子
１０５ コンパレータ回路
１０７ カレントミラー回路
１０８、１０９、１０９ａ、１１０ 抵抗
１１１ モニター電流出力端子
１１２ スイッチ回路
１１３、１１４ トランジスタ
１１５、１１６ スイッチ素子
１１７、１１８ カレントミラー回路
１１９、１２０、１２１、１２２ 抵抗
１２３、１２４、１２５、１２６ トランジスタ
１２７、１００ スイッチ回路
１２８、１３０ トランジスタ
１２９ インバータ回路
１３１ カレントミラー回路
１３２、１３３、１３４、１３５、１３６ 抵抗
１３７、１３８、１３９、１４０、１４１、１４２、１４３ トランジスタ
２０１ 光情報記録媒体
２０２ 半導体レーザ
２０３ ２レーザ１パッケージ
２０４、２０５ コリメートレンズ
２０６ ダイクロイックプリズム
２０７ 偏光ビームスプリッタ
２０８ 回折素子
２０９ モニタレンズ
２１０ モニタディテクタ
２１１ λ／４波長板
２１２ 対物レンズ
２１３、２１４ ＡＰＣ回路
【技術分野】
【０００１】
本発明に開示する技術は、複数の異なる波長の光を受光する光集積素子及び該光集積素子を備えた光ピックアップ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大容量でランダムアクセス可能なデジタルメディアとして、ＣＤ、ＤＶＤ、及びＢＤなどの光ディスクがある。これらＣＤ、ＤＶＤ、及びＢＤの光ディスクのデータの読み込み又は書き込みのために光ピックアップ装置が用いられる。光ピックアップ装置で使用される半導体レーザとしては、ＣＤ、ＤＶＤ、及びＢＤの各光ディスクの情報量によって異なり、赤外レーザ（λ＝７８０ｎｍ）、赤色レーザ（λ＝６５０ｎｍ）、又は青色レーザ（λ＝４１０ｎｍ）と、波長の異なる複数の半導体レーザが必要である。光ピックアップ装置の中には、データの読み込み又は書き込みを行う際に半導体レーザの出力を安定させるために、半導体レーザが出力する光を受光素子でモニターし、モニター信号によって半導体レーザの出力制御を行う自動出力制御回路（ＡＰＣ回路）がある。
【０００３】
第１の背景技術の光ピックアップ装置では、波長の異なる複数の半導体レーザから出力された光を共通の受光素子で受光し、その受光素子から出力される光電流をカレントミラー回路においてモニター信号として生成し、ＡＰＣ回路の各々に出力する。半導体レーザのモニター信号に基づいて、各ＡＰＣ回路は、複数の半導体レーザの出力制御を行う（例えば、下記特許文献１の図２参照）。
【０００４】
複数の半導体レーザを用いた光ピックアップ装置においても、対応する半導体レーザのモニター信号に基づいて、半導体レーザの出力制御を行うＡＰＣ回路を使用すればよい。このため、基本的には単一の半導体レーザを搭載していた光ピックアップ装置で用いていたＡＰＣ回路をそのまま利用できるので、技術面及びコスト面での負荷を軽減できる。特に、半導体レーザ又はモニター用受光素子が光学系と共に光ヘッドに構成され、ＡＰＣ回路がヘッド駆動装置に構成されている場合には、カレントミラー回路を追加変更するなどの設計変更を行うだけでよく、ＡＰＣ回路が構成されるヘッド駆動装置側では設計変更を行う必要がない。
【０００５】
また、第２の背景技術の光ピックアップ装置は、複数の半導体レーザにそれぞれ対応した複数の可変抵抗器と、複数の半導体レーザに対応した一つの光検出手段と、半導体レーザから出力される光の出力が一定となるように半導体レーザの出力制御を行う出力安定化手段とを備える。そして、各々の可変抵抗器の抵抗を変化させることにより、各可変抵抗器に対応した各半導体レーザから出力される光の出力が所定のレベルとなるように設定される（例えば、下記特許文献２の図１参照）。
【０００６】
このＡＰＣ回路では、一つの回路で複数の半導体レーザの出力制御を行うことができるので、複数の半導体レーザに対して各々独立にＡＰＣ回路を用意する場合に比べて装置自体の小型化を図ることができる。さらに、部品点数の削減を図ることができるので、製造コストの削減も図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１３３６９２号公報
【特許文献２】特開２００１−８５７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した第１の背景技術によると、複数の半導体レーザの出力制御を行うために、それぞれに対応したＡＰＣ回路が備えられており、受光素子からの光電流をカレントミラー回路でモニター信号として生成し、カレントミラー回路から個々に異なるモニター信号が対応する各々のＡＰＣ回路に出力される。このため、ＡＰＣ回路に出力するためのモニター信号用の端子数が増加して、光集積素子のチップサイズが大きくなる。さらに、単一の半導体レーザを搭載していた光ピックアップ装置で用いていたＡＰＣ回路に合わせるために、カレントミラー回路のミラー比を設計しているので、カレントミラー回路から出力されるモニター信号の電流値が異なり、それぞれのモニター信号に対して検査規格を設ける必要が生じると共に検査数増加の要因にもなるので、製造コストの増加に繋がる。
【０００９】
また、上述した第２の背景技術によると、半導体レーザによって受光素子から出力されるモニター信号の電流値が異なるので、複数の半導体レーザの出力制御を一つのＡＰＣ回路で行うためには、複数の半導体レーザにそれぞれ対応した複数の可変抵抗器を備える必要があり、光ピックアップ装置の構成が複雑になる。
【００１０】
前記に鑑み、本発明の目的は、半導体レーザから出力された光の波長に依存することなく、受光素子からのモニター電流の値を自動的に一定とすることを可能とする光集積素子及びそれを用いた光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題を解決するために、本発明の一側面に係る光集積素子は、波長の異なるレーザ光を出射する複数の半導体レーザと、複数の半導体レーザの各々の端子間電圧を比較し、その比較結果に応じた信号を出力する比較回路と、複数の半導体レーザから出射されるレーザ光の各々の光量に応じて光電流を出力する受光素子と、比較回路から出力される信号に基づいて、受光素子から出力される光電流を増幅又は減衰の切り替えを行い、モニター信号を出力する光電流増幅器とを備える。
【００１２】
本発明の一側面に係る光集積素子において、光電流増幅器は、入力端子が受光素子に接続された第１のカレントミラー回路であり、比較回路から出力される信号に基づいて、第１のカレントミラー回路の入力側のトランジスタのエミッタに接続された第１のエミッタ抵抗の抵抗値と、第１のカレントミラー回路の出力側のトランジスタのエミッタに接続された第２のエミッタ抵抗の抵抗値とのいずれか一方に切り替えることにより、第１のカレントミラー回路のミラー比を変更する構成であってもよい。
【００１３】
この場合において、第１のエミッタ抵抗又は第２のエミッタ抵抗は、並列接続された複数の抵抗によって構成されており、複数の抵抗のうちの少なくとも１つはスイッチ素子を介して接続されており、スイッチ素子が、比較回路から出力される信号に基づいて、ＯＮとＯＦＦとを切り替えることにより、第１のカレントミラー回路のミラー比を変更する構成であってもよい。
【００１４】
この場合において、第１のエミッタ抵抗又は第２のエミッタ抵抗は、直列接続された複数の抵抗によって構成されており、複数の抵抗のうちの少なくとも１つはスイッチ素子と並列に接続されており、スイッチ素子が、比較回路から出力される信号に基づいて、ＯＮとＯＦＦとを切り替えることにより、第１のカレントミラー回路のミラー比を変更する構成であってもよい。
【００１５】
本発明の一側面に係る光集積素子において、光電流増幅器は、ミラー比が異なる複数のカレントミラー回路であり、複数のカレントミラー回路の各々の入力は、複数のカレントミラー回路の各々に一対一に対応するように接続されたスイッチ素子を介して、受光素子に接続されており、複数のカレントミラー回路の各々の出力は、共通接続されており、スイッチ素子が、比較回路から出力される信号に基づいて、ＯＮとＯＦＦとを切り替えることにより、複数のカレントミラー回路のうちの１つを選択してミラー比を変更する構成であってもよい。
【００１６】
本発明の一側面に係る光集積素子において、光電流増幅器は、複数の半導体レーザの各々の波長に対して一定の電流値を出力する構成であってもよい。
【００１７】
本発明の一側面に係る光集積素子において、光電流増幅器は、出力端子が１つのみである構成であってもよい。
【００１８】
本発明の一側面に係る光ピックアップ装置は、上記一側面に係る光集積素子を備える構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明の一側面の光集積素子によると、複数の半導体レーザから出力される光の波長に依存することなく、受光素子からのモニター電流を一定にすることができる。このため、検査規格を統一できると共に検査数を減らすことができる。その結果、製造コストの削減が図られると共に、モニター電流の出力端子を分ける必要が無いためチップサイズの削減も可能となる。また、発光している半導体レーザに依存することなく、モニター電流の値が一定であるため、本発明の一側面に係る光集積素子を用いると、ＡＰＣ回路及び光ピックアップ装置の構成を簡素化できる。さらに、半導体レーザの端子をモニターして自動的にカレントミラー回路のミラー比を切り替えるため、外部からの切り替え用の信号が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る光集積素子の構成を示す回路図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係る光集積素子の変形例の構成を示す回路図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施形態に係る光集積素子の構成を示す回路図である。
【図４】図４は、本発明の第３の実施形態に係る光集積素子の構成を示す回路図である。
【図５】図５は、本発明の第４の実施形態に係る光集積素子を用いた光ピックアップ装置の構成の一例を示す模式図である。
【図６】図６は、本発明の第４の実施形態に係る光集積素子とＡＰＣ回路との接続関係を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の例示的な各実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下では、図面及び詳細な説明をもって本発明の技術的思想を明確に説明するものであり、当該技術分野におけるいずれかの当業者であれば、本発明の好ましい実施例を理解した後に、本発明が開示する技術により、変更及び付加を加えることが可能であり、これは本発明の技術的思想及び範囲を逸脱するものではない。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光集積素子の構成を示している。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の光集積素子は、図示しない光記録媒体に記録の読み取り及び書き込みを行うための光ピックアップ装置に典型的には用いられ、赤色半導体レーザ１０１と、赤外半導体レーザ１０２と、半導体レーザの各々の端子間電圧を比較し、その比較結果に応じた信号を出力するコンパレータ回路１０５と、スイッチ回路１１２と、受光素子１０６と、カレントミラー回路１０７とを備えている。
【００２４】
赤色及び赤外半導体レーザ１０１及び１０２の各々は、図示しない光記録媒体に光ビームを照射する。赤色及び赤外半導体レーザ１０１及び１０２の各々のカソード側の端子はＧＮＤに接地されている。受光素子１０６は、フォトダイオードであり、半導体レーザから出力される光を受光して光電流を出力する。コンパレータ回路１０５は、赤色半導体レーザ１０１のアノード端子１０３と赤外半導体レーザ１０２のアノード端子１０４との間の電圧を比較した結果に応じた信号を出力する。スイッチ回路１１２は、コンパレータ回路１０５からの信号によりＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行う。カレントミラー回路１０７は、抵抗１０８〜１１０及びトランジスタ１１３、１１４を備えており、スイッチ回路１１２のＯＮ／ＯＦＦ動作によってミラー比が切り替えられることにより、受光素子１０６から出力される光電流を増幅又は減衰させてモニター電流出力端子１１１からモニター電流として出力する。
【００２５】
図１に示した本実施形態に係る光集積素子の動作は、赤色半導体レーザ１０１が発光している場合には、コンパレータ回路１０５から出力された信号によりスイッチ回路１１２がＯＮになり、抵抗１０９にも電流が流れるため、抵抗１０９及び抵抗１１０の合成抵抗と抵抗１０８とによりミラー比が決まり、モニター電流出力端子１１１からモニター電流が出力される。一方、赤外半導体レーザ１０２が発光している場合は、スイッチ回路１１２がＯＦＦになり、抵抗１０９には電流が流れないため、抵抗１０８と抵抗１１０とによりミラー比が決まり、モニター電流出力端子１１１からモニター電流が出力される。
【００２６】
また、図２は、本発明の第１の実施形態に係る光集積素子の変形例の構成を示している。
【００２７】
図２に示すように、上述の図１に示した光集積素子の構成に代えて、抵抗１０９ａと抵抗１１０とが直列に接続され、スイッチ回路１１２が抵抗１０９ａと並列に接続する構成とすることもできる。
【００２８】
このようにすると、スイッチ回路１１２がＯＦＦのときは、抵抗１０９ａに電流が流れるため、抵抗１０９ａ及び抵抗１１０の合成抵抗と抵抗１０８とによりミラー比を決めることができる一方、スイッチ回路１１２がＯＮのときは、抵抗１０９ａに電流が流れないため、抵抗１１０と抵抗１０８とによりミラー比を決めることができる。
【００２９】
上述の図１及び図２に示した光集積素子の構成において、赤色半導体レーザ１０１及び赤外半導体レーザ１０２の各々の場合におけるカレントミラー回路１０７のミラー比は、モニター電流出力端子１１１からのモニター電流が同じ値になるように、カレントミラー回路１０７の抵抗１０８、１０９、１０９ａ、１１０の抵抗値を設定する。
【００３０】
また、上述の図１及び図２に示した光集積素子の構成において、抵抗１０９、１０９ａが、カレントミラー回路１０７の出力側のエミッタ抵抗１１０に接続された構成について説明したが、入力側のエミッタ抵抗１０８に接続された構成とすることもでき、この構成の場合も上述と同様の動作を得ることができる。
【００３１】
なお、上述の図１及び図２に示した光集積素子の構成において、スイッチ回路１１２としては、バイポーラトランジスタ又は電界効果トランジスタを用いることができる。バイポーラトランジスタを用いてスイッチ回路１１２を構成する場合は、コンパレータ回路１０５から出力される信号によってバイポーラトランジスタのベース電圧を変化させたり、ベース電流の流れを変化させたりすることにより、スイッチ回路１１２のＯＮ／ＯＦＦを制御する。一方、電界効果トランジスタを用いてスイッチ回路１１２を構成する場合は、コンパレータ回路１０５から出力される信号によって電界効果トランジスタのゲート電圧を変化させることにより、スイッチ回路１１２のＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【００３２】
以上説明したように、本発明の第１の実施形態に係る光集積素子によると、赤色及び赤外半導体レーザ１０１及び１０２の各端子１０３及び１０４をモニターして、自動的にカレントミラー回路１０７のミラー比を切り替えることにより、出力端子１１１から出力されるモニター電流の値を一定にすることができる。このため、検査数の削減による製造コストの削減を実現できると共に、ＡＰＣ回路及び光ピックアップ装置の簡素化を実現することができる。
【００３３】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る光集積素子の構成を示している。
【００３４】
図３に示すように、本実施形態の光集積素子は、図示しない光記録媒体に記録の読み取り及び書き込みを行うための光ピックアップ装置に典型的には用いられ、赤色半導体レーザ１０１と、赤外半導体レーザ１０２と、半導体レーザの各々の端子間電圧を比較し、その比較結果に応じた信号を出力するコンパレータ回路１０５と、スイッチ回路１００と、受光素子１０６と、２つのカレントミラー回路１１７、１１８とを備えている。
【００３５】
ここで、スイッチ回路１００は、スイッチ素子１１５、１１６を備え、コンパレータ回路１０５からの信号により、各スイッチ素子１１５、１１６のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行う。抵抗１１９、１２０及びトランジスタ１２３、１２４を備えるカレントミラー回路１１７並びに抵抗１２１、１２２及びトランジスタ１２５、１２６を備えるカレントミラー回路１１８は、スイッチ回路１００のＯＮ／ＯＦＦによって動作するカレントミラー回路が切り替えられることにより、受光素子１０６から出力される光電流を増幅又は減衰させてモニター電流出力端子１１１からモニター電流として出力する。なお、図３において、上記図１に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付しており、その重複する説明は繰り返さない。
【００３６】
図３に示した本実施形態に係る光集積素子の動作は、赤色半導体レーザ１０１が発光している場合には、コンパレータ回路１０５から赤色半導体レーザ１０１に対応した信号がスイッチ回路１００に入力され、カレントミラー回路１１７に接続されたスイッチ素子１１５がＯＮになり、カレントミラー回路１１７に受光素子１０６からの光電流が流れるが、カレントミラー回路１１８に接続されたスイッチ素子１１６はＯＦＦになり、カレントミラー回路１１８には光電流は流れない。そのため、抵抗１１９と抵抗１２０とによりカレントミラー回路１１７のミラー比が決まり、モニター電流出力端子１１１からモニター電流が出力される。
【００３７】
一方、赤外半導体レーザ１０２が発光している場合には、コンパレータ回路１０５から赤外半導体レーザ１０２に対応した信号がスイッチ回路１００に入力され、カレントミラー回路１１８に接続されたスイッチ素子１１６がＯＮになり、カレントミラー回路１１８に受光素子１０６からの光電流が流れるが、カレントミラー回路１１７に接続されたスイッチ素子１１５はＯＦＦになり、カレントミラー回路１１７には光電流は流れない。そのため、抵抗１２１と抵抗１２２とによりカレントミラー回路１１８のミラー比が決まり、モニター電流出力端子１１１からモニター電流が出力される。
【００３８】
上述した図３に示した光集積素子の構成において、赤色半導体レーザ１０１及び赤外半導体レーザ１０２の各々に対応したカレントミラー回路１１７、１１８のミラー比は、モニター電流出力端子１１１からのモニター電流が同じ値になるように、カレントミラー回路１１７、１１８の抵抗１１９〜１２２の抵抗値を設定する。
【００３９】
また、上述の図３に示した光集積素子の構成において、スイッチ回路１００としては、バイポーラトランジスタ又は電界効果トランジスタを用いることができる。バイポーラトランジスタでスイッチ回路１００を構成する場合は、コンパレータ回路１０５から出力される信号によってバイポーラトランジスタのベース電圧を変化させたり、ベース電流の流れを変化させたりすることにより、スイッチ回路１００におけるＯＮ／ＯＦＦを制御する。一方、電界効果トランジスタを用いてスイッチ回路１００を構成する場合は、コンパレータ回路１０５から出力される信号によって電界効果トランジスタのゲート電圧を変化させることにより、スイッチ回路１００におけるＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【００４０】
以上説明したように、本発明の第２の実施形態に係る光集積素子によると、第１の実施形態と同様に、赤色及び赤外半導体レーザ１０１及び１０２の各端子１０３及び１０４をモニターして、自動的にカレントミラー回路１１７、１１８を切り替えることにより、ミラー比が切り替わり、モニター電流出力端子１１１から出力されるモニター電流の値を一定にすることができる。このため、検査数の削減による製造コストの削減を実現できると共に、ＡＰＣ回路及び光ピックアップ装置の簡素化を実現することができる。さらに、本実施形態では、スイッチ回路１００がカレントミラー回路１１７、１１８のエミッタ抵抗と接続されていないため、ミラー比の変動もなく安定したモニター電流をモニター電流出力端子１１１から出力することが可能となる。このように、本実施形態は第１の実施形態に比べて、ミラー比の精度をさらに向上させてＡＰＣ制御をさらに安定にすることができる。
【００４１】
（第３の実施形態）
図４は、本発明の第３の実施形態に係る光集積素子の構成を示している。
【００４２】
図４に示すように、本実施形態の光集積素子は、図示しない光記録媒体に記録の読み取り及び書き込みを行うための光ピックアップ装置に典型的には用いられ、赤色半導体レーザ１０１と、赤外半導体レーザ１０２と、半導体レーザの各々の端子間電圧を比較し、その比較結果に応じた信号を出力するコンパレータ回路１０５と、スイッチ回路１２７と、受光素子１０６と、カレントミラー回路１３１とを備えている。
【００４３】
ここで、スイッチ回路１２７は、トランジスタ１２８、１３０及びインバータ回路１２９を備え、コンパレータ回路１０５からの信号により、ＯＮ／ＯＦＦの切り替えが行われる。また、抵抗１３２〜１３６及びトランジスタ１３７〜１４３を備えるカレントミラー回路１３１は、上述の図３に示したカレントミラー回路１１７、１１８の２つからなる構成を１つのカレントミラー回路１３１からなる構成としたものである。カレントミラー回路１３１は、スイッチ回路１２７のＯＮ／ＯＦＦによってミラー比が切り替えられることにより、受光素子１０６から出力される光電流を増幅又は減衰させてモニター電流出力端子１１１からモニター電流として出力する。なお、図４において、上記図１に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付しており、その重複する説明は繰り返さない。
【００４４】
図４に示した本実施形態に係る光集積素子の動作は、赤色半導体レーザ１０１から光が出力されている場合には、コンパレータ回路１０５とスイッチ回路１２７とにより、受光素子１０６から出力される光電流がカレントミラー回路１３１の抵抗１３３には流れず、抵抗１３２のみに流れるため、抵抗１３２と抵抗１３４とによってカレントミラー回路１３１のミラー比が決まり、モニター電流出力端子１１１からモニター電流が出力される。一方、赤外半導体レーザ１０２から光が出力されている場合には、コンパレータ回路１０５とスイッチ回路１２７とにより、受光素子１０６から出力される光電流がカレントミラー回路１３１の抵抗１３２には流れず、抵抗１３３のみに流れるため、抵抗１３３と抵抗１３４とによってカレントミラー回路１３１のミラー比が決まり、モニター電流出力端子１１１からモニター電流が出力される。
【００４５】
上述の図４に示した光集積素子の構成において、赤色半導体レーザ１０１及び赤外半導体レーザ１０２の各々の場合におけるカレントミラー回路１３１のミラー比は、モニター電流出力端子１１１からのモニター電流が同じ値になるように、カレントミラー回路１３１の抵抗１３２、１３３の抵抗値を設定する。
【００４６】
以上説明したように、本発明の第３の実施形態に係る光集積素子によると、第１の実施形態と同様に、赤色及び赤外半導体レーザ１０１及び１０２の各端子１０３及び１０４をモニターして、自動的にカレントミラー回路１３１のミラー比を切り替えることにより、モニター電流出力端子１１１から出力されるモニター電流の値を一定にすることができる。このため、検査数の削減による製造コストの削減を実現できると共に、ＡＰＣ回路及び光ピックアップ装置の簡素化を実現することができる。さらに、本実施形態では、第２の実施形態と同様に、スイッチ回路１２７がカレントミラー回路１３１のエミッタ抵抗と接続されていないため、ミラー比の変動もなく安定したモニター電流をモニター電流出力端子１１１から出力することが可能となる。このように、本実施形態は第１の実施形態に比べて、ミラー比の精度をさらに向上させてＡＰＣ制御をさらに安定にすることができる。それに加えて、本実施形態では、第２の実施形態のようにカレントミラー回路を分ける必要がないため、さらに回路の集積化が可能となり、より小型の光集積素子を得ることができる。
【００４７】
（第４の実施形態）
図５は、本発明の第４の実施形態に係る光集積素子を用いた光ピックアップ装置の構成の一例を示している。
【００４８】
図５に示すように、例えばＢＤ、ＨＤ−ＤＶＤ、ＤＶＤ及びＣＤなどの保護基板の厚さが異なる光情報記録媒体に対して適切に情報の記録／再生を行える光ピックアップ装置であって、例えば波長３５０〜４５０ｎｍの光束を出射できる半導体レーザ２０２と、例えば波長６００〜７００ｎｍの光束を出射できる半導体レーザ及び例えば波長７００〜８００ｎｍの光束を出射できる半導体レーザを搭載した２レーザ１パッケージ２０３と、コリメートレンズ２０４、２０５と、ダイクロイックプリズム２０６と、偏光ビームスプリッタ２０７と、回折素子２０８と、モニタレンズ２０９と、モニタ素子であるモニタディテクタ２１０と、λ／４波長板２１１と、アクチュエータにより駆動可能に保持された対物レンズ２１２とを含んでいる。
【００４９】
ここで、図５に示したモニタディテクタ２１０が、上述した各実施形態の光集積素子に相当するものであって、それらの光集積素子を適宜用いることができる。図６は、第２の実施形態のカレントミラー回路１１７、１１８と第３の実施形態のスイッチ回路１２７との組み合わせを例として用いて、該光集積素子とＡＰＣ回路２１３及び２１４との接続関係を示している。
【００５０】
図６に示すように、光ピックアップ装置は、赤色半導体レーザ１０１と、赤外半導体レーザ１０２と、コンパレータ回路１０５と、スイッチ回路１２７と、カレントミラー回路１１７、１１８と、ＡＰＣ回路２１３、２１４とを備えている。
【００５１】
図６に示す光ピックアップ装置の動作は、赤色半導体レーザ１０１又は赤外半導体レーザ１０２から光が出力されると、コンパレータ回路１０５からの信号とスイッチ回路１２７とにより、受光素子１０６から出力される光電流の入力先であるカレントミラー回路１１７とカレントミラー回路１１８とが切り替えられる。モニター電流出力端子１１１から出力されたモニター電流がＡＰＣ回路２１３、２１４へ入力され、ＡＰＣ回路２１３、２１４により、赤色半導体レーザ１０１又は赤外半導体レーザ１０２の出力が一定になるように制御を行う。
【００５２】
以上のように、本実施形態に係る光ピックアップ装置によると、本発明の光集積素子を用いることにより、単波長の半導体レーザを使用したときと同じＡＰＣ回路を適応することができる。また、ＡＰＣ回路への出力端子も一つであるため、簡素な構成の光ピックアップ装置が実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の光集積素子は、複数の半導体レーザから出力される光の波長に依存することなく、受光素子からのモニター電流を一定にすることが可能であるため、光ピックアップ装置にとって有用である。
【符号の説明】
【００５４】
１０１ 赤色半導体レーザ
１０２ 赤外半導体レーザ
１０３ 赤色半導体レーザのアノード端子
１０４ 赤外半導体レーザのアノード端子
１０５ コンパレータ回路
１０７ カレントミラー回路
１０８、１０９、１０９ａ、１１０ 抵抗
１１１ モニター電流出力端子
１１２ スイッチ回路
１１３、１１４ トランジスタ
１１５、１１６ スイッチ素子
１１７、１１８ カレントミラー回路
１１９、１２０、１２１、１２２ 抵抗
１２３、１２４、１２５、１２６ トランジスタ
１２７、１００ スイッチ回路
１２８、１３０ トランジスタ
１２９ インバータ回路
１３１ カレントミラー回路
１３２、１３３、１３４、１３５、１３６ 抵抗
１３７、１３８、１３９、１４０、１４１、１４２、１４３ トランジスタ
２０１ 光情報記録媒体
２０２ 半導体レーザ
２０３ ２レーザ１パッケージ
２０４、２０５ コリメートレンズ
２０６ ダイクロイックプリズム
２０７ 偏光ビームスプリッタ
２０８ 回折素子
２０９ モニタレンズ
２１０ モニタディテクタ
２１１ λ／４波長板
２１２ 対物レンズ
２１３、２１４ ＡＰＣ回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長の異なるレーザ光を出射する複数の半導体レーザと、
前記複数の半導体レーザの各々の端子間電圧を比較し、その比較結果に応じた信号を出力する比較回路と、
前記複数の半導体レーザから出射されるレーザ光の各々の光量に応じて光電流を出力する受光素子と、
前記比較回路から出力される信号に基づいて、前記受光素子から出力される光電流を増幅又は減衰の切り替えを行い、モニター信号を出力する光電流増幅器と
を備える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、
前記光電流増幅器は、
入力端子が前記受光素子に接続された第１のカレントミラー回路であり、
前記比較回路から出力される信号に基づいて、前記第１のカレントミラー回路の入力側のトランジスタのエミッタに接続された第１のエミッタ抵抗の抵抗値と、前記第１のカレントミラー回路の出力側のトランジスタのエミッタに接続された第２のエミッタ抵抗の抵抗値とのいずれか一方を切り替えることにより、前記第１のカレントミラー回路のミラー比を変更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、
前記第１のエミッタ抵抗又は前記第２のエミッタ抵抗は、並列接続された複数の抵抗によって構成されており、前記複数の抵抗のうちの少なくとも１つはスイッチ素子を介して接続されており、
前記スイッチ素子が、前記比較回路から出力される信号に基づいて、ＯＮとＯＦＦとを切り替えることにより、前記第１のカレントミラー回路のミラー比を変更することを特徴とする光集積素子。
【請求項４】
請求項２に記載の光集積素子において、
前記第１のエミッタ抵抗又は前記第２のエミッタ抵抗は、直列接続された複数の抵抗によって構成されており、前記複数の抵抗のうちの少なくとも１つはスイッチ素子と並列に接続されており、
前記スイッチ素子が、前記比較回路から出力される信号に基づいて、ＯＮとＯＦＦとを切り替えることにより、前記第１のカレントミラー回路のミラー比を変更することを特徴とする光集積素子。
【請求項５】
請求項１に記載の光集積素子において、
前記光電流増幅器は、
ミラー比が異なる複数のカレントミラー回路であり、
前記複数のカレントミラー回路の各々の入力は、前記複数のカレントミラー回路の各々に一対一に対応するように接続されたスイッチ素子を介して、前記受光素子に接続されており、前記複数のカレントミラー回路の各々の出力は、共通接続されており、
前記スイッチ素子が、前記比較回路から出力される信号に基づいて、ＯＮとＯＦＦとを切り替えることにより、前記複数のカレントミラー回路のうちの１つを選択してミラー比を変更することを特徴とする光集積素子。
【請求項６】
請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の光集積素子において、
前記光電流増幅器は、前記複数の半導体レーザの各々の波長に対して一定の電流値を出力することを特徴とする光集積素子。
【請求項７】
請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の光集積素子において、
前記光電流増幅器は、出力端子が１つのみであることを特徴とする光集積素子。
【請求項８】
請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の光集積素子を備えること特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１】
波長の異なるレーザ光を出射する複数の半導体レーザと、
前記複数の半導体レーザの各々の端子間電圧を比較し、その比較結果に応じた信号を出力する比較回路と、
前記複数の半導体レーザから出射されるレーザ光の各々の光量に応じて光電流を出力する受光素子と、
前記比較回路から出力される信号に基づいて、前記受光素子から出力される光電流を増幅又は減衰の切り替えを行い、モニター信号を出力する光電流増幅器と
を備える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、
前記光電流増幅器は、
入力端子が前記受光素子に接続された第１のカレントミラー回路であり、
前記比較回路から出力される信号に基づいて、前記第１のカレントミラー回路の入力側のトランジスタのエミッタに接続された第１のエミッタ抵抗の抵抗値と、前記第１のカレントミラー回路の出力側のトランジスタのエミッタに接続された第２のエミッタ抵抗の抵抗値とのいずれか一方を切り替えることにより、前記第１のカレントミラー回路のミラー比を変更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、
前記第１のエミッタ抵抗又は前記第２のエミッタ抵抗は、並列接続された複数の抵抗によって構成されており、前記複数の抵抗のうちの少なくとも１つはスイッチ素子を介して接続されており、
前記スイッチ素子が、前記比較回路から出力される信号に基づいて、ＯＮとＯＦＦとを切り替えることにより、前記第１のカレントミラー回路のミラー比を変更することを特徴とする光集積素子。
【請求項４】
請求項２に記載の光集積素子において、
前記第１のエミッタ抵抗又は前記第２のエミッタ抵抗は、直列接続された複数の抵抗によって構成されており、前記複数の抵抗のうちの少なくとも１つはスイッチ素子と並列に接続されており、
前記スイッチ素子が、前記比較回路から出力される信号に基づいて、ＯＮとＯＦＦとを切り替えることにより、前記第１のカレントミラー回路のミラー比を変更することを特徴とする光集積素子。
【請求項５】
請求項１に記載の光集積素子において、
前記光電流増幅器は、
ミラー比が異なる複数のカレントミラー回路であり、
前記複数のカレントミラー回路の各々の入力は、前記複数のカレントミラー回路の各々に一対一に対応するように接続されたスイッチ素子を介して、前記受光素子に接続されており、前記複数のカレントミラー回路の各々の出力は、共通接続されており、
前記スイッチ素子が、前記比較回路から出力される信号に基づいて、ＯＮとＯＦＦとを切り替えることにより、前記複数のカレントミラー回路のうちの１つを選択してミラー比を変更することを特徴とする光集積素子。
【請求項６】
請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の光集積素子において、
前記光電流増幅器は、前記複数の半導体レーザの各々の波長に対して一定の電流値を出力することを特徴とする光集積素子。
【請求項７】
請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の光集積素子において、
前記光電流増幅器は、出力端子が１つのみであることを特徴とする光集積素子。
【請求項８】
請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の光集積素子を備えること特徴とする光ピックアップ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１６５２９２（Ｐ２０１１−１６５２９２Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９６６６（Ｐ２０１０−２９６６６）
【出願日】平成２２年２月１５日（２０１０．２．１５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１５日（２０１０．２．１５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]