JP2008198271A - 光ピックアップ用受光装置および光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】後段増幅器の共有化を図りつつ、後段増幅器から出力される電圧信号に含まれているノイズを低減する。
【解決手段】２種類の波長にそれぞれ対応して同一半導体チップ上に形成された受光素子Ａ，ａと、作動・作動停止制御が可能に構成されると共に各受光素子Ａ，ａのうちの対応する１つが接続された２個の第１増幅回路２１，３１と、各第１増幅回路２１，３１から出力される電圧信号Ｖ１，Ｖ２を増幅して電圧信号Ｖａとして出力する１つの第２増幅回路（後段増幅器）４１とを備え、受光素子Ａおよびこの受光素子Ａに対応する第１増幅回路２１を作動させているときに、作動中の受光素子Ａを除く他の受光素子ａに対して対応する第１増幅回路３１との接続を解除すると共に直流定電圧（逆バイアス電圧）Ｖｂｓを印加し、かつ作動中の第１増幅回路２１を除く他の第１増幅回路３１の作動を停止させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、ｎ（ｎは２以上の整数）種類の異なる波長に対応したｎ個の受光部を備えた光ピックアップ用受光装置、およびその光ピックアップ用受光装置を備えた光ピックアップ装置に関するものである。

この種の光ピックアップ用受光装置として、特開２００４−２２０５１号公報に開示された受光装置（受光アンプ素子）が知られている。この受光装置は、ＤＶＤおよびＣＤに対する再生装置に使用されるものであり、ＤＶＤ用およびＣＤ用の２つの受光部と、各受光部に接続されたＤＶＤ用およびＣＤ用の２つのトランスインピーダンス型増幅器と、各トランスインピーダンス型増幅器の出力を電圧増幅する電圧増幅器とを備えている。この場合、ＤＶＤ側およびＣＤ側の各トランスインピーダンス型増幅器は、差動器、カレントミラー回路、出力バッファ回路および帰還回路でそれぞれ構成されている。また、カレントミラー回路は、ＤＶＤ側およびＣＤ側の各差動器に対する共通の能動負荷であり、２つの差動器に対する共通の出力であるその一方のトランジスタのコレクタは、１つの出力バッファ回路を介して信号出力を行っている。また、各トランスインピーダンス型増幅器の各帰還回路は、その一端が対応する受光部のカソード端子（信号出力点）に接続されると共に、その他端は共通の出力バッファ回路に共に接続されている。

また、他の例として、ＤＶＤ側およびＣＤ側の各トランスインピーダンス型増幅器に接続された２つの受光部の信号出力点が互いに接続された受光装置が開示されている。

これらの受光装置では、ＤＶＤ用およびＣＤ用の２つの受光部と、各受光部に接続されたＤＶＤ用およびＣＤ用の２つのトランスインピーダンス型増幅器とを備える構成とし、かつ各トランスインピーダンス型増幅器の帰還定数（利得）をＤＶＤ用およびＣＤ用の各レーザー波長に対して最適値に設定して、２波長レーザー光に対応した出力を得ると共に、２つのトランスインピーダンス型増幅器の出力段（上記の出力バッファ回路）を共通化することにより、チップサイズの拡大を抑制している。
特開２００４−２２０５１号公報（第４−８頁、第３−６図）

ところが、従来の受光装置には、以下の問題点がある。すなわち、この受光装置では、２つの受光部の信号出力点が、直接、または帰還回路を介して互いに接続されている。このため、例えば、ＤＶＤの再生時において、ＤＶＤ用のレーザー光がＣＤ用の受光部に入射した際にＣＤ用の受光部において発生する光電流が、ＤＶＤ用の受光部において発生している光電流に影響を与えることがある。また、ＣＤの再生時においても、同様にして、ＤＶＤ用の受光部において発生する光電流が、ＣＤ用の受光部において発生している光電流に影響を与えることがある。したがって、この受光装置には、ノイズが多いという問題点が存在している。

本発明は、かかる問題点を解決すべくなされたものであり、後段増幅器の共有化を図りつつ、後段増幅器から出力される電圧信号に含まれているノイズを低減し得る光ピックアップ用受光装置および光ピックアップ装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく本発明に係る光ピックアップ用受光装置は、ｎ（ｎは２以上の整数）種類の異なる波長にそれぞれ対応して同一半導体チップ上に形成されたｎ個の受光素子と、作動・作動停止制御が可能に構成されると共に前記各受光素子のうちの対応する１つが接続され、かつ当該接続された受光素子を逆バイアス状態に移行させると共に当該受光素子を流れる光電流を電圧信号に変換するｎ個の前段増幅器と、前記各前段増幅器から出力される前記電圧信号を増幅する１つの後段増幅器とを備え、前記ｎ個の受光素子のうちの少なくとも１つの受光素子および当該少なくとも１つの受光素子に対応する前記前段増幅器を作動させているときに、当該作動中の受光素子を除く他のすべての受光素子に対して対応する前記前段増幅器との接続を解除すると共に逆バイアス電圧を印加し、かつ当該作動中の前段増幅器を除く他のすべての前段増幅器の作動を停止させる。

また、本発明に係る光ピックアップ用受光装置は、前記逆バイアス電圧を生成する電源と、前記各受光素子に対する前記電源からの前記逆バイアス電圧の印加および非印加を切り替えると共に当該各受光素子と前記対応する前段増幅器との接続および非接続を切り替えるスイッチ回路とを備え、前記スイッチ回路は、前記少なくとも１つの受光素子および当該少なくとも１つの受光素子に対応する前記前段増幅器を作動させるときに、当該少なくとも１つの受光素子に対して前記逆バイアス電圧を非印加状態に維持すると共に、当該少なくとも１つの受光素子と対応する前記前段増幅器とを接続状態に維持し、かつ前記作動中の受光素子を除く他のすべての受光素子に対する前記逆バイアス電圧を印加状態に維持すると共に前記対応する前段増幅器との非接続状態を維持する。

また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記の光ピックアップ用受光装置と、ｎ種類の異なる波長のレーザー光を出射する発光部と、前記レーザー光を光ディスクに照射すると共に当該光ディスクからの反射光を前記光ピックアップ用受光装置に導く光学系とを備えている。

本発明に係る光ピックアップ用受光装置および光ピックアップ装置では、ｎ個の受光素子のうちの少なくとも１つの受光素子、およびこの少なくとも１つの受光素子に対応する前段増幅器を作動させているときに、作動中の受光素子を除く他のすべての受光素子に対して、対応する前段増幅器との接続を解除すると共に逆バイアス電圧を印加し、かつ作動中の前段増幅器を除く他のすべての前段増幅器の作動を停止させる。したがって、この光ピックアップ用受光装置および光ピックアップ装置によれば、使用されない受光素子が対応しない波長のレーザー光を入射したとしても、その内部に発生したキャリアが、光電流としてこの受光素子から出力されるため、このキャリアが内部に蓄積されて拡散するという事態を回避することができる。また、これにより、使用されない受光素子の内部に発生したキャリアが、使用されている受光素子に達してこれらの受光素子に発生したキャリア、すなわちこの受光素子に流れる光電流に漏れ込んで影響を与えるという事態を確実に回避することができる。また、作動中の前段増幅器を除く他のすべての前段増幅器の作動を停止させることにより、受光素子の非接続状態で前段増幅器が作動する事態を確実に防止することができる。したがって、この光ピックアップ用受光装置および光ピックアップ装置によれば、後段増幅器の共有化を図ってチップサイズの拡大を抑制しつつ、後段増幅器から出力される電圧信号に含まれるノイズ成分を十分に低減することができる。

また、本発明に係る光ピックアップ用受光装置および光ピックアップ装置では、逆バイアス電圧を生成する電源、および各受光素子に対する電源からの逆バイアス電圧の印加および非印加を切り替えると共に各受光素子と対応する前段増幅器との接続および非接続を切り替えるスイッチ回路とを備え、使用される受光素子については、スイッチ回路により、電源との非接続状態が維持されて電源からの逆バイアス電圧の非印加状態が維持されると共に、対応する前段増幅器との接続状態が維持されて前段増幅器から逆バイアス電圧が印加される。一方、使用されない受光素子については、スイッチ回路により、電源との接続状態が維持されて電源からの逆バイアス電圧の印加状態が維持されると共に、対応する前段増幅器との非接続状態が維持される。したがって、この光ピックアップ用受光装置および光ピックアップ装置によれば、使用されない受光素子に対して、専用の電源から逆バイアス電圧を印加して、作動し得る状態に確実に移行させることができるため、後段増幅器から出力される電圧信号に含まれるノイズ成分を確実に低減することができる。

以下、本発明に係る光ピックアップ用受光装置および光ピックアップ装置の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、光ピックアップ装置１の構成について、図面を参照して説明する。

図１に示す光ピックアップ装置１は、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷおよびＤＶＤ−ＲＡＭなどの記録型ＤＶＤや、ＣＤ−ＲおよびＣＤ−ＲＷなどの記録型ＣＤのように、記録および再生の双方が行われる情報媒体１０に対する記録・再生動作、およびＤＶＤ−ＲＯＭやＣＤ−ＲＯＭなどの再生のみが行われる情報媒体１０に対する再生動作を実行する記録再生装置に使用される光ピックアップ装置であって、同図に示すように、レーザーダイオード２、光学系３、および光ピックアップ用受光装置（以下、「受光装置」ともいう）４を備えて構成されている。なお、以下において、特に区別しないときには、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭおよびＤＶＤ−ＲＯＭを総称して「ＤＶＤ」ともいう。同様にして、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷおよびＣＤ−ＲＯＭを総称して「ＣＤ」ともいう。

レーザーダイオード２（本発明における発光部）は、ｎ（ｎは２以上の整数。本例では一例として、ｎ＝２）波長レーザーダイオードであって、ＣＤの記録・再生に必要な７８０ｎｍ帯レーザー光とＤＶＤの記録・再生に必要な６５０ｎｍ帯レーザー光を一つのパッケージから出力（出射）可能に構成されている。光学系３は、一例として、プリズム３ａと集光レンズ３ｂを備えている。また、光学系３は、レーザーダイオード２から出力されたレーザー光を集光レンズ３ｂで集光して情報媒体１０に照射すると共に、情報媒体１０で反射されたレーザー光をプリズム３ａで受光装置４側に屈折させて、レーザー光を受光装置４に導くように構成されている。

受光装置４は、図２，３に示すように、ｎ種類の異なる波長にそれぞれ対応して設けられたｎ個（本例では２個）の受光部１１，１２、および複数（本例では一例として８個）の変換部１３ａ〜１３ｈを備え、１つの半導体チップ（１つのシリコンウェハ）上に形成されて１つの半導体装置（ＰＤＩＣ）として構成されている。この場合、受光部１１は、ＤＶＤ用の受光部であって、図３に示すように、複数（本例では一例として１２個）の受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ１〜Ｅ４，Ｆ１〜Ｆ４を備えている。一方、受光部１２は、ＣＤ用の受光部であって、同図に示すように、複数（本例では一例として８個）の受光素子ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ１，ｅ２，ｆ１，ｆ２を備えている。また、各受光素子Ａ〜Ｆ４，ａ〜ｆ２は、図６に示すように、アノード領域となる共通のｐ型シリコンウェハ５１上に低不純物濃度のｎ型半導体層５２（第１半導体層）が全面に形成され、さらにこのｎ型半導体層５２にカソード領域を構成する複数の高不純物濃度のｎ型半導体層（第２半導体層）５３が形成されてアノードコモン型フォトダイオードとして構成されている。また、各受光素子Ａ〜Ｆ４，ａ〜ｆ２間には、高不純物濃度のｐ型半導体層（第３半導体層）５４が形成されて、各受光素子Ａ〜Ｆ４，ａ〜ｆ２を分離する分離層として機能している。なお、同図では、一例として各受光素子Ａ，Ｂ，ａ，ｂの断面構造を模式的に示しているが、各受光素子Ｄ，Ｃ，ｄ，ｃの組、各受光素子Ｅ１，Ｅ２，ｅ１の組、各受光素子Ｅ４，Ｅ３，ｅ２の組、各受光素子Ｆ１，Ｆ２，ｆ１の組、および各受光素子Ｆ４，Ｆ３，ｆ２の組の断面構造も同様に構成されている。

また、受光部１１を構成する各受光素子Ａ〜Ｆ４は、図３に示すように３群に分けて配設されて、各受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで構成される１群は、受光部１１におけるメイン受光群１１ａを構成する。一方、メイン受光群１１ａを挟むようにして配設された受光素子Ｅ１〜Ｅ４で構成される１群、および受光素子Ｆ１〜Ｆ４で構成される１群は、受光部１１におけるサブ受光群１１ｂ，１１ｃをそれぞれ構成する。同様にして、受光部１２を構成する各受光素子ａ〜ｆ２も、同図に示すように３群に分けて配設されて、各受光素子ａ，ｂ，ｃ，ｄで構成される１群は、受光部１２におけるメイン受光群１２ａを構成する。一方、メイン受光群１２ａを挟むようにして配設された受光素子ｅ１，ｅ２で構成される１群、および受光素子ｆ１，ｆ２で構成される１群は、受光部１２におけるサブ受光群１２ｂ，１２ｃをそれぞれ構成する。

各変換部１３ａ〜１３ｈのうちの変換部１３ａは、図４に示すように、ｎ個（本例では２個）のトランスインピーダンス型増幅回路（以下、「第１増幅回路」ともいう）２１，３１と、１つの第２増幅回路４１と、スイッチ回路４２，４３と、バイアス電源４４とを備えている。詳細には、第１増幅回路２１は、増幅器（本発明における前段増幅器）２２および帰還回路２３を備えて構成されている。同様にして、第１増幅回路３１は、増幅器（本発明における前段増幅器）３２および帰還回路３３を備えて構成されている。

この場合、増幅器２２は、演算増幅器で構成され、反転入力部に受光部１１の受光素子Ａがスイッチ回路４２を介して接続されると共に、非反転入力部に基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、かつ出力部が第２増幅回路４１の入力部に接続されて構成されている。この構成により、増幅器２２は、スイッチ回路４２を介して接続された受光素子Ａに対して、非反転入力部に入力されている基準電圧Ｖｒｅｆを反転入力部を介して逆バイアス電圧として供給可能となっている。また、増幅器２２の反転入力部と出力部との間に帰還回路２３が接続されている。また、第１増幅回路２１（具体的には増幅器２２）は、制御信号Ｓ１によって作動・作動停止制御が可能に構成されて、本例では一例として、図５に示すように、制御信号Ｓ１の非入力時に作動状態となり、制御信号Ｓ１の入力時に作動停止状態となる。

一方、増幅器３２は、演算増幅器で構成され、反転入力部に受光部１１の受光素子ａが接続されると共に、非反転入力部に基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、かつ出力部が増幅器２２と同様にして第２増幅回路４１の入力部に接続されて構成されている。この構成により、増幅器３２は、スイッチ回路４３を介して接続された受光素子ａに対して、非反転入力部に入力されている基準電圧Ｖｒｅｆを反転入力部を介して逆バイアス電圧として供給可能となっている。また、増幅器３２の反転入力部と出力部との間に帰還回路３３が接続されている。また、第１増幅回路３１（具体的には増幅器３２）は、制御信号Ｓ１によって作動・作動停止制御が可能に構成されて、本例では一例として、図５に示すように、制御信号Ｓ１の非入力時に作動停止状態となり、制御信号Ｓ１の入力時に作動状態となる。このように各増幅器２２，３２、すなわち各第１増幅回路２１，３１は、一方が作動状態のときに他方が常に作動停止状態となる構成のため、１つの第２増幅回路４１を共有可能な構成となっている。なお、基準電圧Ｖｒｅｆは、受光装置４の内部に配設された不図示の基準電圧生成部によって生成される。各帰還回路２３，３３は、並列接続された抵抗およびコンデンサで構成されている。第２増幅回路４１は、第１増幅回路２１，３１から出力された電圧信号Ｖ１，Ｖ２を増幅して電圧信号Ｖａとして出力する。

スイッチ回路４２は、スイッチ回路４３と共に本発明におけるスイッチ回路を構成し、２つのスイッチ４２ａ，４２ｂを備えている（回路数が２極に構成されている）。この場合、スイッチ４２ａは、増幅器２２の反転入力部と受光素子Ａのカソード端子との間に配設されている。一方、スイッチ４２ｂは、バイアス電源４４と受光素子Ａのカソード端子との間に配設されている。スイッチ回路４３は、２つのスイッチ４３ａ，４３ｂを備えている。この場合、スイッチ４３ａは、増幅器３２の反転入力部と受光素子ａのカソード端子との間に配設されている。また、各スイッチ回路４２，４３は、制御信号Ｓ１によって各スイッチ４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂのオン・オフ制御が可能に構成されて、本例では一例として、図５に示すように、制御信号Ｓ１の非入力時にスイッチ４２ａ，４３ｂがオン状態で、かつスイッチ４２ｂ，４３ａがオフ状態となり、制御信号Ｓ１の入力時にスイッチ４２ａ，４３ｂがオフ状態で、かつスイッチ４２ｂ，４３ａがオン状態となる。この構成により、各スイッチ回路４２，４３は、各受光素子Ａ，ａに対する後述するバイアス電源４４からの直流定電圧Ｖｂｓ（バイアス電圧）の印加および非印加を切り替えると共に各受光素子Ａ，ａと対応する増幅器２２，３２との接続および非接続を切り替える。バイアス電源４４は、所定の電圧（定電圧）である直流定電圧Ｖｂｓをすべての受光素子Ａ〜Ｆ４，ａ〜ｆ２に印加する逆バイアス電圧として生成して出力する。

以上のように構成された変換部１３ａは、制御信号Ｓ１によって作動状態となっている第１増幅回路２１および第１増幅回路３１のいずれか一方に接続されている受光素子Ａまたは受光素子ａの光電流を電圧信号に変換すると共に、変換した電圧信号（電圧信号Ｖ１または電圧信号Ｖ２）を第２増幅回路４１で増幅して電圧信号Ｖａとして出力する。

次に、他の変換部１３ｂ〜１３ｈについて説明する。なお、各変換部１３ｂ〜１３ｈの基本構成は変換部１３ａと同一のため、相違する構成についてのみ説明する。

まず、変換部１３ｂには、図２に示すように、変換部１３ａにおける受光素子Ａ，ａに代えて、受光素子Ｂ，ｂが接続されている。具体的には、受光素子Ｂは、変換部１３ｂの増幅器２２の反転入力部に接続され、受光素子ｂは、増幅器３２の反転入力部に接続されている。この構成により、変換部１３ｂは、受光素子Ｂまたは受光素子ｂの光電流を電圧に変換すると共に増幅して電圧信号Ｖｂとして出力する。

同様にして、変換部１３ｃには、受光素子Ｃ，ｃが接続され、このうちの受光素子Ｃは、変換部１３ｃの増幅器２２の反転入力部に接続され、受光素子ｃは増幅器３２の反転入力部に接続されている。この構成により、変換部１３ｃは、受光素子Ｃまたは受光素子ｃの光電流を電圧に変換すると共に増幅して電圧信号Ｖｃとして出力する。また、変換部１３ｄには、受光素子Ｄ，ｄが接続され、このうちの受光素子Ｄは、変換部１３ｄの増幅器２２の反転入力部に接続され、受光素子ｄは増幅器３２の反転入力部に接続されている。この構成により、変換部１３ｄは、受光素子Ｄまたは受光素子ｄの光電流を電圧に変換すると共に増幅して電圧信号Ｖｄとして出力する。

一方、変換部１３ｅには、図２に示すように、変換部１３ａにおける受光素子Ａ，ａに代えて、３つの受光素子Ｅ１，Ｆ１，ｅ１が接続されている。具体的には、受光素子Ｅ１，Ｆ１は、共に、変換部１３ｅの増幅器２２の反転入力部に接続され、受光素子ｅ１は、増幅器３２の反転入力部に接続されている。この構成により、変換部１３ｅは、受光素子Ｅ１，Ｆ１の合計光電流または受光素子ｅ１の光電流を電圧に変換すると共に増幅して電圧信号Ｖｅとして出力する。同様にして、変換部１３ｆには、受光素子Ｅ３，Ｆ３，ｅ２が接続され、このうちの受光素子Ｅ３，Ｆ３は、共に、変換部１３ｆの増幅器２２の反転入力部に接続され、受光素子ｅ２は、増幅器３２の反転入力部に接続されている。この構成により、変換部１３ｆは、受光素子Ｅ３，Ｆ３の合計光電流または受光素子ｅ２の光電流を電圧に変換すると共に増幅して電圧信号Ｖｆとして出力する。

また、変換部１３ｇには、受光素子Ｅ２，Ｆ２，ｆ１が接続され、このうちの受光素子Ｅ２，Ｆ２は、共に、変換部１３ｇの増幅器２２の反転入力部に接続され、受光素子ｆ１は、増幅器３２の反転入力部に接続されている。この構成により、変換部１３ｇは、受光素子Ｅ２，Ｆ２の合計光電流または受光素子ｆ１の光電流を電圧に変換すると共に増幅して電圧信号Ｖｇとして出力する。また、変換部１３ｈには、受光素子Ｅ４，Ｆ４，ｆ２が接続され、このうちの受光素子Ｅ４，Ｆ４は、共に、変換部１３ｈの増幅器２２の反転入力部に接続され、受光素子ｆ２は、増幅器３２の反転入力部に接続されている。この構成により、変換部１３ｈは、受光素子Ｅ４，Ｆ４の合計光電流または受光素子ｆ２の光電流を電圧に変換すると共に増幅して電圧信号Ｖｈとして出力する。

次に、光ピックアップ装置１の動作について、ＤＶＤの記録・再生およびＣＤの記録・再生についてそれぞれ説明する。

まず、ＤＶＤを記録・再生する際には、レーザーダイオード２から出力されるレーザー光の波長をＤＶＤ用の波長に設定すると共に、レーザー光のパワーをＤＶＤ再生用または記録用のパワーに設定し、かつ制御信号Ｓ１の入力状態を「非入力」とする。これにより、各変換部１３ａ〜１３ｈでは、使用される第１増幅回路２１の増幅器２２が作動状態に移行すると共に、使用されない第１増幅回路３１の増幅器３２が作動停止状態に移行する。また、スイッチ回路４２のスイッチ４２ａ，４２ｂは、図４において実線で示す状態に移行して、使用される受光素子Ａとバイアス電源４４との接続を解除して受光素子Ａに対する直流定電圧（逆バイアス電圧）Ｖｂｓを非印加状態に維持すると共に、受光素子Ａと増幅器２２とを接続状態に維持して増幅器２２からの基準電圧Ｖｒｅｆを逆バイアス電圧として受光素子Ａに印加する。また、スイッチ回路４３のスイッチ４３ａ，４３ｂは、同図において実線で示す状態に移行して、使用されない受光素子ａとバイアス電源４４とを接続して受光素子ａに対する直流定電圧（逆バイアス電圧）Ｖｂｓを印加状態に維持すると共に、受光素子ａと増幅器３２との接続状態を解除する。したがって、変換部１３ａでは、第１増幅回路２１が、受光素子Ａの光電流を電圧信号Ｖ１に変換して出力すると共に、第２増幅回路４１が、入力した電圧信号Ｖ１を増幅して電圧信号Ｖａとして出力する。同様にして、変換部１３ｂ，１３ｃ，１３ｄにおいても、受光素子Ｂ，Ｃ，Ｄの各光電流が電圧に変換されると共に増幅されて電圧信号Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄとして出力される。

一方、変換部１３ｅでは、第１増幅回路２１が、受光素子Ｅ１，Ｆ１の合計光電流を電圧に変換すると共に、第２増幅回路４１が、入力した電圧信号Ｖ１を増幅して電圧信号Ｖｅとして出力する。同様にして、変換部１３ｆ，１３ｇ，１３ｈにおいても、受光素子Ｅ３，Ｆ３の合計光電流、受光素子Ｅ２，Ｆ２の合計光電流、受光素子Ｅ４，Ｆ４の合計光電流が電圧に変換されると共に増幅されて電圧信号Ｖｆ，Ｖｇ，Ｖｈとして出力される。この場合、各変換部１３ａ〜１３ｈから出力される電圧信号Ｖａ〜Ｖｈは、データ信号（ＲＦ信号）、およびサーボ信号（フォーカス用信号、トラッキング用信号）として使用される。以下において述べるＣＤ再生においても同様である。

この場合、各受光素子Ａ〜Ｄの近傍に形成された各受光素子ａ〜ｄは、スイッチ回路４３により、第１増幅回路３１の増幅器３２と非接続状態に維持されるものの、バイアス電源４４と接続されて逆バイアス状態（作動状態）に維持されている。これにより、ＤＶＤ用の波長のレーザー光が各受光素子ａ〜ｄに入射したとしても、このレーザー光の入射によって受光素子ａ〜ｄの第１半導体層中に発生したキャリアは光電流として各受光素子ａ〜ｄから出力されるため、このキャリアが第１半導体層内に蓄積されて第１半導体層中を拡散するという事態が回避される。したがって、受光素子ａ〜ｄの第１半導体層中に発生したキャリアが、各受光素子Ａ〜Ｄに達してこれらの受光素子Ａ〜Ｄに発生したキャリア（つまり受光素子Ａ〜Ｄに流れる光電流）に漏れ込んで影響を与えるという事態が回避される。同様にして、各受光素子Ｅ１〜Ｅ４の近傍に形成された各受光素子ｅ１，ｅ２、および各受光素子Ｆ１〜Ｆ４の近傍に形成された各受光素子ｆ１，ｆ２についても、第１増幅回路３１の増幅器３２と非接続状態に維持されるものの、バイアス電源４４と接続されて逆バイアス状態（作動状態）に維持される。したがって、各受光素子ｅ１，ｅ２，ｆ１，ｆ２において発生したキャリアが、近傍に形成された各受光素子Ｅ１〜Ｅ４および各受光素子Ｆ１〜Ｆ４に流れる各光電流に漏れ込んで影響を与えるという事態が回避される。

一方、ＣＤを記録・再生する際には、レーザーダイオード２から出力されるレーザー光の波長をＣＤ用の波長に設定すると共に、レーザー光のパワーをＣＤ再生用またはＣＤ記録用のパワーに設定し、かつ制御信号Ｓ１の入力状態を「入力」とする。これにより、各変換部１３ａ〜１３ｈでは、使用されない第１増幅回路２１の増幅器２２が作動停止状態に移行すると共に、使用される第１増幅回路３１の増幅器３２が作動状態に移行する。また、スイッチ回路４２のスイッチ４２ａ，４２ｂは、図４において破線で示す状態に移行して、使用されない受光素子Ａとバイアス電源４４とを接続して受光素子Ａに対する直流定電圧（逆バイアス電圧）Ｖｂｓを印加状態に維持すると共に、受光素子Ａと増幅器２２との接続状態を解除する。また、スイッチ回路４３のスイッチ４３ａ，４３ｂは、同図において破線で示す状態に移行して、使用される受光素子ａとバイアス電源４４との接続を解除して受光素子ａに対する直流定電圧（逆バイアス電圧）Ｖｂｓを非印加状態に維持すると共に、受光素子ａと増幅器３２とを接続状態に維持して増幅器３２からの基準電圧Ｖｒｅｆを逆バイアス電圧として受光素子ａに印加する。したがって、変換部１３ａでは、第１増幅回路３１が、受光素子ａの光電流を電圧信号Ｖ２に変換して出力すると共に、第２増幅回路４１が、入力した電圧信号Ｖ２を増幅して電圧信号Ｖａとして出力する。同様にして、変換部１３ｂ，１３ｃ，１３ｄにおいても、受光素子ｂ，ｃ，ｄの各光電流が電圧に変換されると共に増幅されて電圧信号Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄとして出力される。

また、変換部１３ｅにおいても、第２増幅回路３１が、受光素子ｅ１の光電流を電圧信号Ｖ２に変換して出力すると共に、第２増幅回路４１が、入力した電圧信号Ｖ２を増幅して電圧信号Ｖｅとして出力する。また、変換部１３ｆ，１３ｇ，１３ｈにおいても、同様にして、受光素子ｅ２，ｆ１，ｆ２の光電流が電圧に変換されると共に増幅されて電圧信号Ｖｆ，Ｖｇ，Ｖｈとして出力される。

この場合、各受光素子ａ〜ｄの近傍に形成された各受光素子Ａ〜Ｄは、スイッチ回路４２により、第１増幅回路２１の増幅器２２との非接続状態が維持されると共に、バイアス電源４４に接続されて逆バイアス電圧の印加状態（作動状態）が維持されている。これにより、ＣＤ用の波長のレーザー光が各受光素子Ａ〜Ｄに入射したとしても、このレーザー光の入射によって受光素子Ａ〜Ｄの第１半導体層中に発生したキャリアは光電流として各受光素子Ａ〜Ｄから出力されるため、このキャリアが第１半導体層内に蓄積されて第１半導体層中を拡散するという事態が回避される。したがって、各受光素子Ａ〜Ｄの第１半導体層中に発生したキャリアが、各受光素子ａ〜ｄに達してこれらの受光素子ａ〜ｄに発生したキャリア（つまり受光素子ａ〜ｄに流れる光電流）に漏れ込んで影響を与えるという事態を確実に回避することができる。また、各受光素子ｅ１，ｅ２の近傍に形成された各受光素子Ｅ１〜Ｅ４、および各受光素子ｆ１，ｆ２の近傍に形成された各受光素子Ｆ１〜Ｆ４についても、第１増幅回路２１の増幅器２２との非接続状態が維持されると共に、バイアス電源４４に接続されて逆バイアス電圧の印加状態が維持されるため、発生したキャリアが、近傍に形成された各受光素子ｅ１，ｅ２および各受光素子ｆ１，ｆ２に流れる各光電流に影響を与えるという事態を確実に回避することができる。

このように、この受光装置４および光ピックアップ装置１では、記録型ＤＶＤへの記録、ＤＶＤの再生、記録型ＣＤへの記録、およびＣＤの再生のいずれの処理においても、共通する１つの第２増幅回路４１に接続されているＤＶＤ用の第１増幅回路２１、ＣＤ用の第１増幅回路３１、第１増幅回路２１に接続されている各受光素子Ａ等、および第１増幅回路３１に接続されている各受光素子ａ等に関して、対応する波長のレーザー光を受光して作動させる受光素子（使用する受光素子）については対応する第１増幅回路２１，３１との接続状態が維持されると共に逆バイアス電圧の非印加状態が維持され、かつこの受光素子が接続された第１増幅回路２１，３１については作動状態に制御される。一方、対応しない波長のレーザー光を受光する可能性のある受光素子（使用されない受光素子）については対応する第１増幅回路２１，３１との非接続状態が維持されると共に逆バイアス電圧の印加状態が維持され、かつこの使用されない受光素子に対応する第１増幅回路２１，３１については停止状態に制御される。したがって、この受光装置４および光ピックアップ装置１によれば、使用されない受光素子が対応しない波長のレーザー光を入射したとしても、その第１半導体層中に発生したキャリアが光電流としてこの受光素子から出力されるため、このキャリアが第１半導体層内に蓄積されて第１半導体層中を拡散するという事態を回避することができる。これにより、使用されない受光素子の第１半導体層中に発生したキャリアが、使用されている受光素子に達してこれらの受光素子に発生したキャリア、すなわちこの受光素子に流れる光電流に漏れ込んで影響を与えることを確実に回避することができる。また、作動中の第１増幅回路を除く他のすべての第１増幅回路の作動を停止させることにより、受光素子の非接続状態でこれら第１増幅回路が作動する事態を確実に防止することができる。したがって、第２増幅回路４１の共有化を図ってチップサイズの拡大を抑制しつつ、変換部から出力される電圧信号に含まれるノイズ成分を十分に低減することができる。

また、この受光装置４および光ピックアップ装置１では、バイアス電源４４および各スイッチ回路４２，４３を備え、使用される受光素子については、スイッチ回路４２，４３により、バイアス電源４４との非接続状態が維持されて直流定電圧（逆バイアス電圧）Ｖｂｓの非印加状態が維持されると共に、対応する第１増幅回路２１，３１との接続状態が維持される。一方、使用されない受光素子については、スイッチ回路４２，４３により、バイアス電源４４との接続状態が維持されて直流定電圧（逆バイアス電圧）Ｖｂｓの印加状態が維持されると共に、対応する第１増幅回路２１，３１との非接続状態が維持される。したがって、この受光装置４および光ピックアップ装置１によれば、使用されない受光素子に対して、専用のバイアス電源４４から直流定電圧（逆バイアス電圧）Ｖｂｓを印加して、作動し得る状態に確実に移行させることができるため、使用される受光素子が接続されている変換部１３ａ〜１３ｈから出力される電圧信号Ｖａ〜Ｖｈに含まれるノイズ成分を確実に低減することができる。

なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、各第１増幅回路２１，３１の増幅器２２，３２に対する動作制御（作動状態にするか停止状態にするかの制御）と、各スイッチ回路４２，４３に対する切替制御を１つの制御信号Ｓ１で行う例について上記したが、個別の制御信号で動作制御や切替制御を行う構成を採用することもできる。また、回路数が４極の１つのスイッチ回路で、各スイッチ回路４２，４３を構成することもできるし、１極の４つのスイッチ回路で、各スイッチ回路４２，４３を構成することもできる。

また、ＣＤの記録・再生に必要な７８０ｎｍ帯レーザー光とＤＶＤの記録・再生に必要な６５０ｎｍ帯レーザー光を一つのパッケージから出力する２波長レーザーダイオードに対応して２個（ｎ＝２）の受光部１１，１２を備えた受光装置４を例に挙げて説明したが、受光装置の受光部の数は受光するレーザー光の波長の種類に対応させて３個以上とすることもでき、この構成においても本発明を適用できるのは勿論である。例えば、上記の７８０ｎｍ帯レーザー光と６５０ｎｍ帯レーザー光とに加えて、さらにＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））の記録・再生に必要な４０５ｎｍ帯レーザー光も出力可能な３波長レーザーダイオードを用いた光ピックアップ装置では、図示はしないが、共通の１つの第２増幅回路４１に接続される第１増幅回路の数を３つとし、各第１増幅回路と対応する各受光素子との間にそれぞれスイッチ回路４２，４３と同種のスイッチ回路を配設して、対応する第１増幅回路における増幅器の反転入力部およびバイアス電源４４のいずれか一方に対して受光素子のカソード端子を選択的に接続する。また、この光ピックアップ装置では、３個の受光素子のうちの１つの受光素子およびこの１つの受光素子に対応する第１増幅回路を作動させているときに、スイッチ回路により、作動中の受光素子を除く他のすべて（他の２つ）の受光素子に対して、対応する第１増幅回路との接続を解除すると共にバイアス電源４４から直流定電圧（逆バイアス電圧）Ｖｂｓを印加し、かつ作動中の第１増幅回路を除く他のすべて（他の２つ）の第１増幅回路の作動を停止させる。

光ピックアップ装置１の構成図である。 受光装置４の構成図である。 受光装置４の平面図である。 変換部１３ａ〜１３ｈの構成図である。 制御信号Ｓ１の非入力・入力状態と、増幅器２２の作動・作動停止状態、および各スイッチ回路４２，４３のオン・オフ状態との関係を示す関係図である。 図３におけるＸ−Ｘ線断面図（受光素子Ａ，Ｂ，ａ，ｂの断面図）である。

符号の説明

１ 光ピックアップ装置
２ レーザーダイオード
３ 光学系
４ 受光装置
２１，３１ 第１増幅回路（前段増幅器）
２２，３２ 増幅器
Ａ〜Ｄ，ａ〜ｄ，Ｅ１〜Ｅ４，Ｆ１〜Ｆ４，ｅ１，ｅ２，ｆ１，ｆ２ 受光素子
Ｖｂｓ 直流定電圧

Claims (3)

1. ｎ（ｎは２以上の整数）種類の異なる波長にそれぞれ対応して同一半導体チップ上に形成されたｎ個の受光素子と、
   作動・作動停止制御が可能に構成されると共に前記各受光素子のうちの対応する１つが接続され、かつ当該接続された受光素子を逆バイアス状態に移行させると共に当該受光素子を流れる光電流を電圧信号に変換するｎ個の前段増幅器と、
   前記各前段増幅器から出力される前記電圧信号を増幅する１つの後段増幅器とを備え、
   前記ｎ個の受光素子のうちの少なくとも１つの受光素子および当該少なくとも１つの受光素子に対応する前記前段増幅器を作動させているときに、当該作動中の受光素子を除く他のすべての受光素子に対して対応する前記前段増幅器との接続を解除すると共に逆バイアス電圧を印加し、かつ当該作動中の前段増幅器を除く他のすべての前段増幅器の作動を停止させる光ピックアップ用受光装置。
2. 前記逆バイアス電圧を生成する電源と、
   前記各受光素子に対する前記電源からの前記逆バイアス電圧の印加および非印加を切り替えると共に当該各受光素子と前記対応する前段増幅器との接続および非接続を切り替えるスイッチ回路とを備え、
   前記スイッチ回路は、前記少なくとも１つの受光素子および当該少なくとも１つの受光素子に対応する前記前段増幅器を作動させるときに、当該少なくとも１つの受光素子に対して前記逆バイアス電圧を非印加状態に維持すると共に、当該少なくとも１つの受光素子と対応する前記前段増幅器とを接続状態に維持し、かつ前記作動中の受光素子を除く他のすべての受光素子に対する前記逆バイアス電圧を印加状態に維持すると共に前記対応する前段増幅器との非接続状態を維持する請求項１記載のピックアップ用受光装置。
3. 請求項１または２記載の光ピックアップ用受光装置と、
   ｎ種類の異なる波長のレーザー光を出射する発光部と、
   前記レーザー光を光ディスクに照射すると共に当該光ディスクからの反射光を前記光ピックアップ用受光装置に導く光学系とを備えている光ピックアップ装置。

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