(57)【要約】【課題】小型化、低コスト化、低消費電力化を図りつつ、高周波重畳回路の不要輻射の影響を抑制する上で有利な受発光素子、光ヘッドおよび光ディスク装置を提供する。【解決手段】受発光素子１０は、半導体基板１２、発光素子１６、第１乃至第３の受光素子１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、プリズム２０、ＩＶ変換回路２２、高周波重畳回路２４を備えている。半導体基板１２の内部には各受光素子１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、ＩＶ変換回路２２、高周波重畳回路２４が形成されている。高周波重畳回路２４は、高周波信号を、発光素子１６に供給される駆動信号に重畳させて発光素子１６に供給する。各受光素子１８Ａ、１８Ｂ、１８ＣおよびＩＶ変換回路２２を囲むように分離帯４０が設けられるとともに、高周波重畳回路２４を囲むように分離帯４０が設けられている。【選択図】        図２
2004259836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給される駆動信号に基づいて出射光ビームを出射する発光素子と、
前記駆動信号に高周波電流を重畳する高周波重畳回路と、
前記出射光ビームが光記録媒体で反射された反射光ビームを検出して電流信号を出力する受光素子と、
前記受光素子から出力される電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換回路と、
半導体基板とを備え、
前記発光素子が前記半導体基板の表面に取着され、
前記高周波重畳回路、受光素子、電流電圧変換回路が前記半導体基板の内部に形成された受発光素子において、
前記高周波重畳回路と、受光素子および電流電圧変換回路との間を電気的に分離する分離帯が前記半導体基板の内部に設けられている、
ことを特徴とする受発光素子。
【請求項２】
前記半導体基板は、バイアス電圧が印加される基板部と、この基板部の上に位置し前記高周波重畳回路、受光素子および電流電圧変換回路などを構成する回路素子が設けられた素子形成層と、この素子形成層の上に設けられ前記回路素子への電源供給または信号の授受を行なう配線層とを有し、前記分離帯は、前記高周波重畳回路と、前記受光素子および電流電圧変換回路との少なくとも一方を囲むように前記素子形成層に設けられていることを特徴とする請求項１記載の受発光素子。
【請求項３】
前記分離帯は、前記基板部と前記配線層との間にわたって前記素子形成層を貫通して設けられていることを特徴とする請求項２記載の受発光素子。
【請求項４】
前記配線層は２層以上で構成され、前記配線層の少なくとも１層には、前記高周波重畳回路が前記配線層に臨む箇所のほぼ全域を覆う導電体材料からなるシールド部が形成され、前記シールド部で前記高周波重畳回路を電磁的に遮蔽することを特徴とする請求項２または３記載の受発光素子。
【請求項５】
前記シールド部は前記基板部の電位と同電位であることを特徴とする請求項４記載の受発光素子。
【請求項６】
前記配線層は２層以上で構成され、前記配線層の少なくとも１層には、前記電流電圧変換回路が前記配線層に臨む箇所のほぼ全域を覆う導電体材料からなり光を透過しない遮光部が形成されていることを特徴とする請求項２または３記載の受発光素子。
【請求項７】
受発光素子と、前記受発光素子と光記録媒体との間に配設され、前記受発光素子から出射された出射光ビームを前記光記録媒体に導くとともに、該光記録媒体で反射された反射光ビームを前記受発光素子に導く対物レンズとを備えた光ヘッドであって、
前記受発光素子は、
供給される駆動信号に基づいて前記出射光ビームを出射する発光素子と、
前記駆動信号に高周波電流を重畳する高周波重畳回路と、
前記反射光ビームを検出して電流信号を出力する受光素子と、
前記受光素子から出力される電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換回路と、
半導体基板とを備え、
前記発光素子が前記半導体基板の表面に取着され、
前記高周波重畳回路、受光素子、電流電圧変換回路が前記半導体基板の内部に形成された光ヘッドにおいて、
前記高周波重畳回路と、受光素子および電流電圧変換回路との間を電気的に分離する分離帯が前記半導体基板の内部に設けられている、
ことを特徴とする光ヘッド。
【請求項８】
前記半導体基板は、バイアス電圧が印加される基板部と、この基板部の上に位置し前記高周波重畳回路、受光素子および電流電圧変換回路などを構成する回路素子が設けられた素子形成層と、この素子形成層の上に設けられ前記回路素子への電源供給または信号の授受を行なう配線層とを有し、前記分離帯は、前記高周波重畳回路と、前記受光素子および電流電圧変換回路との少なくとも一方を囲むように前記素子形成層に設けられていることを特徴とする請求項７記載の光ヘッド。
【請求項９】
前記分離帯は、前記基板部と前記配線層との間にわたって前記素子形成層を貫通して設けられていることを特徴とする請求項８記載の光ヘッド。
【請求項１０】
前記配線層は２層以上で構成され、前記配線層の少なくとも１層には、前記高周波重畳回路が前記配線層に臨む箇所のほぼ全域を覆う導電体材料からなるシールド部が形成され、前記シールド部で前記高周波重畳回路を電磁的に遮蔽することを特徴とする請求項７または８記載の光ヘッド。
【請求項１１】
前記シールド部は前記基板部の電位と同電位であることを特徴とする請求項１０記載の光ヘッド。
【請求項１２】
前記配線層は２層以上で構成され、前記配線層の少なくとも１層には、前記電流電圧変換回路が前記配線層に臨む箇所のほぼ全域を覆う導電体材料からなり光を透過しない遮光部が形成されていることを特徴とする請求項７または８記載の光ヘッド。
【請求項１３】
光記録媒体を保持して回転駆動する駆動手段と、前記駆動手段によって回転駆動する光記録媒体に対し、出射光ビームを照射し、前記光記録媒体からの反射光ビームを検出する光ヘッドとを有し、
前記光ヘッドは、受発光素子と、前記受発光素子と光記録媒体との間に配設され、前記受発光素子から出射された出射光ビームを前記光記録媒体に導くとともに、該光記録媒体で反射された反射光ビームを前記受発光素子に導く対物レンズとを備え、
前記受発光素子は、供給される駆動信号に基づいて前記出射光ビームを出射する発光素子と、前記駆動信号に高周波電流を重畳する高周波重畳回路と、前記反射光ビームを検出して電流信号を出力する受光素子と、前記受光素子から出力される電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換回路と、半導体基板とを備え、
前記発光素子が前記半導体基板の表面に取着され、
前記高周波重畳回路、受光素子、電流電圧変換回路が前記半導体基板の内部に形成された光ディスク装置において、
前記高周波重畳回路と、受光素子および電流電圧変換回路との間を電気的に分離する分離帯が前記半導体基板の内部に設けられている、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１４】
前記半導体基板は、バイアス電圧が印加される基板部と、この基板部の上に位置し前記高周波重畳回路、受光素子および電流電圧変換回路などを構成する回路素子が設けられた素子形成層と、この素子形成層の上に設けられ前記回路素子への電源供給または信号の授受を行なう配線層とを有し、前記分離帯は、前記高周波重畳回路と、前記受光素子および電流電圧変換回路との少なくとも一方を囲むように前記素子形成層に設けられていることを特徴とする請求項１３記載の光ディスク装置。
【請求項１５】
前記分離帯は、前記基板部と前記配線層との間にわたって前記素子形成層を貫通して設けられていることを特徴とする請求項１４記載の光ディスク装置。
【請求項１６】
前記配線層は２層以上で構成され、前記配線層の少なくとも１層には、前記高周波重畳回路が前記配線層に臨む箇所のほぼ全域を覆う導電体材料からなるシールド部が形成され、前記シールド部で前記高周波重畳回路を電磁的に遮蔽することを特徴とする請求項１４または１５記載の光ディスク装置。
【請求項１７】
前記シールド部は前記基板部の電位と同電位であることを特徴とする請求項１６記載の光ディスク装置。
【請求項１８】
前記配線層は２層以上で構成され、前記配線層の少なくとも１層には、前記電流電圧変換回路が前記配線層に臨む箇所のほぼ全域を覆う導電体材料からなり光を透過しない遮光部が形成されていることを特徴とする請求項１４または１５記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受発光素子、光ヘッドおよび光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ディスク装置において、光ヘッドのレーザダイオードの戻り光ノイズを抑制する方法として、高周波重畳回路で生成した高周波信号をレーザ駆動電流に重畳させる方法が採られている。そして、この高周波重畳回路は，特性上光ヘッド上に設置される必要がある。
しかしながら、高周波重畳回路は不要輻射を発生するため、その対策としてシールドを施したり、前記高周波重畳回路に電源を供給する接続回路上に輻射対策素子を挿入したりする必要があるので、部品点数が増加して構造が複雑となり、小型化を図る上でも不利である。また、前記輻射対策素子で消費される電力を消費するため、重畳回路に供給する動作電圧も高く設定しなくてはならず低消費電力化を図る上で不利であった。
このように高周波重畳回路は、光ヘッドおよびポータブル光ディスク記録再生装置の小型化および低消費電力化にとって大きな障害の一因となっている。
前記障害を回避するため、半導体基板に光源、受光素子、電流電圧変換回路、高周波重畳回路の全てを設けることで、光源と高周波重畳回路間の距離を短縮することで高周波重畳回路の電力ロスを抑制し、これにより低電力化を図ることが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−９０４６６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した半導体基板上に光源、受光素子、ＩＶ変換回路、高周波重畳回路の全てを設けた構成は、前記高周波重畳回路の低電力化により前記不要輻射を低減する上で一定の効果があるものの、光ヘッドから出力されるエラー信号や再生信号の品質の向上を図る上で前記不要輻射の影響をさらに抑制することが要請され、やはり不要輻射の影響を抑制するための部品点数が増加して構造が複雑となり、小型化を図る上で不利があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされ、その目的とするところは、小型化、低コスト化、低消費電力化を図りつつ、高周波重畳回路の不要輻射の影響を抑制する上で有利な受発光素子、光ヘッドおよび光ディスク装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の受発光素子は、前記目的を達成するため、供給される駆動信号に基づいて出射光ビームを出射する発光素子と、前記駆動信号に高周波電流を重畳する高周波重畳回路と、前記出射光ビームが光記録媒体で反射された反射光ビームを検出して電流信号を出力する受光素子と、前記受光素子から出力される電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換回路と、半導体基板とを備え、前記発光素子が前記半導体基板の表面に取着され、前記高周波重畳回路、受光素子、電流電圧変換回路が前記半導体基板の内部に形成された受発光素子において、前記高周波重畳回路と、受光素子および電流電圧変換回路との間を電気的に分離する分離帯が前記半導体基板の内部に設けられていることを特徴とする。
また、本発明の光ヘッドは、受発光素子と、前記受発光素子と光記録媒体との間に配設され、前記受発光素子から出射された出射光ビームを前記光記録媒体に導くとともに、該光記録媒体で反射された反射光ビームを前記受発光素子に導く対物レンズとを備えた光ヘッドであって、前記受発光素子は、供給される駆動信号に基づいて前記出射光ビームを出射する発光素子と、前記駆動信号に高周波電流を重畳する高周波重畳回路と、前記反射光ビームを検出して電流信号を出力する受光素子と、前記受光素子から出力される電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換回路と、半導体基板とを備え、前記発光素子が前記半導体基板の表面に取着され、前記高周波重畳回路、受光素子、電流電圧変換回路が前記半導体基板の内部に形成された光ヘッドにおいて、前記高周波重畳回路と、受光素子および電流電圧変換回路との間を電気的に分離する分離帯が前記半導体基板の内部に設けられていることを特徴とする。
また、本発明の光ディスク装置は、光記録媒体を保持して回転駆動する駆動手段と、前記駆動手段によって回転駆動する光記録媒体に対し、出射光ビームを照射し、前記光記録媒体からの反射光ビームを検出する光ヘッドとを有し、前記光ヘッドは、受発光素子と、前記受発光素子と光記録媒体との間に配設され、前記受発光素子から出射された出射光ビームを前記光記録媒体に導くとともに、該光記録媒体で反射された反射光ビームを前記受発光素子に導く対物レンズとを備え、前記受発光素子は、供給される駆動信号に基づいて前記出射光ビームを出射する発光素子と、前記駆動信号に高周波電流を重畳する高周波重畳回路と、前記反射光ビームを検出して電流信号を出力する受光素子と、前記受光素子から出力される電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換回路と、半導体基板とを備え、前記発光素子が前記半導体基板の表面に取着され、前記高周波重畳回路、受光素子、電流電圧変換回路が前記半導体基板の内部に形成された光ディスク装置において、前記高周波重畳回路と、受光素子および電流電圧変換回路との間を電気的に分離する分離帯が前記半導体基板の内部に設けられていることを特徴とする。
そのため、本発明によれば、半導体基板に発光素子が取着され、半導体基板の内部に高周波重畳回路、受光素子、電流電圧変換回路が設けられていることにより輻射対策素子が不要となるので、部品点数を削減して小型化、低コスト化、低消費電力化を図る上で有利となる。
また、半導体基板の内部に分離帯を設けることにより、部品点数を増やすことなく簡単な構成によって高周波重畳回路で発生する不要輻射の影響を抑制することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による受発光素子、光ヘッド及び光ディスク装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態における光ディスク装置の構成を示すブロック図、図２は本発明の第１の実施の形態による受発光素子の斜視図、図３は受発光素子の側面図、図４は受発光素子の高周波重畳回路部分の回路図、図５は受発光素子を構成する半導体基板の断面図である。
図１を参照して説明すると、光ディスク装置１０１は、光記録媒体１０２を回転駆動する駆動手段としてのスピンドルモータ１０３と、光ヘッド１０４と、その駆動手段としての送りモータ１０５とを備えている。ここで、スピンドルモータ１０３は、システムコントローラ１０７及びサーボ制御回路１０９により駆動制御され、所定の回転数で回転される。本実施の形態では、前記光記録媒体１０２がＭＯやＭＤ（録音タイプ）などのような光磁気ディスクである。
【０００７】
信号変復調部及びＥＣＣブロック１０８は、信号の変調、復調及びＥＣＣ（エラー訂正符号）の付加を行う。
光ヘッド１０４は、信号変調およびＥＣＣブロック１０８の指令に従って、回転する光記録媒体１０２の信号記録面に対して、それぞれ光照射を行う。このような光照射により光記録媒体１０２に対する記録、再生が行われる。また、光ヘッド１０４は、本発明に係る受発光素子１０（図２参照）を備え、光記録媒体１０２の信号記録面からの反射光ビームに基づいて検出信号を生成するように構成されている。
プリアンプ１２０は、前記検出信号を演算することによりフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、ＲＦ信号等を生成しこれらの信号を前記サーボ制御回路１０９に供給するように構成されている。
前記サーボ制御回路１０９、信号変調及びＥＣＣブロック１０８等は、再生対象とされる記録媒体の種類に応じ、前記プリアンプ１２０から出力されるＲＦ信号に基づいて復調及び誤り訂正処理等の所定の処理を行なう。
これにより、復調された記録信号は、例えばコンピュータのデータストレージ用であれば、インタフェース１１１を介して外部コンピュータ１３０等に送出される。これにより、外部コンピュータ１３０等は光記録媒体１０２に記録された信号を再生信号として受け取ることができるようになっている。
また、レーザ制御部１２１は、前記光ヘッド１０４、すなわち受発光素子１０から出射される出射光ビームの出力の制御を行なう。
【０００８】
また、オーディオ・ビジュアル用であれば、Ｄ／Ａ，Ａ／Ｄ変換器１１２のＤ／Ａ変換部でデジタル／アナログ変換され、オーディオ・ビジュアル処理部１１３に供給される。そして、このオーディオ・ビジュアル処理部１１３でオーディオ・ビデオ信号処理が行われ、オーディオ・ビジュアル信号入出力部１１４を介して外部の撮像・映写機器に伝送される。
上記光ヘッド１０４には、例えば光記録媒体１０２上の所定の記録トラックまで、移動させるための送りモータ１０５が接続されている。
スピンドルモータ１０３の制御と、送りモータ１０５の制御と、光ヘッド１０４の対物レンズ（不図示）を保持する二軸アクチュエータのフォーカシング方向及びトラッキング方向の制御とは、それぞれサーボ制御回路１０９が前記フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号に基づいて行なうように構成されている。
なお、本実施の形態では前記光ディスク装置が記録および再生の双方の動作を行なうものとして説明するが、本発明は前記光ディスク装置が記録および再生の一方を行なうように構成されたものであってもよく、本明細書においては、前記光ディスク装置は少なくとも記録および再生の一方を行なうように構成されたものを含むものとする。
【０００９】
図２に示すように、受発光素子１０は、半導体基板１２、光出力用半導体基板１４、発光素子１６、第１乃至第３の受光素子１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、フロントモニター用受光素子１９、プリズム２０、電流電圧変換回路（以下ＩＶ変換回路という）２２、高周波重畳回路２４を備え、不図示のパッケージに収容保持されている。
前記半導体基板１２は長方形板状に形成され、一方の半部の表面に前記光出力用半導体基板１４が取着されるとともに、この一方の半部の内部に前記高周波重畳回路２４が形成されている。
また、前記半導体基板１２の他方の半部の表面に前記プリズム２０が取着され、この他方の半部の内部に前記第１乃至第３の受光素子１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、ＩＶ変換回路２２が形成されている。
【００１０】
前記光出力用半導体基板１４は、前記半導体基板１２よりも小さな長方形板状に形成されその裏面が前記半導体基板１２の表面に接着剤などにより接着されている。
前記発光素子１６は、ブロック状のレーザーダイオードチップで構成され、出射光ビームを前記プリズム２０に向けて出射するように前記光出力用半導体基板１４の表面箇所に取着されている。本実施の形態では前記発光素子１６としてシングルモードタイプのレーザーダイオードを用いている。
前記発光素子１６の裏面に設けられたアノード端子１６０２は、前記光出力用半導体基板１４の表面に形成されたボンディングパッド１４０２と接続され、該ボンディングパッド１４０２は前記パッケージ側に設けられたアノード側の接続端子と不図示のリード線を介して接続されている。前記発光素子１６の表面に設けられたカソード端子は前記パッケージ側に設けられたカソード側の接続端子と不図示のリード線で接続されている。
そして、前記レーザ制御部１２１からの駆動信号が前記パッケージ側のアノード側およびカソード側の接続端子を介して発光素子１６に供給されるように構成されている。
【００１１】
前記高周波重畳回路２４は、前記半導体基板１２の前記長手方向の一方寄り箇所に配置され、前記レーザ制御部１２１から供給される電源に基づいて高周波信号を生成し、該高周波信号を、前記レーザ制御部１２１から前記発光素子１６に供給される前記駆動信号に重畳させて前記発光素子１６に供給するように構成されている。
前記高周波重畳回路２４の出力端子は前記半導体基板１２の表面に形成されたボンディングパッド１２０１に接続され、該ボンディングパッド１２０１は前記ボンディングパッド１４０２にリード線１２０３を介して接続されている。これにより、前記高周波重畳回路２４の高周波信号は前記ボンディングパッド１２０１、１４０２を介して前記発光素子１６のアノード端子に印加されるように構成されている。
更に詳しく説明すれば、図４に示すように、発光素子１６のアノード端子１６０２、カソード端子１６０４には、前記サーボ制御回路１２０からアノード側電位ＬＤＡ、カソード側電位ＬＤＫがそれぞれ印加されている。前記高周波重畳回路２４はサーボ制御回路１２０から電源ＶＣＣが供給され、該高周波重畳回路２４の高周波信号（Ｍｏｄｏｕｔ）がアノード側電位ＬＤＡに重畳され、該高周波重畳回路２４のグランド電位が前記発光素子１６のカソード側電位ＬＤＫと共通電位となるように構成されている。
【００１２】
前記プリズム２０は、例えばＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ４）などの複屈折結晶で構成されている。
図２、図３に示すように、プリズム２０は、前記発光素子１６から出射される出射光ビームの光路および前記光記録媒体１０２で反射した反射光ビームの光路の双方に対して４５度傾斜する光分岐面と、該光分岐面と４５度をなして前記半導体基板１２の上面に対面する底面と、前記光分岐面と４５度をなし前記底面と間隔をおいて平行をなす上面とを有している。
前記光分岐面のほぼ全域には前記出射光ビームを反射させるとともに、前記反射光ビームを通過させる光分離膜２００２が形成されている。
前記底面は矩形状に形成され、該底面のほぼ前記発光素子１６寄りの半部には、前記光分離膜２００２を通過した反射光ビームの一部を通過させるとともに、前記光分離膜２００２を通過した反射光ビームの残りを前記上面に向けて反射する反射膜２００４が形成されている。前記底面の前記発光素子１６と反対側寄りの半部は反射膜２００４が形成されない光透過部２００５として構成されている。
前記上面のほぼ全域には前記反射膜２００４で反射された反射光ビームの一部を再び前記光透過部２００５に向けて反射する反射膜２００６が形成されている。
したがって、図３に示すように、前記発光素子１６から出射された出射光ビームが光分離膜２００２で反射され、前記対物レンズを介して前記光記録媒体１０２の記録面に照射される第１の光路Ｌ１と、前記記録面１０２Ａで反射された反射光ビームが前記対物レンズを介して光分離膜２００２を透過し前記プリズム２０に入射し、前記底面の反射膜２００４を透過する第２の光路Ｌ２と、前記底面の反射膜２００４で反射され、前記上面の反射膜２００６で反射され前記底面の光透過部２００５に到達する第３の光路Ｌ３とを構成する。
また、前記プリズム２０は複屈折性結晶で構成されているので、プリズム２０内を進行する反射光ビームの常光線に対する屈折率と、異常光線に対する屈折率とが異なる。したがって、前記第２の光路Ｌ２においては、前記光分離膜２００２を透過した反射光ビームの常光線と異常光線とでは到達する位置がずれるが、第２の光路Ｌ２の距離が短いためこの位置ずれはほとんど無視することができる。また、前記光分離膜を透過した反射光ビームが前記第２の光路Ｌ２および第３の光路Ｌ３を通過する場合、その距離が長くなるため前記位置ずれは無視することができず、反射光ビームの常光線と異常光線とでは到達する位置がずれることになる。
【００１３】
前記第１の受光素子１８Ａは、前記底面の反射膜２００４に対面する箇所で前記第２の光路Ｌ２の延長上の半導体基板１２の内部に配設され、本実施の形態では受光領域が４分割されて構成されている。
前記第２、第３の受光素子１８Ｂ、１８Ｃは、前記底面の光透過部２００５に対面する箇所で前記第３の光路Ｌ３の延長上の半導体基板１２の内部にそれぞれ配設され、本実施の形態では受光領域がそれぞれ３分割されて構成されている。更に詳しく説明すれば、前記第２の受光素子１８Ｂは前記反射光ビームの常光線および異常光線の一方が到達する位置に設けられ、第３の受光素子１８Ｃは前記反射光ビームの常光線および異常光線の他方が到達する位置に設けられている。
前記第１乃至第３の受光素子１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃは分割された領域のそれぞれから検出信号を出力するように構成されている。
前記プリズム２０の底面に臨む箇所を含む半導体基板１２の領域内で、前記受光素子１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、フロントパワーモニター用受光素子１９を除く内部部分には前記ＩＶ変換回路２２が形成されている。
前記ＩＶ変換回路２２は、前記第１乃至第３の受光素子１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃから出力される検出信号を電流信号から電圧信号に変換し増幅して前記プリアンプ１２０に供給するように構成されている。なお、本実施の形態では、前記プリアンプ１２０で前記検出信号に基づいて前記フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、ＲＦ信号を生成したが、これら前記フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、ＲＦ信号をＩＶ変換回路２２で演算して生成する構成としてもよい。
【００１４】
前記発光素子１６と前記プリズム２０の間に位置する半導体基板１２の内部には、前記フロントモニター用光検出素子１９が配設され、発光素子１６から出射される出射光ビームの一部を検出して出射光検出信号を前記レーザ制御部１２１に供給している。前記発光素子１６の出射光ビームの出力制御は前記レーザ制御部１２１が前記出射光検出信号に基づいて行なうように構成されている。
【００１５】
次に、前記半導体基板１２の構成について詳細に説明する。
図５に示すように、前記半導体基板１２は、基板部３０、素子形成層３２、第１乃至第３の配線層３４、３６、３８、分離帯４０などを備えて構成されている。
前記基板部３０は、例えばＰ−層で構成され、前記素子形成層３２、第１乃至第３の配線層３４、３６、３８を保持するとともに、バイアス電圧が印加されるものである。
前記素子形成層３２は、該基板部３０の上に位置し種々の回路素子が設けられるものであり、前記基板部３０に臨む素子形成層３２の領域は、該基板部３０と反対の導電型である例えばＮ−層で形成されている。
前記素子形成層３２は、第１乃至第３の受光素子１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、フロントパワーモニター用受光素子１９、ＩＶ変換回路２２が形成されている第１の素子形成層部分５０と、前記第１の素子形成層部分５０とは離れた箇所で前記高周波重畳回路２４が形成されている第２の素子形成層部分５２とを含んで構成されている。
【００１６】
前記第１の配線層３４は前記素子形成層３２の上に形成され、前記第２の配線層３６は前記第１の配線層３４の上に形成され、これら第１、第２の配線層３４、３６に形成された配線４４によって前記第１乃至第３の受光素子１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、フロントパワーモニター用受光素子１９、ＩＶ変換回路２２、高周波重畳回路２４を構成する回路素子への電源供給または信号の授受が行なわれるように構成されている。
また、前記第１、第２の配線層３４、３６において、前記第１乃至第３の受光素子１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、フロントパワーモニター用受光素子１９、ＩＶ変換回路２２の電源線およびグランド線と、前記高周波重畳回路２４の電源線およびグランド線とは、独立して構成されている。
前記第３の配線層３８のうち、前記ＩＶ変換回路２２が臨む箇所のほぼ全域を覆う部分には、導電体材料からなり光を透過しない遮光部４６が形成され、該遮光部４６のうち、前記第１、第２、第３の受光素子１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃに臨む箇所は光が通過するように開口が形成されている。前記遮光部４６は、前記基板部３０の電位と同電位となるように構成され、本例ではＩＶ変換回路２２のグランドと同電位となっている。なお、前記遮光部４６の電位は、前記ＩＶ変換回路２２の電源電圧と同電位としてもよい。
前記第３の配線層１２１０のうち、前記高周波重畳回路２４が臨む箇所のほぼ全域を覆う部分には、導電体材料からなるシールド層４８が形成され、該シールド層４８で前記高周波重畳回路２４を電磁的に遮蔽している。前記シールド層４８は前記基板部３０の電位であるバイアス電圧と同電位となるように構成されており、本例では高周波重畳回路２４のグランドと同電位となっている。
また、前記遮光部４６、シールド層４８を形成する導電体材料としては、例えば前記配線と同じアルミを用いることができる。
【００１７】
前記分離帯４０は、前記基板部３０と同じ導電型の例えばＰ＋の領域で形成され、図２、図５に示すように、前記第１の素子形成層部分５０を囲むように前記素子形成層３２に設けられるとともに、前記第２の素子形成層部分５２を囲むように前記素子形成層３２に設けられている。更に詳しく説明すると、前記分離帯４０は、図５に示すように、前記基板部３０と前記第１の配線層３４との間にわたって前記素子形成層３２を貫通して設けられている。
前記分離帯４０は、前記半導体基板１２の製造工程において、例えばＰ型の導電型の不純物をイオン注入や熱拡散によって添加することによって形成される。したがって、前記第１の素子形成層部分５０と、第２の素子形成層部分５２とは前記分離帯４０によって電気的に分離されている。
【００１８】
次に、光ディスク装置１０１の動作について説明する。
前記レーザ制御部１２１は、前記発光素子１６に駆動信号を供給するとともに、前記高周波重畳回路２４に電源を供給する。これにより、前記高周波重畳回路２４から出力された前記高周波信号が前記発光素子１６に供給される駆動信号に重畳される。
これにより、前記発光素子１６が動作して出射光ビームを出射する。該出射光ビームは、前記第１の光路Ｌ１により前記対物レンズを通過して前記光記録媒体１０２の記録面に照射される。そして、前記記録面１０２Ａで反射され前記対物レンズを通過した反射光ビームの一部は、前記第２の光路Ｌ２により第１の受光素子１８Ａに照射され該第１の受光素子１８Ａで検出信号が生成される。また、前記記録面１０２Ａで反射された反射光ビームの残りは、前記第３の光路Ｌ３により第２の受光素子１８Ｂ、第３の受光素子１８Ｃで検出され、それぞれ検出信号が生成される。
この際、前記発光素子１６に前記高周波信号が重畳されているため、前記検出信号における戻り光ノイズの発生が確実に抑制される。
前記第１乃至第３の受光素子１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの検出信号は、前記ＩＶ変換回路２２によって電流電圧変換されるとともに増幅され、該増幅された検出信号を入力した前記プリアンプ１２０によってＲＦ信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号が生成される。
前記ＲＦ信号は、前記信号変復調部及びＥＣＣブロック１０８によって再生され、インターフェース１１１を介して外部に出力される。
前記フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号は、前記サーボ制御部１０９に出力される。前記サーボ制御部１０９は、これらエラー信号に基づいて前記光ヘッド１０４のフォーカスおよびトラッキングのサーボ制御を行なう。
【００１９】
前記光ヘッド１０４による光記記録媒体１０２への記録動作は、前記レーザ制御部１２１が前記発光素子１６から出射される出射光ビームの光量を記録データに基づいて変調することにより、前記記録面に記録がなされる点が上述した再生時の動作と異なるだけであるため、説明を省略する。
【００２０】
上述した第１の実施の形態によれば、前記第１乃至第３の受光素子１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、フロントパワーモニター用受光素子１９、ＩＶ変換回路２２が形成されている第１の素子形成層部分５０と、前記高周波重畳回路２４が形成されている第２の素子形成層部分５２との間が前記分離帯４０によって電気的に分離されているので、前記高周波重畳回路２４で発生する不要輻射、言い換えれば不要な高周波信号が前記素子形成層３２を介して前記第１乃至第３の受光素子１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、フロントパワーモニター用受光素子１９、ＩＶ変換回路２２に伝達することを確実に防止することができる。
したがって、受発光素子１０、光ヘッド１０９、光ディスク装置１０１の小型化、低コスト化、低消費電力化を図りつつ、高周波重畳回路２４の不要輻射の影響を抑制して検出信号の信号品質を向上させることができる。
そして、以上の効果を、輻射対策素子を不要とし、半導体基板の内部に分離帯を設けるといった簡単な構成により達成できる。
また、前記シールド層４８で前記高周波重畳回路２４を電磁的に遮蔽する構成としたので、高周波重畳回路２４の不要な高周波信号の伝達を抑制する上でさらに有利となる。
また、このように高周波重畳回路２４からの不要輻射を抑制することができるので、光ディスク装置１０１を周辺機器として情報処理装置に接続する際に適用される輻射レベルの規制を満たす上で有利となる。
また、前記遮光部４６でＩＶ変換回路２２を覆う構成としたので、前記プリズム２０内を進行する反射光ビームの迷光が前記プリズム２０の底面から前記ＩＶ変換回路２２を構成する回路素子に進入して有害な光電流が発生することを防止することができ、前記検出信号の信号品質を向上させる上で有利となる。
【００２１】
図６は比較例としての従来の光ヘッドの構成を示す回路図である。
高周波重畳回路２４から発生する不要輻射を防止する輻射対策素子として、高周波重畳回路２４の電源線に直列に挿入されたコイルＬＶと、発光素子１６のアノードおよびカソードに接続されたコイルＬＡ、ＬＫ、コンデンサＣとを設けた構成となっている。この比較例と図４に示す本実施の形態とを比較してわかるように本発明では、これら輻射対策素子が全て不要となっており、部品点数を大幅に削減できることがわかる。
【００２２】
なお、上述した実施の形態では、前記第１乃至第３の受光素子１８Ａ、１８Ｂ、１８ＣおよびＩＶ変換回路２２が形成されている前記第１の素子形成層部分５０と前記高周波重畳回路２４が形成されている第２の素子形成層部分５２との双方を囲むように分離帯４０を前記素子形成層３２に設けたが、前記分離帯４０は、第１、第２の素子形成層部分５０、５２の何れか一方を囲むように設けてもよい。
また、本実施の形態では、前記分離帯４０としてＰ＋の領域を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記第１乃至第３の受光素子１８Ａ、１８Ｂ、１８ＣおよびＩＶ変換回路２２と、前記高周波重畳回路２４とを電気的に分離することができるものであればよい。
また、本実施の形態では、光記録媒体が光磁気ディスクである場合について説明したが、本発明は光記録媒体がＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＤ（再生専用タイプ）、ＤＶＤなどのような光ディスクである場合にも無論適用される。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の受発光素子、光ヘッドおよび光ディスク装置によれば、小型化、低コスト化、低消費電力化を図りつつ、高周波重畳回路の不要輻射の影響を抑制する上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による受発光素子の斜視図、図３は受発光素子の側面図である。
【図３】受発光素子の側面図である。
【図４】受発光素子の高周波重畳回路部分の回路図である。
【図５】受発光素子を構成する半導体基板の断面図である。
【図６】比較例としての従来の光ヘッドの構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１０１……光ディスク装置、１０２……光記録媒体、１０４……光ヘッド、１０……受発光素子、１２……半導体基板、１６……発光素子、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ……第１、第２、第３の受光素子、２２……ＩＶ変換回路、２４……高周波重畳回路、４０……分離帯。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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