(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光素子が形成された受光素子基板と、該受光素子が出力する電気信号を増幅等の処理をする電子回路基板と、電気信号を出力または入力する複数のリード線またはリード端子を有するパッケージと、からなり、該受光素子基板と該電子回路基板が該パッケージ内に収められた光−電子モジュールにおいて、該パッケージは長辺と短辺を有する一方向に長い形状で、該短辺の両側に該リード線またはリード端子を有し、該受光素子基板と該電子回路基板は該パッケージの長辺の方向に並んで配置されていて、該電子回路基板への電気的接続線の一部は、該電子回路基板を配置した側とは反対側のリード線またはリード端子に該受光素子基板を中継して接続されている、ことを特徴とする光−電子モジュール。
【請求項２】
請求項１記載の光−電子モジュールにおいて、前記受光素子基板は、半導体レーザー素子が搭載されている、ことを特徴とする光−電子モジュール。
【請求項３】
請求項２記載の光−電子モジュールにおいて、前記受光素子基板に発振波長が異なる複数の半導体レーザー素子が搭載されている、ことを特徴とする光−電子モジュール。
【請求項４】
請求項３記載の光−電子モジュールにおいて、前記半導体レーザー素子の発光光量を制御するためのレーザー制御回路基板、前記受光素子基板、前記電子回路基板の順に前記パッケージの長辺の方向に並んで配置されていて、前記電子回路基板への電気的接続線の一部は、前記レーザー制御回路基板側のリード線またはリード端子に前記受光素子基板と前記レーザー制御回路基板を中継して接続されている、ことを特徴とする光−電子モジュール。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の光−電子モジュールを用いたことを特徴とする光ヘッド。
【請求項６】
請求項５に記載の光ヘッドを用いたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】
受光素子が形成されさらに半導体レーザー素子が搭載されている発光受光素子基板と、該受光素子が出力する電気信号を増幅等の処理をする電子回路基板と、該半導体レーザー素子の発光光量を制御するためのレーザー制御回路基板と、電気信号を出力または入力する複数のリード線またはリード端子を有するパッケージと、からなり、該パッケージは長辺と短辺を有する一方向に長い形状で該複数のリード線またはリード端子が短辺の両側に配置されていて、該レーザー制御回路基板と該発光受光素子基板と該電子回路基板の順で長辺の方向に配置されていて、前記電子回路基板への電気的接続線の一部は、前記レーザー制御回路基板を配置した側リード線またはリード端子に前記発光受光素子基板および／または前記レーザー制御回路基板を中継して接続されている、または、前記レーザー制御回路基板への電気的接続線の一部は、前記電子回路基板を配置した側リード線またはリード端子に前記発光受光素子基板および／または前記電子回路基板を中継して接続されている、ことを特徴とする光−電子モジュール。
【請求項８】
請求項７に記載の光−電子モジュールを用いたことを特徴とする光ヘッド。
【請求項９】
請求項８に記載の光ヘッドを用いたことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク等の光学的情報媒体に情報を記録しまたは情報を再生するための光ヘッド及びそれを用いた光学的情報媒体記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ディスク装置等の光学的情報記録再生装置は、その用途が広がり、様々ものに搭載されるようになってきており、その搭載のためには、それに用いる光ヘッドの薄型化と製造の容易さも重要である。薄型の光ヘッドを実現するために、例えば、特開平０６−０７６３４０号公報では、半導体レーザーや光検出器、電子回路等を１つのパッケージに収めた発光受光ユニットと、それを用いた光ヘッドが示されている。同公報の図１に示された発光受光ユニットでは、シリコン基板に形成された凹部に半導体レーザー素子を配置し、レーザービームは凹部端の斜面で反射してシリコン基板面にほぼ垂直に出射する。また、シリコン基板の表面には光検出素子や電子回路が形成されていて、光ディスクで反射したレーザービームを光検出素子で受光し、光検出素子の出力を電子回路で電気信号に変換する。発光受光ユニットは、そのセラミック基板が長方形のフラットパッケージ型をしていて、シリコン基板上にある半導体レーザー素子や光検出素子、電子回路に電力を供給したり電子回路の出力信号を取り出すためのリード線は、パッケージの長手方向の両側にある。パッケージの短い方向にはリード線が無いので、同公報の図２に示すように、パッケージの短い方向を光ヘッドの厚み方向となるように発光受光ユニットを光ヘッドに取り付けると、光ヘッドを薄くすることができる。以上の例のように、一方向に長い概略長方形の形状で長手方向の両側にリード線またはリード端子を有するパッケージに複数の素子を収納したモジュールは、光ヘッドや光ディスク装置の薄型化に適している。
【０００３】
しかし、上記の例のように同一のシリコン基板上に光検出素子と電子回路を形成するモジュールでは、充分な性能を得ることは困難である。シリコン基板上に電子回路を形成する場合、シリコン表面のｐ−ｎ接合領域の深さは１μｍ程度で、浅いほど高速にできる。一方、光検出素子の受光感度を充分得るためには、シリコン表面のｐ−ｎ接合領域の深さは数μｍから１０μｍ近く必要で、深いほど受光感度が高くなる。よって、上述した従来例のようにシリコン基板の表面に光検出素子と電子回路を形成する場合、光検出素子の受光感度が高く高速な電子回路を形成することは困難である。
【０００４】
また、光検出素子の出力電流はμＡのオーダーのため、電子回路は微小な電流を低ノイズで増幅する必要がある。一方、半導体レーザーの駆動電流は数十ｍＡから１００ｍＡ程度であり、半導体レーザーの大きな駆動電流により周辺にノイズを発生しやすい。よって、同一半導体基板上にアンプ等の電子回路とレーザー駆動回路を混在すると、電子回路にノイズが混入しやすくなる。
【０００５】
そこで、上記の問題点を解決する１つの方法として、電子回路と光検出素子とを別々のウエハーで製作し、各々のウエハーから切り出した電子回路基板と光検出素子基板とをパッケージ内に配置しワイヤーボンディング等で接続することが、考えられる。この方法によれば、ｐ−ｎ接合領域が浅いシリコンウエハーを用いることで高速の電子回路が実現でき、ｐ−ｎ接合領域が深いシリコンウエハーを用いることで受光感度が高い光検出素子が実現できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した解決方法では、光ヘッドや光ディスク装置の薄型化を充分には達成できない場合が生じる。
【０００７】
一例として、前述の特開平０６−０７６３４０号公報に示された発光受光ユニットにおいて、電子回路は、６個の光検出素子の出力を電気信号に変換するだけの最も単純な６個のプリアンプ構成の場合を考える。電子回路と光検出素子とを別々のシリコンウエハーで製作した後、各ウエハーから切り出し、電子回路基板と光検出素子基板とをパッケージ内の長手方向に並べて配置する。６個の受光素子の出力は、光検出素子基板から電子回路基板にワイヤーボンディング装置により金属線で接続する。パッケージ外部と半導体レーザー素子を搭載した受光素子基板との接続は、レーザー電源線・光検出素子の電源線・グランド線の３本であるから、パッケージの受光素子基板側のリード線は３本でよい。一方、パッケージ外部と電子回路基板との接続は、６本のプリアンプ出力信号線・電子回路の電源線・グランド線の８本が必要であるから、パッケージの電子回路基板側のリード線は８本となる。リード線をフレキシブルケーブルへ半田付けする作業などを考慮すると、リード線の最小間隔には限界があるので、片側のリード線の本数が多いとパッケージの幅が大きくなり、光ヘッドや光ディスク装置の薄型化を充分に達成できなくなる。
【０００８】
本発明の目的は、受光素子や、受光素子が出力する電気信号を増幅等の処理をする電子回路、レーザー光源、レーザー光源の発光光量を制御するためのレーザー制御回路、等を１つのパッケージ内に収めた光−電子モジュール、およびそれを用いた光ヘッドまたは光ディスク装置において、光検出素子の受光感度が高くかつ高速な電子回路であって、ノイズを低減でき、さらに光ヘッドや光ディスク装置の薄型化に適した光−電子モジュール、およびそれを用いた光ヘッドまたは光ディスク装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、特許請求の範囲に記載の発明により達成できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施例を、図１から図４を用いて説明する。
【００２２】
図１は、本発明を用いた光ディスク装置1の基本構成を示し、上段左側の（ａ）は上方向から見た上面図、上段右側の（ｂ）は（ａ）の矢印Ｂ方向から見た側面図、下段の（ｃ）は（ａ）の矢印Ｃ方向から見た側面図であり、同じ番号で示したものは同じ部品を示す。２は光ディスクを示し、３はモーターで、光ディスク装置１に固定され、回転軸４を介して光ディスク２を回転する。５は光ヘッドで、ボイスコイルモーターと滑車等で構成されたアクセス機構６によってレール７上を光ディスク２の半径方向に移動することができる。光ヘッド５には、レーザーモジュール８とコリメートレンズ９とミラープリズム１０とレンズアクチュエータ１１が組み込まれている。レーザーモジュール８には、レーザービーム１２を放射する半導体レーザーチップ１３が組み込まれている。レンズアクチュエータ１１には、４分の１波長板と偏光回折格子を組み合わせた複合素子１４とフォーカスレンズ１５が取り付けられている。
【００２３】
図２の上段（ａ）はレーザーモジュール８の構造を示し、下段（ｂ）は断面図である。２１は、窒化アルミニュウム等の熱伝導の良い材料で成形したパッケージで、電気信号を伝達するために複数のリード線２２を貫通させてある。またパッケージ２１は，光透過性のガラス板２３で密閉されている。パッケージ２１の内部には、シリコン等の受光素子基板２４と電子回路基板２８がある。受光素子基板２４のほぼ中央部には、エッチング等により凹部２５が形成されていて、凹部２５の斜面は約４５度の角度の鏡面２５′となっている。半導体レーザーチップ１３は凹部２５に搭載されている。凹部２５の上側には４個の受光素子２６が、下側には４組の２分割受光素子２７が形成されている。電子回路基板２８には、６個のアンプ２９が形成されている。
【００２４】
図２（ａ）において、説明のために、１０本のリード線２２には、左側の上から下に向かって２２−1，２２―２，…，２２―５、右側上から下に向かって２２−６，２２―７，…，２２―１０の通し番号を付ける。また、受光素子基板２４の右側にあるパッドには上から下に向かって３０−1，３０―２，…，３０―４の通し番号を付け、受光素子基板２４の左側にあるパッドには上から下に向かって３１−1，３１―２，…，３１―９の通し番号を付ける。さらに、電子回路基板２８の右側にあるパッドには上から下に向かって３２−1，３２―２，…，３２―９の通し番号を付け、電子回路基板２８の左側にあるパッドには上から下に向かって３３−1，３３―２，…，３３―５の通し番号を付ける。これらのパッドやリード線の間は、ワイヤーボンディング装置を用いて金属線で図２（ａ）に示すように接続されている。パッケージ２１の右側のリード線２２―６は、受光素子基板２４や電子回路基板２８の電気的に共通なグランド線で、受光素子基板２４の右側のパッド３０―１に接続されていて、さらに左側のパッド３１―１から電子回路基板２８の右側のパッド３２−１にも接続されている。受光素子基板２４の受光素子２６や２７を動作させるのに必要な印加電圧は、パッケージ２１の右側のリード線２２―７から受光素子基板２４の右側のパッド３０―２を通して供給される。受光素子基板２４に配置した半導体レーザーチップ１３を発光させるのに必要な電力は、パッケージ２１の右側のリード線２２―８から半導体レーザーチップ１３に供給される。電子回路基板２８のアンプ２９を動作させるのに必要な電力は、パッケージ２１の左側のリード線２２―５から電子回路基板２８の左側のパッド３３−５を通して供給される。
【００２５】
パッケージ２１の右側のリード線２２―８から半導体レーザーチップ１３に電気信号が供給されると、半導体レーザーチップ１３は、紙面左方向にレーザービーム１２を出射する。半導体レーザーチップ１３から紙面左方向に出射したレーザービーム１２は、図２（ｂ）の鏡面２５′で反射され、ガラス板２３を通過してレーザーモジュール８から出射する。図１（ｃ）において、レーザーモジュール８から出射したレーザービーム１２は、コリメートレンズ９で平行光束となり、ミラープリズム１０で反射され、レンズアクチュエータ１１に組み込まれた複合素子１４およびフォーカスレンズ１５に入射する。本実施例では、半導体レーザーチップ１３から放射されたレーザービーム１２は、偏光性の4分割回折格子と４分の1波長板の複合素子１４に入射する場合に、例えば常光線として入射して偏光性回折格子部分は回折せずにそのまま透過し、複合素子７の４分の1波長板により円偏光となる。光ディスクで反射したレーザービーム１２は、複合素子７の４分の1波長板を再度通過することにより今度は異常光線となり、偏光性の4分割回折格子で回折される。図３は、複合素子１４における4分割回折格子の回折格子パターンの一例を示し、境界線３７と３８で４つの領域に分割されている。円１２は光ディスクで反射したレーザービームを示し、4分割回折格子により４つの＋１次回折光と４つの−１次回折光に分離される。４つの領域の回折格子は、格子溝の方向が異なるが、格子溝の間隔は等しい。そこで、８つの±１次回折光は、回折方向は異なるが回折角度は等しくなる。この８つの回折光は、各々コリメートレンズ９で集光され、レーザーモジュール８内部の受光素子基板２４面上に８つのスポットとして集束し、４個の受光素子２６と４組の２分割受光素子２７で受光される。
【００２６】
４個の受光素子２６の検出信号は、受光素子基板２４の左側にあるパッド３１―２，３１―３，３１―４，３１―５から電子回路基板２８の右側にあるパッド３２―２，３２―３，３２―４，３２―５に供給され、各々が電子回路基板２８の上から４個のアンプ２９で増幅されて電気信号に変換され、電子回路基板２８の左側にあるパッド３３―１，３３―２，３３―３，３３―４からパッケージ２１の左側のリード線２２―１，２２―２，２２―３，２２―４を通って出力される。この４個の受光素子２６の検出信号により、トラックずれ検出信号と情報再生信号を得ることができる。２分割受光素子２７は焦点ずれ検出信号を得るための光検出素子で、１つの２分割受光素子２７は向かい合った２個の細長い形の光検出素子で構成されている。焦点ずれ検出方法はナイフエッジ方法（フーコー方法）を用い、各組の２つの受光素子の出力信号を差演算すれば焦点ずれ検出信号を得ることができる。本実施例では、４組の２分割受光素子２７をアルミニューム等の導電性薄膜で図に示したごとく結線して同じ極性の検出信号をたし合わせている。焦点ずれ検出用の２つの信号は、パット３１−６と３１―７から電子回路基板２８の右側にあるパッド３２―６と３２―７に供給され、各々が電子回路基板２８の下側２個のアンプ２９で増幅されて電気信号に変換される。焦点ずれ検出用の２つの信号は、電子回路基板２８の右側にあるパッド３２―８と３２―９に接続されていて、そこから受光素子基板２４の左側にあるパッド３１―８と３１―９に接続され、アルミニューム等の導電性薄膜３４と３５を通して受光素子基板２４の右側にあるパッド３０―３と３０―４に接続され、パッケージ２１の右側のリード線２２―９と２２―１０を通って出力される。
【００２７】
図４は、焦点ずれ検出信号やトラックずれ検出信号や情報再生信号を得るための信号演算回路のブロック図である。図２（ａ）で示したパッケージ２１の右側のリード線２２―９と２２―１０から出力された焦点ずれ検出用の２つの信号は、図４に示すａ端子とｂ端子に接続される。４１―１はａ端子とｂ端子からの出力信号を減算するための差動回路で、焦点ずれ検出信号４２―１を出力する。また４１―２はａ端子とｂ端子からの出力信号を加算するための加算回路で、焦点ずれ検出信号の検出感度を安定化するために用いる和信号４２―２を出力する。焦点ずれ検出信号４２―１を和信号４２―２で割算した信号は、光ディスクの反射率変化や半導体レーザーの出力変動によらない安定な焦点ずれ検出信号となる。図２（ａ）で示したパッケージ２１の左側のリード線２２―１，２２―２，２２―３，２２―４から出力された４つの信号は、図４に示すｃ端子，ｄ端子，ｅ端子，ｆ端子に接続される。４３−１はｃ端子とｄ端子からの出力信号を加算するための加算回路で、４３−２はｅ端子とｆ端子からの出力信号を加算するための加算回路である。４３−３は、加算回路４３−１の出力信号と加算回路４３−２の出力信号を減算するための差動回路で、案内溝等を有する光ディスクを用いた場合のプッシュプル型トラックずれ検出信号４４を出力する。４３−４は、加算回路４３−１の出力信号と加算回路４３−２の出力信号を加算するための加算回路で、情報再生信号４５―１を出力する。４５―２は、情報再生信号４５―１の反転出力であり、配線に混入したノイズ等を除去するために用いる。４６−１はｃ端子とｅ端子からの出力信号を加算するための加算回路で、４６−２はｄ端子とｆ端子からの出力信号を加算するための加算回路である。４６−３は、加算回路４６−１の出力信号と加算回路４６−２の出力信号を減算するための差動回路で、その出力信号４７を用いて案内ピット等を有する光ディスクを用いた場合のトラックずれ検出信号を得ることができる。これらの焦点ずれ検出信号やトラックずれ検出信号を、レンズアクチュエータ１１のコイルに供給し、レンズアクチュエータ１１に取り付けられたフォーカスレンズ１５を光軸方向およびディスク半径方向に駆動することによって、自動焦点制御やトラック追従制御を達成することができる。よって、半導体レーザーチップ１３から放射されるレーザービーム１２の光強度を情報記録信号で変調することにより情報を光ディスク２に記録記録することができる。また、半導体レーザーチップ１３から放射されるレーザービーム１２の光強度を一定に保つことによって、情報再生信号４５−１から光ディスク２に記録された情報を再生することができる。
【００２８】
また、第１実施例に示したレーザーモジュール８の替りに、図５の第２実施例に示すレーザーモジュール５０を用いることができる。レーザーモジュール５０のパッケージ５１の長手方向は円形の形状をしていて、レーザーモジュール５１を光ヘッドに取り付ける時に回転調整を容易に行える。図２で説明したレーザーモジュール８と同様に、窒化アルミニュウム等の熱伝導の良い材料で成形したパッケージ５１に、電気信号を伝達するために複数のリード線２２を貫通させてある。パッケージ５１の内部には、シリコン等の受光素子基板５４と電子回路基板２８がある。受光素子基板２４のほぼ中央部には、エッチング等により凹部２５が形成されていて、半導体レーザーチップ１３は凹部２５に搭載されている。凹部２５の上側には４個の受光素子２６が、下側には４組の２分割受光素子２７が形成されている。電子回路基板２８には、６個のアンプ２９が形成されている。受光素子基板５４は、第１実施例の受光素子基板よりも小さくし、パッケージ５１の右側のリード線２２−６と２２−９と２２−１０をパッケージ５１内の電子回路基板２８方向に延長し、電子基板２８と金属線で直接接続している。これにより、パッケージの左側に配置した電子回路基板２８の入力または出力の一部を、パッケージ右側のリード線に接続することができる。
【００２９】
第１実施例や第２実施例の受光素子の形状と、前述の特開平０６−０７６３４０号公報に示された発光受光ユニットの受光素子の形状とは異なるが、受光素子から電子回路に接続する信号線の本数はどちらも６本なので、第１実施例や第２実施例で示した受光素子の形状や回折格子および図４の信号処理方法を変更すれば、本発明のレーザーモジュールを前述の特開平０６−０７６３４０号公報に示された発光受光ユニットに適用できる。また、今日の電子回路の高集積技術を用いて、図４に示した信号処理回路を第１実施例や第２実施例の電子回路基板２８に形成することも可能である。
【００３０】
次に、本発明の第３実施例を、図６から図９を用いて説明する。
【００３１】
図６は、本発明を用いた光ディスク装置６1の側面図である。６２は光ディスクを示し、 具体的には記録や再生に適するレーザー波長が約７８０ｎｍで基板の厚さが１．２ｍｍのＣＤ−ＲＯＭディスクやＣＤ―Ｒディスク、または、記録や再生に適するレーザー波長が約６６０ｎｍで基板の厚さが０．６ｍｍのＤＶＤディスクを示す。６５は光ヘッドで、ボイスコイルモーターと滑車等で構成されたアクセス機構６によってレール７上を光ディスク２の半径方向に移動することができる。光ヘッド６５には、２レーザーモジュール６８とコリメートレンズ９とミラープリズム１０とレンズアクチュエータ１１が組み込まれている。２レーザーモジュール６８には、波長が約６６０ｎｍのレーザービーム６２ａを放射する半導体レーザーチップ６３ａと、波長が約７８０ｎｍのレーザービーム６２ｂを放射する半導体レーザーチップ６３ｂが組み込まれている。レンズアクチュエータ１１には、４分の１波長板と偏光回折格子を組み合わせた複合素子１４とフォーカスレンズ１５が取り付けられている。
【００３２】
図７は２レーザーモジュール６８の構造を示す。７１はパッケージで、電気信号を伝達するために複数のリード線７２を貫通させてある。パッケージ７１の内部には、受光素子基板７４と電子回路基板７８がある。受光素子基板７４のほぼ中央部には、前述の受光素子基板２４と同様にエッチング等により凹部７５が形成されていて、半導体レーザーチップ６３ａと半導体レーザーチップ６３ｂは凹部７５に搭載されている。凹部７５の下側には８個の受光素子群７６が、上側には４組の２分割受光素子群７７が形成されている。電子回路基板７８には、８個のアンプ７９が形成されている。１４本のリード線７２には、説明のために左側の上から下に向かって７２−1，７２―２，…，７２―７、右側上から下に向かって７２−８，７２―９，…，７２―１４の通し番号を付ける。
【００３３】
図８は受光素子基板７４の拡大図である。説明のために、受光素子基板７４の右側にあるパッドには上から下に向かってＡ1，Ａ２，Ａ５，Ａ６の通し番号を付け、受光素子基板７４の左側にあるパッドには上から下に向かってＢ1，Ｂ２，…，Ｂ１１の通し番号を付けてある。図９は電子回路基板７８の拡大図である。説明のために、電子回路基板７８の右側にあるパッドには、上から下に向かってＣ1，Ｃ２，…，Ｃ１１の通し番号を付け、電子回路基板７８の左側にあるパッドには、上から下に向かってＤ1，Ｄ２，…，Ｄ７の通し番号を付けてある。また、８個のアンプ７９を識別するために、パッドＣ３からＣ９の各々の信号を電気信号に変換するアンプにＭ１からＭ７の通し番号を付け、アンプＭ４からＭ７の出力信号を加算するアンプをＭ８とする。図８の受光素子基板７４の右側にある４個のパッドＡ1，Ａ２，Ａ５，Ａ６は、図７に示したパッケージ７１の右側のリード線７２−８，７２―９，７２―１３，７２―１４にワイヤーボンディング装置により金属線で接続されている。図８の受光素子基板７４に配置された半導体レーザーチップ６３ａと半導体レーザーチップ６３ｂは、図７に示したパッケージ７１の右側のリード線７２−１１と７２―１０にワイヤーボンディング装置により金属線で接続されている。図８の受光素子基板７４の左側にあるパッドＢ1からＢ１１は、図９の電子回路基板７８の右側にあるパッドＣ1からＣ１１に、ワイヤーボンディング装置により金属線で図７に示すように接続されている。図９の電子回路基板７８の左側にあるパッドＤ1からＤ７は、図７に示したパッケージ７１の左側のリード線７２−1から７２―７にワイヤーボンディング装置により金属線で接続されている。パッケージ７１の右側のリード線７２―１３は、受光素子基板７４や電子回路基板７８の電気的に共通なグランド線で、受光素子基板７４の右側のパッドＡ５に接続されていて、さらに受光素子基板７４の左側のパッドＢ１０から電子回路基板７８の右側のパッドＣ１０にも接続されている。受光素子基板７４の受光素子７６や７７または電子回路基板７８のアンプ７９を動作させるのに必要な印加電圧は、パッケージ７１の右側のリード線７２―９から受光素子基板７４の右側のパッドＡ２を通して受光素子７６や７７に供給され、さらに受光素子基板７４の左側のパッドＢ１から電子回路基板７８の右側のパッドＣ１を通してアンプ７９に供給される。受光素子基板７４に配置した半導体レーザーチップ６３ａまたは半導体レーザーチップ６３ｂを発光させるのに必要な電力は、パッケージ７１の右側のリード線７２―１１または７２−１０から供給される。
【００３４】
光ディスク装置６1にＤＶＤディスクが挿入されると、パッケージ７１の右側のリード線７２―１１から半導体レーザーチップ６３ａに電気信号が供給され、半導体レーザーチップ６３ａは、図８の紙面左方向に波長が約６６０ｎｍのレーザービーム６２ａを出射する。凹部７５の斜面は約４５度の角度の鏡面７５´となっていて、半導体レーザーチップ６３ａから出射したレーザービーム６２ａは、鏡面７５´の点８１ａで反射され、２レーザーモジュール６８から出射する。図６において、２レーザーモジュール６８から出射したレーザービーム６２ａは、コリメートレンズ９で平行光束となり、ミラープリズム１０で反射され、レンズアクチュエータ１１に組み込まれた複合素子１４およびフォーカスレンズ１５に入射する。光ディスク６２で反射されたレーザービーム６３ａは、複合素子１４の4分割回折格子により４つの＋１次回折光と４つの−１次回折光に分離され、各々コリメートレンズ９で集光され、２レーザーモジュール６８内部の受光素子基板７４面上に８つのスポットとして集束する。図8の８２ａは受光素子基板７４面上に集束した＋１次回折光の４つのスポットを示し、４つのスポット８２ａは受光素子群７６の下側４個の受光素子８４ａで各々受光される。４個の受光素子８４ａの検出信号は、各々パッドＢ６とＢ７とＢ８とＢ９に送られる。また、８３ａは受光素子基板７４面上に集束した−１次回折光の４つのスポットを示し、４つのスポット８３ａは受光素子群７７の下側２組の受光素子８５ａで各々受光される。２組の受光素子８５ａの出力端子は図に示すように接続されていて２つの検出信号に合成され、２つの検出信号はパッドＢ３とＢ４に送られる。一方、光ディスク装置６1にＣＤ−ＲＯＭディスクやＣＤ―Ｒディスクが挿入されると、パッケージ７１の右側のリード線７２―１０から半導体レーザーチップ６３ｂに電気信号が供給され、半導体レーザーチップ６３ｂは、図８の紙面左方向に波長が約７８５ｎｍのレーザービーム６２ｂを出射する。半導体レーザーチップ６３ｂから出射したレーザービーム６２ｂは、鏡面７５´の点８１ｂで反射され、２レーザーモジュール６８から出射する。レーザービーム６２ｂは、前述のレーザービーム６２ａと同様の経路をたどり、複合素子１４の4分割回折格子により４つの＋１次回折光と４つの−１次回折光に分離され、２レーザーモジュール６８内部の受光素子基板７４面上に８つのスポットとして集束する。図8の８２ｂは受光素子基板７４面上に集束した＋１次回折光の４つのスポットを示し、４つのスポット８２ｂは受光素子群７６の上側４個の受光素子８４ｂで各々受光される。４個の受光素子８４ｂの検出信号は、各々パッドＢ６とＢ７とＢ８とＢ９に送られる。また、８３ｂは受光素子基板７４面上に集束した−１次回折光の４つのスポットを示し、４つのスポット８３ｂは受光素子群７７の上側２組の受光素子８５ｂで各々受光される。２組の受光素子８５ｂの出力端子は図に示すように接続されていて２つの検出信号に合成され、２つの検出信号はパッドＢ３とＢ４に送られる。８６は、半導体レーザーチップ６３ａまたは６３ｂの発光光量を検出するためのモニター用受光素子である。半導体レーザーチップ６３ａまたは６３ｂの発光光量を検出は、例えばパッケージ７１に図２（ｂ）に示したガラス板２３を取りつけ、ガラス板２３で反射したレーザービームを受光することにより達成される。モニター用受光素子８６の検出信号は、パッドＢ５に送られる。
【００３５】
受光素子群７６で受光された＋１次回折光８２ａまたは８２ｂの４つの検出信号は、パッドＢ６とＢ７とＢ８とＢ９から図９のパッドＣ６とＣ７とＣ８とＣ９に送られ、アンプＭ４とＭ５とＭ６とＭ７で電気信号に変換され、パッドＤ４とＤ５とＤ６とＤ７を経由して図７のリード線７２−４と７２−５と７２−６と７２−７から出力される。この４つの出力信号を、例えば第１実施例の図４に示した回路のｃ端子，ｄ端子，ｅ端子，ｆ端子に入力すれば、案内溝等を有する光ディスクを用いた場合のプッシュプル型トラックずれ検出信号４４と案内ピット等を有する光ディスクを用いた場合のトラックずれ検出信号４７を得ることができる。また、アンプＭ４からＭ７の出力信号はアンプＭ８で加算され、パッドＤ３を経由してリード線７２−３から出力される。本実施例では、受光素子群７６とアンプ７９の間隔を非常に短くできるので、特にアンプＭ８から出力される情報再生信号に混入する雑音を低減できる、という特徴がある。図８の受光素子群７７で受光された−１次回折光８３ａまたは８３ｂの４つの検出信号は、パッドＢ３とＢ４から図９のパッドＣ３とＣ４に送られ、アンプＭ１とＭ２で電気信号に変換され、パッドＤ１とＤ２を経由して図７のリード線７２−１と７２−２から出力される。この２つの出力信号を、例えば第１実施例の図４に示した回路のａ端子とｂ端子に入力すれば、焦点ずれ検出信号４２―１と和信号４２―２を得ることができる。図８のモニター用受光素子８６の検出信号は、パッドＢ５から図９のパッドＣ５に送られ、アンプＭ３で電気信号に変換される。アンプＭ３の出力端子はパッドＣ１１に接続されていて、パッドＣ１１は図８の受光素子基板７４のパッドＢ１１に接続されていて、パッドＢ１１とパッドＡ６はアルミニューム等の導電性薄膜９５で接続されていて、パッドＡ６は図７のリード線７２−１４と接続されている。よって、アンプＭ３から出力されるモニター用検出信号は、受光素子基板７４を経由して電子回路基板７８とは反対側のリード線７２−１４から出力される。また、情報の記録時は半導体レーザー光量が大きいため、図９のアンプＭ１からＭ７の出力信号が飽和する可能性があるそこで、アンプＭ１からＭ７のゲインをパッドＣ２からのゲイン切換え信号で切換える。パッドＣ２は図８の受光素子基板７４のパッドＢ２に接続されていて、パッドＢ２とパッドＡ１はアルミニューム等の導電性薄膜９６で接続されていて、パッドＡ１は図７のリード線７２−８と接続されている。よって、アンプＭ１からＭ７のゲインを切り替えるためのゲイン切換え信号は、電子回路基板７８とは反対側のリード線７２−８から受光素子基板７４を経由して入力される。通常、上述したアンプから出力される出力信号線やアンプを制御する入力信号線、さらにアンプへの供給電源線や回路のグランド線は、電子回路基板に近い側のリード線に接続するのが普通である。しかし、光ディスク装置に用いる光ヘッド等の２レーザーモジュールでは、一方の側に多くのリード線を配置すると光ヘッドが厚くなってしまう。本実施例に拠れば、上述したアンプから出力される出力信号線やアンプを制御する入力信号線、さらにアンプへの供給電源線や回路のグランド線を電子回路基板とは反対側のリード線に接続することにより、両側のリード線の数を均等にできるので、光ヘッドや光ディスク装置等の薄型化に効果がある。
【００３６】
次に、第４実施例を図１０および図１１を用いて説明する。図１０の１０８は、図７で示した２レーザーモジュール６８にレーザー制御回路基板１０４を加えたレーザー制御回路付き２レーザーモジュールである。パッケージ７１は図７と同じものであり、光検出素子基板７４は図８と同じものであり、電子回路基板７８は図９と同じものである。図１１はレーザー制御回路基板１０４の拡大図である。説明のために、レーザー制御回路基板１０４の左側にあるパッドには、上から下に向かってＥ1，Ｅ２，…，Ｅ６の通し番号を付け、レーザー制御回路基板１０４の右側にあるパッドには、上から下に向かってＦ1，Ｆ２，…，Ｆ７の通し番号を付けてある。図１０に示すパッケージ７１の右側のリード線７２―１３は、受光素子基板７４や電子回路基板７８やレーザー制御回路基板１０４の電気的に共通なグランド線で、図１１に示すレーザー制御回路基板１０４の右側のパッドＦ６に接続されている。この共通グランド線は、パッドＦ６からパッドＥ５を通して図８に示す受光素子基板７４の右側のパッドＡ５に接続されていて、さらに受光素子基板７４の左側のパッドＢ１０から電子回路基板７８の右側のパッドＣ１０にも接続されている。受光素子基板７４の受光素子７６や７７または電子回路基板７８のアンプ７９、さらにレーザー制御回路基板１０４上の電子回路を動作させるのに必要な印加電圧は、図１０に示すパッケージ７１の右側のリード線７２―９から図１１に示すレーザー制御回路基板１０４の右側のパッドＦ２に接続されている。この印加電圧線は、パッドＦ２からパッドＥ２を通して図８に示すパッド受光素子基板７４の右側のパッドＡ２に接続されていて受光素子７６や７７に供給され、さらに受光素子基板７４の左側のパッドＢ１から電子回路基板７８の右側のパッドＣ１を通してアンプ７９に供給される。図１０に示すパッケージ７１の右側のリード線７２―１１は、図１１に示すレーザー制御回路基板１０４の右側のパッドＦ４に接続されていて、半導体レーザーチップ６３ａまたは半導体レーザーチップ６３ｂを発光させるためのレーザー光量信号が供給される。１１１はレーザー駆動用の電流増幅回路で、レーザー光量信号を数十ｍＡから１００ｍＡ程度まで増幅する。図１０に示すパッケージ７１の右側のリード線７２―１０は、図１１に示すレーザー制御回路基板１０４の右側のパッドＦ３に接続されていて、半導体レーザーチップ６３ａまたは半導体レーザーチップ６３ｂを選択するためのレーザー選択信号が供給される。１１３はレーザー選択用のスイッチ回路で、レーザー選択信号に応じて電流増幅器１１１の出力電流をパッドＥ３かパッドＥ４に接続する。パッドＥ３は図８に示す受光素子基板７４に配置した半導体レーザーチップ６３ｂに接続されていて、また、パッドＥ４は図８に示す受光素子基板７４に配置した半導体レーザーチップ６３ａに接続されている。よって、リード線７２―１０に入力されたレーザー選択信号に応じて６３ａまたは６３ｂのどちらかの半導体レーザーチップに、リード線７２―１１に入力されたレーザー光量信号に応じた光量で発光させることができる。さらに、図１０に示すパッケージ７１の右側のリード線７２―１２は、図１１に示すレー���ー制御回路基板１０４の右側のパッドＦ５に接続されていて、半導体レーザーのノイズを低減するための高周波重畳オンオフ信号が入力される。高周波重畳回路１１２は、高周波重畳オンオフ信号がオンの場合は高周波発信電流を電流増幅器に入力する。よって、リード線７２―１１に入力された高周波重畳オンオフ信号に応じて６３ａまたは６３ｂのどちらかの半導体レーザーチップの発光光量を高周波で変調することができ、半導体レーザーのノイズを低減することができる。図８で示したモニター用受光素子８６の検出信号は、電子回路基板７８のアンプＭ３で電気信号に変換された後、受光素子基板７４の導電性薄膜９５を経由してパッドＡ６から図１１のパッドＥ６に送られる。パッドＥ６とパッドＦ７はアルミニューム等の導電性薄膜１０５で接続されていて、パッドＦ７は図１０のリード線７２−１４と接続されている。よって、アンプＭ３から出力されるモニター用検出信号は、受光素子基板７４とレーザー制御回路基板１０４を経由して電子回路基板７８とは反対側のリード線７２−１４から出力される。また、情報の記録時は半導体レーザー光量が大きいため、図９のアンプＭ１からＭ７の出力信号が飽和する可能性があるそこで、アンプＭ１からＭ７のゲインをパッドＣ２からのゲイン切換え信号で切換える。図９のパッドＣ２は、受光素子基板７４を経由してパッドＡ１から図１１に示すレーザー制御回路基板１０４のパッドＥ１に接続されている。パッドＥ１とパッドＦ１はアルミニューム等の導電性薄膜１０６で接続されていて、パッドＦ１は図７のリード線７２−８と接続されている。よって、アンプＭ１からＭ７のゲインを切り替えるためのゲイン切換え信号は、電子回路基板７８とは反対側のリード線７２−８からレーザー制御回路基板１０４と受光素子基板７４を経由して入力される。光ディスク装置では、情報の再生時に半導体レーザーのノイズを低減するために、数十ｍＡの電流を数百ＭＨｚ程度の高周波数に変調して半導体レーザーチップに供給する。また、情報の記録時には、記録情報に応じて１００ｍＡ程度の電流を数十ＭＨｚ程度に変調して半導体レーザーチップに供給する。一方、受光素子が出力する検出電流はμＡオーダーであるから、電子回路基板上に形成されたアンプ等は微小な電流を低雑音で電圧信号に変換しなくてはならない。このため、同一基板上にアンプ等の電子回路とレーザー制御回路を混在すると、アンプ等の電子回路にノイズが混入しやすくなる。本実施例によれば、パッケージ内に電子回路基板、受光素子基板、レーザー制御基板の順で配置して電子回路基板とレーザー制御基板が離れているので、電子回路に混入するノイズが低減できる。また、パッケージの長手方向に電子回路基板、受光素子基板、レーザー制御基板を配置したので、光ヘッドや光ディスク装置等の薄型化に効果がある。さらに、上述したアンプから出力される出力信号線やアンプを制御する入力信号線、さらにアンプへの供給電源線や回路のグランド線を電子回路基板とは反対側のリード線に接続することにより、両側のリード線の数を均等にできるので、光ヘッドや光ディスク装置等の薄型化により効果がある。なお、他の実施例としては、受光素子が形成された受光素子基板��、受光素子が出力する電気信号を増幅等の処理をする電子回路基板と、電気信号を出力または入力する複数のリード線(もしくは、接続線)またはリード端子(もしくは、接続端子)を有するパッケージと、からなり、受光素子基板と電子回路基板をパッケージ内に収めた光−電子モジュールにおいて、パッケージは長辺と短辺を有する一方向に長い形状で、短辺の両側にリード線またはリード端子を有し、受光素子基板と電子回路基板をパッケージの長辺の方向に並んで配置し、電子回路基板への電気的接続線の一部を、電子回路基板を配置した側とは反対側のリード線またはリード端子に接続した。もしくは、電気信号を出力または入力する複数の接続線または接続端子を対向する辺に設けるパッケージが、受光素子を有する受光素子基板と、該受光素子が出力する電気信号を電子的に処理する電子回路基板とを有する光−電子モジュールにおいて、該電子回路基板への電気的接続線の一部が、該電子回路基板を配置した辺側とは反対側の辺の該接続線または該接続端子に接続した。また、他の実施例では、受光素子基板に半導体レーザー素子を搭載した。また、他の実施例では、受光素子基板に発振波長が異なる複数の半導体レーザー素子を搭載した。また、他の実施例では、半導体レーザー素子の発光光量を制御するためのレーザー制御回路基板、受光素子基板、電子回路基板の順にパッケージの長辺の方向に並んで配置した。また、他の実施例では、受光素子が形成された受光素子基板と、受光素子が出力する電気信号を増幅等の処理をする電子回路基板と、電気信号を出力または入力する複数のリード線またはリード端子を有するパッケージと、からなり、受光素子基板と電子回路基板をパッケージ内に収めた光−電子モジュールにおいて、パッケージは長辺と短辺を有する一方向に長い形状で、短辺の両側にリード線またはリード端子を有し、受光素子基板と電子回路基板をパッケージの長辺の方向に並んで配置し、電子回路基板への電気的接続線の一部を、電子回路基板を配置した側とは反対側のリード線またはリード端子に受光素子基板を中継して接続した。また、他の実施例では、上述の受光素子基板に半導体レーザー素子を搭載した。また、他の実施例では、上述の受光素子基板に発振波長が異なる複数の半導体レーザー素子を搭載した。また、他の実施例では、半導体レーザー素子の発光光量を制御するためのレーザー制御回路基板、受光素子基板、電子回路基板の順にパッケージの長辺の方向に並んで配置し、電子回路基板への電気的接続線の一部を、レーザー制御回路基板側のリード線またはリード端子に受光素子基板とレーザー制御回路基板を中継して接続した。また、他の実施例では、受光素子を形成しさらに半導体レーザー素子を搭載した発光受光素子基板と、受光素子が出力する電気信号を増幅等の処理をする電子回路基板と、半導体レーザー素子の発光光量を制御するためのレーザー制御回路基板と、電気信号を出力または入力する複数のリード線またはリード端子を有するパッケージと、からなり、パッケージは長辺と短辺を有する一方向に長い形状で複数のリード線またはリード端子が短辺の両側に配置されていて、レーザー制御回路基板と発光受光素子基板と電子回路基板の順で長辺の方向���配置した。また、他の実施例では、電子回路基板への電気的接続線の一部をレーザー制御回路基板を配置した側リード線またはリード端子に接続、または、レーザー制御回路基板への電気的接続線の一部を電子回路基板を配置した側リード線またはリード端子に接続した。また、他の実施例では、電子回路基板への電気的接続線の一部を、レーザー制御回路基板を配置した側リード線またはリード端子に発光受光素子基板および／またはレーザー制御回路基板を中継して接続、または、レーザー制御回路基板への電気的接続線の一部を、電子回路基板を配置した側リード線またはリード端子に発光受光素子基板および／または電子回路基板を中継して接続した。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、受光素子や、受光素子が出力する電気信号を電子的に処理をする電子回路、レーザー光源等を１つのパッケージ内に収めた光−電子モジュール、およびそれを用いた光ヘッドまたは光ディスク装置において、光検出素子の受光感度を高くしたり、または、電子回路の高速化を図ったり、または、ノイズを低減したりすることができ、さらに光ヘッドや光ディスク装置の薄型化に適した光−電子モジュール、およびそれを用いた光ヘッドまたは光ディスク装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による第１実施例の光ディスク装置構成図
【図２】  図１におけるレーザーモジュールの構成図
【図３】  図１における回折格子の格子パターン図
【図４】  第１実施例における電子回路のブロック図
【図５】  本発明による第２実施例のレーザーモジュールの構成図
【図６】  本発明による第３実施例の光ディスク装置構成図
【図７】  図６における２レーザーモジュールの構成図
【図８】  図７における受光素子基板の構成図
【図９】  図７における電子回路基板の構成図
【図１０】  本発明による第４実施例の２レーザーモジュールの構成図
【図１１】  図１０におけるレーザー制御回路基板の構成図
【符号の説明】
１，６１  …  光ディスク装置
２，６２  …  光ディスク
５，６５  …  光ヘッド
８，５０  …  レーザーモジュール
６８，１０８  …  ２レーザーモジュール
２１，５１，７１  …  パッケージ
２２，７２  …  リード線
１３，６３ａ，６３ｂ  …  半導体レーザーチップ
２４，７４  …  受光素子基板
２６，２７，７６，７７  …  受光素子
２８，７８  …  電子回路基板
２９，７９  …  アンプ
１０４  …  レーザー制御回路基板
３４，３５，３６，９５，９６１０５，１０６  …  導電性薄膜
【図１】
0003780845.tif 000002
【図２】
0003780845.tif 000003
【図３】
0003780845.tif 000004
【図４】
0003780845.tif 000005
【図５】
0003780845.tif 000006
【図６】
0003780845.tif 000007
【図７】
0003780845.tif 000008
【図８】
0003780845.tif 000009
【図９】
0003780845.tif 000010
【図１０】
0003780845.tif 000011
【図１１】
0003780845.tif 000012