JP2001034982A - Information recording/reproducing device - Google Patents

Information recording/reproducing device

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JP2001034982A
JP2001034982A JP11211683A JP21168399A JP2001034982A JP 2001034982 A JP2001034982 A JP 2001034982A JP 11211683 A JP11211683 A JP 11211683A JP 21168399 A JP21168399 A JP 21168399A JP 2001034982 A JP2001034982 A JP 2001034982A
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JP
Japan
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information recording
optical system
substrate
light
head
Prior art date
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Pending
Application number
JP11211683A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyasu Mifune
博庸 三船
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize a device and to speed up access time by providing a fixed optical system that is composed by fine optical parts at an arm part. SOLUTION: A fixed optical system that is provided at a swing arm is composed of three transparent substrates 51, 52, and 53, which are bonded one another. An optical system that is composed of a semiconductor laser 54 and mirrors 55 and 56 is provided on the substrate 51, an optical system that is composed of a collimate lens 57, a condensation lens 58, a mirror 59, a polarization beam splitter 60, and a λ/4 plate 61 is provided on the substrate 52, and an optical system that is composed of mirrors 62 and 63 and a photodiode 64 is provided on the substrate 53. Since an optical element for transmitting light is provided on the substrate 52 and only the optical system for reflection and a photosemiconductor element are provided on the substrates 51 and 53, so that a photodiode substrate, namely an Si substrate, can be used for the substrate 53, and a laser substrate, namely a compound semiconductor substrate, can be used for a laser substrate as a fixed optical system.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、追記型光ディスク
装置,消去可能な相変化光ディスクあるいは光磁気ディ
スク装置,再生専用光ディスク装置などに利用され、光
ディスクなどの情報記録再生媒体への情報の記録,再生
を行うための情報記録再生装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is applied to a write-once optical disk device, an erasable phase-change optical disk or a magneto-optical disk device, a read-only optical disk device, and the like. The present invention relates to an information recording / reproducing apparatus for performing reproduction.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1には、従来の光ピックアップの構成
例が示されている。図1を参照すると、この光ピックア
ップは、直線偏光の半導体レーザー(LD)1と、コリ
メータレンズ2と、偏光ビームスプリッタ3と、1/4
波長板4と、対物レンズ5と、集光レンズ6と、フォト
ダイオード(PD)7とにより構成されている。なお、
光ピックアップには、実際にはフォーカス検出やトラッ
ク検出のための光学部品があるが、図1では図示されて
いない。また、この光ピックアップによって情報の記
録,再生がなされる情報記録再生媒体9としては、例え
ば、反射率の差で情報を記録しているものが用いられ
る。
2. Description of the Related Art FIG. 1 shows a configuration example of a conventional optical pickup. Referring to FIG. 1, this optical pickup comprises a linearly polarized semiconductor laser (LD) 1, a collimator lens 2, a polarization beam splitter 3, a 1/4
It comprises a wave plate 4, an objective lens 5, a condenser lens 6, and a photodiode (PD) 7. In addition,
Although the optical pickup actually has optical components for focus detection and track detection, they are not shown in FIG. Further, as the information recording / reproducing medium 9 on which information is recorded and reproduced by the optical pickup, for example, a medium on which information is recorded with a difference in reflectance is used.

【0003】このような構成では、LD1から出射した
光(紙面に平行な偏光の光)はコリメータレンズ2で平
行光にされ、次いで、この平行光は、偏光ビームスプリ
ッタ3と1/4波長板4で構成された光アイソレータを
通って直線偏光から円偏光に変わり、対物レンズ5を介
して情報記録再生媒体(光メモリ(光ディスクなど))9
の面に入射し、情報記録再生媒体9の面で反射される。
そして、この光は、情報記録再生媒体9の面で反射され
る際に、円偏光の旋回方向が変化する。従って、この反
射光は、1/4波長板4を通過すると、紙面に対して垂
直な偏光の光となり、偏光ビームスプリッタ3でPD7
の方向に反射され集光レンズ6で集光されて、PD7に
入射する。
In such a configuration, light emitted from the LD 1 (light having a polarization parallel to the paper surface) is converted into parallel light by a collimator lens 2, and then the parallel light is split into a polarizing beam splitter 3 and a quarter-wave plate. The light is changed from linearly polarized light to circularly polarized light through an optical isolator constituted by 4, and is recorded via an objective lens 5 in an information recording / reproducing medium (optical memory (optical disk, etc.)) 9
And is reflected by the surface of the information recording / reproducing medium 9.
Then, when this light is reflected by the surface of the information recording / reproducing medium 9, the turning direction of the circularly polarized light changes. Therefore, when the reflected light passes through the 4 wavelength plate 4, the reflected light becomes polarized light perpendicular to the paper surface.
The light is reflected by the condenser lens 6 and condensed by the condenser lens 6 and enters the PD 7.

【0004】ところで、上記構成では、光の回折限界に
より情報記録再生媒体9の面上でのスポットサイズは光
の波長程度までしか得られない。すなわち、情報記録再
生媒体9の面上でのスポットサイズwは、次式のように
表すことができる。
In the above configuration, the spot size on the surface of the information recording / reproducing medium 9 can be obtained only up to about the wavelength of light due to the diffraction limit of light. That is, the spot size w on the surface of the information recording / reproducing medium 9 can be expressed by the following equation.

【0005】[0005]

【数1】 (Equation 1)

【0006】ここで、θ'は、対物レンズ5の出射角で
あり、対物レンズ5のNA(開口数)とNA=sin
θ'の関係がある。また、λはLD1からの出射光の波
長である。数1からわかるように、情報記録再生媒体9
の面上でのスポットサイズwは光の波長程度までしか得
られない。
Here, θ ′ is the emission angle of the objective lens 5, and NA (numerical aperture) of the objective lens 5 and NA = sin
There is a relationship of θ '. Λ is the wavelength of the light emitted from LD1. As can be seen from Equation 1, the information recording / reproducing medium 9
The spot size w on the surface can be obtained only up to about the wavelength of light.

【0007】そこで、特開平5−189796号には、
顕微鏡の液浸法のように対物レンズ5と情報記録再生媒
体9との間にもう1つの半球形レンズ(ソリッドイマー
ジョンレンズ)を入れた構成にして、実効的なNA(開
口数)を上げるという技術が提案されている。図2
(a),(b)には、対物レンズ5と情報記録再生媒体
9との間にもう1つの半球形レンズ(ソリッドイマージ
ョンレンズ)10を入れた構成が示されている。
Therefore, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 5-189796 discloses that
A configuration in which another hemispherical lens (solid immersion lens) is inserted between the objective lens 5 and the information recording / reproducing medium 9 as in a liquid immersion method of a microscope to increase the effective NA (numerical aperture). Technology has been proposed. FIG.
(A) and (b) show a configuration in which another hemispherical lens (solid immersion lens) 10 is inserted between the objective lens 5 and the information recording / reproducing medium 9.

【0008】図2(a)の構成は、ソリッドイマージョ
ンレンズ10を情報記録再生媒体9に対して波長以下の
距離に近接させることにより、このレンズ10の端面に
集光した光のスポットサイズがレンズ10の屈折率の逆
数に比例することを利用したものであり、レンズ10の
屈折率をnとすると、情報記録再生媒体9の面上でのス
ポットサイズw’は次式のようになる。
2A, the solid immersion lens 10 is brought close to the information recording / reproducing medium 9 at a distance equal to or shorter than the wavelength, so that the spot size of the light condensed on the end face of the lens 10 is reduced. This is based on the fact that it is proportional to the reciprocal of the refractive index of 10, and if the refractive index of the lens 10 is n, the spot size w 'on the surface of the information recording / reproducing medium 9 is as follows.

【0009】[0009]

【数2】 (Equation 2)

【0010】また、図2(b)のようにソリッドイマー
ジョンレンズ10の形状が超半球状のレンズの場合は、
ソリッドイマージョンレンズ10の表面でスネルの法則
が適用されるので、スポットサイズw’を次式のように
さらに小さくすることができる。
In the case where the shape of the solid immersion lens 10 is a super hemispherical lens as shown in FIG.
Since Snell's law is applied on the surface of the solid immersion lens 10, the spot size w 'can be further reduced as in the following equation.

【0011】[0011]

【数3】 (Equation 3)

【0012】また、対物レンズ5とソリッドイマージョ
ンレンズ10を基板に一体化する場合、基板の屈折率を
1、ソリッドイマージョンレンズの屈折率をn2とする
とき、スポットサイズw’は次式(数4,数5)のよう
になる。
When the objective lens 5 and the solid immersion lens 10 are integrated on a substrate, when the refractive index of the substrate is n 1 and the refractive index of the solid immersion lens is n 2 , the spot size w ′ is Equations 4 and 5) are obtained.

【0013】[0013]

【数4】 (Equation 4)

【0014】[0014]

【数5】 (Equation 5)

【0015】ここで、数4はソリッドイマージョンレン
ズ10が図2(a)のような半球の場合であり、数5は
ソリッドイマージョンレンズ10が図2(b)のような
超半球の場合である。
Here, Equation 4 is a case where the solid immersion lens 10 is a hemisphere as shown in FIG. 2A, and Equation 5 is a case where the solid immersion lens 10 is a super hemisphere as shown in FIG. 2B. .

【0016】しかしながら、上記のような構成では、情
報記録再生媒体9とソリッドイマージョンレンズ10と
の間隔を100nm前後と光の波長以下に近接させなく
てはならない。そこで、文献「USP5,497,35
9またはB.D.Terris,H.J.Mamin,and D.Rugar,“Near fi
eld optical data strage”,Appl.Phys.Lett.,68,No.2,
141,1996」には、図3のような浮上ヘッド21が提案さ
れている。この浮上ヘッド21は、スライダ20の上部
に、接着によりソリッドイマージョンレンズ10(半径
r=0.5mm,屈折率n=1.83)を設け、さらに
このソリッドイマージョンレンズ10と所定の間隔を隔
てて対物レンズ5(NA=0.5)が配置されている。
なお、この浮上ヘッド21は、サスペンション19によ
って保持されている。
However, in the above configuration, the distance between the information recording / reproducing medium 9 and the solid immersion lens 10 must be close to about 100 nm, which is smaller than the wavelength of light. Therefore, the document "USP 5,497,35
9 or BDTerris, HJ Mamin, and D. Rugar, “Near fi
eld optical data strage ”, Appl.Phys.Lett., 68, No.2,
141, 1996 ", a flying head 21 as shown in FIG. 3 is proposed. The flying head 21 is provided with a solid immersion lens 10 (radius r = 0.5 mm, refractive index n = 1.83) on the slider 20 by bonding, and is further separated from the solid immersion lens 10 by a predetermined distance. An objective lens 5 (NA = 0.5) is provided.
The flying head 21 is held by a suspension 19.

【0017】この構成では、波長830nmの光源を用
いて360nmのスポットサイズが得られている。な
お、従来の情報記録再生媒体(光ディスクなど)では対
物レンズ5から集光する光がある厚みをもった透明な基
板を通して記録層にアクセスするのに対して、ソリッド
イマージョンレンズ10を利用する場合は、情報記録再
生媒体(光ディスクなど)9の記録層がソリッドイマージ
ョンレンズ10に近接する位置になくてはならないた
め、情報記録再生媒体9の構成としては、情報記録再生
媒体9の記録層とソリッドイマージョンレンズ10との
間に基板がないものであるか、表面に極薄い保護層があ
る情報記録再生媒体が用いられる必要がある。
In this configuration, a spot size of 360 nm is obtained using a light source having a wavelength of 830 nm. In a conventional information recording / reproducing medium (such as an optical disk), light condensed from the objective lens 5 accesses a recording layer through a transparent substrate having a certain thickness, whereas a solid immersion lens 10 is used. Since the recording layer of the information recording / reproducing medium (such as an optical disk) 9 must be located at a position close to the solid immersion lens 10, the information recording / reproducing medium 9 has a recording layer It is necessary to use an information recording / reproducing medium having no substrate between itself and the lens 10 or having an extremely thin protective layer on the surface.

【0018】また、この浮上ヘッド21を情報記録再生
媒体9(光ディスク)9上の目的とする位置へ移動させ
るために、図4に示すように、スイング・アーム20の
先端に浮上ヘッド21を固定して、アーム20を支持す
る回転駆動装置22でアーム20を情報記録再生媒体9
の面に平行に移動させる構成が提案されている。
In order to move the flying head 21 to a target position on the information recording / reproducing medium 9 (optical disk) 9, the flying head 21 is fixed to the tip of a swing arm 20, as shown in FIG. The arm 20 is moved to the information recording / reproducing medium 9
A configuration has been proposed in which it is moved in parallel to the plane of FIG.

【0019】図5には、図4の構成における固定光学系
30と可動光学系31が示されている。ここで、固定光
学系30は、コリメートする部分や、情報信号あるいは
トラッキング信号などを検出する部分などで構成され
る。これに対して、可動光学系31にはミラー23,2
4,対物レンズ5,ソリッドイマージョンレンズ10な
どが設けられ、ミラー23,24,対物レンズ5,ソリ
ッドイマージョンレンズ10などは、スイング・アーム
20上に設置され、ミラー23はスイング・アーム20
の回転軸部に設置される。
FIG. 5 shows the fixed optical system 30 and the movable optical system 31 in the configuration of FIG. Here, the fixed optical system 30 includes a collimating portion, a portion for detecting an information signal, a tracking signal, and the like. In contrast, the movable optical system 31 has mirrors 23, 2
4, an objective lens 5, a solid immersion lens 10 and the like are provided, and mirrors 23 and 24, the objective lens 5, the solid immersion lens 10 and the like are installed on a swing arm 20, and the mirror 23 is connected to the swing arm 20.
It is installed on the rotating shaft part.

【0020】図4,図5の構成では、光は浮上ヘッド2
1に対して以下のようにして導かれる。すなわち、レー
ザー光は、固定光学系30からスイング・アーム20の
回転軸付近に設置されているミラー23を経て、浮上ヘ
ッド21上のミラー24へ送られ、ここで反射されて浮
上ヘッド21へ送られる。
In the configuration shown in FIG. 4 and FIG.
1 is derived as follows. That is, the laser light is sent from the fixed optical system 30 to the mirror 24 on the floating head 21 via the mirror 23 installed near the rotation axis of the swing arm 20, and is reflected there and sent to the floating head 21. Can be

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
情報記録再生装置では、図5に示したように、スイング
・アーム20と浮上ヘッド21の光学系である固定光学
系30と可動光学系31において、可動光学系31が小
さい割には固定光学系30が大きくなり、装置全体の小
型化には有効ではないという問題があった。
However, in the conventional information recording / reproducing apparatus, as shown in FIG. 5, the fixed optical system 30 and the movable optical system 31, which are the optical system of the swing arm 20 and the flying head 21, are provided. However, although the movable optical system 31 is small, the size of the fixed optical system 30 is large, which is not effective in reducing the size of the entire apparatus.

【0022】また、固定光学系30と可動光学系31の
つながりの部分は、スイング・アーム20のねじれなど
が生じてしまうため、光軸のずれが生じることがあり、
また、ソリッドイマージョンレンズ10と対物レンズ5
とが一体化されていないため、2つのレンズ10,5の
位置を正確に合わせる必要があったので、安定した記
録,再生を行なうには限界があった。
Further, in a portion where the fixed optical system 30 and the movable optical system 31 are connected, since the swing arm 20 is twisted, the optical axis may be shifted.
Further, the solid immersion lens 10 and the objective lens 5
Are not integrated, it is necessary to accurately align the positions of the two lenses 10 and 5, so that there is a limit in performing stable recording and reproduction.

【0023】本発明は、スイング・アームと浮上ヘッド
を用いる情報記録再生装置において、装置全体の小型化
を図り、かつアクセスタイムを高速化することの可能な
情報記録再生装置を提供することを目的としている。
An object of the present invention is to provide an information recording / reproducing apparatus using a swing arm and a flying head, which can reduce the size of the entire apparatus and can shorten the access time. And

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、情報記録再生媒体への情報
の記録,再生を行なう情報記録再生装置であって、少な
くとも、ヘッド部と、アーム部と、アーム部を支持しか
つアーム部を回転駆動する回転駆動手段とを備え、アー
ム部には、微小光学部品で構成された固定光学系が設け
られていることを特徴としている。
According to one aspect of the present invention, there is provided an information recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from an information recording / reproducing medium, comprising at least a head unit. And an arm unit, and a rotation driving unit that supports the arm unit and rotationally drives the arm unit, wherein the arm unit is provided with a fixed optical system composed of micro optical components. .

【0025】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の情報記録再生装置において、アーム部に設けられて
いる固定光学系は、少なくとも、レーザー光を出射する
レーザー光源と、受光素子と、信号検出手段とを備えて
いることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the information recording / reproducing apparatus according to the first aspect, the fixed optical system provided on the arm portion includes at least a laser light source for emitting a laser beam, and a light receiving element. , Signal detection means.

【0026】また、請求項3記載の発明は、請求項1記
載の情報記録再生装置において、ヘッド部は、ソリッド
イマージョンレンズと対物レンズとが1つの基板上に形
成されているモノリシックヘッドとして構成されている
ことを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the information recording / reproducing apparatus according to the first aspect, the head portion is configured as a monolithic head in which a solid immersion lens and an objective lens are formed on one substrate. It is characterized by having.

【0027】また、請求項4記載の発明は、請求項1記
載の情報記録再生装置において、ヘッド部は、ソリッド
イマージョンレンズと対物レンズとが複数の基板に作製
され、複数の基板が貼り合わせで一体化されたモノリシ
ックヘッドとして構成されていることを特徴としてい
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the information recording / reproducing apparatus according to the first aspect, the head section includes a solid immersion lens and an objective lens formed on a plurality of substrates, and the plurality of substrates are bonded to each other. It is characterized in that it is configured as an integrated monolithic head.

【0028】また、請求項5記載の発明は、請求項1記
載の情報記録再生装置において、アーム部に設けられて
いる固定光学系には、ヘッド部の姿勢検出手段が設けら
ていることを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the information recording / reproducing apparatus according to the first aspect, the fixed optical system provided in the arm portion is provided with a head position detecting means. Features.

【0029】また、請求項6記載の発明は、請求項1記
載の情報記録再生装置において、アーム部に設けられて
いる固定光学系とヘッド部との間を光学的に結合するた
めに、結合用光学手段が設けられていることを特徴とし
ている。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the information recording / reproducing apparatus according to the first aspect, wherein the fixed optical system provided on the arm and the head are optically coupled. Optical means is provided.

【0030】また、請求項7記載の発明は、請求項6記
載の情報記録再生装置において、結合用光学手段には、
ヘッド部へ入射する光の角度を偏向させる機能が備わっ
ていることを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, in the information recording / reproducing apparatus according to the sixth aspect, the coupling optical means includes:
It is characterized in that it has a function of deflecting the angle of light incident on the head section.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図6は本発明に係る情報記録再生装
置の構成例を示す図である。図6を参照すると、この情
報記録再生装置は、回転駆動装置(回転駆動手段)41に
スイング・アーム(アーム部)42が支持されており、ス
イング・アーム42には固定光学系43が設けられてい
る。また、スイング・アーム42には浮上ヘッド(ヘッ
ド部)44が接続手段45を介して配置されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the information recording / reproducing apparatus according to the present invention. Referring to FIG. 6, in this information recording / reproducing apparatus, a swing arm (arm portion) 42 is supported by a rotation drive device (rotation drive means) 41, and a fixed optical system 43 is provided on the swing arm 42. ing. A floating head (head unit) 44 is arranged on the swing arm 42 via a connecting means 45.

【0032】ここで、浮上ヘッド44は、光ディスクな
どの情報記録再生媒体9上を浮上するよう構成されてお
り、浮上ヘッド44とスイング・アーム42との間を光
が伝播するようになっている。また、接続手段45とし
ては、ばねなどのサスペンションや、光軸がずれないよ
うな構造体が用いられる。特に、光学系にはアイソレー
タとして作用する部分があるので、光の振動方向も問題
となるため、浮上ヘッド44とスイング・アーム42と
は、ねじれがないように固定されるのが良い。
Here, the flying head 44 is configured to float on the information recording / reproducing medium 9 such as an optical disk, so that light propagates between the flying head 44 and the swing arm 42. . Further, as the connection means 45, a suspension such as a spring or a structure which does not shift the optical axis is used. In particular, since the optical system has a portion that acts as an isolator, the direction of light oscillation also becomes a problem. Therefore, it is preferable that the flying head 44 and the swing arm 42 be fixed so as not to be twisted.

【0033】図7には、スイング・アーム42に設けら
れている固定光学系43の構成例が示されている。図7
の例では、固定光学系43は、3つの透明な基板51,
52,53で構成されている。基板51には、半導体レ
ーザー54(カンに封入したタイプ)と、2つのミラー
55,56とで構成される光学系が設けられ、また、基
板52には、コリメートレンズ57と、集光レンズ58
と、ミラー59と、偏光ビームスプリッタ60と、λ/
4板61とで構成される光学系が設けられ、また、基板
53には、2つのミラー62,63と、フォトダイオー
ド64とで構成される光学系が設けられている。
FIG. 7 shows a configuration example of the fixed optical system 43 provided on the swing arm 42. FIG.
In the example, the fixed optical system 43 includes three transparent substrates 51,
52 and 53 are provided. The substrate 51 is provided with an optical system including a semiconductor laser 54 (a type enclosed in a can) and two mirrors 55 and 56. The substrate 52 is provided with a collimator lens 57 and a condenser lens 58.
, Mirror 59, polarization beam splitter 60, λ /
An optical system composed of four plates 61 is provided, and an optical system composed of two mirrors 62 and 63 and a photodiode 64 is provided on the substrate 53.

【0034】すなわち、基板52には、主に光を透過す
る光学素子が設けられている。また、基板51と基板5
3には、反射用の光学素子と光半導体素子のみが設けら
れており、これにより、基板53にはフォトダイオード
の基板つまりSi基板を使用することができ、また、基
板51にはレーザーの基板すなわち化合物半導体基板を
使用することができる。この場合、半導体レーザー54
が面発光型の半導体レーザーであれば図7の構成のまま
でよいが、端面発光型の半導体レーザーでは光の出射方
向が基板51に対して水平方向に出射されるので、端面
発光型の半導体レーザーの場合には、45°ミラーを基
板51に形成して基板51に対して垂直方向に出射させ
るのが良い。この時、基板51によっては光の反射率が
低い場合があるので、そのときには反射面にAlなどの
反射率の高い材料を基板51に蒸着しても良い。また、
基板51と基板53のミラーの間の基板は光の利用効率
を考慮して除去してもよい。
That is, the substrate 52 is provided with an optical element that mainly transmits light. The substrate 51 and the substrate 5
3 is provided with only a reflection optical element and an optical semiconductor element, whereby a photodiode substrate, that is, a Si substrate can be used as the substrate 53, and a laser substrate is used as the substrate 51. That is, a compound semiconductor substrate can be used. In this case, the semiconductor laser 54
7 may be the same as that shown in FIG. 7 if it is a surface-emitting type semiconductor laser. However, in the case of an edge-emitting type semiconductor laser, the light is emitted in the horizontal direction with respect to the substrate 51. In the case of a laser, a 45 ° mirror is preferably formed on the substrate 51 and emitted in a direction perpendicular to the substrate 51. At this time, since the reflectance of light may be low depending on the substrate 51, a material having a high reflectance such as Al may be vapor-deposited on the reflection surface at that time. Also,
The substrate between the mirrors of the substrate 51 and the substrate 53 may be removed in consideration of light use efficiency.

【0035】このように、各基板51,52,53に設
けられている各光学系は、それぞれの基板51,52,
53を貼り合わせて1つの光学系,すなわち固定光学系
43として構成されている。
As described above, each optical system provided on each of the substrates 51, 52, and 53 is provided with a corresponding one of the substrates 51, 52, and 53.
53 are bonded together to form one optical system, that is, a fixed optical system 43.

【0036】なお、この実施形態において使われる各光
学素子は、mm以下の微小なもの(微小光学部品)であ
る。従って、光学素子は個別部品を用いて構成してもよ
いが、半導体プロセスを利用したマイクロ光学素子作製
技術によって1つの基板上に作製することができる。こ
れによれば、位置の精度が半導体プロセス並みの精度で
得られる。また、各基板51,52,53を貼り合わせ
る時には、位置合わせ用のマークなどをあらかじめ準備
しておいても良い。また、基板52は、2つの透明基板
を貼り合わせたものでも良い。この場合、2つの透明基
板の貼り合わせには樹脂系の接着剤や陽極接合などを用
いることができる。また、レンズ57,58の前後は空
洞でも良い。
Each optical element used in this embodiment is a minute element (small optical component) of mm or less. Therefore, the optical element may be configured using individual components, but can be manufactured on one substrate by a micro-optical element manufacturing technique using a semiconductor process. According to this, the accuracy of the position can be obtained with an accuracy similar to that of the semiconductor process. When the substrates 51, 52, and 53 are bonded, a mark for positioning may be prepared in advance. Further, the substrate 52 may be a substrate obtained by bonding two transparent substrates. In this case, for bonding the two transparent substrates, a resin adhesive or anodic bonding can be used. Further, the front and rear of the lenses 57 and 58 may be hollow.

【0037】さらに、図7の例では、基板51に設けら
れている半導体レーザー54の上にヒートシンク66が
配置されている。また、半導体レーザー54としてカン
に封入されたものを用いる場合は、あらかじめ基板51
にカンの形状を形成しておけば、半導体レーザー54の
配置を容易にすることができる。また、図7の構成で
は、半導体レーザー54からのビームを整形するための
プリズムが配置されていないが、コリメートレンズ57
をトロイダルレンズにすることで、半導体レーザー54
からのビームを整形することができる。
Further, in the example of FIG. 7, a heat sink 66 is arranged on the semiconductor laser 54 provided on the substrate 51. When a semiconductor laser 54 enclosed in a can is used, the substrate 51
If the shape of the can is formed, the arrangement of the semiconductor laser 54 can be facilitated. In the configuration of FIG. 7, a prism for shaping the beam from the semiconductor laser 54 is not provided.
Is a toroidal lens, so that the semiconductor laser 54
Can be shaped.

【0038】また、図8には、浮上ヘッド44の構成例
が示されている。図8の例では、浮上ヘッド44は、透
明な基板83の一方の面に対物レンズ84が配置され、
基板83の他方の面にソリッドイマージョンレンズ85
が配置されたものとなっている。ここで、2つのレンズ
84,85は、光軸Xが一致するように配置されてい
る。また、図8の例では、ソリッドイマージョンレンズ
85は半球レンズとなっている。このとき、対物レンズ
84は非球面で屈折率がn1であり、ソリッドイマージ
ョンレンズ85は半径がr1,屈折率がn2であり、基
板83は屈折率がn0であるとする。また、ソリッドイ
マージョンレンズ85は、対物レンズ84の焦点位置に
その中心があるように配置されている。
FIG. 8 shows a configuration example of the flying head 44. In the example of FIG. 8, the flying head 44 has an objective lens 84 disposed on one surface of a transparent substrate 83,
A solid immersion lens 85 is provided on the other surface of the substrate 83.
Are arranged. Here, the two lenses 84 and 85 are arranged so that the optical axis X matches. In the example of FIG. 8, the solid immersion lens 85 is a hemispherical lens. At this time, it is assumed that the objective lens 84 has an aspheric surface and a refractive index of n1, the solid immersion lens 85 has a radius of r1 and a refractive index of n2, and the substrate 83 has a refractive index of n0. The solid immersion lens 85 is arranged so that the center of the solid immersion lens 85 is located at the focal position of the objective lens 84.

【0039】情報記録再生媒体9への信号の記録や再生
を行なう際には、浮上ヘッド44は情報記録再生媒体9
上を光の波長以下の距離で浮上するようになっており、
安定した浮上距離が得られるように、浮上ヘッド44の
情報記録再生媒体9に対する面、つまりソリッドイマー
ジョンレンズ85側の面には、微細な構造が作られても
良い。また、対物レンズ84は、非球面でなく球面であ
っても良い。さらに、ソリッドイマージョンレンズ85
は、超半球でもよい。また、ソリッドイマージョンレン
ズ85の内部に第2のソリッドイマージョンレンズを設
けることもできる。
When recording or reproducing a signal on or from the information recording / reproducing medium 9, the flying head 44
It is designed to float above at a distance less than the wavelength of light,
A fine structure may be formed on the surface of the flying head 44 with respect to the information recording / reproducing medium 9, that is, the surface on the side of the solid immersion lens 85, so that a stable flying distance is obtained. Further, the objective lens 84 may be a spherical surface instead of an aspheric surface. Further, the solid immersion lens 85
May be a super hemisphere. Further, a second solid immersion lens can be provided inside the solid immersion lens 85.

【0040】また、図9には、浮上ヘッド44の他の構
成例が示されている。図9の構成例では、浮上ヘッド4
4は、2つのレンズを形成した基板を貼り合わせてモノ
リシック化されたものとなっている。すなわち、図9の
浮上ヘッド44では、第1の基板90の片面に対物レン
ズの第1面91が配置され、第2の基板93には片面に
対物レンズの第2面92が配置され、第2の基板93の
反対側の面にはソリッドイマージョンレンズ94が配置
されている。すなわち、図9の例では、対物レンズは2
つの屈折面91,92で構成されている。また、3つの
レンズ91,92,94は、光軸Xが一致するように配
置されている。また、図9の例では、対物レンズの2つ
の面91,92は非球面となっており、ソリッドイマー
ジョンレンズ94は半球レンズとなっている。このと
き、対物レンズは屈折率がn1であり、ソリッドイマー
ジョンレンズ94は半径がr1,屈折率がn2であり、
基板90,93の屈折率はn1である。また、ソリッド
イマージョンレンズ94は、対物レンズ91,92の焦
点位置にその中心があるように配置されている。
FIG. 9 shows another example of the structure of the flying head 44. In the configuration example of FIG.
Reference numeral 4 denotes a monolithic substrate obtained by bonding substrates on which two lenses are formed. That is, in the flying head 44 of FIG. 9, the first surface 91 of the objective lens is disposed on one surface of the first substrate 90, the second surface 92 of the objective lens is disposed on one surface of the second substrate 93, A solid immersion lens 94 is arranged on a surface opposite to the second substrate 93. That is, in the example of FIG.
It is composed of two refraction surfaces 91 and 92. In addition, the three lenses 91, 92, and 94 are arranged so that the optical axes X coincide. Further, in the example of FIG. 9, the two surfaces 91 and 92 of the objective lens are aspherical, and the solid immersion lens 94 is a hemispherical lens. At this time, the refractive index of the objective lens is n1, the radius of the solid immersion lens 94 is r1, and the refractive index is n2,
The refractive indices of the substrates 90 and 93 are n1. Further, the solid immersion lens 94 is arranged so that its center is located at the focal position of the objective lenses 91 and 92.

【0041】情報記録再生媒体9への信号の記録や再生
を行なう際には、浮上ヘッド44は情報記録再生媒体9
上を光の波長以下の距離で浮上するようになっており、
安定した浮上距離が得られるように、浮上ヘッド44の
情報記録再生媒体9に対する面、つまりソリッドイマー
ジョンレンズ94側の面には、微細な構造が作られても
良い。また、対物レンズの第1面91あるいは第2面9
2は、非球面でなく球面であっても良い。さらに、ソリ
ッドイマージョンレンズ94は、超半球でもよい。ま
た、ソリッドイマージョンレンズ94の内部に第2のソ
リッドイマージョンレンズを設けることもできる。
When recording or reproducing a signal on or from the information recording / reproducing medium 9, the flying head 44 moves the information recording / reproducing medium 9.
It is designed to float above at a distance less than the wavelength of light,
A fine structure may be formed on the surface of the flying head 44 with respect to the information recording / reproducing medium 9, that is, the surface on the side of the solid immersion lens 94 so that a stable flying distance is obtained. Also, the first surface 91 or the second surface 9 of the objective lens
2 may be a spherical surface instead of an aspheric surface. Further, the solid immersion lens 94 may be a super hemisphere. Further, a second solid immersion lens can be provided inside the solid immersion lens 94.

【0042】また、図9の例では、2つの基板90,9
3を精密に位置決めするため、貼り合わせる基板90,
93の面にそれぞれ微小な溝95,96が設けられてい
る。溝95,96は、いずれも球面となっており、この
溝95,96に微小な球97を入れて2つの基板90,
93をはめ込むことで、2つの基板90,93を精密に
位置決めすることができる。特に、この例では、溝9
5,96が球面となっているので、正確な位置精度で、
対物レンズ91,92とソリッドイマージョンレンズ9
4の光軸Xを合わせることができる。さらに、レンズ9
1,92とレンズ94との間隔も正確に合わせることが
できる。なお、微小な球97としては、ばらつきの少な
い例えば液晶のスぺーサーとして使用されているものを
使用することができる。
In the example of FIG. 9, two substrates 90, 9
In order to precisely position 3, the substrates 90,
Small grooves 95 and 96 are provided on the surface of 93, respectively. Each of the grooves 95 and 96 has a spherical surface.
By fitting the 93, the two substrates 90 and 93 can be precisely positioned. In particular, in this example, the groove 9
Since 5,96 are spherical, with accurate position accuracy,
Objective lenses 91 and 92 and solid immersion lens 9
4 can be aligned with the optical axis X. Further, the lens 9
The distance between the lenses 1 and 92 and the lens 94 can also be accurately adjusted. In addition, as the minute sphere 97, a sphere having little variation, for example, used as a spacer of a liquid crystal can be used.

【0043】上述の例では、2つの基板90,93を精
密に位置決めするため、貼り合わせる基板90,93の
面にそれぞれ微小な溝95,96を設け、この溝95,
96に微小な球97を入れて2つの基板90,93をは
め込むことで、2つの基板90,93を精密に位置決め
したが、2つの基板90,93を精密に位置決めする手
段としては、その他の種々の手段を用いることもでき
る。例えば、半導体プロセスで用いるアライメントマー
クを各基板表面に設け(基板の表面にマークをパターン
ニングし)、顕微鏡などで観測しながら2つの基板9
0,93の位置を合わせることもできる。アライメント
マークを利用すれば、μmオーダーの精度で光軸を合わ
せることが可能である。また、例えば凹凸の構造を各基
板に設けて、凹凸の構造をはめ合せることで、2つの基
板90,93の位置を合わせることもできる。
In the above example, in order to precisely position the two substrates 90 and 93, minute grooves 95 and 96 are provided on the surfaces of the substrates 90 and 93 to be bonded, respectively.
The two substrates 90 and 93 were precisely positioned by inserting the minute spheres 97 into the 96 and fitting the two substrates 90 and 93, but other means for precisely positioning the two substrates 90 and 93 include other means. Various means may be used. For example, alignment marks used in a semiconductor process are provided on the surface of each substrate (marks are patterned on the surface of the substrate), and the two substrates 9 are observed while observing with a microscope.
The positions of 0 and 93 can also be adjusted. If an alignment mark is used, the optical axis can be aligned with an accuracy on the order of μm. Further, for example, by providing an uneven structure on each substrate and fitting the uneven structure, the positions of the two substrates 90 and 93 can be adjusted.

【0044】また、図10には、固定光学系43と浮上
ヘッド44との間の接続例が示されている。図10の例
では、図7の固定光学系43がスイング・アーム42上
に搭載され、スイング・アーム42には、接続手段45
(例えばサスペンション)を介して浮上ヘッド44が配置
されている。また、固定光学系43からの光の出射方向
には、固定光学系43と浮上ヘッド44との間を光学的
に結合するための結合用光学手段としての可動ミラー7
1が設置され、固定光学系43からの光は可動ミラー7
1で反射されて、浮上ヘッド44に入射し、浮上ヘッド
44において対物レンズ(図8の例では84,図9の例
では91,92),ソリッドイマージョンレンズ(図8
の例では85,図9の例では94)で集光され、情報記
録再生媒体9に入射するようになっている。
FIG. 10 shows a connection example between the fixed optical system 43 and the flying head 44. In the example of FIG. 10, the fixed optical system 43 of FIG. 7 is mounted on the swing arm 42, and the swing arm 42 has a connection unit 45.
The flying head 44 is arranged via (for example, a suspension). The movable mirror 7 as a coupling optical unit for optically coupling the fixed optical system 43 and the flying head 44 is provided in a direction in which light is emitted from the fixed optical system 43.
1 is installed, and light from the fixed optical system 43 is
1 and enters the flying head 44, where the objective lens (84 in the example of FIG. 8 and 91 and 92 in the example of FIG. 9) and the solid immersion lens (FIG.
In the example of FIG. 9, the light is condensed at 85) and in the example of FIG. 9, the light is incident on the information recording / reproducing medium 9.

【0045】また、情報記録再生媒体9からの信号光
は、浮上ヘッド44の対物レンズ(84または91,9
2),ソリッドイマージョンレンズ(85または94)を
介して可動ミラー71に向かい、可動ミラー71で反射
されて固定光学系43に入射するようになっている。浮
上ヘッド44は情報記録再生媒体9上を浮上するため、
情報記録再生媒体9の回転速度や情報記録再生媒体9の
表面粗さなどで浮上ヘッド44の姿勢が傾くことがあ
る。そのときでも、可動ミラー71は、浮上ヘッド44
に常に一定の角度で光が入射するように反射角度を微調
させる機能を備えている必要がある。可動ミラー71に
おける反射角度の微調は、可動ミラー71を圧電素子で
回転させたり、静電力で移動させたりすることによって
なされる。
The signal light from the information recording / reproducing medium 9 is supplied to the objective lens (84 or 91, 9) of the flying head 44.
2) The light is directed to the movable mirror 71 via the solid immersion lens (85 or 94), is reflected by the movable mirror 71, and enters the fixed optical system 43. The flying head 44 floats on the information recording / reproducing medium 9,
The attitude of the flying head 44 may be inclined due to the rotation speed of the information recording / reproducing medium 9, the surface roughness of the information recording / reproducing medium 9, and the like. Even at that time, the movable mirror 71 is
It is necessary to have a function of finely adjusting the reflection angle so that light always enters at a constant angle. Fine adjustment of the reflection angle at the movable mirror 71 is performed by rotating the movable mirror 71 with a piezoelectric element or moving the movable mirror 71 with electrostatic force.

【0046】図11(a),(b)には、反射角度の微
調機能を備えた可動ミラー71の構成例が示されてい
る。なお、図11(a),(b)は可動ミラー71の分
解図であって、図11(a)の構造が図11(b)の構
造の上に配置されるようになっている。図11(a),
(b)において、71aは71bのミラー面を取りつけ
るためのポストである。このポスト71aにミラー面7
1bの両脇にある71cのヒンジ部分を取りつける。図
11(a),(b)の例では、可動ミラー71には反射
角度調整用の電圧が印加される電極73a,73bが設
けられ、電極73a,73bに電圧が印加されることに
よって静電力が発生し、可動ミラー71のミラー面71
bがヒンジ71cの変形により電極側に引き寄せられ回
転させるような構造となっている。
FIGS. 11A and 11B show an example of the configuration of a movable mirror 71 having a function of finely adjusting the reflection angle. FIGS. 11A and 11B are exploded views of the movable mirror 71, and the structure of FIG. 11A is arranged on the structure of FIG. 11B. FIG. 11 (a),
In (b), 71a is a post for mounting the mirror surface of 71b. This post 71a has a mirror surface 7
Attach hinge portions 71c on both sides of 1b. In the examples shown in FIGS. 11A and 11B, the movable mirror 71 is provided with electrodes 73a and 73b to which a voltage for adjusting the reflection angle is applied, and the voltage is applied to the electrodes 73a and 73b to cause electrostatic force. Occurs, and the mirror surface 71 of the movable mirror 71
The structure is such that b is drawn to the electrode side and rotated by the deformation of the hinge 71c.

【0047】また、この場合、浮上ヘッド44の姿勢検
出を行なうために、浮上ヘッド44の可動ミラー71側
には、図12に示すように、4つの微小なミラー74
a,74b,74c,75dが設けられている。
In this case, in order to detect the attitude of the flying head 44, four minute mirrors 74 are provided on the movable mirror 71 side of the flying head 44 as shown in FIG.
a, 74b, 74c, and 75d are provided.

【0048】図13には、固定光学系43と浮上ヘッド
44との間の接続部,すなわち可動ミラー71の具体例
が示されている。図13の例では、図12の可動ミラー
71は、アクティブ回折格子80と、固定ミラー81と
によって構成されている。
FIG. 13 shows a specific example of the connection between the fixed optical system 43 and the flying head 44, that is, the movable mirror 71. In the example of FIG. 13, the movable mirror 71 of FIG. 12 includes an active diffraction grating 80 and a fixed mirror 81.

【0049】すなわち、固定光学系43の光の出射方向
にはアクティブ回折格子80が設置されており、固定光
学系43からの光は、アクティブ回折格子80で回折,
偏向され固定ミラー81で反射されて、浮上ヘッド44
に入射し、また、浮上ヘッド44からの信号光(情報記
録再生媒体9からの信号光)は、固定ミラー81で反射
されアクティブ回折格子80で偏向されて固定光学系4
3へ入射するように構成されている。ここで、アクティ
ブ回折格子80は、情報記録再生媒体9の回転速度や情
報記録再生媒体9の表面粗さなどで浮上ヘッド44の姿
勢が傾くことがある場合でも、浮上ヘッド44に常に一
定の角度で固定光学系43からの光が入射するように偏
向角度を微調する機能を有している。
That is, the active diffraction grating 80 is provided in the direction of light emission of the fixed optical system 43, and the light from the fixed optical system 43 is diffracted by the active diffraction grating 80.
The flying head 44 is deflected and reflected by the fixed mirror 81.
The signal light from the flying head 44 (the signal light from the information recording / reproducing medium 9) is reflected by the fixed mirror 81, deflected by the active diffraction grating 80, and
3. Here, even when the attitude of the flying head 44 may be inclined due to the rotation speed of the information recording / reproducing medium 9 or the surface roughness of the information recording / reproducing medium 9, the active diffraction grating 80 always has a constant angle to the flying head 44. Has a function of finely adjusting the deflection angle so that light from the fixed optical system 43 is incident.

【0050】なお、アクティブ回折格子80としては、
例えば音響光学効果素子を使用することができる。音響
光学効果は、超音波を媒質中に流し込むと、光弾性効果
によって屈折率の疎密波を生じさせるものであって、こ
の疎密波を回折格子として使用することができ、従っ
て、超音波の周波数を変化させると回折角を変えること
ができる。このアクティブ回折格子80では透過光成分
があり、この透過光成分を、浮上ヘッド44の姿勢検出
用として利用することができる。
The active diffraction grating 80 includes:
For example, an acousto-optic effect element can be used. The acousto-optic effect is such that when an ultrasonic wave is poured into a medium, a compressional wave having a refractive index is generated by a photoelastic effect, and the compressional wave can be used as a diffraction grating. Is changed, the diffraction angle can be changed. The active diffraction grating 80 has a transmitted light component, and this transmitted light component can be used for detecting the attitude of the flying head 44.

【0051】次に、このような構成の情報記録再生装置
の動作について説明する。先ず、図6において、スイン
グ・アーム42は、情報記録再生媒体9が回転する前
は、ホームポジション(外乱などの影響を受けない位
置)で待機している。情報記録再生媒体9が回転し、記
録あるいは再生可能状態になると、回転駆動装置41に
よってスイング・アーム42が指定された位置に移動す
る。この時、浮上ヘッド44は、情報記録再生媒体9か
ら空気力学的な作用により浮上する。目的の位置に到達
したら、光強度の変化あるいは磁化方向で信号を情報記
録再生媒体9に記録あるいは再生することができる。
Next, the operation of the information recording / reproducing apparatus having such a configuration will be described. First, in FIG. 6, before the information recording / reproducing medium 9 rotates, the swing arm 42 stands by at a home position (a position not affected by disturbance or the like). When the information recording / reproducing medium 9 rotates and enters a recordable or reproducible state, the rotation arm 41 moves the swing arm 42 to a designated position. At this time, the flying head 44 floats from the information recording / reproducing medium 9 by aerodynamic action. Upon reaching the target position, a signal can be recorded or reproduced on the information recording / reproducing medium 9 with a change in light intensity or a magnetization direction.

【0052】より詳細に、スイング・アーム42に設け
られている固定光学系43が図7のようになっている場
合、固定光学系43の半導体レーザー54からの光は次
のように伝播する。すなわち、半導体レーザー54から
出射された発散光はコリメートレンズ57で平行光とな
り、平行光は基板53の左右のミラー62,63で反射
されて基板52の偏光ビームスプリッタ60に入射す
る。偏光ビームスプリッタ60では光の偏光状態によ
り、光を反射または透過する。図7の例では、紙面に対
して横方向の偏光は反射し、前後方向の偏光は透過する
ものとする。ミラー63からのレーザー光は横方向に偏
光しているので、偏光ビームスプリッタ60で反射され
てλ/4板61に入射し、浮上ヘッド44の光学系(対
物レンズ(84または91,92),ソリッドイマージョ
ンレンズ(85または94))から情報記録再生媒体9に
入射する。その後、情報記録再生媒体9からの信号光
は、浮上ヘッド44の光学系(対物レンズ(84または9
1,92),ソリッドイマージョンレンズ(85または9
4))を介して、λ/4板61に入射し、λ/4板61で
紙面に対して前後方向の偏光となり、偏光ビームスプリ
ッタ60を透過して基板52のミラー59で反射され、
基板51の2つのミラー56,55で反射されて、基板
52の集光レンズ58に入射し、集光レンズ58で収束
光となって、フォトダイオード64に入射する。
More specifically, when the fixed optical system 43 provided on the swing arm 42 is as shown in FIG. 7, the light from the semiconductor laser 54 of the fixed optical system 43 propagates as follows. That is, the divergent light emitted from the semiconductor laser 54 becomes parallel light by the collimator lens 57, and the parallel light is reflected by the left and right mirrors 62 and 63 of the substrate 53 and enters the polarization beam splitter 60 of the substrate 52. The polarization beam splitter 60 reflects or transmits light depending on the polarization state of the light. In the example of FIG. 7, it is assumed that polarized light in the horizontal direction with respect to the paper surface is reflected, and polarized light in the front-back direction is transmitted. Since the laser light from the mirror 63 is polarized in the horizontal direction, the laser light is reflected by the polarization beam splitter 60 and is incident on the λ / 4 plate 61, so that the optical system of the flying head 44 (the objective lens (84 or 91, 92), The light enters the information recording / reproducing medium 9 from a solid immersion lens (85 or 94). Thereafter, the signal light from the information recording / reproducing medium 9 is transmitted to the optical system of the flying head 44 (the objective lens (84 or 9)).
1,92), solid immersion lens (85 or 9)
4)), the light is incident on the λ / 4 plate 61, becomes polarized in the front-back direction with respect to the paper surface by the λ / 4 plate 61, passes through the polarization beam splitter 60, and is reflected by the mirror 59 of the substrate 52.
The light is reflected by the two mirrors 56 and 55 of the substrate 51, enters the condenser lens 58 of the substrate 52, becomes converged light by the condenser lens 58, and enters the photodiode 64.

【0053】浮上ヘッド44が図8の構成となっている
場合、情報記録再生媒体9へ情報を記録する場合、固定
光学系43からのコリメート光は、対物レンズ84に入
射すると、そこで、収束光となってソリッドイマージョ
ンレンズ85に入射する。ソリッドイマージョンレンズ
85に入射した収束光は、ソリッドイマージョンレンズ
85の底面で、前述したような作用によって微小なスポ
ットサイズとなり、近接位置にある情報記録再生媒体9
に到達し、情報記録再生媒体9への記録がなされる。
When the flying head 44 is configured as shown in FIG. 8, when recording information on the information recording / reproducing medium 9, the collimated light from the fixed optical system 43 enters the objective lens 84, where it is converged. And enters the solid immersion lens 85. The convergent light that has entered the solid immersion lens 85 has a minute spot size on the bottom surface of the solid immersion lens 85 due to the above-described operation, and the information recording / reproducing medium 9 in the proximity position
And recording on the information recording / reproducing medium 9 is performed.

【0054】また、浮上ヘッド44が図9の構成となっ
ている場合、情報記録再生媒体9へ情報を記録する場
合、固定光学系43からのコリメート光は、対物レンズ
の第1面91に入射すると、ここで屈折され、もう一つ
の基板の対物レンズの第2面92に入射してさらに屈折
されて収束する光となり、ソリッドイマージョンレンズ
94に入射する。ソリッドイマージョンレンズ94に入
射した収束光は、ソリッドイマージョンレンズ94の底
面で前述したような作用によって微小なスポットサイズ
となり、近接位置にある情報記録再生媒体9に到達し、
情報記録再生媒体9への記録がなされる。また、情報記
録再生媒体9に記録されている情報を再生する場合は、
情報記録再生媒体9上のマークに固定光学系43からの
光を入射させると、その反射光は入射光と逆に向かって
進み、固定光学系43に戻り、固定光学系43におい
て、この反射光の変化を検出し信号を読み取ることで、
再生がなされる。
When the flying head 44 is configured as shown in FIG. 9, when recording information on the information recording / reproducing medium 9, the collimated light from the fixed optical system 43 is incident on the first surface 91 of the objective lens. Then, the light is refracted here, enters the second surface 92 of the objective lens of another substrate, becomes further refracted and converges, and enters the solid immersion lens 94. The convergent light that has entered the solid immersion lens 94 has a minute spot size on the bottom surface of the solid immersion lens 94 due to the above-described action, and reaches the information recording / reproducing medium 9 at a close position.
Recording on the information recording / reproducing medium 9 is performed. When reproducing the information recorded on the information recording / reproducing medium 9,
When light from the fixed optical system 43 enters the mark on the information recording / reproducing medium 9, the reflected light travels in the opposite direction to the incident light, returns to the fixed optical system 43, and is reflected by the fixed optical system 43. By detecting changes in the signal and reading the signal,
Reproduction is performed.

【0055】また、可動ミラー71の構成が図10,図
11(a),(b)のようになっており、浮上ヘッド4
4が図12に示すようになっている場合、可動ミラー7
1の回転は、固定光学系43の検出系側で、浮上ヘッド
44から戻ってきた信号光から浮上ヘッド44の姿勢を
検出することによってなされる。具体的に、浮上ヘッド
44のミラー74a,74b,74c,75dからの光
強度を固定光学系43のフォトダイオード64(具体的
にはアレイになったフォトダイオード)で検出し、演算
装置(図示せず)で各ミラー74a,74b,74c,
75dからの光強度差を検出することによって浮上ヘッ
ド44の姿勢,すなわち浮上ヘッド44の正規位置から
の傾き角度量を算出する(浮上ヘッド44の姿勢を検出
する)。このように演算装置で傾き角度量を算出し、こ
れを電極73a,73bに印加する電圧量に変換して可
動ミラー71の回転を行なう。これにより、浮上ヘッド
44の姿勢が変化しても浮上ヘッド44に正確に光を入
射させることができ、安定した記録,再生を行なうこと
ができる。
The structure of the movable mirror 71 is as shown in FIGS. 10, 11 (a) and 11 (b).
When the mirror 4 is as shown in FIG.
The rotation of 1 is performed by detecting the attitude of the flying head 44 from the signal light returned from the flying head 44 on the detection system side of the fixed optical system 43. Specifically, the light intensity from the mirrors 74a, 74b, 74c, and 75d of the flying head 44 is detected by the photodiode 64 (specifically, an arrayed photodiode) of the fixed optical system 43, and an arithmetic unit (shown in FIG. ), Each mirror 74a, 74b, 74c,
By detecting the light intensity difference from 75d, the attitude of the flying head 44, that is, the amount of tilt angle of the flying head 44 from the normal position is calculated (the attitude of the flying head 44 is detected). As described above, the tilt angle amount is calculated by the arithmetic unit, and the calculated tilt angle amount is converted into a voltage amount applied to the electrodes 73a and 73b to rotate the movable mirror 71. Thus, even if the attitude of the flying head 44 changes, light can be accurately incident on the flying head 44, and stable recording and reproduction can be performed.

【0056】このように、本発明では、微小光学部品で
構成された固定光学系43をスイング・アーム42に設
けたことにより、装置全体の小型化を図ることができ
る。ここで、固定光学系43は、少なくとも、レーザー
光を出射するレーザー光源54と、受光素子64と、信
号検出手段とを備えている。
As described above, in the present invention, by providing the fixed optical system 43 composed of micro optical components on the swing arm 42, the size of the entire apparatus can be reduced. Here, the fixed optical system 43 includes at least a laser light source 54 that emits laser light, a light receiving element 64, and signal detection means.

【0057】また、本発明では、浮上ヘッド44は、図
8のようにソリッドイマージョンレンズ85と対物レン
ズ84とが1つの基板上に形成されているモノリシック
ヘッドとして構成されているか、あるいは、図9のよう
に、ソリッドイマージョンレンズ94と対物レンズ9
1,92とが複数の基板90,93に作製され、複数の
基板90,93が貼り合わせで一体化されたモノリシッ
クヘッドとして構成されている。このように、浮上ヘッ
ド44にモノリシックヘッドを採用したことにより、浮
上ヘッド44を軽量化することができる。また、ソリッ
ドイマージョンレンズと対物レンズとをモノリシック化
したことにより、光軸の位置合わせが不要となり、装置
を簡略化できかつ製造時の工程を減らすことができ、低
コスト化が図れる。
In the present invention, the flying head 44 is configured as a monolithic head in which a solid immersion lens 85 and an objective lens 84 are formed on one substrate as shown in FIG. , The solid immersion lens 94 and the objective lens 9
1 and 92 are formed on a plurality of substrates 90 and 93, and the plurality of substrates 90 and 93 are bonded together to form a monolithic head. As described above, by employing a monolithic head as the flying head 44, the weight of the flying head 44 can be reduced. Further, since the solid immersion lens and the objective lens are made monolithic, the alignment of the optical axis becomes unnecessary, and the apparatus can be simplified, the number of manufacturing steps can be reduced, and the cost can be reduced.

【0058】また、本発明では、スイング・アーム42
に設けられている固定光学系43には、浮上ヘッド44
の姿勢検出手段が設けられ、また、浮上アーム44に設
けられている固定光学系43と浮上ヘッド44との間を
光学的に結合するために結合用光学手段71が設けら
れ、結合用光学手段71には、姿勢検出手段で検出され
た浮上ヘッド44の姿勢に応じて、浮上ヘッド44へ射
する光の角度を偏向させる機能が備わっていることによ
り、浮上ヘッド44の姿勢が変化しても正確に浮上ヘッ
ド44に光を入射させることができ、安定した記録,再
生を行なうことができる。
In the present invention, the swing arm 42
The floating optical system 43 is provided with a floating head 44.
Is provided, and coupling optical means 71 is provided for optically coupling between the fixed optical system 43 provided on the flying arm 44 and the flying head 44, and the coupling optical means is provided. 71 has a function of deflecting the angle of light emitted to the flying head 44 in accordance with the attitude of the flying head 44 detected by the attitude detecting means, so that even if the attitude of the flying head 44 changes. Light can be accurately incident on the flying head 44, and stable recording and reproduction can be performed.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上に説明したように、請求項1乃至請
求項7記載の発明によれば、ヘッド部と、アーム部と、
アーム部を支持しかつアーム部を回転駆動する回転駆動
手段とを備えた情報記録再生装置において、アーム部に
微小光学部品で構成された固定光学系を設けることによ
り、情報記録再生装置全体を小型化することができる。
As described above, according to the first to seventh aspects of the present invention, the head, the arm,
In an information recording / reproducing apparatus having a rotation driving means for supporting the arm section and rotating the arm section, the entire information recording / reproducing apparatus is reduced in size by providing a fixed optical system composed of micro optical components in the arm section. Can be

【0060】特に、請求項3,請求項4記載の発明によ
れば、ヘッド部をモノリシックヘッドとして構成するこ
とにより、ヘッド部を軽量化することができる。また、
ソリッドイマージョンレンズと対物レンズとをモノリシ
ック化することにより、光軸の位置合わせが不要とな
り、装置を簡略化できかつ製造時の工程を減らすことが
でき、低コスト化を図ることができる。
In particular, according to the third and fourth aspects of the present invention, the weight of the head portion can be reduced by forming the head portion as a monolithic head. Also,
By making the solid immersion lens and the objective lens monolithic, the alignment of the optical axis becomes unnecessary, the apparatus can be simplified, the number of manufacturing steps can be reduced, and the cost can be reduced.

【0061】また、請求項5,請求項6,請求項7記載
の発明によれば、ヘッド部の姿勢検出手段を設け、さら
に、固定光学系ヘッド部との間を光学的に結合する結合
用光学手段には、ヘッド部へ入射する光の角度を偏向さ
せる機能が備わっていることにより、ヘッド部の姿勢が
変化しても正確にヘッド部に光を入射させることがで
き、安定した記録,再生を行なうことができる。
According to the fifth, sixth, and seventh aspects of the present invention, the head attitude detecting means is provided, and furthermore, a coupling for optically coupling with the fixed optical system head is provided. Since the optical unit has a function of deflecting the angle of light incident on the head unit, the light can be accurately incident on the head unit even when the attitude of the head unit changes. Reproduction can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来の光ピックアップの構成例を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional optical pickup.

【図2】対物レンズと情報記録再生媒体との間にソリッ
ドイマージョンレンズを入れた構成例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example in which a solid immersion lens is inserted between an objective lens and an information recording / reproducing medium.

【図3】従来の浮上ヘッドの構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional flying head.

【図4】スイング・アームと浮上ヘッドを用いる従来の
情報記録再生装置の構成例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a conventional information recording / reproducing apparatus using a swing arm and a flying head.

【図5】図4の構成における固定光学系と可動光学系の
構成例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a fixed optical system and a movable optical system in the configuration of FIG. 4;

【図6】本発明に係る情報記録再生装置の構成例を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of an information recording / reproducing apparatus according to the present invention.

【図7】スイング・アームに設けられている固定光学系
の構成例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a fixed optical system provided in a swing arm.

【図8】浮上ヘッドの構成例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a flying head.

【図9】浮上ヘッドの他の構成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing another configuration example of the flying head.

【図10】固定光学系と浮上ヘッドとの間の接続例を示
す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a connection example between a fixed optical system and a flying head.

【図11】反射角度の微調機能を備えた可動ミラーの構
成例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a movable mirror having a function of finely adjusting a reflection angle.

【図12】浮上ヘッドに設けられている4つのミラーを
示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing four mirrors provided on a flying head.

【図13】固定光学系と浮上ヘッドとの間の接続部であ
る可動ミラーの具体例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a specific example of a movable mirror that is a connection between a fixed optical system and a flying head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

9 情報記録再生媒体 41 回転駆動装置 42 スイング・アーム 43 固定光学系 44 浮上ヘッド 45 接続手段 51,52,53 基板 54 半導体レーザー 55,56 ミラー 57 コリメートレンズ 58 集光レンズ 59 ミラー 60 偏光ビームスプリッタ 61 λ/4板 62,63 ミラー 64 フォトダイオード 66 ヒートシンク 71 可動ミラー 73a,73b 電極 71a,71b ミラー面 74a,74b,74c,74d ミラー 80 アクティブ回折格子 81 固定ミラー 83 基板 84 対物レンズ 85 ソリッドイマージョンレンズ 90 第1の基板 93 第2の基板 91 対物レンズの第1面 92 対物レンズの第2面 94 ソリッドイマージョンレンズ 95,96 溝 97 球 Reference Signs List 9 information recording / reproducing medium 41 rotation driving device 42 swing arm 43 fixed optical system 44 floating head 45 connection means 51, 52, 53 substrate 54 semiconductor laser 55, 56 mirror 57 collimating lens 58 light collecting lens 59 mirror 60 polarizing beam splitter 61 λ / 4 plate 62, 63 mirror 64 photodiode 66 heat sink 71 movable mirror 73a, 73b electrode 71a, 71b mirror surface 74a, 74b, 74c, 74d mirror 80 active diffraction grating 81 fixed mirror 83 substrate 84 objective lens 85 solid immersion lens 90 First substrate 93 Second substrate 91 First surface of objective lens 92 Second surface of objective lens 94 Solid immersion lens 95, 96 Groove 97 Sphere

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5D118 AA01 AA11 BA01 BB02 BD01 BD05 BF02 BF03 CD03 DA28 DC03 EB02 EF09 FA08 5D119 AA01 AA08 AA11 AA22 BA01 CA06 DA01 DA05 DA11 EA02 JA43 JA44 JA52 JB03 MA05 MA06  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5D118 AA01 AA11 BA01 BB02 BD01 BD05 BF02 BF03 CD03 DA28 DC03 EB02 EF09 FA08 5D119 AA01 AA08 AA11 AA22 BA01 CA06 DA01 DA05 DA11 EA02 JA43 JA44 JA52 JB03 MA05 MA06

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 情報記録再生媒体への情報の記録,再生
を行なう情報記録再生装置であって、少なくとも、ヘッ
ド部と、アーム部と、アーム部を支持しかつアーム部を
回転駆動する回転駆動手段とを備え、前記アーム部に
は、微小光学部品で構成された固定光学系が設けられて
いることを特徴とする情報記録再生装置。
1. An information recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from an information recording / reproducing medium, comprising at least a head unit, an arm unit, and a rotary drive for supporting the arm unit and rotating the arm unit. Means, wherein the arm section is provided with a fixed optical system composed of micro optical components.
【請求項2】 請求項1記載の情報記録再生装置におい
て、前記アーム部に設けられている固定光学系は、少な
くとも、レーザー光を出射するレーザー光源と、受光素
子と、信号検出手段とを備えていることを特徴とする情
報記録再生装置。
2. The information recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the fixed optical system provided on the arm unit includes at least a laser light source that emits a laser beam, a light receiving element, and signal detection means. An information recording / reproducing apparatus characterized in that:
【請求項3】 請求項1記載の情報記録再生装置におい
て、前記ヘッド部は、ソリッドイマージョンレンズと対
物レンズとが1つの基板上に形成されているモノリシッ
クヘッドとして構成されていることを特徴とする情報記
録再生装置。
3. The information recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the head section is configured as a monolithic head in which a solid immersion lens and an objective lens are formed on one substrate. Information recording and playback device.
【請求項4】 請求項1記載の情報記録再生装置におい
て、前記ヘッド部は、ソリッドイマージョンレンズと対
物レンズとが複数の基板に作製され、複数の基板が貼り
合わせで一体化されたモノリシックヘッドとして構成さ
れていることを特徴とする情報記録再生装置。
4. The information recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the head section is a monolithic head in which a solid immersion lens and an objective lens are formed on a plurality of substrates, and the plurality of substrates are integrated by bonding. An information recording / reproducing apparatus characterized by being constituted.
【請求項5】 請求項1記載の情報記録再生装置におい
て、前記アーム部に設けられている固定光学系には、ヘ
ッド部の姿勢検出手段が設けらていることを特徴とする
情報記録再生装置。
5. The information recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the fixed optical system provided in the arm section is provided with a head section attitude detecting means. .
【請求項6】 請求項1記載の情報記録再生装置におい
て、前記アーム部に設けられている固定光学系とヘッド
部との間を光学的に結合するために、結合用光学手段が
設けられていることを特徴とする情報記録再生装置。
6. The information recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein coupling optical means is provided for optically coupling between a fixed optical system provided on said arm section and a head section. An information recording / reproducing apparatus characterized in that:
【請求項7】 請求項6記載の情報記録再生装置におい
て、結合用光学手段には、ヘッド部へ入射する光の角度
を偏向させる機能が備わっていることを特徴とする情報
記録再生装置。
7. The information recording / reproducing apparatus according to claim 6, wherein the coupling optical means has a function of deflecting an angle of light incident on the head unit.
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