JP2002246699A - Laser module and optical information processor - Google Patents

Laser module and optical information processor

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JP2002246699A
JP2002246699A JP2001041129A JP2001041129A JP2002246699A JP 2002246699 A JP2002246699 A JP 2002246699A JP 2001041129 A JP2001041129 A JP 2001041129A JP 2001041129 A JP2001041129 A JP 2001041129A JP 2002246699 A JP2002246699 A JP 2002246699A
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semiconductor laser
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laser module
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JP2001041129A
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Takeshi Shimano
健 島野
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Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of aberration caused by oblique incidence from at least one of two semiconductor laser chips in a two-wavelength laser module in which the two semiconductor laser chips with different wavelengths are integrated in a single package. SOLUTION: A micromachine rotating stage 105 having a 45 deg. mirror 106 mounted thereon is formed on a silicon substrate 101 while being integrated with two semiconductor lasers 102 and 103 and an optical sensor, the micromachine rotating stage is rotated, and a laser beam with a necessary wavelength is selected and is raised by 90 deg.. Therefore, it is possible to conform the optical axes of the two wavelengths to each other and to suppress increase in aberration of an objective lens.

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】本発明はコンパクトディスク
(CD)や、ディジタルバーサタイルディスク(DV
D)、書き換え可能DVD(DVD−RAM)などの光
ディスクの再生、または記録再生をするための光情報処
理装置、およびそこに用いられるレーザモジュールに関
する。
The present invention relates to a compact disc (CD) and a digital versatile disc (DV).
D) An optical information processing apparatus for reproducing or recording / reproducing an optical disk such as a rewritable DVD (DVD-RAM) and a laser module used therein.

【0002】[0002]

【従来の技術】DVDではCDとの互換性を確保するこ
とが必要となっており、最近では1度だけ記録のできる
CD−Rとの互換性も必須となっている。DVDの再生
に用いられているレーザ波長は約650nmの赤色であ
るが、CD−Rの記録再生には780nmの赤外光が必
要であり、最近のほとんどDVDドライブ装置には赤色
レーザと赤外レーザの両方が搭載されている。しかしそ
れぞれの波長の半導体レーザが別々にパッケージされた
状態で光ピックアップを構成すると、それらの光路の合
成のためのプリズムなどが必要となり、光ヘッドが大き
く、重くなるという欠点があった。
2. Description of the Related Art In a DVD, it is necessary to ensure compatibility with a CD, and recently, compatibility with a CD-R which can be recorded only once is also essential. The laser wavelength used for DVD reproduction is about 650 nm red, but recording and reproduction of CD-R requires 780 nm infrared light, and most recent DVD drive devices use a red laser and infrared light. Both lasers are mounted. However, when an optical pickup is configured in a state where semiconductor lasers of respective wavelengths are separately packaged, a prism or the like for synthesizing the optical paths is required, and there is a disadvantage that the optical head is large and heavy.

【0003】このようなDVDドライブ装置の小型軽量
化のために、たとえば特開平9−120568に述べら
れているような技術が開発されている。ここでは赤色半
導体レーザのチップと赤外半導体レーザのチップを1つ
のパッケージの中に光検出器と一体として並べて配置し
ている。このようにすると2つの波長の光線の光路が共
通化され、光ヘッドの小型軽量化に有効である。
In order to reduce the size and weight of such a DVD drive device, for example, a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-120568 has been developed. Here, a red semiconductor laser chip and an infrared semiconductor laser chip are arranged side by side with a photodetector in one package. By doing so, the optical paths of the light beams of the two wavelengths are shared, which is effective for reducing the size and weight of the optical head.

【0004】しかし反面、2つの発光点は必ず、ある間
隔を持って離れて実装されるため、それぞれの波長の光
線の光軸は厳密には一致しなくなるという欠点がある。
このときディスク記録膜に集光するための対物レンズに
対して少なくとも一方の波長の光線は斜めに入射するこ
とになり、対物レンズにおいて収差が発生する。このた
め集光される光スポットがぼけて大きくなり、光ディス
クへの記録再生が不可能となる可能性がある。
[0004] On the other hand, however, since the two light emitting points are always mounted at a certain distance from each other, there is a disadvantage that the optical axes of the light beams of the respective wavelengths do not exactly coincide.
At this time, a light beam of at least one wavelength is obliquely incident on the objective lens for condensing on the disk recording film, and aberration occurs in the objective lens. For this reason, the light spot to be condensed becomes blurred and large, and there is a possibility that recording and reproduction on the optical disk become impossible.

【0005】この課題に対する従来の技術としてたとえ
ば特開平10−261240がある。ここでは斜めに入
射する光線に発生する収差を補償するためのホログラム
素子が付加されている。これにより2つの波長それぞれ
について両方とも良好な光スポットを得ることができ
る。
[0005] For example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-261240 discloses a conventional technique for solving this problem. Here, a hologram element for compensating for aberrations generated in the obliquely incident light beam is added. This makes it possible to obtain a good light spot for each of the two wavelengths.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記の第2の従来例に
おいては、ホログラム素子を用いるため光利用効率が低
下するという欠点がある。ホログラム素子は理想的には
必要とされる回折次数の光において100%に近い回折
効率を得ることも可能である。しかしそのためにはホロ
グラムの格子をのこぎり歯状にするなどの必要があり、
製造が難しく、製造コストの増大を招きやすい。それを
避けるためにほぼ矩形状の格子断面を有するホログラム
を用いたとすると、回折効率は下がる。またこのとき半
導体レーザを出た光がディスクに向かう時と、ディスク
で反射されて光検出器に向かうときとで、ともに不要な
回折光が発生し、これらが迷光となって検出信号のノイ
ズの増大を招く可能性が高い。さらに新たにホログラム
を用いることにより部品点数が増えるため、そのこと自
体による光ヘッドのサイズ、重量、製造コストの増大の
問題もある。
The second conventional example described above has a drawback that the light utilization efficiency is reduced because a hologram element is used. The hologram element can ideally obtain a diffraction efficiency close to 100% for light of the required diffraction order. However, for this purpose, it is necessary to make the hologram grating saw-toothed,
It is difficult to manufacture, and it tends to increase the manufacturing cost. If a hologram having a substantially rectangular lattice cross section is used to avoid this, the diffraction efficiency will decrease. Also, at this time, unnecessary diffracted light is generated both when the light emitted from the semiconductor laser is directed to the disk and when the light is reflected by the disk and directed to the photodetector. It is likely to increase. Furthermore, since the number of components is increased by newly using a hologram, there is also a problem that the size, weight, and manufacturing cost of the optical head increase due to this.

【0007】上記課題に鑑み、本発明の目的は波長の異
なる2つの半導体レーザを1つのパッケージに一体化し
たモジュールにおいて、2つの波長の光の光軸を一致さ
せるとともに、付加的な光学部品を用いず、小型で安価
なレーザモジュールを提供することである。さらにそれ
を実現するために必要となる機構を有する光情報処理装
置を提供することである。
In view of the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a module in which two semiconductor lasers having different wavelengths are integrated in one package so that the optical axes of the light having the two wavelengths coincide with each other and additional optical components are provided. It is to provide a small and inexpensive laser module without using it. It is another object of the present invention to provide an optical information processing device having a mechanism required to realize the above.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においてはオプティクスレターズ、21巻2号
(1996年)155頁から157頁に記載されている
ような、マイクロマシン技術を用いる。ここでは光ヘッ
ドをマイクロマシン技術により小型化することを目指し
た原理実験が示されており、トラッキングのためのアク
チュエータとしてシリコン基板上に形成された回転ビー
ムスプリッタが用いられている。本発明においてはこの
回転ミラーを用いる。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention employs a micromachine technique as described in Optics Letters, Vol. 21, No. 2, (1996), pp. 155 to 157. Here, a principle experiment aiming at miniaturization of an optical head by micromachine technology is shown, and a rotating beam splitter formed on a silicon substrate is used as an actuator for tracking. In the present invention, this rotating mirror is used.

【0009】本発明においては、シリコンなどのベース
基板と、波長の異なる少なくとも2つの半導体レーザチ
ップを実装するとともに、それらの出射光を90°折り
返して基板に対して垂直に立ち上げる45°ミラーを上
記の回転ビームスプリッタにおけるビームスプリッタの
代わりに回転ステージに搭載する。これを用いて2つの
波長のいずれか一方の光を回転ステージの回転により選
択的に立ち上げることができる。同時に同じ基板上に光
検出器を一体にパッケージングしてレーザモジュールと
する。
In the present invention, a base substrate made of silicon or the like and at least two semiconductor laser chips having different wavelengths are mounted, and a 45 ° mirror which turns up the emitted light by 90 ° and rises perpendicularly to the substrate is provided. The rotary beam splitter is mounted on a rotary stage instead of the beam splitter. By using this, one of the two wavelengths can be selectively activated by rotation of the rotary stage. At the same time, a photodetector is integrally packaged on the same substrate to form a laser module.

【0010】また光情報装置としてこれを利用するため
には、装置に挿入される光ディスクがDVDであるか、
CDであるかを弁別し、それに応じて前記の回転ステー
ジを駆動する必要がある。したがって前記のレーザモジ
ュールに加えて、前記レーザ光を光情報記録媒体に集光
するためのコリメートレンズや対物レンズなどの光学系
と、光情報記録媒体を前記集光スポットに対して走査す
るスピンドルモータなどの機構と、情報記録媒体の種類
を少なくとも2種類弁別して媒体弁別信号として検出で
きる機構と、この媒体弁別信号に応じて前記回動型45
°ミラーを駆動して、前記2つの半導体レーザチップの
出射レーザ光の任意の一方を、前記ベース基板面に垂直
な方向に選択的に反射させるように回転させる制御機構
とから、光情報処理装置を構成する。
In order to use this as an optical information device, the optical disk inserted into the device must be a DVD or
It is necessary to discriminate whether the disc is a CD and drive the rotary stage accordingly. Therefore, in addition to the laser module, an optical system such as a collimator lens or an objective lens for condensing the laser light on the optical information recording medium, and a spindle motor for scanning the optical information recording medium with respect to the condensed spot And a mechanism capable of discriminating at least two types of information recording media and detecting the disc as a medium discrimination signal.
A control mechanism for driving a mirror to rotate any one of the laser light emitted from the two semiconductor laser chips so as to selectively reflect the laser light in a direction perpendicular to the surface of the base substrate. Is configured.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図を用いて発明の実施の形
態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0012】図1は本発明によるレーザモジュールの基
本的な実施例である。シリコン基板101の上に赤色半
導体レーザチップ102と、赤外半導体レーザチップ1
03が実装されている。これらの赤色半導体レーザチッ
プ102はDVD、赤外半導体レーザチップ103はC
Dの記録再生のためにそれぞれ用いる。ただしここでは
DVDの記録再生の場合を想定し、レーザ放射光104
は赤色半導体レーザチップ102から出射されている。
この光はマイクロマシン回転ステージ105に搭載され
た45°反射ミラー106により反射されてシリコン基
板101の面内から垂直に立ち上げられる。ここで半導
体レーザの発光点は調整精度や放熱特性の観点から基板
に近い側にあるため、レーザ光を効率よく立ち上げるた
めに45°反射ミラーは半導体レーザチップの実装され
ている面からエッチングなどのプロセスにより掘り下げ
られた面上に作製されている。以上のようにして立ち上
げられたレーザ放射光104が図示しない光ディスクに
集光され、反射されて戻ってきたときにそれを受光する
ためのトラッキング/RF信号検出用光検出器107、
焦点ずれ検出用光検出器108が半導体レーザチップの
周辺のシリコン基板101の表面に作製されている。こ
こでは一例としてトラッキング、および再生信号検出用
の光検出器として光検出器107を赤色半導体レーザチ
ップ102の周辺に4領域配置している。これはDVD
−ROMにおいて位相差法によるトラッキング検出のた
めに反射光束を4分割して受光する必要があるためであ
る。また光検出器108は2分割の受光領域を1組とし
て4組が赤外半導体レーザチップ103の周辺に配置さ
れている。これは焦点ずれ検出のための受光領域であっ
て、前記トラッキング検出のために4分割された反射光
をそれぞれ受光してナイフエッジ法により焦点ずれ検出
を行うための受光領域である。それぞれの受光領域から
の光電流は受光領域から配線されたボンディングパッド
109から、ここにボンディングされた図示しないボン
ディング線より取り出される。
FIG. 1 shows a basic embodiment of a laser module according to the present invention. A red semiconductor laser chip 102 and an infrared semiconductor laser chip 1 on a silicon substrate 101
03 is implemented. The red semiconductor laser chip 102 is DVD, and the infrared semiconductor laser chip 103 is C
D is used for recording and reproduction, respectively. However, here, the case of DVD recording and reproduction is assumed, and the laser radiation 104
Are emitted from the red semiconductor laser chip 102.
This light is reflected by a 45 ° reflecting mirror 106 mounted on the micromachine rotation stage 105 and vertically rises from within the plane of the silicon substrate 101. Here, since the light emitting point of the semiconductor laser is on the side closer to the substrate from the viewpoint of adjustment accuracy and heat radiation characteristics, the 45 ° reflecting mirror is etched from the surface on which the semiconductor laser chip is mounted in order to start up the laser light efficiently. It is manufactured on the surface dug down by the process of (1). The tracking / RF signal detection photodetector 107 for receiving the laser radiation 104 raised as described above when the laser radiation 104 is condensed on an optical disk (not shown), reflected and returned,
A defocus detecting photodetector 108 is formed on the surface of the silicon substrate 101 around the semiconductor laser chip. Here, as an example, four photodetectors 107 are arranged around the red semiconductor laser chip 102 as photodetectors for tracking and detection of a reproduction signal. This is a DVD
This is because the reflected light flux needs to be divided into four and received in the ROM for tracking detection by the phase difference method. Four photodetectors 108 are arranged around the infrared semiconductor laser chip 103 with two divided light receiving areas as one set. This is a light receiving area for detecting a defocus, and is a light receiving area for receiving the reflected light divided into four for the tracking detection and detecting the defocus by the knife edge method. The photocurrent from each light receiving area is extracted from a bonding pad 109 wired from the light receiving area from a bonding line (not shown) bonded here.

【0013】図2は図1のレーザモジュールにおいてレ
ーザ放射光104を赤外半導体レーザチップ103から
の光に切り替えた場合の実施例である。マイクロマシン
回転ステージ105が180°回転したことにより、垂
直に立ち上げる光を赤外側に切り替えることができる。
これにより2つの半導体レーザチップからの光軸を一致
させることができ、レーザモジュールの外にホログラム
などの付加的な光学部品を追加することなく、対物レン
ズへの入射光を2つの波長でともに垂直に入射させ、収
差の増大を抑えることができる。
FIG. 2 shows an embodiment in which the laser radiation 104 is switched to the light from the infrared semiconductor laser chip 103 in the laser module of FIG. By rotating the micromachine rotation stage 105 by 180 °, the vertically rising light can be switched to the infrared side.
As a result, the optical axes from the two semiconductor laser chips can be matched, and the incident light to the objective lens can be perpendicularly projected at the two wavelengths without adding an additional optical component such as a hologram outside the laser module. And increase in aberration can be suppressed.

【0014】このようなレーザモジュールを作製するに
あたっては、少なくとも基本的にはまずシリコン基板に
光検出器を作製し、次にこの光検出器を保護するための
保護膜を、中心の回転ステージ作製部分を残して成膜
し、水酸化カリウムなどで回転ステージ作製部をエッチ
ングし、次にこの部分に前記文献に示されている技術を
用いて回転ステージ、および45°ミラーを作製し、そ
の後、光検出器の保護膜を除去し、2つの半導体レーザ
を半田付けにより実装する。
In manufacturing such a laser module, at least basically, first, a photodetector is formed on a silicon substrate, and then a protective film for protecting the photodetector is formed on a center rotating stage. A film is formed leaving a portion, a rotary stage manufacturing portion is etched with potassium hydroxide or the like, and then a rotary stage and a 45 ° mirror are manufactured in this portion using the technology shown in the above-mentioned document, The protective film of the photodetector is removed, and the two semiconductor lasers are mounted by soldering.

【0015】図3は図1または図2のレーザモジュール
をパッケージ301に実装した図である。ボンディング
パッドとパッケージ電極を金線などで結線する。その後
ここに図示しないキャップをかぶせて酸化防止のために
窒素などで封止する。
FIG. 3 is a diagram showing the laser module of FIG. 1 or 2 mounted on a package 301. The bonding pad and the package electrode are connected with a gold wire or the like. Thereafter, a cap (not shown) is put on the cover and sealed with nitrogen or the like to prevent oxidation.

【0016】図4は図3に示したパッケージされたレー
ザモジュールを用いて光情報処理装置としての光ディス
クドライブ装置を構成した実施例である。レーザモジュ
ール301から放射される光はコリメートレンズ401
により平行光束とされ立ち上げミラー402により90
度光路を折り返し、回折格子403、対物レンズ404
を経て、光ディスク405に集光される。回折格子40
3と対物レンズ404はレンズアクチュエータ406に
搭載され、一体として駆動される。回折格子403に偏
光性回折格子とλ/4板を一体として用いるとディスク
に向かう光には回折格子が作用されず、反射されてレー
ザモジュールに戻る光でのみ作用して光検出器に効率よ
く反射光を分岐することができる。また対物レンズには
CDとDVDでともに信号の記録再生が可能な互換レン
ズを用いる。光ディスク405はスピンドルモータ40
7にチャッキングされて回転する。光ディスク405を
反射してレーザモジュール301に戻った光は受光領域
に集光され、光強度に比例した光電流に変換され、検出
回路系に送られる。少なくとも以上のレーザモジュール
301、コリメートレンズ401、立ち上げミラー40
2、回折格子403、対物レンズ404、レンズアクチ
ュエータ406により光ヘッド408を構成する。検出
された光電流のうち焦点検出用の光検出領域のものは焦
点検出回路409により焦点ずれ信号に変換される。そ
の出力はディスク判別回路410によりたとえば焦点ず
れ信号の振幅によりディスクがDVDかCDかの判別を
行い、その判別結果によりマイクロマシン回転ステージ
を駆動して所望の光源を選択する。したがって判別前に
は赤色半導体レーザか、赤外半導体レーザかいずれかを
ディスクの種類によらずに点灯させて、焦点ずれ信号の
み検出する。その結果により必要があれば正しい半導体
レーザを選択するようマイクロマシン回転ステージを駆
動する。他方焦点ずれ信号はレンズアクチュエータ40
6にフィードバックされ焦点制御を行う。またレーザモ
ジュールから出力されるトラッキング信号、再生信号用
受光領域からの光電流はコントローラ回路412で再生
信号、トラッキング回路413によりトラッキング信号
に変換される。トラッキング信号はレンズアクチュエー
タ406にフィードバックされ、ディスクの半径方向の
駆動信号として用いられるまたコントローラ回路412
からの読み出しアドレス指示と、トラッキング誤差信号
からトラッキング回路は送りモータ414を駆動するこ
とにより、光ヘッド408を適当なディスク半径位置に
位置決めする。コントローラー回路で検出された再生信
号はユーザデータ415として出力される。またはユー
ザデータ415がコントローラ回路412に入力され、
それに応じてコントローラ回路412はレーザ駆動回路
411を制御し、半導体レーザチップの発光制御を行
い、光ディスクに情報を記録する。
FIG. 4 shows an embodiment in which an optical disk drive as an optical information processing apparatus is constituted by using the packaged laser module shown in FIG. The light emitted from the laser module 301 is a collimating lens 401
Is turned into a parallel light beam by
The optical path is folded back, the diffraction grating 403, the objective lens 404
After that, the light is focused on the optical disk 405. Diffraction grating 40
The lens 3 and the objective lens 404 are mounted on a lens actuator 406 and driven integrally. When a polarizing diffraction grating and a λ / 4 plate are integrally used for the diffraction grating 403, the diffraction grating does not act on the light going to the disk, but acts only on the light that is reflected and returns to the laser module. The reflected light can be branched. Also, a compatible lens capable of recording and reproducing signals on both CD and DVD is used as the objective lens. The optical disk 405 is a spindle motor 40
7 and rotate. The light reflected from the optical disk 405 and returned to the laser module 301 is focused on a light receiving area, converted into a photocurrent proportional to the light intensity, and sent to a detection circuit system. At least the laser module 301, the collimating lens 401, and the rising mirror 40
2. An optical head 408 is constituted by the diffraction grating 403, the objective lens 404, and the lens actuator 406. Of the detected photocurrents, those in the photodetection area for focus detection are converted by the focus detection circuit 409 into defocus signals. Based on the output, the disc discrimination circuit 410 discriminates whether the disc is a DVD or a CD based on, for example, the amplitude of the defocus signal, and drives the micromachine rotary stage based on the discrimination result to select a desired light source. Therefore, before the discrimination, either the red semiconductor laser or the infrared semiconductor laser is turned on regardless of the type of the disc, and only the defocus signal is detected. As a result, if necessary, the micromachine rotating stage is driven so as to select a correct semiconductor laser. On the other hand, the defocus signal is
The focus is fed back to 6 to perform focus control. The tracking signal output from the laser module and the photocurrent from the reproduction signal light receiving area are converted into a reproduction signal by the controller circuit 412 and a tracking signal by the tracking circuit 413. The tracking signal is fed back to the lens actuator 406 and used as a drive signal in the radial direction of the disk.
The tracking circuit drives the feed motor 414 based on the read address instruction from the controller and the tracking error signal, thereby positioning the optical head 408 at an appropriate disk radial position. The reproduction signal detected by the controller circuit is output as user data 415. Alternatively, user data 415 is input to the controller circuit 412,
In response, the controller circuit 412 controls the laser drive circuit 411, controls the light emission of the semiconductor laser chip, and records information on the optical disc.

【0017】図5は従来の2波長レーザモジュールの課
題を示す図である。2つの半導体レーザチップ102、
103から出射して対物レンズの中心を通る光線をそれ
ぞれの半導体レーザの光軸501、502とすると、こ
れらは対物レンズに対して異なる入射角で入射する。し
たがってたとえどちらか一方の波長の光線の光軸を、対
物レンズの光軸503に一致するように半導体レーザチ
ップ、または対物レンズ404を配置したとしても、必
ず他方はこれが一致せずにななめに対物レンズに入射す
ることになる。これにより集光される光スポットには非
点収差やコマ収差などの収差が発生し、その大きさが増
大する。そのため光ディスク405に記録再生できる信
号の品質が低下するおそれがある。
FIG. 5 is a diagram showing the problems of the conventional two-wavelength laser module. Two semiconductor laser chips 102,
Assuming that rays emitted from 103 and passing through the center of the objective lens are the optical axes 501 and 502 of the respective semiconductor lasers, they enter the objective lens at different incident angles. Therefore, even if the semiconductor laser chip or the objective lens 404 is arranged so that the optical axis of the light beam of one of the wavelengths coincides with the optical axis 503 of the objective lens, the other does not necessarily coincide with the objective axis, and the objective is not changed. It will be incident on the lens. As a result, aberrations such as astigmatism and coma occur in the condensed light spot, and the size increases. Therefore, there is a possibility that the quality of a signal that can be recorded on and reproduced from the optical disc 405 is degraded.

【0018】図6はマイクロマシン回転ステージの実施
例である。この実施例はテクニカルダイジェスト・オブ
・アニュアル・インターナショナル・ワークショップ・
オン・マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム
ズ、1998年、116―120頁に記載されている。
マイクロマシン回転ステージは8個の突起を有する回転
子601と12個の固定子602とから構成されてい
る。固定子は基板から電気的に絶縁されており、隣接す
る固定子にそれぞれ位相が120°ずれた交流電圧を交
互に印加する。基板に電気的に導通している回転子はグ
ランドレベルに接地されている。以上の構成により回転
ステージを回転させることができる。回転速度は印加す
る交流電圧の周波数によって決まる。本願の回転ミラー
は回転子に固定させればよい。
FIG. 6 shows an embodiment of a micromachine rotary stage. This example is based on the Technical Digest of Annual International Workshop
On Micro Electro Mechanical Systems, 1998, pp. 116-120.
The micromachine rotary stage includes a rotor 601 having eight projections and twelve stators 602. The stator is electrically insulated from the substrate, and alternately applies alternating voltages having a phase shift of 120 ° to adjacent stators. The rotor electrically connected to the substrate is grounded to the ground level. With the above configuration, the rotary stage can be rotated. The rotation speed is determined by the frequency of the applied AC voltage. What is necessary is just to fix the rotating mirror of this application to a rotor.

【0019】図7はマイクロマシン回転ステージの作製
プロセスを示す。基板の中間にSiO2層702を有す
るSOI基板(Silicon On Insulator)701を用い
て、まず回転子の底部をリセスパターンをパターニング
し、エッチングする(a)。次に接触抵抗を減らし、基
板と導通させるためのパターンを異方性ドライエッチン
グにより成形し(b)、回転子と固定子のパターン描画
を行ない(c)、反応性イオンエッチングによりウェハ
中のSiO2までエッチングして、回転子と固定子を成
形する(d)。次にリンのドーピングを行なった後、回
転子と固定子はダイシングにより切り離され、固定子6
02は回転子の装着部分のSiO2がエッチングされ
る。回転子601はフッ酸エッチングによりSiO2が
溶かされ、基板から切り離されて、純水ですすがれる。
さらに回転子が固定子のシャフト703に装着される。
FIG. 7 shows a manufacturing process of the micromachine rotary stage. First, using a SOI substrate (Silicon On Insulator) 701 having an SiO2 layer 702 in the middle of the substrate, a bottom portion of the rotor is patterned by a recess pattern and etched (a). Next, a pattern for reducing contact resistance and conducting with the substrate is formed by anisotropic dry etching (b), a pattern of the rotor and the stator is drawn (c), and SiO2 in the wafer is formed by reactive ion etching. To form a rotor and a stator (d). Next, after doping with phosphorus, the rotor and the stator are separated by dicing, and the stator 6 is removed.
In the case of 02, SiO2 of the mounting portion of the rotor is etched. The rotor 601 has SiO2 dissolved by hydrofluoric acid etching, separated from the substrate, and rinsed with pure water.
Further, a rotor is mounted on the shaft 703 of the stator.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明により、2つの半導体レーザを1
パッケージ化したレーザモジュールを用いた光情報処理
装置において、レーザモジュールの外にはなんら付加的
な光学部品を用いることなく、2つの波長の光軸を一致
させることができ、対物レンズにおける収差の増大を抑
え、安価で、高性能な光情報処理装置を提供することが
できる。
According to the present invention, two semiconductor lasers can be combined with one another.
In an optical information processing apparatus using a packaged laser module, the optical axes of the two wavelengths can be matched without using any additional optical components outside the laser module, and the aberration in the objective lens increases. Thus, an inexpensive and high-performance optical information processing apparatus can be provided.

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

【図1】本発明によるレーザモジュールの基本的な実施
例。
FIG. 1 shows a basic embodiment of a laser module according to the present invention.

【図2】図1のレーザモジュールにおいてレーザ放射光
104を赤外半導体レーザチップ103からの光に切り
替えた場合の実施例。
FIG. 2 shows an embodiment in which laser radiation 104 is switched to light from an infrared semiconductor laser chip 103 in the laser module of FIG.

【図3】本発明のレーザモジュールのパッケージ実装
図。
FIG. 3 is a package mounting diagram of the laser module of the present invention.

【図4】本発明による光情報処理装置の実施例。FIG. 4 is an embodiment of an optical information processing apparatus according to the present invention.

【図5】従来の2波長レーザモジュールの課題を示す
図。
FIG. 5 is a diagram showing a problem of a conventional two-wavelength laser module.

【図6】マイクロマシン回転ステージの実施例。FIG. 6 is an embodiment of a micromachine rotary stage.

【図7】マイクロマシン回転ステージの作製プロセス。FIG. 7 shows a manufacturing process of a micromachine rotary stage.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101‥‥シリコン基板、102‥‥赤色半導体レーザ
チップ、103‥‥赤外半導体レーザチップ、104‥
‥レーザ放射光、105‥‥マイクロマシン回転ステー
ジ、106‥‥45°反射ミラー、107‥‥トラッキ
ング/RF信号検出用光検出器、108‥‥焦点ずれ検
出用光検出器、109‥‥ボンディングパッド、301
‥‥レーザモジュールパッケージ、401‥‥コリメー
トレンズ、402‥‥立ち上げミラー、403‥‥回折
格子、404‥‥対物レンズ、405‥‥光ディスク、
406‥‥レンズアクチュエータ、407‥‥スピンド
ルモータ、408‥‥光ヘッド、409‥‥焦点検出回
路、410‥‥ディスク判別回路、411‥‥レーザ駆
動回路、412‥‥コントローラ回路、413‥‥トラ
ッキング回路、414‥‥送りモータ、415‥‥ユー
ザデータ、501‥‥赤色半導体レーザの光軸、501
‥‥赤外半導体レーザの光軸、503‥‥対物レンズの
光軸、601‥‥回転子、602‥‥固定子、701‥
‥SOI基板、702‥‥SiO2層、703‥‥シャ
フト。
101 {silicon substrate, 102} red semiconductor laser chip, 103 {infrared semiconductor laser chip, 104}
{Laser radiation, 105} micro-machine rotating stage, 106 ‥‥ 45 ° reflection mirror, 107 ‥‥ photodetector for tracking / RF signal detection, 108 ‥‥ photodetector for defocus detection, 109 ‥‥ bonding pad, 301
{Laser module package, 401} Collimating lens, 402} Rising mirror, 403} Diffraction grating, 404} Objective lens, 405} Optical disk,
406 lens actuator, 407 spindle motor, 408 optical head, 409 focus detection circuit, 410 disk discrimination circuit, 411 laser drive circuit, 412 controller circuit, 413 tracking circuit , 414 feed motor, 415 user data, 501 red semiconductor laser optical axis, 501
{Optical axis of infrared semiconductor laser, 503} Optical axis of objective lens, 601 {rotator, 602} stator, 701}
{SOI substrate, 702} SiO2 layer, 703} Shaft.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01S 5/022 H01L 31/02 D ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01S 5/022 H01L 31/02 D

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ベース基板と、そこに実装された波長の異
なる少なくとも2つの半導体レーザチップと、前記ベー
ス基板に作製された回動型45°ミラーと、前記回動型
45°ミラーの周辺に配置された光検出器とが一体にパ
ッケージされたことを特徴とするレーザモジュール。
1. A base substrate, at least two semiconductor laser chips having different wavelengths mounted on the base substrate, a rotary 45 ° mirror formed on the base substrate, and a periphery of the rotary 45 ° mirror. A laser module, wherein an arranged photodetector is packaged integrally.
【請求項2】請求項1に記載のレーザモジュールと、前
記レーザ光を光情報記録媒体に集光する光学系と、前記
光情報記録媒体を前記集光スポットに対して走査する機
構と、前記情報記録媒体の種類を少なくとも2種類弁別
して媒体弁別信号として検出できる機構と、前記媒体弁
別信号に応じて前記回動型45°ミラーを駆動して、前
記2つの半導体レーザチップの出射レーザ光の任意の一
方を、前記ベース基板面に垂直な方向に選択的に反射さ
せるように回転させる制御機構とから、少なくとも構成
される光情報処理装置。
2. The laser module according to claim 1, an optical system for converging the laser beam on an optical information recording medium, a mechanism for scanning the optical information recording medium with respect to the converged spot, A mechanism capable of discriminating at least two types of information recording media and detecting the disc as a medium discrimination signal; and driving the rotary 45 ° mirror in response to the medium discrimination signal to generate the laser light emitted from the two semiconductor laser chips. A control mechanism for rotating any one of them so as to selectively reflect the light in a direction perpendicular to the surface of the base substrate;
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