JP2003523036A - Thin optical head - Google Patents

Thin optical head

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JP2003523036A
JP2003523036A JP2001543729A JP2001543729A JP2003523036A JP 2003523036 A JP2003523036 A JP 2003523036A JP 2001543729 A JP2001543729 A JP 2001543729A JP 2001543729 A JP2001543729 A JP 2001543729A JP 2003523036 A JP2003523036 A JP 2003523036A
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optical
light
path
light source
medium
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Pending
Application number
JP2001543729A
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Japanese (ja)
Inventor
レッドモンド、イアン
ベル、バーナード
ブランケンベックラー、デイビッド・エル
ブレイトバーグ、マイケル・エフ
フリーマン、ロバート・ディー
Original Assignee
データプレイ・インコーポレイテッド
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Filing date
Publication date
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Application filed by データプレイ・インコーポレイテッド filed Critical データプレイ・インコーポレイテッド
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/22Apparatus or processes for the manufacture of optical heads, e.g. assembly
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/123Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 光ディスクの読み取り/書き込みに用いるタイプの光学ヘッドを提供する。この光学ヘッドは、例えば、ディスク回転軸に平行な垂直方向に約5mm、より好ましくは約3mm未満の低いプロファイルを有する。レーザ光源及び対物レンズ、中間素子、光検出器を含む実質的に全ての光学系の部品は、光学ヘッド内に設けられ、互いに固定して取り付けられる。実質的に全ての光学ヘッドの要素は、トラッキング及び/または焦点合わせの際に、単位体として移動する。光学ヘッドは、例えば、実質的に平坦な要素を積層して光学ヘッドを構成するようなウエハ積層技術及び/またはウエハスケール技術を用いて製造するのが好ましい。 (57) [Summary] An optical head of a type used for reading / writing an optical disk is provided. The optical head has a low profile, for example, less than about 5 mm, more preferably less than about 3 mm, perpendicular to the axis of rotation of the disk. Substantially all the components of the optical system, including the laser light source and the objective lens, the intermediate element, and the photodetector, are provided in the optical head and fixedly attached to each other. Virtually all optical head elements move as a unit during tracking and / or focusing. The optical head is preferably manufactured using, for example, a wafer laminating technique and / or a wafer scale technique in which substantially flat elements are laminated to form the optical head.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】 本発明は、特許出願番号09/457,104(代理人ファイル番号 41544)(1999.12.7
)の継続出願であり、ここで言及したことで本出願の一部とされたい。相互参照
として、米国特許出願番号09/315,398 Removable Optical Storage Device and
System (May 20, 1999)(代理人整理番号4154-1)、米国特許出願番号60/140,
633 Combination Mastered and Writeable Medium and Use in Electronic Book
Internet Appliance (June 23, 1999)(代理人整理番号4154-2-PROV)がある
The present invention relates to a patent application number 09 / 457,104 (agent file number 41544) (December 7, 1999).
) Is a continuation application of the present invention, and should be made a part of the present application by being mentioned here. As a cross reference, U.S. Patent Application Serial No. 09 / 315,398 Removable Optical Storage Device and
System (May 20, 1999) (Attorney Docket No. 4154-1), US Patent Application No. 60/140,
633 Combination Mastered and Writeable Medium and Use in Electronic Book
There is Internet Appliance (June 23, 1999) (agent reference number 4154-2-PROV).

【0002】 (技術分野) 本発明は、たとえは光ディスクより読み出し光ディスクへと書き込みに用いら
れるための光学ヘッドに関し、更に詳しくはレーザソースより対物レンズに至る
概ねすべての光学構成要素が固定された空間関係で保たれる光学ヘッドに関する
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical head for use in writing from an optical disk to a read optical disk, and more specifically, a space in which almost all optical components from a laser source to an objective lens are fixed. Relates to an optical head kept in a relationship.

【0003】 (背景技術) 光学系(例えば光学ディスク読み取り機/書き込み機、典型的にはレーザ若し
くはその他の光源、レンズ、リフレクタ、及びその他の構成要素を有する)のデ
ザインに影響を与える重要な要素の1つとして、質量、体積、及び/または寸法
、また光ディスクに到達する光のサイズ及び形状(スポットサイズ及び質)の両
方の見地から光学システムのサイズが挙げられる。多数のシステムが用いられ提
案されてきたが、典型的な従来のシステムは、レーザ若しくはその他の光源に対
して(例えば焦点を合わせるために)対物レンズを動かすような、システムの複
数の構成要素を動かすことによってのみ焦点合わせまたはトラッキングが働くよ
うな機能を果たす十分に大きく大規模な光学構成要素を用いてきた。
BACKGROUND ART Important factors affecting the design of an optical system (eg, having an optical disc reader / writer, typically a laser or other light source, lenses, reflectors, and other components). One of these is the size of the optical system in terms of both mass, volume, and / or size, and the size and shape (spot size and quality) of the light reaching the optical disc. Although a number of systems have been used and proposed, typical prior art systems include multiple components of the system, such as moving an objective lens with respect to a laser or other light source (eg, for focusing). We have used large enough large-scale optical components to perform the function of focusing or tracking only by moving them.

【0004】 比較的大きなサイズの構成要素がスポットサイズと関係を持つ事が考えられて
おり、ディスクのデータ層がディスクの物質的表面から著しく離れている(それ
故、光の経路が典型的にはディスク基板若しくはその他のディスクの部分を通過
し、データ層に到達する前に約0.6ミリメートル若しくはそれより大きいディ
スクの厚さの実質的な距離を通過する)ような設計で結果的に概ね必要とされる
It has been considered that relatively large size components are related to spot size such that the data layer of the disc is significantly separated from the physical surface of the disc (hence the optical path is typically Pass through the disc substrate or other portion of the disc, and pass a substantial distance of about 0.6 millimeters or more of the disc thickness before reaching the data layer), resulting in approximately Needed.

【0005】 光学構成要素間の相対的な移動を与えることとなる背景にある原因にかかわら
ず、比較的大きく大規模な構成要素を収容するために、ことによると有用ではあ
るが、そのような手法は確かな不利益を表す。不利益とは、要求される比較的大
きな形成要素、また互いに可動式であるような構成要素間の光学アライメントを
設置及び調整すること関連したコストを含んでいる。そのようなアライメントは
、デザイン、メンテナンス、修理、及びその他のコストへの貢献と同様に読み出
し/書き込み装置のための製造若しくは加工コストの好ましくない増加をもたら
すような手動及び/または個別のアライメント若しくは調整の手順を含んでいる
。結果的に、通常の操作の間、光学構成要素間において相対的な動作の必要を減
少若しくは取り除き、例えば読み出し/書き込み装置の製造過程において、少な
くとも複数のアライメント手順を減少若しくは取り除くことができ得る光学ヘッ
ドの方法、システム、及び装置を提供することが有用である。
Such a, although potentially useful, to accommodate relatively large and large components, regardless of the underlying cause that would provide relative movement between the optical components. The method represents a certain disadvantage. Disadvantages include the relatively large forming elements required, as well as the costs associated with installing and adjusting the optical alignment between components that are movable relative to each other. Such alignments may be manual and / or individual alignments or adjustments that may result in an undesired increase in manufacturing or processing costs for read / write devices as well as contributing to design, maintenance, repair and other costs. The procedure is included. As a result, the optics may be able to reduce or eliminate the need for relative movement between optical components during normal operation, eg, at least a number of alignment procedures in the manufacturing process of a read / write device. It would be useful to provide a head method, system, and apparatus.

【0006】 多くの初期的な光ディスク及びその他の光学記憶系は、例えば12インチ(そ
れより大きい)の直径のディスクと接続され用いられるための装置を含んだ比較
的巨大なフォーマットの読み出し/書き込み装置を提供してきた。光記憶技術が
開発されるに連れて、しかしながら比較的小さなサイズの実行可能で実用的なシ
ステムを提供するための手配(attention)を増加させることとなった。いくつ
かの出願、例えば個別の電子機器(PDE)のために、例えば“Removable Optical S
torage Device and System”(引用により本明細書の一部とする)のために米国
特許出願番号09/315,398で述べられているように、光学ディスクの読み出し/書
き込み装置が約10.5ミリメートルの高さ、50ミリメートルの幅、及び40
ミリメートルの深さのような比較的小さな形状要素を有することが述べられてい
る。一般的には、実用的な読み出し/書き込み装置は、レーザ若しくは光のビー
ム光学素子に関連し影響を与える構成要素に加えて、媒体、媒体カートリッジ(
もし有れば)、媒体回転モータ、電源及び/または電源調整、信号処理、焦点、
トラッキング、またはその他のサーボ電子部品を含むその形状要素中に多数の部
品を構成し得る。それ故、比較的小さな形状要素を容易にするために、比較的小
さな体積を専有するような光学ヘッド装置、システム、及び方法を提供すること
が都合がよい。総合的な体積を考えることに加えて、所望の形状要素及び/また
はその他の読み出し/書き込み要素を収容する必要性によって強制される制約は
、その他の寸法(水平方向の寸法は光学アームの軸に対し平行であり、また垂直
の寸法は水平方向の軸に対し垂直である)における要求の減少がまた重要である
にもかかわらず、比較的小さな垂直外形若しくは寸法の要求(ここで垂直とは光
学ディスクの回転軸に対して平行な方向である)を有する確かな寸法において比
較的小さいような光学ヘッド装置システム及び方法を提供することに有利である
。低い垂直外形構成の設備は少なくとも複数の光学デザイン(例えば有限な共同
デザインを含む)のために最小の光路が要求され、また目覚ましい(読み出し/
書き込みビームは一般的にディスクの面に対し概ね正常に光ディスクに一般的に
は到達するにもかかわらず)ことから、とりわけ問題となる。それ故例えばPED
の場合おいて約12ミリメートルよりも小さい、好適には約5ミリよりも小さい
、さらに好適には約3ミリよりも小さいように垂直方向要求を減少させるような
寸法の要求を減少させ得るという光学ヘッド装置システム及び方法の提供が有用
である。
Many early optical disks and other optical storage systems included devices for connecting and using, for example, 12 inch (larger) diameter disks, and relatively large format read / write devices. Has been provided. As optical storage technology has been developed, however, it has increased attention to provide viable and practical systems of relatively small size. For some applications, eg individual electronic devices (PDEs), eg “Removable Optical S
As described in US patent application Ser. No. 09 / 315,398 for "torage Device and System" (herein incorporated by reference), optical disk read / write devices have a height of approximately 10.5 millimeters. Width of 50 millimeters and 40
It is stated to have relatively small feature elements such as millimeter depth. In general, practical read / write devices include media, media cartridges (in addition to the components associated with and affecting the laser or beam of light optics).
Medium rotation motor, power and / or power conditioning, signal processing, focus, if any)
Multiple components may be configured in the form factor, including tracking, or other servo electronics. Therefore, it would be advantageous to provide an optical head device, system, and method that occupy a relatively small volume to facilitate relatively small feature elements. In addition to considering the overall volume, the constraints imposed by the need to accommodate the desired geometrical elements and / or other read / write elements are other dimensions (horizontal dimension is the axis of the optical arm). The requirement for a relatively small vertical profile or dimension (where vertical is the optical term) is also important, although the reduction in requirements in parallel and the vertical dimension are perpendicular to the horizontal axis is also important. It would be advantageous to provide an optical head device system and method that is relatively small in certain dimensions (having a direction parallel to the axis of rotation of the disk). Equipment with a low vertical profile requires a minimum optical path for at least multiple optical designs (including, for example, finite collaborative designs) and is remarkable (read / read).
This is especially problematic because the writing beam generally reaches the optical disc generally normally to the surface of the disc). So for example PED
Optics that can reduce the size requirements such as less than about 12 millimeters, preferably less than about 5 millimeters, and more preferably less than about 3 millimeters. It would be useful to provide a head device system and method.

【0007】 例えば、典型的な家庭でのステレオシステムにおけるオーディオコンパクトデ
ィスク(CD)プレーヤのような比較的大きな装置を含む複数の光学読み出し/書き
込み装置は、現在電源管理若しくは電源供給(典型的にはACラインレベル電源そ
の他にアクセスする)に現状で比較的少しの関連を持つ。結果として多くのその
ようなシステムにおいて比較的効率の悪い光学能である光学デザインを提供する
ことが(例えば非円状のレーザのソースを収容するためにレンズその他を概ね過
充填(overfilling)することによって)実行可能である。対照的に出願番号09/
315,398(前出)及び/または60/140,633において言及されているような軽量で可
搬性のある装置は、一般的には限られた電源の集まり(また大きいシステムと比
較してより限定された熱の浪費能力も有する)で動作するべきである。結果とし
て、次のような光学ヘッド装置システム及び方法が提供されることが有用である
。それは過度のエネルギーの非能率及び/または不必要な熱生成をさける間に、
所望の光学的な質(円形、若しくはその他の光学的特徴を含む)を達成し得るも
のである。
For example, multiple optical read / write devices, including relatively large devices such as audio compact disc (CD) players in typical home stereo systems, are currently power managed or powered (typically Accessing AC line-level power supplies etc.) has relatively little current implications. As a result, it is possible to provide an optical design that is a relatively inefficient optical power in many such systems (eg, overfilling a lens or the like to accommodate a source of a non-circular laser). Feasible). In contrast, application number 09 /
Light weight, portable devices such as those mentioned in 315,398 (supra) and / or 60 / 140,633 generally have a limited collection of power sources (and more limited heat compared to larger systems). It also has wasting capacity). As a result, it is useful to provide an optical head device system and method as follows. It avoids excessive energy inefficiency and / or unnecessary heat production,
It is capable of achieving the desired optical quality, including circular or other optical features.

【0008】 (発明の開示) 本発明は、レーザ若しくはその他の光源より対物レンズに至る光学ヘッドの概
ねすべての構成要素が、ユニット(例えば焦点合わせ及びまたはトラッキングを
目的として)として共動する、すなわち光学ヘッドに於ける概ね各々の光学構成
要素が互いに固着されている、実用的かつ実行可能なシステムを提供する。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention contemplates that substantially all components of an optical head from a laser or other light source to an objective lens work together as a unit (eg, for focusing and / or tracking purposes), ie A practical and viable system is provided in which approximately each of the optical components in the optical head are secured together.

【0009】 一つの実施例に於いて、光学ヘッドはウエハスケール製造法に基づいている。
好適には、通常の方法では電子部品が形成されたシリコン若しくは類似のウエハ
が、ウエハ上に積み重ねられ若しくは配置された光学構成要素を有し、好適には
少なくとも複数の構成要素はウエハの切断前に配置され、光学ヘッドの光学構成
要素を形成する。一つの実施例では、第一のミラー/スペーサレベルはウエハ上
に配置され、また光学素子の一つ若しくは複数のレベル(一般的にはウエハの切
り取りの後、“チップ”の割合に類似して比例する)はスペーサの頂部に配置さ
れる。ある実施例では、スペーサ上の複数若しくはすべての光学層のアライメン
トは、レーザソース(好適にはウエハ上にマウントされる)がレーザ光を発し、
配置及びアライメントに於いて補助するべく、発せられたレーザ光を用いる間に
動作する。
In one embodiment, the optical head is based on a wafer scale manufacturing method.
Preferably, a silicon or similar wafer, which is conventionally formed with electronic components, has optical components stacked or arranged on the wafer, preferably at least a plurality of components prior to cutting the wafer. And form the optical components of the optical head. In one embodiment, the first mirror / spacer level is located on the wafer and also includes one or more levels of optical elements (typically similar to the "chip" percentage after cutting the wafer). Proportional to) is placed on top of the spacer. In one embodiment, alignment of multiple or all optical layers on the spacer is accomplished by a laser source (preferably mounted on the wafer) emitting laser light.
Operates while using the emitted laser light to assist in placement and alignment.

【0010】 一つの実施例に於いて、読み出し/書き込みビームはディスクの面に概ね平行
方向で光学層の一つを通過する。光路の実質上の部分がディスクの面に平行であ
る構成の提供は、比較的低い垂直プロファイルの提供を助ける。ウエハスケール
製造法を用いることができ、スペーサ、光学構成要素、その他のような個別の構
成要素を重ねることで製造され得る様なシステムを提供することによって、比較
的製造コストの低い、小さく、高精度、軽量、低プロファイルまた小スポットサ
イズの光学ヘッドを構築することが可能となる。ここで用いられる“読み出し/
書き込み”は、読み出しのみの構成と読み出しと書き込みを両方とも行う構成の
どちらに関しても言及している。
In one embodiment, the read / write beam passes through one of the optical layers in a direction generally parallel to the plane of the disc. Providing a configuration where a substantial portion of the optical path is parallel to the plane of the disc helps provide a relatively low vertical profile. By providing a system in which wafer scale manufacturing methods can be used and which can be manufactured by stacking individual components such as spacers, optical components, etc., relatively low manufacturing cost, small size and high cost. It is possible to construct an optical head with high accuracy, light weight, low profile and small spot size. As used here, "read /
"Write" refers to both read-only and read-write configurations.

【0011】 光ディスクに利用可能なタイプの光学ヘッドの一解釈に於いて、読み出し/書
き込み装置が提供される。光学ヘッドは低いプロファイルを有している。例えば
ディスクの回転軸に平行な垂直方向に於いて約3mmより小さく、好適には約3mmよ
りも小さい。レーザソース、対物レンズ、介在光学素子、及びフォトディテクタ
を有する光学系の概ねすべての構成要素は、光学ヘッドに於いて提供され、互い
に固定されてマウントされる。光学ヘッドの概ねすべての光学素子は、例えばト
ラッキング及びまたは焦点合わせの際にユニットとして動作する。好適には光学
ヘッドはウエハスケールまたは、例えば最終的な光学ヘッド構成を達成するべく
、概ね平面の構成要素をスタッキングするようなスタッキング技術を用いて製造
される。
In one interpretation of the type of optical head that can be used for optical disks, a read / write device is provided. The optical head has a low profile. For example, less than about 3 mm, preferably less than about 3 mm in the vertical direction parallel to the axis of rotation of the disc. Nearly all of the components of the optical system, including the laser source, objective lens, intervening optics, and photodetector, are provided in the optical head and are fixedly mounted to each other. Nearly all the optical elements of the optical head act as a unit, eg during tracking and / or focusing. Preferably, the optical heads are manufactured at wafer scale or using stacking techniques such as stacking generally planar components to achieve the final optical head configuration.

【0012】 (発明を実施するための最良の形態) 本発明は複数の装置及び装置の構成という状況に用いられても良く、前述の米
国特許出願番号09/315,398に記述された内容を含む。図1に示された構成におい
て、読み出し/書き込みドライブ装置112は、インタフェイス116でホスト
装置114(例えば、音楽及び/またはビデオプレイヤ、カメラ、及び電子ブッ
ク若しくはその他のテキストリーダ及びその他のようなパーソナル電子装置(PE
D)であっても良い)に接続される。図1に示された実施例において、装置11
2は、モータコントロール126の制御のもと、ディスク回転モータ124に関
して結合またはセンタリングするハブ112を有する、典型的には光ディスク1
18であるような光媒体を保持若しくは収容する。ある実施例において、媒体1
18は前述の米国特許出願番号09/315,398に示されるような第1表面媒体であり
、ここで言及したことで本出願の一部とされたい。媒体118上のビットは、光
学ヘッド128を用いて読み出し若しくは書き込みされる(詳細は以下に述べら
れる)。光学ヘッドは、データ若しくは信号132を、例えばインタフェイス1
16を介してホスト114へと移すために、データ読み出し/書き込み電子部品
134へと提供する。一つの実施例において、光学ヘッド128は、生成より到
達及びまたはメディア118からの反射及び検出に至る全体の経路に沿った、レ
ーザ若しくは光学ビームを制御し若しくは影響を与える概ね全ての構成要素若し
くは装置を含み、レーザ若しくはその他の光源、レンズ、格子、ホログラム、波
形プレート、ミラー、ビームスプリッタ、光のビームに影響しまたフォトダイオ
ード若しくはその他の光ディテクタその他を制御するための屈折、反射、回折、
またはその他光学素子を有する。好適には、レーザを制御及び/または変調させ
、また検出信号を調整、デジタイジング、及び/または処理するための複数若し
くは全ての光学素子が光学ヘッドに含まれる。光学ヘッド128を用いてもたら
される情報若しくは信号は、例えばトラッキング及び/または焦点合わせを目的
とするように、光学アーム142を動作または制御するアーム制御電子部品13
8へと136を提供する。電源若しくは調節装置114は、電子部品及び/また
はモータまたはアクチュエータのために電力を提供する。ドライブ112の様々
な構成は、図1に示されていないその他の構成要素を有しても良い。そのような
構成はメディア118及び/またはメディアカートリッジを受け取りまた排出す
るための機械的な要素、内容制御電子部品、マイクロプロセッサ若しくはその他
のプロセッサ、データ記憶メモリ装置、データの暗号化/解読電子部品、及び/ま
たは本明細書を理解した後本技術分野においてスキルを有するものであれば容易
に理解できるその他の構成要素である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention may be used in the context of multiple devices and device configurations, including the subject matter described in aforementioned US patent application Ser. No. 09 / 315,398. In the configuration shown in FIG. 1, the read / write drive device 112 interfaces with a host device 114 (e.g., music and / or video player, camera, and personal computer such as an electronic book or other text reader and the like) at an interface 116. Electronic equipment (PE
D) may be connected). In the embodiment shown in FIG. 1, the device 11
2 has a hub 112 which is coupled or centered with respect to a disk rotation motor 124 under the control of a motor control 126, typically the optical disk 1.
Holds or houses an optical medium such as 18. In one embodiment, medium 1
Reference numeral 18 is a first surface medium as shown in the aforementioned US patent application Ser. No. 09 / 315,398, which is hereby incorporated by reference. The bits on medium 118 are read or written using optical head 128 (details are described below). The optical head sends data or signals 132 to the interface 1 for example.
Data is provided to the read / write electronics 134 for transfer to the host 114 via 16. In one embodiment, the optical head 128 comprises substantially any component or device that controls or affects the laser or optical beam along its entire path from generation to arrival and / or reflection and detection from the media 118. Refraction, reflection, diffraction for controlling a laser or other light source, lens, grating, hologram, corrugated plate, mirror, beam splitter, beam of light, and controlling a photodiode or other photodetector, etc.,
Alternatively, it has an optical element. Preferably, the optical head includes a plurality or all of the optical elements for controlling and / or modulating the laser and for conditioning, digitizing and / or processing the detection signals. Information or signals provided by the optical head 128 may be used by arm control electronics 13 to operate or control the optical arm 142, eg, for tracking and / or focusing purposes.
8 to 136. The power supply or regulator 114 provides electrical power for electronic components and / or motors or actuators. Various configurations of drive 112 may include other components not shown in FIG. Such arrangements include mechanical elements for receiving and ejecting media 118 and / or media cartridges, content control electronics, microprocessors or other processors, data storage memory devices, data encryption / decryption electronics, And / or other components that are readily apparent to those of skill in the art after understanding the present specification.

【0013】 光学ヘッド128のサイズ、質量、体積、形状、及び/または垂直方向、水平
方向及び/またはラテラルな寸法または要求、及び/またはコストは、ドライブ装
置112の全体の実現の可能性及びコストに対して制約を与える。特にドライブ
装置112の位置構成がドライブ112のその他の構成要素の位置、サイズ、形
状若しくはコストを強制し、とりわけ前述した米国特許出願番号09/315,398に記
述されたように、一定の形状要素においてドライブ112を概ね適用させること
が望ましい場合において重要である。
The size, mass, volume, shape, and / or vertical, horizontal, and / or lateral dimensions or requirements of the optical head 128 and / or cost depend on the overall feasibility and cost of the drive device 112. Give a constraint to. In particular, the position configuration of the drive device 112 imposes a position, size, shape or cost of the other components of the drive 112, among other things, as described in US patent application Ser. This is important where it is desirable to have 112 generally applied.

【0014】 図2は本発明の1つの実施例による媒体118に関する光学ヘッド128及び
光学アーム142の位置的関係の一般的若しくは概略的な図を表している。図2
の実施例において、光学ヘッド128は、光学アーム142に対し固着される。
以下に詳述するように、好適には、光学ヘッド128の全ての構成要素は、互い
に固定若しくは固着される。言い換えれば、光学ヘッドのどのようなその他の構
成要素に関して、光学ヘッド128のどのような光学構成要素の概ね相対的な動
作は存在しない。それよりも、示された実施例において、媒体118におけるデ
ータの所望のアライメントに到達(すなわちトラッキング)しまたは焦点を合わ
せるために、全体の光学ヘッド128が1つのユニットとしてメディア118に
対し動作する。
FIG. 2 depicts a general or schematic diagram of the positional relationship of optical head 128 and optical arm 142 with respect to medium 118 according to one embodiment of the present invention. Figure 2
In this embodiment, the optical head 128 is fixed to the optical arm 142.
As will be described in more detail below, preferably all components of optical head 128 are fixed or secured together. In other words, there is generally no relative movement of any optical component of optical head 128 with respect to any other component of optical head. Rather, in the illustrated embodiment, the entire optical head 128 operates on the media 118 as a unit to reach (ie, track) or focus the desired alignment of the data on the media 118.

【0015】 好適な実施例において、光路は次のように構成される。すなわちソースより対
物レンズまでの(光路のどのようなフォールディング(folding)にも追従し光
軸に沿って測定された)光路長が、対物レンズより媒体のデータ表面への距離よ
りも概ね広くなるように構成される。1つの実施例において、ソース−対物レン
ズ間の経路長と対物レンズ−データ表面間の経路長の比率は、少なくとも約5で
ある。ここで用いられる「objective」若しくは「objective lens」は媒体の記
録層若しくは記録表面に光を集束させる構成要素にあたる。これは典型的には従
来型の屈折レンズであるが、反射、回折、若しくはホログラフィー要素を有して
も良い。典型的には光が媒体に到達する前に光路に沿った最後または最終的な構
成要素ではあるが、ここで用いられる「objective」若しくは「objective lens
」は、媒体に到着する前の最後の光学構成要素ではないアイテムもまた含み得る
。対物レンズよりデータ表面への光路長は、レンズの開口数、(もし有れば)デ
ィスク表面からデータ表面への距離、及び光学ヘッド及びディスク表面の間の最
小の安全間隔("working distance")を含む複数の要素の機能を果たす。1つの
実施例において、ソースより対物レンズまでの光路長は約2.5ミリメートルよ
り広く提供されることが望ましく、好適には約4ミリメートルより広いことが望
ましく、また更に好適には約4.5ミリメートルよりも広いことが望ましい。本
発明による1つの実施例は、扁平な装置の提供に於いてそのようなソース−対物
レンズ経路長を達成することを必要とし、好適には読み出し/書き込み装置が約
10.5ミリメートルよりも少ない(垂直な)プロファイルを備えた形状要素、
更に好適には約6ミリメートルより小さい若しくはそれに等しいプロファイルを
備えた形状要素で構成され得る。
In the preferred embodiment, the optical path is constructed as follows. That is, the optical path length from the source to the objective lens (measured along the optical axis following any folding of the optical path) is generally wider than the distance from the objective lens to the data surface of the medium. Is composed of. In one embodiment, the ratio of the source-objective path length to the objective-data surface path length is at least about 5. As used herein, "objective" or "objective lens" is a component that focuses light on the recording layer or recording surface of the medium. This is typically a conventional refractive lens, but may have reflective, diffractive, or holographic elements. As used herein, the "objective" or "objective lens", although typically the last or final component along the optical path before the light reaches the medium.
"May also include items that are not the last optical component before arriving at the medium. The optical path length from the objective lens to the data surface is the numerical aperture of the lens, the distance from the disk surface (if any) to the data surface, and the minimum "working distance" between the optical head and the disk surface. Fulfills the functions of several elements, including. In one embodiment, the optical path length from the source to the objective lens is preferably provided greater than about 2.5 millimeters, preferably greater than about 4 millimeters, and more preferably about 4.5 millimeters. Wider than mm is desirable. One embodiment in accordance with the present invention requires achieving such a source-objective path length in providing a flat device, preferably with less than about 10.5 millimeter read / write devices. Shape element with a (vertical) profile,
More preferably, it may consist of profile elements with a profile smaller than or equal to about 6 millimeters.

【0016】 図示された実施例において、媒体118は、ここで垂直方向として参照され得
る物を定義する回転軸214に関して回転212する。ディスクの回転212は
ディスク118上の(連続する)周辺位置で光ビームのアライメントのために備
える。所望のラジアル位置(トラッキング)を備えたアラインメントは、ラジア
ル要素を有する方向に光学ヘッド128を動作することで提供される。好適には
、概ね垂直軸218に対して光学アーム142を回転216させることで、光の
ビームがディスク118に到達する位置が、ディスク118の所定のラジアルレ
ンジのいたる所に延在させるべくアーク222を定める。図示された実施例で、
焦点調節を提供するために、全体の光学ヘッド128が、概ね水平軸226に対
しアーム142を旋回224させることにより垂直要素を有する経路に沿ってユ
ニットとして移動される。図2に図示されたものは正しい尺度ではないが、図2
に表された構成要素を構成するための全体的な垂直寸法が、媒体118及びその
類似物に対する間隔234の様なその他の寸法はもちろんのこと、光学ヘッド1
28の垂直プロファイル若しくは高さ232によって影響され得ることを図示す
るのに十分である。
In the illustrated embodiment, the medium 118 rotates 212 about an axis of rotation 214 that defines what may be referred to herein as the vertical direction. Disk rotation 212 provides for alignment of the light beam at (continuous) peripheral positions on disk 118. Alignment with the desired radial position (tracking) is provided by operating the optical head 128 in the direction with the radial elements. Rotation 216 of the optical arm 142 about the generally vertical axis 218 preferably causes the arc 222 to extend the location of the beam of light to reach the disc 118 throughout the predetermined radial range of the disc 118. Determine. In the illustrated embodiment,
To provide focus adjustment, the entire optical head 128 is moved as a unit along a path having vertical elements by pivoting 224 an arm 142 about a generally horizontal axis 226. Although the one shown in FIG. 2 is not the correct scale,
The overall vertical dimensions for constructing the components represented in FIG.
It is sufficient to illustrate that it can be affected by 28 vertical profiles or heights 232.

【0017】 図2は光学ヘッド128の光学構成要素のみが共動するだけでなく、光学ヘッ
ドが(概ね固く結合された)光学アーム142と共に作動するような実施例を表
す。光学ヘッド(好適には少なくとも光源及び対物レンズを含む)の構成要素が
互いに稼働しない場合、光学ヘッドが複数若しくは全てのアームに関して稼働し
ても良い実施例を提供することもまた可能である。例えば図11の実施例におい
て、光学ヘッド128は、可動式若しくは柔軟な、好適には弾力のあるリーフ要
素よってアーム142へと接続されても良い。リーフ要素242は、例えば光学
ヘッド128に対して、また光学ヘッド128より信号を提供するために、柔軟
なプリント回路(フレックス回路)のすべて若しくは一部を含んでもよい。複数
のフレックス回路材料若しくは装置が用いられても良い。一例として、Kapton(
登録商標)の商品名でE.I. du Pont de Nemours and Company of Wilmington, D
elawareより入手可能なポリイミド材料を有する基板を用いたフレックス回路が
あげられ、そこに形成され若しくはマウントされて、1つ若しくは複数の銅トレ
ース若しくは領域、及びまたは1つ若しくは複数の電子式構成要素を伴う。好適
には、アーム142に関するヘッド128の動作は、アーム142に向かい若し
くは離れてヘッドを動作させるためのボイスコイル244若しくはその他の電磁
気装置または電子式装置等の使用により、明確に制御され得る。
FIG. 2 illustrates an embodiment in which not only the optical components of the optical head 128 cooperate, but the optical head operates with the (generally rigidly coupled) optical arm 142. If the components of the optical head (preferably including at least the light source and the objective lens) do not work with each other, it is also possible to provide an embodiment in which the optical head may work with respect to several or all arms. For example, in the embodiment of FIG. 11, the optical head 128 may be connected to the arm 142 by a moveable or flexible, preferably resilient leaf element. Leaf element 242 may include all or part of a flexible printed circuit (flex circuit), for example to provide a signal to and from optical head 128. Multiple flex circuit materials or devices may be used. As an example, Kapton (
EI du Pont de Nemours and Company of Wilmington, D
A flex circuit using a substrate having a polyimide material available from elaware is provided and formed or mounted thereon to include one or more copper traces or regions and / or one or more electronic components. Accompany. Preferably, the movement of head 128 with respect to arm 142 may be explicitly controlled by the use of voice coil 244 or other electromagnetic or electronic device or the like to move the head toward or away from arm 142.

【0018】 図3−5は、本発明の1つの実施例による光学ヘッド128を示している。描
かれた実施例において、対物レンズ312は四分の一波長板316上にレンズマ
ウント314によって配置される。いくつかの実施例において、複数若しくは全
ての四分の一波長板の機能が、プレート以外のコーティングによって提供されて
も良い。レンズマウントは、鉄、ガラス、若しくはシリコンを含む複数の材料か
ら形成され得る。四分の一波長板はマイカ及び水晶を含む複数の材料より形成さ
れ得る。いくつかの実施例において、四分の一波長板の機能はコーティングによ
って提供され得る。四分の一波長板316の下部は光学ブロックであり、ここで
はペリスコープ318として引用される。ペリスコープ318は、少なくともレ
ーザ光の波長において概ね透過的であり、また以下に詳述されるように、概ねミ
ラーとして働く第1の角度(好適には垂直方向に対し45度の角度)表面322
を定める。好適には前記45度表面322は、アルミニウム若しくは反射クロム
コーティングのような概ね反射するコーティングを用いてコートされ得る。描か
れた実施例において、ペリスコープ318はまた好適には45度の角度(垂直方
向に対し)をなす内部偏光スプリッタ表面324を有する。前記表面324は概
ね第1の偏光を伴う光に対し反射(概ね鏡のように働く)し、また第2の偏光を
伴う光を概ね透過させる。ペリスコープブロックは例えば融解シリカ若しくはSF
2(フリントガラス)を有する複数の物質より作られても良い。
3-5 show an optical head 128 according to one embodiment of the present invention. In the depicted example, the objective lens 312 is placed by the lens mount 314 on the quarter wave plate 316. In some embodiments, the functionality of some or all quarter wave plates may be provided by coatings other than plates. The lens mount can be formed from multiple materials including iron, glass, or silicon. The quarter wave plate can be formed from multiple materials including mica and quartz. In some embodiments, the quarter wave plate functionality may be provided by a coating. The bottom of the quarter wave plate 316 is an optical block, referred to herein as a periscope 318. The periscope 318 is generally transparent at least at the wavelength of the laser light and, as will be described in more detail below, a first angle (preferably 45 degrees to vertical) surface 322 that generally acts as a mirror.
Determine. Suitably, the 45 degree surface 322 may be coated with a generally reflective coating such as an aluminum or reflective chrome coating. In the depicted example, the periscope 318 also has an internal polarization splitter surface 324 that preferably makes an angle of 45 degrees (with respect to the vertical). The surface 324 is generally reflective (acts approximately like a mirror) for light with a first polarization and is generally transparent for light with a second polarization. Periscope blocks are for example fused silica or SF
It may be made of a plurality of substances having 2 (flint glass).

【0019】 ペリスコープ318の下に光学ダイ若しくは”光学要素ユニット”(OEU)
326が存在する。”DIE”という言葉の使用は都合がよく、本発明を、描か
れた平行六面体、平行四面体若しくはここに描かれたその他の形状のみに限定す
るものではない。OEU326は、以下に詳述するようにレンズ、格子、ホログ
ラム及び又はその他の光学構成要素若しくは装置と共に提供される。
An optical die or “optical element unit” (OEU) under the periscope 318
326 is present. The use of the word "DIE" is convenient and does not limit the invention to only the parallelepiped, parallelepiped or other shapes depicted. The OEU 326 is provided with lenses, gratings, holograms, and / or other optical components or devices as detailed below.

【0020】 OEU326はスペーサブロック332及び334により下に備えられたサブ
マウント336(好適には以下に詳述するようにシリコン若しくは類似のウエハ
をスライスしたもの)に接続される。描かれた実施例に於いて、サブマウント3
36はプリント回路ボード338若しくはフレックス回路上に配置される。
The OEU 326 is connected by spacer blocks 332 and 334 to a submount 336 (preferably sliced silicon or similar wafer as described in more detail below) provided below. In the depicted embodiment, the submount 3
36 is placed on a printed circuit board 338 or flex circuit.

【0021】 光路は、例えばレーザマウント614を用いてサブマウント336に関連して
マウントされたレーザダイオード612にその起点を有する。或る実施例に於い
て、レーザビームはコリメートされることはないが、概ねレーザソースより限ら
れた共役像系(finite conjugate imaging system)を形成する対物レンズに向
かって発散した構成を伴う。この構成に於いて、ビーム整形光学素子は、主とし
て完全若しくは部分的に光を円形にし、及び又は完全若しくは部分的に収差を補
正し、またビームの照準調整機能も提供する。限定された共役像系(ポイント−
ポイントイメージングシステム)の1つの潜在的利点は、実質的な縮小によりレ
ーザより生じる収差が効果的に軽減若しくは消滅することである。しかし円形化
レンズ352aは、第二のレンズ若しくはその他の光学素子352bが収差を補
正するのに望ましいような十分な収差を生成し得る。レーザ及びミラーブロック
332の間に、例えば円形化若しくはその他の光学的な目的のために、サブマウ
ント336の表面上にレンズ若しくはその他の光学素子を配置することもまた可
能である。1つの実施例に於いて、光路に沿ったレンズ若しくは類似する光学素
子352a、352bが、レーザダイオードのマウント(及び、それ故ビームの
方向)に於いて角度エラーの補正を少なくとも部分的に行うべく構成される。
The optical path has its origin at a laser diode 612 mounted in association with a submount 336 using, for example, a laser mount 614. In one embodiment, the laser beam is not collimated, but with a configuration that is generally divergent from the laser source towards the objective lens forming a finite conjugate imaging system. In this configuration, the beam-shaping optics primarily or fully circularize the light and / or fully or partially correct aberrations, and also provide beam aiming capability. Limited conjugate image system (point −
One potential advantage of point imaging systems is that the substantial reduction effectively eliminates or eliminates the aberrations produced by the laser. However, the rounding lens 352a may produce sufficient aberrations that the second lens or other optical element 352b is desirable to correct the aberrations. It is also possible to place a lens or other optical element on the surface of the submount 336 between the laser and mirror block 332, for example for rounding or other optical purposes. In one embodiment, lenses or similar optics 352a, 352b along the optical path are provided to at least partially compensate for angular error in the mount of the laser diode (and hence the beam direction). Composed.

【0022】 描かれた実施例に於いて、レーザダイオードは側面放出レーザダイオードであ
り、またレーザダイオード612による水平のレーザビーム616出力は、好適
にはスペーサ332の1つの表面として組み込まれることでサブマウント338
に関連し配置された45度の表面618で反射され垂直ビームとなる。1つの実
施例に於いて、発せられたレーザビームの一部はレーザパワー出力のモニタリン
グ及び制御を目的として(例えばOEU326より)反射されて戻る。1つの実
施例ではレーザは紅燈レーザである。しかし好適には本発明は青い光のレーザの
ような(例えば減少したスポットサイズ及び増加したデータ密度を達成するため
に)より短い波長のレーザの使用を含んでもよい。その間、幾つかの詳細(例え
ば形状若しくはレンズのパワー、その他の光学素子、しぼりの大きさ等)が短い
波長の光を収容するべく変更され得るが、赤い光のレーザ(共動し、光学アーム
の一端にマウントされ、各々が複数の光学要素を備えた一つ若しくは複数の光学
要素プレートから形成され、及びまたはガラス若しくはその他の固体の物質を通
過する主要な長さを備えた光路を定める、概ねすべての光学構成要素を有する構
成)と共に用いられるような光学ヘッドの同様の一般的な構成は保たれる。
In the depicted embodiment, the laser diode is a side-emitting laser diode, and the horizontal laser beam 616 output by laser diode 612 is preferably incorporated as one surface of spacer 332. Mount 338
Is reflected by a 45 degree surface 618 located in relation to the vertical beam. In one embodiment, a portion of the emitted laser beam is reflected back (eg, from OEU 326) for purposes of monitoring and controlling laser power output. In one embodiment, the laser is a red light laser. However, preferably, the present invention may include the use of shorter wavelength lasers, such as blue light lasers (eg, to achieve reduced spot size and increased data density). In the meantime, some details (eg shape or lens power, other optical elements, squeeze size, etc.) can be modified to accommodate shorter wavelength light, but a red light laser (cooperating, optical arm). Mounted at one end of each of the optical elements, each formed from one or more optical element plates with a plurality of optical elements, and / or defining an optical path with a major length through a glass or other solid material, The same general configuration of optical heads, such as that used with configurations having substantially all optical components) is retained.

【0023】 図16に示されるように、水平ビーム616から垂直ビームへと回転させるた
めの表面618の使用は、垂直空洞、表面放出レーザ(VCSEL)1612(米国
特許出願番号09/315,398前出)のような非側面放出型のレーザを提供することに
よって設計より取り除くことができ、概ね垂直方向1614に放出するべく構成
若しくは配置され得る。VCSELはまた、実質的なビームの円形化及び収差の軽減
若しくは削除の理由からもまた有用である。
As shown in FIG. 16, the use of surface 618 to rotate a horizontal beam 616 to a vertical beam is accomplished by a vertical cavity, surface emitting laser (VCSEL) 1612 (US patent application Ser. No. 09 / 315,398, supra). Can be eliminated from the design by providing a non-side-emitting laser such as, and configured or arranged to emit in a generally vertical direction 1614. VCSELs are also useful for reasons of substantial beam rounding and aberration reduction or elimination.

【0024】 図7に示されるように、1つの実施例に於いてサブマウント336は、より広
いシリコン(若しくはその他の)ウエハ712(図7)の小さな(スライスされ
た)部分より形成される。前記ウエハは典型的なウエハ製造技術を用いて形成さ
れ、好適には複数若しくは全てのドライブ回路部分を形成する複数のその他の電
子的構成要素を有する。例えば高周波数レーザモジュレータ、プリアンプ、レー
ザダイオードドライバ、光ディテクタ及び関連回路、電源若しくは制御回路、ト
ラッキング若しくは焦点合わせサーボ、データ読み出し/書き込み電子部品及び
その他等が挙げられる。複数のシリコンチップ領域(以下に述べられるように、
例えば切り取られ、スライスされることによって分離させられ得る)で形成され
たウエハ712はその時、光学的にガイドされたピック及び配置技術若しくはそ
れに類似するもの、複数のレーザダイオード及び714a〜714xに至る複数
のマウント、及び統合されたミラー716a、716b、716cを備えた複数
のスペーサバーを用いてマウントされる。各々のスペーサバー716は複数の4
5度のミラー表面(718a、718b、718c、等)を有する。スペーサバ
ー716のレーザダイオード714及びミラー718は、レーザとレーザパワー
、コントロール、若しくは類似回路を結合するために提供され、対応するミラー
718と共にレーザの出力ビームの実質的なアライメントのために提供するべく
ウエハ上の電子部品に関連してウエハ712上に配置される。所望の構成要素が
ウエハ712上に配置された後、ウエハは例えば複数のライン(図8に示された
812a、b、c、814a、b、c)に沿ってスライス若しくは切り取られる
。図8に示されるように、好適には右及び左(各々)の位置の切り取られたスペ
ーサバー716により、各々の結果として生じるチップが左及び右スペーサ33
2及び334を有するべく、切り取り線812a、b、cが定められる。図9に
示された結果として生じる構成では、各チップ912が所望の構成若しくはアラ
イメントでレーザダイオード714、旋回ミラー618、及びスペーサ332、
334をマウントしていたが、好適にはウエハ712の一部として形成された様
々な電子構成要素を収容するべく残された十分な空間914を備える。
As shown in FIG. 7, in one embodiment submount 336 is formed from a small (sliced) portion of a wider silicon (or other) wafer 712 (FIG. 7). The wafer is formed using typical wafer fabrication techniques and preferably has a plurality of other electronic components that form a plurality or all of the drive circuitry. Examples include high frequency laser modulators, preamplifiers, laser diode drivers, photodetectors and related circuits, power or control circuits, tracking or focusing servos, data read / write electronics and others. Multiple silicon chip areas (as described below,
Wafer 712 formed by, for example, being cut and separated by slicing), then optically guided pick and place techniques or the like, a plurality of laser diodes and a plurality leading to 714a-714x. And a plurality of spacer bars with integrated mirrors 716a, 716b, 716c. Each spacer bar 716 has a plurality of four
It has a 5 degree mirror surface (718a, 718b, 718c, etc.). Laser diode 714 and mirror 718 of spacer bar 716 are provided to couple the laser with laser power, control, or similar circuitry, and with corresponding mirror 718 to provide for substantial alignment of the laser's output beam. Located on wafer 712 in relation to the electronic components on the wafer. After the desired components are placed on the wafer 712, the wafer is sliced or cut, for example, along multiple lines (812a, b, c, 814a, b, c shown in FIG. 8). As shown in FIG. 8, preferably the right and left (respectively) position of the truncated spacer bar 716 causes each resulting chip to be left and right spacer 33.
Cut lines 812a, b, c are defined to have 2 and 334. In the resulting configuration shown in FIG. 9, each chip 912 has a laser diode 714, a turning mirror 618, and a spacer 332 in the desired configuration or alignment.
Mounted 334, it preferably has sufficient space 914 left to accommodate various electronic components formed as part of wafer 712.

【0025】 複数の形状及びサイズの装置が本発明によって用いられ得るが、1つの実施例
に於いてサブマウント336は約5mmの長さ512及び約1.5mmのラテラ
ル寸法412を有する。
Although multiple shapes and sizes of devices can be used with the present invention, in one embodiment submount 336 has a length 512 of about 5 mm and a lateral dimension 412 of about 1.5 mm.

【0026】 サブマウント336上に配置された(スペーサ332及び334によって配置
されている)光学ダイ若しくは光学要素(OE)ブロック326は、所望の機能
に依存して複数の異なった構成を有してもよい。図3に示された実施例に於いて
、OEU326は複数のビーム整形光学素子352及びサーボ光学素子354を
含む。1つの実施例に於いてビーム整形光学素子352a及び352bは円環状
若しくは円柱形のレンズ(若しくは概ね同様の機能を果たすもの)として提供さ
れ、例えば全体若しくは部分的にレーザビームを円形にし、収差その他を補正す
るために提供される。好適にはこれらの光学素子は例えば光効率でクロストーク
を平均化するために、所望の対物レンズの過充填(overfill)を制御するべく構
成される。
The optical die or optical element (OE) block 326 (disposed by spacers 332 and 334) disposed on the submount 336 has a number of different configurations depending on the desired function. Good. In the embodiment shown in FIG. 3, OEU 326 includes a plurality of beam shaping optics 352 and servo optics 354. In one embodiment, the beam shaping optics 352a and 352b are provided as toroidal or cylindrical lenses (or those that perform generally similar functions), such as for circularizing a laser beam wholly or partially, for aberrations, etc. Is provided to correct. Preferably, these optical elements are arranged to control the desired overfill of the objective, for example in order to average out crosstalk with light efficiency.

【0027】 光学素子352a、352b、及び354は、レンズ若しくは類似の反射光学
素子、格子若しくはホログラム若しくはその他の回折光学素子及等であり得る。
幾つかの実施例では、光学素子は近似段階の形状、連続的形状、部分若しくは“
望遠“レンズ、フレネルレンズ、及びその他を含むエッチング技術を用いて光学
ダイに於いて形成され得る。一般的には、波長に対する回折光学素子の相対的な
高感度を理由として実行可能でない場合に、屈折光学素子が好適である。
The optical elements 352a, 352b, and 354 can be lenses or similar reflective optical elements, gratings or holograms, or other diffractive optical elements and the like.
In some embodiments, the optical element is an approximate step shape, continuous shape, portion or "
It can be formed in the optical die using etching techniques including telephoto "lenses, Fresnel lenses, and others. Generally, when not feasible because of the relative sensitivity of the diffractive optical element to wavelength, Refractive optical elements are preferred.

【0028】 OEUは、好適には基板若しくはサブマウントとペリスコープとの間に配置さ
れた、概ね平面の(長方形の平面六面体)ブロックである。OEUは複数の光学
要素若しくは構成要素であって、それらの構成、製造、機能及び位置が、異なる
実施例に於いて異なってもよいような光学要素若しくは構成要素と共に提供され
る。図18はOEU1802が次のものを有するような実施例について図示して
いる。それらは、前進方向検出用光学素子(forward sense optic)1804、
サーボ光学要素1806、ビーム成形光学素子1808及び1810、パターン
化された吸収コーティング1812、パターン反射コーティング1814、非反
射コーティング1816及びアライメントマーク1912及び1914(図9)
である。
The OEU is a generally planar (rectangular planar hexahedron) block preferably located between the substrate or submount and the periscope. The OEU is provided with a plurality of optical elements or components, the configuration, manufacture, function and location of which may be different in different embodiments. FIG. 18 illustrates an embodiment where the OEU 1802 has: They are forward sense optics 1804,
Servo optics 1806, beam shaping optics 1808 and 1810, patterned absorbing coating 1812, patterned reflective coating 1814, non-reflective coating 1816 and alignment marks 1912 and 1914 (FIG. 9).
Is.

【0029】 図18に示されるように、前進方向検出用光学素子1804は、例えばシリコ
ン若しくは基板1830上にマウントされるディテクタ1828へ向かう複数の
出力レーザ光戻り1820及び1826を回折するべく用いられてもよい。ディ
テクタ1828の機能は、出力レーザパワーの検出の提供であり、例えばレーザ
1832の所望の読み出し及び書き込みパワーレベルの調整のためにコントロー
ル若しくはサーボ回路で用いられるためのものである。本技術分野に於いて熟練
したものであればレーザ1832に於けるパワーのコントロールのためのディテ
クタ1828よりもたらされる信号の使用法は容易に理解でき得る。前進方向検
出用要素1804は例えばクロム若しくはアルミニウムのような更なる反射コー
ティングを伴って、若しくは伴うことのない反射ホログラム(図18に示された
OEU1802の上部表面のエッチングされた表面リリーフホログラム)である
。ペリスコープ1836のその他の表面若しくは底面、若しくはOEUの底面1
848のようなその他の位置に於ける反射光学素子若しくは前進方向検出用光学
素子を配置することも可能であり得る。偏光を伴う伝達可能なホログラム若しく
は開口として、例えばペリスコープ1836の上部表面1838にマウントされ
ているような、基板1830以外の場所にマウントされたディテクタへと、前進
方向検出用光学素子1804を提供することもまた可能である。また基板183
0若しくはその他の場所にマウントされたディテクタ1828へと向かって光を
方向付けるべく、例えばエッチングされたプリズム若しくは鏡表面のようなプリ
ズムの形状をなす前進方向検出用光学素子1804を提供することも可能である
As shown in FIG. 18, forward direction detection optics 1804 is used to diffract a plurality of output laser light returns 1820 and 1826 towards a detector 1828 mounted, for example, on silicon or substrate 1830. Good. The function of detector 1828 is to provide detection of the output laser power, eg, for use in control or servo circuitry to adjust the desired read and write power levels of laser 1832. One of skill in the art can readily understand the use of the signal provided by detector 1828 to control the power in laser 1832. The forward direction detecting element 1804 is a reflection hologram (etched surface relief hologram of the upper surface of the OEU 1802 shown in FIG. 18) with or without an additional reflective coating such as chrome or aluminum. . Other surface or bottom of periscope 1836 or bottom of OEU 1
It may also be possible to place reflective optics or forward direction optics at other locations, such as 848. Providing forward-direction detecting optics 1804 as a transmissible hologram or aperture with polarized light to a detector mounted elsewhere than on substrate 1830, such as mounted on top surface 1838 of periscope 1836. Is also possible. Also the substrate 183
It is also possible to provide an advancing optics 1804 in the form of a prism, for example an etched prism or a mirror surface, to direct the light towards a detector 1828 mounted at zero or elsewhere. Is.

【0030】 図18の実施例に於いてOEU1802はまたサーボ光学要素(SOE)18
06を有する。サーボ光学要素1806はディスク1842より戻ってくる光を
修正するべく働き、及び若しくは有用なトラッキング信号、フォーカス信号、及
び又はデータ信号(以下に詳述)を生成する目的で、1つ若しくは複数のディテ
クタアレイ1844に、戻ってきた光を導く。SOE1806は、ホログラムで
もよくまた形成され若しくはエッチングされた屈折要素でもよい。図18ではS
OE1806がOEU1802の上部表面1846に描かれているが、SOEを
光学ブロック1802の底面1848に配置することもまた可能である。ディス
クより戻ってくる光を修正すべく、2つ若しくはそれより多いレンズ、開口、ホ
ログラム、その他に備え、1つより多い光学要素が用いられる実施例を提供する
こともまた可能である。1つ若しくは複数のSOE要素がペリスコープ1836
の表面上に配置されるようにOEU1802上以外の場所に配置される実施例を
提供することもまた可能である。SOE1806は例えば円柱形若しくは円環状
のレンズであってもよく、例えば一般的に非点収差の焦点スキームと呼ばれるも
のに於いて四分円形のディテクタと共に用いられる型のものである。屈折要素は
エッチング、プレス、機械加工、若しくはモールディングによって製造されても
よく、またコートされてもよくコートされなくてもよい。
In the embodiment of FIG. 18, OEU 1802 also includes servo optical element (SOE) 18
Has 06. Servo optics 1806 serves to modify the light returning from disk 1842 and / or one or more detectors for the purpose of generating useful tracking, focus, and / or data signals (discussed below). The returned light is guided to the array 1844. SOE 1806 may be a hologram or a refractive element that is formed or etched. In FIG. 18, S
Although the OE 1806 is depicted on the top surface 1846 of the OEU 1802, it is also possible to place the SOE on the bottom surface 1848 of the optical block 1802. It is also possible to provide an embodiment in which more than one optical element is used with two or more lenses, apertures, holograms, etc. to modify the light returning from the disc. Periscope 1836 with one or more SOE elements
It is also possible to provide embodiments that are located elsewhere than on the OEU 1802 such that they are located on the surface of the. The SOE 1806 may be, for example, a cylindrical or toric lens, for example of the type used with quadrant detectors in what is commonly referred to as an astigmatic focusing scheme. Refractive elements may be manufactured by etching, pressing, machining, or molding, and may be coated or uncoated.

【0031】 ビーム整形光学素子1808及び1810は、出力ビームの経路上に配置され
た屈折性及び又は回折性の構成要素であってもよく、例えばレーザビームの角発
散を修正し、特に対物レンズ1854のしぼり1852に於ける所望のビームプ
ロファイルを達成する。対物レンズ1854のサイズ及び形状に関連して、対物
レンズ1854に到達するレーザビームのサイズ及び強度プロファイル(profil
e)間の関係は、ディスク1856に於けるフォーカスされたスポットの形状及
びそれ故データマークを決定する能力に影響を与え、またトラック−トラック(
track-to-track)及びイン−トラッククロス−トーク(in-track cross-talk)
の量に影響を与える。示されているように光源1832がエッジエミッタレーザ
ダイオードである場合、初期的にレーザビームは一般的に楕円形のガウスビーム
形態を取り得る。対物レンズ1854に到達するビームは、概ねディスクトラッ
クに接する1つの楕円軸を有しまたディスクトラックに対して概ねラジアルなそ
の他の楕円軸を有してもよい。半径及び接線方向の対物レンズ1854の円周で
のレーザ光の強度は(中央のビーム強度のパーセンテージとして表される)、こ
れらの方向に於けるリム強度として言及される。特殊なドライブデザインは、リ
ム強度の下限若しくは上限を定め得る。少なくとも複数の実施例で、特に例えば
ポータブル装置のための低電源ドライブの場合では、レーザよりディスクに至る
光の相対的に高い量若しくはパーセンテージを提供するための制約が存在し得る
。その様な場合、レンズの過充填が概ねさけられ、従って光エネルギーの漏れ若
しくは消耗も避けられる事が暗示されるので、より低いリム強度が一般的に好適
である。或る実施例に於いてリム強度は接線方向に約80%、及び又は半径方向
に約40%(中心若しくは最大強度と比較して)を超えることはない。1つの実
施例に於いてリム強度は好適には接線方向に約50%を下回ることはなく、また
半径方向に約15%を下回ることはない。低いリム強度の限界に於いて、利用可
能な光の全てはレンズで通過させられる。結果的に少なくとも1つの実施例に於
いて、ビーム整形光学素子1808及び1810はレンズ1854に於いて所望
の強度(若しくはその他の)プロファイルに到達するべくビームの修正を補助す
るために構成される。少なくとも1つの実施例に於いて1つ若しくは双方のビー
ム造形レンズ1808若しくは1810はアナモルフィック(anamorphic)で非
球面の要素である。
The beam shaping optics 1808 and 1810 may be refractive and / or diffractive components placed in the path of the output beam, for example correcting the angular divergence of the laser beam, and in particular the objective lens 1854. Achieve the desired beam profile at aperture 1852. With respect to the size and shape of the objective lens 1854, the size and intensity profile of the laser beam reaching the objective lens 1854 (profil
The relationship between e) affects the shape of the focused spot on the disc 1856 and hence the ability to determine the data mark, and also track-track (
track-to-track) and in-track cross-talk
Affect the amount of. If the light source 1832 is an edge-emitter laser diode as shown, then initially the laser beam may take the form of a generally elliptical Gaussian beam. The beam arriving at the objective lens 1854 may have one elliptic axis that is generally tangent to the disc track and may have another elliptical axis that is generally radial to the disc track. The intensity of the laser light around the circumference of the objective lens 1854 in the radial and tangential directions (expressed as a percentage of the central beam intensity) is referred to as the rim intensity in these directions. Special drive designs may set a lower or upper limit for rim strength. In at least some embodiments, there may be constraints to provide a relatively high amount or percentage of light reaching the disc than the laser, especially in the case of low power drives for portable devices, for example. In such cases, lower rim strengths are generally preferred, as it is implied that lens overfilling will generally be avoided, thus avoiding leakage or consumption of light energy. In some embodiments, the rim strength does not exceed about 80% tangentially and / or about 40% radially (as compared to center or maximum strength). In one embodiment, the rim strength is preferably no less than about 50% tangentially and no more than about 15% radially. At the limit of low rim intensity, all of the available light is passed through the lens. Consequently, in at least one embodiment, beam shaping optics 1808 and 1810 are configured to help modify the beam at lens 1854 to reach the desired intensity (or other) profile. In at least one embodiment, one or both beam shaping lenses 1808 or 1810 are anamorphic and aspherical elements.

【0032】 図18の実施例に於いて出力ビーム1858がOEU1802の反対の表面1
846、1848上に形成された2つの光学要素1808、1810を通過する
が、1つの光学要素のみが出力ビーム1858の経路に於けるOEU1802中
に配置されるような実施例を提供することも可能である。例えば低い表面領域1
862、上部表面1864(図示された配置に於いて前記表面もまた反射された
ビームの経路中に存在する)、傾斜した反射表面1866(同様に戻ってくるビ
ームの経路上に存在する)、及び内部表面1868(同様に戻ってくるビームの
経路上に存在)その他のようなペリスコープ1836上に於いて、出力ビームに
影響を与えるための1つ若しくは複数の屈折要素若しくは回折要素が配置される
様な実施例を提供することもまた可能である。出力ビームの経路に於ける光学要
素はまた、リム強度の制御以外(若しくはそれに加えて)の有用な(枢要部の)
の機能を果たしてもよい。ビーム操作光学要素はレーザビームポインティングエ
ラーを補正するべく提供されてもよい(前記エラーとはレーザダイオード183
2のオフ軸マウント等から発生)。接線及び又は半径方向のOEU1802の翻
訳若しくは回転によるポインティングエラーの少なくとも部分的な補正が提供さ
れることもまた可能である。この手法はビーム整形光学素子が双方向(接線方向
及び半径方向)に光学パワーを有する場合促進される。一般的にビーム操作調節
のレンジは、位置的なエラー(位置的エラーとはディスクに於けるスロットプロ
ファイル及びデータ及びサーボ信号を低下させるものである)によって導かれる
波頭エラーにより少なくとも部分的に限定される。出力ビーム経路に於ける回折
性若しくは屈折性光学素子によって達成され得るその他の機能は、レーザダイオ
ードの収差の補正である。表面が一般的に非球面であるので、複数の収差がレー
ザダイオードのような光源に於いて典型的に固有であることをキャンセルするべ
く計画されてもよい。
In the embodiment of FIG. 18, the output beam 1858 is the opposite surface 1 of the OEU 1802.
It is also possible to provide an embodiment in which two optical elements 1808, 1810 formed on 846, 1848 are passed through, but only one optical element is located in OEU 1802 in the path of output beam 1858. Is. Eg low surface area 1
862, top surface 1864 (which surface is also in the path of the reflected beam in the illustrated arrangement), inclined reflective surface 1866 (also in the path of the returning beam), and On the periscope 1836, such as the interior surface 1868 (which is also in the path of the returning beam) and others, such that one or more refractive or diffractive elements are placed to affect the output beam. It is also possible to provide various embodiments. The optical elements in the output beam path are also useful (core) for other than (or in addition to) controlling rim intensity.
The function of may be fulfilled. Beam steering optics may be provided to correct for laser beam pointing errors (said error is laser diode 183).
2 off-axis mount etc.). It is also possible that at least partial correction of pointing errors due to tangential and / or radial translation or rotation of OEU 1802 is provided. This approach is facilitated when the beam shaping optics have optical power in both directions (tangential and radial). In general, the range of beam steering adjustments is at least partially limited by wavefront errors introduced by positional errors (positional errors are those that degrade the slot profile and data and servo signals on the disc). It Another function that can be achieved by diffractive or refractive optics in the output beam path is the correction of laser diode aberrations. Since the surface is generally aspherical, aberrations may be planned to cancel that they are typically inherent in light sources such as laser diodes.

【0033】 幾つかの実施例に於いてOEU1802(若しくはその他の構成要素、例えば
ペリスコープ1836)の表面の一部は、上部表面1846若しくは下部表面1
848上(若しくは側面又は終点表面)にパターン化された吸収コーティング1
812によってコートされる。吸収コーティングは光学ヘッド内の不必要な光の
経路を制御するべく用いられ得る。相対的に近接したレーザ及びディテクタ及び
近接した多くの可変する反射率を有する表面と共に(基板1830、OEU18
02の表面、ペリスコープ1836、レンズ1854、及びレンズマウント等を
含む)、フォーカス若しくはトラッキングオフセットのような種々の型の間違っ
た信号を引き起こす不必要な光が到達するような光学ディテクタの為のポテンシ
ャル(potential)が存在する。幾つかの実施例に於いて、所望の光の通過を許
可するべく設けられていない概ね全ての表面は、吸収(若しくは反射)コーティ
ングによってコートされる。別の手法では、光学的レイトレーシング(若しくは
実験的観察)は、不必要な光の経路を決定してもよく、また不必要な信号を最小
化するべく設計された黒い(若しくは低い反射率)物質の空間の最適配置を決め
てもよい。
In some embodiments, a portion of the surface of OEU 1802 (or other component, such as periscope 1836) may have a top surface 1846 or a bottom surface 1
848 Patterned absorbent coating 1 (or side or end surface)
812 coated. Absorption coatings can be used to control unwanted light paths within the optical head. With a laser and detector in close proximity and a surface with many variable reflectivities in close proximity (substrate 1830, OEU 18
02 surface, periscope 1836, lens 1854, lens mount, etc.), the potential for optical detectors to reach unwanted light causing various types of false signals, such as focus or tracking offsets. potential) exists. In some embodiments, substantially all surfaces not provided to allow the passage of desired light are coated with an absorbing (or reflective) coating. Alternatively, optical raytracing (or experimental observation) may determine unwanted light paths, and black (or low reflectance) designed to minimize unwanted signals. The optimal placement of the material space may be determined.

【0034】 複数の材料がゲルマニウム若しくはシリコンのような高い吸収材料の単層のよ
うな吸収コーティングとして用いられ得る。必要ならばそのような吸収層は、更
なる性能の改善をもたらすための非反射コーティングのような追加的なコーティ
ングと共に提供され得る。幾つかの実施例に於いて前記吸収コーティングは複数
層の吸収体/非反射体(例えばクロム/非反射体層)である。
Multiple materials can be used as an absorbent coating, such as a single layer of highly absorbent material such as germanium or silicon. If desired, such an absorber layer can be provided with an additional coating, such as a non-reflective coating, to provide further performance improvements. In some embodiments, the absorptive coating is a multilayer absorber / non-reflector (eg, chrome / non-reflector layer).

【0035】 幾つかの実施例に於いてOEU(若しくはその他の構成要素)の複数の領域は
、パターンされた反射コーティング1814と共に提供される。これらは上述し
たパターン化された吸収コーティングと類似した機能を果たすべく配置されまた
構成される。パターン化された反射コーティングはディテクタ上で弱まる不必要
な光を偏向させるべく用いられ、もしそうでなければディテクタへと降り注ぐで
あろう。加えて反射コーティングは、前進方向検出用光学素子1804の場合の
ようにディテクタへと向かう直接光を助けるために用いられ得る。反射コーティ
ングは複数の適切な反射率及び接着性を有する材料より作られてもよく、アルミ
ニウム、金、銀、クロム、及びその他金属のような金属若しくは金属合金の単層
若しくは複数の層のコーティングを含む。また単一若しくは複数の誘電体コーテ
ィングから作られる。反射コーティングとして用いられるためのその他の材料は
、本明細書を理解したのち本技術分野に於いて熟練しているものであれば容易に
理解できよう。
In some embodiments, multiple areas of the OEU (or other component) are provided with a patterned reflective coating 1814. These are arranged and constructed to perform similar functions to the patterned absorbent coatings described above. The patterned reflective coating is used to deflect unwanted light that diminishes on the detector, and would otherwise flood the detector. In addition, a reflective coating can be used to help direct light towards the detector, as in the case of forward detection optics 1804. The reflective coating may be made of multiple materials with suitable reflectivity and adhesion, including single or multiple layer coatings of metals or metal alloys such as aluminum, gold, silver, chrome and other metals. Including. It can be made from single or multiple dielectric coatings. Other materials for use as reflective coatings will be readily apparent to those of skill in the art upon understanding this specification.

【0036】 幾つかの実施例に於いて非反射コーティングは、例えばディテクタ上に於いて
不必要な信号をもたらし得る反射を減少させ、システムに於ける光学パワーの反
射損失量を減少させるべく、自身の選択された表面若しくは部分に於いて提供さ
れる。一般的には、非反射コーティングは同様の屈折指標(index)のその他の
表面と光学的な接触を持たない表面上で用いられ得る。そのようなケースでは、
非反射コーティングが存在しない場合、常に複数の反射損失が存在する。例えば
典型的にはガラス−空気インタフェースは、約4%の光を反射する(通常の入射
)。OEU1802がペリスコープ1836とはんだパッド(solder-pad)で接
続される場合、ギャップ(典型的には数μmの大きさ)が存在し、それは空気に
よって満たされ、また非反射コーティングが適用されることなく不必要な反射が
起こり得る。光学ブロック1802が概ねペリスコープ1836に近接するよう
な場合(例えば固定若しくは接着した構成)、複数若しくは全ての光学素子18
04、1806、1810は、上部表面1846の下部分に窪みを作られ、それ
によってエアギャップを作り出す領域を提供するためのエッチング若しくは類似
の工程によって形成されてもよい。複数の材料が非反射コーティングに用いられ
得る。1つの実施例に於いて、通常弗化マグネシウムのような誘電体の単一若し
くは複数層の薄膜が、所定の厚さで用いられ、特定波長及び角度レンジに渡る光
の反射を減少若しくは概ね削除し得る。本明細書を理解したのちに、本技術分野
に於いて熟練したものであれば非反射コーティングの選択及び適応法が容易に理
解できる。
In some embodiments, the non-reflective coating is itself designed to reduce reflections that can lead to unwanted signals on, for example, the detector and to reduce the amount of optical power return loss in the system. Provided on selected surfaces or portions of the. In general, anti-reflective coatings can be used on surfaces that do not have optical contact with other surfaces of similar index of refraction. In such cases,
If there is no non-reflective coating, there will always be multiple reflection losses. For example, typically a glass-air interface reflects about 4% of light (normal incidence). When the OEU 1802 is connected to the periscope 1836 with a solder-pad, there is a gap (typically a few μm in size) that is filled with air and without the application of a non-reflective coating. Unwanted reflections can occur. When the optical block 1802 is close to the periscope 1836 (eg, fixed or bonded configuration), a plurality or all of the optical elements 18 are provided.
04, 1806, 1810 may be formed by etching or similar processes to provide an area in the lower portion of the upper surface 1846, thereby creating an air gap. Multiple materials can be used for the antireflective coating. In one embodiment, a single or multiple layer thin film of a dielectric, typically magnesium fluoride, is used to a given thickness to reduce or substantially eliminate reflection of light over a particular wavelength and angular range. You can After understanding this specification, those skilled in the art will readily understand how to select and apply non-reflective coatings.

【0037】 幾つかの実施例に於いて、基板若しくはペリスコープに対するアセンブリのた
めにOEUの光学的整列を補助するべく、アライメントマーク1912、191
4が提供される。幾つかの実施例に於いて、アライメントマーク1912、19
14は基板1830若しくはペリスコープ1836のようなその他の構成要素上
の対応するマークを重なり合わせまたコンプリーメント(compliment)すべく大
きさが定められ形状が定められる。目的とするのは、約10μm若しくはそれよ
りも少ない精度を持った配置、正確な位置を容易にすることである。複数の材料
及び手順がアライメントマークの形成のために用いられ得る。1つの実施例に於
いてアライメントマークは写真石版術で定義されたライン若しくはターゲットで
あって、それらはOEUの製造の際に幾つかのその他写真石版術過程に於いて形
成されてもよく、及び又は前進方向検出用要素若しくはサーボ光学要素のような
その他の構成要素に沿ってエッチング又はコーティングされてもよい。マークは
上部表面(図19)若しくは下部表面に存在し得る。
In some embodiments, alignment marks 1912, 191 are provided to assist in optical alignment of the OEU for assembly to a substrate or periscope.
4 is provided. In some embodiments, alignment marks 1912, 19
14 is sized and shaped to overlap and compliment corresponding marks on substrate 1830 or other components such as periscope 1836. The aim is to facilitate placement with a precision of about 10 μm or less and precise positioning. Multiple materials and procedures can be used to form the alignment marks. In one embodiment, the alignment marks are photolithographically defined lines or targets, which may have been formed in some other photolithographic process during manufacture of the OEU, and Alternatively, it may be etched or coated along with other components such as forward direction sensing elements or servo optics. The marks can be on the top surface (FIG. 19) or the bottom surface.

【0038】 幾つかの実施例に於けるOEUの概ね全ての光学構成要素は、ガラス(若しく
はその他の光学材料)に於けるパターン化された石版術及び又はエッチングによ
り、或いは複数のコーティング過程に関連して形成される。そのような過程は「
ウエハスケール」の処理に適している。即ちガラス若しくは光学材料の比較的大
きな(例えば3インチ〜6インチの直径)のウエハは、大量の個別の部品で各々
の部品が「チップ」スケール(1mm〜5mm若しくはそれより小さい)である
ように定めるべく石版術でパターン化されてもよい。ウエハ上の全ての個別部品
は、同時に処理(エッチング、コーティング、その他)されてもよく、ローコス
トの個別のパン(pan)を導く。更なるコスト削減は単一のブロック1802上
に複数の光学要素1804、1806、1808、1810を形成することによ
って提供され、ブロック1802上の相対的な光学構成要素の位置調整が事前に
定義され高い精度で提供されるような写真印刷若しくは類似の技術が用いられる
。この方法で、費用のかかる手順、特に複数の光学要素を約1mm〜5mmの大
きさで有するような小さい装置の製造に於いて、個別の光学要素の配列にかかる
費用を抑えることが可能である。
Almost all optical components of the OEU in some embodiments are associated with patterned lithographic and / or etching in glass (or other optical material) or associated with multiple coating processes. Formed. Such a process is
Suitable for "wafer scale" processing. That is, a relatively large (eg, 3 inch to 6 inch diameter) wafer of glass or optical material should be a large number of individual parts, with each part being on a "chip" scale (1 mm to 5 mm or less). It may be lithographically patterned to define. All individual parts on the wafer may be processed (etched, coated, etc.) at the same time, leading to low cost individual pans. Further cost savings are provided by forming multiple optical elements 1804, 1806, 1808, 1810 on a single block 1802, with relative alignment of the optical components on the block 1802 being pre-defined and high. Photographic printing or similar techniques as provided with precision are used. In this way, it is possible to reduce the cost of arranging the individual optical elements in a costly procedure, especially in the manufacture of small devices having a plurality of optical elements in the size of about 1 mm to 5 mm. .

【0039】 好適にはOEU326は、組み立てに先立ち、所定の位置においてそこに形成さ
れた光学素子と共にガラス若しくはプラスチック(例えばポリカーボネート、ア
クリル、若しくはその他)より形成される。温度及び水の吸収(若しくはその他
の化学的な作用)に対し比較的鋭敏でなく、はんだリフローのような高温度技術
を用いたその他の構成要素と結合させられ得ることから、(それ以外の点で問題
がなければ)ガラスが好適である。1つの実施例において、OEU1802は接着
剤でペリスコープ1836に接続される。好適にはOEU1802の上部表面18
46の様な内部表面の1つ若しくは双方が、(図21)に形成された1つ若しく
は複数の溝若しくはモート2102、2104を有する。1つの実施例において
、各々のモートの幅及び深さはおよそ100マイクロメートルである。1つの手
法では、上部表面1846がプリズム若しくはペリスコープ1836の上部表面
に近接した所望のアライメント若しくは位置に配置された後、接着剤がエッジ2
106、2108に沿って導入され、2110、2112の内部へと毛管現象に
よって“運ばれ”または流れることが許される。モート2102、2104は過
剰の接着剤を受け取り、接着剤がモート2102、2104の配置を超えて概ね
内部に流れることを妨げる(モート2102、2104の内部へと向かう接着剤
が、レンズ1810若しくはその他の光学素子と潜在的に衝突し得る為)。
OEU 326 is preferably formed from glass or plastic (eg, polycarbonate, acrylic, or other) with optical elements formed therein in place prior to assembly. It is relatively insensitive to temperature and water absorption (or other chemical effects) and can be combined with other components using high temperature techniques such as solder reflow. Glass is preferred unless there is no problem. In one embodiment, OEU 1802 is adhesively connected to periscope 1836. Preferably the upper surface 18 of OEU1802
One or both of the inner surfaces, such as 46, has one or more grooves or motes 2102, 2104 formed (FIG. 21). In one example, the width and depth of each moat is approximately 100 micrometers. In one approach, the top surface 1846 is placed in the desired alignment or position proximate to the top surface of the prism or periscope 1836, and then the adhesive is applied to edge 2.
It is introduced along 106, 2108 and is allowed to “carry” or flow into the interior of 2110, 2112 by capillarity. The motes 2102, 2104 receive excess adhesive and prevent the adhesive from flowing generally inward beyond the placement of the motes 2102, 2104 (adhesive toward the interior of the motes 2102, 2104 may be lens 1810 or other). Because it can potentially collide with optical elements).

【0040】 1つの実施例において、光学ダイ326はレーザダイオード612によりもた
らされる光の補助により、所望の操作可能な位置へ配置される。この実施例にお
いて、レーザダイオードは光学ダイ326のマウントに先立ち、少なくとも電源
及び制御回路に接続され、またシリコンサブマウント336はレーザダイオード
612よりもたらされるレーザ光出力を提供し、任意にフォトダイオード若しく
は類似のディテクタアレイ(サブマウント1830上のものを含む)の信号を検
出するのに十分な電源と共に提供され得る。1つの実施例において、サブマウン
ト1830に関連する光学ダイを配置しマウントするための位置調整装置は、光
学ダイ326が移動し配置されるようなビーム形成光学素子352a、352b、
及び/またはサーボ光学素子354の1つ若しくは双方を介して伝達される光の
性質のモニタリングを含む。好適には、光学ダイ326は、はんだリフローのよ
うな既知の技術を用いたスペーサ332、334に関係してマウントされる。光
がレーザ(若しくはその他光源)より放出される間に光学ダイが配置され、位置
及び/または焦点または光のその他の性質が光学ダイ配置装置(好適には配置装
置のためのサーボ若しくは制御信号を定めるために検出された光を用いること等
で、概ね自動型である)をガイドするのに用いられる処理手順を用いることで、
光学ダイの配置によって少なくとも部分的にレーザ(若しくはその他の光源)の
配置における様々な誤差を補正することができる。
In one embodiment, optical die 326 is placed in a desired manipulable position with the aid of light provided by laser diode 612. In this embodiment, the laser diode is connected to at least the power and control circuitry prior to mounting the optical die 326, and the silicon submount 336 provides the laser light output provided by the laser diode 612, optionally a photodiode or similar. Detector arrays (including those on submount 1830) can be provided with sufficient power. In one embodiment, the alignment device for positioning and mounting the optical die associated with submount 1830 includes beam shaping optics 352a, 352b, such that optical die 326 is moved and positioned.
And / or monitoring the nature of the light transmitted through one or both of the servo optics 354. Preferably, the optical die 326 is mounted in relation to the spacers 332, 334 using known techniques such as solder reflow. The optical die is positioned while the light is emitted by the laser (or other light source), and the position and / or focus or other nature of the light causes the optical die positioner (preferably a servo or control signal for the positioner). Using the detected light to define, etc., using a procedure that is used to guide
The placement of the optical die can at least partially compensate for various errors in the placement of the laser (or other light source).

【0041】 アクティブアライメント技術(すなわち製造過程で構成要素の配置の補助を行
うためのレーザよりもたらされた光を用いる)の使用もまた可能であり、少なく
とも部分的に光ディテクタ356に関してレーザ(若しくはその他の光源)の相
対的な位置における誤差を補正する。1つの実施例において、光学ダイが配置さ
れ固定された後、好適にはそこに既にマウントされた対物レンズを備えたペリス
コープブロックが、アクティブアライメントを用いて配置される。1つの実施例
において、ミラーは対物レンズ(例えば光ディスクよりもたらされる反射を模倣
するためのもの)の近くに配置され、ペリスコープブロックは光ディテクタに関
連し反射された光が所望若しくは再近接の適合パターンを形成するまで移動させ
られる。少なくとも1つの実施例において、ペリスコープブロックの移動が垂直
方向(すなわち光学アームの水平方向に対して垂直な方向)の反射ビームの位置
調整のために最も実行可能であることが考えられる。結果的に、少なくとも複数
の実施例において、水平方向のビーム配置の誤差に対して相対的に感度が悪い光
ディテクタの型若しくは構成を選択するために有用であると考えられている。そ
の方法で、アクティブアライメント技術は光ディテクタが誤差に対して最も感度
を有する垂直方向のビーム配置の最大精度を提供するべくペリスコープブロック
を配置することに用いられ得る。
The use of active alignment techniques (ie, using light provided by a laser to assist in the placement of components during manufacturing) is also possible, at least in part with respect to photodetector 356. Correct the error in the relative position of other light sources). In one embodiment, after the optical die has been placed and secured, the periscope block, preferably with the objective lens already mounted thereon, is placed using active alignment. In one embodiment, the mirror is located near the objective lens (eg, to mimic the reflection provided by an optical disc) and the periscope block is associated with a photodetector and the reflected light is in the desired or re-closed matching pattern. Are moved to form. In at least one embodiment, it is believed that movement of the periscope block is most feasible for alignment of the reflected beam in the vertical direction (ie, the direction perpendicular to the horizontal direction of the optical arm). Consequently, in at least some embodiments, it is believed to be useful for selecting a photodetector type or configuration that is relatively insensitive to horizontal beam placement errors. In that way, active alignment techniques can be used to position the periscope block to provide maximum accuracy of vertical beam placement, where the photodetector is most sensitive to error.

【0042】 その他の構成要素(例えばペリスコープ318、レンズ312、他)の配置に
先立ち、光学ダイ326を配置することが、複数の構成において可能であるにも
かかわらず、別の実施例においてスペーサ332、334に関して光学ダイ32
6のマウントに先立ち、前記光学ダイ326に対してペリスコープ318、4分
の1波長プレート316、及び/またはレンズ312他の複数若しくは全てを別
個に組み立てることも可能である。様々な構成要素が整列されマウントされた順
序にかかわらず、本発明の実施例は光学ヘッドの製造のためのウエハスケールア
センブリ技術及び/または多重層(スタッキング)アセンブリ技術の採用により
生じる多くの利点を提供すると考えられている。構成要素間において所望の(概
ね固定状態の)アライメントを達成するための光学ヘッドの組み立てのための相
対的に低コストで実用的な型を提供することにより、全体のドライブ112の組
み立ては簡略化される。何故なら例えば比較的低コストにドライブの製造または
組み立て工場において行うことが出来る光学ヘッドの組み立て及びアーム142
に対するヘッドの比較的限界の低くまたより高い耐性のアセンブリが達成される
間に、限界のアライメントは既に実行されているからである。
Although it is possible in multiple configurations to place the optical die 326 prior to the placement of the other components (eg, periscope 318, lens 312, etc.), spacers 332 in another embodiment. Optical die 32 with respect to 334
It is also possible to separately assemble a plurality or all of the periscope 318, quarter wave plate 316, and / or lens 312 with respect to the optical die 326 prior to mounting 6. Regardless of the order in which the various components are aligned and mounted, embodiments of the present invention provide many advantages resulting from the adoption of wafer scale assembly techniques and / or multilayer (stacking) assembly techniques for optical head fabrication. It is believed to be provided. Simplifying overall drive 112 assembly by providing a relatively low cost, practical mold for assembly of the optical head to achieve the desired (generally fixed) alignment between components. To be done. This is because, for example, the assembly of the optical head and the arm 142 which can be performed at a relatively low cost in a drive manufacturing or assembly factory.
This is because the marginal alignment has already been performed while a relatively lower and higher tolerance assembly of the head to is achieved.

【0043】 ペリスコープ318は、例えばはんだリフロー、接着剤、若しくは類似する組
み立て技術を用いてマウントされ、水平方向358でビームを反射すべく光学ダ
イビーム成形光学素子352abに関して所望の位置にペリスコープミラー322
を配置し、その方向はすなわちディスク362のデータ表面に対して概ね平行に
なる。偏光ビームスプリッタ324は、描かれた実施例においてペリスコープミ
ラー322に対し概ね平行であり(すなわち垂直方向に対し概ね約45度の角度
である)、好適にはペリスコープ318の終点ブロック364の表面と合わせる
コートされた表面と共にペリスコープ318の第1のブロックの表面上に配置さ
れたコーティング(PBSコーティング)によって形成され得る。PBS324は、PB
SがPBS(“第1の偏光”)に到達する時、レーザ光の偏光に概ね反射し得るとい
う方法で選択され採用される。この方法で本技術分野において熟練した者であれ
ば偏光若しくは偏光ビームの制御または選択に関する方法を理解できよう。
The periscope 318 is mounted using, for example, solder reflow, adhesive, or similar assembly techniques, and the periscope mirror 322 is in a desired position with respect to the optical die beam shaping optics 352ab to reflect the beam in the horizontal direction 358.
, The direction of which is substantially parallel to the data surface of disk 362. The polarizing beamsplitter 324 is generally parallel to the periscope mirror 322 (ie, at an angle of approximately about 45 degrees to the vertical) in the depicted embodiment, and is preferably aligned with the surface of the end block 364 of the periscope 318. It may be formed by a coating (PBS coating) disposed on the surface of the first block of periscope 318 with the coated surface. PBS324 is PB
It is chosen and adopted in such a way that when S reaches PBS (“first polarization”), it can be largely reflected in the polarization of the laser light. In this way, those skilled in the art will understand how to control or select polarized light or polarized beams.

【0044】 結果的に、PBSは垂直な上向きの方向に(すなわちディスク362及び366
に向かって)レーザビームを反射する。ビームは4分の1波長プレート316を
通過し、それ故レンズマウント314によって4分の1の波長を備えて整列され
た対物レンズ312を通過する。対物レンズ312はディスク362の読み出し
/書き込み表面(好適には第1の表面)に関する所望のスポットサイズ(焦点)
を概ね提供するべく構成される。
As a result, the PBS is oriented in a vertical upward direction (ie, disks 362 and 366).
Laser beam (toward). The beam passes through the quarter-wave plate 316 and thus through the objective lens 312 aligned with the quarter-wave by the lens mount 314. The objective lens 312 reads the disc 362.
/ Desired spot size (focus) on the writing surface (preferably the first surface)
Is generally configured to provide.

【0045】 装置の複数のサイズ及び形状が本発明の実施例において用いられ得るのにかか
わらず、描かれた装置においてプリント回路ボード338からレンズ314に向
かう高さ514は約2.9ミリメートルである。1つの実施例において、対物レ
ンズ312よりディスク362の表面までの距離は(光学システムのための安全
間隔と定義される)は約0.3ミリメートルである。
The height 514 from the printed circuit board 338 to the lens 314 in the depicted device is approximately 2.9 millimeters, although multiple sizes and shapes of the device may be used in embodiments of the present invention. . In one embodiment, the distance from the objective lens 312 to the surface of the disc 362 (defined as the safe distance for the optical system) is about 0.3 millimeters.

【0046】 照射されたディスク部分及び前記部分においてデータピットが存在するか若し
くは存在しないかにも依るが、ディスク362に到達しディスク362より反射
した光が対物レンズ312及び4分の1波長プレート316に対して垂直下向き
に通過する。この点について(例えば4分の1波長プレート316を介した2回
の通過)、PBSコーティングに到達するような反射光の偏光は、第1の偏光と異
なり、PBSコーティング324は概ね全ての反射光をPBSコーティングを介して通
過させることを許可するべく構成され、サーボ光学素子354を通過し、またフ
ォトディテクタアレイ356へと向かって垂直下向きに向かい続けることを許可
する。
The light that reaches the disk 362 and is reflected by the disk 362 is reflected by the objective lens 312 and the quarter-wave plate 316 depending on whether or not the data pits exist or do not exist in the irradiated disk portion and the above-mentioned portion. Pass vertically downward. In this regard (e.g., two passes through the quarter wave plate 316), the polarization of the reflected light that reaches the PBS coating is different from the first polarization, and the PBS coating 324 is nearly all reflected light. Are allowed to pass through the PBS coating and pass through servo optics 354 and continue vertically downward toward photodetector array 356.

【0047】 複数の型の光ディテクタアレイがカドラントディテクタ、Φディテクタ、及び
その他を含んで用いられ、サーボ光学素子354の型は、用いられるディテクタ
の型に応じて選択され、本明細を理解した後本技術分野において熟練した者であ
れば容易に理解でき得る。
Multiple types of photodetector arrays are used, including quadrant detectors, Φ detectors, and others, and the type of servo optics 354 is selected according to the type of detector used, and is understood herein. It can be easily understood by those skilled in the art.

【0048】 1つの実施例において、基板1830は第1及び第2の(“A”及び“B”)
光学ディテクタ2201、2202(図22)を備えて提供され、焦点、トラッ
キング、及び/またはデータ信号の提供に用いられる反射光を検出する。描かれ
た実施例において、各々のディテクタアレイは3つの同等の形状をした並列なデ
ィテクタ2211、2212、2213、2221、2222、2223を有す
る。ディテクタアレイにおいて、3つのパラレルな板状のディテクタを有するデ
ィテクタの構成の1つの利点は、出力が水平方向2210のビームの配置若しく
は位置に対して比較的鋭敏でないことである。このことは、製造中に光学構成要
素(レーザ1832、OEU1802、ペリスコープ1836、及び/またはレンズ
1854のマウント)のアライメントの不備のための比較的高い許容範囲が存在
することを意味する。そのことはディテクタの水平方向2110における(ディ
テクタにおける)反射ビームの動作若しくはアライメントの不備が、垂直方向(
水平方向2110に対して垂直)における重要な構成要素で動作若しくはそれら
アライメントの不備を引き起こすこれらのアライメントの不備と比較して小さい
と言うことである。少なくとも複数のアライメントパラメータのための緩慢な許
容要求は製造コストの軽減を助ける。
In one embodiment, the substrate 1830 is a first and second (“A” and “B”) substrate.
Optical detectors 2201, 2202 (FIG. 22) are provided to detect reflected light used for focusing, tracking, and / or providing data signals. In the depicted embodiment, each detector array comprises three equal shaped parallel detectors 2211, 2212, 2213, 2221, 2222, 2223. One advantage of a detector array having three parallel plate-like detectors in a detector array is that the output is relatively insensitive to the placement or position of the beam in the horizontal direction 2210. This means that there is a relatively high tolerance for misalignment of the optical components (laser 1832, OEU1802, periscope 1836, and / or lens 1854 mount) during manufacturing. This means that the movement or alignment of the reflected beam (at the detector) in the horizontal direction 2110 of the detector is
It is small compared to these alignment deficiencies that cause movements or deficiencies in their alignment with critical components in the (horizontal 2110 vertical) direction. Slow tolerance requirements for at least multiple alignment parameters help reduce manufacturing costs.

【0049】 2つのディテクタスキーム2201、2202の提供は、差分検波アプローチ
の使用を許可する。差分検波は、差分スキームがディテクタ間の同相ノイズを拒
否する傾向にあるので、少なくとも減少されたクロストーク(歪んだビームより
結果としてもたらされるトラッキング−フォーカスクロストーク若しくはオフセ
ット)に関して、非差分(単一のディテクタアレイ)スキームと比較して改善さ
れた性能を一般的に提供する。一つの実施例においてトラッキング−フォーカス
クロストークは、約0.25マイクロメートルピーク−ピーク(p-p)よりも短
く、好適には約0.1マイクロメートルp-pよりも短い。1つの実施例において
、トラッキング−トラッククロストークは約5%よりも少なく、好適には2%よ
り少ない。図22に示される2つのディテクタスキーム作業構成は、図23に示
されているように反射された(戻り)光ビーム1842をレシーブし、第1及び
第2の反射ビーム2302、2304を生成するために構成されるSOE1806
を提供することによって実行され得る。図23に示されるように、第1及び第2
のビーム2302、2304は、図22の第1及び第2のディテクタ2201、
2202の領域に各々当たるように配向され、そこにおけるビーム2203、2
204のフットプリントを定める。好適には、第一及び第二のビーム2302、
2304は、異なった焦点若しくは焦点面位置を有するような異なった光学的な
性質を有している。第一及び第二のビームの焦点が各々ディテクタ面の反対側に
有るような、異なった光学系を構成することも可能である。図23に示された実
施例では、両方の焦点2306、2308が、ディテクタ2201、2202の
面2314の同一側に位置している。ディテクタの面2314からの各々異なっ
た距離2310、2312の異なった位置において各々の焦点2306、230
6を有することによって、第一及び第二ビーム2302、2034の光学的性質
は異なる。第一及び第二のビーム2302、2304の異なる焦点2306、2
308の提供は複数の理由で差分検波スキームにおいて有用であり得る。
The provision of two detector schemes 2201, 2202 allows the use of the differential detection approach. Differential detection is non-differential (single Detector array) schemes and generally provide improved performance. In one embodiment, tracking-focus crosstalk is less than about 0.25 micrometer peak-to-peak (pp), and preferably less than about 0.1 micrometer pp. In one embodiment, tracking-track crosstalk is less than about 5%, and preferably less than 2%. The two detector scheme working configuration shown in FIG. 22 receives the reflected (returning) light beam 1842 and produces first and second reflected beams 2302, 2304 as shown in FIG. SOE1806
Can be implemented by providing As shown in FIG. 23, the first and second
Beams 2302, 2304 of the first and second detectors 2201, 2201 of FIG.
Beams 2203, 2 therein, each of which is directed to hit an area of 2202.
Define the footprint of 204. Preferably the first and second beams 2302,
The 2304 has different optical properties such as having different focal points or focal plane positions. It is also possible to construct different optics such that the focal points of the first and second beams are respectively on opposite sides of the detector plane. In the example shown in FIG. 23, both foci 2306, 2308 are located on the same side of the surface 2314 of the detectors 2201, 2202. Each focus 2306, 230 at a different location 2310, 2312 from the detector surface 2314 at a different location.
By having 6, the optical properties of the first and second beams 2302, 2034 are different. Different focal points 2306, 2 of the first and second beams 2302, 2304
The provision of 308 may be useful in a differential detection scheme for several reasons.

【0050】 一実施例では、検出器2201に対するフォーカスエラー信号「FES」は、各
検出器2211及び2212、2213の3つの平行なバー状の検出領域からの
各信号を組み合わせて得られる。検出器2202に対するフォーカスエラー信号
「FES」も同様に、各検出器2221及び2222、2223の3つの平行なバ
ー状の検出領域の各信号を組み合わせて得られる。一実施例では、「FESA」と呼
ばれる第1検出器或いは「A」検出器のフォーカスエラー信号は、第1のアレイ
の最も外側の領域、即ちA2211及びA2213からの信号を中央の領域A
2212から差引いて得られる。式で表すと、FESA=A−(A+A)となる
。同様に、本実施例では、第2の検出器2202のフォーカスエラー信号は、FE
SB=B−(B+B)となる。この方法では、2つの検出器2201及び220
2それぞれからのFES信号は、該両検出器に衝当するビーム2203及び220
4のフットプリントの大きさに関係する。フットプリント2203及び2204
の大きさは、例えば、光学アームピボット224(図2)などの回転式集束装置
における媒体1856(図18)上の光点の集束の程度によって変化する。
[0050]   In one embodiment, the focus error signal "FES" for detector 2201 is
From three parallel bar-shaped detection areas of detectors 2211 and 2212, 2213
It is obtained by combining each signal. Focus error signal for detector 2202
Similarly, “FES” has three parallel bars for each detector 2221 and 2222, 2223.
It is obtained by combining the respective signals of the detection area in the shape of a circle. In one embodiment, "FESACall
The focus error signal of the first detector or "A" detector which is exposed is the first array
The outermost region of A, ie A12211 and ATwo2213 signal from the central area A
ThreeIt is obtained by subtracting from 2212. Expressed as an expression, FESA= ATwo− (A1+ AThree) Becomes
. Similarly, in this embodiment, the focus error signal of the second detector 2202 is FE
SB= BTwo− (B1+ BThree). In this method, two detectors 2201 and 220
FES signals from each of the two beams 2203 and 220 impinging on both detectors.
Related to the size of the 4 footprint. Footprints 2203 and 2204
The size of, for example, a rotary focusing device such as an optical arm pivot 224 (FIG. 2).
It depends on the degree of focusing of the light spot on medium 1856 (FIG. 18) at.

【0051】 図24A及び図24Bはそれぞれ、媒体における集束の程度によって変化する
FESA信号2402a及びFESB信号2402bの大きさを示す図である。一実施態
様では、焦点は、媒体1856の情報層1864からの対物レンズの距離186
2(例えば、μm)として表すことができる。第1ビーム2302及び第2ビー
ム2304の各焦点2306及び2308の距離2310及び2312が異なっ
ている効果は、焦点が異なる結果として検出器2201及び2202からのFES
信号の形状がそれぞれ、図24A及び図24Bのようになる。各FES信号240
2a及び2402bはそれぞれ、基準焦点に近い領域2406a及び2406b
において、実質的に非線形(急な曲線)である。このような非線形領域は、フォ
ーカスエラー信号FESA若しくはFESBを単独で焦点を制御する制御信号として用い
るのはやや困難及び/または不正確である。しかしながら、図25に示したよう
に、負或いは逆転したFESB信号の信号2404をFESB信号2402bと組み合わ
せると、得られた組合わせフォーカスエラー信号FESA−FESB2502は、基準焦
点2506の前後の捕獲領域2504では実質的に線形となる。従って、上記し
た2つの異なった焦点距離2310及び2312(図示した実施例では、検出面
2314の同じ側にある)を含む例では、少なくとも捕獲領域2504では実質
的に線形の組合わせフォーカスエラー信号の提供を助け、少なくともその領域を
焦点モータ或いはアクチュエータの制御に利用できる。一実施例では、捕獲領域
は基準焦点の前後10μmの範囲である。一実施例では、組み合わせフォーカス
エラー信号FESA−FESB2502は、捕獲領域内の約10%、好ましくは約2%未
満の任意の点において、直線からの最大の逸脱(例えば、最適な直線からの逸脱
)がある。
24A and 24B respectively vary depending on the degree of focusing on the medium.
It is a figure which shows the magnitude | size of FES A signal 2402a and FES B signal 2402b. In one embodiment, the focus is the distance 186 of the objective lens from the information layer 1864 of the medium 1856.
It can be expressed as 2 (eg, μm). The effect that the distances 2310 and 2312 of the respective focal points 2306 and 2308 of the first beam 2302 and the second beam 2304 are different is that the FES from the detectors 2201 and 2202 results from the different focal points.
The signal shapes are as shown in FIGS. 24A and 24B, respectively. Each FES signal 240
2a and 2402b are regions 2406a and 2406b close to the reference focus, respectively.
In, it is substantially non-linear (a steep curve). In such a non-linear region, it is rather difficult and / or inaccurate to use the focus error signal FES A or FES B as the control signal for controlling the focus independently. However, as shown in FIG. 25, the combination of signal 2404 of the negative or reverse the FES B signal FES B signal 2402b, resulting combination focus error signal FES A -FES B 2502 is around the reference focal points 2506 In the capture region 2504 of the above, it becomes substantially linear. Thus, in the example involving the two different focal lengths 2310 and 2312 described above (on the same side of the detection surface 2314 in the illustrated embodiment), there is a substantially linear combination of focus error signals, at least in the capture region 2504. At least that area is available for controlling the focus motor or actuator. In one embodiment, the capture area is 10 μm in front and behind the reference focus. In one embodiment, the combined focus error signal FES A -FES B 2502 has a maximum deviation from the straight line (eg, from the optimum straight line) at any point within the capture region of less than about 10%, preferably less than about 2%. Deviation).

【0052】 同様に、組み合わせトラッキングエラー信号を、TES=(A−A)+(B−B )と表し、組み合わせデータ信号を、データ=(A+A+A+B+B+B)
と表すことができる。一実施例では、組み合わせトラッキングエラー信号TESは
、捕獲領域内の約10%、好ましくは約2%未満の任意の点において、直線から
の最大の逸脱(例えば、最適な直線からの逸脱)がある。
Similarly, the combined tracking error signal is represented as TES = (A 1 −A 3 ) + (B 1 −B 3 ), and the combined data signal is represented as data = (A 1 + A 2 + A 3 + B 1 + B 2). + B 3 )
It can be expressed as. In one embodiment, the combined tracking error signal TES has a maximum deviation from the straight line (eg, deviation from the optimum straight line) at any point within the capture region of less than about 10%, preferably less than about 2%. .

【0053】 所望に応じて、例えば、信号の振幅変化の影響(ディスクの反射率の違い、或
いはアクチュエータのストロークに対する光線のぼけによる)を減少させて、FE
S及びTESの双方を各信号における全出力に標準化することができる。例えば、標
準化FES及びTES信号はそれぞれ、FESnormal=[(A+A−A)/(A+A+A
)]−[(B+B−B)/(B+B+B)]、TESnormal=[(A−A)/(A
A)]+[(B−B)/(B+B)]、と表すことができる。2つの検出器の領域
からの様々な組み合わせの信号をアナログ、即ち電子式に組み合わせたり、ディ
ジタル化してディジタル式に組み合わせることができる(或いは、両者を組み合
わせる)。
[0053]   If desired, for example, the effect of changes in signal amplitude (differences in disc reflectivity, or
Or the blur of the light beam relative to the stroke of the actuator).
Both S and TES can be standardized to full power in each signal. For example,
The normalized FES and TES signals are FESnormal= [(A1+ AThree−ATwo) / (A1+ ATwo+ A
Three)] − [(B1+ BThree-BTwo) / (B1+ BTwo+ BThree)], TESnormal= [(A1−AThree) / (A1+
AThree)] + [(BThree-B1) / (B1+ BThree)],It can be expressed as. Area of two detectors
Various combinations of signals from the
Can be digitalized and digitally combined (or
Tell).

【0054】 一実施例では、各検出器2212及び2222の中心の要素の相対的な大きさ
を調節し、トラッキング信号TESの漏話を低減して、対物レンズ及び/または(
溝を有する媒体上の)媒体1856の様々な溝の形状或いはプレマスタリングピ
ット(premastered pit)を有する媒体上の様々なピット形状に対する異なった
検出位置のフォーカス信号FESにすることができる。
In one embodiment, the relative size of the central elements of each detector 2212 and 2222 is adjusted to reduce the crosstalk of the tracking signal TES to reduce the objective lens and / or (
There can be different detected position focus signals FES for different groove shapes of media 1856 (on grooved media) or different pit shapes on media with premastered pits.

【0055】 光学ヘッド128への電気信号の経路及び該光学ヘッドからの電気信号の経路
の一例が、図12に示されている。図6の実施例では、プリント回路基板338
の上にサブマウント(submount)336が設けられているが、図12の実施例で
は、サブマウント336は、可撓性回路(flex circuit)338'(例えば、Kap
ton-copper flex circuit)に設けられた切り抜き部1212に収容される。可
撓性回路338'は、光学ヘッドのボンディングパッド1216と可撓性回路の
ボンディングパッド1218との間のワイヤーボンディングによって、光学ヘッ
ド318に電気的に接続されるのが好ましい。可撓性回路338'は、例えば、B
illerica, MAのEposy Technology, Inc.がEpo-Tek H70E-2の商標で販売している
ようなエポキシ或いは別の接着剤によって、物理的に結合されるのが好ましい。
可撓性回路の一部或いは全体、及びその他の要素をコーティングして或いはカプ
セル化して、保護することができる。可撓性回路338'は、光学ヘッド128
の制御及び/または信号処理のために用いられる要素の全て或いは一部を含むの
が好ましい。光学ヘッドへの電気信号及び該光学ヘッドからの電気信号の別の経
路を設ける方法は、本発明を理解した当業者であれば容易に思いつくであろう。
An example of the path of the electric signal to the optical head 128 and the path of the electric signal from the optical head is shown in FIG. In the embodiment of FIG. 6, the printed circuit board 338.
Although a submount 336 is provided on top of the above, in the embodiment of FIG. 12, the submount 336 has a flex circuit 338 '(eg, Kap).
The ton-copper flex circuit) is housed in a cutout 1212 provided in the ton-copper flex circuit. Flexible circuit 338 ′ is preferably electrically connected to optical head 318 by wire bonding between optical head bonding pad 1216 and flexible circuit bonding pad 1218. The flexible circuit 338 'is, for example, B
It is preferably physically bonded by an epoxy or another adhesive such as that sold by Eposy Technology, Inc. of illerica, MA under the trademark Epo-Tek H70E-2.
Some or all of the flexible circuit and other elements can be coated or encapsulated to protect. The flexible circuit 338 'includes the optical head 128.
Preferably including all or part of the elements used for control and / or signal processing. It will be readily apparent to those skilled in the art who understand the present invention how to provide alternative paths for electrical signals to and from the optical head.

【0056】 本発明の実施例に基づいた装置の設計における重要なファクターの1つは、熱
の管理に関係する。多くのレーザダイオード或いは他の光源は、大きな熱源とも
なり得る。更に、電源または空調装置、抵抗、ダイオード、他の素子などの多く
の電気部品及び電子部品が、全熱負荷に加えられる。出力が200mW近いレー
ザ装置の使用を考えていないわけではない。温度が上昇すると、ドライブ(磁気
ディスク装置)及びドライブを含むPEDや他の装置における電子部品及び/また
は媒体が損傷を受ける、或いは性能が低下する可能性がある。温度変化によって
、レーザ及び他の部品の性能特性が著しく変化し得るが、このような変化を十分
に補償するのは困難であり、また費用が嵩む場合もある。更に、熱を目立つほど
発生する製品は商品価値が低下する恐れがある。従来の電子機器や電子光学機器
には、一般に大きい及び/または重いヒートシンク及びファンなどの比較的大き
くて重い高電力消費型の部品が使われてきた。しかしながら、本発明は、好まし
くは低プロファイル(或いは小さい)装置であり、PEDや他の小型軽量の低出力
装置と共に用いるのに適している。従って、光学ヘッドは、多量の熱の発生や熱
の集中、また、装置や部品に悪影響を及ぼしたり性能を低下させる温度の上昇が
起こらないように形成するのが好ましい。少なくとも一実施例では、可撓性回路
338'(好ましくは、切り抜き部1212の一部或いは全てに部分1214が
延在する)の下側の少なくとも一部が、例えばヒートシンク即ち熱放散装置とし
て作用する銅などの熱伝導性材料からなるコーティングや層を有するのが好まし
い。一実施例では、サブマウント614を含む場合、このサブマウント614は
、硝酸ばん土や炭化けい素などの実質的に熱伝導性の材料から形成される。サブ
マウントは、レーザによって生成された熱が効果的に比較的広い領域に拡散され
、熱の集中や温度の上昇(局部的)が起こらないように、(例えば、レーザダイ
オード及び/またはマウント614に比べて)比較的広い領域を有する。
One of the key factors in the design of devices according to embodiments of the present invention relates to thermal management. Many laser diodes or other light sources can also be large sources of heat. In addition, many electrical and electronic components such as power supplies or air conditioners, resistors, diodes and other components are added to the total heat load. It is not without thinking of using a laser device whose output is close to 200 mW. When the temperature rises, the electronic components and / or the medium in the drive (magnetic disk device) and the PED including the drive and other devices may be damaged or the performance may deteriorate. Although temperature changes can significantly change the performance characteristics of lasers and other components, it is difficult and sometimes costly to adequately compensate for these changes. Furthermore, the product value of a product that generates heat conspicuously may decrease its commercial value. Conventional electronics and electro-optics have typically used relatively large and heavy, high power consuming components such as large and / or heavy heat sinks and fans. However, the present invention is preferably a low profile (or small) device and is suitable for use with PEDs and other small and lightweight low power devices. Therefore, it is preferable that the optical head is formed so as not to generate a large amount of heat, concentrate heat, or raise the temperature that adversely affects the device or parts or deteriorates the performance. In at least one embodiment, at least a portion of the underside of the flexible circuit 338 '(preferably having portion 1214 extend to some or all of cutout 1212) acts as, for example, a heat sink or heat dissipation device. It is preferred to have a coating or layer of thermally conductive material such as copper. In one embodiment, if submount 614 is included, then submount 614 is formed from a substantially thermally conductive material such as, for example, nitrate nitrate or silicon carbide. The submount is such that the heat generated by the laser is effectively spread over a relatively large area, such that heat concentration and temperature rise (local) does not occur (eg, on the laser diode and / or mount 614). (Compared to) has a relatively large area.

【0057】 光学ヘッド128とアーム142との電子結合及び熱管理の方法に加えて、本
発明の一実施例は、アーム142に対する光学ヘッドの機械的な取り付け即ち結
合についても例示する。図13に示されている実施例では、第1のアーム131
2a及び第2のアーム1312bによって、光学ヘッドを受容する領域1313
が画定されている。複数の可撓性のプロング1314a及び1314b、131
4c、1314dが、アームに連結されている。各プロングはそれぞれ、光学ヘ
ッドが領域1313に収容された際に、該光学ヘッドのある部分と接触するよう
に形成された角度のついた突出部を有する。(例えば、光学ヘッドをグリップし
て移動させる機構によって)光学ヘッドが目的の位置に到達したら、例えば、接
着剤を用いて各突出部を光学ヘッドのある部分に固定し、可能な場合には紫外線
や他の硬化ステップによってプロングをエポキシや他の鋼化剤で鋼化或いは固定
するのが好ましい。
In addition to the method of electronic coupling and thermal management of optical head 128 and arm 142, one embodiment of the present invention also illustrates mechanical attachment or coupling of the optical head to arm 142. In the embodiment shown in FIG. 13, the first arm 131
2a and the second arm 1312b provide an area 1313 for receiving the optical head.
Is defined. A plurality of flexible prongs 1314a and 1314b, 131
4c and 1314d are connected to the arm. Each prong has an angled protrusion formed to contact a portion of the optical head when the optical head is received in the area 1313. When the optical head reaches the desired position (eg, by a mechanism that grips and moves the optical head), each protrusion is secured to a portion of the optical head using, for example, an adhesive, and UV light is applied when possible. It is preferred to steel or secure the prongs with an epoxy or other steeling agent by or other curing steps.

【0058】 図14に示されている本発明の一実施例では、検出器1412はミラーブロッ
ク332の外側に配置されている。本実施例では、PBS1424が、レーザ光
源1428からの光1426を実質的に水平方向の経路1432に反射するよう
に配置されている。次に、この光は、反射面1438によって対物レンズ312
に向かって垂直方向に反射される。反射されて戻る光は、異なった偏光を有する
が類似の経路1434及び1432を通り、PBS1424を通過して水平経路
1442に沿って進み、反射面1446によって検出器1412に向かって下方
1444に反射される。一実施例では、光学ブロック326'の下面における反
射光1444の経路を取り囲む領域は、非反射(黒)クロムなどの吸収コーティ
ングで被覆され、検出器1412を迷光から保護する助けをする。一実施例では
、レーザの出力を制御するべくビーム1426の最も外側の環状部分がフィード
バック検出器1448に向かって下向きに反射されるように、ビーム1426の
中心部を取り囲む光学ブロック326'の下面に環状の反射コーティングが施さ
れている。他の領域は迷光を制御するべく、吸収コーティングまたは反射コーテ
ィングで被覆することができる。これについては、本発明を理解した当業者には
明白であろう。
In one embodiment of the invention shown in FIG. 14, detector 1412 is located outside mirror block 332. In this example, PBS 1424 is arranged to reflect light 1426 from laser source 1428 into substantially horizontal path 1432. This light is then transmitted by the reflecting surface 1438 to the objective lens 312.
Is reflected vertically toward. The reflected back light has different polarizations but passes through similar paths 1434 and 1432, passes through PBS 1424 and along horizontal path 1442, and is reflected downward 1444 toward detector 1412 by reflective surface 1446. It In one embodiment, the area under the optical block 326 'surrounding the path of the reflected light 1444 is coated with an absorptive coating such as non-reflective (black) chrome to help protect the detector 1412 from stray light. In one embodiment, the underside of an optics block 326 'that surrounds the center of beam 1426 is such that the outermost annular portion of beam 1426 is reflected downward toward feedback detector 1448 to control the power of the laser. It has an annular reflective coating. Other areas can be coated with absorbing or reflective coatings to control stray light. This will be apparent to one of ordinary skill in the art who understands the present invention.

【0059】 別の実施例が図10に示されている。図10は、図3−図6の実施例の構造と
ある部分一致するが、図10では、レーザ1012及び検出器1056が取り付
けられたシリコン(或いは類似の)サブマウント1036が、実質的に垂直、即
ちディスク1062の表面つまり面に垂直に配置されている。光学ダイ1026
はスペーサ1032及び1034によってサブマウント1046から離間し、反
射ミラー1018は別の構造体である。レーザからの光1012は、ビーム整形
光学素子(beam-shaping optic)1052a及び1052bを通過してミラーブ
ロック1022に入る。読み/書きビームは、PBSの内側表面1024で下方
に向かって反射され、四分の一波長板1016及び対物レンズ1013を通過し
てディスク1062に至る。偏光が変化した反射光は、PBS1024を通過し
て反射面1023で反射され、光学ダイ1026のサーボ光学要素1054を通
過し、光検出器1056に至る。本発明には、様々な大きさや形状のデバイスを
用いることができるが、一実施例では、光学ダイ1026及びブロック1022
の垂直方向の高さは約1.8mmであり、四分の一波長板1016とレンズ10
13を合わせた高さ1074は約1.02mmである。一実施例では、光学ダイ
1026とブロック1022を合わせた横方向の長さ1076は約4.0mmで
ある。
Another embodiment is shown in FIG. 10 partially matches the structure of the embodiment of FIGS. 3-6, but in FIG. 10, a silicon (or similar) submount 1036 having a laser 1012 and a detector 1056 attached thereto is substantially vertical. , That is, perpendicular to the surface or plane of the disk 1062. Optical die 1026
Are separated from the submount 1046 by spacers 1032 and 1034, and the reflecting mirror 1018 is another structure. Light 1012 from the laser passes through beam-shaping optics 1052a and 1052b and enters mirror block 1022. The read / write beam is reflected downwardly on the inner surface 1024 of the PBS and passes through the quarter wave plate 1016 and the objective lens 1013 to the disk 1062. The reflected light whose polarization has changed passes through the PBS 1024, is reflected by the reflecting surface 1023, passes through the servo optical element 1054 of the optical die 1026, and reaches the photodetector 1056. Although various sizes and shapes of devices can be used with the present invention, in one embodiment optical die 1026 and block 1022 are used.
Has a vertical height of about 1.8 mm, and the quarter-wave plate 1016 and the lens 10 are
The total height 1074 of 13 is about 1.02 mm. In one embodiment, the combined lateral length 1076 of the optical die 1026 and the block 1022 is about 4.0 mm.

【0060】 本発明の別の実施例が図16に示されている。図16の実施例では、レーザ6
12及び光ダイオード356が別々のチップやサブマウントに取り付けられるの
ではなく、光学ダイ326の下側表面に取り付けられる。図示された実施例では
、迷光の制御及び/または光検出器356やレーザ612、他の要素、回路を結
合する領域の画定のために、光学ダイ326の下側表面の領域が、例えば、光検
出器の周囲1512に選択的に金属被覆される或いはコーティングされ、反射領
域や吸収領域が形成される。一実施例では、レーザダイオードの一表面にリード
線1514が設けられ、レーザ612へ出力が供給され、データや制御信号がや
り取りされる。一実施例では、レーザ612の自由面を、効果的な熱管理のため
に直接(所望に応じて、光学アームの一部或いは全てを含む)ヒートシンクに接
続することもできる。図16の構成では、効果的な熱管理を提供するのみではな
く、シリコンボード338やサブマウント336を設置する必要がなく、垂直方
向の高さが低くなり、更に光学ヘッドが低プロファイルになる。
Another embodiment of the present invention is shown in FIG. In the embodiment of FIG. 16, the laser 6
The 12 and photodiode 356 are not mounted on separate chips or submounts, but rather on the lower surface of the optical die 326. In the illustrated embodiment, an area of the lower surface of the optical die 326 may be used, for example, to control the stray light and / or define the area for coupling the photodetector 356, the laser 612, other elements, circuits. The perimeter 1512 of the detector is selectively metallized or coated to form reflective or absorbing regions. In one embodiment, a lead wire 1514 is provided on one surface of the laser diode to provide an output to the laser 612 for exchanging data and control signals. In one embodiment, the free surface of laser 612 can also be directly connected to a heatsink (including some or all of the optical arm, if desired) for effective thermal management. The configuration of FIG. 16 not only provides effective thermal management, but does not require the placement of a silicon board 338 or submount 336, which results in a low vertical height and a low profile optical head.

【0061】 本発明の別の実施例が図26に示されている。図26の実施例では、ペリスコ
ープ2604の一部である第2のビームスプリッティング表面2602によって
、第1の検出器アレイ2610及び第2の検出器アレイ2612にそれぞれ衝当
する、第1の反射ビーム経路2606及び第2の反射ビーム経路2608が生成
される。図26の実施例を図18及び図23と比較する。図23では、SOE光
学要素1806が、反射ビーム1842を第1のビーム2302と第2のビーム
2304に分ける機能と、2つの異なった焦点距離2310及び2312を提供
するという機能の2つの機能を果たしている。追加ビームスプリッティング表面
2602によって空間的に離れた2つの反射ビーム2606と2608に分かれ
ること(及び初めのビームスプリッティング表面324の効果と)によって、図
23に示された種類のビームスプリッティング用に構成されたサーボ光学要素を
配置する必要がない。所望に応じて、2つの反射ビーム2606或いは戻りビー
ム2608に加える光学能(optical power)を変更或いは変化させないで済ま
せることも可能である(即ち、戻り或いは反射ビーム経路2606及び2608
を生成するためのサーボ光学要素や他の光学要素を全く使用しなくても済むよう
にすることができる)。例えば、図27の異なった寸法で構成された実施例では
、検出器アレイ2612の先に仮想焦点2702を形成する1つの戻りビームと
、第2の検出器アレイ2610の手前に実際の焦点を形成する第2の戻りビーム
とが示されている。これらの位置2704及び2702がディスクのある点(レ
ーザ光源の位置からディスクまでの距離と同じ)の自然の像であるため、余分な
フォーカスパワー(focusing power)を必要としない。即ち、SOEが必要ない
Another embodiment of the present invention is shown in FIG. In the example of FIG. 26, a first reflected beam path that impinges on a first detector array 2610 and a second detector array 2612, respectively, by a second beam splitting surface 2602 that is part of periscope 2604. 2606 and a second reflected beam path 2608 are generated. The embodiment of FIG. 26 is compared with FIGS. 18 and 23. In FIG. 23, the SOE optics 1806 performs two functions: splitting the reflected beam 1842 into a first beam 2302 and a second beam 2304 and providing two different focal lengths 2310 and 2312. There is. By splitting the two spatially separated reflected beams 2606 and 2608 (and the effect of the original beam splitting surface 324) by the additional beam splitting surface 2602, it was constructed for beam splitting of the type shown in FIG. No need to place servo optics. If desired, the optical power added to the two reflected or return beams 2606 or 2608 may not be altered or changed (ie, the return or reflected beam paths 2606 and 2608).
It is possible to dispense with the use of servo optics or other optics to generate the). For example, in the different sized embodiment of FIG. 27, one return beam that forms a virtual focus 2702 ahead of the detector array 2612 and an actual focus in front of the second detector array 2610. A second return beam is shown. Since these positions 2704 and 2702 are natural images of a point on the disc (the same distance from the position of the laser light source to the disc), no extra focusing power is required. That is, SOE is not required.

【0062】 SOEを使用しないことは(即ち、図26及び図27の実施例など)、レーザ
照準誤差の補正に有利という利点がある。OEUが、送出側のビーム整形光学要
素1808及び1810と、戻り或いは反射ビーム光学要素1806とを含む場
合、例えばレーザ照準誤差を補正するためにOEU1802を調節するとSOE
1806も動いてしまう。このようなSOE1806の動きによって、SOE1
086及び検出器アレイ1844の位置決めにおける誤差(修正不可能となり得
る)が発生しうる。SOE要素1806を含まない場合、(例えば、レーザ照準
誤差を補正するために)SOE要素を動かさずにOEU1802の取り付け位置
を調節することが可能である。必要な検出器の位置合わせは、対物レンズ185
4を平行移動するなどの他の方法で行うことができる。
The use of no SOE (ie the embodiment of FIGS. 26 and 27, etc.) has the advantage of being advantageous in correcting laser aiming errors. If the OEU includes outgoing beam shaping optics 1808 and 1810 and return or reflected beam optics 1806, adjusting the OEU 1802 to compensate for laser aiming errors, for example, the SOE.
1806 also moves. Due to such movement of the SOE 1806, the SOE 1
Errors in the positioning of 086 and detector array 1844 (which may be uncorrectable) may occur. Without the SOE element 1806, it is possible to adjust the mounting position of the OEU 1802 without moving the SOE element (eg, to correct for laser aiming errors). The necessary alignment of the detector is done by the objective lens 185
Other methods such as translating 4 can be used.

【0063】 上記の説明から本発明の多数の利点を理解されたであろう。本発明は、(例え
ば、第1の表面媒体の使用によって促進される)高密度データに適した小さなス
ポットの認識を含むため、実質的に全ての光学要素を小型及び/または軽量のパ
ッケージに含めることが可能となり、例えば、(対物レンズのみを動かすのでは
なく)光学パッケージ或いはヘッド全体を移動させてトラッキング及び/または
焦点合わせを行うことができる。本発明は、全ての光学要素を互いに固定するの
に十分に小型及び/または軽量の装置を提供するのみならず、空間的に様々な方
向にこれらの要素が延在するようにして、例えば、小型でポータブルなドライブ
(磁気ディスク装置)やホストデバイス(例えば、個人用の電子機器)での使用
に合ったタイプの形状因子を有する垂直方向に小さなヘッド(低プロファイル)
を提供する。本発明は、光学エネルギー或いは他のエネルギーを実質的に過剰に
使用しない或いは浪費しない光学設計を採用するなどして、極めて効率的な光学
ヘッドを提供する。本発明は、光学ヘッドを製造するためにウエハスケール製造
技術及び/またはプレーナ或いは積層技術を利用するなどして、比較的低コスト
で一部或いは全ての製造工程を行うことができる。1つ或いは複数の光学ブロッ
クの様々な表面に多数の光学要素を含むここに記載したような光学ヘッドの特徴
の1つは、レーザ光源から対物レンズまでの光学経路の実質的に大部分が、ガラ
ス等の個体媒体であり、空気中を通るのは光学経路の一部のみである。一実施例
では、レーザ光源から対物レンズまでの光学経路がガラスな等の個体媒体の(空
気中を通る光学経路に対する)割合は、約50%を超え、好ましくは75%を超
え、更に好ましくは85%を超える。一実施例では、レーザから対物レンズまで
の光学経路の全長5,500μmの内5,000μmの光学経路がガラスや他の個
体物質(例えば、光学ブロック1802及びペリスコープ1836)である。レ
ーザからOEU1802までの全光学経路の内の約450μmと、光学ブロック
1802とペリスコープ1836との間及び/またはペリスコープ1836(四
分の一波長板316)と対物レンズ1854との間に発生しうる光学経路とにお
いて光が空気中を通過する。
From the above description, one will appreciate the numerous advantages of the present invention. The present invention includes the recognition of small spots suitable for high density data (eg, facilitated by the use of a first surface medium) so that substantially all optical elements are included in a small and / or lightweight package. For example, the optical package or the entire head (rather than moving only the objective lens) can be moved for tracking and / or focusing. The present invention not only provides a device that is sufficiently small and / or lightweight to secure all optical elements to each other, but also allows these elements to extend in various spatial directions, for example, Small vertical head (low profile) with a form factor of a type suitable for use in small, portable drives (magnetic disk drives) and host devices (eg personal electronics).
I will provide a. The present invention provides a highly efficient optical head, such as by employing an optical design that does not substantially overuse or waste optical energy or other energy. The present invention can perform some or all of the manufacturing processes at a relatively low cost, such as by using wafer scale manufacturing technology and / or planar or stacking technology to manufacture the optical head. One of the features of an optical head as described herein that includes multiple optical elements on various surfaces of one or more optical blocks is that substantially the majority of the optical path from the laser source to the objective lens is: It is a solid medium such as glass, and only part of the optical path passes through the air. In one embodiment, the percentage of solid medium (relative to the optical path through the air), such as glass, in the optical path from the laser source to the objective lens is greater than about 50%, preferably greater than 75%, and more preferably. More than 85%. In one embodiment, 5,000 μm of the total optical path of 5,500 μm from the laser to the objective lens is glass or other solid material (eg, optical block 1802 and periscope 1836). About 450 μm of the total optical path from the laser to the OEU 1802 can occur between the optical block 1802 and the periscope 1836 and / or between the periscope 1836 (quarter wave plate 316) and the objective lens 1854. Light passes through the air in the path.

【0064】 本発明は、様々な改変が可能である。本発明の全てではなく一部のみを利用す
ることも可能である。例えば、ウエハスケール技術及び/または積層製造技術を
利用しないで、光学ヘッド全体を(例えば、トラッキング及び/または焦点合わ
せのために)移動することができる十分に小型及び/または軽量の光学ヘッドを
提供することができる。一実施例では、独立した光学ダイ326の中或いは表面
に設けられた光学要素の一部或いは全てを、ペリスコープ或いは光学ブロック3
22の中或いは表面に形成することができるため、独立した光学ダイ326を含
まない(即ち、プリズム/光学要素の組み合わせを直接スペーサ322及び32
4に配置する)本発明の実施例も可能である。同様に、実施例では、実質的に全
ての光学要素(対物レンズ及び四分の一波長板316以外)が2つのユニット(
光学要素ユニット及びペリスコープユニット)の中或いは表面に設けられている
が、光学要素を提供するために3つ以上のユニットで構成することも可能である
。ここに示した実施例では、偏光ビームスプリッタを用いて放射され反射された
光を弁別したが、回析格子を含む別の技術或いは装置を用いて放射され反射され
た光1722(図17)を弁別することが可能なことは、発明を理解した当業者
には明らかである。実施例では、ペリスコープによって垂直方向から水平方向及
び水平方向から垂直方向に方向が変えられているが、これを用いて光学経路の長
さを不当に制限することなく、高さのプロファイルを縮小することができる。た
とえば光学ヘッドのプロファイルを小さくするために、通常は平行な3つ以上の
表面間の複数の内側反射を利用した構成も可能である。ある実施例では、(例え
ば、製造効率を高めるため)ペリスコーププリズム(或いは他の積層された光学
ヘッドの要素)を実質的に対称形にする。実施例では、光学ヘッドの実質的に全
ての光学要素が互いに固定されているが、幾つかの光学要素を移動可能な構成に
することもできる。例えば、細かい(或いは粗い)焦点合わせやトラッキング等
のために、対物レンズが光学ヘッドの1つ或いはそれ以上の光学要素に対して移
動可能な装置を提供することが可能である。記載した実施例では、ウエハスケー
ル技術及び/または積層技術を用いているが、集積光学技術を用いて光学要素の
一部或いは全てを設けることが可能であることは、本発明を理解した当業者には
容易に理解できるであろう。ペリスコープ部分及び/または実質的に全てが互い
に移動不可能な光学要素を備えた光学ヘッドを、回転軸に対して平行な軸の周り
を光学アームが回転してトラッキングがなされる装置と共に説明したが、ここに
実質的に記載した光学ヘッドが、レール等の要素を設けるなどして別の方法で移
動し、光学ヘッドが直線(或いは半径方向の)トラッキング運動する装置を提供
することも可能である。実施例では、ダイオード1712(図17)或いは他の
レーザを光源として用いたが、本発明の実施例には、スーパールミネセンスダイ
オード(superluminescent diode)1714或いは白熱光源、蛍光光源、アーク
光源、蒸気光源、その他の光源などのレーザ光以外の光源を利用すること可能で
ある。レーザや他の光発生器1718(所望に応じて、光学ヘッドから離れた位
置に設置できる)によって生成された光を、光学ヘッド(或いはその中)に伝達
する光ファイバーや他の光伝達素子の出力部1716などの光伝達素子を、光学
ヘッドの光源として提供することも可能である。光ファイバーを用いると、熱管
理(光学ヘッドから離れた位置にレーザを設置できるため)に役立ち、またビー
ムを円形にする際にも役立つ。
The present invention can be variously modified. It is also possible to utilize only some, but not all, of the invention. For example, to provide an optical head that is sufficiently small and / or lightweight to be able to move the entire optical head (eg, for tracking and / or focusing) without utilizing wafer scale technology and / or layered manufacturing technology. can do. In one embodiment, some or all of the optical elements provided in or on a separate optical die 326 may be replaced by a periscope or optical block 3.
22 does not include a separate optical die 326 (i.e., the prism / optical element combination is directly attached to spacers 322 and 32).
4 arrangement) is also possible. Similarly, in an embodiment, substantially all optical elements (other than the objective lens and quarter wave plate 316) have two units (
The optical element unit and the periscope unit) are provided in or on the surface of the optical element unit, but it is also possible that the optical element unit and the periscope unit are composed of three or more units to provide the optical element. In the illustrated embodiment, the polarized beam splitter was used to discriminate between the light emitted and reflected, but the light 1722 (FIG. 17) emitted and reflected using another technique or device, including a diffraction grating. It is apparent to those skilled in the art who understand the invention that the discrimination is possible. In the example, the periscope redirects from vertical to horizontal and from horizontal to vertical, which is used to reduce the height profile without unduly limiting the length of the optical path. be able to. Configurations utilizing multiple internal reflections between three or more surfaces, which are typically parallel, are also possible, for example to reduce the profile of the optical head. In some embodiments, the periscope prism (or other stacked optical head element) is substantially symmetrical (eg, for increased manufacturing efficiency). In the embodiment, substantially all the optical elements of the optical head are fixed to each other, but some of the optical elements may be movable. For example, it is possible to provide a device in which the objective lens is movable relative to one or more optical elements of the optical head, for fine (or coarse) focusing, tracking, etc. Although wafer scale and / or stacking techniques are used in the described embodiments, it will be appreciated by those skilled in the art who understand the present invention that it is possible to provide some or all of the optical elements using integrated optics. Would be easy to understand. An optical head with periscope parts and / or substantially all optical elements immovable relative to each other has been described with a device in which the optical arm rotates about an axis parallel to the axis of rotation for tracking. It is also possible to provide a device in which the optical head substantially described herein is moved in another way, such as by providing an element such as a rail, so that the optical head performs a linear (or radial) tracking movement. . In the embodiment, a diode 1712 (FIG. 17) or other laser was used as the light source, but in the embodiment of the present invention, a superluminescent diode 1714 or an incandescent light source, a fluorescent light source, an arc light source, a vapor light source is used. It is possible to use light sources other than laser light, such as other light sources. The output of an optical fiber or other light transmitting element that transmits light generated by a laser or other light generator 1718 (which can be located remotely from the optical head, if desired) to (or within) the optical head. It is also possible to provide a light transmitting element such as the section 1716 as a light source of the optical head. The use of fiber optics helps with thermal management (because the laser can be placed away from the optical head) and also with the beam being circular.

【0065】 本発明は、様々な実施例において、種々の実施例及びその部分的な組み合わせ
やサブセットなどの本明細書で図面を用いて実質的に説明した構成要素、方法、
プロセス、システム及び/または装置を含む。本発明を理解した当業者には、本
発明の作製及び使用は明らかであろう。本発明は、様々な実施例において、ここ
に図示及び/または記載されていない或いはここに記載の実施例の要素を含まな
い装置及びプロセスを含む。この含まれない要素には、例えば、性能を改善する
、或いは実施を容易にする、また実施のコストを削減するために従来の装置やプ
ロセスに用いられた要素が含まれる。本発明は、新規の要素やプロセスの説明を
容易にするために、新規の要素及び従来技術や類似の技術に用いられる専門用語
を含むが、そのような専門用語の従来の使用法全てを含むものではない。
The present invention, in various embodiments, includes various components, methods, sub-combinations, subsets, etc. substantially as described herein with reference to the drawings, methods,
Includes processes, systems and / or equipment. It will be apparent to those skilled in the art who understand the present invention how to make and use the present invention. The invention, in various embodiments, includes apparatus and processes not shown and / or described herein or without elements of the embodiments described herein. Elements not included include, for example, elements used in conventional equipment or processes to improve performance, facilitate implementation, or reduce implementation costs. The present invention includes new terms and terminology used in the prior art and similar techniques to facilitate the description of new elements and processes, but includes all conventional usage of such terminology. Not a thing.

【0066】 本発明の上記した記載は、例示及び説明の目的である。前記記載は、本発明を
開示した形態の限定を意図するものではない。本発明の記載には、1つ以上の実
施例及びある種の変更や改良が含まれているが、その他の変更や改良も(本発明
を理解した当業者にとっては技術及び知識の範囲内であり得る)本発明の範囲内
である。本明細書での開示の有無にかかわらず、請求した範囲に対して変更され
た或いは交換可能な及び/または等価の構造や機能、或いは範囲やステップを含
む変更された実施例を含む権利を獲得することが目的である。また、全ての特許
を受けることができる発明を公共に供することが目的ではない。
The above description of the invention is for purposes of illustration and description. The above description is not meant to limit the disclosed forms of the invention. While the description of the invention includes one or more embodiments and certain modifications and improvements, other modifications and improvements will occur within the skill and knowledge of those of ordinary skill in the art who understand the invention. (Possibly) within the scope of the present invention. The right to obtain modified or interchangeable and / or equivalent structures and functions with respect to the claimed scope, or modified examples including scope and steps with or without disclosure herein The purpose is to do. Also, the purpose is not to make the invention for which all patents are available public.

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

【図1】本発明の実施例に関連して用いられ得る型の、ホスト装置と接続さ
れた読み出し/書き込みドライブ装置の簡略化されたブロック図である。
FIG. 1 is a simplified block diagram of a read / write drive device connected to a host device, of the type that may be used in connection with embodiments of the present invention.

【図2】本発明の一実施例による光学アーム及び光学ディスクの斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view of an optical arm and an optical disc according to an exemplary embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例による光学ヘッドの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of an optical head according to an exemplary embodiment of the present invention.

【図4】図3の光学ヘッドの平面図である。FIG. 4 is a plan view of the optical head of FIG.

【図5】図3の光学ヘッドの側面図である。5 is a side view of the optical head of FIG.

【図6】本発明の一実施例による光学ヘッド及び近接したディスクの一部を
介した断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view through a portion of an optical head and a disk in the vicinity according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例によるウエハと部分的にマウントされたスペーサ
要素の部分分解斜視図である。
FIG. 7 is a partial exploded perspective view of a wafer and a partially mounted spacer element according to one embodiment of the present invention.

【図8】スペーサ構成要素をマウントしたウエハの一部の平面図である。FIG. 8 is a plan view of a portion of a wafer with mounted spacer components.

【図9】ウエハの切断により生じる一片のウエハセクションの平面図である
FIG. 9 is a plan view of a piece of wafer section that results from cutting a wafer.

【図10】本発明の一実施例による光学ヘッド及び光学ディスクの一部を介
した垂直断面図である。
FIG. 10 is a vertical sectional view through a part of an optical head and an optical disk according to an embodiment of the present invention.

【図11】本発明の一実施例による光学アーム及び相対的に可動式の光学ヘ
ッドを表した部分斜視図である。
FIG. 11 is a partial perspective view showing an optical arm and a relatively movable optical head according to an embodiment of the present invention.

【図12】本発明の一実施例による光学アーム及び光学ヘッドの部分分解斜
視図である。
FIG. 12 is a partial exploded perspective view of an optical arm and an optical head according to an embodiment of the present invention.

【図13】本発明の一実施例による、マウントピンを備えた光学アームの一
部分の部分斜視図である。
FIG. 13 is a partial perspective view of a portion of an optical arm with mount pins according to one embodiment of the present invention.

【図14】本発明の一実施例による光学ヘッドの垂直断面図である。FIG. 14 is a vertical sectional view of an optical head according to an embodiment of the present invention.

【図15】本発明の一実施例による光学ダイの表面にマウントされたレーザ
を備えた光学ヘッド構成要素の側面図である。
FIG. 15 is a side view of an optical head component with a laser mounted on the surface of an optical die according to one embodiment of the present invention.

【図16】本発明の一実施例によるVCSELを用いる光学ヘッド構成要素の側
面図である。
FIG. 16 is a side view of an optical head component using a VCSEL according to one embodiment of the present invention.

【図17】本発明の様々な実施例を提供する際に用いられ得る構成要素を示
したブロック図である。
FIG. 17 is a block diagram illustrating components that may be used in providing various embodiments of the invention.

【図18】本発明の一実施例による光学ヘッドの水平方向断面図である。FIG. 18 is a horizontal sectional view of an optical head according to an embodiment of the present invention.

【図19】本発明の一実施例による光学的要素ユニット(OEU)の平面図
である。
FIG. 19 is a plan view of an optical element unit (OEU) according to an embodiment of the present invention.

【図20】本発明の一実施例による光学的要素ユニットの底面図である。FIG. 20 is a bottom view of an optical element unit according to an embodiment of the present invention.

【図21】本発明の一実施例による光学的要素ユニット(OEU)の横方向
の断面図である。
FIG. 21 is a lateral sectional view of an optical element unit (OEU) according to an embodiment of the present invention.

【図22】本発明の一実施例による光学ヘッド基板の光学ディテクタ部分の
平面図である。
FIG. 22 is a plan view of an optical detector portion of an optical head substrate according to an embodiment of the present invention.

【図23】本発明の一実施例に基づく、光学要素ユニット(OEU)の対応
する部分と組み合わされた状態の図22に示した基板の一部の側面図であり、選
択された光線は見やすくするためハッチングで示されている。
FIG. 23 is a side view of a portion of the substrate shown in FIG. 22 in combination with corresponding portions of an optical element unit (OEU) according to one embodiment of the present invention, with selected light rays visible. This is indicated by hatching for this purpose.

【図24A】本発明の一実施例による第一のディテクタの媒体に於ける焦点
の関数としてのフォーカスエラー信号(FES)のグラフである。
FIG. 24A is a graph of focus error signal (FES) as a function of focus in a first detector medium according to an embodiment of the present invention.

【図24B】本発明の一実施例による第二のディテクタの媒体に於ける焦点
の関数としてのフォーカスエラー信号(FES)のグラフである。
FIG. 24B is a graph of focus error signal (FES) as a function of focus in a second detector medium according to an embodiment of the present invention.

【図25】本発明の一実施例による媒体に於ける焦点の関数としての差分フ
ォーカスエラー信号(FES)のグラフである。
FIG. 25 is a graph of differential focus error signal (FES) as a function of focus in a medium according to an embodiment of the present invention.

【図26】本発明の一実施例による選択された光のビームの中心軸の経路を
矢印で表した、光学ヘッドの側面図である。
FIG. 26 is a side view of the optical head in which the path of the central axis of the selected beam of light is represented by an arrow according to the embodiment of the present invention.

【図27】本発明の一実施例による選択された光のビームの経路を矢印で表
した、光学ヘッドの側面図である。
FIG. 27 is a side view of the optical head, in which paths of selected light beams are represented by arrows according to an embodiment of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── 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) G11B 7/22 G11B 7/22 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,UZ,VN, YU,ZA,ZW (72)発明者 ブランケンベックラー、デイビッド・エル アメリカ合衆国コロラド州80501・ロング モント・リッジビューウェイ 2141 (72)発明者 ブレイトバーグ、マイケル・エフ アメリカ合衆国コロラド州80302・ボール ダー・ブロークンフェンスロード 440 (72)発明者 フリーマン、ロバート・ディー アメリカ合衆国コロラド州80516・エリ ー・アンプレイス 4747 Fターム(参考) 5D118 AA02 BA01 CD02 CD03 CF01 DB21 5D119 AA02 AA20 CA10 FA33 JA12 JA32 JA43 JA64 JA65 LB05─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G11B 7/22 G11B 7/22 (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE, TR), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, G M, KE, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ) , MD, RU, TJ, TM), AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, BZ, CA, CH, CN, CR, C , CZ, DE, DK, DM, DZ, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG , SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor Blankenberger, David El 8051 Longmont, Colorado, USA Ridgeviewway 2141 (72) Inventor Breitberg, Michael Eff 80302 Boulder Broken Fence Road, Colorado, USA 440 (72) Inventor Freeman, Robert Dee United States Colorado, USA 80516, elite-en Place 4747 F-term (reference) 5D118 AA02 BA01 CD02 CD03 CF01 DB21 5D119 AA02 AA20 CA10 FA33 JA12 JA32 JA43 JA64 JA65 LB05

Claims (112)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 読取り書込み媒体と共に使用する光学式読取り/書込み装
置に用いる光学ヘッドであって、 始めの光放出位置において光を放出する光源と、 前記始めの光放出位置に対して固定位置に取り付けられ、光検出器面を画定す
る少なくとも一つの第1面を有する、少なくとも1つの第1光検出器アレイと、 前記光放出位置で放出された光を受光する第1及び第2ビーム整形光学素子並
びに、前記媒体から反射された光の少なくとも一部を、前記第1光検出器アレイ
に到達する経路に沿って向けるように構成された少なくとも1つの第3光学素子
を含む、前記光放出位置に対して固定位置に取り付けられた光学要素ユニットと
を有し、 前記光学ヘッドが、前記始めの光放出位置から始まり、少なくとも前記読取り
書込み媒体に到達する少なくとも1つの第1光学経路を提供することを特徴とす
る光学ヘッド。
1. An optical head used in an optical read / write device for use with a read / write medium, the light source emitting light at an initial light emitting position, and a fixed position with respect to the initial light emitting position. At least one first photodetector array mounted and having at least one first surface defining a photodetector surface; first and second beam shaping optics for receiving light emitted at said light emitting location The light emitting location including an element and at least one third optical element configured to direct at least a portion of the light reflected from the medium along a path to reach the first photodetector array. An optical element unit mounted at a fixed position with respect to the optical head, the optical head starting from the initial light emitting position and reaching at least the read / write medium. The optical head is characterized in that providing at least one first optical path.
【請求項2】 前記光学要素ユニットが、対向する第1及び第2面を有し
、前記第1及び第2ビーム成形光学素子がそれぞれ、前記第1及び第2表面に設
けられること特徴とする請求項1に記載の装置。
2. The optical element unit has first and second surfaces facing each other, and the first and second beam shaping optical elements are provided on the first and second surfaces, respectively. The device according to claim 1.
【請求項3】 前記光学要素ユニットが、前記媒体から反射された光の少
なくとも第1部分の第1集束面が提供されるように構成された少なくとも一つの
第4光学素子を含み、前記第1集束面が、第1光検出器アレイから第1の距離離
れていることを特徴とする請求項1に記載の装置。
3. The optical element unit includes at least one fourth optical element configured to provide a first focusing surface of at least a first portion of light reflected from the medium, the first optical element comprising: The apparatus of claim 1, wherein the focusing surface is at a first distance from the first photodetector array.
【請求項4】 前記光学要素ユニットに設けられている光学素子が、前記
媒体から反射された前記光の少なくとも一部から第2ビームを発生するように構
成され、前記第2ビームが、前記第1光検出器アレイから離間した第2光検出器
アレイ上に衝当することを特徴とする請求項3に記載の装置。
4. An optical element provided in the optical element unit is configured to generate a second beam from at least a portion of the light reflected from the medium, the second beam being the second beam. An apparatus according to claim 3, characterized in that it impinges on a second photodetector array spaced from one photodetector array.
【請求項5】 前記第2ビームが、前記第2光検出器アレイから第2の距
離離間した第2集束面を有することを特徴とする請求項4に記載の装置。
5. The apparatus of claim 4, wherein the second beam has a second focusing surface at a second distance from the second photodetector array.
【請求項6】 前記第2の距離が、前記第1の距離とは異なることを特徴
とする請求項5に記載の装置。
6. The device of claim 5, wherein the second distance is different than the first distance.
【請求項7】 前記第1集束面及び前記第2の集束面が、前記光検出器面
の同じ側に位置することを特徴とする請求項5に記載の装置。
7. The apparatus of claim 5, wherein the first focusing surface and the second focusing surface are on the same side of the photodetector surface.
【請求項8】 前記第1及び前記第2集束面が、前記光検出器面の反対側
に位置することを特徴とする請求項5に記載の装置。
8. The apparatus of claim 5, wherein the first and second focusing surfaces are located opposite the photodetector surface.
【請求項9】 前記第1光検出器アレイ及び前記第2光検出器アレイが、
実質的に同一面であることを特徴とする請求項5に記載の装置。
9. The first photodetector array and the second photodetector array,
The device of claim 5, wherein the devices are substantially coplanar.
【請求項10】 前記光学要素ユニットに対して固定位置に取り付けられ
た第2光学ブロックを更に含み、前記第2光学ブロックが、前記第1光学経路を
少なくとも部分的に折り曲げ、垂直方向でない前記第1光学経路の少なくとも一
部を画定することを特徴とする請求項1に記載の装置。
10. A second optical block mounted in a fixed position with respect to said optical element unit, said second optical block at least partially bending said first optical path, wherein said second optical block is not vertical. The device of claim 1 defining at least a portion of one optical path.
【請求項11】 前記第2光学ブロックが、前記第1光学経路とは少なく
とも一部が異なる第2経路に沿って、前記媒体から反射された前記光の少なくと
も第1部分を向けるための少なくとも一つの第1ビームスプリッタを含むことを
特徴とする請求項10に記載の装置。
11. At least one for directing said at least first portion of said light reflected from said medium by said second optical block along a second path at least partially different from said first optical path. The apparatus of claim 10 including one first beam splitter.
【請求項12】 前記第2光学ブロックが、第2ビームスプリッタを含む
ことを特徴とする請求項11に記載の装置。
12. The apparatus according to claim 11, wherein the second optical block includes a second beam splitter.
【請求項13】 前記第1及び第2ビームスプリッタの少なくとも一方が
、偏光ビームスプリッタであることを特徴とする請求項12に記載の装置。
13. The apparatus of claim 12, wherein at least one of the first and second beam splitters is a polarizing beam splitter.
【請求項14】 前記光学要素ユニットが、前記媒体から反射された光の
集束面を変えるように構成された光学要素を含まないことを特徴とする請求項1
に記載の装置。
14. The optical element unit does not include an optical element configured to alter a focusing surface of light reflected from the medium.
The device according to.
【請求項15】 前記光学要素ユニットが更に、前記第1光学経路からの
光の少なくとも一部を前進光検出用検出器に向けるように構成された少なくとも
一つの第1前進光検出用光学素子を含むことを特徴とする請求項1に記載の装置
15. The optical element unit further comprises at least one first forward light detecting optical element configured to direct at least a portion of the light from the first optical path to a forward light detecting detector. The apparatus of claim 1, comprising:
【請求項16】 前記前進光検出用検出器からの信号を用いて、前記光源
の出力レベルを制御する回路を更に含むことを特徴とする請求項15に記載の装
置。
16. The apparatus according to claim 15, further comprising a circuit for controlling an output level of the light source using a signal from the detector for detecting forward light.
【請求項17】 前記光学要素ユニットの少なくとも一つの第1表面の少
なくとも一部にコーティングが施されていること特徴とする請求項1に記載の装
置。
17. The device according to claim 1, wherein at least a part of at least one first surface of the optical element unit is coated.
【請求項18】 前記コーティングが、実質的に反射コーティングである
こと特徴とする請求項17に記載の装置。
18. The device of claim 17, wherein the coating is a substantially reflective coating.
【請求項19】 前記コーティングが実質的に吸収コーティングであるこ
と特徴とする請求項17に記載の装置。
19. The device of claim 17, wherein the coating is a substantially absorbent coating.
【請求項20】 前記光検出器への迷光の入射を低減するような位置に、
前記コーティングが施されていること特徴とする請求項17に記載の装置。
20. A position for reducing the incidence of stray light on the photodetector,
18. The device of claim 17, wherein the coating is applied.
【請求項21】 前記コーティングが反射防止コーティングであること特
徴とする請求項17に記載の装置。
21. The device of claim 17, wherein the coating is an antireflection coating.
【請求項22】 前記光学要素ユニットが、前記光学要素ユニットの少な
くとも一つの第1表面に位置する少なくとも一つの第1アライメントマークを有
すること特徴とする請求項1に記載の装置。
22. The device according to claim 1, wherein the optical element unit has at least one first alignment mark located on at least one first surface of the optical element unit.
【請求項23】 前記光源がエッジエミッタレーザであること特徴とする
請求項1に記載の装置。
23. The device of claim 1, wherein the light source is an edge emitter laser.
【請求項24】 前記光源がVCSELであることを特徴とする請求項1に記
載の装置。
24. The device of claim 1, wherein the light source is a VCSEL.
【請求項25】 前記光源が青色光レーザであること特徴とする請求項1
に記載の装置。
25. The light source is a blue light laser.
The device according to.
【請求項26】 前記第2光学ブロックに隣接する前記光学要素ユニット
の少なくとも一つの第1表面が、前記表面の縁部の少なくとも一部に近接して該
表面に形成された少なくとも一つの第1モート領域を含むこと特徴とする請求項
10に記載の装置。
26. At least one first surface of the optical element unit adjacent to the second optical block is at least one first surface formed on the surface proximate at least a portion of an edge of the surface. The apparatus of claim 10 including a moat region.
【請求項27】 前記モートが、前記縁部に沿って導入された接着剤の少
なくとも一部を受容し、前記接着剤が前記モートを超えず、前記縁部の内側に延
在することを特徴とする請求項26に記載の装置。
27. The moat receives at least a portion of an adhesive introduced along the edge such that the adhesive does not extend beyond the mote and extends inside the edge. The device according to claim 26.
【請求項28】 読取り/書込み装置用の光学ヘッドであって、 光源と、 前記光源からの光の少なくとも一部をデータ媒体に向け、前記データ媒体から
反射された光を離間した第1及び第2の光検出器アレイに向けるように構成され
た光学系であって、前記光検出器アレイのそれぞれが、前記光検出器アレイの第
1の軸に沿った位置の光に反応し、実質的に垂直な前記検出器アレイの第2の軸
に沿った位置の光に実質的に反応しない出力を供給する、該光学系とを有するこ
とを特徴する装置。
28. An optical head for a read / write device, comprising: a light source, first and at least a portion of the light from the light source directed to a data medium, and the light reflected from the data medium spaced apart. Two optical detector arrays, each of the photodetector arrays being responsive to light at a position along a first axis of the photodetector array, An optical system that provides an output that is substantially insensitive to light at a position along a second axis of the detector array that is normal to the detector array.
【請求項29】 前記第1光検出器アレイが、第1及び第2、第3の実質
的に平行なバー状の光検出器領域を含み、前記第2光検出器アレイが、第4及び
第5、第6の実質的に平行なバー状の光検出器領域を含むことを特徴とする請求
項28に記載の装置。
29. The first photodetector array includes first, second, and third substantially parallel bar-shaped photodetector regions, and the second photodetector array includes fourth and third photodetector regions. 29. The device of claim 28, including fifth and sixth substantially parallel bar-shaped photodetector regions.
【請求項30】 前記第1及び第2、第3、第4、第5、第6の光検出器
領域からの信号を組み合わせて、少なくともフォーカスエラー信号及びデータ信
号を供給する回路を更に含むことを特徴とする請求項29に記載の装置。
30. Further comprising a circuit for combining signals from the first and second, third, fourth, fifth and sixth photodetector regions to provide at least a focus error signal and a data signal. 30. The device according to claim 29, characterized in that
【請求項31】 前記第1及び第3、第4、第6の光検出器アレイ領域か
らの出力を組み合わせて、少なくとも第1トラッキングエラー信号を供給する回
路を更に含むことを特徴とする請求項29に記載の装置。
31. A circuit further comprising a circuit for combining outputs from the first, third, fourth, and sixth photodetector array regions to provide at least a first tracking error signal. 29. The device according to 29.
【請求項32】 前記フォーカスエラー信号が実質的に、基準集束点を含
む集束領域の集束の一次関数であることを特徴とする請求項30に記載の装置。
32. The apparatus of claim 30, wherein the focus error signal is substantially a linear function of the focus of the focus area including the reference focus point.
【請求項33】 前記第1及び第3光検出器領域に対する少なくとも前記
第2及び第5光検出器領域の大きさは、フォーカスエラー信号とトラッキングエ
ラー信号との間の漏話が減少するように選択されることを特徴とする請求項29
に記載の装置。
33. The size of at least the second and fifth photodetector areas relative to the first and third photodetector areas is selected to reduce crosstalk between the focus error signal and the tracking error signal. 30. The method according to claim 29, wherein
The device according to.
【請求項34】 中央の光強度に対する、リムのそれぞれの外周位置にお
けるリム光強度を決定する対物レンズを更に含み、前記リム光強度が、接線方向
において約80%未満であることを特徴とする請求項1に記載の装置。
34. An objective lens for determining the rim light intensity at each outer peripheral position of the rim with respect to the central light intensity, wherein the rim light intensity is less than about 80% in the tangential direction. The device according to claim 1.
【請求項35】 中央の光強度に対する、リムそれぞれの外周位置におけ
るリムの光強度を決定する対物レンズを更に含み、前記リムの光強度が半径方向
において約80%未満であることを特徴とする請求項1に記載の装置。
35. An objective lens for determining the light intensity of the rim at the outer peripheral position of each rim with respect to the light intensity of the center is further included, and the light intensity of the rim is less than about 80% in the radial direction. The device according to claim 1.
【請求項36】 中央の光強度に対する、リムのそれぞれの外周位置にお
けるリム光強度を決定する対物レンズを更に含み、前記リム光強度が、接線方向
において約50%未満であることを特徴とする請求項1に記載の装置。
36. An objective lens for determining the rim light intensity at each outer peripheral position of the rim with respect to the central light intensity is further included, wherein the rim light intensity is less than about 50% in the tangential direction. The device according to claim 1.
【請求項37】 中央の光強度に対する、リムそれぞれの外周位置におけ
るリムの光強度を決定する対物レンズを更に含み、前記リムの光強度が半径方向
において約15%未満であることを特徴とする請求項1に記載の装置。
37. The optical system further comprises an objective lens for determining the light intensity of the rim at the outer peripheral position of each rim with respect to the light intensity of the center, wherein the light intensity of the rim is less than about 15% in the radial direction. The device according to claim 1.
【請求項38】 前記第1光学経路の全長の50%を超える部分が固体構
造内であり、前記第1光学経路の全長の50%未満の部分が空気中であることを
特徴とする請求項1に記載の装置。
38. A portion of more than 50% of the total length of the first optical path is in a solid structure and a portion of less than 50% of the total length of the first optical path is in air. 1. The device according to 1.
【請求項39】 光学ヘッドを形成する方法であって、 第1の光源を基板に取り付けるステップと、 第1光学要素ユニットの少なくとも第1及び第2ビーム整形光学素子をエッチ
ングするステップと、 前記第1及び第2光学素子が、前記光源で生成された光の少なくとも一部を受
光するような位置に、前記光学要素ユニットを前記基板に対して取り付けるステ
ップとを含むことを特徴とする方法。
39. A method of forming an optical head, comprising attaching a first light source to a substrate; etching at least first and second beam shaping optical elements of a first optical element unit; Mounting the optical element unit to the substrate in a position such that the first and second optical elements receive at least a portion of the light generated by the light source.
【請求項40】 第2光学ブロックを前記第1光学ブロックに取り付ける
ステップを更に含むことを特徴とする請求項39に記載の方法。
40. The method of claim 39, further comprising attaching a second optical block to the first optical block.
【請求項41】 前記第2光学ブロックを取り付けるステップが、前記第
1光学ブロックが前記基板に取り付けられるステップの前に行われることを特徴
とする請求項40に記載の方法。
41. The method of claim 40, wherein the step of attaching the second optical block is performed before the step of attaching the first optical block to the substrate.
【請求項42】 前記第2の光学ブロックが、実質的に垂直でない経路に
沿って前記光の少なくとも一部を向けるように構成されていることを特徴とする
請求項40に記載の方法。
42. The method of claim 40, wherein the second optical block is configured to direct at least a portion of the light along a path that is not substantially vertical.
【請求項43】 光学ディスク読取り書込みドライブ装置であって、 前記ドライブの所定の位置に収容された光学媒体に対して移動可能な光学アー
ムと、 前記光学アームに連結された少なくとも光源及び対物レンズを含む光学ヘッド
とを含み、 前記光源と前記対物レンズとが、少なくとも前記光学アームの第1運動の間は
、実質的に固定された空間的関係に維持されることを特徴とする装置。
43. An optical disc read / write drive device, comprising: an optical arm movable with respect to an optical medium housed in a predetermined position of the drive; and at least a light source and an objective lens connected to the optical arm. An apparatus including an optical head, wherein the light source and the objective lens are maintained in a substantially fixed spatial relationship at least during a first movement of the optical arm.
【請求項44】 前記第1運動がトラッキング運動であることを特徴とす
る請求項43に記載の装置。
44. The device of claim 43, wherein the first movement is a tracking movement.
【請求項45】 前記第1運動が焦点合わせ運動であることを特徴とする
請求項43に記載の装置。
45. The apparatus according to claim 43, wherein the first movement is a focusing movement.
【請求項46】 前記光源がレーザを含むことを特徴とする請求項43に
記載の装置。
46. The device of claim 43, wherein the light source comprises a laser.
【請求項47】 前記光源がエッジエミッティングレーザダイオードであ
ることを特徴とする請求項43に記載の装置。
47. The apparatus of claim 43, wherein the light source is an edge emitting laser diode.
【請求項48】 前記光源がVCSELを含むことを特徴とする請求項43に
記載の装置。
48. The apparatus of claim 43, wherein the light source comprises a VCSEL.
【請求項49】 前記光源が光ファイバを含むことを特徴とする請求項4
3に記載の装置。
49. The light source of claim 4, wherein the light source comprises an optical fiber.
The apparatus according to item 3.
【請求項50】 光学媒体の位置を決定する光学ディスク読取り書込みド
ライブの要素の組立て方法であって、 前記ドライブに配置された前記光学媒体の位置に対して移動可能なように光学
アームを取り付けるステップと、 少なくとも一つの光源を対物レンズとを含む前記光学アームに光学ヘッドを連
結するステップであって、前記光源及び前記対物レンズが、少なくとも前記光学
アームの第1運動の間は、実質的に固定された空間的関係に維持されるようにし
た、該ステップとを含むことを特徴とする組立て方法。
50. A method of assembling elements of an optical disk read / write drive for determining the position of an optical medium, the step of mounting an optical arm movably with respect to the position of the optical medium located in the drive. And connecting an optical head to the optical arm including at least one light source and an objective lens, the light source and the objective lens being substantially fixed during at least a first movement of the optical arm. And a step of maintaining the spatial relationship established.
【請求項51】 前記光源がレーザを含むことを特徴とする請求項50に
記載の方法。
51. The method of claim 50, wherein the light source comprises a laser.
【請求項52】 前記光源がエッジエミッティングレーザダイオードであ
ることを特徴とする請求項50に記載の方法。
52. The method of claim 50, wherein the light source is an edge emitting laser diode.
【請求項53】 前記光源がVCSELを含むことを特徴とする請求項50に
記載の方法。
53. The method of claim 50, wherein the light source comprises a VCSEL.
【請求項54】 前記光源が光ファイバを含むことを特徴とする請求項5
0に記載の方法。
54. The light source of claim 5, wherein the light source comprises an optical fiber.
The method described in 0.
【請求項55】 前記第1運動がトラッキング運動であることを特徴とす
る請求項50に記載の方法。
55. The method of claim 50, wherein the first movement is a tracking movement.
【請求項56】 前記第1運動が焦点合わせ運動であることを特徴とする
請求項50に記載の方法。
56. The method of claim 50, wherein the first movement is a focusing movement.
【請求項57】 光学ディスク読取り書込みドライブであって、 前記ドライブに配置された光学媒体に対して移動可能なように光学系を支持す
るアーム手段と、 光放出手段からの光を前記光学媒体の位置に供給する前記アーム手段に連結さ
れた光学手段とを含み、 前記光放出手段と前記光学手段とが、少なくとも前記アーム手段の第1運動の
間は、実質的に固定された空間的関係に維持されるようにしたことを特徴とする
装置。
57. An optical disc read / write drive, comprising arm means for supporting an optical system movably with respect to an optical medium disposed in the drive, and light from a light emitting means for transmitting light from the optical medium. Optics coupled to said arm means for delivering to a position, said light emitting means and said optics means being in a substantially fixed spatial relationship at least during a first movement of said arm means. A device characterized by being maintained.
【請求項58】 前記光源がレーザを含むことを特徴とする請求項57に
記載の装置。
58. The apparatus of claim 57, wherein the light source comprises a laser.
【請求項59】 前記光源がエッジエミッティングレーザダイオードであ
ることを特徴とする請求項57に記載の装置。
59. The apparatus of claim 57, wherein the light source is an edge emitting laser diode.
【請求項60】 前記光源がVCSELを含むことを特徴とする請求項57に
記載の装置。
60. The apparatus of claim 57, wherein the light source comprises a VCSEL.
【請求項61】 前記光源が光ファイバを含むことを特徴とする請求項5
7に記載の装置。
61. The light source of claim 5, wherein the light source comprises an optical fiber.
7. The device according to 7.
【請求項62】 前記第1運動がトラッキング運動であることを特徴とす
る請求項57に記載の装置。
62. The apparatus of claim 57, wherein the first movement is a tracking movement.
【請求項63】 前記第1運動が焦点合わせ運動であることを特徴とする
請求項57に記載の装置。
63. The apparatus of claim 57, wherein the first movement is a focusing movement.
【請求項64】 面を画定する光学媒体の読取り/書込み装置に用いられ
る光学ヘッドであって、 上面に電子部品が形成された第1シリコンウエハチップと、 前記チップに対して固定位置に取り付けられた光源と、 前記チップに対して固定位置にあり、前記光源から放出された光を受光し、前
記光を反射させてその方向を変えるように前記光源に対して配置された少なくと
も一つの第1ミラーと、 前記光源に対して固定位置に取り付けられた光学素子を含む部品であって、前
記光学素子を含む部品に含まれている光学素子が、前記ミラーから反射された前
記光の少なくとも一部を受光して変更する、該光学素子を含む部品と、 前記媒体に光を集束させるために、前記光学素子を含む部品に対して固定位置
に取り付けられた対物レンズであって、前記光源からの光が、始めの光学経路に
沿って進み、前記光が、前記第1ミラーによって前記光学素子を含む部品に反射
され、第1経路を含む経路に沿って前記対物レンズを経由して少なくとも前記媒
体に進むように構成された、該対物レンズとを含むことを特徴とする光学ヘッド
64. An optical head used in a surface-defining optical medium read / write device, comprising: a first silicon wafer chip having an electronic component formed on an upper surface; and a fixed position attached to the chip. A light source and at least one first light source disposed at a fixed position with respect to the chip, arranged to receive the light emitted from the light source and reflect the light to change its direction. A component including a mirror and an optical element mounted at a fixed position with respect to the light source, wherein an optical element included in the component including the optical element is at least a part of the light reflected from the mirror. A component including the optical element for receiving and changing light, and an objective lens mounted at a fixed position with respect to the component including the optical element for focusing light on the medium. , Light from the light source travels along an initial optical path, the light is reflected by the first mirror to a component including the optical element, and passes through the objective lens along a path including a first path. And an objective lens configured to move at least to the medium.
【請求項65】 前記チップに取り付けられた少なくとも一つの第1スペ
ーサを更に含むことを特徴とする請求項64に記載の光学ヘッド。
65. The optical head of claim 64, further comprising at least one first spacer attached to the chip.
【請求項66】 前記第1ミラーが、前記スペーサの一部として一体的に
形成されること特徴とする請求項65に記載の光学ヘッド。
66. The optical head of claim 65, wherein the first mirror is integrally formed as a part of the spacer.
【請求項67】 前記光源がレーザを含むことを特徴とする請求項64に
記載の装置。
67. The apparatus of claim 64, wherein the light source comprises a laser.
【請求項68】 前記光源がエッジエミッティングレーザダイオードであ
ることを特徴とする請求項64に記載の装置。
68. The apparatus of claim 64, wherein the light source is an edge emitting laser diode.
【請求項69】 前記光源がVCSELを含むことを特徴とする請求項64に
記載の装置。
69. The apparatus of claim 64, wherein the light source comprises a VCSEL.
【請求項70】 前記光源が光ファイバを含むことを特徴とする請求項6
4に記載の装置。
70. The light source according to claim 6, wherein the light source comprises an optical fiber.
The device according to 4.
【請求項71】 前記第1経路が、前記媒体によって画定された前記面に
対して実質的に平行であることを特徴とする請求項64に記載の装置。
71. The apparatus of claim 64, wherein the first path is substantially parallel to the plane defined by the medium.
【請求項72】 前記光学素子を含む部品が、光学ダイ及び隣接するペリ
スコープブロックを含むことを特徴とする請求項64に記載の装置。
72. The apparatus of claim 64, wherein the component containing the optical element comprises an optical die and an adjacent periscope block.
【請求項73】 前記光源から前記媒体の面までの全垂直距離が、約5m
m未満であることを特徴とする請求項64に記載の装置。
73. The total vertical distance from the light source to the surface of the medium is about 5 m.
65. The device of claim 64, which is less than m.
【請求項74】 前記チップに対して固定位置に取り付けられた光検出器
を更に含むことを特徴とする請求項64に記載の装置。
74. The apparatus of claim 64, further comprising a photodetector mounted in a fixed position with respect to the chip.
【請求項75】 前記光検出器が、セグメントに別れた光検出器であるこ
とを特徴とする請求項74に記載の装置。
75. The apparatus of claim 74, wherein the photodetector is a segmented photodetector.
【請求項76】 前記光学素子を含む部品が、放出された光と反射された
光とを弁別する少なくとも一つの第1光学素子を含むことを特徴とする請求項6
4に記載の装置。
76. The component including the optical element includes at least one first optical element that discriminates between emitted light and reflected light.
The device according to 4.
【請求項77】 前記光学素子を含む部品が、第2経路に沿って前記媒体
からの反射された光を受光し、前記光検出器に少なくとも一部の反射された光を
供給する少なくとも一つの第1光学素子を含むようにしたことを特徴とする請求
項74に記載の装置。
77. At least one component including the optical element receives reflected light from the medium along a second path and supplies at least a portion of the reflected light to the photodetector. 77. The apparatus of claim 74, further comprising a first optical element.
【請求項78】 前記第2経路が、前記媒体の回転軸に対して実質的に平
行であることを特徴とする請求項77に記載の装置。
78. The apparatus of claim 77, wherein the second path is substantially parallel to the axis of rotation of the medium.
【請求項79】 前記光学素子を含む部品が、ペリスコープブロックを含
み、前記ペリスコープブロックが、前記第2経路に沿って光を受光し、第3経路
に沿って前記光を反射させる第1反射面を有し、前記第3経路が、前記媒体の面
に対して実質的に平行であるようにしたことを特徴とする請求項78に記載の装
置。
79. A component including the optical element includes a periscope block, the periscope block receiving light along the second path and reflecting the light along a third path. 79. The apparatus of claim 78, wherein the third path is substantially parallel to the plane of the medium.
【請求項80】 前記ペリスコープブロックが、前記始めの光学経路に沿
って配置され、前記第3経路から前記媒体の回転軸に対して実質的に平行な第4
経路に少なくとも光の一部を反射する少なくとも一つの第1手段を含み、前記第
1手段が、前記媒体から反射された光を実質的に弁別するようにしたことを特徴
とする請求項79に記載の装置。
80. A fourth periscope block disposed along the initial optical path and extending from the third path and substantially parallel to an axis of rotation of the medium.
80. At least one first means for reflecting at least a portion of the light is included in the path, the first means being adapted to substantially discriminate light reflected from the medium. The described device.
【請求項81】 前記第1手段が、偏光ビームスプリッタを含むことを特
徴とする請求項80に記載の装置。
81. The apparatus of claim 80, wherein the first means comprises a polarizing beam splitter.
【請求項82】 前記第1手段が、前記媒体から反射された光を実質的に
透過し、少なくとも他の一部の光を実質的に反射することによって弁別すること
を特徴とする請求項80に記載の装置。
82. The first means for distinguishing by substantially transmitting light reflected from the medium and substantially reflecting at least some other light. The device according to.
【請求項83】 前記第1手段が、前記媒体から反射された光を実質的に
反射し、少なくとも他の一部の光を実質的に透過することによって弁別すること
を特徴とする請求項80に記載の装置。
83. The first means discriminates by substantially reflecting light reflected from the medium and substantially transmitting at least some other light. The device according to.
【請求項84】 前記光学経路に沿って、前記偏光ビームスプリッタと前
記対物レンズとの間に実質的に配置された少なくとも一つの第1四分の1波長板
を更に含むことを特徴とする請求項80に記載の装置。
84. At least one first quarter wave plate disposed substantially along the optical path between the polarizing beam splitter and the objective lens. Item 80. The apparatus according to item 80.
【請求項85】 前記第1経路が、前記媒体の回転軸に対して実質的に垂
直であることを特徴とする請求項69に記載の装置。
85. The apparatus of claim 69, wherein the first path is substantially perpendicular to the axis of rotation of the medium.
【請求項86】 前記第1経路が、前記媒体の回転軸に対して実質的に平
行であることを特徴とする請求項69に記載の装置。
86. The apparatus of claim 69, wherein the first path is substantially parallel to the axis of rotation of the medium.
【請求項87】 前記光学経路が、前記光源と前記対物レンズとの間の前
記光学経路に沿ってコリメートされない場合は、実質的に有限共役構造(finite
conjugate configuration)を有する請求項69に記載の装置。
87. A substantially finite conjugate structure if the optical path is not collimated along the optical path between the light source and the objective lens.
70. The device of claim 69 having a conjugate configuration).
【請求項88】 面を画定する光学媒体の読取り/書込み装置の使用方法
であって、 第1シリコンウエハチップ上に電子部品を形成するステップと、 前記チップに対して固定位置に光源を取り付けるステップと、 前記レーザダイオードから放出されたレーザ光を受光し、前記光を反射させて
その方向を変化するように、前記光源及び前記チップに対して固定位置に少なく
とも一つの第1ミラーを配置するステップと、 前記スペーサに対して固定位置に光学素子を含む部品を取り付けるステップで
あって、前記光学素子を含む部品に含まれる光学素子が、前記ミラーから反射さ
れた前記光の少なくとも一部を受光して変更する、該ステップと、 前記媒体上に光を集束させるために、前記光学素子を含む部品に対して固定位
置に対物レンズを取り付けるステップであって、始めの光学経路が前記レーザ光
のために画定され、前記始めの光学経路が、前記光源から始まり、前記第1のミ
ラーを経由して、前記光学素子を含む部品に至り、更に対物レンズを経由して少
なくとも前記媒体に到達し、前記光学素子を含む部品から前記対物レンズまでの
前記始めの光学経路の一部が第1光学経路を含むようにする、該ステップとを含
むことを特徴とする方法。
88. A method of using a surface defining optical medium read / write device, the method comprising: forming electronic components on a first silicon wafer chip; and mounting a light source in a fixed position with respect to the chip. And arranging at least one first mirror at a fixed position with respect to the light source and the chip so as to receive the laser light emitted from the laser diode and reflect the light to change its direction. And a step of mounting a component including an optical element at a fixed position with respect to the spacer, wherein the optical element included in the component including the optical element receives at least a part of the light reflected from the mirror. And the objective lens is placed in a fixed position with respect to the component including the optical element to focus the light on the medium. A step of applying a starting optical path for the laser light, the starting optical path starting from the light source and passing through the first mirror to a component including the optical element. Further arriving at least the medium via an objective lens such that a part of the starting optical path from a component including the optical element to the objective lens includes a first optical path. A method comprising.
【請求項89】 前記チップに対して固定位置に光検出器を取り付けるス
テップを更に含むことを特徴とする請求項88に記載の方法。
89. The method of claim 88, further comprising mounting a photodetector at a fixed location with respect to the chip.
【請求項90】 光が、前記媒体から反射され、前記媒体の回転軸に対し
て実質的に平行である少なくとも第2光学経路を含む反射された光の経路に沿っ
て進み、 前記反射された光の経路とは異なる経路に沿った前記始めの光学経路の少なく
とも一部を位置決めするために、光学素子を含む部品を使用することを更に含む
ことを特徴とする請求項88に記載の方法。
90. Light is reflected from the medium and travels along a path of the reflected light that includes at least a second optical path that is substantially parallel to an axis of rotation of the medium, the reflected light 89. The method of claim 88, further comprising using a component including an optical element to position at least a portion of the initial optical path along a path different from the path of light.
【請求項91】 前記光学素子を含む部品がペリスコープブロックを含み
、前記ペリスコープブロックが、前記第2経路に沿って光を受光して第3経路に
沿って前記光を反射する第1反射面を有し、前記第3経路が前記媒体の面に対し
て実質的に平行であるようにしたことを特徴とする請求項88に記載の方法。
91. The component including the optical element includes a periscope block, and the periscope block has a first reflecting surface that receives light along the second path and reflects the light along a third path. 89. The method of claim 88, wherein said third path is substantially parallel to said media plane.
【請求項92】 前記第3経路から前記媒体の回転軸に対して実質的に平
行な第4経路に光を反射させるべく、前記光学経路に沿って配置された前記ペリ
スコープブロックに対して偏光ビームスプリッタを配置するステップを更に含み
、 前記偏光ビームスプリッタが、前記媒体から反射された光を実質的に透過する
ことを特徴とする請求項91に記載の方法。
92. A polarized beam for the periscope block disposed along the optical path to reflect light from the third path to a fourth path substantially parallel to an axis of rotation of the medium. 92. The method of claim 91, further comprising disposing a splitter, wherein the polarizing beam splitter is substantially transparent to light reflected from the medium.
【請求項93】 少なくとも一つの第1四分の1波長板を、実質的に前記
偏光ビームスプリッタと前記対物レンズとの間の前記始めの光学経路に沿って配
置するステップを更に含むことを特徴とする請求項92に記載の方法。
93. The method further comprising disposing at least one first quarter wave plate substantially along the starting optical path between the polarizing beam splitter and the objective lens. 93. The method of claim 92, wherein
【請求項94】 面を画定する光学媒体の読取り/書込み装置に使用する
ための光学ヘッド装置であって、 その面に配置された電子部品を有する第1基板と、 前記基板に対して固定位置に取り付けられた光放出手段と、 前記基板に対して固定位置にあり、前記光放出手段から放出された光を受光し
て該光を反射してその方向を変化するように、前記光放出手段に対して配置され
た少なくとも一つの第1ミラー手段と、 前記光放出手段に対して固定位置に取り付けられた光学素子を含む手段であっ
て、前記光学素子を含む手段に含まれる光学素子が、前記ミラー手段から反射さ
れた前記光の少なくとも一部を受光して変更する、該光学素子を含む手段と、 前記媒体に光を集束するために、前記光学素子を含む手段に対して固定位置に
取り付けられた対物手段であって、少なくとも始めの光学経路が前記光のために
画定され、前記始めの光学経路が、前記光放出手段から始まり、前記第1ミラー
手段を経由して前記光学素子を含む手段に至り、更に前記対物手段を経由して少
なくとも前記媒体に到達する、該対物手段とを含むことを特徴とする光学ヘッド
装置。
94. An optical head device for use in an optical medium reading / writing device defining a surface, the first substrate having electronic components disposed on the surface, and a fixed position with respect to the substrate. A light emitting means attached to the light emitting means, the light emitting means being in a fixed position with respect to the substrate, receiving the light emitted from the light emitting means, reflecting the light and changing its direction. At least one first mirror means disposed with respect to the optical emission means, and an optical element attached to the light emitting means at a fixed position, the optical element included in the means including the optical element, Means for receiving and modifying at least a portion of the light reflected from the mirror means, the means including the optical element, and a fixed position relative to the means including the optical element for focusing the light on the medium. attachment Objective means for defining at least a starting optical path for the light, the starting optical path starting from the light emitting means and including the optical element via the first mirror means. And an objective unit that reaches at least the medium via the objective unit.
【請求項95】 前記基板に取り付けられた少なくとも一つの第1のスペ
ーサ手段を更に含むことを特徴とする請求項94に記載の装置。
95. The apparatus of claim 94, further comprising at least one first spacer means attached to the substrate.
【請求項96】 前記光学素子を含む手段が前記基板を含むことを特徴と
する請求項94に記載の装置。
96. The apparatus of claim 94, wherein the means comprising the optical element comprises the substrate.
【請求項97】 前記基板に対して固定位置に取り付けられた光検出器手
段を更に含むことを特徴とする請求項94に記載の装置。
97. The apparatus of claim 94, further comprising photodetector means mounted in a fixed position with respect to the substrate.
【請求項98】 放出された光と反射された光とを弁別するための手段を
更に含むことを特徴とする請求項94に記載の装置。
98. The apparatus of claim 94, further comprising means for discriminating between emitted light and reflected light.
【請求項99】 第2経路に沿った前記媒体から反射された光を受光して
該反射された光の少なくとも一部を前記光検出器手段に供給する手段を更に含む
ことを特徴とする請求項95に記載の装置。
99. Further comprising means for receiving light reflected from said medium along a second path and supplying at least a portion of said reflected light to said photodetector means. Item 95. The apparatus according to Item 95.
【請求項100】 前記第2経路に沿った光を受光して、第3経路に沿っ
て前記光を反射させる手段を更に含み、前記第3経路が前記媒体の面に対して実
質的に平行であることを特徴とする請求項94に記載の装置。
100. Means for receiving light along the second path and reflecting the light along the third path, the third path being substantially parallel to a surface of the medium. 95. The device of claim 94, wherein
【請求項101】 前記第3経路からの光を前記媒体の回転軸に対して実
質的に平行な第4経路に反射させる手段を更に含むことを特徴とする請求項94
に記載の装置。
101. The method of claim 94, further comprising means for reflecting light from the third path to a fourth path that is substantially parallel to the axis of rotation of the medium.
The device according to.
【請求項102】 前記基板が、シリコンウエハチップ及び可撓性回路基
板から選択されることを特徴とする請求項94に記載の装置。
102. The apparatus of claim 94, wherein the substrate is selected from silicon wafer chips and flexible circuit boards.
【請求項103】 前記可撓性回路基板がポリイミドを含むことを特徴と
する請求項102に記載の装置。
103. The device of claim 102, wherein the flexible circuit board comprises polyimide.
【請求項104】 前記光放出手段が、エッジエミッティングレーザダイ
オード及びVCSELから選択されることを特徴とする請求項94に記載の装置。
104. The apparatus of claim 94, wherein the light emitting means is selected from edge emitting laser diodes and VCSELs.
【請求項105】 可撓性回路基板手段を更に含み、前記基板上の回路が
、前記可撓性回路基板手段の上の回路に接続されることを特徴とする請求項98
に記載の装置。
105. The flexible circuit board means further comprising: a circuit on the board connected to a circuit on the flexible circuit board means.
The device according to.
【請求項106】 前記基板が、第1面に延在する主要面を有し、前記可
撓性回路基板手段の第1部分が、前記第1面に実質的に平行であり、前記可撓性
回路基板手段の少なくとも第2部分が、前記第1面に平行でないことを特徴とす
る請求項105に記載の装置。
106. The substrate has a major surface extending to a first surface, the first portion of the flexible circuit board means being substantially parallel to the first surface and the flexible surface. 106. The apparatus of claim 105, wherein at least a second portion of the sex circuit board means is not parallel to the first surface.
【請求項107】 前記基板が、前記可撓性回路基板手段に設けられた切
り抜き部に少なくとも部分的に配置されることを特徴とする請求項105に記載
の装置。
107. The apparatus of claim 105, wherein the substrate is at least partially disposed in a cutout provided in the flexible circuit board means.
【請求項108】 前記可撓性回路基板手段が、前記基板の少なくとも一
部と熱交換する少なくとも一つの第1熱伝導性コーティングを含むことを特徴と
する請求項105に記載の装置。
108. The apparatus of claim 105, wherein the flexible circuit board means includes at least one first thermally conductive coating that exchanges heat with at least a portion of the substrate.
【請求項109】 光学ヘッドを製造する方法であって、 面を画定する少なくとも第1面を有するシリコンウエハ上に複数の電子回路を
形成するステップと、 少なくとも第1光源が、前記電子回路の少なくとも一部と隣接して配置される
ように、前記シリコンウエハの上に複数の光源を取り付けるステップと、 それぞれが長手方向の軸を有する複数のスペーサバーを配置するステップであ
って、前記各バーが前記ウエハ表面の前記面に対して前記ミラー表面が約45度
の角度となるように複数のミラー表面を画定する、該ステップと、 複数の切り込み線に沿って前記ウエハを切断して、複数のウエハチップを提供
するステップであって、前記ウエハチップの少なくとも一部が、そこに取り付け
られた光源及び前記スペーサバーの少なくとも1つの一部を有し、前記切り込み
線の少なくとも一部が前記スペーサバーの少なくとも一部と交差する、該ステッ
プと、 前記第1光源に出力及び制御信号を供給し、それによって前記光源が光を放出
するステップと、 前記チップ上の前記光源が光を放出している間に、少なくとも一つの第1チッ
プの前記光源に対して少なくとも一つの第1光学部品を位置決めするステップと
を含むことを特徴とする方法。
109. A method of manufacturing an optical head, the method comprising: forming a plurality of electronic circuits on a silicon wafer having at least a first surface defining a surface; and at least a first light source comprising at least the electronic circuit. Mounting a plurality of light sources on the silicon wafer so as to be arranged adjacent to a part, and arranging a plurality of spacer bars each having a longitudinal axis, wherein each bar is Defining a plurality of mirror surfaces such that the mirror surface is at an angle of about 45 degrees with respect to the surface of the wafer surface; and cutting the wafer along a plurality of score lines to provide a plurality of Providing a wafer chip, wherein at least a portion of the wafer chip comprises at least a light source attached thereto and the spacer bar. Two parts, at least a part of the score line intersecting at least a part of the spacer bar, and providing output and control signals to the first light source, whereby the light source emits light. Emitting, and positioning at least one first optical component with respect to the light source of at least one first chip while the light source on the chip emits light. And how to.
【請求項110】 前記第1光学部品が、その上に複数の光学素子が形成
されている光学素子を含む部品であり、前記位置決めするステップが、前記光が
実質的に少なくとも前記光学素子の1つの中央にくるまで、前記第1の光学部品
を移動させることを特徴とする請求項109に記載の方法。
110. The first optical component is a component that includes an optical element having a plurality of optical elements formed thereon, and wherein the step of positioning includes substantially at least one of the optical elements of the light. 110. The method of claim 109, wherein the first optic is moved to one center.
【請求項111】 前記光学ヘッドが、少なくとも1つの光検出器を含み
、前記第1の光学部品が、反射された光を放出する経路を確定するペリスコープ
ブロックであり、前記位置決めするステップが、前記放出軸が前記光検出器に対
して所定の関係となるまで前記第1の光学部品を移動するステップを更に含むこ
とを特徴とする請求項109に記載の方法。
111. The optical head includes at least one photodetector, the first optical component is a periscope block defining a path for emitting reflected light, and the positioning step comprises: 110. The method of claim 109, further comprising moving the first optical component until an emission axis is in a predetermined relationship with the photodetector.
【請求項112】 前記位置決めするステップの間に、対物レンズが前記
第1の光学部品の上に取り付けられることを特徴とする請求項109に記載の方
法。
112. The method of claim 109, wherein an objective lens is mounted over the first optical component during the positioning step.
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