JP2004133249A - Optical deflector and optical pickup to which the optical deflector is applied - Google Patents

Optical deflector and optical pickup to which the optical deflector is applied Download PDF

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JP2004133249A JP2002298587A JP2002298587A JP2004133249A JP 2004133249 A JP2004133249 A JP 2004133249A JP 2002298587 A JP2002298587 A JP 2002298587A JP 2002298587 A JP2002298587 A JP 2002298587A JP 2004133249 A JP2004133249 A JP 2004133249A
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Takayuki Izeki
井関 隆之
Mikio Okumura
奥村 実紀雄
Minoru Oyama
大山 実
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Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the electric power of an optical deflector for deflecting a laser beam etc. <P>SOLUTION: When a mirror body 11 formed with a pair of beam parts 11b and 11c and a mirror part 11d within an outer frame part 11a is attached on a mirror body stand 12, stationary electrodes 13A and 13B are attached along right and left slopes 12a and 12b formed on the mirror body stand 12 and the gap between the mirror part 11d in the mirror body and the stationary electrode 13A or the stationary electrode 13B is set small via an insulating layer 14, as a result, the state of attracting the mirror part 11 in the mirror body 11 along the inclined stationary electrode 13A or the stationary electrode 13B by an extremely small voltage can be maintained and the electric power of the optical deflector 10A can be reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー光などを偏向する光偏向器と、この光偏向器を適用して波長が異なる2種類以上のレーザー光を対物レンズ側に偏向できる光ピックアップとに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
最近の半導体プロセス技術と、最近のマイクロマシン技術とを利用して、シリコン基板を用いてマイクロミラーによる光偏向器が各種の機器に適用されている。この種の光偏向器は、レーザー光などを所望の方向に偏向できるため、レーザービームプリンタやバーコードリーダとか、光ディスクを記録及び/又は再生する光ピックアップなどへの応用が検討されている。
【0003】
上記した光偏向器は、レーザー光などを所望の方向に偏向する際に、例えばX軸方向(又はY軸方向)のみ揺動させる1軸方向揺動型と、X軸方向及びY軸方向に揺動させる2軸方向揺動型とに大別できるが、本発明に係る光偏向器及びこの光偏向器を用いた光ピックアップ装置は1軸方向揺動型を適用しているために、以下、1軸方向揺動型について説明する。
【0004】
ここで、1軸方向揺動型の光偏向器の従来例として、光偏向器のミラー体内に形成したミラー部を低電圧で駆動することができるものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平6−180428号公報(第3−第4頁、図2)
【0006】
図7(a),(b)は従来の光偏向器を説明するために示した平面図,断面図である。図7(a),(b)に示した従来の光偏向器100は、上記した特許文献1(特開平6−180428号公報)に開示されているものであり、ここでは特許文献1を参照して簡略に説明する。
【0007】
図7(a),(b)に示した如く、従来の光偏向器100では、シリコン基板を用いて矩形状のミラー体101内の各部がエッチング加工により薄肉に一体的に形成されている。
【0008】
即ち、ミラー体101内の外周部位に第1の静電吸引部101aとこれと一体に第1の梁101bとが形成され、且つ、第1の静電吸引部101aの内側に第2の静電吸引部101cとこれと一体に第2の梁101dとが形成され、更に、第2の静電吸引部101cの内側にミラー部101eとこれと一体にミラー部の梁101fとが形成されている。この際、ミラー体101内に形成した第1,第2の梁101b,101d及びミラー部の梁101fは一直線上に位置しているので、ミラー体101内に形成したミラー部101eは1軸方向揺動型に構成されている。
【0009】
また、ミラー体101の下方には、ミラー体101を駆動するために複数の駆動電極103〜105を配置した電極基板102と、ミラー体101と電極基板102との間に介装されてミラー体101を支持する支持スペーサ106とが設けられている。
【0010】
上記した電極基板102上には、ミラー体101の第1の静電吸引部101aを駆動するための第1の静電吸引部駆動電極103と、第2の静電吸引部101cを駆動するための第2の静電吸引部駆動電極104と、ミラー部101eを駆動するためのミラー駆動電極105とが外周から内周に向かって左右対称に順に配置されている。
【0011】
次に、上記のように1軸方向揺動型に構成した従来の光偏向器100の動作を説明する。
【0012】
まず、第1の静電吸引部駆動電極103に電圧を印加えると、ミラー体101内に形成した第1の静電吸引部101aが吸引されて、第1の梁101bが変位することで第1の静電吸引部101aが第1の静電吸引部駆動電極103に密着する。この時に、第2の静電吸引部101c及びミラー部101eは、第1の静電吸引部101aと同じだけ変位している。次に、第2の静電吸引部駆動電極104に電圧を印加えると、ミラー体101内に形成した第2の静電吸引部101cが吸引されて、第2の梁101dが変位することで第2の静電吸引部101cが第2の静電吸引部駆動電極104に密着する。この時に、ミラー部101eは、第2の静電吸引部101cと同じだけ変位している。更に、ミラー駆動電極105に電圧を印加えると、ミラー体101内に形成したミラー部101eが吸引されてミラー部の梁101fが変位することでミラー部101eがミラー駆動電極105に密着する。以上のように動作させることにより、ミラー部101eだけを単体で変位させるよりもミラー部101eを低電圧で駆動することができると開示されている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように1軸方向揺動型に構成した従来の光偏向器100によれば、ミラー体101内に形成した第1の静電吸引部101a,第2の静電吸引部101c,ミラー部101eを順に変位させることにより、ミラー部101eだけを単体で変位させるよりもミラー部101eを低電圧で駆動することができるものの、ミラー体101内に第1,第2の梁101b,101d及びミラー部の梁101fを一直線上に形成しなければならず、しかも、ミラー体101内に形成した第1の静電吸引部101a,第2の静電吸引部101c,ミラー部101eと対向して電極基板102上に第1の静電吸引部駆動電極103,第2の静電吸引部駆動電極104,ミラー駆動電極105を配置しなければならないために、従来の光偏向器100の構造が複雑となるなどの問題が生じている。
【0014】
そこで、ミラー体内に形成したミラー部だけを単体で変位させてもミラー部を低電圧で駆動することができる1軸方向揺動型の光偏向器が望まれていると共に、この光偏向器を適用して波長が異なる2種類以上のレーザー光を対物レンズ側に偏向できる光ピックアップも望まれている。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、第1の発明は、外枠部内から一対の梁部を互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、前記一対の梁部間にミラー部を該一対の梁部を中心に揺動可能に形成したミラー体と、
前記ミラー体内に形成した一対の梁部間の裏面と対応した位置に該一対の梁部間に沿った頂点を設定し、この頂点を堺にして一方側に下方に向かう傾斜面を形成し、且つ、他方側に下方に向かう傾斜面又は前記頂点と同じ高さの平坦面を形成し、更に、前記ミラー体の外枠部の裏面を支持するためのミラー体支持面を前記頂点と同じ高さ位置又は該頂点よりも僅かに高い位置に形成したミラー体支持台と、
前記ミラー体支持台に形成した一方側の前記傾斜面上と、他方側の前記傾斜面上又は前記平坦面上とにそれぞれ取り付けた一対の固定電極と、
前記ミラー体内のミラー部と前記一対の固定電極との短絡を防止するために該一対の固定電極上に膜付けした絶縁層と、
前記ミラー体内のミラー部を前記傾斜面上に取り付けた前記固定電極に沿って傾動させるミラー傾動手段と、
前記ミラー体内のミラー部を前記絶縁層を介して前記固定電極側に吸引した状態で保持させるミラー吸引保持手段とを備えたことを特徴とする光偏向器である。
【0016】
また、第2の発明は、上記した第1の発明の光偏向器を適用し、且つ、それぞれ波長が異なるレーザー光を前記光偏向器に向けて選択的に出射するために少なくとも2種類以上の半導体レーザーを備えた光ピックアップであって、
前記光偏向器の前記ミラー体内に形成した前記一対の梁部と前記ミラー部とがベース台に対して45°傾くように前記ミラー体支持台を前記ベース台に取り付けると共に、少なくとも2種類以上の前記半導体レーザーから出射した各レーザー光が45°傾斜した前記ミラー部上で略交わるように各半導体レーザーを前記ベース台に対して平行で該ベース台上の所定の高さ位置に取り付けてなり、
少なくとも2種類以上の前記半導体レーザーから出射した各レーザー光が前記ミラー部で反射した後の各レーザー光の光軸が略一致するように前記ミラー体内のミラー部を揺動させることを特徴とする光偏向器を適用した光ピックアップである。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る光偏向器及びこの光偏向器を適用した光ピックアップの一実施例を図1乃至図6を参照して詳細に説明する。
【0018】
<第1実施例の光偏向器>
図1は本発明に係る第1実施例の光偏向器を説明するための図であり、(a)は外観形状を示した斜視図であり、(b)はミラー体と一対の固定電極とを接続した電源回路を示した断面図である。
【0019】
図1(a)に示した如く、本発明に係る第1実施例の光偏向器10Aでは、ミラー体11が薄い厚みのシリコンなどの材料を用いて形成されている。
【0020】
このミラー体11は、外枠部11a内に一対の梁部11b,11cと、この一対の梁部11b,11cに揺動可能に支持されたミラー部11dとが一体的に形成されている。
【0021】
具体的には、ミラー体11は、外枠部11a内で長手方向の中央部位に一対の梁部11b,11cがそれぞれ内側に向かって幅狭く捩じりバネ性を持って延出され、且つ、一対の梁部11b,11c間にミラー部11dが一対の梁部11b,11cを中心にして図示左右方向に揺動可能に形成されている。この際、ミラー体11内に形成した一対の梁部11b,11cの周辺及びミラー部11dの周辺はエッチング処理により貫通してくりぬかれていると共に、ミラー部11dは上面側が鏡面に形成されている。
【0022】
次に、ミラー体11を支持するためのミラー体支持台12は、上記したミラー体11内に形成した一対の梁部11b,11c間の裏面と対応した位置に一対の梁部11b,11c間に沿った頂点を設定し、この頂点を堺にして一方側(左側)と他方側(右側)とに下方に向かう傾斜面12a,12bが略等辺で左右対称に形成され、且つ、傾斜面12a,12bの各下端部に連接して高さが低い平坦面12c,12dが左右対称に形成され、更に、平坦面12c,12dの両端から上方に向かってミラー体支持面12e,12fが前記した頂点と同じ高さ位置又は該頂点よりも僅かに高い位置で左右対称に形成されている。
【0023】
尚、この第1実施例では、ミラー体支持台12の傾斜面12a,12bを左右対称に傾斜させて形成することで、ミラー体11内のミラー部11dを傾斜面12a,12bに沿って左右対称に揺動させるようにしたが、これに限ることなく、傾斜面12a,12bの各傾斜角を異なって形成すればミラー体11内のミラー部11dも傾斜面12a,12bの各傾斜角に応じて左右に揺動可能である。
【0024】
また、ミラー体支持台12に形成した左右の傾斜面12a,12bには一対の固定電極13A,13Bが取り付けられており、これら一対の固定電極13A,13Bをミラー体11内のミラー部11dに対して接触による短絡を防止するための絶縁層14が少なくとも一対の固定電極13A,13B上に薄く膜付けされている。
【0025】
そして、ミラー体支持台12のミラー体支持面12e,12f上にミラー体11の外枠部11aの裏面を取り付けると、ミラー体11内のミラー部11dは一対の梁部11b,11cを支点として左右に揺動可能に支持される。
【0026】
次に、図1(b)に示した如く、ミラー体11と、ミラー体支持台12の左側の傾斜面12a上に取り付けた固定電極13Aとの間には、スイッチ21A及びミラー傾動用大容量電源22A並びにコンデンサ23Aを直列に接続した大電圧回路E1Aと、スイッチ24A及びミラー吸引保持用小容量電源25Aを直列に接続した小電圧回路E2Aとが並列に接続されている。
【0027】
また、ミラー体11と、ミラー体支持台12の右側の傾斜面12b上に取り付けた固定電極13Bとの間にも、左側と同様に、スイッチ21B及びミラー傾動用大容量電源22B並びにコンデンサ23Bを直列に接続した大電圧回路E1Bと、スイッチSW24B及びミラー吸引保持用小容量電源25Bを直列に接続した小電圧回路E2Bとが並列に接続されている。
【0028】
そして、上記した大電圧回路E1A,E1Bは、ミラー体11内のミラー部11dをミラー体支持台12の傾斜面12a,12b上に取り付けた一対の固定電極13A,13Bに沿って傾動させるミラー傾動手段となっている。また、上記した小電圧回路E2A,E2Bは、ミラー体11内のミラー部11dを絶縁層14を介してミラー体支持台12の傾斜面12a,12b上に取り付けた一対の固定電極13A,13B側に吸引した状態で保持させるミラー吸引保持手段となっている。
【0029】
尚、上記した第1実施例では、ミラー体11と左右の固定電極13A,13Bとの間に、大電圧回路E1A,1Bと、小電圧回路E2A,E2Bとを左右それぞれ2系統切り換え可能に設けたが、これに限定されるものでもなく、左右それぞれ1系統で大電圧と小電圧とを順に印加できる大電圧・小電圧回路構成でも良い。
【0030】
ここで、上記のように構成した本発明に係る第1実施例の光偏向器10Aの動作を説明する。
【0031】
まず、第1実施例の光偏向器10Aが初期状態の時に、ミラー体11内に形成した一対の梁部11b,11cの捩じりバネ性による復元力でミラー部11dはミラー体支持台12上で略水平な姿勢を維持している。
【0032】
次に、ミラー体11内に形成した一対の梁部11b,11cを中心にしてミラー部11dを反時計方向に揺動させる場合には、左側の大電圧回路E1A内のスイッチ21AをON状態にする。これにより、左側の大電圧回路E1A内のミラー傾動用大容量電源22Aを介してコンデンサ23Aに蓄積された電荷が瞬間的に作用して、ミラー体11と左側の固定電極13Aとの間に大電圧が一時的に印加されるので、ミラー体11内のミラー部11dは大電圧印加時の静電力によって絶縁層14を介して左側の固定電極13Aに吸引される。この時、左側の固定電極13Aは絶縁層14によって保護されているために、左側の固定電極13Aはミラー体11内のミラー部11dによって短絡することなく、且つ、絶縁層14がミラー部11dに対してストッパーとなってミラー部11dは傾斜面12a上に取り付けた左側の固定電極13Aに沿って傾動する。
【0033】
そして、ミラー体11内のミラー部11dが左側の固定電極13Aに吸引された後に、小電圧回路E2A内のスイッチ24AをON状態にしてから大電圧回路E1A内のスイッチ21AをOFF状態にすると、ミラー体11と左側の固定電極13Aとの間に小電圧回路E2A内のミラー吸引保持用小容量電源25Aによる小電圧が加えられたままになるので、ミラー体11内のミラー部11dは小電圧印加時の静電力によって絶縁層14を介して左側の固定電極13Aに吸引されたままの状態を保つことができる。
【0034】
尚、ミラー体11内のミラー部11dを反時計方向に揺動させる場合に、上記説明では、大電圧回路E1Aを先に作動させた後に小電圧回路E2Aを作動させているが、これに限ることなく、大電圧回路E1Aと小電圧回路E2Aとを略同時に作動させてミラー部11dが傾動して固定電極13A側に吸引された後に大電圧回路E1AをOFFしても良く、更に、小電圧回路E2Aを先に作動させ後に大電圧回路E1Aを作動させてミラー部11dが傾動して固定電極13A側に吸引された後に大電圧回路E1AをOFFしても良く、いずれの場合でも何等の支障も生じない。
【0035】
更に、この後、ミラー体11内のミラー部11dを元の初期状態に戻すには、小電圧回路E2A内のスイッチ24AをOFF状態に切り換えれば、ミラー体11内に形成した一対の梁部11b,11cの捩じりバネ性による復元力でミラー部11dは初期状態の位置に戻る。
【0036】
一方、ミラー体11内に形成した一対の梁部11b,11cを中心にしてミラー部11dを時計方向に揺動させる場合には、上記とは逆に、右側に設けた大電圧回路E1Bと小電圧回路E2Bとを上記と同様に作動させれば良い。
【0037】
従って、第1実施例の光偏向器10Aでは、ミラー体11内のミラー部11dにレーザー光を照射した際、このレーザー光の反射光路を、ミラー部11dが初期状態の位置と、反時計方向に揺動させた位置と、時計方向に揺動させた位置との3方向に切り換えることができる。
【0038】
ここで、上記した第1実施例の光偏向器10Aにおいて、ミラー体11内のミラー部11dを左側の固定電極13A又は右側の固定電極13Bに吸引する時の各静電力は、ミラー部11dと固定電極13A又は固定電極13Bとの間のギャップの2乗に反比例して大きくなるので、ミラー部11dが傾動後にこのギャップは絶縁層14の膜厚分であるために小電圧印加でも大き静電力が働き、ミラー部11dを静止させることができる。
【0039】
このように、ミラー体支持台12に形成した左右の傾斜面12a,12bに沿って固定電極13A,13Bを取り付け、且つ、ミラー体11内のミラー部11dと固定電極13A又は固定電極13Bとの間のギャップを絶縁層14を介して小さく設定することで、非常に小さな電圧でミラー体11内のミラー部11dを傾斜した固定電極13A又は傾斜した固定電極13Bに沿って吸引したままの状態を保持することができ、第1実施例の光偏向器10Aの小電力化を図ることができる。
【0040】
<第2実施例の光偏向器>
図2は本発明に係る第2実施例の光偏向器を説明するための図であり、(a)は外観形状を示した斜視図であり、(b)はミラー体と一対の固定電極とを接続する電源回路を示した断面図である。
【0041】
図2(a),(b)に示した本発明に係る第2実施例の光偏向器10Bは、先に図1(a),(b)を用いて説明した第1実施例の光偏向器10Aの構成と一部を除いて同様の構成であり、ここでは説明の便宜上、先に第1実施例で示した構成部材に対しては同一の符号を付して必要に応じて適宜説明し、第1実施例と異なる構成部材に新たな符号を付して異なる点を中心にして説明する。
【0042】
図2(a)に示した如く、本発明に係る第2実施例の光偏向器10Bでは、ミラー体11が薄い厚みのシリコンなどの材料を用いて形成されている。
【0043】
このミラー体11は、第1実施例と全く同じ形状であり、外枠部11a内に一対の梁部11b,11cと、この一対の梁部11b,11cに揺動可能に支持されたミラー部11dとが一体的に形成されている。
【0044】
次に、ミラー体11を支持するためのミラー体支持台15は、第1実施例とは形状が一部異なっている。このミラー体支持台15は、ミラー体11内に形成した一対の梁部11b,11c間の裏面と対応した位置に一対の梁部11b,11c間に沿った頂点を設定し、この頂点を堺にして一方側(左側)に下方に向かう傾斜面15aが形成され、且つ、この傾斜面15aに連接して他方側(右側)に平坦面15bが前記した頂点と同じ高さで形成され、且つ、左側の傾斜面15aの下端部に連接して高さが低い平坦面15cが形成され、更に、高さが低い平坦面15cの端から上方に向かってミラー体支持面15dが前記した頂点と同じ高さ位置又は該頂点よりも僅かに高い位置に形成されていると共に、右側で頂点と同じ高さの平坦面15bの右方にミラー体支持面15eが左側のミラー体支持面15dと同じ高さで形成されている。
【0045】
また、ミラー体支持台15に形成した左側の傾斜面15aと、この傾斜面15aに連接した右側の平坦面15bとに一対の固定電極13A,13Bが取り付けられており、これら一対の固定電極13A,13Bをミラー体11内のミラー部11dに対して接触による短絡を防止するための絶縁層14が少なくとも一対の固定電極13A,13B上に薄く膜付けされている。この際、ミラー体支持台15の右方に形成した平坦面15b上に取り付けた固定電極13Bは、ミラー体11内に形成したミラー部11dが電圧を印加しない初期状態と同じ姿勢である時に小電圧を印加することで外部から予期しない振動などが加わってもミラー部11dが揺動することなくしっかりと固定電極13B側に吸引保持されるように必要に応じて設けたものである。
【0046】
そして、ミラー体支持台15のミラー体支持面15d,15e上にミラー体11の外枠部11aの裏面を取り付けると、ミラー体11内のミラー11dは一対の梁部11b,11cを支点として左方に揺動可能に支持される。
【0047】
次に、図2(b)に示した如く、ミラー体11と、ミラー体支持台15の左側の傾斜面15a上に取り付けた固定電極13Aとの間には、第1実施例と同様に、スイッチ21A及びミラー傾動用大容量電源22A並びにコンデンサ23Aを直列に接続した大電圧回路E1Aと、スイッチ24A及びミラー吸引保持用小容量電源25Aを直列に接続した小電圧回路E2Aとが並列に接続されている。
【0048】
また、ミラー体11と、ミラー体支持台15の右側の平坦面15b上に取り付けた固定電極13Bとの間には、第1実施例と異なって大電圧回路E1B(図1)が接続されてなく、スイッチ24B及びミラー吸引保持用小容量電源25Bを直列に接続した小電圧回路E2Bのみが接続されている。
【0049】
尚、上記した第2実施例では、ミラー体11と左側の固定電極13Aとの間に大電圧回路E1Aと、小電圧回路E2Aとを2系統切り換え可能に設けたが、これに限定されるものでもなく、左側に対して1系統で大電圧と小電圧と印加できる大電圧・小電圧回路構成でも良い。
【0050】
ここで、上記のように構成した本発明に係る第2実施例の光偏向器10Bの動作を説明する。
【0051】
まず、第2実施例の光偏向器10Bが初期状態の時に、ミラー体11内に形成した一対の梁部11b,11cの捩じりバネ性による復元力でミラー部11dは、この右端がミラー体支持台15の平坦面15bに取り付けた固定電極13B側の絶縁層14に当接しているために、略水平な姿勢を維持している。
【0052】
次に、ミラー体11内に形成した一対の梁部11b,11cを中心にしてミラー部11dを反時計方向に揺動させる場合には、第1実施例と同様に、左側の大電圧回路E1A内のスイッチ21AをON状態にする。これにより、左側の大電圧回路E1A内のミラー傾動用大容量電源22Aを介してコンデンサ23Aに蓄積された電荷が瞬間的に作用して、ミラー体11と左側の固定電極13Aとの間に大電圧が一時的に印加されるので、ミラー体11内のミラー部11dは大電圧印加時の静電力によって絶縁層14を介して左側の固定電極13Aに吸引される。この時、左側の固定電極13Aは絶縁層14によって保護されているために、左側の固定電極13Aはミラー体11内のミラー部11dによって短絡することなく、且つ、絶縁層14がミラー部11dに対してストッパーとなってミラー部11dは傾斜面15a上に取り付けた左側の固定電極13Aに沿って傾動する。
【0053】
そして、ミラー体11内のミラー部11dが左側の固定電極13Aに吸引された後に、小電圧回路E2A内のスイッチ24AをON状態にしてから大電圧回路E1A内のスイッチ21AをOFF状態とすると、ミラー体11と左側の固定電極13Aとの間に小電圧回路E2A内のミラー吸引保持用小容量電源25Aによる小電圧が加えられたままになるので、ミラー体11内のミラー部11dは小電圧印加時の静電力によって絶縁層14を介して左側の固定電極13Aに吸引されたままの状態を保つことができる。
【0054】
尚、ミラー体11内のミラー部11dを左側に揺動させる場合に、上記説明では、大電圧回路E1Aを先に作動させた後に小電圧回路E2Aを作動させているが、これに限ることなく、大電圧回路E1Aと小電圧回路E2Aとを略同時に作動させてミラー部11dが傾動して固定電極13A側に吸引された後に大電圧回路E1AをOFFしても良く、更に、小電圧回路E2Aを先に作動させ後に大電圧回路E1Aを作動させてミラー部11dが傾動して固定電極13A側に吸引された後に大電圧回路E1AをOFFしても良く、いずれの場合でも何等の支障も生じない。
【0055】
更に、この後、ミラー体11内のミラー部11dを元の初期状態に戻すには、小電圧回路E2A内のスイッチ24AをOFF状態に切り換えれば、ミラー体11内に形成した一対の梁部11b,11cの捩じりバネ性による復元力でミラー部11dは初期状態の位置に戻る。
【0056】
一方、第1実施例と異なって、ミラー体11が初期状態に至っている時に右側の小電圧回路E2Bを作動させてミラー吸引保持用小容量電源25Bによって小電圧をミラー体11と右側の固定電極13Bとの間に加え続けると、静電ギャップは絶縁層14の膜厚分であるので小電圧でもミラー部11dが初期状態と同じ姿勢で右側の固定電極13Bに吸引される。この場合には、外部から予期しない振動などが加わってもミラー部11dは絶縁層14を介して右側の固定電極13B側にしっかりと吸引されて略水平状態を保つことができる。
【0057】
従って、第2実施例の光偏向器10Bでは、ミラー体11内のミラー部11dにレーザー光を照射した際、このレーザー光の反射光路を、ミラー部11dが初期状態の位置又はこの初期状態と略同じ状態で小電圧を印加した位置と、反時計方向に揺動させた位置との2方向に切り換えることができる。
【0058】
上記した第2実施例の光偏向器10Bにおいて、ミラー体11内のミラー部11dを左側の固定電極13A又は右側の固定電極13Bに吸引する各静電力は、ミラー部11dと固定電極13A又は固定電極13Bとの間のギャップの2乗に反比例して大きくなるので、ミラー部11dが傾動後にこのギャップは絶縁層14の膜厚分であるために小電圧印加でも大き静電力が働き、ミラー部11dを静止させることができる。
【0059】
このように、ミラー体支持台15に形成した左側の傾斜面15a及び右側の平坦面15bに沿って固定電極13A及び固定電極13Bを取り付け、且つ、ミラー体11内のミラー部11dと固定電極13A又は固定電極13Bとのギャップを絶縁層14を介して小さく設定することで、非常に小さな電圧でミラー部11dを傾斜した固定電極13A又は平坦な固定電極13Bに沿って吸引したままの状態を保持することができ、第2実施例の光偏向器10Bの小電力化を図ることができると共に、ミラー体11内のミラー部11dを2方向に切り換える時には第1実施例の光偏向器10Aに比べて切り換え制御が簡単となる。
【0060】
<第3実施例の光偏向器>
図3は本発明に係る第3実施例の光偏向器を説明するための図であり、(a)は外観形状を示した斜視図であり、(b)はアクチュエータ駆動回路と、ミラー体と一対の固定電極とを接続した電源回路を示した断面図である。
【0061】
図3(a),(b)に示した本発明に係る第3実施例の光偏向器10Cは、先に図2(a),(b)を用いて説明した第2実施例の光偏向器10Bの構成と一部を除いて同様の構成であり、ここでは説明の便宜上、先に第2実施例で示した構成部材に対しては同一の符号を付して必要に応じて適宜説明し、第2実施例と異なる構成部材に新たな符号を付して異なる点を中心にして説明する。
【0062】
図3(a),(b)に示した本発明に係る第3実施例の光偏向器10Cでは、ミラー体11と、ミラー体11を支持するためのミラー体支持台15と、ミラー体支持台15の傾斜面15a上及び平坦面15b上に取り付けた一対の固定電極13A,13Bと、ミラー体11内に形成したミラー部11dと一対の固定電極13A,13Bとの短絡を防止するための絶縁層14は先に説明した第2実施例と全く同じ構成である。
【0063】
ここで、第3実施例の光偏向器10Cにおいて、第2実施例と異なる点を説明すると、ミラー体11内に形成した一対の梁部11b,11cを中心にしてミラー部11dを反時計方向に揺動させる場合に、第2実施例に設けた大電圧回路E1A(図2)に代えて、位置変位可能なアクチュエーター16を用いている。従って、第3実施例ではアクチュエーター16がミラー体11内のミラー部11dをミラー体支持台15の傾斜面15a上に取り付けた固定電極13Aに沿って傾動させるミラー傾動手段となっている。
【0064】
上記したアクチュエーター16は、ミラー体11の外枠部15a上でミラー体支持台15の傾斜面15a側と対応した側に一端が片持ち状態で取り付けられ、他端がミラー体11内のミラー部11dの左端に接離自在になっている。
【0065】
そして、この第3実施例では、アクチュエーター16として変位可能な圧電素子を用い、スイッチ26とアクチュエーター用電源27とでアクチュエーター駆動回路E3を構成している。
【0066】
尚、アクチュエーター16は圧電素子に限られるものでもなく、この他に、電磁力による変形とか、熱膨張による変形とか、形状合金の変形などを適用した部材を用いても良い。
【0067】
上記したアクチュエーター16を用いた時に、ミラー体11と左側の固定電極13Aとの間にスイッチ28Aと共通のミラー吸引保持用小容量電源29とによる小電圧回路E4Aが設けられ、一方、ミラー体11と右側の固定電極13Bとの間にもスイッチ28Bと共通のミラー吸引保持用小容量電源29とによる小電圧回路E4Bが設けられている。
【0068】
ここで、上記のように構成した本発明に係る第3実施例の光偏向器10Cの動作を説明する。
【0069】
まず、第3実施例の光偏向器10Cが初期状態の時に、ミラー体11内に形成した一対の梁部11b,11cの捩じりバネ性による復元力でミラー部11dは、この右端がミラー体支持台15の平坦面15bに取り付けた固定電極13B側の絶縁層14に当接しているために、略水平な姿勢を維持している。
【0070】
次に、ミラー体11内に形成した一対の梁部11b,11cを中心にしてミラー部11dを反時計方向に揺動させる場合には、第2実施例と異なって、アクチュエーター駆動回路E3内のスイッチ26をON状態にする、これにより、アクチュエーター駆動回路E3内のアクチュエーター用電源27が作動して、アクチュエーター16の他端がミラー体11内のミラー部11dの左端に当接しながら下方に変位するために、ミラー体11内のミラー部11dはミラー体支持台15の傾斜面15a上に沿って取り付けた固定電極13A側に傾動する。
【0071】
そして、ミラー体11内のミラー部11dが左側の固定電極13A側に傾動した後に、小電圧回路E4A内のスイッチ28AをON状態にしてからアクチュエーター駆動回路E3内のスイッチ26をOFF状態とすると、ミラー体11と左側の固定電極13Aとの間に小電圧回路E4A内のミラー吸引保持用小容量電源29による小電圧が加えられたままになるので、ミラー体11内のミラー部11dは小電圧印加時の静電力によって絶縁層14を介して左側の固定電極13Aに吸引されたままの状態を保つことができる。
【0072】
尚、ミラー体11内のミラー部11dを左側に揺動させる場合に、上記説明では、アクチュエーター駆動回路E3を先に作動させた後に小電圧回路E4Aを作動させているが、これに限ることなく、アクチュエーター駆動回路E3と小電圧回路E4Aとを略同時に作動させてミラー部11dが傾動して固定電極13A側に吸引された後にアクチュエーター駆動回路E3をOFFしても良く、更に、小電圧回路E4Aを先に作動させ後にアクチュエーター駆動回路E3を作動させてミラー部11dが傾動して固定電極13A側に吸引された後にアクチュエーター駆動回路E3をOFFしても良く、いずれの場合でも何等の支障も生じない。
【0073】
更に、この後、ミラー体11内のミラー部11dを元の初期状態に戻すには、小電圧回路E4A内のスイッチ28AをOFF状態に切り換えれば、ミラー体11内に形成した一対の梁部11b,11cの捩じりバネ性による復元力でミラー部11dは初期状態の位置に戻る。
【0074】
一方、ミラー体11が初期状態に至っている時に右側の小電圧回路E4Bを作動させてミラー吸引保持用小容量電源29によって小電圧をミラー体11と右側の固定電極13Bとの間に加え続けると、ミラー部11dは初期状態と同じ姿勢で右側の固定電極13Bに吸引される。この場合には、外部から予期しない振動などが加わってもミラー部11dは絶縁層14を介して右側の固定電極13B側にしっかりと吸引されて略水平状態を保つことができる。
【0075】
従って、第3実施例の光偏向器10Cでも、ミラー体11内のミラー部11dにレーザー光を照射した際、このレーザー光の反射光路を、ミラー部11dが初期状態の位置又はこの初期状態と同じ状態で小電圧を印加した位置と、反時計方向に揺動させた位置との2方向に切り換えることができる。
【0076】
上記した第3実施例の光偏向器10Cにおいても、ミラー体11内のミラー部11dを左側の固定電極13A又は右側の固定電極13Bに吸引する各静電力は、ミラー部11dと固定電極13A又は固定電極13Bとの間のギャップの2乗に反比例して大きくなるので、ミラー部11dが傾動後にこのギャップは絶縁層14の膜厚分であるために小電圧印加でも大き静電力が働き、ミラー部11dを静止させることができ、第3実施例の光偏向器10Cの小電力化を図ることができると共に、ミラー体11内のミラー部11dを2方向に切り換える時には第1実施例の光偏向器10Aに比べて切り換え制御が簡単となる。
【0077】
<本発明に係る光偏向器を適用した光ピックアップ>
本発明に係る光偏向器を適用した光ピックアップを説明する前に、この光ピックアップ内に備えた少なくとも2種類以上の半導体レーザーと光ディスクとについて説明する。
【0078】
近年、音声信号,映像信号,データ信号などの各種の情報信号を高密度に記録及び/又は再生できる光ディスクは、光ディスクドライブ内に移動自在に設けた光ピックアップにより信号面上の所望の記録トラックを高速にアクセスできることから多用されている。
【0079】
上記した光ピックアップは、半導体レーザーから出射したレーザー光を対物レンズにより絞り込んでレーザービームを得て、このレーザービームを光ディスクの信号面上の記録トラックにスポッ状に照射し、且つ、信号面の反射膜で反射された戻り光を光センサにより検出して情報信号を再生している。
【0080】
尚、情報信号を光ディスクの信号面上に記録する場合にはレーザーパワーの強い記録用のレーザービームを信号面上に照射して、信号面上に成膜した記録層に情報信号を記録する一方、記録済みの情報信号を再生する場合にはレーザーパワーの弱い再生用のレーザービームを信号面上に照射して情報信号を読み取っている。
【0081】
ところで、光ディスクへの高密度化の要求に伴って、周知のCD(Compact Disc)より高密度なDVD(Digital Versatile Disc)とか、DVDより更に高密度なBlue−Ray Discなどの光ディスクでは、開口数(NA)の大きい対物レンズを使用することで、光ディスクに照射するレーザービームのスポット径を小さくできる。
【0082】
具体的には、周知のCDでは波長が780nmのレーザー光を開口数(NA)=0.45の対物レンズに入射させ、また、DVDでは波長が635nmのレーザー光を開口数(NA)=0.6の対物レンズに入射させ、更に、Blue−Ray Discでは波長が400nm近傍のレーザー光を開口数(NA)=0.7〜0.85の対物レンズに入射させている。
【0083】
この際、光ディスク装置内の光ピックアップを安価に製造するために、CDとDVDとを兼用できる光ピックアップとか、DVDとBlue−Ray Discとを兼用できる光ピックアップとが開発されている。
【0084】
そこで、それぞれ波長が異なるレーザー光を選択的に出射する少なくとも2種類以上の半導体レーザーを光ピックアップ内に備え、少なくとも2種類の半導体レーザーからの各レーザー光を光偏向器のミラー体内に形成したミラー部で対物レンズ側に偏向できるように構成した光デバイスを本出願人は特願2002−243848号(平成14年8月23日出願)にて提案した。
【0085】
本発明では、上記した光デバイスの技術的思想を踏まえた上で、先に説明した第1〜第3実施例の光偏向器を適用して、より具体的な構成による光ピックアップについて図4〜図6を用いて以下順を追って説明する。
【0086】
図4は本発明に係る第1実施例の光偏向器を適用した光ピックアップを説明するための図であり、(a)は外観形状を示した斜視図であり、(b)は2種類の半導体レーザーとミラー体と一対の固定電極とを接続した電源回路を示した断面図、
図5は本発明に係る第2実施例の光偏向器を適用した光ピックアップを説明するための図であり、(a)は外観形状を示した斜視図であり、(b)は2種類の半導体レーザーとミラー体と一対の固定電極とを接続した電源回路を示した断面図、
図6は本発明に係る第3実施例の光偏向器を適用した光ピックアップを説明するための図であり、(a)は外観形状を示した斜視図であり、(b)は2種類の半導体レーザーとミラー体と一対の固定電極とを接続した電源回路を示した断面図である。
【0087】
まず、図4(a)に示した如く、本発明に係る第1実施例の光偏向器10Aを適用した光ピックアップ30Aでは、ベース台31上に所定の高さのレーザー載置台32が取り付けられ、且つ、レーザー載置台32上に波長が異なる2種類のレーザー光を選択的に出射する第1,第2半導体レーザー33,34が載置されていると共に、第1,第2半導体レーザー33,34と対向して第1実施例の光偏向器10Aがベース台31上に取り付けられている。
【0088】
上記した光偏向器10Aは、前述したように、ミラー体11内のミラー部11dにレーザー光を照射した際、このレーザー光の反射光路を、ミラー部11dが初期状態の位置と、反時計方向に揺動させた位置と、時計方向に揺動させた位置との3方向に切り換えることができる。
【0089】
また、光偏向器10Aは、ミラー体支持台12に支持したミラー体11内の一対の梁部11b,11c及びミラー部11dがベース台31に対して45°傾くようにミラー体支持台12のミラー体支持面12e,12fが45°傾斜した状態でミラー体支持台12が形成されており、この状態でミラー体支持台12がベース台31上に取り付けられている。
【0090】
一方、レーザー載置台32上では、第1,第2半導体レーザー33,34からの各レーザー光の光軸がミラー体11内に形成した一対の梁部11b,11cを中心にして左右対称にそれぞれ角度α°を持つように“ハ字状”に載置されており、また、第1,第2半導体レーザー33,34からの各レーザー光の光軸高さは同一で且つ各レーザー光はベース台31に対して平行に出射されている。
【0091】
上記した第1,第2半導体レーザー33,34は、いずれか一方がCD用で他方がDVD用である組み合わせの場合と、いずれか一方がDVD用で他方がBlue−Ray Disc用である組み合わせの場合とがある。
【0092】
更に、ここでの図示を省略するものの、3種類の半導体レーザーを用いる場合もあり、この場合にはCD用の半導体レーザーとDVD用の半導体レーザーとを接近させて一方側とし、且つ、他方側をBlue−Ray Disc用の半導体レーザーとすることも可能である。
【0093】
そして、レーザー載置台32上に“ハ字状”に載置した第1,第2半導体レーザー33,34からの各レーザー光は、ベース台31に対して45°傾斜したミラー体11内のミラー部11d上で一対の梁部11b,11c間の略中間位置の入射点で略交わるように入射した後に反射されている。この際、第1,第2半導体レーザー33,34からの各レーザー光の入射光線及び反射光線と、入射点に立てた法線とがなす角が共に45°で上方に向かって直角に反射できるようにミラー部11dを初期状態から一対の梁部11b,11cを中心に左右にそれぞれ角度α°揺動させている。そして、第1,第2半導体レーザー33,34からの各レーザー光に対してミラー部11dをそれぞれ左右に角度α°揺動させた状態で各レーザー光がミラー部11dで反射した後には各レーザー光の光軸が略一致し、この状態で各レーザー光を上方に設けた対物レンズ35に選択的に入射して、対物レンズ35で絞り込んだ各レーザービームを光ディスクDの信号面にスポット状に照射している。
【0094】
更に、図4(b)に示したように、第1,第2半導体レーザー33,34を選択的に駆動するためのレーザー駆動用電源は、先に第1実施例の光偏向器10Aに設けた小電圧回路E2A,E2B内のミラー吸引保持用小容量電源25A,25Bを共用している。
【0095】
そして、第1,第2半導体レーザー33,34を光ディスクDの種類に対応して選択的に駆動するためには、事前に光ディスクDの種類を判別する必要がある。この際、光ディスクDの種類を判別する方法には、光ディスク装置内にディスク種類判別用の検出器(図示せず)を別に設ける方法と、第1,第2半導体レーザー33,34のうちで波長が長いレーザー光を出射する半導体レーザーを用いて光ディスクDの信号面を再生して光ディスクDの種類を判別する方法とがあるが、いずれの方法を用いても良いものである。
【0096】
ここで、上記した光ピックアップ30Aの動作について説明するが、ミラー体11の揺動動作は第1実施例の光偏向器10Aで述べているので詳述を省略する。
【0097】
上記した光ピックアップ30Aが初期状態の時には、ミラー体11内の一対の梁部11b,11c及びミラー部11dがベース台31に対して45°傾いて静止している。
【0098】
この後、光ディスクDの種類を判別する。この実施例では、第1,第2半導体レーザー33,34のうちで波長が長いレーザー光を出射する半導体レーザーを用いて光ディスクDの信号面を再生して光ディスクDの種類を判別しており、このために例えば第2半導体レーザー34側を波長(780nm)が長いCD用として予め設定し、且つ、第1半導体レーザー33側を波長(635nm)が短いDVD用として予め設定している。
【0099】
ここで、光ディスクDの種類を判別するために、第2半導体レーザー34側に接続した大電圧回路E1Bと小電圧回路E2Bとを先に作動させて、ミラー体11内のミラー部11dを一対の梁部11b,11cを中心に初期状態から時計方向にα°揺動させて、ミラー部11dを固定電極13B側に吸引保持させる。この時に、小電圧回路E2Bを作動させることで、小電圧回路E2B内のミラー吸引保持用小容量電源25Bで第2半導体レーザー34を駆動している。そして、第2半導体レーザー34により光ディスクDがCDであると判別された場合にはそのまま続けてCDを再生する。
【0100】
一方、第2半導体レーザー34により光ディスクDがDVDであると判別された場合には、第2半導体レーザー34側に接続した小電圧回路E2BをOFFして、第1半導体レーザー33側に接続した大電圧回路E1Bと小電圧回路E2Bとを作動させれば、ミラー体11内のミラー部11dが初期位置に戻った後に一対の梁部11b,11cを中心に反時計方向に角度α°揺動する。この時にも、小電圧回路E2Aを作動させることで、小電圧回路E2A内のミラー吸引保持用小容量電源25Aで第1半導体レーザー33を駆動し、DVDを再生している。
【0101】
次に、図5(a)に示した如く、本発明に係る第2実施例の光偏向器10Bを適用した光ピックアップ30Bでは、ベース台31上に所定の高さのレーザー載置台32が取り付けられ、且つ、レーザー載置台32上に波長が異なる2種類のレーザー光を選択的に出射する第1,第2半導体レーザー33,34が載置されていると共に、第1,第2半導体レーザー33,34と対向して第2実施例の光偏向器10Bがベース台31上に取り付けられている。
【0102】
上記した光偏向器10Bは、前述したように、ミラー体11内のミラー部11dにレーザー光を照射した際、このレーザー光の反射光路を、ミラー部11dが初期状態の位置と、反時計方向に揺動させた位置との2方向に切り換えることができる。
【0103】
また、光偏向器10Bは、ミラー体支持台15に支持したミラー体11内の一対の梁部11b,11c及びミラー部11dがベース台31に対して45°傾くようにミラー体支持台15のミラー体支持面15d,15eが45°傾斜した状態でミラー体支持台15が形成されており、この状態でミラー体支持台15がベース台31上に取り付けられている。
【0104】
一方、レーザー載置台32上では、第1半導体レーザー33がミラー体11内に形成した一対の梁部11b,11cに対して左側に角度β°を持つように載置され、且つ、第2半導体レーザー34が一対の梁部11b,11cに対して角度0°を持つように載置されており、また、第1,第2半導体レーザー33,34からの各レーザー光の光軸高さは同一で且つ各レーザー光はベース台31に対して平行に出射されている。
【0105】
上記した第1,第2半導体レーザー33,34は、いずれか一方がCD用で他方がDVD用である組み合わせの場合と、いずれか一方がDVD用で他方がBlue−Ray Disc用である組み合わせの場合とがある。
【0106】
更に、ここでも図示を省略するものの、3種類の半導体レーザーを用いる場合もあり、この場合にはCD用の半導体レーザーとDVD用の半導体レーザーとを接近させて一方側とし、且つ、他方側をBlue−Ray Disc用の半導体レーザーとすることも可能である。
【0107】
そして、レーザー載置台32上に載置した第1,第2半導体レーザー33,34からの各レーザー光は、ベース台31に対して45°傾斜したミラー体11内のミラー部11d上で一対の梁部11b,11c間の略中間位置の入射点で略交わるように入射した後に反射されている。この際、ミラー体11内のミラー部11dが初期状態に至っている時にこのミラー部11dに対して第2半導体レーザー34からのレーザー光の入射光線及び反射光線と、入射点に立てた法線とがなす角は共に45°で上方に向かって直角に反射するようになっている。一方、第1半導体レーザー33からのレーザー光の入射光線及び反射光線と、入射点に立てた法線とがなす角が共に45°で上方に向かって直角に反射できるようにミラー部11dを初期状態から一対の梁部11b,11cを中心に左側に角度β°揺動させている。
【0108】
そして、第1半導体レーザー33からのレーザー光に対してはミラー部11dを左側に角度β°揺動させており、一方、第2半導体レーザー34からのレーザー光に対してはミラー部11dを初期状態に維持したままの状態としている。この際、第1,第2半導体レーザー33,34からの各レーザー光がミラー部11dで反射した後には各レーザー光の光軸が略一致し、この状態で各レーザー光を上方に設けた対物レンズ35に選択的に入射して、対物レンズ35で絞り込んだ各レーザービームを光ディスクDの信号面にスポット状に照射している。
【0109】
更に、図5(b)に示したように、第1,第2半導体レーザー33,34を選択的に駆動するためのレーザー駆動用電源は、先に第2実施例の光偏向器10Bに設けた小電圧回路E2A,E2B内のミラー吸引保持用小容量電源25A,25Bを共用している。
【0110】
ここで、上記した光ピックアップ30Bの動作について説明するが、ミラー体11の揺動動作は第2実施例の光偏向器10Bで述べているので詳述を省略する。
【0111】
上記した光ピックアップ30Bが初期状態の時には、ミラー体11内の一対の梁部11b,11c及びミラー部11dがベース台31に対して45°傾いて静止している。
【0112】
この後、光ディスクDの種類を判別する。この実施例では、第1,第2半導体レーザー33,34のうちで波長が長いレーザー光を出射する半導体レーザーを用いて光ディスクDの信号面を再生して光ディスクDの種類を判別しており、このために例えば第2半導体レーザー34側を例えば波長(780nm)が長いCD用として予め設定し、且つ、第1半導体レーザー33側を例えば波長(635nm)が短いDVD用として予め設定している。
【0113】
ここで、光ディスクDの種類を判別するために、第2半導体レーザー34側に接続したと小電圧回路E2Bを作動させて、ミラー体11内のミラー部11dを初期状態の位置で固定電極13B側にしっかりと吸引保持させる。この時に、小電圧回路E2Bを作動させることで、小電圧回路E2B内のミラー吸引保持用小容量電源25Bで第2半導体レーザー34を駆動している。そして、第2半導体レーザー34により光ディスクDがCDであると判別された場合にはそのまま続けてCDを再生する。
【0114】
一方、第2半導体レーザー34により光ディスクDがDVDであると判別された場合には、第2半導体レーザー34側に接続した小電圧回路E2BをOFFして、第1半導体レーザー33側に接続した大電圧回路E1Bと小電圧回路E2Bとを作動させれば、ミラー体11内のミラー部11dが初期位置から一対の梁部11b,11cを中心に反時計方向に角度β°だけ揺動する。この時にも、小電圧回路E2Aを作動させることで、小電圧回路E2A内のミラー吸引保持用小容量電源25Aで第1半導体レーザー33を駆動し、DVDを再生している。
【0115】
次に、図6(a)に示した如く、本発明に係る第3実施例の光偏向器10Cを適用した光ピックアップ30Cでは、ベース台31上に所定の高さのレーザー載置台32が取り付けられ、且つ、レーザー載置台32上に波長が異なる2種類のレーザー光を選択的に出射する第1,第2半導体レーザー33,34が載置されていると共に、第1,第2半導体レーザー33,34と対向して第3実施例の光偏向器10Cがベース台31上に取り付けられている。
【0116】
上記した光偏向器10Cも、前述したように、ミラー体11内のミラー部11dにレーザー光を照射した際、このレーザー光の反射光路を、ミラー部11dが初期状態の位置と、反時計方向に揺動させた位置との2方向に切り換えることができる。
【0117】
この光ピックアップ30Cでは、先に説明した光ピックアップ30B中の光偏向器10B(図5)を光偏向器10Cに代えることで、光偏向器10B中で第1半導体レーザー33側に接続した大電圧回路E1Bに代えてアクチュエーター16を用い、且つ、第1,第2半導体レーザー33,34側に接続した小電圧回路E2A,E2Bに代えて小電圧回路E4A,E4Bを用いてミラー吸引保持用小容量電源29で第1,第2半導体レーザー33,34を駆動しており、その他の構成及び第1半導体レーザー33,34のミラー体11への配置関係は光ピックアップ30Bと同じである。このため、光ピックアップ30Cは光ピックアップ30Bと同じように動作するので、詳述を省略する。
【0118】
上記したように第1〜第3実施例の光偏向器10A〜10Cを適用した光ピックアップ30A〜30Cによれば、波長が異なる第1,第2半導体レーザー33,34から選択的に出射された各レーザー光を各光偏向器10A〜10Cのミラー体11内に形成したミラー部11dの揺動により各レーザー光の光軸を略一致させて対物レンズ側に偏向でき、且つ、ミラー部11dを吸引保持するためのミラー吸引保持用小容量電源E2A,E2B又はミラー吸引保持用小容量電源29を第1,第2半導体レーザー33,34のレーザー駆動用電源として共用することで、光ピックアップ30A〜30Cの小電力化を図れると共に部品点数の削減にも寄与できる。
【0119】
【発明の効果】
以上詳述した本発明に係る光偏向器によると、外枠部内から一対の梁部を互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、前記一対の梁部間にミラー部を該一対の梁部を中心に揺動可能に形成したミラー体と、前記ミラー体内に形成した一対の梁部間の裏面と対応した位置に該一対の梁部間に沿った頂点を設定し、この頂点を堺にして一方側に下方に向かう傾斜面を形成し、且つ、他方側に下方に向かう傾斜面又は前記頂点と同じ高さの平坦面を形成し、更に、前記ミラー体の外枠部の裏面を支持するためのミラー体支持面を前記頂点と同じ高さ位置又は該頂点よりも僅かに高い位置によりも僅かに高く形成したミラー体支持台と、前記ミラー体支持台に形成した一方側の前記傾斜面上と、他方側の前記傾斜面上又は前記平坦面上とにそれぞれ取り付けた一対の固定電極と、前記ミラー体内のミラー部と前記一対の固定電極との短絡を防止するために該一対の固定電極上に膜付けした絶縁層と、前記ミラー体内のミラー部を前記傾斜面上に取り付けた前記固定電極に沿って傾動させるミラー傾動手段と、前記ミラー体内のミラー部を前記絶縁層を介して前記固定電極側に吸引した状態で保持させるミラー吸引保持手段とを備えたため、ミラー体内のミラー部と一対の固定電極との間のギャップを絶縁層を介して小さく設定することで、ミラー吸引保持手段により小さな電圧でミラー体内のミラー部を傾斜面上に取り付けた固定電極又平坦面上に取り付けた固定電極に沿って吸引したままの状態を保持することができ、光偏向器の小電力化を図ることができる。
【0120】
また、本発明に係る光偏向器を適用した光ピックアップによれば、それぞれ波長が異なるレーザー光を前記光偏向器に向けて選択的に出射するために少なくとも2種類以上の半導体レーザーを備え、且つ、前記光偏向器の前記ミラー体内に形成した前記一対の梁部と前記ミラー部とがベース台に対して45°傾くように前記ミラー体支持台を前記ベース台に取り付けると共に、少なくとも2種類以上の前記半導体レーザーから出射した各レーザー光が45°傾斜した前記ミラー部上で略交わるように各半導体レーザーを前記ベース台に対して平行で該ベース台上の所定の高さ位置に取り付けてなり、少なくとも2種類以上の前記半導体レーザーから出射した各レーザー光が前記ミラー部で反射した後の各レーザー光の光軸が略一致するように前記ミラー体内のミラー部を揺動させているため、複数の半導体レーザーに対して光偏向器のミラー体内に形成したミラー部を共用できるので、光ピックアップ内のコスト低減に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1実施例の光偏向器を説明するための図であり、(a)は外観形状を示した斜視図であり、(b)はミラー体と一対の固定電極とを接続した電源回路を示した断面図である。
【図2】本発明に係る第2実施例の光偏向器を説明するための図であり、(a)は外観形状を示した斜視図であり、(b)はミラー体と一対の固定電極とを接続する電源回路を示した断面図である。
【図3】本発明に係る第3実施例の光偏向器を説明するための図であり、(a)は外観形状を示した斜視図であり、(b)はアクチュエータ駆動回路と、ミラー体と一対の固定電極とを接続した電源回路を示した断面図である。
【図4】本発明に係る第1実施例の光偏向器を適用した光ピックアップを説明するための図であり、(a)は外観形状を示した斜視図であり、(b)は2種類の半導体レーザーとミラー体と一対の固定電極とを接続した電源回路を示した断面図である。
【図5】本発明に係る第2実施例の光偏向器を適用した光ピックアップを説明するための図であり、(a)は外観形状を示した斜視図であり、(b)は2種類の半導体レーザーとミラー体と一対の固定電極とを接続した電源回路を示した断面図である。
【図6】本発明に係る第3実施例の光偏向器を適用した光ピックアップを説明するための図であり、(a)は外観形状を示した斜視図であり、(b)は2種類の半導体レーザーとミラー体と一対の固定電極とを接続した電源回路を示した断面図である。
【図7】(a),(b)は従来の光偏向器を説明するために示した平面図,断面図である。
【符号の説明】
10A〜10C…第1〜第3実施例の光偏向器、
11…ミラー体、
11a…外枠部、11b,11c…一対の梁部、11d…ミラー部、
12…ミラー体支持台、
12a,12b…傾斜面、12e,12f…ミラー体支持面、
13A,13B…一対の固定電極、
14…絶縁層、
15…ミラー体支持台、
15a…傾斜面、15b…平坦面、15d,15e…ミラー体支持面、
16…アクチュエーター、
22A,22B…ミラー傾動用大容量電源、
25A,25B…ミラー吸引保持用小容量電源、
27…アクチュエーター用電源、
29…ミラー吸引保持用小容量電源、
E1A,E1B…大電圧回路、
E2A,E2B…小電圧回路、
E3…アクチュエーター駆動回路、
E4A,E4B…小電圧回路、
30A〜30C…第1〜第3実施例の光偏向器を適用した光ピックアップ、
31…ベース台、
32…レーザー載置台、
33,34…第1,第2半導体レーザー、
35…対物レンズ、
D…ディスク。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical deflector that deflects laser light and the like, and an optical pickup that can deflect two or more types of laser light having different wavelengths toward an objective lens by applying the optical deflector.
[0002]
[Prior art]
By utilizing recent semiconductor process technology and recent micromachine technology, an optical deflector using a silicon substrate and a micromirror has been applied to various devices. Since this type of optical deflector can deflect a laser beam or the like in a desired direction, application to a laser beam printer, a bar code reader, an optical pickup for recording and / or reproducing an optical disk, and the like are being studied.
[0003]
The above-described optical deflector is, for example, a single-axis swing type that swings only in the X-axis direction (or Y-axis direction) when deflecting a laser beam or the like in a desired direction, and in the X-axis direction and the Y-axis direction. The optical deflector and the optical pickup device using the optical deflector according to the present invention employ a uniaxial oscillating type. The uniaxial swing type will be described.
[0004]
Here, as a conventional example of the one-axis direction swing type optical deflector, there is one that can drive a mirror portion formed in a mirror body of the optical deflector at a low voltage (for example, see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-6-180428 (pages 3 to 4, FIG. 2)
[0006]
FIGS. 7A and 7B are a plan view and a cross-sectional view for explaining a conventional optical deflector. The conventional optical deflector 100 shown in FIGS. 7A and 7B is disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-180428). This will be described briefly.
[0007]
As shown in FIGS. 7A and 7B, in the conventional optical deflector 100, each part in the rectangular mirror body 101 is formed as a thin integral body by etching using a silicon substrate.
[0008]
That is, the first electrostatic attraction portion 101a and the first beam 101b are formed integrally with the outer peripheral portion inside the mirror body 101, and the second static attraction portion 101a is provided inside the first electrostatic attraction portion 101a. An electroattraction unit 101c and a second beam 101d are formed integrally therewith. Further, a mirror unit 101e and a beam 101f of the mirror unit are formed inside the second electrostatic attraction unit 101c. I have. At this time, since the first and second beams 101b and 101d formed in the mirror body 101 and the beam 101f of the mirror part are located on a straight line, the mirror part 101e formed in the mirror body 101 is moved in one axis direction. It is configured as a swing type.
[0009]
Further, below the mirror body 101, an electrode substrate 102 on which a plurality of drive electrodes 103 to 105 are arranged for driving the mirror body 101, and a mirror body interposed between the mirror body 101 and the electrode substrate 102 And a support spacer 106 for supporting the base 101.
[0010]
On the electrode substrate 102, a first electrostatic attraction unit driving electrode 103 for driving the first electrostatic attraction unit 101a of the mirror body 101 and a second electrostatic attraction unit 101c for driving the second electrostatic attraction unit 101c are provided. The second electrostatic attraction unit driving electrode 104 and the mirror driving electrode 105 for driving the mirror unit 101e are sequentially arranged symmetrically from the outer periphery to the inner periphery.
[0011]
Next, the operation of the conventional optical deflector 100 configured as the one-axis swing type as described above will be described.
[0012]
First, when a voltage is applied to the first electrostatic attraction unit driving electrode 103, the first electrostatic attraction unit 101a formed in the mirror body 101 is attracted, and the first beam 101b is displaced, thereby causing the first beam to move. One electrostatic attraction unit 101a is in close contact with the first electrostatic attraction unit driving electrode 103. At this time, the second electrostatic attraction unit 101c and the mirror unit 101e are displaced by the same amount as the first electrostatic attraction unit 101a. Next, when a voltage is applied to the second electrostatic attraction unit driving electrode 104, the second electrostatic attraction unit 101c formed in the mirror body 101 is attracted, and the second beam 101d is displaced. The second electrostatic attraction unit 101c is in close contact with the second electrostatic attraction unit driving electrode 104. At this time, the mirror unit 101e is displaced by the same amount as the second electrostatic suction unit 101c. Further, when a voltage is applied to the mirror driving electrode 105, the mirror part 101e formed in the mirror body 101 is attracted and the beam 101f of the mirror part is displaced, so that the mirror part 101e comes into close contact with the mirror driving electrode 105. It is disclosed that by operating as described above, the mirror unit 101e can be driven at a lower voltage than when the mirror unit 101e alone is displaced alone.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, according to the conventional optical deflector 100 configured as a one-axis swing type as described above, the first electrostatic attraction unit 101a, the second electrostatic attraction unit 101c, and the second electrostatic attraction unit 101c formed in the mirror body 101 are provided. By sequentially displacing the mirror portion 101e, the mirror portion 101e can be driven at a lower voltage than when only the mirror portion 101e is displaced alone, but the first and second beams 101b and 101d are provided inside the mirror body 101. In addition, the beam 101f of the mirror section must be formed in a straight line, and furthermore, it faces the first electrostatic suction section 101a, the second electrostatic suction section 101c, and the mirror section 101e formed in the mirror body 101. Since the first electrostatic attraction unit driving electrode 103, the second electrostatic attraction unit driving electrode 104, and the mirror driving electrode 105 must be arranged on the electrode substrate 102, the conventional optical deflector 1 Structure of 0 is there is a problem, such as the complexity.
[0014]
Therefore, a one-axis direction swing type optical deflector that can drive the mirror portion at a low voltage even if only the mirror portion formed in the mirror body is displaced by itself is desired. There is also a demand for an optical pickup that can deflect two or more types of laser beams having different wavelengths toward the objective lens by applying the same.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above problems, and a first invention is to make a pair of beam portions extend from the inside of the outer frame portion to face each other and extend inward, and to provide a mirror between the pair of beam portions. A mirror body having a portion formed to be swingable about the pair of beam portions;
A vertex along the pair of beam portions is set at a position corresponding to the back surface between the pair of beam portions formed in the mirror body, and the vertex is formed as an inclined surface facing downward on one side, And, on the other side, a downwardly inclined surface or a flat surface having the same height as the apex is formed, and further, a mirror support surface for supporting the back surface of the outer frame portion of the mirror body has the same height as the apex. A mirror body support base formed at a height position or a position slightly higher than the vertex;
On the inclined surface on one side formed on the mirror support, and a pair of fixed electrodes respectively attached to the inclined surface or the flat surface on the other side,
An insulating layer formed on the pair of fixed electrodes to prevent a short circuit between the mirror portion and the pair of fixed electrodes in the mirror body,
Mirror tilting means for tilting a mirror portion in the mirror body along the fixed electrode mounted on the inclined surface,
An optical deflector comprising: mirror suction holding means for holding a mirror portion in the mirror body toward the fixed electrode via the insulating layer while sucking the mirror portion.
[0016]
In a second aspect, the optical deflector of the first aspect described above is applied, and at least two or more types of laser beams having different wavelengths are selectively emitted toward the optical deflector. An optical pickup equipped with a semiconductor laser,
Attaching the mirror support to the base so that the pair of beams and the mirror formed in the mirror of the optical deflector are inclined at 45 ° with respect to the base, and at least two or more types of the mirror support. Each semiconductor laser is attached to a predetermined height position on the base table in parallel with the base table so that each laser beam emitted from the semiconductor laser substantially intersects on the mirror section inclined at 45 °,
At least two types of laser beams emitted from the semiconductor lasers are reflected by the mirror unit, and the mirror unit in the mirror body is swung so that the optical axis of each laser beam substantially coincides. This is an optical pickup to which an optical deflector is applied.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of an optical deflector according to the present invention and an optical pickup to which the optical deflector is applied will be described in detail with reference to FIGS.
[0018]
<Optical deflector of first embodiment>
1A and 1B are diagrams for explaining an optical deflector according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a perspective view showing an external shape, and FIG. 1B is a perspective view showing a mirror body, a pair of fixed electrodes, FIG. 3 is a cross-sectional view showing a power supply circuit to which is connected.
[0019]
As shown in FIG. 1A, in the optical deflector 10A according to the first embodiment of the present invention, the mirror body 11 is formed using a material such as silicon having a small thickness.
[0020]
In the mirror body 11, a pair of beam portions 11b and 11c and a mirror portion 11d swingably supported by the pair of beam portions 11b and 11c are integrally formed in an outer frame portion 11a.
[0021]
Specifically, in the mirror body 11, a pair of beam portions 11b and 11c are each narrowly extended inward at the center portion in the longitudinal direction within the outer frame portion 11a and have a torsion spring property, and A mirror portion 11d is formed between the pair of beam portions 11b and 11c so as to be swingable in the left-right direction in the figure around the pair of beam portions 11b and 11c. At this time, the periphery of the pair of beam portions 11b and 11c and the periphery of the mirror portion 11d formed in the mirror body 11 are penetrated by etching, and the mirror portion 11d has a mirror surface on the upper surface side. .
[0022]
Next, the mirror support 12 for supporting the mirror 11 is provided between the pair of beams 11b and 11c at a position corresponding to the back surface between the pair of beams 11b and 11c formed in the mirror 11 described above. The inclined surfaces 12a and 12b which are directed downward on one side (left side) and the other side (right side) are substantially symmetrically formed on the one side (left side) and the other side (right side). , 12b are connected to the lower ends thereof, and flat surfaces 12c, 12d having a low height are formed bilaterally symmetrically, and mirror support surfaces 12e, 12f are formed from both ends of the flat surfaces 12c, 12d upward. It is formed symmetrically at the same height position as the vertex or at a position slightly higher than the vertex.
[0023]
In the first embodiment, by forming the inclined surfaces 12a and 12b of the mirror body support base 12 so as to be symmetrically inclined, the mirror portion 11d in the mirror body 11 can be moved right and left along the inclined surfaces 12a and 12b. The swinging is performed symmetrically. However, the present invention is not limited to this, and if the inclination angles of the inclined surfaces 12a and 12b are formed differently, the mirror portion 11d in the mirror body 11 also has the inclination angles of the inclined surfaces 12a and 12b. It can swing right and left as needed.
[0024]
A pair of fixed electrodes 13A, 13B is attached to left and right inclined surfaces 12a, 12b formed on the mirror support 12, and the pair of fixed electrodes 13A, 13B are attached to a mirror portion 11d in the mirror body 11. On the other hand, an insulating layer 14 for preventing a short circuit due to contact is thinly formed on at least the pair of fixed electrodes 13A and 13B.
[0025]
Then, when the back surface of the outer frame portion 11a of the mirror body 11 is mounted on the mirror body support surfaces 12e and 12f of the mirror body support base 12, the mirror portion 11d in the mirror body 11 uses the pair of beam portions 11b and 11c as fulcrums. It is swingably supported left and right.
[0026]
Next, as shown in FIG. 1B, a switch 21A and a large mirror tilting capacity are provided between the mirror body 11 and the fixed electrode 13A mounted on the left inclined surface 12a of the mirror body support base 12. A large-voltage circuit E1A in which a power supply 22A and a capacitor 23A are connected in series, and a small-voltage circuit E2A in which a switch 24A and a small-capacity power supply 25A for holding a mirror are connected in series are connected in parallel.
[0027]
Similarly to the left side, a switch 21B, a mirror tilt large-capacity power supply 22B, and a capacitor 23B are also provided between the mirror body 11 and the fixed electrode 13B mounted on the right inclined surface 12b of the mirror body support base 12. A large-voltage circuit E1B connected in series and a small-voltage circuit E2B connected in series with a switch SW24B and a small-capacity power supply 25B for holding and attracting a mirror are connected in parallel.
[0028]
The large voltage circuits E1A and E1B are used to tilt the mirror 11d in the mirror body 11 along a pair of fixed electrodes 13A and 13B mounted on the inclined surfaces 12a and 12b of the mirror support 12. It is a means. In addition, the small voltage circuits E2A and E2B have a pair of fixed electrodes 13A and 13B in which the mirror part 11d in the mirror body 11 is mounted on the inclined surfaces 12a and 12b of the mirror body support base 12 via the insulating layer 14. This is a mirror suction holding means for holding the sample in a sucked state.
[0029]
In the above-described first embodiment, large voltage circuits E1A and 1B and small voltage circuits E2A and E2B are provided between the mirror body 11 and the left and right fixed electrodes 13A and 13B so as to be switchable between left and right systems. However, the present invention is not limited to this, and a large-voltage / small-voltage circuit configuration that can sequentially apply a large voltage and a small voltage to one system on the left and right sides may be used.
[0030]
Here, the operation of the optical deflector 10A according to the first embodiment of the present invention configured as described above will be described.
[0031]
First, when the optical deflector 10A of the first embodiment is in the initial state, the mirror portion 11d is moved by the restoring force of the pair of beam portions 11b and 11c formed in the mirror body 11 due to the torsion spring property. Maintains a substantially horizontal attitude above.
[0032]
Next, when the mirror portion 11d swings counterclockwise about the pair of beam portions 11b and 11c formed in the mirror body 11, the switch 21A in the left large voltage circuit E1A is turned on. I do. As a result, the electric charge accumulated in the capacitor 23A via the mirror tilting large-capacity power supply 22A in the left large voltage circuit E1A instantaneously acts, and a large electric charge is generated between the mirror body 11 and the left fixed electrode 13A. Since a voltage is temporarily applied, the mirror portion 11d in the mirror body 11 is attracted to the fixed electrode 13A on the left side via the insulating layer 14 by an electrostatic force when a large voltage is applied. At this time, since the left fixed electrode 13A is protected by the insulating layer 14, the left fixed electrode 13A is not short-circuited by the mirror section 11d in the mirror body 11, and the insulating layer 14 is connected to the mirror section 11d. On the other hand, as a stopper, the mirror portion 11d tilts along the left fixed electrode 13A mounted on the inclined surface 12a.
[0033]
Then, after the mirror portion 11d in the mirror body 11 is attracted to the left fixed electrode 13A, the switch 24A in the small voltage circuit E2A is turned on and then the switch 21A in the large voltage circuit E1A is turned off. Since a small voltage is applied between the mirror body 11 and the fixed electrode 13A on the left side by the small-capacity power supply 25A for holding and holding the mirror in the small voltage circuit E2A, the mirror portion 11d in the mirror body 11 has a small voltage. The state of being attracted to the fixed electrode 13A on the left side via the insulating layer 14 by the electrostatic force at the time of application can be maintained.
[0034]
In the case where the mirror portion 11d in the mirror body 11 is swung counterclockwise, in the above description, the large voltage circuit E1A is operated first, and then the small voltage circuit E2A is operated. Alternatively, the large voltage circuit E1A and the small voltage circuit E2A may be operated substantially simultaneously to turn off the large voltage circuit E1A after the mirror portion 11d is tilted and attracted to the fixed electrode 13A side. After the circuit E2A is activated first, the large voltage circuit E1A is activated, and the mirror portion 11d is tilted and attracted to the fixed electrode 13A side, and then the large voltage circuit E1A may be turned off. Does not occur.
[0035]
Further, after that, in order to return the mirror portion 11d in the mirror body 11 to the original initial state, the switch 24A in the small voltage circuit E2A is switched to the OFF state, and the pair of beam portions formed in the mirror body 11 is turned off. The mirror portion 11d returns to the initial position by the restoring force due to the torsional spring properties of 11b and 11c.
[0036]
On the other hand, when the mirror portion 11d is swung clockwise about the pair of beam portions 11b and 11c formed in the mirror body 11, the large voltage circuit E1B provided on the right and the small The voltage circuit E2B may be operated in the same manner as described above.
[0037]
Accordingly, in the optical deflector 10A of the first embodiment, when the mirror portion 11d in the mirror body 11 is irradiated with the laser beam, the reflected light path of the laser beam is changed to the position where the mirror portion 11d is in the initial state and the counterclockwise direction. The position can be switched between three directions, i.e., the position that has been swung clockwise and the position that has been swung clockwise.
[0038]
Here, in the optical deflector 10A of the first embodiment described above, each electrostatic force when attracting the mirror portion 11d in the mirror body 11 to the left fixed electrode 13A or the right fixed electrode 13B is equal to the mirror portion 11d. Since the gap increases in inverse proportion to the square of the gap between the fixed electrode 13A and the fixed electrode 13B, the gap is equal to the thickness of the insulating layer 14 after the mirror portion 11d is tilted. Works, and the mirror portion 11d can be stopped.
[0039]
As described above, the fixed electrodes 13A and 13B are attached along the left and right inclined surfaces 12a and 12b formed on the mirror support 12, and the mirror 11d in the mirror body 11 is fixed to the fixed electrode 13A or 13B. By setting the gap between them to be small via the insulating layer 14, the state where the mirror portion 11d in the mirror body 11 is attracted along the inclined fixed electrode 13A or 13B with a very small voltage can be prevented. Therefore, it is possible to reduce the power of the optical deflector 10A of the first embodiment.
[0040]
<Optical Deflector of Second Embodiment>
2A and 2B are views for explaining an optical deflector according to a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is a perspective view showing an external shape, and FIG. 2B is a perspective view showing a mirror body and a pair of fixed electrodes. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a power supply circuit for connecting the power supply.
[0041]
The optical deflector 10B of the second embodiment according to the present invention shown in FIGS. 2A and 2B is a light deflector of the first embodiment described above with reference to FIGS. 1A and 1B. The configuration is the same as that of the container 10A except for a part thereof. Here, for convenience of description, the same reference numerals are given to the same components as those described in the first embodiment, and the description will be appropriately made as necessary. The description of the components different from those of the first embodiment will be mainly given to the differences from the first embodiment.
[0042]
As shown in FIG. 2A, in the optical deflector 10B of the second embodiment according to the present invention, the mirror body 11 is formed using a material such as silicon having a small thickness.
[0043]
The mirror body 11 has exactly the same shape as that of the first embodiment, and includes a pair of beams 11b and 11c in an outer frame portion 11a and a mirror portion swingably supported by the pair of beams 11b and 11c. 11d are integrally formed.
[0044]
Next, a mirror body support 15 for supporting the mirror body 11 is partially different in shape from the first embodiment. The mirror support 15 sets a vertex along the space between the pair of beams 11b and 11c at a position corresponding to the back surface between the pair of beams 11b and 11c formed in the mirror body 11. On one side (left side), a downwardly inclined surface 15a is formed, and on the other side (right side), a flat surface 15b is formed at the same height as the above-mentioned vertex so as to be connected to this inclined surface 15a. A flat surface 15c having a low height is formed so as to be connected to the lower end of the left inclined surface 15a. Further, the mirror body supporting surface 15d extends upward from an end of the flat surface 15c having a low height to the above-mentioned vertex. The mirror support surface 15e is formed at the same height position or at a position slightly higher than the vertex, and on the right side of the flat surface 15b having the same height as the vertex, the mirror support surface 15e is the same as the left mirror support surface 15d. It is formed at a height.
[0045]
A pair of fixed electrodes 13A and 13B are attached to a left inclined surface 15a formed on the mirror support 15 and a right flat surface 15b connected to the inclined surface 15a. , 13B to the mirror portion 11d in the mirror body 11 is prevented from short-circuiting by an insulating layer 14 which is thinly formed on at least the pair of fixed electrodes 13A, 13B. At this time, the fixed electrode 13B mounted on the flat surface 15b formed on the right side of the mirror support 15 is small when the mirror portion 11d formed in the mirror body 11 is in the same posture as the initial state where no voltage is applied. The mirror portion 11d is provided as needed so that the mirror portion 11d is firmly sucked and held on the fixed electrode 13B side without swinging even if unexpected vibration or the like is applied from the outside by applying a voltage.
[0046]
Then, when the back surface of the outer frame portion 11a of the mirror body 11 is mounted on the mirror body support surfaces 15d and 15e of the mirror body support base 15, the mirror 11d in the mirror body 11 moves leftward with the pair of beam portions 11b and 11c as fulcrums. It is supported to be able to swing toward.
[0047]
Next, as shown in FIG. 2B, between the mirror body 11 and the fixed electrode 13A mounted on the left inclined surface 15a of the mirror body support 15, as in the first embodiment, A large-voltage circuit E1A in which a switch 21A, a large-capacity power supply for mirror tilting 22A and a capacitor 23A are connected in series, and a small-voltage circuit E2A in which a switch 24A and a small-capacity power supply 25A for mirror suction holding are connected in series are connected in parallel. ing.
[0048]
Also, unlike the first embodiment, a large voltage circuit E1B (FIG. 1) is connected between the mirror body 11 and the fixed electrode 13B mounted on the right flat surface 15b of the mirror body support base 15. Instead, only the small voltage circuit E2B in which the switch 24B and the small-capacity power supply 25B for mirror suction holding are connected in series is connected.
[0049]
In the above-described second embodiment, the large voltage circuit E1A and the small voltage circuit E2A are provided between the mirror body 11 and the fixed electrode 13A on the left side so that two systems can be switched. However, the present invention is not limited to this. Instead, a large-voltage / small-voltage circuit configuration that can apply a large voltage and a small voltage to the left side by one system may be used.
[0050]
Here, the operation of the optical deflector 10B according to the second embodiment of the present invention configured as described above will be described.
[0051]
First, when the optical deflector 10B of the second embodiment is in the initial state, the right end of the mirror portion 11d is mirrored by the restoring force due to the torsion spring property of the pair of beams 11b and 11c formed in the mirror body 11. Since it is in contact with the insulating layer 14 on the side of the fixed electrode 13B attached to the flat surface 15b of the body supporting base 15, it maintains a substantially horizontal posture.
[0052]
Next, when the mirror portion 11d is swung counterclockwise about the pair of beam portions 11b and 11c formed in the mirror body 11, the large voltage circuit E1A on the left side as in the first embodiment. Switch 21A is turned on. As a result, the electric charge accumulated in the capacitor 23A via the mirror tilting large-capacity power supply 22A in the left large voltage circuit E1A instantaneously acts, and a large electric charge is generated between the mirror body 11 and the left fixed electrode 13A. Since a voltage is temporarily applied, the mirror portion 11d in the mirror body 11 is attracted to the fixed electrode 13A on the left side via the insulating layer 14 by an electrostatic force when a large voltage is applied. At this time, since the left fixed electrode 13A is protected by the insulating layer 14, the left fixed electrode 13A is not short-circuited by the mirror section 11d in the mirror body 11, and the insulating layer 14 is connected to the mirror section 11d. On the other hand, as a stopper, the mirror portion 11d is tilted along the left fixed electrode 13A mounted on the inclined surface 15a.
[0053]
Then, after the mirror portion 11d in the mirror body 11 is attracted to the left fixed electrode 13A, the switch 24A in the small voltage circuit E2A is turned on and then the switch 21A in the large voltage circuit E1A is turned off. Since a small voltage is applied between the mirror body 11 and the fixed electrode 13A on the left side by the small-capacity power supply 25A for holding and holding the mirror in the small voltage circuit E2A, the mirror portion 11d in the mirror body 11 has a small voltage. The state of being attracted to the fixed electrode 13A on the left side via the insulating layer 14 by the electrostatic force at the time of application can be maintained.
[0054]
In the case where the mirror portion 11d in the mirror body 11 is swung to the left, in the above description, the large voltage circuit E1A is activated first, and then the small voltage circuit E2A is activated. However, the present invention is not limited to this. The large voltage circuit E1A may be turned off after the large voltage circuit E1A and the small voltage circuit E2A are operated almost simultaneously to tilt the mirror portion 11d and be attracted to the fixed electrode 13A side. , The large-voltage circuit E1A is operated first, then the large-voltage circuit E1A is operated, and after the mirror portion 11d is tilted and attracted to the fixed electrode 13A side, the large-voltage circuit E1A may be turned off. In any case, any trouble occurs. Absent.
[0055]
Further, after that, in order to return the mirror portion 11d in the mirror body 11 to the original initial state, the switch 24A in the small voltage circuit E2A is switched to the OFF state, and the pair of beam portions formed in the mirror body 11 is turned off. The mirror portion 11d returns to the initial position by the restoring force due to the torsional spring properties of 11b and 11c.
[0056]
On the other hand, unlike the first embodiment, when the mirror body 11 is in the initial state, the small voltage circuit E2B on the right side is operated to apply a small voltage by the small capacity power supply 25B for mirror suction and holding to the mirror body 11 and the right fixed electrode. 13B, the mirror gap is attracted to the right fixed electrode 13B in the same posture as the initial state even with a small voltage because the electrostatic gap is equal to the thickness of the insulating layer 14. In this case, even if unexpected vibrations or the like are applied from the outside, the mirror portion 11d is firmly attracted to the right fixed electrode 13B side via the insulating layer 14 and can be kept substantially horizontal.
[0057]
Therefore, in the optical deflector 10B of the second embodiment, when the mirror part 11d in the mirror body 11 is irradiated with the laser light, the reflected light path of the laser light is changed to the position where the mirror part 11d is in the initial state or the initial state. In almost the same state, it is possible to switch between two directions, that is, the position where the small voltage is applied and the position where the small voltage is swung counterclockwise.
[0058]
In the optical deflector 10B of the second embodiment, each electrostatic force that attracts the mirror portion 11d in the mirror body 11 to the left fixed electrode 13A or the right fixed electrode 13B is applied to the mirror portion 11d and the fixed electrode 13A or fixed. Since the gap increases in inverse proportion to the square of the gap between the electrode 13B and the mirror section 11d, the gap is equal to the thickness of the insulating layer 14 after the tilt of the mirror section 11d. 11d can be stationary.
[0059]
Thus, the fixed electrodes 13A and 13B are attached along the left inclined surface 15a and the right flat surface 15b formed on the mirror support 15, and the mirror 11d and the fixed electrode 13A in the mirror body 11 are attached. Alternatively, the gap with the fixed electrode 13B is set to be small via the insulating layer 14, so that the mirror portion 11d is kept sucked along the inclined fixed electrode 13A or the flat fixed electrode 13B with a very small voltage. The power of the optical deflector 10B of the second embodiment can be reduced, and when the mirror unit 11d in the mirror body 11 is switched in two directions, compared with the optical deflector 10A of the first embodiment. Switching control is simplified.
[0060]
<Optical Deflector of Third Embodiment>
3A and 3B are views for explaining an optical deflector according to a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a perspective view showing an external shape, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a power supply circuit connected to a pair of fixed electrodes.
[0061]
The optical deflector 10C of the third embodiment according to the present invention shown in FIGS. 3A and 3B is a light deflector of the second embodiment described above with reference to FIGS. 2A and 2B. The configuration is the same as that of the container 10B except for a part. Here, for convenience of explanation, the same reference numerals are given to the components shown in the second embodiment, and the description is appropriately made as necessary. In the following, components different from those of the second embodiment will be denoted by new reference numerals, and the description will be focused on the differences.
[0062]
In the optical deflector 10C according to the third embodiment of the present invention shown in FIGS. 3A and 3B, a mirror body 11, a mirror body support base 15 for supporting the mirror body 11, and a mirror body support A pair of fixed electrodes 13A and 13B mounted on the inclined surface 15a and the flat surface 15b of the base 15, and a short circuit between the mirror portion 11d formed in the mirror body 11 and the pair of fixed electrodes 13A and 13B are prevented. The insulating layer 14 has exactly the same configuration as in the second embodiment described above.
[0063]
Here, the difference between the optical deflector 10C of the third embodiment and the second embodiment will be described. The mirror 11d is rotated counterclockwise around a pair of beams 11b and 11c formed in the mirror body 11. In the case of swinging, the actuator 16 capable of position displacement is used instead of the large voltage circuit E1A (FIG. 2) provided in the second embodiment. Therefore, in the third embodiment, the actuator 16 serves as a mirror tilting means for tilting the mirror portion 11d in the mirror body 11 along the fixed electrode 13A mounted on the inclined surface 15a of the mirror support 15.
[0064]
The above-described actuator 16 is mounted on the outer frame portion 15a of the mirror body 11 at one end in a cantilever state on a side corresponding to the inclined surface 15a side of the mirror body support base 15, and the other end is a mirror section in the mirror body 11 The left end of 11d can be freely contacted and separated.
[0065]
In the third embodiment, a displaceable piezoelectric element is used as the actuator 16, and the switch 26 and the actuator power supply 27 constitute an actuator drive circuit E3.
[0066]
Note that the actuator 16 is not limited to the piezoelectric element, and may use a member to which deformation due to electromagnetic force, deformation due to thermal expansion, deformation of a shape alloy, or the like is applied.
[0067]
When the above-described actuator 16 is used, a small voltage circuit E4A is provided between the mirror body 11 and the fixed electrode 13A on the left side by a switch 28A and a common small-capacity power supply 29 for holding and holding the mirror. A small-voltage circuit E4B is also provided between the switch 28B and the common small-capacity power supply 29 for holding and attracting the mirror.
[0068]
Here, the operation of the optical deflector 10C according to the third embodiment of the present invention configured as described above will be described.
[0069]
First, when the optical deflector 10C of the third embodiment is in the initial state, the mirror portion 11d has its right end mirrored by the restoring force due to the torsion spring property of the pair of beams 11b and 11c formed in the mirror body 11. Since it is in contact with the insulating layer 14 on the side of the fixed electrode 13B attached to the flat surface 15b of the body support 15, it maintains a substantially horizontal posture.
[0070]
Next, unlike the second embodiment, when the mirror portion 11d swings counterclockwise about the pair of beam portions 11b and 11c formed in the mirror body 11, unlike the second embodiment, The switch 26 is turned on, whereby the actuator power supply 27 in the actuator drive circuit E3 is operated, and the other end of the actuator 16 is displaced downward while abutting on the left end of the mirror portion 11d in the mirror body 11. Therefore, the mirror portion 11d in the mirror body 11 tilts toward the fixed electrode 13A attached along the inclined surface 15a of the mirror body support base 15.
[0071]
When the switch 28A in the small voltage circuit E4A is turned on after the mirror unit 11d in the mirror body 11 is tilted toward the left fixed electrode 13A, the switch 26 in the actuator drive circuit E3 is turned off. Since a small voltage is applied between the mirror body 11 and the fixed electrode 13A on the left side by the small capacity power supply 29 for holding and holding the mirror in the small voltage circuit E4A, the mirror portion 11d in the mirror body 11 has a small voltage. The state of being attracted to the fixed electrode 13A on the left side via the insulating layer 14 by the electrostatic force at the time of application can be maintained.
[0072]
In the case where the mirror portion 11d in the mirror body 11 is swung to the left, in the above description, the small voltage circuit E4A is operated after the actuator drive circuit E3 is operated first, but the invention is not limited to this. The actuator drive circuit E3 and the small voltage circuit E4A may be operated substantially simultaneously to turn off the actuator drive circuit E3 after the mirror portion 11d is tilted and attracted to the fixed electrode 13A side. The actuator drive circuit E3 may be operated first, and then the actuator drive circuit E3 may be operated to turn off the actuator drive circuit E3 after the mirror portion 11d is tilted and attracted to the fixed electrode 13A side. In any case, any trouble occurs. Absent.
[0073]
Further, after that, in order to return the mirror portion 11d in the mirror body 11 to the original initial state, the switch 28A in the small voltage circuit E4A is switched to the OFF state, and the pair of beam portions formed in the mirror body 11 is turned off. The mirror portion 11d returns to the initial position by the restoring force due to the torsional spring properties of 11b and 11c.
[0074]
On the other hand, when the mirror body 11 is in the initial state, the small voltage circuit E4B on the right side is operated to continuously apply a small voltage between the mirror body 11 and the fixed electrode 13B on the right side by the small-capacity power supply 29 for holding and holding the mirror. The mirror portion 11d is attracted to the right fixed electrode 13B in the same posture as the initial state. In this case, even if unexpected vibrations or the like are applied from the outside, the mirror portion 11d is firmly attracted to the right fixed electrode 13B side via the insulating layer 14 and can be kept substantially horizontal.
[0075]
Therefore, also in the optical deflector 10C of the third embodiment, when the mirror part 11d in the mirror body 11 is irradiated with the laser light, the reflected light path of the laser light is changed to the position where the mirror part 11d is in the initial state or the initial state. In the same state, switching can be made in two directions, a position where a small voltage is applied and a position where the small voltage is swung counterclockwise.
[0076]
Also in the optical deflector 10C of the third embodiment described above, each electrostatic force that attracts the mirror portion 11d in the mirror body 11 to the left fixed electrode 13A or the right fixed electrode 13B is applied to the mirror portion 11d and the fixed electrode 13A or 13A. Since the gap increases in inverse proportion to the square of the gap between the fixed electrode 13B and the mirror section 11d, the gap is equal to the thickness of the insulating layer 14 after the mirror section 11d is tilted. The portion 11d can be stopped, the power of the optical deflector 10C of the third embodiment can be reduced, and when the mirror portion 11d in the mirror body 11 is switched in two directions, the optical deflection of the first embodiment can be performed. Switching control is simpler than that of the device 10A.
[0077]
<Optical pickup to which optical deflector according to the present invention is applied>
Before describing an optical pickup to which the optical deflector according to the present invention is applied, at least two or more types of semiconductor lasers and an optical disk provided in the optical pickup will be described.
[0078]
2. Description of the Related Art In recent years, optical discs capable of recording and / or reproducing various information signals such as audio signals, video signals, and data signals at a high density have been developed by using an optical pickup movably provided in an optical disc drive to set a desired recording track on a signal surface. It is frequently used because it can be accessed at high speed.
[0079]
The above-described optical pickup narrows down a laser beam emitted from a semiconductor laser by an objective lens to obtain a laser beam, irradiates the laser beam in a spot-like manner on a recording track on a signal surface of an optical disc, and reflects the signal surface. The information signal is reproduced by detecting the return light reflected by the film by the optical sensor.
[0080]
When an information signal is recorded on the signal surface of an optical disk, a recording laser beam having a strong laser power is applied to the signal surface to record the information signal on a recording layer formed on the signal surface. When reproducing a recorded information signal, the information signal is read by irradiating a reproduction laser beam having a low laser power onto the signal surface.
[0081]
By the way, with the demand for higher density of optical discs, optical discs such as DVDs (Digital Versatile Discs) having a higher density than known CDs (Compact Discs) and Blue-Ray Discs having a higher density than DVDs have numerical apertures. By using an objective lens having a large (NA), the spot diameter of the laser beam irradiated on the optical disk can be reduced.
[0082]
Specifically, in the case of a well-known CD, a laser beam having a wavelength of 780 nm is made incident on an objective lens having a numerical aperture (NA) = 0.45, and in the case of a DVD, a laser beam having a wavelength of 635 nm is applied with a numerical aperture (NA) = 0. In addition, in the Blue-Ray Disc, laser light having a wavelength of about 400 nm is incident on an objective lens having a numerical aperture (NA) of 0.7 to 0.85.
[0083]
At this time, in order to manufacture an optical pickup in an optical disk device at low cost, an optical pickup that can use both a CD and a DVD or an optical pickup that can also use a DVD and a Blue-Ray Disc have been developed.
[0084]
Therefore, at least two or more types of semiconductor lasers for selectively emitting laser beams having different wavelengths are provided in the optical pickup, and each of the laser beams from the at least two types of semiconductor lasers is formed in the mirror body of the optical deflector. The present applicant has proposed an optical device configured so that it can be deflected to the objective lens side in Japanese Patent Application No. 2002-243848 (filed on August 23, 2002).
[0085]
In the present invention, based on the technical idea of the optical device described above, the optical deflectors of the first to third embodiments described above are applied, and an optical pickup having a more specific configuration is shown in FIGS. The description will be made sequentially with reference to FIG.
[0086]
4A and 4B are views for explaining an optical pickup to which the optical deflector of the first embodiment according to the present invention is applied, wherein FIG. 4A is a perspective view showing an external shape, and FIG. Sectional view showing a power supply circuit connecting a semiconductor laser, a mirror body, and a pair of fixed electrodes,
5A and 5B are views for explaining an optical pickup to which the optical deflector of the second embodiment according to the present invention is applied, wherein FIG. 5A is a perspective view showing an external shape, and FIG. Sectional view showing a power supply circuit connecting a semiconductor laser, a mirror body, and a pair of fixed electrodes,
6A and 6B are views for explaining an optical pickup to which the optical deflector of the third embodiment according to the present invention is applied, wherein FIG. 6A is a perspective view showing an external shape, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a power supply circuit that connects a semiconductor laser, a mirror body, and a pair of fixed electrodes.
[0087]
First, as shown in FIG. 4A, in an optical pickup 30A to which the optical deflector 10A of the first embodiment according to the present invention is applied, a laser mounting table 32 having a predetermined height is mounted on a base table 31. In addition, first and second semiconductor lasers 33 and 34 for selectively emitting two types of laser beams having different wavelengths are mounted on a laser mounting table 32, and the first and second semiconductor lasers 33 and The optical deflector 10 </ b> A of the first embodiment is mounted on the base 31 so as to face the base 34.
[0088]
As described above, when the laser deflector 10A irradiates the mirror part 11d in the mirror body 11 with the laser light, the light deflector 10A moves the reflected light path of the laser light to the position where the mirror part 11d is in the initial state and the counterclockwise direction. The position can be switched between three directions, i.e., the position that has been swung clockwise and the position that has been swung clockwise.
[0089]
Further, the optical deflector 10 </ b> A adjusts the mirror support 12 so that the pair of beams 11 b and 11 c and the mirror 11 d in the mirror 11 supported by the mirror support 12 are inclined by 45 ° with respect to the base 31. The mirror support 12 is formed with the mirror support surfaces 12 e and 12 f inclined at 45 °, and the mirror support 12 is mounted on the base 31 in this state.
[0090]
On the other hand, on the laser mounting table 32, the optical axes of the laser beams from the first and second semiconductor lasers 33 and 34 are respectively symmetrical about the pair of beams 11b and 11c formed in the mirror body 11. The laser beams from the first and second semiconductor lasers 33 and 34 have the same optical axis height and each laser beam has a base angle. The light is emitted parallel to the table 31.
[0091]
The above-described first and second semiconductor lasers 33 and 34 have a combination in which one is for CD and the other is for DVD, and a combination in which one is for DVD and the other is for Blue-Ray Disc. There are cases.
[0092]
Further, although not shown here, three types of semiconductor lasers may be used. In this case, the semiconductor laser for CD and the semiconductor laser for DVD are brought closer to each other, and the other side is used. Can be used as a semiconductor laser for Blue-Ray Disc.
[0093]
The laser beams from the first and second semiconductor lasers 33 and 34 mounted on the laser mounting table 32 in a “C” shape are mirrors in the mirror body 11 inclined at 45 ° with respect to the base table 31. The light is incident on the portion 11d so as to substantially intersect at an incident point at a substantially intermediate position between the pair of beam portions 11b and 11c, and then reflected. At this time, the angle formed by the incident light and reflected light of each laser light from the first and second semiconductor lasers 33 and 34 and the normal formed at the incident point are both 45 ° and can be reflected upward at right angles. As described above, the mirror portion 11d is swung from the initial state to the left and right by an angle α ° about the pair of beam portions 11b and 11c. Then, after each laser beam is reflected by the mirror unit 11d while the mirror unit 11d is swung left and right by an angle α ° with respect to each laser beam from the first and second semiconductor lasers 33 and 34, each laser beam is reflected. The optical axes of the light are substantially coincident. In this state, each laser beam is selectively incident on the objective lens 35 provided above, and each laser beam narrowed down by the objective lens 35 is spot-shaped on the signal surface of the optical disc D. Irradiation.
[0094]
Further, as shown in FIG. 4B, a laser driving power supply for selectively driving the first and second semiconductor lasers 33 and 34 is provided in the optical deflector 10A of the first embodiment first. The small-capacity power supplies 25A and 25B for holding the mirror attraction in the small-voltage circuits E2A and E2B are shared.
[0095]
In order to selectively drive the first and second semiconductor lasers 33 and 34 according to the type of the optical disc D, it is necessary to determine the type of the optical disc D in advance. At this time, the method of determining the type of the optical disk D includes a method of separately providing a disk type determination detector (not shown) in the optical disk device, and the method of determining the wavelength of the first and second semiconductor lasers 33 and 34. There is a method of reproducing the signal surface of the optical disk D using a semiconductor laser that emits a long laser beam to determine the type of the optical disk D, but any method may be used.
[0096]
Here, the operation of the above-described optical pickup 30A will be described. However, since the swing operation of the mirror body 11 has been described in the optical deflector 10A of the first embodiment, the detailed description is omitted.
[0097]
When the optical pickup 30 </ b> A is in the initial state, the pair of beams 11 b and 11 c and the mirror 11 d in the mirror body 11 are stationary at an angle of 45 ° with respect to the base 31.
[0098]
Thereafter, the type of the optical disc D is determined. In this embodiment, the type of the optical disc D is determined by reproducing the signal surface of the optical disc D using a semiconductor laser that emits a laser beam having a longer wavelength among the first and second semiconductor lasers 33 and 34, For this purpose, for example, the side of the second semiconductor laser 34 is preset for a CD having a long wavelength (780 nm), and the side of the first semiconductor laser 33 is preset for a DVD having a short wavelength (635 nm).
[0099]
Here, in order to determine the type of the optical disc D, the large-voltage circuit E1B and the small-voltage circuit E2B connected to the second semiconductor laser 34 are operated first, and the mirror 11d in the mirror body 11 is moved to a pair. The mirror 11d is swung clockwise by α ° from the initial state around the beams 11b and 11c to attract and hold the mirror 11d toward the fixed electrode 13B. At this time, by operating the small voltage circuit E2B, the second semiconductor laser 34 is driven by the mirror suction holding small capacity power supply 25B in the small voltage circuit E2B. When the optical disc D is determined to be a CD by the second semiconductor laser 34, the CD is continuously reproduced.
[0100]
On the other hand, when the optical disc D is determined to be a DVD by the second semiconductor laser 34, the small voltage circuit E2B connected to the second semiconductor laser 34 is turned off, and the large voltage circuit E2B connected to the first semiconductor laser 33 is turned off. By operating the voltage circuit E1B and the small voltage circuit E2B, the mirror 11d in the mirror body 11 swings counterclockwise by an angle α ° around the pair of beams 11b and 11c after returning to the initial position. . Also at this time, by operating the small voltage circuit E2A, the first semiconductor laser 33 is driven by the mirror suction holding small capacity power supply 25A in the small voltage circuit E2A, and the DVD is reproduced.
[0101]
Next, as shown in FIG. 5A, in an optical pickup 30B to which the optical deflector 10B of the second embodiment according to the present invention is applied, a laser mounting table 32 having a predetermined height is mounted on a base table 31. And first and second semiconductor lasers 33 and 34 for selectively emitting two types of laser beams having different wavelengths are mounted on a laser mounting table 32, and the first and second semiconductor lasers 33 are also provided. , 34, the optical deflector 10B of the second embodiment is mounted on the base 31.
[0102]
As described above, when the laser deflector 10B irradiates the mirror part 11d in the mirror body 11 with the laser light, the light deflector 10B moves the reflected light path of the laser light to the position where the mirror part 11d is in the initial state and the counterclockwise direction. Can be switched in two directions.
[0103]
In addition, the optical deflector 10 </ b> B is configured such that the pair of beams 11 b and 11 c and the mirror 11 d in the mirror body 11 supported by the mirror body support 15 are inclined by 45 ° with respect to the base 31. The mirror support 15 is formed with the mirror support surfaces 15d and 15e inclined at 45 °, and the mirror support 15 is mounted on the base 31 in this state.
[0104]
On the other hand, on the laser mounting table 32, the first semiconductor laser 33 is mounted so as to have an angle β ° on the left side with respect to the pair of beam portions 11b and 11c formed in the mirror body 11, and The laser 34 is mounted so as to have an angle of 0 ° with respect to the pair of beams 11b and 11c, and the optical axis heights of the laser beams from the first and second semiconductor lasers 33 and 34 are the same. In addition, each laser beam is emitted in parallel with the base table 31.
[0105]
The above-described first and second semiconductor lasers 33 and 34 have a combination in which one is for CD and the other is for DVD, and a combination in which one is for DVD and the other is for Blue-Ray Disc. There are cases.
[0106]
Further, although not shown here, three types of semiconductor lasers may be used. In this case, the semiconductor laser for CD and the semiconductor laser for DVD are brought closer to each other, and the other side is used. It is also possible to use a semiconductor laser for Blue-Ray Disc.
[0107]
Then, each laser beam from the first and second semiconductor lasers 33 and 34 mounted on the laser mounting table 32 is paired with a pair of mirrors 11 d in the mirror body 11 inclined at 45 ° with respect to the base table 31. The light is reflected after being incident so as to substantially intersect at an incident point at a substantially intermediate position between the beams 11b and 11c. At this time, when the mirror portion 11d in the mirror body 11 has reached the initial state, the incident light and the reflected light of the laser light from the second semiconductor laser 34 with respect to the mirror portion 11d, The angles formed by them are both 45 ° and are reflected upward at right angles. On the other hand, the mirror part 11d is initially set so that the angles formed by the incident light and reflected light of the laser light from the first semiconductor laser 33 and the normal line at the incident point are both 45 ° and can be reflected upward at right angles. From the state, the beam is swung leftward by an angle β ° about the pair of beam portions 11b and 11c.
[0108]
The mirror portion 11d is swung to the left by an angle β ° with respect to the laser light from the first semiconductor laser 33, while the mirror portion 11d is initialized with respect to the laser light from the second semiconductor laser 34. The state is maintained. At this time, after the respective laser beams from the first and second semiconductor lasers 33 and 34 are reflected by the mirror portion 11d, the optical axes of the respective laser beams substantially coincide with each other. Each of the laser beams selectively incident on the lens 35 and squeezed by the objective lens 35 irradiates the signal surface of the optical disc D in a spot shape.
[0109]
Further, as shown in FIG. 5B, a laser driving power supply for selectively driving the first and second semiconductor lasers 33 and 34 is provided in the optical deflector 10B of the second embodiment first. The small-capacity power supplies 25A and 25B for holding the mirror attraction in the small-voltage circuits E2A and E2B are shared.
[0110]
Here, the operation of the above-described optical pickup 30B will be described. However, since the swing operation of the mirror body 11 has been described in the optical deflector 10B of the second embodiment, the detailed description is omitted.
[0111]
When the optical pickup 30 </ b> B is in the initial state, the pair of beams 11 b and 11 c and the mirror 11 d in the mirror body 11 are at rest at an angle of 45 ° with respect to the base 31.
[0112]
Thereafter, the type of the optical disc D is determined. In this embodiment, the type of the optical disc D is determined by reproducing the signal surface of the optical disc D using a semiconductor laser that emits a laser beam having a longer wavelength among the first and second semiconductor lasers 33 and 34, For this purpose, for example, the second semiconductor laser 34 side is preset for a CD having a long wavelength (780 nm), and the first semiconductor laser 33 side is preset for a DVD having a short wavelength (635 nm), for example.
[0113]
Here, in order to determine the type of the optical disc D, the small voltage circuit E2B is operated when it is connected to the second semiconductor laser 34 side, and the mirror portion 11d in the mirror body 11 is moved to the fixed electrode 13B side in the initial position. To hold firmly. At this time, by operating the small voltage circuit E2B, the second semiconductor laser 34 is driven by the mirror suction holding small capacity power supply 25B in the small voltage circuit E2B. When the optical disc D is determined to be a CD by the second semiconductor laser 34, the CD is continuously reproduced.
[0114]
On the other hand, when the optical disc D is determined to be a DVD by the second semiconductor laser 34, the small voltage circuit E2B connected to the second semiconductor laser 34 is turned off, and the large voltage circuit E2B connected to the first semiconductor laser 33 is turned off. When the voltage circuit E1B and the small voltage circuit E2B are operated, the mirror portion 11d in the mirror body 11 swings counterclockwise about the pair of beams 11b and 11c from the initial position by an angle β °. Also at this time, by operating the small voltage circuit E2A, the first semiconductor laser 33 is driven by the mirror suction holding small capacity power supply 25A in the small voltage circuit E2A, and the DVD is reproduced.
[0115]
Next, as shown in FIG. 6A, in an optical pickup 30C to which an optical deflector 10C according to a third embodiment of the present invention is applied, a laser mounting table 32 having a predetermined height is mounted on a base table 31. And first and second semiconductor lasers 33 and 34 for selectively emitting two types of laser beams having different wavelengths are mounted on a laser mounting table 32, and the first and second semiconductor lasers 33 are also provided. The optical deflector 10 </ b> C of the third embodiment is mounted on the base 31 in opposition to the base table 31.
[0116]
When the laser deflector 10C irradiates the mirror part 11d in the mirror body 11 with the laser light as described above, the optical deflector 10C moves the reflected light path of the laser light to the position where the mirror part 11d is in the initial state and the counterclockwise direction. Can be switched in two directions.
[0117]
In the optical pickup 30C, by replacing the optical deflector 10B (FIG. 5) in the optical pickup 30B described above with the optical deflector 10C, a large voltage connected to the first semiconductor laser 33 side in the optical deflector 10B is obtained. Mirror suction holding small capacity using the actuator 16 in place of the circuit E1B and using small voltage circuits E4A and E4B in place of the small voltage circuits E2A and E2B connected to the first and second semiconductor lasers 33 and 34, respectively. The first and second semiconductor lasers 33 and 34 are driven by the power supply 29, and the other configuration and the arrangement of the first semiconductor lasers 33 and 34 on the mirror body 11 are the same as those of the optical pickup 30B. Therefore, the optical pickup 30C operates in the same manner as the optical pickup 30B, and a detailed description thereof will be omitted.
[0118]
As described above, according to the optical pickups 30A to 30C to which the optical deflectors 10A to 10C of the first to third embodiments are applied, light is selectively emitted from the first and second semiconductor lasers 33 and 34 having different wavelengths. Each laser beam can be deflected to the objective lens side by making the optical axis of each laser beam substantially coincident by the swing of the mirror unit 11d formed in the mirror body 11 of each of the optical deflectors 10A to 10C. By using the small-capacity power supply E2A, E2B for mirror suction holding for suction holding or the small-capacity power supply 29 for mirror suction holding as a laser driving power supply for the first and second semiconductor lasers 33, 34, the optical pickups 30A to 30A can be used. The power consumption can be reduced to 30C, and the number of parts can be reduced.
[0119]
【The invention's effect】
According to the optical deflector according to the present invention described in detail above, a pair of beam portions are extended from the inside of the outer frame portion to face each other and extend inward, and a mirror portion is provided between the pair of beam portions. A mirror body formed so as to be able to swing around the portion, and a vertex along the pair of beam portions is set at a position corresponding to the back surface between the pair of beam portions formed in the mirror body. To form a downwardly inclined surface on one side, and to form a downwardly inclined surface or a flat surface having the same height as the apex on the other side, and further form a back surface of an outer frame portion of the mirror body. A mirror support for supporting the mirror support at the same height position as the apex or slightly higher than a position slightly higher than the apex; and a mirror support on one side formed on the mirror support. On the inclined surface and on the other side on the inclined surface or on the flat surface, respectively. A pair of fixed electrodes attached, an insulating layer formed on the pair of fixed electrodes in order to prevent a short circuit between the mirror section in the mirror body and the pair of fixed electrodes, and a mirror section in the mirror body. Mirror tilting means for tilting along the fixed electrode attached on an inclined surface, and mirror suction holding means for holding a mirror portion in the mirror body toward the fixed electrode via the insulating layer while holding the mirror portion. Therefore, by setting a small gap between the mirror part in the mirror body and the pair of fixed electrodes via the insulating layer, the mirror part in the mirror body is fixed on the inclined surface with a small voltage by the mirror suction holding means. It is possible to maintain the state of being sucked along the electrode or the fixed electrode attached on the flat surface, and it is possible to reduce the power of the optical deflector.
[0120]
According to the optical pickup to which the optical deflector according to the present invention is applied, at least two or more types of semiconductor lasers are provided for selectively emitting laser beams having different wavelengths toward the optical deflector, and Attaching the mirror support to the base so that the pair of beams and the mirror formed in the mirror body of the optical deflector are inclined at 45 degrees with respect to the base, and at least two types of the mirror support. Each semiconductor laser is attached to a predetermined height position on the base table in parallel with the base table so that each laser beam emitted from the semiconductor laser substantially intersects on the mirror section inclined at 45 °. The laser beams emitted from at least two or more types of the semiconductor lasers are reflected by the mirror unit so that the optical axes of the respective laser beams substantially coincide with each other. Since the mirror section in the mirror body is oscillated, the mirror section formed in the mirror body of the optical deflector can be shared for a plurality of semiconductor lasers, which can contribute to cost reduction in the optical pickup.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are views for explaining an optical deflector according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a perspective view showing an external shape, and FIG. 1B is a perspective view showing a mirror body and a pair of fixed electrodes. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a power supply circuit connected to the power supply circuit.
FIGS. 2A and 2B are views for explaining an optical deflector according to a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is a perspective view showing an external shape, and FIG. 2B is a mirror body and a pair of fixed electrodes. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a power supply circuit for connecting the power supply and the power supply.
3A and 3B are diagrams for explaining an optical deflector according to a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a perspective view showing an external shape, and FIG. 3B is a perspective view showing an actuator drive circuit and a mirror body. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a power supply circuit that connects the power supply circuit and a pair of fixed electrodes.
FIGS. 4A and 4B are views for explaining an optical pickup to which the optical deflector of the first embodiment according to the present invention is applied, wherein FIG. 4A is a perspective view showing an external shape, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a power supply circuit connecting the semiconductor laser, a mirror body, and a pair of fixed electrodes.
FIGS. 5A and 5B are views for explaining an optical pickup to which the optical deflector of the second embodiment according to the present invention is applied, wherein FIG. 5A is a perspective view showing an external shape, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a power supply circuit connecting the semiconductor laser, a mirror body, and a pair of fixed electrodes.
6A and 6B are views for explaining an optical pickup to which the optical deflector of the third embodiment according to the present invention is applied, wherein FIG. 6A is a perspective view showing an external shape, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a power supply circuit connecting the semiconductor laser, a mirror body, and a pair of fixed electrodes.
FIGS. 7A and 7B are a plan view and a cross-sectional view for explaining a conventional optical deflector.
[Explanation of symbols]
10A to 10C ... the optical deflectors of the first to third embodiments,
11 ... mirror body,
11a: outer frame portion, 11b, 11c: pair of beam portions, 11d: mirror portion,
12 ... Mirror support
12a, 12b: inclined surface, 12e, 12f: mirror body supporting surface,
13A, 13B ... a pair of fixed electrodes,
14 ... insulating layer,
15 ... Mirror support
15a: inclined surface, 15b: flat surface, 15d, 15e: mirror body support surface,
16 ... actuator,
22A, 22B: Large capacity power supply for tilting mirror,
25A, 25B ... small capacity power supply for mirror suction holding
27 ... Power supply for actuator,
29 ... Small capacity power supply for mirror suction holding
E1A, E1B ... large voltage circuit,
E2A, E2B ... small voltage circuit,
E3: Actuator drive circuit,
E4A, E4B: small voltage circuit,
30A to 30C: an optical pickup to which the optical deflector of the first to third embodiments is applied;
31 ... Base stand,
32 ... Laser mounting table,
33, 34 ... first and second semiconductor lasers,
35 ... Objective lens,
D: Disk.

Claims (2)

外枠部内から一対の梁部を互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、前記一対の梁部間にミラー部を該一対の梁部を中心に揺動可能に形成したミラー体と、
前記ミラー体内に形成した一対の梁部間の裏面と対応した位置に該一対の梁部間に沿った頂点を設定し、この頂点を堺にして一方側に下方に向かう傾斜面を形成し、且つ、他方側に下方に向かう傾斜面又は前記頂点と同じ高さの平坦面を形成し、更に、前記ミラー体の外枠部の裏面を支持するためのミラー体支持面を前記頂点と同じ高さ位置又は該頂点よりも僅かに高い位置に形成したミラー体支持台と、
前記ミラー体支持台に形成した一方側の前記傾斜面上と、他方側の前記傾斜面上又は前記平坦面上とにそれぞれ取り付けた一対の固定電極と、
前記ミラー体内のミラー部と前記一対の固定電極との短絡を防止するために該一対の固定電極上に膜付けした絶縁層と、
前記ミラー体内のミラー部を前記傾斜面上に取り付けた前記固定電極に沿って傾動させるミラー傾動手段と、
前記ミラー体内のミラー部を前記絶縁層を介して前記固定電極側に吸引した状態で保持させるミラー吸引保持手段とを備えたことを特徴とする光偏向器。
A mirror body in which a pair of beam portions are extended from the inside of the outer frame portion to face each other and extend inward, and a mirror portion is formed between the pair of beam portions so as to be swingable about the pair of beam portions;
A vertex along the pair of beam portions is set at a position corresponding to the back surface between the pair of beam portions formed in the mirror body, and the vertex is formed as an inclined surface facing downward on one side, And, on the other side, a downwardly inclined surface or a flat surface having the same height as the apex is formed, and further, a mirror support surface for supporting the back surface of the outer frame portion of the mirror body has the same height as the apex. A mirror body support base formed at a height position or a position slightly higher than the vertex;
On the inclined surface on one side formed on the mirror support, and a pair of fixed electrodes respectively attached to the inclined surface or the flat surface on the other side,
An insulating layer formed on the pair of fixed electrodes to prevent a short circuit between the mirror portion and the pair of fixed electrodes in the mirror body,
Mirror tilting means for tilting a mirror portion in the mirror body along the fixed electrode mounted on the inclined surface,
An optical deflector comprising: a mirror suction holding means for holding a mirror portion in the mirror body toward the fixed electrode via the insulating layer while sucking the mirror portion.
請求項1記載の光偏向器を適用し、且つ、それぞれ波長が異なるレーザー光を前記光偏向器に向けて選択的に出射するために少なくとも2種類以上の半導体レーザーを備えた光ピックアップであって、
前記光偏向器の前記ミラー体内に形成した前記一対の梁部と前記ミラー部とがベース台に対して45°傾くように前記ミラー体支持台を前記ベース台に取り付けると共に、少なくとも2種類以上の前記半導体レーザーから出射した各レーザー光が45°傾斜した前記ミラー部上で略交わるように各半導体レーザーを前記ベース台に対して平行で該ベース台上の所定の高さ位置に取り付けてなり、
少なくとも2種類以上の前記半導体レーザーから出射した各レーザー光が前記ミラー部で反射した後の各レーザー光の光軸が略一致するように前記ミラー体内のミラー部を揺動させることを特徴とする光偏向器を適用した光ピックアップ。
An optical pickup comprising the optical deflector according to claim 1 and comprising at least two or more types of semiconductor lasers for selectively emitting laser beams having different wavelengths toward the optical deflector. ,
Attaching the mirror support to the base so that the pair of beams and the mirror formed in the mirror of the optical deflector are inclined at 45 ° with respect to the base, and at least two or more types of the mirror support. Each semiconductor laser is attached to a predetermined height position on the base table in parallel with the base table so that each laser beam emitted from the semiconductor laser substantially intersects on the mirror section inclined at 45 °,
At least two types of laser beams emitted from the semiconductor lasers are reflected by the mirror unit, and the mirror unit in the mirror body is swung so that the optical axis of each laser beam substantially coincides. An optical pickup using an optical deflector.
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CN111217321A (en) * 2020-01-17 2020-06-02 上海芯物科技有限公司 Preparation method of rotating structure and rotating structure

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