JP2864018B2 - 光学ヘッド - Google Patents
光学ヘッドInfo
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- JP2864018B2 JP2864018B2 JP63222750A JP22275088A JP2864018B2 JP 2864018 B2 JP2864018 B2 JP 2864018B2 JP 63222750 A JP63222750 A JP 63222750A JP 22275088 A JP22275088 A JP 22275088A JP 2864018 B2 JP2864018 B2 JP 2864018B2
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- Japan
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- light
- semiconductor laser
- recording medium
- optical head
- package
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
- G11B11/10532—Heads
- G11B11/10541—Heads for reproducing
- G11B11/10543—Heads for reproducing using optical beam of radiation
Landscapes
- Optical Head (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光磁気記録再生装置に用いられる光学ヘッド
の構造に関する。
の構造に関する。
［従来の技術］ 従来の光磁気記録再生装置用の光学ヘッドとしては、
特開昭63−32743号公報、特開昭63−104232号公報にあ
るように回折格子をビームスプリッタとして用いて光学
系をコンパクトにしたものがある。
特開昭63−32743号公報、特開昭63−104232号公報にあ
るように回折格子をビームスプリッタとして用いて光学
系をコンパクトにしたものがある。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、前述の従来の光学ヘッドではコリメータレン
ズ、回折格子がディスクリートに組まれていることか
ら、位置合わせのために筐体が複雑、大型化するという
問題点を有する。そこで本発明はこのような問題点を解
決するもので、その目的とするところは要素の集積化を
進めることによってさらに部品点数を少なくし、小型、
薄型の光学ヘッドを提供するところにある。
ズ、回折格子がディスクリートに組まれていることか
ら、位置合わせのために筐体が複雑、大型化するという
問題点を有する。そこで本発明はこのような問題点を解
決するもので、その目的とするところは要素の集積化を
進めることによってさらに部品点数を少なくし、小型、
薄型の光学ヘッドを提供するところにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明の光学ヘッドは、半導体レーザと、受光素子
と、半導体レーザからの放射光を記録媒体面に集光する
集光光学系と、記録媒体からの反射光を前記受光素子に
導く光分割光学系とを備えたものであって、 半導体レーザと、受光素子と、光分割光学系とをパッ
ケージに内蔵すると共に、光分割光学系は、パッケージ
の窓を兼用しており、当該パッケージは放射光の光軸に
垂直方向の断面形状が偏平形状であり、記録媒体に平行
方向の長さよりも垂直方向の長さの方が短く構成されて
おり、半導体レーザの接合面を光軸に対して垂直方向に
配置することにより、半導体レーザから放射された光線
は、記録媒体に平行な方向に長軸を有する楕円形状の遠
視野像を持っていると共に、記録媒体からの反射光は、
光分割光学系によって、半導体レーザから放射された光
線の長軸方向に分割されて受光素子に導かれることを特
徴とする。
と、半導体レーザからの放射光を記録媒体面に集光する
集光光学系と、記録媒体からの反射光を前記受光素子に
導く光分割光学系とを備えたものであって、 半導体レーザと、受光素子と、光分割光学系とをパッ
ケージに内蔵すると共に、光分割光学系は、パッケージ
の窓を兼用しており、当該パッケージは放射光の光軸に
垂直方向の断面形状が偏平形状であり、記録媒体に平行
方向の長さよりも垂直方向の長さの方が短く構成されて
おり、半導体レーザの接合面を光軸に対して垂直方向に
配置することにより、半導体レーザから放射された光線
は、記録媒体に平行な方向に長軸を有する楕円形状の遠
視野像を持っていると共に、記録媒体からの反射光は、
光分割光学系によって、半導体レーザから放射された光
線の長軸方向に分割されて受光素子に導かれることを特
徴とする。
この場合、偏平形状のパッケージの窓の一面に、半導
体レーザから放射された光線の楕円形状の遠視野像に対
応したコリメータレンズを形成することが望ましい。
体レーザから放射された光線の楕円形状の遠視野像に対
応したコリメータレンズを形成することが望ましい。
さらに、記録媒体に平行な方向に放射され、コリメー
タレンズを通過した半導体レーザからの放射光を、記録
媒体に対して略垂直になるように変換する回折格子から
なるミラーを備えていることが望ましい。
タレンズを通過した半導体レーザからの放射光を、記録
媒体に対して略垂直になるように変換する回折格子から
なるミラーを備えていることが望ましい。
［作用］ 半導体レーザからでた発散光は、透明基板の一方の面
に形成された回折格子レンズに入射し、格子レンズの０
次光が透明基板のもう一方の面に形成されたコリメータ
レンズとしてのフレネルレンズに入射する。半導体レー
ザからの出射光の遠視野像は楕円状であり、この楕円状
の遠視野像を平行光に変換するパターンでフレネルレン
ズを構成すれば、円形フレネルレンズの場合に生じる光
束のけられがなく半導体レーザからの光のパワーを有効
に利用することができるとともに、楕円の長軸方向を記
録媒体に平行に配置することにより、光束を光学ヘッド
の厚み方向に偏平にすることができ、光学ヘッドの薄型
化を可能にする。
に形成された回折格子レンズに入射し、格子レンズの０
次光が透明基板のもう一方の面に形成されたコリメータ
レンズとしてのフレネルレンズに入射する。半導体レー
ザからの出射光の遠視野像は楕円状であり、この楕円状
の遠視野像を平行光に変換するパターンでフレネルレン
ズを構成すれば、円形フレネルレンズの場合に生じる光
束のけられがなく半導体レーザからの光のパワーを有効
に利用することができるとともに、楕円の長軸方向を記
録媒体に平行に配置することにより、光束を光学ヘッド
の厚み方向に偏平にすることができ、光学ヘッドの薄型
化を可能にする。
フレネルレンズによって平行にされた光はミラーでは
ね上げられて対物レンズに入射し記録媒体に集光される
のであるが、楕円状のフレネルレンズによって平行にさ
れた光を円形の対物レンズに入射させるためには、楕円
状の光束を円形の光束に変換する必要があり、そのため
にはブラッグ反射を利用した回折格子で構成されるミラ
ーを用いる。
ね上げられて対物レンズに入射し記録媒体に集光される
のであるが、楕円状のフレネルレンズによって平行にさ
れた光を円形の対物レンズに入射させるためには、楕円
状の光束を円形の光束に変換する必要があり、そのため
にはブラッグ反射を利用した回折格子で構成されるミラ
ーを用いる。
記録媒体からの反射光は、対物レンズ、回折格子ミラ
ー、フレネルレンズと戻って回折格子レンズに入射す
る。回折格子レンズでの１次回折光、−１次回折光の方
向に受光素子を配置し、それぞれの受光素子の前面には
検光子が配置されており、それぞれの透過軸は直交しか
つ半導体レーザの接合方向とは45゜をなしており、記録
媒体の情報による偏光面の回転方向を検出する。
ー、フレネルレンズと戻って回折格子レンズに入射す
る。回折格子レンズでの１次回折光、−１次回折光の方
向に受光素子を配置し、それぞれの受光素子の前面には
検光子が配置されており、それぞれの透過軸は直交しか
つ半導体レーザの接合方向とは45゜をなしており、記録
媒体の情報による偏光面の回転方向を検出する。
格子レンズを、対物レンズに対する記録媒体の遠近に
よって非点収差を発生させるように設計しておけば、受
光素子の一方を４分割しておくことによってフォーカシ
ングエラー信号を得ることができる。また、トラッキン
グエラー信号もプッシュプル法で検出することができ
る。
よって非点収差を発生させるように設計しておけば、受
光素子の一方を４分割しておくことによってフォーカシ
ングエラー信号を得ることができる。また、トラッキン
グエラー信号もプッシュプル法で検出することができ
る。
半導体レーザ、検光子が前面に配置された受光素子を
同一パッケージに配置し、フレネルレンズと回折格子レ
ンズが形成された透明基板をパッケージの窓とすれば、
光学ヘッドの光学系はこのパッケージと回折格子ミラー
と対物レンズだけで構成できることになる。
同一パッケージに配置し、フレネルレンズと回折格子レ
ンズが形成された透明基板をパッケージの窓とすれば、
光学ヘッドの光学系はこのパッケージと回折格子ミラー
と対物レンズだけで構成できることになる。
さらに、受光素子が形成されているSi等の基板上に半
導体レーザを形成し、半導体レーザからの出射光を基板
に対して垂直に出すようにすることによって、光電変換
素子も集積化する事が出来る。
導体レーザを形成し、半導体レーザからの出射光を基板
に対して垂直に出すようにすることによって、光電変換
素子も集積化する事が出来る。
以下、実施例により本発明の詳細を示す。
［実施例］ 実施例１ 第１図は本発明の光学ヘッドの第１の実施例を示す図
で、第１図（ａ）は記録媒体側から見た平面的な構成、
第１図（ｂ）は記録媒体の形成されているディスク基板
も含む主要断面を示している。
で、第１図（ａ）は記録媒体側から見た平面的な構成、
第１図（ｂ）は記録媒体の形成されているディスク基板
も含む主要断面を示している。
半導体レーザ101がヒートシンク102に取り付けられて
おり、その両脇にシート状の偏光板である検光子104a、
104bが前面に接着されているフォトダイオード103a、10
3bが配置されている。
おり、その両脇にシート状の偏光板である検光子104a、
104bが前面に接着されているフォトダイオード103a、10
3bが配置されている。
透明基板であるガラス基板105には、半導体レーザ101
側の面に回折格子レンズ106、もう一方の面にはコリメ
ータレンズとしてのフレネルレンズ107が形成されてお
り、パッケージ119の窓になっている。
側の面に回折格子レンズ106、もう一方の面にはコリメ
ータレンズとしてのフレネルレンズ107が形成されてお
り、パッケージ119の窓になっている。
後で述べるが、フレネルレンズ107は長軸と短軸の長
さの比がおおよそ3:1の楕円形状をしており、従って、
パッケージの、光軸に対して垂直方向の断面形状は長方
形になっている。なお、パッケージの断面形状は長方形
に限らず、偏平なものであればよい。
さの比がおおよそ3:1の楕円形状をしており、従って、
パッケージの、光軸に対して垂直方向の断面形状は長方
形になっている。なお、パッケージの断面形状は長方形
に限らず、偏平なものであればよい。
回折格子レンズ106は、記録媒体112からの戻り光のフ
ォトダイオード103aへの回折光111aに、第２図に示すよ
うに対物レンズ109に対する記録媒体112の遠近によって
非点収差201、202を生じさせるパターンを有している。
第２図は、半導体レーザ101、フォトダイオード103a、1
03bをガラス基板105側からみた図であり、検光子104a、
104bは省いてある。記録媒体112が対物レンズの合焦位
置にあるときにはフォトダイオード上の戻り光の像は最
小錯乱円になる。フォトダイオード103aを第２図のよう
に４分割し、各分割Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄからの出力電圧をＶ
（Ａ）、Ｖ（Ｂ）、Ｖ（Ｃ）、Ｖ（Ｄ）とするとＶ
（Ａ）＋Ｖ（Ｃ）−Ｖ（Ｂ）−Ｖ（Ｄ）からフォーカス
エラー信号を得ることができる。
ォトダイオード103aへの回折光111aに、第２図に示すよ
うに対物レンズ109に対する記録媒体112の遠近によって
非点収差201、202を生じさせるパターンを有している。
第２図は、半導体レーザ101、フォトダイオード103a、1
03bをガラス基板105側からみた図であり、検光子104a、
104bは省いてある。記録媒体112が対物レンズの合焦位
置にあるときにはフォトダイオード上の戻り光の像は最
小錯乱円になる。フォトダイオード103aを第２図のよう
に４分割し、各分割Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄからの出力電圧をＶ
（Ａ）、Ｖ（Ｂ）、Ｖ（Ｃ）、Ｖ（Ｄ）とするとＶ
（Ａ）＋Ｖ（Ｃ）−Ｖ（Ｂ）−Ｖ（Ｄ）からフォーカス
エラー信号を得ることができる。
一方、トラッキングエラー信号を検出する場合は、フ
ォトダイオード103aにおいてＶ（Ａ）−Ｖ（Ｃ）から得
るか、あるいは、もう一方のフォトダイオード103bを第
２図の破線で示したように２分割してその差信号から検
出してもよい。このようにして得られるエラー信号によ
って対物レンズ109がレンズアクチュエータ116によって
駆動され、集光スポット120が常に所望のトラック上お
よび記録媒体面上にあるように制御される。なお、本実
施例ではフォーカスエラー信号を非点収差法によって得
ることを述べたが、回折格子レンズのパターンを変えて
その他の方法、例えばフーコー法などによって得てもよ
い。
ォトダイオード103aにおいてＶ（Ａ）−Ｖ（Ｃ）から得
るか、あるいは、もう一方のフォトダイオード103bを第
２図の破線で示したように２分割してその差信号から検
出してもよい。このようにして得られるエラー信号によ
って対物レンズ109がレンズアクチュエータ116によって
駆動され、集光スポット120が常に所望のトラック上お
よび記録媒体面上にあるように制御される。なお、本実
施例ではフォーカスエラー信号を非点収差法によって得
ることを述べたが、回折格子レンズのパターンを変えて
その他の方法、例えばフーコー法などによって得てもよ
い。
さて、回折格子レンズ106を透過した、半導体レーザ1
01からの発散光110はフレネルレンズ107によって平行光
に変換される。接合型の半導体レーザからの放射光の遠
視野像は接合面に垂直な方向に長軸を持つ楕円状であ
り、第１図（ａ）において半導体レーザ101の接合面を
紙面に垂直に配置し、フレネルレンズ107を第３図のよ
うな楕円状パターンとし、その長軸方向を記録媒体112
に平行に配置してある。
01からの発散光110はフレネルレンズ107によって平行光
に変換される。接合型の半導体レーザからの放射光の遠
視野像は接合面に垂直な方向に長軸を持つ楕円状であ
り、第１図（ａ）において半導体レーザ101の接合面を
紙面に垂直に配置し、フレネルレンズ107を第３図のよ
うな楕円状パターンとし、その長軸方向を記録媒体112
に平行に配置してある。
回折格子レンズ106は、ガラス基板105の一方の面にフ
ォトレジストをコーティングし、格子パターンが描かれ
ているフォトマスクを通して紫外線で露光し、現像後ガ
ラスをエッチングして形成できる。一方、フレネルレン
ズ107は、半導体レーザ101からの発散光を平行光に変換
する干渉パターンを計算し、電子ビームあるいはレーザ
ビームでガラス基板105上にコーティングしたレジスト
に描画して、かつ効率を上げるためにブレーズ化を行
い、このレジストをマスクにしてガラスをエッチングし
て形成できる。なお、回折格子レンズ、フレネルレンズ
のマスターを上記の方法で作り、電鋳法等によってその
形状を写し取ったスタンパを作り、ガラス基板105にコ
ーティングした樹脂にスタンパを押しつけて回折格子レ
ンズ106、フレネルレンズ107の形状を転写してもよい。
ォトレジストをコーティングし、格子パターンが描かれ
ているフォトマスクを通して紫外線で露光し、現像後ガ
ラスをエッチングして形成できる。一方、フレネルレン
ズ107は、半導体レーザ101からの発散光を平行光に変換
する干渉パターンを計算し、電子ビームあるいはレーザ
ビームでガラス基板105上にコーティングしたレジスト
に描画して、かつ効率を上げるためにブレーズ化を行
い、このレジストをマスクにしてガラスをエッチングし
て形成できる。なお、回折格子レンズ、フレネルレンズ
のマスターを上記の方法で作り、電鋳法等によってその
形状を写し取ったスタンパを作り、ガラス基板105にコ
ーティングした樹脂にスタンパを押しつけて回折格子レ
ンズ106、フレネルレンズ107の形状を転写してもよい。
なお、ガラス基板105の半導体レーザ側の面にフレネ
ルレンズ、もう一方の面に回折格子レンズを形成しても
よい。また、透明基板としてはガラス基板に限定される
ものではない。
ルレンズ、もう一方の面に回折格子レンズを形成しても
よい。また、透明基板としてはガラス基板に限定される
ものではない。
フレネルレンズ107によって平行にされた光束の断面
は第４図401に示すように楕円状であり、長軸と短軸の
比は半導体レーザの遠視野像に対応して約3:1である。
第４図に断面を示した回折格子ミラー108では、この楕
円状の光束を対物レンズ109に入射させるために光路を
直角に曲げて、かつ、円形の光束402にする必要があ
り、ブレーズ化された直線状の回折格子が傾きθが約19
゜の斜面に形成されている。この斜面は、くさび状に研
磨したプリズムの一つの面でも良いし、平行平板に回折
格子を形成してこの平行平板を傾けて配置してもよい。
回折格子の周期は約1.3μｍ、ブレーズ角θＢは約26゜
である。回折格子の表面にはAlが蒸着してある。
は第４図401に示すように楕円状であり、長軸と短軸の
比は半導体レーザの遠視野像に対応して約3:1である。
第４図に断面を示した回折格子ミラー108では、この楕
円状の光束を対物レンズ109に入射させるために光路を
直角に曲げて、かつ、円形の光束402にする必要があ
り、ブレーズ化された直線状の回折格子が傾きθが約19
゜の斜面に形成されている。この斜面は、くさび状に研
磨したプリズムの一つの面でも良いし、平行平板に回折
格子を形成してこの平行平板を傾けて配置してもよい。
回折格子の周期は約1.3μｍ、ブレーズ角θＢは約26゜
である。回折格子の表面にはAlが蒸着してある。
回折格子ミラー108で反射された光を、対物レンズ109
によってディスク基板113を通して磁性膜からなる記録
媒体112に集光し、磁界印加手段114で記録媒体への印加
磁界の向きを反転させることによって情報が記録され
る。
によってディスク基板113を通して磁性膜からなる記録
媒体112に集光し、磁界印加手段114で記録媒体への印加
磁界の向きを反転させることによって情報が記録され
る。
一方、情報を再生する場合は、記録媒体からの反射光
の偏光面が、記録されている磁化の向きによって異なる
方向へ回転することを検出する。
の偏光面が、記録されている磁化の向きによって異なる
方向へ回転することを検出する。
対物レンズ109、回折格子ミラー108、フレネルレンズ
107と戻ってきた光は、回折格子レンズ106に入射し、１
次回折光と−１次回折光がそれぞれフォトダイオード10
3a、103bに入射する。
107と戻ってきた光は、回折格子レンズ106に入射し、１
次回折光と−１次回折光がそれぞれフォトダイオード10
3a、103bに入射する。
それぞれのフォトダイオードの前面には検光子104a、
104bが貼付けられている。ガラス基板105側から半導体
レーザ101、検光子104a、104bを見た第５図に示すよう
に、検光子104a、104bの透過軸502は互いに直交し、か
つ、半導体レーザ101の出射光の偏光面501に対してそれ
ぞれ45゜を成している。従って、４分割されているフォ
トダイオード103aの全和信号Ｖ（Ａ）＋Ｖ（Ｂ）＋Ｖ
（Ｃ）＋Ｖ（Ｄ）と、フォトダイオード103bからの信号
の差信号を得ることによって、記録媒体による偏光面50
1の回転の方向を検出できる。フォトダイオード103bが
分割されている場合はその全和信号をフォトダイオード
103aの全和信号から引けばよい。
104bが貼付けられている。ガラス基板105側から半導体
レーザ101、検光子104a、104bを見た第５図に示すよう
に、検光子104a、104bの透過軸502は互いに直交し、か
つ、半導体レーザ101の出射光の偏光面501に対してそれ
ぞれ45゜を成している。従って、４分割されているフォ
トダイオード103aの全和信号Ｖ（Ａ）＋Ｖ（Ｂ）＋Ｖ
（Ｃ）＋Ｖ（Ｄ）と、フォトダイオード103bからの信号
の差信号を得ることによって、記録媒体による偏光面50
1の回転の方向を検出できる。フォトダイオード103bが
分割されている場合はその全和信号をフォトダイオード
103aの全和信号から引けばよい。
以上述べた要素は筐体118内に配置され、所望のトラ
ックへ移動する場合は筐体ごと、図示していないがボイ
スコイルモータなどで移動（121）させる。
ックへ移動する場合は筐体ごと、図示していないがボイ
スコイルモータなどで移動（121）させる。
以上実施例を説明したが、光学ヘッド内を走る光束
が、光学ヘッドの厚み方向に従来の約３分の１になって
おり、光学系を薄型化できるとともに、半導体レーザ、
前面に検光子が配置されたフォトダイオード、回折格子
レンズ及びフレネルレンズが形成されたガラス基板が１
つのパッケージに収められており、光学ヘッドの組み立
てを容易にすることができる。
が、光学ヘッドの厚み方向に従来の約３分の１になって
おり、光学系を薄型化できるとともに、半導体レーザ、
前面に検光子が配置されたフォトダイオード、回折格子
レンズ及びフレネルレンズが形成されたガラス基板が１
つのパッケージに収められており、光学ヘッドの組み立
てを容易にすることができる。
実施例２ 第６図は本発明の光学ヘッドの第２の実施例を示す主
要断面図である。第１の実施例と同じ要素には同じ番号
を付けてある。
要断面図である。第１の実施例と同じ要素には同じ番号
を付けてある。
回折格子ミラー108、対物レンズ109、レンズアクチュ
エータ116が筐体601内に配置されている。筐体601は半
導体レーザ、フォトダイオードなどが含まれるパッケー
ジ119とは分離されている。フレネルレンズ107からは平
行光が回折格子ミラー108に入射するため、所望のトラ
ックへ集光スポット120を移動させるには、パッケージ1
19は固定しておいて、筐体601だけを、図示していない
がボイスコイルモータなどで移動（602）させればよ
い。この場合、移動させるべき重量は実施例１に比べて
パッケージ119に含まれる重さ及び筐体118の分だけ軽く
なるので高速アクセスが可能となる。
エータ116が筐体601内に配置されている。筐体601は半
導体レーザ、フォトダイオードなどが含まれるパッケー
ジ119とは分離されている。フレネルレンズ107からは平
行光が回折格子ミラー108に入射するため、所望のトラ
ックへ集光スポット120を移動させるには、パッケージ1
19は固定しておいて、筐体601だけを、図示していない
がボイスコイルモータなどで移動（602）させればよ
い。この場合、移動させるべき重量は実施例１に比べて
パッケージ119に含まれる重さ及び筐体118の分だけ軽く
なるので高速アクセスが可能となる。
光学的な機能は実施例１と同様であるので説明は省略
する。
する。
実施例３ 第７図は本発明の光学ヘッドの第３の実施例を示すも
のであり、第７図（ａ）は記録媒体側から見た平面的な
構成、第７図（ｂ）は記録媒体の形成されているディス
ク基板も含む主要断面を示している。
のであり、第７図（ａ）は記録媒体側から見た平面的な
構成、第７図（ｂ）は記録媒体の形成されているディス
ク基板も含む主要断面を示している。
実施例１とは、半導体レーザ及びフォトダイオードの
構成だけが異なっているのでその部分だけ説明し、回折
格子レンズ、フレネルレンズ、回折格子ミラー、対物レ
ンズなどの構成、機能は同じであるので説明は省く。実
施例１と同様の要素は実施例１と同じ番号を付けてあ
る。
構成だけが異なっているのでその部分だけ説明し、回折
格子レンズ、フレネルレンズ、回折格子ミラー、対物レ
ンズなどの構成、機能は同じであるので説明は省く。実
施例１と同様の要素は実施例１と同じ番号を付けてあ
る。
フォトダイオード703a、703bがpin接合によって形成
されているSi基板701に半導体レーザ702が直接形成され
ている要素がパッケージ119に収められている。この要
素について第８図によって詳しく説明する。
されているSi基板701に半導体レーザ702が直接形成され
ている要素がパッケージ119に収められている。この要
素について第８図によって詳しく説明する。
Si基板701には、pin接合によってフォトダイオード70
3a、703bが形成されており、フォトダイオード703aは４
つの領域に分割されている。これは実施例１で述べたよ
うに、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号
を得るためである。トラッキングエラー信号を得るため
に、フォトダイオード703bを２分割してもよい。
3a、703bが形成されており、フォトダイオード703aは４
つの領域に分割されている。これは実施例１で述べたよ
うに、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号
を得るためである。トラッキングエラー信号を得るため
に、フォトダイオード703bを２分割してもよい。
Si基板701に化合物半導体の膜を積層した後エッチン
グすることによって半導体レーザ702を形成する。テー
パーエッチングによって45゜の傾きをもつミラー801を
形成し、半導体レーザからの出射光を基板に垂直方向に
反射する。このとき半導体レーザからの出射光の偏光面
の方向は501の方向である。
グすることによって半導体レーザ702を形成する。テー
パーエッチングによって45゜の傾きをもつミラー801を
形成し、半導体レーザからの出射光を基板に垂直方向に
反射する。このとき半導体レーザからの出射光の偏光面
の方向は501の方向である。
半導体レーザ702のミラー801側とは反対の面802には
全反射ミラーを形成し、フォトダイオード703bに光が漏
れないようにする。なお、フォトダイオード703a、703b
を、半導体レーザ702の共振器の延長線上からずらして
配置し、半導体レーザの端面からの光があっても影響を
受けないようにし、そのフォトダイオードの位置に合わ
せて回折格子レンズ106の格子パターンを設計してもよ
い。
全反射ミラーを形成し、フォトダイオード703bに光が漏
れないようにする。なお、フォトダイオード703a、703b
を、半導体レーザ702の共振器の延長線上からずらして
配置し、半導体レーザの端面からの光があっても影響を
受けないようにし、そのフォトダイオードの位置に合わ
せて回折格子レンズ106の格子パターンを設計してもよ
い。
フォトダイオード703a、703bの表面には、第８図では
破線で描いてあるが検光子704a、704bが貼付けてあり、
それぞれの透過軸502を直交し、かつ、半導体レーザ702
からの出射光の偏光面の方向501とはそれぞれ45゜の角
度をなす。この構成による記録媒体からの信号検出法に
ついては実施例１で述べてある。
破線で描いてあるが検光子704a、704bが貼付けてあり、
それぞれの透過軸502を直交し、かつ、半導体レーザ702
からの出射光の偏光面の方向501とはそれぞれ45゜の角
度をなす。この構成による記録媒体からの信号検出法に
ついては実施例１で述べてある。
以上述べたように、半導体レーザとフォトダイオード
を同一基板に形成することにより、パッケージ119に含
まれる要素は、半導体レーザとフォトダイオードを集積
化した光電変換要素と、回折格子レンズ106とフレネル
レンズ107が集積化されたレンズ要素の２点だけにな
る。
を同一基板に形成することにより、パッケージ119に含
まれる要素は、半導体レーザとフォトダイオードを集積
化した光電変換要素と、回折格子レンズ106とフレネル
レンズ107が集積化されたレンズ要素の２点だけにな
る。
なお、半導体レーザを集積化する基板としてはSiに限
定されることなく、化合物半導体基板でもよい。また、
半導体レーザの構造も本実施例の構造に限定されること
なく、基板に垂直方向にその遠視野像が楕円に近い光が
放射されるものであればよい。その際、半導体レーザか
らの放射光の偏光比が小さい場合には、偏光素子を半導
体レーザの前面に挿入して記録媒体へ照射される光の偏
光比を上げてもよい。また、フォトダイオードの前面に
配置される検光子としては、フォトダイオードの表面に
誘電体多層膜を積層したものを用いてもよい。
定されることなく、化合物半導体基板でもよい。また、
半導体レーザの構造も本実施例の構造に限定されること
なく、基板に垂直方向にその遠視野像が楕円に近い光が
放射されるものであればよい。その際、半導体レーザか
らの放射光の偏光比が小さい場合には、偏光素子を半導
体レーザの前面に挿入して記録媒体へ照射される光の偏
光比を上げてもよい。また、フォトダイオードの前面に
配置される検光子としては、フォトダイオードの表面に
誘電体多層膜を積層したものを用いてもよい。
実施例４ 第９図は本発明の光学ヘッドの第４の実施例を示す主
要断面図である。
要断面図である。
半導体レーザとフォトダイオードが実施例３で第８図
を用いて説明したように集積化されているところを除け
ば、実施例２と機能は同じであり、回折格子ミラー10
8、対物レンズ109、レンズアクチュエータ116を含む筐
体601だけをボイスコイルモータで移動（602）させるた
めにアクセス時間を短くできる。
を用いて説明したように集積化されているところを除け
ば、実施例２と機能は同じであり、回折格子ミラー10
8、対物レンズ109、レンズアクチュエータ116を含む筐
体601だけをボイスコイルモータで移動（602）させるた
めにアクセス時間を短くできる。
以上実施例を述べたが、本発明は、検光子を取り除い
てフォトダイオードの配置を変えれば、光磁気記録再生
装置以外の、光を用いて記録あるいは再生を行なう装置
の光学ヘッドにも応用が可能である。
てフォトダイオードの配置を変えれば、光磁気記録再生
装置以外の、光を用いて記録あるいは再生を行なう装置
の光学ヘッドにも応用が可能である。
［発明の効果］ 本発明の光学ヘッドは、 （１）半導体レーザが内蔵されているパッケージの断面
形状が扁平形状であり、この扁平形状の記録媒体面に平
行方向の長さよりも垂直方向の長さのほうが短いので、
光学ヘッド全体を薄くすることができるとともに、この
光学ヘッドを組み込んだ光記録装置の厚みを薄くするこ
とができる。
形状が扁平形状であり、この扁平形状の記録媒体面に平
行方向の長さよりも垂直方向の長さのほうが短いので、
光学ヘッド全体を薄くすることができるとともに、この
光学ヘッドを組み込んだ光記録装置の厚みを薄くするこ
とができる。
（２）パッケージに半導体レーザと受光素子が内蔵され
ているので、光学ヘッドを組み立てる際の部品点数を削
減できる。
ているので、光学ヘッドを組み立てる際の部品点数を削
減できる。
（３）さらに、パッケージに回折格子を備えることによ
って更に部品点数を削減でき、光学ヘッドの組立が容易
になる。
って更に部品点数を削減でき、光学ヘッドの組立が容易
になる。
（４）半導体レーザからの光を記録媒体に平行に放射し
た後回折格子により記録媒体に垂直な方向に光路変換す
るので、光学ヘッドを薄型にできる。
た後回折格子により記録媒体に垂直な方向に光路変換す
るので、光学ヘッドを薄型にできる。
第１図は、本発明の光学ヘッドの第１の実施例を示す図
で、第１図（ａ）は記録媒体側から見た主要構成図、第
１図（ｂ）は記録媒体の形成されているディスク基板も
含む主要断面図。第２図は本発明の光学ヘッドの第１の
実施例におけるフォトダイオードの分割及びエラー信号
の検出方法を説明する図。第３図は、本発明の光学ヘッ
ドに用いられるフレネルレンズの平面的なパターンを示
す図。第４図は、本発明の光学ヘッドに用いられる回折
格子ミラーの断面図。第５図は、本発明の光学ヘッドに
おける検光子の配置を示す図。第６図は本発明の光学ヘ
ッドの第２の実施例を示す図で、記録媒体の形成されて
いるディスク基板も含む主要断面図。第７図は、本発明
の光学ヘッドの第３の実施例を示す図で、第７図（ａ）
は記録媒体側から見た主要構成図、第７図（ｂ）は記録
媒体の形成されているディスク基板も含む主要断面図。
第８図は本発明の光学ヘッドの第３及び第４の実施例で
用いられる、半導体レーザとフォトダイオードの集積化
要素の斜視図。第９図は本発明の光学ヘッドの第４の実
施例を示す図で、記録媒体の形成されているディスク基
板も含む主要断面図。 101……半導体レーザ 102……ヒートシンク 103a、103b……フォトダイオード 104a、104b……検光子 105……ガラス基板 106……回折格子レンズ 107……フレネルレンズ 108……回折格子ミラー 109……対物レンズ 110……半導体レーザ出射光 111a、111b……回折光 112……記録媒体 113……ディスク基板 114……磁界印加手段 115……スピンドル 116……レンズアクチュエータ 117……端子 118……筐体 119……パッケージ 120……集光スポット 121……筐体移動方向 201、202……光量分布 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ……フォトダイオード分割要素 401、402……光束断面形状 501……半導体レーザ出射光偏光面 502……検光子透過軸 601……筐体 602……筐体移動方向 701……Si基板 702……半導体レーザ 703a、703b……フォトダイオード 704a、704b……検光子 801……ミラー 802……端面
で、第１図（ａ）は記録媒体側から見た主要構成図、第
１図（ｂ）は記録媒体の形成されているディスク基板も
含む主要断面図。第２図は本発明の光学ヘッドの第１の
実施例におけるフォトダイオードの分割及びエラー信号
の検出方法を説明する図。第３図は、本発明の光学ヘッ
ドに用いられるフレネルレンズの平面的なパターンを示
す図。第４図は、本発明の光学ヘッドに用いられる回折
格子ミラーの断面図。第５図は、本発明の光学ヘッドに
おける検光子の配置を示す図。第６図は本発明の光学ヘ
ッドの第２の実施例を示す図で、記録媒体の形成されて
いるディスク基板も含む主要断面図。第７図は、本発明
の光学ヘッドの第３の実施例を示す図で、第７図（ａ）
は記録媒体側から見た主要構成図、第７図（ｂ）は記録
媒体の形成されているディスク基板も含む主要断面図。
第８図は本発明の光学ヘッドの第３及び第４の実施例で
用いられる、半導体レーザとフォトダイオードの集積化
要素の斜視図。第９図は本発明の光学ヘッドの第４の実
施例を示す図で、記録媒体の形成されているディスク基
板も含む主要断面図。 101……半導体レーザ 102……ヒートシンク 103a、103b……フォトダイオード 104a、104b……検光子 105……ガラス基板 106……回折格子レンズ 107……フレネルレンズ 108……回折格子ミラー 109……対物レンズ 110……半導体レーザ出射光 111a、111b……回折光 112……記録媒体 113……ディスク基板 114……磁界印加手段 115……スピンドル 116……レンズアクチュエータ 117……端子 118……筐体 119……パッケージ 120……集光スポット 121……筐体移動方向 201、202……光量分布 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ……フォトダイオード分割要素 401、402……光束断面形状 501……半導体レーザ出射光偏光面 502……検光子透過軸 601……筐体 602……筐体移動方向 701……Si基板 702……半導体レーザ 703a、703b……フォトダイオード 704a、704b……検光子 801……ミラー 802……端面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−234243（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−257642（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−124635（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−131142（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−48627（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−100639（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】半導体レーザと、受光素子と、前記半導体
レーザからの放射光を記録媒体面に集光する集光光学系
と、前記記録媒体からの反射光を前記受光素子に導く光
分割光学系とを備えた光学ヘッドにおいて、 前記半導体レーザと、前記受光素子と、前記光分割光学
系とをパッケージに内蔵すると共に、前記光分割光学系
は、前記パッケージの窓を兼用しており、 当該パッケージは前記放射光の光軸に垂直方向の断面形
状が偏平形状であり、記録媒体に平行方向の長さよりも
垂直方向の長さの方が短く構成されており、 前記半導体レーザの接合面を光軸に対して垂直方向に配
置することにより、前記半導体レーザから放射された光
線は、前記記録媒体に平行な方向に長軸を有する楕円形
状の遠視野像を持っていると共に、 前記記録媒体からの反射光は、前記光分割光学系によっ
て、前記半導体レーザから放射された光線の長軸方向に
分割されて前記受光素子に導かれることを特徴とする光
学ヘッド。 - 【請求項２】前記偏平形状のパッケージの窓の一面に、
前記半導体レーザから放射された光線の楕円形状の遠視
野像に対応したコリメータレンズを形成したことを特徴
とする請求項１記載の光学ヘッド。 - 【請求項３】前記記録媒体に平行な方向に放射され、前
記コリメータレンズを通過した前記半導体レーザからの
放射光を、前記記録媒体に対して略垂直になるように変
換する回折格子からなるミラーを備えていることを特徴
とする請求項２記載の光学ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63222750A JP2864018B2 (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 光学ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63222750A JP2864018B2 (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 光学ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0271442A JPH0271442A (ja) | 1990-03-12 |
| JP2864018B2 true JP2864018B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=16787323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63222750A Expired - Lifetime JP2864018B2 (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 光学ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2864018B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3311832B2 (ja) * | 1992-10-14 | 2002-08-05 | テルモ株式会社 | 立体画像表示装置 |
| JPH07182687A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-21 | Sharp Corp | 光ピックアップ |
| US20030214898A1 (en) | 2002-04-15 | 2003-11-20 | Tetsuya Ogata | Optical pickup device and optical disk drive using the same |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0711874B2 (ja) * | 1986-06-02 | 1995-02-08 | セイコーエプソン株式会社 | 光磁気信号検出装置 |
| JPS62124635A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-05 | Toshiba Corp | 光ピツクアツプヘツド |
| JPS62257642A (ja) * | 1986-05-02 | 1987-11-10 | Olympus Optical Co Ltd | 光ピツクアツプ |
| JPS6313142A (ja) * | 1986-07-03 | 1988-01-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学式記録再生装置 |
| JPS6348627A (ja) * | 1986-08-19 | 1988-03-01 | Fujitsu Ltd | 光ピツクアツプ |
-
1988
- 1988-09-06 JP JP63222750A patent/JP2864018B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0271442A (ja) | 1990-03-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081218 Year of fee payment: 10 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081218 Year of fee payment: 10 |