JP3350789B2 - 光ヘッドおよび光ディスク装置 - Google Patents
光ヘッドおよび光ディスク装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ヘッドおよび光ディ
スク装置に関する。
スク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特開昭６４−４６２４２号
公報および特開昭６４−４３８２２号公報に記載の光ヘ
ッド（光ピックアップ）が知られている。特開昭６４−
４６２４２号公報に記載の光ヘッドは、面発光レーザと
光検出器とを同一基板上に形成し、その基板にガラス板
を積層し、そのガラス板の表面にグレーティング集光レ
ンズ（ホログラムレンズ）を形成したものである。ま
た、特開昭６４−４３８２２号公報に記載の光ヘッド
は、上記特開昭６４−４６２４２号公報に記載の構成の
光ヘッドを光ヘッド本体とし、その光ヘッド本体を浮上
スライダに取り付けたものである。
公報および特開昭６４−４３８２２号公報に記載の光ヘ
ッド（光ピックアップ）が知られている。特開昭６４−
４６２４２号公報に記載の光ヘッドは、面発光レーザと
光検出器とを同一基板上に形成し、その基板にガラス板
を積層し、そのガラス板の表面にグレーティング集光レ
ンズ（ホログラムレンズ）を形成したものである。ま
た、特開昭６４−４３８２２号公報に記載の光ヘッド
は、上記特開昭６４−４６２４２号公報に記載の構成の
光ヘッドを光ヘッド本体とし、その光ヘッド本体を浮上
スライダに取り付けたものである。
【０００３】他の関連する従来技術は、「光ディスク技
術；ラジオ技術社；尾上守夫監修」や「光ディスク；オ
ーム社；電子情報通信学会編」や「光エレクトロニク
ス；丸善；島田潤一著」や「面発光レーザ；オーム社；
伊賀健一，小山二三男共著」などの書籍に記載されてい
る。
術；ラジオ技術社；尾上守夫監修」や「光ディスク；オ
ーム社；電子情報通信学会編」や「光エレクトロニク
ス；丸善；島田潤一著」や「面発光レーザ；オーム社；
伊賀健一，小山二三男共著」などの書籍に記載されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記特開昭６４−４６
２４２号公報に記載の光ヘッドでは、グレーティング集
光レンズを用いているが、グレーティング集光レンズの
場合、光源の波長が温度変化などによって変化したとき
の色収差が大きい。同公報では面発光レーザを用いれば
波長変化は生じないと述べているが、「応用物理 第６
０巻 第１号（１９９１年） ８頁 伊賀“面発光半導
体レーザ” 図１２」に記載のように、温度によって波
長が変るため、やはり影響があるが、これに対する考慮
がされていない問題点がある。さらに、同公報に記載の
光ヘッドでは、面発光レーザから光ディスクへのレーザ
光の光路と光ディスクから光検出器への戻り光の光路と
を分離するために光ディスクに対する光路が斜めになっ
ているが、光路が斜めであると、収差や非対称な強度分
布が発生しやすく，スポットサイズが大きくなってしま
う問題点がある。なお、光路が斜めであることに起因す
る問題点を考慮して、ＳＣＯＯＰ構造の応用が、同公報
でも提案されているが、ＳＣＯＯＰ構造の場合には、媒
体の反射率の違いしか検出することができないため、ト
ラッキング信号検出や，光磁気信号の検出ができない欠
点がある。
２４２号公報に記載の光ヘッドでは、グレーティング集
光レンズを用いているが、グレーティング集光レンズの
場合、光源の波長が温度変化などによって変化したとき
の色収差が大きい。同公報では面発光レーザを用いれば
波長変化は生じないと述べているが、「応用物理 第６
０巻 第１号（１９９１年） ８頁 伊賀“面発光半導
体レーザ” 図１２」に記載のように、温度によって波
長が変るため、やはり影響があるが、これに対する考慮
がされていない問題点がある。さらに、同公報に記載の
光ヘッドでは、面発光レーザから光ディスクへのレーザ
光の光路と光ディスクから光検出器への戻り光の光路と
を分離するために光ディスクに対する光路が斜めになっ
ているが、光路が斜めであると、収差や非対称な強度分
布が発生しやすく，スポットサイズが大きくなってしま
う問題点がある。なお、光路が斜めであることに起因す
る問題点を考慮して、ＳＣＯＯＰ構造の応用が、同公報
でも提案されているが、ＳＣＯＯＰ構造の場合には、媒
体の反射率の違いしか検出することができないため、ト
ラッキング信号検出や，光磁気信号の検出ができない欠
点がある。
【０００５】一方、特開昭６４−４３８２２号公報に記
載の光ヘッドは、別に作製した浮上スライダに光ヘッド
を搭載するため、スライダ面と光ヘッドを通常２〜３μ
ｍの焦点深度以内に調整することが非常に難しいという
問題点がある。もし自動焦点制御を行なうのであれば、
この調整は不要となるが、同公報ではそれを行なわない
のが目的であるから、これはやはり問題となる。なお、
上記両公報および書籍には、面発光レーザを用いた光ヘ
ッドの製造方法が開示されていない。また、浮上式の光
ヘッドに適合した光ディスク装置が開示されていない。
載の光ヘッドは、別に作製した浮上スライダに光ヘッド
を搭載するため、スライダ面と光ヘッドを通常２〜３μ
ｍの焦点深度以内に調整することが非常に難しいという
問題点がある。もし自動焦点制御を行なうのであれば、
この調整は不要となるが、同公報ではそれを行なわない
のが目的であるから、これはやはり問題となる。なお、
上記両公報および書籍には、面発光レーザを用いた光ヘ
ッドの製造方法が開示されていない。また、浮上式の光
ヘッドに適合した光ディスク装置が開示されていない。
【０００６】そこで、本発明の第１の目的は、光源の波
長が温度変化などによって変化したときの色収差を小さ
くできるようにした光ヘッドを提供することにある。ま
た、本発明の第２の目的は、浮上スライダとの位置決め
調整の不要な浮上式の光ヘッドを提供することにある。
また、本発明の第３の目的は、浮上式の光ヘッドに適合
した光ディスク装置を提供することにある。
長が温度変化などによって変化したときの色収差を小さ
くできるようにした光ヘッドを提供することにある。ま
た、本発明の第２の目的は、浮上スライダとの位置決め
調整の不要な浮上式の光ヘッドを提供することにある。
また、本発明の第３の目的は、浮上式の光ヘッドに適合
した光ディスク装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
は、半導体レーザ源と、集光レンズと、前記半導体レー
ザ源から出射されるレーザを検出するためのフォトダイ
オードと、前記フォトダイオードに前記レーザを導くた
めの光分岐手段とを有し、前記集光レンズの色収差Ｗ
は、式 Ｗ(h,NA)＝｛（ＮＡ） ３ Δλ／（４λ）｝ｈ （ｈ：ホログラム上での光軸からの入射光線の高さ、Ｎ
Ａ：開口数、Δλ：波長変動、λ：記録時波長）を満た
し、前記色収差Ｗがλ／４以下になるように、ｈが設計
されている ことを特徴とする光ヘッドを提供する。
は、半導体レーザ源と、集光レンズと、前記半導体レー
ザ源から出射されるレーザを検出するためのフォトダイ
オードと、前記フォトダイオードに前記レーザを導くた
めの光分岐手段とを有し、前記集光レンズの色収差Ｗ
は、式 Ｗ(h,NA)＝｛（ＮＡ） ３ Δλ／（４λ）｝ｈ （ｈ：ホログラム上での光軸からの入射光線の高さ、Ｎ
Ａ：開口数、Δλ：波長変動、λ：記録時波長）を満た
し、前記色収差Ｗがλ／４以下になるように、ｈが設計
されている ことを特徴とする光ヘッドを提供する。
【０００８】
【０００９】第２の観点では、本発明は、光ヘッドの形
状を浮上スライダ形状に一体として加工したことを特徴
とする光ヘッドを提供する。
状を浮上スライダ形状に一体として加工したことを特徴
とする光ヘッドを提供する。
【００１０】
【００１１】
【００１２】第３の観点では、本発明は、浮上量が２６
μｍ以下である浮上式の光ヘッドと、記録面の情報読取
側に透明保護層を持たないか又は透明保護層が厚さ２６
μｍ未満である光ディスクと、前記光ヘッドを支持する
支持機構と、前記光ディスクと前記光ヘッドと前記支持
機構とを少なくとも内部に包含する防塵ケースとを具備
してなることを特徴とする光ディスク装置を提供する。
μｍ以下である浮上式の光ヘッドと、記録面の情報読取
側に透明保護層を持たないか又は透明保護層が厚さ２６
μｍ未満である光ディスクと、前記光ヘッドを支持する
支持機構と、前記光ディスクと前記光ヘッドと前記支持
機構とを少なくとも内部に包含する防塵ケースとを具備
してなることを特徴とする光ディスク装置を提供する。
【００１３】
【作用】上記第１の観点による本発明の光ヘッドでは、
集光レンズの色収差Ｗは、式 Ｗ(h,NA)＝｛（ＮＡ） ３ Δλ／（４λ）｝ｈ （ｈ：ホログラム上での光軸からの入射光線の高さ、Ｎ
Ａ：開口数、Δλ：波長変動、λ：記録時波長）を満た
し、前記色収差Ｗがλ／４以下になるように、ｈが設計
されているが、このようにすると、 温度変化などによっ
て光源の波長が変化した場合の色収差の問題を生じない
ようになる。
集光レンズの色収差Ｗは、式 Ｗ(h,NA)＝｛（ＮＡ） ３ Δλ／（４λ）｝ｈ （ｈ：ホログラム上での光軸からの入射光線の高さ、Ｎ
Ａ：開口数、Δλ：波長変動、λ：記録時波長）を満た
し、前記色収差Ｗがλ／４以下になるように、ｈが設計
されているが、このようにすると、 温度変化などによっ
て光源の波長が変化した場合の色収差の問題を生じない
ようになる。
【００１４】
【００１５】上記第２の観点による本発明の光ヘッドで
は、浮上スライダを光ヘッド自体と一体として、酸化ジ
ルコニウムなどのセラミック材料を臆厚を制御してスパ
ッタなどで形成することで、浮上スライダと光ヘッドの
位置決め調整を不要とすることが出来る。
は、浮上スライダを光ヘッド自体と一体として、酸化ジ
ルコニウムなどのセラミック材料を臆厚を制御してスパ
ッタなどで形成することで、浮上スライダと光ヘッドの
位置決め調整を不要とすることが出来る。
【００１６】
【００１７】上記第３の観点による本発明の光ディスク
装置では、浮上量が２６μｍ以下である浮上式の光ヘッ
ドと、記録面の情報読取側に透明保護層を持たないか又
は透明保護層が厚さ２６μｍ未満である光ディスクを用
いる。後で詳述するように、光ヘッドの浮上量を２６μ
ｍ以下とすると、浮上変動量は２．６μｍ以下になり、
この浮上変動量を集光レンズの焦点深度で吸収できるよ
うになる。従って、焦点ずれ制御なしで記録面を読取可
能となる。保護層が薄いと光ディスクはホコリに弱くな
るが、防塵ケースに収容するので、実用上、支障を生じ
ない。
装置では、浮上量が２６μｍ以下である浮上式の光ヘッ
ドと、記録面の情報読取側に透明保護層を持たないか又
は透明保護層が厚さ２６μｍ未満である光ディスクを用
いる。後で詳述するように、光ヘッドの浮上量を２６μ
ｍ以下とすると、浮上変動量は２．６μｍ以下になり、
この浮上変動量を集光レンズの焦点深度で吸収できるよ
うになる。従って、焦点ずれ制御なしで記録面を読取可
能となる。保護層が薄いと光ディスクはホコリに弱くな
るが、防塵ケースに収容するので、実用上、支障を生じ
ない。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。 −第１実施例− 図１は、本発明の第１実施例の光ヘッド１０１の構成断
面図である。この光ヘッド１０１は、面発光レーザ１お
よびフォトダイオード７，７を、半導体レーザ１のレー
ザ光出射面とフォトダイオード７，７の受光面をｎ−Ｇ
aＡs基板２に向けて、ｎ−ＧaＡs基板２上にＡlＧaＡs
バッファ層４７を介して形成し、前記レーザ光出射面と
受光面の下部基板に開口を形成し、さらにその開口部を
第１ガラス層３で充填し、その第１ガラス層３の下面に
回折格子４を形成し、前記第１ガラス層３の下部に第２
ガラス層５を積層し、その第２ガラス層５の下面にグレ
ーティングレンズによる口径１ｍｍ以下の集光レンズ６
を形成した構造である。
る。 −第１実施例− 図１は、本発明の第１実施例の光ヘッド１０１の構成断
面図である。この光ヘッド１０１は、面発光レーザ１お
よびフォトダイオード７，７を、半導体レーザ１のレー
ザ光出射面とフォトダイオード７，７の受光面をｎ−Ｇ
aＡs基板２に向けて、ｎ−ＧaＡs基板２上にＡlＧaＡs
バッファ層４７を介して形成し、前記レーザ光出射面と
受光面の下部基板に開口を形成し、さらにその開口部を
第１ガラス層３で充填し、その第１ガラス層３の下面に
回折格子４を形成し、前記第１ガラス層３の下部に第２
ガラス層５を積層し、その第２ガラス層５の下面にグレ
ーティングレンズによる口径１ｍｍ以下の集光レンズ６
を形成した構造である。
【００１９】面発光レーザ１から出射されたレーザ光
（図中、破線で示す）は、バッファ層４７および第１ガ
ラス層３および回折格子４および第２ガラス層５を透過
し、集光レンズ６で真下に向けて集光され、集光レンズ
６から離れた光記録媒体Ｒの記録面上に直径０．４μｍ
〜２μｍの光スポットを形成する。集光レンズ６と光記
録媒体Ｒの記録面の距離は、１ｍｍ以下である。
（図中、破線で示す）は、バッファ層４７および第１ガ
ラス層３および回折格子４および第２ガラス層５を透過
し、集光レンズ６で真下に向けて集光され、集光レンズ
６から離れた光記録媒体Ｒの記録面上に直径０．４μｍ
〜２μｍの光スポットを形成する。集光レンズ６と光記
録媒体Ｒの記録面の距離は、１ｍｍ以下である。
【００２０】光記録媒体Ｒの記録面で反射された反射光
（図中、２点鎖線で示す）は、集光レンズ６および第２
ガラス層５を透過し、回折格子４でフォトダイオード
７，７の受光面に向かうように回折され、第１ガラス層
３を透過して、フォトダイオード７，７に受光される。
（図中、２点鎖線で示す）は、集光レンズ６および第２
ガラス層５を透過し、回折格子４でフォトダイオード
７，７の受光面に向かうように回折され、第１ガラス層
３を透過して、フォトダイオード７，７に受光される。
【００２１】レーザ光出射面と受光面の下部にバッファ
層を形成し、基板２に開口部を形成する理由は、レーザ
発振波長において吸収の大きい（α＝１０4(cm-1)） Ｇ
aＡs基板を除去し、吸収の小さい（α＝２０(cm-1)）
ＡlＧaＡsバッファ層でレーザを支持するためである。
ＡlＧaＡs を用いても電気伝導率はＧaＡsと変らないた
め、光吸収損失を大きくすることなく、バッファ層厚を
厚くして電気抵抗を減らすことができる。また、集光レ
ンズ６の口径を１ｍｍ以下とする理由は、光源の波長が
温度変化などによって変化したときの色収差を最大値で
少なくともλ／４以下に抑えるためであるすなわち、ホ
ログラムの球面収差Ｗは、ホログラム上での光軸からの
入射光線の高さをｈとして、 Ｗ（ｈ）＝Ａｈ4 （1） で与えられる（光工学ハンドブック；小瀬輝次他編；朝
倉書店；ｐ１８０）。ここで、ホログラムから物点まで
の距離Ｒｏ，記録時参照光源までの距離Ｒｒ，再生時参
照光源までの距離Ｒｃ，再生像点までの距離Ｒｉ，記録
時波長λ，再生時波長λ’とすれば、 Ａ＝｛（λ’／λ）（１／Ｒr3−１／Ｒo3）−１／Ｒc3＋１／Ｒi3｝ （2） である。一方、結像関係は、 １／Ｒi＝１／Ｒc＋（λ’／λ）（１／Ｒo−１／Ｒr） （3） である。そこで、Ｒr→−∞、Ｒc→−∞とすれば、 Ｗ（ｈ）＝（１／８Ｒo3）｛（λ’／λ）3−（λ’／λ）｝ｈ4 （4） となる。波長変動Δλと開口数ＮＡを、 λ’／λ＝（λ＋△λ）／λ （5） （ＮＡ）＝ｈ／Ｒo （6） とすれば、 Ｗ（ｈ，ＮＡ）＝｛（ＮＡ）3△λ／（４λ）｝ｈ （7） となる。つまり、開口数ＮＡが一定の場合、波長変動Δ
λによって生じる最大の球面収差Ｗは、ホログラム上で
の光軸からの入射光線の高さｈに比例することが判る。
例えば、ＮＡ＝０．５５，λ＝０．７８μｍ，△λ＝３
ｎｍのとき、 Ｗ（ｈ＝２．０ｍｍ）＝０．４１λ Ｗ（ｈ＝１．０ｍｍ）＝０．２１λ Ｗ（ｈ＝０．５ｍｍ）＝０．１０λ となる。これより、集光レンズ６の口径２ｈを１ｍｍ以
下にすると、波長変動が３ｎｍのときでも、収差をλ／
１０以下に抑えることが出来る。これは、凸レンズによ
る集光レンズでも同様である。例えば、球面１面による
レンズを考えると、その球面収差Ｗは、物空間の屈折率
を１，像空間の屈折率をｎ，焦点距離をｆとすれば、 Ｗ（ｈ）＝−｛３ｎ／（８（ｎ−１）2ｆ3）｝ｈ4 （8） である。開口数ＮＡを、 ＮＡ＝ｎｈ／ｆ （9） とすれば、 Ｗ（ｈ）＝−｛３（ＮＡ）3／（８（ｎ−１）2ｎ2）｝ｈ （10） となる。これより、開口数ＮＡを一定にして，口径２ｈ
を小さくすれば、収差を小さくすることが出来る。な
お、これは球面収差に限らず，他の収差についても同様
である。
層を形成し、基板２に開口部を形成する理由は、レーザ
発振波長において吸収の大きい（α＝１０4(cm-1)） Ｇ
aＡs基板を除去し、吸収の小さい（α＝２０(cm-1)）
ＡlＧaＡsバッファ層でレーザを支持するためである。
ＡlＧaＡs を用いても電気伝導率はＧaＡsと変らないた
め、光吸収損失を大きくすることなく、バッファ層厚を
厚くして電気抵抗を減らすことができる。また、集光レ
ンズ６の口径を１ｍｍ以下とする理由は、光源の波長が
温度変化などによって変化したときの色収差を最大値で
少なくともλ／４以下に抑えるためであるすなわち、ホ
ログラムの球面収差Ｗは、ホログラム上での光軸からの
入射光線の高さをｈとして、 Ｗ（ｈ）＝Ａｈ4 （1） で与えられる（光工学ハンドブック；小瀬輝次他編；朝
倉書店；ｐ１８０）。ここで、ホログラムから物点まで
の距離Ｒｏ，記録時参照光源までの距離Ｒｒ，再生時参
照光源までの距離Ｒｃ，再生像点までの距離Ｒｉ，記録
時波長λ，再生時波長λ’とすれば、 Ａ＝｛（λ’／λ）（１／Ｒr3−１／Ｒo3）−１／Ｒc3＋１／Ｒi3｝ （2） である。一方、結像関係は、 １／Ｒi＝１／Ｒc＋（λ’／λ）（１／Ｒo−１／Ｒr） （3） である。そこで、Ｒr→−∞、Ｒc→−∞とすれば、 Ｗ（ｈ）＝（１／８Ｒo3）｛（λ’／λ）3−（λ’／λ）｝ｈ4 （4） となる。波長変動Δλと開口数ＮＡを、 λ’／λ＝（λ＋△λ）／λ （5） （ＮＡ）＝ｈ／Ｒo （6） とすれば、 Ｗ（ｈ，ＮＡ）＝｛（ＮＡ）3△λ／（４λ）｝ｈ （7） となる。つまり、開口数ＮＡが一定の場合、波長変動Δ
λによって生じる最大の球面収差Ｗは、ホログラム上で
の光軸からの入射光線の高さｈに比例することが判る。
例えば、ＮＡ＝０．５５，λ＝０．７８μｍ，△λ＝３
ｎｍのとき、 Ｗ（ｈ＝２．０ｍｍ）＝０．４１λ Ｗ（ｈ＝１．０ｍｍ）＝０．２１λ Ｗ（ｈ＝０．５ｍｍ）＝０．１０λ となる。これより、集光レンズ６の口径２ｈを１ｍｍ以
下にすると、波長変動が３ｎｍのときでも、収差をλ／
１０以下に抑えることが出来る。これは、凸レンズによ
る集光レンズでも同様である。例えば、球面１面による
レンズを考えると、その球面収差Ｗは、物空間の屈折率
を１，像空間の屈折率をｎ，焦点距離をｆとすれば、 Ｗ（ｈ）＝−｛３ｎ／（８（ｎ−１）2ｆ3）｝ｈ4 （8） である。開口数ＮＡを、 ＮＡ＝ｎｈ／ｆ （9） とすれば、 Ｗ（ｈ）＝−｛３（ＮＡ）3／（８（ｎ−１）2ｎ2）｝ｈ （10） となる。これより、開口数ＮＡを一定にして，口径２ｈ
を小さくすれば、収差を小さくすることが出来る。な
お、これは球面収差に限らず，他の収差についても同様
である。
【００２２】さて、回折格子４を備えることで反射光の
分岐を行い、光記録媒体Ｒに対する光路を垂直としてい
るから、光路が斜めであることに起因する問題を生じな
い。なお、回折格子４による±１次回折光を合わせた回
折効率を５０％とすれば、面発光レーザ１に２５％の反
射光が戻るが、面発光レーザ１では戻り光によるモード
ホップが起こりにくいので、影響は少ない。フォトダイ
オード７，７の受光量は、合わせて２５％の最大値を得
ることが出来る。
分岐を行い、光記録媒体Ｒに対する光路を垂直としてい
るから、光路が斜めであることに起因する問題を生じな
い。なお、回折格子４による±１次回折光を合わせた回
折効率を５０％とすれば、面発光レーザ１に２５％の反
射光が戻るが、面発光レーザ１では戻り光によるモード
ホップが起こりにくいので、影響は少ない。フォトダイ
オード７，７の受光量は、合わせて２５％の最大値を得
ることが出来る。
【００２３】図２は、回折格子４とフォトダイオード７
の概念図である。回折格子４は、光記録媒体Ｒの記録ト
ラック方向に平行な中央線を境に両側が４５゜傾いて互
いに直交する直線型の回折格子である。フォトダイオー
ド７は、回折格子４による±１次回折光を受光できるよ
うに４箇所に設置されている。４箇所のフォトダイオー
ド７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、回折格子４の分割方向に
さらに２分割されている。
の概念図である。回折格子４は、光記録媒体Ｒの記録ト
ラック方向に平行な中央線を境に両側が４５゜傾いて互
いに直交する直線型の回折格子である。フォトダイオー
ド７は、回折格子４による±１次回折光を受光できるよ
うに４箇所に設置されている。４箇所のフォトダイオー
ド７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、回折格子４の分割方向に
さらに２分割されている。
【００２４】図３は、４箇所のフォトダイオード７ａ，
７ｂ，７ｃ，７ｄにそれぞれに入射する反射光の後焦点
時，合焦点時，前焦点時の光分布を示す。図４は、光ヘ
ッド１０１における信号検出回路の例である。焦点ずれ
信号ＡＦは、図４中の上段外側と下段内側の４つのフォ
トダイオードの出力を加算器８ａで加算し、上段内側と
下段外側の４つのフォトダイオードの出力を加算器８ｂ
で加算し、両加算器８ａ，８ｂの出力を減算器９ａで減
算して得られる。トラックずれ信号ＴＲは、トラックず
れに伴う光記録媒体Ｒからの反射光の分布の不均一さか
ら得られるので、図２における回折格子４の左右両側に
入射する光量の差をとればよい。従って、図４中の上段
左側と下段右側の４つのフォトダイオードの出力を加算
器８ｃで加算し、上段右内側と下段左側の４つのフォト
ダイオードの出力を加算器８ｄで加算し、両加算器８
ｃ，８ｄの出力を減算器９ｂで減算して得られる。光記
憶媒体Ｒが追記型，読出専用型の光ディスクの場合、再
生信号は全てのフォトダイオードの出力の和をとればよ
い。従って、両加算器８ｃ，８ｄの出力を加算器９ｃで
加算して得られる。
７ｂ，７ｃ，７ｄにそれぞれに入射する反射光の後焦点
時，合焦点時，前焦点時の光分布を示す。図４は、光ヘ
ッド１０１における信号検出回路の例である。焦点ずれ
信号ＡＦは、図４中の上段外側と下段内側の４つのフォ
トダイオードの出力を加算器８ａで加算し、上段内側と
下段外側の４つのフォトダイオードの出力を加算器８ｂ
で加算し、両加算器８ａ，８ｂの出力を減算器９ａで減
算して得られる。トラックずれ信号ＴＲは、トラックず
れに伴う光記録媒体Ｒからの反射光の分布の不均一さか
ら得られるので、図２における回折格子４の左右両側に
入射する光量の差をとればよい。従って、図４中の上段
左側と下段右側の４つのフォトダイオードの出力を加算
器８ｃで加算し、上段右内側と下段左側の４つのフォト
ダイオードの出力を加算器８ｄで加算し、両加算器８
ｃ，８ｄの出力を減算器９ｂで減算して得られる。光記
憶媒体Ｒが追記型，読出専用型の光ディスクの場合、再
生信号は全てのフォトダイオードの出力の和をとればよ
い。従って、両加算器８ｃ，８ｄの出力を加算器９ｃで
加算して得られる。
【００２５】図５に、光ヘッド１０１の製造方法を例示
する。 (ａ)ｎ−ＧaＡs基板２の下面に、ｎ−ＡlＧaＡs バッフ
ァ層４７を成長させ、その下面に補強用ガラス基板１１
を密着させ、その上面にＡｌ電極１２を蒸着する。 (ｂ)Ａｌ電極１２およびｎ−ＧaＡs基板２をエッチング
して、レーザ光出射用の穴２ｂを加工する。 (ｃ)Ａｌ電極１２およびｎ−ＧaＡs基板２の上に、プラ
ズマＣＶＤ，スパッタリングなどの方法で、第１ガラス
層３を堆積させ、研磨等の方法で平滑化するか、紫外線
硬化樹脂などを充填、硬化させるなどを行ない、上記エ
ッチング穴を補填する。
する。 (ａ)ｎ−ＧaＡs基板２の下面に、ｎ−ＡlＧaＡs バッフ
ァ層４７を成長させ、その下面に補強用ガラス基板１１
を密着させ、その上面にＡｌ電極１２を蒸着する。 (ｂ)Ａｌ電極１２およびｎ−ＧaＡs基板２をエッチング
して、レーザ光出射用の穴２ｂを加工する。 (ｃ)Ａｌ電極１２およびｎ−ＧaＡs基板２の上に、プラ
ズマＣＶＤ，スパッタリングなどの方法で、第１ガラス
層３を堆積させ、研磨等の方法で平滑化するか、紫外線
硬化樹脂などを充填、硬化させるなどを行ない、上記エ
ッチング穴を補填する。
【００２６】(ｄ)第１ガラス層３の上面にフォトマスク
露光プロセスにより回折格子４を作製する。すなわち、
第１ガラス層３の上面にフォトレジストを塗布し，乾燥
し，回折格子パターンを露光し，現像し，イオンビーム
加工などにより回折格子４を作製する。 (ｅ)第１ガラス層３の上に、屈折率の異なる第２ガラス
層５をプラズマＣＶＤ，スパッタリングなどの方法で積
層し、フォトマスク露光プロセスによりグレーティング
レンズ６を作製する。 (ｆ)補強用ガラス基板１１を除去し、バッファ層４７の
下面に面発光レーザ１およびフォトダイオード７，７を
作製する。
露光プロセスにより回折格子４を作製する。すなわち、
第１ガラス層３の上面にフォトレジストを塗布し，乾燥
し，回折格子パターンを露光し，現像し，イオンビーム
加工などにより回折格子４を作製する。 (ｅ)第１ガラス層３の上に、屈折率の異なる第２ガラス
層５をプラズマＣＶＤ，スパッタリングなどの方法で積
層し、フォトマスク露光プロセスによりグレーティング
レンズ６を作製する。 (ｆ)補強用ガラス基板１１を除去し、バッファ層４７の
下面に面発光レーザ１およびフォトダイオード７，７を
作製する。
【００２７】図６は、面発光レーザ１の埋込型の構成例
である。ｎ−ＡlＧaＡs バッファ層４７上に、導電率を
上げるため多量のｎ型不純物を添加したｎ＋型ＧaＡs層
１４を成長する。その上に、ｎ型のＡlＡs とＧaＡlＡs
を交互に積層した反射ミラー層１５ａを形成する。その
上に、ｎ型の ＧaＡlＡsのクラッド層１６を成長する。
更に、ｐ型のＧaＡlＡs／ＧaＡs の量子井戸層１７を形
成して活性層とする。ＧaＡlＡs のみで活性層を形成し
ても十分な特性が得られるが、量子井戸を用いることに
より、低しきい値電流化を図れる。量子井戸層１７の上
に、ｐ型のＧaＡlＡs のクラッド層１８を成長する。そ
の上に、ｎ型のＡlＡsとＧaＡlＡs を交互に積層した反
射ミラー層１５ｂを形成する。その上に、導電率を上げ
るため多量のｐ型不純物を添加したｐ型ＧaＡs層１９を
形成する。最後に、Ａu 電極２０を形成する。
である。ｎ−ＡlＧaＡs バッファ層４７上に、導電率を
上げるため多量のｎ型不純物を添加したｎ＋型ＧaＡs層
１４を成長する。その上に、ｎ型のＡlＡs とＧaＡlＡs
を交互に積層した反射ミラー層１５ａを形成する。その
上に、ｎ型の ＧaＡlＡsのクラッド層１６を成長する。
更に、ｐ型のＧaＡlＡs／ＧaＡs の量子井戸層１７を形
成して活性層とする。ＧaＡlＡs のみで活性層を形成し
ても十分な特性が得られるが、量子井戸を用いることに
より、低しきい値電流化を図れる。量子井戸層１７の上
に、ｐ型のＧaＡlＡs のクラッド層１８を成長する。そ
の上に、ｎ型のＡlＡsとＧaＡlＡs を交互に積層した反
射ミラー層１５ｂを形成する。その上に、導電率を上げ
るため多量のｐ型不純物を添加したｐ型ＧaＡs層１９を
形成する。最後に、Ａu 電極２０を形成する。
【００２８】図７は、面発光型レーザ１のメサ型の構成
例である。図６と同様の構造を作製した後、レーザ部分
のみを円柱形に残し、他の部分をエッチングにより除去
する。円柱形のメサ部の直径は２μｍ〜３μｍであり、
高さは約５μｍである。メサ部の直径が小さいため、レ
ーザ部分からのレーザ光の放射角度θは、３０゜〜４４
゜と大きな値となる。このため、例えば焦点距離＝０．
１ｍｍ，ＮＡ＝０．５５の集光レンズ６を用いる場合、
ガラス層の屈折率を１．５とすれば面発光型レーザ１か
ら集光レンズ６までの距離を２２０μｍ〜３２０μｍと
極めて短くでき、光ヘッド１０１を小型化できる。ま
た、メサ型とすることにより光電界及び注入電流のとじ
こめの効果が高くなるため、低しきい値電流化を図れ
る。
例である。図６と同様の構造を作製した後、レーザ部分
のみを円柱形に残し、他の部分をエッチングにより除去
する。円柱形のメサ部の直径は２μｍ〜３μｍであり、
高さは約５μｍである。メサ部の直径が小さいため、レ
ーザ部分からのレーザ光の放射角度θは、３０゜〜４４
゜と大きな値となる。このため、例えば焦点距離＝０．
１ｍｍ，ＮＡ＝０．５５の集光レンズ６を用いる場合、
ガラス層の屈折率を１．５とすれば面発光型レーザ１か
ら集光レンズ６までの距離を２２０μｍ〜３２０μｍと
極めて短くでき、光ヘッド１０１を小型化できる。ま
た、メサ型とすることにより光電界及び注入電流のとじ
こめの効果が高くなるため、低しきい値電流化を図れ
る。
【００２９】図８は、フォトダイオード７の構成例であ
る。ｎ型のＡlＧaＡsバッファ層４７上に、多量のｎ型
不純物を添加したｎ＋型ＧaＡs層１４を成長する。その
上に、不純物をドープしないＧaＡs層２１を成長する。
その上に、ｐ型のＧaＡs層２２を部分的に成長する。ｐ
型のＧaＡs層２２の一部をマスクし、ＳiＯ2絶縁層２３
を形成する。次いで、マスクを除去し、Ａｕ電極２０を
形成する。
る。ｎ型のＡlＧaＡsバッファ層４７上に、多量のｎ型
不純物を添加したｎ＋型ＧaＡs層１４を成長する。その
上に、不純物をドープしないＧaＡs層２１を成長する。
その上に、ｐ型のＧaＡs層２２を部分的に成長する。ｐ
型のＧaＡs層２２の一部をマスクし、ＳiＯ2絶縁層２３
を形成する。次いで、マスクを除去し、Ａｕ電極２０を
形成する。
【００３０】通常は、面発光レーザ１を作製した後、フ
ォトダイオード７を作製するが、両者を同時に作製する
ことも可能である。図９に、面発光レーザ１とフォトダ
イオード７を同時に作製する製造方法を示す。 （ａ）ｎ型のＡlＧaＡs バッファ層４７上に、導電率を
上げるため多量のｎ型不純物を添加したｎ＋型ＧaＡs層
１４を成長する。その上に、ｎ型のＡlＡs とＧaＡlＡs
を交互に積層した反射ミラー層１５ａを形成する。 （ｂ）フォトダイオード７を形成する部分のみ、エッチ
ングにより反射ミラー層１５ａを取り除く。反射ミラー
層１５ａを取り除いた部分に、ｎ型のＡlＧaＡs層２５
を成長する。 （ｃ）反射ミラー層１５ａおよびｎ型のＡlＧaＡs 層２
５の上に、ｎ型のＡlＧaＡsのクラッド層１６を形成す
る。その上に、ｐ型のＧaＡlＡs／ＧaＡs の量子井戸層
１７を成長して活性層とする。その上に、ｐ型のＧaＡl
Ａsのクラッド層１８を形成する。その上に、ｎ型のＡl
ＡsとＧaＡlＡs を交互に積層した反射ミラー層１５ｂ
を成長する。フォトダイオード７を形成する部分のみ、
エッチングにより反射ミラー層１５ｂを取り除く。そし
て、反射ミラー層１５ｂを取り除いた部分に、ｐ型のＧ
aＡs層２２を形成する。さらに、反射ミラー層１５ｂお
よびｐ型のＧaＡs層２２の上に、導電率を上げるため多
量のｐ型不純物を添加したｐ＋型のＧaＡs層１９を形成
する。 （ｄ）ｐ＋型のＧaＡs層１９の上に、Ａｕ電極２０を形
成する。そして、エッチングにより面発光レーザ１とフ
ォトダイオード７とを分離する。 このように、面発光レーザ１とフォトダイオード７とを
同時に作製すれば、製造工程を大幅に簡略化でき、低コ
スト化を図ることが出来る。
ォトダイオード７を作製するが、両者を同時に作製する
ことも可能である。図９に、面発光レーザ１とフォトダ
イオード７を同時に作製する製造方法を示す。 （ａ）ｎ型のＡlＧaＡs バッファ層４７上に、導電率を
上げるため多量のｎ型不純物を添加したｎ＋型ＧaＡs層
１４を成長する。その上に、ｎ型のＡlＡs とＧaＡlＡs
を交互に積層した反射ミラー層１５ａを形成する。 （ｂ）フォトダイオード７を形成する部分のみ、エッチ
ングにより反射ミラー層１５ａを取り除く。反射ミラー
層１５ａを取り除いた部分に、ｎ型のＡlＧaＡs層２５
を成長する。 （ｃ）反射ミラー層１５ａおよびｎ型のＡlＧaＡs 層２
５の上に、ｎ型のＡlＧaＡsのクラッド層１６を形成す
る。その上に、ｐ型のＧaＡlＡs／ＧaＡs の量子井戸層
１７を成長して活性層とする。その上に、ｐ型のＧaＡl
Ａsのクラッド層１８を形成する。その上に、ｎ型のＡl
ＡsとＧaＡlＡs を交互に積層した反射ミラー層１５ｂ
を成長する。フォトダイオード７を形成する部分のみ、
エッチングにより反射ミラー層１５ｂを取り除く。そし
て、反射ミラー層１５ｂを取り除いた部分に、ｐ型のＧ
aＡs層２２を形成する。さらに、反射ミラー層１５ｂお
よびｐ型のＧaＡs層２２の上に、導電率を上げるため多
量のｐ型不純物を添加したｐ＋型のＧaＡs層１９を形成
する。 （ｄ）ｐ＋型のＧaＡs層１９の上に、Ａｕ電極２０を形
成する。そして、エッチングにより面発光レーザ１とフ
ォトダイオード７とを分離する。 このように、面発光レーザ１とフォトダイオード７とを
同時に作製すれば、製造工程を大幅に簡略化でき、低コ
スト化を図ることが出来る。
【００３１】−第２実施例− 図１０は、本発明の第２実施例の光ヘッド１０２の構成
断面図である。この光ヘッド１０２は、図１の光ヘッド
１０１における集光レンズ６がグレーティングレンズで
あったのに対して、凸レンズを用いたものである。
断面図である。この光ヘッド１０２は、図１の光ヘッド
１０１における集光レンズ６がグレーティングレンズで
あったのに対して、凸レンズを用いたものである。
【００３２】−第３実施例− 図１１は、本発明の第３実施例の光ヘッド１０３の構成
断面図である。この光ヘッド１０３は、図１の光ヘッド
１０１におけるフォトダイオード７の直下の下部基板２
ａに、フィルム状の偏光子２８，２９を貼着したもので
ある。偏光子２８，２９は、それぞれ直交する透過偏光
方向を有している。なお、偏光子２８，２９の透過偏光
軸方向が反射光の偏光方向に対してそれぞれ±４５゜を
なす場合、最も検出感度が高くなる（尾島、角田「光磁
気記録技術」光学 第１８巻第１１号（１９８９年）５
９９頁）。図１２は、光ヘッド１０３における信号検出
回路の例である。焦点ずれ信号ＡＦは、図１２中の上段
外側と下段内側の４つのフォトダイオードの出力を加算
器８ａで加算し、上段内側と下段外側の４つのフォトダ
イオードの出力を加算器８ｂで加算し、両加算器８ａ，
８ｂの出力を減算器９ａで減算して得られる。トラック
ずれ信号ＴＲは、図１２中の上段左側と下段右側の４つ
のフォトダイオードの出力を加算器８ｃで加算し、上段
右内側と下段左側の４つのフォトダイオードの出力を加
算器８ｄで加算し、両加算器８ｃ，８ｄの出力を減算器
９ｂで減算して得られる。光記憶媒体Ｒが書換型のＭＯ
タイプの光ディスクの場合、光磁気信号ＭＯは、偏光子
２８に含まれるフォトダイオードの出力の和と，偏光子
２８に含まれるフォトダイオードの出力の和の差をとれ
ばよい。従って、図１２中の上段左側と下段左側の４つ
のフォトダイオードの出力を加算器８ｅで加算し、上段
右内側と下段右側の４つのフォトダイオードの出力を加
算器８ｆで加算し、両加算器８ｅ，８ｆの出力を減算器
９ｄで減算して得られる。
断面図である。この光ヘッド１０３は、図１の光ヘッド
１０１におけるフォトダイオード７の直下の下部基板２
ａに、フィルム状の偏光子２８，２９を貼着したもので
ある。偏光子２８，２９は、それぞれ直交する透過偏光
方向を有している。なお、偏光子２８，２９の透過偏光
軸方向が反射光の偏光方向に対してそれぞれ±４５゜を
なす場合、最も検出感度が高くなる（尾島、角田「光磁
気記録技術」光学 第１８巻第１１号（１９８９年）５
９９頁）。図１２は、光ヘッド１０３における信号検出
回路の例である。焦点ずれ信号ＡＦは、図１２中の上段
外側と下段内側の４つのフォトダイオードの出力を加算
器８ａで加算し、上段内側と下段外側の４つのフォトダ
イオードの出力を加算器８ｂで加算し、両加算器８ａ，
８ｂの出力を減算器９ａで減算して得られる。トラック
ずれ信号ＴＲは、図１２中の上段左側と下段右側の４つ
のフォトダイオードの出力を加算器８ｃで加算し、上段
右内側と下段左側の４つのフォトダイオードの出力を加
算器８ｄで加算し、両加算器８ｃ，８ｄの出力を減算器
９ｂで減算して得られる。光記憶媒体Ｒが書換型のＭＯ
タイプの光ディスクの場合、光磁気信号ＭＯは、偏光子
２８に含まれるフォトダイオードの出力の和と，偏光子
２８に含まれるフォトダイオードの出力の和の差をとれ
ばよい。従って、図１２中の上段左側と下段左側の４つ
のフォトダイオードの出力を加算器８ｅで加算し、上段
右内側と下段右側の４つのフォトダイオードの出力を加
算器８ｆで加算し、両加算器８ｅ，８ｆの出力を減算器
９ｄで減算して得られる。
【００３３】−第４実施例− 図１３は、本発明の第４実施例の光ヘッド１０４の構成
断面図である。この光ヘッド１０４は、上記第１実施例
から第３実施例の光ヘッド１０１，１０２，１０３の周
囲に、ＡＦアクチュエータ３５を備えたものである（但
し、図１３は、光ヘッド１０１を備えたものである）。
光記録媒体Ｒは、光ディスクである。光ディスクは、一
般に、記録面４０の情報読取側に厚さ１．２ｍｍの透明
保護層３４を有している。例えばレーザ側ＮＡ＝０．３
の有限系集光レンズ６を用いる場合、面発光型レーザ１
から集光レンズ６までの距離は２ｍｍ程度になり、光ヘ
ッド１０４の大きさは３ｍｍ×３ｍｍ×３ｍｍ程度とな
る。
断面図である。この光ヘッド１０４は、上記第１実施例
から第３実施例の光ヘッド１０１，１０２，１０３の周
囲に、ＡＦアクチュエータ３５を備えたものである（但
し、図１３は、光ヘッド１０１を備えたものである）。
光記録媒体Ｒは、光ディスクである。光ディスクは、一
般に、記録面４０の情報読取側に厚さ１．２ｍｍの透明
保護層３４を有している。例えばレーザ側ＮＡ＝０．３
の有限系集光レンズ６を用いる場合、面発光型レーザ１
から集光レンズ６までの距離は２ｍｍ程度になり、光ヘ
ッド１０４の大きさは３ｍｍ×３ｍｍ×３ｍｍ程度とな
る。
【００３４】−第５実施例− 図１４は、本発明の第５実施例の光ヘッド１０５の構成
断面図である。この光ヘッド１０５は、上記第１実施例
から第３実施例の光ヘッド１０１，１０２，１０３の底
面に、酸化ジルコニウム等のセラミック材料製のスライ
ダ底補強層１３を形成し、且つ、全体を浮上スライダ形
状に加工したものである。浮上スライダを製膜プロセス
によって光ヘッドと一体に成形するため、スライダ底面
に対する光ヘッドの位置決め調整が不要となる。
断面図である。この光ヘッド１０５は、上記第１実施例
から第３実施例の光ヘッド１０１，１０２，１０３の底
面に、酸化ジルコニウム等のセラミック材料製のスライ
ダ底補強層１３を形成し、且つ、全体を浮上スライダ形
状に加工したものである。浮上スライダを製膜プロセス
によって光ヘッドと一体に成形するため、スライダ底面
に対する光ヘッドの位置決め調整が不要となる。
【００３５】光ヘッド１０５の浮上量は、光ヘッド１０
５の形状や光記録媒体Ｒの線速度に依存するが、例えば
２６μｍ以下である。浮上量変動量は、定常トラッキン
グ状態で浮上量の約１０％であるから、浮上量２６μｍ
に対し、約２．６μｍである。集光レンズ６の焦点深度
は、λ／ＮＡ2 で近似されるから、λ＝０．７８μｍ，
ＮＡ＝０．５５とすれば、約２．６μｍとなる。このと
き、浮上変動量２．６μｍは集光レンズ６の焦点深度以
下であるから、焦点ずれ補正の制御は不要となる。すな
わち、集光レンズ６の焦点深度以下の浮上変動量にすれ
ばよい。ただし、光記録媒体Ｒは、記録面の情報読取側
に透明保護層を持たないか又は透明保護層が屈折率１．
０の媒質中における集光レンズのバックフォーカスから
浮上量を減じて保護層屈折率を乗じた厚さ未満のものと
する。透明保護層を持たないか又は透明保護層が厚さ１
００μｍ未満程度の場合、表面にホコリが付着すると読
取に支障を生じるので、防塵構造のケース中に入れる必
要がある。なお、焦点ずれ補正の制御が不要の場合は、
図４，図１２の回路中の焦点ずれ信号ＡＦの検出部分も
不要になる。
５の形状や光記録媒体Ｒの線速度に依存するが、例えば
２６μｍ以下である。浮上量変動量は、定常トラッキン
グ状態で浮上量の約１０％であるから、浮上量２６μｍ
に対し、約２．６μｍである。集光レンズ６の焦点深度
は、λ／ＮＡ2 で近似されるから、λ＝０．７８μｍ，
ＮＡ＝０．５５とすれば、約２．６μｍとなる。このと
き、浮上変動量２．６μｍは集光レンズ６の焦点深度以
下であるから、焦点ずれ補正の制御は不要となる。すな
わち、集光レンズ６の焦点深度以下の浮上変動量にすれ
ばよい。ただし、光記録媒体Ｒは、記録面の情報読取側
に透明保護層を持たないか又は透明保護層が屈折率１．
０の媒質中における集光レンズのバックフォーカスから
浮上量を減じて保護層屈折率を乗じた厚さ未満のものと
する。透明保護層を持たないか又は透明保護層が厚さ１
００μｍ未満程度の場合、表面にホコリが付着すると読
取に支障を生じるので、防塵構造のケース中に入れる必
要がある。なお、焦点ずれ補正の制御が不要の場合は、
図４，図１２の回路中の焦点ずれ信号ＡＦの検出部分も
不要になる。
【００３６】図１５に、光ヘッド１０５の製造方法を示
す。(ａ)は、図５の（ａ）〜（ｆ）で説明したプロセス
により作製された状態である。 (ｂ)グレーティングレンズ６の部分をマスクし、その周
辺に酸化ジルコニウムなどのセラミックをスパッタなど
の方法で堆積し、スライダ底補強層１３とする。堆積す
る厚さは、グレーティングレンズ６のバックフォーカス
（空気中におけるレンズ表面から焦点までの距離）から
浮上量と光ディスク保護層厚さを保護層屈折率で除した
厚さを差し引いた量とする。 (ｃ)補強用ガラス基板１１を除去し、基板２の下面に面
発光レーザ１およびフォトダイオード７，７を作製す
る。
す。(ａ)は、図５の（ａ）〜（ｆ）で説明したプロセス
により作製された状態である。 (ｂ)グレーティングレンズ６の部分をマスクし、その周
辺に酸化ジルコニウムなどのセラミックをスパッタなど
の方法で堆積し、スライダ底補強層１３とする。堆積す
る厚さは、グレーティングレンズ６のバックフォーカス
（空気中におけるレンズ表面から焦点までの距離）から
浮上量と光ディスク保護層厚さを保護層屈折率で除した
厚さを差し引いた量とする。 (ｃ)補強用ガラス基板１１を除去し、基板２の下面に面
発光レーザ１およびフォトダイオード７，７を作製す
る。
【００３７】−第６実施例− 図１６は、本発明の第６実施例の光ヘッド１０６の構成
断面図である。この光ヘッド１０６は、上記第５実施例
の光ヘッド１０５の底面のスライダ底補強層１３に、磁
界印加用の薄膜型の磁気コイル３９を備えたものであ
る。図１７は、磁気コイル３９とその磁界の説明図であ
る。巻数ｎ，半径ａの円電流Ｉのつくる磁界Ｈは、その
中心軸ｚ上において、 Ｈ＝ｎａ2Ｉ／２√（ａ2＋ｚ2）3 で与えられる。例えば、ｎ＝５，ａ＝５０μｍ，ｚ＝１
μｍ，Ｉ＝１６０ｍＡとすると、Ｈ＝１００Oeの磁界を
得ることが出来る。
断面図である。この光ヘッド１０６は、上記第５実施例
の光ヘッド１０５の底面のスライダ底補強層１３に、磁
界印加用の薄膜型の磁気コイル３９を備えたものであ
る。図１７は、磁気コイル３９とその磁界の説明図であ
る。巻数ｎ，半径ａの円電流Ｉのつくる磁界Ｈは、その
中心軸ｚ上において、 Ｈ＝ｎａ2Ｉ／２√（ａ2＋ｚ2）3 で与えられる。例えば、ｎ＝５，ａ＝５０μｍ，ｚ＝１
μｍ，Ｉ＝１６０ｍＡとすると、Ｈ＝１００Oeの磁界を
得ることが出来る。
【００３８】−第７実施例− 図１８は、本発明の第７実施例の光ディスク装置２０１
の斜視図である。この光ディスク装置２０１は、記録面
の情報読取側に透明保護層を持たないか又は透明保護層
が厚さ２６μｍ未満の光記録媒体Ｒと，上記第５実施例
の浮上式の光ヘッド１０５又は上記第６実施例の浮上式
の光ヘッド１０６と，その光ヘッドを支持する支持アー
ム４６と，トラッキングアクチュエータ３１とを防塵ケ
ース３７に内蔵し、電源や信号の接続端子４５を設けた
ものである。
の斜視図である。この光ディスク装置２０１は、記録面
の情報読取側に透明保護層を持たないか又は透明保護層
が厚さ２６μｍ未満の光記録媒体Ｒと，上記第５実施例
の浮上式の光ヘッド１０５又は上記第６実施例の浮上式
の光ヘッド１０６と，その光ヘッドを支持する支持アー
ム４６と，トラッキングアクチュエータ３１とを防塵ケ
ース３７に内蔵し、電源や信号の接続端子４５を設けた
ものである。
【００３９】この光ディスク装置２０１は、光記録媒体
Ｒに厚い透明保護層がなく，焦点ずれ検出回路や焦点ず
れ補正アクチュエータも含まないため、非常に薄型，軽
量になり、携帯可能なカートリッジにすることが出来
る。この場合、図１９に示すように、光ディスク書込／
読取装置３３に対して着脱して使用する。なお、光ディ
スク書込／読取装置３３も、光記録媒体Ｒのドライブ機
構と信号処理回路を内蔵すればよく，光ヘッドやトラッ
キングアクチュエータが要らないため、小型，安価にな
る。
Ｒに厚い透明保護層がなく，焦点ずれ検出回路や焦点ず
れ補正アクチュエータも含まないため、非常に薄型，軽
量になり、携帯可能なカートリッジにすることが出来
る。この場合、図１９に示すように、光ディスク書込／
読取装置３３に対して着脱して使用する。なお、光ディ
スク書込／読取装置３３も、光記録媒体Ｒのドライブ機
構と信号処理回路を内蔵すればよく，光ヘッドやトラッ
キングアクチュエータが要らないため、小型，安価にな
る。
【００４０】−第８実施例− 図２０は、本発明の第８実施例の光ディスク装置２０２
の斜視図である。この光ディスク装置２０２は、記録面
の情報読取側に透明保護層を持たないか又は透明保護層
が厚さ２６μｍ未満の光記録媒体Ｒと，上記第５実施例
の浮上式の光ヘッド１０５又は上記第６実施例の浮上式
の光ヘッド１０６と，その光ヘッドを支持する支持アー
ム４６とを防塵ケース３８に内蔵し、電源や信号の接続
端子４５を設けたものである。トラッキングアクチュエ
ータ３１は、光ディスク書込／読取装置３３０に設けら
れ、光ディスク装置２０２の支持アーム４６と接続可能
になっている。この光ディスク装置２０２は、トラッキ
ングアクチュエータ３１を含まないため、より小型，安
価になる。
の斜視図である。この光ディスク装置２０２は、記録面
の情報読取側に透明保護層を持たないか又は透明保護層
が厚さ２６μｍ未満の光記録媒体Ｒと，上記第５実施例
の浮上式の光ヘッド１０５又は上記第６実施例の浮上式
の光ヘッド１０６と，その光ヘッドを支持する支持アー
ム４６とを防塵ケース３８に内蔵し、電源や信号の接続
端子４５を設けたものである。トラッキングアクチュエ
ータ３１は、光ディスク書込／読取装置３３０に設けら
れ、光ディスク装置２０２の支持アーム４６と接続可能
になっている。この光ディスク装置２０２は、トラッキ
ングアクチュエータ３１を含まないため、より小型，安
価になる。
【００４１】
【発明の効果】本発明の光ヘッドによれば、レーザ光の
減衰が小さく、温度変化などによって光源の波長が変化
した場合の色収差の問題を生じないようになる。また、
半導体レーザへの戻り光によるノイズの問題を生じな
い。また、光ディスクに対する光路を斜めにすることに
起因する問題点およびＳＣＯＯＰ構造の問題点を生じな
い。さらに、光ヘッドの数倍のサイズの浮上スライダを
用いないから、全体を小型化することが出来る。本発明
の光ディスク装置によれば、焦点ずれ制御なしで記録面
を読取可能となる。
減衰が小さく、温度変化などによって光源の波長が変化
した場合の色収差の問題を生じないようになる。また、
半導体レーザへの戻り光によるノイズの問題を生じな
い。また、光ディスクに対する光路を斜めにすることに
起因する問題点およびＳＣＯＯＰ構造の問題点を生じな
い。さらに、光ヘッドの数倍のサイズの浮上スライダを
用いないから、全体を小型化することが出来る。本発明
の光ディスク装置によれば、焦点ずれ制御なしで記録面
を読取可能となる。
【図１】本発明の第１実施例の光ヘッドの構成断面図で
ある。
ある。
【図２】回折格子とフォトダイオードの関係説明図であ
る。
る。
【図３】焦点ずれによるフォトダイオード上の光分布の
変化の説明図である。
変化の説明図である。
【図４】図１の光ヘッドからの信号取出回路の回路図で
ある。
ある。
【図５】図１の光ヘッドの製造方法の説明図である。
【図６】埋込型の面発光レーザの断面構造図である。
【図７】メサ型の面発光レーザの断面構造図である。
【図８】フォトダイオードの断面構造図である。
【図９】面発光レーザとフォトダイオードの同時作製方
法の説明図である。
法の説明図である。
【図１０】本発明の第２実施例の光ヘッドの構成断面図
である。
である。
【図１１】本発明の第３実施例の光ヘッドの構成断面図
である。
である。
【図１２】図１１の光ヘッドからの信号取出回路の回路
図である。
図である。
【図１３】本発明の第４実施例の光ヘッドの構成断面図
である。
である。
【図１４】本発明の第５実施例の光ヘッドの構成断面図
である。
である。
【図１５】図１４の光ヘッドの製造方法の説明図であ
る。
る。
【図１６】本発明の第６実施例の光ヘッドの構成断面図
である。
である。
【図１７】図１６の光ヘッドにおける磁気コイルとその
磁界の説明図である。
磁界の説明図である。
【図１８】本発明の第７実施例の光ディスク装置の斜視
図である。
図である。
【図１９】図１８の光ディスク装置の使用状態説明図で
ある。
ある。
【図２０】本発明の第８実施例の光ディスク装置の斜視
図である。
図である。
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６‥‥
光ヘッド、１‥‥面発光レーザ、２‥‥ｎ−ＧaＡs基
板、２ａ‥‥下部基板、３‥‥第１ガラス層、４‥‥回
折格子、５‥‥第２ガラス層、６‥‥集光レンズ、７，
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ‥‥フォトダイオード、１２‥
‥Ａｌ電極、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆ，９
ｃ‥‥加算器、９ａ，９ｂ，９ｄ‥‥減算器、１１‥‥
ガラス基板、１３‥‥スライダ底補強層、１４‥‥ｎ+
型ＧaＡs層、１５ａ，１５ｂ‥‥反射ミラー層、１６，
１８‥‥クラッド層、１７‥‥量子井戸層、１９‥‥ｐ
+型ＧaＡs層、２０‥‥Ａu電極、２１‥‥ＧaＡs層、２
２‥‥ｐ型ＧaＡs層、２３‥‥ＳiＯ2絶縁層、２５‥‥
ｎ型ＡlＧaＡs層、２８，２９‥‥偏光子、３４‥‥透
明保護層、３６‥‥凸レンズ、３９‥‥磁気コイル、２
０１，２０２‥‥光ディスク装置、３１‥‥トラッキン
グアクチュエ−タ、３３，３３０‥‥光ディスク書込／
読取装置、４５‥‥接続端子、４６‥‥支持アーム、Ｒ
‥‥光記録媒体、４７…ｎ−ＡlＧaＡsバッファ層
光ヘッド、１‥‥面発光レーザ、２‥‥ｎ−ＧaＡs基
板、２ａ‥‥下部基板、３‥‥第１ガラス層、４‥‥回
折格子、５‥‥第２ガラス層、６‥‥集光レンズ、７，
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ‥‥フォトダイオード、１２‥
‥Ａｌ電極、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆ，９
ｃ‥‥加算器、９ａ，９ｂ，９ｄ‥‥減算器、１１‥‥
ガラス基板、１３‥‥スライダ底補強層、１４‥‥ｎ+
型ＧaＡs層、１５ａ，１５ｂ‥‥反射ミラー層、１６，
１８‥‥クラッド層、１７‥‥量子井戸層、１９‥‥ｐ
+型ＧaＡs層、２０‥‥Ａu電極、２１‥‥ＧaＡs層、２
２‥‥ｐ型ＧaＡs層、２３‥‥ＳiＯ2絶縁層、２５‥‥
ｎ型ＡlＧaＡs層、２８，２９‥‥偏光子、３４‥‥透
明保護層、３６‥‥凸レンズ、３９‥‥磁気コイル、２
０１，２０２‥‥光ディスク装置、３１‥‥トラッキン
グアクチュエ−タ、３３，３３０‥‥光ディスク書込／
読取装置、４５‥‥接続端子、４６‥‥支持アーム、Ｒ
‥‥光記録媒体、４７…ｎ−ＡlＧaＡsバッファ層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−105224（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−18720（ＪＰ，Ａ) 「光工学ハンドブック」朝倉書店 Ｐ 179−Ｐ186 「光学の原理▲ＩＩ▼」マックス−ボ ルン，エミル・ウオルク著、東海大学出 版会（1987．２．20）Ｐ696−Ｐ697 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 7/135
Claims (9)
- 【請求項１】 半導体レーザ源と、集光レンズと、前記
半導体レーザ源から出射されるレーザを検出するための
フォトダイオードと、前記フォトダイオードに前記レー
ザを導くための光分岐手段とを有し、前記集光レンズの
色収差Ｗは、式 Ｗ(h,NA)＝｛（ＮＡ） ３ Δλ／（４λ）｝ｈ （ｈ：ホログラム上での光軸からの入射光線の高さ、Ｎ
Ａ：開口数、Δλ：波長変動、λ：記録時波長） を満たし、前記色収差Ｗがλ／４以下になるように、ｈ
が設計されている ことを特徴とする光ヘッド。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光ヘッドにおいて、半
導体レーザ源が面発光レーザであることを特徴とする光
ヘッド。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の光ヘッ
ドにおいて、半導体レーザ源がメサ構造であることを特
徴とする光ヘッド。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
の光ヘッドにおいて、２グループのフォトダイオードを
形成し、各グループのフォトダイオードの受光面の下部
の基板下面に、互いに直交する２つの偏光子を設けたこ
とを特徴とする光ヘッド。 - 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれかに記載
の光ヘッドにおいて、集光レンズを形成した透明層の下
部に集光レンズ部分を除いてセラミック膜を形成したこ
とを特徴とする光ヘッド。 - 【請求項６】 請求項５に記載の光ヘッドにおいて、セ
ラミック膜の部分に薄膜コイルを設けたことを特徴とす
る光ヘッド。 - 【請求項７】 請求項５または請求項６に記載の光ヘッ
ドにおいて、光ヘッドの形状を浮上スライダ形状に加工
したことを特徴とする光ヘッド。 - 【請求項８】 請求項７に記載の光ヘッドにおいて、浮
上量が２６μｍ以下であることを特徴とする光ヘッド。 - 【請求項９】 記録面の情報読取側に透明保護層を持た
ないか又は透明保護層が厚さ２６μｍ未満である光ディ
スクと、請求項８に記載の浮上式の光ヘッドと、その光
ヘッドを支持する支持機構と、それらを内部に包含する
防塵ケースとを具備してなることを特徴とする光ディス
ク装置。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03384593A JP3350789B2 (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 光ヘッドおよび光ディスク装置 |
| DE4447765A DE4447765C2 (de) | 1993-02-17 | 1994-02-14 | Schwimmender optischer Abtastkopf, der integral mit einer Lichtquelle und einem Photodetektor ausgebildet ist, und optisches Plattengerät mit einem solchen |
| DE4404635A DE4404635C2 (de) | 1993-02-17 | 1994-02-14 | Schwimmender optischer Abtastkopf, der integral mit einer Lichtquelle und einem Photodetektor ausgebildet ist, und optisches Plattengerät mit einem solchen |
| US08/197,870 US5481386A (en) | 1993-02-17 | 1994-02-17 | Flying type optical head integrally formed with light source and photodetector and optical disk apparatus with the same |
| US08/460,196 US5715226A (en) | 1993-02-17 | 1995-06-02 | Flying type optical head integrally formed with light source and photodetector and optical disk apparatus with the same |
| US08/900,112 US5995474A (en) | 1993-02-17 | 1997-07-25 | Flying type optical head integrally formed with light source and photodetector and optical disk apparatus with the same |
| US09/389,105 US20010012244A1 (en) | 1993-02-17 | 1999-09-02 | Flying type optical head integrally formed with light source and photodetector and optical disk apparatus with the same |
| US09/573,610 US6185177B1 (en) | 1993-02-17 | 2000-05-19 | Flying type optical head integrally formed with light source and photodetector and optical disk apparatus with the same |
| US10/209,930 US6611487B2 (en) | 1993-02-17 | 2002-08-02 | Flying type optical head integrally formed with light source and photodetector and optical disk apparatus with the same |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03384593A JP3350789B2 (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 光ヘッドおよび光ディスク装置 |
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| JP2000304966A Division JP2001155366A (ja) | 2000-10-04 | 2000-10-04 | 光ヘッドおよび光ヘッドの製造方法 |
| JP2000305041A Division JP2001167488A (ja) | 2000-10-04 | 2000-10-04 | 光ディスク装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06251410A JPH06251410A (ja) | 1994-09-09 |
| JP3350789B2 true JP3350789B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=12397840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03384593A Expired - Fee Related JP3350789B2 (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-24 | 光ヘッドおよび光ディスク装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3350789B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4404635C2 (de) | 1993-02-17 | 1998-06-18 | Hitachi Ltd | Schwimmender optischer Abtastkopf, der integral mit einer Lichtquelle und einem Photodetektor ausgebildet ist, und optisches Plattengerät mit einem solchen |
| KR0147589B1 (ko) * | 1994-05-31 | 1998-10-15 | 김광호 | 수직공진기 면발광 레이저 다이오드를 이용한 광픽엎 |
| US6061169A (en) * | 1998-03-26 | 2000-05-09 | Digital Optics Corporation | Integrated micro-optical systems |
| JP3426962B2 (ja) * | 1998-05-19 | 2003-07-14 | 株式会社日立製作所 | 光ヘッドおよびそれを用いた光学的情報記録再生装置 |
| US6657927B1 (en) | 1998-08-04 | 2003-12-02 | Hitachi Maxell, Ltd. | Optical head and apparatus provided therewith |
| JP2001319365A (ja) * | 2000-05-10 | 2001-11-16 | Fuji Xerox Co Ltd | 浮上記録ヘッド、ディスク装置、および浮上記録ヘッドの製造方法 |
| US8059345B2 (en) | 2002-07-29 | 2011-11-15 | Digitaloptics Corporation East | Integrated micro-optical systems |
| JP2006236516A (ja) | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Hitachi Ltd | 光へッド、光情報再生装置及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-02-24 JP JP03384593A patent/JP3350789B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 「光学の原理▲ＩＩ▼」マックス−ボルン，エミル・ウオルク著、東海大学出版会（１９８７．２．２０）Ｐ６９６−Ｐ６９７ |
| 「光工学ハンドブック」朝倉書店 Ｐ１７９−Ｐ１８６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06251410A (ja) | 1994-09-09 |
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