JPH03113741A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光ディスク装置に係り、特に半導体レーザを光学ヘッド
に含む光ディスク装置に関し 高速の情報転送速度を有する光ディスク装置の提供を目
的とし。

端面発光型の半導体レーザと、該半導体レーザの端面か
ら出射するレーザ光を反射して該光ディスク上に照射す
るミラー部とが一体に形成された半導体チップを含む光
学ヘッドを備えてなる光ディスク装置により構成する。

さらに、半導体チップに接着され、かつ半導体レーザの
レーザ光出射部とミラー部を覆う凸レンズを有する光学
ヘッドを備えた光ディスク装置。

及び該凸レンズが透明有機物樹脂からなる光ディスク装
置により構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は光ディスク装置に係り、特に半導体レーザを光
学ヘッドに含む光ディスク装置に関する。

近年、レーザ光を用いて情報の記録・再生・消去を行う
光ディスク装置及びその装置に使用する光ディスクの発
達には目ざましいものがある。この技術の発達により、
民生用のレーザ光利用記憶装置としてコンパクトディス
ク（ＣＤ）装置が大幅に普及しており、パーソナルコン
ピュータに利用されるＣＤ−ＲＯＭも普及しつつある。

また。

高性能なコンピュータに利用される記憶装置としても有
力な候補となってきている。

このような状況に際し、光ディスク装置が磁気ディスク
装置に比べて劣っているデータの転送速度の向上を可能
にする新しい装置の開発が急がれている。

〔従来の技術〕

従来、光ディスクの回転速度を高めてデータの転送速度
の向上を図るために、浮上型の光学ヘッドをもつ光ディ
スク装置が検討されてきている。

第６図は高速光ディスク装置の概略図であり１は光ディ
スク、１１は基板、１２は記録膜、２は光学ヘッド、３
１は半導体レーザ、６はジンバルを表す。

光ディスク１では記録膜１２が基板１１の上面に形成さ
れており、光学ヘッド２は磁気ディスク装置に用いてい
るのと同様なジンバル６に取りつけられていて、さらに
半導体レーザ３１が光学ヘッド２の先端部に取りつけら
れている。光ディスク１を高速回転するとき、光学ヘッ
ド２は揚力により記録膜１２と僅かの間隔を隔てて浮上
し、半導体レーザ３１から出射されたレーザ光が記録膜
１２に照射される。この形式のヘッドはフライングヘッ
ドと呼ばれ、高速回転する光ディスク１と適合するため
には光学ヘッド２は軽量であることを要する。

光学ヘッド２を軽量にするために、そこに装着された半
導体レーザ３１から出射するレーザ光を。

光学系を介在させずに直接光ディスク１上の記録膜１２
に照射している。

例えば、活性領域がストライブ構造をもった端面発光型
の半導体レーザを光学ヘッド２に装着して、端面から出
射されたレーザ光を直接記録膜１２に照射する。ところ
が、端面出射型の半導体レーザにおいては、レーザ光の
出射する活性領域の断面が縦横比の非常に大きい矩形で
あるため、レーザ光は長径、短径の比が非常に大きい楕
円形状となり、しかも発散型ビームとなり、高密度記録
を行う上で問題を生じる。

その一対策として２円形ビームを出射する面発光型レー
ザを光学ヘッド２に装着し、さらにレーザ光出射部に微
細なレンズを形成してレーザ光を絞りこむことも検討さ
れているが１面発光型レーザは現在のところ端面発光型
レーザに比して光出力が極めて低いため、高速の記録、
再生、消去を行う上で問題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って、従来の高速光ディスク装置では、記録・再生・
消去するための満足すべき光学ヘッドが実現されていな
い。

本発明は上記の事情に鑑み、端面発光型レーザを用いて
１円形に近い形状をもつレーザ光を実現し、さらにその
レーザ光を絞りこむ構造を備えた光学ヘッドを持つ光デ
ィスク装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の光ディスク装置の側面略図第２図は本
発明にかかる光学ヘッドの断面図１第３図乃至第５図は
実施例Ｉ乃至実施例■を説明するための断面図である。

上記課題は、〔１〕端面発光型の半導体レーザ３１と、
該半導体レーザ３１の端面から出射するレーザ光を反射
して該光ディスク１上に照射するミラー部３２とが一体
に形成された半導体チップ３を含む光学ヘッドを備えて
なる光ディスク装置。

〔２〕半導体チップ３に接着され、かつ半導体レーザ３
１のレーザ光出射部とミラー部３２を覆う凸レンズ５を
有する光ディスク装置、〔３］凸レンズ５が透明有機物
樹脂からなる光ディスク装置。

〔４〕ミラー部３２が凹面鏡を形成している光ディスク
装置によって解決される。

〔作用〕

本発明では第２図に示す如く、光学ヘッド２は端面発光
型の半導体レーザ３１とその活性領域３１１から出射す
るレーザ光を反射して光ディスク】上に照射するミラー
部３２の形成された半導体チップ３を含む。

ミラー部３２は第３図に示す如（半導体レーザ３１の活
性領域３１１から出射するレーザ光を反射してそのレー
ザ光を光ディスク１上に向かわしめる作用を持つもので
ある。活性領域３１１から出射するレーザ光は左右が長
く上下が短い楕円形状であるが、ミラー部３２で反射さ
せることにより、光ディスク１上に照射する形状を、少
なくとも元の形状よりは円形に近づけることができる。

第４図に示すように、半導体レーザ３１のレーザ光出射
部とミラー部３２を覆う凸レンズ５を形成すれば、光デ
ィスク１上に照射する領域を小さ（絞ることができる。

さらに、この凸レンズ５を透明を機動樹脂で形成するの
は製造上容易で、実用上の利点がある。

第５図に示すように、ミラー部３２を凹面鏡で形成すれ
ば凸レンズと同等の作用をもたすことができ、光ディス
ク１上に照射する領域を小さく絞ることができる。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の光ディスク装置の側面略図である。光
ディスク１は直径２００　ｍｍ、厚さ３ｍｍのガラス基
板１１上に記録膜１２が形成されたもので、記録膜１２
は多元蒸着法により６０ｎｍの厚さに形成したＴｅ系合
金膜である。

シンバル６に接続した光学ヘッド２は、高速で回転して
いる光ディスク１上に風圧を受けて浮上する。その浮上
高さは例えば０．１　μｍである。

第２図は本発明にかかる光学ヘッド２の断面図であり２
３は半導体レーザ３１．ミラー部３２を含む半導体チッ
プ、４はスライダである。

ミラー部３２は半導体レーザ３１の活性領域３１１端面
から出射したレーザ光を反射して、光ディスクｌの記録
膜１２へ向かわしめる。

第３図は実施例■を説明するための断面図であり、３は
半導体チップ、３１は半導体レーザ、３２はミラー部、
３１１は活性領域を表す。

半導体レーザ３１は例えばＧａＡｓ基板上に形成された
ダブルへテロ構造の活性領域３１１を有する端面発光型
のものである。ミラー部３２は活性領域３１１の一部を
切除して形成し、活性領域３１１がら出射するレーザ光
を反射して光ディスク１の記録ｌＩ！１２に向かわしめ
る幾何学的形状をもつ。室温連続発振で２０ｍＷの出力
が得られる半導体レーザ３１とミラー部３２の形成され
た半導体チップ３を光学ヘッド２に装着し、光ディスク
１を３．５ｍ／ｓの速度で回転しながら２０ｍＷのレー
ザ光を照射し。

記録膜１２に穴をあけ記録を行うことができた。

読出しは０．５　ｍＷのレーザ光を記録膜１２に照射し
、そこから反射して戻る光による駆動電流変化を検出す
ることにより１行うことができた。

第４図は実施例■を説明するための断面図であり、３は
半導体チップ、３１は半導体レーザ、３２はミラー部、
３１１は活性領域、５は凸レンズを表す。

この例は活性領域３１１　とミラー部３２間の空間を埋
め込む凸レンズ５を形成して、ミラー部３２で反射した
光を記録膜１２上に絞り込む作用をもたせたものである
。凸レンズ５の材料としては、透明有機物であるポリメ
チルメタクリレート（略称ＰＭＭＡ）、ポリカーボネー
ト（略称ｐｃ）、エポキシ系樹脂環、無機物としてはＳ
ｉｎ、その他のガラス系材料等を使用する。活性領域３
１１とミラー部３２間の凹みを上にして、透明有機物を
そこに滴下させ、自然に形成される曲面を凸レンズとし
て利用することができる。この方法によれば、凸レンズ
の形成が容易で、実用上の利点が大きい。

この凸レンズの形成された光学ヘッドによれば。

実施例■よりも記録膜１２上に照射されるレーザ光が小
さく絞られ、エネルギー密度が大きいので。

高速高密度記録を有利に行うことができる。

第５図は実施例■を説明するための断面図であり、３は
半導体チップ、３１は半導体レーザ、３２はミラー部、
３１１　は活性領域を表し、ミラー部３２は凹面鏡で形
成されている。

ミラー部の凹面鏡は反射したレーザ光を記録膜１２上に
絞り込むように作用し、このミラー部に凹面鏡の形成さ
れた光学ヘッドも実施例■と同様に。

高速高密度記録を行うのに適している。

この凹面鏡はマイクロリソグラフの手法で形成すること
ができる。

実施例■乃至■に示した半導体チップ及び光学系を有す
る光学ヘッドは構成が簡単で軽量であり。

高速光ディスク装置に効果的に使用することができる。

（発明の効果） 以上説明した様に１本発明によれば、光学ヘッドを軽量
に形成し、しかも光ディスクの記録膜上ヘレーザ光を絞
りこんでエネルギー密度を上げることができ、高速情報
転送可能な光ディスク装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ディスク装置の側面略図。 第２図は本発明にかかる光学ヘッドの断面図。 第３図は実施例Ｉを説明するための断面図。 第４図は実施例■を説明するための断面図。 第５し■は実施例■を説明するための断面図。 第６図は高速光ディスク装置の概略図 である。 図において。 １は光ディスク。 １１は基板。 １２は記録膜。 ２は光学ヘッド。 ３は半導体チップ。 ３１は半導体レーザ。 ３１１は活性領域。 ３２はミラー部。 ４はスライダ。 ５は凸レンズ ６はジンバル ネ虜１月の先ディスク枝１の側面田名図湧 図 ２九字へ、ド 木定明に力＼力＼る光学へ、７ドＦ）断面目射 図 互８ｂイタ″Ｉ工ぎ説日月−ψ′ろｔこめのＷ斥ｉＴｈ
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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕端面発光型の半導体レーザ（３１）と、該半導体
   レーザ（３１）の端面から出射するレーザ光を反射して
   該光ディスク（１）上に照射するミラー部（３２）とが
   一体に形成された半導体チップ（３）を含む光学ヘッド
   を備えてなることを特徴とする光ディスク装置。 〔２〕半導体チップ（３）に接着され、かつ半導体レー
   ザ（３１）のレーザ光出射部とミラー部（３２）を覆う
   凸レンズ（５）を有することを特徴とする請求項１記載
   の光ディスク装置。 〔３〕凸レンズ（５）が透明有機物樹脂からなることを
   特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。 〔４〕ミラー部（３２）が凹面鏡を形成していることを
   特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。