JPH03214433A - Optical head - Google Patents

Optical head

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JPH03214433A
JPH03214433A JP2009344A JP934490A JPH03214433A JP H03214433 A JPH03214433 A JP H03214433A JP 2009344 A JP2009344 A JP 2009344A JP 934490 A JP934490 A JP 934490A JP H03214433 A JPH03214433 A JP H03214433A
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JP
Japan
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optical
light
optical head
electrodes
recording medium
Prior art date
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Pending
Application number
JP2009344A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Gunji
康弘 郡司
Hiroyuki Minemura
浩行 峯邑
Manabu Sato
学 佐藤
Kiyomitsu Suzuki
清光 鈴木
Tomoyuki Tanaka
知行 田中
Yoshio Sato
佐藤 美雄
Nobuyoshi Tsuboi
坪井 信義
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH03214433A publication Critical patent/JPH03214433A/en
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Abstract

PURPOSE:To increase an access speed and to improve condensing performance and return light detecting function by connecting any of optical elements which convert the light from a light source to divergent light or convergent light to the moving part of an actuator. CONSTITUTION:An optical deflector 40 is provided on a waveguide 20 and the divergent guided light 21 is deflected within the plane of the waveguide to allow tracking on an optical disk 2. The guided light 21 is made incident on a grating element 22 and is wavefront converted to the divergent light 26 to generate the convergent light 36 by an objective lens 24. This light is con densed to the optical disk 2. The light reading the information of the disk 2 is advanced backward and is detected by a photodetector through the element 22. The optical waveguide 20 is disposed to face via the air 10 and electrodes 12, 14 are provided on the opposite surface. A voltage is impressed to the electrodes from a power source and a controller 16. Electrostatic force is generat ed between the electrodes 12 and 14 and a focus displacement is generated in the waveguide 20 if the force overcomes the rigidity of a cantilever 34. The focus control by the voltage value is, thereupon, possible and the condensing performance and the return inspection performance are improved.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ディスク等の情報記録媒体から情帽を読み
取る光ヘッドに係り,特に、光ヘッドを軽量化しアクセ
ス速度を高めるのに好適な光ピックアップの駆動手段に
関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical head for reading information from an information recording medium such as an optical disk, and particularly relates to an optical head suitable for reducing the weight of the optical head and increasing the access speed. This invention relates to a drive means for a pickup.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

大容量記憶装置である光ディスク等の情報記録媒体への
アクセス時間は、光ピックアップを1μmから数十μm
まで移動させるファイントラッキングと数十μmから数
1まで移動させるコース1へランキングとをいかに速く
できるかにより決定される.コーストラッキングの速さ
は,光ヘッドの重量により支配される。
The access time to information recording media such as optical disks, which are large-capacity storage devices, is from 1 μm to several tens of μm for optical pickups.
The decision is made based on how fast fine tracking can be achieved, moving up to a distance of several tens of micrometers, and ranking to course 1, which is a shift from several tens of micrometers to several tens of micrometers. The speed of course tracking is controlled by the weight of the optical head.

光ヘッドを構成する光学部品を一つの基板上に集積化し
著しい軽量化を図った従来の例としては,電子通信学会
論文誌(C),J69−C,5,pp609−615 
(’  86/5)がある。その集積化光ヘッドを第1
0図に示す。
A conventional example of integrating optical components constituting an optical head on a single substrate to achieve significant weight reduction is the journal of the Institute of Electronics and Communication Engineers (C), J69-C, 5, pp609-615.
('86/5). The integrated optical head
Shown in Figure 0.

図において,光源6から2次元光導波路20に端面結合
された光は,導波路20内を広がりながら伝わり、集光
グレーティングカプラ(FGC)120により光ディス
ク2上に集光する球面波に変換される。光ディスク2か
らの光は逆進し、ビームスブリッタ122により2分割
され、アレイ状の光検出器8に各々集光する。4個の光
検出器8の出力電気信号間で演算を実行すると、「4生
信号,フォーカス誤差信号,トラッキング誤差信号が同
時に得られる。
In the figure, light end-coupled from a light source 6 to a two-dimensional optical waveguide 20 propagates while spreading within the waveguide 20, and is converted into a spherical wave that is focused onto an optical disk 2 by a focusing grating coupler (FGC) 120. . The light from the optical disk 2 travels backward, is split into two parts by a beam splitter 122, and is focused on each of the photodetectors 8 in an array. When calculation is performed between the output electrical signals of the four photodetectors 8, "four raw signals, a focus error signal, and a tracking error signal are obtained simultaneously.

一方、第11図はコンパクトディスクブレイヤ等の光テ
ィスク装置に用いられる光ヘノトの従来例の概略構成を
示す図である。
On the other hand, FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional example of an optical head used in an optical disc device such as a compact disc player.

図において、f八体レーザ68から1〕偏光で出射され
た光ビーl2は、コリメーI・レンズ70により平行光
にされ,偏光ビームスプリッタ( +’ II S )
72を通過し、1/4波長板74で円偏光に変換された
後、対物レンズ76により元ディスク78]〕で直径約
1μmとなるように絞られて,集光スポソ1へ80に集
光される。光ディスク78からの反射光は、対物レンズ
76により平行光にされた後、I/4波長板74を通過
してS偏光に変換され、I) II S 7 2で反射
され、検出レンズ82により光検出器84に集光される
。このようにして、光ディスク78上に記録されている
情報を読み取ることができる。
In the figure, a light beam l2 emitted from an f-8 body laser 68 as polarized light (1) is made into a parallel beam by a collimator I lens 70, and then sent to a polarizing beam splitter (+' II S ).
72 and is converted into circularly polarized light by a 1/4 wavelength plate 74, it is condensed by an objective lens 76 to a diameter of approximately 1 μm by an original disk 78], and is condensed into a condenser 80 by a condensing pointer 1. be done. The reflected light from the optical disk 78 is made into parallel light by the objective lens 76, passes through the I/4 wavelength plate 74, is converted into S-polarized light, is reflected by I) II S72, and is converted into light by the detection lens 82. The light is focused on a detector 84. In this way, the information recorded on the optical disc 78 can be read.

このとき、フーコー法やプッシュプルtム等により、光
検出器84で集光スポット80のフォーカスエラーおよ
びトラッキングエラーを抽出できる。
At this time, the focus error and tracking error of the focused spot 80 can be extracted by the photodetector 84 using the Foucault method, push-pull timing, or the like.

検出回路86は光検出器84からの信号を取り込み、フ
ォーカスエラーやトラッキングエラーをl寅算する。こ
の演算結果は隙動回路88に出力され、駆動装置126
を制御し,前記エラーを補正するように対物レンズ76
を移動させる。匪動装置126は、対物レンズ76を動
かすコイル128と、磁界を作る永久磁石130とから
なる。フォーカスエラーが生ずると,対物レンズ7Gを
光軸方向に沿ってフォーカスエラーがなくなるように移
動させ、トラッキングエラーが生ずると、対物レンズ7
6を光軸とは直角方向に1〜ランキンクエラーがなくな
るように移動させる。
The detection circuit 86 takes in the signal from the photodetector 84 and calculates the focus error and tracking error. This calculation result is output to the clearance circuit 88, and the drive device 126
objective lens 76 to control and correct the error.
move. The tilting device 126 consists of a coil 128 that moves the objective lens 76 and a permanent magnet 130 that creates a magnetic field. When a focus error occurs, the objective lens 7G is moved along the optical axis direction so that the focus error disappears, and when a tracking error occurs, the objective lens 7G is moved along the optical axis direction.
6 is moved in a direction perpendicular to the optical axis so that the 1 to rank error is eliminated.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

第10図の集積化光ヘソ1〜は、フォーカシングおよび
トラッキング用のアクチュエータ機構を全く備えていな
いので、例えばファインアクセスには,従来技術の永久
磁石とボイスコイルからなる非常に重い2次元アクチュ
エータを用いなければならなかった。光学系が集積化さ
れ軽量化された分だけコースアクセスは幾分速くなるが
、2次元アクチュエータを用いる限り、大幅な改善は望
めない。軽せ化のために永久磁石等を小さくすると、今
度は電磁力が弱まり、アクセス速度が下がる新たな要因
か生してし,まうからである。
The integrated optical belly button 1 shown in FIG. 10 does not have any actuator mechanism for focusing and tracking, so for example, for fine access, a very heavy two-dimensional actuator consisting of a conventional permanent magnet and a voice coil is used. I had to. Course access becomes somewhat faster as the optical system becomes more integrated and lighter, but as long as two-dimensional actuators are used, no significant improvement can be expected. This is because if permanent magnets and the like are made smaller in order to reduce weight, the electromagnetic force will be weakened, creating a new factor that will reduce access speed.

また、この従来技術の主要な光学系であるFGCl20
は、その格子形状が、例えば直線や円のような簡iBな
式では表せないため、格子製作においては,通常、ある
種の近似がなされている。例えばl二記従来例において
、電子線描画装置を用いたアナログ的なスキャニングに
より製作する場合、FGC120の形状を折れ線で近似
している。このように、I”GC120の製作には、原
理的な製作誤差が通常避けられず、製作されたFGC1
20には収差が大きく、光ビームを回折限界まで絞るこ
とは非常に困難であった。
Furthermore, FGCl20, which is the main optical system of this prior art,
Because the shape of the grid cannot be expressed by a simple equation such as a straight line or a circle, some kind of approximation is usually made when producing the grid. For example, in the conventional example 12, when manufacturing by analog scanning using an electron beam drawing device, the shape of the FGC 120 is approximated by a polygonal line. In this way, in the production of I"GC120, principle production errors are usually unavoidable, and the produced FGC1
20 had large aberrations, and it was extremely difficult to focus the light beam to the diffraction limit.

また、FGC120は入射角度選択性が強く、戻り光の
入射角が例えば0.1度変化しただけでも,導波路に光
が全く入らなくなり、光を安定して検出することができ
なくなるという問題があった。
In addition, FGC120 has strong incident angle selectivity, and even if the incident angle of the returned light changes by, for example, 0.1 degree, no light will enter the waveguide at all, making it impossible to stably detect the light. there were.

一方、第11図の従来例では、静磁界を作る永久磁石1
30とその静磁界内を移動して対物レンズ76を動かす
コイル128とが必要となり、馳動装置126が大型化
してしまい、結果的に光ヘッドが重くなることから、リ
ニアモータで光ヘッド全体を動かして行う粗いアクチュ
エーションの速度が低下するという大きな問題があった
On the other hand, in the conventional example shown in FIG.
30 and a coil 128 that moves within the static magnetic field to move the objective lens 76, the moving device 126 becomes large and the optical head becomes heavy as a result, so it is necessary to move the entire optical head with a linear motor. There was a major problem in that the speed of coarse actuation performed by movement decreased.

本発明の第1の目的は,、アクセス速度が速く、集光性
能および戻り光検出機能が優れた光ヘッドを提供するこ
とである。
A first object of the present invention is to provide an optical head that has a fast access speed and excellent light collection performance and return light detection function.

本発明の第2の目的は,永久磁石およびコイル等を用い
ずに軽量化され,アクセス速度が速い光ヘッドを提供す
ることである。
A second object of the present invention is to provide an optical head that is lightweight and has a high access speed without using permanent magnets, coils, or the like.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、上記第1の目的を達成するために、トラッキ
ング手段として、導波路媒質に電気光学効果を利用した
電気的な光偏向器を用いた。また,FGCの代わりには
、製作が容易な円弧状のグレーティングカブラを採用し
、前記偏向器で偏向した光を発散光として導波路外に出
射させ,外付けのレンズで集光する構成とした。フォー
カシング手段としては、静電型のアクチュエータを採用
し、光導波路全体を移動させるようにした。検出光学系
としては,グレーティングカブラを透過する光を6分割
のフォトダイオードで受光する構成とした。
In order to achieve the first object, the present invention uses an electric optical deflector that utilizes an electro-optic effect in a waveguide medium as a tracking means. In addition, instead of the FGC, an arc-shaped grating coupler, which is easy to manufacture, is used, and the light deflected by the deflector is emitted outside the waveguide as diverging light, and the light is condensed by an external lens. . As the focusing means, an electrostatic actuator was used to move the entire optical waveguide. The detection optical system has a configuration in which the light transmitted through the grating covert is received by a six-divided photodiode.

本発明は、上記第2の目的を達成するために、2つの電
極で誘電体を挾み,両電極間に電圧を印加することによ
り発生する静電気力を用いて、方の電極を他方の電極に
対し相対的に動かす方式の静電型マイクロアクチュエー
タを微調アクセスの手段として採用した。さらに,アク
セスを高速化するために、磁気ディスク装置に用いられ
ているエア・スライダ方式を採用し、前記マイ夕ロアク
チュエータをエア・スライダの一部に組み込み、より一
層の軽量化を図った。
In order to achieve the above-mentioned second object, the present invention sandwiches a dielectric material between two electrodes and uses electrostatic force generated by applying a voltage between the two electrodes to connect one electrode to the other electrode. An electrostatic microactuator that is moved relative to the object was used as a means of fine-tune access. Furthermore, in order to speed up access, we adopted an air slider system used in magnetic disk drives, and incorporated the micro actuator into a part of the air slider to further reduce weight.

〔作用〕[Effect]

ファイントラッキングに電気式の光偏向器を用いること
により、従来の機械式よりも高速になりしかも軽量化さ
れるため、コースアクセスも高速化できる。円強状のグ
レーティングカプラを採用することにより、複雑な曲線
よりは加工精度を高めることが可能である。また,この
素子では発散光を発生させるのみで、集光しないので、
グレーティングカプラの開口を大きくする必要がなくな
り、導波路が非常に短くコンパクトになる。そのため、
導波路全体が静電型アクチュエータで動かせるようにな
り,また,導波路からの出射光が発散光であるので,こ
れをフォーカス方向に動かせば,フォーカシング手段と
することができる。
By using an electric optical deflector for fine tracking, it is faster and lighter than conventional mechanical systems, making course access faster. By employing a grating coupler with a strong circular shape, it is possible to improve the processing accuracy compared to a complicated curve. In addition, this element only generates diverging light and does not focus it, so
There is no need to enlarge the aperture of the grating coupler, and the waveguide becomes very short and compact. Therefore,
The entire waveguide can now be moved by an electrostatic actuator, and since the light emitted from the waveguide is diverging light, it can be used as a focusing means by moving it in the focusing direction.

また、検出光として採用したグレーティングカプラを透
過する0次光は、入射角の変動に関係なく常に存在する
ため、信号光を安定して検出できる6 本発明の第2の目的を達成するために採用した静電型マ
イクロアクチュエータの原理を第6図により説明する,
シリコンのマイクロマシニングにより例えば、羽子板状
の断面形状を持つカンチレバ−98を形成し、内側面に
薄膜電極90.92を形成したガラス基板94.96に
よりカンチレバー98を両側から挾む。カンチレバー9
8を可動電極とし、ガラス基板−1二の電極90,92
を固定電極とすれば,これら電極間に電圧■を印加する
と、次式で表される静電気力F′が生ずる。
In addition, since the zero-order light that passes through the grating coupler adopted as the detection light always exists regardless of the fluctuation of the incident angle, the signal light can be detected stably.6 To achieve the second object of the present invention The principle of the adopted electrostatic microactuator is explained using Figure 6.
A cantilever 98 having, for example, a battledore-shaped cross section is formed by silicon micromachining, and the cantilever 98 is sandwiched from both sides by glass substrates 94 and 96 having thin film electrodes 90 and 92 formed on their inner surfaces. Cantilever 9
8 is a movable electrode, glass substrate-1 second electrodes 90, 92
Assuming that F is a fixed electrode, when a voltage ■ is applied between these electrodes, an electrostatic force F' expressed by the following equation is generated.

1”’=tSV”/2d” ここでEは空隙の誘a率,Sは電極の面積,(1は固定
電極と1’iJ肋電極との間の距離である。この静電気
力により、固定電極にχ・1してカンチレバーを相対的
に変位させろことができ,フォーカス,/J向またはト
ラッキング方向のアクチュエータを構成することが可能
となる。
1"'=tSV"/2d" Here, E is the permittivity of the air gap, S is the area of the electrode, (1 is the distance between the fixed electrode and the 1'iJ rib electrode. This electrostatic force causes the fixed The cantilever can be displaced relative to the electrode by .chi.1, making it possible to configure an actuator in the focus, /J, or tracking direction.

〔実施例〕〔Example〕

次に、第1図〜第4図を参照して,本発明の上記第1目
的を達成するための実施例を説明する。
Next, an embodiment for achieving the first object of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

第1図は本発明による光ヘッドの第1実施例の全体構造
を示す図であり、第1図(a)は光ヘッドのL面図,(
b)は正面図、(c)は光検出器を下から見た図,(d
)は2次元光導波路を上から見た図である。第1図にお
いて、2は光ディスク、4は光ヘッド、6は半導体レー
ザを用いた光源,8は光検出器,10は誘電体としての
空気、12.14は電極,16は電源および制御装置、
18は静電型アクチュエータ,20は2次元光導波路、
21は発散導波光、22は円弧状のグレーティング素子
、23は発散導波光、24は対物レンズ.26は発敗光
、28はレンズマウント,30は光検出器基板(Si)
、32はカンチレバー基板(Sj)、34はカンチレバ
ー、36および38は収束光、40は光偏向器である。
FIG. 1 is a diagram showing the overall structure of a first embodiment of the optical head according to the present invention, and FIG. 1(a) is an L-side view of the optical head, (
b) is a front view, (c) is a view of the photodetector from below, (d)
) is a top view of a two-dimensional optical waveguide. In FIG. 1, 2 is an optical disk, 4 is an optical head, 6 is a light source using a semiconductor laser, 8 is a photodetector, 10 is air as a dielectric, 12.14 is an electrode, 16 is a power supply and control device,
18 is an electrostatic actuator, 20 is a two-dimensional optical waveguide,
21 is a diverging guided wave, 22 is an arcuate grating element, 23 is a diverging guided wave, and 24 is an objective lens. 26 is a light emitting device, 28 is a lens mount, and 30 is a photodetector substrate (Si).
, 32 is a cantilever substrate (Sj), 34 is a cantilever, 36 and 38 are convergent lights, and 40 is an optical deflector.

(d)図に示すように,半導体レーザ2から出た光は、
2次元光導波路20に端面結合され、発散導波光22を
形成する。導波路20上には、光偏向器40が設けられ
ているので、発散導波光22を導波路面内で偏向させ、
光ディスク1上でのトラッキングを可能にする。偏向制
御された発散導波光22は、円弧状のグレーティング素
子に入射し、図(a)の発散光26に波面変換され、レ
ンズマウント28に固定された対物レンズ24により、
収束光36が生じ、光ディスク2に集光される。光ディ
スク2面上の情報を読み取った光は、往路を逆進し、グ
レーティング素子22を0次光として透過し、図(b)
に示す光検出器8に入射し、再生信号,フォーカスエラ
ー信号,トラッキングエラー信号として同時に検出され
る。これらの信号をもとに、トラッキング制御は上記光
偏向器で行う。フォーカシング制御は、次の構成で行う
。81基板32をマイクロマシニングにより、カンチレ
バー34を残して削り取る。カンチレバー34の先端に
光導波路20を固定し、導波路面を上部基板に設けた光
検出器8に空気10を介して対向させる。この際の対向
面には、図(b),(c)に示すように、電極12.1
4が設けられており、電源および制御装71 1 6か
ら電圧が印加される。この電圧により電極間には静電気
力が発生し、カンチレバー34の剛性に打ち勝てば、導
波路20にフォーカス方向の変位が生ずる。この変位量
を電極12,1.4間に印加される電圧値で制御すれば
、フォーカシング制御が可能となる。
(d) As shown in the figure, the light emitted from the semiconductor laser 2 is
It is end face coupled to a two-dimensional optical waveguide 20 to form a diverging guided wave 22. Since an optical deflector 40 is provided on the waveguide 20, the diverging guided light 22 is deflected within the waveguide plane,
Tracking on the optical disc 1 is enabled. The deflection-controlled diverging waveguide light 22 enters the arc-shaped grating element, is wavefront-converted into the diverging light 26 shown in FIG.
Convergent light 36 is generated and focused on the optical disc 2. The light that has read the information on the second surface of the optical disk travels in the opposite direction and passes through the grating element 22 as zero-order light, as shown in Figure (b).
The signal enters the photodetector 8 shown in FIG. 8 and is simultaneously detected as a reproduction signal, a focus error signal, and a tracking error signal. Based on these signals, tracking control is performed by the optical deflector. Focusing control is performed with the following configuration. The 81 substrate 32 is removed by micromachining, leaving the cantilever 34 behind. The optical waveguide 20 is fixed to the tip of the cantilever 34, and the waveguide surface is opposed to the photodetector 8 provided on the upper substrate with the air 10 in between. At this time, on the opposing surface, as shown in FIGS. (b) and (c), electrodes 12.1
4 are provided, and a voltage is applied from a power source and control device 71 1 6. This voltage generates an electrostatic force between the electrodes, which overcomes the rigidity of the cantilever 34 and causes displacement of the waveguide 20 in the focus direction. If this amount of displacement is controlled by the voltage value applied between the electrodes 12 and 1.4, focusing control becomes possible.

二の時のフォーカス移動を第2図(a)に示す。The focus movement in case 2 is shown in FIG. 2(a).

光導波路20が変位して20aの位置にくれば,発散光
26が26aに変化し、対物レンズ24による収束光3
6が36aに変化し、光ディスク2は2aに移動した状
態で合焦となる。
When the optical waveguide 20 is displaced and comes to the position 20a, the diverging light 26 changes to the position 26a, and the converging light 3 by the objective lens 24
6 changes to 36a, and the optical disc 2 is brought into focus while moving to 2a.

第1図および第2図(a)はグレーテイング素子に円弧
状のものを用い、光の伝敵方向にグレーティングピッチ
を密から粗に変化させて、発散光を生じさせていたが,
今度は逆に、従来技術で示したFCC23を用いる実施
例を第2図(b)に示す。既に述へたように、F G 
C 2 3ではある一点に収束する収束光が発生し、そ
れをそのまま放射すれば,発散光26に変化するため、
あとは第2図(a)と同様の光学系で同じ機能が1{ト
られる。
In Figures 1 and 2 (a), an arc-shaped grating element is used, and the grating pitch is varied from dense to coarse in the direction of light transmission, producing diverging light.
Conversely, an embodiment using the FCC 23 shown in the prior art is shown in FIG. 2(b). As already mentioned, F G
In C 2 3, a convergent light that converges on a certain point is generated, and if it is emitted as it is, it will change to a diverging light 26, so
The rest is the same optical system as in Figure 2(a), with the same functions.

第3図に光偏向器40の一実旅例を示す。同図(.)は
,光偏向に伴う光路変化を示したものである。導波路2
0上で光偏向器40により偏向作用を受けると、発散導
波光21は21(言こ変化し、導波路外への発散光26
は26cに変化し、レンズ24による収束光36は36
cに変化するため,トラッキングが可能となる。同図(
b)は光偏向器40の詳細図である。導波路20はT 
i拡散LiNbO’であり、53はその結晶軸方向を示
している。電極構成は,発散導波光21の光路形状とほ
ぼ同形状の電極44とその両側にふたつの電極46.4
8を設けた3電極になっている。図のように、例えば電
源50により、電極44,48にO■,電極46に+A
Vを印加した場合は,導波路中のZ方向電界成分が変化
し,光断面内において電界勾配が発生する。このため、
伝搬光の偏波モートが56のようにTEモードである場
合、例えば断面54においては、52に示すような屈折
率勾配が発生し、導波光21は21cのように偏向され
る。電源50の極性を反転すれば、偏向方向が反対にな
り、印加電圧を変化させれば、偏向量を制御できる。同
図(C)はその光偏向現象を解析した結果であり、光波
面58が乱れることなく,広がりながら偏向されてゆく
のが分かる。
FIG. 3 shows an example of an actual journey of the optical deflector 40. The figure (.) shows the change in optical path due to optical deflection. Waveguide 2
When deflected by the optical deflector 40 on 0, the diverging waveguide light 21 changes to 21 (word), and the divergent light 26 exits the waveguide.
changes to 26c, and the convergent light 36 by the lens 24 becomes 36c.
Since it changes to c, tracking becomes possible. Same figure (
b) is a detailed view of the optical deflector 40. The waveguide 20 is T
It is i-diffused LiNbO', and 53 indicates its crystal axis direction. The electrode configuration includes an electrode 44 having almost the same shape as the optical path shape of the divergent waveguide light 21, and two electrodes 46.4 on both sides of the electrode 44.
It has 3 electrodes with 8. As shown in the figure, for example, the power supply 50 connects the electrodes 44 and 48 to O■, and the electrode 46 to +A.
When V is applied, the Z-direction electric field component in the waveguide changes, and an electric field gradient occurs within the optical cross section. For this reason,
When the polarization mode of the propagating light is the TE mode as shown in 56, for example, a refractive index gradient as shown in 52 occurs in the cross section 54, and the guided light 21 is deflected as shown in 21c. By reversing the polarity of the power source 50, the direction of deflection is reversed, and by changing the applied voltage, the amount of deflection can be controlled. FIG. 2C shows the result of analyzing the optical deflection phenomenon, and it can be seen that the optical wavefront 58 is deflected while expanding without being disturbed.

なお、60は中心線、62は光振幅ピーク位置を示す。Note that 60 indicates the center line, and 62 indicates the optical amplitude peak position.

フォーカスエラーおよびトラッキングエラーの検出光学
系の−実施例を第4図(a)および(b)に示す。まず
、光検出器8はトラッキング方向4に3分割(8a,8
b,8c).  トラック方向と直角方向に2分割(8
d,8e) しておく。
An embodiment of the focusing error and tracking error detection optical system is shown in FIGS. 4(a) and 4(b). First, the photodetector 8 is divided into three parts (8a, 8
b, 8c). Divided into two in the direction perpendicular to the track direction (8
d, 8e) Keep it.

(a)のフォーカスエラーの検出の場合は、合焦状態(
発散光26,収束光36,光ディスク面2)の戻り光検
出器が8a,8bでちょうど受光するように光検出器8
を配置し、また、この場合は電極を兼ねている遮蔽板1
4を図のように設置すればよい。すなわち、合焦状態の
光ディスク面2から28にずれたとすると、収束光36
a,発散光31aとなり、光路の右側が遮蔽板14に掛
かり、その結果の電気信号の差8a−8bでフォーカス
エラーを検出できる。
In the case of focus error detection in (a), the focus state (
The photodetector 8 is arranged so that the divergent light 26, the convergent light 36, and the return light from the optical disc surface 2) are exactly received by the detectors 8a and 8b.
and a shielding plate 1 which also serves as an electrode in this case.
4 should be installed as shown in the figure. That is, if the optical disc surface 2 is shifted from the focused state to 28, the convergent light 36
a, a diverging light 31a is formed, and the right side of the optical path hits the shielding plate 14, and a focus error can be detected from the resulting electrical signal difference 8a-8b.

(b)のトラッキングエラー検出の場合は、光ディスク
2上のトラック溝67は図のようにずれているとき、戻
り光は36c,31cのような光路をたどるため、電気
信号の差8 a − 8 eにより、トラッキングエラ
ーを検出できる。
In the case of tracking error detection in (b), when the track groove 67 on the optical disc 2 is shifted as shown in the figure, the returned light follows optical paths such as 36c and 31c, so the electrical signal difference 8 a - 8 Tracking errors can be detected by e.

第1回〜第4図の実施例によれば、永久磁石とボイスコ
イルとからなる従来の重い2次元アクチュエータを用い
ずに、トラッキングは光偏向器で行い、フォーシングは
静電型アクチュエータで行い、ファインアクセスを高速
で実行できるので、ファインアクセスとコースアクセス
を両方とも高速化できろ。
According to the embodiments shown in Parts 1 to 4, tracking is performed using an optical deflector and forcing is performed using an electrostatic actuator, without using a conventional heavy two-dimensional actuator consisting of a permanent magnet and a voice coil. , fine access can be executed at high speed, so both fine access and course access can be accelerated.

また、導波路から外に出射するグレーテ,rング素子に
円弧状のグレーティングを採用し,グレーテインクの加
1〕精度を向1−させ、しかも集光素rーにバルクレン
ズを用いたことから、光ディスクl\の集光性能を向I
−させることが一〇きる。
In addition, we adopted arc-shaped gratings for the gratings and r-ring elements that emit light from the waveguide to improve the accuracy of grate ink addition, and we also used bulk lenses for the converging elements. , to improve the light-gathering performance of optical discs.
-I can do 10 things.

クレーティングカブラを常に安定に透過してくろO次光
を用いて各種信号の検出ができるから、検出もれの無い
安定な検出光学系が得られる。
Since various signals can be detected using the black O-order light that is always stably transmitted through the crating coupler, a stable detection optical system with no missing detection can be obtained.

第5図は本発明による光ヘツ1〜の他の実施例の全体構
造を示す図であ・る。本実施例は、第11図の従来例に
おける駆動装置126に代えて,第6図に示した静電型
マイクロアクチュエータを採用したものである。本実施
例の静電型マイクロアクチュエータ100は,対物レン
ズ76を先端に固定され可動電極となるカンチレバー9
8と固定電極90.92とで構成されている。この構成
により,光ディスク78の回転時に発生するフォーカス
およびトラッキング方向の変動に対して,集光スポット
80を所望のトラックに追随させるように,対物レンズ
76を光ディスク78の半径方向および光軸方向に速や
かに移動可能となる。
FIG. 5 is a diagram showing the overall structure of another embodiment of the optical head 1 according to the present invention. In this embodiment, an electrostatic microactuator shown in FIG. 6 is used in place of the drive device 126 in the conventional example shown in FIG. 11. The electrostatic microactuator 100 of this embodiment has a cantilever 9 that has an objective lens 76 fixed to its tip and serves as a movable electrode.
8 and fixed electrodes 90 and 92. With this configuration, the objective lens 76 can be quickly moved in the radial direction and optical axis direction of the optical disk 78 so that the focused spot 80 follows a desired track, even when the focus and tracking directions change when the optical disk 78 rotates. It becomes possible to move to.

次に、本実施例の動作を説明するが、光ディスク78上
の情報を読み取る光学系の動作は、基本的には第11図
の従来例と変わらない。すなわち、半導体レーザ68か
らP偏向で出射された光ビームは、コリメートレンズ7
0により平行先にされ、偏向ビームスプリッタCPBS
)72を通過し、1/4波長板74で円偏光に変換され
た後、対物レンズ76により光ディスク78上で直径約
1μmとなるように絞られて、隼光スポット80に集光
される。光ディスク78からの反射光は、対物レンズ7
6により平行先にされた後、1/4波長板74を通過し
てS偏先に変換され、PBS72で反射され、検出レン
ズ82により光検出器84に集光される。このようにし
て,光ディスク78上に記録されている情報を読み取る
ことができる。
Next, the operation of this embodiment will be explained. The operation of the optical system for reading information on the optical disk 78 is basically the same as that of the conventional example shown in FIG. 11. That is, the light beam emitted from the semiconductor laser 68 with P polarization is passed through the collimating lens 7.
parallelized by 0, polarizing beam splitter CPBS
) 72, and is converted into circularly polarized light by a quarter-wave plate 74, and then condensed by an objective lens 76 to a diameter of about 1 μm on an optical disk 78, and focused on a light spot 80. The reflected light from the optical disk 78 is reflected by the objective lens 7
6, the light beam passes through a 1/4 wavelength plate 74, is converted into an S polarized beam, is reflected by a PBS 72, and is focused by a detection lens 82 onto a photodetector 84. In this way, the information recorded on the optical disc 78 can be read.

このとき、フーコー法やプッシュプル法等により、光検
出器84で集光スポット80のフォーカスエラーおよび
トラッキングエラーを抽出できる。
At this time, the focus error and tracking error of the focused spot 80 can be extracted by the photodetector 84 using the Foucault method, push-pull method, or the like.

検出回路86は光検出器84からの信号を取り込み、フ
ォーカスエラーやトラッキングエラーを演算する。この
演算結果は翻動回路88に出力され、静電型マイクロア
クチュエータ100を用いてエラー補正するための動作
信号が得られる。すなオ〕ち、固定電極90.92とカ
ンチレバー(可動電極)98とに対し、エラー補正の動
作信号を印加すると,第6図を用いて既に説明した動作
原理により、対物レンズ76はカンチレバー100とと
もに光軸方向に移動するので、フォーカス制御できる。
The detection circuit 86 takes in the signal from the photodetector 84 and calculates focus error and tracking error. This calculation result is output to the translation circuit 88, and an operation signal for error correction using the electrostatic microactuator 100 is obtained. That is, when an error correction operation signal is applied to the fixed electrodes 90, 92 and the cantilever (movable electrode) 98, the objective lens 76 moves to the cantilever 100 according to the operating principle already explained using FIG. Since the lens moves along the optical axis along with the lens, focus can be controlled.

また、トラッキング制御のためには、上記同様に、一対
の電極を前記固定電極90.92と直交する面内に設け
ればよい。
Further, for tracking control, a pair of electrodes may be provided in a plane orthogonal to the fixed electrodes 90 and 92, as described above.

本実施例では、光ディスク78の反射率変化によって情
報を再生する方式の光ヘッド100を示したが、本発明
は対物レンズを翻動する小型軽量のアクチュエータに関
するものであり、ディスクへの記録方式は問わないから
、例えば光磁気記録方式の光ヘッドにも適用できる。
In this embodiment, an optical head 100 is shown that reproduces information by changing the reflectance of an optical disk 78, but the present invention relates to a small and lightweight actuator that moves an objective lens, and any recording method on a disk may be used. Therefore, it can also be applied to, for example, a magneto-optical recording type optical head.

第7図はトラッキングとフオーカシングの両方を行うカ
ンチレバーの構造の一例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the structure of a cantilever that performs both tracking and focusing.

図において、78は光ディスク、104は光ピックアッ
プ,106は光ピックアップマウント、102は全体の
支持捧である。支持捧102は、トラッキング粗調用の
りニアモータに固定されている。トラッキング制御用お
よびフォーカス制御用のカンチレバ一部をそれぞれ添字
aおよびbで示す。90.92は固定電極,94.96
は電極マウント,98はカンチレバーである。
In the figure, 78 is an optical disk, 104 is an optical pickup, 106 is an optical pickup mount, and 102 is an overall support. The support rod 102 is fixed to a linear motor for coarse tracking adjustment. Parts of the cantilever for tracking control and focus control are indicated by subscripts a and b, respectively. 90.92 is a fixed electrode, 94.96
is an electrode mount, and 98 is a cantilever.

第5図実施例では、対物レンズ76を動かしフォーカス
やトラッキング制御する例を示したが、本実施例におい
ては,集積化された光ピックアップ104全体を移動さ
せる。曲がる方向が90度異なるカンチレパ−98a,
98bを設け、それぞれにトラッキングおよびフォーカ
シング方向を設定すると、この構成のみで両方向の制御
が可能となる。
In the embodiment shown in FIG. 5, an example was shown in which the objective lens 76 is moved to control focus and tracking, but in this embodiment, the entire integrated optical pickup 104 is moved. Cantilever 98a whose bending direction is different by 90 degrees,
If 98b is provided and tracking and focusing directions are set for each, control in both directions becomes possible with only this configuration.

第8図は第7図アクチュエータの1・ライブ回路の−例
を示すブロック図である。この1・ライブ回路は,第5
図の検出回路86および1ルト動回路88に相当する。
FIG. 8 is a block diagram showing an example of the live circuit of the actuator shown in FIG. 7. This 1-live circuit is the 5th live circuit.
This corresponds to the detection circuit 86 and the one-rut motion circuit 88 in the figure.

トライブ回路は,トラノキング川とフォーカシング用に
2つ必要であるが、ここではトラノキング用のみを示し
た。図において、108はデ,rスク中心側のI・ラッ
キングエラー用光センサ、I− 1 0はディスク外側
のトラッギングエラー川光センサ、112は差動アンプ
である。1!iIi勅アンプl1:目士、差動アンブ1
12の出力■。が正のとき,kを比例定数として、′1
ヒ極92、1にV,=kV.,電極90aに■2−0を
出力し、差動アンブ112の出力■。が負のときは、電
極92aにV,=O,電極90aにV,=kVoを出力
する。
Two tribe circuits are required for Toranoking River and Focusing, but only the Tribe circuit for Toranoking is shown here. In the figure, 108 is an I/racking error optical sensor on the center side of the disk, I-10 is a tracking error optical sensor on the outer side of the disk, and 112 is a differential amplifier. 1! iIi Amplifier 11: Meshi, Differential Amplifier 1
12 output ■. When is positive, '1', where k is a constant of proportionality
Hypolar 92, 1 V, = kV. , ■2-0 is output to the electrode 90a, and the output of the differential amplifier 112 is ■. When is negative, V,=O is output to the electrode 92a, and V,=kVo is output to the electrode 90a.

この第8図を用いて,第7図実施例のトラッキング動作
を説明する。まず、トラッキングがずれ?相対的に光ピ
ックアップ106がディスク内側に動いて.VR>VL
になったとする。その結果、V.<0ニなり、V2=k
Vo,V■=Qになるがら、電極90a,94aの間に
引力が働き、光ピックアップ106はディスクの外側に
トラッキングのずれを補正するように動き、VR=Vc
.になるところで静止する。
The tracking operation of the embodiment shown in FIG. 7 will be explained using FIG. 8. First, is the tracking off? The optical pickup 106 moves relatively to the inside of the disk. VR>VL
Suppose that it becomes As a result, V. <0, V2=k
As Vo, V■ = Q, an attractive force acts between the electrodes 90a and 94a, and the optical pickup 106 moves to the outside of the disk to correct the tracking deviation, and VR = Vc.
.. It stops where it becomes.

フォーカシングについては、フォーカシング誤差信号を
VR,VLとみなし、添字をaがらbに置き換えれば、
トラッキングと同様に考えられる。
Regarding focusing, if we consider the focusing error signals as VR and VL and replace the subscripts a with b, we get
It can be thought of in the same way as tracking.

第9図はエア・スライダを用いた浮上型光ヘッドの概略
構成を示す図である。Proc.Int.Symp.o
n  Optical  Memory,1987,p
pll1〜116に示されているように、磁気ディスク
と同様のエア・スライダを用いた浮上型光ヘッドは、半
導体レーザを光ディスクに近接浮上させ、光ディスクか
らの反射光によって半導体レーザの発振しきい値を変化
させて記録情報を再生する。このため、光学素子がほと
んど必要なく,小型軽量の光ヘッドを実現できる。
FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a floating optical head using an air slider. Proc. Int. Symp. o
n Optical Memory, 1987, p.
As shown in pll1 to pll116, a floating optical head using an air slider similar to a magnetic disk flies a semiconductor laser close to the optical disk, and uses reflected light from the optical disk to adjust the oscillation threshold of the semiconductor laser. The recorded information is reproduced by changing the . Therefore, almost no optical elements are required, making it possible to realize a small and lightweight optical head.

トラッキング方向のアクチュエーション機構は、アーム
毎に動かす1段アクチュエータ方式である。
The actuation mechanism in the tracking direction is a one-stage actuator system that moves each arm.

従来は、1台の7クチュエータにより,0.1μm〜数
十mまでの広い移動領域で,高速かつ高精度のヘッド移
動を実現することは困難であった。
Conventionally, it has been difficult to realize high-speed and highly accurate head movement in a wide movement range from 0.1 μm to several tens of meters using one seven actuator.

したがって、十分なトラッキング能力が得られず、記録
と再生を一つのヘッドで行うことはできなかった・ これに対して、第9図の本発明の実施例においては、マ
クロシークと静電型マイクロアクチュエータを用いたミ
クロシークとの2段階で高速かつ正確なトラッキングま
たはフォーカシングが実行できる。第9図において、6
8は半導体レーザ、78は光ディスク、84は光検出器
、100は静電型マイクロアクチュエータ,104は光
ピックアップ、114はアーム、116はエア・スライ
ダである。
Therefore, sufficient tracking ability could not be obtained, and recording and reproduction could not be performed with a single head.In contrast, in the embodiment of the present invention shown in FIG. 9, macro seek and electrostatic micro High-speed and accurate tracking or focusing can be performed in two steps: micro-seek using an actuator. In Figure 9, 6
8 is a semiconductor laser, 78 is an optical disk, 84 is a photodetector, 100 is an electrostatic microactuator, 104 is an optical pickup, 114 is an arm, and 116 is an air slider.

静電型マイクロアクチュエータ100は、静電気力によ
り、半導体レーザ68と光検出器84とを光ディスク7
8の半径方向に微少移動させる.すなわち、アーム11
4ごとに光ヘッドを動かすことにより、数μm〜数十■
のマクロシークを行い、軽量のマイクロアクチュエータ
100により0.1μm〜数μmのミクロシークまたは
微少1・ランキングを行う。この2段階アクチュエーシ
ョン機構を持つことにより、浮上型光ヘッドのトラッキ
ング能力を実用上問題のないレベルまで高めることがで
きる。その際、微少トラッキングを行うために、トラッ
キングエラーの検出が不可決になるが、ひとつの光検出
器でトラッキングエラーを検出するには、例えばサンプ
ルサーボ方式のようなウオブリングビットを予め光ディ
スクに記録しておく方式が適している。
The electrostatic microactuator 100 connects the semiconductor laser 68 and the photodetector 84 to the optical disk 7 using electrostatic force.
Move slightly in the radial direction of 8. That is, arm 11
By moving the optical head every 4 minutes, a few μm to several tens of ■
A macro seek of 0.1 μm to several μm or minute 1 ranking is performed using the lightweight microactuator 100. By having this two-stage actuation mechanism, the tracking ability of the floating optical head can be increased to a level that poses no problem in practical use. At this time, tracking errors cannot be detected due to minute tracking, but in order to detect tracking errors with a single photodetector, wobbling bits, such as those using the sample servo method, must be recorded on the optical disk in advance. It is appropriate to leave it as is.

本実施例によれば、永久磁石およびコイル等を用いずに
アクチュエータを構成できるので、光ヘッド全体を軽量
化し、アクセス速度を高めることができる。
According to this embodiment, since the actuator can be configured without using permanent magnets, coils, etc., the weight of the entire optical head can be reduced and the access speed can be increased.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、アクセス速度が速く、隻光性能および
戻り光検出機能が優れた光ヘッドが得られる。
According to the present invention, an optical head with high access speed, excellent single-beam performance, and excellent return light detection function can be obtained.

また、永久磁石およびコイルを用いずに軽量化され、ア
クセス速度が速い光ヘッドが提供される。
Furthermore, an optical head that does not use permanent magnets or coils, is lightweight, and has a high access speed is provided.

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

第1図は本発明による光ヘッドの第1実施例の全体構造
を示す図、第2図はグレーティング素子のふたつの実施
例とフォーカス制御による光路変化を示す図、第3図は
電気式の光偏向器の−実施例を示す図、第4図はフォー
カスエラーおよびトラソキンクエラーの検出光学系の一
実旅例を示す図、第5図は本発明による光ヘッドの他の
実施例の全体構造を示す図,第6図は第5図実施例の静
電型マイクロアクチュエータの動作の原理を示す図、第
7図はトラソキングとフォーカシングの両方を行うアク
チュエータの構造の−例を示す図、第8図は本発明のア
クチュエータのドライブ回路の一例を示すブロック図、
第9図はエア・スライダを用いた浮上型光ヘッドの概略
構成を示す図、第10図は従来の集積化光ヘッドの一例
を示す図、第11図は従来の光ヘッドの一例の全体構造
を示す図である。 2・・・光ディスク、4・・・光ヘッド、6・・・半導
体レーザ,8・・・光検出器、10・・・空気(誘電体
)、12.14・・・電極、16・・・電源および制御
装置、18・・・静電型アクチュエータ、20・・・2
次元光導波路,21・・・発敗導波光、22・・・円弧
状のグレーティング素子、23・・・集光グレーティン
グカプラ(FCC),24・・・対物レンズ、26・・
・発散光、28・・・レンズマウント、30・・・光検
出器基板(Si)、32・・・カンチレバー基板(Si
).34・・・カンチレバー,36・・・収束光、38
・・・収束光.40・・・光偏向器、44,46.48
・・・電極、50・・・電源,52・・・屈折率分布、
53・・・結晶軸、54・・・断而、56・・・TEモ
ード、58・・・光波面、60・中心線、62・・・光
振幅ピーク位置,64・・・トラソク方向,66・・・
64に直角な方向、68・・半導体レーザ,70・・・
コリメートレンズ、72・・・PI3S(偏光ビームス
プリッタ)、74・・・1/4波長板,76・・・対物
レンズ、78・・・光ディスク、80・集光スポット、
82・・・検出レンズ、84・・・光検出器、86・・
・検出回路、88・・・駆動回路.90,.92・・・
固定電極、94.96・・・電極マウント、95,97
・・可動電極、98・・・カンチレバー(可動電極)、
100・静′市型マイクロアクチュエータ、10・・・
支持棒、104・・・光ピックアップ、106・・光ピ
ックアップマウント、108,110・・・トラッキン
グエラー検出用光センサ、112・・・差動アンプ,1
14・・・アーt1、116・・・エア・スライダ、1
18・・・発散導波光、120・・・集光グレーティン
グカプラ、122・・・ビームスプリツタ,124・・
・集光光、126・・・駆動装置、128・・・コイル
、130・・・永久磁石。
Fig. 1 is a diagram showing the overall structure of the first embodiment of the optical head according to the present invention, Fig. 2 is a diagram showing two embodiments of the grating element and optical path changes due to focus control, and Fig. 3 is a diagram showing an electric type optical head. FIG. 4 is a diagram showing an example of an optical system for detecting focus errors and traso-kink errors; FIG. 5 is an overall structure of another embodiment of an optical head according to the present invention. FIG. 6 is a diagram showing the principle of operation of the electrostatic microactuator of the embodiment shown in FIG. The figure is a block diagram showing an example of the drive circuit of the actuator of the present invention,
Fig. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a floating optical head using an air slider, Fig. 10 is a diagram showing an example of a conventional integrated optical head, and Fig. 11 is a diagram showing the overall structure of an example of a conventional optical head. FIG. 2... Optical disk, 4... Optical head, 6... Semiconductor laser, 8... Photodetector, 10... Air (dielectric), 12.14... Electrode, 16... Power supply and control device, 18... Electrostatic actuator, 20... 2
Dimensional optical waveguide, 21... Laser waveguide light, 22... Arc-shaped grating element, 23... Concentrating grating coupler (FCC), 24... Objective lens, 26...
・Divergent light, 28... Lens mount, 30... Photodetector substrate (Si), 32... Cantilever substrate (Si)
). 34... Cantilever, 36... Convergent light, 38
...Convergent light. 40... Optical deflector, 44, 46.48
... electrode, 50 ... power supply, 52 ... refractive index distribution,
53... Crystal axis, 54... Disconnection, 56... TE mode, 58... Light wavefront, 60... Center line, 62... Light amplitude peak position, 64... Trasok direction, 66 ...
Direction perpendicular to 64, 68... semiconductor laser, 70...
Collimating lens, 72... PI3S (polarizing beam splitter), 74... 1/4 wavelength plate, 76... Objective lens, 78... Optical disk, 80... Focusing spot,
82...Detection lens, 84...Photodetector, 86...
・Detection circuit, 88...drive circuit. 90,. 92...
Fixed electrode, 94.96... Electrode mount, 95,97
...Movable electrode, 98...Cantilever (movable electrode),
100・Shizu' city type micro actuator, 10...
Support rod, 104... Optical pickup, 106... Optical pickup mount, 108, 110... Optical sensor for tracking error detection, 112... Differential amplifier, 1
14...Art t1, 116...Air slider, 1
18... Divergent waveguide light, 120... Concentrating grating coupler, 122... Beam splitter, 124...
- Focused light, 126... Drive device, 128... Coil, 130... Permanent magnet.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、光学的記録媒体に光を照射する光源と、前記光学的
情報記録媒体からの反射光を検知する光検知器とを含む
光ヘッドにおいて、 誘電体を少なくとも2つの電極で挾持したアクチュエー
タと前記電極に外部電界を印加する手段とを有し、前記
アクチュエータの可動部に前記光源と当該光源からの光
を発散光または収束光に変換させる光学素子とのうち少
なくとも1つを空間的に接続したことを特徴とする光ヘ
ッド。 2、請求項1に記載の光ヘッドにおいて、 前記アクチュエータの可動部分に接続された前記光源ま
たは前記光学素子と前記光学的情報記録媒体との間の光
路上に、前記光源または前記光学素子からの出射光を集
光して前記光学的情報記録媒体上に光スポットを結ぶ2
次元集光素子を有することを特徴とする光ヘッド。 3、請求項1または2に記載の光ヘッドにおいて、前記
光源からの光を発散光または収束光に変換させる前記光
学素子が2次元または3次元光導波路上のグレーティン
グ素子であることを特徴とする光ヘッド。 4、請求項3に記載の光ヘッドにおいて、 前記グレーティング素子の格子形状が円弧でありかつ光
の伝搬方向にグレーティングピッチが密から疎に変化す
ることを特徴とする光ヘッド。 5、請求項3または4に記載の光ヘッドにおいて、前記
2次元または3次元光導波路上に光偏向素子を併設した
ことを特徴とする光ヘッド。 6、請求項5に記載の光ヘッドにおいて、 前記光導波路媒質が印加電界に対して屈折率変化が発生
する媒質であり、前記光偏向素子が前記光導波路中を伝
搬する光ビーム形状と同形状の第1電極をバッファ層を
介して前記光導波路上に設置し、第2、第3電極をおの
おの前記第1電極に対して前記光導波路表面上で光ビー
ム伝搬方向と直角方向に挾むように設置し、前記第1電
極と第2、第3電極との間に電界を印加する手段を設け
た素子であることを特徴とする光ヘッド。 7、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光ヘッドにお
いて、 前記グレーティング素子を透過する戻り光を前記検出器
に入射させる手段を備えたことを特徴とする光ヘッド。 8、請求項1〜3または7のいずれか一項に記載の光ヘ
ッドにおいて、 前記光検出器が前記光学的情報記録媒体と平行な面にお
いてトラック方向に3分割され当該トラック方向に直角
な方向に2分割されており、前記トラック方向の3分割
のうち隣合う2分割は前記光学的情報記録媒体上に集中
したスポットが合焦状態時に前記光検出器面上に形成さ
れる集光スポットをちようど受光できる大きさおよび位
置とし、前記合焦状態時の戻り光路の前記トラック方向
境界の一方にのみ前記戻り光路にちょうどかからない位
置に遮蔽板を設置した検出光学系を有することを特徴と
する光ヘッド。 9、光学的情報記録媒体に光を照射する光源と、前記光
学的情報記録媒体からの反射光を検知する光検出器とを
含む光ヘッドにおいて、 誘電体を少なくとも2つの電極で挾持し、前記電極のう
ちの1つを可動部材に固定して当該可動部材をアクチュ
エータ素子とし、前記電極に外部電界を印加する手段を
備えたことを特徴とする光ヘッド。 10、請求項9に記載の光ヘッドにおいて、前記アクチ
ュエータ素子の可動状態にある電極と前記光学的情報記
録媒体に前記光源の光を集光するための少なくとも2次
元集光素子を含む光学装置が空間的に接続され一体化さ
れていることを特徴とする光ヘッド。 11、請求項9に記載の光ヘッドにおいて、前記アクチ
ュエータ素子の可動状態にある電極が前記光学的情報記
録媒体の表面に沿った方向と前記表面に垂直な方向のう
ち少なくとも一方に空間的に移動可能であることを特徴
とする光ヘッド。 12、請求項9に記載の光ヘッドにおいて、前記アクチ
ュエータ素子が、前記光学的情報記録媒体上に近接して
浮上させるためのエア・スライダに組み込まれているこ
とを特徴とする光ヘッド。 13、請求項9に記載の光ヘッドにおいて、前記電極に
印加する電圧値を制御し前記アクチュエータの可動状態
にある電極の移動量を変化させる手段を備えたことを特
徴とする光ヘッド。 14、請求項1〜13のいずれか一項に記載の光ヘッド
を備えた光ディスク装置。
[Scope of Claims] 1. An optical head including a light source that irradiates light onto an optical recording medium and a photodetector that detects reflected light from the optical information recording medium, wherein a dielectric material is connected to at least two electrodes. and a means for applying an external electric field to the actuator and the electrodes, the movable part of the actuator having at least one of the light source and an optical element that converts the light from the light source into diverging light or convergent light. An optical head characterized by spatially connected. 2. The optical head according to claim 1, wherein a light beam from the light source or the optical element is provided on an optical path between the light source or the optical element connected to the movable part of the actuator and the optical information recording medium. 2 condensing the emitted light to form a light spot on the optical information recording medium;
An optical head characterized by having a dimensional light condensing element. 3. The optical head according to claim 1 or 2, wherein the optical element that converts the light from the light source into diverging light or convergent light is a grating element on a two-dimensional or three-dimensional optical waveguide. light head. 4. The optical head according to claim 3, wherein the grating shape of the grating element is an arc, and the grating pitch changes from dense to sparse in the light propagation direction. 5. The optical head according to claim 3 or 4, further comprising an optical deflection element provided on the two-dimensional or three-dimensional optical waveguide. 6. The optical head according to claim 5, wherein the optical waveguide medium is a medium whose refractive index changes in response to an applied electric field, and the optical deflection element has the same shape as the light beam propagating in the optical waveguide. A first electrode is placed on the optical waveguide via a buffer layer, and second and third electrodes are placed between each of the first electrodes on the optical waveguide surface in a direction perpendicular to the light beam propagation direction. An optical head characterized in that it is an element provided with means for applying an electric field between the first electrode and the second and third electrodes. 7. The optical head according to any one of claims 1 to 3, further comprising means for causing the return light that passes through the grating element to enter the detector. 8. The optical head according to any one of claims 1 to 3 or 7, wherein the photodetector is divided into three parts in a track direction in a plane parallel to the optical information recording medium, and is arranged in a direction perpendicular to the track direction. Of the three divisions in the track direction, two adjacent divisions correspond to a focused spot formed on the photodetector surface when the spot concentrated on the optical information recording medium is in focus. The detection optical system is sized and positioned so that it can just receive the light, and has a detection optical system that has a shielding plate installed only on one of the boundaries in the track direction of the return optical path in the focused state at a position that does not overlap the return optical path. light head. 9. In an optical head including a light source that irradiates light onto an optical information recording medium and a photodetector that detects reflected light from the optical information recording medium, a dielectric material is sandwiched between at least two electrodes; An optical head characterized in that one of the electrodes is fixed to a movable member, the movable member is used as an actuator element, and means is provided for applying an external electric field to the electrode. 10. The optical head according to claim 9, wherein an optical device includes an electrode in a movable state of the actuator element and at least a two-dimensional condensing element for condensing light from the light source onto the optical information recording medium. An optical head characterized by being spatially connected and integrated. 11. The optical head according to claim 9, wherein the movable electrode of the actuator element spatially moves in at least one of a direction along the surface of the optical information recording medium and a direction perpendicular to the surface. An optical head characterized in that: 12. The optical head according to claim 9, wherein the actuator element is incorporated in an air slider for floating the optical information recording medium close to the optical information recording medium. 13. The optical head according to claim 9, further comprising means for controlling the voltage value applied to the electrode to change the amount of movement of the electrode in the movable state of the actuator. 14. An optical disc device comprising the optical head according to any one of claims 1 to 13.
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