JPH05166219A - Optical head and assembly method therefor and information processor - Google Patents
Optical head and assembly method therefor and information processorInfo
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- JPH05166219A JPH05166219A JP3329069A JP32906991A JPH05166219A JP H05166219 A JPH05166219 A JP H05166219A JP 3329069 A JP3329069 A JP 3329069A JP 32906991 A JP32906991 A JP 32906991A JP H05166219 A JPH05166219 A JP H05166219A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクにレーザ光
を照射して、反射光を検出する光ヘッドに関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical head for irradiating an optical disk with laser light and detecting reflected light.
【0002】[0002]
【従来の技術】情報化社会の進展につれて、大容量メモ
リである光ディスクが普及してきている。光ディスク
は、再生専用型、追記型及び書換え型に分けられる。再
生専用型光ディスクは、コンパクトディスクやビデオデ
ィスクに代表されるように、記録情報をスタンパ等で基
板上に凹凸の形で記録したものであり、安価かつ大量に
供給される。一方、追記型及び書換え型の光ディスク
は、レーザ光の照射によって記録材料薄膜を加熱しピッ
ト形成、相変化、あるいは磁化反転を生じさせて情報を
記録するものであり、文書ファイルや画像ファイル等の
オフィスや個人向けの大容量メモリ媒体として要求がま
すます高くなってきている。2. Description of the Related Art As the information-oriented society has advanced, optical disks, which are large-capacity memories, have become widespread. Optical discs are classified into a read-only type, a write-once type, and a rewritable type. The read-only type optical disc, as typified by a compact disc and a video disc, has recorded information recorded on a substrate in a concavo-convex shape by a stamper or the like, and is supplied inexpensively and in a large amount. On the other hand, the write-once type and rewritable type optical disks record information by heating the recording material thin film by irradiation with laser light to cause pit formation, phase change, or magnetization reversal, and are used for recording information such as document files and image files. The demand for large-capacity memory media for offices and individuals is increasing.
【0003】こうした光ディスクの一例として日経エレ
クトロニクス、1983.11.21号の189ページ
から213ページに示されているものがある。また、コ
ンパクトディスクの光学系は例えば、久保田重夫、「光
ディスク用ピックアップの小型・軽量・簡素化」、光学
第16巻第8号(1987年)等で公知である。An example of such an optical disk is shown on pages 189 to 213 of Nikkei Electronics, 1983.11.21. An optical system for a compact disc is known, for example, by Shigeo Kubota, “Small size, light weight, and simplification of optical disc pickup”, Vol. 16, No. 8 (1987), and the like.
【0004】一方、ラップトップ型やノ−ト型のパソコ
ンやワ−クステ−ションに代表される小型・薄型の個人
向け情報処理装置が開発されている。これらは、スペ−
ス効率と可搬性に優れるため従来のデスクトップ型の機
器に代わって情報処理装置の主流になりつつある。これ
らの情報処理装置の中には、A4サイズで厚さが30m
mより薄いものもあり、今後さらにダウンサイジンが進
展する勢いである。同時に情報処理装置の高性能化にも
目覚ましいものがあり、取り扱う情報量も、文字情報か
ら音声、画像に至まで飛躍的に増大しており、中には基
本システムソフトだけで100MBを超えるものもあ
る。On the other hand, a small and thin personal information processing apparatus represented by a laptop type or notebook type personal computer and a workstation has been developed. These are space
Because of its excellent efficiency and portability, it is becoming the mainstream of information processing devices in place of conventional desktop type devices. Some of these information processing devices have an A4 size and a thickness of 30 m.
Some of them are thinner than m, and it is the momentum for further downsizing. At the same time, there is a remarkable increase in the performance of information processing devices, and the amount of information handled has dramatically increased from character information to voice and images, and some of the basic system software alone exceeds 100 MB. is there.
【0005】これらの小型・薄型の個人向け情報処理装
置のメモリ装置としては、大容量でビットコストの安い
光ディスクが適している。この場合、追記型あるいは書
換え型の光ディスクであることが望ましい。ところが、
従来の追記型および書換え型光ディスク装置の厚さは4
0mmないし50mm以上あり、従来のフロッピ−ディ
スク、ハ−ドディスク及びICカ−ドに比較してパッケ
−ジが大きく、上に述べた小型・薄型の情報処理装置や
その他のポータブルな情報装置のメモリに搭載すること
ができなかった。An optical disc having a large capacity and a low bit cost is suitable as a memory device for these small and thin personal information processing devices. In this case, a write-once or rewritable optical disk is desirable. However,
The thickness of conventional write-once and rewritable optical disk devices is 4
It has a size of 0 mm to 50 mm or more, and has a larger package than the conventional floppy disk, hard disk, and IC card, and is suitable for the above-mentioned small and thin information processing apparatus and other portable information apparatus. Could not be loaded into memory.
【0006】これは、従来の光ディスクの光学系が、直
径300mmの光ディスクから、直径90mmの光ディ
スクまで基本構成が同じであって、全て光ディスク基板
の厚さが1.2mmで規格化されていたためである。す
なわち厚さ1.2mmの光ディスク基板越しにレーザビ
−ムを集光するためには、直径が約3.5mm以上の対
物レンズを使用する必要があり、これが光ヘッドの薄型
化を制限する主要因となっていた。従来の規格に従え
ば、異なる装置間で光学部品の共通化が図れるメリット
はあるものの、薄型化が図れず、小型・薄型の情報処理
装置に光ディスク装置を搭載することはできなかった。This is because the optical system of the conventional optical disk has the same basic structure from an optical disk having a diameter of 300 mm to an optical disk having a diameter of 90 mm, and all the optical disk substrates are standardized to have a thickness of 1.2 mm. is there. That is, in order to focus a laser beam through an optical disc substrate having a thickness of 1.2 mm, it is necessary to use an objective lens having a diameter of about 3.5 mm or more, which is a main factor limiting the thinning of the optical head. It was. According to the conventional standard, although there is an advantage that optical components can be shared between different devices, it is not possible to reduce the thickness and it is impossible to mount the optical disc device on a small and thin information processing device.
【0007】そこで、従来の規格を外れることにより、
1.2mmよりも薄い光ディスクに、レーザビームを集
光する直径の小さな対物レンズを用いて、光ヘッドの薄
型化を図る装置が現在開発されている。Therefore, by breaking the conventional standard,
An apparatus for thinning an optical head is currently being developed by using an objective lens having a small diameter for converging a laser beam on an optical disc thinner than 1.2 mm.
【0008】また、再生専用型の小型の光ヘッドとし
て、特開平2−273238号公報では、半導体レーザ
と、受光素子と、対物レンズと、光反射部とを、共通の
保持部材により可動体上に保持し、この可動体を駆動機
構により駆動して、トラッキング制御を行う光ヘッドが
提案されている。こうした再生専用型の光ヘッドでは、
5mW程度の出力の半導体レーザを搭載すれば良い。と
ころが、追記型あるいは書換え型の光ディスク用のヘッ
ドでは、光ディスクに情報を記録・消去するために、2
0mWから50mW程度の大出力半導体レーザを光源と
して搭載する必要がある。また、追記型あるいは書換え
型の光ディスク用ヘッドでは、再生専用型に比較して、
再生信号の変調度が一般に小さいために、半導体レーザ
の雑音を小さくし、十分なS/Nを得るために、高周波
発振器を半導体レーザに付加して用いることが多い。こ
れらのため、半導体レーザおよび付加される素子の発熱
が大きくなる。半導体レーザは温度変化によって、発振
波長、発振しきい値電流、寿命等の特性が変化するた
め、追記型あるいは書換え型の光ディスク装置で情報の
安定した記録再生を行うためには、半導体レーザの放熱
用に十分な熱容量のヒートシンクが必要となる。As a small read-only type optical head, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-273238, a semiconductor laser, a light receiving element, an objective lens, and a light reflecting portion are mounted on a movable body by a common holding member. An optical head has been proposed in which the movable body is held at the drive position and is driven by a drive mechanism to perform tracking control. With such a read-only optical head,
A semiconductor laser with an output of about 5 mW may be mounted. However, in a write-once or rewritable type optical disk head, in order to record and erase information on the optical disk, it is necessary to
It is necessary to mount a high output semiconductor laser of 0 mW to 50 mW as a light source. In addition, in the write-once or rewritable type optical disk head, compared to the read-only type,
Since the degree of modulation of the reproduced signal is generally small, a high frequency oscillator is often added to the semiconductor laser in order to reduce the noise of the semiconductor laser and obtain a sufficient S / N. Because of these, the semiconductor laser and the element to be added generate a large amount of heat. The characteristics of the semiconductor laser, such as the oscillation wavelength, the oscillation threshold current, and the service life, change according to the temperature change. A heat sink with sufficient heat capacity is needed.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】特開平2−27323
8号公報に記載の光ヘッドでは、保持部材を介して、可
動体に半導体レーザチップを保持する構成で小型化を図
っており、トラッキング制御を、可動体全体を駆動して
行う。このため可動体の熱容量を大きくすると、重量も
増大してトラッキング制御の追随性能が低下してデータ
の再生エラーの原因となる。[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-27323
The optical head described in Japanese Patent No. 8 has a structure in which a semiconductor laser chip is held on a movable body via a holding member to achieve miniaturization, and tracking control is performed by driving the entire movable body. For this reason, if the heat capacity of the movable body is increased, the weight also increases and the tracking performance of tracking control deteriorates, causing a data reproduction error.
【0010】本発明は、上記の問題点を解決し、十分な
熱容量を備えた薄型の光ヘッドを提供し、追記型および
書換え型の光ディスク装置の小型化を図ることを目的と
する。An object of the present invention is to solve the above problems, provide a thin optical head having a sufficient heat capacity, and reduce the size of write-once and rewritable optical disk devices.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、基体上に、レーザ光を出射する発
光部と、前記レーザ光を集光する対物レンズ部と、前記
レーザ光を前記対物レンズに案内する光学素子と、前記
レーザ光を検出する光検出部とを備え、光ディスクに前
記レーザ光を集光し反射光を検出する光ヘッドにおい
て、前記基体上に前記対物レンズ部を駆動するアクチュ
エータをさらに備え、前記発光部は、前記基体上に設け
られた台座部と、前記台座部上に固定された半導体レー
ザチップとを有することを特徴とする光ヘッドが提供さ
れる。In order to achieve the above object, according to the present invention, a light emitting section for emitting a laser beam, an objective lens section for condensing the laser beam, and the laser are provided on a substrate. An optical head comprising: an optical element for guiding light to the objective lens; and a photodetector section for detecting the laser light, wherein the optical lens focuses the laser light on an optical disc and detects reflected light. There is provided an optical head, further comprising an actuator for driving the unit, wherein the light emitting unit has a pedestal portion provided on the base and a semiconductor laser chip fixed on the pedestal portion. ..
【0012】[0012]
【作用】本発明の光ヘッドは、基体上に、レーザ光を出
射する発光部と、前記レーザ光を集光する対物レンズ部
と、前記レーザ光を前記対物レンズに案内する光学素子
と、前記レーザ光を検出する光検出部とを備える。前記
対物レンズ部を駆動するアクチュエータもまた、前記基
体上に備えられる。発光部は、前記基体上に台座を設
け、この台座上に半導体レーザチップを固定して構成さ
れる。基体は、発光部と、光学素子と、対物レンズ部、
光検出部で形成されるレーザ光の光路の基準となる。ま
た、基体は、対物レンズを駆動するアクチュエータを支
持する基板となる。According to the optical head of the present invention, a light emitting section for emitting a laser beam, an objective lens section for condensing the laser beam, an optical element for guiding the laser beam to the objective lens are provided on a substrate. And a photodetector for detecting laser light. An actuator that drives the objective lens unit is also provided on the base. The light emitting unit is configured by providing a pedestal on the base and fixing a semiconductor laser chip on the pedestal. The substrate includes a light emitting section, an optical element, an objective lens section,
It serves as a reference for the optical path of the laser beam formed by the photodetector. Further, the base body serves as a substrate that supports an actuator that drives the objective lens.
【0013】台座は、半導体レーザの動作時に発生した
熱を基体に伝導する。基体は、半導体レーザチップの発
熱を受け取り、周囲に放熱する。このように、基体が、
半導体レーザチップの発熱を放熱するヒートシンクの機
能をはたすことで、従来用いていたヒートシンクが不用
となる。したがって、ヒートシンクの大きさの制限がな
くなり、光ヘッドを薄型化することが可能となる。The pedestal conducts heat generated during the operation of the semiconductor laser to the base. The substrate receives the heat generated by the semiconductor laser chip and radiates the heat to the surroundings. In this way, the substrate
By providing the function of the heat sink that radiates the heat generated by the semiconductor laser chip, the heat sink that has been used conventionally becomes unnecessary. Therefore, the size of the heat sink is not limited, and the optical head can be thinned.
【0014】また、本発明では、対物レンズ部を駆動
し、トラッキング制御するアクチュエータを基体上に設
けている。アクチュエータは、対物レンズ部のみを駆動
することによりトラッキング制御を行う。対物レンズ部
は、非常に小さな重量であるので、アクチュエータは小
さな駆動能力を有していればよい。Further, in the present invention, an actuator for driving the objective lens section and performing tracking control is provided on the base. The actuator performs tracking control by driving only the objective lens unit. Since the objective lens unit has a very small weight, the actuator only needs to have a small driving ability.
【0015】半導体レーザチップと基体の間は、熱の伝
達抵抗を小さくし、かつその経時変化を防ぐことが重要
である。従来の光ヘッドの構成では、半導体レーザをモ
ジュ−ルと光ヘッドの基体は、ベ−スとなる基体にネジ
止めあるいは接着材によって固定されていた。本発明で
は、基体上に台座を形成し、その上に半導体レーザチッ
プを接合する。基体と台座、台座と半導体レーザチップ
とは、基体上に熱伝導性の高い方法で接合する。例え
ば、台座と基体とを一体形成で設けたり、別体の台座を
熱伝導性の高いはんだ、銀ろう、接着剤などで接着す
る。台座と半導体チップもまた熱伝導性の高い材料で接
合する。これにより半導体レーザチップで発生した熱を
直接基体に伝達することができ、光ヘッドの熱的安定化
と小型化を可能にした。It is important to reduce the heat transfer resistance between the semiconductor laser chip and the substrate and prevent the change over time. In the structure of the conventional optical head, the semiconductor laser module and the base body of the optical head are fixed to the base body, which is a base, by screws or adhesives. In the present invention, a pedestal is formed on the base body and the semiconductor laser chip is bonded onto the pedestal. The base and the base, and the base and the semiconductor laser chip are bonded to the base by a method having high thermal conductivity. For example, the pedestal and the base are integrally formed, or a separate pedestal is bonded with solder, silver solder, adhesive or the like having high thermal conductivity. The pedestal and the semiconductor chip are also joined with a material having high thermal conductivity. As a result, the heat generated by the semiconductor laser chip can be directly transferred to the substrate, which enables thermal stabilization and miniaturization of the optical head.
【0016】[0016]
【実施例】以下に本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0017】まず、本発明の一実施例である書換え可能
型の光ヘッドを、図1を用いて説明する。図1のように
基体である筐体15上には、台座22が固定され、台座
22上には半導体レーザチップ20が固定されている。
台座22と半導体レーザチップ20は、レーザ光を出射
する発光部を構成している。また、筐体15上には、レ
ーザ光を集光する対物レンズ50は、2次元アクチュエ
ータを介して駆動可能に取り付けられている。また、筐
体15上には、半導体レーザチップ20から出射された
レーザ光を対物レンズに案内する光学素子として、コリ
メートレンズ80および複合プリズム35が固定されて
いる。また、筐体15上には、さらに、レーザ光を検出
する光検出部として光検出器70と検出レンズ60が固
定されている。First, a rewritable optical head according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, a pedestal 22 is fixed on the housing 15 which is a base, and a semiconductor laser chip 20 is fixed on the pedestal 22.
The pedestal 22 and the semiconductor laser chip 20 form a light emitting unit that emits laser light. An objective lens 50 that collects laser light is mounted on the housing 15 so as to be drivable via a two-dimensional actuator. Further, on the housing 15, a collimator lens 80 and a composite prism 35 are fixed as optical elements for guiding the laser light emitted from the semiconductor laser chip 20 to the objective lens. Further, on the housing 15, a photodetector 70 and a detection lens 60 are further fixed as a photodetector for detecting laser light.
【0018】つぎに、台座22の構成と、台座22と半
導体レーザチップ20、筐体15と台座22の接合方法
を図2を用いて説明する。台座22は、電気伝導性と熱
伝導性に優れた銅で作製した金属製の台座23と、その
上に形成されたシリコンの半導体製の台座24より成
る。台座22は、半導体レーザチップ20の発光部を光
ヘッドの光路の高さに位置させる高さを有している。筐
体22は、銅製であり、金属台座23と一体に切削もし
くはダイキャスト成形によって作製した。Next, the structure of the pedestal 22, the method of joining the pedestal 22 and the semiconductor laser chip 20, and the method of joining the housing 15 and the pedestal 22 will be described with reference to FIG. The pedestal 22 is composed of a metal pedestal 23 made of copper having excellent electric conductivity and thermal conductivity, and a silicon semiconductor pedestal 24 formed on the metal pedestal 23. The pedestal 22 has a height that positions the light emitting portion of the semiconductor laser chip 20 at the height of the optical path of the optical head. The housing 22 is made of copper and is integrally formed with the metal pedestal 23 by cutting or die casting.
【0019】半導体レーザチップ20は、ガリウム砒素
等の化合物半導体を用いた。本実施例では、半導体レー
ザチップ20を、ガリウム砒素と熱膨張係数の近いシリ
コンにより形成した半導体台座24を介して、金属台座
23と接合した。このようにすることで、半導体レーザ
チップは発光時の発熱による、半導体レーザーチップ2
0と台座22との熱膨張の差から発生する接合部の応力
を緩和し、機械的な接合性を向上させた。また機械的な
接合性の向上に伴い、チップ20と台座22との間で剥
がれが発生しないので、電気的接合性も向上する。The semiconductor laser chip 20 uses a compound semiconductor such as gallium arsenide. In this embodiment, the semiconductor laser chip 20 is bonded to the metal pedestal 23 via the semiconductor pedestal 24 formed of silicon having a thermal expansion coefficient close to that of gallium arsenide. By doing so, the semiconductor laser chip generates heat when emitting light, and the semiconductor laser chip 2
The stress of the joint portion caused by the difference in thermal expansion between 0 and the pedestal 22 was relaxed, and the mechanical jointability was improved. Further, as the mechanical bondability is improved, peeling does not occur between the chip 20 and the pedestal 22, so that the electrical bondability is also improved.
【0020】半導体レーザチップ20と半導体台座2
3、及び半導体台座23と金属台座24は、はんだ付け
で電気的、熱的、機械的に接合した。その際、接合の順
序はどちらを先にしてもよいが、先に接合する側に用い
るはんだとして融点の高いものを選択する。本実施例
は、金属台座23と半導体台座24を先に接合し、融点
がT1 のはんだを用いたので、後に行う半導体台座24
と半導体レーザチップ20の接合に用いるはんだの融点
T2 はT2 <T1 とした。さらに、T2 <T<T1 なる
温度Tのはんだで、半導体台座24と半導体レーザチッ
プ20の接合を行った。このようにすることで、先に接
合した金属台座23と半導体台座24の接合は剥がれな
いので、正確な位置合わせができた。その後、半導体レ
ーザチップ20に電流を流すために、半導体レーザチッ
プの上面に導線25を、金属台座23に導線26をそれ
ぞれはんだ付けした。上述のはんだ材の例としては、I
n,PbSn,AuSn,AuSi等が上げられる。こ
れらから融点により適当なものを選択する。The semiconductor laser chip 20 and the semiconductor pedestal 2
3, and the semiconductor pedestal 23 and the metal pedestal 24 were electrically, thermally, and mechanically joined by soldering. At this time, the order of joining may be either first, but the solder having a high melting point is selected as the solder used for the side to be joined first. In this embodiment, the metal pedestal 23 and the semiconductor pedestal 24 are first joined and the solder having the melting point T 1 is used.
The melting point T 2 of the solder used to join the semiconductor laser chip 20 with the semiconductor laser chip 20 is T 2 <T 1 . Further, the semiconductor pedestal 24 and the semiconductor laser chip 20 were joined with a solder having a temperature T such that T 2 <T <T 1 . By doing so, the metal pedestal 23 and the semiconductor pedestal 24, which have been previously joined, are not separated from each other, so that accurate alignment can be achieved. Then, in order to pass an electric current through the semiconductor laser chip 20, the conductor wire 25 was soldered on the upper surface of the semiconductor laser chip and the conductor wire 26 was soldered on the metal pedestal 23. As an example of the above-mentioned solder material, I
n, PbSn, AuSn, AuSi, etc. can be used. From these, an appropriate one is selected according to the melting point.
【0021】つぎに、図1の光ヘッドの光路について説
明する。半導体レーザチップ20からの出射した楕円形
状の分布をもつ直線偏光のレーザビーム21は、コリメ
ートレンズ80により平行ビームになり、複合プリズム
35に入射する。複合プリズム35は整形プリズム、偏
光ビームスプリッタ、1/4波長板の機能を複合したも
のである。レーザビーム21は、複合プリズム35を透
過して円形に整形されるとともに、1/4波長板の作用
によって円偏光となり、対物レンズ50により、光ヘッ
ド上に設置された光ディスク300の記録膜上に集光さ
れる。Next, the optical path of the optical head shown in FIG. 1 will be described. The linearly polarized laser beam 21 having an elliptical distribution emitted from the semiconductor laser chip 20 becomes a parallel beam by the collimator lens 80, and enters the compound prism 35. The composite prism 35 combines the functions of a shaping prism, a polarization beam splitter, and a quarter-wave plate. The laser beam 21 passes through the compound prism 35 and is shaped into a circle, and becomes circularly polarized by the action of the quarter-wave plate, and the objective lens 50 causes the laser beam 21 to be recorded on the recording film of the optical disc 300 installed on the optical head. Collected.
【0022】記録膜で反射したビームは、再び対物レン
ズ50を経て、複合プリズム35に入射し、1/4波長
板の作用によって入射ビームと偏光方向の90°異なる
直線偏光となり、偏光ビームスプリッタの機能により検
出レンズ60に導かれ、光検出器70に像を結ぶ。光検
出器70には4分割、または6分割のホトダイオードを
用いる。The beam reflected by the recording film again passes through the objective lens 50 and enters the compound prism 35, and becomes a linearly polarized light having a polarization direction different from that of the incident beam by 90 ° by the action of the quarter wavelength plate, and the polarized beam splitter It is guided to the detection lens 60 by a function and forms an image on the photodetector 70. For the photodetector 70, a photodiode of 4 divisions or 6 divisions is used.
【0023】2次元アクチュエータ100は、対物レン
ズ50を光軸方向と光ディスク300の半径方向に移動
して、フォーカスおよびトラッキング制御を行う。この
ような光学系においてフォーカス誤差検出には、非点収
差法、ナイフエッジ法などがあり、トラッキング誤差検
出には3ビーム法、プッシュプル法、サンプルサーボの
ウォブリングピット法などを用いる。The two-dimensional actuator 100 moves the objective lens 50 in the optical axis direction and the radial direction of the optical disc 300 to perform focus and tracking control. In such an optical system, a focus error detection includes an astigmatism method, a knife edge method, and the like, and a tracking error detection includes a three-beam method, a push-pull method, and a sample servo wobbling pit method.
【0024】この光学系はコリメートレンズ80と対物
レンズ50の間でビームが平行となり、対物レンズとし
て無限結像系のものを用いるため、無限光学系と呼ばれ
ている。無限光学系の光ヘッドの特徴は光ディスク30
0に照射するビームのエネルギー利用効率が高い点にあ
り、一般に40%以上の効率が得られる。例えば、30
mWの半導体チップを使用すると12mW以上のパワー
のレーザビームを光ディスクに記録膜に照射して、情報
を記録あるいは書き替えることができる。したがって、
図1に示した本実施例の光ヘッドは穴あけタイプの追記
型光ディスク媒体や相変化タイプの書換え可能型な光デ
ィスク媒体に適用できる。This optical system is called an infinite optical system because the beam is parallel between the collimator lens 80 and the objective lens 50 and an infinite image forming system is used as the objective lens. The characteristic of the optical head of the infinite optical system is the optical disk 30.
The energy utilization efficiency of the beam irradiating to 0 is high, and an efficiency of 40% or more is generally obtained. For example, 30
When an mW semiconductor chip is used, it is possible to record or rewrite information by irradiating the recording film with a laser beam having a power of 12 mW or more. Therefore,
The optical head of this embodiment shown in FIG. 1 can be applied to a hole-type write-once type optical disc medium and a phase change type rewritable type optical disc medium.
【0025】つぎに、図1の光ヘッドの組み立て方法を
説明する。まず、筐体15上に台座22を上述のように
形成し、台座22上に半導体レーザチップ20を上述の
ようにはんだ付けする。その後、銅線25、26をはん
だ付けし、半導体レーザ20を発振させ、レーザ光を出
射させる。この際、半導体レーザの出力チェックを行
い、不良品を選別する。良品の半導体レーザ20に対し
ては、出射されたレーザ光を用いて、コリメートレンズ
80と複合プリズム35と対物レンズ50と2次元アク
チュエータとを、対物レンズ50によってレーザ光が光
ディスク媒体の情報記録面に合焦するように固定する。
さらに、光ディスク媒体で反射したレーザ光が複合プリ
ズム35で光路変更された光路上に、反射したレーザ光
を検出可能に検出レンズ60と光検出器70を固定す
る。Next, a method for assembling the optical head shown in FIG. 1 will be described. First, the pedestal 22 is formed on the housing 15 as described above, and the semiconductor laser chip 20 is soldered on the pedestal 22 as described above. After that, the copper wires 25 and 26 are soldered, the semiconductor laser 20 is oscillated, and laser light is emitted. At this time, the output of the semiconductor laser is checked to select defective products. For the non-defective semiconductor laser 20, the emitted laser light is used to cause the collimator lens 80, the compound prism 35, the objective lens 50, and the two-dimensional actuator, and the objective lens 50 causes the laser light to be the information recording surface of the optical disc medium. Fix so that it will be in focus.
Further, the detection lens 60 and the photodetector 70 are fixed so that the reflected laser light can be detected on the optical path where the laser light reflected by the optical disk medium is changed by the compound prism 35.
【0026】このように本実施例の光ヘッドにおいて
は、半導体レーザチップ20の発熱は、半導体台座24
および金属台座23を伝導して、筐体15に伝わり筐体
15により放熱される。したがって、筐体15がヒート
シンクとして機能するので、別途ヒートシンクを設ける
必要がなく、光ヘッドを薄型にすることが可能である。
また、2次元アクチュエータ100は、対物レンズのみ
を駆動する構造であるので、小さな駆動力でトラッキン
グ制御およびフォーカス制御することができる。また、
半導体レーザチップ20と接する台座として、半導体台
座24を用いているので、半導体レーザに熱膨張係数の
差による応力がかからない。シリコン製の半導体台座2
4は、半導体レーザ20の材質であるガリウム砒素に比
較して熱伝導率が大きいので、半導体レーザチップ20
と金属台座23との間の熱伝導性は非常によい。As described above, in the optical head of this embodiment, the semiconductor laser chip 20 generates heat by the semiconductor pedestal 24.
And, it is conducted through the metal pedestal 23, is transmitted to the housing 15, and is radiated by the housing 15. Therefore, since the housing 15 functions as a heat sink, it is not necessary to separately provide a heat sink, and the optical head can be made thin.
Further, since the two-dimensional actuator 100 has a structure that drives only the objective lens, it is possible to perform tracking control and focus control with a small driving force. Also,
Since the semiconductor pedestal 24 is used as the pedestal in contact with the semiconductor laser chip 20, no stress is applied to the semiconductor laser due to the difference in thermal expansion coefficient. Silicon semiconductor pedestal 2
No. 4 has a higher thermal conductivity than gallium arsenide, which is the material of the semiconductor laser 20, so that the semiconductor laser chip 20
The thermal conductivity between the metal base 23 and the metal base 23 is very good.
【0027】また、上述の実施例において、半導体台座
24と金属台座23との接合面にメタライズ等の処理を
施して、接合性を向上させることも容易である。半導体
台座24としては、シリコン以外にSiC,ダイヤモン
ド、BeO,CuW,AlN等を用いても良い。Further, in the above-described embodiment, it is easy to improve the bonding property by subjecting the bonding surface between the semiconductor pedestal 24 and the metal pedestal 23 to a treatment such as metallizing. As the semiconductor pedestal 24, SiC, diamond, BeO, CuW, AlN or the like may be used instead of silicon.
【0028】本実施例では、半導体台座24を介して半
導体レーザチップ20を金属台座23に接合したが、半
導体レーザチップ20を直接金属台座にはんだにより接
合しても良い。その場合にはチップ20と金属台座23
の熱膨張係数の差が大きいため、はんだ材としてはIn
等の柔らかな材料を用いることが望ましい。また、筐体
15は、アルミニウムまたは亜鉛等の合金で作製するこ
ともできる。金属性の台座23は、アルミニウム、亜鉛
等の電気伝導性と熱伝導性に優れた金属で作製してもよ
い。筐体15と金属台座23は別の材質にし、はんだ付
けしてもよい。In this embodiment, the semiconductor laser chip 20 is bonded to the metal pedestal 23 via the semiconductor pedestal 24, but the semiconductor laser chip 20 may be directly bonded to the metal pedestal by soldering. In that case, the chip 20 and the metal pedestal 23
The difference in the coefficient of thermal expansion between
It is desirable to use a soft material such as. The housing 15 can also be made of an alloy such as aluminum or zinc. The metallic pedestal 23 may be made of a metal such as aluminum or zinc having excellent electric conductivity and thermal conductivity. The housing 15 and the metal pedestal 23 may be made of different materials and soldered.
【0029】さらに、本実施例で筐体15上に半導体レ
ーザチップ20を接合するために、はんだ付けを用いた
が、銀ろう付け等の他の電気的な接合方法を利用しても
よい。また、筐体15上にはレーザチップ20のほか
に、その出力をモニターする光検出器やそれらの駆動回
路、または半導体レーザの発振の安定化のために駆動電
流に高周波電流を重量するための発振器等を形成するこ
ともできる。Furthermore, although soldering is used to bond the semiconductor laser chip 20 onto the housing 15 in this embodiment, other electrical bonding methods such as silver brazing may be used. In addition to the laser chip 20, a photodetector for monitoring the output of the housing 15 and a drive circuit therefor, or a high-frequency current as a drive current for stabilizing the oscillation of the semiconductor laser are provided on the housing 15. It is also possible to form an oscillator or the like.
【0030】書替え可能な光ディスクとして光磁気型光
ディスクを用いる場合には、本実施例の光ヘッドと信号
検出系が異なるが、発光部は本発明を適応することがで
きる。When a magneto-optical disc is used as the rewritable optical disc, the present invention can be applied to the light emitting portion, although the optical head of this embodiment has a different signal detection system.
【0031】つぎに、図16に、半導体レーザチップを
密封する密閉シール部を有する構造の光ヘッドの実施例
を示す。光学系の構成は図1の実施例と同じである。筐
体15として、立上り部15aを有する形状のものを用
いた。光源の出力30mWの半導体レーザチップ20
は、シリコンにより形成した半導体台座24にはんだ付
けされ、半導体台座24は、筐体15上に形成された金
属台座23に接合されている。半導体レーザチップ20
からのレーザビームは、コリメートレンズホルダ81に
より所定の位置に固定されたコリメートレンズ80によ
り平行光となり複合プリズム35を透過し、封入用の窓
ガラス45を透過し、対物レンズ100により光ディス
クの記録面上に集光される。光ディスクからの反射光
は、対物レンズ50、窓ガラス45、複合プリズム35
を透過したのち、図1と同じ光学系により光検出器に導
かれ、検出される。Next, FIG. 16 shows an embodiment of an optical head having a structure having a hermetically sealing portion for hermetically sealing a semiconductor laser chip. The configuration of the optical system is the same as that of the embodiment shown in FIG. As the housing 15, one having a shape having a rising portion 15a was used. Semiconductor laser chip 20 with a light source output of 30 mW
Is soldered to a semiconductor pedestal 24 formed of silicon, and the semiconductor pedestal 24 is joined to a metal pedestal 23 formed on the housing 15. Semiconductor laser chip 20
The laser beam from is converted into parallel light by the collimator lens 80 fixed at a predetermined position by the collimator lens holder 81 and transmitted through the compound prism 35, the window glass 45 for encapsulation, and the objective lens 100 through the recording surface of the optical disc. Focused on top. The reflected light from the optical disk is the objective lens 50, the window glass 45, the composite prism 35.
After being transmitted, the light is guided to a photodetector by the same optical system as in FIG. 1 and detected.
【0032】これら光学部品のうち、半導体レーザチッ
プ20、コリメートレンズ80、複合プリズム35、検
出レンズ、光検出器をアルミニウムでできた筐体15に
固定した。さらに筐体の立上り部15aに、厚さ0.3
mmの窓ガラス45により蓋をして密封した。窓ガラス
45は、低融点ガラス46により筐体15aに溶着し
た。密封されたパッケージ内には、乾燥窒素ガスを封入
した。このように、筐体の立上り部15aおよび筐体1
5の底面の一部および窓ガラス45が密閉シール部を構
成している。Among these optical components, the semiconductor laser chip 20, the collimator lens 80, the composite prism 35, the detection lens, and the photodetector were fixed to the housing 15 made of aluminum. Furthermore, the rising portion 15a of the housing has a thickness of 0.3.
The window was covered with a mm window glass 45 and sealed. The window glass 45 was welded to the housing 15a by the low melting point glass 46. Dry nitrogen gas was enclosed in the sealed package. Thus, the rising portion 15a of the housing and the housing 1
A part of the bottom surface of the window 5 and the window glass 45 form a hermetically sealed portion.
【0033】窓ガラスの一部は、レーザ光を通過させる
窓部となる。窓ガラス45で反射したレーザビームが半
導体レーザチップ20に戻ると発光強度にノイズが発生
するため、窓ガラス45のレーザビームが透過する部分
には反射防止コートを行い、反射率を0.5%に小さく
した。対物レンズ50を支持して移動する2次元アクチ
ュエータ100は、同じ筐体15上に固定した。本実施
例では、有効径2mmの対物レンズを用いて、光ヘッド
の厚さを6mmとした。光ディスク装置では回折限界ま
でレーザビームを集光しなければならないので、窓ガラ
スはレーザビームに収差を与えることなく透過させる必
要があり、ガラス、サファイヤ等のレーザ光に対して光
学的に透明であり、平坦性が良く、吸湿性のない材料を
用いる。A part of the window glass serves as a window portion through which the laser light passes. When the laser beam reflected by the window glass 45 returns to the semiconductor laser chip 20, noise is generated in the emission intensity. Therefore, an antireflection coating is applied to the portion of the window glass 45 through which the laser beam passes, and the reflectance is 0.5%. I made it small. The two-dimensional actuator 100 that supports and moves the objective lens 50 is fixed on the same housing 15. In this example, an objective lens having an effective diameter of 2 mm was used and the thickness of the optical head was 6 mm. Since an optical disk device needs to focus the laser beam to the diffraction limit, it is necessary for the window glass to pass through the laser beam without giving any aberration, and it is optically transparent to the laser light such as glass and sapphire. , A material with good flatness and no hygroscopicity is used.
【0034】図17に、半導体レーザチップを密封した
構造の光ヘッドの別の実施例を示す。光学系の構成は図
1の実施例と同じである。光源の半導体レーザチップ2
0はシリコンにより形成した半導体台座24にはんだ付
けされ、半導体台座24は筐体15上に形成された金属
台座23に接合されている。半導体レーザチップ20か
らのレーザビームは、コリメートレンズ80により平行
光となり複合プリズム35を透過し、対物レンズ100
により光ディスクの記録面上に集光される。光ディスク
からの反射光は、対物レンズ50、複合プリズム35を
透過したのち、図1と同じ光学系により光検出器に導か
れ、検出される。対物レンズ50を支持して移動する2
次元アクチュエータ100は、同じ筐体15上に固定し
た。FIG. 17 shows another embodiment of an optical head having a structure in which a semiconductor laser chip is sealed. The configuration of the optical system is the same as that of the embodiment shown in FIG. Semiconductor laser chip 2 of light source
0 is soldered to a semiconductor pedestal 24 formed of silicon, and the semiconductor pedestal 24 is joined to a metal pedestal 23 formed on the housing 15. The laser beam from the semiconductor laser chip 20 becomes parallel light by the collimator lens 80 and passes through the compound prism 35, and the objective lens 100
Are focused on the recording surface of the optical disc. The reflected light from the optical disk passes through the objective lens 50 and the compound prism 35, and then is guided to the photodetector by the same optical system as in FIG. 1 and detected. Moves while supporting the objective lens 50 2
The dimensional actuator 100 is fixed on the same housing 15.
【0035】半導体レーザチップ20は、ガラス製のコ
リメートレンズ80とアルミニウムで作成したコリメー
トレンズホルダ81と筐体15の底面の一部で構成され
る密閉シール部により封入されている。組立て時には、
コリメートレンズ80をあらかじめ低融点ガラス46で
コリメートレンズホルダ81に固定し、コリメートレン
ズが半導体レーザチップ20に対して所定の位置に来る
ようにコリメートレンズホルダ81を動かして調整後、
コリメートレンズホルダをレーザ溶接により筐体15に
固定し、半導体レーザチップ20を密封した。密封され
たパッケージないには、乾燥窒素ガスを封入した。The semiconductor laser chip 20 is enclosed by a hermetically sealed portion formed by a collimator lens 80 made of glass, a collimator lens holder 81 made of aluminum, and a part of the bottom surface of the housing 15. When assembling,
The collimator lens 80 is previously fixed to the collimator lens holder 81 with the low melting point glass 46, and the collimator lens holder 81 is moved and adjusted so that the collimator lens comes to a predetermined position with respect to the semiconductor laser chip 20.
The collimator lens holder was fixed to the housing 15 by laser welding, and the semiconductor laser chip 20 was sealed. The sealed package was filled with dry nitrogen gas.
【0036】図16、図17のように、密閉シール部内
に、半導体レーザを密閉することにより、半導体レーザ
20を湿度やゴミから保護し、発光強度を安定化させる
ことができる。By sealing the semiconductor laser in the hermetically sealed portion as shown in FIGS. 16 and 17, the semiconductor laser 20 can be protected from humidity and dust and the emission intensity can be stabilized.
【0037】図3は、本発明によって構成した有限光学
系の光ヘッドを示す1実施例である。図3に示した光ヘ
ッドの発光部は図1の実施例と同様であるが、発光部の
発光したレーザ光を光ディスクに導く光学素子が異なっ
ている。再生専用型光ディスクの代表的な例であるコン
パクトディスクに広く用いられる有限光学系は、コリメ
ートレンズを不要とするので光ヘッドの構成が簡素であ
る。半導体レーザチップ20は、光ヘッドの筐体15の
上に形成された台座22の上に電気的に接合される。半
導体レーザチップ20からの出射したレーザビーム21
は、回折格子33により3本に分割される。両端のビー
ムはトラッキング信号検出用に用いる。FIG. 3 is an embodiment showing an optical head of a finite optical system constructed according to the present invention. The light emitting portion of the optical head shown in FIG. 3 is the same as that of the embodiment of FIG. 1, but the optical element for guiding the laser light emitted from the light emitting portion to the optical disk is different. A finite optical system widely used for a compact disc, which is a typical example of a read-only type optical disc, does not require a collimating lens, and thus has a simple optical head configuration. The semiconductor laser chip 20 is electrically bonded onto a pedestal 22 formed on the housing 15 of the optical head. Laser beam 21 emitted from semiconductor laser chip 20
Are divided into three by the diffraction grating 33. The beams at both ends are used for tracking signal detection.
【0038】ハーフミラ30により反射されたビーム
は、立ち上げミラ40によって対物レンズ50に導か
れ、光ディスク300上に集光される。光ディスク30
0で反射されたビームは、再び対物レンズ50、立ち上
げミラ40で反射され、ハーフミラ30を透過して検出
レンズ60によって検出器70に導かれ、記録情報の再
生とフォーカス及びトラッキング誤差信号が検出され
る。このような光学系においてフォーカス誤差検出には
非点収差法を、トラッキング誤差検出には3ビーム法を
用いる。フォーカス及びトラッキング制御機構は2次元
アクチュエータを用いる。図1に示した無限光学系の光
ヘッドの光学系に比較して部品点数が少なく小型、軽量
化が可能な点に特徴がある。The beam reflected by the half mirror 30 is guided to the objective lens 50 by the rising mirror 40 and focused on the optical disc 300. Optical disk 30
The beam reflected by 0 is reflected again by the objective lens 50 and the rising mirror 40, passes through the half mirror 30, and is guided to the detector 70 by the detection lens 60. The reproduction of recorded information and the focus and tracking error signals are detected. To be done. In such an optical system, the astigmatism method is used for focus error detection, and the three-beam method is used for tracking error detection. The focus and tracking control mechanism uses a two-dimensional actuator. Compared with the optical system of the optical head of the infinite optical system shown in FIG. 1, the number of parts is small and the feature is that it is possible to reduce the size and weight.
【0039】本光ヘッドは再生専用型に限らず、高出力
半導体レーザチップを用いることによって記録可能な光
ディスクにも用いることができる。The optical head of the present invention is not limited to the read-only type, but can be used for a recordable optical disk by using a high-power semiconductor laser chip.
【0040】図4に本発明を、光磁気型の光ヘッドに応
用した場合の実施例を示す。記録及び再生のための光源
である半導体レーザチップ20は図2に示したように光
ヘッドの筐体15の上に形成された台座22に発光可能
に固定される。半導体レーザチップ20からの出射した
楕円形状の分布をもつ直線偏光のレーザビーム21は、
コリメートレンズ80により平行ビームになり、整形プ
リズム31によって円形に整形され、ハーフミラー3
2、偏光ビームスプリッタ33を透過し、対物レンズ5
0により光ディスク300上の記録膜に集光される。FIG. 4 shows an embodiment in which the present invention is applied to a magneto-optical head. The semiconductor laser chip 20, which is a light source for recording and reproducing, is fixed to a pedestal 22 formed on the housing 15 of the optical head so as to emit light, as shown in FIG. The linearly polarized laser beam 21 having an elliptical distribution emitted from the semiconductor laser chip 20 is
The collimator lens 80 forms a parallel beam, and the shaping prism 31 shapes it into a circular shape.
2. Transmitting through the polarization beam splitter 33, the objective lens 5
It is focused on the recording film on the optical disc 300 by 0.
【0041】記録膜で反射したビームのうち記録情報を
含んだ光はカー効果によって偏光面が回転しているため
偏光ビームスプリッタ33で反射されて、位相補償板9
1、1/2波長板90を透過して偏光ビームスプリッタ
34によって2つに分けられ、検出レンズ61、62に
よってそれぞれ、光検出器71、72に導かれ2つの光
検出器の出力の差によって情報が再生される。光ディス
ク媒体300からの反射光のうち偏光ビームスプリッタ
33を透過し、ハーフミラー32で反射されたものは検
出レンズ60によって光検出器70に導かれフォーカス
とトラッキング誤差信号として検出される。Of the beam reflected by the recording film, the light containing the recorded information is reflected by the polarization beam splitter 33 because the plane of polarization is rotated by the Kerr effect, and the phase compensator 9 is used.
The light is transmitted through the 1/1/2 wave plate 90 and divided into two by the polarization beam splitter 34, and guided to the photodetectors 71 and 72 by the detection lenses 61 and 62, respectively, depending on the output difference between the two photodetectors. The information is played. Of the reflected light from the optical disk medium 300, the light that has passed through the polarization beam splitter 33 and is reflected by the half mirror 32 is guided to the photodetector 70 by the detection lens 60 and detected as a focus and tracking error signal.
【0042】このような光学系においてフォーカス誤差
検出には非点収差法、ナイフエッジ法などがあり、トラ
ッキング誤差検出には3ビーム法、プッシュプル法、サ
ンプルサーボのウォブリングピット法などを用いる。フ
ォーカスおよびトラッキング制御には2次元アクチュエ
ータ100を用いる。In such an optical system, there are astigmatism method, knife edge method, etc. for focus error detection, and three beam method, push-pull method, wobbling pit method of sample servo, etc. are used for tracking error detection. A two-dimensional actuator 100 is used for focus and tracking control.
【0043】図4に示した光ヘッドにおいて、光ディス
ク媒体への情報の書換えはレーザビームの照射によって
記録材料の磁化を反転させて行う。その方式には、光出
力を変調する方法、磁界を変調する方法があるが、本発
明の内容から離れてしまうのでここでは説明を省略す
る。In the optical head shown in FIG. 4, information is rewritten on the optical disk medium by irradiating a laser beam to reverse the magnetization of the recording material. There are methods of modulating the optical output and methods of modulating the magnetic field as the method, but the description thereof will be omitted here because it departs from the contents of the present invention.
【0044】図5は対物レンズのビーム径と作動距離と
の関係を示したものである。従来の光ディスク媒体は直
径が300mmから130mm程度であり、基板の厚さ
が1.2mmであった。光ディスクの直径が大きいと面
触れも大きくなるため、±0.5mmの面振れを許容す
るために作動距離を1mm以上確保すると、ビーム径を
4mm以下の対物レンズを用いることが困難だった。FIG. 5 shows the relationship between the beam diameter of the objective lens and the working distance. The conventional optical disk medium has a diameter of about 300 mm to 130 mm, and the substrate has a thickness of 1.2 mm. If the diameter of the optical disk is large, the surface contact becomes large. Therefore, if a working distance of 1 mm or more is secured in order to allow a surface runout of ± 0.5 mm, it is difficult to use an objective lens having a beam diameter of 4 mm or less.
【0045】ビーム径の小さな対物レンズを搭載するこ
とによって光ヘッドを小型化薄型化でき、それを用いた
光ディスク装置も小型薄型のものが実現できる。本発明
では、光ディスク基板の薄型化と面振れ量の低減によっ
てビーム径を3.5mm以下に小口径化することができ
た。すなわち、光ディスク基板を1mm以下、例えば
0.6mmとすることにより、作動距離が1mmのまま
でもビーム径を2mmとすることができる。また、光デ
ィスク媒体として直径が90mm以下のものを用いるこ
とによって、面振れ量が光ディスク媒体の直径にほぼ比
例して小さくすることができる。By mounting an objective lens having a small beam diameter, the optical head can be miniaturized and thinned, and an optical disk device using the optical head can be miniaturized and thinned. In the present invention, the beam diameter can be reduced to 3.5 mm or less by thinning the optical disk substrate and reducing the amount of surface wobbling. That is, by setting the optical disk substrate to 1 mm or less, for example, 0.6 mm, the beam diameter can be 2 mm even when the working distance remains 1 mm. Further, by using an optical disc medium having a diameter of 90 mm or less, the amount of surface wobbling can be reduced substantially in proportion to the diameter of the optical disc medium.
【0046】また、光ディスク媒体を透明保護ケースに
封入し、透明保護ケース越しにレーザビームを入射する
光学系を用いると、対物レンズが回転する光ディスク媒
体に直接衝突することを防ぐことができるので、作動距
離を更に小さくしても対物レンズと光ディスク媒体の信
頼性は保たれる。例えば光ディスク媒体の基板の厚さを
0.5mm、透明保護ケースの厚さを0.3mmとする
と、光ディスク基板の厚さ0.8mmの場合と同じ光学
系と成るので、ビーム径2mm、作動距離0.4mmの
光ヘッドを実現できる。この構成で組み立てた記録可能
な光ヘッドの厚さは無限光学系で6mm、有限光学系で
5mmと、従来の光ヘッドの1/2以下にすることがで
きた。Further, when the optical disc medium is enclosed in a transparent protective case and an optical system for injecting a laser beam through the transparent protective case is used, it is possible to prevent the objective lens from directly colliding with the rotating optical disc medium. Even if the working distance is further reduced, the reliability of the objective lens and the optical disk medium is maintained. For example, if the thickness of the substrate of the optical disk medium is 0.5 mm and the thickness of the transparent protective case is 0.3 mm, the optical system is the same as the case where the thickness of the optical disk substrate is 0.8 mm, so the beam diameter is 2 mm and the working distance is A 0.4 mm optical head can be realized. The thickness of the recordable optical head assembled with this configuration was 6 mm in the infinite optical system and 5 mm in the finite optical system, which was less than half that of the conventional optical head.
【0047】図6は本発明の光ヘッドに用いるのに好適
な2次元アクチュエータの構造を示す1実施例である。
可動部は対物レンズ50、カウンタウェイト190、2
つのフォーカスコイル140、4つのトラッキングコイ
ル130から構成される。可動部は板バネ110を上下
から2組用いて保持され、支持部180によって支持さ
れる。磁気回路は、マグネット150とヨーク160か
らなり、磁気回路の作る磁束はフォーカスコイル140
及びトラッキングコイル130を貫く構成になってい
る。FIG. 6 is an embodiment showing the structure of a two-dimensional actuator suitable for use in the optical head of the present invention.
The movable part includes the objective lens 50, the counter weights 190, and 2.
It is composed of one focus coil 140 and four tracking coils 130. The movable portion is held by using two sets of leaf springs 110 from above and below, and is supported by the support portion 180. The magnetic circuit includes a magnet 150 and a yoke 160, and the magnetic flux generated by the magnetic circuit is the focus coil 140.
And the tracking coil 130 is penetrated.
【0048】カウンタウェイト190は対物レンズとほ
ぼ同じ重量があり、可動部の重心、回転中心、及びバネ
110の支持中心点は同軸上に配置される。本2次元ア
クチュエータの推進力はフォーカスコイル及びトラッキ
ングコイルに電流を流すことによって発生する電磁力で
ある。可動部は2つの推進力によってそれぞれ独立に運
動する。The counterweight 190 has almost the same weight as the objective lens, and the center of gravity of the movable part, the center of rotation, and the center of support of the spring 110 are arranged coaxially. The propulsive force of this two-dimensional actuator is an electromagnetic force generated by passing a current through the focus coil and the tracking coil. The movable part moves independently by two propulsive forces.
【0049】すなわち、紙面に垂直な方向の運動でフォ
ーカス制御、支持中心点の周りの回旋運動でトラッキン
グ制御をすることができる。本アクチュエータのように
小型の2次元アクチュエータでは給電のためにフレキシ
ブルケーブル等の柔らかいものを用いても、その剛性と
重量が2次元アクチュエータの運動におよぼす影響が無
視できず円滑な運動を妨げ、応答性能を損ないやすい。
本発明の構成ではバネが導体であるので各コイルへの給
電に4本のバネをそれぞれ2本づつ用いることができ
る。本2次元アクチュエータは光ヘッドのシャーシ15
に取り付けて使用する。That is, the focus control can be performed by the movement in the direction perpendicular to the paper surface, and the tracking control can be performed by the rotation movement around the support center point. Even if a small flexible actuator such as a flexible cable is used for power supply in a small two-dimensional actuator such as this actuator, the effect of its rigidity and weight on the movement of the two-dimensional actuator cannot be ignored and smooth movement is hindered. It is easy to damage the performance.
In the structure of the present invention, since the springs are conductors, two four springs can be used to feed each coil. This two-dimensional actuator is an optical head chassis 15
Attach it to and use it.
【0050】ここで、対物レンズ50に有効ビーム径2
mmの非球面ガラス対物レンズを用いた場合、その重量
は約70mgとなり、可動部の総重量は約0.64gと
なる。バネ110として板厚60μm、幅90μm、支
持部180から支持中心点までの長さ10mmのリン青
銅を用いると、2次元アクチュエータのフォーカス方向
の共振周波数は23Hz、トラッキング方向の共振周波
数は45Hzとなる。コイルの線材として直径80μm
のポリウレタン被服導線を用い、フォーカスコイルの巻
数90、トラッキングコイルの巻数50をそれぞれ直列
に接続したときの抵抗はそれぞれ10Ωおよび8Ωとな
る。Here, the objective lens 50 has an effective beam diameter of 2
When the mm aspherical glass objective lens is used, its weight is about 70 mg, and the total weight of the movable portion is about 0.64 g. When a phosphor bronze having a plate thickness of 60 μm, a width of 90 μm, and a length of 10 mm from the support portion 180 to the support center point is used as the spring 110, the resonance frequency in the focus direction of the two-dimensional actuator is 23 Hz, and the resonance frequency in the tracking direction is 45 Hz. .. 80 μm diameter as wire for coil
The resistance when the number of turns of the focus coil is 90 and the number of turns of the tracking coil is 50 are connected in series using the polyurethane coated wire of No. 10 is 10Ω and 8Ω, respectively.
【0051】このとき2次元アクチュエータ厚さは5m
mとすることができ、従来の約1/2に薄型化が可能に
なった。このような構成の2次元アクチュエータの加速
度感度はフォーカス方向、トラッキング方向ともに40
G/A(Gは重力加速度)以上が得られ、最大加速度は
ともに7G以上がえられる。本アクチュエータを搭載し
た光ヘッドで直径130mmの光ディスクに3600r
pm以上の高速回転でフォーカス、トラッキング制御が
可能であり、従来品と同等以上の性能を有することを確
かめた。また、本2次元アクチュエータを駆動するため
の電源電圧は約2Vでよく、可動部が軽量のため消費電
力も小さいので乾電池でも十分に駆動でき、携帯用の光
ディスク装置に用いるのにも適している。At this time, the thickness of the two-dimensional actuator is 5 m.
The thickness can be reduced to m, and the thickness can be reduced to about half that of the conventional one. The acceleration sensitivity of the two-dimensional actuator having such a configuration is 40 in both the focusing direction and the tracking direction.
G / A (G is gravitational acceleration) or more is obtained, and the maximum acceleration is 7 G or more. With an optical head equipped with this actuator, an optical disc with a diameter of 130 mm can be used for 3600 r
It was confirmed that focus and tracking control were possible at a high speed of pm or higher, and that it had performance equivalent to or better than conventional products. Further, the power supply voltage for driving the present two-dimensional actuator may be about 2 V, and since the movable part is lightweight, the power consumption is small, so that it can be sufficiently driven by a dry battery and is suitable for use in a portable optical disk device. ..
【0052】本発明に好適な光ディスク媒体の実施例を
以下に示す。Examples of the optical disk medium suitable for the present invention are shown below.
【0053】図7は薄型基板を用いた直径65mmの光
ディスク媒体の構成を示す実施例である。本光ディスク
媒体は、光ディスク300は保護ケ−ス310に内蔵さ
れ、レ−ザビ−ムは保護ケ−ス310に取り付けられた
スライド可能な保護カバ−330をスライドして光路を
開け、光ヘッドより照射される。光ディスク300に
は、モ−タに接合するためのマグネットチャックが取り
付けられる。光ディスク基板には厚さ0.6mmのガラ
ス、ポリカ−ボネ−ト、及びPMMAを用いた。ディス
ク基板の直径を65mmとすることにより、従来の直径
130mmのディスクより、同一の面振れ角でも面振れ
量が1/2に小さくなった。ケ−スには、PMMA板を
用いた。基板とケ−スの間隔は、上下0.4mmとし
た。本構成により、光ディスク300の面振れ量は、最
大でも±0.3mmに抑えることができた。FIG. 7 shows an embodiment showing the structure of an optical disk medium having a diameter of 65 mm using a thin substrate. In this optical disc medium, the optical disc 300 is built in a protective case 310, and the laser beam is slidable by a slidable protective cover 330 attached to the protective case 310 to open an optical path. Is irradiated. A magnetic chuck for attaching to the motor is attached to the optical disc 300. For the optical disc substrate, glass having a thickness of 0.6 mm, polycarbonate, and PMMA were used. By setting the diameter of the disk substrate to be 65 mm, the amount of surface wobbling was reduced to 1/2 compared with the conventional disk having a diameter of 130 mm even at the same surface wobbling angle. A PMMA plate was used for the case. The distance between the substrate and the case was 0.4 mm above and below. With this configuration, the surface wobbling amount of the optical disc 300 can be suppressed to ± 0.3 mm at the maximum.
【0054】本発明では光ディスクの直径が65mm例
を示したが、サイズは必要に応じて変更することができ
る。光ディスクの直径が小さいほど本発明の光学系を適
応するのに好適である。例えば、50mmや25mmの
ディスクにも適応可能であった。また、直径の大きなデ
ィスクとしても、従来から開発が進められている直径9
0mmのディスクまで本発明が適応可能であることがわ
かった。In the present invention, the diameter of the optical disk is 65 mm, but the size can be changed as required. The smaller the diameter of the optical disc, the more suitable it is to apply the optical system of the present invention. For example, it could be applied to a disc of 50 mm or 25 mm. In addition, even for large-diameter discs, diameter 9
It has been found that the present invention is applicable to discs up to 0 mm.
【0055】記録膜400の記録材料としてProc.Soc.P
hoto-Opt.Inst.Eng.(SPIE), Vol.1078,pp.
11−pp.26,(1989)に記載されているIn
−Sb−Te系の書換え可能な相変化型記録材料を用い
た。ここでIn−Sb−Te記録膜の記録に必要なパワ
−は、記録面で10mWとなるものを用いた。この他の
書換え型光記録材料としてはGe−Sb−Te系、In
−Se−Tl系、In−Sb−Te系、Sb−Te系等
の結晶−アモルファス相変化型記録材料、あるいはTb
−Fe−Co系、Gd−Fe−Co系等の光磁気型記録
材料を用いることができる。As a recording material of the recording film 400, Proc.Soc.P
hoto-Opt.Inst.Eng. (SPIE), Vol. 1078, pp.
11-pp. 26, (1989).
A -Sb-Te based rewritable phase change recording material was used. Here, the power required for recording on the In-Sb-Te recording film was 10 mW on the recording surface. Other rewritable optical recording materials include Ge-Sb-Te system, In
-Se-Tl-based, In-Sb-Te-based, Sb-Te-based crystal-amorphous phase change recording materials, or Tb
A magneto-optical recording material such as a —Fe—Co type or a Gd—Fe—Co type can be used.
【0056】また、追記型の光記録媒体として、Te等
をベ−スとした無機系材料あるいはシアニン系、ナフタ
ロシアニン系等の有機系材料を用いることができる。す
なわち、レーザ光によつて再生あるいは記録消去できる
媒体であれば本発明の媒体として使用することができ
る。また、再生専用型の光ディスクとしては、コンパク
トディスクやビデオディスクのような光ディスク基板に
凹凸の形で情報を記録し、その表面にAl、Au等の反
射材料を形成したものも用いることができる。As the write-once type optical recording medium, an inorganic material based on Te or the like or an organic material such as cyanine or naphthalocyanine can be used. That is, any medium that can be reproduced or recorded and erased by laser light can be used as the medium of the present invention. As the read-only optical disc, it is also possible to use an optical disc substrate such as a compact disc or a video disc on which information is recorded in the form of concavities and convexities, and a reflective material such as Al or Au is formed on the surface thereof.
【0057】図8にクレジットカ−ドサイズの透明保護
ケ−スに内蔵した光ディスク媒体(以下、光ディスクi
nカ−ドと称する)の実施例を示す。光ディスク300
は保護ケ−ス310に回転可能に内蔵した。保護ケ−ス
310の外形は、扱い易さからクレジットカ−ドサイズ
とし、縦84mm、横54mm、厚さ1.5mmとし
た。光ディスク基板305は直径49mm、厚さ0.5
mmのガラス基板、PC基板、PMMA基板を用いた。
ケ−スには、PMMA板を用いた。保護ケ−ス310の
光入射部の厚さは、0.3mmとした。従って、光ディ
スク基板305と透明保護ケ−ス310の厚さの和は
0.8mmとなり、これに対応した直径2mm、作動距
離0.4mmの対物レンズを用いて、光ディスク300
の回転数600rpm〜3600rpmの範囲で情報の
記録再生が可能なことを確かめた。このとき光ディスク
300の面振れ量は最大でも±0.15mmであった。
本実施例において、320は光ディスク300をモ−タ
に接合するためのマグネットチャックである。FIG. 8 shows an optical disk medium (hereinafter referred to as an optical disk i) incorporated in a transparent protection case of a credit card size.
(referred to as n-card). Optical disc 300
Is rotatably incorporated in the protective case 310. The outer shape of the protective case 310 is a credit card size for easy handling, and has a length of 84 mm, a width of 54 mm, and a thickness of 1.5 mm. The optical disk substrate 305 has a diameter of 49 mm and a thickness of 0.5.
mm glass substrate, PC substrate and PMMA substrate were used.
A PMMA plate was used for the case. The thickness of the light incident portion of the protective case 310 was 0.3 mm. Therefore, the sum of the thicknesses of the optical disc substrate 305 and the transparent protective case 310 is 0.8 mm, and an optical disc 300 having a corresponding diameter of 2 mm and a working distance of 0.4 mm is used.
It was confirmed that information can be recorded and reproduced in the range of 600 rpm to 3600 rpm. At this time, the surface wobbling amount of the optical disc 300 was ± 0.15 mm at the maximum.
In this embodiment, 320 is a magnet chuck for bonding the optical disc 300 to the motor.
【0058】光ディスク300のフォ−マットとしては
4−15変調及び8−9変調の2種類のサンプルサ−ボ
フォ−マットを用い、1トラックあたりのセクタ数を1
6とし、デ−タエリアを直径30mmから48mmの範
囲とし、記憶容量を片面40MBとした。本光記録媒体
は回転数を3600rpmにおいて、エラ−訂正後の実
効的なデ−タ転送レ−トは3.9Mb/sとした。この
他にもフォ−マットとして2−7変調の連続サ−ボフォ
−マット等を用いることができる。As the format of the optical disc 300, two types of sample servo formats of 4-15 modulation and 8-9 modulation are used, and the number of sectors per track is 1.
6, the data area was in the range of 30 mm to 48 mm in diameter, and the storage capacity was 40 MB on one side. In this optical recording medium, the rotation speed was 3600 rpm, and the effective data transfer rate after error correction was 3.9 Mb / s. In addition to this, a continuous servo format of 2-7 modulation or the like can be used as the format.
【0059】また、透明な保護ケ−ス310はレ−ザビ
−ムの光路だけが透明であれば、あとは不透明でも実用
上の問題はない。ケ−ス全体を光透過性の材料で作製し
ても、光ヘッドに対応する部分のみ光透過性にし、その
ほかは、光透過性を有しない材料で作製しても良い。Further, if the transparent protective case 310 is transparent only in the optical path of the laser beam, there is no practical problem even if it is opaque. The entire case may be made of a light transmissive material, or only the portion corresponding to the optical head may be made light transmissive, and the other case may be made of a material having no light transmissivity.
【0060】図9は両面に記録可能な光ディスクinカ
−ドの実施例を示す。クレジットカ−ドサイズの透明保
護ケ−スの中には、第1の記録膜401を形成した第1
の光ディスク基板305と第2の記録膜402を形成し
た第2の光ディスク基板306が互いに記録膜が内側に
入るように、接着層405によって張り合わせたものを
回転可能に内蔵した。ここでは接着層405としてUV
樹脂、及びエポキシ系樹脂を用いた。本光記録媒体の容
量は図8の実施例と同じフォ−マットを用いて両面で8
0MBとした。光ディスクinカ−ドの厚さは2mmと
した。FIG. 9 shows an embodiment of an optical disk in-card capable of recording on both sides. In the credit card size transparent protective case, the first recording film 401 is formed.
The optical disk substrate 305 and the second optical disk substrate 306 on which the second recording film 402 is formed are rotatably built in so that the recording films are inside each other. Here, UV is used as the adhesive layer 405.
A resin and an epoxy resin were used. The capacity of this optical recording medium is 8 on both sides using the same format as in the embodiment of FIG.
It was set to 0 MB. The thickness of the optical disk in card was 2 mm.
【0061】図10は光ディスク媒体と光ヘッドを組み
合わせた光ディスク装置の構成を示す一実施例である。
光ヘッド10はコ−スアクチュエ−タ700に取り付け
られ光ディスク媒体350と平行に移動可能である。こ
れらは光ディスク装置シャ−シ800内に内蔵される。
本実施例ではコ−スアクチュエ−タとして厚さ6mmの
ステッピングモ−タを用いた。コ−スアクチュエ−タの
推進力は目標2Nに対して約1Nであった。FIG. 10 is an embodiment showing the structure of an optical disk device in which an optical disk medium and an optical head are combined.
The optical head 10 is attached to the course actuator 700 and is movable in parallel with the optical disc medium 350. These are built into the optical disk device chassis 800.
In this embodiment, a stepping motor having a thickness of 6 mm was used as the course actuator. The propulsive force of the course actuator was about 1N against the target of 2N.
【0062】光ヘッド10の厚さは6mm、重量は25
g、平均アクセス時間は約100msとなった。光ディ
スク媒体は図8に示した片面記録可能な厚さは1.5m
mのものを用いた。回路を除いた本光ディスク装置の厚
さは10mm、回路を加えると15mmとなり、ラップ
トップ型やノ−ト型のパソコンやワ−クステ−ションに
搭載可能となった。回路のLSI化を進めることによっ
て本光ディスク装置の厚さは12mmまで薄型かが可能
である。また、本実施例ではビ−ム径2mmの光学系を
用いたがこれをビ−ム径1.5mmの光学系に替えるこ
とによって、光ヘッドの厚さを4.5mm光ディスク装
置の厚さを10mmにできることがわかった。The optical head 10 has a thickness of 6 mm and a weight of 25.
g, the average access time was about 100 ms. The thickness of the optical disk medium that can be recorded on one side as shown in FIG. 8 is 1.5 m.
m was used. The thickness of the optical disk device excluding the circuit is 10 mm, and the thickness of the optical disk device is 15 mm when the circuit is added, and it can be mounted on a laptop type or notebook type personal computer or a workstation. The thickness of this optical disk device can be reduced to 12 mm by advancing the circuit to LSI. Further, in this embodiment, an optical system having a beam diameter of 2 mm is used, but by changing this to an optical system having a beam diameter of 1.5 mm, the thickness of the optical head is 4.5 mm and the thickness of the optical disk device is increased. It turned out that it can be made 10 mm.
【0063】本構成でも装置の厚さを0.5mm厚くす
ることによって図9に示した両面記録可能な光ディスク
媒体を用いることが容易にできる。この場合、光ディス
ク媒体の裏面に情報を記録するためには、一端光ディス
ク媒体を装置から取りだし、裏返して装置に挿入すれば
よい。Also in this configuration, by increasing the thickness of the device by 0.5 mm, the double-sided recordable optical disk medium shown in FIG. 9 can be easily used. In this case, in order to record information on the back surface of the optical disc medium, the optical disc medium may be once taken out of the device, turned inside out, and inserted into the device.
【0064】本光ディスク装置の構成によって、図7に
示した光ディスク媒体の記録再生にもにも容易に対応で
きる。With the configuration of the present optical disc device, recording / reproducing of the optical disc medium shown in FIG. 7 can be easily supported.
【0065】図11は図10の実施例を両面同時記録再
生可能な装置に変更した場合の実施例を示す。光ディス
ク媒体350は図9に示したものを使う。本実施例の特
徴は光ディスク媒体350を挟んで、図17に示した第
1の光ヘッド11と第2の光ヘッド12が対向している
ことであり、光ヘッド11、12はそれぞれコ−スアク
チュエ−タ701、702に取り付けられる。本構成に
よって光ディスク光ディスク媒体を裏返す必要なく両面
に情報を記録可能である。また、第1、第2の光ヘッド
11、12を独立に駆動することができるので、2種類
の情報を同時に記録再生可能である。FIG. 11 shows an embodiment in which the embodiment of FIG. 10 is changed to a device capable of simultaneously recording and reproducing on both sides. As the optical disc medium 350, the one shown in FIG. 9 is used. The feature of this embodiment is that the first optical head 11 and the second optical head 12 shown in FIG. 17 are opposed to each other with the optical disk medium 350 interposed therebetween. It is attached to actuators 701 and 702. With this configuration, it is possible to record information on both sides without having to turn over the optical disc medium. In addition, since the first and second optical heads 11 and 12 can be driven independently, two types of information can be recorded / reproduced at the same time.
【0066】さらに、第1、第2の光ヘッド11、12
を同期させて駆動することによって、実効的にデ−タ転
送レ−トを2倍にすることもできる。複数の記録再生ヘ
ッドを駆動するシステムは既に、フロッピ−ディスクや
固定磁気ディスクシステムで公知であり、本装置にも同
様の手法を用いることができる。本構成で、図10の光
ディスク装置と同じ部品を用いることによって、装置の
厚さを20mmとすることができ、ラップトップ型やノ
−ト型のパソコンやワ−クステ−ションに搭載可能とな
った。Further, the first and second optical heads 11 and 12
It is also possible to effectively double the data transfer rate by synchronously driving. A system for driving a plurality of recording / reproducing heads is already known as a floppy disk or a fixed magnetic disk system, and the same method can be applied to this apparatus. By using the same parts as the optical disk device of FIG. 10 in this configuration, the thickness of the device can be set to 20 mm, and it can be mounted on a laptop type or notebook type personal computer or a workstation. It was
【0067】本光ディスク装置によって、図7に示した
光ディスク媒体の記録再生にもにも容易に対応できる。This optical disk device can easily cope with recording / reproduction of the optical disk medium shown in FIG.
【0068】図12は光ディスクinカ−ド用の記録再
生装置の、具体的な構成を示す一実施例である。光ディ
スクinカ−ド装置640は光ディスク300を内蔵す
る光メモリ媒体として光ディスクinカ−ド350を用
いる。光ディスクinカ−ド350への情報の記録再生
はスピンドルモ−タ800によって光ディスク300を
回転し、光ヘッド10よりレ−ザビ−ムを照射して行な
う。所定の情報記録トラックへの光ヘッド10のアクセ
スにはコ−スアクチュエ−タ700を用いる。本光ディ
スクinカ−ド装置の厚さは15mm、幅65mm、長
さ110mmであり、記憶容量は100MBである。本
装置は小型で、同じサイズの磁気ハ−ドディスク装置と
比較して大容量でしかもメモリ媒体の交換が可能な点に
特長がある。FIG. 12 is an embodiment showing a concrete structure of a recording / reproducing apparatus for an optical disk in-card. The optical disk in-card device 640 uses the optical disk in-card 350 as an optical memory medium containing the optical disk 300. Information is recorded / reproduced on / from the optical disc in-card 350 by rotating the optical disc 300 by the spindle motor 800 and irradiating a laser beam from the optical head 10. A course actuator 700 is used to access the optical head 10 to a predetermined information recording track. This optical disk in-card device has a thickness of 15 mm, a width of 65 mm and a length of 110 mm, and a storage capacity of 100 MB. This device is small in size, has a large capacity as compared with a magnetic hard disk device of the same size, and is capable of exchanging a memory medium.
【0069】図13は、図10に示した光ディスク装置
のデ−タ処理部までを示したシステム構成である。同図
において媒体及びドライブ部は光ディスク媒体350、
光ヘッド10、スピンドルモ−タ800、コ−スアクチ
ュエ−タ700からなる。ドライブ部の制御及び信号処
理はドライブマイコン600で行なう。ドライブマイコ
ン600は機構系としてスピンドルサ−ボ611、フォ
−カスサ−ボ612、トラッキングサ−ボ613、コ−
スアクチュエ−タサ−ボ614の各制御を行なう。FIG. 13 is a system configuration showing up to the data processing section of the optical disk device shown in FIG. In the figure, the medium and the drive unit are optical disc media 350,
It comprises an optical head 10, a spindle motor 800, and a course actuator 700. The drive microcomputer 600 controls the drive unit and performs signal processing. The drive microcomputer 600 includes a spindle servo 611, a focus servo 612, a tracking servo 613, and a co-operator as a mechanical system.
Each control of the actuator servo 614 is performed.
【0070】また、ドライブマイコン600は光ヘッド
のレ−ザ駆動部615の制御を行ない、プリアンプ61
6を介してサ−ボエラ−信号、光ディスク媒体の記録情
報の再生を行なう。コントロ−ルマイコン605はドラ
イブマイコン600に動作指令を送り、光ディスク媒体
への記録信号あるいは光ディスク媒体からの再生信号
に、エラ−補正を施す。さらに、コントロ−ルマイコン
605は他のシステムと接続する際のインタ−フェ−ス
の制御を合わせて行なう。なお、スピンドルモータサ−
ボ611はスピンドルモータ800の回転数を制御する
が、この回転数制御にはCAV(Constant Angular Vel
ocity)制御、CLV(ConstantLinear Velocity)制
御、及びMCLV(Modulated Constant Linear Veloci
ty)制御が等があり、システムに合わせて適宜選択する
ことができる。Further, the drive microcomputer 600 controls the laser drive unit 615 of the optical head to drive the preamplifier 61.
The servo error signal and the recorded information on the optical disk medium are reproduced via 6. The control microcomputer 605 sends an operation command to the drive microcomputer 600, and performs error correction on the recording signal to the optical disk medium or the reproduction signal from the optical disk medium. Further, the control microcomputer 605 also controls the interface when connecting to another system. The spindle motor support
The bob 611 controls the rotation speed of the spindle motor 800, and the CAV (Constant Angular Vel) is used for this rotation speed control.
ocity) control, CLV (Constant Linear Velocity) control, and MCLV (Modulated Constant Linear Veloci)
ty) control, etc., and can be appropriately selected according to the system.
【0071】本発明の光ディスク装置は小型、軽量、薄
型でハンドりングが容易なため、据置型やラップトップ
型のパ−ソナルコンピュ−タ、ワ−クステ−ション、ワ
−ドプロセッサ、ファックス、コピ−マシン、テレビゲ
−ム機、電話、電子スチルカメラ、ビデオカメラ、携帯
用の音楽再生機、電子システム手帳、電卓、計測機器、
ビジュアルプレゼンテ−ション装置等の共通のメモリ媒
体として用いたシステムに好適である。こうした光メモ
リシステムの実施例を図14に示す。各装置は互換型光
ディスク装置を用いることによって光ディスク媒体を共
用することができる。Since the optical disk device of the present invention is small, lightweight, thin, and easy to handle, it can be installed in a stationary or laptop personal computer, a workstation, a word processor, a fax machine, Copy machine, television game machine, telephone, electronic still camera, video camera, portable music player, electronic system notebook, calculator, measuring instrument,
It is suitable for a system used as a common memory medium such as a visual presentation device. An example of such an optical memory system is shown in FIG. Each device can share an optical disk medium by using a compatible optical disk device.
【0072】図14は、本発明をノ−ト型コンピュ−タ
に適用した場合の一実施例を示している。ノ−ト型コン
ピュ−タのデ−タ処理部はプロセッサユニット601及
び半導体の主メモリ602から構成され、システムバス
603を介してキーボード610、ディスプレイ620
が接続されているが、本発明の特徴はさらに光ディスク
inカードのインターフェース630を介して光デイス
ク媒体のドライブ装置640が接続されている点にあ
る。光ディスク媒体350は、外形が略50mmという
小形であるにもかかわらず、容量が略100MBと大容
量であり、これにより、ノ−ト型コンピュ−タでありな
がらミニコンピユータ並みの大規模の計算処理を可能に
している。また、光ディスク媒体350はドライブ装置
640から脱着可能であり、持ち運びに便利なシステム
となっている。FIG. 14 shows an embodiment in which the present invention is applied to a note type computer. The data processing unit of the notebook computer comprises a processor unit 601 and a semiconductor main memory 602, and a keyboard 610 and a display 620 are provided via a system bus 603.
However, a feature of the present invention is that a drive device 640 for an optical disk medium is further connected via an interface 630 of an optical disk in card. The optical disk medium 350 has a large capacity of about 100 MB despite its small outer shape of about 50 mm, and as a result, it is a note-type computer and a large-scale calculation process similar to that of a minicomputer. Is possible. Further, the optical disk medium 350 is removable from the drive device 640, which makes the system convenient to carry.
【0073】図15は、光ディスク媒体350をノ−ト
型コンピユータ670と大型計算機671の端末673
のインターフエースとして利用する場合の例を示してい
る。図15で、大型計算機671は通常固定磁気デイス
ク等の大容量のメモリ672を有し、ネツトワーク67
5を介して多くの端末673と結ばれ利用されている。
従来、このようなシステムでは端末のないところでは利
用できないという問題があつた。本発明を用いることに
より、ノ−ト型コンピユータ670に光ディスク媒体3
50を使用すると共に大型計算機の端末673のメモリ
として同じ光ディスク媒体350を使用することができ
る。このように、光ディスク媒体350をラツプトツプ
コンピユータ670と大型計算機の端末673のメモリ
として共用することによつて、端末のない自宅や移動中
の電車の中でもプログラムの作製やデバックの作業を進
めることができる。In FIG. 15, the optical disk medium 350 is connected to the notebook computer 670 and the terminal 673 of the large-scale computer 671.
It shows an example of using it as an interface. In FIG. 15, a large-scale computer 671 usually has a large-capacity memory 672 such as a fixed magnetic disk, and the network 67
It is connected to many terminals 673 through 5 and used.
Conventionally, such a system has a problem that it cannot be used without a terminal. By using the present invention, the optical disk medium 3 can be added to the notebook computer 670.
It is possible to use the same optical disc medium 350 as the memory of the terminal 673 of the large-scale computer while using 50. In this way, by sharing the optical disk medium 350 as the memory of the laptop computer 670 and the terminal 673 of the large-scale computer, it is possible to proceed with program creation and debugging even in a home without a terminal or a moving train. You can
【0074】[0074]
【発明の効果】上述のように本発明によれば、大容量の
半導体レーザの発熱に対応可能な、十分な熱容量を備え
た薄型の光ヘッドおよびその組立て方法を提供すること
ができる。また、このような薄型の光ヘッドを用いた薄
型で小型な、追記型および書換え型の情報処理装置を提
供することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a thin optical head having a sufficient heat capacity and capable of coping with the heat generation of a large-capacity semiconductor laser, and an assembling method thereof. It is also possible to provide a thin and small write-once and rewritable information processing apparatus using such a thin optical head.
【図1】本発明の光ヘッドの一実施例の構成を示す斜視
図。FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of an embodiment of an optical head of the present invention.
【図2】図1の光ヘッドの発光部の構成を示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a light emitting unit of the optical head shown in FIG.
【図3】本発明の光ヘッドの別の実施例の構成を示す斜
視図。FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of another embodiment of the optical head of the present invention.
【図4】本発明を光磁気型の光ヘッドに用いた場合の構
成を示す光路図。FIG. 4 is an optical path diagram showing a configuration when the present invention is applied to a magneto-optical type optical head.
【図5】対物レンズのビ−ム径と作動距離の関係を表す
図。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a beam diameter of an objective lens and a working distance.
【図6】本発に用いることのできる2次元アクチュエー
タの構成を示す(a)断面図と(b)上面図。6A and 6B are a cross-sectional view and a top view showing a configuration of a two-dimensional actuator that can be used for the present invention.
【図7】本発明に好適な光ディスク媒体の(a)断面図
と(b)上面図。FIG. 7A is a sectional view and FIG. 7B is a top view of an optical disk medium suitable for the present invention.
【図8】本発明に好適な光ディスクinカードの(a)
断面図と(b)上面図。FIG. 8 (a) of an optical disk in card suitable for the present invention
Sectional drawing and (b) top view.
【図9】本発明に好適な両面記録可能な光ディスクin
カードの(a)断面図と(b)上面図。FIG. 9 is a double-sided recordable optical disc suitable for the present invention.
The (a) sectional view and the (b) top view of a card.
【図10】本発明の光ディスクドライブ装置の一例の構
成図。FIG. 10 is a block diagram of an example of an optical disk drive device of the present invention.
【図11】本発明の光ディスクドライブの一例の構成
図。FIG. 11 is a block diagram of an example of an optical disk drive of the present invention.
【図12】本発明の光ディスクドライブの一例の構成
図。FIG. 12 is a block diagram of an example of an optical disk drive of the present invention.
【図13】本発明の光ディスクドライブ装置の制御部の
構成を表すブロック図。FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a control unit of the optical disk drive device of the present invention.
【図14】本発明の光ディスクドライブ装置をノ−ト型
コンピユータへ搭載した場合の機器構成図。FIG. 14 is a device configuration diagram when the optical disk drive device of the present invention is mounted on a note type computer.
【図15】は本発明の光ディスクドライブ装置及び光デ
ィスク媒体を大型計算機の端末とノ−ト型コンピユータ
のインターフエース用メモリとして利用した場合の機器
構成図。FIG. 15 is a device configuration diagram when the optical disk drive device and the optical disk medium of the present invention are used as a terminal of a large-scale computer and an interface memory of a note type computer.
【図16】図1に示した光ヘッドに密閉シール部を設け
た場合の一例の構成図。16 is a configuration diagram of an example in which a hermetically sealing portion is provided in the optical head shown in FIG.
【図17】図1に示した光ヘッドに密閉シール部を設け
た場合の別の例の構成図。FIG. 17 is a configuration diagram of another example in which the optical head shown in FIG. 1 is provided with a hermetically sealed portion.
10…光ヘッド、15…筐体、20…半導体レーザチッ
プ、21…レーザビーム、22…台座、23…金属台
座、24…半導体台座、25、26…導線、30…ハー
フミラ、33…回折格子、35…複合プリズム、40…
立ち上げミラ、45…窓ガラス、46…低融点ガラス、
50…対物レンズ、60…検出レンズ、70…光検出
器、80…コリメートレンズ、81…コリメートレンズ
ホルダ、100…2次元アクチュエ−タ、300…光デ
ィスク、350…光ディスクinカード、613…トラ
ッキングサーボ、612…フォーカスサーボ、640…
光ディスクinカードドライブ、670…ノート型コン
ピユータ、700…コースアクチュエータ、800…光
ディスク装置シャーシ。10 ... Optical head, 15 ... Housing, 20 ... Semiconductor laser chip, 21 ... Laser beam, 22 ... Pedestal, 23 ... Metal pedestal, 24 ... Semiconductor pedestal, 25, 26 ... Conductive wire, 30 ... Half mirror, 33 ... Diffraction grating, 35 ... Compound prism, 40 ...
Startup Mira, 45 ... Window glass, 46 ... Low melting glass,
50 ... Objective lens, 60 ... Detection lens, 70 ... Photodetector, 80 ... Collimating lens, 81 ... Collimating lens holder, 100 ... Two-dimensional actuator, 300 ... Optical disc, 350 ... Optical disc in card, 613 ... Tracking servo, 612 ... Focus servo, 640 ...
Optical disk in card drive, 670 ... Notebook type computer, 700 ... Coarse actuator, 800 ... Optical disk device chassis.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪井 信義 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 安川 三郎 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 伏見 哲也 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (72) Inventor Nobuyoshi Tsuboi 4026, Kuji Town, Hitachi City, Hitachi, Ibaraki Prefecture, Hitachi Research Institute, Ltd. (72) Inventor Saburo Yasukawa 4026, Kuji Town, Hitachi City, Ibaraki, Hitachi Corporation Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Tetsuya Fushimi 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd.
Claims (16)
前記レーザ光を集光する対物レンズ部と、前記レーザ光
を前記対物レンズに案内する光学素子と、前記レーザ光
を検出する光検出部とを備え、光ディスクに前記レーザ
光を集光し反射光を検出する光ヘッドにおいて、 前記基体上に前記対物レンズ部を駆動するアクチュエー
タをさらに備え、 前記発光部は、前記基体上に設けられた台座部と、前記
台座部上に固定された半導体レーザチップとを有するこ
とを特徴とする光ヘッド。1. A light emitting section for emitting a laser beam on a substrate,
An objective lens unit that condenses the laser light, an optical element that guides the laser light to the objective lens, and a photodetector that detects the laser light are provided, and the laser light is condensed on the optical disc and reflected light. In the optical head for detecting the above, further comprising an actuator for driving the objective lens section on the base, the light emitting section is a pedestal section provided on the base, and a semiconductor laser chip fixed on the pedestal section. An optical head having:
部材であることを特徴とする光ヘッド。2. The optical head according to claim 1, wherein the pedestal portion is a heat transfer member.
とは一体であることを特徴とする光ヘッド3. The optical head according to claim 2, wherein the pedestal portion and the base body are integrated.
とは別体であり、前記台座部は、前記基体にはんだ付け
されていることを特徴とする光ヘッド。4. The optical head according to claim 2, wherein the pedestal portion and the base body are separate bodies, and the pedestal portion is soldered to the base body.
体レーザを前記光学素子の光軸上に位置させる高さを有
することを特徴とする光ヘッド。5. The optical head according to claim 1, wherein the pedestal portion has a height that positions the semiconductor laser on the optical axis of the optical element.
であることを特徴とする光ヘッド。6. The optical head according to claim 5, wherein the pedestal portion is made of metal.
製であることを特徴とする光ヘッド。7. The optical head according to claim 5, wherein the pedestal portion is made of semiconductor.
体上に設けられた金属製の第1の台座と、前記第1の台
座上に設けられた半導体製の第2の台座とを有し、前記
第2の台座上に前記半導体チップを固定したことを特徴
とする光ヘッド。8. The pedestal portion according to claim 5, wherein the pedestal portion includes a first pedestal made of metal provided on the base body and a second pedestal made of semiconductor provided on the first pedestal. An optical head having the semiconductor chip fixed on the second pedestal.
は、前記対物レンズ部を、少なくとも前記対物レンズ部
の光軸に垂直な方向に駆動することを特徴とする光ヘッ
ド。9. The optical head according to claim 1, wherein the actuator drives the objective lens section at least in a direction perpendicular to an optical axis of the objective lens section.
体レーザチップを密閉する密閉シール部をさらに有する
ことを特徴とする光ヘッド。10. The optical head according to claim 1, further comprising a hermetically sealing portion for hermetically sealing at least the semiconductor laser chip.
は、前記レーザ光に対して透明な窓部を有することを特
徴とする光ヘッド。11. The optical head according to claim 10, wherein the hermetically sealing portion has a window portion transparent to the laser light.
は、前記窓部として、前記光学素子の一部を用いること
を特徴とする光ヘッド。12. The optical head according to claim 11, wherein the hermetically sealing portion uses a part of the optical element as the window portion.
厚さ1mm以下の透明基板と、前記透明基板上に記録媒
体とを有し、前記レーザ光を、前記透明基板越しに前記
記録媒体に集光することを特徴とする光ヘッド。13. The optical disc according to claim 1,
An optical head comprising: a transparent substrate having a thickness of 1 mm or less; and a recording medium on the transparent substrate, and focusing the laser light on the recording medium through the transparent substrate.
レンズの有効径は、3.5mm以下であることを特徴と
する光ヘッド。14. The optical head according to claim 1, wherein the effective diameter of the objective lens is 3.5 mm or less.
導体レーザチップを保持する台座部を備えた発光部と、
前記発光部の出射したレーザ光を集光する対物レンズ部
と、前記レーザ光を検出する光検出部と、前記対物レン
ズ部を駆動するアクチュエータを備え、光ディスクに前
記レーザ光を集光し反射光を検出する光ヘッドの組立て
方法であって、 まず、前記基体上に前記台座を設け、 つぎに、前記台座の上に、前記半導体レーザチップを接
合し、 さらに、前記基体上に前記対物レンズ部およびアクチュ
エータを固定し、 前記基体上に前記光検出部を固定することを特徴とする
光ヘッドの組立て方法。15. A light emitting section having a semiconductor laser chip and a pedestal section for holding the semiconductor laser chip on a base,
An objective lens unit that collects the laser light emitted from the light emitting unit, a photodetection unit that detects the laser light, and an actuator that drives the objective lens unit are provided. A method of assembling an optical head for detecting the following: first, the pedestal is provided on the base; then, the semiconductor laser chip is bonded onto the pedestal; and the objective lens unit is provided on the base. And a method of assembling an optical head, characterized in that an actuator is fixed, and the photodetector is fixed on the base.
る移動手段と、 前記光ディスクを回転させる回転手段と、 前記光ヘツドのアクチュエータの駆動量と、前記移動手
段の移動量と、前記回転手段の回転数を制御する制御手
段とを有することを特徴とする情報処理装置。16. An optical head according to any one of claims 1 to 9, a moving means for moving the optical head in a radial direction of the optical disc, a rotating means for rotating the optical disc, and a drive for an actuator of the optical head. An information processing apparatus comprising: an amount, a movement amount of the moving unit, and a control unit that controls a rotation speed of the rotating unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3329069A JPH05166219A (en) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | Optical head and assembly method therefor and information processor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3329069A JPH05166219A (en) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | Optical head and assembly method therefor and information processor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05166219A true JPH05166219A (en) | 1993-07-02 |
Family
ID=18217272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3329069A Pending JPH05166219A (en) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | Optical head and assembly method therefor and information processor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05166219A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1679718A3 (en) * | 2004-12-28 | 2008-09-03 | Toshiba Samsung Storage Technology Corporation | Optical pick-up apparatus and optical disk apparatus |
-
1991
- 1991-12-12 JP JP3329069A patent/JPH05166219A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1679718A3 (en) * | 2004-12-28 | 2008-09-03 | Toshiba Samsung Storage Technology Corporation | Optical pick-up apparatus and optical disk apparatus |
US7711020B2 (en) | 2004-12-28 | 2010-05-04 | Toshiba Samsung Storage Technology Corporation | Optical pick-up apparatus and optical disk apparatus |
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