JPS63209031A - 集積型光ヘツド - Google Patents
集積型光ヘツドInfo
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- JPS63209031A JPS63209031A JP62040297A JP4029787A JPS63209031A JP S63209031 A JPS63209031 A JP S63209031A JP 62040297 A JP62040297 A JP 62040297A JP 4029787 A JP4029787 A JP 4029787A JP S63209031 A JPS63209031 A JP S63209031A
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- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光ヘッドに係り、特に、小形で情報への高速ア
クセスが可能な集積型光ヘッドに関する。
クセスが可能な集積型光ヘッドに関する。
従来、集積型光l\ラッドついては特開昭60−129
938号公報の装置が提案されている。これは光ディス
クからの反射光を導波路上に形成した屈曲型回折格子に
より取込み、検出器で受光することにより焦点誤差信号
およびトラッキング信号を検出することが特徴であるが
、これらの信号をもとに光スポットを最適位置に焦点合
せするアクチュエータについて開示されていない。
938号公報の装置が提案されている。これは光ディス
クからの反射光を導波路上に形成した屈曲型回折格子に
より取込み、検出器で受光することにより焦点誤差信号
およびトラッキング信号を検出することが特徴であるが
、これらの信号をもとに光スポットを最適位置に焦点合
せするアクチュエータについて開示されていない。
また、特願昭59−184776号には、光導路上に形
成した回折格子によりレーザ光源からの光を整形し、屈
曲型回折格子から出射し、光ディスクからの反射光をホ
トセンサで検出する光ヘッドが示されている。しかし、
センサの信号をもとに光デイスク上への焦点制御やトラ
ッキング制御を行うアクチュエータは従来型のフォース
モータコイルが用いられているので情報へのアクセス速
度は改良されずこの系で制約される。また光ヘッドの形
状サイズもこのアクチュエータで制約される。
成した回折格子によりレーザ光源からの光を整形し、屈
曲型回折格子から出射し、光ディスクからの反射光をホ
トセンサで検出する光ヘッドが示されている。しかし、
センサの信号をもとに光デイスク上への焦点制御やトラ
ッキング制御を行うアクチュエータは従来型のフォース
モータコイルが用いられているので情報へのアクセス速
度は改良されずこの系で制約される。また光ヘッドの形
状サイズもこのアクチュエータで制約される。
光ディスクは、磁気ディスクに比べて、記録密度が数1
0倍と大きく、光ヘッドが記録媒体に非接触であるため
寿命が長い特長がある反面、従来の光ヘッドは大型で応
答速度の点で不利であった。
0倍と大きく、光ヘッドが記録媒体に非接触であるため
寿命が長い特長がある反面、従来の光ヘッドは大型で応
答速度の点で不利であった。
また、゛記録容量を増加するには多重のディスクに対し
て光ヘッドがアクセスする必要があり、薄形化が望まれ
ていた。
て光ヘッドがアクセスする必要があり、薄形化が望まれ
ていた。
上記従来技術は、これらの■情報への高速アクセス、■
多数枚ディスクへのアクセスの点で配慮がされておらず
、光ヘッドの焦点制御装置の応答速度が遅い、形状が大
きいのでディスク間隔が広くなる、光ファイル装置全体
が大きくなるという問題があった。さらに、集積型光ヘ
ッドは、各要素の効率が悪いため検出器の信号が不足し
、確実な焦点制御を妨げていた。
多数枚ディスクへのアクセスの点で配慮がされておらず
、光ヘッドの焦点制御装置の応答速度が遅い、形状が大
きいのでディスク間隔が広くなる、光ファイル装置全体
が大きくなるという問題があった。さらに、集積型光ヘ
ッドは、各要素の効率が悪いため検出器の信号が不足し
、確実な焦点制御を妨げていた。
本発明の第1の目的は、焦点制御速度が速く情報へのア
クセス時間が小さい光ヘッドを提供することである。ま
た本発明の第2の目的は、多重ディスクへのアクセスが
可能な薄型で軽量の光ヘッドを提供することにある。本
発明の第3の目的はこれを解決し、正確に情報の記録、
読取りができる集積型光ヘッドを提供することである。
クセス時間が小さい光ヘッドを提供することである。ま
た本発明の第2の目的は、多重ディスクへのアクセスが
可能な薄型で軽量の光ヘッドを提供することにある。本
発明の第3の目的はこれを解決し、正確に情報の記録、
読取りができる集積型光ヘッドを提供することである。
上記第1.第2の目的は、光ヘッドを構成する要素を一
枚の基板上に集積小型化することにより達成される。特
に、焦点制御装置とトラッキング制御装置をも前記基板
上に構成し、小形化で固有振動数の大きい圧電素子アク
チュエータ付きマイクロレンズを高速応答の焦点制御装
置として用いることにより達成される。これはシリコン
や水晶などの結晶基板を微細加工し、各要素及び光ビー
ム制御装置を一枚の基板上に組込む技術により達成され
る。すなわち、光ヘツドシステムから見て各要素の材料
特性が光学的、電気的1機械的に摺入れる必要があり、
製造プロセスから見れば化学的性質も合った材料構成を
とることにより達成される。
枚の基板上に集積小型化することにより達成される。特
に、焦点制御装置とトラッキング制御装置をも前記基板
上に構成し、小形化で固有振動数の大きい圧電素子アク
チュエータ付きマイクロレンズを高速応答の焦点制御装
置として用いることにより達成される。これはシリコン
や水晶などの結晶基板を微細加工し、各要素及び光ビー
ム制御装置を一枚の基板上に組込む技術により達成され
る。すなわち、光ヘツドシステムから見て各要素の材料
特性が光学的、電気的1機械的に摺入れる必要があり、
製造プロセスから見れば化学的性質も合った材料構成を
とることにより達成される。
また、第3の目的は集積型光ヘッドの要素間の結合効率
向上、対物レンズをフレーズ化することによる出射効率
の向上、及び回折格子により光検出器へより多く光を入
射させる等の方策により達成される。
向上、対物レンズをフレーズ化することによる出射効率
の向上、及び回折格子により光検出器へより多く光を入
射させる等の方策により達成される。
従来、光ヘッドの各要素を一枚の基板上に集積化する提
案がなされていたにも係わらず、上記問題点を解決でき
なかった理由は、焦点制御装置が集積化できなかったこ
とにある。本発明は、この焦点制御装置を基板上に集積
形成するもので、これは基板の一部に設けるレンズ要素
を薄く加工し可撓性を与え、この一部に圧電膜を形成し
たアクチュエータ付レンズ要素である。それによって、
回転する光ディスクの上下動に応じてレンズ要素を上下
させ、記録媒体上にレーザ光を集束合焦させるので、こ
こに高品質な情報を安定して記録させることができる。
案がなされていたにも係わらず、上記問題点を解決でき
なかった理由は、焦点制御装置が集積化できなかったこ
とにある。本発明は、この焦点制御装置を基板上に集積
形成するもので、これは基板の一部に設けるレンズ要素
を薄く加工し可撓性を与え、この一部に圧電膜を形成し
たアクチュエータ付レンズ要素である。それによって、
回転する光ディスクの上下動に応じてレンズ要素を上下
させ、記録媒体上にレーザ光を集束合焦させるので、こ
こに高品質な情報を安定して記録させることができる。
これは、レーザ光を1μm径の情報ビット内に集中させ
る光記録独自の高エネルギー密度記録にとって必須の技
術である。すなわちディスクの上下動により焦点がずれ
るとエネルギー密度がたちまち低下して記録媒体は何の
変化も呈することなく情報を記録させることができなく
なるからである。既に記録された情報を読出し、再生す
る場合についても同様に、情報ビットの反射光量変化を
正確に検出できないので読取りエラーを発生する原因に
なる。以上はディスク上下動に対応する制御であるが、
ディスクが偏芯して回転する場合に生じるトラックずれ
についても同じ理由で焦点制御が必要である。本発明は
アクチュエータ付レンズを傾ける動作によりレーザ光を
偏向させトラックずれに追随して情報ビットにレーザ光
を合焦させる制御を行う。それによって情報ビットに常
に焦点を合せることができるので正確に情報を読出し再
生することができる。
る光記録独自の高エネルギー密度記録にとって必須の技
術である。すなわちディスクの上下動により焦点がずれ
るとエネルギー密度がたちまち低下して記録媒体は何の
変化も呈することなく情報を記録させることができなく
なるからである。既に記録された情報を読出し、再生す
る場合についても同様に、情報ビットの反射光量変化を
正確に検出できないので読取りエラーを発生する原因に
なる。以上はディスク上下動に対応する制御であるが、
ディスクが偏芯して回転する場合に生じるトラックずれ
についても同じ理由で焦点制御が必要である。本発明は
アクチュエータ付レンズを傾ける動作によりレーザ光を
偏向させトラックずれに追随して情報ビットにレーザ光
を合焦させる制御を行う。それによって情報ビットに常
に焦点を合せることができるので正確に情報を読出し再
生することができる。
第1図は1本発明の集積型光ヘッドの一実施例の全体構
成である。Si単結晶板の材料からなる基板1は、ヘッ
ド支持板la上に固着されている。
成である。Si単結晶板の材料からなる基板1は、ヘッ
ド支持板la上に固着されている。
光導波路100の上には、半導体レーザ光源7の出射光
を整形するコリメートレンズ10.光を偏向するための
表面弾性波素子を用いたビーム偏向器3.整形された光
を空気中に出射させ、ディスク9の記録媒体上に絞り込
む対物レンズ2、この反射光を再び導波路100中に導
びき、その一部を反射させるビームスプリッタ4、さら
にこの光を光検出器6に入射させる結合レンズ5などの
要素が形成されている。光検出器6は基板1がSi単結
晶の場合は、第5図(c)に示すように、この中にp型
不純物(例えば硼素)とn型不純物(例えば、りん)に
よりpn接合もしくはpin接合(iは不純物の少ない
Si純粋層)からなるホトダイオード群である。また、
Si単結晶中1に光検出器6の信号増幅器8が作られる
。また81は、半導体レーザ光源7の駆動回路である。
を整形するコリメートレンズ10.光を偏向するための
表面弾性波素子を用いたビーム偏向器3.整形された光
を空気中に出射させ、ディスク9の記録媒体上に絞り込
む対物レンズ2、この反射光を再び導波路100中に導
びき、その一部を反射させるビームスプリッタ4、さら
にこの光を光検出器6に入射させる結合レンズ5などの
要素が形成されている。光検出器6は基板1がSi単結
晶の場合は、第5図(c)に示すように、この中にp型
不純物(例えば硼素)とn型不純物(例えば、りん)に
よりpn接合もしくはpin接合(iは不純物の少ない
Si純粋層)からなるホトダイオード群である。また、
Si単結晶中1に光検出器6の信号増幅器8が作られる
。また81は、半導体レーザ光源7の駆動回路である。
これら電気信号の取出し、電流供給はヘッド支持基板1
a上に固着された薄膜プリント板1bからボンディング
ワイヤ1cを通じて授受される。
a上に固着された薄膜プリント板1bからボンディング
ワイヤ1cを通じて授受される。
まず全体の動作を説明する。本発明の集積型光ヘッドは
前記構成となっているので次のように動作する。半導体
レーザ光源から出射した光は一旦導波路100内に入射
する。半導体レーザ7からの出射光は発散光となり導波
路100内を拡がりながらアクチュエータ付コリメート
レンズ10に入射し、平行ビームに整形され、対物レン
ズ2に入射する。対物レンズ2は導波路100上に屈曲
回折格子をフレーズ加工した構造をもち、導波路上の光
を空気中に出射、集光させる機能をもつ要素である(詳
細は後述)。対物レンズ2により出射された光は、光デ
ィスク9に形成された記録媒体92上に焦点を合せ絞り
込まれる。このエネルギーにより記録媒体が屈折率など
の物理的変化を起しその部分の反射率が変化する。光は
再び対物レンズ2を通って導波路100上を戻り、ビー
ムスプリッタ4で分けられ、その一部が結合レンズ5を
通じて光検出器6に入射するので、前記反射率の変化を
電気信号として増幅器8から薄膜リード線1bを介して
取出すことができる。光ディスク9は600〜1800
rpmで回転しており、それについて記録媒体92の位
置も上下に振れている。また、情報ビット90を記録す
るべき1へラックも左右に変動している。これに対応し
て光ビームを制御して所望の位置に情報を記録させる必
要がある(第2図(d)参照)。まず光ディスク9が上
下に振れた場合、光検出器6からのフォーカス誤差信号
FAIの大きさに応じ、オートフォーカスサーボ回路8
01の出力でアクチュエータ付しンズ皿を上下に変位さ
せ、対物レンズ2から出射する光の焦点きよりを制御し
再び記録媒体92に焦点を合せる。誤差信号FAIが大
きい場合はヘッド支持板の圧電アクチュエータで粗調整
する。また、トラックずれに対してはトラッキング誤差
信号TAI、TA2の大きさにより、オートトラッキン
グサーボ回路802の出力でアクチュエータ付レンズ1
0を傾斜させ、記録媒体92に入射する光をディスク9
の半径方向に移動し、トラックずれを矯正する。これら
のずれ、誤差検知は後述する4つのホトセンサ群からな
る光検出器6により行う。トラック間に渡ってヘッドを
動かす場合には、復調回路800からの出力を受は回転
制御回路803の出力によりモータMを必要量だけ動か
す。偏向器3は、対物レンズ2に入射する光ビームを高
周波で、わずかの角度だけ偏向させる。これで導波路1
00内に表面弾性波を立て、屈折率分布による回折格子
を生じさせ、光ビームをブラック角だけ偏向する。光デ
ィスク9には円周状のトラック溝が刻ってあり、光ビー
ムは。
前記構成となっているので次のように動作する。半導体
レーザ光源から出射した光は一旦導波路100内に入射
する。半導体レーザ7からの出射光は発散光となり導波
路100内を拡がりながらアクチュエータ付コリメート
レンズ10に入射し、平行ビームに整形され、対物レン
ズ2に入射する。対物レンズ2は導波路100上に屈曲
回折格子をフレーズ加工した構造をもち、導波路上の光
を空気中に出射、集光させる機能をもつ要素である(詳
細は後述)。対物レンズ2により出射された光は、光デ
ィスク9に形成された記録媒体92上に焦点を合せ絞り
込まれる。このエネルギーにより記録媒体が屈折率など
の物理的変化を起しその部分の反射率が変化する。光は
再び対物レンズ2を通って導波路100上を戻り、ビー
ムスプリッタ4で分けられ、その一部が結合レンズ5を
通じて光検出器6に入射するので、前記反射率の変化を
電気信号として増幅器8から薄膜リード線1bを介して
取出すことができる。光ディスク9は600〜1800
rpmで回転しており、それについて記録媒体92の位
置も上下に振れている。また、情報ビット90を記録す
るべき1へラックも左右に変動している。これに対応し
て光ビームを制御して所望の位置に情報を記録させる必
要がある(第2図(d)参照)。まず光ディスク9が上
下に振れた場合、光検出器6からのフォーカス誤差信号
FAIの大きさに応じ、オートフォーカスサーボ回路8
01の出力でアクチュエータ付しンズ皿を上下に変位さ
せ、対物レンズ2から出射する光の焦点きよりを制御し
再び記録媒体92に焦点を合せる。誤差信号FAIが大
きい場合はヘッド支持板の圧電アクチュエータで粗調整
する。また、トラックずれに対してはトラッキング誤差
信号TAI、TA2の大きさにより、オートトラッキン
グサーボ回路802の出力でアクチュエータ付レンズ1
0を傾斜させ、記録媒体92に入射する光をディスク9
の半径方向に移動し、トラックずれを矯正する。これら
のずれ、誤差検知は後述する4つのホトセンサ群からな
る光検出器6により行う。トラック間に渡ってヘッドを
動かす場合には、復調回路800からの出力を受は回転
制御回路803の出力によりモータMを必要量だけ動か
す。偏向器3は、対物レンズ2に入射する光ビームを高
周波で、わずかの角度だけ偏向させる。これで導波路1
00内に表面弾性波を立て、屈折率分布による回折格子
を生じさせ、光ビームをブラック角だけ偏向する。光デ
ィスク9には円周状のトラック溝が刻ってあり、光ビー
ムは。
約100kHzの高周波で溝幅くらいに偏向されている
。その反射光は4個のホトセンサ群からなる光検出器6
により常にモニターされているので。
。その反射光は4個のホトセンサ群からなる光検出器6
により常にモニターされているので。
光ビームが溝を外れないようその出力電圧を増幅しアク
チュエータ付きレンズ10圧電素子にフィードバックし
その傾きを変化させて光ビームがトラックの中央に来る
よう制御する。従って基板1を動かさないで、焦点位置
の制御が可能であり、従って高速応答のオートフォーカ
ス、トラッキングができる。この本発明の集積型光ヘッ
ドは、厚みが1m以下と極めて薄いのでヘッド支持板1
aの先端部に固着され、第1図(b)に示すようにして
多重のディスク基板9の間隙の中A部に侵入させること
ができ、より大容量の情報処理を行うことができる。必
要であれば、A部拡大(it)に示すようにヘッド支持
板1aの上下に集積型光ヘッドLA、IBを2個固着し
、上下の光ディスク9A、9Bに同時に又は時分割的に
アクセスしさらに情報処理の効率化を図ることができる
。95は光ディスクの回転軸、96は軸受、97はモー
タである。1dはヘッド支持板をディスク間のほぼ中央
に粗調整するため、その根元の上下に固着された圧電素
子、1eはフォースモータコイル、1fはこれを動かす
磁石である。
チュエータ付きレンズ10圧電素子にフィードバックし
その傾きを変化させて光ビームがトラックの中央に来る
よう制御する。従って基板1を動かさないで、焦点位置
の制御が可能であり、従って高速応答のオートフォーカ
ス、トラッキングができる。この本発明の集積型光ヘッ
ドは、厚みが1m以下と極めて薄いのでヘッド支持板1
aの先端部に固着され、第1図(b)に示すようにして
多重のディスク基板9の間隙の中A部に侵入させること
ができ、より大容量の情報処理を行うことができる。必
要であれば、A部拡大(it)に示すようにヘッド支持
板1aの上下に集積型光ヘッドLA、IBを2個固着し
、上下の光ディスク9A、9Bに同時に又は時分割的に
アクセスしさらに情報処理の効率化を図ることができる
。95は光ディスクの回転軸、96は軸受、97はモー
タである。1dはヘッド支持板をディスク間のほぼ中央
に粗調整するため、その根元の上下に固着された圧電素
子、1eはフォースモータコイル、1fはこれを動かす
磁石である。
次に本発明の集積型光ヘッドの各要素について構造と作
用を詳細に説明する。前記コリメートレンズ10は第2
図にその詳細を示すように導波路100の一部に形成さ
れ、光の減衰を防ぐため設けたバッファ層111の上に
アクチュエータである圧電膜140,141を被着し、
可撓性を与えるため基板の一部を加工除去したアクチュ
エータ付コリメートレンズである。まず基本的に光を導
波させるには、導波層の屈折率nfが基板に比べて大き
いことが必要である。これらは第2図(a)のプロセス
で製作される。
用を詳細に説明する。前記コリメートレンズ10は第2
図にその詳細を示すように導波路100の一部に形成さ
れ、光の減衰を防ぐため設けたバッファ層111の上に
アクチュエータである圧電膜140,141を被着し、
可撓性を与えるため基板の一部を加工除去したアクチュ
エータ付コリメートレンズである。まず基本的に光を導
波させるには、導波層の屈折率nfが基板に比べて大き
いことが必要である。これらは第2図(a)のプロセス
で製作される。
(i)結晶方位が(111)、(110)而または、(
100)面を有するSi単結晶基板1の表面を鏡面仕上
げする。
100)面を有するSi単結晶基板1の表面を鏡面仕上
げする。
(n)深さy、半径Rの凹面鏡1oを加工する。
(iii)熱酸化膜111 (SiOz、n=1.46
)を約2μm形成しバッファ層111を形成する。
)を約2μm形成しバッファ層111を形成する。
(iv)スパッタ法により、カルコゲナイドガラス(A
SZS3.n=2.5)を約1μm被着させ導波層12
を形成する。この上に同じ手法でバッファ層(SiOz
)を2μm形成する。
SZS3.n=2.5)を約1μm被着させ導波層12
を形成する。この上に同じ手法でバッファ層(SiOz
)を2μm形成する。
(v)下面の熱酸化膜は凹面鏡の下部だけ、エツチング
法で除去しく1lla)、熱酸化膜をマスクとしてSi
基板をエツチング除去する。硝酸エツチングのようにウ
ェット法か弗化塩素を用いるドライ法を用いて等方的エ
ツチングを行い1円形の穴111を加工し、導波レンズ
11を形成する。
法で除去しく1lla)、熱酸化膜をマスクとしてSi
基板をエツチング除去する。硝酸エツチングのようにウ
ェット法か弗化塩素を用いるドライ法を用いて等方的エ
ツチングを行い1円形の穴111を加工し、導波レンズ
11を形成する。
この時レンズの機械的強度を考慮して、この下にSi基
板の一部をわずかに残しておいてもよい。
板の一部をわずかに残しておいてもよい。
(vi)導波レンズ11の上面には第2図(b)に示す
圧電膜アクチュエータを形成する。まず、Ti、次にA
uまたはptの電極130,131を約1μmの厚さに
蒸着する0次にPbTi0a又はZnOからなる圧電膜
140,141を2〜10μmの厚さにスパッタで被着
させる。スパッタ条件は少しの酸素を含むアルゴンガス
を用い。
圧電膜アクチュエータを形成する。まず、Ti、次にA
uまたはptの電極130,131を約1μmの厚さに
蒸着する0次にPbTi0a又はZnOからなる圧電膜
140,141を2〜10μmの厚さにスパッタで被着
させる。スパッタ条件は少しの酸素を含むアルゴンガス
を用い。
10−1Torrの真空雰囲気で行う、基板温度は50
0℃が望ましい。低いと結晶構造がくずれ、強誘電性を
失うからである。膜により最適なプロセス条件を用いる
必要がある。そして、前記Auまたはptの電極150
,151をこの上に蒸着する。
0℃が望ましい。低いと結晶構造がくずれ、強誘電性を
失うからである。膜により最適なプロセス条件を用いる
必要がある。そして、前記Auまたはptの電極150
,151をこの上に蒸着する。
これらの膜は、写真食剣法を用いて導波レンズ11の中
央部と周辺部に分けて形成し、各々から電極パッド13
01,1501,1311.1511を引出す。
央部と周辺部に分けて形成し、各々から電極パッド13
01,1501,1311.1511を引出す。
この圧電アクチュエータ付レンズの機能を説明する。導
波レンズ11の中央部に形成した圧電膜140の下部電
極130に負の、上部電極150に正の電圧を印加する
と圧電膜140は上向きに分極を起し1機械的に収縮す
る。逆に、周辺部に形成した圧電膜141の下部電極1
31に正の電圧を、上部電極に負の電圧を加えると圧電
膜は伸びる。この量は100vの電圧を印加した場合、
歪量で約10−4オーダである。導波レンズ11は、中
央部が圧縮、周辺部が引張歪を受けることになるので第
2図(b)に示す如く下方に凸となる変形を起す、つま
り同図(c)の破線位置から実線の位置まで導波レンズ
11を撓ませる。レンズ中心部の変位yは導波レンズ手
前から入射する平行光の焦点きよりfを変化させる。こ
の関係は次式で与えられる。
波レンズ11の中央部に形成した圧電膜140の下部電
極130に負の、上部電極150に正の電圧を印加する
と圧電膜140は上向きに分極を起し1機械的に収縮す
る。逆に、周辺部に形成した圧電膜141の下部電極1
31に正の電圧を、上部電極に負の電圧を加えると圧電
膜は伸びる。この量は100vの電圧を印加した場合、
歪量で約10−4オーダである。導波レンズ11は、中
央部が圧縮、周辺部が引張歪を受けることになるので第
2図(b)に示す如く下方に凸となる変形を起す、つま
り同図(c)の破線位置から実線の位置まで導波レンズ
11を撓ませる。レンズ中心部の変位yは導波レンズ手
前から入射する平行光の焦点きよりfを変化させる。こ
の関係は次式で与えられる。
ここで、R:導波レンズの半径
y:同中心部の深さ
導波レンズ11の中心部が下方に変位する(つまり、y
が大きくなる)と、この式から焦点きよりfが小さくな
る。第2図(c)の例ではfxがfoとなる。これを第
1図(a)のアクチュエータレンズ10の機能について
言えば、この場合は光源7とアクチュエータレンズ10
のきよりか一定なので、導波レンズ11が下方へ動くと
レンズを通過後の平行ビームを拡げる作用をする。上方
へ動くと平行ビームが絞られ、収束光として対物レンズ
2に入射する結果、レンズから出射するビームの焦点制
御を行うことができる。すなわち。
が大きくなる)と、この式から焦点きよりfが小さくな
る。第2図(c)の例ではfxがfoとなる。これを第
1図(a)のアクチュエータレンズ10の機能について
言えば、この場合は光源7とアクチュエータレンズ10
のきよりか一定なので、導波レンズ11が下方へ動くと
レンズを通過後の平行ビームを拡げる作用をする。上方
へ動くと平行ビームが絞られ、収束光として対物レンズ
2に入射する結果、レンズから出射するビームの焦点制
御を行うことができる。すなわち。
光ディスク9が回転し、上下動を生じても光ヘッドの基
板1を動かさないで光ディスク9に形成された記録媒体
92に焦点を合せてレーザ光線を絞り込むことができる
。このアクチュエータ付レンズ10は、小形軽量で固有
振動数が数10kHzと高いので高速で焦点制御を行う
ことができる。
板1を動かさないで光ディスク9に形成された記録媒体
92に焦点を合せてレーザ光線を絞り込むことができる
。このアクチュエータ付レンズ10は、小形軽量で固有
振動数が数10kHzと高いので高速で焦点制御を行う
ことができる。
記録媒体92の高感度が達成されると光ディスク9を高
速回転させ、単位時間当りの情報記録速度(含む読取り
速度)が大きくなるが、この場合にも本発明の集積型光
ヘッドを用いることにより応答することができる。
速回転させ、単位時間当りの情報記録速度(含む読取り
速度)が大きくなるが、この場合にも本発明の集積型光
ヘッドを用いることにより応答することができる。
第3図は1表面弾性波素子主を用いたビーム偏向器であ
る。第4図の光検出器と併せ、トラッキング作用につい
て説明する0表面弾性波素子−β−は導波路100の上
にZnOなどの膜圧型素子3がスパッタリングにより形
成される。その上部には。
る。第4図の光検出器と併せ、トラッキング作用につい
て説明する0表面弾性波素子−β−は導波路100の上
にZnOなどの膜圧型素子3がスパッタリングにより形
成される。その上部には。
くし形電極32、これに電圧を供給するためのポンディ
ングパッド321が蒸着されている。先端部31はくし
形電極32により発生した表面弾性波が導波路1ooに
有効に伝播するようになだらかな傾斜部31を形成させ
る。光ビームの偏向角θBは次式で与えられる。
ングパッド321が蒸着されている。先端部31はくし
形電極32により発生した表面弾性波が導波路1ooに
有効に伝播するようになだらかな傾斜部31を形成させ
る。光ビームの偏向角θBは次式で与えられる。
2二でλ:光ビームの波長
n:導波路の屈折率
A:表面弾性波の波長
表面弾性波の波長Aは、導波路の伝播速度Vと励振周波
数fによって決まり、導波路がAszSaの場合v=2
.6km/s、f=100kHzでθB=0.07@
の偏向を行うことができる。ビームがトラック中央にあ
る場合には、ディスク9からの反射光は光軸対称のガウ
ス分布をする。分波器4で反射され、結合レンズ5でホ
トセンサ群に入射する光も光軸対称となる故、第4図(
b)に示すように、4個のホトセンサ611,612゜
621.622の出力はほぼ等しい、61.62は、導
波層12の上にSiNなとの高屈折層で作った屈曲型グ
レーティングで作った反射器である。
数fによって決まり、導波路がAszSaの場合v=2
.6km/s、f=100kHzでθB=0.07@
の偏向を行うことができる。ビームがトラック中央にあ
る場合には、ディスク9からの反射光は光軸対称のガウ
ス分布をする。分波器4で反射され、結合レンズ5でホ
トセンサ群に入射する光も光軸対称となる故、第4図(
b)に示すように、4個のホトセンサ611,612゜
621.622の出力はほぼ等しい、61.62は、導
波層12の上にSiNなとの高屈折層で作った屈曲型グ
レーティングで作った反射器である。
これは第4図(c)に示すようにバッファ層の下(Si
基板1)に形成したホトセンサ群へ、より多くの光を入
射させる作用をする。これによって大きいセンサ出力が
得られる。ディスク9上のトラックがビーム中心からず
れた場合、端部にあたる光はディスク上で散乱光となる
ので、ホトセンサに戻ってこない、つまり、光軸中心に
対し、その強度が非対称となるため、第4図(d)に示
すように1強度中心がAからB点に移る。従ってホトセ
ンサ611と612の出力および621と622の出力
には差が生じ、第3図(c)に示すトラッキング誤差信
号TAI、TA2となる。ディスクが下り、焦点ずれが
生じた場合、光検出器611〜612への戻り光の焦点
Aが第4図(e)に示すように6点にずれる。するとホ
トセンサ611.612に入射する光が増え、621゜
622に入射する光は減る。第3図(c)に示すように
、増幅器8・2,83でその差をとり、85で絶対和を
とることによりフォーカス誤差信号FAを得る。フォー
カス制御については第2図(d)により既に説明した。
基板1)に形成したホトセンサ群へ、より多くの光を入
射させる作用をする。これによって大きいセンサ出力が
得られる。ディスク9上のトラックがビーム中心からず
れた場合、端部にあたる光はディスク上で散乱光となる
ので、ホトセンサに戻ってこない、つまり、光軸中心に
対し、その強度が非対称となるため、第4図(d)に示
すように1強度中心がAからB点に移る。従ってホトセ
ンサ611と612の出力および621と622の出力
には差が生じ、第3図(c)に示すトラッキング誤差信
号TAI、TA2となる。ディスクが下り、焦点ずれが
生じた場合、光検出器611〜612への戻り光の焦点
Aが第4図(e)に示すように6点にずれる。するとホ
トセンサ611.612に入射する光が増え、621゜
622に入射する光は減る。第3図(c)に示すように
、増幅器8・2,83でその差をとり、85で絶対和を
とることによりフォーカス誤差信号FAを得る。フォー
カス制御については第2図(d)により既に説明した。
アクチュエータ付レンズの別の実施例を第5図に示す、
(a)は外観構造図、(b)は断面図、(c)は機能説
明図、(d)は製作プロセス図である。1はSi単結晶
基板で、その上には光導波路100が形成されている。
(a)は外観構造図、(b)は断面図、(c)は機能説
明図、(d)は製作プロセス図である。1はSi単結晶
基板で、その上には光導波路100が形成されている。
Si基板の裏側は高部211を囲む環状凹欠部211a
を有し、その表側には高部211上に形成した対物レン
ズ21を動かすための圧電膜アクチュエータ240゜2
41.240’ 、241’が形成されている。
を有し、その表側には高部211上に形成した対物レン
ズ21を動かすための圧電膜アクチュエータ240゜2
41.240’ 、241’が形成されている。
これらは第5図(d)のように製作される。
(i)結晶方位が(100)面を有するSi単結晶基板
の表面を鏡面仕上げする。
の表面を鏡面仕上げする。
(it)熱酸化膜(Sift、n=1.46)を約2μ
mバッファ層として形成する。スパッタ法により、カル
コゲナイドガラス層(AszSs、n=2.5)を約1
μm積層させ、上部バッファ層を2μm形成する。
mバッファ層として形成する。スパッタ法により、カル
コゲナイドガラス層(AszSs、n=2.5)を約1
μm積層させ、上部バッファ層を2μm形成する。
(■)中心部の上部バッファ層を除去し、鋸歯状(フレ
ーズ)断面をもつ屈曲格子を微細加工し、対物レンズ2
1を形成する(後述)。
ーズ)断面をもつ屈曲格子を微細加工し、対物レンズ2
1を形成する(後述)。
(iv)Au、またはpt電極膜を約i p’m蒸着し
、この上にZnOをスパッタリングで約10μm積層し
、さらに上にAu、Pt電極膜を蒸着する。
、この上にZnOをスパッタリングで約10μm積層し
、さらに上にAu、Pt電極膜を蒸着する。
(v)最後に、対物レンズ21を中心にし、裏の周辺部
に環状凹欠部211aを形成する。これは、(iv )
の段階で裏面の酸化膜を環状に除き、残る部分をマスク
としてアルカルエツチング(KOI−I水溶液+イソプ
ロピルアルコール)法でシリコンを加工する。この方法
は、(100)面に直角に速く加工が進み、(100)
面は加工後も平担となる異方性エツチングの手法である
。
に環状凹欠部211aを形成する。これは、(iv )
の段階で裏面の酸化膜を環状に除き、残る部分をマスク
としてアルカルエツチング(KOI−I水溶液+イソプ
ロピルアルコール)法でシリコンを加工する。この方法
は、(100)面に直角に速く加工が進み、(100)
面は加工後も平担となる異方性エツチングの手法である
。
(■)の鋸歯状断面の加工は次のようにして行う。
(a)電子ビーム用レジスト膜をスピンコードで約1μ
m被着させる。
m被着させる。
(b)第5図、(e)に示す屈曲格子の鋸歯状断面に応
じて電子ビームの照射量を増減させる(レジストの架橋
量を制御する)、これを現像し、レジスト膜に鋸歯状断
面の屈曲格子を加工する。
じて電子ビームの照射量を増減させる(レジストの架橋
量を制御する)、これを現像し、レジスト膜に鋸歯状断
面の屈曲格子を加工する。
(C)これをマスクにして、イオンミリング法(ドライ
エツチング)によりカルコゲナイドガラス層に鋸歯状断
面の屈曲格子を転写加工する。
エツチング)によりカルコゲナイドガラス層に鋸歯状断
面の屈曲格子を転写加工する。
本発明の対物レンズは、屈曲型回折格子にフレーズ効果
を持たせ効率を向上させたレンズである。
を持たせ効率を向上させたレンズである。
第5図(8)を見ればわかるように、導波層から出射し
た光波を空間の一点に集めるため格子周期が小さいもの
種基板法線と出射光波のなす角θを小さくする。また出
射方向と垂直になるようにフレーズをつける。対物レン
ズは第5図(e)のような断面であり、屈曲の形状につ
いては位相整合条件から導かれる曲線の形状である。こ
のように鋸歯状断面に加工された屈曲格子は、導波路中
の光を高効率で空中に出射集光させる機能がある。
た光波を空間の一点に集めるため格子周期が小さいもの
種基板法線と出射光波のなす角θを小さくする。また出
射方向と垂直になるようにフレーズをつける。対物レン
ズは第5図(e)のような断面であり、屈曲の形状につ
いては位相整合条件から導かれる曲線の形状である。こ
のように鋸歯状断面に加工された屈曲格子は、導波路中
の光を高効率で空中に出射集光させる機能がある。
第5図(a)、(Q)を用いて作用を説明する。
光ディスク9は回転により上下方向の変動を生じるので
、記録媒体上に合わせたレーザ光の焦点がずれる。それ
故これに応じて対物レンズ21を上下させ、常に焦点を
合せる機能が必要である。ディスクが下った場合(1i
)は内側の圧電膜241゜241′は収縮し、外側の圧
電膜240,240’は伸張するように電圧を加え、対
物レンズを設けた高部211を焦点が合うまで下方に動
かす、焦点検知の方法は第4図で説明した通り行う。デ
ィスクが上った場合は、逆の動作を行う。次にトラッキ
ングは(m)のように行う、トラックを右にずれた場合
、対物レンズの右が下るように、圧電膜240,241
を収縮、240,241’ を伸張させる。トラッキン
グずれの検知については第4図で述べた方法で行う0本
発明例の特徴は、対物レンズ21が肉厚の高部211に
形成されている故、高部211が変位してもレンズ自身
の変形がないので、これに基因する収差が生じないこと
である。
、記録媒体上に合わせたレーザ光の焦点がずれる。それ
故これに応じて対物レンズ21を上下させ、常に焦点を
合せる機能が必要である。ディスクが下った場合(1i
)は内側の圧電膜241゜241′は収縮し、外側の圧
電膜240,240’は伸張するように電圧を加え、対
物レンズを設けた高部211を焦点が合うまで下方に動
かす、焦点検知の方法は第4図で説明した通り行う。デ
ィスクが上った場合は、逆の動作を行う。次にトラッキ
ングは(m)のように行う、トラックを右にずれた場合
、対物レンズの右が下るように、圧電膜240,241
を収縮、240,241’ を伸張させる。トラッキン
グずれの検知については第4図で述べた方法で行う0本
発明例の特徴は、対物レンズ21が肉厚の高部211に
形成されている故、高部211が変位してもレンズ自身
の変形がないので、これに基因する収差が生じないこと
である。
第6図は、波長変換器71を用いた本発明の実施例であ
る。半導体レーザ7は、現在GaA Q As合金糸の
ものが用いられており、その波長λは約0.8μmであ
る。この場合、記録ドツトの太きさdは対物レンズの開
口数NAから決められる。
る。半導体レーザ7は、現在GaA Q As合金糸の
ものが用いられており、その波長λは約0.8μmであ
る。この場合、記録ドツトの太きさdは対物レンズの開
口数NAから決められる。
λ
NA=0.5とすればd=1.6μmが記録密度の限界
を決める。そこで、半導体レーザの波長を短い側に変換
する第2次高周波発生器71を用いれば、記録密度を向
上させることができる。この要素は、非線形光学効果を
利用するもので出力は低下するか、高密度化のニーズが
大きいため現在さかんに開発中である。LiNb0aな
どで効果が確認されており、本発明では、半導体レーザ
7の出口に挿入する例を示しているが、基板1をし1N
boaで作る場合は、その一部に一体化して形成させる
。
を決める。そこで、半導体レーザの波長を短い側に変換
する第2次高周波発生器71を用いれば、記録密度を向
上させることができる。この要素は、非線形光学効果を
利用するもので出力は低下するか、高密度化のニーズが
大きいため現在さかんに開発中である。LiNb0aな
どで効果が確認されており、本発明では、半導体レーザ
7の出口に挿入する例を示しているが、基板1をし1N
boaで作る場合は、その一部に一体化して形成させる
。
本発明の効果は、レーザ光の波長を短くすることにより
、記録密度を向上させ得ることである。
、記録密度を向上させ得ることである。
本発明によれば、光ヘツド各要素を一枚の基板上に集積
化し、特に、アクチュエータレンズ要素を基板上に形成
させたことにより、基板全体を動の時間で情報への高速
アクセスができる効果がある。
化し、特に、アクチュエータレンズ要素を基板上に形成
させたことにより、基板全体を動の時間で情報への高速
アクセスができる効果がある。
さらに、集積化光ヘッドを構成する各要素の効率と感度
を向上させたので、情報の記録、読取り精度を高くする
効果がある。
を向上させたので、情報の記録、読取り精度を高くする
効果がある。
また、基板全体を動かす従来の焦点制御装置をなくした
ので1第10以上の小形化が達成され、これにより、多
重ディスクへのアクセスができる光ヘッドを実現できる
。これらにより、従来に比べて数10倍と大容量の情報
処理ができる効果がある。
ので1第10以上の小形化が達成され、これにより、多
重ディスクへのアクセスができる光ヘッドを実現できる
。これらにより、従来に比べて数10倍と大容量の情報
処理ができる効果がある。
第1図(a)ないしくc)は本発明の集積型光ヘッドの
一実施例な示す図、第2図(a)ないしくd)はアクチ
ュエータ付コリメートレンズの一実施例を示す図、第3
図(a)ないしくC)は弾性表面波素子を用いたビーム
偏向要素の外観及び断面構造図、第4図(a)ないしく
e)はアクチュエータ付対物レンズの一実施例を示す構
造断面図と動作説明図並びに製造プロセス図、第5図(
a)ないしくe)は光検出器を用いた焦点ずれ、トラッ
クずれ検出要素の構造及び動作説明図、第6図はレーザ
光源の短波長化要素を有する集積型光ヘッドの外観図。 1・・・基板、la・・・ヘッド支持板、1d・・・圧
電素子。 2・・・アクチュエータ付対物レンズ、3・・・偏向器
、4・・・ビームスプリッタ、5・・・結合レンズ、6
・・・光検出器、7・・・半導体レーザ光源、8・・・
電気信号処理回路、9・・・光ディスク、10・・・ア
クチュエータ付コリメートレンズ、71・・・短波長化
素子、90第1図 (α) qθ 第1 図 (b) (C) A#槁大 (i ) (ii )第2口 (α) lll O くC) (d) 第30 (b) 第3図 (C) 幻 C1)) (C) 纂4図 (d) (e) 第5図 <C> 第5 口 (i) (e)
一実施例な示す図、第2図(a)ないしくd)はアクチ
ュエータ付コリメートレンズの一実施例を示す図、第3
図(a)ないしくC)は弾性表面波素子を用いたビーム
偏向要素の外観及び断面構造図、第4図(a)ないしく
e)はアクチュエータ付対物レンズの一実施例を示す構
造断面図と動作説明図並びに製造プロセス図、第5図(
a)ないしくe)は光検出器を用いた焦点ずれ、トラッ
クずれ検出要素の構造及び動作説明図、第6図はレーザ
光源の短波長化要素を有する集積型光ヘッドの外観図。 1・・・基板、la・・・ヘッド支持板、1d・・・圧
電素子。 2・・・アクチュエータ付対物レンズ、3・・・偏向器
、4・・・ビームスプリッタ、5・・・結合レンズ、6
・・・光検出器、7・・・半導体レーザ光源、8・・・
電気信号処理回路、9・・・光ディスク、10・・・ア
クチュエータ付コリメートレンズ、71・・・短波長化
素子、90第1図 (α) qθ 第1 図 (b) (C) A#槁大 (i ) (ii )第2口 (α) lll O くC) (d) 第30 (b) 第3図 (C) 幻 C1)) (C) 纂4図 (d) (e) 第5図 <C> 第5 口 (i) (e)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、一枚の基板とその上に形成した光導波層、該基板上
の一部に形成した半導体レーザ光源、コリメートレンズ
、ビームスプリッタ、対物レンズ、結合レンズおよび光
検出器からなる光ヘッドにおいて、コリメートレンズま
たは対物レンズを形成した部分を可撓性とし、圧電素子
によつて可動自在としたことを特徴とする集積型光ヘッ
ド。 2、前記コリメートレンズを凹型または凸型の可撓性円
板とし、その中央領域と周辺領域に分けて駆動極性が異
なる圧電素子を形成したことを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の集積型光ヘッド。 3、前記対物レンズの周辺部を薄くして可撓性を与え、
対物レンズに近い部分と遠い部分に分けて駆動極性が異
なる圧電素子を形成したことを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の集積型光ヘッド。 4、前記対物レンズがフレーズ加工した屈曲回折格子か
らなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の集
積型光ヘッド。 5、前記基板上の一部に表面弾性波素子を形成し、前記
光導波層を通過する光ビームを偏向させることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の集積型光ヘッド。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62040297A JPH0622065B2 (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 集積型光ヘツド |
US07/151,567 US4937808A (en) | 1987-02-25 | 1988-02-02 | Intergrated optical head with flexible substrate portion |
EP88102445A EP0280208A3 (en) | 1987-02-25 | 1988-02-19 | Optical head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62040297A JPH0622065B2 (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 集積型光ヘツド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63209031A true JPS63209031A (ja) | 1988-08-30 |
JPH0622065B2 JPH0622065B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=12576675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62040297A Expired - Lifetime JPH0622065B2 (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 集積型光ヘツド |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4937808A (ja) |
EP (1) | EP0280208A3 (ja) |
JP (1) | JPH0622065B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02250023A (ja) * | 1989-03-23 | 1990-10-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 複合型半導体レーザ装置の製造法 |
JP2003016683A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Ricoh Co Ltd | 光ピックアップ装置及び積層光学素子の作成方法及び光ディスクドライブ装置 |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3680865D1 (de) * | 1985-11-11 | 1991-09-19 | Sharp Kk | Optischer kopf. |
JPH01118105A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-10 | Brother Ind Ltd | 薄膜光機能素子 |
JP2723949B2 (ja) * | 1988-01-27 | 1998-03-09 | 株式会社日立製作所 | 光情報読取り装置 |
JP2730756B2 (ja) * | 1988-04-13 | 1998-03-25 | 日立建機株式会社 | 超音波探触子及びその製造方法 |
JPH075545Y2 (ja) * | 1989-01-18 | 1995-02-08 | ティアツク株式会社 | 光学ヘッド |
US5237451A (en) * | 1989-11-17 | 1993-08-17 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Beam shaping system using diffraction |
KR920004442B1 (ko) * | 1989-12-08 | 1992-06-05 | 삼성전자 주식회사 | 광학 정보 기록 및 재생시스템 |
JPH0834003B2 (ja) * | 1990-03-08 | 1996-03-29 | 直弘 丹野 | 光導波路記憶媒体及び光再生装置 |
KR940008672B1 (ko) * | 1990-03-26 | 1994-09-24 | 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 | 광결합장치 |
US5157746A (en) * | 1990-06-08 | 1992-10-20 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Optical waveguide array including two-dimensional lens and its manufacturing method |
JP3187041B2 (ja) * | 1990-07-25 | 2001-07-11 | パイオニア株式会社 | 光ピックアップ装置 |
ATE155275T1 (de) * | 1990-07-31 | 1997-07-15 | Omron Tateisi Electronics Co | Optisches wiedergabegerät |
US5835472A (en) * | 1990-07-31 | 1998-11-10 | Omron Corporation | Optical pickup device with substantially mutually orthogonal reflection surfaces |
US5235581A (en) * | 1990-08-09 | 1993-08-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical recording/reproducing apparatus for optical disks with various disk substrate thicknesses |
JPH04146681A (ja) * | 1990-10-08 | 1992-05-20 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
JP3131994B2 (ja) * | 1990-11-07 | 2001-02-05 | パイオニア株式会社 | 記録情報読取装置 |
JPH0572497A (ja) * | 1991-09-11 | 1993-03-26 | Sharp Corp | 一体型光素子および基板型光素子 |
US5251193A (en) * | 1991-09-24 | 1993-10-05 | Nelson Jonathan B | Solid state optical disk reader |
EP0745980B1 (en) * | 1991-11-20 | 1999-06-16 | Sony Corporation | Optical pickup device |
GB9203128D0 (en) * | 1992-02-14 | 1992-04-01 | Lucas Ind Plc | Alignment device for optical fibre |
US5453961A (en) * | 1993-01-15 | 1995-09-26 | Eastman Kodak Company | Pick-up device for optical disk readout using waveguide gratings |
DE69407628T2 (de) * | 1993-02-01 | 1998-08-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Wellenleiter-Bildübertragungsvorrichtung und Vorrichtung zur Identifikation von Fingerabdrücken |
EP0612068B1 (en) * | 1993-02-16 | 2000-05-03 | Nec Corporation | Optical head device and birefringent diffraction grating polarizer and polarizing hologram element used therein |
JP3474286B2 (ja) * | 1994-10-26 | 2003-12-08 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 薄膜トランジスタの作製方法 |
DE19948320A1 (de) * | 1999-10-07 | 2001-04-12 | Thomson Brandt Gmbh | Gerät zum Lesen oder Beschreiben optischer Aufzeichnungsträger |
US6522800B2 (en) * | 2000-12-21 | 2003-02-18 | Bernardo F. Lucero | Microstructure switches |
AU2002245395A1 (en) * | 2001-02-07 | 2002-08-19 | University Of Rochester | A system and method for high resolution optical imaging, data storage, lithography, and inspection |
EP1398766A3 (en) * | 2002-08-13 | 2005-08-17 | Lg Electronics Inc. | Micro-actuator, manufacturing method thereof, optical pickup head of optical recording/reproducing apparatus with micro-actuator and fabrication method thereof |
US7307940B2 (en) * | 2003-06-30 | 2007-12-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Optical pick-up device |
US20070250534A1 (en) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Seahike, L.L.C. | Virtual jukebox music system and method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6191620A (ja) * | 1984-10-11 | 1986-05-09 | Hitachi Ltd | 光学レンズ装置 |
JPS61236036A (ja) * | 1985-04-10 | 1986-10-21 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式情報記録再生装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2389143A1 (fr) * | 1977-04-27 | 1978-11-24 | Quantel Sa | Element optique perfectionne |
JPS60129938A (ja) * | 1983-12-16 | 1985-07-11 | Hitachi Ltd | 光ヘツド |
JPH0612575B2 (ja) * | 1984-09-03 | 1994-02-16 | オムロン株式会社 | 光情報処理装置 |
US4737946A (en) * | 1984-09-03 | 1988-04-12 | Omron Tateisi Electronics Co. | Device for processing optical data with improved optical allignment means |
US4718052A (en) * | 1984-10-01 | 1988-01-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Head assembly for optical disc |
US4778991A (en) * | 1985-09-30 | 1988-10-18 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Light beam scanning read-out apparatus and recording apparatus |
ATE54629T1 (de) * | 1985-10-02 | 1990-08-15 | Stabeg Apparatebau Gmbh | Hemmschuh fuer eisenbahnwagen. |
-
1987
- 1987-02-25 JP JP62040297A patent/JPH0622065B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-02-02 US US07/151,567 patent/US4937808A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-02-19 EP EP88102445A patent/EP0280208A3/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6191620A (ja) * | 1984-10-11 | 1986-05-09 | Hitachi Ltd | 光学レンズ装置 |
JPS61236036A (ja) * | 1985-04-10 | 1986-10-21 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式情報記録再生装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02250023A (ja) * | 1989-03-23 | 1990-10-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 複合型半導体レーザ装置の製造法 |
JP2003016683A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Ricoh Co Ltd | 光ピックアップ装置及び積層光学素子の作成方法及び光ディスクドライブ装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0622065B2 (ja) | 1994-03-23 |
EP0280208A3 (en) | 1989-07-26 |
EP0280208A2 (en) | 1988-08-31 |
US4937808A (en) | 1990-06-26 |
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