JPH0369032A - 光ヘッド - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ディスク等の情報記録媒体から情報を読み
取るための光ヘッド、該情報記録媒体のアクセス方法及
び光ディスク装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、大容量記憶装置である光ディスク等の情報記録
媒体のアクセス時間は、光ピツクアップをリニアモータ
でいかに速く移動させることができるかで決定され、そ
の速さは光ヘッドの重量によって支配される。浮上型光
ヘッドは光ヘッドの小型化によって重量を軽減してアク
セス時間を短縮することができる。

従来の浮上型光ヘッドとして第２図（ａ）〜（ｃ）に０
ｐｔｉｃａ　Ｑ　　Ｄａｔａ　　Ｓ　ｔｏｒａｇａ　　
ｌ　９８９ＴｅｃｈｎｉｃａｎＤｉｇｅｓｔ　　５ｅｒ
ｉｅｓ　　ｖｏＱ　１　、　ｐｐ、５１−５４に記載さ
れているものを示す。

光ヘッドはエア・スライダに装着されており。

光ディスク上に近接浮上している。光ディスクに記録さ
れている情報の再生は特開昭６３−７４１２８号公報に
記載されているように、光源として半導体レーザを用い
、半導体レーザの駆動電流を発振しきい値以下にしてレ
ーザ非発振状態において出射光を光ディスクに照射し、
その反射光を半導体レーザに帰還して光出力（複合共振
信号出力）を光検出器で受光する。この結果、光ディス
クの反射率の変化（情報ビットの有無）に対応したデー
タ信号を得ることができる。

ところが、従来の浮上型光ヘッドは光源の光を光ディス
ク上に合焦する２次元的な集光光学素子を備えていない
ためスポットが楕円形になり情報の記録密度が高められ
ないという欠点があった。

また、光ヘッドの半径方向のアクチュエーションに関し
ては、アームごと光ヘッドを移動して所望のトラックに
アクセスする粗動アクチュエーション（応答〈数十Ｈｚ
、ストローク〉数ｍｍ）　、及び光ビームを非機械的に
微小に動かして指定したトラックに追従する微動アクチ
ュエーション（応答〉数十ＫＨｚ、ストロークく数＋μ
ｍ）の２つがあることが望ましい、このような光ヘッド
として例えば光メモリシンポジウム′８８論文集、ｐｐ
６７に示されているものがある。しかし、従来の浮上型
光ヘッドでは高速の微動アクチュエーション機構をもた
ないためトラックの追従性が悪く。

トラック密度を高め、同時にアクセス時間をさらに短縮
することができなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した従来の浮上型光ヘッドでは２次元的な集光光学
素子を備えていないため光ビームを回折限界の円形スポ
ットに集光できず、また光ビームの微動アクチュエーシ
ョン機構をもたないため。

記録トラックの密度を高めることができなかった。

本発明の目的は、上記従来の問題に鑑み、光ビームを回
折限界まで集光し、かつ微動アクチュエーション機構を
設けて記録密度を高めアクセス時間を短縮した浮上型の
光ヘッド及びそれを備えた光ディスク装置、更には光学
的情報記録媒体のアクセス方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために従来光ディスクに
近接していた光源を光ディスクから離して取り付け、間
にマイクロフレネルレンズ等の２次元的な集光機能のあ
る光学素子を配置して光ディスク上に回折限界の円形ス
ポットを得る。同時に、光源と光ディスクとの間に光ビ
ームの微動アクチュエーション機構としてＡＯモジュレ
ータ等の光偏向器を装備して、電気信号によって光ビー
ムをディスクの半径方向に高速に振ることによって、ト
ラックの追従性を高めて、トラック密度を高めアクセス
時間を短縮する。

すなわち、本発明に係る光ヘッドは、光学的情報記録媒
体に対して光を照射する光源と、前記光学的情報記録媒
体からの反射光を検知する光検出器と、前記光源及び光
検出器を前記光学的情報記録媒体上に近接して浮上させ
るエア・スライダと。

を備えた光ヘッドにおいて、前記エア・スライダの、前
記光源と前記光学的情報記録媒体との間の光路上に、前
記光源からの出射光を集光して前記光学的情報記録媒体
上に円形のスポットを結ぶ２次元集光素子を設けたもの
である。

また、本発明に係る光ヘッドは、光学的情報記録媒体に
対して光を照射する光源と、前記光学的情報記録媒体か
らの反射光を検知する光検出器と。

前記光源及び光検出器を前記光学的情報記録媒体上に近
接して浮上させるエア・スライダと、を備えた光ヘッド
において、前記エア・スライダの、前記光源と前記光学
的情報記録媒体との間の光路上に、前記光源からの出射
光を集光して前記光学的情報記録媒体上に円形のスポッ
トを結ぶ２次元集光素子を設けると共に、前記光源と前
記光学的情報記録媒体との間の光路上に前記スポットを
前記光学的情報記録媒体の半径方向に振る光偏向手段を
設けたものである。

前記光ヘッドにおいて、前記光偏向手段は光学的非線形
媒質と、電気光学効果あるいは音響光学効果によって該
光学的非線形媒質内の屈折率の空間分布の形状を制御す
るための電極とからなるものがある。又は、前記光偏向
手段は多重量子井戸層を導波層とし、該多重量子井戸層
より小さな屈折率を有する第１．第２の半導体層をクラ
ッド層として、それぞれ該多重量子井戸層の積層方向に
上下に接して設け、前記第１の半導体層上にゲート電極
、ソース電極、及びドレイン電極を形成し。

前記多重量子井戸層をチャネルとした電界効果トランジ
スタであるものが挙げられる。

また、前記光ヘッドにおいて、前記光源から前記光学的
情報記録媒体へ向かう光路と、該光学的情報記録媒体か
ら前記光検出器に向かう光路を分離する手段を有するも
のがよい。また、前記２次元集光素子は少なくとも１枚
以上の回折型レンズであるものが挙げられる。

また前記光ヘッドにおいて、前記光源は半導体レーザで
あり、該半導体レーザは少なくとも２つ以上の活性層と
、この活性層の積層方向に平行な少なくとも２つ以上の
電極を有し、前記２つの電極に流す電流の大きさを変え
ることによって光ビームを偏向し得るものであってもよ
い。また、前記光源に発光部位の温度を一定に保持する
ヒートシンクを設けるのがよい、また、前記光源、光検
出器、光偏向手段及び２次元集光素子は導波路内に一体
形成されているものもある。

また、本発明に係る光学的情報記録媒体のアクセス方法
は、２次元集光素子により光源から照射された光を集光
して光学的情報記録媒体上に円形のスポットを結ぶ工程
と、光偏向手段により前記スポットを所望のデータエリ
アにアクセスする工程と、光検出器により前記所望のデ
ータエリアから反射光を検知する工程と、を含むもので
ある。

また１本発明に係る光ディスク装置は、光ディスク、該
ディスクの回転手段、前記光ディスクに対して情報の書
き込み、消去或は再生を行う光ヘッド及び該光ヘッドの
制御手段を具備する光ディスフ装置において、その光ヘ
ッドは前記光ヘッドのいずれかであるものである。

〔作用〕

上記構成における２次元集光光学素子としては、小型・
軽量なマイクロフレネルレンズ等の薄膜レンズが適して
いる。一般のバルクのレンズが屈折を利用して光を集光
するのに対してマイクロフレネルレンズは光の回折を利
用するので薄膜化が可能である。マイクロフレネルレン
ズの理論的取扱いに関しては例えば西原浩著「光集積回
路」等に説明されている。

非機械的な光偏向の手段として、導波路内に屈折率の空
間分布を作って導波する光を曲げることができる。その
原理を第３図と第４図を用いて説明する。

第３図（ａ）は−様な屈折率の導波路内を光が伝搬する
場合を示す。図中、１００は光ビーム、４００は導波路
、４１０及び４２０は電極をそれぞれ示し、２つの電極
間に電位差を設けていないので導波路４１０内の屈折率
は−様な分布である。

このとき光ビーム１００は直進する。一方、第３図（ｂ
）は電極４２０及び電極４３０に電位差を生じさせた場
合であり、電気光学効果によって２つの電極間に屈折率
の勾配ができ、光ビーム１００は屈折率の大きい側へ曲
がる。

第４図は−様な屈折率勾配のある導波路内に入射した拡
散ビームの伝播の過程を計算した結果である。二次元導
波路の光の伝搬方向を２軸にとり、そのＺ軸と垂直な導
波路横方向をＸ軸にとる。光の波長は０．８３μｍとす
る。第４図（ｂ）に示すように、導波路横方向屈折率分
布を、２＝０〜５０μｍにおいて等側屈折率Ｎ＝３．５
一定とし、２２５０〜４００μｍにおいてＮ＝３．５〜
３．６の線形な分布を仮定する。このときの光ビーム伝
搬現象を解析した。第４図（ａ）の曲線は伝搬路１１５
０μｍごとの光の振幅分布を示す、この図からＺ＝５０
μｍすぎから徐々に屈折率の高い右側に光ビームが偏向
されてゆくのがわかる。Ｚ＝４００μｍにおいて振幅ピ
ーク位置が１３．５μｍ右側にシフトしており、この偏
向量は屈折率変化量によって制御できる。

このような光偏向器を用いれば光ビームの集光スポット
を光ディスクの半径方向に高速に移動することが可能と
なる。

また、ここに述べた以外の光偏向器としては、例７えば
ＬｉＮｂ０．基板上にＴｉ拡散導波路と櫛型電極を形成
したものである。櫛型電極に高周波交流電圧を印加して
導波路に表面弾性波を発生させると音響光学効果によっ
て光の進行方向を変えることができる。この種の光偏向
器も同様に光ヘッドに用いることができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明の一実施例に係る光学系を示す概略構成
図である。図中、１０は光源である半導体レーザ、２０
は光検出器、３０は２次元集光素子としてのマイクロフ
レネルレンズ、４０はエア・スライダ、５０は光ディス
ク、６０はアーム、１００は光ビーム、１１０は光ヘッ
ドをそれぞれ示す、光ディスク装置は第１図（ａ）及び
（ｂ）に示すように、光ディスク５０、光ヘツド１１０
、光ヘッドを支えるアーム６０から構成されている。

この光ヘッドは、第１図（Ｃ）に示すように、エア・ス
ライダ４０、半導体レーザ１０、光検出器２０、マイク
ロフレネルレンズ３０から構成されている。マイクロフ
レネルレンズを集光素子として用いることによって光ヘ
ッドが重くなることを防いでいる。エア・スライダ４０
は光ディスク５０上に近接して浮上するが、その浮上量
は光ディスク５０の回転数とエア・スライダ４０の形状
によって定まり、約０．２〜５μｍ程度の範囲で設定で
きる。

次に本発明の光ヘッドの信号再生動作について説明する
。光源である半導体レーザ１０の駆動電流は発振しきい
値以下にしてレーザ非発振状態において出射光を光ディ
スク５０に照射する。その反射光を半導体レーザ１０に
帰還して光出力（複合共振信号出力）を光検出器２０で
受光する。この結果、光ディスク５０の反射率の変化（
情報ビットの有無）に対応したデータ信号を得ることが
できる。本発明の光ヘッドの信号再生性能を高めるには
光源１０の光ディスク５０例の出射面に無反射コーティ
ング（Ａｎｔｉ　　ＲｅｆＱｅｃｔｉｏｎ　Ｃｏａｔｉ
ｎｇ）をすることが挙げられる。これにより、光源１０
と光ディスク５０のカップリングが強まり、信号再生感
度が高まる。

光源１０、集光素子３０、及び光ディスク５０の位置関
係に関しては、光ディスク上のスポット径が小さいほど
情報の記録密度が高くなるので望ましい。光ディスク５
０と光素子３０の間の距離をＬ工、集光素子３０と光源
１０の間の距離をＬ２とすると、集光素子３０の直径が
一定の場合には次の関係がある。

（１）Ｌ工を小さくすると、レンズの開口数が大きくな
り、スポットサイズを小さくできる。

（２）　　ＬＸを小さくすると、光源の出射光の利用効
率が高まる。

第５図は光源の波長変動に対して焦点位置変動の少ない
薄膜レンズを用いた光ヘッドの構成図を示す。同図にお
いて１０は光源、２０は光検出器、３０は画面グレーテ
ィングレンズ、３１と３２は両面グレーティングレンズ
３０の２つのグレーテイング面、４０はエア・スライダ
、５０は光ディスクをそれぞれ示す。光の回折を利用し
たグレーティングレンズは光の屈折を利用したバルクの
レンズに比較して色収差が大きいので、光源の波長が設
計値からずれると回折限界まで光ビームを集光できなく
なる。ところが、光メモリシンポジウム′　８８論文集
、Ｐｐ３３に示されている様に、２つのグレーテイング
面を組合せることで色収差の小さな集光光学系を構成で
きる。そこで、本発明では浮上型光ヘッドにこの技術を
応用する。

第５図に示す両面グレーティングレンズ３０の特性につ
いて以下に説明する。光源１０から出射して、グレーテ
イング面３１の最外周Ｒ工に入射する波長λ１の光線が
回折された後に、グレーテイング面３２の中心ｒ□に達
し、更に回折されて光軸に沿って進むように、Ｒ工、ｒ
□におけるグレーティングのピッチＰｔｙＰｔを決める
ことができる。スポットは光ディスク上の点Ｐで、波長
がλ、からλ２（λ２〉λ、）に変化したと想定する。

波長が長くなったことにより、Ｒ８で回折した光線はグ
レーテイング面３２のｒｌとは異なる点ｒ２に達する（
波線）。波長が変化しても、スポットＰに集束するよう
なｒ２のピッチＰ２が計算される。

再び波長をλ、に戻して、ｒ２でＰに向けて回折する光
線のグレーテイング面３１上の出射点Ｒ２を求める。Ｒ
２で回折する光線は点Ｏから来ることからＲ２のピッチ
Ｐ２が求められる。以上の過程をｎ回繰り返すことによ
り、２枚のグレーティングのピッチ分布を求めることが
できる。ここでｒｎの値がグレーティングの半径を表す
ことになる。

以上述べた光線の軌跡を光軸の回りに回転すると、軸対
称で、２つの波長λ４．λ２に対して無収差のグレーテ
ィングレンズが実現する。

第６図（ａ）、（ｂ）はトラッキング手段に光偏向器を
用いた場合の実施例を示す。同図において１０は光源、
２０は光検出器、３０は集光素子。

４０はエア・スライダ、５０は光ディスク、６０はアー
ム、７０は光偏向器をそれぞれ示す。光源１０とレンズ
３０との間の光軸上に光偏向器７０を設けることにより
、光源１０からの光ビームを所望の角度だけ変化させて
レンズ３０に照射させることができる。これにより、光
ディスク５０上をトラッキング方向に集光しながら走査
させることができる。

第７図は本発明の光ヘッドの光偏向器に好適な音響光学
素子の構成を示す。同図において７３は電極、７４は、
７５は音響吸収体、１０１と１０２は光ビームをそれぞ
れ表す。電極７３に加えられた高周波信号によってピエ
ゾ効果を有する音響光学結晶７４内に弾性波が生じる。

弾性波は縦波、つまり粗密波なので、粗密に対応して音
響光学結晶７４に屈折率分布が生じる。高周波信号が正
弦波の場合、屈折率分布も正弦波状になり、結晶内に屈
折率分布形のグレーティングが存在することになる。こ
のような状態にある音響光学結晶７４の入射面の法線に
対してθ、の傾きをもって光ビーム１０１を入射すると
回折され、出射面の法線に対してθ２の傾きを持つ光ビ
ーム１０２となって出射する。ここで、電極に印加した
高周波信号の周波数をｆ、結晶内の弾性波の速度をｖｓ
、波長をＡ、光の波長をλとすると次式が戒り立っ。

ここで、高周波信号の周波数の変化をδｆとすると、高
周波の変化に伴い、結晶内に生じる屈折率分布形グレー
ティングのピッチが変化し、回折面が変化する。今、δ
ｆに伴う回折面の変化をδθ２とすると、次式が成り立
つ。

すなわち、以上の説明から印加する高周波の周波数を変
えることによってビームを偏向することができることが
解る。

第８図は本発明の浮上型光ヘッドに好適な多重量子井戸
を利用した光偏向器の断面図である。同において４００
はＧ　ａ　Ａ　ｓ　／　Ａ　Ｑ　Ｇ　ａ　Ａ　ｓ多重量
子井戸を用いた導波層、４０１と４０２はＡＱＧ　ａ　
Ａ　ｓ半導体クララド層、４０３はＧａＡｓバソファ層
、４０４は半絶縁性ＧａＡｓ基板、４０６は不純物拡散
領域、４１０はソース電極、４２０はドレイン電極、４
３０はゲート電極をそれぞれ示す、同図において、Ｇ　
ａ　Ａ　ｓ　／　Ａ　Ｑ　Ｇ　ａ　Ａ　ｓ多重量子井戸
を用いた導波Ｎ４０ｏは、ＧａＡｓ井戸層とＡ　ｎ　Ｇ
　ａ　Ａ　ｓ層を交互に積層して形成する。４１０，４
２０、及び４３０の各電極は真空蒸着法でＡ　ｕ　Ｇ　
ｅを付け、その上にＡｕを積層して形成する。不純物拡
散領域４０６はソース電極４１０と、ドレイン電極４２
０を形成後、熱処理で得られるｎ型の拡散領域である。

次に、この光偏向器の動作について述べる。ゲート電圧
ｖ２をＯとし、ソース電極４１０とドレイン電極４２０
を等電位にすると多重量子井戸層全体は一様な電子分布
となって屈折率分布も一様となり光は導波層４００内を
直進する。ゲート電圧Ｖｇをマイナス電位にし、ソース
電極４１０とドレイン電極４２０に電位差を生じさせる
と多重量子井戸層内に電子分布ができる。電子密度の大
きと屈折率も大きいので、例えばソース電極４１Ｏの方
がドレイン電極４２０よりも低電位にあれば光はソース
電極４１０側に曲がりなから導波層４００内を伝搬する
。

第９図はアプライド・フィジックス・レター３３　（１
９７８年）第７０２頁（ＡｐｐＱ、Ｐｈｙｓ、　Ｌｅｔ
ｔ、　３３　（１９７８）　ＰＰ７０２）に記載されて
いるビーム偏向機能を有するツインストライプ半導体レ
ーザである。第９図（ａ）の半導体レーザはｎ　−Ｇ　
ａ　Ａ　ｓ活性層、及び電極がそれぞれ２つあり、２つ
の電極に流す電流の大きさを変えることによって、ビー
ムを偏向することができる。第９図（ｂ）はツインスト
ライプ半導体レーザの光放射特性を示す、同図に見られ
るように、２つの電極１．２に流す電料ｉユｔ　ｘ’ａ
の大きさの比率を変えることによって光ビームの放射角
θを変えることができる。このツインストライプ半導体
レーザを本発明の浮上型光ヘッドの光源として用いれば
ビーム偏向器を用いる必要がなくなり、部品点数を軽減
して光ヘッドの構成を簡素化することが可能である。

第１０図は光源にヒートシンクを付加した浮上型光ヘッ
ドの構成図である。図中、１０は光源。

２０は光検出器、３０はレンズ、４０はエア・スライダ
、５０は光ディスク、６０はアーム、８０はヒートシン
クをそれぞれ表す。ヒートシンクとしては、熱伝導率の
大きな金属、放熱フィン、あるいはサーミスタ等の温度
センサとペルチェ素子のような吸発熱作用のある素子と
の組合せでも良い、光源１０として半導体レーザを用い
た場合。

発振中に自体の温度変化により、バンドギャップ、共振
器長の変化に伴い発振波長が変化してしまう。

そこで、第１０図のようにヒートシンクを設けることに
よって、半導体レーザの温度を一定に保ち、発振波長を
一定に保つことが可能となる。よって、光学系に色収差
の大きなグレーティングレンズが存在しても集光特性の
劣下を防ぐことができる。

以上のような各光学素子を導波路基板上に一体集積化し
た例を第１１図（ａ）に、浮上型光ヘッドとしての構成
例を第１１図（ｂ）に示す。図中、４０はエア・スライ
ダ、５０は光ディスク、１０Ｏは光ビーム、２００は導
波路型光ヘッド、２０１は２次元の導波器、２２０はグ
レーティングカプラ、２３０と２３１は導波路型の光検
出器、２４０は導波路内に形成された光源、２５０は導
波路型の光偏向器をそれぞれ表す。２次元導波路２０１
中に出射光がカップリングするように光源２４０を構威
し、その出射光束１００を２次元・導波路２０１を介し
て導波路型光偏向器２５０に入射させ導波光の伝搬方向
を制御する。その後の光束１００はまた二次元導波路２
０１を通じて伝搬させ、導波路上に形成されたグレーテ
ィングカプラ２２０に入射させる。そしてこのグレーテ
ィングカプラ２２０により、導波モードを導波路外への
放射モードに変換し、光ディスク上に集光する。

そして光ディスクからの反射光をグレーティングカプラ
２２０に戻し、このカプラにより今度は導波路型光検出
器２３０，２３１に集光させる。

以上のように集積化された導波路型光ヘッド２００は第
１１図（ｂ）に示すようにエア・スライダ４０に接着さ
れ、光ディスク５０にグレーティングカプラ２２０から
の放射光が集光される。

次に、信号検出方式に関する第１の実施例を第１２図に
示す０図中、１０は光源、２１と２２は光検出器、３０
はレンズ、４０はエア・スライダ、５１は光ディスクの
トラック溝、５２はトラッキング方向、７０は光偏向器
、Ｚｏｏ、１０１、及び１０２は光ビームをそれぞれ示
す。レンズ３゜の機能としてグレーティングパターンの
重ねあわせ、あるいは両面グレーティングの技術を用い
て、集光機能とビームスプリッタの２つの機能をもたせ
る。光偏向器７０により伝搬方向を制御された光ビーム
１００はレンズ３０の集光機能により、トラック１ｌ１
５１に集光される。その反射光は入射光路を戻り、レン
ズ３０において今度はビームスプリッタの機能により光
ビーム１０１と１０２に分割され、それぞれ光検出器２
１．２２に集光されて電気信号として読みだされる。２
つの光検出器２１．２２の出力の和から再生信号が得ら
れ、それらの差からトラッキング誤差が得られる。

信号検出方式の第２の例を第１３図（ａ）。

（ｂ）に示す。図中、１０は光源、２０は光検出器、３
０はレンズ、４０はエア・スライダ、５０は光ディスク
、５・１はトラック溝、５２はトラッキング方向、７０
は光偏向器、１００と１０１は光ビームをそれぞれ示す
。光偏向器７０により伝搬方向を制御された光束１００
はレンズ３０により光軸をはずされ、光ディスク５０上
のトラック溝５１に集光される。光軸をはずしているた
め反射光束１０１は、入射光路を戻らず光検出器２０に
到達する。この時トラック溝５１による回折光１０２は
、トラック溝５１をはさんでトラッキング方向５２の両
側に出射され（第１３図（ｂ））、それを二つに分割さ
れた光検出器２０によってそれぞれ受光することにより
、読出し信号及びトラッキング信号を検出する。

第１４図は本発明の浮上型光ヘッドを応用した光ディス
ク装置の概略構成図である。第１４図において５０は光
ディスク、３００は光ヘッド、３１０はスピンドルモー
タ、３２０は制御回路をそれぞれ示す。光ディスク５０
はスピンドルモータ３１０によって回転しており、光ヘ
ツド３００は光ディスク５０上に近接して浮上する。光
ヘツド３００は光ディスク５ｏ上を半径方向に移動して
所定のトラックにアクセスできる。制御回路３２０は光
ディスクへの信号の記録・再生・消去をするために信号
の符合化及びレーザの強度変調及びトラッキング制御の
ために光ヘツド内の光偏向器に指令信号を送る等のはた
らきをする。これによって、記録密度が高く、アクセス
時間の短い光ディスク装置を実現できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、２次元集光素子を設けたので、光ビー
ムを回折限界の円形スポットにまで集光でき、記録密度
を高めることができる。また、光源のスライダに設けら
れる位置が、スライダ下端ではなくなるため、ディスク
回転の失速時にスライダがディスク上に接触しても光源
自体が破壊される恐れが少ない。

また、光偏向手段を設けたのでビームを振るだけで良く
なり、従って、アクセス時間を短縮することができる。

また、本発明に係るアクセス方法によれば、構造簡単に
してアクセス時間を短縮することができる。

本発明によれば、情報の記録密度を高め、かつアクセス
時間を短縮した光ディスク装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る光学系を示す概略構成
図であり、第１図（ａ）は要部側面図、同図（ｂ）は要
部平面図、同図（ｃ）は拡大側面図、第２図は従来の浮
上型光ヘッドの構成図であり、第２図（ａ）は斜視図、
同図（ｂ）は要部拡大側面図、同図（ｃ）は同図（ｂ）
の要部拡大側面図で、第３図は屈折率分布を利用した導
波路型の光偏向器の動作原理図であり、同図（ａ）は電
位差ない場合、同図（ｂ）は電位差ある場合、第４図は
−様な屈折率勾配のある導波路内に入射した拡散ビーム
の伝播の過程を計算した結果であり。 同図（ａ）は伝搬距離毎の光の振幅分布、同図（ｂ）は
屈折率分布を示す図、第５図は光源の波長変動に対して
焦点位置変動の少ない薄膜レンズを用いた光ヘッドの構
成図、第６図（ａ）、（ｂ）はトラッキング手段に光偏
向器を用いた光ヘッドの側面図及び平面図、第７図は本
発明の光ヘッドの光偏向器に好適な音響光学素子の概略
構成図。 第８図は本発明の浮上型光ヘッドに好適な多重量子井戸
構造をもつ光偏向器の断面図、第９図（ａ）はビーム偏
向機能を有するツインストライプ半導体レーザの斜視図
、第９図（ｂ）はその光放射特性を示す図、第１０図は
光源にヒートシンクを付加した浮上型光ヘッドの構成図
、第１１図（ａ）は各光学素子を導波路基板上に一体集
積化した光ヘッドの実施例を表す概略構成図、第１１図
（ｂ）はそれをスライダに取り付けた状態の要部側面図
、第１２図は信号検出方式に関する第１の実施例を示す
平面図、第１３図（ａ）は信号検出方式に関する第２の
実施例を示す平面図、第１３図（ｂ）は同図（ａ）の要
部拡大図、第１４図は本発明の浮上型光ヘッドを応用し
た光ディスク装置の概略斜視図をそれぞれ表す。 １０・・・光源、２０・・・光検出器、３０・・・レン
ズ。 ４０・・・エア・スライダ、５０・・・光ディスク、６
０・・・アーム、７０・・・光偏向器、１００・・・光
ビーム。 ｇａ　１　図（０）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光学的情報記録媒体に対して光を照射する光源と、
   前記光学的情報記録媒体からの反射光を検知する光検出
   器と、前記光源及び光検出器を前記光学的情報記録媒体
   上に近接して浮上させるエア・スライダと、を備えた光
   ヘッドにおいて、前記エア・スライダの、前記光源と前
   記光学的情報記録媒体との間の光路上に、前記光源から
   の出射光を集光して前記光学的情報記録媒体上に円形の
   スポットを結ぶ２次元集光素子を設けたことを特徴とす
   る光ヘッド。 ２、光学的情報記録媒体に対して光を照射する光源と、
   前記光学的情報記録媒体からの反射光を検知する光検出
   器と、前記光源及び光検出器を前記光学的情報記録媒体
   上に近接して浮上させるエア・スライダと、を備えた光
   ヘッドにおいて、前記エア・スライダの、前記光源と前
   記光学的情報記録媒体との間の光路上に、前記光源から
   の出射光を集光して前記光学的情報記録媒体上に円形の
   スポットを結ぶ２次元集光素子を設けると共に、前記光
   源と前記光学的情報記録媒体との間の光路上に前記スポ
   ットを前記光学的情報記録媒体の半径方向に振る光偏向
   手段を設けたことを特徴とする光ヘッド。 ３、請求項２において、前記光偏向手段は多重量子井戸
   層を導波層とし、該多重量子井戸層より小さな屈折率を
   有する第１、第２の半導体層をクラッド層として、それ
   ぞれ該多重量子井戸層の積層方向に上下に接して設け、
   前記第１の半導体層上にゲート電極、ソース電極、及び
   ドレイン電極を形成し、前記多重量子井戸層をチャネル
   とした電界効果トランジスタである光ヘッド。 ４、請求項１又は２において、前記光源から前記光学的
   情報記録媒体へ向かう光路と、該光学的情報記録媒体か
   ら前記光検出器に向かう光路を分離する手段を有する光
   ヘッド。 ５、請求項１又は２において、前記２次元集光素子は少
   なくとも１枚以上の回折型レンズである光ヘッド。 ６、請求項１において、前記光源は半導体レーザであり
   、該半導体レーザは少なくとも２つ以上の活性層と、こ
   の活性層の積層方向に平行な少なくとも２つ以上の電極
   を有し、前記２つの電極に流す電流の大きさを変えるこ
   とによって光ビームを偏向し得るものである光ヘッド。 ７、請求項１〜６のいずれかにおいて、前記光源に発光
   部位の温度を一定に保持するヒートシンクを設けた光ヘ
   ッド。 ８、請求項１〜６のいずれかにおいて、前記光源、光検
   出器、光偏向手段及び２次元集光素子は導波路内に一体
   形成されている光ヘッド。 ９、２次元集光素子により光源から照射された光を集光
   して光学的情報記録媒体上に円形のスポットを結ぶ工程
   と、光偏向手段により前記スポットを所望のデータエリ
   アにアクセスする工程と、光検出器により前記所望のデ
   ータエリアから反射光を検知する工程と、を含む光学的
   情報記録媒体のアクセス方法。 １０、光ディスク、該ディスクの回転手段、前記光ディ
   スクに対して情報の書き込み、消去或は再生を行う光ヘ
   ッド及び該光ヘッドの制御手段を具備する光ディスク装
   置において、前記光ヘッドは請求項１〜９のいずれかの
   光ヘッドであることを特徴とする光ディスク装置。