微小光ピックアップ
【課題】微小光ピックアップを提供する。
【解決手段】動態微小測定光学装置が微小光ピックアップに適用される。微小光ピックアップは、アクチュエーターと動態マルチビーム格子からなり、アクチュエーターは、カンチレバービームアクチュエーター、スクラッチドライブアクチュエーター、磁石アクチュエーター、或いは、電磁気アクチュエーターである。アクチュエーターは外部電圧を施加することにより制御される。動態マルチビーム格子の位置は、軸内と軸外間で切り換わる。外部電圧が施加される時、軸上の動態マルチビーム格子がレーザーダイオードからの光をマルチビームに分割し、微小光ピックアップは、マルチ低エネルギー光線により、ディスク上のマルチトラックの情報を快速に読み出す。外部電圧がオフの時、動態マルチビーム格子は軸外で、レーザーダイオードからの光は、単一の高エネルギー光線により、直接ディスクに入射して、ディスク上に情報を書き込む。
【解決手段】動態微小測定光学装置が微小光ピックアップに適用される。微小光ピックアップは、アクチュエーターと動態マルチビーム格子からなり、アクチュエーターは、カンチレバービームアクチュエーター、スクラッチドライブアクチュエーター、磁石アクチュエーター、或いは、電磁気アクチュエーターである。アクチュエーターは外部電圧を施加することにより制御される。動態マルチビーム格子の位置は、軸内と軸外間で切り換わる。外部電圧が施加される時、軸上の動態マルチビーム格子がレーザーダイオードからの光をマルチビームに分割し、微小光ピックアップは、マルチ低エネルギー光線により、ディスク上のマルチトラックの情報を快速に読み出す。外部電圧がオフの時、動態マルチビーム格子は軸外で、レーザーダイオードからの光は、単一の高エネルギー光線により、直接ディスクに入射して、ディスク上に情報を書き込む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小光ピックアップに関するものであって、特に、微小電気機械技術により製作される微小光ピックアップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
微小電気機械技術（Microelectromechanical System, MEMS）は、光学、機械、電子、材料等、多重技術領域を結合した整合型微小化システム製造技術である。その応用範囲は広く、光電、情報、通信、及び、生物医学等の相関産業を含む。これらの技術の運用は、製品の微小化によりその性能、品質、信頼性、及び、付加価値を増加させると同時に、製造コストを減少させる。微小光学システムは、微小光学素子を単一チップ上に整合し、レーザービームが微小化システム内の自由空間で伝播され、よって、各種光電領域に幅広く応用される。例えば、光学記録システムに応用する時、微小光ピックアップはシステム全体に対し重要な影響を与え、重量が軽く、体積が更に小さいので、読み取り速度を増加させることができる。
【０００３】
図１は公知の微小電気機械技術により実現する微小光ピックアップ１００の構造を示す図であり、複数の三次元の微小光学素子からなり、シリコン基板１９２と、シリコン基板１９２に粘着し、光源を発射し、波長が波長が３５０〜８００ｎｍであるレーザーダイオード１４０と、レーザービームエネルギーを分離し、一部の光エネルギーを反射し、一部の光エネルギーを透過する分光鏡１１０と、入射レーザービームを集光するフレネルレンズ１２０と、入射光を反射する４５度傾斜反射鏡１３０と、入射光を反射する１３５度傾斜反射鏡１５０と、からなる。分光鏡１１０、フレネルレンズ１２０、４５度傾斜反射鏡１３０、入射光を反射する１３５度傾斜反射鏡１５０は、微小電気機械技術により製作される。
【０００４】
微小光ピックアップ１００の操作原理は以下のようである。微小光ピックアップ１００が書き込み動作を実行する時、半導体レーザーは、レーザーダイオード１４０が発射する光は分光鏡１１０を通過した後、フレネルレンズ１２０により集光し、４５度傾斜反射鏡１３０を経て、光ディスク１９１表面に反射し、資料を光ディスク表面に書き込む。微小光ピックアップ１００が読み取り動作を実行する時、レーザーダイオード１４０が発する光は分光鏡１１０を通過した後、フレネルレンズ１２０により集光し、４５度傾斜反射鏡１３０により光を光ディスク１９１表面に反射し、光ディスク１９１により反射した信号がフレネルレンズ１２０により集光し、更に、分光鏡１１０により１３５度傾斜反射鏡１５０に反射して、１３５度傾斜反射鏡１５０により反射後、シリコン基板１９２表面上の光センサー１９０に入射して、電気信号に転換して出力される。
【０００５】
これにより、微小光ピックアップ１００は単一のレーザービームを光ディスクに読み書きするもので、単一のレーザービームにより光ディスク資料を読み取るので、読み取り速度が速くならないことが欠点である。また、光ディスクを読み取る時、レーザーダイオード１４０が発する光エネルギーが低く、資料をディスクに書き込む時、レーザーダイオード１４０が発する光エネルギーが高く、故に、回路を設置してレーザーダイオード１４０が発する光エネルギーを調整して、読み書きするので、システムの効率とコスト面で不利である。
【０００６】
もう1つの技術は、マルチレーザービーム回析光学素子を公知の光ピックアップ中に整合して、単一レーザービーム書き込みとマルチレーザービームのディスク読み取り功能を実現する。欠点は、体積が大きく、且つ、製造材料が公知の半導体製造工程と整合できないことで、よって、微小光ピックアップの製作に適用できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の問題を解決するため、本発明は、微小光ピックアップを提供し、微小電気機械技術により、アクチュエーター、動態マルチビーム格子、分光鏡、フレネルレンズ、４５度傾斜反射鏡、対物鏡、楕円形フレネルレンズ、及び、１３５度傾斜反射鏡等の三次元微小光学素子を製作することを目的とする。
【０００８】
本発明は、微小光ピックアップを提供し、微小電気機械技術によりアクチュエーターを製作し、動態マルチビーム格子を駆動して単一レーザービームとマルチレーザービームを切り換えることを目的とする。アクチュエーターはカンチレバービームアクチュエーター、スクラッチドライブアクチュエーター、磁石アクチュエーター、或いは、電磁気アクチュエーターである。
【０００９】
本発明は、微小光ピックアップを提供し、書き込み動作全体において、微小光ピックアップは、単一レーザービーム高エネルギー状態にあり、読み取り動作全体において、微小光ピックアップはマルチレーザービーム低エネルギー状態にある。
【００１０】
よって、本発明の微小光ピックアップは、重量が軽い、体積が小さい、構造が簡潔、及び、システムの効率に符合する、コストパフォーマンスが高い等の長所があり、光ピックアップの読み取り速度を効果的に増加する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するため、本発明の実施例による微小光ピックアップは、シリコン基板と、シリコン基板に粘着し、光源を発射するレーザーダイオードと、カンチレバービーム静電駆動式アクチュエーターと、カンチレバービーム静電駆動式アクチュエーターにより駆動する動態格子と、分光鏡と、フレネルレンズと、４５度傾斜反射鏡と、対物鏡と、楕円形フレネルレンズと、１３５度傾斜反射鏡、及び、光センサーアレイ、からなる。カンチレバービーム静電駆動式アクチュエーター、動態格子、分光鏡、フレネルレンズ、４５度傾斜反射鏡、対物鏡、楕円形フレネルレンズ、１３５度傾斜反射鏡は、微小電気機械技術により製作される。微小光ピックアップが書き込み動作を実行する時、動態格子は軸外で、レーザーダイオードが発するレーザー光は直接、分光鏡を経て、フレネルレンズにより集光し、４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、対物鏡により光ディスク表面に集光し、データを光ディスク表面に書き込む。微小光ピックアップが読み取り動作を実行する時、動態格子はカンチレバービーム静電駆動式アクチュエーターにより駆動されて光軸に接近し、レーザーダイオードが発するレーザー光は、動態格子によりマルチレーザービームに分割され、分光鏡を経た後、フレネルレンズにより集光し、４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、対物鏡により光ディスク表面に集光し、光ディスク表面から反射した信号光は、対物鏡、４５度傾斜反射鏡、フレネルレンズ、分光鏡を経て、楕円形フレネルレンズにより集光し、最後に、１３５度傾斜反射鏡により光センサーアレイに反射し、光ディスクをロードした資料の信号光を電気信号に転換して出力する。
【００１２】
上述の目的を達成するため、本発明の実施例による微小光ピックアップは、シリコン基板と、シリコン基板に粘着し、光源を発射するレーザーダイオードと、スクラッチドライブアクチュエーターと、スクラッチドライブアクチュエーターにより駆動される動態格子と、分光鏡と、フレネルレンズと、４５度傾斜反射鏡と、対物鏡と、楕円形フレネルレンズと、１３５度傾斜反射鏡、及び、光センサーアレイ、からなる。スクラッチドライブアクチュエーター、動態格子、分光鏡、フレネルレンズ、４５度傾斜反射鏡、対物鏡、楕円形フレネルレンズ、１３５度傾斜反射鏡は、微小電気機械技術により製作される。微小光ピックアップが書き込み動作を実行する時、動態格子は軸外で、レーザーダイオードが発するレーザー光は直接、分光鏡を経て、フレネルレンズにより集光し、４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、対物鏡により光ディスク表面に集光し、データを光ディスク表面に書き込む。微小光ピックアップが読み取り動作を実行する時、動態格子はスクラッチドライブアクチュエーターにより駆動されて光軸に接近し、レーザーダイオードが発するレーザー光は、動態格子によりマルチレーザービームに分割され、分光鏡を経た後、フレネルレンズにより集光し、４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、対物鏡により光ディスク表面に集光し、光ディスク表面から反射した信号光は、対物鏡、４５度傾斜反射鏡、フレネルレンズ、分光鏡を経て、楕円形フレネルレンズにより集光し、最後に、１３５度傾斜反射鏡により光センサーアレイに反射し、光ディスクをロードした資料の信号光を電気信号に転換して出力する。
【００１３】
上述の目的を達成するため、本発明の実施例による微小光ピックアップは、シリコン基板と、シリコン基板に粘着され、光源を発射するレーザーダイオードと、磁性、或いは、電磁式アクチュエーターと、磁性、或いは、電磁式アクチュエーターにより駆動される動態格子と、分光鏡と、フレネルレンズと、４５度傾斜反射鏡と、対物鏡と、楕円形フレネルレンズと、１３５度傾斜反射鏡と、及び、光センサーアレイ、からなる。磁性、或いは、電磁式アクチュエーター、動態格子、分光鏡、フレネルレンズ、４５度傾斜反射鏡、対物鏡、楕円形フレネルレンズ、１３５度傾斜反射鏡は、微小電気機械技術により製作される。微小光ピックアップが書き込み動作を実行する時、動態格子は軸外で、レーザーダイオードが発するレーザー光は直接、分光鏡を経て、フレネルレンズにより集光し、４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、対物鏡により光ディスク表面に集光し、データを光ディスク表面に書き込む。微小光ピックアップが読み取り動作を実行する時、動態格子は磁性、或いは、電磁式アクチュエーターにより駆動されて光軸に接近し、レーザーダイオードが発するレーザー光は、動態格子によりマルチレーザービームに分割され、分光鏡を経た後、フレネルレンズにより集光し、４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、対物鏡により光ディスク表面に集光し、光ディスク表面から反射した信号光は、対物鏡、４５度傾斜反射鏡、フレネルレンズ、分光鏡を経て、楕円形フレネルレンズにより集光し、最後に、１３５度傾斜反射鏡により光センサーアレイに反射し、光ディスクをロードした資料の信号光を電気信号に転換して出力する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の微小光ピックアップの特徴は、重量が軽い、体積が小さい、構造が簡潔、及び、システムの効率に符合する、コストパフォーマンスが高い等の長所があり、光ピックアップの読み取り速度を効果的に増加することである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図２は本発明の第一実施例による微小光ピックアップ２００の書き込み動作を示す図で、図３は微小光ピックアップ２００の読み取り動作を示す図である。微小光ピックアップ２００は、複数の三次元微小光学素子からなり、シリコン基板２９２表面に粘着し、光源を発射するレーザーダイオード２１０、動態格子(dynamic grating) ２２０を駆動するカンチレバービーム(cantilever beam) 静電駆動式アクチュエーター（actuator）２９３、分光鏡２３０、フレネル(Fresnel)レンズ２４０、４５度傾斜反射鏡２５０、対物鏡２６０、楕円形フレネルレンズ２７０、１３５度傾斜反射鏡２８０、及び、光センサーアレイ２９０、からなる。カンチレバービーム静電駆動式アクチュエーター２９３、動態格子２２０、分光鏡２３０、フレネルレンズ２４０、４５度傾斜反射鏡２５０、対物鏡２６０、楕円形フレネルレンズ２７０、１３５度傾斜反射鏡２８０は、微小電気機械技術により製作される。
【００１６】
一実施例中、レーザーダイオード２１０の波長は３５０〜８００nmで、カンチレバービーム静電駆動式アクチュエーター２９３は、アモルファスシリコンと金属薄膜からなり、動態格子２２０は、周期性構造の窒化ケイ素からなり、光センサーアレイ２９０は金属、或いは、高分子粘着剤によりシリコン基板２９２表面に粘着される。
【００１７】
微小光ピックアップ２００の操作原理は以下のようである。
【００１８】
まず、図２を参照すると、微小光ピックアップ２００が書き込み動作を実行する時、動態格子２２０は光軸の外に移動し、レーザーダイオード２１０が発するレーザー光は直接、分光鏡２３０を経て、フレネルレンズ２４０により集光し、４５度傾斜反射鏡２５０はレーザー光を反射し、対物鏡２６０により光ディスク２９１表面に集光し、データを光ディスク２９１表面に書き込み、書き込み動作中、微小光ピックアップ２００は単一のレーザービーム高エネルギー状態である。
【００１９】
図３を参照すると、微小光ピックアップ２００は読み取り動作を実行する時、動態格子２２０はカンチレバービーム静電駆動式アクチュエーター２９３により駆動されて光軸上に移動し、レーザーダイオード２１０が発するレーザー光は、動態格子２２０によりマルチレーザービームに分割され、分光鏡２３０を経た後、フレネルレンズ２４０により集光し、４５度傾斜反射鏡２５０はレーザー光を反射し、対物鏡２６０により光ディスク２９１表面に集光し、光ディスク２９１表面から反射した信号光は、対物鏡２６０、４５度傾斜反射鏡２５０、フレネルレンズ２４０、分光鏡２３０を経て、楕円形フレネルレンズ２７０により集光し、最後に、１３５度傾斜反射鏡２８０により光センサーアレイ２９０に反射し、光ディスク２９１をロードした資料の信号光を電気信号に転換して出力し、読み取り動作中、微小光ピックアップ２００はマルチレーザービーム低エネルギー状態である。
【００２０】
続いて、図４は本発明の第二実施例による微小光ピックアップ３００の書き込み動作を示す図で、図５は微小光ピックアップ３００の読み取り動作を示す図である。微小光ピックアップ３００は、複数の三次元微小光学素子からなり、シリコン基板３９２表面に粘着し、光源を発射するレーザーダイオード３１０、動態格子３２０を駆動するスクラッチドライブ（scratch drive）アクチュエーター３９３、分光鏡３３０、フレネル(Fresnel)レンズ３４０、４５度傾斜反射鏡３５０、対物鏡３６０、楕円形フレネルレンズ３７０、１３５度傾斜反射鏡３８０、及び、光センサーアレイ３９０、からなる。スクラッチドライブアクチュエーター３９３、動態格子３２０、分光鏡３３０、フレネルレンズ３４０、４５度傾斜反射鏡３５０、対物鏡３６０、楕円形フレネルレンズ３７０、１３５度傾斜反射鏡３８０は、微小電気機械技術により製作される。
【００２１】
一実施例中、レーザーダイオード３１０の波長は３５０〜８００nmで、スクラッチドライブアクチュエーター３９３は、アモルファスシリコンと金属薄膜からなり、動態格子３２０は、周期性構造の窒化ケイ素からなり、光センサーアレイ３９０は金属、或いは、高分子粘着剤によりシリコン基板３９２表面に粘着される。
【００２２】
微小光ピックアップ３００の操作原理は以下のようである。
【００２３】
まず、図４を参照すると、微小光ピックアップ３００が書き込み動作を実行する時、動態格子３２０は軸外で、レーザーダイオード３１０が発するレーザー光は直接、分光鏡３３０を経て、フレネルレンズ３４０により集光し、４５度傾斜反射鏡３５０はレーザー光を反射し、対物鏡３６０により光ディスク３９１表面に集光し、データを光ディスク３９１表面に書き込み、書き込み動作中、微小光ピックアップ３００は単一のレーザービーム高エネルギー状態である。
【００２４】
次に、図５を参照すると、微小光ピックアップ３００は読み取り動作を実行する時、動態格子３２０はスクラッチドライブアクチュエーター３９３により駆動されて光軸に接近し、レーザーダイオード３１０が発するレーザー光は、動態格子３２０によりマルチレーザービームに分割され、分光鏡３３０を経た後、フレネルレンズ３４０により集光し、４５度傾斜反射鏡３５０はレーザー光を反射し、対物鏡３６０により光ディスク３９１表面に集光し、光ディスク３９１表面から反射した信号光は、対物鏡３６０、４５度傾斜反射鏡３５０、フレネルレンズ３４０、分光鏡３３０を経て、楕円形フレネルレンズ３７０により集光し、最後に、１３５度傾斜反射鏡３８０により光センサーアレイ３９０に反射し、光ディスク３９１をロードした資料の信号光を電気信号に転換して出力し、読み取り動作中、微小光ピックアップ３００はマルチレーザービーム低エネルギー状態である。
【００２５】
最後に、図６は本発明の第三実施例による微小光ピックアップ４００の書き込み動作を示す図で、図７は微小光ピックアップ４００の読み取り動作を示す図である。微小光ピックアップ４００の構造と操作原理は第一、第二実施例に類似しているが、異なるのは、微小光ピックアップ４００は磁性、或いは、電磁式アクチュエーター４９３を使用して、動態格子４２０を駆動して、単一レーザービームとマルチレーザービームを切り換えることである。
【００２６】
よって、本発明の微小光ピックアップの特徴は、微小電気機械技術により、アクチュエーター、動態格子、分光鏡、フレネルレンズ、４５度傾斜反射鏡、対物鏡、楕円形フレネルレンズ、及び、１３５度傾斜反射鏡等の三次元微小光学素子を製作することである。
【００２７】
よって、本発明の微小光ピックアップの特徴は、微小電気機械技術により、アクチュエーターを製作し、動態格子を駆動して、単一のレーザービームとマルチレーザービームを切り換えることである。
【００２８】
よって、本発明の微小光ピックアップの特徴は、書き込み動作中、微小光ピックアップが単一レーザービーム高エネルギー状態にあり、読み取り動作中、微小光ピックアップがマルチレーザービーム低エネルギー状態にあることである。
【００２９】
よって、本発明の微小光ピックアップの特徴は、重量が軽い、体積が小さい、構造が簡潔、及び、システムの効率に符合する、コストパフォーマンスが高い等の長所があり、光ピックアップの読み取り速度を効果的に増加する。
【００３０】
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】公知技術による微小電気機械技術により実現する微小光ピックアップの構造を示す図である。
【図２】本発明の第一実施例による微小光ピックアップの書き込み動作を示す図である。
【図３】本発明の第一実施例による微小光ピックアップの読み取り動作を示す図である。
【図４】本発明の第二実施例による微小光ピックアップの書き込み動作を示す図である。
【図５】本発明の第二実施例による微小光ピックアップの読み取り動作を示す図である。
【図６】本発明の第三実施例による微小光ピックアップの書き込み動作を示す図である。
【図７】本発明の第三実施例による微小光ピックアップの読み取り動作を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１００、２００、３００ 微小光ピックアップ
１１０、２３０、３３０ 分光鏡
１２０、２４０、３４０ フレネルレンズ
１３０、２５０、４５０ ４５度傾斜反射鏡
１４０、２１０、３１０ レーザーダイオード
１５０、２８０、３８０ １３５度傾斜反射鏡
１９０ 光センサー
１９１、２９１ 光ディスク
１９２、２９２、３９２ シリコン基板
２２０、３２０ 動態格子
２６０、３６０ 対物鏡
２７０、３７０ 楕円形フレネルレンズ
２９０、３９０ 光センサーアレイ
２９３ カンチレバー静電駆動式アクチュエーター
３９３ スクラッチドライバアクチュエーター
４９３ 磁性、或いは、電磁式アクチュエーター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小光ピックアップに関するものであって、特に、微小電気機械技術により製作される微小光ピックアップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
微小電気機械技術（Microelectromechanical System, MEMS）は、光学、機械、電子、材料等、多重技術領域を結合した整合型微小化システム製造技術である。その応用範囲は広く、光電、情報、通信、及び、生物医学等の相関産業を含む。これらの技術の運用は、製品の微小化によりその性能、品質、信頼性、及び、付加価値を増加させると同時に、製造コストを減少させる。微小光学システムは、微小光学素子を単一チップ上に整合し、レーザービームが微小化システム内の自由空間で伝播され、よって、各種光電領域に幅広く応用される。例えば、光学記録システムに応用する時、微小光ピックアップはシステム全体に対し重要な影響を与え、重量が軽く、体積が更に小さいので、読み取り速度を増加させることができる。
【０００３】
図１は公知の微小電気機械技術により実現する微小光ピックアップ１００の構造を示す図であり、複数の三次元の微小光学素子からなり、シリコン基板１９２と、シリコン基板１９２に粘着し、光源を発射し、波長が波長が３５０〜８００ｎｍであるレーザーダイオード１４０と、レーザービームエネルギーを分離し、一部の光エネルギーを反射し、一部の光エネルギーを透過する分光鏡１１０と、入射レーザービームを集光するフレネルレンズ１２０と、入射光を反射する４５度傾斜反射鏡１３０と、入射光を反射する１３５度傾斜反射鏡１５０と、からなる。分光鏡１１０、フレネルレンズ１２０、４５度傾斜反射鏡１３０、入射光を反射する１３５度傾斜反射鏡１５０は、微小電気機械技術により製作される。
【０００４】
微小光ピックアップ１００の操作原理は以下のようである。微小光ピックアップ１００が書き込み動作を実行する時、半導体レーザーは、レーザーダイオード１４０が発射する光は分光鏡１１０を通過した後、フレネルレンズ１２０により集光し、４５度傾斜反射鏡１３０を経て、光ディスク１９１表面に反射し、資料を光ディスク表面に書き込む。微小光ピックアップ１００が読み取り動作を実行する時、レーザーダイオード１４０が発する光は分光鏡１１０を通過した後、フレネルレンズ１２０により集光し、４５度傾斜反射鏡１３０により光を光ディスク１９１表面に反射し、光ディスク１９１により反射した信号がフレネルレンズ１２０により集光し、更に、分光鏡１１０により１３５度傾斜反射鏡１５０に反射して、１３５度傾斜反射鏡１５０により反射後、シリコン基板１９２表面上の光センサー１９０に入射して、電気信号に転換して出力される。
【０００５】
これにより、微小光ピックアップ１００は単一のレーザービームを光ディスクに読み書きするもので、単一のレーザービームにより光ディスク資料を読み取るので、読み取り速度が速くならないことが欠点である。また、光ディスクを読み取る時、レーザーダイオード１４０が発する光エネルギーが低く、資料をディスクに書き込む時、レーザーダイオード１４０が発する光エネルギーが高く、故に、回路を設置してレーザーダイオード１４０が発する光エネルギーを調整して、読み書きするので、システムの効率とコスト面で不利である。
【０００６】
もう1つの技術は、マルチレーザービーム回析光学素子を公知の光ピックアップ中に整合して、単一レーザービーム書き込みとマルチレーザービームのディスク読み取り功能を実現する。欠点は、体積が大きく、且つ、製造材料が公知の半導体製造工程と整合できないことで、よって、微小光ピックアップの製作に適用できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の問題を解決するため、本発明は、微小光ピックアップを提供し、微小電気機械技術により、アクチュエーター、動態マルチビーム格子、分光鏡、フレネルレンズ、４５度傾斜反射鏡、対物鏡、楕円形フレネルレンズ、及び、１３５度傾斜反射鏡等の三次元微小光学素子を製作することを目的とする。
【０００８】
本発明は、微小光ピックアップを提供し、微小電気機械技術によりアクチュエーターを製作し、動態マルチビーム格子を駆動して単一レーザービームとマルチレーザービームを切り換えることを目的とする。アクチュエーターはカンチレバービームアクチュエーター、スクラッチドライブアクチュエーター、磁石アクチュエーター、或いは、電磁気アクチュエーターである。
【０００９】
本発明は、微小光ピックアップを提供し、書き込み動作全体において、微小光ピックアップは、単一レーザービーム高エネルギー状態にあり、読み取り動作全体において、微小光ピックアップはマルチレーザービーム低エネルギー状態にある。
【００１０】
よって、本発明の微小光ピックアップは、重量が軽い、体積が小さい、構造が簡潔、及び、システムの効率に符合する、コストパフォーマンスが高い等の長所があり、光ピックアップの読み取り速度を効果的に増加する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するため、本発明の実施例による微小光ピックアップは、シリコン基板と、シリコン基板に粘着し、光源を発射するレーザーダイオードと、カンチレバービーム静電駆動式アクチュエーターと、カンチレバービーム静電駆動式アクチュエーターにより駆動する動態格子と、分光鏡と、フレネルレンズと、４５度傾斜反射鏡と、対物鏡と、楕円形フレネルレンズと、１３５度傾斜反射鏡、及び、光センサーアレイ、からなる。カンチレバービーム静電駆動式アクチュエーター、動態格子、分光鏡、フレネルレンズ、４５度傾斜反射鏡、対物鏡、楕円形フレネルレンズ、１３５度傾斜反射鏡は、微小電気機械技術により製作される。微小光ピックアップが書き込み動作を実行する時、動態格子は軸外で、レーザーダイオードが発するレーザー光は直接、分光鏡を経て、フレネルレンズにより集光し、４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、対物鏡により光ディスク表面に集光し、データを光ディスク表面に書き込む。微小光ピックアップが読み取り動作を実行する時、動態格子はカンチレバービーム静電駆動式アクチュエーターにより駆動されて光軸に接近し、レーザーダイオードが発するレーザー光は、動態格子によりマルチレーザービームに分割され、分光鏡を経た後、フレネルレンズにより集光し、４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、対物鏡により光ディスク表面に集光し、光ディスク表面から反射した信号光は、対物鏡、４５度傾斜反射鏡、フレネルレンズ、分光鏡を経て、楕円形フレネルレンズにより集光し、最後に、１３５度傾斜反射鏡により光センサーアレイに反射し、光ディスクをロードした資料の信号光を電気信号に転換して出力する。
【００１２】
上述の目的を達成するため、本発明の実施例による微小光ピックアップは、シリコン基板と、シリコン基板に粘着し、光源を発射するレーザーダイオードと、スクラッチドライブアクチュエーターと、スクラッチドライブアクチュエーターにより駆動される動態格子と、分光鏡と、フレネルレンズと、４５度傾斜反射鏡と、対物鏡と、楕円形フレネルレンズと、１３５度傾斜反射鏡、及び、光センサーアレイ、からなる。スクラッチドライブアクチュエーター、動態格子、分光鏡、フレネルレンズ、４５度傾斜反射鏡、対物鏡、楕円形フレネルレンズ、１３５度傾斜反射鏡は、微小電気機械技術により製作される。微小光ピックアップが書き込み動作を実行する時、動態格子は軸外で、レーザーダイオードが発するレーザー光は直接、分光鏡を経て、フレネルレンズにより集光し、４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、対物鏡により光ディスク表面に集光し、データを光ディスク表面に書き込む。微小光ピックアップが読み取り動作を実行する時、動態格子はスクラッチドライブアクチュエーターにより駆動されて光軸に接近し、レーザーダイオードが発するレーザー光は、動態格子によりマルチレーザービームに分割され、分光鏡を経た後、フレネルレンズにより集光し、４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、対物鏡により光ディスク表面に集光し、光ディスク表面から反射した信号光は、対物鏡、４５度傾斜反射鏡、フレネルレンズ、分光鏡を経て、楕円形フレネルレンズにより集光し、最後に、１３５度傾斜反射鏡により光センサーアレイに反射し、光ディスクをロードした資料の信号光を電気信号に転換して出力する。
【００１３】
上述の目的を達成するため、本発明の実施例による微小光ピックアップは、シリコン基板と、シリコン基板に粘着され、光源を発射するレーザーダイオードと、磁性、或いは、電磁式アクチュエーターと、磁性、或いは、電磁式アクチュエーターにより駆動される動態格子と、分光鏡と、フレネルレンズと、４５度傾斜反射鏡と、対物鏡と、楕円形フレネルレンズと、１３５度傾斜反射鏡と、及び、光センサーアレイ、からなる。磁性、或いは、電磁式アクチュエーター、動態格子、分光鏡、フレネルレンズ、４５度傾斜反射鏡、対物鏡、楕円形フレネルレンズ、１３５度傾斜反射鏡は、微小電気機械技術により製作される。微小光ピックアップが書き込み動作を実行する時、動態格子は軸外で、レーザーダイオードが発するレーザー光は直接、分光鏡を経て、フレネルレンズにより集光し、４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、対物鏡により光ディスク表面に集光し、データを光ディスク表面に書き込む。微小光ピックアップが読み取り動作を実行する時、動態格子は磁性、或いは、電磁式アクチュエーターにより駆動されて光軸に接近し、レーザーダイオードが発するレーザー光は、動態格子によりマルチレーザービームに分割され、分光鏡を経た後、フレネルレンズにより集光し、４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、対物鏡により光ディスク表面に集光し、光ディスク表面から反射した信号光は、対物鏡、４５度傾斜反射鏡、フレネルレンズ、分光鏡を経て、楕円形フレネルレンズにより集光し、最後に、１３５度傾斜反射鏡により光センサーアレイに反射し、光ディスクをロードした資料の信号光を電気信号に転換して出力する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の微小光ピックアップの特徴は、重量が軽い、体積が小さい、構造が簡潔、及び、システムの効率に符合する、コストパフォーマンスが高い等の長所があり、光ピックアップの読み取り速度を効果的に増加することである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図２は本発明の第一実施例による微小光ピックアップ２００の書き込み動作を示す図で、図３は微小光ピックアップ２００の読み取り動作を示す図である。微小光ピックアップ２００は、複数の三次元微小光学素子からなり、シリコン基板２９２表面に粘着し、光源を発射するレーザーダイオード２１０、動態格子(dynamic grating) ２２０を駆動するカンチレバービーム(cantilever beam) 静電駆動式アクチュエーター（actuator）２９３、分光鏡２３０、フレネル(Fresnel)レンズ２４０、４５度傾斜反射鏡２５０、対物鏡２６０、楕円形フレネルレンズ２７０、１３５度傾斜反射鏡２８０、及び、光センサーアレイ２９０、からなる。カンチレバービーム静電駆動式アクチュエーター２９３、動態格子２２０、分光鏡２３０、フレネルレンズ２４０、４５度傾斜反射鏡２５０、対物鏡２６０、楕円形フレネルレンズ２７０、１３５度傾斜反射鏡２８０は、微小電気機械技術により製作される。
【００１６】
一実施例中、レーザーダイオード２１０の波長は３５０〜８００nmで、カンチレバービーム静電駆動式アクチュエーター２９３は、アモルファスシリコンと金属薄膜からなり、動態格子２２０は、周期性構造の窒化ケイ素からなり、光センサーアレイ２９０は金属、或いは、高分子粘着剤によりシリコン基板２９２表面に粘着される。
【００１７】
微小光ピックアップ２００の操作原理は以下のようである。
【００１８】
まず、図２を参照すると、微小光ピックアップ２００が書き込み動作を実行する時、動態格子２２０は光軸の外に移動し、レーザーダイオード２１０が発するレーザー光は直接、分光鏡２３０を経て、フレネルレンズ２４０により集光し、４５度傾斜反射鏡２５０はレーザー光を反射し、対物鏡２６０により光ディスク２９１表面に集光し、データを光ディスク２９１表面に書き込み、書き込み動作中、微小光ピックアップ２００は単一のレーザービーム高エネルギー状態である。
【００１９】
図３を参照すると、微小光ピックアップ２００は読み取り動作を実行する時、動態格子２２０はカンチレバービーム静電駆動式アクチュエーター２９３により駆動されて光軸上に移動し、レーザーダイオード２１０が発するレーザー光は、動態格子２２０によりマルチレーザービームに分割され、分光鏡２３０を経た後、フレネルレンズ２４０により集光し、４５度傾斜反射鏡２５０はレーザー光を反射し、対物鏡２６０により光ディスク２９１表面に集光し、光ディスク２９１表面から反射した信号光は、対物鏡２６０、４５度傾斜反射鏡２５０、フレネルレンズ２４０、分光鏡２３０を経て、楕円形フレネルレンズ２７０により集光し、最後に、１３５度傾斜反射鏡２８０により光センサーアレイ２９０に反射し、光ディスク２９１をロードした資料の信号光を電気信号に転換して出力し、読み取り動作中、微小光ピックアップ２００はマルチレーザービーム低エネルギー状態である。
【００２０】
続いて、図４は本発明の第二実施例による微小光ピックアップ３００の書き込み動作を示す図で、図５は微小光ピックアップ３００の読み取り動作を示す図である。微小光ピックアップ３００は、複数の三次元微小光学素子からなり、シリコン基板３９２表面に粘着し、光源を発射するレーザーダイオード３１０、動態格子３２０を駆動するスクラッチドライブ（scratch drive）アクチュエーター３９３、分光鏡３３０、フレネル(Fresnel)レンズ３４０、４５度傾斜反射鏡３５０、対物鏡３６０、楕円形フレネルレンズ３７０、１３５度傾斜反射鏡３８０、及び、光センサーアレイ３９０、からなる。スクラッチドライブアクチュエーター３９３、動態格子３２０、分光鏡３３０、フレネルレンズ３４０、４５度傾斜反射鏡３５０、対物鏡３６０、楕円形フレネルレンズ３７０、１３５度傾斜反射鏡３８０は、微小電気機械技術により製作される。
【００２１】
一実施例中、レーザーダイオード３１０の波長は３５０〜８００nmで、スクラッチドライブアクチュエーター３９３は、アモルファスシリコンと金属薄膜からなり、動態格子３２０は、周期性構造の窒化ケイ素からなり、光センサーアレイ３９０は金属、或いは、高分子粘着剤によりシリコン基板３９２表面に粘着される。
【００２２】
微小光ピックアップ３００の操作原理は以下のようである。
【００２３】
まず、図４を参照すると、微小光ピックアップ３００が書き込み動作を実行する時、動態格子３２０は軸外で、レーザーダイオード３１０が発するレーザー光は直接、分光鏡３３０を経て、フレネルレンズ３４０により集光し、４５度傾斜反射鏡３５０はレーザー光を反射し、対物鏡３６０により光ディスク３９１表面に集光し、データを光ディスク３９１表面に書き込み、書き込み動作中、微小光ピックアップ３００は単一のレーザービーム高エネルギー状態である。
【００２４】
次に、図５を参照すると、微小光ピックアップ３００は読み取り動作を実行する時、動態格子３２０はスクラッチドライブアクチュエーター３９３により駆動されて光軸に接近し、レーザーダイオード３１０が発するレーザー光は、動態格子３２０によりマルチレーザービームに分割され、分光鏡３３０を経た後、フレネルレンズ３４０により集光し、４５度傾斜反射鏡３５０はレーザー光を反射し、対物鏡３６０により光ディスク３９１表面に集光し、光ディスク３９１表面から反射した信号光は、対物鏡３６０、４５度傾斜反射鏡３５０、フレネルレンズ３４０、分光鏡３３０を経て、楕円形フレネルレンズ３７０により集光し、最後に、１３５度傾斜反射鏡３８０により光センサーアレイ３９０に反射し、光ディスク３９１をロードした資料の信号光を電気信号に転換して出力し、読み取り動作中、微小光ピックアップ３００はマルチレーザービーム低エネルギー状態である。
【００２５】
最後に、図６は本発明の第三実施例による微小光ピックアップ４００の書き込み動作を示す図で、図７は微小光ピックアップ４００の読み取り動作を示す図である。微小光ピックアップ４００の構造と操作原理は第一、第二実施例に類似しているが、異なるのは、微小光ピックアップ４００は磁性、或いは、電磁式アクチュエーター４９３を使用して、動態格子４２０を駆動して、単一レーザービームとマルチレーザービームを切り換えることである。
【００２６】
よって、本発明の微小光ピックアップの特徴は、微小電気機械技術により、アクチュエーター、動態格子、分光鏡、フレネルレンズ、４５度傾斜反射鏡、対物鏡、楕円形フレネルレンズ、及び、１３５度傾斜反射鏡等の三次元微小光学素子を製作することである。
【００２７】
よって、本発明の微小光ピックアップの特徴は、微小電気機械技術により、アクチュエーターを製作し、動態格子を駆動して、単一のレーザービームとマルチレーザービームを切り換えることである。
【００２８】
よって、本発明の微小光ピックアップの特徴は、書き込み動作中、微小光ピックアップが単一レーザービーム高エネルギー状態にあり、読み取り動作中、微小光ピックアップがマルチレーザービーム低エネルギー状態にあることである。
【００２９】
よって、本発明の微小光ピックアップの特徴は、重量が軽い、体積が小さい、構造が簡潔、及び、システムの効率に符合する、コストパフォーマンスが高い等の長所があり、光ピックアップの読み取り速度を効果的に増加する。
【００３０】
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】公知技術による微小電気機械技術により実現する微小光ピックアップの構造を示す図である。
【図２】本発明の第一実施例による微小光ピックアップの書き込み動作を示す図である。
【図３】本発明の第一実施例による微小光ピックアップの読み取り動作を示す図である。
【図４】本発明の第二実施例による微小光ピックアップの書き込み動作を示す図である。
【図５】本発明の第二実施例による微小光ピックアップの読み取り動作を示す図である。
【図６】本発明の第三実施例による微小光ピックアップの書き込み動作を示す図である。
【図７】本発明の第三実施例による微小光ピックアップの読み取り動作を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１００、２００、３００ 微小光ピックアップ
１１０、２３０、３３０ 分光鏡
１２０、２４０、３４０ フレネルレンズ
１３０、２５０、４５０ ４５度傾斜反射鏡
１４０、２１０、３１０ レーザーダイオード
１５０、２８０、３８０ １３５度傾斜反射鏡
１９０ 光センサー
１９１、２９１ 光ディスク
１９２、２９２、３９２ シリコン基板
２２０、３２０ 動態格子
２６０、３６０ 対物鏡
２７０、３７０ 楕円形フレネルレンズ
２９０、３９０ 光センサーアレイ
２９３ カンチレバー静電駆動式アクチュエーター
３９３ スクラッチドライバアクチュエーター
４９３ 磁性、或いは、電磁式アクチュエーター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小光ピックアップであって、
シリコン基板と、
前記シリコン基板に粘着し、光源を発射するレーザーダイオードと、
カンチレバービーム静電駆動式アクチュエーターと、
前記カンチレバービーム静電駆動式アクチュエーターにより駆動する動態格子と、
分光鏡と、
フレネルレンズと、
４５度傾斜反射鏡と、
対物鏡と、
楕円形フレネルレンズと、
１３５度傾斜反射鏡、及び、
光センサーアレイ、
からなり、
前記カンチレバービーム静電駆動式アクチュエーター、前記動態格子、前記分光鏡、前記フレネルレンズ、前記４５度傾斜反射鏡、前記対物鏡、前記楕円形フレネルレンズ、前記１３５度傾斜反射鏡は、微小電気機械技術により製作され、
前記微小光ピックアップが書き込み動作を実行する時、前記動態格子は軸外で、前記レーザーダイオードが発するレーザー光は直接、前記分光鏡を経て、前記フレネルレンズにより集光し、前記４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、前記対物鏡により光ディスク表面に集光し、データを光ディスク表面に書き込み、
前記微小光ピックアップが読み取り動作を実行する時、前記動態格子は前記カンチレバービーム静電駆動式アクチュエーターにより駆動されて光軸に接近し、前記レーザーダイオードが発するレーザー光は、前記動態格子によりマルチレーザービームに分割され、前記分光鏡を経た後、前記フレネルレンズにより集光し、前記４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、前記対物鏡により光ディスク表面に集光し、前記光ディスク表面から反射した信号光は、前記対物鏡、前記４５度傾斜反射鏡、前記フレネルレンズ、前記分光鏡を経て、前記楕円形フレネルレンズにより集光し、最後に、前記１３５度傾斜反射鏡により光センサーアレイに反射し、光ディスクをロードした資料の信号光を電気信号に転換して出力することを特徴とする微小光ピックアップ。
【請求項２】
前記レーザーダイオードの波長は３５０〜８００ｎｍであることを特徴とする請求項1に記載の微小光ピックアップ。
【請求項３】
前記カンチレバービーム静電駆動式アクチュエーターは、アモルファスシリコンと金属薄膜からなることを特徴とする請求項1に記載の微小光ピックアップ。
【請求項４】
前記光センサーアレイは金属、或いは、高分子粘着剤により前記シリコン基板表面に粘着されることを特徴とする請求項1に記載の微小光ピックアップ。
【請求項５】
微小光ピックアップであって、
シリコン基板と、
前記シリコン基板に粘着し、光源を発射するレーザーダイオードと、
スクラッチドライブアクチュエーターと、
前記スクラッチドライブアクチュエーターにより駆動される動態格子と、
分光鏡と、
フレネルレンズと、
４５度傾斜反射鏡と、
対物鏡と、
楕円形フレネルレンズと、
１３５度傾斜反射鏡、及び、
光センサーアレイ、
からなり、
前記スクラッチドライブアクチュエーター、前記動態格子、前記分光鏡、前記フレネルレンズ、前記４５度傾斜反射鏡、前記対物鏡、前記楕円形フレネルレンズ、前記１３５度傾斜反射鏡は、微小電気機械技術により製作され、
前記微小光ピックアップが書き込み動作を実行する時、前記動態格子は軸外で、前記レーザーダイオードが発するレーザー光は直接、前記分光鏡を経て、前記フレネルレンズにより集光し、前記４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、前記対物鏡により光ディスク表面に集光し、データを光ディスク表面に書き込み、
前記微小光ピックアップが読み取り動作を実行する時、前記動態格子は前記スクラッチドライブアクチュエーターにより駆動されて光軸に接近し、前記レーザーダイオードが発するレーザー光は、前記動態格子によりマルチレーザービームに分割され、前記分光鏡を経た後、前記フレネルレンズにより集光し、前記４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、前記対物鏡により光ディスク表面に集光し、前記光ディスク表面から反射した信号光は、前記対物鏡、前記４５度傾斜反射鏡、前記フレネルレンズ、前記分光鏡を経て、前記楕円形フレネルレンズにより集光し、最後に、前記１３５度傾斜反射鏡により光センサーアレイに反射し、光ディスクをロードした資料の信号光を電気信号に転換して出力することを特徴とする微小光ピックアップ。
【請求項６】
前記レーザーダイオードの波長は３５０〜８００ｎｍであることを特徴とする請求項５に記載の微小光ピックアップ。
【請求項７】
前記スクラッチドライブアクチュエーターは、アモルファスシリコンと金属薄膜からなることを特徴とする請求項５に記載の微小光ピックアップ。
【請求項８】
前記光センサーアレイは金属、或いは、高分子粘着剤により前記シリコン基板表面に粘着されることを特徴とする請求項５に記載の微小光ピックアップ。
【請求項９】
微小光ピックアップであって、
シリコン基板と、
シリコン基板に粘着され、光源を発射するレーザーダイオードと、
磁性、或いは、電磁式アクチュエーターと、
前記磁性、或いは、電磁式アクチュエーターにより駆動される動態格子と、
分光鏡と、
フレネルレンズと、
４５度傾斜反射鏡と、
対物鏡と、
楕円形フレネルレンズと、
１３５度傾斜反射鏡、及び、
光センサーアレイ、
からなり、
前記磁性、或いは、電磁式アクチュエーター、前記動態格子、前記分光鏡、前記フレネルレンズ、前記４５度傾斜反射鏡、前記対物鏡、前記楕円形フレネルレンズ、前記１３５度傾斜反射鏡は、微小電気機械技術により製作され、
前記微小光ピックアップが書き込み動作を実行する時、前記動態格子は軸外で、前記レーザーダイオードが発するレーザー光は直接、前記分光鏡を経て、前記フレネルレンズにより集光し、前記４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、前記対物鏡により光ディスク表面に集光し、データを光ディスク表面に書き込み、
前記微小光ピックアップが読み取り動作を実行する時、前記動態格子は前記磁性、或いは、電磁式アクチュエーターにより駆動されて光軸に接近し、前記レーザーダイオードが発するレーザー光は、前記動態格子によりマルチレーザービームに分割され、前記分光鏡を経た後、前記フレネルレンズにより集光し、前記４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、前記対物鏡により光ディスク表面に集光し、前記光ディスク表面から反射した信号光は、前記対物鏡、前記４５度傾斜反射鏡、前記フレネルレンズ、前記分光鏡を経て、前記楕円形フレネルレンズにより集光し、最後に、前記１３５度傾斜反射鏡により前記光センサーアレイに反射し、光ディスクをロードした資料の信号光を電気信号に転換して出力することを特徴とする微小光ピックアップ。
【請求項１０】
前記レーザーダイオードの波長は３５０〜８００ｎｍであることを特徴とする請求項９に記載の微小光ピックアップ。
【請求項１１】
前記磁性、或いは、電磁式アクチュエーターは、アモルファスシリコンと金属薄膜からなることを特徴とする請求項９に記載の微小光ピックアップ。
【請求項１２】
前記光センサーアレイは金属、或いは、高分子粘着剤により前記シリコン基板表面に粘着されることを特徴とする請求項９に記載の微小光ピックアップ。
【請求項１】
微小光ピックアップであって、
シリコン基板と、
前記シリコン基板に粘着し、光源を発射するレーザーダイオードと、
カンチレバービーム静電駆動式アクチュエーターと、
前記カンチレバービーム静電駆動式アクチュエーターにより駆動する動態格子と、
分光鏡と、
フレネルレンズと、
４５度傾斜反射鏡と、
対物鏡と、
楕円形フレネルレンズと、
１３５度傾斜反射鏡、及び、
光センサーアレイ、
からなり、
前記カンチレバービーム静電駆動式アクチュエーター、前記動態格子、前記分光鏡、前記フレネルレンズ、前記４５度傾斜反射鏡、前記対物鏡、前記楕円形フレネルレンズ、前記１３５度傾斜反射鏡は、微小電気機械技術により製作され、
前記微小光ピックアップが書き込み動作を実行する時、前記動態格子は軸外で、前記レーザーダイオードが発するレーザー光は直接、前記分光鏡を経て、前記フレネルレンズにより集光し、前記４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、前記対物鏡により光ディスク表面に集光し、データを光ディスク表面に書き込み、
前記微小光ピックアップが読み取り動作を実行する時、前記動態格子は前記カンチレバービーム静電駆動式アクチュエーターにより駆動されて光軸に接近し、前記レーザーダイオードが発するレーザー光は、前記動態格子によりマルチレーザービームに分割され、前記分光鏡を経た後、前記フレネルレンズにより集光し、前記４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、前記対物鏡により光ディスク表面に集光し、前記光ディスク表面から反射した信号光は、前記対物鏡、前記４５度傾斜反射鏡、前記フレネルレンズ、前記分光鏡を経て、前記楕円形フレネルレンズにより集光し、最後に、前記１３５度傾斜反射鏡により光センサーアレイに反射し、光ディスクをロードした資料の信号光を電気信号に転換して出力することを特徴とする微小光ピックアップ。
【請求項２】
前記レーザーダイオードの波長は３５０〜８００ｎｍであることを特徴とする請求項1に記載の微小光ピックアップ。
【請求項３】
前記カンチレバービーム静電駆動式アクチュエーターは、アモルファスシリコンと金属薄膜からなることを特徴とする請求項1に記載の微小光ピックアップ。
【請求項４】
前記光センサーアレイは金属、或いは、高分子粘着剤により前記シリコン基板表面に粘着されることを特徴とする請求項1に記載の微小光ピックアップ。
【請求項５】
微小光ピックアップであって、
シリコン基板と、
前記シリコン基板に粘着し、光源を発射するレーザーダイオードと、
スクラッチドライブアクチュエーターと、
前記スクラッチドライブアクチュエーターにより駆動される動態格子と、
分光鏡と、
フレネルレンズと、
４５度傾斜反射鏡と、
対物鏡と、
楕円形フレネルレンズと、
１３５度傾斜反射鏡、及び、
光センサーアレイ、
からなり、
前記スクラッチドライブアクチュエーター、前記動態格子、前記分光鏡、前記フレネルレンズ、前記４５度傾斜反射鏡、前記対物鏡、前記楕円形フレネルレンズ、前記１３５度傾斜反射鏡は、微小電気機械技術により製作され、
前記微小光ピックアップが書き込み動作を実行する時、前記動態格子は軸外で、前記レーザーダイオードが発するレーザー光は直接、前記分光鏡を経て、前記フレネルレンズにより集光し、前記４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、前記対物鏡により光ディスク表面に集光し、データを光ディスク表面に書き込み、
前記微小光ピックアップが読み取り動作を実行する時、前記動態格子は前記スクラッチドライブアクチュエーターにより駆動されて光軸に接近し、前記レーザーダイオードが発するレーザー光は、前記動態格子によりマルチレーザービームに分割され、前記分光鏡を経た後、前記フレネルレンズにより集光し、前記４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、前記対物鏡により光ディスク表面に集光し、前記光ディスク表面から反射した信号光は、前記対物鏡、前記４５度傾斜反射鏡、前記フレネルレンズ、前記分光鏡を経て、前記楕円形フレネルレンズにより集光し、最後に、前記１３５度傾斜反射鏡により光センサーアレイに反射し、光ディスクをロードした資料の信号光を電気信号に転換して出力することを特徴とする微小光ピックアップ。
【請求項６】
前記レーザーダイオードの波長は３５０〜８００ｎｍであることを特徴とする請求項５に記載の微小光ピックアップ。
【請求項７】
前記スクラッチドライブアクチュエーターは、アモルファスシリコンと金属薄膜からなることを特徴とする請求項５に記載の微小光ピックアップ。
【請求項８】
前記光センサーアレイは金属、或いは、高分子粘着剤により前記シリコン基板表面に粘着されることを特徴とする請求項５に記載の微小光ピックアップ。
【請求項９】
微小光ピックアップであって、
シリコン基板と、
シリコン基板に粘着され、光源を発射するレーザーダイオードと、
磁性、或いは、電磁式アクチュエーターと、
前記磁性、或いは、電磁式アクチュエーターにより駆動される動態格子と、
分光鏡と、
フレネルレンズと、
４５度傾斜反射鏡と、
対物鏡と、
楕円形フレネルレンズと、
１３５度傾斜反射鏡、及び、
光センサーアレイ、
からなり、
前記磁性、或いは、電磁式アクチュエーター、前記動態格子、前記分光鏡、前記フレネルレンズ、前記４５度傾斜反射鏡、前記対物鏡、前記楕円形フレネルレンズ、前記１３５度傾斜反射鏡は、微小電気機械技術により製作され、
前記微小光ピックアップが書き込み動作を実行する時、前記動態格子は軸外で、前記レーザーダイオードが発するレーザー光は直接、前記分光鏡を経て、前記フレネルレンズにより集光し、前記４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、前記対物鏡により光ディスク表面に集光し、データを光ディスク表面に書き込み、
前記微小光ピックアップが読み取り動作を実行する時、前記動態格子は前記磁性、或いは、電磁式アクチュエーターにより駆動されて光軸に接近し、前記レーザーダイオードが発するレーザー光は、前記動態格子によりマルチレーザービームに分割され、前記分光鏡を経た後、前記フレネルレンズにより集光し、前記４５度傾斜反射鏡はレーザー光を反射し、前記対物鏡により光ディスク表面に集光し、前記光ディスク表面から反射した信号光は、前記対物鏡、前記４５度傾斜反射鏡、前記フレネルレンズ、前記分光鏡を経て、前記楕円形フレネルレンズにより集光し、最後に、前記１３５度傾斜反射鏡により前記光センサーアレイに反射し、光ディスクをロードした資料の信号光を電気信号に転換して出力することを特徴とする微小光ピックアップ。
【請求項１０】
前記レーザーダイオードの波長は３５０〜８００ｎｍであることを特徴とする請求項９に記載の微小光ピックアップ。
【請求項１１】
前記磁性、或いは、電磁式アクチュエーターは、アモルファスシリコンと金属薄膜からなることを特徴とする請求項９に記載の微小光ピックアップ。
【請求項１２】
前記光センサーアレイは金属、或いは、高分子粘着剤により前記シリコン基板表面に粘着されることを特徴とする請求項９に記載の微小光ピックアップ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１６３８５３（Ｐ２００９−１６３８５３Ａ）
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４０９０（Ｐ２００８−２４０９０）
【出願日】平成２０年２月４日（２００８．２．４）
【出願人】（５９８１３９７４８）國立交通大學 (92)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月４日（２００８．２．４）
【出願人】（５９８１３９７４８）國立交通大學 (92)
【Ｆターム（参考）】
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