JPH0675308B2 - 光磁気記録媒体用ピツクアツプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光磁気ディスク等の光磁気記録媒体に記録さ
れている信号を読み取るためのピックアップ、特に詳細
には光導波路を用いたピックアップに関するものであ
る。

（従来の技術） 近時、画像信号や音声信号等の記録媒体として、光磁気
ディスク等の光磁気記録媒体が広く実用に供されてい
る。この光磁気記録媒体に磁化の向きの形で記録されて
いる信号は、光学式のピックアップによって読み取られ
る。このピックアップは、例えばレーザ光等の直線偏光
光を光磁気記録媒体表面に照射し、該記録媒体において
反射した光の偏光面が磁化の向きに対応して回転する現
象（磁気カー効果）を利用して、記録媒体上の磁化の向
きを検出するようにしたものである。

具体的にこの光磁気記録媒体用ピックアップにおいて
は、記録媒体からの反射光を検光子を通して光検出器に
より検出し、該反射光の偏光面回転に応じて検出光量が
変化することを利用して上記磁化の向き、すなわち記録
情報を読み取るようにしている。またこのピックアップ
においては、上述のようにして記録情報読取りを行なう
とともに、トラッキングエラー検出、つまり磁化状態検
出のための光ビームが所定のグルーブに沿ったトラック
の中心から左右どちら側にずれて照射されているかを検
出するための機能、およびフォーカスエラー検出、つま
り上記光ビームの焦点が光磁気記録媒体の反射面よりも
近くにあるかあるいは遠くにあるかを検出するための機
能を備えることが求められる。すなわちこのトラッキン
グエラー、フォーカスエラーの検出信号は、該信号が打
ち消されるようにトラッキング制御、フォーカス制御を
かけて、光ビームを所定のトラックに正しく照射するた
め、また該光ビームを光磁気記録媒体の反射面上で正し
く合焦させるために利用される。なお従来より、トラッ
キングエラー検出方法としてはプッシュプル法、ヘテロ
ダイン法、時間差検出法等が知られており、一方フォー
カスエラー検出方法としては、非点収差法、臨界角検出
法、フーコー法等が知られている。

信号読取機能に加えて上述のような機能を備えるために
従来の光磁気記録媒体用ピックアップは、光磁気記録媒
体において反射したビームを、該媒体に向けて照射され
ている光ビームから分離するためのビームスプリッタ
や、この反射ビームをフォトダイオード等の光検出器の
近傍で集束させるためのレンズや、前述の検光子や、さ
らには上記トラッキングエラー検出方法およびフォーカ
スエラー検出方法を実行するためのプリズム等の微小光
学素子から構成されていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかし上記のような微小光学素子は精密な加工を要し、
またピックアップ組立てに際しての相互の位置調整も面
倒であるので、このような光学素子を用いるピックアッ
プは必然的に高価なものとなっていた。さらにこのよう
な構成のピックアップは、大型で重いものとなるので、
読取装置の小型軽量化や、アクセスタイム短縮化の点で
不利なものとなっていた。

上記の不具合を解消するため従来より、例えば非球面レ
ンズ等の特殊な光学素子を用いてピックアップの構成を
簡素化する試みも種々なされている。しかしこの種の光
学素子は特に高価であるので、このような素子を用いる
ピックアップは、構成は簡素化されても、コストの点で
は前述のようなピックアップとさほど変わり無いものと
なっている。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであ
り、小型軽量で、しかも極めて安価に形成されうる光磁
気記録媒体用ピックアップを提供することを目的とする
ものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の光磁気記録媒体用ピックアップは、先に述べた
ビームスプリッタ、レンズ、プリズム、検光子などが果
たす作用を、集光性回折格子を備えた１つの光導波路素
子によって得るようにしたものであり、具体的には、 光ディスク等の光磁気記録媒体の表面に直線偏光した光
ビームを照射する光源と、上記光ビームを光磁気記録媒
体の反射面上で集束させる対物レンズと、光磁気記録媒
体で反射した反射ビームを一表面で受けるような向きに
配置された光導波路とを設け、 上記光導波路の表面の反射ビーム照射位置には、それぞ
れ上記反射ビームをこの光導波路内に入射させる第1,第
２の集光性回折格子を並設し、 上記第1,第２の集光性回折格子は、光導波路を照射する
反射ビームの略中心を通りかつ該光導波路の表面上をト
ラッキング方向に略直角に延びる軸をはさんで並び、そ
れぞれがTEあるいはTM導波モードを励振し、光導波路内
を導波する反射ビームを上記軸をはさんで互いに離れた
位置に各々集束させるように形成し、 また上記光導波路の表面あるいは端面に、上記第１およ
び第２の集光性回折格子により集束された各反射ビーム
をそれぞれ検出する第１および第２の光検出器を取り付
け、 さらに上記第１および第２の光検出器の出力に基づいて
トラッキングエラーとフォーカスエラー検出を行なうエ
ラー検出回路と、 上記第１および／または第２の光検出器の出力に基づい
て記録情報を検出する光磁気信号検出回路とを設けてな
るものである。

上記集光性回折格子（FGC:Focusing Grating Coupler）
は、曲りとチャープ、または曲りを有する回折格子であ
り、光導波路外の空間光波面と光導波路内を進行する導
波光の波面とを直接結合し、また光導波路内において反
射ビームを集束させる。

（作用） 光磁気記録媒体からの反射ビームを上記の集光性回折格
子によって光導波路内に取り込むことにより、該反射ビ
ームは光源から光磁気記録媒体に向かう光ビームの光路
から分離される。これは前述のビームスプリッタが果た
す作用と同じである。また集光性回折格子は光導波路内
で反射ビームを集束させるが、これは前述のレンズが果
たす作用と同じである。さらに第１および第２の集光性
回折格子が２個前述のような位置に配されているから、
光磁気記録媒体からの反射ビームは互いにトラッキング
方向に分離されて２箇所で集束する。これは前述のプリ
ズムが果たす作用と同じである。

第1,第２の集光性回折格子によって光導波路内に取り込
まれる反射ビームの光量は、反射ビームの偏光の向きに
応じて変化する。したがって第１または第２の光検出
器、あるいはこれら双方の出力を測定すれば、反射ビー
ムの偏光の向き、すなわち光磁気記録媒体の記録情報が
読み取れることになる。このように第1,第２の集光性回
折格子により、前述の検光子が果たす作用が得られる。

特に第1,第２の集光性回折格子を、共通の導波モードを
励振するように形成しておけば、第1,第２の光検出器の
出力の和は、トラッキングエラー、フォーカスエラーに
係らず一定になる。したがって、この出力の和に基づけ
ば光磁気記録媒体の記録情報がより正確に読み取れるこ
とになる。

（実施例） 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説明
する。

第１図は本発明の第１実施例による光磁気記録媒体用ピ
ックアップを示すものであり、第２図はこのピックアッ
プの光導波路の平面形状と電気回路を示すものである。
第１図に示されるようにこのピックアップは、紙面に略
垂直な方向に延びるロッド11,11に沿って移動自在とさ
れたブロック12を有している。このブロック12は所定の
グルーブに沿った信号列（トラック）に追随するため
に、例えば精密送りネジと光学系送りモータ等により、
上記トラックの方向（ビーム照射位置において矢印Ｕ方
向）に直角な方向、あるいはそれに近い方向に移動され
るようになっている。

上記ブロック12には、光磁気ディスク13の反射面14に向
けて直線偏光した光ビーム（レーザビーム）15を発する
半導体レーザ16と、該半導体レーザ16から発せられた発
散ビームを平行ビームにするコリメータレンズ17と、平
行ビームとされた光ビーム15を上記反射面14で集束させ
る対物レンズ18とが取り付けられている。この対物レン
ズ18は後に詳述するトラッキング制御、フォーカス制御
のために、トラッキング方向（矢印Ｕ方向に直角な方
向）およびフォーカス方向（矢印Ｖ方向）に移動可能に
支持され、トラッキングコイル19、フォーカスコイル20
によりそれぞれ上記の方向に移動されるようになってい
る。

上記コリメータレンズ17と対物レンズ18との間には、光
磁気ディスク13で反射した反射ビーム15′を表面22aで
受けるような向きにして、光導波路22が配置されてい
る。この光導波路22は透明な基板23上に形成されてい
る。また上記反射ビーム15′が照射される位置において
光導波路22の表面22aには、第1,第２の集光性回折格子
（以下、FGCと称する）31,32が相隣接して設けられてい
る。これらのFGC31,32は曲りとチャープ、あるいは曲り
を有する回折格子であり、それぞれが反射ビーム15′を
光導波路22内に入射させ、そして光導波路22内の一点で
集束させるように形成されている。第1,第２のFGC31,32
は、前述のトラッキング方向に対して直角で反射ビーム
15′のほぼ中心を通る光導波路22上の軸（第２図のｙ
軸）をはさんで並設され、またそれぞれがこのｙ軸をは
さんで互いに離れた位置に反射ビーム15′を集束させる
ように形成されている。また第1,第２のFGC31,32は、第
２図図示のｘ軸方向に直線偏光したＳ波を受けてTE導波
モードを励振するようにそれぞれ格子ピッチが設定され
ている。なおFGC31,32は、光導波路22の表面22aとは反
対側の表面（第１図中の下表面）に設けられてもよい。

上記のような作用を果たすFGC31,32のｍ番目の格子パタ
ーン形状式は、光導波路22上の位置を上記ｙ軸とｘ軸
（トラッキング方向軸）とによって規定して、FGC31,32
によるビーム集束位置の座標をそれぞれ（−Fx,Fy）、
（Fx,Fy）とし、反射ビーム15′の光波長をλ、該ビー
ム15′のFGC31,32への入射角をθ、TEモード光に対する
光導波路22の実効屈折率をＮとすると、 ［複号はFGC31に関して＋、FGC32に関して−］で与えら
れる。

そして光導波路22は第２図に示すように、反射ビーム1
5′の直線偏光の向き（矢印Ｐ方向）に対して、ｘ軸が4
5°傾くような向きに配置されている。なお反射ビーム1
5′の直線偏光の向きは、光磁気ディスク13における磁
化の向きに対応して回転するので、本例においては、磁
化されていない部分で反射した反射ビーム15′の直線偏
光の向きを基準とし、この向きとｘ軸とが45°の角度を
なすようにしている。

上記のような光導波路22は例えばパイレックスガラス製
基板23上に＃7059ガラスをスパッタして形成することが
できるし、一方FGC31,32は、光導波路22上にSi-NをPCVD
にて製膜し、電子ビーム直接描画によりレジストパター
ンを形成した後、RIEでSi-N膜に転写する、等の方法に
よって形成することができる。ちなみに、上記の材料で
光導波路22（厚さ0.76μｍ）およびFGC31,32を形成した
場合、前述の各形状式で格子パターンが規定されるFGC3
1,32（TEモード励振とする）の中心周期は0.782μｍと
なる。

一方光導波路22の表面22aには、前述のようにして集束
された反射ビーム15′をそれぞれ検出するように、第１
の光検出器24、第２の光検出器25が設けられている。第
１の光検出器24は一例として前記ｙ軸と平行に延びるギ
ャップで２分割されたフォトダイオードPD1,PD2からな
り、また第２の光検出器25も同様のフォトダイオードPD
3,PD4からなる。これらのフォトダイオードPD1〜４は一
例として第３図に詳しく示すように、光導波路22上に下
部透明電極27a、薄膜状光導電性材料27b、および上部電
極27cをこの順に装荷して形成されたものである。そし
て下部透明電極27aと上部電極27cとの間には、電源27d
から所定の電界が印加される。この構成のフォトダイオ
ードPD1〜４においては、光導電性材料27bが光照射を受
けるとその光量に応じた光電流が流れる。したがって、
端子27eにおける電位変化を検出すれば、光導電性材料2
7bの受光光量を検出することができる。なお薄膜状光導
電性材料27bは、例えばIV族のSi、Ge、IV族のSe、III-V
族のGaAs、II-VI族のZnO、CdS、IV-VI族のPbS等のエピ
タキシャル膜、多結晶体膜、非晶質膜等から形成可能で
あり、また非晶質カルコゲン膜（a-Se、a-Se-As-Teな
ど）、非晶質Siを主体とし水素および／またはフッ素を
含む膜（a-Si:H、a-SiGe:H、a-SiC:Hなど）にIII族、Ｖ
族の原子（Ｂ、Ｐなど）を添加することによりpn接合、
p-i-n接合を得てフォトダイオードを形成する膜、前記
非晶質Siを主体として水素および／またはフッ素を含む
膜とショットキー接合を構成する電極を用いてフォトダ
イオードを形成する膜等から形成することもできる。

第２図に示すようにフォトダイオードPD1,PD2の出力は
加算アンプ34で加算され、またフォトダイオードPD3,PD
4の出力も同様に加算アンプ37で加算され、そして第1,
第２の光検出器24,25それぞれの外側のフォトダイオー
ドPD1,PD4の出力が加算アンプ35で加算され、内側のフ
ォトダイオードPD2,PD3の出力が加算アンプ36で加算さ
れる。また上記加算アンプ34,37の出力は加算アンプ38
および差動アンプ40に入力され、そして加算アンプ35,3
6の出力は差動アンプ39に入力される。上記加算アンプ3
8の出力は、差動アンプ41に入力される。それとともに
この差動アンプ41には、基準信号Srefが入力され、該ア
ンプ41はこれらの入力の差に応じた出力S1を発する。こ
の差動アンプ41の出力S1、差動アンプ39の出力S2、およ
び差動アンプ40の出力S3はそれぞれ、読取回路42、フォ
ーカスコイル駆動制御回路43およびトラッキングコイル
駆動制御回路44に入力される。

次に、上記構成のピックアップの作動について説明す
る。半導体レーザ16から発せられ平行ビームとされた光
ビーム（レーザビーム）15は基板23および光導波器22を
透過し、光磁気ディスク13の反射面14上で合焦するよう
に対物レンズ18によって集束される。光磁気ディスク13
は図示しない回転駆動手段により、上記光ビーム15の照
射位置においてトラックが矢印Ｕ方向に移動するように
回転される。周知の通り上記トラックは、磁化の向き
（第１図において反射面14の上側に矢印で示す）の形で
記録された画像信号や音声信号等の列であり、光磁気デ
ィスク13からの反射ビーム15′の直線偏光の向きは、磁
化されていない部分からの反射ビーム15′の直線偏光の
向きと比べると、磁化の向きに応じて互いに反対方向に
回転する。つまりある方向に磁化している部分からの反
射ビーム15′の偏光の向きは、第２図の矢印Ｐで示す偏
光方向から時計方向に回転し、それとは反対方向に磁化
している部分からの反射ビーム15′の偏光の向きは、上
記矢印Ｐで示す偏光方向から反時計方向に回転する。

この反射ビーム15′は対物レンズ18を通過し、FGC31,32
によって光導波路22内に取り込まれる。該光導波路22内
を導波する反射ビーム15′は、FGC31,32それぞれのビー
ム集束作用により、ｙ軸をはさんだ２点で集束するよう
になる。ここで、先に述べたように第1,第２のFGC31,32
は反射ビーム15′のＳ偏光成分（第１図において紙面に
垂直な電界を持つ偏光成分）と結合しTE導波モードを励
振するように形成され、第２図の矢印Ｅで示す方向の電
界ベクトルを有する光を光導波路22内において導波させ
る。したがって、反射ビーム15′の直線偏光の向きが矢
印Ｐで示す方向よりも時計方向に回転すれば、第1,第２
のFGC31,32により光導波路22内に取り込まれる反射ビー
ム15′の光量が減少する。反射ビーム15′の直線偏光の
向きが矢印Ｐ方向よりも反時計方向に回転すれば、上記
の逆となる。より詳しく説明すれば、反射ビーム15′の
直線偏光の向きと第２図のｘ軸がなす角度をφとする
と、FGC31および32によって光導波路22内に取り込まれ
る光量I₁は、第９図に曲線で示すようにcos²φに比例
して変化する。したがって差動アンプ41に入力される基
準信号Srefを、角度φが45°のときの光量P₀（第９図参
照）に対応する値に設定しておけば、反射ビーム15′の
直線偏光の向きが第２図の矢印Ｐで示す方向より時計方
向に回転しているときは差動アンプ41の出力を−（マイ
ナス）とし、反対に反時計方向に回転しているときは差
動アンプ41の出力を＋（プラス）とすることができる。
こうして差動アンプ41の出力S1を判別することにより、
光磁気ディスク13上の磁化の向き、つまり記録情報を読
み取ることができる。

前記第９図から明らかなように、角度φの変化幅が一定
ならば、φ＝45°を変化の中心としたときが光量I₁の変
化量が最大となり、差動出力S1も最大となる。したがっ
て、光磁気ディスク13上の磁化の向きの違いによる反射
ビーム15′の直線偏光面回転角（カー回転角）が、極め
て小さいものであっても（一般に0.3〜0.5°程度）、こ
の偏光面の回転を精度良く検出可能となる。しかし、光
検出器24,25の検出光量すなわちそれらの出力の和は、
偏光角φが０°のとき最大となるから、差動出力S1のS/
Nの点から考えれば、偏光角φの変化中心点を上記45°
よりもさらに小さい角度（例えば15°等）に設定するの
が好ましい。

なお上記実施例では、第１および第２のFGC31,32がとも
にTE導波モードを励振するように形成されているが、こ
れらはTE導波モードを励起するように形成されてもよ
い。その場合、光導波路22内に取り込まれる光量I₂は、
第９図に曲線で示すように、sin²φに比例して変化す
る。このようにしても、光量I₂つまり加算アンプ38の出
力が偏光角φに応じて変化するから、上記と同様にして
記録情報を読取り可能となる。

また上記例においては、第１および第２の光検出器24,2
5の出力を加算した信号に基づいて信号読取りを行なう
ようにしているが、光検出器24,25の一方の出力信号に
基づいて信号読取りを行なうことも可能である。そのよ
うにする場合は、第1,第２のFGC31,32が互いに異なる導
波モードを励振するようにしてもよい。しかしその場合
は、トラッキングエラーによって光検出器24または25の
出力が変動するので、この変動による信号誤検出を防止
するためには上記実施例におけるようにするのが好まし
い。

ブロック12は先に述べたように光学系送りモータの駆動
によって矢印Ｕ方向と直角な方向、あるいはそれに近い
方向に送られ、それにより光磁気ディスク13上の光ビー
ム15の照射位置（ディスク径方向位置）が変えられて、
記録信号が連続的に読み取られる。ここで上記光ビーム
15は、所定の信号列（トラック）の中心に正しく照射さ
れなければならない。以下、このように光ビーム15の照
射位置を正しく維持する制御、すなわちトラッキング制
御について説明する。反射ビーム15′の中心がちょうど
FGC31とFGC32との間に位置するとき、第１の光検出器24
（フォトダイオードPD1とPD2）によって検出される光量
と、第２の光検出器25（フォトダイオードPD2とPD4）に
よって検出される光量とは一致する。したがってこの場
合は差動アンプ40の出力S3は０（ゼロ）となる。一方光
ビーム15の照射位置が不正になって、反射ビーム15′の
光強度分布が第２図中上方側に変位すると、第１の光検
出器24の検出光量が第２の光検出器25の検出光量を上回
る。したがって差動アンプ40の出力S3は＋（プラス）と
なる。反対に反射ビーム15′の光強度分布が第２図中下
方側に変位すると、差動アンプ40の出力S3−（マイナ
ス）となる。つまり差動アンプ40の出力S3は、トラッキ
ングエラーの方向（第２図の矢印ｘ方向）を示すものと
なる。この出力S3はトラッキングエラー信号としてトラ
ッキングコイル駆動制御回路44に送られる。なおこのよ
うにフォトダイオードPD1〜４の出力を処理してトラッ
キングエラーを検出する方法は、プッシュプル法として
従来から確立されているものである。トラッキングコイ
ル駆動制御回路44は上記トラッキングエラー信号S3を受
け、該信号S3が示すトラッキングエラーの方向に応じた
電流Itをトラッキングコイル19に供給し、このトラッキ
ングエラーが解消される方向に対物レンズ18を移動させ
る。それにより光ビーム15は、常に信号列の中心に正し
く照射されるようになる。

次にフォーカス制御、すなわち光ビームを光磁気ディス
ク13の反射面14上に正しく集束させる制御について説明
する。光ビーム15が光磁気ディスク13の反射面14上で合
焦しているとき、FGC31により集束される反射ビーム1
5′はフォトダイオードPD1とPD2との中間位置で集束す
る。このとき同様にFGC32により集束される反射ビーム1
5′は、フォトダイオードPD3とPD4との中間位置で集束
する。したがって加算アンプ35の出力と加算アンプ36の
出力は等しくなり、差動アンプ39の出力S2は０（ゼロ）
となる。一方光ビーム15が上記反射面14よりも近い位置
で集束しているときは、FGC31,32に入射する反射ビーム
15′は収束ビームとなり、光検出器24,25の各々におけ
る反射ビーム15′の照射位置はそれぞれ内側（フォトダ
イオードPD2側およびフォトダイオードPD3側）に変位す
る。したがってこの場合は加算アンプ35の出力が加算ア
ンプ36の出力を下回り、差動アンプ39の出力S2は−（マ
イナス）となる。反対に光ビーム15が反射面14よりも遠
い位置で集束しているときは、FGC31,32に入射する反射
ビーム15′は発散ビームとなり、光検出器24,25の各々
における反射ビーム15′の照射位置はそれぞれ外側（フ
ォトダイオードPD1側およびフォトダイオードPD4側）に
変位する。したがってこの場合は加算アンプ35の出力が
加算アンプ36の出力を上回り、差動アンプ39の出力S2は
＋（プラス）となる。このように差動アンプ39の出力S2
は、フォーカスエラーの方向を示すものとなる。この出
力S2は、フォーカスエラー信号としてフォーカスコイル
駆動制御回路43に送られる。なおこのようにフォトダイ
オードPD1〜４の出力を処理してフォーカスエラーを検
出する方法は、従来より、フーコープリズムを用いるフ
ーコー法において実行されているものである。フォーカ
スコイル駆動制御回路43は上記フォーカスエラー信号S2
を受け、該信号S2が示すフォーカスエラーの方向に応じ
た電流Ifをフォーカスコイル20に供給し、このフォーカ
スエラーが解消される方向に対物レンズ18を移動させ
る。それにより光ビーム15は、常に光磁気ディスク13の
反射面14上で正しく集束するようになる。

なお、半導体レーザ16から発せられた光ビーム15は、コ
リメータレンズ17から対物レンズ18に向かう際にFGC31,
32によって一部が光導波路22に取り込まれるので、この
光ビーム15が光導波路22の端面22cで反射して光検出器2
4,25に受光されることがないように、上記端面22cには
光吸収部材45を貼着したり、あるいはこの端面22cを粗
面加工しておくのが望ましい。

またこの実施例において２つのFGC31,32は、それぞれの
格子が連続して互いに密接した状態に形成されている
が、これらのFGC31,32は少しの距離をおいて互いに独立
に形成されてもよい。これは以下に説明する実施例にお
いても同様である。

またFGC31,32によってそれぞれ集束される反射ビーム1
5′を互いに交差させる、つまり第２図で説明すればFGC
31によるビーム集束位置がｙ軸の下側に、FGC32による
ビーム集束位置がｙ軸の上側に位置するようにFGC31,32
を形成しても構わない。

次に第４図を参照して本発明の第２実施例について説明
する。なおこの第４図において、第１図中の要素と同等
の要素には同番号を付し、それらについては必要の無い
限り説明を省く（以下、同様）。この第２実施例のピッ
クアップにおいては、第１図の装置において設けられた
コリメータレンズ17が省かれ、光磁気ディスク13からの
反射ビーム15′は収束ビームの状態で光導波路22内に取
り込まれるようになっている。この場合も、光導波路22
内において収束する２系統の反射ビーム15′を、第２図
図示のような第1,第２の光検出器24,25で検出し、それ
らの検出信号を前述のように処理すれば、記録信号、ト
ラッキングエラー、フォーカスエラーを検出できる。

この実施例におけるFGC31,32のｍ番目の格子パターン形
状式は、光導波路22上の位置、およびFGC31,32によるビ
ーム集束位置の座標を第１実施例におけるのと同様に規
定し、反射ビーム15′の光波長をλ、該ビーム15′の中
心軸と光導波路22がなす角をθ、ビーム発散点からFGC3
1,32までのビーム中心軸の距離をＬ（第４図参照）、TE
モード光に対する光導波路22の実効屈折率をN_TEとする
と、 ［複号はFGC31に関して＋、FGC32に関して−］で与えら
れる。

次に第５図を参照して本発明の第３実施例について説明
する。この第３実施例のピックアップにおいては、基板
50が十分屈折率が大きい材料から形成され、光ビーム15
はこの基板50とバッファ層51の界面で反射して光磁気デ
ィスク13側に進行するようになっている。なお、バッフ
ァ層51と基板50との間に金属等の反射性薄膜を設けても
よい。この場合も光磁気ディスク13からの反射ビーム1
5′は、３つのFGC31,32によって光導波路22内に取り込
まれる。

上記の構成とする場合には、基板50を透明部材から形成
する必要がない。したがってこの場合は基板50を例えば
ｎタイプのSi基板から形成し、導波している反射ビーム
15′の浸み出し光（エバネッセント光）が上記基板50内
に入射することを防ぐバッファ層51を設け、第６図図示
のようなｐタイプSi層52と電極53を設けてフォトダイオ
ードPD1〜PD4を集積化することが可能となる。このよう
にして集積化されたフォトダイオードPD1〜PD4は、高速
応答が可能であるので特に好ましい。

第７図は本発明の第４実施例によるピックアップを示す
ものである。この実施例においては、半導体レーザ16か
ら発せられた光ビーム15を発散ビームの状態のまま基板
50とバッファ層51の界面において反射させ、光磁気ディ
スク13に向けて進行させるようにしている。

次に第８図を参照して本発明の第５実施例について説明
する。この実施例においては、光導波路22と対物レンズ
18とが１つのヘッド60に固定されて一体化され、このヘ
ッド60がブロック12に対してトラッキング方向およびフ
ォーカス方向に移動自在に支持されている。そしてこの
ヘッド60は、トラッキングコイル19、フォーカスコイル
20によって移動される。つまり本例ではトラッキング制
御、フォーカス制御のために、光導波路22が対物レンズ
18とともに移動される。このようにすれば、対物レンズ
18のみを移動させる場合のようにトラッキング制御によ
って対物レンズ18が光導波路22に対してオフセットする
ことが無くなり、トッラキング制御をより精度良く行な
えるようになる。

なおこの第８図の例においては、基板50とバッファ層51
の界面で反射した光ビーム15を光磁気ディスク13に照射
させるようにしているが、上述のように光導波路22と対
物レンズ18を一体的に移動させる場合においても、光導
波路22を透過した光ビーム15を光磁気ディスク13に照射
させることも可能であるし、また光ビーム15が発散ビー
ムの状態で光導波路22を透過あるいは上記界面で反射す
るようにしてもよいことは勿論である。また、半導体レ
ーザ16およびコリメータレンズ17もヘッド60に固定し
て、光導波路22および対物レンズ18と一体的に移動させ
ることも可能である。

以上説明した５つの実施例においては、第1,第２の光検
出器24,25が光導波路22の表面22aに装荷あるいは集積化
されているが、これらの光検出器24,25はその他の形態
で光導波路22に取り付けることも可能である。すなわち
例えば第10図に示すように、光導波路22の表面22aに近
接させて光検出器24,25を配置することもできる。また
このように光導波路22の表面22aに光検出器24,25を近接
させて配置する場合、第11図図示のように、光導波路22
の表面22aに反射ビーム15′（導波光）を光導波路22外
に出射させる回折格子80を設けて、光検出器24,25の受
光効率を高めることも可能である。さらに第12図図示の
ように、光導波路22の端面22bを研磨した上で該端面22b
に光検出器24,25を密着固定することもできる。

またFGC31,32は、先に述べた製造方法に限らず、公知に
フォトリソ法、ホログラフィック転写法等によりすべて
プレーナ技術で形成可能であり、容易に大量複製可能で
ある。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の光磁気記録媒体用ピッ
クアップにおいては、従来のピックアップにおいてビー
ムスプリッタ、レンズ、プリズムおよび検光子等の光学
素子が果たしていた作用が光導波路上に形成した集光性
回折格子によって得られるようになっている。したがっ
て本発明のピックアップは、部品点数が極めて少なく小
形軽量に形成されるので、従来装置に比べて大幅なコス
トダウンが可能となり、またアクセスタイムの短縮も可
能となる。

そして本発明のピックアップは、その主要部分がプレー
ナ技術により容易に大量生産されうるので、この点から
も大幅なコストダウンを実現できるものとなる。

さらに本発明のピックアップにおいては、上記のような
光学素子の位置調整は勿論不要であり、また光導波路に
光検出器を結合したことにより光学素子と光検出器との
位置調整も不要であり、この点でもコストダウンが達成
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例装置を示す側面図、 第２図は上記第１実施例装置の光導波路の平面形状と電
気回路を示す概略図、 第３図は上記第１実施例装置の光検出器を詳しく示す側
面図、 第４および５図はそれぞれ、本発明の第２実施例装置、
第３実施例装置を示す側面図、 第６図は上記第３実施例装置の光検出器を詳しく示す側
面図、 第７および第８図はそれぞれ、本発明の第４および５実
施例装置を示す側面図、 第９図は本発明に係る反射ビーム直線偏光面角度と、集
光性回折格子により光導波路内に取り込まれる光量との
関係を示すグラフ、 第10,11および12図はそれぞれ、本発明装置に用いられ
る光検出器の他の例を示す側面図である。 13…光磁気ディスク、14…ディスクの反射面 15…光ビーム、15′…反射ビーム 16…半導体レーザ、17…コリメータレンズ 18…対物レンズ、19…トラッキングコイル 20…フォーカスコイル、22…光導波路 22a…光導波路の表面、22b…光導波路の端面 23,50…基板、24…第１の光検出器 25…第２の光検出器、31…第１のFGC 32…第２のFGC 34,35,36,37,38…加算アンプ 39,40,41…差動アンプ、42…読取回路 43…フォーカスコイル駆動制御回路 44…トラッキングコイル駆動制御回路 51…バッファ層、60…ヘッド PD1〜４…フォトダイオード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−237245（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−148448（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−200348（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−247939（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−188844（ＪＰ，Ｕ)

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光磁気記録媒体の表面に直線偏光した光ビ
   ームを照射する光源と、 前記光ビームを前記光磁気記録媒体の反射面上で集束さ
   せる対物レンズと、 前記光磁気記録媒体で反射した反射ビームを一表面で受
   ける向きに配置された光導波路と、 この光導波路の表面の反射ビーム照射位置において、該
   ビームの略中心を通りかつこの表面上をトラッキング方
   向に略直角に延びる軸をはさんで並設され、それぞれが
   TEあるいはTM導波モードを励振して前記反射ビームを該
   光導波路内に入射させるとともに、この光導波路内を導
   波する反射ビームを前記軸をはさんで互いに離れた位置
   に各々集束させる第１および第２の集光性回折格子と、 前記光導波路の表面あるいは端面に取り付けられ、前記
   第１および第２の集光性回折格子により集束された各反
   射ビームを検出する第１および第２の光検出器と、 これら第１および第２の光検出器の出力に基づいてトラ
   ッキングエラーとフォーカスエラー検出を行なうエラー
   検出回路と、 前記第１および／または第２の光検出器の出力に基づい
   て、前記記録媒体に記録された情報を検出する光磁気信
   号検出回路とからなる光磁気記録媒体用ピックアップ。
2. 【請求項２】前記第1,第２の集光性回折格子が共通の導
   波モードを励振するように形成され、 前記光磁気信号検出回路が、前記第1,第２の光検出器の
   出力の和に基づいて前記情報を検出するように構成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
   磁気記録媒体用ピックアップ。
3. 【請求項３】前記軸と反射ビームの中心軸とを含む面
   と、反射ビームの偏光方向が略０°〜45°傾くように、
   前記光導波路が配置されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の光磁気記録媒体用ピ
   ックアップ。
4. 【請求項４】前記第1,第２の光検出器がそれぞれ、トラ
   ッキングエラー検出、フォーカスエラー検出をそれぞれ
   プッシュプル法，フーコー法で行なえるように、前記軸
   と略平行に延びるギャップで分割された２分割光検出器
   からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第
   ３項いずれか１項記載の光磁気記録媒体用ピックアッ
   プ。
5. 【請求項５】前記光導波路の基板が透明部材からなり、
   この光導波路が前記光源と対物レンズとの間に配置され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４
   項いずれか１項記載の光磁気記録媒体用ピックアップ。
6. 【請求項６】前記光導波路とその基板との間にバッファ
   層が設けられ、該光導波路が、前記光源から発せられた
   光ビームを前記バッファ層と基板の界面において反射さ
   せて、前記光磁気記録媒体に向けて進行させるように配
   置されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項か
   ら第４項いずれか１項記載の光磁気記録媒体用ピックア
   ップ。
7. 【請求項７】前記光導波路と対物レンズとが互いに独立
   して配設され、該対物レンズのみがトラッキング制御お
   よびフォーカス制御のために移動されるようになってい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第６項い
   ずれか１項記載の光磁気記録媒体用ピックアップ。
8. 【請求項８】前記光導波路が前記対物レンズと一体化さ
   れ、トラッキング制御およびフォーカス制御のために該
   対物レンズとともに移動されるようになっていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項から第６項いずれか１
   項記載の光磁気記録媒体用ピックアップ。