JPH0675311B2 - 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、光源から発せ
られた光ビームを光磁気記録媒体の反射面上で集束させ
るための対物レンズや、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
めの集束レンズや、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
対物レンズ、ビームスプリッタ、集束レンズ、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、 第１の光導波路と、この第１の光導波路に取り付けら
れ、直線偏光した光ビームを該光導波路内に入射させる
光源と、上記第１の光導波路の表面に形成され、該光導
波路内を導波する光ビームを光導波路外に出射させ、光
磁気記録媒体の反射面上で集束させる第１の集光性回折
格子と、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第２の光導波路とを設
け、 上記第２の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2,第３の集光性回折格子を並設し、 上記第2,第３の集光性回折格子は、第２の光導波路を照
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はをはさんで
並び、それぞれがTEあるいはTM導波モードを励振し、こ
の第２の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、 また上記第２の光導波路の表面あるいは端面に、上記第
２および第３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。

上記の集光性回折格子（FGC:Focusing Grating Couple
r）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、また光導波路外に出射
する光ビームを光導波路外の空間において集束させ、あ
るいは光導波路内において導波光を集束させる。

（作用） 上述のように光磁気記録媒体に照射される光ビームは、
第１の光導波路に設けられた第１の集光性回折格子によ
って記録媒体の反射面上で集束される。これにより、前
述の対物レンズが果たす作用が得られている。一方、光
磁気記録媒体からの反射ビームを上記第2,第３の集光性
回折格子によって第２の光導波路内に取り込むことによ
り、該反射ビームは光路を曲げて光検出器側に導かれ
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。また第2,第３の集光性回折格子は第２の光導波
路内で反射ビームを集束させるが、これは前述の集束レ
ンズが果たす作用と同じである。さらに第２および第３
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2,第３の集光性回折格子によって第２の光導波路内に
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2,第３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2,第３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。

また上記構成においては、第１の光導波路と第２の光導
波路とが一体化されているから、トラッキング制御が行
なわれても、第１の集光性回折格子に対する第2,第３の
集光性回折格子の相対位置は常に一定に保たれる。した
がって、トラッキング制御のために前述の対物レンズを
移動させる従来位置におけるように、対物レンズの傾き
によって反射ビーム検出光量が変動して記録情報読取信
号に雑音が生じたり、あるいは対物レンズのオフセット
によってトラッキングエラーが生じることが防止され
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、例えばｎタイプのSi基板23が保持
されている。この基板23上にはバッファ層28を介して光
導波路22が形成されている。この光導波路22の１つの端
面22bは研磨されて、その上には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が固定され
ている。この半導体レーザ16から発せられたビーム15は
上記端面22bから光導波路22内に入射し、一例としてTE
導波モードで該光導波路22内を進行する。一方光導波路
22の表面22aには、第１の集光性回折格子（以下、FGCと
称する）17が設けられている。このFGC17は曲りとチャ
ープを有する回折格子であり、光導波路22内を導波して
いる光ビーム15を光導波路外に出射させ、そして光磁気
ディスク13の反射面14上で集束させる。基板23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。

光導波路22は、光ビーム15が反射面14において正反射し
ないように配置されており、したがって光磁気ディスク
13で反射した反射ビーム15′は、第１のFGC17とは離れ
た位置に反射して来る。この反射ビーム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2,第３のF
GC31,32が相隣接して設けられている。これらのFGC31,3
2も曲りとチャープ、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2,第３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2,第３のFGC31,32は、反射ビーム15′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。

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、第１のFG
C17によるディスク13上の集光位置を、（fx,fy,fz）と
し、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_TEとすると、 ［複合はFGC31に関して＋、FGC32に関して−］で与えら
れる。

そしてFGC31,32は第２図に示すように、反射ビーム15′
の直線偏光の向き（矢印Ｐ方向）に対して、ｘ軸が45°
傾くような向きに配置されている。なお反射ビーム15′
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。なおFGC31,32は、光導波路22の表面22
a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。

上記の光導波路22は例えばSi基板23上にSiO₂からなるバ
ッファ層28を形成し、その上に♯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FG
C31,32（TEモード励起とする）の中心周期は、0.791μ
ｍ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、ｎタイプのSi基板
23上に、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）が該基板23内に入射することを防ぐバ
ッファ層28を設け、ｐタイプSi層29と電極30を設けて集
積化されている。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から発せられ発散ビームの状態で光
導波路22内を導波する光ビーム（レーザビーム）15は、
第１のFGC17によって光導波路22から出射し、光磁気デ
ィスク13の反射面14上で合焦するように集束される。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1
5′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、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2,第３のFGC31,32は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2,第３
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２および第３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導波モードを励振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2,第３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ドの駆動
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は−（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基板23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15を光磁気ディ
スク13の反射面14上に正しく集束される制御について説
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基板23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。

この実施例において光ビーム15は、反射面14において正
反射しないようになっているから、反射ビーム15′が第
１のFGC17から光導波路22内に入射して半導体レーザ16
に戻ることがない。したがって、半導体レーザ16が戻り
光のためにモードホッピングを起こして、出力変動等の
不具合を生じることが防止される。

なおこの実施例において第2,第３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4,5および６図を参照して本発明の第２実施例に
ついて説明する。なおこれら第4,5,6図において第１〜
３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）。第
１実施例においては、第１の光導波路と第２の光導波路
とが共通のものとされていたが、この第２実施例のピッ
クアップにおいては、それらが別個に形成されている。
すなわち第４図図示のように、基板23上にはバッファ層
28を介して第２の光導波路52が形成され、その上に透明
バッファ層50を介して第１の光導波路51が形成されてい
る。そして第１の光導波路51の表面51aには第１のFGC17
が形成され、第２の光導波路52の表面52aには第２およ
び第３のFGC31,32が形成されている。この第１のFGC17
と、第２および第３のFGC31,32は、互いに重なる位置に
設けられているが、第5,6図に示されるように、格子並
び方向は互いに45°の角度をなすように形成されてい
る。そして光導波路51,52は、第１のFGC17から出射した
光ビーム15が、光磁気ディスク13の反射面14で正反射す
る向きに配置されている。

なおこの場合、第１の光導波路51内を導波する光ビーム
15の一部は、第１のFGC17により基板23側に回折し、そ
の光ビーム15はバッファ層50と第２の光導波路52との界
面、さらにはバッファ層28と基板23との界面で反射して
上方（光磁気ディスク13側）に進行する。この方向に回
折した後反射した光ビーム15も有効に利用し、またFGC1
7から光磁気ディスク13側に回折した光ビーム15が弱め
られることがないように、これらの反射光と、FGC17で
光磁気ディスク13側に回折した光とが干渉で強め合うよ
うにバッファ層28,50の厚さを選択するのが好ましい。

この実施例装置においては、光磁気ディスク13からの反
射ビーム15′は第１のFGC17,第１の光導波路51およびバ
ッファ層50を通過して、第2,第３のFGC31,32上に入射
し、これらのFGC31,32によって第２の光導波路52内に取
り込まれる。この場合も、光導波路52内において集束す
る２系統の反射ビーム15′を、第1,第２の光検出器24,2
5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。

次に第７図および第８図を参照して本発明の第３実施例
について説明する。この実施例においては、第２実施例
におけるのと同様に、第1,第２の光導波路51,52は別個
に形成され、しかもそれらは別々の基板53,23上に形成
されている。基板53は透明基板とされ、第２の光導波路
52の上に重ねて固定されている。

この場合も光導波路51,52は、FGC17から出射した光ビー
ム15が光磁気ディスク13において正反射するように配置
され、第１のFGC17と、第2,第３のFGC31,32は第２実施
例におけるのと同様の位置関係で設置されており、それ
らの作用、効果は第２実施例におけるのと同様である。

なお以上述べた第２実施例および第３実施例において
は、第１の光導波路51が光磁気ディスク13に近い側に、
そして第２の光導波路52が光磁気ディスク13から遠い側
に配置されているが、これとは反対の位置関係に両光導
波路51,52を配置してもよい。

以上説明した３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あるいは光導波路52の表面22a,5
2aに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あるいは52に取り付けることも
可能である。すなわち１つの光導波路を用いる場合を例
にとれば、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2
4,25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22cを研磨した上で
該端面22cに光検出器24,25を密着固定することもでき
る。さらに第13図図示のように、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27
cをこの順に装荷してフォトダイオードPD1〜４を形成す
ることもできる。この場合、上記下部透明電極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27b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
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。

またFGC31,32は、先に述べた製造方法に限らず、公知の
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対物
レンズ、ビームスプリッタ、集束レンズ、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。

その上本発明のピックアップにおいては、トラッキング
制御およびフォーカス制御を実行するに当たり、一体化
された第1,第２の光導波路を移動させているから、これ
らの制御が行なわれても光ビーム出射用の第１の集光性
回折格子と、反射ビーム受光用の第２および第３の集光
性回折格子の相対位置関係が変動することがない。した
がって、これらの制御のために前述の対物レンズを移動
させる従来装置におけるように、対物レンズの傾きによ
って反射ビーム検出光量が変動して記録情報読取信号に
雑音が生じたり、あるいは対物レンズのオフセットによ
ってトラッキングエラーが生じることがない。そしてこ
のように光源側と反射ビーム受光側とを一体的に移動さ
せても、それらは上記の通りともに軽量の光導波路素子
から構成されているから、制御応答性は良好に保たれ
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図は本発明の第２実施例装置を示す側面図、 第５および６図はそれぞれ、上記第２実施例装置の第１
の光導波路と第２の光導波路を示す平面図、 第７および８図はそれぞれ、本発明の第３実施例装置を
示す側面図と平面図、 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10,11,12および13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…第１のFGC 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,22c…光導波路の端面 23,50,53…基板、24…第１の光検出器 25…第２の光検出器、28,50…バッファ層 31…第２のFGC、32…第３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…第１の光導波路 51a…第１の光導波路の表面 52…第２の光導波路 52a…第２の光導波路の表面 PD1〜４…フォトダイオード

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の光導波路と、 この第１の光導波路に取り付けられ、直線偏光した光ビ
   ームを該光導波路内に入射させる光源と、 この第１の光導波路の表面に形成され、該光導波路内を
   導波する前記光ビームを光導波路外に出射させ、光磁気
   記録媒体の反射面上で集束させる第１の集光性回折格子
   と、 前記第１の光導波路と一体化され、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
   た第２の光導波路と、 この第２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、この第２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２および第３の集光性
   回折格子と、 前記第２の光導波路の表面あるいは端面に取り付けら
   れ、前記第２および第３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と第２の光導波路が互いに共通の
   ものとされ、 この光導波路が、前記第１の集光性回折格子から出射し
   た光ビームが前記反射面において正反射しない向きに配
   置され、 前記第１の集光性回折格子と、第２および第３の集光性
   回折格子とが、互いに重ならない位置に設けられている
   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】前記第１と第２の光導波路が別個に形成さ
   れ、互いに重ね合わせて一体化され、 これらの光導波路が、前記第１の集光性回折格子から出
   射した光ビームが前記反射面において正反射する向きに
   配置され、 前記第１の集光性回折格子と、第２および第３の集光性
   回折格子とが、互いに重なり合う位置に設けられている
   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。
4. 【請求項４】前記第1,第２の光導波路が、互いに透明バ
   ッファ層を介して共通の基板上に形成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第３項記載の光磁気記録媒体
   用ピックアップ。
5. 【請求項５】前記第1,第２の光導波路がそれぞれ別個の
   基板上に形成され、両光導波路の間に位置する基板が透
   明基板とされていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項記載の光磁気記録媒体用ピックアップ。
6. 【請求項６】前記光源が前記第１の光導波路の端面に直
   接固定されて、該端面からこの第１の光導波路内に光ビ
   ームを入射させるように形成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５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】前記第2,第３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、
   前記第２の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項から第７項いずれか１項記載の光
   磁気記録媒体用ピックアップ。
9. 【請求項９】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
   ８項いずれか１項記載の光磁気記録媒体用ピックアッ
   プ。