JPH0834011B2 - 光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、光ディスク等の光記録媒体に記録されてい
る信号を読み取るための光ピックアップ、特に詳細には
光導波路を用いた光記録媒体用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、光デ
ィスク等の光記録媒体が広く実用に供されている。この
光記録媒体にピットや反射率の差等（以下の説明は、ピ
ットの場合を例にとって行なう）の形で記録されている
信号は、光学式のピックアップ、いわゆる光ピックアッ
プによって読み取られる。この光ピックアップは、例え
ばレーザ光等の光を光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レベルを検出して上記ピットの
有無を検出するようにしたものである。

このような光記録媒体用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、つまりピット検出のための光ビー
ムが所定のピット例（トラック）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。

上述のような機能を備えるために従来の光記録媒体用
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、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
る光ピックアップは、構成は簡素化されても、コストの
点では前述のような光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、集束レンズおよびプリズ
ムが果たす作用を、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
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該光導波路内に入射させ
る第2,第３の集光性回折格子を設け、 そしてこれら第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,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、記録情報読取り、トラッキングエラー検出、フォ
ーカスエラー検出を行なえるように検出する、各々が複
数の光検出素子からなる第１組，第２組の光検出器を取
り付けてなるものである。

上記集光性回折格子（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、光導波路外の波面と光導波路内を進行する導波
光の空間光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反射ビームを集束させる。

（作用） 上述のように光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。さらにこのような第2,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
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。

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はピット列
（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、光ディスク13のピット21の
並び方向（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から発せられた光ビーム
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、F
GC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
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FGC
31,32が相隣接して設けられている。これらのFGC31,32
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。そしてこれらの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。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。

こ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上の位置を第２図図示のｘ軸
（トラッキング方向軸）と上記ｙ軸とによって規定し
て、第１のFGC17による光ディスク13上の集光位置を（f
x,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、そして反射ビ
ーム15′の光波長をλ、該ビーム15′のFGC31,32への入
射角をθ、光導波路22の実効屈折率をＮとすると、 で与えられる。

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。

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組の光検出器24および第２組の光検出器25が設けられ
ている。第１組の光検出器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組の光検出器25も同様のフ
ォトダイオードPD3,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33で加算され、またフォトダイオードPD3,
PD4の出力も同様に加算アンプ36で加算され、そして第
１組，第２組の光検出器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34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35
で加算される。また上記加算アンプ33,36の出力は加算
アンプ37および差動アンプ39に入力され、そして加算ア
ンプ34,35の出力は差動アンプ38に入力される。上記加
算アンプ37の出力S1、差動アンプ38の出力S2、および差
動アンプ39の出力S3はそれぞれ、読取回路40、フォーカ
スコイル駆動制御回路41およびトラッキングコイル駆動
制御回路42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ピット21の列（トラック）が矢印
Ｕ方向に移動するように回転される。周知の通り上記ピ
ット21は、画像信号や音声信号等を担持するものであ
り、光ディスク13からの反射ビーム15′は、このピット
21の無い部分においては高レベル、ピット21の存在部分
においては低レベルとなる。この反射ビーム15′は、FG
C31,32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。FGC31で集束された反射ビーム15′の光
量はフォトダイオードPD1,PD2で検出され、一方FGC32で
集束された反射ビーム15′の光量はフォトダイオードPD
3,PD4で検出されるので、加算アンプ33,36の各出力を加
算する加算アンプ37の出力S1は、光ディスク13において
反射した反射ビーム15′の全体的な光量を示すもの、つ
まりピット21の有無を示すものとなる。この出力S1は読
取回路40において読取処理を受け、光ディスク13に記録
されている情報が読み取られる。

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、ピ
ット21が連続的に読み取られる。ここで上記光ビーム15
は、所定のピット列（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組の光検出器
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組の光検出器25（フォトダイオードPD2とPD
4）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39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
組の光検出器24の検出光量が第２組の光検出器25の検出
光量を上回る。したがって差動アンプ39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39の出力S3
は−（マイナス）となる。つまり差動アンプ39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42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42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、常にピット列
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15′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15′
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34の出力と加算アンプ35の出
力は等しくなり、差動アンプ38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1
5′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34の出力が加算ア
ンプ35の出力を下回り、差動アンプ38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34の出力が
加算アンプ35の出力を上回り、差動アンプ38の出力S2は
＋（プラス）となる。このように差動アンプ38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41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41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、常に光ディスク13の反射面14上に
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1
6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２つの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
15′を互いに交差させる、つまり第２図で説明すればFG
C31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、前
記第１〜３図中の要素と同等の要素には同番号を付し、
それらについては特に必要の無い限り説明を省略する
（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（第5,6図参
照）。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FGC17
から光ディスク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２図図示のような第1,第２
組の光検出器24,25で検出すれば、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が光ディスク13に近い側に、そし
て第２の光導波路52が光ディスク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51,5
2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組，第２
組の光検出器24,25が光導波路22あるいは光導波路52の
表面22a,52aに集積化されているが、これらの光検出器2
4,25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８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９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10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11図図示のように、光導波路22上
に下部透明電極26a、薄膜状光導電性材料26b、および上
部電極26c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
26aと上部電極26cとの間には、電源26d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26b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26eにお
ける電位変化を検出すれば、光導電性材料26b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26
b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-S
i: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、集束レンズおよびプリズム等の光学素子が
果たしていた作用が光導波路上に形成したFGC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。

また本発明のピックアップにおいては、第１の光導波
路の表面に形成された第１の集光性回折格子により光記
録媒体上で集束した上でそこから反射した反射ビーム
を、この第１の光導波路と一体化された第２の光導波路
の表面上に形成された第２および第３の集光性回折格子
により２分割しているので、これら第２および第３の集
光性回折格子はぼ瞳位置に配置されていることになる。
一般にトラッキングエラーは、瞳位置で反射ビームを分
割して検出する場合に最も高感度となるものであり、本
発明では上述の通り瞳位置に近いところで反射ビームを
２分割しているので、トラッキングエラー検出感度、ひ
いては検出精度が十分に高いものとなる。そして本発明
のピックアップでは、上述のようにして２分割した後の
反射ビームの各々を集束位置において検出しているの
で、大型の光検出器を用いる必要がなく、よって応答速
度も速く、高速のトラッキング調整に追従可能となる。

【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の光導波路を示す側面図、 第７図は本発明の第３実施例装置を示す平面図、 第8,9,10および11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……光ディスク、14……光ディスクの反射面 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 21……ピット、22……光導波路 22a……光導波路の表面、22c……光導波路の端面 23,53……基板、24……第１組の光検出器 25……第２組の光検出器、28,50……バッファ層 31……第２のFGC、32……第３のFGC 33,34,35,36,37……加算アンプ 38,39……差動アンプ、40……読取回路 41……フォーカスコイル駆動制御回路 42……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 (7)

【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、 前記第１の光導波路の表面に形成され、該光導波路内を
   導波する前記光ビームを光導波路外に出射させ、光記録
   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該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、記録情報読取り、トラッキングエ
   ラー検出、フォーカスエラー検出を行なえるように検出
   する、各々が複数の光検出素子からなる第１組，第２組
   の光検出器とからなる光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、互いに重なる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
   光記録媒体用ピックアップ。
7. 【請求項７】前記第１組，第２組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６項いずれか１項記載の光記録媒体用ピック
   アップ。