JPS60263350A - 光ピツクアツプ - Google Patents
光ピツクアツプInfo
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- JPS60263350A JPS60263350A JP59118522A JP11852284A JPS60263350A JP S60263350 A JPS60263350 A JP S60263350A JP 59118522 A JP59118522 A JP 59118522A JP 11852284 A JP11852284 A JP 11852284A JP S60263350 A JPS60263350 A JP S60263350A
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- Japan
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- optical
- optical pickup
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Head (AREA)
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。
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、光デイスク装置の光ピツクアップに関するも
のであり、特に１チツプ集積化可能な小形軽量の光ピツ
クアップに関するものである。
のであり、特に１チツプ集積化可能な小形軽量の光ピツ
クアップに関するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、コンパクトディスクやレーザディスク等の光デイ
スク装置が注目されている。信号を検出する光ピツクア
ップは光デイスク装置の心臓部とも言える重要な構成要
素である。従来の光ピツクアップの基本構造を第１図に
示す。同図において光源である半導体レーザ１から出射
した光２はレンズ３によって平行光となり、偏向ビーム
スプリ、 、７ Ｊ ４と阿波長板６を通過してｖ ｙ
ｙ： ｅによ−て集光され、光ディスク７のピット８
のある信号面に入射し反射される。信号面で反射された
光９は再び同じレンズ６、同じに波長板５及び偏向ビー
ムスプリッタ４を通過するが、％波長板６を往復した光
の位相は − もとの光の位相 に比べて９０°の位置遅れを生じており、そのため偏向
ビームスプリッタ４により反射されて９ｏ０向きを変え
、その後のレンズ１０によって光検出器１１上に集光さ
れる。光検出器１１では光の強弱が電気信号に変換され
て出力される。つまり、光ディスク７の信号面にピット
８があるかないかで光の反射率が異なるため、光ディス
クの信号を電気信号で検出できることになる。又、同図
には示していないが、これ以外にフォーカス制御とトラ
ック制御を行う機構も必要であることは言うまでもない
。
スク装置が注目されている。信号を検出する光ピツクア
ップは光デイスク装置の心臓部とも言える重要な構成要
素である。従来の光ピツクアップの基本構造を第１図に
示す。同図において光源である半導体レーザ１から出射
した光２はレンズ３によって平行光となり、偏向ビーム
スプリ、 、７ Ｊ ４と阿波長板６を通過してｖ ｙ
ｙ： ｅによ−て集光され、光ディスク７のピット８
のある信号面に入射し反射される。信号面で反射された
光９は再び同じレンズ６、同じに波長板５及び偏向ビー
ムスプリッタ４を通過するが、％波長板６を往復した光
の位相は − もとの光の位相 に比べて９０°の位置遅れを生じており、そのため偏向
ビームスプリッタ４により反射されて９ｏ０向きを変え
、その後のレンズ１０によって光検出器１１上に集光さ
れる。光検出器１１では光の強弱が電気信号に変換され
て出力される。つまり、光ディスク７の信号面にピット
８があるかないかで光の反射率が異なるため、光ディス
クの信号を電気信号で検出できることになる。又、同図
には示していないが、これ以外にフォーカス制御とトラ
ック制御を行う機構も必要であることは言うまでもない
。
以上のように、第１図の従来の構成では光学系が複雑で
あり位置合せ精度が要求され、従って作製が難しく価格
も高い。
あり位置合せ精度が要求され、従って作製が難しく価格
も高い。
発明の目的
本発明はこのような従来の問題に鑑み、小形軽量で、光
学系が簡単２作製容易であり、信頼性の高い１チツプ集
積化可能々光ピツクアツプを提供することを目的とする
。
学系が簡単２作製容易であり、信頼性の高い１チツプ集
積化可能々光ピツクアツプを提供することを目的とする
。
発明の構成
本発明の光ピツクアップは、基板上に設けられた光導波
路と、基板上もしくは光導波路上に設けられた少なくと
も１組の集光グレーティングカップラと、光源と、光検
出器から構成されたものであり、小形軽量の１チツプ集
積化可能々信頼性の高い光ピツクアップを構成可能とす
るものである。
路と、基板上もしくは光導波路上に設けられた少なくと
も１組の集光グレーティングカップラと、光源と、光検
出器から構成されたものであり、小形軽量の１チツプ集
積化可能々信頼性の高い光ピツクアップを構成可能とす
るものである。
実施例の説明
第２図は本発明の１実施例の光ピツクアップの基板側の
構成を示す平面図であり、第３図は本発明の１実施例の
光ピツクアップの全体構成を示す断面図である。第２図
、第３図を用いて本発明の１実施例の光ピツクアップの
構成を説明する。同図ニオイテ表面１／ＣＳ １０２１
２ ’を有する５ｉ０２／Ｓｉを基板１２とし、その基
板１２上にＳｉ３Ｎ４光導波路１ｓ、Ｓｔ基板１２内に
光検出器１７，１８、光導波路１３上にフレネル導波路
レンズ１６．集光グレーティングカップラ１４．１５が
形成されており、光導波路１３の端面に光源である半導
体６７、 レーザ１が設けられている。半導体レーザ１により励振
された導波光２２は導波路レンズ１６により平行光とな
り、導波光出力用の集光グレーティングカップラ１４に
より外部に光２３として出力され、光デイスク７０ビツ
ト８のある信号面に集光される。信号面で反射された光
２４は、反射光入力用の集光グレーティングカップラ１
６に入力し、導波光２６となり、フォーカス制御用と信
号検出用を兼ねた２分割の光検出器１７に結合される。
構成を示す平面図であり、第３図は本発明の１実施例の
光ピツクアップの全体構成を示す断面図である。第２図
、第３図を用いて本発明の１実施例の光ピツクアップの
構成を説明する。同図ニオイテ表面１／ＣＳ １０２１
２ ’を有する５ｉ０２／Ｓｉを基板１２とし、その基
板１２上にＳｉ３Ｎ４光導波路１ｓ、Ｓｔ基板１２内に
光検出器１７，１８、光導波路１３上にフレネル導波路
レンズ１６．集光グレーティングカップラ１４．１５が
形成されており、光導波路１３の端面に光源である半導
体６７、 レーザ１が設けられている。半導体レーザ１により励振
された導波光２２は導波路レンズ１６により平行光とな
り、導波光出力用の集光グレーティングカップラ１４に
より外部に光２３として出力され、光デイスク７０ビツ
ト８のある信号面に集光される。信号面で反射された光
２４は、反射光入力用の集光グレーティングカップラ１
６に入力し、導波光２６となり、フォーカス制御用と信
号検出用を兼ねた２分割の光検出器１７に結合される。
々お、この光検出器は、２分割以上であってもよいのは
言うまでもない。１組の集光グレーティングカップラ１
４．１６の間に設けた光吸収手段２１は、集光グレーテ
ィングカップラ１４により外部に出力されなかった１部
の導波光を吸収するためのものであり、この吸収手段２
１を設けることにより、信号光でない導波光の光検出器
１７へ与える影響を防ぎＳＮ比を向上させることができ
る。
言うまでもない。１組の集光グレーティングカップラ１
４．１６の間に設けた光吸収手段２１は、集光グレーテ
ィングカップラ１４により外部に出力されなかった１部
の導波光を吸収するためのものであり、この吸収手段２
１を設けることにより、信号光でない導波光の光検出器
１７へ与える影響を防ぎＳＮ比を向上させることができ
る。
なお、１組の集光グレーティングカップラ１４゜１６を
それぞれの光軸を傾けたオアアキシス形に配置しても同
様の効果が得られる。反射光入力用のグレーティングカ
ップラ１６の焦点上の片側に設けた光遮へい手段１９は
、光検出器１７と組合わせでフォーカス制御に用いるも
のである。光ディスク７の位置が集光グレーティングカ
ップラの焦点からずれると、導波光２６の焦点の位置も
ずれ、光遮へい手段１９で導波光２６の１部が遮へいさ
れる。光ディスクが近いときは光検出器１７１に結合さ
れる導波光が減少し、遠いときは光検出器１７２に結合
される導波光が減少する。従って、光検出器１７．と１
７２の出力信号の差を検出することによってフォーカス
制御を行うことができる。
それぞれの光軸を傾けたオアアキシス形に配置しても同
様の効果が得られる。反射光入力用のグレーティングカ
ップラ１６の焦点上の片側に設けた光遮へい手段１９は
、光検出器１７と組合わせでフォーカス制御に用いるも
のである。光ディスク７の位置が集光グレーティングカ
ップラの焦点からずれると、導波光２６の焦点の位置も
ずれ、光遮へい手段１９で導波光２６の１部が遮へいさ
れる。光ディスクが近いときは光検出器１７１に結合さ
れる導波光が減少し、遠いときは光検出器１７２に結合
される導波光が減少する。従って、光検出器１７．と１
７２の出力信号の差を検出することによってフォーカス
制御を行うことができる。
反射光入力用の集光グレーティングカップラ１６と光検
出器１７の間に設けた光路変換手段２０は別の少なくと
も２分割の光検出器１８と組合わせてトラック制御を行
うためのものである。本実施例ではこの光路変換手段２
０として光導波路１３上に周期が徐々に変化するチャー
プグレーティングを形成し、信号光である導波光の１部
を光検出器１８の方向に偏向させた。光ディスク７への
入射光２３が正常なトラッキングを行なっておれば光検
出器１８１と１８２に入射する光の強度は同じであるが
、トラックずれが生じると光検出器１８１と１８２に入
射する光の強度が変わり、光検出器１８１と１８２の出
力信号の差を検出することによってトラック制御を行う
ことができる。
出器１７の間に設けた光路変換手段２０は別の少なくと
も２分割の光検出器１８と組合わせてトラック制御を行
うためのものである。本実施例ではこの光路変換手段２
０として光導波路１３上に周期が徐々に変化するチャー
プグレーティングを形成し、信号光である導波光の１部
を光検出器１８の方向に偏向させた。光ディスク７への
入射光２３が正常なトラッキングを行なっておれば光検
出器１８１と１８２に入射する光の強度は同じであるが
、トラックずれが生じると光検出器１８１と１８２に入
射する光の強度が変わり、光検出器１８１と１８２の出
力信号の差を検出することによってトラック制御を行う
ことができる。
本実施例では、集光グレーティングカップラ１４゜１６
及び導波路レンズ１６．光路変換手段２ｏを光導波路１
３上に形成したが、基板１２上もしくは光導波路１３中
に形成してもよい。先導波［１３中に形成する場合は、
導波路の屈折率を変化させればよいわけであり、イオン
ドーピングや、又カルコゲナイドを光導波路１３に用い
た場合は電子ビームや光を用いて作製が可能である。集
光グレーティングカップラ１４．１５は、断面を鋸歯状
にし、歯の深さを最適化すれば１００％に近い高効率の
光の入出力が可能であり、グレーティングの周期、形状
を変化させることにより、任意の位置に設計通り集光さ
せることができる。本実施例では導波路レンズ１６を設
けたが、導波路レンズ１６をなくして導波光出力用のグ
レーティングカップラ１４に導波路レンズ１６の役割を
兼ねさせてもよい。以上説明してきだのは、Ｓｉｏ２／
Ｓｉ基板を用いた光ピツクアップであるが、ＳｉＯ２／
Ｓｉに代えてＧ ａ Ａ ｓ基板を用いた実施例では、
光源１を基板１２上もしくは光導波路１３に完全集積化
し、ＳｉＯ２／Ｓｉ基板の光ピツクアップと同様の効果
が確認できた。本実施例の光ピツクアップはサイズが１
ｃｒｎＸ ０．６ｔ−ｎｎで厚さ３００ ｐｍ 、重
さ約５９であり、従来の光学ヘッドの重さ約２０．９と
比べると重量比で約にとなった。さらに、完全１チツプ
化を実現したＧ ａ Ａ ｓ基板光学ヘッドは重さが約
１ｇと超軽量になった。
及び導波路レンズ１６．光路変換手段２ｏを光導波路１
３上に形成したが、基板１２上もしくは光導波路１３中
に形成してもよい。先導波［１３中に形成する場合は、
導波路の屈折率を変化させればよいわけであり、イオン
ドーピングや、又カルコゲナイドを光導波路１３に用い
た場合は電子ビームや光を用いて作製が可能である。集
光グレーティングカップラ１４．１５は、断面を鋸歯状
にし、歯の深さを最適化すれば１００％に近い高効率の
光の入出力が可能であり、グレーティングの周期、形状
を変化させることにより、任意の位置に設計通り集光さ
せることができる。本実施例では導波路レンズ１６を設
けたが、導波路レンズ１６をなくして導波光出力用のグ
レーティングカップラ１４に導波路レンズ１６の役割を
兼ねさせてもよい。以上説明してきだのは、Ｓｉｏ２／
Ｓｉ基板を用いた光ピツクアップであるが、ＳｉＯ２／
Ｓｉに代えてＧ ａ Ａ ｓ基板を用いた実施例では、
光源１を基板１２上もしくは光導波路１３に完全集積化
し、ＳｉＯ２／Ｓｉ基板の光ピツクアップと同様の効果
が確認できた。本実施例の光ピツクアップはサイズが１
ｃｒｎＸ ０．６ｔ−ｎｎで厚さ３００ ｐｍ 、重
さ約５９であり、従来の光学ヘッドの重さ約２０．９と
比べると重量比で約にとなった。さらに、完全１チツプ
化を実現したＧ ａ Ａ ｓ基板光学ヘッドは重さが約
１ｇと超軽量になった。
発明の効果
以上のように、本発明の光ピツクアップの構成として、
基板上に光導波路と、基板上もしくは光導波路上に１組
の集光グレーティングカップラを形成し、さらに光源と
光検出器を設けたものであり、本発明の構成によると１
チツプ集積化が可能であり、このため従来の光ピツクア
ンプとは比較１ｏ、 にならないほど小形軽量で光学系が簡単２作製容易であ
り、信頼性が高い光ピツクアップが実現できるものであ
る。
基板上に光導波路と、基板上もしくは光導波路上に１組
の集光グレーティングカップラを形成し、さらに光源と
光検出器を設けたものであり、本発明の構成によると１
チツプ集積化が可能であり、このため従来の光ピツクア
ンプとは比較１ｏ、 にならないほど小形軽量で光学系が簡単２作製容易であ
り、信頼性が高い光ピツクアップが実現できるものであ
る。
第１図は従来の光ピツクアップの基本構成図、第２図は
本発明の１実施例の光ピツクアップの平面図、第３図は
本発明の１実施例のディスクおよび第２図Ａ−Ａ’線の
光ピツクアップ部の断面図である。 １・・・・・・光源、、１２・・・・・・基板、１３・
・・・・光導波路、１４・・・・・・導波光出力用集光
グレーティングカップラ、１６・・・・・・反射光入力
用集光グレーティングカップラ、１６・・・・・・導波
路レンズ、１７・・・・・・信号検出用、フォーカス制
御用光検出器、１８・・川・トラック制御用光検出器、
１９・・・・・・光遮へい手段、２゜・・・・・・光路
変換手段、２１・・・・・・光吸収手段。
本発明の１実施例の光ピツクアップの平面図、第３図は
本発明の１実施例のディスクおよび第２図Ａ−Ａ’線の
光ピツクアップ部の断面図である。 １・・・・・・光源、、１２・・・・・・基板、１３・
・・・・光導波路、１４・・・・・・導波光出力用集光
グレーティングカップラ、１６・・・・・・反射光入力
用集光グレーティングカップラ、１６・・・・・・導波
路レンズ、１７・・・・・・信号検出用、フォーカス制
御用光検出器、１８・・川・トラック制御用光検出器、
１９・・・・・・光遮へい手段、２゜・・・・・・光路
変換手段、２１・・・・・・光吸収手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）基板上に設けられた光導波路と、上記基板上又は
上記光導波路上に設けられた導波光出力用と反射光入力
用の少なくとも１組の集光グレーティングカップラと、
上記導波光を発する光源と、上記反射光を検出する光検
出器から構成されたことを特徴とする光ピツクアップ。 （２）光検出器は信号検出用及びフォーカス制御用とト
ラック制御用として２分割以上のものを少なくとも２組
設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
ピツクアップ。 （３）反射光入力用の集光グレーティングカップラの焦
点上のどちらか一方側に、光遮へい手段を設けたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ピツクアップ
。 （４）反射光入力用の集光グレーティングカップラと光
検出器の間に、光路変換手段を設けたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の光ピツクアップ。 （６）１組の集光グレーティングカップラの間に、光吸
収手段を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の光ピツクアップ。 （６）１組の集光グレーティングカップラをオフアキシ
スに配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の光ピツクアップ。 （７）集光グレーティングカップラの断面を鋸歯状にし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ピツ
クアップ。 （８）基板上もしくは光導波路に光源を設けたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ピツクアップ。 （９）光路変換手段は、グレーティングであることを特
徴とする特許請求の範囲第４項記載の光ピッレンズを設
けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ピ
ツクアップ・ （１１） 光路変換手段は、チャープグレーティングで
あることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の光ピ
ツクアップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59118522A JPH0727659B2 (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | 光ピツクアツプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59118522A JPH0727659B2 (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | 光ピツクアツプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60263350A true JPS60263350A (ja) | 1985-12-26 |
| JPH0727659B2 JPH0727659B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=14738695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59118522A Expired - Lifetime JPH0727659B2 (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | 光ピツクアツプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0727659B2 (ja) |
Cited By (17)
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| JPH0283829A (ja) * | 1988-09-19 | 1990-03-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 光ピックアップ |
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1984
- 1984-06-08 JP JP59118522A patent/JPH0727659B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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