JP2508624B2 - 光学式ヘツド装置 - Google Patents
光学式ヘツド装置Info
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- JP2508624B2 JP2508624B2 JP60137531A JP13753185A JP2508624B2 JP 2508624 B2 JP2508624 B2 JP 2508624B2 JP 60137531 A JP60137531 A JP 60137531A JP 13753185 A JP13753185 A JP 13753185A JP 2508624 B2 JP2508624 B2 JP 2508624B2
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- Japan
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- light
- grating coupler
- head device
- beam splitter
- converging
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は光学的に情報を記録再生する光学式ディス
ク装置に関し、特に情報の読み出しや書き込みに使用さ
れるディスク上のスポットを正確に収束させることので
きる光学式ヘッド装置に関するものである。
ク装置に関し、特に情報の読み出しや書き込みに使用さ
れるディスク上のスポットを正確に収束させることので
きる光学式ヘッド装置に関するものである。
第２図は従来の光IC化された光学式ヘッド装置の概略
図である。第２図において、（１）は基板、（２）はバ
ッファ層、（３）は誘電体薄膜導波路層、（４）は半導
体レーザ、（５）は誘電体薄膜導波路層（３）の上に形
成された光学素子で、入射光と反射光を分離するビーム
スプリッタ、（６）は該ビームスプリッタ（５）と同様
に誘電体薄膜導波路層（３）上に形成され、光を誘電体
薄膜導波路層（３）から外部の空間にとりだし且つ一点
に集光したり、また、この集光点からの反射光を誘電体
薄膜導波路層（３）に導く集光グレーチングカップラ、
（12）は上記半導体レーザ（４）にて誘電体薄膜導波路
層（３）に注入されるレーザ光を平行光線とするコリメ
ートレンズである。
図である。第２図において、（１）は基板、（２）はバ
ッファ層、（３）は誘電体薄膜導波路層、（４）は半導
体レーザ、（５）は誘電体薄膜導波路層（３）の上に形
成された光学素子で、入射光と反射光を分離するビーム
スプリッタ、（６）は該ビームスプリッタ（５）と同様
に誘電体薄膜導波路層（３）上に形成され、光を誘電体
薄膜導波路層（３）から外部の空間にとりだし且つ一点
に集光したり、また、この集光点からの反射光を誘電体
薄膜導波路層（３）に導く集光グレーチングカップラ、
（12）は上記半導体レーザ（４）にて誘電体薄膜導波路
層（３）に注入されるレーザ光を平行光線とするコリメ
ートレンズである。
なお、第２図に示す光学式ヘッド装置は、光IC化され
た光学式ヘッド装置の主要部（11）で、この主要部（1
1）の基板（１）上に酸化や蒸着等の手段でバッファ層
（２）を設け、さらに蒸着あるいはスパッタリング等に
より誘電体薄膜導波路層（３）を形成し、ビームスプリ
ッタ（５）・集光グレーチングカップラ（６）・コリメ
ートレンズ（12）等を誘電体薄膜導波路層（３）上に設
けられた別の誘電体層にフォトリソグラフあるいは電子
ビーム描写法とプラズマエッチグ法により作成する。
た光学式ヘッド装置の主要部（11）で、この主要部（1
1）の基板（１）上に酸化や蒸着等の手段でバッファ層
（２）を設け、さらに蒸着あるいはスパッタリング等に
より誘電体薄膜導波路層（３）を形成し、ビームスプリ
ッタ（５）・集光グレーチングカップラ（６）・コリメ
ートレンズ（12）等を誘電体薄膜導波路層（３）上に設
けられた別の誘電体層にフォトリソグラフあるいは電子
ビーム描写法とプラズマエッチグ法により作成する。
次に上記構成に基づく従来の光学式ヘッド装置の動作
について説明する。半導体レーザ（４）から出た光はコ
リメートレンズ（12）で平行光になりビームスプリッタ
（５）を通って集光グレーチングカップラ（６）で絞ら
れてディスク（図示を省略）上にスポット（14）を結
ぶ。このディスクで反射された光は再び集光グレーチン
グカップラ（６）を通りビームスプリッタ（５）で上記
反射された光の光軸に対し90度曲げられて光検知器（1
0）に入り電気信号に変えられる。
について説明する。半導体レーザ（４）から出た光はコ
リメートレンズ（12）で平行光になりビームスプリッタ
（５）を通って集光グレーチングカップラ（６）で絞ら
れてディスク（図示を省略）上にスポット（14）を結
ぶ。このディスクで反射された光は再び集光グレーチン
グカップラ（６）を通りビームスプリッタ（５）で上記
反射された光の光軸に対し90度曲げられて光検知器（1
0）に入り電気信号に変えられる。
従来の光IC化された光学式ヘッド装置はビームスプリ
ッタが反射光を90度曲げる構成とされているので、半導
体レーザから集光グレーチングカップラへの入射光が散
乱されたり収差を増加させられたりする為ディスク上の
スッポットが広がってしまうなどの問題点があった。
ッタが反射光を90度曲げる構成とされているので、半導
体レーザから集光グレーチングカップラへの入射光が散
乱されたり収差を増加させられたりする為ディスク上の
スッポットが広がってしまうなどの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、入射光に対する散乱がなくしかも収差を排
除してディスク上に有効なスポット光を作る光学式ヘッ
ド装置を得ることを目的とするものである。
れたもので、入射光に対する散乱がなくしかも収差を排
除してディスク上に有効なスポット光を作る光学式ヘッ
ド装置を得ることを目的とするものである。
この発明に係る光学式ヘッド装置は、集光グレーチン
グカップラにて得られた情報記録面からの反射光を該反
射光の進む方向に関してこの中心光軸に各々所定の鋭角
で対称に二分割して収束させるビームスプリッタを備
え、該ビームスプリッタにて収束された情報記録面から
の反射光を光検知器に受光して電気信号に変換する構成
である。
グカップラにて得られた情報記録面からの反射光を該反
射光の進む方向に関してこの中心光軸に各々所定の鋭角
で対称に二分割して収束させるビームスプリッタを備
え、該ビームスプリッタにて収束された情報記録面から
の反射光を光検知器に受光して電気信号に変換する構成
である。
この発明における光学式ヘッド装置は、ビームスプリ
ッタにより集光グレーチングカップラからの戻り光（情
報記録面からの反射光）を所定の鋭角で対称に二分割し
て光検知器に送出し、半導体レーザから集光グレーチン
グカップラへのレーザ光の散乱及び収差を排除できる。
ッタにより集光グレーチングカップラからの戻り光（情
報記録面からの反射光）を所定の鋭角で対称に二分割し
て光検知器に送出し、半導体レーザから集光グレーチン
グカップラへのレーザ光の散乱及び収差を排除できる。
また、上記戻り光を中心光軸に対して各々30度以下の
狭い角度に二分割して光検知器に送出して戻り光の散乱
及び収差を有効に防止できる。
狭い角度に二分割して光検知器に送出して戻り光の散乱
及び収差を有効に防止できる。
さらに、ビームスプリッタに収束性を備える構成（弱
い凸レンズの作用）とし、レーザ光の発光源点より集光
グレーチングカップラ側に近く収束させることとなり、
光検知器を基板に埋込んで形成できる。
い凸レンズの作用）とし、レーザ光の発光源点より集光
グレーチングカップラ側に近く収束させることとなり、
光検知器を基板に埋込んで形成できる。
以下この発明の一実施例を第１図に基づいて説明す
る。第１図にこの実施例の全体概略図を示し、同図にお
いてこの実施例に係る光学式ヘッド装置は、基板（１）
表面に形成された誘電体薄膜導波路層（３）にレーザ光
を注入する半導体レーザ（４）と、上記誘電体薄膜導波
路層（３）上に不等間隔曲線群にて形成され、上記レー
ザ光を誘電体薄膜導波路層（３）外部の情報記録面であ
るディスク（８）上の一点の集光スポット（14）に収束
させる集光グレーチングカップラ（６）と、上記基板
（１）に埋込まれて形成され、ディスク（８）からの反
射光の光束（７）を集光グレーチングカップラ（６）を
介して受光して電気信号に変換する光検知器（10），
（10）と、上記半導体レーザ（４）と集光グレーチング
カップラ（６）との間に形成され、集光グレーチングカ
ップラ（６）にて得られたディスク（８）からの反射光
の進む方向に関してこの中心光軸に関し各々30度以下の
角度で対称に二分割して収束させるビームスプリッタ
（５）とを備え、該ビームスプリッタ（５）にて収束さ
れたディスク（８）からの反射光を光検知器（10），
（10）に受光して電気信号に変換する構成である。
る。第１図にこの実施例の全体概略図を示し、同図にお
いてこの実施例に係る光学式ヘッド装置は、基板（１）
表面に形成された誘電体薄膜導波路層（３）にレーザ光
を注入する半導体レーザ（４）と、上記誘電体薄膜導波
路層（３）上に不等間隔曲線群にて形成され、上記レー
ザ光を誘電体薄膜導波路層（３）外部の情報記録面であ
るディスク（８）上の一点の集光スポット（14）に収束
させる集光グレーチングカップラ（６）と、上記基板
（１）に埋込まれて形成され、ディスク（８）からの反
射光の光束（７）を集光グレーチングカップラ（６）を
介して受光して電気信号に変換する光検知器（10），
（10）と、上記半導体レーザ（４）と集光グレーチング
カップラ（６）との間に形成され、集光グレーチングカ
ップラ（６）にて得られたディスク（８）からの反射光
の進む方向に関してこの中心光軸に関し各々30度以下の
角度で対称に二分割して収束させるビームスプリッタ
（５）とを備え、該ビームスプリッタ（５）にて収束さ
れたディスク（８）からの反射光を光検知器（10），
（10）に受光して電気信号に変換する構成である。
次に上記構成に基づくこの実施例に係る光学式ヘッド
装置の動作について説明する。まず半導体レーザ（４）
からレーザ光が誘電体薄膜導波路層（３）内に注入さ
れ、該誘電体薄膜導波路層（３）内を透過したレーザ光
は集光グレーチングカップラ（６）にて誘電体薄膜導波
路層（３）外におけるディスク（８）上の集光スポット
（14）に集光される。
装置の動作について説明する。まず半導体レーザ（４）
からレーザ光が誘電体薄膜導波路層（３）内に注入さ
れ、該誘電体薄膜導波路層（３）内を透過したレーザ光
は集光グレーチングカップラ（６）にて誘電体薄膜導波
路層（３）外におけるディスク（８）上の集光スポット
（14）に集光される。
ここで上記半導体レーザ（４）にて発光されたレーザ
光はビームスプリッタ（５）を通って集光グレーチング
カップラ（６）に送出されるが、このビームスプリッタ
（５）を二分割の対称な狭い傾斜角度（30度以下）にて
形成していることから、レーザ光が透過する際における
散乱及び収差を極力排除できることとなる。
光はビームスプリッタ（５）を通って集光グレーチング
カップラ（６）に送出されるが、このビームスプリッタ
（５）を二分割の対称な狭い傾斜角度（30度以下）にて
形成していることから、レーザ光が透過する際における
散乱及び収差を極力排除できることとなる。
さらに、上記集光スポット（14）に集光したレーザ光
でディスク（８）の信号ピット（９）を読出した後、該
ディスク（８）から反射される光束（７）を上記集光グ
レーチングカップラ（６）により再び誘電体薄膜導波路
層（３）内に導く。この導かれたレーザ光はビームスプ
リッタ（５）にて上記レーザ光の進行方向の中心光軸に
対して各々30度以下の角度で対称に二割される。この二
分割された導波光（15），（15）は光検知器（10）にて
効率良く電気信号に変換される。
でディスク（８）の信号ピット（９）を読出した後、該
ディスク（８）から反射される光束（７）を上記集光グ
レーチングカップラ（６）により再び誘電体薄膜導波路
層（３）内に導く。この導かれたレーザ光はビームスプ
リッタ（５）にて上記レーザ光の進行方向の中心光軸に
対して各々30度以下の角度で対称に二割される。この二
分割された導波光（15），（15）は光検知器（10）にて
効率良く電気信号に変換される。
集光グレーチングカップラ（６）からの戻り光をその
光軸と分割方向のなす角度30度以下の小さい角度に制限
し、光軸を中心として対称な方向へ二分割するビームス
プリッタ（５）により従来のビームスプリッタより、半
導体レーザ（４）から集光グレーチングカップラ（６）
への入射光を散乱したり収差を増加させる欠点を減少す
るように構成できるためディスク上のスポットを小さく
絞ることができる。
光軸と分割方向のなす角度30度以下の小さい角度に制限
し、光軸を中心として対称な方向へ二分割するビームス
プリッタ（５）により従来のビームスプリッタより、半
導体レーザ（４）から集光グレーチングカップラ（６）
への入射光を散乱したり収差を増加させる欠点を減少す
るように構成できるためディスク上のスポットを小さく
絞ることができる。
また、このビームスプリッタに弱い収束性（例えば凸
レンズ作用）をもたせることにより、戻り光にたいする
集光点を光ICの基板（１）の半導体レーザ（４）の取り
つけ面付近から集光グレーチングカップラ（６）の方向
に移動させ、埋込み型の光検知器（10），（10）の構成
を容易にする作用がある。
レンズ作用）をもたせることにより、戻り光にたいする
集光点を光ICの基板（１）の半導体レーザ（４）の取り
つけ面付近から集光グレーチングカップラ（６）の方向
に移動させ、埋込み型の光検知器（10），（10）の構成
を容易にする作用がある。
〔発明の効果〕 以上のとおりこの発明に係る光学式ヘッド装置は、集
光グレーチングカップラにて得られた情報記録面からの
反射光を該反射光をこの進む方向に関して中心光軸に各
々所定の鋭角で対称に二分割して収束させるビームスプ
リッタとを備え、該ビームスプリッタにて収束された情
報記録面からの反射光を光検知器に受光して電気信号に
変換する構成を採ったことから、ビームスプリッタによ
り集光グレーチングカップラからの戻り光（情報記録面
からの反射光）を所定の鋭角で（例えば30度以下）で二
分割して光検知器に送出し、半導体レーザから集光グレ
ーチングカップラへのレーザ光の散乱及び収差を排除で
きることとなり、ディスク上にレーザ光のスポットを小
さく絞り込んで有効なスポット光を作ることができる効
果を奏する。
光グレーチングカップラにて得られた情報記録面からの
反射光を該反射光をこの進む方向に関して中心光軸に各
々所定の鋭角で対称に二分割して収束させるビームスプ
リッタとを備え、該ビームスプリッタにて収束された情
報記録面からの反射光を光検知器に受光して電気信号に
変換する構成を採ったことから、ビームスプリッタによ
り集光グレーチングカップラからの戻り光（情報記録面
からの反射光）を所定の鋭角で（例えば30度以下）で二
分割して光検知器に送出し、半導体レーザから集光グレ
ーチングカップラへのレーザ光の散乱及び収差を排除で
きることとなり、ディスク上にレーザ光のスポットを小
さく絞り込んで有効なスポット光を作ることができる効
果を奏する。
第１図はこの発明の一実施例に係る光学式ヘッド装置の
全体概略図、第２図は従来装置の全体概略図を示す。 （１）は基板、（２）はバッファ層、 （３）は誘電体薄膜導波路層、 （４）は半導体レーザ、（５）はビームスプリッタ、 （６）は集光グレーチングカップラ、 （７）は光束、（８）はディスク、 （９）は信号ピット、（10）は光検知器、 （14）は集光スポット、（15）は二分割された導波光。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
全体概略図、第２図は従来装置の全体概略図を示す。 （１）は基板、（２）はバッファ層、 （３）は誘電体薄膜導波路層、 （４）は半導体レーザ、（５）はビームスプリッタ、 （６）は集光グレーチングカップラ、 （７）は光束、（８）はディスク、 （９）は信号ピット、（10）は光検知器、 （14）は集光スポット、（15）は二分割された導波光。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−202553（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−61246（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−265742（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】基板表面に形成された誘電体薄膜導波路層
にレーザ光を注入する半導体レーザと、上記誘電体薄膜
導波路層上に不等間隔曲線群にて形成され、上記ルーザ
光を誘電体薄膜導波路層外部の情報記録面上の一点に収
束させる集光グレーチングカップラと、上記情報記録面
からの反射光を受光して電気信号に変換する光検知器と
を備えてなる光学式ヘッド装置において、上記半導体レ
ーザと集光グレーチングカップラとの間に形成され集光
グレーチングカップラにて得られた情報記録面からの反
射光をこの中心光軸に関し各々所定の鋭角をもって対称
に二分割するビームスプリッタを備え、該ビームスプリ
ッタにて得られる情報記録面からの反射光を光検知器に
受光して電気信号に変換する構成としたことを特徴とす
る光学式ヘッド装置。 - 【請求項２】上記ビームスプリッタは、集光グレーチン
グカップラから送出されるレーザ光をこのレーザ光の中
心光軸に対し30度以下の角度で二分割する構成としたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学式ヘッ
ド装置。 - 【請求項３】上記ビームスプリッタは、集光グレーチン
グカップラから送出されるレーザ光を収束させ、半導体
レーザの位置であるレーザ光の発光源点より集光グレー
チングカップラ側に近い点に収束点を形成する構成とし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
載の光学式ヘッド装置。 - 【請求項４】上記光検知器は、基板に埋込んで形成した
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項の
いずれかに記載の光学式ヘッド装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60137531A JP2508624B2 (ja) | 1985-06-24 | 1985-06-24 | 光学式ヘツド装置 |
| US06/855,110 US4779259A (en) | 1985-04-25 | 1986-04-23 | Optical head assembly with efficient light source coupling surface and method of construction |
| US07/188,210 US4859033A (en) | 1985-04-25 | 1988-04-29 | Method of producing optical head assembly |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60137531A JP2508624B2 (ja) | 1985-06-24 | 1985-06-24 | 光学式ヘツド装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61296540A JPS61296540A (ja) | 1986-12-27 |
| JP2508624B2 true JP2508624B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=15200853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60137531A Expired - Lifetime JP2508624B2 (ja) | 1985-04-25 | 1985-06-24 | 光学式ヘツド装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2508624B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63247925A (ja) * | 1987-04-01 | 1988-10-14 | Hitachi Ltd | 光ヘツド |
| JP2736894B2 (ja) * | 1988-05-27 | 1998-04-02 | 株式会社日立製作所 | 光ピックアップ並びにそれを備えた光ディスク装置及びロータリエンコーダ |
| JP2753337B2 (ja) * | 1989-07-26 | 1998-05-20 | パイオニア株式会社 | 光学式情報読取り装置 |
| US5180909A (en) * | 1990-04-27 | 1993-01-19 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Optical pickup using diffracted light |
-
1985
- 1985-06-24 JP JP60137531A patent/JP2508624B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61296540A (ja) | 1986-12-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |