JP2753337B2 - 光学式情報読取り装置 - Google Patents
光学式情報読取り装置Info
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- 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
- G11B7/1384—Fibre optics
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- G—PHYSICS
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- 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
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/095—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble
- G11B7/0956—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble to compensate for tilt, skew, warp or inclination of the disc, i.e. maintain the optical axis at right angles to the disc
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- G11B7/123—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate
- G11B7/124—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate the integrated head arrangements including waveguides
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- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、CDプレーヤ、LVDプレーヤ等の情報記録媒
体から記録情報を光学的に読取るための光学式情報読取
り装置に係り、特に光集積回路を用いた光ピックアップ
を有する光学式情報読取り装置に関する。
体から記録情報を光学的に読取るための光学式情報読取
り装置に係り、特に光集積回路を用いた光ピックアップ
を有する光学式情報読取り装置に関する。
CDプレーヤやLVDプレーヤにおける情報の読取り精度
を決定する要因にスキュー（または、チルト）がある。
このスキューはディスク自体のそりの他、特に大径のLV
Dの場合、ターンテーブルからはみ出た部分が垂れ下が
り、これがスキューを引き起こすこととなる。これは、
回転系の貫性を小さくするためにターンテーブルを極力
小さくしており、ターンテーブルからはみ出たLVDの外
周側が傾いてくることに起因する。いずれにしても、ス
キューはディスクの情報記録面と光ピックアップの光軸
との直交関係を保持できない状態をひき起す。このこと
は、光軸と情報記録面とが直交（あるいは、一定の角
度）関係にあることを前提とする読取り装置の読取精度
の低下を招来することとなる。そこで、このような問題
を解決するために、スキューに応じて光ピックアップの
傾きを補正するための傾き検出器が用いられる。
を決定する要因にスキュー（または、チルト）がある。
このスキューはディスク自体のそりの他、特に大径のLV
Dの場合、ターンテーブルからはみ出た部分が垂れ下が
り、これがスキューを引き起こすこととなる。これは、
回転系の貫性を小さくするためにターンテーブルを極力
小さくしており、ターンテーブルからはみ出たLVDの外
周側が傾いてくることに起因する。いずれにしても、ス
キューはディスクの情報記録面と光ピックアップの光軸
との直交関係を保持できない状態をひき起す。このこと
は、光軸と情報記録面とが直交（あるいは、一定の角
度）関係にあることを前提とする読取り装置の読取精度
の低下を招来することとなる。そこで、このような問題
を解決するために、スキューに応じて光ピックアップの
傾きを補正するための傾き検出器が用いられる。
第３図に、従来の傾き検出器の一例を示す。
この例は、光集積回路型ピックアップＡに外付けで傾
き検出器Ｂが取付けられたものである。
き検出器Ｂが取付けられたものである。
光集積回路型ピックアップＡは光集積回路基板１の一
端側に半導体レーザ２を設け、この半導体レーザ２から
注入された光を光集積回路基板１内に形成された光導波
路４を介して集光グレーティングカプラ３に導き、集光
グレーティングカプラ３による対物レンズ作用により情
報記録面に主ビームスポット８を集光させるようにした
ものである。そして情報記録面で反射された反射ビーム
は再び集光グレーティングカプラ３に戻り、光導波路４
を介してビームスプリッタ５によりフーコープリズム６
に導かれ、受光素子7a〜7dに入射される。受光素子7a〜
7dは入射光ビームに応じた出力電圧を生じ、以下図示し
ない演算器による各出力信号の演算によりフォーカス誤
差信号、トラッキング誤差信号および読取り信号を得る
ようになっている。このような光集積回路型ピックアッ
プＡの公知例としては、「光集積ディスクピックアップ
ヘッド」（オプトロニクス（1989）No.2、P149〜15
4）、特開昭61−296540号公報等に記載された例が挙げ
られる。
端側に半導体レーザ２を設け、この半導体レーザ２から
注入された光を光集積回路基板１内に形成された光導波
路４を介して集光グレーティングカプラ３に導き、集光
グレーティングカプラ３による対物レンズ作用により情
報記録面に主ビームスポット８を集光させるようにした
ものである。そして情報記録面で反射された反射ビーム
は再び集光グレーティングカプラ３に戻り、光導波路４
を介してビームスプリッタ５によりフーコープリズム６
に導かれ、受光素子7a〜7dに入射される。受光素子7a〜
7dは入射光ビームに応じた出力電圧を生じ、以下図示し
ない演算器による各出力信号の演算によりフォーカス誤
差信号、トラッキング誤差信号および読取り信号を得る
ようになっている。このような光集積回路型ピックアッ
プＡの公知例としては、「光集積ディスクピックアップ
ヘッド」（オプトロニクス（1989）No.2、P149〜15
4）、特開昭61−296540号公報等に記載された例が挙げ
られる。
以上の光集積回路型ピックアップＡには、第３図に示
すように、集光グレーティングカプラ３側に傾き検出器
Ｂが取付けられている。傾き検出器Ｂは基板９上に所定
の間隔を置いて第１光センサ11と第２光センサ12が配置
され、その中間部分に光源10が配置されている。光源10
から出た光ビームは情報記録面に照射され、それぞれ第
１副ビームスポット13および第２副ビームスポット14を
互に離れた位置に形成する。第１副ビームスポット13お
よび第２副ビームスポット14で反射されたビームは再び
第１光センサ11、第２光センサ12に戻る。傾き検出は、
第１光センサ11と第２光センサ12の戻りビームの受光量
を判定することにより行なわれる。すなわち、第４図に
示すように、光軸とディスク16とが直交している場合に
は第１光センサ11と第２光センサ12の出力電圧は等し
い。しかし、傾きが生じると、第５図に示すように、一
方の反射ビーム17が第２光センサ12からそれる。したが
って第１光センサ11と第２光センサ12の出力電圧には差
が生じる。この差信号により傾きの検出が可能となる。
すように、集光グレーティングカプラ３側に傾き検出器
Ｂが取付けられている。傾き検出器Ｂは基板９上に所定
の間隔を置いて第１光センサ11と第２光センサ12が配置
され、その中間部分に光源10が配置されている。光源10
から出た光ビームは情報記録面に照射され、それぞれ第
１副ビームスポット13および第２副ビームスポット14を
互に離れた位置に形成する。第１副ビームスポット13お
よび第２副ビームスポット14で反射されたビームは再び
第１光センサ11、第２光センサ12に戻る。傾き検出は、
第１光センサ11と第２光センサ12の戻りビームの受光量
を判定することにより行なわれる。すなわち、第４図に
示すように、光軸とディスク16とが直交している場合に
は第１光センサ11と第２光センサ12の出力電圧は等し
い。しかし、傾きが生じると、第５図に示すように、一
方の反射ビーム17が第２光センサ12からそれる。したが
って第１光センサ11と第２光センサ12の出力電圧には差
が生じる。この差信号により傾きの検出が可能となる。
上記従来の読取り装置において問題となるのは、傾き
検出器Ｂの第１副ビームスポット13および第２副ビーム
スポット14が光集積回路型ピックアップＡによる主ビー
ムスポット８から離れているため検出誤差が生じ易いこ
と、および傾き検出器Ｂを光集積回路型ピックアップＡ
に取付けるための部品が必要であり、装置が複雑かつ大
型化することである。装置の大型化は極力小型化しよう
とする要請に反し、取付部品は部品点数の増大を招く。
検出器Ｂの第１副ビームスポット13および第２副ビーム
スポット14が光集積回路型ピックアップＡによる主ビー
ムスポット８から離れているため検出誤差が生じ易いこ
と、および傾き検出器Ｂを光集積回路型ピックアップＡ
に取付けるための部品が必要であり、装置が複雑かつ大
型化することである。装置の大型化は極力小型化しよう
とする要請に反し、取付部品は部品点数の増大を招く。
そこで本発明は、検出誤差の抑制ならびに装置の小型
化を図りうる光学式情報読取り装置を提供することを目
的とする。
化を図りうる光学式情報読取り装置を提供することを目
的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、光源から注入
された光を導く光導波路と、前記光導波路内を伝播する
導波光を当該光導波路の外部にある情報記録面に集光さ
せる集光カプラとが光集積回路基板上に形成されてなる
光ピックアップを備えた光学式情報読取り装置におい
て、前記光集積回路基板上に、前記注入光の一部を略平
行な光ビームとして前記情報記録面における前記光ピッ
クアップによる光スポット近傍に照射する副カプラと、
前記略平行な光ビームの前記情報記録面での反射ビーム
を受光し、前記情報記録面の傾き方向に対応してそれぞ
れの受光量に応じた出力信号を出力可能に分割配置され
る副受光素子と、を前記光ピックアップとともに一体に
形成したものである。
された光を導く光導波路と、前記光導波路内を伝播する
導波光を当該光導波路の外部にある情報記録面に集光さ
せる集光カプラとが光集積回路基板上に形成されてなる
光ピックアップを備えた光学式情報読取り装置におい
て、前記光集積回路基板上に、前記注入光の一部を略平
行な光ビームとして前記情報記録面における前記光ピッ
クアップによる光スポット近傍に照射する副カプラと、
前記略平行な光ビームの前記情報記録面での反射ビーム
を受光し、前記情報記録面の傾き方向に対応してそれぞ
れの受光量に応じた出力信号を出力可能に分割配置され
る副受光素子と、を前記光ピックアップとともに一体に
形成したものである。
本発明によれば、光集積回路型ピックアップの光集積
回路基板と同じ基板上に、副カプラが形成され、この副
カプラから出た略平行な光ビームは光集積回路型ピック
アップによる光スポットの近傍に照射される。その反射
ビームは同じく光集積回路型ピックアップの光集積回路
基板上に形成された副受光素子に入射され、傾きの検出
が行われる。このように、副カプラからの略平行な光ビ
ームは光集積回路型ピックアップの光スポット近傍に照
射されるため、検出誤差の抑制が可能であり、かつ副カ
プラおよび副受光素子は光集積回路型ピックアップと同
一基板上に一体に形成されているため、取付部品が不要
であり、装置を集積化できるので小型化が可能となる。
回路基板と同じ基板上に、副カプラが形成され、この副
カプラから出た略平行な光ビームは光集積回路型ピック
アップによる光スポットの近傍に照射される。その反射
ビームは同じく光集積回路型ピックアップの光集積回路
基板上に形成された副受光素子に入射され、傾きの検出
が行われる。このように、副カプラからの略平行な光ビ
ームは光集積回路型ピックアップの光スポット近傍に照
射されるため、検出誤差の抑制が可能であり、かつ副カ
プラおよび副受光素子は光集積回路型ピックアップと同
一基板上に一体に形成されているため、取付部品が不要
であり、装置を集積化できるので小型化が可能となる。
次に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図に本発明の実施例を示す。この実施例において
第４図の従来例と重複する部分には同一の符号を附して
その詳細な説明を省略する。
第４図の従来例と重複する部分には同一の符号を附して
その詳細な説明を省略する。
第１図において、第４図と異なる点は、集光グレーテ
ィングカプラ３の一角に隣接して光集積回路基板１上に
第１副カプラ100が形成され、これと対をなすべく対角
位置に第１副受光素子101a、101bが形成され、かつ、他
の一角に第２副カプラ102が形成され、これと対をなし
てその対角位置に第２副受光素子103a、103bが形成さ
れ、さらに、第１幅カプラ100に半導体レーザ２からの
注入光を導くための第１副光導波路104と、第２副カプ
ラ102に同注入光を導くための、第２副光導波路105とが
形成されている点である。第２図に各部の平面配置を示
す。
ィングカプラ３の一角に隣接して光集積回路基板１上に
第１副カプラ100が形成され、これと対をなすべく対角
位置に第１副受光素子101a、101bが形成され、かつ、他
の一角に第２副カプラ102が形成され、これと対をなし
てその対角位置に第２副受光素子103a、103bが形成さ
れ、さらに、第１幅カプラ100に半導体レーザ２からの
注入光を導くための第１副光導波路104と、第２副カプ
ラ102に同注入光を導くための、第２副光導波路105とが
形成されている点である。第２図に各部の平面配置を示
す。
第１副カプラ100および第２副カプラ102は、例えば、
グレーティングで形成さており、本実施例では平行光束
をディスク16の記録面に照射するようになっている。
グレーティングで形成さており、本実施例では平行光束
をディスク16の記録面に照射するようになっている。
第１副受光素子101aおよび第１副受光素子101bは、デ
ィスク16のｘ軸回りの方向の傾きRX(+)、RX(-)を検出す
るため、ｙ軸方向に２分割されている。この第１副受光
素子101aと第１副受光素子101bの出力電圧の差をとるこ
とにより、ｘ軸回りの傾き方向と傾き量を検出できる。
ィスク16のｘ軸回りの方向の傾きRX(+)、RX(-)を検出す
るため、ｙ軸方向に２分割されている。この第１副受光
素子101aと第１副受光素子101bの出力電圧の差をとるこ
とにより、ｘ軸回りの傾き方向と傾き量を検出できる。
第２副受光素子103aおよび第２副受光素子103bは、デ
ィスク16のｙ軸回りの方向の傾きRy(+)、Rx(-)を検出す
るためにｘ軸方向に２分割されている。この第２副受光
素子103aと第２副受光素子103bの出力電圧の差をとるこ
とにより、ｙ軸回りの傾き方向と傾き量を検出すること
ができる。
ィスク16のｙ軸回りの方向の傾きRy(+)、Rx(-)を検出す
るためにｘ軸方向に２分割されている。この第２副受光
素子103aと第２副受光素子103bの出力電圧の差をとるこ
とにより、ｙ軸回りの傾き方向と傾き量を検出すること
ができる。
以上の第１副カプラ100、第１副受光素子101a、101
b、第２副カプラ102、第２副受光素子103a、103b、第１
副光導波路104および第２副光導波路105は光集積回路型
ピックアップＡの製造プロセスと同様なプロセスにて形
成される。
b、第２副カプラ102、第２副受光素子103a、103b、第１
副光導波路104および第２副光導波路105は光集積回路型
ピックアップＡの製造プロセスと同様なプロセスにて形
成される。
次に動作を説明する。
半導体レーザ２から注入された光が光導波路４を経由
して集光グレーティングカプラ３に導かれ、主ビームス
ポット８を形成する点は従来同様である。
して集光グレーティングカプラ３に導かれ、主ビームス
ポット８を形成する点は従来同様である。
半導体レーザ２から注入された光の一部は第１副光導
波路104および第２副光導波路105を介してそれぞれ第１
副カプラ100および第２副カプラ102に導かれる。
波路104および第２副光導波路105を介してそれぞれ第１
副カプラ100および第２副カプラ102に導かれる。
第１副カプラ100において回折された光は、主ビーム
スポット８と同位置もしくはその近傍に照射され、その
情報記録面で反射されたのち第１副受光素子101a、101b
に入射される。このとき、ディスク16の情報記録面と集
光グレーティングカプラ３の光軸とが直交関係にある場
合、第１副受光素子101aと第１副受光素子101bの各出力
電圧は等しく、したがって両出力電圧の差はゼロであ
る。しかし、ディスク16がRX(+)またはRX(-)方向に傾い
ていた場合、第１副受光素子101aと第１副受光素子101b
には均等にビームが入射されないので各出力電圧に差が
生じ、その差電圧により傾き方向と傾き量を検出するこ
とができる。
スポット８と同位置もしくはその近傍に照射され、その
情報記録面で反射されたのち第１副受光素子101a、101b
に入射される。このとき、ディスク16の情報記録面と集
光グレーティングカプラ３の光軸とが直交関係にある場
合、第１副受光素子101aと第１副受光素子101bの各出力
電圧は等しく、したがって両出力電圧の差はゼロであ
る。しかし、ディスク16がRX(+)またはRX(-)方向に傾い
ていた場合、第１副受光素子101aと第１副受光素子101b
には均等にビームが入射されないので各出力電圧に差が
生じ、その差電圧により傾き方向と傾き量を検出するこ
とができる。
一方、第２副カプラ102により回折された光は、同じ
く主ビームスポット８と同位置もしくはその近傍に照射
され、その情報記録面で反射されたのち、第２副受光素
子103a、103bに入射される。このとき、ディスク16の情
報記録面で集光グレーティングカプラ３の光軸とが直交
関係にある場合、第２副受光素子103aと第２副受光素子
103bの各出力電圧は互に等しく、したがって両出力電圧
の差はゼロである。しかし、ディスク16がRy(+)またはR
y(-)方向に傾いていた場合、第２副受光素子103aと第２
副受光素子103bには均等に光ビームが入射されないので
出力電圧に差が生じ、その差電圧により傾き方向と傾き
量を検出することができる。
く主ビームスポット８と同位置もしくはその近傍に照射
され、その情報記録面で反射されたのち、第２副受光素
子103a、103bに入射される。このとき、ディスク16の情
報記録面で集光グレーティングカプラ３の光軸とが直交
関係にある場合、第２副受光素子103aと第２副受光素子
103bの各出力電圧は互に等しく、したがって両出力電圧
の差はゼロである。しかし、ディスク16がRy(+)またはR
y(-)方向に傾いていた場合、第２副受光素子103aと第２
副受光素子103bには均等に光ビームが入射されないので
出力電圧に差が生じ、その差電圧により傾き方向と傾き
量を検出することができる。
なお、以上の実施例では、第１副ビームスポット13、
第２副ビームスポット14を主ビームスポット８と同一の
位置（第３図）としたが、光集積回路型ピックアップＡ
自体が小さければ、主ビームスポット８の近傍に照射し
てもよい。
第２副ビームスポット14を主ビームスポット８と同一の
位置（第３図）としたが、光集積回路型ピックアップＡ
自体が小さければ、主ビームスポット８の近傍に照射し
てもよい。
また、上記説明では、傾き検出器として説明したが、
第１副受光素子101a、101bまたは第２副受光素子103a、
103bの出力電圧の有無によりディスク16の有無や、情報
記録面の反射率の検出も可能である。
第１副受光素子101a、101bまたは第２副受光素子103a、
103bの出力電圧の有無によりディスク16の有無や、情報
記録面の反射率の検出も可能である。
さらに、図示してないが第１副受光素子101a、101bお
よび第２副受光素子103a、103bの差分演算を行う演算回
路を光集積回路基板１上に形成することにより、さらに
部品点数の削減が可能である。この場合、光集積回路の
製造プロセスにトランジスタ領域および配線領域のプロ
セスを付加することで実現可能である。
よび第２副受光素子103a、103bの差分演算を行う演算回
路を光集積回路基板１上に形成することにより、さらに
部品点数の削減が可能である。この場合、光集積回路の
製造プロセスにトランジスタ領域および配線領域のプロ
セスを付加することで実現可能である。
以上の通り、本発明によれば、光集積回路型ピックア
ップと傾き検出器とを一体に形成し、光ビームの照射点
を近接させたことにより、傾き検出誤差の減少、読取り
装置の小型化が可能である。
ップと傾き検出器とを一体に形成し、光ビームの照射点
を近接させたことにより、傾き検出誤差の減少、読取り
装置の小型化が可能である。
第１図は本発明の実施例を示す斜視図、 第２図はその平面図、 第３図は従来の光集積回路型ピックアップおよび傾き検
出器の斜視図、 第４図、第５図は傾き検出原理の説明図である。 １……光集積回路基板 ２……半導体レーザ ３……集光グレーティングカプラ ４……光導波路 ８……主ビームスポット 13……第１副ビームスポット 14……第２副ビームスポット 100……第１副カプラ 101a、101b……第１副受光素子 102……第２副カプラ 103a、103b……第２副受光素子 104……第１副光導波路 105……第２副光導波路
出器の斜視図、 第４図、第５図は傾き検出原理の説明図である。 １……光集積回路基板 ２……半導体レーザ ３……集光グレーティングカプラ ４……光導波路 ８……主ビームスポット 13……第１副ビームスポット 14……第２副ビームスポット 100……第１副カプラ 101a、101b……第１副受光素子 102……第２副カプラ 103a、103b……第２副受光素子 104……第１副光導波路 105……第２副光導波路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 7/08 A G11B 7/09 G11B 7/135
Claims (1)
- 【請求項１】光源から注入された光を導く光導波路と、
前記光導波路内を伝播する導波光を当該光導波路の外部
にある情報記録面に集光させる集光カプラとが光集積回
路基板上に形成されてなる光ピックアップを備えた光学
式情報読取り装置において、 前記光集積回路基板上に、前記注入光の一部を略平行な
光ビームとして前記情報記録面における前記光ピックア
ップによる光スポット近傍に照射する副カプラと、前記
略平行な光ビームの前記情報記録面での反射ビームを受
光し、前記情報記録面の傾き方向に対応してそれぞれの
受光量に応じた出力信号を出力可能に分割配置される副
受光素子と、を前記光ピックアップとともに一体に形成
したことを特徴とする光学式情報読取り装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1193350A JP2753337B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 光学式情報読取り装置 |
| EP90305597A EP0412638B1 (en) | 1989-07-26 | 1990-05-23 | Optical information reading apparatus |
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