JPH01112537A - 光ヘッド - Google Patents
光ヘッドInfo
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- JPH01112537A JPH01112537A JP62268113A JP26811387A JPH01112537A JP H01112537 A JPH01112537 A JP H01112537A JP 62268113 A JP62268113 A JP 62268113A JP 26811387 A JP26811387 A JP 26811387A JP H01112537 A JPH01112537 A JP H01112537A
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- optical
- light
- semiconductor laser
- waveguide
- high speed
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 34
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 206010041662 Splinter Diseases 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- 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〕
本発明は円板状の記録媒体上に光ビームを収束して情報
の記録または再生を行う光学的情報記録再生装置に使用
される光ヘッドに関する。
の記録または再生を行う光学的情報記録再生装置に使用
される光ヘッドに関する。
円板状の記録媒体（光ディスク）上に光ビームを収束し
て情報の記録または再生を行う光学的情報記録再生装置
（光ディスク装置）において、情報の記録や再生を行う
ための光ヘッドは、通常は１個の半導体レーザ（ＬＤ）
を光源として用いているが、特に情報の記録や再生を高
速に行うことを目的とするものは、複数個のＬＤを用い
て複数個のトラックに同時に並行に記録や再生を行う手
段を用いているものがある。このとき、光源として同一
の半導体基板上に複数個のＬＤを集積して構成した半導
体レーザアレイ （ＬＤアレイ）を用いるのが部品の点
数が少なくかつ調整が容易であるために望ましいとされ
ている（特願昭５８−１５４５７６号明細書参照）。
て情報の記録または再生を行う光学的情報記録再生装置
（光ディスク装置）において、情報の記録や再生を行う
ための光ヘッドは、通常は１個の半導体レーザ（ＬＤ）
を光源として用いているが、特に情報の記録や再生を高
速に行うことを目的とするものは、複数個のＬＤを用い
て複数個のトラックに同時に並行に記録や再生を行う手
段を用いているものがある。このとき、光源として同一
の半導体基板上に複数個のＬＤを集積して構成した半導
体レーザアレイ （ＬＤアレイ）を用いるのが部品の点
数が少なくかつ調整が容易であるために望ましいとされ
ている（特願昭５８−１５４５７６号明細書参照）。
第５図は、ＬＤアレイを光源として複数ビームを照射す
る従来の光ヘッドの一例の光学系を示す構成図である（
特開昭６０−１１５０３３公報参照）。
る従来の光ヘッドの一例の光学系を示す構成図である（
特開昭６０−１１５０３３公報参照）。
第５図において、光源２０のＬＤ２０ａ、２０ｂ、２０
ｃ、２０ｄからの照射光（光ビーム） １００ ａ
、 １００ ｂ 。
ｃ、２０ｄからの照射光（光ビーム） １００ ａ
、 １００ ｂ 。
１００ ｃ 、 １００ ｄは、コリメートレンズ２１
によって平行化されて偏光ビームスプリッタ２２に入射
される。
によって平行化されて偏光ビームスプリッタ２２に入射
される。
これらの４本の光ビームを光ディスク上の隣接する４本
のトラック上にそれぞれ照射して並行に記録または再生
を行う場合、それぞれの光ビームによってその対応する
トラックに対して情報の記録再生動作が行われるが、こ
のときそれらのうちの。
のトラック上にそれぞれ照射して並行に記録または再生
を行う場合、それぞれの光ビームによってその対応する
トラックに対して情報の記録再生動作が行われるが、こ
のときそれらのうちの。
１本の光ビーム１００ ｄをサーボ用として情報の記録
再生用と兼用として用いるか、またはサーボ専用として
用い、他の３本のビーム１００ａ、 １００ｂ。
再生用と兼用として用いるか、またはサーボ専用として
用い、他の３本のビーム１００ａ、 １００ｂ。
１００Ｃを記録または再生専用として用いる。ＬＤ２０
ａ、 ２０ｂ、 ２０ｃ、 ２０ｄからの光ビーム１０
０ａ。
ａ、 ２０ｂ、 ２０ｃ、 ２０ｄからの光ビーム１０
０ａ。
１００ ｂ 、 １００ ｃ 、 １００ ｄはＰ偏光
であるため、偏光ビームスプリンタ２２においては偏向
されずに直進し、１／４波長板２３を通過してここで円
偏光に変換される。さらにアクチュエータ２４に取り付
けられている収束レンズ２５を通過して、記録媒体（光
ディスク）２６上に集光される。
であるため、偏光ビームスプリンタ２２においては偏向
されずに直進し、１／４波長板２３を通過してここで円
偏光に変換される。さらにアクチュエータ２４に取り付
けられている収束レンズ２５を通過して、記録媒体（光
ディスク）２６上に集光される。
光ディスク２６から反射された光ビームは、はぼ同一の
光路を逆方向に進行して１／４波長板２３を通過し、こ
こで円偏光からＬＤ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ。
光路を逆方向に進行して１／４波長板２３を通過し、こ
こで円偏光からＬＤ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ。
２０ｄからの照射光の偏光方向と直交する偏光（Ｓ偏光
）になり、偏光ビームスプリフタ２２において９０度そ
の進路を変える。進路を変え、レンズ２７を透過した光
ビーム１０１ａ、 １０１ｂ、 １０１ｃ、 １０１ｄ
は、レンズ２７からの距離がほぼ同一の距離にある点に
集束される。サーボ用の光ビーム１０１ ｄは、収束位
置に配設されているピンホールあるいはナイフェツジ等
の光分離素子３２によって他の光ビームと分離されて検
出器３１に入射される。一方、他の光ビーム１０１ ａ
、 １０１ ｂ 、 １０１ ｃは、光分離素子３２
上の収束位置に配設されている光検出器２８．２９゜３
０に入射される。このようにして、４個の光ビーム１０
１ ａ 、 １０１ ｂ 、 １０１ ｃ 、 １０１
ｄはそれぞれ独立に検出される。
）になり、偏光ビームスプリフタ２２において９０度そ
の進路を変える。進路を変え、レンズ２７を透過した光
ビーム１０１ａ、 １０１ｂ、 １０１ｃ、 １０１ｄ
は、レンズ２７からの距離がほぼ同一の距離にある点に
集束される。サーボ用の光ビーム１０１ ｄは、収束位
置に配設されているピンホールあるいはナイフェツジ等
の光分離素子３２によって他の光ビームと分離されて検
出器３１に入射される。一方、他の光ビーム１０１ ａ
、 １０１ ｂ 、 １０１ ｃは、光分離素子３２
上の収束位置に配設されている光検出器２８．２９゜３
０に入射される。このようにして、４個の光ビーム１０
１ ａ 、 １０１ ｂ 、 １０１ ｃ 、 １０１
ｄはそれぞれ独立に検出される。
上述したような複数個の半導体レーザを光源として持つ
光ヘッドにおいては、半扉体レーザが互いに近接して配
置しであることより、１つの半導体レーザの発熱により
他の半導体レーザの出力に影響を与える。この熱的干渉
を補正するためには、個々の半導体レーザごとに光出力
を光検出器でモニタし、駆動電流を制御する必要がある
が、半導体レーザの間隔が狭い（〜１００μｍ）ことよ
り、検出器の配置に高い精度が要求され調整が困難であ
る。
光ヘッドにおいては、半扉体レーザが互いに近接して配
置しであることより、１つの半導体レーザの発熱により
他の半導体レーザの出力に影響を与える。この熱的干渉
を補正するためには、個々の半導体レーザごとに光出力
を光検出器でモニタし、駆動電流を制御する必要がある
が、半導体レーザの間隔が狭い（〜１００μｍ）ことよ
り、検出器の配置に高い精度が要求され調整が困難であ
る。
本発明の目的は、上述のような従来の光ヘッドの欠点を
除去した光ヘッドを提供することにある。
除去した光ヘッドを提供することにある。
本発明の光ヘッドは、
光源である半導体レーザと、
前記光源の出射光を導波させる導波路と、前記先導波路
に設けられ、１つの半導体レーザの出射光を時間的ある
いは強度的に分割し、前記４波路の複数の異なる位置よ
り出射させる光スイッチと、 出射された光を取り出し光ディスク上の複数の位置に収
束させる光学的手段とを有している。
に設けられ、１つの半導体レーザの出射光を時間的ある
いは強度的に分割し、前記４波路の複数の異なる位置よ
り出射させる光スイッチと、 出射された光を取り出し光ディスク上の複数の位置に収
束させる光学的手段とを有している。
本発明の光ヘッドは半導体レーザの出射光を導波路中に
導き複数個のビームに分割するとともに、光スイッチに
よって複数個のビームの強度を制御することにより、複
数の半導体レーザが近接して配置しているのと同様に高
速な記録や再生が可能となる。また複数の半導体レーザ
が近接して配置されていないので、半導体レーザ間の発
熱による干渉がなく、光出力の安定化が容易である。
導き複数個のビームに分割するとともに、光スイッチに
よって複数個のビームの強度を制御することにより、複
数の半導体レーザが近接して配置しているのと同様に高
速な記録や再生が可能となる。また複数の半導体レーザ
が近接して配置されていないので、半導体レーザ間の発
熱による干渉がなく、光出力の安定化が容易である。
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の光ヘッドの光源部分を示す
図である。この光源部分は、半導体レーザ１と、例えば
Ｌ ｉ Ｎ ｂ Ｏ３等の基板２上に設けられた光導波
路３および光スイッチ４ａ、４ｂ。
図である。この光源部分は、半導体レーザ１と、例えば
Ｌ ｉ Ｎ ｂ Ｏ３等の基板２上に設けられた光導波
路３および光スイッチ４ａ、４ｂ。
４ｃとよりなる。光導波路は基板２上にＴｉを選択的に
拡散することによって、また光スイッチは基板２上に方
向性結合器を設け、この方向性結合器に電圧を印加する
ことによって実現できる。
拡散することによって、また光スイッチは基板２上に方
向性結合器を設け、この方向性結合器に電圧を印加する
ことによって実現できる。
このような光源部分においては、半導体レーザ１の出射
光は基板２上に設けられた光導波路３中を伝播し、光ス
イッチ４ａ、４ｂ、４ｃによって光路を制御され、光出
射端５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄのうちいずれかより射出す
る。
光は基板２上に設けられた光導波路３中を伝播し、光ス
イッチ４ａ、４ｂ、４ｃによって光路を制御され、光出
射端５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄのうちいずれかより射出す
る。
第２図は、第１図の光源部分を備えた光ヘッドを示す。
光源部分以外の構造は、第５図で説明した構造と同一で
あり、したがって同一の要素には同一の番号を付して示
している。
あり、したがって同一の要素には同一の番号を付して示
している。
第１図において、記録時、半導体レーザ１を高速変調す
るとともに、その半導体レーザ１の変調信号と同期して
光スイッチ４ａ、４ｂ、４ｃの制御電圧を変化させ、光
路を光出射端５ａ、５ｂ。
るとともに、その半導体レーザ１の変調信号と同期して
光スイッチ４ａ、４ｂ、４ｃの制御電圧を変化させ、光
路を光出射端５ａ、５ｂ。
５ｃ、５ｄに振り分けることにより、高速な信号の記録
が可能となる。第３図にその時の制御信号のタイミング
の一例を示す。第３図において、（ａ）は書込み信号ク
ロック、（ｂ）は半導体レーザ１を駆動するパルス、（
Ｃ）は光スイッチ４ａの制御信号、（ｄ）は光スイッチ
４ｂの制御信号、（ｅ）は光スイッチ４ｃの制御信号、
（ｆ）は光出射端５ａの射出光強度、（ｇ）は光出射端
５ｂの射出光強度、（ｈ）は光出射端５Ｃの射出光強度
、（ｉ）は光出射端５ｄの射出光強度をそれぞれ示して
いる。
が可能となる。第３図にその時の制御信号のタイミング
の一例を示す。第３図において、（ａ）は書込み信号ク
ロック、（ｂ）は半導体レーザ１を駆動するパルス、（
Ｃ）は光スイッチ４ａの制御信号、（ｄ）は光スイッチ
４ｂの制御信号、（ｅ）は光スイッチ４ｃの制御信号、
（ｆ）は光出射端５ａの射出光強度、（ｇ）は光出射端
５ｂの射出光強度、（ｈ）は光出射端５Ｃの射出光強度
、（ｉ）は光出射端５ｄの射出光強度をそれぞれ示して
いる。
また再生時は、半導体レーザ１を一定出力で駆動すると
ともに、光スイッチ４ａ、４ｂ、４ｃの通過後の射出光
強度が両方向で等しくなるように光スイッチ４ａ、４ｂ
、４ｃの制御電圧を制御し、光出射端５ａ、５ｂ、５ｃ
、５ｄの射出光強度が等しくなるようにして同時に並列
に信号を読み出す。
ともに、光スイッチ４ａ、４ｂ、４ｃの通過後の射出光
強度が両方向で等しくなるように光スイッチ４ａ、４ｂ
、４ｃの制御電圧を制御し、光出射端５ａ、５ｂ、５ｃ
、５ｄの射出光強度が等しくなるようにして同時に並列
に信号を読み出す。
第４図に本発明の光ヘッドの他の実施例を示す。
この光ヘッドは、光半導体レーザ１と、光導波路３、光
スイッチ４ａ、４ｂ、４ｃと、２次元光導波路６と、回
折格子結合器７と、回折格子分波器８と、２分割光検出
器９ａ、９ｂと、光検出器１０ａ、１０ｂ、１０ｃとか
ら構成されている。なお、先導波路３．光スイッチ４ａ
、４ｂ、４ｃと、２次元光導波路６と、回折格子結合器
７と、回折格子分波器８と、２分割光検出器９ａ、９ｂ
と、光検出器１０ａ＋ １０ｂ＋ １０ｃとは、例えば
ＬｉＮｂＯ５等の基板２上に形成されている。
スイッチ４ａ、４ｂ、４ｃと、２次元光導波路６と、回
折格子結合器７と、回折格子分波器８と、２分割光検出
器９ａ、９ｂと、光検出器１０ａ、１０ｂ、１０ｃとか
ら構成されている。なお、先導波路３．光スイッチ４ａ
、４ｂ、４ｃと、２次元光導波路６と、回折格子結合器
７と、回折格子分波器８と、２分割光検出器９ａ、９ｂ
と、光検出器１０ａ＋ １０ｂ＋ １０ｃとは、例えば
ＬｉＮｂＯ５等の基板２上に形成されている。
以上のような光ヘッドにおいて、半導体レーザ１からの
出射光は、先導波路３中を伝播し、光スイッチ４ａ、４
ｂ、４ｃにより光路を選択され、光出射端より２次元光
導波路６中に射出し、回折格子分波器８を透過し、回折
格子結合器７により２次元導波路６より取り出され、ビ
ームスポット１１ａ〜ｌｉｄを形成し、光ディスク（図
示せず）上に収束される。光ディスクよりの反射光は、
再び回折格子結合器７により２次元導波路６中に入射し
、来た時と逆の経路をたどり、回折格子分波器８により
回折をうけ、２分割光検出器９ａ、９ｂおよび光検出器
１０ ａ 、 １０ ｂ 、 １０ ｃに入射する。こ
の時、２分割光検出器９ａ、９ｂによりトラックおよび
フォーカスエラー信号を得る。また２分割光検出器９ａ
、９ｂと光検出器１０ ａ 、 １０ ｂ 、 １０
ｃより読出し信号を得る。
出射光は、先導波路３中を伝播し、光スイッチ４ａ、４
ｂ、４ｃにより光路を選択され、光出射端より２次元光
導波路６中に射出し、回折格子分波器８を透過し、回折
格子結合器７により２次元導波路６より取り出され、ビ
ームスポット１１ａ〜ｌｉｄを形成し、光ディスク（図
示せず）上に収束される。光ディスクよりの反射光は、
再び回折格子結合器７により２次元導波路６中に入射し
、来た時と逆の経路をたどり、回折格子分波器８により
回折をうけ、２分割光検出器９ａ、９ｂおよび光検出器
１０ ａ 、 １０ ｂ 、 １０ ｃに入射する。こ
の時、２分割光検出器９ａ、９ｂによりトラックおよび
フォーカスエラー信号を得る。また２分割光検出器９ａ
、９ｂと光検出器１０ ａ 、 １０ ｂ 、 １０
ｃより読出し信号を得る。
以上２つの実施例においては、１つの半導体レーザの出
射光を光導波路と光スイッチによって４つの出射端に分
割する例について示したが、２つ以上の半導体レーザの
出射光を複数個の出射端に分割する場合についても同様
である。この場合も半導体レーザ間の距離を光出射端間
の距離よりも十分大きくとることが可能となるので、熱
的な干渉は起こりに（く、また各レーザ出力の独立のモ
ニタも容易であり、レーザ出力の変動に容易に対処でき
る。
射光を光導波路と光スイッチによって４つの出射端に分
割する例について示したが、２つ以上の半導体レーザの
出射光を複数個の出射端に分割する場合についても同様
である。この場合も半導体レーザ間の距離を光出射端間
の距離よりも十分大きくとることが可能となるので、熱
的な干渉は起こりに（く、また各レーザ出力の独立のモ
ニタも容易であり、レーザ出力の変動に容易に対処でき
る。
以上説明したように、本発明の光ヘッドは１個の半導体
レーザの出力光を導波路に入射させ光スイッチによって
光路を切りかえることにより、見かけ上、近接して配置
されている複数の半導体レーザが独立に駆動されている
のと同等の効果を得る。しかも実際に半導体レーザが近
接しているわけではないので発熱による相互干渉はな（
、半導体レーザ出力のモニタも容易であり、従って本発
明の光ヘッドを使用した光ディスク装置の記録または再
生を高速でかつ信頼性の優れたものとすることができる
という効果がある。
レーザの出力光を導波路に入射させ光スイッチによって
光路を切りかえることにより、見かけ上、近接して配置
されている複数の半導体レーザが独立に駆動されている
のと同等の効果を得る。しかも実際に半導体レーザが近
接しているわけではないので発熱による相互干渉はな（
、半導体レーザ出力のモニタも容易であり、従って本発
明の光ヘッドを使用した光ディスク装置の記録または再
生を高速でかつ信頼性の優れたものとすることができる
という効果がある。
第１図は光源の一構成例を示す図、
第２図は第１図の光源を備える本発明の一実施例を示す
図、 第３図は第２図の実施例における制御信号のりイミノジ
を示す図、 第４図は他の実施例を示す図、 第５図は従来の光ヘッドを示す図である。 １．２０ａ、２０ｂ。 ２０ｃ、２０ｄ・・・・・半導体レーザ２・・−・・・
基板 ３・・・・・光導波路 ４ａ、４ｂ、４ｃ・−光スイッチ ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ・−−光出射端６・・・・・２
次元光導波路 ７・・・・・回折格子結合器 ８・・・・・回折格子分波器 ９ａ、９ｂ・・・２分割光検出器 １０ ａ 、 １０ ｂ 、 １０ ｃ 。 ２８、２９．３０．３１・・・光検出器１１ａ、 ｌｌ
ｂ、 ｌｌｃ、 ｌｉｄ ・・・ビームスポット２１・
・・・・コリメートレンズ ２２・・・・・偏光ビームスプリッタ ２３・・・・・１／４波長板 ２４・・・・・アクチュエータ ２５・・・・・収束レンズ ２６・・・・・光ディスク ２７・・・・・レンズ ３２・・・・・光分離素子 代理人 弁理士 岩 佐 義 幸 第１図 第２図 光スイッチ４ａ （ｃ） 制御信号 光スイッチ４ｂ （ｄ） 制心信号 光スインチ４Ｃ （ｅ） 制御信号
図、 第３図は第２図の実施例における制御信号のりイミノジ
を示す図、 第４図は他の実施例を示す図、 第５図は従来の光ヘッドを示す図である。 １．２０ａ、２０ｂ。 ２０ｃ、２０ｄ・・・・・半導体レーザ２・・−・・・
基板 ３・・・・・光導波路 ４ａ、４ｂ、４ｃ・−光スイッチ ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ・−−光出射端６・・・・・２
次元光導波路 ７・・・・・回折格子結合器 ８・・・・・回折格子分波器 ９ａ、９ｂ・・・２分割光検出器 １０ ａ 、 １０ ｂ 、 １０ ｃ 。 ２８、２９．３０．３１・・・光検出器１１ａ、 ｌｌ
ｂ、 ｌｌｃ、 ｌｉｄ ・・・ビームスポット２１・
・・・・コリメートレンズ ２２・・・・・偏光ビームスプリッタ ２３・・・・・１／４波長板 ２４・・・・・アクチュエータ ２５・・・・・収束レンズ ２６・・・・・光ディスク ２７・・・・・レンズ ３２・・・・・光分離素子 代理人 弁理士 岩 佐 義 幸 第１図 第２図 光スイッチ４ａ （ｃ） 制御信号 光スイッチ４ｂ （ｄ） 制心信号 光スインチ４Ｃ （ｅ） 制御信号
Claims (1)
- （１）光源である半導体レーザと、 前記光源の出射光を導波させる導波路と、 前記光導波路に設けられ、１つの半導体レーザの出射光
を時間的あるいは強度的に分割し、前記導波路の複数の
異なる位置より出射させる光スイッチと、 出射された光を取り出し光ディスク上の複数の位置に収
束させる光学的手段とを有する光ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62268113A JPH01112537A (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 光ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62268113A JPH01112537A (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 光ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01112537A true JPH01112537A (ja) | 1989-05-01 |
Family
ID=17454069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62268113A Pending JPH01112537A (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 光ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01112537A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5289454A (en) * | 1991-12-19 | 1994-02-22 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Optical disc addressing devices a method of use thereof |
-
1987
- 1987-10-26 JP JP62268113A patent/JPH01112537A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5289454A (en) * | 1991-12-19 | 1994-02-22 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Optical disc addressing devices a method of use thereof |
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