JPH05128623A

JPH05128623A - 光磁気媒体用ピツクアツプ

Info

Publication number: JPH05128623A
Application number: JP3291342A
Authority: JP
Inventors: Shigehiro Wakazono; 繁博若園
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-11-07
Filing date: 1991-11-07
Publication date: 1993-05-25

Abstract

(57)【要約】【目的】有効に小型軽量化できると共に、容易に組み
立てでき、しかも所要の信号を良好なＳ／Ｎで、常に安
定して高精度で検出できる光磁気媒体用ピックアップを
提供する。【構成】半導体レーザ３０と、この半導体レーザ３０
から射出されるレーザ光を導波させる光導波路１３と、
この光導波路１３を導波する光を光磁気媒体１５に集光
させる集光手段２８と、光磁気媒体１５からの戻り光を
光磁気信号用およびサーボ信号用に分離する光学素子２
２と、この光学素子で分離された戻り光をそれぞれ受光
する光検出器１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ；１７，
１８，１９，２０とを、同一基板１１上に一体的に設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光磁気媒体を用い
て、情報の記録および／または再生を行う光磁気媒体用
のピックアップ、特に集積化された光磁気媒体用ピック
アップに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、フロッピーディスクや磁気テープ
等の磁気記録に代表される情報記録技術においては、高
密度化、大容量化、高速化の要求が拡大している。この
ような要求に応えるべく、最近、高密度化、大容量化が
可能な光磁気媒体を用いた光磁気情報記録技術の研究、
開発が盛んに行われている。しかし、光磁気情報記録技
術においてキーコンポーネントとなる光磁気媒体用ピッ
クアップは、フォーカシングやトラッキングの誤差検出
光学系を必要とするため、煩雑な位置合わせを要し、小
型化が困難である。一方、光磁気媒体上の所望の情報を
高速アクセスするためには、ピックアップ自体を小型
化、軽量化することが重要である。

【０００３】このようなことから、例えば、昭和６３年
電子情報通信学会秋季全国大会「光磁気ディスクピック
アップ用光ＩＣ」において、図５に示すような、光導波
路、グレーティング素子等を利用してピックアップを集
積化した導波路型差動検出デバイスが提案されている。

【０００４】図５に示す光磁気媒体用ピックアップにお
いては、レーザダイオード（以下、ＬＤという）１から
射出された光を、コリメータレンズ２により平行光とし
た後、導波路型差動検出デバイス３に入射させている。
この導波路型差動検出デバイス３は、Ｓｉ基板４上に形
成した光検出部５および光導波路６、光導波路６上に形
成した三焦点フォーカシンググレーティングカプラ（以
下、三焦点ＦＧＣという）７、この三焦点ＦＧＣ７上に
マウントしたハーフミラー８を有し、コリメータレンズ
２からの光を、ハーフミラー８で反射させて対物レンズ
９により光磁気ディスク１０に照射するようにしてい
る。また、光磁気ディスク１０で反射される戻り光は、
対物レンズ９およびハーフミラー８を経てＦＧＣ７に入
射し、光導波路６を経て光検出部５で受光される。

【０００５】ここで、三焦点ＦＧＣ７は、中央に形成し
たＴＭモード用、両端に形成したＴＥモード用の集光Ｆ
ＧＣをもって構成され、入射光のＳ偏光成分を中央のＴ
Ｍ用ＦＧＣによりＴＭ導波光として光導波路６内に導入
し、また入射光のＰ偏光成分をＴＥ用ＦＧＣによりＴＥ
導波光として光導波路５内に導入して、それぞれの導波
光を三つの異なる位置に集光させるようになっている。
また、光検出部５は、三焦点ＦＧＣ７による焦点位置に
配置され、中央のＴＭ導波光を受光するフォトダイオー
ド５Ａと、両端のＴＥ導波光をそれぞれ受光する二分割
フォトダイオード５Ｂ，５Ｃとをもって構成されてい
る。

【０００６】かかる光磁気媒体用ピックアップにおい
て、光磁気ディスク１０で反射される戻り光は、該光磁
気ディスク１０に磁化の向きとして記録されているビッ
ト情報０，１に対応して、カー効果により偏光面が±θ
回転しているので、この戻り光が三焦点ＦＧＣ７に入射
すると、その偏光方向に応じてＴＥモードおよびＴＭモ
ードの導波光パワーが反射して増減する。したがって、
フォトダイオード５Ａ〜５Ｃの出力に基づいて、ＴＥ導
波光出力とＴＭ導波光出力との差動をとることにより光
磁気信号を検出することができ、また両端のＴＥ導波光
用の二分割フォトダイオード５Ｂ，５Ｃの出力に基づい
て、フーコー法やプッシュプル法によりフォーカスエラ
ー信号やトラッキングエラー信号を検出することができ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示した従来の光磁気媒体用ピックアップにおいては、Ｌ
Ｄ１、コリメータレンズ２および対物レンズ９を、導波
路型差動検出デバイス３から独立して立体的に配置して
いるため、ピックアップのより一層の小型化および軽量
化を達成することができないという問題があると共に、
それらの位置調整を要し、組み立てが面倒になるという
問題がある。

【０００８】また、光磁気ディスク１０で反射されて三
焦点ＦＧＣ７に入射する光のうち、ＴＥモード用のＦＧ
ＣではＴＭモードの光が、ＴＭモード用のＦＧＣではＴ
Ｅモードの光がそれぞれカットされるため、光量のほぼ
半分の光がカットされ、各検出信号のＳ／Ｎが劣化する
という問題がある。さらに、ＬＤ１の発熱による波長変
動が生じ易いため、各検出信号を安定した精度で得るこ
とができないという問題がある。

【０００９】この発明は、このような従来の問題点に着
目してなされたもので、有効に小型軽量化できると共
に、容易に組み立てでき、しかも所要の信号を良好なＳ
／Ｎで、常に安定して高精度で検出できるよう適切に構
成したことを特徴とする光磁気媒体用ピックアップを提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、半導体レーザと、この半導体レーザ
から射出されるレーザ光を導波させる光導波路と、この
光導波路を導波する光を光磁気媒体に集光させる集光手
段と、前記光磁気媒体からの戻り光を光磁気信号用およ
びサーボ信号用に分離する光学素子と、この光学素子で
分離された戻り光をそれぞれ受光する光検出器とを、同
一基板上に一体的に設ける。

【００１１】

【作用】かかる構成において、半導体レーザから射出さ
れるレーザ光は、光導波路を導波して集光手段により光
磁気媒体に集光され、その戻り光は光学素子により光磁
気信号用およびサーボ信号用に分離されてそれぞれの光
検出器で受光され、それらの光検出器の出力に基づい
て、光磁気信号およびサーボ信号が検出される。

【００１２】

【実施例】図１はこの発明に係る光磁気媒体用ピックア
ップの光導波路部分の平面図、図２は図１におけるイ−
イ線断面図、図３は同じくロ−ロ線断面図である。長尺
のＳｉ基板１１上には、その表面を熱酸化して光導波路
用のクラッド層となるＳｉＯ₂膜１２を形成すると共
に、このＳｉＯ₂膜１２の表面にスパッタリング等によ
り、コーニング社製＃７０５９ガラスを堆積させて光導
波路１３を形成し、この光導波路１３上に、任意の厚さ
のガラス透明基板１４を設ける。また、Ｓｉ基板１１に
は、その一端部側で横断中央線（イ−イ線）の両側に、
光磁気ディスク１５で反射され、光導波路１３を伝播す
る導波光を受光してサーボ信号を検出するための光検出
器１６ａ，１６ｂおよび１６ｃ，１６ｄを形成すると共
に、他端部側にはＳｉ基板１１の横断中央線に対して所
定角度、この実施例では４５°傾斜した方向（ロ−ロ
線）に沿って光磁気信号検出用の光検出器１７，１８お
よび１９，２０を形成する。

【００１３】光導波路１３上には、ビームスプリッタ２
１を形成すると共に、光検出器１７〜２０の配列方向と
Ｓｉ基板１１の横断中央線とが交差する部分に、導波光
を光導波路１３の外へ射出させるためのＦＧＣ２２を形
成すると共に、横断中央線の両側で、光検出器１７〜２
０の配列方向に沿って、偏光分離機能を有するＰＢＳ多
層膜２３，２４を形成する。ＰＢＳ多層膜２３，２４
は、入射光に対してＴＥモード光を１００％透過し、Ｔ
Ｍモード光を１００％反射するよう構成し、これらＰＢ
Ｓ多層膜２３，２４を透過したＴＥモード光を、光検出
器１８，１９で受光するようにする。なお、図２では、
ビームスプリッタ２１を省略してある。また、光導波路
１３上には、後述する半導体レーザ３０からのレーザ光
を光導波路１３内に取り込むための入射用のＦＧＣ３１
を設ける。

【００１４】さらに、ガラス透明基板１４の表面には、
ＰＢＳ多層膜２３，２４で反射されたＴＭモード光を反
射させて、光検出器１７，２０に入射させる反射膜２
５，２６を形成すると共に、ＦＧＣ２２と対応する部分
にホログラム光学素子（以下、ＨＯＥという）２７を形
成し、このＨＯＥ２７により光磁気ディスク１５からの
戻り光を回折させて、０次光をＦＧＣ２２に入射させ、
±１次回折光をＰＢＳ多層膜２３，２４にそれぞれ入射
させるようにする。

【００１５】上述したように、この実施例では、光検出
器１７〜２０およびＰＢＳ多層膜２３，２４の配列方向
（ロ−ロ線）を、Ｓｉ基板１１の横断中央線（イ−イ
線）に対して４５°傾斜させている。これは、光磁気デ
ィスク１５からの戻り光を、偏光分離に最適な角度でＰ
ＢＳ多層膜２３，２４に入射させるためである。すなわ
ち、光磁気ディスク１５からの戻り光の入射面に対する
偏光面の角度を４５°とするためで、ＨＯＥ２７は以上
の条件を満足するように設定されている。

【００１６】さらに、ガラス透明基板１４の表面で、Ｈ
ＯＥ２７上には対物レンズ２８を設け、これによりＦＧ
Ｃ２２から射出される導波光を光磁気ディスク１５に集
光させるようにする。また、ガラス透明基板１４の横断
中央線の一端部側の表面には、切り欠き２９を形成し、
この切り欠き２９に半導体レーザ３０を取り付けて、そ
のレーザ光を入射用のＦＧＣ３１を通して光導波路１３
内に導波させるようにする。このように、半導体レーザ
３０をガラス透明基板１４に設けることにより、放熱効
率を高めることができる。

【００１７】以下、この実施例の動作を、図４に示す部
分概略拡大図をも参照しながら説明する。なお、図４
は、ＦＧＣ２２、ＨＯＥ２７、ＰＢＳ多層膜２３，２４
の部分の光の経路を拡大して示したものである。図２に
示すように、半導体レーザ３０から出射されたレーザ光
は、ガラス透明基板１４を透過して、光導波路１３内に
導かれる。光導波路１３内に導かれたレーザ光は、該光
導波路１３内を導波し、ＦＧＣ２２によりガラス透明基
板１４側（上方）に射出され、ガラス透明基板１４、Ｈ
ＯＥ２７および対物レンズ２８を経て光磁気ディスク１
５の表面に集光される。なお、ＨＯＥ２７を透過する光
の偏光面は、図４に示すようになっている。

【００１８】光磁気ディスク１５で反射された戻り光
は、再び対物レンズ２８を通り、ＨＯＥ２７に入射し
て、０次光、±１次回折光に回折される。このＨＯＥ２
７による０次光は、ＦＧＣ２２によって光導波路１３内
へ導かれ、ビームスプリッタ２１で分割されて光検出器
１６ａ，１６ｂおよび１６ｃ，１６ｄで受光され、それ
らの出力に基づいて、従来と同様にして、フーコー法に
よりフォーカスエラー信号が、またプッシュプル法によ
りトラッキングエラー信号が検出される。

【００１９】また、ＨＯＥ２７による±１次回折光は、
それぞれＰＢＳ多層膜２３，２４に導かれる。ここで、
±１次回折光は、同様の振る舞いをするので、ＰＢＳ多
層膜２３に導かれる＋１次回折光のみについて、図３お
よび図４を参照して説明する。この＋１次回折光は、Ｈ
ＯＥ２７によって偏光面が４５°傾けられてＰＢＳ多層
膜２３に入射し、ここで４５°傾けられている偏光のう
ち、ＴＥモードの成分のみが透過され、光検出器１８で
受光される。また、ＰＢＳ多層膜２３で反射されたＴＭ
モードの成分の光は、反射膜２５で反射されて光検出器
１７で受光される。

【００２０】このようにして、ＨＯＥ２７で回折された
±１次回折光を、ＰＢＳ多層膜２３，２４でＴＥモード
の成分の光とＴＭモードの成分の光とに分離して、それ
ぞれ光検出器１７〜２０で受光し、それらの出力の差動
をとることにより従来と同様にして光磁気信号が検出さ
れる。

【００２１】この実施例によれば、全ての光学素子を一
体化したので、ピックアップをより一層、小型化および
軽量化することができると共に、組み立て段階での位置
調整が不要となることから、組み立てを容易に行うこと
ができる。また、ＴＥモード光およびＴＭモード光をそ
れぞれ１００％利用しているので、光磁気ディスク１５
からの戻り光の利用効率を高めることができ、したがっ
て各検出信号のＳ／Ｎを向上させることができる。さら
に、半導体レーザ３０をガラス透明基板１４に設けるこ
とにより、その放熱効果を高めることができるので、発
熱による波長変動を有効に防止でき、各検出信号を高精
度で安定して得ることができる。

【００２２】なお、この発明は、上述した実施例にのみ
限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能
である。例えば、半導体レーザ３０は、ガラス透明基板
１４に設ける代わりに、光導波路１３の端面に設けるこ
ともできる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、半導
体レーザ、コリメータレンズおよび対物レンズを立体的
に配置する必要がないので、ピックアップ自体を従来に
比べ有効に小型軽量化することができる。また、半導体
レーザ、コリメータレンズ等の各光学素子間の位置調整
が不要となるので、組み立てを容易にできる。さらに、
各偏光成分を共に１００％利用できるので、Ｓ／Ｎを有
効に向上することができると共に、半導体レーザを他の
光学素子と一体に設けて、その放熱効果を向上させたの
で、各検出信号を高精度で安定して得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の要部の構成を示す平面図
である。

【図２】図１のイ−イ線断面図である。

【図３】同じく図１のロ−ロ線断面図である。

【図４】図１に示す実施例の動作を説明するための要部
の光の経路を拡大して示す図である。

【図５】従来の技術を説明するための図である。

【符号の説明】

１１Ｓｉ基板１２ＳｉＯ₂膜１３光導波路１４ガラス透明基板１５光磁気ディスク１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ光検出器１７，１８，１９，２０光検出器２１ビームスプリッタ２２，３１ＦＧＣ２３，２４ＰＢＳ多層膜２５，２６反射膜２７ＨＯＥ２８対物レンズ２９切り欠き３０半導体レーザ

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザと、この半導体レーザから
射出されるレーザ光を導波させる光導波路と、この光導
波路を導波する光を光磁気媒体に集光させる集光手段
と、前記光磁気媒体からの戻り光を光磁気信号用および
サーボ信号用に分離する光学素子と、この光学素子で分
離された戻り光をそれぞれ受光する光検出器とを、同一
基板上に一体的に設けてなる光磁気媒体用ピックアッ
プ。