JPH0520817B2 - - Google Patents

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JPH0520817B2
JPH0520817B2 JP58166731A JP16673183A JPH0520817B2 JP H0520817 B2 JPH0520817 B2 JP H0520817B2 JP 58166731 A JP58166731 A JP 58166731A JP 16673183 A JP16673183 A JP 16673183A JP H0520817 B2 JPH0520817 B2 JP H0520817B2
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JP
Japan
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light source
optical waveguide
semiconductor laser
open
branched optical
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JP58166731A
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Manabu Yamamoto
Hitoshi Kawaguchi
Hiroo Ukita
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
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    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
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    • G11B7/123Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate
    • G11B7/124Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate the integrated head arrangements including waveguides

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、信頼性が向上するとともに小型軽量
化を実現した光記録再生装置における光学ヘツド
に関するものである。
従来のこの種装置は、第1図に示すように、半
導体レーザ等の光源1、カツプリングレンズ2、
ビームスプリツタ3、1/4波長板4、集光レンズ
5、検出器前レンズ6、光検出器7およびポイス
コイルアクチユエータ8などより構成されるのが
通常であるが、記録再生時には走行記録媒体9の
面振れおよびトラツク偏心に追髄するため、フオ
ーカス誤差信号およびトラツク誤差信号に従つて
集光レンズ5等を駆動し、ジヤストフオーカスお
よびオントラツクを実現している。したがつて、
このような従来装置では、 (i) 個別の光学部品、機械部品の組合せであるた
め、光軸調整等に時間がかかる他、信頼性に劣
る、 (ii) 大型で重いため、高速アクセル化、マルチヘ
ツド化がむずかしい、 などの問題点が指摘されている。
本発明は、これらの欠点を除去するため、半導
体レーザの光源、分岐形光導波路および光源と同
一の構造を有する第1、第2の光検出器を同一基
盤上に配置することにより光学ヘツドを構成する
とともに、空気浮上作用により焦点制御を行な
い、信頼性の向上および小型軽量化を実現した光
学ヘツドを提供せんとするものであつて、その要
旨とするところは、浮上ヘツドスライダに取り付
けた光学ヘツドにおいて、少なくとも3個以上の
開口端をもつ分岐形光導波路と半導体レーザ等の
光源と光検出とを同一基盤上に配置するととも
に、前記分岐形光導波路の少なくとも1つの開口
端を開放して開放開口端としてその両側に前記第
2の光検出器を設置する一方、他の少なくとも1
つの開口端に前記半導体レーザ等の光源を、少な
くとも他の1つの開口端に前記第1の光検出器を
それぞれ設置したこと、さらには前記光源の前記
開放開口端との間の分岐形光波路内に戻り光阻止
手段を設けたことを特徴とする。
以下、図面に示した実施例にもとずき、本発明
に係る光学ヘツドについて説明する。
第2図a,bは本発明に係る光学ヘツドの一実
施例に示す概略構成図および光学ヘツド部の拡大
図であつて、1は半導体レーザ等の光源、7aお
よび7bは光源1と同一の構造を有する光検出
器、10は分岐形光導波路、10aは、分岐形光
導波路の開口端、10bは開放開口端、11は基
盤、12は開放開口端10bから射出するレーザ
等のビーム、13は溝付走行記録媒体、14は保
護膜付の記録層、15はスライダ軸受である。い
ま、半導体レーザ等の光源1より射出したビーム
12は、基盤11に埋め込まれている0.5μm〜数
μm角の分岐形光波路10の開口端10aに入射
し、開放開口端10bより射出する。そして、記
録時は高いレーザパワーを照射し、溝に沿つてデ
ータを反射率変化により記録するとともに、再生
時は低いレーザパワーを照射し、走行記録媒体1
3に記録されたピツト列の反射光強度変化を検出
する。反射光は開放開口端10bより分岐形光導
波路10内に戻り、光検出器7bに達する。な
お、分岐形光導波路10内では直進方向の光伝達
率が高いため、直進方向の開口端10aに光検出
器7bを設置することが望ましい。
トラツスク信号は、走行記録媒体13に対面し
た分岐形光導波路10の開放開口端10bの両側
にある光検出器7aにより検出される。したがつ
て、レーザ等のビーム12が溝の中心からずれた
場合には、溝からの反射回折光強度分布は光軸に
対し非対称となり、光検出器7aに入射するレー
ザパワーが異なる。この両者の差動出力によりト
ラツク信号が検出される。このようにして検出さ
れたトラツク信号に従い、例えば第2図aに示す
スライダ軸受15が設置されているヘツドアーム
が駆動され、トラツク制御が行われる。また、フ
オーカス制御は光学ヘツド全体を第2図aに示す
スライダ軸受15の端面にを設置し、空気浮上作
用を利用して行われる。スライダ軸受15の空気
浮上作用については、磁気デイスクに用いられる
浮動ヘツドスライダ軸受と同一であるため、ここ
では説明を省略するが、走行記録媒体13からの
浮上距離は走行記録媒体13上の所要ビーム径よ
り設定される。したがつて、このような浮動ヘツ
ド方式では、従来装置におけるフオーカスアクチ
ユエータを用いることなくフオーカス制御が可能
となる。
光デイスクでは、半導体レーザ等の光源1への
戻り光がレーザ共振器内で発振光と干渉してレー
ザ出力変動を生じさせる。本発明における戻り光
阻止構造例は、第3図に示されるが、第3図(a)の
例では、光導波路10の分岐路数を増やし、走行
記録媒体13からの反射光を各分岐路に分散させ
(分散率は各光導波路の曲率10′に依る。)、LD
への戻り光を低減させている。なお、再生信号は
光検出器7bの和出力により得られる。
また、第3図bでは、レーザ光は1/4波長板4
の薄膜を通過後、走行記録媒体13に照射され、
反射光は再度、1/4波長板4を通過後、分岐形光
導波路10内に戻る。この場合、反射光はレーザ
発振光(TE偏波)と90°偏光の異なるTM偏波と
なるため、LD共振器内で発振光と干渉せずレー
ザ出力変動を押えることができる。なお、1/4波
長板4の薄膜を設置する構成では、第3図(c)に示
すように、半導体レーザ等の光源1を反射光の直
進方向の開口端に設置しても戻り光の影響は小さ
い。
さらに、第3図(d)には光検出器7b側の分岐形
光導波路の屈折率n1をLD側の屈折率n2より大き
くし、LDへの戻り光を減少させる例が示される
が、走行記録媒体13からの反射光はn1>n2であ
るため、LD側の分岐形光導波路10にはほとん
ど戻らない。
一方、第4図には本発明に係る光学ヘツドの製
造方法が示されるが、第4図(a)において、16は
P−GaAs、17はP−AlGaAs、18はGaAs、
19はn−AlGaAs、20はn−GaAsであり、
この基盤11上に後述する光部品が一体形成され
る。また、21は電極であり、Au−Crあるいは
Au−Ge−Ni等で製造される。このような層を多
層エピタキシヤル成長により製造後、半導体レー
ザ等の光源1および光検出器7a以外を例えばブ
ロムメタノール等の用いてエツチングにより取り
去り、除去部に新たに分岐形光導波路10を多層
エピタキシヤル成長により形成する。第4図bに
はこの形成後の断面図が示されるが、22はレー
ザ光に対して透明な層、例えばAl0.1GaAs(屈折
率;3.54)であり、23はAl0.3GaAs(屈折率
3.40)である。24はレーザ活性層であるGaAs
18より出たAl0.1GaAs22を通り開放開口端1
0bより射出する方向である。
本発明に係る光学ヘツドは上記製造方法により
一体形成することができる訳であるが、分岐形光
導波路10を用いるため、従来装置における光軸
調整が不要となる。なお、第3図b,cに示す1/
4波長板4の薄膜は、前記光学ヘツドを一体形成
後、光導波路10開放開口端10bに設置され
る。
第5図および第6図は半導体レーザ等の光源
1、分岐形光導波路10および光検出器7a,7
bの個別部品の組合せによる本発明の別の実施例
を示すものであるが、第5図においては基盤11
はLiNbO3などより成る強誘電体結晶であり、こ
の基盤11上に光部品が固定される。分岐形光導
波路10は強誘電体結晶にTi等を拡散し高屈折
率とすることにより形成され、再生信号およびト
ラツク信号は第2図に示した実施例と同様に検出
される。なお、LDへの戻り光阻止構造としては
第3図の構成例が本実施例についても適用でき
る。また、第6図は分岐形光導波路10を分岐型
フアイバを用いて構成したものであり、25はフ
アイバ10内に設置した光アイソレータである。
したがつて、デイスクからの反射光をフアイバ1
0の開放開口端10bで補足し、フアイバ分岐路
に設置した光検出器7bの和出力により再生信号
が得られる(光検出器7bは1個でも複数個でも
よい。)。また、トラツク信号はフアイバ10の開
放開口端10bの両側に設置した光検出器7aの
差動出力により得られる。本実施例におけるLD
への戻り光阻止構造としては、例えば金属、誘電
体多層膜と常磁性ガラスよりなる光アイソレータ
25を設置したり、1/4波長板4の薄膜をフアイ
バ10の開放開口端10bに設置する、などがあ
り、また、フオーカス制御は、第2図の実施例と
同様に、光学ヘツド全体をスライダ軸受15に設
置し空気浮上作用を利用して行なわれる。
以上、図面に示した実施例にもとずいて詳細に
説明したように、本発明に係る光学ヘツドは半導
体レーザ等の光源、分岐形光導波路および光検出
器を同一基盤面上に配置するとともに、空気浮上
作用によりフオーカス制御を行うため、組立調整
が容易となるばかりか焦点制御回路が不要とな
り、低価格、高信頼な光学ヘツドが実現できる。
また、従来装置に比べ大幅な小型軽量化が可能で
あるため、アクセス速度が向上するとともに、高
速転送、アクセス耐力の向上のためのマルチヘツ
ド化が容易となる。
また、光デイスク装置の光学ヘツドに使用した
場合、媒体に照射されるレーザビームは1μm程
度の微小径であるため、ビームの精密なトラツク
追跡を行わないと、デイスクの偏心等により情報
の欠落が生ずる。本発明では、トラツクずれを開
放開口端の両側に設置された光検出器で検出し、
検出信号にもとずいて光学ヘツドを保持している
アクチユエータを制御することにより、高精度な
トラツク追跡が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の光学ヘツドを示す概略構成図、
第2図aは本発明に係る光学ヘツドの概略構成
図、第2図bはその光学ヘツド部の拡大図、第3
図a〜bは本発明における戻り光阻止構造を示す
断面図、第4図a,bは本発明に係る光学ヘツド
の製造方法を示す説明図、第5図および第6図は
本発明に係る光学ヘツドの他の実施例を示す断面
図である。 図面中、1は半導体レーザ等の光源、2はカツ
プリングレンズ、3はビームスプリツタ、4は1/
4波長板、5は集光レンズ、6は検出器前レンズ、
7,7a,7bは光検出器、8はボイスコイルア
クチユエータ、9は走行記録媒体、10は分岐形
光導波路、10aは開口端、10bは開放開口
端、10′は曲率、11は基盤、12はレーザビ
ーム、13は溝付走行記録媒体、14は記録層、
15はスライダ軸受、16はP−GaAs、17は
P−AlGaAs、18はGaAs、19はn−
AlGaAs、20はn−GaAs、21は電極、22
はAl0.1GaAs、23はAl0.3GaAs、24はレーザ
ビーム射出方向である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 浮動ヘツドスライダに取り付けた光学ヘツド
    において、少なくとも3個以上の開口端をもつ分
    岐形光導波路と半導体レーザ等の光源とこの光源
    と同一の構造を有する第1の光検出器と複数の第
    2の光検出器とを同一基盤面上に配置するととも
    に、前記分岐形光導波路の少なくとも1つの開口
    端を開放して開放開口端とする一方、他の少なく
    とも1つの開口端に前記半導体レーザ等の光源
    を、少なくとも他の1つの開口端に前記第1の光
    検出器をそれぞれ設置し、かつ前記開放開口端の
    両側に前記複数の第2の光検出器をそれぞれ設置
    したことを特徴とする光学ヘツド。 2 浮動ヘツドスライダに取り付けた光学ヘツド
    において、少なくとも3個以上の開口端をもつ分
    岐形光導波路と半導体レーザ等の光源とこの光源
    と同一の構造を有する光検出器とを同一基盤面上
    に配置するとともに、前記分岐形光導波路の少な
    くとも1つの開口端を開放して開放開口端とする
    一方、他の少なくとも1つの開口端に前記半導体
    レーザ等の光源を、少なくとも他の1つの開口端
    に前記光検出器をそれぞれ設置し、かつ、前記光
    源からの前記分岐形光導波路の分岐点までの分岐
    形光導波路の屈折率n2をそれ以外の分岐形光導波
    路の屈折率n1に対してn2<n1となるように構成し
    たことを特徴とする光学ヘツド。
JP58166731A 1983-09-12 1983-09-12 光学ヘツド Granted JPS6059548A (ja)

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