JPH0547023A - 光ピツクアツプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型軽量にできると共に、Ｓ／Ｎの良い光ピ
ックアップ装置を提供することを目的とする。 【構成】 光ディスク１３に照射するためのレーザ光を
出射する半導体レーザ２４と、前記光ディスク１３で反
射された戻り光の光路分割を行い±１次光に非点収差を
与えるホログラム回折格子１５と、前記半導体レーザ２
４によるレーザ光の出射方向を挟む両側に設置され、前
記ホログラム回折格子１５による±１次光のほぼ最小錯
乱円が形成される位置近傍に各一方の端面が設置された
少なくとも２つの光導波路１７、１８と、前記各光導波
路１７、１８の他方の端面側に導波した光を検出する受
光素子１９、２０とを設けた構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザの両側に
光導波路を設けて光学的記録媒体に信号を記録或いは再
生するための光ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、情報を光ディスクに記録また
は再生する光ピックアップ装置を薄膜化する技術が提案
されており、例えば特開平１−２２９４３７号公報があ
る。図９及び図１０はこの公報に開示された従来の薄膜
タイプの光ピックアップ装置を示す。

【０００３】図９において、符号１は短波長の半導体レ
ーザ（λ＝８００nm）、５は集光レンズ、７は光ディス
ク（光記録媒体）、２は非点収差を発生させるレンズフ
ーリエ変換型ホログラム回折素子、６１１，６１２，６
１３，６１４は２対の受光素子である。半導体レーザ１
から放射されたレーザビームは、集光レンズ５により光
記録媒体７に集光される。記録情報等を含む反射光は再
度集光レンズ５を通過し、回折格子２により二方向に回
折され、それぞれ、受光素子６１１と６１２及び６１３
と６１４の中間部近傍に集光される。

【０００４】また、半導体レーザ１と受光素子群は図１
０にその概略を示すように同一基板上に形成されてお
り、しかも受光素子もレーザと同様の構成となってい
る。６２０は電極、６２１はｎ型ＧａＡｓ基板、６２２
はＡｌxＧａ1-x Ａｓのｎ型クラッド層、６２３はＡｌy
Ｇａ1-yＡｓ（ｙ＜ｘ＜１）の活性層、６２４はＡｌxＧ
ａ1-xＡｓのｐ型クラッド層、６２５はＧａＡｓギャッ
プ層、２６１，２６２，２６３，２６４，２６５はそれ
ぞれ電極であり、電極２６３と６２０の間に順方向の電
流を注入することにより、中央部の活性層１でレーザ発
振する。

【０００５】また、レーザ１から放射され、光ディスク
７の表面で反射されて、レンズ５と回折格子２により回
折及び集光されて、素子６１１，６１２，６１３，６１
４に光が入射すると、電極６２０と２６１，２６２，２
６４，２６５間に光電流或は光起電力が発生し、受光素
子として働く。この従来例は、半導体基板上に受光素子
及び発光素子を一体形成し発光と受光を同一構造の素子
で行うものであり、小型軽量という点でそれまでの技術
に比べて有利である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例は以下の問題点を有する。 （１）受光部が半導体レーザ構造の活性層部であるた
め、受光効率がきわめて悪い。半導体レーザの活性層は
モード制御の関係からあまり厚くできず、通常０．０３
〜０．０７μｍ程度となる。これに対して光ディスクか
らの反射光のスポットサイズは光学系設計によるが、少
なくともスポット径は２０μｍ程度で、スポットサイズ
に対して層厚が３、５％以下ときわめて小さく、受光効
率が悪い。従って、信号のＳ／Ｎも非常に悪い。

【０００７】（２）受光部が小さすぎるので、非点収差
によるスポット形状の変化を検出するのが困難なため、
フォーカスエラー信号検出が困難となり、同様にトラッ
キングエラー信号検出も困難となり、再生信号の検出系
の他に、フォーカス及びトラッキングのエラー信号検出
用の光学系が必要となり、結果としてヘッド全体が大き
くなってしまう。

【０００８】なお、特開平１ー１１８１０５号公報には
記録媒体への照射光と記録媒体からの戻り光とをＹ字状
の光導波路を用いて光磁気ピックアップ装置を形成でき
る薄膜光機能素子を開示している。この公報による従来
例は、Ｙ字に分岐した２つの光導波路の合流した端面に
戻り光が入射されるため、この戻り光を分岐した一方の
光導波路の端面に配置された光検出素子に導く際、照射
光を導波するために途中でＹ字に分岐した他方の光導波
路側にも導波してしまい、戻り光の利用効率がさがり、
Ｓ／Ｎが低下する。また、この従来例は、上記従来例と
同様にフォーカス及びトラッキングエラー信号の検出系
をさらに設けなければならない。

【０００９】本発明は上述した点にかんがみてなされた
もので、小型軽量にできると共に、Ｓ／Ｎの良い光ピッ
クアップ装置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】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、記録媒体に照射するためのレ
ーザ光を出射する半導体レーザと、前記記録媒体で反射
された戻り光の光路分割を行い±１次光に非点収差を与
えるホログラム光学素子と、前記半導体レーザによるレ
ーザ光の出射方向を挟む両側に設置され、前記ホログラ
ム光学素子による±１次光のほぼ最小錯乱円が形成され
る位置近傍に各一方の端面が設置された少なくとも２つ
の光導波路と、前記各光導波路の他方の端面側に導波し
た光を検出する受光素子とを設けている。

【００１１】

【作用】上記構成により、記録媒体に照射されたレーザ
光の戻り光をホログラム光学素子により光路分割が行わ
れ、±１次光に非点収差が与えられて、半導体レーザの
両側に配置された各光導波路の一方の端面に入射され、
この入射光を他方の端面側に導波する。各光導波路は入
射光を高効率で導波でき層厚に設定でき、従って他方の
端面側に高効率で導波され、そして各他方の端面側にそ
れぞれ導波した光は各受光素子で受光され、Ｓ／Ｎを大
きくできる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を具体
的に説明する。図１ないし図３は本発明の第１実施例に
係り、図１は第１実施例の光ピックアップ装置の全体構
成を示し、図２は受発光ユニットの詳細な構造を示し、
図３は光ディスクの相対的位置と導波路入射面上のスポ
ットとの関係を示す。

【００１３】図１に示すように第１実施例の光ピックア
ップ装置１１は、発光手段及び受光手段が一体化された
受発光ユニット１２と、この受発光ユニット１２から放
射された光を集光して光学的記録媒体としての光ディス
ク１３に照射する集光レンズ（対物レンズ）１４と、光
ディスク１３で反射され、集光レンズ１４で集光された
戻り光の光路分割を行って受発光ユニット１２の受光手
段に導光するホログラム回折格子１５とから構成され
る。

【００１４】上記受発光ユニット１２は中央の発光素子
１６と、この両側に形成され、上記ホログラム回折格子
１５を経た戻り光を受け、他方の端面側に導光する光導
波路１７，１８と、各光導波路１７，１８の他方の端面
に対向して形成された受光素子１９，２０と、発光素子
１６の背面光を受光して発光素子１６の光出力をモニタ
するためのモニタ用受光素子２１とから構成される。上
記中央の発光素子１６より放射された光は、ホログラム
回折格子１５、集光レンズ１４を通過し光ディスク１３
の面上に集光され、光ディスク１３により反射される。

【００１５】この光ディスク１３で反射された反射光は
集光レンズ１４を再度通過した後、ホログラム回折格子
１５により回折され、受発光ユニット１２の光導波路１
７，１８の入射側の端面に入射する。各光導波路１７，
１８で導波された光はその出射側の端面に対向配置した
受光素子１９，２０でそれぞれ検出されるようになって
いる。

【００１６】上記集光レンズ１４は図示しないレンズア
クチュエータによって、（記録或いは再生時に光ディス
ク１３が面振れが生じても）光ディスク１３との距離Ｒ
が常時フォーカス状態となるように距離方向にフォーカ
ス制御され、光ディスク１３に微小スポットを形成する
ことによって、高密度で情報の記録或いは再生を行える
ようにしている。

【００１７】この実施例では、上記各光導波路１７、１
８の入射面は、集光レンズ１４を平衡位置状態、つまり
フォーカス制御を解除した初期調整状態或いは平衡位置
状態で、面振れの殆どない基準光ディスクを使用した場
合、この基準光ディスクからの戻り光ビームが最小錯乱
円を形成する位置となるように配置されている。このよ
うに設定することによって、実際に光ディスク１３で使
用した場合、面振れなどが存在してもそれに対する許容
範囲を大きくできるようにしている。つまり、記録或い
は再生する光ディスク１３に面振れが存在しても、フォ
ーカス制御を行うことによって、この関係を維持できる
ようにしている。

【００１８】上記受発光ユニット１２は、具体的には図
２に示す構造である。半絶縁性ＧａＡｓ基板２３上に発
光素子１６としてのＧａＡｓ半導体レーザ２４が形成さ
れ、その端面に垂直な方向に向けてレーザ光を出射す
る。この半導体レーザ２４のレーザ光の出射方向を挟む
両側には図示のように光導波路１７，１８が配置され、
これらの光導波路１７，１８の入射側となる一方の端面
は例えば、半導体レーザ２４の出射端面と同一平面とな
るように設定され、各一方の端面に入射された光を他方
の端面に導光し、該他方の端面から出射するようにして
いる。

【００１９】上記光導波路１７，１８の各他方の端面に
対向してそれぞれの光導波路１７，１８からの出射光を
検出する信号検出用の受光素子１９，２０が設けてあ
る。又、半導体レーザ２４の背面光をモニタするための
モニタ用受光素子２１が、背面光出射側の端面に対向し
て配置されている。これら受光素子１９、２０、２１は
例えば同一の半導体基板上に形成されている。

【００２０】上記モニタ用受光素子２１の出力により、
例えば再生モードでは半導体レーザ２４の発光出力が適
正値となるように自動的に制御（ＡＰＣ）される。又、
上記受光素子１９，２０の光電変換出力は図示しない加
算器により加算されて、記録情報に対する再生信号が生
成され、さらに図示しない差動増幅器により、差動出力
が取り出されてフォーカスエラー信号ＦｏＥが生成され
る。このフォーカスエラー信号ＦｏＥは図示しない位相
補償回路などを経て上記集光レンズ１４を駆動するレン
ズアクチュエータに印加され、集光レンズ１４を光ディ
スク１３に対してフォーカス位置となるようにフォーカ
ス制御が行われる。上記光導波路１７，１８は、ＧａＡ
ｓ基板２３上に形成した例えばＳｉＯ2によるバッファ
（クラッド）層２５の上面に例えばＮｉＳによる光導波
層２６を積層した構造になっている。

【００２１】図３は光ディスク１３に対向して配置され
る光導波路１７，１８の入射面上のスポット形状が距離
を変化させた場合に変化する様子等を示す。つまり、図
３（ａ）は、ホログラム回折格子１５を経て受発光ユニ
ット１２側に戻る戻り光ビームの様子の概略を平面図で
示し、図３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は光ディスク１３に
対向配置される集光レンズ１４の相対的距離Ｒが合焦
（フォーカス距離Ｆ）より小さい時（Ｒ＜Ｆ）、合焦状
態の時（Ｒ＝Ｆ）、合焦より大きい時（Ｒ＞Ｆ）におけ
る光導波路１７、１８の入射側の端面に形成される光ス
ポットの形状を示し、図３（ｅ）は２つの受光素子１
９、２０の差動出力に得られるフォーカスエラー信号Ｆ
ｏＥを距離Ｒに対して示す。

【００２２】非点収差を持つ戻り光のスポット径は２０
〜３０μｍ程度に設定され、各光導波層２６の受光端面
部は数μｍ程度に形成されている。各光導波路１７、１
８の入射面は、集光レンズ１４を平衡位置状態で戻り光
ビームの最小錯乱円の位置となるように配置されてお
り、光ディスク１３に面振れが存在しても、フォーカス
制御を行うことによって、この関係を維持できる。この
状態における光導波路１７、１８の入射面上のスポット
形状は図３（ｃ）のように、各入射面には等価な最小錯
乱円の光スポットが形成される。

【００２３】一方、この状態からずれると、つまりフォ
ーカス位置より距離Ｒが小さい方及び距離Ｒが大きい方
にずれると、各光導波路１７、１８の入射面上のスポッ
ト形状は、それぞれ図３（ｂ）及び（ｄ）のように変化
する。光導波路１７、１８の入射面上のスポット形状に
より光導波路１７、１８への入射効率が変化するので、
２つの受光素子１９、２０の出力差をとることにより図
３（ｅ）に示す特性のフォーカスエラー信号ＦｏＥを得
ることができる。なお、上述のように２つの受光素子１
９、２０の出力の和（加算）により、光ディスク１３に
記録されている情報に対応する再生信号（ＲＦ信号）を
得るようにしている。

【００２４】この第１実施例は、受発光ユニット１２だ
けで、再生信号（ＲＦ信号）とフォーカスエラー信号Ｆ
ｏＥの両方を検出できる。これは、ＴＥ波及びＴＭ波の
両方を導波できる光導波路１７，１８と、非点収差発生
機能及び光路分岐機能を合わせ持つホログラム回折格子
１５を用いているためである。この第１実施例を例えば
特開平１ー２２９４３７号の従来例と比較すると次のよ
うになる。

【００２５】（ａ）受光層の大きさ：従来例ではＬＤチ
ップ活性層を用いているため、活性層の厚さが０．０３
〜０．０７μｍとなるのに対し、第１実施例では光導波
路１７，１８を用いており、ＴＥ波、ＴＭ波の両方を導
波するために層厚は比較的厚くなり、５μｍ程度とな
る。

【００２６】（ｂ）受光効率：従来例では、スポット径
に対して層厚が１％以下しかないので効率が悪いのに対
し、第１実施例ではスポット径に対する層厚は２５％程
度で、活性層を用いる場合に比べて非常に効率が良い
（フォーカスエラー信号ＦｏＥ検出のために、非点収差
を発生させるとし、第１実施例ではこのスポット径は２
０μｍ程度となるとしている。）。

【００２７】（ｃ）フォーカスエラー検出：従来例では
受光部が小さすぎるので、非点収差によるスポット形状
の変化を検出できないか、できても非常に小さいのに対
し、この実施例では図３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す
ように非点収差によるスポットの形状変化を光導波路１
７，１８への入射効率の変化として検出しているので、
十分なレベルのフォーカスエラー信号ＦｏＥを得ること
ができる。

【００２８】尚、位置合わせについては、活性層を用い
ている従来例に対し、光導波路１７，１８の位置合わせ
は高い精度が要求される、つまり半導体レーザ２４によ
る発光部と光導波路１７，１８との位置関係及びホログ
ラム回折格子１５の貼付精度が要求されるが、現在の半
導体製造技術で十分に対応できる。

【００２９】一方、特開平１ー１１８１０５号との比較
では、この従来例は、上記従来例と同様にフォーカスエ
ラー検出ができないのに対し、この実施例ではフォーカ
スエラー検出が可能である。また、この従来例は、戻り
光の検出効率が低いのに対し、この実施例では戻り光を
（半導体レーザ２４の）照射光路と空間的に分離した各
光導波路７、１８の入射面に入射させるようにしている
ので、戻り光の利用効率を高くでき、Ｓ／Ｎを大きくで
きる。

【００３０】受光素子１９，２０の位置合わせは、該受
光素子１９，２０のサイズを大きくできるので問題にな
らない。その結果、光ピックアップ製作時の調整工程を
大幅に減らすことができる。また、この実施例によれ
ば、小型で軽量の光ピックアップ装置を実現できる。

【００３１】図４は本発明の第２実施例における受発光
ユニット３１を示す。この第２実施例は、光導波路３
２，３３と受光素子３４，３５以外の構成は第１実施例
と同じである。

【００３２】光導波路３２，３３はそれぞれ２つの光導
波層３２ａ，３２ｂ；３３ａ，３３ｂを３つのクラッド
層２５，２５，２５の間にサンドイッチ状の多層構造で
形成され、また光導波層３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３
ｂにそれぞれ対向して受光素子３４ａ，３４ｂ，３５
ａ，３５ｂが設けられている。また、戻り光スポットの
光軸が２つの光導波層３２ａ，３２ｂ及び３３ａ，３３
ｂの中央になるように、これらの光導波層３２ａ，３２
ｂ；３３ａ，３３ｂ及びクラッド層２５，２５，２５を
形成している。また、この実施例でも、集光レンズ１４
（図１参照）をフリーな平衡位置にした状態で、光導波
路３２，３３の入射端面には戻り光ビームのスポットが
最小錯乱円を形成する位置となるように予め設定してあ
る。

【００３３】２つの光導波層３２ａ，３２ｂ及び３３
ａ，３３ｂは数μｍの間隔を持って形成されている。こ
の実施例における光導波路３２、３３の入射面上のスポ
ットはフォーカス状態より距離Ｒが小さい時、フォーカ
ス位置の時及びフォーカス状態より距離Ｒが大きい時に
はそれぞれ図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すようにな
る。そして、第１実施例と同じ原理でフォーカスエラー
信号ＦｏＥを検出できる。

【００３４】つまり、図４の各受光素子３４ａ，３４
ｂ，３５ａ，３５ｂの出力をそれぞれＰ（３４ａ），Ｐ
（３４ｂ），Ｐ（３５ａ），Ｐ（３５ｂ）とすれば、 ＦｏＥ＝〔Ｐ（３４ａ）＋Ｐ（３４ｂ）〕−〔Ｐ（３５ａ）＋Ｐ（３５ｂ）〕 となる。また、トラッキングエラー信号ＴｒＥは、プッ
シュプル法により次式で得ることができる。

【００３５】 ＴｒＥ＝〔Ｐ（３４ａ）＋Ｐ（３５ｂ）〕−〔Ｐ（３４ｂ）＋Ｐ（３５ａ）〕 さらに、再生信号ＲＦは、全受光素子の出力の和とし
て、 ＲＦ＝Ｐ（３４ａ）＋Ｐ（３４ｂ）＋Ｐ（３５ａ）＋Ｐ（３５ｂ） で得られる。

【００３６】この第２実施例は、受発光ユニット３１に
よって、再生信号ＲＦ、フォーカスエラー信号ＦｏＥ、
トラッキングエラー信号ＴｒＥを得ることができること
が特徴となっている。又、この実施例と例えば特開平１
ー２２９４３７号の従来例を比較すると、次のようにな
る。

【００３７】（ａ）受光層の大きさ：従来例では０．０
３〜０．０７μｍであるのに対し、第２実施例では５μ
ｍ×２程度になる（第１実施例の２倍）。 （ｂ）受光効率：従来例では小さいのに対し、第２実施
例では大きい（第１実施例の２倍）。

【００３８】（ｃ）信号検出：従来例では、再生信号Ｒ
Ｆのみであるのに対し、再生信号ＲＦ、フォーカスエラ
ー信号ＦｏＥ、トラッキングエラー信号ＴｒＥを検出で
きる。つまり、この第２実施例では、受発光ユニット３
１で全ての信号を得ることができる。尚、このプッシュ
プル法によるトラッキングエラー信号ＴｒＥの検出は、
プッシュプルの変調の大きい部分が光導波層に効率良く
入力されるように利用できるので、信号のＳ／Ｎが良
い。

【００３９】位置合わせについては第１実施例と殆んど
同じである。又、プッシュプルの位置合わせは、通常の
ピックアップでは、調整なしでは不可能であるのに対
し、第２実施例では位置精度の高い光導波路３２，３３
で光を受光素子３４，３５へ導くので、不要にできる。

【００４０】図６は本発明の第３実施例における受発光
ユニット４１を示す。光導波路４２，４３の構造以外は
第１実施例とほぼ同じである。この実施例は、第１実施
例に、光磁気信号検出機能を追加したものであり、光磁
気信号検出用ピックアップとして用いることができる。
２つの光導波路４２，４３を半導体レーザ２４の活性層
に対してそれぞれ逆方向に４５°傾けて配置すると共
に、光導波路４２，４３に偏光選択性をもたせる。つま
り、図７に示すように各光導波路４２，４３は膜厚を変
えた構造にしてあり、偏光選択性を備えている。

【００４１】図７及び図８を用いて光導波路の偏光選択
性の原理を説明する。光導波層２６′の屈折率（例えば
２．０）は空気及びクラッド層（バッファ層）２５の屈
折率（例えば１．４６）よりも高く設定されており、光
導波路４２（又は４３、以下４２で代表する。）内に入
射した光は空気側及びクラッド層２５側の端面で全反射
されながら光導波路４２内を伝搬していく。光導波路４
２には緩やかなテーパがつけられており、光導波路４２
半ばでは光導波路４２端部に比して膜厚の薄いものとな
っている。

【００４２】一般に光導波路構造においては膜厚方向に
光共振器が形成されており、ある特定の離散的なモード
のみが導波を許される。光導波層厚と導波可能な光の伝
搬定数の関係を表す曲線はモード分散曲線と呼ばれてお
り、素子の構造パラメータ（各層の膜厚、屈折率）より
決定される。

【００４３】図８（ａ）のような屈折率ｎｆのコア層
（導波層）５１を上下のクラッド層５２、５３で挟んだ
スラブ型導波路の場合、２つのクラッド層５２、５３の
屈折率ｎｃ，ｎｓが異なる場合には導波できる最低膜
厚、すなわちカットオフ膜厚が存在することが一般に知
られている。この膜厚は導波光の偏光方向によって異な
り、ＴＥ波（電界が膜厚方向に垂直）、ＴＭ波（磁界が
膜厚方向に垂直）それぞれに対する分散曲線は図８
（ｂ）のようになる。ＴＭ波のカットオフはＴＥ波のそ
れよりも高いので光導波層厚をＴＥカットオフ以上ＴＭ
カットオフ以下に設定すれば、ＴＥ波のみが導波し、Ｔ
Ｍ波は外に漏れ出ていく。

【００４４】カットオフ膜厚はｎｃ，ｎｆ，ｎｓを用い
てそれぞれ計算される。例えば図８（ａ）の構成におい
てｎｃ＝１．００（空気）、ｎｆ＝２．００（ＳｉＮ
）、ｎｓ＝１．４６（ＳｉＯ2）とすれば、ＴＥカット
オフ・ＴＭカットオフはそれぞれ０．０６μｍ，０．１
１４μｍとなり、０．０９μｍ程度に導波層厚を設定す
ればＴＥ，ＴＭ選択性が得られることになる。この様子
を図７に示す。例えば数μｍの光導波層２６′の入射端
面に入射されたＴＥ波とＴＭ波は、この光導波層２６′
を伝搬可能であるが、導波光進行方向の途中で光導波路
４２の光導波層２６′の層厚が徐々に薄く変化し、出射
端面では上の選択的膜厚（例えば０．０９μｍ程度）に
設定されているので、ＴＭ波はカットオフされ、ＴＥ波
のみが出射端面まで導波される。

【００４５】ここで、図６に示すように光導波路４２に
入射する光は膜厚方向に対して４５°傾いた直線偏光
（図６でＰ１で示す）となっているため、光導波路４２
内にはＴＥ波とＴＭ波が１：１の割合で励振される。光
導波路内を進行してきた導波光は光導波路４２の層厚の
変化によってＴＭ波は外に漏れ出してＴＥ波だけとな
り、このＴＥ波が受光素子１９まで導かれる。図６で光
導波路４２による導波後の偏光方向をＰ２ａ、光導波路
４３による導波後の偏光方向をＰ２ｂで示す光導波路４
２への入射光が光磁気信号である場合には偏光面が４５
°に対してプラス及びマイナスにずれて光導波路４２内
に入射し、光導波路４２内に励振されるＴＥ，ＴＭの割
合が１：１でなくなる。従って左右の受光素子１９，２
０の出力差を取ればそれがすなわち再生光磁気信号とな
る。なお、光導波路４２、４３による導波後の光を効率
良く検出するために受光素子１９、２０を４５°傾けて
配置している。

【００４６】一方、フォーカスエラー信号ＦｏＥも第１
実施例と同様に左右の受光素子１９，２０の出力差によ
って検出することができる。ここでは、再生光磁気信号
とフォーカスエラー信号ＦｏＥを分離するため、左右の
受光素子１９，２０の差信号をハイパスフィルターを通
すことにより再生光磁気信号を、ローパスフィルタを通
すことによりフォーカスエラー信号ＦｏＥを得る。その
他は第１実施例と同様である。

【００４７】これまで別々の光学系を必要としていた光
磁気信号の再生とエラー信号検出が一つの光学系で可能
となり、従って光磁気記録再生用光ピックアップ装置の
小型軽量化ができる。つまり、本実施例によれば、光学
系の部品点数を増すことなく、光磁気信号及び両エラー
信号を受発光ユニット４１だけで検出でき、しかもこの
受発光ユニット４１の製作精度は十分高い（半導体製造
技術を用いるため、μｍオーダの組立が可能）ので調整
もほとんど不要となる。従って光磁気用ピックアップ装
置の小型化が可能である。

【００４８】なお、上述の説明では各光導波路の入射面
は、例えば集光レンズ１４が平衡位置にある状態で、戻
り光ビームの最小錯乱円の位置となるように配置してい
るが、フォーカス制御機能により、この位置からずれて
配置されても同様に機能させることができる。従って、
各光導波路の入射面は、例えば集光レンズ１４が平衡位
置にある状態で、戻り光ビームの最小錯乱円の位置に近
い範囲にあれば良く、この場合も本発明に属する。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録媒体で反射された戻り光の光路分割を行い±１次光
に非点収差を与えるホログラム光学素子と、半導体レー
ザのレーザ光の出射方向を挟む両側に設置され、前記ホ
ログラム光学素子による±１次光のほぼ最小錯乱円が形
成される位置近傍に各一方の端面が設置された少なくと
も２つの光導波路と、前記各光導波路の他方の端面側に
導波した光を検出する受光素子とを設けているので、上
記光各導波路により記録媒体からの戻り光を高効率で導
波し、それぞれ導波した光を各受光素子で受光を行い、
Ｓ／Ｎを向上することができるし、小型軽量にもでき
る。又、フォーカス信号を安定に検出でき、トラッキン
グエラー信号検出を行えるようにもできる。さらに、光
ピックアップ装置の位置合わせ（調整）が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の光ピックアップ装置を示
す斜視図。

【図２】第１実施例における受発光ユニットの構成を示
す斜視図。

【図３】光導波路の端面に形成される光スポットがフォ
ーカスおよびデフォーカスに応じて形状変化する様子な
どを示す説明図。

【図４】本発明の第２実施例における受発光ユニットの
構成を示す斜視図。

【図５】光導波路の端面に形成される光スポットの形状
変化の様子を示す説明図。

【図６】本発明の第３実施例における受発光ユニットの
構成を示す斜視図。

【図７】第３実施例における光導波路の作用を示す説明
図。

【図８】第３実施例における光の伝搬の特性を示す説明
図。

【図９】従来例の光ピックアップ装置を示す斜視図。

【図１０】図９におけるレーザと受光素子を示す斜視
図。

【符号の説明】

１１…光ピックアップ装置 １２…受発光ユニット １３…光ディスク １４…集光レンズ １５…ホログラム回折格子 １６…発光素子 １７、１８…光導波路 １９、２０…受光素子 ２４…半導体レーザ ２５…クラッド層 ２６…光導波層

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１月３０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例は以下の問題点を有する。 （１）受光部が半導体レーザ構造の活性層部であるた
め、受光効率がきわめて悪い。半導体レーザの活性層は
モード制御の関係からあまり厚くできず、通常０．０３
〜０．０７μｍ程度となる。これに対して光ディスクか
らの反射光のスポットサイズは光学系設計によるが、少
なくともスポット径は２０μｍ程度で、スポットサイズ
に対して層厚が３．５％以下ときわめて小さく、受光効
率が悪い。従って、信号のＳ／Ｎも非常に悪い。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】

【作用】上記構成により、記録媒体に照射されたレーザ
光の戻り光をホログラム光学素子により光路分割が行わ
れ、±１次光に非点収差が与えられて、半導体レーザの
両側に配置された各光導波路の一方の端面に入射され、
この入射光を他方の端面側に導波する。各光導波路は入
射光を高効率で導波できる層厚に設定でき、従って他方
の端面側に高効率で導波され、そして各他方の端面側に
それぞれ導波した光は各受光素子で受光され、Ｓ／Ｎを
大きくできる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】この実施例では、上記各光導波路１７、１
８の入射面は、集光レンズ１４を平衡位置状態、つまり
フォーカス制御を解除した初期調整状態或いは平衡位置
状態で、面振れの殆どない基準光ディスクを使用した場
合、この基準光ディスクからの戻り光ビームが最小錯乱
円を形成する位置となるように配置されている。このよ
うに設定することによって、後述するように戻り光の光
導波路への入射効率の変化を利用してフォーカスエラー
信号が検出できる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】つまり、図４の各受光素子３４ａ，３４
ｂ，３５ａ，３５ｂの出力をそれぞれＰ（３４ａ），Ｐ
（３４ｂ），Ｐ（３５ａ），Ｐ（３５ｂ）とすれば、フ
ォーカスオフセットＦｏＥは、 ＦｏＥ＝〔Ｐ（３４ａ）＋Ｐ（３４ｂ）〕−〔Ｐ（３５ａ）＋Ｐ（３５ｂ）〕 となる。また、トラッキングエラー信号ＴｒＥは、プッ
シュプル法により次式で得ることができる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】位置合わせについては第１実施例と殆んど
同じである。又、プッシュプルの位置合わせは、通常の
ピックアップでは、調整なしでは不可能であるのに対
し、第２実施例では位置精度の高い光導波路３２，３３
で光を受光素子３４，３５へ導くので、受光素子の位置
合せはメカ精度で十分であり、又±１次光の両方で差動
検出している為、オフセットの発生も小さくできる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４８

【補正方法】削除

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体に照射するためのレーザ光を出
   射する半導体レーザと、前記記録媒体で反射された戻り
   光の光路分割を行い±１次光に非点収差を与えるホログ
   ラム光学素子と、前記半導体レーザによるレーザ光の出
   射方向を挟む両側に設置され、前記ホログラム光学素子
   による±１次光のほぼ最小錯乱円が形成される位置近傍
   に各一方の端面が設置された少なくとも２つの光導波路
   と、前記各光導波路の他方の端面側に導波した光を検出
   する少なくとも２つの受光素子とを有することを特徴と
   する光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 前記各光導波路はそれぞれ２つの光導波
   層を有し、前記受光素子は各光導波層ごとに導波した光
   を検出する２つの受光素子からなることを特徴とする請
   求項１記載の光ピックアップ装置。