JPH0554184B2 - - Google Patents
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- JPH0554184B2 JPH0554184B2 JP57010959A JP1095982A JPH0554184B2 JP H0554184 B2 JPH0554184 B2 JP H0554184B2 JP 57010959 A JP57010959 A JP 57010959A JP 1095982 A JP1095982 A JP 1095982A JP H0554184 B2 JPH0554184 B2 JP H0554184B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diffraction grating
- light
- diffracted
- optical waveguide
- lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 33
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 claims description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は光学方式の情報の読取りにおける光
入出力部の構造に関する。
入出力部の構造に関する。
従来の光学方式情報読取装置の例として光学式
ビデオデイスクピツクアツプヘツドの光学系の一
例を第１図に示す。この例ではレンズ１７、シリ
ンドリカルレンズ１８および４分割ホトダイオー
ド１３を用いることにより、情報記録面における
トラツキング検出および焦点検出を行なつてい
る。このように情報読取、トラツキング検出、焦
点検出などの多機能を持たせるためには複数のレ
ンズから成る光学系を必要とし、その光学系調整
は容易ではない。
ビデオデイスクピツクアツプヘツドの光学系の一
例を第１図に示す。この例ではレンズ１７、シリ
ンドリカルレンズ１８および４分割ホトダイオー
ド１３を用いることにより、情報記録面における
トラツキング検出および焦点検出を行なつてい
る。このように情報読取、トラツキング検出、焦
点検出などの多機能を持たせるためには複数のレ
ンズから成る光学系を必要とし、その光学系調整
は容易ではない。
レンズの数を減らし、光学系を簡略化する方法
として、光導波路を用い、従来のレンズの替わり
に回折格子レンズを用いる方法がある。
として、光導波路を用い、従来のレンズの替わり
に回折格子レンズを用いる方法がある。
第２図はHeitmannらによりIEEE Journal of
Quantum Electronics、QE−17（1981）p1257〜
1263に報告されている例で、光導波路上を伝搬す
る導波光３１を回折格子２３により回折させて外
部の点３３へ収束させている。しかし第２図の例
だとこのままでは点３３から反射されて戻つてく
る光を検出することができない。
Quantum Electronics、QE−17（1981）p1257〜
1263に報告されている例で、光導波路上を伝搬す
る導波光３１を回折格子２３により回折させて外
部の点３３へ収束させている。しかし第２図の例
だとこのままでは点３３から反射されて戻つてく
る光を検出することができない。
この発明は上述した光学系の複雑さを解消し、
かつ情報記録面から反射される光を検出すること
のできる光学的情報読取装置の回折格子レンズを
提供することを目的とする。
かつ情報記録面から反射される光を検出すること
のできる光学的情報読取装置の回折格子レンズを
提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明の要点は光導波路上および光導波路面と
反対側の基板表面にそれぞれ不等間隔曲線群から
成る第１および第２の回折格子を設け、第１の回
折格子で導波光を外部へ収束させ、第２の回折格
子で反射光を光検出器へ導くことにある。
反対側の基板表面にそれぞれ不等間隔曲線群から
成る第１および第２の回折格子を設け、第１の回
折格子で導波光を外部へ収束させ、第２の回折格
子で反射光を光検出器へ導くことにある。
本発明による光学的情報読取装置の回折格子レ
ンズによれば、従来のレンズに相当するものは第
１および第２の回折格子のみとなり光学系が簡略
化される。また第２の回折格子を適当な形状にす
ることにより、トラツキング検出および焦点検出
の双方が可能である。
ンズによれば、従来のレンズに相当するものは第
１および第２の回折格子のみとなり光学系が簡略
化される。また第２の回折格子を適当な形状にす
ることにより、トラツキング検出および焦点検出
の双方が可能である。
以下本発明の実施例を示す図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
第３図は本発明の一実施例を示したものであ
る。図中１２は光源、２２は光導波路層、２４は
導波光２１を焦点３３に収束させるための第１の
回折格子、２５は焦点３３から反射される光を光
検出器１３へ導くための第２の回折格子である。
る。図中１２は光源、２２は光導波路層、２４は
導波光２１を焦点３３に収束させるための第１の
回折格子、２５は焦点３３から反射される光を光
検出器１３へ導くための第２の回折格子である。
光源１２から出た光は導波光３１となつて光導
波路層２２中を伝搬し、第１の回折格子２４によ
り焦点３３へ収束する光となつて回折される。こ
の光の情報記録面１１による反射光の一部は光導
波路層２２を透過し、第２の回折格子２５により
回折されて光検出器１３へ導かれる。
波路層２２中を伝搬し、第１の回折格子２４によ
り焦点３３へ収束する光となつて回折される。こ
の光の情報記録面１１による反射光の一部は光導
波路層２２を透過し、第２の回折格子２５により
回折されて光検出器１３へ導かれる。
それぞれの回折格子の位相は入射光と回折光と
の位相差として与えられ、格子線の形状は計算か
ら求まるので、電子ビーム描画法等で作製可能で
ある。
の位相差として与えられ、格子線の形状は計算か
ら求まるので、電子ビーム描画法等で作製可能で
ある。
第２の回折格子２５の構造は入射光３４と回折
光３５の干渉パターンに相当するものであり、第
１図の従来例におけるレンズ１７および１８を組
み合わせた機能を持たせることが可能である。例
えば、ｘ軸方向、ｙ軸方向の焦線と回折格子２５
との距離をそれぞれx、yとすると、回折格子２
５の位相Ω（ｘ、ｙ）は次式で与えられる。
光３５の干渉パターンに相当するものであり、第
１図の従来例におけるレンズ１７および１８を組
み合わせた機能を持たせることが可能である。例
えば、ｘ軸方向、ｙ軸方向の焦線と回折格子２５
との距離をそれぞれx、yとすると、回折格子２
５の位相Ω（ｘ、ｙ）は次式で与えられる。
Ω（ｘ、ｙ）＝√2＋x 2＋√2
＋y 2−Ωi（ｘ、ｙ）…… ここでΩi（ｘ、ｙ）は入射光３４の回折格子上
の点（ｘ、ｙ）における位相であり、第１の回折
格子２４と焦点３３との距離および誘電体基板２
１の厚さと屈折率とから決定される。回折格子２
５の構造を電子ビーム描画法による場合のように
バイナリーパターンとする場合には、cosΩ（ｘ、
ｙ）＞０の領域とcosΩ（ｘ、ｙ）＜０の領域とで厚
さを変えるようにすればよい。この場合パターン
は第４図に示すような形状となる。
＋y 2−Ωi（ｘ、ｙ）…… ここでΩi（ｘ、ｙ）は入射光３４の回折格子上
の点（ｘ、ｙ）における位相であり、第１の回折
格子２４と焦点３３との距離および誘電体基板２
１の厚さと屈折率とから決定される。回折格子２
５の構造を電子ビーム描画法による場合のように
バイナリーパターンとする場合には、cosΩ（ｘ、
ｙ）＞０の領域とcosΩ（ｘ、ｙ）＜０の領域とで厚
さを変えるようにすればよい。この場合パターン
は第４図に示すような形状となる。
このような回折格子レンズは従来例の図で示し
たレンズ１７および１８を組み合わせた機能を持
ち、ビーム２分割法によるトラツキング検出およ
び非点収差法による焦点検出を可能とする。
たレンズ１７および１８を組み合わせた機能を持
ち、ビーム２分割法によるトラツキング検出およ
び非点収差法による焦点検出を可能とする。
第５図は本発明の他の実施例を示したものであ
る。第３図の実施例では第１の回折格子２４によ
り導波光３１は一部分焦点３３とは反対側に回折
される。この回折光３６の影響は光検出器の位置
を回折光３６の収束位置から離すことにより回避
できるが、第５図は第２の回折格子２５を反射型
とし、基板端面に光検出器１３を取り付け、回折
光３６の影響を少なくしたものである。
る。第３図の実施例では第１の回折格子２４によ
り導波光３１は一部分焦点３３とは反対側に回折
される。この回折光３６の影響は光検出器の位置
を回折光３６の収束位置から離すことにより回避
できるが、第５図は第２の回折格子２５を反射型
とし、基板端面に光検出器１３を取り付け、回折
光３６の影響を少なくしたものである。
以上のように本発明による光学的情報読取装置
では簡略化された光学系で、トラツキング検出、
焦点検出が可能である。
では簡略化された光学系で、トラツキング検出、
焦点検出が可能である。
第１図は従来の光学式ビデオデイスクピツクア
ツプの光学系の一例を示す図、第２図は光導波路
から外部に光を取り出し収束させる従来方法を示
す図、第３図は本発明の一実施例を示す図、第４
図は回折格子２５の形状を説明するための図、第
５図は本発明の他の実施例を示す図である。 １１……情報記録面、１２……光源、１３……
光検出器、１４……コリメートレンズ、１５……
ビームスプリツタ、１６……対物レンズ、１７…
…レンズ、１８……シリンドリカルレンズ、２１
……誘電体基板、２２……光導波路層、２３……
回折格子、２４……第１の回折格子、２５……第
２の回折格子、３１……導波光、３３……焦点。
ツプの光学系の一例を示す図、第２図は光導波路
から外部に光を取り出し収束させる従来方法を示
す図、第３図は本発明の一実施例を示す図、第４
図は回折格子２５の形状を説明するための図、第
５図は本発明の他の実施例を示す図である。 １１……情報記録面、１２……光源、１３……
光検出器、１４……コリメートレンズ、１５……
ビームスプリツタ、１６……対物レンズ、１７…
…レンズ、１８……シリンドリカルレンズ、２１
……誘電体基板、２２……光導波路層、２３……
回折格子、２４……第１の回折格子、２５……第
２の回折格子、３１……導波光、３３……焦点。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 誘電体基板の表面に形成された誘電体光導波
路層と、この誘電体光導波路層に形成された不等
間隔曲線群からなる第１の回折格子と、前記誘電
体光導波路層が形成された側とは反対側の前記誘
電体基板表面に形成された不等間隔曲線群からな
る第２の回折格子とからなり、前記誘電体光導波
路層内を伝搬する導波光を前記第１の回折格子に
より回折させて前記誘電体光導波路外部の情報記
録面上に収束させ、この収束させた前記情報記録
面からの反射光を前記第２の回折格子で回折させ
ることを特徴とする光学的情報読取装置の回折格
子レンズ。 ２ 前記第２の回折格子で回折された光は光検出
器に導かれることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の光学的情報読取装置の回折格子レン
ズ。 ３ 前記第２の回折格子の形状を、この第２の回
折格子の回折光が非点収差を有するように構成
し、前記光検出器により前記第１の回折格子によ
る回折光の焦点位置検出を行なうことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の光学的情報読取装
置の回折格子レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57010959A JPS58130448A (ja) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | 光学的情報読取装置の回折格子レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57010959A JPS58130448A (ja) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | 光学的情報読取装置の回折格子レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58130448A JPS58130448A (ja) | 1983-08-03 |
| JPH0554184B2 true JPH0554184B2 (ja) | 1993-08-11 |
Family
ID=11764714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57010959A Granted JPS58130448A (ja) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | 光学的情報読取装置の回折格子レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58130448A (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4747090A (en) * | 1982-10-14 | 1988-05-24 | Omron Tateisi Electronics Co. | Integral pickup for an optical digital disc using saw deflection and lenses |
| JPS60181701A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-17 | Toshiba Corp | 光フアイバ結合用グレ−テイングレンズ |
| JPH0721592B2 (ja) * | 1984-09-03 | 1995-03-08 | オムロン株式会社 | 光情報処理装置 |
| US4737946A (en) * | 1984-09-03 | 1988-04-12 | Omron Tateisi Electronics Co. | Device for processing optical data with improved optical allignment means |
| JPS61144608A (ja) * | 1984-12-18 | 1986-07-02 | Omron Tateisi Electronics Co | 立体光回路 |
| US5159586A (en) * | 1985-05-24 | 1992-10-27 | Omron Tateisi Electronics Co. | Device for processing optical data |
| JPS6254203A (ja) * | 1985-09-02 | 1987-03-09 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式ヘツド装置 |
| JPS62187330A (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-15 | Omron Tateisi Electronics Co | マイクロ・レンズ |
| JPS62283430A (ja) * | 1986-05-31 | 1987-12-09 | Sony Corp | 光学ヘツド |
| JPS62234243A (ja) * | 1986-03-26 | 1987-10-14 | Nec Home Electronics Ltd | 光ピツクアツプ装置 |
| JPS639037A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学装置 |
| JPH0642291B2 (ja) * | 1986-08-25 | 1994-06-01 | キヤノン株式会社 | 集積化光ヘツド |
| US4876680A (en) * | 1986-09-05 | 1989-10-24 | Ricoh Company, Ltd. | Monolithic optical pick-up using an optical waveguide |
| JPS63194204A (ja) * | 1987-02-09 | 1988-08-11 | Toshiba Corp | 光学装置 |
| US4935911A (en) * | 1987-05-20 | 1990-06-19 | Ricoh Company, Ltd. | Optical head device for recording and reproducing information |
| US4991919A (en) * | 1987-12-29 | 1991-02-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical head apparatus including concentric, periodic grating in a waveguide |
| FR2639460B1 (fr) * | 1988-11-21 | 1993-05-21 | Ricoh Kk | Appareil d'enregistrement/reproduction optique |
| JPH0315003A (ja) * | 1989-03-16 | 1991-01-23 | Omron Corp | グレーティング・レンズおよび集光グレーティング・カプラ |
| JP2738759B2 (ja) * | 1990-01-22 | 1998-04-08 | 株式会社日立製作所 | 光ヘッド |
| JPH05101416A (ja) * | 1992-04-10 | 1993-04-23 | Hitachi Ltd | 光ヘツド |
| JP2542153B2 (ja) * | 1992-12-07 | 1996-10-09 | キヤノン株式会社 | 光ヘッド装置 |
| JP6711025B2 (ja) * | 2016-03-03 | 2020-06-17 | 株式会社豊田中央研究所 | グレーティングカプラ、グレーティングカプラアレイ、結像光学系、光スキャナ、及びレーザレーダ装置 |
| CN108459366A (zh) * | 2017-02-20 | 2018-08-28 | 中兴通讯股份有限公司 | 改变光路的方法，和应用于改变光路的光栅的制作方法 |
-
1982
- 1982-01-28 JP JP57010959A patent/JPS58130448A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58130448A (ja) | 1983-08-03 |
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