JPH06103632A - Optical pickup device - Google Patents

Optical pickup device

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JPH06103632A
JPH06103632A JP4251599A JP25159992A JPH06103632A JP H06103632 A JPH06103632 A JP H06103632A JP 4251599 A JP4251599 A JP 4251599A JP 25159992 A JP25159992 A JP 25159992A JP H06103632 A JPH06103632 A JP H06103632A
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optical
light
magneto
pickup device
optical waveguide
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JP4251599A
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Hiroyuki Yamamoto
裕之 山本
Yukio Kurata
幸夫 倉田
Yoshio Yoshida
圭男 吉田
Renzaburou Miki
錬三郎 三木
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

PURPOSE:To enable further miniaturization and to improve environmental resistance. CONSTITUTION:An optical wave guide element 7 being a detection means for detecting magneto-optical signals and signals for error control is constituted into an integral structure and thus the number of parts is reduced. Also, since at least the optical wave guide element 7, a light source 1 and a hologram 3 are fixed to a same package 8, the device can be miniaturized and made light in weight and also the positional relation of the respective parts 1, 3 and 7, etc., is stably maintained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気ディスク等の記
録媒体に記録・再生を行う光学的記録再生装置に用いら
れる光ピックアップ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup device used in an optical recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from a recording medium such as a magneto-optical disk.

【0002】[0002]

【従来の技術】光磁気ディスク用光ピックアップ装置と
して、従来当初、図8に示すものが知られている(応用
物理学会・光学懇談会編「光ディスクシステム」(198
9)第10章2・2)。この光ピックアップ装置は半導体
レーザ206を有し、この半導体レーザ206から出射したマ
ルチモードレーザー光は、コリメータレンズ205とビー
ム整形プリズム204とを経て偏光ビームスプリッタ203を
通り、ミラー202で反射されて対物レンズ201により光磁
気ディスク上に集光される。
2. Description of the Related Art As an optical pickup device for a magneto-optical disk, the one shown in FIG. 8 has been known at the beginning ("Optical disk system" edited by the Japan Society of Applied Physics and the Optical Conference (198
9) Chapter 10, 2.2). This optical pickup device has a semiconductor laser 206, and the multimode laser light emitted from the semiconductor laser 206 passes through a collimator lens 205 and a beam shaping prism 204, a polarizing beam splitter 203, and is reflected by a mirror 202 to be an objective. It is focused on the magneto-optical disk by the lens 201.

【0003】光磁気ディスクからの反射光は、再び対物
レンズ201、ミラー202および偏光ビームスプリッタ203
を通り、第2の偏光ビームスプリッタ207で光磁気信号
検出光と制御信号検出光に分割される。前者の光磁気信
号検出光は、さらに半波長板211、レンズ212を通り、偏
光ビームスプリッタ213によって直交する2つの直線偏
波光に分けられ、各直線偏波光がフォトダイオード21
4、215に捉えられ、ここで光磁気ディスクに記録された
光磁気信号の検出が行われる。一方、後者の制御信号検
出光は、レンズ208及びシリンドリカルレンズ209を経て
フォトダイオードアレイ210に捉えられ、フォトダイオ
ードアレイ210にて得られた信号は、トラッキングエラ
ー検出やフォーカスエラー検出に用いられる。
The reflected light from the magneto-optical disk is again the objective lens 201, the mirror 202 and the polarization beam splitter 203.
After passing through, the second polarization beam splitter 207 splits the light into magneto-optical signal detection light and control signal detection light. The former magneto-optical signal detection light further passes through the half-wave plate 211 and the lens 212, and is split into two orthogonal linearly polarized lights by the polarization beam splitter 213.
4, 215, where the magneto-optical signal recorded on the magneto-optical disk is detected. On the other hand, the latter control signal detection light is captured by the photodiode array 210 via the lens 208 and the cylindrical lens 209, and the signal obtained by the photodiode array 210 is used for tracking error detection and focus error detection.

【0004】このように構成された光ピックアップ装置
は大きくかつ重いため、小型・軽量化されたものが要望
されている。
Since the optical pickup device configured as described above is large and heavy, it is required to be compact and lightweight.

【0005】図8に示す光ピックアップ装置を更に小型
・軽量化した光磁気ディスク用光ピックアップ装置とし
て、図9に示すものが知られている(シャープ技報第50
号(1991)P.20)。この光ピックアップ装置は、以下
のように構成されている。
As an optical pickup device for a magneto-optical disk, which is obtained by further reducing the size and weight of the optical pickup device shown in FIG. 8, the one shown in FIG. 9 is known (Sharp Technical Report No. 50).
Issue (1991) P. 20). This optical pickup device is configured as follows.

【0006】即ち、光源としての半導体レーザ61から出
射された光は、ホログラム62、コリメータレンズ63、整
形プリズム64および偏光ビームスプリッタ65を透過し、
ミラー66で方向を変えられ、対物レンズ67によって光磁
気ディスク68上に集光される。光磁気ディスク68で反射
された光は、対物レンズ67とミラー66とを通って偏光ビ
ームスプリッタ65へ入射し、ここで制御信号検出光と光
磁気信号検出光とに2分割される。
That is, the light emitted from the semiconductor laser 61 as the light source passes through the hologram 62, the collimator lens 63, the shaping prism 64 and the polarization beam splitter 65,
The direction is changed by the mirror 66, and the light is focused on the magneto-optical disk 68 by the objective lens 67. The light reflected by the magneto-optical disk 68 passes through the objective lens 67 and the mirror 66 and is incident on the polarization beam splitter 65, where it is split into control signal detection light and magneto-optical signal detection light.

【0007】制御信号検出光は、偏光ビームスプリッタ
65および整形プリズム64を透過してコリメータレンズ63
によって集光され、その後ホログラム62に入射し、ここ
で回折される。ホログラム62によって回折された光は、
その格子周期の違いによって3分割されて、4つのフォ
トダイオード69上に導かれる。これらフォトダイオード
69にて検出された信号は、トラッキングエラー検出やフ
ォーカスエラー検出に用いられる。一方、光磁気信号検
出光の方は、ウォラストンプリズム70およびスポットレ
ンズ71を通って光磁気信号検出器72へと導かれ、ここで
光磁気信号の検出が行われる。なお、整形プリズム64に
入射した光の一部は、モニター用検出器73に与えられ
る。
The control signal detection light is a polarization beam splitter.
65 and shaping prism 64 and collimator lens 63
The light is condensed by the hologram, then enters the hologram 62, and is diffracted there. The light diffracted by the hologram 62 is
It is divided into three parts by the difference in the grating period and is guided to the four photodiodes 69. These photodiodes
The signal detected at 69 is used for tracking error detection and focus error detection. On the other hand, the magneto-optical signal detection light is guided to the magneto-optical signal detector 72 through the Wollaston prism 70 and the spot lens 71, where the magneto-optical signal is detected. A part of the light that has entered the shaping prism 64 is given to the monitor detector 73.

【0008】このような種々の光学系を備えた光ピック
アップ装置において、半導体レーザ61と信号検出用フォ
トダイオード69とは、共通のステム上にマウントされて
一つのパッケージ74に納められ、ホログラム62はパッケ
ージ74の上面に接着固定され、半導体レーザ61とフォト
ダイオード69とホログラム62とは一体化されている。よ
って、この光ピックアップ装置は、上述した一体化によ
り小型軽量化が図られており、また各光学系の位置関係
が使用環境に拘らず安定しているので、耐環境性能が向
上する。
In the optical pickup device having such various optical systems, the semiconductor laser 61 and the signal detecting photodiode 69 are mounted on a common stem and housed in one package 74, and the hologram 62 is The semiconductor laser 61, the photodiode 69, and the hologram 62 are integrated with each other by being adhesively fixed to the upper surface of the package 74. Therefore, this optical pickup device is made compact and lightweight by the above-mentioned integration, and the positional relationship of each optical system is stable irrespective of the use environment, so that the environmental resistance performance is improved.

【0009】また、小型・軽量化が図られた光ピックア
ップ装置として、図9の他に、光導波路を利用した光磁
気ディスク用光ピックアップ装置が提案されている(特
開昭63-188844)。この光ピックアップ装置は、図10、
図11に示すように、ビームスプリッタ、レンズ、プリズ
ム、フォトダイオードおよびハーフミラーなどが果たす
作用を、集光性回折格子を備えた1つの光導波路素子に
よって得るように構成されている。具体的には、光磁気
ディスク113の表面114に直線偏光した光ビームを照射す
る光源116と、上記光ビームを平行光とするレンズ115
と、光磁気ディスク113の表面114上で集束させる対物レ
ンズ118と、光磁気ディスク113で反射した反射ビームを
一表面で受けとるような向きに配置された光導波路素子
122とを備えている。
Further, as an optical pickup device which has been made smaller and lighter, an optical pickup device for a magneto-optical disk utilizing an optical waveguide has been proposed in addition to FIG. 9 (Japanese Patent Laid-Open No. 63-188844). This optical pickup device is shown in FIG.
As shown in FIG. 11, the functions of the beam splitter, the lens, the prism, the photodiode, the half mirror, and the like are obtained by one optical waveguide element having a condensing diffraction grating. Specifically, a light source 116 that irradiates a surface 114 of a magneto-optical disk 113 with a linearly polarized light beam, and a lens 115 that collimates the light beam.
, An objective lens 118 for focusing on the surface 114 of the magneto-optical disk 113, and an optical waveguide element arranged in such a direction that the reflected beam reflected by the magneto-optical disk 113 is received on one surface.
122 and.

【0010】上記光導波路素子122の表面上の反射ビー
ム照射位置には、それぞれ上記反射ビームが入射される
第1、第2、第3の集光性回折格子131、132、133が並設
されている。上記第1、第2の集光性回折格子131、132
は、光導波路素子122に照射される反射ビームの略中心
を通り、かつ、該表面上をトラッキング方向に略直角に
延びる軸を挟んで並び、それぞれがTEとTMとのいず
れか一方の導波モードを励起し、光導波路素子122内を
互いに等しい導波モードで導波する反射ビームを上記軸
を挟んで互いに離れた位置に各々集束させるように形成
されている。一方、第3の集光性回折格子133は、第1
及び第2の集光性回折格子131、132による導波モードと
は異なる導波モードを励起して上記反射ビームを光導波
路素子122内に入射させ、この光導波路素子122内を導波
する反射ビームを該光導波路素子122内で集束させるよ
うに形成されている。
At the reflected beam irradiation position on the surface of the optical waveguide device 122, first, second, and third converging diffraction gratings 131, 132, 133 on which the reflected beam is respectively incident are arranged in parallel. ing. The first and second converging diffraction gratings 131 and 132
Are arranged along an axis that passes through substantially the center of the reflected beam with which the optical waveguide element 122 is irradiated and that extends on the surface at a substantially right angle to the tracking direction, and each of the waveguides is either TE or TM. It is formed so as to excite the modes and focus the reflected beams guided in the optical waveguide element 122 in the same waveguide mode at positions separated from each other with the axis interposed therebetween. On the other hand, the third converging diffraction grating 133 has the first
And a guided mode different from the guided mode by the second converging diffraction gratings 131 and 132 to cause the reflected beam to enter the optical waveguide element 122, and to reflect inside the optical waveguide element 122. It is formed so as to focus the beam within the optical waveguide element 122.

【0011】また、上記光導波路素子122の表面あるい
は端面には、上記第1、第2および第3の集光性回折格
子131、132、133により集束された各反射ビームをそれぞ
れ検出する第1、第2および第3の光検出器124、125、
126が取り付けられている。更には、上記第1および第
2の光検出器124、125からの出力信号を入力するアンプ
群137と、このアンプ群137からの出力に基づいてトラッ
キングエラー及びフォーカスエラーをそれぞれ制御する
トラッキングエラー制御系135及びフォーカスエラー制
御系136と、上記アンプ群137からの出力と、第3の光検
出器126からの出力との差に基づいて記録情報を再生す
る読取系134とが設けられている。
Further, on the surface or the end face of the optical waveguide element 122, a first detecting beam for each of the reflected beams focused by the first, second and third converging diffraction gratings 131, 132, 133 is detected. , Second and third photodetectors 124, 125,
126 is installed. Further, an amplifier group 137 for inputting output signals from the first and second photodetectors 124, 125, and tracking error control for controlling tracking error and focus error based on the output from the amplifier group 137, respectively. A system 135 and a focus error control system 136, and a reading system 134 for reproducing recorded information based on the difference between the output from the amplifier group 137 and the output from the third photodetector 126 are provided.

【0012】この図10、図11に示された光ピックアップ
装置は、その主要部分である光導波路素子122が基板123
の同一面上に設けられたプレーナー型となっているので
容易に大量生産でき、大幅なコストダウンを実現できる
構成となっている。
In the optical pickup device shown in FIGS. 10 and 11, the optical waveguide element 122, which is the main part of the optical pickup device, has a substrate 123.
Since it is a planar type that is provided on the same surface, it can be mass-produced easily and the cost can be significantly reduced.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図9に
示された光ピックアップ装置や図10、図11に示された光
ピックアップ装置においては、以下のような問題があっ
た。
However, the optical pickup device shown in FIG. 9 and the optical pickup device shown in FIGS. 10 and 11 have the following problems.

【0014】即ち、図9に示された光ピックアップ装置
においては、サーボエラー信号検出用フォトダイオード
69を半導体レーザ61と同じパッケージ74内に配置するこ
とにより小型・軽量化を図っているが、光磁気ディスク
からの反射光は偏光ビームスプリッタ65で2分割されて
別々の光路を進むため、これが小型化の根本的な妨げに
なっている。
That is, in the optical pickup device shown in FIG. 9, a servo error signal detecting photodiode is used.
By arranging 69 in the same package 74 as the semiconductor laser 61, the size and weight are reduced, but this is because the reflected light from the magneto-optical disk is divided into two by the polarization beam splitter 65 and travels in different optical paths. It is a fundamental obstacle to miniaturization.

【0015】一方、図10、図11に示された光ピックアッ
プ装置においては、光導波路素子122を用いて小型化が
図られているが、光導波路素子122が斜めに配置される
ため構造的に大きいものとなり、また位置調整の必要も
出てくる。更に、光源116と光検出器124、125、126とが
離れ、また光源116が光導波路122とはかなり離れている
ため、十分に集積化されておらず、また耐環境性能も劣
っている。
On the other hand, in the optical pickup device shown in FIGS. 10 and 11, the optical waveguide element 122 is used for miniaturization, but the optical waveguide element 122 is arranged obliquely, so that it is structurally structured. It will be large, and the need for position adjustment will come out. Further, since the light source 116 is separated from the photodetectors 124, 125, 126, and the light source 116 is considerably separated from the optical waveguide 122, they are not fully integrated and the environmental resistance is poor.

【0016】このように従来の2つの光ピックアップ装
置においては、まだ小型化の余地が残されていた。
As described above, in the two conventional optical pickup devices, there is still room for downsizing.

【0017】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、更に小型化された耐環境
性能に優れる光ピックアップ装置を提供することを目的
とする。
The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an object thereof is to provide an optical pickup device which is further miniaturized and which is excellent in environmental resistance.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明の光ピックアップ
装置は、光源と、該光源からの光を複数の光に分岐し
て、光磁気信号が記録された記録媒体上に集光させ、記
録媒体からの複数の反射光を通す光学系と、複数の反射
光が通る該光学系の光路上に設けられ、各反射光を回折
する回折素子と、該回折素子にて回折された複数の反射
光を入射する状態で配されており、入射した複数の反射
光の一つを2つに偏光分離させる部分と、残りの反射光
をそのまま導く部分とを含む光導波路を有する一体構造
をなし、該光導波路により偏光分離された2つの光に基
づいて該光磁気信号を検出すると共に残りの反射光に基
づいてエラー制御用信号を検出する検出手段とを備え、
少なくとも該検出手段と該光源と該回折素子とが同一パ
ッケージに固定されており、そのことにより上記目的が
達成される。
An optical pickup device according to the present invention records a light source and a beam from the light source into a plurality of beams, which are condensed on a recording medium having a magneto-optical signal recorded thereon. An optical system that transmits a plurality of reflected lights from a medium, a diffractive element that is provided on the optical path of the optical system that a plurality of reflected light passes, and diffracts each reflected light, and a plurality of reflections diffracted by the diffractive element It is arranged in a state that light is incident, and forms an integrated structure having an optical waveguide including a portion that polarizes and separates one of a plurality of incident reflected lights into two, and a portion that guides the remaining reflected light as it is, A detecting means for detecting the magneto-optical signal based on the two lights polarized and separated by the optical waveguide and detecting an error control signal based on the remaining reflected light;
At least the detection means, the light source, and the diffractive element are fixed in the same package, whereby the above-mentioned object is achieved.

【0019】[0019]

【作用】本発明にあっては、光磁気信号の検出とエラー
制御用信号の検出とを行う検出手段が一体構造で構成さ
れており、よって部品点数が減少したものとなる。ま
た、少なくとも検出手段と光源と回折素子とが同一パッ
ケージに固定されているので、小型・軽量化が図れ、ま
た検出手段、光源及び回折素子等の各部品の位置関係が
安定に保たれる。
According to the present invention, the detecting means for detecting the magneto-optical signal and the error controlling signal are constructed as an integral structure, and therefore the number of parts is reduced. Further, since at least the detecting means, the light source and the diffractive element are fixed in the same package, the size and weight can be reduced, and the positional relationship among the detecting means, the light source and the diffractive element can be kept stable.

【0020】[0020]

【実施例】以下に本発明の実施例を具体的に説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be specifically described below.

【0021】(実施例1)図1に本実施例の光ピックア
ップ装置の構成を示す。この装置の基本的な構造は、既
に実用されているCD用ホログラムレーザユニット(Op
tical Storage and Scanning Tecnology Proc.SPIE 13
9,p.p161-168(1989))の内部に、光導波路を利用して小
型化した光磁気信号検出系を組み込んだものである。具
体的には、以下のようになっている。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows the configuration of an optical pickup device of this embodiment. The basic structure of this device is the hologram laser unit (Op
tical Storage and Scanning Tecnology Proc. SPIE 13
9, p. P161-168 (1989)), which incorporates a miniaturized magneto-optical signal detection system using an optical waveguide. Specifically, it is as follows.

【0022】即ち、半導体レーザからなる光源1から出
射されたレーザ光は回折格子2で3分割され、回折素子
としてのホログラム3、コリメータレンズ4、対物レン
ズ5を通り光磁気ディスク6上に集光される。光磁気デ
ィスク6からの反射光は再び対物レンズ5、コリメータ
レンズ4を通りホログラム3で回折されて検出手段とし
ての光導波路素子7に入射する。このとき、分割された
3つの入射光は、図2のように構成された光導波路素子
7のグレーティングカップラ11、12、13に導かれ、その
後、光導波路を通ると共にその光導波路上でフォトダイ
オード14a、14b、14c、14d、14e、14f側に向けて
集光される。
That is, laser light emitted from a light source 1 made of a semiconductor laser is divided into three by a diffraction grating 2, passes through a hologram 3 as a diffraction element, a collimator lens 4 and an objective lens 5 and is condensed on a magneto-optical disk 6. To be done. The reflected light from the magneto-optical disk 6 passes through the objective lens 5 and the collimator lens 4 again, is diffracted by the hologram 3, and is incident on the optical waveguide element 7 as a detecting means. At this time, the three divided incident lights are guided to the grating couplers 11, 12, and 13 of the optical waveguide device 7 configured as shown in FIG. 2, and thereafter, pass through the optical waveguide and the photodiode on the optical waveguide. The light is focused toward the 14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f side.

【0023】この光導波路素子7はパッケージ8の内部
に図示しない固定具を介して固定され、また、パッケー
ジ8の内部には光源1が固定されている。また、パッケ
ージ8の上部の開口には、透明な材質からなる支持具9
が取り付けられており、支持具9の下面に前記回折格子
2が、上面にホログラム3が取り付けられている。
The optical waveguide element 7 is fixed inside the package 8 via a fixture not shown, and the light source 1 is fixed inside the package 8. In addition, a support member 9 made of a transparent material is provided in the upper opening of the package 8.
Is attached, the diffraction grating 2 is attached to the lower surface of the support 9, and the hologram 3 is attached to the upper surface.

【0024】上記光導波路素子7は、一つの基板の上に
集積された形成され、その基板上に上記光導波路を有す
る。また、グレーティングカップラ11、12、13から出射さ
れる光は光導波路を導かれて、フォトダイオード14a、
14b、14c、14d、14e、14fに捉えられるようになっ
ている。3つのグレーティングカップラ11、12、13は分割
された3ビームに対応する光導波路素子7上の位置に形
成されており、中央のグレーティングカップラ11はメイ
ンビーム用、両端のグレーティングカップラ12、13はサ
ブビーム用である。
The optical waveguide element 7 is integrated and formed on one substrate, and has the optical waveguide on the substrate. Further, the light emitted from the grating couplers 11, 12, 13 is guided through the optical waveguide, and the photodiodes 14a,
It is designed to be captured by 14b, 14c, 14d, 14e and 14f. The three grating couplers 11, 12 and 13 are formed at positions on the optical waveguide element 7 corresponding to the divided three beams. The central grating coupler 11 is for the main beam, and the grating couplers 12 and 13 at both ends are sub-beams. It is for.

【0025】中央のグレーティングカップラ11は両端の
グレーティングカップラ12、13とは異なって特に偏光分
離機能をもつ。具体的には、グレーティングカップラ11
はグレーティングのピッチが異なる2つの領域I、II
に分けられている。また、グレーティングカップラ11
は、領域I、IIの一方でTE光を、他方でTM光を励
振し、領域Iで励振した光をフォトダイオード14aと14
bとの間のギャップ部分に集光し、領域IIで励振した
光をフォトダイオード14cと14dとの間のギャップ部分
に集光するように設計されている。また、両端のグレー
ティングカップラ12、13は、それぞれ両端のフォトダイ
オード14e、14fに集光されるように設計されており、
3ビーム法によりトラックエラー信号を検出する。フォ
ーカスエラー信号検出は、中央の4つのフォトダイオー
ド14a、14b、14c、14dを用いてフーコー法により行
う。
The grating coupler 11 at the center has a polarization separating function, which is different from the grating couplers 12 and 13 at both ends. Specifically, the grating coupler 11
Are two regions I and II with different grating pitches
It is divided into Also, the grating coupler 11
In one of the regions I and II excites TE light and the other in TM light, and excites the light excited in the region I into the photodiodes 14a and 14a.
It is designed to collect light in the gap between the photodiodes b and b and collect the light excited in the region II in the gap between the photodiodes 14c and 14d. Further, the grating couplers 12 and 13 at both ends are designed to be focused on the photodiodes 14e and 14f at both ends, respectively.
The track error signal is detected by the 3-beam method. The focus error signal is detected by the Foucault method using the four photodiodes 14a, 14b, 14c and 14d in the center.

【0026】ここで、各フォトダイオード14a、14b、
14c、14d、14e、14fの検出出力をA〜Fとすると、
トラックエラー信号RESは下記1式により、フォーカ
スエラー信号FESは2式、光磁気信号RFは3式によ
り求められる。
Here, each photodiode 14a, 14b,
If the detection outputs of 14c, 14d, 14e, and 14f are A to F,
The track error signal RES is obtained by the following equation 1, the focus error signal FES is obtained by the equation 2, and the magneto-optical signal RF is obtained by the equation 3.

【0027】 RES=E−F …(1) FES=(A+D)−(B+C) …(2) RF=(A+B)−(C+D) …(3) なお、上述した図2は合焦点における集光状態を示して
おり、図3は合焦点より光磁気ディスクが遠い場合を、
図4は合焦点より光磁気ディスクが近い場合の集光状態
を示している。
RES = EF (1) FES = (A + D)-(B + C) (2) RF = (A + B)-(C + D) (3) It should be noted that FIG. FIG. 3 shows a state in which the magneto-optical disk is far from the focal point,
FIG. 4 shows a condensed state when the magneto-optical disk is closer than the focal point.

【0028】このように構成された、本実施例の光ピッ
クアップ装置にあっては、光磁気信号検出系とエラー信
号検出系とからなる検出手段たる光導波路素子7が光導
波路を用いて同一基板上に集積して形成されており、よ
って部品点数が減少したものとなる。また、少なくとも
光導波路素子7と光源1と回折素子たるホログラム3と
が同一パッケージ8に固定されているので、更なる小型
・軽量化が図れ、また各部品1、3、7等の位置関係が
安定に保たれることにより耐環境性能が向上する。
In the optical pickup device of this embodiment having the above-described structure, the optical waveguide element 7 serving as the detecting means including the magneto-optical signal detecting system and the error signal detecting system uses the optical waveguide to form the same substrate. Since it is formed by being integrated on the top, the number of parts is reduced. Further, since at least the optical waveguide element 7, the light source 1 and the hologram 3 which is a diffraction element are fixed in the same package 8, further size reduction and weight reduction can be achieved, and the positional relationship among the respective components 1, 3, 7, etc. By being kept stable, the environmental resistance performance is improved.

【0029】(実施例2)図5は本発明の他の実施例に
係る光ピックアップ装置に備わった、検出手段としての
光導波路素子の平面図である。この実施例の光ピックア
ップ装置は、その光導波路素子を除く他の光学部材は実
施例1と同一に構成されている。光導波路素子は、3つ
のグレーティングカップラ51、52、53と、8つのフォトダ
イオード54a〜54hと、モードスプリッタ55とを有す
る。両端のグレーティングカップラ52、53は、モードス
プリッタ55を通過することなく各フォトダイオード54
e、54fに光を導く。また、中央のグレーティングカッ
プラ51は、これから出射した光がモードスプリッタ55で
2つのTE光と2つのTM光とに分割された後、各光が
フォトダイオード54a〜54d、54g、54hへ導かれるよ
うに構成されている。
(Embodiment 2) FIG. 5 is a plan view of an optical waveguide device as a detecting means provided in an optical pickup device according to another embodiment of the present invention. The optical pickup device of this embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, except for the optical members other than the optical waveguide device. The optical waveguide device has three grating couplers 51, 52, 53, eight photodiodes 54a to 54h, and a mode splitter 55. The grating couplers 52 and 53 at both ends are connected to the photodiodes 54 without passing through the mode splitter 55.
Guide light to e and 54f. Further, in the central grating coupler 51, after the light emitted from this is split into two TE light and two TM light by the mode splitter 55, each light is guided to the photodiodes 54a to 54d, 54g, 54h. Is configured.

【0030】上記モードスプリッタ55は、例えばテーパ
ー導波路を用いて実現できる(木原ら、H3秋季応物予
稿集10p−ZN−9、光集積ピックアップ用光磁気信号
検出素子)。この実施例におけるモードスプリッタ55
は、図6(断面図)に示すように、光導波路素子のベー
スとなる基板(又は基板上のバッファ層)83の上に導波
層82が端部にテーパー82aを有する状態で形成され、更
にその導波層82の上に別の導波層81が形成されており、
そのテーパー82aに沿ったテーパー結合部Cを介してA
領域84とB領域85とが結合された構成となっている。
The mode splitter 55 can be realized by using, for example, a tapered waveguide (Kihara et al., H3 Autumn Response Proceedings 10p-ZN-9, magneto-optical signal detecting element for optical integrated pickup). Mode splitter 55 in this embodiment
As shown in FIG. 6 (cross-sectional view), is formed on a substrate (or a buffer layer on the substrate) 83 serving as a base of the optical waveguide device in a state where the waveguide layer 82 has a taper 82a at an end, Furthermore, another waveguide layer 81 is formed on the waveguide layer 82,
A via the taper joint C along the taper 82a
The region 84 and the B region 85 are combined.

【0031】この構成において、テーパ結合部Cの傾き
が、即ち導波層82の膜厚t/テーパー82aの基板(又は
バッファ層)83に沿った方向における長さLが、約1/10
以下で非常に緩ければ、光波はテーパー結合部Cの境界
で部分的に反射したりモード変換したりすることが起こ
らない。また、例えばA領域84、B領域85での等価屈折
率がNA、NBであるような導波モードの光がA領域84か
らテーパー結合部Cへ入射角θで入射する場合、その光
は臨界角θc{θc=sin-1(NB/NA)}を境にし
て全反射または全透過する。このとき、TEOモードの
臨界角をθCE、TMOモードの臨界角をθCMとして、入
射角θをθCE<θ<θCMとなるようにすれば、光導波路
素子は境界部分でTEOモードが全反射、TMOモードが
全透過するTE/TMモードスプリッタとなる。
In this structure, the inclination of the taper coupling portion C, that is, the thickness t of the waveguide layer 82 / the length L of the taper 82a in the direction along the substrate (or buffer layer) 83 is about 1/10.
If the following is very gentle, the light wave will not be partially reflected or mode-converted at the boundary of the tapered coupling portion C. Further, for example, when light of a guided mode having an equivalent refractive index of NA in the A region 84 and B in the B region 85 enters the taper coupling portion C from the A region 84 at an incident angle θ, the light is critical. Total reflection or total transmission is performed with the angle θc {θc = sin −1 (NB / NA)} as a boundary. At this time, if the critical angle of the TE O mode is θ CE , the critical angle of the TM O mode is θ CM , and the incident angle θ is θ CE <θ <θ CM , the optical waveguide element is TE at the boundary portion. It becomes a TE / TM mode splitter in which the O mode is totally reflected and the TM O mode is totally transmitted.

【0032】以上の理由により本実施例のモードスプリ
ッタ55は、入射角θがθCE<θ<θCMを満足するように
テーパ結合部Cの傾きが設定されている。よって、中央
のグレーティングカップラ51から導波層82に導かれた光
は、テーパー結合部Cに導かれると、図7に示すよう
に、臨界角の違いからモードスプリッタ55でTE光は反
射されて導波層82を、またTM光は透過して導波層81へ
と伝播していく。このとき、上記モードスプリッタ55が
2つの線分55a、55bを有して折れ曲がっており、その
角部がグレーティングカップラ51から導波層82に導かれ
た光の幅内に存在する。このため、一方の線分55aでT
E光とTM光とが形成され、また他方の線分55bでTE
光とTM光とが形成される。形成された2つのTM光の
一方は、フォトダイオード54aと54bの間に集光され、
他方のTM光はフォトダイオード54cと54dの間に集光
される。また、形成された2つのTE光は、各別に54
g、54hに集光される。なお、SiO2からなる基板
(又はバッファ層)83の上に、SiNからなる導波層82
と、SiONからなる導波層81とが形成されたモードス
プリッタでは、TEOモードの消光比は−26.2d
B、TMOモードの消光比については−24.8dBと
いう値が得られている。
For the above reason, in the mode splitter 55 of this embodiment, the inclination of the taper coupling portion C is set so that the incident angle θ satisfies θ CE <θ <θ CM . Therefore, when the light guided from the central grating coupler 51 to the waveguide layer 82 is guided to the tapered coupling portion C, the TE light is reflected by the mode splitter 55 due to the difference in critical angle, as shown in FIG. TM light is transmitted through the waveguide layer 82 and propagates to the waveguide layer 81. At this time, the mode splitter 55 has two line segments 55a and 55b and is bent, and its corner exists within the width of the light guided from the grating coupler 51 to the waveguide layer 82. Therefore, one line segment 55a has T
E light and TM light are formed, and TE on the other line segment 55b.
Light and TM light are formed. One of the two TM lights formed is condensed between the photodiodes 54a and 54b,
The other TM light is condensed between the photodiodes 54c and 54d. In addition, the two TE lights formed are 54
It is focused on g and 54h. The waveguide layer 82 made of SiN is formed on the substrate (or buffer layer) 83 made of SiO 2.
And the waveguide layer 81 made of SiON, the extinction ratio of the TE O mode is −26.2d.
B, a value of -24.8dB is obtained for the extinction ratio of the TM O mode.

【0033】フォーカスエラー信号検出は、フォトダイ
オード54a〜54dの検出出力を用いてフーコー法により
行う。また、フォトダイオード54e、54fは、3ビーム
法によりトラックエラー信号を検出する。
The focus error signal is detected by the Foucault method using the detection outputs of the photodiodes 54a to 54d. The photodiodes 54e and 54f detect the track error signal by the 3-beam method.

【0034】ここで、フォトダイオード54a〜54d、54
g、54hの各検出出力をA’〜D’、G’、H’とする
と、トラックエラー信号RESは下記4式により、フォ
ーカスエラー信号FESは5式、光磁気信号RFは6式
により求められる。
Here, the photodiodes 54a to 54d, 54
Assuming that the detection outputs of g and 54h are A ′ to D ′, G ′, and H ′, the track error signal RES is obtained by the following 4 equations, the focus error signal FES is obtained by 5 equations, and the magneto-optical signal RF is obtained by 6 equations. .

【0035】 RES=E’−F’ …(4) FES=(A’+D’)−(B’+C’) …(5) RF=(A’+B’+C’+D’)−(G’+H’) …(6) したがって、本実施例の光ピックアップ装置にあって
も、光磁気信号検出系とエラー信号検出系とからなる検
出手段が光導波路を用いて同一基板上に集積して形成さ
れ、よって部品点数が減少したものとなる。また、本実
施例では図示を省略しているが、少なくとも光導波路素
子と光源とホログラムとが同一パッケージに固定されて
いるので、更なる小型・軽量化が図れ、また各部品、つ
まり上述した光導波路素子、光源及びホログラム等の位
置関係が安定に保たれることにより耐環境性能が向上す
る。
RES = E′−F ′ (4) FES = (A ′ + D ′) − (B ′ + C ′) (5) RF = (A ′ + B ′ + C ′ + D ′) − (G ′ + H Therefore, even in the optical pickup device of this embodiment, the detection means including the magneto-optical signal detection system and the error signal detection system is formed integrally on the same substrate by using the optical waveguide. Therefore, the number of parts is reduced. Although not shown in the present embodiment, since at least the optical waveguide element, the light source and the hologram are fixed in the same package, further miniaturization and weight reduction can be achieved, and each component, that is, the above-mentioned optical waveguide. Environmental resistance is improved by maintaining stable positional relationship among the waveguide element, the light source, the hologram, and the like.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明による場合
は、部品点数を減少でき、また小型・軽量化を図れ、更
には各部品の位置関係を安定に保持することが可能とな
り、耐環境性能を向上できるという効果を有する。
As described in detail above, according to the present invention, the number of parts can be reduced, the size and weight can be reduced, and the positional relationship between the parts can be stably maintained. It has the effect of improving the environmental performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1の光ピックアップ装置を示す正面図
(一部断面)。
FIG. 1 is a front view (partial cross section) showing an optical pickup device of Example 1. FIG.

【図2】図1の光ピックアップ装置に備わった光導波路
素子を示す平面図。
FIG. 2 is a plan view showing an optical waveguide device provided in the optical pickup device of FIG.

【図3】図2の光導波路素子における集光状態を示す平
面図。
FIG. 3 is a plan view showing a condensed state in the optical waveguide device of FIG.

【図4】図2の光導波路素子における集光状態を示す平
面図。
FIG. 4 is a plan view showing a condensed state in the optical waveguide device of FIG.

【図5】実施例2の光ピックアップ装置に備わった光導
波路素子を示す平面図。
FIG. 5 is a plan view showing an optical waveguide device provided in the optical pickup device of Example 2.

【図6】図5の光導波路素子に備わったモードスプリッ
タ近傍の断面図。
6 is a cross-sectional view near a mode splitter provided in the optical waveguide device of FIG.

【図7】図5の光導波路素子に備わったモードスプリッ
タ近傍の平面図。
FIG. 7 is a plan view of the vicinity of a mode splitter provided in the optical waveguide device of FIG.

【図8】従来当初の光ピックアップ装置を示す模式図。FIG. 8 is a schematic diagram showing an optical pickup device at the beginning of the related art.

【図9】従来の光ピックアップ装置を示す模式図。FIG. 9 is a schematic diagram showing a conventional optical pickup device.

【図10】従来の他の光ピックアップ装置を模式的に示
す正面図。
FIG. 10 is a front view schematically showing another conventional optical pickup device.

【図11】図10の光ピックアップ装置に備わった光導
波路素子を、電気回路と併せて示す平面図。
11 is a plan view showing an optical waveguide device provided in the optical pickup device of FIG. 10 together with an electric circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源(半導体レーザ) 2 回折格子 3 ホログラム 4 コリメータレンズ 5 対物レンズ 6 光磁気ディスク 7 光導波路素子 8 パッケージ 11〜13 グレーティングカップラ 14a〜14f フォトダイオード 51〜53 グレーティングカップラ 54a〜54h フォトダイオード 55 モードスプリッタ 61 半導体レーザ 62 ホログラム 63 コリメータレンズ 64 整形プリズム 65 偏光ビームスプリッタ 66 ミラー 67 対物レンズ 68 光磁気ディスク 69 フォトダイオード 70 ウォラストンプリズム 71 スポットレンズ 72 光磁気信号検出器 73 モニター用検出器 74 パッケージ 81、82 導波層 83 基板(又はバッファ層) 113 光磁気ディスク 115 レンズ 116 光源 117 コリメータレンズ 118 対物レンズ 122 光導波路素子 123 基板 124 第1の光検出器 125 第2の光検出器 126 第3の光検出器 131 第1の集光性回折素子 132 第2の集光性回折素子 133 第3の集光性回折素子 201 対物レンズ 202 ミラー 203、207、213 偏光ビームスプリッタ 204 ビーム整形プリズム 205 コリメータレンズ 206 半導体レーザ 208、212 レンズ 209 シリンドリカルレンズ 210 フォトダイオードアレイ 211 半波長板 214、215 フォトダイオード 1 Light source (semiconductor laser) 2 Diffraction grating 3 Hologram 4 Collimator lens 5 Objective lens 6 Magneto-optical disk 7 Optical waveguide element 8 Package 11-13 Grating coupler 14a-14f Photodiode 51-53 Grating coupler 54a-54h Photodiode 55 Mode splitter 61 Semiconductor laser 62 Hologram 63 Collimator lens 64 Shaping prism 65 Polarizing beam splitter 66 Mirror 67 Objective lens 68 Magneto-optical disk 69 Photodiode 70 Wollaston prism 71 Spot lens 72 Magneto-optical signal detector 73 Monitor detector 74 Package 81, 82 Waveguide layer 83 Substrate (or buffer layer) 113 Magneto-optical disk 115 Lens 116 Light source 117 Collimator lens 118 Objective lens 122 Optical waveguide element 123 Substrate 124 First photodetector 125 Second photodetector 126 Third photodetection Vessel 131 No. Condensing diffractive element 132 Second condensing diffractive element 133 Third condensing diffractive element 201 Objective lens 202 Mirrors 203, 207, 213 Polarizing beam splitter 204 Beam shaping prism 205 Collimator lens 206 Semiconductor laser 208, 212 Lens 209 Cylindrical lens 210 Photodiode array 211 Half-wave plate 214, 215 Photodiode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三木 錬三郎 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Renzaburo Miki 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源と、 該光源からの光を複数の光に分岐して、光磁気信号が記
録された記録媒体上に集光させ、記録媒体からの複数の
反射光を通す光学系と、 複数の反射光が通る該光学系の光路上に設けられ、各反
射光を回折する回折素子と、 該回折素子にて回折された複数の反射光を入射する状態
で配されており、入射した複数の反射光の一つを2つに
偏光分離させる部分と、残りの反射光をそのまま導く部
分とを含む光導波路を有する一体構造をなし、該光導波
路により偏光分離された2つの光に基づいて該光磁気信
号を検出すると共に残りの反射光に基づいてエラー制御
用信号を検出する検出手段とを備え、少なくとも該検出
手段と該光源と該回折素子とが同一パッケージに固定さ
れている光ピックアップ装置。
1. A light source, and an optical system that splits light from the light source into a plurality of lights, focuses the light on a recording medium on which a magneto-optical signal is recorded, and transmits a plurality of reflected lights from the recording medium. , A diffraction element that is provided on the optical path of the optical system through which a plurality of reflected lights pass and that diffracts each reflected light, and a plurality of reflected lights diffracted by the diffractive element are arranged to enter An integrated structure having an optical waveguide including a part for splitting and splitting one of the reflected light into two and a part for guiding the remaining reflected light as it is, is formed into two lights polarized and separated by the optical waveguide. And a detection means for detecting the magneto-optical signal based on the remaining reflected light and an error control signal based on the remaining reflected light, and at least the detection means, the light source and the diffractive element are fixed in the same package. Optical pickup device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999024852A1 (en) * 1997-10-16 1999-05-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Hologram element polarization separating device, polarization illuminating device, and image display

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WO1999024852A1 (en) * 1997-10-16 1999-05-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Hologram element polarization separating device, polarization illuminating device, and image display

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