JPH06119654A - Optical pickup - Google Patents

Optical pickup

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Publication number
JPH06119654A
JPH06119654A JP4278536A JP27853692A JPH06119654A JP H06119654 A JPH06119654 A JP H06119654A JP 4278536 A JP4278536 A JP 4278536A JP 27853692 A JP27853692 A JP 27853692A JP H06119654 A JPH06119654 A JP H06119654A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
hole
optical
substrate
center
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4278536A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigehiro Wakazono
繁博 若園
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP4278536A priority Critical patent/JPH06119654A/en
Publication of JPH06119654A publication Critical patent/JPH06119654A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide an optical pickup by which a device using an optical pickup is miniaturized and a light beam is effectively utilized to perform a highly efficient light detection. CONSTITUTION:On the surface of a substrate 1 with a through-hole 7, a clad layer 2 is formed and also an optical waveguide 3 with a tapered part 10 on the edge from one opening part of the through-hole 7 of the substrate 1 to one side edge part is provided. Then, a light beam emitted from a laser diode 6 that is provided in the other opening of the hole 7 is transmitted through the hole 7 and the clad layer 2, emitted from the center part of a quadripartite photodiode 4, and converged on an optical disk D through an objective lens 9 to read out information. After that, the reflected light from this optical disk D is converged on the center of the quadripartite diode 4 through the objective lens 9; and this converged reflected light is taken in the optical waveguide 3 from the tapered part 10 of the waveguide 3 and is detected by means of photodetectors 5a, 5b.

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、レーザ光などを伝達お
よび分岐させるための光導波路型光学素子を使用した光
学式ピックアップに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup using an optical waveguide type optical element for transmitting and branching laser light and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、CD(コンパクトディスク)プレ
ーヤなどの光ディスクプレーヤに使用される光学式ピッ
クアップとして、例えば図4に示すような光導波路型光
学素子を用いた光学式ピックアップが提案されている。
この図に示したものは特開昭64−60831号公報に
開示されたものであり、以下に示す如く構成されてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, as an optical pickup used in an optical disc player such as a CD (Compact Disc) player, an optical pickup using an optical waveguide type optical element as shown in FIG. 4 has been proposed.
The one shown in this figure is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 64-60831, and is constructed as follows.

【0003】図4において、21はシリコン基板であ
り、このシリコン基板21の表面にはバッファ層を介し
て光導波路22が形成されている。また、この光導波路
22の表面にはグレーティングビームスプリッタ23お
よびグレーティングカプラ24が形成されている。光導
波路22の一端には光源としてのレーザダイオード25
が設けられており、更にこのレーザダイオード25から
発せられる導波光の進路を挟んで光検出器26a,26
bが対向配置されている。
In FIG. 4, reference numeral 21 is a silicon substrate, and an optical waveguide 22 is formed on the surface of the silicon substrate 21 via a buffer layer. A grating beam splitter 23 and a grating coupler 24 are formed on the surface of the optical waveguide 22. A laser diode 25 as a light source is provided at one end of the optical waveguide 22.
Is provided, and the photodetectors 26a, 26a are sandwiched by the paths of the guided light emitted from the laser diode 25.
b are arranged to face each other.

【0004】コンパクトディスクの再生が開始される
と、レーザダイオード25からレーザビームが出射さ
れ、この出射されたレーザビームはレーザダイオード2
5と端面結合された光導波路22へ伝達されて導波光と
なり、グレーティングビームスプリッタ23を通過して
グレーティングカプラ24へ到達する。
When reproduction of the compact disc is started, a laser beam is emitted from the laser diode 25, and the emitted laser beam is emitted from the laser diode 2.
5 is transmitted to the optical waveguide 22 which is end-face coupled with 5 to become guided light, which passes through the grating beam splitter 23 and reaches the grating coupler 24.

【0005】グレーティングカプラ24では、到来した
上記導波光が回折されて集光ビームとなり、光ディスク
27へ向けて照射される。光ディスク27の信号面では
上記集光ビームによる微小スポット(集光点)を生じ、
その反射光が再びグレーティングカプラ24へ入射され
て反射導波光となる。
In the grating coupler 24, the guided light that has arrived is diffracted into a condensed beam, which is irradiated onto the optical disk 27. On the signal surface of the optical disk 27, a minute spot (focus point) is generated by the above-mentioned focused beam,
The reflected light again enters the grating coupler 24 and becomes reflected guided light.

【0006】この反射導波光はグレーティングビームス
プリッタ23において回折され、光検出器26aおよび
26bへ向けて伝達される。光検出器26aおよび26
bは、検出した反射導波光に基づいて再生信号やフォー
カスエラー信号およびトラッキングエラー信号を出力
し、これらの信号のうちフォーカスエラー信号およびト
ラッキングエラー信号は、図示しない駆動機構へフィー
ドバックされる。これにより、光学式ピックアップ20
と光ディスク27との間が常に適切な距離に保たれると
ともに、集光ビームの集光点が光ディスク27のトラッ
キングから脱線しないように追従される。
This reflected guided light is diffracted by the grating beam splitter 23 and transmitted toward the photodetectors 26a and 26b. Photodetectors 26a and 26
b outputs a reproduction signal, a focus error signal and a tracking error signal based on the detected reflected guided light, and the focus error signal and the tracking error signal among these signals are fed back to a drive mechanism (not shown). As a result, the optical pickup 20
The distance between the optical disc 27 and the optical disc 27 is always kept at an appropriate distance, and the focal point of the focused beam is tracked so as not to deviate from the tracking of the optical disc 27.

【0007】ところが上述した図4の光学式ピックアッ
プは、グレーティングビームスプリッタ23およびグレ
ーティングカプラ24の形成に極めて高度な微細加工技
術や設計・制作技術を必要とし、製品の低コスト化や量
産化が困難であると云う問題がある。そこで、このよう
な不具合を解決すべく、例えば特開平3−209204
号公報に示すような提案があり、ここにはグレーティン
グの使用を避けた光学式ピックアップが開示されてい
る。この公報に示されるものは、図5に示す如く構成さ
れている。
However, the above-described optical pickup of FIG. 4 requires extremely advanced fine processing technology and design / production technology to form the grating beam splitter 23 and the grating coupler 24, and it is difficult to reduce the cost of the product and mass produce it. There is a problem to say. Therefore, in order to solve such a problem, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-209204
There is a proposal as disclosed in Japanese Patent Publication No. JP-A-2003-242242, which discloses an optical pickup avoiding the use of a grating. The structure shown in this publication is configured as shown in FIG.

【0008】同図において、31はガリウムひ素等から
なる基板、32は基板31上に形成された第1の光導波
路、33は基板31に形成された略L字状の第2の光導
波路である。第1の光導波路32の一方の端部32a
と、第2の光導波路33の曲げ部33aとは境界面34
を介して接している。
In the figure, 31 is a substrate made of gallium arsenide or the like, 32 is a first optical waveguide formed on the substrate 31, and 33 is a substantially L-shaped second optical waveguide formed on the substrate 31. is there. One end 32a of the first optical waveguide 32
And the bent portion 33a of the second optical waveguide 33 is a boundary surface 34
Through.

【0009】上記第1および第2の光導波路は、互いに
異なる屈折率を有している。41はレーザダイオードで
あり、このレーザダイオード41から発せられた光は光
導波路32の端部32bから光導波路32へ入射し、境
界面34を経て光導波路33の端部33bへ至る。
The first and second optical waveguides have different refractive indexes. Reference numeral 41 denotes a laser diode, and the light emitted from the laser diode 41 enters the optical waveguide 32 from the end portion 32b of the optical waveguide 32 and reaches the end portion 33b of the optical waveguide 33 through the boundary surface 34.

【0010】端部33bには4分割フォトダイオード4
3が設けられている。4分割フォトダイオード43は、
4枚の方形板状のフォトダイオードセルを一点を中心に
互いに辺を接して接合して構成したものであり、上記中
心にはレーザダイオード41からのレーザビームを通す
ための微小な透過孔が形成されている。従って、光はこ
の4分割フォトダイオード43の透過孔から対物レンズ
42へ向かって集光され、光ディスクD上に微小スポッ
トを生じる。
A four-divided photodiode 4 is provided at the end 33b.
3 is provided. The four-division photodiode 43 is
It is configured by joining four square plate-shaped photodiode cells with one side being in contact with each other with their sides in contact with each other, and a minute transmission hole for passing a laser beam from the laser diode 41 is formed in the center. Has been done. Therefore, the light is condensed from the transmission hole of the four-division photodiode 43 toward the objective lens 42, and a minute spot is generated on the optical disc D.

【0011】光ディスクDの記録面を反射した信号光
は、再び対物レンズ42を通って4分割フォトダイオー
ド43の中心に向かって集光され、4分割フォトダイオ
ード43の透過孔から光導波路33の端部33bに入射
される。そして、この入射された信号光はその一部が境
界面34で反射されて端部33cへ伝達され、残りは境
界面34を通過して端部32bへ伝達される。反射され
た方の信号光は端部33cに設けてあるフォトダイオー
ド44aおよび44bによって検出される。
The signal light reflected on the recording surface of the optical disc D passes through the objective lens 42 again and is condensed toward the center of the four-division photodiode 43, and is transmitted from the transmission hole of the four-division photodiode 43 to the end of the optical waveguide 33. It is incident on the portion 33b. Then, a part of the incident signal light is reflected by the boundary surface 34 and transmitted to the end portion 33c, and the rest passes through the boundary surface 34 and is transmitted to the end portion 32b. The reflected signal light is detected by the photodiodes 44a and 44b provided at the end 33c.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した図
5の構成の光学式ピックアップは、光ディスクDのディ
スク面に対して交差する方向に伸びる縦長の構造になっ
ているため、このような光学式ピックアップを採用した
装置の小型化には限界があり、近年のCDプレーヤを含
む各種装置の小型化・薄型化の要請に応じることが困難
である。
However, the above-described optical pickup having the structure shown in FIG. 5 has a vertically long structure extending in a direction intersecting with the disc surface of the optical disc D. There is a limit to the downsizing of devices that employ pickups, and it is difficult to meet the recent demand for downsizing and thinning of various devices including CD players.

【0013】また、レーザダイオード41から発せられ
た光が光導波路32および33を経て光ディスクDへ照
射される際には、4分割フォトダイオード43の中心部
以外の光、すなわち、透過孔を通る光以外はこの4分割
フォトダイオード43に遮られてカットされてしまい、
光源であるレーザダイオードからの出射レーザ光の有効
利用がなされていない。従って、光ディスクDからの情
報読取りに際して、光源の出力を大きくせねばならず、
無駄が多い。そして、このことは、実用レベルでは無用
に大出力の光源を要することを意味し、装置のコストア
ップに繋がる他、省エネルギ化に逆行することになる。
When the light emitted from the laser diode 41 is applied to the optical disc D through the optical waveguides 32 and 33, the light other than the central portion of the four-divided photodiode 43, that is, the light passing through the transmission hole. Other than that, it is cut off by being blocked by the 4-division photodiode 43,
The laser light emitted from the laser diode, which is the light source, has not been effectively used. Therefore, when reading information from the optical disc D, the output of the light source must be increased,
There is a lot of waste. And, this means that a light source with a large output is unnecessarily required at a practical level, which leads to an increase in the cost of the device and also goes against energy saving.

【0014】また、ピックアップ製造の過程において、
1つのピックアップに対して、1つ1つレーザダイオー
ドを接着しなければならず、手間がかかって量産性に欠
ける。
In the process of manufacturing the pickup,
Each pickup has to be bonded to each laser diode, which is troublesome and lacks mass productivity.

【0015】本発明はこのような実情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、装置の小型化
に最適であり、かつ光源の出力光の有効利用を図って高
効率の光検出を行ない得る光学式ピックアップを提供す
ることにある。また、製造を容易にし、以て量産性に富
む光学式ピックアップを提供することにある。
The present invention has been made in consideration of such a situation, and an object thereof is optimum for downsizing of an apparatus and high efficiency by effectively utilizing output light of a light source. An object is to provide an optical pickup capable of detecting light. Another object of the present invention is to provide an optical pickup that is easy to manufacture and has high mass productivity.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、両面を貫通する透孔を形成し、且つ、表面に
クラッド層を形成した板状の基板と、この基板上の前記
透孔の一方開口部から一側縁部にかけて設けられ、且
つ、前記透孔の一方開口部に対応する端部に所定角度の
テーパ部を形成した導光体と、前記クラッド層表面であ
って前記透孔の一方開口部に中心を位置させて設けられ
ると共に、前記中心を中心にその周囲に受光素子を配列
し、中心に光透過孔を設けて構成した多分割受光素子
と、前記基板の前記透孔の他方開口部に設けられた光源
と、この光源からの光に非点収差を与えて前記多分割受
光素子の光透過孔へ集光させる集光レンズと、この集光
レンズにより前記多分割受光素子の中心部を通過して出
射される光の非点収差を補正して情報記録媒体へ集光さ
せると共にこの情報記録媒体からの反射光を前記多分割
受光素子の光透過孔へ集光させるレンズ系と、前記多分
割受光素子より前記導光体のテーパ部を介して伝達され
た光を検出する光検出器とより構成した。
In order to achieve the above object, the present invention provides a plate-shaped substrate having a through hole penetrating both surfaces and a clad layer formed on the surface thereof, and the transparent substrate on the substrate. A light guide body which is provided from one opening of the hole to one side edge and has a taper portion of a predetermined angle formed at an end corresponding to the one opening of the through hole; A multi-divided light receiving element which is provided with a center located in one opening of the through hole, and in which light receiving elements are arranged around the center and a light transmitting hole is provided in the center, A light source provided in the other opening of the through hole, a condensing lens that imparts astigmatism to the light from the light source and condenses the light into the light transmitting hole of the multi-segment light receiving element, and Astigmatism of light emitted through the center of the split photodetector A lens system for correcting and condensing the reflected light from the information recording medium into a light transmitting hole of the multi-divided light receiving element, and a taper portion of the light guide from the multi-divided light receiving element And a photodetector for detecting the light transmitted through.

【0017】また、第2には面発光レーザ素子を一枚の
基板に多数形成した面発光レーザアレイと、基板、クラ
ッド層、導光体よりなるピックアップを面発光レーザア
レイの各面発光レーザ素子に対応する位置関係を以て複
数形成したピックアップアレイとを用い、面発光レーザ
アレイ上にピックアップアレイを接着して一体化し、そ
の後に、アレイを一素子単位に分割する。
Secondly, each surface emitting laser element of the surface emitting laser array includes a surface emitting laser array in which a large number of surface emitting laser elements are formed on one substrate and a pickup including a substrate, a clad layer and a light guide. Using a plurality of pickup arrays formed with a positional relationship corresponding to, the pickup array is bonded and integrated on the surface emitting laser array, and then the array is divided into individual element units.

【0018】[0018]

【作用】上記手段を講じた結果次のような作用が生じ
る。すなわち、第1の構成の場合、光源から発せられた
光を基板に形成した透孔内を通して反対面まで送り、こ
こでレンズ系により情報記録媒体の信号面に集光して情
報の読取りを行なうとともに、上記透孔の一方開口部か
ら一側縁部にかけて導光体を設け、この導光体の端部に
形成されたテーパ部によって情報記録媒体からの反射光
を取込むようにしているため、光源から情報記録媒体ま
での距離は、基板とクラッド層とを加えた厚さおよびレ
ンズ系の焦点距離にのみに依存し、これにより情報記録
媒体に対し、縦型の構成となる従来の光学式ピックアッ
プを用いた場合に比べて装置の大幅な小型化が可能とな
る。また、集光レンズにより多分割受光素子の中心部に
光を集めるようにしているため、光源からの光を有効に
利用でき、これにより高効率の光検出を行なうことがで
きる。
As a result of taking the above means, the following effects occur. That is, in the case of the first configuration, the light emitted from the light source is sent to the opposite surface through the through hole formed in the substrate, where the lens system collects the light on the signal surface of the information recording medium to read the information. At the same time, a light guide is provided from one opening of the through hole to one side edge, and a tapered portion formed at an end of the light guide is used to take in reflected light from the information recording medium. The distance from the information recording medium to the information recording medium depends only on the thickness of the substrate and the clad layer and the focal length of the lens system. As a result, the conventional optical pickup having a vertical configuration with respect to the information recording medium. The size of the device can be greatly reduced as compared with the case of using. Further, since the light is focused on the central portion of the multi-divided light receiving element by the condenser lens, the light from the light source can be effectively used, and thus highly efficient light detection can be performed.

【0019】また、集光レンズにより光に非点収差を与
えるようにし、さらにレンズ系には情報記録媒体からの
反射光のみが非点収差を持った光となるような特性を持
たせているため、フォーカス点の検出感度が良く且つ光
学系が小型化できる非点収差法によってフォーカスエラ
ー信号の検出を行なうことができ、これにより情報記録
媒体の縦方向の挙動によるフォーカスエラーを従来に比
べ高精度に検出することができる。
Further, the condensing lens imparts astigmatism to the light, and the lens system has a characteristic that only the light reflected from the information recording medium becomes light having astigmatism. Therefore, the focus error signal can be detected by the astigmatism method, which has good detection sensitivity of the focus point and can downsize the optical system. It can be detected accurately.

【0020】また、第2の構成によれば、光源と光導波
路ピックアップをそれぞれアレイ化して接合し、その後
に一素子単位で切断して分離するようにしたことによ
り、光源としてのレーザダイオードを個別に接着する必
要がなくなり、大幅に製造の効率化を図ることができ
る。これによって、製造が容易で量産性に富む光学式ピ
ックアップが得られるようになる。
Further, according to the second structure, the light source and the optical waveguide pickup are arrayed and joined, respectively, and then cut into individual elements to be separated, whereby the laser diode as a light source is individually separated. Since it is not necessary to adhere to, the manufacturing efficiency can be greatly improved. This makes it possible to obtain an optical pickup that is easy to manufacture and highly productive.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】(第1実施例)図1(a)は、本発明の第
1実施例に係わる光学式ピックアップの構成を示す斜視
図である。また図1(b)は上記図1(a)におけるI
−I′による断面図である。
(First Embodiment) FIG. 1A is a perspective view showing the structure of an optical pickup according to the first embodiment of the present invention. Further, FIG. 1 (b) shows I in FIG. 1 (a).
It is sectional drawing by -I '.

【0023】図1において、1は矩形状のシリコン(S
i)基板であり、このシリコン基板1の中央には当該シ
リコン基板1を貫通する光透過用の透孔7が形成されて
いる。また、シリコン基板1の表面には例えばSiO2
硝子からなるクラッド層2が形成されている。クラッド
層2の表面中央には、その中心に光透過用の穴を有する
4分割フォトダイオード4が取付けられている。
In FIG. 1, 1 is a rectangular silicon (S
i) A substrate, and a through hole 7 for light transmission that penetrates the silicon substrate 1 is formed in the center of the silicon substrate 1. Moreover, for example, SiO2 is formed on the surface of the silicon substrate 1.
A clad layer 2 made of glass is formed. At the center of the surface of the clad layer 2, a four-division photodiode 4 having a hole for transmitting light in the center is attached.

【0024】また、シリコン基板1の裏面における透孔
7の位置には光源となるレーザダイオード(LD)6が
取付けられている。また、透孔7の内部には、上記レー
ザダイオード6から発せられた光を4分割フォトダイオ
ード4の中心部に集光するための集光レンズ8が設けら
れている。この集光レンズ8には非点収差を持たせてあ
る。
A laser diode (LD) 6 serving as a light source is attached at the position of the through hole 7 on the back surface of the silicon substrate 1. Further, inside the through hole 7, there is provided a condenser lens 8 for condensing the light emitted from the laser diode 6 at the center of the four-divided photodiode 4. The condenser lens 8 has astigmatism.

【0025】クラッド層2には、4分割フォトダイオー
ド4の取付けられた中央部より、一側縁部にかけて、所
定幅の光導波路3が設けてある。この光導波路3は光を
導き出すためのもので、例えば、米国コーニング社製の
コーニング7059等のバリウムアルミナホウケイ酸ガ
ラスにより構成してある。そして、この光導波路3の4
分割フォトダイオード4側端部にはシリコン基板1の面
に対して仰角が所定角度を持つようにテーパ部10を形
成している。
The clad layer 2 is provided with an optical waveguide 3 having a predetermined width from the central portion where the four-divided photodiode 4 is attached to one side edge portion. The optical waveguide 3 is for guiding light and is made of, for example, barium alumina borosilicate glass such as Corning 7059 manufactured by Corning Incorporated, USA. And 4 of this optical waveguide 3
A taper portion 10 is formed at the end portion on the side of the divided photodiode 4 so that the elevation angle with respect to the surface of the silicon substrate 1 has a predetermined angle.

【0026】このテーパ部10は4分割フォトダイオー
ド4とレーザダイオード6との間に位置していて、クラ
ッド層2との境界がなす角度を対物レンズ9から4分割
フォトダイオード4を介して垂直入射される戻り光の一
部を光導波路3内に取込むために最適な角度に予め設定
している。
The tapered portion 10 is located between the four-divided photodiode 4 and the laser diode 6, and the angle formed by the boundary with the cladding layer 2 is vertically incident from the objective lens 9 through the four-divided photodiode 4. The optimum angle is set in advance so that a part of the returned light can be taken into the optical waveguide 3.

【0027】4分割フォトダイオード4は、4枚の方形
板状のフォトダイオードセルを一点を中心に互いに辺を
接して接合して構成したものであり、上記中心にはレー
ザダイオード6からのレーザビームを通すための微小な
透過孔4aが形成されている。
The four-divided photodiode 4 is formed by joining four rectangular plate-shaped photodiode cells with one side being in contact with each other with their sides in contact with each other, and the laser beam from the laser diode 6 is placed at the center. A minute transmission hole 4a for passing through is formed.

【0028】9は対物レンズであり、4分割フォトダイ
オード4の透過孔4aを介しての入射光を光ディスクD
へ集光するとともに、この光ディスクDからの反射光
(戻り光)を上記4分割フォトダイオード4の中心部透
過孔4aへ向けて集光するようにしている。この対物レ
ンズ9は、集光レンズ8からの入射光に対してのみ、そ
の非点収差を補正する特性を有している。5aおよび5
bはそれぞれ光検出用のフォトダイオードであり、光導
波路3の一端に接してシリコン基板1内に設けられてい
る。
Reference numeral 9 denotes an objective lens, which is used for transmitting the incident light through the transmission hole 4a of the four-division photodiode 4 to the optical disk D
At the same time, the reflected light (return light) from the optical disc D is condensed toward the central transmission hole 4a of the four-divided photodiode 4. The objective lens 9 has a characteristic of correcting the astigmatism of only the incident light from the condenser lens 8. 5a and 5
Reference numerals b are photodetection photodiodes, which are provided in the silicon substrate 1 in contact with one end of the optical waveguide 3.

【0029】さて、このような構成において、レーザダ
イオード6から出射された光は、集光レンズ8に入射さ
れて所定の非点収差を持った光となり、この光は透孔7
およびクラッド層2を通過して4分割フォトダイオード
4の中心部に集光され、この中心部の透過孔4aから上
部に向かって出射される。出射された光は対物レンズ9
によって非点収差を取除くように補正された後、光ディ
スクD上に集光されてその情報記録面に微少スポットを
生じる。
Now, in such a structure, the light emitted from the laser diode 6 is made incident on the condenser lens 8 to become light having a predetermined astigmatism, and this light is transmitted through the through hole 7.
Then, the light passes through the clad layer 2 and is condensed on the central portion of the four-divided photodiode 4, and is emitted upward through the transmission hole 4a in the central portion. The emitted light is the objective lens 9
After being corrected by the astigmatism so as to remove the astigmatism, the light is focused on the optical disc D to form a minute spot on the information recording surface.

【0030】一方、光ディスクDからの反射による戻り
光は、再び対物レンズ9に入射されて4分割フォトダイ
オード4の中心部における透過孔4aに集光される。こ
のとき戻り光は非点収差を持っており、対物レンズ9と
光ディスクDとの距離が変動した場合に、その変動によ
る焦点ずれが4分割フォトダイオード4上にビーム形状
の変化として表れ、4分割フォトダイオード4に検出さ
れるので、この変化による検出信号がフォーカスエラー
信号として得られる。
On the other hand, the return light due to the reflection from the optical disk D is incident on the objective lens 9 again and is condensed on the transmission hole 4a in the central portion of the four-division photodiode 4. At this time, the return light has astigmatism, and when the distance between the objective lens 9 and the optical disc D changes, the defocus due to the change appears as a change in beam shape on the 4-division photodiode 4 and 4-division. Since it is detected by the photodiode 4, a detection signal due to this change is obtained as a focus error signal.

【0031】4分割フォトダイオード4の透過孔4aを
通過した戻り光は、その一部が光導波路3のテーパ部1
0で反射され、残りは透過して直進する。テーパ部10
で反射された方の戻り光は導波光として光導波路3内に
取込まれ、この光導波路3内を光検出用のフォトダイオ
ード5aおよび5bまで伝達されて再生信号として検出
される。また、このときトラッキングエラー信号も検出
され、この検出されたトラッキングエラー信号は図示し
ない光学式ピックアップ駆動機構にフィードバックされ
てトラッキングサーボ制御に供される。
A part of the return light that has passed through the transmission hole 4a of the four-division photodiode 4 is part of the tapered portion 1 of the optical waveguide 3.
It is reflected at 0, the rest is transmitted and goes straight. Tapered part 10
The return light reflected by is taken into the optical waveguide 3 as guided light, is transmitted to the photodiodes 5a and 5b for detecting light in the optical waveguide 3, and is detected as a reproduction signal. At this time, a tracking error signal is also detected, and the detected tracking error signal is fed back to an optical pickup driving mechanism (not shown) for tracking servo control.

【0032】この光学式ピックアップ駆動機構は、供給
されたトラッキングエラー信号の極性に応じて光学式ピ
ックアップ全体を駆動することにより、トラッキングを
調整する。なお、トラッキングエラー信号の検出は、例
えば、プッシュプル法(push-pull method)により行な
われる。
The optical pickup driving mechanism adjusts tracking by driving the entire optical pickup according to the polarity of the supplied tracking error signal. The tracking error signal is detected by, for example, the push-pull method.

【0033】一方、上記4分割フォトダイオード4によ
って検出されたフォーカスエラー信号は、図示しない対
物レンズ駆動機構にフィードバックされてフォーカシン
グサーボ制御に供される。上記対物レンズ駆動機構は、
供給されたフォーカスエラー信号の極性に応じて対物レ
ンズ9を光軸方向に駆動することにより、フォーカシン
グを調整する。
On the other hand, the focus error signal detected by the four-division photodiode 4 is fed back to an objective lens driving mechanism (not shown) and used for focusing servo control. The objective lens drive mechanism is
Focusing is adjusted by driving the objective lens 9 in the optical axis direction according to the polarity of the supplied focus error signal.

【0034】このように第1実施例においては、シリコ
ン基板1の表面にSiO2 硝子からなるクラッド層2を
形成するとともにシリコン基板1の両面を貫通する透孔
7を形成し、且つ上記シリコン基板1上にSiO2 硝子
とは屈折率の異なるバリウムアルミナホウケイ酸ガラス
からなる光導波路3を上記透孔7の一方開口部から一側
縁部にかけて設け、この状態で、上記シリコン基板1の
上記透孔7の他方開口部に設けたレーザダイオード6か
ら発せられた光を透孔7およびクラッド層2を介して反
対面まで送り、ここで対物レンズ9により光ディスクD
の情報記録面に微小スポットを生じて情報の読取りを行
なうと共に、上記光ディスクDからの反射光を上記光導
波路3の端部に形成されたテーパ部10とSiO2 硝子
2との境界で反射させて光導波路3内に取込むようにし
ているので、光源であるレーザダイオード6から光ディ
スクDまでの距離はSi基板1とクラッド層2とを加え
た厚さおよび対物レンズ9の焦点距離のみに依存し、こ
れにより従来の縦型の光学式ピックアップを用いた場合
に比べて装置を大幅に小型化することが可能となる。ま
た、光源であるレーザダイオード6からレーザ光はこの
レーザダイオード6の出射側に設けた集光レンズ8によ
り4分割フォトダイオード4の中心部に集光するように
しているため、レーザダイオード6から出射される光を
有効に利用することができ、これにより高効率の光検出
を行なうことができる。
As described above, in the first embodiment, the cladding layer 2 made of SiO 2 glass is formed on the surface of the silicon substrate 1 and the through holes 7 penetrating both sides of the silicon substrate 1 are formed, and the silicon substrate 1 is also formed. An optical waveguide 3 made of barium alumina borosilicate glass having a refractive index different from that of SiO2 glass is provided from one opening of the through hole 7 to one side edge, and in this state, the through hole 7 of the silicon substrate 1 is formed. The light emitted from the laser diode 6 provided in the other opening of the optical disc D is sent to the opposite surface through the through hole 7 and the cladding layer 2, and the objective lens 9 is used to drive the optical disc D.
The information is read by forming a minute spot on the information recording surface, and the reflected light from the optical disc D is reflected at the boundary between the taper portion 10 formed at the end of the optical waveguide 3 and the SiO2 glass 2. Since the light is taken in the optical waveguide 3, the distance from the laser diode 6 as the light source to the optical disk D depends only on the thickness of the Si substrate 1 and the cladding layer 2 and the focal length of the objective lens 9. As a result, the device can be significantly downsized as compared with the case of using the conventional vertical type optical pickup. Further, since the laser light from the laser diode 6 which is the light source is focused on the central portion of the four-division photodiode 4 by the condenser lens 8 provided on the emission side of the laser diode 6, the laser light is emitted from the laser diode 6. The emitted light can be effectively utilized, which enables highly efficient light detection.

【0035】さらに集光レンズ8を用いて光に非点収差
を与え、対物レンズ9により光ディスクDからの戻り光
のみが、非点収差を持った光として4分割フォトダイオ
ード4へ入射されるようにしているので、フォーカス点
の検出感度が良く、かつ、光学系が小型化可能な非点収
差法によってフォーカスエラー信号の検出を行なうこと
ができ、これにより、小形化が可能で、しかも、光ディ
スクDの縦方向の挙動を、従来に比べ高精度に検出する
ことができるようになる。 (第2実施例)
Further, astigmatism is given to the light by using the condenser lens 8, and only the returning light from the optical disk D is made incident on the four-division photodiode 4 as the light having the astigmatism by the objective lens 9. The focus error signal can be detected by the astigmatism method, which has good focus point detection sensitivity and allows the optical system to be miniaturized. The behavior of D in the vertical direction can be detected with higher accuracy than in the past. (Second embodiment)

【0036】以上は、小形化を実現でき、また、光源の
出射光の利用効率を高めて小さい発光出力の光源で、十
分に実に供することができると共に、省エネルギ化とコ
ストダウンを図ることができる実施例であった。次に、
構造簡易にして製造を容易にし、以て量産性に富む光学
式ピックアップの実施例を第2実施例として説明する。
As described above, the miniaturization can be realized, the utilization efficiency of the emitted light of the light source can be improved, and the light source having a small light emission output can be sufficiently provided, and energy saving and cost reduction can be achieved. It was a possible example. next,
A second embodiment will be described as an embodiment of an optical pickup which has a simple structure and is easy to manufacture, and is thus highly productive.

【0037】図2は光源として面発光のレーザ素子を用
いた例を示す斜視図である。図1の構造と基本的には同
じであり、従って、図1と同一物には同一符号を付して
その説明は省略し、異なる部分のみ、説明する。
FIG. 2 is a perspective view showing an example using a surface emitting laser element as a light source. The structure is basically the same as that of FIG. 1. Therefore, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only different parts will be described.

【0038】図2においては、図1(b)に示す光源6
の代わりに、面発光のレーザ素子11を用いている。面
発光のレーザ素子11は図3に示すようにアレイから分
割して得る。
In FIG. 2, the light source 6 shown in FIG.
Instead of this, a surface emitting laser element 11 is used. The surface emitting laser element 11 is obtained by dividing it from an array as shown in FIG.

【0039】図3は製造の1工程としての面発光レーザ
アレイを示しており、このような複数個の面発光レーザ
素子11を一枚の基板に多数形成した面発光レーザアレ
イ16を予め作成しておく。更に光源を具備していない
光導波路ピックアップを複数、アレイとして作成したピ
ックアップアレイ17を用意する。
FIG. 3 shows a surface-emission laser array as one manufacturing step. A surface-emission laser array 16 in which a plurality of such surface-emission laser devices 11 are formed on a single substrate is prepared in advance. Keep it. Further, a pickup array 17 is prepared in which a plurality of optical waveguide pickups not provided with a light source are formed as an array.

【0040】すなわち、ピックアップアレイ17は光源
を除いた図1の構成のシリコン基板1、図1の構成のク
ラッド層2、図1の構成の光導波路3よりなる光導波路
ピックアップを面発光レーザアレイ16の各面発光レー
ザ素子11に、一対一で対応するような位置関係を以て
複数形成したものである。
That is, the pickup array 17 is a surface emitting laser array 16 which is an optical waveguide pickup including a silicon substrate 1 having the configuration shown in FIG. 1, a cladding layer 2 having the configuration shown in FIG. 1 and an optical waveguide 3 having the configuration shown in FIG. A plurality of surface emitting laser elements 11 are formed in such a positional relationship as to correspond one-to-one.

【0041】そして、面発光レーザアレイ16上にピッ
クアップアレイ17を接着する。これにより、面発光レ
ーザ素子11の上に、光導波路ピックアップが一つずつ
対を成すように、接合が成されるので、アレイを一素子
単位に分割すると、ピックアップのモジュールが完成す
る。
Then, the pickup array 17 is bonded onto the surface emitting laser array 16. As a result, the optical waveguide pickups are bonded on the surface-emitting laser element 11 so as to form a pair, so that the pickup module is completed by dividing the array into individual elements.

【0042】このように、光源と光導波路ピックアップ
をそれぞれアレイ化して接合し、その後に一素子単位で
切断して分離することにより、光源としてのレーザダイ
オードを個別に接着する必要がなくなり、大幅に製造の
効率化を図ることができる。これによって、構造簡易に
して製造を容易にし、以て量産性に富む光学式ピックア
ップが得られるようになる。
As described above, the light source and the optical waveguide pickup are arrayed and joined together, and then cut into individual elements to be separated, so that it is not necessary to individually bond the laser diodes as the light source, and it is possible to greatly It is possible to improve manufacturing efficiency. This makes it possible to obtain an optical pickup which has a simple structure and is easy to manufacture, and is thus highly productive.

【0043】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施可能である。例えば、クラッド層や光導波路はシ
リコン基板上に形成するようにしたが、シリコン基板以
外の基板を利用することもでき、また、4分割フォトダ
イオードはフォトダイオードに限らず、他の受光素子を
利用できる他、分割数も4分割に限らない。
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the clad layer and the optical waveguide are formed on the silicon substrate, but a substrate other than the silicon substrate can be used, and the 4-division photodiode is not limited to the photodiode, and other light receiving elements can be used. Besides, the number of divisions is not limited to four.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、両
面を貫通する透孔を形成したシリコン基板の表面にクラ
ッド層を形成すると共に、上記基板上の上記透孔の一方
開口部から一側縁部にかけて設けられ且つ上記透孔の一
方開口部に対応する端部に所定角度のテーパ部を形成し
た導光体を設け、この状態で上記基板の上記透孔の他方
開口部に設けられた光源からの光を透孔内およびクラッ
ド層を通して反対面まで送り、ここでレンズ系により情
報記録媒体の信号面に微小スポットを生じて情報の読取
りを行なうと共に、上記情報記録媒体光からの反射光を
上記テーパ部により導光体内に取込んで検出するように
しているので、従来の縦型の光学式ピックアップを採用
した場合に比べて装置を大幅に小型化することができ
る。
As described in detail above, according to the present invention, a clad layer is formed on the surface of a silicon substrate having through holes penetrating both sides thereof, and at the same time, one opening of the through hole is formed on the substrate. A light guide body is provided which extends over one side edge and has a taper portion with a predetermined angle formed at an end portion corresponding to one opening portion of the through hole, and in this state, is provided in the other opening portion of the through hole of the substrate. The light from the light source is sent to the opposite surface through the through hole and the clad layer, where a minute spot is generated on the signal surface of the information recording medium by the lens system to read the information, and the light from the information recording medium light is emitted. Since the reflected light is taken into the light guide body and detected by the taper portion, the device can be significantly downsized as compared with the case where the conventional vertical optical pickup is adopted.

【0045】また、クラッド層表面に上記透孔の一方開
口部に対応して設けられた4分割フォトダイオードと、
上記透孔の他方開口部に設けられた光源との間に集光レ
ンズを設け、この集光レンズにより4分割フォトダイオ
ードの中心部に光を集めるようにしているので、光源か
らの光を有効に利用でき、これにより高効率の光検出を
行なうことができる。
A four-division photodiode provided on the surface of the clad layer corresponding to one opening of the through hole,
A condenser lens is provided between the light source provided in the other opening of the above-mentioned through hole, and the condenser lens collects the light in the center of the four-division photodiode, so that the light from the light source is effective. Can be used for high efficiency light detection.

【0046】さらに上記集光レンズに非点収差を持た
せ、またレンズ系には情報記録媒体からの反射光のみが
非点収差を持った光となるような特性を持たせているの
で、情報記録媒体の縦方向の挙動を従来に比べ高精度に
検出することが可能となる。
Further, the condensing lens is provided with astigmatism, and the lens system is provided with the characteristic that only the reflected light from the information recording medium becomes light with astigmatism. It becomes possible to detect the behavior of the recording medium in the vertical direction with higher accuracy than in the past.

【0047】更にまた、導光体(光導波路)を多数形成
したアレイと、面発光レーザ素子を多数形成したアレイ
とを作製し、両者を貼り合わせてから素子単位で切断し
て分割するようにすることにより、ピックアップを能率
良く作製できるようになり、コストダウンを図れるよう
になる。
Furthermore, an array having a large number of light guides (optical waveguides) and an array having a large number of surface-emitting laser elements are prepared, and the both are bonded together and then cut into element-by-element divisions. By doing so, the pickup can be manufactured efficiently and the cost can be reduced.

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

【図1】本発明の第1実施例に係わる光学式ピックアッ
プの構成を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は断
面図。
1A and 1B are views showing a configuration of an optical pickup according to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a perspective view and FIG. 1B is a sectional view.

【図2】本発明の第2実施例に係わる光学式ピックアッ
プの構成を示す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of an optical pickup according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2実施例に係わる光学式ピックアッ
プの製造工程を説明するための図。
FIG. 3 is a drawing for explaining the manufacturing process of the optical pickup according to the second embodiment of the present invention.

【図4】従来例に係わる光学式ピックアップの構成を示
す斜視図。
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of an optical pickup according to a conventional example.

【図5】従来例に係わる光学式ピックアップの構成を示
す斜視図。
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of an optical pickup according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…シリコン(Si)基板 2…クラッド層 3…光導波路 4…4分割フォトダ
イオード 4a…透過孔 5a,5b…光検出
用フォトダイオード 6…レーザダイオード(LD) 7…透孔 8…集光レンズ 9…対物レンズ 10…テーパ部 11…面発光レーザ
素子 16…面発光レーザアレイ 17…ピックアップ
アレー D…光ディスク。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Silicon (Si) substrate 2 ... Clad layer 3 ... Optical waveguide 4 ... 4-division photodiode 4a ... Transmission hole 5a, 5b ... Photodetection photodiode 6 ... Laser diode (LD) 7 ... Transmission hole 8 ... Condensing lens Reference numeral 9 ... Objective lens 10 ... Tapered portion 11 ... Surface emitting laser element 16 ... Surface emitting laser array 17 ... Pickup array D ... Optical disk.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 両面を貫通する透孔を形成し、且つ、表
面にクラッド層を形成した板状の基板と、 この基板上の前記透孔の一方開口部から一側縁部にかけ
て設けられ、且つ、前記透孔の一方開口部に対応する端
部に所定角度のテーパ部を形成した導光体と、 前記クラッド層表面であって前記透孔の一方開口部に中
心を位置させて設けられると共に、前記中心を中心にそ
の周囲に受光素子を配列し、中心に光透過孔を設けて構
成した多分割受光素子と、 前記基板の前記透孔の他方開口部に設けられた光源と、 この光源からの光に非点収差を与えて前記多分割受光素
子の光透過孔へ集光させる集光レンズと、 この集光レンズにより前記多分割受光素子の中心部を通
過して出射される光の非点収差を補正して情報記録媒体
へ集光させると共にこの情報記録媒体からの反射光を前
記多分割受光素子の光透過孔へ集光させるレンズ系と、 前記多分割受光素子より前記導光体のテーパ部を介して
伝達された光を検出する光検出器と、を具備したことを
特徴とする光学式ピックアップ。
1. A plate-shaped substrate having a through-hole penetrating both sides and having a clad layer formed on the surface thereof, and provided from one opening of the through-hole on the substrate to one side edge portion, And a light guide body having a tapered portion formed at a predetermined angle at an end portion corresponding to one opening portion of the through hole; and a light guide body having a center located at the one opening portion of the through hole on the clad layer surface. At the same time, a multi-divided light receiving element is formed by arranging light receiving elements around the center and providing a light transmitting hole in the center, and a light source provided in the other opening of the through hole of the substrate, A condensing lens that imparts astigmatism to the light from the light source to condense it in the light transmitting hole of the multi-segment light receiving element, and light emitted through the center of the multi-segment light receiving element by the condensing lens. The astigmatism of is corrected and condensed on the information recording medium. A lens system for condensing reflected light from a recording medium into a light transmitting hole of the multi-divided light receiving element, and a light detection for detecting light transmitted from the multi-divided light receiving element through a tapered portion of the light guide. An optical pickup having a container.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000028536A1 (en) * 1998-11-09 2000-05-18 Seiko Instruments Inc. Near-field optical head and production method thereof
WO2001015151A1 (en) * 1999-08-25 2001-03-01 Seiko Instruments Inc. Near field optical head and method for manufacturing the same
US6330377B1 (en) * 1998-09-07 2001-12-11 Sony Corporation Optical transmitting/receiving method and apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6330377B1 (en) * 1998-09-07 2001-12-11 Sony Corporation Optical transmitting/receiving method and apparatus
WO2000028536A1 (en) * 1998-11-09 2000-05-18 Seiko Instruments Inc. Near-field optical head and production method thereof
WO2001015151A1 (en) * 1999-08-25 2001-03-01 Seiko Instruments Inc. Near field optical head and method for manufacturing the same

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