JPH06274907A - 光集積化ピックアップおよび記録／再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造コストの上昇を招くことなく正確なトラ
ッキング動作を可能とする。 【構成】 トラッキング用導波路３１、３２の出射端部
３１ａ、３２ａおよび情報記録／再生用導波路１１の出
射端部１１ａを基板６の表面にそれぞれ形成し、かつ、
基板６の表面が記録溝４２、４３の長手方向と角度θを
もって交わるように基板６を傾けて配置し、トラッキン
グ用スポット３５、３６および記録／再生用スポット４
８の位置を記録溝の長手方向にずらして形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体に対して記録
および再生の少なくとも一方を行う（本明細書では「記
録／再生」と表す）光集積化ピックアップおよびこれを
用いた記録／再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえばコンパクトディスクを用いた光
記録／再生装置、あるいは光磁気ディスクを用いた光磁
気記録／再生装置において、これらコンパクトディスク
や光磁気ディスクに情報を記録し、また、これらディス
ク（記録媒体）に記録された情報を再生する光ピックア
ップと呼ばれる部品が知られている。より詳細には、光
ピックアップは記録媒体に向けて光ビームを照射し、ま
た、記録媒体からの反射光を受光して情報の記録／再
生、ビームのフォーカシング、トラッキングを行う機能
を有する。

【０００３】従来提供されている光ピックアップは、数
多くの部品が組み合わされて構成されている。例えば、
コンパクトディスク等の反射型光ディスク用光ピックア
ップでは、１／４波長板、ビームスプリッタ、複数のレ
ンズ等の光学部品、および必要に応じてレーザーダイオ
ード、フォトダイオード等の光電変換部品によって１つ
の光ピックアップが構成されている。光磁気ディスク用
光ピックアップでは、偏光子などさらに多くの光学部品
が組み合わされている。記録媒体には情報が高密度で記
録されることから、光ピックアップを構成する光学部品
は精確にアライメントされなければならず、このため、
各光学部品を精度よく支持する支持手段を光ピックアッ
プ内に設ける必要があるとともに、光ピックアップの組
立時に各光学部品を精度よく組み立てる組立手段が必要
となる。このことが光ピックアップの製造コストを高め
る要因となっている。

【０００４】近年、光ピックアップの製造コストの低減
を目的とした光集積化ピックアップが提案されている。
これは、例えば特開平２−４４５５４号公報に開示され
ているように、光導波路を用いて光ピックアップに必要
な複数の光学部品を基板上に集積化して形成したもので
ある。光集積化ピックアップの製造方法としては、既に
確立された技術である半導体装置製造技術が援用でき、
各光学部品のアライメント精度は高く、かつ製造コスト
も安い。加えて、各光学部品は基板上に固定された状態
で形成されるため、アライメントを必要とする箇所を大
幅に削減することができる。これにより、光（集積化）
ピックアップの製造コストを低減することが可能とな
る。さらに、光集積化ピックアップでは各光学部品を光
導波路で構成しているため、従来の光ピックアップに比
較してピックアップ全体の大幅な小型化を達成すること
ができる、という利点もある。

【０００５】コンパクトディスク、光磁気ディスク等の
記録媒体には、ピットと呼ばれる反射率、位相等が周囲
と異なる領域が回転方向に沿って螺旋状に配列されるこ
とにより情報が記録される。上述のごとく、このピット
は高密度に記録されているため、光ピックアップから照
射される光ビームをピット列から外さないようにする、
いわゆるトラッキング動作が必要となる。従来の光ピッ
クアップにおけるトラッキング方法としては、たとえば
米国特許第３，８７６，８４２号公報に開示されている
ような、一般に３ビーム法と呼ばれる３つの光スポット
を用いた方法が広く実施されている。

【０００６】図２は、３ビーム法を説明するための図で
ある。３ビーム法では、３つの光スポットのうち中央の
光スポット５１は情報記録／再生用に用いられ、左右の
光スポット４９、５０はトラッキング用に用いられる。
記録媒体上においてピット列が記録される情報記録領域
５４の左右にはトラッキング用の案内溝５２、５３がそ
れぞれ形成されており、情報記録再生用の光スポット５
１は情報記録領域５４上に、トラッキング用の光スポッ
ト４９、５０はそれぞれ異なる案内溝５２、５３上に位
置し、これらトラッキング用光スポット４９、５０が案
内溝５２、５３上をトレースすることによりトラッキン
グが行われる。トラッキング用光スポット４９、５０
は、これら光スポット４９、５０が情報記録再生用光ス
ポット５１と重複しないようにその位置が図中上下方向
に互いにずらされている。３ビーム法は、上述の光集積
化ピックアップにも適用される（特開平２−４４５５４
号公報参照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光集積化ピックアップにあっては、基板の長手
方向が記録媒体のピット列の接線方向に一致するように
配置されていたので、光スポット４９、５０を図２の上
下方向に互いにずらすためには、光スポット４９、５０
を形成するビームが基板から出射する端部を基板表面か
ら互いに異なる深さに形成しなければならず、ひいては
トラッキング用光ビームが伝播されるトラッキング用光
導波路の出射側端部を基板表面から互いに異なる深さに
形成しなければならない。

【０００８】共通の基板に、互いに異なる深さの出射側
端部を有する導波路を形成するためには高度な導波路埋
め込み技術を必要とする。あるいは、図３に示すよう
に、端部を除いてトラッキング用光導波路５５、５６を
基板５９の表面に形成し、基板５９に球面を有する切欠
部６０を形成して各導波路５５、５６の出射端５７、５
８を互いに異なる深さに位置させる技術もある。しか
し、一般的な導波路形成法である基板５９の表面に導波
路５５、５６を形成する方法を用いた場合、導波路５
５、５６内を伝播する導波光が切欠部６０の表面で散乱
することによる損失を避けるためには、この切欠部６０
の表面を極めて平滑に加工する必要があり、結果的に高
度な加工技術が必要になる。

【０００９】したがって、いずれの場合においても高度
な技術を必要とするため、光集積化ピックアップの製造
コストの上昇を招き、ピックアップの集積化によるコス
ト低減という利点を著しく損う結果となる。

【００１０】本発明の目的は、製造コストの上昇を招く
ことなく正確なトラッキング動作を可能とする光集積化
ピックアップおよび記録／再生装置を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図１に対
応付けて説明すると、請求項１の発明は、記録面に設け
られた複数の案内溝４２、４３の間に情報記録領域１３
を有する記録媒体４に対して用いられ、基板６に形成さ
れた記録／再生用導波路１１および複数のトラッキング
用導波路３１、３２を備え、前記情報記録領域１３上に
記録／再生用光スポット４８が形成されるように記録／
再生用光源５からの光ビームが前記記録／再生用導波路
１１の出射端部１１ａから出射され、前記複数の案内溝
４２、４３のそれぞれの上にトラッキング用光スポット
３５、３６が形成されるようにトラッキング用光源２
４、２５からの光ビームが前記トラッキング用導波路３
１、３２のそれぞれの出射端部３１ａ、３２ａから出射
され、これら記録／再生用光スポット４８およびトラッ
キング用スポット３５、３６が互いに重複しないように
各スポットの位置が前記記録溝４２、４３の長手方向に
ずらされている光集積化ピックアップに適用される。そ
して、上述の目的は、前記出射端部１１ａ、３１ａ、３
２ａのそれぞれを前記基板６の略同一深さに形成するこ
とにより達成される。請求項２の発明は、請求項１に記
載の光集積化ピックアップを用いた記録／再生装置にお
いて、前記記録媒体４の記録面を上からみた状態で前記
基板６の表面が前記案内溝４２、４３の長手方向に対し
て所定角度θをもって交わるように配置したものであ
る。

【００１２】

【作用】情報記録／再生用導波路１１およびトラッキン
グ用導波路３１、３２の各出射端部１１ａ、３１ａ、３
２ａが基板６の同一深さに形成され、かつ、たとえば記
録媒体４の記録面を上からみた状態で基板６の表面が案
内溝４２、４３の長手方向に対して所定角度θをもって
交わるように配置する等して記録／再生用光スポット４
８およびトラッキング用スポット３５、３６が互いに重
複しないように各スポットの位置を記録溝４２、４３の
長手方向にずらしているので、これらトラッキング用ス
ポット３５、３６から正確なトラッキングエラー信号が
得られる。

【００１３】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。

【００１４】

【実施例】図１は、本発明による光集積化ピックアップ
の一実施例が適用された光磁気記録／再生装置を示す斜
視図である。本実施例の光集積化ピックアップは、複数
の光導波路が基板６上に形成された光集積化デバイス１
と、複数のレーザー光源と入射光の振幅を電気エネルギ
ーに変換する検出器とを備え、光集積デバイス１の導波
路と光学的に結合された光源検出器ユニット２と、光集
積化デバイス１から出射する光を光磁気ディスク等の光
磁気記録媒体４上に集光するレンズ３とを備える。光磁
気記録媒体４上には、上述した従来例と同様に、情報記
録領域１３およびこの領域１３を挾むように１対の案内
溝４２、４３がそれぞれ形成されている。

【００１５】本実施例の光集積化ピックアップの特徴
は、情報再生用導波路１１の入出射端１１ａおよびトラ
ッキング用導波路３１、３２の入出射端３１ａ、３２ａ
が基板６の略同一深さ（詳細には基板６の表面）に形成
され、これら入出射端３１ａ、３２ａから出射されたト
ラッキング用光ビームのスポット３５、３６および入出
射端１１ａから出射された情報再生用光ビームのスポッ
ト４８が光磁気記録媒体４の案内溝４２、４３の長手方
向にずらされるように光集積化デバイス１と光磁気記録
媒体４との相対的位置が定められている点にある。より
詳細には、光磁気記録媒体４の案内溝４２、４３の長手
方向に対してトラッキング用光ビームのスポット３５、
３６および情報再生用光ビームのスポット４８を結ぶ直
線Ｌが角度θをもって交わるように基板６が配置されて
いる。

【００１６】以下、動作とともに本実施例の光集積化ピ
ックアップを説明するが、その基本構成は特開平２−４
４５５４号公報に開示されたものとほぼ同一であるた
め、同一の構成要素については動作を簡単に説明するに
止める。

【００１７】(１) 情報再生動作 光源検出器ユニット２のレーザー光源５から出射したレ
ーザー光は基板６の中央部表面に形成されたチャネル型
導波路７に入射される。チャネル型導波路７は、電極
８、９とともに導波路型偏光素子を構成し、電極８、９
に印加される電圧により導波路７内を伝播する光に所望
の偏光度が与えられる。導波路７内を伝播した光は導波
路分岐領域１０、情報再生用導波路１１を介して基板６
端面（図中では下面）の入出射端１１ａから出射され
る。出射された光はレンズ３により集光されて光磁気記
録媒体４の情報記録領域１３上に再生用光スポット４８
を形成する。

【００１８】情報記録領域１３には上述のごとくピット
列（不図示）が形成されており、ピットからの反射光お
よびそれ以外からの反射光の偏光面の回転差により情報
が再生される。

【００１９】再生用光スポット４８からの反射光は入出
射端１１ａから再度光集積化デバイス１内に入射され、
導波路１１を介して導波路１４および電極１５、１６か
らなる導波路型偏光回転子に入力される。導波路型偏光
回転子は導波路１４内を伝播する光に所望の偏光面の回
転を与える。ついで、偏光回転子から出射した光は、偏
光選択型分岐導波路１７に至り、偏光がＴＥモードかＴ
Ｍモードかによって２本のチャネル導波路１８、１９に
それぞれ分岐される。各チャネル導波路１８、１９に導
かれた光の強度は光源検出器ユニット２の受光素子２
０、２１によりそれぞれ検出され、これら受光素子２
０、２１の出力によりＴＥモード光とＴＭモード光との
光強度の比率が求められる。この光強度の比率の変化に
より光磁気記録媒体４に記録された情報が検出、再生さ
れる。

【００２０】(２) 情報記録動作 光源検出器ユニット２の記録用レーザー光源２２から出
射したレーザー光は基板６の略中央部表面に形成された
情報記録用導波路２３に入射され、この導波路２３内を
伝播して基板６端面（図中では下面）の出射端２３ａか
ら出射される。出射された光はレンズ３により集光され
て光磁気記録媒体４の情報記録領域１３上に記録用光ス
ポット（不図示）を形成する。これと同時に不図示の磁
界印加手段により所望の大きさおよび方向を有する磁界
が記録用光スポットの近傍に印加される。これにより記
録用光スポットが照射された部分の情報記録領域１３の
光学的性質が変化し、ピットが形成される。

【００２１】(３) トラッキング、フォーカシング動作 光源検出器ユニット２のレーザー光源２４、２５は、光
磁気記録媒体４に対する光集積化デバイス１のフォーカ
シングおよびトラッキング動作に用いられる。まず、レ
ーザー光源２４、２５から出射したレーザー光は基板６
の左右にそれぞれ形成されたチャネル型導波路２６、２
７に入射され、このチャネル型導波路２６、２７内を伝
播して導波路分岐領域２８、２９に至り、それぞれ２本
のトラッキング用導波路３１、３２およびフォーカシン
グ用導波路３０、３３に分配されて基板６端面（図中で
は下面）の入出射端３１ａ、３２ａおよび３０ａ、３３
ａから出射される。出射された光はレンズ３により集光
されて光磁気記録媒体４上にトラッキング用光スポット
３５、３６およびフォーカシング用光スポット３４、３
７を形成する。

【００２２】本実施例では、トラッキング用導波路３
１、３２の入出射端３１ａ、３２ａが基板６の略同一深
さ（詳細には基板６の表面）に形成されているととも
に、記録媒体４を平面視した状態で基板６の長手方向と
案内溝４２、４３の長手方向とが角度θをもって交わる
ように基板６が傾けて配置されている。これにより、ス
ポット３５、３６を結ぶ直線が案内溝４２、４３の長手
方向に対して角度θをもって交わる。なお、本実施例で
はフォーカシング用導波路３０、３３を含めて基板６の
下面に露出する（入）出力端１１ａ、２３ａ、３０ａ〜
３３ａは全て基板６の表面に形成されているので、全て
の光スポット３４〜３７、４８は直線Ｌ上に位置する。

【００２３】フォーカシング用光スポット３４、３７か
らの反射光は入出射端３０ａ、３３ａから再度光集積化
ユニット１内に入射され、フォーカシング用導波路３
０、３３を介して導波路３８、３９に導かれる。各導波
路３８、３９に導かれた光の強度は光源検出器ユニット
２の受光素子４０、４１によりそれぞれ検出され、これ
ら受光素子４０、４１の出力から不図示の演算回路によ
り情報記録／再生用光スポット（再生用光スポット４８
のみ図示）のフォーカシングエラー信号が得られる。フ
ォーカシング動作の詳細な説明は省略するが、その概略
は、入出力端３０が形成されている基板端部６ａを所望
のオフセット量だけ突出させるとともに入出力端３３が
形成されている基板端部６ｂを所望のオフセット量だけ
切欠き、光スポット４８が焦点位置に形成されたときに
光スポット３４が焦点位置より手前に形成され、一方、
光スポット３７が焦点位置より後方に形成されることを
利用している。

【００２４】一方、トラッキング用光スポット３５、３
６は上述のごとく光磁気記録媒体４の案内溝４２、４３
を照射している。トラッキング用光スポット３５、３６
からの反射光は入出射端３１ａ、３２ａから再度光集積
化ユニット１内に入射され、トラッキング用導波路３
１、３２を介して導波路４４、４５に導かれる。各導波
路４４、４５に導かれた光の強度は光源検出器ユニット
２の受光素子４６、４７によりそれぞれ検出され、これ
ら受光素子４６、４７の出力から不図示の演算回路によ
り情報記録／再生用光スポット（再生用光スポット４８
のみ図示）のトラッキングエラー信号が得られる。トラ
ッキング動作の詳細な説明は省略するが、その概略は、
光スポット３５、３６が案内溝４２、４３を外れるとそ
の反射光強度が大きく変化することを利用している。

【００２５】不図示の演算回路から得られたフォーカシ
ングエラー信号およびトラッキングエラー信号に基づ
き、不図示の制御手段および駆動手段は、最適なフォー
カシング状態およびトラッキング状態が得られるよう
に、光集積化デバイス１を光磁気記録媒体４に対して移
動させる。光磁気記録媒体４が光磁気ディスクであれ
ば、光集積化デバイス１の移動方向は記録媒体４の半径
方向および厚さ方向とされる。

【００２６】ここで、上述のごとくトラッキング用光ス
ポット３５、３６を結ぶ直線は角度θをもって案内溝４
２、４３の長手方向と交わっているので、情報記録／再
生用光スポット４８がトラッキング用光スポット３５、
３６に重複することがなく、トラッキング用光スポット
３５、３６および案内溝４２、４３の位置関係は上述の
図２に示したものと同様になって正確なトラッキングエ
ラー信号が得られる。なお、本実施例に使用される光磁
気記録媒体４の寸法は、一例として情報記録領域１３の
幅が1.2μｍ、案内溝５２、５３の幅がそれぞれ0.4μｍ
であり、この場合の角度θは０度に近い値である。

【００２７】したがって、本実施例によれば、トラッキ
ング用導波路３１、３２の入出射端３１ａ、３２ａおよ
び情報再生用導波路１１の入出射端１１ａを基板６の表
面にそれぞれ形成し、かつ、これら入出射端３１ａ、３
２ａからそれぞれ出射される光ビームのトラッキング用
スポット３５、３６と入出射端１１ａから出射される光
ビームの再生用スポット４８とが互いに重複しないよう
に基板６を傾けて配置しているので、従来のように高度
な加工技術を用いることなく正確なトラッキング動作が
行える光集積化ピックアップを構成することができ、そ
の製造コストの上昇を抑制することができる。

【００２８】なお、本発明の光集積化ピックアップは、
その細部が上述の一実施例に限定されず、種々の変形が
可能である。一例として、一実施例では光集積化デバイ
スと光源検出器ユニットとを別体に設けていたが、基板
を化合物半導体で構成して導波路とともに半導体レーザ
ー等の光源、受光センサー等の光検出器を基板上に集積
化してもよい。また、一実施例は光磁気記録／再生装置
に適用されたが、他の装置、たとえば光記録／再生装置
にも適用可能である。さらに、導波路の構成を始めとし
た光集積化デバイスの構成も一実施例に限定されず、上
述の３ビーム法によるトラッキング動作を行う光集積化
ピックアップであれば本発明が適用可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、トラッキング用導波路の出射端部および情報記録
／再生用導波路の出射端部を基板の略同一深さにそれぞ
れ形成し、かつ、トラッキング用スポットと記録／再生
用スポットとが互いに重複しないように各スポットの位
置を記録溝の長手方向にずらして形成しているので、従
来のように高度な加工技術を用いることなく正確なトラ
ッキング動作が行える光集積化ピックアップを構成する
ことができ、その製造コストの上昇を抑制することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である光集積化ピックアップ
が適用された光磁気記録／再生装置を示す斜視図であ
る。

【図２】３ビーム法によるトラッキング動作を説明する
ための図である。

【図３】従来の光集積化ピックアップの光出射端を拡大
して示した斜視図である。

【符号の説明】

１ 光集積化デバイス ２ 光源検出器ユニット ３ レンズ ４ 光磁気記録媒体 ５、２４、２５ レーザー光源 ６ 基板 １１ 情報再生用導波路 １３ 光磁気記録媒体 ３１、３２ トラッキング用導波路 １１ａ、３１ａ、３２ａ 入出射端 ３５、３６ トラッキング用光スポット ４２、４３ 案内溝 ４８ 再生用光スポット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録面に設けられた複数の案内溝の間に
   情報記録領域を有する記録媒体に対して用いられ、基板
   に形成された記録／再生用導波路および複数のトラッキ
   ング用導波路を備え、前記情報記録領域上に記録／再生
   用光スポットが形成されるように記録／再生用光源から
   の光ビームが前記記録／再生用導波路の出射端部から出
   射され、前記複数の案内溝のそれぞれの上にトラッキン
   グ用光スポットが形成されるようにトラッキング用光源
   からの光ビームが前記トラッキング用導波路のそれぞれ
   の出射端部から出射され、これら記録／再生用光スポッ
   トおよびトラッキング用スポットが互いに重複しないよ
   うに各スポットの位置が前記記録溝の長手方向にずらさ
   れている光集積化ピックアップにおいて、 前記出射端部のそれぞれは前記基板の略同一深さに形成
   されていることを特徴とする光集積化ピックアップ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光集積化ピックアップ
   を用いた記録／再生装置であって、 前記記録媒体の記録面を上からみた状態で前記基板の表
   面が前記案内溝の長手方向に対して所定角度をもって交
   わるように配置されていることを特徴とする記録／再生
   装置。