JPH0658744B2 - 光情報処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 （１）発明の技術分野 この発明は、半導体レーザからのレーザ光を集束し、光
ディスクの情報記録部に照射し、その反射光の強度変化
にもとづいて光ディスクの情報を読取る光ピックアップ
装置を備えた光情報処理装置に関する。

（２）従来技術の説明 近年、高記録密度の光ディスク・メモリが実用化される
にともない、高性能かつ小型軽量の光ピックアップ装置
の開発が期待されている。

従来の光ピックアップ装置の主要部は光学系と駆動系と
から構成されている。

光学系は基本的には、レーザ光を集束レンズで光ディス
クの情報記録部上に集光し、光ディスクからの反射光を
フォトダイオードで電気信号に変換する機能をもってお
り、光ディスク上の記録情報による反射光の光量変化が
電気信号として取出される。

光学系は、それらの作用によって、光ディスクに照射さ
れる光と光ディスクからの反射光とを分離するアイソレ
ータ光学系、光ディスクに照射される光を１μｍ径程度
のスポットに集束させるビーム集光光学系、およびフォ
ーカシング・エラーやトラッキング・エラーを検出する
ためのエラー検出光学系に分けられる。これらの光学系
は、光源としての半導体レーザ、各種レンズ類、プリズ
ム類、回折格子、ミラー、１／４波長板、フォトダイオ
ードなどの素子を適宜組合せることにより構成される。

駆動系には、フォーカシング駆動系、トラッキング駆動
系およびラジアル送り駆動系がある。

フォーカシング駆動系は、集束レンズで集光された光ビ
ームが光ディスク面に正しいスポットを形成するよう
に、集束レンズと光ディスク面との距離を適宜に保つた
めの機構である。集束レンズのその光軸方向に動かして
調整するものが最も一般的である。

トラッキング駆動系は、レーザ・スポットが光ディスク
のトラックから脱線しないように追従させるための機構
である。この機構としては、集束レンズを光軸と垂直方
向に動かして調整するもの、光ピックアップ・ヘッド全
体を光ディスクの半径方向に動かして調整するもの、可
動ミラー（ピボッティング・ミラー）により集束レンズ
への入射光の角度を調製するものなどが一般的に用いら
れている。

ラジアル送り駆動系は、光ピックアップ・ヘッドを光デ
ィスクの半径方向に送る機構であり、これには一般にリ
ニア・モータが使用される。

このような従来の光ピックアップ装置は、次のような欠
点をもっている。

光学系が複雑で光軸合わせがめんどうであるとともに、
振動により光軸がずれやすい。

部品点数が多く、組立てに時間がかかり生産性が悪い。

光学部品が高価であるために全体としても高価になる。

光学部品が大きいために光ピックアップ装置も大型とな
り、光学部品を保持する機構も必要であるから全体とし
て重くなる。

発明の概要 （１）発明の目的 この発明は、小型かつ軽量でしかも複雑な光軸合わせも
不要な光情報処理装置を提供することを目的とする。

（２）発明の構成、作用および効果 この発明による光情報処理装置は，支持体，上記支持体
に第１のばねを介してフォーカシング方向またはトラッ
キング方向のいずれか一方に移動自在に保持された可動
体，上記可動体に第２のばねを介して上記フォーカシン
グ方向または上記トラッキング方向のいずれか他方に移
動自在に保持されたステージ，上記ステージ上に固定的
に設けられた光ピックアップ・ヘッド，上記ステージま
たは上記支持体のいずれか一方に固定された第１のコイ
ルと上記ステージまたは上記支持体のいずれか他方に固
定された永久磁石とを含み，上記光ピックアップ・ヘッ
ドの受光信号から得られるフォーカシング・エラー信号
に基づいて上記第１のコイルが付勢されることにより，
上記ステージの位置を上記フォーカシング方向に調整す
るフォーカシング駆動機構，ならびに上記ステージまた
は上記支持体のいずれか一方に固定された第２のコイル
と上記永久磁石とを含み，上記光ピックアップ・ヘッド
の受光信号から得られるトラッキング・エラー信号に基
づいて上記第２のコイルが付勢されることにより上記ス
テージの位置を上記トラッキング方向に調整するトラッ
キング駆動機構を備えている。

上記光ピックアップ・ヘッドは，基板上に形成された光
導波路，光導波路に導入するレーザ光を発生する，基板
に一体的に形成された半導体レーザ，光導波路上に形成
され，光導波路を伝播する光を斜め上方に出射させかつ
集光するレンズ手段，ならびに斜め上方から反射してく
る上記光を受光し，読取信号，フォーカシング・エラー
信号およびトラッキング・エラー信号を生成するための
受光信号を出力する受光手段から構成されている。

この発明においては，光学部品としてのレンズ，プリズ
ム，回折格子，ミラー，１／４波長板等が用いられてい
ないので，装置の小型化，軽量化を図ることができる。
とくに，光導波路からレーザ光を斜め上方に出射させか
つ斜め上方からの反射光を受光するようにしているか
ら，従来の光ピックアップ装置の光学系に必要であった
アイソレータ光学系を省略することができる。光源とし
ての半導体レーザが基板に一体的に形成されているか
ら，半導体レーザと基板上の光導波路との光カップリン
グのための光軸合わせ，基板端面の光学研摩等が不要と
なる。装置全体における光軸合わせとしては受光手段の
位置決めが残るだけである。もっとも，光導波路，レン
ズ手段および受光手段を同一基板上に形成すれば，組立
て時における光軸合わせは不要となる。

さらにこの発明によると，光導波路をもつ基板，光導波
路に導入されるレーザ光の光源，光導波路上に形成され
たレンズ手段および受光手段を含む光ピックアップ・ヘ
ッドの全体を上述のように軽量，小型化でき、これらの
全体をフォーカシング制御およびトラッキング制御のた
めに微動させているから，フォーカシング制御およびト
ラッキング制御が容易に実現できる。

実施例の説明 （１）光ピックアップ・ヘッドの構成の概要 第１図は光ピックアップ・ヘッドの構成を示している。
基台（10）上に２つの基板（12）（13）が配置されかつ
固定されている。

基板（12）にはたとえばn Ｇa Ａs 結晶が用いられ、こ
の基板（12）上面に、後に詳述するようにＡl Ｇa Ａs
層を介してp Ｇa Ａs による光導波層（21）が形成され
ている。半導体レーザ（11）は基板（12）に一体的に形
成されており、電極（７）（８）に与えられる駆動電流
により駆動される。半導体レーザ（11）から出射したレ
ーザ光は光導波層（21）に入射しかつ伝播する。

光導波層（21）上にはコリメーティング・レンズ（22）
およびカップリング・レンズ（23）が形成されている。
コリメーティング・レンズ（22）は半導体レーザ（11）
から出射した広がりをもつレーザ・ビームを平行光に変
換するものである。カップリング・レンズ（23）は、光
導波層（21）を伝播してきたレーザ光を斜め上方に出射
させるとともに、２次元的に集光（フォーカシング）す
るものである。出射したレーザ光が集光してスポット
（１μｍ径程度）を形成する点がＰで示されている。光
ディスクに記録された情報を読取る場合には、レーザ・
スポットＰが光ディスクの情報記録面上に位置するよう
に、この光ピックアップ・ヘッド（９）が配置される。

もう１つの基板（13）はたとえばＳi 結晶により構成さ
れている。この基板（13）には受光部（30）が形成され
ている。受光部（30）は、光ディスクの情報記録面から
の反射光を受光するためのものであり、上述のレーザ・
スポットＰの位置から斜め下方に反射してくる光を受光
できる位置に配置されている。

受光部（30）は、４つの独立した受光素子（31）〜（3
4）からなる。受光素子（31）（32）は中央に隣接して
配置され、これらの受光素子（31）（32）の前後に他の
受光素子（33）（34）が設けられている。これらの受光
素子（31）〜（34）は、たとえばＳi 基板（13）に４つ
の独立したＰＮ接合（フォトダイオード）をつくること
により構成されている。受光素子（31）〜（34）の出力
信号は、基板（13）上に形成された配線パターンにより
電極（41）〜（44）にそれぞれ導かれ、さらにワイヤボ
ンディングにより基台（10）上の電極（52）にそれぞれ
導かれる。基台（10）上のもう１つの電極（51）は受光
素子（31）〜（34）の共通電極である。

光ディスクに記録された情報は、反射光の強度変化とし
て現われるから、これらすべての受光素子（31）〜（3
4）の出力信号の和信号または受光素子（31）と（32）
の和信号が記録情報の読取り信号となる。

第１図においては、基板（12）と（13）とは接して設け
られているが、両基板（12）と（13）との間に適当な間
隔をあけてこれらが位置決めされてもよい。

また基板（12）と（13）とを一体にしてもよい。基板
（12）（13）をともにＧa Ａs で一体的に構成する場合
には、この基板上面全体に光導波層を形成し、この光導
波層上に直接にマスク処理により４つの独立したアモル
ファス・シリコン（a −Ｓi ）光起電力素子を形成し、
これらにより受光部（30）を構成する。光起電力素子と
しては、他にＣd Ｔe 、Ｃd Ｓなどを用いることが可能
である。

また、グラフォエピタキシィ技術等によりＳi Ｏ_２等上
に単結晶を成長させることができるので、基板としてＳ
i を用いこの基板Ｓi に半導体レーザを一体的につくる
こともできる。

（２）半導体レーザ 第２図は半導体レーザ（11）の一例を示す断面図であ
る。n Ｇa Ａs 基板（12）上にn Ａl Ｇa Ａs 層（たと
えばn Ａl _０．３Ｇa _０．７Ａs ）（１）が形成され、
この上に光導波層となるpＧa Ａs 層（21）が形成され
ている。p Ｇa Ａs 層（21）は半導体レーザ（11）の活
性領域ともなっている。この活性層（21）上にたとえば
p Ａl _０．１７Ｇa _０．８３Ａs 層（２）が形成され、
その上にp Ａl _０．０７Ｇa _０．９３Ａs グレーティン
グ層（３）がつくられている。さらにp Ａl _０３Ｇa
_０．７Ａs 層（４）があり、必要ならばＳi Ｏ_２層を介
して電極（６）が形成される。電極（６）はワイヤボン
ディングにより基板（12）上の電極（８）に接続されて
いる。

第２図は分布帰還型（ＤＦＢ）の半導体レーザの例であ
るが、光導波層と一体的に形成しうる他の半導体レーザ
としては分布反射型（ＤＢＲ）半導体レーザがある。こ
れらの半導体レーザは、そこに形成されたグレーティン
グにより安定なシングル・モードの発振が得られるの
で、光ピックアップ・ヘッドに好適である。

光導波層が形成された基板と半導体レーザとを別体で構
成した場合には、何らかのやり方により半導体レーザの
レーザ光を光導波層にカップリングさせなければならな
い。光カップリングの１つとしてバット・エッジ（butt
edge）結合法がある。これは、半導体レーザの活性層
と光導波路の端面を直接に対面させるものであるが、光
導波路の形成された基板の端面を高精度に研磨する必要
があるとともに、上下、左右の光軸合わせが技術的にむ
ずかしいという問題がある。半導体レーザを基板に一体
的に形成することにより、光軸合わせや端面研磨が不要
となる。

（３）コリメーティング・レンズおよびカップリング・
レンズ 光導波層上に形成されるコリメーティング・レンズに
は、フレネル・レンズ、ブラッグ・グレーティング・レ
ンズ、ルネブルグ・レンズ、ジオデシック・レンズなど
がある。

第１図に示されているコリメーティング・レンズ（22）
はフレネル・レンズであって、光導波層（21）上に光軸
から離れるにしたがって巾が小さくなる（チャープド、
chirped ）凹凸（グレーティング）または屈折率分布か
ら形成されている。

ブラッグ・グレーティング・レンズは、光導波層（21）
上に光軸からの距離が大きくなるほど光軸とのなす角が
大きくなるグレーティングまたは屈折率分布からなる。

ルネブルグ・レンズは、光導波層（21）上に中央部が最
も厚く周囲にいくにつれて薄くなるなだらかな厚み分布
をもつ高屈折率薄膜を平面からみて円形に形成したもの
である。

ジオデシック・レンズは、光導波層（21）を形成する前
に基板（12）表面に曲面をもつくぼみを形成し、このく
ぼみにそって光導波層（21）を形成することにより得ら
れる。

第１図に示されているカップリング・レンズ（23）は、
２次元フォーカシング・グレーティング・カプラであ
り、１つのレンズで光の出射機能と２次元集光機能とを
もつ。これは、進行方向に向うほど周期（間隔）が小さ
くなる円弧状のグレーティング（凹凸）から構成されて
いる。

第３図はカップリング・レンズ（23）の他の例を示して
いる。カップリング・レンズ（23）は、フレネル型のグ
レーティング・レンズ（28）（上述のフレネル・レンズ
と同じ）と、チャープ型（chirped ）グレーティング・
カプラ（29）とから構成されている。フレネル・レンズ
は１点から広がる光を平行光に変換する機能と、平行光
を集束させる機能をもつ。グレーティング・レンズ（2
8）は平行光を光導波層（21）内で集束させるために用
いられている。グレーティングカプラ（29）は、光の進
行方向に向って周期（間隔）が小さくなる直線状のグレ
ーティングから構成されており、光導波層（21）内を伝
播する光を出射させるとともに１直線に集光する機能を
もつ。光導波層（21）を伝播する光はグレーティング・
レンズ（28）によって巾方向に集束されているから、グ
レーティング・レンズ（28）の焦点とグレーティング・
カプラ（29）の焦点とが同一点Ｐにあれば、光導波層
（21）から出射した光は点Ｐで１点に集光する。

なお、第１図および第３図においてはグレーティング
（凹凸）は、簡単のために巾をもたない線で描写されて
いる。

（４）フォーカシング・エラーの検出 光デイスクの情報記録面にはそのトラックにそってディ
ジタル情報を長さや位置によって表わすピット（くぼ
み）が形成されている。第４図は、光ディスク（81）と
光ピックアップ・ヘッド（９）との位置関係を光ディス
ク（81）をその周方向にそって切断して示すものであ
る。カップリング・レンズ（23）から出射したレーザ光
は光ディスク（81）の情報記録面（第４図ではピット
（82）を含む部分）で反射して受光部（30）で受光され
る。第４図では、より分りやすくするために受光素子
（31）〜（34）がやや突出して描かれている。第５図
は、光ディスク（81）からの反射光が受光部（30）を照
射するその範囲を示している。

第４図において、実線で示された光ディスク（81）およ
びピット（82）は、光ディスク（81）と光ピックアップ
・ヘッド（９）との間の距離が最適であり、出射光の光
ディスク（81）上へのフォーカシングが正しく行なわれ
ている様子を示すものである。このときの受光部（30）
における反射光の照射領域がＱで示されている。この照
射領域Ｑは中央の受光素子（31）（32）上に位置してお
り、他の受光素子（33）（34）には反射光は受光されな
い。

光ディスク（81）とピックアップ・ヘッド（９）との間
の距離が相対的に大きくまたは小さくなって適切なフォ
ーカシングが行なわれない場合の光ディスク（81）の位
置が第４図に鎖線で示されている。光ディスク（81）と
ピックアップ・ヘッド（９）との間の距離が相対的に小
さくなった場合（−△d の変位）には、反射光の照射領
域（Ｑ１で表わされている）は受光素子（33）側に寄
る。受光素子（33）は差動増幅器（71）の負側に、受光
素子（34）は正側にそれぞれ接続されているから、この
場合には差動増幅器（71）の出力は負の値を示し、この
値は変位量−△d の大きさを表わしている。

光ディスク（81）とピックアップ・ヘッド（９）との間
の距離が相対的に大きくなった場合（＋△d の変位）に
は、反射光の照射領域（Ｑ２で表わされている）は受光
素子（34）側に寄る。差動増幅器（71）の出力は正の値
を示し、かつこの値は変位量＋△d を表わす。

このようにして、ピックアップ・ヘッド（９）からの出
射光ビームのフォーカシングが適切であるかどうか、フ
ォーカシング・エラーが生じている場合にはエラーの方
向と大きさが差動増幅器（71）の出力から検知される。
フォーカシング・エラーが無い場合には差動増幅器（7
1）の出力は零である。

（５）トラッキング・エラーの検出 第６図は、光ディスク（81）に形成されたピット（82）
と受光部（30）の受光素子（31）（32）とを同一平面上
に配置して示したものであり、いわば光ディスク（81）
をその面方向に透視して受光素子（31）（32）をみた図
である。差動増幅器（72）は受光素子（31）（32）との
電気的接続関係を明らかにする目的で図示されている。
第６図（Ａ）はレーザ・ビーム・スポットＰの中心がト
ラック（ピット（82））の巾方向の中心上に正確に位置
している様子を示している。第６図（Ｂ）（Ｃ）はスポ
ットＰがトラック（ピット（82））の左右にそれぞれ若
干ずれ、トラッキング・エラーが生じている様子を示し
ている。いずれの場合にも、適切にフォーカシングされ
ているものとする。

レーザ・スポットＰが光ディスク（81）の情報記録面に
当たり、その反射光の強度がピット（82）の存在によっ
て変調される。これには、ピット（82）の巾よりもスポ
ット・サイズの方がやや大きいのでピット（82）の底面
で反射する光とピット（82）以外の部分で反射する光と
が存在し、ピット（82）の深さが１／４λ（λはレーザ
光の波長）程度に設定されていることにより、上記の２
種類の反射光の間にπの位相差が生じて互いに打消し合
い、光強度が小さくなるという説明や、ピット（82）の
縁部で光の散乱が生じこれにより受光される反射光強度
が小さくなるという説明などがある。いずれにしても、
ピット（82）の存在によって受光部（30）に受光される
光強度は小さくなる。

受光素子（31）と（32）は光軸を境として左右に分割さ
れている。レーザ・スポットＰの中心とピット（82）の
巾方向の中心とが一致している場合には、受光素子（3
1）と（32）に受光される光量は等しく、差動増幅器（7
2）の出力は零である。

第６図（Ｂ）に示すように、レーザ・スポットＰがピッ
ト（82）の左側にずれた場合には、受光素子（31）に受
光される光量の方が多くなり、差動増幅器（72）からは
正の出力が発生する。逆に、第６図（Ｃ）に示すよう
に、レーザ・スポットＰがピット（82）の右側にずれる
と差動増幅器（72）には負の出力が生じる。

このようにして、差動増幅器（72）の出力によりビーム
・スポットＰが光ディスク（81）のトラックに正確に沿
っているか、トラッキング・エラーが生じているか、そ
れは左、右のどちらにずれたエラーかが検出される。

（６）フォーカシングおよびトラッキング駆動機構 第７図から第９図はフォーカシング駆動機構およびトラ
ッキング駆動機構を示している。

支持板（ 100）の一端部に支持部材（ 101）が立設され
ている。この支持部材（ 101）の両側下端部は切欠かれ
ている。（符号（ 102））。

支持板（ 100）の他端部上方には可動部材（ 103）が位
置している。上下方向に弾性的に屈曲しうる４つの板ば
ね（ 121）（ 122）の一端は支持部材（ 101）の上端両
側および下部切欠き（ 102）に固定されており、他端は
可動部材（ 103）の上端および下端の両側にそれぞれ固
定されている。したがって、可動部材（ 103）はこれら
の板ばね（ 121）（ 122）を介して上下方向に運動しう
る状態で支持部材（ 101）に支持されている。

光ピックアップ・ヘッド（９）を載置したステージ（ 1
10）は上部の方形枠（ 112）、方形枠（ 112）の両端か
ら下方にのびた両脚（ 114）（ 115）および方形枠（ 1
12）の中央部から下方にのびた中央脚（ 113）から構成
されている。方形枠（ 112）上に光ピックアップ・ヘッ
ド（９）が載置固定されている。横方向に弾性的に屈曲
しうる４つの板ばね（ 131）の一端は可動部材（ 103）
の両側上、下部に固定され、他端はステージ（ 110）の
中央脚（ 113）の両側上、下部に固定されている。ステ
ージ（ 110）は、これらの板ばね（ 131）を介して横方
向（第６図の左右方向と一致する）に、運動しうる状態
で支持されている。したがって、ステージ（ 110）は、
上下方向（フォーカシング）および横方向（トラッキン
グ）に移動自在である。

支持板（ 100）、支持部材（ 101）、可動部材（ 103）
およびステージ（ 110）は非磁性材料、たとえばプラス
チックにより構成されている。

支持部材（ 101）および可動部材（ 103）の内面にはヨ
ーク（ 104）（ 105）が固定されている。ヨーク（ 10
4）は、支持部材（ 101）に固定された垂直部分（104
a）と、これと間隔をおいて位置するもう１つの垂直部
分（104b）と、これらの両部分（104a）（104b）をそれ
らの下端で結合させる水平部分とから構成されている。
ヨーク（ 105）もヨーク（ 104）と全く同じ形状であ
り、一定の間隔をおいて離れた２つの垂直部分（105a）
（105b）を備えている。

これらのヨーク（ 104）（ 105）の垂直部分（104a）
（105a）の内面には、この内面側をたとえばＳ極とする
永久磁石（ 106）がそれぞれ固定されている。そして、
ヨーク（ 104）（ 105）の他方の垂直部分（104b）（10
5b）と永久磁石（ 106）との間に、ステージ（ 110）の
脚（ 114）（ 115）がそれらに接しない状態でそれぞれ
入り込んでいる。

ステージ（ 110）の両脚（ 114）（ 115）のまわりには
フォーカシング駆動用コイル（ 123）が水平方向に巻回
されている。またこれらの脚（ 114）（ 115）の一部に
は、永久磁石（ 106）と対向する部分において上下方向
に向う部分を有するトラッキング駆動用コイル（ 133）
が巻回されている。

フォーカシング駆動機構は第８図に最もよく示されてい
る。永久磁石（ 106）から発生した磁束Ｈは鎖線で示さ
れているようにヨーク（ 104）（ 105）の垂直部分（10
4b）（105b）にそれぞれ向う。この磁界を横切って水平
方向に配設されたコイル（ 123）に、たとえば第８図に
おいて紙面に向う方向に駆動電流が流されると、上方に
向う力Ｆf が発生する。この力Ｆf によってステージ
（ 110）は上方に移動する。ステージ（ 110）の移動量
はコイル（ 123）に流される電流の大きさによって調整
することができる。したがって、上述した差動増幅器
（71）の出力信号に応じてこの駆動電流の方向を切換え
ることにより、および電流の大きさを調整するまたは電
流をオン、オフすることにより、フォーカシング制御を
行なうことができる。

トラッキング駆動機構は第９図に最もよく表わされてい
る。コイル（ 133）の磁界Ｈを上下方向に横切って配設
された部分に、たとえば第９図で紙面に向う方向に（第
７図で下方に向って）駆動電流を流すと、第９図におい
て上方に向う力（第７図において横方向に向う力）Ｆt
が発生し、ステージ（ 110）は同方向に移動する。上述
した差動増幅器（72）の出力信号に応じてコイル（ 13
3）に流す電流をオン、オフしたり、電流の方向、必要
ならばその大きさを調整することにより、トラッキング
制御を行なうことができる。

電気光学効果を利用してフォーカシングおよびトラッキ
ングの制御を行なうこともできる。たとえば、光導波路
（21）（および基板（12））を電気光学効果をもつ材料
（たとえばＧa Ａs ）で形成するか、またはグレーティ
ング・レンズ（28）（41）〜（43）やグレーティング・
カプラ（29）（51）〜（53）（第３図、第１０図参照）
の場所に電気光学効果をもつ材料（たとえばＺn ＯやＡ
l Ｎ）の薄膜を形成し、これらのレンズおよびカプラの
両側に電極を設ける。電極に印加する電圧を変えること
により、これらのレンズやカプラの焦点距離を調整する
ことができ、これによりフォーカシング制御やトラッキ
ング制御が行なわれる。グレーティング・レンズに代え
て、光導波層上に多数の電極からなる電極アレイを形成
し、この電極アレイに階段状電圧を印加することによっ
て光導波路に屈折率分布を形成する。このような屈折率
分布型のレンズを用いても、フォーカシングやトラッキ
ング制御が行なえる。また、光導波路（21）を伝播する
光ビームを電気光学効果を利用して偏向させることによ
り、トラッキングの制御も可能である。光ビームの偏向
はたとえば光とＳＡＷ（弾性表面波）との相互作用を利
用して達成することができる。

（７）他の実施例 第１０図は、３ビーム方式の光ピックアップ・ヘッド
（90）を示すものである。この図において、第１図に示
すものと同一物には同一符号が付されている。

ここでは、カップリング・レンズ（23）は、光導波層
（21）を伝播してきたレーザ光を斜め上方に３つに分離
して出射させるとともに、これらの光ビームを異なる３
つの点に２次元的に集光（フォーカシング）する。カッ
プリング・レンズ（23）は、コリメーティング・レンズ
（22）によって平行光に変換されたレーザ光の伝播経路
を横切って一列に配列された３つのフレネル型グレーテ
ィング・レンズ（フレネル・レンズ）（41）〜（43）
と、これらのグレーティング・レンズ（41）〜（43）に
よって３つに分割されかつ集束される光の伝播経路上に
設けられたチャープ型（chirped ）グレーティング・カ
プラ（51）〜（53）とから構成されている。これらの各
グレーティング・カプラ（51）（52）（53）から出射し
た光はそれぞれ点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に集光する。これら
のレーザ・スポットＰ１〜Ｐ３の径は１μｍ程度であり
間隔は２０μｍ程度である。中央のレーザ・スポットＰ
１は光ディスクの情報の読取りおよびフォーカシング・
エラー検出用であり、両側のレーザ・スポットＰ２、Ｐ
３はトラッキング・エラー検出用である。これらのスポ
ットＰ１〜Ｐ３は同一平面上（光ディスクの情報記録
面）に焦点を結んでおり、かつほぼ一直線状に並んでい
る。

受光部（30）は、レーザ・スポットＰ１〜Ｐ３の位置か
ら斜め下方に反射してくる光を受光できる位置に配置さ
れている。受光部（30）は、５つの独立した受光素子
（91）〜（95）からなる。中央の受光素子（91）は情報
の読取り用であり、スポットＰ１からの反射光を受光す
る。その前後にある受光素子（92）（93）はフォーカシ
ング・エラー検出用である。受光素子（91）の両側にあ
る受光素子（94）（95）はトラッキング・エラー検出用
であり、スポットＰ２、Ｐ３からの反射光をそれぞれ受
光する。受光素子（92）（93）の出力信号が上述のフォ
ーカシング・エラー検出用作動増幅器（71）に入力し、
受光素子（94）（95）の出力がトラッキング・エラー検
出用作動増幅器（72）に入力する。

光ディスクに記録された情報は、反射光の強度変化とし
て現われる。スポットＰ１の反射光が受光素子（31）に
より受光され、その出力信号が記録情報の読取り信号と
なる。受光素子（31）〜（33）の和信号を読取り信号と
してもよい。

この実施例においても半導体レーザ（11）は基板（12）
と一体的に形成されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は光ピックアップ・ヘッドを示す斜視図である。 第２図は半導体レーザの構成を示す断面図である。 第３図はカップリング・レンズの他の実施例を示す斜視
図である。 第４図は、光ディスクと光ピックアップ・ヘッドとの位
置関係を示す断面図である。 第５図は、受光部上におけるフォーカシング・エラーの
検出原理を示す図である。 第６図は、トラッキング・エラーの検出原理を示す図で
ある。 第７図から第９図は、フォーカシングおよびトラッキン
グ駆動機構を示すもので、第７図は斜視図、第８図は第
７図のVIII−VIII線にそう断面図、第９図は光ピックア
ップ・ヘッドを除去して示す平面図である。 第１０図は他の実施例を示すもので、光ピックアップ・
ヘッドの斜視図である。 （９）（90）……光ピックアップ・ヘッド、（10）……
基台、（11）……半導体レーザ、（12）（13）……基
板、（21）……光導波層、（22）……コリメーティング
・レンズ、（23）……カップリング・レンズ、（30）…
…受光部、（31）〜（34）（91）〜（95）……受光素
子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−79441（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−56807（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−263350（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持体， 上記支持体に第１のばねを介してフォーカシング方向ま
   たはトラッキング方向のいずれか一方に移動自在に保持
   された可動体， 上記可動体に第２のばねを介して上記フォーカシング方
   向または上記トラッキング方向のいずれか他方に移動自
   在に保持されたステージ， 上記ステージ上に固定的に設けられた光ピックアップ・
   ヘッド， 上記ステージまたは上記支持体のいずれか一方に固定さ
   れた第１のコイルと上記ステージまたは上記支持体のい
   ずれか他方に固定された永久磁石とを含み，上記光ピッ
   クアップ・ヘッドの受光信号から得られるフォーカシン
   グ・エラー信号に基づいて上記第１のコイルが付勢され
   ることにより，上記ステージの位置を上記フォーカシン
   グ方向に調整するフォーカシング駆動機構，ならびに 上記ステージまたは上記支持体のいずれか一方に固定さ
   れた第２のコイルと上記永久磁石とを含み，上記光ピッ
   クアップ・ヘッドの受光信号から得られるトラッキング
   ・エラー信号に基づいて上記第２のコイルが付勢される
   ことにより上記ステージの位置を上記トラッキング方向
   に調整するトラッキング駆動機構を備え， 上記光ピックアップ・ヘッドが， 基板上に形成された光導波路， 上記光導波路に導入するレーザ光を発生する，上記基板
   に一体的に形成された半導体レーザ， 上記光導波路上に形成され，上記光導波路を伝播する光
   を斜め上方に出射させかつ集光するレンズ手段，ならび
   に 斜め上方から反射してくる上記光を受光し，読取信号，
   上記フォーカシング・エラー信号および上記トラッキン
   グ・エラー信号を生成するための受光信号を出力する受
   光手段から構成されている， 光情報処理装置。