JPH09106569A

JPH09106569A - 光ピックアップ装置

Info

Publication number: JPH09106569A
Application number: JP7289313A
Authority: JP
Inventors: Takahito Uga; 隆人宇賀
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-10-11
Filing date: 1995-10-11
Publication date: 1997-04-22

Abstract

(57)【要約】【課題】記録媒体からの反射光を高い光利用効率で光
導波路に取込む場合にも、光ピックアップの組付け調整
を容易にすることが可能である。【解決手段】光源２０からの光源光を記録媒体５上に
照射するとともに、記録媒体５から反射された反射光を
光導波路基板１０に入射させる型式の光ピックアップ装
置において、記録媒体５からの反射光を所定の角度θに
偏向して前記光導波路基板１０に入射させるための光偏
向手段２１が設けられている。これにより、光導波路基
板１０を記録媒体５面に対して傾けることなく、例えば
水平に組み付けることができて、光ピックアップの組付
け調整を容易に行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学的情報記録媒
体(以下、記録媒体と称す)に信号を記録したり、記録さ
れた信号を再生したりするための光ピックアップ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光導波路とグレーティングカプラ
等を用いた光ピックアップ装置として、特開平４−１８
８４４１号に示されているようなものが知られている。
図７は特開平４−１８８４４１号に示されている光ピッ
クアップ装置の構成図である。図７を参照すると、基板
(Ｓｉ基板)１上には、バッファ層２，光導波路３が積層
形成されており、基板１，バッファ層２，光導波路３に
よって光導波路基板１０が構成されている。また、光導
波路３上には、射出用グレーティングカプラ１７ａと、
入射用グレーティングカプラ１７ｂと、ビームスプリッ
タ１７ｃとが形成されている。

【０００３】また、光導波路基板１０上の前端部の中央
部および右側にはそれぞれ光検出器１５ａ，１５ｂが形
成されており、また、光導波路基板１０の左後縁部に
は、光導波路３および射出用グレーティングカプラ１７
ａにレーザ光を入射する半導体レーザ２０がハイブリッ
ドに集積化されている。

【０００４】このような構成の光ピックアップ装置で
は、半導体レーザ２０から射出されたレーザ光は、光導
波路３の端面より光導波路３に結合(入射)し、光導波路
３と空気層５０との境界面，光導波路３とバッファ層２
との境界面で全反射を繰り返しながら伝搬し、射出用グ
レーティングカプラ１７ａを介して光ディスク(記録媒
体)５上にビームスポットを投射する。このビームスポ
ットは、光ディスク５に形成されたピット５ａの進行方
向に対して垂直な方向に光強度分布が変化しており、ピ
ット５ａの進行方向では光強度分布は一定となる。そし
て、光ディスク５からの反射光は、入射用グレーティン
グカプラ１７ｂに入射し、ビームスプリッタ１７ｃによ
って分岐され、光導波路３内で全反射を繰り返しながら
光検出器１５ａ，１５ｂへ集光される。この光検出器１
５ａ，１５ｂからは、光ディスク５に記録された情報信
号、トラッキング制御信号、フォーカシング制御信号が
出力される。

【０００５】この光ピックアップ装置では、光導波路３
にビームスポットの光強度分布をピット５ａの走査方向
に対して均一になるよう射出用グレーティングカプラ１
７ａを設けることによって、ビームスポットの不均一性
による再生信号エラーをなくすことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の光
ピックアップ装置において、入射用グレーティングカプ
ラ１７ｂから光導波路基板１０に高い光利用効率で反射
光を取込む場合、入射用グレーティングカプラ１７ｂへ
の反射光の入射角θを約６０°にすると良いことが知ら
れている。しかしながら、上述の光ピックアップ装置で
は、光ディスク５からの反射光を入射用グレーティング
カプラ１７ｂによって高い光利用効率で取込む場合、光
導波路基板１０の面を光ディスク５の面に対して所定の
角度傾ける必要があり、この傾き角度等の調整が必要で
あることにより、光ピックアップの組付け調整が容易で
はないという欠点があった。

【０００７】本発明は、記録媒体からの反射光を高い光
利用効率で光導波路に取込む場合にも、光ピックアップ
の組付け調整を容易にすることの可能な光ピックアップ
装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、光源からの光源光を記録
媒体上に照射するとともに、記録媒体から反射された反
射光を光導波路基板に入射させる型式の光ピックアップ
装置において、記録媒体からの反射光を所定の角度に偏
向して前記光導波路基板に入射させるための光偏向手段
が設けられている。これにより、光導波路基板を記録媒
体面に対して傾けることなく、例えば水平に組み付ける
ことができて、光ピックアップの組付け調整を容易に行
なうことができる。

【０００９】また、請求項２記載の発明では、前記光偏
向手段は、前記光源からの光源光を前記記録媒体に向け
るよう偏向する機能をも有している。これにより、光源
も任意の平面に対して組み付けることができて、光ピッ
クアップの組付け調整をより一層容易に行なうことがで
きる。

【００１０】また、請求項３記載の発明では、光偏向手
段には、記録媒体からの反射光の光源への戻り光を低減
するためのアイソレート手段がさらに設けられている。
これにより、記録媒体からの反射光が光源側に戻ること
を阻止し、戻り光によって光源の発光が不安定になると
いう事態が生ずるのを防止することができる。

【００１１】また、請求項４記載の発明では、光偏向手
段には、光源光を記録媒体に集光させるための集光手段
がさらに形成されている。これにより、対物レンズを設
けずとも光源光を集光することができ、部品点数を減ら
すことができる。

【００１２】また、請求項５記載の発明では、光源と光
偏向手段との間の距離が調整可能となっている。これに
より、光源光の光束径を容易に調整することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１，図２は本発明に係る光ピッ
クアップ装置の構成例を示す図であり、図１は平面図、
図２は側面図である。なお、図１，図２においては、便
宜上、図７と対応する箇所(同様の機能を有する箇所)に
ついては、同じ符号を付している。

【００１４】図１，図２を参照すると、基板(例えばＳ
ｉ基板)１上には、バッファ層２，光導波路３が積層形
成されており、基板１，バッファ層２，光導波路３によ
って、光導波路基板１０が構成されている。この光導波
路基板１０上には、光源(半導体レーザ)２０を保持する
サブマウント３０と、光偏向手段２１とが設けられてい
る。

【００１５】ここで、光偏向手段２１は、記録媒体(光
ディスク)５からの反射光を所定の傾き角度θに偏向し
て光導波路基板１０に入射させる機能を有している。

【００１６】また、この光偏向手段２１は、光源２０か
らの光源光を記録媒体(光ディスク)５に向けるよう偏向
する機能をも有している。

【００１７】より詳細に、図１，図２の例では、光偏向
手段２１は、図示のような断面形状の屈折部材２２，２
３，２４を組合せた複合プリズムとして構成されてお
り、光源２０からの光源光を９０°偏向し、光導波路基
板１０に対してほぼ垂直にして記録媒体５に向かわせて
対物レンズ６により記録媒体５に集光入射させるととも
に、記録媒体５，対物レンズ６からの反射光を屈折偏向
し、光導波路基板１０に対して所定の傾き角度θ(例え
ば６０°)で光導波路基板１０(光導波路３)に入射させ
る機能を有している。

【００１８】なお、複合プリズム２１の各屈折部材２
２，２３，２４の各屈折率をｎ₁，ｎ₂，ｎ₃とすると
き、この複合プリズム２１に上記のような機能をもたせ
るためには、各屈折部材２２，２３，２４には、ｎ₃＞
ｎ₂＞ｎ₁の関係を満たす材料のものが用いられる。

【００１９】また、記録媒体５からの反射光が所定の傾
き角度θで入射する光導波路３上の位置には、この反射
光を光導波路３に取込み、光導波路３に導波させるため
のグレーティングカプラ１７が形成されており、また、
図１，図２の例では、光導波路基板１０には、ビームス
プリッタ８と、光導波路３を導波し、ビームスプリッタ
８で分岐された反射光をそれぞれ受光して信号を検出す
る受光素子１５ａ，１５ｂとがさらに設けられている。

【００２０】このような構成の光ピックアップ装置で
は、光源２０から出射された光源光は、複合プリズム２
１の屈折部材２２に入射し、屈折部材２２に入射した光
は屈折部材２３との境界面で反射され、対物レンズ６に
向けて９０°偏向されて、対物レンズ６を介して記録媒
体５の面に垂直入射する。記録媒体５の面に垂直に入射
した光源光は、記録媒体５の面に対して垂直に反射され
て、反射光として対物レンズ６を元に戻り、複合プリズ
ム２１に入射する。

【００２１】複合プリズム２１に入射した反射光は、複
合プリズム２１の屈折部材２２，２３の境界，屈折部材
２３，２４の境界で、屈折部材２２，２３，２４の屈折
率ｎ₁，ｎ₂，ｎ₃；ｎ₃＞ｎ₂＞ｎ₁の変化により、順次屈
折偏向し、最終的に屈折部材２４から所定の傾き角度θ
(約６０°の角度)でグレーティングカプラ１７に入射す
る。グレーティングカプラ１７に入射しグレーティング
カプラ１７で取込まれた反射光は、光導波路３を伝搬
し、ビームスプリッタ８によって分岐されて、受光素子
１５ａ，１５ｂへ集光される。受光素子１５ａ，１５ｂ
に反射光が入射することにより、受光素子１５ａ，１５
ｂでは、記録媒体５に記録された情報信号，トラッキン
グ制御信号，フォーカシング制御信号などの信号を検出
することができる。

【００２２】前述のように、従来の光ピックアップ装置
では、光ディスク５からの反射光をグレーティングカプ
ラから高い光利用効率で取込むためには、光導波路基板
１０の面を光ディスク５の面に対して所定の角度(約６
０°)傾ける必要があり、この傾き角度等の調整によ
り、光ピックアップの組付け調整が容易ではないが、図
１，図２の光ピックアップ装置では、光偏向手段２１を
設け、この光偏向手段２１により、記録媒体５からの反
射光を所定の傾き角度θだけ偏向させて(光導波路基板
１０に対して入射角が約６０°になるように偏向して)
グレーティングカプラ１７に入射させるようにしている
ので、光導波路基板１０を記録媒体５の面に対して傾け
ることなく、水平に組付けることができる。すなわち、
記録媒体５からの反射光を光導波路基板１０に対して傾
けて入射させる場合にも、光導波路基板１０の面を記録
媒体５の面と平行に組付けができるので、光ピックアッ
プの組付け調整が容易となる。なお、図１，図２の例で
は、光導波路基板１０の面を記録媒体５の面と平行に組
付けているが、反射光を所定の傾き角度に偏向する本発
明の光偏向手段２１として適宜のものを用いれば、上記
のような組付けの他にも、例えば、光導波路基板１０の
面を記録媒体５の面と垂直にするような組付けを行なう
こともできる。

【００２３】さらに、図１，図２の光ピックアップ装置
では、光源２０からの光源光を所定方向に偏向して(図
１，図２の例では９０°偏向して)記録媒体５に垂直入
射させることができるので、光源も任意の平面に対して
組み付けることができて、光ピックアップの組付け調整
をより一層容易に行なうことができる。すなわち、図
１，図２の例では、光偏向手段２１は、光源２０からの
光源光を９０゜偏向する機能を有していることから、光
源２０は、記録媒体５の面、光導波路基板１０の面に水
平に組付けられるが、光偏向手段２１として、光源２０
からの光源光を所定の角度ψ偏向する機能を有するもの
を用いれば、光源２０を例えば記録媒体５の面に対して
所定の角度ψに応じた傾きで組付けることができる。

【００２４】図３は図１，図２の光ピックアップ装置の
変形例を示す図である。図３の光ピックアップ装置で
は、光偏向手段(複合プリズム)２１にλ／４板１４がさ
らに設けられ、また、複合プリズム２１の屈折部材２２
と２３との間には、偏光膜２５がさらに設けられてい
る。

【００２５】図３の光ピックアップ装置では、光源２０
から出射される光源光の直線偏光の方向を紙面に対して
垂直な方向(図中、ｘ方向)とすると、光源２０から出射
された光源光は、複合プリズム２１において、偏光膜２
５により記録媒体５に向けて全反射され、λ／４板１４
を通過する。このとき、光源光の偏光状態は、直線偏光
から円偏光に変換され、円偏光の状態で、対物レンズ６
を介し記録媒体５に入射し、記録媒体５で反射される。

【００２６】記録媒体５からの反射光は、その偏光状態
が逆回りの円偏光に変わって対物レンズ６からλ／４板
１４に戻る。λ／４板１４に戻った反射光は、λ／４板
１４において、その偏光状態が円偏光から直線偏光に変
換される。なお、この反射光の直線偏光の方向は、光源
２０から出射された光源光の直線偏光の方向(ｘ方向)と
垂直となる(図中、ｙ方向の直線偏光となる)。これによ
り、この反射光は、複合プリズム２１に入射後、偏光膜
２５において、光源２０側には反射されずに、偏光膜２
５を全透過し、屈折部材２３，２４に向かい、屈折部材
２３，２４で屈折偏向されて、光導波路基板１０のグレ
ーティングカプラ１７に所定の傾き角度(約６０°)で入
射する。

【００２７】このように、図３の光ピックアップ装置で
は、記録媒体５からの反射光が光源２０側に戻るのを阻
止するアイソレート手段(図３の例では、偏光膜２５お
よびλ／４板１４)が、光偏向手段２１のところにさら
に設けられているので、記録媒体５からの反射光の光源
２０への戻り光を低減し、光源(半導体レーザ)２０の発
振を安定化させることができる。

【００２８】また、図４は図１，図２の光ピックアップ
装置の他の変形例を示す図である。図４の光ピックアッ
プ装置では、光偏向手段(複合プリズム)２１に、光源光
を集光して記録媒体５に向かわせるためのフレネルレン
ズ４が形成されている。このような構成では、光源光を
集光して記録媒体５に向かわせるためのフレネルレンズ
４が複合プリズム２１に形成されているので、対物レン
ズ６が不要となり、光ピックアップの小型化を図ること
ができる。

【００２９】上述の各構成例では、光偏向手段２１とし
て、複合プリズムを用いているが、光偏向手段２１とし
ては、記録媒体５からの反射光を所定の角度に偏向して
光導波路基板１０に入射させる機能を少なくとも有する
ものであれば複合プリズム以外の光学部品を用いること
もできる。

【００３０】また、図３の光ピックアップ装置では、ア
イソレータ手段として、偏光膜２５およびλ／４板１４
を用いているが、アイソレータ手段としては、記録媒体
５からの反射光が光源２０側に戻るのを阻止する機能を
有するものであれば、偏光膜２５およびλ／４板１４以
外の部品を用いることができる。

【００３１】また、図４の光ピックアップ装置では、光
偏向手段２１に形成される集光手段４として、フレネル
レンズを用いているが、この集光手段４としては、光偏
向手段２１に形成可能であって集光機能をもつものであ
ればフレネルレンズ以外の部品を用いることもできる。

【００３２】さらに、上述の各構成例において、光源２
０を保持するサブマウント３０を光導波路基板１０に摺
動自在に取付けることも可能である。図５はサブマウン
ト３０が光導波路基板１０にｙ方向に摺動自在に取付け
られる光ピックアップ装置の分解斜視図である。

【００３３】図５を参照すると、サブマウント３０には
突起部３１ａ，３１ｂが設けられており、また、光導波
路基板１０には、サブマウント３０の突起部３１ａ，３
１ｂがｙ方向に摺動可能に嵌合する溝１６ａ，１６ｂが
それぞれ設けられている。

【００３４】このような構成では、サブマウント３０，
すなわち光源２０を、図６(ａ)に示すように、光偏向手
段２１に近接させて(当接させて)位置決めすることもで
きるし、図６(ｂ)に示すように、光偏向手段２１から所
定の距離(間隔)をへだてて位置決めすることもできる。
このように、図５の構成例では、光源２０と光偏向手段
２１との間の距離(間隔)を可変調整することができるの
で、記録媒体５への光源光の光束径を任意所望の大きさ
のものに調節することができる。

【００３５】例えば、図６(ａ)のように、光源２０を光
偏向手段２１に近接させるときには、光束径ｄを最も小
さくすることができ(ｄ＝ｄ₁)、また、図６(ｂ)のよう
に、光源２０を光偏向手段２１から離すときには、光束
径ｄを大きくすることができる(ｄ＝ｄ₂＜ｄ₁)。従っ
て、図５の構成では、記録媒体５のピット５ａの大きさ
に応じて、光源光の光束径ｄを所望の大きさのものに調
節することが可能となり、この１台の光ピックアップ装
置だけで、ピットの大きさが異なる記録媒体に対応する
ことができる。あるいは、例えば、光源光を記録媒体５
へ集光させる対物レンズなどの集光手段の径を変更する
場合、これに応じて、光束径ｄを調整することによっ
て、光導波路基板１０と記録媒体５との間の距離を常に
一定に保持することができる。すなわち、基板１０のグ
レーティングカプラ１７を有する面と光情報記録媒体５
との間の距離を一定とした際、任意の集光レンズの径に
対応した光束を得ることが可能となる。あるいは、集光
手段の径に適合するように、光束径ｄを調整することが
できる。

【００３６】なお、図５の構成例では、サブマウント３
０が光導波路基板１０に摺動可能に設けられた構造とな
っているが、光源２０と光偏向手段２１との間の距離
(間隔)が調整できるものであれば、上記例に限らず任意
の構造のものを用いることができる。例えば、サブマウ
ント３０は、必ずしも設ける必要はない。特に、図１，
図２の構成例においては、前述した従来の光ピックアッ
プ装置のように、光源(半導体レーザ)２０を光導波路基
板１０に例えば集積化して形成する(組み込む)ことも可
能である。

【００３７】また、上述の各構成例において、光導波路
基板１０としては、表面に光導波路３が形成されている
ものであれば任意の構造のものを用いることができる。
例えば、図１，図２の構成例では、光導波路３にビーム
スプリッタ８，受光素子１５ａ，１５ｂが形成されてい
るが、これらは、本発明にとって必須のものではなく、
従って、光導波路３にビームスプリッタ８が設けられて
おらず、また、受光素子が光導波路３以外の箇所に設け
られている構成の場合にも、本発明を同様に適用でき
る。

【００３８】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１記載の
発明によれば、光源からの光源光を記録媒体上に照射す
るとともに、記録媒体から反射された反射光を光導波路
基板に入射させる型式の光ピックアップ装置において、
記録媒体からの反射光を所定の角度に偏向して前記光導
波路基板に入射させるための光偏向手段が設けられてい
るので、光導波路基板を記録媒体面に対して傾けること
なく、例えば水平に組み付けることができて、光ピック
アップの組付け調整を容易に行なうことができる。

【００３９】また、請求項２記載の発明によれば、前記
光偏向手段は、前記光源からの光源光を前記記録媒体に
向けるよう偏向する機能をも有しているので、光源も任
意の平面に対して組み付けることができて、光ピックア
ップの組付け調整をより一層容易に行なうことができ
る。

【００４０】また、請求項３記載の発明によれば、光偏
向手段には、記録媒体からの反射光の光源への戻り光を
低減するためのアイソレート手段がさらに設けられてい
るので、記録媒体からの反射光が光源側に戻ることを阻
止し、戻り光によって光源の発光が不安定になるという
事態が生ずるのを防止することができる。

【００４１】また、請求項４記載の発明によれば、光偏
向手段には、光源光を記録媒体に集光させるための集光
手段がさらに形成されているので、対物レンズを設けず
とも光源光を集光することができ、部品点数を減らすこ
とができる。

【００４２】また、請求項５記載の発明によれば、光源
と光偏向手段との間の距離が調整可能となっているの
で、光源光の光束径を容易に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の構成例を示
す図である。

【図２】本発明に係る光ピックアップ装置の構成例を示
す図である。

【図３】図１，図２の光ピックアップ装置の変形例を示
す図である。

【図４】図１，図２の光ピックアップ装置の変形例を示
す図である。

【図５】サブマウントが光導波路基板に摺動自在に取付
けられている光ピックアップ装置の分解斜視図である。

【図６】図５の光ピックアップ装置の動作を説明するた
めの図である。

【図７】従来の光ピックアップ装置の構成図である。

【符号の説明】

１基板２バッファ層３光導波路４集光手段(フ
レネルレンズ) ５記録媒体６対物レンズ１０光導波路基板１４ λ／４板１５ａ，１５ｂ受光素子１７グレーティン
グカプラ２０光源２１光偏向手段
(複合プリズム) ２２，２３，２４屈折部材２５偏光膜３０サブマウント

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からの光源光を記録媒体上に照射す
るとともに、記録媒体から反射された反射光を光導波路
基板に入射させる型式の光ピックアップ装置において、
前記記録媒体からの反射光を所定の角度に偏向して前記
光導波路基板に入射させるための光偏向手段が設けられ
ていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】請求項１記載の光ピックアップ装置にお
いて、前記光偏向手段は、前記光源からの光源光を前記
記録媒体に向けるよう偏向する機能をも有していること
を特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】請求項１または請求項２記載の光ピック
アップ装置において、前記光偏向手段には、前記記録媒
体からの反射光の前記光源への戻り光を低減するための
アイソレート手段がさらに設けられていることを特徴と
する光ピックアップ装置。
【請求項４】請求項１または請求項２記載の光ピック
アップ装置において、前記光偏向手段には、光源光を前
記記録媒体に集光させるための集光手段がさらに形成さ
れていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項５】請求項１または請求項２記載の光ピック
アップ装置において、前記光源と前記光偏向手段との間
の距離が調整可能となっていることを特徴とする光ピッ
クアップ装置。