JPS58130448A - 光学的情報読取装置の回折格子レンズ - Google Patents

光学的情報読取装置の回折格子レンズ

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JPS58130448A
JPS58130448A JP57010959A JP1095982A JPS58130448A JP S58130448 A JPS58130448 A JP S58130448A JP 57010959 A JP57010959 A JP 57010959A JP 1095982 A JP1095982 A JP 1095982A JP S58130448 A JPS58130448 A JP S58130448A
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JP
Japan
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light
diffraction grating
diffracted
grating
optical waveguide
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JP57010959A
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JPH0554184B2 (ja
Inventor
Genichi Hatagoshi
玄一 波多腰
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は光学方式の情報の読取りにおける光入出力部
の構造に関する。
〔従来技術とその問題点〕
従来の光学方式情報読取装置の例として光学式ビデオデ
ィスクピックアップヘッドの光学系の一例を第１図に示
す。この例ではレンズ１７、シリンドリカルレンズ１８
および４分割ホトダイオード１３を用いることにより、
情報記録面におけるトラッキング検出および焦点検出を
行なっている。
このよう）二情報読取、トラッキング検出、焦点検出な
どの多機能を持たせるためには複数のレンズから成る光
学系を必要とし、その光学系調整は容易ではない。
レンズの数を減らし、光学系を簡略化する方法として、
光導波路を用い、従来のレンズの替わりに回折格子レン
ズを用いる方法がある。
第２図はＨｅ　ｉ　ｔｍａ　ｎ　ｎ　　らによりＩＥＥ
Ｂ　Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ　Ｑｕａｎｔｕｍ　Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎｉｃｓ　、　ＱＥ−１７（１９８１）ｐ１２５７
〜１２６３　に報告されている例で、光導波路上を伝搬
する導波光３１を回折格子２３により回折させて外部の
点３３へ収束させている。しかし第２図の例だとこのま
までは点３３から反射されて戻ってくる光を検出するこ
とがで伴ない。
〔発明の目的〕
この発明は上述した光学系の複雑さを解消し、かつ情報
記録面から反射される光を検出することのできる光学的
情報読取装置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明の要点は光導波路上および光導波路面と反対側の
基板表面にそれぞれ不等間隔曲線群から１成る第１およ
び第２の回折格子を設け、第１の回折格子で導波光を外
部へ収束させ、第２の回折格子で反射光を光検出器へ導
くことにある。
〔発明の効果〕
本発明による光学的情報読取装置によれば、従来のレン
ズに相当するものは第１および第２の回折格子のみとな
り光学系が簡略化される。また第２の回折格子を適当な
形状にすることにより、トラッキング検出および焦点検
出の双方が可能である。
〔発明の実施例〕
以下本発明の実施例を示す図面を参照して詳細に説明す
る。
第：う図は本発明の一実施例を示したものである。
図中１２は光源、２２は光導波路層、２４は導波光２１
を焦点３３に収束させるための第１の回折格子、２５は
焦点：つ；つから反射される光を光検出器１３へ導くた
めの第２の回折格子である、光源１２から出た光は導波
光３１となって光導波路層２２中を伝搬し、第１の回折
格子２４により焦点３３へ収束する光となって回折され
る。この光の情報記録面１１による反射光の一部は光導
波路層２２を透過し、第２の回゛折格子２５により回折
されて光検出器１３へ導かれる。
それぞれの回折格子の位相は入射光と回折光との位相差
として与えられ、格子線の形状は計算から求まるので、
電子ビーム描画法等で作製ｉ［能である。
第２の回折格子２５の構造は入射光３４と回折光３５の
干渉パターンに相当するものであり、第１図の従来例に
おけるレンズ１７および１８を組み合わせた機能を持た
せることが可能である。例えば、Ｘ軸方向、Ｘ軸方向の
焦線と回折格子２５との距離をそれぞれｆ、　、　ｆ、
とすると、回折格子２５の位相Ω（ｘ、ｙ）は次式で与
えられる。
Ｑ　（ｘ、　ｙ）＝　＄　＋、　ｎ−Ｑｉ（ｘ、　ｙ）
　−（ｆ）ここでＱｉ（ｘ、ｙ）は入射光３４の回折格
子上の点（ｘ、ｙ）における位相であり、第１の回折格
子２４と焦点３３との距離および誘電体基板２１の厚さ
と屈折率とから決定される。回折格子２５の構造を電子
ビーム描画法による場合のようにバイナリ−パターンと
する場合には、（２）Ωｒｘ、ｙ）＞Ｏの領域と（２）
Ωｒｘ、ｙ）　＜Ｏの領域とで厚さを変えるようにすれ
ばよい。この場合パターンは第４図に示すような形状と
なる。
このような回折格子レンズは従来例の図で示したレンズ
１７および１８を組み合わせた機能を持ち、ビーム２分
割法によるトラッキング検出および非点収差法による焦
点検出を可能とする。
〔発明の他の実施例〕
第５図は本発明の他の実施例を示したものである。第３
図の実施例では第１の回折格子２４により導波光３１は
一部分焦点３３とは反対側に回折される。この回折光３
６の影響は光検出器の位置を回折光３６の収束位買から
離すことにより回避で奸るが、第５図は第２の回折格子
２５を反射型とし、基板端面に光検出器１３を取１）付
け、回折光３６の影響を少なくしたものである。
以上のように本発明による光学的情報読取装置では簡略
化された光学系で、トラッキング検出、焦点検出が可能
である。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の光学式ビデオディスクピックアップの光
学系の一例を示す図、第２図は光導波路から外部に光を
取り出し収束させる従来方法を示す図、第３図は本発明
の一実施例を示す図、第４図は回折格子２５の形状を説
明するための図、第５図は本発明の他、の実施例を示す
図である。 １１・・・情報記録面　　　　１２・・・光源１３・・
・光検出器　　　　　　１４・・・コリメートレンズ１
５・・・ビームスプリッタ　１６・・・対物レンズ１７
・・・レンズ １８・・シリンドリカルレンズ ２１・・・誘電体基板　　　　２２・・・光導波路層２
３・・・回折格子　　　　　２４・・・第１の回折格子
２５・・・第２の回折格子　　３１・・・導波光３３・
・・焦点 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 （ほか１名） ａ 第１図 第２図 第８図（０Ｌ） 第８図（ムク ３ ３１　　　　　　　Ｈ ！Ｚ′６ ン２ ゝ　　″　　　　　ンｌ ン　　　ｚ５ ３４　　　　　　糾− Ｚ ３６　　　　　　　　　　　１３　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　、、、り第４図 第５図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　　誘電体基板の表面に形成された誘電体光導波
    路層に不等間隔曲線群から成る第１の回折格子を備え、
    該光導波路層のある面と反対＠１１の該誘電体基板表面
    に不等間隔曲線群から成る第２の回折格子を備えた光学
    的情報読取装置において、前記光導波路層内を伝搬する
    導波光を前記第１の回折格子により回折させて該光導波
    路外部の情報記録面上の一点に収束させ、その点からの
    反射光を前記第２の回折格子で再び回折させて光検出器
    に導くことを特徴とする光学的情報読取装置。
  2. （２）　　前記第２の回折格子の形状を該回折格子によ
    る回折光が非点収差を有するよ）：：シ、前記光検出器
    により、前記第１の回折格子による回折光の焦点位置検
    出を行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
    の弄学的情報読取装置。
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