JPS60129938A - 光ヘツド - Google Patents

光ヘツド

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JPS60129938A
JPS60129938A JP58236165A JP23616583A JPS60129938A JP S60129938 A JPS60129938 A JP S60129938A JP 58236165 A JP58236165 A JP 58236165A JP 23616583 A JP23616583 A JP 23616583A JP S60129938 A JPS60129938 A JP S60129938A
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JP
Japan
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disk
focus error
point
photodetector
optical head
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JP58236165A
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Keiji Kataoka
慶二 片岡
Kimio Tateno
立野 公男
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/12004Combinations of two or more optical elements
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/123Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate
    • G11B7/124Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate the integrated head arrangements including waveguides
    • G11B7/1245Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate the integrated head arrangements including waveguides the waveguides including means for electro-optical or acousto-optical deflection

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は光ディスク等の光学的情報処理装置における光
記録あるいは再生を行なうための光学装置に関するすの
である。
〔発明の背景〕
従来の光ヘッドを第1図、第5図に示す。第1図におい
て、半導体レーザ1の光はカップリングレンズ2により
平行光となり、ミラー5で反射され、対物レンズ7によ
り微小光スポット6が形成される。カップリングレンズ
2と対物レンズ間−には回折格子3が配置さ肛ており微
小光スポット6は3個のスポッ1〜からなっている。微
小光スポットは回転記録媒体である光デイスク上に形成
され、光デイスク上の情報を読み取るのに用いられる。
光デイスク上の情報は複数のトラック上に/#紺なピッ
トと称される穴の形で総録されている。この情報を精度
良く読むためにはディスク上に微小光スポットを形成す
るための自動焦点機能および、微小光スポットが所望の
トラック上を追随するためのトラッキング機能が必要で
ある。図において、ディスクからの反射光はハーフプリ
ズム4により反射され、凸レンズ11、シリンドリカル
レンズ10を通り光検出器9に到達する。第3図に第1
−図に示した凸レンズ11、シリンドリカルレンズ10
を用いた焦点誤差信号検出の動作原理を示す。
凸レンズ11により絞られる点をO1円筒レンズ10に
より絞られた点をFとすると、F、M。
0点での光強度の断面分布形状はIr、I。。
■。どなる。いまディスクと対物レンズ7との距離が理
想位置より小さくなる焦点誤差が生じた時、第3図の0
点、F点は凸レンズ11から遠ざかる方向に移動するた
め、M点での光強度の分布形状は■、からIFに近い形
状に変化する。ディスクと対物レンズの距離が理想位置
より大きくなった時、M点ではIoに近い形状となる。
したがってM点に第4図12に示した4分割光検知器1
2を配置すると焦点誤差が検出でさる。すなわち、光検
知器の4全割部Da、Db、DC2D、の光出力電圧を
V(Da)、 V(Db )、 V(Da )、V(D
−)とすると、V(Da) +V(D、+ ) (V(
Db )十V(Da )) ニより焦点誤差信号が得ら
れ、この信号により自動焦点機構が駆動される。
I−ラッキング信号の検出は次のごとく行なわれる。デ
ィスク上に形成される3個のスポットはディスク上の1
へラックに対し第2図のごとく配置される。主スポット
16は1へラック上にあり、サイドスポット17はトラ
ック中心から少しはずれた位置にあるよう光学系が設定
されている。主スポット16からの反射光は第4図に示
す光検知器12で検知される。サイドスポットは光検知
器13゜14で検知される。
光検知器13.14の光検出電圧をそれぞれV (De
 ) 、V (D 5 )とする。トラッキングに誤差
がある場合はV(D8)、V(Of)が等しくならず、
トラッキング信号V (De ) V (D f)が零
になるようにトラッキング機構が動作する。
ディスクのトラック上に記録されているピット信号は光
検知器の出力V(Da)+V(Db )+V(Da )
+V(Dイ)で検知される。
第5図は従来の光ヘッドの別の例であり、このヘッドの
動作はPh1lips Lechnj、cal Rev
iew1982年40巻、6号、151頁から156頁
に詳しく述べられている。
第5図でLaは半導体レーザ、P、はビーム分割器、M
は反射面、P2は2分割プリズム、L2はカップリング
レンズ、Llはオブジェクティブレンズ、Dはディスク
、Sは絞られた光スポットを示している。Dl、D2.
D3.D4は直線配置型4分割光検知器りのそれぞれの
光検知器であり、これらの光検知出力をそれぞれv(o
t ) 。
V (D2) 、 V (D3) 、V(D4 )とす
ると、信号成分はV(D、 )+V(D2)+V(D:
5 )+V(D4 )、焦点誤差信号+;1.V(D+
 )+ V(D4 ) (V(D2 )十V(DB )
)、トラッキング信号はV(Dl)+V(D2 ) (
V(D:l ) 十V(D4 ))テ得られる。
ところで、第1図、第5図で説明した従来の光ヘッドは
それぞれ単品からなるレンズ、プリズム、回折格子など
を機構部の中に、所定の精度で配置したものであるが、
この配置精度を実現するための調整個所が多く、調整に
長時間を要する欠点がある。また、個々側々の単品部品
を配置するため、光ヘツド全体の大きさも大きくなる欠
点がある。
〔発明の目的〕
本発明は上記した欠点を丘消するためになされたもので
、調整個所が少なく、低価格で大量生産に適しかつ小さ
な光ヘッドを提供することにある。
〔発明の概要〕
したがって本発明では先導波器を形成し、光導波路表面
上に導波路レンズ、導波路格子などを露光、現像プロセ
スで精度良く、集積化して製作、配置できることに着目
し、光導波路を利用した小型の光ヘッドを提供しようと
するものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を第6図により説明する。
第6図は本発明の一実施例を示す図であり、(、)は平
面図、(b)は側面図である。
図において、9はLiNb○3結晶のごとき強誘電結晶
で、結晶表面26はTi拡散を施こし周囲の屈折率より
わずかに高い屈折率を有しているため、光導波層として
働く。
半導体レーザ1からの光は端面結合により光導波層26
に導かれ、カップリングレンズ21、オブジェクティブ
レンズ22によりディスク25上に微小スポットを形成
する。カップリング21は公知のジオデシックレンズ、
あるいは回折格子等の導波路レンズであってよい。オブ
ジェクティブレンズ22は公知の回折格子からなるレン
ズである。23は弾性表面波を励振するための電極であ
り弾性表面波の周波数を変化させることにより弾性表面
波で回折し、ディスク上で形成された微小スポットがデ
ィスク上のトラックを追随するようにしている。
ディスクから反射した光はオブジェクティブレンズ22
、カップリングレンズ21を通過し、屈曲型回折格子2
Oで反射し直線配置型4分割光検知器24に入射する。
屈曲型回折格子20の片側の直線部分からのレーザ光は
直線配置型4分割光検知器の片側の2個の光検知器部分
へ、他の回折格子の部分からのレーザ光は別の2個の光
検知器部分へ入射する。屈曲型回折格子20の動作原理
は第5図に示したプリズムP2に対応するものである。
この動作原理を第7図で説明する。焦点誤差信号は次の
ように検出される。オブジェクティブレンズにより絞ら
れた光スポットが正確にティスフ表面にある場合、ディ
スクから反射しもどってくる光は第7図の0点に収束す
るようにもどってくる。0点に収束するようにもどって
くる光の一部は屈曲型回折格子20により反射され直線
配置型4分割光検知器24で検知される。この場合゛、
第7図実線で示すようにレーザ光は4分割光検知器の1
)、、D、の中間およびD3.D4の中間位置に来るよ
うになっている。
オブジェクティブレンズとディスク間の距離が正しい距
離よりも小さくなるような焦点誤差が生じた場合、ディ
スクから反射しもどってくるレーザ光は第7図鎖線に示
すように0点より離れた点(図ではO′点)に収束する
ようにもどってくる。
この場合、鎖線に示すように光検知器24にレーザ光が
入射するため受光部り、、D2および受光部DB+D4
の光検知出力間に差異が生じる。すなわち、D、 l 
D2 + D:l l D4の光検知出力電圧ヲV(1
)+ )、’V’(D2 )、V(Di )、V(D4
 )とし、焦点誤差信号AFを次式で得るとすると、A
F”V(D、 )十V(D4 ) (V(D2)+V(
D9)) ”’(1)この場合、AF’<Oとなる。
通に、オブジェクティブレンズとディスク間の距にか正
しい距離よりも大きくなるような焦点誤差が生す、た場
合、AF>Oとなる。
以上、説明したごとく焦点誤差信号は検出される。
トラッキング信号1゛Rは次式で得られる。
TR=V(D、 )+v(o、 ) −(V(Di )
+V(D4 ))−(2)これは、光スポラ1〜がディ
スク上の1へラックから少しずれた場合、ディスクから
の反射光の屈曲型回折格子上での光強度分布は屈曲型回
折格子の両側で一致しなくなり、式(2)のTRの正負
によりトラックずれの方向が検知できることによる。
第8図は本発明の他の実施例を示す斜視図である。
半導体レーザ1からのレーザ光は3スポット発生用回折
]・j)子27を通過し、カップリングレンズ21、オ
ブジェクティブレンズ22により微小な3個からなるス
ポットを30に形成する。ディスクからの反射光は逆の
経路をたどり、ビーム分岐用回折格子28により反射さ
れ回折格子レンズ29により導波路平面から放射され第
4図に示した光検知器9に入射する。
サイドスポットは第4図13.14の光検知器で検知さ
れ、主スボツ1−は第4図12の4分割光検知器゛C検
知される。第9図は主スポットがレンズ29により紋ら
れる様子を示している。第9図a点、b点、C点では第
10図に示すような光強度分布となっており第4図で説
明したように4分割光検知器で自動焦点信号が得られる
〔発明の効果〕
以上のタロ<、本発明によれば、先導波路を利用してい
るので、導波路レンズ、導波路格子などの光学部品を露
光、現像プロセスで精度良く、集積化して製作、配置す
ることができ、調整個所が少なく、低価格でかつ超小型
の光ヘッドが容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の光ヘッドを示す図、第2図は従来のトラ
ッキング理を説明する図、第3図、第4図は従来の自動
焦点原理を説明するための図、第5図は従来の他の光ヘ
ッドを示す図、第6図及び第7図は本発明による光ヘッ
ドの一実施例を説明する図、第8@、第9図及び第10
図は本発明の他の実施例を説明するための図である。 1・・・半導体レーザ、19・・・強誘電結晶、20・
・・屈曲型回折格子、21・・・カップリングレンズ、
22・・・オブジェクティブレンズ、24・・・直線配
置型4分割光検知器、26・・・先導波層、27.28
・・・目方 1 図 第4図 1’ ””’ Tr : DltDd−(Db十〇L)
くこθ156 図 19 Z 7 凹 2θ D11’z 93 Da 第 9 図 □

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、記録媒体からの反射光を導波路上に形成した屈曲型
    回折格子により取り出し、検知器で受光することにより
    焦点誤差信号及び1−ラッキング信号を検出することを
    特徴とする光ヘッド。
JP58236165A 1983-12-16 1983-12-16 光ヘツド Granted JPS60129938A (ja)

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JP58236165A JPS60129938A (ja) 1983-12-16 1983-12-16 光ヘツド

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JP4090607A Division JPH05101416A (ja) 1992-04-10 1992-04-10 光ヘツド

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JPS60129938A true JPS60129938A (ja) 1985-07-11
JPH056257B2 JPH056257B2 (ja) 1993-01-26

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Cited By (8)

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JPH056257B2 (ja) 1993-01-26

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