JPS61296540A - Optical head device - Google Patents
Optical head deviceInfo
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- JPS61296540A JPS61296540A JP60137531A JP13753185A JPS61296540A JP S61296540 A JPS61296540 A JP S61296540A JP 60137531 A JP60137531 A JP 60137531A JP 13753185 A JP13753185 A JP 13753185A JP S61296540 A JPS61296540 A JP S61296540A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は光学的に情報を記録再生する光学式ディスク
装置に関し、特に情報の読み出しや書き込みに使用され
るディスク上のスポットを正確に収束させることのでき
る光学式ヘッド装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an optical disc device for optically recording and reproducing information, and in particular to an optical disc device that accurately converges a spot on a disc used for reading and writing information. The present invention relates to an optical head device that can be used.
第2図は従来の光IC化された光学式ヘッド装置の概略
図である。第2図において、(1)は基板、(2)はバ
ッファ層、(3)は誘電体薄膜導波路層、(4)は半導
体レーザ、(5)は誘電体薄膜導波路層(3)の上に形
成された光学素子で、入射光と反射光を分離するビーム
スプリッタ、(8)は該ビームスプリッタ(5)と同様
に誘電体薄膜導波路層(3)上に形成され、光を誘電体
薄膜導波路層(3)から外部の空間にとりだし且つ一点
に集光したり、ま・ た、この集光点からの反射光を誘
電体薄膜導波路層(3)に導く集光グレーチングカップ
ラ、(12)は上記半導体レーザ(4)にて誘電体薄膜
導波路層(3)に注入されるレーザ光を平行光線とする
コリメートレンズである。FIG. 2 is a schematic diagram of a conventional optical head device implemented as an optical IC. In Figure 2, (1) is the substrate, (2) is the buffer layer, (3) is the dielectric thin film waveguide layer, (4) is the semiconductor laser, and (5) is the dielectric thin film waveguide layer (3). A beam splitter (8), which is an optical element formed on the top and separates incident light and reflected light, is formed on the dielectric thin film waveguide layer (3) similarly to the beam splitter (5), and splits the light into a dielectric layer. A condensing grating coupler that extracts light from the dielectric thin film waveguide layer (3) to an external space and focuses it on a single point, or guides the reflected light from this focal point to the dielectric thin film waveguide layer (3). , (12) are collimating lenses that convert the laser light injected into the dielectric thin film waveguide layer (3) by the semiconductor laser (4) into parallel light beams.
なお、第2図に示す光学式ヘッド装置は、光IC化され
た光学式ヘッド装置の主要部(11)で、この主要部(
11)の基板(1)上に酸化や蒸着等の手段でバッファ
層(2)を設け、さらに蒸着あるいはスパッタリング等
により誘電体薄膜導波路層(3)を形成し、ビームスプ
リッタ(5)・集光グレーチングカップラ(6)・コリ
メートレンズ(12)等を誘電体薄膜導波路層(3)上
に設けられた別の誘電体層にフォトリングラフあるいは
電子ビーム描写法とプラズマエッチグ法等により作成す
る。The optical head device shown in FIG. 2 is a main part (11) of an optical head device converted into an optical IC.
11) A buffer layer (2) is provided on the substrate (1) by means such as oxidation or vapor deposition, and a dielectric thin film waveguide layer (3) is further formed by vapor deposition or sputtering. Optical grating coupler (6), collimating lens (12), etc. are created on another dielectric layer provided on the dielectric thin film waveguide layer (3) by photolithography or electron beam drawing method and plasma etching method. do.
次に上記構成に基づ〈従来の光学式ヘッド装置の動作に
ついて説明する。半導体レーザ(4)から出た光はコリ
メートレンズ(12)で平行光になりビームスプリッタ
(5)を通って集光グレーチングカップラ(6)で絞ら
れてディスク (図示を省略)上にスポット(14)を
結ぶ。このディスクで反射された光は再び集光グレーチ
ングカップラ(6)を通りビームスプリッタ(5)で上
記反射された光の光軸に対し80度曲げられて光検知器
(10)に入りさらに電気信号に変えられる。Next, the operation of the conventional optical head device based on the above configuration will be explained. The light emitted from the semiconductor laser (4) is collimated by the collimating lens (12), passes through the beam splitter (5), is focused by the condensing grating coupler (6), and is focused onto a spot (14) on the disk (not shown). ). The light reflected by this disk passes through the condensing grating coupler (6) again, is bent by 80 degrees with respect to the optical axis of the reflected light at the beam splitter (5), and enters the photodetector (10), where it is further transmitted to an electrical signal. can be changed to
従来の光IC化された光学式ヘッド装置はビームスプリ
ッタが反射光を90度曲げる構成とされているので、半
導体レーザから集光グレーチングカップラへの入射光が
散乱されたり収差を増加させられたりする為ディスク上
のスッポットが広がってしまうなどの問題点があった。Conventional optical head devices using optical ICs have a beam splitter that bends the reflected light by 90 degrees, so the incident light from the semiconductor laser to the condensing grating coupler is scattered and aberrations are increased. Therefore, there were problems such as the spot on the disk being spread out.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、入射光に対する散乱がなくしかも収差を排除
してディスク上に有効なスポット光を作る光学式ヘッド
装置を得ることを目的とするものである。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to provide an optical head device that eliminates scattering of incident light and eliminates aberrations to produce an effective spot light on a disk. It is something to do.
この発明に係る光学式ヘッド装置は、集光グレーチング
カップラにて得られた情報記録面からの反射光を該反射
光の進む方向に関してこの中心光軸に各々所定の鋭角で
対称に二分割して収束させるビームスプリフタを備え、
該ビームスプリッタにて収束された情報記録面からの反
射光を光検知器に受光して電気信号に変換するa成であ
る。The optical head device according to the present invention divides the reflected light from the information recording surface obtained by the condensing grating coupler into two parts symmetrically at predetermined acute angles about the central optical axis with respect to the traveling direction of the reflected light. Equipped with a beam splitter to converge
This is an a-configuration in which the reflected light from the information recording surface, which is focused by the beam splitter, is received by a photodetector and converted into an electrical signal.
この発明における光学式ヘッド装置は、ビームスプリッ
タにより集光グレーチングカップラからの戻り光(情報
記録面からの反射光)を所定の鋭角で対称に二分割して
光検知器に送出し、半導体レーザから集光グレーチング
カップラへのレーザ光の散乱及び収差を排除できる。The optical head device according to the present invention uses a beam splitter to symmetrically divide the return light from the condensing grating coupler (reflected light from the information recording surface) into two parts at a predetermined acute angle and send it to the photodetector. Scattering of laser light to the condensing grating coupler and aberration can be eliminated.
また、上記戻り光を中心光軸に対して各々30度以下の
狭い角度に二分割して光検知器に送出して戻り光の散乱
及び収差を有効に防止できる。Furthermore, the returned light can be divided into two parts each having a narrow angle of 30 degrees or less with respect to the central optical axis and sent to the photodetector, thereby effectively preventing scattering and aberration of the returned light.
さらに、ビームスプリッタに収束性を備える構+1&、
(弱い凸レンズの作用)とし、レーザ光の発光源点より
集光グレーチングカップラ側に近く収束させることとな
り、光検知器を基板に埋込んで形成できる。Furthermore, the beam splitter has convergence properties +1 &,
(effect of a weak convex lens), the laser light is converged closer to the condensing grating coupler than the light emission source point, and the photodetector can be embedded in the substrate.
以下この発明の一実施例を第1図に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
第1図にこの実施例の全体概略図を示し、同図において
この実施例に係る光学式ヘッド装置は、基板(1)表面
に形成された誘電体薄膜導波路層(3)にレーザ光を注
入する半導体レーザ(4)と、上記誘電体薄Jli導波
路R(3)上に不等間隔曲線群にて形成され、上記レー
ザ光を誘電体薄膜導波路層(3)外部の情報記録面であ
るディスク(8)上の一点の集光スボッ) (14)に
収束させる集光グレーチングカップラ(6)と、上記基
板(1)に埋込まれて形成され、ディスク(8)からの
反射光の光束(7)を集光グレーチングカップラ(6)
を介して受光して電気信号に変換する光検知器(10)
。FIG. 1 shows an overall schematic diagram of this embodiment, and in the same figure, the optical head device according to this embodiment emits laser light to a dielectric thin film waveguide layer (3) formed on the surface of a substrate (1). The injected semiconductor laser (4) and the dielectric thin Jli waveguide R (3) are formed in a group of irregularly spaced curves, and the laser beam is directed to the information recording surface outside the dielectric thin film waveguide layer (3). A condensing grating coupler (6) is embedded in the substrate (1) to converge the light at one point on the disk (8) (14), and Grating coupler (6) that condenses the luminous flux (7) of
A photodetector (10) that receives light and converts it into an electrical signal.
.
(10)と、上記半導体レーザ(4)と集光グレーチン
グカップラ(8)との間に形成され、集光グレーチング
カップラ(6)にて得られたディスク(8)からの反射
光の進む方向に関してこの中心光軸に関し各々30度の
角度で対称に二分割して収束させるビームスプリッタ(
5)とを備え、該ビームスプリッタ(5)にて収束され
たディスク(8)からの反射光を光検知器(10) 、
(10)に受光して電気信号に変換する構成である。(10) and the traveling direction of the reflected light from the disk (8) formed between the semiconductor laser (4) and the condensing grating coupler (8) and obtained by the condensing grating coupler (6). A beam splitter that divides the central optical axis into two parts symmetrically at an angle of 30 degrees and converges them.
5), and a photodetector (10) that detects the reflected light from the disk (8) focused by the beam splitter (5);
(10) It is configured to receive light and convert it into an electrical signal.
次に上記構成に基づくこの実施例に係る光学式ヘッド装
置の動作について説明する。まず半導体レーザ(4)か
らレーザ光が誘電体薄膜導波路層(3)内に注入され、
該誘電体薄膜導波路層(3)内を透過したレーザ光は集
光グレーチングカップラ(6)にて誘電体薄膜導波路N
(3)外におけるディスク(8)上の集光スポット(1
4)に集光される。Next, the operation of the optical head device according to this embodiment based on the above configuration will be explained. First, laser light is injected from the semiconductor laser (4) into the dielectric thin film waveguide layer (3).
The laser light transmitted through the dielectric thin film waveguide layer (3) is connected to the dielectric thin film waveguide N by the condensing grating coupler (6).
(3) Focused spot (1) on the disk (8) outside
4).
ここで上記半導体レーザ(4)にて発光されたレーザ光
はビームスプリッタ(5)を通って集光グレーチングカ
ップラ(8)に送出されるが、このビームスプリッタ(
5)を二分割の対称な狭い傾斜角度(30度以下)にて
形成していることから、レーザ光が透過する際における
散乱及び収差を極力排除できることとなる。Here, the laser light emitted by the semiconductor laser (4) passes through the beam splitter (5) and is sent to the condensing grating coupler (8).
5) is formed with a symmetrical narrow inclination angle (30 degrees or less) into two parts, so that scattering and aberrations when the laser light passes through can be eliminated as much as possible.
さらに、上記集光スポット(14)に集光したレーザ光
でディスク(8)の信号ピット(9)を読出した後、該
ディスク(8)から反射される光束(7)を上記集光グ
レーチングカップラ(6)により再び誘電体薄膜導波路
層(3)内に導く。この導かれたレーザ光はビームスプ
リッタ(5)にて上記レーザ光の進行方向の中心光軸に
対して各々30度の角度で対称に二側されると共に収束
光とされる。この二分割された収束レーザ光(15)、
(15)を散乱及び収差を防止して光検知器(10)に
送出し、この光検知器(10)にて効率良く電気信号に
変換される。Furthermore, after reading the signal pit (9) of the disk (8) with the laser beam focused on the focused spot (14), the light beam (7) reflected from the disk (8) is transferred to the focusing grating coupler. (6) leads it again into the dielectric thin film waveguide layer (3). The guided laser beam is split into two sides by a beam splitter (5) symmetrically at an angle of 30 degrees with respect to the central optical axis in the traveling direction of the laser beam, and is converted into a convergent beam. This two-split convergent laser beam (15),
(15) is sent to a photodetector (10) while preventing scattering and aberration, and is efficiently converted into an electrical signal by the photodetector (10).
集光グレーチングカップラ(6)からの戻り光をその光
軸と分割方向のなす角度30度以下の小さい角度に制限
し、光軸を中心として対称な方向へ二分割するビームス
プリッタ(5)により従来のビームスプリフタより、半
導体レーザ(4)から集光グレーチングカップラ(6)
への入射光を散乱したり収差を増加させる欠点を減少す
るように構成できるためディスク上のスボー、トを小さ
く絞ることができる。The beam splitter (5) limits the return light from the condensing grating coupler (6) to a small angle of 30 degrees or less between the optical axis and the splitting direction, and splits the light into two in symmetrical directions around the optical axis. The beam splitter connects the semiconductor laser (4) to the condensing grating coupler (6).
Since it can be configured to reduce defects that scatter incident light and increase aberrations, it is possible to reduce the distortion on the disk to a small size.
また、このビームスプリッタに弱い収束性 (例えば凸
レンズ作用)をもたせることにより、戻り光にたいする
集光点を光ICの基板(1)の半導体レーザ(4)の取
りつけ面付近から集光グレーチングカップラ(6)の方
向に移動させ、埋込み型の光検知器(10)、(io)
の構成′を容易にする作用がある。In addition, by providing this beam splitter with weak convergence (for example, a convex lens effect), the focal point for the returned light can be moved from the vicinity of the mounting surface of the semiconductor laser (4) of the optical IC substrate (1) to the condensing grating coupler (6). ), and the embedded photodetector (10), (io)
This has the effect of facilitating the construction of the .
以上のとおりこの発明に係る光学式ヘッド装置は、集光
グレーチングカッブチにて得られた情報記録面からの反
射光を該反射光をこの進む方向に関して中心光軸に各々
所定の鋭角で対称に二分割して収束させるビームスプリ
ッタとを備え、該ビームスプリッタにて収束された情報
記録面からの反射光を光検知器に受光して電気信号に変
換する構成を採ったことから、ビームスブリ7タにより
集光グレーチングカップラからの戻り光(情報記録面か
らの反射光)を所定の鋭角で(例えば30度以下)で二
分割して光検知器に送出し、半導体レーザから集光グレ
ーチングカップラへのレーザ光の散乱及び収差を排除で
きることとなり、ディスク上にレーザ光のスポットを小
さく絞り込んで有効なスポット光を作ることができる効
果を奏する。As described above, the optical head device according to the present invention allows the reflected light from the information recording surface obtained by the condensing grating to be symmetrically arranged at predetermined acute angles to the central optical axis with respect to the direction in which the reflected light travels. The beam splitter is equipped with a beam splitter that splits the beam into two and converges, and the light reflected from the information recording surface that is focused by the beam splitter is received by a photodetector and converted into an electrical signal. The return light from the condensing grating coupler (reflected light from the information recording surface) is split into two at a predetermined acute angle (for example, 30 degrees or less) and sent to the photodetector, and the light from the semiconductor laser to the condensing grating coupler is This makes it possible to eliminate scattering and aberrations of the laser beam, and has the effect of narrowing down the spot of the laser beam on the disk to create an effective spot light.
第1図はこの発明の一実施例に係る光学式ヘッド装置の
全体概略図、第2図は従来装置の全体概略図を示す。
(1)は基板、(2)はバッファ層、
(3)は誘電体薄膜導波路層、
(4)は半導体レーザ、(5)はビームスプリッタ、(
6)は集光グレーチングカップラ、
(7)は光束、(8)はディスク、
(9)は信号ビット、(10)は光検知器、(14)は
集光スポット、(15)は収束レーザ光。
なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
代 理 人 大 岩 増 雄第1図
手続補正書(1発)
昭和61年5 角4 日FIG. 1 is an overall schematic diagram of an optical head device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an overall schematic diagram of a conventional device. (1) is the substrate, (2) is the buffer layer, (3) is the dielectric thin film waveguide layer, (4) is the semiconductor laser, (5) is the beam splitter, (
6) is a focusing grating coupler, (7) is a light beam, (8) is a disk, (9) is a signal bit, (10) is a photodetector, (14) is a focused spot, (15) is a focused laser beam . Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts. Agent Masuo Oiwa Diagram 1 procedural amendment (1 issue) May 4, 1986
Claims (4)
ザ光を注入する半導体レーザと、上記誘電体薄膜導波路
層上に不等間隔曲線群にて形成され、上記レーザ光を誘
電体薄膜導波路層外部の情報記録面上の一点に収束させ
る集光グレーチングカップラと、上記情報記録面からの
反射光を受光して電気信号に変換する光検知器とを備え
てなる光学式ヘッド装置において、上記半導体レーザと
集光グレーチングカップラとの間に形成され集光グレー
チングカップラにて得られた情報記録面からの反射光を
この中心光軸に関し各々所定の鋭角をもって対称に二分
割するビームスプリッタを備え、該ビームスプリッタに
て得られる情報記録面からの反射光を光検知器に受光し
て電気信号に変換する構成としたことを特徴とする光学
式ヘッド装置。(1) A semiconductor laser that injects laser light into a dielectric thin film waveguide layer formed on the surface of a substrate; An optical head device comprising a condensing grating coupler that focuses light on a single point on an information recording surface outside the thin film waveguide layer, and a photodetector that receives reflected light from the information recording surface and converts it into an electrical signal. , a beam splitter formed between the semiconductor laser and the condensing grating coupler, which splits the reflected light from the information recording surface obtained by the condensing grating coupler into two parts symmetrically at predetermined acute angles with respect to the central optical axis; What is claimed is: 1. An optical head device comprising: a photodetector that receives reflected light from an information recording surface obtained by the beam splitter and converts it into an electrical signal.
プラから送出されるレーザ光をこのレーザ光の中心光軸
に対し30度以下の角度で二分割する構成としたことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光学式ヘッド装
置。(2) The beam splitter is configured to split the laser beam sent out from the condensing grating coupler into two at an angle of 30 degrees or less with respect to the central optical axis of the laser beam. The optical head device according to item 1.
プラから送出されるレーザ光を収束させ、半導体レーザ
の位置であるレーザ光の発光源点より集光グレーチング
カップラ側に近い点に収束点を形成する構成としたこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載の光
学式ヘッ ド装置。(3) The beam splitter is configured to converge the laser beam sent out from the condensing grating coupler and form a convergence point at a point closer to the condensing grating coupler than the laser beam emission source point, which is the position of the semiconductor laser. An optical head device according to claim 1 or 2, characterized in that:
特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれ
かに記載の光学式ヘッド装置。(4) The optical head device according to any one of claims 1 to 3, wherein the photodetector is embedded in a substrate.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60137531A JP2508624B2 (en) | 1985-06-24 | 1985-06-24 | Optical head device |
US06/855,110 US4779259A (en) | 1985-04-25 | 1986-04-23 | Optical head assembly with efficient light source coupling surface and method of construction |
US07/188,210 US4859033A (en) | 1985-04-25 | 1988-04-29 | Method of producing optical head assembly |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60137531A JP2508624B2 (en) | 1985-06-24 | 1985-06-24 | Optical head device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61296540A true JPS61296540A (en) | 1986-12-27 |
JP2508624B2 JP2508624B2 (en) | 1996-06-19 |
Family
ID=15200853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60137531A Expired - Lifetime JP2508624B2 (en) | 1985-04-25 | 1985-06-24 | Optical head device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2508624B2 (en) |
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-
1985
- 1985-06-24 JP JP60137531A patent/JP2508624B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |