JPS6162024A - 光情報処理装置 - Google Patents

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】 発明の背Ｌ４ （１）発明の技術分野 ξの発明は、半導体１ノーリ゛１．７どからのレーザ光
を集束（）、光デＣ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で代表される光情報処理装置に関１
する。

（２）従来技術の説明 近年、高％ｊ録畜度の光ディスク・メｔりが実用化ざ杓
るにともない、高性能かつ小型軽量の光ビツウアツブ装
保の開発が明侍されている３、従来の光ピツクアップ装
置の、１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、１ノーリ゛光を１東１ノンズＣ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
０４光をフＡトダイＡ−ドτ・電気イ、１号に変換４る
機能をもっており、光ｉイスク上の記録情報（Ｊよる反
射光の光量変化が電気信舅と１）で取出される。

光学系は、そねらの作用によって１光デイスクに照射さ
れる光と光ディスクからの反ｍ光とを分１１１するアイ
ソレータ光学系、光ディスク（Ｊ照射される光を１μｍ
径程麻のスポットに集束さ１！るビーム集光光学系、お
よσ）Ａ−カシング・」−ラーや１−ラッキング・］ニ
ラ−を検出するための１−ラー検出光学系に分ｃＪられ
る。Ｊれらの＝３− 光学系は、光源ど１ノでの半導体レーザ、各種レンズ類
、プリズム類、回折格子、ミラー、１／４波長板、受光
ダイオード＜Ｃどの素子を適宜組合１！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、トラフ４：ング駆
動系お、」、びラジアル送り駆動系がある。

フＡ−力シング駆Ｉｈ系は、集束１ノンズで集光された
光ビームが光ディスク面に正［）いスポットを形成する
ように、集中１メンズと光デイスク面との距離を適切に
保つための機構である。集束レンズをその光軸方向に動
かして調整するものが最も一般的ぐある。

トラッキング駆動系は、１ノーザ−スポットが光ディス
クのトラックから脱線【ノないように追従さけるための
機構である。この機構と１ノでは、集束１ノンスを光軸
と垂直方向にω）かして調整Ｊ□ｃ＋− るもの、光＋−゛ツクアップ・ヘッド全体を光ディスク
の半径す向ＩＭ−動かして調整ヰるもの、川向ミラー（
ピボツティング・ミラー）により集束１ノンズへの入射
光の角度を調整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Ｏ」系は、光ピツクアップ・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ツクアップ装置は、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りい。

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でも高価にｔ【る
。

６一 光学部品が大きいために光ピツクアップ装置も人望ど４
Ｔす、光学部品を保持Ｊる機構も必要であるから全体と
し７小くなる。

発明の概要 （１）発明の目的 この発明は、小型かつ軽量τ・１ノかも複９４Ｉな光軸
合わせイ°）不要な光情報処理装ｊ６を提供することを
「Ｉ的と？［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、基板１−に形成され
た光導波路、光導波路に導入されるレーザ光の光源、光
導波路上【Ｊ形成され、先導波　　１路を伝播する光を
斜め上方に３つに分離して出射させかつ３つの異なる４
ｔ！置に２次元的に集光する１ノンズ手段、および斜め
上方から反射してくる光をそれぞれ受光づる手段を備え
でいることを特徴どする。

この発明に４３いては、光学部品としてのレンズ、プリ
ズム、回折格子、ミ′ニアー１１／４波Ｉ（楡等が用い
ら１１ていないので、装置の小ｆ１す化、軽量化を図る
ことができる。とくに、光導波路から１７−リ゛光を１
？１め上方ｋＴ　ｆｌ　ｒＪ）Ｉさせかつ斜め１方から
の反射光を受光づる」、うにし−Ｃいるから、従来の光
ピツクアップ装置の光学系に必要てｄすっだアイソレー
タ光学系を省略Ｊることができる。しかも、ご３つの光
ビームをそねぞね異４する位置に集光さ１しているから
、中央の光ビームを情報ビッタアップｌ１ｔ７　Ｊ−カ
シング・■−ラー検出用、両側の２つの光ビームをトラ
ッキング・］−ラー検出用に用いることが（゛きるの１
・、）Ａ−カシング、トラッキングの適切な調整がｉｒ
能τ・ある。ま１＝、光軸合ね［！も受光手段の１１“
ｒ、　ｉ＃、ｉ決めの力を行なえばＪ、い。光導波路、
；ノンズ手段および受光手段を同−基板十に形成づれば
、組立て時にお（プる光軸合わせは不要どなる。

実施例の説明 （１）光ピツクアップ・ヘッドの構成の概要第１図は光
ピツクアップ・ヘッドの構成を示１ノでいる。基台（１
０）十に、半導体１ノーザ（１１）および２つの基板（
１２）　　（１３）が配置されかつ固定されている。半
導体レーザ（１１）は基台（１０）上に形成された電極
（１８）　　（１９）に与えられる駆動電流により駆動
される。

基板（１２）にはたとえば３ｉ結晶が用いられ、この基
板（１２）上面の熱酸化または５ｉ０２の蒸着もしくは
スパッタにより基＆（１２）上面に５ｉ０２バッファ層
が形成されたのち、たとえばコーニング７０５９などの
ガラスをスパッタすることにより先導波層（２１）が形
成されＣいる。半導体レーザ（１１）から出射したレー
リ゛光はこの先導波層（２１）に入射１ノかつ伝播する
。

光力波ｔｉＷ（２１）−Ｔｈには＝１リメーフインク・
１ノンズ（２２）およびカップリング・１ノンズが形成
されｌいる。コニ）リメーテインク・１ノンズ゛（２２
）（４半導体１ノーザ（１１）から出口４した広がりを
もつ１ノー１ｆ・ビームを平行光に変換１するもの７”
ある。

カップリング・レンズは、光導波（４（２１）を伝播（
）てきｌ、ニレーザ光を斜め上方に３つに分前１ノで出
射さ［シるとどもに、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）するものＣ′あ
る。カップリンク・１ノンズは、コリメーティング・レ
ンズ〈２２）にＪ、って平行光に変換されたレーザ光の
伝播経路を横切−１凸− ・）で−列に配９１１さねた３つの７１ノネルへＩ（グ
レーティング・レンズ（〕１ノネル・１ノンズ）　　（
４１）〜（４３）と、これらのグレーティング・１ノン
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【プられたチャー１型（ｃｈ
ｉｒｐｅｒｌ　）グレーティング・カプラ（５１）〜（
５３）とから構成されている。グレーティング・レンズ
（４１）〜（４３）は、平行光を光導波層（２１）内で
集束さ１！るｌ、−めのものである。グレーディング・
カフ゛う（５１）〜（５３）は、光の）４行、ｆノ向に
向って周期（間隔）が小さくなる白線状のグレーディン
グからそれぞれ構成されており、光導波ｆｆ１（２１）
内を伝播で１６光を出射さＩ！るとともに１直線状に集
光づる機能を−１つつ。

光ン等波窟（２１）を伝Ｊｔｌｉ　′１Ｊ−る光のうら
の中央部の光はグレー７ィング・１ノンズ（４１）によ
って１〕方向に集束されているから、グレ−ティング・
１ノンズ（４１）の焦点どり１ノーｉインク・力／う（
！ｉｌ）の焦点とが同−貞Ｐ１にあれば、先導波層（２
１）から出射した光は貞Ｐ１で１貞（Ｊ集光Ｊる。同じ
Ｊ、うに、各グレーティング・カブラ（５２）　　（５
３）から出射１ノた光はそねぞれ魚１）２、Ｐ３に集光
ηる。これらのレーザ・スポラ］・［）１〜Ｐ３の径は
ｌ　Ｉｔｍ稈１復τ・あり間隔は２０１ノｍ稈庶ｅある
。中央のレーザ・スポットｐ　Ｉ　Ｇ１．１光デイスク
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・スポラ１〜Ｐ２、Ｐ３はトラッキ
ング・エラー検出用て゛ある。これらのスポットＰ１〜
［）３は同一平面−Ｌ（光ディスクの情報記録面）＆Ｊ
広焦点結んでおり、かつほぼ−直線状に並んでいる。

基板（１２）と１ノてｌ、、、　ｉ　Ｎ　ｈ　Ｏａ結晶
が用いられ１．−場合には、ぞのト面に１−１を熱拡散
覆−ることに、Ｊ、り光導波層（２１）が形成される。

もう１つの基板（１３）もＪ、たたとえばＳｉ結晶にＪ
、り構成ざｌ＋でいる。この基板（１３）には受光部（
３＜１）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、トｉＷｉの１ノーザ・スポットＰ１〜Ｆ）３
の位Ｈから斜め■方に反Ｄｉ　ｌノでくる光を受光でき
る位醪？に配置されている。

受光部（３０）４；ｔ、１５つの独立した受光素子（３
１）〜（３５）からなる。中央の受光素子（３１）は情
報の読取り用であり、スポラｈ　Ｐ　１からの反射光を
受光づる。ぞの前後にある受光素子（３２）　　（３３
＞はフォーカシング・エラー検出用（゛ある。受光素子
り３１）の両側にある受光素子（３４＞　　（３５）は
トラツーＡ：ング・」−ラー検出射であり、スポラ１〜
Ｐ２、Ｐ３からの反射光をそれぞれ受光？する。これら
の受光素子（３１）〜（３５）は、ｔ、−とλばＳ１基
板（１３）に５つの独立したＰＮ接合（−）Ａ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）〜（３５）の出力信エゴは、基板（１３）上に形
成された配線パターンにより電極（３６）にそれぞれ導
かれ、さらＣワイ曳７・ボンディングにより基台（Ｈｌ
）−Ｖの電極（３１）にそれぞれ導かれる。基台（１０
）上のもう１つの電１ｉｉ（３８）は受光素子（３１）
〜（３５）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１
ノで現われる。スポットＰ１の反射光が受光素子（３１
）により受光され、ぞ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
り信局としてもよい。

第１図においでは、草根（１２）と（１３）とは接しＣ
設置Ｊられているが、両基板（１２）と（１３）どの間
に適当な間隔をありでこれらが位置決めされＣも、にい
。

また基板（１２）と（１３）とを一体に１ノでもよい。

基板（１２）　　（１３）をともにＳｉで一体的に構成
１［る場合には、この基板上面全体に先導波層を形成１
）、この先導波層トに直接にＣＶＤ法により５−）の独
’：ｌ−１／たアモルファス・シリコン（ａ−８ｉ　＞
光起電力素子を形成し、これらにより受光部（３０）を
構成１１−る。

また、基板〈１２）と（１３）をＬ　！　Ｎ　ｂ　Ｏｓ
で一体的に構成する場合には、Ｌ　！　Ｎ　ｔｌ　Ｏａ
十面に同じにうにａ−８ｉによる受光部を形成すること
ができる。

光起電力素子としＣは、他に（’）、　ｔｌ　’Ｔ−ｅ
、　Ｃ（ＩＳ　ｌｃどを用いることが可能ｒある。

（２）半導体レーザと先導波層との結合半導体１ノーリ
゛（１１）と基板（１２ｍ＋の先導波層（２１）とは、
この実施例ではバラ１〜・」−ツジ（ｂｕｔｔ　　ｅｒ
ｌｇｅ）結合法Ｃｍ　Ｊ、り結合されテイル。

第２図（５−拡大して示されているように、基板（１２
）の結合端面が光学研摩され、半導体１ノーザ（１１）
の活↑１１層（１２）と光導波層（２１）との高さをあ
わ１！てこれらの両層（１２）　　（２１）の端面が対
面するように（）（、半導体１ノーザ（１１）が電極パ
ッド（１８）　Ｌ−＜：固定される。半導体レーザ（１
１）から出ＮＪ４された１ノーザ光は先導波層（２１）
内で広がる。ゝＦ　７９体１ノーリ゛（１１）の活性層
（１２）内と先導波層（２１）内の光のＷ分（１ｉ　’
ｒよよく似！、−形を１）【いるの７゛畠効率の結合が
可能−で・あるとともに、特別な結合手段が不要である
という利点をもっている。基台（１０）は半導体１ノー
リ“（１１）のヒートシンクにもなる。

（３）コリメーティング・レンズ 先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−ティング・１ノ
ンズ、ルネブルグ・レンズ、ジオデシツウ・レンズなど
がある。

第３図はフレネル・１ノンズ（２４）を示すもので、光
導波層（２１）十に光軸から離れるにしたがって「ＩＪ
が小さく　’ｃ’ｓる（ヂャープド、０ｈｉｒｐｏｄ　
）凹凸（グレーティング＞（２４Ａ）また（、未屈折率
分布が形成さねでいる。

Ｉことえば凹凸（２／ｌａ）を形成する場合には、先導
波層〈２１）十にフォトリジストをスピンコード１ノ、
形成？［べき凹凸パターンと同形の露光パターンを用い
て露光後、現像１することにより凸部となる部分の１ノ
ジストを除去する。そして、たとλばガラスをスパッタ
する。ｉ後にすべｌのレンズ（〜を除去づれば光導波層
（２１）上にスパッタされたガラスによる凸部が残り、
他の部分が四部に相当づることになって結局凹凸（２４
ａ）が形成される。

屈折率弁孔を作成り−る場合には、上述の１ノジスト・
パターンを作成したのち、その−トに１．：とえばＴ１
膜を形成する。そしてリフトオフ法ＩＪより王１パター
ンを形成づる。上述の凸部となる部分にのみＴ；膜が残
ることになる。このＴｉを熱拡散させることにより、Ｔ
ｉがドーｌされた部分の屈折率が増大１ノ、第５３図に
承り凹凸（２４ａ　）のパターンと同じパターンの屈折
二Ｆ分布がつくられる。寸なりら凸部に相当１１６部分
の屈折率が増大する。

ノ゛ラッグ・グレ−ティング・レンズ（２５）は第４図
に示されているように、先導波層（２１）十に光軸から
のｖｒＩｌｌｌｌｌが人きくなるほど光軸とのイｆす角
が大きくなる凹凸（２５ａ）または屈折率分布を設置：
Ｊ　７ｒ、　４：）の１゛ある。この１ノンズ（２５）
は、フレネル・レンズ（２４）と同じ方法により作製さ
４する。

第５図はルネノ゛ルグ・１ノンズ（２６）を承りもので
ある。、ルネブルグ・レンズ〈２６）は、光導波１１ｇ
（２１）上に中央部が最も厚く周囲にいくにつれｒ　Ｒ
９くなるなだらかな厚み分布をもつ高屈析十薄１１シ１
をＩＴｉ面からみて円形ＩＪ形成１ノたものである。

これはｌことＡば、光導波Ｆｍ　（２１）上刃に円形間
「」をもつマスクを配置し、ガラスなどをスパッタηる
ことににり作製される。円形開口を通っで光導波層（２
１）４：向うスパッタされた物７′ｉは尤）畔波層（２
１Ｎ、、二到達刀るまでに広がるので゛、周囲にいくほ
ど膜厚のＡ＆いＡ９膜が形成ざねる。

第６図はジオデシック・レンズ（２７）を示１゜でいる
。光導波層（２１）を形成覆る前に基板（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先導波
［＜２１＞を形成］ｊる。

（４）カッｌリング・１ノンス゛ 第１図に示されているカッｌリング・レンズは、上述し
たように３つのグレーティング・レンズ（４１）〜（４
３）とグレーティング・力１う（５１）〜（５２）とか
ら構成されＣいる。これらのレンズ、カプラも−に）ホ
したフレネル・１ノンズと同じＪ、うな方法ににり作製
される。

第７図はカップリング・１ノンズの仙の例を示−ｌ　ソ
　− しでいる。ゴ１リメーディング・１ノンズ（２２）にＪ
−っＣ平行光に変換された光の伝播経路上に、３つの２
次元−ノＡ−カシング・グ１ノーティング・カプラ（６
１）〜（６３）がＩＬＪられている。２次元フＡ−カシ
ンク・グレーディング・カプラ（Ｊｌつのレンズで光の
出射機能と２次元集光機能とを１）′）もので１進行り
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）から構成されでいる。このグ１ノーテ
ィング・カプラもま１．：、上述したフレネル・レンズ
ど同じよう４Ｔ方法により作製される。このようｌｊ３
つのグレーティング・カフ゛う（６１）〜（６３）を用
いることにＪ、す、異なる位置に集光する３つのレーザ
・スポットＰ　１〜Ｐ３を形成１１−ることができる。

４「お、第７図においてはグレーティング（凹凸）は、
ｆｆｉ単のために＋ｌ＋をもたない線で描写されている
。

（５〉）Ａ−カシング・Ｊ−ラーの検出光ディスクの情
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（１′！置に、１．−）　７表ねりピッ］〜（くぼ
み）が形成されている。第８図は、光ディスク（８１）
と光ピツクアップ・ヘッド（９）との位置関係、ならび
にレーザ・スポットＰ１を形成する光およびその反則光
を示すものである。第８図（Ａ）は光ディスク（８１）
の周方向くビット（８２）の長手、方向）と光軸方向が
ほぼ一致している場合において（第１０図参照）、光デ
ィスク（８１）を王の周方向にそ−）Ｃ切断（）Ｃ示１
ものであり、第８図（Ｂ）は光ディスク（８１）の半径
り向と光軸方向とがほぼ一致している場合においＣ（第
１１図参照）、光ディスク（８１）をその半径り向に切
断して示ｉ［ものである。いり゛れの場合においても、
以下の議論は同じ、Ｊ、うにあてはまる。また、第８図
（△）においては１，１；り分りや４くするために受光
素子（３１）〜（３３）がやや突出１．て描かれている
。

グ１ノー１インク・カプラ（５１）から出用しに１ノー
ザ光（スポッＩ〜Ｆ）１を形成する光）は光ディスク（
８１）の情報記録面（第８図ではビット（８２）を含む
部分）で反ａｔ　ｌ、−Ｕ受光部（３０）とくに受光素
）（３１）ｒ″受光れる。第９図は、光デＣスク（８１
）からの反射光が受光部〈３０）を照ＩＩ　’？Ｊるぞ
の範囲を示している（受光素子（３４）　　（３！ｉ）
は省略されている）。

第８図どくに第８図（Δ）におい１１実線で示された光
ディスク（８１）およびピッ１〜（８２）は、光ディス
ク（８１）ど光ピ′ツタアップ・ヘッド（９）との間の
距離が最適τパあり、＋Ｉｊ　＊＝１光の光デ゛イスク
（８１）、、）へのフｔ　−ｆｒシングが正１ノく行４
Ｔわれ−Ｃいる様子をｉｉＮ？ｌもので・ある。このと
きの受光部（３０）にお（Ｊろ反射光の照ｑ・Ｉ領域が
Ｑｌて示されている。Ｃ−の照射領域０１は中央の受光
索子（３１）ｌ−に位置しでおり、他の受光索子（３２
）　　（３３）には反射光は受光さねない。

光ディスタ〈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イ≧
フＡ−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８図（Δ）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＋１ｉ（Ｑ１１’？−表わさｔｌている
）は受光索子（３２）側に寄る。受光索子（３２）は差
動増幅器（７１）の負側に、受光素子（３３）は正側に
て杓ぞね接続さねでいるから、この場合には差動増幅器
（７１）の出力は負の値を示し、この４ｉｆ目Ｊ安４１
／耐−△ｄの大きさを表ねｌノでいる。

光ディス７′７（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（」−八〇の
変位〉には、反射光の照射領域（Ｑ１２で表わされてい
る）は受光索子（３３）側に寄る。差動増幅器（７１）
の出力は正の値を示１ノ、かつこの（ｆ口ま変位量子Δ
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Ｌラーの方
向ど人ぎさが差動増幅器〈７１）の出力から検知される
。フォーカシング・−「ラーが無い場合には差動増幅器
（７１）の出力は零で′ある。

（６）１〜ラツキング・］−ラーの検出第１０図お３１
、び第１１図（：１、光ディスク（８１）に形成され／
、＝ピッｔ−（８２）と光ピツクアップ・ヘッド（９）
ｌ−のグｌノーティング・カブラ（！ｉ１）〜（５３）
　Ａ３よび受光部（３（＋）とを同一平面上に模式的に
配貿」ノで示しＩ、：ものであり、いわば光ディスク（
８１）をその而り向に透視して光ピツクアップ・ヘッド
（９）をみた模式図である。

差動増幅器（７２）は受光索子（３４＞　　（３５）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１０図は、光ディスクの周り向と光軸方向とがほぼ
一致する構成の場合、第１１図は光ディスクの半径、ｆ
Ｊ向と光軸方向とがほぼ一致する構成の場合である。い
ずれの場合にも適切にフォーカシングがなさねでいるも
のとじで１１／ｌかれている。

）凶切なトラッキング制御が行なわれている場合には、
中央の１ノーザ・スポットＰ１とピッ１−（８２）のｒ
ｌ＋方向の中心とが一致しでいる。他の２つのスポット
Ｐ２、Ｐ３４．１ピッ１−（８２）の両側にり“ねでい
る。スポットＰ２、Ｐ３はビット（８２）にかかつＣい
てもよいしかかつていなくてもＪ、いが、スポットＰ２
どＰ３のビット（８２〉からの変位量は等１）い。スポ
ラ１〜Ｐ２、Ｐ３からの反身・１光を受光Ｊる受光素子
（３４）　　（３５）は差動増幅器（７２）に接続され
ている。

１ノー甲・スポット２１が光ディスク（８１）Ｃ７）情
報記録面に当Ｉ、ニリ、イの反ａ＝１光の強度がビット
（８２〉の存在にＪ、−）Ｔ変調される。これには、ピ
ッ１〜（８２）の１］Ｊ：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Ｊる光と
ピッ１〜（８２）以外の部分で・反身、ｌ　？Ｉる光と
が存在し、ビット（８２）の深ざが１／４λ（λはレー
リ゛光の波長）程度に設定されていることにより、上記
の２１Φ類の反射光の間にπのＩＱ／相差が生じでｎい
に」１消ｌノ合い、光強度が小さくなるという説明や、
ピッ１−ｕｉ２）の縁部で光の散乱が生じこれに、［、
り受光される反ｑ・１光強ｆＣＬが小ざくなるという説
明へとがある。いずれに１）でも、ビット（８２）の佇
右によ−）で受光素子（３１）に受光される光強度は小
さくなる。他のスポラ１〜Ｐ２、ｐ　３！の反射光を受
光する受光素子（３４）　　（３！ｉ）についても同様
のことがいえる。

レーｊＦ・スポット１〕１の中心とビット（８２）の中
方向の中心とが一致している場合には、スポットＰ２の
ビット（８２）に対する変位量とスポットＰ３のビット
（８２）に対する変位量と（，１雪しいので、受光素子
＜３４）　　＜３５）に受光される光強度は等１ノい。

したがって、差動増幅器（７２）の出力電圧は零を示す
。スポラｌ−Ｐ　１がビット（８２）から横方向にり゛
れると、これにどもなつ（曲のスポラ１−Ｐ２、Ｐ３の
うちの一方はビット（８２）から遠ざかり他方はビット
（８２）の巾万−向中心に近づく。したがつＣ１受光素
子（３４）ど（３５）とに受光される光量が異なり、差
動増幅器（７２）から（ま、ずれのｈ向に応じて正また
は負の電圧が発７１１）、かつこの出力電圧の犬ぎざト
Ｌずれの大きざを表わす。

（：のＪ：うに１）で、差動増幅器（７２）の出力によ
りビーム・スポラｌ−Ｐ　１が光ディスク（８１）のト
ラックに１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、右のどららにどの程度ずれた
二■−ラーかが検出される。

−２８＝ （７）フＡ−カシングａ−ンよびトラッキング駆動機構 第１２図から第１４図はフォーカシング駆動機構おＪ、
び１〜ラッキング駆動機構を示ｌノでいる。

この機構は、光ディスクの周り向と光軸とがほぼ一致し
Ｃいる構造の４５の（第８図（Ａ）、第１０図）に適用
され、光ディスクの径１ノ向と光軸とがほぼ一致してい
る構造のものく第８図（Ｂ）、第１１図）の場合には、
第１２図において光ピツクアップ・ヘッド（９）が水平
面内で９０’回転された位置に固定される。

支持板（１００）の一端部に支持部材（１０１）がＸ′
手段されでいる。この支持８１１１４　（１ｏ１）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祠（１０３）
が位置ｔノでいる。上下方向に弾性的に屈曲１ノうる４
つの根ぽね（１２１）　　（１２２）の一端は支持部材
（１０１）の上端両側Ａ３　Ｊ’、び−ト部切欠ぎ（１
０２）に固定されており、他端は可動部材（１０３＞の
１喘おＪ：びト端の両側ＩＪそｈぞれ固定さ七１（いる
。し！、：かって、可動部）ｒＡ　（１０３）はこれら
の板ばｔ）（１２１）　　（１２２）を介してト下ノ）
向に運！１１１ノ゛）る状態で支持部材（１０１）に支
持さ４′ニアいる。

光ピツクアップ・ヘッド（９）を載１４７　Ｌノだステ
ージ（１１０）は、Ｌ部の方形枠（＋１２）　、方形枠
（１１２）の両端から干ｈｋＴのびた両脚（１１４）　
　（１１！ｉ）おＪ：び方形枠（１１２）の中央部から
下方にのびた中央脚（ｉｉ３）から構成されている、１
方形枠（１１２）上に光ピツクアップ・ヘッド（９）が
載置固定されている。横り向に弾目的に屈曲しうる４つ
の板ぽね（１３１）の一端は可動部材（１０３）の両側
１、下部に固定され、他端はステージ（１１（＋）の中
央脚（１１３）の両側士、下部（、−固定され４いる。

スラージ（ＩＨＩ）は、こｔｌらの板ばｔ＋（１３１＞
を介して横り向（第１０図の〕ｆ右方向と一致する）に
、運動１ノうる状態で支持さねている。１ノ１＝が−）
（、ステージ＜　　１ｉｏ）は、１−１・方向（フォー
カシング）および横り向（トラフ１−ング）に移動自在
−τ゛ある。

支持板（１００）、支持部（Ａ（１０１）　、’ｉｑ動
部祠（ＨＩ３）およびステージ（ｉＨ））は非磁性月利
、／Ｓとえばプラス−１ツタにより構成され（いる。

支持部４Ｊ　（１０１）　Ａ３．Ｉ、ヒｎｌ　１１１１
部暑Δ（１０３）ノ内面にはヨーク（１０／ｌ）　　（
１０５）が固定されている。ヨーク（１０４）は、支持
部）Ｊ　（１０１）にｊ）　　　ｌ　　− 固定された垂自部分（１０４ａ）と、これと間隔をおい
（位置する！〕う１つの垂直部分（１０４ｂ）と、これ
らの両部会（Ｈ１４ａ）　　（１（１４１））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１−り（１０／りど全く同じ形状
であり、一定の間隔をおいて離れた２つの垂直部分（１
（１’、＋８）　　（１０！ｉｂ）　ヲ備エテイル。

これらのヨーク（１０４＞　　（１０！ｉ＞の垂直部分
（１０４ａ）　　（Ｈ）５ａ）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
定されでいる。そしＩＸヨーク（１０４）　　（１０５
）の他力の垂直部分（１０４ｂ）　　（１０５ｂ）と永
久磁石（１０６）どの間に、ステージ（１１０）の脚（
１１４）　　（１１５）がそれらに接しない状態でそれ
ぞね入り込んでいる。

ステージ（１１０）の両脚（１１４）　　（１１５）の
まわりには−７４−カシング駆動用＝１イル（１２３）
が水平ｈ１７Ｉｌ←゛二巻回されている。Ｊ、／、−こ
れらの脚（１１４）　　（１１！ｉ）の一部には、永久
磁イｉ　（１（１６）と対向する部分においＣ上下方向
に向う部分を右するトラッキンク駆ｉＥ＋＋用＝二１イ
ル（１３３）が巻回されている。

フォーカシング駆仙ｌｉｔ　ｌＴｈ５は第１３図に１１
１もよく示されＣいる。永久磁石（１０６）から発生し
た磁束１１は鎖線で示されているようにＦｌ−り（１０
４）　　（１０！ｌ）の垂直部分（１０４ｈ）　　（１
０５ｂ）にそれぞね向う。この磁界を横切って水平り向
に配設されｌζニコイル（１２３）に、１．−とえば第
１２図に４３いて紙面に向・）方向（Ｊ駆動電流が流さ
れると、上方に向う力［−１が発生する。この力Ｆ［に
よってステージ（１１０）は下方に移１ＰＪＩ鳳する。

ステージ（＋１（１）の移銀ｊ部は二〕イル（１２３）
に流される電流の大きざによって調整することがで゛き
る。したが−）（−１上）ボ１ノた差動増幅器（７１）
の出力信号に応じ−にの駆動電流のプフ向を切換えるこ
とに、１．す、お。１、び電流の大きさを調整するまた
は電流をオン、Ａフすることにより、フォーカシング制
御を行４ｒうことがて・′きる。

トラツヤング駆動機構は第１７′１図に最もよく表わさ
杓でいる。−１イル（１３３）の磁界１−１をよＦ　Ｊ
ｉ向に横切つｉ（Ｆｉｔ１！設された部分に、Ｉことえ
は第１／１図でパ紙面に向う方向に（第１２図で一ト方
に向つ（）駆動電流を流Ｊと、第１４図におい７’　ｊ
ｊＪに向う力（第１２図においで横方向に向う力）「１
が介’Ｊ−，ｌノ、ステージ（１１０）は同方向に移動
する。上）ホ１ノＩこ差動増幅器（７２）の出力信号に
応じてコイル（１３３）に流づ電流をオン、７１７１．
、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ｌフＡ−カシングおよび１〜ラツ
４−ングの制御を行なうこともできろ。

たとえば、光導波路（２１）　　（および基板＜１２）
）を電気光学効果をも−〕月料（たとえば１−ｉＮｈ０
３＞’？’形成するか、またはグ１ノーティング・レン
ズ（４１）〜（４３）やグ１ノーディング・カプラ（！
ｉｌ）〜（５３）の場所に電気光学効果をもつ材料（Ｉ
ことえばＺｎＯやＡ／Ｎ）の薄膜を形成し、これらの１
ノ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、こねらの１ノンズやカプ
ラの焦点距１！１１１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ツー１ング制御が行なわれ
る。−Ｉｌ、＝、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ざ１Ｊることにより、１
〜ラツキンクの制御ｔ）’ｉＴＪ能て゛ある。光ビーム
の偏向はＩ、：とえば光と５ＡＷ（弾性表面波）との相
互作用を利用１ノで達成することがτ゛きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光ピツク７ノツプ・ヘッドを示寸斜視図である
。 第２図はゝｌ′導体１ノーザど光導波居との光結合部分
を示す斜視図である。 第３図はフレネル型グ１ノーーｉインク・レンズを示寸
斜視図である。 第４図はブラッグｆｉｌｌグ１ノーディング・レンズを
示す斜視図である。 第５図はルネゾルグ・１ノンズを示Ｊもので、（Δ）は
平面図、〈１〕）は断面図である。 第６図ｔまジＡｊ゛シック・レンズを示すもので、（△
）は平面図、（１３）は断面図でｄする。 第７図はカップリング・レンズの他の実施例を示１斜視
図である。 第８図は、光ディスクと光ピツクアップ・ヘッドとの（
ｉｔ置量関係示す断面図であり、（Ａ＞は光ディスクの
周Ｉｊ向と光軸方向とがほぼ一致する構造にお＃する！
りの、（Ｂ）は光ディスクの径り向と光軸り向どがほぼ
一致する構造におするものである。 第９図は、受光部上にお１プるフォーカシング・エラー
の検出原理を示す図Ｃ゛ある。 第１０図おＪ、び第１１図は、ドラッギング・エラーの
検出原理を示す図であり、第１０図番、１光ディスクの
周方向と光軸り向とがほぼ一致する構造のノコの、第１
１図は光ディスクの径方向と光軸方向とがほぼ一致する
構造のものである。 第１２図から第１４図は、フォーカシングおよび１ヘラ
ツキング駆動機構を示すもので、第１２図は斜視図、第
１３図は第１２図のＸ■−Ｘｍ線にぞう断面図、第１４
図は光ピツクアップ・ヘッドを除去１ノＣ小Ｊ−甲面図
である。 （９）・・・光ピツクアップ・ヘッド、（１０）・・・
基台、（１１）・・・３１（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、（３（１）・
・・受光部、（３１）〜（３５）・・・受光素子、（４
１）〜（４３）・・・グレーティング・１ノンズ、（！
ｉ１）〜（５３）・・・グレーティング・カプラ、＜６
１）　　（６２）　　（６３）・・・２次元フォーカシ
ング・グレーティング・カプラ。 以　　上 ４Ｌ 第２区 第５３．図１ （Ａ） （Ａ） （羽 ｒ＞＋８ 柑　。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に形成された光導波路、 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、光導波路を伝播する光を斜め上
   方に３つに分離して出射させかつ３つの異なる位置に２
   次元的に集光するレンズ手段、および 斜め上方から反射してくる光をそれぞれ受光する手段を
   備えた光情報処理装置。
2. （２）光導波路、レンズ手段および受光手段が同一基板
   上に形成されている、特許請求の範囲　第（１）項に記
   載の光情報処理装置。
3. （３）斜め上方に出射された３つの光のフォーカシング
   調整手段、および 斜め上れに出射された３つの光のトラッキング調整手段
   、 を備えた特許請求の範囲第（１）項に記載の光情報処理
   装置。
4. （４）レーザ光源、基板および受光手段が１つの基台上
   に設けられており、フォーカシング調整手段が基台を基
   台の面に垂直な方向に動かす機構であり、トラッキング
   調整手段が基台を基台の面に平行な方向に動かす機構に
   ある、特許請求の範囲第（３）項に記載の光情報処理装
   置。
5. （５）レンズ手段が電気光学効果をもつ部分上に形成さ
   れており、電気光学効果を利用してフォーカシング調整
   、トラッキング調整の少なくともいずれか一方が行なわ
   れる、特許請求の範囲第（３）項に記載の光情報処理装
   置。
6. （６）光導波路が電気光学効果をもつ部分上に形成され
   ており、電気光学効果を利用して光の伝播方向を変える
   ことによりトラッキング調整が行なわれる、特許請求の
   範囲第（３）項に記載の光情報処理装置。