JPS6163821A - 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】 発明の背景 （１）発明の技術分野 この発明は、半導体レーザなどからのレーザ光を集束し
、光ディ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ツクア
ップ装置で代表される光情報処理装置に関する。

（２）従来技術の説明 近年、高記録密度の光ディスク・メモリが実用化される
にと・もない、高性能かつ小型軽量の光ピックアップ装
置の開発が期待されている。

従来の光ピツクアップ装置の主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、レーザ光を集束レンズで光ディス
クの情報記録部上に集光し、光ディスクからの反射光を
フォトダイオードで電気信号に変換する機能をもってお
り、光デイスク上の記録情報による反射光の光量変化が
電気信号として取出される。

光学系は、それらの作用によって、光ディスクに照射さ
れる光と光ディスクからの反射光とを分離するアイソレ
ータ光学系、光ディスクに照射される光を１ｕ径程度の
スポットに集束させるビーム集光光学系、およびフォー
カシング・エラーやトラッキング・エラーを検出するた
めのエラー検出光学系に分けられる。これらの光学系は
、光源としての半導体レーザ、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
などの素子を適宜組合せ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、トラッキング駆動
系およびラジアル送り駆動系がある。

フォーカシング駆動系は、集束レンズで集光された光ビ
ームが光デイスク面に正しいスポットを形成するように
、集束レ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。集束レンズをその先軸方向に動かして調
整するものが最も一般的である。

トラッキング駆動系は、レーデ・スポットが光ディスク
のトラックから脱線しないように追従させるためのｉ構
である。この機構としては、集束レンズを光軸と垂直方
向に動かして調整するもの、光ピツクアップ・ヘッド全
体を光ディスクの半径方向に動かして調整するもの、可
動ミラー（ビボツテイング・ミラー）により集束レンズ
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。

ラジアル送り駆動系は、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かめんどうであるとともに、
゛振動により光軸がずれやすい。

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ても高価になる。

光学部品が大きいために光ピツクアップ装置も大型とな
り、光学部品を保持する機構も必要であるから全体とし
て重くなる。

さらに、フォーカシング駆動系およびトラッキング駆動
系のいずれも、光学部品を機械的に変位させるものであ
るから、大型化、重量化は不可避である。

発明の概要 （１）発明の目的 この発明は、小型かつ軽■でしかも複雑な光軸合わせも
不要な光情報処理装置を提供することを目的とする。

（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
出射させかつ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受光する手段を備え、レン
ズ手段が基板上の電気光学効果を有する部分上に形成さ
れており、かつ受光手段の受光信号にもとづいてＩＩｌ
ｌｗＩｌされる複数の電極を含んでいることを特徴とす
る。

この発明においては、光学部品としてのレンズ、プリズ
ム、回折格子、ミラー、１／４波長板等が用いられてい
ないので、装置の小型化、軽量化を図ることができる。

とくに、光導波路からレーザ光を斜め上方に出射させか
つ斜め上方からの反射光を受光するようにしているから
、従来の光ピツクアップ装置の光学系に必要であったア
イソレータ光学系を省略することができる。光軸合わせ
も受光手段の位置決めのみを行なえばよい。光導波路、
レンズ手段および受光手段を同一基板上に形成すれば、
組立て時に１５ける光軸合わせは不要となる。

レンズ手段は、受光手段の受光信号、とくにフォーカシ
ング・エラー検出信号およびトラッキング・エラー検出
信号によって制御される複数の電極から構成されている
ので、基板から出射する光のフォーカシングおよびトラ
ッキングの調整を電気的に行なうことができ、装置の小
型化、軽量化に役立つ。

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・ヘッドの構成を示している。基台（１０
）上に、半導体レーザ（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（１
８）　　（１９）に与えられる駆動電流により駆動され
る。

基板（１２）にはたとえば電気光学効果をもつ１−ｉＮ
ｂＱ３結品が用いられ、この基板（１２）上面にＴｉを
熱拡散することにより光導波層（２１）が形成されでい
る。半導体レーザ（１１）から出射したレーザ光はこの
光導波層（２１）に入射しかつ伝播する。

光導波ＷＪ（２１）上にはコリメーティング・レンズ（
２２）およびカップリング・レンズが形成されている。

コリメーティング・レンズ（２２）は半導体レーザ（１
１）から出射した広がりをもつレーザ・ビームを平行光
に変換するものである。

カップリング・レンズは、光導波層（２１）を伝播して
きたレーザ光を斜め上方に３つに分離して出射させると
ともに、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）するものである。カップリン
グ・レンズは、コリメーティング・レンズ（２２）によ
って平行光に変換されたレーザ光の伝播経路を横切って
一列に配列された３つのコント０−ル・レンズ（４１）
〜（４３）と、これらのレンズ（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
けられたチャーブ型（ｃｈｉｒｐｅｄ　）グレーティン
グ・カプラ〈５１）〜′（５３）とから構成され【いる
。コントロール・レンズ（４１）〜（４３）＄よ、平行
光を光り波層（２１）内で集束させるためのらのひ、あ
り、詳細は後述する。グレーティング・カプラ（５１）
〜（５３）は、光の進行方向に向って周期（間隔）が小
さくなる直線状のグレーティングからそれぞれ構成され
ており、光導波Ｗ３＜２１）・内を伝播する光を出射さ
せるとともに１直線状に集光する機能をもつ。光導波層
（２１）を伝播する光のうちの中央部の光はコントロー
ル・レンズ（４１）によって巾方向に集束されているか
ら、このレンズ（４１）の焦点とグレーティング・カプ
ラ（５１）の焦点とが同一点Ｐ１にあれば、光導波層（
２１）から出射した光は点Ｐ１　ｒ：１点に集光する。

同じように、各グレーティング・カプラ（５２）　　（
，５３）から出射した光はそれぞれ点Ｐ２、Ｐ３に集光
する。これらのレーザ・スポットＰ１〜Ｐ３の径は１−
程度であり間隔は２０ｔｖｎ程度である。

中央のレーデ・スポットＰ１は光ディスクの情報の読取
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・スポットＰ２、Ｐ３はトラッキング・１ラー検
出用である。これらのスポットＰ１〜Ｐ３は同一平面上
（光ディスクの情報記録面）に焦点を結んでおり、かつ
ほぼ−直線状に並んで・いる。

もう１つの基板（１３）はたとえば３ｉ結晶により構成
されている。この基板（１３）には受光部（３０）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、上述の
レーザ・スポットＰ１〜Ｐ３の位置から斜め下方に反射
してくる光を受光できる位置に配置されている。

受光部（３０）＄よ、５つの独立した受光素子（３１）
〜（３５）からなる。中央の受光素子（３１）は情報の
読取り用であり、スポットＰ１からの反射光を受光する
。その萌後にある受光素子（３２）　　（３３）はフォ
ーカシング・エラー検出用である。受光素子（３１）の
両側にある受光素子（３４）　　＜３５）はトラッキン
グ・エラー検出用であり、スポット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、たとえば３ｉｌ仮（１３）に５つの独立し
たＰＮ接合（フォトダイオード）をつくることにより構
成されている。受光素子（３１）〜（３５）の出力信号
は、基板（１３）上に形成された配線パターンにより電
１ｉ（３６）にそれぞれ導かれ、さらにワイヤ・ボンデ
ィングにより基台（１０）上の電極（３１）にそれぞれ
導かれる。基台（１０）上のもう１つの電ｆｆ１（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、そ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
り信号としてもよい。

第１図においては、基板（１２）と（１３）とは接して
設けられているが、両基板（１２）と（１３）との間に
適当な間隔をあけ−【これらが位置決めされてもよい。

また基板（１２）と（１３）とを一体にしてもよい。基
板（１２）　　（１３）をともに３ｉで一体的に構成す
る場合にＧｅｔ、この基板上面の熱酸化またはＳ！０２
の蒸着もしくはスパッタにより基板上面にＳ！０２バッ
ファ層が形成したのち、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基板上面全体に光
導波層を形成する。コントロール・レンズ（４１）〜（
４３）およびグレーティング・カフ゛う（５１）〜（５
３）を設（プる場所には／ｎｏ、ΔＩＮなどの電気光学
効果をもつ物質の薄膜を装荷する。また、光導波層上に
直接にＣＶＤ法により５つの独立したアモルファス・シ
リコン（ａ　−８ｔ　）光起電力素子を形成し、これ、
らにより受光部（３０）を構成する。

また、基板（１２）と（１３）をＬｉＮｂＯ３で一体的
に構成する場合には、ＬｉＮｂＯ３上面に同じようにａ
−３ｉによる受光部を形成することができる。

光起電力素子としては、他にＣｄ　Ｔｅ　、　ＣｄＳな
どを用いることが可能である。

（２）半導体レーザと光導波層との結合半導体レーザ（
１１）と基板（１２）上の光導波１ｆ（２１）とは、こ
の実施例ではバット・エツジ（ｂｕｔｔ　　ｅｄｇｅ）
結合法により結合されている。

第２図に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、半導体レーザ（１１）の活性
層（１４）と光導波層（２１〉との高さをあわせてこれ
らの両層（１２）　　（２１）の端面が対面するように
して、半導体レーザ（１１）が電極パッド（１８）上に
固定される。半導体レーザ（１１）から出射されたレー
ザ光は光導波層（２１）内で広がる。半導体レーザ（１
１）の活性層（１４）内と光導波１ｆｆｉ（２１）内の
光の界分布はよく似た形をしているので高効率の結合が
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−）ている。基台（１０）は半導体レーザ（
１１）のヒートシンクにもなる。

（３）コリメーティング・レンズ 光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、ゾラッグ・グレーティング・レン
ズ、ルネブルグ・レンズ、ジオデシック・レンズなどが
ある。

第３図はフレネル・レンズク２４〉を示すもので、光導
波１Ｍ（２１）上に光軸から離れるにしたがって巾が小
さくなる（チャーブト、ｃｈｉｒｐｅｄ　）凹凸（グレ
ーティング）　　（２４ａ　）または屈折率分布が形成
されている。

たとえば凹凸（２４ａ）を形成Ｊる場合には、光導波層
（２１）上にフォトレジストをスピンコードし、形成す
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
、現像することにより凸部となる部分のレジストを除去
する。そして、たとえばガラスをスパッタづる。最後に
すべてのレジストを除去すれば光導波層（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
に相当することになって結局凹凸（２４ａ）が形成され
る。

屈折率分布を作成する場合には、上述のレジスト・パタ
ーンを作成したのら、その上にたとえばＴｉ膜を形成す
る。そしてリフトオフ法によりＴｉパターンを形成する
。上述の凸部となる部分にのみＴｉ膜が残ることになる
。このＴｉを熱拡散させることにより、Ｔｉがドープさ
れた部分の屈折率が増大し、第３図に承り凹凸（２４ａ
）のパターンと同じパターンの屈折率分布がつくられる
。リ−なわら凸部に相当づる部分の屈折率が増大する。

ブラッグ・クレーティング・レンズ（２５）＄１第４図
に示されているように、光導波１ｍ（２１）上に光軸か
らの距離が大きくなるほど光軸とのな１角が大きくなる
凹凸（２５ａ　）または屈折率分布を設けたものである
。このレンズ（２５）は、フレネル・レンズ（２４）と
同じ方法により作製される。

第５図はルネブルグ・レンズ（２Ｇ）を示すものである
。ルネブルグ・レンズ（２６）は、光導波層（２１）上
に中央部が最もｖく周囲にいくにつれて薄くなるなだら
かな厚み分布をもつ高屈折率薄膜を平面からみて円形に
形成したものである。

これはたとえば、光導波層（２１）上方に円形開口をも
つマスクを配冒し、ガラスなどをスパッタすることによ
り作製される。円形開口を通って光導波層（２１）に向
うスパッタされた物質は光導波層（２１）に到達するま
でに広がるので、８ＩｆＩにいくほど膜厚の薄いｉｔ！
膜が形成される。

第６図はジオデシック・レンズ（２１）を示している。

光導波Ｗ４（２１）を形成する前に基板（１２）表面に
曲面をもつくぼみを形成し、このくぼみにそつて光導波
層（２１）を形成する。

（４）カップリング・レンズ（コントロール・レンズと
グレーティング・カプラ） 第１図に示されているカップリング・レンズは、上述し
たように３つのコントロール・レンズ（４１）〜（４３
）とグレーティング・カブラ（５１）〜（５２）とから
構成されている。

コントロール・レンズの一例が第７図に示されている。

この図ではコントロール・レンズ（４１）が示されてい
るが、他のレンズ（４２）（４３）も同じ構成である。

光の伝ｌ１ｌＩｌ路を両角に横切るように共通電極（４
５）が形成され、この共通電極（４５）に平行にかつ一
定閂隔をおいて多数！Ｉ）Ｍｉ４４ｉ（４Ｇ）が相互に
電気的に絶縁され／Ｃ状態で形成されている。

これらの電極（４５）　（４（ｉ）はたとえばＡ／をス
パッタまたは蒸ｒＪすることにより、光導波層（２１）
　Ｉ：につくられ（いる。１１４（４６）のピッチ（隣
接する２つの電極（４６）の中心間の距離）は数１０〜
１００μｍ程度である。伝播する平行光ビームの幅を１
％ｌ：とえば５１Ｉｌｌどづれば約５０個程度の電極（
４６）が−列状に配列される。

第１図に：オイＥ、ｔ−ｉＬ　’）　１７）　′ｒＵｉ
％　（４！＋　）　　（４６）に配線パターンによって
接続された電極（４８）が基板（１２）上に設けられ、
さらにこれらの電極（４８）はワイヤボンディングによ
り基台（１０）上の電極（４９）に接続されている。第
１図では、これらの電＋４ｉ　（４８）　　（４９）の
一部のみが図示されている。

いずれにしても、第７図に示すように、コン１−０−ル
・レンズ（４１）を構成する電極（４５）と（４６）と
の間には、各’、ｆｉ４Ｍ（４６）ごとにそれぞれ異な
るｖ１〜Ｖｎが駆動回路（６１）から印加される。これ
らの電圧ｖ１〜ｖｎは、後述するフォーカシング・エラ
ー検出信号およびトラッキング・エラー検出信号にもと
づいてマイク置」プロセッサ（ＭＰＵ）（６Ｇ）により
生成される。

第８図はこのようなコントロール・レンズの動作を示し
ている。基板（１２）は電気光学効果をもつ材料により
形成されているから、電極（４５）　　（４Ｂ＞間に電
Ｅｔ−が印加されることにより、その部分の屈折率が変
化する。第８図（Ａ）に示されるように、平行光ビーム
の伝播経路の中心（光軸）に向うほど＾くなりかつこの
先軸に対して対称となる電圧Ｖ１〜Ｖｎが電ｔＭ（４６
）に印加されると、この中心に向うほど高くなりかつ光
軸に対して対称な屈折率〇の分布が生じる。これにより
、屈折率分布型の凸レンズが構成される。しｔ＝がって
、このコントロール・レンズに入射した光は、屈折率分
布に応じて定まる焦点で集束する。

印加電圧を光軸に向うほどより高くしていくと、第８図
（Ｂ）に示されるように、より急激に変化する屈折率分
布が得られ、焦点距離が短くなる。逆に、印加電圧をよ
り低くすれば焦点距離は短くなる。このようにして、光
導波路（２１）内を伝ＩＩ　＝Ｊる尤の焦点俊Ｗ（光導
波路（２１）から出入した光の一次元的な焦点位置）を
、電極（４５）　　（４６）問への印加電圧の調整によ
り１１１１することができる。

第８図（Ａ）および（Ｂ）におい′Ｃは、印加電圧分布
（屈折率分布）は光軸に対して対称であるから、光軸上
に焦点が結ばれる。第８図（Ｃ）に示されるように、光
軸から若干ずれた位置の電極に最も高い電圧を印加する
ようにすると、焦点もまた光軸からずれる。すなわち、
印加電圧の分イ１１を光の幅方向にシフトすることによ
り、同方向に焦点をシフトすることができる。このよう
なシフティングの方向および量の調整により、トラッキ
ング制御が可能である。

第９図はフレネル型のコントロール・レンズを示してる
。光の伝播方向に平（ｊにのびる多くの電極（４１）が
、光軸から遠ざかるほど相互間隔が小さくなるように設
けられることにより、コントロール・レンズ（４４）が
形成されている。

対をなす電極間に電圧が印加され、その部分の屈折率が
増大されることにより上述したフレネル・レンズと等１
ＩＩｌｌなレンズとなる。印加電圧Ｖ１〜ｖｎを適宜調
整することにより、焦点位置を光軸り向およびそれにＩ
　４ｉ　’ｃｃ　方向に移動きせることができる。

第９図に承りように光軸と平行な多数の電極を配置する
ことにより、屈折率分布型のコントロール・レンズをつ
くることもぐきる。この場合には、電極は等間隔で配置
され、かつ隣接する電極間のづへでに電位差が生じるよ
うに電圧が印加される。

第１図および第１２図に示されているように、グレーテ
ィング・カプラ（５１）〜（５３）の両側にも各１対の
電極（５４）〜（５６）が形成されている。電１ｆｔ（
５４＞間に電圧を印加することにより、グレーティング
・カプラ（５１）が設けられている部分の屈折率が変化
し、その焦点距離が変化する。したがって、レーザ・ス
ポットＰ１の１次元的な焦点距離の調整が可能である。

レーザ・スポット１〕１はコントロール・レンズ（４１
）とグレーティング・カプラ（５１）とにより互いに垂
直な方向に２次元的に集光されることにより形成されて
いる。その一方のフォーカシングがコントロール・レズ
（５１）における電極（４５）　　（４６）間への電圧
印加により、他方のフォーカシングがグレーティング・
カプラ（５１）の電極（５４）間の電圧印加により調整
されるので、これらによ−）（スポットＰ１の２次元的
なフォーカシング制御が可能となる。他のレーザ・スポ
ットＰ２、［）３につい′Ｃも同様なことがいえる。こ
れらの電＋Ｍ（５４）〜（５６）に電圧を印加するため
の電極の一部が第１図に（５８）（５９）で示されてい
る。なお、電極（５４）は、グレーティング（５１）の
前後にでれど平行に（第１２図に鎖線（５４ａ）で示す
）設置プてもよい。他の電＊（ｓｓ＞　　（５６）につ
いＣも同様である。

（５）フォーカシング・エラーの検出 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位置によって表わすビット（くぼみ
）が形成されている。第１０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を形成づる光およびその反射光
を示すものである。この図においては、より分りやすく
するために受光素子（３１）〜（３３）がやや突出して
描かれ−〔いる。

グレーティング・カプラ（５１）から出射したレーザ光
（スポットＰ１を形成する光）は光ディスク（８１）の
情報記録面（第１０図ではビット（８２）を含む部分）
で反射して受光部（３ｏ）と（に受光索子（３１）で受
光される。第１１図は、光ディスク（８１）からの反射
光が受光部（３０）を照射するその範囲を示している（
受光素子（３４）　　（３５）は省略されている）。

第１０図において、実線で示された光ディスク（８１）
およびビット（８２）は、光ディスク（８１）と光ピツ
クアップ・ヘッド（９）との間の距離が最適であり、出
射光の光ディスク（８１）上へのフォーカシングが正し
く行なわれている様子を示すものである。このときの受
光部（３０）における反射光の照射領域が０１で示され
ている。この照射領域Ｑ１は中実の受光素子（３１）ト
に位置しＣおり、他の受光索子（３２）　　（３３）に
は反射光は受光されない。

光ディスク（８１）とビックｊ／ツブ・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な
フォー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１０図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（−Δｄの変位）には、反
射光の照射領１８Ｘ（０１０−表わされている）は受光
素子（３２）側に寄る。受光素子（３２）は差動増幅器
（γ１）のｔ１側に、受光索子（３３）は正側にそれぞ
れ接続されているから、この場合には差動増幅器（７１
〉の出力は負の（１６を示し、この値は変位量−Δｄの
大きざを表わしている。

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大きくなった場合（＋Δｄの変位）
には、反射光の照射領域（Ｑ１２で表わされて０る）は
受光素子（３３）側に寄る。差動増幅器（７１）の出力
は正の値を示し、かつこの値は変位量＋Δｄ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エラーの方
向と大きさが差動増幅器（７１）の出力から検知される
。フォーカシング・エラーが無い場合には差動増幅器（
１１）の出力は零である。

差動増幅器（１１）の出ツノ仁ｉ　＞３４．Ｌ　ｆｖｌ
　ｌ）　ｔＪ　（６０）く第７図）に送られ、このフォ
ーカシング・エラー検出信号（ごらとづいて、」ントロ
ール・レンズ（４１）〜（４３）の電極（４５）　　（
４６）間に印加される電圧の大きさ、およびグレーティ
ング・カブラ（５１）〜（５３）の電（み１（５４）〜
（５６〉に印加される電ｈ；の大きさが調整され、正し
いフォーカシングが１１なわれるように制御されるのは
上述した通りである。

（６）トラッキング・１ラーの検出 第１２図は、光ディスク（８１）に形成されたビット（
８２）と光ピツクアップ・ヘッド（９）上のグレーティ
ング・カブラ（５１）〜（５３）および受光部（３０）
とを同一平面上に模式的に配置して示したものであり、
いわば光ディスク（８１）をその面方向に透視して光ピ
ツクアップ・ヘッド（９）をみた模式図である。差動増
幅器（７２）４よ受光素子（３４）　　（３５＞との゛
電気的接続関係を明らかにＪる目的で図示されている。

また、この図は適切にフォーカシングがなされているも
のどして１ｈ１かれ“Ｃいる。

適切なトラッキング制御が行なわれている場合には、中
火のレーザ・スポットＰ１の中心とビット（８２）の［
１］方向の中心とが一致している。

他の２つのスポットＰ２、Ｐ３はビット（８２）の両側
にずれている。スポットＰ２、Ｐ３はビット（８２）に
かかっていてもよいしかかつていなくてもよいが、スポ
ットＰ２とＰ３のビットク８２）からの変位量は等しい
。スポットＰ２、Ｐ３からの反射光を受光する受光素子
（３４）（３５）は差動増幅器（７２）に接続されてい
る。

レーザ・スポットＰ１が光ディスク（８１）の情報記録
面に当たり、その反射光の強度がビット（８２）の存在
にＪ、って変調される。これには、ビット（８２）の［
［］よりもスポット・ナイスの方がやや大きいの（−ビ
ット（８２）の底面で反射する光とビット（８２）以外
の部分ぐ反則する光とが存在し、ビット（８２）の深さ
が１．／４λ（λはレーリゞ光の波長）程度に設定され
ていることにより、−Ｆ記の２種類の反射光の間にπの
位相差が生じて互いに打消し合い、光強度が小さくなる
という説明や、ビット（８２）の縁部で光の散乱が生じ
これにより受光される反射光強度が小さくなるという説
明などがある。いずれにしても、ビット（８２）の存在
によって受光素子（３１）に受光される光強度は小さく
なる。他のスポットＰ２．１−）３０反ｍ光を受光する
受光素子＜３４＞　　（３５）　ｔごついても同様のこ
とがいえる。

レーず・スポットＰ１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（８
２）に対する変位量とは等しいので、受光素子（３／ｌ
）　　（３５）に受光される光強度は等しい。したがっ
て、差動増幅器（７２）の出力電「は零を示す。スポッ
トＰ１がピッｈ（８２）から横方向にずれると、これに
としなって他のスポットＰ２、Ｐ　３゛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
巾方向中心に近づく。したがって、受光素子（３４）と
（３５）とに受光される光量が異なり、差動増幅器（７
２）からは、ずれの方向に応じて正または負の電圧が発
生し、かつこの出力電圧の大きさはずれの大きさを表わ
す０ このようにしη゛、差動増幅器（７２＞の出力によりビ
ーム・スボッｌ−））　１が光ディスク（８１）のトラ
ックに正確に沿っているか、トラッキング・エラーが生
じているか、それ１１左、右のどちらにどの稈度ｆれた
エラーかが検出される。

差動増幅器（７２）の出力信号はＭＰｕ（６０）に送ら
れ、この信号にもとづい゛（、コントロール・レンズ（
４１）〜（４３）の電極（４５）　（４６）間に印加さ
れる電圧の上述したシフティングが調整されることによ
り、トラッキング制御が達成される。

（７）他の実施例 上述した実施例は３ビ一ムｈ式のものであるが、１ビ一
ム方式でも光ディスクの情報光ピックアップを行なうこ
とができる。第１３図はこの１ビ一ム方式の光ビックア
ラＩ・ヘッド（９０）を示しＣいる。コリメーティング
・レンズ（２２）で平行化されＩこレーザ光は、コント
ロール・レンズ（１５）により光導波層（２１）内で１
次元的に集束される。そして、グレーティング・カプラ
（７６）によって斜め上方に出射されかつ１次元的に集
束され、結局点Ｐに焦点を結ぶ。　受光部（３０）は４
つの受光素子（９１）〜（９４）からなる。受光素子（
９１）　　（９２）の出力信号の和信号または全受光素
子（９１）〜（９４）の出力の和がピックアップした光
情報を表ね一す。受光素子（９１）　（９２）はそれぞ
れ差動増幅器（１２）に接続され、トラッキング・エラ
ーの検出のためにも用いられる。受光素子（９３）　　
（９４）は差動増幅器（７１）に接続され、フォーカシ
ング・エラー検出のために用いられる。フォーカシング
およびトラッキングのエラー検出にもとづいて、コント
ロール・レンズ（７５）を構成する電極およびグレーテ
ィング・カブラ（７６）の電極（１１）への印加電圧が
！−１罪されるのは、上述した実施例の場合と同じであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は光ピツクアップ・ヘッドを示す斜視図である。 第２図は半導体レーザと光導波層との光結合部分を示す
斜視図である。 第３図は７レネル３＋４グレーテイング・レンズを示す
斜視図である。 第４図はブラッグ型グレーティング・レンズを示す斜視
図ひある。 第５図はルネブルグ・レンズを承りもので、（Ａ）は平
面図、（Ｂ）は断面図である。 第６図はジオデシック・レンズを示すもので、（Ａ）は
平面図、（Ｂ）は断面図である。 第７図はコントロール・レンズの構成およびその制御装
置を示ず構成図である。 第８図はコントロール・レンズの動作を示す説明図であ
る。 第９図は、コントロール・レンズの他の例を示す構成図
である。 第１０図は、光ディスクと光ピツクアップ・ヘッドとの
位ｇ！関係を示す断面図である。 第１１図は、受光部上におけるフォーカシング・エラー
の検出原理を示１図である。 第１２図は、トラッキング・エラーの検出原理を示す図
である。 第１３図は、他の実施例を承りもので、光ピツクアップ
・ヘッドの斜視図である。　　　−（９）（９０）・・
・光ピツクアップ・ヘッド、（１０）・・・基台、（１
１）・・・半導体レーザ、（１２）（１３）・・・基板
、（２１）・・・光導波層、（２２）・・・コリメーテ
ィング・レンズ、（３０）・・・受光部、（３１）〜（
３５）　　（９１）〜（９４）・・・受光素子、（４１
〉〜（４４）　　（７５）・・・］ントＯ−ル・レンズ
、（４５）　　（４６）　　（４７）・・・コントロー
ル・レンズの電極、（５１）〜（５３）　　（７６）・
・・グレーティング・カブラ、（５４）〜（５Ｂ）　　
（７７）・・・グレーティング・カプラに設りられＩこ
電極。 以　　上 外４名 第３図 ２ム □ 第４図 、ｉ：ｉ、＞　５図 （Ａ） ］、’Ｆ、、、辿叉１ （Ａ） ｊｒ’ｚ　７１ｇ１

Claims (4)

【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
   方に出射させかつ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受光する手段を備え、 レンズ手段が基板上の電気光学効果を有する部分上に形
   成されており、かつ受光手段の受光信号にもとづいて制
   御される複数の電極を含んでいる、 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）レンズ手段を構成する電極に印加される電圧を制
   御するための信号が、トラッキング・エラー検出信号お
   よびフォーカシング・エラー検出信号である、特許請求
   の範囲第（１）項に記載の光情報処理装置。
4. （４）レンズ手段が、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
   元的に集光するものである、特許請求の範囲第（１）項
   に記載の光情報処理装置。