JPS6288149A - 光ピツクアツプ - Google Patents
光ピツクアツプInfo
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- JPS6288149A JPS6288149A JP60226874A JP22687485A JPS6288149A JP S6288149 A JPS6288149 A JP S6288149A JP 60226874 A JP60226874 A JP 60226874A JP 22687485 A JP22687485 A JP 22687485A JP S6288149 A JPS6288149 A JP S6288149A
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- Japan
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- light
- optical
- waveguide layer
- layer
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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。
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、光ビデオディスクの如き、光学式情報読取再
生装置において用いられる光ピツクアップに関するもの
であり、更に詳しくは、光導波路層を用いたかかる光ピ
ツクアップに関するものである。
生装置において用いられる光ピツクアップに関するもの
であり、更に詳しくは、光導波路層を用いたかかる光ピ
ツクアップに関するものである。
光ピツクアップの小型化、簡略化を図るだめの構造例と
して、例えば電子通信学会技術報告Ｖ。■。
して、例えば電子通信学会技術報告Ｖ。■。
８４、Ｎａ２Ｓ２（ＯＱＥ８４−１０９）ＰＰ９７−１
０４に掲載の論文に記載されているように、光導波路層
と不等間隔曲線回折格子を用い、光導波路層を伝播する
光波を、不等間隔曲線回折格子によって光導波路層外部
の光学的情報記録媒体（以下、光ディスクと記す）上の
一点に光スポットとして集光する構成が発表されている
。
０４に掲載の論文に記載されているように、光導波路層
と不等間隔曲線回折格子を用い、光導波路層を伝播する
光波を、不等間隔曲線回折格子によって光導波路層外部
の光学的情報記録媒体（以下、光ディスクと記す）上の
一点に光スポットとして集光する構成が発表されている
。
このような構成の光ピツクアップは、数馴角の基板上に
、すべての光学系を集積化できるので、装置の飛躍的小
型化、軽量化を図る上で大変有利である。
、すべての光学系を集積化できるので、装置の飛躍的小
型化、軽量化を図る上で大変有利である。
一万、このような光導波路層と回折格子を用いた光ピツ
クアップにおいても、他の原理による従来の光ピツクア
ップと同＊に、光デイスク上で光スポットの焦点位置制
御をおこなう都合上、光スポットの光ディスクに対する
焦点位置誤差信号を検出する必要がある。
クアップにおいても、他の原理による従来の光ピツクア
ップと同＊に、光デイスク上で光スポットの焦点位置制
御をおこなう都合上、光スポットの光ディスクに対する
焦点位置誤差信号を検出する必要がある。
しかし、かかる光ディスクに対する光スポットの焦点位
置誤差信号（以下フォーカス誤差信号と記すこともある
）検出手段として、前記のような光導波路と回折格子を
用いた光ピツクアップにおいて用いるに適した手段はこ
れまで開発されていなかった。
置誤差信号（以下フォーカス誤差信号と記すこともある
）検出手段として、前記のような光導波路と回折格子を
用いた光ピツクアップにおいて用いるに適した手段はこ
れまで開発されていなかった。
本発明の目的は、光導波路層と不等間隔曲線回折格子を
用いた光ピツクアップ用のフォーカス誤差信号検出手段
を開発し、かかる手段を一体に備えた光ピツクアップを
提供することにある。
用いた光ピツクアップ用のフォーカス誤差信号検出手段
を開発し、かかる手段を一体に備えた光ピツクアップを
提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明においては、−組
の光導波路層と不等間隔回折格子からなり、光波を光ス
ポットとして光デイスク上に集光する集光光学系と、互
いに独立な少なくとも２組以上の光導波路層と、光ディ
スクからの反射光を各先導波路に導＜２ｆｆｉ以上の不
等間隔曲線回折格子と、各光導波路層端部に設けられた
２組以上の光検出器からなる検出光学系とで光ピツクア
ップを構成し、検出光学系からの出力でフォーカス誤差
信号を検出するようにした。
の光導波路層と不等間隔回折格子からなり、光波を光ス
ポットとして光デイスク上に集光する集光光学系と、互
いに独立な少なくとも２組以上の光導波路層と、光ディ
スクからの反射光を各先導波路に導＜２ｆｆｉ以上の不
等間隔曲線回折格子と、各光導波路層端部に設けられた
２組以上の光検出器からなる検出光学系とで光ピツクア
ップを構成し、検出光学系からの出力でフォーカス誤差
信号を検出するようにした。
以下、本発明の一実施例を第１図および第２図により説
明する。
明する。
第１図は、本発明の一実施例を示す平面図、第２図は、
その正面図でちる。
その正面図でちる。
第１図、第２図を参照する。誘電体基板４０上には、光
導波路層１０および２０ａ、２０ｂ、２０ｃが形成され
ている。光４′ｅ、路［１Ｇの一万の端面には、半導体
レーザ光源１が取りつけられており、光導波路層２０
ａ ＋ ２０ ｂ ｒ ２０ ｃの端面には、それぞれ
光検出器１１ａ＋ １ ｌｂ＋ １１ｃが取りつけられ
ている。
導波路層１０および２０ａ、２０ｂ、２０ｃが形成され
ている。光４′ｅ、路［１Ｇの一万の端面には、半導体
レーザ光源１が取りつけられており、光導波路層２０
ａ ＋ ２０ ｂ ｒ ２０ ｃの端面には、それぞれ
光検出器１１ａ＋ １ ｌｂ＋ １１ｃが取りつけられ
ている。
半導体レーザ１を発した光波は、光導波路層１０内を伝
播し、薄膜レンズ２をへて不等間隔曲線回折格子３に達
する。本発明で用いる不等間隔曲線回折格子３は、一般
にＦｏｃｕｓｉｎｇ ＧｒａｔｉｎｇＣｏｕｐｌｅｒ
（以下ＦＧＣと記すこともちる）と呼一点に光をスポ
ットとして収束させる機能と、光導波路層外の一点から
射出した光波を光導波路層内に導く機能を持つ。
播し、薄膜レンズ２をへて不等間隔曲線回折格子３に達
する。本発明で用いる不等間隔曲線回折格子３は、一般
にＦｏｃｕｓｉｎｇ ＧｒａｔｉｎｇＣｏｕｐｌｅｒ
（以下ＦＧＣと記すこともちる）と呼一点に光をスポ
ットとして収束させる機能と、光導波路層外の一点から
射出した光波を光導波路層内に導く機能を持つ。
今、光導波路層内を伝播する光波を、出射角θ焦点距離
ｆだけ離れた光導波路外の一点に収束させるためには、
第２Ａ図に示した如きＦＧＣ３の形状は、次式を満たす
必要があることが知られている。
ｆだけ離れた光導波路外の一点に収束させるためには、
第２Ａ図に示した如きＦＧＣ３の形状は、次式を満たす
必要があることが知られている。
Ｎ−ｙ＋ ｘ”＋（ｙ−Ｌｓ−〇）＋（ｆ−ｃｏｓθ
）”＝ｍ＊λ＋ｆただし、上式において、
−−−−−−（１）Ｎ；光導波路層の実効屈折率 ｍ；ＦＧＣ３の中心からｍ番目の格子であることをしめ
ずパラメータ λ；光の波長 ｙ、 ｙ；座標（第２Ａ図参照） 例えば５ｉ０２基板上に形成されたＣｏｒｎｉｎｇ ＃
７０５９ガラスによる光導波路層を設け、その上にＳ
ｉ −Ｎブラッド層を形成し、上記（１）式を用いて、
電子線描画装置のカッティング作業で凹凸加工したＦＧ
Ｃ３によって、光導波路層１０を伝播してきた光波は、
ＦＧＣ３の上方にある光デイスク３０上または、その近
傍に光スボツ）５Ｄａを形成する。
）”＝ｍ＊λ＋ｆただし、上式において、
−−−−−−（１）Ｎ；光導波路層の実効屈折率 ｍ；ＦＧＣ３の中心からｍ番目の格子であることをしめ
ずパラメータ λ；光の波長 ｙ、 ｙ；座標（第２Ａ図参照） 例えば５ｉ０２基板上に形成されたＣｏｒｎｉｎｇ ＃
７０５９ガラスによる光導波路層を設け、その上にＳ
ｉ −Ｎブラッド層を形成し、上記（１）式を用いて、
電子線描画装置のカッティング作業で凹凸加工したＦＧ
Ｃ３によって、光導波路層１０を伝播してきた光波は、
ＦＧＣ３の上方にある光デイスク３０上または、その近
傍に光スボツ）５Ｄａを形成する。
一方、光導波路層２０ ａ ＊ ２０ ｂ ＃ ２ Ｏ
ｃ上には、それぞれＦＧＣ３と同様の工程で作製された
ＦＧＣ１３ａ、１３ｂ、 １５ｃが設けられており、Ｆ
ＧＣ３から出射し光ディスク３０で反射した光波をそれ
ぞれ独立に光導波路層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ内に導く
。光導波路Ｍ ２０ ａ ｐ ２０ ｂ ＋ ２０ ｃ
内を伝播する各反射光波は薄膜レンズ１２ ａ ＊ １
２ ｂ ＋１２ｃを経て、それぞれ独立に光検出器１１
ａ。
ｃ上には、それぞれＦＧＣ３と同様の工程で作製された
ＦＧＣ１３ａ、１３ｂ、 １５ｃが設けられており、Ｆ
ＧＣ３から出射し光ディスク３０で反射した光波をそれ
ぞれ独立に光導波路層２０ａ、２０ｂ、２０ｃ内に導く
。光導波路Ｍ ２０ ａ ｐ ２０ ｂ ＋ ２０ ｃ
内を伝播する各反射光波は薄膜レンズ１２ ａ ＊ １
２ ｂ ＋１２ｃを経て、それぞれ独立に光検出器１１
ａ。
１１ｂ、１１ｃに達する。
ここで上記（１）式にしたがって、形成され九ＦＧＣ１
３ａ、１３ｂ、１３ｃは、ｆ、θで決まる位置から発散
する光ビームを効率よく光導波路内に導（ことができる
が、わずかでも光ビームの出射点の位置がずれると第３
図に示すようにその入力結合効率は著しく低下する。
３ａ、１３ｂ、１３ｃは、ｆ、θで決まる位置から発散
する光ビームを効率よく光導波路内に導（ことができる
が、わずかでも光ビームの出射点の位置がずれると第３
図に示すようにその入力結合効率は著しく低下する。
なお第６図は、ＦＧＣの光スポツト出射点の変位に対す
る入力結合効率の特性を示すグラフである。
る入力結合効率の特性を示すグラフである。
一方、第４図に示すように、光ディスク３０が、光スボ
ツ）５０ｂに対して、上下方向に偏位すると、反射光ビ
ームは、光スボツ）５０ｂに対するディスクの変位量±
δに対して、その２倍の距離はなれた距離にある見かけ
の光スポット５０ａ〔第４図（ロ）〕または、５０Ｃ〔
第４図（−））から発散する光ビームと同一とみなせる
。
ツ）５０ｂに対して、上下方向に偏位すると、反射光ビ
ームは、光スボツ）５０ｂに対するディスクの変位量±
δに対して、その２倍の距離はなれた距離にある見かけ
の光スポット５０ａ〔第４図（ロ）〕または、５０Ｃ〔
第４図（−））から発散する光ビームと同一とみなせる
。
そこで上記（１）式により、見かけの光スポット５０ａ
、５０ｃおよび真の光スボツ） ５０ｂに対して、それ
ぞれ入力結合効率が最大となるような形状のＦＧＣ１３
ａ、１３ｃおよび１３ｂを光導波路層２０ａ、２０ｃお
よび２Ｏｂ上に作製すれば、第５図（Ａ）に示すように
光ディスク３０の変位にしたがって、各光導波路層を伝
播する反射光の光量が変化し、それにともなって、各光
検出器の出力も変化を示す。しかも光検出器１１ａ＋
１１ｃの出力３．Ｃは、光検出器１１ｂの出力すに対し
て、ピークの位置が対称的にシフトする。
、５０ｃおよび真の光スボツ） ５０ｂに対して、それ
ぞれ入力結合効率が最大となるような形状のＦＧＣ１３
ａ、１３ｃおよび１３ｂを光導波路層２０ａ、２０ｃお
よび２Ｏｂ上に作製すれば、第５図（Ａ）に示すように
光ディスク３０の変位にしたがって、各光導波路層を伝
播する反射光の光量が変化し、それにともなって、各光
検出器の出力も変化を示す。しかも光検出器１１ａ＋
１１ｃの出力３．Ｃは、光検出器１１ｂの出力すに対し
て、ピークの位置が対称的にシフトする。
ナオ、第５図（Ａ）の例は、光スボツ）５０ａ・５０ｂ
、５０ｃの間隔がそれぞれ２０μｍの場合である。
、５０ｃの間隔がそれぞれ２０μｍの場合である。
したがって、第５図（Ｂ）に示すように出力ａとＣの差
（ａ−ｃ）をとれば、光スポツト５０ｂ上に光ディスク
３０の記録面がある場合に誤差（ａ−ｃ）はゼロとなり
、ディスクの偏位方向にしたがって、誤差（ａ−ｃ）の
値が正負の値をとるので、この差（ａ−Ｃ）の信号をフ
ォーカス誤差信号とすることができる。
（ａ−ｃ）をとれば、光スポツト５０ｂ上に光ディスク
３０の記録面がある場合に誤差（ａ−ｃ）はゼロとなり
、ディスクの偏位方向にしたがって、誤差（ａ−ｃ）の
値が正負の値をとるので、この差（ａ−Ｃ）の信号をフ
ォーカス誤差信号とすることができる。
また、光ディスク３０に記録されｆｃ情報信号は、光検
出器１１ｂの出力によって再生することができる。
出器１１ｂの出力によって再生することができる。
第６図は本発明の他の実施例を示す平面図である。
同図に示した実施例では、フォーカス誤差信号検出用の
光検出器１１ａ＋１１ｃからの出力信号ａおよびＣの和
信号（ａ＋ｃ ）を用いて情報信号を検出するようにし
ている。この場合は、情報信号検出用のＦＧＣ１３ｂｊ
薄膜し／ズ１２ｂ、光検出器１１ｂを省略することがで
き、光学系を一層簡略化できる。
光検出器１１ａ＋１１ｃからの出力信号ａおよびＣの和
信号（ａ＋ｃ ）を用いて情報信号を検出するようにし
ている。この場合は、情報信号検出用のＦＧＣ１３ｂｊ
薄膜し／ズ１２ｂ、光検出器１１ｂを省略することがで
き、光学系を一層簡略化できる。
本発明によれば、光導波路層と不等間隔曲線回折格子を
用いた光ピツクアップにおいて、フォーカス誤差信号検
出を容易におこなうことができるので、超小型光ピツク
アップとしてのかかる光ピツクアップの実用化に大いに
役立つという効果がある。
用いた光ピツクアップにおいて、フォーカス誤差信号検
出を容易におこなうことができるので、超小型光ピツク
アップとしてのかかる光ピツクアップの実用化に大いに
役立つという効果がある。
第１図は、本発明の一実施例を示す平面図、第２図は同
正面図、第２Ａ図は不等間隔曲線回折格子の形状を表わ
す座標系を示す説明図、第３図は不等間隔曲線回折格子
の入力結合効率の特性を示すグラフ、第４図は光ディス
クの上下方向偏位と光スポットの関係の説明図、第５図
は本発明における焦点位置誤差信号の検出原理を示す特
性図、第６図は、本発明の他の実施例を示す平面図、で
ある。 符号の説明 １・・・・・・半導体レーザ、２＋ １２ａ、１２ｂ＋
１２ｃ・・・・・・薄膜レンズ、３，１３ａ、１３ｂ
、１３ｃ・・曲玉等間隔曲線回折格子（ＦＧＣ）、１１
ａ、１ ｌｂ、１１ｃｍ・・−光検出器、１０ ｔ ２
０ａ 、 ２０ｂ 、 ２０ｃ ”’光導波路層、３０
・・・・・・光ディスク、４０・・・・・・基板、５０
ａ、５０ｂ、５０ｃ・・・・・・光スポット。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 第２Ａ図 第３図 第４図 第５図
正面図、第２Ａ図は不等間隔曲線回折格子の形状を表わ
す座標系を示す説明図、第３図は不等間隔曲線回折格子
の入力結合効率の特性を示すグラフ、第４図は光ディス
クの上下方向偏位と光スポットの関係の説明図、第５図
は本発明における焦点位置誤差信号の検出原理を示す特
性図、第６図は、本発明の他の実施例を示す平面図、で
ある。 符号の説明 １・・・・・・半導体レーザ、２＋ １２ａ、１２ｂ＋
１２ｃ・・・・・・薄膜レンズ、３，１３ａ、１３ｂ
、１３ｃ・・曲玉等間隔曲線回折格子（ＦＧＣ）、１１
ａ、１ ｌｂ、１１ｃｍ・・−光検出器、１０ ｔ ２
０ａ 、 ２０ｂ 、 ２０ｃ ”’光導波路層、３０
・・・・・・光ディスク、４０・・・・・・基板、５０
ａ、５０ｂ、５０ｃ・・・・・・光スポット。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 第２Ａ図 第３図 第４図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）光導体レーザ光源と、誘電体基板表面に形成された
第１の光導波路層と、該第１の光導波路層上に設けられ
、前記光導体レーザ光源から発生し、前記第１の光導波
路層内を伝播する光波を該第１の光導波路層の外部にあ
る光学的情報記録媒体上に光スポットとして集光する第
１の不等間隔曲線回折格子と、前記第１の光導波路層と
同じく誘電体基板表面に形成された少なくも２組の第２
、第３の光導波路層と、該第２、第３の各光導波路層上
に設けられ、前記光学的情報記録媒体からの反射光波を
前記第２、第３の各光導波路層に各々独立に導く少なく
も２組の第２、第３の不等間隔曲線回折格子と、前記第
２、第３の各光導波路層の端部に設けられ、前記第２、
第３の各光導波路層を伝播する前記反射光波の光量を各
々独立に検出する少なくも２組の第１、第２の光検出器
と、から成り、 かつ前記第２の不等間隔曲線回折格子は、前記光学的情
報記録媒体がその所定の位置から上方へ所定距離だけ偏
位した位置にあるとき、該媒体からの反射光波の光量が
最大となつて前記第２の光導波路層内を導かれて前記第
１の光検出器に至るように、その形状を定めると共に、 前記第３の不等間隔曲線回折格子は、前記光学の的情報
記録媒体がその所定の位置から下方へ所定距離だけ偏位
した位置にあるとき、該媒体からの反射光波の光量が最
大となつて前記第３の光導波路層内を導かれて前記第２
の光検出器に至るように、その形状を定めておき、 前記２組の第１、第２の光検出器の検出出力の差信号か
ら前記光学的情報記録媒体に対する前記光スポットの焦
点位置誤差信号を得るようにしたことを特徴とする光ピ
ックアップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60226874A JPS6288149A (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 光ピツクアツプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60226874A JPS6288149A (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 光ピツクアツプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6288149A true JPS6288149A (ja) | 1987-04-22 |
Family
ID=16851925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60226874A Pending JPS6288149A (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 光ピツクアツプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6288149A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04219640A (ja) * | 1990-07-16 | 1992-08-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ヘッド及びその製造方法 |
| EP0599601A2 (en) * | 1992-11-23 | 1994-06-01 | British Aerospace Public Limited Company | Analysis of vibrating panels |
| WO2003036339A3 (en) * | 2001-10-23 | 2004-02-26 | Digital Optics Corp | Transfer of optical element patterns on a same side of a substrate already having feature thereon |
| CN103279232A (zh) * | 2012-06-29 | 2013-09-04 | 上海天马微电子有限公司 | 一种橱窗互动装置及其互动实施方法 |
-
1985
- 1985-10-14 JP JP60226874A patent/JPS6288149A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04219640A (ja) * | 1990-07-16 | 1992-08-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ヘッド及びその製造方法 |
| EP0599601A2 (en) * | 1992-11-23 | 1994-06-01 | British Aerospace Public Limited Company | Analysis of vibrating panels |
| EP0599601A3 (en) * | 1992-11-23 | 1995-07-19 | British Aerospace | Swingplate analysis. |
| US5515730A (en) * | 1992-11-23 | 1996-05-14 | British Aerospace Plc | Apparatus for detecting the amplitude, frequency or modes of vibration of a vibrating panel |
| WO2003036339A3 (en) * | 2001-10-23 | 2004-02-26 | Digital Optics Corp | Transfer of optical element patterns on a same side of a substrate already having feature thereon |
| US6869754B2 (en) | 2001-10-23 | 2005-03-22 | Digital Optics Corp. | Transfer of optical element patterns on a same side of a substrate already having a feature thereon |
| CN103279232A (zh) * | 2012-06-29 | 2013-09-04 | 上海天马微电子有限公司 | 一种橱窗互动装置及其互动实施方法 |
| CN103279232B (zh) * | 2012-06-29 | 2016-12-21 | 上海天马微电子有限公司 | 一种橱窗互动装置及其互动实施方法 |
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