JPS6289250A - 光デイスク用ピツクアツプ - Google Patents
光デイスク用ピツクアツプInfo
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- JPS6289250A JPS6289250A JP60230289A JP23028985A JPS6289250A JP S6289250 A JPS6289250 A JP S6289250A JP 60230289 A JP60230289 A JP 60230289A JP 23028985 A JP23028985 A JP 23028985A JP S6289250 A JPS6289250 A JP S6289250A
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- optical waveguide
- optical
- surface acoustic
- acoustic wave
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording 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
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition 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
- G11B7/0901—Disposition 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 for track following only
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording 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
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/123—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate
- G11B7/124—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate the integrated head arrangements including waveguides
- G11B7/1245—Integrated 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
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】
（発明の分野）
本発明は光ディスクに記録されている信号を読み取るた
めのピックアップ、特に詳細には光導波路を用いた光デ
ィスク用ピックアップに関するものである。
めのピックアップ、特に詳細には光導波路を用いた光デ
ィスク用ピックアップに関するものである。
（発明の技術的背景および先行技術）
近時、画像信号や音声信号等の記録媒体として、光ディ
スクが広く実用に供されている。この光ディスクにビッ
トの形で記録されている信号は、いわゆる光学式のピッ
クアップによって読み取られる。このピックアップは、
例えばレーザ光等の光を光ディスク表面に照射し、該デ
ィスクにおいて反射した光のレベルを検出して上記ビッ
トの有無を検出するようにしたものである。
スクが広く実用に供されている。この光ディスクにビッ
トの形で記録されている信号は、いわゆる光学式のピッ
クアップによって読み取られる。このピックアップは、
例えばレーザ光等の光を光ディスク表面に照射し、該デ
ィスクにおいて反射した光のレベルを検出して上記ビッ
トの有無を検出するようにしたものである。
一方最近、上記のような光ディスク用ピックアップとし
て、光導波路を用いるものが提案されている（電子通信
学会技術研究報告０ＱＥ８４−１０９の９７ページには
その一例が示されている）。
て、光導波路を用いるものが提案されている（電子通信
学会技術研究報告０ＱＥ８４−１０９の９７ページには
その一例が示されている）。
この光ディスク用ピックアップは、
表面弾性波が伝播可能な材料から形成された光導波路と
、 この光導波路内に光を入射させる光源と、上記光導波路
内を進む導波光を平行光とする導波路レンズと、 上記光導波路の表面に形成され、導波光を該光導波路外
に出射させるとともに光ディスクの表面で集束させる集
光性回折格子と、 光ディスクの表面において反射し、上記集光性回折格子
を介して光導波路内に戻った戻り光を検出する光検出器
とからなるものであり、従来のピックアップに比べて軽
量小型化、製作の容易化等が期待されるものとなってい
る。この光導波路を用いる光ピツクアップを採用する場
合も、従来のレンズ光学系からなる光ピツクアップを用
いる場合と同様、光を所定のピット列（トラック）に正
しく照射すること（トラッキング）、またこの光を光デ
ィスク表面に正しく集束させること（フォーカシング）
が必要である。
、 この光導波路内に光を入射させる光源と、上記光導波路
内を進む導波光を平行光とする導波路レンズと、 上記光導波路の表面に形成され、導波光を該光導波路外
に出射させるとともに光ディスクの表面で集束させる集
光性回折格子と、 光ディスクの表面において反射し、上記集光性回折格子
を介して光導波路内に戻った戻り光を検出する光検出器
とからなるものであり、従来のピックアップに比べて軽
量小型化、製作の容易化等が期待されるものとなってい
る。この光導波路を用いる光ピツクアップを採用する場
合も、従来のレンズ光学系からなる光ピツクアップを用
いる場合と同様、光を所定のピット列（トラック）に正
しく照射すること（トラッキング）、またこの光を光デ
ィスク表面に正しく集束させること（フォーカシング）
が必要である。
従来は、光ディスク用ピックアップのレンズ光学系を光
軸方向に移動させるフォーカシングコイル等を用いてフ
ォーカシング制御をかけ、一方上記レンズ光学系を光軸
と直角な方向に移動させるトラッキングコイル等を用い
てトラッキング制御をか（ブるようにしており、このよ
うな方法によれば、上記光導波路を用いるピックアップ
においても正しくトラッキング、フォーカシングを行な
うことかできる。しかし上述のように電磁的、あるいは
機械的な移動手段を用いてトラッキング制御、フォーカ
シング制御を実行すると、これらの移動手段のためにピ
ックアップが大型化し、光導波路を用いたことによる効
果が半減してしまう。
軸方向に移動させるフォーカシングコイル等を用いてフ
ォーカシング制御をかけ、一方上記レンズ光学系を光軸
と直角な方向に移動させるトラッキングコイル等を用い
てトラッキング制御をか（ブるようにしており、このよ
うな方法によれば、上記光導波路を用いるピックアップ
においても正しくトラッキング、フォーカシングを行な
うことかできる。しかし上述のように電磁的、あるいは
機械的な移動手段を用いてトラッキング制御、フォーカ
シング制御を実行すると、これらの移動手段のためにピ
ックアップが大型化し、光導波路を用いたことによる効
果が半減してしまう。
（発明の目的）
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり
、トラッキング制御やフォーカシング制御を行なうため
の機構も含めて極めて小型軽量に形成されうる、光導波
路型の光ディスク用ピックアップを提供することを目的
とするものである。
、トラッキング制御やフォーカシング制御を行なうため
の機構も含めて極めて小型軽量に形成されうる、光導波
路型の光ディスク用ピックアップを提供することを目的
とするものである。
（発明の構成）
本発明の第１の光ディスク用ピックアップは、前述した
ような光導波路と、光源と、導波路レンズと、集光性回
折格子と、光検出器とからなる光ディスク用ピックアッ
プにおいて、 平行光とされた前記導波光の光路に交わる方向に進行し
て該導波光を偏向させる表面弾性波を光導波路に６いて
発生させる手段と、 光ディスクの表面に集束された光のトラッキングエラー
を検出し、該エラーを示すドラッキングエラー信号を出
力するトラッキングエラー検出回路と、 上記表面弾性波発生手段を、上記トラッキングエラー信
号に応じて表面弾性波周波数を変えるように駆動して、
トラッキングエラーを解消させる表面弾性波発生手段制
御回路とが設けられたことを特徴とするものである。
ような光導波路と、光源と、導波路レンズと、集光性回
折格子と、光検出器とからなる光ディスク用ピックアッ
プにおいて、 平行光とされた前記導波光の光路に交わる方向に進行し
て該導波光を偏向させる表面弾性波を光導波路に６いて
発生させる手段と、 光ディスクの表面に集束された光のトラッキングエラー
を検出し、該エラーを示すドラッキングエラー信号を出
力するトラッキングエラー検出回路と、 上記表面弾性波発生手段を、上記トラッキングエラー信
号に応じて表面弾性波周波数を変えるように駆動して、
トラッキングエラーを解消させる表面弾性波発生手段制
御回路とが設けられたことを特徴とするものである。
上記表面弾性波発生手段としては例えば交叉くし形電極
対（ＩＤＴ：Ｉｎｔｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａ
ｎｓｄｕｃｅｒ＞が用いられる。このような表面弾性波
発生手段から発生せられた表面弾性波の周波数が変えら
れると、該表面弾性波によって肩肉される導波光の偏向
角が変化する。この導波光の偏向角が変化すると、集光
性回折格子からの光の出射位置が変わり、光ディスク表
面上の光照射位置が変化する。したがって、上述のよう
にトラッキングエラー信号に応じて表面弾性波周波数を
変えることにより、上記光照射位置を変化させて、トラ
ッキング制御を行なうことができる。上記ＩＤＴ等の表
面弾性波発生手段は光導波路上に設けることができ、前
述したフォーカシングコイル等に比べれば極めて小型に
形成されうる。
対（ＩＤＴ：Ｉｎｔｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａ
ｎｓｄｕｃｅｒ＞が用いられる。このような表面弾性波
発生手段から発生せられた表面弾性波の周波数が変えら
れると、該表面弾性波によって肩肉される導波光の偏向
角が変化する。この導波光の偏向角が変化すると、集光
性回折格子からの光の出射位置が変わり、光ディスク表
面上の光照射位置が変化する。したがって、上述のよう
にトラッキングエラー信号に応じて表面弾性波周波数を
変えることにより、上記光照射位置を変化させて、トラ
ッキング制御を行なうことができる。上記ＩＤＴ等の表
面弾性波発生手段は光導波路上に設けることができ、前
述したフォーカシングコイル等に比べれば極めて小型に
形成されうる。
なおこの本発明の第１の光ディスク用ピックアップにお
いては、従来より公知の機構によってフォーカシング制
御を実行すればよい。
いては、従来より公知の機構によってフォーカシング制
御を実行すればよい。
また本発明の第２の光ディスク用ピックアップは、以上
述べた本発明の第１の光ディスク用ピックアップにざら
に、 光ディスクの表面に集束される光のフォーカシングエラ
ーを検出し、該エラーを示すフォーカシングエラー信号
を出力するフォーカシングエラー検出回路と、 光導波路を、前記集光性回折格子から出射した光の光路
にほぼ沿った方向に移動させるバイモルフと、 このバイモルフに、上記フォーカシングエラー信号に応
じた電圧を印加して、フォーカシングエラーを解消させ
るバイモルフ駆動制御回路とが設けられたことを特徴と
するものである。
述べた本発明の第１の光ディスク用ピックアップにざら
に、 光ディスクの表面に集束される光のフォーカシングエラ
ーを検出し、該エラーを示すフォーカシングエラー信号
を出力するフォーカシングエラー検出回路と、 光導波路を、前記集光性回折格子から出射した光の光路
にほぼ沿った方向に移動させるバイモルフと、 このバイモルフに、上記フォーカシングエラー信号に応
じた電圧を印加して、フォーカシングエラーを解消させ
るバイモルフ駆動制御回路とが設けられたことを特徴と
するものである。
この本発明の第２の光ディスク用ピックアップにおいて
は、第１の光ディスク用ピックアップにおけるのと同様
にトラッキング制御が行なわれ、さらにその上、これも
小型に形成可能なバイモルフを用いてフォーカシング制
御がなされうる。
は、第１の光ディスク用ピックアップにおけるのと同様
にトラッキング制御が行なわれ、さらにその上、これも
小型に形成可能なバイモルフを用いてフォーカシング制
御がなされうる。
（実ｆＭ態様）
以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明の詳細な説
明する。
明する。
第１図は本発明の第１の光ディスク用ピックアップの一
実施態様を示すものである。この光ディスク用ピックア
ップは、ガイドバー１０に沿って図中矢印へ方向に移動
可能な移動ブロック１１上に支持されたピックアップヘ
ッド２０を有している。上記移動ブロック１１には、ガ
イドバー１０と平行に配されたスクリューロッド１３が
螺合されており、このスクリューロッド１３が光学系送
りモータ１４によって回転されることにより、移動ブロ
ック１１は前記矢印へ方向に移動する。
実施態様を示すものである。この光ディスク用ピックア
ップは、ガイドバー１０に沿って図中矢印へ方向に移動
可能な移動ブロック１１上に支持されたピックアップヘ
ッド２０を有している。上記移動ブロック１１には、ガ
イドバー１０と平行に配されたスクリューロッド１３が
螺合されており、このスクリューロッド１３が光学系送
りモータ１４によって回転されることにより、移動ブロ
ック１１は前記矢印へ方向に移動する。
上記ピックアップヘッド２０は、基板２１と、この基板
２１上に形成された光導波路２２と、この光導波路２２
の一端面２２ａに直接結合された半導体レーザ？３と、
この半導体レーザ２３から射出されたレーザ光２４が入
射する位置において光導波路２２に設けられた導波路レ
ンズ２５と、この導波路レンズ２５によって平行光とさ
れたレーザ光（導波光）２４′が通過する位置において
光導波路２２に設けられたビームスプリッタ２６と、こ
のビームスプリッタ２６を透過した導波光２４′が通過
する位置において光導波路２２の表面に形成された集光
性回折格子２７とを有している。また上記光導波路２２
には、集光性回折格子２７とビームスプリッタ２６との
間の導波光２４′の光路に交わる方向に進行する表面弾
性波２８を発生させる交叉くし形電極対２９が設けられ
るとともに、前記ビームスプリッタ２６において反射し
た戻り光２４” （この戻り光２４パについては後に
詳）ボする）を集束させる導波路レンズ３０が設けられ
、ざらに該光導波路２２の一側端面２２ｂには、上記の
ように集束された戻り光２４″を検出する光検出器３１
が結合されている。
２１上に形成された光導波路２２と、この光導波路２２
の一端面２２ａに直接結合された半導体レーザ？３と、
この半導体レーザ２３から射出されたレーザ光２４が入
射する位置において光導波路２２に設けられた導波路レ
ンズ２５と、この導波路レンズ２５によって平行光とさ
れたレーザ光（導波光）２４′が通過する位置において
光導波路２２に設けられたビームスプリッタ２６と、こ
のビームスプリッタ２６を透過した導波光２４′が通過
する位置において光導波路２２の表面に形成された集光
性回折格子２７とを有している。また上記光導波路２２
には、集光性回折格子２７とビームスプリッタ２６との
間の導波光２４′の光路に交わる方向に進行する表面弾
性波２８を発生させる交叉くし形電極対２９が設けられ
るとともに、前記ビームスプリッタ２６において反射し
た戻り光２４” （この戻り光２４パについては後に
詳）ボする）を集束させる導波路レンズ３０が設けられ
、ざらに該光導波路２２の一側端面２２ｂには、上記の
ように集束された戻り光２４″を検出する光検出器３１
が結合されている。
本実施態様においては一例として、基板２１にＬ！Ｎｔ
）０３ウエハを用い、このウェハの表面にＴ１拡散膜を
設けることにより光導波路２？を形成している。なお基
板２１としてその仙サファイア、８１等からなる結晶性
基板が用いられてもよい。また光導波路２２も上記のｌ
ｉ拡散に限らず、基板２１上にその他の材料をスパッタ
、蒸着する等して形成することもできる。なお光導波路
については、例えばティー タミール（Ｔ、Ｔａｍ１
ｒ）ｉ「インチグレイテッド オプティクス（Ｊｎｔｅ
ｇｒａｔｅｄ ０ｐｔｉｃｓ）ｊ （トビツクスイ
ン アプライド フィジックス（Ｔｏｐｉｃｓｉｎ
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）第７巻）スプリン
ガー フエアラーグ（Ｓｔ）ｒ ｉ ｎｇｅｒ−Ｖｅｒ
ｌ ａＯ）刊（１９７５）：西ｆｆｌ、春名、栖原共
著「光集積回路」オーム社刊（１９８５）等の成著に詳
細な記述があり、本発明では光導波路２２としてこれら
公知の光導波路のいずれをも使用できる。ただし、この
光導波路２２は、上記ｌｉ拡散膜等、表面弾性波２８が
伝播可能な材料から形成されなければならない。また光
導波路は２層以上の積層構造を有していてもよい。
）０３ウエハを用い、このウェハの表面にＴ１拡散膜を
設けることにより光導波路２？を形成している。なお基
板２１としてその仙サファイア、８１等からなる結晶性
基板が用いられてもよい。また光導波路２２も上記のｌ
ｉ拡散に限らず、基板２１上にその他の材料をスパッタ
、蒸着する等して形成することもできる。なお光導波路
については、例えばティー タミール（Ｔ、Ｔａｍ１
ｒ）ｉ「インチグレイテッド オプティクス（Ｊｎｔｅ
ｇｒａｔｅｄ ０ｐｔｉｃｓ）ｊ （トビツクスイ
ン アプライド フィジックス（Ｔｏｐｉｃｓｉｎ
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）第７巻）スプリン
ガー フエアラーグ（Ｓｔ）ｒ ｉ ｎｇｅｒ−Ｖｅｒ
ｌ ａＯ）刊（１９７５）：西ｆｆｌ、春名、栖原共
著「光集積回路」オーム社刊（１９８５）等の成著に詳
細な記述があり、本発明では光導波路２２としてこれら
公知の光導波路のいずれをも使用できる。ただし、この
光導波路２２は、上記ｌｉ拡散膜等、表面弾性波２８が
伝播可能な材料から形成されなければならない。また光
導波路は２層以上の積層構造を有していてもよい。
本実施態様における導波路レンズ２５は一例としてプロ
トン交換形導波路フレネルレンズでおるが、このような
導波路レンズ２５は、上記光導波路２２の表面に３ｉＮ
ｘ膜を堆積し、その表面にポジ型電子線レジストを塗布
し、ざらにその上にＡＵ導電用１．ｌＪを蒸着し、フレ
ネルレンズパターンを電子線描画し、ＡＵ薄膜剥！Ｉｔ
後現像して得られたレジストパターンをイオンエツチン
グして３ｉＮｘ膜に転写し、レジストを剥離後公知のプ
ロトン交換を行なって形成することができる。また集光
性回折格子２７は、例えば上記導波路レンズ２５を形成
後３ｉＮｘ膜の表面にネガ型電子線レジストを塗布し、
ざらにその上にＡＬ、Ｉ導電用′ａ膜を蒸着し、回折格
子パターンを電子線描画し、その後は上述のＡｕ簿膜剥
離からレジスト剥離までの工程を実施することによって
形成することができる。また交叉くし形電極対２９は
例えば光導波路２２の表面にポジ型電子線レジストを塗
布し、ざらにその上に’ＡＬ、Ｉ導電用薄膜を蒸着し、
電極パターンを電子線描画し、Ａｕ薄膜を剥離後現像を
行ない、次いでＣｒ薄嗅、Ａ１簿膜をＭ着接、有機溶媒
中でリフトオフを行なうことによって形成することがで
きる。
トン交換形導波路フレネルレンズでおるが、このような
導波路レンズ２５は、上記光導波路２２の表面に３ｉＮ
ｘ膜を堆積し、その表面にポジ型電子線レジストを塗布
し、ざらにその上にＡＵ導電用１．ｌＪを蒸着し、フレ
ネルレンズパターンを電子線描画し、ＡＵ薄膜剥！Ｉｔ
後現像して得られたレジストパターンをイオンエツチン
グして３ｉＮｘ膜に転写し、レジストを剥離後公知のプ
ロトン交換を行なって形成することができる。また集光
性回折格子２７は、例えば上記導波路レンズ２５を形成
後３ｉＮｘ膜の表面にネガ型電子線レジストを塗布し、
ざらにその上にＡＬ、Ｉ導電用′ａ膜を蒸着し、回折格
子パターンを電子線描画し、その後は上述のＡｕ簿膜剥
離からレジスト剥離までの工程を実施することによって
形成することができる。また交叉くし形電極対２９は
例えば光導波路２２の表面にポジ型電子線レジストを塗
布し、ざらにその上に’ＡＬ、Ｉ導電用薄膜を蒸着し、
電極パターンを電子線描画し、Ａｕ薄膜を剥離後現像を
行ない、次いでＣｒ薄嗅、Ａ１簿膜をＭ着接、有機溶媒
中でリフトオフを行なうことによって形成することがで
きる。
なお電極対２９は、基板２１や光導波路２？が圧電性を
有する材料からなる場合には、直接光導波路２２内ある
いは基板２１上に設置しても表面弾性波２８を発生させ
ることができるが、そうでない場合には基板２１あるい
は光導波路２２の一部に例えばＺｎＯ等からなる圧電性
薄膜を蒸着、スパッタ等によって形成し、そこに電極対
２９を設置すればよい。
有する材料からなる場合には、直接光導波路２２内ある
いは基板２１上に設置しても表面弾性波２８を発生させ
ることができるが、そうでない場合には基板２１あるい
は光導波路２２の一部に例えばＺｎＯ等からなる圧電性
薄膜を蒸着、スパッタ等によって形成し、そこに電極対
２９を設置すればよい。
なお基板２１は移動ブロック１１に対して図中矢印Ｂ方
向に移動自在に支持され、基板端部に固定ざれた磁石３
２とフォーカシングコイル３３との間に作用する磁力に
よって、上記矢印Ｂ方向に移動されるようになっている
。前記交叉くし形電極対２９には電極対駆動回路５０か
ら高周波電圧が印加され、この電圧印加により交叉くし
形電極対２９は表面弾性波２８を発生する。そして上記
駆動回路５０には、電極対制御回路５１から駆動制御信
号Ｓ１が入力されるようになっている。また光検出器３
１の出力Ｓ２は図示しない公知の信号読取回路に送られ
るとともに、トラッキングエラー検出回路５２およびフ
ォーカシングエラー検出回路５３に入力されるようにな
っている。これらトラッキングエラー検出回路５２、フ
ォーカシングエラー検出回路５３が各々出力するトラッ
キングエラー信号Ｓ３、フォーカシングエラー信号Ｓ４
はそれぞれ、上記電極対制御回路５１とコイル駆動制御
回路５４に入力される。
向に移動自在に支持され、基板端部に固定ざれた磁石３
２とフォーカシングコイル３３との間に作用する磁力に
よって、上記矢印Ｂ方向に移動されるようになっている
。前記交叉くし形電極対２９には電極対駆動回路５０か
ら高周波電圧が印加され、この電圧印加により交叉くし
形電極対２９は表面弾性波２８を発生する。そして上記
駆動回路５０には、電極対制御回路５１から駆動制御信
号Ｓ１が入力されるようになっている。また光検出器３
１の出力Ｓ２は図示しない公知の信号読取回路に送られ
るとともに、トラッキングエラー検出回路５２およびフ
ォーカシングエラー検出回路５３に入力されるようにな
っている。これらトラッキングエラー検出回路５２、フ
ォーカシングエラー検出回路５３が各々出力するトラッ
キングエラー信号Ｓ３、フォーカシングエラー信号Ｓ４
はそれぞれ、上記電極対制御回路５１とコイル駆動制御
回路５４に入力される。
次に、上記構成のピックアップの作動について説明する
。前述の半導体レーザ２３は光導波路２２の一端面（先
入！）１端面）２２ａから該光導波路２２内に向けてレ
ーザ光（放射ビーム）２４を射出する。この敢則ビーム
２４は導波路レンズ２５によって平行ビーム２４′ と
され、このビーム２４′は光導波路２２内において導波
モードで矢印Ｃ方向に進行する。この導波光２４′はビ
ームスプリッタ２６を透過し、集光性回折格子２７が設
けられている部分まで進行する。なお半導体レーザ２３
が駆動されるとき交叉くし形電極対２９にも前述の高周
波電圧が印加され、したがって導波光２４′は表面弾性
波２８を横切って進行する（この表面弾性波２８による
作用については後に詳述する）。集光性回折格子（ＦＧ
Ｃ：ＦＯＣｔＪＳｉｎｇ （３ｒａｔｉｎＣＩ Ｃ０
ｕｌ）ｌｅｒ）２７は、曲りとチャープを有する回折格
子であり、光導波路２２内の平面波と、該光導波路２２
外の空間の一点に焦点を有する球面波とを直接結合する
。したがって導波光２４′は、この集光性回折格子２７
によって光導波路２２外に取り出され、しかも該光導波
路２２外の空間において集束される。光ディスク４０は
その表面（図中下表面）に上記集束された光２４′が照
射される位置に配されており、図示しない回転駆動手段
により矢印り方向に回転される。光ディスク４０の表面
には画像信号や音声信号等を担持する多数のピットが配
列されており、上記光２４′のディスク表面からの反射
光２４″は、上記ピットが無い部分においては高レベル
で、ピットの存在部分においては低レベルとなる。この
反射光２４” （戻り光）は集光性回折格子２７を介
して光導波路２２内に入射し、導波光２４′ とは反対
方向に光々波路２２内を導波モードで進行する。そして
この戻り光２４′′はご一ムスプリツタ２６において反
射し、前述の通り光検出器３１によって検出される。こ
の光検出器３１の出力Ｓ２は、前記ピットの有無に応じ
てレベルが変化するものとなるので、この出力Ｓ２を前
述のように読取回路に送って、光ディスク４０に記録さ
れていた信＠を読み取ることができる。
。前述の半導体レーザ２３は光導波路２２の一端面（先
入！）１端面）２２ａから該光導波路２２内に向けてレ
ーザ光（放射ビーム）２４を射出する。この敢則ビーム
２４は導波路レンズ２５によって平行ビーム２４′ と
され、このビーム２４′は光導波路２２内において導波
モードで矢印Ｃ方向に進行する。この導波光２４′はビ
ームスプリッタ２６を透過し、集光性回折格子２７が設
けられている部分まで進行する。なお半導体レーザ２３
が駆動されるとき交叉くし形電極対２９にも前述の高周
波電圧が印加され、したがって導波光２４′は表面弾性
波２８を横切って進行する（この表面弾性波２８による
作用については後に詳述する）。集光性回折格子（ＦＧ
Ｃ：ＦＯＣｔＪＳｉｎｇ （３ｒａｔｉｎＣＩ Ｃ０
ｕｌ）ｌｅｒ）２７は、曲りとチャープを有する回折格
子であり、光導波路２２内の平面波と、該光導波路２２
外の空間の一点に焦点を有する球面波とを直接結合する
。したがって導波光２４′は、この集光性回折格子２７
によって光導波路２２外に取り出され、しかも該光導波
路２２外の空間において集束される。光ディスク４０は
その表面（図中下表面）に上記集束された光２４′が照
射される位置に配されており、図示しない回転駆動手段
により矢印り方向に回転される。光ディスク４０の表面
には画像信号や音声信号等を担持する多数のピットが配
列されており、上記光２４′のディスク表面からの反射
光２４″は、上記ピットが無い部分においては高レベル
で、ピットの存在部分においては低レベルとなる。この
反射光２４” （戻り光）は集光性回折格子２７を介
して光導波路２２内に入射し、導波光２４′ とは反対
方向に光々波路２２内を導波モードで進行する。そして
この戻り光２４′′はご一ムスプリツタ２６において反
射し、前述の通り光検出器３１によって検出される。こ
の光検出器３１の出力Ｓ２は、前記ピットの有無に応じ
てレベルが変化するものとなるので、この出力Ｓ２を前
述のように読取回路に送って、光ディスク４０に記録さ
れていた信＠を読み取ることができる。
ピックアップヘッド２０は先に述べたように光学系送り
モータ１４の駆動によって矢１１ＴＩＡ方向（光ディス
ク４０の径方向あるいはそれに近い方向）に送られ、そ
れにより光ディスク４０上の光２４′の照射位置（ディ
スク径方向位置）が変えられて、記録像＠（ピット）が
連続的に読み取られる。ここで上記光２４′は、所定の
ピット列（トラック）４１に正しく照射されなければな
らない。以下、このように光２４′の照射位置を正しく
維持する制御（トラッキング制御）について説明する。
モータ１４の駆動によって矢１１ＴＩＡ方向（光ディス
ク４０の径方向あるいはそれに近い方向）に送られ、そ
れにより光ディスク４０上の光２４′の照射位置（ディ
スク径方向位置）が変えられて、記録像＠（ピット）が
連続的に読み取られる。ここで上記光２４′は、所定の
ピット列（トラック）４１に正しく照射されなければな
らない。以下、このように光２４′の照射位置を正しく
維持する制御（トラッキング制御）について説明する。
トラッキングエラー検出回路５２は光検出器３１の出力
Ｓ２に基づいて、上記光２４′がトラック４１から左右
いずれかの方向にずれている（トラッキングエラー）か
否かを検出し、このずれの方向を示すトラッキングエラ
ー信号Ｓ３を電極対制御回路５１に送る。なお上記トラ
ッキングエラーの検出は、従来から確立されているプッ
シュプル法、ヘテロダイン法等に基づいて行なえばよく
、光検出器３１はそのようなエラー検出のための機能を
備えたものが適宜選択使用される。電極対制御回路５１
は上記トラッキングエラー信号Ｓ３を受け、該信号Ｓ３
が示すトラッキングエラーの方向に応じて前記高周波電
圧の周波数を漸増おるいは漸減させるように電極対駆動
回路５０を制御する。既述の通り導波光２４′は表面弾
性波２８を横切って進行しており、そのために導波光２
４′は、この表面弾性波２８との音響光学相互作用によ
り偏向している。そして上述のように交叉くし形電極対
２９に印加される高周波電圧の周波数が変えられると、
導波光２４′の偏向角が変わるようになる。以下、この
点について説明する。
Ｓ２に基づいて、上記光２４′がトラック４１から左右
いずれかの方向にずれている（トラッキングエラー）か
否かを検出し、このずれの方向を示すトラッキングエラ
ー信号Ｓ３を電極対制御回路５１に送る。なお上記トラ
ッキングエラーの検出は、従来から確立されているプッ
シュプル法、ヘテロダイン法等に基づいて行なえばよく
、光検出器３１はそのようなエラー検出のための機能を
備えたものが適宜選択使用される。電極対制御回路５１
は上記トラッキングエラー信号Ｓ３を受け、該信号Ｓ３
が示すトラッキングエラーの方向に応じて前記高周波電
圧の周波数を漸増おるいは漸減させるように電極対駆動
回路５０を制御する。既述の通り導波光２４′は表面弾
性波２８を横切って進行しており、そのために導波光２
４′は、この表面弾性波２８との音響光学相互作用によ
り偏向している。そして上述のように交叉くし形電極対
２９に印加される高周波電圧の周波数が変えられると、
導波光２４′の偏向角が変わるようになる。以下、この
点について説明する。
第２図に示すように、交叉くし形電極対２９によって発
生されて光導波路２２を伝播する表面弾性波２８の進行
方向と、導波光２４′の進行方向とがなす角（Ｂｒａｇ
Ｑ角）をθとすると、前述の音響光学相互作用による導
波光２４′の偏向角δは、δ＝２６となる。そして導波
光２４′の波長、実効屈折率をλ、Ｎｅとし、表面弾性
波２８の波長、周波数、速度をそれぞれ△、ｆ、ｖとす
れば、 ２θ＝２Ｓｉｎ−五 （λ／２Ｎｅ−Δ）二λ／Ｎｅ・
△ ＝λ・ｆ／Ｎｅ・■ となり、２θつまりδは表面弾性波２８の周波数ｆにほ
ぼ比例する。そこで電極対２９に印加する高周波電圧の
周波数を変化させて、表面弾性波２８の周波数を変化さ
せれば、偏向角δが変化するようになる。このように導
波光２４′の偏向角が変化すれば、集光性回折格子２７
からの光２４′の出射位置が変わり、光ディスク４０上
の光２４′の照射位置かトラック４１に対して左右方向
に変化する。したがって、上記偏向角δの変化により光
２４′の照射位置がトラック４１に近づくように、前記
高周波電圧周波数の制御方向を設定しておけば、トラッ
キングエラーが解消される。
生されて光導波路２２を伝播する表面弾性波２８の進行
方向と、導波光２４′の進行方向とがなす角（Ｂｒａｇ
Ｑ角）をθとすると、前述の音響光学相互作用による導
波光２４′の偏向角δは、δ＝２６となる。そして導波
光２４′の波長、実効屈折率をλ、Ｎｅとし、表面弾性
波２８の波長、周波数、速度をそれぞれ△、ｆ、ｖとす
れば、 ２θ＝２Ｓｉｎ−五 （λ／２Ｎｅ−Δ）二λ／Ｎｅ・
△ ＝λ・ｆ／Ｎｅ・■ となり、２θつまりδは表面弾性波２８の周波数ｆにほ
ぼ比例する。そこで電極対２９に印加する高周波電圧の
周波数を変化させて、表面弾性波２８の周波数を変化さ
せれば、偏向角δが変化するようになる。このように導
波光２４′の偏向角が変化すれば、集光性回折格子２７
からの光２４′の出射位置が変わり、光ディスク４０上
の光２４′の照射位置かトラック４１に対して左右方向
に変化する。したがって、上記偏向角δの変化により光
２４′の照射位置がトラック４１に近づくように、前記
高周波電圧周波数の制御方向を設定しておけば、トラッ
キングエラーが解消される。
次にフォーカシング制御、すなわち光ディスク４０に照
射する光２４′を光ディスク４０の表面に正しく集束さ
せる制御について説明する。フォーカシングエラー検出
回路５３は光検出器３１の出力Ｓ２に基づいて、上記光
２４′の集束位置がディスク表面よりもピックアップヘ
ッド２０側にあるいはその反対側にずれている（フォー
カシングエラー）か否かを検出し、このずれの方向を示
すフォーカシングエラー信号Ｓ４をコイル駆動制御回路
５４に送る。
射する光２４′を光ディスク４０の表面に正しく集束さ
せる制御について説明する。フォーカシングエラー検出
回路５３は光検出器３１の出力Ｓ２に基づいて、上記光
２４′の集束位置がディスク表面よりもピックアップヘ
ッド２０側にあるいはその反対側にずれている（フォー
カシングエラー）か否かを検出し、このずれの方向を示
すフォーカシングエラー信号Ｓ４をコイル駆動制御回路
５４に送る。
なお上記フォーカシングエラーの検出も、従来から確立
されている方法に基づいて行なわれうる。
されている方法に基づいて行なわれうる。
コイル駆動制御回路５４は上記フォーカシングエラー信
号Ｓ４を受け、該信＠Ｓ４が示すフォーカシングエラー
の方向に応じた電流をフォーカシングコイル３３に供給
し、このフォーカシングエラーが解消される方向にピッ
クアップヘッド２０を移動させる。それにより光２４′
は、常に光ディスク４０の表面に正しく集束するように
なる。なお上述のフォーカシングコイル３３およびその
駆動制御回路５４は、フォーカシング用レンズ光学系を
光軸方向に移動させてフォーカシング制御を行なう、公
知の制御系に用いられるものと基本的に同じである。
号Ｓ４を受け、該信＠Ｓ４が示すフォーカシングエラー
の方向に応じた電流をフォーカシングコイル３３に供給
し、このフォーカシングエラーが解消される方向にピッ
クアップヘッド２０を移動させる。それにより光２４′
は、常に光ディスク４０の表面に正しく集束するように
なる。なお上述のフォーカシングコイル３３およびその
駆動制御回路５４は、フォーカシング用レンズ光学系を
光軸方向に移動させてフォーカシング制御を行なう、公
知の制御系に用いられるものと基本的に同じである。
次に第３図に示される本発明の第２の光ディスク用ピッ
クアップの実Ｍｆｉ様について説明する。
クアップの実Ｍｆｉ様について説明する。
この第３図の光ディスク用ピックアップは、第１図の光
ディスク用ピックアップと比べると、磁石３２、フォー
カシングコイル３３およびコイル駆動制御回路５４が除
かれてその代わりにバイモルフ１０およびバイモルフ駆
動制御回路７１が設けられ、そしてピックアップヘッド
２０が揺動軸７２を中心に矢印Ｆ方向に揺動自在に移動
ブロック１１に支持されている点が異なっており、その
伯は第１図の光ディスク用ピックアップと同様である。
ディスク用ピックアップと比べると、磁石３２、フォー
カシングコイル３３およびコイル駆動制御回路５４が除
かれてその代わりにバイモルフ１０およびバイモルフ駆
動制御回路７１が設けられ、そしてピックアップヘッド
２０が揺動軸７２を中心に矢印Ｆ方向に揺動自在に移動
ブロック１１に支持されている点が異なっており、その
伯は第１図の光ディスク用ピックアップと同様である。
なおこの第３図において、第１図中の要素と同じ要素に
ついては、同番号を付して必る。上記バイモルフ７０は
ピックアップヘッド２０と移動ブロック１１との間に介
設されており、バイモルフ駆動制御回路７１から印加さ
れる電圧の大きざに応じて高さく図中上下方向の長さ）
を変えるように駆動する。
ついては、同番号を付して必る。上記バイモルフ７０は
ピックアップヘッド２０と移動ブロック１１との間に介
設されており、バイモルフ駆動制御回路７１から印加さ
れる電圧の大きざに応じて高さく図中上下方向の長さ）
を変えるように駆動する。
上記構成の光ディスク用ピックアップにおいて、光ディ
スク４０からの信号読取り、およびトラッキング制御は
、第１図の光ディスク用ピックアップにおけるのと同様
に行なわれる。したがってそれらについては説明を省き
、以下フォーカシング制御について説明する。フォーカ
シングエラー検出回路５３が検出するフォーカシングエ
ラー信号Ｓ４は、バイモルフ駆動制御回路７１に入力さ
れる。バイモルフ駆動制御回路７１はこのフォーカシン
グエラー信号Ｓ４を受け、該信号Ｓ４が示すフォーカシ
ングエラーの方向に応じて、バイモルフ７０に印加する
電圧の大きざを増減する。すなわち例えばバイモルフ７
０が、印加電圧が上昇するにつれて上下方向に伸長する
ように形成されていると仮定すれば、バイモルフ駆動制
御回路７１は、光２４′の集束位置が光ディスク４０の
表面よりもピックアップヘット２０に近い場合には上記
印１ノロ電圧を上昇させ、集束位置か上記と反対方向に
ディスク表面からずれている場合には印加電圧を下げる
。このようにバイモルフ７０への印加電圧が制御されて
、該バイモルフ７０の高さが変化することにより、ピッ
クアップヘッド２０はフォーカシングエラーを解消する
ように矢印Ｆ方向に揺動し、それにより光２４′は常に
光ディスク４０の表面に正しく集束するようになる。
スク４０からの信号読取り、およびトラッキング制御は
、第１図の光ディスク用ピックアップにおけるのと同様
に行なわれる。したがってそれらについては説明を省き
、以下フォーカシング制御について説明する。フォーカ
シングエラー検出回路５３が検出するフォーカシングエ
ラー信号Ｓ４は、バイモルフ駆動制御回路７１に入力さ
れる。バイモルフ駆動制御回路７１はこのフォーカシン
グエラー信号Ｓ４を受け、該信号Ｓ４が示すフォーカシ
ングエラーの方向に応じて、バイモルフ７０に印加する
電圧の大きざを増減する。すなわち例えばバイモルフ７
０が、印加電圧が上昇するにつれて上下方向に伸長する
ように形成されていると仮定すれば、バイモルフ駆動制
御回路７１は、光２４′の集束位置が光ディスク４０の
表面よりもピックアップヘット２０に近い場合には上記
印１ノロ電圧を上昇させ、集束位置か上記と反対方向に
ディスク表面からずれている場合には印加電圧を下げる
。このようにバイモルフ７０への印加電圧が制御されて
、該バイモルフ７０の高さが変化することにより、ピッ
クアップヘッド２０はフォーカシングエラーを解消する
ように矢印Ｆ方向に揺動し、それにより光２４′は常に
光ディスク４０の表面に正しく集束するようになる。
（発明の効果）
以上詳細に説明した通り本発明の光ディスク用ピックア
ップは、構造が極めて簡単な交叉くし形電極対等により
表面弾性波を発生させ、この表面弾性波によって導波光
を偏向させてトラッキング制御を行なうようにしたので
、集光性回折格子を備える光導波路素子からなる光ディ
スク用ピックアップの中でも特に小型軽量に形成される
ものとなり、光ディスク読取装量の小型軽呈化に太いに
寄与１−る。そして本発明の第２の光ディスク用ピック
アップにａ３いては、フォーカシング制り１トら、構造
が簡単なバイモルフを用いて１斤なうようにしているの
で、上述の効果が特に顕著に１７られる。
ップは、構造が極めて簡単な交叉くし形電極対等により
表面弾性波を発生させ、この表面弾性波によって導波光
を偏向させてトラッキング制御を行なうようにしたので
、集光性回折格子を備える光導波路素子からなる光ディ
スク用ピックアップの中でも特に小型軽量に形成される
ものとなり、光ディスク読取装量の小型軽呈化に太いに
寄与１−る。そして本発明の第２の光ディスク用ピック
アップにａ３いては、フォーカシング制り１トら、構造
が簡単なバイモルフを用いて１斤なうようにしているの
で、上述の効果が特に顕著に１７られる。
また本発明の光ディスク用ピックアップにおいては、ト
ラッキング制御は導波光を偏向することによって行なわ
れ、この制御のためにレンズ光学系等重量の有るものを
移動させることは一切していないから、トラッキング制
御の応答性が向上する。
ラッキング制御は導波光を偏向することによって行なわ
れ、この制御のためにレンズ光学系等重量の有るものを
移動させることは一切していないから、トラッキング制
御の応答性が向上する。
第１図は本発明の第１の光ディスク用ピックアップの一
実施態様を示す戦略斜嗅図、 第２図は本発明に係る表面弾性波による導波光の偏向を
説明する説明図、 第３図は本発明の第２の光ディスク用ピックアップの一
実施態様を示す概略斜視図で必る。 ２０・・・ピックアップヘッド ２１・・・基板２２・
・・光導波路 ？３・・・半導体レーザ？４
′・・・導波光 ？４″・・・戻り光２５．
３０・・・導波路レンズ ２６・・・ビームスプリッ
タ２７・・・集光性回折格子 ２８・・・表面弾性
波２９・・・交叉くし形電極対 ３１・・・光検出器
３２・・・磁石３３・・・フォーカシングコイル４０・
・・光ディスク ４１・・・トラック５０・・
・電極対駆動回路 ５１・・・電極対制御回路５２
・・・トラッキングエラー検出回路５３・・・フォーカ
シングエラー検出回路５４・・・コイル墾動ｆｒｉｌ制
御回路 ７０・・・バイモルフ７１・・・バイモルフ駆
動制御回路 第３図
実施態様を示す戦略斜嗅図、 第２図は本発明に係る表面弾性波による導波光の偏向を
説明する説明図、 第３図は本発明の第２の光ディスク用ピックアップの一
実施態様を示す概略斜視図で必る。 ２０・・・ピックアップヘッド ２１・・・基板２２・
・・光導波路 ？３・・・半導体レーザ？４
′・・・導波光 ？４″・・・戻り光２５．
３０・・・導波路レンズ ２６・・・ビームスプリッ
タ２７・・・集光性回折格子 ２８・・・表面弾性
波２９・・・交叉くし形電極対 ３１・・・光検出器
３２・・・磁石３３・・・フォーカシングコイル４０・
・・光ディスク ４１・・・トラック５０・・
・電極対駆動回路 ５１・・・電極対制御回路５２
・・・トラッキングエラー検出回路５３・・・フォーカ
シングエラー検出回路５４・・・コイル墾動ｆｒｉｌ制
御回路 ７０・・・バイモルフ７１・・・バイモルフ駆
動制御回路 第３図
Claims (2)
- （１）表面弾性波が伝播可能な材料から形成された光導
波路と、 この光導波路内に光を入射させる光源と、 前記光導波路内を進む導波光を平行光とする導波路レン
ズと、 前記光導波路の表面に形成され、導波光を該光導波路外
に出射させるとともに光ディスクの表面で集束させる集
光性回折格子と、 前記光ディスクの表面において反射し、前記集光性回折
格子を介して前記光導波路内に戻った戻り光を検出する
光検出器とからなる光ディスク用ピックアップにおいて
、 平行光とされた前記導波光の光路に交わる方向に進行し
て該導波光を偏向させる表面弾性波を前記光導波路にお
いて発生させる手段と、 前記光ディスクの表面に集束された光のトラッキングエ
ラーを検出し、該エラーを示すトラッキングエラー信号
を出力するトラッキングエラー検出回路と、 前記表面弾性波発生手段を、前記トラッキングエラー信
号に応じて表面弾性波周波数を変えるように駆動して、
前記トラッキングエラーを解消させる表面弾性波発生手
段制御回路とが設けられたことを特徴とする光ディスク
用ピックアップ。 - （２）表面弾性波が伝播可能な材料から形成された光導
波路と、 この光導波路内に光を入射させる光源と、 前記光導波路内を進む導波光を平行光とする導波路レン
ズと、 前記光導波路の表面に形成され、導波光を該光導波路外
に出射させるとともに光ディスクの表面で集束させる集
光性回折格子と、 前記光ディスクの表面において反射し、前記集光性回折
格子を介して前記光導波路内に戻った戻り光を検出する
光検出器とからなる光ディスク用ピックアップにおいて
、 平行光とされた前記導波光の光路に交わる方向に進行し
て該導波光を偏向させる表面弾性波を前記光導波路にお
いて発生させる手段と、 前記光ディスクの表面に集束された光のトラッキングエ
ラーを検出し、該エラーを示すトラッキングエラー信号
を出力するトラッキングエラー検出回路と、 前記表面弾性波発生手段を、前記トラッキングエラー信
号に応じて表面弾性波周波数を変えるように駆動して、
前記トラッキングエラーを解消させる表面弾性波発生手
段制御回路と、 前記光ディスクの表面に集束される光のフォーカシング
エラーを検出し、該エラーを示すフォーカシングエラー
信号を出力するフォーカシングエラー検出回路と、 前記光導波路を、前記集光性回折格子から出射した光の
光路にほぼ沿った方向に移動させるバイモルフと、 このバイモルフに、前記フォーカシングエラー信号に応
じた電圧を印加して、前記フォーカシングエラーを解消
させるバイモルフ駆動制御回路とが設けられたことを特
徴とする光ディスク用ピックアップ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60230289A JPS6289250A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | 光デイスク用ピツクアツプ |
| US06/919,015 US4797867A (en) | 1985-10-16 | 1986-10-15 | Pick-up head for optical information storage disk |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60230289A JPS6289250A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | 光デイスク用ピツクアツプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6289250A true JPS6289250A (ja) | 1987-04-23 |
Family
ID=16905481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60230289A Pending JPS6289250A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | 光デイスク用ピツクアツプ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4797867A (ja) |
| JP (1) | JPS6289250A (ja) |
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