JPS63191329A - 集積型光ピックアップ装置 - Google Patents

集積型光ピックアップ装置

Info

Publication number
JPS63191329A
JPS63191329A JP62229245A JP22924587A JPS63191329A JP S63191329 A JPS63191329 A JP S63191329A JP 62229245 A JP62229245 A JP 62229245A JP 22924587 A JP22924587 A JP 22924587A JP S63191329 A JPS63191329 A JP S63191329A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pickup device
optical pickup
lens
optical
optical waveguide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62229245A
Other languages
English (en)
Inventor
Morichika Yano
矢野 盛規
Hiroaki Kudo
裕章 工藤
Haruhisa Takiguchi
滝口 治久
Toshiki Hijikata
土方 俊樹
Shinji Kaneiwa
進治 兼岩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of JPS63191329A publication Critical patent/JPS63191329A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1384Fibre optics
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition 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
    • G11B7/0908Disposition 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 focusing only
    • G11B7/0912Disposition 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 focusing only by push-pull method
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/123Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate
    • G11B7/124Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate the integrated head arrangements including waveguides

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (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。

Description

【発明の詳細な説明】 る光ディスク装置のキイーコンポーネントである集積型
光ピックアップに関する。
〈従来技術〉 通常、集積型光ピックアップは、多数枚のレンヒー ズ系、I−ムスプリンタおよび光検出器の組合せから構
成されている。
しかし、従来のピックアップでは、ピックアップの組立
調整の繁雑さからコストアップを招いており、又ピック
アップが大型化するためアクセスの時間が長くなるとい
う欠点があった。
この対策として滅厚等は集積型光ピックアップを発表し
ている(電気通信学会技術研究報告。
0QE85−72(1986)40頁の図1参照)。
しかし、この発表された構成でろ、集光グレーティグカ
ップラの集光特性が光源の波長に依存するため、光源の
絶対波長の制御を必要としており、光源として半導体レ
ーザを使用するかぎりにおいて極めて困難で実現性に乏
しいものである。
体層からなる光導波路が形成され、この光導波路の両端
付近に半導体レーザと光ディスクが配設され、上記半導
体レーザからのレーザ光によって上記光導波路に即して
形成される光路に、上記半導体レーケ側から順にビーム
スプリッタとモードインデックスレンズが設けられ、上
記半導体レーザカラのレーザ光が上記ビームスプリッタ
およびモードインデックスレンズを通り上記光ディスク
で反射された後、再度上記モードインデックスレンズを
通り上記ビームスプリッタで方向変換されるレーザ光に
よって上記光導波路上に形成される光路に回折格子が設
けられ、さらにこの回折格子で2分割されるレーザ光に
よって上記光導波路上に形成される光路にそれぞれ光検
出器を設けてなることを特徴とする集積型光ピックアッ
プである。
すなわち、この発明は半導体レーザからのレーザ光を光
デイスク面上に集光するためのモードインデックスレン
ズを光導波路上に形成することによって、レーザ光の絶
対波長が変動しても光デイスク上のピットに最適な形状
のスポット径を有するビームを正確に照射できるように
し、厳密なレーザ光の絶対波長の制al不要にしようと
するものである。
本発明において、ビームスプリッタは、光ディスク面で
反射されて再度モードインデックスレンズを通ったレー
ザ光を方向変換する。回折格子は、上記ビームスプリッ
タで方向変換されたレーザ光を2つの光に分割する機能
を有する。光検出器は、上記回折格子により2分割され
たレーザ光をそれぞれ入力するよう配設される。
〈実施例〉 第1図は本発明の1実施例を示す集積型光ピックアップ
装置の構成図である。また第2図は第1図におけるA−
A断面図、第3図は第1図におけるB−B断面図、第4
図は第1図におけるC−C断面図、である。
本実施例の集積型光ピックアップは主な基本構成トシて
ビームスプリッタ1、モードインデックスレンズとして
ルネプルグレンズ2、回折格子(グレーティング)3.
2つの第1および第2光検出器4および5、半導体レー
ザ7を具備して構成される。
ピックアップデバイスを作製するには、まず、ガラス基
板20上の全面にSi3N4膜を1μm、 Nさで蒸着
し、光導波路6を形成する。ビームスフ。
リッタ1は第2図に示すように、幅d=1間、長さ1.
5Hで通常のホ) IJソゲラフで光導波路6をメサエ
ッチして除去することにより、凹部を形成する。この透
過型ビームスプリッタ1は凹部の界面で光を反射するも
のであるが、これに限らず、他のビームスプリッタでも
可能である。
次に第1、第2光検出器4,5を形成するため第4図に
示すように、光導波路6上にP側電極10として窓を有
する電極、あるいは透明@極を形成する。この電極10
はAJ又はITO膜からなる。
そして、この電極10の上へ化学的気相堆積(CVD:
 Chemical Vapor Deposit)法
により順にP型、N型のポリシリコンをそれぞれ2μm
厚ずつ成長させる。次いで、電極11を形成する。この
@極11はA6からなる。そして、このP型、N型のポ
リシリコン層を通常のホトリソグラフ法によりエツチン
グし、500μm角の大きさのP−N接合部分だけを残
してこれを第1、第2光検出器4,5とする。この両光
検出器4および5をそれぞれ構成する1対のフォトダイ
オード素子4 a。
4bおよび1対のフォトダイオード素子5 a 、5b
ばそれぞれ2分割されてなりフォトダイオード間の間隔
は10μmである。
次に、光導波路6上にAS2S3(硫化ひ素)をシャド
ウマスク法で蒸着し、嬉2図に示すような半球状の断面
を持つルネグルグレンズ2を形成する。このレンズの中
心の厚さは111mで直径りは1.5ff、焦点距離は
3朋である。この除、ルネプルグレンズ2は光源である
半導体レーザ7との距離Hが3.Offに設定されて配
設される。このレンズはルネブルグレンズ2に限らず、
Ti(チタン)を半球状に拡赦して形成するジオデシッ
クレンズなど他のモードインデックスレンズでもよい。
次に、回折格子(グレーティング)3を形成するため、
As2S3 Th1μm蒸着する。次いで干渉露光法に
より、第3図に示すようなピッチ4μmを有して配設さ
れたピットからなる透過型グレーティングを形成する。
幅りは20μmである。回折格子としては、この透過型
グレーティングの代わりに他のビームスプリッタでも構
成可能である。
このようにしてピックアップデバイスが作製される。
以上の構成のピックアップデバイスに半導体レーザ7を
固定して、光ディスク9のトランク方向および光軸方向
に移動可能な台(図示せず)に搭載し、光ディスク9の
主面に対して直角にこのピックアップデバイスを配置す
る。この際、半導体レーザ7とルネブルグレンズ2との
距離Hは3.0鱈に設定されている。
次に、このピックアップにおけるレーザ光の進路につい
て説明する。まず、半導体レーザ7から出射された波長
0.78μmのレーザ光は光導波路6へ入射される。そ
して、レーザ光はビームスプリッタ1を通過した後に、
ルネプルグレンズ2に入射する。その後、レーザ光は光
ディスク9のピット情報を読み出してルネブルグレンズ
2からビームスプリッタ1へと戻シ、グレーティング3
に入射する。そして、レーザ光はグレーティング3によ
って2分割され、一方の光は第1光検出器4に入射して
焦点サーボ信号が得られ、他方の1次回折光は他方の第
2光検出器5に入射してトラッキング信号を発生させる
このように本実施例によれば、半導体レーザ7からのレ
ーザ光を光ディスク9面上に集光する際に、その集光が
ルネブルグレンズによってなされているため、レーザ光
の絶対波長が変動しても、従来のように集光特性がレー
ザ光の波長に依存することはなく、光ディスクのピット
に最適な形状のスポット径を正確に照射でき、厳密なレ
ーザ光の絶対波長の制御が不必要になる。−また、グレ
ーティングを用いた焦魚サーボ信号検出方法では、電気
的方法によって、光検出器の零点補正が可能であり、レ
ーザ光の絶対波長が変動しても、焦点サーボ信号の検出
は可能である。上記実施例において基板20としては、
ガラスやSi等が用いられ、大きさは例えば縦5M、横
3鱈、局さ1朋のものが挙げられる。lた光導波路とし
ては、GaAjl’AsやGa I nA6P等からな
る半導体層、あるいはSi3N4やSi02等からなる
絶縁体層が挙げられ、具体的には例えばSi3N4の膜
厚は0.5μrrL〜2゜0μmが好箇しぐ1μmがよ
り好ブしr0基板20の外側には半導体レーザ7、レー
ザ光の光路の対向空間には光ディスク9がその主光ディ
スク9としてはピット深さが1.0.158μ展モード
インデツクスレンズ2がそれぞれ光導波路内および光導
波路上に介設されるが、このビームスプリッタ1として
は、例えばSi3N、膜からなる光導波路をホトリソグ
ラフによりメサエッチして除去することによって幅1f
l、厚さ1μm、長さ1.5Hに形成される透過型ビー
ムスプリッタが用いられる。他に回折格子型ビームスブ
リットも適用可能である。モードインデックスレンズ2
としては、ルネブルグレンズやジオデシックレンズ等が
挙げられる。前者のルネプルグレンズは、例えば、Si
aN4からなる光導波路上にAs2S3を蒸着して形成
され、中心の厚さが1μmで、直径が1.5ffである
。また、後者のジオデシックレンズは例えばTiを半球
状に拡散して光導波路上に凹みを設けた状態にて形成さ
れる。
回折格子としては、例えば光導波路上に形成された透過
型グレーティングが挙げられる。この透過型グレーティ
ングはSi3N、膜からなる光導波路上にAs、、S3
を蒸着し、その後、干渉露光法によシ幅20μmで、ピ
ッチ4μmにて配設されたピットから構成される。
光検出器4.5は、光ディスク9から焦点サーボ信号を
検出する第1光検出器4およびトラッキング信号を検出
する第2光検出器5とからなり、第2光検出器5は回折
格子3によって2分割されたレーザ光のうち1次回折光
を入射するよう配設される。具体的には、光検出器は前
述した如くSi3Nn膜からなる光導波路上に形成され
たフォトダイオードからなフ、第1および第2光検出器
はそれぞれ2個のフォトダイオードから構成され、各1
対のフォトダイオードは間隔10μrrLを有して2分
割されてなる。
尚、本実施例においては、モードインデックスレンズ2
を光ディスク9のトラック方向および光軸方向に駆動す
る光ピックアップ駆動手段を更に備えており、ピックア
ップデバイスは光ディスク9の主面に対して直角に配設
される。焦点距離33、OHの間隔!有して配設され、
光ディスク面上に1μmのヌポット径を集光するもので
ある。
〈発明の効果〉 本発明によれば、集光がルネプルグレンズによってなさ
れたるため、厳密な絶対波長の制細か不必要になる。ま
たグレーディングを用いたサーボ官号検出方法では、電
気的方法によって光検出器の零点補正が可能であり、絶
対波長が変動しても、サーボ信号の検出は可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す集積型光ピックアップ
の構成説明図である。第2図、第3図、第4図はそれぞ
れ第1図の断面図である。 l・・・ビームスプリッタ、 2・・・ルネプルグレン
ズ、 3・・・グレーディング(回折格子)、4.5・
・・光検出器、 6・・・光導波路、 7・・・半導体
レーザ、 8・・・レーザ光、 9・・・光ディスク。 代理人 弁理士  杉 山 毅 至(他1名)第2図 第3凶 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、基板上に半導体層もしくは絶縁体層からなる光導波
    路が形成され、該光導波路の両端位置に半導体レーザと
    光ディスクが配設され、該半導体レーザからのレーザ光
    によって前記光導波路に即して形成される光路に、前記
    半導体レーザ側から順次ビームスプリッタとモードイン
    デックスレンズが設けられ、前記光ディスクで反射され
    た後、前記ビームスプリッタで方向変換される前記半導
    体レーザのレーザ光によって前記光導波路に形成される
    光路に回折格子が設けられ、該回折格子で2分割される
    レーザ光によって前記光導波路に形成される光路にそれ
    ぞれ光検出器が配設されていることを特徴とする集積型
    光ピックアップ装置。 2、モードインデックスレンズがルネブルグレンズであ
    る特許請求の範囲第1項記載の集積型光ピックアップ装
    置。 3、モードインデックスレンズが光導波路上に凹みを設
    けてなるジオデシックレンズである特許請求の範囲第1
    項記載の集積型光ピックアップ装置。 4、基板がガラスで、導波路が基板上に蒸着されたSi
    _3N_4膜である特許請求の範囲第1項記載の集積型
    光ピックアップ装置。 5、Si_3N_4膜が1μmの厚みを有する特許請求
    の範囲第4項記載の集積型光ピックアップ装置。 6、ルネブルグレンズがSi_3N_4からなる光導波
    路上にAs_2S_3膜を蒸着して形成されている特許
    請求の範囲第2項記載の集積型光ピックアップ装置。 7、ルネブルグレンズは中心の厚さが1μmで、直径が
    1.5mmのものからなり、かつ焦点距離は3mmで、
    前記半導体レーザとは3.0mmの間隔を有して配設さ
    れ、前記光ディスク上に1μmのスポット径を集光する
    ものである特許請求の範囲第2項又は第6項記載の集積
    型光ピックアップ装置。 8、ジオデシックレンズはチタンを半球状に拡散して形
    成されたものである特許請求の範囲第3項記載の集積型
    光ピックアップ装置。 9、ビームスプリッタが光導波路に形成された凹部から
    なる特許請求の範囲第1項記載の集積型光ピックアップ
    装置。 10、ビームスプリッタはSi_3N_4膜からなる光
    導波路をホトリソグラフによりメサエツチして除去する
    ことによって形成されてなる特許請求の範囲第1項記載
    の集積型光ピックアップ装置。 11、回折格子は光導波路に形成された透過型回折格子
    である特許請求の範囲第1項記載の集積型光ピックアッ
    プ装置。 12、回折格子はSi_3N_4膜からなる光導波路に
    As_2S_3を蒸着した後、干渉露光法で成形されて
    なる特許請求の範囲第11項記載の集積型光ピックアッ
    プ装置。 13、光検出器は、光ディスクから焦点サーボ信号を検
    出する第1光検出器およびトラッキング信号を検出する
    第2光検出器からなる特許請求の範囲第1項記載の集積
    型光ピックアップ装置。 14、第2光検出器は、回折格子によって2分割された
    レーザ光のうち1次回折光を入射するように配設されて
    いる特許請求の範囲第13項記載の集積型光ピックアッ
    プ装置。 15、光検出器は光導波路に形成されたフォトダイオー
    ドからなる特許請求の範囲第1項記載の集積型光ピック
    アップ装置。 16、第1および第2光検出器はそれぞれ2個1対のフ
    ォトダイオードから構成され、各1対のフォトダイオー
    ドは間隔10μmを有して分割されてなる特許請求の範
    囲第15項記載の集積型光ピックアップ装置。 17、回折格子は幅20μmでピッチ4μmにて配設さ
    れたピットからなる特許請求の範囲第11項記載の集積
    型光ピックアップ装置。 18、モードインデックスレンズを光ディスクのトラッ
    クを横切る方向および光軸方向に駆動制御する光ピック
    アップ駆動手段を備えてなる特許請求の範囲第1項記載
    の集積型光ピックアップ装置。 19、半導体レーザはGaAlAs系、InGaAlP
    系又はInGaAsP系である特許請求の範囲第1項記
    載の集積型光ピックアップ装置。
JP62229245A 1986-09-12 1987-09-11 集積型光ピックアップ装置 Pending JPS63191329A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61-216214 1986-09-12
JP21621486 1986-09-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63191329A true JPS63191329A (ja) 1988-08-08

Family

ID=16685063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62229245A Pending JPS63191329A (ja) 1986-09-12 1987-09-11 集積型光ピックアップ装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4858215A (ja)
EP (2) EP0480485B1 (ja)
JP (1) JPS63191329A (ja)
DE (2) DE3751970T2 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8809504D0 (en) * 1988-04-22 1988-05-25 Marconi Gec Ltd Optical devices
JP2644829B2 (ja) * 1988-06-24 1997-08-25 株式会社リコー 光情報記録再生装置
US4972075A (en) * 1988-08-02 1990-11-20 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Automatic focusing system with dual diffraction gratings and converging means
US5015835A (en) * 1988-12-23 1991-05-14 Ricoh Company, Ltd. Optical information reading and writing device with diffraction means
US5233444A (en) * 1989-07-25 1993-08-03 Olympus Optical Co., Ltd. Focus error detecting apparatus
US6166756A (en) * 1998-06-02 2000-12-26 Science Applications International Corporation Multiple channel data writing device
US6091067A (en) * 1998-06-02 2000-07-18 Science Applications International Corporation Scanning device using fiber optic bimorph
US6137105A (en) 1998-06-02 2000-10-24 Science Applications International Corporation Multiple parallel source scanning device
US6341118B1 (en) 1998-06-02 2002-01-22 Science Applications International Corporation Multiple channel scanning device using oversampling and image processing to increase throughput
US6584052B1 (en) 1998-06-02 2003-06-24 Science Applications International Corporation Method and apparatus for controlling the focus of a read/write head for an optical scanner
US6246658B1 (en) 1998-06-02 2001-06-12 Science Applications International Corporation Multiple channel scanning device using optoelectronic switching
US7346238B2 (en) 2001-07-16 2008-03-18 Massachusetts Institute Of Technology Grating into a high index contrast strip or channel waveguide
KR100480786B1 (ko) * 2002-09-02 2005-04-07 삼성전자주식회사 커플러를 가지는 집적형 광 헤드

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3586076D1 (de) * 1984-09-03 1992-06-25 Omron Tateisi Electronics Co Vorrichtung zur verarbeitung optischer daten.
US4737946A (en) * 1984-09-03 1988-04-12 Omron Tateisi Electronics Co. Device for processing optical data with improved optical allignment means
DE3536497A1 (de) * 1984-10-16 1986-04-17 Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo Vorrichtung zur erfassung von fokussierungsfehlern in einer kopfanordnung fuer optische scheiben
US4720824A (en) * 1984-12-28 1988-01-19 Olympus Optical Co., Ltd. Information reading apparatus with a light beam scanning technique
US4779259A (en) * 1985-04-25 1988-10-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Optical head assembly with efficient light source coupling surface and method of construction

Also Published As

Publication number Publication date
EP0259860B1 (en) 1993-12-01
US4858215A (en) 1989-08-15
EP0480485B1 (en) 1996-12-04
DE3788321D1 (de) 1994-01-13
DE3751970D1 (de) 1997-01-16
EP0480485A3 (en) 1994-06-22
EP0259860A2 (en) 1988-03-16
DE3751970T2 (de) 1997-04-10
EP0480485A2 (en) 1992-04-15
EP0259860A3 (en) 1990-10-24
DE3788321T2 (de) 1994-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4779259A (en) Optical head assembly with efficient light source coupling surface and method of construction
US5373519A (en) Semiconductor laser device, an optical device and a method of producing the same
JPH0554184B2 (ja)
JPS63191329A (ja) 集積型光ピックアップ装置
US4877301A (en) Covered optical waveguide having an inlet opening
CA2008593C (en) Laser optical pickup apparatus
JP2527903B2 (ja) 多重チャネル・デ―タ記憶装置及び多重チャネル・レ―ザ光学装置
US5757029A (en) Triangular pyramidal semiconductor structure and optical device using the same
JPS61236037A (ja) 光ヘッドの焦点誤差検出装置
US20050018552A1 (en) Optical integrated device and optical pickup apparatus
JPS6192439A (ja) 光学式情報記録再生装置
JP2783806B2 (ja) 光出力モニタ装置
KR100421011B1 (ko) 다각형의 프리즘을 구비한 광픽업장치 및 이를 이용한광축보정방법
JPH0746439B2 (ja) 光ヘツド装置
JP2002288856A (ja) 光ピックアップ
JPH01303638A (ja) 光ピックアップ装置
KR100266576B1 (ko) 광픽업 시스템
JPH09145922A (ja) 回折用光学素子およびこれを用いた光ピックアップ装置
JP2709090B2 (ja) 導波路型光学ヘッド
JPS62173646A (ja) 光情報処理装置におけるピツクアツプ・ヘツド
JPH0554420A (ja) 光集積ピツクアツプ
JPS6162024A (ja) 光情報処理装置
JP2888317B2 (ja) 光ピックアップ装置
JPH09171633A (ja) 集積光ピックアップシステム
JPH07191219A (ja) 両面ホログラム、及びこれを用いた光ピックアップ