JPH04252444A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

光ピックアップ装置

Info

Publication number
JPH04252444A
JPH04252444A JP3008955A JP895591A JPH04252444A JP H04252444 A JPH04252444 A JP H04252444A JP 3008955 A JP3008955 A JP 3008955A JP 895591 A JP895591 A JP 895591A JP H04252444 A JPH04252444 A JP H04252444A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
waveguide
optical
optical system
substrate
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
JP3008955A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasushi Oki
裕史 大木
Jun Iwasaki
純 岩崎
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.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon 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 Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP3008955A priority Critical patent/JPH04252444A/ja
Publication of JPH04252444A publication Critical patent/JPH04252444A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Optical Head (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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光ピックアップ装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来の光ディスクピックアップ装置は、
光ディスクからの反射光の強度変化を検出するものが多
く、偏光検出を用いた光磁気ディスクピックアップ装置
においても、偏向状態の変化を光強度の変化として検出
している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一般に光学的にはディ
スクからの反射光は振幅分布及び位相分布の形でも情報
を有しているが、これらを光の強度変化として捉えるの
は非常に困難であった。本発明は光ディスクから戻った
レーザ光の振幅分布(位相分布を含む)に含まれるディ
スク情報を新しい原理により簡単かつ小型の装置にて検
出することを目的とする。
【0004】
【課題を解決する為の手段】上記目的のために本発明は
、ダブルモードチャネル導波路中における偶・奇両モー
ドの干渉を応用し、これにより光ディスクより戻ったレ
ーザスポットの振幅分布に含まれる情報を余すところな
く再生するものである。すなわち、レーザ光源と、レー
ザ光源からの出射光を光ディスク媒体上に導き該媒体表
面に光スポットを形成する照明光学系と、媒体にて反射
した光を集光する集光光学系と、集光光学系によって集
光された光を検出する光検出手段とを有する光ピックア
ップ装置において、光検出手段は基板上に形成されたチ
ャネル導波路を有し、光ディスク媒体からの反射光が導
波路の入射端面で再び光スポットを形成するように集光
光学系を構成し、光スポットの形成される導波路の入射
端面において導波路はダブルモードであり、ダブルモー
ド導波路ににひきつづいて2本のチャネル導波路に光パ
ワーを分配する分岐を有している。そして、光検出手段
は分岐された2本のチャネル導波路中を伝搬する光パワ
ーを各々検出する光検出素子を有し、該光検出素子の出
力信号によって前記光ディスク媒体上の情報を読み取る
ものである。
【0005】また、光スポット像が一端に形成されるダ
ブルモードチャネル導波路の他端側に3本のシングルモ
ード導波路に分岐させる導波路分岐を設け、3本のシン
グルモード導波路の中央の1本にはレーザ光源よりの照
明光束を導いて対物レンズを介して前記光ディスク媒体
上に導き、3本のシングルモード導波路の内の外側の2
本のシングルモード導波路を伝搬する光を各々検出する
光検出素子を有する構成として、光導波路デバイスを照
明と検出とに共用することも可能である。
【0006】
【作用】光ディスクから戻ったレーザスポットはディス
ク面の情報を有しているが、いま簡単のため一次元で考
え、検出するレーザスポット振幅分布U(x)は、ディ
スクに入射するレーザスポットの振幅分布U0(x)と
ディスク面の振幅分布O(x)の積で表わされるとする
。 すなわち、 U(x)=U0(x)O(x)        (1)
と表すものとする。(1)式は復路光学系に於ける回折
を無視しているから厳密には正しくないが、本発明の作
用の説明にあたっては何ら問題はない。
【0007】さて、レーザスポット中心を原点にとれば
、U0(x)は明らかに偶関数である。一方、O(x)
は一般に偶関数と奇関数の和で表わされる(とくにレー
ザスポットが情報ピットのエッジ部分にあるとき奇関数
成分が大きくなることは直観的に理解できよう)。
【0008】さて、ダブルモード導波路中には偶・奇両
モードが存在し、それらの固有界分布関数をfe(x)
、f0 (x)とすれば、これらはそれぞれ偶・奇関数
である。ディスクより戻ったレーザスポットU(x)は
ダブルモード導波路内に導波モードの光を励振するが、
偶・奇両モードの励振効率ηe 、η0 はそれぞれ

0009】
【数1】
【0010】となる。そして、偶・奇二つのモードはダ
ブルモード導波路内で干渉し、その結果ひきつづく導波
路分岐に於いて、二つの導波路に分配される光のパワー
が異なることになる。このとき、ηe とη0 は一般
に複素数であるが、その位相差がおよそnπ(n=0、
±1、…)のときはダブルモード領域の長さLを偶奇両
モードの完全結合長Lc(偶・奇両モードの位相差が 
180°となる長さ) の整数倍とし、位相差がπ(2
m+1)/2,(m=0,±1,…)のときは、ダブル
モード領域の長さLをLc/2の奇数倍すると、二つの
導波路に分配される光パワーの相対的な差は最も大きく
なる。ここでこれら二つの導波路を伝搬する光のパワー
を検出しそれらの差動出力をとれば、(1)式中のO(
x)に含まれる奇関数成分を検知することができる。こ
れは前述のようにディスク上の情報ピットのエッジ部分
の検出が可能であることを示している。一般にηe と
η0 の位相差がα(rad)とわかっているときには
偶奇両モード間の分岐点に於ける位相差Δは、 Δ=mπ  ,      (m=0,±1,…)にな
るのが好ましいから、ダブルモード領域の長さは、L=
mLc−αLc/π)    (m=1,2,…)とす
ることが望ましい。 〔実施例〕図1は本発明の第1実施例を示す概略構成図
であって、光ディスクとしてはコンパクトディスクのよ
うな位相変調型もしくは相変化型のような強度(反射率
)変調型ディスクを考えている。レーザ光源1を出射し
たレーザ光はハーフミラー2で反射してコリメータレン
ズ3で平行ビームになった後対物レンズ4によって、光
ディスク5上に回折限界サイズのレーザスポットをつく
る。光ディスク5で反射した光は再び対物レンズ4及び
コリメータレンズ3を通り、ハーフミラー2を透過して
基板6上に形成されたダブルモードチャネル導波路7の
入射端8に集光され、ここに再びレーザスポットを結像
する。このレーザスポットによりダブルモードチャネル
導波路7中に励振された偶奇両モードの光は干渉しなが
ら伝搬しやがて分岐9に達する。分岐9で分岐された光
は各々導波路10、11を伝搬し、基板6に固定された
光検出器12,13によって独立に検出される。差動検
出器14によって光検出器12,13の出力信号の差動
信号15をとれば、ディスク上の情報ピットのエッジ部
を検出することができる。
【0011】図2は本発明の第2実施例の概略構成図で
ある。この例は本願発明を光磁気ディスクの信号読出し
に応用したものであり、さらにダブルモード導波路を3
つのシングルモード導波路に分岐し、そのうちの中央の
導波路を照明光の導波路として用いたものである。すな
わち、レーザ光源21は導波路基板22に固定されてお
り、シングルモードチャネル導波路23中に導波光を励
振する。シングルモードチャネル導波路23中を伝搬し
た光はやがて分岐24に達し、ダブルモードチャネル導
波路25に入射する。このときシングルモードチャネル
導波路23の中心線とダブルモードチャネル導波路25
の中心線を一致させておけば、ダブルモードチャネル導
波路25中には偶モードしか励振されず、事実上シング
ルモード状態で伝搬して出射端26に至る。このため、
出射端26は事実上レーザ光源と考えられる。出射端2
6から出射した直線偏光状態のレーザ光は、コリメータ
レンズ27を通って偏光プリズム28、及びこれに接合
されたλ/4板29を通り円偏光となって対物レンズ3
0に入射し、ディスク31上に集光されてここに回折限
界のスポットが形成される。周知の通り光磁気ピットは
円偏光に対しては実質的に位相変調ピットと同様に考え
ることができる。ディスク31で反射した光は再びλ/
4板29を通り、偏光プリズム28で反射して第2のλ
/4板32に入射し、表面33の反射膜で反射して再び
28を透過し第3のλ/4板34に入射し、表面35の
反射膜で反射して再び28で反射し、出射時とは直交す
る直線偏光となってコリメータレンズ27を経てダブル
モード導波路の端面26に再び集光され、ここにスポッ
トが形成される。
【0012】このレーザスポットによりダブルモードチ
ャネル導波路25中に励振された偶奇両モードの光は、
干渉しながら伝搬しやがて分岐24に達する。分岐24
で分岐された光は各々導波路41、42を伝搬し、基板
6に固定された光検出器43,44によって独立に検出
される。そして、図1の第1実施例と同様に、差動検出
器45によって光検出器43,44の出力信号の差動信
号46によって、光磁気ディスク上の磁区ごとの磁場の
向きを検出することができる。
【0013】尚、  第2実施例はディスクが光磁気デ
ィスク用のピックアップ装置として、偏光によってディ
スク上の情報を検出するために、上記部材28、29、
32、33、34、35を必要としたのであり、光磁気
ディスクでない場合にはこれらの部材は必要ないことは
言うまでもない。上記の各実施例において、導波路基板
としてシリコンなどの半導体を用いれば光検出器を導波
路と同一基板上にモノリシックに形成することができる
。また、導波路基板としてガリウム砒素やインジウム燐
などの化合物半導体を用いれば、光検出器、レーザダイ
オードの両方を導波路と同一基板上にモノリシックに形
成することができ、一層の小型化、省調整化を図ること
ができる。また、ダブルモード導波路は2本の近接した
シングルモード導波路で代用することができることはい
うまでもない。
【0014】そして、光ディスク媒体としては凸凹状の
ピットを有する位相変調型ディスクを用いる場合のみな
らず、反射率の変化によってピットを構成する相変化型
ディスクを用いることも可能である。光磁気型ディスク
においては、媒体上での光の偏光状態を円偏光とするた
めの波長板を、照明光学系中に配置することが必要であ
る。また、光ディスク上の情報としては、読み取るべき
本来の情報のみならず、トラッキングサーボ用の案内溝
に対しても、本発明を応用することができる。
【0015】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ダブルモ
ードチャネル導波路における偶−奇両モードの干渉を利
用して光ディスクの情報ピットのエッジ部を検出するこ
とのできる新しい超小型光ピックアップ装置を構成でき
る。また、この検出方式はいかなる種類の光ディスクに
対しても有効であり、光学系を著しく小型化、簡素化す
ることができる。さらに導波路基板としてSiなどの半
導体を用いれば光検出器を導波路と同一基板上にモノリ
シックに形成することができる。また、導波路基板とし
てGaAsなどの化合物半導体を用いれば、光検出器、
レーザダイオードの両方を導波路と同一基板上にモノリ
シックに形成することができ、一層の小型化、省調整化
を図ることができる。
【0016】
【図面の説明】
【0017】
【図1】第1実施例の概略構成図。
【0018】
【図2】第2実施例の概略構成図。
【0019】
【符号の説明】
1,21   レーザ光源 6,22  導波路基板 3,27  コリメータレンズ 4,30  対物レンズ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レーザ光源と、該レーザ光源からの出射光
    を光ディスク媒体上に導き該媒体表面に光スポットを形
    成する照明光学系と、該媒体にて反射した光を集光する
    集光光学系と、該集光光学系によって集光された光を検
    出する光検出手段とを有する光ピックアップ装置におい
    て、前記光検出手段は基板上に形成されたチャネル導波
    路を有し、前記光ディスク媒体からの反射光が該導波路
    の入射端面で再び光スポットを形成するように前記集光
    光学系を構成し、該光スポットの形成される該導波路の
    入射端面において該導波路はダブルモードであり、該ダ
    ブルモード導波路はそれにひきつづいて2本のチャネル
    導波路に光パワーを分配する分岐を有し、かつ前記光検
    出手段は前記分岐された2本のチャネル導波路中を伝搬
    する光パワーを各々検出する光検出素子を有し、該光検
    出素子の出力信号によって前記光ディスク媒体上の情報
    を読み取ることを特徴とする光ピックアップ装置。
  2. 【請求項2】レーザ光源と、該レーザ光源からの出射光
    を光ディスク媒体上に導き該媒体表面に光スポットを形
    成する照明光学系と、該媒体にて反射した光を集光する
    集光光学系と、該集光光学系によって集光された光を検
    出する光検出手段とを有する光ピックアップ装置におい
    て、前記照明光学系と集光光学系とは同一の対物レンズ
    を共用し、前記光検出手段は基板上に形成されたチャネ
    ル導波路を有し、前記光ディスク媒体からの反射光が該
    導波路の端面で再び光スポットを形成するように前記集
    光光学系を構成し、該チャネル導波路は前記集光光学系
    による光スポットが形成される端面においてダブルモー
    ド導波路領域を有し、該ダブルモード導波路に続いて3
    本のシングルモード導波路に分岐させる導波路分岐を有
    し、該3本のシングルモード導波路の中央の1本には前
    記レーザ光源よりの照明光束を導いて前記対物レンズを
    介して前記光ディスク媒体上に導く構成とし、さらに前
    記検出手段は前記3本のシングルモード導波路の内の外
    側の2本のシングルモード導波路を伝搬する光を各々検
    出する光検出素子を有する構成とし、該光検出素子の検
    出信号によって前記光ディスク媒体上の情報を読み取る
    ことを特徴とする光ピックアップ装置。
  3. 【請求項3】前記導波路基板としてシリコン半導体を用
    い、前記光検出器を該基板上にモノリシックに形成した
    ことを特徴とする請求項1乃至2記載の光ピックアップ
    装置。
  4. 【請求項4】前記導波路基板に化合物半導体を用い、前
    記光検出器及び前記レーザ光源を同一基板上にモノリシ
    ックに形成したことを特徴とする請求項1乃至2記載の
    光ピックアップ装置。
  5. 【請求項5】前記ダブルモード導波路は2本の近接した
    シングルモード導波路で形成されることを特徴とする請
    求項1乃至4記載の光ピックアップ装置。
  6. 【請求項6】前記媒体上での光の偏光状態が円偏光とな
    るように前記照明光学系中に波長板を配置し、前記光デ
    ィスク媒体として光磁気ディスクを用いることを特徴と
    する請求項1乃至5記載の光ピックアップ装置。
JP3008955A 1991-01-29 1991-01-29 光ピックアップ装置 Pending JPH04252444A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3008955A JPH04252444A (ja) 1991-01-29 1991-01-29 光ピックアップ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3008955A JPH04252444A (ja) 1991-01-29 1991-01-29 光ピックアップ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04252444A true JPH04252444A (ja) 1992-09-08

Family

ID=11707096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3008955A Pending JPH04252444A (ja) 1991-01-29 1991-01-29 光ピックアップ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04252444A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5432881A (en) * 1993-02-09 1995-07-11 Nikon Corporation Optical waveguide with overlapping diffusion regions containing different diffusion materials
US5581345A (en) * 1990-12-03 1996-12-03 Nikon Corporation Confocal laser scanning mode interference contrast microscope, and method of measuring minute step height and apparatus with said microscope
US5617500A (en) * 1994-05-20 1997-04-01 Nikon Corporation System for detecting an optical information and scanning microscope system
KR100473360B1 (ko) * 2002-07-31 2005-03-08 주식회사 디지탈바이오테크놀러지 레이저 반사를 이용한 미세 채널 위치 및 치수의 자동측정방법, 그 측정방법을 이용한 측정장치 및 그측정방법을 이용한 미세 채널 검사장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5581345A (en) * 1990-12-03 1996-12-03 Nikon Corporation Confocal laser scanning mode interference contrast microscope, and method of measuring minute step height and apparatus with said microscope
US5432881A (en) * 1993-02-09 1995-07-11 Nikon Corporation Optical waveguide with overlapping diffusion regions containing different diffusion materials
US5617500A (en) * 1994-05-20 1997-04-01 Nikon Corporation System for detecting an optical information and scanning microscope system
KR100473360B1 (ko) * 2002-07-31 2005-03-08 주식회사 디지탈바이오테크놀러지 레이저 반사를 이용한 미세 채널 위치 및 치수의 자동측정방법, 그 측정방법을 이용한 측정장치 및 그측정방법을 이용한 미세 채널 검사장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH07287883A (ja) 光集積回路
EP0692785B1 (en) Optical head device
JP2539350B2 (ja) 光ヘツド装置
JPH05109143A (ja) 光学ピツクアツプ装置
JPH04252444A (ja) 光ピックアップ装置
EP0469552B1 (en) Optical pickup device
JP2626334B2 (ja) 光集積ピックアップ
JPH04209339A (ja) 光ピックアップ装置
JPH07161060A (ja) 光ピックアップ装置
KR100601612B1 (ko) 안정된 트랙킹이 가능한 광픽업장치
JPH06168462A (ja) 光学ヘッド
JPH07272311A (ja) 光集積回路及び光ピックアップ
JP3067906B2 (ja) 光ピックアップ装置
JP2643555B2 (ja) 光学式情報記録再生装置
JPH07169090A (ja) 光情報並列記録再生装置
JP3366527B2 (ja) 光学ヘッド装置
JP2709090B2 (ja) 導波路型光学ヘッド
JP4072776B2 (ja) 光ピツクアツプモジユール及び光磁気信号記録再生装置
JPH05109110A (ja) 光学ピツクアツプ装置
JPH07272310A (ja) 光集積回路及び光ピックアップ
JPH04141846A (ja) 光ヘッド
JP3669531B2 (ja) 光ピツクアツプ及び光磁気信号記録再生装置
JP2513237B2 (ja) 光ヘッド装置
JPH0786981B2 (ja) 光情報処理装置
JPH06331841A (ja) 光路分岐素子およびこれを用いた光集積化ピックアップ