JP2527889B2 - 光デ―タ記憶装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光データ記憶装置に関
するものであり、より詳しくは、光学的並びに電子的に
集積化してコンパクトに構成した、ホログラムを使用し
た偏光検出式または反射率検出式の光記憶用ヘッドに関
するものである。
するものであり、より詳しくは、光学的並びに電子的に
集積化してコンパクトに構成した、ホログラムを使用し
た偏光検出式または反射率検出式の光記憶用ヘッドに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】光記憶用ヘッドを、その効率を犠牲にす
ることなく小型化および低コスト化するために、光学的
並びに電子的に集積化するということに大きな関心が集
まりつつある。光学的な集積化とは、ビームの操向、偏
光状態の弁別、レーザ・ビームの真円化、それに、デー
タ信号およびサーボ信号の発生、等々のために使用する
部品の点数を低減し、また、個々の部品を正確に位置合
わせする必要をなくし、或いは、その必要を軽減するこ
とを目的としたものである。一方、電子的な集積化と
は、全ての光エレクトロニクス部品を、単一のモジュー
ルまたはチップ上において一体に構成することを目的と
したものである。
ることなく小型化および低コスト化するために、光学的
並びに電子的に集積化するということに大きな関心が集
まりつつある。光学的な集積化とは、ビームの操向、偏
光状態の弁別、レーザ・ビームの真円化、それに、デー
タ信号およびサーボ信号の発生、等々のために使用する
部品の点数を低減し、また、個々の部品を正確に位置合
わせする必要をなくし、或いは、その必要を軽減するこ
とを目的としたものである。一方、電子的な集積化と
は、全ての光エレクトロニクス部品を、単一のモジュー
ルまたはチップ上において一体に構成することを目的と
したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】米国特許第4907847号
や、幾つかの日本特許公開公報には、低効率の表面レリ
ーフ形ホログラムを使用することによって、部品点数を
低減し光記憶装置の全体コストを低下させることを意図
した、従来の様々な試みが記載されている。その具体例
は、特開平1−13246号公報、特開平1−55745号公報およ
び特開昭63−25845号公報等に記載されているので、そ
れらを参照されたい。
や、幾つかの日本特許公開公報には、低効率の表面レリ
ーフ形ホログラムを使用することによって、部品点数を
低減し光記憶装置の全体コストを低下させることを意図
した、従来の様々な試みが記載されている。その具体例
は、特開平1−13246号公報、特開平1−55745号公報およ
び特開昭63−25845号公報等に記載されているので、そ
れらを参照されたい。
【０００４】これら米国特許や日本特許公開公報のう
ち、特開平1−13246号を除いた全ては、光磁気式の記録
が不可能なものであり、また、特開平1−13246号は、製
造の難しい、ピッチが変化する格子を使用したものであ
る。
ち、特開平1−13246号を除いた全ては、光磁気式の記録
が不可能なものであり、また、特開平1−13246号は、製
造の難しい、ピッチが変化する格子を使用したものであ
る。
【０００５】表面レリーフ形ホログラムでは、ホログラ
フのためのビーム干渉パターンは、例えばフォトリソグ
ラフィ技法を用いたプロセスや、成形加工等によって記
録されるため、ホログラムの素材は、その厚さ方向の寸
法が周期的に変動するものとなり、屈折率の変動は生じ
ない。これに対して体積ホログラムでは、干渉パターン
が、ホログラムの素材の屈折率の周期的な変動として記
録され、その厚さは一定している。表面レリーフ形ホロ
グラムと比べるならば、製造プロセスは体積ホログラム
の方が複雑であるが、光を回折させる効率という点では
体積ホログラムが優っている。尚、最大の回折効率が得
られる入射角のことを、ブラッグ角と呼んでいる。
フのためのビーム干渉パターンは、例えばフォトリソグ
ラフィ技法を用いたプロセスや、成形加工等によって記
録されるため、ホログラムの素材は、その厚さ方向の寸
法が周期的に変動するものとなり、屈折率の変動は生じ
ない。これに対して体積ホログラムでは、干渉パターン
が、ホログラムの素材の屈折率の周期的な変動として記
録され、その厚さは一定している。表面レリーフ形ホロ
グラムと比べるならば、製造プロセスは体積ホログラム
の方が複雑であるが、光を回折させる効率という点では
体積ホログラムが優っている。尚、最大の回折効率が得
られる入射角のことを、ブラッグ角と呼んでいる。
【０００６】表面レリーフ形ホログラムは、回折角が限
られた範囲内にある場合を除いて、偏光状態に応じてビ
ームを効率良く分離することは不可能である。これに対
して体積ホログラムでは、その設計の仕方次第で、僅か
にビームの角度を変えるだけでそのビームの分離を効率
よく行なえるようにすることもでき、また、広い範囲の
回折角に亙って、偏光分離を行なえるようにすることも
できる。これについては、例えば、米国特許第4497534
号(1985年2月5日発行)等に教示されているとおりであ
る。偏光分離は、光磁気装置においては特に重要なこと
であり、それは、光磁気装置では、データの検出を、光
磁気媒体で反射した光の偏光面の変化を検出することに
よって行なっているからである。
られた範囲内にある場合を除いて、偏光状態に応じてビ
ームを効率良く分離することは不可能である。これに対
して体積ホログラムでは、その設計の仕方次第で、僅か
にビームの角度を変えるだけでそのビームの分離を効率
よく行なえるようにすることもでき、また、広い範囲の
回折角に亙って、偏光分離を行なえるようにすることも
できる。これについては、例えば、米国特許第4497534
号(1985年2月5日発行)等に教示されているとおりであ
る。偏光分離は、光磁気装置においては特に重要なこと
であり、それは、光磁気装置では、データの検出を、光
磁気媒体で反射した光の偏光面の変化を検出することに
よって行なっているからである。
【０００７】米国特許第5272550号に開示されているホ
ログラム・システムは、2枚乃至4枚のホログラムを重ね
合わせたホログラム積層体を使用して小さな分離角度で
ビームを分離できるようにしたシステムである。この小
角度のビーム分離は、光記憶装置にとって好ましいもの
であり、なぜならば、それによって、複数の光センサを
密集させて配置することができるようになるからであ
る。しかしながら、この米国特許のホログラム積層体
は、3本のビームしか発生することができず(2本はデー
タ・ビームであり、1本はサーボ・ビームである)、その
ため、更なる光学素子が必要とされており、その結果、
光学的な集積化の程度が低水準にとどまっている。ま
た、サーボ・ビームを1本しか発生できないため、この
装置におけるサーボ検出器には、多くの素子が必要とさ
れている。更には、レーザと検出素子とは、単一のモノ
リシックなアレイの中に集積化されておらず、そのた
め、検出素子をレーザに対して正確に位置合わせするた
めの、組み付け後の位置合わせ作業が必要とされてい
る。
ログラム・システムは、2枚乃至4枚のホログラムを重ね
合わせたホログラム積層体を使用して小さな分離角度で
ビームを分離できるようにしたシステムである。この小
角度のビーム分離は、光記憶装置にとって好ましいもの
であり、なぜならば、それによって、複数の光センサを
密集させて配置することができるようになるからであ
る。しかしながら、この米国特許のホログラム積層体
は、3本のビームしか発生することができず(2本はデー
タ・ビームであり、1本はサーボ・ビームである)、その
ため、更なる光学素子が必要とされており、その結果、
光学的な集積化の程度が低水準にとどまっている。ま
た、サーボ・ビームを1本しか発生できないため、この
装置におけるサーボ検出器には、多くの素子が必要とさ
れている。更には、レーザと検出素子とは、単一のモノ
リシックなアレイの中に集積化されておらず、そのた
め、検出素子をレーザに対して正確に位置合わせするた
めの、組み付け後の位置合わせ作業が必要とされてい
る。
【０００８】以上に説明した幾つかの光記憶装置は、あ
る程度までは光ヘッドの複雑さを軽減しその部品点数を
低減しているが、しかしながら、それら光記憶装置は、
書込み用光路の集積化までは達成していない。読取り用
光路と、書き込み用光路と、サーボ用光路との全てを集
積化することは、レーザおよび複数の検出素子を構成す
る全てのデバイスを、単一のチップ上に光エレクトロニ
クス的に集積化するためには、必要欠くべからざること
である。そして、それら全てのデバイスを単一のチップ
上に集積化するためには、レーザ・ビームとデータ・ビ
ームとサーボ・ビームとは、互いに小さな角度で分離さ
れていなければならず、また、それらビームを、そのチ
ップのp−n接合面上に合焦させることができるように、
それらビームの中心線が同一平面上に存在していなけれ
ばならない。更に、書き込み用光路によってディスク上
に形成されるビーム・スポットが、常にただ1つだけで
あるようにしておかねばならず、しかも、戻り光路にお
いて、複数本のビームを発生させることができ、更に
は、ホログラムに付随する分散の影響や、レーザの波長
のシフトの影響も補償できるようにしておく必要があ
る。また更に、現在の技術水準の光磁気記録媒体におい
て必要とされている差動検出を可能にするためには、偏
光状態の弁別も行なわねばならない。
る程度までは光ヘッドの複雑さを軽減しその部品点数を
低減しているが、しかしながら、それら光記憶装置は、
書込み用光路の集積化までは達成していない。読取り用
光路と、書き込み用光路と、サーボ用光路との全てを集
積化することは、レーザおよび複数の検出素子を構成す
る全てのデバイスを、単一のチップ上に光エレクトロニ
クス的に集積化するためには、必要欠くべからざること
である。そして、それら全てのデバイスを単一のチップ
上に集積化するためには、レーザ・ビームとデータ・ビ
ームとサーボ・ビームとは、互いに小さな角度で分離さ
れていなければならず、また、それらビームを、そのチ
ップのp−n接合面上に合焦させることができるように、
それらビームの中心線が同一平面上に存在していなけれ
ばならない。更に、書き込み用光路によってディスク上
に形成されるビーム・スポットが、常にただ1つだけで
あるようにしておかねばならず、しかも、戻り光路にお
いて、複数本のビームを発生させることができ、更に
は、ホログラムに付随する分散の影響や、レーザの波長
のシフトの影響も補償できるようにしておく必要があ
る。また更に、現在の技術水準の光磁気記録媒体におい
て必要とされている差動検出を可能にするためには、偏
光状態の弁別も行なわねばならない。
【０００９】従って、従来例に示唆されている装置と比
較して、光記憶用ヘッドまたは光磁気記憶用ヘッドの光
学的並びに電子的な集積化の程度を更に高めた光データ
記憶装置が求められている。
較して、光記憶用ヘッドまたは光磁気記憶用ヘッドの光
学的並びに電子的な集積化の程度を更に高めた光データ
記憶装置が求められている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明では、高度に集積化した光記憶用ヘッドを備
えた光データ記憶装置を提供する。その光記憶用ヘッド
は、(1) 読取り用光路、書込み用光路、およびサーボ用
光路を集積化してあり、(2) 単一のチップ上に集積化し
たモノリシックなレーザ−検出素子アレイを含んでお
り、この単一のチップにおいては、このチップの製造時
に、レーザと検出素子との間の位置合わせ状態を好適に
一定に定め、そして、(3) 4枚のホログラムから成る光
学素子を備えており、この光学素子は、光ディスクへ向
けてその入射用レーザ・ビームを射出すると共に、その
光ディスクで反射した戻りビームを、1本のトラッキン
グ・エラー・サーボ・ビームと、2本のフォーカス・エ
ラー・サーボ・ビームと、データ検出のための2本の偏
光成分ビームとに分割し、また更に、レーザ・ビーム出
力をモニタするための、入射用レーザ・ビームのサテラ
イト・ビームを生成するようにしたものである。
に、本発明では、高度に集積化した光記憶用ヘッドを備
えた光データ記憶装置を提供する。その光記憶用ヘッド
は、(1) 読取り用光路、書込み用光路、およびサーボ用
光路を集積化してあり、(2) 単一のチップ上に集積化し
たモノリシックなレーザ−検出素子アレイを含んでお
り、この単一のチップにおいては、このチップの製造時
に、レーザと検出素子との間の位置合わせ状態を好適に
一定に定め、そして、(3) 4枚のホログラムから成る光
学素子を備えており、この光学素子は、光ディスクへ向
けてその入射用レーザ・ビームを射出すると共に、その
光ディスクで反射した戻りビームを、1本のトラッキン
グ・エラー・サーボ・ビームと、2本のフォーカス・エ
ラー・サーボ・ビームと、データ検出のための2本の偏
光成分ビームとに分割し、また更に、レーザ・ビーム出
力をモニタするための、入射用レーザ・ビームのサテラ
イト・ビームを生成するようにしたものである。
【００１１】
【実施例】図1に示すように、本発明の実施例を構成す
る光データ記憶用ヘッド10は、モノリシックなアレイと
して構成したレーザ−検出素子アレイ12と、コリメータ
・レンズ14と、4枚のホログラムを重ね合わせた光学素
子であるホログラム積層体16と、プリズム17と、ファラ
デー旋光子18とを含んでおり、ファラデー旋光子18はマ
グネット19を備えている。これら構成要素によって、高
度に集中化した、レトロレフレクション式で、オートコ
リメーション式の、光データ記憶用ヘッドが構成されて
いる。また、これら構成要素には更に、図示の如く、レ
ーザ出力モニタ20と、対物レンズ22と、光記録ディスク
24とが組み合わされている。
る光データ記憶用ヘッド10は、モノリシックなアレイと
して構成したレーザ−検出素子アレイ12と、コリメータ
・レンズ14と、4枚のホログラムを重ね合わせた光学素
子であるホログラム積層体16と、プリズム17と、ファラ
デー旋光子18とを含んでおり、ファラデー旋光子18はマ
グネット19を備えている。これら構成要素によって、高
度に集中化した、レトロレフレクション式で、オートコ
リメーション式の、光データ記憶用ヘッドが構成されて
いる。また、これら構成要素には更に、図示の如く、レ
ーザ出力モニタ20と、対物レンズ22と、光記録ディスク
24とが組み合わされている。
【００１２】レーザ−検出素子アレイ12は、好ましく
は、単一の化合物半導体チップ(例えばAlGaAsチップ)上
に構成した、1つのダイオード・レーザと6つの検出素子
とから成るものとし、これらダイオード・レーザと検出
素子とは、互いに近接させて形成した複数のp−n接合を
順方向と逆方向とにバイアスすることによって実現した
ものとするのが良い。レーザ・ダイオードはコヒーレン
トな光ビーム26を発生し、この光ビーム26の波長は約78
0nmである。コリメータ・レンズ14は、このビーム26を
コリメートしてビーム27にすると共に、戻ってくる複数
本の信号ビーム(それらビームについては後に詳述する)
を、アレイ12の複数の検出素子の上に合焦させる機能を
果たしている。これらのアレイ12とコリメータ・レンズ
14とから成るアレイ・コリメータ・レンズ・パッケージ
(12、14)には、4枚のホログラムを重ね合わせた光学素
子であるホログラム積層体16と、プリズム17と、ビスマ
スで置換した鉄ガーネットの薄膜を使用したファラデー
旋光子18とを取り付けてある。
は、単一の化合物半導体チップ(例えばAlGaAsチップ)上
に構成した、1つのダイオード・レーザと6つの検出素子
とから成るものとし、これらダイオード・レーザと検出
素子とは、互いに近接させて形成した複数のp−n接合を
順方向と逆方向とにバイアスすることによって実現した
ものとするのが良い。レーザ・ダイオードはコヒーレン
トな光ビーム26を発生し、この光ビーム26の波長は約78
0nmである。コリメータ・レンズ14は、このビーム26を
コリメートしてビーム27にすると共に、戻ってくる複数
本の信号ビーム(それらビームについては後に詳述する)
を、アレイ12の複数の検出素子の上に合焦させる機能を
果たしている。これらのアレイ12とコリメータ・レンズ
14とから成るアレイ・コリメータ・レンズ・パッケージ
(12、14)には、4枚のホログラムを重ね合わせた光学素
子であるホログラム積層体16と、プリズム17と、ビスマ
スで置換した鉄ガーネットの薄膜を使用したファラデー
旋光子18とを取り付けてある。
【００１３】積層体16の4枚の、偏光感応性でかつ角度
感応性であり、しかも位相形で透過形の体積ホログラム
は、光学的な合焦能力を備えてはいない。それらホログ
ラムとファラデー旋光子18とは、コリメートされたビー
ム27から1本のビーム29を生成し、このビーム29は、書
込みおよび読取りのために、対物レンズ22によって光デ
ィスク24上に合焦させるビームである。また更に、ファ
ラデー旋光子18とホログラム積層体16とは、読取り用の
戻り光路においては、2本のデータ・ビーム28、30と、3
本のサーボ・ビーム32、34、36とを生成し、それらビー
ムは、夫々が、特定の選択された指向角度と、特定の選
択された強度比と、特定の選択された偏光特性とを有す
るビームである。
感応性であり、しかも位相形で透過形の体積ホログラム
は、光学的な合焦能力を備えてはいない。それらホログ
ラムとファラデー旋光子18とは、コリメートされたビー
ム27から1本のビーム29を生成し、このビーム29は、書
込みおよび読取りのために、対物レンズ22によって光デ
ィスク24上に合焦させるビームである。また更に、ファ
ラデー旋光子18とホログラム積層体16とは、読取り用の
戻り光路においては、2本のデータ・ビーム28、30と、3
本のサーボ・ビーム32、34、36とを生成し、それらビー
ムは、夫々が、特定の選択された指向角度と、特定の選
択された強度比と、特定の選択された偏光特性とを有す
るビームである。
【００１４】ファラデー旋光子18は、ホログラム積層体
16を通過するレーザ・ビームや種々のデータ・ビームお
よびサーボ・ビームを、偏光弁別することによって互い
に分離するための、光学異方性を提供するためのもので
ある。ホログラム積層体16の構成をそのように設定する
ことによって、データ信号並びにサーボ信号のための多
数本の強いビームが戻り経路の中でのみ生成されるよう
にし、従って、ディスク上に照射される読み書き用のス
ポットは、ただ1つだけとなるようにしている。更に、
このファラデー旋光子18は、光ディスク24上で光磁気的
検出を行なうために必要な、直線偏光状態を維持する機
能も果たしており、また、その旋光の回転角は、s偏光
のデータ信号とp偏光のデータ信号とを緊密にバランス
させて、差分検出と同相分除去とを良好に行なうことの
できる回転角にしてある。
16を通過するレーザ・ビームや種々のデータ・ビームお
よびサーボ・ビームを、偏光弁別することによって互い
に分離するための、光学異方性を提供するためのもので
ある。ホログラム積層体16の構成をそのように設定する
ことによって、データ信号並びにサーボ信号のための多
数本の強いビームが戻り経路の中でのみ生成されるよう
にし、従って、ディスク上に照射される読み書き用のス
ポットは、ただ1つだけとなるようにしている。更に、
このファラデー旋光子18は、光ディスク24上で光磁気的
検出を行なうために必要な、直線偏光状態を維持する機
能も果たしており、また、その旋光の回転角は、s偏光
のデータ信号とp偏光のデータ信号とを緊密にバランス
させて、差分検出と同相分除去とを良好に行なうことの
できる回転角にしてある。
【００１５】図2は、ホログラム積層体16を通過する個
々のビームの光路を、詳細に模式図で示したものであ
る。書込み用光路においては、レーザ光のビーム27が、
集積化したアレイであるレーザ−検出素子アレイ12のp
−n接合面に対して平行な方向に偏光した状態(以下、こ
れを「p偏光」という)で射出される。このビーム27は、
最初の2枚のホログラム(H4およびH3)を回折することな
く透過し、これは、それら2枚のホログラムの偏光特性
とその角度選択特性とをそうなるように定めてあるから
である。それらホログラムを透過したビーム27は、後の
2枚のホログラム(H2およびH1)では互いに反対の方向へ
回折し、それら2回の回折の結果を合わせた全体として
は、僅かな角度だけビームの方向が変わる。また、それ
ら2回の回折の際の夫々の回折効率は、約50％と約90％
とになるようにしてあり、それによって、レーザ出力を
モニタするための1本の強いサテライト・ビーム40が生
成されるようにしている。直線偏光であるレーザ光ビー
ム27は、ファラデー旋光子18によってその偏光面を回転
させられた後に光磁気ディスク24上に合焦させられる。
々のビームの光路を、詳細に模式図で示したものであ
る。書込み用光路においては、レーザ光のビーム27が、
集積化したアレイであるレーザ−検出素子アレイ12のp
−n接合面に対して平行な方向に偏光した状態(以下、こ
れを「p偏光」という)で射出される。このビーム27は、
最初の2枚のホログラム(H4およびH3)を回折することな
く透過し、これは、それら2枚のホログラムの偏光特性
とその角度選択特性とをそうなるように定めてあるから
である。それらホログラムを透過したビーム27は、後の
2枚のホログラム(H2およびH1)では互いに反対の方向へ
回折し、それら2回の回折の結果を合わせた全体として
は、僅かな角度だけビームの方向が変わる。また、それ
ら2回の回折の際の夫々の回折効率は、約50％と約90％
とになるようにしてあり、それによって、レーザ出力を
モニタするための1本の強いサテライト・ビーム40が生
成されるようにしている。直線偏光であるレーザ光ビー
ム27は、ファラデー旋光子18によってその偏光面を回転
させられた後に光磁気ディスク24上に合焦させられる。
【００１６】戻り光路(読取り用光路)においては、ディ
スク24で反射し、その際に偏光面がカー効果によって回
転した光のビームが、対物レンズ22によってコリメート
され、そして更にその直線偏光が、ファラデー旋光子18
によって再び回転させられる。
スク24で反射し、その際に偏光面がカー効果によって回
転した光のビームが、対物レンズ22によってコリメート
され、そして更にその直線偏光が、ファラデー旋光子18
によって再び回転させられる。
【００１７】ファラデー旋光子18を通過したビームは続
いて4枚のホログラムH1〜H4を通過するが、その際に夫
々のホログラムは次のように機能する。先ず、ホログラ
ムH1は、サーボ・ビームとデータ・ビームとを、互いか
ら分離する。ホログラムH2は、p偏光光に対する回折効
率を約50％にし、また、s偏光光に対する回折効率を0％
にしてある。このホログラムH2は、pデータ・ビーム(p
偏光のデータ・ビーム)を生成すると共に、2本のフォー
カス・サーボ・ビームを、互いに略々同一の強度を持つ
ようにして分離する。ホログラムH3は、pデータ・ビー
ムを回折させるが、それと同時に、レーザ・ビーム27
は、回折させることなく透過させるようにしたものであ
り、そのため、4枚のホログラムH1〜H4のうち、このホ
ログラムH3だけが、ブラッグ角感度が高感度であること
を必要としている。このホログラムH3は更に、sデータ
・ビーム(s偏光のデータ・ビーム)を回折させることな
くそのまま透過させる一方で、それと同時に、s偏光の
トラッキング・サーボ・ビームは、100％の効率で回折
させる。このように機能するブラッグ面を得るために
は、そのブラッグ面に小さな傾斜角を付けることによっ
て、この体積ホログラムH3の、そのブラッグ面の上方か
ら入射するビームと下方から入射するビームとで、入射
角が非対称になるようにしておく必要がある。こうする
ことによる影響は、p偏光ビームとs偏光ビームとの両方
に等しく作用するため、ホログラムを使用した光学素子
であるホログラム積層体16を1つ使用するだけで、6本の
偏光ビームの夫々にとって適正な回折効率が得られるよ
うになっている。ホログラムH4は、色消しの機能を果た
すと共に、s偏光のデータ・ビームとサーボ・ビームと
に対してはビーム操向を施す一方、p偏光のビームは全
て、回折させずに透過させるようにしたホログラムであ
る。
いて4枚のホログラムH1〜H4を通過するが、その際に夫
々のホログラムは次のように機能する。先ず、ホログラ
ムH1は、サーボ・ビームとデータ・ビームとを、互いか
ら分離する。ホログラムH2は、p偏光光に対する回折効
率を約50％にし、また、s偏光光に対する回折効率を0％
にしてある。このホログラムH2は、pデータ・ビーム(p
偏光のデータ・ビーム)を生成すると共に、2本のフォー
カス・サーボ・ビームを、互いに略々同一の強度を持つ
ようにして分離する。ホログラムH3は、pデータ・ビー
ムを回折させるが、それと同時に、レーザ・ビーム27
は、回折させることなく透過させるようにしたものであ
り、そのため、4枚のホログラムH1〜H4のうち、このホ
ログラムH3だけが、ブラッグ角感度が高感度であること
を必要としている。このホログラムH3は更に、sデータ
・ビーム(s偏光のデータ・ビーム)を回折させることな
くそのまま透過させる一方で、それと同時に、s偏光の
トラッキング・サーボ・ビームは、100％の効率で回折
させる。このように機能するブラッグ面を得るために
は、そのブラッグ面に小さな傾斜角を付けることによっ
て、この体積ホログラムH3の、そのブラッグ面の上方か
ら入射するビームと下方から入射するビームとで、入射
角が非対称になるようにしておく必要がある。こうする
ことによる影響は、p偏光ビームとs偏光ビームとの両方
に等しく作用するため、ホログラムを使用した光学素子
であるホログラム積層体16を1つ使用するだけで、6本の
偏光ビームの夫々にとって適正な回折効率が得られるよ
うになっている。ホログラムH4は、色消しの機能を果た
すと共に、s偏光のデータ・ビームとサーボ・ビームと
に対してはビーム操向を施す一方、p偏光のビームは全
て、回折させずに透過させるようにしたホログラムであ
る。
【００１８】以上のようにした結果、望ましくない二次
回折によって失われる光が、殆どなくなる。更には、複
数枚のホログラムの光学能力並びに区分の問題や、それ
に伴う色付きの問題、波面歪曲の問題、それに位置揃え
の問題も回避されている。また、いずれのビームも(た
だしレーザ出力モニタ20のためのビームを除く)、互い
に逆の方向へ2回ずつ回折させるようにしてあるため、
波長シフトの影響が打ち消される(色消しが行なわれる)
ようにもなっている。
回折によって失われる光が、殆どなくなる。更には、複
数枚のホログラムの光学能力並びに区分の問題や、それ
に伴う色付きの問題、波面歪曲の問題、それに位置揃え
の問題も回避されている。また、いずれのビームも(た
だしレーザ出力モニタ20のためのビームを除く)、互い
に逆の方向へ2回ずつ回折させるようにしてあるため、
波長シフトの影響が打ち消される(色消しが行なわれる)
ようにもなっている。
【００１９】コリメートされているビームである、s偏
光とp偏光の夫々のデータ信号ビームと様々なサーボ・
ビームとは、ホログラム積層体16から出射する際には、
小さな分離角度で互いに分離されており、このように分
離角度が小さいということは、電子的な集積化のために
必要なことである。尚、p偏光のレーザ・ビーム27とフ
ォーカス・サーボ・ビーム34との間のビーム分離角度
と、pデータ・ビーム30とフォーカス・サーボ・ビーム3
2との間のビーム分離角度とは、いずれも、ホログラムH
1とホログラムH2との間のブラッグ角の差に応じた角度
となる。
光とp偏光の夫々のデータ信号ビームと様々なサーボ・
ビームとは、ホログラム積層体16から出射する際には、
小さな分離角度で互いに分離されており、このように分
離角度が小さいということは、電子的な集積化のために
必要なことである。尚、p偏光のレーザ・ビーム27とフ
ォーカス・サーボ・ビーム34との間のビーム分離角度
と、pデータ・ビーム30とフォーカス・サーボ・ビーム3
2との間のビーム分離角度とは、いずれも、ホログラムH
1とホログラムH2との間のブラッグ角の差に応じた角度
となる。
【００２０】それら各ビーム対の間の分離は、ホログラ
ムH3のブラッグ角により決まる。更に、このパラメータ
(即ち、ホログラムH3のブラッグ角)は、このホログラム
H3における、ブラッグ角感度を考慮した上で、pデータ
・ビーム30とレーザ・ビーム27との間の分離角度が、で
きるだけ小さくなるような角度に選定すべきである。s
偏光のデータ・ビーム28と、同じくs偏光のトラッキン
グ・サーボ・ビーム36とは、ホログラムH3におけるブラ
ッグ角感度を利用して分離されている。また、これらs
偏光のデータ・ビーム28とトラッキング・サーボ・ビー
ム36との間の分離角度は、ホログラムH1とホログラムH3
との間のブラッグ角の差に応じて決まる角度であると共
に、これらビーム28と36の指向方向は、ホログラムH4の
ブラッグ角によって更に制御されている。ホログラムH3
の厚さを可及的に薄くするためには(即ち、ブラッグ角
感度の条件を可及的に緩和し、且つ、全体としての分離
角度の範囲をせばめて小さなチップを構成できるように
するためには)、レーザ・ビーム27とpデータ・ビーム30
との間の間隔を、できるだけ大きく取るようにすべきで
ある。また、偏光特性やその他の設計上の諸元を適宜設
定することにより、3組のビームをインターリーブし
て、チップの寸法を大幅に小型化することができる。ホ
ログラム積層体16から出射する上述のビームは、AlGaAs
チップの接合面に形成してある個別の検出素子上に合焦
させ、それによって、小さなカー回転角の差動検出や、
反射率ノイズの同相分除去や、サーボ信号の生成を行な
えるようにしている。
ムH3のブラッグ角により決まる。更に、このパラメータ
(即ち、ホログラムH3のブラッグ角)は、このホログラム
H3における、ブラッグ角感度を考慮した上で、pデータ
・ビーム30とレーザ・ビーム27との間の分離角度が、で
きるだけ小さくなるような角度に選定すべきである。s
偏光のデータ・ビーム28と、同じくs偏光のトラッキン
グ・サーボ・ビーム36とは、ホログラムH3におけるブラ
ッグ角感度を利用して分離されている。また、これらs
偏光のデータ・ビーム28とトラッキング・サーボ・ビー
ム36との間の分離角度は、ホログラムH1とホログラムH3
との間のブラッグ角の差に応じて決まる角度であると共
に、これらビーム28と36の指向方向は、ホログラムH4の
ブラッグ角によって更に制御されている。ホログラムH3
の厚さを可及的に薄くするためには(即ち、ブラッグ角
感度の条件を可及的に緩和し、且つ、全体としての分離
角度の範囲をせばめて小さなチップを構成できるように
するためには)、レーザ・ビーム27とpデータ・ビーム30
との間の間隔を、できるだけ大きく取るようにすべきで
ある。また、偏光特性やその他の設計上の諸元を適宜設
定することにより、3組のビームをインターリーブし
て、チップの寸法を大幅に小型化することができる。ホ
ログラム積層体16から出射する上述のビームは、AlGaAs
チップの接合面に形成してある個別の検出素子上に合焦
させ、それによって、小さなカー回転角の差動検出や、
反射率ノイズの同相分除去や、サーボ信号の生成を行な
えるようにしている。
【００２１】以上から分るように、ホログラム積層体16
は、光磁気的なデータ信号およびサーボ信号の生成に必
要な、ビーム分離、ビーム操向、偏光状態の弁別、真円
化、および分散の補償という諸機能を、全て果たすもの
となっている。
は、光磁気的なデータ信号およびサーボ信号の生成に必
要な、ビーム分離、ビーム操向、偏光状態の弁別、真円
化、および分散の補償という諸機能を、全て果たすもの
となっている。
【００２２】以上の説明に関連した不均一な誘電体媒体
中における波伝搬の理論については、1969年刊、コーゲ
ルニック(H.Kogelnik)著、「厚いホログラム格子におけ
る結合波理論("Coupled Wave Theory For Thick Hologr
am Gratings," published inBell Syst.Tech.J. 48, 29
09)」の中に記載されているため、ここでは特に説明は
しない。
中における波伝搬の理論については、1969年刊、コーゲ
ルニック(H.Kogelnik)著、「厚いホログラム格子におけ
る結合波理論("Coupled Wave Theory For Thick Hologr
am Gratings," published inBell Syst.Tech.J. 48, 29
09)」の中に記載されているため、ここでは特に説明は
しない。
【００２３】このコーゲルニックの古典的理論に基づい
て求めた、積層体16のホログラムH1〜H4の適当なパラメ
ータの値は、次の表1に示すとおりである。
て求めた、積層体16のホログラムH1〜H4の適当なパラメ
ータの値は、次の表1に示すとおりである。
【００２４】
【表１】 表 1 H1 H2 H3 H4 θ ブラッグ角(内角、単位：度) 25.375 25.125 26 25.25 a 格子の傾斜角(単位：度) 0 0 1.275 0 T 厚さ(単位：μm) 2.5 16 31 7 no 屈折率 1.26 1.26 1.26 1.26 Δn 屈折率の変調量 0.175 0.089 0.092 0.152 λ 空気中における波長 0.78 0.78 0.78 0.78 本発明の重要な特徴として、以上の表1から分るよう
に、ホログラムH3を除いたその他全てのホログラムは、
その格子の傾斜角を「0」にしてあるということがあ
る。このようにしたのは、ジクロメート化ゼラチンのホ
ログラムを製造する際に、収縮による傾きが発生するの
を避けるためである。ホログラムH3はその格子の傾斜角
が非常に小さいため、発生する傾きやブラッグ角の変動
は無視し得るほど小さい。更に以上の表1から分るよう
に、ブラッグ角は略々25°にしてあり、これによって、
s回折効率とp回折効率とが略々最適な値となるようにす
ると共に、空気中におけるブラッグ角感度も略々最適な
値となるようにしている。また、全く回折されることの
ないサーボ・ビームを除いたその他全てのビームは、重
ね合わせたホログラムによって各ビームが2回ずつ回折
されるようにしてあり、これによって分散の影響を補償
している。更に、このように各ビームを2回ずつ回折さ
せるようにしたため、個々のビームにとってのブラッグ
角を大きく取りながら(個々のビームの最終的な指向角
度は、個々のビームにとってのブラッグ角によって制御
される)、しかも、ディスクへ入射するビームとディス
クから反射して戻ってくるビームとの間の、全体として
の角度差を小さく抑えられるという、好適な結果が得ら
れている。
に、ホログラムH3を除いたその他全てのホログラムは、
その格子の傾斜角を「0」にしてあるということがあ
る。このようにしたのは、ジクロメート化ゼラチンのホ
ログラムを製造する際に、収縮による傾きが発生するの
を避けるためである。ホログラムH3はその格子の傾斜角
が非常に小さいため、発生する傾きやブラッグ角の変動
は無視し得るほど小さい。更に以上の表1から分るよう
に、ブラッグ角は略々25°にしてあり、これによって、
s回折効率とp回折効率とが略々最適な値となるようにす
ると共に、空気中におけるブラッグ角感度も略々最適な
値となるようにしている。また、全く回折されることの
ないサーボ・ビームを除いたその他全てのビームは、重
ね合わせたホログラムによって各ビームが2回ずつ回折
されるようにしてあり、これによって分散の影響を補償
している。更に、このように各ビームを2回ずつ回折さ
せるようにしたため、個々のビームにとってのブラッグ
角を大きく取りながら(個々のビームの最終的な指向角
度は、個々のビームにとってのブラッグ角によって制御
される)、しかも、ディスクへ入射するビームとディス
クから反射して戻ってくるビームとの間の、全体として
の角度差を小さく抑えられるという、好適な結果が得ら
れている。
【００２５】データ・ビームとサーボ・ビームとの間の
強度比は、ホログラムH1のΔnの値によって決まる。一
方、pデータ・ビームと書込み用光路のビームとの間の
強度比は、ホログラムH2のΔnの値によって決まる。ま
た、データ・ビームの強度とサーボ・ビームの強度との
いずれにも影響を及ぼす、全体としてのs偏光のビーム
とp偏光のビームとの間の強度比は、ファラデー旋光子1
8の回転角によって制御され、また、この強度比は、sデ
ータ・ビームとpデータ・ビームとをバランスさせて差
動検出と同相分除去とを可能にする値に選定するように
している。
強度比は、ホログラムH1のΔnの値によって決まる。一
方、pデータ・ビームと書込み用光路のビームとの間の
強度比は、ホログラムH2のΔnの値によって決まる。ま
た、データ・ビームの強度とサーボ・ビームの強度との
いずれにも影響を及ぼす、全体としてのs偏光のビーム
とp偏光のビームとの間の強度比は、ファラデー旋光子1
8の回転角によって制御され、また、この強度比は、sデ
ータ・ビームとpデータ・ビームとをバランスさせて差
動検出と同相分除去とを可能にする値に選定するように
している。
【００２６】コリメートされた状態の入射ビーム27の真
円化は、ホログラムH4に対する入射ビーム27の角度が垂
直でない結果、ホログラムH4と空気との界面において行
なわれる。更に、プリズム17が、この入射ビーム27がホ
ログラムH1から出射する際に、ホログラムH4における真
円化の作用と逆の作用が生じることを防止している。真
円化比を大きく取るためには、ビームの、ホログラムH4
への入射角を大きく取る必要があるが、それには、ブラ
ッグ角を大きくするか、或いは、ホログラムH4にプリズ
ムを挟み込むようにすれば良い。ブラッグ角を上掲の表
1に示した値とした場合には、真円化比は約1.2になる。
尚、本実施例の装置は、レトロレフレクション(再帰反
射)式の装置であるため、アレイ12上における、データ
・ビーム並びにサーボ・ビームの夫々のスポットの形状
は、レーザ・ビームと同様に楕円形をしている。これに
よって、トラッキング・サーボの間隔条件が緩和される
ため、これは利点の1つである。
円化は、ホログラムH4に対する入射ビーム27の角度が垂
直でない結果、ホログラムH4と空気との界面において行
なわれる。更に、プリズム17が、この入射ビーム27がホ
ログラムH1から出射する際に、ホログラムH4における真
円化の作用と逆の作用が生じることを防止している。真
円化比を大きく取るためには、ビームの、ホログラムH4
への入射角を大きく取る必要があるが、それには、ブラ
ッグ角を大きくするか、或いは、ホログラムH4にプリズ
ムを挟み込むようにすれば良い。ブラッグ角を上掲の表
1に示した値とした場合には、真円化比は約1.2になる。
尚、本実施例の装置は、レトロレフレクション(再帰反
射)式の装置であるため、アレイ12上における、データ
・ビーム並びにサーボ・ビームの夫々のスポットの形状
は、レーザ・ビームと同様に楕円形をしている。これに
よって、トラッキング・サーボの間隔条件が緩和される
ため、これは利点の1つである。
【００２７】表1に示した値を採用した場合には、先に
言及したコーゲルニックの結合波理論によれば、s偏光
のビームやp偏光のビームが、この4素子形のホログラム
積層体16を通過した後の、夫々の強度の値は次のように
なる。
言及したコーゲルニックの結合波理論によれば、s偏光
のビームやp偏光のビームが、この4素子形のホログラム
積層体16を通過した後の、夫々の強度の値は次のように
なる。
【００２８】
【表２】 s偏光 データ・ビーム： 0.753 トラック・サーボ・ビーム： 0.08 p偏光 データ・ビーム： 0.445 フォーカス・サーボ・ビーム：0.05/0.05 レーザ・ビーム： 0.375 従って、全てのp偏光のビームについての全体効率は92
％、全てのs偏光のビームについての全体効率は83％に
なることが分る。また、sデータ信号とpデータ信号と
は、ファラデー旋光子18を1回通過することによって生
じるファラデー回転角を約15°にすることにより、バラ
ンスさせることができる。
％、全てのs偏光のビームについての全体効率は83％に
なることが分る。また、sデータ信号とpデータ信号と
は、ファラデー旋光子18を1回通過することによって生
じるファラデー回転角を約15°にすることにより、バラ
ンスさせることができる。
【００２９】出射ビームどうしの間の最大角度差は3.25
°としてある。この最大角度差をこの値としておけば、
コリメータ・レンズ14の焦点距離が7mmのときに、全て
の能動素子を、幅が750μmのチップの上に集積させるこ
とができる。ブラッグ角感度を更に高感度にしたり、コ
リメータ・レンズ14の焦点距離を更に短くした場合に
は、この光ヘッドの大きさ並びにチップの寸法を、更に
小さくすることができる。
°としてある。この最大角度差をこの値としておけば、
コリメータ・レンズ14の焦点距離が7mmのときに、全て
の能動素子を、幅が750μmのチップの上に集積させるこ
とができる。ブラッグ角感度を更に高感度にしたり、コ
リメータ・レンズ14の焦点距離を更に短くした場合に
は、この光ヘッドの大きさ並びにチップの寸法を、更に
小さくすることができる。
【００３０】本発明の実施例を構成するためのこの光学
系においては、分散に対する補償がなされるようにして
あるため、レーザの波長のシフトに拘わらず、ビームの
指向安定性が非常に高くなっている。ここで、ダイオー
ド・レーザの波長の、予想される最大変動量が10nmであ
るものとし、また、ブラッグ角どうしの大きさの最大の
差が上掲の表1に示した大きさである場合には、ビーム
指向安定性はΔβ＝0.0006°になる。コリメータ・レン
ズ14の焦点距離が7mmであれば、これは、レーザ−検出
素子アレイ12のp−n接合面に沿ったビームの偏位量が、
0.05μm以下であるということに相当する。また、読取
り出力レベルと書込み出力レベルの間でのレーザ波長シ
フト量が約2nmであるものとし、しかも、対物レンズ22
の焦点距離が3.9mmである場合には、ディスク24上にお
けるスポット位置の偏位量は 0.0009μm以下になる。
尚、この4素子形ホログラム積層体16における個々のビ
ームの回折効率は、レーザの波長の変動によって特に甚
だしい影響を受けることはない。例えば、レーザ波長シ
フト量が10nmの場合であっても、ビームの回折効率変動
量は、個々のビームによって、±2％から±12％までの
間になる。
系においては、分散に対する補償がなされるようにして
あるため、レーザの波長のシフトに拘わらず、ビームの
指向安定性が非常に高くなっている。ここで、ダイオー
ド・レーザの波長の、予想される最大変動量が10nmであ
るものとし、また、ブラッグ角どうしの大きさの最大の
差が上掲の表1に示した大きさである場合には、ビーム
指向安定性はΔβ＝0.0006°になる。コリメータ・レン
ズ14の焦点距離が7mmであれば、これは、レーザ−検出
素子アレイ12のp−n接合面に沿ったビームの偏位量が、
0.05μm以下であるということに相当する。また、読取
り出力レベルと書込み出力レベルの間でのレーザ波長シ
フト量が約2nmであるものとし、しかも、対物レンズ22
の焦点距離が3.9mmである場合には、ディスク24上にお
けるスポット位置の偏位量は 0.0009μm以下になる。
尚、この4素子形ホログラム積層体16における個々のビ
ームの回折効率は、レーザの波長の変動によって特に甚
だしい影響を受けることはない。例えば、レーザ波長シ
フト量が10nmの場合であっても、ビームの回折効率変動
量は、個々のビームによって、±2％から±12％までの
間になる。
【００３１】図3は、集積化したアレイであるレーザ−
検出素子アレイ12の好適実施例を、X、Y、およびZの方
向表示と共に示した図である。この実施例の重要な特徴
の1つに、このアレイ12が、プレーナ・アレイであると
いうことがある。このプレーナ・アレイは、単一のAlGa
Asチップ50の上に、リソグラフィ技法を用いて製作した
ものであり、従って、このアレイのレーザの部分と検出
素子の部分とは、その製作プロセスの段階で、必然的に
恒久的な位置合わせがなされており、その位置合わせ
は、合焦状態に関する(Z方向の)位置合わせと、間隔に
関する(Y方向の)位置合わせとの両方に亙るものであっ
て、これらの位置合わせは以下のようにしてある。先
ず、図3に示したように、このアレイは、順方向バイア
スするようにしたp−n接合を有するレーザ・ダイオード
52と、p−n接合を逆バイアスすることによって光検出素
子として機能するようにした6つのダイオード54、56、5
8、60、62、64とを含んでいる。これら6つのダイオード
のうち、ダイオード54と56とは、データ検出用の検出素
子である。ダイオード58と60とは、フォーカス・エラー
・サーボ用の検出素子である。また、ダイオード62と64
とは、トラッキング・エラー・サーボ用の検出素子であ
る。
検出素子アレイ12の好適実施例を、X、Y、およびZの方
向表示と共に示した図である。この実施例の重要な特徴
の1つに、このアレイ12が、プレーナ・アレイであると
いうことがある。このプレーナ・アレイは、単一のAlGa
Asチップ50の上に、リソグラフィ技法を用いて製作した
ものであり、従って、このアレイのレーザの部分と検出
素子の部分とは、その製作プロセスの段階で、必然的に
恒久的な位置合わせがなされており、その位置合わせ
は、合焦状態に関する(Z方向の)位置合わせと、間隔に
関する(Y方向の)位置合わせとの両方に亙るものであっ
て、これらの位置合わせは以下のようにしてある。先
ず、図3に示したように、このアレイは、順方向バイア
スするようにしたp−n接合を有するレーザ・ダイオード
52と、p−n接合を逆バイアスすることによって光検出素
子として機能するようにした6つのダイオード54、56、5
8、60、62、64とを含んでいる。これら6つのダイオード
のうち、ダイオード54と56とは、データ検出用の検出素
子である。ダイオード58と60とは、フォーカス・エラー
・サーボ用の検出素子である。また、ダイオード62と64
とは、トラッキング・エラー・サーボ用の検出素子であ
る。
【００３２】6つの夫々の検出素子とレーザ・ダイオー
ド52との間の距離は、ホログラム積層体16から出射して
くるビームに応じて、また、コリメータ・レンズ14の焦
点距離に応じて設定する。図示例では、コリメータ・レ
ンズ14の焦点距離は7mmとしており、また、表1に諸元を
示したホログラムを使用しているため、レーザ・ダイオ
ード52と夫々の検出素子との間の中心間距離は、データ
検出用の検出素子56と54とについては、夫々57μmと409
μmとにしてあり、また、フォーカス用の検出素子60と5
8とについては、夫々115μmと529μmとにしてある。更
に、互いに近接させて(2μm以下)形成する2つのトラッ
ク・サーボ用の検出素子62と64との間の中央線までの距
離は、227μmにしてある。夫々の検出素子はその幅を略
々10〜15μmにしてある。尚、これら検出素子のチップ
上における位置は、コリメータ・レンズに異なったレン
ズを用いた場合には異なったものとなり得るし、また、
フォーカス・サーボ方式やトラック・サーボ方式に異な
った方式を用いた場合にも、幾分異なったものとなり得
る。
ド52との間の距離は、ホログラム積層体16から出射して
くるビームに応じて、また、コリメータ・レンズ14の焦
点距離に応じて設定する。図示例では、コリメータ・レ
ンズ14の焦点距離は7mmとしており、また、表1に諸元を
示したホログラムを使用しているため、レーザ・ダイオ
ード52と夫々の検出素子との間の中心間距離は、データ
検出用の検出素子56と54とについては、夫々57μmと409
μmとにしてあり、また、フォーカス用の検出素子60と5
8とについては、夫々115μmと529μmとにしてある。更
に、互いに近接させて(2μm以下)形成する2つのトラッ
ク・サーボ用の検出素子62と64との間の中央線までの距
離は、227μmにしてある。夫々の検出素子はその幅を略
々10〜15μmにしてある。尚、これら検出素子のチップ
上における位置は、コリメータ・レンズに異なったレン
ズを用いた場合には異なったものとなり得るし、また、
フォーカス・サーボ方式やトラック・サーボ方式に異な
った方式を用いた場合にも、幾分異なったものとなり得
る。
【００３３】コリメータ・レンズ14は、像面湾曲を呈
し、この像面湾曲は、レーザ・ファセット50aに始ま
る、ペツバル(Petzval)面と呼ばれる放物面であり、こ
のペツバル面を、図には破線66で示してある。ペツバル
面とは、点物体の点像が、非点収差がなくなるなるよう
な距離だけ離したタブレット・レンズで結像されるよう
にした放物面表面をいう。本実施例では、このペツバル
面の湾曲を利用して、夫々のサーボ信号を生成するのに
必要な、戻り信号ビームの非合焦状態(Z方向にずれた状
態)を得るようにしている。このように、像面の湾曲を
利用してサーボ・ビームが非合焦状態になるようにする
には、レーザ・ダイオードのp−n接合の光軸方向を、チ
ップ50のファセット50aに対して垂直な方向から約0.3°
傾けておくようにする。このように光軸方向を傾けてお
くことが必要とされるのは、これによってペツバル面66
を傾斜させ、アレイ12上の検出素子のうち、2つのデー
タ用の検出素子は略々合焦位置にくるようにし、一方、
サーボ用の夫々の検出素子は、合焦位置から適切な焦点
オフセット量だけ外れた、非合焦位置にくるようにする
ためである。そして、夫々の検出素子の、図3のY方向に
おける位置を適切に選定することによって、全ての検出
素子の、レーザ・ダイオード52に対する位置が、コリメ
ータ・レンズ14の焦点距離が7mmであるときに、その検
出素子にとって適切な焦点状態が得られる位置となるよ
うにしており、即ち、それら検出素子を、焦点状態に関
して位置合わせしてある。ダイオード52〜64は、チップ
50の上に狭い間隔で形成してあるため、コリメータ・レ
ンズ14は、1枚備えておくだけで充分であり、この1枚の
コリメータ・レンズを介して、そのファセット領域から
光ビームを出射させ、また、このファセット領域へ光ビ
ームを入射させることができる。レーザ・ダイオードお
よび検出素子として機能するダイオードの横方向の(即
ち、それらダイオードどうしの間の)区画は、電気的に
は分離用の溝によって行ない、また、光学的にはリッジ
形(突条形)の導波路によって行なっている。検出素子へ
入射する光はその導波路に整合しており、そのため、高
い結合効率および検出効率が得られている。
し、この像面湾曲は、レーザ・ファセット50aに始ま
る、ペツバル(Petzval)面と呼ばれる放物面であり、こ
のペツバル面を、図には破線66で示してある。ペツバル
面とは、点物体の点像が、非点収差がなくなるなるよう
な距離だけ離したタブレット・レンズで結像されるよう
にした放物面表面をいう。本実施例では、このペツバル
面の湾曲を利用して、夫々のサーボ信号を生成するのに
必要な、戻り信号ビームの非合焦状態(Z方向にずれた状
態)を得るようにしている。このように、像面の湾曲を
利用してサーボ・ビームが非合焦状態になるようにする
には、レーザ・ダイオードのp−n接合の光軸方向を、チ
ップ50のファセット50aに対して垂直な方向から約0.3°
傾けておくようにする。このように光軸方向を傾けてお
くことが必要とされるのは、これによってペツバル面66
を傾斜させ、アレイ12上の検出素子のうち、2つのデー
タ用の検出素子は略々合焦位置にくるようにし、一方、
サーボ用の夫々の検出素子は、合焦位置から適切な焦点
オフセット量だけ外れた、非合焦位置にくるようにする
ためである。そして、夫々の検出素子の、図3のY方向に
おける位置を適切に選定することによって、全ての検出
素子の、レーザ・ダイオード52に対する位置が、コリメ
ータ・レンズ14の焦点距離が7mmであるときに、その検
出素子にとって適切な焦点状態が得られる位置となるよ
うにしており、即ち、それら検出素子を、焦点状態に関
して位置合わせしてある。ダイオード52〜64は、チップ
50の上に狭い間隔で形成してあるため、コリメータ・レ
ンズ14は、1枚備えておくだけで充分であり、この1枚の
コリメータ・レンズを介して、そのファセット領域から
光ビームを出射させ、また、このファセット領域へ光ビ
ームを入射させることができる。レーザ・ダイオードお
よび検出素子として機能するダイオードの横方向の(即
ち、それらダイオードどうしの間の)区画は、電気的に
は分離用の溝によって行ない、また、光学的にはリッジ
形(突条形)の導波路によって行なっている。検出素子へ
入射する光はその導波路に整合しており、そのため、高
い結合効率および検出効率が得られている。
【００３４】また、以上に説明した、ペツバル面を利用
するだけの方法とは異なった方法として、これまでに既
に提案されているように、ファセットにエッチングを施
すことによって、フォーカス・サーボ・ビームとトラッ
キング・サーボ・ビームとに更にオフセット量を追加す
るようにしても良く、そうすれば、チップ上における検
出素子の形成位置を、別の位置に移すことが可能にな
る。
するだけの方法とは異なった方法として、これまでに既
に提案されているように、ファセットにエッチングを施
すことによって、フォーカス・サーボ・ビームとトラッ
キング・サーボ・ビームとに更にオフセット量を追加す
るようにしても良く、そうすれば、チップ上における検
出素子の形成位置を、別の位置に移すことが可能にな
る。
【００３５】図4は、以上に説明したコンパクトな光ヘ
ッド10を、本発明の実施例に係る光磁気(MO)データ記憶
装置100に組み込んだときの態様を例示した図である。
図示の如く、ディスク24へ入射するレーザ・ビーム29
は、ホログラム積層体16から出射したならば、ミラー10
2で反射された後に、対物レンズ22によってディスク24
上に合焦する。ディスク24は、スピンドル104上に回転
自在に取り付けてあり、モータ106によって一般的な方
式で駆動されるようにしてある。対物レンズ22は、レン
ズ・ホルダ108に取り付けてあり、このレンズ・ホルダ1
08は、フォーカス・アクチュエータ・モータ110(例えば
ボイス・コイル・モータ等)によって、ディスク24に対
して接近離隔する方向へ移動し得るようにしてある。対
物レンズ22は更に、リニア・モータ112によって、ディ
スク24に対して径方向へも移動し得るようにしてある。
ッド10を、本発明の実施例に係る光磁気(MO)データ記憶
装置100に組み込んだときの態様を例示した図である。
図示の如く、ディスク24へ入射するレーザ・ビーム29
は、ホログラム積層体16から出射したならば、ミラー10
2で反射された後に、対物レンズ22によってディスク24
上に合焦する。ディスク24は、スピンドル104上に回転
自在に取り付けてあり、モータ106によって一般的な方
式で駆動されるようにしてある。対物レンズ22は、レン
ズ・ホルダ108に取り付けてあり、このレンズ・ホルダ1
08は、フォーカス・アクチュエータ・モータ110(例えば
ボイス・コイル・モータ等)によって、ディスク24に対
して接近離隔する方向へ移動し得るようにしてある。対
物レンズ22は更に、リニア・モータ112によって、ディ
スク24に対して径方向へも移動し得るようにしてある。
【００３６】ビーム29の光のうち、ディスク24で反射し
てビーム114となり、更に対物レンズ22によって集光さ
れてコリメートされた部分は、ミラー102で反射されて
ホログラム積層体16へ入射する。ホログラム積層体16
は、図2に関連して既に説明したように機能することに
よって、レーザ−検出素子アレイ12へ、データ・ビーム
28、30と、フォーカス・エラー・サーボ・ビーム32、34
と、トラッキング・エラー・サーボ・ビーム36とを供給
する。
てビーム114となり、更に対物レンズ22によって集光さ
れてコリメートされた部分は、ミラー102で反射されて
ホログラム積層体16へ入射する。ホログラム積層体16
は、図2に関連して既に説明したように機能することに
よって、レーザ−検出素子アレイ12へ、データ・ビーム
28、30と、フォーカス・エラー・サーボ・ビーム32、34
と、トラッキング・エラー・サーボ・ビーム36とを供給
する。
【００３７】これらのビーム28〜36のために発生した電
気信号は、検出回路115へ送られる。検出回路115は、デ
ータ信号と、フォーカス・エラー信号(FES)と、トラッ
キング・エラー信号(TES)とを出力する。フォーカス・
サーボ回路116は、検出回路115とフォーカス・アクチュ
エータ・モータ110とに接続している。また、トラック/
シーク・サーボ回路118は、検出回路115とリニア・モー
タ112とに接続している。レーザ制御回路119は、レーザ
出力モニタ20とそこからのフィードバック信号41とによ
ってモニタしている、書込みのための所定強度の電力ま
たは読取りのための所定強度の電力を、レーザ・ダイオ
ード52へ供給するための回路である。
気信号は、検出回路115へ送られる。検出回路115は、デ
ータ信号と、フォーカス・エラー信号(FES)と、トラッ
キング・エラー信号(TES)とを出力する。フォーカス・
サーボ回路116は、検出回路115とフォーカス・アクチュ
エータ・モータ110とに接続している。また、トラック/
シーク・サーボ回路118は、検出回路115とリニア・モー
タ112とに接続している。レーザ制御回路119は、レーザ
出力モニタ20とそこからのフィードバック信号41とによ
ってモニタしている、書込みのための所定強度の電力ま
たは読取りのための所定強度の電力を、レーザ・ダイオ
ード52へ供給するための回路である。
【００３８】ディスク・ドライブ制御部120は、モータ1
06と、サーボ回路116および118と、レーザ制御回路119
と、マグネット制御回路122とに接続しており、それら
全てを制御している。尚、マグネット制御回路122は、
ディスク面の近傍のマグネット124が発生する磁界を制
御するための回路である。
06と、サーボ回路116および118と、レーザ制御回路119
と、マグネット制御回路122とに接続しており、それら
全てを制御している。尚、マグネット制御回路122は、
ディスク面の近傍のマグネット124が発生する磁界を制
御するための回路である。
【００３９】動作について説明すると、ディスク媒体24
上にデータの書込みを行なうためには、マグネット124
とレーザ・ダイオード52とを共にオンにする。レーザ・
ダイオード52は、充分に大きな強度を有する書込み用ビ
ーム27を発生し、それによって、ディスク24上のスポッ
トを、ディスク24の磁気材料膜のキュリー点温度以上の
温度にまで加熱する。加熱されたスポットの温度が再び
キュリー点温度以下にまで下がったときには、そのスポ
ットの磁化の向きは、マグネット124が発生している磁
界の向きに揃っている。レーザ・ダイオード52は、記録
すべきデータを表わすパルス状のビーム27を発生するよ
うに制御されている。これによって、そのデータが、上
向き或いは下向きに磁化されたスポットとしてディスク
24上に記録される。
上にデータの書込みを行なうためには、マグネット124
とレーザ・ダイオード52とを共にオンにする。レーザ・
ダイオード52は、充分に大きな強度を有する書込み用ビ
ーム27を発生し、それによって、ディスク24上のスポッ
トを、ディスク24の磁気材料膜のキュリー点温度以上の
温度にまで加熱する。加熱されたスポットの温度が再び
キュリー点温度以下にまで下がったときには、そのスポ
ットの磁化の向きは、マグネット124が発生している磁
界の向きに揃っている。レーザ・ダイオード52は、記録
すべきデータを表わすパルス状のビーム27を発生するよ
うに制御されている。これによって、そのデータが、上
向き或いは下向きに磁化されたスポットとしてディスク
24上に記録される。
【００４０】この書込み動作が行なわれている間は、反
射した光のビーム114はホログラム積層体16へ戻って、
このホログラム積層体16へ入射している。ホログラム積
層体16は、このビーム114を、s偏光成分のビームとp偏
光成分のビームとに分割し、図2に関して説明したよう
にして、ビーム28、30、32、34、36を生成する。図5のa
は、ディスク24が対物レンズ22の合焦位置にあり、しか
もディスク24への入射ビーム29がトラックの真上に入射
しているときの、夫々の検出素子上のビーム・スポット
の寸法30a、28a、36a、32a、および34aを図示したもの
である。また図5のbは、ディスク24が対物レンズ22の焦
点距離よりも更に対物レンズ22に近付いたために、合焦
位置から外れているきの、夫々の検出素子上のビーム・
スポットの寸法30b、28b、36b、32b、および34bを図示
したものである。図5のｃは、ディスク24が対物レンズ2
2の焦点距離を超えて対物レンズ22から遠く離れたため
に、合焦位置から外れているきの、夫々の検出素子上の
ビーム・スポットの寸法30ｃ、28ｃ、36ｃ、32ｃ、およ
び34ｃを図示したものである。
射した光のビーム114はホログラム積層体16へ戻って、
このホログラム積層体16へ入射している。ホログラム積
層体16は、このビーム114を、s偏光成分のビームとp偏
光成分のビームとに分割し、図2に関して説明したよう
にして、ビーム28、30、32、34、36を生成する。図5のa
は、ディスク24が対物レンズ22の合焦位置にあり、しか
もディスク24への入射ビーム29がトラックの真上に入射
しているときの、夫々の検出素子上のビーム・スポット
の寸法30a、28a、36a、32a、および34aを図示したもの
である。また図5のbは、ディスク24が対物レンズ22の焦
点距離よりも更に対物レンズ22に近付いたために、合焦
位置から外れているきの、夫々の検出素子上のビーム・
スポットの寸法30b、28b、36b、32b、および34bを図示
したものである。図5のｃは、ディスク24が対物レンズ2
2の焦点距離を超えて対物レンズ22から遠く離れたため
に、合焦位置から外れているきの、夫々の検出素子上の
ビーム・スポットの寸法30ｃ、28ｃ、36ｃ、32ｃ、およ
び34ｃを図示したものである。
【００４１】ビーム29がその合焦位置からどちらかへ外
れている場合には、フォーカス用の検出素子58と60の夫
々の上のスポットの寸法に変動が生じているため、レー
ザ−検出素子アレイ12のp−n接合の面に垂直な集光され
た光強度の截頭によって、それら検出素子58と60の信号
レベルが互いに異なったものとなっている。フォーカス
・エラー信号は、図6に示した検出回路115によって発生
され、これについて以下に詳しく説明する。フォーカス
・サーボ用の検出素子58、60からの信号は、増幅器15
8、160によって増幅され、回路130によってそれらの間
の差分が抽出され、そして除算器132によって、回路131
から送出されている和信号で除される。こうして得られ
た、正規化されたフォーカス・エラー信号(FES)は、フ
ォーカス・サーボ回路116へ送られ、このフォーカス・
サーボ回路116が、フォーカス・アクチュエータ・モー
タ110を制御して、レンズ・ホルダ108を移動させて合焦
状態が得られるようにする。フォーカス・サーボ用の検
出素子58と60とは、その幅を充分に広く取ってあり、フ
ォーカス・エラー・サーボ信号に関する捕捉領域におけ
るフォーカス・サーボ・ビームの最大スポット寸法をカ
バーできるようにしてある。そのため、p−n接合面の延
展方向へ強度分布を偏位させるトラッキング・エラーが
生じても、それによってフォーカス・エラー信号が影響
を受けることがないようになっている。
れている場合には、フォーカス用の検出素子58と60の夫
々の上のスポットの寸法に変動が生じているため、レー
ザ−検出素子アレイ12のp−n接合の面に垂直な集光され
た光強度の截頭によって、それら検出素子58と60の信号
レベルが互いに異なったものとなっている。フォーカス
・エラー信号は、図6に示した検出回路115によって発生
され、これについて以下に詳しく説明する。フォーカス
・サーボ用の検出素子58、60からの信号は、増幅器15
8、160によって増幅され、回路130によってそれらの間
の差分が抽出され、そして除算器132によって、回路131
から送出されている和信号で除される。こうして得られ
た、正規化されたフォーカス・エラー信号(FES)は、フ
ォーカス・サーボ回路116へ送られ、このフォーカス・
サーボ回路116が、フォーカス・アクチュエータ・モー
タ110を制御して、レンズ・ホルダ108を移動させて合焦
状態が得られるようにする。フォーカス・サーボ用の検
出素子58と60とは、その幅を充分に広く取ってあり、フ
ォーカス・エラー・サーボ信号に関する捕捉領域におけ
るフォーカス・サーボ・ビームの最大スポット寸法をカ
バーできるようにしてある。そのため、p−n接合面の延
展方向へ強度分布を偏位させるトラッキング・エラーが
生じても、それによってフォーカス・エラー信号が影響
を受けることがないようになっている。
【００４２】ディスク24への入射ビーム29が、このディ
スク24上のトラックの真上に正確に入射しているときに
は、トラッキング・エラー・サーボ・ビーム36は、検出
素子62と64との間で均等に分かれている。一方、入射ビ
ーム29が、そのトラックの真上から外れると、トラッキ
ング・エラー・サーボ・ビーム36は、不均等に分かれる
ようになる。このようになったならば、トラッキング・
エラー信号(TES)が、FESの生成の場合と同様にして、検
出回路115によって生成される。即ち、トラッキング・
サーボ用の検出素子62と64とからの夫々の信号が、増幅
器162と164とによって増幅された後に、それら信号の間
の差分信号が回路132によって生成され、その差分信号
が除算器134において、回路133から得られた和信号で除
されて、正規化されたトラッキング・エラー信号が得ら
れる。こうして得られた、正と負のいずれの値をも取り
得るトラッキング・エラー信号がトラック/シーク・サ
ーボ回路118へ供給され、このトラック/シーク・サーボ
回路118がリニア・モータ112を駆動して対物レンズ22を
径方向へ移動させ、ビーム29が再びそのトラックの真上
にくるようにする。
スク24上のトラックの真上に正確に入射しているときに
は、トラッキング・エラー・サーボ・ビーム36は、検出
素子62と64との間で均等に分かれている。一方、入射ビ
ーム29が、そのトラックの真上から外れると、トラッキ
ング・エラー・サーボ・ビーム36は、不均等に分かれる
ようになる。このようになったならば、トラッキング・
エラー信号(TES)が、FESの生成の場合と同様にして、検
出回路115によって生成される。即ち、トラッキング・
サーボ用の検出素子62と64とからの夫々の信号が、増幅
器162と164とによって増幅された後に、それら信号の間
の差分信号が回路132によって生成され、その差分信号
が除算器134において、回路133から得られた和信号で除
されて、正規化されたトラッキング・エラー信号が得ら
れる。こうして得られた、正と負のいずれの値をも取り
得るトラッキング・エラー信号がトラック/シーク・サ
ーボ回路118へ供給され、このトラック/シーク・サーボ
回路118がリニア・モータ112を駆動して対物レンズ22を
径方向へ移動させ、ビーム29が再びそのトラックの真上
にくるようにする。
【００４３】また、検出素子54と56とからの夫々の信号
は、増幅器154と156とで増幅され、そして回路135でそ
れら信号の差分が抽出されることによって、データ信号
が生成される。
は、増幅器154と156とで増幅され、そして回路135でそ
れら信号の差分が抽出されることによって、データ信号
が生成される。
【００４４】ディスク24上の記録されているデータを読
み取るには、レーザ・ダイオード52を付勢して読取り用
のビーム27を発生させる。この読取り用のビーム27は、
その強度を充分に低くしてあり、対物レンズ22によって
ディスク24上に合焦したときにも、その合焦位置の温度
をキュリー点温度以上に加熱することがないようにして
ある。データは既にディスク24上に、その各部の磁区の
磁化の向きを上向き或いは下向きにするという方法で記
録されている。ディスク24で反射した光は、その偏光面
が、その反射した位置の磁区の磁化の向きに依存して一
方または他方に回転されている。この反射光のビーム11
4は、ホログラム積層体16へ戻り、このホログラム積層
体16において、ビーム28、30、32、34、36に分割され
る。s偏光成分のデータ・ビーム28と、p偏光成分のデー
タ・ビーム30とは、夫々、レーザ−検出素子アレイ12
の、検出素子56と54とによって検出される。そして、こ
れらビーム28と30の夫々の強度が、検出回路115によっ
て比較され、その比較の結果がデータ信号として出力さ
れる。このデータ信号が、ディスク24上に記録されてい
るデータを表わしている。
み取るには、レーザ・ダイオード52を付勢して読取り用
のビーム27を発生させる。この読取り用のビーム27は、
その強度を充分に低くしてあり、対物レンズ22によって
ディスク24上に合焦したときにも、その合焦位置の温度
をキュリー点温度以上に加熱することがないようにして
ある。データは既にディスク24上に、その各部の磁区の
磁化の向きを上向き或いは下向きにするという方法で記
録されている。ディスク24で反射した光は、その偏光面
が、その反射した位置の磁区の磁化の向きに依存して一
方または他方に回転されている。この反射光のビーム11
4は、ホログラム積層体16へ戻り、このホログラム積層
体16において、ビーム28、30、32、34、36に分割され
る。s偏光成分のデータ・ビーム28と、p偏光成分のデー
タ・ビーム30とは、夫々、レーザ−検出素子アレイ12
の、検出素子56と54とによって検出される。そして、こ
れらビーム28と30の夫々の強度が、検出回路115によっ
て比較され、その比較の結果がデータ信号として出力さ
れる。このデータ信号が、ディスク24上に記録されてい
るデータを表わしている。
【００４５】以上から分るように、この光磁気データ記
憶装置100は、コンパクトな偏光状態検出式の光読み書
きヘッド10を備えたものであり、この光読み書きヘッド
10は、読取り用光路と、書込み用光路と、サーボ用光路
とを集積化して、部品点数を大幅に減少させている。ま
た、全ての光エレクトロニクス部品を同一のチップ50上
に集積すると共に、マイクロ・ファラデー旋光子18を、
ビームの偏光状態と角度とに感応する体積ホログラムH1
〜H4と組み合わせて使用することによって、製造プロセ
スの段階で、全ての検出素子の、その焦点位置に関する
自動的な位置合わせがなされるようにしたため、その製
作、組み付け、および調整のためのコストが低減されて
いる。
憶装置100は、コンパクトな偏光状態検出式の光読み書
きヘッド10を備えたものであり、この光読み書きヘッド
10は、読取り用光路と、書込み用光路と、サーボ用光路
とを集積化して、部品点数を大幅に減少させている。ま
た、全ての光エレクトロニクス部品を同一のチップ50上
に集積すると共に、マイクロ・ファラデー旋光子18を、
ビームの偏光状態と角度とに感応する体積ホログラムH1
〜H4と組み合わせて使用することによって、製造プロセ
スの段階で、全ての検出素子の、その焦点位置に関する
自動的な位置合わせがなされるようにしたため、その製
作、組み付け、および調整のためのコストが低減されて
いる。
【００４６】また更に、以上に説明した光学系を、相変
化形記録媒体のための反射率検出式のヘッドに改造する
ことが望ましければ、そのようにすることも容易であ
り、それには、ファラデー旋光子18と、それに付随する
マグネット19とを、偏光子(不図示)に交換すれば良い。
これによって、高度に電子的に集積化した反射率検出式
のヘッドが得られる。
化形記録媒体のための反射率検出式のヘッドに改造する
ことが望ましければ、そのようにすることも容易であ
り、それには、ファラデー旋光子18と、それに付随する
マグネット19とを、偏光子(不図示)に交換すれば良い。
これによって、高度に電子的に集積化した反射率検出式
のヘッドが得られる。
【００４７】以上から明らかなように、アレイ12、コリ
メータ・レンズ14、光学素子積層体16、プリズム17、お
よびファラデー旋光子18(或いはこのファラデー旋光子
の代りに備えた偏光子)によって、電子的に集積化し、
且つ、光学的にも高度に集積化した光ヘッド10が構成さ
れるのである。
メータ・レンズ14、光学素子積層体16、プリズム17、お
よびファラデー旋光子18(或いはこのファラデー旋光子
の代りに備えた偏光子)によって、電子的に集積化し、
且つ、光学的にも高度に集積化した光ヘッド10が構成さ
れるのである。
【００４８】以上に述べた本発明によれば、ヘッドの光
学的並びに電子的な集積化の程度を高めることができ
る。
学的並びに電子的な集積化の程度を高めることができ
る。
【図１】本発明の一実施例を例示した、ホログラムを使
用したコンパクトな光磁気ヘッドを示した模式図であ
り、様々なコリメートされたビームや収束するビーム
を、それらビームの伝搬方向を示すことによって表わし
た図である。
用したコンパクトな光磁気ヘッドを示した模式図であ
り、様々なコリメートされたビームや収束するビーム
を、それらビームの伝搬方向を示すことによって表わし
た図である。
【図２】体積形で、位相形で、透過形の4枚のホログラ
ムから成る、ホログラム積層体の模式図であり、図1の
光磁気ヘッドの一部として使用されている場合を示して
おり、様々なs偏光およびp偏光の、レーザ・ビーム、デ
ータ・ビーム、およびサーボ・ビームを、色消し状態が
得られる構成によって、回折させまたは発生させる態様
を模式的に示した図である。
ムから成る、ホログラム積層体の模式図であり、図1の
光磁気ヘッドの一部として使用されている場合を示して
おり、様々なs偏光およびp偏光の、レーザ・ビーム、デ
ータ・ビーム、およびサーボ・ビームを、色消し状態が
得られる構成によって、回折させまたは発生させる態様
を模式的に示した図である。
【図３】図1に示した、集積化してモノリシックなアレ
イとした、レーザ−検出素子アレイの構成を、拡大して
詳細に示した模式図である。
イとした、レーザ−検出素子アレイの構成を、拡大して
詳細に示した模式図である。
【図４】本発明の一実施例に係る、光磁気データ記憶装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図５】様々な焦点状態におけるビーム・スポットの寸
法をa、b、ｃの夫々によって示した、レーザ−検出素子
アレイの拡大した側面図である。
法をa、b、ｃの夫々によって示した、レーザ−検出素子
アレイの拡大した側面図である。
【図６】データ信号、フォーカス・エラー信号、および
トラッキング・エラー信号を生成するための検出回路の
ブロック図である。
トラッキング・エラー信号を生成するための検出回路の
ブロック図である。
10 光データ記憶用ヘッド 12 レーザ−検出素子アレイ 14 コリメータ・レンズ 16 ホログラム積層体 20 レーザ出力モニタ 22 対物レンズ 24 光磁気ディスク 27 レーザ・ビーム 28 s偏光データ・ビーム 29 入射用ビーム 30 p偏光データ・ビーム 32、34 フォーカス・エラー・サーボ・ビーム 36 トラッキング・エラー・サーボ・ビーム 50 半導体チップ 52 レーザ・ダイオード 54〜64 検出素子として機能するダイオード 66 ペツバル面 100 光磁気データ記憶装置 H1〜H4 ホログラム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レロイ・デービッド・ディクソン アメリカ合衆国95037、カリフォルニア 州 モーガン・ヒル、ラクーン・コート 17660番地 (56)参考文献 特開 平１−229437（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−58738（ＪＰ，Ａ)
Claims (7)
- 【請求項１】光記憶媒体上にデータの読み書きを行なう
光データ記憶装置において、 単一基板上に形成され、コヒーレント光の入射放射ビー
ムを発生する順方向バイアスされたレーザ・ダイオード
並びにフォーカス・エラーおよびトラック・エラー・サ
ーボ信号を検出するための光検出器として働く複数の逆
方向バイアスされたダイオードを有する集積型レーザ-
検出器アレイと、 入射放射ビームをコリメートするためのコリメータ・レ
ンズと、 コリメートされた入射放射ビームを透過させ前記光記憶
媒体から反射されたpおよびs偏光の戻りビームを受光し
前記基板上に密な間隔で置かれた多重ビームを前記偏光
ビームから前記検出器へ回折および透過させるための4
個の積層された体積ホログラムを有する偏光検出式光学
素子と、 を含むことを特徴とする光データ記憶装置。 - 【請求項２】前記コリメータ・レンズは前記光検出器の
すべてのダイオードを前記レーザ・ダイオードに対して
合焦的に自己位置合わせする湾曲したペツバル面を与え
ることを特徴とする請求項1記載の光データ記憶装置。 - 【請求項３】前記光学素子により透過され回折された放
射ビームのサテライト・ビームを放射出力を表す信号と
して検出することにより前記レーザ・ダイオードからの
放射ビームの出力をモニターする手段を更に含むことを
特徴とする請求項1記載の光データ記憶装置。 - 【請求項４】戻りビームの光磁気検出および偏光弁別に
必要な直線偏光を与えるために前記偏光検出式光学素子
および前記光記憶媒体の間に置かれたファラデー旋光子
を更に含むことを特徴とする請求項1記載の光データ記
憶装置。 - 【請求項５】前記p偏光のビームの第1部分が第1ホログ
ラムで回折され、第2ホログラムおよび第3ホログラムを
透過し、第4ホログラムで回折されて前記レーザ-検出器
アレイにp偏光のデータ信号を供給し、 前記p偏光のビームの第2部分が前記第1ホログラムを透
過し、該p偏光のビームの該第2部分の一部分が前記第2
ホログラムおよび前記第3ホログラムで次々に回折さ
れ、前記第4ホログラムを透過して1つのフォーカス・エ
ラー信号として前記レーザ-検出器アレイへ供給され、
前記p偏光のビームの第2部分の他の部分が前記第2ホロ
グラム、前記第3ホログラムおよび前記第4ホログラムを
次々に透過してもう1つのフォーカス・エラー信号とし
て前記レーザ-検出器アレイへ供給され、 前記s偏光のビームの第1部分が前記第1ホログラムで回
折され、前記第2ホログラムおよび前記第3ホログラムを
次々に透過し、前記第4ホログラムで回折されてs偏光の
データ信号として前記レーザ-検出器アレイへ供給さ
れ、 前記s偏光のビームの第2部分が前記第1ホログラムおよ
び前記第2ホログラムを透過し、前記第3ホログラムおよ
び前記第4ホログラムで次々に回折されてトラッキング
・エラー信号として前記レーザ-検出素子アレイへ供給
されることを特徴とする請求項1記載の光データ記憶装
置。 - 【請求項６】光記憶媒体上にデータの読み書きを行なう
光データ記憶装置において、 前記光記憶媒体で反射されたp偏光の放射ビームおよびs
偏光の放射ビームを回折させ、透過させるための、互い
に略々平行に配置された第1、第2、第3および第4体積ホ
ログラムを含む光学素子を備え、 前記p偏光のビームの第1部分が第1ホログラムで回折さ
れ、第2ホログラムおよび第3ホログラムを透過し、第4
ホログラムで回折されて前記レーザ-検出器アレイにp偏
光のデータ信号を供給し、 前記p偏光のビームの第2部分が前記第1ホログラムを透
過し、該p偏光のビームの該第2部分の一部分が前記第2
ホログラムおよび前記第3ホログラムで次々に回折さ
れ、前記第4ホログラムを透過して1つのフォーカス・エ
ラー信号として前記レーザ-検出器アレイへ供給され、
前記p偏光のビームの第2部分の他の部分が前記第2ホロ
グラム、前記第3ホログラムおよび前記第4ホログラムを
次々に透過してもう1つのフォーカス・エラー信号とし
て前記レーザ-検出器アレイへ供給され、 前記s偏光のビームの第1部分が前記第1ホログラムで回
折され、前記第2ホログラムおよび前記第3ホログラムを
次々に透過し、前記第4ホログラムで回折されてs偏光の
データ信号として前記レーザ-検出器アレイへ供給さ
れ、 前記s偏光のビームの第2部分が前記第1ホログラムおよ
び前記第2ホログラムを透過し、前記第3ホログラムおよ
び前記第4ホログラムで次々に回折されてトラッキング
・エラー信号として前記レーザ-検出素子アレイへ供給
されることを特徴とする光データ記憶装置。 - 【請求項７】光データ記憶装置において、 光データ記憶媒体と、 単一基板上に形成され、コヒーレント光の入射放射ビー
ムを発生する順方向バイアスされたレーザ・ダイオード
並びにフォーカス・エラーおよびトラック・エラー・サ
ーボ信号を検出するための光検出器として働く複数の逆
方向バイアスされたダイオードを有する集積型レーザ-
検出器アレイと 入射ビームをコリメートするためのコリメータ・レンズ
と、 コリメートされた入射ビームを前記光記憶媒体へ透過さ
せ前記光記憶媒体から反射されたpおよびs偏光の戻りビ
ームを透過させ回折させる光学素子とを含み、前記戻り
ビームは前記検出器に至り、前記光検出器のダイオード
を前記レーザ・ダイオードに対して合焦的に位置合わせ
する、前記コリメータ・レンズにより与えられる湾曲し
たペツバル面上に収束されることを特徴とする光データ
記憶装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US796159 | 1991-11-22 | ||
| US07/796,159 US5212572A (en) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | Optical data storage system with compact holographic polarization-sensing or reflectivity-sensing optical storage head |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05217202A JPH05217202A (ja) | 1993-08-27 |
| JP2527889B2 true JP2527889B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
ID=25167473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4277007A Expired - Fee Related JP2527889B2 (ja) | 1991-11-22 | 1992-10-15 | 光デ―タ記憶装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5212572A (ja) |
| JP (1) | JP2527889B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| EP0587297B1 (en) * | 1992-08-07 | 1998-07-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image-information optical system and apparatus |
| US5339305A (en) * | 1992-08-14 | 1994-08-16 | Northrop Grumman Corporation | Disk-based optical correlator and method |
| EP0602813B1 (en) * | 1992-12-17 | 1998-04-01 | International Business Machines Corporation | Hologram system and method |
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| EP0605929B1 (en) * | 1993-01-04 | 1998-07-29 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Device for optically scanning a surface |
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| US5483511A (en) * | 1993-02-17 | 1996-01-09 | Vixel Corporation | Multiple beam optical memory system with solid-state lasers |
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| US7507504B2 (en) * | 2002-02-15 | 2009-03-24 | University Of Massachusetts | Optical storage system |
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| DE112008003101T5 (de) * | 2007-11-14 | 2010-10-14 | Hamamatsu Photonics K.K., Hamamatsu | Laser-Bearbeitungsvorrichtung und Laser-Bearbeitungsverfahren |
| BR102012009350B1 (pt) | 2012-04-20 | 2020-12-29 | Biolab Sanus Farmacêutica Ltda | composição farmacêutica tópica, processo de produção da composição farmacêutica tópica e uso da composição farmacêutica tópica |
| WO2015119459A1 (ko) * | 2014-02-07 | 2015-08-13 | 한국기계연구원 | 위조방지 패턴 생성 장치 및 그 방법, 위조방지 패턴 감지 장치 및 그 방법 |
| CN112865317A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-05-28 | 深圳供电局有限公司 | 智慧电站远程虚拟控制方法、装置及系统 |
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|---|---|---|---|---|
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| US4905216A (en) * | 1986-12-04 | 1990-02-27 | Pencom International Corporation | Method for constructing an optical head by varying a hologram pattern |
| JP2636245B2 (ja) * | 1987-07-07 | 1997-07-30 | セイコーエプソン株式会社 | 光磁気記憶用光ヘッド |
| JPS6455745A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-02 | Sharp Kk | Optical pickup device |
| JP2653087B2 (ja) * | 1988-03-10 | 1997-09-10 | 松下電器産業株式会社 | 光ピックアップ装置およびこれに用いる半導体装置 |
| JP2734547B2 (ja) * | 1988-08-24 | 1998-03-30 | 松下電器産業株式会社 | 光ピックアップヘッド装置及びこれを用いた光情報装置 |
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| US5370553A (en) * | 1993-03-12 | 1994-12-06 | At&T Corp. | Adjustable terminations in equipment housing for cables |
-
1991
- 1991-11-22 US US07/796,159 patent/US5212572A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-10-15 JP JP4277007A patent/JP2527889B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5212572A (en) | 1993-05-18 |
| JPH05217202A (ja) | 1993-08-27 |
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