光ピックアップ
【課題】
半導体レーザの温度変化によって発生する光ビームの光軸角度の変化に対しては、なんら考察されておらず、前記光軸角度の変化に対しては光ビームの光量を一定に保つことが出来ず、ＡＰＣが正常に動作しないという課題が残っていた。
【解決手段】
対物レンズ出射光量に対してフロントモニタ検出光量の比率が略一定となるように、フロントモニタを、ビームスプリッタを透過した光ビームの光軸上であって、かつ半導体レーザの発光点と所定の距離となるように配置する。
半導体レーザの温度変化によって発生する光ビームの光軸角度の変化に対しては、なんら考察されておらず、前記光軸角度の変化に対しては光ビームの光量を一定に保つことが出来ず、ＡＰＣが正常に動作しないという課題が残っていた。
【解決手段】
対物レンズ出射光量に対してフロントモニタ検出光量の比率が略一定となるように、フロントモニタを、ビームスプリッタを透過した光ビームの光軸上であって、かつ半導体レーザの発光点と所定の距離となるように配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップに係り、特にフロントモニタ方式に適用して光記録媒体に照射する光ビームの光量検出精度を向上することができる光ピックアップに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置は、非接触、大容量、高速アクセス、低コストメディアへの記録／再生を実現する情報記録再生装置であり、これらの特徴を生かしてディジタル映像／デジタルオーディオ信号の記録再生装置として、あるいはコンピュータの外部記憶装置として利用されている。情報の記録容量の違いや対応波長の違いによって様々な種類の光ディスクが存在しており、例えばＣＤ−ＲＯＭやＣＤ−Ｒなどでは１２ｃｍの光ディスクに７８０ｎｍ帯のレーザ光を用いることにより記憶容量は約６５０ＭＢであり、ＤＶＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−Ｒなどでは６５０ｎｍ帯のレーザ光を用いることにより記憶容量は約４．７ＧＢである。
また、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒディスクは、記憶容量が大きいうえ、メディアのコストが安いために近年急速に普及している。ＣＤ−Ｒディスク、あるいはＤＶＤ−Ｒディスクに記録を行う場合、それぞれの光ディスクに対して最適な記録パワーの条件で記録を行う必要がある。そのため、これら光ディスクの記録に対応した光ディスク装置に搭載されている光ピックアップにおいては、最適な記録パワーで記録を行うために、半導体レーザの前方にて光ビームの一部を受光することにより対物レンズ出射光量を正確にモニタするフロントモニタを配置する構成が一般的となっている。
すなわち、半導体レーザから射出する光ビームの光量をモニタして、この光ビームの光量を一定値に保持するようになっている。このうち光ビームの一部を分離して光量をモニタするフロントモニタ方式においては、光ビームの光路上にビームスプリッタを配置し、これにより光ビームの一部を一定の比率で分離する。
さらにこのフロントモニタ方式においては、この分離した光ビーム（以下モニタ光と呼ぶ）を受光素子で光量を検出する。これによりフロントモニタ方式においては、モニタ光の受光光量が規定値になるように制御され、その結果、対物レンズから出射される記録および再生光量が正確に規定光量に制御されるようになっている。これをフロントモニタ式のＡｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ（以下、ＡＰＣ）という。
近年、これらの高容量光ディスクであるＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒディスクを記録するために、少しでも記録に要する時間を短縮するために記録速度の高速化が重要な課題となっている。記録速度の高速化を実現するには、光ディスクを高速回転させると同時に、より短い時間で光ディスク上に記録に必要な光ビームを集光して記録ピットを形成する必要があるため、記録に必要な半導体レーザの出射パワーを増大させる必要がある。そのため、年々光ピックアップに搭載される半導体レーザの出力はより大きなものとなっている。
ここで、高出力用の半導体レーザにおいては、レーザの発光パワーを変化させた場合にレーザの強度分布が変化する性質がある。レーザの強度分布が変化すると、対物レンズで取り込める光ビームの強度分布が変化するために、対物レンズを出射して光ディスク上に集光する光ビームのパワーが変化する。一方、フロントモニタにおいても、レーザの強度分布が変化すると取り込める光ビームの強度分布が変化するため、フロントモニタで検出される光量も変化する。そのため、レーザの発光パワーが変化すると、フロントモニタ検出光量に対する対物レンズ出射光量の比率が変化し、フロントモニタ検出光量から推定する
対物レンズ出射光量に誤差が発生することとなる。この対物レンズ出射光量の誤差は、光ディスクに対して最適なパワーでの記録動作が行えないために、記録性能が劣化する要因となる。
また、前述のように、レーザの発光パワーを変化させた場合、発光パワーを強くするとレーザ光の放射角が広がる傾向がある。この発光パワーの変化に伴う放射角の広がりによるレーザ光の強度分布変化に対して、光ビームの光量を一定に保つ技術が特許文献１に記載されている。図８を用いて、特許文献１に記載の技術について説明を行う。
1193975793437_0
図８は、フロントモニタと光ビーム中心軸との位置関係を示したものである。図８（ａ）は、半導体レーザ２から照射される光ビームの広がり角と、光ビームを受光するフロントモニタ１０の配置構成を示している。光検出面１８は、光ビーム１４の光軸１７に対して中心に配置するのが一般的であり、また、光検出面１８の受光部の面積は、光ピックアップが有する周波数特性によって制限されており、半導体レーザ２より出射された光ビームすべてを受光することは出来ず、常に光ビームの照射スポットの一部を受光するようなされている。
半導体レーザ２より出射された光ビーム１４の光軸１７に対して、フロントモニタ１０の光検出面１８の中心が所定の距離だけ離れた位置に配置する。そのため、図８（ｂ）に示すように、フロントモニタ１０の光検出面１８では、半導体レーザ２を出射した光ビーム１４の強度分布１５の中腹付近のように、光ビーム強度の変化量が大きいポイントにおいて光ビームを検出する。このようにフロントモニタ１０の光検出面１８を配置することで、限られた受光面積の光検出面１８で、広がり角の変化による光ビーム強度を検出することが可能となり、対物レンズ出射光量に対してフロンタモニタ検出光量の比率が略一定であるような光ビームの光量を一定に保つことが可能となる。
【特許文献１】特開２００３−３１７２９６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、半導体レーザの発光パワーによる広がり角の変化に対しては、対物レンズ出射光量に対してフロントモニタ検出光量の比率が略一定であるような光ビームの光量を一定に保つことは可能であるが、半導体レーザの温度変化によって発生する光ビームの光軸角度のズレに対しては、なんら考察されておらず、前記光軸角度のズレに対しては光ビームの光量を一定に保つことが出来ず、ＡＰＣが正常に動作しないという課題が残っていた。
本発明では、前記の問題点を解決すべく種々検討を行った結果、光ピックアップを構成する光学部品の配置に着目し、フロントモニタの配置を考慮することによって、前記の問題点を解決するに至ったものである。
そこで本発明は、半導体レーザの温度変化によって発生する光ビームの光軸角度のズレに対しても、そのズレによる対物レンズへの光量変化を確実に検出し、光ビームの光量を規定値に保つことを可能とする光ピックアップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、光ピックアップにおいて、光ビームを出射するための半導体レーザと、前記半導体レーザより出射された光ビームを透過光と反射光とに分光するビームスプリッタと、前記反射光を平行化するためのコリメートレンズと、前記平行化された
光ビームを光ディスク面に集光するための対物レンズと、前記対物レンズに入射する光ビームの光束を制限するためのアパーチャと、前記透過光を受光することにより前記対物レンズから出射される光ビームの光量を検出するフロントモニタとを備え、前記対物レンズ出射光量に対して前記フロントモニタ検出光量の比率が略一定となるように構成され、前記アパーチャの開口面積をＳ、前記半導体レーザの発光点と前記コリメートレンズまでの光学的距離をｆ、前記フロントモニタの受光部面積をｓ、前記半導体レーザの発光点から前記フロントモニタの受光部までの光学的距離をＬとしたとき、１≦（Ｓ×Ｌ）／（ｓ×ｆ）≦６．８となるように、前記フロントモニタを、前記透過光の光軸上に近接して配置することを特徴とする。
光ピックアップにおいて、光ビームを出射するための半導体レーザと、前記半導体レーザより出射された光ビームを透過光と反射光とに分光するビームスプリッタと、前記反射光を平行化するためのコリメートレンズと、前記平行化された光ビームを光ディスク面に集光するための対物レンズと、前記対物レンズに入射する光ビームの光束を制限するためのアパーチャと、前記透過光を受光することにより前記対物レンズから出射される光ビームの光量を検出するフロントモニタとを備え、前記対物レンズ出射光量に対して前記フロントモニタ検出光量の比率が略一定となるように構成され、前記アパーチャの開口面積をＳ、前記半導体レーザの発光点と前記コリメートレンズまでの光学的距離をｆ、前記フロントモニタの受光部面積をｓ、前記半導体レーザの発光点から前記フロントモニタの受光部までの光学的距離をＬとしたとき、１≦（Ｓ×Ｌ）／（ｓ×ｆ）≦６．８となるように、前記フロントモニタを、前記透過光の光軸上に近接して配置し、前記フロントモニタは、前記ハーフミラーを透過した光ビームを集光するためのセンサレンズを、該フロントモニタの受光部前方に一体、または個別に配置し、前記センサーレンズの開口面積をｓと規定することを特徴とする。
前述のように構成することにより、半導体レーザの光軸変化が発生しても、対物レンズに対して一定の光量を照射するように作用する。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１に記載の発明によれば、前記アパーチャの開口面積をＳ、前記半導体レーザの発光点と前記コリメートレンズまでの光学的距離をｆ、前記フロントモニタの受光部面積をｓ、前記半導体レーザの発光点から前記フロントモニタの受光部までの光学的距離をＬとしたとき、１≦（Ｄ×Ｌ）÷（ｆ×ｄ）≦６．８の関係を満たすように、Ｌを調整してフロントモニタを配置することによって、半導体レーザの発光パワー変化によって、光ビームの光軸が変化した場合においても、フロントモニタの受光量の変化を正確に把握して、光ディスクに記録を行うための最適なレーザパワーを制御し、対物レンズから出射される光量を制御することが可能となる。また、前記関係を満たすことで、光軸変化に最大限追従することが出来ると共に、フロントモニタの配置に関する設計余裕度を持たせることが可能となる。、また、前記関係を満たしつつ、前記フロントモニタを、前記ビームスプリッタを透過した透過光の光軸上に配置することによって、対物レンズが出射する光ビームの単位面積あたりの光量と、前記フロントモニタの受光部が受光する単位面積あたりの光量の誤差を限定することが可能となり、半導体レーザの発光パワー変化によって、光ビームの光軸がずれた場合においてもフロントモニタの受光量の変化に追従して、光ディスクに記録を行うための最適なレーザパワーを制御し、対物レンズから出射される光量を制御することが可能となる。
請求項２に記載の発明によれば、センサレンズをフロントモニタの受光部前面に設けることによって、放射された光ビームを集光してフロントモニタに受光させることが可能となる。すなわち、センサレンズの開口面積がｓとなり、大きくすることが出来るので、Ｌを長く設定することが可能となる。半導体レーザの発光点からフロントモニタの受光部まで
の光学的距離をＬが大きくなればなるほど、光ビームの放射角度は大きくなって広がり、フロントモニタで受光する光ビームは光密度が小さくなり、受光感度は小さくなるが、センサレンズを用いて放射した光ビームを集光することによって、フロントモニタの感度を向上すると共に、集光が可能となる分、半導体レーザの発光点からフロントモニタの受光部までの光学的距離Ｌを大きくすることが可能となり、フロントモニタの配置に関する設計余裕度を持たせることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施形態としての光ピックアップの構成ならびに動作について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態における光ピックアップを採用した光ディスク装置を示すブロック図である。図１に示すように、本発明にかかる光ディスク装置は、光ディスク１０１を回転させるためのスピンドルモータ１０２と、レーザ光を出力する光ピックアップ１０３と、位置ずれが無い場合の情報光の量を基準として光ビームスポットとトラック（ここでは、グルーブ）との位置ずれを情報光の量の変化によって内周外周方向へ補正するプッシュプル法などにより検出してトラッキングエラー信号（以下、ＴＥ信号）を生成するトラッキングエラー信号生成手段１０４と、トラッキングエラー信号生成手段１０４から出力されたＴＥ信号に応じて光ビームスポットがトラックに追従するように光ビームスポットの位置を制御するトラッキング制御手段１０５と、レーザ光によるビームスポットとディスクの位置ずれを検出するフォーカスエラー信号生成手段１０６と、光ピックアップ１０３の出力信号からウォブル信号を検出するウォブル信号検出手段１０７と、ウォブル信号を二値化する二値化手段１０８と、フォーカス外れをフォーカスエラー信号検出手段からの出力に基づいて修正するためのフォーカス制御手段１０９と、スピンドルモータ１０２の回転制御のための基準クロック発生手段１１０と、二値化手段１０８から出力されるウォブル信号の周波数および基準クロック発生手段１１０の出力をもとにスピンドルモータ１０２を回転制御するモータ制御手段１１１と、二値化ウォブル信号から記録時のビットクロックを生成するクロック生成手段１１２と、このクロック生成手段１１２から出力されるビットクロックに基づいて、映像データや音声データなどの記録データを所定のフォーマットに変換する記録処理手段１１３と、この記録処理手段１１３から出力されるフォーマット変換信号に基づいて、所定の記録波形に変換する記録信号変換手段１１４と、各制御に関するパラメータを記憶するための記憶手段１１５と、各手段を制御するためのＣＰＵ１１６と、光ピックアップ１０３が出射するレーザ光の強度を検出するフロントモニタ出力検出回路１１７と、光ピックアップ１０３に設けられた図示しない半導体レーザを点灯させ、フロントモニタ出力検出回路１１７で検出された受光量に従ってレーザ光の強度を調整するレーザ点灯手段１１８とを有している。
また、トラッキング制御手段１０５の出力信号によって光ピックアップ１０３のディスクの内周外周方向の動きを制御し、フォーカス制御手段１０９の出力信号によって、光ピックアップ１０３の上下方向の動きを制御している。また記録手段１１４から出力される記録波形信号に従って、光ピックアップ１０３がディスク１０１に映像データや音声データなどの記録データを記録する。
次に、図２は本発明に係る光ピックアップの構成を示す。図２において、半導体レーザ２０１は６５０ｎｍ帯もしくは７８０ｎｍの波長で発振するものであり、半導体レーザ２０１は点灯した状態を示している。半導体レーザ２０１より出射した光ビームは、回折格子２０２を透過してビームスプリッタ２０３に至る。ここで、回折格子２０２を透過した光ビームは、格子上に形成された回折溝によりそのまま透過する０次光及び所定の回折角で０次光から分離進行する±１次回折光の少なくとも３つの光ビームとなる構成である。ビームスプリッタ２０３は光ビームの光軸２０４に対して、４５°の角度をなすように配置されており、その表面に形成された反射膜で６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を約８０％反射すると同時に約２０％透過させる光学素子である。そのため、光ビームの約２０％はビ
ームスプリッタ２０３を透過しフロントモニタ２０５に至り、残りの約８０％の光ビームは、ビームスプリッタ２０３の反射膜において反射した後、コリメートレンズ２０６によって平行な光ビームに変換され対物レンズ２０７に達する。ここで、対物レンズ２０７はアクチュエータ２０８に一体に保持されており、駆動コイル２０９に通電することにより、対物レンズ２０７を透過した光ビームを光ディスク１０１の情報記録面上に合焦し０次光及び±１次回折光の３つの光スポットを形成することが可能な構成となっている。また、アパーチャ２１０は、コリメートレンズ２０６から出射されたレーザ光の光量を制限し、迷光による光ピックアップ１０３の内部における乱反射を防ぐために設けられる。
また、対物レンズ２０７を透過する光ビームの光量、あるいは光ディスク１０１上に集光する光スポットの光量は、フロントモニタ２０５にて検出した光量を基にして推定可能な構成となっている。光ディスク１０１を反射した光ビームは、往路光と同様の光路を逆にたどって対物レンズ２０７、コリメートレンズ２０６を経て、ビームスプリッタ２０３に到達し、光ビームの戻り光量の約２０％はビームスプリッタ２０３を透過する。ビームスプリッタ２０３を透過する光ビームはコリメートレンズ２０６によりすでに収束光となっているため、光ビームの進行方向に対して４５°方向に傾斜しているビームスプリッタ２０３を透過する際に光ビームには非点収差が与えられ、その後、光ビームは光検出器２１１の所定の位置に集光されるようになっている。これら光学部品により光ピックアップ１０３が構成されている。
図３は、フロントモニタと光ビーム中心軸との位置関係を示したものである。フロントモニタ２０５は、半導体レーザ２０１より出射された光ビームの光軸である実線で表す２０４がフロントモニタ２０５の光検出面３０１の中心に入射するよう配置される。しかし、半導体レーザ２０１に電力が供給されて点灯すると、その電力消費によって半導体レーザの温度が上昇し、この温度上昇によって光ビームの出射角度が変化し、光ビームの光軸２０４にズレ角θが発生する。ズレ角は、半導体レーザ個々が有する特性によって、フロントモニタ２０５の光検出面３０１の中心から上下左右に発生する。図３において、θ１は、フロントモニタ２０５の光検出面３０１の中心と、半導体レーザ２０１の発光点を結ぶ実線（ズレ角θ＝ゼロ）と、半導体レーザ２０１の温度上昇によって光検出面３０１に向かって左方向にズレ角が発生した光ビームの光軸である破線３０２とのなす角であり、また、θ２は、フロントモニタ２０５の光検出面３０１の中心と、半導体レーザ２０１の発光点を結ぶ実線と、半導体レーザ２０１の温度上昇によって光検出面３０１に向かって右方向にズレ角が発生した光ビームの光軸である一点鎖線で表す３０３とのなす角である。
次に図４は、フロントモニタ２０５が検出する光ビームの強度分布の関係を示す。光ビームの光軸が２０４であるとき、フロントモニタ２０５が検出する光ビームの強度は、実線の４０１で示すとおり、横軸で表すズレ角θがゼロのときに最大となり、θがゼロから離れるに従って光ビームの強度は小さくなっていく。一方、温度上昇によって光ビームにθ１のズレ角が発生した光ビームにおいては、破線の４０２で表すとおり、実線で示すズレ角がゼロの場合と同様に波形を示すが、光ビーム強度の最大値が中心（ズレ角＝ゼロ）から右方向に外れている。また、θ２のズレ角が発生した光ビームにおいても、一点鎖線の４０３で表すとおり、実線で示すズレ角がゼロの場合と同様に波形を示すが、光ビーム強度の最大値が中心（ズレ角＝ゼロ）から左方向に外れている。
このように、半導体レーザの温度上昇によって、光ビームの光軸にズレが発生した場合、フロントモニタ２０５で検出する受光量が変化し、光軸が光検出面３０１の中心からずれた場合には、半導体レーザから出射される光ビームの強度は変わっていないにも関わらず、光検出器２０５の受光量が減少し、発光パワーを増加するようにレーザ点灯手段１１８が動作して、ＡＰＣが正常に動作せずに過度の強度の光ビームが対物レンズ２０７から出射され、光ディスク１０１に対する記録に失敗するという可能性がある。
次に図５は、本発明の第一の実施形態に係る光ピックアップを構成する光学部品の配置距離を示す。光学部品の配置構成および光ビームの光路に関しては、図２において説明したので省略し、ここでは本発明に係る光学部品の配置距離について説明する。フロントモニタ２０５の受光部５０１の面積をｓ、アパーチャ２１０の開口面積をＳ、半導体レーザ２０１の発光点からフロントモニタ２０５の受光部までの光学的距離をＬ、半導体レーザ２０１の発光点からコリメートレンズ主平面までの光学的距離をｆとする。フロントモニタ２０５の受光部５０１は、受光する光ビームのビーム径に対して受光面積を十分に大きくとることにより光ビームのビーム径が変化した場合でも確実に受光できるようになっている。しかし、受光面積を大きくとりすぎると、静電容量が大きくなることから、その分光検出結果の周波数特性が悪くなり、ＡＰＣの周波数特性が劣化してしまうという問題がある。さらに受光部５０１の入射面で反射した反射光ビームが迷光となって光ディスク１０１からの反射光を受光する受光系に入射し、これにより再生信号のＳＮ比が劣化するという問題もある。また、受光部５０１を大きくすることは、光ピックアップの小型化を阻害する要因ともなる。
このような理由から、フロントモニタ２０５の受光部５０１の面積ｓを大きくとることは現実的ではないため、受光部５０１の面積ｓの大きさは制限される。従って、受光部５０１を小さく設計されるが、小さい受光部に確実に光ビームを受光させるために、受光部５０１を光ビームに近づける必要がある。また、受光部５０１を半導体レーザ２０１の発光点に近づければ近づけるほど、温度上昇によって発生する光ビームの光軸変化に追従することが可能となる。そのために、次式の関係を成り立つようにフロントモニタ２０５を配置するよう構成する。
１≦（Ｓ×Ｌ）÷（ｆ×ｓ）≦６．８
上記式を成立するように、半導体レーザ２０１の発光点からフロントモニタ２０５の受光部までの距離Ｌを調整してフロントモニタ２０５を配置することで、温度上昇による光軸のズレ角が発生しても、受光量の変化を確実に検出し、発光パワー変化による光ビームの光軸ズレに最大限追従することが出来るように、フロントモニタ２０５の配置に関する設計余裕度を持たせることが可能となる。
次に、本発明による第二の実施形態について、図６を参照しながら説明する。図６は、第一の実施形態における構成に対して、光ビームを集光するためのセンサレンズ６０１をフロントモニタ２０５の受光部５０１の前面に設けている。これによって、放射された光ビームを集光して受光部５０１に受光させることが可能である。第二の実施形態においては、半導体レーザ２０１の発光点からセンサレンズ６０１の主平面６０２までの光学的距離をＬとする。第一の実施形態においては、半導体レーザ２０１の発光点からフロントモニタ２０５の受光部５０１までの光学的距離Ｌが大きくなればなるほど、光ビームは放射状に広がり、フロントモニタ５０１で受光する光ビームは小さくなり、受光感度は小さくなる。しかし、第二の実施形態においては、センサレンズ６０１を用いて放射した光ビームを集光することによって、フロントモニタ２０５の感度を向上すると共に、集光が可能となる分、半導体レーザ２０１の発光点から受光部５０１までの光学的距離Ｌを大きくすることが可能となる。すなわち、受光部５０１の面積ｓを大きくとることが出来るので、（Ｓ×Ｌ）÷（ｆ×ｓ）の上限値を小さくして、半導体レーザ２０１の発光点からフロントモニタ２０５の受光部までの光学的距離Ｌを大きくとることが可能となり、フロントモニタ２０５の配置に関する設計余裕度を持たせることが可能となる。
次に図７は、本発明の実施形態にかかる（Ｓ×Ｌ）÷（ｆ×ｓ）の値とＡＰＣのパワー変動率との関係を示す。ＡＰＣのパワー変動がゼロパーセントのときが、ＡＰＣが完全な制御を行って、対物レンズ２０７の出射光量とフロントモニタ２０５の受光量との比率を一定に保っている状態であり、変動率のパーセントが上がるにつれて、ＡＰＣの制御が不安
定であることを表す。本実施形態においては、ＡＰＣのパワー変動率を５．０％未満で制御を行うことを目標として、半導体レーザ２０１の発光点からフロントモニタ２０５の受光部までの距離Ｌの値を設定した。図が示すとおり、ＡＰＣパワー変動率が５．０％に近づくところで、（Ｓ×Ｌ）÷（ｆ×ｓ）は６．８をとっている。このように、（Ｓ×Ｌ）÷（ｆ×ｓ）の値を、１以上６．８未満に設定することで、ＡＰＣのパワー変動の少ない５．０％内で制御することが可能となり、最適な光ビーム強度で、光ディスクに記録を行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０００７】
本発明は、光ピックアップを採用する光ディスク装置に好適であり、特に、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒなどの高容量光ディスクに対して記録を行うことが可能な光ピックアップを採用する光ディスク装置に対して好適である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態における光ピックアップを採用した光ディスク装置のブロック図を示す。
【図２】本発明に係る光ピックアップの構成を示す。
【図３】本発明に係るフロントモニタと光ビーム中心軸との位置関係を示す。
【図４】本発明に係るフロントモニタが検出する光ビームの強度分布の関係を示す。
【図５】本発明に係る第一の実施形態における光ピックアップを構成する光学部品の配置を示す。
【図６】本発明に係る第二の実施形態における光ピックアップを構成する光学部品の配置を示す。
【図７】本発明に係る（Ｓ×Ｌ）÷（ｆ×ｓ）の値とＡＰＣのパワー変動率との関係を示す。
【図８】従来技術にかかるフロントモニタと光ビーム中心軸との位置関係を示す。
【符号の説明】
【０００９】
２０１ 半導体レーザ
２０３ ビームスプリッタ
２０５ フロントモニタ
２０６ コリメートレンズ
２０７ 対物レンズ
２１０ アパーチャ
６０１ センサレンズ
６０２ センサレンズ主平面
ｓ フロントモニタの受光部面積
Ｓ アパーチャの開口面積
Ｌ 半導体レーザの発光点からフロントモニタの受光部までの光学的距離、または、半導体レーザの発光点からセンサレンズ主平面までの光学的距離
ｆ 半導体レーザの発光点と前記コリメートレンズの焦点までの光学的距離
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップに係り、特にフロントモニタ方式に適用して光記録媒体に照射する光ビームの光量検出精度を向上することができる光ピックアップに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置は、非接触、大容量、高速アクセス、低コストメディアへの記録／再生を実現する情報記録再生装置であり、これらの特徴を生かしてディジタル映像／デジタルオーディオ信号の記録再生装置として、あるいはコンピュータの外部記憶装置として利用されている。情報の記録容量の違いや対応波長の違いによって様々な種類の光ディスクが存在しており、例えばＣＤ−ＲＯＭやＣＤ−Ｒなどでは１２ｃｍの光ディスクに７８０ｎｍ帯のレーザ光を用いることにより記憶容量は約６５０ＭＢであり、ＤＶＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−Ｒなどでは６５０ｎｍ帯のレーザ光を用いることにより記憶容量は約４．７ＧＢである。
また、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒディスクは、記憶容量が大きいうえ、メディアのコストが安いために近年急速に普及している。ＣＤ−Ｒディスク、あるいはＤＶＤ−Ｒディスクに記録を行う場合、それぞれの光ディスクに対して最適な記録パワーの条件で記録を行う必要がある。そのため、これら光ディスクの記録に対応した光ディスク装置に搭載されている光ピックアップにおいては、最適な記録パワーで記録を行うために、半導体レーザの前方にて光ビームの一部を受光することにより対物レンズ出射光量を正確にモニタするフロントモニタを配置する構成が一般的となっている。
すなわち、半導体レーザから射出する光ビームの光量をモニタして、この光ビームの光量を一定値に保持するようになっている。このうち光ビームの一部を分離して光量をモニタするフロントモニタ方式においては、光ビームの光路上にビームスプリッタを配置し、これにより光ビームの一部を一定の比率で分離する。
さらにこのフロントモニタ方式においては、この分離した光ビーム（以下モニタ光と呼ぶ）を受光素子で光量を検出する。これによりフロントモニタ方式においては、モニタ光の受光光量が規定値になるように制御され、その結果、対物レンズから出射される記録および再生光量が正確に規定光量に制御されるようになっている。これをフロントモニタ式のＡｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ（以下、ＡＰＣ）という。
近年、これらの高容量光ディスクであるＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒディスクを記録するために、少しでも記録に要する時間を短縮するために記録速度の高速化が重要な課題となっている。記録速度の高速化を実現するには、光ディスクを高速回転させると同時に、より短い時間で光ディスク上に記録に必要な光ビームを集光して記録ピットを形成する必要があるため、記録に必要な半導体レーザの出射パワーを増大させる必要がある。そのため、年々光ピックアップに搭載される半導体レーザの出力はより大きなものとなっている。
ここで、高出力用の半導体レーザにおいては、レーザの発光パワーを変化させた場合にレーザの強度分布が変化する性質がある。レーザの強度分布が変化すると、対物レンズで取り込める光ビームの強度分布が変化するために、対物レンズを出射して光ディスク上に集光する光ビームのパワーが変化する。一方、フロントモニタにおいても、レーザの強度分布が変化すると取り込める光ビームの強度分布が変化するため、フロントモニタで検出される光量も変化する。そのため、レーザの発光パワーが変化すると、フロントモニタ検出光量に対する対物レンズ出射光量の比率が変化し、フロントモニタ検出光量から推定する
対物レンズ出射光量に誤差が発生することとなる。この対物レンズ出射光量の誤差は、光ディスクに対して最適なパワーでの記録動作が行えないために、記録性能が劣化する要因となる。
また、前述のように、レーザの発光パワーを変化させた場合、発光パワーを強くするとレーザ光の放射角が広がる傾向がある。この発光パワーの変化に伴う放射角の広がりによるレーザ光の強度分布変化に対して、光ビームの光量を一定に保つ技術が特許文献１に記載されている。図８を用いて、特許文献１に記載の技術について説明を行う。
1193975793437_0
図８は、フロントモニタと光ビーム中心軸との位置関係を示したものである。図８（ａ）は、半導体レーザ２から照射される光ビームの広がり角と、光ビームを受光するフロントモニタ１０の配置構成を示している。光検出面１８は、光ビーム１４の光軸１７に対して中心に配置するのが一般的であり、また、光検出面１８の受光部の面積は、光ピックアップが有する周波数特性によって制限されており、半導体レーザ２より出射された光ビームすべてを受光することは出来ず、常に光ビームの照射スポットの一部を受光するようなされている。
半導体レーザ２より出射された光ビーム１４の光軸１７に対して、フロントモニタ１０の光検出面１８の中心が所定の距離だけ離れた位置に配置する。そのため、図８（ｂ）に示すように、フロントモニタ１０の光検出面１８では、半導体レーザ２を出射した光ビーム１４の強度分布１５の中腹付近のように、光ビーム強度の変化量が大きいポイントにおいて光ビームを検出する。このようにフロントモニタ１０の光検出面１８を配置することで、限られた受光面積の光検出面１８で、広がり角の変化による光ビーム強度を検出することが可能となり、対物レンズ出射光量に対してフロンタモニタ検出光量の比率が略一定であるような光ビームの光量を一定に保つことが可能となる。
【特許文献１】特開２００３−３１７２９６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、半導体レーザの発光パワーによる広がり角の変化に対しては、対物レンズ出射光量に対してフロントモニタ検出光量の比率が略一定であるような光ビームの光量を一定に保つことは可能であるが、半導体レーザの温度変化によって発生する光ビームの光軸角度のズレに対しては、なんら考察されておらず、前記光軸角度のズレに対しては光ビームの光量を一定に保つことが出来ず、ＡＰＣが正常に動作しないという課題が残っていた。
本発明では、前記の問題点を解決すべく種々検討を行った結果、光ピックアップを構成する光学部品の配置に着目し、フロントモニタの配置を考慮することによって、前記の問題点を解決するに至ったものである。
そこで本発明は、半導体レーザの温度変化によって発生する光ビームの光軸角度のズレに対しても、そのズレによる対物レンズへの光量変化を確実に検出し、光ビームの光量を規定値に保つことを可能とする光ピックアップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、光ピックアップにおいて、光ビームを出射するための半導体レーザと、前記半導体レーザより出射された光ビームを透過光と反射光とに分光するビームスプリッタと、前記反射光を平行化するためのコリメートレンズと、前記平行化された
光ビームを光ディスク面に集光するための対物レンズと、前記対物レンズに入射する光ビームの光束を制限するためのアパーチャと、前記透過光を受光することにより前記対物レンズから出射される光ビームの光量を検出するフロントモニタとを備え、前記対物レンズ出射光量に対して前記フロントモニタ検出光量の比率が略一定となるように構成され、前記アパーチャの開口面積をＳ、前記半導体レーザの発光点と前記コリメートレンズまでの光学的距離をｆ、前記フロントモニタの受光部面積をｓ、前記半導体レーザの発光点から前記フロントモニタの受光部までの光学的距離をＬとしたとき、１≦（Ｓ×Ｌ）／（ｓ×ｆ）≦６．８となるように、前記フロントモニタを、前記透過光の光軸上に近接して配置することを特徴とする。
光ピックアップにおいて、光ビームを出射するための半導体レーザと、前記半導体レーザより出射された光ビームを透過光と反射光とに分光するビームスプリッタと、前記反射光を平行化するためのコリメートレンズと、前記平行化された光ビームを光ディスク面に集光するための対物レンズと、前記対物レンズに入射する光ビームの光束を制限するためのアパーチャと、前記透過光を受光することにより前記対物レンズから出射される光ビームの光量を検出するフロントモニタとを備え、前記対物レンズ出射光量に対して前記フロントモニタ検出光量の比率が略一定となるように構成され、前記アパーチャの開口面積をＳ、前記半導体レーザの発光点と前記コリメートレンズまでの光学的距離をｆ、前記フロントモニタの受光部面積をｓ、前記半導体レーザの発光点から前記フロントモニタの受光部までの光学的距離をＬとしたとき、１≦（Ｓ×Ｌ）／（ｓ×ｆ）≦６．８となるように、前記フロントモニタを、前記透過光の光軸上に近接して配置し、前記フロントモニタは、前記ハーフミラーを透過した光ビームを集光するためのセンサレンズを、該フロントモニタの受光部前方に一体、または個別に配置し、前記センサーレンズの開口面積をｓと規定することを特徴とする。
前述のように構成することにより、半導体レーザの光軸変化が発生しても、対物レンズに対して一定の光量を照射するように作用する。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１に記載の発明によれば、前記アパーチャの開口面積をＳ、前記半導体レーザの発光点と前記コリメートレンズまでの光学的距離をｆ、前記フロントモニタの受光部面積をｓ、前記半導体レーザの発光点から前記フロントモニタの受光部までの光学的距離をＬとしたとき、１≦（Ｄ×Ｌ）÷（ｆ×ｄ）≦６．８の関係を満たすように、Ｌを調整してフロントモニタを配置することによって、半導体レーザの発光パワー変化によって、光ビームの光軸が変化した場合においても、フロントモニタの受光量の変化を正確に把握して、光ディスクに記録を行うための最適なレーザパワーを制御し、対物レンズから出射される光量を制御することが可能となる。また、前記関係を満たすことで、光軸変化に最大限追従することが出来ると共に、フロントモニタの配置に関する設計余裕度を持たせることが可能となる。、また、前記関係を満たしつつ、前記フロントモニタを、前記ビームスプリッタを透過した透過光の光軸上に配置することによって、対物レンズが出射する光ビームの単位面積あたりの光量と、前記フロントモニタの受光部が受光する単位面積あたりの光量の誤差を限定することが可能となり、半導体レーザの発光パワー変化によって、光ビームの光軸がずれた場合においてもフロントモニタの受光量の変化に追従して、光ディスクに記録を行うための最適なレーザパワーを制御し、対物レンズから出射される光量を制御することが可能となる。
請求項２に記載の発明によれば、センサレンズをフロントモニタの受光部前面に設けることによって、放射された光ビームを集光してフロントモニタに受光させることが可能となる。すなわち、センサレンズの開口面積がｓとなり、大きくすることが出来るので、Ｌを長く設定することが可能となる。半導体レーザの発光点からフロントモニタの受光部まで
の光学的距離をＬが大きくなればなるほど、光ビームの放射角度は大きくなって広がり、フロントモニタで受光する光ビームは光密度が小さくなり、受光感度は小さくなるが、センサレンズを用いて放射した光ビームを集光することによって、フロントモニタの感度を向上すると共に、集光が可能となる分、半導体レーザの発光点からフロントモニタの受光部までの光学的距離Ｌを大きくすることが可能となり、フロントモニタの配置に関する設計余裕度を持たせることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施形態としての光ピックアップの構成ならびに動作について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態における光ピックアップを採用した光ディスク装置を示すブロック図である。図１に示すように、本発明にかかる光ディスク装置は、光ディスク１０１を回転させるためのスピンドルモータ１０２と、レーザ光を出力する光ピックアップ１０３と、位置ずれが無い場合の情報光の量を基準として光ビームスポットとトラック（ここでは、グルーブ）との位置ずれを情報光の量の変化によって内周外周方向へ補正するプッシュプル法などにより検出してトラッキングエラー信号（以下、ＴＥ信号）を生成するトラッキングエラー信号生成手段１０４と、トラッキングエラー信号生成手段１０４から出力されたＴＥ信号に応じて光ビームスポットがトラックに追従するように光ビームスポットの位置を制御するトラッキング制御手段１０５と、レーザ光によるビームスポットとディスクの位置ずれを検出するフォーカスエラー信号生成手段１０６と、光ピックアップ１０３の出力信号からウォブル信号を検出するウォブル信号検出手段１０７と、ウォブル信号を二値化する二値化手段１０８と、フォーカス外れをフォーカスエラー信号検出手段からの出力に基づいて修正するためのフォーカス制御手段１０９と、スピンドルモータ１０２の回転制御のための基準クロック発生手段１１０と、二値化手段１０８から出力されるウォブル信号の周波数および基準クロック発生手段１１０の出力をもとにスピンドルモータ１０２を回転制御するモータ制御手段１１１と、二値化ウォブル信号から記録時のビットクロックを生成するクロック生成手段１１２と、このクロック生成手段１１２から出力されるビットクロックに基づいて、映像データや音声データなどの記録データを所定のフォーマットに変換する記録処理手段１１３と、この記録処理手段１１３から出力されるフォーマット変換信号に基づいて、所定の記録波形に変換する記録信号変換手段１１４と、各制御に関するパラメータを記憶するための記憶手段１１５と、各手段を制御するためのＣＰＵ１１６と、光ピックアップ１０３が出射するレーザ光の強度を検出するフロントモニタ出力検出回路１１７と、光ピックアップ１０３に設けられた図示しない半導体レーザを点灯させ、フロントモニタ出力検出回路１１７で検出された受光量に従ってレーザ光の強度を調整するレーザ点灯手段１１８とを有している。
また、トラッキング制御手段１０５の出力信号によって光ピックアップ１０３のディスクの内周外周方向の動きを制御し、フォーカス制御手段１０９の出力信号によって、光ピックアップ１０３の上下方向の動きを制御している。また記録手段１１４から出力される記録波形信号に従って、光ピックアップ１０３がディスク１０１に映像データや音声データなどの記録データを記録する。
次に、図２は本発明に係る光ピックアップの構成を示す。図２において、半導体レーザ２０１は６５０ｎｍ帯もしくは７８０ｎｍの波長で発振するものであり、半導体レーザ２０１は点灯した状態を示している。半導体レーザ２０１より出射した光ビームは、回折格子２０２を透過してビームスプリッタ２０３に至る。ここで、回折格子２０２を透過した光ビームは、格子上に形成された回折溝によりそのまま透過する０次光及び所定の回折角で０次光から分離進行する±１次回折光の少なくとも３つの光ビームとなる構成である。ビームスプリッタ２０３は光ビームの光軸２０４に対して、４５°の角度をなすように配置されており、その表面に形成された反射膜で６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を約８０％反射すると同時に約２０％透過させる光学素子である。そのため、光ビームの約２０％はビ
ームスプリッタ２０３を透過しフロントモニタ２０５に至り、残りの約８０％の光ビームは、ビームスプリッタ２０３の反射膜において反射した後、コリメートレンズ２０６によって平行な光ビームに変換され対物レンズ２０７に達する。ここで、対物レンズ２０７はアクチュエータ２０８に一体に保持されており、駆動コイル２０９に通電することにより、対物レンズ２０７を透過した光ビームを光ディスク１０１の情報記録面上に合焦し０次光及び±１次回折光の３つの光スポットを形成することが可能な構成となっている。また、アパーチャ２１０は、コリメートレンズ２０６から出射されたレーザ光の光量を制限し、迷光による光ピックアップ１０３の内部における乱反射を防ぐために設けられる。
また、対物レンズ２０７を透過する光ビームの光量、あるいは光ディスク１０１上に集光する光スポットの光量は、フロントモニタ２０５にて検出した光量を基にして推定可能な構成となっている。光ディスク１０１を反射した光ビームは、往路光と同様の光路を逆にたどって対物レンズ２０７、コリメートレンズ２０６を経て、ビームスプリッタ２０３に到達し、光ビームの戻り光量の約２０％はビームスプリッタ２０３を透過する。ビームスプリッタ２０３を透過する光ビームはコリメートレンズ２０６によりすでに収束光となっているため、光ビームの進行方向に対して４５°方向に傾斜しているビームスプリッタ２０３を透過する際に光ビームには非点収差が与えられ、その後、光ビームは光検出器２１１の所定の位置に集光されるようになっている。これら光学部品により光ピックアップ１０３が構成されている。
図３は、フロントモニタと光ビーム中心軸との位置関係を示したものである。フロントモニタ２０５は、半導体レーザ２０１より出射された光ビームの光軸である実線で表す２０４がフロントモニタ２０５の光検出面３０１の中心に入射するよう配置される。しかし、半導体レーザ２０１に電力が供給されて点灯すると、その電力消費によって半導体レーザの温度が上昇し、この温度上昇によって光ビームの出射角度が変化し、光ビームの光軸２０４にズレ角θが発生する。ズレ角は、半導体レーザ個々が有する特性によって、フロントモニタ２０５の光検出面３０１の中心から上下左右に発生する。図３において、θ１は、フロントモニタ２０５の光検出面３０１の中心と、半導体レーザ２０１の発光点を結ぶ実線（ズレ角θ＝ゼロ）と、半導体レーザ２０１の温度上昇によって光検出面３０１に向かって左方向にズレ角が発生した光ビームの光軸である破線３０２とのなす角であり、また、θ２は、フロントモニタ２０５の光検出面３０１の中心と、半導体レーザ２０１の発光点を結ぶ実線と、半導体レーザ２０１の温度上昇によって光検出面３０１に向かって右方向にズレ角が発生した光ビームの光軸である一点鎖線で表す３０３とのなす角である。
次に図４は、フロントモニタ２０５が検出する光ビームの強度分布の関係を示す。光ビームの光軸が２０４であるとき、フロントモニタ２０５が検出する光ビームの強度は、実線の４０１で示すとおり、横軸で表すズレ角θがゼロのときに最大となり、θがゼロから離れるに従って光ビームの強度は小さくなっていく。一方、温度上昇によって光ビームにθ１のズレ角が発生した光ビームにおいては、破線の４０２で表すとおり、実線で示すズレ角がゼロの場合と同様に波形を示すが、光ビーム強度の最大値が中心（ズレ角＝ゼロ）から右方向に外れている。また、θ２のズレ角が発生した光ビームにおいても、一点鎖線の４０３で表すとおり、実線で示すズレ角がゼロの場合と同様に波形を示すが、光ビーム強度の最大値が中心（ズレ角＝ゼロ）から左方向に外れている。
このように、半導体レーザの温度上昇によって、光ビームの光軸にズレが発生した場合、フロントモニタ２０５で検出する受光量が変化し、光軸が光検出面３０１の中心からずれた場合には、半導体レーザから出射される光ビームの強度は変わっていないにも関わらず、光検出器２０５の受光量が減少し、発光パワーを増加するようにレーザ点灯手段１１８が動作して、ＡＰＣが正常に動作せずに過度の強度の光ビームが対物レンズ２０７から出射され、光ディスク１０１に対する記録に失敗するという可能性がある。
次に図５は、本発明の第一の実施形態に係る光ピックアップを構成する光学部品の配置距離を示す。光学部品の配置構成および光ビームの光路に関しては、図２において説明したので省略し、ここでは本発明に係る光学部品の配置距離について説明する。フロントモニタ２０５の受光部５０１の面積をｓ、アパーチャ２１０の開口面積をＳ、半導体レーザ２０１の発光点からフロントモニタ２０５の受光部までの光学的距離をＬ、半導体レーザ２０１の発光点からコリメートレンズ主平面までの光学的距離をｆとする。フロントモニタ２０５の受光部５０１は、受光する光ビームのビーム径に対して受光面積を十分に大きくとることにより光ビームのビーム径が変化した場合でも確実に受光できるようになっている。しかし、受光面積を大きくとりすぎると、静電容量が大きくなることから、その分光検出結果の周波数特性が悪くなり、ＡＰＣの周波数特性が劣化してしまうという問題がある。さらに受光部５０１の入射面で反射した反射光ビームが迷光となって光ディスク１０１からの反射光を受光する受光系に入射し、これにより再生信号のＳＮ比が劣化するという問題もある。また、受光部５０１を大きくすることは、光ピックアップの小型化を阻害する要因ともなる。
このような理由から、フロントモニタ２０５の受光部５０１の面積ｓを大きくとることは現実的ではないため、受光部５０１の面積ｓの大きさは制限される。従って、受光部５０１を小さく設計されるが、小さい受光部に確実に光ビームを受光させるために、受光部５０１を光ビームに近づける必要がある。また、受光部５０１を半導体レーザ２０１の発光点に近づければ近づけるほど、温度上昇によって発生する光ビームの光軸変化に追従することが可能となる。そのために、次式の関係を成り立つようにフロントモニタ２０５を配置するよう構成する。
１≦（Ｓ×Ｌ）÷（ｆ×ｓ）≦６．８
上記式を成立するように、半導体レーザ２０１の発光点からフロントモニタ２０５の受光部までの距離Ｌを調整してフロントモニタ２０５を配置することで、温度上昇による光軸のズレ角が発生しても、受光量の変化を確実に検出し、発光パワー変化による光ビームの光軸ズレに最大限追従することが出来るように、フロントモニタ２０５の配置に関する設計余裕度を持たせることが可能となる。
次に、本発明による第二の実施形態について、図６を参照しながら説明する。図６は、第一の実施形態における構成に対して、光ビームを集光するためのセンサレンズ６０１をフロントモニタ２０５の受光部５０１の前面に設けている。これによって、放射された光ビームを集光して受光部５０１に受光させることが可能である。第二の実施形態においては、半導体レーザ２０１の発光点からセンサレンズ６０１の主平面６０２までの光学的距離をＬとする。第一の実施形態においては、半導体レーザ２０１の発光点からフロントモニタ２０５の受光部５０１までの光学的距離Ｌが大きくなればなるほど、光ビームは放射状に広がり、フロントモニタ５０１で受光する光ビームは小さくなり、受光感度は小さくなる。しかし、第二の実施形態においては、センサレンズ６０１を用いて放射した光ビームを集光することによって、フロントモニタ２０５の感度を向上すると共に、集光が可能となる分、半導体レーザ２０１の発光点から受光部５０１までの光学的距離Ｌを大きくすることが可能となる。すなわち、受光部５０１の面積ｓを大きくとることが出来るので、（Ｓ×Ｌ）÷（ｆ×ｓ）の上限値を小さくして、半導体レーザ２０１の発光点からフロントモニタ２０５の受光部までの光学的距離Ｌを大きくとることが可能となり、フロントモニタ２０５の配置に関する設計余裕度を持たせることが可能となる。
次に図７は、本発明の実施形態にかかる（Ｓ×Ｌ）÷（ｆ×ｓ）の値とＡＰＣのパワー変動率との関係を示す。ＡＰＣのパワー変動がゼロパーセントのときが、ＡＰＣが完全な制御を行って、対物レンズ２０７の出射光量とフロントモニタ２０５の受光量との比率を一定に保っている状態であり、変動率のパーセントが上がるにつれて、ＡＰＣの制御が不安
定であることを表す。本実施形態においては、ＡＰＣのパワー変動率を５．０％未満で制御を行うことを目標として、半導体レーザ２０１の発光点からフロントモニタ２０５の受光部までの距離Ｌの値を設定した。図が示すとおり、ＡＰＣパワー変動率が５．０％に近づくところで、（Ｓ×Ｌ）÷（ｆ×ｓ）は６．８をとっている。このように、（Ｓ×Ｌ）÷（ｆ×ｓ）の値を、１以上６．８未満に設定することで、ＡＰＣのパワー変動の少ない５．０％内で制御することが可能となり、最適な光ビーム強度で、光ディスクに記録を行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０００７】
本発明は、光ピックアップを採用する光ディスク装置に好適であり、特に、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒなどの高容量光ディスクに対して記録を行うことが可能な光ピックアップを採用する光ディスク装置に対して好適である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態における光ピックアップを採用した光ディスク装置のブロック図を示す。
【図２】本発明に係る光ピックアップの構成を示す。
【図３】本発明に係るフロントモニタと光ビーム中心軸との位置関係を示す。
【図４】本発明に係るフロントモニタが検出する光ビームの強度分布の関係を示す。
【図５】本発明に係る第一の実施形態における光ピックアップを構成する光学部品の配置を示す。
【図６】本発明に係る第二の実施形態における光ピックアップを構成する光学部品の配置を示す。
【図７】本発明に係る（Ｓ×Ｌ）÷（ｆ×ｓ）の値とＡＰＣのパワー変動率との関係を示す。
【図８】従来技術にかかるフロントモニタと光ビーム中心軸との位置関係を示す。
【符号の説明】
【０００９】
２０１ 半導体レーザ
２０３ ビームスプリッタ
２０５ フロントモニタ
２０６ コリメートレンズ
２０７ 対物レンズ
２１０ アパーチャ
６０１ センサレンズ
６０２ センサレンズ主平面
ｓ フロントモニタの受光部面積
Ｓ アパーチャの開口面積
Ｌ 半導体レーザの発光点からフロントモニタの受光部までの光学的距離、または、半導体レーザの発光点からセンサレンズ主平面までの光学的距離
ｆ 半導体レーザの発光点と前記コリメートレンズの焦点までの光学的距離
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを出射するための半導体レーザと、前記半導体レーザより出射された光ビームを透過光と反射光とに分光するビームスプリッタと、前記反射光を平行化するためのコリメートレンズと、前記平行化された光ビームを光ディスク面に集光するための対物レンズと、前記対物レンズに入射する光ビームの光束を制限するためのアパーチャと、前記透過光を受光することにより前記対物レンズから出射される光ビームの光量を検出するフロントモニタとを備え、前記対物レンズ出射光量に対して前記フロントモニタ検出光量の比率が略一定となるように構成された光ピックアップにおいて、
前記アパーチャの開口面積をＳ、前記半導体レーザの発光点と前記コリメートレンズまでの光学的距離をｆ、前記フロントモニタの受光部面積をｓ、前記半導体レーザの発光点から前記フロントモニタの受光部までの光学的距離をＬとしたとき、
１≦（Ｓ×Ｌ）／（ｓ×ｆ）≦６．８
となるように、前記フロントモニタを、前記透過光の光軸上に近接して配置することを特徴とした光ピックアップ。
【請求項２】
前記フロントモニタは、前記ハーフミラーを透過した光ビームを集光するためのセンサレンズを、該フロントモニタの受光部前方に一体、または個別に配置し、前記センサーレンズの開口面積をｓと規定した請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項１】
光ビームを出射するための半導体レーザと、前記半導体レーザより出射された光ビームを透過光と反射光とに分光するビームスプリッタと、前記反射光を平行化するためのコリメートレンズと、前記平行化された光ビームを光ディスク面に集光するための対物レンズと、前記対物レンズに入射する光ビームの光束を制限するためのアパーチャと、前記透過光を受光することにより前記対物レンズから出射される光ビームの光量を検出するフロントモニタとを備え、前記対物レンズ出射光量に対して前記フロントモニタ検出光量の比率が略一定となるように構成された光ピックアップにおいて、
前記アパーチャの開口面積をＳ、前記半導体レーザの発光点と前記コリメートレンズまでの光学的距離をｆ、前記フロントモニタの受光部面積をｓ、前記半導体レーザの発光点から前記フロントモニタの受光部までの光学的距離をＬとしたとき、
１≦（Ｓ×Ｌ）／（ｓ×ｆ）≦６．８
となるように、前記フロントモニタを、前記透過光の光軸上に近接して配置することを特徴とした光ピックアップ。
【請求項２】
前記フロントモニタは、前記ハーフミラーを透過した光ビームを集光するためのセンサレンズを、該フロントモニタの受光部前方に一体、または個別に配置し、前記センサーレンズの開口面積をｓと規定した請求項１に記載の光ピックアップ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１２３２５３（Ｐ２００９−１２３２５３Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９２９４１（Ｐ２００７−２９２９４１）
【出願日】平成１９年１１月１２日（２００７．１１．１２）
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１２日（２００７．１１．１２）
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]