JPH04295635A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

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】この発明は、光デイスク等の光情
報記録媒体上に微小なスポットを形成して、情報の記録
，再生，消去を行う光情報記録再生装置における光ピッ
クアップ装置に係り、特に、追記型光ピックアップの半
導体レーザー等において戻り光によって発光パワーが変
動するのを防止して、安定した発光制御が行えるように
した光ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、光情報記録再生装置の光ピッ
クアップ装置においては、フォーカス制御のためのフォ
ーカス（焦点）検出法として、フーコー法（ダブルナイ
フエッジ法）が知られている。このフーコー法は、一般
的に情報記録面の焦点ズレの検出感度が高い、という利
点がある。

【０００３】図４は、従来の光情報記録再生装置につい
て、フーコー法による光学系の要部構成の一例を示す図
である。図において、１は半導体レーザー、２はコリメ
ートレンズ、３は偏向ビームスプリッタ、４はλ／４板
、５は対物レンズ、６はディスク、７は検出レンズ、８
はナイフエッジプリズム、９はフォーカス信号検出受光
素子、１０はトラッキング信号検出受光素子を示す。

【０００４】半導体レーザー１からの出射光は、コリメ
ートレンズ２により平行光にされ、偏向ビームスプリッ
タ３とλ／４板４を透過し、直線偏光が円偏光に偏光さ
れて対物レンズ５へ入射される。

【０００５】そして、この対物レンズ５により、ディス
ク６の記録面上に約１μｍの微小な光スポットが形成さ
れて、情報の記録，消去，再生が行われる。

【０００６】ディスク６からの反射光は、往路と逆に回
転する円偏光となり、対物レンズ５によって再び平行光
にされ、λ／４板４によって円偏光が直線偏光にされる
。

【０００７】この場合に、復路の直線偏光は、往路の直
線偏光と直交しており、偏向ビームスプリッタ３をすべ
て反射する。

【０００８】偏向ビームスプリッタ３を反射した光は、
検出レンズ７により収束光とされ、その一部がナイフエ
ッジプリズム８によって遮光される。

【０００９】しかし、ナイフエッジプリズム８で遮光さ
れなかった光は、フォーカス信号検出受光素子９へ入射
し、また、ナイフエッジプリズム８を反射した光は、ト
ラッキング信号検出受光素子１０へ入射する。

【００１０】通常、従来の光ピックアップ装置では、フ
ォーカス検出法としては、いわゆるナイフエッジ法が、
また、トラック検出法としては、プッシュプル法が採用
されている。

【００１１】この図４に示した構成の光ピックアップ装
置は、アイソレート光学系として、偏向ビームスプリッ
タ３とディスク６側のλ／４板４とを備えている。

【００１２】次に、従来の偏向ビームスプリッタ３とデ
ィスク６側のλ／４板４とを備えた光ピックアップ装置
について、光路の理想的な状態と実際の状態とを説明す
る。

【００１３】図５は、光ピックアップ装置におけるアイ
ソレート光学系について、理想的な状態を説明する図で
ある。図における符号は、図４と同様である。

【００１４】理想的には、この図５に示すように、ディ
スク６からの反射光は、偏向ビームスプリッタ３をすべ
て反射して、検出系へ導びかれるはずである。

【００１５】しかし、実際には、λ／４板４の部品精度
（例えば、光学軸の傾きや位相差）や、偏向ビームスプ
リッタ３とλ／４板４との光学軸の相対的なズレ、ディ
スク６の複屈折などによって、ディスク６からの反射光
が円偏光とならず、楕円偏光となる。

【００１６】その結果、ディスク６からの反射光が、λ
／４板４を通過しても、往路の直線偏光と直交する直線
偏光にはならない。この状態について、次の図６に示す
。

【００１７】図６は、従来の光ピックアップ装置におけ
るアイソレート光学系について、実際の状態を説明する
図である。図における符号は、図５と同様である。

【００１８】この図６に示すように、実際の光路は、λ
／４板４を通過したディスク６からの反射光は、偏向ビ
ームスプリッタ３をすべて反射せず、その一部が半導体
レーザー１側へ透過する。

【００１９】この半導体レーザー１側へ戻った光は、コ
リメートレンズ２により集光され、半導体レーザー１に
入射するので、半導体レーザー１の発光パワーが変化す
る。

【００２０】すなわち、この半導体レーザー１をＡＰＣ
（オート・パワー・コントロール）駆動している場合に
は、半導体レーザー１の発光パワーが低下する。

【００２１】そのため、半導体レーザー１をＡＣＣ（オ
ート・カレント・コントロール）駆動している場合には
、発光パワーが上昇する。

【００２２】その結果、適正なレーザーパワーによるリ
ード，ライトが行われなくなり、光ディスクドライブの
特性劣化を招く、という不都合があった。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】この発明では、従来の
光ピックアップ装置において生じるこのような不都合、
すなわち、半導体レーザー側への戻り光によって発光パ
ワーが変化し、光ディスクドライブの特性劣化が生じる
、という不都合を解決し、半導体レーザー側に戻り光が
あっても、常に所定のパワーで半導体レーザーが発光さ
れるようにして、適正なレーザーパワーによるリード，
ライトを可能にすることにより、光ディスクドライブの
特性劣化が生じないようにした光ピックアップ装置を提
供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】この発明では、第１に、
半導体レーザーからの光束を対物レンズにより集光し、
光ディスク等の光情報記録媒体上に微小なスポットを形
成して情報の記録，再生，消去を行う光情報記録再生装
置の光ピックアップ装置において、前記半導体レーザー
と偏向ビームスプリッタとの間に配置された（λ／４）
×ｎ（ｎ＝１〜ｎの整数）の位相差板と、前記偏向ビー
ムスプリッタを反射（または透過）したレーザー光を受
光し、該レーザー光の出力変動分を検出する光出力変動
分検出手段、とを備え、該光出力変動分検出手段によっ
て検出されたレーザー光の出力変動分に基づいて、前記
半導体レーザーの光出力を制御するように構成している
。

【００２５】第２に、上記第１の光ピックアップ装置に
おいて、位相差板は、λ／２板である。

【００２６】第３に、上記第１または第２の光ピックア
ップ装置において、位相差板は、導体レーザー等の光源
の光軸を中心として回転させる手段を備えた構成である
。

【００２７】

【作用】この発明の光ピックアップ装置では、半導体レ
ーザー等の光源と偏光ビームスプリッタとの間に、位相
差板を配置するだけの簡単な構成で、従来の光学部品の
光学特性を変更することなく、モニタすることを可能に
し、このモニタ出力によって発光制御を行うことにより
、半導体レーザー等の光源へ戻り光があっても、安定な
光出力を得ることができるように制御している。

【００２８】

【実施例１】次に、この発明の光ピックアップ装置につ
いて、図面を参照しながら、その実施例を詳細に説明す
る。図１は、この発明の光ピックアップ装置について、
その光学系の要部構成の一実施例を示す図である。図に
おける符号は図４と同様であり、また、１１は位相差板
、１２は集光レンズ、１３はＬＤ（半導体レーザー）パ
ワーモニタ用受光素子、１４はＡＰＣ（オート・パワー
・コントロール）回路を示す。

【００２９】この図１に示したこの発明の光ピックアッ
プ装置では、直線偏光の状態を変化させるために、位相
差板１１が付加されている。この位相差板１１は、λ／
２板またはλ／４板であり、これを透過した直線偏光の
状態が変化させられる。

【００３０】また、ＡＰＣ制御のために、集光レンズ１
２と、ＬＤ（半導体レーザー）パワーモニタ用受光素子
１３、およびＡＰＣ（オート・パワー・コントロール）
回路１４とが設けられているが、この点は、従来の光ピ
ックアップ装置と基本的に同様の構成である。なお、偏
向ビームスプリッタ３は、コリメートレンズ２から入射
された光（半導体レーザー１からの出射光）、および対
物レンズ５から入射された光（ディスク６からの反射光
）の内、Ｐ偏光成分をそれぞれ透過および反射し、Ｓ偏
光成分をほぼ全反射する。

【００３１】半導体レーザー１から出射した光は、コリ
メートレンズ２によって平行光とされ、位相差板１１を
透過して、直線偏光の状態が変化させられる。例えば、
位相差板１１がλ／２板のときは、偏光方向が回転され
（後出の図２参照）、λ／４板のときは、円を含む楕円
偏光になる（後出の図３参照）。

【００３２】この位相差板１１を透過した光が、偏向ビ
ームスプリッタ３に達すると、Ｐ偏向成分の光束は、そ
のまま透過するが（透過した光は、従来技術の場合と同
様の径路をたどる）、Ｓ偏向成分の光束は、反射して集
光レンズ１２によって収束光とされ、ＬＤ（半導体レー
ザー）パワーモニタ用受光素子１３へ到達する。

【００３３】そこで、この受光素子１３の出力が一定と
なるように、半導体レーザー１を駆動すれば、半導体レ
ーザー１の出射パワーは常に一定となり、ディスク６面
のパワーも一定の値に制御される。

【００３４】以上に詳細に説明したように、この発明の
光ピックアップ装置では、半導体レーザー１と偏向ビー
ムスプリッタ３との間に、（λ／４）×ｎ（ｎ＝１〜ｎ
の整数）の位相差板を設け、また、偏向ビームスプリッ
タ３を反射（または透過）したレーザー光を受光し、該
レーザー光の出力変動分を検出する光出力変動分検出手
段を設けて、レーザー光の出力変動分を検出し、その出
射光を一定レベルに保つように制御している。

【００３５】

【実施例２】次に、この発明について、他の実施例を説
明する。この実施例は、請求項２の発明に対応している
。

【００３６】図２は、この発明の光ピックアップ装置に
おいて、位相差板１１がλ／２板のときの偏光方向の回
転状態を説明する図で、（１）　は半導体レーザー１の
出射光、（２）　はλ／２板の透過後の光、（３）　は
偏向ビームスプリッタ３の透過光、（４）　は偏向ビー
ムスプリッタ３の反射光である。図の横軸はＰ偏光成分
、縦軸はＳ偏光成分を示し、Ａは振幅を示す。

【００３７】この図２で、（１）　に示すように、半導
体レーザー１の出射光が偏光されているとする。ここで
、振幅はＡ、光強度はＡ２　である。この光が、位相差
板１１のλ／２板を透過すると、図２（２）　に示すよ
うに偏光される。ここで、θは、λ／２板の光学軸の傾
き角、また、振幅はＡ、光強度はＡ２　である。

【００３８】もし、λ／２板の光学軸方向の入射光の偏
光方向に対して、λ／２板の光学軸が角度θだけ傾いて
いると、破線で示すよう入射光に対して、その偏向方向
が２θ傾く。

【００３９】したがって、この透過光がλ／２板から偏
向ビームスプリッタ３へ入射されると、図２（３）　に
示すような透過光が得られる。すなわち、その振幅は、
Ａｃｏｓ　２θ、光強度は、Ａ２ｃｏｓ２　２θ、とな
る。

【００４０】この図２（３）　に示す光が、ディスク６
へ向う。ディスク６からの反射光は、再び偏向ビームス
プリッタ３へ入射される。この偏向ビームスプリッタ３
の反射光は、図２（４）　に示すように偏光される。

【００４１】すなわち、その振幅は、Ａｓｉｎ　２θ、
光強度は、Ａ２ｓｉｎ２　２θ、である。この図２（４
）　に示す光が、ＬＤパワーモニタ用受光素子１３へ到
達する。このように、位相差板１１としてλ／２板を使
用すれば、ＬＤパワーモニタ用受光素子１３へＳ偏向成
分の光束を入射させるとができる。

【００４２】この受光素子１３の出力が一定となるよう
に、半導体レーザー１の発光を制御すれば、その出射パ
ワーを常に一定に保つことができる。

【００４３】

【実施例３】次に、この発明について、第３の実施例を
説明する。この実施例は、請求項３の発明に対応してい
る。

【００４４】図３は、この発明の光ピックアップ装置に
おいて、位相差板１１がλ／４板のときの偏光方向の回
転状態を説明する図で、（１）　は半導体レーザー１の
出射光、（２）　はλ／２板の透過後の光、（３）　は
偏向ビームスプリッタ３の透過光、（４）　は偏向ビー
ムスプリッタ３の反射光である。図の横軸はＰ偏光成分
、縦軸はＳ偏光成分を示し、Ａは振幅を示す。

【００４５】この図３でも、（１）　に示すように、半
導体レーザー１の出射光が偏光されているとする。ここ
で、振幅はＡ、光強度はＡ２　である。

【００４６】この光が、位相差板１１のλ／４板を透過
すると、図３（２）　に示すように偏光される。ここで
、振幅はＡ、光強度はＡ２　である。また、破線は、λ
／４板の進相軸と遅相軸を示している。

【００４７】λ／４板を透過すると、この図３（２）　
に示したように、その透過光は、進相軸と遅相軸の方向
を、それぞれ長軸と短軸とする楕円偏光となる。この透
過光が、λ／４板から偏向ビームスプリッタ３へ入射さ
れると、その透過光は、図３（３）　に示すように偏光
される。

【００４８】すなわち、その振幅は、Ａｃｏｓ　θ、光
強度は、Ａ２ｃｏｓ２　θ、となり、この光がディスク
６へ向う。

【００４９】ディスク６からの反射光が、再び偏向ビー
ムスプリッタ３へ入射されると、図３（４）　に示すよ
うに、その振幅は、Ａｓｉｎ　θ、光強度は、Ａ２ｓｉ
ｎ２　θ、である。この図３（４）　に示す光が、ＬＤ
パワーモニタ用受光素子１３へ到達する。

【００５０】すでに述べたように、偏向ビームスプリッ
タ３は、Ｐ偏光成分をそれぞれ透過および反射し、Ｓ偏
光成分をほぼ全反射する。

【００５１】そこで、位相差板１１としてλ／４板を使
用すると共に、その取付け位置を調整すれば、ＬＤパワ
ーモニタ用受光素子１３へ入射する光量を任意の値に選
択することができる。

【００５２】

【発明の効果】この発明の光ピックアップ装置によれば
、追記型光ピックアップの課題であった半導体レーザー
等の光源への戻り光による発光のパワー変動を、半導体
レーザー等の光源と偏光ビームスプリッタとの間に、位
相差板を配置するだけの簡単な構成で、従来の光学部品
の光学特性を変更することなく、モニタすることが可能
となり、このモニタ出力によって発光制御を行うことが
できる。したがって、戻り光があっても、安定な光出力
を得ることができる（請求項１の発明に対応する効果）
。

【００５３】また、位相差板として、λ／２板を使用す
ることにより偏光方向が回転され、Ｓ偏向成分の光束だ
けを取り出すことが可能になるので、同様に、ＬＤパワ
ーモニタ用戻り光があっても、安定な光出力を得ること
ができる（請求項２の発明に対応する効果）。

【００５４】さらに、位相差板を回動することによって
、半導体レーザー等の光源の光量をモニタするための受
光素子に入射する光量を任意の値に設定することが可能
となるので、安定した発光出力の制御を行うことができ
る（請求項３の発明に対応する効果）、等の多くの優れ
た効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の光ピックアップ装置について、その
光学系の要部構成の一実施例を示す図である。

【図２】この発明の光ピックアップ装置において、位相
差板１１がλ／２板のときの偏光方向の回転状態を説明
する図である。

【図３】この発明の光ピックアップ装置において、位相
差板１１がλ／４板のときの偏光方向の回転状態を説明
する図である。

【図４】従来の光情報記録再生装置について、フーコー
法による光学系の要部構成の一例を示す図である。

【図５】光ピックアップ装置におけるアイソレート光学
系について、理想的な状態を説明する図である。

【図６】光ピックアップ装置におけるアイソレート光学
系について、実際の状態を説明する図である。

【符号の説明】

１　　半導体レーザー ２　　コリメートレンズ ３　　偏向ビームスプリッタ ４　　λ／４板 ５　　対物レンズ ６　　ディスク ７　　検出レンズ ８　　ナイフエッジプリズム ９　　フォーカス信号検出受光素子 １０　　トラッキング信号検出受光素子１１　　位相差
板 １２　　集光レンズ １３　　ＬＤパワーモニタ用受光素子 １４　　ＡＰＣ回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　半導体レーザーからの光束を対物レン
   ズにより集光し、光ディスク等の光情報記録媒体上に微
   小なスポットを形成して情報の記録，再生，消去を行う
   光情報記録再生装置の光ピックアップ装置において、前
   記半導体レーザーと偏向ビームスプリッタとの間に配置
   された（λ／４）×ｎ（ｎ＝１〜ｎの整数）の位相差板
   と、前記偏向ビームスプリッタを反射（または透過）し
   たレーザー光を受光し、該レーザー光の出力変動分を検
   出する光出力変動分検出手段、とを備え、該光出力変動
   分検出手段によって検出されたレーザー光の出力変動分
   に基づいて、前記半導体レーザーの光出力を制御するこ
   とを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】　　請求項１の光ピックアップ装置におい
   て、位相差板は、λ／２板であることを特徴とする光ピ
   ックアップ装置。
3. 【請求項３】　　請求項１または請求項２の光ピックア
   ップ装置において、位相差板は、導体レーザー等の光源
   の光軸を中心として回転させる手段を備えたことを特徴
   とする光ピックアップ装置。