JPH0498626A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、半導体レーザ素子の出力レベルを所定値に制
御できる光ピックアップ装置に関する。

［従来の技術］ 例えば、光デイスク装置や光磁気ディスク装置などで、
記憶媒体にデータを記録／再生するための光ピックアッ
プ装置では、光源として用いている半導体レーザ素子の
光量を、データ記録および再生時に必要な大きさに制御
している。

従来では、半導体レーザ素子の外囲器に収容されている
モニタ用の受光素子の受光信号を用いて、半導体レーザ
素子の出力光量を判定するようにしていた。

ところで１例えば、光ピックアップ装置の内部に塵埃や
ごみなどが侵入して、内部の光学部品の表面に付着する
と、透過率や反射率が低下し、結果として記憶媒体に照
射される光強度が低下して、データ記録が不完全になっ
たり、再生信号のＳ／Ｎ比が低下して、再生データにデ
ータエラーが含まれるような事態を生じる。

このような不都合を解消するものとしては、例えば、特
開昭５５−８００６号公報に開示されたものがある。こ
の従来装置では、半導体レーザ素子から記憶媒体上に導
かれる光束の一部をプリズムを用いて分離し、その分離
した光束を受光することで、光学系の汚れを判別するよ
うにしている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来装置では、次のような不
都合を生じていた。

すなわち、光束の一部を分離するプリズムが、プリズム
を通過した光束を対物レンズに導くためのガルバノミラ
−の手前に配置されているために、ガルバノミラ−が汚
れた場合に対処することができず、半導体レーザ素子の
光量制御を適切に行なうことができないという不都合を
生じていた。

本発明は、このような従来装置の不都合を解消し、半導
体レーザ素子の光ｌｆ制御を適切に行なうことのできる
光ピックアップ装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、偏向プリズムから対物レンズまでの光路中に
配設されてその光束を受光する受光素子と、この受光素
子の受光信号に基づいて半導体レーザ素子の駆動電流を
制御する制御手段を備えたものである。

また、偏向プリズムから対物レンズまでの光路中に配設
されてその光束を受光する第１の受光素子と、半導体レ
ーザ素子から出力された信号光の一部を受光する第２の
受光素子と、第１の受光素子から出力される受光信号と
第２の受光素子から出力される受光素子の差を算出する
差動アンプと、この差動アンプの出力を所定値と比較す
る比較器と、この比較器の出力信号に応じて第１の受光
素子の受光信号または第２の受光素子の受光信号のいず
れか一方を選択する選択手段と、この選択手段により選
択された受光信号に基づいて半導体レーザ素子の駆動電
流を制御する制御手段を備えたものである。

また、偏向プリズムから対物レンズまでの光路中に配設
されてその光束を受光する受光素子と。

この受光素子の受光信号の初期値を出力する初期値設定
手段と、受光素子の受光信号と初期値設定手段の設定値
の偏差に基づいて受光素子の受光信号の基準値を算出す
る基準値算出手段と、この基準値算出手段が算出した基
準値と受光素子の受光信号の偏差に基づいて半導体レー
ザ素子の駆動電流を制御する制御手段を備えたものであ
る。

［作用］ したがって、受光素子により対物レンズに入射される直
前で、半導体レーザ素子から出力された光束を検出して
いるので、記憶媒体に照射される光束を適切に検出でき
、半導体レーザ素子の光量を適切に制御することができ
る。

また、分離光学系を備えた光ピックアップ装置で、固定
光学系側に設けられた光束検出用の受光素子の受光信号
と、分離光学系側に設けられた光束検出用の受光素子の
受光信号の偏差に基づいて、半導体レーザ素子の光量制
御のために使用する検出信号を選択しているので、固定
光学系と分離光学系の間に異物が侵入したような事態で
も、適切に半導体レーザ素子の光量制御を行なうことが
できる。

また、光学系の光量変動に応じて、光量制御のために用
いる基準値を設定しているので、より精度良く半導体レ
ーザ素子の光量制御を行なうことができる。

［実施例コ 以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細
に説明する。

第１図は、本発明の一実施例にかかる光ピックアップ装
置の光学系を示している。この光ピックアップ装置は、
光学系が１つの筐体に収容されているものである。

同図において、半導体レーザ素子１から出力された光束
は、コリメートレンズ２により平行光に変換された状態
で、ビームスプリッタ３に入射され、その面３ａを通過
して偏向プリズム４に導かれ、偏向プリズム４によりそ
の大部分が反射されて対物レンズ５に導かれ、対物レン
ズ５により集束されて記憶媒体６に照射される。また、
偏向プリズム４を通過する光束は受光素子７により受光
される。

記憶媒体６からの反射光は、対物レンズ５により略平行
光に変換された後に、偏向プリズム４を反射してビーム
スプリッタ３に導かれ、ビームスプリッタ３の面３ｂを
反射し、集光レンズ８により集束されて、受光素子９に
受光される。

また、対物レンズ５には、対物レンズ５をフォーカシン
グ方向およびトラッキング方向に移動する対物レンズ移
動機構５ａが付設されている。

そして、受光素子９の受光信号に基づいて、対物レンズ
５のフォーカシング誤差信号、トラッキング誤差信号、
および、再生信号が得られる。また、フォーカシング誤
差信号およびトラッキング誤差信号に基づいて、フォー
カシングサーボ制御手段およびトラッキングサーボ制御
手段が対物レンズ移動機構５ａを制御し、対物レンズ５
が集束する光束の位置決め制御を行なう。

第２図は、半導体レーザ素子１の光量制御系の一例を示
している。なお、同図では、データ再生時の態様を示し
ている。

同図において、受光素子７の受光信号ＳＲは、アンプ１
０を介して差動増幅器１１のプラス側入力端に加えられ
る。

この差動増幅器１１のマイナス側入力端には、光ピック
アップ装置の光学部品の光学面に汚れがなく、かつ、半
導体レーザ素子１の出力光量が基準値になっているとき
に、受光素子７で得られる受光信号の大きさに相当する
基準値ＶＲが、基準値設定器１２より加えられている。

これにより、差動増幅器１１からは、基準値ＶＲと受光
信号ＳＲの偏差に応じた偏差信号ＥＲが出力され、この
偏差信号ＥＲは、半導体レーザ素子１の駆動電流を制御
する半導体レーザ素子駆動回路１３に加えられている。

半導体レーザ素子駆動回路１３は、半導体レーザ素子１
に駆動電流ＩＤを印加するものであり、偏差信号ＥＲが
ゼロになる方向に、半導体レーザ素子１に印加している
駆動電流ＩＤの大きさを制御する。

したがって、光ピックアップ装置の光学部品に汚れが付
着して、対物レンズ５に入射される光量が低下した場合
、その光量低下に伴って、受光素子７に入射される光量
も低下するので、受光素子７から出力される受光信号Ｓ
Ｒが低下する。

これにより、差動増幅器１１から出力される偏差信号Ｅ
Ｒの値は、対物レンズ５に入射される光量の低下に相当
する値になり、それによって、半導体レーザ素子能動回
路１３は、対物レンズ５の入射光量が基準値に一致する
ように、駆動電流ＩＤを変化させる。

これによって、対物レンズ５に入射される光量が所定の
値になるように、半導体レーザ素子１の出力光量が制御
され、その結果、対物レンズ５に入射される光量が、所
定値に制御される。

ところで、偏向プリズム４の反射面に汚れが付着した場
合、反射光と透過光の光量が一致しないので、受光素子
７に入射される光量と対物レンズ５に入射される光量が
一致しない。

すなわち、第３図（ａ）に示すように、偏向プリズム４
の反射面にごみＧが付着しているとき、その透過光は、
入射される光束のうちごみＧに遮られない部分になる。

一方、同図（ｂ）に示すように、反射される光束は、入
射時にごみＧに遮られない部分のうち、さらに、反射時
にごみＧに遮られない部分となる。

したがって、反射光は透過光よりも少なくなり、例えば
、反射光と透過光の光量比は２：５になる。

第４図は、このような反射光と透過光の光量差を解消で
きる本発明の他の実施例にかかる光量制御系を示してい
る。

同図において、受光素子７の受光信号ＳＲは、アンプ１
０を介してアナログ／デジタル変換器１５に加えられ、
このアナログ／デジタル変換器１５により対応するデジ
タル受光信号ＤＲに変換されて、光量データ保持回路１
６および比較器１７に加えられている。

光量データ保持回路１６は５例えば、新たに装着された
記憶媒体を光ピックアップ装置がアクセスする最初のタ
イミングで、デジタル受光信号ＤＲをサンプリングして
記憶するものであり、その記憶データＤＲａは、誤差検
出回路１８の一方の入力端に加えられている。

初期値設定回路１９は、初期状態で受光素子７が受光す
る光量に応じた初期値データＲＦａを記憶するものであ
り、その初期値データＲＦａは、誤差検出回路１８に基
準データとして加えられている。

誤差検出回路１８は、初期値データＲＦａと記憶データ
ＤＲａの誤差を検出するものであり、その検呂結果は、
誤差信号ＥＲａとして光量基準値設定回路２０に加えら
れている。

光量基準値設定回路２０は、誤差信号ＥＲａに基づいて
、対物レンズ５に入射される光量の誤差を判定するとと
もに、その誤差を解消するために必要な光量基準値ＲＦ
ｂを算出するものであり、その光量基準値ＲＦｂは、比
較器１７の基準値入力端に加えられている。例えば、上
述したように、反射光と透過光の光量比が２＝５の場合
、光量基準値設定回路２０は、誤差信号ＥＲａの５７２
倍の値を光量誤差として判定する。

比較器１７は、デジタル受光信号ＤＲと光量基準値ＲＦ
ｂを比較するものであり、その比較結果は、制御データ
ＣＤａとしてデジタル／アナログ変換器２１に加えられ
ている。

デジタル／アナログ変換器２１は、制御データＣＤａを
対応するアナログ制御信号ＣＡａに変換するものであり
、そのアナログ制御信号ＣＡａは、電流制御回路２２に
加えられている。

電流制御回路２２は、半導体レーザ素子１に駆動電流Ｉ
Ｄを印加するものであり、アナログ制御信号ＣＡａに基
づいて駆動電流ＩＤの大きさを制御する。

このようにして、本実施例では、受光素子７の受光信号
ＳＲに基づいて、初期値からの光量差を判定するととも
に、その判定結果に基づいて、半導体レーザ素子１に印
加する駆動電流ＩＤを制御しているので、対物レンズ５
の入射光量が経時変化した場合、その経時変化を解消す
るように、半導体レーザ素子１に印加する駆動電流ＩＤ
が制御されるので、常に対物レンズ５の入射光量を適切
な値にすることができる。

第５図は、光ピックアップ装置の偏向プリズム４および
対物レンズ５を、他の光学部品とは別の分離筐体に収容
し、この分離筐体のみを記憶媒体の半径方向に移動する
ことで、高速なデータアクセスを実現できるようにした
ものである。なお、同図において、第１図と同一部分お
よび相当する部分には、同一符号を付している。

同図において、半導体レーザ素子１、コリメートレンズ
２、ビームスプリンタ３．受光素子９、および、ビーム
スプリッタ３の面３ａを反射する光束を受光する受光素
子２５は、固定筐体ＣＡＩに収容されており、偏向プリ
ズム４、対物レンズ５、対物レンズ移動機構５ａ、およ
び、受光素子７は、分ｍ筐体ＣＡ２に収容されている。

また、固定筐体ＣＡＬと分離筐体ＣＡ２を連絡する光路
を保持するために、固定筐体ＣＡＬおよび分離筐体ＣＡ
２に形成されている開口部には、それぞれカバーガラス
２６．２７が嵌合されていて、固定筐体ＣＡＩおよび分
離筐体ＣＡ２の気密を保持している。

第６図は、第５図の光ピックアップ装置に適用する光量
制御系の一例を示している。なお、同図において、第２
図と同一部分および相当する部分には、同一符号を付し
ている。

同図において、受光素子７の受光信号ＳＲは、アンプ３
１を介し、差動増幅器３２のプラス側入力端および切換
器３３の一方の切換入力端３３ａに加えられており、受
光素子２５の受光信号ＳＳは、アンプ３４を介し、差動
増幅器３２のマイナス側入力端および切換器３３の他方
の切換入力端３３ｂに加えられている。

差動増幅器３２は、受光信号ＳＲと受光信号ＳＳの差を
演算するものであり、その演算結果は、差信号ＥＥとし
て比較器３５の比較信号入力端に加えられている。

基準値設定器３６は、差信号ＥＥの基準値ＲＥｅを記憶
するものであり、その基準値ＲＥｅは、比較器３５の基
準信号入力端に加えられている。

比較器３５は、差信号ＥＥと基準値ＲＥｅを比較し、差
信号ＥＥが基準値ＲＥｅよりも大きくなると、その出力
信号ＢＥを論理Ｈレベルに立上げるものであり、その信
号ＢＥは、切換器３３に加えられるとともに、エラー信
号として外部装置（例えば、制御装置）に出力される。

切換器３３は、比較器３５より加えられる信号ＢＥが論
理Ｌレベルになっているときには、切換入力端３３ａに
加えられている受光信号ＳＲを選択し、信号ＢＥが論理
Ｈレベルになっているときには、切換入力端３３ｂに加
えられている受光信号ｓｓを選択し、その選択比力は、
差動増幅器１１のプラス側入力端に加えられている６ 以上の構成で、常時は、受光素子７の受光量と、受光素
子２５の受光量がほぼ等しく、したがって、差像増幅器
３２から出力される差信号ＥＥが基準値ＲＥｅよりも小
さい値になる。

これにより、比較器３５から出力される信号ＢＥが論理
Ｌレベルになり、切換器３３は受光信号ＳＲを選択して
差動増幅器１１に加える。

したがって、受光素子７の受光量に応じて、半導体レー
ザ素子１に印加される駆動電流Ｉｎが制御され、対物レ
ンズ５に入射される光量が所定値に制御される。

ここで、例えば、固定筐体ＣＡＬから分離筺体ＣＡ２の
光路中に異物などが侵入して、分離筐体ＣＡ２の受光量
が大幅に低減すると、受光素子７の受光量が大幅に低下
し、それにより、差動増幅器３２がら出力される差信号
ＥＥが大幅に増大する。

これにより、比較器３５の出力信号ＢＥが論理Ｈレベル
に立上がり、それによって、切換器３３は、切換入力端
３３ｂに加えられる受光信号ＳＳを選択して差動増＠器
１１に加えるとともに、外部装置に、光学系の異常が通
知される。

これによって、急激に変化した受光信号ＳＲに代えて、
受光信号ＳＲが差動槽Ｓ器１１に加えられるので、半導
体レーザ素子能動回路１３が半導体レーザ素子１に印加
する駆動電流ＩＤが大幅に増大するような事態を回避で
き、半導体レーザ素子１が破損するような事故を防止す
ることができる。

ところで、上述した実施例では、偏向プリズムの反射光
を対物レンズに導いているが、偏向プリズムの透過光を
対物レンズに導くような光ピックアップ装置にも、本発
明を同様にして適用することができる。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、受光素子により
対物レンズに入射される直前で、半導体レーザ素子から
出力された光束を検出しているので、記憶媒体に照射さ
れる光束を適切に検出でき、半導体レーザ素子の光量を
適切にｍｉ＃することができる。

また、分離光学系を備えた光ピックアップ装置で、固定
光学系側に設けられた光束検出用の受光素子の受光信号
と、分離光学系側に設けられた光束検出用の受光素子の
受光信号の偏差に基づいて。

半導体レーザ素子の光量制御のために使用する検圧信号
を選択しているので、固定光学系と分離光学系の間に異
物が侵入したような事態でも、適切に半導体レーザ素子
の光量制御を行なうことができる。

また、光学系の光量変動に応じて、光量制御のために用
いる基準値を設定しているので、より精度良く半導体レ
ーザ素子の光量制御を行なうことができるという効果を
得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる光ピックアップ装置
を示す概略構成図、第２図は第１図の装置の光量制御系
の一例を示すブロック図、第３図（ａ）。 （ｂ）は反射光と透過光の光量の差を説明するための概
略図、第４図は第１図の装置の光量制御系の他の例を示
すブロック図、第５図は本発明の他の実施例にかかる光
ピックアップ装置を示す概略構成図、第６図は第５図の
装置の光量制御系の一例を示すブロック図である。 ７．２５・・・受光素子、１１．３２・・・差動増幅器
、１２・・・基準値設定器、１３・・・半導体レーザ素
子駆動回路、１５・・・アナログ／デジタル変換器、１
６・・・光量データ保持回路、１７．３２・・・比較器
、１８・・・誤差検出回路、１９・・・初期値設定回路
、２０・・・光量基準値設定回路。 ２１・・・デジタル／アナログ変換器、２２・・・電流
制御回路、３３・・・切換器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体レーザ素子から出力された信号光の光軸を
   偏向プリズムを介して対物レンズの光軸に一致させる光
   ピックアップ装置において、偏向プリズムから対物レン
   ズまでの光路中に配設されてその光束を受光する受光素
   子と、この受光素子の受光信号に基づいて半導体レーザ
   素子の駆動電流を制御する制御手段を備えたことを特徴
   とする光ピックアップ装置。
2. （２）半導体レーザ素子から出力された信号光の光軸を
   偏向プリズムを介して対物レンズの光軸に一致させると
   ともに、偏向プリズムおよび対物レンズが他の光学系か
   ら分離されて記憶媒体の半径方向に移動される光ピック
   アップ装置において、偏向プリズムから対物レンズまで
   の光路中に配設されてその光束を受光する第１の受光素
   子と、半導体レーザ素子から出力された信号光の一部を
   受光する第２の受光素子と、上記第１の受光素子から出
   力される受光信号と上記第２の受光素子から出力される
   受光素子の差を算出する差動アンプと、この差動アンプ
   の出力を所定値と比較する比較器と、この比較器の出力
   信号に応じて上記第１の受光素子の受光信号または第２
   の受光素子の受光信号のいずれか一方を選択する選択手
   段と、この選択手段により選択された受光信号に基づい
   て半導体レーザ素子の駆動電流を制御する制御手段を備
   えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
3. （３）半導体レーザ素子から出力された信号光の光軸を
   偏向プリズムを介して対物レンズの光軸に一致させる光
   ピックアップ装置において、偏向プリズムから対物レン
   ズまでの光路中に配設されてその光束を受光する受光素
   子と、この受光素子の受光信号の初期値を出力する初期
   値設定手段と、上記受光素子の受光信号と上記初期値設
   定手段の設定値の偏差に基づいて上記受光素子の受光信
   号の基準値を算出する基準値算出手段と、この基準値算
   出手段が算出した基準値と上記受光素子の受光信号の偏
   差に基づいて半導体レーザ素子の駆動電流を制御する制
   御手段を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。