JP2003187482A - 光学素子の光量調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度にかつ容易に光学素子の発光量の調整
ができるとともに、従来の手作業による絶対的な光量調
整の工程を排除することができる光学素子の光量調整方
法を提供する。 【解決手段】 光学素子に対して出射対象面が無限遠方
となるように非反射面４を配置し、光学素子のレーザド
ライバの電流制御部へ印加する印加電圧を変化させて光
ビームを出射し、光検出器５から出力される電気信号
（電圧）を計測してその変化量（迷光量）を求め、この
印加電圧値と迷光量値を記憶素子に格納し、この格納し
た印加電圧値と迷光量値を基に所定の光量を得るために
必要な印加電圧を演算にて求めることにより、光学素子
の発光量を自動的に調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子を搭載し
た情報記録再生装置において、光学素子の発光量を調整
するための光学素子の光量調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に光学素子を説明するための模式図
を示す。光学素子は、図３に示すように、光ビームを出
射する光源１と、光源１から出射された光ビームを受け
複数又は単一の光ビームを生成する回折素子２と、回折
素子２にて生成された光ビームを受けて出射対象面上に
微少スポットの光ビームを収束する集光光学系３と、出
射対象面上で反射、回折し再び集光光学系３を透過した
光ビームを受けて、受光量に応じた電気信号を出力する
光検出器５とから構成されている。

【０００３】このような光学素子を搭載した情報記録再
生装置においては、情報読み取りあるいは情報書き込み
時において光学素子の発する光量を一定の範囲に保つ必
要がある（例えば、読み取り時の光量は２ｍＷ±５
％）。

【０００４】図４に、上記光学素子を搭載した情報記録
再生装置における光量調整方法を説明するための図を示
す。該装置は、印加電圧制御部６にてレーザダイオード
（光源）９に供給される電流値を制御し、情報読み取り
あるいは情報書き込み時において所定の光量を得る構成
となっている。即ち、光学素子の発光量をモニタするた
めのモニタダイオード７からのモニタ電流を可変抵抗ト
リマ１５にて電圧に変換し、光学素子のレーザドライバ
の電流制御部であるオペアンプに入力し、オペアンプの
増幅度をこのモニタ電流に応じて補正するとともに、印
加電圧制御部６にてオペアンプへ印加する電圧を制御す
ることにより、レーザダイオード９に供給される電流値
を制御し、情報読み取りあるいは情報書き込み時におい
て所定の光量に調整する構成となっている。

【０００５】このような情報記録再生装置において問題
となるのが、レーザダイオード９の発散角のばらつき等
に起因する光学素子の発光量のばらつきと、モニタダイ
オード７の受光感度のばらつきである。これらのばらつ
きがあるため、印加電圧制御部６により所定の電圧を印
加しても、所定の光量を得られない光学素子が多数存在
する。そこで、所定電圧印加状態において所定の光量が
得られるように、オプティカルパワーメータ１６などの
専用計測器を使用して、可変抵抗トリマ１５によりオペ
アンプの増幅度を変化させながら絶対的な光量調整を行
う必要があった。

【０００６】そこで、従来は、情報記録再生装置の製造
時に、光学素子と情報記録再生装置とを繋ぐ信号線がフ
レキシブルな状態で情報記録再生装置に組み込まれてい
る光学素子に対して所定の位置関係となるようにオプテ
ィカルパワーメータを取り付けた後、光学素子のレーザ
ドライバの電流制御部に所定の電圧を印加し、作業者
が、その数値表示部を目視しながら、所定の光量値とな
るように手作業によって可変抵抗トリマを機械的に回転
させ、固定させていた。

【０００７】しかしながら、上述の従来の絶対的な光量
の調整方法は、作業者の計測器目視及び機械的手作業に
よる手法であるため、調整作業に時間を要する。一方、
近年の生産設備の自動化要求を受け、可変抵抗トリマを
機械的に回転させるにあたり、可変抵抗トリマを回転さ
せるビットの位置決め等の機構を自動化することが要求
されている。しかし、オプティカルパワーメータとの関
係から光学素子は光量調整時には固定されておらず、可
変抵抗トリマの位置も定まっていないため、ビット位置
決め等の機構を自動化することは生産設備に対する負荷
を過大なものとし、設備費用を増大させることになる。
さらに近年、可変抵抗トリマの微細化が進んでおり、自
動化に対する負荷が益々大きいものとなってきた。

【０００８】また、従来の手作業による絶対的な光量の
調整方法は、信号線がフレキシブルな状態において、光
学素子に対して所定の位置関係となるようにオプティカ
ルパワーメータを取り付け、可変抵抗トリマを機械的に
回転させ、固定させるため、信号線が露出しており、こ
の光量調整時に光学素子が静電破壊を起こす頻度が著し
く高くなるという問題もあった。

【０００９】以上のように、作業者が、専用計測器を用
い、可変抵抗トリマを機械的に回転させて行う絶対的な
光量調整の方法には種々の問題点があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑み、従来の手作業による絶対的な光量調整の工程を
排除することができる光学素子の光量調整方法を提供す
ることを目的とするものである。つまり、光学素子のレ
ーザドライバの電流制御部（オペアンプ）の増幅度一定
の状態では、電流制御部へ印加する印加電圧の変化量に
対して光検出器から得られる電気信号が定量的に変化す
ることから、光学素子に対して出射対象面が無限遠方と
なるようにして印加電圧を変化させて光ビームを出射
し、光検出器から出力される電気信号（電圧）を計測し
てその変化量（迷光量）を求め、この印加電圧値と迷光
量値を記憶素子に格納する。迷光量と光学素子の発光量
は線形の関係にあるので、記録媒体への情報書き込み及
び読み込み時においては、この線形の関係および前記記
憶素子に格納した印加電圧値と迷光量値を基に所定の光
量を得るために必要な印加電圧を演算にて求めることに
より、光学素子の発光量を自動的に調整することが可能
となり、従来の手作業による絶対的な光量調整の工程を
排除することができる。このように手作業による絶対的
な光量調整の工程を排除することにより、作業者が専用
計測器を使用して手作業で絶対的な光量調整を行う必要
がなくなり、情報記録再生装置の製造時間を短縮できる
ようになる。また、可変抵抗トリマの機械的調整の排除
を可能とし、専用計測器を取り付ける必要もないので、
生産設備の自動化に対する負荷および費用の軽減を図る
ことができる。また、従来の絶対的な光量調整時におけ
る光学素子の静電破壊の問題も解消する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
光学素子の光量調整方法は、光ビームを出射する光源
と、前記光源から出射された光ビームを受け複数又は単
一の光ビームを生成する回折素子と、前記回折素子にて
生成された光ビームを受けて出射対象面上に微少スポッ
トの光ビームを収束する集光光学系と、出射対象面上で
反射、回折し再び前記集光光学系を透過した光ビームを
受けて、受光量に応じた電気信号を出力する光検出器と
を有する光学素子を搭載した情報記憶再生装置におい
て、記憶媒体への情報書き込み及び読み込み時の前記光
学素子の発光量を調整する方法であって、前記光学素子
に対して出射対象面が無限遠方となるようにし、前記光
学素子のレーザドライバの電流制御部へ印加する印加電
圧を変化させて光ビームを出射し、この印加電圧の変化
に応じた前記光検出器からの電気信号の変化量（迷光
量）を求め、このときの印加電圧値および同電圧下にお
ける迷光量値を記憶素子に格納しておき、記憶媒体への
情報書き込み及び読み込み時に光ビームを出射するに際
し、前記記憶素子に格納した印加電圧値および同電圧下
における迷光量値を基に所定の光量を得るのに必要な印
加電圧を演算し、この演算結果に基づいて前記光学素子
の発光量を調整することを特徴とする。

【００１２】また、本発明の請求項２記載の光学素子の
光量調整方法は、請求項１記載の光学素子の光量調整方
法であって、前記光学素子に対して出射対象面が無限遠
方となるように、前記光学素子の光路延長方向から反射
物を排除することを特徴とする。

【００１３】また、本発明の請求項３記載の光学素子の
光量調整方法は、請求項１記載の光学素子の光量調整方
法であって、前記光学素子に対して出射対象面が無限遠
方となるように、前記光学素子の光路方向に非反射面を
前記光学素子に対して一定の位置関係となるように配置
することを特徴とする。

【００１４】また、本発明の請求項４記載の光学素子の
光量調整方法は、請求項１から３のいずれかに記載の光
学素子の光量調整方法であって、前記光学素子のレーザ
ドライバの電流制御部へ印可した印加電圧値及び同電圧
下における迷光量値を記憶素子に格納するに際し、電気
的に内容を書き換えることができ、情報記録再生装置の
電源が遮断されても記憶内容が保持可能な記憶素子へ格
納することを特徴とする。

【００１５】以上のようにすれば、従来の手作業による
絶対的な光量調整の工程を排除でき、かつ、記録媒体へ
の情報書き込み及び読み込み時には演算によって光学素
子の発光量を自動的に調整するので、情報記録再生装置
において光学素子の発光量が高精度かつ容易に調整され
ることになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、従来例にて説明
した部材に対応する部材には同一符号を付して説明を省
略する。

【００１７】図１は光学素子を説明するための模式図で
あり、従来例（図３）にて説明したように、光ビームを
出射する光源１と、光源１から出射された光ビームを受
け複数又は単一の光ビームを生成する回折素子２と、回
折素子２にて生成された光ビームを受けて出射対象面上
に微小スポットの光ビームを収束する集光光学系３と、
出射対象面上で反射、回折し再び集光光学系３を透過し
た光ビームを受けて、受光量に応じた電気信号を出力す
る光検出器５とから構成されている。

【００１８】図２は、本実施の形態の上記光学素子を搭
載した情報記録再生装置における光量調整方法を説明す
るための図である。本実施の形態の光量調整方法は、従
来のような手作業による絶対的な光量調整を排除するこ
とができる。つまり従来の光量調整方法で可変としてい
た可変抵抗トリマ１５を固定抵抗８として機械的なトリ
マ調整を排除することができ、かつ、専用計測器を使用
する必要がなくなる。以下、本実施の形態の光量調整方
法について説明する。

【００１９】情報記録再生装置の製造時において、まず
光学素子に対して出射対象面が無限遠方となるように光
学素子の光路延長方向から反射面（反射物）を排除する
か、または、光学素子に対して一定の位置関係になるよ
うに反射率が極小である非反射面を配置する。つまり、
図１に示すように非反射面４を出射対象面（集光光学系
３を経て微小スポット状に光ビームが収束する位置にあ
る面）の位置と一致させて配置する。

【００２０】続いて、光学素子のレーザドライバの電流
制御部（オペアンプ）の増幅度一定の状態では、電流制
御部（オペアンプ）へ印加する印加電圧の変化量に対し
て図１の光検出器５から得られる電気信号が定量的に変
化することから、印加電圧制御部６を制御して印加電圧
０を印加したときの光検出器５のＤＣ電圧（図２のフォ
トディテクタ１０とＩ−Ｖ変換器１１から出力される電
圧）Ｖｏと、印加電圧制御部６を制御して印加電圧ｔを
印加したときの光検出器５のＤＣ電圧Ｖｔを測定し、こ
のＤＣ電圧の変化量（迷光量）を演算する。つまり、印
加電圧が０からｔへ変化したときの光検出器５のＤＣ電
圧の変化量を求める。このＤＣ電圧の変化量は印加電圧
ｔのときの迷光量Ｓｔであり、この迷光量Ｓｔと印加電
圧ｔを情報記憶再生装置に組み込まれている記憶素子１
２の迷光量格納部１３および印加電圧格納部１４へそれ
ぞれ記憶する。

【００２１】迷光量の定義より、迷光量Ｓｘは以下の式
で計算される。

【００２２】

【数１】 但し、Ｓｘは印加電圧ｘのときの迷光量、Ｖｘは印加電
圧ｘのときの光検出器５のＤＣ電圧、Ｖｏは印加電圧０
のときの光検出器５のＤＣ電圧である。

【００２３】また、迷光量Ｓｘは印加電圧ｘの１次関数
であるからαを係数とする以下の式で表される。

【００２４】

【数２】 印加電圧ｔのときの迷光量がＳｔであるので

【００２５】

【数３】 となる。しがたって、式（２）は、

【００２６】

【数４】 となる。さらに、光量Ｐｘは、図５に示すように迷光量
Ｓｘの１次関数であることがよく知られている。すなわ
ち、光学素子固有の係数をＡとすると、以下の式が成り
立つ。

【００２７】

【数５】 式（４）と式（５）より、

【００２８】

【数６】 となる。これを変形すると

【００２９】

【数７】 となる。

【００３０】従って、製造時に、印加電圧ｔのときの迷
光量Ｓｔと同印加電圧ｔを記憶素子１４へ格納しておけ
ば、Ａが光学素子固有の係数であるので、以降、記録媒
体への情報書き込み及び読み込み時においては、印加電
圧ｘを制御することにより光ビーム出射時の光量を目的
の光量Ｐｘに自動で調整することが可能となる。

【００３１】以上のように、光学素子に対して出射対象
面が無限遠方となるようにした状態において、光学素子
のレーザドライバの電流制御部へ印加する印加電圧を変
化させて光ビームを出射した場合に光検出器から得られ
る電気信号（電圧）の変化量（迷光量）を求めて記憶素
子に格納する。

【００３２】光検出器から出力される電気信号は印加電
圧の変化量に対して定量的に変化し、また、迷光量と光
学素子の発光量は線形の関係にあるので、所定の光量を
得るのに必要な印加電圧を演算で求めことが可能とな
り、この演算結果に基づいて前記印加電圧を制御すれば
所定の光量に調整された光ビームが出射されることにな
る。

【００３３】なお、記憶素子として電気的に内容を書き
換えることができ、情報記録再生装置の電源が遮断され
ても記憶内容が保持可能な記憶素子（例えば、ＲＯＭな
ど）を用いることにより、調整のために求めた迷光量と
印加電圧値を容易かつ安定に保持することもできる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、演算で自
動的に光学素子の光量調整を行うことができるので、記
録媒体への情報書き込み及び読み込み時において、高精
度にかつ容易に光学素子の光量調整を行うことができ
る。また従来のような手作業による絶対的な光量調整を
排除することができ、従って可変抵抗トリマを機械的に
回転して調整する必要がなくなり、かつ、オプティカル
パワーメータのような専用計測器を使用する必要もなく
なる。

【００３５】その結果、情報記録再生装置の製造時に、
作業者の計測器目視及び機械的手作業による絶対的な光
量調整の工程を排除でき、製造時間を短縮できるように
なる。

【００３６】また、専用計測器を取り付ける必要がない
ので、情報記録再生装置に光学素子を固定して組み込む
ことができ、かつ、従来のように可変抵抗トリマを機械
的に回転させる必要もないので、従来から生産設備を自
動化するにあたって負荷となっていたビットの位置決め
等の機構を排除でき、生産設備の自動化が容易となり、
生産設備の自動化にかかる費用を抑えることができる。

【００３７】また、従来のように、信号線がフレキシブ
ルな状態において光学素子に対して所定の位置関係とな
るように専用計測器を取り付け、可変抵抗トリマを機械
的に回転させ、固定させる必要がないので、光量調整に
伴う光学素子の静電破壊を防ぐことができる。

【００３８】また、記憶素子として電気的に内容を書き
換えることができ、情報記録再生装置の電源が遮断され
ても記憶内容が保持可能な記憶素子を用いることによ
り、調整のために求めた迷光量と印加電圧値を容易かつ
安定に保持することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における光学素子を説明す
るための模式図

【図２】本発明の実施の形態における光学素子を搭載し
た情報記録再生装置の光量調整方法を説明するための図

【図３】従来の光学素子を説明するための模式図

【図４】従来の光学素子を搭載した情報記録再生装置の
光量調整方法を説明するための図

【図５】光量と迷光量の関係図

【符号の説明】

１ 光源 ２ 回折素子 ３ 集光光学系 ４ 非反射面 ５ 光検出器 ６ 印加電圧制御部 ７ モニタダイオード ８ 固定抵抗 ９ レーザダイオード １０ フォトディテクタ １１ Ｉ−Ｖ変換器 １２ 記憶素子 １３ 迷光量格納部 １４ 印加電圧格納部 １５ 可変抵抗トリマ １６ オプティカルパワーメータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D119 AA20 HA20 HA36 HA68 5D789 AA20 HA20 HA36 HA68 5F073 AB21 AB25 AB27 BA06 EA15 EA28 FA02 GA02 GA12 GA15 HA05 HA10 5F089 AA10 AB01 AC13 CA16 CA20 CA21 EA01 FA03 FA06 GA01 GA10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ビームを出射する光源と、前記光源から
   出射された光ビームを受け複数又は単一の光ビームを生
   成する回折素子と、前記回折素子にて生成された光ビー
   ムを受けて出射対象面上に微少スポットの光ビームを収
   束する集光光学系と、出射対象面上で反射、回折し再び
   前記集光光学系を透過した光ビームを受けて、受光量に
   応じた電気信号を出力する光検出器とを有する光学素子
   を搭載した情報記憶再生装置において、記憶媒体への情
   報書き込み及び読み込み時の前記光学素子の発光量を調
   整する方法であって、 前記光学素子に対して出射対象面が無限遠方となるよう
   にし、前記光学素子のレーザドライバの電流制御部へ印
   加する印加電圧を変化させて光ビームを出射し、この印
   加電圧の変化に応じた前記光検出器からの電気信号の変
   化量（迷光量）を求め、このときの印加電圧値および同
   電圧下における迷光量値を記憶素子に格納しておき、記
   憶媒体への情報書き込み及び読み込み時に光ビームを出
   射するに際し、前記記憶素子に格納した印加電圧値およ
   び同電圧下における迷光量値を基に所定の光量を得るの
   に必要な印加電圧を演算し、この演算結果に基づいて前
   記光学素子の発光量を調整することを特徴とする光学素
   子の光量調整方法。
2. 【請求項２】前記光学素子に対して出射対象面が無限遠
   方となるように、前記光学素子の光路延長方向から反射
   物を排除することを特徴とする請求項１記載の光学素子
   の光量調整方法。
3. 【請求項３】前記光学素子に対して出射対象面が無限遠
   方となるように、前記光学素子の光路方向に非反射面を
   前記光学素子に対して一定の位置関係となるように配置
   することを特徴とする請求項１記載の光学素子の光量調
   整方法。
4. 【請求項４】前記光学素子のレーザドライバの電流制御
   部へ印可した印加電圧値及び同電圧下における迷光量値
   を記憶素子に格納するに際し、電気的に内容を書き換え
   ることができ、情報記録再生装置の電源が遮断されても
   記憶内容が保持可能な記憶素子へ格納することを特徴と
   する請求項１から３のいずれかに記載の光学素子の光量
   調整方法。