JP2007213649A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フロントモニタ検出器に入射するレーザ光の光量を高精度に調整し、ボリューム抵抗を用いることなく、フロントモニタ検出器の出力値のばらつきを抑制することのできる光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】光ピックアップ装置は、半導体レーザ１と、半導体レーザ１から出射されたレーザ光を光ディスク７の情報記録面１２上に集光する対物レンズ６と、半導体レーザ１から光ディスク７の方向へ出射されたレーザ光の一部を受光し、受光したレーザ光の光量を監視するフロントモニタ検出器９とを備えている。半導体レーザ１とフロントモニタ検出器９との間に偏光フィルタ１０が配置され、偏光フィルタ１０の光学軸の方向により、フロントモニタ検出器９に入射するレーザ光の光量が調整されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）等の光ディスクに対して情報の記録又は再生を行う光ディスクドライブの光ピックアップ装置に関する。

ＣＤ、ＤＶＤ等の光ディスクに対して情報の記録又は再生を行う光ピックアップ装置においては、半導体レーザからのレーザ光を光ディスクの情報記録面上に照射し、その反射光を受光することにより、再生信号や制御信号が得られている。半導体レーザは、一般に、周囲温度や経年変化等によって光出力が変化するため、光ピックアップ装置においては、自動出力制御（Automatic Power Control：ＡＰＣ）回路によって半導体レーザの駆動電流が制御されて、半導体レーザの光出力が一定に保たれる。ＡＰＣ回路によって半導体レーザの光出力を一定に制御する方式としては、光ディスクの方向へ出射されたレーザ光の一部を出力制御に利用するフロントモニタ方式と、光ディスクで反射されたレーザ光を出力制御に利用するリアモニタ方式とがある。

しかし、リアモニタ方式は検出精度などの点で若干問題を有することから、検出精度が必要とされる記録系光ピックアップ装置においては、一般に、フロントモニタ方式が採用されている。

図６に、フロントモニタ方式による光ピックアップ装置の一般的な原理図を示す。図６に示すように、半導体レーザ１から出射されたレーザ光は、回折格子２を透過して３ビームに回折され、コリメートレンズ３によって平行光に変換された後、ハーフミラー４で反射光と透過光とに分離される。ハーフミラー４で反射されたレーザ光は、立上げミラー５で再度反射された後、対物レンズ６によって光ディスク７の情報記録面１２上に集光される。そして、光ディスク７の情報記録面１２で反射されたレーザ光は、対物レンズ６、立上げミラー５を介してハーフミラー４を透過した後、受光素子８で受光され、これにより再生信号及び制御信号（フォーカス制御信号及びトラッキング制御信号）が得られる。一方、半導体レーザ１から出射されてハーフミラー４を透過したレーザ光は、フロントモニタ検出器９で受光される。そして、ＡＰＣ回路１１により、フロントモニタ検出器９からの出力を制御信号として半導体レーザ１の駆動電流が制御されて、半導体レーザ１の光出力が一定に保たれる。

例えば、特許文献１には、フロントモニタ方式が採用され、受光素子８とフロントモニタ検出器９とが同一のパッケージに組み込まれた構成の光ピックアップ装置が開示されている。

ところで、フロントモニタ方式が採用された上記構成の光ピックアップ装置においては、半導体レーザの放射特性のばらつき、ハーフミラーの透過率のばらつき、半導体レーザ、ハーフミラー、フロントモニタ検出器等の各部品の取り付けばらつき等によって、フロントモニタ検出器に入射するレーザ光の光量にもばらつきが生じるため、光ディスクへ照射されるレーザ光の光量に対するフロントモニタ検出器の出力値にもばらつきが発生する。そこで、従来、光ピックアップ装置にボリューム抵抗（可変抵抗器）を設けてフロントモニタ検出器のゲイン調整を行うことにより、フロントモニタ検出器の出力値のばらつきを抑制するようにした技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−２９５９８１号公報 特開２００４−３４２２７８号公報

しかし、ボリューム抵抗を用いた調整では、調整範囲が制限されるため、光ピックアップ装置の量産時に、ボリューム抵抗によって調整可能な範囲を超えるようなばらつきが発生し、これが歩留まりを低下させる要因となる。また、ボリューム抵抗の周波数特性が光ピックアップ装置の周波数応答性を悪化させる要因となり得る。さらに、ボリューム抵抗を用いる場合には、光ピックアップ装置に当該ボリューム抵抗を実装するためのスペースを確保する必要があり、光ピックアップ装置の小型・薄型化が困難になるという問題点がある。

本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、フロントモニタ検出器に入射するレーザ光の光量を高精度に調整し、ボリューム抵抗を用いることなく、フロントモニタ検出器の出力値のばらつきを抑制する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する。

前記目的を達成するため、本発明に係る光ピックアップ装置の構成は、半導体レーザと、前記半導体レーザから出射されたレーザ光を光ディスクの情報記録面上に集光する集光光学系と、前記半導体レーザから前記光ディスクの方向へ出射された前記レーザ光の一部を受光し、受光した前記レーザ光の光量を監視するフロントモニタ検出器とを備えた光ピックアップ装置であって、前記半導体レーザと前記フロントモニタ検出器との間に一軸性の偏光フィルタが配置され、前記偏光フィルタの光学軸（optic axis）の方向によって、前記フロントモニタ検出器に入射する前記レーザ光の光量が調整されていることを特徴とする。

また、前記本発明の光ピックアップ装置の構成においては、前記偏光フィルタが、前記フロントモニタ検出器に入射する前記レーザ光の光軸に対して垂直な面内に前記光学軸を有するのが好ましい。

また、前記本発明の光ピックアップ装置の構成においては、前記偏光フィルタが、前記フロントモニタ検出器の受光面上に固定配置されているのが好ましい。

本発明によれば、偏光フィルタの光学軸の方向によって、フロントモニタ検出器に入射するレーザ光の光量が調整されているので、ボリューム抵抗を用いることなく、フロントモニタ検出器の出力値のばらつきを抑制することが可能となる。従って、本発明によれば、ＣＤ、ＤＶＤ等の光ディスクに対して情報の記録又は再生を高精度に行うことのできる小型・薄型の光ピックアップ装置を提供することができる。

また、前記本発明の光ピックアップ装置の構成において、前記偏光フィルタが、前記フロントモニタ検出器に入射する前記レーザ光の光軸に対して垂直な面内に前記光学軸を有するという好ましい例によれば、偏光フィルタを、フロントモニタ検出器に入射するレーザ光の光軸（optical axis）に対して垂直な面内で回転させ、偏光フィルタの光学軸と偏光フィルタに入射するレーザ光の電気ベクトルとのなす角度を変化させることにより、偏光フィルタを透過するレーザ光の強度を細かく変化させることができるので、フロントモニタ検出器に入射するレーザ光の光量を高精度に調整することができる。

また、前記本発明の光ピックアップ装置の構成において、前記偏光フィルタが、前記フロントモニタ検出器の受光面上に固定配置されているという好ましい例によれば、偏光フィルタの支持機構が不要となるので、光ピックアップ装置のコストダウンを図ることができる。また、偏光フィルタとフロントモニタ検出器とが一体となって構成されているので、光ピックアップ装置の組立工程での工数削減を実現することもできる。

以下、実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるフロントモニタ方式による光ピックアップ装置を示す概略構成図である。尚、図１において、図６に示す部材と同様の機能を有する部材には同一の参照符号を付している。

図１に示すように、本実施の形態の光ピックアップ装置は、半導体レーザ１と、半導体レーザ１から出射されたレーザ光を光ディスク７の情報記録面１２上に集光する集光光学系としての対物レンズ６と、光ディスク７の情報記録面１２で反射されたレーザ光を受光する受光素子８と、半導体レーザ１から光ディスク７の方向へ出射されたレーザ光の一部を受光し、受光したレーザ光の光量を監視するフロントモニタ検出器９と、フロントモニタ検出器９からの出力を制御信号として半導体レーザ１の駆動電流を制御するＡＰＣ回路１１とを備えている。

この光ピックアップ装置において、半導体レーザ１から出射されたレーザ光は、回折格子２を透過して３ビームに回折され、コリメートレンズ３によって平行光に変換された後、ハーフミラー４で反射光と透過光とに分離される。ハーフミラー４で反射されたレーザ光は、立上げミラー５で再度反射された後、対物レンズ６によって光ディスク７の情報記録面１２上に集光される。そして、光ディスク７の情報記録面１２で反射されたレーザ光は、対物レンズ６、立上げミラー５を介してハーフミラー４を透過した後、受光素子８で受光される。受光素子８からは、再生信号及び制御信号が出力され、これにより光ディスク７の情報記録面１２に記録された情報の再生、並びにフォーカス制御及びトラッキング制御が行われる。一方、半導体レーザ１から出射されてハーフミラー４を透過したレーザ光、すなわち、半導体レーザ１から光ディスク７の方向へ出射されたレーザ光の一部は、フロントモニタ検出器９で受光される。

図１に示すように、半導体レーザ１とフロントモニタ検出器９との間、さらに具体的には、ハーフミラー４とフロントモニタ検出器９との間には、フロントモニタ検出器９に入射するレーザ光の光軸に対して垂直に円板状の偏光フィルタ１０が配置されている。そして、半導体レーザ１から出射されてハーフミラー４を透過したレーザ光は、偏光フィルタ１０を介してフロントモニタ検出器９に入射するようになっている。尚、この偏光フィルタ１０は、回転調整機構１３により、フロントモニタ検出器９に入射するレーザ光の光軸に対して垂直な面内で前記光軸を中心として回転させることができるように構成されている。

以下、偏光フィルタ１０について、図２、図３を参照しながら説明する。図２は、本発明の第１の実施の形態における偏光フィルタの原理を説明するための図であり、（ａ）は偏光フィルタを模式的に示した平面図、（ｂ）は偏光フィルタに入射する光（直線偏光）の電気ベクトルと偏光フィルタを透過する光の電気ベクトル成分との関係を示す模式図である。また、図３は、本発明の第１の実施の形態における偏光フィルタの透過特性図である。

偏光フィルタ１０は、ある特定の方向の電気ベクトル成分のレーザ光のみを透過させる特性を有する光学素子であり、フロントモニタ検出器９に入射するレーザ光の光量を調整するために用いられる。図２（ａ）に示すように、本実施の形態の偏光フィルタ１０は、フロントモニタ検出器９に入射するレーザ光の光軸に対して垂直な面内に１つの光学軸を有し、例えば、内部での光吸収が小さく、かつ、均一性に優れた一軸性光学結晶である水晶を用いて作製することができる。ここで、偏光フィルタ１０は、径が３ｍｍ、厚みが０．３ｍｍである。そして、偏光フィルタ１０へ入射する光が直線偏光の場合、偏光フィルタ１０の光学軸と偏光フィルタ１０に入射する光の電気ベクトルとのなす角度をθとすると、偏光フィルタ１０を透過する光の電気ベクトル成分は、図２（ｂ）に示すとおりとなる。すなわち、角度θが小さいほど、偏光フィルタ１０を透過する光の電気ベクトル成分の大きさは大きくなり、角度θが大きいほど、偏光フィルタ１０を透過する光の電気ベクトル成分の大きさは小さくなる。このことは、角度θが小さいほど、偏光フィルタ１０を透過する光の強度が大きくなり、角度θが大きいほど、偏光フィルタ１０を透過する光の強度が小さくなることを意味している。ここで、偏光フィルタ１０を透過する光の電気ベクトル成分の大きささは、偏光フィルタ１０に入射する光の電気ベクトルの大きさの余弦（ｃｏｓθ）であるため、偏光フィルタ１０の透過特性は、図３に示すように、ｃｏｓ²θに比例した曲線となる。

半導体レーザ１から出射されるレーザ光は、一般に、直線偏光である。このため、図１に示すようにフロントモニタ検出器９の前段に偏光フィルタ１０を配置し、回転調整機構１３により、偏光フィルタ１０を、フロントモニタ検出器９に入射するレーザ光の光軸に対して垂直な面内で回転させて、偏光フィルタ１０の光学軸と偏光フィルタ１０に入射するレーザ光の電気ベクトルとのなす角度θを変化させることにより、偏光フィルタ１０を透過するレーザ光の強度を細かく変化させることができる。そして、これにより、フロントモニタ検出器９に入射するレーザ光の光量を高精度に調整することができるので、ボリューム抵抗を用いることなく、フロントモニタ検出器９の出力値のばらつきを抑制することが可能となる。従って、本実施の形態の光ピックアップ装置の構成によれば、ＣＤ、ＤＶＤ等の光ディスクに対して情報の記録又は再生を高精度に行うことのできる小型・薄型の光ピックアップ装置を提供することができる。

尚、本実施の形態においては、偏光フィルタ１０として、水晶を用いて作製された偏光フィルタを例に挙げて説明したが、一軸性の偏光フィルタであれば、例えば、方解石等を用いて作製されたものであってもよい。

［第２の実施の形態］
図４は、本発明の第２の実施の形態におけるフロントモニタ方式による光ピックアップ装置を示す概略構成図、図５は、本発明の第２の実施の形態における、フロントモニタ検出器に一体化された偏光フィルタを示す平面図である。尚、図４、図５において、上記第１の実施の形態の図１に示す部材と同様の機能を有する部材には同一の参照符号を付し、フロントモニタ検出器、偏光フィルタ以外の説明は省略する。

図４、図５に示すように、フロントモニタ検出器９の受光面上には、長方形状のフィルムからなる偏光フィルタ１５が固定配置され、これによりフロントモニタ検出器ユニット１６が構成されている。ここで、偏光フィルタ１５は、フロントモニタ検出器９の受光面の受光領域１４以外の部位に塗布された接着剤等を介して、フロントモニタ検出器９の受光面上に貼り合わされている。この偏光フィルタ１５は、フロントモニタ検出器９に入射するレーザ光の光軸に対して垂直な面内に１つの光学軸を有し、例えば、ポリマーフィルムを延伸処理することによって作製することができる。偏光フィルタ１５の大きさは、縦１．５ｍｍ、横１．５ｍｍ、厚み０．１ｍｍである。尚、フロントモニタ検出器ユニット１６は、回転調整機構１７により、フロントモニタ検出器９に入射するレーザ光の光軸に対して垂直な面内で前記光軸を中心として回転させることができるように構成されている。

従って、本実施の形態の光ピックアップ装置の構成によれば、上記第１の実施の形態の場合と同様に、回転調整機構１７により、フロントモニタ検出器ユニット１６を、フロントモニタ検出器９に入射するレーザ光の光軸に対して垂直な面内で回転させて、偏光フィルタ１５の光学軸と偏光フィルタ１５に入射するレーザ光の電気ベクトルとのなす角度θを変化させることにより、偏光フィルタ１５を透過するレーザ光の強度を細かく変化させることができる（図２、図３参照）。そして、これにより、フロントモニタ検出器９の受光領域１４に入射するレーザ光の光量を高精度に調整することができるので、ボリューム抵抗を用いることなく、フロントモニタ検出器９の出力値のばらつきを抑制することが可能となる。

また、本実施の形態のように、偏光フィルタ１５とフロントモニタ検出器９とを一体化すれば、偏光フィルタの支持機構が不要となるので、光ピックアップ装置のコストダウンを図ることができる。また、光ピックアップ装置の組立工程での工数削減を実現することもできる。

尚、本実施の形態においては、フィルムからなる偏光フィルタ１５を例に挙げて説明したが、一軸性の偏光フィルタであればよく、例えば、上記第１の実施の形態で示したようなプレート状の偏光フィルタを用いてもよい。但し、光ピックアップ装置の小型・薄型化を図るためには、フィルム状の偏光フィルタを用いるのが望ましい。

また、光ピックアップ装置の構成は、上記第１及び第２の実施の形態で示したものに限定されるものではなく、半導体レーザ１と、半導体レーザ１から出射されたレーザ光を光ディスク７の情報記録面１２上に集光する集光光学系と、半導体レーザ１から光ディスク７の方向へ出射されたレーザ光の一部を受光し、受光したレーザ光の光量を監視するフロントモニタ検出器９とを備えていればよい。

本発明によれば、ボリューム抵抗を用いることなく、フロントモニタ検出器の出力値のばらつきを抑制することが可能な光ピックアップ装置を提供することができる。従って、本発明は、ＣＤ、ＤＶＤ等の光ディスクに対して情報の記録又は再生を高精度に行う光ディスクドライブの光ピックアップ装置に有用である。

図１は、本発明の第１の実施の形態におけるフロントモニタ方式による光ピックアップ装置を示す概略構成図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態における偏光フィルタの原理を説明するための図であり、（ａ）は偏光フィルタを模式的に示した平面図、（ｂ）は偏光フィルタに入射する光（直線偏光）の電気ベクトルと偏光フィルタを透過する光の電気ベクトル成分との関係を示す模式図である。 図３は、本発明の第１の実施の形態における偏光フィルタの透過特性図である。 図４は、本発明の第２の実施の形態におけるフロントモニタ方式による光ピックアップ装置を示す概略構成図である。 図５は、本発明の第２の実施の形態における、フロントモニタ検出器に一体化された偏光フィルタを示す平面図である。 図６は、従来技術における、フロントモニタ方式による光ピックアップ装置の一般的な原理を示す図である。

符号の説明

１ 半導体レーザ
２ 回折格子
３ コリメートレンズ
４ ハーフミラー
５ 立上げミラー
６ 対物レンズ
７ 光ディスク
８ 受光素子
９ フロントモニタ検出器
１０、１５ 偏光フィルタ
１１ ＡＰＣ回路
１２ 情報記録面
１３、１７ 回転調整機構
１４ 受光領域
１６ フロントモニタ検出器ユニット

Claims (3)

1. 半導体レーザと、前記半導体レーザから出射されたレーザ光を光ディスクの情報記録面上に集光する集光光学系と、前記半導体レーザから前記光ディスクの方向へ出射された前記レーザ光の一部を受光し、受光した前記レーザ光の光量を監視するフロントモニタ検出器とを備えた光ピックアップ装置であって、
   前記半導体レーザと前記フロントモニタ検出器との間に一軸性の偏光フィルタが配置され、前記偏光フィルタの光学軸の方向によって、前記フロントモニタ検出器に入射する前記レーザ光の光量が調整されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 前記偏光フィルタが、前記フロントモニタ検出器に入射する前記レーザ光の光軸に対して垂直な面内に前記光学軸を有する請求項１に記載の光ピックアップ装置。
3. 前記偏光フィルタが、前記フロントモニタ検出器の受光面上に固定配置された請求項１又は２に記載の光ピックアップ装置。
   
   

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