JP3577162B2

JP3577162B2 - 光学式情報記録再生装置

Info

Publication number: JP3577162B2
Application number: JP12303396A
Authority: JP
Inventors: 洋一穂坂
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1996-05-17
Filing date: 1996-05-17
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2016-05-17
Also published as: JPH09306010A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記録媒体に記録されている情報を光学的に再生及び記録の少なくとも一方を行う光学式情報記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、情報記録媒体に記録されている情報を光学的に再生及び記録の少なくとも一方を行う光学式情報記録再生装置は、光源の出力を制御するために光源出射光の光量を直接モニタする方法をとっている。
ところが、この方法には光源からの出射光が光源に戻ることによってショット雑音や光源雑音が発生するという問題がある。そのため種々の解決手段が提案されている。
【０００３】
例えば、特公平６−１９８６４号公報（従来例１）では、発光源の出射光強度検知用光検知器の受光面を光軸に対して傾斜するか、あるいは入射光の集光点からずらして配置するか、あるいはその両者を行うようにしている。
また、特公平４−８１２２５号公報（従来例２）では、集光レンズの入射面と光センサの受光面を、集光レンズに入射される光の光軸に対して所要の角度傾斜させている。
また、特公平７−１１８７１号公報（従来例３）では、光分離器からの光強度検出用光により発光源からの出射光の光強度を検出し、発光源へ光強度調整のための信号を出力する光検知器の受光面上に接して光無反射膜を形成させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光学式情報記録再生装置の光源の出力制御において、集光レンズを用いて受光素子へ集光させるのは次の理由による。
つまり、最近の情報記録媒体の高記録密度に対応するため、記録ピットが小さくなり高速応答が可能な受光素子が必要となる。そして、高速応答を実現するために受光面が小さくなければならず、一方、入射光量を確保するためには集光レンズを用いて光を絞り、小さい受光面に入射させる必要があることによる。
【０００５】
そこで、集光レンズを用いて受光素子へ集光させる構成をとり、しかも光源からの出射光が光源に戻ることによってショット雑音や光源雑音が発生するという問題を解決するため、前記従来例のように構成するのである。
しかし、集光した光を傾けた受光面で反射させる方法は光源への戻り光は減少するものの、受光面で反射された光は光学ユニット内で迷光となり、サーボエラー信号や情報信号検出用の受光素子に入射してしまうおそれがある。
【０００６】
さらに、光源へフィードバックするための受光素子に向かう光量は、サーボエラー信号や情報信号検出用の受光素子に入射する光に比較して非常に大きいため前記従来例１、従来例２のように構成するにしても、受光素子の傾き角度をかなり大きくとったり、傾ける方向を工夫するといった設計上の制限条件が厳しくなる。したがって、設計がしにくいとともに、設計されたものもショット雑音や光源雑音の発生に対して十分対応できないという不具合がある。
また、従来例３のように光無反射膜を形成する方法は、無反射膜で１００％はカットできず、元々光量が多いため、有害な反射光（もどり光）が残り光無反射膜単独では十分な解決策とならず、光検知器の受光面を傾けるという方法もとらなければならないという不具合がある。
【０００７】
本発明は、上記の不具合を解決すべく提案されるもので、受光素子の受光面で反射した光が迷光となって光源及び他の受光素子に紛れ込むのを防止し、適正に情報の記録再生を実現できる光学式情報記録再生装置を提供することを目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、
レーザ光源から出射された光の一部を分割し、この分割した光を集光レンズで集光させて受光素子に入射させ、この受光素子の検出値に応じて前記レーザ光源の出力を制御するように構成された光学式情報記録再生装置において、
前記受光素子を前記集光レンズの焦点位置より手前に配設し、前記集光レンズにより集光された光が前記受光素子で反射し集光する集光点近傍に遮光部材を設けた。
【０００９】
前記のように構成したので、集光レンズを通過した光は受光素子の受光面で反射するが、その反射光は１点に集光し遮光部材で遮ぎられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明していく。図１Ａは、本発明に係る光学系の概要説明図である（後述する遮光部材については図示を省略してある）。
図示のように、レーザダイオード１の出射方向にコリメートレンズ２が設けられ、このコリメートレンズ２の光通過方向に、第１のプリズム３と第２のプリズム４が設けられている。コリメートレンズ２を透過した光は、第１のプリズム３内を透過する光と、第１のプリズム３の面３ａで反射される光とに分割される。第１のプリズム３内を透過した光は第２のプリズム４に入射する。第２のプリズム４の光通過方向に立ち上げミラー５が設けられ、図１Ｂに示すように、第２のプリズム４を透過した光を直角方向に曲げて、光ディスク７に光を集光させる対物レンズ６方向にさし向ける。
【００１１】
ディスク７で反射された光は、第２のプリズム４を透過し第１のプリズム３に入射し反射面３ａで反射されるようになっている。反射方向に集光レンズ８、さらにＰＢＳ９が設けられ、第１のフォトディテクタ１０、第２のフォトディテクタ１１に入射するようになっている。
【００１２】
また、前記コリメートレンズ２を透過した光のうち、第１のプリズム３の反射面３ａで反射した光は、反射方向に設けられた第３のプリズム１２で屈折され、隣接された集光レンズ１３を通過し第３のフォトディテクタ（受光素子）１４に入射するようになっている。
そして、この第３のフォトディテクタ１４でレーザダイオード１の出射光量を検知し、レーザダイオード１の駆動にフィードバックをかけて出射光量を適正にコントロールするようにしている。
【００１３】
図２は、図１における第３のプリズム１２、集光レンズ１３、第３のフォトディテクタ１４近傍の拡大図である。
図示のように、第３のフォトディテクタ１４は集光レンズ１３の焦点位置より手前、すなわち集光レンズ１３寄りに配設されている。さらに第３のフォトディテクタ１４の受光面１４ａは、受光面１４ａへの入射光軸に対してやや傾けて配設されている。
【００１４】
また、前記受光面１４ａで反射した光が集光する集光点位置に遮光板（遮光部材）１５が設けられている。ところで、受光面１４ａで反射した光は光強度もかなり大きいため、レーザダイオード１や第１のフォトディテクタ１０、第２のフォトディテクタ１１に直接入射するものだけでなく、多数回反射して入射するものも迷光となってしまう。
したがって、遮光板１５で確実に光を遮るには、表面に反射防止用のつや消し処理やすみ塗り等を施すことが望ましい。
【００１５】
ところで、前記第３のプリズム１２は、第１のプリズム３の反射面３ａで反射した光を屈折させて第３のフォトディテクタ１４に入射させるようにする場合、装置スペースにおいて第３のフォトディテクタ１４を配設しやすくするためのものである。
同時に、第３のプリズム１２は入射した光を屈折することにより整形し、第３のフォトディテクタ１４の受光面１４ａ上のスポット形状をほぼ正円形にし、スポット形状に微小なずれが生じた場合の影響を少なくするためのものである。
【００１６】
すなわち、図３Ａに示すようにスポット形状２０をほぼ正円形した場合は、フォトディテクタの受光部２１に対しスポット形状２０がずれても光強度２２の変化が小さくてすむ。しかし、図３Ｂに示すように整形せずスポット形状２０ａが楕円形となった場合は、フォトディテクタの受光部２１に対しスポット形状２０ａがずれると光強度２２ａの変化が大きくなる場合があるからである。
なお、前記のような事情はあるものの、本発明においては必ずしも第３のフォトディテクタ１４の受光面上のスポット形状を整形しなくとも、迷光によるショット雑音、光源雑音を防止するという当初の目的達成には影響ない。
【００１７】
また、図１、図２で明らかなように、前記第３のプリズム１２に集光レンズ１３を一体的に接着固定しているが、こうすることにより集光レンズ１３の保持部材を不要とし、装置構成の簡素化およびコストの軽減化を実現できる。
【００１８】
図４は、遮光部材１５の具体的形状例を示したものである。このうち図４Ａは行きの光束と帰りの光束の光軸が一致している場合、即ち入射光軸に対して第３のフォトディテクタ１４の受光面１４ａが傾いていない場合に用いる遮光部材１５を示したもので、この場合は遮光部材１５の開口部１５ａの中心位置が反射光の集光点１５ｃとなる。したがって、この中心位置が遮光部分１５ｂとなるように構成してある。
なお、開口部１５ａの内側に表示してある鎖線は、行きの光束の有効径を示したものである。
【００１９】
図４Ｂは、行きの光束と帰りの光束の光軸がずれている場合、すなわち第３のフォトディテクタ１４の受光面が傾いている場合に用いる遮光部材１５を示したもので、この場合は遮光部材１５の開口部１５ａの中心位置よりずれた位置が反射光の集光点１５ｃとなる。したがって、この集光点１５ｃを含んだ部分を遮光部分１５ｂとなるように構成してある。
図４Ｃは、遮光部材１５に絞り部材１５ｄを設け、これを拡狭させることにより、集光点１５ｃを含んだ部分を遮光するようにしたものである。
【００２０】
第１実施の形態はこのように構成してあるので、余剰光は以下のように遮光される。図２に示すように、光は第３のプリズム１２に入射し、集光レンズ１３で集光されて第３のフォトディテクタ１４の受光面に入射し反射する際、行きの光束１８ａは帰りの光束が１８ｂのように進み、また行きの光束１９ａは帰りの光束が１９ｂのように進む。
そして、帰りの光束１８ｂ，１９ｂは１点に集光し、ここに遮光部材１５が設けられているので、拡散する筈であった余剰光は遮られ迷光となることが防止される。なお、遮光部材１５は余剰光を遮るとともに、ここを通過する行きの光束をも遮ってしまうことになるが、その遮る量は行きの光束の全体の光量からしてみればごく僅かであり光量の減少は最低限に抑えられ問題とはならない。
【００２１】
第１実施の形態は以上のように構成されているので、第３のフォトディテクタ１４の受光面１４ａで反射した光が迷光となるのを遮光部材１５で防止できる。したがって、迷光が光源に戻ったり他の受光素子に漏れ込むことを防止でき、ショット雑音や光源雑音の増大を避け適正な情報の記録再生を実現することができる。
なお、図１で示すように第３のフォトディテクタ１４の設定角度は、レーザダイオード１に対して垂直な角度であるため、設計、製造の点で困難となることはない。
【００２２】
図５は、第２実施の形態を示したもので、第１実施の形態の構成と対応する箇所には同一符号を付した。第２実施の形態では、第３のフォトディテクタ１４を第１実施の形態の構成に比較し第２のプリズム４方向に大きく傾けた構成としている。他の構成は、第１実施の形態の構成と同様である。
【００２３】
第２実施の形態はこのように構成したことにより、第１実施の形態と同様に第３のフォトディテクタ１４の受光面１４ａで反射した光が迷光となるのを遮光部材１５で防止できる。したがって、迷光が光源に戻ったり他の受光素子に漏れ込むことを防止でき、ショット雑音や光源雑音の増大を避け適正な情報の記録再生を実現することができる。さらに、帰りの光束の集光点を行きの光束径から外す構成としているので、行きの光量の減少をなくすことができるという効果がある。
【００２４】
【実施例】
図６は本発明の実施例を示したものであり、このうち図６Ｂは、図６Ａ（平面図）における第３のフォトディテクタ１４箇所をＸ方向から見た側面図である。また図６Ｃは、図６ＡをＹ方向から見た側面図である。
また図７〜図９は、図６における部分拡大図であり、このうち図８は図７をＸ方向から見た側面図である。また図９は、図７をＹ方向から見た側面図である。
【００２５】
１は光ビームを出射するレーザダイオードであり、この光ビームの出射方向に該光ビームを平行光にするコリメートレンズ２が設けられている。このコリメートレンズ２の後段には、光ビームの断面形状を整形する第１のプリズム３と第２のプリズム４が設けられている。第１のプリズム３はその面３ａが形成され、この面３ａで入射してくる光ビームの一部を透過させ、一部を反射させている。第２のプリズム４の光通過方向には図示しない立ち上げミラーが設けられ、第２のプリズム４から出射された光ビームの光軸が直角に曲げられ、図示しない対物レンズにより図示しないディスクに集光される。
【００２６】
ディスクで反射された光ビームは逆の経路をたどり、第２のプリズム４を透過して第１のプリズム３に入射し面３ａで反射されるようになっている。この反射方向に集光レンズ８、さらにＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）９が設けられている。ＰＢＳ９では、集光レンズ８で集光された光をＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離する。この分離された各光を受光するように第１のフォトディテクタ１０、第２のフォトディテクタ１１が配置されている。
この第１のフォトディテクタ１０、第２のフォトディテクタ１１で前記対物レンズ６のサーボエラー信号、情報信号の検出が行われる。
【００２７】
また、前記コリメートレンズ２を透過して平行光となった光ビームのうち、第１のプリズム３の面３ａで反射された光ビームの光路上には、その光ビームを集光レンズ１３方向に屈折させる第３のプリズムと、第３のプリズム１２に隣接され光ビームを集光する集光レンズ１３と、集光された光ビームを受光する第３のフォトディテクタ１４とが配置されている。
従って、第１のプリズム３の面３ａで反射された光ビームは、第３のプリズム１２、集光レンズ１３を経て２点鎖線で示すように第３のフォトディテクタ１４の受光面１４ａに入射する。そして、第３のフォトディテクタ１４でレーザダイオード１の出射光量を検知し、レーザダイオード１の駆動にフィードバックをかけて出射光量を適正にコントロールする、いわゆるＡＰＣをかけるようにしている。
【００２８】
また図８に示すように、第３のフォトディテクタ１４の表面で反射した光を遮光するようになっている。
なお、この遮光部材１５の固定位置は、集光レンズ１３の焦点位置１７と一致しているため、立面方向の位置決めはベース１６の底部１６ｂ（ハッチングにて図示）を基準にし、平面方向の位置決めはベース１６の壁面１６ａ（ハッチングにて図示）を基準にして行えばよく適正位置に簡便に行えるようになっている。また、以上の実施例の遮光部材は、後で貼り付けるようになっているが、同様の形状の遮光部材をダイキャストで形成してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、
光源にフィードバックするための受光素子を集光レンズの焦点位置より手前に配設し、集光レンズにより集光された光が前記受光素子で反射し集光する集光点近傍に遮光部材を設けているので、受光素子の受光面で反射した光が多数回反射し迷光となるのを遮光部材で防止できる。したがって、迷光が光源に戻ったり他の受光素子に漏れ込むことを防止でき、ショット雑音や光源雑音の増大を避け適正な情報の記録再生を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施の形態に係る光学系の概要説明図である。
【図２】図１における第３のプリズム、第３のフォトディテクタ近傍の拡大説明図である。
【図３】スポット形状と受光部との関係を示した説明図である。
【図４】遮光部材の具体的形状を示した説明図である。
【図５】第２実施の形態に係る第３のプリズム、第３のフォトディテクタ近傍の拡大説明図である。
【図６】本発明の実施例を示した平面図及び側面図である。
【図７】図６における部分拡大図（平面図）である。
【図８】同第３のフォトディテクタ近傍の拡大図（正面図）である。
【図９】同第３のフォトディテクタ近傍の拡大図（側面図）である。
【符号の説明】
２コリメートレンズ
３第１のプリズム
３ａ反射面
４第２のプリズム
１２第３のプリズム
１３集光レンズ
１４第３のフォトディテクタ
１５遮光板
１８ａ行きの光束
１８ｂ帰りの光束
１９ａ行きの光束
１９ｂ帰りの光束

Claims

レーザ光源から出射された光の一部を分割し、この分割した光を集光レンズで集光させて受光素子に入射させ、この受光素子の検出値に応じて前記レーザ光源の出力を制御するように構成された光学式情報記録再生装置において、
前記受光素子を前記集光レンズの焦点位置より手前に配設し、前記集光レンズにより集光された光が前記受光素子で反射し集光する集光点近傍に遮光部材を設けたことを特徴とする光学式情報記録再生装置。