JP3645319B2 - 情報処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスク等の記録媒体に光学的に情報を記録するとともに記録された情報を光学的に再生する情報処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、光ディスク等の記録媒体に対して光学的な情報の記録再生をする情報処理装置は、記録媒体の記録再生面上に記録或いは再生用の光ビームを照射するとともに記録媒体からの反射光(再生光)を受光する光学ヘッドを備えている。
【0003】
光学ヘッドは、光源としての半導体レーザーと、半導体レーザーから射出された拡散光をコリメートするコリメートレンズと、コリメートされた平行光を記録媒体としての光ディスク上の一点に集光する集光レンズと、光ディスクから反射され集光レンズを通過された光ビームを所定方向へ偏向する偏向素子と、偏向された光ビームを受光するとともにこの光ビームを再生信号として光電変換する再生用のフォトディテクタと、を備えている。
【0004】
また、光学ヘッドは、半導体レーザーの射出光量をモニターするためのモニター用のフォトディテクタと、このフォトディテクターにより受光されたモニター光の光量に基づいて半導体レーザーの照射光量を所定の値に制御するレーザードライバーと、を備えている。
【0005】
半導体レーザーの射出光量をモニターする方法として、半導体レーザーの後方から射出されるレーザー光(後方射出光)をモニターする方法と、半導体レーザーから記録媒体に向うレーザー光(前方射出光)をモニターする方法と、が知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半導体レーザーの後方射出光をモニターして半導体レーザーの射出光量を制御する場合には、半導体レーザーの射出光量を正確に制御できない問題がある。つまり、半導体レーザーから射出される前方射出光は、記録媒体で反射された後、僅かに半導体レーザーに帰還され、この帰還されたレーザー光が後方射出光の光量に影響を与える。このため、前方射出光の光量と後方射出光の光量とが比例しなくなり、半導体レーザーの射出光量の安定した制御が困難になる。
【0007】
一方、半導体レーザーの前方射出光をモニターして半導体レーザーの射出光量を制御する場合には、前方射出光の一部を分光する分光素子と、分光されたモニター光をモニター用のフォトディテクタに集光する集光レンズと、を追加して設ける必要があり、部品点数の増加により装置が大型化するとともに装置の製造コストが増大する問題がある。
【0008】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、簡単な構成とすることにより安価に製造でき、安定した情報の記録または再生が可能な情報処理装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明に係る情報処理装置は、光ビームを射出する光源と、この光ビームの射出光量を調整する調整手段と、上記光ビームをコリメートするコリメートレンズと、上記コリメートされた光ビームを記録媒体に集光する集光レンズと、上記記録媒体で反射されて上記集光レンズを通過した光ビームを上記光源近傍の第1の位置に偏向させる偏向手段と、上記偏向された光ビームを上記第1の位置で受光して光電変換する第1の受光手段と、上記コリメートレンズと集光レンズとの間に設けられているとともに、50%以下の反射率を有し、上記コリメートレンズを通過した光ビームの一部を反射し、コリメートレンズを通して上記光源近傍の第2の位置に集束させるように上記コリメートレンズの光軸に垂直な面に対して傾斜された反射面と、上記第2の位置に集束された光ビームを受光して光電変換する第2の受光手段と、上記コリメートレンズと上記反射面との間に設けられ、上記コリメートレンズの有効径より小さく上記集光レンズの有効径以上の大きさの開口径を有する絞り手段と、上記第2の受光手段で光電変換された光ビームに対応するモニター信号に基づいて上記調整手段を制御し、上記光源から射出される光ビームの照射光量を所定の値に制御する制御手段と、を備え、上記反射面および絞り手段は、上記反射面で反射された全ての光ビームが上記コリメートレンズを通過するように設定された傾斜角度および開口径を有している。
【0014】
また、この発明に係る情報処理装置は、光ビームを射出する光源と、この光ビームの射出光量を調整する調整手段と、上記光ビームをコリメートするコリメートレンズと、上記コリメートされた光ビームを記録媒体に集光する集光レンズと、上記光源とコリメートレンズとの間に設けられ、上記記録媒体で反射されて上記集光レンズを通過した光ビームを上記光源近傍の第1の位置に偏向させる回折光学素子を有する偏向手段と、上記偏向された光ビームを上記第1の位置で受光して光電変換する第1の受光手段と、上記コリメートレンズと集光レンズとの間に設けられているとともに、50%以下の反射率を有し、上記コリメートレンズを通過した光ビームの一部を反射し、コリメートレンズを通して上記光源近傍の第2の位置に集束させるように上記コリメートレンズの光軸に垂直な面に対して傾斜された反射面と、上記第2の位置に集束された光ビームを受光して光電変換する第2の受光手段と、上記コリメートレンズと上記反射面との間に設けられ、上記コリメートレンズの有効径より小さく上記集光レンズの有効径以上の大きさの開口径を有する絞り手段と、上記第2の受光手段で光電変換された光ビームに対応するモニター信号に基づいて上記調整手段を制御し、上記光源から射出される光ビームの照射光量を所定の値に制御する制御手段と、を備え、上記反射面および絞り手段は、上記反射面で反射された全ての光ビームが上記コリメートレンズを通過するように設定された傾斜角度および開口径を有している。
【0015】
また、この発明に係る情報処理装置は、光ビームを射出する光源と、この光ビームの射出光量を調整する調整手段と、上記光ビームをコリメートするコリメートレンズと、上記コリメートされた光ビームを記録媒体に集光する集光レンズと、上記光源とコリメートレンズとの間に設けられ、上記記録媒体で反射されて上記集光レンズを通過した光ビームを上記光源近傍の第1の位置に偏向させる回折光学素子を有する偏向手段と、上記偏向された光ビームを上記第1の位置で受光して光電変換する第1の受光手段と、上記コリメートレンズと集光レンズとの間に設けられているとともに、50%以下の反射率を有し、上記コリメートレンズを通過した光ビームの一部を反射し、コリメートレンズを通して上記光源近傍の第2の位置に集束させるように上記コリメートレンズの光軸に垂直な面に対して傾斜された反射面と、上記第2の位置に集束された光ビームを受光して光電変換する第2の受光手段と、上記コリメートレンズと上記反射面との間に設けられ、上記コリメートレンズの有効径より小さく上記集光レンズの有効径以上の大きさの開口径を有する絞り手段と、上記第2の受光手段で光電変換された光ビームに対応するモニター信号に基づいて上記調整手段を制御し、上記光源から射出される光ビームの照射光量を所定の値に制御する制御手段と、上記第1の受光手段にて光電変換された再生信号を処理する処理手段と、を備え、上記反射面および絞り手段は、上記反射面で反射された全ての光ビームが上記コリメートレンズを通過するように設定された傾斜角度および開口径を有している。
【0016】
さらに、この発明に係る情報処理装置は、光ビームを射出する光源と、この光ビームの射出光量を調整する調整手段と、上記光ビームをコリメートするコリメートレンズと、上記コリメートされた光ビームを記録媒体に集光する集光レンズと、上記記録媒体で反射されて上記集光レンズを通過した光ビームを上記光源近傍の第1の位置に偏向させる回折部を有する偏向手段と、上記偏向された光ビームを上記第1の位置で受光して光電変換する第1の受光手段と、上記コリメートレンズと集光レンズとの間に設けられているとともに、50%以下の反射率を有し、上記コリメートレンズを通過した光ビームの一部を反射し、コリメートレンズを通して上記光源近傍の第2の位置に集束させるように上記コリメートレンズの光軸に垂直な面に対して傾斜された反射面と、上記第2の位置に集束された光ビームを受光して光電変換する第2の受光手段と、この第2の受光手段で光電変換された光ビームに対応するモニター信号に基づいて上記調整手段を制御し、上記光源から射出される光ビームの照射光量を所定の値に制御する制御手段と、を備え、上記反射面の傾斜角度は、上記反射面で反射され上記コリメートレンズを通過した光ビームが上記偏向手段の回折部を通過しない角度に設定されている。
【0020】
この発明に係る情報処理装置によれば、調整手段によって射出光量が調整されて光源から射出された光ビームは、コリメートレンズによってコリメートされ、集光レンズによって記録媒体に集光される。記録媒体で反射された光ビームは、偏向手段によって光源近傍の第1の位置に偏向され、この第1の位置に設けられた第1の受光手段によって受光される。
【0021】
光源から射出された光ビームの一部は、コリメートレンズと集光レンズとの間に設けられた反射面により反射され、コリメートレンズによって集束された後、光源近傍の第2の位置に設けられた第2の受光手段によって受光される。この場合、反射面およびコリメートレンズは、反射面で反射された全ての光ビームがコリメートレンズに入射されるとともに第2の受光手段に集光されるように位置決めされている。
【0022】
制御手段は、第2の受光手段において受光されて光電変換されたモニター信号に基づいて調整手段を制御し、光源から射出される光ビームの射出光量を所定の値に調整する。
【0023】
以上のように、反射面を所定角度で傾斜させることにより光源から射出される光ビームの一部をモニター光として抽出し、且つコリメートレンズを集光レンズとして兼用してモニター光を集束することにより、装置の部品点数を削減でき、装置を小型化できるとともに装置の製造コストを低減できる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
この発明の実施の形態に係る情報処理装置は、図1(a)に示すように、記録媒体としての光ディスク3の記録再生面側に対向配置された光学ヘッド1を備えている。光学ヘッド1は、光源としての半導体レーザー2と、第1の受光手段として作用する再生信号用のフォトディテクタ4と、第2の受光手段として作用するモニター信号用のフォトディテクタ6と、をそれぞれ近接した状態で略同一面内に備えた(図1(b)に示す)レーザー・ディテクタユニット10を備えている。尚、フォトディテクタ4および6は、それぞれ半導体レーザー2近傍の第1および第2の位置に配設されている。
【0025】
半導体レーザー2から光ディスク3に向う光路上には、回折光学素子12と、拡散光を平行光に変換(コリメート)するコリメートレンズ14と、絞り手段として作用する開口絞り16と、50%以下の反射率を有する反射面18aおよびこの反射面18aに対して所定角度で傾斜された傾斜面18bを有し補正手段として作用する補正プリズム18と、補正プリズム18を介して射出される光ビームを集光するとともに光ディスク3上の所定位置にビームスポットを形成する集光レンズ20と、が順に設けられている。
【0026】
回折光学素子12は、半導体レーザー2の光軸に略直交する面と平行に設けられ、半導体レーザー2からの光ビームを通過させるとともに、光ディスク3で反射された再生用の光ビームを再生信号用のフォトディテクタ4に向って偏向させる偏向手段として作用する回折部12aと、反射面18aで反射されたモニター用の光ビームを偏向させることなく通過させる通過部12bと、を有している。
【0027】
コリメートレンズ14は、半導体レーザー2の光軸と略直交する面と平行に設けられ、半導体レーザー2から射出され回折光学素子12の回折部12aを通過された拡散光ビームをコリメートするとともに、反射面18aで反射された光ビームをモニター信号用のフォトディテクタ6に向って集束するように配設されている。つまり、コリメートレンズ14は、集光レンズとしての機能も担っている。尚、反射面18aで反射された光ビームは、コリメートレンズ14で集束された後、回折光学素子12の通過部12bを通過されてフォトディテクタ6に集光されるようになっている。
【0028】
補正プリズム18は、半導体レーザー2の光軸と直交する面に対して所定角度で傾斜された反射面18aを有している。反射面18aは、50%以下の反射率を有し、半導体レーザー2から射出された光ビームの一部が以下の条件で反射されるように傾斜されている。つまり、反射面18aの傾斜角度は、反射された光ビームが、コリメートレンズ14の有効径の範囲内に入射され、回折光学素子12の回折部12a以外の部分(通過部12b)を通過され、且つモニター用のフォトディテクタ6に集光されるように設定されている。
【0029】
また、補正プリズム18は、反射面18aに対して所定角度で傾斜された傾斜面18bを有している。尚、補正プリズム18は、反射面18aおよび傾斜面18bを側面に有する三角柱状に形成されている。傾斜面18bは、半導体レーザー2から射出され、回折光学素子12の回折部12a、コリメートレンズ14、および反射面18aを介して補正プリズム18に入射された光ビームを集光レンズ20に向けて屈折させるとともに、この光ビームの楕円率を補正するように作用する。つまり、半導体レーザー2から射出される光ビームの光軸に垂直な面内での強度分布は一般に楕円状であることから、この楕円の長軸方向に光ビームの光軸を傾斜させることにより光ビームの楕円率を低くすることができる。従って、反射面18aに対する傾斜面18bの傾斜角度を所定の値に設定することにより、光ビームの断面における強度分布を略円形に補正することができる。
【0030】
コリメートレンズ14と補正プリズム18との間に設けられた開口絞り16は、半導体レーザー2の光軸と略直交する面と平行に配置され、略円形の開口部16aの開口度を調節するための図示しない調節機構を備えている。開口部16aの開口度は、補正プリズム18の反射面18aで反射された全ての光ビームがコリメートレンズ14の有効径内に入射され、コリメートレンズ14で集束された光ビームが回折光学素子12の通過部12bを通過され、且つモニター信号用のフォトディテクタ6に集光されるように決定されている。
【0031】
次に、上述のように構成された情報処理装置の制御系について説明する。
図2に示すように、情報処理装置の制御系は、制御手段としてのCPU30を備えている。CPU30には、入力インターフェース31を介して、再生信号用のフォトディテクタ4、モニター信号用のフォトディテクタ6、光ディスク3に記録する記録データが格納された記録信号発生部34、および半導体レーザー2の射出光量を所定の値に制御するための基準値および制御データの格納されたROM36が接続されている。
【0032】
また、CPU30には、出力インターフェース32を介して、半導体レーザー2から射出される光ビームの射出光量を調整する調整手段として作用するレーザードライバー38、および再生信号用のフォトディテクタ4で受光した再生信号を処理する処理手段として作用する信号再生処理部40が接続されている。
【0033】
次に、上記のように構成された情報処理装置の動作について説明する。
レーザードライバー38によって射出光量が調整されて半導体レーザー2から射出された光ビームは、回折光学素子12の回折部12a、コリメートレンズ14、補正プリズム18の反射面18aおよび傾斜面18b、および集光レンズ20を介して光ディスク3の記録再生面上に集光される。
【0034】
また、半導体レーザー2から射出された光ビームの一部は、補正プリズム18の反射面18aで反射され、再びコリメートレンズ14に戻されてコリメートレンズを通過されて集束され、回折光学素子12の通過部12bを通過されてモニター信号用のフォトディテクタ6に集光される。
【0035】
光ディスク3に情報を記録する場合、記録情報に応じた記録信号が記録信号発生部34から発生され、この記録信号に応じてレーザードライバー38が付勢され、記録信号に応じて強度変調された光ビームが半導体レーザー2から射出される。これと同時に、半導体レーザー2から射出される光ビームの射出光量がフォトディテクタ6においてモニターされ、この射出光量が記録強度の基準値と比較される。そして、射出光量が基準値と一致するようにレーザードライバー38が付勢されて情報の記録に適した射出光量を有する光ビームが射出される。このように射出光量が制御された光ビームを光ディスク3に集光することにより、所望の情報を光ディスク3に記録できる。
【0036】
一方、光ディスク3に記録された情報を再生する場合、同様に、半導体レーザー2から射出される光ビームの射出光量がフォトディテクタ6においてモニターされ、この射出光量が再生強度の基準値と比較される。そして、射出光量が基準値と一致するようにレーザードライバー38が付勢されて情報の再生に適した射出光量を有する光ビームが射出される。このように射出光量が制御された光ビームを光ディスク3に集光することにより、光ディスク3に記録された情報を再生することができる。
【0037】
つまり、光ディスク3で反射された光ビームは、集光レンズ20、補正プリズム18、開口絞り16、コリメートレンズ14、および回折光学素子12の回折部12aを通過されて再生信号用のフォトディテクタ4に集光される。そして、この再生信号が信号再生処理部40にて再生処理され、光ディスク3に記録された情報が再生される。
【0038】
以上のように、半導体レーザー2から射出される光ビームをコリメートするコリメートレンズ14をモニター光を集束するための集光レンズとして兼用させることにより、モニター光を分光するための分光素子および集光レンズが必要なくなり、装置の構成を簡略化することができるとともに装置の製造コストを低減できる。
【0039】
また、半導体レーザー2、再生信号用のフォトディテクタ4、およびモニター信号用のフォトディテクタ6をレーザー・ディテクタユニット10内に一体に設けることにより、装置をより小型化することができる。
尚、この発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の情報処理装置は、上記のような構成および作用を有しているので、装置構成を簡略化することができ安価に製造できる。また、前方射出光をモニターする構成としたことにより、安定した情報の記録または再生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は、この発明の実施の形態に係る情報処理装置に組込まれた光学ヘッドを示す概略図。
図1(b)は、図1(a)の光学ヘッドに組込まれたレーザー・ディテクタユニットを示す平面図。
【図2】図2は、図1の光学ヘッドに接続された信号処理回路およびその制御系を示すブロック図。
【符号の説明】
1…光学ヘッド、
2…半導体レーザー、
3…光ディスク、
4…再生信号用フォトディテクタ、
6…モニター信号用フォトディテクタ、
10…レーザー・ディテクタユニット、
12…回折光学素子、
14…コリメートレンズ、
16…開口絞り、
18…補正プリズム、
18a…反射面、
18b…傾斜面、
20…集光レンズ、
30…CPU、
34…記録信号発生部、
38…レーザードライバー、
40…信号再生処理部。
Claims (4)
- 光ビームを射出する光源と、
この光ビームの射出光量を調整する調整手段と、
上記光ビームをコリメートするコリメートレンズと、
上記コリメートされた光ビームを記録媒体に集光する集光レンズと、
上記記録媒体で反射されて上記集光レンズを通過した光ビームを上記光源近傍の第1の位置に偏向させる偏向手段と、
上記偏向された光ビームを上記第1の位置で受光して光電変換する第1の受光手段と、
上記コリメートレンズと集光レンズとの間に設けられているとともに、50%以下の反射率を有し、上記コリメートレンズを通過した光ビームの一部を反射し、コリメートレンズを通して上記光源近傍の第2の位置に集束させるように上記コリメートレンズの光軸に垂直な面に対して傾斜された反射面と、
上記第2の位置に集束された光ビームを受光して光電変換する第2の受光手段と、
上記コリメートレンズと上記反射面との間に設けられ、上記コリメートレンズの有効径より小さく上記集光レンズの有効径以上の大きさの開口径を有する絞り手段と、
上記第2の受光手段で光電変換された光ビームに対応するモニター信号に基づいて上記調整手段を制御し、上記光源から射出される光ビームの照射光量を所定の値に制御する制御手段と、を備え、
上記反射面および絞り手段は、上記反射面で反射された全ての光ビームが上記コリメートレンズを通過するように設定された傾斜角度および開口径を有していることを特徴とする情報処理装置。 - 光ビームを射出する光源と、
この光ビームの射出光量を調整する調整手段と、
上記光ビームをコリメートするコリメートレンズと、
上記コリメートされた光ビームを記録媒体に集光する集光レンズと、
上記光源とコリメートレンズとの間に設けられ、上記記録媒体で反射されて上記集光レンズを通過した光ビームを上記光源近傍の第1の位置に偏向させる回折光学素子を有する偏向手段と、
上記偏向された光ビームを上記第1の位置で受光して光電変換する第1の受光手段と、
上記コリメートレンズと集光レンズとの間に設けられているとともに、50%以下の反射率を有し、上記コリメートレンズを通過した光ビームの一部を反射し、コリメートレンズを通して上記光源近傍の第2の位置に集束させるように上記コリメートレンズの光軸に垂直な面に対して傾斜された反射面と、
上記第2の位置に集束された光ビームを受光して光電変換する第2の受光手段と、
上記コリメートレンズと上記反射面との間に設けられ、上記コリメートレンズの有効径より小さく上記集光レンズの有効径以上の大きさの開口径を有する絞り手段と、
上記第2の受光手段で光電変換された光ビームに対応するモニター信号に基づいて上記調整手段を制御し、上記光源から射出される光ビームの照射光量を所定の値に制御する制御手段と、を備え、
上記反射面および絞り手段は、上記反射面で反射された全ての光ビームが上記コリメートレンズを通過するように設定された傾斜角度および開口径を有していることを特徴とする情報処理装置。 - 光ビームを射出する光源と、
この光ビームの射出光量を調整する調整手段と、
上記光ビームをコリメートするコリメートレンズと、
上記コリメートされた光ビームを記録媒体に集光する集光レンズと、
上記光源とコリメートレンズとの間に設けられ、上記記録媒体で反射されて上記集光レンズを通過した光ビームを上記光源近傍の第1の位置に偏向させる回折光学素子を有する偏向手段と、
上記偏向された光ビームを上記第1の位置で受光して光電変換する第1の受光手段と、
上記コリメートレンズと集光レンズとの間に設けられているとともに、50%以下の反射率を有し、上記コリメートレンズを通過した光ビームの一部を反射し、コリメートレンズを通して上記光源近傍の第2の位置に集束させるように上記コリメートレンズの光軸に垂直な面に対して傾斜された反射面と、
上記第2の位置に集束された光ビームを受光して光電変換する第2の受光手段と、
上記コリメートレンズと上記反射面との間に設けられ、上記コリメートレンズの有効径より小さく上記集光レンズの有効径以上の大きさの開口径を有する絞り手段と、
上記第2の受光手段で光電変換された光ビームに対応するモニター信号に基づいて上記調整手段を制御し、上記光源から射出される光ビームの照射光量を所定の値に制御する制御手段と、
上記第1の受光手段にて光電変換された再生信号を処理する処理手段と、を備え、
上記反射面および絞り手段は、上記反射面で反射された全ての光ビームが上記コリメートレンズを通過するように設定された傾斜角度および開口径を有していることを特徴とする情報処理装置。 - 光ビームを射出する光源と、
この光ビームの射出光量を調整する調整手段と、
上記光ビームをコリメートするコリメートレンズと、
上記コリメートされた光ビームを記録媒体に集光する集光レンズと、
上記記録媒体で反射されて上記集光レンズを通過した光ビームを上記光源近傍の第1の位置に偏向させる回折部を有する偏向手段と、
上記偏向された光ビームを上記第1の位置で受光して光電変換する第1の受光手段と、
上記コリメートレンズと集光レンズとの間に設けられているとともに、50%以下の反射率を有し、上記コリメートレンズを通過した光ビームの一部を反射し、コリメートレンズを通して上記光源近傍の第2の位置に集束させるように上記コリメートレンズの光軸に垂直な面に対して傾斜された反射面と、
上記第2の位置に集束された光ビームを受光して光電変換する第2の受光手段と、
この第2の受光手段で光電変換された光ビームに対応するモニター信号に基づいて上記調整手段を制御し、上記光源から射出される光ビームの照射光量を所定の値に制御する制御手段と、を備え、
上記反射面の傾斜角度は、上記反射面で反射され上記コリメートレンズを通過した光ビームが上記偏向手段の回折部を通過しない角度に設定されていることを特徴とする情報処理装置。
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