JPH0836797A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ピックアップに於いて、パワーモニタ用の
レーザ光のパワーが光ディスクからの戻り光で変動する
ことを防止して正確なパワーを検出する。 【構成】 レ−ザダイオ−ド11と、レ−ザダイオ−ド11
から出射されるレ−ザ光を反射／透過するビ−ムスプリ
ッタ13とを共通の半導体基板15上に有し、ビ−ムスプリ
ッタ13で反射されるレ−ザ光に基づいて光磁気ディスク
17の記録再生を行う装置に用いられる光ピックアップ。
ビ−ムスプリッタ13を透過するレ−ザ光の出射面の後方
にレ−ザダイオ−ド11の出射光量をモニタするためのモ
ニタ用センサ12を設け、ビ−ムスプリッタ13の透過光出
射面に透過光をモニタ用センサ12に導くためのマイクロ
レンズ14を貼設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ピックアップに関す
る。本発明の光ピックアップは、光磁気ディスクの記録
装置、及び、再生装置に搭載される。

【０００２】

【従来の技術】光磁気ディスクの記録・再生装置には、
光ピックアップが使用されている。光ピックアップは、
レ−ザダイオ−ド，各種の光学部品，対物レンズ，セン
サを有する。光ピックアップは、光磁気ディスクに記録
されている信号を再生するために用いられる。また、光
磁気ディスクに信号を記録するために用いられる。

【０００３】光ピックアップでは、レ−ザダイオ−ドか
ら出射されるレ−ザ光のパワ−がモニタされ、このモニ
タ結果に基づいて、レ−ザダイオ−ドの出射パワ−が一
定となるように制御される。図３の（ａ）及び（ｂ）
は、レ−ザダイオ−ドから出射されるレ−ザ光のパワ−
をモニタする従来の機構を示す。

【０００４】例えば、図３の（ａ）では、レ−ザダイオ
−ド31から、記録パワー又は再生パワーのメインビ−ム
Ａが出射される。また、メインビ−ムＡと反対の方向
へ、モニタ用のサブビ−ムＢが出射される。このサブビ
−ムＢは、モニタ用センサ32で受光される。このモニタ
用センサ32による検出結果が、ＡＰＣ（Auto Power Con
trol) 回路71（図５）へ送られる。ＡＰＣ回路71は、レ
ーザダイオ−ド31から出射されるメインビ−ムＡのパワ
−が一定になるように、レーザダイオードへの入力電流
を制御する。

【０００５】図３の（ｂ）では、３ビ−ムレ−ザダイオ
−ドアレイ41に搭載されている各レ−ザダイオ−ド41a,
41b,41c から、記録パワー又は再生パワーのメインビ−
ムが各々Ｃ方向へ出射される。また、Ｃ方向と反対の方
向へ、サブビ−ムが各々出射される。この各々のサブビ
ームが、モニタ用センサ42a,42b,42c で各々受光され
る。このモニタ用センサ42a,42b,42c による検出結果
が、各々ＡＰＣ回路71（図４）へ送られる。なお、43
は、レ−ザダイオ−ド41a,41b,41c から出射される各サ
ブビ−ムを、各々モニタ用のセンサ42a,42b,42c に導く
ガイドである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】光磁気ディスク用の光
ピックアップでは、光磁気ディスクで反射されたレ−ザ
ビ−ムの一部がレ−ザダイオ−ドまで戻る。つまり、光
学系がそのように構成されている。光磁気ディスクで反
射されたレ−ザビ−ムの一部がレ−ザダイオ−ドまで戻
ると、レ−ザダイオ−ドからメインビームと反対方向へ
出射されているモニタ用のサブビ−ムの出力が不安定化
する。モニタ用のサブビ−ムの出力が不安定化すると、
正確なレ−ザパワ−を検出できなくなる。本発明は、フ
ロント側へ出射されるメインビームをモニタすること
で、モニタ対象のレーザビームのパワーを安定化するこ
とを目的とする。

【０００７】そのためには、メインビ−ムの出射側にモ
ニタ用のセンサ及び光学系を設ける必要がある。しか
し、メインビーム出射側にモニタ用の光学系を構成する
と、構成が複雑化するという問題が生ずる。特に、複数
のレ−ザダイオ−ドを有するレ−ザダイオ−ドアレイで
は、各レーザダイオードから出射されるモニタ用の各ビ
−ムを、各々対応するモニタ用センサへ導くガイドが必
要となるが、このガイドは極めて複雑であり、作成が極
めて困難である。本発明は、モニタ用のセンサや検出用
の光学系を簡易な構成にして、メインビームの出射側に
設けることができるようにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、レーザ発光素
子から出射されるレーザビームを光磁気ディスクの記録
面に集光させる光学要素群を有し該記録面からの反射光
をセンサによって検出する光ピックアップであって、前
記レーザ発光素子から出射されるレーザビームを前記光
学要素群に入射させるべき第１の分光と第２の分光とに
分光する分光素子と、前記第２の分光を集光させる集光
素子と、前記集光素子の集光位置にて前記第２の分光を
検出するモニタ用センサと、を有する光ピックアップで
ある。

【０００９】また、上記構成に、さらに、前記モニタ用
センサの検出信号のレベルが所定の目標値に近づくよう
に前記レーザ発光素子の駆動電流を制御する手段、を付
加した光ピックアップである。

【００１０】また、前記レーザ発光素子と、前記分光素
子と、前記集光素子と、前記モニタ用センサとを単一の
基板上に配設して成る光ピックアップである。また、前
記分光素子がビームスプリッタであり、前記集光素子が
該ビームスプリッタを透過するレーザ光の出射面に形成
されたマイクロレンズである光ピックアップである。

【００１１】本発明の光ピックアップは、レ−ザ光を発
する発光素子と、前記レ−ザ光を分光する分光素子と、
分光されたレ−ザ光の一方を集光する集光素子と、該集
光素子にて集光されたレ−ザ光を受光してモニタする受
光素子とを、基板上に配設することを特徴とする。

【００１２】発光素子は、レ−ザダイオ−ド等である。
分光素子は、ビ−ムスプリッタやハ−フミラ−等であ
る。集光素子は、例えば、ビ−ムスプリッタの透過光出
射面に貼り付けられたマイクロレンズであるが、通常の
レンズでもよい。受光素子上には反射防止膜を設けても
よい。ビ−ムスプリッタの傾斜面に入射されるレ−ザ光
の一部を基板に垂直な方向へ反射して、これを読み取る
ようにしてもよい。

【００１３】本発明の光ピックアップは、例えば、レ−
ザダイオ−ドと、該レ−ザダイオ−ドから出射されるレ
−ザ光の一部を所定の方向に反射し且つ他の一部を透過
するビ−ムスプリッタとを半導体基板上に有する。前記
ビ−ムスプリッタの透過光出射面の後方にはレ−ザダイ
オ−ドの出射光量をモニタするためのモニタ用センサが
設けられており、且つ、前記ビ−ムスプリッタの透過光
を前記モニタ用センサに導くためのマイクロレンズが前
記透過光出射面に一体に貼設されている。

【００１４】マイクロレンズは、例えば、イオン交換法
によってビ−ムスプリッタの透過光出射面に一体に設け
ることができる。即ち、平面ガラス基板上にマスクを設
け、フォトリソグラフ技術を利用して円形の開口を形成
した後、イオン交換処理をしてガラス基板中に屈折率分
布を実現することで、マイクロレンズを設けた構成とす
ることができる。なお、イオン交換後、平面研磨処理を
したものを分布屈折率平板マイクロレンズと呼ぶ。ま
た、研磨無しに微小な凸型の脹らみを利用したものをス
ウェルド平板マイクロレンズと呼ぶ。なお、複数のレ−
ザダイオ−ドを備えたレ−ザダイオ−ドアレイの場合に
は、マイクロレンズに代えて、マイクロレンズアレイが
用いられる。

【００１５】

【作用】レ−ザダイオ−ド（アレイ）から出射されたレ
−ザ光は、ビ−ムスプリッタを透過した後、その透過光
出射面に貼設されているマイクロレンズ（アレイ）によ
って、対応するモニタ用センサに集光される。

【００１６】

【実施例】図１に示すように、共通の半導体基板15の上
に、レ−ザダイオ−ド11、ビ−ムスプリッタ13、モニタ
用センサ12が設けられている。ビ−ムスプリッタ13は、
レ−ザダイオ−ド11から出射されるレ−ザ光を受ける位
置に設けられている。このビ−ムスプリッタ13の後方
に、モニタ用センサ12が設けられている。

【００１７】ビ−ムスプリッタ13は、レ−ザダイオ−ド
11から出射されるレ−ザ光の一部を反射し、且つ、他の
一部を透過する素子である。このため、ビ−ムスプリッ
タ13には、レ−ザ光を所定光量反射し、所定光量透過す
る傾斜面13a が設けられている。ビ−ムスプリッタ13の
透過光出射面（傾斜面13a を透過したレ−ザ光がビ−ム
スプリッタ13から抜け出る面）には、マイクロレンズ14
が一体に設けられている。マイクロレンズ14は、ビ−ム
スプリッタ13を透過したレ−ザ光をセンサ12へ導くため
の素子であり、イオン交換法等の手法によって作製でき
る。センサ12の表面には反射防止膜が設けられている。
センサ12へ導かれたレ−ザ光は該センサ12にて検出され
る。

【００１８】センサ12の検出出力がＡＰＣ回路71へ入力
される。ＡＰＣ回路71は、センサ12の検出信号に基づい
て、レーザダイオード100 へ入力される電流を調整す
る。これにより、レ−ザダイオ−ド11の出射パワ−が一
定になるように制御される。即ち、センサ12により検出
されるレーザダイオード11の出射光のパワーが設定値と
なるように、センサ12の出力信号に基づく電流によっ
て、レーザダイオード11の駆動電流が調整される。

【００１９】ビ−ムスプリッタ13の傾斜面13a で反射さ
れたレ−ザ光は対物レンズ16で集光されて光磁気ディス
ク17に集光される。これにより、光磁気ディスク17の記
録情報が読み出され、又は、光磁気ディスク17に情報が
記録される。

【００２０】即ち、図４に示すように、ビームスプリッ
タ13の傾斜面13a から放射されたレーザビームは、コリ
メータレンズ50、回折格子51、ハーフミラー52を通過
し、対物レンズ16により光磁気ディスク17に集光され
る。

【００２１】光磁気ディスク17には、磁気コイル63によ
って磁界が印加されるように設けられている。このた
め、光磁気ディスク17に上記の如く記録パワーのレーザ
ビームが照射されると、光磁気ディスクに情報が記録さ
れたり、消去されたりする。また、光磁気ディスクに上
記の如く再生パワーのレーザビームが照射されると、光
磁気ディスク17に記録されている情報が読み出される。

【００２２】光磁気ディスクで反射されたレーザビーム
は、対物レンズ16を通り、ハーフミラー52に入射し、該
ハーフミラー52により、ハーフミラー53に向けて反射さ
れる。ハーフミラー53は、ハーフミラー52への入射方向
と直交する方向に設けられている。ハーフミラー53に入
射したレーザ光の一部はハーフミラー53を通過し、集光
レンズ54及びシリンドリカルレンズ55により、フォトダ
イオード56に集光される。また、ハーフミラー53に入射
したレーザ光の他の一部は入射方向と直交する方向へ反
射され、１／２波長板57を通過して、偏光ビームスプリ
ッタ58に入射する。偏光ビームスプリッタ58に入射した
レーザ光は偏光分析され、一方の偏光は集光レンズ59に
より集光されて第１のフォトダイオード60に入射する。
他方の偏光は集光レンズ61により集光されて第２のフォ
トダイオード62に入射する。これにより、光の偏光の角
度が回転している部分が検出される。第２及び第２のフ
ォトダイオード60,62 の検出出力の差を取り出し、これ
に基づいて、上記光磁気ディスク17に記録されている情
報が再生される。

【００２３】次に、上記第１の実施例のサイズについて
検討する。例えば、レ−ザダイオ−ド11とビ−ムスプリ
ッタ13の距離を２[mm]とし、レ−ザダイオ−ド11のレ−
ザ光の拡がり角（半値全角）を３０°とすると、ビ−ム
スプリッタ13に入射するレ−ザ光のビ−ムの直径は約
１．１[mm]になる。したがって、この場合には、ビ−ム
スプリッタ13の大きさは、約２[mm]×２[mm]×２[mm]程
度で足りる。マイクロレンズ14の厚みを０．５[mm]と
し、その焦点距離を３[mm]とすると、センサ12はビ−ム
スプリッタ13の後方約０．５[mm]〜２．５[mm]の位置に
配置可能となる。このため、これらの各素子を単一のパ
ッケ−ジ（例えば９mmφ）内に収納可能になる。

【００２４】また、レ−ザダイオ−ド11とビ−ムスプリ
ッタ13の距離を１．５[mm]と短くしたり、又は、レ−ザ
ダイオ−ド11のレ−ザ光の拡がり角（半値全角）を２０
°と小さくした場合には、ビ−ムスプリッタ13の大きさ
は、約１．５[mm]×１．５[mm]×１．５[mm]程度で足り
ることになって、さらに小さくなる。したがって、一層
小さなパッケ−ジ内に収納可能になる。

【００２５】次に、図２に示す第２の実施例を説明す
る。この第２の実施例では、第１の実施例のレ−ザダイ
オ−ド11に代えて、レ−ザダイオ−ドアレイ21が用いら
れている。このため、マイクロレンズ14がマイクロレン
ズアレイ24に、モニタ用センサ12が３個のモニタ用セン
サ22a,22b,22c に、各々置換されている。即ち、図２に
示すように、共通の半導体基板25の上に、３個のレ−ザ
ダイオ−ド21a,21b,21cを備えたレ−ザダイオ−ドアレ
イ21と、ビ−ムスプリッタ23と、センサ22a,22b,22c と
が、各々図１の場合と同じ位置関係となるように設けら
れている。

【００２６】ビ−ムスプリッタ23には、図１のビ−ムス
プリッタ13と同様に傾斜面23a が設けられている。この
傾斜面23a によって、レ−ザダイオ−ドアレイ21から出
射されるレ−ザ光の一部が反射され、他の一部が透過さ
れる。ビ−ムスプリッタ23の透過光出射面にはマイクロ
レンズアレイ24が一体に形成されている。マイクロレン
ズアレイ24は、ビ−ムスプリッタ23を透過した各レ−ザ
光を、各々対応するセンサ22a,22b,22c へ導く素子であ
る。したがって、マイクロレンズアレイ24の個々のマイ
クロレンズのピッチは、レ−ザダイオ−ドアレイ21の個
々のレ−ザダイオ−ド21a,21b,21c のピッチと同じに設
定されている。例えば、レ−ザダイオ−ド21a,21b,21c
のピッチが５０ [μm]〜１００ [μm]とされた場合に
は、マイクロレンズアレイ24の個々のマイクロレンズの
ピッチも５０ [μm]〜１００ [μm]とされる。このよう
に構成されているため、レ−ザダイオ−ド21a の出射光
はセンサ22a に、レ−ザダイオ−ド21b の出射光はセン
サ22b に、レ−ザダイオ−ド21c の出射光はセンサ22c
に、それぞれ入射される。これにより、各レーザダイオ
ード21a,2B,21cの出射光の各パワ−が各々検出される。
即ち、図１の場合と同様に、フロント側にてパワ−が検
出される。マイクロレンズアレイ24は、図１の場合と同
様に、イオン交換法等の手法によって作製することがで
きる。

【００２７】次に、上記第２の実施例のサイズについて
検討する。例えば、レ−ザダイオ−ド21a,21b,21c とビ
−ムスプリッタ23の距離を２[mm]とし、各レ−ザダイオ
−ド21a,21b,21c のレ−ザ光の拡がり角（半値全角）を
各々３０°とすると、ビ−ムスプリッタ23に入射する個
々のレ−ザ光のビ−ムの直径は約１．１[mm]になる。し
たがって、この場合には、ビ−ムスプリッタ23の大きさ
は、約２[mm]×２[mm]×６[mm]程度で足りる。また、マ
イクロレンズアレイ24の厚みを０．５[mm]とし、その焦
点距離を３[mm]とすると、センサ22a,22b,22c はビ−ム
スプリッタ23の後方約０．５[mm]〜２．５[mm]の位置に
配置可能となる。このため、これらの各素子を単一のパ
ッケ−ジ（例えば９mmφ）内に収納することができる。

【００２８】レ−ザダイオ−ド21a,21b,21c とビ−ムス
プリッタ23の距離を１．５[mm]と短くしたり、或いは、
レ−ザダイオ−ド21a,21b,21c の各レ−ザ光の拡がり角
（半値全角）をそれぞれ２０°と小さくした場合も、図
１の場合と同様に、ビ−ムスプリッタ23の大きさは一層
小さくて足りることとなって、一層小さなパッケ−ジ内
に収納可能になる。

【００２９】

【発明の効果】このように、本発明では、記録／再生用
のビ−ムの反対方向へ出射されるサブビ−ムではなく、
記録／再生用のメインビームのパワーを検出しているた
め、検出対象のレーザビームのパワーが光磁気ディスク
からの戻り光によって不安定になることがない。したが
って、正確にレ−ザ光のパワ−を検出できる。また、検
出対象のレ−ザ光を、ビ−ムスプリッタの透過光が出射
される面に一体に形成したマイクロレンズによってセン
サに導いているため、検出用の光学系の構成が簡素とな
って、製造工程が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の光ピックアップの主要部を模式
的に示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図。

【図２】第２の実施例の光ピックアップの主要部を模式
的に示す斜視図。

【図３】従来のレ−ザ光のモニタ方式を模式的に示し、
（ａ）は１ビ−ムの場合の斜視図、（ｂ）は３ビ−ムの
場合の斜視図。

【図４】実施例の光ピックアップの光学系の構成を示す
模式図。

【図５】レーザダイオードの駆動制御回路を示すブロッ
ク図。

【符号の説明】

１１，２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ） レ−ザダイオ
−ド １２，２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ） モニタ用セン
サ １３，２３ ビ−ムスプリッタ １４，２４ マイクロプリズム １５，２５ 半導体基板 １６ 対物レンズ １７ 光磁気ディスク

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ発光素子から出射されるレーザビ
   ームを光磁気ディスクの記録面に集光させる光学要素群
   を有し、該記録面からの反射光をセンサによって検出す
   る光ピックアップであって、 前記レーザ発光素子から出射されるレーザビームを、前
   記光学要素群に入射させるべき第１の分光と、第２の分
   光と、に分光する分光素子と、 前記第２の分光を集光させる集光素子と、 前記集光素子の集光位置にて前記第２の分光を検出する
   モニタ用センサと、 を有する光ピックアップ。
2. 【請求項２】 請求項１に於いて、さらに、 前記モニタ用センサの検出信号のレベルが所定の目標値
   に近づくように前記レーザ発光素子の駆動電流を制御す
   る手段、 を有する光ピックアップ。
3. 【請求項３】 請求項１に於いて、 前記レーザ発光素子と、前記分光素子と、前記集光素子
   と、前記モニタ用センサとを単一の基板上に配設して成
   る光ピックアップ。
4. 【請求項４】 請求項３に於いて、 前記分光素子はビームスプリッタであり、前記集光素子
   は該ビームスプリッタを透過するレーザ光の出射面に形
   成されたマイクロレンズである、 光ピックアップ。
5. 【請求項５】 レ−ザ光を発する発光素子と、前記レ−
   ザ光を分光する分光素子と、分光されたレ−ザ光の一方
   を集光する集光素子と、該集光素子にて集光されたレ−
   ザ光を受光して光量に対応する信号を出力する受光素子
   とを、基板上に配設することを特徴とする光ピックアッ
   プ。
6. 【請求項６】 請求項５に於いて、 前記分光素子はビ−ムスプリッタであり、前記集光素子
   はマイクロレンズであり、前記ビ−ムスプリッタを透過
   するレ−ザ光を、該ビ−ムスプリッタの背面に貼り付け
   た前記マイクロレンズにて、前記受光素子に集光照射さ
   せることを特徴とする光ピックアップ。
7. 【請求項７】 請求項６に於いて、 前記受光素子上に反射防止膜を設けたことを特徴とする
   光ピックアップ。