JPH1069667A - 光学ピックアップ装置及びディスクプレーヤ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学ピックアップ装置において、いわゆるフ
ロントＡＰＣ（オートパワーコントロール）による半導
体レーザの発光出力の制御が、正確に光ディスク上に照
射される光束の光出力に比例して行えるようにする。 【解決手段】 フロントＡＰＣ（オートパワーコントロ
ール）用の光出力検出器６のアパーチャＡ₂と対物レン
ズ１１のアパーチャＡ₁とを、ビームスプリッタ４を介
して互いに共役なものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクや光磁
気ディスクの如き光学記録媒体に対して情報信号の書き
込み及び読み出しを行う光学ピックアップ装置及びこの
光学ピックアップ装置を備え該光ディスクや光磁気ディ
スクに対して情報信号の記録及び再生を行うディスクプ
レーヤ装置に関する技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク（いわゆるピットディ
スクや、相変化型ディスク、書換型ディスク等）や光磁
気ディスクの如き光学記録媒体が提案されている。この
ような光学記録媒体は、透明な基板とこの基板に被着形
成された信号記録層とを有して構成されている。光ディ
スクや光磁気ディスクにおいては、上記基板は、円盤状
のディスク基板として形成されている。また、この光デ
ィスクや光磁気ディスクにおいては、上記信号記録層に
おいて、情報信号は、略々同心円状となされた螺旋状に
形成された記録トラックに沿って記録される。

【０００３】そして、図１９に示すように、このような
光学記録媒体である光ディスク１０１に対する情報信号
の書き込み及び読み出しを行う光学ピックアップ装置が
提案されている。この光学ピックアップ装置は、光源と
して半導体レーザ２０１を有し、この半導体レーザ２０
１より発せられる光束を対物レンズ２０５により上記光
ディスク１０１の信号記録面、すなわち、上記信号記録
層１０２の表面部上に集光して照射するように構成され
ている。上記半導体レーザ２０１より発せられた光束
は、グレーティング（回折格子）２０２、ビームスプリ
ッタ２０３及びコリメータレンズ２０４を介して、上記
対物レンズ２０５に導かれる。上記グレーティング２０
２は、後述するトラッキングエラー信号の検出を可能と
するものである。

【０００４】そして、この光学ピックアップ装置におい
ては、上記信号記録面に照射された光束の該信号記録面
による反射光を光検出器（Ｐ．Ｄ．：フォトダイオー
ド）２１１によって検出することにより、上記光ディス
ク１０１の信号記録層１０２に記録された情報信号の読
み出しや、上記光束の該信号記録面上への集光を維持す
るためのエラー信号、すなわち、フォーカスエラー信号
及びトラッキングエラー信号の検出が行われる。

【０００５】上記反射光は、上記対物レンズ２０５及び
上記コリメータレンズ２０４を経て、上記ビームスプリ
ッタ２０３に戻る。この反射光は、上記ビームスプリッ
タ２０３により反射されて、ウォラストンプリズム２０
９及びマルチレンズ２１０を介して、上記光検出器２１
１に入射される。上記ウォラストンプリズム２０９は、
入射された光束の偏光成分に応じて、この光束を分割さ
せるプリズムである。上記マルチレンズ２１０は、入射
面がシリンドリカル（円筒）面となされ、出射面が凹面
となされたレンズであって、入射光束に上記フォーカス
エラー信号の検出のための非点収差を生じさせるととも
に、この入射光束の集光点を後方側に移動させるレンズ
である。

【０００６】上記フォーカスエラー信号は、上記光束の
集光点と上記信号記録面との、上記対物レンズ２０５の
光軸方向についての距離を示す信号である。上記光学ピ
ックアップ装置においては、上記フォーカスエラー信号
が０となるように、図１９中矢印Ｆで示すように、上記
対物レンズ２０５のこの対物レンズ２０５の光軸方向へ
の移動操作、すなわち、フォーカスサーボ動作が行われ
る。

【０００７】上記トラッキングエラー信号は、上記光束
の集光点と上記記録トラックとのこの記録トラックの接
線及び上記対物レンズ２０５の光軸に直交する方向、す
なわち、上記光ディスクの径方向についての距離を示す
信号である。上記光学ピックアップ装置においては、上
記トラッキングエラー信号が０となるように、図１９中
矢印Ｔで示すように、上記対物レンズ２０５のこの対物
レンズ２０５の光軸に直交する方向への移動操作、すな
わち、トラッキングサーボ動作が行われる。

【０００８】そして、この光学ピックアップ装置におい
ては、上記半導体レーザ２０１より発せられた光束の一
部は、上記ビームスプリッタ２０３において、上記コリ
メータレンズ２０４に入射されることなく、光出力検出
器２０６に入射されて受光される。この光出力検出器２
０６は、上記半導体レーザ２０１の発光出力をモニタし
てこの半導体レーザ２０１の発光出力を制御する、いわ
ゆるオート・パワー・コントロール（ＡＰＣ）を行うた
めのものである。このように、光出力検出器２０６を半
導体レーザ２０１の外部に設けてオート・パワー・コン
トロールを行う方式を、フロント・オート・パワー・コ
ントロール（ＦＡＰＣ）という。

【０００９】このようなオート・パワー・コントロール
が実行されることにより、上記半導体レーザ２０１の発
光出力が、外部温度の変化も加味して所定の出力に維持
される。このように上記半導体レーザの発光出力が制御
されることにより、上記光学記録媒体における相変化効
果や、光磁気効果が所望の状態に実現される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な光学ピックアップ装置において光源として使用される
半導体レーザ２０１より発せられた光束のうちの上記光
出力検出器２０６に入射される光束の該半導体レーザ２
０１における発散角は、該光束のうちの上記対物レンズ
２０５に入射される光束の該半導体レーザ２０１におけ
る発散角に等しくない。これは、上記対物レンズ２０５
に入射される光束の径を規定するアパーチャの径と上記
光出力検出器２０６に入射される光束の径を規定するア
パーチャの径とが実質的に互いに等しくない（上記ビー
ムスプリッタ２０３を介して共役でない）ためである。

【００１１】すなわち、一般的には、上記対物レンズ２
０５の径に比較して、上記光出力検出器２０６の受光面
の径が小さいということによる。したがって、上記光出
力検出器２０６は、上記対物レンズ２０５に入射される
光束の上記半導体レーザ２０１における発散角よりも狭
い発散角の光束に対応する光束しか受光していないこと
になる。

【００１２】ところで、上記半導体レーザ２０１より発
せられる光束は、該半導体レーザ２０１より射出される
ときの回折の影響等によって、この半導体レーザ２０１
における半導体層の接合面に垂直な方向の垂直発散角θ
Lよりも、該接合面に平行な方向の平行発散角θ//のほ
うが狭い。例えば、垂直発散角θLが２０°程度なの対
し、平行発散角θ//は、１０°程度である。また、発光
光束の短波長化（例えば６３５ｎｍ）を図った半導体レ
ーザでは、平行発散角θ//は、６°程度となる。 そし
て、いわゆる自励発振型（モジュールレス）の半導体レ
ーザにおいては、発光出力の変化に伴って発光光束の発
散角、特に、上記平行発散角θ//が変化する。すなわ
ち、この自励発振型の半導体レーザにおいては、図２０
に示すように、発光出力を上昇させるのに伴い、上記平
行発散角θ//が狭くなる。

【００１３】このように上記半導体レーザ２０１におけ
る発光出力を上昇させるのに伴って上記平行発散角θ//
が狭くなる場合においては、この発光出力と上記光出力
検出器２０６における受光量との関係、及び、該発光出
力と上記光学記録媒体の信号記録面上における光束の照
射量（盤面パワー）は、図２１及び図２２に示すよう
に、それぞれ、直線的な比例関係にはならない。これ
は、上記平行発散角θ//が変化するのに対して、上記対
物レンズ２０５及び上記光出力検出器２０６に入射され
る光束の径を規定する各アパーチャの径がそれぞれ一定
であるためである。すなわち、上記平行発散角θ//が狭
くなれば、上記発光光束と上記各アパーチャとの結合効
率が高くなり（該発光光束のうちの該各アパーチャに入
射される割合が高くなり）、発光出力の上昇の度合いよ
りも上記光学記録媒体の信号記録面上における光束の照
射量（盤面パワー）の増大の度合いが大きくなる。

【００１４】そして、ここで、図２０に示すように、上
記対物レンズ２０５に入射される光束の径を規定するア
パーチャａ₁と上記光出力検出器２０６に入射される光
束の径を規定するアパーチャａ₂とが実質的に互いに等
しくないことを考慮すると、上記光学記録媒体の信号記
録面上における光束の照射量（盤面パワー）と上記光出
力検出器２０６における受光量との関係も、図２３に示
すように、直線的な比例関係にならない（ここでは、上
記対物レンズ２０５の径よりも上記光出力検出器２０６
の径の方が小さい場合について示しているが、逆に、該
対物レンズ２０５の径よりも該光出力検出器２０６の径
の方が大きい場合にも、大小関係が逆になるが、やは
り、該光学記録媒体の信号記録面上における光束の照射
量と該光出力検出器２０６における受光量との関係は、
図２３中一点鎖線で示すように、直線的な比例関係にな
らない）。

【００１５】このように、上記光学記録媒体の信号記録
面上における光束の照射量と上記光出力検出器２０６に
おける受光量との関係が直線的な比例関係にならない
と、該光出力検出器２０６における光検出出力に基づい
て該信号記録面上における光束の照射量を制御すること
が極めて困難となる。そして、上記光学記録媒体の信号
記録面上における光束の照射量を正確に制御しないと、
この光学記録媒体における相変化効果や光磁気効果を正
確に所望の状態に実現されるようにすることができず、
この光学記録媒体に対する情報信号の正確な書き込み及
び読み出しを行うことができない。

【００１６】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、光源として使用される半導体レ
ーザより発せられる光束の発散角がこの光束の光出力の
変化に伴って変化する場合であっても、光学記録媒体の
信号記録面上における光束の照射量の制御が正確に行え
るようになされ、該光学記録媒体に対する情報信号の正
確な書き込み及び読み出しが行えるようになされた光学
ピックアップ装置の提供という課題を解決しようとする
ものである。

【００１７】また、本発明は、上述のような光学ピック
アップ装置を備えることにより良好な記録再生特性を有
するディスクプレーヤ装置の提供という課題を解決しよ
うとするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る光学ピックアップ装置は、光源と、こ
の光源から発せられた光束が光束分岐手段を介して入射
されこの光束を光学記録媒体の信号記録面上に集光させ
る集光手段と、該光源より発せられ該集光手段に入射さ
れる前の光束の一部が該光学分岐手段を介して入射され
この光束の光出力を検出する光出力検出器と、該集光手
段に入射される光束の径を規定する第１のアパーチャ
と、該光出力検出器に入射される光束の径を規定する第
２のアパーチャとを備え、上記第１及び第２のアパーチ
ャとは、少なくとも該光束の光軸に直交する一方向につ
いての開口距離が該光束分岐手段を介して互いに共役と
なされていることとしたものである。

【００１９】また、本発明は、上記光学ピックアップ装
置において、上記光源の発する光束が発散光であって該
光源の発光出力に応じて発散角が変化するものとしたも
のである。

【００２０】さらに、本発明は、上記光学ピックアップ
装置において、上記第１のアパーチャと上記第２のアパ
ーチャとは、少なくとも光軸に直交する方向であって光
源の発光出力の変化に応じて発散角が変化する方向につ
いての開口距離が上記光束分岐手段を介して互いに共役
となされていることとしたものである。

【００２１】そして、本発明は、上記光学ピックアップ
装置において、一端部が光束分岐手段である傾斜面部と
なされ信号読み出し用光検出器上に配設されたプリズム
を有し、このプリズムは、光源より発射された光束の一
部を該傾斜面部によって反射して集光手段である対物レ
ンズに入射させるとともに、この光束の残部を該傾斜面
部を透過させて光出力検出器の受光部に導き、該光束が
光学記録媒体の信号記録面において反射された反射光束
が該対物レンズを介して該傾斜面部に戻されてこの反射
光束を該傾斜面部を透過させてプリズム内に進入させて
該信号読み出し用光検出器に導くこととしたものであ
る。

【００２２】また、本発明に係る光学ピックアップ装置
は、光源と、この光源から発せられた光束が光束分岐手
段を介して入射されこの光束を光学記録媒体の信号記録
面上に集光させる集光手段と、該光源より発せられ該集
光手段に入射される前の光束の一部が上記光学分岐手段
を介して入射されこの光束の光出力を検出する光出力検
出器と、該集光手段に入射される光束を規定する第１の
アパーチャと、該光出力検出器に入射される光束を規定
する第２のアパーチャとを備え、上記光源より発せられ
た光束の光軸に直交するとともに互いに直交する座標軸
をｘ軸及びｙ軸とし、上記第２のアパーチャを該ｘ軸に
平行な２辺及び該ｙ軸に平行な２辺を有する矩形の開口
を有するものとしてこれら４辺の該各座標軸との交点を
（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）とし、上記光束の上記光源における
ｘ軸方向の発散角をθ_x、ｙ軸方向の発散角をθ_y、上記
第１のアパーチャに入射される光束のｘ軸方向の開き角
をＮＡ_x、ｙ軸方向の開き角をＮＡ_yとし、この第１のア
パーチャの入射瞳上の該光束の強度分布をこの入射瞳半
径を１に規格化して、

【００２３】

【数８】

【００２４】とし、

【００２５】

【数９】

【００２６】として、上記光源より発せられる光束の光
出力が低出力であるときの該光出力検出器の受光面部に
入射される光束の光出力を、

【００２７】

【数１０】

【００２８】（Ｋ_2Pは、光出力検出器の受光面部上の強
度分布のピーク値）で示し、該集光手段を介して光学記
録媒体上に集光される光束の光出力を、

【００２９】

【数１１】

【００３０】（Ｋ_1Pは、集光手段の入射瞳上の強度分布
のピーク値）で示し、これら関数の比を、 ｆ（σ_xA，σ_yA）＝ｆapc（σ_xA，σ_yA）／Banmen（σ
_xA，σ_yA） で示し、上記光源より発せられる光束の光出力が高くな
ってこの光束の発散角が狭くなったときの該光出力検出
器の受光面部に入射される光束の光出力を、

【００３１】

【数１２】

【００３２】（Ｋ_2Qは、光出力検出器の受光面部上の強
度分布のピーク値）で示し、該集光手段を介して光学記
録媒体上に集光される光束の光出力を、

【００３３】

【数１３】

【００３４】（Ｋ_1Qは、集光手段の入射瞳上の強度分布
のピーク値）で示し、これら関数の比を、 ｆ（σ_xC，σ_yC）＝ｆapc（σ_xC，σ_yC）／Banmen（σ
_xC，σ_yC） で示したとき、上記交点（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）は、

【００３５】

【数１４】

【００３６】を成立させる値となっていることとしたも
のである。

【００３７】そして、本発明に係るディスクプレーヤ装
置は、光学記録媒体を保持する媒体保持機構と、光源
と、この光源から発せられた光束が光束分岐手段を介し
て入射されこの光束を光学記録媒体の信号記録面上に集
光させる集光手段と、該媒体保持機構に保持された光学
記録媒体の信号記録面上において情報信号が記録される
記録トラックの接線方向及び該集光手段の光軸に直交す
る方向に該集光手段を移動操作する集光手段駆動機構
と、該光源より発せられ該集光手段に入射される前の光
束の一部が該光束分岐手段を介して入射される光出力検
出器と、該集光手段に入射される光束の径を規定する第
１のアパーチャと、該光出力検出器に入射される光束の
径を規定する第２のアパーチャと、該光出力検出器より
出力される検出出力に応じて該光源の発光出力を制御す
る制御手段とを備え、上記第１及び第２のアパーチャと
は、少なくとも該光束の光軸に直交する一方向について
の開口距離が該光束分岐手段を介して互いに共役となさ
れていることとしたものである。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。

【００３９】この実施の形態は、本発明に係る光学ピッ
クアップ装置を、図１に示すように、光学記録媒体とし
て光ディスク１０１を用いて、情報信号の書き込み及び
読み出しを行う装置として構成したものである。この光
ディスク１０１は、ポリカーボネイト（Polycarbonat
e）やポリメチルメタクリレート（Polymethylmethacryl
ate）の如き透明材料からなる円盤状のディスク基板
と、このディスク基板に被着形成された信号記録層１０
２とを有して構成されている。この信号記録層１０２
は、上記ディスク基板上に形成されたピットを覆って形
成された金属反射膜、または、後述する光磁気ディスク
の場合には、磁性材料膜から形成されている。この信号
記録層１０２の上記ディスク基板に接合された表面部
は、信号記録面となっている。

【００４０】そして、上記光学ピックアップ装置は、図
１及び図２に示すように、光源となる半導体レーザチッ
プ１を有している。この半導体レーザチップ１は、封入
缶２内に収納され、図示しない光学ブロック部内に固定
して配設されている。上記封入缶２の前面部には、上記
半導体レーザチップ１より発せられた光束（レーザ光
束）が射出されるための、ガラスの如き透明材料により
閉蓋された開口部が設けられている。

【００４１】上記半導体レーザチップ１より発せられる
光束は、発散光束であって、断面形状が楕円形となって
いる。すなわち、上記半導体レーザチップ１より発せら
れる光束の発散角は、図２に示すように、この光束が該
半導体レーザチップ１より射出されるときの回折の影響
等によって、この半導体レーザチップ１における半導体
層の接合面に垂直な方向の垂直発散角θLよりも、該接
合面に平行な方向の平行発散角θ//のほうが狭くなって
いる。例えば、上記垂直発散角θLは、２０°程度なの
対し、上記平行発散角θ//は、１０°程度である。ま
た、この半導体レーザチップ１において、発光光束の短
波長化（例えば６３５ｎｍ）を図っている場合には、上
記平行発散角θ//は、６°程度となる。さらに、この半
導体レーザチップ１は、いわゆる自励発振型（モジュー
ルレス）の半導体レーザ等であって、発光出力の変化に
伴って発光光束の発散角、特に、上記平行発散角θ//が
変化する。すなわち、この半導体レーザチップ１におい
ては、図３に示すように、発光出力を上昇させるのに伴
い、上記平行発散角θ//が狭くなる。

【００４２】そして、この光学ピックアップ装置は、上
記半導体レーザチップ１から発せられた光束が入射さ
れ、この光束を上記光ディスク１０１の信号記録面上に
集光させる集光手段となる対物レンズ１１を有してい
る。すなわち、上記半導体レーザチップ１より発せられ
た光束は、上記光学ブロック部内に配設されたグレーテ
ィング（回折格子）３、光束分岐手段となるビームスプ
リッタ４及びコリメータレンズ５を透過して、該光学ブ
ロック部の上方側に配設された上記対物レンズ１１に導
かれる。上記グレーティング３は、入射光束を０次光及
び±１次光に分岐させることにより、後述するトラッキ
ングエラー信号の検出を可能とするものである。

【００４３】そして、この光学ピックアップ装置におい
ては、上記信号記録面に照射された光束の該信号記録面
による反射光を上記光学ブロック部内に配設された光検
出器（Ｐ．Ｄ．：フォトダイオード）９によって検出す
ることにより、上記光ディスク１０１の信号記録層１０
２に記録された情報信号の読み出しと、上記光束の該信
号記録面上への集光を維持するためのエラー信号、すな
わち、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信
号の検出とが行われる。

【００４４】すなわち、上記反射光は、上記対物レンズ
１１及び上記コリメータレンズ５を経て、上記ビームス
プリッタ４に戻る。この反射光は、上記信号記録面上に
記録された情報信号に応じて、光強度を変調されてい
る。この反射光は、上記ビームスプリッタ４の反射面に
より反射されて、９０°偏向されて、ウォラストンプリ
ズム７及びマルチレンズ８を透過して、上記光検出器１
１に入射される。上記ウォラストンプリズム７は、互い
に結晶軸方向を異なる方向として接合された一対の一軸
性結晶体からなり、これら結晶体同士の接合面を入射光
束の光軸に対して傾斜させたプリズムである。このウォ
ラストンプリズム７は、入射された光束の偏光成分に応
じて、この光束を分割させる。上記マルチレンズ８は、
入射面がシリンドリカル（円筒）面となされ、出射面が
凹面となされたレンズであって、入射光束に上記フォー
カスエラー信号の検出のための非点収差を生じさせると
ともに、この入射光束の集光点を後方側に移動させるレ
ンズである。

【００４５】上記フォーカスエラー信号は、上記光束の
集光点と上記信号記録面との、上記対物レンズ１１の光
軸方向についての距離を示す信号である。上記光学ピッ
クアップ装置においては、上記フォーカスエラー信号が
０となるように、図１中矢印Ｆで示すように、上記対物
レンズ１１のこの対物レンズ１１の光軸方向への移動操
作、すなわち、フォーカスサーボ動作が行われる。

【００４６】上記トラッキングエラー信号は、上記光束
の集光点と上記記録トラックとの、この記録トラックの
接線及び上記対物レンズ１１の光軸に直交する方向、す
なわち、上記光ディスクの径方向についての距離を示す
信号である。上記光学ピックアップ装置においては、上
記トラッキングエラー信号が０となるように、図１中矢
印Ｔで示すように、上記記録トラックの接線方向及び上
記対物レンズ１１の光軸に直交する方向への該対物レン
ズ１１の移動操作、すなわち、トラッキングサーボ動作
が行われる（なお、図１においては、後述する対物レン
ズ駆動機構１０の構成を図示するために、この対物レン
ズ１０のみを上記光束の光軸回りに９０°回転させた状
態で示している）。

【００４７】上記フォーカスサーボ動作及びトラッキン
グサーボ動作は、上記対物レンズ１１を移動操作可能に
支持する対物レンズ駆動機構（２軸アクチュエータ）１
０において行われる。この対物レンズ駆動機構１０は、
アクチュエータベース１５を有して構成されている。こ
のアクチュエータベース１５は、略々平板状に形成さ
れ、上記光学ブロック部上に固定して配設される。この
アクチュエータベース１５の一端側には、支持壁部１６
が設けられている。この支持壁部１６には、弾性支持部
材１７の基端側が固定されている。この弾性支持部材１
７は、金属材料や合成樹脂材料からなる板バネの如き部
材であり、弾性変位により、先端側を移動可能としてい
る。この弾性支持部材１７の先端側には、レンズホルダ
１２が取付けられている。

【００４８】上記レンズホルダ１２は、上記弾性支持部
材１７の変位により、移動可能となされている。このレ
ンズホルダ１２には、上記対物レンズ１１が両面部を外
方側に臨ませた状態で取付けられている。上記アクチュ
エータベース１５の上記対物レンズ１１に対向する部分
には、この対物レンズ１１に入射される光束が通過する
ための透孔２２が設けられている。

【００４９】そして、上記レンズホルダ１２には、フォ
ーカスコイル１３及びトラッキングコイル１４が取付け
られている。上記アクチュエータベース１５上には、上
記フォーカスコイル１３及びトラッキングコイル１４に
対向して、それぞれマグネット１９，２１が取付けられ
た一対のヨーク１８，２０が立設されている。これらマ
グネット１９，２１及びヨーク１８，２０は、上記各コ
イル１３，１４を、発生する磁界中に位置させている。

【００５０】この対物レンズ駆動機構１０においては、
上記フォーカスコイル１３にフォーカス駆動電流が供給
されると、このフォーカスコイル１３が上記マグネット
１９，２１の発する磁界より力を受け、図１中矢印Ｆで
示すように、上記レンズホルダ１２を上記対物レンズ１
１の光軸方向、すなわち、フォーカス方向に移動操作す
る。上記フォーカス駆動電流が上記フォーカスエラー信
号に基づいて供給されることにより、上記フォーカスサ
ーボ動作が実行される。また、この対物レンズ駆動機構
１０においては、上記トラッキングコイル１４にトラッ
キング駆動電流が供給されると、このトラッキングコイ
ル１４が上記マグネット１９，２１の発する磁界より力
を受け、図１中矢印Ｔで示すように、上記レンズホルダ
１２を上記対物レンズ１１の光軸に直交する方向、すな
わち、トラッキング方向に移動操作する。上記トラッキ
ング駆動電流が上記トラッキングエラー信号に基づいて
供給されることにより、上記トラッキングサーボ動作が
実行される。上記トラッキング方向は、上記光ディスク
１０１上において上記光束が集光されて形成されるビー
ムスポットの記録トラックに沿う方向の径を小さくする
ために、上記半導体レーザチップ１における平行発散角
θ//の方向となされている。

【００５１】そして、この光学ピックアップ装置におい
ては、上記半導体レーザチップ１より発せられて上記ビ
ームスプリッタ４に入射された光束（すなわち、上記対
物レンズ１１に入射される前の光束）の一部は、このビ
ームスプリッタ４の反射面において反射され、上記コリ
メータレンズ５に入射されることなく、光出力検出器
（ＦＡＰＣ−ＰＤ）６に入射されて受光される。この光
出力検出器６は、上記半導体レーザチップ１の発光出力
をモニタしてこの半導体レーザチップ１の発光出力を制
御する、いわゆるオート・パワー・コントロール（ＡＰ
Ｃ）に使用される光検出出力を得るためのものである。
なお、このように、光出力検出器６を半導体レーザ１の
外部に設けてオート・パワー・コントロールを行う方式
を、フロント・オート・パワー・コントロール（ＦＡＰ
Ｃ）という。

【００５２】上記光出力検出器６は、フォトダイオード
の如き受光素子からなり、受光した光の強度に応じた検
出出力を出力する。したがって、この光学ピックアップ
装置においては、上記光出力検出器６から出力される検
出出力に基づいて、制御回路を介して、上記半導体レー
ザチップ１の発光出力の制御を行う。

【００５３】そして、この光学ピックアップ装置におい
ては、図１中矢印Ａ₁で示す上記対物レンズ１１に入射
される光束の径を規定する第１のアパーチャＡ₁と、図
１及び図２中矢印Ａ₂で示す上記光出力検出器６の受光
面に入射される光束の径を規定する第２のアパーチャＡ
₂とは、図３に示すように、上記ビームスプリッタ４の
反射面を介して互いに共役なものとなっている。すなわ
ち、上記光出力検出器６の受光面部上には、上記第１の
アパーチャＡ₁に対して上記ビームスプリッタ４の反射
面を介して共役な開口部６ａを有する遮光板６ｂが配設
されている。

【００５４】上記半導体レーザチップ１の発光出力と上
記光出力検出器６の光検出出力とは、該発光出力の上昇
に伴って上記平行発散角θ//が狭くなるにも拘らず上記
第２のアパーチャＡ₂が一定であるため、図４に示すよ
うに、直線的（リニア）な比例関係にはならず、該発光
出力の上昇に伴って該光出力検出器６の光検出出力が該
発光出力に対する比例的な上昇よりもさらに上昇すると
いう関係にある。

【００５５】また、上記半導体レーザチップ１の発光出
力と上記光ディスク１０１の信号記録面上に照射される
光束の量（盤面パワー）とは、該発光出力の上昇に伴っ
て上記平行発散角θ//が狭くなるにも拘らず上記第１の
アパーチャＡ₁が一定であるため、図５に示すように、
直線的（リニア）な比例関係にはならず、該発光出力の
上昇に伴って該信号記録面上に照射される光束の量が該
発光出力に対する比例的な上昇よりもさらに上昇すると
いう関係にある。

【００５６】そして、上記光ディスク１０１の信号記録
面上に照射される光束の量（盤面パワー）と上記光出力
検出器６の光検出出力とは、上記第１のアパーチャＡ₁
と上記第２のアパーチャＡ₂とが上記ビームスプリッタ
４の反射面を介して互いに共役であるため、図６に示す
ように、直線的（リニア）な比例関係になる。

【００５７】したがって、この光学ピックアップ装置に
おいては、上記光出力検出器６より出力される光検出出
力に基づいて上記半導体レーザチップ１における発光出
力を制御することにより、上記光ディスク１０１の信号
記録面上に照射される光束の量を、容易、かつ、正確に
制御することができる。

【００５８】なお、上記光ディスク１０１に対して情報
信号を書き込む記録モード実行時には、上記半導体レー
ザチップ１の発光出力は、図４及び図５に示すように、
該光ディスク１０１より情報信号を読み出す再生モード
実行時よりも高い。これは、記録モードの実行に際して
は、上記光ディスク１０１に対して、相変化効果や光磁
気効果を生じさせるのに充分な出力の光束を照射する必
要があるためである。また、記録モード実行時には、上
記半導体レーザチップ１の発光出力は、環境温度変化に
応じても制御される。これは、環境温度が低いときには
上記半導体レーザチップ１の発光出力を高くし、環境温
度が高いときには該半導体レーザチップ１の発光出力を
低くして、この半導体レーザチップ１の発する光束の照
射により加熱される信号記録層の温度を一定の温度（例
えば、光磁気ディスクの信号記録層材料のキュリー温度
以上の温度）に維持する必要があるためである。

【００５９】上記光出力検出器６に入射する光束の径を
規定する第２のアパーチャＡ₂は、図７に示すように、
該光出力検出器６に対して離間して配設された遮光板６
ｂによって構成してもよい。この遮光板６ｂには、上記
第１のアパーチャＡ₁に対して上記ビームスプリッタ４
の反射面を介して共役な開口部６ａが設けられている。

【００６０】また、図８に示すように、上記光出力検出
器６の受光面部と上記第１のアパーチャＡ₁とは、互い
に形状が異なっていても、後述する一定の条件を満足す
ることにより、上記ビームスプリッタ４の反射面を介し
て互いに共役とみなすことができる。この場合にも、上
記光ディスク１０１の信号記録面上に照射される光束の
量（盤面パワー）と上記光出力検出器６の光検出出力と
は、略々直線的（リニア）な比例関係になる。

【００６１】なお、このように、上記光出力検出器６の
受光面部の形状が矩形である場合に、上記光ディスク１
０１の信号記録面上に照射される光束の量（盤面パワ
ー）と該光出力検出器６の光検出出力とを直線的な比例
関係とする手法については、後述する。

【００６２】さらに、上記半導体レーザチップ１の発光
出力の変化に伴って上記垂直発散角θLが殆ど変化せ
ず、上記平行発散角θ//のみが変化するような場合に
は、図９に示すように、該平行発散角θ//の方向につい
てのみ、上記第２のアパーチャＡ₂（または、上記光出
力検出器６の受光面部の大きさ）を上記第１のアパーチ
ャＡ₁に対して実質的に共役なものとしておけば、上記
光ディスク１０１の信号記録面上に照射される光束の量
（盤面パワー）と該光出力検出器６の光検出出力とを、
略々直線的（リニア）な比例関係とすることができる。
この場合には、上記信号記録面上に照射される光束の量
と上記光出力検出器６の光検出出力との比例関係を維持
しつつ、該光出力検出器６の受光面部の面積を縮小する
ことができる。

【００６３】ここで、上記光ディスク１０１の信号記録
面上に照射される光束の量（盤面パワー）と上記光出力
検出器６の光検出出力とを、直線的な比例関係とする手
法について、より詳しく検討する。図８に示すように、
上記対物レンズ１１の入射瞳半径を１と規格化し、往き
の光路（対物レンズ１１に入射される光路）における上
記半導体レーザチップ１の平行発散角θ//の方向をｘ軸
方向、垂直発散角θLの方向をｙ軸方向とする。上記光
出力検出器６の４辺の位置（ｘ_-，ｘ₊，ｙ_-，ｙ₊）を、
（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）とする。

【００６４】上記対物レンズ１１に入射される光束の、
上記平行発散角θ//に対応する方向の開き角をＮＡｒ、
上記垂直発散角θLに対応する方向の開き角をＮＡｔと
すると、該対物レンズ１１の入射瞳上の光束の強度分布
は、ピーク値を１に規格化すると、次式により示され
る。

【００６５】

【数１５】

【００６６】

【数１６】

【００６７】上記光ディスク１０１の信号記録面上に集
光される光束の量（盤面パワー）は、次式により示され
る。

【００６８】

【数１７】

【００６９】そして、上記光出力検出器（ＦＡＰＣ−Ｐ
Ｄ）６により受光される光束の光出力（パワー）は、次
式により示される。

【００７０】

【数１８】

【００７１】上式で示す上記光出力検出器６により受光
される光束の光出力は、この光出力検出器６と上記対物
レンズ１１とが上記ビームスプリッタ４の反射面を介し
て共役でない場合には、図２３に示すように、区間Ａ、
区間Ｂ及び区間Ｃにおいて傾きが変化する。ここで、区
間Ａは、上記平行発散角θ//＝θ//_A、上記垂直発散角
θL＝θL_Aである区間、区間Ｂは、上記平行発散角θ//
及び上記垂直発散角θLが変化する区間、また、区間Ｃ
は、上記平行発散角θ//＝θ//_C、上記垂直発散角θL＝
θL_Cである区間である。図２３中の点Ｐにおいては、次
式が成り立つ（関数Banmenは、盤面パワーを、関数ｆap
cは、上記光出力検出器６が受光する光出力を示す）。

【００７２】

【数１９】

【００７３】

【数２０】

【００７４】また、図２３中の点Ｑにおいては、次式が
成り立つ。

【００７５】

【数２１】

【００７６】

【数２２】

【００７７】上記光ディスク１０１の信号記録面上に照
射される光束の量（盤面パワー）と上記光出力検出器６
の光検出出力とを、直線的な比例関係とするには、次式
を成立させる必要がある。

【００７８】

【数２３】

【００７９】ここで、ピーク値の比は保たれるから、次
式が成り立つ。

【００８０】

【数２４】

【００８１】したがって、

【００８２】

【数２５】

【００８３】に対して、

【００８４】

【数２６】

【００８５】が成り立つような（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を求
めればよい。

【００８６】ここで、（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）は、一意には
定まらない。例えば、上記平行発散角θ//のみが変化す
るのであれば、（ｃ，ｄ）は、任意でよい。また、上記
垂直発散角θLのみが変化するのであれば、（ａ，ｂ）
は、任意でよい。上記平行発散角θ//のみが変化する場
合であっても、１つの数式中に変数がａ、ｂと２つある
ため、これらａ、ｂは、一意には定まらない。ここで、
光学系の対称性を考え、ａ＝−ｂとすれば、これらａ、
ｂは、一意に定まる。このようにして、（ａ，ｂ，ｃ，
ｄ）を実際に定めた例は、後述の〔実施例〕において示
す。

【００８７】そして、本発明に係る光学ピックアップ装
置は、図１０及び図１１に示すように、光源となる半導
体レーザチップ１、第１及び第２の信号読み出し用光検
出器２８，２９及び光出力検出器６が上面部上に配設、
形成された半導体基板２５を用いて構成することができ
る。

【００８８】上記半導体レーザチップ１は、上記半導体
基板２５の上面部上に配設されたヒートシンク部２４の
上面部に配設されている。上記信号読み出し用光検出器
２８，２９及び上記光出力検出器６は、上記半導体基板
２５の表面部に形成されている。

【００８９】上記半導体レーザチップ１は、光束を、上
記半導体基板２５の上面部に平行に、上記各信号読み出
し用光検出器２８，２９及び上記光出力検出器６が設け
られた側に向けて射出する。この半導体レーザチップ１
より発せられる光束は、上述したように、断面形状が楕
円形の発散光束であり、この半導体レーザチップ１にお
ける半導体層の接合面に垂直な方向の垂直発散角θLよ
りも、該接合面に平行な方向の平行発散角θ//のほうが
狭い。また、この半導体レーザチップ１は、いわゆる自
励発振型の半導体レーザであり、発光光束の光出力を高
くすると、この光出力の上昇に伴って、上記平行発散角
θ//が狭くなる。この半導体レーザチップ１は、上記平
行発散角θ//の方向を半導体基板２５の表面部に平行と
して配設されている。

【００９０】そして、この光学ピックアップ装置は、一
端部が光束分岐手段となる傾斜面部２７となされ上記各
信号読み出し用光検出器２８，２９上に位置して上記半
導体基板２５上に配設されたプリズム２６を有してい
る。上記傾斜面部２７は、上記半導体基板２５の表面部
に対する傾斜角が、４５°となされている。この傾斜面
部２７上には、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）膜が被
着形成されている。上記プリズム２６は、一軸性結晶ま
たは二軸性結晶により形成されている。このプリズム２
６を形成する結晶の結晶軸は、このプリズム２６内の反
射面（すなわち、天面部及び底面部）の法線に垂直な面
内に設定されている。

【００９１】上記プリズム２６は、上記半導体レーザチ
ップ１より発射された光束が、上記傾斜面部２７に入射
される。この傾斜面部２７には、上記半導体レーザチッ
プ１よりの光束が、Ｓ偏光状態で入射される。この傾斜
面部２７は、上記半導体レーザチップ１より入射された
光束の大部分を上記偏光ビームスプリッタ膜により反射
して上記半導体基板２５の表面部に対して垂直な方向に
偏向させる。上記半導体基板２５は、ケース３０内に収
納されている。上記傾斜面部２７において反射されて偏
向された光束は、上記ケース３０の上面部に形成された
透孔を介して、このケース３０の外方側に射出される。

【００９２】上記半導体レーザチップ１より射出され上
記傾斜面部２７上の偏光ビームスプリッタ膜により反射
された光束は、上記対物レンズ駆動機構１０に支持され
た集光手段となる対物レンズ１１に入射される。上記対
物レンズ駆動機構１０は、上記ケース３０の上面部に上
記アクチュエータベース１５の底面部を接合させて配設
されている。上記対物レンズ１１は、上記半導体基板２
５の上方側において支持され、上記光ディスク１０１の
信号記録面に対向される。上記対物レンズ１１は、入射
された光束を、上記光ディスク１０１の信号記録面上に
集光させる。

【００９３】また、上記傾斜面部２７は、上記半導体レ
ーザチップ１より入射された光束の残部を透過させ、上
記光出力検出器６の受光部に導く。この光出力検出器６
は、上記半導体レーザチップ１の側より見て上記プリズ
ム２６の後方側に位置して形成されている。すなわち、
上記半導体レーザチップ１より射出されて上記傾斜面部
２７を透過した光束は、上記プリズム２６中を進行し、
このプリズム２６の他端面を介してこのプリズム２６の
外方側に射出されて、上記光出力検出器６により受光さ
れる。この光出力検出器６は、上記半導体レーザチップ
１の発光出力をモニタしてこの半導体レーザチップ１の
発光出力を制御する、いわゆるオート・パワー・コント
ロール（ＡＰＣ）に使用される光検出出力を得るもので
ある。この光出力検出器６は、フォトダイオードであ
り、一の受光部を有して構成されている。

【００９４】この光学ピックアップ装置においては、図
１１中矢印Ａ₁で示す上記対物レンズ１１に入射される
光束の径を規定する第１のアパーチャＡ₁と、図１１中
矢印Ａ₂で示す上記光出力検出器６の受光面に入射され
る光束の径を規定する第２のアパーチャＡ₂とは、上記
傾斜面部２７を介して互いに実質的に共役なものとなっ
ている。したがって、上記対物レンズ１１を介して上記
光ディスク１０１の信号記録面上に照射される光束の量
（盤面パワー）と上記光出力検出器６の光検出出力と
は、直線的（リニア）な比例関係になる。

【００９５】したがって、この光学ピックアップ装置に
おいては、上記光出力検出器６より出力される光検出出
力に基づいて上記半導体レーザチップ１における発光出
力を制御することにより、上記光ディスク１０１の信号
記録面上に照射される光束の量を、容易、かつ、正確に
制御することができる。

【００９６】上記対物レンズ１１により上記信号記録面
上に集光された光束は、この信号記録面により反射さ
れ、該対物レンズ１１を介して、上記傾斜面部２７に戻
る。この傾斜面部２７に戻った上記信号記録面による反
射光は、この傾斜面部２７を透過して上記プリズム２６
内に進入し、このプリズム２６の下面部よりこのプリズ
ム２６の外方側に射出されて上記各信号読み出し用光検
出器２８，２９に導かれ受光される。

【００９７】すなわち、上記対物レンズ１１を経て上記
傾斜面部２７に入射した反射光は、この傾斜面部２７に
おいて屈折されて上記プリズム２６内に進入し、一部が
このプリズム２６の底面部を透過して上記第１の信号読
み出し用光検出器２８に受光され、残部が該底面部によ
り反射される。この底面部により反射された光束は、上
記プリズム２６の天面部において全反射された後、この
プリズム２６の底面部を透過して上記第２の信号読み出
し用光検出器２９に受光される。

【００９８】上記第１の信号読み出し用光検出器２８の
受光部は、中央部分の一対の受光部２８ｂ，２８ｃとこ
れら中央部分の各受光部２８ｂ，２８ｃの両側側に位置
する一対の受光部２８ａ，２８ｄの４面の受光部に平行
に分割されている（端から順に、２８ａ，２８ｂ，２８
ｃ，２８ｄ）。これら受光部２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，
２８ｄは、それぞれフォトダイオードである。また、上
記第２の信号読み出し用光検出器２９の受光部は、前後
の部分に分割され、これら前後部分のそれぞれが、中央
部分の受光部２９ｙ１，２９ｙ２とこれら中央部分の受
光部２９ｙ１，２９ｙ２の両側側に位置する一対の受光
部２９ｘ１，２９ｘ１、２９ｘ２，２９ｘ２の３面の受
光部に平行に分割されている。これら受光部２９ｙ１，
２９ｘ１，２９ｘ１、２９ｙ２，２９ｘ２，２９ｘ２
は、それぞれフォトダイオードである。

【００９９】この光学ピックアップ装置を用いた記録再
生装置においては、上記各信号読み出し用光検出器２
８，２９を構成する各受光部より個々に出力され増幅さ
れた光検出出力を演算することにより、上記光ディスク
１０１よりの情報信号の読み出し信号、フォーカスエラ
ー信号、トラッキングエラー信号を得ることができる。
上記フォーカスエラー信号は、上記光束の集光点と上記
信号記録面との、上記対物レンズ１１の光軸方向につい
ての距離を示す信号である。上記光学ピックアップ装置
においては、上記フォーカスエラー信号が０となるよう
に、図１０及び図１１中矢印Ｆで示すように、上記対物
レンズ１１のこの対物レンズ１１の光軸方向への移動操
作、すなわち、フォーカスサーボ動作が行われる。ま
た、上記トラッキングエラー信号は、上記光束の集光点
と上記記録トラックとの、この記録トラックの接線及び
上記対物レンズ１１の光軸に直交する方向、すなわち、
上記光ディスクの径方向についての距離を示す信号であ
る。上記光学ピックアップ装置においては、上記トラッ
キングエラー信号が０となるように、図１０及び図１１
中矢印Ｔで示すように、上記記録トラックの接線方向及
び上記対物レンズ１１の光軸に直交する方向への該対物
レンズ１１の移動操作、すなわち、トラッキングサーボ
動作が行われる。

【０１００】この光学ピックアップ装置において、上記
光ディスク１０１より情報信号を読み出す場合には、こ
の光ディスク１０１がいわゆるピットディスクである場
合には、この光ディスク１０１の信号記録面上に照射さ
れた光束は、この信号記録面上のピットによる回折によ
り、この信号記録面に記録された情報信号に応じて反射
光量を変調されて反射される。

【０１０１】このとき、上記プリズム２６においては、
上記光ディスク１０１の信号記録面により反射され上記
対物レンズ１１を経て上記傾斜面部２７に入射した反射
光は、この傾斜面部２７において屈折されて上記プリズ
ム２６内に進入し、一部がこのプリズム２６の底面部を
透過して上記第１の信号読み出し用光検出器２８に受光
され、残部が該底面部により反射される。この上記第１
の信号読み出し用光検出器２８を構成する各受光部２８
ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄより上記半導体基板２５上
に形成された図示しない電流電圧増幅器を介して出力さ
れる各光検出出力ａ，ｂ，ｃ，ｄの合計が、上記光ディ
スク１０１よりの読み出し信号（いわゆるＲＦ信号）と
なる。すなわち、読み出し信号ＲＦは、以下の信号とな
る。

【０１０２】ＲＦ＝ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ 上記底面部により反射された光束は、上記プリズム２６
の天面部において全反射された後、このプリズム２６の
底面部を透過して上記第２の信号読み出し用光検出器２
９に受光される。この上記第２の信号読み出し用光検出
器２９において、上記反射光は、前側の３面の受光部２
９ｘ１，２９ｙ１，２９ｘ１、または、後側の３面の受
光部２９ｘ２，２９ｙ２，２９ｘ２により受光される。
これら第２の信号読み出し用光検出器２９を構成する各
受光部２９ｘ１，２９ｙ１，２９ｘ１、２９ｘ２，２９
ｙ２，２９ｘ２より上記電流電圧増幅器を介して出力さ
れる光検出信号をｘ１（分割された２面の受光部２９ｘ
１，２９ｘ１よりの出力の合計），ｙ１，ｘ２（分割さ
れた２面の受光部２９ｘ２，２９ｘ２よりの出力の合
計），ｙ２とすると、上記フォーカスエラー信号ＦＣＳ
は、いわゆる作動同心円法により、以下の信号となる。

【０１０３】 ＦＣＳ＝（（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ））−（ｘ１−ｙ１） または、ＦＣＳ＝（（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ））−（ｘ２
−ｙ２） また、トラッキングエラー信号ＴＲＫは、いわゆるプッ
シュプル法により、以下の信号となる。

【０１０４】ＴＲＫ＝（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ） また、この光学ピックアップ装置において、上記光ディ
スク１０１がいわゆる光磁気ディスクである場合には、
この光ディスク１０１の信号記録面上に照射された光束
は、いわゆるカー効果により、この信号記録面に記録さ
れた情報信号に応じて偏光方向を変調されて反射され
る。

【０１０５】このとき、上記プリズム２６においては、
上記光ディスク１０１の信号記録面により反射され上記
対物レンズ１１を経て上記傾斜面部２７に入射した反射
光は、この傾斜面部２７において屈折されて上記プリズ
ム２６内に進入し、このプリズム２６内において偏光方
向成分に応じて分岐され、一部がこのプリズム２６の底
面部を透過して上記第１の信号読み出し用光検出器２８
に受光され、残部が該底面部により反射される。この底
面部により反射された光束は、上記プリズム２６の天面
部において全反射された後、このプリズム２６の底面部
を透過して上記第２の信号読み出し用光検出器２９に受
光される。この上記第２の信号読み出し用光検出器２９
において、上記反射光は、偏光方向成分に応じて分離さ
れて集光され、それぞれが受光される。したがって、こ
れら偏光方向成分に応じて分離されて集光された各光束
に対応する２つの光検出出力の差信号を得れば、この差
信号は、上記光磁気ディスク１０３に記録された情報信
号の読み出し信号（いわゆるＭＯ信号）である。すなわ
ち、上記第２の信号読み出し用光検出器２９を構成する
各受光部２９ｘ１，２９ｙ１，２９ｘ２，２９ｙ２より
上記電流電圧増幅器を介して出力される光検出出力をそ
れぞれｘ１（分割された２面の受光部２９ｘ１，２９ｘ
１からの出力の合計），ｙ１，ｘ２（分割された２面の
受光部２９ｘ２，２９ｘ２からの出力の合計），ｙ２と
すれば、読み出し信号ＭＯは、以下の信号となる。

【０１０６】ＭＯ＝（ｘ１＋ｙ１）−（ｘ２＋ｙ２） そして、上記フォーカスエラー信号ＦＣＳは、上述と同
様の作動同心円法により、以下の信号となる。

【０１０７】ＦＣＳ＝（（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ））−
（（ｘ１−ｙ１）＋（ｘ２−ｙ２）） また、トラッキングエラー信号ＴＲＫは、上述と同様
に、以下の信号となる。 ＴＲＫ＝（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ） そして、この光学ピックアップ装置において、上記光磁
気ディスクである光ディスク１０１に対して情報信号を
書き込む場合には、上記半導体レーザチップ１が発する
光束の光出力は、該光束が該光ディスク１０１の信号記
録面上において上記対物レンズ１１により集光されたと
きに、この光ディスク１０１の信号記録層を該光束の集
光点において該信号記録層をなす材料のいわゆるキュリ
ー温度以上の温度に加熱できる程度の出力となされる。

【０１０８】そして、上記信号記録層には、上記光束の
集光点に対応して、磁気ヘッドにより外部磁界が印加さ
れる。この外部磁界は、上記光ディスク１０１に書き込
まれる情報信号に応じて変調されている。すなわち、上
記光ディスク１０１の信号記録層には、いわゆる磁界変
調方式により、情報信号の書き込みがなされる。

【０１０９】このとき、上記フォーカスエラー信号ＦＣ
Ｓは、上述と同様に、以下の信号となる。

【０１１０】ＦＣＳ＝（（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ））−
（（ｘ１−ｙ１）＋（ｘ２−ｙ２）） また、トラッキングエラー信号ＴＲＫは、上述と同様
に、以下の信号となる。 ＴＲＫ＝（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ） この光学ピックアップ装置において、上記フォーカスサ
ーボ動作及びトラッキングサーボ動作は、上記ケース３
０上に配設された上記対物レンズ駆動機構（２軸アクチ
ュエータ）１０によって行われる。なお、上記トラッキ
ング方向は、上記光ディスク１０１上において上記光束
が集光されて形成されるビームスポットの記録トラック
に沿う方向の径を小さくするために、上記半導体レーザ
チップ１における平行発散角θ//の方向となされてい
る。

【０１１１】そして、本発明に係る光学ピックアップ装
置は、図１２乃至図１４に示すように、上記半導体レー
ザチップ１及び上記各信号読み出し用光検出器２８，２
９が形成された半導体基板２５を用いるとともに、上記
光束分岐手段及び上記集光手段としてホログラムレンズ
３２を用いて構成してもよい。

【０１１２】上記ホログラムレンズ３２は、上記フレー
ム３０上に支持されたカバーガラス３１の上面部に配設
されている。この光学ピックアップ装置においては、図
１２に示すように、上記半導体基板２５上に配設された
半導体レーザチップ１より発せられた光束は、上記カバ
ーガラス３１を透して上記ホログラムレンズ３２に入射
され、このホログラムレンズ３２により、上記光学記録
媒体の信号記録面上に集光される。そして、この信号記
録面により反射された反射光束は、上記ホログラムレン
ズ３２に戻り、このホログラムレンズ３２により、上記
半導体レーザチップ１に戻る光路より分岐されて上記各
信号読み出し用光検出器２８，２９に向かう。そして、
上記半導体レーザチップ１より発せられた光束の一部
は、上記カバーガラス３１の下面部により反射されて、
上記半導体基板２５上に形成された光出力検出器６によ
り受光される。

【０１１３】さらに、この光学ピックアップ装置は、図
１３に示すように、上記半導体レーザチップ１より発せ
られた光束の一部が、上記カバーガラス３１内に進入し
このカバーガラス３１の上面部により反射されて、上記
光出力検出器６により受光されるように構成してもよ
い。

【０１１４】そして、この光学ピックアップ装置は、図
１４に示すように、上記半導体レーザチップ１より発せ
られた光束が上記半導体基板２５上に設けられた斜面部
６５により反射されて上記ホログラムレンズ３２に入射
されるように構成してもよい。この場合には、上記半導
体レーザチップ１より発せられた光束の一部は、上記斜
面部６５上に形成された光出力検出器６により受光され
る。

【０１１５】これら光学ピックアップ装置においても、
上記ホログラムレンズ３２に入射される光束の径を規定
する第１のアパーチャＡ₁と、上記光出力検出器６の受
光面に入射される光束の径を規定する第２のアパーチャ
Ａ₂とは、該ホログラムレンズ３２を介して互いに共役
なものとなっている。したがって、上記ホログラムレン
ズ３２を介して上記光ディスク１０１の信号記録面上に
照射される光束の量（盤面パワー）と上記光出力検出器
６の光検出出力とは、直線的（リニア）な比例関係にな
る。

【０１１６】そして、本発明に係るディスクプレーヤ装
置は、上述した本発明に係る光学ピックアップ装置と、
上記光ディスク１０１を保持して回転操作する回転操作
機構と、制御手段とを備えて構成される。

【０１１７】上記回転操作機構は、スピンドルモータ
と、このスピンドルモータの駆動軸に取付けられたディ
スクテーブルとを有して構成されている。このディスク
テーブルは、上記光ディスク１０１の中心部分を保持す
るように構成されている。上記スピンドルモータは、上
記ディスクテーブルとともに、このディスクテーブルが
保持している光ディスク１０１を回転操作する。そし
て、このディスクプレーヤ装置においては、上記光学ピ
ックアップ装置は、上記ディスクテーブルに保持された
光ディスク１０１の信号記録面に上記対物レンズ１１を
対向させた状態で支持される。また、この光学ピックア
ップ装置は、上記光ディスク１０１の内外周に亘って、
上記スピンドルモータに対する接離方向に移動操作可能
となされている。

【０１１８】そして、上記制御手段は、上記光学ピック
アップ装置の光出力検出器６より出力される光検出出力
に基づいて、上記半導体レーザチップ１の発光出力を制
御する。すなわち、このディスクプレーヤ装置において
は、上記光出力検出器６より出力される光検出出力に基
づいて上記半導体レーザチップ１における発光出力が制
御されることにより、上記光ディスク１０１の信号記録
面上に照射される光束の量が正確に制御される。

【０１１９】

【実施例】以下、上述の〔数２６〕において示した
（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を実際に定めた例を示す。

【０１２０】〔実施例１〕上記第１のアパーチャに入射
される光束のｘ軸方向の開き角ＮＡｒと該第１のアパー
チャに入射される光束のｙ軸方向の開き角ＮＡｔとが、 ＮＡｒ＝ＮＡｔ＝０．１２ であり、上記平行発散角θ//が１０°乃至１５°で変化
し、上記垂直発散角θLが３０°で一定の場合において
は、（ｃ，ｄ）は、任意である（例えば、（−１，１）
でよい）。そして、（ａ，ｂ）については、以下に示す
ように、 （ａ，ｂ）＝（−０．８５３，０．８５３） のとき、 ｆ（σ_xA，σ_yA）≒ｆ（σ_xC，σ_yC） となる。ここで、 （ｃ，ｄ）＝（−１，１） とし、上記光出力検出器６の受光面部の中心位置（（ａ
＋ｂ）／２）と幅（｜ａ−ｂ｜／２）とを変数としたと
きの、ヘ゛ ｆ（σ_xC，σ_yC）ホ゛／ヘ゛ｆ（σ_xA，σ_yA）ホ゛ の値の変化は、該中心位置（（ａ＋ｂ）／２）を横軸と
し該幅（｜ａ−ｂ｜／２）を縦軸としてグラフ化する
と、図１５に示すように、等高線表示することができ
る。ここで、ヘ゛ ｆ（σ_xC，σ_yC）ホ゛／ヘ゛ｆ（σ_xA，σ_yA）ホ゛＝１ となるとき、上記光ディスク１０１の信号記録面上に照
射される光束の量（盤面パワー）と上記光出力検出器６
の光検出出力とが、直線的（リニア）な比例関係になる
（リニアリティが最良になる）。

【０１２１】ここで、ヘ゛ ｆ（σ_xC，σ_yC）ホ゛／ヘ゛ｆ（σ_xA，σ_yA）ホ゛＝１ であって、かつ、ａ＝−ｂ、すなわち、（ａ＋ｂ）／２
＝０とすれば、図１６に示すように、 （ａ，ｂ，ｃ，ｄ）＝（−０．８５３，０．８５３，−
１，１） となる（第１の解の例）が、ａ≠−ｂ、かつ、ａ＝０と
すれば、図１７に示すような解（第２の解の例）とな
る。この第１の解の例においては、上記盤面パワーと上
記光出力検出器６の光検出出力とのリニアリティを維持
するうえにおいて、該光出力検出器６の受光面部の中心
のずれ（または、上記ＬＤの光束射出方向のずれや、上
記対物レンズ１１の位置ずれ、移動）には強いが、該受
光面部の幅の変化には弱い。一方、上記第２の解の例に
おいては、上記盤面パワーと上記光出力検出器６の光検
出出力とのリニアリティを維持するうえにおいて、該光
出力検出器６の受光面部の幅の変化には強いが、該受光
面部の中心ずれには弱い。

【０１２２】なお、（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）＝（−０．５，
０．５，−１，１）とした場合には、上記区間Ａと上記
区間Ｃとでは、上記盤面パワーに対する上記光出力検出
器６の検出出力の変化率の傾きが、１２．５％変化す
る。

【０１２３】〔実施例２〕上記第１のアパーチャに入射
される光束のｘ軸方向の開き角ＮＡｒと該第１のアパー
チャに入射される光束のｙ軸方向の開き角ＮＡｔとが、 ＮＡｒ＝ＮＡｔ＝０．１２ であり、上記平行発散角θ//が１０°乃至１５°で変化
し、上記垂直発散角θLが２５°乃至３０°で変化する
場合においては、（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）が、 （ａ，ｂ，ｃ，ｄ）＝（−０．８５３，０．８５３，−
０．８９５，０．８９５） のとき、 ｆ（σ_xA，σ_yA）≒ｆ（σ_xC，σ_yC） となる。

【０１２４】ここで、 （ａ，ｂ，ｃ，ｄ）＝（α−０．５，α＋０．５，β−
０．５，β＋０．５） （すなわち、上記光出力検出器６の受光面部が、中心を
（α，β）とする一辺の長さが１の正方形である場合）
としたとき、ヘ゛ ｆ（σ_xC，σ_yC）ホ゛／ヘ゛ｆ（σ_xA，σ_yA）ホ゛ の値の変化は、該受光面部の中心のｘ座標成分（α）を
横軸とし該受光面部の中心のｙ座標成分幅（β）を縦軸
としてグラフ化すると、図１８に示すように、等高線表
示することができる。ここで、ヘ゛ ｆ（σ_xC，σ_yC）ホ゛／ヘ゛ｆ（σ_xA，σ_yA）ホ゛＝１ となるとき、上記光ディスク１０１の信号記録面上に照
射される光束の量（盤面パワー）と上記光出力検出器６
の光検出出力とが、直線的（リニア）な比例関係になる
（リニアリティが最良になる）。

【０１２５】ここで、ヘ゛ｆ（σ_xC，σ_yC）ホ゛／ヘ゛ｆ（σ
_xA，σ_yA）ホ゛＝１ であって、α＝０とすると、β≒±１となる。すなわ
ち、 （ａ，ｂ，ｃ，ｄ）＝（−０．５，０．５，−１．５，
−０．５） または、 （ａ，ｂ，ｃ，ｄ）＝（−０．５，０．５，０．５，
１．５） において、上記盤面パワーと上記光出力検出器６の光検
出出力とを略々直線的な比例関係とすることができる。

【０１２６】なお、ここで、 （ａ，ｂ，ｃ，ｄ）＝（−０．５，０．５，−０．５，
０．５） （すなわち、α＝β＝０）とした場合には、上記区間Ａ
と上記区間Ｃとでは、上記盤面パワーに対する上記光出
力検出器６の検出出力の変化率の傾きが、１４．５％変
化する。

【０１２７】このように、この光学ピックアップ装置に
おいては、上記光出力検出器６の受光面部の形状が限定
されている場合においても、この光出力検出器６の中心
位置を上述のように適宜に設定することによって、上記
盤面パワーと上記光出力検出器６の光検出出力とのリニ
アリティを維持することができる。

【０１２８】すなわち、この光学ピックアップ装置にお
いては、上記光出力検出器６の受光面部の形状、大きさ
及び配設位置について、該受光面部の形状、大きさ及び
配設位置や、該光出力検出器６の光検出感度のリニアリ
ティや、上記半導体レーザチップ１の発光光束の拡散角
内における強度分布のガウシアン分布からのずれ等、実
際の設計上において存在する各種の制約や条件を勘案し
て微修正した最善の解を求めることができる。

【０１２９】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る光学ピック
アップ装置及びディスクプレーヤ装置においては、光源
より射出された光束を光学記録媒体上に集光させる集光
手段に入射される該光束の径を規定する第１のアパーチ
ャと、光出力検出器の受光面に入射される該光束の径を
規定する第２のアパーチャとは、光束分岐手段を介して
互いに共役なものとなっている。

【０１３０】したがって、この光学ピックアップ装置に
おいては、上記光源より発せられる光束の発散角が変化
しても、上記集光手段を介して上記光学記録媒体の信号
記録面上に照射される光束の量と上記光出力検出器の光
検出出力とは、直線的（リニア）な比例関係になる。

【０１３１】すなわち、この光学ピックアップ装置にお
いては、上記光出力検出器より出力される光検出出力に
基づいて上記光源における発光出力を制御することによ
り、上記光学記録媒体の信号記録面上に照射される光束
の量を、容易、かつ、正確に制御することができる。

【０１３２】すなわち、本発明は、光源として使用され
る半導体レーザより発せられる光束の発散角がこの光束
の光出力の変化に伴って変化する場合であっても、光学
記録媒体の信号記録面上における光束の照射量の制御が
正確に行えるようになされ、該光学記録媒体に対する情
報信号の正確な書き込み及び読み出しが行えるようにな
された光学ピックアップ装置を提供することができるも
のである。

【０１３３】また、本発明は、上述のような光学ピック
アップ装置を備えることにより良好な記録再生特性を有
するディスクプレーヤ装置を提供することができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光学ピックアップ装置の構成を一
部を破断して示す側面図である。

【図２】上記光学ピックアップ装置の光学系の要部の構
成を示す斜視図である。

【図３】上記光学ピックアップ装置における半導体レー
ザの発光出力と光束の発散角との関係を示すグラフであ
る。

【図４】上記光学ピックアップ装置における半導体レー
ザの発光出力と光出力検出器の出力との関係を示すグラ
フである。

【図５】上記光学ピックアップ装置における半導体レー
ザの発光出力と光ディスク上に照射される光束の量との
関係を示すグラフである。

【図６】上記光学ピックアップ装置における光ディスク
上に照射される光束の量と光出力検出器の出力との関係
を示すグラフである。

【図７】上記光学ピックアップ装置における光出力検出
器のためのアパーチャの構成の他の例を一部を破断して
示す側面図である。

【図８】上記光学ピックアップ装置における光出力検出
器の構成の他の例を示す正面図である。

【図９】上記光学ピックアップ装置における光出力検出
器の構成のさらに他の例を示す正面図である。

【図１０】上記光学ピックアップ装置の構成の他の例を
一部を破断して示す側面図である。

【図１１】上記図１０に示した光学ピックアップ装置の
構成を示す平面図である。

【図１２】上記光学ピックアップ装置において集光手段
としてホログラムレンズを用いた場合の構成を示す縦断
面図である。

【図１３】上記光学ピックアップ装置において集光手段
としてホログラムレンズを用いた場合の構成の他の例を
示す縦断面図である。

【図１４】上記光学ピックアップ装置において集光手段
としてホログラムレンズを用いた場合の構成のさらに他
の例を示す縦断面図である。

【図１５】上記光学ピックアップ装置における光出力検
出器の受光面部の中心位置と幅とオートパワーコントロ
ールにおけるリニアリティとの関係を示すグラフであ
る。

【図１６】上記光学ピックアップ装置における光出力検
出器の受光面部を設定した例（第１の解の例）を示す正
面図である。

【図１７】上記光学ピックアップ装置における光出力検
出器の受光面部を設定した例（第２の解の例）を示す正
面図である。

【図１８】上記光学ピックアップ装置において光出力検
出器の受光面部の形状を限定した場合の該受光面部の中
心位置とオートパワーコントロールにおけるリニアリテ
ィとの関係を示すグラフである。

【図１９】従来の光学ピックアップ装置の光学系の構成
を示す側面図である。

【図２０】上記従来の光学ピックアップ装置における半
導体レーザの発光出力と光束の発散角との関係を示すグ
ラフである。

【図２１】上記従来の光学ピックアップ装置における半
導体レーザの発光出力と光出力検出器の出力との関係を
示すグラフである。

【図２２】上記従来の光学ピックアップ装置における半
導体レーザの発光出力と光ディスク上に照射される光束
の量との関係を示すグラフである。

【図２３】上記従来の光学ピックアップ装置における光
ディスク上に照射される光束の量と光出力検出器の出力
との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 半導体レーザチップ、６ 光出力検出器、１１ 対
物レンズ、１２ レンズホルダ、１３ フォーカスコイ
ル、１４ トラッキングコイル、１５ アクチュエータ
ベース、１７ 弾性支持部材、１８，２０ ヨーク、１
９，２１ マグネット、２６ プリズム、２７ 傾斜面
部、２８，２９ 信号読み出し用光検出器、３２ ホロ
グラムレンズ、１０１ 光ディスク、１０２ 信号記録
層

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、 上記光源から発せられた光束が光束分岐手段を介して入
   射され、この光束を光学記録媒体の信号記録面上に集光
   させる集光手段と、 上記光源より発せられ上記集光手段に入射される前の光
   束の一部が上記光学分岐手段を介して入射され、この光
   束の光出力を検出する光出力検出器と、 上記集光手段に入射される光束の径を規定する第１のア
   パーチャと、 上記光出力検出器に入射される光束の径を規定する第２
   のアパーチャとを備え、 上記第１及び第２のアパーチャとは、少なくとも上記光
   束の光軸に直交する一方向についての開口距離が上記光
   束分岐手段を介して互いに共役となされている光学ピッ
   クアップ装置。
2. 【請求項２】 光源の発する光束が、発散光であって、
   該光源の発光出力に応じて発散角が変化するものである
   請求項１記載の光学ピックアップ装置。
3. 【請求項３】 第１のアパーチャと、第２のアパーチャ
   とは、少なくとも光軸に直交する方向であって光源の発
   光出力の変化に応じて発散角が変化する方向についての
   開口距離が光束分岐手段を介して互いに共役となされて
   いる請求項２記載の光学ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 一端部が光束分岐手段である傾斜面部と
   なされ信号読み出し用光検出器上に配設されたプリズム
   を有し、 上記プリズムは、光源より発射された光束の一部を上記
   傾斜面部によって反射して集光手段である対物レンズに
   入射させるとともに、この光束の残部を該傾斜面部を透
   過させて光出力検出器の受光部に導き、該光束が光学記
   録媒体の信号記録面において反射された反射光束が該対
   物レンズを介して該傾斜面部に戻されてこの反射光束を
   該傾斜面部を透過させてプリズム内に進入させて上記信
   号読み出し用光検出器に導くこととなされた請求項１記
   載の光学ピックアップ装置。
5. 【請求項５】 光源と、 上記光源から発せられた光束が光束分岐手段を介して入
   射され、この光束を光学記録媒体の信号記録面上に集光
   させる集光手段と、 上記光源より発せられ上記集光手段に入射される前の光
   束の一部が上記光学分岐手段を介して入射され、この光
   束の光出力を検出する光出力検出器と、 上記集光手段に入射される光束を規定する第１のアパー
   チャと、 上記光出力検出器に入射される光束を規定する第２のア
   パーチャとを備え、 上記光源より発せられた光束の光軸に直交するとともに
   互いに直交する座標軸をｘ軸及びｙ軸とし、上記第２の
   アパーチャを該ｘ軸に平行な２辺及び該ｙ軸に平行な２
   辺を有する矩形の開口を有するものとし、これら４辺の
   該各座標軸との交点を（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）とし、 上記光束の上記光源におけるｘ軸方向の発散角をθ_x、
   ｙ軸方向の発散角をθ_y、上記第１のアパーチャに入射
   される光束のｘ軸方向の開き角をＮＡ_x、ｙ軸方向の開
   き角をＮＡ_yとし、この第１のアパーチャの入射瞳上の
   該光束の強度分布を、この入射瞳半径を１に規格化し
   て、 【数１】 とし、 【数２】 として、 上記光源より発せられる光束の光出力が低出力であると
   きの該光出力検出器の受光面部に入射される光束の光出
   力を、 【数３】 （Ｋ_2Pは、光出力検出器の受光面部上の強度分布のピー
   ク値）で示し、該集光手段を介して光学記録媒体上に集
   光される光束の光出力を、 【数４】 （Ｋ_1Pは、集光手段の入射瞳上の強度分布のピーク値）
   で示し、これら関数の比を、 ｆ（σ_xA，σ_yA）＝ｆapc（σ_xA，σ_yA）／Banmen（σ
   _xA，σ_yA） で示し、 上記光源より発せられる光束の光出力が高くなってこの
   光束の発散角が狭くなったときの該光出力検出器の受光
   面部に入射される光束の光出力を、 【数５】 （Ｋ_2Qは、光出力検出器の受光面部上の強度分布のピー
   ク値）で示し、該集光手段を介して光学記録媒体上に集
   光される光束の光出力を、 【数６】 （Ｋ_1Qは、集光手段の入射瞳上の強度分布のピーク値）
   で示し、これら関数の比を、 ｆ（σ_xC，σ_yC）＝ｆapc（σ_xC，σ_yC）／Banmen（σ
   _xC，σ_yC） で示したとき、 上記交点（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）は、 【数７】 を成立させる値となっている光学ピックアップ装置。
6. 【請求項６】 光学記録媒体を保持する媒体保持機構
   と、 光源と、 上記光源から発せられた光束が光束分岐手段を介して入
   射され、この光束を光学記録媒体の信号記録面上に集光
   させる集光手段と、 上記媒体保持機構に保持された光学記録媒体の信号記録
   面上において情報信号が記録される記録トラックの接線
   方向及び上記集光手段の光軸に直交する方向に該集光手
   段を移動操作する集光手段駆動機構と、 上記光源より発せられ上記集光手段に入射される前の光
   束の一部が上記光束分岐手段を介して入射される光出力
   検出器と、 上記集光手段に入射される光束の径を規定する第１のア
   パーチャと、 上記光出力検出器に入射される光束の径を規定する第２
   のアパーチャと、 上記光出力検出器より出力される検出出力に応じて、上
   記光源の発光出力を制御する制御手段とを備え、 上記第１及び第２のアパーチャとは、少なくとも上記光
   束の光軸に直交する一方向についての開口距離が上記光
   束分岐手段を介して互いに共役となされているディスク
   プレーヤ装置。