JPH1139688A - 受光素子および光学ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速に変調された記録用レーザ光に対しても
応答できる外来雑音の影響を受けにくい受光素子および
光学ピックアップを提供する。 【解決手段】 記録媒体に信号を書き込むための記録用
レーザ光２の強度をモニタする受光素子１は、受光量に
応じた光検出電流を出力するフォトダイオードＰＤと、
その光検出電流を電圧に変換して出力する演算アンプ３
とが同一のチップ上に形成されて一つのパッケージに収
容されている。演算アンプ３のゲインは基準電圧Ｖref
と帰還抵抗Ｒにより決定される。このような構成によ
り、フォトダイオードＰＤと演算アンプ３とを接続する
配線を最小限かつ最短にして、その浮遊容量による周波
数特性の低下や雑音の飛び込みなどの影響を抑える。Ａ
ＰＣ部にこの受光素子１を備えることにより、高速に変
調された記録用レーザ光に対しても光強度をモニタして
制御できる光学ピックアップ装置を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体に信号を
書き込むための記録光の強度をモニタする受光素子と、
光記録媒体に信号を記録し再生する光学ピックアップ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】信号を高密度に記録し再生することがで
きる記録媒体として、光ディスクが用いられている。光
ディスクは、信号を記録または再生する方式によって、
光磁気ディスクと相変化型ディスクなどに大別される
が、いずれも集光されたレーザ光を照射して信号記録領
域を加熱して、その状態を変化させることにより信号を
記録するものである。

【０００３】光ディスクに照射されるレーザ光の強度
（パワー）は、信号記録領域の状態に大きく影響する。
このため、光ディスクに信号の書き込みを行う光学ピッ
クアップ装置は、照射する記録用レーザ光のパワーをモ
ニタしながら、その強度が最適になるように制御するた
めのＡＰＣ（Automatic Power Control ）部を備えてい
るのが通常である。

【０００４】図３は、光ディスクに照射される記録用レ
ーザ光の強度を検出するための、光学ピックアップ装置
のＡＰＣ部の一例を示している。

【０００５】このＡＰＣ部は、図示していない発光素子
から光ディスクに照射されるレーザ光１２の一部を受光
してその光量に応じた光検出電流を出力するフォトディ
テクタ１１と、フォトディテクタ１１からの光検出電流
を電圧に変換して端子１４から出力する電流電圧変換ア
ンプ１３を備えている。ここで、Ｖccは電源電圧であ
り、Ｖref は基準電圧である。また、電流電圧変換アン
プ１３のゲインは帰還抵抗Ｒにより調整される。

【０００６】従来の光学ピックアップ装置では、上記の
フォトディテクタ１１と電流電圧変換アンプ１３とは、
別々のパッケージに構成されているのが通常であり、こ
れらの間は配線１５により接続されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なＡＰＣ部を備えた光学ピックアップ装置により、光デ
ィスクに照射される記録用レーザ光のパワーをモニタす
る場合、記録用レーザ光の変調速度が高くなり光量の変
化が速くなるにつれて、ＡＰＣ部の動作が追随できなく
なり、光ディスクに照射される記録用レーザ光の光量変
化に応じた出力が得られなくなることが生じる。

【０００８】図４は、相変化型光ディスクに信号を書き
込む際の、記録用レーザ光の照射パターンを例示してい
る。

【０００９】図４（ａ）に示すような信号記録領域（ピ
ット）を光ディスク上に形成しようとする場合、図４
（ｂ）のような単純なパターンでレーザ光を照射する
と、光ディスク上では加熱されすぎる部分と加熱不足の
部分と生じてしまい、実際には目的とする形状のピット
が形成されない。そこで、図４（ｃ）に示すように、記
録用レーザ光のパワーを高速に変調して、クロック周期
Ｔよりも短時間のパルス列（パルストレイン）にして、
適当な時間だけ照射することによりパワー制御が行われ
る。

【００１０】例えば、相変化型光ディスクに記録される
信号の最短（１Ｔ）のピット長が約０．３μｍであり、
光ディスク上の線速度が約８．５ｍ／ｓであるときに
は、書き込みクロックの周波数は約２９ＭＨｚになる。
これは、光磁気効果を用いる光ディスクへの信号の書き
込み時の周波数とされる数ＭＨｚ程度よりも１桁程度も
高い。上記の書き込みクロックの周波数によれば、周期
Ｔは約３５ｎｓであり、従ってパルストレインとして照
射されるレーザ光の各パルス幅ｔは、上記の周期Ｔより
も短い数ｎｓ程度になる。

【００１１】図５は、上記のような数十ＭＨｚ程度の高
い書き込み周波数における、前述のＡＰＣ部の等価的な
回路を示している。

【００１２】このように、従来の光学ピックアップ装置
におけるＡＰＣ部は、フォトディテクタ１１とアンプ１
３との間の配線１５に生じる寄生容量Ｃの影響が無視で
きなくなる。このため、記録光の変調周波数が高くなる
につれて、端子１４から出力される受光量に応じて変化
する信号波形が鈍ってしまい、記録光のパワーを正しく
モニタすることができなくなるという問題があった。ま
た、配線１５に外部からの雑音が飛び込みやすいという
問題もあった。

【００１３】本発明は、このような問題を解決するため
に行われたものであり、書き込み周波数が高くなっても
応答速度が低下することなく、しかも外来雑音の影響を
受けにくい受光素子および光学ピックアップを提供する
ことを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに提案する本発明の受光素子は、記録媒体に信号を書
き込むための記録光の強度を検出する受光素子であっ
て、受光量に応じた光検出電流を出力する光検出手段
と、上記光検出電流を電圧に変換して出力する電流電圧
変換手段とが同一基板上に形成されていることを特徴と
するものである。

【００１５】また、上記の課題を解決するために提案す
る本発明の光学ピックアップ装置は、記録媒体に信号を
記録／再生する機能を有する光学ピックアップ装置であ
って、上記記録媒体に信号を書き込むための記録光を発
生する発光手段と、受光量に応じた光検出電流を出力す
る光検出部と、上記光検出電流を電圧に変換して出力す
る電流電圧変部とが同一基板上に形成された第１の受光
手段と、上記発光手段からの光を分離して上記記録媒体
と第１の受光素子とに導く光路分離手段とを備えること
を特徴とするものである。

【００１６】上記の本発明によれば、書き込み周波数が
高くなっても応答速度が低下したり、外来雑音の影響を
受けることが少ない受光素子および光学ピックアップを
提供できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好ましい実施の
形態について図面を参照しながら説明する。

【００１８】図１は、本発明に係る受光素子の構成例を
示している。

【００１９】この受光素子１は、記録媒体に信号を書き
込むするための記録用レーザ光２の強度をモニタするた
めのものであり、レーザ光２の一部を受光して受光量に
応じた光検出電流を出力する光検出手段であるフォトデ
ィテクタＰＤと、その光検出電流を電圧に変換して端子
４から出力する電流電圧変換手段である演算アンプ３と
が同一のチップ上に形成されている。

【００２０】具体的には、このフォトディテクタＰＤ
は、レーザ光２の受光量に応じた電流を出力するフォト
ダイオードであり、電源電圧Ｖccが印加される。また、
電流電圧変換手段は、演算アンプ３により構成されてお
り、そのゲインは基準電圧Ｖref と帰還抵抗Ｒにより決
定される。そして、これらは同一のチップ上に集積化さ
れ、一つのパッケージに収容されて供給される。なお、
演算アンプ３の帰還抵抗Ｒは、必要に応じて上記のパッ
ケージに外付けされるようにしてもよい。

【００２１】このような構成によれば、フォトディテク
タＰＤと電流電圧変換アンプとの間を接続する配線を必
要最小限かつ最短にすることができ、その浮遊容量Ｃに
よる周波数特性の低下や、雑音の飛び込みなどの影響を
最小限に抑えることができる。さらに、従来の構成で
は、各々別体のパッケージとして構成されていたフォト
ディテクタＰＤと電流電圧変換アンプとを一つのパッケ
ージに収容できるため、部品点数を減らすこともでき
る。

【００２２】次に、本発明に係る光学ピックアップ装置
の実施の形態について説明する。

【００２３】図２は、上述した記録用レーザ光のモニタ
用フォトディテクタを備えて構成される、本発明に係る
光学ピックアップ装置の光学系の主要部の構成例を示し
ている。

【００２４】この光学ピックアップ装置は、相変化型光
ディスクに信号を記録／再生する機能を備えたものであ
り、記録用レーザ光を発生する発光素子である半導体レ
ーザ２１と、半導体レーザ２１から出射するレーザ光の
光路を分離して上記光ディスクとモニタ用フォトディテ
クタ１とに導く光路分離手段であるプリズム２４と、プ
リズム２４で分離されたレーザ光を受光して、その光量
に応じて信号電流を出力する第１の受光手段であるモニ
タ用フォトディテクタ１とを備えている。

【００２５】半導体レーザ２１から出射したレーザ光
は、コリメータレンズ２２およびグレーティング２３を
経て、プリズム２４により光ディスクに向かう光路とモ
ニタ用フォトディテクタ１に向かう光路とに分離され
る。

【００２６】このプリズム２４は、光ビームの縦横比を
変えるアナモルフィックプリズムであり、その斜面２４
ａにハーフミラーが形成されている。この斜面２４ａで
反射された光はモニタ用フォトディテクタ１に入射し、
斜面２４ａを介してプリズム２４の内部に向かう光は、
１／２波長板２５、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）２
６、１／４波長板２７、立ち上げミラー２８を介して、
図示していない対物レンズで集光されて光ディスクに照
射される。

【００２７】一方、上記の光ディスクからの戻り光は、
再び立ち上げミラー２８、１／４波長板２７を経て、偏
光ビームスプリッタ２６によりコリメータレンズ２９に
導かれ、マルチレンズ３０を介して、再生信号を出力す
るための第２の受光手段であるフォトディテクタ３１に
入射する。そして、フォトディテクタ３１からの再生信
号は、ＲＦアンプで増幅され、信号処理系に送られる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の受光素子
によれば、記録媒体に照射される記録光の光量に応じた
光検出電流を出力する光検出手段と、上記光検出電流を
電圧に変換して出力する電流電圧変換手段とを同一チッ
プ上に集積化して構成したため、光検出手段と電流電圧
手段との間の配線に生じる寄生容量の影響により、応答
速度が低下したり外部からの雑音を拾うことがない。さ
らに、部品点数を減らすこともできる。

【００２９】また、本発明の光学ピックアップ装置によ
れば、記録媒体に照射される記録光量に応じた光検出電
流を出力する光検出手段と上記光検出電流を電圧に変換
して出力する電流電圧変換手段とを同一チップ上に集積
化した受光素子を用いて構成したため、記録光の変調周
波数が高くなっても応答速度が低下したり外部からの雑
音を拾うことがない。さらに、上記の受光素子を１つの
パッケージに構成して部品点数を減らしたため、光学ピ
ックアップ装置をより小型安価に構成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る受光素子の構成を示す図である。

【図２】本発明に係る光学ピックアップ装置の光学系の
主要部の構成例を示す図である。

【図３】従来の光学ピックアップ装置における記録光強
度のＡＰＣ部の構成を示す図である。

【図４】相変化型光ディスクの信号記録光の変調につい
て説明するための図である。

【図５】従来の光学ピックアップ装置における記録光強
度の高周波数領域におけるＡＰＣ部の等価的な構成を示
す図である。

【符号の説明】

１ モニタ用フォトディテクタ、 ２ 入射光、 ３
電流電圧変換アンプ、４ 出力端子、 Ｒ 帰還抵抗、
Ｖcc 電源電圧、 Ｖref 基準電圧

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体に信号を書き込むための記録光
   の強度を検出する受光素子であって、 受光量に応じた光検出電流を出力する光検出手段と、 上記光検出電流を電圧に変換して出力する電流電圧変換
   手段とが同一基板上に形成されていることを特徴とする
   受光素子。
2. 【請求項２】 上記記録媒体は、相変化型光ディスクで
   あることを特徴とする請求項１記載の受光素子。
3. 【請求項３】 記録媒体に信号を記録する機能を有する
   光学ピックアップ装置であって、 上記記録媒体に信号を書き込むための記録光を発生する
   発光手段と、 受光量に応じた光検出電流を出力する光検出部と、上記
   光検出電流を電圧に変換して出力する電流電圧変部とが
   同一基板上に形成された第１の受光手段と、 上記発光手段からの光を分離して上記記録媒体と第１の
   受光素子とに導く光路分離手段とを備えることを特徴と
   する光学ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 上記記録媒体からの戻り光を受光して再
   生信号を出力する第２の受光手段をさらに備えることを
   特徴とする請求項３記載の光学ピックアップ装置。
5. 【請求項５】 上記記録媒体は、相変化型光ディスクで
   あることを特徴とする請求項３記載の光学ピックアップ
   装置。