JPS62236152A - 光学式ピツクアツプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 り産業上の利用分野］ 本発明はシー４１ダイオードの記録媒体側に出射される
光ビームをモニタＪ°る受光手段を設けた光学式ピック
アップに関りる。

［従来の技術１ 近年光ビームを記録媒体に集光照射し、その反射又は透
過光を受光することによって、記録媒体に情報を高密度
で記録したり、記録媒体に記録された情報を高速度で再
生したりすることのできる光学式情報記録再生装置が注
目されるようになった。

上記光ビームを記録媒体に集光照射したり、戻り光を受
光するために光学式ピックアップが用いられ、この光学
式ピックアップは対物レンズ笠の光・学系、光源、及び
受光素子等を備えている。又、この光学式ピックアップ
は、記録媒体の任意のトラックにランダムにアクセスで
きるように、リニアモータ等で移動できるようにしであ
る。このため、光学式ピックアップは小型で、ｌ１ｆｆ
ｌであることが望ましく、光源としてはレーＩＪ’ダイ
オードが広く用いられる。

ところで、上記レーＩＪ’ダイオードは、温度等に依存
して、その発光出力が変化するため、レーザダイオード
から発ぼられるレーＩア光をビングイＡ−ドのモニタ用
受光手段等で受光し、この受光手段による出力電流によ
って、レーザダイオードに供給される電流を制御して、
出射レーザ光の出ツノを適正レベルに自動制御Ｊる自動
出力制御（ＡＰＣ）が広く用いられる。

上記ＡＰＣ制御りる場合の受光素子は、例えば１．１１
間昭５８−する１１５６号公報に開示されている従来例
のようにレーザダイオードの両端から発せられる先にお
ける記録媒体側に出射される・ｂのと反対側に出射され
るモニタ光を受光して行っていた。しかして、モニタ光
が異常発光した場合にはレーザダイオードの両端を短絡
して保護している。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記従来例では直接、記録媒体側に出１１）Ｊされる光
を受光していないため、信頼性が十分でない。

例えば、モニタ光では異常が生じなくても記録媒体側へ
の出射光が異常発光する場合がある。この場合には記録
媒体にすでに記録されている情報を破壊してしまう虞れ
があり、大きな欠点となる。

又、異常発光に至らないまでし、モニタ光側と記録媒体
出射側との出射光間が経年変化等で特性が変化して、両
との出射光間の関係が変化づると、適正なレベルでの記
録とか再生を行うことができなくなり、イシ月読取りミ
スの発生率が大ぎくなったり、読取りミスが発生し易い
ような記録を行うことにもなる。従って、記録あるいは
再生装置の信頼性が低下してしまう。

本発明は上述した点にかｌυがみてなされたらので、記
録及び再生を読取りミス等が生じることなく適正なレベ
ルで行うことのできる光学式ピックアップを提供するこ
とを目的とする。

［問題点を解決づるための手段及び作用］本発明ではレ
ーザダイオードの記録媒体に向けて出ＯＪされる光路途
上の中央部にモニタ用受光手段を介装して、この受光手
段の光電変換出力によって、Ａ　Ｐ　Ｃａｉ！Ｉ御を行
うことにより、記録媒体に照射される光ｍを適正なレベ
ルに保１）′Ｃ−きるにうにしている。又、この受光手
段ににる光束の中央部の遮光によって、記録媒体に集光
照射に用いる光束を円環状光束にして、焦点外れの収差
等を小さくできるようにしている。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の光学式ピックアップを示し、第２図は
モニタ用に配置した受光素子によって記録媒体側に！！
１銅される光ビームが遮られる様子を示し、第３図は光
学式ピックアップ仝体を示し、第４図はＡＰＣ回路を示
１゜ 第３図に示Ｊにうに第１実施例の光学式ピックアップ１
は、スピンドルモータ２によって回転駆動される円盤状
ｒｉ！録媒体（以下ディスクと記す。）３にス・１向し
て配設され、図示しないリニアモーフ笠でディスク３の
半径方向（第３図では左右方向、第１図では紙面垂直方
向）Ｒに移動できるようにしである。

上記光学式ピックアップ１は、第１図に示Ｊようにイの
ハウジング内に光源としてのレーザダイオード４が取付
けられ、このレーザダイオード４の（モニタ側でない）
記録媒体側出射端面４Ａから出射されたレーデ光はコリ
メータレンズ５で平行光束にされた俊、整形プリズム６
に人制され、楕円形の断面の光束は円形に「形される。

この整形プリズム６の出射面側には、第２図に示すよう
に光ビームの中心軸にその中心が位置するように、且つ
入射レーザ光を受光づ−る向きに受光面が対向するにう
に、例えば円盤状のモニタ用受光索子７が取付０である
。この受光素子７で受光された光ωに対応した光電変換
出力は、ＡＰＣ回路８に入力され、この出力でレーザダ
イオード４の光出力を制御している。

ところで、上記受光素子７で中央部分が遮光された周辺
側の円環状の断面を右する光ビームは、偏光プリズム（
偏光ビームスブリック）９に入射され、この偏光プリズ
ム９に入射された例えばＰ偏光の光ビームは殆んど１０
０％透過し、さらにλ／４板１板金１過して円偏光にさ
れる。しかして、この円偏光の光ビームは対物レンズ１
２で集光されて、ディスク３に照ｑ４される。

このディスク３は、例えば両側の各基盤３Ａの内側の面
に情報に対応したビット列が形成される記録ｆｌＡ３Ｂ
部分が設けられ、この場合下部側の記録ＩＱ　３　Ｂ面
にスポット状にフォーカスして照射される。しかして、
このディスク３で反射された戻り光は対物レンズ１２で
集光され、さらにλ／４板１１で往路とは９０°偏光方
向が異るＳ（ａ光にされて、偏光プリズム９側に戻る。

この偏光プリズム９で殆んど１００％反射された後、ハ
ーフミラ−（ビームスプリッタ）１３で透過光と反射光
に分岐される。このハーフミラ−１３の透過光は、集光
レンズ１４で集光されて、情報用光検出器１５で受光さ
れる。又、上記ハーフミラ−１３の反射光は、臨界角プ
リズムするを経て、制御用光検出器１７で受光される。

上記情報用光検出器１５で光電変換された信号は波形整
形回路等の信号処理されて、ディスク３にピッ１〜列等
で記録された情報の再生を行うことができるにうにしで
ある。

又、制御用光検出器１７は、例えば４分割された受光素
子で形成され、互いに直交する方向に２分割された各１
対の差動出力でフォーカス制御用及びトラッキング制御
用の８信りが１！′７られる。゛つまり第１図では上下
に２分された１文・１の素子（上及び下にＪ３ｊプろ紙
面垂直方向に隣接Ｊ゛る素子については加算する）の差
動出力で臨界角法によるフォーカス制御用信号が得られ
、紙面垂直方向に２分された１対の素子の差動出力でプ
ッシュプル法による１−ラッキング制御用信号が１９ら
れる。しかして、フォーカス制御用及びトラツー１−ン
グ制御用の各信号は位相補償回路及びドライブ回路をそ
れぞれ経てレンズアクチュエータを形成Ｊるフォーカス
コイル１８及びトラッキングコイル１９にそれぞれ印加
してフォーカス制御及びトラッキング制御が行われる。

ところで、第１実施例の光学式ピックアップ１では、第
１図及び第２図に示りＪ：うにモニタ用受光素子７が、
ディスク３に出射される側の光路上で光軸が受光素子７
の中心となる桟に設定しである。しかして、この受光索
子７の光電変換出力がΔＰＣ回路８に入力され、シー１
！ダイオード４の発光出力を自動制御する様にしている
。

上２ＡＰＣ回路８は、例えば第４図に示ず様な構成であ
る。ピンフォトダイオード専の受光素子７のアノード電
位はＡ　Ｐ　Ｃｆｌｉｌ＋　６０用の差動アンプ２１．
２２に入力される。各差動アンプ２１．２２にＪ：っで
それぞれ他方の入力端に印加される基準電位Ｖ１　、Ｖ
２と比較され、スイッチ２３がオンされた側の差ｍＪ出
ノＪでレーザダイオード４に流れる電流をリードモード
あるいはライトモードで適正なレベルに保持する定電流
回路２４の制ｗＪ端に印加される。

上記スイツブ−２３は、リードモードではこのスイッチ
２３の切換制御端に印加される信ｑレベルが常時ハイレ
ベルに保持され、リードモードレベル設定用の差ｖ１ア
ンプ２１の出力で定電流回路２４の定電流がリード−［
−ド■、１の発光出力に適した餡に保１４される。

一方、ライｌ−’Ｅ−ドになると、ライＩ〜発光時のみ
にスイッチ２３の１．７Ｊ　ｆｉ制ｔｉｌｌ　Ｄ’Ａに
ローレベルのパルスが印加されることになり、このロー
レベルのパルス印加時にはライトレベル設定用の差動ア
ンプ２２の出力でレーデダイオード４の発光出力が制御
される。この場合には、シー１１ダイオード４の発光出
力は、リードモード１）よりも高レベルであり、ディス
ク３にビットを形成することができる。

一方、上記ＡＰＣ制御の他にΔＰＣ制御が正常に機能し
ない場合の対処手段として異常状態検出用のコンパレー
タ２５が設けである。しかして、発光素子７で受光され
る光♀が晶１容しベルｖ３以上である場合には、シー１
ｆグイＡ−ド４の両端に並列接続されたリレースイツブ
ー、アナログスイツヂ笠のスイッチ２６を閉じてシー１
１ダイオー１４両端を短絡して、レーザダイオード４に
よる発光を停止１ニジてディスク３に希望しないデータ
の占込みが行われる等を防止でさる保護手段を設りでい
る。　この第１実施例ではディスク３に集光点ＱＪされ
る光束の一部を直接受光して、レー１１グイオ−ド４の
発光出力を制御しているため、たとえば異常発光による
破壊はもとより、経年変化等でレーデダイオード４の発
光出力が変化する場合でも、その変化による影響を殆ｌ
υど解消できる。

又、第２図に示す様に、上記受光索子７で、デ・Ｃスフ
３に集光照ｕ−１するのに用いる対物レンズ１２に入射
される円状光束部分の中央部を遮光して、λ・１物レン
ズ１２にお（）るこの受光九子７の外周側の円環状部分
で集光している。従って、特開昭５６−１する００４丹
公報で述べている様に、この円環状部分のみで集光を行
うことににって、焦点外れ笠の収差を実質上減ら１こと
ができる。従って、ディスク３に集光照射されたスポッ
ト光のスボッ１〜径を小さくできる。このため、記録密
度の高密１立化がはかれる。

又、このスボッ１へ径を小さくできることにより、東光
密庶を人さ・くできるので、ディスクの内周側及び外周
側とで周速度が異る場合、外周側でピッｌ−形成のため
のエネルギー密瓜が不足したりすることもなく行うこと
ができる。又、フォーカス状態かられずかにディフォー
カスした状態でｂピットの形成が不能になってしまうこ
とを防止することもできる。つまり、記録可能な許容範
囲を広くできるので、光学系に許されるばらつき範囲を
広くしたり、最適値に設定した場合、誤＃ｈ　ｌ’ｒ−
Ｊるまでの余裕を大きくでき安定した動作を行わせるに
うにできたり、あるいは信頼性を高くできる。

第５図は本発明の第２実施例の光学式ピックアップ３１
を示す。

このピックアップ３１は、異る２波艮λ１．λ２のレー
デダイオード３２．３３を用い、例えば波長λ１のレー
デダイオード３２で再生及び記録を行い、他方の（波長
λ１の）シー１アダイＡ−ド３３で消去を行うことので
きるものであり、例えば相変化型の消去可能なディスク
３４に用いられる。

消去用レーＩＪ’ダイオード３３のレーザ光束はコリメ
ータレンズ３４で平行光束にされた後、偏光プリズム３
５にＳ！光で入射される。しかして、この偏光プリズム
３５で反射された後、λ／４板３板金６偏光にされ、ざ
らにグイクロイックミラー等で形成された波長分離フィ
ルタ３７で反射される。この反射光は再びλ／４板３板
金６ることによりＰ偏光にされて、偏光プリズム３５を
透過り°る。この偏光プリズム３５を透過した光は、ざ
らにλ／４板３板金８過して円偏光にされた後、ヌ・１
物レンズ３９ににつてディスク３４に集光照射される。

この集光照射されたスポット光にＪ、す、ディスク３４
の記録情報は消去される。このディスク３４で反射され
た光は、λ／４板３板金８偏光にされるため、偏光プリ
ズム３５で反射される。

一方、記録・再生用レーザダイオード３２の光束はコリ
メータレンズ４１で平行光束にされた後、整形プリズム
４２に入射され、楕円状光束が円形状光束に整形される
。その後、偏光プリズム３５にＳ偏光で入射され、反射
された後、λ／４板３板金８偏光になる。その後対物レ
ンズ３９ににつて、ディスク３４にスポラ１〜状に集光
照射される。

記録・再生用の光束がディスク３４に集光照ｍされる位
冒は、ｄ１１ム用光束が照射された下流側になる様にし
である。例えば第５図において、紙面上の１−ラックを
走査している場合（例えばディスク３４の回転によりデ
ィスク３４の１−ラックが矢印へで示Ｊ方向に移動する
場合、消去用光束が照射された後、この光束より下流側
の記録・再生用光束が同−ｌ・ラック上で後から集光照
射できるにうにしてあり、消去後データの記録を行なう
ことができる。このため、消去用光束に対する光軸と、
記録再生用光束の光軸とは若干ずらしである。

上記ディスク３４で反射された（記録・再生用）光束は
、対物レンズ３９を通り、λ／４板３板金８偏光にされ
る。このＰ偏光は偏光プリズム３５を透過し、ざらにλ
／４板３板金６偏光にされて波長分離フィルタ３７を透
過する。このフィルタ３７を透過した光はハーフミラ−
４３で透過光と反射光に分割される。しかして透過光は
、集光レンズ４４によって、集光されて情報用光検出：
３４５で受光される。

一方、」−記ハーフミラー／１３で反射された光は、臨
界角プリズム４６に入射され、この臨界角ブリズム４７
で反射された光は、４分割の光検出器４７で受光され、
制御用信号を得ている。

ところで、例えば偏光プリズム３５における消去用レー
ザダイオード３３に受光面が対向し、且つコリメータレ
ンズ３４の光軸上にぞの受光面の中央が位置する様にモ
ニタ用受光素子５１が配設しである。しかして、この受
光素子５１の出力をΔＰＣ回路５２に入力して、レーザ
ダイオード３３の発光出力を制御している。尚、ＡＰＣ
回路５２は第４図に承りような構成を用いても良いし、
他の構成でも良い。

又、整形プリズム４２における記録再生用レーザダイオ
ード３２側に受光面が臨み、この整形プリズム４２で円
状光束にされた円の中心に受光面の中心が位置する様に
モニタ用受光素子５３が配設しである。この受光素子５
３の光電変換出力は、ＡＰＣ回路５４に入力され、シー
１Ｆダイオード３２の発光出力の１−１陣を行うように
しである。

この第２実施例においても、ディスク３４側に集光型Ｑ
’ｔされる光を直接受光して、発光出力の制御を行うよ
うにしであるので、第１実施例と同様の効果を口する。

第６図は本発明の第３実施例の光学式ピックアップ６１
を示す。

この第３実施例は、第１図に示す第１実施例にＪ３いて
、整形プリズム６に受光素子７を配置しへいで偏光プリ
ズム９の中央部に楕円状アルミニウム反射膜等の反射部
材６２を設り、この反射部材６２で反射された円形状光
を受光可能どする部分にビンフォトダイオード等のｅニ
タ用受光累了６３を配設している。しかして、この受光
素子６３の出力はＡＰＣ回路８に入力され、レーザダイ
オード４の発光出力制御を行っている。この他は、上記
第１実施例と同様の構成であり、同一部材には同筒０で
示しである。又、その作用効果らほぼ同様である。尚、
この実施例においでは、受光素子６３の外形を円形状に
することなく、第１実施例と同様の作用効果を得ること
ができる。勿論、他の実施例でも受光素子そのものを円
形状にしないで、受光素子を取イ４けた遮光板を円形等
の形状にしてｂ良い。

第７図は本発明の第４実施例を示す。

この第４実施例は光磁気方式の光学式ピックアップ７１
を示す。

このピックアップ７１では、レーザダイオード７２の光
をコリメータレンズ７３で平行光束にし、ざらに整形プ
リズム７４で整形した後、−１−ニタ用受光素子７５を
設けた遮光板７６を取イ」けたハーフミラ−７７に入射
させている。このハーフミラ−７７を透過した光は、対
物レンズ７８で集光されで、光磁気デーＣスフ７９に集
光照口（される。この光磁気ディスク７９に集光照射さ
れる光は、例えば第７図の矢印Ｐで示す様に偏光してお
り、拮盤７９　Ａを通って磁気記録膜７９Ｂにスボッ１
〜状に）Ａ−カスされる。この記録膜７９Ｂで反射され
た光は、その照射部分の磁化方向に応じて偏光方向が微
小角度回転する。この反射光はハーフミラ−７７ではば
５０％が反射される。この反射光【、↓さらにハーフミ
ラ−８１で透過光と反射光に分割される。しかして、透
過光（よ検光子８２を通した後、集光レンズ８３によっ
て情報用光検・出器８４で受光される。一方、反射光は
、臨界角プリズム８５を経て４分割光検出器８Ｇで受光
され、制御用信８を得る様にしている。

上記モニタ用受光素子７５の出力はＡＰＣ回路８７に入
力され、このΔＰＣ回路８７の出力でレーザダイオード
７２の発光出力を自動制御している。

ところで、上記ハーフミラ−７７に取（’ｉ　ｔ〕られ
た遮光板７６は、第８図に示Ｊ様に、十字形状で、この
十字は偏光方向Ｐと４５°な（Ｊ’角度に設定してあり
、この十字状遮光板７６の中央部に受光素子７５を貼着
等して取イ・」りである。

この第４実施例は、ディスク７９を形成りる基盤７９Ａ
が斜めに入射される光束に対し、厚み方向に複屈折を示
１部材等を用いた場合に有効である。つまり、厚み方向
に複屈折を示１−２１　？１３を用いた場合には、集光
した光束が、この基盤を透過りる際、複屈折の彩管で特
にＰ偏光及びＳ偏光成分を右り゛る入射光、つまり遮光
板７６のクロス方向に沿って入射される入射光に対して
、楕円化が生じる割合が大きくなる。このため、記録膜
７９［３に集光照射される光が直線偏光成分以外の成分
を右することになり、Ｃ／Ｎ比が悪化するし、又、記録
膜７９Ｂで反射された戻り光に対しても、同様にＣ／Ｎ
を低下させることになるが、クロス状に遮光することに
より、Ｃ／Ｎの低下を防止できる。尚、第７図では光磁
気ディスク７９に対する場合のものであるが、光ディス
ク等の場合にも適用でさる。

尚、モニタ用受光手段を設ける位置は上述したしのに限
定されるｂのでなく、レーザダイオード等の光源が出射
される端面と、ディスクに集光照射する対物レンズ周辺
との間の光路上に配置すれば良い。又、光軸上にその受
光面の中央を配置して、円状光束の中央部を遮光するも
のに限らず周辺を遮光しても良いし、中央部と周辺部を
遮光する様に配置してし良い。

尚、本発明はｆイスクからの反射光を受光しているが、
透過光を受光する方式の場合にも用いることができる。

又、本発明はディスクに限らずカード状の記録媒体に対
しても適用できる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、光源から記録媒体側
に向【ノて出射される光を直接受光Ｊる様にモニタ用受
光手段を配置しているので、記録媒体に集光照射される
照射光重を確実に検出して、適正な照射光岳に制御でき
る。従って、異常発光等にＪ：り出車な記録データを破
壊りることを確実に防止できる。又、対物レンズを通し
て記録媒体に集光照（ト）される光束の一部を遮光する
ことにＪ：って、収差簀の影響を軽減でき、記録媒体に
集光照射されるスポット光の径を小さくでき、高密１（
記録等を可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の光学式ピックアップを示す構成図、第
２図はモニタ用受光素子が設＜ｊられた部分周辺を拡大
して示ｉ１１．１２明図、第３図は第１実施例の外形を
示す説明図、第４図は自動出力制御回路の構成を示ず口
路図、第５図は本発明の第２実施例の構成図、第６図は
本発明の第３実施例を示ず構成図、第７図は本発明の第
４実施例を示ザ構成図、第８図は本発明の第４実施例に
おけるＢ−Ｂ　′線拡大図である。 １・・・光学式ピックアップ ３・・・ディスク　　　　４・・・レーザダイＡ゛−ド
５・・・コリメータレンズ ６・・・整形プリズム　　７・・・モニタ用受光素子１
２・・・り・１物レンズ　　１５・・・情報用光検出器
第７図 第８図 ／）　　　　　ｒ６

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザダイオード等の光源で発光された光を記録媒体に
   集光照射することによって、記録媒体に情報を光学的に
   記録したり、記録媒体に記録された情報を光学的に再生
   したりするのに用いる光学式ピックアップにおいて、光
   源と、この光源の光を記録媒体側に集光照射する対物レ
   ンズ系との間の光路途中で、受光面の中心がほぼ光軸上
   となり、且つ光源側に受光面が対向するように配置され
   、記録媒体に集光照射される光束の中央側を遮光したモ
   ニタ用受光手段を設けたことを特徴とする光学式ピック
   アップ。