(57)【要約】【課題】偏光ビームスプリッタによる分離光を用いて光源の出力制御を行うものであって、分離光の強さの変動を抑えることが可能となる光学装置を提供する。【解決手段】所定の基準偏光方位角の光を出力するように形成されており、出力の強さが可変である光源と、前記光源から出力された光が入射し、該入射した光を第１分離光と第２分離光に分光する偏光ビームスプリッタと、第１分離光の強さに応じて前記出力の強さを制御する出力制御部と、を備える光学装置であって、前記光源と前記偏光ビームスプリッタの間に、光学軸が前記基準偏光方位角の方向に平行または直交するように配置された１／４波長板が設けられ、前記光源から出力された光が、前記１／４波長板を介して、前記偏光ビームスプリッタへ入射する光学装置とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の基準偏光方位角の光を出力するように形成されており、出力の強さが可変である光源と、
前記光源から出力された光が入射し、該入射した光を第１分離光と第２分離光に分光する偏光ビームスプリッタと、
第１分離光の強さに応じて前記出力の強さを制御する出力制御部と、
を備える光学装置であって、
前記光源と前記偏光ビームスプリッタの間に、光学軸が前記基準偏光方位角の方向に平行または直交するように配置された１／４波長板が設けられ、
前記光源から出力された光が、前記１／４波長板を介して、前記偏光ビームスプリッタへ入射することを特徴とする光学装置。
【請求項２】
第１分離光の強さを検出する検出部を備え、
前記出力制御部は、
前記検出部の検出値が予め定められた目標値に近づくように、前記出力の強さをフィードバック制御することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記光源と前記偏光ビームスプリッタの間に１／２波長板が設けられ、
前記光源から出力された光が、前記１／２波長板と前記１／４波長板を介して、前記偏光ビームスプリッタへ入射することを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記光源がレーザダイオードであることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の光学装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光学装置と、
第２分離光を光ディスクの情報記録面に集光させる対物レンズと、
を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光ピックアップ装置を備え、
前記光ディスクからのデータ読取または前記光ディスクへのデータ記録を行うことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源を有する光学装置、ならびにこれを備えた光ピックアップ装置および光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源の出力制御（出力光の強さの制御）を行うようにした光学装置が、光ピックアップ装置等に利用されている。このような光学装置は、例えば偏光ビームスプリッタを用いて光源の光を分光し、一方の分離光が光源の出力制御に利用され、他方の分離光が光ディスクからのデータ読取等に利用されるように構成される。
【０００３】
光源の出力制御が行われるようにすることで、光源から出力される光の強さをより安定させることが可能である。その結果、光ディスクからのデータ読取や光ディスクへのデータ記録等の動作を、より安定させることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１６５４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで偏光ビームスプリッタは、一般的に、入射する光の偏光方位角によって分光比率が変動するようになっている。またレーザダイオードのような光源においては、環境温度の変化等により、出力光の偏光方位角が変動するようになっている。
【０００６】
そのため、偏光ビームスプリッタを用いて光源の光を分光する場合には、分光比率の変動に起因して、分離光の強さに変動が生じ得る。このような分離光の強さの変動は、光源の出力制御の精度に悪影響を及ぼすため、出来るだけ抑制されることが望ましい。
【０００７】
本発明は上述した問題に鑑み、偏光ビームスプリッタによる分離光を用いて光源の出力制御を行うことが可能であるとともに、分離光の強さの変動を抑えることが可能となる光学装置、ならびにこれを用いた光ピックアップ装置および光ディスク装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る光学装置は、所定の基準偏光方位角の光を出力するように形成されており、出力の強さが可変である光源と、前記光源から出力された光が入射し、該入射した光を第１分離光と第２分離光に分光する偏光ビームスプリッタと、第１分離光の強さに応じて前記出力の強さを制御する出力制御部と、を備える光学装置であって、前記光源と前記偏光ビームスプリッタの間に、光学軸が前記基準偏光方位角の方向に平行または直交するように配置された１／４波長板が設けられ、前記光源から出力された光が、前記１／４波長板を介して、前記偏光ビームスプリッタへ入射する構成とする。
【０００９】
本構成によれば、偏光ビームスプリッタによる分離光を用いて光源の出力制御を行うことが可能であるとともに、分離光の強さの変動を抑えることが可能となる。
【００１０】
また上記構成としてより具体的には、第１分離光の強さを検出する検出部を備え、前記出力制御部は、前記検出部の検出値が予め定められた目標値に近づくように、前記出力の強さをフィードバック制御する構成としてもよい。
【００１１】
また上記構成において、前記光源と前記偏光ビームスプリッタの間に１／２波長板が設けられ、前記光源から出力された光が、前記１／２波長板と前記１／４波長板を介して、前記偏光ビームスプリッタへ入射する構成としてもよい。本構成によれば、所望の偏光方位角を得ることが可能となる。
【００１２】
また上記構成としてより具体的には、前記光源がレーザダイオードである構成としてもよい。また本発明に係る光ピックアップ装置は、上記構成に係る光学装置と、第２分離光を光ディスクの情報記録面に集光させる対物レンズと、を備えた構成とする。本構成によれば、上記構成に係る光学装置の利点を得ることが可能となる。
【００１３】
また本発明に係る光ディスク装置は、上記構成に係る光ピックアップ装置を備え、前記光ディスクからのデータ読取または前記光ディスクへのデータ記録を行う構成とする。本構成によれば、上記構成に係る光ピックアップ装置の利点を得ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る光学装置によれば、偏光ビームスプリッタによる分離光を用いて光源の出力制御を行うことが可能であるとともに、分離光の強さの変動を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る光ディスク再生装置の構成図である。
【図２】レーザ光の入射に関する説明図である。
【図３】偏光方位角の変動量に関するグラフである。
【図４】偏光方位角の変動量と分光比率の関係に関するグラフである。
【図５】本実施形態の変形例に係る光ディスク再生装置の構成図である。
【図６】本実施形態の別の変形例に係る光ディスク再生装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［光ディスク再生装置の構成等］
本発明の実施形態について、各図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本実施形態に係る光ディスク再生装置９の構成図である。本図に示すように光ディスク再生装置９は、光ピックアップ装置１および再生信号処理回路２を備えている。
【００１７】
光ピックアップ装置１は、レーザダイオード１１、偏光ビームスプリッタ１２、１／４波長板（１／４λ波長板）１３、光強度検出部１４、出力制御部１５、対物レンズ１６、およびフォトダイオード１７を備えている。
【００１８】
レーザダイオード１１は、レーザ光Ｌ０を出力するように形成されており、更に、出力の強さが可変となっている。つまりレーザダイオード１１は、出力可変である光源として機能する。
【００１９】
なおレーザダイオード１１は、所定の偏光方位角（以下、「基準偏光方位角θs」と称する）のレーザ光Ｌ０を出力するように形成されている。すなわちレーザダイオード１１は、基準となる条件下（例えば標準的な使用条件下）において、基準偏光方位角θsのレーザ光Ｌ０を出力するようになっている。但し、レーザダイオード１１から実際に出力されるレーザ光Ｌ０の偏光方位角については、環境温度の変化等により、主に基準偏光方位角θsの近傍での変動が生じ得る。
【００２０】
偏光ビームスプリッタ１２は、レーザ光Ｌ０が入射面に垂直に当たるように設けられている。偏光ビームスプリッタ１２は、レーザ光Ｌ０が入射し、この入射したレーザ光Ｌ０を第１分離光Ｌ１と第２分離光Ｌ２に分光する。なお偏光ビームスプリッタ１２における分光比率（第１分離光Ｌ１と第２分離光Ｌ２の比率）は、入射する光の偏光方位角によって変動する。
【００２１】
１／４波長板１３は、光の縦偏光成分もしくは横偏光成分の何れか一方に、１／４波長（９０deg）の位相ずれを発生させる素子である。１／４波長板１３は、レーザダイオード１１と偏光ビームスプリッタ１２の間において、レーザ光Ｌ０が入射面に垂直に当たるように設けられている。
【００２２】
これにより、レーザダイオード１１から出力されたレーザ光Ｌ０は、１／４波長板１３を介して、偏光ビームスプリッタ１２へ入射することとなる。また１／４波長板１３は、光学軸が基準偏光方位角θsの方向に平行または直交するように配置されている。
【００２３】
図２は、レーザ光Ｌ０が１／４波長板１３を介して偏光ビームスプリッタ１２へ入射する様子を、図１とは別の角度から表している。図２において、着色矢印Ｄ１はレーザ光Ｌ０の偏光方位角の方向を示し、白抜矢印Ｄ２は１／４波長板１３の光学軸の方向を示している。
【００２４】
なお図２では、１／４波長板１３の光学軸が基準偏光方位角θsの方向に平行する場合を上側に示し、１／４波長板１３の光学軸が基準偏光方位角θsの方向に直交する場合を下側（破線の枠内）に示している。１／４波長板１３の光学軸は、これらの何れの形態であっても構わない。
【００２５】
図２に示すように、レーザダイオード１１から出力されるレーザ光Ｌ０の偏光方位角が基準偏光方位角θsにほぼ一致している場合には、偏光方位角が殆ど変化させられることなく、レーザ光Ｌ０は偏光ビームスプリッタ１２へ入射する。但し、レーザダイオード１１から出力されるレーザ光Ｌ０の偏光方位角が基準偏光方位角θsから変動している場合には、１／４波長板１３の作用によってこの変動が抑えられる。１／４波長板１３の作用については、改めて説明する。
【００２６】
光強度検出部１４は、第１分離光Ｌ１が当たる位置に設けられており、第１分離光Ｌ１の強さを検出する。光強度検出部１４の検出値（光強度検出部１４により検出された値）の情報は、出力制御部１５に伝送される。
【００２７】
出力制御部１５は、光強度検出部１４の検出値を予め定められた目標値Ｔarと比較し、目標値Ｔarの方が大きい場合にはレーザダイオード１１の出力の強さを上げ、目標値Ｔarの方が小さい場合にはレーザダイオード１１の出力の強さを下げるように動作する。すなわち出力制御部１５は、光強度検出部１４の検出値が目標値Ｔarに近づくように、レーザダイオード１１の出力の強さをフィードバック制御する。
【００２８】
対物レンズ１６は、第２分離光Ｌ２の当たる位置に設けられており、光ディスクＤＣの情報記録面に第２分離光Ｌ２を集光させる役割を果たす。第２分離光Ｌ２は、対物レンズ１６を介して光ディスクＤＣに当たって反射し、反射光Ｌ３となる。この際に光ディスクＤＣには、第２分離光Ｌ２による光スポットが形成される。
【００２９】
なお対物レンズ１６は、レンズアクチュエータに設けられており、フォーカス方向、トラッキング方向、およびチルト方向への駆動が可能となっている。対物レンズ１６については、光スポットが適切に形成されるように、適宜、フォーカス制御、トラッキング制御、およびチルト制御が行われる。
【００３０】
すなわち対物レンズ１６については、光スポットのフォーカス方向のずれ量に応じて、フォーカス制御が行われる。フォーカス制御は、第２分離光Ｌ２が光ディスクＤＣの情報記録面に集光するように、対物レンズ１６のフォーカス方向の位置を調節する制御である。
【００３１】
また対物レンズ１６については、光スポットのトラッキング方向のずれ量に応じて、トラッキング制御が行われる。トラッキング制御は、光スポットが光ディスクＤＣの情報トラックに追従するように、対物レンズ１６のトラッキング方向の位置を調節する制御である。
【００３２】
また対物レンズ１６については、光スポットのチルト方向のずれ量に応じて、チルト制御が行われる。チルト制御は、第２分離光Ｌ２が光ディスクＤＣの情報記録面に直角に照射されるように、対物レンズ１６の角度を調節する制御である。
【００３３】
なお、第２分離光Ｌ２が光ディスクＤＣに当たることで生じた反射光Ｌ３は、対物レンズ１６を介して偏光ビームスプリッタ１２に当たる。これにより反射光Ｌ３は、進路を変えてフォトダイオード１７に入射する。
【００３４】
フォトダイオード１７は、反射光Ｌ３の強さに応じた電気信号Ｓｅを生成する。電気信号Ｓｅは、反射光Ｌ３の強さを反映しており、光ディスクＤＣに記録されている情報を含んでいる。電気信号Ｓｅは、再生信号処理回路２へ送出される。
【００３５】
再生信号処理回路２は、電気信号Ｓｅに対して各種の処理（復調処理など）を施し、電気信号Ｓｅに基づいた映像信号等を生成する。生成された信号はディスプレイ等へ出力され、映像表示等に用いられる。このように光ディスク再生装置９は、光ピックアップ装置１を用いて、光ディスクＤＣからのデータ読取を行うようになっている。
【００３６】
なお光ピックアップ装置１は、光ディスク再生装置の他、例えば光ディスク記録装置に設けられるようにしても良い。この場合、当該光ディスク記録装置は、光ピックアップ装置１を用いて、光ディスクＤＣへのデータ記録を行うように構成される。
【００３７】
［１／４波長板の作用］
次に、本実施形態に係る１／４波長板１３の作用について説明する。図１や図２に示すように、レーザダイオード１１から出力されたレーザ光Ｌ０は、１／４波長板１３に入射した後に１／４波長板１３から出射し、偏光ビームスプリッタ１２に入射することになる。
【００３８】
このとき１／４波長板１３は、レーザ光Ｌ０のＰ偏光またはＳ偏光のみに位相ずれを発生させ、入射偏光方位角（１／４波長板１３への入射光の偏光方位角）によらずに一定の出射偏光方位角（１／４波長板１３からの出射光の偏光方位角）が得られるよう作用する。すなわち１／４波長板１３は、環境温度の変化等によって偏光方位角にある程度の変動が生じても、一定の出射偏光方位角が得られるように作用する。
【００３９】
なおこのような作用を得るための波長板としては、本実施形態のように、位相差（位相のずれ）が９０degである１／４波長板を採用することが望ましい。位相差が９０degより遠ざかるほど、上述した作用を得ることは難しくなる。
【００４０】
１／４波長板１３の作用によって一定の出射偏光方位角が得られることにより、偏光ビームスプリッタ１２における分光比率（第１分離光Ｌ１と第２分離光Ｌ２の比率）は、ほぼ一定となる。つまり、レーザダイオード１１から出力される段階の偏光方位角に変動が生じていても、偏光ビームスプリッタ１２における分光比率を安定させることが可能である。
【００４１】
図３は、光源（レーザダイオード１１）から出力される段階における、偏光方位角の基準偏光方位角θsからの変動量（横軸）と、偏光ビームスプリッタ１２によって分光される段階における、偏光方位角の基準偏光方位角θsからの変動量（縦軸）との関係を表すグラフである。なお本図において、実線は、本実施形態の場合（１／４波長板１３が設けられた場合）のグラフであり、破線は、１／４波長板１３が設けられていないと仮定した場合のグラフである。
【００４２】
図３に示すように、１／４波長板１３が設けられていない場合には、光源から出力される段階において偏光方位角に変動が生じていると、分光される段階のレーザ光においても当該変動が残ったままである。一方、本実施形態ではこのような変動が生じていても、１／４波長板１３の作用により、分光される段階のレーザ光においては当該変動が抑えられる。
【００４３】
また図４は、光源（レーザダイオード１１）から出力される段階における、偏光方位角の基準偏光方位角θsからの変動量（横軸）と、偏光ビームスプリッタ１２における分光比率（縦軸）との関係を表すグラフである。なお本図において、実線は、本実施形態の場合（１／４波長板１３が設けられた場合）のグラフであり、破線は、１／４波長板１３が設けられていないと仮定した場合のグラフである。
【００４４】
図４に示すように、１／４波長板１３が設けられていない場合には、光源から出力される段階において偏光方位角に変動が生じていると、分光される段階においても当該変動が残ったままであるため、その分だけ分光比率が変動する。しかし本実施形態では、光源から出力される段階において偏光方位角に変動が生じていても、分光される段階では当該変動は抑えられているため、分光比率は殆ど変動しない。つまり分光比率は、先述したようにほぼ一定となる。
【００４５】
［制御の安定化］
本実施形態では、偏光ビームスプリッタ１２における分光比率がほぼ一定となることにより、レーザダイオード１１の出力制御（レーザ光Ｌ０の強さの制御）をより安定化させることが可能である。この理由について、以下に具体的に説明する。
【００４６】
先述した通り、出力制御部１５は、光強度検出部１４の検出値が目標値Ｔarに近づくように、レーザダイオード１１の出力の強さをフィードバック制御する。ここで、分離される前のレーザ光Ｌ０の強さをＸ、偏光ビームスプリッタ１２における分光比率をαとすると、第１分離光Ｌ１の強さはα×Ｘとなり、このα×Ｘが目標値Ｔarに近づくように制御されることとなる。
【００４７】
そのため分光比率αの変動が大きい場合には、このような制御がなされることにより、レーザ光Ｌ０の強さＸの変動が大きくなるという問題が生じる。しかし本実施形態では、分光比率αがほぼ一定であるため、レーザ光Ｌ０の強さＸの変動は十分に小さくなる。その結果、レーザダイオード１１の出力制御を安定化させることが可能である。
【００４８】
また、レーザ光Ｌ０の強さが安定することにより、第２分離光Ｌ２の強さも安定することになる。その結果、光ピックアップ装置１は、光ディスクＤＣからの安定したデータ読取、或いは光ディスクＤＣへの安定したデータ記録を実現させることが可能である。
【００４９】
［その他］
以上に説明した通り、光ピックアップ装置１に設けられた光学装置は、基準偏光方位角θsの光を出力するように形成されており、出力の強さが可変であるレーザダイオード１１（光源）と、レーザダイオード１１から出力されたレーザ光Ｌ０が入射し、該入射したレーザ光Ｌ０を第１分離光Ｌ１と第２分離光Ｌ２に分光する偏光ビームスプリッタ１２と、第１分離光Ｌ１の強さに応じてレーザダイオード１１の出力の強さを制御する出力制御部１５と、を備えている。
【００５０】
そして更に当該光学装置は、レーザダイオード１１と偏光ビームスプリッタ１２の間に、光学軸が基準偏光方位角θsの方向に平行または直交するように配置された１／４波長板１３が設けられ、レーザダイオード１１から出力されたレーザ光Ｌ０が、１／４波長板１３を介して、偏光ビームスプリッタ１２へ入射するように構成されている。
【００５１】
そのため当該光学装置は、偏光ビームスプリッタ１２による分離光を用いてレーザダイオード１１の出力制御を行うことが可能であるとともに、分離光の強さの変動を抑えることが可能となっている。
【００５２】
また本発明の実施形態について以上の通り説明したが、上述したものは実施形態の一例に過ぎない。本発明はその主旨を逸脱しない範囲において、様々な形態で実施され得る。当該実施形態の変形例の幾つかについて、以下に具体的に説明する。
【００５３】
図５は、本実施形態の光ピックアップ装置１について、１／２波長板（１／２λ波長板）１８を設けるようにした場合の変形例である。図５に示す光ピックアップ装置１においては、レーザダイオード１１と偏光ビームスプリッタ１２との間に１／２波長板１８が設けられている。
【００５４】
そしてレーザダイオード１１から出力されたレーザ光Ｌ０が、１／２波長板１８と１／４波長板１３を介して、偏光ビームスプリッタ１２へ入射するようになっている。なお１／２波長板１８は、レーザダイオード１１と１／４波長板１３の間に設けられても良く、１／４波長板１３と偏光ビームスプリッタ１２の間に設けられても良い。
【００５５】
１／２波長板１８は、その光学軸の方向に応じて、入射するレーザ光Ｌ０の偏光方位角を変えるように作用する。そのため、予め１／２波長板１８の光学軸を調節しておくことにより、所望の偏光方位角を得ることが可能である。このように１／２波長板１８は、所望の偏光方位角を得る目的で利用され得る。
【００５６】
但し、レーザ光Ｌ０の偏光方位角の変動が大きい場合には、１／２波長板１８を設けることにより当該変動が倍増し、偏光ビームスプリッタ１２の分光比率の変動が大きくなるという問題がある。しかし本変形例では、１／４波長板１３の作用により偏光方位角が一定となるため、１／２波長板１８を設けても当該分光比率を安定させることが容易である。
【００５７】
また図６は、本実施形態の光ピックアップ装置１について、１／４波長板１９を設けるようにした場合の変形例である。図６に示す光ピックアップ装置１においては、偏光ビームスプリッタ１２と対物レンズ１６との間に１／４波長板１９が設けられている。
【００５８】
１／４波長板１９は、反射光Ｌ３がレーザダイオード１１へ戻らないようにするために設けられる。このように１／４波長板１９は、１／４波長板としての一般的な用途に利用されるものであり、既に説明した１／４波長板１３とは用途が異なる。１／４波長板１９を設けることにより、反射光Ｌ３がレーザダイオード１１の動作に与える影響を、より十分に抑えることが可能となる。
【符号の説明】
【００５９】
１      光ピックアップ装置
１１    レーザダイオード（光源）
１２    偏光ビームスプリッタ
１３    １／４波長板
１４    光強度検出部
１５    出力制御部
１６    対物レンズ
１７    フォトダイオード
１８    １／２波長板
１９    １／４波長板
２      再生信号処理回路
９      光ディスク再生装置（光ディスク装置）
Ｄ１    偏光方位角の方向
Ｄ２    光学軸の方向
Ｌ０    （分離される前の）レーザ光
Ｌ１    第１分離光
Ｌ２    第２分離光
Ｌ３    反射光
【図１】
2014044775.tif 000003
【図２】
2014044775.tif 000004
【図３】
2014044775.tif 000005
【図４】
2014044775.tif 000006
【図５】
2014044775.tif 000007
【図６】
2014044775.tif 000008