(57)【要約】【課題】  本発明は、レーザ光源の出力を正確にモニタするフロントモニタを搭載しながら光ピックアップの厚みを薄くすることを目的としている。【解決手段】  前記目的を達成するために、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射した光ビームを光ディスクに集光する対物レンズと、前記光ビームの前記光ディスクからの反射光ビームを受光する光検出器と、前記レーザ光源から出射した光ビームおよび前記反射光ビームを透過または反射するビームスプリッタと、前記レーザ光源から出射した光ビームの一部を受光するフロントモニタとを備えた光ピックアップにおいて、前記光ビームが照射される第１の領域及びそれ以外の第２の領域を有する透明基板を有し、前記透明基板は前記ビームスプリッタと前記対物レンズの間に配置され、前記透明基板は前記第１の領域及び前記第２の領域とで前記光ビームの進行方向に長さを異ならせる構成とする。【選択図】  図１
2006196054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、前記レーザ光源から出射した光ビームを光ディスクに集光する対物レンズと、前記光ビームの前記光ディスクからの反射光ビームを受光する光検出器と、前記レーザ光源から出射した光ビームおよび前記反射光ビームを透過または反射するビームスプリッタと、前記レーザ光源から出射した光ビームの一部を受光するフロントモニタとを備えた光ピックアップにおいて、
前記光ビームが照射される第１の領域及びそれ以外の第２の領域を有する透明基板を有し、
前記透明基板は前記ビームスプリッタと前記対物レンズの間に配置され、
前記透明基板は前記第１の領域及び前記第２の領域とで前記光ビームの進行方向に長さが異なることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
請求項１記載の光ピックアップであって、前記透明基板は、前記レーザ光源の波長をλ、ｍを整数、前記透明基板の屈折率をＮとしたとき、前記透明基板の前記領域１と前記領域２は１／４×（２×ｍ＋１）×λ／（Ｎ−１）だけ前記光ビームの進行方向に長さが異なることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項３】
レーザ光源と、前記レーザ光源から出射した光ビームを光ディスクに集光する対物レンズと、前記光ビームの前記光ディスクからの反射光ビームを受光する光検出器と、前記レーザ光源から出射した光ビームおよび前記反射光ビームを透過または反射するビームスプリッタと、前記レーザ光源から出射した光ビームの一部を受光するフロントモニタとを備えた光ピックアップにおいて、
前記光ビームが照射される第１の領域及びそれ以外の第２の領域を有する透明基板を有し、
前記透明基板は前記ビームスプリッタと前記対物レンズの間に配置され、
前記透明基板は前記第１の領域及び前記第２の領域とで屈折率が異なることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項４】
請求項３記載の光ピックアップであって、前記透明基板は、前記レーザ光源の波長をλ、ｍを整数、前記透明基板の前記光ビームの進行方向における距離をＬとすると、前記第１の領域及び前記第２の領域とで１／４×（２×ｍ＋１）×λ／Ｌだけ屈折率が異なることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項５】
請求項２および４記載の光ピックアップであって、前記透明基板は、前記第１の領域が帯状であり、前記第１の領域の中心が前記レーザ光源から出射した光ビームの光軸中心と略一致し、前記第１の領域の帯の長手方向は前記光ディスクの半径方向としたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項６】
請求項１ないし５記載の光ピックアップを搭載し、前記光ピックアップの前記フロントモニタから出力した信号を用いて前記レーザ光源の出射光量を制御するレーザ光源制御回路を搭載したことを特徴とする光ディスクシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクドライブに搭載する光ピックアップに係り、特にレーザ光源から出射する光ビームの一部を検出することにより、その光量を一定に保つ制御を行う構成を持つ光ピックアップに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ等の情報の記録および再生が可能な光ディスクドライブが広く普及している。その光ディスクドライブは内蔵された光ピックアップにより光ディスクに光ビームを照射して情報を記録、光ディスクからの反射光ビームを検出して情報を読み取る構成を持つものである。
【０００３】
光ピックアップによる情報の記録および再生においては、安定した記録再生処理を行うために光ディスクに照射する光ビームの光量を正確に制御する必要がある。このため、光ピックアップでは、レーザ光源から出射する光ビームの光量を検出する手段を有しており、その検出された光量をレーザ光源にフィードバックすることで、光ディスクに照射する光ビームの光量を正確に制御している。
【０００４】
レーザ光源から出射した光ビームの光量を検出するには、レーザ光源から前方に向けて出射される光ビームの一部を受光する受光素子を設けるのが一般的である。このようにレーザ光源のチップ前方に向けて出射する光ビームを受光する受光素子のことを以下ではフロントモニタと記すことにする。
【０００５】
フロントモニタへレーザ光源からの光ビームを導く手段として、レーザ光源から出射した光ビームをビームスプリッタにて２本に分け、その片方の光ビームの光軸付近をフロントモニタで検出する構成が、最も簡素な構成ということができる。しかしレーザ光源から出射した光ビームと、光ディスクを反射した反射光ビームとがフロントモニタの検出面上で干渉することによりのフロントモニタでの検出光量が大きく変動するという課題があった。この干渉を回避する方法として、例えば特許文献１に示す光ピックアップでは、レーザ光源から出射した光ビームのうち対物レンズ有効径外の光ビームをフロントモニタで検出する構成をとっている。対物レンズ有効径外の光ビームは、反射光ビームとフロントモニタ上で干渉しないことを利用したものである。
【０００６】
また特許文献２に示す光ピックアップでは、レーザ光源から出射した光ビームの一部を集光ミラーにより光ビームの進行方向と異なる方向に反射させフロントモニタに導く構成をとっている。特許文献１と同様に、対物レンズ有効径外の光ビームをフロントモニタにて検出するため、反射光ビームとの干渉を回避できる。また、集光ミラーを配置したことにより、フロントモニタの配置位置に関して、設計の自由度が増すものである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１８４７０９（第７項、第１図）
【特許文献２】特開平２００１−９３１８３（第６項、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年ＣＤやＤＶＤでは高速記録に対応するため、大パワーのレーザ光源を光ピックアップに搭載する必要がある。大パワーのレーザ光源は光出力を大きくしていくと、光軸中心が傾くことがある。特許文献１や２のように対物レンズ有効径外の光ビームをフロントモニタで検出する構成の光ピックアップでは、光軸中心が傾くと、例えば光ディスクへ照射される光量が減少するにも関わらず、フロントモニタの光量が増加することになり、正確に光量をモニタできなくなるという課題がある。
【０００９】
また、モバイル用のノートパソコンでは、持ち運びが便利になるよう最近では、さらなる軽量化、薄型化が進んでいる。このような薄型のノートパソコンに光ディスクドライブを搭載するには、光ディスクドライブの薄型化に伴い、光ピックアップの薄型化を図る必要がある。ところが特許文献１や２のように対物レンズ有効径外の光ビームをフロントモニタへ導く構成では、薄型化に対応することが非常に困難という課題もある。
【００１０】
本発明は、前記課題に鑑み、レーザ光源の正確な光量をモニタすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射した光ビームを光ディスクに集光する対物レンズと、前記光ビームの前記光ディスクからの反射光ビームを受光する光検出器と、前記レーザ光源から出射した光ビームおよび前記反射光ビームを透過または反射するビームスプリッタと、前記レーザ光源から出射した光ビームの一部を受光するフロントモニタとを備えた光ピックアップにおいて、前記光ビームが照射される第１の領域及びそれ以外の第２の領域を有する透明基板を有し、前記透明基板は前記ビームスプリッタと前記対物レンズの間に配置され、前記透明基板は前記第１の領域及び前記第２の領域とで前記光ビームの進行方向に長さを異ならせる構成とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、レーザ光源の正確な光量をモニタすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、発明を実施するための形態を実施例１ないし８に述べていく。
【実施例１】
【００１４】
実施例１ではＤＶＤの記録および再生が可能な光ディスクドライブに対応した光ピックアップについて説明する。
【００１５】
図１は光ピックアップ１の光学系構成を示す図である。レーザ光源２から光ビームが発散光として出射される。図中の一点鎖線３は光ビームの光路を示すものである。情報の記録または情報の再生をＤＶＤ系の光ディスクに行うには、一般的に波長約６６０ｎｍの半導体レーザを用いるのが一般的であり、レーザ光源２も波長約６６０ｎｍの光ビームを出射する半導体レーザを想定する。レーザ光源２から出射した光ビームは回折格子４に入射する。回折格子４により光ビームは３本に分岐されディファレンシャルプッシュプル法（以下ＤＰＰ法と記す）による光ディスクのトラッキングサーボ信号（以下ＴＥＳ）に用いられる。尚、ＤＰＰ法はごく一般的なＴＥＳの検出法なので説明は省略する。回折格子４を透過した光ビームはビームスプリッタ５を反射し、コリメートレンズ６に導かれ略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ６を出射した光ビームは、光路長変更板７を透過し、立ち上げミラー８を図中ｚ方向に反射しアクチュエータ９に搭載された対物レンズ１０により光ディスク（図示せず）上に集光される。尚、光路長変更板７の効果については後で詳細に説明する。
【００１６】
光ディスクにより光ビームは反射し、対物レンズ１０、立ち上げミラー８、光路長変更板７、コリメートレンズ６、ビームスプリッタ５、検出レンズ１１を経て、光検出器１２に到達する。光ビームにはビームスプリッタ５を透過するとき所定の非点収差が与えられ、非点収差法による光ディスクのフォーカシングサーボ信号（以下ＦＥＳと記す）の検出に使用される。尚、非点収差法はごく一般的なＦＥＳの検出法なので説明は省略する。検出レンズ１１は非点収差の方向を所定の方向に回転させると同時に光検出器１２上での光スポットの大きさを決める働きがある。光検出器１２に導かれた光ビームは、光ディスク上に記録されている情報信号の検出と、ＴＥＳおよびＦＥＳなど光ディスク上に集光された光スポットの位置制御信号の検出に使用される。
【００１７】
回折格子４を透過した光ビームはビームスプリッタ５を通過し、フロントモニタ１３に導かれる。光ディスクドライブでは、先述したように光ディスクに信号を記録する際、光ディスク上に所定の光量を照射させるため、レーザ光源の光量を正確に制御する必要があり、フロントモニタ１３はレーザ光源２の光量変化を検出し、レーザ光源２の出射光量を制御するため設置されている。フロントモニタ１３の出力信号はレーザ光源２の駆動回路（図示なし）にフィードバックされ、レーザ光源２の出射光量を制御し光ディスク上に所望の光量を照射することができる。
【００１８】
フロントモニタ１３は、レーザ光源２から出射された光ビームの中心とフロントモニタ１３の受光面の中心とが一致するように配置する。このように光ビームの中心をフロントモニタ１３にて検出する構成では、レーザ光源２を出射しビームスプリッタを透過して到達する光ビームと、レーザ光源２を出射しビームスプリッタ、対物レンズを介して光ディスクを反射した光ビームとがフロントモニタ上で干渉しフロントモニタで検出する光量が変動して、光ディスク上の光量が正確に制御できないという問題がある。光路長変更板７はフロントモニタ１３上の干渉を排除するために配置したものである。尚、光路長とは、光ビームの進行距離を表すものであり、進行した距離とその光路の屈折率との掛け算で表されるものである。
【００１９】
さて、図２は従来の光ピックアップの光学系のうちフロントモニタに導かれる光路の概略を示した例である。尚、簡単のため、光学部品は光ピックアップ１と同じ名称をつけるものとする。レーザ光源２より出射した光ビームがフロントモニタ１３へ到達する光路は光路１５、１６の２通りがある。光路１５は、ビームスプリッタ５を透過して直接フロントモニタ１３に進行するもの。光路１６は、ビームスプリッタ５を反射して光ディスク１４と到達し、光ディスク１４を反射し、その反射光ビームは再びビームスプリッタ５にて反射され、さらにレーザ光源２の端面で反射し、三度目のビームスプリッタ５を透過してフロントモニタ１３に到達するものである。
【００２０】
光路１５にて示されるレーザ光源２からフロントモニタ１３までの光ビームの進行距離を光路長Ｌ１、光路１６にて示されるレーザ光源２からフロントモニタ１３までの光ビームの進行距離を光路長Ｌ２とすると、フロントモニタ１３上の光ビームの複素振幅ｕ１（光路１５）、ｕ２（光路１６）は通常数１にて表せる。またフロントモニタ１３上の強度分布は数２で表せる。
【００２１】
【数１】
2006196054.tif 000003
【００２２】
【数２】
2006196054.tif 000004
【００２３】
ここでＡ、Ｂは各光ビームの強度の平方根を、ｋ（＝２π／λ）は波数を示すものである。光ディスクシステムでは記録または再生行うとき光ディスク１４を回転させ使用するため、光ディスク１４は面ぶれが発生し図中矢印の方向に変動する。つまり光路１６の光路長Ｌ２は長くなったり短くなったり変化するものである。このため、数２で表されるフロントモニタ１３上の光ビームの強度分布は大きく変動してしまう。この変動がいわゆる光ビームの干渉であり、光ディスク１４に照射する光量を正確な制御を困難とする原因であった。
【００２４】
図３は光ピックアップ１の光学系のうちフロントモニタ１３に導かれる光路の概念図であり、説明に不要な部品は省略してある。光ピックアップ１は、従来の光ピックアップと比較して光路長変更板が増えたことが異なる。レーザ光源２より出射した光ビームがフロントモニタ１３へ到達する光路は光路１５、１７ａ、１７ｂの３通りがある。
【００２５】
光路１５は、ビームスプリッタ５を透過して直接フロントモニタ１３に進行するもの。１７ａと１７ｂはビームスプリッタ５を反射して光路長変更板７を透過して光ディスク１４へと到達し、光ディスク１４を反射し、その反射光ビームは再び光路長変更板７を透過しビームスプリッタ５にて反射され、さらにレーザ光源２の端面に反射し、三度目のビームスプリッタ５を透過してフロントモニタ１３に進行するものである。
【００２６】
光路１５にて示されるレーザ光源２からフロントモニタ１３までの光ビームの進行距離を光路長Ｌ１、光路１７ａにて示されるレーザ光源２からフロントモニタ１３までの光ビームの進行距離を光路長Ｌ３ａ、光路１７ｂにて示されるレーザ光源２からフロントモニタ１３までの光ビームの進行距離を光路長Ｌ３ｂとすると、フロントモニタ１３上の光ビームの複素振幅ｕ１（光路１５）、ｕ３ａ（光路１７ａ）、ｕ３ｂ（光路１７ｂ）、は通常数３にて表せる。またフロントモニタ１３上の強度分布は数４で表せる。
【００２７】
【数３】
2006196054.tif 000005
【００２８】
【数４】
2006196054.tif 000006
【００２９】
ここでＡ、Ｃは各光ビームの強度の平方根を示すものである。尚、光路１７ａと光路１７ｂは光強度分布が等しいと想定しているため、ｕ３ａの光ビームの強度はｕ３ｂと等しい係数Ｃとなっている。
【００３０】
光路長変更板７は長さＬ、屈折率Ｎの透明基板であり、光ビームの中心付近の領域１８がそれ以外の領域よりもδだけ長くなっているものである。このため、光路１７ｂに対し光路１７ａは光ビームの中心を通過するため光路１７ａの方が屈折率を持った透明基板中を進行する距離が長くなり、光路長Ｌ３ａと光路長Ｌ３ｂが異なることになる。
【００３１】
例えば、光路長Ｌ３ａと光路長Ｌ３ｂの差が波長の１／２と一致する場合、フロントモニタ１３上の強度分布は数４で示されるように係数となる。これはフロントモニタ１３上での強度分布は一定となることを示し、光ディスク１４に集光される光ビームの光量を正確に制御することができるといえる。つまり光路長Ｌ３ａと光路長Ｌ３ｂの差が波長の１／２の奇数倍と一致するように光路長変更板７の領域１８の長さδを与えてやれば良いことになる。
【００３２】
光路長Ｌ３ａと光路長Ｌ３ｂの差は光路長変更板７の領域１８を通過するか、しないかの違いである。ここで光路１７ａと１７ｂがδの光路を進行するときの光路長に着目する。光路１７ｂは屈折率Ｎの光路長変更板７の領域１８を通過するため、光路長はδ×Ｎである。これに対し光路長１７ａは屈折率が１の空気中を進行するため、光路長はδとなる。光路１７ａと光路１７ｂは光路長変更板７を１度通過するとδ×Ｎ−δの光路長差が発生することになる。光路長１７ａと光路長１７ｂは光路長変更板７を２度通過するため、その光路長差は２×δ（Ｎ−１）である。
【００３３】
光路長Ｌ３ａと光路長Ｌ３ｂの差が波長の１／２の奇数倍と一致するとき、フロントモニタ上の干渉を除去することができるので、δは数５の条件を満足すればよい。
【００３４】
【数５】
2006196054.tif 000007
【００３５】
次に図４を用い光路長変更板７について説明する。図４は光路長変更板７の概略図を示すものである。左図は光路長変更板７をｙ−ｚ平面から見たもの、右図はｚ−ｘ平面から見たものを示している。光路長変更板７は幅ｐである領域１８とそれ以外の領域からなる透明基板であり、領域１８はそれ以外の領域と光ビームの進行方向（図中ｙ方向）にδだけ長さが異なるものである。領域１８の長さδは数５で表されるように領域１８以外の領域とで波長の１／４の奇数倍の光路差をもたせる。また領域１８の中心は光軸と一致するものとする。また領域１８の幅Ｐは、領域１８を透過する光ビームとそれ以外の領域を透過する光ビームとが、すなわち光路１７ａと光路１７ｂの光ビームがフロントモニタ１３へ到達する光量を等しくするような幅とするのが最適である。
【００３６】
またこのように領域１８の中心と光軸とを一致させることで、光路長変更板を透過して、対物レンズに向かう光ビームと、光ディスクから反射して光路長変更板を透過する反射光ビームとが必ず同じ光路を通過するように考えられたものである。もし、同一の光路を通過しない場合、光路長Ｌ２と光路長Ｌ３に所望の差を与えられず、干渉の効果を低減できない。
【００３７】
対物レンズは通常光ディスクの所定の位置にアクセスする時光ディスクの半径方向に移動させて用いる。これを一般的に対物レンズシフトと呼ぶが、本発明では、光ディスクの半径方向に長手の帯を想定してあるため、このような対物レンズシフトがあっても問題なく干渉の効果を低減することができる。
【００３８】
また、光ピックアップ１では、光路長変更板７を独立させて配置させたが、例えば、ビームスプリッタ５と対物レンズ１０の間の部品であるコリメートレンズ８などに幅Ｐ、光ビームの進行方向に長さδを持たせた突起領域を領域１８の代わりに設けてもなんら構わない。こうすることで、従来の光ピックアップと同じ部品点数で、光ディスク上の光量を正確に制御することができる。
【００３９】
また光軸中心の光量を用いるため、対物レンズ有効径外の光をとる従来のフロントモニタ構成と比べてフロントモニタを薄型の光ピックアップに配置することができるという効果が得られる。
【００４０】
また実施例１ではＤＶＤの記録および再生が可能な光ディスクドライブに対応した光ピックアップについて説明したが、もちろんＣＤや、青色半導体レーザを用いた次世代の高密度光ディスクドライブ（ＢＤやＨＤ−ＤＶＤ）に対応した光ピックアップにも適用が可能である。
【実施例２】
【００４１】
実施例２は実施例１の光ピックアップ１と光路長変更板７の構成が異なるものであり、光路長変更板７以外は光ピックアップ１と変わらないので説明は省略するものとする。
【００４２】
図５は光ピックアップ１に搭載する光路長変更板７の概略図を示すものである。
左図は光路長変更板７をｙ−ｚ平面から見たもの、右図はｚ−ｘ平面から見たものを示している。光路長変更板７は長さがＬであり、幅ｐなる領域１９とそれ以外の領域からなる透明基板であり、領域１９はそれ以外の領域と比べ屈折率がｄＮだけ異なるものである。
【００４３】
領域１９の屈折率をＮ１、領域１９以外の領域の屈折率をＮ２とすると、領域１９を通過する光ビームの光路長はＮ１×Ｌ、領域１９以外の領域を通過する光ビームの光路長はＮ２×Ｌである。領域１９とそれ以外の領域の光路長差は、（Ｎ１−Ｎ２）×Ｌ、つまりｄＮ×Ｌとなる。光ビームは光路長変更板７を２回通過するため、光路長変更板７で与えられる光路長の差は２×ｄＮ×Ｌとなり、これが波長の１／２の奇数倍であると、数４を満足し、干渉の影響を除去できる。このためｄＮは数６を満足するように設定すると良い。
【００４４】
【数６】
2006196054.tif 000008
【００４５】
また領域１９の幅Ｐは、領域１８を透過する光ビームとそれ以外の領域を透過する光ビームとが、すなわち光路１７ａと光路１７ｂの光ビームがフロントモニタ１３へ到達する光量を等しくするような幅とするのが最適である。
【００４６】
またこのように領域１９の中心と光軸とを一致させることで、光路長変更板を透過して、対物レンズに向かう光ビームと、光ディスクから反射して光路長変更板を透過する反射光ビームとが必ず同じ光路を通過するように考えられたものである。もし、同一の光路を通過しない場合、光路長Ｌ２と光路長Ｌ３に所望の差を与えられず、干渉の効果を低減できない。
【００４７】
もちろん所望の光路長差を与えるのに、Ｎ１よりＮ２が大きくても良いし、Ｎ２よりＮ１が大きくてもなんら構わない。
【００４８】
以上のように図５のような図４と異なる構成の光路長変更板でも干渉の影響を除去できる効果が得られる。
【実施例３】
【００４９】
実施例３ではＤＶＤおよびＣＤの記録および再生が可能な光ディスクドライブに対応したコンビ光ピックアップについて説明する。
【００５０】
図６は光ピックアップ２０の光学系構成を示す図である。
ＤＶＤレーザ光源２１から光ビームが発散光として出射される。ＤＶＤ系の光ディスクに情報の記録または情報の再生を行うため、ＤＶＤレーザ光源２１からは波長約６６０ｎｍの光ビームを出射するものとする。図中一点鎖線２２は光ビームの光路を示すものである。ＤＶＤレーザ光源２１から出射した光ビームはＤＶＤ回折格子２３に入射する。ＤＶＤ回折格子２３により光ビームは３本に分岐されＤＰＰ法による光ディスクのＴＥＳに用いられる。ＤＶＤ回折格子２３を透過した光ビームはプリズム２４を透過し、ビームスプリッタ２５を反射し、コリメートレンズ２６に導かれ略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ２６を出射した光ビームは、光路長変更板２７を経て立ち上げミラー２８を図中Z方向に反射しアクチュエータ２９に搭載された対物レンズ３０により光ディスク（図示せず）上に集光される。光ディスクにより光ビームは反射され、対物レンズ３０、立ち上げミラー２８、光路長変更板２７、コリメートレンズ２６、ビームスプリッタ２５、検出レンズ３１を経て、光検出器３２に到達する。光ビームにはビームスプリッタ２５を透過するとき所定の非点収差が与えられ、非点収差法による光ディスクのＦＥＳの検出に使用される。検出レンズ３１は非点収差の方向を所定の方向に回転させると同時に光検出器３２上での光スポットの大きさを決める働きがある。光検出器３２に導かれた光ビームは、光ディスク上に記録されている情報信号の検出と、ＴＥＳおよびＦＥＳなど光ディスク上に集光された光スポットの位置制御信号の検出に使用される。
【００５１】
ＣＤレーザ光源３３から光ビームが発散光として出射される。情報の記録または情報の再生をＣＤ系の光ディスクに行うには、一般的に波長約７８０ｎｍの半導体レーザを用いるのが一般的であり、ＣＤレーザ光源３３も波長約７８０ｎｍの光ビームを出射する半導体レーザを想定する。ＣＤレーザ光源３３から出射した光ビームはＣＤ回折格子３４に入射する。ＣＤ回折格子３４により光ビームは３本に分岐されＤＰＰ法による光ディスクのＴＥＳに用いられる。ＣＤ回折格子２３を透過した光ビームは補正レンズ３５、プリズム２４、ビームスプリッタ２５を経て、コリメートレンズ２６に導かれ略平行な光ビームに変換される。ＤＶＤに比べて光ディスク上の光スポットを必要以上に絞る必要のないＣＤは、ＤＶＤに比べ光学倍率を低く設定し、光ディスクまでの効率を高くするのが一般的である。このため補正レンズ３５はＤＶＤ光学系に比べＣＤ光学系の光学倍率を低く設定するためにＣＤレーザ光源３３から出射した光ビームの発散角度を変えるために配置されている。コリメートレンズ２６を出射した光ビームは、光路長変更板２７を経て立ち上げミラー２８を図中Z方向に反射しアクチュエータ２９に搭載された対物レンズ３０により光ディスク（図示せず）上に集光される。光ディスクにより光ビームは反射され、対物レンズ３０、立ち上げミラー２８、光路長変更板２７、コリメートレンズ２６、ビームスプリッタ２５、検出レンズ３１を経て、光検出器３２に到達する。光ビームにはビームスプリッタ２５を透過するとき所定の非点収差が与えられ、非点収差法による光ディスクのＦＥＳの検出に使用される。検出レンズ３１は非点収差の方向を所定の方向に回転させると同時に光検出器３２上での光スポットの大きさを決める働きがある。光検出器３２に導かれた光ビームは、光ディスク上に記録されている情報信号の検出と、ＴＥＳおよびＦＥＳなど光ディスク上に集光された光スポットの位置制御信号の検出に使用される。
【００５２】
ＤＶＤレーザ光源２１から出射した光ビームと、ＣＤレーザ３３から出射したビームはそれぞれプリズム２４を出射したあと、ビームスプリッタ２５を通過し、フロントモニタ３６に導かれる。光ディスクドライブでは、先述したように光ディスクに信号を記録する際、光ディスク上に所定の光量を照射させるため、レーザ光源の光量を正確に制御する必要があり、フロントモニタ３６はＤＶＤレーザ光源２１の光量変化を検出し、レーザ光源２の出射光量を制御するため設置されている。また、フロントモニタ１３の出力信号はレーザ光源２の駆動回路（図示なし）にフィードバックされる。
【００５３】
フロントモニタ３６は、ＤＶＤレーザ光源２１から出射された光ビームの中心と、ＣＤレーザ光源３３から出射された光ビームの中心と、フロントモニタ３６の受光面の中心とが一致するように配置する。このように光ビームの中心をフロントモニタ３６にて検出する構成では、光ディスクを反射し各レーザ光源の端面で反射した光ビームとがフロントモニタ上でおこる干渉を排除するため、光路長変更板２７は設けられている。光路長変更板２７は、実施例１で説明した図４の光路長変更板７と領域１８の長さδが異なるものである。ＤＶＤレーザ光源２１とＣＤレーザ光源３３の２つのレーザ光源を搭載しているため、ＤＶＤレーザ光源２１の出射波長をλ１、ＣＤレーザ光源３３の出射波長をλ２としたとき光路長変更板２７は領域１８の長さδが数７のように表される。
【００５４】
【数７】
2006196054.tif 000009
【００５５】
波長の異なる２つのレーザ光源を搭載する場合、２つの波長の掛け算を取ることで、互いの波長の干渉を除去することが可能となる。つまりＤＶＤとＣＤのフロントモニタを共用する光学系の光ピックアップにおいても本発明は有効なものであると言える。
【００５６】
実施例３では、ＤＶＤとＣＤのフロントモニタを共用する光学系について説明したが、もちろん、もちろんＣＤと青色半導体レーザを用いた次世代の高密度光ディスクドライブ（ＢＤやＨＤ−ＤＶＤ）のフロントモニタとの共用化などにも適用が可能である。
【００５７】
また、当然３つの組み合わせの場合３つの波長の掛け算をとることで、３つの波長の干渉を除去することが可能となり、ＤＶＤ、ＣＤ、青色半導体レーザを用いた次世代の高密度光ディスクドライブ（ＢＤやＨＤ−ＤＶＤ）の３つのフロントモニタとの共用化などにも適用が可能である。
【実施例４】
【００５８】
実施例４ではＤＶＤおよびＣＤの記録および再生が可能な光ディスクドライブに対応したコンビ光ピックアップについて説明する。
【００５９】
図７は光ピックアップ４０の光学系構成を示す図である。実施例１とはレーザ光源に２つのレーザチップを搭載した２波長マルチレーザ光源４１を配置した点である。２波長マルチレーザ光源４１はＤＶＤとＣＤの記録と再生に対応するため、各々６６０ｎｍ、７８０ｎｍの波長を発振するレーザチップが搭載されている。２波長マルチレーザ光源４１から光ビームが発散光として出射される。図中一点鎖線４２は光ビームの光路を示すものである。２波長マルチレーザ光源４１から出射した光ビームはコリメートレンズ４３にて略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ４３と透過した光ビームはＤＶＤ／ＣＤ共用回折格子４４に入射する。ＤＶＤ／ＣＤ共用回折格子４４により光ビームはＤＶＤ／ＣＤそれぞれ３本に分岐されＤＰＰ法による光ディスクのＴＥＳの検出に用いられる。ＤＶＤ／ＣＤ共用回折格子４４を透過した光ビームはビームスプリッタ４５を反射し、ワイドバンド１／４λ波長板４６を透過する。ワイドバンド波長板４６はＤＶＤとＣＤの光ビームの偏光を各々１／４波長だけ回転させる効果がある。光路長変更板４７はワイドバンド波長板４６に貼り付けられており、光学部品を増やすことなく、光ディスクからの反射光の光路長を変え、フロントモニタ５４上での干渉を除去することができる。また、ＤＶＤとＣＤの２波長の光ビームがあるため、突起部の厚みは数６のように設定すればよい。光路長変更板４７が貼り付けられたワイドバンド波長板４６を透過した光ビームは、立ち上げミラー４８を図中ｚ方向に反射しアクチュエータ４９に搭載された対物レンズ５０により光ディスク（図示せず）上に集光される。光ディスクにより光ビームは反射し、対物レンズ５０、立ち上げミラー４８、ワイドバンド波長板４６、ビームスプリッタ４５、検出レンズ５２を経て、光検出器５３に到達する。光ビームにはビームスプリッタ４５を透過するとき所定の非点収差が与えられ、非点収差法による光ディスクのＦＥＳの検出に使用される。検出レンズ５２は非点収差の方向を所定の方向に回転させると同時に光検出器５３上での光スポットの大きさを決める働きがある。光検出器５３に導かれた光ビームは、光ディスク上に記録されている情報信号の検出と、ＴＥＳおよびＦＥＳなど光ディスク上に集光された光スポットの位置制御信号の検出に使用される。
【００６０】
ＤＶＤ／ＣＤ共用回折格子４４を透過した光ビームはビームスプリッタ４５を通過し、フロントモニタ５４に導かれる。光ディスクドライブでは、先述したように光ディスクに信号を記録する際、光ディスク上に所定の光量を照射させるため、レーザ光源の光量を正確に制御する必要があり、フロントモニタ５４は２波長マルチレーザ光源４１の光量変化を検出し、２波長マルチレーザ光源４１の出射光量を制御するため設置されている。また、フロントモニタ５４の出力信号は２波長マルチレーザ光源４１の駆動回路（図示なし）にフィードバックされる。
【００６１】
フロントモニタ５４は、２波長マルチレーザ光源４１から出射された光ビームの中心とフロントモニタ５４の受光面の中心とが一致するように配置する。光路長変更板４７は、光ビームの中心をフロントモニタ５４にて検出する構成で発生するフロントモニタ５４上の干渉を排除するために配置したものであり、光ディスクに集光される光ビームの光量を正確に制御することができるようになる。
【実施例５】
【００６２】
実施例５ではＤＶＤの記録および再生が可能な光ディスクドライブに対応した光ピックアップについて説明する。
【００６３】
図８は光ピックアップ６０の光学系構成を示す図である。実施例１とは光モジュール６１を用いたところが異なる。光モジュール６０はレーザチップ、光検出器、ＴＥＳ、ＦＥＳの検出が可能な光学素子を１個のパッケージの中に配備させた光学素子である。
【００６４】
光モジュール６０から光ビームが発散光として出射される。図中一点鎖線３は光ビームの光路を示すものである。情報の記録または情報の再生をＤＶＤ系の光ディスクに行うには、一般的に波長約６６０ｎｍの半導体レーザを用いるのが一般的であり、光モジュール６０も波長約６６０ｎｍの光ビームを出射するレーザチップが搭載されている。光モジュール６０から出射した光ビームはコリメートレンズ６に導かれ略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ６を出射した光ビームは、ビームスプリッタ５、光路長変更板７を透過し、立ち上げミラー８を図中ｚ方向に反射しアクチュエータ９に搭載された対物レンズ１０により光ディスク（図示せず）上に集光される。光ディスクにより光ビームは反射し、対物レンズ１０、立ち上げミラー８、光路長変更板７、ビームスプリッタ５、コリメートレンズ６を経て、光モジュール６０に到達する。
【００６５】
ビームスプリッタ５を反射した光ビームはフロントモニタ１３に導かれる。光ディスクドライブでは、先述したように光ディスクに信号を記録する際、光ディスク上に所定の光量を照射させるため、レーザ光源の光量を正確に制御する必要があり、フロントモニタ１３は光ビームの光量変化を検出し、光モジュールの出射光量を制御するため設置されている。また、フロントモニタ１３の出力信号は光モジュール６０の駆動回路（図示なし）にフィードバックされる。
【００６６】
フロントモニタ１３は、光モジュール６０から出射された光ビームの中心とフロントモニタ１３の受光面の中心とが一致するように配置する。光路長変更板７は、光ビームの中心をフロントモニタ１３にて検出する構成の場合に発生するフロントモニタ１３上の干渉を排除するため配置されたものであり、光ディスクに集光される光ビームの光量を正確に制御することができるようになる。
【実施例６】
【００６７】
実施例６では、これまでに説明した光ピックアップを搭載した、光ディスクシステムについて説明する。
【００６８】
図９に光ピックアップ１を搭載した記録および再生用光ディスクシステムの概略ブロック図を示す。光ピックアップ１から検出された信号は信号処理回路内のサーボ信号生成回路７１、フロントモニタ用回路７２、情報信号再生回路７５に送られる。サーボ信号生成回路７１では、これら検出信号から各光ディスクに適したＦＥＳやＴＥＳが生成され、これをもとにアクチュエータ駆動回路７０を経て光ピックアップ１内の対物レンズアクチュエータを駆動し、対物レンズの位置制御を行う。フロントモニタ用回路７２では、フロントモニタからの検出信号からレーザ光源の光量モニタ信号を検出し、これをもとにレーザ光源制御回路７３を駆動し光ディスク１４上の光量を正確に制御する。また情報信号再生回路７５では前記検出信号から光ディスク１４に記録された情報信号が再生され、その情報信号は情報信号出力端子７９へ出力される。
【００６９】
また記録情報が記録情報入力端子８０から入力されると、記録情報信号変換回路７６で所定のレーザ駆動用記録信号に変換される。このレーザ駆動用記録信号はコントロール回路７８に送られ、レーザ光源制御回路７３を駆動させレーザ光源の光量制御を行い、光ディスク１４に記録信号を記録する。なお、このコントロール回路７８にはアクセス制御回路７４とスピンドルモータ駆動回路７７が接続されており、それぞれ光ピックアップ１のアクセス方向の位置制御や光ディスク１４のスピンドルモータ８１の回転制御が行われる。
【実施例７】
【００７０】
実施例７は実施例１の光ピックアップ１と光路長変更板７の構成が異なるものであり、光路長変更板７以外は光ピックアップ１と変わらないので説明は省略するものとする。
【００７１】
図１０は光ピックアップ１に搭載する光路長変更板７の概略図を示すものである。
左図は光路長変更板７をｙ−ｚ平面から見たもの、右図はｚ−ｘ平面から見たものを示している。図５の領域１８と比べて、単純に領域１００は長さδの分そのほかの領域よりも短くなっているものである。この構成の光路長変更板でもδが数５を満足していれば、所望の光路長差を付加することができ、干渉の効果を除去することができる。
【００７２】
また、光路長変更板７を独立させて配置させるのでなく、例えば、ビームスプリッタ５と対物レンズ１０の間の部品であるコリメートレンズ８などに幅Ｐ、光ビームの進行方向に長さδを持たせたへこみ領域を領域１００の代わりに設けてもなんら構わない。こうすることでも、従来の光ピックアップと同じ部品点数で、光ディスク上の光量を正確に制御することができる。
【実施例８】
【００７３】
実施例８は実施例１の光ピックアップ１と光路長変更板７の構成が異なるものであり、光路長変更板７以外は光ピックアップ１と変わらないので説明は省略するものとする。
【００７４】
図１１は光ピックアップ１に搭載する光路長変更板７の概略図を示すものである。
左図は光路長変更板７をｙ−ｚ平面から見たもの、右図はｚ−ｘ平面から見たものを示している。図５の領域１８と比べて、単純に領域１０１は、長さδを２倍に、幅ｐを１／２倍にし、光軸の中心と領域１０１の下部を一致させたものである。この構成の光路長変更板でもδが数５を満足していれば所望の光路長差を付加することができ、干渉の効果を除去することができる。
【００７５】
また、光路長変更板７を独立させて配置させるのでなく、例えば、ビームスプリッタ５と対物レンズ１０の間の部品であるコリメートレンズ８などに幅１／２Ｐ、光ビームの進行方向に長さ２δを持たせた突起領域を領域１０１の代わりに設けてもなんら構わない。こうすることでも、従来の光ピックアップと同じ部品点数で、光ディスク上の光量を正確に制御することができる。
【００７６】
以上説明してきたとおり、本発明光ピックアップでは、レーザ光源から出射した光軸付近の光ビームをビームスプリッタにて２本に分け、その片方の光ビームをフロントモニタで検出する薄型化に最も適した光学系構成で、レーザ光源から出射した光ビームと、光ディスクを反射した反射光ビームとの干渉を回避し、レーザ光源の正確な光量をモニタすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】実施例１における光ピックアップの光学系の構成を示す図である。
【図２】従来の光ピックアップの光学系のうちフロントモニタ１３に導かれる光路を示す図である。
【図３】実施例１における光ピックアップの光学系のうちフロントモニタ１３に導かれる光路を示す図である。
【図４】実施例１における光路長変更板の概略を示す図である。
【図５】実施例２における光路長変更板の概略を示す図である。
【図６】実施例３における光ピックアップの光学系の構成を示す図である。
【図７】実施例４における光ピックアップの光学系の構成を示す図である。
【図８】実施例５における光ピックアップの光学系の構成を示す図である。
【図９】実施例６における光ディスクシステムの概略ブロックを示す図である。
【図１０】実施例７における光路長変更板の概略を示す図である。
【図１１】実施例８における黒長変更板の概略を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１・・・光ピックアップ
２・・・レーザ光源
７・・・光路長変更板
１２・・・光検出器
１３・・・フロントモニタ
７３・・・レーザ光源制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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