(57)【要約】【課題】装置内で生じる迷光の影響を回避して、より精度の高いパワーモニタ制御を実施できる光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】本発明の光ピックアップ装置は、半導体レーザ１と、半導体レーザ１から発せられた光を２方向に分光する光分岐素子２と、光分岐素子２によって分光された光の一方が入射し、この光の強度を検出するＡＰＣ受光素子１０と、光分岐素子２によって分光されたもう一方の光が入射し、この光を光記録媒体上６に集光させる対物レンズ５と、対物レンズ５により集光された光の、光記録媒体６による反射光を受光する受光素子８とを備え、ＡＰＣ受光素子１０と光分岐素子２との間には、半導体レーザ１からの光をＡＰＣ受光素子１０へ導く光ファイバ９と、該光ファイバ９の周囲を覆うファイバ被覆１１とが設けられていることを特徴としている。【選択図】  図１
2004265490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、上記光源から発せられた光を２方向に分光する光分岐素子と、
上記光分岐素子によって分光された光の一方が入射し、この光の強度を検出するパワーモニタ用受光素子と、
上記光分岐素子によって分光されたもう一方の光が入射し、この光を光記録媒体上に集光させる対物レンズと、
上記対物レンズにより集光された光の、上記光記録媒体による反射光を受光する信号検出用受光素子とを備えた光ピックアップ装置において、
上記パワーモニタ用受光素子と上記光分岐素子との間には、上記光源からの光を上記パワーモニタ用受光素子へ導く光ファイバと、
該光ファイバの周囲を覆う被覆とが設けられていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
上記光ピックアップ装置は、上記光源と上記対物レンズとの間に配置され、光源から発せられた光を平行化するコリメートレンズをさらに有し、
上記光ファイバの開口数をＮＦとし、上記コリメートレンズの開口数をＮＣとすると、ＮＦ≦ＮＣであることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
上記被覆は、上記光源から発せられる光を吸収する素材からなることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
上記光ピックアップ装置は、上記光源と上記対物レンズとの間に配置され、光源から発せられた光を平行化するコリメートレンズをさらに有し、
上記光ファイバにおいて、上記光源からの光が入射する側の端部における光の有効光束径をφｅとし、上記光ファイバの光伝送方向に垂直な断面におけるファイバコア径φｃとし、該断面における上記被覆の外径をφｏとすると、
φｃ≦φｅ≦φｏであることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
上記光ファイバにおいて、上記パワーモニタ用受光素子と対向する側の端部は、先球レンズとなっていることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
上記光ファイバにおいて、上記光源からの光が入射する側の端面は、上記光分岐素子に対して傾斜していることを特徴とする請求項１または５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
上記光ファイバは、屈折率分布型の光ファイバであり、
上記屈折率分布型の光ファイバの蛇行周期長をＰとし、上記屈折率分布型の光ファイバのファイバ長をＨとすると、上記Ｐと上記Ｈとの間には、
ｎ×（Ｐ／２）＜Ｈ＜（ｎ＋１／２）×（Ｐ／２）  （ｎは正の整数）
の関係が成り立つことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
上記光ファイバにおける上記パワーモニタ用受光素子と対向する側の端部と、上記パワーモニタ用受光素子とは、互いに嵌合可能な形状であることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に対して半導体レーザの光を照射し、これにより該情報記録媒体の記録面に情報を記録したり、該情報記録媒体の記録面に書き込まれた情報を再生したりする光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報記録の分野においては、光学情報記録方式に関する研究が各所で進められている。光学情報記録方式は、非接触で記録再生が行えること、再生専用型や追記型、書き換え可能型のそれぞれのメモリ形態に対応できることなど、数々の利点を有し、安価な大容量メディアを実現し得るものとして、産業用から民生用まで幅広い用途が考えられている。
【０００３】
これら光学情報記録・再生方式に関する最近の流れとしては、１）ＣＤ、ＤＶＤなどの１２０ｍｍ径ディスクのように、既にデファクトスタンダードとなった形状の光ディスクにおいて、単位面積あたりの情報記録容量を増加させる、２）単位面積あたりの情報記録容量を減少させず、光ディスク並びに光ディスク記録・再生装置の大きさを小さくする、という２つの座標軸が挙げられ、近年盛んに研究が行われている。
【０００４】
上記１）を実現するために、近年、青色半導体レーザなどの短波長光源、および、開口数が０．８以上の対物レンズを用いて集光スポット径を小さくした光ピックアップの研究開発が盛んに行われている。この光ピックアップは、従来のＣＤやＤＶＤの記録再生に用いられる光ピックアップに比べ、スポットサイズが小さいため、スポットサイズの増減に対する信号変動量はより大きくなる。
【０００５】
記録媒体上における情報の記録は、集光スポットの熱による相変化によってなされるため、光源のパワー変動によって相変化領域は大きく変動する。すなわち、光源のパワーが既定値より大きくなると、スポットサイズが大きくなるため相変化領域は増加し、反対に、光源のパワーが既定値より小さくなると、スポットサイズが小さくなるため相変化領域は縮小する。
【０００６】
したがって、このような光ディスクにおいて情報を安定して記録・再生するためには、半導体レーザなどの光源から出射される光量が安定していることが必要である。これを達成するために、光源からの光量をパワーモニタ用受光素子で精度良くモニタし、その後に、モニタされた受光量に応じて光源からの光量を制御するという方式を採用している光ピックアップがある。なお、この制御方式は、オート・パワー・コントロール（ＡＰＣ）と呼ばれ、この制御に用いられる受光素子は、ＡＰＣ受光素子と呼ばれる。
【０００７】
特許文献１には、このようなＡＰＣの方式が採用された光学ピックアップ装置の一例が記載されている。図１２は、この光学ピックアップ装置の構成を示す模式図である。図１２に示すように、光源である半導体レーザ４１からの光は、グレーティング５１を透過した後、光分岐素子４２で２つに分岐される。分岐された一方の光は、コリメートレンズ４３で平行化された後にミラー４４によって反射された後、対物レンズ用アパーチャ４７で絞り込まれ、その後対物レンズ４５によって光記録媒体４６上に集光される。光記録媒体４６から反射した信号光は、往路と同一の光路を通った後に光分岐素子４２を透過して、凹レンズ５２を介して受光素子４８に集光される。
【０００８】
光分岐素子４２で分岐されたもう一方の光は、ＡＰＣ受光素子用アパーチャ５０を有するＡＰＣ受光素子４９によって光強度検出がなされ、モニタ受光量に応じて半導体レーザ４１からの光量が制御される。
【０００９】
特許文献１に記載の光学ピックアップ装置は、ＡＰＣ受光素子４９の周囲に迷光防止用のＡＰＣ受光素子用アパーチャ５０を有すると同時に、信号検出用の受光素子４８を光軸に対して傾けることによって、該受光素子４８表面からの反射光がＡＰＣ受光素子４９に結合するのを防いでいる。
【００１０】
このように、ＡＰＣ受光素子４９への迷光の漏れ込みを防止することによって、光源である半導体レーザ４１からの出射パワーを正確に検出し、半導体レーザ４１から出射される光量を安定させることが可能となる。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−２０２６５１号公報（平成１３年７月２７日公開）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、特許文献１に記載の光学ピックアップ装置では、ＡＰＣ受光素子４９の前に迷光防止用のアパーチャ５０を取り付けているが、これによって全ての迷光を遮断できるわけではない。すなわち、アパーチャ５０を通過すれば迷光も結合可能であるため、ハウジング内で多重反射した迷光については、アパーチャ５０の開口部を通過してＡＰＣ受光素子４９の受光部に結合してしまう可能性が考えられる。しかしながら、上述のようにパワーモニタの精度は記録・再生時における集光スポットの径に大きく影響する。そこで、記録・再生を安定して行うためには、ＡＰＣ受光素子４９に入射する光について、信号光以外の光を極力排除し、パワーモニタの精度を向上させる必要がある。
【００１３】
また、信号検出用の受光素子４８を光軸に対して傾けた場合、該受光素子４８の受光部からの反射光はフレネル反射であるため、傾き角度の増加とともに反射率は増加し、受光部での結合効率は減少する。したがって、受光素子４８を光軸に対して傾けることは、信号光検出におけるＳ／Ｎ比向上の観点から必ずしも得策ではない。
【００１４】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、装置内で生じる迷光の影響を回避して、より精度の高いパワーモニタ制御を実施できる光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ピックアップ装置は、上記の課題を解決するために、光源と、上記光源から発せられた光を２方向に分光する光分岐素子と、上記光分岐素子によって分光された光の一方が入射し、この光の強度を検出するパワーモニタ用受光素子と、上記光分岐素子によって分光されたもう一方の光が入射し、この光を光記録媒体上に集光させる対物レンズと、上記対物レンズにより集光された光の、上記光記録媒体による反射光を受光する信号検出用受光素子とを備えた光ピックアップ装置において、上記パワーモニタ用受光素子と上記光分岐素子との間には、上記光源からの光を上記パワーモニタ用受光素子へ導く光ファイバと、該光ファイバの周囲を覆う被覆とが設けられていることを特徴としている。
【００１６】
本発明の光ピックアップ装置は、光ディスク装置などに搭載され、光記録媒体に対して、情報の記録・再生を行うものであるが、光源から出射される光量を安定させるために、パワーモニタ制御の機能を有している。このパワーモニタ制御を実施するために、上記光ピックアップ装置は、光源からの光量をモニタするパワーモニタ用受光素子を備えている。パワーモニタ用受光素子は、光源からの光を分光する光分岐素子によって２方向に分光された光の内、一方の光を受光し、その光の強度（光量）を検出する。
【００１７】
そして、上記パワーモニタ受光素子と上記光分岐素子との間には、光ファイバが設けられており、光分岐素子によって分光された光はこの光ファイバを通過してパワーモニタ受光素子へ導かれる。上記光ファイバにはさらに、その外周を覆う被覆が設けられている。
【００１８】
上記の構成によれば、光ファイバによって光源からの出射光を確実にパワーモニタ用受光素子へ伝送することができるとともに、光ファイバの周囲が被覆によって覆われていることによって、装置内で生じる迷光の影響を確実に回避することができる。これによって、パワーモニタ用受光素子で光源の出射パワーを正確に検出することができ、より精度の高いパワーモニタ制御を実施できる。
【００１９】
また、従来パワーモニタ用受光素子において結合効率を確保するために、光分岐素子とパワーモニタ用受光素子との距離を近接させる必要があった場合に、本発明のように、上記光ファイバ及びその周囲を覆う被覆を備えることによって、上記両部材の距離を近接させる必要はなくなる。それゆえ、通常のハウジング形状（すなわち、パワーモニタ用受光素子が設置される位置にくびれを有しないハウジング形状）で、パワーモニタ用受光素子への結合光量を確保することができる。これによって、光ピックアップ動作時にハウジングの共振周波数特性が損なわれるのを回避することができる。
【００２０】
上記光ピックアップ装置は、上記光源と上記対物レンズとの間に配置され、光源から発せられた光を平行化するコリメートレンズをさらに有し、上記光ファイバの開口数をＮＦとし、上記コリメートレンズの開口数をＮＣとすると、ＮＦ≦ＮＣであることが好ましい。
【００２１】
上記の構成によれば、光ファイバの開口数はコリメートレンズの開口数以下であるため、コリメートレンズの有効径内に入り光記録媒体の記録・再生に利用される光のみをパワーモニタ用受光素子で受光し、迷光など光記録媒体の記録・再生に関係のない光を効果的に除去することができる。これによって、光ピックアップ装置におけるパワーモニタ制御の精度をより向上させることができる。
【００２２】
上記光ピックアップ装置において、上記被覆は、上記光源から発せられる光を吸収する素材からなることが好ましい。
【００２３】
上記の構成によれば、ファイバ被覆が迷光を吸収してしまうため、光ファイバ内に入る迷光を除去することができる。これによって、より確実にパワーモニタ制御を実施できる。
【００２４】
上記光ピックアップ装置は、上記光源と上記対物レンズとの間に配置され、光源から発せられた光を平行化するコリメートレンズをさらに有し、上記光ファイバにおいて、上記光源からの光が入射する側の端部における光の有効光束径をφｅとし、上記光ファイバの光伝送方向に垂直な断面におけるファイバコア径φｃとし、該断面における上記被覆の外径をφｏとすると、φｃ≦φｅ≦φｏであることが好ましい。
【００２５】
上記の構成によれば、記録・再生に利用される光束のみが光ファイバのコア部分に結合し、コアの外に照射する光については、光ファイバ周囲に設けられた被覆により吸収される。したがって、パワーモニタ制御にて本来検出されるべき、記録・再生に利用される光についてのみパワーモニタ用受光素子に結合し、迷光は除去されるため、有意な光出力のみを正確に検出することが可能となり、より精度の高いパワーモニタ制御を実現できる。
【００２６】
なお、ここで、「上記光源からの光が入射する側の端部における光の有効光束径：φｅ」とは、光源から発せられる光のうち、光分岐素子を透過してコリメートレンズの有効口径内に入る光の径のことである。
【００２７】
上記光ファイバにおいて、上記パワーモニタ用受光素子と対向する側の端部は、先球レンズとなっていることが好ましい。
【００２８】
上記の構成によれば、パワーモニタ用受光素子の受光面において集光させることが可能となり、部品点数を増やすことなく上記受光面における受光光量を増加させることができる。これによって、近年の青色半導体レーザなどのように光源出力が比較的小さいものについても、光源の出射パワーを正確に検出することが可能となる。
【００２９】
さらに、上記光ファイバにおいて、上記光源からの光が入射する側の端面は、上記光分岐素子に対して傾斜していることが好ましい。
【００３０】
上記の構成によれば、光ファイバに入射する入射光、光ファイバを経由してパワーモニタ用受光素子で反射された戻り光について光路を曲げることができる。これによって、上記入射光および上記戻り光が、光分岐素子を介して信号検出用受光素子にて検出されることを防ぎ、ＲＦ信号およびフォーカス・トラッキングサーボ用信号検出時の信号感度を向上させることができる。
【００３１】
上記光ファイバは、屈折率分布型の光ファイバであり、上記屈折率分布型の光ファイバの蛇行周期長をＰとし、上記屈折率分布型の光ファイバのファイバ長をＨとすると、上記Ｐと上記Ｈとの間には、
ｎ×（Ｐ／２）＜Ｈ＜（ｎ＋１／２）×（Ｐ／２）  （ｎは正の整数）
の関係が成り立つことが好ましい。
【００３２】
上記の構成によれば、パワーモニタ用受光素子の受光面において集光させることが可能となり、部品点数を増やすことなく上記受光面における受光光量を増加させることができる。これによって、近年の青色半導体レーザなどのように光源出力が比較的小さいものについても、光源の出射パワーを正確に検出することが可能となる。
【００３３】
上記光ファイバにおける上記パワーモニタ用受光素子と対向する側の端部と、上記パワーモニタ用受光素子とは、互いに嵌合可能な形状であることが好ましい。
【００３４】
上記「互いに嵌合可能な形状」とは、例えば、上記光ファイバにおける上記端部、および、上記パワーモニタ用受光素子の光ファイバとの対向面のうちのどちらか一方に、凸部が設けられており、もう一方に、上記凸部と嵌合する凹部が設けられている形状である。
【００３５】
上記の構成によれば、光ファイバとパワーモニタ用受光素子との相対位置決めが容易になり、光ピックアップ装置組立て時におけるパワーモニタ用受光素子の位置決め調整が簡便になる。これにより、量産時における工程時間の短縮化、および低コスト化を実現させることが可能となる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施の形態について、図１ないし図５に基づいて以下に説明する。
【００３７】
本実施の形態では、光ディスクに対して光学的に情報の記録・再生を行う光記録・再生装置に設けられた光ピックアップ装置について説明する。この光ピックアップ装置は、光源からの光量をモニタするパワーモニタ用受光素子（ＡＰＣ受光素子）を備え、光源からの光量を制御するＡＰＣの機能を備えている。図１には、上記光ピックアップ装置の構成を示す。
【００３８】
本実施の形態の光ピックアップ装置は、図１に示すように、情報の記録・再生を行うために、光源となる半導体レーザ１（光源）、半導体レーザ１からの出射光を２方向の光に分岐させる光分岐素子２、光分岐素子２を透過した光を平行光束化するコリメートレンズ３、コリメートレンズ３を通過した光を反射し光路を変更させるミラー４、ミラー４からの光を光記録媒体６上に集光させる対物レンズ５、光記録媒体６からの反射光を信号光として検出する受光素子８（信号検出用受光素子）、光記録媒体６からの反射光を受光素子８上に集光させる円柱レンズ７等の各部材を備えている。
【００３９】
また、上記光ピックアップ装置には、ＡＰＣを行うためにパワー制御部が設けられている。上記パワー制御部は、ＡＰＣ受光素子１０（パワーモニタ用受光素子）と、光分岐素子２とＡＰＣ受光素子１０との間に設けられ、光分岐素子２で反射された半導体レーザ１からの光を上記ＡＰＣ受光素子１０へ導く光ファイバ９と、上記光ファイバ９の周囲を覆うファイバ被覆１１（被覆）と、ＡＰＣ受光素子１０と半導体レーザ１１との間に設けられた図示しないＡＰＣ回路とから構成される。
【００４０】
続いて、情報の記録または再生時の上記光ピックアップ装置の動作について説明する。
【００４１】
半導体レーザ１から出射された光は、光分岐素子２で２方向に分光される。分光された光のうち、透過光（分光された光の一方）についてはコリメートレンズ３によって平行光束化され、ミラー４で光路変更された後に対物レンズ５によって、光記録媒体６上に集光される。光記録媒体６から反射された光は、入射光と逆の光路を辿った後に、光分岐素子２によって反射される。この反射光は円柱レンズ７を通過して、受光素子８に照射される。受光素子８は、同一平面上に多分割の受光部を有し、受光した光をＲＦ信号およびフォーカス・トラッキングサーボ用信号として検出する。
【００４２】
次に、パワー制御部におけるパワーモニタ方法について説明する。
【００４３】
光分光素子２で分光された光のうちの反射光（分光されたもう一方の光）は、外周にファイバ被覆１１が施された光ファイバ９に結合し、ファイバコア内を伝送される。上記反射光は、ファイバコア内を通過後、ＡＰＣ受光素子１０によって受光される。ＡＰＣ受光素子１０は、受光した光の光強度（光量）を検出する。ＡＰＣ受光素子１０に接続されたＡＰＣ回路（図示せず）は、その光強度に応じて半導体レーザ１からの出射光の光量を制御している。
【００４４】
ここで、本発明の特徴点であるパワー制御部のより詳細な構成について、特許文献１に記載の従来例と比較しながら説明する。
【００４５】
図２には、従来例、および本実施形態におけるパワー制御部の構成を示す。なお、図２（ａ）が本実施の形態であり、図２（ｂ）が従来例である。
【００４６】
図２（ｂ）に示す従来例においては、ＡＰＣ受光素子４９の前に迷光防止用のアパーチャ５０が設けられている。これによって、ＡＰＣ受光素子４９への入射角が小さい迷光（図２（ｂ）中に破線矢印で示すもの）については、アパーチャ５０によって遮断することができる。なお、ここで上記入射角は、光軸に対する光の角度とする。
【００４７】
しかしながら、光ピックアップ装置内で発生する迷光は、装置のハウジング内においてランダムに多重反射する光であるため、入射角が大きい迷光（図２（ｂ）中において矢印ｂ’で示すもの）の場合にはこのアパーチャ５０の開口部からＡＰＣ受光素子１０へ入射してしまうものもある。これによって、ＡＰＣ受光素子４９では、本来検出されるべき光量である光分岐素子４２で反射される直接照射光ａ’の光量に、上記の迷光ｂ’の光量も加えられてしまい、半導体レーザ１の出射パワーを正確に検出することができない。
【００４８】
一方、図２（ａ）に示す光ピックアップ装置においては、ファイバ被覆１１の入射面側１１ａおよび側面１１ｂで、上記アパーチャ５０では遮断できないような迷光（図２（ａ）中の破線矢印で示すもの）をも遮断することができる。そのため、ＡＰＣ受光素子１０では、光分岐素子２で反射される直接照射光ａの光量を、半導体レーザ１の出射パワーとして正確に検出することができる。
【００４９】
また、もし光ファイバ９に入射してしまうような迷光ｂがあったとしても、以下のような原理によって、ファイバ伝送の途中で除去することができる。
【００５０】
光ファイバ９は、図３（ａ）に示すように、ファイバコア１４とファイバクラッド１５とから形成されている。なお、図３（ａ）は、（ｂ）に示す光ファイバ９およびその周囲を覆うファイバ被覆１１のＡ−Ａ’断面の構造を示す断面図である。ここで、ファイバコア１４の屈折率をｎａとし、ファイバクラッド１５の屈折率をｎｂとすると、光ファイバ９の開口数：ＮＦ、およびコア−クラッド間の臨界角：θαは、それぞれ次の関係式によって表される。
【００５１】
【数１】
2004265490.tif 000003
【００５２】
θα＝ｓｉｎ−１（ＮＦ／ｎａ）
したがって、ｎａ、ｎｂの組合せによってＮＦおよびθαを任意の値に設定することが可能である。上記ＮＦ、θαを適切な値に設定することで、ＡＰＣ受光素子１０によって検出されるべき光（すなわち、光分岐素子２で反射される直接照射光ａ）のみをＡＰＣ受光素子１０に取り込み、迷光は除去することが可能である。
【００５３】
すなわち、図３（ｂ）に示すように、光ファイバ９に入射する光のうち、直接照射光ａのように、コア−クラッド界面への入射角がθα以下の光線は、クラッドコア１４中で反射を繰り返して伝送される。一方、迷光ｂのように、コア−クラッド界面への入射角がθα以上の光線は、ファイバクラッド１５へと抜けてしまい、ファイバ被覆１１による吸収などで減衰してしまう。
【００５４】
半導体レーザ１から出射する光のうち、コリメートレンズ３の有効径内に入る光についてのみが、対物レンズ５を介して光記録媒体６上に集光されるため、それ以外の光についてはモニタする必要はない。それゆえ、上記光ピックアップ装置においては、コリメートレンズ３の開口数をＮＣとすると、ＮＣとＮＦとの関係をＮＦ≦ＮＣとすることが好ましい。これによって、記録・再生に利用される光だけを効果的にＡＰＣ受光素子１０に結合させることができる。
【００５５】
そして、上記光ファイバ９はファイバ被覆１１によって迷光を除去することができるため、ＡＰＣ受光素子１０は、有意な光出力のみをより正確に検出することが可能となる。そして、より精度の高いパワーモニタ制御を実現できる。
【００５６】
上記ファイバ被覆１１に用いられる材料としては、半導体レーザ１の出射光の波長に対して吸収可能な素材であることが好ましい。このような素材としては、例えば、一般的なプラスチックファイバ被覆に用いられる黒色ポリ塩化ビニル、黒色ポリエチレンなどを挙げることができるが、これに限定されるものではない。
【００５７】
これによれば、ファイバ被覆が迷光を吸収してしまうため、光ファイバ内に入る迷光を除去することができる。また、多重反射を防止するために、上記ファイバ被覆１１の外側表面は、つや消し処理が施されていることが好ましい。
【００５８】
次に、本実施の形態の光ピックアップ装置におけるもう一つの利点について、図４を用いて従来例と比較しながら説明する。
【００５９】
図４（ａ）は、本実施の形態の光ピックアップ装置がハウジング１７内に配置されている状態を示している。また、図４（ｂ）は、従来の光ピックアップ装置がハウジング５７内に配置されている状態を示している。なお、図４（ｂ）に示す光ピックアップ装置の各部材の配置は、図１２に示す従来例とは異なるが、実質的に同一の機能を果たす部材には、同一の部材番号を付している。
【００６０】
また、図４（ａ）および（ｂ）に示す光ピックアップ装置において、対物レンズ５（あるいは、対物レンズ４５）は、光ディスクの面振れ、あるいは情報トラックの偏心に集光スポットを追従させるためのアクチュエータ１６（あるいはアクチュエータ５６）に、搭載されている。
【００６１】
図４（ａ）および（ｂ）のように、光分岐素子２が収束光束中にある場合、ＡＰＣ受光素子方向の光は発散光になる。そのため、ＡＰＣ受光素子への結合光量を増加させるためには、ＡＰＣ受光素子を光分岐素子に近接させることが好ましい。特に、半導体レーザとして青色半導体レーザなどのように光源出力が比較的小さなものを用いた場合には、ＡＰＣ受光素子を光分岐素子に近接させることがより重要となる。
【００６２】
従来の光ピックアップ装置においては、以上のような理由で、ＡＰＣ受光素子４９を光分岐素子４２に近づけると、図４（ｂ）に示すように、ＡＰＣ受光素子４９が配置された箇所でハウジング５７の形状がくびれてしまう。このような形状は、光ピックアップ装置の動作時におけるハウジングのバランス、剛性の点から、共振周波数特性を劣化させる恐れがあり、設計上好ましい形態ではない。
【００６３】
一方、図４（ａ）に示すように、光分岐素子２とＡＰＣ受光素子１０との間に光ファイバ９を設けた場合、光ファイバ９の開口数以下の光は、ファイバコア１４部分に入射すると、コア内でほとんど減衰することなしに伝送されてＡＰＣ受光素子１０にて結合される。そのため、ＡＰＣ受光素子１０を光分岐素子２に近接させなくても結合光量を低下させることはないため、光ファイバ長を任意に設定することができる。それゆえ、ハウジング１７の形状をＡＰＣ受光素子１０の設置部にくびれのないような形状にしても、ＡＰＣ受光素子１０への結合光量を確保することができる。
【００６４】
上述の光ピックアップ装置は、図１に示すように、光分岐素子２が半導体レーザ１とコリメートレンズ３との間に設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６５】
図５には、図１に示す光ピックアップ装置の変形例を示す。この変形例では、半導体レーザ１と光分岐素子２との間にコリメートレンズ３が設けられている。上記変形例においても、上述の光ピックアップ装置と同様の効果が期待できる。但し、この場合は、ＡＰＣ受光素子１０はコリメートレンズ３によって平行化された光をモニタするため、必ずしもＡＰＣ受光素子１０を光分岐素子２に近接させる必要はない。
【００６６】
ここで、光ファイバ入射端（半導体レーザ１から入射する側の端部）における有効光束径をφｅ、光ファイバ９のコア径をφｃ、光ファイバ周囲のファイバ被覆の外径（外周の径）をφｏとすると、コリメートレンズ３と光分岐素子２との相対的な位置関係に関わらず、φｃ≦φｅ≦φｏとすることが好ましい。
【００６７】
上記光ファイバ入射端における有効光束径φｅとは、半導体レーザ１から出射する光のうち、光分岐素子２を透過してコリメートレンズ３の有効径内に入る光の径のことである。この有効光束径φｅは、コリメートレンズ３と光分岐素子２との相対的な位置関係により、次のように算出される。
【００６８】
（１）図１のように、光分岐素子２が半導体レーザ１（光源）とコリメートレンズ３との間にある場合
φｅ＝Ｌｏ×ＮＣ
ここで、Ｌｏは光分岐素子を介した光源から光ファイバの入射端面までの光学長である。
【００６９】
（２）図５のように、コリメートレンズ３が半導体レーザ１（光源）と光分岐素子２との間にある場合
φｅ＝ｆｃ×ＮＣ
ここで、ｆｃは、コリメートレンズ３の焦点距離である。
【００７０】
関係式φｃ≦φｅ≦φｏを満たすことによって、記録・再生に利用される光束についてのみ光ファイバ９のコア部分に結合し、コアの外に照射する光については、光ファイバ周囲のファイバ被覆１１により吸収される。したがって、記録・再生に利用される光についてのみＡＰＣ受光素子１０に結合し、迷光は除去されるため、有意な光出力のみを正確に検出することが可能となり、より精度の高いパワーモニタ制御を実現できる。
【００７１】
なお、本実施の形態に係る光ピックアップ装置は、図１に示すように、コリメートレンズ３からの光が直接対物レンズ５で集光されているが、本発明はこれに限定されるものではない。これ以外の構成として、例えば図５に示すように、コリメートレンズ３と対物レンズ５’との間に、光記録媒体６に高密度記録を行う場合などに用いられる２枚のレンズからなる球面収差補正用のビーム拡大素子１２、もしくは、これと同等の効果を果たすための液晶素子などの部材を備えた構成であってもよい。
【００７２】
また、対物レンズについては、図１に示すような単レンズに限定されることなく、図５に示すような２枚以上のレンズ群からなる対物レンズ５’であってもよい。
【００７３】
〔実施の形態２〕
本発明における他の実施の形態について、図６ないし図９に基づいて以下に説明する。
【００７４】
本実施の形態２に係る光ピックアップ装置は、上述の実施の形態１の光ピックアップ装置と同様に、光源からの光量をモニタするパワーモニタ用受光素子（ＡＰＣ受光素子）を備え、光源からの光量を制御するＡＰＣの機能を備えている。図６には、この光ピックアップ装置の構成を示す。なお、説明の便宜上、図１にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【００７５】
この光ピックアップ装置には、図５に示す光ピックアップ装置と同様に、半導体レーザ１と光分岐素子２との間にコリメートレンズ３が設けられており、また、光分岐素子２と円柱レンズ７との間に集光レンズ１９が設けられている。半導体レーザ１から出射した光は、コリメートレンズ３によって平行光束化された後、光分岐素子２によって分光される。分光された光のうちの反射光は、周囲にファイバ被覆１１が施された光ファイバ９’に結合し、ファイバコア内を伝送した後にパワーモニタ用のＡＰＣ受光素子１０によって検出される。検出された光強度（光量）に応じて、ＡＰＣ受光素子１０と半導体レーザ１との間に接続されたＡＰＣ回路（図示せず）は、半導体レーザ１からの出射光の光量を制御している。
【００７６】
これによって、装置内で生じる迷光の影響を回避して、ＡＰＣ受光素子において光源の出射パワーを正確に検出できるという実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００７７】
さらに、本実施の形態２においては、光ファイバ９’の出射端面（すなわち、ＡＰＣ受光素子１０と対向する側の端部）を先球レンズとしている。これによって、先球レンズ型の光ファイバ９’から出射する光は、光ファイバの出射端面に設けられた先球レンズによって集光されてＡＰＣ受光素子１０の受光面に効率よく受光される。このように、上記受光面において集光することによって、結合光量を増加させることができ、近年の青色半導体レーザなどのように光源出力が比較的小さいものについても、光出力を正確に検出することが可能となる。
【００７８】
図７には、図６に示す光ピックアップ装置の変形例を示す。この変形例では、図７に示すように、光ファイバ９の入射端面（すなわち、半導体レーザ１からの光が入射する、光分岐素子２に対向する側の端面）を傾斜面としている。図８には、図７に示す光ピックアップ装置内のパワー制御部（ＡＰＣ受光素子１０、光ファイバ９、ファイバ被覆１１など）における光の進行状況を示す。ここで、光分岐素子２で反射される半導体レーザ１からの直接反射光をａとし、光ファイバ内を通過する光を実線の矢印ｃまたはｄで示す。
【００７９】
本変形例では、上述のように光ファイバ９の入射端面が傾斜しているため、光ファイバ９に入射する光ｃ、および光ファイバ９を経由してＡＰＣ受光素子１０の受光面で反射された戻り光ｄについて、光路を曲げることができる。これによって、ＡＰＣ受光素子の受光面で反射した光ｄ、あるいは、光ファイバ９の端面で反射した光ｅが、光分岐素子２を介して信号検出用の受光素子８にて結合して検出されることを防ぐことができる。そのため、ＲＦ信号やフォーカス・トラッキングサーボ用信号検出時の信号感度を向上させることができる。
【００８０】
なお、本実施の形態においては、光ファイバ９の出射端面を先球レンズ加工しているが、これ以外の構成として、図９に示すように、光ファイバ９が屈折率分布（ＧＲＩＮ）ファイバ９”（屈折率分布型の光ファイバ）であってもよい。この場合、光は光ファイバ９内を一定の周期を保って蛇行しながら進み、擬似的にレンズのような作用を示す。すなわち、ＧＲＩＮファイバ９”は、周期的な焦点距離を有している。
【００８１】
ここで、ファイバの屈折率をｎ（Ｒ）、ファイバ内の蛇行周期長をＰとすると、ｎ（Ｒ）とＰは、それぞれ以下の関係式によって表される。
【００８２】
ｎ（Ｒ）＝ｎ０×（１−Ａ／２Ｒ２）
【００８３】
【数２】
2004265490.tif 000004
【００８４】
（ｎ０：ファイバ内の中心軸上の屈折率、Ｒ：中心軸から半径方向の距離、Ａ：屈折率分布定数）
このように、ｎ（Ｒ）とＰは、ｎ０、Ｒ、Ａの組合せによって任意の値に設定することが可能である。そして、光ファイバ９にＧＲＩＮファイバ９”を用いて、そのファイバ長を、Ｐ／２の整数倍より大きく、かつＰ／２の半整数倍未満とすれば、光ファイバから出射する光はＡＰＣ受光素子の受光面で収束光となるため、光ファイバの端部を先球レンズ処理することなく、ＡＰＣ受光素子の受光面に効率よく集光することができる。
【００８５】
すなわち、光ファイバ９にＧＲＩＮファイバ９”を用いれば、ファイバ長を任意に設定することができるため、光分岐素子からＡＰＣ受光素子までの距離が制限されることはない。それとともに、周期構造を最適化する（すなわち、ファイバ内の蛇行周期長Ｐとファイバ長Ｈとの関係を、ｎ×（Ｐ／２）＜Ｈ＜（ｎ＋１／２）×（Ｐ／２）（ｎ：正の整数）とする）ことによって、ＡＰＣ受光素子の受光面に効率よく集光することが可能となり、先球ファイバを用いる場合に必要となるファイバ端面の球面加工が不必要になり、量産加工が極めて容易になる。上記の構成により、受光面の結合光量を増加させることができるため、近年の青色半導体レーザなどのように光源出力が比較的小さなものについても、光出力を正確に検出することが可能となる。
【００８６】
また、光ファイバ９の入射端面からＡＰＣ受光素子１０の受光面までの光路長をＨ’とすると、ＡＰＣ受光素子１０の受光面で光を収束させるためには、Ｈ’＝（ｎ＋１／２）×（Ｐ／２）（ｎ：正の整数）となるように光路長Ｈ’を設定することが好ましい。
【００８７】
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図１０および図１１に基づいて以下に説明する。
【００８８】
本実施の形態３に係る光ピックアップ装置は、上述の実施の形態１の光ピックアップ装置と同様に、光源からの光量をモニタするパワーモニタ用受光素子（ＡＰＣ受光素子）を備え、光源からの光量を制御するＡＰＣの機能を備えている。図１０には、この光ピックアップ装置の構成を示す。なお、説明の便宜上、図１にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【００８９】
この光ピックアップ装置においては、図１に示す光ピックアップ装置と同様に、半導体レーザ１から出射した光は、光分岐素子２で２方向に分光される。光分光素子２で分光された光のうちの反射光は、周囲をファイバ被覆１１で覆われた光ファイバ９に結合し、ファイバコア内を伝送した後にパワーモニタ用のＡＰＣ受光素子１０によって検出される。検出された光強度（光量）に応じて、ＡＰＣ受光素子１０と半導体レーザ１との間に接続されたＡＰＣ回路（図示せず）は、半導体レーザ１からの出射光の光量を制御している。
【００９０】
これによって、装置内で生じる迷光の影響を回避して、ＡＰＣ受光素子において光源の出射パワーを正確に検出できるという実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００９１】
また、図１１（ａ）には、図１０に示す光ピックアップ装置におけるパワー制御部の構成の一例を示す。図１１（ａ）に示すように、実施の形態３の光ピックアップ装置は、ファイバ被覆１１の一部を除去するなどして、光ファイバ９の出射端面（すなわち、ＡＰＣ受光素子１０側の端面）を露出させているとともに、ＡＰＣ受光素子１０に凹部２３を形成している。そして、上記出射端面の露出部と凹部２３とを嵌合させている。
【００９２】
図１１（ｂ）には、図１０に示す光ピックアップ装置におけるパワー制御部の構成のもう一つの例を示す。図１１（ｂ）に示すように、実施の形態３の光ピックアップ装置では、光ファイバ９の出射端面側の先端部を除去して凹部を設け、対向するＡＰＣ受光素子１０に凸部２４を設け、光ファイバ９の上記凹部と上記凸部２４とを嵌合させてもよい。
【００９３】
このように、図１１（ａ）、（ｂ）に示すパワー制御部では、双方ともにＡＰＣ受光素子１０上に樹脂モールドを作成したり、あるいは、ガラス材料などを加工して嵌合部位（すなわち、凹部２３あるいは凸部２４）を形成したりして、光ファイバ９の端面とＡＰＣ受光素子１０とが嵌合する形態となっている。
【００９４】
上記の構成により、光ファイバ９とＡＰＣ受光素子１０との相対的な位置決めが容易となる。そして、ハウジングに当たり面を設けるなどして光ファイバ９を精度良く実装することができれば、ＡＰＣ受光素子１０についても光ファイバ９に嵌合させることで容易に位置決めを行うことができ、従来のようなＡＰＣ受光素子１０の位置決め調整が不要となる。
【００９５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の光ピックアップ装置は、光源と、上記光源から発せられた光を２方向に分光する光分岐素子と、上記光分岐素子によって分光された光の一方が入射し、この光の強度を検出するパワーモニタ用受光素子と、上記光分岐素子によって分光されたもう一方の光が入射し、この光を光記録媒体上に集光させる対物レンズと、上記対物レンズにより集光された光の、上記光記録媒体による反射光を受光する信号検出用受光素子とを備えた光ピックアップ装置において、上記パワーモニタ用受光素子と上記光分岐素子との間には、上記光源からの光を上記パワーモニタ用受光素子へ導く光ファイバと、該光ファイバの周囲を覆う被覆とが設けられていることを特徴としている。
【００９６】
上記の構成によれば、光ファイバによって光源からの出射光を確実にパワーモニタ用受光素子へ伝送することができるとともに、光ファイバの周囲が被覆によって覆われていることによって、装置内で生じる迷光の影響を確実に回避することができる。これによって、パワーモニタ用受光素子で光源の出射パワーを正確に検出することができ、より精度の高いパワーモニタ制御を実施できるという効果を奏する。
【００９７】
また、従来パワーモニタ用受光素子において結合効率を確保するために、光分岐素子とパワーモニタ用受光素子との距離を近接させる必要があった場合に、本発明のように、上記光ファイバ及びその周囲を覆う被覆を備えることによって、上記両部材の距離を近接させる必要はなくなる。それゆえ、通常のハウジング形状（すなわち、パワーモニタ用受光素子が設置される位置にくびれを有しないハウジング形状）で、パワーモニタ用受光素子への結合光量を確保することができる。これによって、光ピックアップ動作時にハウジングの共振周波数特性が損なわれるのを回避することができるという、もう一つの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る光ピックアップ装置の構成を示す模式図である。
【図２】（ａ）は、図１に示す光ピックアップ装置内のパワー制御部の構成を示す模式図であり、（ｂ）は、従来の光ピックアップ装置のパワー制御部の構成を示す模式図である。
【図３】（ａ）は、（ｂ）に示す光ファイバおよびファイバ被覆のＡ−Ａ’断面の構造を示す断面図である。（ｂ）は、図１に示す光ピックアップ装置内のパワー制御部の構成を示す模式図である。
【図４】（ａ）は、図１に示す光ピックアップ装置がハウジング１７に配置されている状態を示す模式図である。また、（ｂ）は、従来の光ピックアップ装置がハウジング内に配置されている状態を示す模式図である。
【図５】図１に示す光ピックアップ装置の変形例を示す模式図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構成を示す模式図である。
【図７】図６に示す光ピックアップ装置の変形例を示す模式図である。
【図８】図７に示す光ピックアップ装置内のパワー制御部における光の進行状況を示す模式図である。
【図９】図７に示す光ピックアップ装置内のパワー制御部における光の進行状況を示す模式図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施の形態に係る光ピックアップ装置の構成を示す模式図である。
【図１１】（ａ）は、図１０に示す光ピックアップ装置のパワー制御部の構成の一例を示す模式図である。（ｂ）は、図１０に示す光ピックアップ装置のパワー制御部の構成のもう一つの例を示す模式図である。
【図１２】従来例の光ピックアップ装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１    半導体レーザ（光源）
２    光分岐素子
３    コリメートレンズ
４    ミラー
５    対物レンズ
６    光記録媒体
７    円柱レンズ
８    受光素子（信号検出用受光素子）
９    光ファイバ
９’    先球レンズ型の光ファイバ（光ファイバ）
９”    屈折率分布型の光ファイバ（光ファイバ）
１０    ＡＰＣ受光素子（パワーモニタ用受光素子）
１１    ファイバ被覆（被覆）
１２    ビーム拡大素子１２
１４    ファイバコア
１５    ファイバクラッド
１６  アクチュエータ
１７  ハウジング
１９  集光レンズ
２３  凹部
２４  凸部
【図１】
2004265490.tif 000005
【図２】
2004265490.tif 000006
【図３】
2004265490.tif 000007
【図４】
2004265490.tif 000008
【図５】
2004265490.tif 000009
【図６】
2004265490.tif 000010
【図７】
2004265490.tif 000011
【図８】
2004265490.tif 000012
【図９】
2004265490.tif 000013
【図１０】
2004265490.tif 000014
【図１１】
2004265490.tif 000015
【図１２】
2004265490.tif 000016