(57)【要約】【課題】光結合効率を低下させることなく比較的大きな光量を用いることができ、ノイズに強いＡＰＣを実現することができる光ピックアップ装置、及び該光ピックアップ装置を備えた光記録再生装置を提供することにある。【解決手段】ＬＤ駆動回路１４よりＬＤ駆動電流がＬＤ１に注入され、ＬＤ１から発光されたレーザ光は、コリメータレンズ２で平行光束化され、λ／２板３、整形プリズム４、３ビーム生成用グレーティング８を透過し、偏光ビームスプリッタ５に入射する。ＡＰＣ用受光素子１１は、整形プリズム４と３ビーム生成用グレーティング８の間であって、対物レンズ９に入射する光の周囲にある対物レンズ９に入射しない光が通過する位置に配置される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射されたレーザ光を平行光化するコリメータレンズ及び平行光化されたレーザ光を光記録媒体に集光させる対物レンズを有する光学系と、上記光源から出射されたレーザ光の一部を受光素子により受光し、光源からのレーザ光の出力を制御する出射光制御手段とを備える光ピックアップ装置において、
上記受光素子は、上記コリメータレンズを透過したレーザ光が対物レンズに入射するまでの光路中における、上記レーザ光の一部であって、上記対物レンズに入射する光の周囲にある対物レンズに入射しない光が通過する位置に配置されていることを特徴とするピックアップ装置。
【請求項２】
上記光学系は、上記コリメータレンズと上記対物レンズとの間にビームスプリッタを備え、
上記受光素子は、上記コリメータレンズを透過したレーザ光が上記ビームスプリッタに入射するまでの光路中に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
上記光源から出射されるレーザ光は、光軸にほぼ垂直な方向の断面の形状が楕円状をなしており、
上記受光素子は、上記コリメータレンズにより平行光化されたレーザ光の長軸方向の一部であって上記対物レンズに入射する光より外側にある光が通過する位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光記ピックアップ装置。
【請求項４】
上記光源から出射されるレーザ光は、光軸にほぼ垂直な方向の断面の形状が楕円状をなしており、
上記光学系は、上記コリメータレンズにより平行光化されたレーザ光を、短軸方向に拡大する整形するビーム整形手段を備え、
上記受光素子は、上記ビーム整形手段により拡大されたレーザ光の一部であって上記対物レンズに入射する光より拡大方向外側にある光が通過する位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
上記受光素子は、入射するレーザ光を受光面に集光させるための集光レンズを具備していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
光記録媒体への情報の記録と光記録媒体の情報の再生との少なくとも再生を行うことができる光記録再生装置において、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置を備えることを特徴とする光記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度光記録媒体ドライブや光記録媒体評価システム等に使用可能な光ピックアップ装置、及びそれを備えた光記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光記録再生装置に関する技術の開発が進んでいる。この光記録再生装置は、レーザ光を用いた光ピックアップ装置により、光ディスクや光磁気ディスク等の光記録媒体に非接触で情報の記録再生が行えること、再生専用型や追記型、書き換え可能型といった光記録媒体のそれぞれのメモリ形態に対応できること等の数々の利点を有している。よって、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く利用されている。
【０００３】
一般に、光ピックアップ装置を正常に動作させるためには、レーザ光の出力を一定に保つオートパワーコントロール（ＡＰＣ）が必要となる。これは、光源から出射されたレーザ光の一部を受光素子で受光し、受光量が一定になるように光源に供給する電流量を調整し、レーザ光の出力を制御するものである。図７に、このようなＡＰＣ機能を持つ従来の光ピックアップ装置の一構成例を示す。
【０００４】
図７に示す光ピックアップ装置では、レーザダイオード（ＬＤ）駆動回路１４よりＬＤ駆動電流が光源であるＬＤ１に流れると、レーザ光が出射される。ＬＤ１から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ２で平行光に変換され、λ／２板（１／２波長板）３により偏光をＰ偏光からＳ偏光に変換される。レーザ光の光束領域は、光軸方向にほぼ垂直な断面において楕円状であるが、整形プリズム４により短軸側の強度が拡大整形され略円状に変換される。
【０００５】
その後、レーザ光は３ビーム生成用グレーティング８を介し、偏光ビームスプリッタ５’に入射する。偏光ビームスプリッタ５’は、入射光を透過光と反射光とに分割するもので、ここでは往路の入射光の何割かを透過光として出射するようになっている。透過光となったレーザ光は、スポットレンズ１０で集光されＡＰＣ用受光素子１１で受光される。ＡＰＣ用受光素子１１から受光量に応じた電気信号がＡＰＣ回路１３に送られ、ＡＰＣ回路１３は、上記電気信号を設定パワー相当の電気信号と比較し、その差分をＬＤ駆動回路１４にフィードバックする。ＬＤ駆動回路１４は、フィードバックされた信号を基にＬＤ１から出射されるレーザ光の出力を調節する。以上のように、ＡＰＣ用受光素子１１により受光された光量を基に、ＬＤ１から出射されるレーザ光の出力が常に安定するようＡＰＣ動作が行われる。
【０００６】
一方、偏光ビームスプリッタ５’により反射光となったレーザ光は、λ／４板（１／４波長板）６、ビームエキスパンダユニット７、対物レンズ９を介して、光ディスク１２に集光される。
【０００７】
このような従来の光ピックアップ装置の場合、光ディスク１２の記録再生のために使用されるレーザ光の光量の割合をできるだけ多くするように、ＡＰＣ用受光素子１１方向に分割させる光量の割合をできるだけ少なくしている。そこで上記の偏光ビームスプリッタ５’は、例えば、透過率５％、反射率９５％となるようなプリズムとして設計されている。
【０００８】
また、ＬＤとコリメータレンズとの間の発散光路中にホログラム回折素子を配置し、ＬＤから出射されたレーザ光のうち、光記録媒体で反射された光を上記ホログラム回折素子で回折して、ＬＤ近傍に配置された信号検出用光学素子に導く構成の光ピックアップ装置において、ＬＤから出射されたレーザ光が、往路でも上記ホログラム回折素子により回折されることに着目し、その往路の１次回折光（洩れ光）をＡＰＣ用受光素子に導いてＡＰＣ動作行っているものもある（特許文献１、２）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−１５９８３０号公報（１９９７年６月２０日公開）
【００１０】
【特許文献２】
特開２００１−２９７４７４号公報（２００１年１０月２６日公開）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図７に示すような従来の光ピックアップ装置では、ＬＤ１から出射されたレーザ光を、偏光ビームスプリッタ５’で、対物レンズ９に入射させる光とＡＰＣ用の光とに分割するため、ＬＤ出射光量に対する対物レンズ入射光量である光結合効率（光利用効率）が低下する。このため、この減少量を補うことがＬＤ１から出射されるレーザ光の出力負担の原因となっている。この問題は、特に光磁気ディスク駆動装置や、ＭＤプレーヤ、記録可能なＤＶＤプレーヤ、ＢＤ（ブルーレイディスク）プレーヤ等に用いる記録再生型の光ピックアップ装置において顕著である。また、ＢＤプレーヤでは、再生パワーが対物レンズからの出射光で計ると０．３５ｍＷ程度と非常に小さく、ＡＰＣを行うためのＡＰＣ用受光素子での受光量も小さくなるので、回路ノイズ等の外乱ノイズの影響を受けやすい。よって、精度のよいＡＰＣが困難になるといった問題が生じる。
【００１２】
また、偏光ビームスプリッタ５’でＡＰＣ用受光素子１１に向かう光量を分割させるため、偏光ビームスプリッタ５’の透過率のばらつきがＡＰＣ用受光素子１１に入射する光量のばらつきに大きく関与する。そのため、偏光ビームスプリッタ５’の反射・透過率特性のばらつきを極力抑える必要があり、偏光ビームスプリッタ５’のコストアップにつながる。
【００１３】
さらに、ＡＰＣによりＬＤ１からの出射光量を制御するためのＬＤ駆動回路１４は、ノイズの影響をできるだけ低減させる目的でＬＤ１近傍に配置される。このため、図７に示すように偏光ビームスプリッタ５’の先にＡＰＣ用受光素子１１が配置される従来の光ピックアップ装置では、ＡＰＣ用受光素子１１からＬＤ１までの間の距離が長くなる。よってこのような従来の光ピックアップ装置では、ＡＰＣを行う際、よりノイズの影響を受け易いといった問題もある。
【００１４】
一方、特許文献１、２に開示された光ピックアップ装置では、ＡＰＣ用受光素子をＬＤの近くに置くことができるので、上記ＡＰＣ用受光素子とＬＤとが離れていることに起因するノイズの問題は解決される。しかし、上記特許文献１、２に開示された光ピックアップ装置では、ホログラム回折素子を光路中に配置しているものであって、ホログラム回折素子を設けない構成には採用できない。また、ホログラム回折素子は、上記したようにＬＤから出射されたレーザ光が往路でも回折されるので、光結合効率の低下につながるといった問題がある。
【００１５】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、光結合効率を低下させることなく比較的大きな光量を用いたＡＰＣ動作、また、ノイズに強いＡＰＣ動作を実現することができる光ピックアップ装置、及び該光ピックアップ装置を備えた光記録再生装置を提供することにある。
【００１６】
【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、光源から出射されたレーザ光を平行光化するコリメータレンズ及び平行光化されたレーザ光を光記録媒体に集光させる対物レンズを有する光学系と、上記光源から出射されたレーザ光の一部を受光素子により受光し、光源からのレーザ光の出力を制御する出射光制御手段とを備える光ピックアップ装置において、上記受光素子は、上記コリメータレンズを透過したレーザ光が対物レンズに入射するまでの光路中における、上記レーザ光の一部であって、上記対物レンズに入射する光の周囲にある対物レンズに入射しない光が通過する位置に配置されていることを特徴としている。
【００１７】
上記の構成によれば、光源から出射されたレーザ光の一部を受光素子で受光し、光源からのレーザ光の出力が一定となるよう制御する、つまり、出射光制御手段によりＡＰＣ動作を行う際、光源から出射されたレーザ光は、コリメータレンズにより平行光化され、レーザ光の出力を制御するための受光素子用の光が途中で分割されることなく対物レンズに入射する。そして、ＡＰＣを行うための上記受光素子は、コリメータレンズにより平行光化されたレーザ光であって、対物レンズに入射しない光を受光することとなる。
【００１８】
従来の光ピックアップ装置では、光源から出射されたレーザ光を、対物レンズに入射させる光とＡＰＣ用受光素子に導く光とに偏光ビームスプリッタで分割してＡＰＣ動作を行っていたり、光源とコリメータレンズとの間の発散光路中に配置されたホログラム回折素子により回折された洩れ光をＡＰＣ用受光素子に導いてＡＰＣ動作を行っていた。これに対し、上記構成では、光学系において、途中でＡＰＣ動作のための受光素子用にレーザ光を分割する必要がなく、また、ホログラム回折素子を利用することも無いため、対物レンズに入射するレーザ光のロスを極力減らすことができる。よって、光源からの出射光量に対する対物レンズへの入射光量である光結合効率を低下させることなく、ＡＰＣ動作を行うことができる。
【００１９】
また、上記受光素子は平行光化されたレーザ光を受光するため、拡散光を受光するのに比べ、上記受光素子の配置位置の調整精度が甘く、調整を正確に行わなくても、上記受光素子は安定した受光量を得ることができる。よって、安定したＡＰＣ動作を行うことができる。
【００２０】
本発明の光ピックアップ装置は、上記構成に加え、上記光学系は、上記コリメータレンズと上記対物レンズとの間にビームスプリッタを備え、上記受光素子は、上記コリメータレンズを透過したレーザ光が上記ビームスプリッタに入射するまでの光路中に配置されている構成であってもよい。
【００２１】
上記の構成によれば、コリメータレンズとビームスプリッタとの間の光路中にＡＰＣを行うための受光素子を配置するため、該受光素子をＬＤに近い位置に配置させることが可能である。よって、上記受光素子からＬＤまでの間の距離を短くすることができ、ノイズが入り込むことを極力抑えることができる。従って、ノイズに強いＡＰＣ動作を実現することができ、光源から出力を常に安定させてレーザ光を出射させることができる。
【００２２】
また、上記ビームスプリッタを用いて、往路のレーザ光をＡＰＣ用の受光素子に向かうように分割させる必要がないため、ビームスプリッタを作製する際、反射・透過率特性のばらつきに注意を払う必要はないので、コストアップにつながることはない。
【００２３】
本発明の光ピックアップ装置は、上記構成に加え、上記光源から出射されるレーザ光は、光軸にほぼ垂直な方向の断面の形状が楕円状をなしており、上記受光素子は、上記コリメータレンズにより平行光化されたレーザ光の長軸方向の一部であって、上記対物レンズに入射する光より外側にある光が通過する位置に配置されている構成であってもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、受光素子は、レーザ光の楕円状の断面のうち、長軸方向の領域に配置され、上記対物レンズに入射しない光を受光する。
【００２５】
従来の光ピックアップ装置で、レーザ光が楕円状の断面の短軸方向を拡大されることなく上記対物レンズまで導かれる場合では、平行光化されたレーザ光の楕円状の断面のうち、対物レンズに入射しない長軸方向の光束領域を通過する光は、使用されずカットされ無駄になっていた。これに対し、上記構成では、この無駄になっていた光束領域を通過する光を、ＡＰＣ用の受光素子で受光することができる。よって、上記対物レンズに入射する光束を遮ることなく、比較的光強度の高い領域に受光素子を配置することができるので、より多くの光量を受光することが可能となる。従って、よりノイズの影響の少ない良好なＡＰＣ動作を行うことができる。
【００２６】
また、比較的光強度の高い長軸方向に上記受光素子を配置するので、受光素子は、配置の特に長軸方向の位置調整を正確に行われなくても安定した入射光量が得ることが可能である。
【００２７】
本発明の光ピックアップ装置は、上記構成に加え、上記光源から出射されるレーザ光は、光軸にほぼ垂直な方向の断面の形状が楕円状をなしており、上記光学系は、上記コリメータレンズにより平行光化されたレーザ光を、短軸方向に拡大する整形するビーム整形手段を備え、上記受光素子は、上記ビーム整形手段により拡大されたレーザ光の一部であって上記対物レンズに入射する光より拡大方向外側にある光が通過する位置に配置されている構成であってもよい。
【００２８】
上記の構成によれば、コリメータレンズと対物レンズとの間のビーム整形手段により、コリメータレンズにより平行光化されたレーザ光の楕円状の断面は、短軸方向に拡大される。このとき、上記対物レンズに入射するレーザ光の光束領域に伴って、その外側の光束領域も拡大される。この拡大された外側の光束領域にＡＰＣ用の受光素子は配置される。よって、上記受光素子は、対物レンズに入射しない光を比較的大きな光量で得ることができる。従って、対物レンズへの入射光をロスさせることなく、かつ、比較的大きな光量で、安定したＡＰＣ動作を行うことができる。
【００２９】
また、拡大された光束領域の光を受光素子で受光するため、対物レンズに入射しない光を受光できる範囲であれば、受光素子の配置の位置調整を正確に行わなくても安定した入射光量が得ることができる。
【００３０】
本発明の光ピックアップ装置は、上記構成に加え、上記受光素子は、入射するレーザ光を受光面に集光させるための集光レンズを具備している構成であってもよい。
【００３１】
上記の構成によれば、ＡＰＣのための受光素子は、集光レンズによりレーザ光を受光面に集光させるので、より大きな光量を受光面に受光させることができる。よって、上記受光素子は、対物レンズに入射しない光を受光できる範囲であれば、配置位置に関係せずＡＰＣのための受光量をより多く確保することができる。従って、より外乱ノイズの影響を受けにくい、より安定したＡＰＣ動作を行うことができる。
【００３２】
本発明の光記録再生装置は、上記の課題を解決するために、光記録媒体への情報の記録と光記録媒体の情報の再生との少なくとも再生を行うことができる光記録再生装置において、上記いずれかに記載の光ピックアップ装置を備えていることを特徴としている。
【００３３】
上記の構成によれば、光結合効率を低下させることなく、光源からのレーザ光の出力が常に適正値となるようにＡＰＣを行いながら、光記録媒体への記録や光記録媒体の再生を行うことができる。従って、光記録媒体への記録や光記録媒体の再生を安定に行うことができる、高品位な光記録再生装置を提供することが可能となる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の光ピックアップ装置の実施の一形態について図１ないし３を用いて説明すれば以下の通りである。
【００３５】
（光ピックアップ装置の構成）
図１に、本実施形態のピックアップ装置の構成を示す。図１に示すように、光ピックアップ装置は、光ディスク１２に対してレーザ光を集光させることにより光学情報の記録・再生を行うものであり、レーザダイオード（ＬＤ）１、コリメータレンズ２、λ／２板（１／２波長板）３、整形プリズム４、３ビーム生成用グレーティング８、偏光ビームスプリッタ５、λ／４板（１／４波長板）６、ビームエキスパンダユニット７、対物レンズ９、及び受光素子１７を含む再生信号検出部１５からなる光学系２１、並びに出射光制御系２０を有している。
【００３６】
本実施形態の光ピックアップ装置では、光源であるＬＤ１から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ２、λ／２板３、整形プリズム４、及び３ビーム生成用グレーティング８透過し、偏光ビームスプリッタ５に入射する。ＬＤ１は、下記で説明するＬＤ駆動回路１４からＬＤ駆動電流が流れ込むと、レーザ光を出射する。ＬＤ１から出射されるレーザ光の波長は、特に限定されていないが、例えば、４０５ｎｍや６５０ｎｍが挙げられる。コリメータレンズ２は、ＬＤ１から出射されたレーザ光を平行光に変換する。λ／２板３は、コリメータレンズ２を透過したレーザ光の偏光をＰ偏光からＳ偏光に変換する。整形プリズム４は、入射したレーザ光の断面形状を変換する。すなわち、ＬＤ１から出射されたレーザ光の光軸にほぼ垂直方向の断面形状は、楕円状であるが、整形プリズム４により短軸方向に強度を拡大整形され円状となる。３ビーム生成用グレーティング８は、整形プリズム４を透過したレーザ光を３つのビームに分散させる。この整形プリズム４と３ビーム生成用グレーティング８との間には、下記で説明するＡＰＣ用受光素子１１が配置されている。
【００３７】
偏光ビームスプリッタ５は、レーザ光のうち入射面に平行な偏光方向をもつＰ偏光を透過させ、入射面に垂直な偏光方向をもつＳ偏光を反射させる。この偏光ビームスプリッタ５は、Ｓ偏光の反射率１００％、Ｐ偏光の透過率１００％に設定されている。このような設定は、ＡＰＣ用受光素子１１が整形プリズム４と３ビーム生成用グレーティング８との間に配置されているため、従来のように偏光ビームスプリッタ５でＡＰＣ用にレーザ光を分割する必要がないために可能となる。上記のように設定することで、ＬＤ１からのレーザ光のうちＳ偏光は偏光ビームスプリッタ５でほぼすべて反射させることができるので、偏光ビームスプリッタ５での光のロスを極力減らすことができる。
【００３８】
その後、偏光ビームスプリッタ５で反射されたレーザ光は、λ／４板６、ビームエキスパンダユニット７、対物レンズ９を介して光ディスク１２に集光する。λ／４板６は、偏光ビームスプリッタ５で反射されたレーザ光を直線偏光（Ｓ偏光）から円偏光に変化させる。ビームエキスパンダユニット７はλ／４板６を透過したレーザ光の光束径を変換し、光ディスク１２上で発生する球面収差を補正する。なお、本実施形態では光記録媒体として光ディスクを用いたが、その種類は限定されず、光磁気ディスク等であってもかまわない。
【００３９】
光ディスク１２で反射されたレーザ光は、再び、対物レンズ９、ビームエキスパンダユニット７、及びλ／４板６を透過し、偏光ビームスプリッタ５に入射する。λ／４板６を往復で２回通過することから、復路で偏光ビームスプリッタ５に入射するレーザ光は、往路で偏光ビームスプリッタ５からλ／４板６に入射したレーザ光とは９０度向きが異なる直線偏光（Ｐ偏光）となり、偏光ビームスプリッタ５を透過する。
【００４０】
偏光ビームスプリッタ５を透過した直線偏光は、受光素子１７を含む再生信号検出部１５に入射する。受光素子１７の受光結果に基づいて、フォーカスエラー信号、トラックエラー信号および再生（ＲＦ）信号等に検出されることとなる。
【００４１】
（ＡＰＣ動作）
ＡＰＣを行うための出射光制御手段である出射光制御系２０は、ＡＰＣ用受光素子１１、ＡＰＣ回路１３、及びＬＤ駆動回路１４からなる。
【００４２】
ＡＰＣ用受光素子１１は、整形プリズム４と３ビーム生成用グレーティング８との間に配置され、コリメータレンズ２により平行光化されたレーザ光であって、整形プリズム４により拡大されたレーザ光のうち、対物レンズ９に入射しない光を受光する。ＡＰＣ用受光素子１１は、コリメータレンズ２で平行光化されたレーザ光を受光するため、拡散光を受光するのに比べ、配置位置の調整精度が甘く、調整が正確に行われていなくても安定した受光量を得ることになる。また、ＡＰＣ用受光素子１１は、受光量に比例した電気信号を出力しＡＰＣ回路１３に送る。ＡＰＣ回路１３は、ＡＰＣ用受光素子１１から出力される電気信号（出力信号）を設定パワー相当の電気信号と比較し、その差分をフィードバック信号としてＬＤ駆動回路１４に送る。ＬＤ駆動回路１４は、ＡＰＣ回路１３から送られるフィードバック信号を基に、ＬＤ１からの出射光パワーが常に適正値となるようにレーザ駆動電流を調整する。以上のようにしてＡＰＣ動作が行われる。
【００４３】
ＬＤ駆動回路１４は、ＬＤ１に入力する電流にノイズがのることを防ぐため、できるだけＬＤ１直近に配置されるのが好ましい。同様に、ＡＰＣ用受光素子１１からＡＰＣ回路１３への出力信号線とＡＰＣ回路１３からＬＤ駆動回路１４への信号線ともに信号にノイズがのらないように、ＡＰＣ用受光素子１１からＬＤ駆動回路１４までの間の距離は、できるだけ短いことが好ましい。本実施形態の光ピックアップ装置は、ＡＰＣ用受光素子１１が整形プリズム４と３ビーム生成用グレーティング８との間に配置されているので、ＬＤ１の近くに配置されることになり、ノイズに強い構成となっている。
【００４４】
（ＡＰＣ用受光素子の配置位置）
次に図２に、ＡＰＣ用受光素子１１の配置位置におけるレーザ光の断面の形状、及び該断面とＡＰＣ用受光素子１１との位置関係を示す。なお、上記断面は光軸に対してほぼ垂直方向に切ってある。図２に示すように、レーザ光の断面の形状は楕円状であり、上記断面のうち、対物レンズ９に入射する光が通過する光束領域（対物レンズ入射光束領域）を領域Ｒ１、対物レンズ９に入射する光が通過しない本図では斜線を引いた光束領域を領域Ｒ２とする。整形プリズム４でレーザ光が短軸方向に拡大整形されたことにより、領域Ｒ１においては、短軸方向であるＡ方向と長軸方向であるＢ方向とでほぼ同じ光強度分布となっている。
【００４５】
またレーザ光は、Ａ方向に整形プリズム４で拡大されるため、コリメータレンズ２で取り込む光束領域のうち、領域Ｒ１以外の領域Ｒ２も拡大整形される。従来はこの領域Ｒ２を通過する光は使用されずカットされ無駄になっていた。しかし本実施形態の光ピックアップ装置では、この領域Ｒ２にＡＰＣ用受光素子１１を配置している。この配置により、本実施形態の光ピックアップ装置は、対物レンズ９に入射するレーザ光をロスさせることなく、比較的大きな光量をＡＰＣ用受光素子１１に入射させることができ、ノイズに強く、安定したＡＰＣ動作が行うことができる。
【００４６】
また、ＡＰＣ用受光素子１１のサイズを領域Ｒ２に比べて十分小さく設計することで、ＡＰＣ用受光素子１１の領域Ｒ２内では、位置調整が正確に行われなくても、ＡＰＣ用受光素子１１は、安定した光量を受光することができる。
【００４７】
なお、ＡＰＣ用受光素子１１の配置位置では、受光するレーザ光が平行光である。よって、ＡＰＣ用受光素子１１が図３に示すようなレンズ一体型に形成されたモジュールであれば、対物レンズに入射しない光を受光できる範囲では、配置位置に関係せず、より大きな光量をＡＰＣ用受光素子１１の受光面１１ａ上に受光することができる。なお、ＡＰＣ用受光素子１１は、ＡＰＣのために必要な光量を受光することができる構成であれば、上記に限らない。
【００４８】
（ＡＰＣ用受光素子に入射する光量の見積もり）
以下のパラメータを用いて、ＡＰＣ用受光素子１１への入射光量を具体的に見積もる。なお、以下の見積もりは単なる例示に過ぎない。
＊ＬＤ１の放射角（半値全幅）：（θ‖，θ⊥）＝（９．５°，１９°）
＊コリメータレンズ：ＮＡ＝０．１５６、有効径Φ２．５３ｍｍ
＊整形プリズムによる整形拡大率：２．２倍
＊整形プリズム出射位置での対物レンズ入射有効径：Φ２．５３ｍｍ
＊受光素子の受光面積：０．４８ｍｍ２（縦１．２ｍｍ×横０．４ｍｍ）
図７に示す従来の光ピックアップ装置場合、上記パラメータを用いて、さらにＬＤ１から出射されるレーザ光の、コリメータレンズ２、λ／２板３、整形プリズム４、３ビーム生成用グレーティング８、偏光ビームスプリッタ５’、及びスポットレンズ１０を透過する透過率を約３．５％とすると、ＡＰＣ用受光素子１１に入射されるレーザ光の光量は、ＬＤ１の出射光量の約１．５％となる。この数値は、スポットレンズ１０にて正確にＡＰＣ用受光素子１１上にレーザ光が集光されるように調整した場合のものである。スポットレンズ１０の調整が不十分であった場合、上記数値よりも入射光量は下がる。
【００４９】
これに対して本実施形態の光ピックアップ装置は、上記パラメータを用いて、さらに、図１の構成にてコリメータレンズ２、λ／２板３、及び整形プリズム４を透過するレーザ光の透過率を約９１％とすると、ＡＰＣ用受光素子１１に入射する光量はＡＰＣ用受光素子１１の位置調整を正確に行うことなくＬＤ１の出射光量の約２．１％となる。
【００５０】
このように本実施形態の光ピックアップ装置では、従来のものに比べ、約１．４倍の光量をＡＰＣ用受光素子１１で受光できることがわかる。また、ＡＰＣ用受光素子１１の形状を図３のようにすることで、受光できる光量をさらに２倍以上に増加することができる。
【００５１】
以上により、本実施形態の光ピックアップ装置では、整形プリズム４と３ビーム生成用グレーティング８との間にＡＰＣ用受光素子１１を配置させ、対物レンズ９に入射する光束以外の光束を受光しＡＰＣを行ことで、対物レンズに入射するレーザ光のロスを極力減らし、光結合効率を低下させることなく、比較的大きな光量を受光素子に入射させるＡＰＣを行うことができる。また、ノイズの影響の少ない良好なＡＰＣを実現することができる。
【００５２】
〔実施の形態２〕
本発明の光ピックアップ装置に関する他の実施形態について、図４及び５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、上記実施の形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００５３】
図４は、本実施形態に係る光ピックアップ装置の構成を示している。図４に示すように、光ピックアップ装置は、光ディスク１２に対してレーザ光を集光させることにより光学情報の記録・再生を行うものであり、レーザダイオード（ＬＤ）１、コリメータレンズ２、λ／２板３、３ビーム生成用グレーティング８、偏光ビームスプリッタ５、λ／４板６、ビームエキスパンダユニット７、対物レンズ９、及び受光素子１７を含む再生信号検出部１５からなる光学系２１、並びに出射光制御系２０を有している。以上から分かるように、本実施形態は、実施の形態１と比べ、光学系２１に整形プリズムを有していないため、ＬＤ１から出射したレーザ光は、短軸方向に拡大整形されることなく対物レンズ９に入射する。
【００５４】
本実施形態では、レーザ光は、ＬＤ駆動回路１４よりＬＤ駆動電流が注入されると出射され、コリメータレンズ２で平行光に変換され、λ／２板３により偏光をＰ偏光からＳ偏光に変換され、３ビーム生成用グレーティング８を介して、偏光ビームスプリッタ５に入射する。また、ＡＰＣ用受光素子１１は、λ／２板と３と３ビーム生成用グレーティング８との間に配置されている。
【００５５】
図５に、ＡＰＣ用受光素子１１の配置位置におけるレーザ光の断面の形状、及び該断面とＡＰＣ用受光素子１１との位置関係を示す。なお、上記断面は光軸に対してほぼ垂直方向に切ってある。図５に示すように、レーザ光の断面の形状は楕円状であり、この断面のうち、対物レンズ９に入射する光が通過する光束領域（対物レンズ入射光束領域）を領域Ｒ１、対物レンズ９に入射する光が通過しない本図では斜線を引いた光束領域を領域Ｒ２’とする。本図において光強度分布は領域Ｒ１で強く、領域Ｒ２’では外側に行くに従って弱くはなるが、整形プリズムを用いて光束領域を拡大整形してはいないので、実施の形態１の領域Ｒ２に比べ強度は高くなっている。この楕円状の光束領域のうち領域Ｒ２’を通過する光は従来使用されずカットされ無駄になっていた。本実施形態の光ピックアップ装置では、この領域Ｒ２’、すなわち、比較的光強度の高い長軸方向（Ｂ方向）の領域にＡＰＣ用受光素子１１を配置している。これにより、本実施形態の光ピックアップ装置は、対物レンズ９に入射する光束を遮断することなく、多くの光量を受光することが可能となり、ノイズの影響の少ない良好なＡＰＣが行うことができる。
【００５６】
また、ＡＰＣ用受光素子１１のサイズを領域Ｒ２’に比べて十分小さく設計することで、ＡＰＣ用受光素子１１の領域Ｒ２’内での位置調整が正確に行われなくても、ＡＰＣ用受光素子１１は、多くの光量を受光することができる。
【００５７】
なお、本実施形態のＡＰＣ用受光素子１１の配置位置でも、実施の形態１と同様に、受光する光が平行光であるため、拡散光に比べて配置位置の調整精度が甘い。よって、ＡＰＣ用受光素子１１の位置調整を正確に行わなくても、安定した受光量を得ることができる。
【００５８】
以上により、本実施形態の光ピックアップ装置では、λ／２板３と３ビーム生成用グレーティング８との間にＡＰＣ用受光素子１１を配置させ、対物レンズ９に入射する光束以外の光束を受光することで、これまで無駄になっていた光束を有効活用し、対物レンズに入射するレーザ光のロスを極力減らし、光結合効率を低下させることなく、比較的大きな光量を受光素子に入射させるＡＰＣを行うことができる。また、ノイズの影響の少ない良好なＡＰＣを実現することができる。
【００５９】
〔実施の形態３〕
本発明の光記録再生装置に関する実施の一形態について、図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。ここでは、本発明の再生記録装置の一形態として、再生と記録との機能を有する記録再生装置について説明するが、本発明の再生記録装置には必ずしも記録機能が必要となるわけではない。また、光記録媒体の一例として書き込み可能な光ディスクを用いるものとするが、必ずしも書き込み可能である必要はない。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１及び２にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００６０】
図６に、本実施形態の光記録再生装置の構成を示す。図６に示すように、光記録再生装置は、実施の形態１または２に述べた光学系２１と出射光制御系２０とからなる光ピックアップ装置３０、光ピックアップ駆動回路３２、信号処理回路３３、モータ駆動回路３５、モータ３６、及び、光ピックアップ駆動回路３２、ＬＤ駆動回路１４、モータ駆動回路３５等を制御する制御部４０を有している。
【００６１】
光記録再生装置での記録動作時には、制御部４０による制御の下、光ピックアップ駆動回路３２が、光ディスク１２のトラックへ光ピックアップ装置３０を移動させる。この光ディスク１２は、モータ駆動回路３５にて作動させられたモータ３６により回転している。そして、ＬＤ駆動回路１４が、光学系２１からの出射光量を設定し、光学系２１から光ディスク１２に向けてレーザを出射させる。これにより、記録用のレーザ光が光ディスク１２に照射され、情報が記録される。
【００６２】
また、光記録再生装置での再生動作時には、制御部４０による制御の下、光ピックアップ駆動回路３２が、光ディスク１２の記録部位へ光ピックアップ装置を移動する。この光ディスク１２は、モータ駆動回路３５にて作動させられたモータ３６により回転している。そして、ＬＤ駆動回路１４が光学系２１からの出射光量を設定し、再生用のレーザ光が光ディスク１２に向けて出射される。光ディスク１２からの反射光は、光学系２１で検出され、信号処理回路３３で処理され、再生信号となり制御部に２０に入力される。これにより、光ディスク１２に記録された情報が再生される。
【００６３】
さらに、上記光ディスク１２の再生時や光ディスク１２への記録時に、本実施形態の光記録再生装置は、光ピックアップ装置３０の出射光制御系２０においてＡＰＣ動作を行う。つまり、光ディスク１２に集光しない光をＡＰＣ用受光素子１１で受光し、ＡＰＣ用受光素子１１から出力される電気信号をＡＰＣ回路１３で設定パワー相当の電気信号と比較し、その差分をフィードバック信号としてＬＤ駆動回路１４に送り、フィードバック信号を基に、ＬＤ１駆動回路によりＬＤ１からの出射光パワーが常に適正値となるようにレーザ駆動電流を制御する（図１参照）。
【００６４】
従って、本光記録再生装置は、光ディスク１２へのレーザ光を遮ることなく、レーザ光の出力が常に適正値となるようＡＰＣ動作を行いながら、光ディスク１２への記録、または、光ディスク１２の再生を行うことができる。従って、本光記録再生装置は、光記録媒体への記録や光記録媒体の再生を安定に行うことができる。
【００６５】
本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明の光ピックアップ装置は、以上のように、光源から出射されたレーザ光を平行光化するコリメータレンズ及び平行光化されたレーザ光を光記録媒体に集光させる対物レンズを有する光学系と、上記光源から出射されたレーザ光の一部を受光素子により受光し、光源からのレーザ光の出力を制御する出射光制御手段とを備える光ピックアップ装置において、上記受光素子は、上記コリメータレンズを透過したレーザ光が対物レンズに入射するまでの光路中における、上記レーザ光の一部であって、上記対物レンズに入射する光の周囲にある対物レンズに入射しない光が通過する位置に配置されている構成である。
【００６７】
上記の構成によれば、出射光制御手段によりＡＰＣ動作を行う際、光源から出射されたレーザ光は、コリメータレンズにより平行光化され、レーザ光の出力を制御するための受光素子用の光が途中で分割されることなく対物レンズに入射する。そして、ＡＰＣを行うための上記受光素子は、コリメータレンズにより平行光化されたレーザ光であって、対物レンズに入射しない光を受光することとなる。光学系において、途中でＡＰＣ動作のための受光素子用にレーザ光を分割する必要がなく、また、ホログラム回折素子を利用することも無いため、対物レンズに入射するレーザ光のロスを極力減らすことができる。従って、光源からの出射光量に対する対物レンズへの入射光量である光結合効率を低下させることなく、ＡＰＣ動作を行うことができるという効果を奏する。
【００６８】
また、上記受光素子は平行光化されたレーザ光を受光するため、拡散光を受光するのに比べ、上記受光素子の配置位置の調整精度が甘く、調整を正確に行わなくても、上記受光素子は安定した受光量を得ることができる。よって、安定したＡＰＣ動作を行うことができるという効果を奏する。
【００６９】
本発明の光ピックアップ装置は、上記構成に加え、上記光学系は、上記コリメータレンズと上記対物レンズとの間にビームスプリッタを備え、上記受光素子は、上記コリメータレンズを透過したレーザ光が上記ビームスプリッタに入射するまでの光路中に配置されている構成であってもよい。
【００７０】
上記の構成によれば、ＡＰＣ用の受光素子をＬＤに近い位置に配置させることが可能である。よって、上記受光素子からＬＤまでの間の距離を短くすることができ、ノイズが入り込むことを極力抑えることができる。従って、ノイズに強いＡＰＣ動作を実現することができ、光源から出力を常に安定させてレーザ光を出射させることができるという効果を奏する。
【００７１】
また、上記ビームスプリッタを用いて、往路のレーザ光をＡＰＣ用の受光素子に向かうように分割させる必要がないため、ビームスプリッタを作製する際、反射・透過率特性のばらつきに注意を払う必要はないので、コストアップにつながることはない。
【００７２】
本発明の光ピックアップ装置は、上記構成に加え、上記光源から出射されるレーザ光は、光軸にほぼ垂直な方向の断面の形状が楕円状をなしており、上記受光素子は、上記コリメータレンズにより平行光化されたレーザ光の長軸方向の一部であって、上記対物レンズに入射する光より外側にある光が通過する位置に配置されている構成であってもよい。
【００７３】
上記の構成によれば、ＡＰＣ用の受光素子は、レーザ光の楕円状の断面のうち、長軸方向の光束領域に配置されるため、従来の光ピックアップ装置では使用されずカットされ無駄になっていた、対物レンズに入射しない長軸方向の光束領域を通過する光を、受光することができる。よって、上記受光素子は上記対物レンズに入射する光束を遮ることなく、比較的光強度の高い領域で、より多くの光量を受光することが可能となる。従って、よりノイズの影響の少ない良好なＡＰＣ動作を行うことができるという効果を奏する。
【００７４】
また、比較的光強度の高い長軸方向に上記受光素子を配置するので、受光素子は、配置の特に長軸方向の位置調整を正確に行わなくても安定した入射光量が得ることができる。
【００７５】
本発明の光ピックアップ装置は、上記構成に加え、上記光源から出射されるレーザ光は、光軸にほぼ垂直な方向の断面の形状が楕円状をなしており、上記光学系は、上記コリメータレンズにより平行光化されたレーザ光を、短軸方向に拡大する整形するビーム整形手段を備え、上記受光素子は、上記ビーム整形手段により拡大されたレーザ光の一部であって上記対物レンズに入射する光より拡大方向外側にある光が通過する位置に配置されている構成であってもよい。
【００７６】
上記の構成によれば、ビーム整形手段により、レーザ光の楕円状の断面は、短軸方向に拡大される。このとき、上記対物レンズに入射するレーザ光の光束領域に伴って、その外側の光束領域も拡大される。この拡大された外側の光束領域にＡＰＣ用の受光素子は配置されるため、上記受光素子は、対物レンズに入射しない光を比較的大きな光量で得ることができる。従って、対物レンズへの入射光をロスさせることなく、かつ、比較的大きな光量で、安定したＡＰＣ動作を行うことができるという効果を奏する。
【００７７】
また、対物レンズに入射しない光を受光できる範囲であれば、受光素子の配置の位置調整を正確に行わなくても安定した入射光量が得ることができる。
【００７８】
本発明の光ピックアップ装置は、上記構成に加え、上記受光素子は、入射するレーザ光を受光面に集光させるための集光レンズを具備している構成であってもよい。
【００７９】
上記構成によれば、受光素子は、集光レンズによりレーザ光を受光面に集光させるので、より大きな光量を受光面に受光させることができる。従って、対物レンズに入射する光束以外の光束を受光できる範囲であれば、配置位置に関係せずＡＰＣに必要なより大きな受光量を確保することができるので、より外乱ノイズの影響を受けにくくなり、より出力の安定したレーザ光を出射できるという効果を奏する。
【００８０】
本発明の光記録再生装置は、上記の課題を解決するために、光記録媒体への情報の記録と光記録媒体の情報の再生との少なくとも再生を行うことができる光記録再生装置において、上記いずれかに記載の光ピックアップ装置を備えていることを特徴としている。
【００８１】
上記の構成によれば、光結合効率を低下させることなく、光源からのレーザ光の出力が常に適正値となるようにＡＰＣを行いながら、光記録媒体への記録や光記録媒体の再生を行うことができる。従って、光記録媒体への記録や光記録媒体の再生を安定に行うことができる、高品位な光記録再生装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる光ピックアップ装置の一例を示す構成図である。
【図２】図１に記載の光ピックアップ装置におけるＡＰＣ用受光素子の配置位置でのレーザ光の断面の形状、及び該断面とＡＰＣ用受光素子との位置関係を示す図である。
【図３】本発明の光ピックアップ装置の受光素子の概略図である。
【図４】本発明にかかる光ピックアップ装置の他の例を示す構成図である。
【図５】図４に記載の光ピックアップ装置におけるＡＰＣ用受光素子の配置位置でのレーザ光の断面の形状、及び該断面とＡＰＣ用受光素子との位置関係を示す図である。
【図６】本発明にかかる光記録再生装置の一例を示すブロック図である。
【図７】従来の光ピックアップ装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１  レーザダイオード（ＬＤ、光源）
２  コリメータレンズ
３  λ／２板
４  整形プリズム
５  偏光ビームスプリッタ
６  λ／４板
７  ビームエキスパンダユニット、
８  ３ビーム生成用グレーティング
９  対物レンズ
１１  ＡＰＣ用受光素子（受光素子）
１２  光ディスク（光記録媒体）
１３  ＡＰＣ回路
１４  ＬＤ駆動回路
２０  出射光制御系（出射光制御手段）
２１  光学系
３０  光ピックアップ装置
【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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