(57)【要約】【課題】  光ピックアップ装置において、レーザ光源の温度変化などによる影響を受けることなく、光ピックアップ装置の記録品質および再生品質を常に良好に保つことのできるようにする。【解決手段】  光ピックアップ装置は、レーザ光源１１と対物レンズ１８との間に、透過光量を調整する光量調整器１５を有する。第１光量検出器２５がレーザ光源１１から出射される光量を検出し、ＨＡＰＣ回路３０がこの検出光量に基づいてレーザ光源１１を制御して、レーザ光源１１の発光光量を一定に制御する。また、第２光量検出器２７が光量調整器１５を透過するレーザ光の光量を検出し、ＬＡＰＣ回路４０が光量調整器１５を制御して、信号の記録および再生時に最適な光量のレーザ光が光ディスクＤＫに照射されるようにする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射するレーザ光源と、前記出射されたレーザ光を光ディスクに集光する対物レンズとを備えた光ピックアップ装置において、
前記レーザ光源と対物レンズとの間に設けられて透過光量を調整する光量調整器と、
前記レーザ光源と前記光量調整器の間に設けられ、同レーザ光源から出射するレーザ光の光量を検出するための第１の光量検出部と、
前記第１の光量検出部によって検出された光量に応じて、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の光量が所定の光量になるように、同レーザ光源を制御するレーザ光源制御手段と、
前記光量調整器と前記対物レンズの間に設けられて、前記光量調整器から透過するレーザ光の光量を検出する第２の光量検出部と、
前記第２の光量検出部によって検出された光量に応じて、前記光量調整器から透過するレーザ光の光量が所定の光量になるように前記光量調整器を制御する光量調整器制御手段とを設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記レーザ光源制御手段は、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の矩形波状の光量の変化に追従して前記レーザ光源の光量を制御する高速オートパワーコントロール回路で構成され、かつ
前記光量調整器制御手段は、前記光量調整器を透過するレーザ光の矩形波状の光量の変化に追従することなく平均的な光量の変化に応じて前記光量調整器を透過するレーザ光の光量を制御する低速オートパワーコントロール回路で構成した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】
前記光量調整器は、回転により透過光量が変化する光学部品、電気信号の供給により透過光量が変化する素子、および回転により偏光方向が変化する光学部品と偏光方向により透過光量が変化する光学部品とを組み合わせたもののうちのいずれか一つで構成した請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記第１および第２の光量検出部を偏光ビームスプリッタおよび受光素子により構成した請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記レーザ光源を半導体レーザで構成した請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を用いてＣＤ，ＤＶＤ，ＭＯなどの光ディスクに情報を記録し、または光ディスクに記録された情報を再生する光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の光ピックアップ装置においては、光ディスクに記録される記録信号に応じてレーザ光源をオン・オフ制御することにより光ディスクに断続的にレーザ光を照射して、光ディスクに信号を記録している。また、信号の再生時には光ディスクに連続的にレーザ光を照射して、同光ディスクからの反射光を電気信号に変換して、光ディスクに記録されている信号を再生している。このような信号の記録および再生においては、一般に光ディスクに照射されるレーザ光の光量を記録時には大きく、再生時には小さく制御する必要がある。
【０００３】
この場合、レーザ光源の発光光量を変化させるとレーザ光の広がり角度および光ディスク上に形成される光スポットの大きさが変化する。具体的には、発光光量が大きい場合にはレーザ光の広がり角度αが大きくなるとともに、コリメートレンズを通過したレーザ光のＲＩＭ強度が高くなり（図３（Ａ）参照）、光ディスク上に形成される光スポットが小さくなる（図４（Ａ）参照）。逆に、発光光量が小さい場合にはレーザ光の広がり角度αが小さくなるとともに、コリメートレンズを通過したレーザ光のＲＩＭ強度が低くなり（図３（Ｂ）参照）、光ディスク上に形成される光スポットが大きくなる（図４（Ｂ）参照）。光ディスク上に形成される光スポットの大きさは、信号の記録および再生の両方に渡って適正な一定値に維持されることが望ましい。
【０００４】
これを実現するために、下記特許文献１に示すような光ピックアップ装置が提案されている。この光ピックアップ装置においては、レーザ光源の発光光量を最適な一定光量に維持するために、レーザ光源から光ディスクへの光路上に光量調整板を配置し、この光量調整板を信号の記録時と再生時とで切り替え制御することによって、信号の記録時と再生時とで最適な光量のレーザ光が光ディスク上に照射されるようにしている。
【特許文献１】特開平８−１７０６５号公報
【０００５】
しかし、半導体レーザのようなレーザ光源にあっては、温度変化などによりレーザ光の光量が変化し、レーザ光の広がり角度α、ＲＩＭ強度および光ディスク上の光スポットの大きさが変化する。さらに、光ディスクに信号を記録する際、レーザ光の記録波形が温度変化などにより不安定となる。このため、上記従来の光ピックアップ装置においては、光ディスク上に信号を記録する際の記録品質が悪化するとともに、同光ディスクからの記録信号の再生品質が悪化するという問題があった。
【発明の開示】
【０００６】
本発明は前記問題に対処するためなされたもので、その目的は、レーザ光源の温度変化などによる影響を受けることなく、光ピックアップ装置の記録品質および再生品質を常に最適に保つことのできる光ピックアップ装置を提供することにある。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記出射されたレーザ光を光ディスクに集光する対物レンズとを備えた光ピックアップ装置において、レーザ光源と対物レンズとの間に設けられて透過光量を調整する光量調整器と、レーザ光源と光量調整器の間に設けられ、同レーザ光源から出射するレーザ光の光量を検出するための第１の光量検出部と、第１の光量検出部によって検出された光量に応じて、レーザ光源から出射されるレーザ光の光量が所定の光量になるように、レーザ光源を制御するレーザ光源制御手段と、光量調整器と対物レンズの間に設けられて、光量調整器から透過するレーザ光の光量を検出する第２の光量検出部と、第２の光量検出部によって検出された光量に応じて、光量調整器から透過するレーザ光の光量が所定の光量になるように光量調整器を制御する光量調整器制御手段とを設けたことにある。
【０００８】
この場合、前記レーザ光源制御手段を、例えば、レーザ光源から出射されるレーザ光の矩形波状の光量の変化に追従してレーザ光源の光量を制御する高速オートパワーコントロール回路で構成し、かつ光量調整器制御手段を、光量調整器を透過するレーザ光の矩形波状の光量の変化に追従することなく平均的な光量の変化に応じて光量調整器を透過するレーザ光の光量を制御する低速オートパワーコントロール回路で構成するとよい。
【０００９】
また、光量調整器を、例えば、回転により透過光量が変化する光学部品、電気信号の供給により透過光量が変化する素子、および回転により偏光方向が変化する光学部品と偏光方向により透過光量が変化する光学部品とを組み合わせたもののうちのいずれか一つで構成するとよい。
【００１０】
また、第１および第２の光量検出部を、例えば、偏光ビームスプリッタおよび受光素子により構成するとよい。また、レーザ光源は、例えば、半導体レーザで構成される。
【００１１】
このように構成した本発明においては、レーザ光源制御手段により、レーザ光源から出射されるレーザ光の光量が一定値となるように制御されるので、光ディスク上に形成される光スポットの大きさが常に一定となる。また、光量調整器制御手段により、光ディスクに照射されるレーザ光の光量は、信号の記録および再生時において最適になるように制御される。このため、信号の記録および再生時においては、光ディスクに常に一定の大きさの光スポットを最適な光量で形成することができるため、光ピックアップ装置の信号の記録品質および再生品質を常に良好に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る光ピックアップ装置の一実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、ＣＤ，ＤＶＤ，ＭＯなどの光ディスクＤＫにレーザ光を照射して信号の記録および再生を行う光ピックアップ装置の全体概略図である。この光ピックアップ装置は、レーザ光が出射されるレーザ光源１１と光ディスクＤＫとの間に、レーザ光源１１から出射されるレーザ光の光軸上にコリメートレンズ１２、アナモルフィックプリズム１３ａ，１３ｂ、偏光ビームスプリッタ１４、光量調整器１５、偏光ビームスプリッタ１６、１／４波長板１７および対物レンズ１８を備えている。
【００１３】
レーザ光源１１は、半導体レーザで構成されており、一定の光量のレーザ光を出射するとともに、後述する高速オートパワーコントロール（ＨＡＰＣ）回路３０によりその光量が制御される。このレーザ光源１１から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ１２により平行光に変換された後、アナモルフィックプリズム１３ａ，１３ｂによりビーム形状が円形に整形されて偏光ビームスプリッタ１４に入射する。偏光ビームスプリッタ１４は、入射するレーザ光の偏光状態に応じて一部を透過させ他の一部を反射させる。実際には、大部分が透過する。したがって、偏光ビームスプリッタ１４に入射したレーザ光は、その一部（大部分）が透過して光量調整器１５に出射されるとともに、他の一部が反射して凸レンズ２４を介して第１光量検出器２５に出射される。第１光量検出器２５はフォトダイオードなどからなる受光素子であり、受光したレーザ光をその光量に対応した電圧信号に変換してＨＡＰＣ回路３０に出力する。
【００１４】
光量調整器１５は、偏光子または液晶素子などから構成され、後述する低速オートパワーコントロール（ＬＡＰＣ）回路４０により制御されて同光量調整器１５を透過する光量を調整する。具体的には、光量調整器１５を偏光子で構成した場合、ＬＡＰＣ回路４０からの制御信号に従って偏光子を回転させて透過光量を調整する。また、光量調整器１５を液晶素子で構成した場合、ＬＡＰＣ回路４０からの制御信号に従って液晶の偏光透過特性を制御して透過光量を調整する。したがって、光量調整器１５に入射したレーザ光は、所定の光量に調整されて偏光ビームスプリッタ１６に出射される。
【００１５】
偏光ビームスプリッタ１６は前記偏光ビームスプリッタ１４と同様に入射したレーザ光の一部を透過して１／４波長板１７に出射するとともに他の一部を反射して凸レンズ２６を介して第２光量検出器２７に出射する。実際には、大部分が透過する。第２光量検出器２７はフォトダイオードなどからなる受光素子であり、受光したレーザ光をその光量に対応した電圧信号に変換してＬＡＰＣ回路４０に出力する。偏光ビームスプリッタ１６を透過したレーザ光は、１／４波長板１７により円偏光とされた後、対物レンズ１８により集光されて光ディスクＤＫ上に光スポットを形成する。そして、光ディスクＤＫに形成された光スポットの反射光は、再び対物レンズ１８および１／４波長板１７を介して偏光ビームスプリッタ１６に入射する。
【００１６】
偏光ビームスプリッタ１６に入射した反射光は、前記１／４波長板１７により位相差がπだけずれており、偏光ビームスプリッタ１６によってその殆どが反射される。そして、この反射光は、凸レンズ２１により集光された後、シリンドリカルレンズ２２により非点収差のある光となってフォトディテクタ２３に入射する。フォトディテクタ２３は、入射した反射光を対応する電圧信号に変換して、図示しない信号再生回路などに出力する。
【００１７】
ＨＡＰＣ回路３０は、レーザ光源１１から出射されるレーザ光の光量が一定となるようにレーザ光源１１の出力を制御する回路であり、比較器３１およびＶ／Ｉ変換器３２により構成される。比較器３１は、前記第１光量検出器２５によって検出されるレーザ光源１１の発光光量を表す電圧信号と、図示しないパワー設定器により予め設定された基準光量を有する発光制御電圧信号とを比較し、その差電圧をＶ／Ｉ変換器３２を介してレーザ光源に負帰還する。Ｖ／Ｉ変換器３２は、比較器３１からの同差電圧を電流に変換してレーザ光源１１に出力する。ここで基準光量とは、光ディスク上に形成される光スポットの大きさが最適な大きさとなるために必要なレーザ光源１１の発光光量である。また、ＨＡＰＣ回路３０は、レーザ光源１１から出射されるレーザ光の矩形波状の光量変化（図２参照）に追従して、レーザ光源１１から出射されるレーザ光の光量を制御するものである。
【００１８】
ＬＡＰＣ回路４０は、光ディスクＤＫ上に信号を記録する場合または光ディスク上に記録された信号を再生する場合において、それぞれ最適な光量となるように光量調整器１５を制御する回路であり、比較器４１およびドライブ回路４２により構成される。比較器４１は、前記第２光量検出器２７から検出される光量調整器１５を透過する透過光量を表す電圧信号と、図示しない透過効率設定器により予め設定される記録基準光量または再生基準光量を有する透過光量制御信号とを比較し、その差電圧を算出しドライブ回路４２に出力する。ドライブ回路４２は比較器４１から出力された同差電圧に基づいて光量調整器１５の光量透過率を変更する。ここで記録基準光量とは、光ディスク上に信号を記録する場合に信号の記録に最適なレベル（高電圧レベル）の光量であり、再生基準信号とは、光ディスク上の信号を再生する場合に信号の再生に最適なレベル（低電圧レベル）の光量である。また、ＬＡＰＣ回路４０は、ドライブ回路４２などに付属する回路により、光量調整器１５を透過するレーザ光の矩形波状の光量変化に追従することなく、平均的な光量変化に応じて光量調整器１５の透過光量を制御するものである。
【００１９】
このように構成された光ピックアップ装置を使用するに際しては、対物レンズ１８の上方における所定の位置にＣＤ，ＤＶＤ，ＭＯなどの光ディスクＤＫを配置して、光ピックアップ装置を備えた図示しない光ディスク装置の電源を入れ、光ディスクＤＫを回転させるとともにレーザ光源１１からレーザ光を出射させる。このレーザ光源１１からのレーザ光の出射は、光ディスク装置内のレーザ駆動回路（図示せず）によって制御されており、光ディスクＤＫへの信号の記録の場合には、記録される信号に応じた矩形波状（図２参照）のレーザ光を出射し、光ディスクＤＫに記録されている信号を再生する場合には、連続的な一定レベルのレーザ光が発射する。また、このレーザ光源１１から発射されるレーザ光の発光光量は、信号の記録および再生時を通じて光ディスクＤＫ上に形成される光スポットの大きさが最適な大きさとなるために必要な発光光量であるとともに、光ディスクＤＫに信号を記録するために必要な強度レベルに設定されている。
【００２０】
レーザ光源１１から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ１２およびアナモルフィックプリズム１３ａ，１３ｂを介して偏光ビームスプリッタ１４に到達する。偏光ビームスプリッタ１４に到達したレーザ光は、その一部（大部分）が透過して光量調整器１５を介して偏光ビームスプリッタ１６に到達するとともに、他の一部が反射して凸レンズ２４を介して第１光量検出器２５に受光される。第１光量検出器２５は、受光した光量を表す電圧信号をＨＡＰＣ回路３０の比較器３１に出力する。この場合、同電圧信号は、信号の記録時においては図２に示すような矩形波状の信号であり、信号の再生時においては連続的な一定レベルの信号である。そして、比較器３１は、同電圧信号とパワー設定器（図示せず）により予め設定された基準光量を有する発光制御電圧信号とを比較してその差電圧をＶ／Ｉ変換器３２を介してレーザ光源に負帰還する。その結果、レーザ光源１１から出射されるレーザ光の光量が同差分だけ減少して基準光量と同量の発光光量となり、レーザ光源１１の発光光量は最適な一定レベルの光量に保たれる。
【００２１】
一方、偏光ビームスプリッタ１６に到達したレーザ光は、その一部（大部分）が透過して１／４波長板１７および対物レンズ１８を介して光ディスクＤＫ上に光スポットを形成するとともに、他の一部が反射して凸レンズ２６を介して第２光量検出器２７に受光される。第２光量検出器２７は受光した光量を表す電圧信号をＬＡＰＣ回路４０の比較器４１に出力する。この電圧信号は、信号の記録時においては図２に示すような矩形波状の信号であり、信号の再生時においては連続的な一定レベルの信号である。そして、比較器４１は、信号の記録時においては、同電気信号と透過効率設定器（図示せず）から供給される記録基準光量を有する透過光量制御信号（高電圧レベル）とを比較してその差電圧を算出しドライブ回路４２に出力する。また、信号の再生時には、同電気信号と透過効率設定器（図示せず）から供給される再生基準光量を有する透過光量制御信号（低電圧レベル）とを比較してその差電圧を算出しドライブ回路４２に出力する。これらにより、ドライブ回路４２は光量調整器１５の光量透過効率を変化させて透過光量を調整する。したがって、光量調整器１５を透過するレーザ光の光量が、光ディスクへの信号の記録または再生にそれぞれ最適な光量となるように制御される。この場合、ドライブ回路４２に入力される制御信号は、信号の記録時においては矩形波上の制御信号であるが、ドライブ回路４２は同制御信号に追従することなく、同制御信号の平均値レベルに基づいて光量調整器１５の光量透過率を制御する。
【００２２】
その結果、光ディスクＤＫ上には、常に一定の大きさの光スポットが形成されるとともに、信号の記録および再生時のそれぞれに応じた最適の光量の光スポットが形成される。そして、このような状態で光ディスクＤＫ上への信号の記録または信号の再生が行われ、その反射光が、対物レンズ１８、１／４波長板１７、偏光ビームスプリッタ１６、凸レンズ２１およびシリンドリカルレンズ２２を介してフォトディテクタ２３により受光される。フォトディテクタ２３は受光信号に対応した電気信号に変換して信号再生回路（図示せず）などに出力する。
【００２３】
前記作動説明からも理解できるように、前記実施形態によれば、レーザ光源１１から出射されるレーザ光の光量がＨＡＰＣ回路３０により常に一定になるように制御される。これと同時に、ＬＡＰＣ回路４０により、光ディスクに形成される光スポットの光量は信号の記録および再生に最適な光量となるように制御される。このため、光ディスクＤＫへの信号の記録および再生時においては、常に一定の大きさの光スポットを最適な光量で形成することができるため、光ピックアップ装置の信号の記録品質および再生品質を常に良好に保つことができる。
【００２４】
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００２５】
上記実施形態においては、光量調整器１５を偏光子または液晶素子で構成し、光量調整器１５を透過する透過光量を調整していた。しかし、これに代えて光量調整器１５を１／２波長板により構成することもできる。この場合、ＬＡＰＣ回路４０の出力により、１／２波長板を回転させることにより、１／２波長板を透過するレーザ光の偏光方向を変化させるようにすればよい。これにより偏光ビームスプリッタ１６を透過する光量を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置の全体概略図である。
【図２】光ディスクＤＫへの信号の記録時における矩形波である。
【図３】レーザ光の広がり角度とＲＩＭ強度の関係を示した図である。
【図４】光ディスクＤＫのトラック上での光スポットの大きさを示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
ＤＫ…光ディスク、１１…レーザ光源、１４…偏光ビームスプリッタ、１５…光量調整器、１６…偏光ビームスプリッタ、２５…第１光量検出器、２７…第２光量検出器、３０…高速オートパワーコントロール回路、３１…比較器、３２…Ｖ／Ｉ変換器、４０…低速オートパワーコントロール回路、４１…比較器、４２…ドライブ回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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