(57)【要約】【課題】ディスク面光強度／ＬＤ出射光強度を自在に変更することにより、半導体レーザに対する負担を軽減しつつ、小型化を図る。【解決手段】所定の波長からなるレーザ光を出射する半導体レーザ７１と、所定の波長に応じたエネルギーギャップを有するレーザ媒質に、出射されたレーザ光を伝搬させて光強度を変調する光強度変調素子４３と、光強度変調素子４３から出射されたレーザ光が照射される光ディスク２からの戻り光を受光する光検出素子５０と、レーザ媒質に注入する電流の量を制御するレーザ制御部１２を備える。【選択図】  図２
2005032318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の波長からなるレーザ光を出射する光源と、
上記所定の波長に応じたエネルギーギャップを有するレーザ媒質に、上記出射されたレーザ光を伝搬させて光強度を変調する光強度変調手段と、
上記光強度変調手段から出射されたレーザ光が照射される光ディスクからの戻り光を受光する受光手段と、
上記レーザ媒質に注入する電流の量を制御する電流制御手段とを備えること
を特徴とする光学ヘッド。
【請求項２】
上記電流制御手段は、上記レーザ媒質に注入する電流の量を、上記光ディスクへの信号記録時と信号再生時との間で切り換えること
を特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項３】
上記受光手段は、複数の記録層が形成された光ディスクからの戻り光を受光し、
上記電流制御手段は、上記レーザ媒質に注入する電流の量を、各記録層間で切り換えること
を特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項４】
上記光源は、４０５ｎｍ程度の波長からなるレーザ光を出射すること
を特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項５】
上記光源及び／又は上記光強度変調手段は、半導体レーザであること
を特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項６】
上記光源並びに上記光強度変調手段は、互いに同一パッケージ内に設けられてなること
を特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項７】
上記光源、上記光強度変調手段並びに上記受光手段は、互いに同一光学ユニット内に集積されてなること
を特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項８】
光ディスクの信号記録面に対して信号を記録し、又は光ディスクの信号記録面に記録されている信号を再生する記録再生装置において、
所定の波長からなるレーザ光を出射する光源と、上記所定の波長に応じたエネルギーギャップを有するレーザ媒質に上記出射されたレーザ光を伝搬させて光強度を変調する光強度変調手段と、上記光強度変調手段から出射されたレーザ光が照射される光ディスクからの戻り光を受光する受光手段とを有する光学ヘッドと、
少なくとも上記レーザ媒質に注入する電流の量を制御する制御手段とを備えること
を特徴とする記録再生装置。
【請求項９】
上記制御手段は、上記レーザ媒質に注入する電流の量を、上記光ディスクへの信号記録時と信号再生時との間で切り換えること
を特徴とする請求項８記載の記録再生装置。
【請求項１０】
上記受光手段は、複数の記録層が形成された光ディスクからの戻り光を受光し、
上記電流制御手段は、上記レーザ媒質に注入する電流の量を、各記録層間で切り換えること
を特徴とする請求項８記載の記録再生装置。
【請求項１１】
上記光源は、４０５ｎｍ程度の波長からなるレーザ光を出射すること
を特徴とする請求項８記載の記録再生装置。
【請求項１２】
上記光源及び／又は上記光強度変調手段は、半導体レーザであること
を特徴とする請求項８記載の記録再生装置。
【請求項１３】
上記光源並びに上記光強度変調手段は、互いに同一パッケージ内に設けられてなること
を特徴とする請求項８記載の記録再生装置。
【請求項１４】
上記光源、上記光強度変調手段並びに上記受光手段は、互いに同一光学ユニット内に集積されてなること
を特徴とする請求項８記載の記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクに対して光を照射する光ヘッド、並びに、光ディスクの信号記録面に対して信号を記録、再生する記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光記録媒体として、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）と呼ばれる再生専用の光ディスクや、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）と呼ばれる追記型の光ディスクやこれらを記録再生するためのシステムが実用化されている。これら光ディスクは、量産性に優れ、製造コストを安価に抑えられること、情報の再生或いは情報の記録を比較的安定に行うことができること等から、広く普及するに至っており、その光源として７８０ｎｍ帯域のＡｌＧａＡｓ系半導体レーザが用いられている。
【０００３】
また、このような光ディスクにおいて、近年において特に記録容量の増大化が望まれており、外径寸法をＣＤと同じとしながら記録容量を飛躍的に増大させたＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ／Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｄｉｓｃ）が開発され、実用化されるに至っている。このＤＶＤでは、記録密度を高めて記録容量の増大化を実現するために、ＣＤ等に使用する光源よりも波長の短い６６０ｎｍ帯域のレーザ光を出射するＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザが用いられている。
【０００４】
これらの各光ディスクに対して情報信号を記録する場合には、上述した各半導体レーザから出射されたレーザ光を、光ディスクの信号記録面に集光して光スポットを形成し、各記録層において熱上昇を起こさせる。そしてこの熱上昇に基づき、例えばＤＶＤ−Ｒの場合には記録層表面に塗布された有機色素に化学変化を起こさせることにより、またＤＶＤ−ＲＷの場合には結晶状態の記録層を非晶質へ状態変化させることにより、各情報信号を記録することができる。
【０００５】
一方、このようにして記録層に記録された各情報信号を再生する場合において、半導体レーザから出射されるレーザ光の強度は、記録時において要求されるレーザ光の強度まで要求されることはない。
【０００６】
この記録、再生時において要求される具体的なレーザ光の強度は、通常各光ディスクのフォーマット書等に規定されている。しかし、これら各光ディスクのフォーマット書に規定されているレーザ光の強度は、光ディスクの信号記録面上に照射されるレーザ光の強度（以下、ディスク面光強度という。）を示すものであり、半導体レーザから出射されるレーザ光の光強度（以下、ＬＤ出射光強度という。）を示すものではない。このため、レーザ光強度はディスク面強度を基準にして求められる。ディスク面光強度に対するＬＤ出射光強度の関係（以下、これをディスク面光強度／ＬＤ出射光強度で表示する）、すなわちカップリング効率が基準である。
【０００７】
ところで、上述の如く各レーザ光の強度関係に基づいてＬＤ出射光強度を調整するためには、以下に示す二つの条件を満たす必要がある。一の条件は、所望のディスク面光強度を得るために必要となるＬＤ出射光強度付近において信頼性の高いレーザ光を出射することができることである。また二の条件は、記録、再生時においてＬＤ出射光強度の静特性及び動特性の変化が小さいことである。
【０００８】
カップリング効率はＬＤの特性ばらつきに起因のため個々のＬＤで厳密にはことなる。従って、各ピックアップ間で常にディスク面光強度をそろえるためには、組み立て時の調整を個々のピックアップ毎、すなわち、個々のＬＤ毎で行う。さらに、ＬＤの劣化に起因する光量変動を抑制するために、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）を用いる手法が広く用いられている。
【０００９】
一般的には、時間的に平均値をモニタする場合が多い。すなわち、ＡＰＣが機能している場合においても、短時間では光強度は揺らいでいる。これがＬＤノイズである。この揺らぎが、光ディスクの再生、及び、記録の妨げとなるのである。光ディスクシステムにおいては、記録、再生時のどちらにおいても、あるスペック以下にＬＤノイズ量を押さえ込む必要がある。
【００１０】
このＬＤノイズの発生メカニズムは、量子力学原理に由来する量子ノイズ、異なるモード間の競合に基づくモード競合ノイズ、異なるモードへのスイッチングに由来するモードホッピングノイズ、半導体レーザから出射されたレーザ光が例えば光ディスク等に反射されて再び半導体レーザ内に戻ることで誘発される戻り光誘起ノイズ等の数種類に分類することができる。
【００１１】
一般に、このＬＤノイズは、ＲＩＮ（相対雑音強度：Ｒｅｌａｔｉｖｅ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｎｏｉｓｅ）に基づいて評価することができる。このＲＩＮは、特定の周波数におけるレーザ光強度に対するＬＤノイズの相対量を示すものであり、光源におけるレーザ光出力をＰｗとし、ＬＤノイズの強度をＰｎとし、測定チャンネル幅をΔｆ  Ｈｚとしたときに以下の式１で表すことができる。
ＲＩＮ  ＝  １０＊ｌｏｇ（Ｐｎ／Ｐｗ）／Δｆ    ｄＢ／Ｈｚ・・・・・・・・（式１）
【００１２】
図１１（ａ）は、上述したをＲＩＮ値に基づいて評価する場合につき示している。この図１１（ａ）に示すように、ＬＤ出射光強度が大きくなるにつれて、量子ノイズに基づくＲＩＮ値は小さくなる。即ち、ＬＤ出射光強度が小さくなると、ＬＤノイズが増加することになる。図１１（ｂ）は、上述した戻り光誘起ノイズをＲＩＮ値に基づいて評価する場合につき示している。この図１１（ｂ）に示すように、ＬＤ出射光強度が大きくなるにつれて、戻り光ノイズに基づくＲＩＮ値は大きくなる。即ち、ＬＤ出射光強度が大きくなると、ＬＤノイズが増加することになる。
【００１３】
このため、ＬＤノイズ全体をＲＩＮ値に基づいて表示すると、図１２（ａ）に示すように、ＬＤ出射光強度が低い場合には、量子ノイズが支配的となり、ＬＤ出射光強度が高い場合には、戻り光誘起ノイズが支配的となる。
【００１４】
これらのＬＤノイズは、仮に駆動回路に上述したＡＰＣを機能させてもこれを解消することはできないが、半導体レーザから出射されるレーザ光に高周波信号を重畳するいわゆる高周波重畳法を用いることにより、これを低減させることができる。これは、高周波でＬＤをスイッチングする方法である。これは、特に戻り光誘起ノイズにおいて効果的である。
【００１５】
即ち、この高周波重畳法を適用することにより、ＬＤ出射光強度が高い場合においてもＲＩＮ値を低く抑えることが可能となる。
【００１６】
一方、高周波重畳にも欠点がある。図１２（ａ）には、高周波重畳がある場合、図１２（ｂ）には高周波重畳がない場合のＲＩＮ−ＬＤ光強度の関係を示す。このように、ＲＩＮが周期的に変動することがわかる。これは、ＬＤの特徴である緩和振動周波数と重畳周波数が整合（整数比）になったため、強調されているのである。振幅は、ＬＤ構造に大きく依存はするものの、高周波重畳無しでのカーブに対し、振動を上乗せした形となることは共通しており、ＬＤ出射強度が小さい範囲でＲＩＮが悪いことは共通している。すなわち、記録、再生のうち、再生時のＲＩＮ値が重要である。
【００１７】
このため、従来では、例えば端面反射率、共振器長、導波路構造等における設計の最適化を図り、主として量子ノイズを抑え込むことにより、図１３に示すようにＬＤ出射光強度の小さい再生時においてＲＩＮ値を改善する。一方、高周波重畳を用い戻り光誘起ノイズを押さえ込むことでＲＩＮの悪化を抑制する。特に高出力で効果的となる。これにより、再生時及び記録時において共に許容可能なＬＤノイズ量に相当する許容ＲＩＮ値を満たすことになる。なお、書き込み系の光ディスクにおいては、Ｗｒｉｔｅ  Ｐｕｌｓｅ、いわゆる、ライトストラティジのパルスが高周波重畳の作用をすることから外部重畳回路を用いないこともある。
【００１８】
ところで近年の光ディスクの高速化や高密度化に伴い、要求されるディスク面光強度は、記録時，再生時ともに増大傾向にある。このため、ディスク面光強度／ＬＤ出射強度、すなわち、カップリング効率を大化、及び、ＬＤ出射強度の大化の手法がとられている。前者の場合、フィル条件の悪化となりＪｉｔｔｅｒの悪化につながるため、大化には限界がある。従って、ＬＤ出射強度を大きくすることでディスク面強度をまかなうのが一般的である。すなわち、半導体レーザの高出力化となり、負荷が増大するという問題があった。
【００１９】
特に上記レーザ光として、波長４０５ｎｍの青色レーザ光を用いる場合においては、記録層が２層に亘って形成されている光ディスクの各記録面につき、要求されるディスク面強度比は記録時と再生時との間で大きくなる。先述のとおり、カップリング効率大化には限界があるため、４０５ｎｍ帯光源のＧａＩｎＮ計半導体レーザの光出力要求が厳しくなっている。
【００２０】
図１４（ａ）は、この青色レーザ対応の光ディスクに対するディスク面光強度と、ＬＤ出射光強度との関係を示している。この青色レーザ対応の光ディスクは、図１４（ｂ）に示すように、上位からＬａｙｅｒ０、Ｌａｙｅｒ１の２つの記録層が形成されている。このＬａｙｅｒ０の再生時において要求されるディスク面光強度をＰｒ０、Ｌａｙｅｒ１の再生時において要求されるディスク面光強度をＰｒ１、Ｌａｙｅｒ０の記録時において要求されるディスク面光強度をＰｗｒ０、Ｌａｙｅｒ１の記録時において要求されるディスク面光強度をＰｗｒ１としたとき、これらは高い方から順にＰｗｒ０，Ｐｗｒ１，Ｐｒ０，Ｐｒ１となる。また、ディスク面光強度／ＬＤ出射光強度は一定であることから、図１４（ａ）に示すように、ＬＤ出射光強度は、高い方から順に、ＰＬＤ３（Ｌａｙｅｒ０への記録時）、ＰＬＤ４（Ｌａｙｅｒ１への記録時）、ＰＬＤ１（Ｌａｙｅｒ０の再生時）、ＰＬＤ２（Ｌａｙｅｒ１の再生時）となる。
【００２１】
なお、このディスク面光強度／ＬＤ出射光強度の比は、光ディスクにおける信号記録面に照射されるスポットの光強度分布に依存する。半導体レーザから出射されるレーザ光は、そのビーム放射角やＦＦＰ（Ｆａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｐａｔｔｅｒｎ）等から示されるような角度依存性を有するが、これも上述した光強度分布を支配する要因となる。
【００２２】
このため従来では、信号記録面に形成されるスポットにつき光強度分布が許容範囲内に入るように制御すべく、図１５に示すように、半導体レーザ８１の出射側において開口制限板８２を設けていた。この開口制限板８２は、図１６（ａ）に示すようにＦＦＰのピーク周辺、換言すれば光軸近傍のレーザ光成分を光ディスク８３へ到達させる。信号記録面８３ａは、図１６（ｂ）に示すように、開口制限板８２を設けることにより、開口制限板８２を設けない場合と比較して、小さなスポットを形成させることができ、ひいては、スポット内の光強度分布を最適なサイズまで調整することが可能となる。
【００２３】
即ち、ディスク面光強度／ＬＤ出射光強度が小さくなる程、そのＦＦＰから信号記録面８３ａにおけるスポット内の光強度分布は小さくなるが、ディスク面光強度から求められるＬＤ出射光強度の格差は、記録時と再生時との間で大きくなる。従って、このディスク面光強度／ＬＤ出射光強度が一定である青色レーザ対応のディスクフォーマットでは、再生時においてＲＩＮ値の制約がより厳しくなり、記録時においては、消費電力の増大に伴う熱ストレズの増大や導波路の光学的損傷により、信頼性を確保する上での制約がより厳しくなる。
【００２４】
上述した問題点を解決するために、ディスク面光強度／ＬＤ出射光強度の比を変更することができる光ヘッドが従来において提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００２５】
この光ヘッド２００は、例えば図１７に示すように、光源２０２と、光結合効率可変素子２０３と、ビームスプリッタ２０４と、対物レンズ２０５と、フォトセンサ２０６とを備えており、これらの各光学部品が個別にマウントされて構成されている。ちなみに、この光結合効率可変素子２０３は、例えばレーザ光の透過率を変化させる透過型の液晶素子や、フィルタ板等で構成される。
【００２６】
即ち、この光ヘッド２００では、光源２０２から出射されるレーザ光を光結合効率可変素子２０３に入射させ、この光結合効率可変素子２０３を通過したレーザ光をビームスプリッタ２０４へ入射させる。そして、このビームスプリッタ２０４を通過したレーザ光が対物レンズ２０５によって光ディスク８３の信号記録面８３ａに集光される。また、光ディスク８３の信号記録面８３ａにおける戻り光は、ビームスプリッタ２０４において光源２０２からのレーザ光と分離され、フォトセンサ２０６により受光される。
【００２７】
このような光ヘッド２００において、光結合効率可変素子２０３の作用により、光源２０２を出射したレーザ光の強度は、光結合効率可変素子２０３を通過する時点で適宜可変制御され、信号記録時に光源２０２を出射して光ディスク８３へ導かれるレーザ光の結合効率をＣＥＷとし、信号再生時に光源２００を出射して光ディスク８３に導かれるレーザ光の光結合効率をＣＥＲとした場合、ＣＥＷ＞ＣＥＲとなるように制御される。
【００２８】
従って、この光結合効率可変素子２０３における光結合効率を記録時と再生時とで切り換え制御することにより、光源２０２側で記録時と再生時における出力パワー比を極端に大きくすることなく、光ディスク８３の信号記録面８３ａにおけるディスク面光強度を制御することが可能となる。即ち、ＬＤ出射光強度を変えることなく、光結合効率可変素子２０３を切り換え制御することにより、上述したディスク面光強度／ＬＤ出射光強度を変更することができ、特に上述したディスク面強度比が記録時と再生時との間で大きく異なる青色レーザを上記レーザ光として用いる場合において効果的である。
【００２９】
【特許文献１】
特開２００２−２６０２７２号公報
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】
特に近年において、上述の如き光学ヘッドを備える記録再生装置を、特にノート型コンピュータや携帯用カメラ等に搭載される場合が多い。このため、かかる記録再生装置につき、或いはこれに搭載する光学ヘッド自体につき、更なる小型化の要請が高まっている。
【００３１】
しかしながら、上記従来の光ヘッドでは、光結合効率可変素子２０３として液晶素子やフィルタ板等を用いるため、小型化を図る上で限界がある。
【００３２】
そこで、本発明は、上述した問題点を解決するために案出されたものであり、ディスク面光強度／ＬＤ出射光強度を自在に変更することにより、半導体レーザに対する負担を軽減しつつ、小型化を図ることが可能な光学ヘッド並びに記録再生装置を提供することを目的とする。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上述した問題点を解決するために、所定の波長に応じたエネルギーギャップを有するレーザ媒質に、光源から出射されたレーザ光を伝搬させて光強度を変調する光学ヘッド並びに記録再生装置を発明した。
【００３４】
即ち、本発明を適用した光学ヘッドは、所定の波長からなるレーザ光を出射する光源と、上記所定の波長に応じたエネルギーギャップを有するレーザ媒質に、上記出射されたレーザ光を伝搬させて光強度を変調する光強度変調手段と、上記光強度変調手段から出射されたレーザ光が照射される光ディスクからの戻り光を受光する受光手段と、上記レーザ媒質に注入する電流の量を制御する電流制御手段とを備える。
【００３５】
また、本発明を適用した記録再生装置は、光ディスクの信号記録面に対して信号を記録し、又は光ディスクの信号記録面に記録されている信号を再生する記録再生装置において、所定の波長からなるレーザ光を出射する光源と、上記所定の波長に応じたエネルギーギャップを有するレーザ媒質に上記出射されたレーザ光を伝搬させて光強度を変調する光強度変調手段と、上記光強度変調手段から出射されたレーザ光が照射される光ディスクからの戻り光を受光する受光手段とを有する光学ヘッドと、少なくとも上記レーザ媒質に注入する電流の量を制御する制御手段とを備える。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３７】
本発明は、例えば図１に示すような記録再生装置に適用される。この図１に示す記録再生装置１は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）、更には青色レーザ対応の高密度ディスク等のような各種の光ディスクに対応した記録再生装置であって、光ディスク２を回転駆動させるスピンドルモータ３と、光ディスク２の信号記録面２ａ上に光ビームを照射するとともに、光ディスク２からの戻り光を検出する光学ヘッド４と、光学ヘッド４により検出された戻り光に基づいて、再生信号及び制御信号を生成する信号処理回路５と、制御信号に基づいてフォーカシング制御及びトラッキング制御を行うフォーカストラックサーボ機構６と、光学ヘッド４を光ディスク２の所定のトラックへと移動させるアクセス機構７と、信号処理回路５により生成された信号に基づいて、スピンドルモータ３、フォーカストラックサーボ機構６及びアクセス機構７を制御するシステムコントローラ８と、接続された信号処理回路５による制御の下、光学ヘッドにおける光源を制御するレーザ制御部１２を備えている。
【００３８】
スピンドルモータ３は、システムコントローラ８によって駆動制御され、光ディスク２を所定の速度で回転させる。
【００３９】
光学ヘッド４は、スピンドルモータ３の駆動により回転操作される光ディスク２の信号記録面２ａ上にレーザ光を照射し、この信号記録面２ａを反射した戻り光を検出して信号処理回路５へ出力する。この際光学ヘッド４は、回転操作される光ディスク２の種類によって、その光ディスク２に最適な波長のレーザ光を出射する。例えば、回転駆動される光ディスク２がＣＤであれば、光学ヘッド４は、波長が約７８０ｎｍであるレーザ光を出射し、回転駆動される光ディスク２がＤＶＤであれば、波長が約６５０ｎｍであるレーザ光を出射する。更に、青色レーザ対応のディスクであれば、波長が４０５ｎｍ程度であるレーザ光を出射する。
【００４０】
信号処理回路５は、再生時において、光学ヘッド４により検出された戻り光に基づいて得られる受光信号から再生信号を抽出してこれを復調し、誤り訂正する。また、この信号処理回路５は、記録時において、インターフェース９から入力される記録信号につき、例えば時分割多重化して固有のヘッダー情報や拡張ファイルのヘッダー情報等を付加する。また信号処理回路５は、記録時において記録信号を圧縮符号化し、さらには誤り訂正符号を付加する。
【００４１】
信号処理回路５により復調され、誤り訂正された再生信号は、コンピュータのデータストレージ用であれば、インターフェース９を介して外部コンピュータ等に送出される。また、この再生信号は、オーディオ・ビジュアル用であれば、Ｄ／Ａ，Ａ／Ｄ変換器１０のＤ／Ａ変換部でデジタル／アナログ変換され、オーディオ・ビジュアル機器に送出される。
【００４２】
信号処理回路５により復調された各種制御信号は、システムコントローラ８に出力される。システムコントローラ８は、この制御信号の中から、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいてフォーカストラックサーボ機構６を駆動する。
【００４３】
フォーカストラックサーボ機構６は、例えば位相補償フィルタ等で構成され、システムコントローラ８の制御の下、光学ヘッド４の備える対物レンズを光ディスク２に近接離間する方向及び光ディスク２の径方向の２軸方向へ移動操作し、フォーカシング制御及びトラッキング制御を行う。
【００４４】
また、アクセス機構７は、システムコントローラ８から供給される信号に基づいて、光学ヘッド４を光ディスク２の径方向に送り動作させ、またこの光学ヘッド４が光ディスク２の所定の記録トラック上に位置するように動作させる。
【００４５】
次に本発明を適用した光学ヘッド４について更に詳しく説明する。
【００４６】
この光学ヘッド４は、図２に示すように所定の波長からなるレーザ光を発光する半導体レーザ７１と、半導体レーザ７１を支持するホルダ４２と、上記出射されたレーザ光を伝搬させて光強度を変調する光強度変調素子４３と、光強度変調素子４３の出射側に配設された開口制限板４４と、開口制限板４４を透過したレーザ光を平行光とするコリメータレンズ４５と、コリメータレンズ４５により平行光とされたレーザ光の光路中に配された偏光プリズム４６と、この偏光プリズム４６を透過したレーザ光の光路中に配された１／４波長板４７と、この１／４波長板４７を通過したレーザ光を光ディスク２の信号記録面２ａ上に集光する対物レンズ４８と、光ディスク２の信号記録面２ａから反射して戻ってきた戻り光を集光させるディテクタレンズ４９と、このディテクタレンズ４９を通過したレーザ光を検出する光検出素子５０とを備えている。
【００４７】
ホルダ４２には、所定の波長のレーザ光を出射する半導体レーザ７１が取り付けられている。この半導体レーザ７１は、半導体の再結合発光を利用した発光素子であり、出射するレーザ光の波長に応じたエネルギーギャップが形成されている。以下この半導体レーザ７１におけるエネルギーギャップをＥｇ１という。
【００４８】
光強度変調素子４３は、例えば半導体レーザ等で構成され、反射面が導波路を挟んで略平行に形成され、エネルギーギャップＥｇ２を有するレーザ媒質に、上記出射されたレーザ光を伝搬させて光強度を変調する。また、この光強度変調素子４３には、レーザ制御部１２を介して電流が注入され、かかる注入電流に基づき、光強度変調素子４３の利得が変化する。これにより、レーザ媒質を伝播するレーザ光強度を変調することができる。
【００４９】
また、光強度変調素子４３におけるエネルギーギャップＥｇ２は、エネルギーギャップＥｇ１を有する半導体レーザ７１から出射されたレーザ光の波長に応じて設計されている。このエネルギーギャップＥｇ２を、半導体レーザ７１におけるエネルギーギャップＥｇ１以下で構成することにより、レーザ媒質中を伝搬するレーザ光を吸収することができる。この光強度変調素子４３の構成、機能の詳細については後述する。
【００５０】
この開口制限板４４は、光強度変調素子４３により増幅、吸収されたレーザ光につき、ＦＦＰ（Ｆａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｐａｔｔｅｒｎ）のピーク周辺、換言すれば光軸近傍の成分のみを透過させる。開口制限板４４を設けることにより、より小さなスポットを信号記録面２ａ上に形成させることができ、ひいては、スポット内の光強度分布を最適なサイズまで調整することが可能となる。この開口制限板４４を透過した発散光であるレーザ光は、コリメータレンズ４５により平行光とされる。
【００５１】
偏光プリズム４６は、半導体レーザ７１から出射されたレーザ光を透過させて光ディスク２に導くとともに、光ディスク２から反射して戻ってくる戻り光を反射させて光検出素子５０へと導く。
【００５２】
１／４波長板４７は、通過するレーザ光にπ／２の位相差を与えるものである。半導体レーザ７１から出射された直線偏光のレーザ光は、１／４波長板４７を通過して円偏光となる。また光ディスク２を反射して戻ってくる円偏光のレーザ光は、この１／４波長板４７を通過した場合に、直線偏光となる。
【００５３】
対物レンズ４８は、１／４波長板４７を通過したレーザ光の光路中に配設されており、このレーザ光を集光して光ディスク２の信号記録面２ａ上に照射させる機能を有する。この対物レンズ４８は、フォーカストラックサーボ機構６を構成する図示しない２軸アクチュエータによって、光ディスク２に近接離間する方向及び光ディスク２の径方向の２軸方向に移動可能に支持されている。そして、この対物レンズ４８は、光ディスク２からの戻り光により生成されたフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、２軸アクチュエータにより移動動作され、フォーカシング制御及びトラッキング制御が実現されることになる。
【００５４】
光ディスク２の信号記録面２ａ上に集光された各レーザ光は、この信号記録面２ａで反射され、対物レンズ４８を通過することにより平行光となる。そして、光ディスク２から反射して戻ってくる戻り光は、対物レンズ４８を通過することにより平行光とされ、更に１／４波長板４７を通過し、偏光プリズム４６を反射する。そして、この戻り光は、ディテクタレンズ４９を通過することにより収束光とされる。その際、このディテクタレンズ４９により非点収差が発生させられる結果、この記録再生装置１においては、いわゆる非点収差法によるフォーカスエラー信号の検出が可能となる。
【００５５】
光検出素子５０は、ディテクタレンズ４９によりビームスポットの大きさにつき調整された戻り光を受光して光電変換し、これを受光信号として信号処理回路５へ供給する。
【００５６】
次に、光強度変調素子４３の詳細について青色レーザを発光する半導体レーザを用いる場合を例にとり、図３を用いて説明する。
【００５７】
図３に示す光強度変調素子４３は、サファイヤ基板１０１上に、ＧａＮ層１０２と、クラッド層１０３と、第１の光ガイド層１０４と、活性層１０５と、第２の光ガイド層１０６と、ブロッキング層１０７と、超格子クラッド層１０８と、ＳｉＯ２膜１０９と、Ｓｉ膜１１０と、コンタクト層１１１と、電極１１２、１１３とが積層形成されて構成されている。
【００５８】
このような構成からなる光強度変調素子４３を作成する際には、先ずサファイヤ基板１０１上にＧａＮ層１０２を５μｍ程度の膜厚となるまでエピタキシャル成長させる。次に、膜厚１．３μｍのｎ−ＡｌＧａＮからなるクラッド層１０３を、このＧａＮ層１０２上に積層形成し、更にそのクラッド層１０３上において、例えばＧａＮからなる第１の光ガイド層１０４を被覆する。また、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる電極１１２を、このＧａＮ層１０２上に積層形成する。
【００５９】
次に、第１の光ガイド層１０４上に、膜厚３．５ｎｍからなるＧａ０．９２Ｉｎ０．０８Ｎと、膜厚７ｎｍからなるＧａ０．９８Ｉｎ０．０２Ｎとを交互に３層積層させていわゆるＭＱＷ構造とした活性層１０５を形成する。この活性層１０５は、上記レーザ媒質に相当するものであり、入射側端面から出射側端面へ通じる導波路として構成される。次に、この活性層１０５上に、ＧａＩｎＮからなる第２の光ガイド層１０６を、更には膜厚１０ｎｍのｐ−ＡｌＧａＮからなるブロッキング層１０７を積層形成する。ちなみに、この第２の光ガイド層１０６は、活性層１０５とブロッキング層１０７間の歪みを緩和する役割をも担う。
【００６０】
次に、このブロッキング層１０７上に、膜厚２．５ｎｍからなるＡｌＧａＮと、膜厚２．５ｎｍからなるＧａＮとを交互に幾層にも亘って積層させた超格子構造を有する超格子クラッド層１０８を形成し、更にその上にはＳｉＯ２膜１０９、Ｓｉ膜１１０を形成する。また、この超格子クラッド層１０８上には、膜厚０．１μｍのｐ−ＧａＮからなるコンタクト層１１１を、更にその上には、Ｐｄ／Ｐｔ／Ａｕからなる電極１１３を積層形成する。なお電極１１２，１１３は、成膜した上記各金属膜をエッチング等によって所望のパターニング形状に仕上げることができる。ちなみに電極１１２は、いわゆるｎ電極に相当し、また電極１１３は、いわゆるｐ電極に相当する。
【００６１】
即ち、このような構成からなる半導体レーザとしての光強度変調素子４３は、電極１１２，１１３を介して所定の電流を注入することにより、４０５ｎｍ程度の波長からなる青色レーザを発光する。またこの光強度変調素子４３は、注入する電流に応じて利得が変化する。このため、活性層１０５としての導波路を伝搬するレーザ光を吸収し、又はこれを増幅する。なお半導体レーザ７１の構成についても、この光強度変調素子４３における構成と同様であってもよい。
【００６２】
なお、この光強度変調素子４３においては、従来より用いられているゲインガイド構造を適用してもよいし、またインデックスガイド構造を適用してもよい。インデックスガイド構造を適用する場合には、電流ロスの少ない電流注入制御と、発光領域の厳密な制御が可能となる。
【００６３】
図４は、注入する電流に対する光強度変調素子４３の利得を示している。この図４に示すように、利得がマイナスである場合において、活性層１０５におけるバンドギャップＥｇ２に相当する波長のレーザ光を吸収する。このレーザ光の吸収は、注入する電流が０である場合において最大となる。一方、注入する電流量を増加させてゆくにつれ利得は徐々に大きくなる結果、活性層１０５におけるレーザ光の吸収量は減少してゆく。そして注入する電流量がＩｔｒａｎｓとなるときに利得が０となる。
【００６４】
また注入する電流量を更に増加させてゆくと利得はプラスとなり、活性層１０５内を伝搬するレーザ光を増幅させる。そして、注入する電流量がＩｔｈに到達すると、利得が、光強度変調素子４３における吸収損失αｉと、光強度変調素子４３の端面において生ずるレーザ光の反射による端面損失αｍの和で表される全光学損失に等しくなる。かかる条件を満たすことにより、活性層１０５からレーザ発振が生じる。ちなみにこのＩｔｈは、レーザ発振におけるしきい値となる。
【００６５】
本発明を適用した記録再生装置１では、このような光強度変調素子４３の性質を活用し、図５に示すように、半導体レーザ７１から出射されるレーザ光が光強度変調素子４３の活性層１０５としての導波路に入射するように位置調整する。この位置調整は、例えば、半導体レーザ７１から出射するレーザ光の光軸と、光強度変調素子４３における光軸とが一致するように行う。また半導体レーザ７１と、光強度変調素子４３との間隔を１００μｍ以下とすることにより、両者間の結合効率をほぼ１００％とすることができ、半導体レーザ７１から出射されるレーザ光を漏れなく光強度変調素子４３における導波路（活性層１０５）へ入射させることができる。
【００６６】
ここで光強度変調素子４３につき、エネルギーギャップＥｇ２を半導体レーザ７１におけるエネルギーギャップＥｇ１以下で構成し、かつ注入する電流量をＩｔｒａｎｓ以下とすることにより、上記導波路（活性層１０５）へ入射されたレーザ光を吸収することができる。その結果、導波路（活性層１０５）を出射するレーザ光の強度Ｐｏｕｔは、導波路（活性層１０５）へ入射前のレーザ光の強度Ｐｉｎと比較して低くなる。即ちＰｏｕｔ／Ｐｉｎを光強度変調素子４３におけるレーザ光の透過率と定義した場合に、Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎ＜１となるため、光強度変調素子４３はいわゆるアッテネータとして作用することになる。
【００６７】
また光強度変調素子４３につき電流の注入量を除々に増加させることにより、その利得特性に応じて、吸収量が小さくなる。そして電流量がＩｔｒａｎｓとなるときに、吸収量が０となる（換言すれば利得が０となる。）。
【００６８】
この利得が０となるＩｔｒａｎｓの状態においては、光強度変調素子４３における活性層１０５は、減衰も吸収も生じない、いわゆる透明物質として作用することになる。このＩｔｒａｎｓの状態においては、半導体レーザ７１から出射されるレーザ光の強度と、光強度変調素子４３から出射されるレーザ光の強度とは、ほぼ同等である。
【００６９】
一方、注入する電流量をＩｔｒａｎｓ以上とすることにより、上記導波路（活性層１０５）へ入射されたレーザ光を増幅することができる。その結果、導波路（活性層１０５）を出射するレーザ光の強度Ｐｏｕｔは、導波路（活性層１０５）へ入射前のレーザ光の強度Ｐｉｎと比較して高くなる。即ちＰｏｕｔ／Ｐｉｎ＞１となるため、この光強度変調素子４３はいわゆる増幅器として作用することになる。
【００７０】
即ち、この光強度変調素子４３に対して注入する電流量を調整することにより、この光強度変調素子４３から出射されるレーザ光の強度Ｐｏｕｔを調整することができる。ここで光ディスク２における信号記録面２ａ上に照射されるレーザ光の強度を、以下、ディスク面光強度というとき、特に記録時において要求されるこのディスク面光強度は、再生時と比較して高い。このため図４に示すように、記録時において光強度変調素子４３に注入する電流量を、再生時よりも多くすることにより、Ｐｏｕｔを高くすることができ、ディスク面光強度を向上させることができる。一方、再生時において、光強度変調素子４３に注入する電流量を再生時よりも少なくすることにより、Ｐｏｕｔを低くすることができ、ディスク面光強度を下げることができる。
【００７１】
従って、本発明を適用した記録再生装置１では、半導体レーザ７１から出射されるレーザ光の光強度（以下、ＬＤ出射光強度という。）に対するディスク面光強度の比（＝ディスク面光強度／ＬＤ出射光強度）を、半導体レーザ７１から出射されるレーザ光の強度を制御することなく変更することができる。換言すれば、半導体レーザ７１に対する負荷を軽減しつつ、再生時のディスク面光強度／ＬＤ出射光強度＜記録時のディスク面光強度／ＬＤ出射光強度が達成されることになる。
【００７２】
特に近年において、光ディスク２の高速化や高密度化に伴い、要求されるディスク面光強度は、記録時，再生時ともに増大傾向にある。このためディスク面光強度／ＬＤ出射光強度が固定されている従来の光学ヘッドにおいては、このディスク面強度を上げるために、記録時及び再生時においてＬＤ出射光強度をいきおい上げる必要が生じ、半導体レーザに対して大きな負担がかかる。しかしながら、本発明を適用した記録再生装置１では、光強度変調素子４３に注入する電流量を増加させることにより、ディスク面光強度を高めることができる結果、半導体レーザ７１に対する負荷を軽減させることが可能となる。
【００７３】
また本発明は、要求されるディスク面光強度が記録時と再生時との間で大きく異なる青色レーザを上記レーザ光として用いる場合において特に有効である。青色レーザ対応の光ディスク２には、２つの記録層が形成され、再生時，記録時において要求されるディスク面光強度は、各記録層間で異なる。このため、各記録層間でディスク面光強度／ＬＤ出射光強度の比を変更するため、光強度変調素子４３に注入する電流量を各記録層間で異ならせるように設定するようにしてもよい。
【００７４】
また、半導体レーザ７１におけるノイズ（以下、ＬＤノイズという。）は、量子力学原理に由来する量子ノイズをも含む。このＬＤノイズは、ＲＩＮ（相対雑音強度：Ｒｅｌａｔｉｖｅ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｎｏｉｓｅ）に基づいて評価することができる。このＲＩＮは、特定の周波数におけるレーザ光強度に対するＬＤノイズの相対量を示すものである。ＬＤノイズ全体をＲＩＮ値に基づいて表示すると、図６に示すようにＬＤ出射光強度が低い場合には、量子ノイズが支配的となり、ＬＤ出射光強度が高い場合には、戻り光誘起ノイズが支配的となる。
【００７５】
本発明を適用した記録再生装置１では、かかる場合において、上記光強度変調素子４３をいわゆるアッテネータとして作用させることにより、ディスク面光強度／ＬＤ出射光強度を下げる。これにより、半導体レーザ７１から出射させるレーザ光の強度を増加させることによりＲＩＮ値を下げることができ、ＬＤノイズ全体を低減させることが可能となる。
【００７６】
更に、本発明を適用した記録再生装置１では、上述した光強度変調素子４３を微小な半導体チップで構成することができるため、これを液晶素子やフィルタ板等で構成する場合と比較して、装置全体の小型化を図ることが可能となる。これにより小型化の要請が強いノート型コンピュータや携帯用カメラ等にも対応することが可能となる。
【００７７】
ちなみに、光強度変調素子４３における利得をΓｇとしたとき、光強度変調素子４３の発振指数は、以下の式２で表される。
発振指数＝Γｇ−αｉ−αｍ                                ・・・・・・・・（式２）
この発振指数は、レーザ発振の条件を示しており、当該指数がちょうど０である場合に、利得と損失が釣り合ってレーザ発振することを意味している。本発明を適用した記録再生装置１では、発振指数がマイナスとなる範囲において、換言すれば光強度変調素子４３においてレーザ発振しない範囲において電流を注入する。
【００７８】
更に、この光強度変調素子４３における導波路（活性層１０５）につき、レーザ光が入射する側の端面に設けられた反射膜の反射率をＲｉｎとし、レーザ光が出射する側の端面に設けられた反射膜の反射率をＲｏｕｔとし、更にこの光強度変調素子４３における導波路の長さ（以下、共振器長という。）をＬとするとき、端面損失αｍは、以下の式３で定義することができる。
αｍ＝１／２Ｌ×ｌｎ［１／（Ｒｉｎ−Ｒｏｕｔ）］・・・・・・・（式３）
また、上述した透過率Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎは、反射率Ｒｉｎ，Ｒｏｕｔ、利得Γｇ、吸収損失αｉから、以下の式４により定義することができる。
Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎ＝（１−Ｒｏｕｔ）（１−Ｒｉｎ）Ｅｘｐ［（Γｇ−αｉ）Ｌ］／（１−ＲｉｎＲｏｕｔＥｘｐ［２（Γｇ−αｉ）Ｌ］）                      ・・・・・・・（式４）
以上の式２〜式４を用いることにより、各共振器長Ｌ並びにΓｇ−αｉに対する、端面損失αｍ、透過率Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎ、発振指数の関係を計算することができる。
【００７９】
先ず導波路（活性層１０５）の両端面につき反射膜を被覆しない場合において、上記端面損失αｍ、透過率Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎ、発振指数を計算した結果につき以下の表１に示す。
【００８０】
【表１】
2005032318.tif 000003
【００８１】
次に、導波路（活性層１０５）の両端面の反射率（＝Ｒｉｎ，Ｒｏｕｔ）を１０％とした場合において、上記端面損失αｍ、透過率Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎ、発振指数を計算した結果につき以下の表２に示す。発振指数から、注入する電流を大きくすると光強度変調素子４３の端面において多重反射が生じ、増幅作用が大きくなる結果、レーザ発振してしまうことが分かる。
【００８２】
【表２】
2005032318.tif 000004
【００８３】
次に、Ｒｉｎを５％とし、Ｒｏｕｔを１０％とした場合につき、上記端面損失αｍ、透過率Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎ、発振指数を計算した結果につき以下の表３に示す。
【００８４】
【表３】
2005032318.tif 000005
【００８５】
以上計算した結果に基づき、各共振器長Ｌにつき、発振指数が０以下の条件において、所望の透過率を得るための条件を導きだすことが可能となる。
【００８６】
例えば上記表１に示す計算結果において、共振器長Ｌを６００μｍとし、記録時におけるΓｇ−αｉを５ｃｍ−１とし、再生時におけるΓｇ−αｉを１０ｃｍ−１とする。この時、光強度変調素子４３の駆動電流としては、記録時には約３０ｍＡ、再生時には約５ｍＡであるものと試算することができる。なお、光強度変調素子４３における駆動電流とΓｇ−αｉとの関係は、光強度変調素子４３自体の構造に大きく依存するものであり、上記駆動電流の試算結果はあくまで一例に過ぎない。
【００８７】
ちなみに、この駆動電流とΓｇ−αｉとの関係については、ＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）法を利用することにより調べることができる（例えば、Ｂ．Ｗ．Ｈａｋｋｉ  ｅｔ．ａｌ，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．４６，１２９９（１９７５）参照。）。即ち、この光強度変調素子４３を作製後、このＡＳＥ法を用いて駆動電流とΓｇ−αｉとの関係を調べることにより、光強度変調素子４３へ注入する電流値を決定することができる。
【００８８】
なお、入射側端面と出射側端面の反射率が同一であれば、共振器長Ｌをより短くした場合において、光強度変調素子４３内におけるレーザ発振を防止することができる。また、共振器長Ｌが同一であれば、端面の反射率を下げた場合において、光強度変調素子４３内におけるレーザ発振を防止することができる。
【００８９】
ちなみに、この記録再生装置１において、光強度変調素子４３におけるレーザ発振を低減させるためには、入射されるレーザ光の光軸に対する端面の角度を９０°とせずに、わずかにずらすと望ましい。
【００９０】
なお、本発明を適用した記録再生装置１は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば半導体レーザ７１と光強度変調素子４３とを、互いに同一パッケージ内に設けた光学ヘッド２１を備えるようにしてもよい。
【００９１】
図７は、この光学ヘッド２１の構成につき示している。この図７に示す光学ヘッド２１において、光学ヘッド４と同一の要素、部材については、同一の番号を付して説明を省略する。
【００９２】
光学ヘッド２１は、所定の波長からなるレーザ光を発光する半導体レーザ７１と、上記出射されたレーザ光を伝搬させて光強度を変調する光強度変調素子４３とがそれぞれ設けられてなるキャン型のホルダ６１を備えている。
【００９３】
このホルダ６１に取り付けられた半導体レーザ７１からレーザ光が出射され、この出射されたレーザ光が同一パッケージ内に設けられてなる光強度変調素子４３へ入射し、更にこの光強度変調素子４３において増幅又は吸収されたレーザ光が出射されて、これが開口制限板４４へ到達することになる。
【００９４】
ホルダ６１は、図８に示すように、背面において端子Ａ，端子Ｂ，端子Ｃの３つの端子が設けられている。またサブマウント６３上には、更に半導体レーザ７１と、光強度変調素子４３とが、互いの光軸が一致するように配設されている。端子Ａには、半導体レーザ７１に対して注入するための電流が供給される。また端子Ｂには、光強度変調素子４３に対して注入するための電流がレーザ制御部１２を介して供給される。端子Ａは半導体レーザ７１のｐ電極に対して、また端子Ｂは光強度変調素子４３のｐ電極に相当する電極１１３に対して、それぞれＡｕワイヤーを介して接続される。端子Ｃは、半導体レーザ７１のｎ電極と、光強度変調素子４３のｎ電極に相当する電極１１２に共に接続されることになる。
【００９５】
即ち、本発明を適用した光学ヘッド２１及び記録再生装置１では、上述した構成からなるホルダ６１を用いることにより、より一層の小型化を図ることが可能となる。
【００９６】
なお本発明を適用した記録再生装置１は、半導体レーザ７１及び光強度変調素子４３に加え、更に光検出素子５０を互いに同一光学ユニット内に集積した光学ヘッドを備えるようにしてもよい。
【００９７】
このような光学ヘッド２３は、図９に示すように、半導体レーザ７１により発光され、光強度変調素子４３により強度変調されたレーザ光を出射し、或いは光ディスク２からの戻り光を受光するための集積光学ユニット２５と、集積光学ユニット２５から出射されたレーザ光を平行光とするコリメータレンズ２６と、この平行光とされたレーザ光を光ディスク２の信号記録面２ａ上に集光する対物レンズ２７とを備えている。
【００９８】
集積光学ユニット２５の詳細について説明をする。この集積光学ユニット２５において、上述した光学ヘッド４と同一の要素、部材については同一の番号を付して説明を省略する。集積光学ユニット２５は、例えば図１０に示すように、半導体レーザ７１や光検出素子５０等を収容するための収容部材６０と、後述する回折格子等を埋め込んで成形したモールド５１と、モールド５１の上面に設けられる複合プリズム５２とを備えている。
【００９９】
収容部材６０には、レーザ光を出射する半導体レーザ７１並びに出射されたレーザ光を増幅又は吸収するための光強度変調素子４３がそれぞれサブマウント１２０上に設けられている。各サブマウント１２０は、この収容部材５０を上下に仕切るようにして配設されてなる仕切板１２２の背面に取り付けられ、更に光強度変調素子４３から出射されたレーザ光の光路を光ディスク２の方向に折り曲げるためのミラー１２１もこの仕切板１２２の背面に取り付けられている。半導体レーザ７１並びに光強度変調素子４３の各電極は、Ａｕワイヤーを介して図示しない端子に接続され、当該端子を介してレーザ制御部１２から駆動電流が供給されることになる。
【０１００】
仕切板１２２の上面には、ミラー１２１により折り曲げられたレーザ光につき、π／２の位相差を与える１／４波長板１２３と、光検出素子５０とが取り付けられる。ちなみに、この光検出素子５の背面には、光電変換された電気信号に基づいてレーザ光の強度を識別するための光量モニタ素子１７１が配設されている。
モールド５１には、光ディスク２からの戻り光を複数の光束に分割する回折格子１２５と、この回折格子１２５を通過した戻り光を光検出素子５０上に集光させるディテクタレンズ１２６とが取り付けられている。
【０１０１】
複合プリズム５２には、１／４波長板１２３を通過したレーザ光を透過させて光ディスク２に導くとともに、光ディスク２から反射して戻ってくる戻り光を反射させるビームスプリッタ１２７と、ビームスプリッタ１２７より反射された戻り光を更に反射させて光検出素子５０へ導くミラー１２８とが設けられている。このような構成からなる集積光学ユニット２５において、半導体レーザ７１から出射されたレーザ光は、上述の如く光強度変調素子４３により増幅、又は吸収され、更にミラー１２１を反射して１／４波長板１２３を通過することにより円偏光となる。また、この１／４波長板１２３を通過したレーザ光は、更にビームスプリッタ１２７を透過して集積光学ユニットから出射し、コリメータレンズ２６により平行光とされ、更に対物レンズ２７を介して光ディスク２における信号記録面２ａ上に照射される。
【０１０２】
また、光ディスク２からの戻り光は、対物レンズ２７及びコリメータレンズ２６を介して集積光学ユニット２５へ入射し、また入射した戻り光の一部はビームスプリッタ１２７を反射して光検出素子５０へ導かれ、ＤＰＰ法（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｐｕｓｈ  Ｐｕｌｌ  ）によるトラッキングエラー信号並びにＳＳＤ法（Ｓｐｏｔ  Ｓｉｚｅ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）によるフォーカスエラー信号が生成される。
【０１０３】
このように光学ヘッド２３に、光学部品の多くを収納することができる集積光学ユニット２５を取り付けることにより、他の光学部品につき、コリメータレンズ２６並びに対物レンズ２７のみで構成することができるため、光学ヘッド２３全体の構成につき簡素化を図ることが可能となり、また更なる小型化を図ることが可能となる。
【０１０４】
なお、上述した実施の形態においては、光強度変調素子４３として半導体レーザを適用する場合につき説明をしたが、かかる場合に限定されるものではなく、例えば導波路内を伝搬するレーザ光の強度を電気光学効果を利用して変調する光変調器等を適用してもよいことは勿論である。
【０１０５】
また、光強度変調素子のレーザ媒質に注入する電流の量を制御するレーザ制御部１２を、光学ヘッド４内に搭載するようにしてもよいことは勿論である。
【０１０６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明を適用した光学ヘッド並びに記録再生装置では、所定の波長に応じたエネルギーギャップを有するレーザ媒質に、光源から出射されたレーザ光を伝搬させて光強度を変調する。これにより、本発明を適用した光学ヘッド並びに記録再生装置では、ディスク面光強度／ＬＤ出射光強度を自在に変更することにより、半導体レーザに対する負担を軽減しつつ、小型化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した記録再生装置の構成図である。
【図２】本発明を適用した光学ヘッドの構成図である。
【図３】光強度変調素子の構造につき説明するための図である。
【図４】注入する電流に対する光強度変調素子の利得を示す図である。
【図５】光強度変調素子へ入出射するレーザ光の強度、並びに光強度変調素子における端面反射率の関係につき説明するための図である。
【図６】ＬＤ出射強度に対するＲＩＮ値の関係を示す図である。
【図７】半導体レーザと光強度変調素子とを、互いに同一パッケージ内に設けた光学ヘッドの構成につき示す図である。
【図８】半導体レーザと、光強度変調素子とがそれぞれ設けられてなるキャン型のホルダを示す図である。
【図９】半導体レーザ及び光強度変調素子に加え、更に光検出素子を互いに同一光学ユニット内に集積した光学ヘッドを示す図である。
【図１０】集積光学ユニットの詳細について説明するための図である。
【図１１】各ノイズをＲＩＮ値に基づいて評価する場合につき説明するための図である。
【図１２】ＬＤノイズ全体をＲＩＮ値に基づいて表示した図である。
【図１３】再生時並びに記録時にＲＩＮ値を抑え込む場合につき説明するための図である。
【図１４】青色レーザ対応の光ディスクに対するディスク面光強度と、ＬＤ出射光強度との関係を示す図である。
【図１５】半導体レーザの出射側において開口制限板を設けた従来の光学ヘッドの構成図である。
【図１６】開口制限板を設けることにより形成される光ディスク上に形成されるスポットにつき説明するための図である。
【図１７】ディスク面光強度／ＬＤ出射光強度の比を変更することができる従来の光ヘッドにつき説明するための図である。
【符号の説明】
１  記録再生装置、２  光ディスク、３  スピンドルモータ、４  光学ヘッド、５  信号処理回路、６  フォーカストラックサーボ機構、７  アクセス機構、８  システムコントローラ、１２  レーザ制御部、４２  ホルダ、４３  光強度変調素子、４４  開口制限板、４５  コリメータレンズ、４６  偏光プリズム、４７  １／４波長板、４８  対物レンズ、４９  ディテクタレンズ、５０  光検出素子、７１  半導体レーザ
【図１】
2005032318.tif 000006
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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