(57)【要約】【課題】  新に光学素子を追加しなくても、記録再生用の光ビームの強度を弱めることなく、光源の出力制御を行なうことが可能な光ヘッド及びその光ヘッドを備えた光記録再生装置を提供することを目的とする。【解決手段】  光源１を射出した光ビームの中心付近の光束は回折素子２に入射し、ビームスプリッタ４等を透過して光記録媒体８に照射される。一方、光ビームの周辺光束の一部は、回折素子２の端部に設けられたホルダ２１の反射面２２により光軸と略垂直な方向に反射させられる。反射面２２で反射された光ビームは、光検出器１３に入射し、光検出器１３は受光した光量に応じて光源１の出力モニタ用の電気信号に変換する。この出力モニタ用電気信号を光源１の駆動回路にフィードバックすることで光源１の出力の制御を行なう。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から射出された光ビームと光記録媒体の情報記録面に集光させる対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間に設けられ、前記光源から射出された光ビームを前記対物レンズに入射させる光学素子と、
前記光学素子の周囲に設置されて前記光学素子を保持し、前記光源から射出された光ビームの一部を反射する反射面を有する保持具と、
前記保持具の前記反射面で反射された光ビームを検出する光検出器と、
を有することを特徴とする光ヘッド。
【請求項２】
前記保持具は、前記光学素子の端部に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の光ヘッド。
【請求項３】
前記光学素子は、回折素子であることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の光ヘッド。
【請求項４】
前記光学素子は、正のレンズであることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の光ヘッド。
【請求項５】
前記正のレンズは、コリメートレンズであることを特徴とする請求項４に記載の光ヘッド。
【請求項６】
光源と、
前記光源から射出された光ビームを光記録媒体の情報記録面に集光させる対物レンズと、
前記光源から射出された光ビームの一部を反射させる反射面を有し、前記対物レンズを支持して前記対物レンズを光軸方向に移動させる対物レンズ用のアクチュエータと、
前記対物レンズ用のアクチュエータの前記反射面で反射された光ビームを検出する光検出器と、
を有することを特徴とする光ヘッド。
【請求項７】
前記対物レンズ用のアクチュエータの前記反射面は、前記対物レンズ用のアクチュエータのベース部に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の光ヘッド。
【請求項８】
前記保持具は、開口部が形成され、前記開口部に前記光源から射出された光ビームの一部を反射する反射面が形成された、前記光学素子を収納する筐体であり、
前記光検出器は、前記筐体の外部に設置されて、前記反射面で反射されて前記開口部から前記筐体の外部に導かれた光ビームを検出することを特徴とする請求項１に記載の光ヘッド。
【請求項９】
前記保持具は、開口部が形成され、前記光学素子を収納する筐体と、
前記光源から射出された光ビームの一部を反射する反射面が一部分に形成され、前記一部分が前記筐体の開口部から挿入されて前記筐体内に導入され、他の部分でその他の開口部を覆うカバーと、
からなり、
前記光検出器は、前記筐体の外部に設置されて、前記カバーの反射面で反射されて前記筐体の開口部から前記筐体の外部に導かれた光ビームを検出することを特徴とする請求項１に記載の光ヘッド。
【請求項１０】
前記反射面が周囲に比べて前記光ビームに対する反射率が高くなっていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の光ヘッド。
【請求項１１】
前記反射面が樹脂もしくは防錆剤により覆われていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の光ヘッド。
【請求項１２】
光源と、
前記光源から射出された光ビームを光記録媒体の情報記録面に集光させる対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間に設けられ、前記光源から射出された光ビームが入射する光学面と、前記光学面と所定の角度をなして形成され、前記光源から射出された光ビームの一部を反射させる反射面とを有するビーム整形プリズムと、
前記光源と前記ビーム整形プリズムとの間に設置されたコリメートレンズと、
前記反射面で反射された光ビームを検出する光検出器と、
を有することを特徴とする光ヘッド。
【請求項１３】
前記ビーム整形プリズムは対になる第１のビーム整形プリズムと第２のビーム整形プリズムとからなり、前記第１のビーム整形プリズムの光学面と所定の角度をなして形成された反射面にて前記光源から射出された光ビームの一部を反射させることを特徴とする請求項１２に記載の光ヘッド。
【請求項１４】
前記光学面と前記反射面とのなす角度が直角又は鈍角であることを特徴とする請求項１２又は請求項１３のいずれかに記載の光ヘッド。
【請求項１５】
前記ビーム整形プリズムがビームスプリッタを兼ねることを特徴とする請求項１２又は請求項１３のいずれかに記載の光ヘッド。
【請求項１６】
前記光学面と前記反射面とのなす角度が鋭角であることを特徴とする請求項１５に記載の光ヘッド。
【請求項１７】
前記コリメートレンズの保持具の少なくとも射出側の開口が鍵穴形状であることを特徴とする請求項１２乃至請求項１６のいずれかに記載の光ヘッド。
【請求項１８】
請求項１乃至請求項１７のいずれかに記載の光ヘッドと、
前記光ヘッドの前記光検出器からの信号に基づいて前記光源の出力を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする光再生装置。
【請求項１９】
請求項１乃至請求項１７のいずれかに記載の光ヘッドと、
前記光ヘッドの前記光検出器からの信号に基づいて前記光源の出力を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする光記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロントモニタ方式により光源の出力を制御する光ヘッド並びにそれを搭載した光再生装置及び光記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光記録再生装置に用いられる光ヘッドの光源の出力は、様々な種類の光記録媒体の記録又は再生において正確に、温度等の環境の変化や時間的にも安定するように制御される必要がある。光ヘッドに用いられる光源としての半導体レーザは、温度変動や経年変化によって出力が変動するため、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）によりパワー制御を行なって、光ディスク等の光記録媒体に対して照射される光ビームのパワーレベルの安定化を図ることが行なわれている。
【０００３】
このＡＰＣの代表的な方式として、リアモニタ方式とフロントモニタ方式が知られている。リアモニタ方式は、半導体レーザチップの後側からレーザパッケージ内部に向かって射出される光ビームを、パッケージ内部に備えた光検出器で検出する方式である。この方式は、光検出器をレーザパッケージ内部に備えるため、光ヘッドを小型化することが可能となる。現在、このリアモニタ方式は再生専用機に用いられている。
【０００４】
しかしながら、リアモニタ方式は、半導体レーザの放射面とは反対側の端面から射出される光ビームを検出するため、検出精度等が悪くなるといった問題があった。従って、特に高精度が要求される記録型では、フロントモニタ方式が採用されている。フロントモニタ方式は、光源である半導体レーザから射出される光ビームの一部を分離し、その分離光を検出して半導体レーザの駆動回路にフィードバックし、その分離光の強度によって半導体レーザの出力を制御する方式である。尚、フロントモニタ方式の方がリアモニタ方式よりも高精度であるため、フロントモニタ方式を再生専用機に用いても構わない。
【０００５】
従来のフロントモニタ方式を採用した光ヘッド（例えば、特許文献１）について、図１２及び図１３を参照しつつ説明する。図１２は従来の光ヘッドの概略構成を示す側面図であり、図１３は従来の光ヘッドの概略構成を示す上面図である。
【０００６】
図１２及び図１３に示すように、例えば半導体レーザからなる光源１から射出された光ビームは、回折素子２においてトラッキングエラー信号生成用の３ビームに分けられ、コリメートレンズ３により平行光とされ、ビームスプリッタ４にＰ偏光として入射する。このビームスプリッタ４は、Ｐ偏光を約９０％透過し、約１０％反射する特性を有する。
【０００７】
ビームスプリッタ４を透過した光ビームは、図１２に示すように、立ち上げ用の反射ミラー５で反射されることにより、その光路が曲げられる。そして、１／４波長板６を透過する際に円偏光とされ、対物レンズ７に入射する。対物レンズ７において光ビームは集束光とされ、光記録媒体８の情報記録面上の情報トラック上に集光される。尚、対物レンズ７は、光記録媒体８に対して少なくともフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動可能なアクチュエータ９に搭載されている。
【０００８】
光記録媒体８の情報記録面で反射された光は対物レンズ７を透過し、１／４波長板６において１／４波長板６までの往路と直交する方向の直線偏光に変換される。そして、反射ミラー５によって反射され、ビームスプリッタ４にＳ偏光として入射する。
【０００９】
ビームスプリッタ４はＳ偏光をほぼ１００％反射するため、図１３に示すように、ビームスプリッタ４を反射した光ビームは結像レンズ１０において集束光とされ、アナモフィックレンズ１１においてフォーカスエラー信号生成用の非点収差を付与される。そして、光検出器１２に入射し、光検出器１２の受光部において電気信号に変換される。
【００１０】
一方、光源１から射出された光ビームのうち、ビームスプリッタ４で反射した約１０％の光ビームは、図１３に示すように、フロントモニタ用の光検出器１３に入射する。そして、光検出器１３の受光部により光源１の出力モニタ用の電気信号に変換され、その出力モニタ用電気信号は光源１の出力のフィードバック制御に用いられる。
【００１１】
また、光源から射出された光ビームを分割し、その一部をフロントモニタ用の光検出器で検出することにより光源の出力のフィードバック制御を行なう方法が知られている（例えば、特許文献２）。この従来技術について、図１４を参照しつつ説明する。同図に示すように、光源１から射出された光ビームは、ビームスプリッタ４に入射する。このビームスプリッタ４は、Ｐ偏光をほぼ１００％透過し、Ｓ偏光をほぼ１００％反射する。Ｐ偏光として入射した光ビームはビームスプリッタ４を透過し、コリメートレンズ３により平行光束に変換され、１／４波長板６に入射する。１／４波長板６により円偏光に変換された平行光束は、反射ミラー５に導かれ、中心を含む大部分が反射されて対物レンズ７に向かい、周辺の一部が反射ミラー５に入射しないまま直進して光検出器１３に入射する。
【００１２】
対物レンズ７に向かった光ビームは、対物レンズ７により光記録媒体８の情報トラック上にスポットを形成する。そして、光記録媒体８で反射された光ビームは、再び対物レンズ７を透過し、反射ミラー５で反射され、１／４波長板６に入射する。そして、１／４波長板６によりＳ偏光に変換され、コリメートレンズ３を透過した後、ビームスプリッタ４により反射されて、光検出器１２に入射し、電気信号に変換される。
【００１３】
一方、反射ミラー５に入射せずに光検出器１３に向かった光ビームは、光検出器１３の受光面に入射し、電気信号に変換される。この電気信号を光源１の駆動回路にフィードバックすることにより光源１の出力制御を行なう。
【００１４】
更に、光源から射出された光ビームの周辺光束のうちの一部を反射又は回折することにより、フロントモニタ用の光検出器に入射させて電気信号に変換し、光源の駆動回路にフィードバックすることにより光源の出力制御を行なう方法が知られている（例えば、特許文献３及び４）。ここで、「周辺光束」とは、光ビームのうち有効に記録再生に用いられる有効範囲以外の光ビームのことである。
【００１５】
また、光ヘッドを構成する光学素子の一部分で、光源から射出された光ビームの周辺光束の一部を反射し、フロントモニタ用の光検出器に入射させて光源の出力制御を行なう方法が知られている。例えば、回折格子、コリメートレンズ、ビームスプリッタ等の光学素子の一部分に反射面を設け、その反射面で光ビームを反射し、その反射光をフロントモニタ用の光検出器に入射させていた。
【００１６】
【特許文献１】特許第２５５５２３９号公報（段落［００１９］−［００２０］、第１図）
【特許文献２】特開２００３−１５１１６７号公報（段落［００２５］−［００３３］、第１図）
【特許文献３】特開平１０−２５５３１４号公報（段落［００１２］−［００１６］、第１図）
【特許文献４】特開２００２−２７０９４０号公報（段落［００１０］、第７図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、特許文献１に記載されている光ヘッドの場合、光源からの光ビームをビームスプリッタや回折素子で分岐してフロントモニタ用に光ビームを分けるため、光記録媒体に向かう記録再生用の光ビームの強度が弱くなってしまう。一方、情報の記録及び再生の高速化が要求されており、特に記録速度を上げるためには、高い強度の光ビームを光記録媒体に照射する必要がある。従って、記録再生用の光ビームを分岐してフロントモニタ用として使用することは、高速化の要求にそぐわないといった問題がある。
【００１８】
また、特許文献２に記載されている光ヘッドでは、光記録媒体の記録再生に用いない周辺光束を利用するため、光ビームを分岐することによる記録再生用の光ビームの強度が弱くなることはない。しかしながら、フロントモニタ用の光検出器には受光部の外側に光検出器を保持するための部分が必要となり、周辺光束を受光しようとすると、有効光束を遮ってしまうという問題があった。また、フロントモニタ用の光検出器の受光部は、光電変換効率や受光量の安定性から、入射する光束に対してほぼ垂直に保持する必要があるが、そのようにフロントモニタ用の光検出器を配置すると光ヘッドが大型化する問題があった。
【００１９】
また、特許文献３及び４に記載されている光ヘッドでは、フロントモニタ用の光検出器に光ビームを導くための特別な光学素子が別途必要となり、光ヘッド及びそれを用いた光記録再生装置のコストアップにつながるという問題があった。また、回折素子を用いて光ビームを回折する場合、回折角が小さい場合は、光電変換効率や受光量の安定性から、フロントモニタ用の光検出器を、入射する光束に対してほぼ垂直に保持する必要があるが、その場合、光ヘッドが大型化する問題があった。また、回折角が大きい場合は、回折効率を高めることが難しく、又、別の方向に回折された光が迷光となり、ノイズの原因や、光記録再生装置のサーボ系に悪影響を及ぼすといった問題もあった。
【００２０】
また、光学素子の一部分で光ビームを反射させる光ヘッドでは、光学素子自体で光ビームを反射させる必要があるため、その分、光学素子自体が大型化する問題があった。更に、ガラス製品の光学素子を用いる場合、反射面としてＣカット面を設ける工程が必要となり、その分、製造コストが高くなってしまう。また、光学素子を研磨してＣカット面の反射率を高めるため、別途、研磨処理やミラーコートを施すことは困難であった。
【００２１】
本願発明は、上記の問題を解決するものであり、光ヘッドを構成する部品、例えば、光学素子のホルダの一部に反射面を設けることにより、新に光学素子を追加しなくても、記録再生用の光ビームの強度を弱めることなく、光源の出力制御を行なうことが可能な光ヘッド及びその光ヘッドを備えた光記録再生装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
請求項１に記載の発明は、光源と、前記光源から射出された光ビームと光記録媒体の情報記録面に集光させる対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に設けられ、前記光源から射出された光ビームを前記対物レンズに入射させる光学素子と、前記光学素子の周囲に設置されて前記光学素子を保持し、前記光源から射出された光ビームの一部を反射する反射面を有する保持具と、前記保持具の前記反射面で反射された光ビームを検出する光検出器と、を有することを特徴とする光ヘッドである。
【００２３】
この発明によると、光源から射出された光ビームは、光学素子に入射する。このとき、保持具が光学素子の周囲に設置されているため、光ビームの周辺光束の一部はその保持具に照射されることになる。保持具には反射面が設けられているため、光ビームの周辺光束の一部は反射面により反射されて光検出器に入射する。一方、光ビームの中心付近の光束は、光学素子を透過して対物レンズに入射する。その光ビームは対物レンズにより光記録媒体の情報記録面に集光され、情報の記録又は再生に用いられる。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光ヘッドであって、前記保持具は、前記光学素子の端部に設置されていることを特徴とするものである。
【００２５】
この発明によると、光源から射出された光ビームは、光学素子に入射する。このとき、保持具が光学素子の端部に設置されているため、光ビームの周辺光束の一部は保持具に照射されることになる。保持具には反射面が設けられているため、光ビームの周辺光束の一部は反射面により反射されて光検出器に入射する。
【００２６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の光ヘッドであって、前記光学素子は、回折素子であることを特徴とするものである。
【００２７】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の光ヘッドであって、前記光学素子は、正のレンズであることを特徴とするものである。
【００２８】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の光ヘッドであって、前記正のレンズは、コリメートレンズであることを特徴とするものである。
【００２９】
請求項６に記載の発明は、光源と、前記光源から射出された光ビームを光記録媒体の情報記録面に集光させる対物レンズと、前記光源から射出された光ビームの一部を反射させる反射面を有し、前記対物レンズを支持して前記対物レンズを光軸方向に移動させる対物レンズ用のアクチュエータと、前記対物レンズ用のアクチュエータの前記反射面で反射された光ビームを検出する光検出器と、を有することを特徴とする光ヘッドである。
【００３０】
光源から射出された光ビームの中心付近の光束は対物レンズに入射し、対物レンズにより光記録媒体の情報記録面に集光され、情報の記録又は再生に用いられる。一方、光源から射出された光ビームの周辺光束の一部は対物レンズに入射することなく、アクチュエータに照射される。このアクチュエータに反射面を設けておくことにより、光ビームの周辺光束の一部はその反射面で反射されて光検出器に入射する。
【００３１】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の光ヘッドであって、前記対物レンズ用のアクチュエータの前記反射面は、前記対物レンズ用のアクチュエータのベース部に形成されていることを特徴とするものである。
【００３２】
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の光ヘッドであって、前記保持具は、開口部が形成され、前記開口部に前記光源から射出された光ビームの一部を反射する反射面が形成された、前記光学素子を収納する筐体であり、前記光検出器は、前記筐体の外部に設置されて、前記反射面で反射されて前記開口部から前記筐体の外部に導かれた光ビームを検出することを特徴とするものである。
【００３３】
この発明によると、光ビームの周辺光束の一部は筐体の開口部に形成された反射面により筐体の外部に反射され、筐体の外部に設置されている光検出器に入射する。そして、光源の出力のフィードバック制御に用いられる。
【００３４】
請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の光ヘッドであって、前記保持具は、開口部が形成され、前記光学素子を収納する筐体と、前記光源から射出された光ビームの一部を反射する反射面が一部分に形成され、前記一部分が前記筐体の開口部から挿入されて前記筐体内に導入され、他の部分でその他の開口部を覆うカバーと、からなり、前記光検出器は、前記筐体の外部に設置されて、前記カバーの反射面で反射されて前記筐体の開口部から前記筐体の外部に導かれた光ビームを検出することを特徴とするものである。
【００３５】
この発明によると、光ビームの周辺光束の一部はカバーに形成された反射面により筐体の外部に反射され、筐体の外部に設置されている光検出器に入射する。そして、光源の出力のフィードバック制御に用いられる。
【００３６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の光ヘッドであって、前記反射面が周囲に比べて前記光ビームに対する反射率が高くなっていることを特徴とするものである。
【００３７】
例えば、反射面にアルミ箔等を貼ったり、反射率を高める塗料を塗ったりすることにより、反射面における反射率を高めることができる。
【００３８】
請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の光ヘッドであって、前記反射面が樹脂もしくは防錆剤により覆われていることを特徴とするものである。
【００３９】
請求項１２に記載の発明は、光源と、前記光源から射出された光ビームを光記録媒体の情報記録面に集光させる対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に設けられ、前記光源から射出された光ビームが入射する光学面と、前記光学面と所定の角度をなして形成され、前記光源から射出された光ビームの一部を反射させる反射面とを有するビーム整形プリズムと、前記光源と前記ビーム整形プリズムとの間に設置されたコリメートレンズと、前記反射面で反射された光ビームを検出する光検出器と、を有することを特徴とする光ヘッドである。
【００４０】
光源から射出された光ビームの中心付近の光束は、ビーム整形プリズムの光学面を透過して対物レンズに入射する。そして、対物レンズにより光記録媒体の情報記録面に集光され、情報の記録又は再生に用いられる。一方、光源から射出された光ビームの周辺光束の一部は、ビーム整形プリズムの反射面に照射される。そして、光ビームの周辺光束の一部はその反射面で反射されて光検出器に入射する。
【００４１】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の光ヘッドであって、前記ビーム整形プリズムは対になる第１のビーム整形プリズムと第２のビーム整形プリズムとからなり、前記第１のビーム整形プリズムの光学面と所定の角度をなして形成された反射面にて前記光源から射出された光ビームの一部を反射させることを特徴とするものである。
【００４２】
この発明によると、例えば、第１のビーム整形プリズムで発生した光ビームの屈折角のずれは、光ビームが第２のビーム整形プリズムを透過する際に発生する逆の屈折角のずれにより、相殺されることになる。そのことにより、ビーム整形プリズムから対物レンズに向かう光ビームの光軸が傾くおそれがなくなる。
【００４３】
請求項１４に記載の発明は、請求項１２又は請求項１３のいずれかに記載の光ヘッドであって、前記光学面と前記反射面とのなす角度が直角又は鈍角であることを特徴とするものである。
【００４４】
請求項１５に記載の発明は、請求項１２又は請求項１３のいずれかに記載の光ヘッドであって、ビーム整形プリズムがビームスプリッタを兼ねることを特徴とするものである。
【００４５】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の光ヘッドであって、前記光学面と前記反射面とのなす角度が鋭角であることを特徴とするものである。
【００４６】
請求項１７に記載の発明は、請求項１２乃至請求項１６のいずれかに記載の光ヘッドであって、前記コリメートレンズの保持具の少なくとも射出側の開口が鍵穴形状であることを特徴とするものである。
【００４７】
請求項１８に記載の発明は、請求項１乃至請求項１７のいずれかに記載の光ヘッドと、前記光ヘッドの前記光検出器からの信号に基づいて前記光源の出力を制御する制御手段と、を有することを特徴とする光再生装置である。
【００４８】
請求項１９に記載の発明は、請求項１乃至請求項１７のいずれかに記載の光ヘッドと、前記光ヘッドの前記光検出器からの信号に基づいて前記光源の出力を制御する制御手段と、を有することを特徴とする光記録再生装置である。
【発明の効果】
【００４９】
請求項１乃至請求項７に記載の光ヘッドによれば、光学素子を保持する保持具の一部又はアクチュエータに反射面を設けることにより、新たに光ビームを分離する光学素子を設ける必要がなくなるため、光ヘッドのコストダウンを図ることが可能となる。また、特許文献２に記載されている光ヘッドでは、受光部を保持するために光ヘッド自体が厚くなってしまうのに対し、本願発明に係る光ヘッドでは、光ビームを反射させることにより、受光部を保持してもヘッドを薄型化できる。更に、保持具を光学素子の周辺（例えば光学素子の端部）に設けているため、光ビームの周辺光束を反射させることができ、記録再生に用いられる光ビームの強度を弱めることがない。その結果、情報の記録及び再生を高速に行なうことが可能となる。そして、光学素子で光ビームを反射させる場合に比べ、光学素子を大型化する必要がないので、光ヘッドの大型化・コストの上昇を防ぐことができる。
【００５０】
また、請求項８及び請求項９に記載の光ヘッドによれば、筐体やその筐体に設置されるカバーに反射面を設けることにより、新たに光ビームを分離する光学素子を設ける必要がないため、光ヘッドのコストダウンを図ることが可能となる。さらに、筐体の側面や筐体に設置されるカバーに反射面を設けているため、光ビームの周辺光束を反射させることができ、記録再生に用いられる光ビームの強度を弱めることがない。そのうえ、筐体の側面に開口部を形成し、その開口部から筐体の外部に光ビームを導いているため、筐体内にて迷光となる可能性が低くなる。その結果、記録又は再生に影響を与えずに光源１の出力のフィードバック制御が可能となる。
【００５１】
また、請求項１０に記載の光ヘッドによれば、反射面の反射率を高めることで、光源１の出力のフィードバック制御に用いられる光ビームの周辺光束を高感度で検出することが可能となる。
【００５２】
また、請求項１１に記載の光ヘッドによれば、反射面を樹脂で覆うことにより、経時変化による反射率の低下を防止することが可能となる。
【００５３】
また、請求項１２乃至請求項１７に記載の光ヘッドによれば、ビーム整形プリズムの一部に反射面を設けることにより、新に光ビームを分離する光学素子を設ける必要がなくなるため、光ヘッドのコストダウンを図ることが可能となる。更に、光学面と反射面とに分けて、反射面で反射された光ビームを光検出器に入射させることにより、記録再生に用いられる光学面を透過する光ビームの強度を弱めることがない。その結果、情報の記録及び再生を高速に行なうことが可能となる。更に、請求項１３に記載の光ヘッドによれば、対になる２つのビーム整形プリズムを用いることで、一方のビーム整形プリズムで発生するおそれがある屈折角のずれを他方のビーム整形プリズムで相殺することができるため、ビーム整形プリズムから対物レンズに向かう光ビームの光軸が傾くことがない。そのことにより、光記録媒体の情報記録面に結像する光スポットの品質劣化や、記録又は再生用の光ビームを検出する光検出器における集光位置のずれを防止することが可能となる。
【００５４】
また、請求項１８に記載の光再生装置及び請求項１９に記載の光記録再生装置によれば、本願発明の光ヘッドを搭載することにより、光再生装置及び光記録再生装置のコストダウンを図ることが可能となる。更に、記録再生に用いられる光ビームの強度を弱めることがないため、情報の記録再生、特に記録を高速に行なうことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下、本発明の実施形態に係る光ヘッドについて、図１乃至図１１、図１５、及び図１６を参照しつつ説明する。
【００５６】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施形態に係る光ヘッドの構成及び作用について図１乃至図３を参照しつつ説明する。図１は第１の実施形態に係る光ヘッドの側面図であり、図２は第１の実施形態に係る光ヘッドの上面図である。図３は、第１の実施形態に係る光ヘッドに用いられる回折素子の斜視図である。
【００５７】
図１及び図２に示すように、半導体レーザからなる光源１から射出された光ビームの中心付近の光束は回折素子２を透過し、回折素子２においてトラッキングエラー信号生成用の３ビームに分けられる。一方、光ビームの周辺光束の一部は、回折素子２を保持するホルダ２１に設けられた反射面２２により、光軸と略垂直な方向に反射させられる。光ビームの中心付近の光束は情報の記録再生に用いられ、周辺光束の一部は光源１の出力制御に用いられる。このホルダ２１は、回折素子２の端部に設けられているため、光ビームの周辺光束の一部が反射されることになる。
【００５８】
尚、回折素子２は、光ヘッドの組み立て調整時に、光記録媒体の記録トラックに対する、±１次回折光のスポットの傾きを調整する必要がある。このため、光軸を中心に回転させることが可能なホルダに回折素子を組み込んでから、光ヘッドの筐体内に組み込む。この回折素子２のホルダ２１に光ビームの周辺光束の一部を反射させる反射面２２を設けている。
【００５９】
また、回折素子２は、型にはめて作る樹脂成型品であって、ホルダ２１の機能も兼ね備えるものであってもよい。ホルダ２１の機能を備えた回折素子２について図３を参照しつつ説明する。回折素子２は、図３に示すように、その中央部に回折格子２ａが形成されており、回折素子２に入射した光ビームのうち、この部分を透過した光ビームが情報の記録再生に用いられる。また、回折素子２の縁には、回折素子２と直交する方向と約４５°の角度をなして傾斜している反射面２ｂが形成されている。光源１を射出した光ビームのうち、この反射面２ｂにより光ビームの光軸と略直交する方向に反射された光ビームは光源１の出力制御に用いられる。反射面２ｂを回折素子２の縁に形成しているため、光ビームの周辺光束がこの反射面２ｂで反射されることとなる。
【００６０】
尚、反射面２２、２ｂでの反射率を高めるために、反射面２２、２ｂにアルミ箔を貼ったり、反射率の高い塗料を塗ったりしてもよい。
【００６１】
回折素子２を透過した光ビームはコリメートレンズ３により平行光とされ、ビームスプリッタ４にＰ偏光として入射する。このビームスプリッタ４は、Ｐ偏光をほぼ１００％透過する特性を有する。ビームスプリッタ４を透過した光ビームは、図１に示すように、立ち上げ用の反射ミラー５で反射されることにより、その光路が曲げられる。そして、１／４波長板６を透過する際に円偏光とされ、対物レンズ７に入射する。対物レンズ７において光ビームは集束光とされ、光記録媒体８の情報記録面上の情報トラック上に集光される。尚、対物レンズ７は、光記録媒体８に対して少なくともフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動可能なアクチュエータ９に搭載されている。
【００６２】
光記録媒体８の情報記録面で反射された光ビームは対物レンズ７を透過し、１／４波長板６において１／４波長板６までの往路と直交する方向の直線偏光に変換される。そして、反射ミラー５によって反射され、ビームスプリッタ４にＳ偏光として入射する。
【００６３】
このビームスプリッタ４はＳ偏光をほぼ１００％反射する特性を有するため、図２に示すように、ビームスプリッタ４を反射した光ビームは結像レンズ１０において集束光とされ、アナモフィックレンズ１１においてフォーカスエラー信号生成用の非点収差を付与される。そして、光検出器１２に入射し、光検出器１２は受光した光量に応じて電気信号に変換する。変換された電気信号に所定の演算を行い、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及び再生信号を生成する。
【００６４】
一方、光源１から射出された光ビームのうち、ホルダ２１の反射面２２で反射した光ビームは、図１に示すように、光検出器１３に入射する。そして、光検出器１３は受光した光量に応じて光源１の出力モニタ用の電気信号に変換する。この出力モニタ用電気信号を光源１の駆動回路にフィードバックすることで光源１の出力の制御を行なう。尚、この光検出器１３が本願発明の「光検出器」に相当する。
【００６５】
以上のように、光ヘッドを構成する回折素子２を保持するホルダ２１に、光源１から射出された光ビームの一部を反射する反射面２２を設けることにより、フィードバック制御のために新たな光学素子を設ける必要がなくなり、光ヘッドを小型、低コスト化することが可能となる。また、ホルダ２１を回折素子２の端部に設け、そのホルダ２１に反射面２２を形成したことにより、回折素子２に入射する光ビームの周辺光束が反射され、その反射された光ビームを用いて光源のフィードバック制御を行なうこととなる。その結果、記録再生用の光ビームとなる回折素子２を透過する光ビームの強度を弱めることもないため、情報の記録及び再生の高速化を図ることが可能となる。また、光検出器１３が光軸に対してほぼ平行に配置されていることにより、光ヘッドを薄型化できる。更に、回折素子２自体に反射面を設けていないため、回折素子２が大型化することもない。
【００６６】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施形態に係る光ヘッドの構成及び作用について図４を参照しつつ説明する。図４は第２の実施形態に係る光ヘッドの側面図である。
【００６７】
第２の実施形態に係る光ヘッドは、第１の実施形態に係る光ヘッドの構成とほぼ同じ構成を有しているが、回折素子２のホルダ２１の代わりにコリメートレンズ３のホルダに反射面を設けている点が異なる。従って、第１の実施形態と異なり、コリメートレンズ３のホルダにより光ビームを反射して光源１の出力制御を行なう。
【００６８】
コリメートレンズ３は、筐体に直接取り付けられる場合もあるが、ホルダに取り付けられてから光ヘッドの筐体に組み込まれる場合もある。光ヘッドの性能のばらつきを抑えるために、コリメートレンズ３を透過した後の光束の平行度の調整が必要な場合や、コリメートレンズ３が数枚のレンズの組み合わせであるレンズ群からなる場合等に、ホルダが用いられる。そのような場合、図４に示すように、コリメートレンズ３をその外縁部で保持するホルダ３１に反射面３２を設ける。
【００６９】
また、コリメートレンズ３は、型にはめて作る樹脂成型品であって、ホルダ３１の機能も備えるものであってよい。その場合、反射面３２は、コリメートレンズ３の縁にコリメートレンズ３と直交する方向と約４５°の角度をなして形成されることとなる。反射面３２には、反射率を上げるために、第１の実施形態と同様に、塗料やアルミ箔等を設けてもよい。
【００７０】
図４に示すように、光源１から射出された光ビームは回折素子２に入射し、トラッキングエラー信号生成用の３ビームに分けられる。そして、回折素子２を透過した光ビームは、コリメートレンズ３に入射する。光ビームのうち、コリメートレンズ３を透過した光ビームは平行光とされ、情報の記録再生に用いられる。一方、光ビームの周辺光束の一部は、コリメートレンズ３を保持するホルダ３１に設けられた反射面３２により、光軸と略垂直な方向に反射させられる。光ビームの中心付近の光束は情報の記録再生に用いられ、周辺光束の一部は光源１の出力制御に用いられる。ホルダ３１はコリメートレンズ３の端部に設けられているため、光ビームの周辺光束の一部が反射されることになる。尚、反射面３２をコリメートレンズ３の縁に形成した場合は、光ビームの周辺光束がこの反射面３２で反射されることとなる。
【００７１】
コリメートレンズ３を透過した光ビームは、第１の実施形態に係る光ヘッドと同様に、ビームスプリッタ４等を透過して対物レンズ７により、光記録媒体８の情報トラック上に集光される。そして、光記録媒体８で反射された光ビームは第１の実施形態に係る光ヘッドと同様な光路を辿って光検出器１２に入射し、電気信号に変換される。
【００７２】
一方、ホルダ３１の反射面３２で反射した光ビームは、図４に示すように、光検出器１３に入射する。そして、光源１の出力モニタ用の電気信号に変換され、光源１の出力のフィードバック制御に用いられる。
【００７３】
以上のように、光ヘッドを構成するコリメートレンズ３を保持するホルダ３１に、光源１から射出された光ビームの一部を反射する反射面３２を設けることにより、フィードバック制御のために新たに光学素子を設ける必要がなくなり、光ヘッドを小型、低コスト化することが可能となる。また、ホルダ３１をコリメートレンズ３の端部に設けているため、コリメートレンズ３のホルダ３１に反射面３２を形成したことにより、コリメートレンズ３に入射する光ビームの周辺光束が反射され、その反射された光ビームを用いて光源１のフィードバック制御を行なうこととなる。その結果、記録再生用の光ビームとなるコリメートレンズ３を透過する光ビームの強度を弱めることもないため、情報の記録及び再生の高速化を図ることが可能となる。更に、コリメートレンズ３自体に反射面を設けていないため、コリメートレンズ３が大型化することもない。
【００７４】
尚、本実施形態においてはコリメートレンズを用いて光源１から射出された光ビームを平行光としたが、本願発明はそれに限られず、いわゆる正のレンズであればよい。つまり、光源１から射出されて発散する光ビームを、集束させて対物レンズに入射させる機能を有すればよい。例えば、平凸レンズ、両凸レンズ、メニスカスレンズ等であっても構わない。
【００７５】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施形態に係る光ヘッドの構成及び作用について図５乃至図７を参照しつつ説明する。図５は第３の実施形態に係る光ヘッドの上面図である。
【００７６】
第３の実施形態に係る光ヘッドは、第１及び第２の実施形態に係る光ヘッドの構成とほぼ同じ構成を有しているが、ビームスプリッタ４にビーム整形プリズムの機能を合わせた複合プリズム４３が用いられている点が異なる。
【００７７】
ここで、ビーム整形プリズムについて説明する。一般的に、半導体レーザから射出された光ビームは楕円状の強度分布を有する。この楕円状に分布した光ビームを光記録媒体の情報記録面上に円形で良質な集光スポットとして照射するために、強度分布を円形に近づける補正が行なわれる。この場合、ビーム整形機能を有する素子（手段）、例えばビーム整形プリズムをコリメートレンズ３とビームスプリッタ４との間に配置するのが一般的である。本実施形態においては、ビームスプリッタ４にビーム整形プリズムの機能を合わせた複合プリズム４３を用いている。
【００７８】
図５に示すように、光源１から射出された光ビームは回折素子２に入射し、トラッキングエラー信号生成用の３ビームに分けられ、その後コリメートレンズ３に入射して平行光とされる。コリメートレンズ３から射出する平行光の光束断面形状は楕円形状になる。
【００７９】
そして、コリメートレンズ３により平行光とされた光ビームは、複合プリズム４３に入射する。このとき、複合プリズム４３により光束断面形状を楕円形状から円形状に整形するために、光ビームの光軸に対して面４３ａ（本願発明の光学面に相当する）の法線が所定の角度をなすように、各光学素子を配置する。光ビームのうち、複合プリズム４３の面４３ａに入射し、複合プリズム４３を透過する光ビームは、情報の記録再生に用いられる。一方、面４３ａに入射せず、例えば複合プリズム４３の側面４３ｂ（本願発明の反射面に相当する）で反射された光ビームの一部は、光源１の出力制御に用いられる。
【００８０】
複合プリズム４３を透過した光ビームは、第１及び第２の実施形態と同様に、光記録媒体８の情報トラック上に集光される。そして、光記録媒体８で反射された光ビームは、第１及び第２の実施形態と同様な光路を辿って光検出器１２に入射し、電気信号に変換される。
【００８１】
一方、複合プリズム４３の側面４３ｂで反射された光ビームは、図５に示すように、光検出器１３に入射する。そして、光源１の出力モニタ用の電気信号に変換され、光源１の出力のフィードバック制御に用いられる。尚、第１及び第２の実施形態と同様に、複合プリズム４３の側面４３ｂには、反射率を上げるために、ミラーコートを施すか、またはより簡便に塗料を塗ったり、アルミ箔を貼る等してもよい。また、複合プリズム４３の側面４３ｂとそれに対向する側面が平行であることが、複合プリズム４３の作製及び配置の点から好ましく、面４３ａと側面４３ｂのなす角度（隣接していなくてもよい）を鋭角とするのが好適である。
【００８２】
図６及び図７にコリメートレンズ３及び複合レンズ４３の平面図を示す。図６は、コリメートレンズ３及び複合レンズ４３を拡大した上面図である。図７は図６におけるＡ−Ａ’断面を光源１側（図５に示すＸ方向）からみた断面図である。
【００８３】
図６に示すように、複合プリズム４３の面４３ａ及び側面４３ｂは光軸に対して斜めに形成されており、側面４３ｂで光ビームの一部を反射するようになっている。本実施形態に用いられるコリメートレンズ３の大きさは、複合プリズム４３の面４３ａを光軸に垂直な面に投影したときの大きさと比べて十分大きい。このような大きさを有するコリメートレンズ３と複合プリズム４３を用いることにより、コリメートレンズ３の端部を透過した光ビームは、複合プリズム４３の面４３ａに入射せずに、側面４３ｂに照射され、側面４３ｂにて反射されて光検出器１３に入射することとなる。
【００８４】
更に、余計な迷光の発生を防止するために、図７に示すように、コリメートレンズ３の射出側に、一部に切り込み部３３ａが形成されたリング状のホルダ３３を設けてもよい。このホルダ３３を設けることにより、ホルダ３３の切り込み部３３ａを通過した光ビームは、側面４３ｂに向かい、側面４３ｂの一部分（図７における斜線部４３ｃ）に照射される。このとき、側面４３ｂの一部分（斜線部４３ｃ）に照射された光ビームの大部分を受光できるように、光検出器１３を配置する。このように、一部に切り込み部３３ａが形成されたリング状のホルダ３３を設けることにより、射出側の開口は「鍵穴形状」となる。
【００８５】
以上のように、コリメートレンズ３を透過した光ビームを、ビーム整形用に配置された複合プリズム４３の側面４３ｂで反射して光検出器１３に入射させることにより、フィードバック制御のために新に光学素子を設ける必要がなくなり、光ヘッドの小型、低コスト化することが可能となる。また、側面４３ｂにより反射された光ビームを用いているため、記録再生用の光ビームとなる複合プリズム４３を透過する光ビームの強度を弱めることもないため、情報の記録及び再生の高速化を図ることが可能となる。
【００８６】
［第４の実施の形態］
本発明の第４の実施形態に係る光ヘッドの構成及び作用について図８を参照しつつ説明する。図８は第４の実施形態に係る光ヘッドの上面図である。
【００８７】
第４の実施形態に係る光ヘッドは、第３の実施形態に係る光ヘッドの構成とほぼ同じ構成を有しているが、ビーム整形プリズムとビームスプリッタが分離している点が異なる。
【００８８】
本実施形態に係る光ヘッドでは、図８に示すように、コリメートレンズ３とビームスプリッタ４との間に楔形のビーム整形プリズム５１、５２が対になって配置されている。
【００８９】
図８に示すように、光源１から射出された光ビームは回折素子２に入射し、トラッキングエラー信号生成用の３ビームに分けられ、その後コリメートレンズ３に入射して平行光とされる。
【００９０】
そして、コリメートレンズ３により平行光とされた光ビームは、ビーム整形プリズム５１及び５２を透過することにより、ほぼ円形の強度分布の光束に整形される。ビーム整形プリズム５１と５２とは、光ビームが入射する面と射出される面とがなす角度（頂角）が等しく、光ビームが入射する面と入射光の光軸とがなす角度も等しい。また、射出される光ビームの光軸は光ビームが射出される面に対して垂直であるため、ビーム整形プリズム５１と５２は同じ形状のものを用いる場合が一般的である。但し、本実施形態においては、ビーム整形プリズム５１の側面５１ｂ（本願発明の反射面に相当する）で反射された光ビームが、光源１の出力制御に用いられる。
【００９１】
ビーム整形プリズム５１は、作製時の研磨等で捨てる部分を減らすために頂角以外の一つの角の大きさを直角とすることが望ましい。この場合、その直角の角が光源１側に配置された方が、ビーム整形プリズム５１での反射光が入射光に対して立ち上がるので、入射光の光軸にほぼ平行に配置された光検出器１３の正面から光を受光することができ、受光特性が安定する。従って、ビーム整形プリズム５１の直角の角は光源１側に配置された方が好適である。もっとも、頂角以外の一つの角度は直角に限られず、鈍角としてもよい。
【００９２】
ビーム整形プリズム５１、５２を透過する光ビームは、透過する際に屈折されて整形され、ビーム整形プリズム５２を透過した光ビームはビームスプリッタ４に垂直に入射する。そして、第１乃至第３の実施形態と同様に、ビームスプリッタ４を透過して光記録媒体８の情報トラック上に集光される。光記録媒体８で反射された光ビームは、第１乃至第３の実施形態と同様な光路を辿って光検出器１２に入射し、電気信号に変換される。
【００９３】
一方、ビーム整形プリズム５１の側面５１ｂで反射した光ビームは、図８に示すように、光検出器１３に入射する。そして、光源１の出力モニタ用の電気信号に変換され、光源１の出力のフィードバック制御に用いられる。
【００９４】
尚、楔形のビーム整形プリズム５１、５２を対に配置することにより、光源１から射出した光ビームの波長が短い場合、波長シフト時にプリズム硝材の屈折率の波長分散によって屈折角が変動し、ビーム整形後の光軸がずれることを防止することが可能となり、ビームスプリッタ４に垂直に入射させることができる。
【００９５】
ビーム整形プリズム５１、５２による効果について更に詳しく説明する。上述した第３の実施形態に係る光ヘッドに対して、光源１として特にＧａＮ系に代表される短波長の半導体レーザを用いた場合に、光源１個々のばらつきや周辺温度の変化によって光源１の波長が設計波長からずれると、図５に示す面４３ａにおける屈折角が複合プリズム４３のガラス材の波長分散によって変動するため、複合プリズム４３を透過して対物レンズ７に向かう光ビームの光軸に傾きが発生してしまう問題がある。複合プリズム４３から対物レンズ７に向かう光ビームの光軸に傾きが発生すると、往路光学系に収差が発生してしまう。そのことにより、光記録媒体８の情報記録面に結像する光スポットの品質が劣化し、更に、光検出器１２における集光位置にもずれが発生し、光ヘッドとしての記録及び再生の特性が劣化してしまう。
【００９６】
これに対して、本実施形態に係る光ヘッドのように、対になるビーム整形プリズム５１、５２を用いて、更にビーム整形プリズム５１、５２に同じガラス材を用いた場合、面５１ａで発生する屈折角のずれが、面５２ａにおいて逆方向に同じ量だけ発生するため、屈折角のずれが相殺される。そのことにより、ビーム整形プリズム５２から対物レンズ７に向かう光ビームの光軸が傾くことはなく、上記で説明した光スポットの品質劣化や光検出器１２における集光位置のずれ等が発生することはない。
【００９７】
また、第１乃至第３の実施形態と同様に、ビーム整形プリズム５１の面５１ｂには、反射率を上げるために、ミラーコートを施すか、またはより簡便に塗料を塗ったり、アルミ箔を貼る等してもよい。更に、ビームスプリッタ４側に配置されているビーム整形プリズム５２は、ビームスプリッタ４と複合化されていてもよい。
【００９８】
以上のように、コリメートレンズ３を透過した光ビームを、ビーム整形用に配置されたビーム整形プリズム５１の側面５１ｂで反射して光検出器１３に入射させることにより、フィードバック制御のために新に光学素子を設ける必要がなくなり、光ヘッドを小型、低コスト化することが可能となる。また、側面５１ｂにより反射された光ビームを用いているため、記録再生用の光ビームとなるビーム整形プリズム５１を透過する光ビームの強度を弱めることもないため、情報の記録高速化を妨げない。
【００９９】
［第５の実施の形態］
本発明の第５の実施形態に係る光ヘッドの構成及び作用について図９及び図１０を参照しつつ説明する。図９は第５の実施形態に係る光ヘッドの側面図であり、図１０は第５の実施形態に係る光ヘッドの上面図である。
【０１００】
第５の実施形態に係る光ヘッドは、第１及び第２の実施形態に係る光ヘッドの光学系と同じ構成を有しているが、対物レンズ７を搭載しているアクチュエータ９の一部に反射面を設けている点が異なる。従って、本実施形態に係る光ヘッドは、アクチュエータ９により光ビームを反射して光源１の出力制御を行なう。
【０１０１】
図９及び図１０に示すように、対物レンズ用のアクチュエータ９は、対物レンズ７を保持するレンズホルダ９２と、レンズホルダ９２を支持するサスペンションワイヤ９４と、サスペンションワイヤ９４の一端を固定する固定部材９６と、固定部材９６を支えるベース９１とからなる。更に、一対の永久磁石９３がお互いに向かい合うように設置され、各永久磁石９３にはヨーク９５が設けられている。また、一対の永久磁石９３のうち、一方の永久磁石９３にはヨーク９５とともにフォーカシング用のコイル９７が巻き付けられており、その表面にはトラッキング用のコイル９８が設けられている。この対物レンズ用のアクチュエータ９は、反射ミラー５を間にして、光源１の反対側に配置されている。そして、このアクチュエータ９の光源１側には、ベース９１の端部に反射面９１ａが設けられている。尚、このアクチュエータ９は、レンズホルダ９２が上下の移動することにより、対物レンズ７を光軸方向に移動させる。従って、反射面の位置はベース９１の端面に限定されないが、アクチュエータの可動部であるレンズホルダ９２以外の部分に設けることが好適である。
【０１０２】
図９及び図１０に示すように、光源１から射出された光ビームは回折素子２に入射し、トラッキングエラー信号生成用の３ビームに分けられる。そして、回折素子２を透過した光ビームは、コリメートレンズ３にて平行光とされ、更にビームスプリッタ４を透過する。ブームスプリッタ４を透過した光ビームの中心付近の光束は、対物レンズ７に入射し、対物レンズ７によって反射されて光記録媒体８の情報トラック上に集光される。そして、光記録媒体８で反射された光ビームは上述した実施形態に係る光ヘッドと同様な光路を辿って光検出器１２に入射し、電気信号に変換される。
【０１０３】
一方、ビームスプリッタ４を透過した光ビームの周辺光束の一部は、対物レンズ７に入射することなく、立ち上げミラー５の外側を通ってアクチュエータ９のベース９１の端部に照射される。この端部には反射面９１ａが形成されており、照射された光ビームはこの反射面９１ａで反射され、光検出器１３に入射する。そして、光源１の出力モニタ用の電気信号に変換され、光源１の出力のフィードバック制御に用いられる。
【０１０４】
尚、本実施形態においては、光ビームの周辺光束についても回折素子２やビームスプリッタ４等の光学素子を透過させて反射面９１ａに導いたが、本願発明はそれに限られない。回折素子２やビームスプリッタ４等の光学素子の大きさを小さくすることで、光源１から発せられた光ビームの周辺光束を光学素子の外側を通過するようにし、反射面９１ａに導くように光学系を設計してもよい。
【０１０５】
また、ベース９１の反射面９１ａで十分な反射率が得られない場合は、第１乃至第４の実施形態と同様に、アルミ箔等のシールを貼ったり、反射率を高める塗料を塗ったりすることにより、十分な反射率を得ることが可能となる。
【０１０６】
以上のように、光ヘッドを構成するアクチュエータの一部に、光源１から射出された光ビームの一部を反射する反射面９１ａを設けることにより、フィードバック制御のために新たな光学素子を設ける必要がなくなり、光ヘッドを小型、低コスト化することが可能となる。また、光ビームの周辺光束を用いて光源１のフィードバック制御を行なうことにより、記録再生用の光ビームの強度を弱めることもないため、情報の記録及び再生の高速化を図ることが可能となる。
【０１０７】
本願発明は上記の実施形態に限らせず、光ヘッドの筐体（Ａｌ合金、Ｚｎ合金、Ｍｇ合金又はプラスチック等からなる。）に反射部を設けて光ビームの一部を反射させてもよい。例えば、筐体の壁面の一部を光路上に突出させて、その突出した部分を反射部として用いることができる。この反射部は、光源と対物レンズとの間であれば、どこに設置されても構わない。例えば、光源から射出された直後の光ビームを反射させるように設置してもよく、コリメートレンズ等を透過した後に反射させるように設置してもよい。また、環境と経年による変化（酸化、汚れ等）により反射率が低下する場合は、反射率を高めるために、アルミ箔等を貼ったり、反射率を高める塗料を塗ったりしてもよい。
【０１０８】
［第６の実施の形態］
本発明の第６の実施形態に係る光ヘッドの構成及び作用について図１５を参照しつつ説明する。図１５は第６の実施形態に係る光ヘッドの側面図（断面図）である。
【０１０９】
第６の実施形態に係る光ヘッドは、第１及び第２の実施形態に係る光ヘッドの光学系とほぼ同じ構成を有しているが、ビームスプリッタ４とコリメートレンズ３とを逆に配置している。光源１から射出され回折素子２を通過した光ビームは、まずビームスプリッタ４に入射し、その後、コリメートレンズ３に入射する。このようにビームスプリッタ４とコリメートレンズ３とを配置することで、その分、光ヘッドを小型化することが可能となる。
【０１１０】
また、図１５には、上述した実施形態では省略していた筐体７１とカバー７２とが示されている。この筐体７１は、光源１、回折素子２、コリメートレンズ３、ビームスプリッタ４、反射ミラー５等の光学素子を内部に収納して固定するものである。本実施形態においては、光源１、回折素子２、コリメートレンズ３、ビームスプリッタ４、及び反射ミラー５は一列に並べられて筐体７１内に収納されている。
【０１１１】
この筐体７１の上側（光記録媒体８側）の壁面には、光源１から射出された光ビームの一部を筐体７１の外部に導くための開口部７１ｂが形成されている。本実施形態においては、開口部７１ｂはビームスプリッタ４とコリメートレンズ３との間の壁面に形成されている。また、開口部７１ｂは例えば矩形状に形成されている。その開口部７１ｂの側面は斜めに形成され、その斜面が反射面７１ａとなっている。また、反射面７１ａは、光源１から射出された光ビームの周辺光束が筐体７１の外部に照射されるよう、筐体７１の外側を向くように形成されている。さらに、この反射面７１ａは、光ビームの周辺光束を反射させるため、光記録媒体８に向かう記録又は再生用の光ビームの光束近傍まで突出している。なお、光検出器１３は筐体７１の外側に設置されている。
【０１１２】
この斜めに形成された反射面７１ａに、光源１から射出された光ビームの周辺光束の一部が照射される。反射面７１ａは筐体７１の外側に向いているため、反射面７１ａに照射された光ビームは反射により進行方向を変更され、筐体７１に形成された開口部７１ｂを通り抜けて筐体７１の外部に導かれて光検出器１３に入射する。そして、光検出器１３に入射した光ビームは出力モニタ用の電気信号に変換され、光源１の出力のフィードバック制御に用いられる。
【０１１３】
このように、光学素子を収納する筐体７１に反射面を設けることにより、フィードバック制御のために新たな光学素子を設ける必要がなく、光ヘッドを小型、低コスト化することが可能となる。また、筐体７１の壁面に開口部７１ｂを形成し、壁面に向かう光ビームの周辺光束を筐体７１の外部に導くことで、記録又は再生に用いられる光ビームの強度を弱めることなく光源１の出力のフィードバック制御が可能となる。
【０１１４】
さらに、反射面７１ａが筐体７１の外側に向けて形成されているため、反射面７１ａにて反射された光ビームの周辺光束は開口部７１ｂを通して筐体７１の外部に導かれる。その結果、反射面７１ａにて反射された光ビームの周辺光束が再び筐体７１内において迷光となることが無い。従って、記録又は再生に影響を与えずに光源１の出力のフィードバック制御が可能となる。
【０１１５】
また、光ビームの周辺光束が反射する程度に反射面７１ａを突出させているため、筐体７１内に反射面７１ａを設けるためのスペースを最小限に抑えることができ、反射面７１ａを設けても光学素子間の距離（本実施形態では、ビームスプリッタ４とコリメートレンズ３との間の距離）が長くなることはないため、光ヘッドが必要以上に大型化することはない。
【０１１６】
光検出器１３を、光記録媒体８に向かう記録又は再生用の光ビームの光束近傍に挿入し、直接受光する方法もあるが、本実施形態に係る光ヘッドによるとその方法に比べて大型化が防げる。また、光検出器１３はその受光部の周囲にパッケージが存在し、このパッケージは光記録媒体８に向かう光束の一部を遮断しないように配置されているため、その分、受光部が光記録媒体８に向かう光束から離れてしまうが、本実施形態に係る光ヘッドによると、光記録媒体８に向かう光束の極めて近傍の周辺光束を光検出器１３に導くことができるため、記録又は再生に用いられる光の強度に非常に正確に対応したフィードバック制御が可能となる。
【０１１７】
なお、反射面７１ａの角度を調整することで、その反射面７１ａで反射された光ビームの周辺光側を光検出器１３に垂直に近い角度で入射させることができ、光検出器１３に対して斜めに入射する方式に比べて光電変換効率を高めることが可能となる。
【０１１８】
筐体７１が、例えば、Ａｌ合金、Ｚｎ合金、Ｍｇ合金等の金属からなる場合は、光ビームは反射面７１ａで良好に反射されるため（反射率が高くなるため）、研磨等の加工をせずにこのまま用いることができる。ただし筐体７１がこれら金属のダイキャスト製品の場合、鋳造条件により筐体７１の表面に酸化物等が生成するため、反射面７１ａの反射率が場所によってばらついたり、表面の粗さが問題になったりすることも有り得る。この場合は、反射面７１ａを研磨しておくと良い。
【０１１９】
さらに、光記録再生装置の使用環境により、反射面７１ａの反射率が変動するおそれがある場合は、筐体７１の酸化等の経時変化を防ぐために、透明な樹脂で反射面７１ａをコートすることで対候性を高めることができる。コート材としては、アクリル系、エポキシ系、不飽和ポリエステル系等の樹脂を塗布するだけで良いため、コストアップとはならない。勿論、一般的な防錆剤を用いても良い。
【０１２０】
また、筐体７１がプラスチックからなる場合は、何も加工を施さないと反射率が低く、光ビームの反射が不十分となるため、反射率を高めるために反射面７１ａに塗料を塗布する。この場合、フレーク状（鱗片状）の金属粉等を多く含んだ樹脂塗料を用いると反射率を高くすることができる。
【０１２１】
なお、反射面７１ａは平坦な形状に限られず、凹面として集光機能を持たせても良い。このことは、上述した実施形態についても同じであり、各実施形態における反射面を凹面にして光ビームの集光機能を持たせても良い。
【０１２２】
また、反射面７１ａを高反射率で反射を安定させる方法として、反射面７１ａにステンレス片や反射率の高いフィルムを貼り付けても良い。
【０１２３】
また、光検出器１３及び反射面７１ａの設置位置は本実施形態で説明した位置に限られず、光記録媒体８に向かう記録又は再生用の光ビームを遮らない場所であればどの場所に設置しても構わない。例えば、回折素子２とビームスプリッタ４との間に開口部と反射面を形成し、そこから光ビームの一部を筐体７１の外部に導いても良い。また、筐体７１の下側（筐体７１を挟んで光記録媒体８の反対側）に開口部と反射面を形成し、筐体７１の下側に光検出器を設置して光ビームの周辺光束を検出しても良い。
【０１２４】
なお、本実施形態においては、筐体７１の下側（光記録媒体８の反対側）に、光ヘッド内にほこりが入らないようにするためのカバー７２が設置されている。このカバー７２は筐体７１から取り外すことが可能なものであり、本実施形態においては、筐体７１の下側（光記録媒体８の反対側）から、回折素子２と、ビームスプリッタ４と、コリメートレンズ３とを押さえつけて回折素子２等を固定している。さらに、カバー７２は、光ヘッドで発生する熱を放熱する機能を有する場合もある。
【０１２５】
［第７の実施の形態］
本発明の第７の実施形態に係る光ヘッドの構成及び作用について図１６を参照しつつ説明する。図１６は第７の実施形態に係る光ヘッドの側面図（断面図）である。
【０１２６】
第７の実施形態に係る光ヘッドは、第６の実施形態に係る光ヘッドの光学系と同じ光学系を有しているが、筐体７１に反射面を形成する代わりにカバーに反射面を形成している点が異なる。従って、第６の実施形態と異なり、カバーにより光ビームを反射して光源１の出力制御を行なう。
【０１２７】
図１６に示すように、回折素子２等の光学素子は筐体７１の内部に収納されている。この筐体７１の下側（光記録媒体８の反対側）にはカバー７２が設置され、回折素子２とビームスプリッタ４とを筐体７１の下側から上側に押し付けて回折素子２とビームスプリッタ４とを固定している。さらに、筐体７１の上側（光記録媒体８側）には他のカバー７３が設置され、コリメートレンズ３を筐体７１の上側から下側に押し付けてコリメートレンズ３を固定している。
【０１２８】
筐体７１の上側（光記録媒体８側）の壁面には、光源１から射出された光ビームの一部を筐体７１の外部に導くための開口部７１ｂが形成されている。本実施形態においては、開口部７１ｂはビームスプリッタ４とコリメートレンズ３との間の壁面に形成されている。その開口部７１ｂには、カバー７３の一部分が挿入されて筐体７１の内部に導入されている。さらに、筐体７１内に導入されている一部分は斜めに形成され、その斜面が光ビームの反射面７３ａとなっている。この反射面７３ａは、光源１から射出された光ビームの周辺光束が筐体７１の外部に照射されるよう、筐体７１の外側を向くように形成されている。さらに、カバー７３の反射面７３ａが形成されている部分は、光記録媒体８に向かう記録又は再生用の光ビームの周辺光束を反射する程度に、光ビームの光束近傍まで突出している。このように、反射面７３ａが形成されている部分が光ビームの周辺光束の光路中に挿入されることで、光ビームの周辺光束のみを反射し、光記録媒体８に照射されて情報の記録又は再生に用いられる光ビームを反射することはない。なお、この光ビームの周辺光束の光路中に挿入されている部分が、この発明の「カバーの一部分」に相当する。
【０１２９】
この斜めに形成された反射面７３ａに、光源１から射出された光ビームの周辺光束の一部が照射される。反射面７３ａは筐体７１の外側に向いているため、反射面７３ａに照射された光ビームは反射により進行方向を変更され、筐体７１に形成された開口部７１ｂを通り抜けて筐体７１の外部に導かれて光検出器１３に入射する。そして、光検出器１３に入射した光ビームは出力モニタ用の電気信号に変換され、光源１の出力のフィードバック制御に用いられる。
【０１３０】
このように、筐体７１に設置されるカバー７３の一部を反射面とすることで、フィードバック制御のために新たな光学素子を設ける必要がなく、光ヘッドを小型、低コスト化することが可能となる。また、筐体７１の壁面に開口部７１ｂを形成し、その開口部７１ｂにカバー７３の一部を挿入してその部分を反射面７３ａとして、壁面に向かう光ビームの周辺光束を筐体７１の外部に導くことで、記録又は再生に用いられる光ビームの強度を弱めることなく光源１の出力のフィードバック制御が可能となる。
【０１３１】
さらに、反射面７３ａが筐体７１の外側に向けて形成されているため、反射面７３ａにて反射された光ビームの周辺光束は開口部７１ｂを通して筐体７１の外部に導かれる。その結果、反射面７３ａにて反射された光ビームの周辺光束が再び筐体７１内において迷光となることが無い。従って、記録又は再生に影響を与えずに光源１の出力のフィードバック制御が可能となる。
【０１３２】
また、反射面７３ａが形成されているカバー７３の一部分は、光ビームの周辺光束が反射する程度に光ビームの周辺光束の光路中に挿入されているため、筐体７１内に反射面７３ａを挿入するためのスペースを最小限にすることができる。そのことにより、反射面７３ａを挿入しても光学素子間の距離（本実施形態では、ビームスプリッタ４とコリメートレンズ３との間の距離）が必要以上に長くなることはないため、光ヘッドが必要以上に大型化することはない。
【０１３３】
なお、光ヘッドに用いられるカバー７２、７３としては、通常、０．５［ｍｍ］以下の厚さと強靭さとを兼ね備えた金属板が用いられ、ステンレス等の鋼板や真鍮等が用いられる。これらはそれ自体で十分な対候性を有しているか、めっき処理が簡単にできるため、安定した反射率を保つことができる。
【０１３４】
なお、本実施形態においては、コリメートレンズ３を筐体７１の上側（光記録媒体８側）からカバー７３で押さえつけるために、筐体７１に別の開口部７１ｃを形成し、その開口部７１ｃにカバー７３を嵌めてコリメートレンズ３を押さえつけて固定している。また、ビームスプリッタ４とコリメートレンズ３との間で光ビームの一部を取り出しているため、ビームスプリッタ４とコリメートレンズ３との間の筐体７１の上側（光記録媒体８側）に開口部７１ｂを形成している。本実施形態では、カバー７３の反射面７３ａの位置と形状を安定させるため、開口部７１ｂと別の開口部７１ｃとの間に梁（ビーム）７１ｄを設けている。この梁（ビーム）７１ｄは、図１６の紙面に垂直な方向に延びている。この梁（ビーム）７１ｄにカバー７３の反射面７３ａの背面を押し付けるように接触させて反射面７３ａを固定している。
【０１３５】
また、光検出器１３を光ヘッドに取り付けるときに、光検出器１３の受光量が最大となるように取り付け位置が調整されることが望ましい。
【０１３６】
なお、カバー７２、７３は、光ヘッドの筐体７１内にほこりが入らないようにするために用いられている。また、カバー７２、７３は、筐体７１にねじ止めや接着により固定されている。上述したように、本実施形態においては、カバー７３はコリメートレンズ３の固定を補助している。コリメートレンズ３は紫外線硬化樹脂により筐体７１に固定されるが、カバー７３のばね力により更にその固定を強化している。また、カバー７２、７３は、半導体レーザからなる光源１やレーザドライバＩＣ等から発せられる熱を外部に放熱する機能も備えている場合もある。
【０１３７】
また、光検出器１３及び反射面７３ａの設置位置は本実施形態で説明した位置に限られず、光記録媒体８に向かう記録又は再生用の光ビームを遮らない場所であればどの場所に設置しても構わない。第６の実施形態で説明したように、回折素子２とビームスプリッタ４との間に開口部と反射面を形成し、そこから光ビームの一部を筐体７１の外部に導いても良い。また、筐体７１の下側（筐体７１を挟んで光記録媒体８の反対側）に開口部と反射面を形成し、筐体７１の下側に光検出器を設置して光ビームの周辺光束を検出しても良い。
【０１３８】
［第８の実施の形態］
次に、第８の実施形態として、本発明の光ヘッドを備えた光記録再生装置について図１１を参照しつつ説明する。図１１は第８の実施形態に係る光記録再生装置のブロック図である。
【０１３９】
本実施形態に係る光記録再生装置６０は、チャッキング手段（図示しない）により、スピンドルモータ６９にチャッキングされた光記録媒体８に記録された情報を再生する。光ヘッド６１は、スライダ機構を備えたシャーシ（図示しない）に設けられており、粗動モータ６８で光記録媒体８の径方向に移動可能となっている。この光ヘッド６１には、本願発明の光ヘッドが用いられる。
【０１４０】
光ヘッド６１から出力された電気信号は、信号演算部６２に入力され、信号演算部６２はその電気信号の演算、増幅を行なう。尚、この信号演算部６２を光ヘッド６１に搭載してもよい。また、コントローラ６３内には、フォーカスサーボ追従回路、トラッキングサーボ追従回路、レーザコントロール回路が含まれており、光ヘッド６１及びスピンドルモータ６９の動作を制御する。これらの回路は物理的な回路ではなく、コントローラ内で実行されるソフトウェアであってもよい。そして、コントローラ６３では、光ヘッド６１からの電気信号に基づいて、データ再生信号の他、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等のサーボ信号の算出が行なわれる。データ再生信号は、図示しないデジタル信号処理回路により、波形等化、波形整形が行われ、その後、図示しないＤ／Ａコンバータでアナログ信号とされて出力される。情報の記録を行う場合は、記録データをレーザ駆動信号に変換し、レーザ駆動回路６４により光ヘッド６１にレーザ駆動信号を供給してデータの記録を行う。
【０１４１】
そして、アクチュエータ駆動回路６５は、フォーラスエラー信号やトラッキングエラー信号等を受けて、光ヘッド６１の対物レンズのフォーカス位置制御及びトラッキング位置制御を行なう。また、スピンドルモータ駆動回路６７は、スピンドルモータ６９を駆動し、光記録媒体８の回転制御を行ない、粗動モータ駆動回路６６は、粗動モータ６８を駆動して光ヘッド６１を光記録媒体８の半径方向に移動させる。また、レーザ駆動回路６４は光ヘッド６１にレーザ駆動信号を供給し、光ヘッド６１の光源１の出力を制御する。尚、このレーザ駆動回路６４を光ヘッド６１に搭載してもよい。更に、光検出器１３の出力をレーザ駆動回路６４にフィードバックし、光源１を所定の出力となるように駆動する。
【０１４２】
更に、本実施形態の光記録再生装置６０は、装置全体を制御するＣＰＵ、メモリ、外部と信号の送受信を行なうインターフェイス等を有している。
【０１４３】
上記の光記録再生装置６０において、光ヘッド６１の光検出器１３の出力をレーザ駆動回路６４にフィードバックし、光源１を所定の出力となるように駆動することで光源１の出力を安定して制御することが可能となる。その結果、情報の記録を安定して行うことができ、また安定な再生信号を検出することが可能となる。また、本願発明の光ヘッドを搭載することにより、光記録再生装置のコストダウンを図ることが可能となり、記録及び再生に用いられる光ビームの強度を弱めることがないため、情報の記録及び再生を高速に行うことが可能となる。
【０１４４】
尚、光記録再生装置として説明したが、光信号の再生を専用に行う光再生装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光ヘッドの側面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光ヘッドの上面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る光ヘッドに用いられる回折素子の斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光ヘッドの側面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る光ヘッドの上面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る光ヘッドに用いられるコリメートレンズ及び複合レンズを拡大した上面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る光ヘッドに用いられるコリメートレンズ及び複合レンズの断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る光ヘッドの上面図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る光ヘッドの側面図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る光ヘッドの上面図である。
【図１１】本発明の光ヘッドを搭載した光記録再生装置の概略図である。
【図１２】従来技術における光ヘッドの側面図である。
【図１３】従来技術における光ヘッドの上面図である。
【図１４】従来技術における光ヘッドの側面図である。
【図１５】本発明の第６の実施形態に係る光ヘッドの側面図（断面図）である。
【図１６】本発明の第７の実施形態に係る光ヘッドの側面図（断面図）である。
【符号の説明】
【０１４６】
１  光源
２  回折素子
３  コリメートレンズ
４  ビームスプリッタ
５  反射ミラー
６  １／４波長板
７  対物レンズ
８  光記録媒体
９  アクチュエータ
１０  結像レンズ
１１  アナモフィックレンズ
１２、１３  光検出器
２１、３１  ホルダ
２２、３２、７１ａ、７３ａ  反射面
３３  ホルダ
４３  複合プリズム
５１、５２  ビーム整形プリズム
７１  筐体
７２、７３  カバー
【図１】
2005203074.tif 000003
【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】
2005203074.tif 000009
【図８】
2005203074.tif 000010
【図９】
2005203074.tif 000011
【図１０】
2005203074.tif 000012
【図１１】
2005203074.tif 000013
【図１２】
2005203074.tif 000014
【図１３】
2005203074.tif 000015
【図１４】
2005203074.tif 000016
【図１５】
2005203074.tif 000017
【図１６】
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