JP2006147014A

JP2006147014A - 光ピックアップ

Info

Publication number: JP2006147014A
Application number: JP2004333693A
Authority: JP
Inventors: Noritoshi Usui; 規敏碓井; Koji Hori; 宏治堀; Koji Takasaki; 浩司高崎
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-11-17
Filing date: 2004-11-17
Publication date: 2006-06-08

Abstract

【課題】光源にビームシフトが発生しても、対物レンズにより集光される光ビームの光量と、光量調整用光検出器の受光領域で受光される光ビームの光量との割合を一定に保持し、良好な再生特性及び記録特性を維持する。
【解決手段】所定の波長の光ビームを出射する光源３１と、光源３１から出射された光ビームを光ディスク上に集光する対物レンズ３２と、光ディスクで反射された戻り光を検出する光検出器３３と、光源３１と対物レンズ３２との間に設けられ、光源３１から出射された光ビームを対物レンズ３２に入射する光ビームから一部分離する光分離手段３４と、一の受光領域を有し、光分離手段３４により分離された光ビームを検出する光量調整用光検出器３５と、光量調整用光検出器３５で検出された信号に基づいて上記光源から出射される光ビームの出力を制御する制御部３９とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、光磁気ディスク、相変化型の光ディスク等の光学的に情報の記録及び／又は再生が行われる光ディスクに対して情報を記録及び／又は再生する光ピックアップに関する。

一般的に、ＣＤ−Ｒ／ＲＷやＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ等の光ディスクに対して情報信号の記録が可能な光ピックアップは、光ビームを出射する光源と、光源から出射された光ビームを光ディスク上に集光する対物レンズと、信号検出用の信号用フォトディテクタ（ＰＤＩＣ）と、光源のレーザパワーをモニターするためのモニター用フォトディテクタ（ＦＰＤ）と備える。そして、この光ピックアップでは、信号用フォトディテクタ及びモニター用フォトディテクタを光ピックアップ内の別々の場所に配置している。

信号用フォトディテクタは、情報信号が記録された光ディスクから信号を再生するために使用され、モニター用フォトディテクタは、記録時及び再生時に光源から出射される光ビームのパワーをモニタするために光源の前方に配置されている。

かかる光ピックアップでは、モニター用フォトディテクタにより光源から出射される光ビームのパワーを検出して、制御するため、所望のパワーの光ビームを光ディスク上に照射することができる。

ところで、光ピックアップの光源として使用される半導体ＬＤにおいて、図１８（ａ）に示すように、レーザ出力が励起強度（駆動電流）と一定の関係、すなわち、通常は一次の比例関係であることが前提とされている。また、励起強度が変化しても、半導体ＬＤのレーザビームの形状は、問題となる程変化しないことが前提とされている。尚、図１８（ａ）は、駆動電流と光源出射光量の関係を示すもので、Ｌ_Ｎが通常時、Ｌ_Ｈが高温時の関係である。

しかし、現実には、半導体ＬＤは、図１８（ｂ），（ｃ）に示すように、ハイパワー発生時Ｌ_Ｋ１や高温時Ｌ_Ｋ２に、光ビームの広がり角が変化したり、広がり角が左右非対称になったりする、所謂キンクｋが発生することがある。

かかる光ピックアップにおいて、キンクが発生すると対物レンズとパワーモニタの光量比率が変化してしまい、モニター用フォトディテクタは、入射光量を一定とするために、ＬＤ駆動電流をコントロールするために対物レンズを通過する光ビームの光量が大きく変化してしまい、記録特性及び再生特性を悪化させてしまうという問題がある。このように、現在キンクに対する問題は、特許文献１にも記載されているように、重要視されている。

また、上述のキンクの影響を防止するために、現在ＬＤ単体でキンクの全数検査を行うことにより対応しているが、不良発生や検査工数のためＬＤ単価が高くなるという問題がある。

特開２００１−５０８５９号公報

本発明の目的は、光源に出射方向が変化するビームシフトが発生しても、対物レンズにより集光される光ビームの光量と、光量調整用光検出器の受光領域で受光される光ビームの光量との割合を一定に保持し、良好な再生特性及び記録特性を維持できる光ピックアップを提供することにある。

この目的を達成するため、本発明に係る光ピックアップは、所定の波長の光ビームを出射する光源と、光源から出射された光ビームを光ディスク上に集光する対物レンズと、光ディスクで反射された戻り光を検出する光検出器と、光源と対物レンズとの間に設けられ、光源から出射された光ビームを対物レンズに入射する光ビームから一部分離する光分離手段と、一の受光領域を有し、光分離手段により分離された光ビームを検出する光量調整用光検出器と、光量調整用光検出器で検出された信号に基づいて光源から出射される光ビームの出力を制御する制御部とを備え、光量調整用光検出器の受光領域は、受光面積を一定としながら、光源から出射される光ビームの出射方向が変化しても受光光量が一定とされる。

本発明の光ピックアップによれば、光量調整用光検出器の受光領域が、受光面積を一定としながら、光源から出射される光ビームの出射方向が変化しても受光光量が一定とされるので、光源にビームシフトが発生しても、対物レンズに集光される光ビームの光量と、光量調整用光検出器の受光領域で受光される光ビームの光量との割合を一定に保持することができ、対物レンズにより集光される光ビームの光量を一定とすることができるので、常に良好な再生特性及び記録特性を実現することができる。

以下、本発明を適用した光ピックアップを用いた記録再生装置について、図面を参照して説明する。

この記録再生装置１０は、光ディスク１１に対して情報信号の記録及び／又は再生を行うことができる記録再生装置である。この記載再生装置１０で記録及び／又は再生を行う光ディスク１１として、例えば、ＣＤ(Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、情報の追記が可能とされるＣＤ−Ｒ（Recordable）及びＤＶＤ−Ｒ（Recordable）、情報の書換えが可能とされるＣＤ−ＲＷ（ReWritable）、ＤＶＤ−ＲＷ（ReWritable）、ＤＶＤ＋ＲＷ（ReWritable）等の光ディスクや、さらに発光波長が短い４０５ｎｍ程度（青紫色）の半導体レーザを用いた高密度記録が可能な光ディスクや、光磁気ディスク等が用いられる。

具体的に、この記録再生装置１０は、図１に示すように、光ディスク１１を回転するスピンドルモータ１２と、スピンドルモータ１２を制御するモータ制御回路１３と、スピンドルモータ１２により回転される光ディスク１１に光ビームを照射し光ディスク１１で反射した戻りの光ビームを検出する光ピックアップ１と、光ピックアップ１から出力された電気信号を増幅するアナログ信号処理回路１５と、対物レンズのフォーカシングサーボ信号やトラッキングサーボ信号を生成するサーボ回路１６と、アドレス情報データを抽出するアドレス情報抽出回路１７とを備える。

また、この記録再生装置１０は、記録系として、パーソナルコンピュータ等のホスト機器に接続され、記録すべきデータが入力される入力端子１８と、入力端子１８に入力された記録データに対してエラー訂正符号化処理を施すエラー訂正符号化回路１９と、エラー訂正符号化処理が施されたデータを変調する変調回路２０と、変調された記録データに対して記録処理を施す記録処理回路２１とを備える。

更に、記録再生装置１０は、再生系として、光ディスク１１より読み出した再生データに対して復調する復調回路２２と、復調された再生データに対してエラー訂正復号処理を施すエラー訂正復号化回路２３と、エラー訂正復号処理されたデータを出力する出力端子２４とを備える。更に、記録再生装置１０は、装置に対して操作信号を入力する操作部２５と、各種制御データ等を格納するメモリ２６と、全体の動作を制御する制御回路２７とを備える。

スピンドルモータ１２は、スピンドルに光ディスク１１が装着されるディスクテーブルが設けられており、ディスクテーブルに装着されている光ディスク１１を回転する。モータ制御回路１３は、光ディスクをＣＬＶ（Constant Linear Velocity）で回転することができるようにスピンドルモータ１２を駆動制御する。具体的に、モータ制御回路１３は、水晶発振器からの基準クロックとＰＬＬ回路からのクロックとに基づいて光ディスク１１の回転速度が線速一定となるようにスピンドルモータ１２を駆動制御する。なお、光ディスク１１は、ＣＡＶ（Cnstant Angular Velocity）やＣＬＶとＣＡＶとを組み合わせた制御で回転するようにしてもよい。

光ピックアップ１は、所定の波長の光ビームを出射する光学系を有する光ピックアップであり、光ディスク１１の信号記録面に対して所定の波長の光ビームを出射する半導体レーザ等の光源、この光源より出射された光ビームを集束する光ディスク１１の種類に対応した開口数の対物レンズ、光ディスク１１で反射された戻りの光ビームを検出する光検出器等を備える。光ピックアップ１は、光ディスク１１に記録されているデータを読み出すとき、半導体レーザの出力を標準レベルに設定し、半導体レーザよりレーザ光である光ビームを出射する。また、光ピックアップ１は、記録データを光ディスク１１に記録するとき、半導体レーザの出力を、再生時の標準レベルより高い記録レベルにして、半導体レーザよりレーザ光である光ビームを出射する。光ピックアップ１は、記録再生時、光ディスク１１に光ビームを照射し、信号記録面で反射した戻りの光ビームを光検出器で検出し、光電変換する。また、対物レンズは、２軸アクチュエータ等の対物レンズ駆動機構に保持され、フォーカシングサーボ信号に基づいて対物レンズの光軸と平行なフォーカシング方向に駆動変位され、また、トラッキングサーボ信号に基づいて対物レンズの光軸に直交するトラッキング方向に駆動変位される。なお、半導体レーザ、対物レンズ及び光検出器等の光学系の構成については後に詳述する。

アナログ信号処理回路１５は、光ピックアップ１を構成する光検出器からの電気信号に基づいて、ＲＦ信号、フォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信号及びウォブル信号を生成する。例えばフォーカシングエラー信号は、非点収差法により生成され、トラッキングエラー信号は、３ビーム法やプッシュプル法により生成される。そして、アナログ信号処理回路１５は、再生時、ＲＦ信号を復調回路２２に出力し、フォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号をサーボ回路１６に出力する。

サーボ回路１６は、光ディスク１１を再生する際のサーボ信号を生成する。具体的に、サーボ回路１６は、アナログ信号処理回路１５から入力されたフォーカシングエラー信号に基づき、このフォーカシングエラー信号が０となるように、フォーカシングサーボ信号を生成し、また、アナログ信号処理回路１５から入力されたトラッキングエラー信号に基づき、このトラッキングエラー信号が０となるように、トラッキングサーボ信号を生成する。そして、サーボ回路１６は、フォーカシングサーボ信号及びトラッキングサーボ信号を光ピックアップ１を構成する対物レンズ駆動機構の駆動回路に出力する。この駆動回路は、フォーカシングサーボ信号に基づき２軸アクチュエータを駆動し、対物レンズを対物レンズの光軸と平行なフォーカシング方向に駆動変位させ、トラッキングサーボ信号に基づき２軸アクチュエータを駆動し、対物レンズの光軸に直交するトラッキング方向に対物レンズを駆動変位させる。

アドレス情報抽出回路１７は、アナログ信号処理回路１５より出力されたＲＦ信号、ウォブル信号、ＬＰＰ信号等よりアドレス情報データを抽出し、抽出したアドレス情報データを制御回路２７に出力し、制御回路２７がアドレスデータ等を特定できるようにする。

入力端子１８は、パーソナルコンピュータ等のホスト機器のＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）、ＡＴＡＰＩ（Advanced Techonology Attachment Packet Interface）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４等のインタフェースに電気的に接続され、ホスト機器よりオーディオデータ、映画データ、コンピュータプログラム、コンピュータで処理された処理データ等の記録データが入力され、入力された記録データをエラー訂正符号化回路１９に出力する。

エラー訂正符号化回路１９は、例えば、クロスインターリーブ・リード・ソロモン符号化（Cross Interleave Reed-solomon Code；ＣＩＲＣ）、リードソロモン積符号化等のエラー訂正符号化処理を行い、エラー訂正符号化処理した記録データを変調回路２０に出力する。変調回路２０は、８−１４変調、８−１６変調等の変換テーブルを有しており、入力された８ビットの記録データを１４ビット又は１６ビットに変換して、記録処理回路２１に出力する。記録処理回路２１は、変調回路２０から入力された記録データに対してＮＲＺ（Non Return to Zero）、ＮＲＺＩ（Non Return to Zero Inverted）等の処理や記録補償処理を行い、光ピックアップ１に出力する。

復調回路２２は、変調回路２０と同様な変換テーブルを有しており、アナログ信号処理回路１５から入力されたＲＦ信号を１４ビット又は１６ビットから８ビットに変換し、変換した８ビットの再生データをエラー訂正復号化回路２３に出力する。エラー訂正復号化回路２３は、復調回路２２から入力されたデータに対してエラー訂正復号処理を行い、出力端子２４に出力する。出力端子２４は、上述したホスト機器のインタフェースに電気的に接続されている。出力端子２４より出力された再生データは、ホスト機器に接続されたモニタに表示され、また、スピーカで再生音に変換されて出力される。

操作部２５は、記録再生装置１０を操作するための各種操作信号を生成し、生成した各種操作信号を制御回路２７に出力する。具体的に、この操作部２５は、記録再生装置１０に設けられたイジェクト釦２５ａの他、ディスクテーブルに装着された光ディスク１１に対して記録データの記録を開始する記録釦２５ｂや光ディスク１１に記録されているデータの再生を開始する再生釦２５ｃや記録再生動作を停止する停止釦２５ｄを備える。記録釦２５ｂ、再生釦２５ｃ、停止釦２５ｄ等は、必ずしも記録再生装置１０にイジェクト釦２５ａと共に設けられている必要は無く、例えばホスト機器のキーボード、マウス等を操作することにより、ホスト機器よりインタフェースを介して記録開始信号、再生開始信号、停止信号等を制御回路２７に入力するようにしてもよい。

メモリ２６は、例えばＥＰ−ＲＯＭ（Erasable Programmable Read-Only Memory）等のメモリであり、制御回路２７が行う各種制御データやプログラムが格納されている。具体的に、このメモリ２６には、光ピックアップ１をディスクテーブルに装着された光ディスク１１の径方向に送り操作する際の駆動源となるスレッドモータ２８の光ディスク１１の種類に応じた各種制御データが格納されている。

制御回路２７は、マイクロコンピュータ、ＣＰＵ等で構成されており操作部２５からの操作信号に応じて装置全体の動作を制御する。また、制御回路２７は、光ディスク１１の表面反射率、形状的及び外形的な違い等から異なるフォーマットを検出して光ディスク１１の種類を判別し、検出された光ディスク１１の種類に応じて光ピックアップ１の半導体レーザの光源及び出力パワーを切り換える。

次に、本発明が適用された上述した光ピックアップ１について説明する。

本発明を適用した光ピックアップ１は、図２に示すように、所定の波長の光ビームを出射する光源３１と、光源３１から出射された光ビームを光ディスク上に集光する対物レンズ３２と、光ディスク１１で反射された戻り光を検出する信号検出用光検出器３３と、光源３１と対物レンズ３２との間に設けられ、光源３１から出射された光ビームを対物レンズ３２に入射する光ビームから一部分離する光分離手段としてビームスプリッタ３４と、一の受光領域を有し、ビームスプリッタ３４により分離された光ビームを検出する光量調整用光検出器３５と、光量調整用光検出器３５で検出された信号に基づいて光源３１から出射される光ビームの出力を制御するレーザパワー制御部３９とから構成されている。

光源３１とビームスプリッタ３４との間には、入射した光ビームを回折させて複数の光ビームに分割するグレーティング３６と、入射した光ビームを所定の発散角度に変換するカップリングレンズ３７とが設けられる。

光源３１は、所定の波長のレーザ光を出射する半導体レーザが用いられる。対物レンズ３２は、入射した光ビームを光ディスク１１の信号記録面上に集光させる。この対物レンズ３２は、図示しない２軸アクチュエータ等の対物レンズ駆動機構によって移動自在に保持されている。そして、この対物レンズ３２は、信号検出用光検出器（フォトディテクタ）３３で検出された光ディスク１１からの戻り光のＲＦ信号により生成されたトラッキングエラー信号及びフォーカシングエラー信号に基づいて、２軸アクチュエータ等により移動操作されることにより、光ディスク１１に近接離間する方向及び光ディスク１１の径方向の２軸方向へ移動される。そして、対物レンズ３２は、光源３１から出射される光ビームが光ディスク１１の信号記録面上で常に焦点が合うように、この光ビームを集束するとともに、この集束された光ビームを光ディスク１１の信号記録面上に形成された記録トラックに追従させる。また、対物レンズ３２の入射側には、通過する光ビームの開口数を光ディスクのフォーマットに適応させるため開口制限を行う開口絞り又はホログラム面等の図示しない開口制限手段が設けられている。

ビームスプリッタ３４は、カップリングレンズ３７から出射されこのビームスプリッタ３４に入射した光ビームを、光量調整用光検出器３５の受光領域に導かれる光量調整のため制御用の光ビームと、対物レンズ３２に導かれる信号用の光ビームとに分離する。すなわち、ビームスプリッタ３４は、光源３１から出射された往路側の光ビームの一部を透過させて分離して光量調整用光検出器３５の受光領域側に出射させるとともに、残りの光ビームを反射させて光軸を略９０°変化させて対物レンズ３２側に出射させるハーフミラー等の分離面３４ａを有する。また、ビームスプリッタ３４は、この分離面３４ａにより、光ディスク１１で反射された復路側の光ビームを透過させて信号検出用光検出器３５の受光面側に出射させる。

光量調整用光検出器３５は、図３（ａ）に示すように、その受光領域３５ａが、略矩形に形成され、一方の対角線Ｔ_１が受光領域３５ａが配設された平面上において光ビームの出射方向の変化方向であるシフト方向ｄ_ｈに平行であって略光ビームの中心の移動軌跡上に配置され、すなわち、受光領域３５ａが、受光面積を一定としながら、光源３１から出射される光ビームの出射方向が変化（ビームシフト）しても受光光量が一定とされる。換言すると、受光領域３５ａの受光面積を一定とした状態で、上述のように一方の対角線Ｔ_１が光ビームのシフト方向ｄ_ｈに平行且つ略光ビームの中心の移動軌跡上になるように、受光領域３５ａを配置することで、光ビームが横シフトしても受光光量の変化を一定若しくは最小に抑えることができる。尚、ここでは、図３（ａ）に示すように、光量調整用光検出器３５全体で配置位置を変更されることにより、受光領域３５ａの対角線Ｔ_１が略シフト方向ｄ_ｈに平行且つ略光ビームの中心の移動軌跡上になるように構成したが、図３（ｂ）に示すように、光量調整用光検出器３５に対して受光領域３５ａの各辺を回転させて、すなわち、面内で傾けて配置して、受光領域３５ａの対角線Ｔ_１を略シフト方向ｄ_ｈに平行且つ略光ビームの中心の移動軌跡上になるように構成しても良い。

グレーティング３７は、入射した光ビームを０次光及び±１次光からなる３ビームに分割させて出射する。このグレーティング３７により、分割された複数の光ビームにより、トラッキングエラー信号を得ることができる。

レーザパワー制御部３９は、光量調整用光検出器３５の受光領域３５ａで受光した光ビームの信号に基づいて制御部２７から信号を受けて、光源３１から出射する光ビームの出力を制御する。レーザパワー制御部３９は、光源３１から出射する光ビームの出力を、ビームスプリッタ３４で一部分離して光量調整用光検出器３５で検出して制御することにより、対物レンズ３２に入射する光ビームのレーザパワーを所定のパワーとすることができる。

以上のように構成された光ピックアップ１は、信号検出用光検出器３３によって得られたフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズ３２を駆動変位させることによって、光ディスク１１の信号記録面に対して対物レンズ３２が合焦位置に移動されて、光ビームが光ディスク１１の信号記録面上に合焦されて、光ディスク１１に対して情報の記録又は再生が行われる。

ここで、光ピックアップ１において、キンクが発生した場合のＣＥ比、すなわち、対物レンズ３２により集光される光ビームの光量と光量調整用光検出器３５の受光領域３５ａで受光される光ビームの光量との割合の変化について説明する。

光源３１を構成するＬＤチップ４０は、図４に示すように、Ｐクラッド層４１及びＮクラッド層４２と、これらの間に形成された活性層４３とからなる。このＬＤチップ４０は、各層の成長時や製造時の歪などの原因により、出力が高くされるハイパワー発生時や高温時において、光ビームの出射方向が変化するキンク（ビームシフト）が発生する。すなわち、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、歪み等を有するＬＤチップ４０は、ハイパワー発生時や高温時において、各層の平面と平行な放射平行方向ｄ_ｈのキャリア密度が変化することで、発光部のキャリア密度が変化してしまう。そして、この発光部のキャリア密度の変化により、図６、図７（ｂ）に示すように、放射平行方向ｄ_ｈの出射方向がｄ_ｈ１方向に移動する、所謂ビームシフトが発生する。（以下、この光ビームの放射平行方向ｄ_ｈの出射方向の移動をビームシフトという。）図７（ａ）は、上述したビームシフトした状態と比較するために、ビームシフトが発生していない正常な状態を示す光ビームの出射方向を示す図である。尚、以下では、ｄ_ｈ１方向に移動する場合について検討するが、ｄ_ｈ２方向に移動する場合においても同様である。

ところで、光ディスク１１上に光ビームを集光させる対物レンズ３２を通過して集光される光ビームの光量は、再生時で略１ｍＷ前後であり、記録時で約十ｍＷを必要とする。また、光量調整用光検出器３５の受光領域３５ａは、図８に示すように、再生及び記録時に受光素子が飽和しないように対物レンズ３２に入射する光ビームに比べて集光効率を下げて使用するのが一般的であり、通常対物レンズ３２に対して１／５〜１／１０程度集光効率を下げて入射される。ここで、集光効率を下げるとは、光ビームを受光面内に完全に集光させずに光ビームの中央部分を受光することである。

上述のように、対物レンズ３２と光量調整用光検出器３５に対する集光効率が異なるので、図８に示すように、対物レンズ３２を通過して集光される光ビームの光量と、光量調整用光検出器３５の受光領域３５ａで受光される光量とは異なる。換言すると、図８及び図９に示すように、対物レンズ３２により光ディスク上に集光される光ビームの領域Ａ_Ｏと、光量調整用光検出器３５の受光領域３５ａで受光される領域Ａ_Ｄとは異なる。光ビームの異なる領域Ａ_Ｏ，Ａ_Ｄを用いていても、ビームシフトが発生していない場合は、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、光源３１の出力、すなわち、駆動電流（ＬＤ駆動電流）の変化に伴い対物レンズ３２を通過して集光される光ビームの光量Ｌ_１と、光量調整用光検出器３５の受光領域３５ａで受光される光ビームの光量Ｌ_２との割合を示す光量比ＣＥは変化しない。ここで、光量比ＣＥは、以下の式（１）により算出される。尚、図１０（ａ）に示すように、光源３１の駆動電流（ＬＤ駆動電流）の変化に伴い、光源３１から出射される光ビームの光量Ｌ_３と、対物レンズ３２を通過して集光される光ビームの光量Ｌ_１と、光量調整用光検出器３５の受光領域３５ａで受光される光ビームの光量Ｌ_２とは、それぞれ比例する。

ＣＥ＝Ｌ_１／Ｌ_２・・・（１）
一方、ビームシフトが発生した場合には、対物レンズ３２を通過して集光される光ビームの光量Ｌ_１と、光量調整用光検出器３５の受光領域３５ａで受光される光ビームの光量Ｌ_２とがそれぞれ別々の割合で変化する。

ここで、ビームシフトが発生した場合の対物レンズ３２を通過して集光される光ビームの光量と、光量調整用光検出器３５の受光領域３５ａで受光される光ビームの光量との変化について、本発明を適用した例に先立ち、本発明と比較する比較例として、図３（ｃ）に示すように、ビームシフトのシフト方向ｄ_ｈに平行に一辺を配置するように構成した受光領域４５ａを構成した場合について検討する。尚、比較例の光ピックアップは、上述の受光領域４５ａを有する光量調整用光検出器４５を除き、本発明を適用した光ピックアップ１と同様の構成を備える。

一般的に、ＬＤチップ４１から出射される光ビームの光量分布は、図１１及び図１２に示すように、ガウス分布となっていることが知られている。すなわち、図１１（ｄ）、図１２（ｄ）に示すように、光量調整用光検出器４５の受光領域４５ａで受光される光ビームは、図１１（ｂ）、図１２（ｂ）に示す、対物レンズ３２を通過して集光される光ビームに比べて、ガウス分布の中央部分の光ビームである。よって、キンクが発生した場合は、図１２（ｂ）、図１２（ｄ）に示すように、光量調整用光検出器４５の受光領域４５ａで受光される領域Ａ_Ｄ２の光ビームの光量の変化率は、対物レンズ３２を通過して集光される光ビームの光量の変化率に比べて大きくなる。

ここで、光源３１から出射される光ビームは、光量調整用光検出器４５の受光領域４５ａで受光される光量に基づいて、出射パワーを制御されている。よって、ビームシフトが発生した場合、光量調整用光検出器４５の受光領域４５ａで受光される光量が一定となるように、出射光の光量を補正する。

しかしながら、対物レンズ３２を通過して集光される光ビームと、光量調整用光検出器３５の受光領域４５ａで検出される光ビームとの比率が異なり、すなわち、ＣＥ比が本来の値と異なっているので、光量調整用光検出器４５の受光領域４５ａで受光された光ビームに基づいて、光源３１の出射パワーを制御すると、図１３（ｂ）に示すように、ビームシフトｋが発生した場合、対物レンズ３２を通過して集光される光ビームの光量は必要量より大きく変化することになる。このことにより、再生又は記録時におけるディスク上のパワー（光量）が変化してしまい、記録再生特性を劣化させることになる。

一方、本発明を適用した光ピックアップ１の光量調整用光検出器３５の受光領域３５ａは、図３（ａ）に示すように、一対の対角線が光ビームのビームシフトのシフト方向ｄ_ｈに平行且つ略光ビームの中心のビームシフトによる移動軌跡上に配置される構成を備える。よって、図１１（ｃ）、図１２（ｃ）に示すように、光量調整用光検出器３５の受光領域３５ａで受光される光ビームは、図１１（ｂ）、図１２（ｂ）に示す、対物レンズ３２を通過して集光される光ビームに比べて、ガウス分布の中央部分の光ビームであるが、図１１（ｄ）、図１２（ｄ）に示す、光量調整用光検出器４５の受光領域４５ａで受光される光ビームに比べて外側部分の領域まで受光する。尚、図１１（ｃ）、図１２（ｃ）中において、破線部は、上述の比較例と比べるために、図１１（ｄ）、図１２（ｄ）で示した比較例の光量調整用光検出器の受光領域４５ａで受光される光ビームの光量を示すものである。

よって、キンクが発生した場合は、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）に示すように、光量調整用光検出器３５の受光領域３５ａで受光される光ビームの光量の変化率は、対物レンズ３２を通過して集光される光ビームの光量の変化率に近い値となる。

ここで、光源３１から出射される光ビームは、光量調整用光検出器３５の受光領域３５ａで受光される光量に基づいて、出射パワーを制御されている。よって、ビームシフトが発生した場合、光量調整用光検出器３５の受光領域３５ａで受光される光量が一定となるように、出射光の光量を補正する。

光量調整用光検出器３５の受光領域３５ａは、対物レンズ３２を通過して集光される光ビームと、光量調整用光検出器３５の受光領域３５ａで受光する光量との比率、すなわち、ＣＥ比を略一定に保持することができるので、光量調整用光検出器３５の受光領域３５ａで受光された光ビームに基づいて、光源３１の出射パワーを制御すると、図１３（ａ）に示すように、対物レンズ３２を通過して集光される光ビームの光量は必要量より大きく変化することなく略一定とされる。このことにより、ビームシフトｋが発生した場合にも、再生又は記録時におけるディスク上のパワー（光量）を一定に保持することができ、記録再生特性を劣化させることはない。尚、ビームシフトは一定方向、すなわち、放射平行方向ｄ_ｈにのみ発生するものである。また、光量調整用光検出器３５の受光領域３５ａは、その性能を維持するために、所定の面積とされることが必要である。

本発明を適用した光ピックアップ１は、受光領域３５ａが、トータルの受光光量を変えることなく、一方の対角線が光ビームのシフト方向ｄ_ｈに平行且つ略光ビームの中心の移動軌跡上に配置される構成により、光量検出用光検出器３５の受光部が飽和状態になることなく、すなわち、光量検出に適した受光量を上回ることなく、さらに、ビームシフトの影響を受けにくく、図１３（ａ）に示すように、ビームシフトが発生してもＣＥ比が変化しにくくなるので、ビームシフトｋが発生した場合にも、対物レンズ３２を通過して集光される光ビームの光量を一定に制御することができる。

次に、上述のように構成された光ピックアップ１における、光源３１から出射された光ビームの光路について説明する。

図２に示すように、光源３１から出射された光ビームは、グレーティング３６で複数の光ビームに分割され、カップリングレンズ３７により発散角を変換され、ビームスプリッタ３４に入射する。

ビームスプリッタ３４に入射した光ビームは、その一部が制御用として透過されて、光量調整用光検出器３５の受光領域３５ａで受光される。一方、ビームスプリッタ３４に入射した光ビームの残りは信号用として反射されて、対物レンズ３２に入射する。このとき、レーザパワー制御部３９は、受光領域３５ａで光ビームを受光して受光領域３５ａで受光する光ビームの光量、すなわち、ビームスプリッタ３４で反射されて対物レンズ３２に入射する光ビームの光量（レーザパワー）が所定の光量となるように光源３１を制御する。レーザパワー制御部３９は、光源３１から出射する光ビームの出力を調整することで、ビームスプリッタ３４により光ディスク１１側に導かれる光ビームの光量を制御して、所定のパワーとすることができる。

ビームスプリッタ３４を反射した光ビームは、対物レンズ３２で光ディスク１１の信号記録面上に集光される。

光ディスク１１の信号記録面上に集光された光ビームは、この信号記録面で反射され、対物レンズ３２を通って、ビームスプリッタ３４の分離面３４ａで透過され、信号検出用光検出器３３の受光面に集束される。

本発明を適用した光ピックアップ１は、信号検出用光検出器３３で受光した光ビームの検出信号に基づいて、対物レンズ３２を駆動変位させることによって、光ディスク１１の信号記録面に対して対物レンズ３２が合焦位置に移動されて、光ビームが光ディスク１１の信号記録面上に合焦されて、光ディスク１１に対して情報の記録又は再生が行われる。

本発明を適用した光ピックアップ１は、ハイパワーや高温により光源３１から出射される光ビームにビームシフト（キンク）が発生した場合においても、光量調整用光検出器３５の受光領域３５ａが、略矩形に形成され、一方の対角線Ｔ_１が受光領域３５ａが配設された平面上において光ビームのシフト方向ｄ_ｈに平行であって略光ビームの中心のビームシフトにより移動軌跡上に配置されるので、受光面積を一定としながら、光源３１から出射される光ビームの出射方向が変化しても受光光量が一定とされるので、対物レンズ３２に集光される光ビームの光量と、光量調整用光検出器３５の受光領域３５ａで受光される光ビームの光量との割合であるＣＥ比を一定に保持することができ、対物レンズ３２により集光される光ビームの光量を安定して制御することができ、常に良好な再生特性及び記録特性を実現することができる。

また、本発明の光ピックアップ１によれば、光源となるＬＤ（半導体レーザ）単体のビームシフトの検査精度を緩和することができ、または、検査をなくしても、光ピックアップとしての性能を維持することができるので、結果として、検査工程の低減、工数の低減、及び、ＬＤの不良品を低減することが可能となる。

尚、上述の光ピックアップ１において、光量検出用光検出器の受光領域に接地部及びパッド部を有するものにより構成してもよい。

次に、接地部及びパッド部を有する受光領域を有する図２に示す光ピックアップ５１について説明する。尚、以下の説明において、上述した光ピックアップ１と共通する部分については、共通の符号を付して詳細な説明は省略する。

本発明を適用した光ピックアップ５１は、図２に示すように、所定の波長の光ビームを出射する光源３１と、光源３１から出射された光ビームを光ディスク上に集光する対物レンズ３２と、光ディスク１１で反射された戻り光を検出する信号検出用光検出器３３と、光源３１と対物レンズ３２との間に設けられ、光源３１から出射された光ビームを対物レンズ３２に入射する光ビームから一部分離する光分離手段としてビームスプリッタ３４と、一の受光領域を有し、ビームスプリッタ３４により分離された光ビームを検出する光量調整用光検出器５５と、光量調整用光検出器５５で検出された信号に基づいて光源３１から出射される光ビームの出力を制御するレーザパワー制御部３９とから構成されている。

光量調整用光検出器５５は、図１４に示すように、その受光領域５５ａが、略矩形に形成され、一方の対角線Ｔ_２が受光領域５５ａが配設された平面上において光ビームの出射方向の変化方向であるシフト方向ｄ_ｈに平行であって略光ビームの中心のビームシフトによる移動軌跡上に配置される。また、受光領域５５ａには、接地部５５ｂとボンディングワイヤ用のパッド部５５ｃとが設けられ、この接地部５５ｂ及びパッド部５５ｃは、一方の対角線Ｔ_２上の頂点以外の頂点近傍に配置されている。上述のパッド部５５ｃは、受光する機能を有しないとともに、受光領域５５ａに対して比較的大きな面積を占めている。

すなわち、受光領域５５ａは、受光領域５５ａ、接地部５５ｂ及びパッド部５５ｃを上述のように配置することで、従来では、パッド部を有することにより、ビームシフトによる受光量の変化が大きかったのに対し、受光面積を一定としながら、光源３１から出射される光ビームの出射方向が変化しても受光光量が一定とされる。換言すると、受光領域５５ａの受光面積を一定とした状態で、上述のように一方の対角線Ｔ_２が光ビームのシフト方向ｄ_ｈに平行且つ略光ビームの中心の移動軌跡上になるように、受光領域５５ａを配置し、また、接地部５５ｂ及びパッド部５５ｃを、一方の対角線上の頂点以外の頂点近傍に配置することで、光ビームが横シフトしても受光光量の変化を一定若しくは最小に抑えることができる。尚、ここでは、図１４（ａ）に示すように、光量調整用光検出器５５全体で配置位置を変更されることにより、受光領域の対角線Ｔ_２がシフト方向ｄ_ｈに平行且つ略光ビームの中心のビームシフトによる移動軌跡上になるように構成したが、図１４（ｂ）に示すように、光量調整用光検出器５５に対して受光領域５５ａの各辺を回転させて、すなわち、面内で傾けて配置して、受光領域５５ａの対角線Ｔ_２をシフト方向ｄ_ｈに平行且つ略光ビームの中心のビームシフトによる移動軌跡上になるように構成しても良い。

以上のように構成された光ピックアップ５１は、信号検出用光検出器３３によって得られたフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズ３２を駆動変位させることによって、光ディスク１１の信号記録面に対して対物レンズ３２が合焦位置に移動されて、光ビームが光ディスク１１の信号記録面上に合焦されて、光ディスク１１に対して情報の記録又は再生が行われる。

光ピックアップ５１における、キンクが発生した場合のＣＥ比の変化については、光ピックアップ１の場合と同様であるので、詳細な説明は省略する。

本発明を適用した光ピックアップ５１は、受光領域５５ａが、トータルの受光光量を変えることなく、一方の対角線Ｔ_２が光ビームのシフト方向ｄ_ｈに平行且つ略光ビームの中心の移動軌跡上になるように、受光領域５５ａを配置し、また、接地部５５ｂ及びパッド部５５ｃを、一方の対角線上の頂点以外の頂点近傍に配置する構成により、光量検出用光検出器５５の受光部が飽和状態になることなく、さらに、ビームシフトの影響を受けにくく、図１３（ａ）に示すように、ビームシフトｋが発生してもＣＥ比が変化しにくくなるので、対物レンズ３２を通過して集光される光ビームの光量を一定に制御することができる。

上述のように構成された光ピックアップ５１における、光源３１から出射された光ビームの光路については、上述の光ピックアップ１の光路と同様であるので詳細な説明は省略する。

本発明を適用した光ピックアップ５１は、信号検出用光検出器３３で受光した光ビームの検出信号に基づいて、対物レンズ３２を駆動変位させることによって、光ディスク１１の信号記録面に対して対物レンズ３２が合焦位置に移動されて、光ビームが光ディスク１１の信号記録面上に合焦されて、光ディスク１１に対して情報の記録又は再生が行われる。

本発明を適用した光ピックアップ５１は、ハイパワーや高温により光源３１から出射される光ビームにビームシフト（キンク）が発生した場合においても、光量調整用光検出器５５の受光領域５５ａが、略矩形に形成され、一方の対角線Ｔ_２が受光領域５５ａが配設された平面上において光ビームのシフト方向ｄ_ｈに平行であって略光ビームの中心のビームシフトによる移動軌跡上に配置され、接地部５５ｂ及びパッド部５５ｃが一方の対角線Ｔ_２上の頂点以外の頂点近傍に配置されるので、受光面積を一定としながら、光源３１から出射される光ビームの出射方向が変化しても受光光量が一定とされるので、対物レンズ３２に集光される光ビームの光量と、光量調整用光検出器５５の受光領域５５ａで受光される光ビームの光量との割合であるＣＥ比を一定に保持することができ、対物レンズ３２により集光される光ビームの光量を安定して制御することができ、常に良好な再生特性及び記録特性を実現することができる。

また、本発明の光ピックアップ５１によれば、光源となるＬＤ（半導体レーザ）単体のビームシフトの検査精度を緩和することができ、または、検査をなくしても、光ピックアップとしての性能を維持することができるので、結果として、検査工程の低減、工数の低減、及び、ＬＤの不良品を低減することが可能となる。

尚、上述の光ピックアップ１及び光ピックアップ５１において、光量検出用光検出器の受光領域が略矩形に形成され、一方の対角線が光ビームのシフト方向ｄ_ｈに平行に配置されるように構成したが、これに限られるものではなく、例えば、複数の受光部と複数の遮光部とからなる受光領域を有する光量検出用光検出器を有するように構成してもよい。

次に、複数の受光部及び遮光部を有する受光領域を備えた、図２に示す光ピックアップ６１について説明する。尚、以下の説明において、上述した光ピックアップ１と共通する部分については、共通の符号を付して詳細な説明は省略する。

本発明を適用した光ピックアップ６１は、図２に示すように、所定の波長の光ビームを出射する光源３１と、光源３１から出射された光ビームを光ディスク上に集光する対物レンズ３２と、光ディスク１１で反射された戻り光を検出する信号検出用光検出器３３と、光源３１と対物レンズ３２との間に設けられ、光源３１から出射された光ビームを対物レンズ３２に入射する光ビームから一部分離する光分離手段としてビームスプリッタ３４と、一の受光領域を有し、ビームスプリッタ３４により分離された光ビームを検出する光量調整用光検出器６５と、光量調整用光検出器６５で検出された信号に基づいて光源３１から出射される光ビームの出力を制御するレーザパワー制御部３９とから構成されている。

光量調整用光検出器６５は、図１５に示すように、その受光領域６５ａが、略矩形に形成され光ビームを受光する複数の受光部６５ｂと、略矩形でこの受光部と略同じ大きさに形成され光ビームを受光しない複数の遮光部６５ｃとを有し、複数の受光部６５ｂ及び複数の遮光部６５ｃは、それぞれ交互であって、全体で矩形状を形成して配置され、所謂「市松模様」、「マトリックス形状」となされる。ここで、複数の受光部６５ｂ及び複数の遮光部６５ｃはそれぞれ、同面積程度とされるが、全体として受光部の総面積が一定であればよく、さらに受光領域を拡大し、遮光部を増加させることにより、受光部の総面積を一定にするように構成してもよい。

すなわち、受光領域６５ａは、受光面積を一定としながら、光源３１から出射される光ビームの出射方向が変化（ビームシフト）しても受光光量が一定とされる。換言すると、受光領域３５ａの受光面積を一定とした状態で、複数の受光部と隣接させて交互に複数の遮光部を設けて受光領域を拡大したことで、光ビームが横シフトしても受光光量の変化を一定若しくは最小に抑えることができる。

以上のように構成された光ピックアップ６１は、信号検出用光検出器３３によって得られたフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズ３２を駆動変位させることによって、光ディスク１１の信号記録面に対して対物レンズ３２が合焦位置に移動されて、光ビームが光ディスク１１の信号記録面上に合焦されて、光ディスク１１に対して情報の記録又は再生が行われる。

光ピックアップ６１における、キンクが発生した場合のＣＥ比の変化については、光ピックアップ１の場合と同様であるので、詳細な説明は省略する。

本発明を適用した光ピックアップ６１は、受光領域６５ａが、トータルの受光光量を変えることなく、略矩形に形成され光ビームを受光する複数の受光部６５ｂと、略矩形でこの受光部と略同じ大きさに形成され光ビームを受光しない複数の遮光部６５ｃとを有し、複数の受光部６５ｂ及び複数の遮光部６５ｃは、それぞれ交互であって、全体で矩形状を形成することで受光領域６５ａを拡大した構成により、光量検出用光検出器６５の受光部が飽和状態になることなく、さらに、ビームシフトの影響を受けにくく、図１３（ａ）に示すように、ビームシフトｋが発生してもＣＥ比が変化しにくくなるので、対物レンズ３２を通過して集光される光ビームの光量を一定に制御することができる。

上述のように構成された光ピックアップ６１における、光源３１から出射された光ビームの光路については、上述の光ピックアップ１の光路と同様であるので詳細な説明は省略する。

本発明を適用した光ピックアップ６１は、信号検出用光検出器３３で受光した光ビームの検出信号に基づいて、対物レンズ３２を駆動変位させることによって、光ディスク１１の信号記録面に対して対物レンズ３２が合焦位置に移動されて、光ビームが光ディスク１１の信号記録面上に合焦されて、光ディスク１１に対して情報の記録又は再生が行われる。

本発明を適用した光ピックアップ６１は、ハイパワーや高温により光源３１から出射される光ビームにビームシフト（キンク）が発生した場合においても、光量調整用光検出器６５の受光領域６５ａが、略矩形に形成され光ビームを受光する複数の受光部６５ｂと、略矩形でこの受光部６５ｂと略同じ大きさに形成され光ビームを受光しない複数の遮光部６５ｃとを有し、複数の受光部６５ｂ及び複数の遮光部６５ｃは、それぞれ交互であって、全体で矩形状を形成することで、受光領域６５ａを拡大したことにより、受光面積を一定としながら、光源３１から出射される光ビームの出射方向が変化しても受光光量が一定とされるので、対物レンズ３２に集光される光ビームの光量と、光量調整用光検出器６５の受光領域６５ａで受光される光ビームの光量との割合であるＣＥ比を一定に保持することができ、対物レンズ３２により集光される光ビームの光量を安定して制御することができ、常に良好な再生特性及び記録特性を実現することができる。

また、本発明の光ピックアップ６１によれば、光源となるＬＤ（半導体レーザ）単体のビームシフトの検査精度を緩和することができ、または、検査をなくしても、光ピックアップとしての性能を維持することができるので、結果として、検査工程の低減、工数の低減、及び、ＬＤの不良品を低減することが可能となる。

尚、上述の光ピックアップ６１において、上述のように遮光部を有するとともに、光ピックアップ１及び光ピックアップ５１と同様に、一方の対角線が光ビームの出射方向の変化方向であるシフト方向ｄ_ｈに平行且つ略光ビームの中心の移動軌跡上に配置されるように構成してもよい。

尚、上述の光ピックアップ１、光ピックアップ５１及び光ピックアップ６１において、
受光領域は、隣接する辺が略同じ大きさである当方的な形状に形成されるように構成したが、これに限られるものではなく、例えば、長方形に形成された受光領域を有する光量検出用光検出器を有するように構成してもよい。

次に、長方形に形成された受光領域を有する光量検出用光検出器を有する、図２に示す光ピックアップ７１について説明する。尚、以下の説明において、上述した光ピックアップ１と共通する部分については、共通の符号を付して詳細な説明は省略する。

本発明を適用した光ピックアップ７１は、図２に示すように、所定の波長の光ビームを出射する光源３１と、光源３１から出射された光ビームを光ディスク上に集光する対物レンズ３２と、光ディスク１１で反射された戻り光を検出する信号検出用光検出器３３と、光源３１と対物レンズ３２との間に設けられ、光源３１から出射された光ビームを対物レンズ３２に入射する光ビームから一部分離する光分離手段としてビームスプリッタ３４と、一の受光領域を有し、ビームスプリッタ３４により分離された光ビームを検出する光量調整用光検出器７５と、光量調整用光検出器７５で検出された信号に基づいて光源３１から出射される光ビームの出力を制御するレーザパワー制御部３９とから構成されている。

光量調整用光検出器７５は、図１６に示すように、その受光領域７５ａが、略長方形に形成され、長辺Ｔ_４が光ビームの出射方向の変化方向であるシフト方向ｄ_ｈに平行であって、互いに対向する長辺Ｔ_４の中間が略光ビームの中心のビームシフトによる移動軌跡上に配置され、すなわち、受光領域７５ａが、受光面積を一定としながら、光源３１から出射される光ビームの出射方向が変化（ビームシフト）しても受光光量が一定とされる。換言すると、受光領域７５ａの受光面積を一定とした状態で、上述のように長辺Ｔ_４が光ビームのシフト方向ｄ_ｈに平行且つ略光ビームの中心の移動軌跡上になるように、受光領域７５ａを配置することで、光ビームが横シフトしても受光光量を一定若しくは受光光量の変化を最小に抑えることができる。

以上のように構成された光ピックアップ７１は、信号検出用光検出器３３によって得られたフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズ３２を駆動変位させることによって、光ディスク１１の信号記録面に対して対物レンズ３２が合焦位置に移動されて、光ビームが光ディスク１１の信号記録面上に合焦されて、光ディスク１１に対して情報の記録又は再生が行われる。

光ピックアップ７１における、キンクが発生した場合のＣＥ比の変化については、光ピックアップ１の場合と同様であるので、詳細な説明は省略する。

本発明を適用した光ピックアップ７１は、受光領域７５ａが、トータルの受光光量を変えることなく、略長方形に形成され、長辺Ｔ_４が光ビームのシフト方向ｄ_ｈに平行であって、互いに対向する長辺Ｔ_４の中間が略光ビームの中心のビームシフトによる移動軌跡上に配置する構成により、光量検出用光検出器７５の受光部が飽和状態になることなく、さらに、ビームシフトの影響を受けにくく、図１３（ａ）に示すように、ビームシフトｋが発生してもＣＥ比が変化しにくくなるので、対物レンズ３２を通過して集光される光ビームの光量を一定に制御することができる。

上述のように構成された光ピックアップ７１における、光源３１から出射された光ビームの光路については、上述の光ピックアップ１の光路と同様であるので詳細な説明は省略する。

本発明を適用した光ピックアップ７１は、信号検出用光検出器３３で受光した光ビームの検出信号に基づいて、対物レンズ３２を駆動変位させることによって、光ディスク１１の信号記録面に対して対物レンズ３２が合焦位置に移動されて、光ビームが光ディスク１１の信号記録面上に合焦されて、光ディスク１１に対して情報の記録又は再生が行われる。

本発明を適用した光ピックアップ７１は、ハイパワーや高温により光源３１から出射される光ビームにビームシフト（キンク）が発生した場合においても、光量調整用光検出器７５の受光領域７５ａが、略長方形に形成され、長辺Ｔ_４が光ビームのシフト方向ｄ_ｈに平行であって、互いに対向する長辺Ｔ_４の中間が略光ビームの中心のビームシフトによる移動軌跡上に配置されるので、受光面積を一定としながら、光源３１から出射される光ビームの出射方向が変化しても受光光量が一定とされるので、対物レンズ３２に集光される光ビームの光量と、光量調整用光検出器７５の受光領域７５ａで受光される光ビームの光量との割合であるＣＥ比を一定に保持することができ、対物レンズ３２により集光される光ビームの光量を安定して制御することができ、常に良好な再生特性及び記録特性を実現することができる。

また、本発明の光ピックアップ７１によれば、光源となるＬＤ（半導体レーザ）単体のビームシフトの検査精度を緩和することができ、または、検査をなくしても、光ピックアップとしての性能を維持することができるので、結果として、検査工程の低減、工数の低減、及び、ＬＤの不良品を低減することが可能となる。

尚、上述の光ピックアップ１、光ピックアップ５１、光ピックアップ６１及び光ピックアップ７１において、受光領域は、略矩形状に形成するように構成したが、これに限られるものではなく、例えば、楕円形状に形成された受光領域を有する光量検出用光検出器を有するように構成してもよい。

次に、楕円形状に形成された受光領域を有する光量検出用光検出器を有する、図２に示す光ピックアップ８１について説明する。尚、以下の説明において、上述した光ピックアップ１と共通する部分については、共通の符号を付して詳細な説明は省略する。

本発明を適用した光ピックアップ８１は、図２に示すように、所定の波長の光ビームを出射する光源３１と、光源３１から出射された光ビームを光ディスク上に集光する対物レンズ３２と、光ディスク１１で反射された戻り光を検出する信号検出用光検出器３３と、光源３１と対物レンズ３２との間に設けられ、光源３１から出射された光ビームを対物レンズ３２に入射する光ビームから一部分離する光分離手段としてビームスプリッタ３４と、一の受光領域を有し、ビームスプリッタ３４により分離された光ビームを検出する光量調整用光検出器８５と、光量調整用光検出器８５で検出された信号に基づいて光源３１から出射される光ビームの出力を制御するレーザパワー制御部３９とから構成されている。

光量調整用光検出器８５は、図１７に示すように、その受光領域８５ａが、楕円形状に形成され、長軸Ｔ_５が光ビームの出射方向の変化方向であるシフト方向ｄ_ｈに平行であって、略光ビームの中心のビームシフトによる移動軌跡上に配置され、すなわち、受光領域８５ａが、受光面積を一定としながらも、光源３１から出射される光ビームの出射方向が変化（ビームシフト）しても受光光量が一定とされる。換言すると、受光領域８５ａの受光面積を一定とした状態で、上述のように長軸Ｔ_５が光ビームのシフト方向ｄ_ｈに平行且つ略光ビームの中心の移動軌跡上になるように、受光領域８５ａを配置することで、光ビームが横シフトしても受光光量を一定若しくは受光光量の変化を最小に抑えることができる。

以上のように構成された光ピックアップ８１は、信号検出用光検出器３３によって得られたフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズ３２を駆動変位させることによって、光ディスク１１の信号記録面に対して対物レンズ３２が合焦位置に移動されて、光ビームが光ディスク１１の信号記録面上に合焦されて、光ディスク１１に対して情報の記録又は再生が行われる。

光ピックアップ８１における、キンクが発生した場合のＣＥ比の変化については、光ピックアップ１の場合と同様であるので、詳細な説明は省略する。

本発明を適用した光ピックアップ８１は、受光領域８５ａが、トータルの受光光量を変えることなく、楕円形状に形成され、長軸Ｔ_５が光ビームのシフト方向ｄ_ｈに平行であって、略光ビームの中心のビームシフトによる移動軌跡上に配置する構成により、光量検出用光検出器８５の受光部が飽和状態になることなく、さらに、ビームシフトの影響を受けにくく、図１３（ａ）に示すように、ビームシフトｋが発生してもＣＥ比が変化しにくくなるので、対物レンズ３２を通過して集光される光ビームの光量を一定に制御することができる。

上述のように構成された光ピックアップ８１における、光源３１から出射された光ビームの光路については、上述の光ピックアップ１の光路と同様であるので詳細な説明は省略する。

本発明を適用した光ピックアップ８１は、信号検出用光検出器３３で受光した光ビームの検出信号に基づいて、対物レンズ３２を駆動変位させることによって、光ディスク１１の信号記録面に対して対物レンズ３２が合焦位置に移動されて、光ビームが光ディスク１１の信号記録面上に合焦されて、光ディスク１１に対して情報の記録又は再生が行われる。

本発明を適用した光ピックアップ８１は、ハイパワーや高温により光源３１から出射される光ビームにビームシフト（キンク）が発生した場合においても、光量調整用光検出器８５の受光領域８５ａが、楕円形状に形成され、長軸Ｔ_５が光ビームのシフト方向ｄ_ｈに平行であって、略光ビームの中心のビームシフトによる移動軌跡上に配置されるので、受光面積を一定としながら、光源３１から出射される光ビームの出射方向が変化しても受光光量が一定とされるので、対物レンズ３２に集光される光ビームの光量と、光量調整用光検出器８５の受光領域８５ａで受光される光ビームの光量との割合であるＣＥ比を一定に保持することができ、対物レンズ３２により集光される光ビームの光量を安定して制御することができ、常に良好な再生特性及び記録特性を実現することができる。

また、本発明の光ピックアップ８１によれば、光源となるＬＤ（半導体レーザ）単体のビームシフトの検査精度を緩和することができ、または、検査をなくしても、光ピックアップとしての性能を維持することができるので、結果として、検査工程の低減、工数の低減、及び、ＬＤの不良品を低減することが可能となる。

次に、上述の光ピックアップ１を用いた記録再生装置１０により、光ディスク１１へ記録データを記録するときの記録・再生動作について説明する。尚、記録再生装置１０において光ピックアップ５１，６１，７１，８１を用いた場合も同様であるので、詳細な説明は省略する。まず、光ディスク１１へ記録データを記録するときの記録動作について説明する。

操作部２５を構成する記録釦２５ｂがユーザにより操作されて入力端子１８より記録データが入力されると、この記録データは、エラー訂正符号化回路１９で光ディスク１１の種類に応じたエラー訂正符号化処理がされ、次いで、変調回路２０で光ディスク１１の種類に応じた変調処理がされ、次いで、記録処理回路２１で記録処理がされた後、光ピックアップ１に入力される。すると、光ピックアップ１は、半導体レーザより所定の波長の光ビームを照射し、光ディスク１１の記録層に照射すると共に、光ディスク１１の反射層で反射された戻りの光ビームを光検出器で検出し、これを光電変換しアナログ信号処理回路１５に出力する。アナログ信号処理回路１５は、フォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信号、ＲＦ信号、ウォブル信号を生成する。サーボ回路１６は、アナログ信号処理回路１５から入力されたフォーカシングエラー信号やトラッキングエラー信号に基づいてフォーカシングサーボ信号やトラッキングサーボ信号を生成し、これらの信号を光ピックアップ１の対物レンズ駆動機構の駆動回路に出力する。これにより、対物レンズ駆動機構に保持された対物レンズは、フォーカシングサーボ信号やトラッキングサーボ信号に基づいて、対物レンズの光軸と平行なフォーカシング方向及び対物レンズの光軸に直交するトラッキング方向に駆動変位される。更に、モータ制御回路１３は、ウォブルより生成したウォブルクロックが水晶発振器からの基準クロックと同期するように回転サーボ信号を生成し、これに基づき、スピンドルモータ１２を駆動し、光ディスク１１をＣＬＶで回転する。更に、アドレス情報抽出回路１７は、ウォブル信号やＬＰＰ信号からリードインエリアのアドレスデータを抽出し、制御回路２７に出力する。光ピックアップ１は、制御回路２７の制御に基づいて、記録処理回路２１で記録処理されたデータを記録するため、この抽出されたアドレスデータに基づいて所定のアドレスにアクセスし、半導体レーザを記録レベルで駆動し、光ビームを光ディスク１１の記録層に照射しデータの記録を行う。光ピックアップ１は、記録データを記録するに従って、順次スレッドモータ２８によって送り操作され、光ディスク１１の内外周に亘って記録データを記録する。

次に、光ディスク１１に記録されている記録データを再生するときの動作について説明する。

操作部２５を構成する再生釦２５ｃがユーザにより操作されると、光ピックアップ１は、記録動作のときと同様に、半導体レーザより所定の波長の光ビームを光ディスク１１の記録層に照射すると共に、光ディスク１１の反射層で反射された戻りの光ビームを光検出器で検出し、これを光電変換しアナログ信号処理回路１５に出力する。アナログ信号処理回路１５は、フォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信号、ＲＦ信号を生成する。サーボ回路１６は、アナログ信号処理回路１５から入力されたフォーカシングエラー信号やトラッキングエラー信号に基づいてフォーカシングサーボ信号やトラッキングサーボ信号を生成し、これらの信号に基づいて対物レンズのフォーカシング制御やトラッキング制御を行う。更に、モータ制御回路１３は、同期信号より生成したクロックが水晶発振器からの基準クロックと同期するように回転サーボ信号を生成し、これに基づき、スピンドルモータ１２を駆動し、光ディスク１１をＣＬＶで回転する。更に、アドレス情報データ抽出回路１７は、ＲＦ信号からアドレス情報データを抽出し、抽出したアドレス情報を制御回路２７に出力する。光ピックアップ１は、所定のデータを読み出すため、この抽出されたアドレス情報データに含まれるアドレスデータに基づいて所定のアドレスにアクセスし、半導体レーザを再生レベルで駆動し、光ビームを光ディスク１１の記録層に照射し反射層で反射された戻りの光ビームを検出することによって光ディスク１１に記録されている記録データの読み出しを行う。光ピックアップ１は、記録データを読み出すに従って、順次スレッドモータ２８によって送り操作され、光ディスク１１の内外周に亘って記録されている記録データの読み出しを行う。

アナログ信号処理回路１５で生成されたＲＦ信号は、復調回路２２で記録時の変調方式に応じて復調処理がされ、次いで、エラー訂正復号化回路２１でエラー訂正復号処理がされ、出力端子２４より出力される。この後、出力端子２４より出力されたデータは、そのままディジタル出力されるか又は例えばＤ／Ａコンバータによりディジタル信号からアナログ信号に変換され、スピーカ、モニタ等に出力される。

本発明を適用した光ピックアップ１を用いた記録及び／又は再生装置１０は、光量調整用光検出器の受光領域が、受光面積を一定としながら、光源３１から出射される光ビームの出射方向が変化しても受光光量が一定とされるので、光源３１にビームシフトが発生しても、対物レンズ３２に集光される光ビームの光量と、光量調整用光検出器の受光領域で受光される光ビームの光量との割合を一定に保持することができ、対物レンズ３２により集光される光ビームの光量を一定とすることができるので、常に良好な再生特性及び記録特性を実現できる。

本発明を適用した光ピックアップ１、５１、６１、７１、８１は、記録再生装置に用いられたが、記録装置のみ及び再生装置のみに適用されてもよい。また、本発明は、上述したディスクフォーマット以外に対しても適用可能である。

本発明を適用した記録再生装置の構成を示すブロック図である。本発明を適用した光ピックアップの光学系の例の概略を示す図である。（ａ）は、本発明を適用した光ピックアップの光量検出用光検出器の受光領域と光ビームのビームシフト方向との関係を説明する図であり、（ｂ）は、この光量検出用光検出器の受光領域の他の例を説明する図であり、（ｃ）は、本発明と比較するための比較例の光量検出用光検出器の受光領域を説明する図である。本発明を適用した光ピックアップの光源を構成するＬＤチップの斜視図である。本発明を適用した光ピックアップの光源を構成するＬＤチップのキャリア密度が変化する状態を説明するための図である。本発明を適用した光ピックアップの光源を構成するＬＤチップの正面図である。（ａ）は、本発明を適用した光ピックアップの光源を構成するＬＤチップの平面図であり、（ｂ）は、このＬＤチップにビームシフトが発生した状態の平面図である。本発明を適用した光ピックアップの対物レンズを通過して集光される光ビームの領域と、光量検出用光検出器の受光領域で受光される光ビームの領域との違いを説明する図である。本発明を適用した光ピックアップの光源から出射される光ビームと、対物レンズを通過して集光される光ビームの領域と、光量検出用光検出器の受光領域で受光される光ビームの領域とを説明する図である。（ａ）は、光源から出射される光ビームの光量と、対物レンズを通過して集光される光ビームの光量と、光量検出用光検出器の受光領域で受光される光ビームの光量とが、光源の駆動電流の変化によって変化することを示す図であり、（ｂ）は、駆動電流の変化に伴うＣＥ比、すなわち、対物レンズを通過して集光される光ビームの光量Ｌ_１と、光量調整用光検出器の受光領域で受光される光量Ｌ_２との割合であるＣＥ比の変化を示す図である。（ａ）は、光源から出射される光ビームと、対物レンズを通過して集光される光ビームの領域と、光量検出用光検出器の受光領域で受光される光ビームの領域とを示す図であり、（ｂ）は、対物レンズを通過して集光される光ビームの光量を示す図であり、（ｃ）は、本発明を適用した光ピックアップの光量検出用光検出器の受光領域で受光される光ビームの光量を示す図であり、（ｄ）は、本発明と比較する比較例の光ピックアップの光量検出用光検出器の受光領域で受光される光ビームの光量を示す図である。（ａ）は、ビームシフトが発生した状態の光源から出射される光ビームと、対物レンズを通過して集光される光ビームの領域と、光量検出用光検出器の受光領域で受光される光ビームの領域とを示す図であり、（ｂ）は、ビームシフトが発生した状態の対物レンズを通過して集光される光ビームの光量を示す図であり、（ｃ）は、本発明を適用した光ピックアップのビームシフトが発生した状態の光量検出用光検出器の受光領域で受光される光ビームの光量を示す図であり、（ｄ）は、本発明と比較する比較例の光ピックアップのビームシフトが発生した状態の光量検出用光検出器の受光領域で受光される光ビームの光量を示す図である。（ａ）は、本発明を適用した光ピックアップのＬＤ駆動電流の変化に伴う、光源から出射される光ビームの光量の変化と、ＣＥ比、すなわち、対物レンズを通過して集光される光ビームの光量Ｌ_１と、光量調整用光検出器の受光領域で受光される光量Ｌ_２との割合の変化を示す図であり、（ｂ）は、本発明と比較する比較例の光ピックアップのＬＤ駆動電流の変化に伴う、光源から出射される光ビームの光量の変化と、ＣＥ比、すなわち、対物レンズを通過して集光される光ビームの光量と、光量調整用光検出器の受光領域で受光される光量との割合の変化を示す図である。（ａ）は、本発明を適用した他の例の光ピックアップの光量検出用光検出器の受光領域と光ビームのビームシフト方向との関係を説明する図であり、（ｂ）は、この光量検出用光検出器の受光領域の他の例を説明する図である。本発明を適用したさらに他の例の光ピックアップの光量検出用光検出器の受光領域と光ビームのビームシフト方向との関係を説明する図である。本発明を適用した受光領域を長方形とした例の光ピックアップの光量検出用光検出器の受光領域と光ビームのビームシフト方向との関係を説明する図である。本発明を適用した受光領域を楕円形状とした例の光ピックアップの光量検出用光検出器の受光領域と光ビームのビームシフト方向との関係を説明する図である。従来の光ピックアップにおいて、（ａ）は、駆動電流と光源出射光量の常温時及び高温時の変化を示す図であり、（ｂ）は、常温時にキンクが発生した状態の駆動電流と光源出射光量との関係を示す図であり、（ｃ）は、高温時にキンクが発生した状態の駆動電流と光源出射光量との関係を示す図である。

符号の説明

１光ピックアップ、１０記録再生装置、１１光ディスク、１２スピンドルモータ、２７制御部、３１光源、３２対物レンズ、３３信号検出用光検出器、３４ビームスプリッタ、３５光量調整用光検出器、３６グレーティング、３７カップリングレンズ、３９レーザパワー制御部

Claims

所定の波長の光ビームを出射する光源と、
上記光源から出射された光ビームを光ディスク上に集光する対物レンズと、
上記光ディスクで反射された戻り光を検出する光検出器と、
上記光源と上記対物レンズとの間に設けられ、上記光源から出射された光ビームを上記対物レンズに入射する光ビームから一部分離する光分離手段と、
一の受光領域を有し、上記光分離手段により分離された光ビームを検出する光量調整用光検出器と、
上記光量調整用光検出器で検出された信号に基づいて上記光源から出射される光ビームの出力を制御する制御部とを備え、
上記光量調整用光検出器の受光領域は、受光面積を一定としながら、上記光源から出射される光ビームの出射方向が変化しても受光光量が一定とされることを特徴とする光ピックアップ。
上記受光領域は、略矩形に形成され、一方の対角線が上記光ビームのシフト方向に平行に配置されることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
上記受光領域には、接地部とパッド部とが設けられ、
上記接地部及び上記パッド部は、上記一方の対角線上の頂点以外の頂点近傍に配置されることを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ。
上記受光領域は、略矩形に形成され光ビームを受光する複数の受光部と、略矩形で上記受光部と略同じ大きさに形成され光ビームを受光しない複数の遮光部とを有し、
上記複数の受光部及び上記複数の遮光部は、それぞれ交互であって、全体で矩形状を形成するように配置されることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
上記受光領域は、長方形に形成され、上記長方形の長辺が上記光ビームのシフト方向に平行に配置されることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
上記受光領域は、楕円形状に形成され、上記楕円の長軸が上記光ビームのシフト方向に平行に配置されることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。