JP3382846B2 - 光ヘッド及び光ヘッドに於ける光源出力のモニター方法 - Google Patents

光ヘッド及び光ヘッドに於ける光源出力のモニター方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ヘッド及び光ヘ
ッドに於ける光源出力のモニター方法に関するものであ
り、特に詳しくは、所定の光源手段から出力されるレー
ザー等の光ビームの出力を効率的にモニター出来る小型
化された光ヘッドを提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ヘッド装置２０に於いては、例
えば図３および図４に示すように、光源手段の一例であ
る半導体レーザ１からの出射光は偏光ビームスプリッタ
２によってコリメートレンズ７方向に反射する光とパワ
ーモニタ手段６側に透過する光とにある光量比で分離さ
れ利用される様な構造を有している。
【０００３】当該パワーモニター手段６の表面には、適
宜の数に分割区画された任意の光受光素子１６がマトリ
ックス状に配置されている。尚、当該偏光ビームスプリ
ッタ２の反射面１３で反射された情報の記録又は再生に
使用される光ビームは、例えば、適宜のレンズホルダ８
に保持されたコリメートレンズ７と要すれば、１／４波
長板９、立ち上がりミラー１０及び対物レンズ１１を介
して、適宜の記録媒体１２に照射される様に構成されて
いる。
【０００４】又、当該記録媒体１２から反射されてきた
光ビームは、当該偏光ビームスプリッタ２の当該反射面
を通過して、集光レンズ１５を経て所定の信号検出セン
サ部１４に入射される様に構成されている。係る構成を
持った当該光ヘッド装置２０に於いては、当該半導体レ
ーザ１から出射される全光量である光束Ａが、当該コリ
メ−トレンズ７の方向に振り分けられるわけではなく、
その一部が当該偏光ビームスプリッタ２を通過して、該
パワーモニター手段６に入力される。
【０００５】したがって、通常の光ヘッド２０では半導
体レーザ１の出射光量を検出するためのパワーモニタ手
段６の受光のために、光ヘッド２０に於ける光利用効率
が低下している。一方、光ディスク装置２０においては
記録媒体１１への半導体レーザ光の必要照射パワーが規
定され、その値と光ヘッドの光利用効率によって半導体
レーザ１での必要出射出力が決定される。
【０００６】従って、光ヘッドの光利用効率が低ければ
それだけ光出力の大きな半導体レーザ１を使用しなけれ
ばならず、その結果、部品コストが高くなってしまうと
いう問題があった。また、短波長の半導体レーザにおい
ては高出力化に制約があるため、光ヘッドの光利用効率
が低ければ記録媒体１１への必要照射出力を得ることが
できず、装置性能の向上が見込めないか若しくは装置の
実現が不可能になるという問題があった。
【０００７】一方、特開平９−２１２９１０号公報に
は、同一の光源手段から出力された光ビームを２つに分
割する例が示されているが、同公報の光ピックアップに
於いては、分割された一方の光ビームは、第１の厚みを
有する第１の記録媒体に照射させる様に構成され、又他
方の光ビームは、第２の厚みを有する第２の記録媒体に
照射させる様に構成されたものであって、当該分割され
た一部の光ビームを、当該光源手段から出力される光ビ
ームの出力の程度をモニターする事を開示してはいな
い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、上記した従来技術の欠点を改良し、簡易な構成によ
って、光ヘッドの光利用効率を向上させることが出来る
光ヘッドであって、同時に光ヘッドの光利用効率を低下
させることなく、当該光源手段から出力される光ビーム
の出力状態をモニター出来る光ヘッドを提供するもので
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成する為、以下に示す様な基本的な技術構成を採用す
るものである。即ち、本発明に係る第１の態様として
は、光ビームを発生する光源手段、偏光ビームスプリッ
タ、適宜の記録媒体に対向している対物レンズ、及び当
該光源手段から出力される当該光ビームの出力をモニタ
ーするパワーモニター手段とから構成されている光ヘッ
ドに於いて、当該パワーモニター手段は、該光ビームの
内で、当該記録媒体から若しくは当該記録媒体に対し
て、所定の情報を再生若しくは書込みする為に実質的に
使用される当該光ビーム部分以外の光ビーム部分を利用
して当該光源手段から出力される当該光ビームのパワー
をモニターする様に構成されている光ヘッドに於て、当
該パワーモニター手段は、当該光源手段に対して該偏光
ビームスプリッタを介して対向して設けられていると共
に、当該偏光ビームスプリッタの該光源手段に対向する
面に、所定の情報を再生若しくは書込みする為に実質的
に使用される当該光ビーム部分のみを通過せしめる開口
部を設けた１／２波長板を当接させた光ヘッドであり、
又本発明に係る第２の態様としては、光ビームを発生す
る光源手段、偏光ビームスプリッタ、適宜の記録媒体に
対向している対物レンズ、及び当該光源手段から出力さ
れる当該光ビームの出力をモニターするパワーモニター
手段とから構成されている光ヘッドに於いて、当該パワ
ーモニター手段は、該光ビームの内で、当該記録媒体か
ら若しくは当該記録媒体に対して、所定の情報を再生若
しくは書込みする為に実質的に使用される当該光ビーム
部分以外の光ビーム部分に基づいて、当該光源手段から
出力される当該光ビームのパワーをモニターするに際
し、当該パワーモニター手段を、当該光源手段に対して
該偏光ビームスプリッタを介して対向して設けらると共
に、当該偏光ビームスプリッタの該光源手段に対向する
面に、所定の情報を再生若しくは書込みする為に実質的
に使用される当該光ビーム部分のみを通過せしめる開口
部を設けた１／２波長板を当接させる様に構成された光
ヘッドに於ける光源出力のモニター方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明は、上記した様な技術構成
を採用しているので、本発明に係る当該光ヘッドに於い
ては、例えば、半導体レーザ等を使用した光源手段から
の出射光量を検出する為にパワーモニタ手段へ受光させ
るための光として本来使用しないで捨てている光を充て
ることによって、光利用効率を高める事が可能となるの
である。
【００１１】つまり、具体的には、図１，図２（ａ）並
びに図２（ｂ）に示すように偏光ビームスプリッタ２の
半導体レーザ１側に開口部１８のある１／２波長板１７
を設け、この１／２波長板１７の開口部１８を透過する
光が偏光ビームスプリッタ２の反射面１３で反射され、
コリメートレンズ７に入射する。また１／２波長板１７
の開口部１８以外を透過する光は偏光方向が９０度回転
され、偏光ビームスプリッタ２の反射面１３を透過して
パワーモニタ６に受光される構成で、前記１／２波長板
１７の開口部１８の大きさをコリメートレンズ７の有効
径から換算した径とすることによって、半導体レーザ２
から出射された光のうち、情報を再生若しくは書込みす
る為に実質的に使用されない光量のみをパワーモニタ６
側に受光させることができ、対物レンズ１１に入射する
光量比を下げることなくパワーモニタ６側の光量比をあ
げることができる。
【００１２】
【実施例】以下に、本発明に係る光ヘッド２０及び光ヘ
ッドに於ける光源出力のモニター方法の具体例を図面を
参照しながら詳細に説明する。即ち、図１は、本発明に
係る光ヘッド２０の一具体例の構成を示すブロックダイ
アグラムであり、図中、光ビームＡを発生する光源手段
１、偏光ビームスプリッタ２、適宜の記録媒体１２に対
向している対物レンズ１１、及び当該光源手段１から出
力される当該光ビームＡの出力をモニターするパワーモ
ニター手段６とから構成されている光ヘッド２０に於い
て、当該パワーモニター手段６は、該光ビームＡの内
で、当該記録媒体１２から若しくは当該記録媒体１２に
対して、所定の情報を再生若しくは書込みする為に実質
的に使用される当該光ビーム部分Ｃ以外の光ビーム部分
Ｂを利用して当該光源手段１から出力される当該光ビー
ムＡのパワーをモニターする様に構成されている光ヘッ
ド２０が示されている。
【００１３】本発明に係る当該光源手段１は、例えば、
半導体レーザである事が望ましい。又、本発明に於ける
当該光ビームＡのパワーをモニターする為に使用される
当該光ビーム部分Ｂは、当該光ビームＡの周辺部を構成
している光ビーム部分である事が望ましい。更に、本発
明に於けるより具体的な構成としては、当該パワーモニ
ター手段６は、例えば、当該光源手段１に対して該偏光
ビームスプリッタ２を介して対向して設けられている事
が望ましい。
【００１４】そして、上記具体例に於いては、当該偏光
ビームスプリッタ２の該光源手段１に対向する面に、所
定の情報を再生若しくは書込みする為に実質的に使用さ
れる当該光ビーム部分、つまり光束Ｃのみを通過せしめ
る開口部１８を設けた１／２波長板１７を当接させる事
が望ましい。係る本発明の具体例に於いては、当該パワ
ーモニター手段６は、適宜の区画に分割された受光素子
部１９を有しており、当該受光素子１９が該１／２波長
板１７を通過した環状の光ビームＢを受光し、当該環状
の光ビームＢの受光量から、当該光源手段１の出力パワ
ーに関する情報を出力する様に構成されているものであ
る。
【００１５】本発明に係る上記した具体例に示される当
該光ヘッド２０に関し、より詳細な具体例を以下に説明
する。即ち、図１は、本発明の実施例である光ヘッド２
０の光学系を示す図であり、図２（ａ）は本発明の特徴
を持つ部分およびその周辺を示す拡大図である。又図２
（ｂ）は本発明に係る光学素子の拡大図である。
【００１６】図１において、光源手段としての半導体レ
ーザ１より出射された光は偏光ビームスプリッタ２に貼
り付けられ、図２（ｂ）に示すように開口部１８を有す
る１／２波長板１７に入射した後、当該偏光ビームスプ
リッタ２の反射面１３で反射されるものと透過されるも
のに分けられる。図２（ａ）に示すように、当該偏光ビ
ームスプリッタ２を透過した光ビームＢは本発明に於け
る当該パワーモニタ手段６で受光され、当該半導体レー
ザ１の出射光量検出に用いられる。
【００１７】一方、当該偏光ビームスプリッタ２に於い
て反射された光はコリメートレンズ７に入射し、その一
部の該コリメートレンズ７の有効径よりも大きい光束に
関しては、所謂“けられ”が生じ、コリメートレンズ７
に入射しない。しかしながら大半の光はコリメートレン
ズ７に入射後コリメート光となり、１／４波長板９を透
過し、立上げミラー１０に反射されて、対物レンズ１１
で記録媒体１２上に焦点を結ばれる。
【００１８】当該記録媒体１２で反射された光は、立上
げミラー１０，１／４波長板９，コリメートレンズ７，
偏光ビームスプリッタ２の順に同じ光路をもどり、信号
検出センサ１４で受光，信号検出される。上記１／２波
長板１７の開口部１８の大きさはコリメートレンズ７の
有効径で“けられ”が生じる直径より大きく、かつ半導
体レーザ１からの出射光束Ａよりも小さくなるように設
定されている事が望ましい。
【００１９】従って、半導体レーザ１から出射した光は
１／２波長板１７の硝材を通る部分と通らない部分が生
じることになる。当該１／２波長板１７は入射した光の
偏光方向が９０度回転するような軸の配置に設定されて
いる。次に、上記した本発明に係る当該光ヘッド２０の
動作に付いて詳細に説明する。
【００２０】即ち、図１および図２（ａ）において半導
体レーザ１より出射された光束Ａのうち、１／２波長板
１７の開口部１８内を透過する光束Ｃに関しては１／２
波長板１７の硝材を透過せず、偏光ビームスプリッタ２
の反射面１３でほぼ全光量が反射されコリメートレンズ
７に入射し，１／４波長板９，立上げミラー１０，対物
レンズ１１を経由して記録媒体１２に達し、情報の読み
出し，書き込みに使用される。
【００２１】また１／２波長板１７の開口部１８の直径
よりも大きい部分の光束Ｂ、すなわち光束Ａから光束Ｃ
を除いた部分に関しては、１／２波長板１７の硝材を透
過することによって偏光方向が９０度回転され、ほぼ全
光量が偏光ビームスプリッタ２の反射面１３を透過して
パワーモニタ手段６で受光される。この光が半導体レー
ザ１の出射パワー検出に使用される。
【００２２】前記光束Ｂの直径は１／２波長板１７の開
口部１８の直径で決まるが、該開口部１８の直径をコリ
メートレンズ７の有効径から算出される直径よりも大き
くしてあるため、コリメートレンズ７以降での光利用率
および光学系特性に１／２波長板１７が影響を与えるこ
とはない。言い換えると、前記光束Ａのうち光束Ｂ以外
の光に関してはコリメートレンズ７の有効径よりも直径
が大きいためコリメートレンズ７によって“けられ”が
生じ記録媒体１１の読み出し，書き込みには利用されな
い。この利用されない光のみがパワーモニタ６で受光さ
れることになる。
【００２３】本発明に係る当該パワーモニター手段６の
他の例としては、例えば、図５に示す様に、当該偏光ビ
ームスプリッタ６の該光源手段１に対向する面に、所定
の情報を再生若しくは書込みする為に実質的に使用され
る当該光ビーム部分Ｃのみを通過せしめる開口部１８を
設けた遮蔽板２１を当接させると共に、当該遮蔽板２１
の当該開口部１８の周辺部に沿って複数個の受光素子１
６を配列せしめたもので有っても良い。
【００２４】又、当該パワーモニター手段６の別の具体
例としては、例えば、図６に示す様に、当該偏光ビーム
スプリッタ２の該光源手段１に対向する面に、所定の情
報を再生若しくは書込みする為に実質的に使用される当
該光ビーム部分Ｃのみを通過せしめる開口部１８を設け
た遮蔽板２２を当接させると共に、当該遮蔽板２２の当
該開口部１８の周辺部に沿って、当該光ビームＡの一部
の部分Ｂを特定の方向に反射させるホログラム２３を設
けると共に、当該ホログラム２３による光ビームの反射
位置にパワーモニター手段６を設けた構造としても良
い。
【００２５】当該パワーモニター手段６の更に別の具体
例としては、例えば、図７に示す様に、当該偏光ビーム
スプリッタ２の該光源手段１に対向する面に、所定の情
報を再生若しくは書込みする為に実質的に使用される当
該光ビーム部分Ｃのみを通過せしめる開口部１８を設け
た反射鏡２４を当該偏光ビームスプリッタの当該面に対
して所定の角度を介して当接させると共に、当該反射鏡
２４による当該光ビームの反射方向に当該パワーモニタ
ー手段６を設ける様に構成したもので有っても良い。
【００２６】上記した説明より明らかな様に、本発明に
係る当該光ヘッドに於ける光源出力のモニター方法とし
ては、光ビームを発生する光源手段、偏光ビームスプリ
ッタ、適宜の記録媒体に対向している対物レンズ、及び
当該光源手段から出力される当該光ビームの出力をモニ
ターするパワーモニター手段とから構成されている光ヘ
ッドに於いて、当該パワーモニター手段は、該光ビーム
の内で、当該記録媒体から若しくは当該記録媒体に対し
て、所定の情報を再生若しくは書込みする為に実質的に
使用される当該光ビーム部分以外の光ビーム部分に基づ
いて、当該光源手段から出力される当該光ビームのパワ
ーをモニターする様に構成されている光源出力のモニタ
ー方法である。
【００２７】当該光ヘッドに於ける光源出力のモニター
方法に於いて、当該光源手段は半導体レーザであり、又
当該光ビームのパワーをモニターする為に使用される当
該光ビーム部分は、当該光ビームの周辺部を構成してい
る光ビーム部分である事が望ましい。
【００２８】
【発明の効果】本発明に係る当該光ヘッド及び光ヘッド
に於ける光源出力のモニター方法は、上記した様な構成
を採用しているので、光ヘッドの光利用効率を向上させ
ることが可能になり、その結果記録媒体で必要な光出力
を達成するための半導体レーザ出力を低減させることが
できると同時に、部品コストの低減が達成できる。
【００２９】また短波長の半導体レーザにおいては高出
力化に制約があるため、光ヘッドの光利用効率を上げる
ことによって記録媒体への照射出力を上げることが可能
で装置性能の向上が実現できる。その理由としては、コ
リメートレンズ等の光学素子の有効径で生じる“けら
れ”によって利用されていない光と、本来光学系として
利用されている光とを、開口の付いた１／２波長板およ
び偏光ビームスプリッタで分離することによって、本来
利用されていない光が利用できることによる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明にかかる光ヘッドの構成の一例
を示す斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明にかかる光ヘッドの一部
拡大図を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、本発明に於
いて使用される１／２波長板の構成例を示す図である。
【図３】図３は、従来の光ヘッドの構成を示す斜視図で
ある。
【図４】図４は、従来に於ける光ヘッドの一部拡大図を
示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明に於ける光ヘッドの他の構成例
を示す図である。
【図６】図６は、本発明に於ける光ヘッドの別の構成例
を示す図である。
【図７】図７は、本発明に於ける光ヘッドの更に別の構
成例を示す図である。
【符号の説明】
１…光源手段 ２…偏光ビームスプリッタ ６…パワーモニター手段 ７…コリメートレンズ ８…レンズホルダ ９…１／４波長板 １０…立ち上げミラー １１…対物レンズ １２…記録媒体 １３…反射面 １４…信号検出センサ １５…集光レンズ １６…受光素子 １８…開口部 １９…１／２波長板 ２０…光ヘッド装置 ２１、２２…遮蔽板 ２３…ホログラム ２４…反射鏡
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−169063（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−21575（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−330646（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−273119（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 7/125

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光ビームを発生する光源手段、偏光ビー
    ムスプリッタ、適宜の記録媒体に対向している対物レン
    ズ、及び当該光源手段から出力される当該光ビームの出
    力をモニターするパワーモニター手段とから構成されて
    いる光ヘッドに於いて、当該パワーモニター手段は、該
    光ビームの内で、当該記録媒体から若しくは当該記録媒
    体に対して、所定の情報を再生若しくは書込みする為に
    実質的に使用される当該光ビーム部分以外の光ビーム部
    分を利用して当該光源手段から出力される当該光ビーム
    のパワーをモニターする様に構成されている光ヘッドに
    於て、当該パワーモニター手段は、当該光源手段に対し
    て該偏光ビームスプリッタを介して対向して設けられて
    いると共に、当該偏光ビームスプリッタの該光源手段に
    対向する面に、所定の情報を再生若しくは書込みする為
    に実質的に使用される当該光ビーム部分のみを通過せし
    める開口部を設けた１／２波長板を当接させた事を特徴
    とする光ヘッド。
  2. 【請求項２】 当該パワーモニター手段は、適宜の区画
    に分割された受光素子部を有しており、当該受光素子が
    該１／２波長板を通過した環状の光ビームを受光し、当
    該環状の光ビームの受光量から、当該光源手段の出力パ
    ワーに関する情報を出力する様に構成されている事を特
    徴とする請求項１に記載の光ヘッド。
  3. 【請求項３】 当該光源手段は半導体レーザである事を
    特徴とする請求項１又は２に記載の光ヘッド。
  4. 【請求項４】 当該光ビームのパワーをモニターする為
    に使用される当該光ビーム部分は、当該光ビームの周辺
    部を構成している光ビーム部分である事を特徴とする請
    求項１乃至３の何れかに記載の光ヘッド。
  5. 【請求項５】 光ビームを発生する光源手段、偏光ビー
    ムスプリッタ、適宜の記録媒体に対向している対物レン
    ズ、及び当該光源手段から出力される当該光ビームの出
    力をモニターするパワーモニター手段とから構成されて
    いる光ヘッドに於いて、当該パワーモニター手段は、該
    光ビームの内で、当該記録媒体から若しくは当該記録媒
    体に対して、所定の情報を再生若しくは書込みする為に
    実質的に使用される当該光ビーム部分以外の光ビーム部
    分に基づいて、当該光源手段から出力される当該光ビー
    ムのパワーをモニターするに際し、当該パワーモニター
    手段を、当該光源手段に対して該偏光ビームスプリッタ
    を介して対向して設けらると共に、当該偏光ビームスプ
    リッタの該光源手段に対向する面に、所定の情報を再生
    若しくは書込みする為に実質的に使用される当該光ビー
    ム部分のみを通過せしめる開口部を設けた１／２波長板
    を当接させる事を特徴とする光ヘッドに於ける光源出力
    のモニター方法。
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