JP2003173562A - Optical pickup device and information recording/ reproducing device - Google Patents

Optical pickup device and information recording/ reproducing device

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JP2003173562A
JP2003173562A JP2001371079A JP2001371079A JP2003173562A JP 2003173562 A JP2003173562 A JP 2003173562A JP 2001371079 A JP2001371079 A JP 2001371079A JP 2001371079 A JP2001371079 A JP 2001371079A JP 2003173562 A JP2003173562 A JP 2003173562A
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JP
Japan
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light
electro
information recording
region
recording medium
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Application number
JP2001371079A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Hirai
秀明 平井
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stably control recording and reproduction using an electro-optical element to eliminate adverse effect of noise for a light source in reproduction, to process receiving signals without deterioration in response speed, and to correct deterioration due to wave aberration, and to stably perform processing of information recording/reproduction to/from an information recording medium. <P>SOLUTION: Transmissivity of an optical beam is set low by the first region of a first electro-optic element 3, thereby enabling semiconductor laser 1 output to be set high in reproduction, reducing effect of return light, and stabilizing light emission of the semiconductor laser 1 to reduce noise. In addition, by the third region of a second electro-optic element 9, light quantity from an information recording medium 8 is unchanged in reproduction; the transmissivity of the optical beam is set low in recording, enabling the light quantity to be controlled to a light receiving element 11, attaining common gain, and performing aberration compensation by the second and fourth regions of the first and second electro-optic elements 3, 9. Thus, the processing of information recording/reproduction can be stably carried out for the information recording medium. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、情報記録媒体への
情報の記録、再生を行う光ピックアップ装置及び情報記
録再生装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup device and an information recording / reproducing device for recording / reproducing information on / from an information recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ピックアップ装置は、情報記録媒体に
情報を記録したり、また情報記録媒体に記録された情報
を再生したりする装置として知られている。記録用光ビ
ームと再生用光ビームとでは情報記録媒体への照射ビー
ムの強度比が1:5〜1:15程度あり、略その比に応
じて、光源の出射パワーも記録時と再生時で切り換える
のが一般的である。しかしながら、半導体レーザーにお
いては低出力になるほどノイズ特性の悪いものがある。
2. Description of the Related Art An optical pickup device is known as a device for recording information on an information recording medium and reproducing information recorded on the information recording medium. The intensity ratio of the irradiation beam to the information recording medium between the recording light beam and the reproducing light beam is about 1: 5 to 1:15, and the emission power of the light source during recording and reproducing is approximately according to the ratio. It is common to switch. However, in some semiconductor lasers, the lower the output, the worse the noise characteristics.

【0003】すなわち、半導体レーザーから発した光ビ
ームの一部は戻り光として半導体レーザーに戻ってしま
う。この戻り光と情報記録媒体との間で、半導体レーザ
ーとは別の共振器が生成されることになる。この結果、
半導体レーザーの発振状態が不安定となり、その出力に
ノイズが生じる。また、動作時や環境による温度変化に
よっても、半導体レーザーの出力にはノイズが生じ、特
に半導体レーザーの発光パワーがしきい値電流値をはる
かに超え、数十mWに達していると、外乱の影響をほと
んど受けずに安定した発光が得られるが、発光パワーが
しきい値電流値の近傍である場合、前述した戻り光など
により外乱の影響を受けて発光パワーが変動する。
That is, part of the light beam emitted from the semiconductor laser returns to the semiconductor laser as return light. A resonator different from the semiconductor laser is generated between the return light and the information recording medium. As a result,
The oscillation state of the semiconductor laser becomes unstable and noise occurs in its output. Further, noise is generated in the output of the semiconductor laser even when the temperature changes due to operation or the environment, and particularly when the emission power of the semiconductor laser far exceeds the threshold current value and reaches several tens of mW, disturbance of the disturbance occurs. Stable light emission can be obtained with almost no influence, but when the light emission power is in the vicinity of the threshold current value, the light emission power fluctuates under the influence of disturbance due to the return light described above.

【0004】したがって、情報記録媒体へ情報を記録
(書込み)したり消去するときには、半導体レーザーの出
力を高パワーにして、しきい値をはるかに超えた発光を
しているので、外乱の影響をほとんど受けないが、情報
記録媒体から情報を再生する(読出す)ときには、半導体
レーザーを低パワーにして、しきい値電流値をわずかに
超えた数mW、例えば、5mW程度で発光することが多
いので、このときの半導体レーザーは、特に、戻り光の
影響を受けやすく発光が不安定になり、ノイズによって
信号が劣化してしまう。
Therefore, information is recorded on the information recording medium.
When writing (erasing) or erasing, the output of the semiconductor laser is set to high power and the light is emitted far beyond the threshold, so it is hardly affected by disturbance, but information is reproduced from the information recording medium. At the time of reading (reading), the semiconductor laser is set to low power and light is emitted at a few mW slightly exceeding the threshold current value, for example, about 5 mW in many cases. It is easily affected by light, and the light emission becomes unstable, and the signal deteriorates due to noise.

【0005】この問題を解決するため、特開平9−27
141号公報に記載される、光源から記録媒体に至る光
路中に、光の透過率を制御可能な電気光学素子が配置さ
れ、情報の再生時には光源からの光の透過率を低透過率
に制御され、また情報の記録時には光源からの光の透過
率を高透過率に制御される光ピックアップ装置がある。
In order to solve this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 9-27
No. 141, an electro-optical element capable of controlling the light transmittance is arranged in the optical path from the light source to the recording medium, and the light transmittance from the light source is controlled to be low when reproducing information. In addition, there is an optical pickup device in which the transmittance of light from a light source is controlled to a high transmittance when recording information.

【0006】また、光ピックアップ装置は、半導体レー
ザから出射された光を、照射光学系を介して情報記録媒
体面に集光照射させ、この情報記録媒体からの反射光
を、検出光学系を介して受光素子に導き受光させるよう
に構成されている。この光ピックアップ中の受光素子の
検出信号(電流信号)は、一般に、光ピックアップ装置
に内蔵された電流−電圧変換増幅器を介して電圧信号に
変換した形で信号処理回路に出力される。
Further, the optical pickup device causes the light emitted from the semiconductor laser to be condensed and irradiated on the surface of the information recording medium through the irradiation optical system, and the reflected light from the information recording medium is detected through the detection optical system. And is guided to a light receiving element to receive light. The detection signal (current signal) of the light receiving element in the optical pickup is generally output to the signal processing circuit in the form of being converted into a voltage signal via a current-voltage conversion amplifier incorporated in the optical pickup device.

【0007】ここに、電流−電圧変換増幅器を経て出力
される信号の振幅レベルが低すぎると、情報の再生等に
支障をきたすため、電流−電圧変換増幅器のゲインはそ
の出力振幅レベルが適正範囲となるように切り換えられ
る構成が採用されている。しかしながら、情報記録媒体
の種類、記録/再生等の条件に対応するために、複数の
条件を考慮する必要が生じてきている近年において、例
えば、特開平10−255301号公報の光情報記録再
生装置に記載されるような、使用されるCD−RW,C
D−DA,CD−ROM,CD−R等の複数の光ディス
クとの互換性を得た記録,再生,消去を行うため、図1
3に示すようなゲイン切り換え回路をさらに複数の組合
せパターンに適応可能な構成にする必要がある。結果と
して、この回路に用いる取付抵抗の数が増し、信号の応
答速度が遅くなるなどの不具合がある。
If the amplitude level of the signal output through the current-voltage conversion amplifier is too low, reproduction of information is hindered. Therefore, the output amplitude level of the gain of the current-voltage conversion amplifier is within a proper range. A configuration is adopted that can be switched so that However, in recent years, it has become necessary to consider a plurality of conditions in order to cope with the type of information recording medium and the conditions such as recording / reproducing. For example, the optical information recording / reproducing apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-255301. Used CD-RW, C, as described in
In order to perform recording, reproduction, and erasing compatible with a plurality of optical discs such as D-DA, CD-ROM, and CD-R, FIG.
It is necessary to make the gain switching circuit shown in FIG. 3 more adaptable to a plurality of combination patterns. As a result, there are problems such as an increase in the number of mounting resistors used in this circuit and a slow signal response speed.

【0008】さらに、近年情報記録媒体に光ビームを集
光するための対物レンズの開口数(NA)を大きくし高
密度化を達成する提案がなされている。これは、開口数
(NA)の大きな対物レンズを用いることによりスポッ
ト径を小さくできるためである。しかしながら、高NA
化に伴い、収差劣化の比率が大きくなる。すなわち、情
報記録媒体の基板厚誤差が主な劣化要因である球面収差
はNAの4乗に比例し、情報記録媒体の光軸からの傾き
が主な劣化要因であるコマ収差はNAの3乗に比例して
大きくなる。
Furthermore, in recent years, it has been proposed to increase the numerical aperture (NA) of an objective lens for converging a light beam on an information recording medium to achieve high density. This is because the spot diameter can be reduced by using an objective lens having a large numerical aperture (NA). However, high NA
As a result, the ratio of aberration deterioration increases. That is, the spherical aberration, which is the main cause of deterioration of the substrate thickness of the information recording medium, is proportional to the fourth power of NA, and the coma aberration, which is the main factor of deterioration due to the inclination of the information recording medium from the optical axis, is the third power of NA. Increases in proportion to.

【0009】これらの個々の課題を解決するための公知
技術として、波面収差(球面収差,コマ収差,非点収
差)の補正および検出する特開平10−20263号公
報,特開平9−128785号公報,特開平11−25
9892号公報,特開2000−15597号公報が知
られている。
As a publicly known technique for solving these individual problems, JP-A-10-20263 and JP-A-9-128785 for correcting and detecting wavefront aberration (spherical aberration, coma aberration, astigmatism) are disclosed. , JP-A-11-25
9892 and Japanese Patent Laid-Open No. 2000-15597 are known.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の光ピックアップ装置においては、部品の共通
化によるコストダウン,組み付け手順の簡素化などが求
められている。
However, in the optical pickup device having such a structure, cost reduction due to common parts and simplification of assembly procedure are required.

【0011】本発明は、従来のこのような課題を解決す
ることに指向するものであり、透過する光束の領域を分
割する電気光学素子によって、再生時に光源に対するノ
イズの影響を受けることのない安定制御を可能とし、応
答速度の劣化を伴なうことなく受光信号の処理、および
波面収差により劣化を補正制御することを可能として部
品の共通化、部品点数の削減、および組付調整の簡素化
を図る光ピックアップ装置及び情報記録再生装置を提供
することを目的とする。
The present invention is directed to solving such a conventional problem, and an electro-optical element that divides a region of a transmitted light beam stabilizes the light source without being affected by noise during reproduction. Control is possible, the received light signal can be processed without deterioration of response speed, and deterioration can be corrected and controlled by wavefront aberration, so that common parts are used, the number of parts is reduced, and assembly adjustment is simplified. It is an object of the present invention to provide an optical pickup device and an information recording / reproducing device for achieving the above.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の光ピックアップ装置およびこれを備えた情
報記録再生装置に係る光ピックアップ装置は、光源から
の光束を情報記録媒体に入射させ、情報の記録または再
生を行う光ピックアップ装置において、光束の透過する
所定領域の透過率を、情報の記録または再生に応じて切
り換える電気光学素子を備え、前記電気光学素子を、光
源と情報記録媒体との光路中における光源の後段に配設
し、電気光学素子の所定の第1領域が情報記録媒体から
情報の再生時には低透過率に制御され、情報の記録時に
は高透過率に制御されること、さらに、前記電気光学素
子の第1領域の外側に、透過する光束の位相差を選択的
に変化させる第2領域を有する構成により、情報の再生
時において、光源から第1領域を透過した光束にノイズ
の影響を受けることなく安定した制御をすることがで
き、また第2領域により透過する光束の位相差を選択的
に変化させ、情報記録媒体へ入射する光束の波面劣化を
抑制し、対物レンズによって集光されるビームのスポッ
ト性能を確保することができる。
To achieve this object, an optical pickup device according to the present invention and an optical pickup device relating to an information recording / reproducing apparatus including the same make a light beam from a light source incident on an information recording medium. In an optical pickup device for recording or reproducing information, an electro-optical element for switching the transmittance of a predetermined area through which a light beam is transmitted according to recording or reproducing of information, the electro-optical element being a light source and an information recording medium. Being arranged in the optical path of the and the light source after the light source, the predetermined first area of the electro-optical element is controlled to a low transmittance when reproducing the information from the information recording medium, and is controlled to a high transmittance when recording the information. Further, by the configuration having a second region outside the first region of the electro-optical element for selectively changing the phase difference of the transmitted light flux, the light source is reproduced at the time of reproducing information. From the first area, stable control can be performed without being affected by noise in the light flux, and the light flux incident on the information recording medium by selectively changing the phase difference of the light flux transmitted by the second area. It is possible to suppress the deterioration of the wave front and secure the spot performance of the beam condensed by the objective lens.

【0013】さらにまた、前記第2領域において、同心
円形状に透過する光束の位相差を選択的に変化させるこ
と、また、ラジアル方向またはタンジェンシャル方向に
透過する光束の位相差を段階的に変化させること、ま
た、ラジアル方向およびタンジェンシャル方向に透過す
る光束の位相差を同時かつ非対照に変化させる構成によ
って、波面収差(球面収差,コマ収差、非点収差)を抑
制することができる。
Furthermore, in the second region, the phase difference of the light beams that are transmitted concentrically is selectively changed, and the phase difference of the light beams that are transmitted in the radial direction or the tangential direction is changed stepwise. In addition, the wavefront aberration (spherical aberration, coma aberration, astigmatism) can be suppressed by the configuration in which the phase difference of the light fluxes transmitted in the radial direction and the tangential direction is simultaneously and asymmetrically changed.

【0014】また、前記電気光学素子を、情報記録媒体
と記録媒体から反射された光束を受ける検出素子との光
路中における検出素子の前段に配設し、電気光学素子の
所定の第3領域が情報記録媒体から情報の再生時には高
透過率に制御され、情報の記録時には低透過率に制御さ
れる構成によって、反射の光束に対する応答速度の劣化
を伴うことなく処理ができ、検出素子の信号品質を確保
することができる。
Further, the electro-optical element is arranged before the detection element in the optical path between the information recording medium and the detection element which receives the light beam reflected from the recording medium, and a predetermined third region of the electro-optical element is provided. With the configuration in which high transmittance is controlled when reproducing information from the information recording medium and low transmittance is controlled when recording information, processing can be performed without deterioration in response speed to reflected light flux, and signal quality of the detection element Can be secured.

【0015】さらに、前記電気光学素子の第3領域の外
側に、透過する光束の透過率を制御する第4領域を有
し、検出素子において第3領域または第4領域のそれぞ
れの集光位置との差を検出すること、また第3領域およ
び第4領域が、同心円形状であること、また第4領域
が、ラジアル方向またはタンジェンシャル方向に短冊形
状である構成によって、情報記録媒体へ入射する光束の
波面劣化を検出してフィードバック制御することによ
り、対物レンズによって集光されるビームのスポット性
能を確保することができ、球面収差,コマ収差の検出を
することができる。
Further, a fourth region for controlling the transmittance of the light flux passing therethrough is provided outside the third region of the electro-optical element, and the light-collecting position of each of the third region and the fourth region in the detection element is set. Of the light flux incident on the information recording medium by detecting the difference between the first and second areas and the third and fourth areas having concentric circular shapes and the fourth area having a strip shape in the radial direction or the tangential direction. By detecting the deterioration of the wavefront and performing feedback control, the spot performance of the beam condensed by the objective lens can be secured, and spherical aberration and coma can be detected.

【0016】また、本発明の情報記録再生装置は、請求
項1〜10のいずれか1項に記載の光ピックアップ装置
を備え、情報記録媒体に情報の記録または再生を行う構
成によって、情報の記録・再生処理を安定して行うこと
ができる。
An information recording / reproducing apparatus of the present invention is provided with the optical pickup device according to any one of claims 1 to 10 and has a structure for recording or reproducing information on an information recording medium. -Regeneration can be performed stably.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明にお
ける実施の形態を詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0018】図1は本発明の実施の形態における光ピッ
クアップ装置の光学系の概略構成を示す図である。図1
において本実施の形態の光ピックアップ装置は、光源で
ある半導体レーザー1と、コリメートレンズ2と、透過
率変更領域と収差補正領域を有する第1電気光学素子3
と、偏光ビームスプリッタ4と、偏向ミラー5と、1/
4波長板6と、対物レンズ7と、透過率変更領域と収差
検出信号生成領域を有する第2電気光学素子9と、検出
レンズ10と、光ビームの検出素子である受光素子11
と、第1,第2電気光学素子3,9の制御を行う制御回
路12から構成されている。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an optical system of an optical pickup device according to an embodiment of the present invention. Figure 1
In the optical pickup device of the present embodiment, the semiconductor laser 1 which is the light source, the collimator lens 2, the first electro-optical element 3 having the transmittance changing region and the aberration correcting region.
, The polarization beam splitter 4, the deflection mirror 5, and 1 /
A four-wave plate 6, an objective lens 7, a second electro-optical element 9 having a transmittance changing area and an aberration detection signal generating area, a detecting lens 10, and a light receiving element 11 which is a light beam detecting element.
And a control circuit 12 for controlling the first and second electro-optical elements 3 and 9.

【0019】図1に示すように、半導体レーザー1から
出射した光ビームはコリメートレンズ2で略平行光に変
換され、半導体レーザー1と情報記録媒体8間の光路上
における半導体レーザー1の後段に配置された第1電気
光学素子3に入射する。第1電気光学素子3は後述する
とおり情報記録媒体8に情報を記録するときと再生する
ときとでその透過率を変化させる第1領域の透過率変更
領域と、透過する光ビームの波面収差と逆位相を付与す
ることにより収差補正を行う第2領域の収差補正領域で
形成されている。第1電気光学素子3を通過した光ビー
ムは、続く偏光ビームスプリッタ4を透過し、偏向ミラ
ー5により光路を90度折り曲げられ、対物レンズ7に
より集光される。偏向ミラー5と対物レンズ7の間には
1/4波長板6が配置されており、直線偏光を円偏光に
変換して情報記録媒体8に集光させている。
As shown in FIG. 1, the light beam emitted from the semiconductor laser 1 is converted into a substantially parallel light by the collimator lens 2 and is arranged at the subsequent stage of the semiconductor laser 1 on the optical path between the semiconductor laser 1 and the information recording medium 8. It is incident on the first electro-optical element 3 thus formed. As will be described later, the first electro-optical element 3 has a transmittance changing area of a first area for changing the transmittance between the time of recording information on the information recording medium 8 and the time of reproducing information, and the wavefront aberration of the transmitted light beam. It is formed in the aberration correction area of the second area in which the aberration is corrected by giving the opposite phase. The light beam that has passed through the first electro-optical element 3 is transmitted through the subsequent polarization beam splitter 4, the optical path is bent by 90 degrees by the deflection mirror 5, and the light beam is condensed by the objective lens 7. A quarter-wave plate 6 is arranged between the deflecting mirror 5 and the objective lens 7 to convert linearly polarized light into circularly polarized light and focus it on the information recording medium 8.

【0020】また、情報記録媒体8からの反射光ビーム
は、照射時の光路を逆行し、再び対物レンズ7、1/4
波長板6、偏向ミラー5を通って偏光ビームスプリッタ
4に到達する。情報記録媒体8から1/4波長板6に入
射する偏光成分は往路とは逆周りの円偏光、また1/4
波長板を再通過した偏光は往路とは直交する直線偏光と
なっており、往路では透過した偏光ビームスプリッタ4
を復路では反射される。偏光ビームスプリッタ4で反射
された反射光ビームは、情報記録媒体8と受光素子11
間の受光素子11の前段に配置される第2電気光学素子
9に入射する。第2電気光学素子9は後述するとおり情
報記録媒体8に情報を記録するときと再生するとき、あ
るいは情報記録媒体8の種類に応じて、その透過率を変
化させる第3領域の透過率変更領域と、収差信号を生成
するために透過する光ビームの透過率をON/OFFす
る第4領域の収差検出信号生成領域で形成されている。
Further, the reflected light beam from the information recording medium 8 reverses the optical path at the time of irradiation, and again the objective lens 7, 1/4
It reaches the polarization beam splitter 4 through the wave plate 6 and the deflection mirror 5. The polarization component incident on the quarter-wave plate 6 from the information recording medium 8 is circularly polarized light in the opposite direction to the forward path, and is also 1/4.
The polarized light that has passed through the wave plate is linearly polarized light that is orthogonal to the forward path, and the polarized beam splitter 4 that has passed through the forward path has passed.
Is reflected on the return trip. The reflected light beam reflected by the polarization beam splitter 4 is reflected by the information recording medium 8 and the light receiving element 11.
The light is incident on the second electro-optical element 9 arranged in front of the light receiving element 11. As will be described later, the second electro-optical element 9 changes the transmittance of the information recording medium 8 when recording and reproducing information, or according to the type of the information recording medium 8, the transmittance changing area of the third area. And the aberration detection signal generation region of the fourth region that turns ON / OFF the transmittance of the light beam that is transmitted to generate the aberration signal.

【0021】第2電気光学素子9を通過した光ビーム
は、検出レンズ10を通過して受光素子11に到達す
る。受光素子11はサーボ信号の生成方法により適宜分
割されている。受光素子11で検知された情報記録媒体
8からの反射光はトラッキング信号,フォーカス信号お
よび再生信号として後続される他の制御回路(図示せ
ず)に出力される。
The light beam that has passed through the second electro-optical element 9 passes through the detection lens 10 and reaches the light receiving element 11. The light receiving element 11 is appropriately divided according to the method of generating the servo signal. The reflected light from the information recording medium 8 detected by the light receiving element 11 is output to another control circuit (not shown) as a tracking signal, a focus signal and a reproduction signal.

【0022】従来の光ピックアップ装置では、情報記録
媒体8への記録時(書込時)には、半導体レーザー1の出
力を高パワーにするので戻り光の影響を受け難い。一
方、情報記録媒体8からの情報の再生時(読出時)には、
半導体レーザー1の出力を低パワーにすることから戻り
光の影響を受け易かった。
In the conventional optical pickup device, the output of the semiconductor laser 1 is set to a high power during recording (writing) on the information recording medium 8, so that it is hardly affected by the returning light. On the other hand, when reproducing (reading) information from the information recording medium 8,
Since the output of the semiconductor laser 1 was set to low power, it was easily affected by the returning light.

【0023】本実施の形態の構成によって、再生時(読
出時)においては、情報記録媒体8に到達する光量は従
来と変わらず、かつ半導体レーザー1がしきい値電流で
の発光パワーよりも数mW大きく発光するように半導体
レーザー1の出力を従来に比べて上げることができる。
このような制御を行うことで、再生時においても、半導
体レーザー1からの出力を従来よりも高く設定でき、半
導体レーザー1が戻り光の影響を受け難くなり、また、
第1電気光学素子3の透過率が低く設定されることによ
り、半導体レーザー1への戻り光の率も減少し、半導体
レーザー1の発光を安定化し、ノイズを低減することが
できる。
With the structure of the present embodiment, the amount of light reaching the information recording medium 8 at the time of reproduction (at the time of reading) is the same as that of the conventional one, and the semiconductor laser 1 is several times larger than the light emission power at the threshold current. The output of the semiconductor laser 1 can be increased as compared with the conventional one so as to emit a large amount of mW.
By performing such control, the output from the semiconductor laser 1 can be set higher than before even during reproduction, and the semiconductor laser 1 is less likely to be affected by the returned light.
By setting the transmittance of the first electro-optical element 3 to be low, the rate of light returning to the semiconductor laser 1 is also reduced, the emission of the semiconductor laser 1 is stabilized, and noise can be reduced.

【0024】また、図2は第1電気光学素子3の一例を
示す断面図である。一対のガラス基板15a,15bの
それぞれに、ITOからなる透明電極16a,16bが
形成され、さらにポリイミドからなる配向膜17a,1
7bが形成されており、各配向膜17a,17bには、
ラビングによる配向処理が施されている。
FIG. 2 is a sectional view showing an example of the first electro-optical element 3. Transparent electrodes 16a and 16b made of ITO are formed on the pair of glass substrates 15a and 15b, respectively, and alignment films 17a and 1 made of polyimide are further formed.
7b is formed, and each of the alignment films 17a and 17b has
Alignment treatment by rubbing is performed.

【0025】また、一対のガラス基板15a,15b
は、ギャップ材(図示せず)によって所定の間隔をへだ
てて対向して配設され、一対のガラス基板15a,15
b間のスペースは、シール材(図示せず)によって封止
されており、このスペースに、所定の液晶が封入され液
晶層18が形成されている。
Also, a pair of glass substrates 15a and 15b
Are arranged so as to face each other with a gap therebetween (not shown) with a predetermined gap therebetween.
The space between b is sealed by a sealing material (not shown), and a predetermined liquid crystal is sealed in this space to form a liquid crystal layer 18.

【0026】この第1電気光学素子3は、液晶セルとし
て構成されており、この液晶セルは液晶分子長軸の配向
方向すなわちラビングの方向が下方の配向膜17aと上
方の配向17bとで90゜異なるように配向処理が施さ
れている場合に、液晶層は連続的に90゜捻れて配向す
るようになっている。また、図2に示すように、この液
晶セルに対向する半導体レーザー1とは反対の側に、例
えば偏光膜19が透過率変更領域と同じ領域分蒸着され
ており、このような偏光膜19は、偏光軸と隣接するガ
ラス基板面の液晶分子の配向方向とが一致するように配
置されている。
The first electro-optical element 3 is configured as a liquid crystal cell, and in this liquid crystal cell, the alignment direction of the major axis of the liquid crystal molecule, that is, the rubbing direction is 90 ° in the lower alignment film 17a and the upper alignment 17b. When the alignment treatment is performed differently, the liquid crystal layer is continuously twisted by 90 ° and aligned. Further, as shown in FIG. 2, for example, a polarizing film 19 is vapor-deposited on the side opposite to the semiconductor laser 1 facing the liquid crystal cell in the same area as the transmittance changing area. , And the alignment axis of the liquid crystal molecules on the glass substrate surface adjacent to the polarization axis is aligned.

【0027】このような配置の下で、この液晶セルに加
わる電圧Vと透過率Tとの関係は、図3に示すようなも
のとなる。すなわち、この液晶セルに低電圧を印加する
と、この液晶セルに入射した半導体レーザー1からの光
の偏光面は、液晶分子の捻れに応じて90゜旋光し、し
かる後、偏光膜19によって吸収される。
Under this arrangement, the relationship between the voltage V applied to the liquid crystal cell and the transmittance T is as shown in FIG. That is, when a low voltage is applied to this liquid crystal cell, the plane of polarization of the light from the semiconductor laser 1 incident on this liquid crystal cell is rotated by 90 ° in accordance with the twist of the liquid crystal molecules, and then is absorbed by the polarizing film 19. It

【0028】すなわち、この液晶セルに加わる電圧が低
電圧のときには、半導体レーザー1からの光ビームは低
透過率に制御される。一方、この液晶セルに高電圧を印
加すると、液晶分子は捻れ配向が解消され、この結果、
この液晶セルに入射した半導体レーザー1からの光ビー
ムは、その偏光面を変えずに直進し偏光膜19を透過す
る。すなわち、この液晶セルに加わる電圧が高電圧のと
きには、半導体レーザー1からの光は、高透過率に制御
される。
That is, when the voltage applied to the liquid crystal cell is low, the light beam from the semiconductor laser 1 is controlled to have a low transmittance. On the other hand, when a high voltage is applied to this liquid crystal cell, the twisted alignment of the liquid crystal molecules is canceled, and as a result,
The light beam from the semiconductor laser 1 incident on the liquid crystal cell goes straight through the polarizing film 19 without changing its polarization plane. That is, when the voltage applied to this liquid crystal cell is high, the light from the semiconductor laser 1 is controlled to have a high transmittance.

【0029】この液晶セルでは、このような透過率制御
が可能となるので、この液晶セルを第1電気光学素子3
として光ピックアップ装置に用いるとき、例えば、記録
時には、半導体レーザー1の発光パワーを35mW,第
1電気光学素子3の透過率を85%に設定して情報記録
媒体8までの光利用効率が40%の光学系とすることが
でき、情報記録媒体8上での記録パワーを約12mWに
設定することができる。
In this liquid crystal cell, since such transmittance control is possible, this liquid crystal cell is used as the first electro-optical element 3.
When used in an optical pickup device as, for example, at the time of recording, the light emission efficiency of the semiconductor laser 1 is set to 35 mW, the transmittance of the first electro-optical element 3 is set to 85%, and the light utilization efficiency up to the information recording medium 8 is 40%. The optical power can be set to about 12 mW and the recording power on the information recording medium 8 can be set to about 12 mW.

【0030】一方、再生時には、半導体レーザー1の発
光パワーを8mW、第1電気光学素子3の透過率を30
%に設定することができ、この場合、記録時と同一の光
学系を透過した情報記録媒体8上での再生パワーを約1
mWに設定することができる。
On the other hand, during reproduction, the emission power of the semiconductor laser 1 is 8 mW and the transmittance of the first electro-optical element 3 is 30.
%, And in this case, the reproduction power on the information recording medium 8 that has passed through the same optical system as during recording is about 1
It can be set to mW.

【0031】前述したように、半導体レーザー1は、そ
の発光パワーが5mW程度までは戻り光によるノイズの
影響が大きくなるが、本実施の形態によれば、再生時で
も十分な発光パワー、例えば8mWを用いることができ
るので、高周波重畳回路などを用いらずともノイズの影
響を防止することができる。
As described above, the semiconductor laser 1 has a large influence of noise due to the returning light until the emission power of the semiconductor laser 1 is about 5 mW. However, according to the present embodiment, a sufficient emission power, for example, 8 mW is obtained even during reproduction. Therefore, the influence of noise can be prevented without using a high frequency superposition circuit or the like.

【0032】また、図4に示すように、第1電気光学素
子3の透過率変更領域(第1領域)の外側には波面収差
の収差補正領域(第2領域)が付加されている。第1電
気光学素子3の少なくとも一方の透明電極を所定の形状
に分割し、後述する収差信号に基づいて各分割部分の印
加電圧を可変制御し、各分割部分の屈折率を変えて通過
光ビームに位相差を与えることにより、対物レンズのコ
マ収差や球面収差などの波面収差を補正できるように構
成されている。すなわち、複数分割された第2領域に印
加する電圧を制御することにより、第2領域の液晶の屈
折率nをn1からn2まで自在に変えることができる。
Further, as shown in FIG. 4, an aberration correction area (second area) of wavefront aberration is added to the outside of the transmittance changing area (first area) of the first electro-optical element 3. At least one transparent electrode of the first electro-optical element 3 is divided into a predetermined shape, the applied voltage of each divided portion is variably controlled based on an aberration signal described later, the refractive index of each divided portion is changed, and a passing light beam is passed. By providing a phase difference to, the wavefront aberration such as coma aberration and spherical aberration of the objective lens can be corrected. That is, the refractive index n of the liquid crystal in the second region can be freely changed from n1 to n2 by controlling the voltage applied to the plurality of divided second regions.

【0033】この屈折率nを変えられるということは、
第2領域を通過する光線に光路差Δn・d(Δnは屈折
率の変化分、dは液晶のセル厚)、すなわち位相差Δn
・d(2π/λ)(λは光線の波長)を与えることがで
きるということである。そこで、対物レンズ7(図1参
照)に発生する波面収差に応じて印加電圧を制御し、そ
の屈折率nを変えてやれば、対物レンズ7により発生す
る波面収差を補正することが可能となる。
The fact that the refractive index n can be changed means that
The optical path difference Δn · d (Δn is the change in the refractive index, d is the cell thickness of the liquid crystal) of the light beam passing through the second region, that is, the phase difference Δn
It means that d (2π / λ) (λ is the wavelength of the light beam) can be given. Therefore, if the applied voltage is controlled according to the wavefront aberration generated in the objective lens 7 (see FIG. 1) and the refractive index n is changed, the wavefront aberration generated by the objective lens 7 can be corrected. .

【0034】代表的な波面収差の様子を図5(a)〜図
5(c)に示す。図5(a)は球面収差、図5(b)は
コマ収差、図5(c)は非点収差が発生しているときの
様子を示す図である。図5(a),(b),(c)を見
れば明らかなとおり、波面収差はその透過する光ビーム
の周辺部分で影響が大である。一方で、戻り光が影響を
及ぼす領域はパワーが高い中央領域である。そこで、領
域を分割することで、再生時においての安定な半導体レ
ーザー制御と、対物レンズに入射する透過光ビームの波
面収差補正の両立が一つの電気光学素子で実現できる。
Typical wavefront aberrations are shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c). FIG. 5A is a diagram showing a spherical aberration, FIG. 5B is a coma aberration, and FIG. 5C is a diagram showing an astigmatism. As is clear from FIGS. 5A, 5B, and 5C, the wavefront aberration has a large influence in the peripheral portion of the transmitted light beam. On the other hand, the region affected by the returning light is the central region where the power is high. Therefore, by dividing the region, it is possible to realize both stable semiconductor laser control during reproduction and correction of the wavefront aberration of the transmitted light beam incident on the objective lens with one electro-optical element.

【0035】また、図1に示す光ピックアップ装置で
は、情報記録媒体8への記録時(書込時)には、半導体レ
ーザー1の出力を高パワーにするので受光素子11に入
射する光ビーム(信号光)の強度は非常に高くなる。一
方、情報記録媒体8からの情報の再生時(読出時)には、
半導体レーザー1の出力を低パワーにするので光ビーム
も弱くなる。さらに近年では、情報記録媒体8としてR
OMメディア,ライトワンスメディア,相変化メディア
などと複数種あり、これらのメディアの反射率はそれぞ
れ異なっている。このように最適な信号レベルは記録/
再生により、またはメディアの種類に応じて異なってい
る。
In the optical pickup device shown in FIG. 1, when recording (writing) on the information recording medium 8, the output of the semiconductor laser 1 is set to a high power, so that the light beam incident on the light receiving element 11 ( The intensity of the signal light) becomes very high. On the other hand, when reproducing (reading) information from the information recording medium 8,
Since the output of the semiconductor laser 1 is set to low power, the light beam also becomes weak. Furthermore, in recent years, R has been used as the information recording medium 8.
There are multiple types such as OM media, write-once media, and phase change media, and the reflectances of these media are different. In this way, the optimum signal level is recorded /
It depends on the playback or depending on the type of media.

【0036】また、信号の振幅レベルが低すぎると、情
報の再生等に支障をきたすため、受光素子11の後段に
配置された電流−電圧変換増幅器のゲインはその出力振
幅レベルが適正範囲となるように切換えられる構成が採
用されている。しかしながら、対応する情報記録媒体8
の種類、あるいは記録/再生という複数の条件を考慮す
る必要が生じている。例えば、従来の図13に示すよう
なゲイン切り換え回路をさらに複数のパターンに適応可
能な構成にする場合に、取付抵抗の数が増して、結果と
して信号の応答速度が遅くなる。
If the amplitude level of the signal is too low, the reproduction of information will be hindered. Therefore, the output amplitude level of the gain of the current-voltage conversion amplifier arranged in the subsequent stage of the light receiving element 11 is in the proper range. The configuration that can be switched is adopted. However, the corresponding information recording medium 8
It has become necessary to consider a plurality of conditions such as the type of recording, or recording / reproduction. For example, when the conventional gain switching circuit as shown in FIG. 13 is configured to be adaptable to a plurality of patterns, the number of mounting resistors increases, resulting in a slow signal response speed.

【0037】そこで、第2電気光学素子9により、再生
時には情報記録媒体8からの光量は従来と変わらず、記
録時には情報記録媒体8からの透過率を低く設定するこ
とによって、電流−電圧変換増幅器のゲインの共通化を
図れる。また、受光素子11にはそのダイナミックレン
ジに制限があり、高すぎると飽和してしまうが、第2電
気光学素子9により受光素子11そのものへの光量をコ
ントロールできるため、このダイナミックレンジの制限
も緩和することができる。
Therefore, by the second electro-optical element 9, the amount of light from the information recording medium 8 at the time of reproduction is the same as that in the conventional case, and the transmittance from the information recording medium 8 is set to be low at the time of recording, whereby the current-voltage conversion amplifier is set. It is possible to achieve common gain. Further, the light receiving element 11 has a limitation in its dynamic range and is saturated if it is too high. However, since the light amount to the light receiving element 11 itself can be controlled by the second electro-optical element 9, this limitation of the dynamic range is relaxed. can do.

【0038】この第2電気光学素子9の構成は、前記第
1電気光学素子3を示す図2と同一である。さらに、第
2電気光学素子9の透過率変更領域(第3領域)の外側
には収差検出信号生成用のシャッタ機能が付加された収
差検出信号生成領域(第4領域)が存在する。第4領域
は第3領域と同構成の透過率変更手段であって、生成す
る収差検出信号に応じて透明電極の形状が分割されてい
る。
The structure of the second electro-optical element 9 is the same as that of the first electro-optical element 3 shown in FIG. Further, outside the transmittance changing region (third region) of the second electro-optical element 9, there is an aberration detection signal generation region (fourth region) to which a shutter function for generating an aberration detection signal is added. The fourth region is a transmittance changing unit having the same configuration as the third region, and the shape of the transparent electrode is divided according to the generated aberration detection signal.

【0039】ここで、球面収差が発生している様子を示
す図6のように、球面収差は光スポットの軸付近の光ビ
ームと、周辺部分の光ビームで、焦点位置が異なる現象
である。この2つの光ビームを分離して焦点誤差を個別
に検出すれば、その差から球面収差量を得ることが可能
である。一方で、前述の図1に示す受光素子11への光
量コントロールが要求される領域はパワーが高い中央領
域である。そこで、領域を分割することで、情報の再生
/記録および情報記録媒体の種類によらず、安定した信
号検出と、収差補正を行うための収差検出信号の生成が
一つの素子として両立し実現できる。
Here, as shown in FIG. 6 showing a state in which spherical aberration occurs, spherical aberration is a phenomenon in which the focal position is different between the light beam near the axis of the light spot and the light beam in the peripheral portion. If the two light beams are separated and the focus error is detected individually, the spherical aberration amount can be obtained from the difference. On the other hand, the region where the control of the amount of light to the light receiving element 11 shown in FIG. 1 is required is the central region where the power is high. Therefore, by dividing the area, stable signal detection and generation of an aberration detection signal for aberration correction can be realized together as one element regardless of the type of information reproduction / recording and information recording medium. .

【0040】以下、第1電気光学素子、第2電気光学素
子として用いる電気光学素子の収差補正・検出の具体的
な実施例を説明する。なお、照明光路中における光源か
らの光ビームの透過率変更、検出光路中において受光素
子への光量コントロールを行うことはいうまでもない。
Specific examples of aberration correction / detection of the electro-optical elements used as the first electro-optical element and the second electro-optical element will be described below. Needless to say, the transmittance of the light beam from the light source is changed in the illumination light path, and the light amount to the light receiving element is controlled in the detection light path.

【0041】情報記録媒体の厚さが異なると、光ビーム
が情報記録媒体の基板を通過する際に球面収差が発生す
る。実施例1では、この球面収差を補正する場合の電気
光学素子の構成を示す。
If the thickness of the information recording medium is different, spherical aberration occurs when the light beam passes through the substrate of the information recording medium. Example 1 shows the configuration of the electro-optical element in the case of correcting this spherical aberration.

【0042】球面収差は受光素子により検出して、この
球面収差を打ち消すように電気光学素子を駆動して、収
差補正することができる。図7(a)は球面収差が発生
しているときの波面収差を示している。光ビームの基準
波面22に対して、光軸21に対称に波面の遅れ23
a,23bがある。基準波面に集光したとき、その集光
点に対して、遅れた波面が集光する位置はデフォーカス
となる。
The spherical aberration can be detected by the light receiving element, and the electro-optical element can be driven so as to cancel the spherical aberration to correct the aberration. FIG. 7A shows the wavefront aberration when spherical aberration occurs. With respect to the reference wavefront 22 of the light beam, the wavefront delay 23 is symmetrical to the optical axis 21.
There are a and 23b. When the light is focused on the reference wavefront, the position where the delayed wavefront is focused on the focusing point is defocused.

【0043】したがって、この遅れた波面と基準波面と
の差を取り出してフォーカス状態を検出することで球面
収差の発生状況を知ることができる。例えば、電気光学
素子の図7(b)に示すようなパターンにおいて、A領
域24とB領域25を選択的に透過させたときの受光素
子の信号に基づき、球面収差の収差検出信号を生成でき
る。
Therefore, the occurrence of spherical aberration can be known by extracting the difference between the delayed wavefront and the reference wavefront to detect the focus state. For example, in the pattern as shown in FIG. 7B of the electro-optical element, the aberration detection signal of the spherical aberration can be generated based on the signal of the light receiving element when the A region 24 and the B region 25 are selectively transmitted. .

【0044】続いて、この球面収差の収差検出信号に基
づいて、電気光学素子により球面収差を補正する構成を
説明する。図8(a)は、図5(a)の球面収差が発生
している様子の断面を示す図である。図8(a)に示す
ように、発生する球面収差は光軸から離れるほど大きな
ものとなる。そこで、図8(a)中の破線で示すよう
に、電気光学素子(液晶セル)により実線と反対の位相
差を与えてやれば、発生した球面収差を打ち消すことが
できる。図8(b)に、図8(a)中の実線と破線の
和、すなわち補正後の球面収差を示す。元の球面収差よ
りも格段に小さくなっていることが分かる。電気光学素
子における球面収差を補正するパターンとして、例え
ば、図9(a)のようなパターンが挙げられる。
Next, a configuration for correcting the spherical aberration by the electro-optical element based on the aberration detection signal of the spherical aberration will be described. FIG. 8A is a view showing a cross section of the spherical aberration of FIG. As shown in FIG. 8A, the spherical aberration that occurs increases with distance from the optical axis. Therefore, as shown by the broken line in FIG. 8A, if a phase difference opposite to the solid line is given by the electro-optical element (liquid crystal cell), the generated spherical aberration can be canceled. FIG. 8B shows the sum of the solid line and the broken line in FIG. 8A, that is, the spherical aberration after correction. It can be seen that it is much smaller than the original spherical aberration. As a pattern for correcting spherical aberration in the electro-optical element, for example, a pattern as shown in FIG.

【0045】また、情報記録媒体が傾いてチルトが生じ
ると、光ビームが情報記録媒体の基板を通過する際にコ
マ収差が発生する。実施例2では、このコマ収差を補正
する場合の電気光学素子の構成を示す。
When the information recording medium is tilted and tilted, coma aberration occurs when the light beam passes through the substrate of the information recording medium. Example 2 shows a configuration of an electro-optical element in the case of correcting this coma aberration.

【0046】コマ収差は受光素子11により検出して、
このコマ収差を打ち消すように電気光学素子を駆動し
て、収差補正することができる。図10(a)はコマ収
差が発生しているときの波面収差を示している。光ビー
ムの基準波面22に対して、光軸21を境界として、波
面の進み26aと遅れ26bとがある。基準波面に集光
したとき、その集光点に対して、進んだ波面と遅れた波
面が集光する位置はいずれもデフォーカスとなる。
The coma aberration is detected by the light receiving element 11,
The aberration can be corrected by driving the electro-optical element so as to cancel this coma aberration. FIG. 10A shows the wavefront aberration when the coma aberration is generated. With respect to the reference wavefront 22 of the light beam, there is a wavefront advance 26a and a wavefront 26b with the optical axis 21 as a boundary. When the light is focused on the reference wavefront, the positions where the advanced wavefront and the delayed wavefront are focused on the focus point are defocused.

【0047】したがって、この進んだ波面と遅れた波面
との差を取り出してフォーカス状態を検出することでコ
マ収差の発生状況を知ることができる。例えば、電気光
学素子の図10(b)に示すようなパターンにおいて、
領域27およびB領域29とA領域28および
領域30を選択的に透過させたときの受光素子の信
号に基づいてコマ収差の収差検出信号を生成できる。
Therefore, the state of coma aberration can be known by extracting the difference between the advanced wavefront and the delayed wavefront to detect the focus state. For example, in the pattern as shown in FIG. 10B of the electro-optical element,
An aberration detection signal of coma can be generated based on the signal of the light receiving element when the A 1 area 27 and B 1 area 29 and the A 2 area 28 and B 2 area 30 are selectively transmitted.

【0048】同様に、図11(a)は、チルトが生じて
コマ収差が発生している様子の断面を示す図である。こ
の場合も、電気光学素子(液晶セル)によって、図11
(a)中の破線で示すような位相差を与えてやれば、チ
ルトによるコマ収差を打ち消すことができる(図11
(b)参照)。電気光学素子におけるコマ収差を補正す
るためのパターンとして、例えば、図9(b)のような
パターンが挙げられる。
Similarly, FIG. 11A is a diagram showing a cross section of a state in which coma aberration occurs due to tilting. In this case also, by using the electro-optical element (liquid crystal cell), as shown in FIG.
By giving a phase difference as shown by the broken line in (a), coma aberration due to tilt can be canceled (FIG. 11).
(See (b)). As a pattern for correcting coma aberration in the electro-optical element, for example, a pattern as shown in FIG. 9B can be cited.

【0049】また、情報記録媒体の複屈折等により光ビ
ームが情報記録媒体の基板を通過する際に非点収差が発
生する。実施例3では、この非点収差を補正する場合の
電気光学素子の構成を示す。
Further, astigmatism occurs when the light beam passes through the substrate of the information recording medium due to birefringence of the information recording medium. Example 3 shows a configuration of an electro-optical element in the case of correcting this astigmatism.

【0050】非点収差は受光素子により検出して、この
非点収差を打ち消すように電気光学素子を駆動して、収
差補正することができる。非点収差の検出方法は前記の
コマ収差,球面収差の検出方法と同様の考え方に基づい
て行うことができる。電気光学素子における非点収差を
補正するパターンとして、例えば、図9(c)のような
パターンが挙げられる。
Astigmatism can be detected by the light-receiving element, and the electro-optical element can be driven so as to cancel this astigmatism to correct the aberration. The astigmatism detection method can be performed based on the same idea as the above-described coma aberration and spherical aberration detection methods. As a pattern for correcting astigmatism in the electro-optical element, for example, a pattern as shown in FIG.

【0051】また、図9(a)〜図9(c)のパターン
の組合せにより、複数の収差を同時に解消することも可
能であり、さらに、前述した電気光学素子を図1に示す
第1,第2電気光学素子の第2領域,第4領域としてそ
れぞれに組み合わせて適用しても良い。
Further, it is possible to eliminate a plurality of aberrations at the same time by combining the patterns shown in FIGS. 9A to 9C, and further, the electro-optical element described above can be used in combination with the first and the first shown in FIG. The second area and the fourth area of the second electro-optical element may be combined and applied.

【0052】図12は、前述した光ピックアップ装置を
用いた情報記録再生装置の斜視図である。図12におい
て、31はカートリッジ、32は光ディスク、33はシ
ャッタ、34はケース、35は開口部、36はスピンド
ルモータ、37はキャリッジ移動機構、38はキャリッ
ジである。図12に示す情報記録再生装置において、各
種信号処理回路あるいは各種の入出力端子等は図示省略
してあるが、実際の装置では必要な構成要素であること
はいうまでもない。
FIG. 12 is a perspective view of an information recording / reproducing apparatus using the above-mentioned optical pickup device. In FIG. 12, 31 is a cartridge, 32 is an optical disk, 33 is a shutter, 34 is a case, 35 is an opening, 36 is a spindle motor, 37 is a carriage moving mechanism, and 38 is a carriage. In the information recording / reproducing apparatus shown in FIG. 12, various signal processing circuits, various input / output terminals and the like are omitted, but it goes without saying that they are necessary components in an actual apparatus.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光源と情報記録媒体との光路中において光源の後段に配
設された電気光学素子を用いて、情報の再生時には光ビ
ームの一部を低効率透過、記録時には高効率透過に切り
換えて制御し、再生時においても光源にノイズの影響を
受けることのない安定制御を実現でき、透過率変更領域
の外側の第2領域により透過光ビームの位相差を選択的
に変化させ、情報記録媒体へ入射する光ビームの波面劣
化(球面収差,コマ収差,非点収差)を抑制し、対物レ
ンズによって集光される光ビームのスポット性能を確保
できる。
As described above, according to the present invention,
By using the electro-optical element arranged in the latter stage of the light source in the optical path between the light source and the information recording medium, part of the light beam is transmitted with low efficiency when reproducing information, and is controlled by switching to high efficiency transmission when recording, It is possible to realize stable control in which the light source is not affected by noise even at the time of reproduction, and the phase difference of the transmitted light beam is selectively changed by the second area outside the transmittance changing area and incident on the information recording medium. The wavefront deterioration of the light beam (spherical aberration, coma aberration, astigmatism) can be suppressed, and the spot performance of the light beam focused by the objective lens can be secured.

【0054】また、情報記録媒体からの反射光ビームを
検出する受光素子の前段に配設された電気光学素子を用
いて、情報の再生時には光ビームの一部を高効率透過、
記録時には低効率透過に切り換えて制御し、応答速度の
劣化を伴うことなく受光信号の処理を可能として信号品
質を確保でき、情報記録媒体からの反射光ビームを選択
的に切り換え透過させて、各領域の集光位置の差を検出
して、情報記録媒体へ入射する光ビームの波面収差(球
面収差,コマ収差)による劣化を検出しフィードバック
制御して、対物レンズによって集光されるビームのスポ
ット性能を確保できる。
Further, by using the electro-optical element arranged in front of the light receiving element for detecting the reflected light beam from the information recording medium, a part of the light beam is transmitted with high efficiency at the time of reproducing information.
At the time of recording, control is performed by switching to low-efficiency transmission, and it is possible to secure the signal quality by processing the received light signal without degrading the response speed, and selectively transmit the reflected light beam from the information recording medium and transmit it. The spot of the beam focused by the objective lens is detected by detecting the difference in the focusing position of the area, detecting the deterioration due to the wavefront aberration (spherical aberration, coma aberration) of the light beam incident on the information recording medium, and performing feedback control. Performance can be secured.

【0055】また、光ピックアップ装置を搭載した情報
記録再生装置により、情報記録媒体への情報の記録・再
生処理を安定に行う情報記録再生装置を提供することが
できるという効果を奏する。
Further, the information recording / reproducing apparatus equipped with the optical pickup device can provide an information recording / reproducing apparatus capable of stably recording / reproducing information on / from the information recording medium.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態における光ピックアップ装
置の光学系の概略構成を示す図
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an optical system of an optical pickup device according to an embodiment of the present invention.

【図2】第1電気光学素子(液晶セル)の一例を示す断
面図
FIG. 2 is a sectional view showing an example of a first electro-optical element (liquid crystal cell).

【図3】液晶セルにおける透過率と印加電圧の関係を示
す図
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a transmittance and an applied voltage in a liquid crystal cell.

【図4】第1電気光学素子の透過率変更領域(第1領
域)と波面収差の収差補正領域(第2領域)を示す図
FIG. 4 is a diagram showing a transmittance changing region (first region) of the first electro-optical element and an aberration correction region (second region) of wavefront aberration.

【図5】(a)は球面収差、(b)はコマ収差、(c)
は非点収差が発生しているときの様子を示す図
5A is a spherical aberration, FIG. 5B is a coma aberration, and FIG.
Is a diagram showing how astigmatism is occurring

【図6】球面収差が発生している様子を示す図FIG. 6 is a diagram showing how spherical aberration occurs.

【図7】(a)は球面収差が発生しているときの位相、
(b)は電気光学素子の選択的に透過させるパターンを
示す図
FIG. 7A is a phase when spherical aberration is generated,
FIG. 3B is a diagram showing a pattern for selectively transmitting an electro-optical element.

【図8】(a)は球面収差の断面とこれを補正する位相
差、(b)は補正後の球面収差を示す図
8A is a diagram showing a cross section of spherical aberration and a phase difference for correcting it, and FIG. 8B is a diagram showing spherical aberration after correction.

【図9】(a)は電気光学素子における球面収差を補正
するパターン、(b)はコマ収差を補正するパターン、
(c)は非点収差を補正するパターンを示す図
9A is a pattern for correcting spherical aberration in an electro-optical element, FIG. 9B is a pattern for correcting coma aberration, FIG.
FIG. 6C is a diagram showing a pattern for correcting astigmatism.

【図10】(a)はコマ収差が発生しているときの位
相、(b)は電気光学素子の選択的に透過させるパター
ンを示す図
10A is a diagram showing a phase when coma aberration is generated, and FIG. 10B is a diagram showing a pattern for selectively transmitting an electro-optical element.

【図11】(a)はコマ収差の断面とこれを補正する位
相差、(b)は補正後のコマ収差を示す図
11A is a diagram showing a cross section of coma aberration and a phase difference for correcting it, and FIG. 11B is a diagram showing coma aberration after correction.

【図12】光ピックアップ装置を用いた情報記録再生装
置の斜視図
FIG. 12 is a perspective view of an information recording / reproducing device using an optical pickup device.

【図13】従来のゲイン切り換え回路の例を示す図FIG. 13 is a diagram showing an example of a conventional gain switching circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザー 2 コリメートレンズ 3 第1電気光学素子 4 偏光ビームスプリッタ 5 偏向ミラー 6 1/4波長板 7 対物レンズ 8 情報記録媒体 9 第2電気光学素子 10 検出レンズ 11 受光素子 12 制御回路 15a,15b ガラス基板 16a,16b 透明電極 17a,17b 配向膜 18 液晶層 19 偏光膜 21 光軸 22 基準波面 23a,23b,26b 波面の遅れ 24 A領域 25 B領域 26a 波面の進み 27 A1領域 28 A領域 29 B領域 30 B領域 31 カートリッジ 32 光ディスク 33 シャッタ 34 ケース 35 開口部 36 スピンドルモータ 37 キャリッジ移動機構 38 キャリッジ1 Semiconductor Laser 2 Collimating Lens 3 First Electro-Optical Element 4 Polarizing Beam Splitter 5 Deflection Mirror 6 Quarter Wave Plate 7 Objective Lens 8 Information Recording Medium 9 Second Electro-Optical Element 10 Detection Lens 11 Light-Receiving Element 12 Control Circuits 15a, 15b Glass substrates 16a, 16b Transparent electrodes 17a, 17b Alignment film 18 Liquid crystal layer 19 Polarizing film 21 Optical axis 22 Reference wavefronts 23a, 23b, 26b Wavefront delay 24 A area 25 B area 26a Wavefront advance 27 A 1 area 28 A 2 area 29 B 1 area 30 B 2 area 31 cartridge 32 optical disk 33 shutter 34 case 35 opening 36 spindle motor 37 carriage moving mechanism 38 carriage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5D119 AA05 AA10 AA11 AA12 AA22 AA41 BA01 BB01 BB02 BB04 EB02 EB03 EC01 EC02 EC04 EC45 FA05 HA38 JA09 JA62 5D789 AA05 AA10 AA11 AA12 AA22 AA41 BA01 BB01 BB02 BB04 EB02 EB03 EC01 EC02 EC04 EC45 FA05 HA38 JA09 JA62   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 5D119 AA05 AA10 AA11 AA12 AA22                       AA41 BA01 BB01 BB02 BB04                       EB02 EB03 EC01 EC02 EC04                       EC45 FA05 HA38 JA09 JA62                 5D789 AA05 AA10 AA11 AA12 AA22                       AA41 BA01 BB01 BB02 BB04                       EB02 EB03 EC01 EC02 EC04                       EC45 FA05 HA38 JA09 JA62

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源からの光束を情報記録媒体に入射さ
せ、情報の記録または再生を行う光ピックアップ装置に
おいて、 前記光束の透過する所定領域の透過率を、前記情報の記
録または再生に応じて切り換える電気光学素子を備えた
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
1. An optical pickup device for recording or reproducing information by causing a light beam from a light source to enter an information recording medium, wherein the transmittance of a predetermined area through which the light beam is transmitted is changed according to recording or reproducing of the information. An optical pickup device comprising an electro-optical element for switching.
【請求項2】 前記電気光学素子を、光源と情報記録媒
体との光路中における前記光源の後段に配設し、前記電
気光学素子の所定の第1領域が前記情報記録媒体から情
報の再生時には低透過率に制御され、前記情報の記録時
には高透過率に制御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装置。
2. The electro-optical element is arranged in the optical path between the light source and the information recording medium after the light source, and a predetermined first region of the electro-optical element is arranged when reproducing information from the information recording medium. 2. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device is controlled to have a low transmittance and is controlled to have a high transmittance when the information is recorded.
【請求項3】 前記電気光学素子の第1領域の外側に、
透過する光束の位相差を選択的に変化させる第2領域を
有することを特徴とする請求項2記載の光ピックアップ
装置。
3. Outside the first region of the electro-optical element,
3. The optical pickup device according to claim 2, further comprising a second region that selectively changes the phase difference of the light flux that is transmitted.
【請求項4】 前記第2領域において、同心円形状に透
過する光束の位相差を選択的に変化させることを特徴と
する請求項3記載の光ピックアップ装置。
4. The optical pickup device according to claim 3, wherein the phase difference of the light beams that are transmitted concentrically in the second region is selectively changed.
【請求項5】 前記第2領域において、ラジアル方向ま
たはタンジェンシャル方向に透過する光束の位相差を段
階的に変化させることを特徴とする請求項3記載の光ピ
ックアップ装置。
5. The optical pickup device according to claim 3, wherein in the second region, the phase difference of the light flux transmitted in the radial direction or the tangential direction is changed stepwise.
【請求項6】 前記第2領域において、ラジアル方向お
よびタンジェンシャル方向に透過する光束の位相差を同
時かつ非対照に変化させることを特徴とする請求項3記
載の光ピックアップ装置。
6. The optical pickup device according to claim 3, wherein in the second region, the phase difference between the light beams transmitted in the radial direction and the tangential direction is changed simultaneously and asymmetrically.
【請求項7】 前記電気光学素子を、情報記録媒体と前
記記録媒体から反射された光束を受ける検出素子との光
路中における前記検出素子の前段に配設し、前記電気光
学素子の所定の第3領域が前記情報記録媒体から情報の
再生時には高透過率に制御され、前記情報の記録時には
低透過率に制御されることを特徴とする請求項1〜6の
いずれか1項に記載の光ピックアップ装置。
7. The electro-optical element is arranged in a preceding stage of the detection element in an optical path between an information recording medium and a detection element which receives a light beam reflected from the recording medium, and the electro-optical element is arranged at a predetermined position. 7. The light according to claim 1, wherein the three areas are controlled to have a high transmittance when reproducing information from the information recording medium and have a low transmittance when recording the information. Pickup device.
【請求項8】 前記電気光学素子の第3領域の外側に、
透過する光束の透過率を制御する第4領域を有し、検出
素子において前記第3領域または前記第4領域のそれぞ
れの集光位置との差を検出することを特徴とする請求項
7記載の光ピックアップ装置。
8. Outside the third region of the electro-optical element,
8. A fourth region for controlling the transmittance of a light flux that passes therethrough, wherein the detection element detects a difference between the third region or the fourth region and a light-condensing position. Optical pickup device.
【請求項9】 前記第3領域および前記第4領域が、同
心円形状であることを特徴とする請求項8記載の光ピッ
クアップ装置。
9. The optical pickup device according to claim 8, wherein the third region and the fourth region are concentric circles.
【請求項10】 前記第4領域が、ラジアル方向または
タンジェンシャル方向に短冊形状であることを特徴とす
る請求項8記載の光ピックアップ装置。
10. The optical pickup device according to claim 8, wherein the fourth region has a strip shape in the radial direction or the tangential direction.
【請求項11】 請求項1〜10のいずれか1項に記載
の光ピックアップ装置を備え、情報記録媒体に情報の記
録または再生を行うことを特徴とする情報記録再生装
置。
11. An information recording / reproducing apparatus comprising the optical pickup device according to claim 1 for recording or reproducing information on an information recording medium.
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