JP3548078B2 - 光ピックアップ装置、光ディスク再生装置及び光ピックアップ制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ピックアップ装置、光ディスク再生装置、光ピックアップ制御方法であって、特に、記録媒体上へ偏光を集光する光ピックアップ装置、この光ピックアップ装置を備える光ディスク再生装置及び記録媒体上へ偏光を集光する光ピックアップ制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光磁気ディスクへの情報記録の高密度化が図られている。このような高密度な光磁気記録には、高ＮＡレンズを用いて光磁気ディスク上に集光する偏光ビームのスポット径を小さくすることができる光ピックアップ装置を用いる必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＮＡ＞０．８の高ＮＡレンズを用いる光ピックアップ装置では、偏光ビームのビームスポット形状が真円ではなく偏光方向を長軸とする楕円形状となることが顕著である。楕円形状の偏光ビームを光磁気ディスク上に集光するとＳＮ比が劣化するが、光磁気ディスクの傾き（ディスクチルト）があると、偏光ビームのビームスポット形状が更に楕円形状となり、一層ＳＮ比の劣化が生じる場合がある。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、高ＮＡレンズを用いて集光された偏光ビームのスポット形状の真円度を向上させ、高品位な光ディスク再生を可能とすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ピックアップ装置は、記録媒体上へ偏光を集光する光ピックアップ装置であって、前記記録媒体の傾き方向を検出するチルト検出手段と、前記記録媒体の傾き方向に基づいて前記偏光の偏光方向に垂直な方向が前記傾き方向に近づくように前記偏光方向を設定する設定手段とを備える。
【０００７】
本発明の光ピックアップ装置では、前記設定手段は、前記偏光方向に垂直な方向が前記傾き方向に近づくように前記偏光方向を設定することが好適である。設定手段で、偏光方向に垂直な方向が傾き方向に近づくように偏光方向を設定することで、偏光のスポット形状における楕円の短軸方向が記録媒体の傾き方向に近づき、楕円の短軸方向の長さが記録媒体の傾き方向の射影分だけ長くなる。この結果、偏光のスポットの短軸方向の長さが長くなり、偏光のスポット形状の真円度が向上する。
【０００８】
また、これらの各態様の光ピックアップ装置では、前記設定手段は、前記記録媒体がディスクであるときに前記偏光方向を前記ディスクの半径方向または円周方向に切り換えることが好適である。ディスクの傾き方向が半径方向又は円周方向である場合、偏光方向をディスクの円周方向または半径方向に切り換えることで、偏光のスポット形状における楕円の短軸方向がディスクの傾き方向と一致し、楕円の短軸方向の長さがディスクの傾き方向の射影分だけ長くなる。この結果、偏光のスポットの短軸方向の長さが長くなり、偏光のスポット形状の真円度が向上する。また、この態様の光ピックアップ装置では、前記設定手段は、電磁気的に前記偏光方向を切り換える手段であったり、１／２波長板を有する手段であったり、ＴＮ型液晶を有する手段であることが好適である。
【０００９】
また、本発明の光ディスク再生装置は、本発明の各態様の光ピックアップ装置を備える。
【００１０】
本発明の光ディスク再生装置では、光ピックアップ装置が偏光を良好なスポット形状で記録媒体上に集光することができるので、ＳＮ比の良い光ディスク再生が可能である。なお、光ディスクとは、偏光を使用し再生を行なうことが可能なディスクであって、光磁気ディスクなどを含む。
【００１１】
本発明の光ピックアップ制御方法は、記録媒体上へ偏光を集光する光ピックアップを制御する光ピックアップ制御方法であって、前記記録媒体の傾き方向に基づいて前記偏光の偏光方向に垂直な方向が前記傾き方向に近づくように前記偏光方向を設定するステップを含む。
【００１２】
本発明の光ピックアップ制御方法は、記録媒体上へ集光する偏光のスポット形状は偏光方向を長軸とする楕円形状になり、記録媒体に傾きがあるとき、その傾き方向の射影分だけ偏光のスポット形状が傾き方向に長くなることを利用して偏光スポット形状の真円度を向上することができる。即ち、設定ステップで記録媒体の傾き方向に基づいて偏光の偏光方向を設定することで、記録媒体上へ集光する偏光のスポット形状の真円度を向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１５】
図１は本実施形態の光磁気ディスク再生装置に用いられる光ピックアップ装置１００の構成を示す概略図である。光ピックアップ装置１００は、レーザ光を放出するレーザダイオード１０と、放出されたレーザ光を平行光線とするコリメータレンズ１２と、コリメータレンズ１２からのレーザ光と光磁気ディスク１５０からの反射光とを分離するビームスプリッタ１６と、ビームスプリッタ１６からのレーザ光を偏光させる１／２波長板１８と、１／２波長板１８を制御する制御装置３０と、１／２波長板１８を通ったレーザ光を光磁気ディスク１５０上に集光する対物レンズ２０と、光磁気ディスク１５０の傾き角度（以下、チルト角という）及び傾き方向（以下、チルト方向という）を検出するチルト角センサ２２と、を備える。
【００１６】
制御装置３０は、チルト角センサ２２で検出されたチルト角に基づいてレーザ光の偏光方向を決定する偏光方向判定手段３２と、決定された偏光方向に基づいて制御電圧を発生する制御電圧発生回路３４と、制御電圧に基づいて１／２波長板アクチュエータの駆動電流を発生する駆動回路３６と、駆動回路３６からの駆動電流によって駆動する波長板アクチュエータ３８と、を備え、このアクチュエータ３８で１／２波長板１８を回転させる。
【００１７】
次に光ピックアップ装置１００の動作を説明する。図２は、光ピックアップ装置１００の光ピックアップ制御方法を示すフローチャートである。
【００１８】
レーザダイオード１０から放出されたレーザ光は、１／２波長板１８によってあらかじめ設定された方向に偏光され、対物レンズ２０で光磁気ディスク１５０上に集光される。一方、チルト角センサ２２は光磁気ディスク１５０のチルト角及びチルト方向を検出し（ステップＳ１０）、この検出されたチルト角及びチルト方向のデータは偏光方向判定手段３２へ送出される。
【００１９】
偏光方向判定手段３２は、チルト角及びチルト方向に対する最適な偏光方向をあらかじめテーブルデータとして備えており、このテーブルデータに基づいて偏光方向が決定される（ステップＳ１２）。図３は、光磁気ディスク１５０の円周方向のチルト角と、光磁気ディスク１５０に入射する偏光された波長４１３ｎｍのレーザ光のアスペクト比（ビームの半径方向の直径に対する円周方向の直径の割合）と、このアスペクト比を改善するためのレーザ光の偏光方向を示す表である。チルト角センサ２２で検出されたチルト角が円周方向に３［ｍｒａｄ］のとき、円周方向に偏光させたレーザ光を集光するとアスペクト比は１．２２となるが、半径方向に偏光させたレーザ光を集光するとアスペクト比は０．９８となる。アスペクト比が１に近いほど、ビーム形状は円形に近づくので、この場合、レーザ光の偏光方向を半径方向に決定する。即ち、光磁気ディスク１５０のチルト方向と、レーザ光の偏光方向に垂直な方向とが一致するようにレーザ光の偏光方向を決定する。
【００２０】
次に、予め設定されている偏光方向と決定された偏光方向とが一致するか否かが偏光方向判定手段３２で判定される（ステップＳ１４）。あらかじめ設定されている偏光方向とステップＳ１２で決定された偏光方向とが一致する場合、偏光方向を回転させる必要がないので、制御を終了する。一方、あらかじめ設定されている変更方向とステップＳ１２で決定された偏光方向とが一致しない場合、偏光方向を回転させたほうがビームスポット形状を改善することができるので、制御電圧発生回路３４は制御電圧を発生し、この制御電圧に応じて駆動回路３６で駆動電流を発生させ、この駆動電流で波長板アクチュエータ３８を駆動し、１／２波長板１８を４５度回転させ（ステップＳ１６）、レーザ光の偏光方向を９０度、つまり、円周方向から半径方向へ回転させ、制御を終了する。
【００２１】
図４は、円周方向のチルト角が３［ｍｒａｄ］の光磁気ディスク１５０上に円周方向に偏光した波長４１３ｎｍの偏光ビームをＮＡ＝０．９の高ＮＡレンズで集光させたときのビームスポット強度の等しい領域を結んだ等高線図であり、図５は、１／２波長板１８を回転させ、半径方向に偏光させたレーザ光を円周方向のチルト角が３ｍｒａｄの光磁気ディスク１５０上に波長４１３ｎｍの偏光を集光したときのビームスポット強度の等しい領域を結んだ等高線図である。各図において、「高」はビーム強度が高い領域を示す等高線で、「中」はビーム強度が中程度の領域を示す等高線で、「低」はビーム強度が低い領域を示す等高線である。図４及び図５が示すように、円周方向へ傾いたディスク上に半径方向に偏光した偏光ビームを入射すると、ビーム形状が円形に近くなっている、即ち、真円度が向上していることがわかる。
【００２２】
なお、半径方向へ傾いたディスクの場合、円周方向に偏光した偏光ビームを入射すると、ビーム形状の真円度が向上する。
【００２３】
このように光ピックアップ装置１００は、チルト角センサ２２で検出されたチルト角及びチルト方向に基づいて、１／２波長板１８を回転させ、光磁気ディスク１５０に入射するレーザ光の偏光方向を変えることで、レーザ光のビームスポット形状の真円度を向上することができ、光磁気ディスク再生装置におけるＳＮ比を改善することができる。
【００２４】
なお、図３が示しているように、円周方向のチルト角が３［ｍｒａｄ］を越えると、チルト角が大きすぎて、偏光ビームの偏光方向を変えてもビームスポットは円形にすることができない。したがって、光ピックアップ装置１００では、円周方向のチルト角が３［ｍｒａｄ］以下である場合、特に真円度の向上が期待できる。
【００２５】
また、光ピックアップ装置１００では、レーザ光の偏光方向を９０度回転させるために１／２波長板を用いたが、１／２波長板に変えてＴＮ型液晶を用いてもよい。図６は、第二の実施形態の光ピックアップ装置２００の構成を示す概略図である。光ピックアップ装置２００は、光ピックアップ装置１００における１／２波長板１８がＴＮ（ツイスト・ネマティック）型液晶２１８に代替され、駆動回路３６及び波長板アクチュエータ３８を備えない構成となっている。ＴＮ型液晶２１８は制御電圧発生回路３４によって電圧を印加しない場合は透過した光の偏光方向が９０度反転するが、電圧を印加する場合は偏光方向を変えない性質を備えている。そのため、ＴＮ型液晶２１８を１／２波長板１８に替えても、ビームスポット形状の真円度を向上することができる。
【００２６】
このように、光磁気ディスクのチルト角及びチルト方向に基づいて、偏光の偏光方向を設定することで、偏光の光磁気ディスク上でのスポット形状の真円度を向上することができる。
【００２７】
なお、各実施形態では、光磁気ディスクのチルト角及びチルト方向を検出したが、チルト方向のみの検出でもよい。チルト方向を検出することができれば、偏光方向に垂直な方向をチルト方向と一致させるように偏光方向を設定すれば、偏光ビームのスポット形状の真円度を向上させることが可能である。
【００２８】
また、レーザ光の偏光方向の回転は９０度に限定したものではなく、楕円形状である偏光ビームのスポット形状を改善する程度の角度でもよい。例えば、偏光方向を３０度程度回転させても、偏光ビームのスポット形状の真円度を向上させることができる。
【００２９】
レーザ光の偏光を回転する装置として、１／２波長板やＴＮ型液晶以外に、電界又は磁界をレーザ光に加えることでレーザ光の偏光方向を回転させることができる電磁気的な手段でレーザ光の偏光を回転させてもよい。
【００３０】
なお、各実施形態では、光磁気ディスクのチルト角に応じてレーザ光の偏光方向を回転させたが、あらかじめ光磁気ディスクのチルト方向が既知であれば、そのチルト方向に応じてレーザ光の偏光方向を固定的に設定しておいていてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の光ピックアップ装置は、記録媒体の傾き方向に基づいて、前記偏光の偏光方向を設定する設定手段を備えるので、偏光されたビームのビームスポット形状を改善し、高品位な光ディスク再生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ピックアップ装置１００の構成を示す概略図である。
【図２】光ピックアップ制御方法を示すフローチャートである。
【図３】光磁気ディスク１５０のチルト量とレーザ光のアスペクト比との関係を示す表である。
【図４】円周方向のチルト角が３ｍｒａｄの光磁気ディスク１５０上に、ディスクの円周方向に偏光したビームをＮＡ＝０．９の高ＮＡレンズで集光させたときのビームスポット強度の等しい領域を結んだ等高線図である。
【図５】１／２波長板１８を回転させ、半径方向に偏光させたレーザ光を光磁気ディスク１５０上に集光したときのビームスポット強度の等しい領域を結んだ等高線図である。
【図６】光ピックアップ装置２００の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１８ １／２波長板、２２ チルト角センサ、１００，２００ 光ピックアップ装置、１５０ 光磁気ディスク、２１８ ＴＮ型液晶。

Claims (8)

1. 記録媒体上へ偏光を集光する光ピックアップ装置であって、
   前記記録媒体の傾き方向を検出するチルト検出手段と、
   前記記録媒体の傾き方向に基づいて前記偏光の偏光方向に垂直な方向が前記傾き方向に近づくように前記偏光方向を設定する設定手段と、
   を備える光ピックアップ装置。
2. 前記設定手段は、前記記録媒体がディスクであるときに前記偏光方向を前記ディスクの半径方向または円周方向に切り換える請求項１に記載の光ピックアップ装置。
3. 前記設定手段は、電磁気的に前記偏光方向を設定する請求項１〜２のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
4. 前記設定手段は、１／２波長板を有する請求項１〜２のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
5. 前記設定手段は、ＴＮ型液晶を有する請求項１〜２のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の光ピックアップ装置を備える光ディスク再生装置。
7. 記録媒体上へ偏光を集光する光ピックアップを制御する光ピックアップ制御方法であって、
   前記記録媒体の傾き方向に基づいて前記偏光の偏光方向に垂直な方向が前記傾き方向に近づくように前記偏光方向を設定するステップ
   を含む光ピックアップ制御方法。
8. 前記設定ステップは、前記記録媒体がディスクであるとき、前記偏光方向を前記ディスクの半径方向または円周方向に切り換える請求項７に記載の光ピックアップ制御方法。

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