JP3949793B2 - Optical pickup - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板厚の異なる記録媒体に対して、情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光記録再生装置の光ピックアップに関する。
【0002】
【従来技術】
基板厚の異なる2種類の記録媒体(光ディスク)に対して情報の記録再生を行う光ピックアップとしては、例えば特開平6−333255号公報に開示された光ピックアップが知られている。
【0003】
この特開平6−333255号公報に開示されている光ピックアップは、図3及び図4に図示するように、基板厚の薄い光ディスク131に対応して設計された対物レンズ103aと、基板厚の厚い光ディスク141に対応して設計された対物レンズ103bとを有し、これらの対物レンズ103aおよび103bはレンズホルダ104に固着されている。レンズホルダ104は、固定部材108と一端で結合された磁気ヨーク102の上に配置されたマグネット101aおよび101b間に位置し、4本の金属サスペンション107a,107b,107c,107d(107a,107bのみ図示)を介して、フォーカス方向及びトラッキング方向に並進できるように支持されている。
【0004】
レンズホルダ104をフォーカス方向に駆動し位置制御するフォーカシングコイルはレンズホルダ104に直接巻回され、レンズホルダ104をトラッキング方向に駆動し位置制御するトラッキングコイルはレンズホルダ104に固着されている。マグネット101aおよび101bは磁気ヨーク102に固定されており、磁気回路を構成している。
【0005】
光学台116にはビーム分離ミラー112、ビームスプリッタ113、半導体レーザ114、フォトディテクタ115が配設されている。磁気ヨーク102は光学台116にネジ等の固定手段で固定されている。光学台116は図示しないキャリヤに保持されて、トラッキング方向に移動でき、光ディスク131や光ディスク141の記録範囲の全域に記録することができるようになっている。
【0006】
図4(a)では対物レンズ103a、103bと光ディスク131との集光状態を示している。図3において半導体レーザ114から出射された光ビーム117は光ビーム分離ミラー112で2つの光ビーム117a、117bに分離されて両対物レンズ103a、103bに同時に入射され、記録膜131b上に収束光として照射される。
【0007】
対物レンズ103aは光ディスク131に対応するように設計されているので、その収束光は記録膜131bの位置で最適光スポットを形成するが、対物レンズ103bは光ディスク131との間で光学特性つまり集光特性が不適当であるからその収束光は十分に収束されない。よって、フォトディテクタ115によって受光されるのは対物レンズ103aからの反射光であって、この反射光に基づいてフォーカシングエラー信号およびトラッキングエラー信号が検出され、結果として対物レンズ103aで記録再生されることになる。
【0008】
対物レンズ103bからの反射光は、記録膜131b上で収束されないため散乱してしまい、フォトディテクタ115に十分に入射されない(もしくはノイズが多くなってしまう)。
【0009】
また、図4(b)において、対物レンズ103bは光ディスク141の光学特性に対応して設計されているので、この対物レンズ103bによる収束光は記録膜141bの位置で最適光スポットを形成するが、対物レンズ103aは光ディスク141の光学特性に対し不適当であるからその収束光は十分に収束されない。
【0010】
よって、光ディスク141の場合には対物レンズ103bによって記録されることになる。
さらに、図4(a)、図4(b)において、ビーム分離ミラー112には光ビーム117を2つの光ビーム117a、117bに分離するために2つのミラー面112aとハーフミラー面112bが形成されている。ハーフミラー面112bは光ビーム117を100%反射せず、対物レンズ103aを介して光ディスク131に投射するのに適した光ビーム117aのパワーを得る透過率をもって設計され、ハーフミラー面112bで反射される光ビーム117bについては対物レンズ103bを介して光ディスク141に投射するのに適したパワーが得られるようにしている。
【0011】
これによって、異なる光学特性、特に基板厚の異なる光ディスク131、141に対して互換が可能となる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した光ピックアップは以下に挙げる問題点を有している。
半導体レーザ114から射出される光ビームを対物レンズ103aと103bにそれぞれ分離するのにハーフミラー面112bを用いており、常に2つの光ビーム117a、117bを光ディスクに照射させている。しかしこのハーフミラー面112によって2つの光ビーム117a、117bに分離することにより、光効率が約半分になってしまうので、記録再生を行うには半導体レーザ114は通常の約2倍のパワーの光ビームを射出しなければならない。
【0013】
また、選択されない対物レンズからの反射光は散乱するためフォトディテクタ115には迷光として検出される。この迷光はノイズとなるため、フォーカシングエラー信号およびトラッキングエラー信号に影響が出てしまうことがある。
【0014】
本発明は、上記問題点を解決し、異なる基板厚の2種類の光ディスクに対して記録及び再生の少なくとも一方を行うことができ、かつ光量の損失をほとんど無くし光効率の良い光ピックアップを提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、光を射出する光源手段と、前記光源手段から射出された光の偏光の状態を、ネマティック液晶のTN効果を用いて選択的に90゜変化させる偏光切り換え手段と、前記偏光切り換え手段を経た光の偏光方向に応じて、その光を第1の光路と第2の光路に切り換える偏光ビームスプリッタと、前記第1の光路上に配置され、第1の基板厚を有する第1の記録媒体に応じて設計された第1の対物レンズと、前記第2の光路上に配置され、前記第1の基板厚とは異なる第2の基板厚を有する第2の記録媒体に応じて設計された第2の対物レンズと、を有する光ピックアップにおいて、前記偏光ビームスプリッタのビームスプリッタ面を反射するP偏光成分の割合をRp、S偏光成分の割合をRsとしたとき、0<Rp<50<Rs<100(%)となるように前記ビームスプリッタ面を構成するとともに、前記偏光ビームスプリッタと前記第1の対物レンズとの間の前記第1の光路上または前記偏光ビームスプリッタと前記第2の対物レンズとの間の前記第2の光路上に1/2波長板を配置したことを特徴とするものである
さらに、本発明の好適実施の形態においては、前記1/2波長板を前記偏光ビームスプリッタに接合して配置したことを特徴とするものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1実施形態にかかる光ピックアップについて図1及び図2を参照して説明する。図1は全体の光学系を示す概略図、図2は対物レンズ周辺の側面図である。
【0017】
まず、図1、図2を参照して、光ピックアップの構成を説明する。
1は光ビームを射出する光源の半導体レーザである。2は半導体レーザ1から射出された光ビームを平行光にするコリメータレンズである。3は一部の平行光を前方モニター用光検出器4方向へさし向けるハーフミラー、5は2枚の透明電極板5a,5bの間にネマティック液晶5cが分子配向を透明電極基板の上下へ90゜連続にねじられるようにして介在している液晶セルである。なお、5dは透明電極基板5a,5bに電圧を印加しネマティック液晶5cの分子配向を切り換える電源である。
【0018】
この液晶セル5についてさらに詳細に説明する。
液晶セル5は2枚の透明電極基板5a,5bの間に誘電異方性が正のネマティック液晶5cを数μm〜数百μmの厚さにサンドイッチし、その分子配向を2枚の透明電極基板5a,5b間で90゜連続的にねじらせている。液晶セル5は、その印加電圧によって入射直線偏光の偏光方向を選択的に90゜回転させて出射させる。即ち、印加される電圧が、あるしきい値未満では、ネマティック液晶5cは2枚の透明電極基板5a,5b間で90゜連続的にねじれた分子配向を維持し、入射直線偏光の偏光方向を90゜回転させて射出させる。これに対して、印加電圧がしきい値以上だと、ネマティック液晶5cは、その分子配向が電場方向に傾いて90゜の旋光性を消失し、入射直線偏光の偏光方向を回転させることなく射出させる。
【0019】
6は偏光ビームスプリッタで、ビームスプリッタ面6aと全反射面6bが形成されている。ビームスプリッタ面6aはP偏光成分を20%反射(Rp=20%)、S偏光成分を80%反射(Rs=80%)、P偏光成分を80%透過(Tp=80%)、S偏光成分を20%透過(Ts=20%)させる特性を持っている。全反射面6bには光を全反射させるためのコーティングが施されている。
【0020】
7は1/2波長板で、ビームスプリッタ面6aと後述する対物レンズ9の間の光路中に位置するように、ビームスプリッタ6に接着剤等によって接合されている。1/2波長板7は、対物レンズ9を介して光ディスクに照射される光ビームの直線偏光の方向を、光ディスクの情報トラックの接線方向に対して平行にするために、1/2波長板7に入射された光ビームの直線偏光の偏光面を回転させる作用を有する。
【0021】
8は偏光ビームスプリッタ6から射出された光ビームを対物レンズ方向に反射させる立ち上げ反射ミラーである。偏光ビームスプリッタ6から射出された光ビームは光ディスクの記録面と平行な面内を進行するものであるので、その光ビームを光ディスクの記録面と垂直な方向に立ち上げることにより対物レンズに光ビームを入射させるものである。
【0022】
9,10は対物レンズであって、対物レンズ9は基板厚1.2mmの光磁気ディスク(MO1)用に設計されており、対物レンズ10は基板厚0.6mmの光磁気ディスク(MO2)用に設計されている。なお、図示されてはいないが、対物レンズ9,10はホルダに保持されており、対物レンズ9,10を光ディスクの記録面に対し垂直な方向(フォーカシング方向)に駆動させるためのフォーカシングコイル及び光ディスクの情報トラックの接線方向に対し垂直な方向(トラッキング方向)に駆動させるためのトラッキングコイル等の駆動コイルが固着されている。
【0023】
11は1/2波長板で、ビームスプリッタ6と後述する光検出器との間の光路中に配置される。ビームスプリッタ6の反射光を出射する面上に接合してもよい。この1/2波長板は入射されてくる光ディスクからの反射光の偏光面を45゜回転させる作用を有している。
【0024】
12は偏光ビームスプリッタで、光ディスクからの反射光をビームスプリッタ面12aでS偏光成分を反射、P偏光成分を透過させる作用を有している。13,14は光検出器で、光検出器13はP偏光成分を受光し、光検出器14はS偏光成分を受光する。
【0025】
次に作用について説明する。
半導体レーザ1から出射された発散光ビームはコリメータレンズ2によって平行光ビームにされる。なお、半導体レーザ1から射出された光ビームはS偏光の直線偏光として説明する。平行光ビームはハーフミラー3に入射し、そこで一部の光ビームが反射され、前方モニター用光検出器4に受光される。前方モニター用光検出器4で受光された受光量に応じて、半導体レーザ1の出射パワーが制御される。ハーフミラー3を透過した光ビームは液晶セル5に入射し、その偏光方向が情報を再生しようとする光ディスクに応じて制御される。
【0026】
情報の再生を行おうとしている光ディスクが基板厚の厚い光磁気ディスクMO1の場合、電源5dは液晶セル5の透明電極基板5a,5bにしきい値以上の電圧を印加し、S偏光のまま射出させる。この光ビームは偏光ビームスプリッタ6に入射し、ビームスプリッタ面6aで反射され、1/2波長板7に入射する。1/2波長板7は、入射するS偏光の直線偏光の偏光面を90゜回転させるように、その主断面の方向が設定されており、入射されたS偏光の光ビームは偏光面を90゜回転させられ、P偏光と同じ偏光面を持つ光ビームとなって射出される。この光ビームは立ち上げ反射ミラー8によって反射され対物レンズ9に照射される。光ビームは対物レンズ9によって光磁気ディスクMO1に集光照射され、光磁気ディスクMO1の記録面上に光スポットが形成される。この光スポットはP偏光の直線偏光であり、その直線偏光の方向(偏光面の方向)は、情報トラックの接線方向に対し平行な関係である。
【0027】
光磁気ディスクMO1から反射した光ビームは、磁化の方向によって偏光面が±θK(カー回転角)の範囲で回転し、逆の経路を辿りビームスプリッタ面6aを透過し、1/2波長板11に入射して、その偏光面を45゜偏光面を回転させられる。偏光ビームスプリッタ12でP偏光成分とS偏光成分に分離され、それぞれ光検出器13および光検出器14に受光される。そして、光検出器13,14の出力から情報信号及び各サーボ信号を検出される。
【0028】
次に、情報の再生を行おうとしている光ディスクが基板厚の薄い光磁気ディスクMO2の場合、電源5dは液晶セル5の透明電極基板5a,5bに電圧を印加しない(もしくは、しきい値未満の電圧を印加)。したがって、液晶セル5に入射されたS偏光の直線偏光の光ビームはP偏光の直線偏光の光ビームに変換されて射出される。この光ビームは偏光ビームスプリッタ6に入射し、ビームスプリッタ面6aを透過、全反射面6bを反射してビームスプリッタ6を出射する。この光ビームは立ち上げ反射ミラー8によって反射され、光磁気ディスクMO2用の対物レンズ10に照射される。光ビームは対物レンズ10によって光磁気ディスクMO2に集光照射され、光磁気ディスクMO2の記録面上に光スポットが形成される。この光スポットはP偏光の直線偏光であり、その直線偏光の方向(偏光面の方向)は、情報トラックの接線方向に対し平行な関係である。つまり、光磁気ディスクMO1及び光磁気ディスクMO2にそれぞれ入射する光ビームはP偏光の直線偏光であり、かつ、情報トラックの接線方向に対し平行になる。
【0029】
光磁気ディスクMO2から反射した光ビームは、磁化の方向によって偏光面が±θK(カー回転角)の範囲で回転し、逆の経路を辿りビームスプリッタ面6aで反射し、1/2波長板11に入射して、その偏光面を45゜偏光面を回転させられる。偏光ビームスプリッタ12でP偏光成分とS偏光成分に分離され、それぞれ光検出器13および光検出器14に受光される。そして、光検出器13,14の出力から情報信号及び各サーボ信号を検出される。
【0030】
本実施形態によれば、偏光ビームスプリッタ6のビームスプリッタ面6aではRp<Rs、Tp>Tsとなるように偏光膜が形成されているため、見かけ上のカー回転角θkが増大し、良好なCN比での情報再生が可能となる。一般的には、偏光ビームスプリッタ6のビームスプリッタ面6aを透過または反射する光ビームにおいて、P偏光とS偏光に位相差が生じると、直線偏光ではなく楕円偏光になりCN比が低下してしまう。しかし、透過及び反射それぞれで位相差を0または最適値にビームスプリッタ面6aを設計することは困難である。これに対し本実施形態では、ビームスプリッタ面6aを透過する光ビームの位相差についてはビームスプリッタ面6aの偏光膜を最適に設計することで対応し、全反射面6bで反射する光ビームの位相差については全反射面6bの反射膜を最適に設計することで対応し、それぞれの位相差を最適値に補正することが可能となる。
【0031】
また、十分な出射効率を確保して、それぞれの光磁気ディスクに光ビームを照射させることができ、情報再生時のCN比も十分に確保することが可能である。
また、本実施形態では、偏光ビームスプリッタ6のビームスプリッタ面6aの特性をRp=20%、Rs=80%と設定したが、これに限定されることなく、Rp、Rsをそれぞれ0<Rp<50<Rs<100(%)に設定することで、同様の効果を得ることができる。
【0032】
また、偏光ビームスプリッタ6における透過、反射と対物レンズ9,10の配置関係についても種々変更が可能である。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように、本実施例によれば、異なる基板厚の2種類の光ディスクに対して記録及び再生の少なくとも一方を行うことができ、かつ光量の損失をほとんど無くし光効率の良い光ピックアップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本実施形態の光ピックアップの全体の光学系を示す概略図である。
【図2】 図2は図1における対物レンズ周辺の側面図である。
【図3】 図3は従来の光ピックアップの構成を示す斜視図である。
【図4】 図4は従来の光ピックアップの対物レンズ周辺の側面図である。
【符号の説明】
1 半導体レーザ
2 コリメータレンズ
3 ハーフミラー
4 前方モニター用光検出器
5 液晶セル
6 偏光ビームスプリッタ
7 1/2波長板
8 立ち上げ反射ミラー
9 対物レンズ
10 対物レンズ
11 1/2波長板
12 偏光ビームスプリッタ
13 光検出器
14 光検出器
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical pickup of an optical recording / reproducing apparatus that performs at least one of recording and reproducing information on recording media having different substrate thicknesses.
[0002]
[Prior art]
As an optical pickup for recording and reproducing information on two types of recording media (optical discs) having different substrate thicknesses, for example, an optical pickup disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-333255 is known.
[0003]
As shown in FIGS. 3 and 4, the optical pickup disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-333255 includes an objective lens 103a designed for an optical disk 131 having a thin substrate thickness and a thick substrate. The objective lens 103 b is designed corresponding to the optical disc 141, and these objective lenses 103 a and 103 b are fixed to the lens holder 104. The lens holder 104 is positioned between the magnets 101a and 101b disposed on the magnetic yoke 102 coupled at one end to the fixing member 108, and four metal suspensions 107a, 107b, 107c, and 107d (only 107a and 107b are shown). ) To be able to translate in the focus direction and the tracking direction.
[0004]
The focusing coil that drives the lens holder 104 in the focus direction and controls the position is wound directly around the lens holder 104, and the tracking coil that drives the lens holder 104 in the tracking direction and controls the position is fixed to the lens holder 104. The magnets 101a and 101b are fixed to the magnetic yoke 102 and constitute a magnetic circuit.
[0005]
On the optical bench 116, a beam separation mirror 112, a beam splitter 113, a semiconductor laser 114, and a photodetector 115 are arranged. The magnetic yoke 102 is fixed to the optical bench 116 by fixing means such as screws. The optical bench 116 is held by a carrier (not shown) and can move in the tracking direction, so that recording can be performed over the entire recording range of the optical disc 131 and the optical disc 141.
[0006]
FIG. 4A shows a condensing state of the objective lenses 103a and 103b and the optical disc 131. In FIG. 3, the light beam 117 emitted from the semiconductor laser 114 is separated into two light beams 117a and 117b by the light beam separation mirror 112, and simultaneously incident on both objective lenses 103a and 103b, and is converged on the recording film 131b. Irradiated.
[0007]
Since the objective lens 103a is designed to correspond to the optical disc 131, the convergent light forms an optimum light spot at the position of the recording film 131b, but the objective lens 103b has optical characteristics, that is, condensing light with the optical disc 131. Since the characteristics are inappropriate, the convergent light is not sufficiently converged. Therefore, it is the reflected light from the objective lens 103a that is received by the photodetector 115, and the focusing error signal and the tracking error signal are detected based on this reflected light, and as a result, recording and reproduction are performed by the objective lens 103a. Become.
[0008]
The reflected light from the objective lens 103b is scattered because it is not converged on the recording film 131b, and is not sufficiently incident on the photodetector 115 (or noise increases).
[0009]
In FIG. 4B, the objective lens 103b is designed in accordance with the optical characteristics of the optical disk 141. Therefore, the convergent light from the objective lens 103b forms an optimum light spot at the position of the recording film 141b. Since the objective lens 103a is inappropriate for the optical characteristics of the optical disk 141, the convergent light is not sufficiently converged.
[0010]
Therefore, in the case of the optical disk 141, recording is performed by the objective lens 103b.
4A and 4B, the beam separation mirror 112 is formed with two mirror surfaces 112a and a half mirror surface 112b for separating the light beam 117 into two light beams 117a and 117b. ing. The half mirror surface 112b does not reflect the light beam 117 100%, and is designed with a transmittance that obtains the power of the light beam 117a suitable for projecting onto the optical disc 131 through the objective lens 103a, and is reflected by the half mirror surface 112b. For the light beam 117b, the power suitable for projecting onto the optical disk 141 through the objective lens 103b is obtained.
[0011]
As a result, compatibility with optical disks 131 and 141 having different optical characteristics, particularly, different substrate thicknesses becomes possible.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, the optical pickup described above has the following problems.
The half mirror surface 112b is used to separate the light beam emitted from the semiconductor laser 114 into the objective lenses 103a and 103b, respectively, and always irradiates the optical disk with two light beams 117a and 117b. However, by separating the light beams 117a and 117b by the half mirror surface 112, the light efficiency is reduced to about half. Therefore, in order to perform recording and reproduction, the semiconductor laser 114 has a light having about twice the normal power. The beam must be fired.
[0013]
Further, since the reflected light from the unselected objective lens is scattered, it is detected by the photodetector 115 as stray light. Since the stray light becomes noise, the focusing error signal and the tracking error signal may be affected.
[0014]
The present invention solves the above-described problems, and provides an optical pickup that can perform at least one of recording and reproduction with respect to two types of optical disks having different substrate thicknesses and that has almost no loss of light amount and has high light efficiency. For the purpose.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides light source means for emitting light and polarized light that selectively changes the polarization state of light emitted from the light source means by 90 ° using the TN effect of nematic liquid crystal. A switching means, a polarization beam splitter that switches the light to a first optical path and a second optical path according to the polarization direction of the light that has passed through the polarization switching means, and a first beam path disposed on the first optical path. A first objective lens designed according to a first recording medium having a substrate thickness, and a second objective lens disposed on the second optical path and having a second substrate thickness different from the first substrate thickness In the optical pickup having the second objective lens designed according to the recording medium, the ratio of the P-polarized component reflecting the beam splitter surface of the polarizing beam splitter is Rp, and the ratio of the S-polarized component is Rs. When <Rp <50 <Rs <100 and with constituting said beam splitting surface to be (%), the first optical path or the polarizing beam splitter between said polarization beam splitter first objective lens in which it characterized in that a half-wave plate to said second optical path between the second objective lens with.
Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the half-wave plate is disposed so as to be joined to the polarizing beam splitter.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The optical pickup according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic view showing the entire optical system, and FIG. 2 is a side view around the objective lens.
[0017]
First, the configuration of the optical pickup will be described with reference to FIGS.
Reference numeral 1 denotes a semiconductor laser as a light source for emitting a light beam. Reference numeral 2 denotes a collimator lens that collimates the light beam emitted from the semiconductor laser 1. 3 is a half mirror for directing a part of parallel light toward the front monitor photodetector 4, and 5 is a nematic liquid crystal 5 c between the two transparent electrode plates 5 a and 5 b, and the molecular orientation of the nematic liquid crystal 5 c up and down the transparent electrode substrate It is a liquid crystal cell interposed so as to be twisted continuously by 90 °. Reference numeral 5d denotes a power supply for switching the molecular orientation of the nematic liquid crystal 5c by applying a voltage to the transparent electrode substrates 5a and 5b.
[0018]
The liquid crystal cell 5 will be described in more detail.
In the liquid crystal cell 5, a nematic liquid crystal 5c having a positive dielectric anisotropy is sandwiched between two transparent electrode substrates 5a and 5b to a thickness of several μm to several hundreds μm, and the molecular orientation is set to two transparent electrode substrates. It is twisted 90 degrees continuously between 5a and 5b. The liquid crystal cell 5 selectively emits the polarization direction of the incident linearly polarized light by 90 ° by the applied voltage. That is, when the applied voltage is less than a certain threshold value, the nematic liquid crystal 5c maintains the molecular orientation continuously twisted by 90 ° between the two transparent electrode substrates 5a and 5b, and changes the polarization direction of the incident linearly polarized light. Rotate 90 ° for injection. On the other hand, when the applied voltage is equal to or higher than the threshold value, the nematic liquid crystal 5c has its molecular orientation inclined to the electric field direction and loses 90 ° of optical rotation, and is emitted without rotating the polarization direction of the incident linearly polarized light. Let
[0019]
A polarization beam splitter 6 has a beam splitter surface 6a and a total reflection surface 6b. The beam splitter surface 6a reflects the P-polarized component by 20% (Rp = 20%), reflects the S-polarized component by 80% (Rs = 80%), transmits the P-polarized component by 80% (Tp = 80%), and the S-polarized component. 20% transmission (Ts = 20%). The total reflection surface 6b is provided with a coating for totally reflecting light.
[0020]
A half-wave plate 7 is bonded to the beam splitter 6 with an adhesive or the like so as to be positioned in an optical path between the beam splitter surface 6a and an objective lens 9 described later. The half-wave plate 7 is used to make the direction of linear polarization of the light beam irradiated to the optical disc through the objective lens 9 parallel to the tangential direction of the information track of the optical disc. Has a function of rotating the plane of polarization of linearly polarized light of the light beam incident thereon.
[0021]
Reference numeral 8 denotes a rising reflection mirror that reflects the light beam emitted from the polarization beam splitter 6 in the direction of the objective lens. Since the light beam emitted from the polarization beam splitter 6 travels in a plane parallel to the recording surface of the optical disc, the light beam is projected to the objective lens by raising the light beam in a direction perpendicular to the recording surface of the optical disc. Is incident.
[0022]
Reference numerals 9 and 10 are objective lenses. The objective lens 9 is designed for a magneto-optical disk (MO1) having a substrate thickness of 1.2 mm, and the objective lens 10 is for a magneto-optical disk (MO2) having a substrate thickness of 0.6 mm. Designed to. Although not shown, the objective lenses 9 and 10 are held by a holder, and a focusing coil and an optical disc for driving the objective lenses 9 and 10 in a direction (focusing direction) perpendicular to the recording surface of the optical disc. A drive coil such as a tracking coil for driving in a direction perpendicular to the tangential direction of the information track (tracking direction) is fixed.
[0023]
Reference numeral 11 denotes a half-wave plate, which is disposed in an optical path between the beam splitter 6 and a photodetector described later. You may join on the surface which emits the reflected light of the beam splitter 6. This half-wave plate has the effect of rotating the polarization plane of the reflected light from the incident optical disk by 45 °.
[0024]
Reference numeral 12 denotes a polarizing beam splitter, which has an action of reflecting S-polarized light and transmitting P-polarized light on the beam splitter surface 12a. Reference numerals 13 and 14 denote photodetectors. The photodetector 13 receives a P-polarized component, and the photodetector 14 receives an S-polarized component.
[0025]
Next, the operation will be described.
The divergent light beam emitted from the semiconductor laser 1 is converted into a parallel light beam by the collimator lens 2. Note that the light beam emitted from the semiconductor laser 1 will be described as S-polarized linearly polarized light. The parallel light beam enters the half mirror 3, where a part of the light beam is reflected and received by the front monitor photodetector 4. The emission power of the semiconductor laser 1 is controlled according to the amount of light received by the front monitor photodetector 4. The light beam that has passed through the half mirror 3 enters the liquid crystal cell 5 and its polarization direction is controlled in accordance with the optical disk on which information is to be reproduced.
[0026]
When the optical disk on which information is to be reproduced is a magneto-optical disk MO1 having a thick substrate, the power source 5d applies a voltage equal to or higher than the threshold value to the transparent electrode substrates 5a and 5b of the liquid crystal cell 5 and emits the S-polarized light. . This light beam enters the polarization beam splitter 6, is reflected by the beam splitter surface 6 a, and enters the half-wave plate 7. The half-wave plate 7 is set in the direction of its main cross section so that the plane of polarization of the incident S-polarized linearly polarized light is rotated by 90 °, and the incident S-polarized light beam has a plane of polarization of 90. The light beam having the same polarization plane as that of P-polarized light is emitted. This light beam is reflected by the rising reflecting mirror 8 and applied to the objective lens 9. The light beam is focused and irradiated on the magneto-optical disk MO1 by the objective lens 9, and a light spot is formed on the recording surface of the magneto-optical disk MO1. This light spot is P-polarized linearly polarized light, and the direction of the linearly polarized light (direction of the polarization plane) is parallel to the tangential direction of the information track.
[0027]
The light beam reflected from the magneto-optical disk MO1 has its plane of polarization rotated in the range of ± θK (Kerr rotation angle) depending on the direction of magnetization, followed the reverse path and transmitted through the beam splitter surface 6a. And the polarization plane is rotated by 45 °. The light beam is separated into a P-polarized light component and an S-polarized light component by the polarization beam splitter 12 and received by the photodetector 13 and the photodetector 14 respectively. Then, the information signal and each servo signal are detected from the outputs of the photodetectors 13 and 14.
[0028]
Next, when the optical disk on which information is to be reproduced is a magneto-optical disk MO2 having a thin substrate thickness, the power source 5d does not apply a voltage to the transparent electrode substrates 5a and 5b of the liquid crystal cell 5 (or less than the threshold value). Voltage applied). Therefore, the S-polarized linearly polarized light beam incident on the liquid crystal cell 5 is converted into a P-polarized linearly polarized light beam and emitted. This light beam enters the polarization beam splitter 6, passes through the beam splitter surface 6 a, reflects off the total reflection surface 6 b, and exits the beam splitter 6. This light beam is reflected by the rising reflecting mirror 8 and applied to the objective lens 10 for the magneto-optical disk MO2. The light beam is focused and irradiated on the magneto-optical disk MO2 by the objective lens 10, and a light spot is formed on the recording surface of the magneto-optical disk MO2. This light spot is P-polarized linearly polarized light, and the direction of the linearly polarized light (direction of the polarization plane) is parallel to the tangential direction of the information track. That is, the light beams incident on the magneto-optical disk MO1 and the magneto-optical disk MO2 are P-polarized linearly polarized light and parallel to the tangential direction of the information track.
[0029]
The light beam reflected from the magneto-optical disk MO2 is rotated in the range of ± θK (Kerr rotation angle) depending on the direction of magnetization, follows the reverse path, and is reflected by the beam splitter surface 6a. And the polarization plane is rotated by 45 °. The light beam is separated into a P-polarized light component and an S-polarized light component by the polarization beam splitter 12 and received by the photodetector 13 and the photodetector 14 respectively. Then, the information signal and each servo signal are detected from the outputs of the photodetectors 13 and 14.
[0030]
According to the present embodiment, since the polarizing film is formed on the beam splitter surface 6a of the polarizing beam splitter 6 so that Rp <Rs, Tp> Ts, the apparent Kerr rotation angle θk is increased, which is favorable. Information reproduction at the CN ratio is possible. In general, if a phase difference occurs between P-polarized light and S-polarized light in a light beam that is transmitted or reflected by the beam splitter surface 6a of the polarizing beam splitter 6, it becomes elliptically polarized light instead of linearly polarized light, and the CN ratio is lowered. . However, it is difficult to design the beam splitter surface 6a so that the phase difference between transmission and reflection is 0 or an optimum value. On the other hand, in the present embodiment, the phase difference of the light beam transmitted through the beam splitter surface 6a is dealt with by optimally designing the polarizing film of the beam splitter surface 6a, and the level of the light beam reflected by the total reflection surface 6b. The phase difference can be dealt with by optimally designing the reflective film of the total reflection surface 6b, and each phase difference can be corrected to the optimum value.
[0031]
In addition, it is possible to ensure sufficient emission efficiency and irradiate each magneto-optical disk with a light beam, and to sufficiently ensure the CN ratio during information reproduction.
In this embodiment, the characteristics of the beam splitter surface 6a of the polarizing beam splitter 6 are set to Rp = 20% and Rs = 80%. However, the present invention is not limited to this, and Rp and Rs are set to 0 <Rp <respectively. By setting 50 <Rs <100 (%), the same effect can be obtained.
[0032]
Also, various changes can be made to the transmission and reflection in the polarizing beam splitter 6 and the positional relationship between the objective lenses 9 and 10.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present embodiment, an optical pickup that can perform at least one of recording and reproduction with respect to two types of optical disks having different substrate thicknesses and that has almost no loss of light amount and has high light efficiency. Can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an entire optical system of an optical pickup according to the present embodiment.
FIG. 2 is a side view of the periphery of the objective lens in FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a conventional optical pickup.
FIG. 4 is a side view of the periphery of an objective lens of a conventional optical pickup.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor laser 2 Collimating lens 3 Half mirror 4 Front monitor photodetector 5 Liquid crystal cell 6 Polarizing beam splitter 7 1/2 wavelength plate 8 Rising reflection mirror 9 Objective lens 10 Objective lens 11 1/2 wavelength plate 12 Polarizing beam splitter 13 Photo detector 14 Photo detector

Claims (2)

光を射出する光源手段と、前記光源手段から射出された光の偏光の状態を、ネマティック液晶のTN効果を用いて選択的に90゜変化させる偏光切り換え手段と、前記偏光切り換え手段を経た光の偏光方向に応じて、その光を第1の光路と第2の光路に切り換える偏光ビームスプリッタと、前記第1の光路上に配置され、第1の基板厚を有する第1の記録媒体に応じて設計された第1の対物レンズと、前記第2の光路上に配置され、前記第1の基板厚とは異なる第2の基板厚を有する第2の記録媒体に応じて設計された第2の対物レンズと、を有する光ピックアップにおいて、
前記偏光ビームスプリッタのビームスプリッタ面を反射するP偏光成分の割合をRp、S偏光成分の割合をRsとしたとき、0<Rp<50<Rs<100(%)となるように前記ビームスプリッタ面を構成するとともに、
前記偏光ビームスプリッタと前記第1の対物レンズとの間の前記第1の光路上または前記偏光ビームスプリッタと前記第2の対物レンズとの間の前記第2の光路上に1/2波長板を配置したことを特徴とする光ピックアップ。
Light source means for emitting light, polarization switching means for selectively changing the polarization state of the light emitted from the light source means by 90 ° using the TN effect of nematic liquid crystal, and light passing through the polarization switching means A polarization beam splitter that switches the light to a first optical path and a second optical path according to the polarization direction, and a first recording medium that is disposed on the first optical path and has a first substrate thickness. A first objective lens designed and a second recording medium arranged on the second optical path and designed according to a second recording medium having a second substrate thickness different from the first substrate thickness An optical pickup having an objective lens,
The beam splitter surface is such that 0 <Rp <50 <Rs <100 (%), where Rp is the ratio of the P-polarized component reflecting the beam splitter surface of the polarizing beam splitter and Rs is the ratio of the S-polarized component. As well as
A half-wave plate on the first optical path between the polarizing beam splitter and the first objective lens or on the second optical path between the polarizing beam splitter and the second objective lens An optical pickup characterized by being arranged .
前記1/2波長板を前記偏光ビームスプリッタに接合して配置したことを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ。The optical pickup according to claim 1, wherein the half-wave plate is disposed so as to be joined to the polarizing beam splitter.
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