JP4736430B2 - 光ヘッド及び光記録媒体駆動装置 - Google Patents
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Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク等の光記録媒体に対して各種情報を記録し、又は記録した情報の再生を行う光ヘッド及び光記録媒体駆動装置に関する。
【０００２】
本出願は、日本国において２００２年８月２９日に出願された日本特許出願番号２００２−２５１７９５を基礎として優先権を主張するものであり、この出願は参照することにより、本出願に援用される。
【背景技術】
【０００３】
従来、光記録媒体として光ディスクが広く用いられている。光ディスクには、情報信号が微小な凹凸パターンにより予め記録された再生専用型のもの、記録層に相変化材料や光磁気材料を用いて情報信号の記録を可能としたものが用いられている。
【０００４】
このうち、情報の記録及び再生が可能な光ディスクを記録媒体に用いる光ディスク装置等の光記録媒体駆動装置においては、光ヘッドの光源として、一般に最大出射光量（光出力最大定格）が比較的大きい半導体レーザが用いられている。なお、再生専用の装置では、大きな最大定格の光源は必要ではない。これは、以下のような理由による。
【０００５】
すなわち、半導体レーザは、一般的に、出力が小さい場合には、安定な発振が得られにくく、レーザノイズが大きくなってしまう。したがって、情報の再生時にＣ／Ｎ比（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を確保するためには、レーザの光出力をある程度以上の値に設定する必要がある。この値は、通常、２ｍＷ乃至５ｍＷ程度である。
【０００６】
また、情報の記録を可能とする光記録媒体では、この光記録媒体の記録面上に光ビームを集光することによる記録層の熱上昇等を用いて記録が行われる。この場合、再生光パワーでは、記録信号が劣化しないこと及び記録光パワーでは、安定な記録が行われるという２つの条件を満たそうとすると、再生時の光パワーと記録時の光パワーとにおいて、所定以上の出力比を確保する必要がある。通常、記録光の最大パワーは、再生光パワーの５倍乃至２０倍程度である。さらに、標準速度よりも高速で記録する場合などでは、より大きな出力比が必要となる。
【０００７】
これら２つの理由によって、記録及び再生に対応する光ヘッドに用いられる光源や、複数の種類の光記録媒体に対して記録及び／又は再生を行う光ヘッドに用いられる光源の光出力最大定格は、通常、２０ｍＷ乃至５０ｍＷ程度、標準速度の８倍程度の高速で記録する光記録媒体、例えば、いわゆる「ＣＤ−Ｒ／ＲＷ」方式の光ディスク等では、１００ｍＷ程度にもなっている。
【０００８】
上述のように光出力最大定格が大きい光源は、その実現が非常に困難であるばかりでなく、光源における消費電力が大きくなってしまう等の問題がある。また、再生時のように、光出力を小さくして使用しようとすると、レーザノイズが大きくなってしまい、良好な再生特性が得られなくなる。
【０００９】
一方、再生専用のＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）であるＤＶＤ−ＲＯＭディスク等では、すでに、２層の記録層を有する光ディスクが実用化されている。記録及び再生が可能なタイプの光ディスクに関しても、２層、あるいは、４層といった、多層の記録層を有する光ディスクが提案されつつある。
【００１０】
これら多層の光記録媒体に記録再生を行うためには、記録層が１層のみの光記録媒体に比べて、約１．５倍乃至２倍以上の記録光パワー及び再生光パワーが必要となっている。そのため、仮に、記録層が１層及び多層の光記録媒体を用いることを可能とするシステムを考えた場合、多層の光記録媒体に記録を行うときの記録最大光パワーと、１層の光記録媒体の再生を行うときの再生光パワーの比は、記録層が１層の光記録媒体のみを扱う場合の２倍程度となってしまう。
【００１１】
さらに、光記録媒体の線速度が異なると、光記録媒体を走査する光ビームの必要となる記録光パワー及び再生光パワーが異なってくる。すなわち、光ビームに対する光記録媒体の線速度が大きくなると、より大きな記録光パワー及び再生光パワーが必要となる。
【００１２】
このように、今後の記録容量の拡大に伴って、光源の光出力のダイナミックレンジは、より一層広くすべきことが要求される。
【発明の開示】
本発明の目的は、従来の技術が有する問題点を解消することができる新規な光ヘッド及び光記録媒体駆動装置を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、記録モード及び再生モード時の光源の光パワー比を小さくし、再生時のレーザノイズを十分に小さくするとともに、光出力最大定格が小さい光源を用いて良好な記録再生特性が得られる光ヘッド及び光記録媒体駆動装置を提供することにある。
【００１４】
本発明の更に他の目的は、最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる複数種類の光記録媒体、多層の光記録媒体、又は一の記録層が複数の記録領域に分割された光記録媒体などの複数種類の光記録媒体に対しても、再生時のレーザノイズを十分に小さくでき、光出力最大定格の小さい光源を用いても、各種類の光記録媒体、多層の光記録媒体の各記録層、一の記録層の複数の記録領域のそれぞれに対して、良好な記録及び／又は再生特性の得られる光ヘッド及び光記録媒体駆動装置を提供することにある。
【００１５】
本発明に係る光ヘッドは、光源と、この光源から出射された光ビームを光記録媒体に集光させて照射する光集光手段と、光源から出射された光ビームと光記録媒体により反射され集光手段を透過した反射光ビームとを分離させる光分離手段と、この光分離手段によって分離された光記録媒体からの反射光ビームを受光する光検出手段と、光源と光分離手段との間に設けられ光源から出射する総光量に対する光記録媒体上に集光される光量の比率である光結合効率を変化させる光結合効率可変手段とを備えている。
この光ヘッドに用いられる光分離手段は、光源から出射され光結合効率可変手段を経てこの光分離手段に入射する入射光ビームの光軸に対して傾斜された平面状の反射面を有しており、この反射面に対してＰ偏光又はＳ偏光である入射光ビームが入射し、この入射光ビームのうちの一定比率を反射面によって反射又は透過させて分離させて光源の発光パワーを検出するための光検出器に送り、入射光ビームの残部を反射面を透過又は反射させて光集光手段に送るとともに、反射面に対するＳ偏光又はＰ偏光である光記録媒体からの反射光ビームのほぼ全量を反射面により反射又は透過させて光検出手段に送る。
【００１６】
本発明に係る光ヘッドは、記録モード及び再生モードにおける光源のパワー比を小さくして、再生時のレーザノイズを十分に小さくでき、また、最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる複数種類の光記録媒体、多層の光記録媒体、又は一の記録層が複数の記録領域に分割された光記録媒体などの複数種類の光記録媒体に対しても、再生時のレーザノイズを十分に小さくできる。
【００１７】
本発明に係る光ヘッドは、光源から発せられ光結合効率可変手段を経た光ビームにＰ偏光又はＳ偏光の変更方向に直交する方向の偏光成分であるＳ偏光又はＰ偏光が含まれている場合であっても、光分離手段によって分離されて光記録媒体に照射される光パワーを検出するための光検出器に送られる光ビームの比率が変動しないので、媒体に照射される光パワーの検出を正確に行うことができる。
【００１８】
本発明に係る光記録媒体駆動装置は、光源とこの光源から発せられた光ビームを光記録媒体に集光させて照射する光集光手段とを有する光ヘッドを備えている。
【００１９】
この光記録媒体駆動装置において、光ヘッドは、光源から出射された光ビームと光記録媒体により反射されて集光手段を経た反射光ビームとの光路を分離させる光分離手段と、この光分離手段によって分離された光記録媒体からの反射光ビームを受光する光検出手段と、光源と光分離手段との間に設けられ光源から出射する総光量に対する光記録媒体上に集光される光量の比率である光結合効率を変化させる光結合効率可変手段とを有している。
【００２０】
この光記録媒体駆動装置の光ヘッドを構成する光分離手段は、光源から出射され光結合効率可変手段を経てこの光分離手段に入射する入射光ビームの光軸に対して傾斜された平面状の反射面を有しており、この反射面に対してＰ偏光又はＳ偏光である入射光ビームが入射し、この入射光ビームのうちの一定比率を反射面によって反射又は透過させて分離させて光源の発光パワーを検出するための光検出器に送り、入射光ビームの残部を反射面を透過又は反射させて光集光手段に送るとともに、反射面に対するＳ偏光又はＰ偏光である光記録媒体からの反射光ビームのほぼ全量を反射面により反射又は透過させて光検出手段に送る。
【００２１】
本発明に係る光記録媒体駆動装置は、記録モード及び再生モードにおける光源のパワー比を小さくして、再生時のレーザノイズを十分に小さくでき、また、最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる複数種類の光記録媒体、多層の光記録媒体、又は一の記録層が複数の記録領域に分割された光記録媒体などの複数種類の光記録媒体に対しても、再生時のレーザノイズを十分に小さくできる。
【００２２】
本発明に係る光記録媒体駆動装置に用いられる光ヘッドは、光源から出射され光結合効率可変手段を経た光ビームにＰ偏光又はＳ偏光の変更方向に直交する方向の偏光成分であるＳ偏光又はＰ偏光が含まれている場合であっても、光分離手段によって分離されて光記録媒体に照射される光パワーを検出するための光検出器に送られる光ビームの比率が変動しないので、光記録媒体に照射される光パワーの検出を正確に行うことができる。
【００２３】
本発明の更に他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下において図面を参照して説明される実施の形態の説明から一層明らかにされるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
図１は、本発明に係る光結合効率可変素子及び光ヘッドを組み込んだ光記録媒体駆動装置の構成を示すブロック図である。
【００２５】
図２は、光記録媒体駆動装置に用いられる本発明に係る光ヘッドを示す側面図である。
【００２６】
図３は、光ヘッドを構成するアナモルフィックプリズムの構成を示す側面図である。
【００２７】
図４は、アナモルフィックプリズムの他の例を示す側面図である。
【００２８】
図５は、アナモルフィックプリズムの構成のさらに他の例を示す側面図である。
【００２９】
図６は、光記録媒体駆動装置において使用される光記録媒体についての推奨再生パワー及び推奨記録パワーの関係を示すグラフである。
【００３０】
図７は、光分離手段を半波長板及びＰＢＳにより構成した場合におけるＰＢＳのＳ偏光透過率Ｔｓと光結合効率変換時及び非変換時の盤面パワー比との関係を示すグラフである。
【００３１】
図８は、光分離手段を半波長板及びＰＢＳにより構成した場合におけるＰＢＳのＳ偏光透過率ＴｓとＰＢＳ出射光ビームの偏光方向のずれ角との関係を示すグラフである。
【００３２】
図９は、本発明に係る光ヘッドにおけるＰＢＳのＳ偏光透過率Ｔｓと光結合効率変換時及び非変換時の盤面パワー比との関係を示すグラフである。
【００３３】
図１０Ａ〜図１０Ｄは、光記録媒体駆動装置における記録モードと再生モードの切り換え動作に伴うレーザ光の状態を示すタイミングチャートである。
【００３４】
図１１は、光記録媒体駆動装置において、「待機」状態では、「アッテネート状態」を保持し、「記録」のコマンドを受けてから「アッテネート状態の切換」を行う動作を示すフローチャートである。
【００３５】
図１２は、光記録媒体駆動装置において、「待機」状態では、それまでの「アッテネート状態」を保持し、「再生」というコマンドを受けてから「アッテネート状態の切換」を行う動作を示すフローチャートである。
【００３６】
図１３は、光記録媒体駆動装置において、「待機」状態では、常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える動作であって「記録」というコマンドを受けたときの動作を示すフローチャートである。
【００３７】
図１４は、光記録媒体駆動装置において、「待機」状態では、常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けたときのみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える動作であって「再生」というコマンドを受けたときの動作を示すフローチャートである。
【００３８】
図１５は、光記録媒体駆動装置において、「待機」状態では、常に光結合効率の高い「アッテネート状態」とし、「再生」コマンドを受けたときのみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える動作であって「記録」というコマンドを受けたときの動作を示すフローチャートである。
【００３９】
図１６は、光記録媒体駆動装置において、「待機」状態では、常に光結合効率の高い「アッテネート状態」とし、「再生」コマンドを受けたときのみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える動作であって「再生」というコマンドを受けたときの動作を示すフローチャートである。
【００４０】
図１７は、光記録媒体駆動装置において、複数の種類の光記録媒体に対応する場合の「アッテネート状態」の切換え動作を示すフローチャートである。
【００４１】
図１８Ａ〜図１８Ｃは、光ヘッドの光結合効率可変素子の実現方式の第１の具体例を示す斜視図及びグラフである。
【００４２】
図１９Ａ及び図１９Ｂは、光ヘッドの光結合効率可変素子の実現方式の第２の具体例を示す斜視図である。
【００４３】
図２０Ａ〜図２０Ｄは、図１９Ａ及び図１９Ｂに示す光結合効率可変素子である液晶素子の構造とその作用を示す断面図及びグラフである。
【００４４】
図２１は、光記録媒体駆動装置に用いられる光ヘッドの他の例を示す側面図である。
【００４５】
図２２は、光記録媒体駆動装置に用いられる光ヘッドの構成のさらに他の例を示す側面図である。
【００４６】
図２３は、光記録媒体駆動装置に用いられる光ヘッドの構成のさらに他の例を示す側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、本発明に係る光ヘッド及び光記録媒体駆動装置を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４８】
なお、以下に述べる例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明は、以下の説明において、特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００４９】
本発明に係る光記録媒体駆動装置１０１は、図１に示すように、光記録媒体である光ディスク１０２を回転操作する駆動手段としてのスピンドルモータ１０３と、本発明に係る光ヘッド１０４と、この光ヘッド１０４を光ディスク１０２の径方向に送り操作する送りモータ１０５とを備えている。
【００５０】
ここで、スピンドルモータ１０３は、後述するディスク種類判別手段が構成されるシステムコントローラ１０７及びサーボ回路１０９により駆動され、所定の回転数で駆動される。
【００５１】
ここで用いられる光ディスク１０２としては、記録再生ディスクである種々の方式の光ディスク、例えば、光磁気記録型の光ディスク、相変化型の光ディスク、色素記録の光ディスクであり、これら光ディスクには、いわゆるＣＤ−Ｒ／ＲＷディスク、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷディスク、ＤＶＤ−ＲＷディスク、Ｂｌｕｅ−ｒａｙ ディスク等が含まれる。
【００５２】
この光ディスク１０２としては、記録面上における最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる少なくとも２種以上の光ディスクから選択的に使用してもよく、一の記録面が最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる少なくとも２以上の記録領域に分割された光ディスク、複数の記録層が透明基板を介して積層された光ディスクを使用することができる。
【００５３】
記録面上における最適な記録及び／又は再生光パワーの差異は、光ディスクにおける記録方式そのものが異なることによるものの他、光ディスクの回転操作される速度である光ヘッドに対する線速度の違いによるものである標準の回転速度の光ディスクに対するｎ倍の回転速度の光ディスクであってもよい。
【００５４】
光ディスク１０２としては、最適な記録及び／又は再生光パワーが異なる、又は同一の少なくとも２以上の記録層を有する多層の光ディスクを使用することもできる。この場合には、多層光ディスクの設計により、各記録層についての最適な記録及び／又は再生光パワーの違いが生ずる。
【００５５】
これら光ディスクの記録及び／又は再生光の波長としては、４００ｎｍ程度乃至７８０ｎｍ程度が考えられる。
【００５６】
本発明に係る光ヘッド１０４は、光ディスク１０２の記録層の記録面に対して光ビームを照射し、この光ビームの記録面から反射される反射光を検出する。光ヘッド１０４は、光ディスク１０２の記録面からの反射光に基づいて、後述するような各種の光ビームを検出し、各光ビームに対応する信号をプリアンプ部１２０に供給する。プリアンプ部１２０の出力は、信号変復調器及びＥＣＣブロック１０８に送られる。信号変復調器及びＥＣＣブロック１０８は、信号の変調、復調及びＥＣＣ（エラー訂正符号）の付加を行う。光ヘッド１０４は、信号変復調器及びＥＣＣブロック１０８の指令にしたがって、回転する光ディスク１０２の記録層の記録面に対して光ビームの照射を行う。このような光ビームの照射により、光ディスク１０２に対する信号の記録又は再生が行われる。
【００５７】
プリアンプ部１２０は、各光ビームに対応する信号に基づいて、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、ＲＦ信号等を生成するように構成されている。記録又は再生の対象媒体とされる光記録媒体の種類に応じて、サーボ回路１０９、信号変復調器及びＥＣＣブロック１０８等により、これらの信号に基づく復調及び誤り訂正処理等の所定の処理が行われる。
【００５８】
これにより、復調された記録信号は、光ディスク１０２が、例えばコンピュータのデータストレージ用であれば、インタフェース１１１を介して外部コンピュータ１３０等の情報処理装置に送出される。外部コンピュータ１３０等は、光ディスク１０２に記録された信号を再生信号として受け取る。
【００５９】
また、光ディスク１０２がいわゆる「オーディオ・ビジュアル」用であれば、Ｄ／Ａ、Ａ／Ｄ変換器１１２のＤ／Ａ変換部でデジタル／アナログ変換され、オーディオ・ビジュアル処理部１１３に供給される。そして、このオーディオ・ビジュアル処理部１１３に供給された信号は、このオーディオ・ビジュアル処理部１１３においてオーディオ・ビデオ信号処理を行われ、オーディオ・ビジュアル信号入出力部１１４を介して、外部の撮像・映写機器に伝送される。
【００６０】
光ヘッド１０４は、送りモータ１０５により、光ディスク１０２上の所定の記録トラックまで移動操作される。スピンドルモータ１０３の制御と、送りモータ１０５の制御と、光ヘッド１０４において光集光手段となる対物レンズを保持する二軸アクチュエータのフォーカシング方向の駆動及びトラッキング方向の駆動の制御は、それぞれ、サーボ回路１０９により行われる。
【００６１】
サーボ回路１０９は、本発明に係る光ヘッド１０４内に配設された光結合効率可変素子を動作させ、光ヘッド１０４における光結合効率、すなわち、光源となるレーザダイオード等のレーザ光源から出射する光ビームの総光量と光ディスク１０２上に集光する光量との比率を、記録モード時と再生モード時とで異なるように制御する。
【００６２】
レーザ制御部１２１は、光ヘッド１０４におけるレーザ光源を制御する。特に、ここでレーザ制御部１２１は、レーザ光源の出力パワーを、記録モード時と再生モード時とで異ならせる制御を行う。
【００６３】
光ディスク１０２が、記録面上における最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる少なくとも２種以上の光ディスクから選択的に使用されたものである場合には、ディスク種類判別センサ１１５が、装着された光ディスク１０２の種類を判別する。ここで、２種以上の光ディスクには、記録方式の異なるもの、分割された記録領域のいずれであるか、積層された記録面のうちのいずれであるか、光ビームに対する相対線速度が異なるものなどのいずれも含む。光ディスク１０２としては、上述したように、光変調記録を用いた種々の方式の光ディスク、又は、各種光磁気記録媒体が考えられ、これらは、記録面上における最適な記録及び／又は再生光パワーの異なるものも含んでいる。ディスク種類判別センサ１１５は、光ディスク１０２の表面反射率やその他の形状的、外形的な違いなどを検出する。
【００６４】
システムコントローラ１０７は、ディスク種類判別センサ１１５より送られる検出結果に基づいて、光ディスク１０２の種類を判別する。
【００６５】
さらに、光記録媒体の種類を判別する手法としては、カートリッジに収納された光記録媒体においては、このカートリッジに検出穴を設けておくことが考えられる。また、光記録媒体の、例えば、最内周にあるプリマスタードピットや、グルーブ等に記録された目録情報（Ｔａｂｌｅ ｏｆ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ：ＴＯＣ）に記録されたディスク種別や推奨記録パワー及び推奨再生パワーを検出し、その光記録媒体の記録及び再生に適した記録及び再生光パワーを設定することが考えられる。
【００６６】
光結合効率制御手段となるサーボ回路１０９は、システムコントローラ１０７に制御されることにより、ディスク種類判別センサ１１５の判別結果に応じて、光ヘッド１０４における光結合効率を、装着された光ディスク１０２の種類に応じて制御する。
【００６７】
光ディスク１０２として、最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる少なくとも２以上の記録領域に記録面が分割された光ディスクを使用する場合には、記録領域識別手段により、記録及び／又は再生をしようとする記録領域を検出する。複数の記録領域が光ディスク１０２の中心からの距離に応じて同心円状に分割されている場合には、記録領域識別手段としては、サーボ回路１０９を用いることができる。サーボ回路１０９は、例えば、光ヘッド１０４と光ディスク１０２との相対位置を検出する（ディスク１０２に記録されたアドレス信号をもとに位置検出する場合を含む）ことによって、記録及び／又は再生をしようとする記録領域を判別することができる。そして、サーボ回路１０９は、記録及び／又は再生をしようとする記録領域の判別結果に応じて、光ヘッド１０４における光結合効率を制御する。
【００６８】
さらに、光ディスク１０２が、最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる少なくとも２以上の記録層を有する多層光ディスクである場合には、記録面識別手段により、記録及び／又は再生をしようとする記録層を判別する。記録面識別手段としては、サーボ回路１０９を用いることができる。サーボ回路１０９は、例えば、光ヘッド１０４と光ディスク１０２との相対位置を検出することによって、記録及び／又は再生をしようとする記録層を検出することができる。そして、サーボ回路１０９は、記録及び／又は再生をしようとする記録層の判別結果に応じて、光ヘッド１０４における光結合効率を制御する。
【００６９】
これら光ディスクの種類、記録領域、記録層についての情報は、各光ディスクに記録されたいわゆるＴＯＣなどの目録情報を読み取ることによっても判別することができる。
【００７０】
上述の光記録媒体駆動装置１０１に用いられる本発明に係る光ヘッドは、図２に示すように、光源となる半導体レーザ素子２１２、コリメータレンズ２１３、光結合効率可変手段を構成する液晶素子２１４及び偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒを有するアナモルフィックプリズム２１５、偏光状態調整手段となる例えば１／２波長板等により構成される位相板２１７、光分離手段となるビームスプリッタ２１８、半導体レーザ素子２１２の発光パワーを検出するための光検出器であるＦＡＰＣ（Ｆｒｏｎｔ Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）用検出素子２１９、１／４波長板２２４、光集光手段となる対物レンズ２２０、検出レンズ２２１、マルチレンズ２２２、光検出素子２２３を備えており、これらの各光学部品が個別にマウントされて構成されている。
【００７１】
その後に、図６に示すように、複数の種類の記録媒体への対応のために、トータルとして必要とされる盤面パワーのダイナミックレンジがさらに拡大した場合にも、光結合効率可変素子を用いることによって、半導体レーザ素子２１２に必要とされるダイナミックレンジを小さく抑えることができることについて説明する。この場合には、記録モード及び再生モードの切換えに限らず、それぞれの記録媒体の記録及び／又は再生パワーに応じて、光結合効率可変素子の動作状態を選択して用いることとなる。
【００７２】
この光ヘッド１０４では、半導体レーザ素子２１２から出射された直線偏光の拡散光は、コリメータレンズ２１３に入射されて平行な光ビームとなされ、液晶素子２１４に入射される。そして、この液晶素子２１４を通過した光ビームは、アナモルフィックプリズム２１５、位相板２１７及びビームスプリッタ２１８に順次入射される。
【００７３】
アナモルフィックプリズム２１５は、半導体レーザ素子２１２から出射された光ビームの断面形状を、楕円形からほぼ円形に整形する。すなわち、半導体レーザ素子２１２から出射された光ビームは、直線偏光であって、図２中矢印Ｐで示す偏光方向を短径方向とする楕円形の光強度分布を有する。この光ビームは、断面形状の短径方向に対して傾斜されたアナモルフィックプリズム２１５の入射面から入射されることにより、この短径方向についてビーム径を拡げられて、ほぼ円形の強度分布を有する光ビームに整形される。
【００７４】
このアナモルフィックプリズム２１５及び位相板２１７を経てビームスプリッタ２１８に入射した入射光ビームは、このビームスプリッタ２１８が有する入射光ビームの光軸に対して傾斜された平面状の反射面に対してほぼＰ偏光となされている。なお、位相板２１７は、入射光ビームの偏光方向をビームスプリッタ２１８の反射面に対するＰ偏光とするように、光軸回りに回転調整されている。
【００７５】
このビームスプリッタ２１８において、入射光ビームは、一定の比率、例えば、９５％以下の一定の比率が反射面を透過し、１／４波長板２２４に入射される。ここで反射面によって反射された入射光ビームの、例えば、５％以上の一定の比率の一部は、後述するＦＡＰＣ用検出素子２１９に入射する。ビームスプリッタ２１８を透過した入射光ビームは、１／４波長板２２４を透過することによって円偏光となされて、対物レンズ２２０によって光ディスク１０２の記録面上に集光される。
【００７６】
光ディスク１０２の記録面で反射された反射光ビームは、対物レンズ２２０を経て、１／４波長板２２４を透過することによって、往光路の光ビームの偏光方向に対して直交する方向の直線偏光となされて、ビームスプリッタ２１８に戻る。このとき、反射光ビームは、ビームスプリッタ２１８の反射面に対してほぼＳ偏光となされており、この反射面によってほぼ全量が反射され、半導体レーザ素子２１２からの光路に対して分離される。半導体レーザ素子２１２からの光路に対して分離された反射光ビームは、検出レンズ２２１で収束光に変換され、マルチレンズ２２２によってフォーカスエラー信号を非点収差法によって得るための非点収差を付与され、光検出素子２２３に入射される。この光検出素子２２３が受光して出力する信号に基づいて、ＲＦ信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等が生成される。
【００７７】
この光ヘッド１０４においては、半導体レーザ素子２１２から出射された光ビームは、光結合効率可変素子である液晶素子２１４及びアナモルフィックプリズム２１５の偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒの作用により、この液晶素子２１４を通過した後は、光結合効率を適宜可変制御される。同一の種類の光ディスクにおいて、又は、同一の記録領域、あるいは、同一の記録面において、記録モードから再生モードに変わったときには、記録モード時におけるよりも、小さい光結合効率となされて光ディスク１０２に入射される。また、再生モードから記録モードに変わったときには、再生モード時におけるよりも、大きい光結合効率となされて光ディスク１０２に入射される。
【００７８】
なお、液晶素子としては、波長板として機能するものに限らず、例えばディスプレイなどに用いられるねじれネマティックタイプの液晶など、ビームスプリッタに入射する偏光の状態を可変にすることができるものであればいずれのものを用いてもよい。
【００７９】
この光ヘッド１０４において、半導体レーザ素子２１２内の図示しない半導体レーザチップを駆動する電流Ｉは、光ヘッド１０４のレーザ制御部１２１から供給される。なお、レーザ制御部１２１は、光ヘッド１０４の外部にあってもよく、光ヘッド１０４に搭載されていてもよい。
【００８０】
液晶素子２１４は、印加電圧に基づいて透過光の偏光状態を変化させる。液晶素子２１４に対する印加電圧は、サーボ回路１０９によって制御される。液晶素子２１４を透過した光ビームは、偏光の状態が変化された状態で、アナモルフィックプリズム２１５に入射する。
【００８１】
アナモルフィックプリズム２１５の偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒは、Ｐ偏光をほぼ１００％透過させ、Ｓ偏光をほぼ１００％反射するようになされている。したがって、液晶素子２１４によって透過光ビームに与えられる位相差がちょうどＮ波長（Ｎは整数）であるとき（すなわち、記録モード時）には、ほぼ１００％の光ビームがアナモルフィックプリズム２１５の偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒを透過する。
【００８２】
一方で、液晶素子２１４によって透過光ビームに与えられる位相差がＮ波長からずれた状態にあるとき（すなわち、再生モード時）には、偏光方向が回転し、所定の比率の光ビームがアナモルフィックプリズム２１５の偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒを透過し、残りの光ビームは偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒによって反射される。例えば、液晶素子２１４によって透過光ビームに与えられる位相差がＮ波長から半波長だけずれた場合には、偏光方向が４５度回転し、ほぼ５０％の光ビームがアナモルフィックプリズム２１５の偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒを透過し、残り略５０％の光ビームは偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒによって反射される。
【００８３】
アナモルフィックプリズム２１５の偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒにおいて反射された光ビームは、全反射防止素子（光出射部）２１５Ｔを経て、光結合効率検出手段となる光分岐量モニタ用光検出素子２１６に受光される。全反射防止素子２１５Ｔは、偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒにおいて反射された光ビームがアナモルフィックプリズム２１５の内面において全反射されることを防ぐようになされ、図３に示すように、光ビームにほぼ直交する複数の面を有する階段状に形成され、アナモルフィックプリズム２１５に光学的に密着して配設されている。この全反射防止素子２１５Ｔは、図４に示すように、光ビームにほぼ直交する面を有する三角プリズムとして形成し、アナモルフィックプリズム２１５に光学的に密着して配設し、あるいは、図５に示すように、アナモルフィックプリズム２１５と一体的に形成するようにしてもよい。
【００８４】
光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力は、半導体レーザ素子２１２の発光出力とアナモルフィックプリズム２１５の偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒにおける光分岐率との積に対応したものとされ、この光ヘッド１０４における光結合効率にほぼ対応したものとされている。この光ヘッドにおいては、光結合効率が高いときには、光分岐量モニタ用光検出素子２１６に入射される光量比率は減り、光結合効率が低いときに、光分岐量モニタ用光検出素子２１６に入射される光量比率が増える関係となる。光分岐量モニタ用光検出素子２１６に入射される光量は、１００％−〔光結合効率可変手段の通過率（％）〕に比例した量である。この光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力は、図２に示すように、プリアンプ１２０に送られる。
【００８５】
アナモルフィックプリズム２１５を透過した光ビームは、ビームスプリッタ２１８に入射する。ビームスプリッタ２１８は、半導体レーザ素子２１２から出射された光ビームを、実際に対物レンズ２２０を介して光ディスク１０２の記録面に向かう光ビームと、記録面に向かう光ビームの光量をモニタするためのＦＡＰＣ用検出素子２１９に入射する光ビームとに一定の比率で分離させる。このＦＡＰＣ用検出素子２１９の出力は、レーザ制御部１２１に送られ、オートパワーコントロールの動作が実行される。すなわち、レーザ制御部１２１は、ＦＡＰＣ用検出素子２１９からの出力が所定の値となるように、半導体レーザ素子２１２の発光出力を制御する。この制御により、光ディスク１０２の記録面上における照射光ビームの出力（盤面パワー）が一定となされる。なお、光ディスク１０２の記録面上において所定の値となされる照射光ビームの出力値は、後述するように、記録モードと再生モードとでは異なる値であり、光ディスクの種類等によっても異なる。なお、光変調記録方式の場合には、パルス発光となる。
【００８６】
このビームスプリッタ２１８を透過した半導体レーザ素子２１２からの光ビームは、上述したように、対物レンズ２２０に入射される。対物レンズ２２０は、入射光を光ディスクの記録面のある一点に収束させて照射する。この対物レンズ２２０は、図示しない二軸アクチュエータによって、図２中の矢線Ｆで示すフォーカス方向及び図２中に矢印Ｔで示すトラッキング方向に駆動される。
【００８７】
ところで、この光ヘッド１０４においては、ビームスプリッタ２１８において、反射面に対するＰ偏光が一定の比率で分離されるようになっているため、このビームスプリッタ２１８への入射光ビームに反射面に対するＳ偏光成分が若干含まれている場合においても、光ディスク１０２の記録面に向かう光ビームの光量を正確にモニタすることができる。したがって、液晶素子２１４の制御によって光結合効率が可変制御されたときに、光ディスク１０２の記録面への照射光ビームの出力が予定された出力から大きく変動することがない。
【００８８】
すなわち、液晶素子２１４及びアナモルフィックプリズム２１５からなる光結合効率可変素子を経た光ビームについて、対物レンズ２２０側（光ディスク１０２側）とＦＡＰＣ用検出素子２１９側とに光路を分岐させて、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）動作をさせる場合、光路の分岐を、波長板及びＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ膜）という構成を用いて行うことも考えられる。
【００８９】
光結合効率可変素子として、液晶素子２１４（波長板型液晶、ねじれネマティック型液晶、位相板等）及びＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ膜）という構成を用いる場合には、この光結合効率可変素子のＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ膜）が理想的な特性であれば存在しないはずの不要成分が実際には存在してしまうことによって、このＰＢＳからの出射光の偏光状態も変化してしまい、光路を分岐させるためのＰＢＳへの入射光の偏光状態が変化することとなる。なお、不要成分とは、光結合効率可変素子のＰＢＳの透過光について光結合効率変換（アッテネート）をする場合には、Ｓ偏光の透過率Ｔｓ、光結合効率可変素子のＰＢＳにおける反射光について光結合効率変換（アッテネート）をする場合には、Ｐ偏光の反射率Ｒｐが、それぞれ０でないことによって生ずるものである。
【００９０】
すなわち、光結合効率可変素子のＰＢＳからの出射光の偏光状態の変化によって、その後に光路を分岐させるときの光量比率が変化してしまい、ＡＰＣ動作において、盤面パワーが変化してしまうという不具合が生ずる。
【００９１】
例えば、半波長板＋ＰＢＳという構成を用い、このＰＢＳにおける透過光量と反射光量との比率を３：１としている場合において、図７に示すように、ＰＢＳにおけるＳ偏光の透過率Ｔｓが変化すると、光結合効率変換時と非変換時とでの盤面パワーの変動が生ずる。ここで、ＰＢＳにおけるＳ偏光の透過率Ｔｓが０．５％あったとすると、光量分岐比率が変化し、光結合効率変換時と非変換時とで、ＡＰＣ動作を実行したときの盤面パワーが２５％程度変動してしまう。
【００９２】
これは、ＰＢＳにおいて透過したＳ偏光の光量ｔｓは、光強度としてみれば微小であるが、振幅としてみると、透過率Ｔｓが０．５％において、√ｔｓ≒０．０７となり、例えば、Ｐ偏光に対して４５°（ｄｅｇ）をなす偏光方向の光ビームがＰＢＳ膜を出射するときの偏光方向のずれは、図８に示すように、純粋なＰ偏光に対して、４°（ｄｅｇ）程度ずれることになる。そのために、ＰＢＳに入射する光ビームの偏光方向を変えることによってＦＡＰＣ用検出素子２１９への光量分岐比率を調整する構成においては、分岐比率が大きく変化してしまうのである。
【００９３】
一方、上述したような本発明に係る光ヘッドにおいては、対物レンズ２２０側（光ディスク１０２側）とＦＡＰＣ用検出素子２１９側との光路の分岐を、対物レンズ２２０側に向かうのが透過光である場合には「Ｐ偏光分離型ＢＳ（ビームスプリッタ）」２１８を用いて行い、対物レンズ２２０側に向かうのが反射光である場合には「Ｓ偏光分離型ＢＳ（ビームスプリッタ）」を用いて行っていることにより、光路を分岐させるときの光量比率の変化を微小にすることができる。
【００９４】
例えば、上述の構成において、同様にビームスプリッタ１８における透過光量と反射光量との比率を３：１とした場合の光結合効率可変素子のＰＢＳにおけるＳ偏光の透過率Ｔｓと、光結合効率変換時と非変換時とでの盤面パワーの変化との関係は、図９に示すように、Ｓ偏光の透過率Ｔｓが０．５％程度あったとしても、盤面パワーの変動は２％程度しかなく、透過率Ｔｓが３％程度あったとしても、盤面パワーの変動は１０％程度である。このような本発明に係る光ヘッドの構成を採用した場合においても、Ｐ偏光（Ｓ偏光）分離型ＢＳであるビームスプリッタ２１８への入射偏光の変化による影響は皆無ではない。この場合においても、例えば、数％程度の盤面パワーの変化は発生する。
【００９５】
そこで、ビームスプリッタ２１８に入射する前の光路上に位相板２１７を配置し、この位相板２１７の光学軸方向を入射光ビームの光軸回りに回転調整することによって、ビームスプリッタ２１８に入射する偏光の状態を最適化して、光結合効率可変素子のＰＢＳからの出射光の偏光状態によって盤面パワーが変化することを防止することが可能である。
【００９６】
このように位相板２１７を用いてビームスプリッタ２１８に入射する偏光の状態を最適化する構成は、光結合効率可変素子が、回転操作機構によって光軸回りに回転操作される波長板とＰＢＳとによって構成されている場合においても、適用可能である。
【００９７】
位相板２１７を用いて偏光の状態を最適化することは、上述のような光結合効率可変素子との組合わせのみならず、例えば、光ヘッドの出荷時において、光結合効率を調整して特性のばらつきを抑えることにも応用することができる。
【００９８】
本発明に係る光記録媒体駆動装置においては、記録モード時において、半導体レーザ２１２から出射されて光ディスク１０２に導かれる光の光結合効率をＣＥＷ（Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｅｒｆｉｃｉｅｎｃｙ ｗｒｉｔｅ）とし、信号再生モード時において、半導体レーザ２１２から出射されて光ディスク１０２に導かれる光の光結合効率をＣＥＲ（Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｅｒｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｒｅｅｄ）とした場合、以下の関係が成立する。
【００９９】
ＣＥＷ＞ＣＥＲ
また、光記録媒体の種類の違いによって、光ディスク１０２に導かれる光の光結合効率が異なる場合においても、同様のことがいえる。
【０１００】
したがって、光結合効率可変素子における光結合効率を記録時と再生時、及び、光記録媒体の種類の変更時に切り換え制御することにより、半導体レーザ素子２１２において記録モード時と再生モード時とにおける出力パワー比を極端に大きくせずとも、光ディスク１０２の記録面に照射される光ビームのレベルを記録モード時と再生モード時とで、及び、光記録媒体の種類の変更に応じて、大幅に変えることが可能となる。また、光結合効率は、光ディスクの種類、記録領域の違い、又は、記録面の違いによって、最適となる記録及び／又は再生時の記録面上における光パワーに応じて、可変制御される。光結合効率は、最適となる記録面上における光パワーが大きいほど、大きくなされる。なお、光学系の構成によっては、光結合効率と記録面上における光パワーとの関係が逆になる場合もある。
【０１０１】
このように、この光記録媒体駆動装置においては、記録モード時と再生モード時とで、あるいは、選択された光ディスクの種類、記録領域、又は、記録面のそれぞれについて、最適なレベルの光を光ディスクの記録面に照射して、記録又は再生を行うことができ、良好な記録及び再生特性を得ることができる。
【０１０２】
以下、本発明における光結合効率可変素子の作用について詳細に説明する。
【０１０３】
まず、光結合効率可変素子を用いない場合の光結合効率をＣＥ０とし、光結合効率可変素子の通過光比率を、信号記録時ではＴＷ、信号再生時ではＴＲとすると、以下の関係が成立する。
【０１０４】
（信号記録時の光結合効率）ＣＥＷ＝ＣＥ０×ＴＷ
（信号再生時の光結合効率）ＣＥＲ＝ＣＥ０×ＴＲ
【０１０５】
また、必要な記録面集光量を信号記録時ではＰＷ、信号再生時ではＰＲとすると、光源において必要な出力を、記録時ではＬＤＷ、再生時ではＬＤＲとすると、以下の関係が成立する。
【０１０６】
（信号記録時）ＬＤＷ＝ＰＷ／ＣＥＷ＝ＰＷ／（ＣＥ０×ＴＷ）
（信号再生時）ＬＤＲ＝ＰＲ／ＣＥＲ＝ＰＲ／（ＣＥ０×ＴＲ）
【０１０７】
次に、光源の光出力に必要なダイナミックレンジＬＤＷ／ＬＤＲは、以下のように示される。
【０１０８】
ＬＤＷ／ＬＤＲ＝（ＰＷ／ＰＲ）×（ＴＲ／ＴＷ）
【０１０９】
なお、光結合効率可変素子を用いない場合には、ＴＲ＝ＴＷの場合と同様である。このように、この光記録媒体駆動装置においては、光源の光出力に必要なダイナミックレンジは、光結合効率可変素子の透過光比率の比の分だけ、変化させることが可能である。
【０１１０】
次に、複数種類の光記録媒体を用いる場合について考える。想定される光記録媒体としては、上述のように、多層の光ディスク、高線速度記録光記録媒体等、種々のものが考えられる。
【０１１１】
光源として半導体レーザを用い、ここでは、レーザ発振が安定になり、十分にレーザノイズが小さくなる光出力が４ｍＷであり、光出力最大定格が６０ｍＷであるとする。
また、光記録媒体Ａ（第１の種類の光ディスク）の特性から要求される記録面への集光量ＰＷ（Ａ）、ＰＲ（Ａ）が、以下のようであるとする。
【０１１２】
ＰＷ（Ａ）＝２０ｍＷ
ＰＲ（Ａ）＝２ｍＷ
【０１１３】
光記録媒体Ｂ（第２の種類の光ディスク）の特性から要求される記録面への集光量ＰＷ（Ｂ）、ＰＲ（Ｂ）が、以下のようであるとする。
【０１１４】
ＰＷ（Ｂ）＝１０ｍＷ
ＰＲ（Ｂ）＝１ｍＷ
【０１１５】
この場合において、光結合効率可変手段を用いないとすると、光源の光出力のダイナミックレンジについては、以下のように示すことができる。
【０１１６】
〔光源の光出力のダイナミックレンジ〕＝６０ｍＷ／４ｍＷ＝１５
【０１１７】
そして、光ディスクの記録面上において必要な光出力のダイナミックレンジは、以下のように示すことができる。
【０１１８】
〔必要な光出力のダイナミックレンジ〕＝ＬＤＷ（Ａ）／ＬＤＲ（Ｂ）
＝ＰＷ（Ａ）／ＰＲ（Ｂ）＝２０ｍＷ／１ｍＷ＝２０
【０１１９】
すなわち、光源の光出力のダイナミックレンジが、必要な光出力のダイナミックレンジより小さいので、この光源のままでは、良好な記録及び再生が行えないことになる。
【０１２０】
一方、本発明に係る光記録媒体駆動装置における光結合効率可変手段を用いると、以下のようになる。
【０１２１】
光結合効率可変手段の通過光比率を、Ｔ１＝１００％、Ｔ２＝５０％とし、光記録媒体Ａに対する記録時にＴ１とし、光記録媒体Ｂの再生時がＴ２にすることとすると、必要な光出力のダイナミックレンジについては、以下のように示すことができる。
【０１２２】
〔必要な光出力のダイナミックレンジ〕＝ＬＤＷ（Ａ）／ＬＤＲ（Ｂ）
＝（ＰＷ（Ａ）／ＰＲ（Ｂ））×（Ｔ２／Ｔ１）
＝（２０ｍＷ／１ｍＷ）×（５０％／１００％）＝１０
【０１２３】
このように、必要な光出力のダイナミックレンジが光源の光出力のダイナミックレンジより小さくなるので、光源の光出力のダイナミックレンジ以内で、第１の種類の光ディスク（Ａ）に対する記録及び第２の種類の記録ディスク（Ｂ）の再生が可能となる。
【０１２４】
この場合において、光学系の設計をＣＥ０＝４０％と設定することによって、以下の関係が成立する。
【０１２５】
〔光記録媒体Ａ信号記録時の光結合効率〕ＣＥ１＝ＣＥ０×Ｔ１＝４０％
〔光記録媒体Ｂ信号再生時の光結合効率〕ＣＥ２＝ＣＥ０×Ｔ２＝２０％
【０１２６】
したがって、必要な光源光出力は、以下のようになる。
【０１２７】
〔光記録媒体Ａ信号記録時〕
ＬＤＷ（Ａ）＝ＰＷ（Ａ）／ＣＥ１＝２０ｍＷ／４０％＝５０ｍＷ
〔光記録媒体Ｂ信号再生時〕
ＬＤＲ（Ｂ）＝ＰＲ（Ｂ）／ＣＥ２＝１ｍＷ／２０％＝５ｍＷ
【０１２８】
このように、光出力最大定格６０ｍＷに対して、余裕のある光出力５０ｍＷで記録ができるとともに、十分にレーザノイズが小さくなる光出力４ｍＷに対しても余裕のある光出力５ｍＷで良好な再生が可能となる。
【０１２９】
このとき、光記録媒体Ａ信号再生時に関しては、以下のようになる。
【０１３０】
ＬＤＲ（Ａ）＝ＰＲ（Ａ）／ＣＥ１＝２ｍＷ／４０％＝５ｍＷ
ＬＤＲ（Ａ）＝ＰＲ（Ａ）／ＣＥ２＝２ｍＷ／２０％＝１０ｍＷ
【０１３１】
光記録媒体Ｂ信号記録時に関しては、以下のようになる。
【０１３２】
ＬＤＷ（Ｂ）＝ＰＷ（Ｂ）／ＣＥ１＝１０ｍＷ／４０％＝２５ｍＷ
ＬＤＷ（Ｂ）＝ＰＷ（Ｂ）／ＣＥ２＝１０ｍＷ／２０％＝５０ｍＷ
【０１３３】
この場合、光結合効率は、ＣＥ１及びＣＥ２のいずれを用いてもよい。
【０１３４】
なお、後述するように、記録及び／又は再生時において光結合効率を変化させる場合、切換には一定の時間を要することから、光記録媒体Ａについては、記録及び再生についてＣＥ１、光記録媒体Ｂについては、記録及び再生についてＣＥ２を用いるのがより簡便であると判断できる。
【０１３５】
推奨記録・再生パワーの情報があらかじめ光記録媒体に記録されていれば、どのような媒体が装着されても同様に扱える。
【０１３６】
ここで、ある媒体の推奨記録パワーをＰＷ０、推奨再生パワーをＰＲ０とし、光結合効率可変手段における通過光比率がほぼ１００％のときの光結合効率を４０％、光結合効率可変手段における通過光比率を下げたときの光結合効率を２０％とし、想定されるＰＷ０の範囲を、９ｍＷ乃至２２．５ｍＷ、ＰＲ０の範囲を、０．９ｍＷ乃至２．２５ｍＷとする。
【０１３７】
そして、図６に示すように、光記録媒体から読み取られたＰＲ０、ＰＷ０の組み合わせが、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ１）、（Ｃ２）の４つの領域のいずれにあるかを判別し、それぞれに応じて、記録モード及び再生モードにおけるアッテネート状態（光結合効率可変手段における通過光比率）をどうするかを決める。
【０１３８】
すなわち、光源のダイナミックレンジを考えると、ＰＲ０≦１．６では、光結合効率可変手段における通過光比率を下げる必要があり、ＰＷ０≧１２では、光結合効率可変手段における通過光比率を上げる必要がある。
【０１３９】
したがって、図６中（Ａ）の範囲では、再生モードにおいて光結合効率可変手段における通過光比率を下げる必要があり、記録モードにおいてはどちらでもよいので、切換操作の手間を考えると、光結合効率可変手段における通過光比率を常時下げておくことが望ましい。
【０１４０】
図６中（Ｂ）の範囲では、再生モードにおいて光結合効率可変手段における通過光比率を下げる必要があり、記録モードにおいて光結合効率可変手段における通過光比率を上げる必要があるので、記録モード及び再生モードの切り換えによって、アッテネート状態を切換える必要がある。
【０１４１】
図６中（Ｃ１）の範囲では、再生モードにおいていずれでもよく、記録モードにおいてもいずれでもよいので、光結合効率可変手段における通過光比率を常時上げておいてよい。
【０１４２】
図６中（Ｃ２）の範囲では、再生モードにおいていずれでもよく、記録モードにおいて光結合効率可変手段における通過光比率を上げる必要があるので、切換操作の手間を考えると、光結合効率可変手段における通過光比率を常時上げておくことが望ましい。
【０１４３】
したがって、図６中（Ｃ１）及び（Ｃ２）の範囲では、いずれも光結合効率可変手段における通過光比率を常時上げておくことにすればよい。
【０１４４】
光記録媒体を収納するカートリッジに穴を設けて判別する場合、これら４つの領域を判別できるように、２つの識別穴を設ければ、上述したような処理を行うことができる。
【０１４５】
これに限らず、光結合効率の値は、光源のダイナミックレンジを満たす範囲内で、適宜設定してもよい。場合によっては、３以上の複数の光結合効率とすることも可能である。この場合には、光源の製造を容易化することができる。また、特殊な光源を用いなくても、容易に良好な特性の得られる光ヘッド、光記録媒体駆動装置を実現することができる。
【０１４６】
記録面を複数層有する多層の例えば２層の光ディスクに対応する場合における制御の順序としては、まず、光ディスク１０２の装着時に、多層の光ディスクよりも最適記録パワーの小さい、例えば、１層の光ディスクに対応した再生パワーで、まず光ディスクに記録されたディスク種別データ（目録データ）を再生し、２層の光ディスクであった場合には、２層の光ディスクに対応した、記録及び／又は再生パワー及び光結合効率に設定する。
【０１４７】
次に、以上のような光記録媒体駆動装置１０１における記録モードと再生モードの切り換え動作について説明する。
【０１４８】
図１０Ａ〜図１０Ｄは、光記録媒体駆動装置１０１における記録モードと再生モードの切り換え動作に伴うレーザ光の状態を示すタイミングチャートであり、図１０Ａは光ディスク１０２の記録面に集光される光量（盤面パワー）、図１０Ｂは光結合効率可変素子におけるレーザ光の透過率、図１０Ｃは光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力、図１０Ｄは、レーザ出射パワーの変化を示している。
【０１４９】
この光記録媒体駆動装置１０１においては、以下のように、液晶素子２１４の応答開始後、システムコントローラ１０７からの指令にしたがってタイミングをはかりながら、レーザ制御部１２１が記録モード、再生モードの切り換えを行う。
【０１５０】
すなわち、再生モード時には、液晶素子２１４が半波長板として機能するような位相差が発生するように、サーボ回路１０９によって適正な印加電圧が与えられており、光結合効率可変素子の透過率が５０％に設定されている。レーザ出射パワーが５ｍＷとなり、レーザノイズが少なく良好な再生特性が得られている。
【０１５１】
そして、再生モードから記録モードに切り換える際には、まず、システムコントローラ１０７からの指令にしたがって、サーボ回路１０９によって液晶素子２１４に対する印加電圧が変更され、液晶素子２１４の位相差を変化させる。
【０１５２】
液晶素子２１４の応答に伴って、光結合効率可変素子の透過率が５０％から１００％に変化し、オートパワーコントロールの動作により、レーザ出射パワーは５ｍＷから２．５ｍＷに変化する。このとき、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力も、光結合効率可変素子の透過率の変化及びレーザ出射パワーの変化に応じて、下がる。また、このとき、液晶素子には有限の応答速度があるため、その応答の過渡期においては、ディスク上に集光するパワーは再生パワーとしたままに保たれる。
【０１５３】
光分岐量モニタからの出力が、プリアンプ１２０を介してサーボ回路１０９に入力され、あらかじめ設定した出力レベル基準値Ｐｏｆｆを下回った段階で、光結合効率可変手段による透過率が１００％に充分近い値になったことを判断し、システムコントローラ１０７を介して、信号変復調器及びＥＣＣブロック１０８の指令に従って、レーザ制御部１２１から信号記録パルスが発生され、レーザ出射パワーが変調されて信号の記録が行われる。
【０１５４】
次に、記録モードから再生モードに切り換える際には、まず、システムコントローラ１０７からの指令にしたがって、レーザ制御部１２１が記録モード、再生モードの切り換えを行う。この状態では、レーザ出射パワーは２．５ｍＷと低いためレーザノイズは増加した状態にある。
【０１５５】
レーザ出力が再生パワーに切り換えられた後、システムコントローラ１０７からの指令にしたがって、サーボ回路１０９によって液晶素子２１４に対する印加電圧が変更され、液晶素子２１４の位相差を変化させる。
【０１５６】
液晶素子２１４の応答にしたがって、光結合効率可変素子の通過率が１００％から５０％に変化し、オートパワーコントロールの動作により、レーザ出射パワーは２．５ｍＷから５ｍＷに変化し、レーザノイズは減少し、良好な再生信号が検出可能となる。このとき、光分岐量モニタ出力があらかじめ設定された基準値Ｐｏｎを超えた段階で、充分に光結合効率が低下したと判断し、信号の再生を開始する。場合によっては、再生モードへの切換の際には、即座に信号再生を開始し、レーザノイズにより再生信号にエラーが発生する間はリトライすることとしてもよい。また、このとき、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力も、光結合効率可変素子の透過率の変化及びレーザ出射パワーの変化に応じて、上がる。
【０１５７】
仮に、記録再生のモードを切り換える際の手順を上記の手順で行わなかった場合、以下のような不具合が生じる。
【０１５８】
まず、再生モードから記録モードの切り換えでは、光出力が高いまま、すなわち光結合効率が小さいまま記録動作を始めてしまうため、レーザの光出力最大定格を超える出力を得ようとして、場合によってはレーザが破壊される。
【０１５９】
また、記録モードから再生モードの切り換えでは、光出力が低いまま、すなわち光結合効率が大きいまま再生動作を始めてしまうため、レーザノイズが多く、良好な再生特性が得られない。また、記録動作後、光結合効率を先に小さくしてしまうと、レーザの光出力最大定格を超える出力を得ようとして、場合によってはレーザが破壊されるおそれがある。
【０１６０】
上述した手順を用いて記録／再生モードの切り換え動作を行うことにより、記録及び再生時のレーザの出力比が小さくても、再生時のレーザノイズを十分に小さくでき、製造性のよい光源、光出力最大定格の小さめな光源を用いても良好な記録、再生特性を得られる光記録媒体駆動装置を提供することが可能となる。すなわち、上述の問題が起きないようにするためには、タイミングを守ることと、光結合効率可変手段の可変動作が確実に完了する時間を待って、記録再生を始めるか、若しくは可変動作のＯＮ／ＯＦＦ（光結合効率の増減）を何らかの手法によって検出し管理すればよい。
【０１６１】
可変動作のＯＮ／ＯＦＦ（光結合効率の増減）を検出する手法としては、以下のような手法が考えられる。
【０１６２】
例えば、機構的に可変動作を行う場合には、位置センサ等を用いて、駆動状態を知ることが可能である。また、半導体レーザのリアモニタ端子（出射方向と逆方向に出射する光をモニタする受光素子からの出力）を用いたり、光記録媒体上に到達しないで捨てられる光を受光素子を設けてモニタすることによって、光出力の変化を検出することも可能である。
【０１６３】
偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒによって光の分岐比率を可変とする場合には、上述のように、分岐された光パワーを受光素子を設けて検出すればよい。
【０１６４】
次に、フローチャートにより、この光記録媒体駆動装置の動作をさらに詳しく説明する。
【０１６５】
まず、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力を用いて、記録モード及び再生モード間の切換えにおいて光結合効率を変化させることを考える。光記録媒体駆動装置の動作モードとしては、「記録モード」、「再生モード」及び「待機モード」の３状態が考えられる。「記録モード」を「Ｗ」、「再生モード」を「Ｒ」、「待機モード」を「−」で示すと、以下のような動作モードの変更が考えられる。
【０１６６】
〔Ｒ−Ｗ−Ｗ−Ｒ−Ｒ−Ｒ−Ｗ−Ｒ−Ｗ−Ｒ−Ｒ〕
【０１６７】
そして、光結合効率を変化させること、すなわち、「アッテネート状態の切換」のタイミングとしては、以下のような、３通りが考えられる。
【０１６８】
（１）「待機」状態では、それまでの「アッテネート状態」を保持し、次の「再生」又は「記録」というコマンドを受けてから「アッテネート状態の切換」を行う。この場合の動作を図１１及び図１２に示す。
【０１６９】
（２）「待機」状態では常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える。この場合の動作を図１３及び図１４に示す。
【０１７０】
（３）「待機」状態では常に光結合効率の高い「アッテネート状態」とし、「再生」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の低い「アッテネート状態」に切換える。この場合の動作を図１５及び図１６に示す。
【０１７１】
以下、これら３通りについて説明する。
【０１７２】
（１）「待機」状態では、それまでの「アッテネート状態」を保持し、次の「再生」又は「記録」というコマンドを受けてから「アッテネート状態の切換」を行う場合（図１１及び図１２参照）。
【０１７３】
まず、「待機」状態では、システムコントローラ１０７は、それまでの「アッテネート状態」を保持し、次の「再生」又は「記録」というコマンドを受けてから「アッテネート状態の切換」を行う場合において、「記録」というコマンドを受けた場合には、図１１に示すように、ステップｓｔ１でスタートし、次のステップｓｔ２では、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧が光結合効率を高くする電圧（「Ｏｐｅｎ」に対応した電圧）であるかを判別し、液晶印加電圧が光結合効率を高くする電圧であればステップｓｔ３に進み、光結合効率を低くする電圧であればステップｓｔ４に進む。
【０１７４】
ステップｓｔ４では、システムコントローラ１０７は、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧を光結合効率を高くする電圧（「Ｏｐｅｎ」に対応した電圧）として、ステップｓｔ３に進む。ステップｓｔ３では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力が所定の設定値（基準値Ｐｏｆｆ）よりも低いかどうかを判別する。所定の設定値（基準値Ｐｏｆｆ）よりも低ければステップｓｔ５に進み、所定の設定値（基準値Ｐｏｆｆ）よりも低くなければステップｓｔ３に留まる。
【０１７５】
ステップｓｔ５では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップｓｔ６に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていなかったならばステップｓｔ５に留まる。ステップｓｔ６では、システムコントローラ１０７は、記録動作を開始させる。そして、記録動作が終了すべきときになったならば、次のステップｓｔ７に進み、記録動作を終了し、再生パワーに戻し、「待機」モードに移行し、ステップｓｔ８で動作を終了する。
【０１７６】
次に、「待機」状態では、システムコントローラ１０７は、それまでの「アッテネート状態」を保持し、次の「再生」又は「記録」というコマンドを受けてから「アッテネート状態の切換」を行う場合において、「再生」というコマンドを受けた場合には、図１２に示すように、ステップｓｔ９でスタートし、次のステップｓｔ１０では、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧が光結合効率を低くする電圧（「Ｃｌｏｓｅ」に対応した電圧）であるかを判別し、光結合効率を低くする電圧であればステップｓｔ１１に進み、光結合効率を高くする電圧であればステップｓｔ１２に進む。
【０１７７】
ステップｓｔ１２では、システムコントローラ１０７は、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧を光結合効率を低くする電圧（「Ｃｌｏｓｅ」に対応した電圧）として、ステップｓｔ１１に進む。ステップｓｔ１１では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力が所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高いかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高ければステップｓｔ１３に進み、所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高くなければステップｓｔ１１に留まる。
【０１７８】
ステップｓｔ１３では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップｓｔ１４に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていなかったならばステップｓｔ１３に留まる。ステップｓｔ１４では、システムコントローラ１０７は、再生動作を開始する。そして、システムコントローラ１０７は、再生動作が終了すべきときになったならば、次のステップｓｔ１５に進み、再生動作を終了し、「待機」モードに移行し、ステップｓｔ１６で動作を終了する。
【０１７９】
（２）「待機」状態では常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える場合（図１３及び図１４参照）。
【０１８０】
そして、システムコントローラ１０７は、「待機」状態では常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える動作において、「記録」というコマンドを受けた場合には、図１３に示すように、ステップｓｔ１７でスタートし、次のステップｓｔ１８では、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧を光結合効率を高くする電圧（「Ｏｐｅｎ」に対応した電圧）として、ステップｓｔ１９に進む。
【０１８１】
ステップｓｔ１９では、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力が所定の設定値（基準値Ｐｏｆｆ）よりも低いかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、所定の設定値（基準値Ｐｏｆｆ）よりも低ければステップｓｔ２０に進み、所定の設定値（基準値Ｐｏｆｆ）よりも低くなければステップｓｔ１９に留まる。
【０１８２】
ステップｓｔ２０では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップｓｔ２１に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていなかったならばステップｓｔ２０に留まる。
【０１８３】
ステップｓｔ２１では、システムコントローラ１０７は、記録動作を開始する。そして、システムコントローラ１０７は、記録動作が終了すべきときになったならば、次のステップｓｔ２２に進み、記録動作を終了し、再生パワーに戻し、ステップｓｔ２３に進む。ステップｓｔ２３では、システムコントローラ１０７は、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧を光結合効率を低くする電圧（「Ｃｌｏｓｅ」に対応した電圧）として、ステップｓｔ２４に進む。ステップｓｔ２４では、システムコントローラ１０７は、「待機」モードに移行し、ステップｓｔ２５で動作を終了する。
【０１８４】
さらに、システムコントローラ１０７は、「待機」状態では常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える動作において、「再生」というコマンドを受けた場合には、図１４に示すように、ステップｓｔ２６でスタートし、次のステップｓｔ２７では、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力が所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高いかどうかを判別する。
【０１８５】
システムコントローラ１０７は、所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高ければステップｓｔ２８に進み、所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高くなければステップｓｔ２７に留まる。ステップｓｔ２８では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。
【０１８６】
システムコントローラ１０７は、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップｓｔ２９に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていなかったならばステップｓｔ２８に留まる。ステップｓｔ２９では、システムコントローラ１０７は、再生動作を開始させる。そして、システムコントローラ１０７は、再生動作が終了すべきときになったならば、次のステップｓｔ３０に進み、再生動作を終了させ、「待機」モードに移行し、ステップｓｔ３１で動作を終了する。
【０１８７】
（３）「待機」状態では常に光結合効率の高い「アッテネート状態」とし、「再生」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の低い「アッテネート状態」に切換える場合（図１５及び図１６参照）。
【０１８８】
そして、システムコントローラ１０７は、「待機」状態では常に光結合効率の高い「アッテネート状態」とし、「再生」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の低い「アッテネート状態」に切換える動作において、「記録」というコマンドを受けた場合には、図１５に示すように、ステップｓｔ３２でスタートし、次のステップｓｔ３３では、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力が所定の設定値（基準値Ｐｏｆｆ）よりも低いかどうかを判別する。
【０１８９】
システムコントローラ１０７は、所定の設定値（基準値Ｐｏｆｆ）よりも低ければステップｓｔ３４に進み、所定の設定値（基準値Ｐｏｆｆ）よりも低くなければステップｓｔ３３に留まる。ステップｓｔ３４では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップｓｔ３５に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていなかったならばステップｓｔ３４に留まる。ステップｓｔ３５では、システムコントローラ１０７は、記録動作を開始させる。
【０１９０】
そして、システムコントローラ１０７は、記録動作が終了すべきときになったならば、次のステップｓｔ３６に進み、記録動作を終了させ、再生パワーに戻して、「待機」モードに移行し、ステップｓｔ３７で動作を終了する。
【０１９１】
次に、システムコントローラ１０７は、「待機」状態では常に光結合効率の高い「アッテネート状態」とし、「再生」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の低い「アッテネート状態」に切換える動作において、「再生」というコマンドを受けた場合には、図１６に示すように、ステップｓｔ３８でスタートし、次のステップｓｔ３９では、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧を光結合効率を低くする電圧（「Ｃｌｏｓｅ」に対応した電圧）として、ステップｓｔ４０に進む。
【０１９２】
ステップｓｔ４０では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力が所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高いかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高ければステップｓｔ４１に進み、所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高くなければステップｓｔ４０に留まる。ステップｓｔ４１では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップｓｔ４２に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていなかったならばステップｓｔ４１に留まる。ステップｓｔ４２では、システムコントローラ１０７は、再生動作を開始する。
【０１９３】
そして、再生動作が終了すべきときになったならば、システムコントローラ１０７は、次のステップｓｔ４３に進み、記録動作を終了し、ステップｓｔ４４に進む。ステップｓｔ４４では、システムコントローラ１０７は、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧を光結合効率を高くする電圧（「Ｏｐｅｎ」に対応した電圧）として、ステップｓｔ４５に進む。ステップｓｔ４５では、「待機」モードに移行し、ステップｓｔ４６で動作を終了する。
【０１９４】
また、異なる種類の光記録媒体への対応としては、図１７に示すように、システムコントローラ１０７は、ステップｓｔ４７でスタートし、次のステップｓｔ４８では、液晶印加電圧を制御して、光結合効率を低くする電圧（「Ｃｌｏｓｅ」に対応した電圧）として、光ディスクの記録面上における照射光ビームの出力（盤面パワー）を所定値、例えば、０．９ｍＷ（ｍｉｎ）に設定し、ステップｓｔ４９に進む。システムコントローラ１０７は、ステップｓｔ４９では、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力が所定の設定値（基準値Ｐｏｎ（０．９ｍＷに対応した値））よりも高いかどうかを判別する。
【０１９５】
なお、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力は、盤面パワーの設定に応じて変化するので、これに応じて設定値（基準値Ｐｏｎ）の値は適宜設定する。システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力が所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高ければステップｓｔ５０に進み、所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高くなければステップｓｔ４９に留まる。ステップｓｔ５０では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップｓｔ５１に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていなかったならばステップｓｔ５０に留まる。ステップｓｔ５１では、システムコントローラ１０７は、光ヘッドにおけるフォーカスサーボ動作を開始し（フォーカスＯＮ）、ステップｓｔ５２に進む。ステップｓｔ５２では、システムコントローラ１０７は、光ヘッドを光ディスクの最内周位置に移動させ、ステップｓｔ５３に進む。システムコントローラ１０７は、ステップｓｔ５３では、推奨記録パワーＰＷ０及び推奨再生パワーＰＲ０を検出し、ステップｓｔ５４に進む。
【０１９６】
ステップｓｔ５４では、システムコントローラ１０７は、推奨再生パワーＰＲ０が所定値、例えば、１．６ｍＷよりも小さいかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、推奨再生パワーＰＲ０が所定値よりも小さければステップｓｔ５５に進み、推奨再生パワーＰＲ０が所定値よりも小さくなければステップｓｔ５８に進む。ステップｓｔ５５では、システムコントローラ１０７は、推奨記録パワーＰＷ０が所定値、例えば、１２ｍＷよりも小さいかどうかを判別する。推奨記録パワーＰＷ０が所定値よりも小さければステップｓｔ５６に進み、推奨記録パワーＰＷ０が所定値よりも小さくなければステップｓｔ５７に進む。
【０１９７】
ステップｓｔ５６では、システムコントローラ１０７は、「アッテネートタイプ」を図６Ａであると判別し、この判別結果に応じて、液晶印加電圧を制御する。ステップｓｔ５７では、システムコントローラ１０７は、「アッテネートタイプ」を図６Ｂであると判別し、この判別結果に応じて、液晶印加電圧を制御する。ステップｓｔ５８では、システムコントローラ１０７は、「アッテネートタイプ」を図６Ｃに示す（（Ｃ１）又は（Ｃ２））であると判別し、この判別結果に応じて液晶印加電圧を制御する。
【０１９８】
上述した光ヘッドの全ての構成において、ビームスプリッタ２１８には、位相板２１７を経たＳ偏光が入射されるように、構成してもよい。この場合には、この光ヘッドは、図２において、１／４波長板２２４、対物レンズ２２０及び光ディスク１０２と、ＦＡＰＣ用検出素子２１９との位置関係を入れ替えた状態として構成する。
【０１９９】
すなわち、この光ヘッド１０４では、位相板２１７を経た入射光ビームは、ビームスプリッタ２１８が有する反射面に対してほぼＳ偏光となされている。位相板２１７は、入射光ビームの偏光方向をビームスプリッタ２１８の反射面に対するＳ偏光とするように、光軸回りに回転調整されている。このビームスプリッタ２１８において、入射光ビームは、一定の比率（例えば、９５％以下の一定の比率）が反射面により反射され、１／４波長板２２４に入射される。ここで反射面を透過した入射光ビームの（例えば、５％以上の一定の比率の）一部は、ＦＡＰＣ用検出素子２１９に入射する。ビームスプリッタ２１８において反射された入射光ビームは、１／４波長板２２４を透過することによって円偏光となされて、対物レンズ２２０によって光ディスク１０２の記録面上に集光される。
【０２００】
そして、光ディスク１０２の記録面で反射された反射光ビームは、対物レンズ２２０を経て、１／４波長板２２４を透過することによって、往光路の光ビームの偏光方向に対して直交する方向の直線偏光となされて、ビームスプリッタ２１８に戻る。このとき、反射光ビームは、ビームスプリッタ２１８の反射面に対してほぼＰ偏光となされており、この反射面をほほ全量が透過して、半導体レーザ素子２１２からの光路に対して分離される。半導体レーザ素子２１２からの光路に対して分離された反射光ビームは、検出レンズ２２１で収束光に変換され、マルチレンズ２２２によってフォーカスエラー信号を非点収差法によって得るための非点収差を付与され、光検出素子２２３に入射される。
【０２０１】
この場合においても、この光ヘッド１０４においては、ビームスプリッタ２１８において、反射面に対するＳ偏光が一定の比率で分離されるようになっているため、このビームスプリッタ２１８への入射光ビームに反射面に対するＰ偏光成分が若干含まれている場合においても、光ディスク１０２の記録面に向かう光ビームの光量を正確にモニタすることができる。したがって、液晶素子２１４の制御によって光結合効率が可変制御されたときに、光ディスク１０２の記録面への照射光ビームの出力が予定された出力から大きく変動することがない。
【０２０２】
上述した全ての構成の光ヘッドにおいて、光結合効率可変手段は、上述したものに限定されず、他の方式の光結合効率可変手段を用いてもよい。
【０２０３】
以下、光結合効率可変素子の具体的な実現方式について説明する。
【０２０４】
光結合効率可変素子の実現方式としては、「光ビームを少なくとも２つの光路に分岐する光路分岐手段」を用いることが考えられる。すなわち、この光路分岐手段によって、２つの光路の分岐比率を変化させることにより、光結合効率を変化させるものである。
【０２０５】
図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、光ビームを分岐する光路分岐手段として位相板（偏光状態調整手段）３１と偏光ビームスプリッタ３２とを設け、波長板３１を光軸回りに回転変位させることにより、偏光ビームスプリッタ３２の偏光ビームスプリッタ膜において光ビームが分岐される比率を変えることができる。
【０２０６】
図１８Ａに示すように、波長板３１の光学軸方向Ｐ１を入射光Ｌ１の偏光方向Ｐｓに一致させた場合には、入射光Ｌ１は偏光ビームスプリッタ３２で反射されず、ほぼ全てが光ディスクに向けて透過する。
【０２０７】
一方、図１８Ｂに示すように、波長板３１の光学軸方向Ｐ１を入射光Ｌ１の偏光方向Ｐｓから一定過度αだけ回転させることにより、入射光Ｌ１の一部を偏光ビームスプリッタ３２において反射させ、残りの入射光だけを光ディスクの方向に透過させることができる。
【０２０８】
例えば、偏光ビームスプリッタ膜がＰＳ完全分離膜（Ｔｐ（Ｐ偏光透過率）＝１００％、Ｒｓ（Ｓ偏光反射率）＝１００％）であり、波長板が半波長板である場合には、回転角αと通過光比率Ｔとの関係は、以下のようになる。
【０２０９】
まず、回転角αのとき、偏光方向は２α回転する。このときビームスプリッタに入射するＰ偏光の比率（すなわち、通過光比率Ｔ）は、以下のように、図１８Ｃで表される関係となる。
【０２１０】
Ｔ＝ｃｏｓ２２α＝（１＋ｃｏｓ４α）／２
【０２１１】
したがって、例えば光結合効率を１００％乃至５０％で用いたければ、α＝０度（ｄｅｇ）乃至２２．５度（ｄｅｇ）の間で切り換えればよい。これにより、偏光方向が４５度（ｄｅｇ）変化し、通過光比率は１００％又は５０％に制御できる。
【０２１２】
図１９Ａ及び図１９Ｂは、前述した具体例を示す説明図であり、光ビームＬ１を分岐する光路分岐手段として、液晶素子３３と偏光ビームスプリッタ３４とを設け、液晶素子３３を波長板として作用させることにより、偏光ビームスプリッタ３４の偏光ビームスプリッタ膜３４Ａによって光ビームＬ１を分岐させるようにしたものである。
【０２１３】
すなわち、図１９Ａに示すように、ラビング方向Ｒ１を２２．５度（ｄｅｇ）に設定した液晶素子３３を用い、その位相差について、Ｎを整数、λを波長とすると、Ｎλ乃至（Ｎ＋０．５）λ、又は、Ｎλ乃至（Ｎ−０．５）λと変化させることにより、偏光ビームスプリッタ３４に入射する光の偏光方向が４５度（ｄｅｇ）変化し、通過光比率を１００％乃至５０％の範囲で変化させることができる。
【０２１４】
また、図１９Ｂに示すように、ラビング方向Ｒ１を４５度（ｄｅｇ）に設定した液晶素子３３を用い、その位相差を、Ｎを整数、λを波長とすると、Ｎλ乃至（Ｎ＋０．２５）λ、又は、Ｎλ乃至（Ｎ−０．２５）λと変化させることにより、ビームスプリッタ３４に入射する光ビームをＰ偏光から円偏光に変化させることができ、通過光比率を１００％乃至５０％の範囲で変化させることができる。
【０２１５】
ここで液晶素子によって位相差を発生させる原理について簡単に説明する。
図２０Ａ及び図２０Ｂは、液晶素子の断面構造を示す断面図である。図２０Ｃは、印加電圧に対する液晶素子の屈折率の変化を示すグラフであり、図２０Ｄは印加電圧に対する位相差の変化を示すグラフである。
【０２１６】
ここで、液晶素子４０は、図２０Ａ、図２０Ｂに示すように、２枚のガラス基板４１、４２の間に液晶分子４９が封止されて構成されており、各ガラス基板４１、４２の内面に設けられた配向膜４３、４４によって液晶分子４９が配向されている。
【０２１７】
各ガラス基板４１、４２と配向膜４３、４４との間には、透明電極膜４５、４６が設けられている。そして、これら透明電極膜４５、４６の間の印加電圧を変化させることにより、液晶分子４９は、図２０Ａに示すように、配向膜４３、４４に対して平行でラビング方向（図中矢線Ａで示す）に沿って配置された状態から、図２０Ｂに示すように、配向膜４３、４４に対して垂直に起立した状態に変化する。
【０２１８】
ここで、液晶分子４９が配向膜４３、４４に平行であるときの、ラビング方向に沿った方向の屈折率をＮ１とし、液晶分子４９がラビング方向に直交するときの、ラビング方向に沿った方向の屈折率をＮ２とすると、印加電圧の変化による液晶分子４９の変位に応じて、ラビング方向に沿った方向の屈折率Ｎ１は、図２０Ｃに示すように変化する。なお、ラビング方向に直交する方向の屈折率をＮ２は一定である。
【０２１９】
その結果、ラビング方向に沿った方向の入射偏光に生じる位相差は、図２０Ｄに示すように変化する。
【０２２０】
このような原理を応用して、液晶素子を波長板として用いることができ、偏光ビームスプリッタとの組み合わせによって光路分岐手段を実現できる。
【０２２１】
なお、図１９Ａ、図１９Ｂにそれぞれ示す例は、代表的な例を挙げたものに過ぎず、ラビング方向Ｒ１や位相差の可変範囲は、必要な通過光比率の変化幅に応じて種々設定できるものである。
【０２２２】
また、液晶素子の作用としても、波長板として機能するものに限らず、ディスプレイに用いられるねじれネマティックタイプの液晶など、ビームスプリッタに入射する偏光の状態を可変にすることができるものであれば同様の効果が得られる。
【０２２３】
なお、本発明に係る光ヘッドは、図２１に示すように、半導体レーザ素子２１２、液晶素子２１４及びアナモルフィックプリズム２１５を光軸回りに９０度回転させて構成してもよい。この場合においても、ビームスプリッタ２１８に入射する光ビームはこのビームスプリッタ２１８の反射面に対してほぼＰ偏光となるように、位相板２１７によって調整する。
【０２２４】
本発明に係る光ヘッドは、図２２に示すように、アナモルフィックプリズム２１５への入射光ビームの光軸が、このアナモルフィックプリズム２１５の入射面に対し、上述した構成よりも大きく傾くように半導体レーザ素子２１２を位置決めして構成してもよい。この場合には、アナモルフィックプリズム２１５から光分岐量モニタ用光検出素子２１６への出射光は、このアナモルフィックプリズム２１５の側面部に対してほぼ垂直に出射するので、全反射防止素子２１５Ｔは不要となる。
【０２２５】
さらに、本発明に係る光ヘッドは、図２３に示すように、アナモルフィックプリズム２１５に代えて、立方体状の偏光ビームスプリッタ２１８を用いて構成してもよい。この場合には、半導体レーザ素子２１２からの出射光ビームの断面形状の円形への整形はなされない。
【０２２６】
なお、本発明は、上述の例に限定されるものではなく、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な変更、置換又はその同等のものを行うことができることは当業者にとって明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０２２７】
上述のように、本発明に係る光ヘッド及び光記録媒体駆動装置においては、記録モード及び再生モードにおける光源のパワー比を小さくして、再生時のレーザノイズを十分に小さくでき、製造性のよい光出力最大定格の小さめな光源を用いても良好な記録及び再生特性を得ることができる。
【０２２８】
また、本発明に係る光記録媒体駆動装置においては、媒体種類判別手段により判別された光記録媒体の種類に応じて、または、記録面判別手段により判別された光記録媒体の記録面に応じて、あるいは、記録領域判別手段により判別された光記録媒体の記録面上の記録領域に応じて、光結合効率可変手段を制御し、この光記録媒体の記録面上における記録及び／又は再生光パワーを最適化することができる。
【０２２９】
さらに、本発明に係る光ヘッド及び本発明に係る光記録媒体駆動装置の光ヘッドにおいては、光源から発せられ光結合効率可変手段を経た光ビームに所定の偏光方向（Ｐ偏光あるいはＳ偏光）に直交する方向の偏光成分（Ｓ偏光あるいはＰ偏光）が含まれている場合であっても、光分離手段によって分離されて光記録媒体に照射される光パワーを検出するための光検出器に送られる光ビームの比率が変動しないので、光記録媒体に照射される光パワーの検出を正確に行うことができる。
【０２３０】
すなわち、本発明は、記録モード及び再生モードにおける光源のパワー比を小さくし、再生時のレーザノイズを十分に小さくでき、製造性のよい光出力最大定格の小さめな光源を用いても良好な記録及び再生特性の得られる光ヘッド及び光記録媒体駆動装置を提供することができる。
【０２３１】
また、本発明は、最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる複数種類の光記録媒体、多層光記録媒体、又は記録面が複数の記録領域に分割された光記録媒体などの複数種類の光記録媒体に対しても、再生時のレーザノイズが十分に小さくでき、製造性のよい光源、光出力最大定格の小さめな光源を用いても、各種類の光記録媒体、多層光記録媒体の各記録面、記録面上の複数の記録領域のそれぞれに対して、良好な記録及び／又は再生特性の得られる光ヘッド及び光記録媒体駆動装置を提供することができる。
【０００１】
本発明は、光ディスク等の光記録媒体に対して各種情報を記録し、又は記録した情報の再生を行う光ヘッド及び光記録媒体駆動装置に関する。
【０００２】
本出願は、日本国において２００２年８月２９日に出願された日本特許出願番号２００２−２５１７９５を基礎として優先権を主張するものであり、この出願は参照することにより、本出願に援用される。
【背景技術】
【０００３】
従来、光記録媒体として光ディスクが広く用いられている。光ディスクには、情報信号が微小な凹凸パターンにより予め記録された再生専用型のもの、記録層に相変化材料や光磁気材料を用いて情報信号の記録を可能としたものが用いられている。
【０００４】
このうち、情報の記録及び再生が可能な光ディスクを記録媒体に用いる光ディスク装置等の光記録媒体駆動装置においては、光ヘッドの光源として、一般に最大出射光量（光出力最大定格）が比較的大きい半導体レーザが用いられている。なお、再生専用の装置では、大きな最大定格の光源は必要ではない。これは、以下のような理由による。
【０００５】
すなわち、半導体レーザは、一般的に、出力が小さい場合には、安定な発振が得られにくく、レーザノイズが大きくなってしまう。したがって、情報の再生時にＣ／Ｎ比（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を確保するためには、レーザの光出力をある程度以上の値に設定する必要がある。この値は、通常、２ｍＷ乃至５ｍＷ程度である。
【０００６】
また、情報の記録を可能とする光記録媒体では、この光記録媒体の記録面上に光ビームを集光することによる記録層の熱上昇等を用いて記録が行われる。この場合、再生光パワーでは、記録信号が劣化しないこと及び記録光パワーでは、安定な記録が行われるという２つの条件を満たそうとすると、再生時の光パワーと記録時の光パワーとにおいて、所定以上の出力比を確保する必要がある。通常、記録光の最大パワーは、再生光パワーの５倍乃至２０倍程度である。さらに、標準速度よりも高速で記録する場合などでは、より大きな出力比が必要となる。
【０００７】
これら２つの理由によって、記録及び再生に対応する光ヘッドに用いられる光源や、複数の種類の光記録媒体に対して記録及び／又は再生を行う光ヘッドに用いられる光源の光出力最大定格は、通常、２０ｍＷ乃至５０ｍＷ程度、標準速度の８倍程度の高速で記録する光記録媒体、例えば、いわゆる「ＣＤ−Ｒ／ＲＷ」方式の光ディスク等では、１００ｍＷ程度にもなっている。
【０００８】
上述のように光出力最大定格が大きい光源は、その実現が非常に困難であるばかりでなく、光源における消費電力が大きくなってしまう等の問題がある。また、再生時のように、光出力を小さくして使用しようとすると、レーザノイズが大きくなってしまい、良好な再生特性が得られなくなる。
【０００９】
一方、再生専用のＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）であるＤＶＤ−ＲＯＭディスク等では、すでに、２層の記録層を有する光ディスクが実用化されている。記録及び再生が可能なタイプの光ディスクに関しても、２層、あるいは、４層といった、多層の記録層を有する光ディスクが提案されつつある。
【００１０】
これら多層の光記録媒体に記録再生を行うためには、記録層が１層のみの光記録媒体に比べて、約１．５倍乃至２倍以上の記録光パワー及び再生光パワーが必要となっている。そのため、仮に、記録層が１層及び多層の光記録媒体を用いることを可能とするシステムを考えた場合、多層の光記録媒体に記録を行うときの記録最大光パワーと、１層の光記録媒体の再生を行うときの再生光パワーの比は、記録層が１層の光記録媒体のみを扱う場合の２倍程度となってしまう。
【００１１】
さらに、光記録媒体の線速度が異なると、光記録媒体を走査する光ビームの必要となる記録光パワー及び再生光パワーが異なってくる。すなわち、光ビームに対する光記録媒体の線速度が大きくなると、より大きな記録光パワー及び再生光パワーが必要となる。
【００１２】
このように、今後の記録容量の拡大に伴って、光源の光出力のダイナミックレンジは、より一層広くすべきことが要求される。
【発明の開示】
本発明の目的は、従来の技術が有する問題点を解消することができる新規な光ヘッド及び光記録媒体駆動装置を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、記録モード及び再生モード時の光源の光パワー比を小さくし、再生時のレーザノイズを十分に小さくするとともに、光出力最大定格が小さい光源を用いて良好な記録再生特性が得られる光ヘッド及び光記録媒体駆動装置を提供することにある。
【００１４】
本発明の更に他の目的は、最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる複数種類の光記録媒体、多層の光記録媒体、又は一の記録層が複数の記録領域に分割された光記録媒体などの複数種類の光記録媒体に対しても、再生時のレーザノイズを十分に小さくでき、光出力最大定格の小さい光源を用いても、各種類の光記録媒体、多層の光記録媒体の各記録層、一の記録層の複数の記録領域のそれぞれに対して、良好な記録及び／又は再生特性の得られる光ヘッド及び光記録媒体駆動装置を提供することにある。
【００１５】
本発明に係る光ヘッドは、光源と、この光源から出射された光ビームを光記録媒体に集光させて照射する光集光手段と、光源から出射された光ビームと光記録媒体により反射され集光手段を透過した反射光ビームとを分離させる光分離手段と、この光分離手段によって分離された光記録媒体からの反射光ビームを受光する光検出手段と、光源と光分離手段との間に設けられ光源から出射する総光量に対する光記録媒体上に集光される光量の比率である光結合効率を変化させる光結合効率可変手段とを備えている。
この光ヘッドに用いられる光分離手段は、光源から出射され光結合効率可変手段を経てこの光分離手段に入射する入射光ビームの光軸に対して傾斜された平面状の反射面を有しており、この反射面に対してＰ偏光又はＳ偏光である入射光ビームが入射し、この入射光ビームのうちの一定比率を反射面によって反射又は透過させて分離させて光源の発光パワーを検出するための光検出器に送り、入射光ビームの残部を反射面を透過又は反射させて光集光手段に送るとともに、反射面に対するＳ偏光又はＰ偏光である光記録媒体からの反射光ビームのほぼ全量を反射面により反射又は透過させて光検出手段に送る。
【００１６】
本発明に係る光ヘッドは、記録モード及び再生モードにおける光源のパワー比を小さくして、再生時のレーザノイズを十分に小さくでき、また、最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる複数種類の光記録媒体、多層の光記録媒体、又は一の記録層が複数の記録領域に分割された光記録媒体などの複数種類の光記録媒体に対しても、再生時のレーザノイズを十分に小さくできる。
【００１７】
本発明に係る光ヘッドは、光源から発せられ光結合効率可変手段を経た光ビームにＰ偏光又はＳ偏光の変更方向に直交する方向の偏光成分であるＳ偏光又はＰ偏光が含まれている場合であっても、光分離手段によって分離されて光記録媒体に照射される光パワーを検出するための光検出器に送られる光ビームの比率が変動しないので、媒体に照射される光パワーの検出を正確に行うことができる。
【００１８】
本発明に係る光記録媒体駆動装置は、光源とこの光源から発せられた光ビームを光記録媒体に集光させて照射する光集光手段とを有する光ヘッドを備えている。
【００１９】
この光記録媒体駆動装置において、光ヘッドは、光源から出射された光ビームと光記録媒体により反射されて集光手段を経た反射光ビームとの光路を分離させる光分離手段と、この光分離手段によって分離された光記録媒体からの反射光ビームを受光する光検出手段と、光源と光分離手段との間に設けられ光源から出射する総光量に対する光記録媒体上に集光される光量の比率である光結合効率を変化させる光結合効率可変手段とを有している。
【００２０】
この光記録媒体駆動装置の光ヘッドを構成する光分離手段は、光源から出射され光結合効率可変手段を経てこの光分離手段に入射する入射光ビームの光軸に対して傾斜された平面状の反射面を有しており、この反射面に対してＰ偏光又はＳ偏光である入射光ビームが入射し、この入射光ビームのうちの一定比率を反射面によって反射又は透過させて分離させて光源の発光パワーを検出するための光検出器に送り、入射光ビームの残部を反射面を透過又は反射させて光集光手段に送るとともに、反射面に対するＳ偏光又はＰ偏光である光記録媒体からの反射光ビームのほぼ全量を反射面により反射又は透過させて光検出手段に送る。
【００２１】
本発明に係る光記録媒体駆動装置は、記録モード及び再生モードにおける光源のパワー比を小さくして、再生時のレーザノイズを十分に小さくでき、また、最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる複数種類の光記録媒体、多層の光記録媒体、又は一の記録層が複数の記録領域に分割された光記録媒体などの複数種類の光記録媒体に対しても、再生時のレーザノイズを十分に小さくできる。
【００２２】
本発明に係る光記録媒体駆動装置に用いられる光ヘッドは、光源から出射され光結合効率可変手段を経た光ビームにＰ偏光又はＳ偏光の変更方向に直交する方向の偏光成分であるＳ偏光又はＰ偏光が含まれている場合であっても、光分離手段によって分離されて光記録媒体に照射される光パワーを検出するための光検出器に送られる光ビームの比率が変動しないので、光記録媒体に照射される光パワーの検出を正確に行うことができる。
【００２３】
本発明の更に他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下において図面を参照して説明される実施の形態の説明から一層明らかにされるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
図１は、本発明に係る光結合効率可変素子及び光ヘッドを組み込んだ光記録媒体駆動装置の構成を示すブロック図である。
【００２５】
図２は、光記録媒体駆動装置に用いられる本発明に係る光ヘッドを示す側面図である。
【００２６】
図３は、光ヘッドを構成するアナモルフィックプリズムの構成を示す側面図である。
【００２７】
図４は、アナモルフィックプリズムの他の例を示す側面図である。
【００２８】
図５は、アナモルフィックプリズムの構成のさらに他の例を示す側面図である。
【００２９】
図６は、光記録媒体駆動装置において使用される光記録媒体についての推奨再生パワー及び推奨記録パワーの関係を示すグラフである。
【００３０】
図７は、光分離手段を半波長板及びＰＢＳにより構成した場合におけるＰＢＳのＳ偏光透過率Ｔｓと光結合効率変換時及び非変換時の盤面パワー比との関係を示すグラフである。
【００３１】
図８は、光分離手段を半波長板及びＰＢＳにより構成した場合におけるＰＢＳのＳ偏光透過率ＴｓとＰＢＳ出射光ビームの偏光方向のずれ角との関係を示すグラフである。
【００３２】
図９は、本発明に係る光ヘッドにおけるＰＢＳのＳ偏光透過率Ｔｓと光結合効率変換時及び非変換時の盤面パワー比との関係を示すグラフである。
【００３３】
図１０Ａ〜図１０Ｄは、光記録媒体駆動装置における記録モードと再生モードの切り換え動作に伴うレーザ光の状態を示すタイミングチャートである。
【００３４】
図１１は、光記録媒体駆動装置において、「待機」状態では、「アッテネート状態」を保持し、「記録」のコマンドを受けてから「アッテネート状態の切換」を行う動作を示すフローチャートである。
【００３５】
図１２は、光記録媒体駆動装置において、「待機」状態では、それまでの「アッテネート状態」を保持し、「再生」というコマンドを受けてから「アッテネート状態の切換」を行う動作を示すフローチャートである。
【００３６】
図１３は、光記録媒体駆動装置において、「待機」状態では、常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える動作であって「記録」というコマンドを受けたときの動作を示すフローチャートである。
【００３７】
図１４は、光記録媒体駆動装置において、「待機」状態では、常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けたときのみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える動作であって「再生」というコマンドを受けたときの動作を示すフローチャートである。
【００３８】
図１５は、光記録媒体駆動装置において、「待機」状態では、常に光結合効率の高い「アッテネート状態」とし、「再生」コマンドを受けたときのみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える動作であって「記録」というコマンドを受けたときの動作を示すフローチャートである。
【００３９】
図１６は、光記録媒体駆動装置において、「待機」状態では、常に光結合効率の高い「アッテネート状態」とし、「再生」コマンドを受けたときのみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える動作であって「再生」というコマンドを受けたときの動作を示すフローチャートである。
【００４０】
図１７は、光記録媒体駆動装置において、複数の種類の光記録媒体に対応する場合の「アッテネート状態」の切換え動作を示すフローチャートである。
【００４１】
図１８Ａ〜図１８Ｃは、光ヘッドの光結合効率可変素子の実現方式の第１の具体例を示す斜視図及びグラフである。
【００４２】
図１９Ａ及び図１９Ｂは、光ヘッドの光結合効率可変素子の実現方式の第２の具体例を示す斜視図である。
【００４３】
図２０Ａ〜図２０Ｄは、図１９Ａ及び図１９Ｂに示す光結合効率可変素子である液晶素子の構造とその作用を示す断面図及びグラフである。
【００４４】
図２１は、光記録媒体駆動装置に用いられる光ヘッドの他の例を示す側面図である。
【００４５】
図２２は、光記録媒体駆動装置に用いられる光ヘッドの構成のさらに他の例を示す側面図である。
【００４６】
図２３は、光記録媒体駆動装置に用いられる光ヘッドの構成のさらに他の例を示す側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、本発明に係る光ヘッド及び光記録媒体駆動装置を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４８】
なお、以下に述べる例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明は、以下の説明において、特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００４９】
本発明に係る光記録媒体駆動装置１０１は、図１に示すように、光記録媒体である光ディスク１０２を回転操作する駆動手段としてのスピンドルモータ１０３と、本発明に係る光ヘッド１０４と、この光ヘッド１０４を光ディスク１０２の径方向に送り操作する送りモータ１０５とを備えている。
【００５０】
ここで、スピンドルモータ１０３は、後述するディスク種類判別手段が構成されるシステムコントローラ１０７及びサーボ回路１０９により駆動され、所定の回転数で駆動される。
【００５１】
ここで用いられる光ディスク１０２としては、記録再生ディスクである種々の方式の光ディスク、例えば、光磁気記録型の光ディスク、相変化型の光ディスク、色素記録の光ディスクであり、これら光ディスクには、いわゆるＣＤ−Ｒ／ＲＷディスク、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷディスク、ＤＶＤ−ＲＷディスク、Ｂｌｕｅ−ｒａｙ ディスク等が含まれる。
【００５２】
この光ディスク１０２としては、記録面上における最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる少なくとも２種以上の光ディスクから選択的に使用してもよく、一の記録面が最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる少なくとも２以上の記録領域に分割された光ディスク、複数の記録層が透明基板を介して積層された光ディスクを使用することができる。
【００５３】
記録面上における最適な記録及び／又は再生光パワーの差異は、光ディスクにおける記録方式そのものが異なることによるものの他、光ディスクの回転操作される速度である光ヘッドに対する線速度の違いによるものである標準の回転速度の光ディスクに対するｎ倍の回転速度の光ディスクであってもよい。
【００５４】
光ディスク１０２としては、最適な記録及び／又は再生光パワーが異なる、又は同一の少なくとも２以上の記録層を有する多層の光ディスクを使用することもできる。この場合には、多層光ディスクの設計により、各記録層についての最適な記録及び／又は再生光パワーの違いが生ずる。
【００５５】
これら光ディスクの記録及び／又は再生光の波長としては、４００ｎｍ程度乃至７８０ｎｍ程度が考えられる。
【００５６】
本発明に係る光ヘッド１０４は、光ディスク１０２の記録層の記録面に対して光ビームを照射し、この光ビームの記録面から反射される反射光を検出する。光ヘッド１０４は、光ディスク１０２の記録面からの反射光に基づいて、後述するような各種の光ビームを検出し、各光ビームに対応する信号をプリアンプ部１２０に供給する。プリアンプ部１２０の出力は、信号変復調器及びＥＣＣブロック１０８に送られる。信号変復調器及びＥＣＣブロック１０８は、信号の変調、復調及びＥＣＣ（エラー訂正符号）の付加を行う。光ヘッド１０４は、信号変復調器及びＥＣＣブロック１０８の指令にしたがって、回転する光ディスク１０２の記録層の記録面に対して光ビームの照射を行う。このような光ビームの照射により、光ディスク１０２に対する信号の記録又は再生が行われる。
【００５７】
プリアンプ部１２０は、各光ビームに対応する信号に基づいて、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、ＲＦ信号等を生成するように構成されている。記録又は再生の対象媒体とされる光記録媒体の種類に応じて、サーボ回路１０９、信号変復調器及びＥＣＣブロック１０８等により、これらの信号に基づく復調及び誤り訂正処理等の所定の処理が行われる。
【００５８】
これにより、復調された記録信号は、光ディスク１０２が、例えばコンピュータのデータストレージ用であれば、インタフェース１１１を介して外部コンピュータ１３０等の情報処理装置に送出される。外部コンピュータ１３０等は、光ディスク１０２に記録された信号を再生信号として受け取る。
【００５９】
また、光ディスク１０２がいわゆる「オーディオ・ビジュアル」用であれば、Ｄ／Ａ、Ａ／Ｄ変換器１１２のＤ／Ａ変換部でデジタル／アナログ変換され、オーディオ・ビジュアル処理部１１３に供給される。そして、このオーディオ・ビジュアル処理部１１３に供給された信号は、このオーディオ・ビジュアル処理部１１３においてオーディオ・ビデオ信号処理を行われ、オーディオ・ビジュアル信号入出力部１１４を介して、外部の撮像・映写機器に伝送される。
【００６０】
光ヘッド１０４は、送りモータ１０５により、光ディスク１０２上の所定の記録トラックまで移動操作される。スピンドルモータ１０３の制御と、送りモータ１０５の制御と、光ヘッド１０４において光集光手段となる対物レンズを保持する二軸アクチュエータのフォーカシング方向の駆動及びトラッキング方向の駆動の制御は、それぞれ、サーボ回路１０９により行われる。
【００６１】
サーボ回路１０９は、本発明に係る光ヘッド１０４内に配設された光結合効率可変素子を動作させ、光ヘッド１０４における光結合効率、すなわち、光源となるレーザダイオード等のレーザ光源から出射する光ビームの総光量と光ディスク１０２上に集光する光量との比率を、記録モード時と再生モード時とで異なるように制御する。
【００６２】
レーザ制御部１２１は、光ヘッド１０４におけるレーザ光源を制御する。特に、ここでレーザ制御部１２１は、レーザ光源の出力パワーを、記録モード時と再生モード時とで異ならせる制御を行う。
【００６３】
光ディスク１０２が、記録面上における最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる少なくとも２種以上の光ディスクから選択的に使用されたものである場合には、ディスク種類判別センサ１１５が、装着された光ディスク１０２の種類を判別する。ここで、２種以上の光ディスクには、記録方式の異なるもの、分割された記録領域のいずれであるか、積層された記録面のうちのいずれであるか、光ビームに対する相対線速度が異なるものなどのいずれも含む。光ディスク１０２としては、上述したように、光変調記録を用いた種々の方式の光ディスク、又は、各種光磁気記録媒体が考えられ、これらは、記録面上における最適な記録及び／又は再生光パワーの異なるものも含んでいる。ディスク種類判別センサ１１５は、光ディスク１０２の表面反射率やその他の形状的、外形的な違いなどを検出する。
【００６４】
システムコントローラ１０７は、ディスク種類判別センサ１１５より送られる検出結果に基づいて、光ディスク１０２の種類を判別する。
【００６５】
さらに、光記録媒体の種類を判別する手法としては、カートリッジに収納された光記録媒体においては、このカートリッジに検出穴を設けておくことが考えられる。また、光記録媒体の、例えば、最内周にあるプリマスタードピットや、グルーブ等に記録された目録情報（Ｔａｂｌｅ ｏｆ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ：ＴＯＣ）に記録されたディスク種別や推奨記録パワー及び推奨再生パワーを検出し、その光記録媒体の記録及び再生に適した記録及び再生光パワーを設定することが考えられる。
【００６６】
光結合効率制御手段となるサーボ回路１０９は、システムコントローラ１０７に制御されることにより、ディスク種類判別センサ１１５の判別結果に応じて、光ヘッド１０４における光結合効率を、装着された光ディスク１０２の種類に応じて制御する。
【００６７】
光ディスク１０２として、最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる少なくとも２以上の記録領域に記録面が分割された光ディスクを使用する場合には、記録領域識別手段により、記録及び／又は再生をしようとする記録領域を検出する。複数の記録領域が光ディスク１０２の中心からの距離に応じて同心円状に分割されている場合には、記録領域識別手段としては、サーボ回路１０９を用いることができる。サーボ回路１０９は、例えば、光ヘッド１０４と光ディスク１０２との相対位置を検出する（ディスク１０２に記録されたアドレス信号をもとに位置検出する場合を含む）ことによって、記録及び／又は再生をしようとする記録領域を判別することができる。そして、サーボ回路１０９は、記録及び／又は再生をしようとする記録領域の判別結果に応じて、光ヘッド１０４における光結合効率を制御する。
【００６８】
さらに、光ディスク１０２が、最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる少なくとも２以上の記録層を有する多層光ディスクである場合には、記録面識別手段により、記録及び／又は再生をしようとする記録層を判別する。記録面識別手段としては、サーボ回路１０９を用いることができる。サーボ回路１０９は、例えば、光ヘッド１０４と光ディスク１０２との相対位置を検出することによって、記録及び／又は再生をしようとする記録層を検出することができる。そして、サーボ回路１０９は、記録及び／又は再生をしようとする記録層の判別結果に応じて、光ヘッド１０４における光結合効率を制御する。
【００６９】
これら光ディスクの種類、記録領域、記録層についての情報は、各光ディスクに記録されたいわゆるＴＯＣなどの目録情報を読み取ることによっても判別することができる。
【００７０】
上述の光記録媒体駆動装置１０１に用いられる本発明に係る光ヘッドは、図２に示すように、光源となる半導体レーザ素子２１２、コリメータレンズ２１３、光結合効率可変手段を構成する液晶素子２１４及び偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒを有するアナモルフィックプリズム２１５、偏光状態調整手段となる例えば１／２波長板等により構成される位相板２１７、光分離手段となるビームスプリッタ２１８、半導体レーザ素子２１２の発光パワーを検出するための光検出器であるＦＡＰＣ（Ｆｒｏｎｔ Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）用検出素子２１９、１／４波長板２２４、光集光手段となる対物レンズ２２０、検出レンズ２２１、マルチレンズ２２２、光検出素子２２３を備えており、これらの各光学部品が個別にマウントされて構成されている。
【００７１】
その後に、図６に示すように、複数の種類の記録媒体への対応のために、トータルとして必要とされる盤面パワーのダイナミックレンジがさらに拡大した場合にも、光結合効率可変素子を用いることによって、半導体レーザ素子２１２に必要とされるダイナミックレンジを小さく抑えることができることについて説明する。この場合には、記録モード及び再生モードの切換えに限らず、それぞれの記録媒体の記録及び／又は再生パワーに応じて、光結合効率可変素子の動作状態を選択して用いることとなる。
【００７２】
この光ヘッド１０４では、半導体レーザ素子２１２から出射された直線偏光の拡散光は、コリメータレンズ２１３に入射されて平行な光ビームとなされ、液晶素子２１４に入射される。そして、この液晶素子２１４を通過した光ビームは、アナモルフィックプリズム２１５、位相板２１７及びビームスプリッタ２１８に順次入射される。
【００７３】
アナモルフィックプリズム２１５は、半導体レーザ素子２１２から出射された光ビームの断面形状を、楕円形からほぼ円形に整形する。すなわち、半導体レーザ素子２１２から出射された光ビームは、直線偏光であって、図２中矢印Ｐで示す偏光方向を短径方向とする楕円形の光強度分布を有する。この光ビームは、断面形状の短径方向に対して傾斜されたアナモルフィックプリズム２１５の入射面から入射されることにより、この短径方向についてビーム径を拡げられて、ほぼ円形の強度分布を有する光ビームに整形される。
【００７４】
このアナモルフィックプリズム２１５及び位相板２１７を経てビームスプリッタ２１８に入射した入射光ビームは、このビームスプリッタ２１８が有する入射光ビームの光軸に対して傾斜された平面状の反射面に対してほぼＰ偏光となされている。なお、位相板２１７は、入射光ビームの偏光方向をビームスプリッタ２１８の反射面に対するＰ偏光とするように、光軸回りに回転調整されている。
【００７５】
このビームスプリッタ２１８において、入射光ビームは、一定の比率、例えば、９５％以下の一定の比率が反射面を透過し、１／４波長板２２４に入射される。ここで反射面によって反射された入射光ビームの、例えば、５％以上の一定の比率の一部は、後述するＦＡＰＣ用検出素子２１９に入射する。ビームスプリッタ２１８を透過した入射光ビームは、１／４波長板２２４を透過することによって円偏光となされて、対物レンズ２２０によって光ディスク１０２の記録面上に集光される。
【００７６】
光ディスク１０２の記録面で反射された反射光ビームは、対物レンズ２２０を経て、１／４波長板２２４を透過することによって、往光路の光ビームの偏光方向に対して直交する方向の直線偏光となされて、ビームスプリッタ２１８に戻る。このとき、反射光ビームは、ビームスプリッタ２１８の反射面に対してほぼＳ偏光となされており、この反射面によってほぼ全量が反射され、半導体レーザ素子２１２からの光路に対して分離される。半導体レーザ素子２１２からの光路に対して分離された反射光ビームは、検出レンズ２２１で収束光に変換され、マルチレンズ２２２によってフォーカスエラー信号を非点収差法によって得るための非点収差を付与され、光検出素子２２３に入射される。この光検出素子２２３が受光して出力する信号に基づいて、ＲＦ信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等が生成される。
【００７７】
この光ヘッド１０４においては、半導体レーザ素子２１２から出射された光ビームは、光結合効率可変素子である液晶素子２１４及びアナモルフィックプリズム２１５の偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒの作用により、この液晶素子２１４を通過した後は、光結合効率を適宜可変制御される。同一の種類の光ディスクにおいて、又は、同一の記録領域、あるいは、同一の記録面において、記録モードから再生モードに変わったときには、記録モード時におけるよりも、小さい光結合効率となされて光ディスク１０２に入射される。また、再生モードから記録モードに変わったときには、再生モード時におけるよりも、大きい光結合効率となされて光ディスク１０２に入射される。
【００７８】
なお、液晶素子としては、波長板として機能するものに限らず、例えばディスプレイなどに用いられるねじれネマティックタイプの液晶など、ビームスプリッタに入射する偏光の状態を可変にすることができるものであればいずれのものを用いてもよい。
【００７９】
この光ヘッド１０４において、半導体レーザ素子２１２内の図示しない半導体レーザチップを駆動する電流Ｉは、光ヘッド１０４のレーザ制御部１２１から供給される。なお、レーザ制御部１２１は、光ヘッド１０４の外部にあってもよく、光ヘッド１０４に搭載されていてもよい。
【００８０】
液晶素子２１４は、印加電圧に基づいて透過光の偏光状態を変化させる。液晶素子２１４に対する印加電圧は、サーボ回路１０９によって制御される。液晶素子２１４を透過した光ビームは、偏光の状態が変化された状態で、アナモルフィックプリズム２１５に入射する。
【００８１】
アナモルフィックプリズム２１５の偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒは、Ｐ偏光をほぼ１００％透過させ、Ｓ偏光をほぼ１００％反射するようになされている。したがって、液晶素子２１４によって透過光ビームに与えられる位相差がちょうどＮ波長（Ｎは整数）であるとき（すなわち、記録モード時）には、ほぼ１００％の光ビームがアナモルフィックプリズム２１５の偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒを透過する。
【００８２】
一方で、液晶素子２１４によって透過光ビームに与えられる位相差がＮ波長からずれた状態にあるとき（すなわち、再生モード時）には、偏光方向が回転し、所定の比率の光ビームがアナモルフィックプリズム２１５の偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒを透過し、残りの光ビームは偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒによって反射される。例えば、液晶素子２１４によって透過光ビームに与えられる位相差がＮ波長から半波長だけずれた場合には、偏光方向が４５度回転し、ほぼ５０％の光ビームがアナモルフィックプリズム２１５の偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒを透過し、残り略５０％の光ビームは偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒによって反射される。
【００８３】
アナモルフィックプリズム２１５の偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒにおいて反射された光ビームは、全反射防止素子（光出射部）２１５Ｔを経て、光結合効率検出手段となる光分岐量モニタ用光検出素子２１６に受光される。全反射防止素子２１５Ｔは、偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒにおいて反射された光ビームがアナモルフィックプリズム２１５の内面において全反射されることを防ぐようになされ、図３に示すように、光ビームにほぼ直交する複数の面を有する階段状に形成され、アナモルフィックプリズム２１５に光学的に密着して配設されている。この全反射防止素子２１５Ｔは、図４に示すように、光ビームにほぼ直交する面を有する三角プリズムとして形成し、アナモルフィックプリズム２１５に光学的に密着して配設し、あるいは、図５に示すように、アナモルフィックプリズム２１５と一体的に形成するようにしてもよい。
【００８４】
光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力は、半導体レーザ素子２１２の発光出力とアナモルフィックプリズム２１５の偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒにおける光分岐率との積に対応したものとされ、この光ヘッド１０４における光結合効率にほぼ対応したものとされている。この光ヘッドにおいては、光結合効率が高いときには、光分岐量モニタ用光検出素子２１６に入射される光量比率は減り、光結合効率が低いときに、光分岐量モニタ用光検出素子２１６に入射される光量比率が増える関係となる。光分岐量モニタ用光検出素子２１６に入射される光量は、１００％−〔光結合効率可変手段の通過率（％）〕に比例した量である。この光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力は、図２に示すように、プリアンプ１２０に送られる。
【００８５】
アナモルフィックプリズム２１５を透過した光ビームは、ビームスプリッタ２１８に入射する。ビームスプリッタ２１８は、半導体レーザ素子２１２から出射された光ビームを、実際に対物レンズ２２０を介して光ディスク１０２の記録面に向かう光ビームと、記録面に向かう光ビームの光量をモニタするためのＦＡＰＣ用検出素子２１９に入射する光ビームとに一定の比率で分離させる。このＦＡＰＣ用検出素子２１９の出力は、レーザ制御部１２１に送られ、オートパワーコントロールの動作が実行される。すなわち、レーザ制御部１２１は、ＦＡＰＣ用検出素子２１９からの出力が所定の値となるように、半導体レーザ素子２１２の発光出力を制御する。この制御により、光ディスク１０２の記録面上における照射光ビームの出力（盤面パワー）が一定となされる。なお、光ディスク１０２の記録面上において所定の値となされる照射光ビームの出力値は、後述するように、記録モードと再生モードとでは異なる値であり、光ディスクの種類等によっても異なる。なお、光変調記録方式の場合には、パルス発光となる。
【００８６】
このビームスプリッタ２１８を透過した半導体レーザ素子２１２からの光ビームは、上述したように、対物レンズ２２０に入射される。対物レンズ２２０は、入射光を光ディスクの記録面のある一点に収束させて照射する。この対物レンズ２２０は、図示しない二軸アクチュエータによって、図２中の矢線Ｆで示すフォーカス方向及び図２中に矢印Ｔで示すトラッキング方向に駆動される。
【００８７】
ところで、この光ヘッド１０４においては、ビームスプリッタ２１８において、反射面に対するＰ偏光が一定の比率で分離されるようになっているため、このビームスプリッタ２１８への入射光ビームに反射面に対するＳ偏光成分が若干含まれている場合においても、光ディスク１０２の記録面に向かう光ビームの光量を正確にモニタすることができる。したがって、液晶素子２１４の制御によって光結合効率が可変制御されたときに、光ディスク１０２の記録面への照射光ビームの出力が予定された出力から大きく変動することがない。
【００８８】
すなわち、液晶素子２１４及びアナモルフィックプリズム２１５からなる光結合効率可変素子を経た光ビームについて、対物レンズ２２０側（光ディスク１０２側）とＦＡＰＣ用検出素子２１９側とに光路を分岐させて、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）動作をさせる場合、光路の分岐を、波長板及びＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ膜）という構成を用いて行うことも考えられる。
【００８９】
光結合効率可変素子として、液晶素子２１４（波長板型液晶、ねじれネマティック型液晶、位相板等）及びＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ膜）という構成を用いる場合には、この光結合効率可変素子のＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ膜）が理想的な特性であれば存在しないはずの不要成分が実際には存在してしまうことによって、このＰＢＳからの出射光の偏光状態も変化してしまい、光路を分岐させるためのＰＢＳへの入射光の偏光状態が変化することとなる。なお、不要成分とは、光結合効率可変素子のＰＢＳの透過光について光結合効率変換（アッテネート）をする場合には、Ｓ偏光の透過率Ｔｓ、光結合効率可変素子のＰＢＳにおける反射光について光結合効率変換（アッテネート）をする場合には、Ｐ偏光の反射率Ｒｐが、それぞれ０でないことによって生ずるものである。
【００９０】
すなわち、光結合効率可変素子のＰＢＳからの出射光の偏光状態の変化によって、その後に光路を分岐させるときの光量比率が変化してしまい、ＡＰＣ動作において、盤面パワーが変化してしまうという不具合が生ずる。
【００９１】
例えば、半波長板＋ＰＢＳという構成を用い、このＰＢＳにおける透過光量と反射光量との比率を３：１としている場合において、図７に示すように、ＰＢＳにおけるＳ偏光の透過率Ｔｓが変化すると、光結合効率変換時と非変換時とでの盤面パワーの変動が生ずる。ここで、ＰＢＳにおけるＳ偏光の透過率Ｔｓが０．５％あったとすると、光量分岐比率が変化し、光結合効率変換時と非変換時とで、ＡＰＣ動作を実行したときの盤面パワーが２５％程度変動してしまう。
【００９２】
これは、ＰＢＳにおいて透過したＳ偏光の光量ｔｓは、光強度としてみれば微小であるが、振幅としてみると、透過率Ｔｓが０．５％において、√ｔｓ≒０．０７となり、例えば、Ｐ偏光に対して４５°（ｄｅｇ）をなす偏光方向の光ビームがＰＢＳ膜を出射するときの偏光方向のずれは、図８に示すように、純粋なＰ偏光に対して、４°（ｄｅｇ）程度ずれることになる。そのために、ＰＢＳに入射する光ビームの偏光方向を変えることによってＦＡＰＣ用検出素子２１９への光量分岐比率を調整する構成においては、分岐比率が大きく変化してしまうのである。
【００９３】
一方、上述したような本発明に係る光ヘッドにおいては、対物レンズ２２０側（光ディスク１０２側）とＦＡＰＣ用検出素子２１９側との光路の分岐を、対物レンズ２２０側に向かうのが透過光である場合には「Ｐ偏光分離型ＢＳ（ビームスプリッタ）」２１８を用いて行い、対物レンズ２２０側に向かうのが反射光である場合には「Ｓ偏光分離型ＢＳ（ビームスプリッタ）」を用いて行っていることにより、光路を分岐させるときの光量比率の変化を微小にすることができる。
【００９４】
例えば、上述の構成において、同様にビームスプリッタ１８における透過光量と反射光量との比率を３：１とした場合の光結合効率可変素子のＰＢＳにおけるＳ偏光の透過率Ｔｓと、光結合効率変換時と非変換時とでの盤面パワーの変化との関係は、図９に示すように、Ｓ偏光の透過率Ｔｓが０．５％程度あったとしても、盤面パワーの変動は２％程度しかなく、透過率Ｔｓが３％程度あったとしても、盤面パワーの変動は１０％程度である。このような本発明に係る光ヘッドの構成を採用した場合においても、Ｐ偏光（Ｓ偏光）分離型ＢＳであるビームスプリッタ２１８への入射偏光の変化による影響は皆無ではない。この場合においても、例えば、数％程度の盤面パワーの変化は発生する。
【００９５】
そこで、ビームスプリッタ２１８に入射する前の光路上に位相板２１７を配置し、この位相板２１７の光学軸方向を入射光ビームの光軸回りに回転調整することによって、ビームスプリッタ２１８に入射する偏光の状態を最適化して、光結合効率可変素子のＰＢＳからの出射光の偏光状態によって盤面パワーが変化することを防止することが可能である。
【００９６】
このように位相板２１７を用いてビームスプリッタ２１８に入射する偏光の状態を最適化する構成は、光結合効率可変素子が、回転操作機構によって光軸回りに回転操作される波長板とＰＢＳとによって構成されている場合においても、適用可能である。
【００９７】
位相板２１７を用いて偏光の状態を最適化することは、上述のような光結合効率可変素子との組合わせのみならず、例えば、光ヘッドの出荷時において、光結合効率を調整して特性のばらつきを抑えることにも応用することができる。
【００９８】
本発明に係る光記録媒体駆動装置においては、記録モード時において、半導体レーザ２１２から出射されて光ディスク１０２に導かれる光の光結合効率をＣＥＷ（Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｅｒｆｉｃｉｅｎｃｙ ｗｒｉｔｅ）とし、信号再生モード時において、半導体レーザ２１２から出射されて光ディスク１０２に導かれる光の光結合効率をＣＥＲ（Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｅｒｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｒｅｅｄ）とした場合、以下の関係が成立する。
【００９９】
ＣＥＷ＞ＣＥＲ
また、光記録媒体の種類の違いによって、光ディスク１０２に導かれる光の光結合効率が異なる場合においても、同様のことがいえる。
【０１００】
したがって、光結合効率可変素子における光結合効率を記録時と再生時、及び、光記録媒体の種類の変更時に切り換え制御することにより、半導体レーザ素子２１２において記録モード時と再生モード時とにおける出力パワー比を極端に大きくせずとも、光ディスク１０２の記録面に照射される光ビームのレベルを記録モード時と再生モード時とで、及び、光記録媒体の種類の変更に応じて、大幅に変えることが可能となる。また、光結合効率は、光ディスクの種類、記録領域の違い、又は、記録面の違いによって、最適となる記録及び／又は再生時の記録面上における光パワーに応じて、可変制御される。光結合効率は、最適となる記録面上における光パワーが大きいほど、大きくなされる。なお、光学系の構成によっては、光結合効率と記録面上における光パワーとの関係が逆になる場合もある。
【０１０１】
このように、この光記録媒体駆動装置においては、記録モード時と再生モード時とで、あるいは、選択された光ディスクの種類、記録領域、又は、記録面のそれぞれについて、最適なレベルの光を光ディスクの記録面に照射して、記録又は再生を行うことができ、良好な記録及び再生特性を得ることができる。
【０１０２】
以下、本発明における光結合効率可変素子の作用について詳細に説明する。
【０１０３】
まず、光結合効率可変素子を用いない場合の光結合効率をＣＥ０とし、光結合効率可変素子の通過光比率を、信号記録時ではＴＷ、信号再生時ではＴＲとすると、以下の関係が成立する。
【０１０４】
（信号記録時の光結合効率）ＣＥＷ＝ＣＥ０×ＴＷ
（信号再生時の光結合効率）ＣＥＲ＝ＣＥ０×ＴＲ
【０１０５】
また、必要な記録面集光量を信号記録時ではＰＷ、信号再生時ではＰＲとすると、光源において必要な出力を、記録時ではＬＤＷ、再生時ではＬＤＲとすると、以下の関係が成立する。
【０１０６】
（信号記録時）ＬＤＷ＝ＰＷ／ＣＥＷ＝ＰＷ／（ＣＥ０×ＴＷ）
（信号再生時）ＬＤＲ＝ＰＲ／ＣＥＲ＝ＰＲ／（ＣＥ０×ＴＲ）
【０１０７】
次に、光源の光出力に必要なダイナミックレンジＬＤＷ／ＬＤＲは、以下のように示される。
【０１０８】
ＬＤＷ／ＬＤＲ＝（ＰＷ／ＰＲ）×（ＴＲ／ＴＷ）
【０１０９】
なお、光結合効率可変素子を用いない場合には、ＴＲ＝ＴＷの場合と同様である。このように、この光記録媒体駆動装置においては、光源の光出力に必要なダイナミックレンジは、光結合効率可変素子の透過光比率の比の分だけ、変化させることが可能である。
【０１１０】
次に、複数種類の光記録媒体を用いる場合について考える。想定される光記録媒体としては、上述のように、多層の光ディスク、高線速度記録光記録媒体等、種々のものが考えられる。
【０１１１】
光源として半導体レーザを用い、ここでは、レーザ発振が安定になり、十分にレーザノイズが小さくなる光出力が４ｍＷであり、光出力最大定格が６０ｍＷであるとする。
また、光記録媒体Ａ（第１の種類の光ディスク）の特性から要求される記録面への集光量ＰＷ（Ａ）、ＰＲ（Ａ）が、以下のようであるとする。
【０１１２】
ＰＷ（Ａ）＝２０ｍＷ
ＰＲ（Ａ）＝２ｍＷ
【０１１３】
光記録媒体Ｂ（第２の種類の光ディスク）の特性から要求される記録面への集光量ＰＷ（Ｂ）、ＰＲ（Ｂ）が、以下のようであるとする。
【０１１４】
ＰＷ（Ｂ）＝１０ｍＷ
ＰＲ（Ｂ）＝１ｍＷ
【０１１５】
この場合において、光結合効率可変手段を用いないとすると、光源の光出力のダイナミックレンジについては、以下のように示すことができる。
【０１１６】
〔光源の光出力のダイナミックレンジ〕＝６０ｍＷ／４ｍＷ＝１５
【０１１７】
そして、光ディスクの記録面上において必要な光出力のダイナミックレンジは、以下のように示すことができる。
【０１１８】
〔必要な光出力のダイナミックレンジ〕＝ＬＤＷ（Ａ）／ＬＤＲ（Ｂ）
＝ＰＷ（Ａ）／ＰＲ（Ｂ）＝２０ｍＷ／１ｍＷ＝２０
【０１１９】
すなわち、光源の光出力のダイナミックレンジが、必要な光出力のダイナミックレンジより小さいので、この光源のままでは、良好な記録及び再生が行えないことになる。
【０１２０】
一方、本発明に係る光記録媒体駆動装置における光結合効率可変手段を用いると、以下のようになる。
【０１２１】
光結合効率可変手段の通過光比率を、Ｔ１＝１００％、Ｔ２＝５０％とし、光記録媒体Ａに対する記録時にＴ１とし、光記録媒体Ｂの再生時がＴ２にすることとすると、必要な光出力のダイナミックレンジについては、以下のように示すことができる。
【０１２２】
〔必要な光出力のダイナミックレンジ〕＝ＬＤＷ（Ａ）／ＬＤＲ（Ｂ）
＝（ＰＷ（Ａ）／ＰＲ（Ｂ））×（Ｔ２／Ｔ１）
＝（２０ｍＷ／１ｍＷ）×（５０％／１００％）＝１０
【０１２３】
このように、必要な光出力のダイナミックレンジが光源の光出力のダイナミックレンジより小さくなるので、光源の光出力のダイナミックレンジ以内で、第１の種類の光ディスク（Ａ）に対する記録及び第２の種類の記録ディスク（Ｂ）の再生が可能となる。
【０１２４】
この場合において、光学系の設計をＣＥ０＝４０％と設定することによって、以下の関係が成立する。
【０１２５】
〔光記録媒体Ａ信号記録時の光結合効率〕ＣＥ１＝ＣＥ０×Ｔ１＝４０％
〔光記録媒体Ｂ信号再生時の光結合効率〕ＣＥ２＝ＣＥ０×Ｔ２＝２０％
【０１２６】
したがって、必要な光源光出力は、以下のようになる。
【０１２７】
〔光記録媒体Ａ信号記録時〕
ＬＤＷ（Ａ）＝ＰＷ（Ａ）／ＣＥ１＝２０ｍＷ／４０％＝５０ｍＷ
〔光記録媒体Ｂ信号再生時〕
ＬＤＲ（Ｂ）＝ＰＲ（Ｂ）／ＣＥ２＝１ｍＷ／２０％＝５ｍＷ
【０１２８】
このように、光出力最大定格６０ｍＷに対して、余裕のある光出力５０ｍＷで記録ができるとともに、十分にレーザノイズが小さくなる光出力４ｍＷに対しても余裕のある光出力５ｍＷで良好な再生が可能となる。
【０１２９】
このとき、光記録媒体Ａ信号再生時に関しては、以下のようになる。
【０１３０】
ＬＤＲ（Ａ）＝ＰＲ（Ａ）／ＣＥ１＝２ｍＷ／４０％＝５ｍＷ
ＬＤＲ（Ａ）＝ＰＲ（Ａ）／ＣＥ２＝２ｍＷ／２０％＝１０ｍＷ
【０１３１】
光記録媒体Ｂ信号記録時に関しては、以下のようになる。
【０１３２】
ＬＤＷ（Ｂ）＝ＰＷ（Ｂ）／ＣＥ１＝１０ｍＷ／４０％＝２５ｍＷ
ＬＤＷ（Ｂ）＝ＰＷ（Ｂ）／ＣＥ２＝１０ｍＷ／２０％＝５０ｍＷ
【０１３３】
この場合、光結合効率は、ＣＥ１及びＣＥ２のいずれを用いてもよい。
【０１３４】
なお、後述するように、記録及び／又は再生時において光結合効率を変化させる場合、切換には一定の時間を要することから、光記録媒体Ａについては、記録及び再生についてＣＥ１、光記録媒体Ｂについては、記録及び再生についてＣＥ２を用いるのがより簡便であると判断できる。
【０１３５】
推奨記録・再生パワーの情報があらかじめ光記録媒体に記録されていれば、どのような媒体が装着されても同様に扱える。
【０１３６】
ここで、ある媒体の推奨記録パワーをＰＷ０、推奨再生パワーをＰＲ０とし、光結合効率可変手段における通過光比率がほぼ１００％のときの光結合効率を４０％、光結合効率可変手段における通過光比率を下げたときの光結合効率を２０％とし、想定されるＰＷ０の範囲を、９ｍＷ乃至２２．５ｍＷ、ＰＲ０の範囲を、０．９ｍＷ乃至２．２５ｍＷとする。
【０１３７】
そして、図６に示すように、光記録媒体から読み取られたＰＲ０、ＰＷ０の組み合わせが、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ１）、（Ｃ２）の４つの領域のいずれにあるかを判別し、それぞれに応じて、記録モード及び再生モードにおけるアッテネート状態（光結合効率可変手段における通過光比率）をどうするかを決める。
【０１３８】
すなわち、光源のダイナミックレンジを考えると、ＰＲ０≦１．６では、光結合効率可変手段における通過光比率を下げる必要があり、ＰＷ０≧１２では、光結合効率可変手段における通過光比率を上げる必要がある。
【０１３９】
したがって、図６中（Ａ）の範囲では、再生モードにおいて光結合効率可変手段における通過光比率を下げる必要があり、記録モードにおいてはどちらでもよいので、切換操作の手間を考えると、光結合効率可変手段における通過光比率を常時下げておくことが望ましい。
【０１４０】
図６中（Ｂ）の範囲では、再生モードにおいて光結合効率可変手段における通過光比率を下げる必要があり、記録モードにおいて光結合効率可変手段における通過光比率を上げる必要があるので、記録モード及び再生モードの切り換えによって、アッテネート状態を切換える必要がある。
【０１４１】
図６中（Ｃ１）の範囲では、再生モードにおいていずれでもよく、記録モードにおいてもいずれでもよいので、光結合効率可変手段における通過光比率を常時上げておいてよい。
【０１４２】
図６中（Ｃ２）の範囲では、再生モードにおいていずれでもよく、記録モードにおいて光結合効率可変手段における通過光比率を上げる必要があるので、切換操作の手間を考えると、光結合効率可変手段における通過光比率を常時上げておくことが望ましい。
【０１４３】
したがって、図６中（Ｃ１）及び（Ｃ２）の範囲では、いずれも光結合効率可変手段における通過光比率を常時上げておくことにすればよい。
【０１４４】
光記録媒体を収納するカートリッジに穴を設けて判別する場合、これら４つの領域を判別できるように、２つの識別穴を設ければ、上述したような処理を行うことができる。
【０１４５】
これに限らず、光結合効率の値は、光源のダイナミックレンジを満たす範囲内で、適宜設定してもよい。場合によっては、３以上の複数の光結合効率とすることも可能である。この場合には、光源の製造を容易化することができる。また、特殊な光源を用いなくても、容易に良好な特性の得られる光ヘッド、光記録媒体駆動装置を実現することができる。
【０１４６】
記録面を複数層有する多層の例えば２層の光ディスクに対応する場合における制御の順序としては、まず、光ディスク１０２の装着時に、多層の光ディスクよりも最適記録パワーの小さい、例えば、１層の光ディスクに対応した再生パワーで、まず光ディスクに記録されたディスク種別データ（目録データ）を再生し、２層の光ディスクであった場合には、２層の光ディスクに対応した、記録及び／又は再生パワー及び光結合効率に設定する。
【０１４７】
次に、以上のような光記録媒体駆動装置１０１における記録モードと再生モードの切り換え動作について説明する。
【０１４８】
図１０Ａ〜図１０Ｄは、光記録媒体駆動装置１０１における記録モードと再生モードの切り換え動作に伴うレーザ光の状態を示すタイミングチャートであり、図１０Ａは光ディスク１０２の記録面に集光される光量（盤面パワー）、図１０Ｂは光結合効率可変素子におけるレーザ光の透過率、図１０Ｃは光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力、図１０Ｄは、レーザ出射パワーの変化を示している。
【０１４９】
この光記録媒体駆動装置１０１においては、以下のように、液晶素子２１４の応答開始後、システムコントローラ１０７からの指令にしたがってタイミングをはかりながら、レーザ制御部１２１が記録モード、再生モードの切り換えを行う。
【０１５０】
すなわち、再生モード時には、液晶素子２１４が半波長板として機能するような位相差が発生するように、サーボ回路１０９によって適正な印加電圧が与えられており、光結合効率可変素子の透過率が５０％に設定されている。レーザ出射パワーが５ｍＷとなり、レーザノイズが少なく良好な再生特性が得られている。
【０１５１】
そして、再生モードから記録モードに切り換える際には、まず、システムコントローラ１０７からの指令にしたがって、サーボ回路１０９によって液晶素子２１４に対する印加電圧が変更され、液晶素子２１４の位相差を変化させる。
【０１５２】
液晶素子２１４の応答に伴って、光結合効率可変素子の透過率が５０％から１００％に変化し、オートパワーコントロールの動作により、レーザ出射パワーは５ｍＷから２．５ｍＷに変化する。このとき、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力も、光結合効率可変素子の透過率の変化及びレーザ出射パワーの変化に応じて、下がる。また、このとき、液晶素子には有限の応答速度があるため、その応答の過渡期においては、ディスク上に集光するパワーは再生パワーとしたままに保たれる。
【０１５３】
光分岐量モニタからの出力が、プリアンプ１２０を介してサーボ回路１０９に入力され、あらかじめ設定した出力レベル基準値Ｐｏｆｆを下回った段階で、光結合効率可変手段による透過率が１００％に充分近い値になったことを判断し、システムコントローラ１０７を介して、信号変復調器及びＥＣＣブロック１０８の指令に従って、レーザ制御部１２１から信号記録パルスが発生され、レーザ出射パワーが変調されて信号の記録が行われる。
【０１５４】
次に、記録モードから再生モードに切り換える際には、まず、システムコントローラ１０７からの指令にしたがって、レーザ制御部１２１が記録モード、再生モードの切り換えを行う。この状態では、レーザ出射パワーは２．５ｍＷと低いためレーザノイズは増加した状態にある。
【０１５５】
レーザ出力が再生パワーに切り換えられた後、システムコントローラ１０７からの指令にしたがって、サーボ回路１０９によって液晶素子２１４に対する印加電圧が変更され、液晶素子２１４の位相差を変化させる。
【０１５６】
液晶素子２１４の応答にしたがって、光結合効率可変素子の通過率が１００％から５０％に変化し、オートパワーコントロールの動作により、レーザ出射パワーは２．５ｍＷから５ｍＷに変化し、レーザノイズは減少し、良好な再生信号が検出可能となる。このとき、光分岐量モニタ出力があらかじめ設定された基準値Ｐｏｎを超えた段階で、充分に光結合効率が低下したと判断し、信号の再生を開始する。場合によっては、再生モードへの切換の際には、即座に信号再生を開始し、レーザノイズにより再生信号にエラーが発生する間はリトライすることとしてもよい。また、このとき、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力も、光結合効率可変素子の透過率の変化及びレーザ出射パワーの変化に応じて、上がる。
【０１５７】
仮に、記録再生のモードを切り換える際の手順を上記の手順で行わなかった場合、以下のような不具合が生じる。
【０１５８】
まず、再生モードから記録モードの切り換えでは、光出力が高いまま、すなわち光結合効率が小さいまま記録動作を始めてしまうため、レーザの光出力最大定格を超える出力を得ようとして、場合によってはレーザが破壊される。
【０１５９】
また、記録モードから再生モードの切り換えでは、光出力が低いまま、すなわち光結合効率が大きいまま再生動作を始めてしまうため、レーザノイズが多く、良好な再生特性が得られない。また、記録動作後、光結合効率を先に小さくしてしまうと、レーザの光出力最大定格を超える出力を得ようとして、場合によってはレーザが破壊されるおそれがある。
【０１６０】
上述した手順を用いて記録／再生モードの切り換え動作を行うことにより、記録及び再生時のレーザの出力比が小さくても、再生時のレーザノイズを十分に小さくでき、製造性のよい光源、光出力最大定格の小さめな光源を用いても良好な記録、再生特性を得られる光記録媒体駆動装置を提供することが可能となる。すなわち、上述の問題が起きないようにするためには、タイミングを守ることと、光結合効率可変手段の可変動作が確実に完了する時間を待って、記録再生を始めるか、若しくは可変動作のＯＮ／ＯＦＦ（光結合効率の増減）を何らかの手法によって検出し管理すればよい。
【０１６１】
可変動作のＯＮ／ＯＦＦ（光結合効率の増減）を検出する手法としては、以下のような手法が考えられる。
【０１６２】
例えば、機構的に可変動作を行う場合には、位置センサ等を用いて、駆動状態を知ることが可能である。また、半導体レーザのリアモニタ端子（出射方向と逆方向に出射する光をモニタする受光素子からの出力）を用いたり、光記録媒体上に到達しないで捨てられる光を受光素子を設けてモニタすることによって、光出力の変化を検出することも可能である。
【０１６３】
偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒによって光の分岐比率を可変とする場合には、上述のように、分岐された光パワーを受光素子を設けて検出すればよい。
【０１６４】
次に、フローチャートにより、この光記録媒体駆動装置の動作をさらに詳しく説明する。
【０１６５】
まず、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力を用いて、記録モード及び再生モード間の切換えにおいて光結合効率を変化させることを考える。光記録媒体駆動装置の動作モードとしては、「記録モード」、「再生モード」及び「待機モード」の３状態が考えられる。「記録モード」を「Ｗ」、「再生モード」を「Ｒ」、「待機モード」を「−」で示すと、以下のような動作モードの変更が考えられる。
【０１６６】
〔Ｒ−Ｗ−Ｗ−Ｒ−Ｒ−Ｒ−Ｗ−Ｒ−Ｗ−Ｒ−Ｒ〕
【０１６７】
そして、光結合効率を変化させること、すなわち、「アッテネート状態の切換」のタイミングとしては、以下のような、３通りが考えられる。
【０１６８】
（１）「待機」状態では、それまでの「アッテネート状態」を保持し、次の「再生」又は「記録」というコマンドを受けてから「アッテネート状態の切換」を行う。この場合の動作を図１１及び図１２に示す。
【０１６９】
（２）「待機」状態では常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える。この場合の動作を図１３及び図１４に示す。
【０１７０】
（３）「待機」状態では常に光結合効率の高い「アッテネート状態」とし、「再生」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の低い「アッテネート状態」に切換える。この場合の動作を図１５及び図１６に示す。
【０１７１】
以下、これら３通りについて説明する。
【０１７２】
（１）「待機」状態では、それまでの「アッテネート状態」を保持し、次の「再生」又は「記録」というコマンドを受けてから「アッテネート状態の切換」を行う場合（図１１及び図１２参照）。
【０１７３】
まず、「待機」状態では、システムコントローラ１０７は、それまでの「アッテネート状態」を保持し、次の「再生」又は「記録」というコマンドを受けてから「アッテネート状態の切換」を行う場合において、「記録」というコマンドを受けた場合には、図１１に示すように、ステップｓｔ１でスタートし、次のステップｓｔ２では、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧が光結合効率を高くする電圧（「Ｏｐｅｎ」に対応した電圧）であるかを判別し、液晶印加電圧が光結合効率を高くする電圧であればステップｓｔ３に進み、光結合効率を低くする電圧であればステップｓｔ４に進む。
【０１７４】
ステップｓｔ４では、システムコントローラ１０７は、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧を光結合効率を高くする電圧（「Ｏｐｅｎ」に対応した電圧）として、ステップｓｔ３に進む。ステップｓｔ３では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力が所定の設定値（基準値Ｐｏｆｆ）よりも低いかどうかを判別する。所定の設定値（基準値Ｐｏｆｆ）よりも低ければステップｓｔ５に進み、所定の設定値（基準値Ｐｏｆｆ）よりも低くなければステップｓｔ３に留まる。
【０１７５】
ステップｓｔ５では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップｓｔ６に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていなかったならばステップｓｔ５に留まる。ステップｓｔ６では、システムコントローラ１０７は、記録動作を開始させる。そして、記録動作が終了すべきときになったならば、次のステップｓｔ７に進み、記録動作を終了し、再生パワーに戻し、「待機」モードに移行し、ステップｓｔ８で動作を終了する。
【０１７６】
次に、「待機」状態では、システムコントローラ１０７は、それまでの「アッテネート状態」を保持し、次の「再生」又は「記録」というコマンドを受けてから「アッテネート状態の切換」を行う場合において、「再生」というコマンドを受けた場合には、図１２に示すように、ステップｓｔ９でスタートし、次のステップｓｔ１０では、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧が光結合効率を低くする電圧（「Ｃｌｏｓｅ」に対応した電圧）であるかを判別し、光結合効率を低くする電圧であればステップｓｔ１１に進み、光結合効率を高くする電圧であればステップｓｔ１２に進む。
【０１７７】
ステップｓｔ１２では、システムコントローラ１０７は、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧を光結合効率を低くする電圧（「Ｃｌｏｓｅ」に対応した電圧）として、ステップｓｔ１１に進む。ステップｓｔ１１では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力が所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高いかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高ければステップｓｔ１３に進み、所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高くなければステップｓｔ１１に留まる。
【０１７８】
ステップｓｔ１３では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップｓｔ１４に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていなかったならばステップｓｔ１３に留まる。ステップｓｔ１４では、システムコントローラ１０７は、再生動作を開始する。そして、システムコントローラ１０７は、再生動作が終了すべきときになったならば、次のステップｓｔ１５に進み、再生動作を終了し、「待機」モードに移行し、ステップｓｔ１６で動作を終了する。
【０１７９】
（２）「待機」状態では常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える場合（図１３及び図１４参照）。
【０１８０】
そして、システムコントローラ１０７は、「待機」状態では常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える動作において、「記録」というコマンドを受けた場合には、図１３に示すように、ステップｓｔ１７でスタートし、次のステップｓｔ１８では、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧を光結合効率を高くする電圧（「Ｏｐｅｎ」に対応した電圧）として、ステップｓｔ１９に進む。
【０１８１】
ステップｓｔ１９では、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力が所定の設定値（基準値Ｐｏｆｆ）よりも低いかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、所定の設定値（基準値Ｐｏｆｆ）よりも低ければステップｓｔ２０に進み、所定の設定値（基準値Ｐｏｆｆ）よりも低くなければステップｓｔ１９に留まる。
【０１８２】
ステップｓｔ２０では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップｓｔ２１に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていなかったならばステップｓｔ２０に留まる。
【０１８３】
ステップｓｔ２１では、システムコントローラ１０７は、記録動作を開始する。そして、システムコントローラ１０７は、記録動作が終了すべきときになったならば、次のステップｓｔ２２に進み、記録動作を終了し、再生パワーに戻し、ステップｓｔ２３に進む。ステップｓｔ２３では、システムコントローラ１０７は、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧を光結合効率を低くする電圧（「Ｃｌｏｓｅ」に対応した電圧）として、ステップｓｔ２４に進む。ステップｓｔ２４では、システムコントローラ１０７は、「待機」モードに移行し、ステップｓｔ２５で動作を終了する。
【０１８４】
さらに、システムコントローラ１０７は、「待機」状態では常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える動作において、「再生」というコマンドを受けた場合には、図１４に示すように、ステップｓｔ２６でスタートし、次のステップｓｔ２７では、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力が所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高いかどうかを判別する。
【０１８５】
システムコントローラ１０７は、所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高ければステップｓｔ２８に進み、所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高くなければステップｓｔ２７に留まる。ステップｓｔ２８では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。
【０１８６】
システムコントローラ１０７は、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップｓｔ２９に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていなかったならばステップｓｔ２８に留まる。ステップｓｔ２９では、システムコントローラ１０７は、再生動作を開始させる。そして、システムコントローラ１０７は、再生動作が終了すべきときになったならば、次のステップｓｔ３０に進み、再生動作を終了させ、「待機」モードに移行し、ステップｓｔ３１で動作を終了する。
【０１８７】
（３）「待機」状態では常に光結合効率の高い「アッテネート状態」とし、「再生」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の低い「アッテネート状態」に切換える場合（図１５及び図１６参照）。
【０１８８】
そして、システムコントローラ１０７は、「待機」状態では常に光結合効率の高い「アッテネート状態」とし、「再生」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の低い「アッテネート状態」に切換える動作において、「記録」というコマンドを受けた場合には、図１５に示すように、ステップｓｔ３２でスタートし、次のステップｓｔ３３では、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力が所定の設定値（基準値Ｐｏｆｆ）よりも低いかどうかを判別する。
【０１８９】
システムコントローラ１０７は、所定の設定値（基準値Ｐｏｆｆ）よりも低ければステップｓｔ３４に進み、所定の設定値（基準値Ｐｏｆｆ）よりも低くなければステップｓｔ３３に留まる。ステップｓｔ３４では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップｓｔ３５に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていなかったならばステップｓｔ３４に留まる。ステップｓｔ３５では、システムコントローラ１０７は、記録動作を開始させる。
【０１９０】
そして、システムコントローラ１０７は、記録動作が終了すべきときになったならば、次のステップｓｔ３６に進み、記録動作を終了させ、再生パワーに戻して、「待機」モードに移行し、ステップｓｔ３７で動作を終了する。
【０１９１】
次に、システムコントローラ１０７は、「待機」状態では常に光結合効率の高い「アッテネート状態」とし、「再生」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の低い「アッテネート状態」に切換える動作において、「再生」というコマンドを受けた場合には、図１６に示すように、ステップｓｔ３８でスタートし、次のステップｓｔ３９では、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧を光結合効率を低くする電圧（「Ｃｌｏｓｅ」に対応した電圧）として、ステップｓｔ４０に進む。
【０１９２】
ステップｓｔ４０では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力が所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高いかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高ければステップｓｔ４１に進み、所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高くなければステップｓｔ４０に留まる。ステップｓｔ４１では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップｓｔ４２に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていなかったならばステップｓｔ４１に留まる。ステップｓｔ４２では、システムコントローラ１０７は、再生動作を開始する。
【０１９３】
そして、再生動作が終了すべきときになったならば、システムコントローラ１０７は、次のステップｓｔ４３に進み、記録動作を終了し、ステップｓｔ４４に進む。ステップｓｔ４４では、システムコントローラ１０７は、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧を光結合効率を高くする電圧（「Ｏｐｅｎ」に対応した電圧）として、ステップｓｔ４５に進む。ステップｓｔ４５では、「待機」モードに移行し、ステップｓｔ４６で動作を終了する。
【０１９４】
また、異なる種類の光記録媒体への対応としては、図１７に示すように、システムコントローラ１０７は、ステップｓｔ４７でスタートし、次のステップｓｔ４８では、液晶印加電圧を制御して、光結合効率を低くする電圧（「Ｃｌｏｓｅ」に対応した電圧）として、光ディスクの記録面上における照射光ビームの出力（盤面パワー）を所定値、例えば、０．９ｍＷ（ｍｉｎ）に設定し、ステップｓｔ４９に進む。システムコントローラ１０７は、ステップｓｔ４９では、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力が所定の設定値（基準値Ｐｏｎ（０．９ｍＷに対応した値））よりも高いかどうかを判別する。
【０１９５】
なお、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力は、盤面パワーの設定に応じて変化するので、これに応じて設定値（基準値Ｐｏｎ）の値は適宜設定する。システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力が所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高ければステップｓｔ５０に進み、所定の設定値（基準値Ｐｏｎ）よりも高くなければステップｓｔ４９に留まる。ステップｓｔ５０では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップｓｔ５１に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていなかったならばステップｓｔ５０に留まる。ステップｓｔ５１では、システムコントローラ１０７は、光ヘッドにおけるフォーカスサーボ動作を開始し（フォーカスＯＮ）、ステップｓｔ５２に進む。ステップｓｔ５２では、システムコントローラ１０７は、光ヘッドを光ディスクの最内周位置に移動させ、ステップｓｔ５３に進む。システムコントローラ１０７は、ステップｓｔ５３では、推奨記録パワーＰＷ０及び推奨再生パワーＰＲ０を検出し、ステップｓｔ５４に進む。
【０１９６】
ステップｓｔ５４では、システムコントローラ１０７は、推奨再生パワーＰＲ０が所定値、例えば、１．６ｍＷよりも小さいかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、推奨再生パワーＰＲ０が所定値よりも小さければステップｓｔ５５に進み、推奨再生パワーＰＲ０が所定値よりも小さくなければステップｓｔ５８に進む。ステップｓｔ５５では、システムコントローラ１０７は、推奨記録パワーＰＷ０が所定値、例えば、１２ｍＷよりも小さいかどうかを判別する。推奨記録パワーＰＷ０が所定値よりも小さければステップｓｔ５６に進み、推奨記録パワーＰＷ０が所定値よりも小さくなければステップｓｔ５７に進む。
【０１９７】
ステップｓｔ５６では、システムコントローラ１０７は、「アッテネートタイプ」を図６Ａであると判別し、この判別結果に応じて、液晶印加電圧を制御する。ステップｓｔ５７では、システムコントローラ１０７は、「アッテネートタイプ」を図６Ｂであると判別し、この判別結果に応じて、液晶印加電圧を制御する。ステップｓｔ５８では、システムコントローラ１０７は、「アッテネートタイプ」を図６Ｃに示す（（Ｃ１）又は（Ｃ２））であると判別し、この判別結果に応じて液晶印加電圧を制御する。
【０１９８】
上述した光ヘッドの全ての構成において、ビームスプリッタ２１８には、位相板２１７を経たＳ偏光が入射されるように、構成してもよい。この場合には、この光ヘッドは、図２において、１／４波長板２２４、対物レンズ２２０及び光ディスク１０２と、ＦＡＰＣ用検出素子２１９との位置関係を入れ替えた状態として構成する。
【０１９９】
すなわち、この光ヘッド１０４では、位相板２１７を経た入射光ビームは、ビームスプリッタ２１８が有する反射面に対してほぼＳ偏光となされている。位相板２１７は、入射光ビームの偏光方向をビームスプリッタ２１８の反射面に対するＳ偏光とするように、光軸回りに回転調整されている。このビームスプリッタ２１８において、入射光ビームは、一定の比率（例えば、９５％以下の一定の比率）が反射面により反射され、１／４波長板２２４に入射される。ここで反射面を透過した入射光ビームの（例えば、５％以上の一定の比率の）一部は、ＦＡＰＣ用検出素子２１９に入射する。ビームスプリッタ２１８において反射された入射光ビームは、１／４波長板２２４を透過することによって円偏光となされて、対物レンズ２２０によって光ディスク１０２の記録面上に集光される。
【０２００】
そして、光ディスク１０２の記録面で反射された反射光ビームは、対物レンズ２２０を経て、１／４波長板２２４を透過することによって、往光路の光ビームの偏光方向に対して直交する方向の直線偏光となされて、ビームスプリッタ２１８に戻る。このとき、反射光ビームは、ビームスプリッタ２１８の反射面に対してほぼＰ偏光となされており、この反射面をほほ全量が透過して、半導体レーザ素子２１２からの光路に対して分離される。半導体レーザ素子２１２からの光路に対して分離された反射光ビームは、検出レンズ２２１で収束光に変換され、マルチレンズ２２２によってフォーカスエラー信号を非点収差法によって得るための非点収差を付与され、光検出素子２２３に入射される。
【０２０１】
この場合においても、この光ヘッド１０４においては、ビームスプリッタ２１８において、反射面に対するＳ偏光が一定の比率で分離されるようになっているため、このビームスプリッタ２１８への入射光ビームに反射面に対するＰ偏光成分が若干含まれている場合においても、光ディスク１０２の記録面に向かう光ビームの光量を正確にモニタすることができる。したがって、液晶素子２１４の制御によって光結合効率が可変制御されたときに、光ディスク１０２の記録面への照射光ビームの出力が予定された出力から大きく変動することがない。
【０２０２】
上述した全ての構成の光ヘッドにおいて、光結合効率可変手段は、上述したものに限定されず、他の方式の光結合効率可変手段を用いてもよい。
【０２０３】
以下、光結合効率可変素子の具体的な実現方式について説明する。
【０２０４】
光結合効率可変素子の実現方式としては、「光ビームを少なくとも２つの光路に分岐する光路分岐手段」を用いることが考えられる。すなわち、この光路分岐手段によって、２つの光路の分岐比率を変化させることにより、光結合効率を変化させるものである。
【０２０５】
図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、光ビームを分岐する光路分岐手段として位相板（偏光状態調整手段）３１と偏光ビームスプリッタ３２とを設け、波長板３１を光軸回りに回転変位させることにより、偏光ビームスプリッタ３２の偏光ビームスプリッタ膜において光ビームが分岐される比率を変えることができる。
【０２０６】
図１８Ａに示すように、波長板３１の光学軸方向Ｐ１を入射光Ｌ１の偏光方向Ｐｓに一致させた場合には、入射光Ｌ１は偏光ビームスプリッタ３２で反射されず、ほぼ全てが光ディスクに向けて透過する。
【０２０７】
一方、図１８Ｂに示すように、波長板３１の光学軸方向Ｐ１を入射光Ｌ１の偏光方向Ｐｓから一定過度αだけ回転させることにより、入射光Ｌ１の一部を偏光ビームスプリッタ３２において反射させ、残りの入射光だけを光ディスクの方向に透過させることができる。
【０２０８】
例えば、偏光ビームスプリッタ膜がＰＳ完全分離膜（Ｔｐ（Ｐ偏光透過率）＝１００％、Ｒｓ（Ｓ偏光反射率）＝１００％）であり、波長板が半波長板である場合には、回転角αと通過光比率Ｔとの関係は、以下のようになる。
【０２０９】
まず、回転角αのとき、偏光方向は２α回転する。このときビームスプリッタに入射するＰ偏光の比率（すなわち、通過光比率Ｔ）は、以下のように、図１８Ｃで表される関係となる。
【０２１０】
Ｔ＝ｃｏｓ２２α＝（１＋ｃｏｓ４α）／２
【０２１１】
したがって、例えば光結合効率を１００％乃至５０％で用いたければ、α＝０度（ｄｅｇ）乃至２２．５度（ｄｅｇ）の間で切り換えればよい。これにより、偏光方向が４５度（ｄｅｇ）変化し、通過光比率は１００％又は５０％に制御できる。
【０２１２】
図１９Ａ及び図１９Ｂは、前述した具体例を示す説明図であり、光ビームＬ１を分岐する光路分岐手段として、液晶素子３３と偏光ビームスプリッタ３４とを設け、液晶素子３３を波長板として作用させることにより、偏光ビームスプリッタ３４の偏光ビームスプリッタ膜３４Ａによって光ビームＬ１を分岐させるようにしたものである。
【０２１３】
すなわち、図１９Ａに示すように、ラビング方向Ｒ１を２２．５度（ｄｅｇ）に設定した液晶素子３３を用い、その位相差について、Ｎを整数、λを波長とすると、Ｎλ乃至（Ｎ＋０．５）λ、又は、Ｎλ乃至（Ｎ−０．５）λと変化させることにより、偏光ビームスプリッタ３４に入射する光の偏光方向が４５度（ｄｅｇ）変化し、通過光比率を１００％乃至５０％の範囲で変化させることができる。
【０２１４】
また、図１９Ｂに示すように、ラビング方向Ｒ１を４５度（ｄｅｇ）に設定した液晶素子３３を用い、その位相差を、Ｎを整数、λを波長とすると、Ｎλ乃至（Ｎ＋０．２５）λ、又は、Ｎλ乃至（Ｎ−０．２５）λと変化させることにより、ビームスプリッタ３４に入射する光ビームをＰ偏光から円偏光に変化させることができ、通過光比率を１００％乃至５０％の範囲で変化させることができる。
【０２１５】
ここで液晶素子によって位相差を発生させる原理について簡単に説明する。
図２０Ａ及び図２０Ｂは、液晶素子の断面構造を示す断面図である。図２０Ｃは、印加電圧に対する液晶素子の屈折率の変化を示すグラフであり、図２０Ｄは印加電圧に対する位相差の変化を示すグラフである。
【０２１６】
ここで、液晶素子４０は、図２０Ａ、図２０Ｂに示すように、２枚のガラス基板４１、４２の間に液晶分子４９が封止されて構成されており、各ガラス基板４１、４２の内面に設けられた配向膜４３、４４によって液晶分子４９が配向されている。
【０２１７】
各ガラス基板４１、４２と配向膜４３、４４との間には、透明電極膜４５、４６が設けられている。そして、これら透明電極膜４５、４６の間の印加電圧を変化させることにより、液晶分子４９は、図２０Ａに示すように、配向膜４３、４４に対して平行でラビング方向（図中矢線Ａで示す）に沿って配置された状態から、図２０Ｂに示すように、配向膜４３、４４に対して垂直に起立した状態に変化する。
【０２１８】
ここで、液晶分子４９が配向膜４３、４４に平行であるときの、ラビング方向に沿った方向の屈折率をＮ１とし、液晶分子４９がラビング方向に直交するときの、ラビング方向に沿った方向の屈折率をＮ２とすると、印加電圧の変化による液晶分子４９の変位に応じて、ラビング方向に沿った方向の屈折率Ｎ１は、図２０Ｃに示すように変化する。なお、ラビング方向に直交する方向の屈折率をＮ２は一定である。
【０２１９】
その結果、ラビング方向に沿った方向の入射偏光に生じる位相差は、図２０Ｄに示すように変化する。
【０２２０】
このような原理を応用して、液晶素子を波長板として用いることができ、偏光ビームスプリッタとの組み合わせによって光路分岐手段を実現できる。
【０２２１】
なお、図１９Ａ、図１９Ｂにそれぞれ示す例は、代表的な例を挙げたものに過ぎず、ラビング方向Ｒ１や位相差の可変範囲は、必要な通過光比率の変化幅に応じて種々設定できるものである。
【０２２２】
また、液晶素子の作用としても、波長板として機能するものに限らず、ディスプレイに用いられるねじれネマティックタイプの液晶など、ビームスプリッタに入射する偏光の状態を可変にすることができるものであれば同様の効果が得られる。
【０２２３】
なお、本発明に係る光ヘッドは、図２１に示すように、半導体レーザ素子２１２、液晶素子２１４及びアナモルフィックプリズム２１５を光軸回りに９０度回転させて構成してもよい。この場合においても、ビームスプリッタ２１８に入射する光ビームはこのビームスプリッタ２１８の反射面に対してほぼＰ偏光となるように、位相板２１７によって調整する。
【０２２４】
本発明に係る光ヘッドは、図２２に示すように、アナモルフィックプリズム２１５への入射光ビームの光軸が、このアナモルフィックプリズム２１５の入射面に対し、上述した構成よりも大きく傾くように半導体レーザ素子２１２を位置決めして構成してもよい。この場合には、アナモルフィックプリズム２１５から光分岐量モニタ用光検出素子２１６への出射光は、このアナモルフィックプリズム２１５の側面部に対してほぼ垂直に出射するので、全反射防止素子２１５Ｔは不要となる。
【０２２５】
さらに、本発明に係る光ヘッドは、図２３に示すように、アナモルフィックプリズム２１５に代えて、立方体状の偏光ビームスプリッタ２１８を用いて構成してもよい。この場合には、半導体レーザ素子２１２からの出射光ビームの断面形状の円形への整形はなされない。
【０２２６】
なお、本発明は、上述の例に限定されるものではなく、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な変更、置換又はその同等のものを行うことができることは当業者にとって明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０２２７】
上述のように、本発明に係る光ヘッド及び光記録媒体駆動装置においては、記録モード及び再生モードにおける光源のパワー比を小さくして、再生時のレーザノイズを十分に小さくでき、製造性のよい光出力最大定格の小さめな光源を用いても良好な記録及び再生特性を得ることができる。
【０２２８】
また、本発明に係る光記録媒体駆動装置においては、媒体種類判別手段により判別された光記録媒体の種類に応じて、または、記録面判別手段により判別された光記録媒体の記録面に応じて、あるいは、記録領域判別手段により判別された光記録媒体の記録面上の記録領域に応じて、光結合効率可変手段を制御し、この光記録媒体の記録面上における記録及び／又は再生光パワーを最適化することができる。
【０２２９】
さらに、本発明に係る光ヘッド及び本発明に係る光記録媒体駆動装置の光ヘッドにおいては、光源から発せられ光結合効率可変手段を経た光ビームに所定の偏光方向（Ｐ偏光あるいはＳ偏光）に直交する方向の偏光成分（Ｓ偏光あるいはＰ偏光）が含まれている場合であっても、光分離手段によって分離されて光記録媒体に照射される光パワーを検出するための光検出器に送られる光ビームの比率が変動しないので、光記録媒体に照射される光パワーの検出を正確に行うことができる。
【０２３０】
すなわち、本発明は、記録モード及び再生モードにおける光源のパワー比を小さくし、再生時のレーザノイズを十分に小さくでき、製造性のよい光出力最大定格の小さめな光源を用いても良好な記録及び再生特性の得られる光ヘッド及び光記録媒体駆動装置を提供することができる。
【０２３１】
また、本発明は、最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる複数種類の光記録媒体、多層光記録媒体、又は記録面が複数の記録領域に分割された光記録媒体などの複数種類の光記録媒体に対しても、再生時のレーザノイズが十分に小さくでき、製造性のよい光源、光出力最大定格の小さめな光源を用いても、各種類の光記録媒体、多層光記録媒体の各記録面、記録面上の複数の記録領域のそれぞれに対して、良好な記録及び／又は再生特性の得られる光ヘッド及び光記録媒体駆動装置を提供することができる。
Claims (72)
- 光源と、
上記光源から出射された光ビームを光記録媒体に集光させて照射する光集光手段と、
上記光源から出射された光ビームと上記光記録媒体により反射されて上記光集光手段を経た反射光ビームとを分離させる光分離手段と、
上記光分離手段によって分離された上記光記録媒体からの反射光ビームを受光する光検出手段と、
上記光源と上記光分離手段との間に設けられ、上記光源から出射する総光量に対する上記光記録媒体上に集光される光量の比率である光結合効率を変化させる光結合効率可変手段と、
上記光源から上記光分離手段に至る光路上に、上記光源からの入射光ビームの偏光状態を制御する偏光状態調整手段と、
上記光結合効率可変手段における光結合効率変化を検出する光結合効率検出手段と、
上記光記録媒体に照射される光ビームの光パワーを、上記照射される光ビームの一部を分離して受光することにより検出する照射光パワー検出手段と、
上記照射光パワー検出手段により検出された上記光パワーに基づいて上記光源の発光パワーを制御し、上記光記録媒体に照射される光ビームの光パワーを一定に維持する発光パワー制御手段とを備え、
上記光分離手段は、上記光源から出射され上記光結合効率可変手段を経てこの光分離手段に入射する入射光ビームの光軸に対して傾斜された平面状の反射面を有し、この反射面に対して上記入射光ビームが入射され、この入射光ビームの所定の偏光方向のうちの一定比率を上記反射面によって反射させて分離させ上記照射光パワー検出手段に送り、上記入射光ビームの残部を上記反射面を透過させて上記光集光手段に送り、
上記光結合効率検出手段は、上記発光パワー制御手段により上記光記録媒体に照射される光ビームの光パワーが一定な状態において、上記光結合効率可変手段による光結合効率を変化させたときの光結合効率変化を検出し、
上記光結合効率可変手段は、上記光結合効率検出手段が検出した光結合効率変化に応じて上記光結合効率を変化させ、
同一の種類の光記録媒体において、再生モードにおいては、記録モードにおけるよりも、光結合効率を小さくし、
再生モードから記録モードに切りかえるときには、上記光結合効率を変化させるタイミングを上記光源の出力を変化させるタイミングより先行させるとともに、記録モードから再生モードに切りかえるときには、上記光源の出力を変化させるタイミングを上記光結合効率を変化させるタイミングより先行させる光ヘッド。 - 上記光分離手段が、上記入射光ビームのうち上記反射面によって反射させて上記照射光パワー検出手段に送る一定の比率は、５％以上である請求項１記載の光ヘッド。
- 上記光結合効率可変手段は、上記光源からの光ビームが入射されこの光ビームの偏光状態を変化させる液晶素子と、この液晶素子を経た光ビームが入射される偏光ビームスプリッタ膜とからなる請求項１記載の光ヘッド。
- 上記光結合効率検出手段は、上記偏光ビームスプリッタ膜によって上記光記録媒体に向かう光路より分岐された光ビームを受光する光検出手段からなる請求項３記載の光ヘッド。
- 上記光結合効率可変手段は、上記光源からの光ビームが入射されこの光ビームの偏光状態を変化させる波長板と、この波長板を回転変位させる回転変位手段と、上記波長板を経た光ビームが入射される偏光ビームスプリッタ膜とを有している請求項１記載の光ヘッド。
- 上記光結合効率検出手段は、上記光結合効率可変手段において上記偏光ビームスプリッタ膜によって上記光記録媒体に向かう光ビームより分岐された光ビームを受光する光検出手段からなる請求項５記載の光ヘッド。
- 光源とこの光源から発せられた光ビームを光記録媒体に集光させて照射する光集光手段とを有する光ヘッドを備え、
上記光ヘッドは、上記光源から出射された光ビームと上記光記録媒体により反射されて上記光集光手段を経た反射光ビームとの光路を分離させる光分離手段と、
この光分離手段によって分離された上記光記録媒体からの反射光ビームを受光する光検出手段と、
上記光源と上記光分離手段との間に設けられ上記光源から出射する総光量に対する上記光記録媒体上に集光される光量の比率である光結合効率を変化させる光結合効率可変手段と、
上記光源から上記光分離手段に至る光路上に、該光源からの入射光ビームの偏光状態を、制御する偏光状態調整手段と、
上記光結合効率可変手段における光結合効率変化を検出する光結合効率検出手段と、
上記光記録媒体に照射される光ビームの光パワーを、上記照射される光ビームの一部を分離して受光することにより検出する照射光パワー検出手段と、
上記照射光パワー検出手段により検出された上記光パワーに基づいて上記光源の発光パワーを制御し、上記光記録媒体に照射される光ビームの光パワーを一定に維持する発光パワー制御手段とを有し、
上記光分離手段は、上記光源から発せられ上記光結合効率可変手段を経てこの光分離手段に入射する入射光ビームの光軸に対して傾斜された平面状の反射面を有しており、この反射面に対して上記入射光ビームが入射され、この入射光ビームの所定の偏光方向のうちの一定比率を上記反射面によって反射させて分離させ上記照射光パワー検出手段に送り、上記入射光ビームの残部を上記反射面を透過させて上記光集光手段に送り、
上記光結合効率検出手段は、上記発光パワー制御手段により上記光記録媒体に照射される光ビームの光パワーが一定な状態において、上記光結合効率可変手段による光結合効率を変化させたときの光結合効率変化を検出し、
上記光結合効率可変手段は、上記光結合効率検出手段が検出した光結合効率変化に応じて上記光結合効率を変化させ、
同一の種類の光記録媒体において、再生モードにおいては、記録モードにおけるよりも、光結合効率を小さくし、
再生モードから記録モードに切りかえるときには、上記光結合効率を変化させるタイミングを上記光源の出力を変化させるタイミングより先行させるとともに、記録モードから再生モードに切りかえるときには、上記光源の出力を変化させるタイミングを上記光結合効率を変化させるタイミングより先行させる光記録媒体駆動装置。 - 最適な記録及び／又は再生光パワーの互いに異なる少なくとも２種以上の光記録媒体に対して記録及び／又は再生を行う請求項７記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率可変手段は、上記光源からの光ビームが入射されこの光ビームの偏光状態を変化させる液晶素子と、この液晶素子を経た光ビームが入射される偏光ビームスプリッタ膜とからなる請求項７記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率検出手段は、上記偏光ビームスプリッタ膜によって上記光記録媒体に向かう光路より分岐された光ビームを受光する光検出手段からなる請求項９記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率検出手段による検出結果に基づいて、上記光結合効率可変手段の状態を確認する請求項１０記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率可変手段の切換を行うための基準値があらかじめ設定されている請求項１１記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記基準値は、最適な再生光パワーに応じて可変して設定される請求項１２記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率検出手段による検出結果と上記基準値との大小関係に基づいて上記光結合効率可変手段の切換時を判定する請求項１２記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率検出手段による検出結果と上記基準値との大小関係及び上記光結合効率検出手段による検出結果の時間あたり変化量に基づいて上記光結合効率可変手段の切換時を判定する請求項１２記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率検出手段による検出結果の時間あたり変化量に基づいて上記光結合効率可変手段の切換時を判定する請求項１１記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率検出手段による検出結果に基づいて、記録及び再生を開始して良いかを判定する請求項１０記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率可変手段の切換を行うための基準値があらかじめ設定されている請求項１７記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記基準値は、最適な再生光パワーに応じて可変して設定される請求項１８記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率検出手段による検出結果と上記基準値との大小関係に基づいて上記光結合効率可変手段の切換時を判定する請求項１８記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率検出手段による検出結果と上記基準値との大小関係及び上記光結合効率検出手段による検出結果の時間あたり変化量に基づいて上記光結合効率可変手段の切換時を判定する請求項１８記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率検出手段による検出結果の時間あたり変化量に基づいて上記光結合効率可変手段の切換時を判定する請求項１７記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率検出手段による検出結果に基づいて、光結合効率可変手段の動作が正常か否かを確認する請求項１０記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率可変手段において、光結合効率を下げる動作のほうが上げる動作よりも速い場合には、光結合効率を上げた状態を待機状態とし、光結合効率を上げる動作のほうが下げる動作よりも速い場合には、光結合効率を下げた状態を待機状態し、
上記待機状態は、記録動作と再生動作との間に存在する状態である請求項１０記載の光記録媒体駆動装置。 - 上記光結合効率可変手段は、上記光記録媒体の種類に応じて上記光結合効率を変化させる請求項１０記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率可変手段は、一の種類の光記録媒体において最適な記録及び／又は再生光パワーよりも、最適な記録及び／又は再生光パワーが小さい他の種類の光記録媒体に対して、記録及び／又は再生するときには、上記一の種類の媒体に対して記録及び／又は再生するときよりも、光結合効率を小さくする請求項２５記載の光記録媒体駆動装置。
- 該光記録媒体駆動装置が最適な記録及び／又は再生光パワーの互いに異なる少なくとも２種以上の光記録媒体に対して記録及び／又は再生を行い、
上記２種以上の光記録媒体は、上記光ヘッドと上記光記録媒体との相対速度の違いにより、記録面上における最適な記録及び／又は再生光パワーが異なる請求項２５記載の光記録媒体駆動装置。 - 該光記録媒体駆動装置が最適な記録及び／又は再生光パワーの互いに異なる少なくとも２種以上の光記録媒体に対して記録及び／又は再生を行い、
上記２種以上の光記録媒体は、記録方式の違いにより、記録面上における最適な記録及び／又は再生光パワーが異なるものである請求項２５記載の光記録媒体駆動装置。 - 該光記録媒体駆動装置が最適な記録及び／又は再生光パワーの互いに異なる少なくとも２種以上の光記録媒体に対して記録及び／又は再生を行い、
上記２種以上の光記録媒体は、少なくとも２以上の記録層を有する多層の光記録媒体である請求項２５記載の光記録媒体駆動装置。 - 該光記録媒体駆動装置が最適な記録及び／又は再生光パワーの互いに異なる少なくとも２種以上の光記録媒体に対して記録及び／又は再生を行い、
上記２種以上の光記録媒体の少なくとも一の光記録媒体は、少なくとも２以上の記録層を有する多層の光記録媒体における各記録層である請求項２５記載の光記録媒体駆動装置。 - 該光記録媒体駆動装置が最適な記録及び／又は再生光パワーの互いに異なる少なくとも２種以上の光記録媒体に対して記録及び／又は再生を行い、
上記２種以上の光記録媒体は、１の記録層が少なくとも２以上の記録領域に分割された光記録媒体における各記録領域である請求項２５記載の光記録媒体駆動装置。 - 該光記録媒体駆動装置が最適な記録及び／又は再生光パワーの互いに異なる少なくとも２種以上の光記録媒体に対して記録及び／又は再生を行い、
上記２種以上の光記録媒体の少なくとも一の光記録媒体は、１の記録層が少なくとも２以上の記録領域に分割された光記録媒体における各記録領域である請求項２５記載の光記録媒体駆動装置。 - 上記光記録媒体の種類を判別する媒体種類判別手段を備え、
上記光結合効率可変手段は、上記媒体種類判別手段により判別された光記録媒体の種類に応じて上記光結合効率を変化させる請求項２５記載の光記録媒体駆動装置。 - 上記媒体種類判別手段は、光記録媒体に記録された目録情報に基づいて上記光記録媒体の種類を判別する請求項３３記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記媒体種類判別手段は、光記録媒体の外形に基づいて上記光記録媒体の種類を判別する請求項３３記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記媒体種類判別手段は、光記録媒体における多層の記録層のうちのいずれの記録層であるかによって光記録媒体の種類を判別する請求項３３記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記媒体種類判別手段は、記録領域が複数の記録領域に分割されたうちのいずれの記録領域であるかに基づいて光記録媒体の種類を判別する請求項３３記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記媒体種類判別手段により判別された光記録媒体に応じた記録パワー及び光記録媒体に応じた再生パワーの組合わせと、光源出力のダイナミックレンジとに基づいて、記録時の光結合効率と再生時の光結合効率とを決定する請求項３３記載の光記録媒体駆動装置。
- 決定された光結合効率により、記録及び再生動作の切換のときの光結合効率の切換の有無を決定する請求項３８記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率可変手段は、上記媒体種類判別手段による判定結果及び選択された動作モードの組合わせに基づいて、上記光結合効率検出手段による検出結果をモニタしながら、上記光結合効率を変化させる請求項３３記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率可変手段は、上記光源からの光ビームが入射されこの光ビームの偏光状態を変化させる波長板と、この波長板を回転変位させる回転変位手段と、上記波長板を経た光ビームが入射される偏光ビームスプリッタ膜とを有している請求項７記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率検出手段は、上記偏光ビームスプリッタ膜によって上記光記録媒体に向かう光路より光路を分岐された光ビームを受光する光検出手段からなり、
上記光結合効率可変手段は、上記光記録媒体の種類に応じて上記光結合効率を変化させる請求項４１記載の光記録媒体駆動装置。 - 上記光結合効率検出手段による検出結果に基づいて、光結合効率可変手段の状態を確認する請求項４２記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率可変手段の切換を行うための基準値があらかじめ設定されている請求項４３記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記基準値は、最適な再生光パワーに応じて可変して設定される請求項４４記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率検出手段による検出結果と上記基準値との大小関係に基づいて上記光結合効率可変手段の切換時を判定する請求項４４記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率検出手段による検出結果と上記基準値との大小関係及び上記光結合効率検出手段による検出結果の時間あたり変化量に基づいて上記光結合効率可変手段の切換時を判定する請求項４４記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率検出手段による検出結果の時間あたり変化量に基づいて上記光結合効率可変手段の切換時を判定する請求項４３記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率検出手段による検出結果に基づいて、記録及び再生を開始して良いかを判定する請求項４２記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率可変手段の切換を行うための基準値があらかじめ設定されている請求項４９記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記基準値は、最適な再生光パワーに応じて可変して設定される請求項５０記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率検出手段による検出結果と上記基準値との大小関係に基づいて上記光結合効率可変手段の切換時を判定する請求項５０記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率検出手段による検出結果と上記基準値との大小関係及び上記光結合効率検出手段による検出結果の時間あたり変化量に基づいて上記光結合効率可変手段の切換時を判定する請求項５０記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率検出手段による検出結果の時間あたり変化量に基づいて上記光結合効率可変手段の切換時を判定する請求項４９記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率検出手段による検出結果に基づいて、光結合効率可変手段の動作が正常か否かを確認する請求項４２記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率可変手段において、光結合効率を下げる動作のほうが上げる動作よりも速い場合には、光結合効率を上げた状態を待機状態とし、光結合効率を上げる動作のほうが下げる動作よりも速い場合には、光結合効率を下げた状態を待機状態とし、
上記待機状態は、記録動作と再生動作との間に存在する状態である請求項４２記載の光記録媒体駆動装置。 - 上記光結合効率可変手段は、上記光源からの光ビームが入射されこの光ビームの偏光方向を変化させる波長板と、この波長板を回転変位させる回転変位手段と、上記波長板を経た光ビームが入射される偏光ビームスプリッタ膜とからなり、
上記光結合効率可変手段は、上記光記録媒体の種類に応じて上記光結合効率を変化させる請求項８記載の光記録媒体駆動装置。 - 上記光結合効率可変手段は、一の種類の光記録媒体において最適な記録及び／又は再生光パワーよりも、最適な記録及び／又は再生光パワーが小さい他の種類の光記録媒体に対して、記録及び／又は再生するときには、上記一の種類の媒体に対して記録及び／又は再生するときよりも、光結合効率を小さくする請求項５７記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記２種以上の光記録媒体は、光ヘッドと光記録媒体との相対速度の違いにより、記録面上における最適な記録及び／又は再生光パワーが異なる請求項５７記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記２種以上の光記録媒体は、記録方式の違いにより、記録面上における最適な記録及び／又は再生光パワーが異なる請求項５７記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記２種以上の光記録媒体は、少なくとも２以上の記録層を有する多層光記録媒体における各記録層である請求項５７記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記２種以上の光記録媒体の少なくとも一の光記録媒体は、少なくとも２以上の記録層を有する多層光記録媒体における各記録層である請求項５７記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記２種以上の光記録媒体は、一の記録層が少なくとも２以上の記録領域に分割された光記録媒体における各記録領域である請求項５７記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記２種以上の光記録媒体の少なくとも一の光記録媒体は、一の記録層が少なくとも２以上の記録領域に分割された光記録媒体における各記録領域である請求項５７記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光記録媒体の種類を判別する媒体種類判別手段を備え、
上記光結合効率可変手段は、上記媒体種類判別手段により判別された光記録媒体の種類に応じて上記光結合効率を変化させる請求項５７記載の光記録媒体駆動装置。 - 上記媒体種類判別手段は、光記録媒体に記録された目録情報を読み取った結果に基づいて上記光記録媒体の種類を判別する請求項６５記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記媒体種類判別手段は、光記録媒体の外形に基づいて上記光記録媒体の種類を判別する請求項６５記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記媒体種類判別手段は、光記録媒体における多層記録層のうちのいずれの記録層であるかによって光記録媒体の種類を判別する請求項６５記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記媒体種類判別手段は、記録領域が複数の記録領域に分割されたうちのいずれの記録領域であるかに基づいて光記録媒体の種類を判別する請求項６５記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記媒体種類判別手段により判定された光記録媒体に応じた記録パワー及び光記録媒体に応じた再生パワーの組合わせと、光源出力のダイナミックレンジとに基づいて、記録時の光結合効率と再生時の光結合効率とを決定する請求項６５記載の光記録媒体駆動装置。
- 決定された光結合効率により、記録及び再生動作の切換のときの光結合効率の切換の有無を決定する請求項６９記載の光記録媒体駆動装置。
- 上記光結合効率可変手段は、上記媒体種類判別手段による判定結果及び選択された動作モードの組合わせに基づいて、上記光結合効率検出手段による検出結果をモニタしながら上記光結合効率を変化させる請求項６５記載の光記録媒体駆動装置。
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