JPH0457224A

JPH0457224A - 光学式ヘッド装置

Info

Publication number: JPH0457224A
Application number: JP2164623A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Tode; 都出　英一; Toru Yoshihara; 徹吉原
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-06-22
Filing date: 1990-06-22
Publication date: 1992-02-25
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: JP2718247B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、光学的に情報の記録再生を行なう光デイス
ク装置におけるトラッキングセンサに関するものである
。

［従来の技術］光デイスク装置は、非接触で情報記録媒体に同心円状、
あるいは渦巻状に信号を記録もしくは再生するため、ト
ラッキングサーボセンサ方式を必要とする。このトラッ
キングサーボセンサ方式については種々の方式が提案さ
れており、信号ピットまたは案内溝からの回折光を利用
した方式としてプッシュプル法、また副ビームを利用し
た方式として３ビーム法がある。

前者のプッシュプル法は、情報記録媒体上に形成された
案内溝による回折光分布を二分割光検知器に投影し、二
分割光検知器の差動出力よりトラッキングサーボセンサ
信号を得る方式である。

後者の３ビーム法は、回折格子等の分波手段により光束
を分割し、記録再生用の主ビームの両側に位置する副ビ
ームの差動出力によりトラッキングサーボセンサ信号を
得る方式である。

共によく知られた方式であるが、それぞれ次に示す様な
問題点を有する。

上記プッシュプル法は、案内溝による回折を利用してい
るので、案内溝の深さの影響を受けるのである。このこ
とは図を用いて説明できる。

第４図はプッシュプル法での案内溝深さとプッシュプル
信号の関係を示す図であり、この図から解るように、溝
深さがλ／８の時に最大となりλ／４の時に最少となる
。従ってＣＤ（コンパクトディスク）の様なビット深さ
がλ／４に近いディスクに対しては不利な方式である。

一方、上記３ビーム法は副ビームが存在するので、ライ
トワンスディスクにおいては記録時に副ビームにより記
録信号が乱されたり、オフセットが発生する。オフセッ
トについて第５図で説明する。図において、（１７）は
記録トラックであり仮に案内溝の部分とする。（１８）
はランド部である。

（１９）、（２０）は情報記録媒体上に集光されたスポ
ットであり、（１９）が主ビーム、（２０ａ）、（２０
ｂ）が副ビームである。（２１）は主ビーム（１９）で
記録された部分である。第５図（ａ）、　（ｂ）共に主
ビームが案内溝上にトラッキングされた状態を示してい
る。この時、副ビーム　（２０ａ）、　（２０ｂ）の差
動出力を見ると、同図　（ｂ）の場合は　（２０ａ）、
　（２０ｂ）共に同じ信号出力が得られるので差動出力
はゼロでありオフセットは生じない。ところが、同図（
ａ）の場合は先行しているビーム（２０ａ）は無記録部
を通っているのに対し、後行ビーム　（２０ｂ）は記録
部を通っているので双方のビームからの信号出力が異な
り、オフセットが生じてしまう。

以上のように、双方の方式にも問題点があり、約λ／４
の深さで形成されたピット列を持つコンパクトディスク
（以下、ＣＤと記す）と約λ／８の案内溝を持つライト
ワンスディスク（以下、Ｗｌｏと記す）を記録再生する
従来の光学式ヘッド装置では、ディスクの種類に応じて
両トラッキングサーボ方式をきりかえるため、回折格子
等の分波手段を機械的に挿入したり抜いたりする必要が
あった。これについて図で説明する。

第６図は従来の光学式ヘッド装置の光学系を示す図であ
る。図において、（１）は光源である半導体レーザ、（
２）は回折格子、（３）はコリメータレンズ、（４）は
光束分離の為のビームスプリッタである。

（５）は対物レンズ、（６）は情報記録媒体である。

（７）は情報記録媒体（６）で反射され、ビームスプリ
ッタ　（４）で偏向された光束を光検知器　（８）に集
光するための凸レンズである。

次に動作について説明する。

回折格子　（２）は図中に矢印で示されたように移動す
ることにより、半導体レーザ（１）から出射された光束
（９）中に出し入れすることができる。

従って、Ｗ１０ディスクに記録するときには光束より外
し、トラッキングサーボセンサ信号はプッシュプル法で
得る。一方、Ｗ１０ディスクあるいはＣＤディスクを再
生するときには光束中に挿入し、トラッキングサーボセ
ンサ信号は３ビム法で得る。つまり、回折格子（２）を
出し入れすることにより最適のトラッキングサーボセン
サ方式を採用していた。

［発明が解決しようとする課題］従来の光学式ヘッド装置は以上のように構成されている
ので、回折格子を機械的に移動させなければならなかっ
た。しかし３ビーム法において副ビームの位置はディス
クトラック中心に対しサブミクロンの位置精度を必要と
し、それに対応して回折格子の回転角度も高精度に位置
決めされる。

従って、回折格子が移動しても回転角度が変わらない様
な高精度な移動機構が必要となり高コストな装置となっ
てしまう。また、回折格子の角度がずれると情報記録媒
体上の副ビームの並ぶ方向とトラックの方向が変化し、
トラッキングサーボセンサ信号が減少するという問題点
があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、回折格子等の分波手段を固定した状態でプ
ッシュプル法と３ビーム法の切り替えが出来る装置を得
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明に係わる光学式ヘッド装置は、分波手段として
、電極を幅の狭いストライブ状とした液晶パネルと位相
差板を用いて、位相菱形回折格子の働きを持たせたもの
である。

［作用］この発明における液晶パネルと位相差板は、電極に電圧
を選択的に印可すると位相差形回折格子として作用し、
電圧をオフすることにより、普通の偏光回転素子として
作用する。従って液晶パネルの位置を移動させることな
く光束中に分波手段を入れたり出したりするのと同じ効
果を得ることが出来る。

［実施例］以下、この発明の一実施例を図について説明する。まず
、液晶パネルの作用について、第３図面の簡単な説明す
る。

液晶（１４）は２枚のガラス板（１６）に挾まれ、さら
に光束入射側に偏光板（１５）、を配している。電圧無
印加時ｖ＝０（第３図（ａ））においては、入射側偏光
板（１５）を透過した直線偏光（Ｅ方向）は、液晶（１
４）を透過する際に液晶の旋光性によって偏光方向が９
０°回転し、入射側偏光（Ｅ）と偏光軸が直交する（Ｍ
）方向となって透過する。

一方、しきい値電圧ｖｔｈ以上の電圧Ｖを印加する（第
３図　（ｂ））と、液晶（１４）の旋光性がな（なり、
（Ｅ）方向のまま透過する。このような出力光束の偏向
方向切り換え作用を有する。

なお、上記液晶（１４）は旋光角が９０°のＴＮ（Ｔｗ
ｉｓｔｅｄ　　Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶の例について説明
した。液晶相の種類、旋光角の大きさ等については公知
のごとく、上記の他にも変形例が知られているが、この
発明に直接関係しないので説明を省略する。

次に、第２図を用いてこの発明の分波手段について説明
する。

構成は第３図の液晶パネルと、近接した位置に配設され
た位相差板（２２）からなる。液晶パネルはストライプ
状の透明電極（１２）が施され、−本おきに電圧が印加
される。この結果、液晶パネルの出射光は偏向方向がＥ
方向の偏向光束とＭ方向の偏向光束からなる。次に、位
相差板（２２）は−軸複屈折体からなり、例えばＮｅは
Ｖ方向の偏向に対する屈折率、ＮｏはＥ方向の偏向に対
する屈折率となるよう異方軸が配されている。この位相
差板（２２）の厚さをＤとすると液晶パネルから入射し
た光束はＥ偏向とＭ偏向ではＤｘ　（Ｎｏ−Ｎｅ）の光
路長差が生じ、厚みＤを選ぶことにより適当な位相差を
与えられ、この結果位相蓋形回折格子として作用させる
ことができる。例えば１．５　ｘｌＯ−’ｍｍの光路長
差をあたえるには（Ｎｏ　−Ｎｅ　）が１０−”＜らい
とするとＤは０．０１５　ｍｍとすればよい。

実施例の装置について、第１図および第２図で説明する
。

第１図はこの発明の一実施例による光学式ヘッド装置の
光学系の正面図である。分波手段　（２）の構成要素（
２２）　、（ｔｏ）以外は従来例と同じであるので説明
を省略する。図において、（２）は液晶パネル（１０）
と位相差板（２２）からなる分波手段で、ストライプ状
の透明電極（１２）が配されており、その幅は数十μ智
のオーダであり、−本おきに電圧が印加出来る構造にな
っている。

次に、動作について説明する。

ストライプ状透明電極（１２）に電圧無印加時は、第２
図においてＥ方向に偏向した入射光束（９）は液晶パネ
ルから出射時に偏向が９０°回転されＭ偏向とされるの
で位相差板（２２）は屈折率Ｎｅのガラス板として作用
し透過しても分波作用を受けない。一方、しきい値以上
の電圧Ｖが印加されると、ストライプ状の透明電極（１
２）の−本おきに電圧が印加されるので、ストライブ状
の透明電極（１２）の幅でＥ偏向光とＭ偏向光が交互に
できる。

つまり、位相差板を透過することにより位相差形回折格
子が存在した状態となり、液晶パネル（ｌＯ）に入射し
た光束（９）は分波される。従って、この発明の光学式
ヘッド装置が搭載されたシステムにおいて、記録時には
透明電極（１２）には電圧を印加せず、再生時には電圧
を印加するという電気上の切り替えを行うことにより、
トラッキングサーボセンサ信号を記録時にはプッシュプ
ル方式で、再生時には３ビ一ム方式でという選択を行う
ことができる。なお、第３図では入射側に偏光板（１５
）が配してあったが、一般に半導体レーザ（１）から出
射される光束（９）は直線偏光であるので、光束を直線
偏光にするための入射側偏光板（１５）は不要であり第
２図には記載していない。また、第２図において位相差
板（２２）は１枚構成であるが適当な厚み（Ｄ）を実現
するために第７図に示すように異方軸が直交した２枚構
成でもよい。この時、光路長差は（Ａ−Ｂ）　（Ｎｏ−
Ｎｅ）で与えられ、同様の効果を奏する。

上記実施例では、−本の透明電極（１２）の幅を数十μ
ｍのオーダとして一本おきにオン／オフして回折格子を
形成したが、透明電極（１２）の幅をもっと狭くして一
本づつ制御出来る構造にすることにより回折格子のピッ
チ、デユーティを制御することができる。

［発明の効果コ以上のように、この発明によれば液晶パネルを分波手段
として用いて透明電極をストライブ状とし、透明電極へ
の印加電圧のオン／オフだけで液晶パネルに回折格子の
作用を持たせたり持たせ無かったりすることができる構
成としたので、機械的な動きを伴わずに光学式ヘッド装
置において動作に適したトラッキングサーボセンサ方式
を用いることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による光学式ヘッド装置の
光学系の正面図、第２図は分波素子の説明図、第３図は
液晶パネルの動作を説明するための斜視図、第４図はプ
ッシュプル法での案内溝深さとプッシュプル信号の関係
を示す図、第５図は３ビーム法の問題点を説明するため
の情報記録媒体上のスポットの様子を示す図、第６図は
従来の光学式ヘッド装置の光学系の正面図、第７図は位
相差板の第２の構成例を示゛す図である。図において、（１）は半導体レーザ、（４）はビームス
プリッタ、（５）は対物レンズ、（８）は光検知器、（
１０）は液晶パネル、（２２）は位相差板である。なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】光源と、該光源からの光束を集光して情報記録媒体に照
射する対物レンズと、該情報記録媒体からの反射光束を
前記光源からの出射光束と分離するビームスプリッタと
、前記ビームスプリッタで分離された光束を受光しトラ
ッキングサーボ用センサ信号を検出する光検知器を有す
る光学式ヘッド装置において、前記光源とビームスプリッターの間に光源側から順に、
ストライプ状の電極を有する液晶パネルと複屈折位相差
板を配設してなることを特徴とする光学式ヘッド装置。