JPH0627429A - Condensing device - Google Patents

Condensing device

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JPH0627429A
JPH0627429A JP4183655A JP18365592A JPH0627429A JP H0627429 A JPH0627429 A JP H0627429A JP 4183655 A JP4183655 A JP 4183655A JP 18365592 A JP18365592 A JP 18365592A JP H0627429 A JPH0627429 A JP H0627429A
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light
liquid crystal
laser beam
optical
crystal region
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Hideo Ando
秀夫 安東
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Toshiba Corp
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a condensing device which can make the spot diameter of a light beam smaller than a light condensing device using a refraction body. CONSTITUTION:The condensing device 10 includes a liquid crystal member 20 including first and second liquid crystal areas 24 and 26 in which a crystal characteristic is formed so as to be freely changed. The first and the second areas 24 and 26 are formed between transparent electrodes 16 and 18. When a desired voltage is impressed between the electrodes 16 and 18, desired phase difference is generated between the light beam transmitted through the area 24 and a laser beam transmitted through the area 26. Then, the spot diameter and the intensity of the light beam transmitted through two areas can be changed to a desired value.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、光ファイリ
ング装置或いは音楽用CD装置などに利用される光学ヘ
ッド装置に係り、特に、光ビ−ムを集束光に変換するた
めの集光装置の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical head device used in, for example, an optical filing device or a music CD device, and more particularly, to a condensing device for converting an optical beam into a focused light. Regarding improvement.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイリング装置或いは音楽用CD装
置などの光ディスク装置では、光ディスクの記録面に照
射される集束光ビ−ムのビ−ムスポット径を小さくする
ための多くの手法が提案されている。
2. Description of the Related Art In optical disk devices such as optical filing devices and music CD devices, many methods have been proposed for reducing the beam spot diameter of a focused light beam applied to the recording surface of an optical disk. There is.

【0003】例えば、超解像とよばれる方法では、開口
部即ちレンズ等において光ビ−ムが通過できる領域の中
心部分を遮光する方法 (M. Born and E. Wolf: Princip
lesof Optics = 光学の原理, Pergamon Press Ltd. Oxf
ord, 1975) 、及び、光ビ−ムを同心円状に2分割し、
それぞれの領域を通過する光ビ−ムの位相を180°シ
フトする方法 (J.E.wilkins, Jr.: J. Oct. Soc. Am.,
40 [1950] 22) などが知られている。
For example, in a method called super-resolution, a method of shielding the central portion of an area through which an optical beam can pass in an opening, that is, a lens (M. Born and E. Wolf: Princip)
lesof Optics = Optics, Pergamon Press Ltd. Oxf
ord, 1975), and the optical beam is concentrically divided into two,
A method of shifting the phase of an optical beam passing through each region by 180 ° (JEwilkins, Jr .: J. Oct. Soc. Am.,
40 [1950] 22) are known.

【0004】しかしながら、上記超解像とよばれる方法
が利用された場合には、集束された光ビ−ムのビ−ムス
ポット径が小さくなるにつれて、中心ビ−ムスポットの
ピーク強度、即ち、光源の発光量に対する集光スポット
中心強度の比率である光利用効率が大幅に低下すること
が知られている。
However, when the above-mentioned method called super-resolution is used, the peak intensity of the central beam spot, that is, as the beam spot diameter of the focused optical beam becomes smaller, It is known that the light utilization efficiency, which is the ratio of the central intensity of the focused spot to the light emission amount of the light source, is significantly reduced.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記ピーク強度の低下
が生じた場合には、例えば、光ディスクへの情報の書込
みに際し、光量不足による記録エラ−が生じるやすくな
る問題がある。また、光ディスクからの情報の読みだし
に際し、トラッキングエラ−或いはフォ−カシングエラ
−が生じやすくなる問題がある。この発明の目的は、十
分な光強度を確保しつつ、ビ−ムスポット径の小さな光
ビ−ムを形成できる集光装置を提供することにある。
When the peak intensity is lowered, for example, when writing information on an optical disk, there is a problem that a recording error is likely to occur due to insufficient light quantity. Further, there is a problem that tracking error or focusing error easily occurs when reading information from the optical disc. An object of the present invention is to provide a light collecting device capable of forming a light beam having a small beam spot diameter while ensuring a sufficient light intensity.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、所望の面積を有する電極手段
と、この電極手段の面積に対して所望の面積比が与えら
れた面積を有し、この電極手段に対向配置された透明電
極手段と、この透明電極手段と上記電極手段との間に配
置され、それぞれの電極手段間に印加される電圧に対応
して、結晶特性が可逆的に変化される光学手段とを含む
集光装置を提供するものである。
The present invention has been made on the basis of the above-mentioned problems, and an electrode means having a desired area and an area provided with a desired area ratio with respect to the area of the electrode means are provided. The crystal characteristics are reversible according to the voltage applied between the transparent electrode means and the transparent electrode means that is disposed opposite to the electrode means and between the transparent electrode means and the electrode means. And optical means that are dynamically changed.

【0007】また、この発明によれば、光源と、この光
源からの光を記録媒体に導くとともに、この記録媒体で
反射された反射光と上記光源から記録媒体へ向かう光と
を分離する手段と、この分離手段と上記記録媒体との間
に配置され、互いに対向配置されるとともに所望の面積
比が与えられている第一及び第二の電極部材を有し、こ
の第一及び第二の電極部材間に印加される電圧に基づい
て、上記光源から上記記録媒体に向かう光に、可逆的な
変化を提供する光学手段と、を含む光学ヘッド装置が提
供される。
Further, according to the present invention, a light source, and means for guiding the light from the light source to the recording medium and for separating the reflected light reflected by the recording medium and the light traveling from the light source toward the recording medium. A first electrode member and a second electrode member which are arranged between the separating means and the recording medium and which are arranged to face each other and are provided with a desired area ratio. An optical head device is provided that includes an optical unit that provides a reversible change to the light traveling from the light source to the recording medium based on the voltage applied between the members.

【0008】[0008]

【作用】この発明の集光装置によれば、入射された光ビ
−ムは、少なくとも3つの領域に波面分割される。この
3つの領域に分割された光ビ−ムの内の少なくとも2つ
の領域を通過された光ビ−ムは、それぞれ、互いの位相
が1/2波長ずつ転移される。
According to the condensing device of the present invention, the incident light beam is wavefront-divided into at least three regions. The optical beams that have passed through at least two regions among the optical beams divided into these three regions have their phases shifted by ½ wavelength.

【0009】従って、互いに位相が反転された2つの光
ビ−ムが互いに干渉することから、中心ビ−ムスポット
における光量が十分に確保されるとともに、ビ−ムスポ
ット径の小さな光ビ−ムが提供される。
Therefore, since the two optical beams whose phases are inverted to each other interfere with each other, a sufficient amount of light can be secured at the central beam spot and an optical beam having a small beam spot diameter can be secured. Will be provided.

【0010】[0010]

【実施例】図1には、この発明の一実施例である集光装
置が示されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a light collecting device according to an embodiment of the present invention.

【0011】集光装置10は、透明な材質から形成されて
いる第一の支持板12、この第一の支持板12と同様に透明
な材質から形成され、支持板12に対向配置されている第
二の支持板14、及び、第一及び第二の支持板12,14間の
間隔を一定に維持するとともに、集光装置10としての筐
体を提供する外壁10aを含んでいる。
The light-collecting device 10 is formed of a first support plate 12 made of a transparent material, and a transparent material similar to the first support plate 12, and is arranged to face the support plate 12. It includes a second support plate 14 and an outer wall 10a that maintains a constant space between the first and second support plates 12 and 14 and provides a housing as the light collector 10.

【0012】第一及び第二の支持板12,14の内側には、
概ね第一の支持板12に等しい面積に形成された第一の透
明電極 (電極手段) 16、及び、少なくとも一部が第一の
支持板12に対向され、且つ、第一の透明電極16の面積に
対して所望の面積比が与えられた第二の透明電極 (透明
電極手段) 18が配置されている。尚、第二の透明電極18
の形状は、この実施例では、概ね円形に規定される。
Inside the first and second support plates 12 and 14,
A first transparent electrode (electrode means) 16 formed in an area substantially equal to that of the first support plate 12, and at least a part of which faces the first support plate 12, and the first transparent electrode 16 A second transparent electrode (transparent electrode means) 18 having a desired area ratio to the area is arranged. The second transparent electrode 18
The shape of is defined in this example as being generally circular.

【0013】第一及び第二の支持板12,14の内側であっ
て、第一及び第二の透明電極16,18のさらに内側には、
分離壁22を介して分割され、互いに独立して結晶特性を
変更可能に形成された少なくとも2つの結晶領域即ち第
一及び第二の液晶領域24,26を有する液晶部材 (光学手
段) 20が形成されている。分離壁22は、詳細には、第二
の透明電極18として規定されている円の外周に接するよ
う規定された環状に形成されていることから、第一の液
晶領域24は、光ビ−ムが入射される方向から見た状態
で、概ね円型に形成される。従って、第二の液晶領域26
は、同様に光ビ−ムが入射される方向から見た状態で、
中心部分 (即ち、第一の液晶領域24と分離壁22とによっ
て規定される円領域) が切抜かれた形状を有する。
Inside the first and second support plates 12 and 14 and further inside the first and second transparent electrodes 16 and 18,
A liquid crystal member (optical means) 20 is formed which has at least two crystal regions, that is, first and second liquid crystal regions 24 and 26, which are divided by a separating wall 22 and are formed so as to be able to change their crystal characteristics independently of each other. Has been done. Since the separation wall 22 is specifically formed in an annular shape defined so as to contact the outer circumference of the circle defined as the second transparent electrode 18, the first liquid crystal region 24 includes the light beam. Is formed in a substantially circular shape when viewed from the direction in which is incident. Therefore, the second liquid crystal region 26
Is the same as when viewed from the direction in which the light beam is incident,
The central portion (that is, the circular region defined by the first liquid crystal region 24 and the separation wall 22) has a cutout shape.

【0014】尚、この実施例では、集光装置10に関し、
光ビ−ムが通過されるべき方向として規定される軸即ち
光軸はZ軸に一致されるとともに、Z軸が第一の液晶領
域24の中央部を貫通するよう配置される。従って、支持
板12,14は、それぞれ、Z軸と直交する面即ちX軸及び
Y軸を含む面に対して概ね平行に配置される。一方、液
晶部材20における結晶の配列方向は、透明電極16及び18
の双方に対して電圧が提供されていない状態で、X軸に
平行に配置されているものとする。また、集光装置10に
は、既に説明した液晶部材20の結晶の配列方向を変化さ
せるための電源(即ち第一及び第二の電極16,18に所望
の電圧を印加する) 装置28が接続されることは、いうま
でもない。ここで、集光装置10に関し、光軸即ちZ軸に
沿うとともに、偏光の方向がX軸に平行なレ−ザビ−ム
(偏光光) が入射された場合について考察する。
In this embodiment, the light collecting device 10 is
The axis defined as the direction in which the light beam should pass, that is, the optical axis is aligned with the Z axis, and the Z axis is arranged so as to penetrate the central portion of the first liquid crystal region 24. Therefore, the support plates 12 and 14 are arranged substantially parallel to a plane orthogonal to the Z axis, that is, a plane including the X axis and the Y axis. On the other hand, the crystal array direction in the liquid crystal member 20 is the transparent electrodes 16 and 18
It is assumed that they are arranged parallel to the X-axis in a state where no voltage is supplied to both of them. Further, a power source (that is, a desired voltage is applied to the first and second electrodes 16 and 18) device 28 for changing the crystal orientation direction of the liquid crystal member 20 is connected to the light-collecting device 10. It goes without saying that it will be done. Here, with respect to the light condensing device 10, a laser beam whose optical axis is parallel to the Z axis and whose polarization direction is parallel to the X axis.
Consider the case where (polarized light) is incident.

【0015】透明電極16,18の双方即ち分離壁22を介し
て区分されている液晶部材20の全域(第一及び第二の液
晶領域24,26) に関し、電圧が印加されていない場合に
は、集光装置10に入射される全てのレ−ザビ−ムは、入
射時と実質的に同一の光学特性のまま出射される。一
方、第一及び第二の透明電極16及び18に対して、所望の
大きさを有する電圧が印加されることで、第一の液晶領
域24の結晶の配列方向が変化される。即ち、第一及び第
二の透明電極16及び18に電圧が印加された場合には、第
二の透明電極18の面積に対応して規定されている第一の
液晶領域24 (液晶部材20の分離壁22よりも内側の領域)
の光透過率が変化される。
When no voltage is applied to both the transparent electrodes 16 and 18, that is, the entire region (first and second liquid crystal regions 24 and 26) of the liquid crystal member 20 which is divided through the separation wall 22, All the laser beams incident on the light condensing device 10 are emitted with substantially the same optical characteristics as those at the time of incidence. On the other hand, when a voltage having a desired magnitude is applied to the first and second transparent electrodes 16 and 18, the crystal orientation direction of the first liquid crystal region 24 is changed. That is, when a voltage is applied to the first and second transparent electrodes 16 and 18, the first liquid crystal region 24 (of the liquid crystal member 20) is defined corresponding to the area of the second transparent electrode 18. (Area inside the separation wall 22)
The light transmittance of is changed.

【0016】詳細には、第一及び第二の透明電極16,18
に対して、電圧が印加されていない場合、既に説明した
ように、全ての液晶部材20の結晶の配列方向はX軸に平
行に維持されている。この状態で、偏光の方向がX軸に
平行なレ−ザビ−ムが入射されることから、レ−ザビ−
ムは、入射時と実質的に同一の光学特性のまま出射され
る。これに対し、透明電極16及び18に所望の電圧が印加
された場合には、第一の液晶領域24に対応する液晶部材
20の配列の方向がZ軸方向に変化される。
In detail, the first and second transparent electrodes 16 and 18
On the other hand, when no voltage is applied, as already described, the crystal alignment directions of all the liquid crystal members 20 are maintained parallel to the X axis. In this state, since a laser beam whose polarization direction is parallel to the X axis is incident, the laser beam is emitted.
The beams are emitted with substantially the same optical characteristics as when they were incident. On the other hand, when a desired voltage is applied to the transparent electrodes 16 and 18, the liquid crystal member corresponding to the first liquid crystal region 24 is formed.
The orientation of the 20 arrays is changed to the Z-axis direction.

【0017】このことは、第一の液晶領域24を通過され
るレ−ザビ−ムに関し、実質的に、屈折率が変化された
もの考えられる。この場合、第一の液晶領域24を通過さ
れるレ−ザビ−ムと第二の液晶領域26を通過されるレ−
ザビ−ムとの間には、位相差が提供される。ここで、第
一及び第二の液晶領域24及び26に関し、それぞれの領域
の面積比を最適化することで、上記位相差をλ/2 [r
ad] とすると、集光装置10を通過されたレ−ザビ−ム
のビ−ムスポット径は、集光装置10に入射される直前の
ビ−ムスポット径よりも小さなビ−ムスポット径に変換
される。このことは、集光装置10から出射されるレ−ザ
ビ−ムが記録媒体上に集束される場合のビ−ムスポット
の大きさを、従来から利用されているレンズなどに比較
して小さくできることを示している。
This may be because the laser beam passing through the first liquid crystal region 24 has a substantially changed refractive index. In this case, a laser beam passing through the first liquid crystal region 24 and a laser beam passing through the second liquid crystal region 26.
A phase difference is provided between the beam and the beam. Here, regarding the first and second liquid crystal regions 24 and 26, by optimizing the area ratio of each region, the above phase difference is reduced to λ / 2 [r
Ad], the beam spot diameter of the laser beam that has passed through the light condensing device 10 is smaller than the beam spot diameter immediately before entering the light condensing device 10. To be converted. This means that the size of the beam spot when the laser beam emitted from the light condensing device 10 is focused on the recording medium can be made smaller than that of a conventionally used lens or the like. Is shown.

【0018】ところで、上記透明電極16及び18に印加さ
れる電圧を変化させることで、第一の液晶領域24を通過
されるレ−ザビ−ムの偏光の方向を90°変化させるこ
とも可能である。この場合、特定の方向に偏光を有する
レ−ザビ−ムのみを通過させることのできる光学部材、
例えば、検光子などと組合わせることで、集光装置10を
通過されるレ−ザビ−ムのビ−ムスポットの一部を遮光
することができる。ビ−ムスポットの一部が遮光された
場合にも、上記レ−ザビ−ムの一部に位相差を与える方
法と同様に、ビ−ムスポットの大きさ及び光強度が変化
されることはいうまでもない。図2には、図1に示され
ている集光装置を介してレ−ザビ−ムのビ−ムスポット
径及び光強度を変化される原理が示されている。
By changing the voltage applied to the transparent electrodes 16 and 18, the polarization direction of the laser beam passing through the first liquid crystal region 24 can be changed by 90 °. is there. In this case, an optical member capable of passing only a laser beam having polarized light in a specific direction,
For example, by combining with an analyzer or the like, a part of the beam spot of the laser beam passing through the light condensing device 10 can be shielded. Even when a part of the beam spot is shielded, the size and the light intensity of the beam spot are not changed in the same manner as the method of giving a phase difference to the part of the laser beam. Needless to say. FIG. 2 shows the principle of changing the beam spot diameter and the light intensity of the laser beam through the light condensing device shown in FIG.

【0019】レ−ザビ−ムのビ−ムスポットが概ね円形
であると仮定した場合、図1に示されている集光装置10
を介して分割されるビ−ムスポットは、図2 (a) のよ
うに示される。
Assuming that the beam spot of the laser beam is generally circular, the condensing device 10 shown in FIG.
The beam spots divided through are shown in FIG. 2 (a).

【0020】図2 (a) によれば、集光装置10における
第一の液晶領域24を通過されたレ−ザビ−ムの断面積が
“B”で、 (第一の液晶領域24の外側の) 第二の液晶領
域26を通過されたレ−ザビ−ムの断面積が“A”で、そ
れぞれ、示されている。尚、第一の液晶領域24は、 (図
1における) 第二の透明電極18の面積に応じて規定され
ることから、上記断面積“B”は、実質的に、第二の透
明電極18の面積に支配されることは、いうまでもない。
尚、この発明の集光装置では、断面積“B”及び“A”
の間には、A>Bの関係が満足されている。また、
“B”及び“A”の大きさを最適化することで、後述、
図2 (c) に示されている合成振幅分布は、様々な特性
(分布形状) に規定できる。
As shown in FIG. 2A, the cross section of the laser beam passing through the first liquid crystal region 24 in the light converging device 10 is "B". The cross-sectional area of the laser beam passed through the second liquid crystal region 26 is shown as "A". Since the first liquid crystal region 24 is defined according to the area of the second transparent electrode 18 (in FIG. 1), the cross-sectional area “B” is substantially the same as that of the second transparent electrode 18. Needless to say, it is controlled by the area of.
In the light condensing device of the present invention, the cross-sectional areas “B” and “A”
The relationship of A> B is satisfied between the two. Also,
By optimizing the sizes of “B” and “A”,
The composite amplitude distribution shown in Fig. 2 (c) has various characteristics.
(Distribution shape).

【0021】図2 (b) には、図2 (a) に示されてい
る面積比に分割されたレ−ザビ−ムに関し、それぞれの
レ−ザビ−ムが光ディスクRmの記録面に独立に伝達され
た状態でのビ−ムスポットの振幅分布が示されている。
この場合、振幅分布は、集光装置10を通過されたレ−ザ
ビ−ムに含まれるエネルギ−分布を示し、一般には、振
幅分布の絶対値が強度分布 (目視によって観測可能なビ
−ムスポットの状態)として知られている。
FIG. 2 (b) shows a laser beam divided into the area ratios shown in FIG. 2 (a). Each laser beam is independently formed on the recording surface of the optical disc Rm. The beam spot amplitude distribution in the transmitted state is shown.
In this case, the amplitude distribution indicates the energy distribution contained in the laser beam that has passed through the light condensing device 10. Generally, the absolute value of the amplitude distribution is the intensity distribution (a beam spot that can be visually observed. State).

【0022】図2 (b) によれば、第一の液晶領域24を
通過されたレ−ザビ−ムのビ−ムスポットの振幅分布が
“Si”で、第二の液晶領域26を通過されたレ−ザビ−ム
のビ−ムスポットの振幅分布が“So”で、それぞれ、示
されている。この場合、第一の液晶領域24を通過された
レ−ザビ−ムと第二の液晶領域26を通過されたレ−ザビ
−ムのとの間には、λ/2 [rad] の位相差が与えら
れることは、図1で説明した通りである。
According to FIG. 2 (b), the amplitude distribution of the beam spot of the laser beam passed through the first liquid crystal region 24 is "Si", and the beam spot passed through the second liquid crystal region 26. The amplitude distribution of the beam spot of the laser beam is "So". In this case, there is a phase difference of λ / 2 [rad] between the laser beam passed through the first liquid crystal region 24 and the laser beam passed through the second liquid crystal region 26. Is given as described in FIG.

【0023】図2 (c) には、図2 (b) に示されてい
る振幅分布Si及びSoが合成された状態、即ち、光ディス
クRmの記録面に伝達されるレ−ザビ−ムのビ−ムスポッ
トの合成振幅分布が“Sr”のように規定される。尚、図
2 (c) におけるSsは、集光装置10が利用されない場合
の光ディスクRmの記録面でのレ−ザビ−ムのビ−ムスポ
ットの振幅分布を示している。図2 (c) から明らかな
ように、この発明の集光装置が利用されることで、光デ
ィスクRmに伝達されるレ−ザビ−ムのビ−ムスポット径
を小さく変化できる。
FIG. 2C shows a state in which the amplitude distributions Si and So shown in FIG. 2B are combined, that is, the beam of the laser beam transmitted to the recording surface of the optical disc Rm. -The composite amplitude distribution of the mu spots is specified as "Sr". Incidentally, Ss in FIG. 2 (c) shows the amplitude distribution of the beam spot of the laser beam on the recording surface of the optical disc Rm when the light converging device 10 is not used. As is apparent from FIG. 2 (c), the beam spot diameter of the laser beam transmitted to the optical disc Rm can be changed to a small value by using the light condensing device of the present invention.

【0024】尚、振幅分布Si及びSoは、第一の液晶領域
24 (第二の透明電極18の面積) の大きさに応じて変化さ
れることは、容易に理解される。一例を示すと、図2
(a)における“B”が次第に増大され、B=Aが満足さ
れた場合には、それぞれのレ−ザビ−ムのビ−ムスポッ
トの振幅分布は、互いに逆極性となることは、明らかで
ある。この場合、図2 (c) と同様に求めることのでき
る合成振幅分布は、概ね“0”になるものと予想され
る。また、“B”がさらに増大され、B>Aが満足され
た場合には、合成振幅分布は、図2 (c) におけるSsに
比較して、ピ−クレベルが低くなるとともに、ビ−ムス
ポット径が広がるものと予想できる。
The amplitude distributions Si and So are the first liquid crystal region.
It is easily understood that the value varies depending on the size of 24 (area of the second transparent electrode 18). As an example, FIG.
It is clear that when “B” in (a) is gradually increased and B = A is satisfied, the beam spot amplitude distributions of the respective laser beams have polarities opposite to each other. is there. In this case, the composite amplitude distribution that can be obtained as in FIG. 2C is expected to be approximately “0”. When "B" is further increased and B> A is satisfied, the combined amplitude distribution has a lower peak level and a beam spot as compared with Ss in FIG. 2 (c). It can be expected that the diameter will increase.

【0025】尚、レ−ザビ−ムのビ−ムスポットを複数
の領域に分割することで、ビ−ムスポットの大きさ及び
光強度を変化させる方法は、本願出願人によって既に出
願されていた特願平第3−278400号などに詳し
い。
A method for changing the size and light intensity of the beam spot by dividing the beam spot of the laser beam into a plurality of regions has already been filed by the applicant of the present application. For details, see Japanese Patent Application No. 3-278400.

【0026】図3には、図1に示されている集光装置が
利用される装置の一例として、光ディスク装置に組込ま
れ、光ディスクに対して情報を記録し、或いは、光ディ
スクから情報を再生するための光学ヘッド装置が示され
ている。
In FIG. 3, as an example of a device using the light condensing device shown in FIG. 1, it is incorporated in an optical disc device to record information on the optical disc or reproduce information from the optical disc. An optical head device for is shown.

【0027】光学ヘッド装置2は、断面ビ−ム形状即ち
ビ−ムスポットが楕円形であって、発散性のレ−ザビ−
ム (光) を発生する半導体レ−ザ (光源) 30、レ−ザ30
から発生されたレ−ザビ−ムのビ−ムスポットを概ね円
形に補正するとともに、レ−ザビ−ムを光ディスク (記
録媒体) Rmに向かって導き、さらに、光ディスクRmから
反射されたレ−ザビ−ムを、上記光ディスクへ向かうレ
−ザビ−ムから分離するための偏光ビ−ムスプリッタ32
を有している。
The optical head device 2 has a divergent laser beam having a beam shape in section, that is, an elliptical beam spot.
Semiconductor laser (light source) 30 that generates light (light), laser 30
The beam spot of the laser beam generated from the laser beam is corrected into a substantially circular shape, the laser beam is guided toward the optical disc (recording medium) Rm, and the laser beam reflected from the optical disc Rm is reflected. A polarizing beam splitter 32 for separating the beam from the laser beam directed to the optical disc.
have.

【0028】偏光ビ−ムスプリッタ32とレ−ザ30との間
には、レ−ザ30からのレ−ザビ−ムを概ね平行に変換す
るコリメ−トレンズ34が配置されている。偏光ビ−ムス
プリッタ32と光ディスクRmとの間には、 (図1に示され
ている) この発明の実施例である集光装置10、送光系と
検出系との間のアイソレ−ションを整合する (光ディス
クRmへ向かうレ−ザビ−ムの偏光方向と光ディスクRmか
らの反射レ−ザビ−ムの偏光方向との間の位相差を90
°にする) ためのλ/4板36、及び、偏光ビ−ムスプリ
ッタ32を通過されたレ−ザビ−ムを光ディスクRmの記録
面に集束させるとともに、光ディスクRmの記録面で反射
された反射レ−ザビ−ムを再び平行光に戻すための対物
レンズ38が、順に、挿入されている。尚、集光装置10
は、例えば、対物レンズ38と光ディスクRmとの間或いは
上記レ−ザ30と偏光ビ−ムスプリッタ32との間に配置さ
れてもよい。
A collimating lens 34 for converting the laser beam from the laser 30 into a substantially parallel beam is disposed between the polarization beam splitter 32 and the laser 30. Between the polarization beam splitter 32 and the optical disk Rm, there is provided a condenser 10 (shown in FIG. 1) which is an embodiment of the present invention, and an isolation between a light transmitting system and a detecting system. Match (the phase difference between the polarization direction of the laser beam toward the optical disc Rm and the polarization direction of the reflected laser beam from the optical disc Rm is 90
Λ / 4 plate 36 for changing the angle) and the laser beam that has passed through the polarization beam splitter 32 are focused on the recording surface of the optical disk Rm, and reflected by the recording surface of the optical disk Rm. An objective lens 38 for returning the laser beam to parallel light again is inserted in order. Incidentally, the light collecting device 10
May be arranged, for example, between the objective lens 38 and the optical disc Rm or between the laser 30 and the polarization beam splitter 32.

【0029】集光装置10には、既に説明したように、電
源装置28が接続されている。また、対物レンズ38の周囲
には、後述するフォ−カシング及びトラッキングに伴っ
て発生される制御信号によって付勢されるとともに、対
物レンズ38を光軸方向及び光ディスクRmの記録面と平行
な方向に移動させるためのレンズコイル40が配置されて
いる。
As described above, the power supply device 28 is connected to the light collector 10. Around the objective lens 38, the objective lens 38 is energized by a control signal generated by focusing and tracking described later, and the objective lens 38 is moved in the optical axis direction and in the direction parallel to the recording surface of the optical disc Rm. A lens coil 40 for moving is arranged.

【0030】偏光ビ−ムスプリッタ32の側方であって、
ビ−ムスプリッタ32を介して光ディスクRmへ向かうレ−
ザビ−ムから分離された反射レ−ザビ−ムが伝達される
方向には、光ディスクRmで反射されたレ−ザビ−ムを検
出するとともに、電気信号に変換するための光検出器42
が配置されている。また、偏光ビ−ムスプリッタ32と光
検出器42との間には、偏光ビ−ムスプリッタ32を介して
分離されたレ−ザビ−ムを、光検出器42の検出面上に集
束させるための集束レンズ44、及び、このレ−ザビ−ム
に関し、対物レンズ38を通過されたレ−ザビ−ムが光デ
ィスクRm上の所望の位置に所望のビ−ムスポットで集束
されるよう、フォ−カシング及びトラッキングとよばれ
るビ−ムスポット制御を可能にするための制御用レ−ザ
ビ−ムを発生させるための屈折体、例えば、シリンドリ
カルレンズ46などが配置されている。
Beside the polarizing beam splitter 32,
A beam traveling toward the optical disc Rm via the beam splitter 32.
In the direction in which the reflected laser beam separated from the beam is transmitted, a photodetector 42 for detecting the laser beam reflected by the optical disk Rm and converting it into an electric signal.
Are arranged. Further, between the polarization beam splitter 32 and the photodetector 42, the laser beam separated via the polarization beam splitter 32 is focused on the detection surface of the photodetector 42. With respect to the focusing lens 44 of FIG. 1 and this laser beam, the laser beam passed through the objective lens 38 is focused at a desired position on the optical disc Rm at a desired beam spot. A refracting body, for example, a cylindrical lens 46 or the like is arranged to generate a control laser beam for enabling a beam spot control called casing and tracking.

【0031】レ−ザ30から発生されたレ−ザビ−ムは、
コリメ−トレンズ34を介して平行ビ−ムに変換され、偏
光ビ−ムスプリッタ32を介してビ−ムスポットが概ね円
形に補正されて、集光装置10へ入射される。尚、この実
施例では、レ−ザビ−ムの偏光の方向がX軸に平行にな
るよう、レ−ザ30が固定される。
The laser beam generated from the laser 30 is
The beam is converted into a parallel beam through the collimating lens 34, the beam spot is corrected into a substantially circular shape through the polarization beam splitter 32, and the beam spot is incident on the condenser 10. In this embodiment, the laser 30 is fixed so that the polarization direction of the laser beam is parallel to the X axis.

【0032】集光装置10へ入射されたレ−ザビ−ムは、
図1を用いて既に説明したように、例えば、記録時に
は、レ−ザ30から発生された状態で、或いは、再生時に
は、ビ−ムスポット径が変換された状態で、光ディスク
Rmへ向かって出射される。
The laser beam incident on the condenser 10 is
As already described with reference to FIG. 1, for example, the optical disc is generated from the laser 30 at the time of recording, or the beam spot diameter is changed at the time of reproduction.
It is emitted toward Rm.

【0033】即ち、情報の記録時には、集光装置10に接
続されている電源装置28は、OFFされた状態が維持さ
れることから、液晶部材20における結晶の配列方向は、
X軸に平行な状態になる。一方、情報の再生時には、電
源装置28がONされて、液晶部材20における一部の領域
即ち第一の液晶領域24の結晶の配列方向がZ軸に平行に
なるよう変化される。
That is, at the time of recording information, the power supply device 28 connected to the light collecting device 10 is maintained in the OFF state, so that the crystal array direction in the liquid crystal member 20 is
The state is parallel to the X axis. On the other hand, at the time of reproducing the information, the power supply device 28 is turned on so that the crystal array direction of a partial region of the liquid crystal member 20, that is, the first liquid crystal region 24 is changed to be parallel to the Z axis.

【0034】従って、情報の記録時には、集光装置10に
入射されたレ−ザビ−ムは、入射時と実質的に同一のビ
−ムスポット径及び光強度で出射される。これに対し、
情報の再生時には、ビ−ムスポット径が記録用ビ−ムよ
りも小さなレ−ザビ−ムが出射される。このように、記
録時よりも小さなビ−ムスポットを有するレ−ザビ−ム
を利用して光ディスクRmから情報を再生することで、再
生時の解像力を向上できる。また、記録レ−ザビ−ムに
関しても、従来は、光強度の減衰を考慮して、明らかに
オ−バ−レベルのビ−ムが利用される場合が見られた
が、この発明によれば、ビ−ムスポット径が小さいにも
拘らず十分な光強度が得られることから、記録マ−クの
長さ及び記録ピッチを低減できる。
Therefore, at the time of recording information, the laser beam incident on the condenser 10 is emitted with the beam spot diameter and the light intensity substantially the same as those at the time of incidence. In contrast,
When reproducing information, a laser beam having a beam spot diameter smaller than that of the recording beam is emitted. Thus, by reproducing information from the optical disc Rm by using the laser beam having a beam spot smaller than that at the time of recording, the resolution at the time of reproduction can be improved. Regarding the recording laser beam, it has been conventionally observed that an over-level beam is obviously used in consideration of attenuation of light intensity. Since a sufficient light intensity can be obtained even though the beam spot diameter is small, the length of the recording mark and the recording pitch can be reduced.

【0035】集光装置10から出射されたレ−ザビ−ム
は、λ/4板36を介して円偏光に変換され、対物レンズ
38によって集束性が与えられて、上記光ディスクRmの記
録面に照射される。この光ディスクRmの記録面に照射さ
れたレ−ザビ−ムは、光ディスクRmの記録面で反射され
る。このとき、光ディスクRmに記録されている情報の有
無に応じて反射率が変化される。
The laser beam emitted from the condenser 10 is converted into circularly polarized light through the λ / 4 plate 36, and the objective lens
The focusing property is given by 38, and the recording surface of the optical disc Rm is irradiated with the light. The laser beam applied to the recording surface of the optical disc Rm is reflected by the recording surface of the optical disc Rm. At this time, the reflectance is changed depending on the presence / absence of information recorded on the optical disc Rm.

【0036】光ディスクRmの記録面で反射されたレ−ザ
ビ−ムは、上記対物レンズ38、λ/4板36を、再び順次
通過され、集光装置10に戻される。この場合、反射され
たレ−ザビ−ムの偏光の方向は、光ディスクRmへ向かう
レ−ザビ−ムの偏光の方向に対して90°転移される
(偏向の方向がY軸方向に変化される) ことはいうまで
もない。ところで、集光装置10における結晶の配列方向
は、記録時には、X軸方向に平行な状態が維持されてい
る。その一方で、再生時には、第一の液晶領域24の結晶
の配列方向がZ軸方向に平行に維持されている。しかし
ながら、光ディスクRmで反射され、λ/4板36を通過さ
れたレ−ザビ−ムの偏光の方向は、既に説明したように
Y軸に向けられていることから、集光装置10における結
晶の配列方向に影響されることなく上記偏光ビ−ムスプ
リッタ32に戻される。偏光ビ−ムスプリッタ32に戻され
た反射レ−ザビ−ムは、λ/4板36上記光検出器42に向
かって反射される。
The laser beam reflected by the recording surface of the optical disc Rm is successively passed through the objective lens 38 and the λ / 4 plate 36 again, and returned to the condenser 10. In this case, the polarization direction of the reflected laser beam is shifted by 90 ° with respect to the polarization direction of the laser beam toward the optical disc Rm.
It goes without saying that the direction of deflection is changed to the Y-axis direction. By the way, the crystal array direction in the light condensing device 10 is maintained in a state parallel to the X-axis direction during recording. On the other hand, during reproduction, the crystal orientation direction of the first liquid crystal region 24 is maintained parallel to the Z-axis direction. However, since the polarization direction of the laser beam reflected by the optical disk Rm and passed through the λ / 4 plate 36 is directed to the Y axis as already described, the crystal of the condensing device 10 is It is returned to the polarization beam splitter 32 without being affected by the arrangement direction. The reflected laser beam returned to the polarization beam splitter 32 is reflected toward the photodetector 42 of the λ / 4 plate 36.

【0037】光検出器42に導かれたレ−ザビ−ムは、光
検出器42を介して電気信号に変換され、信号処理回路48
へ出力されて、光ディスクRmに記録されている情報とし
て再生される。尚、信号処理回路48では、上記フォ−カ
シング及びトラッキングとよばれるビ−ムスポット制御
のための対物レンズ制御信号も同時に発生される。この
対物レンズ制御信号に応じて上記レンズコイル40が付勢
され、光ディスクRmへ向かうレ−ザビ−ムが光ディスク
Rm上の所望の位置に所望のビ−ムスポットで集束され
る。
The laser beam guided to the photodetector 42 is converted into an electric signal via the photodetector 42, and a signal processing circuit 48 is provided.
And is reproduced as information recorded on the optical disc Rm. The signal processing circuit 48 also simultaneously generates an objective lens control signal for controlling the beam spot called focusing and tracking. The lens coil 40 is energized according to the objective lens control signal, and the laser beam directed to the optical disc Rm is the optical disc.
It is focused at a desired beam spot at a desired position on Rm.

【0038】図4には、図1に示されている実施例の変
形例が示されている。尚、図1に示されている部材と同
一の部材については、同一の符号を譜して詳細な説明を
省略する。
FIG. 4 shows a modification of the embodiment shown in FIG. The same members as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

【0039】集光装置50は、第一の支持板12、この第一
の支持板12に対向配置されている第二の支持板14、及
び、第一及び第二の支持板12,14間の間隔を一定に維持
するとともに、集光装置50としての筐体を提供する外壁
50aを含んでいる。
The condensing device 50 includes a first support plate 12, a second support plate 14 arranged to face the first support plate 12, and a space between the first and second support plates 12 and 14. An outer wall that maintains a constant space and provides a housing as the light concentrating device 50.
Includes 50a.

【0040】第一及び第二の支持板12,14の内側には、
概ね第一の支持板12に等しい面積に形成された第一の透
明電極 (電極手段) 16、及び、少なくとも一部が第一の
支持板12に対向され、且つ、第一の透明電極16の面積に
対して所望の面積比が与えられているとともに、環状に
形成された第二の透明電極 (透明電極手段) 52が配置さ
れている。即ち、集光装置50では、図1に示されている
集光装置10における第二の透明電極18が、中空円状に形
成されている。
Inside the first and second support plates 12 and 14,
A first transparent electrode (electrode means) 16 formed in an area substantially equal to that of the first support plate 12, and at least a part of which faces the first support plate 12, and the first transparent electrode 16 A desired area ratio is given to the area, and a second transparent electrode (transparent electrode means) 52 formed in an annular shape is arranged. That is, in the light collecting device 50, the second transparent electrode 18 in the light collecting device 10 shown in FIG. 1 is formed in a hollow circular shape.

【0041】第一及び第二の支持板12,14の内側であっ
て、第一及び第二の透明電極16,52のさらに内側には、
2つの分離壁54及び56を介して分割され、それぞれが独
立に結晶特性を変更可能に形成された少なくとも3つの
結晶領域即ち第一乃至第三の液晶領域60,62及び64を有
する液晶領域 (光学手段) 58が形成されている。2つの
分離壁54及び56は、詳細には、第二の透明電極52として
規定されている中空円の内周及び外周に、それぞれ接す
るよう規定された環状に形成されている。従って、第一
の液晶領域60は、光ビ−ムが入射される方向から見た状
態で、概ね円型に、また、第二の液晶領域62は、同様
に、光ビ−ムが入射される方向から見た状態で、同心円
環状に形成される。いうまでもなく、第三の液晶領域64
は、同様に光ビ−ムが入射される方向から見た状態で、
中心部分 (即ち、第一及び第二の液晶領域60及び62と2
つの分離壁54と56とによって規定される円領域) が切抜
かれた形状を有する。
Inside the first and second support plates 12 and 14, and further inside the first and second transparent electrodes 16 and 52,
A liquid crystal region having at least three crystal regions, that is, first to third liquid crystal regions 60, 62 and 64, which are divided by two separating walls 54 and 56 and each of which is capable of independently changing the crystal characteristic ( Optical means) 58 is formed. In detail, the two separating walls 54 and 56 are formed in an annular shape defined so as to contact the inner circumference and the outer circumference of the hollow circle defined as the second transparent electrode 52, respectively. Therefore, the first liquid crystal region 60 has a substantially circular shape when viewed from the direction in which the light beam enters, and the second liquid crystal region 62 similarly receives the light beam. It is formed in a concentric annular shape when viewed from the direction. Needless to say, the third liquid crystal region 64
Is the same as when viewed from the direction in which the light beam is incident,
The central portion (ie, the first and second liquid crystal regions 60 and 62 and 2
A circular area defined by two separating walls 54 and 56) has a cutout shape.

【0042】第一及び第三の液晶領域60及び64は、実質
的に、同一に機能することはいうまでもない。換言する
と、第一の透明電極16に対向配置された第二の透明電極
52によって規定される第二の液晶領域62のみ、第一及び
第三の液晶領域60及び64に比較して異なる結晶の配列を
提供できる。以下、集光装置50に関し、図1に示されて
いる集光装置10と同様の条件で、レ−ザビ−ム (偏光
光) が入射された場合について考察する。
It goes without saying that the first and third liquid crystal regions 60 and 64 function substantially the same. In other words, the second transparent electrode arranged to face the first transparent electrode 16
Only the second liquid crystal region 62 defined by 52 can provide a different crystal alignment as compared to the first and third liquid crystal regions 60 and 64. Hereinafter, regarding the light concentrating device 50, a case where a laser beam (polarized light) is incident under the same conditions as those of the light concentrating device 10 shown in FIG. 1 will be considered.

【0043】集光装置50に対して、光軸即ちZ軸に沿う
とともに、偏光の方向がX軸に平行なレ−ザビ−ムが入
射された場合、透明電極16及び52のいづれにも電圧が印
加されていない場合には、集光装置50に入射される全て
のレ−ザビ−ムは、入射時と実質的に同一の光学特性の
まま出射される。これに対して、透明電極16及び52に所
望の電圧が印加されることで、第二の液晶領域62の結晶
の配列方向が変化される。即ち、透明電極16及び52に電
圧が印加された場合には、第二の透明電極52の形状に対
応して規定されている第二の液晶領域62 (液晶部材58に
関し、分離壁54と56からに制限を受ける環状領域) の光
透過率が変化される。
When a laser beam having a polarization direction parallel to the X-axis is incident on the condenser 50 along the optical axis, that is, the Z-axis, voltage is applied to both transparent electrodes 16 and 52. When the laser beam is not applied, all the laser beams incident on the light condensing device 50 are emitted with substantially the same optical characteristics as those at the time of incidence. On the other hand, by applying a desired voltage to the transparent electrodes 16 and 52, the alignment direction of the crystals of the second liquid crystal region 62 is changed. That is, when a voltage is applied to the transparent electrodes 16 and 52, the second liquid crystal region 62 (with respect to the liquid crystal member 58, the separation walls 54 and 56, which are defined corresponding to the shape of the second transparent electrode 52). The light transmittance of the annular region (which is restricted by) is changed.

【0044】集光装置50では、集光装置10と同様に、電
圧が印加された電極間に位置される液晶領域 (即ち第二
の液晶領域62) では、結晶の配列方向が (X軸方向に平
行な方向から) Z軸方向に平行な方向に変化される。従
って、概ねZ軸に沿うとともに、集光装置50の中央付近
即ち第一の液晶領域60を通過されるレ−ザビ−ムと第二
の液晶領域62を通過されるレ−ザビ−ムとの間、及び、
第二の液晶領域62を通過されるレ−ザビ−ムと第二の液
晶領域62よりも外側の第三の液晶領域64を通過されるレ
−ザビ−ムとの間に、それぞれ所望の位相差が提供され
る。この場合、第二の透明電極52の面積を最適化するこ
とで、上記それぞれのレ−ザビ−ム間の位相差を、それ
ぞれ、λ/2 [rad] にすることができる。尚、第一
の液晶領域60を通過されたレ−ザビ−ムと第三の液晶領
域64を通過されたレ−ザビ−ムとの位相差は、同位相に
なることは、いうまでもない。
In the light concentrating device 50, as in the light concentrating device 10, in the liquid crystal region (that is, the second liquid crystal region 62) located between the electrodes to which a voltage is applied, the crystal alignment direction is (X axis direction). (From the direction parallel to the direction) to the direction parallel to the Z-axis direction. Therefore, the laser beam passing through the first liquid crystal region 60 and the laser beam passing through the second liquid crystal region 62 near the center of the light converging device 50 is provided along the Z axis. Between, and
Between the laser beam passing through the second liquid crystal region 62 and the laser beam passing through the third liquid crystal region 64 outside the second liquid crystal region 62, desired positions are respectively provided. The phase difference is provided. In this case, by optimizing the area of the second transparent electrode 52, the phase difference between the laser beams can be set to λ / 2 [rad]. It goes without saying that the phase difference between the laser beam passed through the first liquid crystal region 60 and the laser beam passed through the third liquid crystal region 64 is the same phase. .

【0045】第一の液晶領域60及び第三の液晶領域64を
通過されるレ−ザビ−ムの位相を同位相に、第二の液晶
領域62を通過されるレ−ザビ−ムの位相を第一及び第三
の液晶領域32及び36を通過されるレ−ザビ−ムに対して
λ/2 [rad] ずつシフトさせることで、第一の実施
例である集光装置10では、十分に低減できなかったサイ
ドロ−ブの光強度も低減できる。図5には、図1及び図
4に示されている集光装置の変形例が示されている。集
光装置70では、図1に示されている集光装置10における
第一の液晶領域24及び分離壁22と同様に機能する部材が
楕円形に規定された例が示されている。
The phase of the laser beam passing through the first liquid crystal region 60 and the third liquid crystal region 64 is set to the same phase, and the phase of the laser beam passing through the second liquid crystal region 62 is set to the same phase. By shifting the laser beam passing through the first and third liquid crystal regions 32 and 36 by λ / 2 [rad], the light concentrating device 10 according to the first embodiment is sufficiently operated. The light intensity of the side lobe, which cannot be reduced, can be reduced. FIG. 5 shows a modification of the light collecting device shown in FIGS. 1 and 4. In the light collecting device 70, an example is shown in which members that function similarly to the first liquid crystal region 24 and the separation wall 22 in the light collecting device 10 shown in FIG.

【0046】即ち、集光装置70は、入射されるレ−ザビ
−ムのビ−ムスポットにおけるアスペクト比 (楕円形に
おける長径と短径との比) に対して概ね一致されたアス
ペクト比が与えられている楕円形に規定された第二の透
明電極72、この透明電極72の外周に接して規定された分
離壁74、この分離壁74を介して形成された第一の液晶領
域76、及び、この第一の液晶領域76の外側に規定される
第二の液晶領域78を有している。尚、第二の透明電極72
は、図4に示されている集光装置50と同様に、中空円状
に形成されてもよいことは、いうまでもない。
That is, the condensing device 70 provides an aspect ratio which is substantially matched to the aspect ratio (ratio of the major axis and the minor axis in the ellipse) in the beam spot of the incident laser beam. A second transparent electrode 72 defined in an elliptical shape, a separation wall 74 defined in contact with the outer periphery of the transparent electrode 72, a first liquid crystal region 76 formed via the separation wall 74, and , And has a second liquid crystal region 78 defined outside the first liquid crystal region 76. The second transparent electrode 72
It goes without saying that, like the condensing device 50 shown in FIG. 4, may be formed in a hollow circular shape.

【0047】この集光装置70が利用された場合には、例
えば、図3に示されている光学ヘッド装置2に関し、偏
光ビ−ムスプリッタ32のレ−ザ30側に面した入射面に通
常組合わせられている楕円補正機能を省略できる。図6
には、図1,図4及び図5に示されている集光装置とは
異なる実施例が示されている。
When this condensing device 70 is used, for example, in the optical head device 2 shown in FIG. 3, the incident surface facing the laser 30 side of the polarization beam splitter 32 is normally used. It is possible to omit the combined ellipse correction function. Figure 6
Shows an embodiment different from the light collecting device shown in FIGS. 1, 4 and 5.

【0048】集光装置90は、板状の支持体92、この支持
体92上に、支持体92に等しい面積に形成された共通電極
94a、及び、この共通電極94a上に、実質的に均一な厚
さに形成された圧電素子 (ピエゾ素子) 96を有してい
る。圧電素子96の一部の領域であって、上記共通電極94
aと対向する位置には、共通電極94aに対して所望の面
積比が与えられている対向電極94bが配置されている。
また、この対向電極94bを含む上記圧電素子96の上記支
持体92と対向する面には、外部から供給されう光ビ−ム
を反射するための光反射層98が形成されている。尚、共
通電極94a及び対向電極94bには、図示しない電源装置
が接続されている。また、圧電素子96は、上記対向電極
94bの面積に応じて予め分割されたものが利用されても
よい。
The condensing device 90 comprises a plate-shaped support 92, and a common electrode formed on the support 92 and having an area equal to that of the support 92.
The piezoelectric element (piezo element) 96 having a substantially uniform thickness is provided on the common electrode 94a. A portion of the piezoelectric element 96, which is the common electrode 94
A counter electrode 94b having a desired area ratio with respect to the common electrode 94a is arranged at a position facing a.
Further, a light reflecting layer 98 for reflecting a light beam supplied from the outside is formed on the surface of the piezoelectric element 96 including the counter electrode 94b facing the support body 92. A power supply device (not shown) is connected to the common electrode 94a and the counter electrode 94b. Further, the piezoelectric element 96 is the above-mentioned counter electrode.
What was divided beforehand according to the area of 94b may be used.

【0049】圧電素子96は、圧電素子を挟みこむ電極間
に電圧が印加された場合に、印加される電圧に対応して
素子自身の厚さが変化する部材として知られている。こ
のことから、集光装置90は、電極94a及び94b間に、電
圧が印加されていない場合には、光反射面98の全ての領
域を実質的に同一の平面に規定できる。その一方で、電
極94a及び94b間に、電圧が印加された場合には、電極
94a及び94b間に印加される電圧の大きさに基づいて、
圧電素子96における対向電極94bの面積に対応する領域
の厚さが変化される。従って、光反射面98は、少なくと
も一部が同一の高さを持たない反射面として規定され
る。
The piezoelectric element 96 is known as a member in which, when a voltage is applied between electrodes sandwiching the piezoelectric element, the thickness of the element itself changes according to the applied voltage. From this, the light condensing device 90 can define all the regions of the light reflecting surface 98 in substantially the same plane when a voltage is not applied between the electrodes 94a and 94b. On the other hand, when a voltage is applied between the electrodes 94a and 94b, the electrodes
Based on the magnitude of the voltage applied between 94a and 94b,
The thickness of the region corresponding to the area of the counter electrode 94b in the piezoelectric element 96 is changed. Therefore, the light reflecting surface 98 is defined as a reflecting surface that does not have the same height at least in part.

【0050】この場合、集光装置90は、既に説明した他
の実施例と同様に、光反射面98に入射される光ビ−ムに
対して所望の位相差を提供できる。尚、集光装置90は、
反射型集光装置としてのみ機能することは、明らかであ
る。従って、例えば、光学ヘッド装置として利用される
場合には、光路設計を考慮しなければならないことはい
うまでもない。
In this case, the light condensing device 90 can provide a desired phase difference to the light beam incident on the light reflecting surface 98, as in the other embodiments described above. The light concentrator 90 is
Obviously, it will only function as a reflective concentrator. Therefore, it goes without saying that the optical path design must be taken into consideration when it is used as an optical head device, for example.

【0051】図7には、図3に示されている光学ヘッド
装置の変形例が示されている。尚、図3に示されている
部材と同一の部材については、同一の符号を譜して詳細
な説明を省略する。
FIG. 7 shows a modification of the optical head device shown in FIG. The same members as those shown in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0052】図7によれば、光学ヘッド装置 100は、図
3に示されている実施例と実質的に同様に形成されてい
る。即ち、半導体レ−ザ30と光ディスクRmとの間には、
偏光ビ−ムスプリッタ32、コリメ−トレンズ34、集光装
置10、λ/4板36、及び、対物レンズ38などの光学部材
が、順に配列されている。
According to FIG. 7, the optical head device 100 is constructed substantially similar to the embodiment shown in FIG. That is, between the semiconductor laser 30 and the optical disc Rm,
Optical members such as a polarization beam splitter 32, a collimator lens 34, a condenser device 10, a λ / 4 plate 36, and an objective lens 38 are arranged in order.

【0053】ところで、この光学ヘッド装置 100では、
集光装置10と対物レンズ38とは、それぞれを一体に収容
するレンズハウジング 110に、組込まれている。また、
レンズコイル40は、レンズハウジング 110の周囲に固定
されている。
By the way, in the optical head device 100,
The condensing device 10 and the objective lens 38 are incorporated in a lens housing 110 that integrally accommodates them. Also,
The lens coil 40 is fixed around the lens housing 110.

【0054】このことは、図3に示されている光学ヘッ
ド装置2に関し、例えば、フォ−カシング或いはトラッ
キングに際して、対物レンズ38のみが移動される場合に
生じることのある、対物レンズ38と集光装置10との間の
光軸のずれの影響を低減できる。即ち、図3に示されて
いる光学ヘッド装置2では、上記フォ−カシング或いは
トラッキングに際して対物レンズ38のみが移動されるこ
とから、集光装置10の光軸を通過されたレ−ザビ−ムと
対物レンズ38の光軸との間に位置ずれ或いは傾きが生じ
る。
This is related to the optical head device 2 shown in FIG. 3, for example, the objective lens 38 and the focusing lens which may occur when only the objective lens 38 is moved during focusing or tracking. The influence of the deviation of the optical axis from the device 10 can be reduced. That is, in the optical head device 2 shown in FIG. 3, since only the objective lens 38 is moved at the time of focusing or tracking, the laser beam passing through the optical axis of the condenser 10 is used. A displacement or inclination occurs between the objective lens 38 and the optical axis.

【0055】集光装置10と対物レンズ38との間の光軸に
ずれが生じた場合には、集光装置10から対物レンズ38に
向かって出射されるレ−ザビ−ムの有効ビ−ムスポット
サイズが制限される虞れがある。また、集光装置10から
対物レンズ38へ向かうレ−ザビ−ム及び光ディスクRmか
ら反射されて対物レンズ38に戻されるレ−ザビ−ムに関
し、コマ収差成分が増大される虞れがある。この場合、
光ディスクRmに導かれるビ−ムスポットに関し、ビ−ム
スポットにおけるピ−ク強度を低下させる虞れがある。
When the optical axis between the condenser 10 and the objective lens 38 is deviated, the effective beam of the laser beam emitted from the condenser 10 toward the objective lens 38. The spot size may be limited. Further, with respect to the laser beam traveling from the condenser 10 to the objective lens 38 and the laser beam reflected from the optical disc Rm and returned to the objective lens 38, the coma aberration component may be increased. in this case,
Regarding the beam spot guided to the optical disc Rm, there is a possibility that the peak intensity at the beam spot may be reduced.

【0056】これに対し、図7に示されている実施例で
は、対物レンズ38と集光装置10とはレンズハウジング 1
10を介して同時に移動される。このことは、集光装置10
を通過されたレ−ザビ−ムの全てを対物レンズ38に、ま
た、対物レンズ38を通過されたレ−ザビ−ムの全てを集
光装置10に、それぞれ、入射可能になる。
On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 7, the objective lens 38 and the condenser 10 are arranged in the lens housing 1.
Moved through 10 simultaneously. This means that
All the laser beams passed through the objective lens 38 can be made incident on the objective lens 38, and all the laser beams passed through the objective lens 38 can be made incident on the condenser 10.

【0057】従って、レンズハウジング 110を介して、
対物レンズ38と集光装置10とを一体に保持することで、
光ディスクRmに導かれるビ−ムスポットに関し、ピ−ク
強度を低下させることなく、レ−ザビ−ムを有効に利用
できる。
Therefore, through the lens housing 110,
By holding the objective lens 38 and the condenser 10 together,
With respect to the beam spot guided to the optical disc Rm, the laser beam can be effectively used without reducing the peak intensity.

【0058】尚、この実施例では、集光装置の例とし
て、図1に示されている第一の実施例を利用して説明し
たが、例えば、図4乃至図6に示されているいづれかの
集光装置 (50,70或いは90) が利用されてもよいこと
は、いうまでもない。
In this embodiment, the first embodiment shown in FIG. 1 was used as an example of the light concentrating device, but any one shown in FIGS. 4 to 6, for example. It goes without saying that the light concentrator (50, 70 or 90) of the above may be used.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
光ビ−ムのビ−ムスポット径を屈折体手段が利用された
場合よりも小さくできる。その一方で、ビ−ムスポット
のピ−ク強度を減衰させることのない集光装置が提供さ
れる。従って、記録媒体への情報の記録に際して、光ビ
−ムの中心ビ−ムスポットの光量が十分に確保されるこ
とから、記録密度を高めることができる。また、記録媒
体から情報を再生する際には、ビ−ムスポット径の小さ
な光ビ−ムが利用できることから、再生信号の解像度を
向上できる。
As described above, according to the present invention,
The beam spot diameter of the light beam can be made smaller than when the refracting means is used. On the other hand, there is provided a light collecting device that does not attenuate the peak intensity of the beam spot. Therefore, at the time of recording information on the recording medium, a sufficient amount of light of the central beam spot of the optical beam is secured, so that the recording density can be increased. Further, when reproducing information from the recording medium, since an optical beam having a small beam spot diameter can be used, the resolution of the reproduced signal can be improved.

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

【図1】この発明の一実施例である集光装置を示し、
(a) は集光装置の外観を示す斜視図、(b) は、 (a)
の斜視図を線I−Iで切断した断面図。
FIG. 1 shows a light collecting device according to an embodiment of the present invention,
(a) is a perspective view showing the external appearance of the light collecting device, (b) is (a)
A sectional view of the perspective view of FIG.

【図2】図1に示されている集光装置によって光ビ−ム
のビ−ムスポット径及び光強度が変化できる原理を説明
する特性図であって、(a) は集光装置における光分割
の例を示すグラフ、(b) 及び (c) は、それぞれ、分
割された面積比と光の振幅分布との関係を示すグラフ。
FIG. 2 is a characteristic diagram for explaining the principle that the beam spot diameter and the light intensity of an optical beam can be changed by the light concentrating device shown in FIG. Graphs showing examples of division, (b) and (c) are graphs showing the relationship between the divided area ratio and the amplitude distribution of light, respectively.

【図3】図1に示されている集光装置が組込まれる光学
ヘッド装置を示す概略平面図。
FIG. 3 is a schematic plan view showing an optical head device in which the light collecting device shown in FIG. 1 is incorporated.

【図4】図1に示されている集光装置の変形例を示し、
(a) は集光装置の外観を示す斜視図、(b) は、 (a)
の斜視図を線IV−IVで切断した断面図。
FIG. 4 shows a modification of the light collecting device shown in FIG.
(a) is a perspective view showing the external appearance of the light collecting device, (b) is (a)
FIG. 4 is a sectional view of the perspective view of FIG.

【図5】図1に示されている集光装置の変形例を示し、
(a) は集光装置の外観を示す斜視図、(b) は、 (a)
の斜視図を線V−Vで切断した断面図。
5 shows a modification of the light collecting device shown in FIG.
(a) is a perspective view showing the external appearance of the light collecting device, (b) is (a)
FIG. 5 is a sectional view of the perspective view of FIG.

【図6】図1に示されている集光装置とは異なる実施例
を示す概略断面図。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment different from the light concentrating device shown in FIG.

【図7】図3に示されている光学ヘッド装置の変形例を
示す概略平面図。
7 is a schematic plan view showing a modified example of the optical head device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…集光装置、12,14…支持板、16…第一の透明電極
(電極手段) 、18…第二の透明電極 (透明電極手段) 、2
0…液晶部材 (光学手段) 、22…分離壁、24…第一の液
晶領域、26…第二の液晶領域、28…電源装置。
10 ... Light collector, 12, 14 ... Support plate, 16 ... First transparent electrode
(Electrode means), 18 ... Second transparent electrode (Transparent electrode means), 2
0 ... Liquid crystal member (optical means), 22 ... Separation wall, 24 ... First liquid crystal region, 26 ... Second liquid crystal region, 28 ... Power supply device.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】所望の面積を有する電極手段と、 この電極手段の面積に対して所望の面積比が与えられた
面積を有し、この電極手段に対向配置された透明電極手
段と、 この透明電極手段と上記電極手段との間に配置され、そ
れぞれの電極手段間に印加される電圧に対応して、結晶
特性が可逆的に変化される光学手段とを含む集光装置。
1. An electrode means having a desired area, a transparent electrode means having an area having a desired area ratio with respect to the area of the electrode means, the transparent electrode means facing the electrode means, and the transparent electrode means. A light-collecting device comprising: an electrode means and an optical means disposed between the electrode means and reversibly changing crystal characteristics in response to a voltage applied between the electrode means.
【請求項2】光源と、 この光源からの光を記録媒体に導くとともに、この記録
媒体で反射された反射光と上記光源から記録媒体へ向か
う光とを分離する手段と、 この分離手段と上記記録媒体との間に配置され、互いに
対向配置されるとともに所望の面積比が与えられている
第一及び第二の電極部材を有し、この第一及び第二の電
極部材間に印加される電圧に基づいて、上記光源から上
記記録媒体に向かう光に、可逆的な変化を提供する光学
手段と、を含む光学ヘッド装置。
2. A light source, means for guiding the light from the light source to a recording medium, and separating the reflected light reflected by the recording medium and the light traveling from the light source to the recording medium; A first and a second electrode member which are arranged between the recording medium and facing each other and are provided with a desired area ratio, and are applied between the first and second electrode members. An optical head device, comprising: an optical unit that provides a reversible change to light directed from the light source to the recording medium based on a voltage.
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