JPH09293268A

JPH09293268A - 光ピックアップ

Info

Publication number: JPH09293268A
Application number: JP8139817A
Authority: JP
Inventors: So Maruyama; 創丸山
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1996-03-01
Filing date: 1996-06-03
Publication date: 1997-11-11

Abstract

(57)【要約】【課題】容易に設計、製作できると共に、小型にで
き、簡単な制御により、ＤＶＤやＣＤ等の異なる厚さの
記録媒体や、第１、第２の異なる記録面を有する記録媒
体等に対して、情報の記録および再生の少なくとも一方
を行い得る光ピックアップを提供する。【解決手段】記録媒体30に対して情報を光学的に記録
および再生の少なくとも一方を行うために、記録媒体30
に偏光を照射する光ピックアップにおいて、光源手段21
から射出された偏光の状態を、偏光切り換え手段（26,2
7 ）によりネマティック液晶のＴＮ効果を用いて選択的
に９０°変換して、集光手段29により偏光状態に応じて
異なる焦点位置に集光させるように記録媒体30に照射
し、その反射光を集光手段29を経て受光手段33で受光す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、異なる厚さの記
録媒体や、異なる記録面を有する記録媒体に情報を光学
的に記録したり、あるいはこのような記録媒体に記録さ
れている情報を光学的に再生するのに用いる光ピックア
ップに関するものである。

【０００２】

【従来技術】可変の焦点距離を得るレンズ系として、例
えば、特開昭５４−９９６５４号公報には、２枚の凹面
の透明電極板間にネマティック液晶を介在させた液晶レ
ンズを用い、透明電極板間に電圧を印加して液晶のディ
レクタの配向を制御することにより、液晶の屈折率を変
化させて焦点距離を可変にするようにしたものが開示さ
れている。

【０００３】また、特開平５−２９８７００号公報に
は、第１、第２の異なる記録面を有する光ディスクに対
して、情報の記録あるいは再生を行うために、半導体レ
ーザからの光ビームをコリメータレンズ、ビーム整形プ
リズム、ビームスプリッタ及び複屈折レンズを経て光デ
ィスクに導くようにすると共に、ビーム整形プリズムと
ビームスプリッタとの間に１／２波長板を配置し、この
１／２波長板を選択的に所定角度回転させて光の偏光面
を制御することにより、複屈折レンズによる焦点距離を
切り換えて、光ビームを第１及び第２の記録面上に選択
的に集光させるようにした記録再生装置が提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開昭５４−９９６５４号公報に開示された液晶レンズ
にあっては、その製造が困難であるという問題があると
共に、レンズを厚くすると、透過率が低下し、場合によ
っては液晶物質が白濁するため、所望の結像性能が得ら
れなかったり、焦点制御が困難になるなど、レンズ設計
に制約が生じるという問題がある。

【０００５】また、上記の特開平５−２９８７００号公
報に開示された記録再生装置にあっては、１／２波長板
を所定角度回転させて偏光面を制御するようにしている
ため、その回転制御に精度が要求され、制御が難しいと
いう問題があると共に、１／２波長板を回転させるため
のメカ機構を要することから、全体が大型化するという
問題がある。

【０００６】この発明は、上述した従来の問題点に着目
してなされたもので、容易に設計、製作できると共に、
小型にでき、しかも簡単な制御により、ＤＶＤやＣＤ等
の異なる厚さの記録媒体や、上述した第１、第２の異な
る記録面を有する記録媒体等に対して、情報の記録及び
再生の少なくとも一方を行い得るように適切に構成した
光ピックアップを提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、記録媒体に対して情報を光学的に記録
及び再生の少なくとも、一方を行うために、該記録媒体
に偏光を照射する光ピックアップにおいて、偏光を出射
する光源手段と、この光源手段から出射された偏光の状
態を、ネマティック液晶のＴＮ効果を用いて選択的に９
０°変換する偏光切り換え手段と、この偏光切り換え手
段を経た偏光を、その偏光状態に応じて異なる焦点位置
に集光させるように前記記録媒体に照射する集光手段
と、前記記録媒体で反射される偏光の反射光を、前記集
光手段を経て受光する受光手段とを有することを特徴と
するものである。

【０００８】前記集光手段は、複屈折レンズをもって構
成するのが、構成を簡単にする点でこのましい。前記集
光レンズは、偏光ホログラムレンズをもって構成するの
が、安価に構成する点で好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１及び図２は、この発明の原理
を説明するための概略図である。図１及び図２では、図
示しない光源からの光を偏光子１で直線偏光２とし、こ
の直線偏光２を偏光切り換え手段３及び集光手段４を経
て集光させるように構成してある。偏光切り換え手段３
は、二枚の透明電極板５、６間に、誘電異方性が正のネ
マティック液晶７を数μｍ〜数百μｍの厚さにサンドイ
ッチし、その分子配向を二枚の透明電極板５、６間で９
０°連続的にねじらせて作製したＴＮ配列セル８と、こ
のＴＮ配列セル８に電圧を印加するための電源９と、そ
の印加電圧を調整するための可変抵抗１０とをもって構
成する。集光手段４は、例えば、これに入射する偏光の
偏光面の方向に応じて屈折率が変化するように構成す
る。

【００１０】ここで、ＴＮ配列セル８は、その印加電圧
によって入射直線偏光２の偏光面を選択的に９０°回転
させて出射させるＴＮ効果を有する。すなわち、印加さ
れる電圧が、あるしきい値Ｖ_O（Ｖ）未満では、図１に
示すように、ネマティック液晶７は、二枚の透明電極板
５、６間で９０°連続的にねじれた分子配向を維持し、
入射直線偏光２を、その偏光面を９０°回転して出射さ
せる。これに対して、印加電圧がしきい値Ｖ_O（Ｖ）を
超えると、図２に示すように、ネマティック液晶７は、
その分子配向が電場方向に傾いて９０°の旋光性を消失
し、入射直線偏光２を、その偏光面を回転させることな
く出射させる。

【００１１】この発明では、このＴＮ効果を利用し、図
示しない記録媒体の記録面位置に応じて、偏光子１を経
て入射する直線偏光２の偏光面を選択的に９０°回転さ
せて出射させ、その出射光を集光手段４により偏光面の
方向に応じて、記録媒体の記録面位置に対応する焦点距
離ｆ₁またはｆ₂（ｆ₁＜ｆ₂）の位置に集光させる。
例えば、厚さの薄い記録媒体（例えば、カバーガラス厚
さが０．６ｍｍのＤＶＤ用ディスク）に対して記録ある
いは再生を行う場合には、図１に示すように、ＴＮ配列
セル８への印加電圧をＶ_O（Ｖ）未満、例えば０（Ｖ）
として、偏光子１を経た直線偏光２をＴＮ配列セル８に
より、偏光面を９０°回転して出射させ、その出射光１
１を集光手段４により焦点距離ｆ₁の位置に集光させ
る。また、厚さの厚い記録媒体（例えば、カバーガラス
厚さが１．２ｍｍのＣＤ用ディスク）に対して記録再生
を行う場合には、図２に示すように、ＴＮ配列セル８へ
の印加電圧をＶ₁（Ｖ）（Ｖ₁＞Ｖ_O）として、偏光子
１を経た直線偏光２を、その偏光面を回転させることな
くＴＮ配列セル８から出射させ、その出射光１２を集光
手段４により焦点距離ｆ₁よりも長い焦点距離ｆ₂の位
置に集光させる。

【００１２】このように、ネマティック液晶のＴＮ効果
を利用する偏光切り換え手段３、及びこの偏光切り換え
手段３を経た偏光を、その偏光状態に応じて異なる焦点
位置に集光させる集光手段４を用いれば、記録あるいは
再生すべき記録媒体の記録面位置に応じて、偏光切り換
え手段３を構成するＴＮ配列セル８への印加電圧を制御
するだけで、記録または再生光を所望の位置に集光させ
ることが可能となる。

【００１３】

【実施例】図３は、この発明の第１実施例を示すもので
ある。この実施例では、半導体レーザ２１から放射され
る直線偏光を、コリメータレンズ２２により平行ビーム
に変換し、その平行ビームをビーム整形プリズム２３に
より断面ほぼ円形のビームに整形して、偏光ビームスプ
リッタ２４にＰ偏光２５で入射させる。偏光ビームスプ
リッタ２４は、例えば、Ｐ偏光の透過率が８０％、反射
率が２０％となるように構成し、この偏光ビームスプリ
ッタ２４を透過した直線偏光を、ネマティック液晶を有
するＴＮ配列セル２６に入射させる。

【００１４】ＴＮ配列セル２６は、液晶制御回路２７に
より印加電圧を制御するようにし、これにより入射直線
偏光の偏光面を選択的に９０°回転させて出射させる。
このＴＮ配列セル２６を出射した直線偏光は、立ち上げ
ミラー２８および複屈折レンズ２９を経て記録媒体（デ
ィスク）３０に照射する。なお、複屈折レンズ２９は、
ディスク３０に対して、公知のように、図示しないフォ
ーカス駆動手段およぴトラッキング駆動手段によりそれ
ぞれフォーカス方向およびトラッキング方向に変位可能
に光ピックアップ本体に支持する。

【００１５】また、ディスク３０で反射される戻り光
は、複屈折レンズ２９、立ち上げミラー２８およびＴＮ
配列セル２６を経て偏光ビームスプリッタ２４に入射さ
せ、ここで反射される戻り光を、集光レンズ３１および
シリンドリカルレンズ３２を経て光検出器３３で受光す
る。光検出器３３は、例えば、４分割した受光領域をも
って構成し、それらの出力に基づいて、図示しない信号
処理回路において、再生信号、プッシュプル法によるト
ラッキングエラー信号および非点収差法によるフォーカ
スエラー信号を検出するようにする。

【００１６】この実施例は、ＤＶＤやＣＤ等の異なる厚
さのディスク３０に対して、情報の記録または再生を行
うもので、ＤＶＤ等の厚さの薄い（基板厚さＴ₁）ディ
スク３０の場合には、液晶制御回路２７によるＴＮ配列
セル２６への印加電圧を０（Ｖ）として、偏光ビームス
プリッタ２４を透過した直線偏光を、図４に詳細に示す
ように、ＴＮ配列セル２６で偏光面を９０°回転させ
て、複屈折レンズ２９により基板厚さＴ₁のディスク３
０に対応する短い焦点距離の位置に集光させる。また、
ＣＤ等の厚さの厚い（基板厚さＴ₂）のディスク３０の
場合には、液晶制御回路２７によるＴＮ配列セル２６へ
の印加電圧を、しきい値Ｖ_O（Ｖ）よりも高いＶ
₁（Ｖ）として、偏光ビームスプリッタ２４を透過した
直線偏光を、図５に詳細に示すように、ＴＮ配列セル２
６で偏光面を回転させることなく透過させて、複屈折レ
ンズ２９により基板厚さＴ₂のディスク３０に対応する
長い焦点距離の位置に集光させる。なお、図４および図
５では、立ち上げミラー２８の図示を省略してある。

【００１７】図６は、図３に示した光ピックアップを装
着した記録／再生装置の要部の構成を示すものである。
図６において、光ピックアップ本体４１は、図３におい
て説明した液晶制御回路２７を除く、その他の構成部品
を収容するが、ここでは、ＴＮ配列セル２６、複屈折レ
ンズ２９、光検出器３３、およびフォーカス駆動手段を
構成するフォーカスコイル４２のみを示し、その他の構
成部品は図示を省略してある。この光ピックアップ本体
４１は、ボイスコイルモータ等の移動手段４３により、
ディスク３０のトラックを横切る方向に移動可能に、記
録／再生装置に組み込まれる。

【００１８】この実施例では、記録／再生装置へのディ
スク３０の装着により、複屈折レンズ２９をフォーカス
方向に変位させ、その際のフォーカスエラー信号に基づ
いて、装着されたディスク３０が基板厚さＴ₁のもの
か、Ｔ₂のものかを判別し、その判別結果に基づいて液
晶制御回路２７を介してＴＮ配列セル２６への印加電圧
を制御する。このため、記録／再生装置へのディスク３
０の装着をディスクセンサ５１で検出し、その出力に基
づいて、光ピックアップによりディスク３０に再生光を
照射しながら、コントローラ５２およびフォーカス駆動
回路５３を介してフォーカスコイル４２に所要の電流を
供給して、複屈折レンズ２９をフォーカス方向に変位さ
せる。なお、この際のＴＮ配列セル２６への印加電圧は
０（Ｖ）として、基板厚さＴ₁のディスクを再生する際
の短い焦点距離の位置に再生光を集光させる。

【００１９】また、再生信号、フォーカスエラー信号お
よびトラッキングエラー信号を得るために、光ピックア
ップの光検出器３３の出力を処理する信号処理回路５４
から得られるフォーカスエラー信号（Ｖ_F）は、比較回
路５５に供給して、予め設定した基準信号（Ｖ_F0）と比
較し、その比較結果に基づいて液晶制御回路２７を介し
てＴＮ配列セル２６への印加電圧を制御するようにす
る。ここで、基準信号（Ｖ_F0）は、基板厚さＴ₁の薄い
ディスクに対して得られるフォーカスエラー信号
（Ｖ_F）のピーク値よりも低く、かつ基板厚さＴ₂の厚
いディスクに対して得られるフォーカスエラー信号（Ｖ
_F）のピーク値よりも高い値に設定する。

【００２０】以下、この実施例の動作について、図７に
示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、記
録再生装置へのディスク３０の挿入後、ディスクセンサ
５１によりディスク３０が所定の位置に装着されたか否
かを検出する。ディスク３０が所定の位置に装着された
のが検出されたら、液晶制御回路２７によるＴＮ配列セ
ル２６への印加電圧を０（Ｖ）とした状態で、光ピック
アップによりディスク３０に再生光を照射しながら、コ
ントローラ５２によりフォーカス駆動回路５３を制御し
て、フォーカスコイル４２に所要の電流を供給し、複屈
折レンズ２９をフォーカス方向に変位させる。この複屈
折レンズ２９のフォーカス方向の変位によるフォーカス
エラー信号（Ｖ_F）は、光検出器３３の出力に基づいて
信号処理回路５４で検出して、比較回路５５で基準信号
（Ｖ_F0）と比較する。

【００２１】ここで、装着されたディスク３０が、基板
厚さＴ₁の薄いものである場合には、信号処理回路５４
から得られるフォーカスエラー信号（Ｖ_F）のピーク値
は、基準信号（Ｖ_F0）よりも高くなる。これに対し、装
着されたディスク３０が、基板厚さＴ₂の厚いものであ
る場合には、基板厚さによって発生する収差の影響が大
きくなり、光検出器３３での戻り光はスポットの中心部
と周辺部とで合焦位置にずれが生じる。このため、信号
処理回路５４から得られるフォーカスエラー信号
（Ｖ_F）のピーク値は、基準信号（Ｖ_F0）よりも低くな
る。

【００２２】比較回路５５において、Ｖ_F＞Ｖ_F0が検出
された場合には、装着されたディスク３０は、基板厚さ
がＴ₁の薄いものであるので、ＴＮ配列セル２６への印
加電圧をそのまま、すなわち０（Ｖ）とし、その後、公
知のようにフォーカスサーチ、フォーカス引き込み、ト
ラッキングサーチ、トラッキング引き込みを行ってか
ら、記録または再生動作を実行する。これに対し、比較
回路５５で、Ｖ_F＞Ｖ_F0が検出されない場合には、装着
されたディスク３０は、基板厚さがＴ₂の厚いものであ
るので、液晶制御回路２７によりＴＮ配列セル２６への
印加電圧をＶ₁として、複屈折レンズ２９により長い焦
点距離の位置に再生光を集光させ、その状態で同様に、
フォーカスサーチ、フォーカス引き込み、トラッキング
サーチ、トラッキング引き込みを行ってから、記録また
は再生動作を実行する。

【００２３】以上のように、この実施例によれば、液晶
レンズや１／２波長板を回転させるメカ機構を用いるこ
となく、ＴＮ配列セル２６および複屈折レンズ２９を用
い、ＴＮ配列セル２６への印加電圧を制御する簡単な制
御で、厚さの異なる２種類のディスクに対応する焦点距
離を選択的に得ることができる。したがって、レンズ設
計に制約を受けることなく、容易に製作できると共に、
全体を小型にできる。

【００２４】なお、上記の実施例では、偏光ビームスプ
リッタ２４を、Ｐ偏光の透過率が８０％、反射率が２０
％となるように構成したが、これらＰ偏光の透過率およ
び反射率は適宜設定することができる。また、偏光ビー
ムスプリッタ２４に代えて、入射する光を５０％透過、
残りの５０％を反射させるハーフミラーを用いることも
できる。このようにハーフミラーを用いれば、ＴＮ配列
セル２６を、ハーフミラーの前段（半導体レーザ２１と
ハーフミラーとの間）または後段（ハーフミラーと複屈
折レンズ２９との間）の任意の光路中に配置することも
できるので、光学系の設計の自由度を向上できると共
に、偏光ビームスプリッタを用いる場合に比べて安価に
できる利点がある。

【００２５】図８Ａ及びＢは、この発明の第２実施例の
要部の構成を示すものである。この実施例は、図３に示
す光ピックアップにおいて、複屈折レンズ２９に代えて
偏光ホログラムレンズ６１を用いて集光手段を構成した
ものである。偏光ホログラムレンズ６１は、図８Ａおよ
びＢに示すように、同心円状のピットを形成したホログ
ラムレンズ６１ａと、コーティング層６１ｂとをもって
構成する。

【００２６】この偏光ホログラムレンズ６１は、図９に
示すように、紙面と平行な方向の直線偏光６２に対して
は、ホログラムレンズ６１ａとコーティング層６１ｂと
の屈折率が等しいので、通常の集光レンズと同様に作用
して、入射直線偏光６２を焦点距離ｆ₃の位置に集光す
るが、紙面と垂直な方向の直線偏光６３に対しては、ホ
ログラムレンズ６１ａとコーティング層６１ｂとの屈折
率が異なるため、回折作用により、入射直線偏光６３は
焦点距離ｆ₃よりも短い焦点距離ｆ₄の位置に集光す
る。

【００２７】したがって、ディスクの基板厚さに応じ
て、図３において説明したように、ＴＮ配列セルへの印
加電圧を制御して、偏光ホログラムレンズ６１に入射さ
せる直線偏光の偏光面を選択的に９０°回転させれば、
異なる２種類の基板厚さのディスクに対して記録または
再生動作を行うことができる。このように、偏光ホログ
ラムレンズ６１を用いれば、複屈折レンズを用いる場合
に比べて、安価にできる利点がある。

【００２８】図１０は、この発明の第３実施例の要部の
構成を示すものである。この実施例は、図３に示す光ピ
ックアップにおいて、複屈折レンズ２９に代えて、集光
レンズ７１と、ＬｉＮｂＯ₃等の複屈折平板７２とを用
いて集光手段を構成したものである。ここで、集光レン
ズ７１は、偏光に関係なく同一焦点を有し、複屈折平板
７２は、直交する直線偏光に対して異なる屈折率、例え
ば、紙面と平行な方向の直線偏光７３に対しては屈折率
ｎ₀、紙面と垂直な方向の直線偏光７４に対しては屈折
率ｎ₁（ｎ₀＜ｎ₁）を有するので、直線偏光７３は焦
点距離ｆ₅の位置に集光し、直線偏光７４は焦点距離ｆ
₆（ｆ₆＜ｆ₅）の位置に集光する。

【００２９】したがって、ディスクの基板厚さに応じ
て、図３において説明したように、ＴＮ配列セルへの印
加電圧を制御して、集光レンズ７１および複屈折平板７
２に入射させる直線偏光の偏光面を選択的に９０°回転
させれば、異なる２種類の基板厚さのディスクに対して
記録または再生動作を行うことができる。このように、
集光手段を、集光レンズ７１および複屈折平板７２をも
って構成すれば、集光レンズ７１は従来のものを用いる
ことができるので、安価にできる利点がある。

【００３０】なお、上述した各実施例では、ＤＶＤやＣ
Ｄ等の異なるディスクに対して記録または再生を行うよ
うに説明したが、特開平５−２９８７００号公報に開示
されているような光ディスクの第１、第２の異なる記録
面に対して、選択的に記録または再生を行う場合にも、
この発明の光ピックアップを用いることができる。図１
１乃至図１３は、本発明の第４実施例の光ピックアップ
の構成を示すものである。本実施例では、基板厚の厚い
方（基板厚Ｔ₂）を光磁気ディスク、薄い方（基板厚Ｔ
₁）を相変化ディスクとし、基板厚の異なる両ディスク
の記録再生を実現する。

【００３１】図１１を参照して、本実施例の光ピックア
ップの説明をする。半導体レーザ８１から放射される直
線偏光を、コリメータレンズ８２により平行ビームに変
換し、その平行ビームをビーム整形プリズム８３により
断面ほぼ円形のビームに整形して、偏光ビームスプリッ
タ８４にＰ偏光８５で入射させる。偏光ビームスプリッ
タ８４は、例えば、Ｐ偏光の透過率が８０％、反射率が
２０％、Ｓ偏光はすべて反射となるように構成し、この
偏光ビームスプリッタ８４を透過した直線偏光を、ネマ
ティック液晶を有するＴＮ配列セル８６に入射させる。

【００３２】ＴＮ配列セル８６は、液晶制御回路８７に
より印加電圧を制御するようにし、これにより入射直線
偏光の偏光面を選択的に９０°回転させて出射させる。
このＴＮ配列セル８６を出射した直線偏光は、立ち上げ
ミラー８８および複屈折レンズ８９を経てディスク９０
に照射する。なお、複屈折レンズ８９は、ディスク９０
に対して、公知のように、図示しないフォーカス駆動手
段およびトラッキング駆動手段によりそれぞれフォーカ
ス方向およびトラッキング方向に変位可能に光ピックア
ップ本体に支持する。

【００３３】また、ディスク９０から反射される戻り光
は、複屈折レンズ８９、立ち上げミラー８８およびＴＮ
配列セル８６を経て偏光ビームスプリッタ８４に入射さ
せ、ここで反射される戻り光を、１／２波長板９１、集
光レンズ９２、偏光ビームスプリッタ９３を経て光検出
器９４ａ，９４ｂによって受光される。光検出器９４
ａ，９４ｂは６分割した受光領域をもって構成し、それ
らの出力に基づいて、図示しない信号処理回路におい
て、再生信号、プッシュプル法によるトラッキングエラ
ー信号およびビームサイズ法によるフォーカシングエラ
ー信号を検出するようにする。

【００３４】基板厚の厚い（厚さＴ₂）光磁気ディスク
の記録再生のときは、液晶制御回路８７によるＴＮ配列
セル８６への印加電圧をしきい値Ｖ₀（Ｖ）よりも高い
Ｖ₁（Ｖ）として、偏光ビームスプリッタ８４を透過し
た直線偏光（Ｐ偏光）を、ＴＮ配列セル８６で偏光面を
回転させることなく透過させて、複屈折レンズ８９によ
り光磁気ディスクに対応する長い焦点距離の位置に集光
させる。

【００３５】Ｐ偏光のまま光磁気ディスクの記録面に照
射され、そこでの反射光はＰ偏光成分の他にカー効果に
よって生じるＳ偏光成分も含まれる（図１２の９５）。
この光が電圧印加されたＴＮ配列セル８６に入射したと
き各偏光は変化せずそのまま透過する。透過光９６は偏
光ビームスプリッタ８４でＰ偏光成分の２０％およびＳ
偏光成分の１００％（図１２の９７）が反射され、１／
２波長板９１により偏光方向が４５°回転される。その
後、反射光は集光レンズ９２で収束され、偏光ビームス
プリッタ９３（Ｐ偏光透過率１００％、Ｓ偏光反射率１
００％）に入射し、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分に分けられ
る。分けられたそれぞれの光は、それぞれの光検出器９
４ａ、９４ｂによって受光され、公知のビームサイズ法
によりフォーカスエラー信号が検出され、プッシュプル
法によりトラッキングエラー信号が検出される。

【００３６】また、基板厚の薄い（厚さＴ₁）相変化デ
ィスクの記録再生のときは、液晶制御回路８７によるＴ
Ｎ配列セル８６への印加電圧を０（Ｖ）として、偏光ビ
ームスプリッタ８４を透過した直線偏光（Ｐ偏光）を、
ＴＮ配列セル８６で偏光面９０°回転させて、複屈折レ
ンズ８９により基板厚の薄い相変化ディスクに対応する
短い焦点距離の位置に集光させる。

【００３７】Ｓ偏光でもって相変化ディスクの記録面に
照射され、そこでの反射光もＳ偏光である。このＳ偏光
の反射光がＴＮ配列セル８６に入射すると、反射光の偏
光面が９０°回転されＰ偏光となる。この反射光は偏光
ビームスプリッタ８４でその２０％が反射され、１／２
波長板９１により偏光方向が４５°回転され、集光レン
ズ９２に入射する。集光レンズ９２によって収束された
光は偏光ビームスプリッタ９３に入射され、Ｐ偏光成分
およびＳ偏光成分に分けられる。分けられた光は、それ
ぞれの光検出器９４ａ，９４ｂによって受光され、公知
のビームサイズ法によりフォーカスエラー信号が検出さ
れ、プッシュプル法によりトラッキングエラー信号が検
出される。

【００３８】なお、本実施例では、基板厚の厚いディス
クとして光磁気ディスク、基板厚の薄いディスクとして
相変化ディスクとして説明したが、基板厚の薄いディス
クも光磁気ディスクとしても本実施例の光ピックアップ
で対応できる。図１３は、本実施例の光ピックアップに
おいて、基板厚の薄いディスクが光磁気ディスクの場合
の、光磁気ディスクからの反射光の偏光状態を示す図で
ある。

【００３９】基板厚の薄い光磁気ディスクの記録再生の
場合、記録面に入射される光としてＳ偏光が選択され
る。よって、半導体レーザ８１から放射された直線偏光
（Ｐ偏光）８５は、しきい値Ｖ₀（Ｖ）以下の電圧が印
加されたＴＮ配列セル８６に入射され、直線偏光（Ｓ偏
光）９８に変換され、光磁気ディスクに照射される。光
磁気ディスクから反射される光には、Ｓ偏光成分に加
え、カー効果によって生じるＰ偏光成分も含まれており
（９９）、この反射光がＴＮ配列セル８６に入射したと
き、その偏光面が９０°回転される（１００）。この光
１００は偏光ビームスプリッタ８４でＰ偏光成分の２０
％およびＳ偏光成分の１００％が反射され（１０１）、
この光１０１は１／２波長板９１および集光レンズ９２
を介して偏光ビームスプリッタ９３に入射されＰ偏光成
分およびＳ偏光成分に分けられ、光検出器９４ａ，９４
ｂによって受光される。サーボ信号の検出の方法は基板
厚の厚い光磁気ディスクの場合と同様であるので説明を
省略する。

【００４０】本実施例では基板の薄いディスクとして、
相変化ディスクおよび光磁気ディスクを例にあげて説明
したが、これは基板厚の薄いディスクがＤＶＤであっ
て、その記録方式が相変化記録あるいは光磁気記録であ
る場合に相当するものであってもよい。付記項１．請求項１記載の光ピックアップにおいて、前記集光
手段は、集光レンズと複屈折平板とを有することを特徴
とする光ピックアップ。２．請求項１〜３、付記項１のいずれか一つに記載の光
ピックアップにおいて、前記偏光切り換え手段は、ネマ
ティック液晶を有するＴＮ配列セルと、このＴＮ配列セ
ルに印加する電圧を制御する制御回路とを有することを
特徴とする光ピックアップ。３．付記項２記載の光ピックアップにおいて、前記受光
手段の出力に基づいてフォーカスエラー信号（ＶＦ）を
検出する信号処理回路と、この信号処理回路で検出した
フォーカスエラー信号（ＶＦ）と、予め設定した基準信
号（ＶＦ０）とを比較する比較回路とを有し、この比較
回路の出力に基づいて前記制御回路による前記ＴＮ配列
セルへの印加電圧を制御するように構成したことを特徴
とする光ピックアップ。４．付記項３記載の光ピックアップにおいて、前記制御
回路により、前記ＴＮ配列セルに偏光状態を９０°変換
するためのしきい値（Ｖ０）未満の電圧を印加して、前
記フォーカスエラー信号（ＶＦ）を検出するよう構成し
たことを特徴とする光ピックアップ。５．請求項１〜３、付記項１〜４のいずれか一つに記載
の光ピックアップにおいて、前記光源手段と前記集光手
段との間の光路中に、前記記録媒体からの反射光を前記
受光手段に向ける光路変更手段を有することを特徴とす
る光ピックアップ。６．付記項５記載の光ピックアップにおいて、前記光路
変更手段を、ハーフミラーをもって構成したことを特徴
とする光ピックアップ。７．付記項５記載の光ピックアップにおいて、前記光路
変更手段を偏光ビームスプリッタをもって構成し、この
偏光ビームスプリッタを前記光源手段と前記偏光切り換
え手段との間の光路中に配置して、前記記録媒体からの
反射光を、前記集光手段および前記偏光切り換え手段を
経て、前記光路変更手段により前記受光手段に向けるよ
う構成したことを特徴とする光ピックアップ。８．付記項７記載の光ピックアップにおいて、前記偏光
ビームスプリッタと前記受光手段の間に１／２波長板お
よび第２の偏光ビームスプリッタとを配置し、前記受光
手段は、前記第２の偏光ビームスプリッタで分離される
２つの光を受光するものであることを特徴とする光ピッ
クアップ。

【００４１】

【発明の効果】この発明によれば、記録媒体に照射する
偏光の状態を、偏光切り換え手段によりネマティック液
晶のＴＮ効果を用い選択的に９０°変換し、この偏光切
り換え手段を経た偏光を、集光手段により偏光状態に応
じて異なる焦点位置に集光させるようにしたので、液晶
レンズや回転可能な１／２波長板を用いる場合に比べ
て、容易に設計、製作できると共に、小型にでき、しか
も簡単な制御によりＤＶＤやＣＤ等の異なる厚さの記録
媒体や、第１、第２の異なる記録面を有する記録媒体な
どに対して、情報の記録および再生の少なくとも一方を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の原理を説明するための概略図であ
る。

【図２】同じく、この発明の原理を説明するための概略
図である。

【図３】この発明の第１実施例を示す図である。

【図４】図３に示す光ピックアップの作用を説明するた
めの図である。

【図５】同じく、図３に示す光ピックアップの作用を説
明するための図である。

【図６】図３に示す光ピックアップを装着した記録／再
生装置の要部の構成を示す図である。

【図７】図６の動作を説明するためのフローチャートで
ある。

【図８】この発明の第２実施例の要部の構成を示す図で
ある。

【図９】その作用を説明するための図である。

【図１０】この発明の第３実施例の要部の構成を示す図
である。

【図１１】この発明の第４実施例を示す図である。

【図１２】図１１に示す光ピックアップ内における偏光
の状態を示す図である。

【図１３】同じく、図１１に示す光ピックアップ内にお
ける偏光の状態を示す図である。

【符号の説明】

１偏光子３偏光切り換え手段４集光手段５、６透明電極板７ネマティック液晶８ＴＮ配列セル９電源１０可変抵抗２１半導体レーザ２２コリメータレンズ２３ビーム整形プリズム２４偏光ビームスプリッタ２６ＴＮ配列セル２７液晶制御回路２８立ち上げミラー２９複屈折レンズ３０記録媒体（ディスク）３１集光レンズ３２シリンドリカルレンズ３３光検出器６１偏光ホログラムレンズ６１ａホログラムレンズ６１ｂコーティング層７１集光レンズ７２複屈折平板９１１／２波長板９２集光レンズ９３偏光ビームスプリッタ９４ａ光検出器９４ｂ光検出器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体に対して情報を光学的に記録お
よび再生の少なくとも一方を行うために、該記録媒体に
偏光を照射する光ピックアップにおいて、偏光を射出する光源手段と、この光源手段から射出された偏光の状態を、ネマティッ
ク液晶のＴＮ効果を用いて選択的に９０°変換する偏光
切り換え手段と、この偏光切り換え手段を経た偏光を、その偏光状態に応
じて異なる焦点位置に集光させるように前記記録媒体に
照射する集光手段と、前記記録媒体で反射される偏光の反射光を、前記集光手
段を経て受光する受光手段とを有することを特徴とする
光ピックアップ。
【請求項２】請求項１記載の光ピックアップにおい
て、前記集光手段は、複屈折レンズを有することを特徴とす
る光ピックアップ。
【請求項３】請求項１記載の光ピックアップにおい
て、前記集光手段は、偏光ホログラムレンズを有することを
特徴とする光ピックアップ。