JPH1083552A - 光ヘッド装置 - Google Patents

光ヘッド装置

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JPH1083552A
JPH1083552A JP8237467A JP23746796A JPH1083552A JP H1083552 A JPH1083552 A JP H1083552A JP 8237467 A JP8237467 A JP 8237467A JP 23746796 A JP23746796 A JP 23746796A JP H1083552 A JPH1083552 A JP H1083552A
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JP
Japan
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light source
liquid crystal
optical
polarization direction
optical head
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Pending
Application number
JP8237467A
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English (en)
Inventor
Kenji Nagashima
賢治 長島
Yukinori Okazaki
之則 岡崎
Tetsuo Hosomi
哲雄 細美
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光情報記録再生装置などに用いられる光ヘッ
ド装置において、小型で部品点数が少なく、複屈折の大
きい記録媒体であっても安定した記録再生ができる光ヘ
ッド装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 図1の光学系中の集光レンズ6と1/4
λ波長板4との間に、液晶旋光素子41を設ける。この
液晶旋光素子41は、両面に張られた透明電極に電圧を
加えると電圧の量に応じて偏波方向の旋光回転角度が0
度から90度まで変化する液晶素子に設計する。記録再
生するディスク7の複屈折量に応じて、液晶旋光素子に
加える電圧を変化させることにより、偏光ビームスプリ
ッタ3を透過する光量を最大になるようにし、信号の記
録再生に対して高い信頼性を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光情報記録再生装置
などに用いられる光ヘッド装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、コンパクトディスクや光ディスク
等の光学的記録媒体に対して、情報の記録再生を行なう
光学的情報記録再生装置の光ヘッドの性能向上や小型・
軽量化などを目的に光ヘッドが研究・開発されている。
また、光ヘッドの低価格化のためには出射パワーの小さ
いレーザで光ディスクの信号情報を読みとる必要があ
り、そのためには偏光光学系を用いることが必要となっ
てくる。
【0003】しかし、記録媒体であるディスクには複屈
折が存在し、複屈折が大きいディスクの場合は、偏光特
性を用いた光学的情報記録再生装置では光ディスクの信
号情報の読みとりが不安定になることがある。
【0004】以下に従来の偏光特性を用いた光ヘッド装
置について説明する。図4は従来の偏光特性を用いた光
ヘッドの光学系の構成例を示す概略構成図である。
【0005】通常TE00モードで発振するレーザ光源1
から出射する光ビーム(水平偏波)をコリメートレンズ
2で平行ビームとし、偏光ビームスプリッタ3(例えば
水平偏波に対する透過と反射の比率が0:1で、垂直偏
波に対する透過と反射の比率が1:0のビームスプリッ
タ)に入射され、水平偏波であるために光量のすべてが
反射され四分の一波長板(1/4λ板)4を通過してビー
ムは円偏波となった後、集光レンズ系5に入射する。ビ
ームは集光レンズ系6で大略1μm程度のスポットに絞
られ、光記憶媒体面7上に到達し、ピット上パターン8
を照射する。光記憶媒体面7で反射・回折された光束
は、再び集光レンズ系6を逆に進んで四分の一波長板
(1/4λ板)4を通過する。光記録媒体面7の複屈折が
無視できる場合、四分の一波長板4を通過したビームは
垂直偏波となりビームスプリッタ3でほぼ全光量が通過
してプリズムハーフミラー9で2方向に等分に分割す
る。一方の反射光は非点収差を付与した検出レンズ10
を通って4分割フォトディテクタ11に入射し、焦点制
御信号に変換する。他方の透過光は、ファーフィールド
パターンのまま、トラッキング制御検出用の2分割フォ
トディテクタ12に入りトラッキング制御信号に変換す
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の光ヘッドの光学系では、複屈折の大きい記録媒体の
記録再生を前記偏光を用いた光ヘッド光学系で行うと、
ディテクタ光量は減少しレーザへの戻り光量が増大し
て、記録再生が不安定になる。
【0007】例えば、図4において光記録媒体面7の複
屈折が往復で200nmあり、その光学軸がレーザ光源1か
ら出射する光ビームの偏波面と同じ方位である場合、各
光学素子の透過率を無視すれば、ディテクタ光量の総量
はレーザ光源1からの出射光の約50%となり、レーザ
への戻り光量は出射光量の50%となる。
【0008】このように偏光光学系を用いた光学系で光
ヘッドを構成すると動作が不安定となるため、レーザの
出射パワーが大きく戻り光に対する雑音の少ないレーザ
や、高周波信号を重畳させたレーザを用いた無偏光に近
い光ヘッド光学系が必要となってしまい、低価格化の面
で問題があった。
【0009】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、小型で部品点数が少なく、複屈折の大きい記録媒体
であっても安定した記録再生ができる光ヘッド装置を提
供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、放射光源と、光記憶媒体の光路間に、放射
光源のビームの偏光方向を変化させる素子を配置したも
のであり、記録媒体の反射光量に応じてディテクタ受光
量が最大になるように素子の偏光方向を調整し学習する
機能を付与した光ヘッド装置である。
【0011】この本発明によれば、小型化、低価格化、
量産化、高信頼性が得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、放射光源と、放射光源を微小スポットに収束する集
光光学系と、その光路中に配置された放射光源の偏光方
向を変化させる素子を配置した光ヘッド装置である。こ
の構成により複屈折が大きい光記録媒体を記録再生する
ときに生じるディテクタ光量の減少を、記録媒体の反射
光の偏光方向を変化させることによって、ディテクタ光
量を増大させる作用を有する。
【0013】請求項2に記載の発明は、放射光源から出
射する光源の偏光方向を変化させる素子が液晶素子で、
液晶素子の偏光方向を電気信号によって制御する特許請
求の範囲第1項記載の光ヘッド装置であり、液晶素子に
記録媒体に応じて電気信号を与えることで偏光方向を変
化させ、光記録媒体の複屈折の量に応じたディテクタ光
量の減少の補正を液晶素子の旋光角によって行うという
作用を有する。
【0014】請求項3に記載の発明は、放射光源から出
射する光源の偏光方向を変化させる素子がファラデー回
転素子で、ファラデー素子の偏光方向をファラデー素子
中の磁気量で制御する特許請求の範囲第1項記載の光ヘ
ッド装置であり、ファラデー回転素子に記録媒体に応じ
て磁気を与えることで偏光方向を変化させ、光記録媒体
の複屈折に応じたディテクタ光量の減少の補正をファラ
デー回転素子の旋光角によって行うという作用を有す
る。
【0015】請求項4に記載の発明は、放射光源から出
射する光源の偏光方向を変化させる素子が複屈折を有す
る波長板で、波長板の偏光方向を波長板の回転角で制御
する特許請求の範囲第1項記載の光ヘッド装置であり、
波長板の回転角を記録媒体に応じて変化させることで偏
光方向を変化させ、記録媒体の複屈折の量に応じたディ
テクタ光量の減少の補正を波長板の回転角で行うという
作用を有する。
【0016】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図3を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は、本発明の一実施例による光ヘ
ッド装置の光学系の概略構成を示す。図1において、1
はTE00モードの水平偏波を発するレーザ(例えば79
5nmの波長で発振する半導体レーザ)、2はコリメート
レンズ、3は偏光ビームスプリッタ(例えば水平偏波に
対する透過と反射の比率が0:1で、垂直偏波に対する
透過と反射の比率が1:0の偏光ビームスプリッタ)、
4は四分の一波長板(1/4λ板)、51は両面に張ら
れた透明電極に電圧を加えると電圧の量に応じて偏波方
向の旋光回転角度が0度から90度まで変化する性質を
持つ液晶素子であり、動作開始時は透明電極には電圧を
加えない、すなわち液晶素子51の旋光角は0とする。
6は集光用レンズ、7は記憶媒体(光ディスク)であ
る。
【0017】はじめに記録媒体7の複屈折がほとんどな
い場合、レーザ光源1から出射された水平偏波のビーム
は、ビームスプリッタ3によってそのほとんどが反射さ
れ、4分の1波長板4に入射する。四分の一波長板4を
通過するときに円偏波となったビームは液晶素子51を
通過し、集光レンズ系6に入射する。ビームは集光レン
ズ系6で大略1μm程度のスポットに絞られ、光記録媒
体面7上に到達し、ピット上パターン8を照射する。光
記憶媒体面7で反射・回折された光束は、再び集光レン
ズ系6を逆に進んで液晶素子51に入射されるが、光記
録媒体7の複屈折がほとんどないため円偏波のまま通過
し四分の一波長板4に入射され、垂直偏波に変換され通
過する。偏光ビームスプリッタ3に入射されたビームは
垂直偏波であるためほとんど通過しプリズムハーフミラ
ー9で2方向に等分に分割される。一方の反射光は非点
収差を付与した検出レンズ10を通って4分割ディテク
タ11に入射し、焦点制御信号に変換される。他方の透
過光は、ファーフィールドパターンのまま、トラッキン
グ制御検出用の2分割フォトディテクタ12に入りトラ
ッキング制御信号に変換される。このあと2分割フォト
ディテクタ12の光量が最大になるように液晶素子51
に電圧を加えるが復路においてビームは円偏波であるた
め、液晶素子51の印可電圧を変化させても液晶素子5
1の入射前と入射後では光の偏波方向に変化は生じな
い。よってこの光記録媒体7に対しては液晶素子51に
は電圧は加えない状態で記録再生を行う。
【0018】つぎに光記録媒体面7の複屈折が往復で20
0nmあり、その光学軸がレーザ光源1から出射する光ビ
ームの偏波面と同じ方位である場合、レーザ光源1から
出射された水平偏波のビームは、ビームスプリッタ3に
よってそのほとんどが反射され、4分の1波長板に入射
する。四分の1波長板を通過するときに円偏波となった
ビームは液晶素子51を通過し、集光レンズ系6に入射
する。ビームは集光レンズ系6で大略1μm程度のスポ
ットに絞られ、記録媒体面7上に到達し、ピット上パタ
ーン8を照射する。媒体面7で反射・回折された光束
は、再び集光レンズ系6を逆に進んで偏光ホログラムレ
ンズ5に入射されるが、記録媒体7の複屈折の影響を受
けて楕円偏波となり往路と同様に液晶素子51を通過し
四分の一波長板4を通過する。偏光ビームスプリッタ3
に入射されたビームは楕円偏波であるため約50%の光
量が通過し、残りの約50%の光量のビームが反射さ
れ、コリメートレンズ2を介してレーザ光源1にもど
る。偏光ビームスプリッタ3を通過したビームはプリズ
ムハーフミラー9で2方向に分割される。一方の反射光
は非点収差を付与した検出レンズ10を通って4分割デ
ィテクタ11に入射し、焦点制御信号に変換される。他
方の透過光は、ファーフィールドパターンのまま、トラ
ッキング制御検出用の2分割フォトディテクタ12に入
りトラッキング制御信号に変換される。このあと2分割
フォトディテクタ12の光量が最大になるように液晶素
子51に電圧を加えていき、その旋光角が45度程度ま
でなると、復路において四分の一波長板を通過したビー
ムはほとんど垂直偏波となり、偏光ビームスプリッタ3
で約97%の光量が通過する。よってこの記録媒体7に
対しては液晶素子51には旋光角が45度になるように
電圧を加えた状態で記録再生を行う。
【0019】このように、ディテクタ12の光量が最大
になるように設定する方法としては、例えば液晶素子5
1に印可電圧を上昇させていき、ディテクタ12の光量
が最大を超えてある程度減少した時点でディテクタ12
の光量が最大である印可電圧にもどる。また、光記録媒
体の複屈折にむらがある場合も、例えば短い周期で印可
電圧の調整を繰り返し行うことで、その複屈折の変化に
応じることができる。
【0020】(実施の形態2)第2図は本発明の別の実
施の形態を示す概略構成図である。実施の形態1では、
光ヘッド装置の光路中のビームの偏光方向を変化させる
素子として液晶素子を用いたのに対し、本実施の形態で
は磁界を加えると偏波方向の旋光回転角度が0度から9
0度に変化する性質を持つファラデー回転素子52を用
いたものであり、作用は実施の形態1と同じである。
【0021】(実施の形態3)第3図は本発明の別の実
施の形態を示す概略構成図である。実施の形態1では、
光ヘッド装置の光路中のビームの偏光方向を変化させる
素子として液晶素子を用いたのに対し、本実施の形態で
は記録媒体7に応じて回転角度が変化する機構を有する
波長板53(例えば四分の一波長板)を用いたものであ
り、作用は実施の形態1と同じである。
【0022】なお、上述した実施の形態では、偏光方向
を変化させる素子として液晶素子、ファラデー素子、複
屈折を有する波長板の場合を例示したが、必ずしもこれ
に限らない。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、複屈折の
大きい光記録媒体に対して安定した記録再生が出来、小
型化・簡素化することができるという有利な効果が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光ヘッド装置の一実施の形態を示す概
略構成図
【図2】同、別の実施の形態の概略構成図
【図3】同、別の実施の形態の概略構成図
【図4】従来の光ヘッド装置の光学系の構成例を示す概
略構成図
【符号の説明】
1 レーザ光源 2 コリメートレンズ 3 ビームスプリッタ 4 四分の一波長板 6 集光レンズ 7 記録媒体 8 ピット 9 プリズムハーフミラー 10 検出レンズ 11 4分割ディテクタ 12 2分割ディテクタ 51 液晶素子 52 ファラデー回転素子 53 波長板

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放射光源と、前記放射光源を微小スポッ
    トに収束する集光光学系と、前記放射光源と前記集光光
    学系の光路間に配置された偏光方向を変化させる素子を
    配置し、記録媒体の反射光量に応じて反射光量が最大に
    なるように前記素子の偏光方向を調整する機能を付与し
    た光ヘッド装置。
  2. 【請求項2】 放射光源から出射する光源の偏光方向を
    変化させる素子が液晶素子で、前記液晶素子の偏光方向
    を電気信号によって制御することを特徴とする請求項1
    記載の光ヘッド装置。
  3. 【請求項3】 放射光源から出射する光源の偏光方向を
    変化させる素子がファラデー回転素子で、前記ファラデ
    ー回転素子の偏光方向を前記ファラデー回転素子中の磁
    気量で制御することを特徴とする請求項1記載の光ヘッ
    ド装置。
  4. 【請求項4】 放射光源から出射する光源の偏光方向を
    変化させる素子が複屈折を有する波長板で、前記波長板
    の偏光方向を前記波長板を回転角度で制御することを特
    徴とする請求項1記載の光ヘッド装置。
JP8237467A 1996-09-09 1996-09-09 光ヘッド装置 Pending JPH1083552A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6819646B1 (en) 1999-01-19 2004-11-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical pickup, optical information recording/reproducing apparatus using the same, and phase variable wave plate used in the pickup and the apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6819646B1 (en) 1999-01-19 2004-11-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical pickup, optical information recording/reproducing apparatus using the same, and phase variable wave plate used in the pickup and the apparatus
US7035192B2 (en) 1999-01-19 2006-04-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical pickup, optical information recording/reproducing apparatus using the same, and phase variable wave plate used in the pickup and the apparatus
US7215476B2 (en) 1999-01-19 2007-05-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical pickup, optical information recording/reproducing apparatus using the same, and phase variable wave plate used in the pickup and the apparatus

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040127