專利名稱：光學(xué)頭和光盤重放裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)頭和光盤重放裝置。
背景技術(shù)：
在光盤重放裝置中，有的能夠進行物理格式不同的多種的光磁記錄介質(zhì)、例如MD(Mini Disc注冊商標(biāo))和Hi-MD(注冊商標(biāo))的記錄和/或重放。進行該多種光磁記錄介質(zhì)的記錄重放的光盤重放裝置所具備的光學(xué)頭中，含有出射激光的光源；將從光源出射的激光聚光到光磁記錄介質(zhì)的信息記錄面上的物鏡；對被光磁記錄介質(zhì)的信息記錄面反射的回光即激光進行分離的光學(xué)系統(tǒng)；和將由光學(xué)系統(tǒng)分離后的激光轉(zhuǎn)換成電信號的信號轉(zhuǎn)換部。
在MD、Hi-MD等光磁記錄介質(zhì)上，在其信息記錄面上設(shè)有被稱為凹槽的導(dǎo)槽。對光磁記錄介質(zhì)進行重放時，光盤重放裝置用從光源出射的激光照射凹槽，通過該照射的光的反射光讀出記錄在凹槽中的信息。近幾年，磁道間距被縮窄，以便能夠在光磁記錄介質(zhì)上記錄盡可能多的信息信號，光磁記錄介質(zhì)得到了進一步的高密度化。
以往使用的MD的磁道間距為1.6μm，近年開發(fā)的可實現(xiàn)高密度記錄的Hi-MD的磁道間距為1.25μm。另外，在MD的凹槽中，記錄著經(jīng)過EFM(Eight to Fourteen Modulation)調(diào)制后的數(shù)據(jù)，在Hi-MD的凹槽中，記錄著經(jīng)過RLL(1-7)PP[RLLRun Length Limited、PPParty preserve/Prohibit rmtr(Repeated Minimun Transition Runlength)]調(diào)制后的數(shù)據(jù)，該RLL(1-7)PP是比MD更高密度記錄用的物理格式。作為物理格式不同的MD和Hi-MD如此具有互換性的光學(xué)頭，使用的是從光源出射的激光的波長為780nm、物鏡的數(shù)值孔徑NA為0.45的光學(xué)頭。
使用該光學(xué)頭時，有時從光源出射的激光的光點直徑變大，激光的光點直徑變得比磁道間距還大，從而光點直徑超出凹槽的范圍。該超出凹槽的范圍的光，在與有光照射的凹槽相鄰的岸臺的表面反射，混入到在凹槽反射并轉(zhuǎn)換成電信號的光中。該現(xiàn)象稱為串?dāng)_，因在轉(zhuǎn)換成電信號的光中有另外的光混入，從而在轉(zhuǎn)換后的電信號，例如信息記錄重放信號(RF信號)中產(chǎn)生許多誤差，而導(dǎo)致記錄重放特性下降。
對此，提出了一種光學(xué)頭，通過在來自光磁記錄介質(zhì)的反射光的光路中插入相位補償元件，對來自岸臺的串?dāng)_成分進行限制，以降低誤差，防止記錄重放特性的下降(例如參照特開2003-296960號公報，第14-15頁，圖16)。
圖13是簡要表示現(xiàn)有的光學(xué)頭1的構(gòu)成的剖視圖。該光學(xué)頭1，在特開2003-296960號公報中公開。作為離散光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)頭1，含有出射激光的半導(dǎo)體激光元件2、對從半導(dǎo)體激光元件2出射的光進行分離的光柵3、使入射光透過或反射的偏振光分束器4、使入射光變成平行光的準(zhǔn)直透鏡5、調(diào)節(jié)入射光的相位的相位補償元件6、將激光聚光到光磁記錄介質(zhì)10上的物鏡7、對入射光進行分離的渥拉斯頓棱鏡(偏光棱鏡)8、和將入射的光轉(zhuǎn)換成電信號的光電檢測器9。
作為出射光的光源的半導(dǎo)體激光元件2，例如，當(dāng)光磁記錄介質(zhì)10為MD和Hi-MD時，出射波長為780nm的激光。半導(dǎo)體激光元件2，與供給驅(qū)動電流的外部電路(未圖示)連接，可根據(jù)來自該外部電路的電流量改變激光的強度。
光柵3，是將從半導(dǎo)體激光元件2出射的光分離成0級衍射光、和-1級衍射光及+1級衍射光的衍射光柵。偏振光分束器4，使從半導(dǎo)體激光元件2出射并朝向光磁記錄介質(zhì)10的輸出光透過，并將被光磁記錄介質(zhì)10反射的光反射。準(zhǔn)直透鏡5，使從半導(dǎo)體激光元件2出射并入射到其中的漫射光變成平行光后出射。
相位補償元件6，在光磁記錄介質(zhì)10為MD時、和為Hi-MD時，分別對入射光賦予一定的相位補償量，以便得到良好的記錄重放特性。
物鏡7，例如數(shù)值孔徑NA為0.45，被搭載在致動器(未圖示)上，該致動器可使物鏡7在與入射的光的光軸平行的方向即聚焦方向、和與光磁記錄介質(zhì)10的半徑方向垂直的方向即磁道方向移動。物鏡7，將從半導(dǎo)體激光元件2出射的輸出光聚光到光記錄介質(zhì)10的信息記錄面上，形成光點。渥拉斯頓棱鏡8，對被光磁記錄介質(zhì)10反射、并被偏振光分束器4反射而入射到其中的光進行分離，并使該分離后的光入射到光電檢測器9。光電檢測器9是信號轉(zhuǎn)換部，將入射的激光轉(zhuǎn)換成電信號，并經(jīng)過運算輸出聚焦誤差信號(FE信號)、跟蹤誤差方向(TE)和RF信號。
從半導(dǎo)體激光元件2出射的激光，透過光柵3、偏振光分束器4、準(zhǔn)直透鏡5和相位補償元件6，入射到物鏡7，并在光磁記錄介質(zhì)10的信息記錄面上聚光。另外，在光磁記錄介質(zhì)10的信息記錄面上聚光后的激光，在光磁記錄介質(zhì)10的反射面得到反射，透過物鏡7、相位補償元件6和準(zhǔn)直透鏡5，在偏振光分束器4得到反射，并在渥拉斯頓棱鏡8進行分離，由光電檢測器9接收，而輸出上述各種信號。
在特開2003-296960號公報公開的光學(xué)頭1中，被光磁記錄介質(zhì)10反射的光的相位由相位補償元件6進行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，所以被岸臺反射的光的相位得到調(diào)整，降低了串?dāng)_，從而能夠同時防止MD和Hi-MD的記錄重放特性的下降。
但是，記錄重放MD時、和記錄重放Hi-MD時，其各自的光磁記錄介質(zhì)的磁道間距不同，所以需要分別賦予最佳的相位補償量。如此，雖然光磁記錄介質(zhì)10因其物理格式不同，各自的最佳相位補償量存在差異，但是在特開2003-296960號公報公開的光學(xué)頭1中，對MD的記錄重放和Hi-MD的記錄重放使用相同的相位補償元件6。
對于這種光學(xué)頭1，雖然也對MD和Hi-MD的任何一種光磁記錄介質(zhì)10，盡量選擇可進行良好的記錄重放的相位補償量，但是很難找到對MD和Hi-MD任何一種均為最佳的相位補償量。
因此，要求有一種光學(xué)頭能夠在多種光磁記錄介質(zhì)的記錄重放時，分別賦予最佳的相位補償量，以進一步提高光磁記錄介質(zhì)的記錄重放特性。而作為滿足該要求的光學(xué)頭，提出了使用液晶元件做相位補償元件的磁頭。液晶元件，根據(jù)施加電壓改變液晶的折射率，對入射光賦予相位變化。這種液晶元件，能夠根據(jù)施加電壓使相位補償量成為最佳值。通過使用這種液晶元件作為相位補償元件，能夠在MD的記錄重放時、和在Hi-MD的記錄重放時，分別賦予最佳的相位補償量。
在此，作為對光學(xué)頭中的物鏡入射光的透鏡，以往廣泛使用使入射光變成平行光的準(zhǔn)直透鏡，但在最近，出于光學(xué)頭在出射光光軸方向和物鏡聚焦方向的小型化，來自物鏡的出射光的強度提高等目的，使用耦合透鏡的情況越來越多，該耦合透鏡改變?nèi)肷涔獾穆浣嵌?，使非平行光的光入射到物鏡。
但是，使用這種耦合透鏡，會產(chǎn)生以下的問題。液晶元件，當(dāng)入射光的入射角變化后，相對于該入射光的液晶的折射率也會發(fā)生變化。一旦如此液晶相對于入射光的折射率不同，即使賦予相同的相位補償量，相位變化量也會因入射光的入射角不同而不同，從而光軸附近的光和光點周邊部的光其相位變化量就會產(chǎn)生差異。
因此，如果在光學(xué)頭中使用耦合透鏡，入射到液晶元件的光就會變成漫射光，漫射光的光點中心附近的光和光點周邊部的光其入射角就會不同。其結(jié)果，相對于光軸附近的光的折射率、和相對于遠離光軸的光點周邊部的光的折射率就會不同。一旦如此相對于光軸附近的光和遠離光軸的光點周邊部的光的折射率不同，在使用耦合透鏡，漫射光入射到液晶元件時，即使在MD的記錄重放時、和在Hi-MD的記錄重放時，分別對光點的中心附近賦予了最佳的相位補償量，光點周邊部的實際的相位變化量也會變成與最佳相位補償量不同的值，從而存在光點內(nèi)相位變化量產(chǎn)生偏差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種光學(xué)頭和光盤重放裝置，能夠降低起因于光的入射角的光點內(nèi)的相位變化量的差，進一步提高光記錄介質(zhì)的記錄重放特性。
本發(fā)明是一種對光記錄介質(zhì)照射光、記錄和/或重放信息的光學(xué)頭，其特征在于，包括出射光的光源；將從光源出射的光聚光到光記錄介質(zhì)上的物鏡；設(shè)置在光源和物鏡之間的漫射光的光路上的液晶元件，其具有分割成多個的分割區(qū)域；電壓施加部，對液晶元件的多個分割區(qū)域施加電壓，改變分割區(qū)域的折射率；和控制部，控制對液晶元件的分割區(qū)域施加電壓的電壓施加部的動作，以調(diào)整對入射到液晶元件的分割區(qū)域的光按每個分割區(qū)域賦予的相位補償量，對透過液晶元件的光的光點在該光點內(nèi)賦予均勻的相位變化。
根據(jù)本發(fā)明，液晶元件被設(shè)置在光源和物鏡之間的漫射光的光路上，具有分割成多個的分割區(qū)域。電壓施加部，對液晶元件的多個分割區(qū)域施加電壓，改變分割區(qū)域的折射率。控制部，控制對液晶元件的分割區(qū)域施加電壓的電壓施加部的動作，以調(diào)整對入射到液晶元件的光按每個分割區(qū)域賦予的相位補償量，對透過液晶元件的光的光點在該光點內(nèi)賦予均勻的相位變化。
另外，本發(fā)明的特征在于，含有對入射光的漫射角進行調(diào)整的漫射角調(diào)整元件，漫射角調(diào)整元件被配置在光源和物鏡之間。
另外，根據(jù)本發(fā)明，含有對入射光的漫射角進行調(diào)整的漫射角調(diào)整元件，所以能夠在光學(xué)頭中使用耦合透鏡等漫射角調(diào)整元件，能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)頭的小型化并提高耦合效率。另外，因為含有上述的液晶元件和控制部，所以在入射到液晶元件的光的光點內(nèi)，能夠使相位變化量均勻，從而能夠進行良好的記錄重放。
另外，本發(fā)明的特征在于，液晶元件被配置在漫射角調(diào)整元件和物鏡之間。
另外，根據(jù)本發(fā)明，液晶元件被配置在漫射角調(diào)整元件和物鏡之間，即使入射到液晶元件的光為漫射光，也能夠降低入射到液晶元件的光點內(nèi)的相位變化量的差。
另外，本發(fā)明的特征在于，液晶元件被配置在漫射角調(diào)整元件和光源之間。
另外，根據(jù)本發(fā)明，透過漫射角調(diào)整元件的光，即使是光點周邊部附近和中心附近的入射角的差較大的漫射光，也能夠降低光點內(nèi)的相位變化量的差，從而能夠進一步提高光記錄介質(zhì)的記錄重放特性。
另外，本發(fā)明的特征在于，液晶元件和漫射角調(diào)整元件被設(shè)置成一體。
另外，根據(jù)本發(fā)明，因為液晶元件和漫射角調(diào)整元件被設(shè)置成一體，所以作為光學(xué)頭能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。
另外，本發(fā)明的特征在于，漫射角調(diào)整元件為菲涅爾透鏡。
另外，根據(jù)本發(fā)明，因為漫射角調(diào)整元件為菲涅爾透鏡，所以作為光學(xué)頭能夠進一步實現(xiàn)小型化。
另外，本發(fā)明的特征在于，液晶元件，每個分割區(qū)域均具有透明電極。
另外，根據(jù)本發(fā)明，因為采用每個分割區(qū)域所具備的透明電極作為對液晶元件施加電壓的電極，所以不會因電極將光擋住而導(dǎo)致光強度下降。
另外，本發(fā)明的特征在于，液晶元件的多個分割區(qū)域排列的方向，與處于記錄或重放狀態(tài)的光記錄介質(zhì)的半徑方向平行。
另外，根據(jù)本發(fā)明，液晶元件的多個分割區(qū)域排列的方向，與處于記錄或重放狀態(tài)的光記錄介質(zhì)的半徑方向平行。入射到液晶元件的光的光點，在光點的半徑方向的周邊部，不含信息重放信號。因此，在光點的半徑方向，含有信息重放信號的部分和不含信息重放信號的部分的臨界部的入射角，小于與半徑方向垂直的磁道方向的周邊部的入射角，所以與在磁道方向賦予相位變化相比，在半徑方向賦予相位變化時，為了在光點內(nèi)產(chǎn)生均勻的相位變化而賦予的相位補償量的差異更小。由此，優(yōu)選的是在半徑方向賦予相位變化，通過使分割區(qū)域排列的方向與光記錄介質(zhì)的半徑方向平行，能夠降低光點內(nèi)賦予的相位補償量的差異，從而能夠更容易地使光點的相位變化相同。
另外，本發(fā)明的特征在于，光源出射波長為780nm的激光，物鏡的數(shù)值孔徑NA為0.45。
另外，根據(jù)本發(fā)明，在使用MD和Hi-MD作為光記錄介質(zhì)時，使用具有出射波長為780nm的激光的光源、和數(shù)值孔徑NA為0.45的物鏡的光學(xué)頭，從而能夠使MD和Hi-MD任何一種均得到良好的記錄重放信號。
另外，本發(fā)明是一種光盤重放裝置，其特征在于，具有上述光學(xué)頭。
另外，根據(jù)本發(fā)明，因為具有上述光學(xué)頭，所以能夠降低起因于入射角的光點內(nèi)的相位變化量的差，而進一步提高光記錄介質(zhì)的記錄重放特性，作為光盤重放裝置，也能夠進行良好的記錄和重放。


本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點，從下面的詳細說明和附圖應(yīng)該能夠更加明確。
圖1是簡略化表示本發(fā)明的第一實施方式的光學(xué)頭的構(gòu)成的剖視圖。
圖2是表示對光記錄介質(zhì)的信息記錄面照射光點的狀態(tài)的簡要俯視圖。
圖3是表示液晶元件的構(gòu)成的俯視圖。
圖4是表示光電檢測器的構(gòu)成的俯視圖。
圖5A和圖5B是示意性地表示漫射光入射到液晶元件中的狀態(tài)的剖視圖。
圖6是表示相對于入射到?jīng)]有被分割的液晶元件的漫射光、將在光軸中心最佳的相位補償量均勻地賦予給整個入射光時的光點半徑方向的各位置的相位變化量的圖。
圖7是圖3所示的具有多各分割區(qū)域的液晶元件對作為漫射光的入射光賦予的相位補償量的圖。
圖8是表示對入射到具有分割成多個的分割區(qū)域的液晶元件的漫射光、按每個分割區(qū)域賦予不同的相位補償量時的相位變化量的圖。
圖9是表示由未被分割成多個的液晶元件賦予相位補償時光記錄介質(zhì)重放時的出錯率、和由具有多個分割區(qū)域的液晶元件賦予相位補償時光記錄介質(zhì)重放時的出錯率的圖。
圖10是簡略化表示本發(fā)明的第二實施方式的光學(xué)頭的構(gòu)成的剖視圖。
圖11是簡略化表示本發(fā)明的第三實施方式的光學(xué)頭的構(gòu)成的剖視圖。
圖12是簡略化表示本發(fā)明的第四實施方式的光學(xué)頭的構(gòu)成的剖視圖。
圖13是簡要表示現(xiàn)有的光學(xué)頭的構(gòu)成的剖視圖。
具體實施例方式
下面參照附圖，詳細說明本發(fā)明的具體實施方式
。
圖1是簡略化表示本發(fā)明的第一實施方式的光學(xué)頭21的構(gòu)成的剖視圖。光學(xué)頭21含有半導(dǎo)體激光元件22、物鏡24、光電檢測器25、光學(xué)系統(tǒng)26、液晶元件27、電壓施加部28、和控制部29。半導(dǎo)體激光元件22是出射光的光源。物鏡24，將從半導(dǎo)體激光元件22出射的光在光記錄介質(zhì)23上聚光。光電檢測器25，接收由光記錄介質(zhì)23反射的光，并將接收的光轉(zhuǎn)換成電信號。光學(xué)系統(tǒng)26，將從半導(dǎo)體激光元件22出射的光導(dǎo)向物鏡24，將由光記錄介質(zhì)23反射的光導(dǎo)向光電檢測器25。液晶元件27，被設(shè)置在半導(dǎo)體激光元件22和物鏡24之間的漫射光的光路上，具有分割成多個的分割區(qū)域。電壓施加部28，對液晶元件27施加電壓。控制部29，控制對液晶元件27的分割區(qū)域施加電壓的電壓施加部28的動作，以調(diào)整對入射到液晶元件27的分割區(qū)域的光按每個分割區(qū)域賦予的相位補償量，對透過了液晶元件27的光的光點在該光點內(nèi)賦予均勻的相位變化。
另外在本發(fā)明中，“相位補償量”是指液晶元件對入射光賦予的相位變化的量，“相位變化量”是指由液晶元件賦予了相位補償量的光變化的相位量。
另外，光學(xué)頭21含有作為漫射角調(diào)整元件的耦合透鏡30，該耦合透鏡30，在物鏡24和光學(xué)系統(tǒng)26之間對入射光的漫射角進行調(diào)整。液晶元件27，被配置在耦合透鏡30和物鏡24之間。
半導(dǎo)體激光元件22，例如，在光記錄介質(zhì)23為MD、Hi-MD等光磁記錄介質(zhì)時，出射波長為780nm的激光。半導(dǎo)體激光元件22，與供給驅(qū)動電流的外部電路(未圖示)連接，可根據(jù)來自該外部電路的電流量改變激光的強度。從半導(dǎo)體激光元件22出射的光，入射到光柵31。
光柵31，是將從半導(dǎo)體激光元件22出射的光分離成0級衍射光、和-1級衍射光及+1級衍射光的衍射光柵。透過了光柵31的激光，由光學(xué)系統(tǒng)導(dǎo)向物鏡24。
光學(xué)系統(tǒng)26含有使入射光透過或反射的偏振光分束器32、和將入射光分離成多束的渥拉斯頓(Wollaston)棱鏡33。偏振光分束器32，使從半導(dǎo)體激光元件22出射的輸出光透過并導(dǎo)向物鏡24，對被光記錄介質(zhì)23反射的回光進行反射并導(dǎo)向光電檢測器25。渥拉斯頓棱鏡33，將被光記錄介質(zhì)23反射、并被偏振光分束器32反射而入射到其中的光分離成多束，并使該分離后的多束光入射到光電檢測器25。
耦合透鏡30，使從半導(dǎo)體激光元件22出射并透過光柵31和偏振光分束器32而入射的光，例如將其漫射角度縮小后再將其出射。透過了耦合透鏡30的光，入射到液晶元件27。采用該耦合透鏡30，能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)頭21在出射光光軸方向的小型化和在物鏡24聚焦方向的小型化，并且能夠提高來自物鏡24的出射光的強度。
圖2是表示對光記錄介質(zhì)23的信息記錄面照射光點41的狀態(tài)的簡要俯視圖。在光記錄介質(zhì)23的信息記錄面上，設(shè)有記錄信息記錄重放信號的導(dǎo)槽狀的凹槽42。對記錄在光記錄介質(zhì)23上的信息進行重放時，光學(xué)頭21，用從半導(dǎo)體激光元件22出射的激光的光點41照射凹槽42的內(nèi)部，并通過該照射的激光的反射光讀出凹槽42中記錄的信息。
當(dāng)光記錄介質(zhì)23為MD時，磁道間距44為1.6μm，當(dāng)光記錄介質(zhì)23為可實現(xiàn)高密度記錄的Hi-MD時，磁道間距44為1.25μm。由光學(xué)頭21進行對光記錄介質(zhì)23的信息的記錄重放時，從半導(dǎo)體激光元件22出射并照射在光記錄介質(zhì)23上的激光的光點，例如直徑為1.6μm，這種情況下，光點41會超出凹槽42的范圍。如此超出凹槽42范圍的部分的光點區(qū)域41a，在與有光照射的凹槽42相鄰的岸臺(land)43的表面反射，并混入到被凹槽42反射的光中。該現(xiàn)象稱為串?dāng)_，因被凹槽42反射的光中有另外的光混入，通過對該光進行接收的光電檢測器25轉(zhuǎn)換的電信號、例如信息記錄重放信號(RF信號)中就會產(chǎn)生許多誤差，而導(dǎo)致記錄重放特性下降。
本實施方式的光學(xué)頭21所具備的液晶元件27，被設(shè)置在來自這種光記錄介質(zhì)23的反射光的光路上，通過對反射光賦予相位變化，對來自岸臺43的串?dāng)_成分進行限制，降低誤差，防止記錄重放特性的下降。
圖3是表示液晶元件27的構(gòu)成的俯視圖。本實施方式的光學(xué)頭21上所具備的液晶元件27，由處于記錄或重放狀態(tài)的光學(xué)記錄介質(zhì)23上形成的磁道的切線方向(后面稱為磁道方向)的分割線51、52，分割成多個(在本實施方式中為三個)分割區(qū)域27a、27b、27c。多個分割區(qū)域27a、27b、27c的排列方向，與處于記錄或重放狀態(tài)的光學(xué)記錄介質(zhì)23的半徑方向平行。
液晶元件27，按每個分割區(qū)域27a、27b、27c分別具有一對透明電極，由與電壓施加部28連接的透明電極、和配置成和上述與電壓施加部28連接的透明電極相對的另一個透明電極構(gòu)成；和配置在一對透明電極之間的液晶層。該液晶層和透明電極由玻璃基板密封。
液晶元件27，經(jīng)由各個分割區(qū)域27a、27b、27c所具備的透明電極，從電壓施加部28施加電壓。液晶元件27被分割成多個，且各個分割區(qū)域具備透明電極時，電壓施加部28能夠?qū)Ψ指顓^(qū)域27a、27b、27c分別施加不同的電壓值。在此，用透明電極作為液晶元件27的多個分割區(qū)域所具備的電極時，不會因電極擋住光而導(dǎo)致光強度下降。液晶元件27，通過在一對透明電極間施加電壓，改變液晶層的折射率，對入射光賦予相位變化。
液晶元件27，雖然存在其光學(xué)特性等各種特性因溫度變化而變化的問題，但在本實施方式的光學(xué)頭21中，在液晶元件27附近設(shè)置測定液晶元件27的表面溫度的溫度傳感器(未圖示)，并使用在LSI(Large Scale Integration大規(guī)模集成電路)中預(yù)先編入的、使溫度和電壓相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)表，對液晶元件27伴隨溫度變化而產(chǎn)生的各種特性的變化進行校正。
由電壓施加部28施加電壓的液晶元件27，對入射光賦予相位變化，使入射光偏振成大致直線偏振光。對具有分割區(qū)域的液晶元件27的各透明電極施加電壓的電壓施加部，具有電源(未圖示)、和進行脈寬調(diào)制(PWMPulse Width Modulation)的調(diào)制器。電壓施加部28的動作由控制部29進行控制。
控制部29，控制對液晶元件27的分割區(qū)域27a、27b、27c施加電壓的電壓施加部28的動作，以調(diào)整對入射到液晶元件27的分割區(qū)域27a、27b、27c的光按每個分割區(qū)域賦予的相位補償量，對透過液晶元件27的光的光點在該光點內(nèi)賦予均勻的相位變化。在入射到液晶元件27的漫射光的光點內(nèi)相位變化量產(chǎn)生差異的理由、和調(diào)整相位補償量以降低該相位變化量的差的方法，在后面講述。
另外，控制部29，不僅控制電壓施加部28的動作以降低光點內(nèi)的相位變化量的差，還控制電壓施加部28的動作，以與光記錄介質(zhì)23的種類對應(yīng)來調(diào)整液晶元件27的相位補償量?？刂撇?9，檢出光記錄介質(zhì)23的種類，并控制電壓施加部28的動作，以與光記錄介質(zhì)23的種類相對應(yīng)，將經(jīng)例如試驗等而預(yù)先求取的值存儲在控制部29中含有的存儲器中，施加該值的電壓。
控制部29，根據(jù)例如光記錄介質(zhì)23中預(yù)先記錄的TOC(Table OfContents，目錄)信息、由光電檢測器25所得到的電信號等，對光記錄介質(zhì)23的種類進行判別。
物鏡24，例如，當(dāng)光記錄介質(zhì)23為MD、Hi-MD等光磁記錄介質(zhì)時，使用數(shù)值孔徑NA為0.45的物鏡。物鏡24被搭載在致動器(未圖示)上，該致動器可使物鏡24在入射光的光軸方向即聚焦方向、和與光記錄介質(zhì)23的半徑方向垂直的方向即磁道方向移動，物鏡24將從半導(dǎo)體激光元件22出射的輸出光在光記錄介質(zhì)23的信息記錄面上聚光，在信息記錄面上形成光點。會聚在光記錄介質(zhì)23上的光，由液晶元件27賦予相位變化，透過耦合透鏡30，經(jīng)偏振光分束器32反射而入射到渥拉斯頓棱鏡33。
渥拉斯頓棱鏡33，將入射的光分離成例如在用于檢出FE信號和TE信號的伺服系統(tǒng)中使用的主信號、和在MO(Magneto-Optical，磁光)信號(RF信號)中使用的I、J信號，并使之入射到光電檢測器25的各信號的受光區(qū)域。
光電檢測器25是信號轉(zhuǎn)換部，將入射的激光轉(zhuǎn)換成電信號，并通過運算輸FE信號、TE信號和RF信號。在光電檢測器25上設(shè)有多個受光區(qū)域。
圖4是表示光電檢測器25的構(gòu)成的俯視圖。光電檢測器25例如具有將分割成四個等面積的矩形的受光區(qū)域配置成兩行兩列的行列狀的受光區(qū)域A、B、C、D；在受光區(qū)域A～D的兩側(cè)沿磁道方向配置的矩形狀的兩個受光區(qū)域E、F；和在受光區(qū)域A～D的兩側(cè)沿半徑方向配置的矩形狀的兩個受光區(qū)域I、J。在受光區(qū)域A～D中接收光、并輸出FE信號，在此所接收的光，為由光柵31分離后的0級衍射光，用于由渥拉斯頓棱鏡33分離后的主信號。在受光區(qū)域E、F中接收光、并檢出TE信號，在此所接收的光為由光柵31分離后的-1級衍射光和+1級衍射光，用于由渥拉斯頓棱鏡33分離后的主信號。在受光區(qū)域I、J中接收光、并檢出RF信號，在此所接收的光為由光柵31分離后的0級衍射光，用于由渥拉斯頓棱鏡33分離后的I、J信號。
光電檢測器25，接收入射到各受光區(qū)域A～J的光，并如下式所示輸出各種電信號。另外，在下式中，在表示各受光區(qū)域的字母前面加“S”來表示從各受光區(qū)域檢出的信號所表示的值。
FE信號＝(SA+SC)-(SB+SD)TE信號＝SE-SFRF信號＝SI-SJ下面，說明在入射到液晶元件27的漫射光的光點內(nèi)相位變化量產(chǎn)生差異的理由；和由本發(fā)明中最具特點的液晶元件27調(diào)整相位補償量以降低該相位變化量的差的方法。
圖5A和圖5B是示意性地表示漫射光入射到液晶元件27的狀態(tài)的剖視圖。在圖5A中，示意性地表示作為漫射光的入射光的光點的周邊部的光61a入射到液晶元件27的狀態(tài)。在圖5B中，示意性地表示入射光的光點中與圖5A中所示的部分相反一側(cè)的周邊部的光61b入射到液晶元件27的狀態(tài)。
液晶元件27，具有一對透明電極(未圖示)、和配置在一對透明電極之間的液晶層(未圖示)。形成液晶層的液晶62和一對透明電極，由玻璃基板63密封。由電壓施加部28施加電壓的液晶元件27，對入射光賦予相位變化，使入射光偏振成為大致直線偏振光。
當(dāng)光入射到該液晶元件27時，液晶62相對于入射光的折射率根據(jù)入射光的入射角而變化。另外，入射角發(fā)生變化時，即使對液晶元件27施加相同的電壓，以使其相位變化量相對于入射光與入射角變化前相同，入射光的相位變化量也會與預(yù)期的相位變化量發(fā)生變化。
這種伴隨折射率變化的相位變化量的變化，不僅在入射角不同的多束光之間有問題，當(dāng)入射的光為漫射光時，在光點周邊部附近的光、和以光軸為中心與上述周邊部附近的光相反一側(cè)的周邊部附近的光之間也有問題。另外，因光點中心附近的液晶的折射率和光點周邊部附近的液晶的折射率不同，而產(chǎn)生光點中心附近的相位變化量和光點周邊部附近的相位變化量的差異。
在此，光點中心附近的相位變化量和光點周邊部附近的相位變化量的差，如下式(1)所示。其中，“折射率的差”是指，光點中心的折射率和光點周邊部的折射率的差。
(相位變化量的差)＝(折射率的差)×(液晶的厚度)×360/(入射光的波長) …(1)如式(1)所示，如果在同一個光點內(nèi)相位變化量產(chǎn)生偏差，即使相對于屬于漫射光的入射光、在光點中心附近賦予了最佳的相位補償量，光點周邊部的相位變化量也會變成與最佳值不同的相位變化量。
圖6是表示相對于入射到?jīng)]有被分割的液晶元件的漫射光、將在光軸中心最佳的相位補償量均勻地賦予給整個入射光時的光點半徑方向的各位置的相位變化量的圖。液晶元件對整個光點賦予在作為漫射光的入射光的光軸中心(光點中心)最佳的相位補償量。從而，在入射光的光點中心附近，能夠使入射光成為大致直線偏振光。
但是，如前面所述，在作為漫射光的入射光的光點周邊部，即使賦予了和光點中心相同的最佳相位補償量，由于入射光的入射角和光軸中心部分不同，所以會成為偏離最佳相位變化量的值。如此相位變化量偏離最佳值后，光點周邊部附近的光，其偏振光狀態(tài)就會從直線偏振光向橢圓偏振光發(fā)展。
為了降低因起因于這種光的入射角不同的折射率的差而產(chǎn)生的光點內(nèi)相位變化量的差，在本實施方式的光學(xué)頭21中，使用如上述圖3所示具有分割成多個的分割區(qū)域27a、27b、27c的液晶元件27。圖3所示的具有分割區(qū)域27a、27b、27c的液晶元件27，通過在各個分割區(qū)域27a、27b、27c所具備的透明電極上施加不同值的電壓，能夠?qū)Ω鞣指顓^(qū)域27a、27b、27c，將其相對于入射光的折射率設(shè)定成不同的值，從而能夠改變對分別入射到分割區(qū)域27a、27b、27c的光賦予的相位補償量。
圖7是表示圖3所示的具有多個分割區(qū)域的液晶元件27對作為漫射光的入射光賦予的相位補償量的圖。在圖7中，用實線表示在各分割區(qū)域27a、27b、27c對入射光賦予的相位補償量。另外在圖7中，雙點劃線所表示的線54，表示對入射到上述沒有分割成多個的液晶元件的漫射光在光點內(nèi)賦予均勻的相位補償量時的相位變化量。
在分割區(qū)域27a中，對實際的相位變化量小于最佳值的光點周邊部的一端側(cè)，賦予比對光點中心附近賦予的相位補償量大的相位補償量。在分割區(qū)域27b中，由于實際的相位變化量和最佳相位變化量的差很小，所以不改變相位補償量。在分割區(qū)域27c，對實際的相位變化量大于最佳值的光點周邊部的另一端側(cè)，賦予比對光點中心附近賦予的相位補償量小的相位補償量。即，在與光點周邊部對應(yīng)的分割區(qū)域27b的兩側(cè)的分割區(qū)域27a、27c中，如后述的圖8所示，以使各分割區(qū)域27a、27c中相位變化量的平均值和相位變化量的最佳值大致相等的方式，賦予相位補償量。
另外，為了如此改變在液晶元件27的分割區(qū)域27a、27b、27c的相位補償量而施加在分割區(qū)域27a、27b、27c所具備的透明電極上的電壓值，例如可使用通過試驗等預(yù)先求取、并存儲在控制部29所具備的存儲器中的值。
圖8是表示對入射到具有分割成多個的分割區(qū)域的液晶元件27的漫射光、按每個分割區(qū)域賦予不同的相位補償量時的相位變化量55的圖。將液晶元件27分割成多個，改變在光點的中心附近和周邊部附近從電壓施加部28施加的電壓值，來改變相位補償量，從而能夠縮小光點內(nèi)的相位變化量和最佳值的差，能夠降低光點內(nèi)的相位變化量的差。
圖9是表示由未被分割成多個的液晶元件賦予相位補償?shù)那闆r下光記錄介質(zhì)23重放時的出錯率、和由具有多個分割區(qū)域的液晶元件27賦予相位補償?shù)那闆r下光記錄介質(zhì)23重放時的出錯率的圖。用白圈表示由未被分割成多個的液晶元件賦予相位補償時(圖中的現(xiàn)有技術(shù))的出錯率，用黑圈表示由本發(fā)明的光學(xué)頭21中具備的具有多個分割區(qū)域的液晶元件27賦予相位補償時(圖中的本發(fā)明)的出錯率。另外，采用具有多個分割區(qū)域的液晶元件27時以橫軸表示的相位補償量，表示在分割區(qū)域27b賦予的相位補償量。另外，出錯率用于測定單位時間內(nèi)發(fā)生的錯誤的數(shù)量。測定出錯率時，使用MD作為光記錄介質(zhì)23。
如圖9所示，在相位補償量為一定范圍(約90o～120o)以外的大部分，由具有多個分割區(qū)域的液晶元件27賦予相位變化時的出錯率，比由未被分割成多個的液晶元件賦予相位變化時的出錯率大幅度地降低。如此，通過將液晶元件分割成多個區(qū)域，并適當(dāng)選擇在光點的中心附近和周邊部附近對液晶元件施加的電壓值，能夠改變各分割區(qū)域的相位補償量，降低光點內(nèi)的相位變化量的差，從而能夠提高光記錄介質(zhì)的記錄重放特性。
另外，液晶元件27優(yōu)選的是，賦予相位變化，以使被調(diào)整成直線偏振光的光的偏光軸，與處于記錄或重放狀態(tài)的光記錄介質(zhì)23的半徑方向平行。下面說明其理由。
液晶元件27，如上述圖2所示，用于限制因在與凹槽42相鄰的岸臺43的表面反射的光導(dǎo)致的串?dāng)_成分。在此，在得到凹槽42的信息記錄重放信號時，就光點41來看，在光點41的磁道方向，直到光點41的周邊部，都含有記錄在凹槽42中的信息記錄重放信號。另一方面，在光點41的半徑方向，光點41的周邊部附近即光點區(qū)域41a，被照射在岸臺43上，不含信息記錄重放信號。即，就半徑方向來看光點41，信息記錄重放信號只存在于光點41的中心附近。
在此，反射光可被看作波，所以可分成半徑方向的波即P波、和磁道方向的波即S波。當(dāng)光記錄介質(zhì)23為MD時，來自光記錄介質(zhì)23的反射光的相位，變成P波和S波幾乎同步的狀態(tài)(S-P＝0o)。但是，當(dāng)光記錄介質(zhì)23為Hi-MD時，來自光記錄介質(zhì)23的反射光，變成P波比S波滯后δo的狀態(tài)(S-P＝δo)。
當(dāng)借助液晶元件27實現(xiàn)了δ＝0時，光記錄介質(zhì)23為Hi-MD時，也能夠得到最佳的記錄重放特性。如此使δ＝0的方法有兩個使磁道方向的波即S波滯后δo的方法；和使半徑方向的波即P波超前δo的方法、也就是使半徑方向的光波P波滯后2π-δo的方法。
如前面所述，對于光點41的磁道方向，直到光點41的周邊部都含有記錄在凹槽42中的信息記錄重放信號。因此，在使磁道方向的波即S波滯后δo的方法中，需要對入射到液晶元件27的周邊部的光也賦予相位變化，采用本實施方式的光學(xué)頭21所具備的液晶元件27，光點內(nèi)也會稍微產(chǎn)生相位變化量的差。
另一方面，對于光點41的半徑方向，光點41的周邊部不含記錄在凹槽42中的信息記錄重放信號。因此，在使半徑方向的波即P波超前δo的方法中，由于入射到液晶元件27的光的周邊部不含信息重放信號，所以即使光點內(nèi)稍微產(chǎn)生相位變化量的差，在光點的半徑方向含有信息重放信號的部分和不含信息重放信號的部分的臨界部的入射角，也會小于光點周邊部的入射角，作為得到的信息重放信號，是幾乎沒有相位變化量的差的信號。
綜上所述，在光點的半徑方向含有信息重放信號的部分和不含信息重放信號的部分的臨界部的入射角，小于在與半徑方向垂直的磁道方向的周邊部的入射角。因此，與在磁道方向賦予相位變化相比，在半徑方向賦予相位變化時，為了使得在光點內(nèi)呈現(xiàn)均勻的相位變化而賦予的相位補償量的差異更小。由此可見，優(yōu)選的是對光記錄介質(zhì)23的半徑方向賦予相位變化，使液晶元件27的分割區(qū)域27a、27b、27c排列的方向與光記錄介質(zhì)23的半徑方向平行，從而能夠降低在光點內(nèi)賦予的相位補償量的差異，更容易地使光點的相位變化均勻。
下面說明光學(xué)頭21的動作。從半導(dǎo)體激光元件22出射的激光，通過光柵31分離成0級衍射光、+1級衍射光和-1級衍射光，并透過偏振光分束器32。透過偏振光分束器32的激光，通過耦合透鏡30改變漫射角度后，透過液晶元件27，由物鏡24聚光到光記錄介質(zhì)23的信息記錄面上。會聚在光記錄介質(zhì)23上的光，經(jīng)光記錄介質(zhì)23反射，通過物鏡24，入射到液晶元件27。
光入射到液晶元件27后，由電壓施加部28對液晶元件27的透明電極施加電壓，對液晶元件27的相位補償量進行調(diào)整，所述電壓根據(jù)光記錄介質(zhì)23的種類來確定。在此，液晶元件27，如圖3所示，具有多個透明電極，所以能夠降低起因于光的入射角的光點內(nèi)相位變化量的差。
由液晶元件27賦予了相位變化的激光，透過耦合透鏡30，被偏振光分束器32反射，并由渥拉斯頓棱鏡33分離，在光電檢測器25的預(yù)定的位置被接收。光電檢測器25，利用接收的激光，輸出FE信號、TE信號和RF信號的各種電信號。
如上所述，本實施方式的光學(xué)頭21中，通過將液晶元件27分割成多個區(qū)域27a、27b、27c，能夠適當(dāng)?shù)剡x擇在光點的中心附近和周邊部附近對液晶元件27施加的電壓值，調(diào)整對入射光賦予的相位補償量，所以能夠降低光點內(nèi)相位變化量的差，能夠提高光記錄介質(zhì)23的記錄重放特性。
另外，作為用光學(xué)頭21進行記錄重放的光記錄介質(zhì)23，不僅僅限定于MD、Hi-MD等光磁記錄介質(zhì)，也可以使用CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、藍光光盤(Blu-ray光盤注冊商標(biāo))等光記錄介質(zhì)。
圖10是簡略化表示本發(fā)明的第二實施方式的光學(xué)頭71的構(gòu)成的剖視圖。本實施方式的光學(xué)頭71，與上述第一實施方式的光學(xué)頭21類似，對相應(yīng)的部分標(biāo)以相同的參照標(biāo)號，并省略說明。在第二實施方式的光學(xué)頭71中，液晶元件72，被配置在耦合透鏡30和作為光源的半導(dǎo)體激光元件22之間，更詳細而言，被配置在耦合透鏡30和光學(xué)系統(tǒng)26之間。
作為液晶元件72，和液晶元件27一樣采用被分割成多個的物體。因此，對于本實施方式的光學(xué)頭71，即使是透過漫射角調(diào)整元件即耦合透鏡30、且在光點周邊部附近和中心附近的入射角的差較大的漫射光，也能夠降低該光點內(nèi)的相位變化量的差，能夠進一步提高光記錄介質(zhì)23的記錄重放特性。
圖11是簡略化表示本發(fā)明的第三實施方式的光學(xué)頭81的構(gòu)成的剖視圖。本實施方式的光學(xué)頭81，與上述第二實施方式的光學(xué)頭71類似，對相應(yīng)的部分標(biāo)以相同的參照標(biāo)號，并省略說明。在第三實施方式的光學(xué)頭81中，液晶元件82a和耦合透鏡82b被設(shè)置成一體，構(gòu)成相位補償賦予部82。另外，液晶元件82a，被配置在耦合透鏡82b和作為光源的半導(dǎo)體激光元件22之間，更詳細而言，被配置在耦合透鏡82b和光學(xué)系統(tǒng)26之間。
作為相位補償賦予部82中包含的液晶元件82a，和液晶元件27一樣采用被分割成多個的物體，能夠降低光點內(nèi)的相位變化量的差。另外，相位補償賦予部82中包含的作為漫射角調(diào)整元件的耦合透鏡82b，和前面所述的第一實施方式的光學(xué)頭21中所使用的耦合透鏡30一樣，是調(diào)整入射光的漫射角度的透鏡。
在本實施方式的光學(xué)頭81中，采用將液晶元件82a和耦合透鏡82b設(shè)置成一體的相位補償賦予部82，所以能夠使光學(xué)頭81小型化。
圖12是簡略化表示本發(fā)明的第四實施方式的光學(xué)頭91的構(gòu)成的剖視圖。本實施方式的光學(xué)頭91，與上述第三實施方式的光學(xué)頭81類似，對相應(yīng)的部分標(biāo)以相同的參照標(biāo)號，并省略說明。在第四實施方式的光學(xué)頭91中，液晶元件92a和作為菲涅爾(Fresnel)透鏡的耦合透鏡92b被設(shè)置成一體，構(gòu)成相位補償賦予部92。另外，液晶元件92a，被配置在耦合透鏡92b和作為光源的半導(dǎo)體激光元件22之間，更詳細而言，被配置在耦合透鏡92b和光學(xué)系統(tǒng)26之間。
相位補償賦予部92中包含的液晶元件92a，和上述第三實施方式的光學(xué)頭81中所具備的液晶元件82a相同，所以省略其說明。另外，相位補償賦予部92中包含的作為漫射角調(diào)整元件的耦合透鏡92b，和上述第三實施方式的耦合透鏡82b一樣，是調(diào)整入射光的漫射角度的透鏡，但是其透鏡面是菲涅爾面。
本實施方式的光學(xué)頭91所具備的相位補償賦予部92的耦合透鏡92b，是具有菲涅爾面的菲涅爾透鏡，所以能夠使透鏡薄型化，從而能夠進一步使光學(xué)頭91小型化。
另外，具備如上所述的本發(fā)明的光學(xué)頭的光盤重放裝置，能夠降低起因于光的入射角的光點內(nèi)的相位變化量的差，從而能夠進一步提高光記錄介質(zhì)的記錄重放特性。
本發(fā)明只要不脫離其宗旨或主要特征，能夠以另外的各種方式實施。因此，上述的實施方式在所有方面不過是單純的例示，本發(fā)明的范圍是權(quán)利要求的范圍所示的內(nèi)容，不受說明書正文的任何約束。而且，屬于權(quán)利要求的范圍的變形或變更，均在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對光記錄介質(zhì)照射光、記錄和/或重放信息的光學(xué)頭(21、71、81、91)，其特征在于，包括出射光的光源(22)；將從光源(22)出射的光聚光到光記錄介質(zhì)上的物鏡(24)；設(shè)置在光源(22)和物鏡(24)之間的漫射光的光路上的液晶元件(27、72、82a、92a)，其具有分割成多個的分割區(qū)域；電壓施加部(28)，對液晶元件(27、72、82a、92a)的多個分割區(qū)域施加電壓，改變分割區(qū)域的折射率；和控制部(29)，控制對液晶元件(27、72、82a、92a)的分割區(qū)域施加電壓的電壓施加部(28)的動作，以調(diào)整對入射到液晶元件(27、72、82a、92a)的分割區(qū)域的光按每個分割區(qū)域賦予的相位補償量，使得透過液晶元件(27、72、82a、92a)的光的光點在該光點內(nèi)被賦予均勻的相位變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭(21、71、81、91)，其特征在于，含有對入射光的漫射角進行調(diào)整的漫射角調(diào)整元件(30、82b、92b)，漫射角調(diào)整元件(30、82b、92b)，被配置在光源(22)和物鏡(24)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)頭(21)，其特征在于，液晶元件(27)，被配置在漫射角調(diào)整元件(30)和物鏡(24)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)頭(71、81、91)，其特征在于，液晶元件(72、82a、92a)，被配置在漫射角調(diào)整元件(30、82b、92b)和光源(22)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)頭(81、91)，其特征在于，液晶元件(82a、92a)和漫射角調(diào)整元件(82b、92b)，被設(shè)置成一體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)頭(91)，其特征在于，漫射角調(diào)整元件(92b)為菲涅爾透鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭(21、71、81、91)，其特征在于，液晶元件(27、72、82a、92a)，每個分割區(qū)域均具有透明電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭(21、71、81、91)，其特征在于，液晶元件(27、72、82a、92a)的多個分割區(qū)域排列的方向，與處于記錄或重放狀態(tài)的光記錄介質(zhì)的半徑方向平行。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭(21、71、81、91)，其特征在于，光源(22)出射波長為780nm的激光，物鏡(24)的數(shù)值孔徑NA為0.45。
10.一種光盤重放裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭(21、71、81、91)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)頭(1)，包含半導(dǎo)體激光元件(22)、物鏡(24)、液晶元件(27)、電壓施加部(28)和控制部(29)。液晶元件(27)，被設(shè)置在半導(dǎo)體激光元件(22)和物鏡(24)之間的漫射光的光路上，并被分割成多個區(qū)域。電壓施加部(28)，對液晶元件(27)的多個分割區(qū)域施加電壓，改變分割區(qū)域的折射率?？刂撇?29)，控制對液晶元件(27)的分割區(qū)域施加電壓的電壓施加部(28)的動作，以調(diào)整對入射到液晶元件(27)的光按每個分割區(qū)域賦予的相位補償量，對透過液晶元件(27)的光的光點在該光點內(nèi)賦予均勻的相位變化。
文檔編號G11B7/135GK1811941SQ20061000549
公開日2006年8月2日 申請日期2006年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月14日
發(fā)明者古屋貴昭 申請人:夏普株式會社