(57)【要約】  【課題】  複数の光ディスク規格に対応でき、しかも、低コスト化及び小型化を図ることができる光ヘッド装置を提供すること。  【解決手段】  光ヘッド装置１０は、直線偏光を出射する半導体レーザ１１と、入射された直線偏光を平行化するコリメータレンズ１２と、平行化された直線偏光を透過するビームスプリッタ１３と、直線偏光を円偏光に変換する１／４波長板１４と、円偏光を反射する円偏光反射状態と円偏光を透過する円偏光透過状態とを切り替えることができる可変コレステリック液晶ミラー２０と、可変コレステリック液晶ミラー２０を駆動するミラー駆動回路１５と、ＢＤに集光する第１集光光学系１６と、ＨＤに集光する第２集光光学系１７と、ＢＤ又はＨＤからの再生光を受光する受光光学系１８とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源と、この光源から出射された出射光を第１の光記録媒体に集光する第１の集光手段と、前記出射光を第２の光記録媒体に集光する第２の集光手段と、前記第１の集光手段及び前記第２の集光手段のいずれか一方と前記光源との間の光路を切り替える光路切替手段と、前記第１又は前記第２の光記録媒体から反射する出射光を検出する光検出手段とを備え、
前記光路切替手段は、前記光源から出射された前記出射光を円偏光に変換する偏光変換部と、液晶分子の長手方向が液晶層厚方向に螺旋軸を有するコレステリック液晶とを含むことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
前記コレステリック液晶に電圧を印加する電圧印加手段を備え、前記コレステリック液晶は、前記電圧に基づいて前記円偏光を反射する円偏光反射状態と前記円偏光を透過する円偏光透過状態とを切り替える請求項１に記載の光ヘッド装置。
【請求項３】
前記コレステリック液晶は、前記螺旋軸に沿って第１の螺旋回転方向に所定の螺旋ピッチで前記液晶分子が配向した第１の液晶層と、前記螺旋軸に沿って前記第１の螺旋回転方向とは逆の第２の螺旋回転方向に前記所定の螺旋ピッチとほぼ同一の螺旋ピッチで配向した第２の液晶層とを備えた請求項１又は２に記載の光ヘッド装置。
【請求項４】
前記第１の液晶層と前記第２の液晶層との間に透光性を有する透明基板を備え、−１０℃から＋６０℃までの環境温度における前記透明基板の厚さの変化量は、前記出射光の波長の１／５以下である請求項３に記載の光ヘッド装置。
【請求項５】
前記第１の液晶層と前記第２の液晶層との間隔が０．７ｍｍ以下である請求項３又は４に記載の光ヘッド装置。
【請求項６】
前記出射光が前記第１の液晶層を透過して前記第２の液晶層に入射されるとき、前記第１の液晶層による前記出射光の反射率と前記第２の液晶層による前記出射光の反射率との比が９以上である請求項３から５までのいずれかに記載の光ヘッド装置。
【請求項７】
前記偏光変換部は、前記光源から出射された前記出射光を第１の回転方向の円偏光及び前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向の円偏光のいずれかに変換し、前記コレステリック液晶は、前記第１の回転方向の円偏光を反射する円偏光反射状態と前記第２の回転方向の円偏光を透過する円偏光透過状態とを切り替えることによって前記光路を切り替える請求項１に記載の光ヘッド装置。
【請求項８】
前記偏光変換部は、印加される電圧によって配向が変化する液晶分子を含む請求項７に記載の光ヘッド装置。
【請求項９】
前記コレステリック液晶は、液晶モノマーを重合してなるコレステリック高分子液晶である請求項７又は８に記載の光ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば光ディスクのような光記録媒体に対し、データを記録再生する光ヘッド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスク記録再生装置が各種開発され使用されており、この光ディスク記録再生装置は、光ディスクに対してデータを記録再生する光ヘッド装置を備えている。従来の光ヘッド装置は、通常、光源である半導体レーザから出射された光を対物レンズで光ディスクの記録面に集光し、記録面からの反射光を再び対物レンズで集め、反射光に含まれるデータを検出する検出光学系へと導く構成となっている。
【０００３】
光ディスクの規格には複数の種類があるので、複数の光ディスクの規格に広範に対応できる光ヘッド装置が望まれている。光ディスクの代表的な規格としては、例えば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等の規格がある。
【０００４】
さらに、ＤＶＤの規格には、従来のものよりも大容量化を図ったブルーレイディスク（Ｂｌｕ−Ｒａｙ  Ｄｉｓｃ、以下「ＢＤ」という。）規格及びＨＤ  ＤＶＤ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  ＤＶＤ、以下「ＨＤ」という。）規格がある。ＢＤ及びＨＤは、波長が約４０５ｎｍの青色レーザ光が共に用いられるものの、光ディスクの光が透過する光カバー層の厚み(ディスクの表面から記録層までの距離)はそれぞれ０．１ｍｍ及び０．６ｍｍであり、また、使用される対物レンズの開口数もそれぞれ０．８５及び０．６５であり、両者の規格は大きく異なっている。
【０００５】
前述のように、光ディスクの規格には複数の規格があるので、従来、１つの光ディスク記録再生装置で異なる規格の光ディスクを記録再生するための互換性を有する光ヘッド装置が種々提案されている（例えば、特許文献１、２及び３参照。）。
【０００６】
まず、特許文献１に示されたものは、対物レンズに回折格子を付加することによって、対物レンズ特性の波長依存性を大きくし、一つの対物レンズでＤＶＤ及びＣＤの規格の光ディスクに対応することができるようになっている。
【０００７】
また、特許文献２に示されたものは、２つの対物レンズに対応してそれぞれ独立に設けられた２つの半導体レーザを含む光学系を備え、各光学系でＤＶＤ及びＣＤの規格の光ディスクに対応することができるようになっている。
【０００８】
また、特許文献３に示されたものは、１つの光源と、２つの対物レンズを搭載したアクチュエータと、トラッキング及びフォーカシングの際にアクチュエータを駆動する駆動手段と、２つのうちの１つの対物レンズの光軸とレーザビームの光軸とを一致させる機械的駆動手段とを備え、光ディスクの規格に応じて対物レンズを切り替えることによって、複数の規格の光ディスクに対応することができるようになっている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−３２７００５号公報（第１０−１１頁、第１図）
【特許文献２】特開平８−３１５４０８号公報（第９頁、第４図）
【特許文献３】特開平８−３１５４０９号公報（第９−１０頁、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に示されたものでは、対物レンズの波長依存性を利用しているので、同じ波長の光で記録再生する光ディスク規格、例えばＢＤ規格とＨＤ規格との互換性が得られないという問題があった。
【００１１】
また、特許文献２に示されたものでは、２つの対物レンズに対応した光学系で構成されているので、例えば比較的高価な半導体レーザが２個必要となり、コストが増大するという問題があった。
【００１２】
また、特許文献３に示されたものでは、２つの対物レンズを搭載したアクチュエータと、駆動手段と、機械的駆動手段とで構成されているので、アクチュエータの大きさが大きくなり、また、アクチュエータ周辺に駆動スペースを確保する必要が生じるので、装置の小型化が図れないという問題があった。
【００１３】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、従来のものよりも広範に複数の光ディスク規格に対応でき、しかも、低コスト化及び小型化を図ることができる光ヘッド装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の光ヘッド装置は、光を出射する光源と、この光源から出射された出射光を第１の光記録媒体に集光する第１の集光手段と、前記出射光を第２の光記録媒体に集光する第２の集光手段と、前記第１の集光手段及び前記第２の集光手段のいずれか一方と前記光源との間の光路を切り替える光路切替手段と、前記第１又は前記第２の光記録媒体から反射する出射光を検出する光検出手段とを備え、前記光路切替手段は、前記光源から出射された前記出射光を円偏光に変換する偏光変換部と、液晶分子の長手方向が液晶層厚方向に螺旋軸を有するコレステリック液晶とを含む構成を有している。
【００１５】
この構成により、本発明の光ヘッド装置は、光路切替手段が、円偏光反射状態と円偏光透過状態とを切り替えることによって、第１の集光手段及び２の集光手段のいずれか一方と光源との間の光路を切り替え、第１又は第２の光記録媒体に対して所望の波長の光で記録再生を行うことができるので、従来のものよりも広範に複数の光ディスク規格に対応でき、しかも、低コスト化及び小型化を図ることができる。
【００１６】
また、本発明の光ヘッド装置は、前記コレステリック液晶に電圧を印加する電圧印加手段を備え、前記コレステリック液晶は、前記電圧に基づいて前記円偏光を反射する円偏光反射状態と前記円偏光を透過する円偏光透過状態とを切り替える構成を有している。
【００１７】
この構成により、本発明の光ヘッド装置は、コレステリック液晶が、電圧に基づいて円偏光反射状態と円偏光透過状態とを切り替えるので、機械的な駆動部によらないで電圧によって円偏光反射状態と円偏光透過状態とを切り替えることができ、また、直線偏光を円偏光に変換する偏光変換部として安価な１／４波長板を用いることができるので、低コスト化を図ることができる。
【００１８】
さらに、本発明の光ヘッド装置は、前記コレステリック液晶が、前記螺旋軸に沿って第１の螺旋回転方向に所定の螺旋ピッチで前記液晶分子が配向した第１の液晶層と、前記螺旋軸に沿って前記第１の螺旋回転方向とは逆の第２の螺旋回転方向に前記所定の螺旋ピッチとほぼ同一の螺旋ピッチで配向した第２の液晶層とを備えた構成を有している。
【００１９】
この構成により、本発明の光ヘッド装置は、コレステリック液晶が、互いに螺旋回転方向が異なる第１の液晶層と第２の液晶層とを備えるので、光源から第１の集光手段又は第２の集光手段に向かう光の反射又は透過と、第１の集光手段又は第２の集光手段から受光部に向かう光の反射又は透過とを容易に切り替えることができる。
【００２０】
さらに、本発明の光ヘッド装置は、前記第１の液晶層と前記第２の液晶層との間に透光性を有する透明基板を備え、−１０℃から＋６０℃までの環境温度における前記透明基板の厚さの変化量は、前記出射光の波長の１／５以下である構成を有している。
【００２１】
この構成により、本発明の光ヘッド装置は、−１０℃から＋６０℃までの環境温度における透明基板の厚さの変化量が、出射光の波長の１／５以下であるので、環境温度の変化による反射光量の変化を低減することができ、記録再生特性を向上させることができる。
【００２２】
さらに、本発明の光ヘッド装置は、前記第１の液晶層と前記第２の液晶層との間隔が０．７ｍｍ以下である構成を有している。
【００２３】
この構成により、本発明の光ヘッド装置は、光源、第１の集光手段及び第２の集光手段のうちのいずれかからの光が、光路切替手段によって所定の角度で反射されるとき、第１の液晶層と第２の液晶層との間において発生する光軸のずれを小さくすることができるので、光軸のずれが大きいものよりもレンズ径を小さくすることができ、装置の小型化を図ることができる。
【００２４】
さらに、本発明の光ヘッド装置は、前記出射光が前記第１の液晶層を透過して前記第２の液晶層に入射されるとき、前記第１の液晶層による前記出射光の反射率と前記第２の液晶層による前記出射光の反射率との比が９以上である構成を有している。
【００２５】
この構成により、本発明の光ヘッド装置は、第１の液晶層及び第２の液晶層の反射光の干渉を低減することができ、また、光の利用効率を向上させることができるので、記録再生特性の安定化を図ることができる。
【００２６】
さらに、本発明の光ヘッド装置は、前記偏光変換部は、前記光源から出射された前記出射光を第１の回転方向の円偏光及び前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向の円偏光のいずれかに変換し、前記コレステリック液晶は、前記第１の回転方向の円偏光を反射する円偏光反射状態と前記第２の回転方向の円偏光を透過する円偏光透過状態とを切り替えることによって前記光路を切り替える構成を有している。
【００２７】
この構成により、本発明の光ヘッド装置は、コレステリック液晶が、円偏光反射状態と円偏光透過状態とを切り替えることによって光路を切り替え、光路切替用のミラー及び光路分岐用のビームスプリッタの機能を液晶に持たせることができ、装置の低コスト化及び小型化を図ることができる。
【００２８】
さらに、本発明の光ヘッド装置は、前記偏光変換部は、印加される電圧によって配向が変化する液晶分子を含む構成を有している。
【００２９】
この構成により、本発明の光ヘッド装置は、機械的な駆動部によらないで電圧によって偏光を容易に切り替えることができるので、装置の低コスト化及び小型化を図ることができる。
【００３０】
さらに、本発明の光ヘッド装置は、前記コレステリック液晶が、液晶モノマーを重合してなるコレステリック高分子液晶である構成を有している。
【００３１】
この構成により、本発明の光ヘッド装置は、コレステリック液晶が固体化されたコレステリック高分子液晶を用いることで環境温度変化により円偏光反射率の変化が小さく、広い環境温度範囲で安定した記録再生特性を実現できる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は、従来のものよりも広範に複数の光ディスク規格に対応でき、しかも、低コスト化及び小型化を図ることができるという効果を有する光ヘッド装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の光ヘッド装置が、ＢＤ規格及びＨＤ規格に準拠した光ディスクに対してデータを記録再生する例を挙げて説明する。
【００３４】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態の光ヘッド装置の構成について説明する。
【００３５】
図１に示すように、本実施の形態の光ヘッド装置１０は、直線偏光を出射する半導体レーザ１１と、入射された直線偏光を平行化するコリメータレンズ１２と、平行化された直線偏光を透過するビームスプリッタ１３と、直線偏光を円偏光に変換する１／４波長板１４と、円偏光を反射する円偏光反射状態と円偏光を透過する円偏光透過状態とを切り替えることができる可変コレステリック液晶ミラー２０と、可変コレステリック液晶ミラー２０を駆動するミラー駆動回路１５と、ＢＤに集光する第１集光光学系１６と、ＨＤに集光する第２集光光学系１７と、ＢＤ又はＨＤからの再生光を受光する受光光学系１８とを備えている。
【００３６】
なお、半導体レーザ１１は、本発明の光源を構成している。また、１／４波長板１４、ミラー駆動回路１５及び可変コレステリック液晶ミラー２０は、本発明の光路切替手段を構成している。また、１／４波長板１４は本発明の偏光変換部を構成している。また、第１集光光学系１６及び第２集光光学系１７は、それぞれ、本発明の第１の集光手段及び第２の集光手段を構成している。また、受光光学系１８は、本発明の光検出手段を構成している。また、特許請求の範囲に記載の第１の光記録媒体及び第２の光記録媒体は、それぞれ、本実施の形態のＢＤ及びＨＤに相当している。
【００３７】
半導体レーザ１１は、波長が４０５ｎｍ帯の青色レーザの直線偏光を生成し、コリメータレンズ１２に出射するようになっている。なお、４０５ｎｍ帯の青色レーザ光は、ＢＤ及びＨＤで使用されるレーザ光であり、例えば±１０ｎｍの波長公差を有している。
【００３８】
コリメータレンズ１２は、例えば透光性を有するガラスやプラスチックで構成されている。ビームスプリッタ１３は、例えば透光性を有するガラスやプラスチックで構成され、ＢＤ又はＨＤからの再生光を反射するハーフミラー面１３ａを備えている。
【００３９】
１／４波長板１４は、例えば水晶や複屈折性を有する樹脂フィルムや高分子液晶等で構成され、入射された直線偏光を右方向に回転する円偏光（以下「右回転円偏光」という。）又は左方向に回転する円偏光（以下「左回転円偏光」という。）に変換するようになっている。なお、以下の説明においては、１／４波長板１４は、半導体レーザ１１側から入射された直線偏光を右回転円偏光に変換して可変コレステリック液晶ミラー２０側に出力するものとして説明する。
【００４０】
第１集光光学系１６は、開口数が０．８５の対物レンズを含み、対物レンズによって、青色レーザ光がＢＤの記録面に集光され、ＢＤの記録面からの反射光が捕捉されるようになっている。
【００４１】
第２集光光学系１７は、開口数が０．６５の対物レンズを含み、対物レンズによって、青色レーザ光がＨＤの記録面に集光され、ＨＤの記録面からの反射光が捕捉されるようになっている。
【００４２】
受光光学系１８は、例えばコリメータレンズやフォトダイオード等を含み、ビームスプリッタ１３のハーフミラー面１３ａによって反射されたＢＤ又はＨＤからの再生光を電気信号に変換するようになっている。
【００４３】
次に、可変コレステリック液晶ミラー２０及びミラー駆動回路１５の構成について図２を用いて説明する。
【００４４】
まず、可変コレステリック液晶ミラー２０の構成について説明する。
【００４５】
図２に示すように、可変コレステリック液晶ミラー２０は、透明基板２１ａ、２１ｂ及び２１ｃと、透明基板２１ａの片面に形成された透明電極２２ａと、透明基板２１ｂの両面に形成された透明電極２２ｂ及び２２ｃと、透明基板２１ｃの片面に形成された透明電極２２ｄと、外周部を封止するシール２３と、コレステリック液晶層２４及び２５とを備え、半導体レーザ１１（図１参照。）が出射した出射光が入射角４５度で入射するよう傾斜して配置されている。なお、図２において、コレステリック液晶層２４及び２５の構成をわかりやすくするため、厚さ方向の寸法を拡大して表している。
【００４６】
透明基板２１ａ〜２１ｃは、例えば無アルカリガラスのようなガラス材料や、ポリカーボネートのような樹脂基板等で構成されるが、耐熱性及び耐久性に優れるガラス材料を用いるのが好ましい。特に、透明基板２１ｂは、後述の理由によりガラス材料で構成するのが好ましい。なお、透明基板２１ｂは、本発明の透明基板を構成している。
【００４７】
透明電極２２ａ〜２２ｄは、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：錫ドープ酸化インジウム）や酸化すず等の金属酸化物で構成されている。
【００４８】
シール２３は、エポキシ樹脂のような熱硬化型高分子や紫外線硬化型樹脂等で構成されている。なお、シール２３として、コレステリック液晶層２４及び２５の厚さを設定するために例えばガラスファイバのスペーサを上記樹脂に混入したものを用いてもよい。
【００４９】
コレステリック液晶層２４は、コレステリック液晶の液晶分子を含み、透明電極２２ａと透明電極２２ｂとの間に後述の矩形交流電圧が印加されていないとき、液晶分子は、コレステリック液晶層２４の厚さ方向に設定された螺旋軸に沿って所定の螺旋ピッチで配向しており、右回転円偏光を反射する螺旋方向（以下「右回転螺旋方向」という。）になっている。なお、コレステリック液晶層２４は、本発明の第１の液晶層を構成している。
【００５０】
一方、コレステリック液晶層２５は、コレステリック液晶の液晶分子を含み、透明電極２２ｃと透明電極２２ｄとの間に電圧が印加されていないとき、液晶分子は、コレステリック液晶層２５の厚さ方向に設定された螺旋軸に沿って所定の螺旋ピッチで配向しており、左回転円偏光を反射する螺旋方向（以下「左回転螺旋方向」という。）になっている。なお、コレステリック液晶層２５は、本発明の第２の液晶層を構成している。
【００５１】
前述のコレステリック液晶層２４の厚さ方向とは、透明電極２２ａと透明電極２２ｂとが対向する方向をいい、コレステリック液晶層２５の厚さ方向とは、透明電極２２ｃと透明電極２２ｄとが対向する方向をいう。
【００５２】
また、螺旋軸の角度及び螺旋ピッチは、コレステリック液晶層２４に入射された光のうち、特定波長の光を選択反射するように設定されるようになっている。本実施の形態においては、例えばコレステリック液晶層２４に入射角−４５度で波長４０５ｎｍ帯の右回転円偏光が入射した場合は、この入射光を＋４５度の角度で反射して第２集光光学系１７（図１参照。）に入射するよう設定されている。
【００５３】
なお、特許請求の範囲に記載の第１の螺旋回転方向とは、本実施の形態において、コレステリック液晶層２４における右回転螺旋方向をいい、第２の螺旋回転方向とは、コレステリック液晶層２５における左回転螺旋方向をいう。
【００５４】
次に、ミラー駆動回路１５の構成について説明する。
【００５５】
図２に示すように、ミラー駆動回路１５は、所定電圧の矩形交流を発生する矩形交流発生部１５ａと、可変コレステリック液晶ミラー２０に対する矩形交流電圧の供給をオン又はオフするスイッチ１５ｂとを備えている。なお、ミラー駆動回路１５は、本発明の電圧印加手段を構成している。
【００５６】
ミラー駆動回路１５は、透明電極２２ａと透明電極２２ｂとの間と、透明電極２２ｃと透明電極２２ｄとの間とに接続されている。スイッチ１５ｂがオフのときは、コレステリック液晶層２４及び２５に含まれる液晶分子は前述の配向となっているが、スイッチ１５ｂがオンにされると、液晶分子の螺旋が解けてコレステリック液晶層２４及び２５の厚さ方向と一致する方向に液晶分子が配向されるようになっている。
【００５７】
なお、ミラー駆動回路１５を透明電極２２ａ〜２２ｄに接続する構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、シール２３に導電性のスペーサを混入させて透明電極２２ａと２２ｂとの間、透明電極２２ｃと２２ｄとの間を電気的に接続し、ミラー駆動回路１５が透明電極２２ｂと透明電極２２ｃとに矩形交流電圧を印加する構成としてもよい。
【００５８】
前述のように可変コレステリック液晶ミラー２０及びミラー駆動回路１５は構成されているので、可変コレステリック液晶ミラー２０は、ミラー駆動回路１５から供給される矩形交流電圧に基づいて入射光を反射したり透過したりすることができるようになっている。
【００５９】
具体的には、スイッチ１５ｂがオフ状態のときは、可変コレステリック液晶ミラー２０は、コレステリック液晶層２４の右回転螺旋方向の液晶分子が半導体レーザ１１側から入射される波長４０５ｎｍ帯の右回転円偏光を反射するとともに、コレステリック液晶層２５の左回転螺旋方向の液晶分子が第２集光光学系１７側から入射される波長４０５ｎｍ帯の左回転円偏光を反射する円偏光反射状態となる。
【００６０】
一方、スイッチ１５ｂがオン状態のときは、可変コレステリック液晶ミラー２０は、コレステリック液晶層２４及び２５の液晶分子の螺旋が解け、半導体レーザ１１側から入射される波長４０５ｎｍ帯の右回転円偏光及び第１集光光学系１６側から入射される波長４０５ｎｍ帯の左回転円偏光を透過する円偏光透過状態となる。
【００６１】
次に、円偏光反射状態及び円偏光透過状態における入射光の反射率及び透過率について図３を用いて説明し、本実施の形態に係る可変コレステリック液晶ミラー２０の好ましい構成について説明する。
【００６２】
図３は、コレステリック液晶層２４又は２５に４５度の入射角で入射された液晶分子の螺旋回転方向と同方向に回転する円偏光の反射特性３１と、液晶分子の螺旋回転方向と逆方向に回転する円偏光の反射特性３２とを示した測定データである。この測定データは、液晶分子の短軸方向の屈折率ｎｏ＝１．５６、長軸方向の屈折率ｎｅ＝１．７３、コレステリック液晶層２４及び２５の厚み＝３μｍ、螺旋回転数＝１１、レーザ光の入射角度＝４５度としたときのものである。なお、螺旋回転数＝１１とは、液晶層３μｍの厚みで１１回転する螺旋を持っていることを表している。
【００６３】
図３に示すように、反射特性３１によれば、４０５ｎｍ帯の波長に対して９７％程度の反射率が得られている。一方、反射特性３２では、４０５ｎｍ帯の波長に対して３％以下の反射率、すなわち９７％以上の透過率が得られることが示されている。したがって、本実施の形態に係る可変コレステリック液晶ミラー２０は、入射される円偏光の回転方向に応じて円偏光反射状態と円偏光透過状態とを好適に可変することができる。
【００６４】
しかしながら、コレステリック液晶層２４及び２５において、液晶分子の螺旋回転方向と同方向に回転する円偏光の反射率を１００％にすること、及び液晶分子の螺旋回転方向と逆方向に回転する円偏光の反射率を０％にすることは困難であり、新たな課題が生じる。この課題について図４を用いて説明する。
【００６５】
図４において、右回転螺旋方向のコレステリック液晶層２４が右回転円偏光を反射する反射率をＲ１、右回転円偏光を透過する透過率をＴ１、左回転螺旋方向のコレステリック液晶層２５が右回転円偏光を反射する反射率をＲ２、右回転円偏光を透過する透過率をＴ２とする。なお、コレステリック液晶層２４及び２５において、円偏光の吸収がなければＴ１＝１−Ｒ１、Ｔ２＝１−Ｒ２となる。
【００６６】
可変コレステリック液晶ミラー２０に入射した右回転円偏光は、まずコレステリック液晶層２４において反射率Ｒ１で反射され、この反射光（以下「第１反射光」という。）は第２集光光学系１７（図１参照。）に進む。一方、反射率Ｒ１は１００％ではなく、コレステリック液晶層２４は透過率Ｔ１を有するので、この透過率Ｔ１で透過した透過光はコレステリック液晶層２５に進む。すなわち、この透過光はコレステリック液晶層２４における不要な透過光である。
【００６７】
コレステリック液晶層２４において生じた透過光は、コレステリック液晶層２５に進み、コレステリック液晶層２５で反射されずに透過するのが好ましいが、コレステリック液晶層２５は反射率Ｒ２を有するので反射率Ｒ２で反射され、この反射光（以下「第２反射光」という。）は、第１反射光と同様に第２集光光学系１７に進む。
【００６８】
第１反射光及び第２反射光は、同じ右回転円偏光であるため、第２集光光学系１７によってＨＤの記録面に集光された際に干渉する。このとき、第１反射光と第２反射光との光路長には差があるため、例えば環境温度変化により光路長差が変わると干渉状態が変化し、その結果、光強度が変調されてしまい記録再生特性に悪影響を及ぼすという課題が生じる。
【００６９】
前述の干渉を小さくして記録再生特性を改善するには、第１反射光の光量を大きくし、第２反射光の光量を小さくすることと、光路長差の変化量を小さくすることが好ましい。
【００７０】
まず、第１反射光の光量を大きくし、第２反射光の光量を小さくする対策について説明する。この対策のためには、コレステリック液晶層２４の不要透過率（Ｔ１に相当。）やコレステリック液晶層２５の不要反射率（Ｒ２に相当。）を小さくすることが好ましい。つまり、反射率Ｒ１を大きくし、反射率Ｒ２を小さくすることである。
【００７１】
検討結果によれば、記録再生特性を実使用上問題ないレベルで維持するためには前述の干渉による光量変化を２０％以下に抑える必要があり、また、反射率Ｒ１と反射率Ｒ２との比（Ｒ１／Ｒ２）を９以上とすれば、光路長の異なる２つの反射光の光量比を９以上確保でき、干渉による光量変化を２０％以下に抑えられることが判明している。したがって、反射率Ｒ１と反射率Ｒ２との比が９以上となるようコレステリック液晶層２４及び２５の反射率を設定するのが好ましい。
【００７２】
次に、第１反射光及び第２反射光の光路長差の変化量を小さくする対策について説明する。検討結果によれば、両者の光路長差の変化の主要因は、環境温度の変化により、コレステリック液晶層２４とコレステリック液晶層２５とに挟まれた透明基板２１ｂの厚さ寸法ｄ（図４参照。）が変化することであると判明している。つまり、厚さ寸法ｄが環境温度の変化により変化すると、第１反射光及び第２反射光の光路長が変化し、両者の干渉により強めあったり弱めあったりすることで光量が変化してしまうので、透明基板２１ｂの温度変化を所定値以下にすることが好ましい。
【００７３】
一般に、光ヘッド装置が使用される環境温度は、−１０度から＋６０度までの範囲である。この環境温度範囲において透明基板２１ｂの厚みｄが熱膨張する際の変化量Δｄはα×（６０−（−１０））×ｄとなる。ここでαは透明基板２１ｂの熱膨張係数である。
【００７４】
一方、透明基板２１ｂは４５度傾いているので、透明基板２１ｂに入射した光の光路長Ｌはｄ×２１／２×２≒３ｄであり、前述の環境温度範囲において光路長Ｌの温度変化量ΔＬは３×Δｄとなる。光路長の変化量が波長λ以上であるときが最も光量の変化が大きいので、Δｄ＞λ／３のときが最も光量の変化が大きくなる。そのため、光量の変化を抑えるためには、透明基板２１ｂの厚みｄの温度変化量が使用するレーザ光の波長の１／３以下であるのが好ましい。検討結果によれば、透明基板２１ｂの透過率、熱膨張係数α、実際の基板厚さｄの各値及びバラツキ等を考慮して前述の値を１／５以下にするのが好ましく、特に１／８以下にすることが好ましい。
【００７５】
したがって、透明基板２１ｂの材料としては、例えばプラスチックを用いるよりも、熱膨張率や屈折率の温度変化が小さいガラス材料を用いる方が好ましく、さらに、石英ガラスを用いるのが好ましい。
【００７６】
また、前述のように変化量Δｄは透明基板２１ｂの厚みｄに比例するので、厚みｄを小さくすることによっても第１反射光及び第２反射光の光路長差の変化量を小さくすることができる。
【００７７】
さらに、透明基板２１ｂの厚みｄを小さくすることによって、小型化及び低コスト化を図ることもできる。第２集光光学系１７から出射される復路の光は、コレステリック液晶層２４を透過してコレステリック液晶層２５で反射されるものと、コレステリック液晶層２４で反射される不要反射光とに分割されるので、厚みｄが大きいほど受光光学系１８に入射される光路のずれが大きくなる。その結果、光路のずれに対応できるよう、受光光学系１８に含まれるコリメータレンズの有効半径を拡大化しなければならず小型化及び低コスト化の障害となる。
【００７８】
一方、装置の低コスト化及び小型化を図るためには、コリメータレンズの有効半径の拡大幅は１ｍｍ程度以下が好ましい。本実施の形態に係る可変コレステリック液晶ミラー２０は４５度に傾けられているので、光路のずれを１ｍｍ以下にするには、透明基板２１ｂの厚さｄは１／２１／２≒０．７ｍｍ程度以下とするのが好ましい。他方、透明基板２１ｂを製作する際の歩留、工数等を考慮すれば、透明基板２１ｂの厚みｄを０．３ｍｍ程度以上とするのが好ましいので、透明基板２１ｂの厚さｄは前述の０．７ｍｍ程度以下よりも０．５ｍｍ程度以下とするのがさらに好ましい。
【００７９】
次に、本実施の形態の光ヘッド装置１０の動作について、図１、図２及び図５を用いて説明する。図５（ａ）は、可変コレステリック液晶ミラー２０の円偏光反射状態を示し、図５（ｂ）は、可変コレステリック液晶ミラー２０の円偏光透過状態を示したものである。なお、以下の説明において、半導体レーザ１１側から第１集光光学系１６又は第２集光光学系１７に至る方向の光路を「往路」といい、その逆方向の光路を「復路」という。
【００８０】
最初に、ＨＤに対する記録再生動作について説明する。
【００８１】
まず、ミラー駆動回路１５のスイッチ１５ｂがオフ状態とされ、可変コレステリック液晶ミラー２０が円偏光反射状態に設定される。
【００８２】
次いで、半導体レーザ１１によって、波長４０５ｎｍ帯の直線偏光が生成され、コリメータレンズ１２に出射される。次いで、コリメータレンズ１２によって、直線偏光が平行化され、ビームスプリッタ１３を透過して１／４波長板１４に入射される。
【００８３】
さらに、１／４波長板１４によって、直線偏光が右回転円偏光に変換され、可変コレステリック液晶ミラー２０に入射される。
【００８４】
引き続き、図５（ａ）に示すように、可変コレステリック液晶ミラー２０は円偏光反射状態となっているので、コレステリック液晶層２４によって、右回転円偏光が反射され、第２集光光学系１７に入射される。
【００８５】
そして、第２集光光学系１７によって、右回転円偏光がＨＤの記録面に照射される。この記録面からの反射光は、波長４０５ｎｍ帯の左回転円偏光となるので、第２集光光学系１７から出射される復路の光は、可変コレステリック液晶ミラー２０のコレステリック液晶層２４を透過し、コレステリック液晶層２５に達する。
【００８６】
続いて、コレステリック液晶層２５によって、波長４０５ｎｍ帯の左回転円偏光が反射され、１／４波長板１４に入射される。
【００８７】
次いで、１／４波長板１４によって、左回転円偏光が直線偏光に変換され、ビームスプリッタ１３に入射され、ビームスプリッタ１３のハーフミラー面１３ａによって、直線偏光が反射され、受光光学系１８に入射される。そして、受光光学系１８によって、入射された直線偏光が光電変換され、電気信号が取り出される。
【００８８】
次に、ＢＤに対する記録再生動作について説明する。
【００８９】
まず、ミラー駆動回路１５のスイッチ１５ｂがオン状態とされ、可変コレステリック液晶ミラー２０が円偏光透過状態に設定される。
【００９０】
次いで、半導体レーザ１１によって、波長４０５ｎｍ帯の直線偏光が生成され、コリメータレンズ１２に出射される。次いで、コリメータレンズ１２によって、直線偏光が平行化され、ビームスプリッタ１３を透過して１／４波長板１４に入射される。
【００９１】
さらに、１／４波長板１４によって、直線偏光が右回転円偏光に変換され、可変コレステリック液晶ミラー２０に入射される。
【００９２】
引き続き、図５（ｂ）に示すように、可変コレステリック液晶ミラー２０は円偏光透過状態となっているので、右回転円偏光は、コレステリック液晶層２４及び２５を透過し、第１集光光学系１６に入射される。
【００９３】
そして、第１集光光学系１６によって、右回転円偏光がＢＤの記録面に照射される。この記録面からの反射光は、波長４０５ｎｍ帯の左回転円偏光となり、円偏光透過状態の可変コレステリック液晶ミラー２０を透過し、１／４波長板１４に入射される。
【００９４】
次いで、１／４波長板１４によって、左回転円偏光が直線偏光に変換され、ビームスプリッタ１３に入射され、ビームスプリッタ１３のハーフミラー面１３ａによって、直線偏光が反射され、受光光学系１８に入射される。そして、受光光学系１８によって、入射された直線偏光が光電変換され、電気信号が取り出される。
【００９５】
以上のように、本実施の形態の光ヘッド装置１０によれば、可変コレステリック液晶ミラー２０は、円偏光反射状態と円偏光透過状態とを切り替えることによって、ＢＤ及びＨＤのいずれか一方と半導体レーザ１１との間の光路を切り替え、ＢＤ又はＨＤに対して波長４０５ｎｍ帯のレーザ光で記録再生を行うことができるので、従来のものよりも広範に複数の光ディスク規格に対応でき、しかも、低コスト化及び小型化を図ることができる。
【００９６】
また、本実施の形態の光ヘッド装置１０によれば、機械的な駆動部を設けることなく円偏光反射状態と円偏光透過状態とを切り替えて複数の規格の光ディスクに対して記録再生することができるので、機械的な駆動部を有する従来のものよりも、信頼性の向上、記録再生の高速化及び低消費電力化等を図ることができる。
【００９７】
また、本実施の形態の光ヘッド装置１０によれば、半導体レーザ１１と可変コレステリック液晶ミラー２０との間に１／４波長板１４を設ける構成としたので、往路と復路とで偏光方向を直交させることができ、その結果、復路の光が半導体レーザ１１に戻ってきてもレーザ発振ノイズを小さくすることができ、記録再生特性を向上させることができる。
【００９８】
さらに、ビームスプリッタ１３として偏光ビームスプリッタを用いると、往路の直線偏光をほぼ透過させ、復路と往路とが直交した直線偏光をほぼ反射させて受光光学系１８に光を導くことができ、光利用効率を高めることができるので好ましい。
【００９９】
また、本実施の形態の光ヘッド装置１０によれば、可変コレステリック液晶ミラー２０が円偏光の光路を切り替える構成としたので、従来のもののように、直線偏光の光路を切り替えた後に１／４波長板で円偏光に変換し、対物レンズに出射する集光光学系で構成されたものよりも集光光学系の構成の自由度が大きくなり、容易に装置の小型化を図ることができる。
【０１００】
なお、前述の実施の形態において、光ヘッド装置１０がＢＤ規格及びＨＤ規格に準拠した光ディスクに対してデータを記録再生する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光カバー層の厚みや対物レンズの開口数等の規格が異なる光ディスクに対してデータを記録再生する構成としても同様の効果が得られる。
【０１０１】
また、前述の実施の形態において、第１集光光学系１６がＢＤに集光し、第２集光光学系１７がＨＤに集光する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１集光光学系１６がＨＤに集光し、第２集光光学系１７がＢＤに集光する構成としても同様の効果が得られる。
【０１０２】
また、前述の実施の形態において、１／４波長板１４が直線偏光を右回転円偏光に変換する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、１／４波長板１４が直線偏光を左回転円偏光に変換する構成としても同様の効果が得られる。この場合、コレステリック液晶層２４の液晶分子は左回転螺旋方向、コレステリック液晶層２５の液晶分子は右回転螺旋方向とすればよい。
【０１０３】
また、前述の実施の形態において、半導体レーザ１１が波長４０５ｎｍ帯の青色レーザの直線偏光を出射する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、半導体レーザ１１が無偏光のレーザ光を出射した後に、その無偏光を直線偏光に変換する素子を備える構成としても同様の効果が得られる。
【０１０４】
また、前述の実施の形態において、波長４０５ｎｍ帯の青色レーザ光でＢＤ規格及びＨＤ規格の光ディスクに対して記録再生する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の異なる波長のレーザ光で複数の規格の光ディスクに対して記録再生する構成とすることもできる。
【０１０５】
例えば、４０５ｎｍ帯、６５０ｎｍ帯及び７８０ｎｍ帯の３つの異なる波長でそれぞれの波長に対応した光ディスクに対して記録再生する場合は、４０５ｎｍ帯のレーザ光は、前述の実施の形態に係る可変コレステリック液晶ミラー２０で反射と透過とを切り替えてＢＤ及びＨＤ規格の光ディスクに対して記録再生する構成に加えて、６５０ｎｍ帯及び７８０ｎｍ帯のレーザ光を反射する反射膜を例えば透明基板２１ａと透明電極２２ａとの間に設けて６５０ｎｍ帯及び７８０ｎｍ帯のレーザ光を第２集光光学系１７で記録再生する構成とすることで、異なる３つの光ディスク規格に対応させることができる。なお、前述の反射膜を設けず６５０ｎｍ帯及び７８０ｎｍ帯のレーザ光を透過させる構成としてもよいが、コレステリック液晶は両波長のレーザ光を透過しにくくロスが大きいので、反射膜で反射させる構成の方が好ましい。
【０１０６】
（第２の実施の形態）
まず、本発明の第２の実施の形態の光ヘッド装置の構成について説明する。
【０１０７】
図６に示すように、本実施の形態の光ヘッド装置４０は、直線偏光を出射する半導体レーザ４１と、入射された直線偏光を平行化するコリメータレンズ４２と、円偏光の回転方向を切り替える可変偏光切替素子５０と、可変偏光切替素子５０を駆動する素子駆動回路４３と、円偏光を反射又は透過するコレステリック液晶ミラー６０と、ＢＤに集光する第１集光光学系４４と、ＨＤに集光する第２集光光学系４５と、ＢＤ又はＨＤからの再生光を受光する受光光学系４６とを備えている。
【０１０８】
なお、本発明の第１の実施の形態に係る光ヘッド装置１０に対し、素子駆動回路４３、可変偏光切替素子５０及びコレステリック液晶ミラー６０とが異なるので、光ヘッド装置１０と異なる構成についてのみ説明し、光ヘッド装置１０と同様な構成については説明を省略する。
【０１０９】
また、半導体レーザ４１は、本発明の光源を構成している。また、素子駆動回路４３、可変偏光切替素子５０及びコレステリック液晶ミラー６０は、本発明の光路切替手段を構成している。また、第１集光光学系１６及び第２集光光学系１７は、それぞれ、本発明の第１の集光手段及び第２の集光手段を構成している。
【０１１０】
可変偏光切替素子５０及びコレステリック液晶ミラー６０の構成について、図７を用いて説明する。図７（ａ）は、第２集光光学系４５に対する記録再生状態を示し、図７（ｂ）は、第１集光光学系４４に対する記録再生状態を示している。
【０１１１】
可変偏光切替素子５０は、透明基板５１ａと、透明基板５１ｂと、透明基板５１ａと透明基板５１ｂとに挟まれたＴＮ(Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ)液晶５２と、直線偏光を円偏光に変換する１／４波長板５３とを備えている。
【０１１２】
透明基板５１ａ及び５１ｂは、例えば無アルカリガラスのようなガラス材料や、ポリカーボネートのような樹脂基板等で構成されるが、耐熱性及び耐久性に優れるガラス材料を用いるのが好ましい。
【０１１３】
ＴＮ液晶５２は、図示を省略したが、２つの透明電極に挟まれており、電極に電圧が印加されていないとき、電極間で９０度捻れて配列された液晶分子を含んでいる。電極に電圧が印加されたとき、この液晶分子は捻れが解けた配列にされるようになっている。
【０１１４】
１／４波長板５３は、例えば水晶や複屈折性を有する樹脂フィルムや高分子液晶等で構成され、入射される直線偏光に対し４５度に傾いた光学軸を有している。したがって、１／４波長板５３は、ＴＮ液晶５２に電圧が印加されている場合と印加されていない場合とで回転方向が反転した円偏光を出力することができるようになっている。なお、以下の説明においては、１／４波長板５３は、ＴＮ液晶５２に電圧が印加されていない場合は入射された直線偏光を右回転円偏光に変換し、ＴＮ液晶５２に電圧が印加されている場合は入射された直線偏光を左回転円偏光に変換するものとして説明する。ただし、可変偏光切替素子５０は、ＴＮ液晶５２と１／４波長板５３との組み合わせに限定されるものではなく、例えば液晶層のみの構成や、他の波長板と液晶層との組み合わせ等の構成で前述の機能と同様な機能が得られるものであればよい。
【０１１５】
コレステリック液晶ミラー６０は、透明基板６１ａと、透明基板６１ｂと、透明基板６１ａと透明基板６１ｂとに挟まれたコレステリック液晶層６２とを備えている。
【０１１６】
透明基板６１ａ及び６１ｂは、例えば無アルカリガラスのようなガラス材料や、ポリカーボネートのような樹脂基板等で構成されるが、耐熱性及び耐久性に優れるガラス材料を用いるのが好ましい。
【０１１７】
コレステリック液晶層６２は、例えば、液晶モノマーを重合してなる、高分子コレステリック液晶で構成されるのが好ましい。なお、低分子コレステリック液晶で構成することもできるが、反射率や反射波長の温度特性が安定している高分子コレステリック液晶の方で構成するのが好ましい。
【０１１８】
コレステリック液晶層６２を構成する高分子コレステリック液晶は、厚さ方向に設定された螺旋軸に沿って所定の螺旋ピッチで配向した液晶モノマーが高分子化したものを含み、液晶分子の長手方向が所定の螺旋方向になっている。したがって、コレステリック液晶層６２は、第１の方向に回転する円偏光を反射し、第１の方向とは逆の第２の方向に回転する円偏光を透過することができるようになっている。なお、以下の説明においては、コレステリック液晶層６２は、右回転円偏光を反射し、左回転円偏光を透過するものとして説明する。
【０１１９】
素子駆動回路４３は、図示を省略したが、所定電圧の矩形交流を発生する矩形交流発生部と、可変偏光切替素子５０に対する矩形交流電圧の供給をオン又はオフするスイッチとを備えている。
【０１２０】
次に、本実施の形態の光ヘッド装置４０の動作について、図６及び図７を用いて説明する。
【０１２１】
最初に、ＨＤに対する記録再生動作について説明する。
【０１２２】
まず、素子駆動回路４３のスイッチ（図示省略）がオフ状態とされ、ＴＮ液晶５２が入射された直線偏光を右回転円偏光に変換する状態に設定される。次いで、半導体レーザ４１によって、波長４０５ｎｍ帯の直線偏光が生成され、コリメータレンズ４２に出射される。次いで、コリメータレンズ４２によって、直線偏光が平行化され、可変偏光切替素子５０に入射される。
【０１２３】
さらに、図７（ａ）に示すように、可変偏光切替素子５０によって、直線偏光が右回転円偏光に変換され、コレステリック液晶ミラー６０に入射される。
【０１２４】
引き続き、コレステリック液晶ミラー６０のコレステリック液晶層６２によって、右回転円偏光が反射され、第２集光光学系４５に入射される。
【０１２５】
そして、第２集光光学系４５によって、右回転円偏光がＨＤの記録面に照射される。この記録面からの反射光は、波長４０５ｎｍ帯の左回転円偏光となるので、第２集光光学系４５から出射される復路の光は、コレステリック液晶ミラー６０のコレステリック液晶層６２を透過し、受光光学系４６に入射される。そして、受光光学系４６によって、光電変換され、電気信号が取り出される。
【０１２６】
次に、ＢＤに対する記録再生動作について説明する。
【０１２７】
まず、素子駆動回路４３のスイッチ（図示省略）がオン状態とされ、ＴＮ液晶５２が入射された直線偏光を左回転円偏光に変換する状態に設定される。次いで、半導体レーザ４１によって、波長４０５ｎｍ帯の直線偏光が生成され、コリメータレンズ４２に出射される。次いで、コリメータレンズ４２によって、直線偏光が平行化され、可変偏光切替素子５０に入射される。
【０１２８】
さらに、図７（ｂ）に示すように、可変偏光切替素子５０によって、直線偏光が左回転円偏光に変換され、コレステリック液晶ミラー６０に入射される。
【０１２９】
引き続き、コレステリック液晶ミラー６０のコレステリック液晶層６２によって、左回転円偏光が透過され、第１集光光学系４４に入射される。
【０１３０】
そして、第１集光光学系４４によって、左回転円偏光がＢＤの記録面に照射される。この記録面からの反射光は、波長４０５ｎｍ帯の右回転円偏光となるので、第１集光光学系４４から出射される復路の光は、コレステリック液晶ミラー６０のコレステリック液晶層６２によって反射され、受光光学系４６に入射される。そして、受光光学系４６によって、光電変換され、電気信号が取り出される。
【０１３１】
以上のように、本実施の形態の光ヘッド装置４０によれば、可変偏光切替素子５０は、直線偏光を右回転円偏光又は左回転円偏光に切り替え、コレステリック液晶ミラー６０は、右回転円偏光を反射し、左回転円偏光を透過させることによって、往路及び復路の光路を切り替え、ＢＤ又はＨＤに対して波長４０５ｎｍ帯のレーザ光で記録再生を行うことができるので、従来のものよりも広範に複数の光ディスク規格に対応でき、しかも、低コスト化及び小型化を図ることができる。
【０１３２】
また、本実施の形態の光ヘッド装置４０によれば、機械的な駆動部を設けることなく円偏光反射状態と円偏光透過状態とを切り替えて複数の規格の光ディスクに対して記録再生することができるので、機械的な駆動部を有する従来のものよりも、信頼性の向上、記録再生の高速化及び低消費電力化等を図ることができる。
【０１３３】
また、本実施の形態の光ヘッド装置４０によれば、コレステリック液晶ミラー６０が円偏光の光路を切り替える構成としたので、直線偏光の光路を切り替えた後に１／４波長板で円偏光に変換し、対物レンズに出射する集光光学系で構成された従来のものよりも集光光学系の構成の自由度が大きくなり、容易に装置の小型化を図ることができる。
【０１３４】
また、コレステリック液晶ミラー６０は、第１集光光学系４４及び第２集光光学系４５への光路切替機能のみならず、復路を受光光学系４６へ分岐するビームスプリッタ機能も兼ねることができ、部品点数が削減できて好ましい。
【０１３５】
なお、前述の実施の形態において、光ヘッド装置４０がＢＤ規格及びＨＤ規格に準拠した光ディスクに対してデータを記録再生する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光カバー層の厚みや対物レンズの開口数等の規格が異なる光ディスクに対してデータを記録再生する構成としても同様の効果が得られる。
【０１３６】
また、前述の実施の形態において、第１集光光学系４４がＢＤに集光し、第２集光光学系４５がＨＤに集光する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１集光光学系４４がＨＤに集光し、第２集光光学系４５がＢＤに集光する構成としても同様の効果が得られる。
【０１３７】
また、前述の実施の形態において、コレステリック液晶ミラー６０が右回転円偏光を反射し、左回転円偏光を透過する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、左回転円偏光を反射し、右回転円偏光を透過する構成としても同様の効果が得られる。
【０１３８】
また、前述の実施の形態において、半導体レーザ４１が波長４０５ｎｍ帯の青色レーザの直線偏光を出射する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、半導体レーザ４１が無偏光のレーザ光を出射し、その無偏光を直線偏光に変換する素子を備える構成としても同様の効果が得られる。
【０１３９】
また、前述の実施の形態において、波長４０５ｎｍ帯の青色レーザ光でＢＤ規格及びＨＤ規格の光ディスクに対して記録再生する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の異なる波長のレーザ光で複数の規格の光ディスクに対して記録再生する構成とすることもできる。
【０１４０】
例えば、４０５ｎｍ帯、６５０ｎｍ帯及び７８０ｎｍ帯の３つの異なる波長でそれぞれの波長に対応した光ディスクに対して記録再生する場合は、４０５ｎｍ帯のレーザ光は、前述の実施の形態に係るコレステリック液晶ミラー６０で反射と透過とを切り替えてＢＤ及びＨＤ規格の光ディスクに対して記録再生する構成とし、６５０ｎｍ帯及び７８０ｎｍ帯のレーザ光を反射する反射膜を例えば透明基板６１ａとコレステリック液晶層６２との間に設けて６５０ｎｍ帯及び７８０ｎｍ帯のレーザ光を第２集光光学系４５で記録再生する構成とすることで、異なる３つの光ディスク規格に対応させることができる。なお、前述の反射膜を設けず６５０ｎｍ帯及び７８０ｎｍ帯のレーザ光を透過させる構成としてもよいが、コレステリック液晶は両波長のレーザ光を透過しにくくロスが大きいので、反射膜で反射させる構成の方が好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１４１】
以上のように、本発明に係る光ヘッド装置は、従来のものよりも広範に複数の光ディスク規格に対応でき、しかも、低コスト化及び小型化を図ることができるという効果を有し、光ディスクのような光記録媒体に対し、データを記録再生する光ヘッド装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光ヘッド装置の構成図
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る可変コレステリック液晶ミラー及びミラー駆動回路の構成図
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るコレステリック液晶の反射特性を示す図
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る可変コレステリック液晶ミラーの円偏光反射状態における不要反射の説明図
【図５】（ａ）本発明の第１の実施の形態に係る可変コレステリック液晶ミラーの円偏光反射状態を示す図  （ｂ）本発明の第１の実施の形態に係る可変コレステリック液晶ミラーの円偏光透過状態を示す図
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る光ヘッド装置の構成図
【図７】（ａ）本発明の第２の実施の形態に係るコレステリック液晶ミラーの円偏光反射状態を示す図  （ｂ）本発明の第２の実施の形態に係る可変コレステリック液晶ミラーの円偏光透過状態を示す図
【符号の説明】
【０１４３】
１０、４０  光ヘッド装置
１１、４１  半導体レーザ（光源）
１２、４２  コリメータレンズ
１３  ビームスプリッタ
１３ａ  ハーフミラー面
１４  １／４波長板（偏光変換部、光路切替手段）
１５  ミラー駆動回路（電圧印加手段、光路切替手段）
１５ａ  矩形交流発生部
１５ｂ  スイッチ
１６、４４  第１集光光学系（第１の集光手段）
１７、４５  第２集光光学系（第２の集光手段）
１８、４６  受光光学系（光検出手段）
２０  可変コレステリック液晶ミラー（光路切替手段）
２１ａ〜２１ｃ、５１ａ、５１ｂ、６１ａ、６１ｂ  透明基板
２２ａ〜２２ｄ  透明電極
２３  シール
２４、２５、６２  コレステリック液晶層
３１、３２  反射特性
４３  素子駆動回路
５０  可変偏光切替素子（光路切替手段）
５２  ＴＮ液晶（偏光変換部、光路切替手段）
５３  １／４波長板
６０  コレステリック液晶ミラー（光路切替手段）
【図１】
2006228369.tif 000003
【図２】
2006228369.tif 000004
【図３】
2006228369.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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