(57)【要約】【課題】  多層ディスクを再生する場合、焦点を合わせていない層からの反射光が光検出器に入射し、サーボ信号に悪影響を及ぼす。これを防ぐために、検出系にピンホールを入れると、デフォーカスした光が遮光されるため、フォーカスの引き込み等が不安定になる。【解決手段】多層ディスクからの反射光を集光する絞りレンズと、透過率の低い領域の一部分に透過率の高い領域が設けられた遮光部材とを備え、多層ディスクの焦点が合わされている層からの反射光束が遮光部材における透過率の高い領域を通過して光検出器に入射するように構成し、遮光部材における透過率の低い領域はその透過率を可変とし、遮光の有無を切り替え可能とする。【選択図】  図１
2008010045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録層からなる光ディスクに用いられる光ヘッドであって、
光束を出射するレーザと、
前記レーザから出射された光束を平行光束にするコリメートレンズと、
前記レーザから出射された光束を光ディスク上に集光する対物レンズと、
前記光ディスクからの反射光を検出する光検出器と、
透過率の低い領域と透過率の高い領域が設けられた遮光部材と、
を有し、
前記前記光ディスクからの反射光の内、焦点が合っている層からの反射光束は、前記遮光部材の透過率の高い領域を通過して前記光検出器に入射する、
光ヘッド。
【請求項２】
前記遮光部材における透過率の低い領域はその透過率が可変となっており、前記遮光部材は、その透過率を高くすることにより、略遮光無しの状態に切り替えることが可能であることを特徴とする請求項１に記載の光ヘッド。
【請求項３】
前記遮光部材は、液晶をガラスで挟んで構成していることを特徴とする請求項１および2に記載の光ヘッド。
【請求項４】
少なくとも１つの半導体レーザと、前記半導体レーザから出射された光束を少なくとも0次光および±１次光の３つの光束に分割する回折格子と、前記半導体レーザから出射された光束を略平行光束にする少なくとも１つのコリメートレンズと、前記半導体レーザから出射された光束を光ディスク上に集光する少なくとも１つの対物レンズと、前記光ディスクからの反射光を検出する少なくとも１つの光検出器と、前記光ディスクからの反射光を前記光検出器に導く少なくとも１つの検出レンズを有し、前記光検出器は前記３つの光束を受光する少なくとも３つの受光面を有し、少なくとも第1の信号記録層と第２の信号記録層とを備えた多層ディスクを再生する光ヘッドであって、
前記多層ディスクの各信号記録層からの反射光束を集光する絞りレンズと、透過率の低い領域の一部分に透過率の高い領域が設けられた遮光部材とを備え、前記絞りレンズにより収束された反射光束の内、多層ディスクの焦点が合わされている信号記録層からの反射光束は、前記透過率の高い領域を通過して前記光検出器に入射するように構成したことを特徴とする光ヘッド。
【請求項５】
前記遮光部材における透過率の低い領域はその透過率が可変となっており、前記遮光部材は、その透過率を高くすることにより、略遮光無しの状態に切り替えることが可能であることを特徴とする請求項４に記載の光ヘッド。
【請求項６】
前記遮光部材は、液晶をガラスで挟んで構成していることを特徴とする請求項４および５に記載の光ヘッド。
【請求項７】
前記遮光部材の透過率の高い領域は矩形形状をしており、その長手方向が前記３つの光束を結ぶ方向に略一致していることを特徴とする請求項４から６に記載の光ヘッド。
【請求項８】
前記遮光部材おける透過率の高い領域を通過する、多層ディスクの焦点が合わされていない信号記録層からの反射光束が、前記±１次光を受光する受光面に入射しないように、前記透過率の高い領域の大きさを定めたことを特徴とする請求項４から７に記載の光ヘッド。
【請求項９】
請求項１乃至請求項９に記載の光ヘッドを搭載したことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１０】
請求項２乃至請求項３、請求項５乃至請求項６に記載の光ヘッドを搭載し、フォーカスサーボループをクローズしていない場合には、前記遮光部材における透過率の低い領域は、その透過率が高くなるように制御し、フォーカスサーボループをクローズした後、前記遮光部材における透過率の低い領域は、その透過率が低くなるように制御することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１１】
前記多層ディスクにおける層間ジャンプは、前記遮光部材における透過率の低い領域は、その透過率が高くなるように制御して行い、層間ジャンプが終了した後、前記遮光部材における透過率の低い領域は、その透過率が低くなるように制御することを特徴とする請求項９から１０に記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ヘッドおよび光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術としては、例えば特開平８−１８５６４０号公報がある。本公報には「光源であるレーザダイオード６と、このレーザダイオード６と互いに光軸を一致させて設けられるコリメータレンズ７と、ビームスプリッタ（ＢＳ）８と、このビームスプリッタ８と２層光ディスク５との間に互いに光軸を一致させて設けられる対物レンズ９と、２層光ディスク５に反射された反射ビームを受光するフォトディテクタ１３と、このフォトディテクタ１３とビームスプリッタ８との間に互いに光軸を一致させて設けられる第１のフォーカシングレンズ１０と、焦点が合わされていない情報信号層からの反射ビームを遮断する遮光板１１と、第２のフォーカシングレンズ１２とを備えて構成される。」と記載がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１８５６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光ディスクにおいては、複数の信号記録層を積層して形成することにより記録容量を上げる高密度化技術が開発されている。例えば、Digital Versatile Disc（以下、ＤＶＤと表記）では、片面に２つの記録層をもつ光ディスクが実用化されている。また近年、さらなる大容量化を目指し、波長：４０５ｎｍのレーザーダイオード、開口数（N.A.）＝０．８５の対物レンズを使用したBlu-ray Disc（以下、ＢＤと表記）の開発が進められている。ＢＤにおいても、ＤＶＤと同様、２層ディスクが実用化されており、更なる多層化の技術開発が進められている。
【０００５】
図１４は、従来の光ヘッドにおいて、２層ディスクを再生する場合における光ディスクからの反射光を模式に示したものである。半導体レーザ2から出射された発散光は、回折格子3により0次光および±１次光の3つの光束に分割された後、コリメートレンズ4により略平行光束に変換される。コリメートレンズ6を出射した光束は、２層ディスクにおいて発生する球面収差を補正するための球面収差補正素子9を通過した後、対物レンズ14により、光ディスク15の信号記録層に絞り込まれる。
【０００６】
また、光ディスク15からの反射光は、再び対物レンズ14、球面収差補正素子9、コリメートレンズを通過し、検出レンズ19を通過して、光検出器20に導かれる。
【０００７】
図１４（a）は、光ディスク15における第１の信号記録層15aに焦点を合わせた場合を示している。第１の信号記録層15aからの反射光は、実線で示すとおり光検出器20の受光面上に導かれるのに対し、第１の信号記録層15aを透過した光束の一部は、点線で示すとおり、第２の信号記録層15bにより反射され、光検出器20に照射される。但し、ここでは前記３つの光束のうち、0次光のみを示している。
【０００８】
図１５は、光検出器20における検出面パターンおよび光検出器上に照射される光束のスポットを模式的に示したものである。
【０００９】
光検出器20には、0次光用の受光面26aと±1次光用の受光面26b、26cが配置されており、そこに第１の信号記録層15aからの反射光25a、25b、25cが入射する。また、第２の信号記録層15bにより反射された光束は、上記３つの受光面26a、26b、26cを覆う形で、大きなスポット27を形成する。
【００１０】
一方、図１４（ｂ）は、光ディスク15における第２の信号記録層15bに焦点を合わせた場合を示している。第２の信号記録層15bからの反射光は、実線で示すとおり光検出器20の受光面上に導かれるのに対し、第１の信号記録層15aにより反射された光束は、点線で示すとおり、大きなスポットを形成する形で光検出器20に照射される。
【００１１】
以上に示したように、従来の光ヘッドにおいては、第１の信号記録層15aに焦点を合わせた場合、第２の信号記録層15bに焦点を合わせた場合共、焦点を合わせていない信号記録層からの反射光の一部が光検出器20上の受光面26a、26b、26cに入射することになる。このため２層ディスクを再生する場合、上記反射光がサーボ信号等に悪影響を及ぼすという課題があった。
【００１２】
特許文献１は、光ヘッドに多層ディスクの各情報信号層からの反射光束を集光する絞りレンズとピンホールを配置している。
【００１３】
以下では、多層ディスクを再生する場合における、焦点を合わせた信号記録層からの反射光を信号光、焦点を合わせた信号記録層と異なる信号記録層からの反射光を迷光、光検出器20上における迷光のスポットを迷光スポットと表記する。
【００１４】
図１６は、図１５における受光面付近を拡大したものである。フォーカスエラー信号の検出方式として非点収差法を用いるタイプの従来の光ヘッドでは、0次光の受光面26aは４分割したディテクタ（A〜D）により構成されている。図１７は、２層ディスクを用いて対物レンズ14の位置を光ディスク15に近づけた場合におけるフォーカスエラー信号（以下、FE信号と表記）27：演算式＝（A+C）-（B+D）と0次光の和信号（以下、和信号と表記）28：演算式＝A+B+C+Dを示した例である。
【００１５】
対物レンズ14の位置を光ディスク15に近づけた場合、まず、ディスク表面における反射光による振幅29が発生し、次に、第１の信号記録層15aにおける反射光による振幅30が発生し、そして、第２の信号記録層15bにおける反射光による振幅31が発生する。なお、ここでは、図１４に示した球面収差補正素子9の設定を第２の信号記録層15b用に合わせているため、第１の信号記録層15aにおける信号30と比較して、第２の信号記録層15bにおける信号31は、その振幅が大きくなっている。
【００１６】
図１８は、図１７における第２の信号記録層15bによる信号31を抜き出したものである。ここで、FE信号の山から谷までの幅が、フォーカス検出範囲32である。
【００１７】
特許文献１に示された光学系構成の場合、ピンホールの径を小さくする程、図１５に示す迷光スポット27が小さくなる。ピンホールを配置する目的は、受光面26a、26b、26cに入射する迷光を減らすことであるから、ピンホールの径は十分に小さくすることが必要となる。
【００１８】
図１９は、小さい径のピンホールを配置した光学系構成において、対物レンズ14の位置を光ディスク15に近づけた場合におけるFE信号と和信号とを示した例である（横軸のスケールは図１７と同一）。また、図２０は、図１９における第２の信号記録層15bによる信号31を抜き出したものである。図１７、１８と図１９、２０とを比較すると、ピンホールを配置することにより、１）第２の信号記録層31におけるフォーカス検出範囲32が狭くなる、２）第１の信号記録層における信号30およびディスク表面における信号29が小さくなることがわかった。これは、デフォーカスした各層からの反射光の一部がピンホールによって、遮光されるために生じる現象である。１）は、フォーカスの引き込みが不安定になる原因となり、２）は、光ディスクドライブにおいて、記録または再生前に行うディスク判別が不安定になる原因となる。また、１）および２）は、層間ジャンプを困難にする。
【００１９】
本発明は、迷光によるサーボ信号への悪影響を抑制した高性能な光ヘッドおよび光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的は、その一例として特許請求の範囲の構成により達成できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、迷光によるサーボ信号への悪影響を抑制した高性能な光ヘッドおよび光ディスク装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明による実施形態について、図を用いて詳細に説明する。ここでは、実施形  
【００２３】
態の一例として、ＢＤ用光ヘッドおよびこれを搭載したＢＤ用光ディスク装置について説明を行う。図１は、本実施例の光ヘッドの構成を示したものである。
【００２４】
半導体レーザ2から出射される、波長約405ｎｍで、偏光方向が紙面に垂直な向きの発散光は、回折格子3に入射し、ディファレンシャルプッシュプル方式（以下、ＤＰＰ方式と表記）を用いたトラックエラー信号（以下、ＴＥ信号と表記）の検出を行うために、0次光および±１次光の3つの光束に分割される。回折格子3を出射した光束は、コリメートレンズ4により略平行光束に変換された後、ビーム整形プリズム5に入射し、強度分布がほぼ等方な円形光束に変換される。ビーム整形プリズム5を出射した光束は、偏光性光束スプリッタ6においてほぼ100％の光束が反射され、凸レンズ9a（正レンズ）と凹レンズ9b（負レンズ）により構成されたビームエキスパンダ9に入射する。本ビームエキスパンダ9は、光ディスク15に基板厚誤差がある場合に発生する球面収差を補正することを主たる目的として搭載している。
【００２５】
ビームエキスパンダ9を構成する２枚のレンズの内、一方のレンズ9aはモーター33と接続されており、本モーター33を駆動することにより、レンズ9aを光軸方向に移動させる。レンズ9aの位置を変えると、ビームエキスパンダ9に入射する略平行光を、弱発散光、あるいは弱収束光に変換することができるため、対物レンズ14に弱発散光、あるいは弱収束光を入射することができる。この時、対物レンズ14を出射する光束には球面収差が発生することから、本球面収差により、光ディスク15に基板厚誤差がある場合に発生する球面収差を補正するのである。
【００２６】
ビームエキスパンダ9を出射した光束は、その大部分が反射ミラー10を反射した後、立ち上げミラー11により、紙面垂直方向に反射される（図中では、簡略のため2次元で表記）。なお、図1において、紙面に垂直な方向がフォーカシング方向23であり、紙面内に光ディスク15の半径方向（トラッキング方向）21、光ディスク15の接線方向22となっている。
【００２７】
また、反射ミラー10の上側を通過する光束の一部は集光レンズ7により集光され、フロントモニター8に入射する。本フロントモニター8は、半導体レーザ2から出射されるレーザ光強度の変化を検出するために設けられており、フロントモニター8の出力を光ディスク装置におけるレーザ制御回路にフィードバックすることにより、半導体レーザ2からの出射光強度を一定にしている。
【００２８】
立ち上げミラー11により反射された光束は、アクチュエータ13に搭載された１／４波長板12により円偏光に変換された後、対物レンズ14に入射し、光ディスク15の信号記録層に絞り込まれる。なお、本対物レンズ14のＮＡは0.85、光ディスク15のカバー層厚さは0.075ｍｍと0.025ｍｍ（ディスク表面から0.1ｍｍ）である。
【００２９】
図２は、光ディスク上における光スポットの配置を示したものである。本実施例の光ヘッドでは、ＤＰＰ信号を検出するために、光ディスク15上における0次光のスポット34aと±１次光の光スポット34b、34cとの間隔を互いに1/2トラックピッチだけ離し、光ディスク15の接線方向22と略一致する方向に配置している。
【００３０】
光ディスク15からの反射光は、再び対物レンズ14を通過し、１／４波長板12により、往路系における偏光方向と略直交する向きの偏光方向を有する直線偏光に変換される。そして、立ち上げミラー11および反射ミラー10で反射され、ビームエキスパンダ9を通過した後、偏光性光束スプリッタ6に入射し、ほぼ100％の光束が透過する。本発明光ヘッドでは、偏光性光束スプリッタ6を出射した光束を絞り込むための絞りレンズ16と、迷光を遮光するための遮光部材17が配置されており、遮光部材17を透過した光束は、レンズ18により再び略平行光束に戻される。そして、レンズ18を出射した光束は、検出レンズ19を通過した後、光検出器20に導かれる。
【００３１】
光検出器20に導かれた光束は、電気信号に変換され、光ディスク装置における信号処理回路においてＦＥ信号およびＴＥ信号といったサーボ信号、およびＲＦ信号の検出等に使用される。
【００３２】
ここでは、ＦＥ信号を検出するのに、非点収差方式を、ＴＥ信号を検出するのにリライタブルディスクおよびライトワンスディスクの記録/再生にはＤＰＰ方式を、リードオンリーディスクの再生にはディファレンシャルフェイズディテクション方式を使用している。
【００３３】
次に本実施例の光ヘッドに配置する遮光部材17について、詳しく説明する。
【００３４】
図３は、本実施例の光ヘッドにおける遮光部材17を模式的に示したものである。
【００３５】
遮光部材17は、２枚の基板間に液晶が充填されており、基板面の中心領域35（ここでは、領域35の大きさを拡大して表示）とこれを囲む周辺領域36とにそれぞれ独立に電圧を印加できるように、両基板にパターニングされた図示せぬ透明電極を形成している。両基板に挟まれた液晶の屈折率は、上記電極に印加する電圧により、可変となっている。ここでは、上記電極に所定電圧を印加した場合における液晶の屈折率が、両基板の屈折率と等しくなるように構成している。
また、一方の基板における領域36の内面にはブレーズ化された回折格子が設けられている。
これにより、遮光部材17に電圧を印加しない場合においては、基板と液晶との屈折率が一致しないことから、領域36においてブレーズ化された回折格子が作用し、領域36における透過率が低下する（領域36に入射した光束は直進せず、他の方向に曲げられる）。これに対して、遮光部材17に電圧を印加した場合においては、基板と液晶との屈折率が一致することから、ブレーズ化された回折格子は作用せず、領域36の透過率は高くなる。
このように透過率の低い領域36は液晶シャッタとなっており、上記電極に所定の電圧を加える、あるいは、電圧を加えないことにより、その透過率を変えることができる。
【００３６】
図４に、遮光部材17に電圧を加えた場合および加えない場合における領域35および領域36の透過率を示す。
【００３７】
領域35は、電圧の有無に係わらず、その透過率は約95％と高い。それに対し、領域36は、遮光部材17に電圧を加えた場合にその透過率が約10％となり、電圧を加えない場合にはその透過率は、領域35と同様、約95％となる。液晶シャッタの特性としては、遮光する場合における透過率は0％に近い程よく、遮光しない場合における透過率は100％に近い程よい。
【００３８】
上記液晶シャッタの透過率可変機能により、遮光部材17に電圧を加えた場合には、遮光部材17は、不透明板に矩形のスリットを入れた部材とほぼ等価な作用をする。また、遮光部材17に電圧を加えない場合には、領域35および領域36の透過率は共に高いため、遮光の効果がなくなり、遮光部材17は、透明なガラス板とほぼ等価な作用をする。
【００３９】
図５は図１における検出系を抜き出した図である。ここでは、信号光37を実線で、迷光38を点線で示している。本実施例の光ヘッドにおいて、遮光部材17は、以下の位置に調整後、固定されている。図５における光軸方向（この場合、光ディスクの半径方向21）については、信号光37が絞りレンズ16により最も絞り込まれる位置に配置している。また、光ディスク15の接線方向22とフォーカス方向23とを含む平面内については、信号光37が領域35を通過するように配置している。
【００４０】
本実施例の光ヘッドの構成では、図２に示したように、３つのスポット34a、34b、34cが光ディスク15上において接線方向22とほぼ等しい方向に配置されている。これは、遮光部材17の位置においては、フォーカス方向23とほぼ等しい方向に並ぶことになる。そこで、図３に示すように、本遮光部材17では領域35の形状を矩形にし、その長手方向をフォーカス方向23と略一致させている。これにより、信号光37は±１次光も含めて、領域35を通過するように構成している。
【００４１】
図５（a）は遮光部材17に電圧を加えた場合の光線を示している。領域36はその透過率が低いため、迷光38はその大部分が遮光されるのに対し、信号光37はその大部分が通過する。図６は、図５（a）における検出器20上の光スポットを示したものである。信号光37は、遮光部材17を透過することから、0次光25aおよび±1次光25b、25cは、各々、所定の受光面26a、26b、26cに入射する。それに対して、迷光38は遮光部材17により遮光され、その一部のみが検出器20に到達する。なお、図６に示す迷光スポット27は、迷光38のうち、領域35を透過した光線のみを示している。0次光25aと±1次光25b、25cとの強度を比較した場合、+1次/0次＝-1次/0次＝0.1〜0.06と、±1次光25b、25cはその強度が1/10以下しかない。したがって、迷光38の影響をより顕著に受けるのは、±1次光である。ＤＰＰ方式では、0次光によるプッシュプル信号（以下、メインＰＰ信号と表記）と±1次光によるプッシュプル信号（以下、サブＰＰ信号と表記）とからＤＰＰ信号を生成するが、迷光38が±１次光の受光面26b、26cに入射すると、迷光38と±1次光25b、25cとが干渉し、サブＰＰ信号に大きなオフセットが生じてしまう。このオフセット成分は、光ディスク15の回転に同期して変動するため、サブＰＰ信号の劣化によりＤＰＰ方式が成り立たなくなる、という重大な問題が発生する。メインＰＰ信号も迷光38の影響を受けるが、0次光の強度が大きいため、サブＰＰ信号と比較するとその影響は小さい。したがって、±1次光の受光面26b、26cに迷光38が入射しないように光学系を組むことが非常に重要となる。
【００４２】
そこで、本実施例の光ヘッドでは0次光の受光面26aと±1次光の受光面26b、26cとの間隔を広げると共に、図３における領域35のフォーカス方向23の長さを小さくすることにより、領域35を透過した迷光スポット27が、±1次光の受光面26b、26cに入射しないように構成している。
【００４３】
また、本実施例の光ヘッドでは、図３に示すように、領域35のディスクの接線方向22の長さを小さくすることにより、迷光スポット27の幅を0次光用の検出面26aの幅よりも小さくし、0次光用の検出面26aに入射する迷光38の量を低減している。
【００４４】
一方、図５（b）は遮光部材17に電圧を加えない場合を示している。この場合、領域36はその透過率が高いため、迷光38は、信号光37同様、その大部分が遮光されることなく通過する。図７は、図５（a）における検出器20上の光スポットを示したものであるが、これは図１５に示した従来の光ヘッドと同様の状態である。
【００４５】
以上に示したように、図１に示す光学系構成において、遮光部材17における領域36の透過率を小さくすることにより、受光面26a、26b、26cに入射する迷光27の量を低減することができる。これにより、サーボ信号に発生するオフセットが低減されることから、記録あるいは再生における信号品質が向上する。
【００４６】
但し、このままでは、図１９、２０において説明したとおり、迷光を遮光する構成では、FE信号および和信号が悪影響を受け、１）フォーカスの引き込みが不安定になる、２）光ディスクドライブにおいて、記録または再生前に行うディスク判別が不安定になる、３）層間ジャンプが困難になる、といった問題が発生する。
【００４７】
そこで、本実施例の光ヘッドでは、領域36の透過率を可変とすることにより、これらの問題が生じるのを回避している。即ち、フォーカスサーボがかかっていない状態では、領域36の透過率を高くすることにより、図１７に示す従来光ヘッドと同様のFE信号および和信号を得る。また、フォーカスサーボをかけた後、領域36の透過率を低くし、迷光を遮光することで、記録あるいは再生中にサーボ信号が迷光の影響を受けるのを低減するのである。
【００４８】
図８は、遮光部材17として、領域35の形状を略円形にした場合を示している。本構成では、図９に示すとおり、光検出器20上における迷光スポット27が楕円形となる。なお、ここでも迷光38のうち、領域35を透過した光線のみを示している。
【００４９】
本構成では、±１次光の受光面26b、26cに、迷光スポット27が入らないように、領域35の径を定めることにより、迷光が±１次光に及ぼす悪影響を低減している。なお、図６の場合、±１次光に入射する迷光に加え、0次光の受光面26aに入射する迷光も低減することが出来るが、図９では、±１次光に入射する迷光のみ低減する効果を有する。
【００５０】
以上は、回折格子3を用いて、光束を0次光と±１次光の３つに分割する場合について説明したが、本発明光ヘッドは、光束を分割しない光学系（以下、１ビーム光学系と表記）でもよい。ここでは、遮光部材17における領域35の形状は、図８と同様、略円形としている。図９は、１ビーム光学系における光検出器20上における迷光スポット27と受光面26aとを示している。ここでは、遮光部材17における領域35の径を十分に小さくすることにより、迷光スポット27の大きさを受光面26aよりも小さくしており、これにより受光面26aに入射する迷光38の量を減らしている。
【００５１】
以上は、遮光部材17に液晶シャッタを用いる場合について説明したが、例えば、次に説明する偏光板とファラデーセル部とを組み合わせた部材であってもよい。即ち、領域35は入射光の偏光方向に拘わらず高い透過率を有する無偏光部材で、領域36は入射光の偏光方向に依存して透過率の変化する偏光部材で構成する。また、上記領域35および36の入射側にファラデーセル部を一体配置する。本ファラデーセル部には、印加する磁界の方向を正方向と逆方向とに切り換え可能な構成とし、印加する磁界の方向を切り換えることにより、ファラデーセルから出射する光束の偏光方向を90°切り換える。つまり、ファラデーセルから出射する光束の偏光方向を、領域36において透過率が高くなる方向または低くなる方向に切り換えることにより、領域36のみ、その透過率を切り換え可能にするのである。
【００５２】
次に、本実施例の光ディスク装置について説明を行う。
【００５３】
図１１は、本実施例の光ディスク装置の構成を示した概略図である（図は簡略のため2次元で表記）。本実施例の光ディスク装置では、前述した本実施例の光ヘッドが搭載されている。そこで、ここでは重複を避けるため光ヘッドの説明を簡略にする。
【００５４】
光ヘッド１は、図１に示した構成をしており、半導体レーザ2から出射された光束は、コリメートレンズ4により略平行光束に変換され、ビームエキスパンダ9を通過した後、対物レンズ14により光ディスク15上に絞り込まれる。
【００５５】
光ディスク15からの反射光は、対物レンズ14、ビームエキスパンダ9を通過した後、絞りレンズ16により集光される。そして、遮光部材17を通過した光束は、光検出器20に導かれ、電気信号に変換された後、信号処理回路45においてサーボ信号、およびＲＦ信号等が検出される。
【００５６】
信号処理回路45において生成されたFE信号はフォーカス制御回路43に供給される。このフォーカス制御回路43において、アクチュエータ13の駆動信号を生成し、出力することにより、対物レンズ14はフォーカシング方向23に制御され、フィードバックループのフォーカス制御を実現して、常に光ディスク15の記録層に対して合焦点にいる状態を保つ。
【００５７】
一方、前記信号処理回路45において生成されたTE信号は、トラッキング制御回路44に供給される。このトラッキング制御回路44において、アクチュエータ13の駆動信号を生成し、出力することにより、対物レンズ14はトラッキング方向（＝光ディスクの半径方向21）に制御され、フィードバックループのトラッキング制御を実現して、常に光ディスク15の記録層におけるトラック上にいる状態を保つ。
【００５８】
また、トラッキング制御回路44から出力された駆動信号は図示せぬスレッド制御回路にも供給される。そして、スレッド制御回路において、対物レンズ14のトラッキング方向へのずれ量に応じて図示せぬスレッドモータを制御する駆動信号が生成され、スレッドモータに出力される。これによって、スレッドモータを動かし、光ヘッド1全体を光ディスクの半径方向21に移動させる。
【００５９】
また、信号処理回路45では、光ディスク15から読み取った回転周期情報をスピンドル制御回路47に供給する。そして、スピンドル制御回路47において、上記回転周期情報に基づいてスピンドルモータ48を駆動する信号を生成し、これをスピンドルモータ48に出力する。
【００６０】
また、フロントモニター8の出力をレーザ制御回路42にフィードバックすることにより、半導体レーザ2からの出射光強度を一定にしている。
【００６１】
マイクロコンピュータ（以下、マイコンと表記）46は、回路の初期化等を行うと共に、レーザ制御回路42に対してレーザ点灯/消灯およびレーザパワーの指示を行う。また、ビームエキスパンダレンズ駆動モーター18の駆動回路41に対して、駆動信号の生成／非生成の指示、フォーカス制御回路43に対して、フォーカスサーボループのオープン/クローズの指示、トラッキング制御回路44に対して、トラッキングサーボループのオープン/クローズの指示、スピンドル制御回路47に対してスピンドルの回転/停止および回転速度の指示等を行う。
【００６２】
また、マイコン46は液晶ドライバ回路49に対して遮光部材17を構成する液晶シャッタの駆動/非駆動の指示を行う。
【００６３】
図１２は、本実施例の光ディスク装置において記録または再生を行う場合の手順を示したものである。
【００６４】
図１２のステップ101において、光ディスク再生装置に電源を入れた後、光ディスク15を挿入する、或いは、光ディスク15が挿入された光ディスク再生装置に電源を入れる。次に、ステップ102において、レーザーを点灯する。ここでは、液晶シャッタに電圧を印加しておらず、したがって、遮光部材17における領域36の透過率は高い状態となっている。次に、ステップ103において、アクチュエータ13をフォーカス方向23にスイングし、光ディスク15の種類を判別する。この光ディスク判別は、ディスク表面および各々の信号記録層からの反射光（FE信号あるいは/および和信号）を用いて行う。したがって、遮光部材17における領域36の透過率が低い状態では、図１９に示すとおり、各信号振幅が小さくなってしまい、判別が不安定になってしまう。そこで、本実施例の光ディスク装置においては、液晶シャッタを駆動しない状態で、光ディスク判別を実施する。次に、ステップ104において、フォーカスサーボループをクローズにする。遮光部材17における領域36の透過率が低い状態において、フォーカスをかける場合、図20におけるFE信号27、即ち、フォーカス検出範囲32の狭いFE信号を用いて、フォーカスをかけることになるため、フォーカスの引き込みに失敗する確立が高くなる。そこで、フォーカスの引き込みは、液晶シャッタを駆動しない状態で、実施する。
【００６５】
次に、ステップ105において、液晶シャッタに電圧を印加し、遮光部材17における領域36の透過率が低い状態に切り替え、迷光を遮光する。次に、ステップ106においてトラッキングサーボループをクローズにし、ステップ107において、記録または再生を開始する。
【００６６】
ステップ105において迷光を遮光することなく、ステップ106において、トラッキングをかけようとすると、迷光の影響によりTE信号がオフセットをもつため、トラッキングサーボが不安定になる。したがって、本実施例の光ディスク装置では、トラッキングをかける前に液晶シャッタを駆動し、迷光を遮光している。
【００６７】
以上が、本実施例の光ディスク装置において、記録または再生を行う場合の手順である。
【００６８】
図１３は、本実施例の光ディスク装置において層間ジャンプをする場合の手順を示したものである。ここでは、その一例として、第二の信号記録層から第一の信号記録層に層間ジャンプする場合について説明する。
【００６９】
図１３のステップ111において、第二の信号記録層15bに対する記録または再生を終了する。次に、ステップ112において、トラッキングサーボループをオープンにする。次に、ステップ113において、液晶シャッタに印加していた電圧を零にし、遮光部材17の領域36の透過率を高くする。次に、ステップ114において、ビームエキスパンダの位置を第二の信号記録層15bに対して最適な位置から、第一の信号記録層15aに対して最適な位置に移動させる。遮光部材17における領域36の透過率が低い状態において、ステップ114を実施した場合、図19における第二の信号記録層15b でのFE信号30でフォーカスをかけていることになり、フォーカスが極めて不安定で外れやすくなる。したがって、本実施例の光ディスク装置では、ステップ114を実施する前に、ステップ113を実施し、図１７に示す通常のＦＥ信号にしている。
次に、ステップ115において、フォーカスコイルにジャンプ信号を印加し、光スポットの焦点位置を第二の信号記録層15bから第一の信号記録層15aへと移動する。これにより、第二の信号記録層15bにフォーカスをかけていた状態から、第一の信号記録層15にフォーカスをかけた状態へと移っている。遮光部材17における領域36の透過率が低い状態において、ステップ115を実施した場合、図20におけるフォーカス検出範囲32の狭いFE信号27を用いて、フォーカスをかけることになるため、フォーカスの引き込みに失敗する確立が非常に高くなる。したがって、本実施例の光ディスク装置では、ステップ115は、ステップ113を実施した状態において、実施する。
次に、ステップ116において、液晶シャッタに電圧を印加し、遮光部材17における領域36の透過率が低い状態に切り替え、迷光を遮光する。次に、ステップ117においてトラッキングサーボループをクローズにし、ステップ128において、第一の信号記録層15aの記録または再生を開始する。
ステップ116において迷光を遮光することなく、ステップ117において、トラッキングをかけようとすると、迷光の影響によりTE信号がオフセットをもつため、トラッキングサーボが不安定になる。したがって、本実施例の光ディスク装置では、トラッキングをかける前に迷光を遮光している。
以上が、本実施例の光ディスク装置における層間ジャンプの手順である。
【００７０】
このように、遮光部材17の透過率を適切に制御することにより、本実施例の光ディスク装置では、迷光によるサーボ信号への悪影響を除去すると共に、フォーカスの引き込みの安定性や、層間ジャンプおよびディスク判別の性能を劣化させることのない高性能な光ディスク装置を実現している。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本実施例の光ヘッドにおける光学系の構成を示した概略平面図である。
【図２】本実施例の光ヘッドにおける光ディスク上のスポット配置を示した概略平面図である。
【図３】本実施例の光ヘッドに搭載した遮光部材の形状を示した概略平面図である。
【図４】本実施例の光ヘッドに搭載した遮光部材の透過率を示したグラフである。
【図５】本実施例の光ヘッドにおける遮光有りおよび無しの場合の光線を示した概略平面図である。
【図６】本実施例の光ヘッドにおける遮光有りの場合の光検出器上のスポットを示した概略平面図である。
【図７】本実施例の光ヘッドにおける遮光無しの場合の光検出器上のスポットを示した概略平面図である。
【図８】本実施例の光ヘッドに搭載した遮光部材の形状を示した概略平面図である。
【図９】本実施例の光ヘッドにおける遮光有りの場合の光検出器上のスポットを示した概略平面図である。
【図１０】本実施例の光ヘッドにおける遮光有りの場合の光検出器上のスポットを示した概略平面図である。
【図１１】本実施例の光ディスク装置の構成を示した概略平面図である。
【図１２】本実施例の光ディスク装置における光ディスクの再生手順を示した図である
【図１３】本実施例の光ディスク装置における層間ジャンプの手順を示した図である。
【図１４】従来光ヘッドにおいて２層ディスクを再生する場合の光線を示した概略平面図である。
【図１５】従来光ヘッドにおける光検出器上のスポットを示した概略平面図である。
【図１６】図１５の一部を拡大した図である。
【図１７】対物レンズを光ディスクに近づけた場合のフォーカスエラー信号と和信号である。
【図１８】図１７の一部を拡大した図である。
【図１９】対物レンズを光ディスクに近づけた場合のフォーカスエラー信号と和信号である。
【図２０】図１９の一部を拡大した図である。
【符号の説明】
【００７２】
1…光ヘッド、2…半導体レーザ、3…回折格子、4…コリメートレンズ、5…ビーム整形プリズム、6…偏光性光束スプリッタ、7…集光レンズ、8…フロントモニター、9…ビームエキスパンダ、9a…正レンズ、9b…負レンズ、10…反射ミラー、11…立ち上げミラー、12…１／４波長板、13…アクチュエータ、14…対物レンズ、15…光ディスク、16…絞りレンズ、17…遮光部材、18…レンズ、19…検出レンズ、20…光検出器、21…光ディスクの半径方向（トラッキング方向）、22…光ディスクの接線方向、23…フォーカシング方向、25…検出器上の光スポット、26…検出器の受光面、27…迷光スポット、24…光ディスク上の光スポット、35…遮光部材における透過率の高い領域、36…遮光部材における透過率が可変の領域、33…モーター、41…モーター駆動回路、42…レーザ制御回路、43…フォーカス制御回路、44…トラッキング制御回路、45…信号処理回路、46…マイコン、47…スピンドル制御回路、48…スピンドルモータ、49…液晶シャッタ駆動回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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