(57)【要約】【課題】  この発明は光磁気ディスク装置に関し、２つの偏光成分の位相差の調整を液晶モジュールを用いて行うことにより、装置の小型化と低コスト化を図る。【解決手段】  光情報媒体に照射された光ビームの反射光を検出して再生信号を生成する再生光学部を備え、前記再生光学部が、前記反射光に含まれる２つの偏光成分の位相差を調整する位相調整部と、前記位相調整部を通過した反射光を受けて前記２つの偏光成分を生成する偏光分離部と、偏光分離部によって生成された２つの偏光成分をそれぞれ検出する検出領域を有する光検出部とからなり、前記位相調整部が、印加電圧を制御することにより２つの偏光成分の位相差を調整することが可能な液晶モジュールであることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光情報媒体に照射された光ビームの反射光を検出して再生信号を生成する再生光学部を備え、前記再生光学部が、前記反射光に含まれる２つの偏光成分の位相差を調整する位相調整部と、前記位相調整部を通過した反射光を受けて前記２つの偏光成分を生成する偏光分離部と、偏光分離部によって生成された２つの偏光成分をそれぞれ検出する検出領域を有する光検出部とからなり、前記位相調整部が、印加電圧を制御することにより２つの偏光成分の位相差を調整することが可能な液晶モジュールであることを特徴とする光磁気ディスク装置。
【請求項２】
前記光情報媒体からの反射光の一部を分離して前記液晶モジュールの方へ導く光路分離部を備え、前記液晶モジュールが、光路分離部と偏光分離部との間に配置されることを特徴とする請求項１の光磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記液晶モジュールと偏光分離部とが一体成型されてなることを特徴とする請求項１の光磁気ディスク装置。
【請求項４】
前記液晶モジュールが、互いに隣接配置された２つの液晶素子からなり、２つの液晶素子に含まれる液晶の配向方向が互いに異なることを特徴とする請求項１の光磁気ディスク装置。
【請求項５】
前記液晶モジュールに電圧を印加する電圧制御部を備え、前記電圧制御部が、液晶モジュールを透過する反射光の２つの偏光成分の位相差をなくすような所定の電圧を液晶モジュールに与えることを特徴とする請求項１の光磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光磁気ディスク装置に関し、特に、光磁気記録媒体から得られた信号から検出される２つの偏光（Ｐ偏光，Ｓ偏光）の位相差を制御することのできる光磁気ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光記録再生装置の一例として、光源から出射された光を集光レンズによりディスク上に集光して情報の書き込み及び読み出しを行う光磁気ディスク装置がある。光磁気ディスク装置で用いられるディスクは、光を照射しながら磁界により情報を記録する光磁気ディスクである。
【０００３】
光磁気ディスク装置の場合、光磁気ディスクの記録面に対して垂直方向に記録された磁化により生じる偏光面の回転方向を検出することで情報を再生する。
光磁気ディスクに情報を記録する方式として、ディスクの記録面上のランドのみに情報を記録するランド記録方式と、ランド及びランド間のグルーブの両方に情報を記録するランド・グルーブ記録方式が提案されている。
【０００４】
ランド記録方式の場合、光磁気ディスク装置の再生光学系の光学位相の最適値は０度付近にあり、光学部品の位相や光学系全体の位相を調整するために、ディスクからの反射光の検出経路の中に位相補償用の位相板が設けられている。
また、ランド・グルーブ記録方式の場合には、隣接トラックからのクロストークによる悪影響を抑制して高品質の信号が再生できるように、ランドに対するグルーブの深さが一定値以上となっているため、ランドから信号を再生する時と、グルーブから信号を再生時とで、最適な位相補償量が異なる。したがって、ランドの再生時とグルーブの再生時とで、位相板の傾斜角度を制御して位相補償量を切り替えるようにしている（特許文献１参照）。
【０００５】
図１０に、従来の光磁気ディスク装置の再生光学部の部分の概略構成図を示す。
図１０に示すように、光磁気ディスク装置は、主として、光源１００，コリメートレンズ１０１，ビームスプリッタ１０２，位相板１０３，ウォラストンプリズム１０４，集光レンズ１０５，光検出器１０６，スピンドルモータ１０７，回転機構１０８とを備えたものであるが、再生光学部は、ビームスプリッタ１０２で右方向に屈折させられたディスクの反射光を受光する部分（１０３〜１０６）を意味する。
光源１００から出射されたレーザ光１１１は、ビームスプリッタ１０２を透過してディスク１１０へ向かうが、ディスク１１０からの反射光１１２は、ビームスプリッタ１０２で反射され、位相板１０３の方へ進行する。
この反射光１１２の偏光面は、レーザ光の照射位置の磁区の磁化方向により、所定の角度だけ回転（カー回転）されている。この所定の角度をカー回転角と呼ぶ。
光源から出射されたレーザ光１１１は、Ｐ偏光成分のみからなるが、反射光１１２は、カー回転のため、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分を持つようになる。Ｐ偏光成分方向をＰ軸、このＰ軸に直交する方向をＳ軸とするＰ−Ｓ座標系を考えると、たとえば、磁区の磁化方向が上向きの時は、反射光１１２はＰ軸から＋θk度回転した偏光面を持ち、磁区の磁化方向が下向きの時は、反射光１１２はＰ軸から−θk度回転した偏光面を持つようになる。
このように、反射光１１２は、Ｐ偏光成分の他に、カー回転によりＳ偏光成分を持つようになるが、位相板１０３で両偏光成分の位相差が調整され、位相調整された光がウォラストンプリズム１０４へ入射される。位相板１０３は、位相を任意に制御できるように、回転機構１０８によって回転される。理想的には、両偏光成分の位相差はゼロであることが好ましいので、位相板１０３の光軸に対する角度を、位相差がゼロとなるように初期設定しておく。
【０００６】
ウォラストンプリズムの結晶軸を、上記Ｐ−Ｓ座標系のＰ軸に対して＋４５°回転した方向とする。
ここで、ウォラストンプリズムから出射された光について、新たな座標系（Ｐ'−Ｓ'座標系）を考え、Ｐ'軸をＰ軸から＋４５°回転した軸とし、Ｓ'軸をＳ軸から＋４５°回転した軸とする。このＰ'−Ｓ'座標系によれば、ウォラストンプリズム１０４に入射した光は、ウォラストンプリズムによりＰ'軸に沿った成分（Ｐ'偏光成分）と、Ｓ'軸に沿った成分（Ｓ'偏光成分）とに分離される。
このように分離されたＰ'偏光成分とＳ'偏光成分は、それぞれ光検出器１０６で検出されるように集光レンズ１０５で集光される。光検出器１０６は、分離されたＰ'偏光成分とＳ'偏光成分とをそれぞれ別々に検出するものであり、検出された光信号を電気信号に変換する。
光検出器１０６は、２つの検出領域（Ａ，Ｂ）に分離されており、たとえば、領域ＡにＳ'偏光成分が入射され、領域ＢにＰ'偏光成分が入射される。
【特許文献１】特開２００２−２５１７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
今日、光磁気ディスク装置について、その小型化，低コスト化，データの記録密度の向上，記録再生速度の向上等が望まれている。しかし、図１０に示す構成では、位相板１０３を回転させるための機構１０８が必要となる。この回転機構１０８は、一般にコイルモータなどの機械的な部分で構成されるので、装置のさらなる小型化の要求を満たすのは困難である。
また、２つの偏光成分の位相調整のために、位相板の角度を変更した場合、反射光１１２の経路が微小に変化するので、光検出器１０６の検出面上の偏光成分が照射される位置（検出領域）も変化する。
また、図１０のように、位相板１０３を反射光１１２の光軸に対して一定の角度をつけて配置すると位相板１０３の板厚のために、反射光１１２は紙面の上下方向に微小に屈折させられるため、集光レンズ１０５に入射する光の光軸が、わずかにずれることになる。集光レンズの大きさや位置によっては、入射光の光軸のずれのために、充分な光量が得られない場合や、検出面上の検出領域が変化する場合もある。
また、光源１００から出射されるレーザ光１１１の波長が変更された場合、光検出器１０６の検出面上の照射位置が変化する。
したがって、設計時に考えられる位相変化等に対応できるようにするためには、偏光成分の照射位置をすべて含むように光検出器１０６の受光面の面積を決定する必要があり、受光面の面積が大きくなってしまう。
【０００８】
すなわち、光検出器１０６の大きさを大きくする必要があり、装置の小型化の要求に対応することは難しい。また、小型化の要求に対応するために光検出器１０６の受光面を小さくした場合、偏光成分が光検出器の受光面に当たらなくなる場合もあり、装置の設計変更が必要となることもある。
したがって、装置の小型化に加えて、位相調整によって、偏光成分が照射される位置が変化しないことが望まれる。
また、記録再生速度を向上させるためには、光検出器の受光面の面積を小さくする必要がある。
【０００９】
そこで、この発明は以上のような事情を考慮してなされたものであり、偏光成分の位相調整をしても偏光成分の照射位置が変化せずに、従来の装置よりも小型化かつ低コスト化することのできる光磁気ディスク装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、光情報媒体に照射された光ビームの反射光を検出して再生信号を生成する再生光学部を備え、前記再生光学部が、前記反射光に含まれる２つの偏光成分の位相差を調整する位相調整部と、前記位相調整部を通過した反射光を受けて前記２つの偏光成分を生成する偏光分離部と、偏光分離部によって生成された２つの偏光成分をそれぞれ検出する検出領域を有する光検出部とからなり、前記位相調整部が、印加電圧を制御することにより２つの偏光成分の位相差を調整することが可能な液晶モジュールであることを特徴とする光磁気ディスク装置を提供するものである。
これによれば、位相調整に液晶モジュールを用いているので、装置の小型化，低コスト化をすることができる。
【００１１】
ここで、光ビームを生成する光源としては、レーザダイオードを用いることができる。偏光分離部としては、ウォラストンプリズムを用いることができる。
光検出部は、受光素子と光電変換素子で構成され、光信号を電気信号（再生信号）に変換するものである。液晶モジュールは、２枚のガラス板で挟まれた空間に液晶を充填した構造の液晶素子であり、取り付けられた電極間に印加する電圧を制御することにより、液晶分子の配向方向を変化させることができる。
また、ウォラストンプリズムによって生成された２つの偏光成分（以下、Ｐ'偏光成分，Ｓ'偏光成分と呼ぶ）を、光検出部の受光面上に集光させるために、ウォラストンプリズムと光検出器との間に、集光レンズを設けることが好ましい。
【００１２】
また、この発明は、前記光情報媒体からの反射光の一部を分離して前記液晶モジュールの方へ導く光路分離部を備え、前記液晶モジュールを、光路分離部と偏光分離部との間に配置することを特徴とする。
さらに、液晶モジュールと偏光分離部とが独立した部品ではなく、一つの部品として一体成型されてなるものとして構成してもよい。
また、前記液晶モジュールが、互いに隣接配置された２つの液晶素子からなり、２つの液晶素子に含まれる液晶の配向方向が互いに異なるようにしてもよい。
また、前記液晶モジュールに電圧を印加する電圧制御部を備え、電圧制御部が、液晶モジュールを透過する反射光の２つの偏光成分の位相差をなくすような所定の電圧を液晶モジュールに与えるようにしてもよい。
この発明において、光情報媒体としては、光磁気ディスクを対象とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、再生信号を検出する再生光学部の経路の中に、反射光の２つの偏光成分の位相差を調整する液晶モジュールを設けているので、光検出器の受光面上の検出領域が変化することはなく、反射光が当たる領域を一定の範囲内に抑えることができる。したがって、再生光学部の構成の小型化，低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を使用して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の実施例の記載によって、この発明が限定されるものではない。
図１に、この発明の光磁気ディスク装置の概略構成図を示す。これは主として再生信号を検出する再生光学部の部分の構成を示したものである。
図２は、図１の構成のうち再生光学部の斜視図を示したものである。
光源１は、レーザ光（光ビーム）１１を生成するものであり、主として、波長４０５ｎｍ，６８５ｎｍ等の光が用いられる。
コリメートレンズ２は、レーザ光１１を集光するレンズである。
ビームスプリッタ３は、レーザ光１１を分光する光路分離部に相当し、レーザ光１１の一部をディスク１０の方へ透過させるとともに、ディスク１０からの反射光１２を図の右側の再生光学部へ反射させるものである。ディスク１０は、スピンドルモータ８に回転可能なように取り付けられる。
【００１５】
この発明の再生光学部は、液晶モジュール４，ウォラストンプリズム５，集光レンズ６および光検出器７とから構成される。ここで、ウォラストンプリズム５，集光レンズ６および光検出器７は、図１０に示した従来と同様のものを用いることができる。
この発明では、ビームスプリッタ３で反射された後の光路中に液晶モジュール４を配置することを特徴とする。
後述するように、液晶モジュール４を図１のように配置することにより、２つの偏光成分の位相差の大きさによらず光検出器７上の２つの偏光成分の検出領域をほぼ一定とすることができるので、装置の小型化，低コスト化を図ることができる。
【００１６】
ウォラストンプリズム５は、反射光１２をＰ'偏光成分とＳ'偏光成分に分離するものであり、集光レンズ６で集光したＰ'偏光成分とＳ'偏光成分は、それぞれ光検出器７の受光面（７ａ，７ｂ）において、別々に検出される。光検出器７では、検出された光信号の大きさに対応した電気的な再生信号が出力される。
ここで、反射光１２について考えたＰ−Ｓ座標系（Ｐ軸方向のＰ偏光成分，Ｓ軸方向のＳ偏光成分）とは異なり、ウォラストンプリズム５からの出射光については、座標軸を＋４５°回転したＰ'−Ｓ'座標系（Ｐ'軸方向のＰ'偏光成分、Ｓ'軸方向のＳ'偏光成分）を用いる。
【００１７】
液晶モジュール４は、２つのガラス板（４１，４２）と液晶４３とから構成され、電圧を印加しない通常状態で一定方向に配向された液晶４３がガラス板４１と４２の間に挟まれている。
図示していないが、この液晶モジュール４の表面（入射面）と裏面（出射面）の部分に２つの電極が設けられ、両電極間に、電圧制御部４５から供給される電圧Ｖを印加する。電圧制御部４５は、電気回路部品で構成することができるので、回転機構１８のような大きな領域を占めることはない。
【００１８】
この印加電圧Ｖの値を制御することにより、液晶の配向方向を変化させ、反射光１２のＰ偏光成分とＳ偏光成分の位相差を制御する。
液晶モジュール４は、印加電圧Ｖを適切に制御することにより、液晶モジュール４を透過するＰ偏光成分とＳ偏光成分の位相差が調整され、両偏光成分の位相差をほぼゼロにすることが可能となる。
【００１９】
また、液晶モジュール４を反射光が透過する際には、印加電圧の変化によって光学的な光路の変化は生じないので、液晶モジュールの後、ウォラストンプリズム５，集光レンズ６を透過する光も光路が変化することはない。
すなわち、位相差を調整するために、液晶モジュール４の印加電圧を変化させても、その後の反射光１２の光路はほぼ一定であり、Ｐ'偏光成分もＳ'偏光成分も、光検出器７の受光面の中の設計値どおりの検出領域に集光することになる。
したがって、位相差を考慮することなく、予め予定される光検出器上での両偏光成分の検出領域を含むように光検出器の受光面の表面積を定めておけばよいので、回転する位相板を設けた場合よりも、光検出器７の大きさを小さくすることができる。
また、液晶モジュール４は、物理的に移動させることはなく固定設置しておけばよいので、駆動回路を設ける必要はなく、回転する位相板を設けた場合よりも、位相制御用部品の小型化が可能である。
【００２０】
図８に、液晶モジュール４に印加する電圧と、反射光の２つの偏光成分の位相差との関係の一実施例のグラフを示す。
横軸は液晶モジュールに印加する電圧（Ｖ）であり、縦軸はＳ偏光成分とＰ偏光成分の位相差（度）を示している。位相差Ａ＝Ｓ偏光成分の位相−Ｐ偏光成分の位相とする。ノイズ等の少ない良好な再生信号を得るためには理想的には、この位相差Ａがゼロであることが好ましい。
【００２１】
図８の場合には、印加電圧が約２〔Ｖ〕の時に位相差Ａがゼロとなることを示している。ここで、たとえば両偏光成分の位相差（Ａ＝Ｓ−Ｐ）が−９０°であったとすると、位相差Ａをゼロとするためには、位相差＋９０°に相当する電圧Ｖ＝約１．７〔Ｖ〕を印加すればよい。
現実には、図１の各構成部品の位置関係や各部品の特性は、組み込まれた光磁気ディスク装置ごとにバラツキが生じているので、再生光学部に導かれた反射光１２のＳ偏光成分とＰ偏光成分との間の位相差も光磁気ディスク装置ごとに異なる。
したがって、実際の記録再生を行う前に光磁気ディスク装置の実際の位相差あるいは再生信号を測定しながら、位相差をゼロとすることのできる印加電圧を予め検出しておく必要がある。
【００２２】
たとえば、液晶モジュールへの印加電圧の初期値として２〔Ｖ〕を与え、そのときの光検出器７から得られる再生信号Ｓ0を測定し基準信号として記憶する。
次に印加電圧をこの基準電圧２〔Ｖ〕からわずかにずらした電圧Ｖｎ（ｎ＝１，２…）を印加し、そのときに光検出器７から得られる再生信号Ｓｎ（ｎ＝１，２…）を複数個測定する。複数個の再生信号Ｓｎと基準信号Ｓ0とを利用して、最も良好な再生信号Ｓｎが得られたときの電圧Ｖ0が、位相差がほぼゼロとなる印加電圧と考えられるので、その電圧Ｖ0を液晶モジュール４に印加すべき電圧としてメモリに記憶する。
以後、実際に、記録データの再生を行う時には、液晶モジュール４にこの電圧Ｖ0を印加した状態で行えば、最も良好な状態でデータ再生（読み出し）が可能である。
【００２３】
あるいは、液晶モジュール４に印加する電圧と位相差との関係が図８のグラフのようになることが予めわかっている場合には、このグラフを満たすような印加電圧と位相差とを対とした関係データをメモリに記憶しておいてもよい。このとき、実際の記録再生処理を行う場合には、メモリからこの関係データを読み出して、液晶モジュール４に印加する電圧を決定すればよい。
【００２４】
この発明において、液晶モジュール４は、図１に示すようにビームスプリッタ３とウォラストンプリズム５との間に配置すればよく、ウォラストンプリズム５との距離は特に限定されない。たとえば、ウォラストンプリズム５にほぼ密着させて液晶モジュール４を配置してもよく、あるいは、ビームスプリッタ３の近傍付近に配置してもよい。また、液晶４３の材料としては、たとえば、ネマティック材料を用いることができる。
【００２５】
図３に、この発明の第２実施例の概略構成図を示す。この第２実施例では、液晶モジュール４の構成が図１の第１実施例と異なる。
液晶モジュール４は、ガラス４１，液晶４３およびウォラストンプリズム４４とから構成され、液晶４３が、ガラス４１とウォラストンプリズム４４の間に挟まれている。
このように図１の液晶モジュールの一方のガラス４２をウォラストンプリズム４４に置き換えた構成とすることにより、部品点数を削減することができるので、装置のより小型化が可能となる。
【００２６】
図４に、この発明の第３実施例の概略構成図を示す。
この第３実施例では、２つの液晶モジュール（４ａ，４ｂ）を近接させて設けている点が、図１の第１実施例と異なる。
どちらの液晶モジュールも「ガラス−液晶−ガラス」という構成であるが、液晶４３の配向方向が異なる。
図４では、第１の液晶モジュール４ａは、紙面の上下方向の偏光成分の透過を制御するものであり、第２の液晶モジュール４ｂは、紙面に垂直な方向の偏光成分の透過を制御するものである。
【００２７】
一般に、環境温度が変化すると、ガラス，レンズおよびプリズム等の屈折率が変化する。たとえば、環境温度が高くなると屈折率が小さくなる。
屈折率が変化するということは、光のＳ偏光成分とＰ偏光成分の位相差が変化することを意味する。１つの液晶モジュール４を設けたものでは、液晶の屈折率変化が大きいので、温度変化に基づく位相差の変化を除去することはできない。
そこで、図４のように、２つの液晶モジュールの液晶の配向方向を異ならせると、温度変化によって生じる両モジュールの屈折率の変化をキャンセルすることができるので、温度変化による位相差の変化を抑制することができる。
【００２８】
図５に、この発明の第４実施例の概略構成図を示す。
この第４実施例では、液晶モジュール４とウォラストンプリズム５との間に、−１８０°位相板９を設けている点が、図１の第１実施例と異なる。
−１８０°位相板９は回転せず、その表面が光軸に対して垂直となるように固定する。また、−１８０°位相板９は、液晶モジュール４とビームスプリッタ３との間に設けてもよい。このように、−１８０°位相板９を設けることにより、位相差の調整をより精度よくすることが可能となる。位相変化３６０度のうち１８０度分を−１８０°位相板９で担当させることにより、液晶モジュール４では残りの１８０度を担当するだけですむからである。
図９に、第４実施例の場合について印加電圧と位相差との関係グラフを示す。
【００２９】
図９によれば、液晶モジュールの印加電圧を変化させることにより、−１８０〜＋１８０の範囲で位相差を調整することができる。
なお、図５では、位相板９の設定角度を−１８０度としたが、これに限るものではなく、任意の角度のものを用いればよい。位相板９と液晶モジュール４とを組み合わせて使用するので、液晶モジュール４の特性や、それぞれ担当する位相差を考慮して位相板９の設定角度を決めればよい。
【００３０】
図６および図７に、サーボ系の構成ブロックも考慮した光磁気ディスク装置の一実施例の構成図を示す。
ここでは、レーザ１からディスク１０までの光路が直線となっていた図１の直線偏光系ではなく、ビームスプリッタ３に対してレーザ光１１を斜めに入射する斜め照射系を示している。レーザダイオードの広がり角の縦横比が大きい場合、楕円ビームとなるので、斜め照射は、レーザ光のビームを整形する場合に利用される。
斜め照射をするために、ビームスプリッタ３ａの形状が図１と異なっている。また、サーボ系の構成ブロック１５にもディスク１０からの反射光を導くため、２つのビームスプリッタ（３ａ，３ｂ）を設けている。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の光磁気ディスク装置の概略構成図である。
【図２】この発明の光磁気ディスク装置の再生光学部の斜視図である。
【図３】この発明の光磁気ディスク装置の第２実施例の概略構成図である。
【図４】この発明の光磁気ディスク装置の第３実施例の概略構成図である。
【図５】この発明の光磁気ディスク装置の第４実施例の概略構成図である。
【図６】この発明の光磁気ディスク装置の概略構成図である。
【図７】この発明の光磁気ディスク装置の概略構成図である。
【図８】この発明の液晶モジュールに印加する電圧と位相差との関係グラフである。
【図９】この発明の液晶モジュールに印加する電圧と位相差との関係グラフである。
【図１０】従来の光磁気ディスク装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  光源
２  コリメートレンズ
３  ビームスプリッタ
４  液晶モジュール
５  ウォラストンプリズム
６  集光レンズ
７  光検出器
８  スピンドルモータ
９  −１８０°位相板
１０  ディスク
１１  レーザ光
１２  反射光
４１  ガラス
４２  ガラス
４３  液晶
４４  ウォラストンプリズム
４５  電圧制御部
【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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