(57)【要約】【課題】  光利用効率を変える機能を有する液晶素子を光ヘッドに搭載した場合、温度により液晶素子が変形し、パワー成分が発生するため、デフォーカスが生じ、信号の記録、再生性能が低下する。【解決手段】  本発明に係る光ヘッドは、光ビームを照射するレーザ光源と、レーザ光源から照射された光ビームの偏光方向を変化させる液晶素子と、液晶素子を透過した光ビームを分岐するビームスプリッタと、レーザ光源とビームスプリッタの間の光路中に、液晶素子で発生するパワー成分を略打ち消す特性を備える補正素子と、ビームスプリッタを透過した光ビームを光ディスクに集光する対物レンズと、光ディスクで反射された光ビームを受光する光検出器とを備える。【選択図】  図１
2007184028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを照射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から照射された光ビームの偏光方向を変化させる液晶素子と、
前記液晶素子を透過した光ビームを分岐するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタを透過した光ビームを光ディスクに集光する対物レンズと、
前記光ディスクで反射された光ビームを受光する光検出器と、を備える光ヘッドであって、
前記レーザ光源から照射された光ビームが光ディスクに至るまでの光路を往路とし、光ディスクで反射された光ビームが前記光検出器に至るまでの光路を復路としたとき、前記液晶素子で発生するパワー成分を略打ち消す特性を有する補正素子を、往路の光路中にのみ配置したことを特徴とする光ヘッド。
【請求項２】
光ビームを照射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から照射された光ビームの偏光方向を変化させる液晶素子と、
前記液晶素子を透過した光ビームを分岐するビームスプリッタと、
前記レーザ光源と前記ビームスプリッタの間の光路中に、前記液晶素子で発生するパワー成分を略打ち消す特性を備える補正素子と、
前記ビームスプリッタを透過した光ビームを光ディスクに集光する対物レンズと、
前記光ディスクで反射された光ビームを受光する光検出器と、を備えることを特徴とする光ヘッド。
【請求項３】
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する光ヘッドであって、
前記半導体レーザと前記対物レンズとの間の光路中に、光束の偏光方向を可変とする液晶素子並びに偏光性ビームスプリッタを配置すると共に、
温度変化により前記液晶素子から発生するパワー成分を略打ち消す作用を有する補正素子を、前記半導体レーザと前記偏光性ビームスプリッタとの間に配置したことを特徴とした光ヘッド。
【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つの検出レンズが、前記コリメートレンズと前記光検出器との間に配置された光ヘッドであって、
前記半導体レーザと前記コリメートレンズとの間の光路中に、光束の偏光方向を可変とする液晶素子並びに偏光性ビームスプリッタを配置すると共に、
温度変化により前記液晶素子から発生するパワー成分を略打ち消す作用を有する補正素子を、前記半導体レーザと前記偏光性ビームスプリッタとの間に配置したことを特徴とした光ヘッド。
【請求項５】
前記半導体レーザは、405ｎｍ帯の波長で発光すると共に、
前記補正素子は、凹レンズの作用がある面を有する部材に異なる部材を貼り合わせて構成され、405ｎｍ近傍の特定の波長においてそれぞれの部材の材質の屈折率が略等しく、且つ、それぞれの部材の材質の分散が異なることを特徴とする請求項３または４記載の光ヘッド。
【請求項６】
前記半導体レーザは、405ｎｍ帯の波長で発光すると共に、
前記補正素子は、回折格子により構成されており、
前記回折格子は、405ｎｍ近傍の特定の波長の光束は透過し、入射する光束の波長が前記波長よりも長い場合に、入射する光束に比べて、出射する光束の発散が大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項３または４記載の光ヘッド。
【請求項７】
前記半導体レーザは、405ｎｍ帯の波長で発光すると共に、
前記補正素子は、少なくとも２種類の材質からなる部材を貼り合わせて構成しており、その接合面は球面の一部となっていることを特徴とする請求項３または４記載の光ヘッド
【請求項８】
前記補正素子は、少なくとも２種類の材質からなる部材を用い、１つの部材を異なる部材により両側から挟んで構成しており、挟まれた前記部材の厚さは、光軸が通過する点から離れるほど大きくなるように構成したことを特徴とする請求項３または４記載の光ヘッド
【請求項９】
前記補正素子は、前記液晶素子と一体に構成されていることを特徴とする請求項３または４記載に記載の光ヘッド。
【請求項１０】
前記半導体レーザと前記偏光性ビームスプリッタとの間に、前記半導体レーザから出射された光束を1つのメインビームと少なくとも２つのサブビームとに分割する回折格子を配置すると共に、
前記補正素子は、前記回折素子と一体に構成されていることを特徴とする請求項３または４記載の光ヘッド
【請求項１１】
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つの検出レンズが、前記コリメートレンズと前記光検出器との間に配置された光ヘッドであって、
前記半導体レーザと前記コリメートレンズとの間に、光束の透過率を可変とする液晶素子並びに偏光性ビームスプリッタを搭載すると共に、
温度変化により前記液晶素子から発生するパワー成分と略同等のパワー成分を発生する素子を、前記偏光性ビームスプリッタと前記検出レンズとの間に配置したことを特徴とした光ヘッド。
【請求項１２】
前記液晶素子から発生するパワー成分と略同等のパワー成分を発生する素子は、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１１記載の光ヘッド。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２の何れか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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクの再生に用いられる光ヘッドおよびその光ヘッドを搭載した光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、「半導体レーザの出射光量を変化させず、光ヘッドに液晶素子を搭載することにより光記録媒体上に集光させる光量を変化させる」技術が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、「液晶素子の変形により発生するパワー成分の変動と、コリメータレンズの屈折率の変動とが、光ビームに与える影響を互いに打ち消し合うような温度特性」を備えた光ヘッドが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３５８６８１号公報
【特許文献２】特開２００３−１５１１６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、半導体レーザの出射光量を変化させず、光ヘッドに液晶素子を搭載することにより光記録媒体上に集光させる光量を変化させている。これは、半導体レーザによっては再生時の出射光量が記録時の出射光量と比較して小さいためにレーザーノイズが相対的に増加して再生信号の品質（Ｓ／Ｎ）が劣化する問題を軽減するためである。
【０００６】
しかしながら、液晶素子は、温度変化に伴いその形状が変形することによりレンズ成分を有することになる。レンズ成分とは、例えば液晶素子に入射する平行光を収束光または発散光に変えるパワー成分のことであり、本パワー成分は温度変化に伴う液晶素子の変形度合いによって変動する。このようなパワー成分が液晶素子に発生することにより、対物レンズによって光記録媒体に集光される光ビームにデフォーカスが生じ、光検出器で検出される検出信号の品質が劣化するおそれがある。
【０００７】
特許文献２では、これを解決するため、液晶素子の変形により発生するパワー成分の変動とコリメータレンズの屈折率の変動とが光ビームに与える影響を互いに打ち消し合うような温度特性を備えるように構成している。
【０００８】
しかしながら、特許文献２の技術は、コリメートレンズがビームスプリッタよりもレーザ側に配置されている場合でなければ適用することができない。コリメートレンズがビームスプリッタよりも光ディスク側に配置されている場合には、往路だけでなく復路においても光ビームが透過することとなるため、復路におけるパワー成分が加わることになってしまうからである。
【０００９】
以下、これを具体的に説明する。図２（ａ）および（ｂ）は、液晶素子ならびにビーム整形素子を有する光ヘッドの概略光学系構成を示したものである。以下では、半導体レーザ2から光ディスク15に至る光路を往路、光ディスク15 から光検出器17(a)に至る光路を復路と記す。
【００１０】
図２（ａ）において、半導体レーザ2から出射された偏光方向が紙面に平行な向きの発散光は、回折格子3により3つの光束に分割された後、コリメートレンズ6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、液晶素子4を通過し、ビーム整形プリズム19ａにおいて、強度分布がほぼ等方な円形ビームに変換される。偏光性ビームスプリッタ5は、偏光方向が紙面に平行な向きの光束（Ｐ偏光）が入射した場合には、透過率がほぼ100％となるのに対し、偏光方向が紙面に垂直な向きの光束（Ｓ偏光）が入射した場合には、反射率がほぼ100％となる。したがって、液晶素子4を駆動しない場合、液晶素子4に入射する紙面に平行な向きの偏光は、偏光方向を変えることなく液晶素子4を通過するため、偏光性ビームスプリッタ5に入射した光束は、ほぼ100％透過する。一方、液晶素子4を駆動した場合、液晶素子4に入射する紙面に平行な向きの偏光は、その偏光方向が変化し、紙面に平行な向きの偏光成分と垂直な向きの偏光成分とを有することになり、紙面に平行な向きの偏光成分のみ偏光性ビームスプリッタ5を透過する。即ち、液晶素子4を駆動することにより、往路における光利用効率を下げることが可能となる。偏光性ビームスプリッタ5を透過した光束は、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。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、偏光性ビームスプリッタ5において反射され、検出レンズ16a、16bを通過した後、光検出器17に導かれる。
【００１１】
図２（ｂ）は、ビーム整形プリズム19aの代わりに、ビーム整形素子19bを用いてビーム整形を行っている。ビーム整形素子19bは光束の入射面および出射面がシリンドリカル面で構成されており、発散光束中に配置可能である。また、偏光性ビームスプリッタ5もコリメートレンズ6よりもレーザ側、即ち、発散光束中に配置されている。
【００１２】
図２（ａ）と（ｂ）を比較した場合、（ｂ）はコリメートレンズ6を往路および復路で共通化することができるため、部品点数を減らせること、発散光束中に光学部品を配置できるため省スペース化が可能である、という長所がある。
【００１３】
図３（ａ）および（ｂ）は、ビーム整形素子を有していない光ヘッドの概略光学系構成を示したものであり、図２の場合と同様に、（ｂ）では、コリメートレンズ6を往路および復路で共通化することができるため、部品点数を減らせること、発散光束中に光学部品を配置できるため省スペース化が可能である、という長所がある。
【００１４】
以上に示したように、光ヘッドの構成としては（ｂ）の方が望ましい構成であるといえる。前述したように、液晶素子4は、環境温度の変化に伴いその形状が変形することによりパワー成分が発生する。図４（ａ）は、液晶素子4にパワー成分が発生していない状態におけるフォーカスエラー信号を、（ｂ）は、液晶素子4にパワー成分が発生した場合におけるフォーカスエラー信号の一例を示したものである。（ａ）では、フォーカスエラー信号がＸ軸と交わる位置でフォーカスをかけることにより、デフォーカスが０となるのに対し、（ｂ）ではデフォーカスが生じてしまう。
【００１５】
特許文献２では、コリメートレンズ6を用いて、上記でフォーカスの発生を抑制しているが、これが有効なのは、図２（ａ）あるいは図３（ａ）に示す光学系、即ち、コリメートレンズ6が偏光性ビームスプリッタ5よりもレーザ側に配置されている場合においてである。図２（ｂ）あるいは図３（ｂ）に示す光学系においては、往路系では液晶素子4で発生するパワー成分を、コリメートレンズ6で発生するパワー成分で打ち消すことができるが、復路系ではコリメートレンズ6によるパワー成分が残ることになるため、図４（ｃ）に示すようにデフォーカスが発生してしまう。
【００１６】
本発明は、上記課題の解決を図り、再生信号の品質を向上できる光ヘッド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】
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明に係る光ヘッドは、光ビームを照射するレーザ光源と、レーザ光源から照射された光ビームの偏光方向を変化させる液晶素子と、液晶素子を透過した光ビームを分岐するビームスプリッタと、レーザ光源とビームスプリッタの間の光路中に、液晶素子で発生するパワー成分を略打ち消す特性を備える補正素子と、ビームスプリッタを透過した光ビームを光ディスクに集光する対物レンズと、光ディスクで反射された光ビームを受光する光検出器とを備える。
【００１８】
また、光ビームを照射するレーザ光源と、レーザ光源から照射された光ビームの透過率を変化させる液晶素子と、液晶素子を透過した光ビームを分岐するビームスプリッタと、ビームスプリッタを透過した光ビームを光ディスクに集光する対物レンズと、光ディスクで反射された光ビームを受光する光検出器とを備える。レーザ光源から照射された光ビームが光ディスクに至るまでの光路を往路とし、光ディスクで反射された光ビームが光検出器に至るまでの光路を復路としたとき、液晶素子で発生するパワー成分を略打ち消す特性を有する補正素子を、往路の光路中にのみ配置する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、再生信号の品質を向上できる光ヘッドを提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明を実施するための具体的構成について以下説明をする。
【００２１】
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、本実施例光ヘッドの構成を示したものである。
半導体レーザ2から出射される、波長約405ｎｍで、偏光方向が紙面に平行な向きの発散光は、ビーム整形素子19bに入射し、強度分布がほぼ等方な円形ビームに変換される。ビーム整形素子19bは光束の入射面および出射面がシリンドリカル面で構成されており、発散光束中に配置可能である。ビーム整形素子19bを出射した光束は、回折格子3に入射し、ＤＰＰ方式を用いたトラックエラー信号検出を行うために、3つの光束に分割される。回折格子3を出射した光束は液晶素子4および後述する補正素子20aを通過し、偏光性ビームスプリッタ5に入射する。偏光性ビームスプリッタ5は、偏光方向が紙面に平行な向きの光束（Ｐ偏光）が入射した場合には、透過率がほぼ100％となるのに対し、偏光方向が紙面に垂直な向きの光束（Ｓ偏光）が入射した場合には、反射率がほぼ100％となる。また、液晶素子4を駆動しない場合、液晶素子4に入射する紙面に平行な向きの偏光は、偏光方向を変えることなく液晶素子4を通過するのに対し、液晶素子4を駆動した場合、液晶素子4に入射する紙面に平行な向きの偏光は、その偏光方向が変化し、紙面に平行な向きの偏光成分と垂直な向きの偏光成分とを有することになる。したがって、液晶素子4を駆動しない場合、偏光性ビームスプリッタ5に入射する光束がほぼ100％透過するのに対し、液晶素子4を駆動した場合、偏光性ビームスプリッタ5に入射する光束の透過率が低下する。ここでは、液晶素子4を駆動した場合の前記透過率を約50％に設定している。
【００２２】
光ディスク15に信号を記録する場合には大きな記録パワーが要求されるため、液晶素子4を駆動しない状態、即ち往路における光利用効率を高くして使用し、光ディスクの信号を再生する場合においては、液晶素子4を駆動した状態、即ち往路における光利用効率を低くして使用する。これにより、再生中における半導体レーザ2の発光パワーが大きくなり、レーザーノイズを低減することが可能となる。
【００２３】
偏光性ビームスプリッタ5を出射した光束は、コリメートレンズ6により略平行光束に変換された後、
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。
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18と接続されており、本モーター18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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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0.1ｍｍである。
【００２７】
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を通過する。そして、偏光性ビームスプリッタ５においてほぼ100％の光束が反射され、検出レンズ16を通過した後、光検出器17に導かれる。
【００２８】
光検出器17に導かれた光は、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フォーカスエラー信号およびトラックエラー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。
【００２９】
ここでは、フォーカスエラー信号を検出するのに、非点収差方式を、トラックエラー信号を検出するのにリライタブルディスク（以下ＢＤ−ＲＥと表記）およびライトワンスディスク（以下ＢＤ−Ｒと表記）の記録/再生にはＤＰＰ方式を、リードオンリーディスク（以下ＢＤ−ＲＥと表記）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（以下ＤＰＤと表記）方式を使用している。
【００３０】
図５（ａ）は、本実施例の光ヘッドに搭載した液晶素子4の常温における形状を、（ｂ）は、高温における形状を模式的に示したものである。液晶素子4は液晶層81を２枚のガラス材82a、82bで挟んだ構成となっており、常温（約２０℃）において、ほぼ平板の状態である。したがって、液晶素子4に平行光束が入射した場合、出射光束はほぼ平行光束である。それに対して、温度が上昇すると液晶層が膨張するため、液晶素子4は、（ｂ）に示すように両凸レンズのような形状に変形する。したがって、高温では、液晶素子4に平行光束が入射した場合、出射光束は収束光となる。液晶素子4の変形量は温度に依存するため、温度が高い程、光束を収束光にするパワー成分が大きくなる。
【００３１】
本実施例の光ヘッドでは、液晶素子4を発散光中に配置しているが、温度が上昇すると上記パワー成分が発生するため、光ディスク15上の光スポットにデフォーカスが生じ、再生信号の品質が劣化してしまう。したがって、本実施例の光ヘッドでは、上記パワー成分を打ち消す補正素子20aを、半導体レーザ2と偏光性ビームスプリッタ5との間に搭載している。
【００３２】
図６は、補正素子20aの構成を示したものである。
【００３３】
図６（ａ）は、凹レンズの作用を有するフレネルレンズ83とガラス材84とを貼り合わせて構成しており、両者の材質は、波長405nmにおいて屈折率が略等しくなる材料を選んでいる。このため、405nmの光束が入射した場合には、レンズ作用の無い平板として作用する。一方、両者の材質の分散は異なるため、入射する光束の波長が405nmからずれた場合には、両者の屈折率に違いが生じる。この屈折率の差は、波長の405nmからのずれ量が大きくなる程大きくなる。したがって、入射する光束の波長が405nmからずれる程、フレネルレンズ83の作用が大きくなり、凹レンズのパワー成分が大きくなる。一般に、半導体レーザ2は、温度が上昇するとその波長が長波長側にシフトする。そこで、本補正素子を搭載することにより、高温になる程、大きなパワー成分が発生することになり、液晶素子により発生するパワー成分を補正することが可能となるのである。
【００３４】
図６（ｂ）は、凹レンズの作用を有するフレネルレンズ83とガラス材86との間に液晶層85を挟んで構成しており、フレネルレンズ83と液晶層85は、波長405nmにおいて屈折率が略等しくなるように材料を選んでいる。ここでも、フレネルレンズ83と液晶層85を構成する材料の分散が異なるため、図６（ａ）と同様な効果を発揮し、液晶素子により発生するパワー成分を補正することが可能となっている。
【００３５】
図６（ｃ）は、ブレーズ化された回折格子87であり、波長405nmにおいて、レンズ作用のない平板として作用するように、溝深さを設定している。本補正素子では、入射する光束の波長が405nmから大きくなるに従い、回折作用が大きくなり、凹レンズに相当するパワー成分が大きくなるように構成している。ここでも、図６（ａ）、（ｂ）と同様、半導体レーザ2は、温度が上昇するとその波長が長波長側にシフトするという特性を利用して、液晶素子により発生するパワー成分を補正している。
【００３６】
図６（ｄ）は、平凸レンズ88、但し凸面は球面、と、平凹レンズ89、但し凹面は球面とを貼り合わせて構成している。本補正素子では、波長405nmの光束が入射した場合、光束の発散角度が変わらないように、両者88、89の屈折率ならびに球面の半径を決めている。そして、入射する光束の波長が変化すると、両者88、89の屈折率の差が変化することを用い、波長405nmよりも長波長の光が入射した場合には凹レンズに相当するパワー成分が発生するように構成している。ここでも、図６（ａ）から（ｃ）と同様、半導体レーザ2は、温度が上昇するとその波長が長波長側にシフトするという特性を利用して、液晶素子により発生するパワー成分を補正している。
【００３７】
図６（ｅ）は、液晶層90を２枚のガラス材91a、91bで挟み、液晶の厚さは補正素子の中心（＝光軸が通過する位置）において最も小さく、離れるにしたがい、厚さが増すように構成している。これにより、温度が上昇して液晶層が膨張した場合、補正素子は、両凹レンズのような形状に変形するようにしている。つまり、温度上昇により、液晶素子4が凸レンズのような形状に変形するのに対し、本補正素子は凹レンズのような形状に変形するように構成することで、液晶素子により発生するパワー成分を補正している。
【００３８】
図７は、ビーム整形を行わない場合の光ヘッドの構成を示している。この場合でも、補正素子20aを半導体レーザ2と偏光性ビームスプリッタ5との間に配置することにより、液晶素子4において発生するパワー成分を打ち消し、優れた記録、再生信号品質を実現できる。
【００３９】
以上に示したように、本実施例の光ヘッドでは、コリメートレンズ6を往路および復路で兼用することができるため、部品点数削減および省スペース化が可能な光学系構成において、液晶素子4を搭載することで再生時におけるレーザーノイズを低減し、再生信号の品質を向上させている。また、温度上昇に伴う液晶素子4から発生するパワー成分を補正素子20aにより補正することで、記録信号品質の劣化および再生信号品質の劣化が生じない光ヘッドとしている。
【００４０】
図８は、図２（ａ）で説明した、偏光性ビームスプリッタ5を平行光束中に配置する光学系であるが、本光学系においても、補正素子20aを半導体レーザ2と偏光性ビームスプリッタ5との間に配置することにより、液晶素子4において発生するパワー成分を打ち消し、優れた記録、再生信号品質を実現できる。
【００４１】
なお、液晶素子4と補正素子20aの位置関係は、補正素子20aが半導体レーザ2側に配置されても同様の効果が得られる。
【００４２】
以上では、補正素子20aを単独の素子として、光ヘッドに搭載しているが、回折格子3、あるいは、液晶素子4と一体に構成してもよい。これにより、さらに部品点数の削減および省スペース化を実現することができる。
【００４３】
次に、補正素子を復路に搭載する場合について説明する。
【００４４】
図９は、補正素子20bを偏光性ビームスプリッタ5と検出レンズ16との間に配置する場合を示している。これまでに説明した光学系では往路中に補正素子20aを配置しているので、液晶素子4で発生するパワー成分を補正するためには、液晶素子4と逆の特性を持つ素子が必要であった。これに対し、復路に補正素子を搭載する本光学系では、液晶素子4と同じ特性を持つ素子、即ち、温度が上昇すると凸レンズのようなパワー成分をもつ素子を配置すればよい。そこで、本実施例の光ヘッドでは、液晶素子4と同じ構成の素子を配置している。これにより、往路に補正素子を配置する場合と同様に、液晶素子4において発生するパワー成分を打ち消し、優れた記録、再生信号品質を実現できる。
【００４５】
次に、本実施例の光ディスク装置について説明を行う。  
図１０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。
【００４６】
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、液晶素子4、補正素子20aおよび偏光性ビームスプリッタ5を通過し、コリメートレンズ6により略平行光束となった後、対物レンズ14により光ディスク15上に絞り込まれる。
【００４７】
光ディスク15からの反射光は、光検出器17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。
【００４８】
信号処理回路45において生成されたフォーカスエラー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、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。
【００４９】
一方、前記信号処理回路45において生成されたトラックエラー信号は、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、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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
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。
【００５２】
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。
【００５３】
また、マイコンは液晶ドライバ回路49に対して液晶素子4の駆動/非駆動の指示を行う。本実施例の光ディスク装置では、信号記録時には液晶素子4を駆動せず、信号再生時に液晶素子4を駆動するように構成している。
【００５４】
以上が本実施例における光ディスク装置の構成であり、液晶素子を搭載すると共に、液晶素子から発生するパワー成分を打ち消す補正素子を搭載することにより、高い記録および再生信号品質を実現している。
【００５５】
図１１は、本実施例の光ディスク再生装置の概略斜視図である。
【００５６】
キャリッジ50上に光学部品が配置され、光ヘッド１が構成されている。キャリッジ50は、ユニットメカシャ−シ56に搭載されたキャリッジ送り機構によって、ユニットメカシャ−シ56に配置された２本のガイドシャフト51に沿い、光ディスク15の半径方向21に移動可能となっている。
【００５７】
本実施例の光ディスク再生装置は、光ディスクトレイ53上に置かれた光ディスク15を、図示せぬ光ディスクロ−ディング機構により、装置内に送る、あるいは装置外に出す、という動作を行う。また、装置内に送られた光ディスク15は、スピンドルモ−タ−の回転軸に一体に構成されたタ−ンテーブル52に搭置され、クランパホルダ55に取付けられているクランパ54によって吸引固定される。
【００５８】
スピンドルモ−タ−により、光ディスク15は回転し、光ディスク15上への信号の書き込み、あるいは、光ディスク15上に記録された信号の読み出しを、光ヘッド1によって行う。
【００５９】
ユニットメカシャ−シ56は、弾性部材で構成した防振脚58を介して、メカベ−ス57に取付けられている。また、装置全体にはボトムカバー59とトップカバー60が取付けられている。
【００６０】
ただし、光ディスク15としてカートリッジを用いた場合でもかまわない。また、光ディスク15をトレイに載せて挿入する方式以外に、光ディスク15あるいはカートリッジそれ自体を自動あるいは手動によって挿入する方式等、従来公知の各種方式を用いることができる。
【００６１】
以上に説明したように、本実施例の光ヘッドを搭載することにより、本実施例の光ディスク装置においても、高い記録および再生信号品質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】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】ビーム整形を行う場合の光学系の構成を示した概略平面図である。
【図３】ビーム整形を行わない場合の光学系の構成を示した概略平面図である。
【図４】液晶素子にパワー成分が発生した場合のフォーカスエラー信号を示したグラフである。
【図５】液晶素子の変形を示した模式図である。
【図６】光ヘッドにおける補正素子の構成を示した概略平面図である。
【図７】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８】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９】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１０】光ディスク装置の構成を示した概略平面図である。
【図１１】光ディスク装置の概略斜視図である。
【符号の説明】
【００６３】
1…光ヘッド、2…半導体レーザ、3…回折格子、4…液晶素子、5…偏光性ビームスプリッタ、6…コリメートレンズ、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…検出レンズ、17…光検出器、18…モーター、19…ビーム整形素子、20…補正素子、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、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…液晶駆動回路、50…キャリッジ、51…ガイドシャフト、52…ターンテーブル、53…光ディスクトレイ、54…クランパ、55…クランパホルダ、56…ユニットメカシャーシ、57…メカベース、58…防振脚、59…ボトムカバー、60…トップカバー。
【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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