(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源となる半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射されたレーザ光が入射される際に偏光面を制御する液晶電気光学素子と、
前記液晶電気光学素子を透過した前記レーザ光を分割するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタで分割された前記レーザ光を光ディスクの記録面に集光し照射するための対物レンズと、
前記液晶電気光学素子の端子に接続され、第１の振幅で前記液晶電気光学素子に交流電圧を印加する状態と、前記第１の振幅より大きい第２の振幅で前記液晶電気光学素子に交流電圧を印加する状態とを選択可能に構成された液晶電気光学素子駆動手段と、
前記液晶電気光学素子の周囲温度により前記液晶電気光学素子の旋光角および消光比の変動を抑えるよう前記駆動手段におけるＤ／Ａコンバータの出力電圧を調整可能な制御手段と、
を備えたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
光源となる半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射されたレーザ光が入射される際に偏光面を制御する液晶電気光学素子と、
前記液晶電気光学素子を透過した前記レーザ光をその偏光面の状態により反射または透過する偏光ビームスプリッタと、
前記偏光ビームスプリッタを透過または反射した前記レーザ光が入射するλ／４波長板と、
前記λ／４波長板を透過した前記レーザ光を光ディスクの記録面へ集光し照射するための対物レンズと、
前記液晶電気光学素子の端子に接続され、第１の振幅で前記液晶電気光学素子に交流電圧を印加する状態と、前記第１の振幅よりも大きい第２の振幅で前記液晶電気光学素子に交流電圧を印加する状態とを選択可能に構成された液晶電気光学素子駆動手段と、
前記液晶電気光学素子の周囲温度により前記液晶電気光学素子の旋光角および消光比の変動を抑えるよう前記駆動手段におけるＤ／Ａコンバータの出力電圧を調整可能な制御手段と、
を備えたことを特徴とする光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ピックアップ、更に詳しくは電気光学素子の駆動部分に特徴のある光ピックアップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気光学素子の一種である液晶セルは入射した光の偏光面を回転させる特性を持っており、この特性を利用して光の透過／非透過、あるいは偏光ビームスプリッタを組み合わせての光路の切り換え、といったことが行われている。
【０００３】
これを光ディスク装置の光ピックアップに応用した例として、例えば特開平７−２８７８５９号公報では、レーザビーム断面の中央部分、あるいは周辺部分を液晶シャッタにより遮光し、対物レンズで集光した後のスポット径を広げたり逆に超解像によりスポット径を小さくし、異なった記録密度の光ディスクに対して単一の光ピックアップで再生を行う、互換性を確保する、という技術が開示されている。
【０００４】
また、特開平９−２２３３２７号公報では、液晶によりレーザビームの偏光面を制御し（ｐ偏光／ｓ偏光を切り換え）、偏光ビームスプリッタと組み合わせることによって異なる基板厚向けに設計された２つの対物レンズ（たとえばＣＤ用とＤＶＤ用）への光路を切り換える、といった技術が開示されている。
【０００５】
いずれの技術においても、液晶シャッタのｏｎ／ｏｆｆ、あるいは偏光面を９０度回転させる／させないは、液晶に電圧を加える（駆動する）か、加えない（駆動しない）かにより制御される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液晶は温度変化による特性の変化が大きく、特に液晶を駆動しない状態（偏光面が９０度回転する状態）では、偏光面の回転角度（旋光角）が周囲温度により変化してしまい、ｐ偏光からｓ偏光へといった切り換えが正しく行えなくなるという問題がある。たとえばこれを光磁気ディスクを再生するための光ピックアップに使用すれば、再生信号の振幅低下が発生したり、同相除去比の悪化によりノイズが増加するなど、データのリードが行えなくなる可能性がある。また、その他の用途においても透過するレーザ光のパワー変化といった問題が発生する可能性がある。
【０００７】
この、旋光角の温度依存性の一例を図１１に示す。図１１はある液晶セルによる実測値であるが、５℃〜５５℃の範囲で±１０度を超える旋光角の変化がみられる。また図１１では右側の軸で消光比（着目している偏光と直交する偏光との比、小さいほど理想的な直線偏光）も示しているが、これも必要とされる０．０２以下にはなっておらず、これも光磁気ディスクの光ピックアップといった用途では再生信号の劣化を招く。
【０００８】
このように、液晶を駆動しない状態で旋光角を９０度にしようとすると旋光角が大きな温度特性を持つ、消光比が悪い、といった理由により液晶による偏光面の切り換えが理想的に行えず、たとえば光ピックアップに用いる場合には再生信号が劣化するといった問題が生じる。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、光ディスクからの信号の再生が安定に行え、光ディスク装置の信頼性を高めることのできる光ピックアップを提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の光ピックアップは、光源となる半導体レーザと、前記半導体レーザから出射されたレーザ光が入射される際に偏光面を制御する液晶電気光学素子と、前記液晶電気光学素子を透過した前記レーザ光を分割するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタで分割された前記レーザ光を光ディスクの記録面に集光し照射するための対物レンズと、前記液晶電気光学素子の端子に接続され、第１の振幅で前記液晶電気光学素子に交流電圧を印加する状態と、前記第１の振幅より大きい第２の振幅で前記液晶電気光学素子に交流電圧を印加する状態とを選択可能に構成された液晶電気光学素子駆動手段と、前記液晶電気光学素子の周囲温度により前記液晶電気光学素子の旋光角および消光比の変動を抑えるよう前記駆動手段におけるＤ／Ａコンバータの出力電圧を調整可能な制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の第２の光ピックアップは、光源となる半導体レーザと、前記半導体レーザから出射されたレーザ光が入射される際に偏光面を制御する液晶電気光学素子と、前記液晶電気光学素子を透過した前記レーザ光をその偏光面の状態により反射または透過する偏光ビームスプリッタと、前記偏光ビームスプリッタを透過または反射した前記レーザ光が入射するλ／４波長板と、前記λ／４波長板を透過した前記レーザ光を光ディスクの記録面へ集光し照射するための対物レンズと、前記液晶電気光学素子の端子に接続され、第１の振幅で前記液晶電気光学素子に交流電圧を印加する状態と、前記第１の振幅よりも大きい第２の振幅で前記液晶電気光学素子に交流電圧を印加する状態とを選択可能に構成された液晶電気光学素子駆動手段と、前記液晶電気光学素子の周囲温度により前記液晶電気光学素子の旋光角および消光比の変動を抑えるよう前記駆動手段におけるＤ／Ａコンバータの出力電圧を調整可能な制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【００２２】
図１ないし図１０は本発明の一実施の形態に係わり、図１は光ディスク装置の構成を示す構成図、図２は偏光面制御装置を備えた図１の光学系の構成を示す構成図、図３は図２の液晶セル駆動回路の構成を示す構成図、図４は図２の偏光面制御装置の作用を説明する第１のタイミング図、図５は図２の液晶セルの駆動電圧に対する光学特性を示す特性図、図６は図２の偏光面制御装置の作用を説明する第２のタイミング図、図７は偏光面制御装置を備えた図１の光学系の変形例の構成を示す構成図、図８は図２の偏光面制御装置の第１の変形例の構成を示す構成図、図９は図２の偏光面制御装置の第２の変形例の構成を示す構成図、図１０は強度検出手段を備えた図１の光ピックアップの要部の構成を示す構成図である。
【００２３】
（構成）
図１に示すように、本実施の形態の光ディスク装置１は、異なった基板厚の光ディスク、たとえばＣＤとＤＶＤといったものに対応するために２つの対物レンズを備え、光路を切り換えることによりどちらか一方の対物レンズにレーザ光を導いて再生に使用するものであり、カートリッジ２に収納された情報が記録・再生される光ディスク３を回転させるためのスピンドルモータ４と、カートリッジ２の特定部分の形状を識別するスイッチ５と、記録再生用のレーザ光６を反射するための立ち上げミラー７と、レーザ光６を光ディスク３上に集光するための対物レンズ８と、光源となるレーザダイオードや光ディスク３からの反射光を検出するフォトダイオードなどを含む光学系１０と、対物レンズ８等の位置制御を行うサーボ回路１１と、光ディスク３からの反射光から記録された情報を再生するリード回路１２と、光ディスク３へ情報を記録する制御を行うライト回路１３と、光ディスク装置の動作を制御するコントローラ１４と、クロック信号を発生する発振子１５とを備え、ミラー７と対物レンズ８及び光学系１０とにより光ピックアップ１６を構成している。
【００２４】
ここで、コントローラ１４は、全体の動作を制御するＣＰＵ１７と、サーボ動作を主に制御するＤＳＰ（Digital Signal Processor）１８と、情報のリード／ライトを主に制御するＯＤＣ（Optical Disk Controller ）１９とを有して構成される。
【００２５】
図２に示すように、光学系１０は、ライト回路１１により駆動される光源となるレーザダイオード（以下、ＬＤと記す）２１と、ＬＤ２１から出射されたレーザ光６を平行光にするコリメートレンズ２２と、レーザ光６の偏光面を制御するための電気光学素子としての液晶セル２３と、液晶セル２３を駆動する液晶セル駆動回路２４と、偏光面によりレーザ光６を分離する偏光ビームスプリッタ２５と、全反射ミラー２６と、１／４波長板２７と、光検出器としてのフォトダイオード（以下、ＰＤと記す  ）２８とを有して構成され、ＬＤ２１、コリメートレンズ２２、液晶セル２３及び液晶セル駆動回路２４により偏光面制御装置３０を構成している。
【００２６】
そして、偏光面制御装置３０から出射したレーザ光６は、偏光ビームスプリッタ２５を透過するか、偏光ビームスプリッタ２５及び全反射ミラー２６で反射されるかした後に、１／４波長板２７を透過し、立ち上げミラー７により方向を変えて、（対物レンズ８を構成する）２つの対物レンズ８ａ，８ｂへとそれぞれ入射し光ディスク３に照射されるようになっており、レーザ光６が２つの対物レンズ８ａ，８ｂのうちどちらの対物レンズに導かれるかは、液晶セル駆動回路２４により液晶セル２３で偏光面を制御することにより選択されるようになっている。
【００２７】
また、光ディスク３からのレーザ光６の反射光は、出射光とは逆の経路をたどった後、偏光ビームスプリッタ２５で反射または透過し、ＰＤ２８へと達してサーボ回路１１及びリード回路１２によりサーボ信号や再生信号が検出されるようになっている。
【００２８】
図３に示すように、液晶セル駆動回路２４は、ＣＰＵ１７からの設定信号により液晶セル２３を駆動する振幅を設定するためのＤ／Ａコンバータ（Ｄ／Ａ変換器）４１と、Ｄ／Ａコンバータ４１の出力を反転する反転アンプ４２と、パルスを発生するパルス発生器４３と、パルス発生器４３からのパルスに同期してＤ／Ａコンバータ４１の出力を液晶セル２３に出力するアナログスイッチ４４と、パルス発生器４３からのパルスを反転するインバータ４５と、インバータ４５により反転されたパルス発生器４３からのパルスに同期して反転アンプ４２の出力を液晶セル２３に出力するアナログスイッチ４６とを備えて構成される。
【００２９】
つまり、液晶セル駆動回路２４においては、Ｄ／Ａコンバータ４１の出力は、アナログスイッチ４４に接続されると共に、反転アンプ４２に入力されて極性を反転され、反転アンプ４２の出力はアナログスイッチ４６に接続される。
【００３０】
一方、パルス発生器４３では周期的な矩形波がたとえば２００Ｈｚ程度の周波数で発生される。これはアナログスイッチ４４の制御端子に接続され、アナログスイッチ４４に入力されているＤ／Ａコンバータ４１の出力をスイッチングする制御信号となる。
【００３１】
また、パルス発生器４３の出力はインバータ４５にも接続されており、インバータ４５で反転された矩形波はアナログスイッチ４６の制御端子に接続され、アナログスイッチ４６に入力されている反転アンプ４２の出力をスイッチングする制御信号となる。
【００３２】
なお、アナログスイッチ４４、４６は、制御信号がＨのときに入力電圧をそのまま出力し、制御信号がＬのときは出力をハイインピーダンスとする。
【００３３】
（作用）
光ディスク装置１に電源が投入された状態で、カートリッジ２に収納された光ディスク３が挿入されると、まずスピンドルモータ４が光ディスク３の回転を開始し、続いてＬＤ２１がリードパワーでの発光を開始する。ここで、挿入された光ディスク３の種別（基板厚の違い）に応じてレーザ光の光路を切り換える必要があるが、ディスクの種別によりカートリッジ２の形状を変えて識別できるようにする。例えば０．６mm厚基板の光ディスクについては、カートリッジ２のスイッチ５と接する部分に凹部（図示せず）を設けておくことにより、光ディスク３の基板厚を識別することができる。このスイッチ５の出力をＣＰＵ１７でモニタし、その出力値によって基板厚を判別して液晶セル駆動回路２４のＤ／Ａコンバータ４１への設定信号を出力する。
【００３４】
この設定信号により、レーザ光６が（対物レンズ８を構成する）２つの対物レンズ８ａ，８ｂのうちどちらの対物レンズに導かれるかは、偏光面制御装置３０による、液晶セル２３での偏光面制御により選択する。
【００３５】
つぎに、偏光面制御装置３０における、液晶セル駆動回路２４による液晶セル２３の偏光面制御について図４ないし図６を参照しながら説明する。
【００３６】
最初に、偏光面を回転させない状態、入射偏光状態のまま出射させる場合について説明する。
【００３７】
偏光状態を保ったまま透過させるには、液晶セル２３に高い駆動電圧を印加すればよいが、この場合、直流電圧を印加すると電気化学反応により液晶の劣化が発生するので、交流電圧を印加する。つまり、液晶セル２３は、交流電圧の実効値に反応して動作する。
【００３８】
まず、ＣＰＵ１７からの設定信号により液晶セル駆動回路２４のＤ／Ａコンバータ４１から、高い電圧、たとえば４Ｖが出力される（図４（ａ））。この電圧は反転アンプ４２で反転され、反転アンプ４２からは−４Ｖ（図４（ｂ））が出力される。この２つの信号がアナログスイッチ４４及び４６に接続されており、かつアナログスイッチ４４の制御信号はパルス発生器４３の出力（図４（ｃ））であり、アナログスイッチ４６の制御信号はインバータによりその反転信号（図４（ｄ））となるので、アナログスイッチ４４及び４６の出力を加算（合成）した結果の液晶セル駆動回路２４の出力電圧、すなわち液晶セル２３の駆動電圧は、図４（ｅ）に示すように、±４Ｖの振幅を持つ矩形波となる。
【００３９】
液晶セル２３には実効的にこの４Ｖの電圧が印加されるため、図４（ｆ）に示すように、液晶セル２３に入射したレーザ光６は偏光状態を変化させず、そのまま液晶セル２３を透過する。
【００４０】
続いて、偏光面を回転させる状態、入射偏光から９０度ねじれた偏光面で出射させる場合について説明する。
【００４１】
偏光面を９０度回転させる場合、従来は液晶セルに電圧を印加しない、すなわち液晶セルの端子間の電圧をゼロとする、あるいはオープンとするように制御していた。しかしこの場合には先に述べたように、旋光角（偏光面の回転角度）が温度により大きく変化する、消光比が大きい（悪い）、といった問題がある。
【００４２】
図５は、図１１に示した従来と同じ液晶セルを用いて、各温度ごとに駆動電圧を変化させながら旋光角と消光比を測定した結果である。横軸の駆動電圧は、液晶セル駆動回路２４のＤ／Ａコンバータ４１の出力電圧に相当する。図５を見ると、駆動電圧１．１Ｖの周辺に、どの温度であっても旋光角がおよそ９０度となり、かつ消光比が０．０２以下になる範囲があることがわかる。したがって、液晶セルを１．１Ｖという低電圧で駆動することにより、約９０度という旋光角（偏光面の回転）を得ながら、十分に小さな（良好な）消光比を得ることが可能となる。
【００４３】
つまり、液晶セルを交流駆動する電圧振幅を２つの電圧の間で切り換えて偏光面の制御を行うようにすることにより、偏光面を９０度回転させる際の消光比を大きく改善することが可能となる。
【００４４】
そこで、本実施の形態では、図６（ａ）のようにＣＰＵ１７からの設定信号によりＤ／Ａコンバータ４１から低電圧、１．１Ｖを出力する。この電圧は反転アンプ４２で反転され、反転アンプ３２からは−１．１Ｖ（図６（ｂ））が出力される。この２つの信号がアナログスイッチ４４及び４６に接続されており、かつアナログスイッチ４４ａの制御信号はパルス発生器４３の出力（図６（ｃ））、アナログスイッチ４６の制御信号はインバータによりその反転信号（図６（ｄ））となるので、アナログスイッチ４４及び４６の出力を加算（合成）した結果の液晶セル駆動回路２４の出力電圧、すなわち液晶セル２３の駆動電圧は、図６（ｅ）に示すように、±１．１Ｖの振幅を持つ矩形波となる。
【００４５】
液晶セル２３には実効的にこの１．１Ｖの電圧が印加されるため、図６（ｆ）に示すように、液晶セル２３に入射したレーザ光６は入射偏光から９０度ねじれた偏光面で液晶セル２３を透過する。
【００４６】
そして、ＬＤ２１から出射した光の偏光がｐ偏光であるとすると、偏光面制御装置３０により液晶セル２３で偏光面制御されたｐ偏光は、液晶セル２３を高い電圧、４．０Ｖ程度で駆動した場合、偏光面は変化ぜず、入射したｐ偏光はそのままｐ偏光として出射する。
【００４７】
ここで、偏光ビームスプリッタ２５をｓ偏光を１００％反射（０％透過）、ｐ偏光を１００％透過（０％反射）させるようにしておくと、レーザ光６は偏光ビームスプリッタ２５を透過して対物レンズ８ｂへ向けられる。
【００４８】
逆に、液晶セル２３を低い電圧、１．１Ｖ程度で駆動した場合には、入射したｐ偏光は液晶セル２３の内部で偏光面を９０度回転させられ、ｓ偏光となって出射していく。ｓ偏光の場合は偏光ビームスプリッタ２５でレーザ光６は全反射され、全反射ミラー２６、対物レンズ８ａへと向けられる。
【００４９】
なお、光ディスク３で反射したレーザ光は、行きと帰りで１／４波長板２７を二度通るためにｐ偏光からｓ偏光、あるいはｓ偏光からｐ偏光へと変わり、対物レンズ８ａからの光（帰りはｐ偏光）は偏光ビームスプリッタ２５を透過し、また逆に対物レンズ８ｂからの反射光（帰りはｓ偏光）は偏光ビームスプリッタ２５で反射され、どちらの場合もＰＤ２８へと導かれ、サーボ回路９及びリード回路１０によりサーボ信号や再生信号が検出される。
【００５０】
（効果）
このように、本実施の形態の光ディスク装置１では、偏光面制御装置３０において、偏光面を９０度回転させる際に、液晶セル駆動回路２４が液晶セル２３を非駆動とするのではなく低電圧で駆動するので、液晶セル２３を透過するレーザ光６の偏光面を９０度回転させながら消光比を改善することができる。
【００５１】
なお、光学系１０を図２に示したように構成するとしたが、例えば図７に示すように構成してもよい。
【００５２】
すなわち、図７に示すように、変形例としての光学系１０ａは、図２の光学系１０の構成において、１／４波長板２７を省略し偏光ビームスプリッタ２５の代わりに、ｐ偏光透過率が８０％（ｐ偏光反射率が２０％）でｓ偏光反射率が８０％（ｐ偏光透過率が２０％）のビームスプリッタ７１を用いて構成される。その他の構成は図２の光学系１０と同じである。
【００５３】
この変形例の光学系１０ａの場合、例えば液晶セル２３を第２の振幅で駆動した場合、レーザ光６は液晶セル２３をｐ偏光のまま透過してビームスプリッタ７１に入射される。ビームスプリッタ７１のｐ偏光透過率が８０％と高いので、対物レンズ８ｂに多くのレーザ光が入射され、対物レンズ８ｂを用いた記録／再生が行われる。また、液晶セル２３を第１の振幅で駆動した場合、レーザ光６は液晶セル２３をｓ偏光に変換されてビームスプリッタ７１に入射される。ビームスプリッタ７１のｓ偏光反射率が８０％と高いので、対物レンズ８ａに多くのレーザ光が入射され、対物レンズ８ａを用いた記録／再生が行われる。すなわち、液晶セル駆動回路２４で液晶セル２３に第１の振幅あるいは第２の振幅の交流電圧を印加することで対物レンズ８ａと対物レンズ８ｂとを正確に切り換えて使用することができる。
【００５４】
従って、図２に示した光学系１０はレーザ光６をより効率的に利用できる利点は有しているが、変形例の光学系１０ａは、より簡単かつ安価な構成で、図２に示した光学系１０と同等な作用・効果を得ることができる。
【００５５】
ところで、図５をみると、駆動電圧１．１Ｖの近辺では旋光角は温度特性をもっているものの、各温度で旋光角がちょうど９０度となる駆動電圧では、必ず消光比が０．０１未満にまで低下していることがわかる。ここで、図６における各温度ごとに旋光角、消光比とその値が得られる液晶セルの駆動電圧を表１に抜き出して示す。
【００５６】
【表１】
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例えば、温度２５℃では駆動電圧１．０７Ｖにて旋光角８９．９度、消光比０．０００９が得られているが、この駆動電圧のまま温度が５５℃に上昇したとすると、消光比は良好な値のままだが旋光角としては６５度程度となって９０度からのずれが大きくなる。しかし、温度５５℃の場合には表１のように駆動電圧を０．９Ｖとすると旋光角を８９．５度と９０度に近づけることができ、かつ、消光比も０．０００９という良い値が得られる。
【００５７】
したがって、温度変化にかかわらず小さな消光比を得たい場合や旋光角を９０度により近づけたい場合には、Ｄ／Ａコンバータ４１の出力電圧を調整することにより、旋光角が９０度、消光比が０．０１未満になるよう制御することが可能である。
【００５８】
この場合、Ｄ／Ａコンバータ４１の出力電圧は、液晶セル２３の周囲温度をセンサにより測定して温度により図５及び表１の特性に基づいて変化させても良いし、また、再生信号の品質を振幅など何らかの方法で検出して間接的に偏光面の状態をモニタして液晶セル駆動回路２４の駆動電圧を調整するようにしても良いし、さらには図８及び図９に示すように、液晶セル２３を透過した光の偏光状態を検出する偏光状態検出手段を設けて、その結果に基づいて液晶セル駆動回路２４の駆動電圧を変化させるようにしても良い。
【００５９】
すなわち、図８に示すように、偏光状態検出手段を有する第１の変形例としての偏光面制御装置３０ａにおいては、液晶セル２３を透過したレーザ光６に対しての反射率が例えばｓ偏光を１０％反射、ｐ偏光を０％反射（すべて透過）といった偏光ビームスプリッタ８１と、偏光ビームスプリッタ８１により反射したレーザ光６を受光するフォトダイオード８２と、フォトダイオード８２からの電流信号を電圧信号に変換する電流・電圧変換アンプ８３とから構成される偏光状態検出手段８８を設けることで、液晶セル２３を出射した光がｓ偏光の場合にフォトダイオード８２に入射する光量が最大となり、電流・電圧変換アンプ８３の出力も最大（絶対値で最大）となる。逆に、液晶セル２３の出射光がｐ偏光の場合にはフォトダイオード８２へ入射する光量はゼロとなる。
【００６０】
この結果、電流電圧変換アンプ８３の出力をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ１７でモニタするなどすれば液晶セル２３の出射光の偏光状態をモニタすることが可能となり、その結果によって液晶セル２３の駆動電圧、すなわちＤ／Ａコンバータ４１の出力を調整すれば、液晶セル２３から出射するレーザ光６の偏光面を０度あるいは９０度に精度よく合わせ込むことが可能となる。
【００６１】
ここで、偏光ビームスプリッタ８１の位置に偏光特性をもたないビームスプリッタをおいてレーザ光を分岐させ、分岐後に一方の偏光成分を抽出するようにしてもよい。また、偏光ビームスプリッタ以外の、偏光性を持つ光学素子を使用しても良い。
【００６２】
したがって、偏光ビームスプリッタ８１とフォトダイオード８２により偏光状態を検出して液晶セル２３の駆動電圧を調整することにより、液晶セル２３からの出射光の偏光面を、温度変化等があっても精度よく０度あるいは９０度に調整することが可能となる。
【００６３】
このように、液晶セル２３を交流駆動する電圧のうち、低い方の電圧を可変とすることにより、旋光角と消光比とが両立する状態へと液晶セル２３の動作を制御することが可能となる。
【００６４】
また、図９に示すように、偏光状態検出手段を有する第２の変形例としての偏光面制御装置３０ｂでは、第１の変形例の偏光面制御装置３０ａにおいて、偏光ビームスプリッタ８１の代わりに、液晶セル２３を透過したレーザ光６に対してのｓ偏光反射率及びｐ偏光反射率が例えば２０％のハーフミラー９１と、ハーフミラー９１で反射されたレーザ光６を入射し反射面９２ａがレーザ光の進行方向に対して４５度回転している偏光ビームスプリッタ９２を設けられている。そして、偏光状態検出手段９８を、ハーフミラー９１、偏光ビームスプリッタ９２、フォトダイオード８２、電流・電圧変換アンプ８３及びフォトダイオード９３、電流・電圧変換アンプ９４、差動アンプ９５とにより構成している。
【００６５】
この偏光状態検出手段９８においては、偏光ビームスプリッタ９２を透過したレーザ光６は、第１の変形例の偏光面制御装置３０ａと同様にフォトダイオード８２で受光され、電流・電圧変換アンプ８３によりフォトダイオード８２からの電流信号を電圧信号に変換され、偏光ビームスプリッタ９２で反射したレーザ光６は、同様に構成されたフォトダイオード９３で受光され、電流・電圧変換アンプ９４によりフォトダイオード９３からの電流信号を電圧信号に変換される。そして、差動アンプ９５により電流・電圧変換アンプ８３及び電流・電圧変換アンプ９４からの電圧出力の差がとられ、この差に基づき液晶セル駆動回路２４の第１の振幅を変化させる。
【００６６】
液晶セル２３で偏光面が９０度回転した場合には、レーザ光６はｓ偏光でハーフミラー９１に入射し、その２０％が反射されて、反射面９２ａがレーザ光の進行方向に対して４５度回転している偏光ビームスプリッタ９２で同強度に２分割され、それぞれフォトダイオード８２、９３で受光される。この結果、この場合は差動アンプ９５の出力は０になる。
【００６７】
すなわち、第２の変形例としての偏光面制御装置３０ｂにおける偏光状態検出手段９８は、差動アンプ９５の出力が０になるように、液晶セル駆動回路２４の第１の振幅を変化させる。
【００６８】
このように第２の変形例としての偏光面制御装置３０ｂでは、上記構成の偏光状態検出手段９８が差動アンプ９５の出力が０になるように、液晶セル駆動回路２４の第１の振幅を変化させることで、消光比を良好に保ちつつ、旋光角を正確に９０度にすることが可能になる。
【００６９】
なお、光ピックアップ１６においては、図９の偏光状態検出手段９８の電流・電圧変換アンプ８３及び電流・電圧変換アンプ９４からの電圧出力を加算する、図１０に示すような加算器１０１を設けてレーザ光６の強度を検出する強度検出手段１０２を、図２における液晶セル２３と偏光ビームスプリッタの間に構成することができる。この強度検出手段１０２は、加算器１０１の出力が一定になるように、ＬＤ２１を駆動するレーザ駆動回路１０３を制御する。
【００７０】
このように、強度検出手段１０２を偏光状態検出手段９８を利用して構成することが可能となり、低コストで光ピックアップを提供することが可能となる。
【００７１】
なお、各変形例を含む本実施の形態では、液晶セル２３を矩形波で駆動するとして説明したが、これは正弦波などでもよい。しかし、正弦波では発生回路が複雑になる、実効値に対してピーク値を大きくしなければならず電源電圧に制限がある場合には不利になる、といった問題があるので、矩形波とすることが望ましい。また、周波数については本実施の形態では２００Ｈｚとしたが、これ以外の周波数でも低周波でのフリッカや高周波での消費電流の増大が問題にならない範囲で、自由に選択して構わない。
【００７２】
また、液晶セルの駆動回路２４は図３の構成に限定されるものではなく、液晶セル２３を交流的に駆動できる回路であれば、どのようなものでも良い。また図３の回路構成では液晶セル２３の一方の端子を接地しているが、マイナス電源を不要とするために、両方の端子を駆動して端子間の電位差を交流的に与えるようにしてもよい。
【００７３】
また、各変形例を含む本実施の形態では、偏光面を回転させる電気光学素子として液晶セルの場合について説明したが、液晶セル以外の例えばニオブ酸リチウム単結晶の電気光学材料の出射面上に櫛型電極を形成した電気光学素子等であっても本発明を適用することが可能である。
【００７４】
また、電気光学素子の駆動は、交流駆動でなく直流駆動とすることも可能である。
【００７５】
また、各変形例を含む本実施の形態の光ディスク装置１では、光ピックアップ１６は偏光面制御装置３０を具備して構成されるため、液晶セル駆動回路２４に含まれるＤ／Ａコンバータ４１の出力電圧によってレーザ光６の光路を切り換え使用する２つの対物レンズ８ａ、８ｂを選択することができ、かつ切り換え後のレーザ光６の偏光面及び消光比を良好な値に保つことが可能になるので、例えばＣＤとＤＶＤのように基板厚が異なる光ディスクの両方に対して安定した再生を行うことが可能な光ピックアップを構成することができる。
【００７６】
なお、各変形例を含む本実施の形態では、液晶セルでの旋光性を利用して光路切り換えを行うタイプの光ピックアップについて説明したが、特開平７−２８７８５９号公報のようにレーザ光の一部分を遮光するために液晶セルを用いる光ピックアップであっても適用が可能である。
【００７７】
また、光ピックアップはＣＤ、ＤＶＤといった反射光の強度から信号を再生するタイプの光ディスクで使用するものだけでなく、反射光の偏光面の回転から信号を再生するタイプの光磁気ディスクに応用することも可能である。
【００７８】
［付記］
（付記項１）  レーザ光を透過する電気光学素子と、
前記電気光学素子の端子に接続され、第１の振幅で前記電気光学素子に交流電圧を印加する状態と、前記第１の振幅よりも大きい第２の振幅で前記電気光学素子に交流電圧を印加する状態とを選択可能に構成された電気光学素子駆動手段と
を備えたことを特徴とする偏光面制御装置。
【００７９】
付記項１の偏光面制御装置では、電気光学素子を低電圧（第１の振幅）で駆動して偏光面を回転させることにより、偏光面を回転させる状態での消光比を改善することを可能とする。
【００８０】
（付記項２）  前記第１の振幅を可変とした
ことを特徴とする付記項１に記載の偏光面制御装置。
【００８１】
付記項２の偏光面制御装置では、低電圧駆動時の駆動電圧を調整することにより、消光比を良好な値に保ったまま旋光角を９０度に近づけることを可能とする。
【００８２】
（付記項３）  前記電気光学素子を透過した前記レーザ光の偏光状態を検出する偏光状態検出手段を有し、
前記電気光学素子駆動手段は、前記第１の振幅を前記偏光状態検出手段の出力に基づいて変化させる
ことを特徴とする付記項２に記載の偏光面制御装置。
【００８３】
付記項３の偏光面制御装置では、偏光状態を検出して電気光学素子の駆動電圧にフィードバックすることより、消光比を良好に保ったまま、旋光角を９０度に正確に調整することを可能とする。
【００８４】
（付記項４）  前記偏光状態検出手段は、少なくとも偏光性光学素子とフォトディテクタとを含んで構成される
ことを特徴とする付記項３に記載の偏光面制御装置。
【００８５】
付記項４の偏光面制御装置では、偏光性光学素子を用いて偏光状態を検出することにより、偏光の状態を高い精度で検出することを可能とし、旋光角のより正確な調整を可能とする。
【００８６】
（付記項５）  光源となる半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射されたレーザ光が入射される電気光学素子と、
前記電気光学素子を透過した前記レーザ光を分割するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタで分割された前記レーザ光を光ディスクの記録面に集光し照射するための対物レンズと、
前記電気光学素子の端子に接続され、第１の振幅で前記電気光学素子に交流電圧を印加する状態と、前記第１の振幅より大きい第２の振幅で前記電気光学素子に交流電圧を印加する状態とを選択可能に構成された電気光学素子駆動手段と
を備えたことを特徴とする光ピックアップ。
【００８７】
（付記項６）  光源となる半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射されたレーザ光が入射される電気光学素子と、
前記電気光学素子を透過した前記レーザ光をその偏光面の状態により反射または透過する偏光ビームスプリッタと、
前記偏光ビームスプリッタを透過または反射した前記レーザ光が入射するλ／４波長板と、
前記λ／４波長板を透過した前記レーザ光を光ディスクの記録面へ集光し照射するための対物レンズと、
前記電気光学素子の端子に接続され、第１の振幅で前記電気光学素子に交流電圧を印加する状態と、前記第１の振幅よりも大きい第２の振幅で前記電気光学素子に交流電圧を印加する状態とを選択可能に構成された電気光学素子駆動手段と
を備えたことを特徴とする光ピックアップ。
【００８８】
（付記項７）  前記電気光学素子を透過した前記レーザ光の偏光状態を検出する偏光状態検出手段を有し、
前記電気光学素子駆動手段は、前記第１の振幅を前記偏光状態検出手段の出力に基づいて変化させる
ことを特徴とする付記項５または６に記載の光ピックアップ。
【００８９】
（付記項８）  前記半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動手段と、
前記電気光学素子を透過した前記レーザ光の強度を検出する強度検出手段と
を備え、
前記半導体レーザ駆動手段は、前記強度検出手段の出力に基づいて、前記半導体レーザの出力を制御する
ことを特徴とする請求項７に記載の光ピックアップ。
【００９０】
（付記項９）  前記偏光状態検出手段の構成の一部と、前記強度検出手段の構成の一部とが共有されている
ことを特徴とする請求項８に記載の光ピックアップ。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のピックアップによれば、電気光学素子駆動手段が第１の振幅で前記電気光学素子に交流電圧を印加する状態と、第１の振幅よりも大きい第２の振幅で前記電気光学素子に交流電圧を印加する状態とを選択可能に構成され、偏光面の角度ずれが少なく、また消光比が小さい（良い）状態で光路切り換えを行え、前記電気光学素子の周囲温度により前記駆動手段におけるＤ／Ａコンバータの出力電圧を調整可能なので、光ディスクからの信号の再生が安定に行え、光ディスク装置の信頼性を高めることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光ディスク装置の構成を示す構成図
【図２】偏光面制御装置を備えた図１の光学系の構成を示す構成図
【図３】図２の液晶セル駆動回路の構成を示す構成図
【図４】図２の偏光面制御装置の作用を説明する第１のタイミング図
【図５】図２の液晶セルの駆動電圧に対する光学特性を示す特性図
【図６】図２の偏光面制御装置の作用を説明する第２のタイミング図
【図７】偏光面制御装置を備えた図１の光学系の変形例の構成を示す構成図
【図８】図２の偏光面制御装置の第１の変形例の構成を示す構成図
【図９】図２の偏光面制御装置の第２の変形例の構成を示す構成図
【図１０】強度検出手段を備えた図１の光ピックアップの要部の構成を示す構成図
【図１１】従来の液晶セルの周囲温度に対する光学特性を示す特性図
【符号の説明】
１…光ディスク装置
２…カートリッジ
３…光ディスク
４…スピンドルモータ
５…スイッチ
６…レーザ光
７…立ち上げミラー
８（８ａ、８ｂ）…対物レンズ
１０…光学系
１１…サーボ回路
１２…リード回路
１３…ライト回路
１４…コントローラ
１５…発振子
１６…光ピックアップ
１７…ＣＰＵ
１８…ＤＳＰ
１９…ＯＤＣ
２１…ＬＤ
２２…コリメートレンズ
２３…液晶セル
２４…液晶セル駆動回路
２５…偏光ビームスプリッタ
２６…全反射ミラー
２７…１／４波長板
２８…ＰＤ
３０…偏光面制御装置
４１…Ｄ／Ａコンバータ
４２…反転アンプ
４３…パルス発生器
４４、４６…アナログスイッチ
４５…インバータ
【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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