专利名称：光学头和光盘重放装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学头和光盘重放装置。
背景技术：
在光盘重放装置中，有的能够进行物理格式不同的多种的光磁记录介质、例如MD(Mini Disc注册商标)和Hi-MD(注册商标)的记录和/或重放。进行该多种光磁记录介质的记录重放的光盘重放装置所具备的光学头中，含有出射激光的光源；将从光源出射的激光聚光到光磁记录介质的信息记录面上的物镜；对被光磁记录介质的信息记录面反射的回光即激光进行分离的光学系统；和将由光学系统分离后的激光转换成电信号的信号转换部。
在MD、Hi-MD等光磁记录介质上，在其信息记录面上设有被称为凹槽的导槽。对光磁记录介质进行重放时，光盘重放装置用从光源出射的激光照射凹槽，通过该照射的光的反射光读出记录在凹槽中的信息。近几年，磁道间距被缩窄，以便能够在光磁记录介质上记录尽可能多的信息信号，光磁记录介质得到了进一步的高密度化。
以往使用的MD的磁道间距为1.6μm，近年开发的可实现高密度记录的Hi-MD的磁道间距为1.25μm。另外，在MD的凹槽中，记录着经过EFM(Eight to Fourteen Modulation)调制后的数据，在Hi-MD的凹槽中，记录着经过RLL(1-7)PP[RLLRun Length Limited、PPParty preserve/Prohibit rmtr(Repeated Minimun Transition Runlength)]调制后的数据，该RLL(1-7)PP是比MD更高密度记录用的物理格式。作为物理格式不同的MD和Hi-MD如此具有互换性的光学头，使用的是从光源出射的激光的波长为780nm、物镜的数值孔径NA为0.45的光学头。
使用该光学头时，有时从光源出射的激光的光点直径变大，激光的光点直径变得比磁道间距还大，从而光点直径超出凹槽的范围。该超出凹槽的范围的光，在与有光照射的凹槽相邻的岸台的表面反射，混入到在凹槽反射并转换成电信号的光中。该现象称为串扰，因在转换成电信号的光中有另外的光混入，从而在转换后的电信号，例如信息记录重放信号(RF信号)中产生许多误差，而导致记录重放特性下降。
对此，提出了一种光学头，通过在来自光磁记录介质的反射光的光路中插入相位补偿元件，对来自岸台的串扰成分进行限制，以降低误差，防止记录重放特性的下降(例如参照特开2003-296960号公报，第14-15页，图16)。
图13是简要表示现有的光学头1的构成的剖视图。该光学头1，在特开2003-296960号公报中公开。作为离散光学系统的光学头1，含有出射激光的半导体激光元件2、对从半导体激光元件2出射的光进行分离的光栅3、使入射光透过或反射的偏振光分束器4、使入射光变成平行光的准直透镜5、调节入射光的相位的相位补偿元件6、将激光聚光到光磁记录介质10上的物镜7、对入射光进行分离的渥拉斯顿棱镜(偏光棱镜)8、和将入射的光转换成电信号的光电检测器9。
作为出射光的光源的半导体激光元件2，例如，当光磁记录介质10为MD和Hi-MD时，出射波长为780nm的激光。半导体激光元件2，与供给驱动电流的外部电路(未图示)连接，可根据来自该外部电路的电流量改变激光的强度。
光栅3，是将从半导体激光元件2出射的光分离成0级衍射光、和-1级衍射光及+1级衍射光的衍射光栅。偏振光分束器4，使从半导体激光元件2出射并朝向光磁记录介质10的输出光透过，并将被光磁记录介质10反射的光反射。准直透镜5，使从半导体激光元件2出射并入射到其中的漫射光变成平行光后出射。
相位补偿元件6，在光磁记录介质10为MD时、和为Hi-MD时，分别对入射光赋予一定的相位补偿量，以便得到良好的记录重放特性。
物镜7，例如数值孔径NA为0.45，被搭载在致动器(未图示)上，该致动器可使物镜7在与入射的光的光轴平行的方向即聚焦方向、和与光磁记录介质10的半径方向垂直的方向即磁道方向移动。物镜7，将从半导体激光元件2出射的输出光聚光到光记录介质10的信息记录面上，形成光点。渥拉斯顿棱镜8，对被光磁记录介质10反射、并被偏振光分束器4反射而入射到其中的光进行分离，并使该分离后的光入射到光电检测器9。光电检测器9是信号转换部，将入射的激光转换成电信号，并经过运算输出聚焦误差信号(FE信号)、跟踪误差方向(TE)和RF信号。
从半导体激光元件2出射的激光，透过光栅3、偏振光分束器4、准直透镜5和相位补偿元件6，入射到物镜7，并在光磁记录介质10的信息记录面上聚光。另外，在光磁记录介质10的信息记录面上聚光后的激光，在光磁记录介质10的反射面得到反射，透过物镜7、相位补偿元件6和准直透镜5，在偏振光分束器4得到反射，并在渥拉斯顿棱镜8进行分离，由光电检测器9接收，而输出上述各种信号。
在特开2003-296960号公报公开的光学头1中，被光磁记录介质10反射的光的相位由相位补偿元件6进行了适当的调整，所以被岸台反射的光的相位得到调整，降低了串扰，从而能够同时防止MD和Hi-MD的记录重放特性的下降。
但是，记录重放MD时、和记录重放Hi-MD时，其各自的光磁记录介质的磁道间距不同，所以需要分别赋予最佳的相位补偿量。如此，虽然光磁记录介质10因其物理格式不同，各自的最佳相位补偿量存在差异，但是在特开2003-296960号公报公开的光学头1中，对MD的记录重放和Hi-MD的记录重放使用相同的相位补偿元件6。
对于这种光学头1，虽然也对MD和Hi-MD的任何一种光磁记录介质10，尽量选择可进行良好的记录重放的相位补偿量，但是很难找到对MD和Hi-MD任何一种均为最佳的相位补偿量。
因此，要求有一种光学头能够在多种光磁记录介质的记录重放时，分别赋予最佳的相位补偿量，以进一步提高光磁记录介质的记录重放特性。而作为满足该要求的光学头，提出了使用液晶元件做相位补偿元件的磁头。液晶元件，根据施加电压改变液晶的折射率，对入射光赋予相位变化。这种液晶元件，能够根据施加电压使相位补偿量成为最佳值。通过使用这种液晶元件作为相位补偿元件，能够在MD的记录重放时、和在Hi-MD的记录重放时，分别赋予最佳的相位补偿量。
在此，作为对光学头中的物镜入射光的透镜，以往广泛使用使入射光变成平行光的准直透镜，但在最近，出于光学头在出射光光轴方向和物镜聚焦方向的小型化，来自物镜的出射光的强度提高等目的，使用耦合透镜的情况越来越多，该耦合透镜改变入射光的漫射角度，使非平行光的光入射到物镜。
但是，使用这种耦合透镜，会产生以下的问题。液晶元件，当入射光的入射角变化后，相对于该入射光的液晶的折射率也会发生变化。一旦如此液晶相对于入射光的折射率不同，即使赋予相同的相位补偿量，相位变化量也会因入射光的入射角不同而不同，从而光轴附近的光和光点周边部的光其相位变化量就会产生差异。
因此，如果在光学头中使用耦合透镜，入射到液晶元件的光就会变成漫射光，漫射光的光点中心附近的光和光点周边部的光其入射角就会不同。其结果，相对于光轴附近的光的折射率、和相对于远离光轴的光点周边部的光的折射率就会不同。一旦如此相对于光轴附近的光和远离光轴的光点周边部的光的折射率不同，在使用耦合透镜，漫射光入射到液晶元件时，即使在MD的记录重放时、和在Hi-MD的记录重放时，分别对光点的中心附近赋予了最佳的相位补偿量，光点周边部的实际的相位变化量也会变成与最佳相位补偿量不同的值，从而存在光点内相位变化量产生偏差的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光学头和光盘重放装置，能够降低起因于光的入射角的光点内的相位变化量的差，进一步提高光记录介质的记录重放特性。
本发明是一种对光记录介质照射光、记录和/或重放信息的光学头，其特征在于，包括出射光的光源；将从光源出射的光聚光到光记录介质上的物镜；设置在光源和物镜之间的漫射光的光路上的液晶元件，其具有分割成多个的分割区域；电压施加部，对液晶元件的多个分割区域施加电压，改变分割区域的折射率；和控制部，控制对液晶元件的分割区域施加电压的电压施加部的动作，以调整对入射到液晶元件的分割区域的光按每个分割区域赋予的相位补偿量，对透过液晶元件的光的光点在该光点内赋予均匀的相位变化。
根据本发明，液晶元件被设置在光源和物镜之间的漫射光的光路上，具有分割成多个的分割区域。电压施加部，对液晶元件的多个分割区域施加电压，改变分割区域的折射率。控制部，控制对液晶元件的分割区域施加电压的电压施加部的动作，以调整对入射到液晶元件的光按每个分割区域赋予的相位补偿量，对透过液晶元件的光的光点在该光点内赋予均匀的相位变化。
另外，本发明的特征在于，含有对入射光的漫射角进行调整的漫射角调整元件，漫射角调整元件被配置在光源和物镜之间。
另外，根据本发明，含有对入射光的漫射角进行调整的漫射角调整元件，所以能够在光学头中使用耦合透镜等漫射角调整元件，能够实现光学头的小型化并提高耦合效率。另外，因为含有上述的液晶元件和控制部，所以在入射到液晶元件的光的光点内，能够使相位变化量均匀，从而能够进行良好的记录重放。
另外，本发明的特征在于，液晶元件被配置在漫射角调整元件和物镜之间。
另外，根据本发明，液晶元件被配置在漫射角调整元件和物镜之间，即使入射到液晶元件的光为漫射光，也能够降低入射到液晶元件的光点内的相位变化量的差。
另外，本发明的特征在于，液晶元件被配置在漫射角调整元件和光源之间。
另外，根据本发明，透过漫射角调整元件的光，即使是光点周边部附近和中心附近的入射角的差较大的漫射光，也能够降低光点内的相位变化量的差，从而能够进一步提高光记录介质的记录重放特性。
另外，本发明的特征在于，液晶元件和漫射角调整元件被设置成一体。
另外，根据本发明，因为液晶元件和漫射角调整元件被设置成一体，所以作为光学头能够实现小型化。
另外，本发明的特征在于，漫射角调整元件为菲涅尔透镜。
另外，根据本发明，因为漫射角调整元件为菲涅尔透镜，所以作为光学头能够进一步实现小型化。
另外，本发明的特征在于，液晶元件，每个分割区域均具有透明电极。
另外，根据本发明，因为采用每个分割区域所具备的透明电极作为对液晶元件施加电压的电极，所以不会因电极将光挡住而导致光强度下降。
另外，本发明的特征在于，液晶元件的多个分割区域排列的方向，与处于记录或重放状态的光记录介质的半径方向平行。
另外，根据本发明，液晶元件的多个分割区域排列的方向，与处于记录或重放状态的光记录介质的半径方向平行。入射到液晶元件的光的光点，在光点的半径方向的周边部，不含信息重放信号。因此，在光点的半径方向，含有信息重放信号的部分和不含信息重放信号的部分的临界部的入射角，小于与半径方向垂直的磁道方向的周边部的入射角，所以与在磁道方向赋予相位变化相比，在半径方向赋予相位变化时，为了在光点内产生均匀的相位变化而赋予的相位补偿量的差异更小。由此，优选的是在半径方向赋予相位变化，通过使分割区域排列的方向与光记录介质的半径方向平行，能够降低光点内赋予的相位补偿量的差异，从而能够更容易地使光点的相位变化相同。
另外，本发明的特征在于，光源出射波长为780nm的激光，物镜的数值孔径NA为0.45。
另外，根据本发明，在使用MD和Hi-MD作为光记录介质时，使用具有出射波长为780nm的激光的光源、和数值孔径NA为0.45的物镜的光学头，从而能够使MD和Hi-MD任何一种均得到良好的记录重放信号。
另外，本发明是一种光盘重放装置，其特征在于，具有上述光学头。
另外，根据本发明，因为具有上述光学头，所以能够降低起因于入射角的光点内的相位变化量的差，而进一步提高光记录介质的记录重放特性，作为光盘重放装置，也能够进行良好的记录和重放。
本发明的目的、特征和优点，从下面的详细说明和附图应该能够更加明确。
图1是简略化表示本发明的第一实施方式的光学头的构成的剖视图。
图2是表示对光记录介质的信息记录面照射光点的状态的简要俯视图。
图3是表示液晶元件的构成的俯视图。
图4是表示光电检测器的构成的俯视图。
图5A和图5B是示意性地表示漫射光入射到液晶元件中的状态的剖视图。
图6是表示相对于入射到没有被分割的液晶元件的漫射光、将在光轴中心最佳的相位补偿量均匀地赋予给整个入射光时的光点半径方向的各位置的相位变化量的图。
图7是图3所示的具有多各分割区域的液晶元件对作为漫射光的入射光赋予的相位补偿量的图。
图8是表示对入射到具有分割成多个的分割区域的液晶元件的漫射光、按每个分割区域赋予不同的相位补偿量时的相位变化量的图。
图9是表示由未被分割成多个的液晶元件赋予相位补偿时光记录介质重放时的出错率、和由具有多个分割区域的液晶元件赋予相位补偿时光记录介质重放时的出错率的图。
图10是简略化表示本发明的第二实施方式的光学头的构成的剖视图。
图11是简略化表示本发明的第三实施方式的光学头的构成的剖视图。
图12是简略化表示本发明的第四实施方式的光学头的构成的剖视图。
图13是简要表示现有的光学头的构成的剖视图。
具体实施例方式
下面参照附图，详细说明本发明的具体实施方式
。
图1是简略化表示本发明的第一实施方式的光学头21的构成的剖视图。光学头21含有半导体激光元件22、物镜24、光电检测器25、光学系统26、液晶元件27、电压施加部28、和控制部29。半导体激光元件22是出射光的光源。物镜24，将从半导体激光元件22出射的光在光记录介质23上聚光。光电检测器25，接收由光记录介质23反射的光，并将接收的光转换成电信号。光学系统26，将从半导体激光元件22出射的光导向物镜24，将由光记录介质23反射的光导向光电检测器25。液晶元件27，被设置在半导体激光元件22和物镜24之间的漫射光的光路上，具有分割成多个的分割区域。电压施加部28，对液晶元件27施加电压。控制部29，控制对液晶元件27的分割区域施加电压的电压施加部28的动作，以调整对入射到液晶元件27的分割区域的光按每个分割区域赋予的相位补偿量，对透过了液晶元件27的光的光点在该光点内赋予均匀的相位变化。
另外在本发明中，“相位补偿量”是指液晶元件对入射光赋予的相位变化的量，“相位变化量”是指由液晶元件赋予了相位补偿量的光变化的相位量。
另外，光学头21含有作为漫射角调整元件的耦合透镜30，该耦合透镜30，在物镜24和光学系统26之间对入射光的漫射角进行调整。液晶元件27，被配置在耦合透镜30和物镜24之间。
半导体激光元件22，例如，在光记录介质23为MD、Hi-MD等光磁记录介质时，出射波长为780nm的激光。半导体激光元件22，与供给驱动电流的外部电路(未图示)连接，可根据来自该外部电路的电流量改变激光的强度。从半导体激光元件22出射的光，入射到光栅31。
光栅31，是将从半导体激光元件22出射的光分离成0级衍射光、和-1级衍射光及+1级衍射光的衍射光栅。透过了光栅31的激光，由光学系统导向物镜24。
光学系统26含有使入射光透过或反射的偏振光分束器32、和将入射光分离成多束的渥拉斯顿(Wollaston)棱镜33。偏振光分束器32，使从半导体激光元件22出射的输出光透过并导向物镜24，对被光记录介质23反射的回光进行反射并导向光电检测器25。渥拉斯顿棱镜33，将被光记录介质23反射、并被偏振光分束器32反射而入射到其中的光分离成多束，并使该分离后的多束光入射到光电检测器25。
耦合透镜30，使从半导体激光元件22出射并透过光栅31和偏振光分束器32而入射的光，例如将其漫射角度缩小后再将其出射。透过了耦合透镜30的光，入射到液晶元件27。采用该耦合透镜30，能够实现光学头21在出射光光轴方向的小型化和在物镜24聚焦方向的小型化，并且能够提高来自物镜24的出射光的强度。
图2是表示对光记录介质23的信息记录面照射光点41的状态的简要俯视图。在光记录介质23的信息记录面上，设有记录信息记录重放信号的导槽状的凹槽42。对记录在光记录介质23上的信息进行重放时，光学头21，用从半导体激光元件22出射的激光的光点41照射凹槽42的内部，并通过该照射的激光的反射光读出凹槽42中记录的信息。
当光记录介质23为MD时，磁道间距44为1.6μm，当光记录介质23为可实现高密度记录的Hi-MD时，磁道间距44为1.25μm。由光学头21进行对光记录介质23的信息的记录重放时，从半导体激光元件22出射并照射在光记录介质23上的激光的光点，例如直径为1.6μm，这种情况下，光点41会超出凹槽42的范围。如此超出凹槽42范围的部分的光点区域41a，在与有光照射的凹槽42相邻的岸台(land)43的表面反射，并混入到被凹槽42反射的光中。该现象称为串扰，因被凹槽42反射的光中有另外的光混入，通过对该光进行接收的光电检测器25转换的电信号、例如信息记录重放信号(RF信号)中就会产生许多误差，而导致记录重放特性下降。
本实施方式的光学头21所具备的液晶元件27，被设置在来自这种光记录介质23的反射光的光路上，通过对反射光赋予相位变化，对来自岸台43的串扰成分进行限制，降低误差，防止记录重放特性的下降。
图3是表示液晶元件27的构成的俯视图。本实施方式的光学头21上所具备的液晶元件27，由处于记录或重放状态的光学记录介质23上形成的磁道的切线方向(后面称为磁道方向)的分割线51、52，分割成多个(在本实施方式中为三个)分割区域27a、27b、27c。多个分割区域27a、27b、27c的排列方向，与处于记录或重放状态的光学记录介质23的半径方向平行。
液晶元件27，按每个分割区域27a、27b、27c分别具有一对透明电极，由与电压施加部28连接的透明电极、和配置成和上述与电压施加部28连接的透明电极相对的另一个透明电极构成；和配置在一对透明电极之间的液晶层。该液晶层和透明电极由玻璃基板密封。
液晶元件27，经由各个分割区域27a、27b、27c所具备的透明电极，从电压施加部28施加电压。液晶元件27被分割成多个，且各个分割区域具备透明电极时，电压施加部28能够对分割区域27a、27b、27c分别施加不同的电压值。在此，用透明电极作为液晶元件27的多个分割区域所具备的电极时，不会因电极挡住光而导致光强度下降。液晶元件27，通过在一对透明电极间施加电压，改变液晶层的折射率，对入射光赋予相位变化。
液晶元件27，虽然存在其光学特性等各种特性因温度变化而变化的问题，但在本实施方式的光学头21中，在液晶元件27附近设置测定液晶元件27的表面温度的温度传感器(未图示)，并使用在LSI(Large Scale Integration大规模集成电路)中预先编入的、使温度和电压相关联的数据表，对液晶元件27伴随温度变化而产生的各种特性的变化进行校正。
由电压施加部28施加电压的液晶元件27，对入射光赋予相位变化，使入射光偏振成大致直线偏振光。对具有分割区域的液晶元件27的各透明电极施加电压的电压施加部，具有电源(未图示)、和进行脉宽调制(PWMPulse Width Modulation)的调制器。电压施加部28的动作由控制部29进行控制。
控制部29，控制对液晶元件27的分割区域27a、27b、27c施加电压的电压施加部28的动作，以调整对入射到液晶元件27的分割区域27a、27b、27c的光按每个分割区域赋予的相位补偿量，对透过液晶元件27的光的光点在该光点内赋予均匀的相位变化。在入射到液晶元件27的漫射光的光点内相位变化量产生差异的理由、和调整相位补偿量以降低该相位变化量的差的方法，在后面讲述。
另外，控制部29，不仅控制电压施加部28的动作以降低光点内的相位变化量的差，还控制电压施加部28的动作，以与光记录介质23的种类对应来调整液晶元件27的相位补偿量。控制部29，检出光记录介质23的种类，并控制电压施加部28的动作，以与光记录介质23的种类相对应，将经例如试验等而预先求取的值存储在控制部29中含有的存储器中，施加该值的电压。
控制部29，根据例如光记录介质23中预先记录的TOC(Table OfContents，目录)信息、由光电检测器25所得到的电信号等，对光记录介质23的种类进行判别。
物镜24，例如，当光记录介质23为MD、Hi-MD等光磁记录介质时，使用数值孔径NA为0.45的物镜。物镜24被搭载在致动器(未图示)上，该致动器可使物镜24在入射光的光轴方向即聚焦方向、和与光记录介质23的半径方向垂直的方向即磁道方向移动，物镜24将从半导体激光元件22出射的输出光在光记录介质23的信息记录面上聚光，在信息记录面上形成光点。会聚在光记录介质23上的光，由液晶元件27赋予相位变化，透过耦合透镜30，经偏振光分束器32反射而入射到渥拉斯顿棱镜33。
渥拉斯顿棱镜33，将入射的光分离成例如在用于检出FE信号和TE信号的伺服系统中使用的主信号、和在MO(Magneto-Optical，磁光)信号(RF信号)中使用的I、J信号，并使之入射到光电检测器25的各信号的受光区域。
光电检测器25是信号转换部，将入射的激光转换成电信号，并通过运算输FE信号、TE信号和RF信号。在光电检测器25上设有多个受光区域。
图4是表示光电检测器25的构成的俯视图。光电检测器25例如具有将分割成四个等面积的矩形的受光区域配置成两行两列的行列状的受光区域A、B、C、D；在受光区域A～D的两侧沿磁道方向配置的矩形状的两个受光区域E、F；和在受光区域A～D的两侧沿半径方向配置的矩形状的两个受光区域I、J。在受光区域A～D中接收光、并输出FE信号，在此所接收的光，为由光栅31分离后的0级衍射光，用于由渥拉斯顿棱镜33分离后的主信号。在受光区域E、F中接收光、并检出TE信号，在此所接收的光为由光栅31分离后的-1级衍射光和+1级衍射光，用于由渥拉斯顿棱镜33分离后的主信号。在受光区域I、J中接收光、并检出RF信号，在此所接收的光为由光栅31分离后的0级衍射光，用于由渥拉斯顿棱镜33分离后的I、J信号。
光电检测器25，接收入射到各受光区域A～J的光，并如下式所示输出各种电信号。另外，在下式中，在表示各受光区域的字母前面加“S”来表示从各受光区域检出的信号所表示的值。
FE信号＝(SA+SC)-(SB+SD)TE信号＝SE-SFRF信号＝SI-SJ下面，说明在入射到液晶元件27的漫射光的光点内相位变化量产生差异的理由；和由本发明中最具特点的液晶元件27调整相位补偿量以降低该相位变化量的差的方法。
图5A和图5B是示意性地表示漫射光入射到液晶元件27的状态的剖视图。在图5A中，示意性地表示作为漫射光的入射光的光点的周边部的光61a入射到液晶元件27的状态。在图5B中，示意性地表示入射光的光点中与图5A中所示的部分相反一侧的周边部的光61b入射到液晶元件27的状态。
液晶元件27，具有一对透明电极(未图示)、和配置在一对透明电极之间的液晶层(未图示)。形成液晶层的液晶62和一对透明电极，由玻璃基板63密封。由电压施加部28施加电压的液晶元件27，对入射光赋予相位变化，使入射光偏振成为大致直线偏振光。
当光入射到该液晶元件27时，液晶62相对于入射光的折射率根据入射光的入射角而变化。另外，入射角发生变化时，即使对液晶元件27施加相同的电压，以使其相位变化量相对于入射光与入射角变化前相同，入射光的相位变化量也会与预期的相位变化量发生变化。
这种伴随折射率变化的相位变化量的变化，不仅在入射角不同的多束光之间有问题，当入射的光为漫射光时，在光点周边部附近的光、和以光轴为中心与上述周边部附近的光相反一侧的周边部附近的光之间也有问题。另外，因光点中心附近的液晶的折射率和光点周边部附近的液晶的折射率不同，而产生光点中心附近的相位变化量和光点周边部附近的相位变化量的差异。
在此，光点中心附近的相位变化量和光点周边部附近的相位变化量的差，如下式(1)所示。其中，“折射率的差”是指，光点中心的折射率和光点周边部的折射率的差。
(相位变化量的差)＝(折射率的差)×(液晶的厚度)×360/(入射光的波长) …(1)如式(1)所示，如果在同一个光点内相位变化量产生偏差，即使相对于属于漫射光的入射光、在光点中心附近赋予了最佳的相位补偿量，光点周边部的相位变化量也会变成与最佳值不同的相位变化量。
图6是表示相对于入射到没有被分割的液晶元件的漫射光、将在光轴中心最佳的相位补偿量均匀地赋予给整个入射光时的光点半径方向的各位置的相位变化量的图。液晶元件对整个光点赋予在作为漫射光的入射光的光轴中心(光点中心)最佳的相位补偿量。从而，在入射光的光点中心附近，能够使入射光成为大致直线偏振光。
但是，如前面所述，在作为漫射光的入射光的光点周边部，即使赋予了和光点中心相同的最佳相位补偿量，由于入射光的入射角和光轴中心部分不同，所以会成为偏离最佳相位变化量的值。如此相位变化量偏离最佳值后，光点周边部附近的光，其偏振光状态就会从直线偏振光向椭圆偏振光发展。
为了降低因起因于这种光的入射角不同的折射率的差而产生的光点内相位变化量的差，在本实施方式的光学头21中，使用如上述图3所示具有分割成多个的分割区域27a、27b、27c的液晶元件27。图3所示的具有分割区域27a、27b、27c的液晶元件27，通过在各个分割区域27a、27b、27c所具备的透明电极上施加不同值的电压，能够对各分割区域27a、27b、27c，将其相对于入射光的折射率设定成不同的值，从而能够改变对分别入射到分割区域27a、27b、27c的光赋予的相位补偿量。
图7是表示图3所示的具有多个分割区域的液晶元件27对作为漫射光的入射光赋予的相位补偿量的图。在图7中，用实线表示在各分割区域27a、27b、27c对入射光赋予的相位补偿量。另外在图7中，双点划线所表示的线54，表示对入射到上述没有分割成多个的液晶元件的漫射光在光点内赋予均匀的相位补偿量时的相位变化量。
在分割区域27a中，对实际的相位变化量小于最佳值的光点周边部的一端侧，赋予比对光点中心附近赋予的相位补偿量大的相位补偿量。在分割区域27b中，由于实际的相位变化量和最佳相位变化量的差很小，所以不改变相位补偿量。在分割区域27c，对实际的相位变化量大于最佳值的光点周边部的另一端侧，赋予比对光点中心附近赋予的相位补偿量小的相位补偿量。即，在与光点周边部对应的分割区域27b的两侧的分割区域27a、27c中，如后述的图8所示，以使各分割区域27a、27c中相位变化量的平均值和相位变化量的最佳值大致相等的方式，赋予相位补偿量。
另外，为了如此改变在液晶元件27的分割区域27a、27b、27c的相位补偿量而施加在分割区域27a、27b、27c所具备的透明电极上的电压值，例如可使用通过试验等预先求取、并存储在控制部29所具备的存储器中的值。
图8是表示对入射到具有分割成多个的分割区域的液晶元件27的漫射光、按每个分割区域赋予不同的相位补偿量时的相位变化量55的图。将液晶元件27分割成多个，改变在光点的中心附近和周边部附近从电压施加部28施加的电压值，来改变相位补偿量，从而能够缩小光点内的相位变化量和最佳值的差，能够降低光点内的相位变化量的差。
图9是表示由未被分割成多个的液晶元件赋予相位补偿的情况下光记录介质23重放时的出错率、和由具有多个分割区域的液晶元件27赋予相位补偿的情况下光记录介质23重放时的出错率的图。用白圈表示由未被分割成多个的液晶元件赋予相位补偿时(图中的现有技术)的出错率，用黑圈表示由本发明的光学头21中具备的具有多个分割区域的液晶元件27赋予相位补偿时(图中的本发明)的出错率。另外，采用具有多个分割区域的液晶元件27时以横轴表示的相位补偿量，表示在分割区域27b赋予的相位补偿量。另外，出错率用于测定单位时间内发生的错误的数量。测定出错率时，使用MD作为光记录介质23。
如图9所示，在相位补偿量为一定范围(约90o～120o)以外的大部分，由具有多个分割区域的液晶元件27赋予相位变化时的出错率，比由未被分割成多个的液晶元件赋予相位变化时的出错率大幅度地降低。如此，通过将液晶元件分割成多个区域，并适当选择在光点的中心附近和周边部附近对液晶元件施加的电压值，能够改变各分割区域的相位补偿量，降低光点内的相位变化量的差，从而能够提高光记录介质的记录重放特性。
另外，液晶元件27优选的是，赋予相位变化，以使被调整成直线偏振光的光的偏光轴，与处于记录或重放状态的光记录介质23的半径方向平行。下面说明其理由。
液晶元件27，如上述图2所示，用于限制因在与凹槽42相邻的岸台43的表面反射的光导致的串扰成分。在此，在得到凹槽42的信息记录重放信号时，就光点41来看，在光点41的磁道方向，直到光点41的周边部，都含有记录在凹槽42中的信息记录重放信号。另一方面，在光点41的半径方向，光点41的周边部附近即光点区域41a，被照射在岸台43上，不含信息记录重放信号。即，就半径方向来看光点41，信息记录重放信号只存在于光点41的中心附近。
在此，反射光可被看作波，所以可分成半径方向的波即P波、和磁道方向的波即S波。当光记录介质23为MD时，来自光记录介质23的反射光的相位，变成P波和S波几乎同步的状态(S-P＝0o)。但是，当光记录介质23为Hi-MD时，来自光记录介质23的反射光，变成P波比S波滞后δo的状态(S-P＝δo)。
当借助液晶元件27实现了δ＝0时，光记录介质23为Hi-MD时，也能够得到最佳的记录重放特性。如此使δ＝0的方法有两个使磁道方向的波即S波滞后δo的方法；和使半径方向的波即P波超前δo的方法、也就是使半径方向的光波P波滞后2π-δo的方法。
如前面所述，对于光点41的磁道方向，直到光点41的周边部都含有记录在凹槽42中的信息记录重放信号。因此，在使磁道方向的波即S波滞后δo的方法中，需要对入射到液晶元件27的周边部的光也赋予相位变化，采用本实施方式的光学头21所具备的液晶元件27，光点内也会稍微产生相位变化量的差。
另一方面，对于光点41的半径方向，光点41的周边部不含记录在凹槽42中的信息记录重放信号。因此，在使半径方向的波即P波超前δo的方法中，由于入射到液晶元件27的光的周边部不含信息重放信号，所以即使光点内稍微产生相位变化量的差，在光点的半径方向含有信息重放信号的部分和不含信息重放信号的部分的临界部的入射角，也会小于光点周边部的入射角，作为得到的信息重放信号，是几乎没有相位变化量的差的信号。
综上所述，在光点的半径方向含有信息重放信号的部分和不含信息重放信号的部分的临界部的入射角，小于在与半径方向垂直的磁道方向的周边部的入射角。因此，与在磁道方向赋予相位变化相比，在半径方向赋予相位变化时，为了使得在光点内呈现均匀的相位变化而赋予的相位补偿量的差异更小。由此可见，优选的是对光记录介质23的半径方向赋予相位变化，使液晶元件27的分割区域27a、27b、27c排列的方向与光记录介质23的半径方向平行，从而能够降低在光点内赋予的相位补偿量的差异，更容易地使光点的相位变化均匀。
下面说明光学头21的动作。从半导体激光元件22出射的激光，通过光栅31分离成0级衍射光、+1级衍射光和-1级衍射光，并透过偏振光分束器32。透过偏振光分束器32的激光，通过耦合透镜30改变漫射角度后，透过液晶元件27，由物镜24聚光到光记录介质23的信息记录面上。会聚在光记录介质23上的光，经光记录介质23反射，通过物镜24，入射到液晶元件27。
光入射到液晶元件27后，由电压施加部28对液晶元件27的透明电极施加电压，对液晶元件27的相位补偿量进行调整，所述电压根据光记录介质23的种类来确定。在此，液晶元件27，如图3所示，具有多个透明电极，所以能够降低起因于光的入射角的光点内相位变化量的差。
由液晶元件27赋予了相位变化的激光，透过耦合透镜30，被偏振光分束器32反射，并由渥拉斯顿棱镜33分离，在光电检测器25的预定的位置被接收。光电检测器25，利用接收的激光，输出FE信号、TE信号和RF信号的各种电信号。
如上所述，本实施方式的光学头21中，通过将液晶元件27分割成多个区域27a、27b、27c，能够适当地选择在光点的中心附近和周边部附近对液晶元件27施加的电压值，调整对入射光赋予的相位补偿量，所以能够降低光点内相位变化量的差，能够提高光记录介质23的记录重放特性。
另外，作为用光学头21进行记录重放的光记录介质23，不仅仅限定于MD、Hi-MD等光磁记录介质，也可以使用CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、蓝光光盘(Blu-ray光盘注册商标)等光记录介质。
图10是简略化表示本发明的第二实施方式的光学头71的构成的剖视图。本实施方式的光学头71，与上述第一实施方式的光学头21类似，对相应的部分标以相同的参照标号，并省略说明。在第二实施方式的光学头71中，液晶元件72，被配置在耦合透镜30和作为光源的半导体激光元件22之间，更详细而言，被配置在耦合透镜30和光学系统26之间。
作为液晶元件72，和液晶元件27一样采用被分割成多个的物体。因此，对于本实施方式的光学头71，即使是透过漫射角调整元件即耦合透镜30、且在光点周边部附近和中心附近的入射角的差较大的漫射光，也能够降低该光点内的相位变化量的差，能够进一步提高光记录介质23的记录重放特性。
图11是简略化表示本发明的第三实施方式的光学头81的构成的剖视图。本实施方式的光学头81，与上述第二实施方式的光学头71类似，对相应的部分标以相同的参照标号，并省略说明。在第三实施方式的光学头81中，液晶元件82a和耦合透镜82b被设置成一体，构成相位补偿赋予部82。另外，液晶元件82a，被配置在耦合透镜82b和作为光源的半导体激光元件22之间，更详细而言，被配置在耦合透镜82b和光学系统26之间。
作为相位补偿赋予部82中包含的液晶元件82a，和液晶元件27一样采用被分割成多个的物体，能够降低光点内的相位变化量的差。另外，相位补偿赋予部82中包含的作为漫射角调整元件的耦合透镜82b，和前面所述的第一实施方式的光学头21中所使用的耦合透镜30一样，是调整入射光的漫射角度的透镜。
在本实施方式的光学头81中，采用将液晶元件82a和耦合透镜82b设置成一体的相位补偿赋予部82，所以能够使光学头81小型化。
图12是简略化表示本发明的第四实施方式的光学头91的构成的剖视图。本实施方式的光学头91，与上述第三实施方式的光学头81类似，对相应的部分标以相同的参照标号，并省略说明。在第四实施方式的光学头91中，液晶元件92a和作为菲涅尔(Fresnel)透镜的耦合透镜92b被设置成一体，构成相位补偿赋予部92。另外，液晶元件92a，被配置在耦合透镜92b和作为光源的半导体激光元件22之间，更详细而言，被配置在耦合透镜92b和光学系统26之间。
相位补偿赋予部92中包含的液晶元件92a，和上述第三实施方式的光学头81中所具备的液晶元件82a相同，所以省略其说明。另外，相位补偿赋予部92中包含的作为漫射角调整元件的耦合透镜92b，和上述第三实施方式的耦合透镜82b一样，是调整入射光的漫射角度的透镜，但是其透镜面是菲涅尔面。
本实施方式的光学头91所具备的相位补偿赋予部92的耦合透镜92b，是具有菲涅尔面的菲涅尔透镜，所以能够使透镜薄型化，从而能够进一步使光学头91小型化。
另外，具备如上所述的本发明的光学头的光盘重放装置，能够降低起因于光的入射角的光点内的相位变化量的差，从而能够进一步提高光记录介质的记录重放特性。
本发明只要不脱离其宗旨或主要特征，能够以另外的各种方式实施。因此，上述的实施方式在所有方面不过是单纯的例示，本发明的范围是权利要求的范围所示的内容，不受说明书正文的任何约束。而且，属于权利要求的范围的变形或变更，均在本发明的范围内。
权利要求
1.一种对光记录介质照射光、记录和/或重放信息的光学头(21、71、81、91)，其特征在于，包括出射光的光源(22)；将从光源(22)出射的光聚光到光记录介质上的物镜(24)；设置在光源(22)和物镜(24)之间的漫射光的光路上的液晶元件(27、72、82a、92a)，其具有分割成多个的分割区域；电压施加部(28)，对液晶元件(27、72、82a、92a)的多个分割区域施加电压，改变分割区域的折射率；和控制部(29)，控制对液晶元件(27、72、82a、92a)的分割区域施加电压的电压施加部(28)的动作，以调整对入射到液晶元件(27、72、82a、92a)的分割区域的光按每个分割区域赋予的相位补偿量，使得透过液晶元件(27、72、82a、92a)的光的光点在该光点内被赋予均匀的相位变化。
2.根据权利要求1所述的光学头(21、71、81、91)，其特征在于，含有对入射光的漫射角进行调整的漫射角调整元件(30、82b、92b)，漫射角调整元件(30、82b、92b)，被配置在光源(22)和物镜(24)之间。
3.根据权利要求2所述的光学头(21)，其特征在于，液晶元件(27)，被配置在漫射角调整元件(30)和物镜(24)之间。
4.根据权利要求2所述的光学头(71、81、91)，其特征在于，液晶元件(72、82a、92a)，被配置在漫射角调整元件(30、82b、92b)和光源(22)之间。
5.根据权利要求4所述的光学头(81、91)，其特征在于，液晶元件(82a、92a)和漫射角调整元件(82b、92b)，被设置成一体。
6.根据权利要求5所述的光学头(91)，其特征在于，漫射角调整元件(92b)为菲涅尔透镜。
7.根据权利要求1所述的光学头(21、71、81、91)，其特征在于，液晶元件(27、72、82a、92a)，每个分割区域均具有透明电极。
8.根据权利要求1所述的光学头(21、71、81、91)，其特征在于，液晶元件(27、72、82a、92a)的多个分割区域排列的方向，与处于记录或重放状态的光记录介质的半径方向平行。
9.根据权利要求1所述的光学头(21、71、81、91)，其特征在于，光源(22)出射波长为780nm的激光，物镜(24)的数值孔径NA为0.45。
10.一种光盘重放装置，其特征在于，具有权利要求1所述的光学头(21、71、81、91)。
全文摘要
本发明提供一种光学头(1)，包含半导体激光元件(22)、物镜(24)、液晶元件(27)、电压施加部(28)和控制部(29)。液晶元件(27)，被设置在半导体激光元件(22)和物镜(24)之间的漫射光的光路上，并被分割成多个区域。电压施加部(28)，对液晶元件(27)的多个分割区域施加电压，改变分割区域的折射率。控制部(29)，控制对液晶元件(27)的分割区域施加电压的电压施加部(28)的动作，以调整对入射到液晶元件(27)的光按每个分割区域赋予的相位补偿量，对透过液晶元件(27)的光的光点在该光点内赋予均匀的相位变化。
文档编号G11B7/135GK1811941SQ20061000549
公开日2006年8月2日 申请日期2006年1月13日 优先权日2005年1月14日
发明者古屋贵昭 申请人:夏普株式会社