JP4178965B2

JP4178965B2 - Optical head and optical recording medium driving apparatus

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Publication number: JP4178965B2
Application number: JP2003010314A
Authority: JP
Inventors: 紀彰西
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2023-01-17
Also published as: JP2004220744A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体に対して各種情報の記録及び／又は再生を行なう光ヘッド及びこのような光ヘッドを備えて構成される光記録媒体駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光ディスクに代表される光記録媒体としては、ディスク基板上にピット等があらかじめ形成され再生専用として用いられるもの、ディスク基板上に形成された溝構造に沿って相変化、または、光磁気記録等を用いて、記録及び再生が可能となされているもの、等が提案されている。
【０００３】
このうち、記録及び再生が可能な光ディスクを用いる光ディスク装置等の光記録媒体駆動装置においては、光ヘッドの光源として、一般に最大出射光量（光出力最大定格）が比較的大きい半導体レーザ素子が用いられるのが通常である。一方、再生専用の装置では、大きな最大定格の光源は、通常は必要ではない。これは、以下のような理由による。
【０００４】
（１）半導体レーザ素子においては、一般的に、発光出力が小さい場合には、安定した発振が得られにくく、レーザノイズが大きくなってしまう。したがって、情報再生時のＣＮＲ(Carrier to Noise Ratio)を確保するためには、レーザの光出力をある程度以上の値に設定する必要がある。この値は、通常、２ｍＷ乃至５ｍＷ程度である。
【０００５】
（２）記録可能な光記録媒体では、この光記録媒体の記録面上に光束が集光されることによる記録層の温度上昇等を用いて記録することが用いられている。この場合、「再生用のパワーの光束が照射されても、すでに記録された信号が劣化しない」こと及び「記録用のパワーの光束を用いて、安定した記録が行える」ことという２つの条件の双方を満たそうとすると、再生時の光パワーと記録時の光パワーとにおいて、所定以上の出力比を確保する必要がある。通常、記録用の光束の最大パワーは、再生用の光束のパワーの５倍乃至２０倍程度である。さらに、標準速度よりも高速度で記録する場合（光ディスクを標準速度よりも早く回転させる場合）などにおいては、より大きな出力比が必要となる。
【０００６】
これら２つの理由によって、記録及び再生に対応する光ヘッドに用いられる光源や、複数の種類の光記録媒体に対して記録及び／又は再生を行う光ヘッドに用いられる光源の光出力最大定格は、通常、２０ｍＷ乃至５０ｍＷ程度、標準速度の８倍程度の高速で記録する光記録媒体（例えば、いわゆる「ＣＤ−Ｒ／ＲＷ」方式の光ディスク等）では、１００ｍＷ程度にもなっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−１２４９１９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように光出力最大定格が大きい光源は、その実現が非常に困難であるばかりでなく、光源における消費電力が大きくなってしまう等の問題点がある。また、このような光源を用いて、再生時のように、光出力を小さくして使用しようとすると、レーザノイズが大きくなってしまい、良好な再生特性が得られなくなる。
【０００９】
一方、再生専用の「ＤＶＤ」（「ＤＶＤ−ＲＯＭ」や「ＤＶＤ−Video」）（登録商標）では、すでに、２層の記録面を有する光ディスクが実用化されている。そして、近年、記録及び再生が可能なタイプの光ディスクに関しても、２層、あるいは、４層といった、多層の記録面を有する光ディスクが提案されている。
【００１０】
これら多層の記録面を有する光記録媒体においては、記録面が１層のみの光記録媒体に比べて、約１．５倍乃至２倍以上の記録用の光パワー及び再生用の光パワーが必要となる。
【００１１】
そのため、記録面が１層の光記録媒体及び記録面が多層の光記録媒体の双方に対応した光記録媒体駆動装置においては、多層の記録面を有する光記録媒体に対する記録用光束の最大パワーは、一層の記録面を有する光記録媒体に対する再生用光束のパワーに対する比率（倍率）が、一層の記録面を有する光記録媒体のみを扱う光記録媒体駆動装置における記録用光束のパワーの再生用光束のパワーに対する比率の２倍程度となってしまう。
【００１２】
さらに、光束に対する光学記録媒体の線速度が異なる場合についても、必要となる記録用光束のパワー及び再生用光束のパワーが異なってくる。すなわち、光束に対する光学記録媒体の線速度が大きくなると、より大きなパワーの記録用光束及び再生用光束が必要となる。
【００１３】
このように、光記録媒体における記録容量が拡大され、今後もさらに記録容量が拡大されると、これに伴い、光源には、より一層広い光出力のダイナミックレンジが要求されることとなる。
【００１４】
そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、記録時（記録モード時）及び再生時（再生モード時）における光源の光パワー比が小さくなされ、再生時のレーザノイズが十分に小さくなされるとともに、製造性のよい光出力最大定格が小さめな光源を用いても良好な記録及び再生特性が得られる光ヘッド及び光記録媒体駆動装置を提供しようとするものである。
【００１５】
さらに、本発明は、最適な記録及び／又は再生用の光パワーの異なる複数種類の光記録媒体、多層光記録媒体、または、記録面が複数の記録領域に分割された光記録媒体などの複数種類の光記録媒体に対しても、再生時のレーザノイズが十分に小さくなされ、製造性のよい光出力最大定格の小さめな光源を用いても、各種類の光記録媒体、多層光記録媒体の各記録面、記録面上の複数の記録領域のそれぞれに対して、良好な記録及び／又は再生特性の得られる光ヘッド及び光記録媒体駆動装置を提供しようとするものである。
【００１６】
また、本発明は、通常の温度以上の高温下においても、光源におけるレーザノイズの増加が抑えられて、良好な記録及び／又は再生特性が得られる光ヘッド及び光記録媒体駆動装置を提供しようとするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明に係る光ヘッドは、光源と、この光源から発せられた光ビームを光記録媒体に集光させて照射する光集光手段と、光源から出射された光ビームの光路とこの光ビームが光記録媒体により反射されて集光手段を経た反射光ビームの光路とを分離させる光分離手段と、この光分離手段を経た反射光ビームを受光する光検出手段と、光源と光分離手段との間に設けられ該光源から出射される総光量に対する光記録媒体上に集光される光量の比率である光結合効率を変化させる光結合効率可変手段とを備えている。
【００１８】
そして、この光ヘッドにおいては、光結合効率可変手段は、温度が高いほど、上記光結合効率が小さくなる温度特性を有するものである。
【００２１】
この光ヘッドにおいては、記録モード及び再生モードにおける光源のパワー比を小さくし、光源に半導体レーザ素子を用いた場合においても、再生時のレーザノイズを十分に小さくでき、また、光源に半導体レーザ素子を用いた場合において、最適な記録及び／又は再生光パワーが異なる複数種類の光記録媒体、多層光記録媒体、または、記録面が複数の記録領域に分割された光記録媒体などの複数種類の光記録媒体に対しても、再生時のレーザノイズを十分に小さくできる。
【００２２】
また、この光ヘッドにおいては、温度が高いほど、光結合効率が小さくなされて光源の発光出力が大きくなされるので、光源に半導体レーザ素子を用いた場合において高温になっても、レーザノイズの増加が抑えられ、再生特性が影響を受けることがない。
【００２３】
そして、本発明に係る光記録媒体駆動装置は、光源とこの光源から発せられた光ビームを光記録媒体に集光させて照射する光集光手段とを有する光ヘッドを備え、この光ヘッドは、光源から出射された光ビームの光路とこの光ビームが光記録媒体により反射されて集光手段を経た反射光ビームの光路とを分離させる光分離手段と、この光分離手段を経た反射光ビームを受光する光検出手段と、光源と光分離手段との間に設けられ該光源から出射される総光量に対する光記録媒体上に集光される光量の比率である光結合効率を変化させる光結合効率可変手段とを有している。
【００２４】
そして、この光記録媒体駆動装置においては、光結合効率可変手段は、温度が高いほど、上記光結合効率が小さくなる温度特性を有するものである。
【００２７】
この光記録媒体駆動装置においては、記録モード及び再生モードにおける光源のパワー比を小さくし、光源に半導体レーザ素子を用いた場合においても、再生時のレーザノイズを十分に小さくでき、また、光源に半導体レーザ素子を用いた場合において、最適な記録及び／又は再生光パワーが異なる複数種類の光記録媒体、多層光記録媒体、または、記録面が複数の記録領域に分割された光記録媒体などの複数種類の光記録媒体に対しても、再生時のレーザノイズを十分に小さくできる。
【００２８】
また、この光記録媒体駆動装置においては、温度が高いほど、光結合効率が小さくなされて光源の発光出力が大きくなされるので、光源に半導体レーザ素子を用いた場合において高温になっても、レーザノイズの増加が抑えられ、再生特性が影響を受けることがない。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光ヘッド及び光記録媒体駆動装置の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において、特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００３０】
〔光記録媒体駆動装置の概要的構成〕
本発明に係る光記録媒体駆動装置は、図１に示すように、光記録媒体となる光ディスク１０２を回転操作する駆動手段としてのスピンドルモータ１０３と、本発明に係る光ヘッド１０４と、その駆動手段としての送りモータ１０５とを備えている。
【００３１】
ここで、スピンドルモータ１０３は、後述するディスク種類判別手段ともなるシステムコントローラ１０７及びサーボ制御回路１０９により駆動制御され、所定の回転数で駆動される。
【００３２】
また、光ディスク１０２としては、光変調記録を用いる記録再生デイスクである種々の方式（いわゆる「光磁気記録」、「相変化記録」及び「色素記録」等を含む）の光ディスク（例えば、いわゆる「ＣＤ−Ｒ／ＲＷ」、「ＤＶＤ−ＲＡＭ」、「ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ」、「ＤＶＤ＋ＲＷ」等）、または、各種光磁気記録媒体である。
【００３３】
さらに、この光ディスク１０２としては、記録面上における最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる少なくとも２種類以上の光ディスクから選択的に使用してもよく、また、最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる少なくとも２以上の記録領域に記録面が分割された光ディスク、複数の記録面（記録層）が透明基板を介して積層された光ディスクをも使用することができる。
【００３４】
記録面上における最適な記録及び／又は再生光パワーの差異は、光ディスクにおける記録方式そのものが異なることによるものの他、光ディスクの回転操作される速度（光ヘッドに対する線速度）の違いによるもの（いわゆる標準速ディスクに対するｎ倍速ディスク）であってもよい。
【００３５】
また、この光ディスク１０２としては、最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる、または、同一の少なくとも２以上の記録面を有する多層光ディスクを使用することもできる。この場合においては、多層光ディスクの設計のしかたにより、各記録面についての最適な記録及び／又は再生光パワーの違いが生ずる。
【００３６】
なお、これら光ディスクの記録及び／又は再生光の波長としては、４００ｎｍ程度乃至７８０ｎｍ程度が考えられる。
【００３７】
光ヘッド１０４は、光ディスク１０２の記録面に対して光束を照射し、この光束の記録面による反射光を検出する。また、光ヘッド１０４は、光ディスク１０２の記録面からの反射光に基づいて、後述するような各種の光束を検出し、各光束に対応する信号をプリアンプ部１２０に供給する。
【００３８】
このプリアンプ部１２０の出力は、信号変復調部及びＥＣＣブロック１０８に送られる。この信号変復調部及びＥＣＣブロック１０８は、信号の変調、復調及びＥＣＣ（エラー訂正符号）の付加を行う。光ヘッド１０４は、信号変復調部及びＥＣＣブロック１０８の指令にしたがって、回転する光ディスク１０２の記録面に対して、光照射を行う。このような光照射により、光ディスク１０２に対する信号の記録または再生が行われる。
【００３９】
プリアンプ部１２０は、各光束に対応する信号に基づいて、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、ＲＦ信号等を生成するように構成されている。記録または再生の対象媒体とされる光記録媒体の種類に応じて、サーボ制御回路１０９、信号変復調部及びＥＣＣブロック１０８等により、これらの信号に基づく復調及び誤り訂正処理等の所定の処理が行われる。
【００４０】
これにより、復調された記録信号は、光ディスク１０２が、例えばコンピュータのデータストレージ用であれば、インターフェイス１１１を介して外部コンピュータ１３０等に送出される。そして、外部コンピュータ１３０等は、光ディスク１０２に記録された信号を再生信号として受け取ることができるようになっている。
【００４１】
また、光ディスク１０２がいわゆる「オーディオ・ビジュアル」用であれば、Ｄ／Ａ，Ａ／Ｄ変換器１１２のＤ／Ａ変換部でデジタル／アナログ変換され、オーディオ・ビジュアル処理部１１３に供給される。そして、このオーディオ．ビジュアル処理部１１３に供給された信号は、このオーディオ．ビジュアル処理部１１３においてオーディオ・ビデオ信号処理を行われ、オーディオ・ビジュアル信号入出力部１１４を介して、外部の撮像・映写機器に伝送される。
【００４２】
上記光ヘッド１０４は、送りモータ１０５により、光ディスク１０２上の所定の記録トラックまで移動操作される。スピンドルモータ１０３の制御と、送りモータ１０５の制御と、光ヘッド１０４において光集光手段となる対物レンズを保持する二軸アクチュエータのフォーカシング方向の駆動及びトラッキング方向の駆動の制御は、それぞれ、サーボ制御回路１０９により行われる。
【００４３】
また、サーボ制御回路１０９は、本発明に係る光ヘッド１０４内に配設された光結合効率可変素子を動作させ、光ヘッド１０４における光結合効率、すなわち、光源となる半導体レーザ素子等のレーザ光源から出射する光束の総光量と光ディスク１０２上に集光する光量との比率を、記録モード時と再生モード時とで、及び、光ディスク１０２の種類に応じて、異なるように制御し、かつ、制御の仕方は、温度に応じて可変であるようにする。
【００４４】
また、レーザ制御部１２１は、光ヘッド１０４におけるレーザ光源を制御する。特に、この実施の形態においては、レーザ光源の出力パワーを、記録モード時と再生モード時とで、及び、光ディスク１０２の種類に応じて、異ならせる制御する動作を行なう。
【００４５】
また、光ディスク１０２が、記録面上における最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる少なくとも２種類以上の光ディスクから選択的に使用されたものである場合（記録方式の異なるもの、分割された記録領域のいずれであるか、積層された記録面のうちのいずれであるか、光束に対する相対線速度が異なるものなどのいずれも含む）には、ディスク種類判別センサ１１５が、装着された光ディスク１０２の種類を判別する。光ディスク１０２としては、上述したように、光変調記録を用いた種々の方式の光ディスク、または、各種光磁気記録媒体が考えられ、これらは、記録面上における最適な記録及び／又は再生光パワーの異なるものも含んでいる。ディスク種類判別センサ１１５は、光ディスク１０２の表面反射率やその他の形状的、外形的な違いなどを検出する。
【００４６】
そして、システムコントローラ１０７は、ディスク種類判別センサ１１５より送られる検出結果に基づいて、光ディスク１０２の種類を判別する。
【００４７】
さらに、光記録媒体の種類を判別する手法としては、カートリッジに収納された光記録媒体においては、このカートリッジの検出穴を設けておくことが考えられる。また、光記録媒体の、例えば、最内周にあるプリマスタードピットや、グルーブ等に記録された目録情報（Table of Contents：ＴＯＣ）による情報をもとに、「ディスク種別」もしくは「推奨記録パワー及び推奨再生パワー」を検出し、その光記録媒体の記録及び再生に適した記録及び再生光パワーを設定することが考えられる。
【００４８】
そして、光結合効率制御手段となるサーボ制御回路１０９は、システムコントローラ１０７に制御されることにより、ディスク種類判別センサ１１５の判別結果に応じて、光ヘッド１０４における光結合効率を、装着された光ディスク１０２の種類に応じて制御する。
【００４９】
また、光ディスク１０２として、最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる少なくとも２以上の記録領域に記録面が分割された光ディスクを使用する場合には、記録領域識別手段により、記録及び／又は再生をしようとする記録領域を検出する。複数の記録領域が光ディスク１０２の中心からの距離に応じて同心円状に分割されている場合には、記録領域識別手段としては、サーボ制御回路１０９を用いることができる。サーボ制御回路１０９は、例えば、光ヘッド１０４と光ディスク１０２との相対位置を検出する（ディスク１０２に記録されたアドレス信号をもとに位置検出する場合を含む）ことによって、記録及び／又は再生をしようとする記録領域を判別することができる。そして、サーボ制御回路１０９は、記録及び／又は再生をしようとする記録領域の判別結果に応じて、光ヘッド１０４における光結合効率を制御する。
【００５０】
さらに、光ディスク１０２が、最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる少なくとも２以上の記録面を有する多層光ディスクである場合には、記録面識別手段により、記録及び／又は再生をしようとする記録面を判別する。記録面識別手段としては、サーボ制御回路１０９を用いることができる。サーボ制御回路１０９は、例えば、光ヘッド１０４と光ディスク１０２との相対位置を検出することによって、記録及び／又は再生をしようとする記録面を検出することができる。そして、サーボ制御回路１０９は、記録及び／又は再生をしようとする記録面の判別結果に応じて、光ヘッド１０４における光結合効率を制御する。
【００５１】
なお、これら光ディスクの種類、記録領域、記録面についての情報は、各光ディスクに記録されたいわゆるＴＯＣなどの目録情報を読み取ることによっても判別することができる。
【００５２】
さらに、この光記録媒体駆動装置においては、光ヘッド１０４における光源となる半導体レーザ素子等、または、光結合効率可変素子となる液晶素子の近傍に温度センサ１２２が配置されている。この温度センサ１２２により検出された温度を示す信号は、制御手段となるシステムコントローラ１０７に送られる。このシステムコントローラ１０７は、温度センサ１２２により検出される温度に応じて、この温度が高いほど、光結合効率を小さくする制御を行う。
【００５３】
これは、高温下においては、半導体レーザ素子においてレーザノイズを発生させずに使える光パワーの最小値（下限）が高くなってしまうため、半導体レーザ素子の発光パワーを充分に高くしないと再生特性が影響を受けるからである。
【００５４】
〔光ヘッドの構成〕
そして、上述の光記録媒体駆動装置において使用される本発明に係る光ヘッドは、図２に示すように、光源となる半導体レーザ素子２１２、コリメータレンズ２１３、光結合効率可変手段を構成する光結合効率可変素子となる液晶素子２１４及び偏光分離手段となる偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒを有するアナモルフィックプリズム２１５、例えば１／２（二分の一）波長板等である位相板２１７、光分離手段となるビームスプリッタ２１８、半導体レーザ素子２１２の発光パワーを検出するための光検出器であるＦＡＰＣ（Front Auto Power Control）用検出素子２１９、１／４（四分の一）波長板２２４、光集光手段となる対物レンズ２２０、検出レンズ２２１、マルチレンズ２２２、光検出手段となる光検出素子２２３を備えており、これらの各光学部品が個別にマウントされて構成されている。
【００５５】
光結合効率可変手段は、半導体レーザ素子２１２からの光ビームが入射されこの光ビームの偏光状態を変化させる液晶素子２１４と、この液晶素子２１４を経た光ビームが入射される偏光ビームスプリッタ膜２１５Ｒとからなり、半導体レーザ素子２１２とビームスプリッタ２１８との間に設けられている。
【００５６】
この光結合効率可変手段は、液晶素子２１４によって光ビームの偏光状態を変化させることによって、半導体レーザ素子２１２から出射される総光量に対する光ディスク１０２上に集光される光量の比率である光結合効率を変化させる。
【００５７】
なお、以下の説明においては、図７に示すように、まず、記録モードにおいては光結合効率可変素子（液晶素子２１４）に対する印加電圧を高くし（この状態を、以下「Open」という。）、再生モードにおいて光結合効率可変素子に対する印加電圧を低くする（この状態を、以下「Close」という。）という構成の光ヘッドについて、光結合効率可変素子の動作を説明する。この光ヘッドにおいては、半導体レーザ素子２１２に必要とされるダイナミックレンジを小さくすることができる。
【００５８】
その後に、図９に示すように、複数の種類の記録媒体への対応のために、トータルとして必要とされる盤面パワーのダイナミックレンジがさらに拡大した場合にも、光結合効率可変素子を用いることによって、半導体レーザ素子２１２に必要とされるダイナミックレンジを小さく抑えることができることについて説明する。この場合には、記録モード及び再生モードの切換えに限らず、それぞれの記録媒体の記録及び／又は再生パワーに応じて、光結合効率可変素子の動作状態を選択して用いることとなる。
【００５９】
例えば、図１０に示すように、１層／２層メディアでの光結合効率可変素子の動作状態の切換の有無及び透過率の温度特性としては、以下のような実施例が考えられる。
【００６０】
１層メディアでは盤面パワーが小さめなため、常に光結合効率は低くなされ、２層メディアでは盤面パワーが大きめなため、ある程度の温度までは光結合効率を高くしてもよいが、ある温度より高い状態では、光結合効率を低くして半導体レーザ素子２１２の出力を高くして使用する。
【００６１】
また、光結合効率可変素子による光結合効率の切換を行う基準を、温度センサ１２２により検出される温度によって変化させるようにしてもよい。これにより、複数媒体において、温度によって記録及び／又は再生パワーが変化しても、この変化に対応することができる。
【００６２】
この光ヘッド１０４では、図２に示すように、半導体レーザ素子２１２から出射された直線偏光の拡散光束は、コリメータレンズ２１３に入射されて平行な光束となされ、液晶素子２１４に入射される。そして、この液晶素子２１４を通過した光束は、アナモルフィックプリズム２１５、位相板２１７及びピームスブリッタ２１８に順次入射される。
【００６３】
また、この光ヘッド１０４においては、半導体レーザ素子２１２、または、液晶素子２１４の近傍に、温度センサ１２２が配置されている。この温度センサ１２２により検出された温度を示す信号は、システムコントローラ１０７に送られる。
【００６４】
アナモルフィックプリズム２１５は、半導体レーザ素子２１２から出射された光ビームの断面形状を、楕円形から略々円形に整形する。すなわち、半導体レーザ素子２１２から出射された光ビームは、直線偏光であって、図２中矢印Ｐで示す偏光状態を短径方向とする楕円形の断面形状を有している。そして、この光ビームは、断面形状の短径方向に対して傾斜されたアナモルフィックプリズム２１５の入射面から入射されることにより、この短径方向についてビーム径を拡げられて、略々円形の光ビームに整形される。
【００６５】
このアナモルフィックプリズム２１５及び位相板２１７を経てピームスブリッタ２１８に入射した入射光ビームは、このピームスブリッタ２１８が有する入射光ビームの光軸に対して傾斜された平面状の反射面に対して略々Ｐ偏光となされている。なお、位相板２１７は、入射光ビームの偏光状態をピームスブリッタ２１８の反射面に対するＰ偏光とするように、光軸回りに回転調整されている。
【００６６】
このビームスプリッタ２１８において、入射光ビームは、一定の比率（例えば、９５％以下の一定の比率）が反射面を透過し、１／４波長板２２４に入射される。ここでビームスプリッタ２１８の反射面によって反射された入射光ビームの（例えば、５％以上の一定の比率の）一部は、後述するＦＡＰＣ用検出素子２１９に入射する。ビームスプリッタ２１８を透過した入射光ビームは、１／４波長板２２４を透過することによって円偏光となされて、対物レンズ２２０によって光ディスク１０２の記録面上に集光される。
【００６７】
そして、光ディスク１０２の記録面で反射された反射光ビームは、対物レンズ２２０を経て、１／４波長板２２４を透過することによって、往光路の光ビームの偏光状態に対して直交する方向の直線偏光となされて、ビームスプリッタ２１８に戻る。このとき、反射光ビームは、ピームスブリッタ２１８の反射面に対して略々Ｓ偏光となされており、この反射面によって略々全量が反射され、半導体レーザ素子２１２からの光路に対して分離される。半導体レーザ素子２１２からの光路に対して分離された反射光ビームは、検出レンズ２２１で収束光に変換され、マルチレンズ２２２によってフォーカスエラー信号を非点収差法によって得るための非点収差を付与され、光検出素子２２３に入射される。この光検出素子２２３が受光して出力する信号に基づいて、ＲＦ信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等が生成される。
【００６８】
この光ヘッド１０４においては、半導体レーザ素子２１２から出射された光束は、光結合効率可変素子である液晶素子２１４及びアナモルフィックプリズム２１５の偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒの作用により、これら液晶素子２１４及び偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒを通過した後は、光結合効率を適宜可変制御される。半導体レーザ素子２１２から出射された光束は、同一の種類の光ディスクにおいて、または、同一の記録領域、あるいは、同一の記録面において、記録モードから再生モードに変わったときには、記録モード時におけるよりも、小さい光結合効率となされて光ディスク１０２に入射される。また、再生モードから記録モードに変わったときには、再生モード時におけるよりも、大きい光結合効率となされて光ディスク１０２に入射される。
【００６９】
なお、液晶素子の作用としては、波長板として機能するものに限らず、例えばディスプレイなどに用いられるねじれネマティックタイプの液晶など、ビームスプリッタに入射する偏光の状態を可変にすることができるものであれば同様の効果が得られる。
【００７０】
この光ヘッド１０４において、半導体レーザ素子２１２内の図示しない半導体レーザ素子チップを駆動する電流は、光ヘッド１０４のレーザ制御部１２１から供給される。なお、レーザ制御部１２１は、光ヘッド１０４の外部にあってもよく、光ヘッド１０４に搭載されていてもよい。
【００７１】
液晶素子２１４は、印加電圧に基づいて透過光の偏光状態を変化させる。液晶素子２１４に対する印加電圧は、サーボ制御部１０９によって制御される。液晶素子２１４を透過した光束は、偏光の状態が変化された状態で、アナモルフィックプリズム２１５に入射する。
【００７２】
アナモルフィックプリズム２１５の偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒは、入射光束の光軸に対して所定の角度の傾斜を有する平面状となされ、Ｐ偏光を略々１００％透過させ、Ｓ偏光を略々１００％反射するようになされている。したがって、液晶素子２１４によって透過光束に与えられる位相差がちょうどＮ波長（Ｎは整数）であるとき（すなわち、記録モード時）には、略々１００％の光束がアナモルフィックプリズム２１５の偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒを透過する（「Open」の状態）。
【００７３】
一方で、液晶素子２１４によって透過光束に与えられる位相差がＮ波長からずれた状態にあるとき（すなわち、再生モード時）には、偏光状態が回転し、所定の比率の光束がアナモルフィックプリズム２１５の偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒを透過し、残りの光束は偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒによって反射される（「Close」の状態）。例えば、液晶素子２１４によって透過光束に与えられる位相差がＮ波長から半波長だけずれた場合には、偏光状態が４５度回転し、略々５０％の光束がアナモルフィックプリズム２１５の偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒを透過し、残り略５０％の光束は偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒによって反射される。
【００７４】
アナモルフィックプリズム２１５の偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒにおいて反射された光束は、全反射防止素子（光出射部）２１５Ｔを経て、光結合効率検出手段となる光分岐量モニタ用光検出素子２１６に受光される。全反射防止素子２１５Ｔは、偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒにおいて反射された光束がアナモルフィックプリズム２１５の内面において全反射されることを防ぐようになっており、図３に示すように、光束に略々直交する複数の面を有する階段状に形成され、アナモルフィックプリズム２１５に光学的に密着して配設されている。なお、この全反射防止素子２１５Ｔは、図４に示すように、光束に略々直交する面を有する三角プリズムとして形成し、アナモルフィックプリズム２１５に光学的に密着して配設し、あるいは、図５に示すように、アナモルフィックプリズム２１５と一体的に形成するようにしてもよい。
【００７５】
光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力は、半導体レーザ素子２１２の発光出力とアナモルフィックプリズム２１５の偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒにおける光分岐率との積に対応したものとなっており、この光ヘッド１０４における光結合効率に略々対応したものとなっている。なお、この光ヘッドにおいては、光結合効率が高いときには、光分岐量モニタ用光検出素子２１６に入射される光量は減り、光結合効率が低いときに、光分岐量モニタ用光検出素子２１６に入射される光量が増える関係となっている。光分岐量モニタ用光検出素子２１６に入射される光量は、１００％−〔光結合効率可変手段の通過率（％）〕に比例した量である。この光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力は、図２に示すように、プリアンプ１２０に送られる。
【００７６】
アナモルフィックプリズム２１５を透過した光束は、ビームスプリッタ２１８に入射する。ビームスプリッタ２１８は、半導体レーザ素子２１２から出射された光束を、実際に対物レンズ２２０を介して光ディスク１０２の記録面に向う光と、記録面に向かう光束の光量をモニタするためのＦＡＰＣ用検出素子２１９に入射する光とに一定の比率で分離させる。このＦＡＰＣ用検出素子２１９の出力は、レーザ制御部１２１に送られ、オートパワーコントロールの動作が実行される。すなわち、レーザ制御部１２１は、ＦＡＰＣ用検出素子２１９からの出力が所定の値となるように、半導体レーザ素子２１２の発光出力を制御する。この制御により、光ディスク１０２の記録面上における照射光束の出力（盤面パワー）が一定となされる。なお、光ディスク１０２の記録面上において所定の値となされる照射光束の出力値は、後述するように、記録モードと再生モードとでは異なる値であり、光ディスクの種類等によっても異なる（なお、光変調記録方式の場合には、パルス発光となる）。
【００７７】
このピームスブリッタ２１８を透過した半導体レーザ素子２１２からの光束は、上述したように、対物レンズ２２０に入射される。対物レンズ２２０は、入射光を光ディスクの記録面のある一点に収束させて照射する。この対物レンズ２２０は、図示しない二軸アクチュエータによって、図２中の矢線Ｆで示すフォーカス方向及び図２中の矢線Ｔに示すトラッキング方向に駆動される。
【００７８】
また、システムコントローラ１０７は、温度センサ１２２より送られた温度を示す信号に基づき、サーボ制御回路１０９を介して、この信号が示す温度が高いほど、光結合効率が小さくなるように液晶素子２１４を制御する。このように光結合効率が小さくなった場合には、再生モードにおいて、半導体レーザ２１２の発光出力は、光結合効率が大きい場合に比較して、高くなる。
【００７９】
これは、高温下においては、図６に示すように、半導体レーザ素子２１２においては、レーザノイズを発生させずに使える光パワーの最小値（下限）が高くなってしまうため、半導体レーザ素子の発光パワーを充分に高くしないと再生特性が影響を受けるからである。
【００８０】
図６において、横軸は半導体レーザ素子２１２の出力（ｍＷ）を示し、縦軸はレーザノイズのレベル（dB／Hz）を示している。レーザノイズのレベルが図６中の所定値Ａ以下となる半導体レーザ素子２１２の出力は、温度が０°Ｃでは約２ｍＷ程度以上、温度が２５°Ｃでは約３ｍＷ程度以上で、温度が４５°Ｃでは約３．５ｍＷ程度以上、温度が６５°Ｃでは約４ｍＷ程度以上となっている。それぞれの温度で半導体レーザ素子２１２の出力がこれらの値を下回ると、レーザノイズが急激に増加する。したがって、それぞれの温度での再生モードにおける光結合効率は、盤面パワーを所定の出力とした場合に、半導体レーザ２１２の発光出力が、レーザノイズが増加する出力とならないように設定される必要がある。
【００８１】
また、液晶素子２１４は、図７に示すように、一定の温度特性を有しており、この液晶素子２１４に対する印加電圧を一定に保った場合においても、温度に応じて、光結合効率は異なっている。このような液晶素子２１４の温度特性においては、温度が高いほど、光結合効率が小さくなっている。
【００８２】
図７において、横軸は液晶素子２１４への印加電圧を示し、縦軸は光結合効率を示している。たがって、この光ヘッドにおいて、「温度が高いほど光結合効率を小さくする」という制御は、上述のように、検出された温度に応じて液晶素子２１４への印加電圧を変化させるようにしてもよいし、または、この印加電圧を変化させずに、液晶素子２１４への温度特性を利用して行うこととしてもよい。
【００８３】
なお、温度に応じて印加電圧を変化させる場合においても、液晶素子２１４の温度特性による光結合効率の変化は起こっているから、印加電圧の変化による光結合効率の変化と液晶素子２１４の温度特性による光結合効率の変化とが合算されて、その温度における所望の光結合効率が実現させるようにすればよい。
【００８４】
ところで、基本位相差（単純な可変位相板タイプにおける位相差）δは、図８に示すように、印加電圧Ｖと温度Ｔを用いて、
δ＝ｇ（Ｖ，Ｔ）
と表すことができる。
【００８５】
光結合効率可変手段（液晶アッテネータ：液晶及び偏光分離手段）における透過率Ｌは、液晶の角度パラメータθを用いて、
透過率Ｌ＝ｆ（θ，ｇ（Ｖ，Ｔ））
と表すことができる。なお、ここでは簡単のためθのみで表したが、これに相当するものは、単純な可変位相板タイプの場合、入射偏光、液晶のラビング方向、偏光分離手段の検波方向であり、ねじれネマティックタイプの場合は、入射偏光、液晶の入射側ラビング方向、出射側ラビング方向、偏光分離手段の検波方向がそれにあたる。
【００８６】
このとき、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力Ｍは、半導体レーザ素子２１２の出力をＰとしたときに、簡単のため吸収がないとして、
Ｐ×Ｌ＝一定
Ｍ＝Ｐ×（１−Ｌ）∝（１−Ｌ）／Ｌ
となる。
【００８７】
したがって、透過率を温度によって変化させるためには、
（１）素子設計により、位相差の温度依存性を用いてもよいし、
（２）温度によって、印加電圧Ｖを変化させてもよいし、
（３）光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力Ｍが温度によって変化するように印加電圧を変化させてもよい。
【００８８】
簡単のため、単純な可変位相板タイプを仮定すると、基本位相差δが１８０度となる印加電圧が透過率最小となるので、印加電圧０のときの基本位相差δが、低温から高温にわたって、１８０度以上３６０度以下になるように設定すると、図８に示すようになる。ここで、印加電圧Ｖで使用すれば、温度が高くなるほど、透過率が低くなるようにできる。
【００８９】
この程度の位相差は、可変位相板タイプの場合、液晶厚が薄くなってしまい、作りにくい場合もありうるが、同等の特性は、ねじれネマティックタイプであれば、より製造しやすい厚みで実現することが可能である。
【００９０】
また、温度によって印加電圧を変化させる場合には、デジタル的に変化させてもよい。その場合には、境界となる温度で切換が連続しないように、ヒステリシスをもたせてもよい。
【００９１】
〔光記録媒体駆動装置の動作〕
そして、この光記録媒体駆動装置においては、記録モード時において、半導体レーザ素子２１２から出射されて光ディスク１０２に導かれる光の光結合効率をＣＥＷ（Coupling Erficiency-write）とし、信号再生モード時において、半導体レーザ素子２１２から出射されて光ディスク１０２に導かれる光の光結合効率をＣＥＲ（Coupling Erficiency-Reed）とした場合、以下の関係が成立する。
【００９２】
ＣＥＷ＞ＣＥＲ
また、光記録媒体の種類の違いによって、光ディスク１０２に導かれる光の光結合効率が異なる場合においても、同様のことがいえる。
【００９３】
したがって、光結合効率可変素子における光結合効率を記録時と再生時、及び、光記録媒体の種類の変更時に切り換え制御することにより、半導体レーザ素子２１２において記録モード時と再生モード時とにおける出力パワー比を極端に大きくせずとも、光ディスク１０２の記録面に照射される光束のレベルを記録モード時と再生モード時とで、及び、光記録媒体の種類の変更に応じて、大幅に変えることが可能となる。また、光結合効率は、光ディスクの種類、記録領域の違い、または、記録面の違いによって、最適となる記録及び／又は再生時の記録面上における光パワーに応じて、可変制御される。光結合効率は、最適となる記録面上における光パワーが大きいほど、大きくなされる。なお、光学系の構成によっては、光結合効率と記録面上における光パワーとの関係が逆になる場合もある。
【００９４】
このように、この光記録媒体駆動装置においては、記録モード時と再生モード時とで、あるいは、選択された光ディスクの種類、記録領域、または、記録面のそれぞれについて、最適なレベルの光を光ディスクの記録面に照射して、記録または再生を行なうことができ、良好な記録及び再生特性を得ることができる。
【００９５】
以下、本実施の形態における光結合効率可変素子の作用について詳細に説明する。
【００９６】
まず、光結合効率可変素子を用いない場合の光結合効率をＣＥ０とし、光結合効率可変素子の通過光比率を、信号記録時ではＴＷ、信号再生時ではＴＲとすると、以下の関係が成立する。
（信号記録時の光結合効率）ＣＥＷ＝ＣＥ０×ＴＷ
（信号再生時の光結合効率）ＣＥＲ＝ＣＥ０×ＴＲ
また、必要な記録面集光量を信号記録時ではＰＷ、信号再生時ではＰＲとすると、光源において必要な出力を、記録時ではＬＤＷ、再生時ではＬＤＲとすると、以下の関係が成立する。
（信号記録時）ＬＤＷ＝ＰＷ／ＣＥＷ＝ＰＷ／（ＣＥ０×ＴＷ）
（信号再生時）ＬＤＲ＝ＰＲ／ＣＥＲ＝ＰＲ／（ＣＥ０×ＴＲ）
次に、光源の光出力に必要なダイナミックレンジＬＤＷ／ＬＤＲは、以下のように示される。
【００９７】
ＬＤＷ／ＬＤＲ＝（ＰＷ／ＰＲ）×（ＴＲ／ＴＷ）
なお、光結合効率可変素子を用いない場合には、ＴＲ＝ＴＷの場合と同様である。このように、この光記録媒体駆動装置においては、光源の光出力に必要なダイナミックレンジは、光結合効率可変素子の透過光比率の比の分だけ、変化させることが可能である。
【００９８】
さらに、この光記録媒体駆動装置においては、上述したように、半導体レーザ素子２１２、または、液晶素子２１４の近傍の温度に応じて、この温度が高いほど、光結合効率が小さくなるように液晶素子２１４を制御する。この場合には、再生モードにおいて、半導体レーザ２１２の発光出力は、光結合効率が大きい場合に比較して、高くなる。
【００９９】
高温下においては、半導体レーザ素子２１２において、レーザノイズを発生させずに使える光パワーの最小値（下限）が高くなってしまうため、半導体レーザ素子２１２の発光パワーを充分に高くしないと、再生特性がレーザノイズの影響を受けることになるからである。
【０１００】
次に、複数種類の光記録媒体を用いる場合について考える。想定される光記録媒体としては、上述のように、多層ディスク、高線速記録光記録媒体等、種々のものが考えられる。
【０１０１】
光源として半導体レーザ素子を用いることとし、ここでは、レーザ発振が安定になり、十分にレーザノイズが小さくなる光出力が、４ｍＷであり、光出力最大定格が６０ｍＷであるとする。
【０１０２】
また、光記録媒体Ａ（第１の種類の光ディスク）の特性から要求される記録面への集光量ＰＷ（Ａ）、ＰＲ（Ａ）が、以下のようであるとする。
【０１０３】
ＰＷ（Ａ）＝２０ｍＷ
ＰＲ（Ａ）＝２ｍＷ
光記録媒体Ｂ（第２の種類の光ディスク）の特性から要求される記録面への集光量ＰＷ（Ｂ）、ＰＲ（Ｂ）が、以下のようであるとする。
【０１０４】
ＰＷ（Ｂ）＝１０ｍＷ
ＰＲ（Ｂ）＝１ｍＷ
この場合において、光結合効率可変手段を用いないとすると、光源の光出力のダイナミックレンジについては、以下のように示すことができる。
【０１０５】
〔光源の光出力のダイナミックレンジ〕＝６０ｍＷ／４ｍＷ＝１５
そして、光ディスクの記録面上において必要な光出力のダイナミックレンジは、以下のように示すことができる。
【０１０６】
〔必要な光出力のダイナミックレンジ〕＝ＬＤＷ（Ａ）／ＬＤＲ（Ｂ）
＝ＰＷ（Ａ）／ＰＲ（Ｂ）＝２０ｍＷ／１ｍＷ＝２０
すなわち、光源の光出力のダイナミックレンジが、必要な光出力のダイナミックレンジより小さいので、この光源のままでは、良好な記録及び再生が行えないことになる。
【０１０７】
一方、本発明の光記録媒体駆動装置における光結合効率可変手段を用いると、以下のようになる。
【０１０８】
光結合効率可変手段の通過光比率を、Ｔ１＝１００％、Ｔ２＝５０％とし、光記録媒体Ａに対する記録時にＴ１とし、光記録媒体Ｂの再生時がＴ２にすることとすると、必要な光出力のダイナミックレンジについては、以下のように示すことができる。
【０１０９】
〔必要な光出力のダイナミックレンジ〕＝ＬＤＷ（Ａ）／ＬＤＲ（Ｂ）
＝（ＰＷ（Ａ）／ＰＲ（Ｂ））×（Ｔ２／Ｔ１）
＝（２０ｍＷ／１ｍＷ）×（５０％／１００％）＝１０
このように、必要な光出力のダイナミックレンジが光源の光出力のダイナミックレンジより小さくなるので、光源の光出力のダイナミックレンジ以内で、第１の種類の光ディスク（Ａ）に対する記録及び第２の種類の記録ディスク（Ｂ）の再生が可能となる。
【０１１０】
この場合において、光学系の設計をＣＥ０＝４０％と設定することによって、以下の関係が成立する。
【０１１１】
〔光記録媒体Ａ信号記録時の光結合効率〕ＣＥ１＝ＣＥ０×Ｔ１＝４０％
〔光記録媒体Ｂ信号再生時の光結合効率〕ＣＥ２＝ＣＥ０×Ｔ２＝２０％
したがって、必要な光源光出力は、以下のようになる。
【０１１２】
〔光記録媒体Ａ信号記録時〕
ＬＤＷ（Ａ）＝ＰＷ（Ａ）／ＣＥ１＝２０ｍＷ／４０％＝５０ｍＷ
〔光記録媒体Ｂ信号再生時〕
ＬＤＲ（Ｂ）＝ＰＲ（Ｂ）／ＣＥ２＝１ｍＷ／２０％＝５ｍＷ
このように、光出力最大定格６０ｍＷに対して、余裕のある光出力５０ｍＷで記録ができるとともに、十分にレーザノイズが小さくなる光出力４ｍＷに対しても余裕のある光出力５ｍＷで良好な再生が可能となる。
【０１１３】
このとき、光記録媒体Ａ信号再生時に関しては、以下のようになる。
【０１１４】
ＬＤＲ（Ａ）＝ＰＲ（Ａ）／ＣＥ１＝２ｍＷ／４０％＝５ｍＷ
ＬＤＲ（Ａ）＝ＰＲ（Ａ）／ＣＥ２＝２ｍＷ／２０％＝１０ｍＷ
光記録媒体Ｂ信号記録時に関しては、以下のようになる。
【０１１５】
ＬＤＷ（Ｂ）＝ＰＷ（Ｂ）／ＣＥ１＝１０ｍＷ／４０％＝２５ｍＷ
ＬＤＷ（Ｂ）＝ＰＷ（Ｂ）／ＣＥ２＝１０ｍＷ／２０％＝５０ｍＷ
この場合、光結合効率は、ＣＥ１及びＣＥ２のいずれを用いてもよい。
【０１１６】
なお、後述するように、記録及び／又は再生時において光結合効率を変化させる場合、切換には一定の時間を要することから、光記録媒体Ａについては、記録及び再生についてＣＥ１、光記録媒体Ｂについては、記録及び再生についてＣＥ２を用いるのがより簡便であると判断できる。
【０１１７】
「推奨記録・再生パワー」の情報があらかじめ光記録媒体に記録されていれば、どのような媒体が装着されても同様に扱える。
【０１１８】
ここで、ある媒体の推奨記録パワーをＰＷ０、推奨再生パワーをＰＲ０とし、光結合効率可変手段における通過光比率が略々１００％のときの光結合効率を４０％、光結合効率可変手段における通過光比率を下げたときの光結合効率を２０％とし、想定されるＰＷ０の範囲を、９ｍＷ乃至２２．５ｍＷ、ＰＲ０の範囲を、０．９ｍＷ乃至２．２５ｍＷとする。
【０１１９】
そして、図９に示すように、光記録媒体から読み取られたＰＲ０、ＰＷ０の組合せが、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ１）、（Ｃ２）の４つの領域のどこになるかを判別し、それぞれに応じて、記録モード及び再生モードにおけるアッテネート状態（光結合効率可変手段における通過光比率）をどうするかを決める。
【０１２０】
すなわち、光源のダイナミックレンジを考えると、ＰＲ０≦１．６では、光結合効率可変手段における通過光比率を下げる必要があり、ＰＷ０≧１２では、光結合効率可変手段における通過光比率を上げる必要がある。
【０１２１】
したがって、（Ａ）の範囲では、再生モードにおいて光結合効率可変手段における通過光比率を下げる必要があり、記録モードにおいてはどちらでもよいので、切換操作の手間を考えると、「光結合効率可変手段における通過光比率を常時下げておく」ことが望ましい。
【０１２２】
（Ｂ）の範囲では、再生モードにおいて光結合効率可変手段における通過光比率を下げる必要があり、記録モードにおいて光結合効率可変手段における通過光比率を上げる必要があるので、記録モード及び再生モードの切り換えによって、アッテネート状態を切換える必要がある。
【０１２３】
（Ｃ１）の範囲では、再生モードにおいてどちらでもよく、記録モードにおいてもどちらでもよいので、「光結合効率可変手段における通過光比率を常時上げておいて」構わない。
【０１２４】
（Ｃ２）の範囲では、再生モードにおいてどちらでもよく、記録モードにおいて光結合効率可変手段における通過光比率を上げる必要があるので、切換操作の手間を考えると、「光結合効率可変手段における通過光比率を常時上げておく」ことが望ましい。
【０１２５】
したがって、（Ｃ１）及び（Ｃ２）の範囲では、いずれも「光結合効率可変手段における通過光比率を常時上げておく」ことにすればよい。
【０１２６】
光記録媒体を収納するカートリッジに穴を設けて判別する場合、これら４つの領域を判別できるように、２つ（２ビット）の穴を設ければ、上述したような処理を行うことができる。
【０１２７】
また、これに限らず、光結合効率の値は、光源のダイナミックレンジを満たす範囲内で、適宜設定してもよい。場合によっては、３以上の複数の光結合効率とすることも可能である。この場合には、光源の製造を容易化することができる。また、特殊な光源を用いなくても、容易に良好な特性の得られる光ヘッド、光記録媒体駆動装置を実現することができる。
【０１２８】
記録面を複数層有する多層（２層）ディスクに対応する場合における制御の順序としては、まず、光ディスク１０２の装着時に、多層ディスクよりも最適記録パワーの小さい、例えば、１層ディスクに対応した再生パワーで、まずディスクに記録されたディスク種別データ（目録データ）を再生し、２層ディスクであった場合には、２層ディスクに対応した、記録及び／又は再生パワー及び光結合効率に設定する。
【０１２９】
次に、以上のような光記録媒体駆動装置１０１における記録モードと再生モードの切り換え動作について説明する。
【０１３０】
図１１は、光記録媒体駆動装置１０１における記録モードと再生モードの切り換え動作に伴うレーザ光の状態を示すタイミングチャートであり、図１１（Ａ）は光ディスク１０２の記録面に集光される光量（盤面パワー）、図１１（Ｂ）は光結合効率可変素子におけるレーザ光の透過率、図１１（Ｃ）は光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力、図１１（Ｄ）は、レーザ出射パワーの変化を示している。
【０１３１】
この光記録媒体駆動装置１０１においては、以下のように、液晶素子２１４の応答開始後、システムコントローラ１０７からの指令にしたがってタイミングをはかりなから、レーザ制御部１２１が記録モード、再生モードの切り換えを行う。
【０１３２】
すなわち、再生モード時には、液晶素子２１４が半波長板として機能するような位相差が発生するように、サーボ制御部１０９によって適正な印加電圧が与えられており、光結合効率可変素子の透過率が５０％に設定されている。レーザ出射パワーが５ｍＷとなり、レーザノイズが少なく、良好な再生特性が得られている。
【０１３３】
そして、再生モードから記録モードに切り換える際には、まず、システムコントローラ１０７からの指令にしたがって、サーボ制御部１０９によって液晶素子２１４に対する印加電圧が変更され、液晶素子２１４の位相差を変化させる。
【０１３４】
液晶素子２１４の応答に伴って、光結合効率可変素子の透過率が５０％から１００％に変化し、オートパワーコントロールの動作により、レーザ出射パワーは５ｍＷから２．５ｍＷに変化する。このとき、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力も、光結合効率可変素子の透過率の変化及びレーザ出射パワーの変化に応じて、下がる。また、このとき、液晶素子には有限の応答速度があるため、その応答の過渡期においては、ディスク上に集光するパワーは再生パワーとしたままに保たれる。
【０１３５】
光分岐量モニタからの出力が、プリアンプ１２０を介してサーボ制御部１０９に入力され、あらかじめ設定した出力レベル基準値Ｐoffを下回った段階で、光結合効率可変手段による透過率が１００％に充分近い値になったことを判断し、システムコントローラ１０７を介して、信号変調およびＥＣＣブロック１０８の指令に従って、レーザ制御部１２１から信号記録パルスが発生され、レーザ出射パワーが変調されて信号の記録が行われる。
【０１３６】
次に、記録モードから再生モードに切り換える際には、まず、システムコントローラ１０７からの指令にしたがって、レーザ制御部１２１が記録モード、再生モードの切り換えを行なう。この状態では、レーザ出射パワーは２．５ｍＷと低いためレーザノイズは増加した状態にある。
【０１３７】
レーザ出力が再生パワーに切り換えられた後、システムコントローラ１０７からの指令にしたがって、サーボ制御部１０９によって液晶素子２１４に対する印加電圧が変更され、液晶素子２１４の位相差を変化させる。
【０１３８】
液晶素子２１４の応答にしたがって、光結合効率可変素子の通過率が１００％から５０％に変化し、オートパワーコントロールの動作により、レーザ出射パワーは２．５ｍＷから５ｍＷに変化し、レーザノイズは減少し、良好な再生信号が検出可能となる。このとき、光分器量モニタ出力があらかじめ設定された基準値Ｐonを超えた段階で、充分に光結合効率が低下したと判断し、信号の再生を開始する。場合によっては、再生モードへの切換の際には、即座に信号再生を開始し、レーザノイズにより再生信号にエラーが発生する間はリトライすることとしてもよい。また、このとき、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力も、光結合効率可変素子の透過率の変化及びレーザ出射パワーの変化に応じて、上がる。
【０１３９】
もし、仮に、記録再生のモードを切り換える際の手順を上記の手順で行なわなかった場合、以下のような不具合が生じる。
【０１４０】
まず、再生モードから記録モードの切り換えでは、光出力が高いまま（光結合効率が小さいまま）、記録動作を始めてしまうため、レーザの光出力最大定格を超える出力を得ようとして、場合によってはレーザが破壊される。
【０１４１】
また、記録モードから再生モードの切り換えでは、光出力が低いまま（光結合効率が大きいまま）、再生動作を始めてしまうため、レーザノイズが多く、良好な再生特性が得られない。また、記録動作後、光結合効率を先に小さくしてしまうと、レーザの光出力最大定格を超える出力を得ようとして、場合によってはレーザが破壊される虞れがある。
【０１４２】
そこで、上述した本例の手順を用いて記録／再生モードの切り換え動作を行なうことにより、記録及び再生時のレーザの出力比が小さくても、再生時のレーザノイズを十分に小さくでき、製造性のよい光源、光出力最大定格の小さめな光源を用いても良好な記録、再生特性を得られる光記録媒体駆動装置を提供することが可能となる。すなわち、上述の問題が起きないようにするためには、タイミングを守ることと、光結合効率可変手段の可変動作が確実に完了する時間を待って、記録・再生を始めるか、もしくは、可変動作のＯＮ／ＯＦＦ（光結合効率の増減）を何らかの手法によって検出、管理すればよい。
【０１４３】
可変動作のＯＮ／ＯＦＦ（光結合効率の増減）を検出する手法としては、以下のような手法が考えられる。
【０１４４】
例えば、機構的に可変動作を行う場合には、位置センサ等を用いて、駆動状態を知ることが可能である。また、半導体レーザ素子のリアモニタ端子（出射方向と逆方向に出射する光をモニタする受光素子からの出力）を用いたり、光記録媒体上に到達しないで捨てられる光を受光素子を設けてモニタすることによって、光出力の変化を検出することも可能である。
【０１４５】
また、偏光ビームスプリッタ膜面２１５Ｒによって光の分岐比率を可変とする場合には、上述のように、分岐された光パワーを受光素子を設けて検出すればよい。
【０１４６】
図１２は、光記録媒体駆動装置１０１において液晶素子２１４の近傍の温度が通常の温度より高温である場合における記録モードと再生モードの切り換え動作に伴うレーザ光の状態を示すタイミングチャートであり、図１２（Ａ）は光ディスク１０２の記録面に集光される光量（盤面パワー）、図１２（Ｂ）は光結合効率可変素子におけるレーザ光の透過率、図１２（Ｃ）は光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力、図１２（Ｄ）は、レーザ出射パワーの変化を示している。
【０１４７】
この光記録媒体駆動装置１０１においては、以下のように、液晶素子２１４の応答開始後、システムコントローラ１０７からの指令にしたがってタイミングをはかりなから、レーザ制御部１２１が記録モード、再生モードの切り換えを行う。
【０１４８】
すなわち、再生モード時には、液晶素子２１４が半波長板として機能するような位相差が発生するように、サーボ制御部１０９によって適正な印加電圧が与えられており、通常の温度より高温であるため、光結合効率可変素子の透過率が、例えば、２５％に設定されている。レーザ出射パワーが１０ｍＷとなり、高温であっても、レーザノイズが少なく、良好な再生特性が得られている。
【０１４９】
そして、再生モードから記録モードに切り換える際には、まず、システムコントローラ１０７からの指令にしたがって、サーボ制御部１０９によって液晶素子２１４に対する印加電圧が変更され、液晶素子２１４の位相差を変化させる。
【０１５０】
液晶素子２１４の応答に伴って、光結合効率可変素子の透過率が２５％から１００％に変化し、オートパワーコントロールの動作により、レーザ出射パワーは１０ｍＷから２．５ｍＷに変化する。このとき、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力も、光結合効率可変素子の透過率の変化及びレーザ出射パワーの変化に応じて、下がる。また、このとき、液晶素子には有限の応答速度があるため、その応答の過渡期においては、ディスク上に集光するパワーは再生パワーとしたままに保たれる。
【０１５１】
光分岐量モニタからの出力が、プリアンプ１２０を介してサーボ制御部１０９に入力され、あらかじめ設定した出力レベル基準値Ｐoffを下回った段階で、光結合効率可変手段による透過率が１００％に充分近い値になったことを判断し、システムコントローラ１０７を介して、信号変調およびＥＣＣブロック１０８の指令に従って、レーザ制御部１２１から信号記録パルスが発生され、レーザ出射パワーが変調されて信号の記録が行われる。
【０１５２】
次に、記録モードから再生モードに切り換える際には、まず、システムコントローラ１０７からの指令にしたがって、レーザ制御部１２１が記録モード、再生モードの切り換えを行なう。この状態では、レーザ出射パワーは２．５ｍＷと低いためレーザノイズは増加した状態にある。
【０１５３】
レーザ出力が再生パワーに切り換えられた後、システムコントローラ１０７からの指令にしたがって、サーボ制御部１０９によって液晶素子２１４に対する印加電圧が変更され、液晶素子２１４の位相差を変化させる。
【０１５４】
液晶素子２１４の応答にしたがって、通常の温度より高温であるため、光結合効率可変素子の通過率が１００％から２５％に変化し、オートパワーコントロールの動作により、レーザ出射パワーは２．５ｍＷから１０ｍＷに変化し、高温であっても、レーザノイズは減少し、良好な再生信号が検出可能となる。このとき、光分器量モニタ出力があらかじめ設定された基準値Ｐonを超えた段階で、充分に光結合効率が低下したと判断し、信号の再生を開始する。場合によっては、再生モードへの切換の際には、即座に信号再生を開始し、レーザノイズにより再生信号にエラーが発生する間はリトライすることとしてもよい。また、このとき、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力も、光結合効率可変素子の透過率の変化及びレーザ出射パワーの変化に応じて、上がる。
【０１５５】
もし、仮に、記録再生のモードを切り換える際の手順を上記の手順で行なわなかった場合には、レーザが破壊される虞れがあることは、前述した常温の場合の動作と同様である。
【０１５６】
次に、フローチャートにより、この光記録媒体駆動装置の動作をさらに詳しく説明する。
【０１５７】
まず、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力を用いて、記録モード及び再生モード間の切換えにおいて光結合効率を変化させることを考える。光記録媒体駆動装置の動作モードとしては、「記録モード」、「再生モード」及び「待機モード」の３状態が考えられる。「記録モード」を「Ｗ」、「再生モード」を「Ｒ」、「待機モード」を「−」で示すと、以下のような動作モードの変更が考えられる。
〔Ｒ−Ｗ−Ｗ−Ｒ−Ｒ−Ｒ−Ｗ−Ｒ−Ｗ−Ｒ−Ｒ〕
そして、光結合効率を変化させること、すなわち、「アッテネート状態の切換」のタイミングとしては、以下のような、３通りが考えられる。
【０１５８】
（１）「待機」状態では、それまでの「アッテネート状態」を保持し、次の「再生」または「記録」というコマンドを受けてから「アッテネート状態の切換」を行う。
【０１５９】
（２）「待機」状態では常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える（この場合の動作を図１３及び図１４に示す）。
【０１６０】
（３）「待機」状態では常に光結合効率の高い「アッテネート状態」とし、「再生」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の低い「アッテネート状態」に切換える。
【０１６１】
「待機」の状態にはこのような３通りがあるが、以下、代表例として（２）について説明する。すなわち、この場合、図１３及び図１４に示すように、「待機」状態では常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換えることになる。
【０１６２】
システムコントローラ１０７は、「待機」状態では常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える動作において、「記録」というコマンドを受けた場合には、図１３に示すように、ステップｓｔ１８でスタートし、次のステップｓｔ１９では、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧を光結合効率を高くする電圧（「Open」に対応した電圧）として、ステップｓｔ２０に進む。ステップｓｔ２０では、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力が所定の設定値（基準値Ｐoff）よりも低いかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、所定の設定値（基準値Ｐoff）よりも低ければステップｓｔ２１に進み、所定の設定値（基準値Ｐoff）よりも低くなければステップｓｔ２０に留まる。ステップｓｔ２１では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップｓｔ２２に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたなかったならばステップｓｔ２１に留まる。ステップｓｔ２２では、システムコントローラ１０７は、記録動作を開始する。そして、システムコントローラ１０７は、記録動作が終了すべきときになったならば、次のステップｓｔ２３に進み、記録動作を終了し、再生パワーに戻し、ステップｓｔ２４に進む。ステップｓｔ２４では、温度センサ出力をもとにその温度に対応した「Close」に対応する液晶印加電圧を決定し、ステップｓｔ２５に進む。ステップｓｔ２５では、システムコントローラ１０７は、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧を光結合効率を低くする電圧（「Close」に対応した電圧）として、ステップｓｔ２６に進む。ステップｓｔ２６では、システムコントローラ１０７は、「待機」モードに移行し、ステップｓｔ２７で動作を終了する。
【０１６３】
さらに、システムコントローラ１０７は、「待機」状態では常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える動作において、「再生」というコマンドを受けた場合には、図１４に示すように、ステップｓｔ２８でスタートし、次のステップｓｔ２９では、温度センサ出力をもとにその温度に対応した基準値Ｐon及び変化幅設定値を決定し、ステップｓｔ３０に進む。
【０１６４】
ステップｓｔ３０では、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力が所定の設定値（基準値Ｐon）よりも高いかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、所定の設定値（基準値Ｐon）よりも高ければステップｓｔ３１に進み、所定の設定値（基準値Ｐon）よりも高くなければステップｓｔ３０に留まる。ステップｓｔ３１では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップｓｔ３２に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたなかったならばステップｓｔ３１に留まる。ステップｓｔ３２では、システムコントローラ１０７は、再生動作を開始させる。そして、システムコントローラ１０７は、再生動作が終了すべきときになったならば、次のステップｓｔ３３に進み、再生動作を終了させ、「待機」モードに移行し、ステップｓｔ３４で動作を終了する。
【０１６５】
また、異なる種類の光記録媒体への対応としては、図１５に示すように、システムコントローラ１０７は、ステップｓｔ５０でスタートし、次のステップｓｔ５１では、温度センサ出力をもとにその温度に対応した推奨再生パワーＰＲ０及び推奨記録パワーＰＷ０と比較する基準パワーＰＲ（Ｔ）、ＰＷ（Ｔ）を決定し、ステップｓｔ５２に進む。
【０１６６】
ステップｓｔ５２では、液晶印加電圧を制御して、光結合効率を低くする電圧（「Close」に対応した電圧）として、光ディスクの記録面上における照射光束の出力（盤面パワー）を所定値、例えば、０．９ｍＷ（min）に設定し、ステップｓｔ５３に進む。システムコントローラ１０７は、ステップｓｔ５３では、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力が所定の設定値（基準値Ｐon（０．９ｍＷに対応した値））よりも高いかどうかを判別する。なお、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力は、盤面パワーの設定に応じて変化するので、これに応じて設定値（基準値Ｐon）の値は適宜設定する。システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力が所定の設定値（基準値Ｐon）よりも高ければステップｓｔ５４に進み、所定の設定値（基準値Ｐon）よりも高くなければステップｓｔ５３に留まる。ステップｓｔ５４では、システムコントローラ１０７は、光分岐量モニタ用光検出素子２１６の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップｓｔ５５に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたなかったならばステップｓｔ５４に留まる。ステップｓｔ５５では、システムコントローラ１０７は、光ヘッドにおけるフォーカスサーボ動作を開始し（フォーカスＯＮ）、ステップｓｔ５６に進む。ステップｓｔ５６では、システムコントローラ１０７は、光ヘッドを光ディスクの最内周位置に移動させ、ステップｓｔ５７に進む。システムコントローラ１０７は、ステップｓｔ５７では、推奨記録パワーＰＷ０及び推奨再生パワーＰＲ０を検出し、ステップｓｔ５８に進む。
【０１６７】
ステップｓｔ５８では、システムコントローラ１０７は、基準パワーＰＲ（Ｔ）が所定値、例えば、１．６ｍＷよりも小さいかどうかを判別する。システムコントローラ１０７は、基準パワーＰＲ（Ｔ）が所定値よりも小さければステップｓｔ５９に進み、基準パワーＰＲ（Ｔ）が所定値よりも小さくなければステップｓｔ６２に進む。ステップｓｔ５９では、システムコントローラ１０７は、基準パワーＰＷ（Ｔ）が所定値、例えば、１２ｍＷよりも大きいかどうかを判別する。基準パワーＰＷ（Ｔ）が所定値よりも大きければステップｓｔ６０に進み、基準パワーＰＷ（Ｔ）が所定値よりも大きくなければステップｓｔ６１に進む。
【０１６８】
ステップｓｔ６０では、システムコントローラ１０７は、「アッテネートタイプ」を図９に示す（Ａ）であると判別し、この判別結果に応じて、液晶印加電圧を制御する。ステップｓｔ６１では、システムコントローラ１０７は、「アッテネートタイプ」を図９に示す（Ｂ）であると判別し、この判別結果に応じて、液晶印加電圧を制御する。ステップｓｔ６２では、システムコントローラ１０７は、「アッテネートタイプ」を図９に示す（Ｃ）（（Ｃ１）または（Ｃ２））であると判別し、この判別結果に応じて、液晶印加電圧を制御する。
【０１６９】
なお、基準パワーＰＷ（Ｔ）については、高温ほど半導体レーザ素子の劣化が起こり易く、また、高パワーほど半導体レーザ素子の劣化が起こり易いことから、高温になるほど、半導体レーザ素子の出力の上限値を小さくするようにしてもよい。
【０１７０】
〔他の実施の形態〕
なお、上述した光ヘッドの全ての構成において、ビームスプリッタ２１８には、位相板２１７を経たＳ偏光が入射されるように、構成してもよい。この場合には、この光ヘッドは、図２において、１／４波長板２２４、対物レンズ２２０及び光ディスク１０２と、ＦＡＰＣ用検出素子２１９との位置関係を入れ替えた状態として構成する。
【０１７１】
すなわち、この光ヘッド１０４では、位相板２１７を経た入射光ビームは、ピームスブリッタ２１８が有する反射面に対して略々Ｓ偏光となされている。位相板２１７は、入射光ビームの偏光状態をピームスブリッタ２１８の反射面に対するＳ偏光とするように、光軸回りに回転調整されている。このビームスプリッタ２１８において、入射光ビームは、一定の比率（例えば、９５％以下の一定の比率）が反射面により反射され、１／４波長板２２４に入射される。ここで反射面を透過した入射光ビームの（例えば、５％以上の一定の比率の）一部は、ＦＡＰＣ用検出素子２１９に入射する。ビームスプリッタ２１８において反射された入射光ビームは、１／４波長板２２４を透過することによって円偏光となされて、対物レンズ２２０によって光ディスク１０２の記録面上に集光される。
【０１７２】
そして、光ディスク１０２の記録面で反射された反射光ビームは、対物レンズ２２０を経て、１／４波長板２２４を透過することによって、往光路の光ビームの偏光状態に対して直交する方向の直線偏光となされて、ビームスプリッタ２１８に戻る。このとき、反射光ビームは、ピームスブリッタ２１８の反射面に対して略々Ｐ偏光となされており、この反射面を略々全量が透過して、半導体レーザ素子２１２からの光路に対して分離される。半導体レーザ素子２１２からの光路に対して分離された反射光ビームは、検出レンズ２２１で収束光に変換され、マルチレンズ２２２によってフォーカスエラー信号を非点収差法によって得るための非点収差を付与され、光検出素子２２３に入射される。
【０１７３】
また、本発明に係る光ヘッドは、図１６に示すように、半導体レーザ素子２１２、液晶素子２１４及びアナモルフィックプリズム２１５を光軸回りに９０度回転させて構成してもよい。この場合においても、ビームスプリッタ２１８に入射する光ビームはこのビームスプリッタ２１８の反射面に対して略々Ｐ偏光となるように、位相板２１７によって調整する。
【０１７４】
また、本発明に係る光ヘッドは、図１７に示すように、アナモルフィックプリズム２１５への入射光束の光軸が、このアナモルフィックプリズム２１５の入射面に対し、上述した構成よりも大きく傾くように半導体レーザ素子２１２を位置決めして構成してもよい。この場合には、アナモルフィックプリズム２１５から光分岐量モニタ用光検出素子２１６への出射光は、このアナモルフィックプリズム２１５の側面部に対して略々垂直に出射するので、全反射防止素子２１５Ｔは不要となる。
【０１７５】
さらに、本発明に係る光ヘッドは、図１８に示すように、アナモルフィックプリズム２１５に代えて、立方体状の偏光ビームスプリッタ２１５を用いて構成してもよい。この場合には、半導体レーザ素子２１２からの出射光ビームの断面形状の円形への整形はなされない。
【０１７６】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る光ヘッド及び本発明に係る光記録媒体駆動装置の光ヘッドにおいては、光源と光分離手段との間に、該光源から出射される総光量に対する光記録媒体上に集光される光量の比率である光結合効率を変化させる光結合効率可変手段が設けられている。
【０１７７】
したがって、この光ヘッド及び光記録媒体駆動装置においては、光結合効率を変化させることにより、記録モード及び再生モードにおける光源のパワー比を小さくし、光源に製造性のよい光出力最大定格の小さめな半導体レーザ素子を用いた場合においても、再生時のレーザノイズを十分に小さくでき、良好な記録及び再生特性を得ることができる。
【０１７８】
また、光源に半導体レーザ素子を用いた場合において、最適な記録及び／又は再生光パワーが異なる複数種類の光記録媒体、多層光記録媒体、または、記録面が複数の記録領域に分割された光記録媒体などの複数種類の光記録媒体に対しても、再生時のレーザノイズを十分に小さくできる。
【０１７９】
さらに、この光ヘッド及び光記録媒体駆動装置においては、最適な記録及び／又は再生光パワーの異なる光記録媒体の種類に応じて、または、光記録媒体の記録面に応じて、あるいは、光記録媒体の記録面上の記録領域に応じて、光結合効率可変手段を制御し、この光記録媒体の記録面上における記録及び／又は再生光パワーを最適化することができ、再生時のレーザノイズを十分に小さくすることができる。
【０１８０】
また、この光ヘッド及び光記録媒体駆動装置においては、温度が高いほど、光結合効率が小さくなされて光源の発光出力が大きくなされる。
【０１８１】
したがって、この光ヘッド及び光記録媒体駆動装置においては、光源に半導体レーザ素子を用いた場合において高温になっても、レーザノイズの増加が抑えられ、再生特性が影響を受けることがない。
【０１８２】
すなわち、本発明は、記録時（記録モード時）及び再生時（再生モード時）における光源の光パワー比が小さくなされ、再生時のレーザノイズが十分に小さくなされるとともに、製造性のよい光出力最大定格が小さめな光源を用いても良好な記録及び再生特性が得られる光ヘッド及び光記録媒体駆動装置を提供することができるものである。
【０１８３】
さらに、本発明は、最適な記録及び／又は再生用の光パワーの異なる複数種類の光記録媒体、多層光記録媒体、または、記録面が複数の記録領域に分割された光記録媒体などの複数種類の光記録媒体に対しても、再生時のレーザノイズが十分に小さくなされ、製造性のよい光出力最大定格の小さめな光源を用いても、各種類の光記録媒体、多層光記録媒体の各記録面、記録面上の複数の記録領域のそれぞれに対して、良好な記録及び／又は再生特性が得られる光ヘッド及び光記録媒体駆動装置を提供することができるものである。
【０１８４】
また、本発明は、通常の温度以上の高温下においても、光源におけるレーザノイズの増加が抑えられて、良好な記録及び／又は再生特性が得られる光ヘッド及び光記録媒体駆動装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における光結合効率可変素子及び光ヘッドを組み込んだ光記録媒体駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記光記録媒体駆動装置における光ヘッドを示す側面図である。
【図３】上記光ヘッドのアナモルフィックプリズムの構成を示す側面図である。
【図４】上記アナモルフィックプリズムの構成の他の例を示す側面図である。
【図５】上記アナモルフィックプリズムの構成のさらに他の例を示す側面図である。
【図６】上記光ヘッドの半導体レーザ素子におけるレーザノイズと温度との関係を示すグラフである。
【図７】上記光ヘッドの光結合効率可変素子における液晶素子への印加電圧と光結合効率との関係を示すグラフである。
【図８】単純な可変位相板タイプにおける位相差と印加電圧及びと温度との関係を示すグラフである。
【図９】上記光記録媒体駆動装置において使用される光記録媒体についての「推奨再生パワー」及び「推奨記録パワー」の関係を示すグラフである。
【図１０】１層／２層メディアでの光結合効率可変素子の動作状態の切換の有無及び透過率の温度特性を示すグラフである。
【図１１】上記光記録媒体駆動装置における記録モードと再生モードの切り換え動作に伴うレーザ光の状態を示すタイミングチャートである。
【図１２】上記光記録媒体駆動装置において温度が通常の温度より高い場合における記録モードと再生モードの切り換え動作に伴うレーザ光の状態を示すタイミングチャートである。
【図１３】上記光記録媒体駆動装置において、「待機」状態では、常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える動作であって「記録」というコマンドを受けたときの動作を示すフローチャートである。
【図１４】上記光記録媒体駆動装置において、「待機」状態では、常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える動作であって「再生」というコマンドを受けたときの動作を示すフローチャートである。
【図１５】上記光記録媒体駆動装置において、複数の種類の光記録媒体に対応する場合の「アッテネート状態」の切換え動作を示すフローチャートである。
【図１６】上記光記録媒体駆動装置における光ヘッドの構成の他の形態（半導体レーザ素子及びアナモルフィックプリズムを光軸回りに９０度回転させたもの）を示す側面図である。
【図１７】上記光記録媒体駆動装置における光ヘッドの構成のさらに他の形態（アナモルフィックプリズムへの入射光束の光軸を傾けたもの）を示す側面図である。
【図１８】上記光記録媒体駆動装置における光ヘッドの構成のさらに他の形態（アナモルフィックプリズムに代えて立方体状の偏光ビームスプリッタを用いたもの）を示す側面図である。
【符号の説明】
１０１光記録媒体駆動装置、１０２光ディスク、１０３スピンドルモータ、１０４光ヘッド、１０７システムコントローラ、１０９サーボ制御回路、１２２温度センサ、２１２半導体レーザ素子、２１４液晶素子、２１５アナモルフィックプリズム、２１６光分岐量モニタ用光検出素子、２１８ビームスプリッタ、２１９ＦＡＰＣ用検出素子、２２０対物レンズ、２２３光検出素子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical head that records and / or reproduces various information with respect to an optical recording medium, and an optical recording medium driving apparatus that includes such an optical head.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an optical recording medium represented by an optical disk, a pit or the like is formed in advance on a disk substrate and used exclusively for reproduction, phase change along a groove structure formed on the disk substrate, or magneto-optical There have been proposed recording and playback using recording or the like.
[0003]
Among these, in an optical recording medium driving apparatus such as an optical disk apparatus using an optical disk capable of recording and reproduction, a semiconductor laser element having a relatively large maximum emitted light amount (maximum optical output rating) is generally used as a light source of an optical head. It is normal. On the other hand, in a reproduction-only device, a light source with a large maximum rating is usually not necessary. This is due to the following reasons.
[0004]
(1) In general, in a semiconductor laser element, when the light emission output is small, it is difficult to obtain stable oscillation, and laser noise increases. Therefore, in order to ensure a CNR (Carrier to Noise Ratio) at the time of information reproduction, it is necessary to set the optical output of the laser to a value above a certain level. This value is usually about 2 mW to 5 mW.
[0005]
(2) In a recordable optical recording medium, it is used to perform recording by using a temperature rise of a recording layer or the like caused by condensing a light beam on a recording surface of the optical recording medium. In this case, there are two conditions: “the recorded signal does not deteriorate even when irradiated with a light beam of reproduction power” and “stable recording can be performed using the light beam of recording power”. If both are to be satisfied, it is necessary to ensure a predetermined output ratio or more between the optical power during reproduction and the optical power during recording. Usually, the maximum power of the recording light beam is about 5 to 20 times the power of the reproduction light beam. Further, when recording at a higher speed than the standard speed (when rotating the optical disk faster than the standard speed), a larger output ratio is required.
[0006]
For these two reasons, the light output maximum rating of the light source used in the optical head corresponding to recording and reproduction, and the light source used in the optical head performing recording and / or reproduction on a plurality of types of optical recording media is Usually, an optical recording medium (for example, a so-called “CD-R / RW” type optical disc) that records at a high speed of about 20 mW to 50 mW and about eight times the standard speed is about 100 mW.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-124919
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as described above, a light source having a large maximum light output rating is not only difficult to realize, but also has problems such as increased power consumption in the light source. In addition, if such a light source is used with a reduced light output, such as during reproduction, laser noise will increase and good reproduction characteristics will not be obtained.
[0009]
On the other hand, in the reproduction-only “DVD” (“DVD-ROM” or “DVD-Video”) (registered trademark), an optical disc having a two-layer recording surface has already been put to practical use. In recent years, an optical disc having a multi-layered recording surface such as two layers or four layers has been proposed as an optical disc of a type capable of recording and reproduction.
[0010]
These optical recording media having multiple recording surfaces require about 1.5 to 2 times or more recording optical power and reproducing optical power compared to optical recording media having only one recording surface. It becomes.
[0011]
Therefore, in an optical recording medium driving apparatus that supports both an optical recording medium having a single recording surface and an optical recording medium having a multi-layer recording surface, the maximum power of a recording light beam for an optical recording medium having a multi-layer recording surface is The ratio (magnification) with respect to the power of the reproducing light beam with respect to the optical recording medium having one recording surface is the reproducing light flux of the power of the recording light beam in the optical recording medium driving apparatus that handles only the optical recording medium having the one recording surface. It becomes about twice the ratio to the power of.
[0012]
Further, even when the linear velocity of the optical recording medium with respect to the light beam is different, the required power of the recording light beam and the power of the reproducing light beam are different. That is, when the linear velocity of the optical recording medium with respect to the light beam increases, a recording light beam and a reproduction light beam with higher power are required.
[0013]
As described above, when the recording capacity of the optical recording medium is increased and the recording capacity is further increased in the future, the light source is required to have a wider dynamic range of light output.
[0014]
Therefore, the present invention has been proposed in view of the above circumstances, and the optical power ratio of the light source during recording (in recording mode) and during reproduction (in reproduction mode) is reduced, and laser noise during reproduction is achieved. Is intended to provide an optical head and an optical recording medium driving device that can obtain good recording and reproducing characteristics even when a light source with a high maximum optical output rating and good manufacturability is used.
[0015]
Furthermore, the present invention provides a plurality of types of optical recording media, multilayer optical recording media having different optical powers for optimum recording and / or reproduction, or optical recording media having a recording surface divided into a plurality of recording areas. Even for various types of optical recording media, the laser noise during reproduction is made sufficiently small, and even if a light source with a small maximum output power rating with good manufacturability is used, each type of optical recording medium and multilayer optical recording medium It is an object of the present invention to provide an optical head and an optical recording medium driving device that can obtain good recording and / or reproducing characteristics for each recording surface and each of a plurality of recording areas on the recording surface.
[0016]
The present invention also provides an optical head and an optical recording medium driving device that can suppress an increase in laser noise in a light source and obtain good recording and / or reproducing characteristics even at a high temperature that is higher than a normal temperature. To do.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, an optical head according to the present invention includes a light source, a light condensing unit that condenses and irradiates a light beam emitted from the light source on an optical recording medium, and light emitted from the light source. A light separating means for separating the optical path of the beam from the optical path of the reflected light beam reflected by the optical recording medium and passing through the light collecting means; and a light detecting means for receiving the reflected light beam passed through the light separating means. And an optical coupling efficiency varying means that is provided between the light source and the light separating means and changes the optical coupling efficiency, which is the ratio of the quantity of light collected on the optical recording medium to the total quantity of light emitted from the light source. Yes.
[0018]
In this optical head, the optical coupling efficiency variable means is The temperature characteristic is such that the higher the temperature, the smaller the optical coupling efficiency. Is.
[0021]
In this optical head, the power ratio of the light source in the recording mode and the reproduction mode is reduced, and even when a semiconductor laser element is used as the light source, the laser noise during reproduction can be sufficiently reduced, and the semiconductor laser element is used as the light source. Are used, a plurality of types of optical recording media having different optimum recording and / or reproducing optical power, a multilayer optical recording medium, or an optical recording medium having a recording surface divided into a plurality of recording areas. Also for optical recording media, laser noise during reproduction can be sufficiently reduced.
[0022]
Also, in this optical head, the higher the temperature, the smaller the optical coupling efficiency and the greater the light output of the light source. Therefore, even if the semiconductor laser element is used as the light source, the laser noise increases even when the temperature is high. Is suppressed, and the reproduction characteristics are not affected.
[0023]
An optical recording medium driving apparatus according to the present invention includes an optical head having a light source and a light condensing unit that condenses and irradiates a light beam emitted from the light source on the optical recording medium. A light separating means for separating the optical path of the light beam emitted from the light source from the optical path of the reflected light beam reflected by the optical recording medium and passing through the condensing means, and the reflected light beam passed through the light separating means Light detecting means for receiving light, and optical coupling that is provided between the light source and the light separating means and changes the optical coupling efficiency, which is the ratio of the amount of light collected on the optical recording medium to the total amount of light emitted from the light source Efficiency varying means.
[0024]
In this optical recording medium driving device, the optical coupling efficiency varying means is The temperature characteristic is such that the higher the temperature, the smaller the optical coupling efficiency. Is.
[0027]
In this optical recording medium driving device, the power ratio of the light source in the recording mode and the reproduction mode is reduced, and even when a semiconductor laser element is used as the light source, the laser noise during reproduction can be sufficiently reduced. In the case of using a semiconductor laser element, a plurality of types of optical recording media having different optimum recording and / or reproducing light power, a multilayer optical recording medium, or an optical recording medium having a recording surface divided into a plurality of recording areas, etc. Even for a plurality of types of optical recording media, laser noise during reproduction can be sufficiently reduced.
[0028]
Also, in this optical recording medium driving device, the higher the temperature, the smaller the optical coupling efficiency and the larger the light output of the light source. Therefore, even if the semiconductor laser element is used as the light source, the laser can be The increase in noise is suppressed and the reproduction characteristics are not affected.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an optical head and an optical recording medium driving apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is not limited to the following description. As long as there is no description which limits, it is not restricted to these aspects.
[0030]
[Schematic configuration of optical recording medium driving apparatus]
As shown in FIG. 1, an optical recording medium driving apparatus according to the present invention includes a spindle motor 103 as driving means for rotating an optical disk 102 serving as an optical recording medium, an optical head 104 according to the present invention, and driving means therefor. As a feed motor 105.
[0031]
Here, the spindle motor 103 is driven and controlled by a system controller 107 and a servo control circuit 109 that also serve as disk type discriminating means described later, and is driven at a predetermined rotational speed.
[0032]
The optical disk 102 is an optical disk (for example, a so-called “CD”) that is a recording / reproducing disk using optical modulation recording (including so-called “magnetomagnetic recording”, “phase change recording”, “dye recording”, etc.). -R / RW "," DVD-RAM "," DVD-R / RW "," DVD + RW ", etc.) or various magneto-optical recording media.
[0033]
Further, the optical disk 102 may be selectively used from at least two types of optical disks having different optimum recording and / or reproducing light power on the recording surface, and the optimum recording and / or reproducing light power. It is also possible to use an optical disc in which the recording surface is divided into at least two different recording areas, and an optical disc in which a plurality of recording surfaces (recording layers) are laminated via a transparent substrate.
[0034]
The difference in the optimum recording and / or reproducing light power on the recording surface is not only due to the difference in the recording method itself on the optical disc, but also due to the difference in the rotational speed (linear velocity relative to the optical head) of the optical disc (so-called standard). N-times speed disk relative to high-speed disk).
[0035]
As the optical disc 102, a multilayer optical disc having optimum recording and / or reproducing light power or having the same at least two recording surfaces can be used. In this case, the optimum recording and / or reproducing light power difference for each recording surface occurs depending on the design of the multilayer optical disk.
[0036]
Incidentally, the wavelength of the recording and / or reproducing light of these optical discs can be about 400 nm to about 780 nm.
[0037]
The optical head 104 irradiates the recording surface of the optical disc 102 with a light beam, and detects the reflected light from the recording surface of this light beam. Further, the optical head 104 detects various light beams as will be described later based on the reflected light from the recording surface of the optical disk 102 and supplies signals corresponding to the respective light beams to the preamplifier unit 120.
[0038]
The output of the preamplifier unit 120 is sent to the signal modulation / demodulation unit and the ECC block 108. The signal modulation / demodulation unit and ECC block 108 performs signal modulation, demodulation, and addition of an ECC (error correction code). The optical head 104 irradiates light onto the recording surface of the rotating optical disk 102 in accordance with instructions from the signal modulation / demodulation unit and the ECC block 108. By such light irradiation, a signal is recorded on or reproduced from the optical disk 102.
[0039]
The preamplifier unit 120 is configured to generate a focus error signal, a tracking error signal, an RF signal, and the like based on a signal corresponding to each light beam. Depending on the type of optical recording medium to be recorded or reproduced, the servo control circuit 109, signal modulation / demodulation unit, ECC block 108, etc. perform predetermined processing such as demodulation and error correction processing based on these signals. Is called.
[0040]
Thereby, the demodulated recording signal is sent to the external computer 130 or the like via the interface 111 if the optical disk 102 is for data storage of a computer, for example. The external computer 130 or the like can receive a signal recorded on the optical disc 102 as a reproduction signal.
[0041]
If the optical disc 102 is for so-called “audio / visual”, the digital / analog conversion is performed by the D / A conversion unit of the D / A / A / D converter 112 and supplied to the audio / visual processing unit 113. And this audio. The signal supplied to the visual processing unit 113 is the audio. Audio / video signal processing is performed in the visual processing unit 113 and transmitted to an external imaging / projection device via the audio / visual signal input / output unit 114.
[0042]
The optical head 104 is moved to a predetermined recording track on the optical disk 102 by a feed motor 105. The control of the spindle motor 103, the control of the feed motor 105, and the driving in the focusing direction and the driving in the tracking direction of the biaxial actuator that holds the objective lens serving as the light condensing means in the optical head 104 are respectively servo controlled. This is done by circuit 109.
[0043]
The servo control circuit 109 operates the optical coupling efficiency variable element disposed in the optical head 104 according to the present invention, and the optical coupling efficiency in the optical head 104, that is, a laser light source such as a semiconductor laser element serving as a light source. The ratio of the total light amount of the light beam emitted from the optical disc 102 and the amount of light collected on the optical disc 102 is controlled differently depending on the recording mode and the reproduction mode and according to the type of the optical disc 102. This method is variable according to the temperature.
[0044]
Further, the laser control unit 121 controls a laser light source in the optical head 104. In particular, in this embodiment, an operation for controlling the output power of the laser light source to be different between the recording mode and the reproduction mode and according to the type of the optical disk 102 is performed.
[0045]
Further, when the optical disk 102 is selectively used from at least two types of optical disks having different optimum recording and / or reproducing light power on the recording surface (different recording methods, divided recording areas) The disc type discriminating sensor 115 is the type of the optical disc 102 on which the disc type discriminating sensor 115 is mounted. Is determined. As the optical disk 102, as described above, various types of optical disks using optical modulation recording or various magneto-optical recording media can be considered, and these have optimum recording and / or reproducing optical power on the recording surface. Different things are included. The disc type discrimination sensor 115 detects the surface reflectance of the optical disc 102 and other differences in shape and shape.
[0046]
Then, the system controller 107 determines the type of the optical disk 102 based on the detection result sent from the disk type determination sensor 115.
[0047]
Further, as a method for discriminating the type of the optical recording medium, it is conceivable to provide a detection hole for this cartridge in the optical recording medium housed in the cartridge. In addition, based on information from the optical recording medium, for example, pre-mastered pits in the innermost circumference, or table of contents (TOC) recorded in grooves, etc., “disc type” or “recommended recording power” And “recommended reproduction power” may be detected, and recording and reproduction optical power suitable for recording and reproduction of the optical recording medium may be set.
[0048]
Then, the servo control circuit 109 serving as the optical coupling efficiency control means is controlled by the system controller 107 so that the optical coupling efficiency in the optical head 104 is changed according to the determination result of the disk type determination sensor 115. Control is performed according to the type of 102.
[0049]
Further, when an optical disc having a recording surface divided into at least two or more recording areas having different optimum recording and / or reproducing optical powers is used as the optical disc 102, recording and / or reproduction is performed by the recording area identifying means. The recording area to be detected is detected. When a plurality of recording areas are concentrically divided according to the distance from the center of the optical disc 102, the servo control circuit 109 can be used as the recording area identifying means. The servo control circuit 109 performs recording and / or reproduction by, for example, detecting the relative position between the optical head 104 and the optical disk 102 (including the case of detecting the position based on the address signal recorded on the disk 102). The recording area to be tried can be determined. Then, the servo control circuit 109 controls the optical coupling efficiency in the optical head 104 according to the determination result of the recording area to be recorded and / or reproduced.
[0050]
Further, when the optical disk 102 is a multilayer optical disk having at least two or more recording surfaces having different optimum recording and / or reproducing light power, the recording surface to be recorded and / or reproduced by the recording surface identification means. Is determined. A servo control circuit 109 can be used as the recording surface identification means. The servo control circuit 109 can detect the recording surface to be recorded and / or reproduced by detecting the relative position between the optical head 104 and the optical disc 102, for example. The servo control circuit 109 controls the optical coupling efficiency in the optical head 104 in accordance with the determination result of the recording surface to be recorded and / or reproduced.
[0051]
Information on the type, recording area, and recording surface of these optical discs can also be determined by reading inventory information such as so-called TOC recorded on each optical disc.
[0052]
Further, in this optical recording medium driving device, a temperature sensor 122 is disposed in the vicinity of a semiconductor laser element or the like serving as a light source in the optical head 104 or a liquid crystal element serving as an optical coupling efficiency variable element. A signal indicating the temperature detected by the temperature sensor 122 is sent to the system controller 107 serving as control means. In response to the temperature detected by the temperature sensor 122, the system controller 107 performs control to reduce the optical coupling efficiency as the temperature increases.
[0053]
This is because, under high temperatures, the minimum value (lower limit) of the optical power that can be used without generating laser noise in the semiconductor laser element becomes high. Therefore, if the light emission power of the semiconductor laser element is not sufficiently increased, the reproduction characteristics will be improved. Because it is affected.
[0054]
[Configuration of optical head]
As shown in FIG. 2, the optical head according to the present invention used in the above-described optical recording medium driving apparatus includes a semiconductor laser element 212 serving as a light source, a collimator lens 213, and an optical coupling that constitutes an optical coupling efficiency variable means. An anamorphic prism 215 having a liquid crystal element 214 serving as an efficiency variable element and a polarization beam splitter film surface 215R serving as a polarization separating means, for example, a phase plate 217 such as a half (half) wavelength plate, a light separating means, A beam splitter 218, a detector element 219 for FAPC (Front Auto Power Control) which is a photodetector for detecting the light emission power of the semiconductor laser element 212, a quarter (quarter) wavelength plate 224, a light condensing element. An objective lens 220 as a means, a detection lens 221, a multi lens 222, and a light detection element 223 as a light detection means. Each optical component is configured to be individually mounted.
[0055]
The optical coupling efficiency varying means includes a liquid crystal element 214 that receives a light beam from the semiconductor laser element 212 and changes the polarization state of the light beam, and a polarization beam splitter film 215R that receives a light beam that has passed through the liquid crystal element 214. And is provided between the semiconductor laser element 212 and the beam splitter 218.
[0056]
The optical coupling efficiency variable means is a ratio of the amount of light collected on the optical disk 102 to the total amount of light emitted from the semiconductor laser element 212 by changing the polarization state of the light beam by the liquid crystal element 214. To change.
[0057]
In the following description, as shown in FIG. 7, first, in the recording mode, the voltage applied to the optical coupling efficiency variable element (liquid crystal element 214) is increased (this state is hereinafter referred to as “Open”). The operation of the optical coupling efficiency variable element will be described for an optical head having a configuration in which the voltage applied to the optical coupling efficiency variable element is lowered in the reproduction mode (this state is hereinafter referred to as “Close”). In this optical head, the dynamic range required for the semiconductor laser element 212 can be reduced.
[0058]
Thereafter, as shown in FIG. 9, the optical coupling efficiency variable element should be used even when the dynamic range of the board power required as a total is further expanded in order to cope with a plurality of types of recording media. Will explain that the dynamic range required for the semiconductor laser element 212 can be kept small. In this case, not only the switching between the recording mode and the reproduction mode but also the operation state of the optical coupling efficiency variable element is selected and used according to the recording and / or reproduction power of each recording medium.
[0059]
For example, as shown in FIG. 10, the following embodiments can be considered as the presence / absence of switching of the operation state of the optical coupling efficiency variable element and the temperature characteristics of the transmittance in the single-layer / double-layer media.
[0060]
The optical coupling efficiency is always low because the surface power of the single-layer media is small, and the optical surface coupling power is large for the double-layer media, so the optical coupling efficiency may be increased up to a certain temperature, but higher than a certain temperature. In the state, the optical coupling efficiency is lowered and the output of the semiconductor laser element 212 is increased.
[0061]
Further, the reference for switching the optical coupling efficiency by the optical coupling efficiency variable element may be changed according to the temperature detected by the temperature sensor 122. Thereby, even if the recording and / or reproducing power changes depending on the temperature in a plurality of media, this change can be dealt with.
[0062]
In this optical head 104, as shown in FIG. 2, the linearly polarized diffused light beam emitted from the semiconductor laser element 212 is incident on the collimator lens 213 to become a parallel light beam, and is incident on the liquid crystal element 214. The light beam that has passed through the liquid crystal element 214 is sequentially incident on the anamorphic prism 215, the phase plate 217, and the beam splitter 218.
[0063]
In this optical head 104, a temperature sensor 122 is disposed in the vicinity of the semiconductor laser element 212 or the liquid crystal element 214. A signal indicating the temperature detected by the temperature sensor 122 is sent to the system controller 107.
[0064]
The anamorphic prism 215 shapes the cross-sectional shape of the light beam emitted from the semiconductor laser element 212 from an ellipse to a substantially circular shape. That is, the light beam emitted from the semiconductor laser element 212 is linearly polarized light and has an elliptical cross-sectional shape in which the polarization state indicated by the arrow P in FIG. Then, the light beam is incident from the incident surface of the anamorphic prism 215 inclined with respect to the minor axis direction of the cross-sectional shape, so that the beam diameter is expanded in the minor axis direction, and is substantially circular. Shaped into a light beam.
[0065]
The incident light beam incident on the beam splitter 218 via the anamorphic prism 215 and the phase plate 217 is directed to a planar reflecting surface inclined with respect to the optical axis of the incident light beam of the beam splitter 218. Thus, it is substantially P-polarized light. Note that the phase plate 217 is rotationally adjusted around the optical axis so that the polarization state of the incident light beam is P-polarized light with respect to the reflecting surface of the beam splitter 218.
[0066]
In this beam splitter 218, a constant ratio (for example, a constant ratio of 95% or less) of the incident light beam is transmitted through the reflecting surface and is incident on the quarter-wave plate 224. Here, a part of the incident light beam reflected by the reflecting surface of the beam splitter 218 (for example, at a constant ratio of 5% or more) is incident on a detection element 219 for FAPC described later. The incident light beam that has passed through the beam splitter 218 is converted into circularly polarized light by passing through the quarter-wave plate 224, and is condensed on the recording surface of the optical disc 102 by the objective lens 220.
[0067]
Then, the reflected light beam reflected by the recording surface of the optical disc 102 passes through the objective lens 220 and passes through the quarter-wave plate 224, so that a straight line in a direction orthogonal to the polarization state of the light beam in the outgoing optical path. The polarized light is returned to the beam splitter 218. At this time, the reflected light beam is substantially S-polarized light with respect to the reflecting surface of the beam splitter 218, and substantially the entire amount is reflected by this reflecting surface and separated from the optical path from the semiconductor laser element 212. The The reflected light beam separated from the optical path from the semiconductor laser element 212 is converted into convergent light by the detection lens 221 and given astigmatism by the multi-lens 222 to obtain a focus error signal by the astigmatism method. , Is incident on the light detection element 223. An RF signal, a focus error signal, a tracking error signal, and the like are generated based on a signal received and output by the light detection element 223.
[0068]
In this optical head 104, the light beam emitted from the semiconductor laser element 212 is subjected to the action of the liquid crystal element 214, which is an optical coupling efficiency variable element, and the polarization beam splitter film surface 215R of the anamorphic prism 215. After passing through the polarizing beam splitter film surface 215R, the optical coupling efficiency is appropriately variably controlled. When the light beam emitted from the semiconductor laser element 212 is changed from the recording mode to the reproduction mode in the same type of optical disc, or in the same recording area or on the same recording surface, than in the recording mode. The optical coupling efficiency is reduced to a small optical coupling efficiency. Further, when the playback mode is changed to the recording mode, the optical coupling efficiency is made larger than that in the playback mode and the light enters the optical disc 102.
[0069]
Note that the action of the liquid crystal element is not limited to that functioning as a wave plate, but for example, a twisted nematic type liquid crystal used in a display or the like can change the state of polarized light incident on the beam splitter. The same effect can be obtained.
[0070]
In the optical head 104, a current for driving a semiconductor laser element chip (not shown) in the semiconductor laser element 212 is supplied from the laser control unit 121 of the optical head 104. The laser control unit 121 may be outside the optical head 104 or may be mounted on the optical head 104.
[0071]
The liquid crystal element 214 changes the polarization state of the transmitted light based on the applied voltage. The applied voltage to the liquid crystal element 214 is controlled by the servo control unit 109. The light beam transmitted through the liquid crystal element 214 is incident on the anamorphic prism 215 in a state in which the polarization state is changed.
[0072]
The polarization beam splitter film surface 215R of the anamorphic prism 215 has a planar shape having a predetermined angle with respect to the optical axis of the incident light beam, transmits substantially 100% of the P-polarized light, and approximately 100 of the S-polarized light. % Reflection. Therefore, when the phase difference given to the transmitted light beam by the liquid crystal element 214 is exactly N wavelengths (N is an integer) (that is, in the recording mode), approximately 100% of the light beam is the polarization beam of the anamorphic prism 215. The light passes through the splitter film surface 215R (in the “Open” state).
[0073]
On the other hand, when the phase difference given to the transmitted light beam by the liquid crystal element 214 is deviated from the N wavelength (that is, in the reproduction mode), the polarization state is rotated, and the light beam having a predetermined ratio is converted into an anamorphic prism. The remaining light flux is reflected by the polarizing beam splitter film surface 215R ("Close" state). For example, when the phase difference given to the transmitted light beam by the liquid crystal element 214 is shifted from the N wavelength by a half wavelength, the polarization state is rotated by 45 degrees, and approximately 50% of the light beam is the polarization beam splitter of the anamorphic prism 215. The remaining approximately 50% of the light beam passing through the film surface 215R is reflected by the polarizing beam splitter film surface 215R.
[0074]
The light beam reflected by the polarization beam splitter film surface 215R of the anamorphic prism 215 passes through the total reflection preventing element (light emitting part) 215T and is received by the light detecting element 216 for monitoring the amount of light splitting, which serves as an optical coupling efficiency detecting means. Is done. The total reflection preventing element 215T prevents the light beam reflected on the polarization beam splitter film surface 215R from being totally reflected on the inner surface of the anamorphic prism 215. As shown in FIG. It is formed in a staircase shape having a plurality of orthogonal surfaces, and is disposed in optical close contact with the anamorphic prism 215. As shown in FIG. 4, the total antireflection element 215T is formed as a triangular prism having a surface substantially orthogonal to the light beam, and is disposed in optically close contact with the anamorphic prism 215, or As shown in FIG. 5, it may be formed integrally with the anamorphic prism 215.
[0075]
The output of the light detection element 216 for monitoring the amount of light branching corresponds to the product of the light emission output of the semiconductor laser element 212 and the light branching rate on the polarization beam splitter film surface 215R of the anamorphic prism 215. The optical head 104 substantially corresponds to the optical coupling efficiency. In this optical head, when the optical coupling efficiency is high, the amount of light incident on the optical branching amount monitoring photodetecting element 216 decreases, and when the optical coupling efficiency is low, the optical branching amount monitoring photodetecting element 216 The amount of incident light increases. The amount of light incident on the light splitting amount monitoring photodetecting element 216 is an amount proportional to 100%-[passing rate (%) of optical coupling efficiency varying means]. The output of the light splitting amount monitoring photodetecting element 216 is sent to the preamplifier 120 as shown in FIG.
[0076]
The light beam that has passed through the anamorphic prism 215 enters the beam splitter 218. The beam splitter 218 detects the light beam emitted from the semiconductor laser element 212 by using the FAPC detection element for monitoring the light that actually travels toward the recording surface of the optical disc 102 via the objective lens 220 and the light amount of the light beam that travels toward the recording surface. 219 and the light incident on 219 are separated at a constant ratio. The output of the FAPC detection element 219 is sent to the laser control unit 121, and an auto power control operation is executed. That is, the laser control unit 121 controls the light emission output of the semiconductor laser element 212 so that the output from the FAPC detection element 219 becomes a predetermined value. By this control, the output (board surface power) of the irradiated light beam on the recording surface of the optical disc 102 is made constant. Note that, as will be described later, the output value of the irradiation light beam that is set to a predetermined value on the recording surface of the optical disc 102 is a different value in the recording mode and the reproduction mode, and also differs depending on the type of the optical disc (optical light). In the case of the modulation recording method, pulse emission is used).
[0077]
The light beam from the semiconductor laser element 212 that has passed through the beam splitter 218 is incident on the objective lens 220 as described above. The objective lens 220 irradiates the incident light by focusing it on a certain point on the recording surface of the optical disk. The objective lens 220 is driven by a biaxial actuator (not shown) in a focus direction indicated by an arrow F in FIG. 2 and a tracking direction indicated by an arrow T in FIG.
[0078]
Further, the system controller 107 controls the liquid crystal element 214 so that the higher the temperature indicated by this signal is, the higher the temperature indicated by this signal is, based on the signal indicating the temperature sent from the temperature sensor 122, so that the optical coupling efficiency becomes smaller. Control. When the optical coupling efficiency is thus reduced, the light emission output of the semiconductor laser 212 is higher in the reproduction mode than when the optical coupling efficiency is high.
[0079]
This is because, as shown in FIG. 6, the minimum value (lower limit) of the optical power that can be used without generating laser noise becomes high in the semiconductor laser element 212 at a high temperature. This is because the reproduction characteristics are affected if the power is not increased sufficiently.
[0080]
In FIG. 6, the horizontal axis represents the output (mW) of the semiconductor laser element 212, and the vertical axis represents the laser noise level (dB / Hz). The output of the semiconductor laser element 212 whose laser noise level is equal to or lower than the predetermined value A in FIG. 6 is about 2 mW or more when the temperature is 0 ° C., about 3 mW or more when the temperature is 25 ° C., and the temperature is 45 °. In C, it is about 3.5 mW or more, and when the temperature is 65 ° C., it is about 4 mW or more. When the output of the semiconductor laser element 212 falls below these values at each temperature, the laser noise increases rapidly. Therefore, the optical coupling efficiency in the reproduction mode at each temperature needs to be set so that the light emission output of the semiconductor laser 212 does not increase the laser noise when the panel power is set to a predetermined output. .
[0081]
Further, as shown in FIG. 7, the liquid crystal element 214 has a constant temperature characteristic. Even when the voltage applied to the liquid crystal element 214 is kept constant, the optical coupling efficiency varies depending on the temperature. ing. In such temperature characteristics of the liquid crystal element 214, the higher the temperature, the smaller the optical coupling efficiency.
[0082]
In FIG. 7, the horizontal axis represents the voltage applied to the liquid crystal element 214, and the vertical axis represents the optical coupling efficiency. Therefore, in this optical head, the control of “decreasing the optical coupling efficiency as the temperature is higher” may change the applied voltage to the liquid crystal element 214 according to the detected temperature as described above. Alternatively, the temperature may be applied to the liquid crystal element 214 without changing the applied voltage.
[0083]
Even when the applied voltage is changed according to the temperature, the change in the optical coupling efficiency due to the temperature characteristic of the liquid crystal element 214 occurs, so the change in the optical coupling efficiency due to the change in the applied voltage and the temperature characteristic of the liquid crystal element 214. The change in the optical coupling efficiency due to the above may be added up to achieve the desired optical coupling efficiency at that temperature.
[0084]
By the way, the basic phase difference (phase difference in a simple variable phase plate type) δ is obtained by using the applied voltage V and the temperature T as shown in FIG.
δ = g (V, T)
It can be expressed as.
[0085]
The transmittance L in the optical coupling efficiency variable means (liquid crystal attenuator: liquid crystal and polarization separation means) is calculated using the angle parameter θ of the liquid crystal,
Transmittance L = f (θ, g (V, T))
It can be expressed as. For simplicity, only θ is shown here, but in the case of a simple variable phase plate type, the incident polarized light, the rubbing direction of the liquid crystal, and the detection direction of the polarization separating means are equivalent to the twisted nematic type. In this case, the incident polarized light, the incident side rubbing direction of the liquid crystal, the outgoing side rubbing direction, and the detection direction of the polarization separating means correspond to it.
[0086]
At this time, it is assumed that the output M of the light detection element 216 for monitoring the amount of light split is not absorbed for simplicity when the output of the semiconductor laser element 212 is P.
P × L = constant
M = P × (1-L) ∝ (1-L) / L
It becomes.
[0087]
Therefore, in order to change the transmittance with temperature,
(1) Depending on the element design, the temperature dependence of the phase difference may be used,
(2) The applied voltage V may be changed depending on the temperature,
(3) The applied voltage may be changed so that the output M of the light detection element 216 for monitoring the amount of light branching changes with temperature.
[0088]
For simplicity, assuming a simple variable phase plate type, the applied voltage at which the basic phase difference δ is 180 degrees is the minimum transmittance, so that the basic phase difference δ when the applied voltage is 0 is from low to high. If it is set to be 180 degrees or more and 360 degrees or less, it is as shown in FIG. Here, when used at an applied voltage V, the higher the temperature, the higher the transmittance. Low Can be.
[0089]
This level of phase difference can be difficult to make with a variable phase plate type, and the liquid crystal thickness may be difficult to produce, but equivalent characteristics are realized with a thickness that is easier to manufacture with a twisted nematic type. It is possible.
[0090]
Further, when the applied voltage is changed depending on the temperature, it may be changed digitally. In that case, hysteresis may be provided so that switching does not continue at the boundary temperature.
[0091]
[Operation of optical recording medium driving apparatus]
In this optical recording medium driving apparatus, in the recording mode, the optical coupling efficiency of the light emitted from the semiconductor laser element 212 and guided to the optical disc 102 is set to CEW (Coupling Erficiency-write), and in the signal reproduction mode, When the optical coupling efficiency of the light emitted from the semiconductor laser element 212 and guided to the optical disk 102 is CER (Coupling Erficiency-Reed), the following relationship is established.
[0092]
CEW> CER
The same applies to the case where the optical coupling efficiency of the light guided to the optical disc 102 differs depending on the type of optical recording medium.
[0093]
Accordingly, by controlling the optical coupling efficiency of the optical coupling efficiency variable element at the time of recording and reproduction and at the time of changing the type of the optical recording medium, the output power of the semiconductor laser element 212 in the recording mode and in the reproducing mode is controlled. Even if the ratio is not extremely increased, the level of the light beam applied to the recording surface of the optical disk 102 can be changed greatly between the recording mode and the reproducing mode and according to the change of the type of the optical recording medium. It becomes possible. Further, the optical coupling efficiency is variably controlled according to the optical power on the recording surface at the time of optimum recording and / or reproduction depending on the type of the optical disk, the recording area, or the recording surface. The optical coupling efficiency increases as the optical power on the optimum recording surface increases. Depending on the configuration of the optical system, the relationship between the optical coupling efficiency and the optical power on the recording surface may be reversed.
[0094]
As described above, in this optical recording medium driving device, the optical disc is supplied with the optimum level of light in the recording mode and in the reproducing mode, or for each of the selected optical disc type, recording area, or recording surface. The recording surface can be irradiated to perform recording or reproduction, and good recording and reproduction characteristics can be obtained.
[0095]
Hereinafter, the operation of the optical coupling efficiency variable element in the present embodiment will be described in detail.
[0096]
First, when the optical coupling efficiency when the optical coupling efficiency variable element is not used is CE0, and the passing light ratio of the optical coupling efficiency variable element is TW at the time of signal recording and TR at the time of signal reproduction, the following relation is established. .
(Optical coupling efficiency during signal recording) CEW = CE0 × TW
(Optical coupling efficiency during signal regeneration) CER = CE0 × TR
Further, assuming that the necessary recording surface condensing amount is PW at the time of signal recording and PR at the time of signal reproduction, the following relationship is established if the output required at the light source is LDW at the time of recording and LDR at the time of reproduction.
(When recording a signal) LDW = PW / CEW = PW / (CE0 × TW)
(During signal reproduction) LDR = PR / CER = PR / (CE 0 × TR)
Next, the dynamic range LDW / LDR required for the light output of the light source is shown as follows.
[0097]
LDW / LDR = (PW / PR) × (TR / TW)
In addition, when not using an optical coupling efficiency variable element, it is the same as that of TR = TW. Thus, in this optical recording medium driving apparatus, the dynamic range required for the light output of the light source can be changed by the ratio of the transmitted light ratio of the optical coupling efficiency variable element.
[0098]
Furthermore, in this optical recording medium driving apparatus, as described above, the liquid crystal element is designed such that the higher the temperature, the smaller the optical coupling efficiency, according to the temperature in the vicinity of the semiconductor laser element 212 or the liquid crystal element 214. 214 is controlled. In this case, in the reproduction mode, the light emission output of the semiconductor laser 212 is higher than when the optical coupling efficiency is high.
[0099]
Under the high temperature, the minimum value (lower limit) of the optical power that can be used in the semiconductor laser element 212 without generating laser noise becomes high. Therefore, if the light emission power of the semiconductor laser element 212 is not sufficiently high, the reproduction characteristics This is because of the influence of laser noise.
[0100]
Next, consider the case of using a plurality of types of optical recording media. As the assumed optical recording medium, various media such as a multi-layer disc and a high linear velocity recording optical recording medium are conceivable as described above.
[0101]
A semiconductor laser element is used as the light source. Here, it is assumed that the laser output is stable and the laser output that sufficiently reduces the laser noise is 4 mW, and the maximum optical output rating is 60 mW.
[0102]
Further, it is assumed that the light collection amounts PW (A) and PR (A) on the recording surface required from the characteristics of the optical recording medium A (first type optical disc) are as follows.
[0103]
PW (A) = 20mW
PR (A) = 2mW
Assume that the light collection amounts PW (B) and PR (B) on the recording surface required from the characteristics of the optical recording medium B (second type optical disc) are as follows.
[0104]
PW (B) = 10mW
PR (B) = 1mW
In this case, if the optical coupling efficiency varying means is not used, the dynamic range of the light output of the light source can be expressed as follows.
[0105]
[Dynamic range of light output of light source] = 60 mW / 4 mW = 15
The required dynamic range of the optical output on the recording surface of the optical disk can be expressed as follows.
[0106]
[Necessary optical output dynamic range] = LDW (A) / LDR (B)
= PW (A) / PR (B) = 20 mW / 1 mW = 20
That is, since the dynamic range of the light output of the light source is smaller than the required dynamic range of the light output, good recording and reproduction cannot be performed with this light source.
[0107]
On the other hand, when the optical coupling efficiency variable means in the optical recording medium driving apparatus of the present invention is used, it becomes as follows.
[0108]
Assuming that the passing light ratio of the optical coupling efficiency varying means is T1 = 100%, T2 = 50%, T1 when recording on the optical recording medium A, and T2 when reproducing the optical recording medium B, the required light The dynamic range of the output can be shown as follows.
[0109]
[Necessary optical output dynamic range] = LDW (A) / LDR (B)
= (PW (A) / PR (B)) × (T2 / T1)
= (20mW / 1mW) × (50% / 100%) = 10
Thus, since the required dynamic range of the light output is smaller than the dynamic range of the light output of the light source, the recording and the second type on the first type optical disc (A) are within the dynamic range of the light output of the light source. Can be reproduced from the recording disk (B).
[0110]
In this case, the following relationship is established by setting the optical system design to CE0 = 40%.
[0111]
[Optical coupling efficiency during optical recording medium A signal recording] CE1 = CE0 × T1 = 40%
[Optical coupling efficiency during reproduction of optical recording medium B signal] CE2 = CE0 × T2 = 20%
Therefore, the necessary light source light output is as follows.
[0112]
[Optical recording medium A signal recording]
LDW (A) = PW (A) / CE1 = 20 mW / 40% = 50 mW
[When reproducing optical recording medium B signal]
LDR (B) = PR (B) / CE2 = 1 mW / 20% = 5 mW
As described above, recording can be performed with a sufficient light output of 50 mW with respect to the maximum light output rating of 60 mW, and good reproduction can be performed with a light output of 5 mW with sufficient light output even with a light output of 4 mW where the laser noise is sufficiently reduced. It becomes possible.
[0113]
At this time, the playback of the optical recording medium A signal is as follows.
[0114]
LDR (A) = PR (A) / CE1 = 2 mW / 40% = 5 mW
LDR (A) = PR (A) / CE2 = 2 mW / 20% = 10 mW
Regarding the recording of the optical recording medium B signal, it is as follows.
[0115]
LDW (B) = PW (B) / CE1 = 10 mW / 40% = 25 mW
LDW (B) = PW (B) / CE2 = 10 mW / 20% = 50 mW
In this case, either CE1 or CE2 may be used for the optical coupling efficiency.
[0116]
As will be described later, when the optical coupling efficiency is changed at the time of recording and / or reproduction, since switching requires a certain time, CE1 for the recording and reproduction, and optical recording medium B for the optical recording medium A With regard to, it can be judged that it is easier to use CE2 for recording and reproduction.
[0117]
As long as the information of “recommended recording / reproducing power” is recorded on the optical recording medium in advance, it can be handled in the same manner regardless of which medium is loaded.
[0118]
Here, the recommended recording power of a medium is PW0, the recommended reproduction power is PR0, the optical coupling efficiency is 40% when the optical coupling efficiency variable means is approximately 100%, and the optical coupling efficiency variable means passes. The optical coupling efficiency when the light ratio is lowered is 20%, the assumed PW0 range is 9 mW to 22.5 mW, and the PR0 range is 0.9 mW to 2.25 mW.
[0119]
Then, as shown in FIG. 9, it is determined where the combination of PR0 and PW0 read from the optical recording medium is in the four areas (A), (B), (C1), and (C2), According to each, what is to be done in the attenuation state (passing light ratio in the optical coupling efficiency varying means) in the recording mode and the reproduction mode is determined.
[0120]
That is, when considering the dynamic range of the light source, it is necessary to reduce the passing light ratio in the optical coupling efficiency variable means when PR0 ≦ 1.6, and it is necessary to increase the passing light ratio in the optical coupling efficiency variable means when PW0 ≧ 12. is there.
[0121]
Therefore, in the range of (A), it is necessary to reduce the passing light ratio in the optical coupling efficiency variable means in the reproduction mode, and either may be used in the recording mode. It is desirable to always reduce the ratio of the light passing through.
[0122]
In the range of (B), the ratio of light passing through the optical coupling efficiency variable means in the reproduction mode is Lower It is necessary to set the ratio of light passing through the optical coupling efficiency variable means in the recording mode. increase Therefore, it is necessary to switch the attenuation state by switching between the recording mode and the reproduction mode.
[0123]
In the range of (C1), either the reproduction mode or the recording mode may be used, so “the passing light ratio in the optical coupling efficiency varying means may be constantly increased” may be used.
[0124]
In the range of (C2), the reproduction mode may be either, and it is necessary to increase the passing light ratio in the optical coupling efficiency varying means in the recording mode. It is desirable to always raise the ratio.
[0125]
Therefore, in the range of (C1) and (C2), it is only necessary to always increase the passing light ratio in the optical coupling efficiency variable means.
[0126]
When determining by providing holes in the cartridge for storing the optical recording medium, the above-described processing can be performed if two (2 bits) holes are provided so that these four regions can be determined.
[0127]
Further, the present invention is not limited to this, and the value of the optical coupling efficiency may be set as appropriate within a range that satisfies the dynamic range of the light source. In some cases, a plurality of optical coupling efficiencies of 3 or more are possible. In this case, the manufacture of the light source can be facilitated. Further, it is possible to realize an optical head and an optical recording medium driving device that can easily obtain good characteristics without using a special light source.
[0128]
The order of control when dealing with a multi-layer (two-layer) disc having a plurality of recording surfaces is as follows. First, when the optical disc 102 is mounted, the optimum recording power is smaller than that of the multi-layer disc, for example, playback corresponding to a single-layer disc. First, disc type data (inventory data) recorded on the disc is reproduced by power. If the disc is a two-layer disc, the recording and / or reproducing power and optical coupling efficiency corresponding to the two-layer disc are set. .
[0129]
Next, the switching operation between the recording mode and the reproduction mode in the optical recording medium driving apparatus 101 as described above will be described.
[0130]
FIG. 11 is a timing chart showing the state of laser light associated with the switching operation between the recording mode and the reproduction mode in the optical recording medium driving apparatus 101. FIG. 11A shows the amount of light condensed on the recording surface of the optical disc 102 ( 11 (B) is the laser beam transmittance in the optical coupling efficiency variable element, FIG. 11 (C) is the output of the light detection element 216 for monitoring the amount of light splitting, and FIG. 11 (D) is the laser output power. Shows changes.
[0131]
In the optical recording medium driving apparatus 101, after the response of the liquid crystal element 214 is started, the timing is measured in accordance with a command from the system controller 107 as follows, so that the laser control unit 121 switches between the recording mode and the reproduction mode. Do.
[0132]
That is, in the reproduction mode, an appropriate applied voltage is given by the servo control unit 109 so that a phase difference that causes the liquid crystal element 214 to function as a half-wave plate is generated, and the transmittance of the optical coupling efficiency variable element is It is set to 50%. The laser emission power is 5 mW, there is little laser noise, and good reproduction characteristics are obtained.
[0133]
When switching from the reproduction mode to the recording mode, first, the applied voltage to the liquid crystal element 214 is changed by the servo control unit 109 in accordance with a command from the system controller 107 to change the phase difference of the liquid crystal element 214.
[0134]
With the response of the liquid crystal element 214, the transmittance of the optical coupling efficiency variable element changes from 50% to 100%, and the laser emission power changes from 5 mW to 2.5 mW by the operation of auto power control. At this time, the output of the light branching amount monitoring photodetecting element 216 also decreases according to the change in the transmittance of the optical coupling efficiency variable element and the change in the laser emission power. At this time, since the liquid crystal element has a finite response speed, the power focused on the disk is maintained as the reproduction power in the transition period of the response.
[0135]
When the output from the optical branching amount monitor is input to the servo controller 109 via the preamplifier 120 and falls below the preset output level reference value Poff, the transmittance by the optical coupling efficiency variable means is sufficiently close to 100%. The signal recording pulse is generated from the laser control unit 121 according to the signal modulation and the instruction of the ECC block 108 via the system controller 107, and the laser emission power is modulated to record the signal. Is called.
[0136]
Next, when switching from the recording mode to the reproduction mode, first, the laser control unit 121 switches between the recording mode and the reproduction mode in accordance with a command from the system controller 107. In this state, since the laser emission power is as low as 2.5 mW, the laser noise is increased.
[0137]
After the laser output is switched to the reproduction power, the applied voltage to the liquid crystal element 214 is changed by the servo control unit 109 in accordance with a command from the system controller 107, and the phase difference of the liquid crystal element 214 is changed.
[0138]
According to the response of the liquid crystal element 214, the pass rate of the optical coupling efficiency variable element is changed from 100% to 50%, and the laser output power is changed from 2.5 mW to 5 mW and the laser noise is reduced by the operation of the auto power control. As a result, a good reproduction signal can be detected. At this time, it is determined that the optical coupling efficiency has sufficiently decreased at the stage where the optical divider amount monitor output exceeds the preset reference value Pon, and signal regeneration is started. In some cases, when switching to the playback mode, signal playback may be started immediately, and retry may be performed while an error occurs in the playback signal due to laser noise. At this time, the output of the light branching amount monitoring photodetecting element 216 also increases in accordance with the change in the transmittance of the optical coupling efficiency variable element and the change in the laser emission power.
[0139]
If the procedure for switching the recording / reproducing mode is not performed according to the above procedure, the following problems occur.
[0140]
First, when switching from the playback mode to the recording mode, the optical output remains high (the optical coupling efficiency remains low) and the recording operation starts. Therefore, an attempt to obtain an output exceeding the maximum optical output rating of the laser may occur. Is destroyed.
[0141]
Further, when the recording mode is switched to the reproduction mode, the reproduction operation is started with the light output being low (the optical coupling efficiency is high), so that there is a lot of laser noise and good reproduction characteristics cannot be obtained. Further, if the optical coupling efficiency is first reduced after the recording operation, there is a possibility that the laser may be destroyed in some cases in order to obtain an output exceeding the maximum optical output rating of the laser.
[0142]
Therefore, by performing the switching operation of the recording / reproducing mode using the above-described procedure of the present example, even if the laser output ratio at the time of recording and reproduction is small, the laser noise at the time of reproduction can be sufficiently reduced, and the manufacturability Therefore, it is possible to provide an optical recording medium driving device that can obtain good recording and reproducing characteristics even when using a light source with good quality and a light source with a small maximum light output rating. That is, in order to prevent the above problems from occurring, it is necessary to observe the timing and wait for a time for the variable operation of the optical coupling efficiency variable means to be completed to complete recording or reproduction, or to perform a variable operation. ON / OFF (increase / decrease in optical coupling efficiency) may be detected and managed by some method.
[0143]
As a technique for detecting ON / OFF of the variable operation (increase / decrease in the optical coupling efficiency), the following technique can be considered.
[0144]
For example, when performing a variable operation mechanically, it is possible to know the driving state using a position sensor or the like. Also, the rear monitor terminal of the semiconductor laser element (output from the light receiving element that monitors the light emitted in the direction opposite to the emission direction) is used, or light that is discarded without reaching the optical recording medium is provided for monitoring. Thus, it is also possible to detect a change in light output.
[0145]
Further, when the light branching ratio is variable by the polarization beam splitter film surface 215R, the branched light power may be detected by providing a light receiving element as described above.
[0146]
FIG. 12 is a timing chart showing the state of the laser light accompanying the switching operation between the recording mode and the reproduction mode when the temperature in the vicinity of the liquid crystal element 214 is higher than the normal temperature in the optical recording medium driving apparatus 101. 12 (A) is the amount of light (board surface power) collected on the recording surface of the optical disk 102, FIG. 12 (B) is the laser beam transmittance in the optical coupling efficiency variable element, and FIG. 12 (C) is for monitoring the optical branching amount. The output of the light detection element 216, FIG. 12D, shows a change in laser emission power.
[0147]
In the optical recording medium driving apparatus 101, after the response of the liquid crystal element 214 is started, the timing is measured in accordance with a command from the system controller 107 as follows, so that the laser control unit 121 switches between the recording mode and the reproduction mode. Do.
[0148]
That is, in the reproduction mode, an appropriate applied voltage is given by the servo control unit 109 so that a phase difference that causes the liquid crystal element 214 to function as a half-wave plate is generated, and is higher than the normal temperature. The transmittance of the optical coupling efficiency variable element is set to 25%, for example. The laser emission power is 10 mW, and even at high temperatures, there is little laser noise and good reproduction characteristics are obtained.
[0149]
When switching from the reproduction mode to the recording mode, first, the applied voltage to the liquid crystal element 214 is changed by the servo control unit 109 in accordance with a command from the system controller 107 to change the phase difference of the liquid crystal element 214.
[0150]
With the response of the liquid crystal element 214, the transmittance of the optical coupling efficiency variable element changes from 25% to 100%, and the laser emission power changes from 10 mW to 2.5 mW by the operation of auto power control. At this time, the output of the light branching amount monitoring photodetecting element 216 also decreases according to the change in the transmittance of the optical coupling efficiency variable element and the change in the laser emission power. At this time, since the liquid crystal element has a finite response speed, the power focused on the disk is maintained as the reproduction power in the transition period of the response.
[0151]
When the output from the optical branching amount monitor is input to the servo controller 109 via the preamplifier 120 and falls below the preset output level reference value Poff, the transmittance by the optical coupling efficiency variable means is sufficiently close to 100%. The signal recording pulse is generated from the laser control unit 121 according to the signal modulation and the instruction of the ECC block 108 via the system controller 107, and the laser emission power is modulated to record the signal. Is called.
[0152]
Next, when switching from the recording mode to the reproduction mode, first, the laser control unit 121 switches between the recording mode and the reproduction mode in accordance with a command from the system controller 107. In this state, since the laser emission power is as low as 2.5 mW, the laser noise is increased.
[0153]
After the laser output is switched to the reproduction power, the applied voltage to the liquid crystal element 214 is changed by the servo control unit 109 in accordance with a command from the system controller 107, and the phase difference of the liquid crystal element 214 is changed.
[0154]
According to the response of the liquid crystal element 214, since the temperature is higher than the normal temperature, the passing rate of the optical coupling efficiency variable element changes from 100% to 25%, and the laser emission power is increased from 2.5 mW by the operation of auto power control. Even when the temperature is changed to 10 mW and the temperature is high, the laser noise is reduced and a good reproduction signal can be detected. At this time, it is determined that the optical coupling efficiency has sufficiently decreased at the stage where the optical divider amount monitor output exceeds the preset reference value Pon, and signal regeneration is started. In some cases, when switching to the playback mode, signal playback may be started immediately, and retry may be performed while an error occurs in the playback signal due to laser noise. At this time, the output of the light branching amount monitoring photodetecting element 216 also increases in accordance with the change in the transmittance of the optical coupling efficiency variable element and the change in the laser emission power.
[0155]
If the procedure for switching the recording / reproducing mode is not performed according to the above procedure, there is a possibility that the laser may be destroyed, similar to the operation at room temperature described above.
[0156]
Next, the operation of the optical recording medium driving apparatus will be described in more detail with reference to a flowchart.
[0157]
First, consider changing the optical coupling efficiency in switching between the recording mode and the reproduction mode using the output of the light detection element 216 for monitoring the amount of light splitting. As the operation mode of the optical recording medium driving device, three states of “recording mode”, “reproduction mode”, and “standby mode” can be considered. When “recording mode” is indicated by “W”, “reproduction mode” is indicated by “R”, and “standby mode” is indicated by “−”, the following operation mode can be changed.
[R-W-R-R-R-W-R-W-R-R]
Then, there are three possible timings for changing the optical coupling efficiency, that is, the “switching of the attenuation state” as follows.
[0158]
(1) In the “standby” state, the previous “attenuation state” is held, and after the next “playback” or “record” command is received, “attenuation state switching” is performed.
[0159]
(2) In the “standby” state, the “attenuated state” with low optical coupling efficiency is always set, and only when the “record” command is received, the “attenuated state” with high optical coupling efficiency is switched (the operation in this case is shown in FIG. (Shown in FIG. 14).
[0160]
(3) In the “standby” state, the “attenuated state” with high optical coupling efficiency is always set, and only when the “regeneration” command is received, the “attenuated state” with low optical coupling efficiency is switched.
[0161]
There are three types of “standby” states as described above, and hereinafter, (2) will be described as a representative example. That is, in this case, as shown in FIG. 13 and FIG. 14, in the “standby” state, the “attenuation state” is always low in the optical coupling efficiency, and only when the “record” command is received, the “attenuation state” in which the optical coupling efficiency is high. Will be switched to.
[0162]
The system controller 107 is always in the “attenuated state” with low optical coupling efficiency in the “standby” state, and is called “recording” in the operation of switching to the “attenuated state” with high optical coupling efficiency only when receiving the “record” command. When a command is received, as shown in FIG. 13, the process starts at step st18, and at the next step st19, the liquid crystal application voltage is controlled to make the liquid crystal application voltage a voltage that increases the optical coupling efficiency ("Open"). The voltage proceeds to step st20. In step st20, it is determined whether or not the output of the light branching amount monitoring photodetecting element 216 is lower than a predetermined set value (reference value Poff). The system controller 107 proceeds to step st21 if it is lower than the predetermined set value (reference value Poff), and stays in step st20 if it is not lower than the predetermined set value (reference value Poff). In step st <b> 21, the system controller 107 determines whether or not the change width of the output of the light splitting amount monitoring photodetecting element 216 is smaller than a predetermined set width over a predetermined set time. . The system controller 107 proceeds to step st22 if it has been smaller than the predetermined setting range for a predetermined setting time or longer, and proceeds to step st22, and if it has been smaller than the predetermined setting time, it is longer than the predetermined setting time. If not, the process stays at step st21. In step st22, the system controller 107 starts a recording operation. When it is time to end the recording operation, the system controller 107 proceeds to the next step st23, ends the recording operation, returns to the reproduction power, and proceeds to step st24. In step st24, a liquid crystal application voltage corresponding to “Close” corresponding to the temperature is determined based on the temperature sensor output, and the process proceeds to step st25. In step st25, the system controller 107 controls the liquid crystal applied voltage to set the liquid crystal applied voltage as a voltage that lowers the optical coupling efficiency (voltage corresponding to “Close”), and proceeds to step st26. In step st26, the system controller 107 shifts to the “standby” mode, and ends the operation in step st27.
[0163]
Further, the system controller 107 always sets the “attenuation state” having low optical coupling efficiency in the “standby” state, and performs “reproduction” in the operation of switching to the “attenuation state” having high optical coupling efficiency only when the “record” command is received. 14, the process starts at step st28 as shown in FIG. 14, and at the next step st29, based on the temperature sensor output, the reference value Pon and change width setting value corresponding to the temperature are set. Determine and proceed to step st30.
[0164]
In step st30, it is determined whether or not the output of the light branching amount monitoring photodetecting element 216 is higher than a predetermined set value (reference value Pon). The system controller 107 proceeds to step st31 if it is higher than the predetermined set value (reference value Pon), and stays in step st30 if it is not higher than the predetermined set value (reference value Pon). In step st <b> 31, the system controller 107 determines whether or not the change width of the output of the optical branching amount monitoring photodetecting element 216 is smaller than a predetermined set width over a predetermined set time. . The system controller 107 proceeds to step st32 if it has been smaller than the predetermined set width for a predetermined set time or longer, and proceeds to step st32, and if it has been smaller than the predetermined set width is longer than the predetermined set time. If not, stay at step st31. In step st32, the system controller 107 starts a reproduction operation. Then, when it is time to end the reproduction operation, the system controller 107 proceeds to the next step st33 to end the reproduction operation, shift to the “standby” mode, and end the operation at step st34.
[0165]
Further, as shown in FIG. 15, the system controller 107 starts at step st50 and responds to the temperature based on the temperature sensor output at the next step st51 as shown in FIG. Reference powers PR (T) and PW (T) to be compared with the recommended reproduction power PR0 and the recommended recording power PW0 are determined, and the process proceeds to step st52.
[0166]
In step st52, the liquid crystal application voltage is controlled to lower the optical coupling efficiency (the voltage corresponding to “Close”), and the output of the irradiated light beam (board power) on the recording surface of the optical disk is a predetermined value, for example, Set to 0.9 mW (min) and proceed to step st53. In step st <b> 53, the system controller 107 determines whether or not the output of the light branching amount monitoring photodetecting element 216 is higher than a predetermined set value (reference value Pon (value corresponding to 0.9 mW)). In addition, since the output of the light detection element 216 for monitoring the optical branching amount changes in accordance with the setting of the panel power, the value of the set value (reference value Pon) is set appropriately. The system controller 107 proceeds to step st54 if the output of the light detection element 216 for monitoring the optical branching amount is higher than a predetermined set value (reference value Pon), and proceeds to step st54 if not higher than the predetermined set value (reference value Pon). Stay at st53. In step st54, the system controller 107 determines whether or not the change width of the output of the light detection element 216 for monitoring the optical branching amount has been smaller than the predetermined set width over a predetermined set time. . The system controller 107 proceeds to step st55 if it has been smaller than the predetermined set width for a predetermined set time or longer, and proceeds to step st55, and has been smaller than the predetermined set width for the predetermined set time or longer. If not, the process stays at step st54. In step st55, the system controller 107 starts a focus servo operation in the optical head (focus ON), and proceeds to step st56. In step st56, the system controller 107 moves the optical head to the innermost circumferential position of the optical disc, and proceeds to step st57. In step st57, the system controller 107 detects the recommended recording power PW0 and the recommended reproduction power PR0, and proceeds to step st58.
[0167]
In step st58, the system controller 107 determines whether or not the reference power PR (T) is smaller than a predetermined value, for example, 1.6 mW. The system controller 107 proceeds to step st59 if the reference power PR (T) is smaller than a predetermined value, and proceeds to step st62 if the reference power PR (T) is not smaller than the predetermined value. In step st59, the system controller 107 determines whether or not the reference power PW (T) is larger than a predetermined value, for example, 12 mW. If the reference power PW (T) is greater than the predetermined value, the process proceeds to step st60, and if the reference power PW (T) is not greater than the predetermined value, the process proceeds to step st61.
[0168]
In step st60, the system controller 107 determines that the “attenuate type” is (A) shown in FIG. 9, and controls the liquid crystal application voltage according to the determination result. In step st61, the system controller 107 determines that the “attenuate type” is (B) shown in FIG. 9, and controls the liquid crystal application voltage in accordance with the determination result. In step st62, the system controller 107 determines that the “attenuate type” is (C) ((C1) or (C2)) shown in FIG. 9, and controls the liquid crystal applied voltage in accordance with the determination result.
[0169]
Regarding the reference power PW (T), the semiconductor laser element is more likely to be deteriorated as the temperature is higher, and the semiconductor laser element is more likely to be deteriorated as the power is higher. May be made smaller.
[0170]
[Other Embodiments]
In all the configurations of the optical head described above, the beam splitter 218 may be configured so that S-polarized light having passed through the phase plate 217 is incident thereon. In this case, the optical head is configured in a state in which the positional relationship among the quarter-wave plate 224, the objective lens 220, the optical disk 102, and the FAPC detection element 219 in FIG.
[0171]
That is, in this optical head 104, the incident light beam that has passed through the phase plate 217 is substantially S-polarized light with respect to the reflecting surface of the beam splitter 218. The phase plate 217 is rotationally adjusted around the optical axis so that the polarization state of the incident light beam is S-polarized light with respect to the reflecting surface of the beam splitter 218. In this beam splitter 218, the incident light beam is reflected by the reflecting surface at a certain ratio (for example, a certain ratio of 95% or less) and is incident on the quarter-wave plate 224. Here, a part of the incident light beam transmitted through the reflecting surface (for example, at a constant ratio of 5% or more) enters the FAPC detection element 219. The incident light beam reflected by the beam splitter 218 is converted into circularly polarized light by passing through the quarter-wave plate 224 and condensed on the recording surface of the optical disc 102 by the objective lens 220.
[0172]
Then, the reflected light beam reflected by the recording surface of the optical disc 102 passes through the objective lens 220 and passes through the quarter-wave plate 224, so that a straight line in a direction orthogonal to the polarization state of the light beam in the outgoing optical path. The polarized light is returned to the beam splitter 218. At this time, the reflected light beam is substantially P-polarized with respect to the reflecting surface of the beam splitter 218, and substantially the entire amount is transmitted through the reflecting surface and separated from the optical path from the semiconductor laser element 212. Is done. The reflected light beam separated from the optical path from the semiconductor laser element 212 is converted into convergent light by the detection lens 221 and given astigmatism by the multi-lens 222 to obtain a focus error signal by the astigmatism method. , Is incident on the light detection element 223.
[0173]
Further, as shown in FIG. 16, the optical head according to the present invention may be configured by rotating the semiconductor laser element 212, the liquid crystal element 214, and the anamorphic prism 215 by 90 degrees around the optical axis. Even in this case, the light beam incident on the beam splitter 218 is adjusted by the phase plate 217 so as to be substantially P-polarized with respect to the reflection surface of the beam splitter 218.
[0174]
Further, in the optical head according to the present invention, as shown in FIG. 17, the optical axis of the light beam incident on the anamorphic prism 215 is inclined more greatly than the above-described configuration with respect to the incident surface of the anamorphic prism 215. The semiconductor laser element 212 may be positioned and configured as described above. In this case, the emitted light from the anamorphic prism 215 to the light branching amount monitoring light detecting element 216 is emitted substantially perpendicularly to the side surface of the anamorphic prism 215. 215T is not necessary.
[0175]
Further, as shown in FIG. 18, the optical head according to the present invention may be configured using a cubic polarization beam splitter 215 instead of the anamorphic prism 215. In this case, the cross section of the outgoing light beam from the semiconductor laser element 212 is not shaped into a circle.
[0176]
【The invention's effect】
As described above, in the optical head according to the present invention and the optical head of the optical recording medium driving apparatus according to the present invention, the optical recording medium with respect to the total light amount emitted from the light source is disposed between the light source and the light separating means. Optical coupling efficiency variable means for changing the optical coupling efficiency, which is the ratio of the amount of light collected on the light, is provided.
[0177]
Therefore, in the optical head and the optical recording medium driving device, the optical coupling efficiency is changed to reduce the power ratio of the light source in the recording mode and the reproduction mode, and the light output maximum rating with good manufacturability is reduced. Even when a semiconductor laser element is used, laser noise during reproduction can be sufficiently reduced, and good recording and reproduction characteristics can be obtained.
[0178]
In addition, when a semiconductor laser element is used as the light source, a plurality of types of optical recording media, multilayer optical recording media, or light in which the recording surface is divided into a plurality of recording areas having different optimum recording and / or reproducing light powers. Even for a plurality of types of optical recording media such as recording media, laser noise during reproduction can be sufficiently reduced.
[0179]
Further, in the optical head and the optical recording medium driving apparatus, according to the type of the optical recording medium having different optimum recording and / or reproducing optical power, according to the recording surface of the optical recording medium, or according to the optical recording Depending on the recording area on the recording surface of the medium, the optical coupling efficiency variable means can be controlled to optimize the recording and / or reproducing light power on the recording surface of the optical recording medium, and to reduce the laser noise during reproduction. Can be made sufficiently small.
[0180]
In the optical head and the optical recording medium driving apparatus, the higher the temperature, the smaller the optical coupling efficiency and the larger the light output of the light source.
[0181]
Therefore, in this optical head and optical recording medium driving apparatus, even when the semiconductor laser element is used as the light source, even if the temperature becomes high, an increase in laser noise is suppressed and the reproduction characteristics are not affected.
[0182]
That is, the present invention reduces the light power ratio of the light source during recording (in recording mode) and during reproduction (in reproduction mode), sufficiently reduces laser noise during reproduction, and provides a light output with good manufacturability. It is possible to provide an optical head and an optical recording medium driving device capable of obtaining good recording and reproducing characteristics even when a light source having a smaller maximum rating is used.
[0183]
Furthermore, the present invention provides a plurality of types of optical recording media, multilayer optical recording media having different optical powers for optimum recording and / or reproduction, or optical recording media having a recording surface divided into a plurality of recording areas. Even for various types of optical recording media, the laser noise during reproduction is made sufficiently small, and even if a light source with a small maximum output power rating with good manufacturability is used, each type of optical recording medium and multilayer optical recording medium It is possible to provide an optical head and an optical recording medium driving device capable of obtaining good recording and / or reproducing characteristics for each recording surface and each of a plurality of recording areas on the recording surface.
[0184]
In addition, the present invention provides an optical head and an optical recording medium driving device that can suppress an increase in laser noise in a light source and obtain good recording and / or reproducing characteristics even at a high temperature that is higher than a normal temperature. It is something that can be done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical recording medium driving apparatus incorporating an optical coupling efficiency variable element and an optical head in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing an optical head in the optical recording medium driving apparatus.
FIG. 3 is a side view showing a configuration of an anamorphic prism of the optical head.
FIG. 4 is a side view showing another example of the configuration of the anamorphic prism.
FIG. 5 is a side view showing still another example of the configuration of the anamorphic prism.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between laser noise and temperature in the semiconductor laser element of the optical head.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the voltage applied to the liquid crystal element and the optical coupling efficiency in the optical coupling efficiency variable element of the optical head.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between phase difference, applied voltage, and temperature in a simple variable phase plate type.
FIG. 9 is a graph showing the relationship between “recommended reproduction power” and “recommended recording power” for an optical recording medium used in the optical recording medium driving apparatus.
FIG. 10 is a graph showing presence / absence of switching of the operation state of the optical coupling efficiency variable element in the single layer / double layer medium and temperature characteristics of transmittance.
FIG. 11 is a timing chart showing a state of laser light accompanying a switching operation between a recording mode and a reproduction mode in the optical recording medium driving device.
FIG. 12 is a timing chart showing the state of laser light accompanying the switching operation between the recording mode and the reproduction mode when the temperature is higher than the normal temperature in the optical recording medium driving device.
FIG. 13 shows that the optical recording medium driving device is always in the “attenuated state” with low optical coupling efficiency in the “standby” state, and is in the “attenuated state” with high optical coupling efficiency only when a “record” command is received. 6 is a flowchart showing an operation when switching and receiving a command “record”.
In the optical recording medium driving apparatus, in the “standby” state, the “attenuation state” with low optical coupling efficiency is always set, and only when the “record” command is received, the “attenuation state” with high optical coupling efficiency is obtained. 6 is a flowchart showing an operation when switching and receiving a command “play”.
FIG. 15 is a flowchart showing an “attenuation state” switching operation when the optical recording medium driving apparatus supports a plurality of types of optical recording media.
FIG. 16 is a side view showing another form of the configuration of the optical head in the optical recording medium driving device (a semiconductor laser element and an anamorphic prism rotated 90 degrees around the optical axis).
FIG. 17 is a side view showing still another embodiment of the configuration of the optical head in the optical recording medium driving device (in which the optical axis of the incident light beam to the anamorphic prism is inclined).
FIG. 18 is a side view showing still another embodiment of the configuration of the optical head in the optical recording medium driving apparatus (using a cubic polarizing beam splitter instead of the anamorphic prism).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Optical recording medium drive device, 102 Optical disk, 103 Spindle motor, 104 Optical head, 107 System controller, 109 Servo control circuit, 122 Temperature sensor, 212 Semiconductor laser element, 214 Liquid crystal element, 215 Anamorphic prism, 216 Optical branching amount Photodetector for monitor, 218 beam splitter, 219 detector for FAPC, 220 objective lens, 223 photodetector

Claims

光源と、
上記光源から発せられた光ビームを光記録媒体に集光させて照射する光集光手段と、
上記光源から出射された光ビームの光路とこの光ビームが上記光記録媒体により反射されて上記集光手段を経た反射光ビームの光路とを分離させる光分離手段と、
上記光分離手段を経た上記反射光ビームを受光する光検出手段と、
上記光源と上記光分離手段との間に設けられ、該光源から出射される総光量に対する上記光記録媒体上に集光される光量の比率である光結合効率を変化させる光結合効率可変手段と、
を備え、
上記光結合効率可変手段は、温度が高いほど、上記光結合効率が小さくなる温度特性を有する光ヘッド。A light source;
A light condensing means for condensing and irradiating the light beam emitted from the light source on an optical recording medium;
A light separating means for separating the optical path of the light beam emitted from the light source and the optical path of the reflected light beam reflected by the optical recording medium and passing through the light collecting means;
A light detecting means for receiving the reflected light beam that has passed through the light separating means;
An optical coupling efficiency variable unit that is provided between the light source and the light separating unit, and changes an optical coupling efficiency that is a ratio of a light amount collected on the optical recording medium to a total light amount emitted from the light source; ,
With
The optical coupling efficiency varying means is an optical head having a temperature characteristic that the optical coupling efficiency decreases as the temperature increases .

上記光源より発せられ上記光分離手段に到達した光ビームの光パワーを検出し、検出された光パワーに基づいて上記光源の発光パワーを制御することにより、上記光記録媒体に照射される光ビームの光パワーを一定に維持する発光パワー制御手段を備えている請求項１記載の光ヘッド。A light beam emitted to the optical recording medium is detected by detecting the light power of the light beam emitted from the light source and reaching the light separating means, and controlling the light emission power of the light source based on the detected light power. the optical head of claim 1, wherein the optical power that include a light emitting power control means for maintaining a constant.

上記光結合効率可変手段において偏光分離手段によって上記光記録媒体に向かう光路より光路を分岐された光ビームを受光する光検出手段からなる光結合効率検出手段を備えている請求項１記載の光ヘッド。It said optical coupling efficiency varying means an optical head of the polarization by separating means that are provided by the optical coupling efficiency detecting means comprising light detecting means for receiving the light beams split the optical path from the optical path toward the optical recording medium according to claim 1, wherein in .

光源とこの光源から発せられた光ビームを光記録媒体に集光させて照射する光集光手段とを有する光ヘッドを備え、
上記光ヘッドは、上記光源から出射された光ビームの光路とこの光ビームが上記光記録媒体により反射されて上記集光手段を経た反射光ビームの光路とを分離させる光分離手段と、この光分離手段を経た上記反射光ビームを受光する光検出手段と、上記光源と上記光分離手段との間に設けられ該光源から出射される総光量に対する上記光記録媒体上に集光される光量の比率である光結合効率を変化させる光結合効率可変手段とを有しており、
上記光結合効率可変手段は、温度が高いほど、上記光結合効率が小さくなる温度特性を有する光記録媒体駆動装置。An optical head having a light source and a light condensing means for condensing and irradiating a light beam emitted from the light source on an optical recording medium;
The optical head includes an optical separation unit that separates an optical path of the light beam emitted from the light source and an optical path of the reflected light beam that is reflected by the optical recording medium and passes through the condensing unit. A light detecting means for receiving the reflected light beam that has passed through the separating means; and a light amount collected on the optical recording medium with respect to a total light amount emitted between the light source and the light separating means. And optical coupling efficiency variable means for changing the optical coupling efficiency as a ratio,
The optical recording medium driving device, wherein the optical coupling efficiency varying means has a temperature characteristic that the optical coupling efficiency decreases as the temperature increases .

上記光源より発せられ上記光分離手段に到達した光ビームの光パワーを検出し、検出された該光パワーに基づいて上記光源の発光パワーを制御することによって、上記光記録媒体に照射される光ビームの光パワーを一定に維持する発光パワー制御手段を備えている請求項４記載の光記録媒体駆動装置。Light that is emitted from the light source and that reaches the light separation means is detected, and light emitted to the optical recording medium is controlled by controlling the light emission power of the light source based on the detected light power. beam optical recording medium driving device of a light emitting power control means have that claim 4 comprising a maintaining optical power constant.

最適な記録及び／又は再生光パワーが互いに異なる少なくとも２種類以上の光記録媒体に対して記録及び／又は再生を行う請求項５記載の光記録媒体駆動装置。Optimum recording and / or reproducing light power from each other at least two different kinds of recording and / or optical recording medium drive line intends claim 5, wherein the reproducing the optical recording medium.

上記光結合効率可変手段において上記光結合効率可変手段の偏光分離手段によって上記光記録媒体に向かう光路より光路を分岐された光ビームを受光する光検出手段からなる光結合効率検出手段と、
上記光結合効率検出手段による検出結果に基づいて、上記光結合効率検出手段による上記光結合効率の変化及び上記光源の発光パワーを制御する光結合効率制御手段とを備え、
上記光結合効率可変手段は、該光源からの光ビームが入射されこの光ビームの偏光状態を変化させる液晶素子とこの液晶素子を経た光ビームが入射される上記偏光分離手段とからなり、該液晶素子によって光ビームの偏光状態を変化させることによって、光結合効率を変化させる請求項６記載の光記録媒体駆動装置。And optical coupling efficiency detecting means comprising light detecting means for receiving the upper Symbol optical coupling efficiency varying means the light beams split the optical path from the optical path toward said optical recording medium by the polarization separating means in the optical coupling efficiency varying means,
An optical coupling efficiency control means for controlling a change in the optical coupling efficiency by the optical coupling efficiency detection means and a light emission power of the light source based on a detection result by the optical coupling efficiency detection means;
The optical coupling efficiency varying means includes a liquid crystal element that receives a light beam from the light source and changes a polarization state of the light beam and the polarization separation means that receives a light beam that has passed through the liquid crystal element. The optical recording medium driving device according to claim 6 , wherein the optical coupling efficiency is changed by changing a polarization state of the light beam by an element .

上記２種類以上の光記録媒体は、上記光ヘッドと光記録媒体との相対速度の違いにより、記録面上における最適な記録及び／又は再生光パワーが異なるものである請求項７記載の光記録媒体駆動装置。The two or more types of optical recording medium, the relative velocity difference between the optical head and the optical recording medium, light of the optimum recording and / or reproducing light power different der Ru claim 7, wherein on the recording surface Recording medium driving device.

上記２種類以上の光記録媒体は、記録方式の違いにより、記録面上における最適な記録及び／又は再生光パワーが異なるものである請求項７記載の光記録媒体駆動装置。The two or more types of optical recording medium, the difference in recording method, optimum recording and / or reproducing light power optical recording medium driving apparatus according to claim 7, wherein Ru der different ones on the recording surface.

上記２種類以上の光記録媒体は、少なくとも２以上の記録面を有する多層光記録媒体における各記録面である請求項７記載の光記録媒体駆動装置。The two or more types of optical recording media, optical recording medium driving apparatus according to claim 7, wherein Ru respective recording surfaces der of the multilayer optical recording medium having at least two or more recording surfaces.

上記２種類以上の光記録媒体の少なくとも一方は、少なくとも２以上の記録面を有する多層光記録媒体における各記録面である請求項７記載の光記録媒体駆動装置。The 2 least one of or more of the optical recording medium, an optical recording medium driving apparatus according to claim 7, wherein Ru respective recording surfaces der of the multilayer optical recording medium having at least two or more recording surfaces.

上記２種類以上の光記録媒体は、少なくとも２以上の記録領域に記録面が分割された光記録媒体における各記録領域である請求項７記載の光記録媒体駆動装置。The two or more types of optical recording media, optical recording medium driving apparatus according to claim 7, wherein Ru recording areas der in the optical recording medium recording surface to at least two or more recording area is divided.

上記２種類以上の光記録媒体の少なくとも一方は、少なくとも２以上の記録領域に記録面が分割された光記録媒体における各記録領域である請求項７記載の光記録媒体駆動装置。The two or more types of at least one of the optical recording medium, at least two optical recording medium driving apparatus according to claim 7, wherein Ru recording areas der in the optical recording medium in which a recording surface is divided into a recording area.

上記光結合効率可変手段において、光結合効率を下げる動作のほうが上げる動作よりも速い場合には、光結合効率を上げた状態を待機状態とし、光結合効率を上げる動作のほうが下げる動作よりも速い場合には、光結合効率を下げた状態を待機状態とする請求項７記載の光記録媒体駆動装置。In the optical coupling efficiency variable means, when the operation for decreasing the optical coupling efficiency is faster than the operation for increasing, the state in which the optical coupling efficiency is increased is set to the standby state, and the operation for increasing the optical coupling efficiency is faster than the operation for decreasing. in this case, the optical recording medium driving apparatus according to claim 7 wherein the state of lowering the optical coupling efficiency in a standby state.

上記光記録媒体の種類を判別する媒体種類判別手段を備え、
上記光結合効率制御手段は、上記媒体種類判別手段により判別された光記録媒体の種類に応じて、上記光結合効率可変手段を制御する請求項７記載の光記録媒体駆動装置。A medium type determining means for determining the type of the optical recording medium;
8. The optical recording medium driving apparatus according to claim 7 , wherein the optical coupling efficiency control unit controls the optical coupling efficiency variable unit according to the type of the optical recording medium determined by the medium type determination unit.

上記媒体種類判別手段は、光記録媒体に記録された目録情報を読み取った結果に基づいて上記光記録媒体の種類を判別する請求項１５記載の光記録媒体駆動装置。 16. The optical recording medium driving device according to claim 15 , wherein the medium type determining means determines the type of the optical recording medium based on a result of reading the catalog information recorded on the optical recording medium.

上記媒体種類判別手段は、光記録媒体の外形に基づいて上記光記録媒体の種類を判別する請求項１５記載の光記録媒体駆動装置。 16. The optical recording medium driving device according to claim 15 , wherein the medium type determining means determines the type of the optical recording medium based on an outer shape of the optical recording medium.

上記媒体種類判別手段は、光記録媒体における多層記録層のうちのいずれの記録層であるかを検出することによって光記録媒体の種類を判別する請求項１５記載の光記録媒体駆動装置。The medium type judgment unit, the optical recording medium driving apparatus according to claim 15, wherein to determine the type of optical recording medium by detecting which one of the recording layers of the multi-layer recording layer in the optical recording medium.

上記媒体種類判別手段は、記録領域が複数の記録領域に分割されたうちのいずれの記録領域であるかを検出することによって光記録媒体の種類を判別する請求項１５記載の光記録媒体駆動装置。 16. The optical recording medium driving device according to claim 15, wherein the medium type discriminating unit discriminates the type of the optical recording medium by detecting which one of the recording areas is divided into a plurality of recording areas. .

上記媒体種類判別手段により判定された光記録媒体の記録パワー及び再生パワーの組合わせと、光源出力のダイナミックレンジとに基づいて、記録時の光結合効率と再生時の光結合効率とを決定する請求項１５記載の光記録媒体駆動装置。And combination of the recording power and reproducing power of the optical recording medium is determined by the medium type discrimination means, on the basis of the dynamic range of the light source output, to determine the optical coupling efficiency at the time of recording and the optical coupling efficiency at the time of reproduction The optical recording medium driving device according to claim 15 .

上記決定された記録時の光結合効率と再生時の光結合効率とにより、記録及び再生動作の切換のときの光結合効率の切換の有無を決定する請求項２０記載の光記録媒体駆動装置。21. The optical recording medium driving apparatus according to claim 20 , wherein whether or not the optical coupling efficiency is switched when switching between recording and reproducing operations is determined based on the determined optical coupling efficiency during recording and optical coupling efficiency during reproduction.

上記光結合効率制御手段は、上記媒体種類判別手段による判定結果及び選択された動作モードの組合わせに基づいて、上記光結合効率検出手段による検出結果をモニタしながら、上記光結合効率を制御する請求項１５記載の光記録媒体駆動装置。It said optical coupling efficiency controlling means, based on the combination of the determination result and the selected operating mode by the medium type judgment unit, while monitoring the detection result by the optical coupling efficiency detecting means, for controlling the optical coupling efficiency The optical recording medium driving device according to claim 15 .

上記光結合効率制御手段は、同一の種類の光記録媒体において、再生モードにおいては、記録モードにおけるよりも、光結合効率を小さくする請求項７記載の光記録媒体駆動装置。8. The optical recording medium driving apparatus according to claim 7, wherein the optical coupling efficiency control means makes the optical coupling efficiency smaller in the reproduction mode than in the recording mode in the same type of optical recording medium.

上記光結合効率制御手段は、再生モードから記録モードに切りかえるときには、上記光結合効率を変化させるタイミングを上記光記録媒体上に集光される光量が変化するタイミングより先行させるとともに、記録モードから再生モードに切りかえるときには、上記光記録媒体上に集光される光量が変化するタイミングを上記光結合効率を変化させるタイミングより先行させる請求項２３記載の光記録媒体駆動装置。When the optical coupling efficiency control unit switches from the reproduction mode to the recording mode, the timing for changing the optical coupling efficiency precedes the timing for changing the amount of light collected on the optical recording medium, and the reproduction from the recording mode is performed. when switched to the mode, the optical recording medium driving apparatus the timing of quantity of light to be converged on the optical recording medium is changed according to claim 23, wherein Ru is preceded timing of changing the optical coupling efficiency.

上記光結合効率検出手段による検出結果に基づいて、記録及び再生を開始して良いかを判定する請求項７記載の光記録媒体駆動装置。8. The optical recording medium driving device according to claim 7 , wherein whether or not recording and reproduction can be started is determined based on a detection result by the optical coupling efficiency detecting means.

上記光結合効率検出手段による検出結果に基づく所定の検出状態が設定時間以上継続していることにより、上記光結合効率可変手段の切換動作が完了していることを判定する請求項２５記載の光記録媒体駆動装置。26. The light according to claim 25, wherein it is determined that the switching operation of the optical coupling efficiency variable means is completed when a predetermined detection state based on a detection result by the optical coupling efficiency detection means continues for a set time or more. Recording medium drive device.

上記光結合効率可変手段の切換えを判定するための基準値があらかじめ設定されている請求項２５記載の光記録媒体駆動装置。Optical recording medium driving apparatus according to claim 25, wherein the reference value that is set in advance for determining the switching of the optical coupling efficiency varying means.

上記基準値は、最適な再生光パワーに応じて可変して設定される請求項２７記載の光記録媒体駆動装置。The reference value, the optical recording medium driving apparatus according to claim 27, wherein the variable to Ru is set in accordance with the optimum reproducing light power.

上記光結合効率検出手段による検出結果と上記基準値との大小関係に基づいて上記光結合効率可変手段の切換え時を判定する請求項２７記載の光記録媒体駆動装置。The optical coupling efficiency detecting means according to the detection result and the reference value and the optical recording medium driving apparatus according to claim 27, wherein determining the time of switching of the optical coupling efficiency varying means on the basis of the magnitude relationship.

上記光結合効率検出手段による検出結果と上記基準値との大小関係及び上記光結合効率検出手段による検出結果の時間あたり変化量に基づいて上記光結合効率可変手段の切換え時を判定する請求項２７記載の光記録媒体駆動装置。Claim to determine when switching of the optical coupling efficiency varying means on the basis of the detection result and the magnitude relationship and hourly change amount of the detection result by the optical coupling efficiency detecting means and the reference value by the optical coupling efficiency detecting means 27 The optical recording medium driving device according to claim.

上記基準値を、温度によって変化させる請求項２７記載の光記録媒体駆動装置。The reference value, the optical recording medium driving apparatus according to claim 27, wherein Ru is varied by temperature.

上記基準値を、高温になるほど、上記光源より発せられる光ビームの光パワーの上限値を小さくする値とする請求項２７記載の光記録媒体駆動装置。28. The optical recording medium driving device according to claim 27, wherein the reference value is a value that lowers the upper limit value of the optical power of the light beam emitted from the light source as the temperature rises.

上記光結合効率検出手段による検出結果に基づいて、光結合効率可変手段が動作しているか否かを確認する請求項７記載の光記録媒体駆動装置。8. The optical recording medium driving device according to claim 7, wherein whether or not the optical coupling efficiency variable means is operating is confirmed based on a detection result by the optical coupling efficiency detection means.

上記光結合効率検出手段による検出結果に基づく所定の検出状態が設定時間以上継続していることにより、上記光結合効率可変手段の切換動作が完了していることを判定する請求項３３記載の光記録媒体駆動装置。 34. The light according to claim 33, wherein it is determined that the switching operation of the optical coupling efficiency variable means is completed when a predetermined detection state based on a detection result by the optical coupling efficiency detection means continues for a set time or more. Recording medium driving device.

上記光結合効率検出手段による検出結果について、上記光結合効率可変手段による上記光結合効率の切換え動作を行うための基準値があらかじめ設定されている請求項３３記載の光記録媒体駆動装置。For detection result by the optical coupling efficiency detecting means, the optical recording medium driving apparatus according to claim 33, wherein the reference value that is set in advance for switching operation of the optical coupling efficiency by the optical coupling efficiency varying means.

上記基準値は、光記録媒体について最適な再生光パワーに応じて可変して設定される請求項３５記載の光記録媒体駆動装置。The reference value, the optical recording medium driving apparatus according to claim 35, wherein the variable to Ru is set in accordance with the optimum reproducing light power for the optical recording medium.

上記光結合効率検出手段による検出結果と上記基準値との大小関係に基づいて、上記光結合効率可変手段による上記光結合効率の切換え時を判定する請求項３５記載の光記録媒体駆動装置。Based on the magnitude relation between the detected result and the reference value by the optical coupling efficiency detecting means, the optical recording medium driving apparatus according to claim 35, wherein determining the time of switching of the optical coupling efficiency by the optical coupling efficiency varying means.

上記光結合効率検出手段による検出結果と上記基準値との大小関係及び該光結合効率検出手段による検出結果の時間あたり変化量に基づいて、上記光結合効率可変手段による上記光結合効率の切換え時を判定する請求項３５記載の光記録媒体駆動装置。When the optical coupling efficiency is switched by the optical coupling efficiency variable means based on the magnitude relationship between the detection result by the optical coupling efficiency detection means and the reference value and the amount of change per hour of the detection result by the optical coupling efficiency detection means determining claims 35 optical recording medium driving apparatus according.

上記基準値を、温度によって変化させる請求項３５記載の光記録媒体駆動装置。The reference value, the optical recording medium driving apparatus according to claim 35, wherein Ru is varied by temperature.

上記基準値を、高温になるほど、上記光源より発せられる光ビームの光パワーの上限値を小さくする値とする請求項３５記載の光記録媒体駆動装置。36. The optical recording medium driving device according to claim 35, wherein the reference value is a value that decreases the upper limit value of the optical power of the light beam emitted from the light source as the temperature rises.