JPH06267106A - Optical head - Google Patents
Optical headInfo
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- JPH06267106A JPH06267106A JP5055949A JP5594993A JPH06267106A JP H06267106 A JPH06267106 A JP H06267106A JP 5055949 A JP5055949 A JP 5055949A JP 5594993 A JP5594993 A JP 5594993A JP H06267106 A JPH06267106 A JP H06267106A
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- Optical Head (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は情報記録再生装置におけ
る光ヘッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical head in an information recording / reproducing apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の光磁気信号とコンパクトディスク
の信号の両方が記録再生できる光ヘッドは、特開平３−
２３２１２７のように光磁気ディスクをアクセスする場
合と、コンパクトディスクや追記型ディスクをアクセス
する場合の２つの光路を用意し、光磁気ディスクと、コ
ンパクトディスクや追記型ディスクにアクセスする場合
で光の経路を切り替えるという方法や、両方のディスク
にアクセスする場合も光磁気ディスクにアクセスする場
合と全く同じ光学系で信号を検出するものであった。2. Description of the Related Art A conventional optical head capable of recording and reproducing both a magneto-optical signal and a signal of a compact disc is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No.
Two optical paths are prepared for accessing a magneto-optical disk like 232127 and for accessing a compact disk or a write-once disk, and a light path for accessing the magneto-optical disk and a compact disk or a write-once disk. The signal is detected by the same optical system as the method of switching between the two and accessing both disks.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光磁気
信号とコンパクトディスクの信号の両方が記録再生でき
る光ヘッドは、２つの光学系を備えているため光学系が
複雑である。また、光磁気ディスク型の光学系をそのま
ま用いる装置では、コンパクトディスクや追記型ディス
クの信号を再生する場合も偏光板を使用したままであ
る。このため、一方の偏光成分が偏光板に吸収されてし
まい、光の利用効率が悪くなる。そこで、光源にも負荷
がかかるという問題があった。本発明は、このような問
題点を解決するものであって、その目的は、簡便な手段
により高性能な光ヘッドを提供するところにある。However, the conventional optical head capable of recording and reproducing both the magneto-optical signal and the signal of the compact disc has a complicated optical system because it has two optical systems. Further, in a device that directly uses a magneto-optical disk type optical system, the polarizing plate is still used even when reproducing signals from a compact disk or a write-once disk. For this reason, one polarization component is absorbed by the polarizing plate, resulting in poor light utilization efficiency. Therefore, there is a problem that the light source is also loaded. The present invention solves such a problem, and an object thereof is to provide a high-performance optical head by a simple means.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明の光ヘッドは、光
源と、該光源からの光を記録媒体に集光する収束光学系
と、前記記録媒体と前記光源の間に配置されたビ−ムス
プリッタ、及び前記記録媒体の反射光から信号を検出す
る信号検出系からなる光ヘッドにおいて、前記記録媒体
と前記信号検出系の間に液晶素子を設けたことを特徴と
する。An optical head according to the present invention comprises a light source, a converging optical system for condensing light from the light source onto a recording medium, and a beam arranged between the recording medium and the light source. A liquid crystal element is provided between the recording medium and the signal detection system in an optical head including a signal splitter and a signal detection system that detects a signal from the reflected light of the recording medium.
【０００５】また、前記液晶素子は高分子中に液晶を分
散していることを特徴とする。Further, the liquid crystal element is characterized in that a liquid crystal is dispersed in a polymer.
【０００６】また、前記液晶素子に遮光層が一体に形成
されていることを特徴とする。A light-shielding layer is formed integrally with the liquid crystal element.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、実施例により本発明の詳細を示す。The details of the present invention will be described below with reference to Examples.
【０００８】（実施例１）図１に本発明の光ヘッドの構
成を示す。半導体レーザー等の光源１０１から出射され
たコヒーレントな光はビ−ムスプリッタ１０２を透過
し、対物レンズ１０３によって記録媒体１０４上に集光
する。集光した光は、記録媒体１０４上で記録されてい
る情報に応じた変調を受け反射し、対物レンズ１０３を
通過し、さらにビ−ムスプリッタ１０２で反射する。ビ
ームスプリッタ１０２で反射した光は液晶素子１０５、
集光レンズ１０９を通り、次にホログラム素子１０７で
回折して受光素子１０８に入射する。そしてフォーカス
エラー信号、トラックエラー信号及び記録媒体の情報信
号として検出される。ホログラム素子１０７はトラック
エラー信号及びフォーカスエラー信号を発生させるため
に設けてある。図２にホログラム素子１０７の概略を示
す。２つの領域からなり、それぞれの領域でパターンが
異なっている。それぞれの領域のパターンは、レンズ作
用を持たせるために不等ピッチの曲線となっている。こ
れは、ホログラム素子１０７を透過した光に非点収差を
生じさせることを目的としている。(Embodiment 1) FIG. 1 shows the structure of an optical head of the present invention. Coherent light emitted from a light source 101 such as a semiconductor laser passes through a beam splitter 102 and is condensed on a recording medium 104 by an objective lens 103. The condensed light is modulated and reflected according to the information recorded on the recording medium 104, passes through the objective lens 103, and is further reflected by the beam splitter 102. The light reflected by the beam splitter 102 is the liquid crystal element 105,
The light passes through the condenser lens 109, is then diffracted by the hologram element 107, and enters the light receiving element 108. Then, it is detected as a focus error signal, a track error signal, and an information signal of the recording medium. The hologram element 107 is provided to generate a track error signal and a focus error signal. FIG. 2 shows an outline of the hologram element 107. It consists of two areas, and the patterns are different in each area. The pattern of each region is a curve of unequal pitch to have a lens effect. This is intended to generate astigmatism in the light transmitted through the hologram element 107.
【０００９】また、２つの領域の分割線の上部（領域Ａ
２０２Ａ）と下部（領域Ｂ ２０２Ｂ）を通った光は
回折する方向が異なるため複数の光に分岐し、それぞれ
が別の受光素子に入射する。図３は受光素子を図１の上
から下に向かって見たときの様子である。ホログラム素
子１０７の領域Ａ２０２Ａの±１次回折光及び領域Ｂか
らの±１次回折光を検出するために短冊状の受光素子１
０８が４つ放射状に配置されている。ホログラム素子１
０７で回折した光は非点収差を持っており、受光素子１
０８上でのスポット３０１が、記録媒体と対物レンズの
距離によって＋１次回折光は縦長から横長へ逆にー１次
回折光は横長から縦長へと変化する。そこで、図３の４
つの受光素子の出力をそれぞれ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとおく
と（Ａ−Ｄ）＋（Ｂ−Ｃ）の演算を行い、フォーカスエ
ラー信号検出を行うことができる。また、記録媒体上の
スポットが記録ピットにのっている時、領域Ａを通った
光と領域Ｂを通った光の量が等しくなるように調整して
おくとスポットがトラックずれを起こした場合、領域Ａ
を通った光と領域Ｂを通った光に差が生じる。そこで、
領域Ａを通った光を検出する受光素子と領域Ｂを通った
光を検出する受光素子の出力の差を比較してトラックエ
ラー信号を検出することができる。図３でいうと（Ａ−
Ｂ）＋（Ｄ−Ｃ）で表される。また、情報信号は、全受
光素子に入力した光を足し合わせることによりＡ＋Ｂ＋
Ｃ＋Ｄで検出することができる。The upper part of the dividing line between the two areas (area A
202A) and the light passing through the lower part (region B 202B) have different diffracting directions, and thus are branched into a plurality of lights, each of which is incident on another light receiving element. FIG. 3 shows the state of the light receiving element as viewed from the top to the bottom of FIG. The strip-shaped light receiving element 1 for detecting the ± first-order diffracted light from the area A202A and the ± first-order diffracted light from the area B of the hologram element 107.
Four 08 are arranged in a radial pattern. Hologram element 1
The light diffracted by 07 has astigmatism, and the light receiving element 1
The spot 301 on 08 changes the + 1st order diffracted light from portrait to landscape and the -1st order diffracted light from landscape to portrait depending on the distance between the recording medium and the objective lens. Therefore, 4 in FIG.
If the outputs of the two light receiving elements are set to A, B, C, and D, respectively, the calculation of (A−D) + (B−C) can be performed to detect the focus error signal. Also, when the spot on the recording medium is on the recording pit, if the amount of light passing through the area A and the amount of light passing through the area B are adjusted to be equal, the spot may be out of track. , Area A
A difference occurs between the light passing through and the light passing through the area B. Therefore,
The track error signal can be detected by comparing the difference between the outputs of the light receiving element detecting the light passing through the area A and the light receiving element detecting the light passing through the area B. In FIG. 3, (A-
B) + (D-C). The information signal is A + B + by adding the light input to all the light receiving elements.
It can be detected by C + D.
【００１０】次に、液晶素子１０５の構造と働きについ
て説明する。図４は液晶素子１０５の断面を示してい
る。ガラス基板４０１と４０７で液晶層４０４を挟持し
た構造をしており、両ガラス基板４０１の内側の面には
ＩＴＯ透明電極４０２、４０６が蒸着により形成されて
いる。さらにＩＴＯ電極４０２、４０６の内側の面にポ
リイミドからなる配向膜４０３、４０５が形成され、配
向膜４０３、４０５の表面を布で一方向にこするラビン
グ処理が施されている。配向膜４０３と４０５のラビン
グの方向は互いに平行となるようにし、その間隔が１０
μｍになるように固定されている。この間隙にパラフェ
ニルフェノールメタクリル酸エステルが重合した高分子
と液晶を混合したものを封入してある。液晶層４０４中
では液晶と高分子は相分離状態にある。図４に示すよう
に高分子は常にラビング方向に配向する。また、液晶は
電界無印加状態の時、高分子に沿って配向し、電界を印
加すると電界方向に配向する。電界無印加状態では、高
分子は液晶と同様の屈折率異方性を持っているため、液
晶と高分子の、光の入射方向に対する屈折率の差がなく
なり、透明状態となる。電界を印加すると、高分子はそ
のままの配向状態であるのに対し、液晶が電界方向に配
向するため、高分子の配向方向に振動する偏光に対し
て、高分子と液晶の間の屈折率に差が生じて散乱を起こ
す。一方、高分子の配向方向に垂直に振動する偏光に対
しては、高分子と液晶の屈折率の差がないためそのまま
透過する。こうして、液晶素子に電界を印加することで
偏光分離を行うことができる。ここで、液晶素子１０５
での散乱光が受光素子１０８に入射するのを防ぐため、
ピンホール状の構造をした遮光層１０６を設けている。
ピンホールを通過した光は発散光となるが、フォーカス
エラー信号が得やすいスポット形状になるように集光レ
ンズ１０９で収束光に変換してしている。Next, the structure and function of the liquid crystal element 105 will be described. FIG. 4 shows a cross section of the liquid crystal element 105. It has a structure in which a liquid crystal layer 404 is sandwiched between glass substrates 401 and 407, and ITO transparent electrodes 402 and 406 are formed on the inner surfaces of both glass substrates 401 by vapor deposition. Further, alignment films 403 and 405 made of polyimide are formed on the inner surfaces of the ITO electrodes 402 and 406, and the surfaces of the alignment films 403 and 405 are rubbed with a cloth in one direction. The rubbing directions of the alignment films 403 and 405 are set to be parallel to each other, and the interval is 10
It is fixed to be μm. A mixture of a polymer obtained by polymerizing paraphenylphenol methacrylic acid ester and a liquid crystal is enclosed in this gap. In the liquid crystal layer 404, the liquid crystal and the polymer are in a phase separated state. As shown in FIG. 4, the polymer is always oriented in the rubbing direction. The liquid crystal is aligned along the polymer when no electric field is applied, and is aligned in the electric field direction when an electric field is applied. In the state in which no electric field is applied, the polymer has the same refractive index anisotropy as the liquid crystal, so that there is no difference in the refractive index between the liquid crystal and the polymer with respect to the incident direction of light, and the state becomes transparent. When an electric field is applied, the polymer remains aligned as it is, but since the liquid crystal aligns in the direction of the electric field, the refractive index between the polymer and the liquid crystal is changed by the polarized light vibrating in the alignment direction of the polymer. Differences occur and scattering occurs. On the other hand, polarized light that oscillates perpendicularly to the alignment direction of the polymer is transmitted as it is because there is no difference in the refractive index between the polymer and the liquid crystal. Thus, polarization separation can be performed by applying an electric field to the liquid crystal element. Here, the liquid crystal element 105
In order to prevent scattered light from entering the light receiving element 108,
A light shielding layer 106 having a pinhole structure is provided.
The light that has passed through the pinhole becomes divergent light, but is converted into convergent light by the condenser lens 109 so that it has a spot shape in which a focus error signal is easily obtained.
【００１１】またここでは触れてないが、本発明に用い
ている液晶素子による偏光分離機能は波長依存性がある
ことが確かめられており、高分子の粒径を制御すること
により、波長が変化しても最適な偏光分離を行うことが
可能である。Although not mentioned here, it has been confirmed that the polarization separation function of the liquid crystal element used in the present invention has wavelength dependence, and the wavelength can be changed by controlling the particle size of the polymer. Even if it is, it is possible to perform the optimal polarization separation.
【００１２】光磁気信号を検出する場合、液晶素子１０
５に電界を印加しておく。記録媒体１０４上に記録され
た情報に応じて偏光角が異なっており、記録媒体１０４
からの反射光は液晶素子１０５を通過する際、ラビング
方向に垂直な偏光は透過するが、ラビング方向に平行な
偏光は散乱するため、ラビング方向を適当な角度（例え
ば光源の直線偏光がそのまま液晶素子１０５に入射した
場合に対して４５度）に選ぶと記録情報に応じて透過す
る光の強度が変化する。この光をホログラム素子１０７
で回折させた後、受光素子１０８で検出すると光磁気信
号が得られる。When detecting a magneto-optical signal, the liquid crystal element 10
An electric field is applied to 5. The polarization angle differs depending on the information recorded on the recording medium 104.
When the reflected light from the liquid crystal element 105 passes through the liquid crystal element 105, the polarized light perpendicular to the rubbing direction is transmitted, but the polarized light parallel to the rubbing direction is scattered. If it is selected to be 45 degrees with respect to the case of being incident on the element 105, the intensity of the transmitted light changes according to the recorded information. This light is transmitted to the hologram element 107.
After being diffracted by, the light receiving element 108 detects it to obtain a magneto-optical signal.
【００１３】コンパクトディスクや相変化媒体の信号を
検出する場合、液晶素子１０５の電界を無印加状態にし
ておく。記録媒体１０４に記録された情報に応じて、記
録媒体１０４からの反射光は強度が変調される。電界無
印加状態では液晶素子は透明であるため、光は液晶素子
１０５をそのまま通過し、ホログラム素子１０７で回折
したのち受光素子１０８で検出される。When detecting a signal of a compact disc or a phase change medium, the electric field of the liquid crystal element 105 is not applied. The intensity of the reflected light from the recording medium 104 is modulated according to the information recorded on the recording medium 104. Since the liquid crystal element is transparent when no electric field is applied, light passes through the liquid crystal element 105 as it is, is diffracted by the hologram element 107, and then detected by the light receiving element 108.
【００１４】[0014]
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。According to the present invention, the following effects can be obtained.
【００１５】（１）光磁気信号とコンパクトディスクの
信号を同じ光学系で検出する光ヘッドに比べ、コンパク
トディスクの信号を取る際、光の利用効率が高く、高Ｓ
Ｎ比の信号を得ることができるという効果を有する。(1) Compared to an optical head that detects a magneto-optical signal and a compact disc signal with the same optical system, the light utilization efficiency is high and the S-value is high when the compact disc signal is taken.
It has an effect that a signal of N ratio can be obtained.
【００１６】（２）光源の出力を低くすることができる
ため光源の負荷が減るという効果を有する。(2) Since the output of the light source can be lowered, the load on the light source is reduced.
【００１７】（３）光磁気信号とコンパクトディスクの
信号を検出する場合で光の経路を変える必要が無く、光
学系が簡単になるという効果を有する。(3) There is no need to change the optical path when detecting the magneto-optical signal and the signal of the compact disc, and the optical system can be simplified.
【図１】 本発明の光ヘッドの構成を示す側面図であ
る。FIG. 1 is a side view showing a configuration of an optical head of the present invention.
【図２】 本発明の光ヘッドに用いるホログラム素子の
概略図である。FIG. 2 is a schematic view of a hologram element used in the optical head of the present invention.
【図３】 本発明の光ヘッドに用いる受光素子の正面図
である。FIG. 3 is a front view of a light receiving element used in the optical head of the present invention.
【図４】 本発明の光ヘッドに用いる液晶素子の、
（ａ）電界無印加時の断面図、（ｂ）電界印加時の断面
図である。FIG. 4 shows a liquid crystal element used in the optical head of the present invention,
(A) Sectional view when no electric field is applied, (b) Sectional view when an electric field is applied.
１０１ 光源 １０２ ビ−ムスプリッタ １０３ 対物レンズ １０４ 記録媒体 １０５ 液晶素子 １０６ 遮光層 １０７ ホログラム素子 １０８ 受光素子 １０９ 集光レンズ ２０２Ａ 領域Ａ ２０２Ｂ 領域Ｂ ２０３ 分割線 ３０１ スポット ４０１ ガラス基板 ４０２ 電極 ４０３ 配向膜 ４０４ 液晶層 ４０５ 配向膜 ４０６ 電極 ４０７ ガラス基板 101 light source 102 beam splitter 103 objective lens 104 recording medium 105 liquid crystal element 106 light shielding layer 107 hologram element 108 light receiving element 109 condensing lens 202A area A 202B area B 203 dividing line 301 spot 401 glass substrate 402 electrode 403 alignment film 404 liquid crystal Layer 405 Alignment film 406 Electrode 407 Glass substrate
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成５年１０月２５日[Submission date] October 25, 1993
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】 本発明の光ヘッドの構成を示す側面図であ
る。FIG. 1 is a side view showing a configuration of an optical head of the present invention.
【図２】 本発明の光ヘッドに用いるホログラム素子の
概略図である。FIG. 2 is a schematic view of a hologram element used in the optical head of the present invention.
【図３】 本発明の光ヘッドに用いる受光素子の正面図
である。FIG. 3 is a front view of a light receiving element used in the optical head of the present invention.
【図４】 本発明の光ヘッドに用いる液晶素子の、電界
無印加時及び電界印加時の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a liquid crystal element used in the optical head of the present invention when no electric field is applied and when an electric field is applied.
【符号の説明】 １０１ 光源 １０２ ビ−ムスプリッタ １０３ 対物レンズ １０４ 記録媒体 １０５ 液晶素子 １０６ 遮光層 １０７ ホログラム素子 １０８ 受光素子 １０９ 集光レンズ ２０２Ａ 領域Ａ ２０２Ｂ 領域Ｂ ２０３ 分割線 ３０１ スポット ４０１ ガラス基板 ４０２ 電極 ４０３ 配向膜 ４０４ 液晶層 ４０５ 配向膜 ４０６ 電極 ４０７ ガラス基板[Explanation of reference numerals] 101 light source 102 beam splitter 103 objective lens 104 recording medium 105 liquid crystal element 106 light shielding layer 107 hologram element 108 light receiving element 109 condensing lens 202A area A 202B area B 203 dividing line 301 spot 401 glass substrate 402 electrode 403 Alignment film 404 Liquid crystal layer 405 Alignment film 406 Electrode 407 Glass substrate
Claims (3)
する収束光学系と、前記記録媒体と前記光源の間に配置
されたビ−ムスプリッタ、及び前記記録媒体の反射光か
ら信号を検出する信号検出系からなる光ヘッドにおい
て、前記記録媒体と前記信号検出系の間に液晶素子を設
けたことを特徴とする光ヘッド。1. A light source, a converging optical system for condensing light from the light source onto a recording medium, a beam splitter disposed between the recording medium and the light source, and reflected light from the recording medium. An optical head comprising a signal detection system for detecting a signal, wherein a liquid crystal element is provided between the recording medium and the signal detection system.
ていることを特徴とする請求項１記載の光ヘッド。2. The optical head according to claim 1, wherein the liquid crystal element has a liquid crystal dispersed in a polymer.
ていることを特徴とする請求項１記載の光ヘッド。3. The optical head according to claim 1, wherein a light-shielding layer is formed integrally with the liquid crystal element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5055949A JPH06267106A (en) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | Optical head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5055949A JPH06267106A (en) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | Optical head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06267106A true JPH06267106A (en) | 1994-09-22 |
Family
ID=13013331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5055949A Pending JPH06267106A (en) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | Optical head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06267106A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100482314B1 (en) * | 1997-01-31 | 2005-07-07 | 엘지전자 주식회사 | Adaptive diffraction gratings and optical pickup devices using them |
-
1993
- 1993-03-16 JP JP5055949A patent/JPH06267106A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100482314B1 (en) * | 1997-01-31 | 2005-07-07 | 엘지전자 주식회사 | Adaptive diffraction gratings and optical pickup devices using them |
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