JPH0628704A - 光学ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明の目的は、光ビームのビームスポット
径を、記録マークの大きさに合わせて拡大できる光学ヘ
ッド装置を提供することにある。 【構成】この発明の集光装置10は、結晶特性が変更可能
に形成された第一及び第二の液晶領域24及び26を含む液
晶部材20を含んでいる。第一及び第二の液晶領域24及び
26は、透明電極16及び18間に形成されいる。透明電極16
及び18間に所望の電圧が印加されると、上記第一の液晶
領域24を通過される光ビームと上記第二の液晶領域26を
通過されるレーザビームとの間に所望の位相差が発生さ
れ、２つの領域24，26を通過された光ビームのビームス
ポット径及び光強度を所望の値に変化できる。この場
合、上記第一の液晶領域24を、上記第二の液晶領域26よ
りも大きくすることで、ビームスポット径は、入射光ビ
ームよりも拡大される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、光ファイリ
ング装置或いは音楽用ＣＤ装置などに利用される光学ヘ
ッド装置に係り、特に、光ビームを集束光に変換するた
めの集光装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイリング装置或いは音楽用ＣＤ装
置などの光ディスク装置では、光ディスクの記録面に照
射される集束光ビームのビームスポット径を小さくする
ための多くの手法が提案されている。

【０００３】今日、多くの光ディスク装置では、７００
μｍ以下の波長を有する光ビームが利用されている。こ
れに対して、従来から利用されている光ディスク装置で
は、９００μｍ程度の波長を有する光ビームが利用され
ている。しかしながら、記録媒体である光ディスクは、
上記いづれの装置でも利用可能に形成されている。

【０００４】このことから、７００μｍ以下の波長を有
する光ビームが利用されている現在の光ディスク装置に
は、従来からの光ディスク装置で記録されている情報に
対して、新たな情報を書込み可能であるとともに、既に
記録されている情報を確実に読みだし可能であることが
要求されている。この場合、光ビームのビームスポット
径は、光ビームの波長に基づいて規定されることから、
既に記録されている情報の読みだしに際して、ビームス
ポット径の小さな光ビームが利用される。

【０００５】しかしながら、光ディスクの記録面には、
利用される光ビームの波長に応じて予め規定されるプリ
グルーブ (トラック) が形成されている。また、一般に
は、このプリグルーブに沿って、プリフォーマット (光
ディスクに予め記録される制御情報) 信号などが書込ま
れている。

【０００６】このプリグルーブの幅及び形状或いはプリ
フォーマット信号の記録マークの大きさ (幅) は、上記
光ビームの波長即ちビームスポット径に大きく依存する
ことが知られている。一般には、最適なプリフォーマッ
トの記録マークの幅は、光ビームのビームスポット径に
比較して、概ね１／３程度、及び、プリグルーブの幅
は、同様に、概ね１／２が好ましいとされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来からの
光ディスク装置で記録されている情報に、新たな情報を
書込むことは、比較的容易である。その一方で、既に記
録されている情報を、上記波長の短い光ビーム即ちビー
ムスポット径の小さな光ビームが利用されている光ディ
スク装置で読みだす場合には、既に記録されている情報
が含まれている光ディスクにおけるプリグルーブ (トラ
ック) 幅が広いことから、ビームスポットがプリグルー
ブ内に埋もれてしまう虞れがある。この場合、読みだし
信号からトラックずれを検出できなくなる問題がある。

【０００８】この発明の目的は、新たな情報の記録に際
しては、小さなビームスポット径を有する光ビームを提
供可能であって、その一方で、大きな記録マークが与え
られている従来からの光ディスクに記録されている情報
を正確に読みだすことのできる大きなビームスポット径
を有する光ビームを提供できる光学ヘッド装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、光源と、互いに対向配置され
るとともに所望の面積比が与えられている第一及び第二
の電極部材を有し、この第一及び第二の電極部材間に印
加される電圧に基づいて、上記光源から上記記録媒体に
向かう光に可逆的な変化を提供する光学手段とを含む光
学ヘッド装置を提供するものである。

【００１０】また、この発明によれば、光源と、この光
源からの光を記録媒体に導くとともに、この記録媒体で
反射された反射光と上記光源から記録媒体へ向かう光と
を分離する手段と、この分離手段と上記記録媒体との間
に配置され、互いに対向配置されるとともに所望の面積
比が与えられている第一及び第二の電極部材を有し、こ
の第一及び第二の電極部材間に所望の電圧が印加された
場合には、上記光源から上記記録媒体に向かう光のビー
ムスポット径を拡大する光学手段と、上記記録媒体に記
録されている情報が上記光学手段を介して記録された情
報である場合には、上記電極間に電圧を印加することな
く上記光を通過させ、上記記録媒体に記録されている情
報が上記光学手段以外の光学手段を介して記録された情
報である場合には、上記電極間に所望の電圧を印加する
制御装置とを含む光学ヘッド装置が提供される。

【００１１】

【作用】この発明の集光装置によれば、電極間に所望の
電圧が印加された状態で入射された光ビームは、少なく
とも２つの領域に波面分割される。この２つの領域に分
割された光ビームは、それぞれ、互いの位相が１／２波
長ずつ転移される。この場合、２つの領域に分割された
光ビームの面積比は、周辺領域よりも中心領域が大きく
なるよう形成される。この場合、集光装置を通過された
光ビームのビームスポット径は、入射光ビームよりも拡
大される。一方、電極間に電圧が印加されない状態で入
射された光ビームは、入射時のビームスポット径がその
まま維持されたて状態で、出射される。

【００１２】

【実施例】図１には、この発明の一実施例である光学ヘ
ッド装置が示されている。

【００１３】光学ヘッド装置２は、断面ビーム形状即ち
ビームスポットが楕円形であって、発散性のレーザビー
ム (光) を発生する半導体レーザ (光源) 30、レーザ30
から発生されたレーザビームのビームスポットを概ね円
形に補正するとともに、レーザビームを光ディスク (記
録媒体) Rmに向かって導き、さらに、光ディスクRmから
反射されたレーザビームを、上記光ディスクへ向かうレ
ーザビームから分離するための偏光ビームスプリッタ32
を有している。

【００１４】偏光ビームスプリッタ32とレーザ30との間
には、レーザ30からのレーザビームを概ね平行に変換す
るコリメートレンズ34が配置されている。偏光ビームス
プリッタ32と光ディスクRmとの間には、 (後述、図２に
示されている) 集光装置10、送光系と検出系との間のア
イソレーションを整合する (光ディスクRmへ向かうレー
ザビームの偏光方向と光ディスクRmからの反射レーザビ
ームの偏光方向との間の位相差を９０°にする) ための
λ／４板36、及び、偏光ビームスプリッタ32を通過され
たレーザビームを光ディスクRmの記録面に集束させると
ともに、光ディスクRmの記録面で反射された反射レーザ
ビームを再び平行光に戻すための対物レンズ38が、順
に、挿入されている。尚、集光装置10は、例えば、対物
レンズ38と光ディスクRmとの間或いは上記レーザ30と偏
光ビームスプリッタ32との間に配置されてもよい。

【００１５】集光装置10には、電源装置28が接続されて
いる。また、対物レンズ38の周囲には、後述するフォー
カシング及びトラッキングに伴って発生される制御信号
によって付勢されるとともに、対物レンズ38を光軸方向
及び光ディスクRmの記録面と平行な方向に移動させるた
めのレンズコイル40が配置されている。

【００１６】偏光ビームスプリッタ32の側方であって、
ビームスプリッタ32を介して光ディスクRmへ向かうレー
ザビームから分離された反射レーザビームが伝達される
方向には、光ディスクRmで反射されたレーザビームを検
出するとともに、電気信号に変換するための光検出器42
が配置されている。また、偏光ビームスプリッタ32と光
検出器42との間には、偏光ビームスプリッタ32を介して
分離されたレーザビームを、光検出器42の検出面上に集
束させるための集束レンズ44、及び、このレーザビーム
に関し、対物レンズ38を通過されたレーザビームが光デ
ィスクRm上の所望の位置に所望のビームスポットで集束
されるよう、フォーカシング及びトラッキングとよばれ
るビームスポット制御を可能にするための制御用レーザ
ビームを発生させるための屈折体、例えば、シリンドリ
カルレンズ46などが配置されている。

【００１７】レーザ30から発生されたレーザビームは、
コリメートレンズ34を介して平行ビームに変換され、偏
光ビームスプリッタ32を介してビームスポットが概ね円
形に補正されて、集光装置10へ入射される。尚、この実
施例では、レーザビームの偏光の方向がＸ軸に平行にな
るよう、レーザ30が固定される。

【００１８】集光装置10へ入射されたレーザビームは、
記録時には、レーザ30から発生された状態で、或いは、
再生時には、ビームスポット径が変換された状態 (後
述、図２及び図３参照) で、光ディスクRmへ向かって出
射される。

【００１９】即ち、情報の記録時には、集光装置10に接
続されている電源装置28は、ＯＦＦされた状態が維持さ
れることから、液晶部材20における結晶の配列方向は、
Ｘ軸に平行な状態になる。一方、情報の再生時には、電
源装置28がＯＮされて、液晶部材20における一部の領域
即ち第一の液晶領域24の結晶の配列方向がＺ軸に平行に
なるよう変化される。

【００２０】従って、情報の記録時には、集光装置10に
入射されたレーザビームは、入射時と実質的に同一のビ
ームスポット径及び光強度で出射される。これに対し、
情報の再生時には、ビームスポット径が記録用ビームよ
りも大きなレーザビームが出射される。このように、記
録時よりも大きなビームスポットを有するレーザビーム
を利用することで、従来からの光ディスク装置によって
記録された大きな記録マークを有する光ディスクからの
情報を正確に再生できる。また、記録レーザビームに関
しては、従来は、光強度の減衰を考慮して、明らかにオ
ーバーレベルのビームが利用される場合が見られたが、
この発明によれば、ビームスポット径が小さいにも拘ら
ず十分な光強度が得られることから、記録マークの長さ
及び記録ピッチを低減できる。

【００２１】集光装置10から出射されたレーザビーム
は、λ／４板36を介して円偏光に変換され、対物レンズ
38によって集束性が与えられて、上記光ディスクRmの記
録面に照射される。この光ディスクRmの記録面に照射さ
れたレーザビームは、光ディスクRmの記録面で反射され
る。このとき、光ディスクRmに記録されている情報の有
無に応じて反射率が変化される。

【００２２】光ディスクRmの記録面で反射されたレーザ
ビームは、上記対物レンズ38、λ／４板36を、再び順次
通過され、集光装置10に戻される。この場合、反射され
たレーザビームの偏光の方向は、光ディスクRmへ向かう
レーザビームの偏光の方向に対して９０°転移される
(偏向の方向がＹ軸方向に変化される) ことはいうまで
もない。ところで、集光装置10における結晶の配列方向
は、記録時には、Ｘ軸方向に平行な状態が維持されてい
る。その一方で、再生時には、第一の液晶領域24の結晶
の配列方向がＺ軸方向に平行に維持されている。しかし
ながら、光ディスクRmで反射され、λ／４板36を通過さ
れたレーザビームの偏光の方向は、既に説明したように
Ｙ軸に向けられていることから、集光装置10における結
晶の配列方向に影響されることなく上記偏光ビームスプ
リッタ32に戻される。偏光ビームスプリッタ32に戻され
た反射レーザビームは、λ／４板36上記光検出器42に向
かって反射される。

【００２３】光検出器42に導かれたレーザビームは、光
検出器42を介して電気信号に変換され、信号処理回路48
へ出力されて、光ディスクRmに記録されている情報とし
て再生される。尚、信号処理回路48では、上記フォーカ
シング及びトラッキングとよばれるビームスポット制御
のための対物レンズ制御信号も同時に発生される。この
対物レンズ制御信号に応じて上記レンズコイル40が付勢
され、光ディスクRmへ向かうレーザビームが光ディスク
Rm上の所望の位置に所望のビームスポットで集束され
る。図２には、図１に示されている光学ヘッド装置に組
込まれる集光装置が示されている。

【００２４】集光装置10は、透明な材質から形成されて
いる第一の支持板12、この第一の支持板12と同様に透明
な材質から形成され、支持板12に対向配置されている第
二の支持板14、及び、第一及び第二の支持板12，14間の
間隔を一定に維持するとともに、集光装置10としての筐
体を提供する外壁10ａを含んでいる。

【００２５】第一及び第二の支持板12，14の内側には、
概ね第一の支持板12に等しい面積に形成された第一の透
明電極 (電極手段) 16、及び、少なくとも一部が第一の
支持板12に対向され、且つ、第一の透明電極16の面積に
対して所望の面積比が与えられた第二の透明電極 (透明
電極手段) 18が配置されている。尚、第二の透明電極18
の形状は、この実施例では、概ね円形に規定される。

【００２６】第一及び第二の支持板12，14の内側であっ
て、第一及び第二の透明電極16，18のさらに内側には、
分離壁22を介して分割され、互いに独立して結晶特性を
変更可能に形成された少なくとも２つの結晶領域即ち第
一及び第二の液晶領域24，26を有する液晶部材 (光学手
段) 20が形成されている。分離壁22は、詳細には、第二
の透明電極18として規定されている円の外周に接するよ
う規定された環状に形成されていることから、第一の液
晶領域24は、光ビームが入射される方向から見た状態
で、概ね円型に形成される。従って、第二の液晶領域26
は、同様に光ビームが入射される方向から見た状態で、
中心部分 (即ち、第一の液晶領域24と分離壁22とによっ
て規定される円領域) が切抜かれた形状を有する。

【００２７】尚、この実施例では、集光装置10に関し、
光ビームが通過されるべき方向として規定される軸即ち
光軸はＺ軸に一致されるとともに、Ｚ軸が第一の液晶領
域24の中央部を貫通するよう配置される。従って、支持
板12，14は、それぞれ、Ｚ軸と直交する面即ちＸ軸及び
Ｙ軸を含む面に対して概ね平行に配置される。一方、液
晶部材20における結晶の配列方向は、透明電極16及び18
の双方に対して電圧が提供されていない状態で、Ｘ軸に
平行に配置されているものとする。また、集光装置10に
は、既に説明した液晶部材20の結晶の配列方向を変化さ
せるための電源(即ち第一及び第二の電極16，18に所望
の電圧を印加する) 装置28が接続されることは、いうま
でもない。ここで、集光装置10に関し、光軸即ちＺ軸に
沿うとともに、偏光の方向がＸ軸に平行なレーザビーム
(偏光光) が入射された場合について考察する。

【００２８】透明電極16，18の双方即ち分離壁22を介し
て区分されている液晶部材20の全域(第一及び第二の液
晶領域24，26) に関し、電圧が印加されていない場合に
は、集光装置10に入射される全てのレーザビームは、入
射時と実質的に同一の光学特性のまま出射される。一
方、第一及び第二の透明電極16及び18に対して、所望の
大きさを有する電圧が印加されることで、第一の液晶領
域24の結晶の配列方向が変化される。即ち、第一及び第
二の透明電極16及び18に電圧が印加された場合には、第
二の透明電極18の面積に対応して規定されている第一の
液晶領域24 (液晶部材20の分離壁22よりも内側の領域)
の光透過率が変化される。

【００２９】詳細には、第一及び第二の透明電極16，18
に対して、電圧が印加されていない場合、既に説明した
ように、全ての液晶部材20の結晶の配列方向はＸ軸に平
行に維持されている。この状態で、偏光の方向がＸ軸に
平行なレーザビームが入射されることから、レーザビー
ムは、入射時と実質的に同一の光学特性のまま出射され
る。これに対し、透明電極16及び18に所望の電圧が印加
された場合には、第一の液晶領域24に対応する液晶部材
20の配列の方向がＺ軸方向に変化される。

【００３０】このことは、第一の液晶領域24を通過され
るレーザビームに関し、実質的に、屈折率が変化された
もの考えられる。この場合、第一の液晶領域24を通過さ
れるレーザビームと第二の液晶領域26を通過されるレー
ザビームとの間には、位相差が提供される。ここで、第
一及び第二の液晶領域24及び26に関し、それぞれの領域
の面積比を最適化 (この実施例では、図３ (ａ) から明
らかなように、中心領域“Ｂ”の面積が周辺領域“Ａ”
よりも大きく形成される) することで、集光装置10を通
過されたレーザビームのビームスポット径は、集光装置
10に入射される直前のビームスポット径よりも大きなビ
ームスポット径に変換される。このことは、集光装置10
から出射されるレーザビームが記録媒体上に集束される
場合のビームスポットの大きさを、従来から利用されて
いるレンズなどに比較して自在に変換できることを示し
ている。

【００３１】ところで、上記透明電極16及び18に印加さ
れる電圧を変化させることで、第一の液晶領域24を通過
されるレーザビームの偏光の方向を９０°変化させるこ
とも可能である。この場合、特定の方向に偏光を有する
レーザビームのみを通過させることのできる光学部材、
例えば、検光子などと組合わせることで、集光装置10を
通過されるレーザビームのビームスポットの一部を遮光
することができる。ビームスポットの一部が遮光された
場合にも、上記レーザビームの一部に位相差を与える方
法と同様に、ビームスポットの大きさ及び光強度が変化
されることはいうまでもない。図３には、図２に示され
ている集光装置を介してレーザビームのビームスポット
径及び光強度を変化される原理が示されている。

【００３２】レーザビームのビームスポットが概ね円形
であると仮定した場合、図２に示されている集光装置10
を介して分割されるビームスポットは、図３ (ａ) のよ
うに示される。

【００３３】図３ (ａ) によれば、集光装置10における
第一の液晶領域24を通過されたレーザビームの断面積が
“Ｂ”で、 (第一の液晶領域24の外側の) 第二の液晶領
域26を通過されたレーザビームの断面積が“Ａ”で、そ
れぞれ、示されている。尚、第一の液晶領域24は、 (図
２における) 第二の透明電極18の面積に応じて規定され
ることから、上記断面積“Ｂ”は、実質的に、第二の透
明電極18の面積に支配されることは、いうまでもない。
尚、この発明の集光装置では、断面積“Ｂ”及び“Ａ”
の間には、Ａ＜Ｂの関係が満足されている。また、
“Ｂ”及び“Ａ”の大きさを最適化することで、後述、
図３ (ｃ) に示されている合成振幅分布は、様々な特性
(分布形状) に規定できる。

【００３４】図３ (ｂ) には、図３ (ａ) に示されてい
る面積比に分割されたレーザビームに関し、それぞれの
レーザビームが光ディスクRmの記録面に独立に伝達され
た状態でのビームスポットの振幅分布が示されている。
この場合、振幅分布は、集光装置10を通過されたレーザ
ビームに含まれるエネルギー分布を示し、一般には、振
幅分布の絶対値が強度分布 (目視によって観測可能なビ
ームスポットの状態)として知られている。

【００３５】図３ (ｂ) によれば、第一の液晶領域24を
通過されたレーザビームのビームスポットの振幅分布が
“Si”で、第二の液晶領域26を通過されたレーザビーム
のビームスポットの振幅分布が“So”で、それぞれ、示
されている。この場合、第一の液晶領域24を通過された
レーザビームと第二の液晶領域26を通過されたレーザビ
ームのとの間には、λ／２ [ｒａｄ] の位相差が与えら
れることは、図２で説明した通りである。

【００３６】図３ (ｃ) には、図３ (ｂ) に示されてい
る振幅分布Si及びSoが合成された状態、即ち、光ディス
クRmの記録面に伝達されるレーザビームのビームスポッ
トの合成振幅分布が“Sr”のように規定される。尚、図
３ (ｃ) におけるSsは、集光装置10が利用されない場合
の光ディスクRmの記録面でのレーザビームのビームスポ
ットの振幅分布を示している。図３ (ｃ) から明らかな
ように、この発明の集光装置が利用されることで、光デ
ィスクRmに伝達されるレーザビームは、ピークレベルが
概ね等しく、入射されたレーザビームよりも大きなビー
ムスポット径を有するレーザビームに変換される。

【００３７】尚、振幅分布Si及びSoは、第一の液晶領域
24 (第二の透明電極18の面積) の大きさに応じて変化さ
れることは、容易に理解される。一例を示すと、図３
(ａ)における“Ｂ”が次第に増大され、Ｂ＝Ａが満足さ
れた場合には、それぞれのレーザビームのビームスポッ
トの振幅分布は、互いに逆極性となることは、明らかで
ある。この場合、図３ (ｃ) と同様に求めることのでき
る合成振幅分布は、概ね“０”になるものと予想され
る。

【００３８】尚、レーザビームのビームスポットを複数
の領域に分割することで、ビームスポットの大きさ及び
光強度を変化させる方法は、本願出願人によって既に出
願されていた特願平第３−２７８４００号などに詳し
い。

【００３９】図４には、図２に示されている実施例の変
形例が示されている。尚、図２に示されている部材と同
一の部材については、同一の符号を譜して詳細な説明を
省略する。

【００４０】集光装置50は、第一の支持板12、この第一
の支持板12に対向配置されている第二の支持板14、及
び、第一及び第二の支持板12，14間の間隔を一定に維持
するとともに、集光装置50としての筐体を提供する外壁
50ａを含んでいる。

【００４１】第一及び第二の支持板12，14の内側には、
概ね第一の支持板12に等しい面積に形成された第一の透
明電極 (電極手段) 16、及び、少なくとも一部が第一の
支持板12に対向され、且つ、第一の透明電極16の面積に
対して所望の面積比が与えられているとともに、環状に
形成された第二の透明電極 (透明電極手段) 52が配置さ
れている。

【００４２】第一及び第二の支持板12，14の内側であっ
て、第一及び第二の透明電極16，52のさらに内側には、
２つの分離壁54及び56を介して分割され、それぞれが独
立に結晶特性を変更可能に形成された少なくとも３つの
結晶領域即ち第一乃至第三の液晶領域60，62及び64を有
する液晶領域 (光学手段) 58が形成されている。２つの
分離壁54及び56は、詳細には、第二の透明電極52として
規定されている中空円の内周及び外周に、それぞれ接す
るよう規定された環状に形成されている。従って、第一
の液晶領域60は、光ビームが入射される方向から見た状
態で、概ね円型に、また、第二の液晶領域62は、同様
に、光ビームが入射される方向から見た状態で、同心円
環状に形成される。いうまでもなく、第三の液晶領域64
は、同様に光ビームが入射される方向から見た状態で、
中心部分 (即ち、第一及び第二の液晶領域60及び62と２
つの分離壁54と56とによって規定される円領域) が切抜
かれた形状を有する。

【００４３】第一及び第三の液晶領域60及び64は、実質
的に、同一に機能することはいうまでもない。換言する
と、第一の透明電極16に対向配置された第二の透明電極
52によって規定される第二の液晶領域62のみ、第一及び
第三の液晶領域60及び64に比較して異なる結晶の配列を
提供できる。以下、集光装置50に関し、図２に示されて
いる集光装置10と同様の条件で、レーザビーム (偏光
光) が入射された場合について考察する。

【００４４】集光装置50に対して、光軸即ちＺ軸に沿う
とともに、偏光の方向がＸ軸に平行なレーザビームが入
射された場合、透明電極16及び52のいづれにも電圧が印
加されていない場合には、集光装置50に入射される全て
のレーザビームは、入射時と実質的に同一の光学特性の
まま出射される。これに対して、透明電極16及び52に所
望の電圧が印加されることで、第二の液晶領域62の結晶
の配列方向が変化される。即ち、透明電極16及び52に電
圧が印加された場合には、第二の透明電極52の形状に対
応して規定されている第二の液晶領域62 (液晶部材58に
関し、分離壁54と56からに制限を受ける環状領域) の光
透過率が変化される。

【００４５】集光装置50では、集光装置10と同様に、電
圧が印加された電極間に位置される液晶領域 (即ち第二
の液晶領域62) では、結晶の配列方向が (Ｘ軸方向に平
行な方向から) Ｚ軸方向に平行な方向に変化される。従
って、概ねＺ軸に沿うとともに、集光装置50の中央付近
即ち第一の液晶領域60を通過されるレーザビームと第二
の液晶領域62を通過されるレーザビームとの間、及び、
第二の液晶領域62を通過されるレーザビームと第二の液
晶領域62よりも外側の第三の液晶領域64を通過されるレ
ーザビームとの間に、それぞれ所望の位相差が提供され
る。この場合、第二の透明電極52の面積を最適化するこ
とで、上記それぞれのレーザビーム間の位相差を、それ
ぞれ、λ／２ [ｒａｄ] にすることができる。尚、第一
の液晶領域60を通過されたレーザビームと第三の液晶領
域64を通過されたレーザビームとの位相差は、同位相に
なることは、いうまでもない。

【００４６】第一の液晶領域60及び第三の液晶領域64を
通過されるレーザビームの位相を同位相に、第二の液晶
領域62を通過されるレーザビームの位相を第一及び第三
の液晶領域32及び36を通過されるレーザビームに対して
λ／２ [ｒａｄ] ずつシフトさせることで、第一の実施
例である集光装置10では、十分に低減できなかったサイ
ドローブの光強度も低減できる。図５には、図２及び図
４に示されている集光装置の変形例が示されている。集
光装置70では、図１に示されている集光装置10における
第一の液晶領域24及び分離壁22と同様に機能する部材が
楕円形に規定された例が示されている。

【００４７】即ち、集光装置70は、入射されるレーザビ
ームのビームスポットにおけるアスペクト比 (楕円形に
おける長径と短径との比) に対して概ね一致されたアス
ペクト比が与えられている楕円形に規定された第二の透
明電極72、この透明電極72の外周に接して規定された分
離壁74、この分離壁74を介して形成された第一の液晶領
域76、及び、この第一の液晶領域76の外側に規定される
第二の液晶領域78を有している。尚、第二の透明電極72
は、図４に示されている集光装置50と同様に、中空円状
に形成されてもよいことは、いうまでもない。

【００４８】この集光装置70が利用された場合には、例
えば、図１に示されている光学ヘッド装置２に関し、偏
光ビームスプリッタ32のレーザ30側に面した入射面に通
常組合わせられている楕円補正機能を省略できる。図６
には、図２，図４及び図５に示されている集光装置とは
異なる実施例が示されている。

【００４９】集光装置90は、板状の支持体92、この支持
体92上に、支持体92に等しい面積に形成された共通電極
94ａ、及び、この共通電極94ａ上に、実質的に均一な厚
さに形成された圧電素子 (ピエゾ素子) 96を有してい
る。圧電素子96の一部の領域であって、上記共通電極94
ａと対向する位置には、共通電極94ａに対して所望の面
積比が与えられている対向電極94ｂが配置されている。
また、この対向電極94ｂを含む上記圧電素子96の上記支
持体92と対向する面には、外部から供給されう光ビーム
を反射するための光反射層98が形成されている。尚、共
通電極94ａ及び対向電極94ｂには、図示しない電源装置
が接続されている。また、圧電素子96は、上記対向電極
94ｂの面積に応じて予め分割されたものが利用されても
よい。

【００５０】圧電素子96は、圧電素子を挟みこむ電極間
に電圧が印加された場合に、印加される電圧に対応して
素子自身の厚さが変化する部材として知られている。こ
のことから、集光装置90は、電極94ａ及び94ｂ間に、電
圧が印加されていない場合には、光反射面98の全ての領
域を実質的に同一の平面に規定できる。その一方で、電
極94ａ及び94ｂ間に、電圧が印加された場合には、電極
94ａ及び94ｂ間に印加される電圧の大きさに基づいて、
圧電素子96における対向電極94ｂの面積に対応する領域
の厚さが変化される。従って、光反射面98は、少なくと
も一部が同一の高さを持たない反射面として規定され
る。

【００５１】この場合、集光装置90は、既に説明した他
の実施例と同様に、光反射面98に入射される光ビームに
対して所望の位相差を提供できる。尚、集光装置90は、
反射型集光装置としてのみ機能することは、明らかであ
る。従って、例えば、光学ヘッド装置として利用される
場合には、光路設計を考慮しなければならないことはい
うまでもない。

【００５２】図７には、図１に示されている光学ヘッド
装置の変形例が示されている。尚、図１に示されている
部材と同一の部材については、同一の符号を譜して詳細
な説明を省略する。

【００５３】図７によれば、光学ヘッド装置 100は、図
１に示されている実施例と実質的に同様に形成されてい
る。即ち、半導体レーザ30と光ディスクRmとの間には、
偏光ビームスプリッタ32、コリメートレンズ34、集光装
置10、λ／４板36、及び、対物レンズ38などの光学部材
が、順に配列されている。

【００５４】ところで、この光学ヘッド装置 100では、
集光装置10と対物レンズ38とは、それぞれを一体に収容
するレンズハウジング 110に、組込まれている。また、
レンズコイル40は、レンズハウジング 110の周囲に固定
されている。

【００５５】このことは、図１に示されている光学ヘッ
ド装置２に関し、例えば、フォーカシング或いはトラッ
キングに際して、対物レンズ38のみが移動される場合に
生じることのある、対物レンズ38と集光装置10との間の
光軸のずれの影響を低減できる。即ち、図１に示されて
いる光学ヘッド装置２では、上記フォーカシング或いは
トラッキングに際して対物レンズ38のみが移動されるこ
とから、集光装置10の光軸を通過されたレーザビームと
対物レンズ38の光軸との間に位置ずれ或いは傾きが生じ
る。

【００５６】集光装置10と対物レンズ38との間の光軸に
ずれが生じた場合には、集光装置10から対物レンズ38に
向かって出射されるレーザビームの有効ビームスポット
サイズが制限される虞れがある。また、集光装置10から
対物レンズ38へ向かうレーザビーム及び光ディスクRmか
ら反射されて対物レンズ38に戻されるレーザビームに関
し、コマ収差成分が増大される虞れがある。この場合、
光ディスクRmに導かれるビームスポットに関し、ビーム
スポットにおけるピーク強度を低下させる虞れがある。

【００５７】これに対し、図７に示されている実施例で
は、対物レンズ38と集光装置10とはレンズハウジング 1
10を介して同時に移動される。このことは、集光装置10
を通過されたレーザビームの全てを対物レンズ38に、ま
た、対物レンズ38を通過されたレーザビームの全てを集
光装置10に、それぞれ、入射可能になる。

【００５８】従って、レンズハウジング 110を介して、
対物レンズ38と集光装置10とを一体に保持することで、
光ディスクRmに導かれるビームスポットに関し、ピーク
強度を低下させることなく、レーザビームを有効に利用
できる。

【００５９】尚、この実施例では、集光装置の例とし
て、図２に示されている第一の実施例を利用して説明し
たが、例えば、図４乃至図６に示されているいづれかの
集光装置 (50，70或いは90) が利用されてもよいこと
は、いうまでもない。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
集光装置の電極間に電圧が印加された状態で入射された
光ビームのビームスポット径は、屈折体手段が利用され
た場合よりも大きなビームスポットに変換される。一
方、集光装置に所望の電圧が印加されていない場合に
は、光ビームは、入射時のビームスポット径が維持され
た状態で出射される。このことから、２種類の大きさを
有するビームスポットを提供できる。従って、記録媒体
への情報の記録に際しては、小さなビームスポット径を
有する光ビームによって、記録密度の高い情報の記録が
できる。また、大きな記録マークが与えられている従来
からの光ディスクに記録されている情報を再生する際に
は、大きなビームスポット径を有する光ビームによっ
て、確実な読みだしができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である光学ヘッド装置を示
す概略平面図。

【図２】図１に示されている光学ヘッド装置に組込まれ
る集光装置を示し、(ａ) は集光装置の外観を示す斜視
図、(ｂ) は、 (ａ) の斜視図を線II−IIで切断した断
面図。

【図３】図２に示されている集光装置によって光ビーム
のビームスポット径及び光強度が変化できる原理を説明
する特性図であって、(ａ) は集光装置における光分割
の例を示すグラフ、(ｂ) 及び (ｃ) は、それぞれ、分
割された面積比と光の振幅分布との関係を示すグラフ。

【図４】図２に示されている集光装置の変形例を示し、
(ａ) は集光装置の外観を示す斜視図、(ｂ) は、 (ａ)
の斜視図を線IV−IVで切断した断面図。

【図５】図２に示されている集光装置の変形例を示し、
(ａ) は集光装置の外観を示す斜視図、(ｂ) は、 (ａ)
の斜視図を線Ｖ−Ｖで切断した断面図。

【図６】図２に示されている集光装置とは異なる実施例
を示す概略断面図。

【図７】図１に示されている光学ヘッド装置の変形例を
示す概略平面図。

【符号の説明】

10…集光装置、12，14…支持板、16…第一の透明電極
(電極手段) 、18…第二の透明電極 (透明電極手段) 、2
0…液晶部材 (光学手段) 、22…分離壁、24…第一の液
晶領域、26…第二の液晶領域、28…電源装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、 互いに対向配置されるとともに所望の面積比が与えられ
   ている第一及び第二の電極部材を有し、この第一及び第
   二の電極部材間に印加される電圧に基づいて、上記光源
   から上記記録媒体に向かう光に可逆的な変化を提供する
   光学手段と、を含む光学ヘッド装置。
2. 【請求項２】上記光学手段は、 電極間に所望の電圧が印加された場合には、入射された
   光のビームスポット径を拡大するとともに、電極間に電
   圧が印加されない場合には、入射された光のビームスポ
   ット径に変化を与えることなく出力することができる請
   求項１記載の光学ヘッド装置。
3. 【請求項３】光源と、 この光源からの光を記録媒体に導くとともに、この記録
   媒体で反射された反射光と上記光源から記録媒体へ向か
   う光とを分離する手段と、 この分離手段と上記記録媒体との間に配置され、互いに
   対向配置されるとともに所望の面積比が与えられている
   第一及び第二の電極部材を有し、この第一及び第二の電
   極部材間に所望の電圧が印加された場合には、上記光源
   から上記記録媒体に向かう光のビームスポット径を拡大
   する光学手段と、 上記記録媒体に記録されている情報が上記光学手段を介
   して記録された情報である場合には、上記電極間に電圧
   を印加することなく上記光を通過させ、上記記録媒体に
   記録されている情報が上記光学手段以外の光学手段を介
   して記録された情報である場合には、上記電極間に所望
   の電圧を印加する制御装置とを、含む光学ヘッド装置。