(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出された光ビームを情報記録媒体に照射し、反射光を受光する光ピックアップにおいて、
所定のピッチを有し、当該ピッチの半分の格子幅を有する格子により形成された第１の格子パターンが当該各格子を形成する一端にて結合され一体的に形成された第１電極と、前記所定のピッチを有し、前記第１の格子の半分の幅を有する格子により形成された第２の格子パターンが当該各格子を形成する一端にて結合され一体的に形成された第２電極と、を有し、前記第１の格子パターンの各格子と前記第２の格子パターンの各格子が同一の平面上にそれぞれ交互に離間して配列されている液晶パネルと、
前記第１電極に第１の電圧を印加して屈折率を制御すると共に、前記第２電極に第２の電圧を印加して屈折率を制御する制御手段とを備え、
前記光ビームは、前記液晶パネルの格子パターンを通過して回折され、主ビームと複数の副ビームが前記情報記録媒体に照射されることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１の電圧及び前記第２の電圧を共に印加する第１モードと、前記第１の電圧のみ印加する第２モードを、選択して制御することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項３】
前記制御手段は、更に、前記第１の電圧及び前記第２の電圧を共に印加しない第３モードを選択して制御することを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ。
【請求項４】
前記第２モードを選択した場合には、前記情報記録媒体上で、前記主ビームが記録トラック上に照射されると共に、前記副ビームが前記記録トラック及び前記記録トラックに隣接するトラック間に照射され、前記第１モードを選択した場合には、前記情報記録媒体上で、前記主ビームが前記記録トラック上に照射されると共に、前記副ビームが前記隣接するトラック上に照射されるように前記格子パターンの方向及び前記ピッチが予め設定されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の光ピックアップ。
【請求項５】
前記第１の格子パターンと前記第２の格子パターンは、各々、前記一端において一体的に形成される結果、櫛型形状を呈していることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ、ＤＶＤなどの情報記録媒体に光ビームを照射して記録情報を記録又は再生するための光ピックアップの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ＤＶＤ等の情報記録媒体の再生等を行うために用いられる光ピックアップは、記録トラックの情報ピットを検出するために照射される主ビームに加えて、３ビーム法によりトラッキング検出を行ったり、隣接トラックのクロストークを抑えるためにクロストークキャンセラーを動作させたりなどの種々の目的のため、複数の副ビームを所定の位置に照射可能に構成されることがある。そのため、回折格子により光ビームを回折させ、発生する回折光を用いて前記副ビームを照射させるようにすることが一般的に行われている。
【０００３】
最近、このような光ピックアップにおける回折格子を実現するため、液晶パネルが利用されるようになってきている。すなわち、液晶パネルの分割形状を格子パターンとして形成し、複屈折効果により液晶を通る光ビームに対し、屈折率変化に基づく位相差を与えることにより、回折光を副ビームとして照射させることができる。
【０００４】
そして、かかる液晶パネルにおいては、分割形状を適切に設定することで所望の回折効率が得られると共に、液晶パネルへの印加電圧を制御することにより光ビームに与える位相差を調整することができる。また、主ビームのみ照射させる１ビームと、３ビーム等を切り換えて制御することも比較的容易である。従って、液晶パネルを回折格子として用いれば、ＤＶＤ等を記録又は再生するための有用な光ピックアップが提供できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の液晶パネルを用いた光ピックアップを、主ビームと副ビームの照射位置を変更しつつ動作させることは容易ではない。すなわち、主ビームと副ビームに対応するビームスポットの距離は、前記回折格子の格子ピッチと反比例して変化する関係にある。ところが、液晶パネルの印加電圧を制御して位相差を変えることはできても、格子ピッチは分割形状として予め設定されているものであるため、前記ビームスポットの距離は固定にせざるを得ない。
【０００６】
また、異なった格子ピッチを形成した液晶パネルを２種類設ける構成とし、適宜切り換えて使用する方法も考えられる。しかし、光ピックアップをこのような構成とすると、２種類の液晶パネルの光ビームに対する方向性や、両者の位置合わせなどを行うことが容易ではなく、コストアップの要因ともなってしまう。
【０００７】
そこで、本発明は上述した問題に鑑みなされたものであり、その課題は、主ビームと副ビームの照射状態及び位置関係の制御が簡単にでき、構成が容易な回折格子としての液晶パネルを用いた光ピックアップを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の光ピックアップは、光源から射出された光ビームを情報記録媒体に照射し、反射光を受光する光ピックアップにおいて、所定のピッチを有し、当該ピッチの半分の格子幅を有する格子により形成された第１の格子パターンが当該各格子を形成する一端にて結合され一体的に形成された第１電極と、前記所定のピッチを有し、前記第１の格子の半分の幅を有する格子により形成された第２の格子パターンが当該各格子を形成する一端にて結合され一体的に形成された第２電極と、を有し、前記第１の格子パターンの各格子と前記第２の格子パターンの各格子が同一の平面上にそれぞれ交互に離間して配列されている液晶パネルと、前記第１電極に第１の電圧を印加して屈折率を制御すると共に、前記第２電極に第２の電圧を印加して屈折率を制御する制御手段とを備え、前記光ビームは、前記液晶パネルの格子パターンを通過して回折され、主ビームと複数の副ビームが前記情報記録媒体に照射されることを特徴とする。
【０００９】
ここで、格子パターンのピッチとは、光ビームに与える位相変化が繰り返される空間的周期であり、１ピッチの基本的パターンを繰り返し並べると格子パターンとなる。
【００１０】
さて、請求項１に記載の発明によれば、光源から射出された光ビームは、液晶パネルの格子パターンを通過して回折される。ここで、液晶パネルは、第１電極と第２電極とを有しており、両電極は共に一端にて結合され一体化された格子パターンを形成しており、それらが同一の平面上にそれぞれ交互に離間して配列されている。そして、第１電極の格子パターンと第２電極の格子パターンとは同一ピッチとなっており、第１電極は、当該ピッチの半分の格子幅を有する格子により形成されると共に、第２電極は、第１の格子の半分の幅を有する格子により形成されている。
【００１１】
液晶パネルを通過した光ビームは、２次回折光の発生を抑えつつ、直進する主ビーム（０次回折光）と所定の回折角で進む回折光である副ビーム（±１次回折光）に分かれて、それぞれ情報記録媒体に照射される。このとき、制御手段により、第１電極に印加する第１の電圧と、第２電極に印加する第２の電圧を可変して、両者の屈折率が制御される。すなわち、第１電極と第２電極を通過する光ビームに位相差を与え、回折光の回折効率や回折角を制御するものである。
【００１２】
よって、２次回折光の発生を抑えつつ、情報記録媒体に照射される主ビームに対して、副ビームの照射状態を変化させることができると共に、光ビームを回折させるための位相変化を、第１電極と第２電極の一方又は両方から受けるように制御可能となり、ピッチが可変できるので、光ピックアップの構成を複雑にすることなく、副ビームの相対的な照射位置を変化させることができる。
【００１３】
上記課題を解決するために、請求項２に記載の光ピックアップは、請求項１に記載の光ピックアップにおいて、前記制御手段は、前記第１の電圧及び前記第２の電圧を共に印加する第１モードと、前記第１の電圧のみ印加する第２モードを、選択して制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、制御手段により第１電極に印加する第１の電圧と第２電極に印加する第２の電圧が制御される。そして、第１モードに対しては、第１の電圧と第２の電圧が共に印加される。第２モードに対しては、第１の電圧のみが印加される。
【００１５】
よって、第１モードのときは、液晶パネルの第１電極に対応する第１の格子パターンと第２電極に対応する第２の格子パターンの組み合わせにより回折されるが、第２モードのときは、第１電極に対応する格子パターンで回折される。そのため、第１モードでのピッチが第２モードの半分となる結果、情報記録面上で副ビームの照射位置が相対的に２倍に広がることになり、簡易な制御により副ビームの照射位置の調整を可能とする。
【００１６】
上記課題を解決するために、請求項３に記載の光ピックアップは、請求項２に記載の光ピックアップにおいて、前記制御手段は、更に、前記第１の電圧及び前記第２の電圧を共に印加しない第３モードを選択して制御することを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、前記第１モードと第２モードに加えて、第３モードを選択でき、第３モードに対しては、制御手段により、第１の電圧と第２の電圧は共に印加されない。
【００１８】
よって、第３モードのときは、液晶パネルは回折格子として作用せず、主ビームのみが情報記録媒体に照射されることとなり、光ピックアップを、１ビームを用いた記録／再生と、３ビームを用いた記録／再生とで切り換えて動作させることができる。
【００１９】
上記課題を解決するために、請求項４に記載の光ピックアップは、請求項１から請求項３の何れかに記載の光ピックアップにおいて、前記第２モードを選択した場合には、前記情報記録媒体上で、前記主ビームが記録トラック上に照射されると共に、前記副ビームが前記記録トラック及び前記記録トラックに隣接するトラック間に照射され、前記第１モードを選択した場合には、前記情報記録媒体上で、前記主ビームが前記記録トラック上に照射されると共に、前記副ビームが前記隣接するトラック上に照射されるように前記格子パターンの方向及び前記ピッチが予め設定されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、主ビームは第１モード、第２モード、第３モードとも、所定の記録トラックに照射される。一方、副ビームは、第２モードのときは、前記記録トラックと隣接する２つのトラックの間に照射され、第１モードのときは、前記記録トラックに隣接するトラック上に照射され、第３モードのときは、照射されない。そして、かかる副ビームの照射位置の配置は、格子パターンの方向とピッチを適切に設定することで得られる。
【００２１】
よって、例えば、情報記録媒体への記録動作を行うときは、差動プッシュプルを行うため、第２モードを、クロストークを除去しつつ再生を行うときは、第１モードを、標準的な記録／再生を行うときは、第３モードをそれぞれ設定するなど、多様な用途に応じて適切に光ピックアップからの光ビームの照射状態を可変することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、光ディスクに記録された記録情報を記録又は再生するために用いられる光ピックアップに対して本発明を適用する場合の実施形態について説明を行う。
【００２３】
図１は、本実施形態に係る光ピックアップの概略構成を示す図である。
【００２４】
図１に示すように、半導体レーザ１と、回折手段としての液晶パネル２と、ビームスプリッタ３と、対物レンズ４と、光ディスク６からの反射光を受光するディテクタ５とを備えている。
【００２５】
以上の構成において、半導体レーザ１から射出された光ビームは、液晶パネル２に形成された格子パターンの部分を通過すると回折される結果、主ビーム又は複数の副ビームに分割され、液晶パネル２の印加電圧の制御に応じて１ビーム又は３ビームで対物レンズ４を通過し、光ディスク６に照射される。なお、この液晶パネル２の構造の詳細については後述する。
【００２６】
光ディスク６の記録面上では、光ビームに対応して１個又は所定間隔で直線上に並ぶ３個のビームスポットが生じ、各ビームスポットからの反射光は対物レンズ４を通過してビームスプリッタ３で反射された後、ディテクタ５にて受光される。なお、光ディスク６の記録面上でのビームスポットの配置の詳細についても後述する。
【００２７】
次に、図２乃至図５により、本実施形態に係る回折手段による光ビームの回折の原理を説明する。
【００２８】
一般に、格子パターンを設けた回折格子に光ビームを通すと、光ビームの本来の光軸上に照射される０次回折光と、照射面上で直線上に所定間隔ごと離れて照射される高次の回折光に分かれる。ここでは、１次回折光までの光ビームを考えることにすると、結局、回折格子により、主ビームとしての０次回折光と、直線上にて主ビームを中心として対称的に配される２本の副ビームとしての１次回折光が照射されることになる。このような回折格子は、例えばガラス板等の平板に凹凸を形成すれば実現できるが、本実施形態においては、これを以下に説明するように液晶パネル２を用いて実現するものである。
【００２９】
本実施形態に係る液晶パネル２では、格子パターンで接する２つの領域の印加電圧を制御して、これらの領域の屈折率を互いに異なる値として、通過する光ビームに位相差Δｄを与えることにより回折格子を構成する。そして、この格子パターンのピッチＰ、デューティＤ、及び２領域間の位相差Δｄを調整することにより、主ビームと副ビームの配置、照射強度などの調整を行うことができる。
【００３０】
図２は、液晶パネル２に形成した格子パターンの回折特性を定めるパラメータとして、ピッチＰ、デューティＤ、位相差Δｄを説明する図である。図２に示すように、液晶パネル２の格子パターンは、所定のピッチＰ及び所定のデューティＤのパターンが繰り返されてなるものである。また、液晶パネル２の格子パターンを境界として接する２領域に異なる印加電圧が与えられ、それに対応して通過する光ビームに対し、一定の位相差Δｄが生ずることがわかる。そして、デューティＤ、ピッチＰは、液晶パネル２の格子パターンの形状を適切に調節することで可変することができると共に、位相差Δｄは液晶パネル２の印加電圧により調整可能となる。
【００３１】
次に、図３乃至図５により、格子パターンの位相差Δｄ、ピッチＰ、デューティＤの変化させた場合に、回折の特性がどのように変化するかを説明する。
【００３２】
図３（ａ）は、格子パターンのピッチＰとデューティＤ（５０％）を固定して、位相差Δｄを変化させた場合の回折効率の変化を示す図である。ここで、回折効率は、各回折次数ごとの回折光の強度の比を示すものである。図３（ａ）では、位相差Δｄを０からπまでの範囲で変化させた場合に、回折次数が０次、１次、２次についての回折効率を示している。図から明らかなように、位相差Δｄ＝０のときは回折がされないので当然０次回折光のみとなり、Δｄ＝πに近づくにつれ１次回折光が強くなると共に、逆に０次回折光は弱くなってくる。一方、デューティＤ＝５０％の条件では、いかなる位相差Δｄに対しても２次回折光は生じない。
【００３３】
また、図３（ｂ）乃至（ｄ）は、図３（ａ）のグラフ上で位相差Δｄ＝０、π／２、πの場合について、各回折光の照射面上での位置と回折効率の関係を示す図である。すなわち、前述したように、各回折光はその次数の順で、照射面にて直線状に一定間隔に照射されるものであるため、空間的なビームスポットの配置を把握することが可能となる。図３（ａ）の結果に対応して、Δｄ＝０のときは、０次回折光のみ照射され（図３（ｂ））、Δｄ＝π／２のときは、所定の割合で０次回折光と１次回折光が共に照射され（図３（ｃ））、Δｄ＝πのときは、１次回折光のみが照射される様子がわかる（図３（ｄ））。
【００３４】
図４（ａ）は、格子パターンの位相差Δｄ（π／２）と、ピッチＰを固定して、デューティＤを変化させた場合の回折効率の変化を示す図である。図４（ａ）では、デューティＤを０％から５０％までの範囲で変化させた場合の、回折次数が０次、１次、２次についての回折効率を示している。図から明らかなように、デューティＤ＝０％のときは回折がされないので当然０次回折光のみとなり、Ｄ＝５０％に近づくにつれ０次回折光は少しづつ弱くなる一方、１次回折光が少し強くなっていく。そして、２次回折光は、Ｄ＝２５％付近で小さなピークを持つ。
【００３５】
また、図４（ｂ）、（ｃ）は、図４（ａ）のグラフ上でデューティＤ＝２５％、５０％の場合について、各回折光の照射面上での位置と回折効率の関係を示す図である。図４（ａ）の結果に対応して、Ｄ＝２５％のときは、０次回折光、１次回折光、２次回折光がそれぞれ照射されるが、その割合は０次回折光が中心となり（図４（ｂ））、Ｄ＝５０％のときは、０次回折光と１次回折光が所定の割合で照射される共に照射される様子が分かる（図４（ｃ））。
【００３６】
図５（ａ）及び（ｂ）は、格子パターンの位相差Δｄ（π／２）とデューティＤ（５０％）を固定して、ピッチＰを変化させた場合の回折効率の変化を示す図である。ここで、所定のピッチＰと、それを半分にしたピッチＰ／２の２つの場合を比較する。図５（ａ）は、ピッチＰのときの各回折光の照射面上での位置と回折効率の関係を示す図であり、０次回折光と１次回折光の照射位置の間隔はｐとなっている。一方、図５（ｂ）は、ピッチＰ／２のときの同様の図であり。０次回折光と１次回折光の照射位置の間隔は２ｐとなっている。すなわち、ピッチＰが半分になると、照射位置の間隔が２倍になり、ピッチＰと照射位置の間隔は反比例する関係になることがわかる。
【００３７】
以上のように、格子パターンの位相差ΔｄとデューティＤを変えることにより、各次数の回折光の割合を調整することができ、また、格子パターンのピッチＰを変えることにより、各回折光の照射位置を調整することができる。
【００３８】
次に、図６を用いて、液晶パネル２による回折光の光ディスク６の記録面上に照射されるビームスポットの配置について説明する。なお、本実施形態に係る光ピックアップでは、光ディスク６に対する光ビームの照射状態に対応して、１ビームのみを照射する１ビームモード、ディファレンシャルプッシュプル（以下、ＤＰＰと呼ぶ）によるトラッキング検出を行うＤＰＰモード、クロストークキャンセラー（以下、ＣＴＣと呼ぶ）を動作させるためのＣＴＣモードの３種のモードを設ける場合を説明する。なお、各モードに対応させるための液晶パネル２の具体的構成と制御方法については後述する。
【００３９】
図６（ａ）に、１ビームモードにおける光ディスク６の記録面上でのビームスポット配置を示す。図６（ａ）に示すように、光ディスク６に形成される所定の記録トラック上に、主ビームスポット１０ａが照射されている。この主ビームスポット１０ａは、前述した０次回折光に対応するものである。その一方、１次以上の回折光は照射されないように液晶パネル２が調整されている。
【００４０】
主ビームスポット１０ａからの反射光は、記録トラック上の情報ピットで強度変調され、ディテクタ５にて受光される。このとき、ディテクタ５を４分割形状の構造としておけば、主ビームスポット１０ａからの反射光を受光することにより、フォーカス誤差及びトラッキング誤差の検出をすることができる。
【００４１】
図６（ｂ）に、ＤＰＰモードにおける光ディスク６の記録面上でのビームスポット配置を示す。図６（ｂ）に示すように、１ビームモードの場合と同様に主ビームスポット１０ａが照射されると共に、主ビームスポット１０ａを中心として直線上の距離ｒの対称位置に、副ビームスポット１０ｂ、１０ｃが照射されている。この副ビームスポット１０ｂ、１０ｃは、前述した液晶パネル２で回折された１次回折光に対応するものである。
【００４２】
主ビームスポット１０ａは、所定の記録トラック上に、副ビームスポット１０ｂ、１０ｃは、前記記録トラックとその隣接記録トラックの中間にあるガイドトラックに、それぞれ照射されている。このとき、各ビームスポットからの反射光を受光するため、ディテクタ５を３つ設ける構成にして、各々ラジアルプッシュプル信号を検出し、その差動を取るようにすれば、オフセットの影響を受けにくいトラッキング誤差の検出をすることができる。
【００４３】
図６（ｃ）に、ＣＴＣモードにおける光ディスク６の記録面上でのビームスポット配置を示す。図６（ｃ）に示すように、前述した主ビームスポット１０ａが照射されると共に、主ビームスポット１０ａを中心として直線上の距離２ｒの対称位置に、副ビームスポット１０ｄ、１０ｅが照射されている。この副ビームスポット１０ｄ、１０ｅは、副ビームスポット１０ｂ、１０ｃと同様、１次回折光に対応するものである。ただし、副ビームスポット１０ｂ、１０ｃと比べると照射位置の距離が２倍になっているので、液晶パネル２の格子パターンのピッチＰは半分になっている。なお、この点についての詳細は後述する。
【００４４】
主ビームスポット１０ａは、所定の記録トラック上に、副ビームスポット１０ｄ、１０ｅは、その隣接記録トラック上に、それぞれ照射されている。このとき、主ビームスポット１０ａからの反射光によるディテクタ５の検出信号から、副ビームスポット１０ｄ、１０ｅからの反射光によるディテクタ５の検出信号に所定の係数を乗じて、差し引くことにより、隣接記録トラックからのクロストークの影響を抑えることができる。
【００４５】
図７は、図６に対応して、各ビームスポットからの反射光を受光するためのディテクタ５の構成を示す図である。図７に示すように、１ビームモード、ＤＰＰモード、ＣＴＣモードの全てのモードにおける光ビームの照射状態で共用可能とするためには、ディテクタ５を５つ設けるように構成すればよい。すなわち、主ビームスポット１０ａに対応するディテクタ５ａと、その両側の距離ｒに位置する副ビームスポット１０ｂ、１０ｃに対応するディテクタ５ｂ、５ｃと、距離２ｒに位置する副ビームスポット１０ｄ、１０ｅに対応するディテクタ５ｄ、５ｅとを設けるようにすればよい。
【００４６】
そして、図６（ａ）の１ビームモードに対しては、図７（ａ）に示すように、中心のディテクタ５ａのみが主ビームスポット１０ａからの反射光を受光する。また、図６（ｂ）のＤＰＰモードに対しては、図７（ｂ）に示すように、中心のディテクタ５ａに加えて、ディテクタ５ｂ、５ｃが副ビームスポット１０ｂ、１０ｃからの反射光を受光する。また、図６（ｃ）のＣＴＣモードに対しては、図７（ｃ）に示すように、中心のディテクタ５ａに加えて、ディテクタ５ｄ、５ｅが副ビームスポット１０ｄ、１０ｅからの反射光を受光する。
【００４７】
なお、前述したように、ディテクタ５ａは４分割形状の構造とし、ディテクタ５ｂ、５ｃはラジアル方向に２分割形状の構造とする。また、ディテクタ５ｄ、５ｅはＣＴＣに用いるので、分割形状にする必要はない。
【００４８】
次に、図８により、本実施形態に係る液晶パネル２の構造について説明する。
【００４９】
図８に示すように、本実施形態に係る液晶パネル２は、第１の印加電圧Ｖａを印加される第１領域としての領域Ａと、第２の印加電圧Ｖｂを印加される第２領域としての領域Ｂを有している。そして、領域Ａと領域Ｂは、どちらも一端に格子パターンが形成され、液晶パネル２の平面上の中心付近の境界部では、双方の格子パターンが多少の間隙を離して組み合わされ、一体化された格子パターンが形成される構造を有している。
【００５０】
領域Ａと領域Ｂにそれぞれ形成される格子パターンは、共に同一のピッチＰになっている。また、デューティＤは領域Ａが５０％、領域Ｂが２５％である。ここで、領域Ａと領域ＢのデューティＤが同一になると、両者が接してしまうため、一方のデューティＤより他方のデューティＤを小さく設定することが必要になる。なお、両者の格子パターンが接しないようにすれば、領域Ａと領域ＢのデューティＤを同じにすることができる。例えば、両者ともデューティＤを２０％にすることができる。また、両者の液晶パネル２の領域Ａ、領域Ｂ、境界部を含む全体には、さらに後述する一定のバイアス電圧Ｖｃが印加することができ、印加電圧ＶａとＶｂの基準電圧を与えることができる。
【００５１】
領域Ａ及び領域Ｂは、その表面に印加電圧を印加するための透明電極が形成されていると共に、内部は複屈折を有する液晶からなる。そして、印加電圧を透明電極に印加すると、液晶分子の複屈折効果により、液晶を通過する光線に印加電圧に応じた光路差が与えられ、結局前述した位相差Δｄが生じることになる。その結果、前述したように境界部の格子パターンの部分が回折格子として作用し、位相差Δｄと、格子パターンのピッチＰ及びデューティＤに対応する回折光が得られる。
【００５２】
次に、図９乃至図１１により、印加電圧Ｖａ及びＶｂの制御による液晶パネル２の回折特性の変化について説明する。
【００５３】
図９（ａ）は、領域Ａに与える印加電圧Ｖａと領域Ｂに与える印加電圧Ｖｂをどちらも印加せず、Ｖａ＝Ｖｂ＝０とする場合の格子パターンの位相差Δｄを示す図である。この場合は、液晶パネル２にはどの領域にも電圧が印加されないことになるので、液晶パネル２は単なるガラス板となり格子パターンを通過する光ビームには位相差Δｄが生じず、回折格子としては作用しないことになる。
【００５４】
従って、図９（ｂ）に示すように、高次の回折光は生じず、０次回折光のみが生じることになる。これは、図３（ａ）に示すグラフで、Δｄ＝０の場合に対応することがわかる。この結果、前述の主ビームスポット１０ａのみが照射されるので、１ビームモードに利用することができる。
【００５５】
図１０（ａ）は、領域Ａには印加電圧Ｖａを印加する一方、領域Ｂは印加電圧Ｖｂ＝０とする場合の格子パターンの位相差Δｄを示す図である。この場合は、液晶パネル２では、領域Ａの方がＶａだけ領域Ｂより印加電圧が大きくなり、領域Ｂと間隙部分は共に同じ印加電圧となるので、領域Ａの一端の格子パターンがそのまま回折格子となる。そのため、図１０（ａ）に示すように、格子パターンを通過する光ビームに所定の位相差Δｄが与えられ、回折格子として作用することになる。
【００５６】
従って、図１０（ｂ）に示すように、０次の回折光に加え、１次回折光が所定の割合で生じることになる。なお、デューティＤが５０％なので、２次回折光は生じない。この結果、前述の主ビームスポット１０ａと、副ビームスポット１０ｂ、１０ｃを照射させるように調整して、ＤＰＰモードに利用することができる。
【００５７】
図１１（ａ）は、領域Ａには印加電圧Ｖａを印加し、領域Ｂには印加電圧Ｖｂを印加する場合の格子パターンの位相差Δｄを示す図である。この場合は、液晶パネル２の格子パターンは、領域Ａの一端の格子パターンと、領域Ｂの一端の格子パターンが組み合わされたものになる。つまり、図１１（ａ）に示すように、領域Ａ、領域Ｂの一端の格子パターンのピッチＰに対し、半分のピッチＰ／２を有し、Ｖａ及びＶｂに対応する位相差を交互に生じる格子パターンとなり、回折格子として作用する。
【００５８】
従って、図１１（ｂ）に示すように、０次の回折光に加え、１次回折光が所定の割合で生じると共に、１次回折光の照射位置は、図１０（ｂ）の場合に比べ２倍になっている。この結果、前述の主ビームスポット１０ａと、副ビームスポット１０ｄ、１０ｅを照射させるよう調整して、ＣＴＣモードに利用することができる。
【００５９】
なお、図８に示す液晶パネル２に形成される格子パターンは、領域Ａと領域Ｂの一端のピッチＰを互いに同一にすることのみが制約条件であり、設計に際しては、ピッチＰとデューティＤを適切に決定し、動作時には、印加電圧Ｖａ、Ｖｂを可変するようにすれば、適宜に回折特性を制御することが可能である。これにより、図９乃至図１１に示した例に限られず、各回折光、すなわち主ビームスポット１０ａと各副ビームスポット１０ｂ乃至１０ｅの照射強度及び照射位置の適切な設定を行うことができる。
【００６０】
次に、図１２により、本実施形態に係る液晶パネル２の制御部の構成を説明する。図１２に示すように、液晶パネル２の制御部は、コントローラ１１と、液晶ドライバ１２と、増幅器１３、１４と、振幅変調器１５とを備えている。
【００６１】
以上の構成において、コントローラ１１は、装置の動作状態に従って光ピックアップの前述の３種のモード中、設定すべきモードを判別した上で、液晶ドライバ１２に対して、液晶パネル２への印加電圧を指示する。
【００６２】
液晶ドライバ１２は、コントラーラ１１からの指示を受け、液晶パネル２の分割領域Ａに対する印加電圧Ｖａと、分割領域Ｂに対する印加電圧Ｖｂを出力する。前述したように、当該印加電圧の一方又は両方を印加せずに、電圧がゼロとなるようにすることができる。
【００６３】
液晶ドライバ１２から出力された印加電圧Ｖａ、Ｖｂは、それぞれ増幅器１３、１４により所定のゲインで増幅され、適切な電圧値にされてから、振幅変調器１５に出力される。
【００６４】
振幅変調器１５は、増幅後の印加電圧Ｖａ及びＶｂにより、所定の周波数を有する交流電圧を振幅変調して、液晶パネル２に出力する。すなわち、液晶パネル２は、交流電圧で駆動されると共に、その振幅値で各領域の位相差Δｄが制御されるためである。
【００６５】
液晶パネル２においては、分割領域Ａが印加電圧Ｖａに対応する振幅変調信号で駆動され、分割領域Ｂが印加電圧Ｖｂに対応する振幅変調信号で駆動される結果、分割領域Ａ、Ｂを通過する光ビームに一定の位相差Δｄを与える。
【００６６】
次に、図１３に、前述した図１２の液晶パネル２の制御部の他の構成を示す。図１３に示す構成では、図１２の構成に加えて、液晶パネル２の全体に印加されるバイアス電圧Ｖｃが入力されている。これにより、分割領域Ａと分割領域Ｂにおける位相差Δｄの基準を与えると共に、両者の境界部の空隙が常にバイアスされるようにするものである。
【００６７】
具体的には、液晶ドライバ１２がコントローラ１１からの指示により、印加電圧Ｖｃを出力し、前述の分割領域Ａの印加電圧Ｖａと分割領域Ｂの印加電圧Ｖｂに加える。その後、増幅器１３、１４と振幅変調器１５を経由して、分割領域ＡにはＶａ＋Ｖｂに対応する位相補正量で、分割領域ＢにはＶａ＋Ｖｃに対応する位相補正量で、それぞれ駆動される。一方、分割領域Ａ、Ｂの境界部の空隙には、印加電圧Ｖｃが増幅器１６と振幅変調器１５を経由して、Ｖｃに対応する位相補正量で駆動される。
【００６８】
このとき、Ｖａ＝Ｖｂ＝Ｖｃとなるよう制御すれば１ビームモードを動作させることができる。すなわち、液晶パネル２の全領域が印加電圧Ｖｃで駆動されるず、通過する光ビームには位相差Δｄは与えられないので、液晶パネル２は単なるガラス板となって回折作用を生じないためである。
【００６９】
以上説明した本実施形態に係る光ピックアップは、情報記録媒体に対する記録及び再生を行うことが可能な情報記録再生装置に搭載して使用することが可能である。当該情報記録再生装置においては、記録動作を行う場合はＤＰＰモードに、標準の記録又は再生動作を行う場合は１ビームモードに、ＣＴＣを動作させて再生動作を行う場合はＣＴＣモードに、適宜切り換えて設定を行えばよい。そして、各モードに対応して液晶パネル２の印加電圧を可変すると、光ピックアップでは、各モードに対応して、光ビームの照射状態と照射位置が適切に可変されることになる。
【００７０】
なお、本実施形態においては、１ビームモードと、ＤＰＰモードと、ＣＴＣモードの３種のモードを切り換えて制御される光ピックアップに対して本発明を適用する場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、液晶パネル２の分割領域Ａ、Ｂに対する印加電圧Ｖａ、Ｖｂを可変して光ビームの照射状態と照射位置を制御して種々の目的に応用可能な光ピックアップに対して、本発明を広く適用することができる。
【００７１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、２次回折光の発生を抑えつつ、情報記録媒体に照射される主ビームに対して、副ビームの照射状態を変化させることができると共に、格子パターンのピッチの可変により、光ピックアップの構成を複雑にすることなく、副ビームの相対的な照射位置を変化させることができる。これにより、構成が簡単で回折特性を容易に制御可能な光ピックアップが提供される。
【００７２】
請求項２に記載の発明によれば、第１モードのときは、液晶パネルの第１電極に対応する第１の格子パターンと第２電極に対応する第２の格子パターンの組み合わせにより回折され、第２モードのときは、一方の電極に対応する格子パターンで回折されるので、ピッチを半分に可変できる結果、情報記録面上で副ビームの照射位置を、簡易な制御により相対的に２倍に広げることができる。これにより、構成が簡単で副ビームの照射位置を容易に制御可能な光ピックアップが提供される。
【００７３】
請求項３に記載の発明によれば、第３モードのときは、液晶パネルが回折格子として作用せず、主ビームのみが情報記録媒体に照射されるので、光ピックアップを１ビームと３ビームとで切り換えて動作させることができる。これにより、構成が簡単で副ビームの照射の有無と照射位置を容易に制御可能な光ピックアップが提供される。
【００７４】
請求項４に記載の発明によれば、例えば、１ビーム、３ビームの差動プッシュプル、３ビームのクロストークキャンセラなどのように、モード設定により多様な用途に応じて適切に光ピックアップからの光ビームの照射状態を可変することができる。これにより、構成が簡単で、かつ多機能の情報記録再生装置等への搭載に適する光ピックアップが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における光ピックアップの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態における液晶パネルの回折特性を定めるパラメータを説明する図である。
【図３】本発明の実施形態における格子パターンの位相差に対する回折特性の変化を説明する図であり、（ａ）が位相差と回折効率の関係、（ｂ）乃至（ｄ）が照射位置と回折効率の関係を示す図である。
【図４】本発明の実施形態における格子パターンのデューティに対する回折特性の変化を説明する図であり、（ａ）がデューティと回折効率の関係、（ｂ）及び（ｃ）が照射位置と回折効率の関係を示す図である。
【図５】本発明の実施形態における格子パターンのピッチに対する回折特性の変化を説明する図であり、（ａ）がピッチＰのときの照射位置と回折効率の関係を示す図、（ｂ）がピッチＰ／２のときの照射位置と回折効率の関係を示す図である。
【図６】本発明の実施形態における光ディスクの記録面上のビームスポットの配置を示す図であり、（ａ）が１ビームモードの場合の配置、（ｂ）がＤＰＰモードの場合の配置、（ｃ）がＣＴＣモードの場合の配置をそれぞれ示す図である。
【図７】本発明の実施形態における光ディスクの記録面上のビームスポットからの反射光を受光するディテクタの構成を示す図であり、（ａ）が１ビームモードの場合、（ｂ）がＤＰＰモードの場合、（ｃ）がＣＴＣモードの場合についての図である。
【図８】本発明の実施形態における液晶パネルの構造を示す図である。
【図９】本発明の実施形態における液晶パネルをＶａ＝Ｖｂ＝０とする場合の回折特性を説明する図であり、（ａ）が格子パターンに生じる位相差、（ｂ）が照射位置と回折効率の関係を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態における液晶パネルをＶａのみ印加し、Ｖｂ＝０とする場合の回折特性を説明する図であり、（ａ）が格子パターンに生じる位相差、（ｂ）が照射位置と回折効率の関係を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態における液晶パネルをＶａとＶｂを共に印加する場合の回折特性を説明する図であり、（ａ）が格子パターンに生じる位相差、（ｂ）が照射位置と回折効率の関係を示す図である。
【図１２】本実施形態における液晶パネルの制御部の構成を示す図である。
【図１３】本実施形態における液晶パネルの制御部の他の構成を示す図である。
【符合の説明】
１…半導体レーザ
２…液晶パネル
３…ビームスプリッタ
４…対物レンズ
５…ディテクタ
６…光ディスク
１０ａ…主ビームスポット
１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ…副ビームスポット
１１…コントローラ
１２…液晶ドライバ
１３、１４、１６…増幅器
１５…振幅変調器
Δｄ…格子パターンの位相差
Ｐ…格子パターンのピッチ
Ｄ…格子パターンのデューティ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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