(57)【要約】【課題】  光学部品の環境変化により発生する収差を補正し、安定した記録・再生を実現する。【解決手段】  所定の波長の光ビームを出射する光源３１と、光源３１から出射された光ビームを光ディスクの信号記録面に集光する対物レンズ３２と、光源３１と対物レンズ３２との間に設けられ、光源３１から出射された光ビームの発散角を変換するカップリングレンズ３３と、光ディスクで反射された戻り光を検出する光検出手段３４と、光源３１と対物レンズ３２との間に設けられ、光検出手段３４で検出された信号に基づいて収差を補正する収差補正手段３５と、収差補正手段以外の光学部品の環境変化を検出する環境変化検出手段３６と、環境変化検出手段３６の信号に基づいて、収差補正手段３５を制御する制御部２７とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の波長の光ビームを出射する光源と、
上記光源から出射された光ビームを光ディスクの信号記録面に集光する対物レンズと、
上記光源と上記対物レンズとの間に設けられ、上記光源から出射された光ビームの発散角を変換するカップリングレンズと、
上記光ディスクで反射された戻り光を検出する光検出手段と、
上記光源と上記対物レンズとの間に設けられ、上記光検出手段で検出された信号に基づいて収差を補正する収差補正手段と、
上記収差補正手段以外の他の光学部品の環境変化を検出する環境変化検出手段と、
上記環境変化検出手段の信号に基づいて、上記収差補正手段を制御する制御部とを備える光ピックアップ。
【請求項２】
上記収差補正手段は、屈折率を変化させることにより収差を補正する液晶光学素子であることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項３】
上記環境変化検出手段は、上記カップリングレンズ近傍に配置され、上記カップリングレンズの環境変化を検出することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項４】
上記環境変化検出手段は、上記対物レンズ近傍に配置され、上記対物レンズの環境変化を検出することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項５】
さらに、上記光源と上記対物レンズとの間に配置される光学素子を有し、
上記環境変化検出手段は、上記光学素子近傍に配置され、上記光学素子の環境変化を検出することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項６】
上記収差補正手段は、光ビームの発散角を変換して収差を補正する発散角変換手段であることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項７】
上記環境変化検出手段は、温度変化を検出することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に対して記録及び／又は再生を行う光ピックアップに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の光ディスク用の光ピックアップにおいては、メディアの大容量化にともなう高密度化、多層化に対応すべく、より微小で良好なビームスポットが得られるように、これまで以上に収差の管理が重要となってきている。
【０００３】
このため、あらかじめ設けられた電極パターンに電圧を印加することで屈折率を変化させ、透過するレーザ光に位相差を付加し球面収差、非点収差、コマ収差等の収差を補正することができる液晶光学素子や、２つのレンズ間距離を変化させることでレーザ光の発散角を変換しディスク盤面上の球面収差を補正することができるビームエキスパンダといった収差補正手段を搭載し、収差の管理を行うことが可能な光ピックアップが登場してきている。
【０００４】
しかしながら、収差の管理をおこなう上で重要な、環境変化による収差の変動についてはいまだ対応が不十分であるため、以下のような問題を抱えている。
【０００５】
例えば、アナモルフィックプリズムでビーム整形を行っている光ピックアップの場合、環境温度の変化によって、レーザ光の発振波長や屈折率等の光学的な変化と、熱膨張によるレンズの曲率、厚みの変化、支持体の位置の変化等のメカ的な変化が発生し、所望のビーム整形が行われず、結果的に非点収差の発生となって記録・再生特性に悪影響を及ぼすことがあった。このため従来技術では、それぞれの変化によって発生する収差を相殺するように最適化設計を行うことでこの問題を解決してきた。しかしながら、この手法では設計が複雑になり、また設計の自由度が低下するという問題があった。
【０００６】
次に、プラスチックレンズを使用する光ピックアップの場合、一般的にプラスチックレンズは、環境温度の変化よって起こる特性の変化がガラスレンズに比べて大きく、特に対物レンズにプラスチックレンズを用いる際は、環境温度変化だけでなく、アクチュエータ駆動で発生する熱などでも光学的、メカ的な変化を受けるため、球面収差、非点収差、コマ収差等の発生となって記録・再生特性に悪影響を及ぼすことがあった。この問題はガラスレンズを採用することで低減することができるが、プラスチックレンズに比べ高コスト、重量増大に繋がるという問題を抱えている。
【０００７】
すなわち、かかる光ピックアップでは、環境変化に対応した設計をおこなうことは、設計自由度の低下、複雑化、コスト、重量等の問題を抱えており、非常に困難であった。
【０００８】
また、特開２０００−１３７９２６号公報に記載された光ピックアップ（特許文献１参照）は、液晶光学素子と、この液晶光学素子の温度を検出する検出手段と、補正手段とを備える。かかる光ピックアップにおいて、補正手段が、液晶光学素子の温度による特性変化を補正するので、液晶光学素子の温度変化による特性変化を修正することができる。
【０００９】
しかし、かかる光ピックアップにおいては、光ピックアップを構成するレーザの発振波長の変化、他の各光学部品の熱膨張による曲率の変化、厚みの変化、屈折率の変化、位置の変化等により発生する収差については、対応して補正を行うことができず、この収差により、記録・再生特性が劣化してしまうことがあった。
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−１３７９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、光学部品の環境変化により発生する収差を補正し、安定した記録・再生を可能とする光ピックアップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するため、本発明に係る光ピックアップは、所定の波長の光ビームを出射する光源と、光源から出射された光ビームを光ディスクの信号記録面に集光する対物レンズと、光源と対物レンズとの間に設けられ、光源から出射された光ビームの発散角を変換するカップリングレンズと、光ディスクで反射された戻り光を検出する光検出手段と、光源と対物レンズとの間に設けられ、光検出手段で検出された信号に基づいて収差を補正する収差補正手段と、収差補正手段以外の他の光学部品の環境変化を検出する環境変化検出手段と、環境変化検出手段の信号に基づいて、収差補正手段を制御する制御部とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る光ピックアップは、光学部品の環境変化を検出する環境変化検出手段を備え、光検出手段で検出される信号に基づいて収差補正を行う収差補正手段をこの環境変化検出手段の検出信号に基づいて制御することにより、光ディスクの基板厚の誤差等に起因する収差、及び、光学系に起因する収差を補正するとともに、光学系の環境変化により発生する収差についても補正することを可能とし、安定した記録・再生を可能とする。よって、本発明は、環境変化に対応した最適な収差補正を可能とするとともに、安定した記録・再生を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した光ピックアップを用いた記録再生装置について、図面を参照して説明する。
【００１５】
この記録再生装置１０は、光ディスク１１に対して情報信号の記録及び／又は再生を行うことができる記録再生装置である。この記載再生装置１０で記録及び／又は再生を行う光ディスク１１として、例えば、ＣＤ(Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、情報の追記が可能とされるＣＤ−Ｒ（Recordable）及びＤＶＤ−Ｒ（Recordable）、情報の書換えが可能とされるＣＤ−ＲＷ（ReWritable）、ＤＶＤ−ＲＷ（ReWritable）、ＤＶＤ＋ＲＷ（ReWritable）等の光ディスクや、さらに発光波長が短い４０５ｎｍ程度（青紫色）の半導体レーザを用いた高密度記録が可能な光ディスクや、光磁気ディスク等が用いられる。
【００１６】
具体的に、この記録再生装置１０は、図１に示すように、光ディスク１１を回転するスピンドルモータ１２と、スピンドルモータ１２を制御するモータ制御回路１３と、スピンドルモータ１２により回転される光ディスク１１に光ビームを照射し光ディスク１１で反射した戻りの光ビームを検出する光ピックアップ１と、光ピックアップ１から出力された電気信号を増幅するＲＦアンプ１５と、対物レンズのフォーカシングサーボ信号やトラッキングサーボ信号を生成するサーボ回路１６と、サブコードデータを抽出するサブコード抽出回路１７とを備える。
【００１７】
また、この記録再生装置１０は、記録系として、パーソナルコンピュータ等のホスト機器に接続され、記録すべきデータが入力される入力端子１８と、入力端子１８に入力された記録データに対してエラー訂正符号化処理を施すエラー訂正符号化回路１９と、エラー訂正符号化処理が施されたデータを変調する変調回路２０と、変調された記録データに対して記録処理を施す記録処理回路２１とを備える。
【００１８】
更に、記録再生装置１０は、再生系として、光ディスク１１より読み出した再生データに対して復調する復調回路２２と、復調された再生データに対してエラー訂正復号処理を施すエラー訂正復号化回路２３と、エラー訂正復号処理されたデータを出力する出力端子２４とを備える。更に、記録再生装置１０は、装置に対して操作信号を入力する操作部２５と、各種制御データ等を格納するメモリ２６と、全体の動作を制御する制御回路２７とを備える。
【００１９】
スピンドルモータ１２は、スピンドルに光ディスク１１が装着されるディスクテーブルが設けられており、ディスクテーブルに装着されている光ディスク１１を回転する。モータ制御回路１３は、光ディスクをＣＬＶ（Constant Linear Velocity）で回転することができるようにスピンドルモータ１２を駆動制御する。具体的に、モータ制御回路１３は、水晶発振器からの基準クロックとＰＬＬ回路からのクロックとに基づいて光ディスク１１の回転速度が線速一定となるようにスピンドルモータ１２を駆動制御する。なお、光ディスク１１は、ＣＡＶ（Cnstant Angular Velocity）やＣＬＶとＣＡＶとを組み合わせた制御で回転するようにしてもよい。
【００２０】
光ピックアップ１は、所定の波長の光ビームを出射する光学系を有する光ピックアップであり、光ディスク１１の信号記録面に対して所定の波長の光ビームを出射する半導体レーザ等の光源、この光源より出射された光ビームを集束する光ディスク１１の種類に対応した開口数の対物レンズ、光ディスク１１で反射された戻りの光ビームを検出する光検出器等を備える。光ピックアップ１は、光ディスク１１に記録されているデータを読み出すとき、半導体レーザの出力を標準レベルに設定し、半導体レーザよりレーザ光である光ビームを出射する。また、光ピックアップ１は、記録データを光ディスク１１に記録するとき、半導体レーザの出力を、再生時の標準レベルより高い記録レベルにして、半導体レーザよりレーザ光である光ビームを出射する。光ピックアップ１は、記録再生時、光ディスク１１に光ビームを照射し、信号記録面で反射した戻りの光ビームを光検出器で検出し、光電変換する。また、対物レンズは、２軸アクチュエータ等の対物レンズ駆動機構に保持され、フォーカシングサーボ信号に基づいて対物レンズの光軸と平行なフォーカシング方向に駆動変位され、また、トラッキングサーボ信号に基づいて対物レンズの光軸に直交するトラッキング方向に駆動変位される。なお、半導体レーザ、対物レンズ及び光検出器等の光学系の構成については後に詳述する。
【００２１】
ＲＦアンプ１５は、光ピックアップ１を構成する光検出器からの電気信号に基づいて、ＲＦ信号、フォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号を生成する。例えばフォーカシングエラー信号は、非点収差法により生成され、トラッキングエラー信号は、３ビーム法やプッシュプル法により生成される。そして、ＲＦアンプ１５は、再生時、ＲＦ信号を復調回路２２に出力し、フォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号をサーボ回路１６に出力する。
【００２２】
サーボ回路１６は、光ディスク１１を再生する際のサーボ信号を生成する。具体的に、サーボ回路１６は、ＲＦアンプ１５から入力されたフォーカシングエラー信号に基づき、このフォーカシングエラー信号が０となるように、フォーカシングサーボ信号を生成し、また、ＲＦアンプ１５から入力されたトラッキングエラー信号に基づき、このトラッキングエラー信号が０となるように、トラッキングサーボ信号を生成する。そして、サーボ回路１６は、フォーカシングサーボ信号及びトラッキングサーボ信号を光ピックアップ１を構成する対物レンズ駆動機構の駆動回路に出力する。この駆動回路は、フォーカシングサーボ信号に基づき２軸アクチュエータを駆動し、対物レンズを対物レンズの光軸と平行なフォーカシング方向に駆動変位させ、トラッキングサーボ信号に基づき２軸アクチュエータを駆動し、対物レンズの光軸に直交するトラッキング方向に対物レンズを駆動変位させる。
【００２３】
サブコード抽出回路１７は、ＲＦアンプ１５より出力されたＲＦ信号よりサブコードデータを抽出し、抽出したサブコードデータを制御回路２７に出力し、制御回路２７がアドレスデータ等を特定できるようにする。
【００２４】
入力端子１８は、パーソナルコンピュータ等のホスト機器のＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）、ＡＴＡＰＩ（Advanced Techonology Attachment Packet Interface）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４等のインタフェースに電気的に接続され、ホスト機器よりオーディオデータ、映画データ、コンピュータプログラム、コンピュータで処理された処理データ等の記録データが入力され、入力された記録データをエラー訂正符号化回路１９に出力する。
【００２５】
エラー訂正符号化回路１９は、例えば、クロスインターリーブ・リード・ソロモン符号化（Cross Interleave Reed-solomon Code；ＣＩＲＣ）、リードソロモン積符号化等のエラー訂正符号化処理を行い、エラー訂正符号化処理した記録データを変調回路２０に出力する。変調回路２０は、８−１４変調、８−１６変調等の変換テーブルを有しており、入力された８ビットの記録データを１４ビット又は１６ビットに変換して、記録処理回路２１に出力する。記録処理回路２１は、変調回路２０から入力された記録データに対してＮＲＺ（Non Return to Zero）、ＮＲＺＩ（Non Return to Zero Inverted）等の処理や記録補償処理を行い、光ピックアップ１に出力する。
【００２６】
復調回路２２は、変調回路２０と同様な変換テーブルを有しており、ＲＦアンプ１５から入力されたＲＦ信号を１４ビット又は１６ビットから８ビットに変換し、変換した８ビットの再生データをエラー訂正復号化回路２３に出力する。エラー訂正復号化回路２３は、復調回路２２から入力されたデータに対してエラー訂正復号処理を行い、出力端子２４に出力する。出力端子２４は、上述したホスト機器のインタフェースに電気的に接続されている。出力端子２４より出力された再生データは、ホスト機器に接続されたモニタに表示され、また、スピーカで再生音に変換されて出力される。
【００２７】
操作部２５は、記録再生装置１０を操作するための各種操作信号を生成し、生成した各種操作信号を制御回路２７に出力する。具体的に、この操作部２５は、記録再生装置１０に設けられたイジェクト釦２５ａの他、ディスクテーブルに装着された光ディスク１１に対して記録データの記録を開始する記録釦２５ｂや光ディスク１１に記録されているデータの再生を開始する再生釦２５ｃや記録再生動作を停止する停止釦２５ｄを備える。記録釦２５ｂ、再生釦２５ｃ、停止釦２５ｄ等は、必ずしも記録再生装置１０にイジェクト釦２５ａと共に設けられている必要は無く、例えばホスト機器のキーボード、マウス等を操作することにより、ホスト機器よりインタフェースを介して記録開始信号、再生開始信号、停止信号等を制御回路２７に入力するようにしてもよい。
【００２８】
メモリ２６は、例えばＥＰ−ＲＯＭ（Erasable Programmable Read-Only Memory）等のメモリであり、制御回路２７が行う各種制御データやプログラムが格納されている。具体的に、このメモリ２６には、光ピックアップ１をディスクテーブルに装着された光ディスク１１の径方向に送り操作する際の駆動源となるスレッドモータ２８の光ディスク１１の種類に応じた各種制御データが格納されている。
【００２９】
制御回路２７は、マイクロコンピュータ、ＣＰＵ等で構成されており操作部２５からの操作信号に応じて装置全体の動作を制御する。また、制御回路２７は、光ディスク１１の表面反射率、形状的及び外形的な違い等から異なるフォーマットを検出して光ディスク１１の種類を判別し、検出された光ディスク１１の種類に応じて光ピックアップ１の半導体レーザの光源及び出力パワーを切り換える。
【００３０】
次に、本発明が適用された上述した光ピックアップ１について説明する。
【００３１】
本発明を適用した光ピックアップ１は、図２に示すように、所定の波長の光ビームを出射する光源部３１と、光源部３１から出射された光ビームを光ディスク１１の信号記録面に集光する対物レンズ３２と、光源部３１と対物レンズ３２との間に設けられ、光源部３１から出射され入射した光ビームの発散角を変換して平行光にするカップリングレンズ３３と、光ディスク１１で反射された戻り光を検出する光検出手段として信号検出用のフォトディテクタ３４と、カップリングレンズ３３と対物レンズ３２との間に設けられ、光検出手段であるフォトディテクタ３４で検出された信号に基づいて収差を補正する収差補正手段としてこの信号に基づいて電圧を印加することにより屈折率を変化させることにより収差を補正する液晶光学素子３５と、カップリングレンズ３３の近傍に配置されカップリングレンズ３３の温度を検出する温度検出手段としてサーミスタ等の温度センサ３６と、温度センサ３６で検出した信号に基づいて、液晶光学素子３５を制御する制御部２７とから構成されている。
【００３２】
カップリングレンズ３３と液晶光学素子３５との間には、光ディスク１１で反射された戻りの（復路側の）光ビームの光路を変更して、光源部３１から出射される往路側の光ビームと分離する光分岐手段としてビームスプリッタ３７が設けられる。尚、ビームスプリッタ３７は、カップリングレンズ３３と液晶光学素子３５との間に配置されたが、これに限られるものではなく、例えば、液晶光学素子３５と対物レンズ３２との間に配置してもよい。また、このビームスプリッタ３７と光検出手段３４との間には、ビームスプリッタ３７で光路を変更された復路側の光ビームの発散角を変換してフォトディテクタ３４の受光面に集光させる光学素子として集光レンズ３８が設けられている。
【００３３】
尚、光ピックアップ１には、さらに、光源３１と対物レンズ３２との間に波長板、回折格子等の光学素子を設けてもよい。
【００３４】
また、液晶光学素子３５は、カップリングレンズ３３と対物レンズ３２との間に設けられたが、これに限られるものではなく、光源３１と対物レンズ３２との間に配置されればよい。
【００３５】
光源部３１は、所定の波長のレーザ光を出射する半導体レーザが用いられる。対物レンズ３２は、入射した光ビームを光ディスク１１の信号記録面上に集光させる。この対物レンズ３２は、図示しない２軸アクチュエータ等の対物レンズ駆動機構によって移動自在に保持されている。そして、この対物レンズ３２は、フォトディテクタ３４で検出された光ディスク１１からの戻り光のＲＦ信号により生成されたトラッキングエラー信号及びフォーカシングエラー信号に基づいて、２軸アクチュエータ等により移動操作されることにより、光ディスク１１に近接離間する方向及び光ディスク１１の径方向の２軸方向へ移動される。そして、対物レンズ３２は、光源部３１から出射される光ビームが光ディスク１１の信号記録面上で常に焦点が合うように、この光ビームを集束するとともに、この集束された光ビームを光ディスク１１の信号記録面上に形成された記録トラックに追従させる。また、対物レンズ３２の入射側には、通過する光ビームの開口数を光ディスクのフォーマットに適応させるため開口制限を行う開口絞り又はホログラム面等の図示しない開口制限手段が設けられている。
【００３６】
カップリングレンズ３３は、入射した光ビームの発散角を変換して、平行光にして対物レンズ３２側に出射させる。尚、ここでは、入射した光ビームの発散角を変換して平行光にしたが、発散角を変換して発散状態の光ビームとして対物レンズ３２側に出射するように構成してもよい。
【００３７】
液晶光学素子３５は、屈折率を可変することにより球面収差等の収差の収差量を調整するものである。この液晶光学素子３５は、相対向して配置される２枚のガラス基板と、２枚のガラス基板の相対向する面に形成され、それぞれ電極パターンを有する電極と、この電極間に配向膜を介して挟まれて配向された液晶分子とから形成されている。電極に形成された電極パターンは、補正する収差に対応した形状とされている。ここでは、電極には、球面収差を補正する同心円状の電極パターンが形成されている。尚、上述の液晶光学素子３５では、一方の電極に球面収差に対応した電極パターンを形成し、他方の電極に特に電極パターンを形成しなかったが、他方の電極に、例えば、非点収差、コマ収差等の収差に対応した電極パターンを形成し、球面収差とともに、非点収差又はコマ収差を補正するようにしてもよい。
【００３８】
液晶光学素子３５には、制御部２７に制御されて、電極に形成された電極パターンに印加する電圧を駆動制御する液晶駆動手段３９が設けられる。液晶駆動手段３９は、制御部２７から信号を受け、電極パターンにより分割された各領域に印加する電圧を駆動制御することができ、電極パターンに応じて液晶光学素子３５の屈折率を変更する。すなわち、液晶光学素子３５は、電極パターンに印可される電圧を制御部２７及び液晶駆動手段３９に制御されることにより、印加された電圧による電界に従って、液晶分子の配向が偏倚され、電極パターンに応じて屈折率を変更する。液晶光学素子３５は、電極パターンに応じて屈折率を変更することにより、電極パターンにより分割された各領域を通過する光ビームに位相差を与える位相差発生手段として機能する。すなわち、液晶光学素子３５は、光検出手段であるフォトディテクタ３４から光ディスクの基板厚の誤差等に起因する収差の補正用の信号を受けた制御部２７に制御されることにより、電極パターンにより分割された各領域を通過する光ビームの光路差を変化させ、位相差を付加することで、球面収差を補正することができる。尚、フォトディテクタ３４から制御部２７に送られる補正用の信号は、上述の光ディスクの基板厚の誤差等に起因する収差だけでなく、例えば、光学系の位置のズレに起因する収差等を含めた収差の補正用の信号である。
【００３９】
温度センサ３６は、カップリングレンズ３３の温度を感知できる程度に近づけられて配置され、すなわち、カップリングレンズ３３の近傍に配置され、カップリングレンズ３３の温度を検出して温度検出信号を生成する。温度センサ３６で生成された温度検出信号は、制御部２７に入力される。制御部２７は、温度センサ３６で生成された温度検出信号を受け、液晶駆動手段３９及び液晶光学素子３５を制御して、温度変化により発生する収差を補正する、すなわち、環境温度変化に対応した収差補正を行う。光ピックアップ１の光学系においては、環境温度が変化すると、各光学部品の温度変化による曲率の変化、厚みの変化、屈折率の変化、位置の変化により、球面収差が発生し、液晶光学素子３３は、この球面収差を補正する。
【００４０】
ビームスプリッタ３７は、カップリングレンズ３３と液晶光学素子３５との間の光路上に設けられ、分離面３７ａを有し、その分離面３７ａで、光源部３１から出射される往路側の光ビームを透過させ、光ディスク１１で反射された復路側の光ビームを光検出器３５側に反射させて光軸を略９０度変化させて、往路側の光ビームの光路から光路分岐させて出射させる。集光レンズ３８は、ビームスプリッタ３７と光検出器３４との間に設けられ、ビームスプリッタ３７で光路分岐された光ビームを光検出器３４の受光面上に集束させる。
【００４１】
上述したように、光ピックアップ１において、フォトディテクタ３４で検出される信号に基づいて収差補正を行う液晶光学素子３５は、カップリングレンズ３３の温度を検出する温度センサ３６の温度検出信号に基づいて制御部２７に制御されることにより、光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差、及び、光学系の位置ズレ等に起因する収差を補正するとともに、光学系の環境温度変化により発生する収差についても補正する。
【００４２】
換言すると、光ピックアップ１において、液晶光学素子３５は、フォトディテクタ３４で検出される光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差及び光学系の位置ズレ等に起因する収差の補正用の信号、並びに、温度センサ３６で検出されるカップリングレンズ３３の温度検出信号を受けた制御部２７に制御されることにより、環境温度変化に応じて最適な収差補正を行う。
【００４３】
すなわち、光ピックアップ１は、カップリングレンズ３３の温度を検出する温度センサ３６を備え、制御部２７が、フォトディテクタ３４で検出される信号に基づいて収差補正を行う液晶光学素子３５を、温度センサ３６の温度検出信号に基づいて制御することにより、光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差、及び、光学系の位置ズレ等に起因する収差を補正するとともに、光学系の環境温度変化により発生する収差についても補正することを可能とし、安定した記録・再生を可能とする。よって、本発明は、環境温度変化に対応した最適な収差補正を可能とするとともに、安定した記録・再生を可能とする。
【００４４】
以上のように構成された光ピックアップ１は、フォトディテクタ３４によって得られたフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズ３２を駆動変位させることによって、光ディスク１１の信号記録面に対して対物レンズ３２が合焦位置に移動されて、光ビームが光ディスク１１の信号記録面上に合焦されて、光ディスク１１に対して情報の記録又は再生が行われる。
【００４５】
次に、上述のように構成された光ピックアップ１における、光源部３１から出射された光ビームの光路について説明する。
【００４６】
図２に示すように、光源部３１から出射された光ビームは、カップリングレンズ３３により発散角を変換されて略平行光とされて、ビームスプリッタ３７を透過して、液晶光学素子３５に入射する。
【００４７】
液晶光学素子３５に入射された光ビームは、球面収差を補正されて対物レンズ３２に入射する。このとき、液晶光学素子３５は、フォトディテクタ３４で検出される光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差及び光学系の位置ズレ等に起因する収差の補正用の信号、並びに、温度センサ３６で検出される光学部品の温度検出信号に基づいて、制御部２７から信号を受けた液晶駆動手段３９により電極パターンに印加される電圧を駆動制御され、入射した光ビームに適切な位相差量を付加することで球面収差を補正する。
【００４８】
液晶光学素子３５で球面収差を補正された光ビームは、対物レンズ３２で光ディスク１１の信号記録面上に集光される。
【００４９】
光ディスク１１の信号記録面上に集光された光ビームは、この信号記録面で反射され、対物レンズ３２、液晶光学素子３５を通って、ビームスプリッタ３７に入射する。ビームスプリッタ３７に入射した光ビームは、その分離面３７ａで反射されて光軸を略９０度変化されて、往路側の光ビームの光路から光路分岐されて集光レンズ３８側に出射される。
【００５０】
ビームスプリッタ３７で光路分岐された光ビームは、集光レンズ３８で発散角を変換されて信号検出用のフォトディテクタ３４の受光面に集光される。このとき、フォトディテクタ３４によって得られたフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズ３２を駆動変位させて、光ビームが光ディスク１１の信号記録面上に合焦させる。また、フォトディテクタ３４によって得られた収差補正用の信号は、制御部２７に送られ、この収差補正用信号と、温度センサ３６で検出される温度検出信号とに基づいて、液晶駆動手段３９により液晶光学素子３５を駆動制御させる。
【００５１】
本発明を適用した光ピックアップ１は、フォトディテクタ３４で検出される光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差及び光学系の位置ズレ等に起因する収差の補正用の信号に基づいて、制御部２７及び液晶駆動回路３９により駆動電圧を制御された液晶光学素子３５により、球面収差を最適に補正することができる。
【００５２】
また、本発明を適用した光ピックアップ１は、カップリングレンズ３３の温度を検出する温度センサ３６の温度検出信号に基づいて、制御部２７及び液晶駆動回路３９により駆動電圧を制御された液晶光学素子３５により、光学系の環境温度変化により発生する収差についても補正することができる。
【００５３】
よって、本発明を適用した光ピックアップ１は、液晶光学素子３５が、フォトディテクタ３４で検出される光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差及び光学系の位置ズレ等に起因する収差の補正用の信号、並びに、温度センサ３６で検出される光学部品の温度検出信号を受けた制御部２７及び液晶駆動手段３９に駆動制御されることにより、環境温度変化に対応した最適な収差補正を可能とし、安定した記録・再生を可能とする。
【００５４】
尚、上述の光ピックアップ１において、環境温度変化に対応して補正する収差は、球面収差に限られるものではなく、例えば、光ビームを整形するためのアナモルフィックプリズム等を含む光学系において、環境温度変化により発生する非点収差に対応して最適な収差補正を可能とするように構成してもよい。
【００５５】
次に、環境温度変化により発生する非点収差の最適な補正を可能とする、図３に示す光ピックアップ５１について説明する。尚、以下の説明において、上述した光ピックアップ１と共通する部分については、共通の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５６】
本発明を適用した光ピックアップ５１は、図３に示すように、所定の波長の光ビームを出射する光源部３１と、光源部３１から出射された光ビームを光ディスク１１の信号記録面に集光する対物レンズ３２と、光源部３１と対物レンズ３２との間に設けられ、光源部３１から出射され入射した光ビームの発散角を変換して平行光にするカップリングレンズ３３と、光ディスク１１で反射された戻り光を検出する光検出手段として信号検出用のフォトディテクタ３４と、カップリングレンズ３３と対物レンズ３２との間に設けられ、光検出手段であるフォトディテクタ３４で検出された信号に基づいて収差を補正する収差補正手段としてこの信号に基づいて電圧を印加することにより屈折率を変化させることにより収差を補正する液晶光学素子５５と、カップリングレンズ３３の近傍に配置されカップリングレンズ３３の温度を検出する温度検出手段としてサーミスタ等の温度センサ３６と、温度センサ３６で検出した信号に基づいて、液晶光学素子５５を制御する制御部２７とから構成されている。
【００５７】
カップリングレンズ３３と液晶光学素子５５との間には、入射した光ビームを一方向に拡大するビーム変形光学素子としてアナモルフィックプリズム５２が設けられる。液晶光学素子５５と対物レンズ３２との間には、光ディスク１１で反射された戻りの光ビームの光路を変更して、光源部３１から出射される往路側の光ビームと分離する光分岐手段としてビームスプリッタ３７が設けられる。尚、ビームスプリッタ３７は、液晶光学素子５５と対物レンズ３２との間に配置されたが、これに限られるものではなく、例えば、カップリングレンズ３３と液晶光学素子５５との間に配置してもよい。また、このビームスプリッタ３７と光検出手段３４との間には、ビームスプリッタ３７で光路を変更された復路側の光ビームの発散角を変換してフォトディテクタ３４の受光面に集光させる光学素子として集光レンズ３８が設けられている。
【００５８】
尚、光ピックアップ５１には、さらに、光源３１と対物レンズ３２との間に波長板、回折格子等の光学素子を設けてもよい。
【００５９】
また、液晶光学素子５５は、カップリングレンズ３３と対物レンズ３２との間に設けられたが、これに限られるものではなく、光源３１と対物レンズ３２との間に配置されればよい。
【００６０】
アナモルフィックプリズム５２は、入射した光ビームを一方向に拡大して、光ビームの強度分布を同心円状にビーム整形をして、液晶光学素子５５側に出射させる。
【００６１】
液晶光学素子５５は、屈折率を可変することにより球面収差、非点収差等の収差の収差量を調整するものである。この液晶光学素子５５は、相対向して配置される２枚のガラス基板と、２枚のガラス基板の相対向する面に形成され、それぞれ電極パターンを有する電極と、この電極間に配向膜を介して挟まれて配向された液晶分子とから形成されている。電極に形成された電極パターンは、補正する収差に対応した形状とされている。ここでは、一方の電極には、球面収差に対応した電極パターンが形成されており、他方の電極には、非点収差に対応した電極パターンが形成されている。
【００６２】
液晶光学素子５５には、制御部２７に制御されて、電極に形成された電極パターンに印加する電圧を駆動制御する液晶駆動手段３９が設けられる。液晶駆動手段３９は、制御部２７から信号を受け、電極パターンにより分割された各領域に印加する電圧を駆動制御することができ、電極パターンに応じて液晶光学素子５５の屈折率を変更する。すなわち、液晶光学素子５５は、電極パターンに印可される電圧を制御部２７及び液晶駆動手段３９に制御されることにより、印加された電圧による電界に従って、液晶分子の配向が偏倚され、電極パターンに応じて屈折率を変更する。液晶光学素子５５は、電極パターンに応じて屈折率を変更することにより、電極パターンにより分割された各領域を通過する光ビームに位相差を与える位相差発生手段として機能する。すなわち、液晶光学素子５５は、光検出手段であるフォトディテクタ３４から光ディスクの基板厚の誤差等に起因する収差の補正用の信号を受けた制御部２７に制御されることにより、電極パターンにより分割された各領域を通過する光ビームの光路差を変化させ、位相差を付加することで、球面収差及び非点収差を補正することができる。尚、フォトディテクタ３４から制御部２７に送られる補正用の信号は、上述の光ディスクの基板厚の誤差等に起因する収差だけでなく、例えば、光学系の位置のズレに起因する収差等を含めた収差の補正用の信号である。
【００６３】
温度センサ３６は、カップリングレンズ３３の温度を検出して温度検出信号を生成する。温度センサ３６で生成された温度検出信号は、制御部２７に入力される。制御部２７は、温度センサ３６で生成された温度検出信号を受け、液晶光学素子５５を制御して、温度変化により発生する収差を補正する、すなわち、環境温度変化に対応した収差補正を行う。光ピックアップ５１の光学系においては、アナモルフィックプリズム５２を有しているので、環境温度が変化すると、各光学部品の温度変化による曲率の変化、厚みの変化、屈折率の変化、位置の変化により、非点収差が発生し、液晶光学素子５５は、この非点収差を補正する。
【００６４】
光ピックアップ５１において、液晶光学素子５５は、フォトディテクタ３４で検出される信号に基づいて収差補正を行う液晶光学素子５５を、カップリングレンズ３３の近傍に配置されカップリングレンズ３３の温度を検出する温度センサ３６の温度検出信号に基づいて制御部２７に制御されることにより、光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差、及び、光学系の位置ズレ等に起因する収差を補正するとともに、光学系の環境温度変化により発生する収差についても補正する。
【００６５】
換言すると、光ピックアップ５１において、液晶光学素子５５は、フォトディテクタ３４で検出される光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差及び光学系の位置ズレ等に起因する収差の補正用の信号、並びに、温度センサ３６で検出されるカップリングレンズ３３の温度検出信号を受けた制御部２７に制御されることにより、環境温度変化に応じて最適な収差補正を行う。
【００６６】
すなわち、光ピックアップ５１は、カップリングレンズ３３の温度を検出する温度センサ３６を備え、制御部２７が、フォトディテクタ３４で検出される信号に基づいて収差補正を行う液晶光学素子５５を、温度センサ３６の温度検出信号に基づいて制御することにより、光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差、及び、光学系の位置ズレ等に起因する収差を補正するとともに、光学系の環境温度変化により発生する収差についても補正することを可能とし、安定した記録・再生を可能とする。よって、本発明は、環境温度変化に対応した最適な収差補正を可能とするとともに、安定した記録・再生を可能とする。
【００６７】
以上のように構成された光ピックアップ５１は、フォトディテクタ３４によって得られたフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズ３２を駆動変位させることによって、光ディスク１１の信号記録面に対して対物レンズ３２が合焦位置に移動されて、光ビームが光ディスク１１の信号記録面上に合焦されて、光ディスク１１に対して情報の記録又は再生が行われる。
【００６８】
次に、上述のように構成された光ピックアップ５１における、光源部３１から出射された光ビームの光路について説明する。
【００６９】
図３に示すように、光源部３１から出射された光ビームは、カップリングレンズ３３により発散角を変換されて略平行光とされて、アナモルフィックプリズム５２に一方向の径を拡大するように変形されて、すなわち、ビーム整形されて液晶光学素子５５に入射する。アナモルフィックプリズム５２に入射される光ビームは、断面楕円形状とされており、アナモルフィックプリズム５２に一方向の径を拡大するように変形されてビーム整形される。
【００７０】
液晶光学素子５５に入射された光ビームは、球面収差及び非点収差を補正されてビームスプリッタ３７に入射する。このとき、液晶光学素子５５は、フォトディテクタ３４で検出される光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差及び光学系の位置ズレ等に起因する収差の補正用の信号、並びに、温度センサ３６で検出される光学部品の温度検出信号に基づいて、制御部２７から信号を受けた液晶駆動手段３９により電極パターンに印加される電圧を駆動制御され、入射した光ビームに適切な位相差量を付加することで球面収差及び非点収差を補正する。
【００７１】
液晶光学素子５５で球面収差及び非点収差を補正された光ビームは、ビームスプリッタ３７を透過して、対物レンズ３２で光ディスク１１の信号記録面上に集光される。
【００７２】
光ディスク１１の信号記録面上に集光された光ビームは、この信号記録面で反射され、対物レンズ３２を通って、ビームスプリッタ３７に入射する。ビームスプリッタ３７に入射した光ビームは、その分離面３７ａで反射されて光軸を略９０度変化されて、往路側の光ビームの光路から光路分岐されて集光レンズ３８側に出射される。
【００７３】
ビームスプリッタ３７で光路分岐された光ビームは、集光レンズ３８で発散角を変換されて信号検出用のフォトディテクタ３４の受光面に集光される。このとき、フォトディテクタ３４によって得られたフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズ３２を駆動変位させて、光ビームが光ディスク１１の信号記録面上に合焦させる。また、フォトディテクタ３４によって得られた収差補正用の信号は、制御部２７に送られ、この収差補正用信号と、温度センサ３６で検出される温度検出信号とに基づいて、液晶駆動手段３９により液晶光学素子５５を駆動制御させる。
【００７４】
本発明を適用した光ピックアップ５１は、フォトディテクタ３４で検出される光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差及び光学系の位置ズレ等に起因する収差の補正用の信号に基づいて、制御部２７及び液晶駆動回路３９により駆動電圧を制御された液晶光学素子５５により、球面収差及び非点収差を最適に補正することができる。
【００７５】
また、本発明を適用した光ピックアップ５１は、カップリングレンズ３３の温度を検出する温度センサ３６の温度検出信号に基づいて、制御部２７及び液晶駆動回路３９により駆動電圧を制御された液晶光学素子５５により、光学系の環境温度変化により発生する収差についても補正することができる。
【００７６】
よって、本発明を適用した光ピックアップ５１は、液晶光学素子５５が、フォトディテクタ３４で検出される光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差及び光学系の位置ズレ等に起因する収差の補正用の信号、並びに、温度センサ３６で検出される光学部品の温度検出信号を受けた制御部２７及び液晶駆動手段３９に駆動制御されることにより、環境温度変化に対応した最適な収差補正を可能とし、安定した記録・再生を可能とする。
【００７７】
尚、上述の光ピックアップ１及び光ピックアップ５１において、温度センサ３６がカップリングレンズの温度を検出して、この検出信号に基づいて液晶光学素子を制御するように構成したが、温度検出を行う光学部品は、これに限られるものではなく、液晶光学素子以外の他の光学部品であればよく、例えば、対物レンズの温度を検出することにより、環境温度変化により発生する収差を補正するように構成しても良い。
【００７８】
次に、温度検出を行う温度検出手段が対物レンズ近傍に設けられた、図４に示す光ピックアップ６１について説明する。尚、以下の説明において、上述した光ピックアップ１と共通する部分については、共通の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７９】
本発明を適用した光ピックアップ６１は、図４に示すように、所定の波長の光ビームを出射する光源部３１と、光源部３１から出射された光ビームを光ディスク１１の信号記録面に集光する対物レンズ３２と、光源部３１と対物レンズ３２との間に設けられ、光源部３１から出射され入射した光ビームの発散角を変換して平行光にするカップリングレンズ３３と、光ディスク１１で反射された戻り光を検出する光検出手段として信号検出用のフォトディテクタ３４と、カップリングレンズ３３と対物レンズ３２との間に設けられ、光検出手段であるフォトディテクタ３４で検出された信号に基づいて収差を補正する収差補正手段としてこの信号に基づいて電圧を印加することにより屈折率を変化させることにより収差を補正する液晶光学素子３５と、対物レンズ３２の近傍に配置され対物レンズ３２の温度を検出する温度検出手段としてサーミスタ等の温度センサ６６と、温度センサ６６で検出した信号に基づいて、液晶光学素子３５を制御する制御部２７とから構成されている。
【００８０】
カップリングレンズ３３と液晶光学素子３５との間には、光ディスク１１で反射された戻りの光ビームの光路を変更して、光源部３１から出射される往路側の光ビームと分離する光分岐手段としてビームスプリッタ３７が設けられる。尚、ビームスプリッタ３７は、カップリングレンズ３３と液晶光学素子３５との間に配置されたが、これに限られるものではなく、例えば、液晶光学素子３５と対物レンズ３２との間に配置してもよい。また、このビームスプリッタ３７と光検出手段３４との間には、ビームスプリッタ３７で光路を変更された復路側の光ビームの発散角を変換してフォトディテクタ３４の受光面に集光させる光学素子として集光レンズ３８が設けられている。
【００８１】
尚、光ピックアップ１には、さらに、光源３１と対物レンズ３２との間に波長板、回折格子等の光学素子を設けてもよい。
【００８２】
また、液晶光学素子３５は、カップリングレンズ３３と対物レンズ３２との間に設けられたが、これに限られるものではなく、光源３１と対物レンズ３２との間に配置されればよい。
【００８３】
温度センサ６６は、対物レンズ３２の温度を感知できる程度に近づけられて配置され、すなわち、対物レンズ３２の近傍に配置され、対物レンズ３２の温度を検出して温度検出信号を生成する。温度センサ６６で生成された温度検出信号は、制御部２７に入力される。制御部２７は、温度センサ６６で生成された温度検出信号を受け、液晶駆動手段３９及び液晶光学素子３５を制御して、温度変化により発生する収差を補正する、すなわち、環境温度変化に対応した収差補正を行う。光ピックアップ６１の光学系においては、環境温度が変化すると、各光学部品の温度変化による曲率の変化、厚みの変化、屈折率の変化、位置の変化により、球面収差が発生し、液晶光学素子３３は、この球面収差を補正する。
【００８４】
上述したように、光ピックアップ６１において、フォトディテクタ３４で検出される信号に基づいて収差補正を行う液晶光学素子３５は、対物レンズ３２の温度を検出する温度センサ６６の温度検出信号に基づいて制御部２７に制御されることにより、光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差、及び、光学系の位置ズレ等に起因する収差を補正するとともに、光学系の環境温度変化により発生する収差についても補正する。
【００８５】
換言すると、光ピックアップ６１において、液晶光学素子３５は、フォトディテクタ３４で検出される光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差及び光学系の位置ズレ等に起因する収差の補正用の信号、並びに、温度センサ６６で検出される対物レンズ３２の温度検出信号を受けた制御部２７に制御されることにより、環境温度変化に応じて最適な収差補正を行う。
【００８６】
すなわち、光ピックアップ６１は、対物レンズ３２の温度を検出する温度センサ６６を備え、制御部２７が、フォトディテクタ３４で検出される信号に基づいて収差補正を行う液晶光学素子３５を、温度センサ６６の温度検出信号に基づいて制御することにより、光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差、及び、光学系の位置ズレ等に起因する収差を補正するとともに、光学系の環境温度変化により発生する収差についても補正することを可能とし、安定した記録・再生を可能とする。よって、本発明は、環境温度変化に対応した最適な収差補正を可能とするとともに、安定した記録・再生を可能とする。
【００８７】
以上のように構成された光ピックアップ６１は、フォトディテクタ３４によって得られたフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズ３２を駆動変位させることによって、光ディスク１１の信号記録面に対して対物レンズ３２が合焦位置に移動されて、光ビームが光ディスク１１の信号記録面上に合焦されて、光ディスク１１に対して情報の記録又は再生が行われる。
【００８８】
尚、上述のように構成された光ピックアップ６１における、光源部３１から出射された光ビームの光路については、光ピックアップ１と同様であるので、詳細な説明は省略する。尚、このとき、光ピックアップ１において、液晶光学素子３５を駆動制御するための温度検出信号をカップリングレンズ３３の近傍に配置された温度センサ３６で行うのに対し、光ピックアップ６１では、液晶光学素子３５を駆動制御するための温度検出信号を対物レンズ３２近傍に配置された温度センサ６６で行う。
【００８９】
本発明を適用した光ピックアップ６１は、フォトディテクタ３４で検出される光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差及び光学系の位置ズレ等に起因する収差の補正用の信号に基づいて、制御部２７及び液晶駆動回路３９により駆動電圧を制御された液晶光学素子３５により、球面収差を最適に補正することができる。
【００９０】
また、本発明を適用した光ピックアップ６１は、対物レンズ３２の温度を検出する温度センサ６６の温度検出信号に基づいて、制御部２７及び液晶駆動回路３９により駆動電圧を制御された液晶光学素子３５により、光学系の環境温度変化により発生する収差についても補正することができる。
【００９１】
よって、本発明を適用した光ピックアップ６１は、液晶光学素子３５が、フォトディテクタ３４で検出される光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差及び光学系の位置ズレ等に起因する収差の補正用の信号、並びに、温度センサ３６で検出される光学部品の温度検出信号を受けた制御部２７及び液晶駆動手段３９に駆動制御されることにより、環境温度変化に対応した最適な収差補正を可能とし、安定した記録・再生を可能とする。
【００９２】
尚、上述の光ピックアップ５１において、光学系の温度検出を行う光学部品を、上述の光ピックアップ６１と同様に、対物レンズ３２とし、すなわち、対物レンズ３２近傍に温度センサを配置し、この温度センサが対物レンズの温度を検出して、この検出信号に基づいて液晶光学素子を制御して、環境温度変化により発生する収差を補正するように構成しても良い。
【００９３】
また、上述の光ピックアップ１及び光ピックアップ５１において、温度検出を行う光学部品は、これに限られるものではなく、波長板若しくは回折格子等の光学素子近傍に温度センサを配置し、この温度センサによりこの光学素子の温度を検出することにより、環境温度変化により発生する収差を補正するように構成してもよい。
【００９４】
さらに、上述の光ピックアップ１、光ピックアップ５１及び光ピックアップ６１において、収差を補正する手段として、液晶光学素子３５，５５を用いたが、これに限られるものではなく、例えば、複数のレンズ群からなり、入射した光ビームの発散角を変換するビームエキスパンダ等の光学素子を備え、このビームエキスパンダ等の光学素子により収差を補正するように構成してもよい。
【００９５】
次に、収差を補正する手段としてビームエキスパンダを有する、図５に示す光ピックアップ７１について説明する。尚、以下の説明において、上述した光ピックアップ１と共通する部分については、共通の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９６】
本発明を適用した光ピックアップ７１は、図５に示すように、所定の波長の光ビームを出射する光源部３１と、光源部３１から出射された光ビームを光ディスク１１の信号記録面に集光する対物レンズ３２と、光源部３１と対物レンズ３２との間に設けられ、光源部３１から出射され入射した光ビームの発散角を変換して平行光にするカップリングレンズ３３と、光ディスク１１で反射された戻り光を検出する光検出手段として信号検出用のフォトディテクタ３４と、カップリングレンズ３３と対物レンズ３２との間に設けられ、光検出手段であるフォトディテクタ３４で検出された信号に基づいて収差を補正する収差補正手段として、この信号に基づいて光ビームの発散角を変換して収差を補正する発散角変換手段となるビームエキスパンダ７５と、カップリングレンズ３３の近傍に配置されカップリングレンズ３３の温度を検出する温度検出手段としてサーミスタ等の温度センサ３６と、温度センサ３６で検出した信号に基づいて、ビームエキスパンダ７５を制御する制御部２７とから構成されている。
【００９７】
カップリングレンズ３３とビームエキスパンダ７５との間には、光ディスク１１で反射された戻りの（復路側の）光ビームの光路を変更して、光源部３１から出射される往路側の光ビームと分離する光分岐手段としてビームスプリッタ３７が設けられる。尚、ビームスプリッタ３７は、カップリングレンズ３３とビームエキスパンダ７５との間に配置されたが、これに限られるものではなく、例えば、ビームエキスパンダ７５と対物レンズ３２との間に配置してもよい。また、このビームスプリッタ３７と光検出手段３４との間には、ビームスプリッタ３７で光路を変更された復路側の光ビームの発散角を変換してフォトディテクタ３４の受光面に集光させる光学素子として集光レンズ３８が設けられている。
【００９８】
尚、光ピックアップ１には、さらに、光源３１と対物レンズ３２との間に波長板、回折格子等の光学素子を設けてもよい。
【００９９】
また、ビームエキスパンダ７５は、カップリングレンズ３３と対物レンズ３２との間に設けられたが、これに限られるものではなく、光源３１と対物レンズ３２との間に配置されればよい。
【０１００】
ビームエキスパンダ７５は、負の屈折力を有する第１のレンズ７６と、正の屈折力を有する第２のレンズ７７と、この第１のレンズ７６と第２のレンズ７７とを保持するレンズ保持体とからなる。
【０１０１】
ビームエキスパンダ７５には、第１のレンズ７６を光軸方向に移動させるアクチュエータ及びこの駆動回路等の駆動手段７８が設けられている。ビームエキスパンダ７５は、駆動手段７８により第１のレンズ７６が光軸方向に移動されることで、ビームエキスパンダ７５を通過する光ビームの発散角を変化させることができる。ビームエキスパンダ７５は、制御部２７及び駆動手段７８に駆動制御されて、球面収差がゼロとなる位置に第１のレンズ７６を移動される。
【０１０２】
すなわち、ビームエキスパンダ７５は、光検出手段であるフォトディテクタ３４から光ディスクの基板厚の誤差等に起因する収差の補正用の信号を受けた制御部２７に制御されることにより、駆動手段７８が第１のレンズ７６を光軸方向に移動させて、通過する光ビームの発散角を変化させることにより、球面収差を補正することができる。尚、フォトディテクタ３４から制御部２７に送られる補正用の信号は、上述の光ディスクの基板厚の誤差等に起因する収差だけでなく、例えば、光学系の位置のズレに起因する収差等を含めた収差の補正用の信号である。
【０１０３】
尚、上述のビームエキスパンダ７５は、負の屈折力を有する第１のレンズ７６と、正の屈折力を有する第２のレンズ７７とを有し、第１のレンズ７６をアクチュエータにより駆動させる構成としたが、これに限られるものではなく、正及び負の屈折力を有するレンズを各１枚以上有していればよく、また、１枚以上のレンズ又はビームエキスパンダ全体がアクチュエータにより駆動されて通過する光ビームの発散角を変換するように構成してもよい。
【０１０４】
上述したように、光ピックアップ７１において、フォトディテクタ３４で検出される信号に基づいて収差補正を行うビームエキスパンダ７５は、カップリングレンズ３３の温度を検出する温度センサ３６の温度検出信号に基づいて制御部２７に制御されることにより、光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差、及び、光学系の位置ズレ等に起因する収差を補正するとともに、光学系の環境温度変化により発生する収差についても補正する。
【０１０５】
換言すると、光ピックアップ７１において、ビームエキスパンダ７５は、フォトディテクタ３４で検出される光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差及び光学系の位置ズレ等に起因する収差の補正用の信号、並びに、温度センサ３６で検出されるカップリングレンズ３３の温度検出信号を受けた制御部２７に制御されることにより、環境温度変化に応じて最適な収差補正を行う。
【０１０６】
すなわち、光ピックアップ７１は、カップリングレンズ３３の温度を検出する温度センサ３６を備え、制御部２７が、フォトディテクタ３４で検出される信号に基づいて収差補正を行うビームエキスパンダ７５を、温度センサ３６の温度検出信号に基づいて制御することにより、光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差、及び、光学系の位置ズレ等に起因する収差を補正するとともに、光学系の環境温度変化により発生する収差についても補正することを可能とし、安定した記録・再生を可能とする。よって、本発明は、環境温度変化に対応した最適な収差補正を可能とするとともに、安定した記録・再生を可能とする。
【０１０７】
以上のように構成された光ピックアップ７１は、フォトディテクタ３４によって得られたフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズ３２を駆動変位させることによって、光ディスク１１の信号記録面に対して対物レンズ３２が合焦位置に移動されて、光ビームが光ディスク１１の信号記録面上に合焦されて、光ディスク１１に対して情報の記録又は再生が行われる。
【０１０８】
尚、上述のように構成された光ピックアップ７１における、光源部３１から出射された光ビームの光路については、光ピックアップ１において、光ビームが液晶光学素子３５を通過することにより収差が補正されるのに対し、光ピックアップ７１では、光ピックアップ１の液晶光学素子３５と同じ位置に配置されたビームエキスパンダ７５を、光ビームが通過することにより収差が補正されることを除いて光ピックアップ１と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０１０９】
本発明を適用した光ピックアップ７１は、フォトディテクタ３４で検出される光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差及び光学系の位置ズレ等に起因する収差の補正用の信号に基づいて、制御部２７及び駆動手段７８により第１のレンズ７６の移動を制御されたビームエキスパンダ７５により、発散角を変換されて球面収差を最適に補正することができる。
【０１１０】
また、本発明を適用した光ピックアップ７１は、カップリングレンズ３３の温度を検出する温度センサ３６の温度検出信号に基づいて、制御部２７及び駆動手段７８により第１のレンズ７６の移動を制御されたビームエキスパンダ７５により、光学系の環境温度変化により発生する収差についても補正することができる。
【０１１１】
よって、本発明を適用した光ピックアップ７１は、ビームエキスパンダ７５が、フォトディテクタ３４で検出される光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する収差及び光学系の位置ズレ等に起因する収差の補正用の信号、並びに、温度センサ３６で検出される光学部品の温度検出信号を受けた制御部２７及び駆動手段７８に駆動制御されることにより、環境温度変化に対応した最適な収差補正を可能とし、安定した記録・再生を可能とする。
【０１１２】
尚、上述の光ピックアップ７１において、光学系の温度検出を行う光学部品は、カップリングレンズに限られるものではなく、例えば、対物レンズ、又は、波長板若しくは回折格子等の光学素子の近傍に温度センサを配置し、この温度センサにより対物レンズ又はこの光学素子の温度を検出することにより、環境温度変化により発生する収差を補正するように構成しても良い。
【０１１３】
また、上述の光ピックアップ１、光ピックアップ５１、光ピックアップ６１及び光ピックアップ７１において、収差を補正する手段として、液晶光学素子３５，５５、ビームエキスパンダ７５の何れかを備えるように構成したが、これに限られるものではなく、液晶光学素子及びエキスパンダの両方を備え、環境温度変化により発生する球面収差及び非点収差に対応して最適な収差補正を可能とするように構成してもよい。
【０１１４】
次に、収差を補正する手段として液晶光学素子及びビームエキスパンダを有する、図６に示す光ピックアップ８１について説明する。尚、以下の説明において、上述した光ピックアップ１、５１、６１、７１と共通する部分については、共通の符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１１５】
本発明を適用した光ピックアップ８１は、図６に示すように、所定の波長の光ビームを出射する光源部３１と、光源部３１から出射された光ビームを光ディスク１１の信号記録面に集光する対物レンズ３２と、光源部３１と対物レンズ３２との間に設けられ、光源部３１から出射され入射した光ビームの発散角を変換して平行光にするカップリングレンズ３３と、光ディスク１１で反射された戻り光を検出する光検出手段として信号検出用のフォトディテクタ３４と、カップリングレンズ３３と対物レンズ３２との間に設けられ、光検出手段であるフォトディテクタ３４で検出された信号に基づいて、非点収差を補正する第１の収差補正手段として、この信号に基づいて電圧を印加することにより屈折率を変化させることにより非点収差を補正する液晶光学素子８５と、液晶光学素子８５と対物レンズ３２との間に設けられ、光検出手段であるフォトディテクタ３４で検出された信号に基づいて、球面収差を補正する第２の収差補正手段として、この信号に基づいて光ビームの発散角を変換して球面収差を補正する発散角変換手段となるビームエキスパンダ７５と、カップリングレンズ３３の近傍に配置されカップリングレンズ３３の温度を検出する第１の温度検出手段としてサーミスタ等の温度センサ３６と、対物レンズ３２の近傍に配置され対物レンズ３２の温度を検出する第２の温度検出手段としてサーミスタ等の温度センサ６６と、第１の温度検出手段である温度センサ３６で検出した信号に基づいて、第１の収差補正手段である液晶光学素子８５を制御するとともに、第２の温度検出手段である温度センサ６６で検出した信号に基づいて、第２の収差補正手段であるビームエキスパンダ７５を制御する制御部２７とから構成されている。
【０１１６】
カップリングレンズ３３と液晶光学素子８５との間には、入射した光ビームを一方向に拡大するビーム変形光学素子としてアナモルフィックプリズム５２が設けられる。液晶光学素子８５とビームエキスパンダ７５との間には、光ディスク１１で反射された戻りの光ビームの光路を変更して、光源部３１から出射される往路側の光ビームと分離する光分岐手段としてビームスプリッタ３７が設けられる。尚、ビームスプリッタ３７は、液晶光学素子８５とビームエキスパンダ７５との間に配置されたが、これに限られるものではなく、カップリングレンズ３３と対物レンズ３２との間に配置すればよい。また、このビームスプリッタ３７と光検出手段３４との間には、ビームスプリッタ３７で光路を変更された復路側の光ビームの発散角を変換してフォトディテクタ３４の受光面に集光させる光学素子として集光レンズ３８が設けられている。
【０１１７】
尚、光ピックアップ８１には、さらに、光源３１と対物レンズ３２との間に波長板、回折格子等の光学素子を設けてもよい。
【０１１８】
また、液晶光学素子８５は、カップリングレンズ３３と対物レンズ３２との間に設けられたが、これに限られるものではなく、光源３１と対物レンズ３２との間に配置されればよい。さらに、ビームエキスパンダ７５は、液晶光学素子５５と対物レンズ３２との間に設けられたが、これに限られるものではなく、光源３１と対物レンズ３２との間に配置されればよい。
【０１１９】
第１の収差補正手段である液晶光学素子８５は、屈折率を可変することにより非点収差の収差量を調整するものである。この液晶光学素子８５は、相対向して配置される２枚のガラス基板と、２枚のガラス基板の相対向する面に形成され、それぞれ電極パターンを有する電極と、この電極間に配向膜を介して挟まれて配向された液晶分子とから形成されている。電極に形成された電極パターンは、補正する収差に対応した形状とされている。ここでは、一方の電極には、非点収差に対応した電極パターンが形成されている。尚、ここでは、他方の電極は、特に電極パターンを設けないが、コマ収差に対応した電極パターンを形成してもよい。コマ収差に対応した電極パターンを形成した場合には、この液晶光学素子は、非点収差を補正するとともに、コマ収差も補正することができる。
【０１２０】
液晶光学素子８５には、制御部２７に制御されて、電極に形成された電極パターンに印加する電圧を駆動制御する液晶駆動手段３９が設けられる。液晶駆動手段３９は、制御部２７から信号を受け、電極パターンにより分割された各領域に印加する電圧を駆動制御することができ、電極パターンに応じて液晶光学素子８５の屈折率を変更する。すなわち、液晶光学素子８５は、電極パターンに印可される電圧を制御部２７及び液晶駆動手段３９に制御されることにより、印加された電圧による電界に従って、液晶分子の配向が偏倚され、電極パターンに応じて屈折率を変更する。液晶光学素子８５は、電極パターンに応じて屈折率を変更することにより、電極パターンにより分割された各領域を通過する光ビームに位相差を与える位相差発生手段として機能する。すなわち、液晶光学素子８５は、光検出手段であるフォトディテクタ３４から光学系の位置ズレ等に起因する非点収差の補正用の信号を受けた制御部２７に制御されることにより、電極パターンにより分割された各領域を通過する光ビームの光路差を変化させ、位相差を付加することで、非点収差を補正することができる。尚、フォトディテクタ３４から制御部２７に送られる補正用の信号は、非点収差の補正用の信号である。
【０１２１】
光ピックアップ８１において、液晶光学素子８５は、フォトディテクタ３４で検出される信号に基づいて非点収差補正を行う液晶光学素子８５を、カップリングレンズ３３の近傍に配置されカップリングレンズ３３の温度を検出する温度センサ３６の温度検出信号に基づいて制御部２７に制御されることにより、光学系の位置ズレ等に起因する非点収差を補正するとともに、光学系の環境温度変化により発生する非点収差についても補正する。
【０１２２】
換言すると、光ピックアップ８１において、液晶光学素子８５は、フォトディテクタ３４で検出される光学系の位置ズレ等に起因する非点収差の補正用の信号、並びに、温度センサ３６で検出されるカップリングレンズ３３の温度検出信号を受けた制御部２７に制御されることにより、環境温度変化に応じて最適な非点収差補正を行う。
【０１２３】
第２の収差補正手段であるビームエキスパンダ７５は、負の屈折力を有する第１のレンズ７６と、正の屈折力を有する第２のレンズ７７と、この第１のレンズ７６と第２のレンズ７７とを保持するレンズ保持体とからなる。
【０１２４】
ビームエキスパンダ７５には、第１のレンズ７６を光軸方向に移動させるアクチュエータ及びこの駆動回路等の駆動手段７８が設けられている。ビームエキスパンダ７５は、駆動手段７８により第１のレンズ７６が光軸方向に移動されることで、ビームエキスパンダ７５を通過する光ビームの発散角を変化させることができる。ビームエキスパンダ７５は、制御部２７及び駆動手段７８に駆動制御されて、球面収差がゼロとなる位置に第１のレンズ７６を移動される。
【０１２５】
すなわち、ビームエキスパンダ７５は、光検出手段であるフォトディテクタ３４から光ディスクの基板厚の誤差等に起因する球面収差の補正用の信号を受けた制御部２７に制御されることにより、駆動手段７８が第１のレンズ７６を光軸方向に移動させて、通過する光ビームの発散角を変化させることにより、球面収差を補正することができる。尚、フォトディテクタ３４から制御部２７に送られる補正用の信号は、上述の光ディスクの基板厚の誤差等に起因する球面収差だけでなく、例えば、光学系の位置のズレに起因する球面収差等を含めた球面収差の補正用の信号である。
【０１２６】
尚、上述のビームエキスパンダ７５は、負の屈折力を有する第１のレンズ７６と、正の屈折力を有する第２のレンズ７７とを有し、第１のレンズ７６をアクチュエータにより駆動させる構成としたが、これに限られるものではなく、正及び負の屈折力を有するレンズを各１枚以上有していればよく、また、１枚以上のレンズ又はビームエキスパンダ全体がアクチュエータにより駆動されて通過する光ビームの発散角を変換するように構成してもよい。
【０１２７】
光ピックアップ８１において、フォトディテクタ３４で検出される信号に基づいて収差補正を行うビームエキスパンダ７５は、対物レンズ３２の温度を検出する温度センサ６６の温度検出信号に基づいて制御部２７に制御されることにより、光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する球面収差、及び、光学系の位置ズレ等に起因する球面収差を補正するとともに、光学系の環境温度変化により発生する球面収差についても補正する。
【０１２８】
換言すると、光ピックアップ８１において、ビームエキスパンダ７５は、フォトディテクタ３４で検出される光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する球面収差及び光学系の位置ズレ等に起因する球面収差の補正用の信号、並びに、温度センサ６６で検出される対物レンズ３２の温度検出信号を受けた制御部２７に制御されることにより、環境温度変化に応じて最適な球面収差補正を行う。
【０１２９】
すなわち、光ピックアップ８１は、カップリングレンズ３３の温度を検出する第１の温度検出手段として温度センサ３６を備え、制御部２７が、フォトディテクタ３４で検出される信号に基づいて非点収差補正を行う液晶光学素子８５を、温度センサ３６の温度検出信号に基づいて制御することにより、光学系の位置ズレ等に起因する非点収差を補正するとともに、光学系の環境温度変化により発生する非点収差についても補正することを可能とし、さらに、対物レンズ３２の温度を検出する第２の温度検出手段として温度センサ６６を備え、制御部２７が、フォトディテクタ３４で検出される信号に基づいて球面収差補正を行うビームエキスパンダ７５を、温度センサ６６の温度検出信号に基づいて制御することにより、光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する球面収差、及び、光学系の位置ズレ等に起因する球面収差を補正するとともに、光学系の環境温度変化により発生する球面収差についても補正することを可能として、安定した記録・再生を可能とする。よって、本発明は、環境温度変化に対応した最適な収差補正を可能とするとともに、安定した記録・再生を可能とする。
【０１３０】
以上のように構成された光ピックアップ８１は、フォトディテクタ３４によって得られたフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズ３２を駆動変位させることによって、光ディスク１１の信号記録面に対して対物レンズ３２が合焦位置に移動されて、光ビームが光ディスク１１の信号記録面上に合焦されて、光ディスク１１に対して情報の記録又は再生が行われる。
【０１３１】
次に、上述のように構成された光ピックアップ８１における、光源部３１から出射された光ビームの光路について説明する。
【０１３２】
図６に示すように、光源部３１から出射された光ビームは、カップリングレンズ３３により発散角を変換されて略平行光とされて、アナモルフィックプリズム５２に一方向の径を拡大するように変形されて、すなわち、ビーム整形されて液晶光学素子８５に入射する。アナモルフィックプリズム５２に入射される光ビームは、断面楕円形状とされており、アナモルフィックプリズム５２に一方向の径を拡大するように変形されてビーム整形される。
【０１３３】
液晶光学素子８５に入射された光ビームは、非点収差を補正されてビームスプリッタ３７に入射する。このとき、液晶光学素子８５は、フォトディテクタ３４で検出される光学系の位置ズレ等に起因する非点収差の補正用の信号、並びに、温度センサ３６で検出される光学部品の温度検出信号に基づいて、制御部２７から信号を受けた液晶駆動手段３９により電極パターンに印加される電圧を駆動制御され、入射した光ビームに適切な位相差量を付加することで非点収差を補正する。
【０１３４】
液晶光学素子８５で非点収差を補正された光ビームは、ビームスプリッタ３７を透過して、ビームエキスパンダ７５に入射する。
【０１３５】
ビームエキスパンダ７５に入射された光ビームは、球面収差を補正されて対物レンズ３２に入射する。このとき、ビームエキスパンダ７５は、フォトディテクタ３４で検出される光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する球面収差及び光学系の位置ズレ等に起因する球面収差の補正用の信号、並びに、温度センサ６６で検出される光学部品の温度検出信号に基づいて、制御部２７から信号を受けた駆動手段７８が第１のレンズ７６を光軸方向に移動させて、通過する光ビームの発散角を変化させることにより、球面収差を補正する。
【０１３６】
ビームエキスパンダ７５で球面収差を補正された光ビームは、対物レンズ３２で光ディスク１１の信号記録面上に集光される。
【０１３７】
光ディスク１１の信号記録面上に集光された光ビームは、この信号記録面で反射され、対物レンズ３２、ビームエキスパンダ７５を通って、ビームスプリッタ３７に入射する。ビームスプリッタ３７に入射した光ビームは、その分離面３７ａで反射されて光軸を略９０度変化されて、往路側の光ビームの光路から光路分岐されて集光レンズ３８側に出射される。
【０１３８】
ビームスプリッタ３７で光路分岐された光ビームは、集光レンズ３８で発散角を変換されて信号検出用のフォトディテクタ３４の受光面に集光される。このとき、フォトディテクタ３４によって得られたフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズ３２を駆動変位させて、光ビームが光ディスク１１の信号記録面上に合焦させる。また、フォトディテクタ３４によって得られた収差補正用の信号は、制御部２７に送られ、この収差補正用信号と、温度センサ３６又は温度センサ６６で検出される温度検出信号とに基づいて、液晶駆動手段３９により液晶光学素子８５を駆動制御させるとともに、駆動手段７８によりビームエキスパンダ７５の第１のレンズ７６を駆動制御して光軸方向に移動させる。
【０１３９】
本発明を適用した光ピックアップ８１は、フォトディテクタ３４で検出される光学系の位置ズレ等に起因する非点収差の補正用の信号に基づいて、制御部２７及び液晶駆動回路３９により駆動電圧を制御された液晶光学素子８５により、非点収差を最適に補正するとともに、フォトディテクタ３４で検出される光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する球面収差及び光学系の位置ズレ等に起因する球面収差の補正用の信号に基づいて、制御部２７及び駆動手段７８により第１のレンズ７６の移動を制御されたビームエキスパンダ７５により、発散角を変換されて球面収差を最適に補正することができる。
【０１４０】
また、本発明を適用した光ピックアップ８１は、カップリングレンズ３３の温度を検出する第１の温度検出手段である温度センサ３６の温度検出信号に基づいて、制御部２７及び液晶駆動回路３９により駆動電圧を制御された第１の収差補正手段である液晶光学素子８５により、光学系の環境温度変化により発生する非点収差についても補正するとともに、対物レンズ３２の温度を検出する第２の温度検出手段である温度センサ６６の温度検出信号に基づいて、制御部２７及び駆動手段７８により第１のレンズ７６の移動を制御された第２の収差補正手段であるビームエキスパンダ７５により、光学系の環境温度変化により発生する球面収差についても補正することができる。
【０１４１】
よって、本発明を適用した光ピックアップ８１は、第１の収差補正手段である液晶光学素子８５が、フォトディテクタ３４で検出される光学系の位置ズレ等に起因する非点収差の補正用の信号、並びに、第１の温度検出手段である温度センサ３６で検出される光学部品の温度検出信号を受けた制御部２７及び液晶駆動手段３９に駆動制御されることにより、環境温度変化に対応した最適な非点収差補正を可能とするとともに、第２の収差補正手段であるビームエキスパンダ７５が、フォトディテクタ３４で検出される光ディスク１１の基板厚の誤差等に起因する球面収差及び光学系の位置ズレ等に起因する球面収差の補正用の信号、並びに、第２の温度検出手段である温度センサ６６で検出される光学部品の温度検出信号を受けた制御部２７及び駆動手段７８に駆動制御されることにより、環境温度変化に対応した最適な球面収差補正を可能とし、安定した記録・再生を可能とする。
【０１４２】
尚、上述の光ピックアップ８１において、光学系の温度検出を行う光学部品は、カップリングレンズ及び対物レンズの２箇所としたが、これに限られるものではなく、例えば、カップリングレンズ、対物レンズ波長板若しくは回折格子等の光学素子の近傍に温度センサを配置し、この温度センサによりこの光学部品の温度を検出することにより、環境温度変化により発生する収差を補正するように構成しても良い。また、カップリングレンズ、対物レンズ、波長板、及び、回折格子の光学素子から選ばれる２つの光学部品の近傍に温度センサを配置し、この温度センサによりこの光学部品の温度を検出することにより、環境温度変化により発生する収差を補正するように構成しても良い。
【０１４３】
また、上述の光ピックアップ１、５１、６１、７１、８１において、カップリングレンズ３３により入射した光ビームの発散角を変換して平行光にする無限系の光学系として構成したが、カップリングレンズ３３により発散角を変換して発散状態の光ビームとして出射させる有限系の光学系として構成してもよく、また、このカップリングレンズ３３を設けることなく発散状態の光ビームのまま対物レンズ３２に入射させるような光学系として構成してもよい。
【０１４４】
さらに、上述の光ピックアップ１、５１、６１、７１、８１において、光学部品の環境温度を検出する温度検出手段を設け、温度変化により発生する収差を補正するように構成したが、これに限られるものではなく、湿度変化、気圧変化等の環境変化を検出する環境変化検出手段を設け、これらの湿度変化、気圧変化による光学部品の形状変化、位置変化により発生する収差を補正するように構成してもよい。
【０１４５】
次に、上述の光ピックアップ１を用いた記録再生装置１０により、光ディスク１１へ記録データを記録するときの記録・再生動作について説明する。尚、記録再生装置１０において光ピックアップ５１、６１、７１、８１を用いた場合も同様であるので、詳細な説明は省略する。まず、光ディスク１１へ記録データを記録するときの記録動作について説明する。
【０１４６】
操作部２５を構成する記録釦２５ｂがユーザにより操作されて入力端子１８より記録データが入力されると、この記録データは、エラー訂正符号化回路１９で光ディスク１１の種類に応じたエラー訂正符号化処理がされ、次いで、変調回路２０で光ディスク１１の種類に応じた変調処理がされ、次いで、記録処理回路２１で記録処理がされた後、光ピックアップ１に入力される。すると、光ピックアップ１は、半導体レーザより所定の波長の光ビームを照射し、光ディスク１１の記録層に照射すると共に、光ディスク１１の反射層で反射された戻りの光ビームを光検出器で検出し、これを光電変換しＲＦアンプ１５に出力する。ＲＦアンプ１５は、フォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信号、ＲＦ信号を生成する。サーボ回路１６は、ＲＦアンプ１５から入力されたフォーカシングエラー信号やトラッキングエラー信号に基づいてフォーカシングサーボ信号やトラッキングサーボ信号を生成し、これらの信号を光ピックアップ１の対物レンズ駆動機構の駆動回路に出力する。これにより、対物レンズ駆動機構に保持された対物レンズは、フォーカシングサーボ信号やトラッキングサーボ信号に基づいて、対物レンズの光軸と平行なフォーカシング方向及び対物レンズの光軸に直交するトラッキング方向に駆動変位される。更に、モータ制御回路１３は、アドレス用のピットより生成したクロックが水晶発振器からの基準クロックと同期するように回転サーボ信号を生成し、これに基づき、スピンドルモータ１２を駆動し、光ディスク１１をＣＬＶで回転する。更に、サブコード抽出回路１７は、ＲＦ信号からピットパターン等からリードインエリアのアドレスデータを抽出し、制御回路２７に出力する。光ピックアップ１は、制御回路２７の制御に基づいて、記録処理回路２１で記録処理されたデータを記録するため、この抽出されたアドレスデータに基づいて所定のアドレスにアクセスし、半導体レーザを記録レベルで駆動し、光ビームを光ディスク１１の記録層に照射しデータの記録を行う。光ピックアップ１は、記録データを記録するに従って、順次スレッドモータ２８によって送り操作され、光ディスク１１の内外周に亘って記録データを記録する。
【０１４７】
次に、光ディスク１１に記録されている記録データを再生するときの動作について説明する。
【０１４８】
操作部２５を構成する再生釦２５ｃがユーザにより操作されると、光ピックアップ１は、記録動作のときと同様に、半導体レーザより所定の波長の光ビームを光ディスク１１の記録層に照射すると共に、光ディスク１１の反射層で反射された戻りの光ビームを光検出器で検出し、これを光電変換しＲＦアンプ１５に出力する。ＲＦアンプ１５は、フォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信号、ＲＦ信号を生成する。サーボ回路１６は、ＲＦアンプ１５から入力されたフォーカシングエラー信号やトラッキングエラー信号に基づいてフォーカシングサーボ信号やトラッキングサーボ信号を生成し、これらの信号に基づいて対物レンズのフォーカシング制御やトラッキング制御を行う。更に、モータ制御回路１３は、同期信号より生成したクロックが水晶発振器からの基準クロックと同期するように回転サーボ信号を生成し、これに基づき、スピンドルモータ１２を駆動し、光ディスク１１をＣＬＶで回転する。更に、サブコード抽出回路１７は、ＲＦ信号からサブコードデータを抽出し、抽出したサブコードデータを制御回路２７に出力する。光ピックアップ１は、所定のデータを読み出すため、この抽出されたサブコードデータに含まれるアドレスデータに基づいて所定のアドレスにアクセスし、半導体レーザを再生レベルで駆動し、光ビームを光ディスク１１の記録層に照射し反射層で反射された戻りの光ビームを検出することによって光ディスク１１に記録されている記録データの読み出しを行う。光ピックアップ１は、記録データを読み出すに従って、順次スレッドモータ２８によって送り操作され、光ディスク１１の内外周に亘って記録されている記録データの読み出しを行う。
【０１４９】
ＲＦアンプ１５で生成されたＲＦ信号は、復調回路２２で記録時の変調方式に応じて復調処理がされ、次いで、エラー訂正復号化回路２１でエラー訂正復号処理がされ、出力端子２４より出力される。この後、出力端子２４より出力されたデータは、そのままディジタル出力されるか又は例えばＤ／Ａコンバータによりディジタル信号からアナログ信号に変換され、スピーカ、モニタ等に出力される。
【０１５０】
本発明を適用した光ピックアップ１を用いた記録及び／又は再生装置１０は、光学部品の温度を検出する温度センサ３６を備え、フォトディテクタ３４で検出される信号に基づいて収差補正を行う液晶光学素子３５をこの温度センサ３６の検出信号に基づいて制御することにより、光ディスクの基板厚の誤差等に起因する収差、及び、光学系の位置ズレ等に起因する収差を補正するとともに、光学系の環境温度変化により発生する収差についても補正することを可能とし、安定した記録・再生を可能とする。よって、本発明を適用した光ピックアップ１を用いた記録及び／又は再生装置１０は、環境温度変化に対応した最適な収差補正を可能とするとともに、安定した記録・再生を可能とする。
【０１５１】
本発明を適用した光ピックアップ１、５１、６１、７１、８１は、記録再生装置に用いられたが、記録装置のみ及び再生装置のみに適用されてもよい。また、本発明は、上述したディスクフォーマット以外に対しても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】本発明を適用した記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明を適用した光ピックアップの光学系の例の概略を示す図である。
【図３】本発明を適用した光ピックアップの光学系の他の例の概略を示す図である。
【図４】本発明を適用した光ピックアップの光学系のさらに他の例の概略を示す図である。
【図５】本発明を適用した光ピックアップの収差補正手段としてビームエキスパンダを用いた例の概略を示す図である。
【図６】本発明を適用した光ピックアップの収差補正手段として液晶光学素子及びビームエキスパンダを用いた例の概略を示す図である。
【符号の説明】
【０１５３】
１  光ピックアップ、  １０  記録再生装置、  １１  光ディスク、  １２  スピンドルモータ、  ２７  制御部、  ３１  光源部、  ３２  対物レンズ、  ３３  カップリングレンズ、  ３４  フォトディテクタ、  ３５  液晶光学素子、  ３６  温度センサ、  ３７  ビームスプリッタ、  ３９  液晶駆動手段
【図１】
2006185498.tif 000003
【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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