(57)【要約】【課題】  光ピックアップ組み立て調整誤差のよるサーボ信号のオフセットを補正することで、安定したサーボ性能が得られる光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  本発明の光ピックアップ装置２０１は、光ピックアップ装置の光学部品、レーザ光源、受光素子等の位置ずれに応じて、液晶レンズ４０への印加電圧を変えてその焦点位置を変更後、紫外線照射により液晶レンズ４０の焦点距離を固定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する発光部と、上記発光部と発光部との間に配置され、光記録媒体からの反射光を分岐させる光分岐手段と、上記光分岐手段で分岐された光記録媒体からの反射光を受光する受光部とを有する光ピックアップ装置において、
光重合性液晶モノマーからなり、光軸に垂直な平面上の領域ごとに屈折率を変更可能であって、上記発光部から上記受光部に至る経路上に備えられ、該経路で生じる、上記受光部での正常な結像を阻害する阻害要因を光学的に補正する補正レンズを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
上記補正レンズが、上記光分岐手段と上記受光部との間に配置され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装置。
【請求項３】
上記補正レンズが、上記光分岐手段と上記光記録媒体との間に配置され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装置。
【請求項４】
上記発光部、上記光分岐手段、上記受光部、上記補正レンズが１つの集積化ユニットとして一体化され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装置。
【請求項５】
上記補正レンズが、発光部の出射光と光記録媒体からの反射光の偏光方向の違いから出射光と反射光の光路を分離する偏光ホログラム素子の役割をも有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装置。
【請求項６】
上記阻害要因が、上記受光部で受光された受光量に応じた出力信号を演算して得られるサーボ信号のオフセットを生じさせるものであり、該サーボ信号は、フォーカスサーボ信号であることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
上記阻害要因が、上記受光部で受光された受光量に応じた出力信号を演算して得られるサーボ信号のオフセットを生じさせるものであり、光ピックアップ装置の製造誤差に起因したものであることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
上記補正レンズが、
外部から該補正レンズに印加する電界を上記領域ごとに変化させることで、上記領域ごとに屈折率を変更可能であり、
上記補正レンズが、
屈折率を決定するために上記電界を上記補正レンズに印加する、上記補正レンズの両側の電極部分のうちの少なくとも一方について、複数の電極が、上記補正レンズの光軸を軸として互いに所定角度回転した位置関係にて重ね合わされた構造を有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装置。
【請求項９】
上記電極同士では、電気抵抗の空間分布が等しいことを特徴とする請求項８に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
上記電極同士では、電気抵抗の空間分布が異なっていることを特徴とする請求項８に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
光ピックアップ装置の調整を行う光ピックアップ装置の調整方法において、
請求項１ないし１０のいずれかに記載の光ピックアップ装置であって、上記補正レンズが、光重合性液晶モノマー、重合開始剤、配向膜、透明電極、印加電圧駆動回路を有している光ピックアップ装置に対して、
上記光重合性液晶モノマーに外部から電圧を印加して光重合性液晶モノマーの配向状態を制御し、上記補正レンズの光軸に垂直な平面上の領域ごとに屈折率を変更することで、上記経路で生じる上記阻害要因を光学的に補正できるように調整した後、
紫外線照射により光重合性液晶モノマーを硬化させることで上記補正レンズの各領域の屈折率を固定することを特徴とする光ピックアップ装置の調整方法。
【請求項１２】
上記補正レンズの各領域の屈折率を固定した後、上記印加電圧駆動回路の印加電圧を停止させ、上記印加電圧駆動回路を上記補正レンズから取り外すことを特徴とする請求項１１に記載の光ピックアップ装置の調整方法。
【請求項１３】
光ピックアップ装置の調整を行う光ピックアップ装置の調整方法において、
請求項１ないし１０のいずれかに記載の光ピックアップ装置であって、上記補正レンズが、光重合性液晶モノマー、重合開始剤、配向膜、透明電極、印加電圧駆動回路を有している光ピックアップ装置に対して、
上記光重合性液晶モノマーに外部から電圧を印加して光重合性液晶モノマーの配向状態を制御し、上記補正レンズの焦点距離を上記サーボ信号のオフセットを補償する焦点距離に調整した後、
紫外線照射により光重合性液晶モノマーを硬化させることで上記補正レンズの焦点距離を固定することを特徴とする光ピックアップ装置の調整方法。
【請求項１４】
上記補正レンズの焦点距離が一定となった後、上記印加電圧駆動回路の印加電圧を停止させ、上記印加電圧駆動回路を上記補正レンズから取り外すことを特徴とする請求項１３に記載の光ピックアップ装置の調整方法。
【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光学的に情報を記録、または再生する光ディスク装置等の光記録媒体装置に用いられる光ピックアップ装置とその調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体レーザ等の光源を用いて情報の記録または再生を行う光ディスクが知られており、この種の光ディスクに情報を記録・再生する手段として光ピックアップ装置が用いられる。上記光ディスクの記録・再生の際、光ディスクには面振れが生じているため、光ディスクと対物レンズの距離を一定に保ち、対物レンズの焦点深度内に常に光ディスク情報記録面上があるようにするためにフォーカス制御が行われる。
【０００３】
図１７は光ピックアップ装置の例である。半導体レーザ３０１から出射した光は、コリメータレンズ３０２、偏向ビームスプリッタ３０３、１／４波長板３０４、対物レンズ３０５を通り、光ディスク３０８の光透過層３０８ａを透過し、情報記録層３０８ｂに照射される。そこからの反射光は、対物レンズ３０５および１／４波長板３０４を通り、偏向ビームスプリッタ３０３で反射され、平凸レンズ３０６およびシリンドリカルレンズ３２６によって受光部３１０の受光素子３１１に到達するようになっている。
【０００４】
また、フォーカス制御手段としては、従来から非点収差法等が知られている。非点収差法は光ディスクからの反射光路上に円柱レンズや傾いたガラス板を置き、非点収差を与えると、互いに直交する方向の二つの焦線ができるので、その中間付近の最小錯乱円となる位置に４分割ディテクターを置き、対向する２組の受光素子の方向を各々先の二つの焦線方向と一致させる。光ディスクが焦点位置にある場合、対向する２組の受光素子の和の受光量同士は等しくなるが、光ディスクが上下に移動した場合、対向する２組の受光素子の和の受光量に差が生じる。この受光素子から得られた信号の差からフォーカスエラーを検出する(図１８)。
【０００５】
以上のフォーカス制御手段においては、光ディスクから反射された光をフォーカスエラー信号検出用集光レンズにより受光素子上に集光し、受光素子上の集光スポットの受光量を信号処理し、フォーカスエラーを検知し、対物レンズを搭載したフォーカシングアクチュエータの駆動を制御することで、光ディスクの情報記録面と対物レンズの距離を一定に保っている。
【０００６】
ここで、非点収差法を集積化ユニットに用いた場合について述べる。近年、光ピックアップ装置を小型化・集積化する目的で、光源となる半導体レーザ、受光素子、ホログラム、光分岐素子等を一体化した集積化ユニットが開発されている。
【０００７】
集積化ユニット内では、まず、受光素子の光軸（図１７ではＺ軸）方向の位置に対して半導体レーザの光軸（Ｚ軸）方向の位置を決めした後、光分岐素子やホログラムの位置を調整している。
【０００８】
この際、受光素子に対して半導体レーザ位置が光軸（Ｚ軸）方向にずれて取り付けられた場合には、互いに直交する方向の二つの焦線の中間付近の最小錯乱円位置に４分割ディテクターを置くことができず、フォーカスエラー信号にオフセットが現れる(図１９)。なお、ここでいうフォーカスエラー信号のオフセットとは、光ディスクのデフォーカス量が０μｍの際にフォーカスエラー信号がゼロからずれる量を指している。フォーカスエラー信号にオフセットが現れた場合には、フォーカスエラー信号がゼロとなるように、フォーカス制御を行うと、光ディスクがデフォーカスした状態でフォーカスサーボループが形成されるため、ビームを十分小さく絞ることができず、信号品質の低下や、引いてはサーボ外れ等が生じる恐れがある。
【０００９】
このことから、集積化ユニット内では、半導体レーザの光軸（図１７ではＺ軸）方向位置ずれを補正する必要があるが、受光素子の光軸（Ｚ軸）方向の位置は固定されているため、別の方法でフォーカスエラー信号にオフセットが出ないように補正する必要がある。
【００１０】
なお、集積化ユニットでない場合には、半導体レーザと受光素子が別々に形成されており、受光素子の光軸方向の位置を自由に動かすことができることから、互いに直交する方向の二つの焦線の中間付近の最小錯乱円位置に４分割ディテクターを置くことができ、そのようなオフセットは現れないが、小型化・集積化を行うことができない。
【００１１】
一方、光ピックアップ装置では、光ディスクの傾きや光ディスクの厚み誤差等が存在すると光ディスク上での集光ビームにコマ収差または球面収差が発生し、光ディスク上での集光ビームを十分に絞ることができず、光ディスクからの情報読み出しエラー等が生じる。そのため、液晶パネルを用いることで、光ディスク上での集光ビームの球面収差・コマ収差等を補正する方法が提案されている。特開平９−１２８７８５号公報に記載されている光ピックアップ装置では、レーザ光源と対物レンズの光軸上に、複数の分割領域からなる液晶パネルを配置し、コマ収差量や球面収差量に応じて個々の分割領域にそれぞれ異なる印加電圧を加え、分割された液晶パネルの屈折率を個々に制御することにより先の球面収差やコマ収差の補正を行っている。
【００１２】
また、別の光ピックアップ装置においては、レーザ光源からの出射光（往路光）と光ディスクからの反射光（復路光）を分離する手段としてホログラム素子が知られており、また、レーザ光源の出射光と光ディスクからの反射光の偏光方向の違いから、出射光と反射光の光路を分離する手段として偏光ホログラム素子が知られている。ホログラム素子では、往路光、復路光ともに回折されるのに対し、偏光ホログラム素子では、１／４波長板と組み合わせることにより復路光のみが回折されるようにすることができるため、高い往復光利用効率が得られるのが特徴である。特開平１０−２６５５３１号公報に記載されている偏光ホログラム素子では、個々の光重合性液晶モノマーの配向方向を各々制御した後、紫外線照射しそれらを重合させることで液晶ポリマーとし、所望の往復光利用効率を持つ偏光ホログラム素子の作成を行っている。
【００１３】
また、焦点距離可変液晶レンズについて、特開昭６２−１２９８１４号公報に開示されている。
【特許文献１】特開平９−１２８７８５号公報（公開日平成９年５月１６日）
【特許文献２】特開平１０−２６５５３１号公報（公開日平成１０年１０月６日）
【特許文献３】特開昭６２−１２９８１４号公報（公開日昭和６２年６月１２日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述した通り、上記従来の構成においては、受光部で受光された受光量に応じた出力信号を演算して得られるサーボ信号（例えばフォーカスサーボ信号）にオフセットが生じることがある。これは例えば、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差（組み立て誤差、製造誤差）に起因するオフセットである。そして、このようなオフセットを補正しようと思えば、半導体レーザと受光素子が別々に形成されていれば、半導体レーザに対し、受光素子の位置を動かすことで対処している。例えばフォーカスサーボ信号のオフセットの場合、半導体レーザに対し、受光素子の光軸方向の位置を動かすことで対処する。
【００１５】
しかしながら、このように受光素子自体を動かす操作は煩雑さが伴う。
【００１６】
また、収差を補正する場合、組み立て調整誤差も考慮してそれに合った補正用レンズを光学的に製造したり該レンズの位置を調整したりするのはやはり煩雑となる。
【００１７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差があっても、フォーカスのオフセットや光の収差等の補正を容易に行うことができる光ピックアップ装置とその調整方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決するため、本発明に係る光ピックアップ装置は、光を出射する発光部と、上記発光部と発光部との間に配置され、光記録媒体からの反射光を分岐させる光分岐手段と、上記光分岐手段で分岐された光記録媒体からの反射光を受光する受光部とを有する光ピックアップ装置において、光重合性液晶モノマーからなり、光軸に垂直な平面上の領域ごとに屈折率を変更可能であって、上記発光部から上記受光部に至る経路上に備えられ、該経路で生じる、上記受光部での正常な結像を阻害する阻害要因を光学的に補正する補正レンズを備えたことを特徴としている。
【００１９】
上記の構成により、光重合性液晶モノマーからなり、光軸に垂直な平面上の領域ごとに屈折率を変更可能であって、上記発光部から上記受光部に至る経路上に備えられ、該経路で生じる、上記受光部での正常な結像を阻害する阻害要因を光学的に補正する補正レンズを備えている。
【００２０】
すなわち、サーボ信号のオフセットを補正できるように、領域ごとに屈折率を変更することで該レンズの焦点距離等の光学特性を調整することが可能な補正レンズが設けられている。
【００２１】
したがって、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差があった場合には、領域ごとに屈折率を変更すれば、焦点距離等の光学特性を変更することができるので、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差に起因するフォーカスのずれや収差を減少させることができる。
【００２２】
それゆえ、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差があっても、フォーカスのオフセットや光の収差等の補正を容易に行うことができるという効果を奏する。
【００２３】
また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記の構成に加えて、上記補正レンズが、上記光分岐手段と上記受光部との間に配置されていることを特徴としている。
【００２４】
上記の構成により、上記補正レンズが、上記光分岐手段と上記受光部との間に配置されている。したがって、上記の構成による効果に加えて、発光部、光分岐手段、光記録媒体を往路、光記録媒体、光分岐手段、受光部を復路とするとき、復路の誤差を補正することができるという効果を奏する。
【００２５】
また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記の構成に加えて、上記補正レンズが、上記光分岐手段と上記光記録媒体との間に配置されていることを特徴としている。
【００２６】
上記の構成により、上記補正レンズが、上記光分岐手段と上記光記録媒体との間に配置されている。したがって、上記の構成による効果に加えて、発光部、光分岐手段、光記録媒体を往路、光記録媒体、光分岐手段、受光部を復路とするとき、往路の誤差を補正することができるという効果を奏する。
【００２７】
また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記の構成に加えて、上記発光部、上記光分岐手段、上記受光部、上記補正レンズが１つの集積化ユニットとして一体化されていることを特徴としている。
【００２８】
上記の構成により、上記発光部、上記光分岐手段、上記受光部、上記補正レンズが１つの集積化ユニットとして一体化されている。したがって、上記の構成による効果に加えて、光ピックアップ装置を小型、薄型化することができるという効果を奏する。
【００２９】
また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記の構成に加えて、上記補正レンズが、発光部の出射光と光記録媒体からの反射光の偏光方向の違いから出射光と反射光の光路を分離する偏光ホログラム素子の役割をも有していることを特徴としている。
【００３０】
上記の構成により、上記補正レンズが、発光部の出射光と光記録媒体からの反射光の偏光方向の違いから出射光と反射光の光路を分離する偏光ホログラム素子の役割をも有している。したがって、上記の構成による効果に加えて、光ピックアップ装置を小型、薄型化することができるという効果を奏する。
【００３１】
また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記の構成に加えて、上記阻害要因が、上記受光部で受光された受光量に応じた出力信号を演算して得られるサーボ信号のオフセットを生じさせるものであり、該サーボ信号は、フォーカスサーボ信号であることを特徴としている。
【００３２】
上記の構成により、上記阻害要因が、上記受光部で受光された受光量に応じた出力信号を演算して得られるサーボ信号のオフセットを生じさせるものであり、該サーボ信号は、フォーカスサーボ信号である。したがって、上記の構成による効果に加えて、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差に起因するフォーカスのずれを効果的に減少させることができるという効果を奏する。
【００３３】
また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記の構成に加えて、上記阻害要因が、上記受光部で受光された受光量に応じた出力信号を演算して得られるサーボ信号のオフセットを生じさせるものであり、光ピックアップ装置の製造誤差に起因したものであることを特徴としている。
【００３４】
上記の構成により、上記阻害要因が、上記受光部で受光された受光量に応じた出力信号を演算して得られるサーボ信号のオフセットを生じさせるものであり、光ピックアップ装置の製造誤差に起因したものである。したがって、上記の構成による効果に加えて、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差に起因する収差を効果的に減少させることができるという効果を奏する。
【００３５】
また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記の構成に加えて、上記補正レンズが、外部から該補正レンズに印加する電界を上記領域ごとに変化させることで、上記領域ごとに屈折率を変更可能であり、上記補正レンズが、屈折率を決定するために上記電界を上記補正レンズに印加する、上記補正レンズの両側の電極部分のうちの少なくとも一方について、複数の電極が、上記補正レンズの光軸を軸として互いに所定角度回転した位置関係にて重ね合わされた構造を有することを特徴としている。
【００３６】
上記の構成により、上記補正レンズが、外部から該補正レンズに印加する電界を上記領域ごとに変化させることで、上記領域ごとに屈折率を変更可能であり、上記補正レンズが、屈折率を決定（変更）するために上記電界を上記補正レンズに印加する、上記補正レンズの両側の電極部分のうちの少なくとも一方について、複数の電極が、上記補正レンズの光軸を軸として互いに所定角度（例えば９０度）回転した位置関係にて重ね合わされた構造を有する。したがって、重ね合わされた部位では、各電極の重なっている領域の有する電気抵抗値同士が加味しあうので、重ねた後の各部位ごとの電気抵抗値が種々の値に変化する。これは、領域ごとに、補正レンズに印加される電界が変化するということであり、したがって領域ごとに補正レンズの屈折率を種々変化させることができるということである。それゆえ、上記の構成による効果に加えて、簡単な構成同士を組み合わせることで、複雑な補正レンズを容易に形成でき、種々の収差等に容易に対応することができるという効果を奏する。
【００３７】
また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記の構成に加えて、上記電極同士では、電気抵抗の空間分布が等しいことを特徴としている。
【００３８】
上記の構成により、上記電極同士では、電気抵抗の空間分布が等しい。したがって、上記の構成による効果に加えて、より簡単な構成で、種々の収差等に容易に対応することができるという効果を奏する。
【００３９】
また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記の構成に加えて、上記電極同士では、電気抵抗の空間分布が異なっていることを特徴としている。
【００４０】
上記の構成により、上記電極同士では、電気抵抗の空間分布が異なっている。したがって、上記の構成による効果に加えて、より様々な収差等に容易に対応することができるという効果を奏する。
【００４１】
また、本発明に係る光ピックアップ装置の調整方法は、光ピックアップ装置の調整を行う光ピックアップ装置の調整方法において、上記いずれかの光ピックアップ装置であって、上記補正レンズが、光重合性液晶モノマー、重合開始剤、配向膜、透明電極、印加電圧駆動回路を有している光ピックアップ装置に対して、上記光重合性液晶モノマーに外部から電圧を印加して光重合性液晶モノマーの配向状態を制御し、上記補正レンズの光軸に垂直な平面上の領域ごとに屈折率を変更することで、上記経路で生じる上記阻害要因を光学的に補正できるように調整した後、紫外線照射により光重合性液晶モノマーを硬化させることで上記補正レンズの各領域の屈折率を固定することを特徴としている。
【００４２】
上記の構成により、光ピックアップ装置は、光軸に垂直な平面上の領域ごとに屈折率を変更可能であって、上記発光部から上記受光部に至る経路上に備えられ、該経路で生じる、上記受光部での正常な結像を阻害する阻害要因を光学的に補正する補正レンズを備えている。
【００４３】
このような光ピックアップ装置に対して、上記光重合性液晶モノマーに外部から電圧を印加して光重合性液晶モノマーの配向状態を制御し、上記補正レンズの光軸に垂直な平面上の領域ごとに屈折率を変更することで、上記経路で生じる上記阻害要因を光学的に補正できるように調整した後、紫外線照射により光重合性液晶モノマーを硬化させることで上記補正レンズの各領域の屈折率を固定する。
【００４４】
すなわち、サーボ信号のオフセットを補正できるように、領域ごとに屈折率を変更することで補正レンズの光学特性を調整する。
【００４５】
したがって、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差があった場合には、領域ごとに屈折率を変更すれば、補正レンズの光学特性を変更することができるので、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差に起因する収差を減少させることができる。
【００４６】
それゆえ、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差があっても、光の収差等の補正を容易に行うことができるという効果を奏する。
【００４７】
また、上記の構成により、紫外線照射による光重合性液晶モノマー硬化後には、電圧を印加する必要がない。したがって、消費電力を小さくすることができるという効果を奏する。
【００４８】
また、上記の構成により、紫外線照射により、屈折率を固定する。したがって、製造後は、温度による屈折率の変化を少なくすることができるという効果を奏する。
【００４９】
また、本発明に係る光ピックアップ装置の調整方法は、上記の構成に加えて、上記補正レンズの各領域の屈折率を固定した後、上記印加電圧駆動回路の印加電圧を停止させ、上記印加電圧駆動回路を上記補正レンズから取り外すことを特徴としている。
【００５０】
上記の構成により、上記補正レンズの焦点距離が一定となった後、上記印加電圧駆動回路の印加電圧を停止させ、上記印加電圧駆動回路を上記補正レンズから取り外す。したがって、上記の構成による効果に加えて、光ピックアップ装置を小型化・薄型化することができるという効果を奏する。
【００５１】
また、本発明に係る光ピックアップ装置の調整方法は、光ピックアップ装置の調整を行う光ピックアップ装置の調整方法において、上記いずれかの光ピックアップ装置であって、上記補正レンズが、光重合性液晶モノマー、重合開始剤、配向膜、透明電極、印加電圧駆動回路を有している光ピックアップ装置に対して、上記光重合性液晶モノマーに外部から電圧を印加して光重合性液晶モノマーの配向状態を制御し、上記補正レンズの焦点距離を上記サーボ信号のオフセットを補償する焦点距離に調整した後、紫外線照射により光重合性液晶モノマーを硬化させることで上記補正レンズの焦点距離を固定することを特徴としている。
【００５２】
上記の構成により、光ピックアップ装置は、光軸に垂直な平面上の領域ごとに屈折率を変更可能であって、上記発光部から上記受光部に至る経路上に備えられ、該経路で生じる、上記受光部での正常な結像を阻害する阻害要因を光学的に補正する補正レンズを備えている。
【００５３】
このような光ピックアップ装置に対して、上記光重合性液晶モノマーに外部から電圧を印加して光重合性液晶モノマーの配向状態を制御し、上記補正レンズの焦点距離を上記サーボ信号のオフセットを補償する焦点距離に調整した後、紫外線照射により光重合性液晶モノマーを硬化させることで上記補正レンズの焦点距離を固定する。
【００５４】
すなわち、サーボ信号のオフセットを補正できるように、領域ごとに屈折率を変更することで補正レンズの焦点距離を調整する。
【００５５】
したがって、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差があった場合には、領域ごとに屈折率を変更すれば、補正レンズの焦点距離を変更することができるので、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差に起因するフォーカスのずれを減少させることができる。
【００５６】
それゆえ、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差があっても、フォーカスのオフセットの補正を容易に行うことができるという効果を奏する。
【００５７】
また、上記の構成により、紫外線照射による光重合性液晶モノマー硬化後には、電圧を印加する必要がない。したがって、消費電力を小さくすることができるという効果を奏する。
【００５８】
また、上記の構成により、紫外線照射により、焦点距離を一定とする。したがって、製造後は、温度による焦点距離の変化を少なくすることができるという効果を奏する。
【００５９】
また、本発明に係る光ピックアップ装置の調整方法は、上記の構成に加えて、上記補正レンズの焦点距離が一定となった後、上記印加電圧駆動回路の印加電圧を停止させ、上記印加電圧駆動回路を上記補正レンズから取り外すことを特徴としている。
【００６０】
上記の構成により、上記補正レンズの焦点距離が一定となった後、上記印加電圧駆動回路の印加電圧を停止させ、上記印加電圧駆動回路を上記補正レンズから取り外す。したがって、上記の構成による効果に加えて、光ピックアップ装置を小型化・薄型化することができるという効果を奏する。
【発明の効果】
【００６１】
以上のように、本発明に係る光ピックアップ装置は、光重合性液晶モノマーからなり、光軸に垂直な平面上の領域ごとに屈折率を変更可能であって、上記発光部から上記受光部に至る経路上に備えられ、該経路で生じる、上記受光部での正常な結像を阻害する阻害要因を光学的に補正する補正レンズを備えた構成である。
【００６２】
これにより、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差があった場合には、領域ごとに屈折率を変更すれば、焦点距離等の光学特性を変更することができるので、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差に起因するフォーカスのずれや収差を減少させることができる。それゆえ、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差があっても、フォーカスのオフセットや光の収差等の補正を容易に行うことができるという効果を奏する。
【００６３】
また、本発明に係る光ピックアップ装置の調整方法は、上記いずれかの光ピックアップ装置であって、上記補正レンズが、光重合性液晶モノマー、重合開始剤、配向膜、透明電極、印加電圧駆動回路を有している光ピックアップ装置に対して、上記光重合性液晶モノマーに外部から電圧を印加して光重合性液晶モノマーの配向状態を制御し、上記補正レンズの光軸に垂直な平面上の領域ごとに屈折率を変更することで、上記経路で生じる上記阻害要因を光学的に補正できるように調整した後、紫外線照射により光重合性液晶モノマーを硬化させることで上記補正レンズの各領域の屈折率を固定する構成である。
【００６４】
これにより、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差があった場合には、領域ごとに屈折率を変更すれば、補正レンズの光学特性を変更することができるので、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差に起因する収差を減少させることができる。それゆえ、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差があっても、光の収差等の補正を容易に行うことができるという効果を奏する。
【００６５】
また、消費電力を小さくすることができるという効果を奏する。
【００６６】
また、製造後は、温度による屈折率の変化を少なくすることができるという効果を奏する。
【００６７】
また、本発明に係る光ピックアップ装置の調整方法は、上記いずれかの光ピックアップ装置であって、上記補正レンズが、光重合性液晶モノマー、重合開始剤、配向膜、透明電極、印加電圧駆動回路を有している光ピックアップ装置に対して、上記光重合性液晶モノマーに外部から電圧を印加して光重合性液晶モノマーの配向状態を制御し、上記補正レンズの焦点距離を上記サーボ信号のオフセットを補償する焦点距離に調整した後、紫外線照射により光重合性液晶モノマーを硬化させることで上記補正レンズの焦点距離を固定する構成である。
【００６８】
これにより、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差があった場合には、領域ごとに屈折率を変更すれば、補正レンズの焦点距離を変更することができるので、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差に起因するフォーカスのずれを減少させることができる。それゆえ、光ピックアップ装置の組み立て調整誤差があっても、フォーカスのオフセットの補正を容易に行うことができるという効果を奏する。
【００６９】
また、消費電力を小さくすることができるという効果を奏する。
【００７０】
また、製造後は、温度による焦点距離の変化を少なくすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７１】
図１に示すように、光ピックアップ装置２０１は、集積化ユニット１００１を有している。集積化ユニット１００１は光学要素１０７０と光電変換部１０６０とを有している。
【００７２】
集積化ユニット１００１は、ＬＤチップ（発光部）２、受光部３０、液晶レンズ４０、光分岐手段５０、偏光ホログラム素子８０で構成されている。光学要素１０７０は、偏光ホログラム素子８０、光分岐手段５０、液晶レンズ４０を有し、光電変換部１０６０は、ＬＤチップ２、受光部３０を有している。
【００７３】
液晶レンズ４０は、ＬＤチップ２から発する光の光軸に垂直な平面（ここではＸＹ平面）上の領域ごとに屈折率を変更可能なレンズ（補正レンズ）である。そして、ＬＤチップ２から２層ディスク１２で反射して受光部３０に至る経路上に備えられ、該経路で生じる、受光部３０での正常な結像を阻害する阻害要因を光学的に補正するものである。そして、ここでは、液晶レンズ４０は、光分岐手段５０と受光部３０との間に配置されている。
【００７４】
なお、ここでは、フォーカスエラー信号のオフセット量を補正する例について述べる。この場合、液晶レンズ４０は焦点可変レンズである。
【００７５】
このように液晶レンズ４０を光分岐手段５０と受光部３０との間に配置した場合には、復路光の収差補正が可能になる。
【００７６】
光分岐手段５０の光束分離面５１はＬＤチップ２から出射された光ビームの光軸中心に対し略４５度の角度を成し、偏光ビームスプリッタ面としての役割を果たしている。一方、先の光束分離面５１に平行な光束分離面５２はミラー面として、光ディスク（光記録媒体）からの反射光を受光部３０へ導く役割を果たしている。
【００７７】
また、ＬＤチップ２から出射された図中Ｘ方向の直線偏光は１／４波長板９により、その偏光方向が円偏光に変換された後、２層ディスク１２（光記録媒体）の光透過層１２ａを透過し、情報記録層１２ｂに照射される。
【００７８】
そして、光透過層１２ａ、情報記録層１２ｂからの円偏光の反射光は、１／４波長板９により、円偏光の反射光がＹ方向の直線偏光に変換される。
【００７９】
対物レンズ１０、開口絞り１６、１／４波長板９はホルダー２０に固定されており、２層ディスクの情報記録層１２ａもしくは情報記録層１２ｂの目標トラックに対する、対物レンズのフォーカス、トラッキング動作の際に、一体駆動される。
【００８０】
ＬＤチップ２から出射された図中Ｘ方向の直線偏光は、光分岐手段５０およびホログラム素子８０を透過した後、１／４波長板９を透過し、対物レンズ１０にて光ディスク１２の情報記録面１２ｂに集光される。
【００８１】
情報記録面１２ｂからの反射光は、ＬＤチップ２から出射された図中Ｘ方向の直線偏光ではなく、Ｙ方向の直線偏光となっているため、その偏光方向の違いから情報記録面１２ｂからの反射光のみに偏光ホログラム素子８０で非点収差を与えられ、次に光分岐素子５０の光束分離面５１にて反射される。
【００８２】
また、ＬＤチップ２の取り付け位置ずれ（図１中、±Ｚ軸方向）がない場合には、コリメータレンズ８と偏光ホログラム素子８０のみでオフセットのないフォーカスエラー信号によりフォーカス制御が行えるように形成されている。つまり、この場合の液晶レンズ４０にはレンズ作用を持たせず、焦点距離は、上記ＬＤチップ２の取り付け位置ずれがない場合の所定値から変更しないものとする。
【００８３】
次に、ＬＤチップ２の取り付け位置ずれ（図１中、±Ｚ軸方向）がある場合には、受光素子３１上で、情報記録面１２ｂからの反射光が最小錯乱円とならないため、フォーカスエラー信号にオフセットが生じる。
【００８４】
そこで、ＬＤチップ２の取り付け位置が図１中、±Ｚ軸方向にずれている場合には、そのずれ量に応じて液晶レンズ４０の焦点距離を可変とすることで、受光素子３１上で最小錯乱円となるように調整することができることから、フォーカスエラー信号のオフセットを補正することができる。
【００８５】
フォーカスサーボの場合の補正原理は、以下の通りである。受光素子が近すぎて受光素子３１上では光の径がまだ大きすぎるような場合には、液晶レンズ４０を凸レンズにし、受光素子３１に到達するまでに光の径を十分小さくする。逆に、受光素子３１が遠すぎて受光素子３１上に到達する前にすでに光の径が一旦最小錯乱円になってその後再び径が大きくなるような場合には、液晶レンズ４０を凹レンズにし、受光素子３１に到達するまでに光の径が小さくなりすぎないようにする。
【００８６】
〔液晶が入る空間を所望の形状に形成した液晶レンズについて〕
液晶レンズ４０は、液晶が入る空間を所望の形状に形成することによって、領域ごとに屈折率を変えたレンズである。ここで、「領域」とは、光軸に垂直な平面上の部位を表すものであり、詳しくは後述する。
【００８７】
図２は、液晶レンズ４０を＋Ｙ軸方向から見た図を示したものである。
【００８８】
液晶レンズ４０は、ガラス基板４４ａ、４４ｂの内面に、透明電極４３ａ，４３ｂが形成され、透明電極４４ａ，４４ｂの内面に、ガラス等からなる中間部４４ｃ、４４ｄを介して配向膜４２ａ，４２ｂが形成され、その内面に複屈折性を有する液晶分子４１が封入されたものである。液晶レンズ４０は、透明電極４４ａ，４４ｂに加える印加電圧の違いにより、複屈折性を持つ個々の液晶分子５８が持つ配向方向が異なることから、光軸に対し違った屈折率を有する。レンズとなる液晶は重合性である。
【００８９】
なお、上記のような膜構成は、前述の特開昭６２−１２９８１４号公報等、液晶パネルおよび液晶レンズを製造するための公知の技術を適宜採用できる。そのため説明は省略する。これは後述の別の構成についても同様である。
【００９０】
今、ガラス基板４４ａ、４４ｂの屈折率をｎ１とし、液晶分子のＹ軸方向の偏光に対する屈折率をｎ２とすると、液晶レンズ４０の焦点距離ｆはｆ＝ｒ／（ｎ２−ｎ１）となる。ｒはガラス基板４４ａの曲率半径である。ここで、任意の正の数をΔｎとし、ｎ２を（ｎ１−Δｎ）から、ｎ１、そして（ｎ１＋Δｎ）となるように種々調整すれば、液晶レンズの焦点距離はマイナス、無限大、プラスへと変化するので、それぞれ、凹レンズ、平板、凸レンズとすることができる。つまり、印加電圧を制御することで液晶レンズの焦点距離を可変とし、フォーカスエラー信号のオフセット量を補正できる。すなわち、ｎ２＞ｎ１のとき、凸レンズとなり、ｎ２がｎ１より大きくなるほどその焦点距離が短くなる。一方、ｎ２＜ｎ１のとき、凹レンズとなり、ｎ２がｎ１より小さくなるほどその焦点距離（ｆの絶対値）が短くなる。
【００９１】
なお、ここでは、フォーカスエラー信号のオフセット量を補正する例について述べたが、光ディスクの傾きや光ディスクの厚み誤差等が存在すると光ディスク上での集光ビームにコマ収差または球面収差が発生した場合の該収差を補正することもできる。
【００９２】
図２のような液晶レンズ４０以外にも、例えば図３の液晶レンズ１４０のような構成とすることもできる。すなわち、複数のレンズ要素からなるフレネルレンズとすることもできる。
【００９３】
図２や図３に示す液晶レンズはいずれも、液晶分子の屈折率は領域によらず一定値である。このような液晶レンズは、あらかじめ、その収差を補正できるような液晶レンズ形状を調べ、そのような形状のパターン(曲面)をあらかじめガラス基板上に作成しておけばよい。
【００９４】
光ピックアップ装置の調整方法について述べる。図１における、集積化ユニット１００１の各構成要素の位置調整は、図４（ａ）に示すように、あらかじめＸＹ方向に位置調整された偏光ホログラム素子８０、光分岐手段５０、液晶レンズ４０とからなる光学要素１０７０を、ＬＤチップ２と受光部３０からなる光電変換部１０６０に対し、ＸＹ方向に位置調整することで行われる。
【００９５】
次に、図４（ｂ）に示すように、液晶レンズ４０への印加電圧を制御し、液晶レンズ４０に用いられる液晶分子は、光重合性液晶モノマーに重合開始剤を加えたものであり紫外線照射により液晶ポリマーとなり硬化する。そこで、フォーカスエラー信号や、再生信号のジッター等をモニターしながら最適な焦点距離とした上で、紫外線照射機にて紫外線硬化させ、焦点距離を固定する。
【００９６】
次に、図４（ｃ）に示すように、紫外線硬化後には、印加電圧駆動回路は必要でないことから、印加電圧駆動回路を取り除く。
【００９７】
以上の調整は、基準となる光学系において行い集積ユニットを作成した後、調整後の集積ユニットを光ピックアップ装置に搭載する場合や、基準となる光学系の代わりに光ピックアップ装置の光学系自身を用いて、調整を行うこともできる。
【００９８】
本実施形態では、集積化ユニットの組み立て前にはまだ液晶を硬化させていないので、印加電圧制御回路を用いて、集積化ユニットの組み立て調整誤差による収差等に柔軟かつ容易に対応することができる。特に、集積化された構成でも使えることから、集積化による小型化のメリットも享受することができる。
【００９９】
一方、液晶を硬化すれば、その後は、光ピックアップ装置において印加電圧制御回路が不要とすることができ、その分消費電力を抑えることができる。
【０１００】
図５に示すように、受光部３０に設けられた受光素子３１のうち光検出器３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄそれぞれからの出力信号をＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４とすると、プッシュプル信号：ＰＰは、｛（Ｓ１＋Ｓ４）−（Ｓ２＋Ｓ３）｝で表される。フォーカスエラー信号：ＦＥＳは、｛（Ｓ１＋Ｓ３）−（Ｓ２＋Ｓ４）｝で表される。再生信号：ＲＦは、ビーム全体において（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４）の演算を行うことで得られる。
【０１０１】
また、すでにピットが記録されている再生専用ディスクを再生する場合には、トラッキングサーボはＤＰＤ（Differential Phase Detection）信号を用いることもできる。その場合、（Ｓ１＋Ｓ３）と（Ｓ２＋Ｓ４）の位相差、もしくは、Ｓ１とＳ２の位相差を比較演算することでＤＰＤ信号を得ることもできる。これらの信号が、演算部３２にて計算され、出力されるようになっている。
【０１０２】
〔領域ごとに印加電圧を変える液晶レンズについて〕
別の液晶レンズの例を図６に示す。液晶レンズ４１０は、液晶が入る空間の形状は通常の直方体であり特別な点はない。液晶レンズ４１０は、領域ごとに印加電圧を変えることによって、領域ごとに屈折率を変えたレンズである。先に述べた通り、「領域」とは、光軸に垂直な平面（ここではＸＹ平面）上の部位を表す。集積化ユニット１の各構成要素の位置調整や、液晶の硬化については液晶レンズ４０の場合と同じである。
【０１０３】
この液晶レンズ４１０においては、図６（ａ）に示すように、ガラス基板４１４ａ、４１４ｂの内面に、透明電極４１３ａ，４１３ｂが形成されている。
【０１０４】
透明電極４１３ａ，４１３ｂの内面に配向膜４１２ａ，４１２ｂが形成され、その内面に複屈折性を有する液晶分子４１１が封入されたものを用いることもできる。なお、図６（ｂ）には透明電極４１３ａについて示しているが、透明電極４１３ｂについても同様の構成とすることもできる。
【０１０５】
図６（ｂ）に示すように、透明電極４１３ａは、例えば、３つの同心円状の領域４２３ａ、４２３ｂ、４２３ｃおよびその周りの領域４２３ｄに分割されている。領域同士は、領域自身が有する電気抵抗を介して接続されている。この各々領域からそれぞれ図示しない端子が引き出されており、その端子のそれぞれに電圧が印加されるようになっている。
【０１０６】
図示しないが、透明電極４１３ｂも透明電極４１３ａと全く同一の構造である。
【０１０７】
したがって、透明電極４１３ａ（および４１３ｂ）の一部分である領域４２３ａ、４２３ｂ、４２３ｃの各領域に加える印加電圧の違いにより、領域により屈折率を変えることができる。そのため、空間的な屈折率分布が２乗特性を有するように透明電極を形成してやれば、レンズ効果が得られる。
【０１０８】
空間的な屈折率分布が２乗特性を有するレンズとは、屈折率分布型レンズと呼ばれるものである。すなわち、レンズの光軸中心から外側に向かって屈折率が放射線上に変化しているレンズである。すなわち、
ｎ＝ｎ0＋ｎr・ｒ2
（ｎ、ｎ0、ｎrは屈折率、ｒはガラス基板４４ａの曲率半径）
であり、光が屈折率の高い方向に曲げられる性質を利用したレンズである。すなわち、一般的には、ロッドレンズもしくは、グリンレンズと呼ばれるものである。
【０１０９】
図６や後述の図７、図８、図１４に示す透明電極を有する液晶レンズはいずれも、印加電圧を領域により変化させ、領域により液晶分子の屈折率を変えたものである。すなわち、液晶分子の屈折率は領域によって異なる値である。このような液晶レンズは、あらかじめ、そのフォーカスエラー信号のオフセット量や収差を補正できるような液晶レンズの領域ごとの屈折率値を調べ、そのような屈折率の領域分布になるように電極に電圧を印加すればよい。
【０１１０】
すなわち、光ピックアップ装置の収差補正等であれば、その補正原理は特開平９−１２８７８５号公報と同じであり、透明電極を碁盤の目のように細かく分割し、液晶パネル全体で収差を補正できるように、電圧を液晶の領域ごとに調整して印加し、各領域ごとに所望の屈折率（ｎ２）にすればよい。ここで、各領域ごとに所望の屈折率とするためには、ｎ２は一定でなく各領域ごとに様々な屈折率をとることになると考えられる。
【０１１１】
また、収差には球面収差、コマ収差、非点収差等があるが、碁盤の目のように細かく分割した場合には、碁盤の目の組み合わせにより全ての収差に対応できる。一方、特定の収差（例えばコマ収差）のみに対応する場合には、ある特定電極パターンとなり、透明電極の数は碁盤の目に比べ少なくて済む。
【０１１２】
電圧の印加の仕方についてより詳しく述べれば、図６の構成では、情報記録層１２ｂ（図１参照）からの反射光はＹ方向の直線偏光となっている。そこで、Ｙ方向の直線偏光に対して、電圧印加により屈折率が大きくなる液晶を仮定すると、円の中心に近いものほど高い電圧を加えると凸レンズ(収束)となり、逆に円の中心に近いものほど低い電圧を加えると凹レンズ(発散)となる。また、電圧の勾配を変えることにより、レンズの収束度合い、発散度合いを変化させることができる。
【０１１３】
液晶レンズ４０の場合同様、液晶レンズ４１０も、フォーカスエラー信号のオフセット量を補正するものとしてや、光ディスクの傾きや光ディスクの厚み誤差等が存在すると光ディスク上での集光ビームにコマ収差または球面収差が発生した場合の該収差を補正するものとしても、使用できる。
【０１１４】
なお、透明電極の分割数は３つに限定されるものではないが、透明電極の分割数が増えると、電圧印加のために引き出す端子数も同時に増えることが予想される。これに対し、透明電極自身に高い抵抗を持たせることで、透明電極にて同心円状に電圧降下を引き起こすこともできる。このようにした場合、滑らかな電圧分布とすることで、端子数を減らすことができる。
【０１１５】
図６の構成に電圧を印加する様子を図７に示す。同図上段に示すように、透明電極の各領域の形状は円形状である。また、外部からの電圧印加は、各領域４２３ａ・４２３ｂ・４２３ｃの中心位置に対してそれぞれ行われる。すなわち、その中心がレンズの中心と一致する領域である領域４２３ａの中心位置に電圧Ｖ１を印加し、領域４２３ａとその隣の領域４２３ｂとの境界に電圧Ｖ２を印加し、領域４２３ｂとその隣の領域４２３ｃとの境界に電圧Ｖ３を印加し、領域４２３ｃとその隣の領域４２３ｄとの境界に電圧Ｖ４を印加している。なお、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３＞Ｖ４である。
【０１１６】
このような場合には、同図中段に示すように、各領域同士の電気的な接続関係および各領域に生じる電圧（電位）を回路図で表すと、透明電極由来の抵抗が直列に接続されて各接続点に外部から電圧が印加されるという形になる。
【０１１７】
同図下段は、その電圧を縦軸にとり、上段の図に対応させて中心の円である領域４２３ａの中心から、その円の半径方向の距離を横軸にとったものである。
【０１１８】
上記のように、同図上段の同心円状の中心の円である領域４２３ａの中心位置の電圧は、外部からの印加によりＶ１である。そして、透明電極の電気抵抗値は、光軸に垂直な面内方向の長さの増加に応じて連続的に増加するので、透明電極の各部位（領域）の電圧は連続的に変化（減少）していくことになる。したがって、領域４２３ａの中心位置から出発して、半径方向（ＸＹ平面内）、すなわち光軸に垂直な面内方向に進むにつれて、一つの領域内において、その領域自身が有する電気抵抗によって、電圧が減少していっている。そして、図７の構成においては、隣接する領域４２３ｂに達する位置で、ちょうどその電圧と等しい電圧Ｖ２を外部から印加するようにしている。他の領域間についても同様である。
【０１１９】
このように、ここでは、領域を細かく分けて電圧印加用の端子数を増やす代わりに、領域自身が有する電気抵抗によって位置に応じて電圧が変化することを利用して、領域の個数を減らし、電圧印加用の端子数を減らしている。
【０１２０】
ここで、透明電極自身に持たせる抵抗について述べる。同心円状の透明電極の半径方向の透明電極の長さに比例した抵抗値(一定の抵抗値)を持つものを使用した場合は、同心円状に直線的に電圧降下が生じる。その結果、印加電圧変化量に対して液晶分子の屈折率変化量が比例している場合には、液晶分子の屈折率も同心円状に直線的に減少する。
【０１２１】
一方、同心円状透明電極の半径方向の透明電極の長さに２次関数的に変化する抵抗値を持つものを使用した場合は、より曲面に近い電圧降下を引き起こすことができる。
【０１２２】
図７とは別の構成、およびその構成において、透明電極の配置、および、電圧の印加の仕方を図８に示す。同図に示すように、透明電極の各領域の形状をストライプ状とする。電圧の印加の仕方については、図７に示すのと同じである。
【０１２３】
図７や後述の図１４の屈折率分布型レンズは２次元に屈折率分布を持つが、図８に示すように、１次元方向に屈折率分布を持つものを使用することもできる。図８の例では、透明電極４３３ａは、中央の領域４４３ａから、Ｘ方向に、周辺の領域４４３ｂ、領域４４３ｃへと位置が変化するにつれて、電気抵抗の空間分布が変化（増加または減少）する。Ｙ方向に位置変化しても電気抵抗の空間分布は変化しない。したがって、この場合は、１方向（Ｘ方向）に収束もしくは発散の効果を持たせることができる。
【０１２４】
また、図９や図１０は、図８に示す構造を持った透明電極を２枚重ねた構造を示している。すなわち、液晶レンズ（図示せず）は、外部からこの液晶レンズに印加する電界を領域ごとに変化させることで、領域ごとに屈折率を変更可能であり、また、液晶レンズは、屈折率を変更するために上記電界の印加を受ける透明電極が、複数（ここでは２枚）、液晶レンズの光軸（図中、縦方向）を軸として、電気抵抗の空間分布が変化する方向（図８の透明電極４３３ａでいえばＸ方向）同士が所定角度（ここでは９０度）になるように互いに回転した位置関係にて重ね合わされた構造を有している。なお、ここでは片側の電極のみを示しているが、両側についてこのような構造とすることもできる。あるいは、もう片方の透明電極は１枚だけとすることもできる。図９は、図８の同じもの同士を重ねる例、すなわち、電気抵抗の空間分布の仕方が同じ透明電極（Ａ、Ｂ）同士を回転させて重ねる例であり、図１０は、電気抵抗の空間分布の仕方が異なる透明電極（Ａ、Ｃ）同士を回転させて重ねる例である。例えば、ＣはＡよりも、位置変化に応じた電気抵抗の変化が急峻である。電極Ａのみを用いて液晶レンズを形成した場合と、電極Ｂのみを用いて液晶レンズを形成した場合とでは、屈折率の領域分布は、液晶レンズの光軸を軸として互いに上記所定角度（ここでは９０度）だけ逆回転させると一致する。一方、電極Ａのみを用いて液晶レンズを形成した場合と、電極Ｃのみを用いて液晶レンズを形成した場合とでは、屈折率の領域分布は、同様に逆回転させても不一致のものとなる。
【０１２５】
図９に示すように、収束もしくは発散の度合いが同じものを直交させれば、凸レンズもしくは凹レンズの効果を得ることができる。一方、図１０に示すように、収束もしくは発散度合いが異なる２種類のものを直交させれば、シリンドリカルレンズとしてのレンズ効果を得ることができる。
【０１２６】
図９や図１０のように、多数のストライプ状の透明電極を、その方向を変えて積み重ねることでも、レンズ効果を得ることができる。
【０１２７】
図１１の構成は、図１の構成を若干変更したものである。すなわち、液晶レンズ４０を偏光ホログラム素子８０の上部に移動させた構成である。同図に示すように、光ピックアップ装置２０２は、集積化ユニット２００１を有している。集積化ユニット２００１は光学要素２０７０と光電変換部２０６０とを有している。ここでは、液晶レンズ４０は、光分岐手段５０とコリメータレンズ８との間に配置されている。
【０１２８】
このように液晶レンズ４０を光分岐手段５０とコリメータレンズ８との間に配置した場合には、往路光の収差補正が可能になる。ここでは、集積化も考慮して、図１１に示すように、液晶レンズ４０は図１の偏光ホログラム素子８０の上に配置している。
【０１２９】
図１２の構成は、図１の構成を若干変更したものである。すなわち、液晶レンズ４０をコリメータレンズ８と１／４波長板９との間に移動させた構成である。同図に示すように、光ピックアップ装置２０３は、集積化ユニット３００１を有している。集積化ユニット２００１は光学要素３０７０と光電変換部３０６０とを有している。ここでは、液晶レンズ４０は、コリメータレンズ８と１／４波長板９との間に配置されている。
【０１３０】
このように液晶レンズ４０をコリメータレンズ８と１／４波長板９との間に配置した場合にも、往路光の収差補正が可能になる。
【０１３１】
また、コリメータレンズ８と１／４波長板９との間に配置すると、光ディスク上でのビーム径を小さくすることができる。その結果、光ピックアップ装置の収差という点では、より効果があると思われる。
【０１３２】
図１３の構成は、図１の構成を若干変更したものである。すなわち、図１に示す非点収差を与えるための偏光ホログラム素子と液晶レンズ４０を一体化したものであり、液晶レンズ４０４０においては、非点収差を与えると同時に焦点を可変としたものである。同図に示すように、光ピックアップ装置２０４は、集積化ユニット４００１を有している。集積化ユニット４００１は光学要素４０７０と光電変換部４０６０とを有している。
【０１３３】
図１３の構成において、透明電極の配置、および、電圧の印加の仕方を図１４に示す。同図に示すように、透明電極の各領域の形状を円形状ではなく楕円形状とする。電圧の印加の仕方については、図７や図８に示すのと同じである。
【０１３４】
図１５の構成は、図１の構成を若干変更したものである。すなわち、図１に示す非点収差を与えるための偏光ホログラム素子８０を反射型ホログラム素子８１としたものである。同図に示すように、光ピックアップ装置２０５は、集積化ユニット５００１を有している。集積化ユニット５００１は光学要素５０７０と光電変換部５０６０とを有している。
【０１３５】
反射型ホログラム素子８１では、復路光束中にホログラム素子を形成することから、ホログラム素子に偏光特性を持たせる必要がない。それゆえ、製造コストを抑えることができる。
【０１３６】
図１６の構成は、図１の構成を若干変更したものである。すなわち、図１の１／４波長板９を集積化ユニットに組み込んだものである。同図に示すように、光ピックアップ装置２０６は、集積化ユニット６００１を有している。集積化ユニット６００１は光学要素６０７０と光電変換部６０６０とを有している。
【０１３７】
１／４波長板９を集積化ユニット６００１に組み込んでいるため、さらに集積化を行うことができる。
【０１３８】
なお、上述の説明では、フォーカスエラー信号にオフセットが表れる原因の一つとして、ＬＤチップ２の取り付け位置ずれ（図中、±Ｚ軸方向）を挙げたが、光分岐手段５０のガラス厚み誤差や、液晶レンズ４０の素子厚み誤差によるフォーカスエラー信号のオフセットに関しても適用可能である。
【０１３９】
さらに、上述の説明では、フォーカスエラー信号を非点収差法で生成する光学構成について説明を行ったが、ＬＤチップ２の取り付け位置ずれ（図中、±Ｚ軸方向）等を補正する方法といった点においては、他のフォーカスエラー信号を生成する光学構成であるフーコー法や、スポットサイズ法に関しても適用可能である。
【０１４０】
さらにまた、上述の説明では、フォーカスエラー信号のオフセットを補正する光学構成について説明を行ったが、光ピックアップ装置の収差補正等にも適応可能である。したがって、光ピックアップ装置において、復路光の収差が最も少なくなるように、液晶素子で収差補正を行い、紫外線照射により固定することも可能である。
【０１４１】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１４２】
なお、本発明に係る光ピックアップ装置は、レーザ光を出射する発光部と、前記発光部から出射されるレーザ光を光ディスク上に集光させるための対物レンズと、前記対物レンズと発光部の間に配置され、光ディスクからの反射光を分岐させる光分岐手段と、前記光分岐手段で分岐された光ディスクからの反射光を受光する受光部を有し、前記受光部で受光された受光量に応じた出力信号を演算して得られるサーボ信号のオフセットを、前記光分岐手段と前記対物レンズの間に配置された液晶レンズにより補正するように構成してもよい。
【０１４３】
上記の構成により、サーボ信号のオフセットを補正した光ピックアップ装置を提供できる。
【０１４４】
また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記構成において、前記発光部、前記光分岐手段、前記受光部、前記液晶レンズが一つの集積モジュールとして一体化されているように構成してもよい。
【０１４５】
上記の構成により、光ピックアップ装置を小型、薄型化することができる。
【０１４６】
また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記構成において、前記サーボ信号は、フォーカスサーボ信号であるように構成してもよい。
【０１４７】
上記の構成により、前記サーボ信号のオフセットは、フォーカスサーボ信号であり、補正された後のサーボ信号にはオフセットがないことから、より安定したフォーカスサーボループが形成され、ひいては、光ディスク上でのビームが十分小さく絞れることから信号品質がよい光ピックアップ装置を提供できる。
【０１４８】
また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記構成において、前記サーボ信号のオフセットは、光ピックアップ装置の組み立て誤差、製造誤差に起因したものであるように構成してもよい。
【０１４９】
上記の構成により、光ピックアップ装置の組み立て誤差、製造誤差に起因した、サーボ信号のオフセットにも対応できることから、光ピックアップ装置における他の光学部品の製造誤差や位置決め誤差によるサーボ信号のオフセットにも対応することができる。
【０１５０】
また、本発明に係る光ピックアップ装置の調整方法は、上記光ピックアップ装置に対し、前記液晶レンズは光重合性液晶モノマー、重合開始剤、配向膜、透明電極、印加電圧駆動回路からなり、前記光重合性液晶モノマーに外部から電圧を印加して光重合性液晶モノマーの配向状態を制御し、前記液晶レンズの焦点距離を前記サーボ信号のオフセットを補償する焦点距離に調整した後、紫外線照射により光重合性液晶モノマーを硬化させることで前記液晶レンズの焦点距離を一定とするように構成してもよい。
【０１５１】
上記の構成により、紫外線照射による光重合性液晶モノマー硬化後には、電圧を印加する必要がなく、消費電力を小さくすることができる。また、紫外線照射により、焦点距離を一定とすることから、温度による焦点距離が変化が少ない。
【０１５２】
また、本発明に係る光ピックアップ装置の調整方法は、上記構成において、前記液晶レンズの焦点距離が一定となった後、前記印加電圧駆動回路の印加電圧を停止させ、前記印加電圧駆動回路を前記焦点距離可変レンズから取り外すように構成してもよい。
【０１５３】
上記の構成により、光ピックアップ装置を小型化・薄型化することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５４】
光ディスク等の情報記録媒体に光学的に情報を記録、または再生する光ディスク装置のような用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の一構成例を示す図である。
【図２】液晶レンズの構成を示す断面図である。
【図３】液晶レンズの構成を示す断面図である。
【図４】（ａ）ないし（ｃ）は、集積ユニットの調整方法を表す図である。
【図５】受光部の構造およびＦＥＳ，ＰＰ，ＲＦの関係を表す図である。
【図６】（ａ）は、液晶レンズの構成を示す断面図であり、（ｂ）は、透明電極の構成を示す平面図である。
【図７】透明電極の構成を示す図である。
【図８】透明電極の構成を示す図である。
【図９】透明電極を重ね合わせたの構成を示す斜視図である。
【図１０】透明電極を重ね合わせたの構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明に係る光ピックアップ装置の一構成例を示す図である。
【図１２】本発明に係る光ピックアップ装置の一構成例を示す図である。
【図１３】本発明に係る光ピックアップ装置の一構成例を示す図である。
【図１４】透明電極の構成を示す図である。
【図１５】本発明に係る光ピックアップ装置の一構成例を示す図である。
【図１６】本発明に係る光ピックアップ装置の一構成例を示す図である。
【図１７】従来の光ピックアップ装置の一構成例を示す図である。
【図１８】フォーカスエラー信号を示す図である。
【図１９】フォーカスエラー信号を示す図である。
【符号の説明】
【０１５６】
２    ＬＤチップ
８    コリメータレンズ
９    １／４波長板
１０    対物レンズ
１１    アクチュエータ
１２    ２層ディスク（光記録媒体）
１２ａ  光透過層
１２ｂ  情報記録層
１６    開口絞り
２０    ホルダー
３０    受光部
３１    受光素子
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ    光検出器
３２    演算部
４０、４０４０    液晶レンズ
４１    液晶分子
４２ａ、４２ｂ    配向膜
４３ａ、４３ｂ    透明電極
４４ａ、４４ｂ    ガラス基板
４４ｃ、４４ｄ    中間部
５０    光分岐手段
５１    光束分離面
５２    光束反射面
８０    偏光ホログラム素子
８１    反射型ホログラム素子
１００    紫外線照射機
１１０    印加電圧駆動回路
１４０    液晶レンズ
１４１    液晶分子
１４２ａ、１４２ｂ    配向膜
１４３ａ、１４３ｂ    透明電極
１４４ａ、１４４ｂ    ガラス基板
１４４ｃ、１４４ｄ    中間部
２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６    光ピックアップ装置
４１０    液晶レンズ
４１１    液晶分子
４１２ａ、４１２ｂ    配向膜
４１３ａ、４１３ｂ    透明電極
４１４ａ、４１４ｂ    ガラス基板
４２３ａ、４２３ｂ、４２３ｃ、４２３ｄ    領域
４３３ａ、４５３ａ    透明電極
４４３ａ、４４３ｂ、４４３ｃ    領域
４６３ａ、４６３ｂ、４６３ｃ、４６３ｄ    領域
１００１、２００１、３００１、４００１、５００１、６００１    集積化ユニット
１０６０、２０６０、３０６０、４０６０、５０６０、６０６０    光電変換部
１０７０、２０７０、３０７０、４０７０、５０７０、６０７０    光学要素
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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