(57)【要約】【課題】  異なるフォーマットとされた複数の光ディスクに対して、それぞれ最適な球面収差補正を実現する。【解決手段】  第１の波長の光ビームを出射する第１の光源３１と、第２の波長の光ビームを出射する第２の光源３２と、第１及び第２の光源から出射された光ビームを光ディスク１１の信号記録面上に集光する対物レンズ３３と、第１及び第２の光源から出射された光ビームの光路を合成する光路合成手段３４と、屈折率を変化させることにより球面収差の収差量を調整する液晶光学素子３８と、戻り光を検出する光検出器３６と備え、液晶光学素子３８は、光軸方向に相対向して配置される一対の電極５３，５４を有し、少なくともその一方の電極を複数の領域に分割するパターンを有し、光ディスクの種類に応じて同一条件で駆動される領域の組み合わせが切り換えられる。【選択図】  図２
2006092708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる種類の第１及び第２の光ディスクに対して、情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップにおいて、
第１の波長の光ビームを出射する第１の光源と、
上記第１の波長と異なる第２の波長の光ビームを出射する第２の光源と、
上記第１及び第２の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上に集光する対物レンズと、
上記第１の光源から出射された光ビームの光路と上記第２の光源から出射された光ビームの光路とを合成する光路合成手段と、
上記光路合成手段と上記対物レンズとの間に設けられ、屈折率を変化させることにより球面収差の収差量を調整する液晶光学素子と、
上記光ディスクで反射された戻り光を光路分離する光路分離手段と、
上記光路分離手段で分離された戻り光を検出する光検出器と備え、
上記液晶光学素子は、光軸方向に相対向して配置される一対の電極を有し、少なくともその一方の電極を複数の領域に分割するパターンを有し、光ディスクの種類に応じて同一条件で駆動される上記領域の組み合わせが切り換えられる光ピックアップ。
【請求項２】
上記液晶光学素子は、上記一方の電極を複数の領域に分割する複数の同心円状のパターンを有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３】
上記光検出器で検出された信号により光ディスクの種類を判別するディスク判別部を有し、
上記ディスク判別部により判別された光ディスクの種類に応じて、同一条件で駆動される上記領域の組み合わせが切り換えられ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】
上記液晶光学素子は、他方の電極を複数の領域に分割するパターンを有し、他方の電極の各領域に印加される電圧が変更されることにより、コマ収差又は非点収差の収差量を調整することを特徴と請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項５】
異なる種類の第１及び第２の光ディスクに対して、情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップにおいて、
第１の波長の光ビームを出射する第１の光源と、
上記第１の波長と異なる第２の波長の光ビームを出射する第２の光源と、
上記第１及び第２の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上に集光する対物レンズと、
上記第１の光源から出射された光ビームの光路と上記第２の光源から出射された光ビームの光路とを合成する光路合成手段と、
上記光路合成手段と上記対物レンズとの間に設けられ、屈折率を変化させることにより球面収差の収差量を調整する液晶光学素子と、
上記光ディスクで反射された戻り光を光路分離する光路分離手段と、
上記光路分離手段で分離された戻り光を検出する光検出器と、
上記光検出器で検出された信号により光ディスクの種類を判別するディスク判別部とを備え、
上記液晶光学素子は、光軸方向に相対向して配置される一対の電極を有し、少なくともその一方の電極を複数の領域に分割する、光軸を中心として略円形の第１〜第４の境界部からなるパターンを有し、
上記ディスク判別部により判別された光ディスクが第１の光ディスクのとき、上記液晶光学素子は、上記第１及び第３の境界部の間の領域に印加される電位が変化されることにより、通過する光ビームに第１の補正位相差量を付加し、
上記ディスク判別部により判別された光ディスクが第２の光ディスクのとき、上記液晶光学素子は、上記第２及び第４の境界部の間の領域に印加される電位が変化されることにより、通過する光ビームに第２の補正位相差量を付加し、
上記第１及び第３の境界部は、上記第１の光ディスクに対する球面収差の位相差量が上記第１の補正位相差量と等しくなる位置に形成され、
上記第２及び第４の境界部は、上記第２の光ディスクに対する球面収差の位相差量が上記第２の補正位相差量と等しくなる位置に形成され、
上記第１及び第２の補正位相差量は、下記の式（１）〜（３）を満足する光ピックアップ。
Ｐｃ１＝ｘ・Ｐｍ１  ・・・（１）
Ｐｃ２＝ｘ・Ｐｍ２  ・・・（２）
０．３５≦ｘ≦０．８  ・・・（３）
但し、
Ｐｍ１：上記第１の光ディスクに対する球面収差の位相差量の最大値
Ｐｃ１：上記第１の補正位相差量
Ｐｍ２：上記第２の光ディスクに対する球面収差の位相差量の最大値
Ｐｃ２：上記第２の補正位相差量
である。
【請求項６】
異なる種類の第１及び第２の光ディスクに対して、情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップにおいて、
第１の波長の光ビームを出射する第１の光源と、
上記第１の波長と異なる第２の波長の光ビームを出射する第２の光源と、
上記第１及び第２の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上に集光する対物レンズと、
上記第１の光源から出射された光ビームの光路と上記第２の光源から出射された光ビームの光路とを合成する光路合成手段と、
上記光路合成手段と上記対物レンズとの間に設けられ、屈折率を変化させることにより球面収差の収差量を調整する液晶光学素子と、
上記光ディスクで反射された戻り光を光路分離する光路分離手段と、
上記光路分離手段で分離された戻り光を検出する光検出器と、
上記光検出器で検出された信号により光ディスクの種類を判別するディスク判別部とを備え、
上記液晶光学素子は、光軸方向に相対向して配置される一対の電極を有し、少なくともその一方の電極を複数の領域に分割する、光軸を中心として略円形の第１〜第３の境界部からなるパターンを有し、
上記ディスク判別部により判別された光ディスクが第１の光ディスクのとき、上記液晶光学素子は、上記第１及び第２の境界部の間の領域に印加される電位が変化されることにより、通過する光ビームに第１の補正位相差量を付加し、
上記ディスク判別部により判別された光ディスクが第２の光ディスクのとき、上記液晶光学素子は、上記第１及び第３の境界部の間の領域に印加される電位が変化されることにより、通過する光ビームに第２の補正位相差量を付加し、
上記第１及び第３の境界部は、上記第２の光ディスクに対する球面収差の位相差量が上記第２の補正位相差量と等しくなる位置に形成され、
上記第１の補正位相差量は、第１の境界部が設けられた位置の上記第１の光ディスクに対する球面収差の位相差量と等しくされ、
上記第２の境界部は、上記第１の光ディスクに対する球面収差の位相差量が上記第１の補正位相差量と等しくなる位置に形成され、
上記第２の補正位相差量は、下記の式（４）〜（５）を満足する光ピックアップ。
Ｐｃ４＝ｙ・Ｐｍ４  ・・・（４）
０．３５≦ｙ≦０．５  ・・・（５）
Ｐｍ４：上記第２の光ディスクに対する球面収差の位相差量の最大値
Ｐｃ４：上記第２の補正位相差量
である。
【請求項７】
異なる種類の第１及び第２の光ディスクに対して情報を記録及び／又は再生する光ピックアップと、上記第１又は第２の光ディスクを回転するディスク回転駆動手段とを備える記録及び／又は再生装置において、
上記光ピックアップは、第１の波長の光ビームを出射する第１の光源と、
上記第１の波長と異なる第２の波長の光ビームを出射する第２の光源と、
上記第１及び第２の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上に集光する対物レンズと、
上記第１の光源から出射された光ビームの光路と上記第２の光源から出射された光ビームの光路とを合成する光路合成手段と、
上記光路合成手段と上記対物レンズとの間に設けられ、屈折率を変化させることにより球面収差の収差量を調整する液晶光学素子と、
上記光ディスクで反射された戻り光を光路分離する光路分離手段と、
上記光路分離手段で分離された戻り光を検出する光検出器と備え、
上記液晶光学素子は、光軸方向に相対向して配置される一対の電極を有し、少なくともその一方の電極を複数の領域に分割するパターンを有し、光ディスクの種類に応じて同一条件で駆動される上記領域の組み合わせが切り換えられる記録及び／又は再生装置。
【請求項８】
異なる種類の第１及び第２の光ディスクに対して情報を記録及び／又は再生する光ピックアップと、上記第１又は第２の光ディスクを回転するディスク回転駆動手段とを備える記録及び／又は再生装置において、
上記光ピックアップは、第１の波長の光ビームを出射する第１の光源と、
上記第１の波長と異なる第２の波長の光ビームを出射する第２の光源と、
上記第１及び第２の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上に集光する対物レンズと、
上記第１の光源から出射された光ビームの光路と上記第２の光源から出射された光ビームの光路とを合成する光路合成手段と、
上記光路合成手段と上記対物レンズとの間に設けられ、屈折率を変化させることにより球面収差の収差量を調整する液晶光学素子と、
上記光ディスクで反射された戻り光を光路分離する光路分離手段と、
上記光路分離手段で分離された戻り光を検出する光検出器と、
上記光検出器で検出された信号により光ディスクの種類を判別するディスク判別部とを備え、
上記液晶光学素子は、光軸方向に相対向して配置される一対の電極を有し、少なくともその一方の電極を複数の領域に分割する、光軸を中心として略円形の第１〜第４の境界部からなるパターンを有し、
上記ディスク判別部により判別された光ディスクが第１の光ディスクのとき、上記液晶光学素子は、上記第１及び第３の境界部の間の領域に印加される電位が変化されることにより、通過する光ビームに第１の補正位相差量を付加し、
上記ディスク判別部により判別された光ディスクが第２の光ディスクのとき、上記液晶光学素子は、上記第２及び第４の境界部の間の領域に印加される電位が変化されることにより、通過する光ビームに第２の補正位相差量を付加し、
上記第１及び第３の境界部は、上記第１の光ディスクに対する球面収差の位相差量が上記第１の補正位相差量と等しくなる位置に形成され、
上記第２及び第４の境界部は、上記第２の光ディスクに対する球面収差の位相差量が上記第２の補正位相差量と等しくなる位置に形成され、
上記第１及び第２の補正位相差量は、下記の式（６）〜（８）を満足する記録及び／又は再生装置。
Ｐｃ１＝ｘ・Ｐｍ１  ・・・（６）
Ｐｃ２＝ｘ・Ｐｍ２  ・・・（７）
０．３５≦ｘ≦０．８  ・・・（８）
但し、
Ｐｍ１：上記第１の光ディスクに対する球面収差の位相差量の最大値
Ｐｃ１：上記第１の補正位相差量
Ｐｍ２：上記第２の光ディスクに対する球面収差の位相差量の最大値
Ｐｃ２：上記第２の補正位相差量
である。
【請求項９】
異なる種類の第１及び第２の光ディスクに対して情報を記録及び／又は再生する光ピックアップと、上記第１又は第２の光ディスクを回転するディスク回転駆動手段とを備える記録及び／又は再生装置において、
上記光ピックアップは、第１の波長の光ビームを出射する第１の光源と、
上記第１の波長と異なる第２の波長の光ビームを出射する第２の光源と、
上記第１及び第２の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上に集光する対物レンズと、
上記第１の光源から出射された光ビームの光路と上記第２の光源から出射された光ビームの光路とを合成する光路合成手段と、
上記光路合成手段と上記対物レンズとの間に設けられ、屈折率を変化させることにより球面収差の収差量を調整する液晶光学素子と、
上記光ディスクで反射された戻り光を光路分離する光路分離手段と、
上記光路分離手段で分離された戻り光を検出する光検出器と、
上記光検出器で検出された信号により光ディスクの種類を判別するディスク判別部とを備え、
上記液晶光学素子は、光軸方向に相対向して配置される一対の電極を有し、少なくともその一方の電極を複数の領域に分割する、光軸を中心として略円形の第１〜第３の境界部からなるパターンを有し、
上記ディスク判別部により判別された光ディスクが第１の光ディスクのとき、上記液晶光学素子は、上記第１及び第２の境界部の間の領域に印加される電位が変化されることにより、通過する光ビームに第１の補正位相差量を付加し、
上記ディスク判別部により判別された光ディスクが第２の光ディスクのとき、上記液晶光学素子は、上記第１及び第３の境界部の間の領域に印加される電位が変化されることにより、通過する光ビームに第２の補正位相差量を付加し、
上記第１及び第３の境界部は、上記第２の光ディスクに対する球面収差の位相差量が上記第２の補正位相差量と等しくなる位置に形成され、
上記第１の補正位相差量は、第１の境界部が設けられた位置の上記第１の光ディスクに対する球面収差の位相差量と等しくされ、
上記第２の境界部は、上記第１の光ディスクに対する球面収差の位相差量が上記第１の補正位相差量と等しくなる位置に形成され、
上記第２の補正位相差量は、下記の式（９）〜（１０）を満足する記録及び／又は再生装置。
Ｐｃ４＝ｙ・Ｐｍ４  ・・・（９）
０．３５≦ｙ≦０．５  ・・・（１０）
Ｐｍ４：上記第２の光ディスクに対する球面収差の位相差量の最大値
Ｐｃ４：上記第２の補正位相差量
である。
【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並びにこれを用いた記録及び／又は再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶光学素子を用いて球面収差を補正する光ピックアップがある。例えば、特開平１０−２６９６１１号公報に記載された光ピックアップは、多層光ディスクに対して、最適設計された記録層から各記録層までの距離が異なるため発生する球面収差を、液晶光学素子により補正する。
【０００３】
この液晶光学素子は、一対のガラス基板で挟まれた液晶分子が配向されている。そして、一対のガラス基板には一対の透明電極が設けられており、一方の透明電極１００には、図１４に示す同心円上の電極パターンが形成されている。これらの一対の透明電極の各パターンにより分割された各領域１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの印加電圧を可変制御することにより、発生する球面収差を補正するものである。
【０００４】
すなわち、この液晶光学素子は、印加電圧を可変制御することにより、図１５（ａ）に示す発生する球面収差の位相分布Ｌｄ１に、図１５（ｂ）に示す補正位相差量Ｌｄ２を与える。液晶光学素子に補正位相差量Ｌｄ２を付加された球面収差の位相分布Ｌｄ３は、図１５（ｃ）に示すように、位相差量すなわち球面収差の収差量が低減される。よって、この光ピックアップは、所定の１波長の光ビームを用いる光学系において、最適化が可能となる（特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、かかる光ピックアップを、複数の波長の光ビームを用い、異なるフォーマットとされた光ディスクに対応させる場合には、複数の波長のうち１の波長の光ビームに球面収差の補正量が最適化することになる。
【０００６】
例えば、ＣＤ(Compact Disc)やＤＶＤ(Digital Versatile Disc)といった光ディスクに対して記録及び再生するために、それぞれのフォーマットに対応する波長の光ビームを出射する光源を有する光ピックアップがある。  
かかる光ピックアップは、ＣＤとＤＶＤとでは開口数が異なるため、ＤＶＤ用の球面収差を最適化した補正パターンを採用した場合、ＤＶＤに対する球面収差の補正は、図１５（ｃ）に示すように、最適に行われる。しかし、ＣＤに対する球面収差の補正は、図１６に示すように、発生する球面収差Ｌｃ１に補正位相差量Ｌｄ２を付加された球面収差の位相分布Ｌｃ３は、位相差量を低減することができず、十分に球面収差を補正することができない。
【０００７】
したがって、かかる光ピックアップにおいて、製作誤差等による基板厚みに誤差がある光ディスクに対しては、記録・再生特性が著しく悪化してしまう等の問題があった。
【０００８】
また、特開平９−１２８７８５号公報には、液晶の透明電極を、縦横に碁盤の目状に分割して、上述のＤＶＤ及びＣＤの両方に対応させて球面収差補正を行う光ピックアップが提案されている。（特許文献２参照）。
【０００９】
しかしながら、かかる光ピックアップでは、液晶の駆動回路が複雑となり、この駆動回路の制御も複雑となってしまう。また、透明電極の分割が多いため、その隙間となる領域が増加してしまい、球面収差補正の効率が低下してしまうという問題があった。
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−２６９６１１号公報
【特許文献２】特開平９−１２８７８５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、異なるフォーマットとされた複数の光ディスクに対して、それぞれ最適な球面収差補正を可能とする光ピックアップ並びにこれを用いた記録及び／又は再生装置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、本発明にかかる光ピックアップは、異なる種類の第１及び第２の光ディスクに対して、情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップにおいて、第１の波長の光ビームを出射する第１の光源と、第１の波長と異なる第２の波長の光ビームを出射する第２の光源と、第１及び第２の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上に集光する対物レンズと、第１の光源から出射された光ビームの光路と第２の光源から出射された光ビームの光路とを合成する光路合成手段と、光路合成手段と対物レンズとの間に設けられ、屈折率を変化させることにより球面収差の収差量を調整する液晶光学素子と、光ディスクで反射された戻り光を光路分離する光路分離手段と、光路分離手段で分離された戻り光を検出する光検出器と備え、液晶光学素子は、光軸方向に相対向して配置される一対の電極を有し、少なくともその一方の電極を複数の領域に分割するパターンを有し、光ディスクの種類に応じて同一条件で駆動される領域の組み合わせが切り換えられる。
【００１３】
また、本発明にかかる光ピックアップは、異なる種類の第１及び第２の光ディスクに対して、情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップにおいて、第１の波長の光ビームを出射する第１の光源と、第１の波長と異なる第２の波長の光ビームを出射する第２の光源と、第１及び第２の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上に集光する対物レンズと、第１の光源から出射された光ビームの光路と第２の光源から出射された光ビームの光路とを合成する光路合成手段と、光路合成手段と対物レンズとの間に設けられ、屈折率を変化させることにより球面収差の収差量を調整する液晶光学素子と、光ディスクで反射された戻り光を光路分離する光路分離手段と、光路分離手段で分離された戻り光を検出する光検出器と、光検出器で検出された信号により光ディスクの種類を判別するディスク判別部とを備え、液晶光学素子は、光軸方向に相対向して配置される一対の電極を有し、少なくともその一方の電極を複数の領域に分割する、光軸を中心として略円形の第１〜第４の境界部からなるパターンを有し、ディスク判別部により判別された光ディスクが第１の光ディスクのとき、液晶光学素子は、第１及び第３の境界部の間の領域に印加される電位が変化されることにより、通過する光ビームに第１の補正位相差量を付加し、ディスク判別部により判別された光ディスクが第２の光ディスクのとき、液晶光学素子は、第２及び第４の境界部の間の領域に印加される電位が変化されることにより、通過する光ビームに第２の補正位相差量を付加し、第１及び第３の境界部は、第１の光ディスクに対する球面収差の位相差量が第１の補正位相差量と等しくなる位置に形成され、第２及び第４の境界部は、第２の光ディスクに対する球面収差の位相差量が第２の補正位相差量と等しくなる位置に形成され、第１及び第２の補正位相差量は、下記の式（１）〜（３）を満足する。
Ｐｃ１＝ｘ・Ｐｍ１  ・・・（１）
Ｐｃ２＝ｘ・Ｐｍ２  ・・・（２）
０．３５≦ｘ≦０．８  ・・・（３）
但し、
Ｐｍ１：第１の光ディスクに対する球面収差の位相差量の最大値
Ｐｃ１：第１の補正位相差量
Ｐｍ２：第２の光ディスクに対する球面収差の位相差量の最大値
Ｐｃ２：第２の補正位相差量
である。
【００１４】
さらに、本発明にかかる光ピックアップは、異なる種類の第１及び第２の光ディスクに対して、情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップにおいて、第１の波長の光ビームを出射する第１の光源と、第１の波長と異なる第２の波長の光ビームを出射する第２の光源と、第１及び第２の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上に集光する対物レンズと、第１の光源から出射された光ビームの光路と第２の光源から出射された光ビームの光路とを合成する光路合成手段と、光路合成手段と対物レンズとの間に設けられ、屈折率を変化させることにより球面収差の収差量を調整する液晶光学素子と、光ディスクで反射された戻り光を光路分離する光路分離手段と、光路分離手段で分離された戻り光を検出する光検出器と、光検出器で検出された信号により光ディスクの種類を判別するディスク判別部とを備え、液晶光学素子は、光軸方向に相対向して配置される一対の電極を有し、少なくともその一方の電極を複数の領域に分割する、光軸を中心として略円形の第１〜第３の境界部からなるパターンを有し、ディスク判別部により判別された光ディスクが第１の光ディスクのとき、液晶光学素子は、第１及び第２の境界部の間の領域に印加される電位が変化されることにより、通過する光ビームに第１の補正位相差量を付加し、ディスク判別部により判別された光ディスクが第２の光ディスクのとき、液晶光学素子は、第１及び第３の境界部の間の領域に印加される電位が変化されることにより、通過する光ビームに第２の補正位相差量を付加し、第１及び第３の境界部は、第２の光ディスクに対する球面収差の位相差量が第２の補正位相差量と等しくなる位置に形成され、第１の補正位相差量は、第１の境界部が設けられた位置の第１の光ディスクに対する球面収差の位相差量と等しくされ、第２の境界部は、第１の光ディスクに対する球面収差の位相差量が第１の補正位相差量と等しくなる位置に形成され、第２の補正位相差量は、下記の式（４）〜（５）を満足する。
Ｐｃ４＝ｙ・Ｐｍ４  ・・・（４）
０．３５≦ｙ≦０．５  ・・・（５）
Ｐｍ４：第２の光ディスクに対する球面収差の位相差量の最大値
Ｐｃ４：第２の補正位相差量
である。
【００１５】
上述したような目的を達成するため、本発明にかかる記録及び／又は再生装置は、異なる種類の第１及び第２の光ディスクに対して情報を記録及び／又は再生する光ピックアップと、第１又は第２の光ディスクを回転するディスク回転駆動手段とを備える記録及び／又は再生装置であり、この記録及び／又は再生装置に用いる光ピックアップとして、上述したようなものを用いたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる光ピックアップ並びにこれを用いた記録及び／又は再生装置は、電極パターンを複雑にすることなく、異なるフォーマットとされた複数の光ディスクに対して、それぞれ最適な球面収差補正を行うことができ、記録・再生特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を適用した記録再生装置について、図面を参照して説明する。
【００１８】
この記録再生装置１０は、フォーマットの異なる２種類の光ディスク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、例えば波長７８５ｎｍの光ビームを記録再生光として使用する第１のディスク３としてＣＤ(Compact Disc)と、波長６５５ｎｍの光ビームを記録再生光として使用する第２のディスク４としてＤＶＤ(Digital Versatile Disc)とが用いられる。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、光ディスク１１の種類を判別するディスク種類判別部２９とを備える。
【００２２】
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。
【００２３】
光ピックアップ１は、装着された光ディスク１１の種類に応じた波長を出射する、例えば２波長互換光学系を有する光ピックアップであり、規格の異なる光ディスクの信号記録面に対して上述した異なる波長の光ビームを出射する半導体レーザ等の光源と、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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を行い、光ピックアップ１に出力する。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
ディスク種類判別部２９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の種類を検出する。記録再生装置１０を構成する各ブロックは、ディスク種類判別部２９における検出結果に応じて、装着される光ディスクの仕様に基づく信号処理ができるように構成されている。
【００３３】
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、ディスク種類判別部２９で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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、第１の波長の第１の光ビームを出射する半導体レーザ等の第１の光源部３１と、第２の波長の第２の光ビームを出射する半導体レーザ等の第２の光源部３２と、この第１の光源部３１又は第２の光源部３２から出射された第１又は第２の光ビームを光ディスク１１の信号記録面に集光させる対物レンズ３３と、第１の光源部３１から出射された第１の光ビームの光路を変更して対物レンズ３３側に導くとともに、第２の光源部３２から出射された第２の光ビームの光路と合成させる光路合成手段として第１のビームスプリッタ３４と、第１のビームスプリッタ３４で光路合成された第１の光ビーム及び第２の光ビームの光路を変更して対物レンズ３３側に導くとともに、光ディスクで反射された戻り光の光路を第１の光源部３１又は第２の光源部３２から出射された往路側の第１又は第２の光ビームの光路と分離する光路分離手段として第２のビームスプリッタ３５と、第２のビームスプリッタ３５で往路の光ビームから分離された戻りの光ビームを検出するフォトディテクタ等の光検出器３６とを備える。
【００３６】
また、光ピックアップ１は、対物レンズ３３と第２のビームスプリッタ３５との間に設けられ、第１の光ビーム及び第２の光ビームを対物レンズ３３側に反射させて光路を略９０°曲げる反射手段として立ち上げ用のミラー３７と、ミラー３７と対物レンズ３３との間に設けられ、屈折率を可変することにより球面収差の収差量を調整する液晶光学素子３８と、ミラー３７と第２のビームスプリッタ３５との間に設けられ、第２のビームスプリッタ３５により光路を変更された第１の光ビーム及び第２の光ビームの発散角を変換し、平行光とするコリメータレンズ３９とを備える。尚、液晶光学素子３８は、ミラー３７と対物レンズ３３との間に設けられたが、これに限られるものではなく、第１のビームスプリッタ３４と対物レンズ３３との間の光路上に配置すれば良い。
【００３７】
また、第２のビームスプリッタ３５と光検出器３６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長を調整して、光検出器のフォトディテクタ上に集束させるためのシリンダーレンズ４１が設けられる。
【００３８】
第１の光源部３１は、第１のディスク３に対して波長７８５ｎｍ程度の第１の波長の第１の光ビームを出射する。第２の光源部３２は、第２のディスク４に対して波長６５５ｎｍ程度の第２の波長の第２の光ビームを出射する。尚、光ピックアップ１では、異なる位置に配置された第１の光源部３１及び第２の光源部３２からそれぞれ出射された第１の光ビーム又は第２の光ビームを用いるように構成したが、第１の光ビームを出射する第１の出射部と第２の光ビームを出射する第２の出射部とを有する光源部を備えるように構成してもよい。
【００３９】
光ピックアップ１には、ディスク種類判別部２９により判別された光ディスクの種類に応じて第１の光源部３１及び第２の光源部３２の切り換えを行う光源切換部４２が設けられている。光源切換部４２は、ディスク種類判別部２９によって検出された光ディスクの種類に応じて第１の光源部３１及び第２の光源部３２の切り換えを行い、光ディスクの種類に対応した光源部から光ビームを出射させる。
【００４０】
対物レンズ３３は、２つの焦点を有する２波長用の対物レンズが用いられる。また、この対物レンズ３３は、２軸アクチュエータ４３等の対物レンズ駆動機構によって移動自在に支持されている。そして、この対物レンズ３３は、光検出器３６により受光された光ディスク１１からの戻りの光ビーム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４３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。
【００４１】
そして、対物レンズ３３は、第１の光源３１又は第２の光源３２から出射される第１又は第２の光ビームが光ディスク１１の信号記録面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。
【００４２】
また、対物レンズ３３の入射側には、通過する光ビームの開口数を光ディスク１１のフォーマットに適応させるために開口制限を行う開口絞り及び／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。開口制限手段は、第１の光ディスク３の再生時には、ＮＡ＝０．４５程度とし、記録時には、ＮＡ＝０．５程度となるように開口制限を行う。また、開口制限手段は、第２の光ディスク４の再生時には、ＮＡ＝０．６程度とし、記録時には、ＮＡ＝０．６５程度となるように開口制限を行う。
【００４３】
第１のビームスプリッタ３４は、第１の光源部３１から出射された第１の光ビームを反射させ光路を略９０°曲げて変更するとともに、第２の光源部３２から出射された第２の光ビームを透過させて第１の光ビームの光路と一致するように合成させる。すなわち、第１のビームスプリッタ３４は、その分離面３４ａが第１の光源部３１から出射された第１の波長の第１の光ビームの往路光を反射させて第２のビームスプリッタ３５側に出射させる。また、この分離面３４ａは、第２の波長の第２の光ビームの往路光を透過させて第２のビームスプリッタ３５側に導くような波長依存性を備えた膜特性を有して形成される。
【００４４】
第２のビームスプリッタ３５は、第１のビームスプリッタ３４で光路を合成された往路の第１の光ビーム及び第２の光ビームを反射させ光路を略９０°曲げて変更しコリメータレンズ３９側に出射するとともに、光ディスク１１で反射された復路の第１の光ビーム及び第２の光ビームを透過させてシリンダーレンズ４１側に出射させる。第２のビームスプリッタ３５は、入射した光ビームの光量の一部を反射させ、一部を透過させる膜特性、あるいは、偏向依存性を備えた膜特性を有する分離面３５ａが形成される。
【００４５】
コリメータレンズ３９は、第２のビームスプリッタにより反射された第１の光ビーム及び第２の光ビームの発散角を変換して略平行光とする。
【００４６】
液晶光学素子３８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３８は、図３に示すように、相対向して配置されるガラス基板である第１及び第２の基板５１，５２と、第１及び第２の基板５１，５２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第１及び第２の電極５３，５４と、第１及び第２の電極５３，５４の間に配向膜５５，５６を介して挟まれて配向された液晶分子５７とから形成されている。
【００４７】
一方のガラス基板５１に設けられた第１の電極５３は、図４に示すように、この第１の電極５３を複数の領域に分割する複数の同心円状の第１の電極パターンを有する。この第１の電極パターンは、光軸を中心とした略円形の第１〜第４の境界部６１，６２，６３，６４からなる。すなわち、第１の電極５３は、この第１〜第４の境界部６１，６２，６３，６４により、複数の領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに分割される。
【００４８】
液晶光学素子３８は、第１及び第２の電極５３，５４に形成された第１及び第２の電極パターンに印加する電位を駆動制御する液晶駆動部４４を有する。液晶駆動部４４は、制御部２７から信号を受け、第１及び第２の電極パターンにより分割された各領域に印加する電位を制御することにより、分割された各領域の第１及び第２の電極間の電圧を制御することができ、この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。すなわち、液晶光学素子３８は、液晶駆動部４４に制御されることにより、各領域を通過する光ビームに光路差を変化させ、位相差を発生させ付加することができる。
【００４９】
次に、液晶光学素子３８の第１の電極パターンにおける第１〜第４の境界部６１，６２，６３，６４の位置、すなわちパターンの分割位置について説明する。
【００５０】
一般的に、球面収差は、横軸をビームの中心からの距離ｒとし、縦軸を波面の位相分布として、位相分布＝ＳＡ×（６ｒ４＋６ｒ２＋１）［λ］で表すことができることが知られており、これを最大位相差量が１に、光ビームの中心（光軸）からの位置を開口数で決定される有効径の半径が１になるように規格化すると図５に示す実線部Ｌ２１のような位相分布が得られる。
【００５１】
ここでは、異なる種類の第１及び第２の光ディスク３，４の球面収差の収差量を一つの液晶光学素子３８で補正するので、第１及び第２の光ディスク３，４の球面収差を、開口数の高い第２の光ディスク４の有効径の半径が１になるように規格化する。すなわち、上述の図５に示す実線部Ｌ２１は、開口数の高い第２の光ディスク４の球面収差の波面の位相分布を表したものであり、縦軸は第２の光ディスク４の最大位相差量が１となるように規格化したものである。また、第１の光ディスク３の球面収差の波面の位相分布は、第１の光ディスク３の最大位相差量が１に、ビームの中心からの位置を第２の光ディスク４の開口数で決定される有効径の半径が１になるように規格化すると図５に示す一点鎖線部Ｌ１１のような位相分布が得られる。
【００５２】
第１及び第３の境界部６１，６３は、第１の光ディスク３に対する球面収差の位相差量が第１の補正位相差量と等しくなる位置に形成される。また、第１の補正位相差量Ｐｃ１は、次式（６），（７）で表されるように決定する。ここでｘ１は、第１の光ディスク３に対する球面収差の位相差量の最大値Ｐｍ１に対する第１の補正位相差量Ｐｃ１の割合を示すものであり、この値を変動させることで液晶光学素子３８により付加される位相差量、すなわち、補正量が決定されるものである。尚、ここでは、ｘ１＝０．５である。
Ｐｃ１＝ｘ１・Ｐｍ１  ・・・（６）
０．３５≦ｘ１≦０．８  ・・・（７）
但し、
Ｐｃ１：第１の補正位相差量
Ｐｍ１：第１の光ディスク３に対する球面収差の位相差量の最大値
である。
【００５３】
さらに詳細に説明すると、図６に示すように、第１の補正位相差量Ｐｃ１と位相分布とが等しくなる位置、すなわち、第１の光ディスク３の球面収差の位相分布が、第１の補正位相差量Ｐｃ１の規格化した値である０．５となる規格化半径ｋ１（−ｋ１），ｋ３（−ｋ３）がそれぞれ、第１の境界部６１及び第３の境界部６３の半径を規格化したものとなる。さらに、第１の境界部６１の半径は、第２の光ディスク４に対する第２の光ビームの第１の電極５３上での有効径をｒ１としたとき、ｒ１・ｋ１となる。同様に、第３の境界部６３の半径は、ｒ１・ｋ３となる。
【００５４】
第２及び第４の境界部６２，６４は、第２の光ディスク４に対する球面収差の位相差量が第２の補正位相差量と等しくなる位置に形成される。また、第２の補正位相差量Ｐｃ２は、次式（８），（９）で表されるように決定する。ここで、ｘ２は、第２の光ディスク４に対する球面収差の位相差量の最大値Ｐｍ２に対する第２の補正位相差量Ｐｃ２の割合を示すものであり、この値を変動させることで液晶光学素子３８により付加される位相差量、すなわち、補正量が決定されるものである。尚、ここでは、ｘ２＝０．５である。
Ｐｃ２＝ｘ２・Ｐｍ２  ・・・（８）
０．３５≦ｘ２≦０．８  ・・・（９）
但し、
Ｐｃ２：第２の補正位相差量
Ｐｍ２：第２の光ディスク４に対する球面収差の位相差量の最大値
である。
【００５５】
さらに詳細に説明すると、図６に示すように、第２の補正位相差量Ｐｃ２と位相分布とが等しくなる位置、すなわち、第２の光ディスク４の球面収差の位相分布が、第２の補正位相差量Ｐｃ２の規格化した値である０．５となる規格化半径ｋ２（−ｋ２），ｋ４（−ｋ４）がそれぞれ、第２の境界部６２及び第４の境界部６４の半径を規格化したものとなる。さらに、第２の境界部６２の半径は、第２の光ディスク４に対する第２の光ビームの第１の電極５３上での有効径をｒ１としたとき、ｒ１・ｋ２となる。同様に、第４の境界部６４の半径は、ｒ１・ｋ４となる。
【００５６】
液晶光学素子３８は、ディスク判別手段２９により判別された光ディスクが第１の光ディスク３のとき、第１及び第３の境界部６１，６３の間の領域、すなわち、領域Ｂ及び領域Ｃに印加される電位が変化されることにより、第１の電極５３の領域Ｂ及び領域Ｃと第２の電極５４の領域Ｂ，Ｃと対向する領域との間の電位差、すなわち、電圧が変化されて液晶分子５７の配向が変化されて屈折率が変化する。第１の電極５３の領域Ｂ及び領域Ｃと第２の電極５４の領域Ｂ，Ｃと対向する領域との間の液晶分子５７の屈折率が変化することにより、領域Ｂ及び領域Ｃを通過する第１の光ビームに、図７（ａ）の実線Ｌ１２で示す、第１の補正位相差量Ｐｃ１が付加されて、図７（ｂ）に示すように、位相差量すなわち球面収差の収差量が低減される。換言すると、図７（ａ）の点線Ｌ１１で示す球面収差の位相分布に、実線Ｌ１２で示す第１の補正位相差量が付加されることにより、図７（ｂ）の実線Ｌ１３で示す位相分布とされた光ビームとなり、収差量は低減される。尚、このとき変化させる電圧の変化量は、光検出器３６から信号を受けた制御部２７により決定されて、領域Ｂ及び領域Ｃには、決定された変化量だけ電圧が変化するような所定の電位が液晶駆動部４４により印加される。
【００５７】
また、液晶光学素子３８は、ディスク判別手段２９により判別された光ディスクが第２の光ディスク４のとき、第２及び第４の境界部６２，６４の間の領域、すなわち、領域Ｃ及び領域Ｄに印加される電位が変化されることにより、第１の電極５３の領域Ｃ及び領域Ｄと第２の電極５４の領域Ｃ，Ｄと対向する領域との間の電位差、すなわち、電圧が変化されて液晶分子５７の配向が変化されて屈折率が変化する。第１の電極５３の領域Ｃ及び領域Ｄと第２の領域５４の領域Ｃ，Ｄと対向する領域との間の液晶分子５７の屈折率が変化することにより、領域Ｃ及び領域Ｄを通過する第２の光ビームに、図８（ａ）の実線Ｌ２２で示す、第２の補正位相差量Ｐｃ２が付加されて、図８（ｂ）に示すように、位相差量すなわち球面収差の収差量が低減される。換言すると、図８（ａ）の点線Ｌ２１で示す球面収差の位相分布に、実線Ｌ２２で示す第２の補正位相差量が付加されることにより、図８（ｂ）の実線Ｌ２３で示す位相分布とされた光ビームとなり、収差量は低減される。尚、このとき変化させる電圧の変化量は、光検出器３６から信号を受けた制御部２７により決定されて、領域Ｃ及び領域Ｄには、決定された変化量だけ電圧が変化するような所定の電位が液晶駆動部４４により印加される。
【００５８】
ここで、第１及び第２の補正位相差量を決定する、ｘ１，ｘ２を変化させたときの、ＳＡ感度及びエラー感度についてのシュミレーションの結果を図９に示す。図９に示す実線ＬＳは、上述の式（６）〜（９）における、ｘ１を変化したときのＳＡ感度の変化を示し、点線ＬＥは、エラー感度（Ｅｒｒｏｒ感度）の変化を示す。ここで、ＳＡ感度は、第１及び第２の電極５３，５４間に一定の電圧を印加したときの球面収差の補正量を示すものである。また、エラー感度は、一定の球面収差を補正したときの球面収差以外の収差量を示すものである。図９に示すように、０．３５≦ｘ１≦０．８を満たす範囲において、ＳＡ感度、エラー感度共に良好な値とすることが可能となる。ｘ２についても同様に、０．３５≦ｘ２≦０．８の範囲において、ＳＡ感度、エラー感度共に良好な値とすることが可能となる。
【００５９】
上述のように、液晶光学素子３８は、制御部２７及び液晶駆動部４４により、ディスク判別手段２９により判別された光ディスクの種類に応じて同一条件で駆動される領域の組み合わせが切り換えられるように制御される。ここでは、第１の光ディスク３が装着された場合には、領域Ｂ及び領域Ｃの組み合わせに印加される電位が変化され、第２の光ディスク４が装着された場合には、領域Ｃ及び領域Ｄの組み合わせに印加される電位が変化される。液晶光学素子３８は、第１及び第２の電極パターンに印加する電圧を制御することにより、光ディスクの種類に応じて、球面収差を簡単な制御で最適に調整することができる。
【００６０】
本発明を適用した光ピックアップ１は、光ディスクの種類に応じて液晶光学素子３８の球面収差用の第１及び第２の電極パターンにより分割された各領域の同一条件で駆動される組み合わせが切り換えられるように制御されるので、異なるフォーマットとされた第１の光ディスク及び第２の光ディスクに対応した球面収差補正を行うことができる。
【００６１】
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、第１の光源３１及び第２の光源３２から出射された光ビームの光路について説明する。
【００６２】
まず、第１の光源３１から出射された第１の光ビームの往路側の光路について説明する。図２に示すように、第１の光源３１から出射された第１の光ビームは、第１のビームスプリッタ３４の分離面３４ａで反射されて光路を略９０°変更される。第１のビームスプリッタ３４で反射された第１の光ビームは、第２のビームスプリッタ３５の分離面３５ａで反射されて光路を略９０°変更されて、コリメータレンズ３９により発散角を変換されて略平行光とされ、ミラー３７で反射され光路を略９０°曲げられて、液晶光学素子３８に入射される。
【００６３】
液晶光学素子３８に入射された第１の光ビームは、球面収差を補正されて対物レンズ３３側に出射される。このとき、液晶光学素子３８は、ディスク種類判別部２９により判別された光ディスクの種類に対応して、すなわち、第１の光ディスク３に対応された領域Ｂ及び領域Ｃに印加される電位を制御部２７及び液晶駆動部４４により制御されて、入射した第１の光ビームに適切な第１の補正位相差量Ｐｃ１を付加することで球面収差を補正する。また、液晶光学素子３８は、光検出器３６からの検出信号を受け、制御部２７及び液晶駆動部４４により、球面収差を補正するための各領域に付加される電位を決定されて制御される。
【００６４】
液晶光学素子３８で球面収差を補正された第１の光ビームは、対物レンズ３３の入射側で第１の光ディスク３に対応する開口数に開口制限され、対物レンズ３３で第１の光ディスク３の信号記録面上に集光される。
【００６５】
次に、第２の光源３２から出射された第２の光ビームの往路側の光路について説明する。図２に示すように、第２の光源３２から出射された第２の光ビームは、第１のビームスプリッタ３４の分離面３４ａで透過されて第２のビームスプリッタ３５に入射する。第２のビームスプリッタ３５に入射した第２の光ビームの光路は、第１の光ビームと同様に、第２のビームスプリッタ３５で反射され、コリメータレンズ３９により略平行光とされ、ミラー３７で反射されて液晶光学素子３８に入射される。
【００６６】
液晶光学素子３８に入射された第２の光ビームは、球面収差を補正されて対物レンズ３３側に出射される。このとき、液晶光学素子３８は、ディスク種類判別部２９により判別された光ディスクの種類に対応して、すなわち、第２の光ディスク４に対応された領域Ｃ及び領域Ｄに印加される電位を制御部２７及び液晶駆動部４４により制御されて、入射した第２の光ビームに適切な第２の補正位相差量Ｐｃ２を付加することで球面収差を補正する。また、液晶光学素子３８は、光検出器３６からの検出信号を受け、制御部２７及び液晶駆動部４４により、各収差を補正するための各領域に付加される電位を決定されて制御される。
【００６７】
液晶光学素子３８で球面収差を補正された第２の光ビームは、対物レンズ３３の入射側で第２の光ディスク４に対応する開口数に開口制限されて、対物レンズ３３で第２の光ディスク４の信号記録面上に集光される。
【００６８】
次に、第１又は第２のディスク３，４の信号記録面で反射された、第１及び第２の光ビームの復路側の光路について説明する。図２に示すように、第１又は第２のディスク３，４に集光された第１又は第２の光ビームは、第１又は第２のディスク３，４で反射され、対物レンズ３３、液晶光学素子３８、ミラー３７、コリメータレンズ３９を通って、再び、第２のビームスプリッタ３５に入射する。第２のビームスプリッタ３５に入射した第１又は第２の光ビームは、分離面３５ａを透過され、シリンダーレンズ４１により発散角を変換されて光検出器３６の受光面に集束される。
【００６９】
本発明を適用した光ピックアップ１は、液晶光学素子３８の電極パターンを複雑にすることなく、また、この液晶光学素子３８を駆動させる液晶駆動部４４の制御を複雑にすることなく、異なるフォーマットとされた第１の光ディスク３及び第２の光ディスク４に対応して、最適な球面収差補正を行うことを可能とする。すなわち、本発明を適用した光ピックアップ１は、異なるフォーマットとされた光ディスクに対して記録・再生特性を向上させるとともに、光学素子及び回路の構成の簡素化を実現することができる。また、本発明は、構成の簡素化を実現することにより、小型化を実現することができる。
【００７０】
尚、上述の光ピックアップ１において、第２の電極５４にパターンを設けることなく、液晶光学素子３８が球面収差のみを補正するように構成したが、第２の電極５４にコマ収差又は非点収差に対応した電極パターンを設け、液晶光学素子３８がコマ収差又は非点収差を補正するように構成してもよい。
【００７１】
尚、光ピックアップ１において、第１の電極５３が第１〜第４の境界部６１，６２，６３，６４により、複数の領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに分割された液晶光学素子３８を用いたが、これに限られるものではなく、例えば、一方の電極が第１〜第３の境界部により複数の領域に分割された液晶光学素子を用いてもよい。
【００７２】
次に、一方の電極が第１〜第３の境界部により複数の領域に分割された液晶光学素子を用いた、図２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。
【００７３】
本発明を適用した光ピックアップ７１は、図２に示すように、第１の波長の第１の光ビームを出射する半導体レーザ等の第１の光源部３１と、第２の波長の第２の光ビームを出射する半導体レーザ等の第２の光源部３２と、この第１の光源部３１又は第２の光源部３２から出射された第１又は第２の光ビームを光ディスク１１の信号記録面に集光させる対物レンズ３３と、第１の光源部３１から出射された第１の光ビームの光路を変更して対物レンズ３３側に導くとともに、第２の光源部３２から出射された第２の光ビームの光路と合成させる光路合成手段として第１のビームスプリッタ３４と、第１のビームスプリッタ３４で光路合成された第１の光ビーム及び第２の光ビームの光路を変更して対物レンズ３３側に導くとともに、光ディスクで反射された戻り光の光路を第１の光源部３１又は第２の光源部３２から出射された往路側の第１又は第２の光ビームの光路と分離する光路分離手段として第２のビームスプリッタ３５と、第２のビームスプリッタ３５で往路の光ビームから分離された戻りの光ビームを検出するフォトディテクタ等の光検出器３６とを備える。
【００７４】
また、光ピックアップ７１は、対物レンズ３３と第２のビームスプリッタ３５との間に設けられ、第１の光ビーム及び第２の光ビームを対物レンズ３３側に反射させて光路を略９０°曲げる反射手段として立ち上げ用のミラー３７と、ミラー３７と対物レンズ３３との間に設けられ、屈折率を可変することにより球面収差の収差量を調整する液晶光学素子７８と、ミラー３７と第２のビームスプリッタ３５との間に設けられ、第２のビームスプリッタ３５により光路を変更された第１の光ビーム及び第２の光ビームの発散角を変換し、平行光とするコリメータレンズ３９とを備える。尚、液晶光学素子７８は、ミラー３７と対物レンズ３３との間に設けられたが、これに限られるものではなく、第１のビームスプリッタ３４と対物レンズ３３との間の光路上に配置すれば良い。
【００７５】
また、第２のビームスプリッタ３５と光検出器３６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長を調整して、光検出器のフォトディテクタ上に集束させるためのシリンダーレンズ４１が設けられる。
【００７６】
液晶光学素子７８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７８は、図３に示すように、相対向して配置されるガラス基板である第１及び第２の基板５１，５２と、第１及び第２の基板５１，５２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第１及び第２の電極７３，７４と、第１及び第２の電極７３，７４の間に配向膜５５，５６を介して挟まれて配向された液晶分子５７とから形成されている。
【００７７】
一方のガラス基板５１に設けられた第１の電極７３は、図１０に示すように、この第１の電極７３を複数の領域に分割する複数の同心円状の第１の電極パターンを有する。この第１の電極パターンは、光軸を中心とした略円形の第１〜第３の境界部８１，８２，８３からなる。すなわち、第１の電極７３は、この第１〜第３の境界部８１，８２，８３により、複数の領域Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉに分割される。
【００７８】
液晶光学素子７８は、第１及び第２の電極７３，７４に形成された第１及び第２の電極パターンに印加する電位を駆動制御する液晶駆動部４４を有する。液晶駆動部４４は、制御部２７から信号を受け、第１及び第２の電極パターンにより分割された各領域に印加する電位を制御することにより、分割された各領域の第１及び第２の電極間の電圧を制御することができ、この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。すなわち、液晶光学素子７８は、液晶駆動部４４に制御されることにより、各領域を通過する光ビームに光路差を変化させ、位相差を発生させ付加することができる。
【００７９】
次に、液晶光学素子７８の第１の電極パターンにおける第１〜第３の境界部８１，８２，８３の位置、すなわちパターンの分割位置について説明する。
【００８０】
液晶光学素子７８において、異なる種類の第１及び第２の光ディスク３，４の球面収差の収差量を一つの液晶光学素子７８で補正するので、上述の液晶光学素子３８と同様に、第１及び第２の光ディスク３，４の球面収差を、開口数の高い第２の光ディスク４の有効径の半径が１になるように規格化すると、図５に示すＬ３１，Ｌ４１の位相分布が得られる。
【００８１】
すなわち、上述の図５に示す実線部Ｌ４１は、開口数の高い第２の光ディスク４の球面収差の波面の位相分布を表したものであり、縦軸は第２の光ディスク４の最大位相差量が１となるように規格化したものである。また、図５に示す一点鎖線部Ｌ３１は、第１の光ディスク３の最大位相差量が１に、ビームの中心からの位置を第２の光ディスク４の開口数で決定される有効径の半径が１になるように規格化したものである。
【００８２】
第１及び第３の境界部８１，８３は、第２の光ディスク４に対する球面収差の位相差量が第２の補正位相差量と等しくなる位置に形成される。また、第２の補正位相差量Ｐｃ４は、次式（１０），（１１）で表されるように決定する。ここでｙ２は、第２の光ディスク４に対する球面収差の位相差量の最大値Ｐｍ４に対する第２の補正位相差量Ｐｃ４の割合を示すものであり、この値を変動させることで液晶光学素子７８により付加される位相差量、すなわち、補正量が決定されるものである。尚、ここでは、ｙ２＝０．５である。
Ｐｃ４＝ｙ２・Ｐｍ４  ・・・（１０）
０．３５≦ｙ２≦０．５  ・・・（１１）
但し、
Ｐｃ４：第２の補正位相差量
Ｐｍ４：第２の光ディスク４に対する球面収差の位相差量の最大値
である。
【００８３】
さらに、詳細に説明すると、図１１に示すように、第２の補正位相差量Ｐｃ４と位相分布とが等しくなる位置、すなわち、第２の光ディスク４の球面収差の位相分布が、第２の補正位相差量の規格化した値である０．５となる規格化半径ｋ５（−ｋ５），ｋ７（−ｋ７））がそれぞれ、第１の境界部８１及び第３の境界部８３の半径を規格化したものとなる。さらに、第１の境界部８１の半径は、第２の光ディスク４に対する第２の光ビームの第１の電極７３上での有効径をｒ２としたとき、ｒ２・ｋ５となる。同様に、第３の境界部８３の半径は、ｒ２・ｋ７となる。
【００８４】
第２の境界部８２は、第１の光ディスク３に対する球面収差の位相差量が第１の補正位相差量Ｐｃ３と等しくなる位置に形成される。また、第１の補正位相差量Ｐｃ３は、第１の境界部８１が設けられた位置の第１の光ディスク３に対する球面収差の位相差量と等しくされる。ここで、第１の補正位相差量Ｐｃ３を、次式（１２），（１３）で表すと、ｙ１＝０．８となる。尚、ｙ１は、第１の光ディスク３に対する球面収差の位相差量の最大値Ｐｍ３に対する第１の補正位相差量Ｐｃ３の割合を示すものであり、この値を変動させることで液晶光学素子７８により付加される位相差量、すなわち、補正量が決定されるものである。
Ｐｃ３＝ｙ１・Ｐｍ３  ・・・（１２）
０．５≦ｙ１≦０．８  ・・・（１３）
但し、
Ｐｃ３：第１の補正位相差量
Ｐｍ３：第１の光ディスク３に対する球面収差の位相差量の最大値
である。
【００８５】
さらに詳細に説明すると、第１の補正位相差量Ｐｃ３は、第１の境界部８１が設けられた位置における、第１の光ディスク３に対する球面収差の位相量と等しくされる。すなわち、規格化半径ｋ５（−ｋ５）の位置における球面収差の位相量が第１の補正位相差量Ｐｃ３とされ、その規格化した値は、０．８程度となる。
【００８６】
また、第１の補正位相差量Ｐｃ３と位相分布とが等しくなる位置、すなわち、第１の光ディスク３の球面収差の位相分布が、第１の補正位相差量Ｐｃ３の規格化した値である０．８となる規格化半径ｋ６（−ｋ６）が、第２の境界部８２の半径を規格化したものとなる。さらに、第２の境界部８２の半径は、第１の光ディスク３に対する第２の光ビームの第１の電極７３上での有効径をｒ２としたとき、ｒ２・ｋ６となる。
【００８７】
液晶光学素子７８は、ディスク判別手段２９により判別された光ディスクが第１の光ディスク３のとき、第１及び第２の境界部８１，８２の間の領域、すなわち、領域Ｇに印加される電位が変化されることにより、第１の電極７３の領域Ｇと第２の電極７４の領域Ｇと対向する領域との間の電位差、すなわち、電圧が変化されて液晶分子５７の配向が変化されて屈折率が変化する。第１の電極７３の領域Ｇと第２の電極７４の領域Ｇと対向する領域との間の液晶分子５７の屈折率が変化することにより、領域Ｇを通過する第１の光ビームに、図１２（ａ）の実線Ｌ３２で示す、第１の補正位相差量Ｐｃ３が付加されて、図１２（ｂ）に示すように、位相差量すなわち球面収差の収差量が低減される。換言すると、図１２（ａ）の点線Ｌ３１で示す球面収差の位相分布に、実線Ｌ３２で示す第１の補正位相差量が付加されることにより、図１２（ｂ）の実線Ｌ３３で示す位相分布とされた光ビームとなり、収差量は低減される。尚、このとき変化させる電圧の変化量は、光検出器３６から信号を受けた制御部２７により決定されて、領域Ｇには、決定された変化量だけ電圧が変化するような所定の電位が液晶駆動部４４により印加される。
【００８８】
また、液晶光学素子７８は、ディスク判別手段２９により判別された光ディスクが第２の光ディスク４のとき、第１及び第３の境界部８１，８３の間の領域、すなわち、領域Ｇ及び領域Ｈに印加される電位が変化されることにより、第１の電極７３の領域Ｇ及び領域Ｈと第２の電極７４の領域Ｇ，Ｈと対向する領域との間の電位差、すなわち、電圧が変化されて液晶分子５７の配向が変化されて屈折率が変化する。第１の電極７３の領域Ｇ及び領域Ｈと第２の電極７４の領域Ｇ，Ｈと対向する領域との間の液晶分子５７の屈折率が変化することにより、領域Ｇ及び領域Ｈを通過する第２の光ビームに、図１３（ａ）の実線Ｌ４２で示す、第２の補正位相差量Ｐｃ４が付加されて、図１３（ｂ）に示すように、位相差量すなわち球面収差の収差量が低減される。換言すると、図１３（ａ）の点線Ｌ４１で示す球面収差の位相分布に、実線Ｌ４２で示す第２の補正位相差量Ｐｃ４が付加されることにより、図１３（ｂ）の実線Ｌ４３で示す位相分布とされた光ビームとなり、収差量は低減される。尚、このとき変化させる電圧の変化量は、光検出器３６から信号を受けた制御部２７により決定されて、領域Ｇ及び領域Ｈには、決定された変化量だけ電圧が変化するような所定の電位が液晶駆動部４４により印加される。
【００８９】
ここで、第１及び第２の補正位相差量を決定する、ｙ１，ｙ２については、液晶光学素子３８におけるｘ１，ｘ２と同様であるので、詳細な説明は省略する。すなわち、ｙ１及びｙ２は、単独に検討すれば、０．３５〜０．８の範囲において、ＳＡ感度、エラー感度共に良好な値とすることが可能となる。但し、液晶光学素子７８におけるｙ１及びｙ２は、上述のように、互いに連動する関係にあるので、ｙ１及びｙ２が共に０．３５〜０．８を満たす必要がある。よって、０．５≦ｙ１≦０．８、０．３５≦ｙ２≦０．５を満たす範囲において、ＳＡ感度、エラー感度共に良好な値とすることが可能となる。
【００９０】
上述のように、液晶光学素子７８は、制御部２７及び液晶駆動部４４により、ディスク判別手段２９により判別された光ディスクの種類に応じて同一条件で駆動される領域の組み合わせが切り換えられるように制御される。ここでは、第１の光ディスク３が装着された場合には、領域Ｇに印加される電位が変化され、第２の光ディスク４が装着された場合には、領域Ｇ及び領域Ｈの組み合わせに印加される電位が変化される。液晶光学素子７８は、第１及び第２の電極パターンに印加する電圧を制御することにより、光ディスクの種類に応じて、球面収差を簡単な制御で最適に調整することができる。
【００９１】
本発明を適用した光ピックアップ７１は、光ディスクの種類に応じて液晶光学素子７８の球面収差用の第１及び第２の電極パターンにより分割された各領域の同一条件で駆動される組み合わせが切り換えられるように制御されるので、異なるフォーマットとされた第１の光ディスク及び第２の光ディスクに対応した球面収差補正を行うことができる。
【００９２】
上述のように構成された光ピックアップ７１における、第１の光源３１及び第２の光源３２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の光路において液晶光学素子３８を通過して球面収差を補正されるのに対し、液晶光学素子７８を通過して球面収差を補正されることを除いて、光ピックアップ１の光路と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００９３】
本発明を適用した光ピックアップ７１は、液晶光学素子７８の電極パターンを複雑にすることなく、また、この液晶光学素子７８を駆動させる液晶駆動部４４の制御を複雑にすることなく、異なるフォーマットとされた第１の光ディスク３及び第２の光ディスク４に対応して、最適な球面収差補正を行うことを可能とする。すなわち、本発明を適用した光ピックアップ７１は、異なるフォーマットとされた光ディスクに対して記録・再生特性を向上させるとともに、光学素子及び回路の構成の簡素化を実現することができる。また、本発明は、構成の簡素化を実現することにより、小型化を実現することができる。
【００９４】
尚、上述の光ピックアップ７１において、第２の電極７４にパターンを設けることなく、液晶光学素子７８が球面収差のみを補正するように構成したが、第２の電極７４にコマ収差又は非点収差に対応した電極パターンを設け、液晶光学素子７８がコマ収差又は非点収差を補正するように構成してもよい。
【００９５】
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７１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。
【００９６】
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、光ディスク１１の種類に応じて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。
【００９７】
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。
【００９８】
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、光ディスク１１の種類に応じて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。
【００９９】
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。
【０１００】
本発明を適用した記録及び／又は再生装置１０は、球面収差補正のための液晶光学素子３８，７８の構成を簡素化することができ、また、液晶光学素子３８，７８を駆動させる液晶駆動部４４の制御を複雑にすることなしに、光ディスク１１のフォーマットに対応して、液晶光学素子３８が適切な球面収差の補正を行うことができ、記録・再生特性を向上させることができる。
【０１０１】
本発明を適用した光ピックアップ１、７１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】
【０１０２】
【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を構成する液晶光学素子の概略の構成を示す断面図である。
【図４】本発明を適用した光ピックアップを構成する液晶光学素子の電極パターンを説明する図である。
【図５】異なるフォーマットとされた第１及び第２の光ディスクに対して情報信号の記録又は再生を行う際に発生する球面収差の波面の規格化された位相分布を示す図である。
【図６】本発明を適用した光ピックアップにおいて、第１及び第２の光ビームに発生する球面収差の位相差量と、液晶光学素子３８による第１及び第２の補正位相差量と、第１〜第４の境界部の規格化半径との関係を示す図である。
【図７】（ａ）は、本発明を適用した光ピックアップ１において、第１の光ビームに発生する球面収差の位相分布、及び、この第１の光ビームに液晶光学素子３８により付加される第１の補正位相差量を示す図であり、（ｂ）は、第１の光ビームに発生する球面収差に第１の補正位相差量が付加された状態の位相差量を示す図である。
【図８】（ａ）は、本発明を適用した光ピックアップ１において、第２の光ビームに発生する球面収差の位相分布、及び、この第２の光ビームに液晶光学素子３８により付加される第２の補正位相差量を示す図であり、（ｂ）は、第２の光ビームに発生する球面収差に第２の補正位相差量が付加された状態の位相差量を示す図である。
【図９】本発明を適用した光ピックアップにおける液晶光学素子３８による第１及び第２の補正位相差量と、ＳＡ感度又はエラー感度との関係を示す図である。
【図１０】本発明を適用した他の例の光ピックアップを構成する液晶光学素子の電極パターンを説明する図である。
【図１１】本発明を適用した光ピックアップの他の例において、第１及び第２の光ビームに発生する球面収差の位相差量と、液晶光学素子７８による第１及び第２の補正位相差量と、第１〜第４の境界部の規格化半径との関係を示す図である。
【図１２】（ａ）は、本発明を適用した他の例の光ピックアップ７１において、第１の光ビームに発生する球面収差の位相分布、及び、この第１の光ビームに液晶光学素子７８により付加される第１の補正位相差量を示す図であり、（ｂ）は、第１の光ビームに発生する球面収差に第１の補正位相差量が付加された状態の位相差量を示す図である。
【図１３】（ａ）は、本発明を適用した他の例の光ピックアップ７１において、第２の光ビームに発生する球面収差の位相分布、及び、この第２の光ビームに液晶光学素子７８により付加される第２の補正位相差量を示す図であり、（ｂ）は、第２の光ビームに発生する球面収差に第２の補正位相差量が付加された状態の位相差量を示す図である。
【図１４】従来の光ピックアップを構成する液晶光学素子の電極パターンを説明する図である。
【図１５】（ａ）は、従来の光ピックアップにおいて、発生する球面収差の位相分布を示す図であり、（ｂ）は、液晶光学素子により付加される補正位相差量を示す図であり、（ｃ）は、発生する球面収差に、補正位相差量が付加された状態の位相差量を示す図である。
【図１６】従来の光ピックアップにおいて、ＤＶＤ用の球面収差を最適化した補正パターンを有する液晶光学素子により、ＣＤの球面収差の補正を行った状態の位相差量を示す図である。
【符号の説明】
【０１０３】
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、  ２９  ディスク種類判別部、  ３１  第１の光源部、  ３２  第２の光源部、  ３３  対物レンズ、  ３４  第１のビームスプリッタ、  ３５  第２のビームスプリッタ、  ３６  光検出器、  ３７  ミラー、  ３８  液晶光学素子、  ３９  コリメータレンズ、  ４１  シリンダーレンズ、  ４２  光源切換部、  ４３  ２軸アクチュエータ、  ４４  液晶駆動部、  ５１  第１の基板、  ５２  第２の基板、  ５３  第１の電極、  ５４  第２の電極、  ５５，５６  配向膜、  ５７  液晶分子、  ６１  第１の境界部、  ６２  第２の境界部、  ６３  第３の境界部、  ６４  第４の境界部
【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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