(57)【要約】 【課題】  Ｂｌｕ−ｒａｙディスクなどの薄いカバー層を有する光記録媒体のカバー層の厚みの誤差による球面収差を補正することができるとともに、小型化が図れる光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  光ピックアップ装置４２は、光源から出射された光が入射する焦点距離可変なレンズである第１レンズ４３および第２レンズ４４とを含み、焦点距離可変手段４５と、光検出手段１５と、制御手段４６とによって第１および第２レンズ４３，４４の焦点距離を変えて光のビーム径を変化させ、球面収差を補正することができる。【選択図】      図１
2006147057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報信号が光学的に記録される情報記録面と情報記録面の上に形成されるカバー層を有する光記録媒体に光を照射して情報信号を記録および／または再生する光ピックアップ装置において、
光記録媒体に向けて光を出射する光源と、
光源と光記録媒体との間に設けられ、光源から出射された光が入射する第１レンズと、
光源と光記録媒体との間に設けられ、第１レンズを透過した光が入射する第２レンズと、
第１レンズおよび第２レンズのうちの少なくとも１つは焦点距離可変なレンズであり、該焦点距離可変なレンズの焦点距離を変化させる焦点距離可変手段と、
光源から出射され光記録媒体で反射された光を受光して情報再生信号を検出する光検出手段と、
光検出手段によって検出される情報再生信号に基づいて、第１レンズおよび第２レンズのうち焦点距離可変なレンズの焦点距離を変化させる制御手段とを含むことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
第１レンズおよび第２レンズは、
いずれも焦点距離可変レンズ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装置。
【請求項３】
第１レンズおよび第２レンズのうちの少なくとも１つは、
透光性を有する弾性体からなり、
焦点距離可変手段は、
透光性を有する弾性体からなるレンズを変形させることによって該レンズの焦点距離を変化させることを特徴とする請求項１または２記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
第１レンズおよび第２レンズのうちの少なくとも１つは、
導電性の液体と非導電性の液体とを含む液体レンズであり、
焦点距離可変手段は、
液体レンズに対して電圧を印加し、導電性の液体と非導電性の液体との界面の形状を変化させることによって該レンズの焦点距離を変化させることを特徴とする請求項１または２記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
第１レンズおよび第２レンズのうちの少なくとも１つは、
印加される電圧の大きさによって屈折率が変化する屈折率可変材料を含むレンズであり、
焦点距離可変手段は、
屈折率可変材料を含むレンズに対して電圧を印加し、屈折率を変化させることによって該レンズの焦点距離を変化させることを特徴とする請求項１または２記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
屈折率可変材料は、液晶であることを特徴とする請求項５記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報の記録および再生が可能な光記録媒体として、波長７８０ｎｍの光によって情報の記録および再生が行われるＣＤ（Compact Disc）、ＣＤに用いられる波長よりも短い波長６３０〜６９０ｎｍの光によって情報の記録および再生が行われるＤＶＤ（Digital
Versatile Disc）が広く使用されている。また最近では、さらに多くの情報を記録することができる光記録媒体として、波長３９０〜４６０ｎｍの青色または青紫色半導体レーザを用いて情報の記録および再生が行われるブルーレイディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙディスク：登録商標）などの高密度光記録媒体の開発が進んでいる。このような光記録媒体の情報の再生は、光記録媒体に存在する微細なピットにレーザ光を照射し反射させた光の強度変化を記録情報として捉える光ピックアップ装置によって行われる。
【０００３】
ＣＤ、ＤＶＤおよびＢｌｕ−ｒａｙディスクは、全体の厚みがいずれも１．２ｍｍであり、情報記録面が形成された基板とカバー層とからなる。
【０００４】
これらの光記録媒体には、ポリカーボネイトなどの透光性を有する基板上に、再生される情報が記録され、情報の記録が行われる情報記録面が形成される。情報記録面はカバー層によって保護され、カバー層の厚みは各光記録媒体によって異なり、ＣＤおよびＤＶＤのカバー層は、それぞれ１．１ｍｍ、０．６ｍｍの厚みであり、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクのカバー層は、ＣＤおよびＤＶＤのカバー層よりもさらに薄く、０．１ｍｍ程度の厚みである。そのため、このような薄いカバー層を有するＢｌｕ−ｒａｙディスクでは、カバー層の厚みがディスクごとにばらついていると、ＣＤおよびＤＶＤでは問題がない程度のばらつきであっても、光を出射して再生および記録を行う場合に該カバー層の厚みのばらつきによって球面収差が発生しやすくなる。球面収差が生じると、光記録媒体の情報記録面に照射される光のスポット径が増大し、強度が不安定となるので、安定した情報の記録または再生が出来なくなる恐れがある。
【０００５】
このような問題に対して、光記録媒体に照射される光の球面収差を補正することができるとされる光ピックアップ装置が提案されている（たとえば、特許文献１および２参照）。これらの光ピックアップ装置では、光源から出射され光記録媒体に入射する光の光路中に配置されるレンズまたは光学部品を光の光軸と平行な方向に移動させることによって、光記録媒体に入射する光の球面収差を補正することができるとされる。
【０００６】
図９は、特許文献１に開示の光ピックアップ装置１の構成を簡略化して示す概略断面図である。光ピックアップ装置１は、レーザ光を出射する半導体レーザ素子２と、入射光を平行光にするコリメートレンズ３と、半導体レーザ素子２から出射される光を透過または反射する偏光ビームスプリッタ５と、固定レンズ６、可動レンズ７、可動レンズ駆動モータ８および可動レンズ駆動モータ８を制御する制御手段９を含み、光のビーム径を変化させるビームエキスパンダ１２と、入射光を反射する立ち上げミラー１３と、光記録媒体４に光を集光する対物レンズ１４と、光記録媒体４で反射された光によって情報再生信号およびフォーカスエラー信号を検出する光検出手段１５とを含んで構成される。
【０００７】
光を出射する光源である半導体レーザ素子２は、たとえば、光記録媒体がＤＶＤであるときは波長６５０ｎｍの赤色光を出射し、光記録媒体がＢｌｕ−ｒａｙディスクであるときは波長４０５ｎｍの青紫色光を出射する。半導体レーザ素子２は、不図示の駆動電流を供給する外部回路と接続され、該外部回路からの電流量によって光の強度を変えることができる。コリメートレンズ３は、半導体レーザ素子２から出射され入射する光を平行光とする。偏光ビームスプリッタ５は、半導体レーザ素子２から出射される光を透過し、光記録媒体４で反射される光を反射する。立ち上げミラー１３は、半導体レーザ素子２から出射された往路光を光記録媒体４に向けて反射し、光記録媒体４から反射された反射光を半導体レーザ素子２に向けて反射する。対物レンズ１４は、入射する光の光軸に平行な方向であるフォーカス方向に対物レンズ１４を移動可能に保持する不図示のアクチュエータに搭載され、半導体レーザ素子２から出射された往路光を光記録媒体４のカバー層４ｂを透過させて情報記録面４ａに集光し、情報記録面４ａ上に光スポットを形成する。対物レンズ１４を保持するアクチュエータは、光検出手段１５から検出されるフォーカスエラー信号に基づいて対物レンズ１４を移動させる。光検出手段１５は、偏光ビームスプリッタ５によって反射された光を受光し、その光の強度から情報再生信号およびフォーカスエラー信号を検出する受光素子である。ビームエキスパンダ１２は、可動レンズ７を駆動させることによって情報記録面４ａに絞られた光の球面収差を補正し、ビーム径を適正な大きさにする。
【０００８】
図１０は、ビームエキスパンダ１２に含まれる固定レンズ６および可動レンズ７に入射する光のビーム径変化を模式的に示す図である。固定レンズ６は、不図示の固定レンズ保持部材によって固定される。可動レンズ７は、可動レンズ保持部材１０によって保持され、保持部材１０に設けられる複数の溝がギア１１に噛合するように装着される。ギア１１は、固定レンズ６および可動レンズ７に入射する光の光軸に沿って平行に設けられ、不図示の電源を備えるモータ８によって回転する。このギア１１の回転によって、保持部材１０が光の光軸に沿って平行に移動し、このことによって、可動レンズ７は光の光軸方向に移動可能である。モータ８は、制御手段９によって、光検出手段１５で検出された反射光から得られる情報再生信号に基づいて駆動される。
【０００９】
半導体レーザ素子２から出射される光は、コリメータレンズ３および偏光ビームスプリッタ５を透過し、ビームエキスパンダ１２に含まれる固定レンズ６に入射する。固定レンズ６に入射した光は、初期位置に存在する可動レンズ７を透過し、立ち上げミラー１３によって反射されて対物レンズ１４を透過し、光記録媒体４に集光される。光記録媒体４に集光された光は、反射されて再び各光学部材を透過し、偏光ビームスプリッタ５に入射し、反射される。偏光ビームスプリッタ５に反射された光は、光検出手段１５に受光され、光検出手段１５によって情報再生信号を出力する。この情報再生信号に基づいて、制御手段９は可動レンズ７を移動させて光のビーム径を調整するとともに、対物レンズ１４をフォーカス位置に移動させる。
【００１０】
特許文献１に記載の光ピックアップ装置１では、可動レンズ７を移動させ、固定レンズ６と可動レンズ７との間の距離を変えることによって、光のビーム径の調整を行うことができる。図１０において実線で示す位置に存在する可動レンズ７を二点鎖線で示す位置７ａに移動させると、固定レンズ６および可動レンズ７を透過する光のビーム径をＷ１からＷ１よりも小さいＷ２に変化させることができる。このように光のビーム径を変えることによって、光記録媒体４のカバー層４ｂの厚みのばらつきで発生した球面収差を少なくすることができる。
【００１１】
図１１は、特許文献２に開示の光ピックアップ装置２１の構成を簡略化して示す概略断面図である。光ピックアップ装置２１は、不図示の光源と、可動レンズ２２と、固定レンズ２３と、可動レンズ２２を移動させる可動レンズ移動手段２４と、可動レンズ移動手段２４を制御する制御手段２５と、光記録媒体２６に光を集光させる集光手段２７と、光検出手段２８とを含んで構成される。
【００１２】
光ピックアップ装置２１は、前述の特許文献１に記載の光ピックアップ装置１に類似する。光ピックアップ装置２１に備えられる可動レンズ移動手段２４は、ラック２４ａおよびピニオン２４ｂと不図示のモータとを備える。モータは、光検出手段２８から検出される信号に基づき、制御手段２５によって制御される。このモータの回転駆動力がラック２４ａとピニオン２４ｂとに作用してラック２４ａが移動し、可動レンズ２２が入射光の光軸方向に可動となる。
【００１３】
光ピックアップ装置２１は、前述の光ピックアップ装置１と同様に光源から出射された光を、可動レンズ２２および固定レンズ２３と集光手段２７とを介して光記録媒体２６に集光させる。光ピックアップ装置２１は上記のような可動レンズ移動手段２４を備えるので、可動レンズ２２を検出信号に基づいて光軸方向に平行に移動させることができ、特許文献１に記載の光ピックアップ装置１と同様の効果を得ることができる。
【００１４】
以上のように、特許文献１および２に記載の光ピックアップ装置では、固定レンズと可動レンズとの距離を変えることによって焦点距離を変化させ、光の球面収差を補正する。しかしながら、これらの光ピックアップ装置では、機械的に可動レンズを移動させるためのギアまたはラックおよびピニオンが必要であり、装置が大型化してしまうという問題がある。
【００１５】
このような問題に対して、可動レンズを移動させて球面収差補正を行うことができるとともに小型化された光ピックアップ装置が提案されている（たとえば、特許文献３〜５参照）。特許文献１および２に開示の光ピックアップ装置が機械的に可動レンズを移動させる構成であるのに対し、特許文献３〜５に記載の光ピックアップ装置は、電磁気力によって可動レンズを移動させる構成である。これらの光ピックアップ装置は、可動レンズの移動手段として、コイルおよびマグネットを用いるので、ギアなどの移動手段を用いる場合よりも小型化が図れるとされている。
【００１６】
しかしながら、コイルおよびマグネットが用いられる特許文献３〜５の光ピックアップ装置においても、焦点距離を変化させる手段として、レンズを空間内で移動させる手段が用いられるので、レンズが移動するための空間を要する。光ピックアップ装置は、たとえばノート型パーソナルコンピュータ、携帯型光情報記録再生装置に搭載されて使用されるので、さらに小型化されることが課題である。
【００１７】
上記課題を解決する一つの方法として図１２に示すようなビームエキスパンダが考えられる。図１２は、光ピックアップ装置に備えられるビームエキスパンダ３１の構成を簡略化して示す概略断面図である。ビームエキスパンダ３１は、第１レンズ３２、第２レンズ３３、屈折率可変材料からなる平行平板３４、平行平板３４に電圧を印加する電圧印加手段３５および電圧印加手段３５を制御する制御手段３６とを含む。
【００１８】
平行平板３４を構成する屈折率可変材料とは、電圧を印加することによって屈折率が変化する材料であり、たとえば、液晶などが挙げられる。このような屈折可変材料からなる平行平板３４を第１および第２レンズ３２，３３の間に配置することによって、電圧を流す前の実線で示す光ビーム径Ｗ３を、Ｗ３よりも小さい二点鎖線で示す光ビーム径Ｗ４に変化させることができ、光の球面収差を補正することが考えられる。
【００１９】
このようなビームエキスパンダ３１を備える光ピックアップ装置は、予め定められる距離の第１および第２レンズ３２，３３の間に平行平板３４が配置され、第１および第２レンズ３２，３３が移動しない構成であるので、コイルを用いる特許文献３〜５の光ピックアップ装置よりもさらに小型化を図ることができる。しかしながら、屈折率可変材料からなる平行平板３４だけで必要な屈折率の可変量を得ようとすると、非常に高い電圧を印加する必要がある。
【００２０】
【特許文献１】特開２００３−４５０６６号公報
【特許文献２】米国特許５，１５７，５５５号明細書
【特許文献３】特開２００３−９９９７６号公報
【特許文献４】特開２００３−１０９２１９号公報
【特許文献５】特開２００３−１０９２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明の目的は、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクなどの薄いカバー層を有する光記録媒体のカバー層の厚みの誤差による球面収差を補正することができるとともに、小型化が図れる光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、情報信号が光学的に記録される情報記録面と情報記録面の上に形成されるカバー層を有する光記録媒体に光を照射して情報信号を記録および／または再生する光ピックアップ装置において、
光記録媒体に向けて光を出射する光源と、
光源と光記録媒体との間に設けられ、光源から出射された光が入射する第１レンズと、
光源と光記録媒体との間に設けられ、第１レンズを透過した光が入射する第２レンズと、
第１レンズおよび第２レンズのうちの少なくとも１つは焦点距離可変なレンズであり、該焦点距離可変なレンズの焦点距離を変化させる焦点距離可変手段と、
光源から出射され光記録媒体で反射された光を受光して情報再生信号を検出する光検出手段と、
光検出手段によって検出される情報再生信号に基づいて、第１レンズおよび第２レンズのうち焦点距離可変なレンズの焦点距離を変化させる制御手段とを含むことを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００２３】
また本発明は、第１レンズおよび第２レンズは、
いずれも焦点距離可変レンズであることを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、第１レンズおよび第２レンズのうちの少なくとも１つは、
透光性を有する弾性体からなり、
焦点距離可変手段は、
透光性を有する弾性体からなるレンズを変形させることによって該レンズの焦点距離を変化させることを特徴とする。
【００２５】
また本発明は、第１レンズおよび第２レンズのうちの少なくとも１つは、
導電性の液体と非導電性の液体とを含む液体レンズであり、
焦点距離可変手段は、
液体レンズに対して電圧を印加し、導電性の液体と非導電性の液体との界面の形状を変化させることによって該レンズの焦点距離を変化させることを特徴とする。
【００２６】
また本発明は、第１レンズおよび第２レンズのうちの少なくとも１つは、
印加される電圧の大きさによって屈折率が変化する屈折率可変材料を含むレンズであり、
焦点距離可変手段は、
屈折率可変材料を含むレンズに対して電圧を印加し、屈折率を変化させることによって該レンズの焦点距離を変化させることを特徴とする。
また本発明は、屈折率可変材料は、液晶であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、光ピックアップ装置は、光源から出射された光が入射するいずれか１つ以上が焦点距離可変なレンズである第１レンズおよび第２レンズと、第１レンズおよび第２レンズの焦点距離を変化させる焦点距離可変手段と、光源から出射され光記録媒体で反射された光を受光して情報再生信号を検出する光検出手段とを含み、光検出手段によって検出される情報再生信号に基づいて、第１レンズおよび第２レンズのうちいずれか１つ以上のレンズの焦点距離を変化させて光記録媒体のカバー層の厚みの誤差によって発生する球面収差を減少させるように焦点距離可変手段を制御する制御手段とによって第１レンズおよび第２レンズのうちいずれか１つ以上のレンズの焦点距離を変えることができる。したがって、第１レンズおよび第２レンズを透過した光の光ビーム径を変化させることができるとともに焦点距離の調整幅を大きくすることができるので、安定して光記録媒体の情報の再生および記録を行うことができる。さらに、本発明の光ピックアップ装置は、第１レンズと第２レンズとの間の距離を変えることなく第１レンズおよび第２レンズのうちいずれか１つ以上のレンズの焦点距離を変えることができ、第１レンズおよび第２レンズが移動するための空間が不要となるので、小型化が図れる。
【００２８】
また本発明によれば、第１レンズおよび第２レンズの両方のレンズの焦点距離を変えることによって、１つのレンズの焦点距離を変えるだけでは補正できない球面収差についても充分に補正を行うことができ、さらに焦点距離の調整幅を大きくすることができる。
【００２９】
また本発明によれば、第１レンズおよび第２レンズのうちの少なくとも１つは、透光性を有する弾性体からなり、該透光性を有する弾性体からなるレンズを変形させることによって該レンズの焦点距離を変化させることができるので、レンズを移動させることなく焦点距離を変化させることができ、小型化が図れる。
【００３０】
また本発明によれば、第１レンズおよび第２レンズのうちの少なくとも１つは、導電性の液体と非導電性の液体とを含む液体レンズであり、該液体レンズに対して電圧を印加し、導電性の液体と非導電性の液体との界面の形状を変化させることによって該レンズの焦点距離を変化させることができる。このような光ピックアップ装置に用いられる液体レンズは、電圧の印加によって導電性の液体と非導電性の液体との界面の形状を凸面から凹面まで大きく変化させることができ、該液体レンズの焦点距離の調整幅が充分に大きくなるので、充分に球面収差の補正を行うことができる。
【００３１】
また本発明によれば、第１レンズおよび第２レンズのうちの少なくとも１つは、印加される電圧の大きさによって屈折率が変化する屈折率可変材料を含むレンズであり、該屈折率可変材料を含むレンズに対して電圧を印加し、屈折率を変化させることによって該レンズの焦点距離を変化させることができる。このようなレンズを備える光ピックアップ装置は、屈折率の変化量を電圧の印加量によって微調整できるので、焦点距離の微調整が可能であるとともに、迅速に屈折率を変化させることができる。また、電圧の印加によって屈折率を変化させるので、機械的に移動させたり形状を変化させたりするよりも温度、湿度などの環境変化に影響されず、安定して焦点距離を変化させることができる。
【００３２】
また本発明によれば、印加される電圧の大きさによって屈折率が変化する屈折率可変材料は液晶である。このような液晶を含むレンズを光ピックアップ装置に用いると、屈折率を変化させやすく、球面収差の補正が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１は本発明の実施の一形態である光ピックアップ装置４１の構成を簡略化して示す断面図であり、図２は光ピックアップ装置４１に備えられるビームエキスパンダ４２の構成を簡略化して示す断面図である。本実施の形態の光ピックアップ装置４１は、前述の図９に示す光ピックアップ装置１に類似するので、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００３４】
光ピックアップ装置４１は、光記録媒体４に向けて光を出射する半導体レーザ素子２と、半導体レーザ素子２と光記録媒体４との間に設けられ、半導体レーザ素子２から出射された光が入射するレンズであって焦点距離可変な第１レンズ４３と、半導体レーザ素子２と光記録媒体４との間に設けられ、第１レンズ４３を透過した光が入射するレンズであって焦点距離可変な第２レンズ４４と、第１レンズ４３および第２レンズ４４の焦点距離を変化させる焦点距離可変手段４５と、半導体レーザ素子２から出射され光記録媒体４で反射された光を受光して情報再生信号を検出する光検出手段１５と、光検出手段１５によって検出される情報再生信号に基づいて、第１レンズ４３および第２レンズ４４の焦点距離を変化させて光記録媒体４のカバー層４ｂの厚みの誤差によって発生する球面収差を減少させるように焦点距離可変手段４５を制御する制御手段４６とを備える。
【００３５】
なお本実施形態において、第１レンズ４３および第２レンズ４４は透光性を有する弾性材料からなるレンズであり、焦点距離可変手段４５は、第１および第２レンズ４３，４４を変形させる変形手段である。また、本発明において、第１レンズ４３、第２レンズ４４、焦点距離可変手段４５および制御手段４６をあわせてビームエキスパンダ４２と呼ぶ。
【００３６】
ビームエキスパンダ４２に備えられる第１レンズ４３は、光源２から出射されてコリメートレンズ３、偏光ビームスプリッタ５を透過した光が入射する位置に配置される。また第２レンズ４４は、第１レンズ４３を透過した光が入射し、第２レンズ４４を透過した光が立ち上げミラー１３に入射する位置に配置される。第１および第２レンズ４３，４４は、ともに透光性を有する弾性体からなるレンズであり、たとえば、シリコーンゴムなどの透光性を有する弾性材料からなる。本実施の形態では、第１レンズ４３は凹レンズなどの負の屈折力を有するレンズであり、第２レンズ４４は凸レンズなどの正の屈折力を有するレンズである。
【００３７】
焦点距離可変手段４５は、第１および第２レンズ４３，４４を外方に引っ張る手段である。焦点距離可変手段４５は、第１および第２レンズ４２，４３に固定される紐材４７ａ，４７ｂと、固定リング４８ａ，４８ｂと、可動リング４９ａ，４９ｂと、可動リング４９ａ，４９ｂをそれぞれ回転させるモータ５０ａ，５０ｂとを含んで構成される。なお、以後特定の焦点可変手段４５に含まれる部材を指定して説明する場合を除いて、ａ，ｂのアルファベットを省略して記載する。
【００３８】
複数の紐材４７は、その一端において第１および第２レンズ４３，４４の端縁部に連結される。これらの紐材４７を介して、固定リング４８が第１および第２レンズ４３，４４の外周を周回するように配置される。また固定リング４８の外周には、可動リング４９が周回するように配置される。なお固定リング４８と第１および第２レンズ４３，４４とは、若干の間隔を空けて設けられる。固定リング４８には、各紐材４７に相応する位置に、第１および第２リング４３，４４の外周側から固定リング４８の内周側に抜ける不図示の通し孔が設けられ、各紐材４７の他端はそれぞれ通し孔を通って可動リング４９に固定される。
【００３９】
ここで、可動リング４９をモータ５０により回転させると、可動リング４９に固定される各紐材４７は、可動リング４９の周りに巻き付くように引っ張られるので、第１および第２レンズ４３，４４が紐材４７を介して外側へ放射方向に引っ張られ、二点鎖線で示す４３ａ，４４ａのようにレンズの曲率が変わり、変形する。このように、第１および第２レンズ４３，４４は、可動リング４９の回転による引張力と、第１および第２レンズ４３，４４自体の弾性復元力とが平衡するように弾性変形するので、可動リング４９の回動による引張力の程度に応じて、第１および第２レンズ４３，４４の焦点距離を任意に変えることができる。
【００４０】
以上のように第１および第２レンズ４３，４４の形状を変更して焦点距離を変えるための手段としては、紐材４７、固定リング４８、可動リング４９およびモータ５０を含む焦点距離可変手段４５が用いられる。また、この焦点距離可変手段４５を制御する手段としては、光検出手段１５から検出される情報再生信号などに基づいて制御を行う制御手段４６が用いられる。
【００４１】
光記録媒体４には、光が照射される側の面の表面から情報記録面４ａまでカバー層４ｂとよばれる情報記録面４ａを保護する層が形成される。このカバー層４ｂの厚みは、同じ種類の光記録媒体であっても若干の厚みの誤差を有することがある。
【００４２】
このようなカバ―層４ｂの厚みの誤差が発生すると、球面収差が発生し、良好な再生および／または記録を行うことができないという問題がある。特に、カバー層４ｂの厚みが薄いＢｌｕ−ｒａｙディスクではその影響は大きくなる。したがって、光記録媒体４の情報記録面４ａに光スポットを形成して良好な情報の記録および／または再生を行うためには、このようなカバー層４ｂの厚みの誤差に起因する球面収差を、ディスクを入れ替える毎に補正する必要がある。
【００４３】
本実施形態の光ピックアップ装置４１では、このような球面収差を補正するために、光検出手段１５から出力される情報である情報再生信号（なお、本発明では情報記録信号は情報再生信号に含まれるものとする）に基づいて、第１および第２レンズ４３，４４の最良の焦点距離を設定し、該焦点距離となるように第１および第２レンズ４３，４４の焦点距離を決定する。
【００４４】
光検出手段１５では、情報記録面４ａに記録された情報である情報再生信号を得ることができる。図３は、対物レンズ１４をフォーカス方向に移動するときに得られる情報再生信号レベル波形１０１を示す図である。図３の対物レンズとディスクの距離がＡ点に示す距離のとき、情報再生信号が得られ、情報再生信号レベル波形１０１の振幅も最大となっている。このＡ点近傍でフォーカスサーボを引き込み、さらにトラッキングサーボを入れると一般に「アイパターン」と呼ばれる情報再生信号を得ることができる。
【００４５】
図４は、図３に示すＡ点近傍で得られるアイパターンを示す図である。この情報再生信号が良好な場合は波形がはっきりし、良好でない場合はぼやけた波形になる。情報再生信号が良くない場合、ＢＥＲ（Bit Error Rate）の値も大きく（悪く）なる。
【００４６】
この情報再生信号は、情報記録面４ａに照射された光に球面収差が発生するときにＢＥＲの値が大きくなるので、制御手段４６では第１および第２レンズ４３，４４の焦点距離を適宜移動させてＢＥＲの値が小さくなる第１および第２レンズ４３，４４それぞれの焦点距離を検出し、カバー層４ｂの厚みの誤差がある場合の最良焦点距離を検出する。制御手段４６は、第１および第２レンズ４３，４４の焦点距離が、以上のようにして情報再生信号が最も良くなる最良焦点距離となるように、焦点距離可変手段４５を制御する。
【００４７】
最良焦点距離を求める手段としては、上記のようなＢＥＲを観測する方法だけに限定されることなく、たとえば、ＲＦ信号のジッタを観測する方法、またＲＦ信号の信号レベルを観測する方法などを用いることもできる。
【００４８】
なお第１および第２レンズ４３，４４の焦点距離を変化させることによって、第１および第２レンズ４３，４４を透過した光のビーム径を変化させることができる。たとえば、カバー層４ｂの厚みが規定値よりも薄い場合、該カバー層４ｂの厚みの誤差量に応じて、対物レンズ１４に入射する光のビーム径が大きくなるように、第１および第２レンズ４３，４４をそれぞれ収縮させる。反対に、カバー層４ｂの厚みが規定値よりも厚い場合、該カバー層４ｂの厚みの誤差量に応じて、対物レンズ１４に入射する光のスポット径が小さくなるように、第１および第２レンズ４３，４４をそれぞれ拡大させる。
【００４９】
なお、本発明の光ピックアップ装置４１においては、第１および第２レンズ４３，４４はそれぞれに備えられるモータ５０ａ，５０ｂによって個別に調整可能である。したがって、第１および第２レンズ４３，４４のいずれかのレンズについてのみ焦点距離を調整することができる。また第１および第２レンズ４３，４４の両方のレンズについて焦点距離を調整することもできる。このように両方のレンズを調整することによって１つのレンズにかかる変形のための負荷応力を減少させることができ、レンズの変形によっても生じ得るノイズを減らすことができる。
【００５０】
以上のようにして、第１および第２レンズ４３，４４を変形させることで、光記録媒体４のカバー層４ｂの厚みの誤差に起因する球面収差を補正することができる。
【００５１】
また、上記のようにしてカバー層４ｂの厚みの誤差を考慮して球面収差の補正が行われる場合、半導体レーザ素子２から同じ出力で光を出射したとしても、情報記録面４ａに集光される光の強度が異なることがある。安定した情報の再生および／または記録を行うためには、情報記録面４ａに集光される光の強度が一定である必要がある。したがって球面収差を補正するだけでなく、情報記録面４ａに照射される光の強度が一定となるように半導体レーザ素子２からの出力を制御することも必要である。
【００５２】
半導体レーザ素子２からの出力を制御する手段としては、半導体レーザ素子２から出射される光の量をモニタする受光素子１６と、受光素子１６によって検出される信号に応じて半導体レーザ素子２の光出力を制御する不図示のシステムコントローラであるＡＰＣ（Auto Power Control）とが用いられる。半導体レーザ素子２から出射される光の光路中には、ＡＰＣ用偏光ビームスプリッタ１７が設けられ、半導体レーザ素子２から出射される往路光の一部を受光素子１６に向けて反射する。この反射された一部の光から半導体レーザ素子２から出力される光の強度を検出し、不図示のＡＰＣによって半導体レーザ素子２から出射される光量が所定量となるように、半導体レーザ素子２の駆動電流を制御する。この制御は、ＡＰＣからの出力によって半導体レーザ素子２に流す電流量（Ｉ）を情報記録面４ａでの強度が一定となるようにカバー層４ｂの厚み（ｔ）に応じて制御する。すなわち、Ｆ（ｔ）をｔの関数とすると、Ｉ＝Ｆ（ｔ）でカバー層４ｂの厚み（ｔ）と半導体レーザ素子２に流す電流量（Ｉ）との関係を表すことができ、この関数を制御手段４６に予め記憶させておく。なお実際にＦ（ｔ）を求めなくても、ＡＰＣ内にカバー層４ｂの厚み（ｔ）と電流量（Ｉ）との値を対応させたテーブルデータを記憶しておき、このデータから電流量を決定して制御してもよい。なお、このような受光素子１６、ＡＰＣ用偏光ビームスプリッタ１７およびＡＰＣは、環境温度、経年変化などによって変化する半導体レーザ素子２の出力をモニタし、その出力を安定化制御するために光ピックアップ装置に通常設けられるものである。したがって、これらによって本実施の形態の光ピックアップ装置４１が従来の光ピックアップ装置よりも大型化するという問題はない。
【００５３】
以上のような本発明の光ピックアップ装置４１では、たとえば、図２において実線で示される第１および第２レンズ４３，４４を二点鎖線に示す４３ａ，４４ａのように変形させると、レンズの両面の曲率が緩くなり焦点距離が変化する。このことによって、第１レンズ４３から出射される光の広がり角度をθ１からθ２に変化させることができ、光のビーム径をＷ３からＷ３よりも小さいＷ４に変化させることができる。光のビーム径を小さくすると、第１および第２レンズ４３，４４を透過した光がその強度を低下させることなく対物レンズ１４に入射する光の光軸付近に集束させることができるので、球面収差を少なくする点において非常に効果的である。
【００５４】
また本実施形態の光ピックアップ装置４１は、第１および第２レンズ４３，４４の２つのレンズにおいて焦点距離を変化させることができるので、焦点距離の調整幅が非常に大きくなる。したがって、たとえば光記録媒体４のカバー層４ｂの厚みの誤差が大きく、１つのレンズの焦点距離を変えるだけでは球面収差の補正が行えないような場合であっても、充分に球面収差の補正を行うことができる。
【００５５】
また最近では高密度記録媒体であるＢｌｕ−ｒａｙディスクなどが用いられるようになってきている。ここで、ＣＤのトラックピッチおよび最短ピット長はそれぞれ１．６μｍおよび０．８μｍ、ＤＶＤのトラックピッチおよび最短ピット長はそれぞれ０．７４μｍおよび０．４μｍである。これに対して、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクのトラックピッチは０．３２μｍ、最短ピット長は約０．１４μｍと非常に高密度化されている。本発明の光ピックアップ装置４１は、光の強度を低下させることなくビーム径を小さくし、情報記録面４ａに入射する光のスポットを真円に近い形状とし、かつスポット径を小さくすることができるので、特にＢｌｕ−ｒａｙディスクなどの高密度光記録媒体に用いられる場合、高密度の情報記録信号の記録および再生を非常に好適に行うことができる。
【００５６】
さらに、本発明の光ピックアップ装置４１は、第１および第２レンズ４３，４４の間の距離を変えることなく焦点距離を変えることができるので、ギア、コイルなどの部品が不要であるとともに、第１または第２レンズ４３，４４が移動するための空間を要することがないので、小型化が図れる。
【００５７】
また、球面収差の補正は、光記録媒体を入れ替えるたびに行わなければならないので、機械的にモータなどでレンズを移動させる構成の光ピックアップ装置では、微調整を行うことが難しく、装置の消費電力が大きくなるといった問題も発生する。さらに、レンズを機械的に移動させる構成の光ピックアップ装置においては、温度変化、結露、振動などの原因によって微調整が困難となり、故障を招く恐れもある。本発明の光ピックアップ装置４１においては、このような環境変化に対しても安定して球面収差の補正を行うことができ、消費電力の低減を図ることができるとともに焦点距離の微調整も可能である。
【００５８】
なお、第１および第２レンズ４３，４４に用いられる透光性を有する弾性材料からなるレンズは、全体的に弾性率を均一にしてもよいし、外側と内側とで弾性率を変えることもできる。第１および第２レンズ４３，４４の変形を略円板形状のレンズの面内において均一にするためには、紐材４７の数は多い方が望ましい。また紐材４７は幅のある帯状のものを用いることもできる。
【００５９】
また第１および第２レンズ４３，４４の形状を適宜変更するための手段としては、モータなど電動により伸縮させるものであってもよいし、第１および第２レンズ４３，４４に圧力を与えることにより変形させるものであってもよい。
【００６０】
半導体レーザ素子２から出射される光の量をモニタする受光素子１６は、出射光の光路中に設けられるＡＰＣ用偏光ビームスプリッタ１７によって反射する往路光を受光する構成に限定されることなく、たとえば、半導体レーザ素子２の備わるパッケージ内に設けられ、半導体レーザ素子２の後方出射面から出射されるレーザ光をモニタする構成であってもよい。
【００６１】
図５は、本発明の実施の第２形態である光ピックアップ装置に備えられるビームエキスパンダ５１の構成を概略的に示す断面図である。本実施形態の光ピックアップ装置は、ビームエキスパンダ５１の構成を除いて前述の第１実施形態の光ピックアップ装置４１に類似するので、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略するとともに、全体の構成図を省略する。
【００６２】
本実施形態の光ピックアップ装置において最も特徴とすべきは、第１レンズ５２および第２レンズ５３として、図６に示す導電性の液体と非導電性の液体とを含む液体レンズ６１を用い、焦点距離可変手段として、第１レンズ５２および第２レンズ５３に対して電圧を印加することによって第１レンズ５２および第２レンズ５３の焦点距離を変える電圧印加手段５４を用いることである。なお電圧印加手段５４は、焦点距離可変手段４５と同様の役割をもつ。
【００６３】
図６は本発明の実施の第２形態であるピックアップ装置に備えられる第１レンズ５２および第２レンズ５３に用いられる液体レンズ６１の電圧非印加時の構成を簡略化して示す断面図であり、図７は本発明の実施の第２形態であるピックアップ装置に備えられる第１レンズ５２および第２レンズ５３に用いられる液体レンズ６１の電圧印加時の構成を簡略化して示す断面図である。液体レンズ６１は、導電性の液体である水溶液６２と非導電性の液体であるオイル６３とが、円柱状のガラス容器６４に封入されて構成される。導電性の水溶液６２と非導電性のオイル６３とは、屈折率が異なる。ガラス容器６４は、円柱状の容器側面の内壁全面と、底面の一方の面６４ａとが、撥水性材料６５によって撥水加工されている。ガラス容器６４内において、導電性の水溶液６２と非導電性のオイル６３とは混じり合わないので、界面Ｓ１が形成される。導電性の水溶液６２は、底面の撥水加工されていない他方の面６４ｂを底面として半球状に存在する。ガラス容器６４の底面の撥水加工されていない他方の面６４ｂには、正電極６６が導電性の水溶液６２と接触するように埋め込まれる。ガラス容器６４の側面には、ガラス容器６４の外壁、内壁および底面の撥水加工される一方の面６４ａと接する面を覆うようにして負電極６７が埋め込まれる。またガラス容器６４には、ガラス容器６４の内壁の撥水性材料６５と負電極６７との間に絶縁体６８が備えられるので、負電極６７が導電性の水溶液６２と接触することはない。
【００６４】
上記のような液体レンズ６１の光学素子としての機能を説明する。液体レンズ６１は、円柱状のガラス容器６４の軸方向が入射光の光軸中心とほぼ一致するように配置される。また、本実施形態においては、導電性の水溶液６２の屈折率は非導電性のオイル６３の屈折率よりも小さい。したがって液体レンズ６１に電圧印加手段５４から電圧が供給されない場合、ガラス容器６４の撥水加工された一方の面６４ａから入射した光は平行光であるので、ガラス容器６４および非導電性のオイル６３を平行に透過し、導電性の水溶液６２と非導電性のオイル６３との界面Ｓ１において発散する方向に屈折される。界面Ｓ１において屈折された光は、ガラス容器６４の撥水加工されない他方の面６４ｂを透過し、電圧非印加時の液体レンズ６１を透過する光は発散光となる。
【００６５】
液体レンズ６１に電圧印加手段５４から電圧が供給される場合、導電性の水溶液６２は、正電極６６と接触するので正電荷をもつ。正電荷をもつ導電性の水溶液６２は、負電荷をもつ負電極６７に引き寄せられ、ガラス容器６４の側面部内壁との接触面積が大きくなる。このように導電性の水溶液６２とガラス容器６４の側面部内壁との接触面積が大きくなると、導電性の水溶液６２と非導電性のオイル６３との界面が、導電性の水溶液６２の表面において凹面を有する界面Ｓ２のようになる。ガラス容器６４の撥水加工された一方の面６４ａから入射した光は、このような界面Ｓ２において集束光となるように屈折される。液体レンズ６１に印加する電圧が高いほど、導電性の水溶液６２のもつ正電荷が大きくなり、ガラス容器６４の側面内壁との接触面積が大きくなる。したがって、印加する電圧を高くすることによって、非導電性のオイル６３を臨む側における導電性の水溶液６２の表面が凸面状から凹面状へと変化するので、液体レンズ６１の焦点距離を大きく変化させることができる。上記においては説明を簡略化するために入射する光を平行光としたけれども、入射する光が発散光、集束光であっても、平行光が入射した場合と同様に液体レンズの焦点距離を調整させることができる。したがって、光ピックアップ装置の光学部品の配置が本実施形態のものと異なっても、液体レンズ６１による焦点距離の調整は可能である。
【００６６】
このような液体レンズ６１を第１および第２レンズ５２，５３として光ピックアップ装置に用いると、第１および第２レンズ５２，５３に電圧を印加することによって第１および第２レンズ５２，５３の焦点距離をそれぞれ変えることができる。なお第１および第２レンズ５２，５３に電圧を印加する電圧印加手段５４は、実施の第１形態と同様に制御手段４６によって制御される。第１および第２レンズ５２，５３の焦点距離の調整も、実施の第１形態と同様の方法によって行われる。たとえば、第１および第２レンズ５２，５３の焦点距離が長くなるように電圧を印加することまたは印加電圧を低くすることによって、第１および第２レンズ５２，５３を透過した光のビーム径をＷ５より小さいＷ６とすることができる。
【００６７】
さらに、このような液体レンズ６１は、電圧の印加によって導電性の水溶液６２と非導電性のオイル６３との界面の形状を凸面状から凹面状まで大きく変化させることができ、液体レンズ６１の焦点距離の調整幅が充分に大きくなるので、充分に球面収差の補正を行うことができる。また、このような液体レンズ６１を備える光ピックアップ装置は、焦点距離の変化量を電圧の印加量によって調整できるので、焦点距離の微調整が可能であるとともに、迅速に焦点距離を変化させることができる。また、印加電圧によって直接焦点距離を変えることができ、レンズの変形、移動などを伴うことがない。したがって、温度、湿度などの環境変化にも影響されることなく、安定して焦点距離の調整を行うことができるとともに、正確に焦点距離を調整することができる。
【００６８】
液体レンズ６１には、負の屈折力を持たせることも、正の屈折力を持たせることもできるので、第１および第２レンズ５２，５３に同一の部品を用いることができる。したがって、光ピックアップ装置の部品点数を削減することができ、コストも低下させることができるので、非常に好ましい。
【００６９】
また、液体レンズ６１である第１レンズ５２および第２レンズ５３に代えて、屈折率可変材料を含むレンズを用いるのも好ましい。屈折率可変材料とは、印加される電圧に応じて屈折率が変化する材料のことである。このような屈折率可変材料としては、液晶が特に好ましく用いられる。このような液晶を含むレンズを第１レンズおよび第２レンズとして備える光ピックアップ装置を、本発明の実施の第３形態の光ピックアップ装置とする。なお、本実施形態の光ピックアップ装置は、前述の実施の第２形態の光ピックアップ装置に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略するとともに、全体の構成図を省略する。
【００７０】
図８は、本発明の実施の第３形態の光ピックアップ装置に備えられる第１レンズおよび第２レンズに好適に用いられる液晶レンズ７１の構成を概略的に示す断面図である。液晶レンズ７１は、円柱状の透光性を有する基板７２，７３，７４に封入された液晶層７７，７８と、液晶層７７，７８に電圧を印加するための透明電極８０と、配向膜８１とを含んで構成される。
【００７１】
基板７２，７３，７４は、透光性を有する材料からなり、たとえばクラウンガラス、フリントガラスなどのガラス部材で形成される。基板７２，７３，７４はそれぞれ等しい直径の略円板状の形状を有し、基板７２の両側に基板７３，７４がそれぞれ平行になるように配置される。液晶レンズ７１は、円板状の基板７２，７３，７４の中心軸が、液晶レンズ７１に入射する光の光軸Ａ１に一致するように配置される。また本実施の形態の光ピックアップ装置に用いられる液晶レンズ７１は、光軸Ａ１に対して直交する平面であって、基板７２を二等分する厚み方向に垂直な仮想平面をＡ２において、基板７３，７４がそれぞれ対称に設けられる。
【００７２】
基板７２の両側面には、光軸Ａ１の光が入射する際に、該光を屈折させるレンズ効果を得るために、それぞれ凹面状の部分が形成される。この基板７２の両側面に形成される凹面部分は、平面Ａ２に対して互いに対称である。
【００７３】
基板７２と基板７３とは、基板７２と基板７３との間隔を均一に保つスペーサ７５が分散されたシール剤７６を介して接合される。シール剤７６は、外壁まで延出する不図示の切欠部を除いて、有効径以上外径以下の範囲において少なくとも一部分に形成され、略円板状の基板円周部分を周回するようにして基板７２と基板７３とを接合する。このような基板７２と基板７３とシール剤７６とによって、シール剤７６の切欠部を介して外部空間と連絡する空間が作られる。この空間は液晶材料を収容する空間であり、切欠部は液晶注入口となる。
【００７４】
基板７２と基板７４とは、基板７２と基板７３とが接合されるのと同様にして基板７２と基板７４との間隔を均一に保つスペーサ７５が分散されたシール剤７６を介して接合される。
【００７５】
シール剤７６としては、たとえば、エポキシ系熱硬化型シール剤、エポキシ系熱紫外線型シール剤、アクリル系熱硬化型シール剤、アクリル系熱紫外線型シール剤などを用いることができる。スペーサ７５としては、たとえば、球状、不定形状などに形成されるガラス、プラスティックなどが用いられる。
【００７６】
基板７２と基板７３との間の空間および基板７２と基板７４との間の空間への液晶材料の注入は、気密容器中にシール剤７６によって接合された基板７２，７３，７４を入れて真空状態としておき、この気密容器に液晶材料を導入してシール剤７６によって接合された基板７２，７３，７４を液晶材料中に浸した後に大気圧に戻すことによって行われる。液晶材料は、液晶材料中に浸された基板７２，７３，７４を大気圧に戻すことによって、液晶注入口を介して前記空間に引き込まれる。このようにして、前記空間が液晶材料で満たされ、液晶層７７，７８が形成される。液晶材料としては、たとえば、正の誘電異方性を有するネマティック液晶などが用いられる。
【００７７】
液晶材料が前記空間に注入されると、液晶注入口は、封止剤７９により封止される。封止剤７９としては、たとえば、エポキシ系熱硬化型封止剤、エポキシ系熱紫外線型封止剤、アクリル系熱硬化型封止剤、アクリル系熱紫外線型封止剤などが用いられる。
【００７８】
基板７２の両側の凹面部分および基板７３，７４の基板７２を臨む側の表面には、不図示のアンダーコート層、電圧印加手段５４に電気的に接続される透明電極８０および配向膜８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ（以下特定の配向膜を指定して説明する場合を除いて、アルファベットを省略して記載する）が積層される。アンダーコート層、透明電極８０および配向膜８１は、基板７２，７３，７４表面にこの順で積層される。アンダーコート層は、基板７２，７３，７４から溶出するアルカリイオンのバリア層として用いられる。アンダーコートとしては、たとえば、二酸化ケイ素の薄膜が使用される。透明電極８０は、たとえば、酸化インジウムスズ膜、アンチモン添加酸化スズ膜、酸化亜鉛などの透光性を有する導電性の膜で構成される。配向膜８１は、たとえば、ポリイミド系配向膜、ポリアミド系配向膜などの、液晶材料を特定の方向に配向する有機配向膜で構成される。基板７２の凹面に備えられる配向膜８１ａ，８１ｂは、基板７３を臨む側の凹面に備えられる配向膜８１ａの配向方向と、基板７４を臨む側の凹面に形成される配向膜８１ｂの配向方向とが、互いに直交するように形成される。また、基板７２の基板７３を臨む側の凹面部分表面に形成される配向膜８１ａの配向方向と、基板７３に形成される配向膜８１ｃの配向方向とは、互いに平行であるように形成される。基板７２の基板７４を臨む側の凹面部分表面に形成される配向膜８１ｂの配向方向と基板７４に形成される配向膜８１ｄの配向方向とは、互いに平行であるように形成される。基板７３，７４の基板７２を臨む表面と反対側の表面には、不図示の反射防止コート層が形成される。
【００７９】
上記のような液晶レンズ７１の光学素子としての作用を説明する。液晶層７７と液晶層７８とに透明電極８０を介して電圧印加手段５４から電圧が印加されない状態では、基板７３側から入射した光のうち、基板７３に形成される配向膜８１ｃの配向方向に対して垂直な方向の偏光成分に関して、液晶層７７はネマティック液晶の常光屈折率を持つ媒質として働き、液晶層７８はネマティック液晶の異常光屈折率を持つ媒質として働く。また前記入射光のうち、配向膜８１ｃの配向方向に対して平行な方向の偏向成分に関して、液晶層７７はネマティック液晶の異常光屈折率を持つ媒質として働き、液晶層７８はネマティック液晶の常光屈折率を持つ媒質として働く。液晶層７７，７８に電圧印加手段５４から電圧が印加される状態では、入射光の偏光成分にかかわらず、液晶層７７と液晶層７８とは常光屈折率を持つ媒質として働く。したがって、電場の強度が変化すると、液晶層７７と液晶層７８との屈折率が変化し、光軸Ａ１の方向において、液晶レンズ７１の焦点の位置を変化させることができる。したがって液晶レンズ７１は、前述の第１実施形態の光ピックアップ装置４１と同様にして、電圧印加手段５４とそれを制御する制御手段４６とによって適宜焦点距離を調整することができ、球面収差の補正を行うことができる。
【００８０】
このような液晶レンズ７１を備える本実施形態の光ピックアップ装置は、屈折率の変化量を電圧の印加量によって調整できるので、屈折率の微調整が可能であるとともに、迅速に屈折率を変化させることができる。また、温度、湿度などの環境変化にも影響されず、安定して焦点距離の調整を行うことができる。
【００８１】
なお、液晶材料として正の誘電異方性を有するネマティック液晶を用いる代わりに負の誘電異方性を有するネマティック液晶を用いる場合、電圧の印加の有無による光学素子としての機能は前述と逆になる。この場合、電圧を印加される状態が前記電圧を印加しない状態に相当し、電圧を印加しない状態が前記電圧を印加する状態に相当する。
【００８２】
また、このような液晶などの屈折率可変材料を含むレンズは、上記のような構成に限定されることなく、たとえば、対向する２枚の基板に挟まれることによって液晶層が形成され、該２枚の基板が他方の基板を臨む側の表面に凹面部分または凸面部分を有するような構成であってもよい。また、第１および第２レンズ５２，５３に用いることのできる屈折率可変材料を含むレンズは、上記のように屈折率可変材料が凹面部分または凸面部分を有する基板に挟まれる構成に限定されることはなく、たとえば、屈折率に分布を有し、印加電圧値によってその分布が変化する屈折率分布可変素子などを用いる構成であってもよい。
【００８３】
以上の説明では、第１レンズおよび第２レンズのいずれのレンズも焦点距離可変とし、主にビーム径を変えることによって球面収差によるビームの広がりを補償する場合について説明したけれども、対物レンズに入射するビームの広がり角を変えることにより対物レンズの球面収差を補正し、信号の品位を向上させることも可能である。すなわち、第１レンズまたは第２レンズのいずれかのレンズの焦点距離を変えることによって対物レンズに入射するビームの広がり角を変え、球面収差を補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の一形態である光ピックアップ装置４１の構成を簡略化して示す断面図である。
【図２】光ピックアップ装置４１に備えられるビームエキスパンダ４２の構成を簡略化して示す断面図である。
【図３】対物レンズ１４をフォーカス方向に移動するときに得られる情報再生信号レベル波形１０１を示す図である。
【図４】図３に示すＡ点近傍で得られるアイパターンを示す図である。
【図５】本発明の実施の第２形態である光ピックアップ装置に備えられるビームエキスパンダ５１の構成を概略的に示す断面図である。
【図６】本発明の実施の第２形態であるピックアップ装置に備えられる第１レンズ５２および第２レンズ５３に用いられる液体レンズ６１の電圧非印加時の構成を簡略化して示す断面図である。
【図７】本発明の実施の第２形態であるピックアップ装置に備えられる第１レンズ５２および第２レンズ５３に用いられる液体レンズ６１の電圧印加時の構成を簡略化して示す断面図である。
【図８】本発明の実施の第３形態の光ピックアップ装置に備えられる第１レンズおよび第２レンズに用いられる液晶レンズ７１の構成を概略的に示す断面図である。
【図９】特許文献１の光ピックアップ装置１の構成を簡略化して示す概略断面図である。
【図１０】ビームエキスパンダ１２に含まれる固定レンズ６および可動レンズ７に入射する光のビーム径変化を示す図である。
【図１１】特許文献２の光ピックアップ装置２１の構成を簡略化して示す概略断面図である。
【図１２】従来の光ピックアップ装置に備えられるビームエキスパンダ３１の構成を簡略化して示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
２  半導体レーザ素子
３  コリメートレンズ
４  光記録媒体
５  偏光ビームスプリッタ
４１  光ピックアップ装置
４２  ビームエキスパンダ
４３，５２  第１レンズ
４４，５３  第２レンズ
４５  焦点位置可変手段
４６  制御手段
５４  電圧印加手段
６１  液体レンズ
６２  導電性の水溶液
６３  非導電性のオイル
７１  液晶レンズ
【図１】
2006147057.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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【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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