(57)【要約】【課題】多層光ディスクに対応する光ピックアップ装置において、いずれの記録層についても、情報の読み込みや書き込みを安定した品質で行え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４は、光源２１と、光源２１から出射されるレーザ光を光ディスク２０の記録面に集光させる対物レンズ２７と、光源２１と対物レンズ２７との間に配置され、その位置を光軸方向に移動可能に設けられるコリメートレンズ２３と、を備え、コリメートレンズ２３の位置を移動することによって球面収差の補正を行う。光源２１と対物レンズ２７との間には、更に、コリメートレンズ２３の位置によって、対物レンズ２７に入射するレーザ光の強度を変化させる範囲を変更してＲＩＭ強度の調整を行う液晶素子２６が設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から出射される光ビームを光ディスクの記録面に集光させる対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、その位置を光軸方向に移動可能に設けられる可動レンズと、を備え、
前記可動レンズの位置を移動することによって球面収差の補正を行い、前記記録層を複数有する多層光ディスクに対応する光ピックアップ装置において、
前記光源と前記対物レンズとの間に、前記可動レンズの位置によって、前記対物レンズに入射する光ビームの強度を変化させる範囲を変更してＲＩＭ強度の調整を行うＲＩＭ強度調整素子を設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記ＲＩＭ強度調整素子は、液晶層と、該液晶層を挟んで前記液晶層に電圧を印加可能とする２つの透明電極と、を有する液晶素子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３】
前記２つの透明電極のうちの少なくとも一方は、分割された複数の領域から成るようにパターン形成され、
前記液晶素子は、前記複数の領域を通過する光ビームについて、前記領域ごとに透過率を調整可能とされることを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記複数の領域を形成するパターンは、同心円状のパターンであることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記２つの透明電極のうちの少なくとも一方は、複数の領域から成るようにパターン形成され、
前記複数の領域の各々は、更に回折光が得られるようにパターン形成され、
前記液晶素子は、前記複数の領域を通過する光ビームについて、前記領域ごとにその方向を調整可能とされることを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記可動レンズはコリメートレンズであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の光ピックアップ装置を備えることを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに光ビームを照射して情報の読み取りや書き込みを可能とする光ピックアップ装置に関し、より詳細には多層光ディスクに対応する光ピックアップ装置の構成に関する。また、本発明は、そのような光ピックアップ装置を備える光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンパクトディスク（以下、ＣＤという。）やデジタル多用途ディスク（以下、ＤＶＤという。）といった光ディスクが普及している。更に、近年、光ディスクの情報量を増やすために、光ディスクの高密度化に関する研究が進められ、例えば、高品位のＤＶＤであるＨＤ−ＤＶＤやブルーレイディスク（以下、ＢＤという。）といった高密度化された光ディスクも実用化され始めいている。また、光ディスクの高密度化を狙って、光ディスクの厚み方向に複数の記録層を設けた多層光ディスクについても盛んに開発が行われている。
【０００３】
このような光ディスクにおいては、記録層の上に、記録層を保護するための透明カバー層が設けられる。多層光ディスクにおいても、このような透明カバー層は設けられるが、記録層の位置によって透明カバー層（記録層と記録層の間に挟まれる透明層についても、透明カバー層に含まれるものとしている。）の厚みが異なってくる。このために、多層光ディスクの異なる記録層について再生等を行う場合に球面収差の発生が問題となる場合がある。
【０００４】
特に、高密度に情報が記録されるＢＤ等の光ディスクについて光ピックアップ装置を用いて情報の読み取り等を行う場合、光ピックアップ装置の光学系には開口数（ＮＡ）の大きな対物レンズが使用されるために、透明カバー層の厚みの差による球面収差の影響が大きくなる。このために、特にＢＤ等の高密度に情報が記録された多層光ディスクに対応する光ピックアップ装置においては、球面収差を補正する機構が必須となる。
【０００５】
ところで、光ピックアップ装置の光学系において発生する球面収差を補正する方法については、従来多くの報告が行われている（例えば特許文献１や特許文献２を参照）。すなわち、例えば、同心状の電極パターンを有する液晶素子を用いて、各電極に印加する印加電圧を調整して球面収差を補正する手法もあるし、２枚のレンズから成り、少なくとも一方のレンズが駆動するエキスパンダーレンズを用いて球面収差を補正する手法もある。
【０００６】
更に、最近では、光学系に配置されるコリメートレンズの位置を移動することによって、対物レンズに入射する光ビームを無限系入射としたり有限系入射としたりして、対物レンズに入射する光ビームの状態を変えることによって球面収差を補正する手法も用いられる。そして、このコリメートレンズを駆動させて球面収差を補正する方法は、上述のエキスパンダーレンズの場合と比べてレンズの数が少なくて済み、光ピックアップ装置の小型化や低コスト化等に有利である。
【０００７】
従って、光ピックアップ装置を用いて、多層光ディスクの情報の読み取りや書き込みをする場合に球面収差の発生が問題となっても、以上のような手法を用いた球面収差補正機構を光ピックアップ装置に備えれば、球面収差の補正ができて、情報の読み取りや書き込みの品質が劣化することを防止できる。
【特許文献１】特開２００４−２１３７８４号公報
【特許文献２】特開２００６−３４４２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述したエキスパンダーレンズやコリメートレンズを用い、レンズの位置を移動することによって球面収差を補正する構成の場合には、次のような問題点がある。
【０００９】
光ピックアップ装置においては、光源から出射された光ビームは、対物レンズによって集光されて光ディスク上に集光スポットを形成する。この集光スポットのスポット径の大きさは、一般に、対物レンズの開口数（ＮＡ）、光源波長（λ）、及びＲＩＭ強度によって決まる。
【００１０】
なお、ＲＩＭ強度とは、対物レンズに入射する光ビームの強度分布の均一性を規定する指標で、対物レンズの中心に入射する光ビームの強度と、対物レンズの最も外側に入射する光ビームの強度と、の比によって定義される。すなわち、ＲＩＭ強度は、ＲＩＭ強度＝（対物レンズの最も外側に入射する光ビームの強度）／（対物レンズの中心に入射する光ビームの強度）で表される。
【００１１】
上述の集光スポットのスポット径を決める３つの要素のうち、対物レンズの開口数及び光源波長については、規格によってほぼ定まっているために、光記録媒体の記録面に集光する光ビームのスポット品質を良好なものとするにあたって、ＲＩＭ強度を十分確保することが重要となる。
【００１２】
しかしながら、球面収差の補正を行うためにエキスパンダーレンズを備えたり、コリメートレンズを駆動する構成としたりする場合、球面収差を補正するためにレンズの位置を移動するとＲＩＭ強度が変化し、所望のＲＩＭ強度が得られない場合がある。そして、ＲＩＭ強度が所望の値よりの小さくなると、光ディスクに集光する集光スポット径が狙いの集光スポット径より大きくなって、情報の読み取り等の品質が劣化する場合がある。
【００１３】
また、ＢＤ等の多層光ディスクにおいては、今後、２層に限らず４層、６層等、記録層の数が増えることが予想され、この場合、エキスパンダーレンズやコリメートレンズのレンズ駆動量が大きくなり、上述のＲＩＭ強度の変化の問題が更に大きくなることが予想される。
【００１４】
以上の問題点等を鑑みて、本発明の目的は、多層光ディスクに対応する光ピックアップ装置において、いずれの記録層についても、情報の読み込みや書き込みを安定した品質で行える光ピックアップ装置を提供することである。また、本発明の他の目的は、そのような光ピックアップ装置を備えることにより、多層光ディスクについて安定した品質で記録や再生を行える光ディスク装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために本発明は、光源と、前記光源から出射される光ビームを光ディスクの記録面に集光させる対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、その位置を光軸方向に移動可能に設けられる可動レンズと、を備え、前記可動レンズの位置を移動することによって球面収差の補正を行い、前記記録層を複数有する多層光ディスクに対応する光ピックアップ装置において、前記光源と前記対物レンズとの間に、前記可動レンズの位置によって、前記対物レンズに入射する光ビームの強度を変化させる範囲を変更してＲＩＭ強度の調整を行うＲＩＭ強度調整素子を設けたことを特徴としている。
【００１６】
この構成によれば、球面収差を補正するために可動レンズを移動することによってＲＩＭ強度が変化する場合においても、ＲＩＭ強度調整素子によってＲＩＭ強度を最適な値とできる。このために、本発明の光ピックアップ装置によれば、レンズ駆動による球面収差の補正と、ＲＩＭ強度の確保とを両立できる。従って、多層光ディスクの各記録層について、情報の読み込みや書き込みを安定した品質で行える光ピックアップ装置を提供できる。
【００１７】
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記ＲＩＭ強度調整素子は、液晶層と、該液晶層を挟んで前記液晶層に電圧を印加可能とする２つの透明電極と、を有する液晶素子であることとできる。
【００１８】
この構成によれば、ＲＩＭ強度調整素子を液晶素子によって構成するために、多層光ディスクの各記録層について、情報の読み込みや書き込みを安定した品質で行える光ピックアップ装置を容易に提供できる。
【００１９】
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記２つの透明電極のうちの少なくとも一方は、分割された複数の領域から成るようにパターン形成され、前記液晶素子は、前記複数の領域を通過する光ビームについて、前記領域ごとに透過率を調整可能とされるようにしても良い。これによれば、簡単な構成で、多層光ディスクの各記録層について、情報の読み込みや書き込みを安定した品質で行える光ピックアップ装置を実現できる。
【００２０】
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記複数の領域を形成するパターンは、同心円状のパターンであることとしても良い。
【００２１】
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記２つの透明電極のうちの少なくとも一方は、複数の領域から成るようにパターン形成され、前記複数の領域の各々は、更に回折光が得られるようにパターン形成され、前記液晶素子は、前記複数の領域を通過する光ビームについて、前記領域ごとにその方向を調整可能とされるようにしても良い。
【００２２】
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記可動レンズはコリメートレンズであることとするのが好ましい。これによれば、球面収差を行うために必要となるレンズの数を抑制できるために、部品点数を抑えられ、光ピックアップ装置の小型化及び低コスト化が可能となる。
【００２３】
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置を備える光ディスク装置であることを特徴としている。この構成によれば、多層光ディスクについて安定した品質で記録や再生を行える光ディスク装置を提供できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、多層光ディスクに対応する光ピックアップ装置において、いずれの記録層についても、情報の読み込みや書き込みを安定した品質で行える光ピックアップ装置を提供できる。また、本発明によれば、そのような光ピックアップ装置を備えることにより、多層光ディスクについて安定した品質で記録や再生を行える光ディスク装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の内容について図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、ここで示す実施形態は一例であり、本発明はここに示す実施形態に限定されるものではない。
【００２６】
図１は、本実施形態の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。この光ディスク装置１は、本発明の光ピックアップ装置を備える。光ディスク装置１は、記録層２０ａを複数有する（その数については特に限定されるものではない。）多層光ディスク２０（図１においては、便宜上１つの記録層しか記載していないが多層光ディスクである。この点については、図２も同様である。）の再生及び記録を行えるように構成されている。
【００２７】
なお、多層光ディスク２０（以下では、多層光ディスクのことを単に光ディスクと表現する場合がある。）の種類については、例えばＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤ等の多層光ディスクが挙げられ、特に限定されるものではないが、本発明は球面収差の補正が必須となるＢＤに対応する光ピックアップ装置に対して、特に有効である。
【００２８】
２は、スピンドルモータであり、光ディスク２０はスピンドルモータ２の上部に設けられるチャック部（図示せず）に着脱可能に保持される。そして、光ディスク２０の情報の記録再生を行う際に、スピンドルモータ２は光ディスク２０を連続回転する。スピンドルモータ２の回転制御は、スピンドルモータ駆動回路３によって行われる。
【００２９】
４は、光ピックアップ装置であり、光源から出射されたレーザ光を光ディスク２０に照射し、光ディスク２０への情報の書き込みと、光ディスク２０に記録されている情報の読み取りを可能とする。図２は、本実施形態の光ピックアップ装置４の光学系の構成を示す概略図である。図２に示すように、光ピックアップ装置４は、光源２１と、ビームスプリッタ２２と、コリメートレンズ２３と、立ち上げミラー２４と、液晶素子２６と、対物レンズ２７と、シリンドリカルレンズ２８と、光検出器２９と、を備える。
【００３０】
光源２１は、ＢＤに対応する波長４０５ｎｍ帯のレーザ光を出射する半導体レーザである。なお、ＢＤ以外の光ディスクに対応する場合には、波長を適宜変更すれば良い。また、本実施形態ではＢＤのみに対応する構成としているが、例えば半導体レーザの数を増やして、ＢＤとＤＶＤとの２つの光ディスクに対応できるようにする等、複数種類の光ディスクに対応する光ピックアップ装置としても構わない。
【００３１】
ビームスプリッタ２２は、光源２１から出射されるレーザ光（偏光）を透過して光ディスク２０側に導くとともに、光ディスク２０で反射されたレーザ光を反射して光検出器３０側へと導く機能を有する。
【００３２】
コリメートレンズ２３は、コリメートレンズ駆動手段３０によって、その位置を移動可能に設けられ、その位置によって入射するレーザ光を平行光としたり、発散光や収束光としたりする。これは、対物レンズ２７に入射するレーザ光の発散度合いや収束度合いを変更することで、球面収差の補正を行うためである。すなわち、コリメートレンズ２３は、可動レンズとして設けられることによって球面収差補正機構として機能している。
【００３３】
なお、球面収差は、多層光ディスク２０において、記録層２０ａ毎に透明カバー層２０ｂの厚みが異なることが原因となって生じる。また、本実施形態では、レンズの枚数を減らせる等の利点のために、コリメートレンズ２３を用いて球面収差の補正を行う構成としているが、これに代えて、例えば２枚のレンズから成って、少なくとも一方のレンズが可動レンズとされるエキスパンダーレンズを用いて、球面収差の補正を行う構成としても構わない。
【００３４】
ここで、本実施形態のコリメートレンズ駆動手段３０の構成について簡単に説明しておく。図３は、光ピックアップ装置４が備えるコリメートレンズ駆動手段３０の構成を示す概略平面図である。コリメートレンズ駆動手段３０は、コリメートレンズ２３を保持して移動可能に設けられる可動ホルダ３１と、可動ホルダ３１が光軸方向に移動するようにガイドするガイド棒３２と、可動ホルダ３１に取り付けられたリードナット３３に噛合するリードスクリュ３４と、リードスクリュ３４を回転するステッピングモータ３５と、を備える。
【００３５】
これにより、ステッピングモータ３５でリードスクリュ３４を回転することによって、コリメートレンズ２３を可動ホルダ３１と共に光軸方向に移動できる。また、コリメートレンズ２３の位置については、図示しないフォトインタラプタを適切な位置に設けることによって基準位置を検知できるようになっており、更にリードスクリュ３４を回転するモータとしてステッピングモータを使用しているために、その位置を正確に把握することができる。なお、コリメートレンズ駆動手段３０の構成はここに示す構成に限定される趣旨ではなく、コリメートレンズ２３を光軸方向に移動させることができれば、他の構成でも、もちろん構わない。
【００３６】
立ち上げミラー２４は、コリメートレンズ２３を通過したレーザ光を反射して、その光軸の向きを９０°変更して、光源２１から出射されたレーザ光を光ディスク２０に向かわせる。
【００３７】
液晶素子２６は、後述するようにＲＩＭ強度の調整を行うＲＩＭ強度調整素子として機能する。図４は、本実施形態の液晶素子２６の構成を説明するための説明図で、図４（ａ）は、液晶素子２６の構成を示す概略断面図、図４（ｂ）は、液晶素子２６が備える透明電極４４の構成を示す概略平面図である。
【００３８】
図４に示すように、液晶素子２６は、液晶層４１と、液晶層４１を構成する液晶分子の配向方向を決める配向膜４２、４３と、液晶層４１に電圧を印加するための透明電極４４、４５と、透明電極４４、４５を固定するガラス基板４６と、特定の偏光のみを透過し、互いに通過できる偏光の方向が直交するように配置される２枚の偏光板４７、４８と、を備える。
【００３９】
２つの配向膜４２、４３は、その配向方向が互いに直交する方向に配置されており、液晶素子２６は、いわゆるＴＮ（Twisit Nematic）型の液晶素子として形成されている。また、本実施形態においては、液晶素子２６は、電圧が印加されることによって、液晶分子の配向方向が変化して、その部分を通過するレーザ光の光透過率が低下するように構成されている。なお、液晶素子２６は、印加する電圧の大きさを調整することによって、光透過率について調整可能となっている。また、光源２１から出射されたレーザ光が入射する側の偏光板４７の偏光方向は、光源２１から出射されたレーザ光が液晶素子２６に入射する際の偏光方向と同じ向き（なお、この向きは配向膜４２の配向方向と同じ向きでもある）とされている。
【００４０】
また、本実施形態においては、図４（ｂ）に示すように、透明電極４４は、同心円状の複数の領域４４ａ〜４４ｄに分割されるようにパターン形成されている。そして、パターン形成によって得られた各領域４４ａ〜４４ｄは、それぞれ独立して給電用の配線（図示せず）と接続されている。一方、透明電極４５は、パターン形成されておらず、一枚の共通電極となっている。
【００４１】
このため、液晶素子２６においては、透明電極４４の各領域４４ａ〜４４ｄにそれぞれ独立して電位を与えることで、透明電極４４と透明極４５との間に発生する印加電圧を、各領域４４ａ〜４４ｄに対応する位置で独立して調整できる。これにより、液晶素子２６の各領域４４ａ〜４４ｄを通過するレーザ光について、それぞれ独立に光透過率の調整を行える。
【００４２】
なお、本実施形態では、透明電極４４のみをパターン形成する構成としているが、これに限定される趣旨ではなく、透明電極４５についても透明電極４４と同一のパターンとなるようにパターン形成しても構わない。また、光透過率の調整が可能な液晶素子の構成として、本実施形態ではＴＮ型の液晶素子としているが、これに限定される趣旨ではなく、例えば、いわゆるＳＴＮ型の液晶素子等、他の構成の液晶素子であっても構わない。
【００４３】
対物レンズ２７は、入射したレーザ光を光ディスク２０の記録面２０ａに集光する。対物レンズ２７は図示しない対物レンズアクチュエータによって光軸と平行な方向であるフォーカス方向と、光ディスク２０の半径方向と平行なトラッキング方向とに移動可能とされている。そして、この対物レンズアクチュエータの働きによって、光源１１から出射されたレーザ光について、多層光ディスク２０の各記録層に焦点を合わせることが可能となり、また、光ディスク２０に形成されるトラックに追従可能となる。
【００４４】
シリンドリカルレンズ２８は、光ディスク２０で反射されたレーザ光について非点収差を与えて、光検出器２９に集光する。光検出器２９は、図示しない受光領域で受光した光信号を電気信号に変換する。
【００４５】
図１に戻って、レーザ駆動回路５は、光源２１から出射されるレーザ光について、図示しないフロントモニタ用の受光素子で受光される光量によってレーザパワーの制御を行う。また、記録時においては、記録信号に応じて光源２１の駆動を制御する。
【００４６】
信号処理部６は、光検出器２９（図２参照）から電気信号を供給されて、供給された電気信号の処理を行い、ＲＦ信号、フォーカスエラー信号（ＦＥ信号）、及びトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）等を生成する。
【００４７】
スライドモータ駆動回路７は、信号処理部６で生成されるＴＥ信号及びシステム制御部１７からの指令に基づいて、光ピックアップ装置４が光ディスク２０の半径方向に移動可能となるように設けられる図示しないスライドモータの駆動を制御する。
【００４８】
情報検出回路８は、信号処理部６から供給されるＲＦ信号について波形等化等の処理を行い、光ディスク２０に記録されている情報の読み出しを行い、読み出した情報をデコーダ９に送る。
【００４９】
デコーダ９は、データの復調を行うとともに、データのエラーを検出し、エラーが検出された場合において訂正可能であればデータの訂正処理を行う。デコーダ９で得られた再生データは、インターフェース１４を介してパソコン等の外部機器に出力される。なお、デコーダ９はデータの読み取りエラーの発生割合であるエラーレートをシステム制御部１７に供給する役割も果たす。
【００５０】
サーボ回路１０は、信号処理部６において生成されたＦＥ信号やＴＥ信号に基づいて、フォーカス駆動信号やトラッキング駆動信号等の生成を行う。
【００５１】
対物レンズアクチュエータ駆動回路１１は、サーボ回路１０から供給されるフォーカス駆動信号やトラッキング駆動信号等の信号に基づいて、対物レンズ２７を搭載する対物レンズアクチュエータ（図示せず）の駆動を制御する。これにより、対物レンズアクチュエータは、対物レンズ２７をフォーカス方向及びトラッキング方向に移動してフォーカス制御及びトラッキング制御を行う。
【００５２】
コリメートレンズ駆動回路１２は、例えば信号処理部６で得られるＲＦ信号の振幅に基づいて、球面収差が適切に補正されるように、コリメートレンズ２３を駆動するコリメートレンズ駆動手段３０の駆動を制御する。なお、本実施形態では、ＲＦ信号の振幅に基づいて球面収差の補正を行う構成としているが、例えばＴＥ信号の振幅やジッタ信号等に基づいて球面収差の補正を行う構成としても構わない。
【００５３】
液晶素子駆動回路１３は、液晶素子２６の駆動を制御する。液晶素子駆動回路１３は、コリメートレンズ駆動回路１２からコリメートレンズ２３の位置に関する情報を得て、これに基づいて、ＲＩＭ強度が適正な値となるように液晶素子２６の透明電極４４、４５に電圧を印加する。なお、この際に、コリメートレンズ２３の位置との関係で透明電極４４、４５に印加すべき電圧については、予め得ておいた実験データに基づいて決定される。そして、このような実験データは、例えば後述するＲＯＭ１５等に記憶されている。ＲＩＭ強度調整素子として機能する液晶素子２６の動作の詳細については、後述する。
【００５４】
システム制御部１７は、マイクロコンピュータを備えて光ディスク装置１を構成する各部が実行すべき所要の動作に応じて適宜制御処理を実行する。なお、システム制御部１７には、ＲＯＭ（Read Only Memory）１５及びＲＡＭ（Random Access Memory）１６が備えられている。ＲＯＭ１５には、システム制御部１７が各種処理を行う上で必要となる各種のパラメータや動作プラグラムが記憶される。ＲＡＭ１６は、システム制御部１７によるワーク領域として用いられ、また、各種必要な情報の格納領域とされる。
【００５５】
本実施形態の光ディスク装置１は以上のように形成されるが、次に、ＲＩＭ強度調整素子として機能する液晶素子２６の動作について説明する。
【００５６】
液晶素子２６の動作説明を行う前に、コリメートレンズ２３の移動によってＲＩＭ強度の調整が必要となる理由について、図５を用いて説明する。なお、図５は、コリメートレンズ２３の移動によってＲＩＭ強度の調整が必要となる理由を説明するための説明図で、コリメートレンズ２３の位置によって、対物レンズ２７に入射するレーザ光の光強度分布が変化する様子を模式的に示したグラフである。なお、図５においては、（ａ）から（ｃ）の順に、コリメートレンズ２３の位置が光源２１から遠ざかっていく場合の状態を示している。
【００５７】
図５に示すように、コリメートレンズ２３が光源２１に近づくにつれて、ＲＩＭ強度＝（対物レンズの最も外側に入射する光ビームの強度）／（対物レンズの中心に入射する光ビームの強度）で表されるＲＩＭ強度が低くなる。一方、ＲＩＭ強度は、対物レンズ２７によって集光されるレーザ光のスポット径を必要なレベルまで絞り込めるように、一定のレベルより小さくならないようにする必要がある。
【００５８】
従って、コリメートレンズ２３の位置によって、ＲＩＭ強度が変化して一定のレベルより小さくなっては不都合であり、ＲＩＭ強度が一定のレベル以上となるように（好ましくは、最適なレベルで一定となるように）、調整する必要がある。本実施形態では、このために液晶素子２６を光学系中に配置している。
【００５９】
図６は、液晶素子２６によって、ＲＩＭ強度の調整を行う場合の動作を説明するための説明図である。なお、図６における（ａ）〜（ｃ）は、対物レンズ２７に入射するレーザ光の光強度分布が図５の（ａ）〜（ｃ）の状態にある場合に、液晶素子２６を用いてＲＩＭ強度の調整を行う様子をそれぞれ模式的に示したものである。
【００６０】
ＲＩＭ強度の調整を行う場合、ＲＩＭ強度の調整を行わなくてもＲＩＭ強度がある程度高い場合（図５（ｃ）の状態）には、対物レンズ２７の中心近傍についてのみ光強度を低下させれば、所望のＲＩＭ強度を得られる。しかし、ＲＩＭ強度の調整を行わない場合にはＲＩＭ強度が低い場合（図５（ａ）の状態）には、対物レンズ２７の外側部分近傍に及ぶ範囲まで光強度の低下を行わないと所望のＲＩＭ強度を得られない。すなわち、ＲＩＭ強度の調整を行う場合には、コリメートレンズ２３の位置が光源２１に近づく（図６の（ｃ）→（ａ））につれて、レーザ光の光強度を変化させる（本実施形態では、低下させる）範囲を広くする必要がある。
【００６１】
このために、本実施形態の液晶素子２６においては、上述のように透明電極４４を、同心円状の分割された複数の領域から成るようにパターン形成し、複数の領域のそれぞれについて独立に電位を与えられるようにしている。そして、図６（ｃ）に示すように、コリメートレンズ２３の位置によって、液晶素子２６の調整がなくてもある程度高いＲＩＭ強度が得られると予想される場合には、透明電極４４の狭い範囲（透明電極４４を構成する複数の領域の中心部）のみについて電圧を印加して光強度を低下させれば良い。なお、図６においては、透明電極４４の複数の領域のうち、ＲＩＭ強度を調整するために電圧が印加されている部分について斜線を施してある。
【００６２】
一方、コリメートレンズ２３の位置によって、液晶素子２６による調整を行わなければＲＩＭ強度が小さくなることが予想される場合には、図６（ｂ）、（ａ）に示されるように、その順に、段階的に透明電極４４の広い範囲（透明電極４４を構成する複数の領域を使用する範囲が、中心から外に向けて拡がる）に電圧を印加して光強度を低下させる必要がある。そして、このように液晶素子２６の動作制御を行えば、コリメートレンズ２３の位置の移動によらず、常に最適のＲＩＭ強度を保つことが可能となる。
【００６３】
なお、以上に示した例においては、図６（ａ）の状態の場合には、透明電極４４の複数の領域のうち電圧が印加される部分について、各領域で異なる印加電圧としている。一方、図６（ｂ）においては、透明電極４４の複数の領域のうち電圧が印加される部分について、各領域で同じ印加電圧としている。
【００６４】
ただし、透明電極４４のいずれの領域に電圧を印加し、更に各領域に印加する電圧の大きさをどの程度とするかについては、各コリメートレンズ２３の位置でＲＩＭ強度が最適となるように、予め実験によって求め、そのデータを用いて液晶素子２６を動作させれば良く、先に示した動作はあくまでも一例である。また、液晶素子２６の透明電極４４を分割する領域の数についても、本実施形態では４つとしているが、これに限定される趣旨ではなく、適宜変更して構わない。
【００６５】
また、以上に示した例では、いずれの場合にも液晶素子２６を駆動して（透明電極４４、４５に電圧を印加して）ＲＩＭ強度の調整を行うこととしているが、コリメートレンズ２３の位置によって初めからＲＩＭ強度の値が最適である場合には、液晶素子２６を駆動させないようにすれば良いのは、もちろんである。
【００６６】
以上に示した実施形態においては、液晶素子２６の透明電極４４が同心円状の複数の領域に分割されるようにパターン形成される構成を示した。しかし、透明電極４４の分割パターンについては、本実施形態の構成に限定される趣旨ではない。光源２１である半導体レーザから出射されるレーザ光は、楕円形状の光強度分布を有する。このために、液晶素子２６に入射するレーザ光が楕円形状の光強度分布を有する場合には、図７に示すように、透明電極４４の分割パターンを同心円状のパターンではなく縞状のパターンとしても構わない。
【００６７】
なお、光ピックアップ装置４の光学系には、通常、光源２１から出射されるレーザ光のビーム形状を円形状とする図示しないビーム整形素子（例えばプリズム等）が配置される。このため、本実施形態においては、液晶素子２６に入射するレーザ光が円形状の光強度分布を有する場合に好ましい構成として、同心円状にパターン形成された透明電極４４を有する液晶素子２６を光学系に配置する構成としている。
【００６８】
また、以上に示した実施形態においては、ＲＩＭ強度調整素子として機能する液晶素子２６は、複数の領域を通過するレーザ光について、領域ごとに透過率を調整することでＲＩＭ強度の調整を行う構成とした。しかし、この構成に限定される趣旨でなく、例えば、複数の領域を通過するレーザ光について、領域ごとにその光の方向を調整してＲＩＭ強度の調整を行う構成の液晶素子としても良い。これについて、図８を用いて説明する。
【００６９】
図８は、本実施形態に示した液晶素子２６とは別の構成を有する液晶素子５０の構成を説明するための説明図である。図８（ａ）は、液晶素子５０の概略平面図で、図８（ｂ）は、液晶素子の一部分における断面図である。図８に示されるように、液晶素子５０は、液晶層５１と、液晶層５１を挟む２枚の透明電極５２、５３と、透明電極５２、５３を保持するガラス基板５４と、を備える。
【００７０】
図８（ａ）に示すように、液晶素子の透明電極５２は同心円状の複数の領域に分割されるようにパターン形成されている。そして、複数の領域のそれぞれは、回折光を得られるように更にパターン形成されている。図８（ｂ）は、複数の領域のうちのある領域について、その一部の断面を示したものである。なお、透明電極５３は、分割されず共通電極となっている。
【００７１】
図８（ｂ）に示すように、複数の領域のそれぞれには、透明電極５２と透明電極５２が配置されない部分５５が所定の間隔で交互に並ぶようにパターンが形成されている。このようにパターン形成した場合、透明電極５２と透明電極５３とに挟まれる部分は、電圧が印加されることにより屈折率が変化するが、透明電極５２が配置されない部分５５と透明電極５３とに挟まれる部分は、屈折率は一定である。このために、透明電極５２、５３に電圧を印加することによって、回折パターンとしての機能を得られる。これにより、複数の領域を通過するレーザ光について、領域ごとにその光の方向を調整してＲＩＭ強度の調整を行うことが可能となる。
【００７２】
その他、以上に示した実施形態では、液晶素子２６をコリメートレンズ２３と対物レンズ２７との間に配置する構成としたが、液晶素子２６は場合によっては光源２１とコリメートレンズ２３との間に配置しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明によれば、多層光ディスクに対応する光ピックアップ装置において、球面収差の補正及びＲＩＭ強度の調整を適切に行うことが可能である。このために、いずれの記録層についても、情報の読み込みや書き込みを安定した品質で行える光ピックアップ装置を提供できる。従って、光ピックアップ装置及び光ディスク装置の分野において、有用な技術である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】は、本実施形態の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】は、本実施形態の光ピックアップ装置の光学系の構成を示す概略図である。
【図３】は、本実施形態の光ピックアップ装置が備えるコリメートレンズ駆動手段の構成を示す概略平面図である。
【図４】は、本実施形態の光ピックアップ装置が備える液晶素子の構成を説明するための説明図である。
【図５】は、コリメートレンズの移動によってＲＩＭ強度の調整が必要となる理由を説明するための説明図である。
【図６】は、本実施形態の光ピックアップ装置が備える液晶素子によって、ＲＩＭ強度の調整を行う場合の動作を説明するための説明図である。
【図７】は、本実施形態の光ピックアップ装置が備える液晶素子の変形例を示す図である。
【図８】は、本実施形態の光ピックアップ装置が備える液晶素子とは別の構成を有する液晶素子の構成を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００７５】
１              光ディスク装置
４              光ピックアップ装置
２０            多層光ディスク
２０ａ          記録層
２１            光源
２３            コリメートレンズ（可動レンズ）
２６、５０      液晶素子（ＲＩＭ強度調整素子）
２７            対物レンズ
４１            液晶層
４４、４５      透明電極
【図１】
2008276852.tif 000003
【図２】
2008276852.tif 000004
【図３】
2008276852.tif 000005
【図４】
2008276852.tif 000006
【図５】
2008276852.tif 000007
【図６】
2008276852.tif 000008
【図７】
2008276852.tif 000009
【図８】
2008276852.tif 000010