(57)【要約】【課題】異なる波長のレーザ光を共通の対物レンズに対し互いに相違する共役状態にて入射させつつ、それぞれのレーザ光を共通の光検出器によって円滑に受光できる光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】半導体レーザ１０１、１０２から出射されたＨＤ用レーザ光とＤＶＤ用レーザ光はコリメートレンズ１０６によって平行光とされて（無限共役系）対物レンズ１１１に入射され、半導体レーザ１０３から出射されたＣＤ用レーザ光は拡散状態（有限共役系）のまま対物レンズ１１１に入射される。ＣＤ再生時、液晶レンズ１０９は駆動状態とされ、ＣＤから反射されたＣＤ用レーザ光は液晶レンズ１０９により平行光に変換される。このため、この反射光はＨＤ用レーザ光とＤＶＤ用レーザ光の反射光と同様、平行光の状態でコリメートレンズ１０６に入射し、よって、これらの光を共通の光検出器１１５により受光可能となる。【選択図】図１
2008084449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長のレーザ光を出射する第１の半導体レーザと、
前記第１の波長と異なる第２の波長のレーザ光を出射する第２の半導体レーザと、
前記第１および第２の波長のレーザ光をディスク上に収束させる対物レンズと、
前記第１および第２の波長のレーザ光を互いに異なる共役にて前記対物レンズに導く第１の光学系と、
前記ディスクからの反射光を受光する光検出器と、
前記ディスクによって反射された前記第１および第２の波長のレーザ光を前記光検出器に導く第２の光学系と、
前記第２の光学系の光路中に配され前記ディスクによって反射された前記第１および第２の波長のレーザ光の焦点距離を一致させる光学素子と、
を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
第１の波長のレーザ光を出射する第１の半導体レーザと、
前記第１の波長と異なる第２の波長のレーザ光を出射する第２の半導体レーザと、
前記第１および第２の波長のレーザ光をディスク上に収束させる対物レンズと、
前記第１および第２の波長のレーザ光を互いに異なる共役にて前記対物レンズに導く第１の光学系と、
前記ディスクからの反射光を受光する光検出器と、
前記ディスクによって反射された前記第１および第２の波長のレーザ光を前記光検出器に導く第２の光学系と、
前記第２の光学系の光路を前記第１の光学系の光路から前記光検出器に向かう方向に分離する偏光ビームスプリッタと、
前記第１および第２の光学系の共通光路中で且つ前記第１および第２の波長のレーザ光が共に入射する位置に配された１／４波長板と、
前記偏光ビームスプリッタと前記１／４波長板の間に配されるとともに駆動信号によって動的に駆動され、前記ディスクからの反射光が入射する際の偏光方向の光にレンズ作用を付与して、前記光検出器へと向かう前記第１および第２の波長のレーザ光の焦点距離を一致させる液晶レンズと、
を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光ピックアップ装置において、
前記第１の共通光路中で且つ前記第１および第２の波長のレーザ光の何れか一方のみが入射する位置にコリメートレンズが配され、該コリメートレンズによって前記第１および第２の波長のレーザ光の何れか一方のみが平行光に変換されることにより、前記第１および第２の波長のレーザ光が互いに異なる共役にて前記対物レンズに導かれる、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の光ピックアップ装置において、
前記１／４波長板と前記液晶レンズは一体的に形成され一つの構造体となっている、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光ピックアップ装置において、
前記１／４波長板と前記液晶レンズの他に、前記ディスク上におけるレーザ光の収差を抑制する収差補正素子が一体的に形成され一つの構造体となっている、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の光ピックアップ装置において、
前記一体的に形成された構造体のレーザ光通過面には、前記第１および第２の波長のレーザ光に何れか一方のみに開口制限作用を付与する波長選択膜が形成されている、
ことを特徴とする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し、特に、波長の異なるレーザ光を共通の対物レンズにてディスク上に収束させる互換型の光ピックアップ装置に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、光ディスクとしてＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）が商品化され広く普及している。さらに最近では、より大容量の光ディスクとして、ＨＤＤＶＤ（High-Definition Digital Versatile Disc）の商品化が進められている。これら光ディスクのうち、ＤＶＤとＨＤＤＶＤは光透過保護層（カバー層）の厚みが同じであるが、ＣＤは他のディスクよりも光透過保護層の厚みが大きい。このため、共通の対物レンズによってＣＤと他のディスクにレーザ光を収束させる場合には、光透過保護層の厚みの相違に応じて、対物レンズに対するレーザ光の共役状態を変化させる必要がある。
【０００３】
これを実現する方法として、たとえば、以下の特許文献１に記載の方法が知られている。この文献には、ＤＶＤ用レーザ光とＨＤＤＶＤ用レーザ光はコリメートレンズによって平行光に変換した状態で対物レンズに入射させ、ＣＤ用レーザ光はコリメートレンズを介さずに拡散光として対物レンズに入射させる構成が示されている。この場合、ＤＶＤ用レーザ光とＨＤＤＶＤ用レーザ光は対物レンズに対し無限共役系にて入射し、ＣＤ用レーザ光は対物レンズに対し有限共役系にて入射する。これにより、対物レンズによるレーザ光の焦点位置が前後に変化し、各波長のレーザ光を対応するディスク上に円滑に収束させ得るようになる。
【特許文献１】特開２００６−１２２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この場合には、ディスクによって反射されたレーザ光のうち、ＤＶＤ用レーザ光とＨＤＤＶＤ用レーザ光は対物レンズを通過した後に平行光となり、ＣＤ用レーザ光は対物レンズを通過した後は収束光となるため、両者の焦点距離が相違し、よって、それぞれのレーザ光を共通の光検出器によって受光できないとの問題が生じる。この場合、たとえば、焦点距離の異なるＣＤ用レーザ光のみを他のレーザ光から分離して、独立の光検出器で受光する等の方法をとることができるが、そうすると、光学系が複雑かつ大型化し、また、部品点数とコストの上昇を招く結果ともなる。
【０００５】
そこで、本発明は、異なる波長のレーザ光を共通の対物レンズに対し互いに相違する共役状態にて入射させつつ、それぞれのレーザ光を共通の光検出器によって円滑に受光できる光ピックアップ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題に鑑み本発明は、それぞれ以下の特徴を有する。
【０００７】
請求項１の発明は、光ピックアップ装置において、第１の波長のレーザ光を出射する第１の半導体レーザと、前記第１の波長と異なる第２の波長のレーザ光を出射する第２の半導体レーザと、前記第１および第２の波長のレーザ光をディスク上に収束させる対物レンズと、前記第１および第２の波長のレーザ光を互いに異なる共役にて前記対物レンズに導く第１の光学系と、前記ディスクからの反射光を受光する光検出器と、前記ディスクによって反射された前記第１および第２の波長のレーザ光を前記光検出器に導く第２の光学系と、前記第２の光学系の光路中に配され前記ディスクによって反射された前記第１および第２の波長のレーザ光の焦点距離を一致させる光学素子とを有することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、光ピックアップ装置において、第１の波長のレーザ光を出射する第１の半導体レーザと、前記第１の波長と異なる第２の波長のレーザ光を出射する第２の半導体レーザと、前記第１および第２の波長のレーザ光をディスク上に収束させる対物レンズと、前記第１および第２の波長のレーザ光を互いに異なる共役にて前記対物レンズに導く第１の光学系と、前記ディスクからの反射光を受光する光検出器と、前記ディスクによって反射された前記第１および第２の波長のレーザ光を前記光検出器に導く第２の光学系と、前記第２の光学系の光路を前記第１の光学系の光路から前記光検出器に向かう方向に分離する偏光ビームスプリッタと、前記第１および第２の光学系の共通光路中で且つ前記第１および第２の波長のレーザ光が共に入射する位置に配された１／４波長板と、前記偏光ビームスプリッタと前記１／４波長板の間に配されるとともに駆動信号によって動的に駆動され、前記ディスクからの反射光が入射する際の偏光方向の光にレンズ作用を付与して、前記光検出器へと向かう前記第１および第２の波長のレーザ光の焦点距離を一致させる液晶レンズとを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２に記載の光ピックアップ装置において、前記第１の共通光路中で且つ前記第１および第２の波長のレーザ光の何れか一方のみが入射する位置にコリメートレンズが配され、該コリメートレンズによって前記第１および第２の波長のレーザ光の何れか一方のみが平行光に変換されることにより、前記第１および第２の波長のレーザ光が互いに異なる共役にて前記対物レンズに導かれることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項２または３に記載の光ピックアップ装置において、前記１／４波長板と前記液晶レンズは一体的に形成され一つの構造体となっていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４に記載の光ピックアップ装置において、前記１／４波長板と前記液晶レンズの他に、前記ディスク上におけるレーザ光の収差を抑制する収差補正素子が一体的に形成され一つの構造体となっていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項４または５に記載の光ピックアップ装置において、前記一体的に形成された構造体のレーザ光通過面には、前記第１および第２の波長のレーザ光に何れか一方のみに開口制限作用を付与する波長選択膜が形成されている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１および２の発明によれば、第１の光学系によって、第１および第２の波長のレーザ光が互いに異なる共役状態にて対物レンズに入射されるため、対物レンズによるこれらレーザ光の焦点位置を光軸方向に前後させることができる。また、光学素子または液晶レンズによる作用によって、光検出器へと向かう第１および第２の波長のレーザ光の焦点距離が一致するようになるため、これら２つのレーザ光を共通の光検出器によって受光することができる。
【００１４】
また、請求項３の発明によれば、第１および第２の波長のレーザ光の何れか一方を無限共役系にて対物レンズに入射させ、他方を有限共役系にて対物レンズに入射させることができる。
【００１５】
また、請求項４の発明によれば、１／４波長板と液晶レンズが一体的に形成され一つの構造体とされているため、部品点数を抑制でき、また、１／４波長板と液晶レンズを配置する際の作業性を向上させることができる。
【００１６】
また、請求項５の発明によれば、さらにこの構造体に収差補正素子が一体化されているため、更なる部品点数の削減と配置作業の簡易化を図ることができる。
【００１７】
また、請求項６の発明によれば、さらにこの構造体に開口制限膜が形成されているため、別途開口制限素子を配する必要がなく、また、開口制限素子の位置調整を個別に行う必要もなく、よって部品点数の削減と、開口制限素子の位置調整作業の簡略化を図ることができる。
【００１８】
本発明の特徴ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により、更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施する際の一つの例示形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。本実施の形態は、光透過保護層（カバー層）の厚みが０．６ｍｍのＨＤＤＶＤ（以下、「ＨＤ」と称する）およびＤＶＤと、と光透過保護層の厚みが１．２ｍｍのＣＤに対応可能な互換型光ピックアップ装置に本発明を適用したものである。
【００２０】
図１は、実施の形態に係る光ピックアップ装置の光学系と、これに関連する光ディスク装置側の回路構成を併せて示す図である。
【００２１】
図示の如く、光ピックアップ装置の光学系は、半導体レーザ１０１、１０２、１０３と、ダイクロプリズム１０４と、偏光ビームスプリッタ１０５と、コリメートレンズ１０６と、レンズアクチュエータ１０７と、ダイクロミラー１０８と、液晶レンズ１０９と、１／４波長板１１０と、対物レンズ１１１と、ホルダ１１２と、対物レンズアクチュエータ１１３と、検出レンズ１１４と、光検出器１１５を備えている。また、光ディスク装置は、信号演算回路２０１と、再生回路２０２と、サーボ回路２０３と、コントローラ２０４を備えている。
【００２２】
半導体レーザ１０１は、波長４０５ｎｍ程度のレーザ光（以下、「ＨＤ用レーザ光」という）を出射する。半導体レーザ１０２は、波長６５０ｎｍ程度のレーザ光（以下、「ＤＶＤ用レーザ光」という）を出射する。半導体レーザ１０３は、波長７８０ｎｍ程度のレーザ光（以下、「ＣＤ用レーザ光」という）を出射する。ダイクロプリズム１０４は、ＨＤ用レーザ光を透過するとともにＤＶＤ用レーザ光を反射する。なお、半導体レーザ１０１、１０２は、ダイクロプリズム１０４を経由した後のＨＤ用レーザ光とＤＶＤ用レーザ光の光軸が一致するよう配置されている。また、これらレーザ光の偏光方向が偏光ビームスプリッタ１０５に対してＰ偏光となるよう配置されている。
【００２３】
偏光ビームスプリッタ１０５は、ダイクロプリズム１０４側から入射されるレーザ光（Ｐ偏光）を略全透過するとともに、コリメートレンズ１０６側から入射されるレーザ光（Ｓ偏光）を略全反射する。コリメートレンズ１０６は、偏光ビームスプリッタ１０２側から入射されるレーザ光を平行光に変換する。なお、コリメートレンズ１０６は収差補正機能を有するよう設計されている。レンズアクチュエータ１０７は、サーボ回路２０３から入力されるサーボ信号に応じてコリメートレンズ１０６を光軸方向に変位させる。これにより、レーザ光に生じる収差が補正される。
【００２４】
ダイクロミラー１０８は、コリメートレンズ１０６側から入射されるレーザ光を対物レンズ１１１に向かう方向に反射するとともに、半導体レーザ１０３から出射されたＣＤ用レーザ光を透過する。なお、半導体レーザ１０３は、ダイクロミラー１０８を透過した後のＣＤ用レーザ光の光軸がＨＤ用レーザ光とＤＶＤ用レーザ光の光軸に一致するよう配置されている。また、ＣＤ用レーザ光の偏光方向がＨＤ用レーザ光とＤＶＤ用レーザ光と同じくＰ偏光となるよう配置されている。なお、半導体レーザ１０３から出射されたＣＤ用レーザ光は、対物レンズ１１１に対し、ＣＤの光透過保護層の厚みに応じた拡散状態（有限共役系）にて入射する。
【００２５】
液晶レンズ１０９はＳ偏光のレーザ光に拡散作用を付与する。なお、液晶レンズ１０９の構成は、追って、図２および図３を参照して説明する。
【００２６】
１／４波長板１１０は、ディスクへと向かうレーザ光を円偏光に変換するとともに、ディスクからの反射光をディスク入射時の偏光方向（Ｐ偏光）に直交する直線偏光（Ｓ偏光）に変換する。なお、本実施の形態では、液晶レンズ１０９と１／４波長板１１０は一体的に形成されている。また、１／４波長板１１０の表面には、ＣＤ用レーザ光に対してのみ開口制限機能を付与する波長選択性の開口制限膜１１０ａ（図３（ｂ）参照）が形成されている。
【００２７】
対物レンズ１１１は、ＨＤ用レーザ光およびＤＶＤ用レーザ光をＨＤ記録面およびＤＶＤ用記録面上に適正に収束できるよう設計されている。ＨＤ、ＤＶＤ対応時、ＨＤ用レーザ光とＤＶＤ用レーザ光は無限共役系（平行光）にて対物レンズ１１１に入射される。一方、ＣＤ対応時には、ＣＤ用レーザ光は、１／４波長板１１０表面に形成された開口制限膜１１０ａによって開口制限され、且つ、有限共役系（拡散光）の状態で対物レンズ１１１に入射される。これにより、ＣＤ対応時のＣＤ用レーザ光の収束位置は、ＨＤ、ＤＶＤ対応時に比べて対物レンズ１１１から離れることとなる。ここで、ＣＤ対応時にレーザ光に付与される開口制限作用とＣＤ用レーザ光の共役状態は、ＣＤレーザ光がＣＤ記録面上に適正に収束されるよう調整されている。
【００２８】
ホルダ１１２は、液晶レンズ１０９、１／４波長板１１０および対物レンズ１１１を一体的に保持する。対物レンズアクチュエータ１１３は、従来周知の電磁駆動回路によって構成され、当該回路のうち、フォーカスコイル等のコイル部がホルダ１１２に装着されている。
【００２９】
検出レンズ１１４は、各ディスクによって反射されたＨＤ用レーザ光、ＤＶＤ用レーザ光およびＣＤ用レーザ光を光検出器１１５上に収束させる。ここで、検出レンズ１１４は、シリンドリカルレンズによって構成され、ディスクからの反射光に非点収差を導入する。光検出器１１５は、受光したレーザ光の強度分布から再生ＲＦ信号、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を導出するためのセンサーパターンを有している。各センサからの信号は、信号演算回路２０１に出力される。なお、光検出器１１５は、平行光としてコリメートレンズ１０３に入射されるディスクからの反射光を受光するよう受光面の位置が調整されている。
【００３０】
信号演算回路２０１は、光検出器１１５から入射されるセンサ信号を演算処理して再生ＲＦ信号、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成し、これらを対応する回路に出力する。
【００３１】
再生回路２０２は、信号演算回路２０１から入力された再生ＲＦ信号を復調して再生データを生成する。サーボ回路２０３は、信号演算回路２０１から入力されたトラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号からトラッキングサーボ信号およびフォーカスサーボ信号を生成し、これらを対物レンズアクチュエータ１１３に出力する。また、コントローラ２０４からの指令に応じて、駆動信号を液晶レンズ１０９に出力する。コントローラ２０４は、再生対象ディスクがＣＤである場合に、液晶レンズ１０９の駆動するための指令信号をサーボ回路２０３に出力する。
【００３２】
図２に、液晶レンズ１０９の断面構造を示す。なお、上記の如く、液晶レンズ１０９は１／４波長板１１０と一体的に形成されているため、図２には、１／４波長板１１０の部分が併せて示されている。また、同図は、図１における液晶レンズ１０９および１／４波長板１１０からなる構造体をＹ−Ｚ平面に平行な面で切断したときの断面構造である。
【００３３】
液晶レンズ１０９は、上面にブレーズ型の回折構造１０９ｃを有する透明電極１０９ｂとこれに対向する透明電極１０９ｆの間に、シール部材１０９ｅによって液晶を封入することにより構成される。ここで、透明電極１０９ｆの内側面と、回折構造１０９ｃの上面および透明電極１０９ｂの内側面のうち回折構造１０９ｃが形成されていない部分には、液晶層１０９ｄ中の液晶分子の配向方向を揃えるための配向膜（図示せず）が形成されている。また、２つの透明電極１０９ｂ、１０９ｆは、それぞれガラス基板１０９ａ、１０９ｇの内側面に形成されている。さらに、１／４波長板１１０の上面には、開口制限膜１１０ａが形成されている。
【００３４】
回折構造１０９ｃは、図３（ａ）に示す如く、同心リング状に形成されている。また、開口制限膜１１０ａは、図３（ｂ）に示す如く、中央に円形の光透過領域（開口制限膜の非形成領域）が形成されている。同図は、回折構造１０９ｃおよび開口制限膜１１０ａを図２のＹ軸方向から見たときの状態を模式的に表したものである。
【００３５】
回折構造１０９ｃは、レーザ光がＳ偏光にて入射されたときに回折格子としての機能を発現する。なお、回折構造１０９ｃは、ＣＤによって反射されたＣＤ用レーザ光（収束光）を平行光に変換するレンズ作用をＣＤ用レーザ光に付与する。また、回折構造１０９ｃの形成領域の中心は、同図（ｂ）に示す開口制限膜１１０ａの光透過領域の中心と一致しており、またその径Ｄ１は、開口制限膜１１０ａの光透過領域の径Ｄ２と略同じである。
【００３６】
液晶レンズ１０９は、レーザ光がＳ偏光の状態で入射されるときにレーザ光にレンズ効果を付与するよう調整されているため、ＨＤ用レーザ光、ＤＶＤ用レーザ光およびＣＤ用レーザ光が、対物レンズ１１１へと向かう往路において液晶レンズ１０９を通過しても、これらレーザ光（Ｐ偏光）にはレンズ作用は付与されない。よって、ＨＤ用レーザ光とＤＶＤ用レーザ光は平行光のまま液晶レンズ１０９を通過し、ＣＤ用レーザ光は拡散光のまま液晶レンズ１０９を通過する。
【００３７】
これに対し、ディスクによって反射され１／４波長板１１０を通過した後のＨＤ用レーザ光、ＤＶＤ用レーザ光およびＣＤ用レーザ光は、その偏光方向がＳ偏光となっているため、液晶レンズ１０９を通過すると、液晶レンズ１０９の駆動状態に応じて、以下の如くレンズ作用を受けるようになる。
【００３８】
液晶レンズ１０９に入射する際のレーザ光がＳ偏光であるときの液晶層１０９ｄの屈折率は、透明電極１０９ｂ、１０９ｆ間に電圧が印加されない状態では、回折構造１０９ｃの屈折率と同じとなる。この場合、液晶層１０９ｄと回折構造１０９ｃの間には屈折率による境界が生じないため、回折構造１０９ｃは回折格子として機能せず、レーザ光に対するレンズ効果は生じない。
【００３９】
一方、透明電極１０９ｂ、１０９ｆに電圧が印加されると、液晶層１０９ｄ中の液晶分子の配向状態が変化し、その結果、Ｓ偏光に対する液晶層１０９ｄの屈折率が変化する。これにより、液晶層１０９ｄと回折構造１０９ｃの間に屈折率による境界が生じ、回折構造１０９ｃが回折格子として機能するようになる。その結果、レーザ光は、回折構造１０９ｃによるレンズ効果を受けるようになる。
【００４０】
ここで、回折構造１０７ｂは、＋１次光の回折効率がほぼ１００％となるよう構成されている。図４は、ブレーズ高さで生じる位相差と回折効率を、波長７８０ｎｍのＣＤ用レーザ光に対してシミュレーションしたものである。この場合、ブレーズの高さを、それにより生じる位相差が７８０ｎｍとなるよう調整することにより、ＣＤ用レーザ光に対する＋１次光の回折効率を１００％とすることができる。この場合、ＣＤによって反射され液晶レンズ１０９に入射されるＣＤ用レーザ光は、液晶レンズ１０９を駆動状態に設定することにより、回折効率上の減衰を受けることなく、回折構造１０９ｃによる拡散作用を受けることとなる。
【００４１】
本実施の形態では、再生対象ディスクがＨＤおよびＤＶＤである場合、液晶レンズ１０９は非駆動状態に設定される。したがって、ＨＤおよびＤＶＤによって反射されたＨＤ用レーザ光およびＤＶＤ用レーザ光は、液晶レンズ１０９によるレンズ作用を受けることなく、平行光のまま、液晶レンズ１０９を通過する。
【００４２】
一方、再生対象ディスクがＣＤである場合、液晶レンズ１０９は駆動状態に設定される。したがって、ＣＤによって反射されたＣＤ用レーザ光は、液晶レンズ１０９によるレンズ作用を受け、液晶レンズ１０９を通過した後、平行光に変換される。
【００４３】
このように、液晶レンズ１０９の駆動状態を切り替え制御することにより、ＣＤ用レーザ光の反射光をＨＤ用レーザ光およびＤＶＤ用レーザ光の反射光と同じく、平行光の状態で光検出器１１５方向に向かわせることができるようになる。よって、上記の如く光検出器１１５の受光面を、平行光としてコリメートレンズ１０３に入射されるディスクからの反射光を受光できる位置に調整することにより、ＨＤ用レーザ光とＤＶＤ用レーザ光の他、ＣＤ用レーザ光をも、共通の光検出器にて受光できるようになる。また、検出レンズ１１４を、別途ＣＤ用レーザ光の共役を考慮したものに調整する必要もなくなる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施形態は、上記以外にも種々の変更が可能である。
【００４５】
たとえば、上記実施の形態では、収差補正機能付のコリメートレンズを用いてディスク上におけるレーザ光の収差を補正するようにしたが、図５および図６に示す如く、位相補正素子１２１を用いて収差補正を行うようにすることもできる。なお、図５および図６に示す例では、位相補正素子１２１が、液晶レンズ１０９および１／４波長板１１０と一体的に形成されている。
【００４６】
図６は、位相補正素子１２１の構成を示す図である。同図は、図５における液晶レンズ１０９、１／４波長板１１０および位相補正素子１２１からなる構造体をＹ−Ｚ平面に平行な面で切断したときの断面構造である。図示の如く、位相補正素子１２１は、透明電極１２１ａと、液晶層１２１ｂと、シール部材１２１ｃと、透明電極１２１ｄと、ガラス基板１２１ｅから構成されている。
【００４７】
透明電極１２１ａ、１２１ｄは、それぞれガラス基板１０９ａ、１２１ｅ上に形成されている。このうち、透明電極１２１ａは、図７に示す如く、径の異なるリング状電極を同心円上に複数形成することにより構成されている。また、透明電極１２１ｄは、透明電極１２１ａ上のリング状電極のうち最大径のリング状電極と同じ大きさの径の円形電極から構成されている。なお、透明電極１２１ａ側のリング状電極の中心軸と透明電極１２１ｄ側の円形電極の中心軸は互いに一致している。
【００４８】
透明電極１２１ａ、１２１ｄの液晶層１２１ｂ側表面には、それぞれ配向膜（図示せず）が形成されている。これら配向膜とシール部材１２１ｃの間に液晶を充填することにより、液晶層１２１ｂが構成されている。液晶層１２１ｂは、透明電極１２１ａ、１２１ｄを介して電位が印加されることにより液晶分子の配向方向が変化する。
【００４９】
透明電極１２１ｄを一定電位Ｖ０（例えばアース電位）としつつ透明電極１２１ａ側のリング状電極にそれぞれ異なる電位を印加すると、これらリング状電極と透明電極１２１ｄの間にある液晶分子の配向方向が印加電位に応じて変化する。これにより、液晶層１２１ｂの屈折率がリング状電極の位置において変化し、各位置を通過するレーザ光に位相の変化が生じる。その結果、液晶層１２１ｂを通過した後のレーザ光の波面状態は、かかる位相の変化の状態に応じて変化する。たとえば、図７に示す如く、各リング状電極に印加する電位をＶ０からＶ１の間でステップ状に変化させることにより、液晶層１２１ｂを通過した後のレーザ光の波面状態を、径方向に、同様のステップ形状にて変化させることができる。したがって、リング状電極に印加する電位を制御することにより、レーザ光の波面状態を調整でき、これによりディスク上におけるレーザ光の収差を抑制することができる。
【００５０】
また、上記実施の形態では、液晶レンズ１０９に形成する回折構造をブレーズ型としたが、図８に示す如く、液晶レンズ１０９に形成する回折構造をステップ型の回折構造とすることもできる。なお、同図は、４ステップの回折構造により、回折構造１０９ｃが構成されている。
【００５１】
図９は、回折構造１０９ｃを４ステップの回折構造としたときの、ＣＤ用レーザ光に生じる１ステップ当たりの位相差と回折効率の関係をシミュレーションしたものである。この場合、ＣＤ用レーザ光（波長λ：７８０ｎｍ）に生じる１ステップ当たりの位相差を０．２５λに設定することにより、ＣＤ用レーザ光に対する回折効率を０．８程度とすることができ、回折効率によるレーザ光の減衰を抑制することができる。ただし、この回折効率は、図４の場合に比べ、０．２程低いため、回折効率の点では、図２に示す如く、回折構造１０９ｃをブレーズ型とする方が有利である。
【００５２】
また、上記実施の形態では、液晶レンズ１０９を１／４波長板１１０と一体的に形成してホルダ１１２に装着するようにしたが、液晶レンズ１０９を１／４波長板１１０に対して別体とし、たとえば、図１０のＡまたはＢの位置等、１／４波長板１１０から光検出器１１５の間の光路中の何れかの位置に配置することもできる。ただし、図１０のＡまたはＢの位置に配置する場合には、対物レンズ１１１がトラッキング方向に変位することによって、対物レンズ１１１の中心軸と液晶レンズ１０９の中心軸の間にズレが生じ、このため、上記実施の形態の場合に比べ、ＣＤ用レーザ光（反射光）の特性が劣化するとの問題が生じる。また、液晶レンズ１０９の位置が対物レンズ１１１から離れるほど、液晶レンズ１０９に入射する際のＣＤ用レーザ光（反射光）のビーム径が小さくなるため、液晶レンズ１０９における回折構造のパターン生成が困難になり、また、レーザ光に対する回折構造の光軸調整も高い精度が求められるようになる。このようなことから、液晶レンズ１０９は、上記の如く、対物レンズ１１１を保持するホルダ１１２に装着するのが好ましい。
【００５３】
さらに、上記実施の形態では、コリメートレンズの機能について、ＨＤ用レーザ光を平行光に変換する場合について示したが、これに限らず、平行光に近づく変換であれば拡散光もしくは収束光であっても良い。この場合、対物レンズ１１１への入射光は有限共役になるが、ＣＤ用レーザ光の拡散度合いに比べると緩やかなものになるため、ＨＤ用レーザ光とＣＤ用レーザ光は異なる有限共役にて対物レンズ１１１に入射することになる。また、この場合の液晶レンズ１０９の機能については、ディスクによって反射され１／４波長板１１０を透過した後のＣＤ用レーザ光に拡散作用を与え、その結果、レンズ作用を受けないＨＤ用レーザ光と同じ位置に焦点を結ぶよう設定すれば良い。
【００５４】
この他、本発明は、ＨＤ、ＤＶＤ、ＣＤ用互換型ピックアップ装置の他、ＨＤ、ＣＤ互換型ピックアップ装置、あるいは、光透過保護層（カバー層）の厚みが異なる数種のディスクに対応可能な互換型光ピックアップ装置にも適用可能である。
【００５５】
本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施の形態に係る光ピックアップ装置と周辺回路の構成を示す図
【図２】実施の形態に係る液晶レンズの構成を説明する図
【図３】実施の形態に係る液晶レンズの回折構造と開口制限膜を説明する図
【図４】実施の形態に係る液晶レンズの回折効率を説明する図
【図５】実施の形態に係る光ピックアップ装置と周辺回路の変更例を示す図
【図６】実施の形態に係る液晶レンズと位相補正素子を説明する図
【図７】実施の形態に係る位相補正素子の電極パターンと印加電位を示す図
【図８】実施の形態に係る液晶レンズの変更例を説明する図
【図９】実施の形態に係る液晶レンズの回折効率を説明する図
【図１０】実施の形態に係る液晶レンズの配置位置の変更例を示す図
【符号の説明】
【００５７】
１０１、１０２、１０３  …  半導体レーザ
１０４  …  ダイクロプリズム
１０５  …  偏光ビームスプリッタ
１０６  …  コリメートレンズ
１０８  …  ダイクロミラー
１０９  …  液晶レンズ
１１０  …  １／４波長板
１１１  …  対物レンズ
１１４  …  検出レンズ
１１５  …  光検出器
【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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