(57)【要約】【課題】球面収差の補正およびワーキングディスタンスの確保ができるとともに、ディスク面に形成される光スポットを整形して、より良好な記録再生特性が得られるようにする。【解決手段】球面収差補正用の液晶素子６は、ＣＤ再生時に光ビームを発散光に変換するための回折用電極６６と、ＢＤ再生時に光ビームに位相差を与えるための位相シフト用電極６７とを有する。ＢＤ再生時には、位相シフト用電極６７に電圧を印加するとともに、回折用電極６６にも電圧を印加し、光ビームを発散させて中央部分の光強度を低下させることにより、ディスク上に形成される光スポットを整形する。【選択図】図２
2008159216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤの各光ディスクに対して、それぞれ異なる波長の光ビームを投射する複数の光源と、
前記各光源から投射された光ビームを各光ディスクのディスク面に集光させる１個の対物レンズと、
前記光源からみて対物レンズの手前に設けられた球面収差補正用の液晶素子と、
を備えた光ピックアップにおいて、
前記液晶素子は、内側の第１領域に設けられた同心円状の回折パターンからなる回折用電極と、外側の第２領域に設けられた同心円状の領域からなる位相シフト用電極と、これらの回折用電極および位相シフト用電極と対向する共通電極とを有し、
ＣＤの再生時に、前記回折用電極のそれぞれと共通電極との間に同じ電圧を印加することにより、前記第1領域に入射する光ビームを回折させて、所定角度だけ発散した発散光に変換し、
ＢＤの再生時に、前記位相シフト用電極の各領域と共通電極との間に個別に電圧を印加することにより、各領域における屈折率を変化させて当該領域を通過する光ビームに位相差を与えるとともに、前記回折用電極と共通電極との間に所定の電圧を印加することにより、第１領域の光透過率を低下させて、ディスク上に形成される光スポットを整形するようにしたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
少なくとも２種類の光ディスクに対して、それぞれ異なる波長の光ビームを投射する複数の光源と、
前記各光源から投射された光ビームを各光ディスクのディスク面に集光させる１個の対物レンズと、
前記光源からみて対物レンズの手前に設けられた球面収差補正用の液晶素子と、
を備えた光ピックアップにおいて、
前記液晶素子は、使用開口数の小さい光ディスクの再生時に光ビームを発散光に変換するための回折用電極と、使用開口数の大きい光ディスクの再生時に光ビームに位相差を与えるための位相シフト用電極とを有し、
使用開口数の大きい光ディスクの再生時に、前記位相シフト用電極に電圧を印加するとともに、前記回折用電極にも電圧を印加するようにしたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項３】
請求項２に記載の光ピックアップにおいて、
前記回折用電極および位相シフト用電極と対向する共通電極を備え、
前記共通電極は、前記回折用電極と対向する第１電極と、この第１電極を取り囲むように設けられた第２電極とからなり、
使用開口数の大きい光ディスクの再生時に、前記第１電極と回折用電極との間に電圧を印加することを特徴とする光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＶＤレコーダ等に搭載される光ピックアップに関し、特に、収差を補正するための電極パターンを有する液晶素子を備えた光ピックアップに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray Disc；登録商標）などの光ディスクに対して情報の記録再生を行う光ピックアップにおいては、光ディスクの種類に応じて、対物レンズや光源の仕様が異なる。例えば、対物レンズの開口数（ＮＡ）は、ＣＤでは０．５０、ＤＶＤでは０．６５、ＢＤでは０．８５であり、レーザ光の波長は、ＣＤでは７８０ｎｍ、ＤＶＤでは６５０ｎｍ、ＢＤでは４０５ｎｍである。
【０００３】
このように光ディスクの種類によって対物レンズの開口数やレーザ光の波長は異なるが、ディスクごとに別々の光ピックアップを用いたのでは、構成部品が増えて装置の大型化やコストアップを招来するため、１台で各種の光ディスクに対応できる複数波長互換型の光ピックアップが開発されている。そして、構成部品をより少なくして組立作業性の向上や小型化を図るために、対物レンズを１個だけ搭載した光ピックアップも実用化されている。
【０００４】
しかしながら、１個の対物レンズによって複数種類の光ディスクに対し記録再生を行う場合、光ディスクの種類によってディスクの記録層を保護する保護層の厚みが異なるため、これが原因で光学系に球面収差が発生する。このような球面収差は、光ディスク上に形成される光スポットを劣化させ、記録再生性能を低下させる要因となる。また、保護層の厚みの違いから、対物レンズで光ビームを記録層に集光したときの対物レンズから保護層までの距離、すなわちワーキングディスタンスがＣＤの場合は特に小さくなり、対物レンズと光ディスクとの衝突が問題となる。
【０００５】
図９は、上述した球面収差とワーキングディスタンスの問題を説明する図である。（ａ）は、光ディスクがＢＤの場合であり、１０１は記録層、１０２は保護層である。（ｂ）は、光ディスクがＤＶＤの場合であり、２０１は記録層、２０２は保護層である。（ｃ）は、光ディスクがＣＤの場合であり、３０１は記録層、３０２は保護層である。Ａは対物レンズ、Ｌ１〜Ｌ３は各波長の光ビーム（レーザ光）、ＷＤ１〜ＷＤ３はワーキングディスタンスである。ここで、対物レンズＡがＢＤに対して最適設計されているものとすると、ＢＤの場合は球面収差が発生しないが、ＤＶＤやＣＤの場合は、保護層２０２，３０２がＢＤの保護層１０２よりも厚いために、球面収差が発生する。また、ＢＤであっても、複数の記録層を有するＢＤの場合は、球面収差の補正が必要となる。さらに、保護層３０２の最も厚いＣＤについては、ワーキングディスタンスＷＤ３が非常に小さくなり、対物レンズＡがディスク面に衝突するおそれがある。
【０００６】
そこで、図１０のように、ＣＤの記録再生時に、回折パターンを構成する電極を有する液晶素子Ｂを電気的に制御し、光ビームＬ３を角度αだけ発散させて発散光Ｌ３’として対物レンズＡへ入射させることにより、球面収差を補正できることが知られている（例えば、後掲の特許文献１参照）。この場合、対物レンズＡへ発散光Ｌ３’が入射することから、ワーキングディスタンスＷＤ３’を図９（ｃ）の場合に比べて大きく確保することができ（ＷＤ３’＞ＷＤ３）、対物レンズＡがディスク面に衝突するのを回避することができる。しかしながら、図１０の手段だけでは、複数の記録層を有するＢＤの球面収差を補正することはできない。
【０００７】
一方、位相シフトパターンを構成する電極を有する液晶素子を電気的に制御し、光ビームに位相差を与えて対物レンズへ入射させることにより、球面収差を補正できることが知られている（例えば、後掲の特許文献２、３参照）。この方法を用いると、複数の記録層を有するＢＤであっても球面収差の補正は可能であるが、ＣＤの球面収差を補正しつつワーキングディスタンスを確保し、かつ、ＢＤの各記録層の球面収差を補正しようとすれば、前述した発散光を生成するための液晶素子と、位相シフトのための液晶素子との２つの液晶素子が必要となり、部品点数が多くなってコストが増加するという問題がある。
【０００８】
そこで、本出願人は先に、１つの液晶素子でＣＤにおける球面収差の補正およびワーキングディスタンスの確保と、ＢＤの各記録層における球面収差の補正の両方を行うことができる光ピックアップを提案した（特願２００６−２２７９００）。この先願の発明の液晶素子は、図３（ａ）に示すように、同心円状の電極パターンを備えたものであって、内側の第１領域Ｘには発散光を生成する回折パターンの電極６６が設けられ、外側の第２領域Ｙには位相シフトパターンの電極６７が設けられている。このような液晶素子を用いれば、ＣＤの場合は、回折パターンの電極６６に電圧を印加することで、従来と同様に発散光が生成されるため、球面収差を補正できるとともに、ワーキングディスタンスを大きくすることが可能となる。また、ＢＤの場合は、回折パターンの電極６６の電圧をＯＦＦにし、位相シフトパターンの電極６７の電圧を適切に制御することで、ＢＤの各記録層の球面収差を補正することができる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−２５２６５５号公報
【特許文献２】特開２００６−１２３４４号公報
【特許文献３】特開２００５−２０２３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記先願発明を更に発展させたものであって、その課題とするところは、先願発明の利点を全て生かしながら、ディスク面に形成される光スポットを整形して、より良好な記録再生特性が得られるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、少なくとも２種類の光ディスクに対して、それぞれ異なる波長の光ビームを投射する複数の光源と、各光源から投射された光ビームを各光ディスクのディスク面に集光させる１個の対物レンズと、光源からみて対物レンズの手前に設けられた球面収差補正用の液晶素子とを備えた光ピックアップにおいて、液晶素子に、使用開口数の小さい光ディスクの再生時に光ビームを発散光に変換するための回折用電極と、使用開口数の大きい光ディスクの再生時に光ビームに位相差を与えるための位相シフト用電極とを設け、使用開口数の大きい光ディスクの再生時に、位相シフト用電極に電圧を印加するとともに、回折用電極にも電圧を印加するようにしたものである。
【００１２】
本発明においては、１つの液晶素子に回折用電極と位相シフト用電極とを設けているので、ＣＤのような使用開口数の小さい光ディスクに対して、回折用電極により光ビームを発散させることにより球面収差の補正が行えるとともに、ワーキングディスタンスを十分に確保することができる。また、ＢＤのような使用開口数の大きい光ディスクが複数の記録層を有している場合でも、位相シフト用電極に印加する電圧を制御することで、光ビームに位相分布を生じさせて球面収差を容易に補正することができる。さらに、これらに加えて、使用開口数の大きい光ディスクの再生時には、回折用電極を利用して光ビームの中央部の光強度を低下させることで、ディスク上に集光される光スポットを整形することができ、良好な再生信号を得ることができる。
【００１３】
本発明においては、上記光ピックアップにおいて、回折用電極および位相シフト用電極と対向する共通電極を設け、この共通電極を、回折用電極と対向する第１電極と、この第１電極を取り囲むように設けられた第２電極とから構成し、使用開口数の大きい光ディスクの再生時に、第１電極と回折用電極との間に電圧を印加するようにしてもよい。これによると、光ビームの回折は液晶素子の中央付近でのみ生じるので、共通電極における必要な部分だけを選択して駆動することができ、より効率的に光スポットを整形するような設計を行うことが可能となる。
【００１４】
本発明の典型的な実施形態においては、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤの各光ディスクに対して、それぞれ異なる波長の光ビームを投射する複数の光源と、各光源から投射された光ビームを各光ディスクのディスク面に集光させる１個の対物レンズと、  光源からみて対物レンズの手前に設けられた球面収差補正用の液晶素子とを備えた光ピックアップにおいて、液晶素子が、内側の第１領域に設けられた同心円状の回折パターンからなる回折用電極と、外側の第２領域に設けられた同心円状の領域からなる位相シフト用電極と、これらの回折用電極および位相シフト用電極と対向する共通電極とを有する。ＣＤの再生時には、回折用電極のそれぞれと共通電極との間に同じ電圧を印加することにより、第1領域に入射する光ビームを回折させて、所定角度だけ発散した発散光に変換する。また、ＢＤの再生時には、位相シフト用電極の各領域と共通電極との間に個別に電圧を印加することにより、各領域における屈折率を変化させて当該領域を通過する光ビームに位相差を与えるとともに、回折用電極と共通電極との間に所定の電圧を印加することにより、第１領域の光透過率を低下させて、ディスク上に形成される光スポットを整形する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、１つの液晶素子により、ＣＤなどの使用開口数の小さい光ディスクに対して、球面収差の補正とワーキングディスタンスの確保が可能になるとともに、ＢＤのような使用開口数の大きい光ディスクに対して、複数の記録層が存在する場合の球面収差を容易に補正することができる。また、回折用電極による光ビームの発散を利用して、ＢＤ等の再生時における光スポットを整形することができ、再生性能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】
【００１６】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る光ピックアップの概略構成図である。ここでは、ＣＤとＤＶＤとＢＤの３種類の光ディスクに対応可能な、３波長互換型の光ピックアップ１００を例に挙げる。
【００１７】
図１において、１ａはＣＤとＤＶＤ用の光源であって、波長が７８０ｎｍの赤外レーザ光および波長が６５０ｎｍの赤色レーザ光をそれぞれ投射する２個の半導体レーザを備えている。１ｂはＢＤ用の光源であって、波長が４０５ｎｍの青色レーザ光を投射する半導体レーザを備えている。２はプリズムであって、光源１ａからのレーザ光を透過して直進させるとともに、光源１ｂからのレーザ光を反射して光路を９０°変更させる。３もプリズムであって、プリズム２を透過した光を９０°の角度でコリメートレンズ４側へ反射するとともに、コリメートレンズ４からの光はそのまま透過させる。コリメートレンズ４は、プリズム３で反射されたレーザ光を平行光に変換するレンズである。５はコリメートレンズ４を通った光を９０°の角度で上向きに反射する立上げミラーである。
【００１８】
６はＣＤおよびＢＤの記録再生時の球面収差を補正するための液晶素子、７はＤＶＤの記録再生時の球面収差を補正するための位相シフト素子、８は入射したレーザ光をディスク面に集光させる対物レンズである。９は液晶素子６、位相シフト素子７および対物レンズ８が組み込まれた可動アクチュエータである。１０は光ディスク１３のディスク面で反射した光を各光学部品３〜８を介して受光する受光部である。１１は受光部１０から出力される信号を処理して所定の制御を行う制御部、１２は制御部１１からの出力に基づいて液晶素子６を駆動する液晶駆動部である。
【００１９】
光源１ａ，１ｂから投射されたレーザ光は、プリズム２を介してプリズム３で９０°反射され、コリメートレンズ４で平行光に変換された後、立上げミラー５、位相シフト素子７、液晶素子６および対物レンズ８を介して、光ディスク１３のディスク面に集光され、微小な光スポットを形成する。また、光ディスク１３のディスク面で反射された反射光は、各光学部品３〜８を介して受光部１０で受光される。受光部１０から出力される信号は制御部１１へ与えられる。制御部１１では、受光部１０の出力信号に基づいて液晶駆動部１２を制御し、液晶駆動部１２によって後述する液晶素子６の制御が行われる。また、制御部１１は受光部１０の出力信号に基づいてフォーカスエラーおよびトラッキングエラーを検出し、フォーカス制御やトラッキング制御などのサーボ制御を行うが、サーボ制御系は本発明に直接関係しないので、図１では図示を省略してある。
【００２０】
図２および図３は、液晶素子６の詳細な構造を示す図である。図２は液晶素子６の断面図、図３（ａ）は液晶素子６の上面図、図３（ｂ）は液晶素子６の下面図である。
【００２１】
図２に示されるように、液晶素子６は、液晶６３を挟んで対向する一対の透明基板６１，６２と、各基板６１，６２にそれぞれ設けられた透明電極６４，６５とを有している。液晶６３は、例えばネマチック液晶からなり、透明電極６４，６５に電圧を印加すると、電圧印加部分の液晶分子の配向方向が変化して、屈折率が変化する。透明電極６４，６５は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなり、透明基板６１，６２に支持されている。透明基板６１，６２は、例えばガラスから構成される。
【００２２】
図３（ａ）に示されるように、透明電極６４は、同心円状の電極パターンを構成している。内側の第１領域Ｘに設けられている電極６６は、光ビームを発散させる回折パターンをなす電極（以下「回折用電極」という。）であり、外側の第２領域Ｙに設けられている電極６７は、光ビームに位相差を与える位相シフトパターンをなす電極（以下「位相シフト用電極」という。）である。一方、図３（ｂ）に示されるように、透明電極６５は、特別のパターンを構成しない単一の電極（以下「共通電極」という。）である。透明電極６４の個々の電極と共通電極６５との間には、図１の液晶駆動部１２によって所定の電圧が印加されるようになっている。
【００２３】
第１領域Ｘは、液晶素子６の中央部分に設けられ、使用開口数が小さいＣＤ用の球面収差補正領域として利用される。第１領域Ｘに配置される回折用電極６６は、同心円状の回折パターンに形成されている。そして、液晶６３は、回折用電極６６と共通電極６５との間に電圧が印加されていない状態では、第１領域Ｘの全領域にわたって均一な屈折率ｎ１を有し、通過する光ビームに対し光学的に作用しないように配向されている。このため、光ビームは第1領域Ｘを回折することなくそのまま透過する。一方、液晶駆動部１２により、回折用電極６６のそれぞれと共通電極６５との間に同じ電圧が印加されると、液晶６３における両電極間に挟まれた部分の配向方向が変化し、当該部分の屈折率がｎ１からｎ２に変化する。したがって、第1領域Ｘには、屈折率がｎ１である部分と、屈折率がｎ２である部分とが同心円状に交互に形成されることになる。このため、図４に示すように、第1領域Ｘに入射する光ビームＬは、回折によって角度αだけ発散した発散光Ｌ’に変換され、対物レンズ８に入射する。その結果、図１０の場合と同様、光ディスク１３がＣＤである場合に、保護層１３ｂの厚みによる球面収差を補正することができるとともに、光ビームを記録層１３ａに集光させたときのワーキングディスタンスＷＤを大きく確保することができる。
【００２４】
第２領域Ｙは、第１領域Ｘを取り囲むように設けられ、使用開口数が大きいＢＤ用の球面収差補正領域として利用される。第２領域Ｙに配置される位相シフト用電極６７は、同心円状の複数の領域を有するように形成される。これらの各領域は、隣同士が接触しないように間隙を隔てて設けられる。図３（ａ）の第２領域Ｙにおける実線の円の部分が間隙に相当する。また、位相シフト用電極６７の各領域と、共通電極６５との間には、図１の液晶駆動部１２によって、個別に電圧が印加されるようになっている。
【００２５】
第２領域Ｙにおいても、第1領域Ｘの場合と同様に、液晶６３は、位相シフト用電極６７と共通電極６５との間に電圧が印加されていない状態では、全領域にわたって均一な屈折率ｎ１を有し、通過する光ビームに対し光学的に作用しないように配向されている。このため、光ビームは第２領域Ｙをそのまま透過する。一方、液晶駆動部１２により、位相シフト用電極６７と共通電極６５との間に電圧が印加されると、液晶６３における両電極間に挟まれた部分の配向方向が変化し、当該部分の屈折率が変化する。この場合、上述したように、位相シフト用電極６７の同心円状の領域には独立して電圧を印加することができるので、この電圧の値を調整することにより、各領域における屈折率を個別に制御することが可能となる。この結果、各領域を通過する光ビームには位相差が生じる。
【００２６】
図５は、第２領域Ｙの位相シフトパターンによる球面収差の補正を説明する図である。図５（ａ）の太実線は、ＢＤ再生時に光ビームに発生する球面収差を示している。図のように、球面収差は光軸から離れた外周側で大きくなる。したがって、主に外周側に発生する大きな球面収差を補正すれば、球面収差による再生品質の劣化を抑制することができる。このためには、第２領域Ｙにおける位相シフト用電極６７の同心円領域の数や面積を、外周に行くほど大ききなる球面収差を補正できるような値に設定すればよい。図５（ａ）の細実線は、このようにして領域の数や面積が決定された同心円状の複数領域を用い、各領域に印加する印加電圧を調整して球面収差を補正する場合の補正パターンを示している。
【００２７】
図５（ｂ）の太実線は、図５（ａ）の球面収差から補正パターンを差し引いた補正後の球面収差を示している。これからわかるように、第２領域Ｙにおいて位相分布を変化させるような補正を行うことにより、球面収差を小さくすることができる。このため、複数の記録層を有するＢＤの場合でも、位相シフト用電極６７の電圧制御により、球面収差の補正を容易に行うことができる。
【００２８】
このようにして、回折用電極６６と位相シフト用電極６７とを備えた液晶素子６を用いることにより、１つの液晶素子で、ＣＤに対して球面収差の補正とワーキングディスタンスの確保ができるとともに、複数の記録層を有するＢＤに対しても球面収差の補正が可能となる。
【００２９】
一方、ＤＶＤに対する球面収差の補正は、位相シフト素子７により行われる。位相シフト素子７は、本発明の要部ではないので、以下では簡単に説明する。位相シフト素子７は、透明基板に階段状に形成された段差により位相シフト領域を形成したもので、各位相シフト領域で光ビームの通過時間に差が生じるために、位相分布に変化が生じる。この位相分布の変化により、球面収差を補正することができる。位相シフト素子７には、必要に応じて開口制限部を設けてもよい。なお、ＣＤ用の光ビームとＢＤ用の光ビームは、位相シフト素子７により光学的作用を受けず、そのまま素子７を透過する。
【００３０】
以上説明した内容は、前記先願においても開示されているものであるが、先願発明の場合は、ＣＤ再生時には、第１領域Ｘの回折用電極６６のみを駆動し、ＢＤ再生時には、第２領域Ｙの位相シフト用電極６７のみを駆動するようになっていた。これに対して、本発明は、ＢＤ再生時に、第１領域Ｘの回折用電極６６も駆動することを特徴としている。
【００３１】
ＢＤ再生時に、回折用電極６６に電圧を印加しない場合、ディスク上に集光される光スポットは、一般に図６（ａ）に示すような楕円形の光スポットＳＰになる。ｍは、ディスク面に形成されたマークを表している。ここで、ＢＤ再生時に、回折用電極６６に電圧を印加すると、前述した回折作用により光ビーム（青色レーザ光）が回折して発散するため、第１領域Ｘの光透過率が低下する。このため、中央部分における光の強度が下がり、対物レンズ８を介してディスク上に集光した光スポットは、図６（ｂ）に示すようにサイズが小さな円形の光スポットＳＰとなる。こうして、ディスク上に形成される光スポットＳＰを整形することにより、良好な再生信号を得ることができ、再生性能を向上させることができる。記録時についても同様のことが言える。
【００３２】
また、第１領域Ｘの中央部分における光の強度を下げるために、別に液晶素子や他の光学部材を用いると、構成部品が増えてコストアップとなるが、本発明では、ＣＤの収差補正用の回折パターンを利用してＢＤ再生時の光スポットを整形するので、部品点数が増えることはなく、コストアップを抑制することができる。
【００３３】
なお、ＣＤの記録再生時には、回折効率が最大になるように回折用電極６６に印加される電圧の値が決定されるが、ＢＤの記録再生時には、第１領域Ｘにおける透過率が適度となるように回折用電極６６に印加される電圧の値が決定される。
【００３４】
図７は、本発明の他の実施形態による液晶素子６を示す図である。図７では、図２および図３と同一部分に同一符号を付してある。図７（ａ）は液晶素子６の断面図であり、図７（ｂ）は液晶素子６の下面図である。液晶素子６の上面図については、図３（ａ）と同じであるので、図示は省略している。
【００３５】
本実施形態では、共通電極６５が、第１電極６５ａと第２電極６５ｂとに分かれている。両電極６５ａ，６５ｂは電気的に分離されており、それぞれの電極に独立して電圧が印加されるようになっている。第１電極６５ａは、回折用電極６６と対向するように設けられた面積の小さな電極であり、第２電極６５ｂは、この第１電極６５ａを取り囲むように設けられている面積の大きな電極である。
【００３６】
ＣＤの再生時には、第１電極６５ａおよび第２電極６５ｂと、回折用電極６６との間に電圧が印加され、両電極６５ａ，６５ｂは、図２の場合の共通電極６５と同じ働きをする。一方、ＢＤの再生時には、第１電極６５ａと回折用電極６６との間に電圧が印加され、第２電極６５ｂと回折用電極６６との間には電圧が印加されない。このため、光ビームの回折は第１領域Ｘの中央付近でのみ生じる。したがって、本実施形態によれば、共通電極６５における必要な部分だけを選択して駆動することができ、より効率的に光スポットを整形するような設計を行うことが可能となる。
【００３７】
本発明の効果を確認するために行ったシミュレーションの結果を表１に示す。シミュレーションでは、ＢＤ再生時の光ビームの発散角α（図４）をα＝５．７°とし、第１領域Ｘにおける回折効率を５０％（透過率が５０％）として、図６（ａ）のような縦長の光スポットＳＰの場合について、スポット径と分解能を求めた。スポット径のｒａｄ方向は、図６のラジアル方向（ディスクの径方向）を表し、ｔａｎ方向は、図６のタンゼンシャル方向（ディスクの周方向）を表している。また、分解能は、図８に示す再生信号における最長ピット再生信号振幅Ｉｍａｘと、最短ピット再生信号振幅Ｉｍｉｎとから、Ｉｍｉｎ／Ｉｍａｘで算出される。
【表１】
2008159216.tif 000003
【００３８】
表１において、実施形態１のシミュレーション結果は、図２で示した液晶素子６を用いて、ＢＤ再生時に第１領域Ｘの回折用電極６６を駆動した場合のデータであり、第１領域Ｘの直径φ（図３（ａ）参照）は、φ＝２．４ｍｍとしている。実施形態２のシミュレーション結果は、図７で示した液晶素子６を用いて、ＢＤ再生時に第１領域Ｘの回折用電極６６を駆動した場合のデータであり、図７（ｂ）における第１電極６５ａの寸法を１ｍｍ×２．４ｍｍとしている。比較例のシミュレーション結果は、ＢＤ再生時に第１領域Ｘの回折用電極６６を駆動しない場合のデータである。
【００３９】
表１から、本発明のようにＢＤ再生時に回折用電極６６を駆動すれば、回折用電極６６を駆動しない場合に比べて、光ビームのスポット径を小さくすることができ、これによって分解能が向上することがわかる。
【００４０】
なお、図６のラジアル方向に長い横長の光スポットについてはシミュレーションを行っていないが、横長の光スポットの場合は、分解能の向上はあまり期待できない反面、スポット径が小さくなることで、隣接するトラックからのクロストークを抑制することが可能となる。
【００４１】
上述した実施形態では、ＣＤ，ＤＶＤ，ＢＤの３種類の光ディスクに対応可能な３波長互換型の光ピックアップ１００を例に挙げたが、本発明はこれ以外の光ピックアップにも適用することができる。例えば、ＣＤとＢＤ、あるいはＤＶＤとＢＤのような２種類の光ディスクに対応可能な２波長互換型の光ピックアップにも本発明は適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係る光ピックアップの概略構成図である。
【図２】液晶素子の詳細な構造を示す断面図である。
【図３】液晶素子の詳細な構造を示す上面図と下面図である。
【図４】回折パターンによる球面収差の補正を説明する図である。
【図５】位相シフトパターンによる球面収差の補正を説明する図である。
【図６】ディスク上に集光される光スポットを示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態による液晶素子を示す図である。
【図８】再生信号の波形図である。
【図９】球面収差とワーキングディスタンスの問題を説明する図である。
【図１０】光ビームの発散による球面収差の補正を説明する図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ａ，１ｂ  光源
２，３  プリズム
４  コリメートレンズ
５  立上げミラー
６  液晶素子
７  位相シフト素子
８  対物レンズ
９  可動アクチュエータ
１０  受光部
１１  制御部
１２  液晶駆動部
６１，６２  透明基板
６３  液晶
６４，６５  透明電極
６５ａ  第１電極
６５ｂ  第２電極
６６  回折用電極
６７  位相シフト用電極
１００  光ピックアップ
Ｘ  第１領域
Ｙ  第２領域
【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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