(57)【要約】 【課題】厚みが薄く小型でピックアップ内に容易に組み込むことができる収差補正素子を提供すること。【解決手段】水晶板２１、液晶層２２、ガラス板２３、液晶層２４、ガラス板２５を順番に積層して収差補正素子を構成し、水晶板２１で偏光を、液晶層２２と液晶層２４で行きと戻りのレーザ光の球面収差補正を行うが、水晶板２１が液晶層２２を保持する機能も有しているため、その分、従来に比べてガラス板の数を一枚減らすことができ、収差補正素子の厚みを薄くすることができる。【選択図】図１
2005339621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長板機能を有する第１層と、
球面収差補正機能を有する第２層と、
光透過性の保持部材と、
を順番に積層して成ることを特徴とする収差補正素子。
【請求項２】
波長板機能を有する第１層と、
球面収差補正機能を有する第２層と、
光透過性の第１保持部材と、
球面収差補正機能を有する第３層と、
光透過性の第２保持部材と、
を順番に積層して成ることを特徴とする収差補正素子。
【請求項３】
前記第１層は水晶板で、前記第２層、又は前記第２層及び第３層は液晶で、前記保持部材、又は前記第１保持部材及び第２保持部材はガラス板であり、前記第１層に光透過性保持部材の機能を付与することを特徴とする請求項１又は２記載の収差補正素子。
【請求項４】
光記録媒体にレーザ光を対物レンズにより集光すると共に、その光記録媒体からの反射光を前記対物レンズを通して受光する光ピックアップであって、
前記対物レンズの前記レーザ光の光源側に近接して前記光記録媒体のカバーガラスに起因する前記レーザ光及び反射光の球面収差を補正すると同時に前記レーザ光及び反射光を偏光する収差補正素子を配置し、
前記収差補正素子は、波長板機能を有する水晶板と、球面収差補正機能を有する第１の液晶層と、第１のガラス板と、球面収差補正機能を有する第２の液晶層と、第２のガラス板とを順番に積層して成ることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項５】
前記光記録媒体はブルーレイディスクであることを特徴とする請求項４記載の光ピックアップ。
【請求項６】
光ピックアップよりレーザ光を光記録媒体に集光すると共に、その光記録媒体からの反射光を前記光ピックアップにより受光してデータを記録再生する光ディスク装置であって、
前記光ピックアップは前記光記録媒体のカバーガラスに起因する前記レーザ光及び反射光の球面収差を補正すると同時に前記レーザ光及び反射光を偏光する収差補正素子をその光学系に有し、
且つ、前記収差補正素子は、波長板機能を有する水晶板と、球面収差補正機能を有する第１の液晶層と、第１のガラス板と、球面収差補正機能を有する第２の液晶層と、第２のガラス板とを順番に積層して成ることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】
前記光記録媒体はブルーレイディスクであることを特徴とする請求項６記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクを記録再生する際に光ディスクのカバーガラスにより発生する球面収差を補正する収差補正素子、この収差補正素子を搭載した光ピックアップ及びこの光ピックアップを用いた光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、映像情報や音楽情報を記録再生するＣＤやＤＶＤディスクが普及しているが、さらなる記録密度の向上及び大容量化の要求に応えるため、青色波長域の波長４０７ｎｍのレーザ光を用いるブルーレイディスクが登場してきた。
【０００３】
図４は上記のような各種ディスク型の記録メディア（以降、光記録媒体と称する）にレーザ光を集光し、それによる反射光を受光する光ピックアップの一部を示した概略図である。図示されないレーザ光源から出射されたレーザ光はコリメータレンズ１により平行光になり、それが１／４波長板２を通して円偏光されて対物レンズ３に入射され、この対物レンズ３により光記録媒体４に集光される。その際、光記録媒体４のカバーガラス４１の厚みにより集光されるレーザ光に球面収差が発生する。特に光記録媒体４がブルーレイディスクの場合は、対物レンズ２のＮＡが大きく、また、レーザ光の波長が短いため、上記した球面収差が大きくなり、必ず補正しなければならない（例えば特許文献１）。それには、例えば図５に示すように対物レンズ３に入射される前の平行光を球面収差補正用の光学素子５に通すことにより行なうことができ、ピックアップの移動に伴い光学素子５は対物レンズ３と一体に移動する。
【０００４】
図６は従来の球面収差補正用の光学素子４と１／４波長板を一体にした収差補正素子５０の構成を示した断面図である。ガラス板６、有機膜７、ガラス板８、液晶層９、ガラス板１０、液晶層１１、ガラス板１２のサンドイッチ状に積層された構造を有している。ガラス板６とガラス板８により保持された有機膜７が１／４波長板として機能し、ガラス板８とガラス板１０により保持された液晶層９が光記録媒体に照射されるレーザ光の球面収差を補正する機能を有し、ガラス板１０とガラス板１２により保持された液晶層１１が光記録媒体から反射されたレーザ光（反射光）の球面収差を補正する機能を有している。
【０００５】
従って、図６に示した収差補正素子５０を対物レンズ３の手前に挿入し、光記録媒体４のカバーガラスの厚みに応じて液晶層９、１１に印加する電圧を変えることにより球面収差補正量を変えてレーザ光の光記録媒体４のカバーガラスにより生じる球面収差をほぼゼロにすることができ、光記録媒体４の情報記録層に良好な形状のスポットを形成することができる。
【特許文献１】特開２００３−３２３７３５号公報  （第９頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の収差補正素子５０は４枚のガラス板を有する積層構造を有しているため、素子に厚みがあり縦方向のスペースをとってしまう。特に対物レンズ３や他の光学素子と共にピックアップ内に組み込む場合、縦方向のスペース制約が厳しく、このままでは収差補正素子５０の厚みがありすぎるため、図５のような位置に収差補正素子５０を挿入する場合、ピックアップの縦方向の規格スペース内に光学系が収まり切らなくなるという問題がある。なお、収差補正素子５０を構成するガラス板の厚みを薄くすることも考えられるが、ガラス板を薄くすると光の波面が荒れるため、球面収差のコントロールが厳しくなり、安易にガラス板を薄くして収差補正素子５０の厚みを薄くすることはできない。  
【０００７】
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、厚みが薄く小型でピックアップ内に容易に組み込むことができる収差補正素子、この収差補正素子を組み込んだ光ピックアップ及びこの光ピックアップを搭載した光ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するため、波長板機能を有する第１層と、球面収差補正機能を有する第２層と、ガラス板とを順番に積層して成ることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、波長板機能を有する第１層と、球面収差補正機能を有する第２層と、第１のガラス板と、球面収差補正機能を有する第３層と、第２のガラス板とを順番に積層して成ることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、光記録媒体にレーザ光を対物レンズにより集光すると共に、その光記録媒体からの反射光を前記対物レンズを通して受光する光ピックアップであって、前記対物レンズの前記レーザ光の光源側に近接して前記光記録媒体のカバーガラスに起因する前記レーザ光及び反射光の球面収差を補正すると同時に前記レーザ光及び反射光を偏光する収差補正素子を配置し、前記収差補正素子は、波長板機能を有する水晶板と、光記録媒体を照射するレーザ光の球面収差補正機能を有する第１の液晶層と、第１のガラス板と、光記録媒体からの反射光の球面収差補正機能を有する第２の液晶層と、第２のガラス板とを順番に積層して成ることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、光ピックアップよりレーザ光を光記録媒体に集光すると共に、その光記録媒体からの反射光を前記光ピックアップにより受光してデータを記録再生する光ディスク装置であって、前記光ピックアップは前記光記録媒体のカバーガラスに起因する前記レーザ光及び反射光の球面収差を補正すると同時に前記レーザ光及び反射光を偏光する収差補正素子をその光学系に有し、且つ、前記収差補正素子は、波長板機能を有する水晶板と、球面収差補正機能を有する第１の液晶層と、第１のガラス板と、球面収差補正機能を有する第２の液晶層と、第２のガラス板とを順番に積層して成ることを特徴とする。
【００１２】
このように本発明では、波長板機能と収差補正機能を有する収差補正素子を構成するに当たって、波長板機能と液晶層の保持機能を兼用とした水晶板を用いて構成することにより、従来必要であったガラス板１枚を省略することができるため、その分、収差補正素子の厚みを薄くし且つ軽量化することができる。従って、上記の収差補正素子を高さ制約が厳しい光ディスク装置に搭載されるピックアップの光学系に容易に組み込むことができ、このピックアップを用いた光ディスク装置では光記録媒体に対する円滑なアクセスを阻害することなく、光記録媒体のカバーガラスに起因する球面収差を補正して良好な形状のスポットを情報記録層に形成することができ、それ故、データの記録再生を高品質で行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、収差補正素子を波長板機能と液晶層の保持機能を兼用とした水晶板を用いることにより従来必要であったガラス板１枚を省略することができるため、収差補正素子の厚みを薄くすることができ、高さ制約が厳しいピックアップ内に容易に組み込むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
厚みが薄く小型でピックアップ内に容易に組み込むことができる収差補正素子を製造する目的を、収差補正素子を波長板機能と液晶層の保持機能を兼用とした水晶板を積層して用いることにより従来必要であったガラス板１枚を省略することによって実現した。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る収差補正素子の構成を示した断面図である。本実施の形態の収差補正素子６０は、水晶板２１、液晶層２２、ガラス板２３、液晶層２４、ガラス板２５が積層されて構成されている。
【００１６】
収差補正素子６０の水晶板２１は１／４波長板として機能し、液晶層２２は球面収差補正機能（光記録媒体を照射するレーザ光用）を有し、液晶層２４は球面収差補正機能（光記録媒体からの反射光用）を有している。
【００１７】
本実施の形態によれば、水晶板２１を用いて１／４波長板として機能させると共に、液晶層２２の保持材として機能させているため、従来に比べて１枚分のガラス板を省略することができ、その分、収差補正素子６０の厚みを薄くして小型軽量化することができる。因みに、収差補正素子６０の厚みはガラス板の厚みでほぼ決まるため、従来に比べてほぼ３／４ほどの厚みとなる。これにより、収差補正素子６０は高さ制約が厳しいピックアップの光学系に容易に組み込むことができる。
【実施例２】
【００１８】
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る光ピックアップの構成を示したブロック図である。光ピックアップは光ディスク装置（図３参照）で用いられるもので、青色波長域の光源である半導体レーザ１０１、コリメートレンズｌ０２、偏光ビームスプリッタ１０３、偏向プリズムｌ０４、第１の実施の形態で示した収差補正素子６０、対物レンズｌ０６、検出レンズｌ０８、光束分割手段ｌ０９、受光素子ｌｌ０を有して構成されている。
【００１９】
次に本実施の形態の動作について説明する。波長４０７ｎｍの半導体レーザ１０ｌから出射した直線偏光の発散光は、コリメートレンズ１０２で略平行光とされ、偏光ビームスプリッタｌ０３を透過し、偏向プリズム１０４で光路を９０度偏向され、収差補正素子６０を通過することにより円偏光とされると共にディスク型の光記録媒体ｌ０７のカバーガラスにより発生する球面収差が補正されて対物レンズ１０６に入射し、光記録媒体ｌ０７上に微小スポットとして集光される。このスポットにより、情報の再生、記録あるいは消去が行われる。その際、収差補正素子６０により光記録媒体ｌ０７のカバーガラスにより発生する球面収差が補正されるため上記スポットは形状良好に形成される。
【００２０】
光記録媒体１０７から反射した光は、往路とは反対回りの円偏光となり、対物レンズ１０６により再び略平行光とされて収差補正素子６０を通過することにより、往路と直交した直線偏光になると共に、ディスク型の光記録媒体ｌ０７のカバーガラスにより発生する球面収差が補正されて偏光ビームスプリッタ１０３に入射するが、ここで反射され、集光レンズｌ０８で収束光とされ、光束分割手段ｌ０９により複数の光路に偏向分割され受光素子１１０に至る。受光素子ｌｌ０からは、収差信号、情報信号、サーボ信号が検出される。
【００２１】
本実施の形態によれば、第１の実施の形態で説明した厚みの薄い小型の収差補正素子６０を用いることにより、ピックアップの縦方向（図２の縦方向に一致）の寸法制約があっても収差補正素子２を容易に且つ最適な位置にピックアップ内に組み込むことができる。収差補正素子２は小型で軽量であるため、ピックアップが重くなることはなく光記録媒体１０７上の記録再生位置に追従して円滑な移動を行うことができる。
【実施例３】
【００２２】
図３は、本発明の第３の実施の形態に係る光ディスク装置の要部の構成を示したブロック図である。光ディスク装置は、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷやＣＤ−Ｒ／ＲＷ、またはブルーレイディスクのようなディスク型の光記録媒体２０２に対して光ピックアップ２０４によりアクセスし、データを記録再生するものであり、光記録媒体２０２を回転駆動する駆動手段としてのスピンドルモータ２０３と、光記録媒体２０２に対してデータの読み書きを行う光ピックアップ２０４と、この光ピックアップ２０４を光記録媒体２０２の半径方向に移動する駆動手段としての送りモータ２０５と、装置全体の制御などを行うシステムコントローラ２０７と、プリアンプ２２０から出力信号に基づく復調及び誤り訂正処理等の所定の処理を行う信号処理部２０８と、スピンドルモータ２０３及び送りモータ２０５を制御するサーボ制御部２０９と、光ピックアップ２０４から出力される各種の信号に基づいてフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、ＲＦ信号などを生成するプリアンプ２２０と、信号処理部２０８と外部コンピュータ２３０を接続するインターフェース２１１と、光ピックアップ２０４内のレーザ光源（図２の半導体レーザ１０１に対応）を駆動するレーザ制御部２２１と、光記録媒体２０２に記録された信号を再生信号として受け取ると共に、データを信号処理部２０８により変調してレーザ制御部２２１に出力して光ピックアップ２０４内のレーザ光源を駆動する外部コンピュータ２３０と、信号処理部２０８からの信号をＤ／Ａ変換し或いは、オーディオ・ビジュアル処理部２１３からの信号をＡ／Ｄ変換するＤ／Ａ、Ａ／Ｄコンバータ２１２と、記録又は再生オーディオ・ビデオ信号を処理するオーディオ・ビジュアル処理部２１３を有して構成される。ここで、光ピックアップ２０４は図２に示した第２の実施の形態と同様の構成を有している。
【００２３】
上記光ピックアップ２０４には、例えば光記録媒体２０２上の所定の記録トラックまで移動させるための送りモータ２０５が接続されている。スピンドルモータ２０３の制御、送りモータ２０５の制御、光ピックアップ２０４の対物レンズを保持する二軸アクチュエータのフォーカシング方向及びトラッキング方向の制御は、それぞれサーボ制御部２０９がプリアンプ２２０から入力されるフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号に基づいて行われる。また、レーザ制御部２２１は、光ピックアップ２０４内のレーザ光源１０１を制御するものであり、レーザ光源１０１の出力パワーを記録モード時と再生モード時で可変制御する。
【００２４】
本実施の形態によれば、光ピックアップ２０４には収差補正素子６０が搭載されているため、光記録媒体２０２のカバーガラスの厚みに応じて球面収差が補正されることにより、光記録媒体２０２の種類によらず常に良好なスポットを光記録媒体２０２の情報記録層に形成することができる。それ故、精度の高いサーボを行うことができると共に品質の良いデータの記録再生を行うことができる。また、その際に、収差補正素子６０は軽量なためこれを搭載しても光ピックアップ２０４の動きを阻害する要因にはならず光記録媒体２０２の目標アドレス部に円滑なアクセスを行うことができる。
【００２５】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な構成、機能、作用、効果において、他の種々の形態によっても実施することができる。例えば上記第１の実施の形態では、行きのレーザ光と戻りのレーザ光（反射光）に対してそれぞれ球面収差を補正するために、液晶層を２層備えた構成のものを示したが、一方向のみのレーザ光に対して偏光と球面収差補正を行えば良いのであれば、収差補正素子を水晶板２１、液晶層２２、ガラス板２３を積層して構成すれば良く、この場合も従来に比べてガラス板１枚分が省略され、厚みを薄くすることができる。
【００２６】
また、上記実施の形態では波長板機能を有する部材として水晶板を用いたが、波長板機能を有するものであれば他の部材でも良い。同様に収差補正機能を有する部材として液晶を用いたが、収差補正機能を有するものであれば他の部材でも良い。更に、液晶を保持するガラス板も、透過性で液晶を保持できるものであれば他の部材でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る収差補正素子の構成を示した断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る光ピックアップの構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る光ディスク装置の要部の構成を示したブロック図である。
【図４】光記録媒体にデータを書き込んだり或いは、記録データを読み込む従来の光ピックアップに内蔵される光学系の一部を示した概略図である。
【図５】図４に示したピックアップの光学系に球面収差素子を挿入した場合の概略図である。
【図６】従来の球面収差補正用の光学素子と１／４波長板を一体にした収差補正素子の構成を示した断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
２１……水晶板、２２、２４……液晶層、２３、２５…ガラス板、６０……収差補正素子６０、１０１……半導体レーザ、１０２……コリメートレンズ、ｌ０３……偏光ビームスプリッタ、１０４……偏向プリズム、ｌ０６……対物レンズ、ｌ０８……検出レンズ、ｌ０９……光束分割手段、１１０……受光素子、２０２……光ディスク、２０３……スピンドルモータ、２０４……光ピックアップ、２０５……送りモータ、２０７……システムコントローラ、２０８……信号処理部、２０９……サーボ制御部、２１１……インターフェース、２２０……プリアンプ、２２１……レーザ制御部、２３０……外部コンピュータ。
【図１】
2005339621.tif 000003
【図２】
2005339621.tif 000004
【図３】
2005339621.tif 000005
【図４】
2005339621.tif 000006
【図５】
2005339621.tif 000007
【図６】
2005339621.tif 000008