(57)【要約】【課題】  温度条件に依らず球面収差の補正の高速化を図ることができる球面収差補正装置、球面収差補正方法、および光ディスク装置を提供する。【解決手段】  液晶を用いた球面収差補正素子に印加する信号を第１のピーク電圧の第１の信号から第１のピーク電圧より大きい第２のピーク電圧の第２の信号に切り替えるにあたって、中間信号を経由する。そして、この中間信号のピーク電圧、印加時間の少なくともいずれかを球面収差補正素子に基づいて調節することで、球面収差補正素子の応答時間を温度条件に依らず適切な状態に保つことが可能となる。【選択図】  図１
2005346795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性の共通電極と、前記共通電極と対向する透光性の対向電極と、前記対向電極上に同心円状の電圧分布を付与する電圧分布付与手段と、前記共通電極と前記対向電極間に配置される液晶材料と、を有する球面収差補正素子と、
前記球面収差補正素子に印加する信号を、第１の信号から、第１の中間信号を経て、前記第１の信号よりピーク電圧が大きい第２の信号に切り替える信号切り替え部と、
前記球面収差補正素子の温度を検知する温度検知部と、
前記温度検知部での温度検知結果に応じて、前記第１の中間信号のピーク電圧、印加時間の少なくともいずれかを調節する信号調節部と、
を具備することを特徴とする球面収差補正装置。
【請求項２】
前記球面収差補正素子に印加する信号を、前記第２の信号から、第２の中間信号を経て、前記第１の信号に切り替える第２の信号切り替え部と、
前記温度検知部での温度検知結果に応じて、前記第２の中間信号のピーク電圧、印加時間の少なくともいずれかを調節する第２の信号調節部と、
をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の球面収差補正装置。
【請求項３】
前記信号調節部が、前記中間信号のピーク電圧、印加時間の双方を調節する、
ことを特徴とする請求項１記載の球面収差補正装置。
【請求項４】
前記第１、第２の信号のピーク電圧の平均値と、前記第１、第２の中間信号のピーク電圧の平均値とが等しい
ことを特徴とする請求項１記載の球面収差補正装置。
【請求項５】
透光性の共通電極と、前記共通電極と対向する透光性の対向電極と、前記対向電極上に同心円状の電圧分布を付与する電圧分布付与手段と、前記共通電極と前記対向電極間に配置される液晶材料と、を有する球面収差補正素子の温度に応じて、第１の中間信号のピーク電圧、印加時間の少なくともいずれかを決定する信号決定ステップと、
前記球面収差補正素子に印加する信号を、第１の信号から、前記第１の中間信号を経て、前記第１の信号よりピーク電圧が大きい第２の信号に切り替える信号切り替えステップと、
を具備することを特徴とする球面収差補正方法。
【請求項６】
前記球面収差補正素子の温度に応じて、第２の中間信号のピーク電圧、印加時間の少なくともいずれかを決定する信号決定ステップと、
前記球面収差補正素子に印加する信号を、前記第２の信号から、前記第２の中間信号を経て、前記第１の信号に切り替える第２の信号切り替えステップと、
をさらに具備することを特徴とする請求項５記載の球面収差補正方法。
【請求項７】
前記信号決定ステップが、前記中間信号のピーク電圧、印加時間の双方を決定する、
ことを特徴とする請求項５記載の球面収差補正方法。
【請求項８】
前記第１、第２の信号のピーク電圧の平均値と、前記第１、第２の中間信号のピーク電圧の平均値とが等しい
ことを特徴とする請求項５記載の球面収差補正方法。
【請求項９】
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光が入射される球面収差補正素子であって、透光性の共通電極と、前記共通電極と対向する透光性の対向電極と、前記対向電極上に同心円状の電圧分布を付与する電圧分布付与手段と、前記共通電極と前記対向電極間に配置される液晶材料と、を有する球面収差補正素子と、
前記球面収差補正素子から出射されたレーザ光を光ディスクに集光する対物レンズと、
前記球面収差補正素子に印加する信号を、第１の信号から、第１の中間信号を経て、前記第１の信号よりピーク電圧が大きい第２の信号に切り替える信号切り替え部と、
前記球面収差補正素子の温度を検知する温度検知部と、
前記温度検知部での温度検知結果に応じて、前記第１の中間信号のピーク電圧、印加時間の少なくともいずれかを調節する信号調節部と、
を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１０】
前記球面収差補正素子に印加する信号を、前記第２の信号から、第２の中間信号を経て、前記第１の信号に切り替える第２の信号切り替え部と、
前記温度検知部での温度検知結果に応じて、前記第２の中間信号のピーク電圧、印加時間の少なくともいずれかを調節する第２の信号調節部と、
をさらに具備することを特徴とする請求項９記載の光ディスク装置。
【請求項１１】
前記信号調節部が、前記中間信号のピーク電圧、印加時間の双方を調節する、
ことを特徴とする請求項９記載の光ディスク装置。
【請求項１２】
前記第１、第２の信号のピーク電圧の平均値と、前記第１、第２の中間信号のピーク電圧の平均値とが等しい
ことを特徴とする請求項９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、球面収差を補正する球面収差補正装置、球面収差補正方法、および光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の記録層を有する記録媒体（例えば、Blu-Rayフォーマットの光ディスク）を記録、再生する光ディスク装置では、複数の記録層それぞれでの集光特性を保持するために、球面収差を補正する機能を備えることがある。
球面収差の補正に液晶素子を用いる技術が開示されている（非特許文献１参照）。平行平板に挟まれた液晶材料に分布を有する電界を印加することで、この分布に対応した屈折率分布、ひいては透過光の位相分布を発生させて、光ディスクの記録層の深さの相違によって生じる球面収差を補正できる。
一方、液晶素子の駆動時に加速パルスを印加して高速に動作させる技術が開示されている（特許文献１参照）。
【非特許文献１】岩崎正之等"球面収差補正のための新しい液晶素子の電極構成"PIONEER  R&D  Vol.13,No.1,P34-40,2003
【特許文献１】特開２０００−１８７８９９号公報（段落番号００４９〜００５９、図１１〜１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、前述の先行技術を組み合わせ、球面収差の補正を高速に行うことが考えられる。
しかしながら、我々の研究の結果、このような技術を組み合わせたとしても球面収差の補正の高速化を図れるとは限らず、温度条件によっては加速パルスの印加によって低速化する場合があることが判った。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、温度条件に依らず球面収差の補正の高速化を図ることができる球面収差補正装置、球面収差補正方法、および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】
【０００４】
Ａ．上記に鑑み本発明に係る球面収差補正装置は、透光性の共通電極と、前記共通電極と対向する透光性の対向電極と、前記対向電極上に同心円状の電圧分布を付与する電圧分布付与手段と、前記共通電極と前記対向電極間に配置される液晶材料と、を有する球面収差補正素子と、前記球面収差補正素子に印加する信号を、第１のピーク電圧の第１の信号から、中間信号を経て、前記第１のピーク電圧より大きい第２のピーク電圧の第２の信号に切り替える信号切り替え部と、前記球面収差補正素子の温度を検知する温度検知部と、前記温度検知部での温度検知結果に応じて、前記中間信号のピーク電圧、印加時間の少なくともいずれかを調節する信号調節部と、を具備することを特徴とする。
【０００５】
液晶を用いた球面収差補正素子に印加する信号を第１のピーク電圧の第１の信号から第１のピーク電圧より大きい第２のピーク電圧の第２の信号に切り替えるにあたって、中間信号を経由する。そして、この中間信号のピーク電圧、印加時間の少なくともいずれかを球面収差補正素子に基づいて調節することで、球面収差補正素子の応答時間を温度条件に依らず適切な状態に保つことが可能となる。
【０００６】
（１）球面収差補正装置が、前記球面収差補正素子に印加する信号を、前記第２の信号から、第２の中間信号を経て、前記第２の信号に切り替える第２の信号切り替え部と、前記温度検知部での温度検知結果に応じて、前記第２の中間信号のピーク電圧、印加時間の少なくともいずれかを調節する第２の信号調節部と、をさらに具備してもよい。
【０００７】
球面収差補正素子に印加する信号を第２の信号から第１の信号に切り替えるにあたって、第２の中間信号を経由する。そして、この第２の中間信号のピーク電圧、印加時間の少なくともいずれかを球面収差補正素子に基づいて調節することで、球面収差補正素子の応答時間を温度条件に依らず適切な状態に保つことが可能となる。
【０００８】
（２）前記信号調節部が、前記中間信号のピーク電圧、印加時間の双方を調節してもよい。
ピーク電圧、印加時間の双方を調節することで、球面収差補正素子の応答時間を温度条件に依らず適切な状態に保つことがより容易となる。
【０００９】
Ｂ．本発明に係る球面収差補正方法は、透光性の共通電極と、前記共通電極と対向する透光性の対向電極と、前記対向電極上に同心円状の電圧分布を付与する電圧分布付与手段と、前記共通電極と前記対向電極間に配置される液晶材料と、を有する球面収差補正素子の温度に応じて、中間信号のピーク電圧、印加時間の少なくともいずれかを決定する信号決定ステップと、前記球面収差補正素子に印加する信号を、第１のピーク電圧の第１の信号から、前記中間信号を経て、前記第１のピーク電圧より大きい第２のピーク電圧の第２の信号に切り替える信号切り替えステップと、を具備することを特徴とする。
【００１０】
液晶を用いた球面収差補正素子に印加する信号を第１のピーク電圧の第１の信号から第１のピーク電圧より大きい第２のピーク電圧の第２の信号に切り替えるにあたって、中間信号を経由する。そして、この中間信号のピーク電圧、印加時間の少なくともいずれかを球面収差補正素子に基づいて調節することで、球面収差補正素子の応答時間を温度条件に依らず適切な状態に保つことが可能となる。
【００１１】
（１）球面収差補正方法が、前記球面収差補正素子の温度に応じて、第２の中間信号のピーク電圧、印加時間の少なくともいずれかを決定する信号決定ステップと、前記球面収差補正素子に印加する信号を、前記第２の信号から、前記第２の中間信号を経て、前記第１の信号に切り替える代２の信号切り替えステップと、をさらに具備してもよい。
【００１２】
球面収差補正素子に印加する信号を第２の信号から第１の信号に切り替えるにあたって、第２の中間信号を経由する。そして、この第２の中間信号のピーク電圧、印加時間の少なくともいずれかを球面収差補正素子に基づいて調節することで、球面収差補正素子の応答時間を温度条件に依らず適切な状態に保つことが可能となる。
【００１３】
（２）前記信号決定ステップが、前記中間信号のピーク電圧、印加時間の双方を決定してもよい。
ピーク電圧、印加時間の双方を調節することで、球面収差補正素子の応答時間を温度条件に依らず適切な状態に保つことがより容易となる。
【００１４】
Ｃ．本発明に係る光ディスク装置は、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光が入射される球面収差補正素子であって、透光性の共通電極と、前記共通電極と対向する透光性の対向電極と、前記対向電極上に同心円状の電圧分布を付与する電圧分布付与手段と、前記共通電極と前記対向電極間に配置される液晶材料と、を有する球面収差補正素子と、前記球面収差補正素子から出射されたレーザ光を光ディスクに集光する対物レンズと、前記球面収差補正素子に印加する信号を、第１のピーク電圧の第１の信号から、中間信号を経て、前記第１のピーク電圧より大きい第２のピーク電圧の第２の信号に切り替える信号切り替え部と、前記球面収差補正素子の温度を検知する温度検知部と、前記温度検知部での温度検知結果に応じて、前記中間信号のピーク電圧、印加時間の少なくともいずれかを調節する信号調節部と、を具備することを特徴とする。
【００１５】
液晶を用いた球面収差補正素子に印加する信号を第１のピーク電圧の第１の信号から第１のピーク電圧より大きい第２のピーク電圧の第２の信号に切り替えるにあたって、中間信号を経由する。そして、この中間信号のピーク電圧、印加時間の少なくともいずれかを球面収差補正素子に基づいて調節することで、球面収差補正素子の応答時間を温度条件に依らず適切な状態に保つことが可能となる。
【００１６】
（１）光ディスク装置が、前記球面収差補正素子に印加する信号を、前記第２の信号から、第２の中間信号を経て、前記第２の信号に切り替える第２の信号切り替え部と、前記温度検知部での温度検知結果に応じて、前記第２の中間信号のピーク電圧、印加時間の少なくともいずれかを調節する第２の信号調節部と、をさらに具備してもよい。
【００１７】
球面収差補正素子に印加する信号を第２の信号から第１の信号に切り替えるにあたって、第２の中間信号を経由する。そして、この第２の中間信号のピーク電圧、印加時間の少なくともいずれかを球面収差補正素子に基づいて調節することで、球面収差補正素子の応答時間を温度条件に依らず適切な状態に保つことが可能となる。
【００１８】
（２）前記信号調節部が、前記中間信号のピーク電圧、印加時間の双方を調節してもよい。
ピーク電圧、印加時間の双方を調節することで、球面収差補正素子の応答時間を温度条件に依らず適切な状態に保つことがより容易となる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、温度条件に依らず球面収差の補正の高速化を図ることができる球面収差補正装置、球面収差補正方法、および光ディスク装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置１０の構成を示すブロック図である。
光ディスク装置１０は、光ピックアップ２０を備え、光ディスクＤからの情報の読み出しを行う。
光ディスクＤは、複数の記録層Ｌ０，Ｌ１を有する、例えば、ＢＤ（Blu-Ray Disk：ブルーレイディスク）である。
【００２１】
光ピックアップ２０は、レーザダイオードＬＤ、コリメータレンズＬＺ１、グレーティング２１，ビームスプリッタＢＳ、ミラーＭ、液晶素子２２，対物レンズＬＺ２、検出レンズＬＺ３、フォトダイオードＰＤ、温度センサＳ，液晶ドライバ２３，コントローラ２４を有し、光ディスクＤからの情報の読み出しを行う。
【００２２】
レーザ光源たるレーザダイオードＬＤは、レーザ光を出射するレーザ光源であり、光ディスクDの記録、再生のためのレーザ光を出射する。
コリメータレンズＬＺ１は、レーザダイオードＬＤから出射されたレーザ光を平行光に変換する光学素子である。
【００２３】
グレーティング２１は，入射したレーザ光を回折する回折格子であり、ビームをメインビームと２つのサブビームに分割する。この結果、フォトダイオードＰＤでのトラッキングエラー信号（差動プッシュプル信号：ＤＰＰ信号）の生成が可能となる。
ビームスプリッタＢＳは、所定の偏光方向の光を通過し、この偏光方向と直交する偏光方向の光を反射する偏光素子であり、レーザダイオードLDから入射するレーザ光を反射し、光ディスクＤで反射されたレーザ光を透過するように設定されている。
【００２４】
液晶素子２２は，球面収差を補正する素子である。
図２（Ａ），（Ｂ）は、液晶素子２２の一例を表す上面図および模式図である。
平行平板の電極Ｐと共通電極COM間に液晶層ＬＣが挟まれている。電極Ｐは、同心円状の領域Ｐ１〜Ｐ７に区分され、これらの領域Ｐ１〜Ｐ７が高抵抗線Rによって接続されている。電極Ｐ１，Ｐ７が配線で接続（短絡）され、その先に入力端子Ｓ１が配置されている。また、電極Ｐ３に入力端子Ｓ２が接続されている。
【００２５】
入力端子Ｓ１，Ｓ２に異なる電圧を印加すると，抵抗Rによって電圧降下を起こした電圧が電極Ｐ2〜Ｐ6に供給される。即ち、電極Ｐと共通電極COMとの間の液晶層ＬＣには同心円状の電界が印加され、同心円状の屈折率分布が生じる。このため、液晶層ＬＣを透過する光は、位相が変化させられ、球面収差が付与される。例えば、入力端子Ｓ１，Ｓ２それぞれにピーク電圧がＶＳ１、ＶＳ２の方形波を印加しピーク電圧ＶＳ１、ＶＳ２の大小関係（（ＶＳ１−ＶＳ２）の正負）を逆転することで異なる極性の球面収差を発生させることができる。
【００２６】
この結果、光ディスクの記録層Ｌ０，Ｌ１の深さが異なることで生じる球面収差を補正することができる。即ち、光ディスクＤの記録層Ｌ０，Ｌ１を切り替える場合には、対物レンズＬＺ２の移動に加えて、液晶素子２２の入力端子Ｓ１，Ｓ２に印加される電圧を変化させることで、球面収差を補正する。例えば、対物レンズＬＺ２の収差が光ディスクＤの記録層Ｌ０，Ｌ１の中間のカバー厚に対応している場合には、光ディスクＤの記録層Ｌ０，Ｌ１の記録・再生時にそれぞれ極性の異なる球面収差を発生させるような電圧を入力端子Ｓ１、Ｓ２に加えて球面収差を補正することとなる。
【００２７】
ミラーＭは、レーザ光の方向を変える光学素子である。
対物レンズＬＺ２は、レーザ光を光ディスクＤに集光し、光ディスクＤから反射されたレーザ光を平行光に変換するための光学素子である。
検出レンズＬＺ３は、レーザ光をフォトダイオードＰＤに集光するための光学素子である。
【００２８】
受光素子たるフォトダイオードＰＤは、光ディスクＤで反射されたレーザ光を検出し、光ディスクＤからの情報の読み出しを行うための素子である。
フォトダイオードＰＤは、レーザ光がグレーティング２１によってメインビームと２つのサブビームに分割されていることに対応して、これら３つのビームそれぞれを独立に検出できるように検出領域が区分されている。３つのビームそれぞれを検出し、演算することで、差動プッシュプル法（ＤＰＰ法）によるトラッキングエラー信号（差動プッシュプル信号：ＤＰＰ信号）の生成がなされる。
【００２９】
温度センサＳは、液晶素子２２の温度(環境温度)を測定し、測定結果を信号として出力する。温度センサＳは、例えば、温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタにより構成できる。
【００３０】
液晶ドライバ２３は、液晶素子２２を駆動する駆動信号を出力する。光ディスクＤの記録・再生する記録層Ｌ０，Ｌ１を切り替える際に、加速・減速パルスを発生させ。切り替えの高速化を図っている。さらに、温度センサＳからの出力信号に基づき加速・減速パルスを変化させることで、液晶素子２２の応答時間が適切な範囲となるようにしている。なお、この詳細は後述する。
【００３１】
図３は、液晶ドライバ２３の内部構成の一例を表すブロック図である。
液晶ドライバ２３は、基準波形発生器４１、参照電圧保持部４２、切替指令入力部４３、温度モニタ信号入力部４４、増幅器４５，４６、出力端子４７，４８から構成される。
【００３２】
基準波形発生器４１は、方形波、サイン波等の基準波形を発生する信号発生器である。
参照電圧保持部４２は、基準となる複数の電圧Ｖ１〜Ｖ４を発生する。この基準電圧に基づいて、基準波形発生器４１から出力される信号が制御される。
【００３３】
切替指令入力部４３は、記録・再生する光ディスクＤの記録層Ｌ０，Ｌ１を切り替える切替指令信号がコントローラ２４から入力される。切替指令入力部４３に切替指令信号が入力されることで、増幅器４５，４６から出力される駆動信号が切り替えられ液晶素子２２による球面収差の補正が行われる。
温度モニタ信号入力部４４は、温度センサＳに接続され、液晶素子２２の温度をモニタする温度モニタ信号が入力される。
【００３４】
増幅器４５，４６は、基準波形発生器４１から出力される基準波形、参照電圧保持部４２に保持されている基準電圧、切替指令入力部４３から入力される切替指令信号、温度モニタ信号入力部４４から入力される温度モニタ信号に基づき、出力端子４７，４８に出力する駆動信号（電圧波形）を出力する。なお、この詳細は後述する。
出力端子４７，４８はそれぞれ、液晶素子２２の入力端子Ｓ１，Ｓ２に接続され、増幅器４５，４６から出力される駆動信号を液晶素子２２に伝達する。
【００３５】
図４，５は、切替指令入力部４３からの切替指令信号により参照電圧を電圧１，２の間で切り換えたときに増幅器４５から出力される駆動信号を表すグラフである。図４では、方形波が電圧１から電圧２に、図５では方形波が電圧２から電圧１に切り換わっている。
なお、必要に応じて、増幅器４６から出力される駆動信号も切替指令入力部４３からの切替指令信号により切り替えられる。但し、このときに増幅器４６から出力される信号の電圧は増幅器４５と異なる。液晶素子２２の電極Ｐ内に電圧の勾配を形成するためである。場合により、増幅器４５，４６からの駆動信号の一方のみを切り替えることで、球面収差の補正を行うことも可能である。
このように増幅器４５，４６から出力される信号の電圧を切り換えることで、液晶素子２２の駆動状態、即ち、球面収差の補正量を変化させ、光ディスクＤの記録層Ｌ０，Ｌ１の切替に対応することができる。例えば、電圧１、２それぞれが記録層Ｌ０、Ｌ１での球面収差に対応し、球面収差の補正が行われる。
【００３６】
光ディスクＤの記録層Ｌ０，Ｌ１の切り替えは、できるだけ短時間であることが好ましい。この切替中は光ディスクＤへのデータの記録・再生ができないため、データをメモリーに蓄えることが必要となる。
しかしながら、増幅器４５，４６から出力される駆動信号が切り換えられたときに、液晶素子２２の動作状態が変化するのにある程度の応答時間を要する。電極Ｐに印加される電圧が変化してから、液晶素子２２の配向状態が変化し、安定するまで多少の時間を要するからである。
【００３７】
図６は、温度と液晶素子２２の応答時間（Reaction Time）との対応関係を表すグラフである。
ここでは、液晶素子２２としてセル厚さ（液晶材料ＬＣが封入されている部分の厚さ）が６μｍのものを用い、増幅器４５，４６から出力される信号を周波数１ｋＨｚの方形波として、2.4Ｖ（電圧２）と2.2Ｖ（電圧１）との間で電圧を切替えている。また、液晶素子２２の動作速度を正確に計るために、入力端子Ｓ１，Ｓ２に同一の電圧を印加している。
図６より、液晶素子２２の応答時間は低温時に遅くなる傾向があることが示される。この結果、低温時には液晶素子２２の応答時間が遅くなりすぎることが考えられる。
【００３８】
ここで、信号切替時（電圧切替時）における増幅器４５，４６の駆動信号の波形を工夫することで液晶素子２２の応答速度を加速することができる。
図７，８はそれぞれ、駆動信号を電圧１から電圧２に増加、電圧２から電圧１に減少するときに液晶素子２２の応答時間の加速が可能な信号波形を表す図である。
図７、８では、切り替え後の電圧値よりも先にある電圧値（電圧を増加させる場合では切り替え後の電圧よりも大きい電圧値３、電圧を減少させる場合では切り替え後の電圧よりも小さい電圧値４）を短時間印加している。
【００３９】
以下、信号の電圧を電圧１から電圧２へと増加させる場合に切り替え後の電圧（電圧２）よりも大きい電圧（電圧３）を短時間与えることを加速パルスの印加と表現し、信号の電圧を電圧２から電圧１へと減少させる場合に切り替え後の電圧（電圧１）よりも小さい電圧値（電圧４）を短時間与えることを減速パルスの印加と表現することとする。
【００４０】
次に、加速パルス、減速パルスの印加時間と液晶素子２２の応答時間との関係を説明する。
図９は、加速パルスの数と液晶素子２２の応答時間との関係を表すグラフである。図１０は、減速パルスの数と液晶素子２２の応答時間との関係を表すグラフである。ここでは、温度を１℃、１０℃、２５℃、４５℃、６５℃と変化させている。また、図６と同様に、液晶素子２２の動作速度を正確に計るために、入力端子Ｓ１，Ｓ２に同一の電圧を印加している。
なお、信号の周波数を固定していることから、加速パルスの数は加速パルスの印加時間と対応している。また、加速パルスの電圧（電圧３）を９Ｖとし、減速パルスの電圧（電圧４）を０Ｖとしている。
【００４１】
図９，１０に示されるように、液晶素子２２の応答時間を最適にする（短時間にする）パルス数（印加時間）は、電圧の増減（駆動電圧を増加させるか、減少させるか）および温度により異なっている。即ち、加速パルスや減速パルスは一般に液晶素子２２の応答速度を加速するが、その過剰な印加は応答時間を却って低下させる可能性がある。例えば、６５℃で電圧を２．２Ｖから２，４Ｖに増加させる場合では、加速パルスを印加はネガティブな影響を与えている（（応答時間の増大を招く）。一方、１℃においては、加速パルスおよび減速パルスを印加しない場合においては、１００ｍｓｅｃを下回る応答時間を得ることが困難であり、加速パルスおよび減速パルスの印加の必要性が高いことが判る。
【００４２】
（駆動信号の実施例１）
以下、液晶素子２２を駆動する駆動信号の実施例を示す。
図１１、図１２は出力端子４７、４８からの電圧波形の例を示す図である。図１１、図１２はそれぞれ、温度Temp A, Temp B (Temp A > Temp B )において、（１）出力端子４７への供給電圧を電圧１から電圧２へと高め、（２）出力端子４８への供給電圧を電圧２から電圧１へと低める場合を想定している。
【００４３】
温度Temp Aにおいては、時間T1だけ加速パルスを出力端子４７に印加し（図１１(1)）、時間T1だけ減速パルスを出力端子４８に印加することにより（図１１(2)）、応答時間が短縮される。
一方、温度がTemp Aよりも低いTemp Bにおいては、図１１に示した電圧波形では応答時間を有効に短縮することができないので、T1よりも長い時間T2だけ加速パルスを出力端子４７に印加し（図１２(1)）、T1よりも長い時間T2だけ減速パルスを出力端子４８に印加することにより（図１２(2)）、応答時間を短縮している。
このように、環境温度の違いに応じて加速パルスあるいは減速パルスを印加する時間を変更することで、異なる温度条件においても応答時間を短縮することができる。
【００４４】
この実施例１では、入力端子Ｓ１，Ｓ２に図１１、図１２に示した電圧波形を出力端子４７、４８から印加することで、液晶素子２２の動作を高速化している。
このとき、電極Ｐ１（またはＰ７），Ｐ３それぞれには、入力端子Ｓ１，Ｓ２と直接接続されていることから、入力端子Ｓ１，Ｓ２からの電圧波形がそのまま印加される。
【００４５】
一方、電極Ｐ２，Ｐ４〜Ｐ６には、入力端子Ｓ１，Ｓ２間での電圧の勾配に応じて、入力端子Ｓ１，Ｓ２に印加された電圧波形の中間の電圧波形が印加される。特に、電極Ｐ１〜Ｐ３間での電圧の勾配が等しければ（電極Ｐ１〜Ｐ３間での電圧差が等しければ）、電極Ｐ２に印加される電圧波形は入力端子Ｓ１，Ｓ２に印加される電圧波形が平均化された電圧波形となる。また、同様に、電極Ｐ７〜Ｐ３間での電圧の勾配が等しければ、電極Ｐ５に印加される電圧波形は入力端子Ｓ１，Ｓ２に印加される電圧波形が平均化された電圧波形となる。
【００４６】
以上は、電圧切替前後の電圧波形（電圧１，２）および電圧切替時の過渡的な（中間的な）電圧波形、即ち、加速パルス・減速パルスのいずれにも当てはまる。即ち、入力端子Ｓ１，Ｓ２での電圧の切替タイミングが一致していれば（電圧波形の位相が一致していれば）、電極Ｐ２，Ｐ４〜Ｐ６に印加される加速パルスあるいは減速パルスは、入力端子Ｓ１，Ｓ２それぞれに入力される加速パルスあるいは減速パルスの中間的な電圧となる。
【００４７】
ここで、光ディスクＤの記録層Ｌ０、Ｌ１を切り替える場合に、入力端子Ｓ１に印加する駆動電圧を電圧１から電圧２に上げて、一方、入力端子Ｓ２に印加する駆動電圧を電圧２から電圧１に下げるように（または、その逆に）設定されているとする。
この設定条件において、加速パルス・減速パルスの電圧３，４との平均値が駆動用の電圧１，２の平均値と一致している場合を考える。
この場合には、記録層Ｌ０、Ｌ１の切替時に、電極Ｐ２，Ｐ５には駆動電圧は変化がなく（切替前後いずれでも電圧１，２を平均した電圧の波形が印加される）、また加速パルスおよび減速パルスも印加されない。一方、電極Ｐ４、Ｐ６には加速パルスまたは減速パルスが切替前後の電圧の増減の方向に応じて印加される。例えば、入力端子Ｓ１に印加する駆動電圧を電圧１から電圧２に上げるときには（入力端子Ｓ２に印加する駆動電圧を電圧２から電圧１に下げる）、電極Ｐ４では駆動電圧が増加する切替時に加速パルスが、電極Ｐ６では駆動電圧が減少する切替時に減速パルスがそれぞれ印加されることとなる。
【００４８】
以上のように、加速パルス・減速パルスの電圧３，４との平均値と、駆動用の電圧１，２の平均値とを一致させることで、電極Ｐ１〜Ｐ７のいずれにおいても駆動電圧の増減の方向と加速パルス・減速パルスとを対応させ、適切な電圧の切替、ひいては記録層Ｌ０，Ｌ１の適切な切替を実現することができる。
【００４９】
（駆動信号の実施例２）
次に図１３、図１４は出力端子４７、４８の電圧波形の他の例を示す図である。ここで、図１３、図１４は、上記の図１１、図１２と同じ条件を仮定している。つまり温度Temp A, Temp B (Temp A > Temp B )において、（１）出力端子４７への供給電圧を電圧１から電圧２へと高め、（２）出力端子４８への供給電圧を電圧２から電圧１へと低める場合を想定している。
但し、本実施例においては、電圧の変化方向の違い（供給電圧を高める場合と低める場合の違い）により加速パルスあるいは減速パルスを印加する時間を変更している。
【００５０】
まず温度Temp Aで電圧を高める場合においては、時間T1aだけ加速パルスを出力端子４７に印加し（図１３(1)）、温度Temp Aで電圧を低める場合においては、時間T1bだけ減速パルスを出力端子４８に印加することにより（図１３(2)）、応答時間が短縮される。
一方、温度がTemp Aよりも低いTemp Bで電圧を高める場合においては、図１３(1)に示した電圧波形では応答時間を有効に短縮することができないので、T1aよりも長い時間T2aだけ加速パルスを出力端子４７に印加している（図１４(1)）。また、温度がTemp Aよりも低いTemp Bで電圧を低める場合においては、図１３(2)に示した電圧波形では応答時間を有効に短縮することができないので、T1bよりも長い時間T2bだけ減速パルスを出力端子４８に印加している（図１４(2)）。そして、この時間T2bは、図１３の場合と同じくT2aよりも長い時間となる。
このように、環境温度の違いおよび電圧の変化方向に応じて、加速パルスあるいは減速パルスを印加する時間を変更させることにより、異なる温度条件においても応答時間を短縮することができる。
【００５１】
実施例２においても、実施例１と同様に、加速パルス・減速パルスの電圧３，４との平均値と、駆動用の電圧１，２の平均値とを一致させることで、電極Ｐ１〜Ｐ７のいずれにおいても駆動電圧の増減の方向と加速パルス・減速パルスとを対応させ、適切な電圧の切替、ひいては記録層Ｌ０，Ｌ１の適切な切替を実現することができる。
【００５２】
（駆動信号の実施例３）
次に図１５、図１６は、出力端子４７、４８の電圧波形の他の例を示す図である。
ここで、図１５、図１６は、上記図１１、図１２で説明した第１の実施例および上記図１３、図１４で説明した第２の実施例と同じ条件を仮定している。つまり温度Temp A, Temp B (Temp A > Temp B )において、（１）出力端子４７への供給電圧を電圧１から電圧２へと高め、（２）出力端子４８への供給電圧を電圧２から電圧１へと低める場合を想定している。
【００５３】
ここで、上述の第１および第２の実施例においては、加速パルスおよび減速パルスの印加時間を変化させていたが、本実施例においては、環境温度により加速パルスおよび減速パルスの電圧を変化させている。
図９，図１０に示したように、電圧に応じて加速パルスおよび減速パルスを加えることがネガティブに働く場合も存在する（図９における６５℃の場合）。この実施例においては、加速パルスあるいは減速パルスの電圧を変化させることにより応答時間の短縮が有効になされる時間（Tup, およびTdown）を固定している。
【００５４】
まず温度Temp Aで電圧を高める場合においては、時間Tupだけ電圧値が電圧3aである加速パルスを出力端子４７に印加し（図１５(1)）、温度Temp Aで電圧を低める場合においては、時間Tdownだけ電圧値が電圧4aである減速パルスを出力端子４８に印加することにより（図１５(2)）、応答時間が短縮される。
一方、温度がTemp Aよりも低いTemp Bで電圧を高める場合においては、図１５(1)に示した電圧波形では応答時間を短縮することができないので、時間Tupだけ電圧値が電圧3aよりも大きい電圧3bの加速パルスを出力端子４７に印加している（図１６(1)）。また、温度がTemp Aよりも低いTemp Bで電圧を低める場合においては、図１５(2)に示した電圧波形では応答時間を有効に短縮することができないので、時間Tdownだけ電圧値が電圧4aよりも小さい電圧4bの減速パルスを出力端子４８に印加している（図１６(2)）。
【００５５】
ここで加速パルスの大きさは、広い範囲で選択できるが、減速パルスの大きさは、最小値が０Ｖとなる。
図１０に示した結果より環境温度の最低温度が１℃の場合には、０Ｖの減速パルスを与えたときに、例えば、約１５パルスの時間（１ｋＨｚの場合15 m sec）で充分な応答速度を得ることができる。このため、時間Tdownを15msecとすることで各温度範囲において、充分速い応答時間（場合により、同一の応答時間）を得ることができる。
加速パルスに関しては、図９に示した加速パルスの大きさが９Ｖで温度が１℃の場合に印加時間が約6msecのときに応答時間が極小となっている。ここで、加速パルスの電圧の上限を９Ｖとすると印加時間Tupを6msec以下とすることが可能であるが、加速パルスの電圧の上限に９Ｖより低い値を用い、TupとTdownとを一致させる方が、システム構成が容易となる。即ち、加速パルス、減速パルスそれぞれでの印加時間Tup、Tdownを１５ｍ secとし、加速パルス、減速パルスの大きさを温度に応じて変化させることが考えられる（加速パルスの上限は９Vより低い（減速パルスの大きさの下限は０V））。
以上のように、環境温度および電圧の変化方向に応じて加速パルスあるいは減速パルスの電圧値を変更させることにより、異なる温度条件においても有効に応答時間を短縮することができる。
【００５６】
実施例３においても、実施例１と同様に、加速パルス・減速パルスの電圧３，４との平均値と、駆動用の電圧１，２の平均値とを一致させることで、電極Ｐ１〜Ｐ７のいずれにおいても駆動電圧の増減の方向と加速パルス・減速パルスとを対応させ、適切な電圧の切替、ひいては記録層Ｌ０，Ｌ１の適切な切替を実現することができる。
【００５７】
（駆動信号の変形例）
上述の第１、第２および第３の実施例では、環境温度および電圧変化の方向により、加速パルスおよび減速パルスの印加時間または電圧値の一方を変化させている。さらに、環境温度および電圧変化の方向により、加速パルスおよび減速パルスの印加時間、および電圧値双方を変化させて応答時間の短縮を図ることも可能である。
第１、第２および第３の実施例では、いずれの波形も同じ周波数を用いているが、必ずしも周波数を一定にする必要はない。例えば、図３に示した構成では、信号波形の電圧を制御しているが、場合により周波数を変化させてもよい。
【００５８】
（液晶ドライバ２３の回路構成例）
液晶ドライバ２３を具体的な回路として構成する場合を説明する。図３では、機能ブロック図として表していたが、
以下においては、印加電圧値の変化により、加速パルスあるいは減速パルスを発生させるためのドライブ構造の説明を行うので、出力端子４７のみの説明を行うこととする。
図１７は、液晶ドライバ２３の回路構成の一部の例を表す回路図である。図１７に示す回路５０は、後述する図１８に示す回路６０と組み合わされることで、参照電圧保持部４２，切替指令入力部４３，増幅器４５，出力端子４７を構成する。
このうち、切替信号発生部５５は、図３の切替指令入力部４３に対応する。スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，パルス発生デバイス５６，５７は、後述する図２０の回路６０と共に、図３の増幅器４５に対応する。出力端子４７は、出力端子４７に対応する。
【００５９】
図１７の回路５０は入力端５１〜５４，切替信号発生部５５，スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，パルス発生デバイス５６，５７，出力端子５８を有する。
入力端５１〜５４は、後述する回路６０の出力端６６〜６９に接続され、波形ｆL0(t)、ｆL1(t)、ｆL0-->L1(t)、ｆL1-->L0(t)が入力される。
ここで、波形ｆL0(t)は、光ディスクDの記録層L0を記録再生している場合に液晶素子２２に印加される電圧波形である。電圧波形ｆL1(t)は、光ディスクDの記録層L1を記録再生している場合に液晶素子２２に印加される電圧波形である。電圧波形ｆL0-->L1(t)は、光ディスクDの記録再生を記録層L0から記録層L1に切り替える際の加速パルス印加時間に液晶素子２２に印加される電圧波形である。電圧波形ｆL1-->L0(t)は、光ディスクDの記録再生を記録層L１から記録層L０に切り替える際の加速パルス印加時間に液晶素子２２に印加される電圧波形である。
【００６０】
切替信号発生部５５は、光ディスクＤの記録層Ｌ０，Ｌ１それぞれに対応した液晶素子２２の動作状態の切替（球面収差の補正）を指示する切替信号を発生する。
図１８は、切替信号の１例を示した図である。記録層Ｌ０とＬ１に対応して、電圧レベルがローレベル（ＬＬ、例えば、０Ｖ）、ハイレベル（ＬＨ、例えば、５Ｖ）に切り替わる。
【００６１】
スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、波形ｆL0(t)、ｆL1(t)、ｆL0-->L1(t)、ｆL1-->L0(t)を切り替えるものであり、例えば、ANALOG DEVICE社のADG619を用いることができる。スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、INに入力する電圧に応じて出力端子DをS1 あるいはS2に切り替えるものである（例えば、INがLOWの時にS1とＤがつながる）。
【００６２】
スイッチSW1は、図１８に示した切り替え信号に応じて、光ディスクDの記録層L0の記録再生時に液晶素子２２に印加される電圧波形ｆL0(t)と、光ディスクDの記録層L1の記録再生時に液晶素子２２に印加される電圧波形ｆL1(t)との切り替えを行う。
スイッチSW2は、光ディスクDの記録層L0から記録層L1に記録再生を切り替える際にパルス発生デバイス５６より出力されたパルスの時間だけ、スイッチSW1の出力ポートからｆL0-->L1(t)側へ接続を切り替える。
スイッチSW3は、光ディスクDの記録層L1から記録層L0に記録再生を切り替える際にパルス発生デバイス５７より出力されたパルスの時間だけ、スイッチSW2の出力ポートからｆL1-->L0(t)側へ接続を切り替える。
【００６３】
パルス発生デバイス５６，５７は、加速パルス印加時間、あるいは減速パルス印加時間に対応した時間のパルスを生成する電気部品であり、単安定マルチバイブレータ（monostable multivibrator）、具体的にはPhilips社の74HC4538を用いることができる。具体的には、入力端子A0, A1, RDに応じて、Ｃt（Ct１またはCt2）とＲt（Ｒt１またはＲt2）により規定される時間のパルスをQあるいはQbar端子に生成する。
パルス発生デバイス５６は図１８に示した切替信号が LOWからHIGHに切り替わる時に、Ct1, Rt1により規定される時間のパルスを生成する。パルス発生デバイス５７は図１８に示した切替信号が HIGHからLOWに切り替わる時に、Ct2, Rt2により規定される時間のパルスを生成する。
なお、抵抗Rt1、Rt2は、ディジタル入力により抵抗値の調節が可能なポテンシオメータ（Digital Potentiometer）であり、例えば、ANALOG DEVICE社の AD5160などを用いることができる。加速パルス、減速パルスの印加時間の調節を可能とするためである。
【００６４】
図１９は、図１７の切替信号発生部５５からの切り替え信号に応じて、出力端子５８に出力される電圧波形の１例を示した図である。切り替え信号の時間的変化に対して、出力端子５８に出力される電圧信号が時間的に変化する。本図には、電圧が増加する際の加速パルスおよび電圧が低減する際の減速パルスの一例が示されている。
以上のように、図１７に示した回路５０は、図１８に示した切り替え信号に応じて定常的な２つのドライブ波形を選択して出力すると共に、切り替え時にCt1, Rt1あるいはCt2, Rt2に応じた時間だけ加速あるいは減速波形を端子に出力する。この結果、図１９に示した出力信号が出力端子５８から出力される。
【００６５】
つぎに、上述した４つの波形ｆL0(t)、ｆL1(t)、ｆL0-->L1(t)、ｆL1-->L0(t)を生成する回路構成について説明する。
図２０は、４つの波形ｆL0(t)、ｆL1(t)、ｆL0-->L1(t)、ｆL1-->L0(t)を生成する回路６０を表す回路図である。既述のように、回路６０は図３の増幅器４５の一部を構成する。
【００６６】
回路６０は、入力端６１，増幅器６２〜６５，出力端６６〜６９を有する。
入力端６１には基準波形、例えば、方形波が入力される。
増幅器６２〜６５はそれぞれ、入力端６１に入力された基準波形に基づき、異なる４つの振幅を有する４つの波形ｆL0(t)、ｆL1(t)、ｆL0-->L1(t)、ｆL1-->L0(t)を生成する。この４つの波形の増幅率は、それぞれＲL0, ＲL1,Ｒ(L0-->L1),Ｒ(L1-->L0)によりコントロールされる。
出力端６６〜６９はそれぞれ、図１７の入力端５１〜５４に接続され、増幅器６２〜６５からの信号を入力端５１〜５４に出力する。
図２１は、基準波形（図２１（１））、増幅器６２〜６５で生成される４つの波形ｆL0(t)（図２１（２））、ｆL1(t)（図２１（３））、ｆL0-->L1(t)（図２１（４））、ｆL1-->L0(t)（図２１（５））を表す図である。
なお、抵抗Ｒ(L0-->L1)、Ｒ(L1-->L0)は、ディジタル入力により抵抗値の調節が可能なポテンシオメータ（Digital Potentiometer）であり、例えば、ANALOG DEVICE社の AD5160などを用いることができる。加速パルス、減速パルスの電圧の調節を可能とするためである。
【００６７】
図１７，図２０で示したように、加速パルスの電圧値、減速パルスの電圧値、加速パルスの印加時間、減速パルスの印加時間は、４つの抵抗値、Ｒ(L0-->L1)、Ｒ(L1-->L0)、Rt1、Rt2によりそれぞれ独立に制御できる。
したがって、上記４つの抵抗値Ｒ(L0-->L1)、Ｒ(L1-->L0)、Rt1、Rt2を、図２２に示すように、環境温度パラメータ（例えばサーミスタの出力信号）、L0定常再生時の電圧値（ＲLO）、L1定常再生時の電圧値（ＲL1）により決定することにより、液晶素子２２の駆動波形を調節できる。
【００６８】
図２３に、４つの抵抗値Ｒ(L0-->L1)、Ｒ(L1-->L0)、Rt1、Rt2を、温度センサＳからの温度モニタ結果（例えば、サーミスタからの出力信号）、記録層L0の再生時の電圧値（ＲLO）、記録層L1の再生時の電圧値（ＲL1）にから、計算する具体的方法の１例を示す。
ここで時間t1は、パルスの最小時間を規定し、液晶素子２２に加えても意味のない高周波の信号を除外し、この演算あるいは演算に伴う処理の負担を低減するためのものである。時間t1として、例えば、信号波形の周波数の1/10程度に設定することができる。
また抵抗Ｒc1は、サーミスタの抵抗値に対して、下駄を与えるものであり、加速あるいは減速パルスの印加の意味がなくなる温度（高温側）でのサーミスタの抵抗値としておけば、加速あるいは減速パルスの印加の意味がなくなる温度（高温側）でのパルス発生の防止、あるいはパルス生成のための演算の負荷を低減させることができる。また、定数C1, C2, C3, C4は、液晶素子２２（液晶材料、セル厚さなど）対応して決定される定数である。
【００６９】
ここで、図２３に示す演算においては、加速・減速パルスの時間および振幅の双方を環境温度により変化しているが、上述の実施例に示したように、必ずしも加速・減速パルスの時間および振幅の双方を環境温度により変化させる必要はない。
図１７、２０，２２では、基準となる高周波の信号を増幅することで液晶素子２２の駆動信号を生成している。これに対して、図１９に示す電圧波形のピーク信号を形成した後、その信号を高周波重畳することでも駆動信号を形成可能である。即ち、信号の増幅に替えて、複数の信号の重畳により駆動信号を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置１０の構成を示すブロック図である。
【図２】液晶素子の一例を表す上面図および模式図である。
【図３】液晶ドライバの内部構成の一例を表すブロック図である。
【図４】増幅器から出力される駆動信号の一例を表すグラフである。
【図５】増幅器から出力される駆動信号の一例を表すグラフである。
【図６】温度と液晶素子の応答時間との対応関係を表すグラフである。
【図７】駆動信号の電圧を増加するときに液晶素子の応答時間の加速が可能な信号波形を表す図である。
【図８】駆動信号の電圧を減少するときに液晶素子の応答時間の加速が可能な信号波形を表す図である。
【図９】加速パルスの数と液晶素子の応答時間との関係を表すグラフである。
【図１０】減速パルスの数と液晶素子の応答時間との関係を表すグラフである。
【図１１】液晶素子を駆動する駆動信号の実施例１を示す図である。
【図１２】液晶素子を駆動する駆動信号の実施例１を示す図である。
【図１３】液晶素子を駆動する駆動信号の実施例２を示す図である。
【図１４】液晶素子を駆動する駆動信号の実施例２を示す図である。
【図１５】液晶素子を駆動する駆動信号の実施例３を示す図である。
【図１６】液晶素子を駆動する駆動信号の実施例３を示す図である。
【図１７】液晶ドライバの回路構成の一部の例を表す回路図である。
【図１８】切替信号の１例を示した図である。
【図１９】切り替え信号に応じて、図１７の回路の出力端子に出力される電圧波形の１例を示した図である。
【図２０】液晶ドライバの回路構成の一部の例を表す回路図である。
【図２１】図２０の回路で生成される波形を表す図である。
【図２２】環境温度パラメータと抵抗値との対応関係を表すブロック図である。
【図２３】環境温度パラメータからの抵抗値の算出方法を表す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０    光ディスク装置
２０    光ピックアップ
２１    グレーティング
２２    液晶素子
２３    液晶ドライバ
２４    コントローラ
ＢＳ    ビームスプリッタ
ＬＤ    レーザダイオード
ＬＺ１  コリメータレンズ
ＬＺ２  対物レンズ
ＬＺ３  検出レンズ
Ｍ      ミラー
ＰＤ    フォトダイオード
Ｄ      光ディスク
【図１】
2005346795.tif 000003
【図２】
2005346795.tif 000004
【図３】
2005346795.tif 000005
【図４】
2005346795.tif 000006
【図５】
2005346795.tif 000007
【図６】
2005346795.tif 000008
【図７】
2005346795.tif 000009
【図８】
2005346795.tif 000010
【図９】
2005346795.tif 000011
【図１０】
2005346795.tif 000012
【図１１】
2005346795.tif 000013
【図１２】
2005346795.tif 000014
【図１３】
2005346795.tif 000015
【図１４】
2005346795.tif 000016
【図１５】
2005346795.tif 000017
【図１６】
2005346795.tif 000018
【図１７】
2005346795.tif 000019
【図１８】
2005346795.tif 000020
【図１９】
2005346795.tif 000021
【図２０】
2005346795.tif 000022
【図２１】
2005346795.tif 000023
【図２２】
2005346795.tif 000024
【図２３】
2005346795.tif 000025