(57)【要約】 【課題】  収差補正のための液晶パネルを備える光ピックアップにおいて、適切なバイアス電圧を設定することにより効果的に収差の補正を行う。【解決手段】  収差補正装置は、光源部から出射され記録媒体に照射される光線の収差を補正する液晶パネルを備える光ピックアップと、収差を補正するために、液晶パネルにバイアス電圧を印加する制御部と、を備える。バイアス電圧は、液晶パネルの電極部の間の電極ギャップ部を通過する光線に生じる回折が最小となる電圧とする。例えば、バイアス電圧は、液晶パネルの電極部を通過する光線と電極ギャップ部を通過する光線との位相差が、光線の波長の整数倍となる電圧とする。これにより、収差補正などのための液晶パネルにより不要な回折光が発生することが防止できる。【選択図】      図５
2005259182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部から出射され記録媒体に照射される光線の収差を補正する液晶パネルを備える光ピックアップと、
前記収差を補正するために、バイアス電圧を基準として前記収差の量に応じた電圧を前記液晶パネルに印加する制御部と、を備え、
前記バイアス電圧は、前記液晶パネルの電極部の間の電極ギャップ部を通過する前記光線に生じる回折が最小となる電圧であることを特徴とする収差補正装置。
【請求項２】
前記バイアス電圧は、前記液晶パネルの前記電極部を通過する前記光線と前記電極ギャップ部を通過する前記光線との位相差が、前記光線の波長の整数倍となる電圧であることを特徴とする請求項１に記載の収差補正装置。
【請求項３】
前記光源部は異なる波長を有する複数の光線を出射し、前記バイアス電圧は前記光線の波長毎に異なることを特徴とする請求項２に記載の収差補正装置。
【請求項４】
前記光源部は前記複数の光線のうちの１つを切り替えて出射し、
前記制御部は前記光源部から出射される光線に対応するバイアス電圧を切り替えることを特徴とする請求項３に記載の収差補正装置。
【請求項５】
前記光源部は異なる波長を有する複数の光線を出射し、
前記バイアス電圧は、前記複数の光線のいずれについても前記回折が最小となる単一のバイアス電圧であることを特徴とする請求項１に記載の収差補正装置。
【請求項６】
前記光源部は前記複数の光線のうちの１つを切り替えて出射し、
前記制御部は前記複数の光線のいずれに対しても、前記単一のバイアス電圧を使用することを特徴とする請求項５に記載の収差補正装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記バイアス電圧を記憶する記憶部と、
前記バイアス電圧を所定量変化させた補正電圧を決定する補正電圧決定手段と、
前記補正電圧を前記液晶パネルに印加する補正電圧印加手段と、を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の収差補正装置。
【請求項８】
光源部から出射され記録媒体に照射される光線の収差を補正する液晶パネルを備える光ピックアップの制御装置であって、
前記収差を補正するために、バイアス電圧を基準として前記収差の量に応じた電圧を前記液晶パネルに印加する制御部を備え、
前記バイアス電圧は、前記液晶パネルの電極部の間の電極ギャップ部を通過する前記光線に生じる回折が最小となる電圧であることを特徴とする光ピックアップの制御装置。
【請求項９】
光源部から出射され記録媒体に照射される光線の収差を補正する液晶パネルを備える光ピックアップの制御方法であって、
前記収差を補正するために、バイアス電圧を基準として前記収差の量に応じた電圧を前記液晶パネルに印加する工程を備え、
前記バイアス電圧は、前記液晶パネルの電極部の間の電極ギャップ部を通過する前記光線に生じる回折が最小となる電圧であることを特徴とする光ピックアップの制御方法。
【請求項１０】
光源部から出射され記録媒体に照射される光線の収差を補正する液晶パネルを備える光ピックアップの制御プログラムであって、前記光ピックアップの制御装置に搭載されたコンピュータにより実行され、
前記収差を補正するために、バイアス電圧を基準として前記収差の量に応じた電圧を前記液晶パネルに印加する制御部として前記コンピュータを機能させ、
前記バイアス電圧は、前記液晶パネルの電極部の間の電極ギャップ部を通過する前記光線に生じる回折が最小となる電圧であることを特徴とする光ピックアップの制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収差補正のための液晶パネルを備える光ピックアップに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップにおいて、光ディスクの傾き、ＣＤとＤＶＤなどの異なる光ディスクの厚さの相違などに起因して生じる各種の収差を補正するために、液晶パネルなどの液晶素子を搭載する手法が知られている。例えば、特許文献１に記載の光ピックアップでは、レーザ光源と対物レンズとの間の光路上に液晶パネルからなる波面収差補正手段を設け、ディスクの傾きに対する、いわゆるチルト補正を行っている。波面収差補正手段としての液晶パネルは、その電極が、光ディスクのチルト角に起因する波面収差分布に対応した形状に分割されている。分割された各部分に対して異なる電圧を印加して屈折率を異ならせ、レーザ光に位相差を与えることにより、波面収差が補正される。液晶パネルに対しては、所定のバイアス電圧を基準として、補正すべき収差の方向及び量に対応する電圧が印加されるが、バイアス電圧の設定値によっては、再生性能が劣化するという問題があった。
【０００３】
なお、液晶素子を用いた収差補正装置において、液晶素子に印加するバイアス電圧を切り替える手法が特許文献２に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２８９４６５号公報
【特許文献２】特開２００１−２７３６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題には、上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、収差補正のための液晶パネルを備える光ピックアップにおいて、適切なバイアス電圧を設定することにより効果的に収差の補正を行うことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、収差補正装置は、光源部から出射され記録媒体に照射される光線の収差を補正する液晶パネルを備える光ピックアップと、前記収差を補正するために、バイアス電圧を基準として前記収差の量に応じた電圧を前記液晶パネルに印加する制御部と、を備え、前記バイアス電圧は、前記液晶パネルの電極部の間の電極ギャップ部を通過する前記光線に生じる回折が最小となる電圧であることを特徴とする。
【０００７】
請求項８に記載の発明は、光源部から出射され記録媒体に照射される光線の収差を補正する液晶パネルを備える光ピックアップの制御装置であって、前記収差を補正するために、バイアス電圧を基準として前記収差の量に応じた電圧を前記液晶パネルに印加する制御部を備え、前記バイアス電圧は、前記液晶パネルの電極部の間の電極ギャップ部を通過する前記光線に生じる回折が最小となる電圧であることを特徴とする。
【０００８】
請求項９に記載の発明は、光源部から出射され記録媒体に照射される光線の収差を補正する液晶パネルを備える光ピックアップの制御方法であって、前記収差を補正するために、バイアス電圧を基準として前記収差の量に応じた電圧を前記液晶パネルに印加する工程を備え、前記バイアス電圧は、前記液晶パネルの電極部の間の電極ギャップ部を通過する前記光線に生じる回折が最小となる電圧であることを特徴とする。
【０００９】
請求項１０に記載の発明は、光源部から出射され記録媒体に照射される光線の収差を補正する液晶パネルを備える光ピックアップの制御プログラムであって、前記光ピックアップの制御装置に搭載されたコンピュータにより実行され、前記収差を補正するために、バイアス電圧を基準として前記収差の量に応じた電圧を前記液晶パネルに印加する制御部として前記コンピュータを機能させ、前記バイアス電圧は、前記液晶パネルの電極部の間の電極ギャップ部を通過する前記光線に生じる回折が最小となる電圧であることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の１つの観点では、収差補正装置は、光源部から出射され記録媒体に照射される光線の収差を補正する液晶パネルを備える光ピックアップと、前記収差を補正するために、バイアス電圧を基準として前記収差の量に応じた電圧を前記液晶パネルに印加する制御部と、を備え、前記バイアス電圧は、前記液晶パネルの電極部の間の電極ギャップ部を通過する前記光線に生じる回折が最小となる電圧であることを特徴とする。
【００１１】
上記の収差補正装置は、例えば光ディスクなどの情報記録／再生を行うドライブ装置などに好適に搭載される。光ディスクとしては、例えばブルーレイディスク（ＢＤ）、ＤＶＤ、ＣＤなどが挙げられる。光ピックアップは、光源から出射されるレーザ光線などの光線を、光学系を通じて光ディスクに照射するものであり、特に光ディスクのチルトなどに起因する収差を補正するための液晶パネルを備えている。液晶パネルは、バイアス電圧を与えることにより液晶層の屈折率が変化し、その結果、当該液晶パネルを通過する光線に位相差が与えられる。よって、液晶パネルにバイアス電圧を基準として収差量に応じた適切な電圧を印加することにより、ディスクのチルトなどに起因する収差を補正することができる。
【００１２】
液晶パネルは一般的に複数の領域に分割された電極により構成されるが、電極部とそれら電極間の電極ギャップ部を通過する光線の間には位相差が生じる。ここで、その位相差と光線の波長との関係によっては、その位相差により不要な回折光が発生し、透過効率の劣化や再生性能の劣化などの不具合を生じさせる。そこで、液晶パネルに印加されるバイアス電圧を、液晶パネルの電極ギャップ部を通過する光線に生じる回折が最小となる電圧に設定することにより、上記のような不具合を防止することが可能となる。
【００１３】
上記の収差補正装置の一態様では、前記バイアス電圧は、前記液晶パネルの前記電極部を通過する前記光線と前記電極ギャップ部を通過する前記光線との位相差が、前記光線の波長の整数倍となる電圧とする。この条件を満たすことにより、液晶パネルには不要な回折光が生じることが防止される。
【００１４】
上記の収差補正装置の一態様では、前記光源部は異なる波長を有する複数の光線を出射し、前記バイアス電圧は前記光線の波長毎に異なる。光源部は、例えば複数の単一波長光源と光学系により構成することができ、また、２波長レーザ光源などの複数波長光源を使用することもできる。波長が異なる複数の光線について、各光線毎に、不要な回折光が発生しないバイアス電圧を使用することにより、どの波長の光線を使用した場合でも再生性能の劣化を防止することができる。好適な例では、前記光源部は前記複数の光線のうちの１つを切り替えて出射し、前記制御部は前記光源部から出射される光線に対応するバイアス電圧を切り替えて使用する。
【００１５】
上記の収差補正装置の一態様では、前記光源部は異なる波長を有する複数の光線を出射し、前記バイアス電圧は、前記複数の光線のいずれについても前記回折が最小となる単一のバイアス電圧とする。
【００１６】
この態様では、使用する複数の波長のいずれについても回折が最小となるように、１つのバイアス電圧を決定し、それを全ての波長の光線に対して使用する。これにより、波長毎にバイアス電圧を切り替える必要なしに、不要な回折光の発生を抑制し、再生性能の劣化その他の不具合を防止することができる。好適な例では、前記光源部は前記複数の光線のうちの１つを切り替えて出射し、前記制御部は前記複数の光線のいずれに対しても、前記単一のバイアス電圧を使用する。
【００１７】
上記の収差補正装置の一実施例では、前記制御部は、前記バイアス電圧を記憶する記憶部と、前記バイアス電圧を所定量変化させた補正電圧を決定する補正電圧決定手段と、前記補正電圧を前記液晶パネルに印加する補正電圧印加手段と、を備える。
【００１８】
本発明の他の観点では、光源部から出射され記録媒体に照射される光線の収差を補正する液晶パネルを備える光ピックアップの制御装置は、前記収差を補正するために、バイアス電圧を基準として前記収差の量に応じた電圧を前記液晶パネルに印加する制御部を備え、前記バイアス電圧は、前記液晶パネルの電極部の間の電極ギャップ部を通過する前記光線に生じる回折が最小となる電圧とする。
【００１９】
この制御装置を用いて、液晶パネルを有する光ピックアップを制御することにより、上述の収差補正装置と同様に、液晶パネルにおいて生じる不要な回折光の発生を抑制し、それによる不具合を防止することができる。
【００２０】
本発明の他の観点では、光源部から出射され記録媒体に照射される光線の収差を補正する液晶パネルを備える光ピックアップの制御方法は、前記収差を補正するために、バイアス電圧を基準として前記収差の量に応じた電圧を前記液晶パネルに印加する工程を備え、前記バイアス電圧は、前記液晶パネルの電極部の間の電極ギャップ部を通過する前記光線に生じる回折が最小となる電圧とする。
【００２１】
この制御方法により、液晶パネルを有する光ピックアップを制御することにより、上述の収差補正装置と同様に、液晶パネルにおいて生じる不要な回折光の発生を抑制し、それによる不具合を防止することができる。
【００２２】
本発明の他の観点では、光源部から出射され記録媒体に照射される光線の収差を補正する液晶パネルを備える光ピックアップの制御プログラムは、前記光ピックアップの制御装置に搭載されたコンピュータにより実行され、前記収差を補正するために、バイアス電圧を基準として前記収差の量に応じた電圧を前記液晶パネルに印加する制御部として前記コンピュータを機能させ、前記バイアス電圧は、前記液晶パネルの電極部の間の電極ギャップ部を通過する前記光線に生じる回折が最小となる電圧である。
【００２３】
光ピックアップの制御装置に搭載されたコンピュータにより、この制御プログラムを実行することにより、上述の収差補正装置と同様に、液晶パネルにおいて生じる不要な回折光の発生を抑制し、それによる不具合を防止することができる。
【実施例】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【００２５】
［収差補正原理］
まず、液晶パネルを用いたコマ収差補正（チルト補正）の原理について説明する。図１（ａ）は、液晶パネル上の電極パターンの一例を示す。液晶パネルには、ディスクチルトにより発生するコマ収差分布に対応したパターンに電極が形成される。この電極パターンは、基準となる波面から正の位相差を有する領域、負の位相差を有する領域、及び位相差の無い領域に分けることができる。
【００２６】
液晶パネルは、透明電極に印加する電圧によって屈折率が変化する性質を有するので、印加電圧を制御することにより、各電極領域において液晶層を透過する光線に光路長差（位相差）を与えることができる。この特性を利用し、液晶パネルにより、ディスクチルトなどにより発生したコマ収差を打ち消すような位相差を発生させる。ディスクチルトなどにより発生するコマ収差は基準の波面に対して正と負の両極性の位相差を持つので、この収差を打ち消すためには、液晶パネルにより正と負の位相差を発生させる必要がある。そのために、液晶パネルを透過する光線に対して、一様にバイアスとなる位相差（以下、「バイアス位相差」とも呼ぶ。）を与えるとともに、バイアス位相差を基準として正負の位相差を発生させる必要がある。よって、液晶パネルに対して、バイアス位相差を発生させるためにバイアス電圧を印加し、正負の位相差を発生するためにそれぞれ補正電圧を印加する。
【００２７】
具体的には、図１（ａ）に例示する電極パターンを有する液晶パネル７０に対し、バイアス位相差ｄｃを生じさせるためのバイアス電圧Ｖｃを電極Ｃに印加する。図１（ｂ）に示すように、このバイアス電圧Ｖｃを基準として、バイアス電圧Ｖｃよりも小さい電圧Ｖ１を電極Ａに印加し、バイアス位相差ｄｃより小さい位相差、即ち、バイアス位相差ｄｃに対して負の位相差ｄ１を発生させる。また、バイアス電圧Ｖｃよりも大きい電圧Ｖ２を電極Ｂに印加し、バイアス位相差ｄｃより大きい位相差、即ちバイアス位相差ｄｃに対して正の位相差ｄ２を発生させる。こうして、バイアス位相差ｄｃを基準として正負の位相差を発生させることができる。なお、ディスクチルトの傾き特性が逆である場合には、電圧Ｖ１とＶ２のバイアス電圧Ｖｃに対する関係を逆にすればよい。
【００２８】
ディスクチルト状態と、それにより発生する波面収差を補正するために液晶パネルにより発生させる位相差の関係を図２に示す。
【００２９】
図２（ａ）はディスクチルトが無い場合の例であり、波面収差は発生していない。よって、液晶パネル７０の全電極に対してバイアス電圧Ｖｃが印加され、液晶パネル７０の全領域において一様なバイアス位相差ｄｃが生じる。
【００３０】
図２（ｂ）はディスクチルトが正（＋）側に生じている場合の例であり、波面収差は液晶パネル７０の右側の領域で正、左側の領域で負となっている。液晶パネル７０に対しては、電極Ｃにバイアス電圧Ｖｃが印加されてバイアス位相差ｄｃが与えられる。また、電極Ａには電圧Ｖ１が与えられ、バイアス位相差ｄｃに対して負の位相差ｄ１が発生するので、これにより波面収差がキャンセルされる。また、電極Ｂには電圧Ｖ２が与えられ、バイアス位相差ｄｃに対して正の位相差ｄ２が発生するので、これにより波面収差がキャンセルされる。その結果、液晶パネル７０を透過した光線は、ディスクチルトに起因する波面収差が補正された状態で対物レンズへと供給される。
【００３１】
図２（ｃ）はディスクチルトが負（−）側に生じている場合の例であり、波面収差は液晶パネル７０の右側の領域で負、左側の領域で正となっている。液晶パネル７０に対しては、電極Ｃにバイアス電圧Ｖｃが印加されてバイアス位相差ｄｃが与えられる。また、電極Ａには電圧Ｖ２が与えられ、バイアス位相ｄｃに対して正の位相差ｄ２が発生するので、これにより波面収差がキャンセルされる。また、電極Ｂには電圧Ｖ１が与えられ、バイアス位相に対して負の位相差ｄ１が発生するので、これにより波面収差がキャンセルされる。その結果、液晶パネル７０を透過した光線は、ディスクチルトに起因する波面収差が補正された状態で対物レンズへと供給される。
【００３２】
［バイアス電圧］
上述のように、液晶パネルにより正負の位相差を発生させるためには、予め決められたバイアス電圧を印加してバイアス位相差を与えておく必要がある。一般的には、バイアス電圧Ｖｃは、液晶パネルの位相差特性の線形領域（図１（ｂ）の領域７２）のほぼ中間となるように設定される。これは、バイアス位相差を基準として、正負の位相差のダイナミックレンジがほぼ等しくなるようにするためである。
【００３３】
しかし、バイアス電圧Ｖｃの設定によっては、液晶パネルにより不要な回折を生じさせてしまうという不具合が生じることがある。これについて詳しく説明する。図３に液晶パネルの構造と、液晶パネルで発生する回折の様子を模式的に示す。
【００３４】
液晶パネルは、透明電極を形成した一対のガラス基板間に液晶層を挟持してなる。収差補正用の液晶パネルでは、透明電極は補正されるべき収差分布に応じて分割されている。通常、隣接する透明電極間のギャップは２〜５μｍ程度存在する。
【００３５】
いま、３つの電極部分からなる液晶パネルがあると仮定する。図３（ａ）に示すように、隣接する電極部８０の間に、電極ギャップ部８５が存在している。各電極部８０に同一のバイアス電圧Ｖｃを印加すると、図３（ａ）に模式的に示すように、各電極部８０の領域を透過する光線には同一の位相差Δｎ・ｄが与えられる。但し、電極ギャップ部８５においては、バイアス電圧Ｖｃを印加しても、位相差が発生しない。即ち、液晶パネルの各電極にバイアス電圧Ｖｃを印加しても、電極ギャップ部８５を透過する光線には位相差は発生しない。
【００３６】
ここで、バイアス電圧Ｖｃによって発生する位相差が光線の波長の整数倍（ｍ：整数）である場合は、図３（ｂ）に示すように、この電極ギャップ部８５により発生する位相差のギャップは何の作用も生じさせない。しかし、バイアス電圧Ｖｃによって発生する位相差が光線の波長の１／２である場合には、図３（ｃ）に示すように、電極部８０と電極ギャップ部８５が回折格子として作用するため、高次（±１次以上）の回折光が発生する。この回折光は、電極ギャップ部８５の数、即ち電極の分割数が多くなるほど多く発生する。例えば、液晶パネルを透過する光線の外周部に電極ギャップ部８５が多い場合、有効光束周辺部の回折が多くなり、相対的に対物レンズに入射する光束の周辺部の光量が低下してしまう。その結果、対物レンズによって光ディスク上に集光される光スポットのサイズが大きくなってしまう。また、本来不要な回折光が対物レンズに入射することにより、収差の原因となるなどの不具合も生じうる。よって、このような回折光の発生を抑制することが必要となる。
【００３７】
［第１実施例］
以下、本発明の第１実施例について説明する。第１実施例では、液晶パネルを透過する光線に対して発生する位相差が当該光線の波長の整数倍となるように、液晶パネルに印加するバイアス電圧を設定する。これにより、上述の図３（ｂ）のように、回折光の発生を抑制する。
【００３８】
図４に、ブルーレイディスク（ＢＤ）に使用される４０５ｎｍの青色レーザ光線と、ＤＶＤに使用される６５０ｎｍの赤色レーザ光と、ＣＤに使用される７８０ｎｍの赤外レーザ光線について、液晶パネルの電極に印加した電圧と、それにより各レーザ光線に対して与えられる位相差との関係の例を示す。なお、この例は、電極部と電極ギャップ部の面積のデューティ比が５０％である液晶パネルの例である。
【００３９】
図４において、電圧Ｖc1は、液晶パネルにより波長４０５ｎｍの青色レーザ光に対して与えられる位相差が、その波長（４０５ｎｍ）と等しくなる電圧を示す。同様に、電圧Ｖc2は、液晶パネルにより波長６５０ｎｍの赤色レーザ光に対して与えられる位相差が、その波長（６５０ｎｍ）と等しくなる電圧を示し、電圧Ｖc3は、液晶パネルにより波長７８０ｎｍの赤外レーザ光に対して与えられる位相差が、その波長（７８０ｎｍ）と等しくなる電圧を示す。このように、各波長のレーザ光について、液晶パネルにより発生する位相差がその波長と一致するようにバイアス電圧を決定することにより、図３を参照して説明したように、液晶パネルにより発生する回折光を抑制することができる。具体的には、この液晶パネルの例では、ＢＤ用のレーザ光を使用するときには液晶パネルに印加するバイアス電圧をＶc1とし、ＤＶＤ用のレーザ光を使用するときには液晶パネルに印加するバイアス電圧をＶc2とし、ＣＤ用のレーザ光を使用するときには液晶パネルに印加するバイアス電圧をＶc3とする。
【００４０】
図５は、液晶パネルに印加したバイアス電圧と、上記の各レーザ光の０次光及び１次光の回折効率との関係を示す。なお、図５中、「青０次光」の実線はＢＤ用レーザ光の０次光を示し、「青１次光」の破線はＢＤ用レーザ光の１次光を示す。「赤０次光」の実線はＤＶＤ用レーザ光の０次光を示し、「赤１次光」の破線はＤＶＤ用レーザ光の１次光を示す。また、「赤外０次光」の実線はＣＤ用レーザ光の０次光を示し、「赤外１次光」の破線はＣＤ用レーザ光の１次光を示す。図示のように、ＢＤ用レーザの使用時に印加されるバイアス電圧Ｖc1では、青１次光の回折効率が０となっている。ＤＶＤ用レーザの使用時に印加されるバイアス電圧Ｖc2では、赤１次光の回折効率が０となっている。また、ＣＤ用レーザの使用時に印加されるバイアス電圧Ｖc3では、赤外１次光の回折効率が０となっている。このように、どの光ディスクを使用する場合でも、収差補正用に設けた液晶パネルにより、不要な高次の回折光が発生することを防止することができる。
【００４１】
なお、図４の例では、ＢＤ用、ＤＶＤ用及びＣＤ用のレーザ光線の波長について、いずれも液晶パネルで発生する位相差がその波長と一致する、即ち１倍である場合について示した。しかし、前述のように、１倍に限らず、液晶パネルで発生する位相差が、使用するレーザ光線の波長の整数倍（ｍ倍）であれば、図３（ｃ）に示すごとき不要な回折光の発生を防止することができる。よって、例えば液晶パネルで発生する位相差が、そのレーザ光線の波長の２倍となるバイアス電圧を与えるように構成しても同様の効果が得られる。
【００４２】
図６に、第１実施例に係る光ピックアップの構成を模式的に示す。図６において、光御ピックアップ１０は、ＢＤ用、ＤＶＤ用及びＣＤ用のレーザ光を光ディスクに照射可能な３波長対応の光ピックアップである。光源としては、ＢＤ用レーザ光を出射する青色ＬＤ（レーザダイオード）１１と、ＤＶＤ用及びＣＤ用レーザ光を出射する赤／赤外の２波長ＬＤ１２とを備える。
【００４３】
青色ＬＤ１１から出射した波長４０５ｎｍのレーザ光は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３及びダイクロ／ＰＢＳプリズム１４を通過し、コリメータレンズ１５により平行光とされ、ミラー１６により上方へ向けられる。そして、収差補正用の液晶パネル１７、３波長対応の１／４波長板１８、互換素子１９を介して対物レンズ２０によりディスク１の記録面に照射される。液晶パネル１７は上述の収差補正用の液晶パネルであり、外部から与えられるバイアス電圧及び補正電圧により、レーザ光に適切な位相差を与える。１／４波長板１８は、液晶パネル１７からのレーザ光を直線偏光から円偏光へ変換する。互換素子１９は、ＢＤ用、ＤＶＤ用及びＣＤ用のレーザ光の波長の相違、及び、ＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤの各ディスクの厚さの相違に応じて、開口率の調整や収差の補正などを行うものであり、例えばホログラムレンズなどにより構成される。
【００４４】
また、２波長レーザ１２から出射されたＤＶＤ用又はＣＤ用のレーザ光は、ダイクロ／ＰＢＳプリズム１４によりコリメータレンズ１５方向へ反射され、その後はＢＤ用のレーザ光と同様の経路で光ディスク１へ照射される。
【００４５】
一方、光ディスク１で反射されたレーザ光は、互換素子１９、１／４波長板１８、液晶パネル１７を通過し、ミラー１６で方向を変えられる。そして、コリメータレンズ１５及びダイクロ／ＰＢＳプリズムを透過した後、ＰＢＳ１３により方向を変えられ、集光レンズ２１を介してディテクタ２２上に集光される。ディテクタ２２上に照射された光は電気信号に光電変換され、その電気信号から再生信号やサーボエラー信号などが生成される。
【００４６】
なお、上記の実施例では、２波長レーザを用いてＤＶＤ用及びＣＤ用のレーザ光を生成しているが、本発明の適用はこれには限定されない。即ち、コリメータレンズ１５以前の構成によりＢＤ用、ＤＶＤ用及びＣＤ用のレーザ光を発生させ、それらを切り替えて光ディスク１へ照射する構成であればよい。
【００４７】
次に、液晶パネル１７の構成について説明する。図７に液晶パネル１７の構成例を示す。なお、この例では、電極３２は、中央の略円形の電極と、その外周の環状の電極とにより構成されており、それら電極の間には電極ギャップを構成する間隙３８が形成されている。電極３２の形状は前述のように、補正の対象となる収差の分布パターンなどに応じて決定されるものであり、図７は、図１に示したチルト補正用の液晶パネルの電極パターンとは異なる例を示している。
【００４８】
図７は液晶パネル１７の平面図と、切断線Ｘ１−Ｘ２における断面図と示している。断面図に示されるように、液晶パネル１７は、透明な一対のガラス基板３１及び３７の間に液晶層３４を挟持して構成される。上側のガラス基板３１の下面には、同平面図に示す同心円パターンの上側電極３２がＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などにより形成されている。下側のガラス基板３７の上面には、その全面又は上側電極３２と同一パターンに、同じくＩＴＯなどの下側電極３６が形成されている。また、上側電極３２の下面、及び下側電極３６の上面には、液晶層３４内の液晶分子の配向を制御するための配向膜３３及び３５がそれぞれ形成されている。
【００４９】
この構成において、上側電極３２と下側電極３６の間に前述のバイアス電圧Ｖｃ及び補正電圧を印加することにより、液晶層３４の液晶分子の配向が制御され、屈折率が変化する。これにより、液晶パネル１７を通過するレーザ光に対して前述のように位相差が与えられる。
【００５０】
図８に、液晶パネル１７に印加する電圧を制御する制御部４０の構成を示す。制御部４０は、光ピックアップに電気的に接続される。具体的には図６に示す光ピックアップ１０のディテクタ２２からの再生信号２２ａがアンプ４２で増幅されてコントローラ４３へ供給される。再生信号２２ａは、ＲＦ信号、プッシュプル信号、ＬＰＰ（Land PrePit）信号などを含む。コントローラ４３は、ＣＰＵなどのコンピュータにより構成することができる。
【００５１】
メモリ４４は、前述のＢＤ用、ＤＶＤ用及びＣＤ用のバイアス電圧Ｖc1〜Ｖc3を記憶しており、それらバイアス電圧はコントローラ４３により読み出される。
【００５２】
コントローラ４３は、ディテクタ２２から得られる再生信号２２ａに基づいて、ディスクの種類を判別する。具体的には、ＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤはそれぞれ反射率が異なるので、コントローラ４３は、再生信号に含まれるＲＦ信号の振幅などに基づいて、記録又は再生の対象となるディスクがＢＤであるか、ＤＶＤであるか、ＣＤであるかを判別し、判別結果を制御電圧生成部４５へ与える。また、コントローラ４３は、プッシュプル信号などに基づいてラジアルチルト量（ディスクチルト量）を検出し、必要な補正量を算出して制御電圧生成部４５へ供給する。
【００５３】
制御電圧生成部４５は、メモリ４４から読み出されたバイアス電圧と、コントローラ４３から供給されるディスクチルトの補正量とに基づいて、液晶パネル１７の各電極部に印加すべき電圧（「補正電圧」と呼ぶ。）を決定し、液晶ドライバ４６へ供給する。液晶ドライバ４６は、供給された補正電圧を液晶パネル１７の各電極部に印加する。こうして、コントローラ４３が検出したラジアルチルトをキャンセルする位相差が液晶パネル１７を透過するレーザ光に与えられ、ディスクチルトが補正される。
【００５４】
メモリ４４には、ＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤの各々についてのバイアス電圧Ｖc1〜Ｖc3が記憶されている。これらのバイアス電圧は、前述のように、使用するレーザ光の波長毎に別個に決定されている。制御電圧生成部４５は、コントローラ４３によるディスクの判別結果に基づいて、そのディスクに対応するバイアス電圧を基準として補正電圧を生成する。
【００５５】
図９に、チルト補正処理のフローチャートを示す。なお、この処理は、予め用意されたプログラムを、ディスクのドライブ装置などに搭載されたマイクロコンピュータなどが実行し、図８に示すコントローラ４３及び制御電圧生成部４５などとして動作することにより実現される。
【００５６】
まず、ドライブ装置に光ディスクが挿入されると、ＲＦ信号の光量やフォーカスエラー信号などに基づいて、コントローラ４３がディスクを判別する（ステップＳ１０）。ディスクの判別結果は制御電圧生成部４５へ供給される。コントローラ４３は、ディスクの判別結果に応じて、当該ディスクに対応するバイアス電圧をメモリ４４から読み出し、制御電圧生成部４５へ供給する。
【００５７】
制御電圧生成部４５は、バイアス電圧を決定し（ステップＳ１２）、液晶ドライバ４６を駆動して液晶パネル１７にバイアス電圧を印加する（ステップＳ１４）。このバイアス電圧は、液晶パネル１７の電極ギャップ部における不要な回折光が、使用されているレーザ光の波長において最も少なくなるように決定されているので、記録や再生に不具合を生じることがない。
【００５８】
バイアス電圧が印加された後、フォーカスサーボやトラッキングサーボなどがオンされ、る。制御電圧制御部４５は、ディスクからの再生信号を取得し（ステップＳ１６）、それに含まれるトラッキングエラー信号やＲＦ信号の振幅などに基づいて補正電圧を決定し（ステップＳ１８）、補正電圧を印加する（ステップＳ２０）。これにより、ディスクチルトや、ディスクのカバー層の厚み誤差などによって生じる収差が補正される。ステップＳ１６〜Ｓ２０の処理は、ディスクの記録／再生が終了するまで続けられる。
【００５９】
ドライブ装置に異なる光ディスクが挿入されると、上記の処理により、ディスクの種類が判別され、液晶パネル１７の駆動電圧は当該ディスクに適したバイアス電圧に切り替えられる。よって、どのディスクを記録／再生する場合でも、そのディスクに適したバイアス電圧を基準として液晶パネル１７の各電極が駆動されるので、不要な回折光が発生することがない。
【００６０】
図１０に第１実施例によるバイアス電圧と、再生ジッタ及び１次光の回折効率との関係を示す。図１０（ａ）はＢＤの場合であり、図１０（ｂ）はＤＶＤの場合である。いずれのグラフにおいてもバイアス電圧の変化に応じて１次回折効率が変化している。また、再生ジッタ量は１次回折効率と相関を有し、１次回折効率が小さい電圧では再生ジッタも小さいことがわかる。即ち、液晶パネルの電極に印加するバイアス電圧を適切に設定することにより、液晶パネルの電極ギャップ部における不要な回折光の発生を抑制することができ、その結果再生ジッタを抑制することができることが理解される。
【００６１】
また、使用レーザ波長が異なるＢＤとＤＶＤとでは、バイアス電圧と再生ジッタとの関係は異なっている。よって、液晶パネルによる不要な回折を抑制し、再生ジッタを抑制するためには、記録／再生の対象となるディスクのレーザ波長毎に異なるバイアス電圧を設定し、それらを切り替えて使用することが有効であることも理解される。
【００６２】
［第２実施例］
第１実施例では、ディスクの記録／再生に使用するレーザ波長毎に異なるバイアス電圧を設定した。これに対し、第２実施例では、全てのレーザ波長に対して１つの共通のバイアス電圧を使用する。この共通のバイアス電圧Ｖｃａは、どのレーザ波長においても、液晶パネルにより生じる回折が最小となる電圧に設定される。即ち、各波長において、液晶パネルにおける不要な回折光が最小となる１つのバイアス電圧を、共通のバイアス電圧Ｖｃａとして設定する。
【００６３】
図１１に、その例を示す。共通のバイアス電圧Ｖｃａは、約２．４Ｖに設定されており、その電圧においては、青１次光、赤１次光及び赤外１次光の回折効率はいずれも小さい。よって、液晶パネルにより生じる不要な回折光の発生を小さくすることができる。
【００６４】
また、第２実施例では、全てのレーザ波長に対して共通のバイアス電圧Ｖｃａを使用するので、第１実施例のように、ディスクを判別してバイアス電圧を切り替える必要がない。
【００６５】
第２実施例における光ピックアップの構成は第１実施例と同一である。また、制御部４０の構成としては、図８に示す第１実施例の制御部４０において、メモリ４４は共通のバイアス電圧Ｖｃａのみを記憶しておけばよい。また、コントローラはディスク判別を行う必要が無い。制御電圧生成部４５は、ディスクの種類に拘わらず共通のバイアス電圧Ｖｃａを印加して再生信号を取得し、必要なチルト補正などを行えばよい。
【００６６】
［変形例］
上記の実施例では、複数の波長の光源を有する光ピックアップを使用しているが、本発明の適用はこれには限定されない。即ち、単一波長の光源のみを有する光ピックアップにおいても、収差補正用の液晶パネルに印加するバイアス電圧を、その液晶パネルで生じる位相差がその単一波長の整数倍となるように設定すればよい。
【００６７】
また、上記実施例のように複数の波長の光源を有する光ピックアップを使用しても、一部の波長のレーザ光についてのみ液晶パネルによる収差補正などを行う場合には、その収差補正の対象となる波長のレーザ光についてのみ、本発明を適用することとしてもよい。即ち、液晶パネルによる収差補正を行う波長についてのみ、液晶パネルに印加するバイアス電圧を、その液晶パネルで生じる位相差がその単一波長の整数倍となるように設定すればよい。その場合、液晶パネルによる収差補正を行わないレーザ波長については、液晶パネルに対して電圧を全く印加しないか、又は、印加電圧のレベルを液晶分子が動作する電圧以下に設定すればよい。そうすることにより、液晶パネルによる収差補正の対象とならない媒体において、液晶パネルでの回折による媒体の劣化を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】収差補正のための液晶パネルの電極パターン例を示す平面図、及び、液晶パネルに対する印加電圧と発生する位相差との関係を示すグラフである。
【図２】ディスクチルト量に応じた、液晶パネルの制御例を示す。
【図３】液晶パネルの電極ギャップ部において高次の回折光が発生する様子を説明する図である。
【図４】ＢＤ用、ＤＶＤ用及びＣＤ用のレーザ波長について、液晶パネルへの印加電圧と、発生する位相差との関係を示すグラフである。
【図５】ＢＤ用、ＤＶＤ用及びＣＤ用の各レーザ波長について、液晶パネルへの印加電圧と、０次及び１次の回折光の回折効率との関係を示すグラフであり、各レーザ波長についてのバイアス電圧値を示す。
【図６】本発明の実施例に係る光ピックアップの概略構成を示すブロック図である。
【図７】収差補正用の液晶パネルの構成を示す平面図及び断面図である。
【図８】光ピックアップの制御部の構成を示すブロック図である。
【図９】チルト補正処理例のフローチャートである。
【図１０】ＢＤ及びＤＶＤについて、本発明により決定したバイアス電圧を適用した場合の１次回折効率と再生ジッタとの関係を示すグラフである。
【図１１】第２実施例における共通のバイアス電圧を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６９】
１  光ディスク
１０  光ピックアップ
１１、１２  レーザ光源
１７  液晶パネル
２０  対物レンズ
２２  ディテクタ
４０  制御部
４３  コントローラ
４４  メモリ
４５  制御電圧生成部
【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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【図１１】
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