(57)【要約】 【課題】  次世代ＤＶＤ用レーザ光、ＤＶＤ用レーザ光およびＣＤ用レーザ光に生じる球面収差を簡素な構成にて円滑に補正し得る光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  各レーザ光の共通光路中に球面収差補正素子を配する。この球面収差補正素子は、複屈折率を有する分子が一方向に配向された液晶素子を光透過性の２つの抵抗膜で挟むようにして構成されている。一方の抵抗膜上には、同心円状に４つの透明電極（電極１〜電極４）が配されており、また、他方の抵抗膜は、アースされている。ここで、電極１〜電極４は、電極１から電極４までの距離を１としたときに、電極１から電極３までの距離が１／√２となり、また、電極１から電極２までの距離が１／２となるよう配置されている。また、電極１から電極４までの距離は、次世代ＤＶＤ用レーザ光の有効径（半径）にほぼ一致するよう設定されている。【選択図】    図２
2005276245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともＣＤ用レーザ光と、次世代ＤＶＤ用レーザ光および／もしくはＤＶＤ用レーザ光をディスク上に照射する光ピックアップ装置において、
光透過方向に印加される電位の大きさに応じて光の位相状態が変化する波面補正素子を各レーザ光の共通光路中に配し、且つ、前記波面補正素子に電位を与えるための４種の電極を、前記レーザ光が貫く光軸位置と、この光軸位置からの距離がほぼ１：１／√２：１／２となる位置に配置した、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記波面補正素子は、一方向に分子配向した液晶素子を備え、前記電極から印加される電位に応じて当該液晶素子に対する電位分布が変化することにより透過光に対する屈折率が変化する、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
少なくともＣＤ用レーザ光と、次世代ＤＶＤ用レーザ光および／もしくはＤＶＤ用レーザ光をディスク上に照射する光ピックアップ装置に用いられる波面補正素子であって、
光透過方向に印加される電位の大きさに応じて光の位相状態が変化する光透過層を備え、且つ、前記光透過層に電位を与えるための４種の電極を、前記レーザ光が貫く光軸位置と、この光軸位置からの距離がほぼ１：１／√２：１／２となる位置に配置されている、
ことを特徴とする波面補正素子。
【請求項４】
請求項３において、
前記光透過層は、一方向に分子配向した液晶素子からなり、前記電極から印加される電位に応じて当該液晶素子に対する電位分布が変化することにより透過光に対する屈折率が変化する、
ことを特徴とする波面補正素子。
【請求項５】
少なくともＣＤ用レーザ光と、次世代ＤＶＤ用レーザ光および／もしくはＤＶＤ用レーザ光を用いてディスクに対し記録および／もしくは再生を行う光ディスク装置において、
光透過方向に印加される電位の大きさに応じて光の位相状態が変化する波面補正素子を各レーザ光の共通光路中に配するとともに、前記波面補正素子に電位を与えるための４種の電極を、前記レーザ光が貫く光軸位置と、この光軸位置からの距離がほぼ１：１／√２：１／２となる位置に配置した光ピックアップ装置と、
記録および／もしくは再生の対象となるディスク種別に応じて、前記電極に対する電位の印加状態を制御する波面制御手段と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記波面補正素子は、一方向に分子配向した液晶素子を備え、前記電極から印加される電位に応じて当該液晶素子に対する電位分布が変化することにより透過光に対する屈折率が変化する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】
請求項５または６において、
前記波面制御手段は、ＣＤ用レーザ光が用いられる場合、前記光軸に対し外側から２番目の電極から外周側の光を散乱させるよう、前記電極に電位を印加する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置、波面補正素子および光ディスク装置に関し、特に、波長の異なる数種のレーザ光を記録媒体に照射する互換型の光ピックアップ装置および光ディスク装置に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等、様々な光ディスクが商品化され普及している。さらに、最近では、青紫レーザ光を用いて情報を記録再生する次世代ＤＶＤの規格化が進められている。この次世代ＤＶＤは、波長４０５ｎｍ程度の青紫レーザ光を用いて情報を記録再生するものである。レーザ光の短波長化によって、さらなる高密度化を図ることができる。
【０００３】
このように、ディスクの多様化が進むと、異なる種類のディスクに対し記録再生を行い得る、いわゆる互換型の光ピックアップ装置の開発が要求される。ここで、波長の異なるレーザ光をディスクに照射するには、それぞれの波長のレーザ光を出射する半導体レーザを個別に配する手法が採られ得る。あるいは、一つのレーザＣＡＮ内に波長の異なる複数のレーザ素子を同時に装備するようにすることもできる。前者の場合、各波長のレーザ光はダイクロイックプリズム等によって光軸合わせされた後、対物レンズに導かれる。また、後者の場合、各波長のレーザ光は、たとえば以下の特許文献１に示す如く、複屈折素子等によって光軸合わせされた後、対物レンズに導かれる。
【０００４】
ここで、かかる互換型光ピックアップ装置をたとえばＣＤ／ＤＶＤ／次世代ＤＶＤ用として用いる場合には、各波長のレーザ光に対して、適宜、波面補正を行う必要が生じる。たとえば、対物レンズが次世代ＤＶＤ用のレーザ光に対応するよう設計されている場合に、この対物レンズにてＤＶＤ用のレーザ光を収束させると、ＤＶＤ用レーザ光と次世代ＤＶＤ用レーザ光の波長ずれに応じて、レーザ光に波面収差が生じる。また、このように対物レンズが次世代ＤＶＤ用レーザ光に対応するよう設計されている場合であっても、ディスク基板厚の成膜誤差によって、次世代ＤＶＤ用レーザ光においても波面収差が生じる。さらに、ＣＤの基板厚が他のディスクの基板厚よりも大きいことから、通常、対物レンズはＣＤ用レーザ光に対して有限系として設計されている場合が多く、この場合には、ＣＤ用レーザ光の波面状態を、当該対物レンズに対応した有限系となるような波面状態に補正してから、対物レンズに入射させる必要がある。
【０００５】
このように、光ピックアップ装置を互換型とする場合には、各波長のレーザ光に対し、適宜、波面補正を行う必要がある。これに対し、以下に示す特許文献２には、波長の異なる２種のレーザ光のうち、対物レンズの設計に対応していない方のレーザ光について波面補正を行う光ピックアップ装置が記載されている。すなわち、かかる光ピックアップ装置には、２種の直線偏光に対して屈折率が異なり、且つ、一方の直線偏光に対してのみ波面補正を行い得るよう面加工を施した偏光性位相補正素子が光路中に配され、この素子に、偏光面が相違するようにして２種のレーザ光を入射させることで、対物レンズの設計に対応していない方のレーザ光について波面補正を行うというものである。
【特許文献１】特開２００１−２８３４５７号公報
【特許文献２】特開２００３−１４９４４３号公報
【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、かかる従来技術では、対物レンズの設計に対応していない方のレーザ光についての波面補正のみが検討されており、対物レンズの設計に対応している方のレーザ光に対する波面補正、たとえば、上述のディスク基板厚の成膜誤差によって生じる次世代ＤＶＤ用レーザ光の波面収差補正等については何ら検討されていない。また、上記従来技術では、偏光面を相違させた状態でレーザ光を偏光性位相補正素子に入射させるといった構成上の制約があり、さらに、微細な面加工を偏光性位相補正素子上に施す必要もある。
【０００７】
そこで、本発明は、簡素な構成にて各波長のレーザ光に適宜、波面補正を行い得る光ピックアップ装置、波面補正素子およびこれを用いた光ディスク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】
【０００８】
上記課題に鑑み、本発明は、それぞれ以下の特徴を有する。
【０００９】
第１の発明は、少なくともＣＤ用レーザ光と、次世代ＤＶＤ用レーザ光および／もしくはＤＶＤ用レーザ光をディスク上に照射する光ピックアップ装置において、光透過方向に印加される電位の大きさに応じて光の位相状態が変化する波面補正素子を各レーザ光の共通光路中に配し、且つ、前記波面補正素子に電位を与えるための４種の電極を、前記レーザ光が貫く光軸位置と、この光軸位置からの距離がほぼ１：１／√２：１／２となる位置に配置したことを特徴とする。
【００１０】
第２の発明は、前記第１の発明に係る光ピックアップ装置おいて、前記波面補正素子は、一方向に分子配向した液晶素子を備えており、前記電極から印加される電位に応じて当該液晶素子に対する電位分布が変化することにより透過光に対する屈折率が変化するよう構成されていることを特徴とする。
【００１１】
第３の発明は、少なくともＣＤ用レーザ光と、次世代ＤＶＤ用レーザ光および／もしくはＤＶＤ用レーザ光をディスク上に照射する光ピックアップ装置に用いられる波面補正素子であって、光透過方向に印加される電位の大きさに応じて光の位相状態が変化する光透過層を備え、且つ、前記光透過層に電位を与えるための４種の電極を、前記レーザ光が貫く光軸位置と、この光軸位置からの距離がほぼ１：１／√２：１／２となる位置に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
第４の発明は、前記第３の発明に係る波面補正素子において、前記光透過層は、一方向に分子配向した液晶素子からなっており、前記電極から印加される電位に応じて当該液晶素子に対する電位分布が変化することにより透過光に対する屈折率が変化するよう構成されていることを特徴とする。
【００１３】
第５の発明は、少なくともＣＤ用レーザ光と、次世代ＤＶＤ用レーザ光および／もしくはＤＶＤ用レーザ光を用いてディスクに対し記録および／もしくは再生を行う光ディスク装置において、光透過方向に印加される電位の大きさに応じて光の位相状態が変化する波面補正素子を各レーザ光の共通光路中に配するとともに、前記波面補正素子に電位を与えるための４種の電極を、前記レーザ光が貫く光軸位置と、この光軸位置からの距離がほぼ１：１／√２：１／２となる位置に配置した光ピックアップ装置と、記録および／もしくは再生の対象となるディスク種別に応じて、前記電極に対する電位の印加状態を制御する波面制御手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
第６の発明は、前記第５の発明に係る光ディスク装置において、前記波面補正素子は、一方向に分子配向した液晶素子を備えており、前記電極から印加される電位に応じて当該液晶素子に対する電位分布が変化することにより透過光に対する屈折率が変化するよう構成されていることを特徴とする。
【００１５】
第７の発明は、前記第５または第６の発明に係る光ディスク装置において、前記波面制御手段は、ＣＤ用レーザ光が用いられる場合に、前記光軸に対し外側から２番目の電極から外周側の光を散乱させるよう、前記電極に電位を印加することを特徴とする。
【００１６】
上記発明の特徴は、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、本発明の一つの実施形態であって、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。
【発明の効果】
【００１７】
ツェルニケ多項式によれば、レーザ光の有効径（半径）を１としたとき、第３次の球面収差は、６ｒ４−６ｒ２＋１で表される（ｒは光軸に対する半径方向の距離）。これを図示すると図９のようになる。この多項式をｒで微分すると、球面収差の極大値は、
ｒ＝１／√２≒０．７  …（１）
の位置に現われることが分かる。
【００１８】
一方、レーザ光の有効径Φ（直径）は、対物レンズの焦点距離ｆ、開口数ＮＡから次式にて表される。
Φ＝２＊ＮＡ＊ｆ  …（２）
【００１９】
ここで、次世代ＤＶＤ用レーザ光またはＤＶＤ用レーザ光に対して要求されるＮＡは０．６５程度、ＣＤ用レーザ光に対して要求されるＮＡは０．４５程度であり、このとき、両レーザ光における焦点距離ｆは数％程度しか相違しないことから、対物レンズに対するＣＤ用レーザ光の有効径Φ１と次世代ＤＶＤ用レーザ光またはＤＶＤ用レーザ光の有効径Φ２の比は、
Φ１／Φ２＝０．４５／０．６５＝０．７  …（３）
となる。
【００２０】
これに対し、次世代ＤＶＤ用レーザ光またはＤＶＤ用レーザ光の有効径をＲ０（半径）とし、このレーザ光における球面収差の極大位置をＲｍａｘ（半径）とすると、上記（１）式から、両者の比は、
Ｒｍａｘ／Ｒ０＝０．７  …（４）
となり、上記（３）式で示された有効径の比にほぼ一致する。つまり、ＣＤ用レーザ光の有効径は、次世代ＤＶＤ用レーザ光またはＤＶＤ用レーザ光の極大位置にほぼ一致することが分かる。
【００２１】
上記第１の発明は、かかる解析結果に着目したものである。
【００２２】
すなわち、波面補正素子上に配された４種の電極を内側から順に、第１、第２、第３、第４の電極とすると、第３の電極位置は第４の電極位置に対し上記（１）式または（４）式に示す関係にあるから、第４の電極位置を次世代ＤＶＤ用レーザ光またはＤＶＤ用レーザ光の有効径に合わせると、第３の電極位置は、これらレーザ光の有効径に対して球面収差が極大値となる位置となる。よって、これら４種の電極のうち、第１、第３、第４の電極に適宜電位を印加することにより、次世代ＤＶＤ用レーザ光またはＤＶＤ用レーザ光において生じる球面収差を打ち消す波面状態を、これらレーザ光に導入することができる。
【００２３】
また、第３の電極位置は、同時に、ＣＤ用レーザ光の有効径の位置（上記（３）式参照）にほぼ整合し、また、第２の電極位置は、この有効径に対し上記（１）式または（４）式に示す関係の位置、すなわち、ＣＤ用レーザ光の有効径に対し球面収差が極大値となる位置となるから、これら４種の電極のうち、第１、第２、第３の電極に印加する電位を適宜調整することにより、ＣＤ用レーザ光の波面状態を補正することができる。
【００２４】
このように、第１の発明によれば、第１から第４の電極に対する電位の印加状態を制御することにより、ＣＤ用レーザ光と、次世代ＤＶＤ用レーザ光またはＤＶＤ用レーザ光の波面状態を適正状態に補正することができる。しかもこのとき、第３の電極は、次世代ＤＶＤ用レーザ光またはＤＶＤ用レーザ光の波面補正用と、ＣＤ用レーザ工の波面補正用として共用できるため、波面補正素子ないし電極の構成を簡素化できる。つまり、第１の発明によれば、簡素な構成の波面補正素子によって、各レーザ光の波面補正を円滑に行うことができる。
【００２５】
なお、かかる作用効果は、上記第３の発明および第５の発明においても同様に奏されるものである。
【００２６】
また、上記第７の発明によれば、波面補正素子に、さらに、ＣＤ用レーザ光に対する開口制限機能を付与することができる。たとえば、第４の電極に、ＣＤ用レーザ光の外周部を散乱させるに必要な電位を印加することによって、ＣＤ用レーザ光に対する開口制限を実現することができる。このとき、波面補正素子自体に別途新たな構成の追加を行わずともよく、波面補正素子の構成は、上記と同様、簡素なものとすることができる。
【００２７】
本発明による作用効果は、以下に示す実施の形態の説明により、さらに明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
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、ＣＤ／ＤＶＤ／次世代ＤＶＤ（基板厚０．６ｍｍ）互換型の光ディスク装置に本発明を適用したものである。
【００２９】
まず、図１に実施の形態に係る光ディスク装置の構成を示す。なお、図中、半導体レーザ１０１〜光検出器１２３は、光ピックアップ装置内に配備されている。また、光ディスク装置側の回路構成は、再生回路２００とサーボ回路３００のみを図示しており、コントローラやメモリ、入出力インタフェース等、その他の回路構成については、図示省略している。
【００３０】
図において、半導体レーザ（ＬＤ）１０１は、ＣＤ用レーザ光（波長：７８０ｎｍ）を出射する。コリメータレンズ１０２は、半導体レーザ１０１から出射されたレーザ光を平行光に変換する。開口制限素子１０３は、コリメータレンズ１０２にて変換された平行光の外周部を遮断し、当該レーザ光のビーム径を対物レンズ１１７が要求する有効径に調整する。偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０４は、開口制限素子１０３を通過した光をほぼ全反射する。
【００３１】
半導体レーザ（ＬＤ）１０５は、ＤＶＤ用レーザ光（波長：６５５ｎｍ）を出射する。コリメータレンズ１０６は、半導体レーザ１０５から出射されたレーザ光を平行光に変換する。偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０７は、コリメータレンズ１０６によって変換された平行光をほぼ全反射する。
【００３２】
半導体レーザ（ＬＤ）１０８は、次世代ＤＶＤ用レーザ光（波長：４０７ｎｍ）を出射する。コリメータレンズ１０９は、半導体レーザ１０８から出射されたレーザ光を平行光に変換する。偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１１０は、コリメータレンズ１０９によって変換された平行光をほぼ全反射する。
【００３３】
ダイクロイックプリズム１１１は、波長７８０ｎｍのＣＤ用レーザ光をほぼ全透過し、波長６５５ｎｍのＤＶＤ用レーザ光をほぼ全反射する。なお、このダイクロイックプリズム１１１は、これら２つのレーザ光の光軸を一致させるよう、位置調整されている。
【００３４】
ダイクロイックプリズム１１２は、波長７８０ｎｍのＣＤ用レーザ光と波長６５５ｎｍのＤＶＤ用レーザ光をほぼ全透過し、波長４０７ｎｍの次世代ＤＶＤ用レーザ光をほぼ全反射する。なお、このダイクロイックプリズム１１２は、これら３つのレーザ光の光軸を一致させるよう、位置調整されている。
【００３５】
ミラー１１３は、それぞれのレーザ光を対物レンズ１１７の方向に反射する。
【００３６】
球面収差補正素子１１４は、サーボ回路３００からのサーボ信号に応じて、ＣＤ用レーザ光、ＤＶＤ用レーザ光、次世代ＤＶＤ用レーザ光の波面状態を調整する。なお、球面収差補正素子１１４の構成については後述する。
【００３７】
１／４λ板１１５は、球面収差補正素子１１４から対物レンズ１１７に向かうレーザ光を直線偏光から円偏光に変換する。また、ディスクから反射されたレーザ光を、円偏光から、入射時の偏光方向に直交する直線偏光に変換する。これにより、ディスクから反射された各波長の反射光は、それぞれ、偏光ビームスプリッタ１０４、１０７、１１０をほぼ全透過する。
【００３８】
対物レンズアクチュエータ１１６は、サーボ回路３００からのサーボ信号に応じて、対物レンズ１１７を、フォーカス方向、トラッキング方向、チルト方向に駆動する。なお、対物レンズアクチュエータ１１６の構成は、従来周知であるので、その説明を省略する。
【００３９】
対物レンズ１１７は、次世代ＤＶＤ用、ＤＶＤ用、ＣＤ用の各レーザ光を対応するディスク上に適正に収束できるよう設計されている。なお、本実施の形態では、対物レンズ１１７は、次世代ＤＶＤ用レーザ光とＤＶＤ用レーザ光に対しては無限系となっており、ＣＤ用レーザ光に対してのみ有限系となっている。対物レンズ１１７の設計例については後述する。
【００４０】
集光レンズ１１８は、光検出器１１９が再生信号および各種エラー信号を適正に導出できるよう、ディスクからの反射光（波長：７８０ｎｍ）を光検出器１１９に収束させる。光検出器１１９は、再生信号および各種エラー信号を導出するためのセンサーパターンを備え、受光した反射光に応じた信号を再生回路２００およびサーボ回路３００に出力する。
【００４１】
集光レンズ１２０は、光検出器１２１が再生信号および各種エラー信号を適正に導出できるよう、ディスクからの反射光（波長：６５５ｎｍ）を光検出器１２１に収束させる。光検出器１２１は、再生信号および各種エラー信号を導出するためのセンサーパターンを備え、受光した反射光に応じた信号を再生回路２００およびサーボ回路３００に出力する。
【００４２】
集光レンズ１２２は、光検出器１２３が再生信号および各種エラー信号を適正に導出できるよう、ディスクからの反射光（波長：４０７ｎｍ）を光検出器１２３に収束させる。光検出器１２３は、再生信号および各種エラー信号を導出するためのセンサーパターンを備え、受光した反射光に応じた信号を再生回路２００およびサーボ回路３００に出力する。
【００４３】
再生回路２００は、光検出器１１９、１２１、１２３から受信したセンサー信号を演算処理して再生信号を導出し、これを復調して再生データを生成する。サーボ回路３００は、光検出器１１９、１２１、１２３から受信したセンサー信号を演算処理してトラッキングエラー信号等の各種エラー信号を導出し、これに応じて各種サーボ信号を生成して、球面収差補正素子１１４および対物レンズアクチュエータ１１６に出力する。また、コントローラ（図示せず）からの指令に応じて、球面補正素子１１４にサーボ信号を出力する。
【００４４】
図２に球面収差補正素子１１４の構成を示す。
【００４５】
球面収差補正素子１１４は、複屈折率を有する分子が一方向に配向された液晶素子を光透過性の２つの抵抗膜で挟むようにして構成されている。ここで、一方の抵抗膜上には、同心円状に４つの透明電極（電極１〜電極４）が配されており、また、他方の抵抗膜は、アースされている。
【００４６】
それぞれの電極に所定の電位を与えると、抵抗膜間に電位差が生じ、液晶素子に電圧が印加される。ここで、液晶素子に印加される電圧の分布状態は、各電極に対する電位の印加状態に応じたものとなる。そして、このように液晶素子に電圧が印加されると、これに応じて液晶素子中の配向分子が傾き、液晶素子の屈折率が、印加電圧の分布状態に応じて局所的に変化する。かかる液晶素子に対して、屈折率が変化するような偏光状態にてレーザ光が入射されると、レーザ光の波面状態が、屈折率の分布状態に従って変化する。よって、電極１〜電極４に与える電位を適宜調整することにより、球面収差補正素子１１４を透過するレーザ光の波面状態を所望の状態に設定することができる。
【００４７】
図３は、電極１と電極４に電位Ｖｃ１を印加した状態で、電極３に電位Ｖｃ２を印加したときの、液晶素子における電圧の分布状態と、屈折率の分布状態を示す図である。図示の如く、液晶素子における電位は、電極３をピークとして電極１と電極４から単調に増加する。また、かかる電位分布に応じて、液晶素子の屈折率も、電極３の位置をピークとして電極１と電極４の位置から単調に増加する。
【００４８】
図４は、電極１と電極３に電位Ｖｃ１を印加した状態で、電極２に電位Ｖｃ２を印加したときの、液晶素子における電圧の分布状態と、屈折率の分布状態を示す図である。図示の如く、液晶素子における電位は、電極２をピークとして電極１と電極３から単調に増加する。また、かかる電位分布に応じて、液晶素子の屈折率も、電極２の位置をピークとして電極１と電極３の位置から単調に増加する。
【００４９】
なお、上述の電極１〜電極４は、電極１から電極４までの距離を１としたときに、電極１から電極３までの距離が１／√２となり、また、電極１から電極２までの距離が１／２となるよう配置されている。また、電極１から電極４までの距離は、次世代ＤＶＤ用レーザ光の有効径（半径）にほぼ一致し、また、電極１から電極３までの距離は、ＣＤ用レーザ光の有効径（半径）にほぼ一致するよう設定されている。このように電極１〜電極４を配置することによって、上記「発明の効果」の項にて説明した如く、次世代ＤＶＤ用レーザ光、ＤＶＤ用レーザ光およびＣＤ用レーザ光の全てに対し、適正な波面補正を行うことができるようになる。
【００５０】
図５に、次世代ＤＶＤ用レーザ光（波長：４０７ｎｍ）、ＤＶＤ用レーザ光（波長：６０５ｎｍ）およびＣＤ用レーザ光（波長：７８０ｎｍ）に対する開口数（ＮＡ）と有効径の関係を示す。各波長のレーザ光に対する開口数を、同図の表に示すように設定すると、上記（２）式から、各レーザ光の有効径は、それぞれ、３．９ｍｍ、３．９ｍｍ、２．７９ｍｍとなる。そして、次世代ＤＶＤ用レーザ光とＤＶＤ用レーザ光の有効径に対し、上記「発明の効果」の項の（１）式を適用すると、これらレーザ光に対する球面収差の極大位置は、直径が２．７６ｍｍの位置となり、この位置は、ＣＤ用レーザ光の有効径２．７９ｍｍにほぼ一致する（同図に下段、参照）。
【００５１】
図６に、電極１〜電極４の配置位置と各レーザ光において生じる球面収差の関係、および、各電極に電位を与えたときの球面収差補正素子１１４の電位分布と屈折率分布を示す。
【００５２】
同図に示す如く、電極１と電極４に電位Ｖｃ１を印加した状態で、電極３に電位Ｖｃ２を印加すると、次世代ＤＶＤ用レーザ光およびＤＶＤ用レーザ光において生じる球面収差の変化状態（同図最上段の実線）と同様の変化状態にて、球面収差補正素子１１４の屈折率を分布させることができる（同図最下段の実線）。よって、レーザ光の光軸が電極１を貫く場合には、印加電位Ｖｃ１と印加電位Ｖｃ２を適正に調整することにより、次世代ＤＶＤ用レーザ光およびＤＶＤ用レーザ光において生じる球面収差を打ち消すように、これらレーザ光の波面状態を補正することができる。
【００５３】
また、同図に示す如く、電極１と電極３に電位Ｖｃ１を印加した状態で、電極２に電位Ｖｃ２を印加すると、ＣＤ用レーザ光において生じる球面収差の変化状態（同図最上段の点線）と同様の変化状態にて、球面収差補正素子１１４の屈折率を分布させることができる（同図最下段の点線）。よって、レーザ光の光軸が電極１を貫く場合には、印加電位Ｖｃ１と印加電位Ｖｃ２を適正に調整することにより、ＣＤ用レーザ光において生じる球面収差を打ち消すように、当該レーザ光の波面状態を補正することができる。
【００５４】
図７に、対物レンズ１１７の設計例を示す。なお、同図に示す設計値は、上記の如く、対物レンズ１１７を次世代ＤＶＤ用レーザ光に対応するよう設計するときのものである。同図の如く設計された対物レンズは、次世代ＤＶＤ用レーザ光とＤＶＤ用レーザ光に対しては無限系となり、ＣＤ用レーザ光に対しては有限系となる。
【００５５】
このように設計された対物レンズ１１７に対し各波長のレーザ光を入射したときの球面収差の発生状態を図８に示す。
【００５６】
同図に示す如く、次世代ＤＶＤ用レーザ光（波長：４０７ｎｍ）を入射したときは、基板厚が０．７ｍｍ（基準値よりも０．１ｍｍ厚い）ときに、Ｐ−Ｖ値が０．８３λの球面収差が生じる。また、ＤＶＤ用レーザ光（波長：６５５ｎｍ）を入射したときは、次世代ＤＶＤ用レーザ光との間の波長ずれに応じて、Ｐ−Ｖ値が０．７９λの球面収差が生じる。また、ＣＤ用レーザ光（波長：７８０ｎｍ）を入射したときは、当該レーザ光が平行光（無限系）にて入射されたことに応じて、Ｐ−Ｖ値が０．６１λの球面収差が生じる。
【００５７】
この場合、球面収差補正素子１１４の各電極（電極１〜電極４）には、かかる球面収差を打ち消す屈折率分布を生じせしめる電位が与えられる。
【００５８】
すなわち、次世代ＤＶＤ用レーザ光またはＤＶＤ用レーザ光が用いられる場合には、サーボ回路３００から電極１、電極３、電極４に対して適正な電位（サーボ信号）が与えられる。たとえば、電極１と電極４に一定の電圧を与えた状態で電極３に与える電位を変化させ、そのときの再生信号を監視し、再生信号が最も適正となる電位を電極３に与える電位（サーボ信号）とする。
【００５９】
また、ＣＤ用レーザ光が用いられる場合には、サーボ回路３００から電極１、電極２、電極３に対して適正な電位（サーボ信号）が与えられる。たとえば、電極１と電極３に一定の電圧を与えた状態で電極２に与える電位を変化させ、そのときの再生信号を監視し、再生信号が最も適正となる電位を電極２に与える電位（サーボ信号）とする。
【００６０】
以上、本実施の形態によれば、図２に示す如く、液晶素子を挟むように２つの抵抗膜を形成するとともに、一方の抵抗膜上に４つの電極を配するといった簡単な構成によって、次世代ＤＶＤ用レーザ光、ＤＶＤ用レーザ光およびＣＤ用レーザ光において生じる球面収差を補正することができる。また、かかる補正は、各電極に所定の電位を印加するのみで行うことができ、極めて簡単な制御にて各レーザ光の球面収差を補正することができる。このように、本実施の形態によれば、簡素な構成により円滑に、次世代ＤＶＤ用レーザ光、ＤＶＤ用レーザ光およびＣＤ用レーザ光の球面収差を補正することができる。
【００６１】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、他に種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００６２】
たとえば、上記実施の形態では、３つの半導体レーザを配し、それぞれのレーザ光をダイクロプリズムにて統合するようにしたが、これに代えて、同一缶内に３つのレーザ素子を配し、各素子からのレーザ光を光軸調整するようにしても良い。
【００６３】
また、上記実施の形態では、次世代ＤＶＤ用レーザ光、ＤＶＤ用レーザ光およびＣＤ用レーザ光を用いる互換型光ディスク装置を例示したが、次世代ＤＶＤ用レーザ光とＣＤ用レーザ光、または、ＤＶＤ用レーザ光とＣＤ用レーザ光を用いる光ディスク装置においても、同様の球面収差補正素子１１４にて各レーザ光の球面収差を補正することができる。
【００６４】
なお、上記実施の形態では、開口制限素子１０３を用いてＣＤ用レーザ光の開口制限を行うようにしたが、開口制限素子１０３を省略し、球面収差補正素子１１４にてＣＤ用レーザ光の開口制限をするようにすることもできる。たとえば、ＣＤ用レーザ光を用いる場合に、電極４に大きな電位を与え、電極３と電極４の間の領域の屈折率を大きく変化させる。これにより、かかる領域に入射するレーザ光を光軸から大きくそらせ、電極３よりも内側にあるレーザ光のみを通過させる。このようにすると、開口制限素子１０３を省略でき、部品点数の削減を図ることができる。また、電極４に電位を印加するのみで済むから、サーボ回路３００における制御処理も複雑にならない。
【００６５】
この他、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】
【００６６】
【図１】実施の形態に係る光ディスク装置の構成を示す図
【図２】実施の形態に係る球面収差補正素子の構成を示す図
【図３】実施の形態に係る球面収差補正素子の動作を説明する図
【図４】実施の形態に係る球面収差補正素子の動作を説明する図
【図５】実施の形態に係る球面収差補正素子の電極の配置を説明する図
【図６】実施の形態に係る球面収差補正素子による補正動作を説明する図
【図７】実施の形態に係る対物レンズの設計例を示す図
【図８】実施の形態に係る球面収差の発生例を示す図
【図９】３次の球面収差の変化状態を示す図
【符号の説明】
【００６７】
１０１  半導体レーザ（波長：７８０ｎｍ）
１０５  半導体レーザ（波長：６５５ｎｍ）
１０９  半導体レーザ（波長：４０７ｎｍ）
１１４  球面収差補正素子
【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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