(57)【要約】【課題】  構成を簡素化するとともに、各種収差を補正することが可能な光ピックアップ及び光ディスク装置を提供する。【解決手段】  所定の波長の光ビームを出射する光源３１と、上記光源３１から出射された光ビームを光ディスク１１の信号記録面上に集光する対物レンズ３３と、上記光源３１と上記対物レンズ３３との間に設けられ、収差を補正する収差補正手段３８と、上記光ディスク１１で反射された戻り光を検出する光検出器３６とを備え、上記収差補正手段３８は、基材と、上記基材の少なくとも一方の面に液体塗料を被着されることにより形成される補正領域とからなる。【選択図】  図２
2007149171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の波長の光ビームを出射する光源と、
上記光源から出射された光ビームを光ディスクの信号記録面上に集光する対物レンズと、
上記光源と上記対物レンズとの間に設けられ、収差を補正する収差補正手段と、
上記光ディスクで反射された戻り光を検出する光検出器とを備え、
上記収差補正手段は、基材と、上記基材の少なくとも一方の面に液体塗料を被着されることにより形成される補正領域とからなる光ピックアップ。
【請求項２】
上記補正領域は、球面収差、非点収差及びコマ収差の１つ以上を補正するパターンを形成する請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項３】
上記補正領域は、上記基材に被着された液体塗料の厚み及び屈折率により通過する光ビームに対する屈折率を変化させることで収差を補正する請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項４】
上記補正領域は、屈折率の異なる複数種類の液体塗料により複数形成され、上記複数種類の液体塗料の厚み及び屈折率により通過する光ビームに対する屈折率を変化させることで収差を補正する請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項５】
上記基材は、ガラス又はプラスチックであり、
上記液体塗料は、ＡＺＯ系、フタロシアニン系若しくはシアニン系の顔料を用いた油性インク若しくはＵＶインク、又は、長鎖脂肪族の酸、エステル若しくはアミドを用いた固体インクである請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項６】
上記液体塗料は、スクリーン印刷又はインクジェットにより上記基材に被着される請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項７】
上記液体塗料は、薄膜を介して上記基材に被着される請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項８】
上記基材の光学有効エリア外には、上記液体塗料により位置決め用パターンが形成されている請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項９】
上記基材は、上記光源から出射させる光ビームを略透過させる部材からなり、平板状に形成される請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項１０】
上記基材は、上記対物レンズである請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項１１】
さらに、通過する光ビームに所定の位相差を与える波長板、又は、上記光源から出射される光ビームと上記光ディスクで反射された戻り光との光路を分離するビームスプリッタを備え、
上記基材は、上記波長板又は上記ビームスプリッタである請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項１２】
さらに、上記光源と上記対物レンズとの間に、レンズを備え、
上記基材は、上記レンズである請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項１３】
光ディスクに対して情報を記録及び／又は再生する光ピックアップと、上記光ディスクを回転するディスク回転駆動手段とを備える光ディスク装置において、
上記光ピックアップは、所定の波長の光ビームを出射する光源と、
上記光源から出射された光ビームを光ディスクの信号記録面上に集光する対物レンズと、
上記光源と上記対物レンズとの間に設けられ、収差を補正する収差補正手段と、
上記光ディスクで反射された戻り光を検出する光検出器とを備え、
上記収差補正手段は、基材と、上記基材の少なくとも一方の面に液体塗料を被着されることにより形成される補正領域とからなる光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に対して記録及び／又は再生を行う光ピックアップ及びこれを用いた光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクに対して記録及び／又は再生を行う光ピックアップ及び光ディスク装置において、光ディスクの信号記録面上に形成されるスポットの品質により、その記録及び再生の特性が影響を受ける。このスポットの品質を保つために、従来から球面収差、非点収差、コマ収差等の各種収差が管理されている。
【０００３】
各種収差を管理するために、例えば、光ピックアップを構成する各種レンズやビームスプリッタ等の光学部品の部品レベルでの収差管理や、組立時の位置精度や倒れの管理・調整が行われている。
【０００４】
さらに、近年では、アクティブに収差を補正する液晶光学素子を用いた収差補正も提案されている。この収差補正用の液晶光学素子は、２枚の電極と、２枚の電極に挟まれて配向された液晶分子とから形成され、この２枚の電極には、所定の電極パターンが形成されている。そして、この液晶光学素子は、電極パターンに印加する電圧を制御することで、印加された電圧による電界に従って、液晶分子の配向が偏倚されて、屈折力を変更することで、所望の収差を補正するものである。
【０００５】
しかしながら、近年の記録密度の増加に伴って、収差の許容レベルは厳しくなっており、さらに、それに伴い、光学部品や光ピックアップ全体としての製造公差も小さくなり、位置精度や倒れの管理・調整による製造時間の増大、部品レベルの収差管理を厳しくすることによる部品歩留まりの観点からコストの増大等の問題が発生しつつある。
【０００６】
また、アクティブに収差を補正する液晶光学素子等については、その製造工程の複雑さやこれを駆動させる駆動回路が必要なことから、構成の複雑化、高コスト化等の問題が発生する。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１２８７８５号公報
【特許文献２】特開平１０−２６９６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、構成を簡素化するとともに、各種収差を補正することが可能な光ピックアップ及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】
【０００９】
この目的を達成するため、本発明に係る光ピックアップは、所定の波長の光ビームを出射する光源と、上記光源から出射された光ビームを光ディスクの信号記録面上に集光する対物レンズと、上記光源と上記対物レンズとの間に設けられ、収差を補正する収差補正手段と、上記光ディスクで反射された戻り光を検出する光検出器とを備え、上記収差補正手段は、基材と、上記基材の少なくとも一方の面に液体塗料を被着されることにより形成される補正領域とからなる。
【００１０】
この目的を達成するため、本発明に係る光ディスク装置は、光ディスクに対して情報を記録及び／又は再生する光ピックアップと、光ディスクを回転するディスク回転駆動手段とを備える光ディスク装置であり、この光ディスク装置に用いる光ピックアップとして、上述したようなものを用いたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、基材の少なくとも一方の面に液体塗料を被着されることにより形成された補正領域を有する収差補正手段により収差を補正することにより、構成を簡素化し小型化することを可能とするとともに、各種収差を良好に補正することを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した光ディスク装置について、図面を参照して説明する。
【００１３】
この光ディスク装置１０は、光ディスク１１に対して情報信号の記録及び／又は再生を行うことができる記録再生装置である。
【００１４】
ここで用いられる光ディスク１１は、例えばＣＤ(Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、情報の追記が可能とされるＣＤ−Ｒ（Recordable）及びＤＶＤ−Ｒ（Recordable）、情報の書換えが可能とされるＣＤ−ＲＷ（ReWritable）、ＤＶＤ−ＲＷ（ReWritable）、ＤＶＤ＋ＲＷ（ReWritable）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）等の光ディスクや、さらに発光波長が短い４０５ｎｍ程度（青紫色）の半導体レーザを用いた高密度記録が可能な高密度記録光ディスクや、光磁気ディスク等である。
【００１５】
光ディスク装置１０は、図１に示すように、光ディスク１１を回転操作する駆動手段としてスピンドルモータ１２と、スピンドルモータ１２を制御するモータ制御回路１３と、スピンドルモータ１２により回転される光ディスク１１に光ビームを照射し光ディスク１１で反射した戻りの光ビームを検出する光ピックアップ１と、光ピックアップ１から出力された電気信号を増幅するＲＦアンプ１５と、対物レンズのフォーカシングサーボ信号やトラッキングサーボ信号を生成するサーボ回路１６と、サブコードデータを抽出するサブコード抽出回路１７とを備える。
【００１６】
また、この光ディスク装置１０は、記録系として、パーソナルコンピュータ等のホスト機器に接続され、記録すべきデータが入力される入力端子１８と、入力端子１８に入力された記録データに対してエラー訂正符号化処理を施すエラー訂正符号化回路１９と、エラー訂正符号化処理が施されたデータを変調する変調回路２０と、変調された記録データに対して記録処理を施す記録処理回路２１とを備える。
【００１７】
更に、光ディスク装置１０は、再生系として、光ディスク１１より読み出した再生データに対して復調する復調回路２２と、復調された再生データに対してエラー訂正復号処理を施すエラー訂正復号化回路２３と、エラー訂正復号処理されたデータを出力する出力端子２４とを備える。更に、光ディスク装置１０は、装置に対して操作信号を入力する操作部２５と、各種制御データ等を格納するメモリ２６と、全体の動作を制御する制御回路２７とを備える。更に、光ディスク装置１０は、光ピックアップ１をディスクテーブルに装着された光ディスク１１の径方向に送り操作する際の駆動源となるスレッドモータ２８とを備える。
【００１８】
スピンドルモータ１２は、スピンドルに光ディスク１１が装着されるディスクテーブルが設けられており、ディスクテーブルに装着されている光ディスク１１を回転する。モータ制御回路１３は、光ディスクをＣＬＶ（Constant Linear Velocity）で回転することができるようにスピンドルモータ１２を駆動制御する。具体的に、モータ制御回路１３は、水晶発振器からの基準クロックとＰＬＬ回路からのクロックとに基づいて光ディスク１１の回転速度が線速一定となるようにスピンドルモータ１２を駆動制御する。なお、光ディスク１１は、ＣＡＶ（Constant Angular Velocity）やＣＬＶとＣＡＶとを組み合わせた制御で回転するようにしてもよい。
【００１９】
光ピックアップ１は、所定の波長の光ビームを出射する半導体レーザ等の光源、この光源より出射された光ビームを集束する対物レンズ、光ディスク１１で反射された戻りの光ビームを検出する光検出器等を備える。光ピックアップ１は、記録データを光ディスク１１に記録するとき、半導体レーザの出力を、再生時の標準レベルより高い記録レベルにして、半導体レーザよりレーザ光である光ビームを出射する。光ピックアップ１は、記録再生時、光ディスク１１に光ビームを照射し、信号記録面で反射した戻りの光ビームを光検出器で検出し、光電変換する。また、対物レンズは、２軸アクチュエータ等の対物レンズ駆動機構に保持され、フォーカシングサーボ信号に基づいて対物レンズの光軸と平行なフォーカシング方向に駆動変位され、また、トラッキングサーボ信号に基づいて対物レンズの光軸に直交するトラッキング方向に駆動変位される。なお、半導体レーザ、対物レンズ及び光検出器等の光学系の構成については後に詳述する。
【００２０】
ＲＦアンプ１５は、光ピックアップ１を構成する光検出器からの電気信号に基づいて、ＲＦ信号、フォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号を生成する。例えばフォーカシングエラー信号は、非点収差法により生成され、トラッキングエラー信号は、３ビーム法やプッシュプル法により生成される。そして、ＲＦアンプ１５は、再生時、ＲＦ信号を復調回路２２に出力し、フォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号をサーボ回路１６に出力する。
【００２１】
サーボ回路１６は、光ディスク１１を再生する際のサーボ信号を生成する。具体的に、サーボ回路１６は、ＲＦアンプ１５から入力されたフォーカシングエラー信号に基づき、このフォーカシングエラー信号が０となるように、フォーカシングサーボ信号を生成し、また、ＲＦアンプ１５から入力されたトラッキングエラー信号に基づき、このトラッキングエラー信号が０となるように、トラッキングサーボ信号を生成する。そして、サーボ回路１６は、フォーカシングサーボ信号及びトラッキングサーボ信号を光ピックアップ１を構成する対物レンズ駆動機構の駆動回路に出力する。この駆動回路は、フォーカシングサーボ信号に基づき２軸アクチュエータを駆動し、対物レンズを対物レンズの光軸と平行なフォーカシング方向に駆動変位させ、トラッキングサーボ信号に基づき２軸アクチュエータを駆動し、対物レンズの光軸に直交するトラッキング方向に対物レンズを駆動変位させる。
【００２２】
以上のように構成された光ディスク装置１０は、スピンドルモータ１２によって、光ディスク１１を回転操作し、サーボ回路１６からの制御信号に応じてスレッドモータ２８を駆動制御し、光ピックアップ１を光ディスク１１の所望の記録トラックに対応する位置に移動することで、光ディスク１１に対して情報の記録再生を行う。
【００２３】
次に、本発明が適用された上述した光ピックアップ１について説明する。
【００２４】
本発明を適用した光ピックアップ１は、図２に示すように、所定の波長の光ビームを出射する半導体レーザ等の光源３１と、この光源３１から出射された光ビームを光ディスク１１の信号記録面に集光させる対物レンズ３３と、光源３１から出射された光ビームの光路を変更して対物レンズ３３側に導くとともに、光ディスク１１で反射された戻り光の光路を光源３１から出射された往路側の光ビームの光路と分離する光路分離手段としてビームスプリッタ３５と、ビームスプリッタ３５で往路の光ビームから分離された戻りの光ビームを検出するフォトディテクタ等の光検出器３６とを備える。
【００２５】
また、光ピックアップ１は、対物レンズ３３とビームスプリッタ３５との間に設けられ、光ビームを対物レンズ３３側に反射させて光路を略９０°曲げる反射手段として立ち上げ用のミラー３７と、ミラー３７と対物レンズ３３との間に設けられ、球面収差、非点収差、コマ収差等の収差を補正する収差補正手段３８と、ミラー３７とビームスプリッタ３５との間に設けられ、ビームスプリッタ３５により光路を変更された光ビームの発散角を変換し、平行光とするコリメータレンズ３９とを備える。尚、収差補正手段３８は、ミラー３７と対物レンズ３３との間に設けられたが、これに限られるものではなく、光源３１と対物レンズ３３との間の光路上に配置すればよい。
【００２６】
また、ビームスプリッタ３５と光検出器３６との間には、光ディスク１１で反射された戻りの光ビームの光路長を調整して、光検出器３６のフォトディテクタ上に集束させるためのシリンダーレンズ４１が設けられる。
【００２７】
光源３１は、光ディスク１１に対して所定の波長の光ビームを出射する。尚、ここでは、所定の１波長の光ビームを出射するように構成したが、これに限られるものではなく、複数種類の光ディスクに対応して、異なる波長の光ビームを出射するように構成してもよい。
【００２８】
ビームスプリッタ３５は、光源３１から出射された往路の光ビームを反射させ光路を略９０°曲げて変更しコリメータレンズ３９側に出射するとともに、光ディスク１１で反射された復路の光ビームを透過させてシリンダーレンズ４１側に出射させる。ビームスプリッタ３５は、入射した光ビームの光量の一部を反射させ、一部を透過させる膜特性、あるいは、偏向依存性を備えた膜特性を有する分離面３５ａが形成される。
【００２９】
コリメータレンズ３９は、ビームスプリッタ３５により反射された光ビームの発散角を変換して略平行光とする。
【００３０】
収差補正手段３８は、その一方の面に設けた後述する補正領域３８ｂにより形成されるパターンの形状により、球面収差、非点収差、コマ収差等の各種収差を補正することができる。以下、収差補正手段３８には、球面収差補正用のパターンが設けられ、球面収差を補正するものとして説明する。
【００３１】
収差補正手段３８は、図３及び図４に示すように、略透明な基材３８ａと、この基材３８ａの少なくとも一方の面に液体塗料を被着されることにより形成される補正領域３８ｂとを有する収差補正素子である。ここで、補正領域３８ｂは、光軸に略直交する面内において、図４に示すように、同心円状の２つの境界部の間に円環状に形成される。すなわち、収差補正手段３８の一方の面は、補正領域３８ｂが形成されることで、図４に示すように、一方の面を複数の領域に分割する複数の同心円状の球面収差用のパターンが形成される。尚、ここでは、基材を略透明な材料により形成されるように構成したが、光ディスクに対応する所定の波長の光ビームを略透過させるような材料により形成すればよい。
【００３２】
収差補正手段３８の補正領域３８ｂは、基材３８ａに被着された液体塗料の厚み及び屈折率により通過する光ビームに対する屈折率を変化させることで収差を補正する。換言すると、補正領域３８ｂは、補正する収差に対応したパターンとなるように形成されるとともに、補正する収差の収差量に対応した膜厚となるように膜厚管理されて形成される。
【００３３】
すなわち、収差補正手段３８は、通過する光ビームのうち補正領域３８ｂを通過する光ビームの波面に、補正領域３８ｂの膜厚及び屈折率に対応した所定の位相差を付加する。このように、収差補正手段３８は、補正領域３８ｂ以外の領域３８ｃを通過する光ビームに対して、補正領域３８ｂを通過する光ビームに所定の位相差を付加することで所定の収差を補正する。
【００３４】
収差補正手段３８の基材３８ａとして用いられる材料は、例えば、ガラス又はプラスチックである。そして、収差補正手段３８の補正領域３８ｂを形成するために被着される液体塗料は、例えば、アゾ（ＡＺＯ）系、フタロシアニン系、シアニン系等の顔料を用いた油性インク若しくはＵＶインク、又は、長鎖脂肪族の酸、エステル、アミド等を用いた固体インクである。
【００３５】
そして、この収差補正手段３８の補正領域３８ｂは、所定の表面処理が施された基材３８ａに、上述の液体塗料を例えば、スクリーン印刷、インクジェット等により、その形状及び厚みが制御されて塗布されることで、所定の膜厚及び所定のパターンで基材３８ａに被着されて形成される。ここで、補正領域３８ｂの膜厚の制御は、印刷条件の制御により、又は、重ね印刷等の手法により可能である。尚、ここでは、スクリーン印刷、インクジェットにより液体塗料を塗布することで補正領域を形成したが、形状及び厚みの制御が可能な他の印刷技術を用いてもよい。
【００３６】
尚、ここでは、液体塗料が直接、基材３８ａに被着されることで補正領域３８ｂを形成するように構成したが、これに限られるものではなく、液体塗料を薄膜を介して基材３８ａに被着されることで補正領域を形成するように構成してもよい。
【００３７】
次に、収差補正手段３８の補正領域３８ｂが設けられる光軸に直交する平面内での位置、すなわち、球面収差補正用の補正領域３８ｂを形成するための境界部の位置及び補正領域３８ｂの厚さ、すなわち光軸方向の長さについて、図５を用いて説明する。
【００３８】
一般的に、球面収差は、横軸をビームの中心からの距離ｒとし、縦軸を波面の位相分布として、位相分布＝ＳＡ×（６ｒ４＋６ｒ２＋１）［λ］で表すことができることが知られており、これを最大位相差量が１に、光軸、すなわち光ビームの中心からの位置を開口数で決定される有効径の半径が１になるように規格化すると図５に示す実線部Ｌ１のような位相分布が得られる。
【００３９】
補正領域３８ｂの境界部は、補正位相差量と等しくなる位置に形成される。例えば、補正位相差量を規格化位相差量で０．４とすると、球面収差の位相差量が０．４となる規格化半径ｋ１，ｋ２が、境界部の半径を規格化したものとなる。ここで有効径の半径をｒｅとすると、境界部の半径は、それぞれ、ｒｅ・ｋ１，ｒｅ・ｋ２となる。このように、決定された境界部の間に、補正領域３８ｂが円環状に形成される。
【００４０】
一方、補正領域３８ｂの厚さは、最大位相差量と、上述した補正位相差量の規格化位相差量（０．４）と、液体塗料の屈折率とから決定される。
【００４１】
上述のような領域に所定の膜厚及び屈折率で形成された補正領域３８ｂは、収差補正手段３８を通過する光ビームに、図５の一点鎖線Ｌ２で示す球面収差補正位相差量を付加して、図５の二点鎖線Ｌ３で示す位相分布で出射することができ、位相差量すなわち球面収差の収差量を低減することができる。
【００４２】
以上のように構成された収差補正手段３８は、ミラー３７で反射され入射した光ビームのうち補正領域３８ｂを通過する光ビームの波面に所定の位相差を付加することで、球面収差を補正して対物レンズ３３側に出射させる。
【００４３】
尚、ここでは、球面収差を補正するように補正領域を形成するように構成したが、これに限られるものではなく、例えば、図６に示すように非点収差を補正する補正領域３８ｄ１，３８ｄ２，３８ｅ１，３８ｅ２，３８ｆ１，３８ｆ２，３８ｇ１，３８ｇ２を形成するように構成してもよく、図７に示すようにコマ収差を補正する補正領域３８ｈ１，３８ｈ２，３８ｉ１，３８ｉ２を形成するように構成してもよく、またこれらを組み合わせたパターンを形成するような補正領域を形成するように構成してもよい。
【００４４】
また、ここでは、基材３８ａの一方の面に補正領域３８ｂを設けて所定の収差を補正するパターンを形成するように構成したが、さらに他方の面に各種収差を補正するパターンを形成するための補正領域を設けるようにしてもよい。
【００４５】
また、補正領域３８ｂを形成する際に、基材３８ａの光学有効エリアＲｅ外に、液体塗料により位置決め用のパターンを形成するように構成してもよい。ここで光学有効エリアＲｅとは、対物レンズ３３の開口数で決定される上述した有効径の内側の領域、すなわち、対物レンズ３３により光ディスク１１の信号記録面で集光される光ビームの基材３８ａを通過する際の領域である。収差補正手段３８は、位置決め用のパターンを液体塗料により形成することにより、光ピックアップに適切な位置で組み付けられる。これにより、球面収差を補正する場合の収差補正手段が位置ズレを起こした際に発生し易いコマ収差等の発生を防止できる。また、位置決め用のパターンを設けない場合においても、補正領域３８ｂが形成されたパターン又は基板３８ａの外形を基準として収差補正手段３８の位置を調整して配置することができる。
【００４６】
また、上述では、平板状に形成された基板３８ａの一方の面に液体塗料が被着されることにより補正領域３８ｂを形成することにより収差補正手段３８を構成したが、これに限られるものではなく、例えば、対物レンズ、ビームスプリッタ又はコリメータレンズを基材として、この基材である対物レンズ、ビームスプリッタ又はコリメータレンズの一方の面に液体塗料が被着されることにより補正領域を形成して収差補正手段としてもよく、さらに、例えば通過する光ビームに所定の位相差を与える波長板、各種レンズ等のその他の光学部品の一方の面に液体塗料が被着されることにより補正領域を形成して収差補正手段としてもよい。
【００４７】
また、上述した収差補正手段３８は、例えば、光ピックアップ１に搭載される光学部品の収差量及び／又は組立途中の光学特性を算出し、この見積もられた量に相当する補正量に応じたパターン及び膜厚で液体塗料を基材３８ａに被着させることで補正領域３８ａを形成するように構成してもよい。すなわち、上述した収差補正手段３８は、スクリーン印刷、インクジェット等により液体塗料を基材３８ａに被着させる構成により、個々のパターン及び膜厚を簡単に変更することができるので、例えば、組み立てられた光ピックアップ固有の収差を算出して、その固有の収差を補正することができ、簡易的な構成で良好に収差補正を行うことが可能となる。このように、光ピックアップの対物レンズを通過した光ビームの収差を測定した後、その補正量に応じて１対１対応で収差補正手段を形成してもよく、対物レンズに入射する前の光ビームの収差と、対物レンズ自体の収差とを別々に測定して、これらから得られる総合的な補正量に応じて収差補正手段を形成してもよく、さらに、部品単位、ロット単位の測定結果に対応させて、得られた補正量に応じて収差補正手段を形成してもよい。
【００４８】
対物レンズ３３は、収差補正手段３８で収差補正された光ビームを光ディスク１１の信号記録面上に集光する。この対物レンズ３３は、２軸アクチュエータ４３等の対物レンズ駆動機構によって移動自在に支持されている。そして、この対物レンズ３３は、光検出器３６により受光された光ディスク１１からの戻りの光ビームにより生成されたトラッキングエラー信号及びフォーカシングエラー信号に基づいて、２軸アクチュエータ４３により移動操作されることにより、光ディスク１１に近接離間する方向及び光ディスク１１の径方向の２軸方向へ移動される。そして、対物レンズ３３は、光源３１から出射される光ビームが光ディスク１１の信号記録面で常に焦点が合うように、この光ビームを集束するとともに、この集束された光ビームを光ディスク１１の信号記録面上に形成された記録トラックに追従させる。
【００４９】
また、対物レンズ３３の入射側には、通過する光ビームの開口数を光ディスク１１のフォーマットに適応させるために開口制限を行う開口絞り及び／又はホログラム面等の図示しない開口制限手段が設けられている。
【００５０】
光検出器３６は、光ディスク１１で反射され、対物レンズ３３、収差補正手段３８、ミラー３７及びコリメータレンズ３９を経由し、ビームスプリッタ３５を透過してシリンダーレンズ４１により集束された復路の光ビームを受光する受光面を有し、情報信号とともにトラッキングエラー信号及びフォーカシングエラー信号等の各種信号を検出することができる。
【００５１】
以上のように構成された光ピックアップ１は、光源３１と対物レンズ３３との間に設けられ、基材３８ａの少なくとも一方の面に液体塗料を被着されることにより形成される補正領域３８ｂを有する収差補正手段３８により、光学部品自体に起因する収差及びピックアップ全体の組立誤差に起因する収差を補正することができるとともに、構成の簡素化、小型化を実現する。
【００５２】
次に、上述のように構成された光ピックアップ１における、光源３１から出射された光ビームの光路について説明する。
【００５３】
図２に示すように、光源３１から出射された光ビームは、ビームスプリッタ３５の分離面３５ａで反射されて光路を略９０°変更されて、コリメータレンズ３９により発散角を変換されて略平行光とされ、ミラー３７で反射され光路を略９０°曲げられて、収差補正手段３８に入射される。
【００５４】
収差補正手段３８に入射された光ビームは、形成された補正領域３８ｂの形状及び膜厚に応じて、収差を補正されて対物レンズ３３側に出射される。収差補正手段３８で収差を補正された光ビームは、対物レンズ３３の入射側で第１の光ディスク３に対応する開口数に開口制限され、対物レンズ３３で光ディスク１１の信号記録面上に集光される。
【００５５】
光ディスク１１に集光された光ビームは、信号記録面で反射され、対物レンズ３３、収差補正手段３８、ミラー３７、コリメータレンズ３９を通って、再び、ビームスプリッタ３５に入射する。ビームスプリッタ３５に入射した光ビームは、分離面３５ａを透過され、シリンダーレンズ４１により発散角を変換されて光検出器３６の受光面に集束される。
【００５６】
本発明を適用した光ピックアップ１は、光学部品自体に起因する収差及びピックアップ全体の組立誤差に起因する収差等の収差を補正する収差補正手段３８が基材３８ａと、この基材３８ａの少なくとも一方の面に液体塗料を被着されることにより形成される補正領域３８ｂとから構成されることにより、構成を簡素化し小型化することを可能とするとともに、各種収差を良好に補正することを可能とする。また、本発明を適用した光ピックアップ１は、構成の簡素化を実現して、小型化を実現することで、製造コストを低減できるとともに、各種収差を良好に補正することで、記録・再生特性を向上させることができる。
【００５７】
また、本発明を適用した光ピックアップ１は、収差補正手段３８の基材３８ａに被着される液体塗料の厚み及び屈折率並びにこの液体塗料が被着される領域の形状により、構成を複雑にすることなく、球面収差、非点収差及びコマ収差の少なくとも１つ以上を補正することができる。
【００５８】
また、本発明を適用した光ピックアップ１は、収差補正手段３８の補正領域３８ｂを形成するために液体塗料をスクリーン印刷又はインクジェットにより被着させているので、補正領域３８ｂの膜厚及び形状を簡単且つ確実に制御・管理することができ、簡易な構成で、最適な補正量で収差を補正することができる。
【００５９】
また、本発明を適用した光ピックアップ１は、基材３８ａの光学有効エリア外に、液体塗料を被着することにより位置決め用パターンが形成されることにより、収差補正手段３８の取り付け、配置調整を簡易にし、製造工程の簡素化、製造時間の短縮化を実現する。
【００６０】
また、本発明を適用した光ピックアップ１は、対物レンズ３３、ビームスプリッタ３５又はその他の光学部品の一面に液体塗料を被着されることにより補正領域を形成することで、さらに構成部品の数を減らすことができ、さらに構成の簡素化、製品の小型化を実現する。
【００６１】
尚、光ピックアップ１において、補正領域を１つ設けるように構成したが、これに限られるものではなく、複数の補正領域を形成するように構成してもよい。また、この複数の補正領域を屈折率の異なる複数種類の液体塗料により形成されてもよい。
【００６２】
次に、屈折率の異なる複数種類の液体塗料により形成された複数の補正領域を有する収差補正手段を備える光ピックアップ６１について説明する。尚、以下の説明において、上述した光ピックアップ１と共通する部分については、共通の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６３】
本発明を適用した光ピックアップ６１は、図２に示すように、光源３１と、対物レンズ３３と、ビームスプリッタ３５と、光検出器３６とを備える。また、光ピックアップ６１は、立ち上げ用のミラー３７と、ミラー３７と対物レンズ３３との間に設けられ、球面収差、非点収差、コマ収差等の収差を補正する収差補正手段６８と、コリメータレンズ３９と、シリンダーレンズ４１とを備える。尚、収差補正手段６８は、ミラー３７と対物レンズ３３との間に設けられたが、これに限られるものではなく、光源３１と対物レンズ３３との間の光路上に配置すればよい。
【００６４】
収差補正手段６８は、図８に示すように、略透明な基板６８ａと、この基板６８ａの少なくとも一方の面に、屈折率の異なる複数種類の液体塗料を被着されることにより形成される第１乃至第３の補正領域６８ｂ，６８ｃ，６８ｄとを有する収差補正素子である。ここで、第１の補正領域６８ｂは、図８に示すように、同心円状の２つの境界部の間に円環状に形成される。また、第２の補正領域６８ｃは、第１の補正領域６８ｂの外側に円環状に形成される。そして、第３の補正領域６８ｄは、第１の補正領域６８ｂの内側に円形状に形成される。すなわち、収差補正手段６８の一方の面は、第１乃至第３の補正領域６８ｂ，６８ｃ，６８ｄが形成されることで、図８に示すように、一方の面を複数の領域に分割する複数の同心円状の球面収差用のパターンが形成される。尚、ここでは、基材を略透明な材料により形成されるように構成したが、光ディスクに対応する所定の波長の光ビームを略透過させるような材料により形成すればよい。また、ここでは、第１乃至第３の補正領域６８ｂ，６８ｃ，６８ｄを形成することで、基板６８ａの一方の面の全面に補正領域を形成するようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、光学有効エリアＲｅの全面に形成しても同様の効果が得られるものである。さらに、上述した収差補正手段３８と同様に、後述する膜厚及び屈折率を調整することにより、基板６８ａに補正領域を形成しない領域があってもよい。
【００６５】
収差補正手段６８の第１乃至第３の補正領域６８ｂ，６８ｃ，６８ｄは、基材６８ａに被着された液体塗料の厚み及び屈折率により通過する光ビームに対する屈折率を変化させることで収差を補正する。換言すると、第１乃至第３の補正領域６８ｂ，６８ｃ，６８ｄは、補正する収差に対応したパターンとなるように形成されるとともに、補正する収差の収差量に対応した膜厚となるように膜厚管理されて形成される。
【００６６】
すなわち、収差補正手段６８は、通過する光ビームのうち第１の補正領域６８ｂを通過する光ビームの波面に、第１の補正領域６８ｂの膜厚及び屈折率に対応した所定の位相差を付加する。また、収差補正手段６８は、通過する光ビームのうち第２及び第３の補正領域６８ｃ，６８ｄを通過する光ビームの波面に、それぞれ、第２及び第３の補正領域６８ｃ，６８ｄの膜厚及び屈折率に対応した所定の位相差を付加する。このように、収差補正手段６８は、第１の補正領域６８ｂ以外の第２及び第３の補正領域６８ｃ，６８ｄを通過する光ビームに対して、第１の補正領域６８ｂを通過する光ビームに所定の位相差を付加することで所定の収差を補正する。
【００６７】
収差補正手段６８の基材６８ａとして用いられる材料は、上述した基材３８ａとして用いられる材料と同様であり、第１乃至第３の補正領域６８ｂ，６８ｃ，６８ｄを形成するために被着される液体塗料は、上述した補正領域３８ｂの場合と同様である。ここで、第１の補正領域６８ｂを形成するための液体塗料と、第２及び第３の補正領域６８ｃ，６８ｄを形成するための液体塗料とは、屈折率の異なるものが用いられる。尚、ここでは、第２及び第３の補正領域を形成するための液体塗料は、屈折率の同じものを用いるが、屈折率の異なるものを用いてもよい。
【００６８】
そして、この収差補正手段６８の第１乃至第３の補正領域６８ｂ，６８ｃ，６８ｄは、所定の表面処理が施された基材６８ａに、上述の液体塗料を例えば、スクリーン印刷、インクジェット等により、その形状及び厚みが制御されて塗布されることで、所定の膜厚及び所定のパターンで基材６８ａに被着されて形成される。ここで、第１乃至第３の補正領域６８ｂ，６８ｄ，６８ｅの膜厚の制御は、印刷条件の制御により、又は、重ね印刷等の手法により可能である。また、上述の収差補正手段３８と同様に、他の印刷技術を用いてもよい。
【００６９】
尚、上述した収差補正手段３８と同様に、液体塗料を薄膜を介して基材６８ａに被着されることで補正領域を形成するように構成してもよい。
【００７０】
収差補正手段６８の第１の補正領域６８ｂが設けられる光軸に直交する平面内での位置については、上述した収差補正手段３８の補正領域３８ｂと同様に、決定された位置に形成される。第２及び第３の補正領域６８ｃ，６８ｄが設けられる位置については、上述したように、この第１の補正領域６８ｂの外側及び内側に形成される。
【００７１】
一方、第１乃至第３の補正領域６８ｂ，６８ｃ，６８ｄの厚さは、最大位相差量と、上述した補正位相差量と、複数の液体塗料の各屈折率とから決定される。すなわち、上述した補正領域３８ｂを形成するのに用いた液体塗料の屈折率をｎとし、この屈折率ｎ、最大位相差量及び補正位相差量から決定された補正領域３８ｂの厚さをＤとし、第１の補正領域６８ｂを形成するのに用いた液体塗料の屈折率をｎ１とし、第２及び第３の補正領域６８ｃ，６８ｄを形成するのに用いた液体塗料の屈折率をｎ２とし、第１乃至第３の補正領域６８ｂ，６８ｃ，６８ｄの厚さを全てＤ０とすると、この厚さＤ０は、次式（１）により決定される。
Ｄ×（ｎ−１）＝Ｄ０×（ｎ１−ｎ２）  ・・・（１）
以上のように構成された収差補正手段６８は、ミラー３７で反射され入射した光ビームの第１乃至第３の補正領域６８ｂを通過するそれぞれの光ビームの波面に、それぞれの膜厚及び屈折率に対応した所定の位相差を付加することで、球面収差を補正して対物レンズ３３側に出射させる。
【００７２】
尚、収差補正手段６８では、球面収差を補正するように第１乃至第３補正領域を形成するように構成したが、これに限られるものではなく、例えば、上述した収差補正手段３８と同様に、非点収差を補正する補正領域を形成するように構成してもよく、コマ収差を補正する補正領域またこれらを組み合わせたパターンを形成するような補正領域を形成するように構成してもよい。
【００７３】
また、収差補正手段６８では、基材６８ａの一方の面に第１乃至第３補正領域を設けて所定の収差を補正するパターンを形成するように構成したが、さらに他方の面に各種収差を補正するパターンを形成するための補正領域を設けるようにしてもよい。
【００７４】
また、第１乃至第３の補正領域６８ｂ，６８ｃ，６８ｄを形成する際に、基材６８ａの光学有効エリアＲｅ外に、液体塗料により位置決め用のパターンを形成するように構成してもよい。収差補正手段６８は、位置決め用のパターンを液体塗料により形成することにより、光ピックアップに適切な位置で組み付けられる。また、位置決め用のパターンを設けない場合においても、第１乃至第３の補正領域６８ｂ，６８ｃ，６８ｄが形成されたパターン又は基板６８ａの外形を基準として収差補正手段６８の位置を調整して配置することができる。
【００７５】
また、上述では、平板状に形成された基板６８ａの一方の面に液体塗料が被着されることにより第１乃至第３の補正領域６８ｂ，６８ｃ，６８ｄを形成することにより収差補正手段６８を構成したが、これに限られるものではなく、上述した収差補正手段３８と同様に、例えば、対物レンズ、ビームスプリッタ又は波長板等のその他の光学部品を基材として、その一方の面に液体塗料が被着されることにより補正領域を形成して収差補正手段としてもよい。
【００７６】
また、上述した収差補正手段６８は、例えば、光ピックアップ６１に搭載される光学部品の収差量及び／又は組立途中の光学特性を算出し、この見積もられた量に相当する補正量に応じたパターン及び膜厚で液体塗料を基材６８ａに被着させることで各補正領域を形成するように構成してもよい。すなわち、上述した収差補正手段６８は、スクリーン印刷、インクジェット等により液体塗料を基材６８ａに被着させる構成により、個々のパターン及び膜厚を簡単に変更することができるので、例えば、組み立てられた光ピックアップ固有の収差を算出して、その固有の収差を補正することができ、簡易的な構成で良好に収差補正を行うことが可能となる。
【００７７】
本発明を適用した光ピックアップ６１は、光源３１と対物レンズ３３との間に設けられ、基材６８ａの少なくとも一方の面に、屈折率の異なる複数種類の液体塗料を被着されることにより形成される第１乃至第３の補正領域６８ｂ，６８ｃ，６８ｄを有する収差補正手段６８により、光学部品に起因する収差及びピックアップ全体の組立誤差に起因する収差を補正することができるとともに、構成の簡素化、小型化を実現する。
【００７８】
上述のように構成された光ピックアップ６１における、光源３１から出射された光ビームの光路については、光ピックアップ１の光路において収差補正手段３８と通過して球面収差を補正されるのに対し、収差補正手段６８を通過して収差を補正されることを除いて、光ピックアップ１の光路と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００７９】
本発明を適用した光ピックアップ６１は、光学部品自体に起因する収差及びピックアップ全体の組立誤差に起因する収差等の収差を補正する収差補正手段６８が基材６８ａと、この基材６８ａの少なくとも一方の面に、屈折率の異なる複数種類の液体塗料を被着されることにより形成される第１乃至第３補正領域６８ｂ，６８ｃ，６８ｄとから構成されることにより、構成を簡素化し小型化することを可能とするとともに、各種収差を良好に補正することを可能とする。また、本発明を適用した光ピックアップ６１は、構成の簡素化を実現して、小型化を実現することで、製造コストを低減できるとともに、各種収差を良好に補正することで、記録・再生特性を向上させることができる。
【００８０】
また、本発明を適用した光ピックアップ６１は、収差補正手段６８の基材６８ａに被着される液体塗料の厚み及び屈折率並びにこの液体塗料が被着される領域の形状により、構成を複雑にすることなく、球面収差、非点収差及びコマ収差の少なくとも１つ以上を補正することができる。
【００８１】
また、本発明を適用した光ピックアップ６１は、収差補正手段６８の第１乃至第３の補正領域６８ｂ，６８ｃ，６８ｄを形成するために液体塗料をスクリーン印刷又はインクジェットにより被着させているので、第１乃至第３の補正領域６８ｂ，６８ｃ，６８ｄのそれぞれの膜厚及び形状を簡単且つ確実に制御・管理することができ、簡易な構成で、最適な補正量で収差を補正することができる。
【００８２】
また、本発明を適用した光ピックアップ６１は、基材６８ａの光学有効エリア外に、液体塗料を被着することにより位置決め用パターンが形成されることにより、収差補正手段６８の取り付け、配置調整を簡易にし、製造工程の簡素化、製造時間の短縮化を実現する。
【００８３】
また、本発明を適用した光ピックアップ６１は、対物レンズ３３、ビームスプリッタ３５又はその他の光学部品の一面に液体塗料を被着されることにより第１乃至第３の補正領域を形成することで、さらに構成部品の数を減らすことができ、さらに構成の簡素化、製品の小型化を実現する。
【００８４】
本発明を適用した光ディスク装置１０は、上述した光ピックアップ１，６１を備え、収差補正のための収差補正手段３８，６８の構成を簡素化・小型化するとともに収差を良好に補正することができ、記録再生特性を向上させるとともに製造コストの低減を実現する。
【００８５】
本発明を適用した光ピックアップ１、６１は、記録及び再生を行う光ディスク装置に用いられたが、記録のみ行う光ディスク装置又は再生のみ行う光ディスク装置に適用されてもよい。また、本発明は、上述したディスクフォーマット以外に対しても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明を適用した光ディスク装置の構成を示すブロック回路図である。
【図２】本発明を適用した光ピックアップの光学系の例を示す光路図である。
【図３】本発明を適用した光ピックアップを構成する収差補正手段の断面図である。
【図４】本発明を適用した光ピックアップを構成する収差補正手段の平面図である。
【図５】本発明を適用した光ピックアップにおいて、光ディスクに対して情報信号の記録又は再生を行う際に発生する球面収差の波面の規格化された位相分布Ｌ１、この光ビームに収差補正手段により付加される球面収差補正位相差量Ｌ２、及び、光ビームに発生する球面収差に球面収差補正位相差量が付加された状態の位相差量Ｌ３を示す図である。
【図６】本発明を適用した光ピックアップを構成する収差補正手段の他の例を示す平面図である。
【図７】本発明を適用した光ピックアップを構成する収差補正手段のさらに他の例を示す平面図である。
【図８】本発明を適用した光ピックアップを構成する収差補正手段の、屈折率の異なる複数種類の液体塗料を被着されることにより補正領域を形成する例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１  光ピックアップ、  １０  光ディスク装置、  １１  光ディスク、  １２  スピンドルモータ、  ３１  光源、  ３３  対物レンズ、  ３５  ビームスプリッタ、  ３６  光検出器、  ３７  ミラー、  ３８  収差補正手段、  ３９  コリメータレンズ、  ４１  シリンダーレンズ
【図１】
2007149171.tif 000003
【図２】
2007149171.tif 000004
【図３】
2007149171.tif 000005
【図４】
2007149171.tif 000006
【図５】
2007149171.tif 000007
【図６】
2007149171.tif 000008
【図７】
2007149171.tif 000009
【図８】
2007149171.tif 000010