(57)【要約】【課題】複数種類の光記録媒体に対応可能な光ピックアップ装置において、回折素子としての役割を有する液晶素子を効率的に用い、装置の大型化を抑制できる光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】光ピックアップ装置の光学系中に配置される液晶素子には液晶を挟んで対向する透明電極１５ａと透明電極１５ｂとが備えられる。透明電極１５ａには、透明電極１５ａ、１５ｂに所定の電圧を印加した場合に、ＤＶＤ用の光ビームとＣＤ用の光ビームとに対して所定の回折光を生じる回折パターンが形成されている。また、透明電極１５ｂには、透明電極１５ａ、１５ｂに所定の電圧を印加した場合に、ＢＤ用の光ビームについてリム強度の調整を可能とする電極パターンが形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる波長の光ビームを出射する複数の光源と、
該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する集光レンズと、
液晶と該液晶を挟む２枚の透明電極とを有し、前記光源と前記集光レンズとの間に配置される液晶素子と、
を備える光ピックアップ装置において、
前記透明電極の一方には、前記透明電極に所定の電圧を印加した場合に、特定の波長の光ビームに対して所定の回折光を生じるように回折パターンが形成され、
前記透明電極の他方には、前記透明電極に所定の電圧を印加した場合に、前記特定の波長の光ビームとは異なる波長を有する光ビームに対して、前記回折パターンとは異なる機能を発揮する電極パターンが形成されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記特定の波長は複数であって、
前記回折パターンは、形成されるパターンが異なる複数の回折パターン領域から成ることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記電極パターンは、前記透明電極に所定の電圧を印加することにより、入射する光ビームのリム強度の調整を可能とするパターンであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記リム強度の調整を可能とするパターンは、
前記透明電極に所定の電圧が印加された場合に、
入射する光ビームの光強度を低下する第１の領域と、
該第１の領域を挟む又は取り囲むように配置されて、入射する光ビームの光強度を低下させることなく透過する第２の領域と、
から成ることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記第１の領域が複数の領域から成ることを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体に光ビームを照射して、情報の読み取りや情報の記録を行う光ピックアップ装置に関し、特に、その光学系中に液晶素子を備える光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ピックアップ装置の光学系中に液晶素子が配置されることがある。光ピックアップ装置の光学系中に配置される液晶素子の中には、例えば特許文献１や特許文献２のように、光記録媒体の記録面を保護する保護層の厚みの違いや、保護層の厚みのばらつきが原因となって生じる球面収差の補正を行う目的のものがある。そして、特許文献１や特許文献２の液晶素子においては、２種類又は３種類の波長の光ビームそれぞれに対して、球面収差の補正を行えるように、例えば、液晶素子の液晶を挟む２つの面のうち一方側において同心円状に複数の電極を形成し、球面収差を補正することが可能とされている。
【０００３】
また、光ピックアップ装置の光学系中に配置される液晶素子には、球面収差のみならずコマ収差等の他の波面収差を補正する目的で配置されるものもあり、特許文献３や特許文献４には、液晶素子の液晶を挟む２つの面の両方で、異なる電極パターンを形成して複数種類の波面収差の補正を行える液晶素子も紹介されている。
【０００４】
更に、光ピックアップ装置の光学系中に配置される液晶素子には、回折素子として機能させる目的で配置されるものもあり、例えば、特許文献５に紹介されるような液晶素子が挙げられる。
【０００５】
ところで、最近では、コンパクトディスク（以下、ＣＤという。）やデジタル多用途ディスク（以下、ＤＶＤという。）といった光記録媒体に加え、情報の高密度化の要求から、例えばブルーレイディスク（以下、ＢＤという。）といった高密度化された光記録媒体も登場し、一台の光ピックアップ装置で複数の光記録媒体に対応できる装置の開発が盛んである。しかし、このような複数の光記録媒体に対応する光ピックアップ装置においては、波長が異なる複数の光源が必要となるため、光学系中に配置される光学素子の数も多くなる傾向に有り、光ピックアップ装置を大型化するといった問題がある。
【０００６】
この点、特許文献１から特許文献４の紹介される液晶素子は、１つの素子で、波面収差に対する複数の機能を発揮する構成であるために、光ピックアップ装置の部品点数を減らすのに有効な手段の一つであると言える。
【特許文献１】特開２００５−７１４２４号公報
【特許文献２】特開２００５−２７６２４５号公報
【特許文献３】特開２００５−１１５９７７号公報
【特許文献４】特開２００５−２７５１８５号公報
【特許文献５】特開２００４−２１９７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、光ピックアップ装置の光学系中の光学素子が増える原因は、波面収差を補正する目的で配置される収差補正素子以外にも存在し、必ずしも特許文献１から特許文献４の技術だけでは、複数種類の光記録媒体に対応可能な光ピックアップ装置の光学素子の数を減らす効果としては十分と言えない場合もある。例えば、光源から出射される光ビームを回折する回折素子は、光ビームの波長の違いによって異なる回折パターンが必要となるために、複数の回折素子が配置されることがある。
【０００８】
これについて、複数の回折素子を配置しない手段として、１つの回折素子中に複数の回折パターンを形成するという方法もあるが、あまりに多くの回折パターンを一つの回折素子にまとめる構成とすると、回折パターンの形成が非常に困難となる場合があり、作製が可能であるとしてもコスト面等の問題で実施できない場合がある。
【０００９】
このため、複数の光記録媒体に対応する光ピックアップ装置においては、ある程度複数の回折素子が配置されるのは止むを得ない場合がある。このようなことから、複数の光記録媒体に対応する光ピックアップ装置であって、光学系中に回折素子を配置する光ピックアップ装置において、光学素子の数を減らす方法として、１つの回折素子中に複数の回折パターンを形成する以外の方法があれば、それは有効な手段と言える。
【００１０】
なお、上述した特許文献５のように、液晶素子を回折素子として使用する場合があるが、この液晶素子は１種類の波長の光ビームに対して回折光を生じる回折素子として機能するものであり、複数種類の光ビームに対応する光ピックアップ装置において、光学素子の数を減らす機能を有するものではない。
【００１１】
以上の点を鑑みて、本発明の目的は、複数種類の光記録媒体に対応可能な光ピックアップ装置において、回折素子としての役割を有する液晶素子を効率的に用い、装置の大型化を抑制できる光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、異なる波長の光ビームを出射する複数の光源と、該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する集光レンズと、液晶と該液晶を挟む２枚の透明電極とを有し、前記光源と前記集光レンズとの間に配置される液晶素子と、を備える光ピックアップ装置において、前記透明電極の一方には、前記透明電極に所定の電圧を印加した場合に、特定の波長の光ビームに対して所定の回折光を生じるように回折パターンが形成され、前記透明電極の他方には、前記透明電極に所定の電圧を印加した場合に、前記特定の波長の光ビームとは異なる波長を有する光ビームに対して、前記回折パターンとは異なる機能を発揮する電極パターンが形成されることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記特定の波長は複数であって、前記回折パターンは、形成されるパターンが異なる複数の回折パターン領域から成ることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記電極パターンは、前記透明電極に所定の電圧を印加することにより、入射する光ビームのリム強度の調整を可能とするパターンであることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記リム強度の調整を可能とするパターンは、前記透明電極に所定の電圧が印加された場合に、入射する光ビームの光強度を低下する第１の領域と、該第１の領域を挟む又は取り囲むように配置されて、入射する光ビームの光強度を低下させることなく透過する第２の領域と、から成ることを特徴としている。
【００１６】
また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記第１の領域が複数の領域から成ることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の第１の構成によれば、複数種類の光記録媒体に対応可能な光ピックアップ装置において、液晶素子の構成を、回折素子としての機能以外に、他の機能をも発揮させる構成とし、液晶素子を効率的に使用している。このため、従来、光学系中に別の光学素子として配置していたものを一つに纏めることが可能となり、光ピックアップ装置の大型化を抑制することが可能となる。
【００１８】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の光ピックアップ装置において、液晶素子の回折素子としての機能を複数の波長に対応させることで、液晶素子をより効率的に活用することが可能となり、光ピックアップ装置の光学系中に配置される光学素子の数を減らすことが可能となる。
【００１９】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の光ピックアップ装置において、回折素子としての機能を有する液晶素子を効率的に使用する構成を実現し易い。また、高密度化された光記録媒体に対応する光ピックアップ装置において、リム強度の調整は必要と成ることが多く実用的である。
【００２０】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第３の構成の光ピックアップ装置において、回折素子としての機能を有し、且つリム強度の調整も行える液晶素子を容易に実現できる。
【００２１】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第４の構成の光ピックアップ装置において、光強度の低下を行える領域を複数としているために、リム強度の調整を適切に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、ここで示す実施形態は一例であり、本発明はここに示す実施形態に限定されるものではない。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置の光学系を示した概略図である。１は、光ピックアップ装置で、ＣＤ、ＤＶＤ、及びＢＤの３種類の光記録媒体１２に対して、光ビームを照射して反射光を受光することにより光記録媒体１２の記録面１２ａに記録されている情報を読み取ったり、光記録媒体１２に光ビームを照射して記録面１２ａに情報を書き込んだりすることを可能とする装置である。
【００２４】
この光ピックアップ装置１は、第１光源２と、第２光源３と、ダイクロプリズム４と、コリメートレンズ５と、ビームスプリッタ６と、立ち上げミラー７と、液晶素子８と、対物レンズ９と、検出レンズ１０と、光検出器１１と、を備えている。以下に、各光学部材の詳細を説明する。
【００２５】
第１光源２は、ＢＤに対応する４０５ｎｍ帯の光ビームを出射できる半導体レーザである。第２光源３は、２つの波長の光ビームを出射できるように２つの発光点を有する２波長一体型の半導体レーザであり、ＤＶＤに対応する６５０ｎｍ帯の光ビームとＣＤに対応する７８０ｎｍ帯の光ビームとを出射できる。なお、２波長一体型の半導体レーザとしては、いわゆるハイブリッドタイプのものであっても、いわゆるモノリッシックタイプのものであっても構わない。
【００２６】
ダイクロプリズム４は、第１光源２から出射される光ビームを透過し、第２光源３から出射される光ビームを反射する。そして、第１光源２及び第２光源３から出射される光ビームの光軸を一致させる。ダイクロプリズム４において、透過又は反射された光ビームは、コリメートレンズ５に送られる。
【００２７】
コリメートレンズ５は、ダイクロプリズム４を通過した光ビームを平行光に変換する。ここで、平行光とは、第１光源２及び第２光源３から出射された光ビームの全ての光路が光軸とほぼ平行である光をいう。コリメートレンズ５で平行光とされた光ビームは、ビームスプリッタ６に送られる。
【００２８】
ビームスプリッタ６は、入射する光ビームを分離する光分離素子として機能し、コリメートレンズ５から送られてきた光ビームを透過して、光記録媒体１２側へ導くとともに、光記録媒体１２で反射された反射光を反射して光検出器１１側へ導く。ビームスプリッタ６を透過した光ビームは、立ち上げミラー７に送られる。
【００２９】
立ち上げミラー７は、ビームスプリッタ６を透過してきた光ビームを反射して光記録媒体１２方向へと導く。立ち上げミラー７は、ビームスプリッタ６からの光ビームの光軸に対して４５°傾いた状態となっており、立ち上げミラー７で反射された光ビームの光軸は、光記録媒体１２の記録面１２ａと略直交する。立ち上げミラー７で反射された光ビームは、液晶素子８に送られる。
【００３０】
液晶素子８は、入射する光ビームの波長によって異なる機能を発揮する。すなわち、第１光源２から出射されるＢＤ用の光ビームに対しては、光ビームが有する光強度の分布を調整する素子として機能し、第２光源３から出射されるＤＶＤ用及びＣＤ用の光ビームに対しては回折格子として機能する。液晶素子８の詳細については後述する。液晶素子８を透過した光ビームは対物レンズ９に送られる。なお、図１においては、液晶素子８で回折される回折光については表示していない。
【００３１】
対物レンズ９は、液晶素子８を透過した光ビーム（液晶素子８で回折光を生じる場合には回折光を含む）を光記録媒体１２の記録面１２ａ上に集光させる。対物レンズ９は図示しない対物レンズ駆動装置によって、図１の上下方向および左右方向に移動可能とされており、対物レンズ９によって光記録媒体１２の記録面１２ａに集光される光ビームのスポットを記録面９ａに追従するように制御するためのフォーカスサーボ信号、及び前記光ビームのスポットを光記録媒体１２に形成されるトラック位置に追従するように制御するためのトラッキングサーボ信号に基づいてその位置が制御される。なお、本実施形態においては、液晶素子８も対物レンズ９と共に移動できるように、対物レンズ駆動装置に搭載されている。
【００３２】
光記録媒体１２で反射された反射光は、対物レンズ９に送られる。なお、光記録媒体１２で反射される反射光のうち、回折光はその光軸がずれているために対物レンズ９から全て外れるか、僅かに入射する程度であるために無視できる。対物レンズ９を透過した反射光は、液晶素子８に入射して、第１光源２から出射されるＢＤ用の光ビームについては、所望の回折光を生じることなく透過し、第２光源３から出射されるＤＶＤ及びＣＤ用の光ビームについては所望の回折光（０次光と±１次光）を生じる（図１には±１次光は省略されている）。そして、液晶素子８を通過した光ビームは、立ち上げミラー７で反射された後、ビームスプリッタ６で更に反射され、検出レンズ１０によって光検出器１１上に設けられる図示しない受光領域へと集光される。
【００３３】
光検出器１１には、光記録媒体１２で反射された反射光を受光する複数の受光領域が設けられている。第１光源２から出射されるＢＤ用の光ビームについては、１つの受光領域で受光される。そして、受光領域で受光された光ビームは電気信号に変化され、処理されて再生信号、フォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号等として利用される。なお、フォーカスサーボ信号やトラッキングサーボ信号を得る方式としては、公知の方法が使用されるために詳細は省略するが、フォーカスサーボ信号を得るためには、いわゆる非点収差方式が、トラッキングサーボ信号を得るためには、いわゆる位相差方式が用いられる。
【００３４】
一方、第２光源３から出射されるＤＶＤ用及びＣＤ用の光ビームについては、液晶素子８を通過することによって所定の回折光（０次光と±１次光）を生じるために、０次光と±１次光が別々の受光領域で受光される。そして、受光領域で受光された０次光は再生信号やフォーカスサーボ信号等を生成するために利用され、±１次光はトラッキングサーボ信号を生成するために利用される。なお、この場合も、フォーカスサーボ信号を得る方式としては非点収差方式が用いられる。一方、トラックサーボ信号は、公知の方式のためその詳細は省略するが、いわゆる３ビーム方式が用いられる。
【００３５】
なお、光検出器１１で得た電気信号を基に、再生信号、フォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号等を得る方法は、本実施形態の構成に限定されず、当然種々の変更が可能である。
【００３６】
次に液晶素子８の詳細について説明する。図２は、液晶素子８の構成を示す概略断面図である。図２に示されるように液晶素子８は、液晶１４と、液晶１４を挟む２枚の透明電極１５ａ、１５ｂと、液晶１４と透明電極１５ａ、１５ｂとで形成される部分１６を挟む２枚のガラス板１７と、を備える。
【００３７】
図３は、液晶素子８が備える透明電極１５ａ、１５ｂの電極パターンを説明するために模式的に示した説明図で、図３（ａ）は透明電極１５ａの電極パターンを、図３（ｂ）は透明電極１５ｂの電極パターンを示す。図３に示すように、透明電極１５ａと透明電極１５ｂとでは、異なる電極パターンが形成されている。
【００３８】
そして、このように透明電極１５ａと透明電極１５ｂとで異なる電極パターンとすることで、液晶素子８は、第１光源２及び第２光源３から出射される波長の異なる光ビームの全てに対して機能するようになっている。すなわち、液晶素子８の２枚の透明電極１５ａ、１５ｂを効率的に使用して、光ピックアップ装置１の光学系中に配置される光学素子の数を減らすことを実現している。
【００３９】
まず、図３（ａ）に示される透明電極１５ａの電極パターンについて説明する。透明電極１５ａの電極パターンは、異なるパターンを有する２種類の回折パターン領域１８、１９（それぞれ、疎な斜線領域、密な斜線領域が対応）が組み合わされて形成される。具体的には、透明電極１５ａは、その外周側では、回折パターン領域１９のみがリング状に配置され、その内周側では、いずれも短冊状に形成される回折パターン領域１８、１９が交互に配置される構成となっている。
【００４０】
回折パターン領域１８は、透明電極１５ａ、１５ｂに所定の電圧が印加された場合に、ＣＤ用の光ビームに対して目的の回折光を生じるようにパターン形成されている。また、回折パターン領域１９は、透明電極１５ａ、１５ｂに所定の電圧が印加された場合に、ＤＶＤ用の光ビームに対して目的の回折光を生じるようにパターン形成されている。
【００４１】
図４は、回折パターン領域１８又は回折パターン領域１９に形成される電極パターンの局所的な部分の構成を示す図で、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は液晶１４を含む断面図である。回折パターン領域１８及び回折パターン領域１９は、いずれも回折格子として機能するように設けられるために、その局所的な部分に着目すれば、いずれも、図４に示すように透明電極１５ａが設けられる部分と設けられない部分が交互に繰り返されるパターンとなっている。
【００４２】
そして、回折パターン領域１８においては、短冊状の領域のそれぞれにおいて、その外周側で透明電極１５ａが接続された状態となっており、各回折パターン領域１８の透明電極１５ａは等電位となっている。また、回折パターン領域１８を構成する各短冊状の領域からは、図示しない配線が引き出されており、そのそれぞれが一つに纏められて回折パターン領域１８に設けられる透明電極１５ａは全て等電位となっている。なお、回折パターン領域１８から引き出されて一つに纏められた配線は、液晶素子８の駆動を制御する液晶ドライバ（図示せず）に電気的に接続される。
【００４３】
一方、回折パターン領域１９は、回折パターン領域１８の場合と異なり、全ての領域が分断されることなく配置される構成のために、回折パターン領域１８のように配線で纏めなくても、回折パターン領域１９に設けられる透明電極１５ａは全て接続されて等電位となっている。このため、回折パターン領域１９からは、一本の配線が引き出されて、これが液晶ドライバに電気的に接続される。
【００４４】
なお、本実施形態において、透明電極１５ａの外周側と内周側でその構成を変えているのは、液晶素子８に入射する光ビームの有効径が、ＣＤに比べてＤＶＤの方が大きいことを考慮するものである。
【００４５】
次に、図３（ｂ）に示される透明電極１５ｂの電極パターンについて説明する。透明電極１５ｂの電極パターンは、第１光源２から出射されるＢＤ用の光ビームが有するリム強度を調整する目的で形成されている。なお、リム（ＲＩＭ）強度とは、対物レンズ９に入射する光ビームに関し、その対物レンズ９の開口エッジでの光強度を、光ビームの中心光強度に対する比（またはパーセンテージ）で表した値であり、対物レンズ９に入射するビームの光学特性を表すパラメータの一つである。以下、リム強度の調整が必要な理由について簡単に説明しておく。
【００４６】
半導体レーザで構成される第１光源２及び第２光源３から出射される光ビームは、一般に楕円形の強度分布を持つ。そして、このような強度分布を有する光ビームは、対物レンズ９によってビームスポットのビーム径を十分に絞り込むことができず、ビームスポットが複数のトラックにまたがったり、同一トラック内の前後のピットにまたがったりして、光ピックアップ装置１の読み取り品質の劣化が問題となることがある。このような問題は、高密度に情報を記録するＢＤのような光記録媒体１３について特に発生しやすい。
【００４７】
このような問題の解消方法として、従来、光源から出射される光ビームの中心部の光強度を低下させてリム強度を大きくするリム強度補正素子を配置することが行われている。すなわち、本実施形態においては、リム強度の調整が最も必要となるＢＤ用の光ビームについて、液晶素子８を用いてその調整を行うように構成し、ＢＤから良質の情報を得られるようにしている。
【００４８】
透明電極１５ｂの電極パターンは、液晶素子８に入射する光ビームの光軸と透明電極１５ｂとの交点部分を含む短冊状の領域（第１の領域）２０と、短冊状の領域を挟むように設けられる２つの領域（第２の領域）２１ａ、２１ｂと、で構成される。領域２０、２１ａ、２１ｂはいずれも、それ自身が分割されることなく一つの領域から成る。
【００４９】
領域２０からは図示しない配線が引き出されて、この配線は液晶ドライバと電気的に接続される。また、領域２１ａ及び領域２１ｂからそれぞれ引き出される図示しない配線は一つに纏められている。すなわち、領域２１ａと領域２１ｂとは等電位となっている。なお、一つに纏められた配線は液晶ドライバに電気的に接続される。
【００５０】
次に、以上のように形成される液晶素子８の動作について、液晶素子８に入射する光ビームの波長毎に順に説明する。
【００５１】
まず、第２光源３から出射されるＣＤ用の光ビーム（波長７８０ｎｍ）が、液晶素子８に入射する場合について説明する。第２光源３からＣＤ用の光ビームが出射される場合には、回折パターン領域１９に形成される透明電極１５ａと、透明電極１５ｂの全領域とが同電位となり、回折パターン領域１８に形成される透明電極１５ａのみが他の部分と異なる電位となるように所定の電圧が印加される。
【００５２】
図５は、液晶素子８の回折格子としての機能を説明するための断面図で、図５（ａ）は液晶１４を挟む透明電極１５ａ、１５ｂの間に電位差が発生していない状態を示し、図５（ｂ）は液晶１４を挟む透明電極１５ａ、１５ｂの間に電位差が発生している状態を示す図である。回折パターン領域１８では、透明電極１５ａ、１５ｂに上述のような電圧が印加されると、図５（ｂ）に示すように、透明電極１５ａ、１５ｂに挟まれる液晶１４の配向が変化し、その屈折率が変化（ｎ0→ｎ1）する。一方、透明電極１５ａが設けられない部分２２では、液晶１４の配向が変化することもなく、その屈折率は変化しない（ｎ0のまま）。このため、回折パターン領域１８を通過するＣＤ用の光ビームは、回折パターン領域１８に形成される回折パターンに従って所定の回折光（０次光、±１次光）を生じる。
【００５３】
回折パターン領域１９では、透明電極１５ａと透明電極１５ｂとの電位が等電位であるため、図５（ａ）に示すように、透明電極１５ａ、１５ｂに電圧が印加されても液晶１４の屈折率の変化はなく（ｎ0のまま）、この部分では屈折率は均一である。このため、この部分を通過する光ビームは回折されることなく透過する。すなわち、ＣＤ用の光ビームが液晶素子８を通過する場合、回折パターン領域１８を通過する光ビームは所定の回折光（０次光と±１次光）を生じ、回折パターン領域１９を通過する光ビームは回折光を生じることなく透過する（０次光に同じ）こととなる。
【００５４】
次に、第２光源３から出射されるＤＶＤ用の光ビーム（波長６５０ｎｍ）が、液晶素子８に入射する場合について説明する。第２光源３からＤＶＤ用の光ビームが出射される場合には、回折パターン領域１８に形成される透明電極１５ａと透明電極１５ｂの全領域とが同電位となり、回折パターン領域１９に形成される透明電極１５ａのみが他の部分と異なる電位となるように所定の電圧が印加される。
【００５５】
この場合、上述したＣＤ用の光ビームが入射する場合とは逆に、回折パターン領域１９では、屈折率の異なる液晶１４が交互に並ぶこととなり、一方、回折パターン領域１８では、液晶１４の屈折率は均一となる。このため、ＤＶＤ用の光ビームが液晶素子８を通過する場合、回折パターン領域１９を通過する光ビームは、回折パターン領域１９に形成される回折パターンに従って所定の回折光（０次光及び±１次光）を生じ、回折パターン領域１８を通過する光ビームは回折光を生じることなく透過する（０次光に同じ）こととなる。
【００５６】
次に、液晶素子８に第１光源２から出射されるＢＤ用の光ビーム（波長４０５ｎｍ）が入射する場合について説明する。第１光源２から光ビームが出射される場合には、透明電極１５ａの全領域と、透明電極１５ｂのうち領域２１ａと領域２１ｂとが同電位となり、透明電極１５ｂの領域２０のみが異なる電位となるように所定の電圧が印加される。
【００５７】
この場合、短冊状の領域２０では、透明電極１５ａと透明電極１５ｂとの間で電位差が生じるために、この部分を通過する光ビームは、回折パターン領域１８と回折パターン領域１９との電極パターンに影響されて、光ビームが散乱されてその強度が低下する。一方、短冊状の領域２０を挟む２つの領域２１ａ、２１ｂでは、透明電極１５ａと透明電極１５ｂとの間で電位差を発生しないために、この部分を通過する光ビームは、その強度が低下することなく通過する。
【００５８】
従って、液晶素子８を通過したＢＤ用の光ビームは、図６に示すように、短冊状の領域２０の大きさに従って、その中心側の光強度が低下することとなる。そして、これによりリム強度が大きくなって、対物レンズ９によって光記録媒体１２に集光される光ビームのスポット径を絞ることが可能となる。なお、図６は、ＢＤ用の光ビームが液晶素子８を通過する前後の光ビームの光強度を示す図で、破線が液晶素子８を通過する前の光強度で、実線が液晶素子８を通過した後の光強度を示す。図６において、横軸は光ビームの中心からの距離を示し、縦軸は光強度を示す。
【００５９】
なお、本実施形態においては、透明電極１５ｂに短冊状の領域２０を１つ設けてリム強度の調整を行う構成としているが、この構成に限定される趣旨ではない。すなわち、短冊状の領域２０を複数設けて、多段階で光ビームの光強度の調整を行う構成としても構わない。図７は、その一例で、短冊状の領域を３つ設けて（領域２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）、２段階に分けて光ビームの調整を行う構成である。この場合、領域２０ａを挟む領域２０ｂと領域２０ｃとは、同一の機能を発揮するように構成されている。
【００６０】
以上に示した液晶素子８の構成は一例であり、これに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。すなわち、例えばＤＶＤ用及びＣＤ用の光ビームについて所定の回折光を得るための透明電極１５ａの構成は、本実施形態のように外周側と内周側とで回折パターン領域１８、１９の配置を分ける構成とせず、全ての部分で短冊状の回折パターン領域１８と回折パターン領域１９とを交互に配置する構成等としても構わない。また、回折パターン領域１８、１９を複数の領域とせず、それぞれ１つの領域としてこれを並べる構成等としても構わないし、回折パターン領域１８、１９のそれぞれを複数の領域とし、同心円状に回折パターン領域１８、１９を交互に並べるような構成等としても構わない。
【００６１】
また、透明電極１５ｂのＢＤ用の光ビームを低下させる短冊状の領域２０についても、必ずしも、その形状が短冊状に限定される趣旨ではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で変更可能であり、その形状を楕円状等にしても構わない。また、短冊状の領域は、本実施形態のように挟まれる構成でなく、周囲を取り囲まれるような構成等でも構わない。
【００６２】
更に、本実施形態では、液晶素子８が３つの波長の光ビーム（ＢＤ、ＤＶＤ、及びＣＤに対応する波長の光ビーム）のそれぞれに機能する構成としているが、これに限らず２つ又は４つ以上の波長の光ビームに対応する構成等とすることも可能である。また、本実施形態では、液晶素子８の透明電極の構成を、一方を回折格子として機能させ、他方をリム強度の調整を可能とする構成としているが、これに限定されず種々の変更が可能である。例えば、一方を回折格子として機能させ、他方を波面収差（球面収差、コマ収差、非点収差等）の補正を行える構成等とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、回折格子として機能する液晶素子を備え、複数種類の光記録媒体に対応する光ピックアップ装置において、液晶素子が備える透明電極の電極パターンの構成を工夫することによって、光ピックアップ装置が備える光学素子の数を減らすことが可能であり、有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】は、本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置の光学系の構成を示す概略図である。
【図２】は、本実施形態の光ピックアップ装置が備える液晶素子の構成を示す概略断面図である。
【図３】は、本実施形態の光ピックアップ装置が備える液晶素子の透明電極の電極パターンを説明するために模式的に示した説明図である。
【図４】は、回折パターン領域に形成される透明電極の電極パターンの局所的な部分の構成を示す図である。
【図５】は、液晶素子の回折格子としての機能を説明するための断面図である。
【図６】は、ＢＤ用の光ビームが液晶素子を通過する前後の光ビームの光強度を示す図である。
【図７】は、本発明の液晶素子の構成の変形例である。
【符号の説明】
【００６５】
１                    光ピックアップ装置
２                    第１光源
３                    第２光源
８                    液晶素子
９                    対物レンズ（集光レンズ）
１２                  光記録媒体
１２ａ                記録面
１４                  液晶
１５ａ、１５ｂ        透明電極
１８、１９            回折パターン領域
２０                  第１の領域
２１ａ、２１ｂ        第２の領域
【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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