(57)【要約】【課題】温度や波長の変動に拘らず、対物レンズの開口数を正確に変更することができ、応答性の高い開口制限素子を提供すること。【解決手段】第１の基板と第２の基板とに挟持される、正電位または負電位に帯電した遮光性を有する帯電粒子と、帯電粒子の存在する気密層と、第１の基板における気密層側表面にともに設けられる、光束内のレーザ光の開口制限領域に設けた第１の電極と、光束の外側領域に設けられた第２の電極とを備え、第１、第２の電極のそれぞれを正電極と負電極を切り替えることで、開口制限領域と光束の外側に帯電粒子を移動させて、光束の開口制限を行うように構成する。【選択図】図１
2009187639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ピックアップ装置に用いられる、レーザ光源から出射される光束を開口制限する開口制限素子において、
第１の基板と第２の基板とに挟持される密閉層と、
前記第１の基板における密閉層側表面にともに設けられる、前記光束内の開口制限領域に配設される第１の電極と、光束の外側領域に配設される第２の電極と、
前記第１、第２の電極の表面に配する、正電位または負電位に帯電した遮光性を有する帯電粒子と、を備え、
前記第２の電極は、前記第１の電極が形成された面に対して所定の角度を持つ傾斜面に形成されており、
前記第１、第２の電極に給電することで、前記開口制限領域と前記光束の外側領域に前記帯電粒子を移動させて、前記光束の開口制限を行う
ことを特徴とする開口制限素子。
【請求項２】
前記第１の電極を正電極とするとともに前記第２の電極を負電極とする状態と、前記第１の電極を負電極とするとともに前記第２の電極を正電極とする状態とを切り替えることで、前記開口制限領域と前記光束の外側領域とに前記帯電粒子を移動させて、前記光束の開口制限を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の開口制限素子。
【請求項３】
前記第１の電極および第２の電極と対向する前記第２の基板表面に、第１の対向電極および第２の対向電極をさらに備える
ことを特徴とする請求項１または２に記載の開口制限素子。
【請求項４】
前記第１、第２の電極への給電は、前記帯電粒子が正電位のときは、前記第２の電極と前記第２の対向電極を負電極とするとともに、前記第１の電極と前記第１の対向電極を正電極とすることで、前記帯電粒子を前記第２の電極の表面に集約して前記光束をそのまま通過させ、前記第２の電極と前記第１の対向電極と前記第２の対向電極を正電極とするとともに、前記第１の電極を負電極とすることで前記光束の開口制限を行い、
前記帯電粒子が負電位のときは、前記第２の電極と前記第２の対向電極を正電極とするとともに、前記第１の電極と前記第１の対向電極を負電極とすることで、前記帯電粒子を前記第２の電極の表面に集約して前記光束をそのまま通過させ、前記第２の電極と前記第１の対向電極と前記第２の対向電極を負電極とするとともに、前記第１の電極を正電極とすることで前記光束の開口制限を行う
ことを特徴とする請求項３に記載の開口制限素子。
【請求項５】
前記帯電粒子は、正電位と負電位が混在した粒子であり、
前記第２の電極と前記第２の対向電極の間に交番電界を印加し、前記第１の電極には給電を行わない駆動を行うことで、前記帯電粒子を前記第２の電極の表面に集約させて前記光束をそのまま通過させ、前記第１の電極と前記第１の対向電極に交番電界を印加し、前記第２の電極には給電を行わない駆動を行うことで、前記帯電粒子を前記第１の電極の表面に集約させて前記光束の開口制限を行う
ことを特徴とする請求項３に記載の開口制限素子。
【請求項６】
前記密閉層は、気密層である
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の開口制限素子。
【請求項７】
レーザ光源と対物レンズとの間の光路中に、請求項１から６のいずれか一項に記載の開口制限素子を配し、
開口制限素子駆動電源により前記開口制限素子を制御することにより、前記レーザ光源から出射される光束に対して開口制限を行う
ことを特徴とする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、遮光性を有する帯電粒子を移動させることで光束の開口制御を行う開口制限素子、およびそれを備えた光ピックアップ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
対物レンズに輪体部を設け、輪体部によって一定の波長に対しては外周部の光量を干渉作用によって見かけ上消失させることによって、ＣＤとＤＶＤのように開口数の規格が異なる光記録媒体に対応可能とする光ピックアップ装置が知られている（例えば特許文献1
参照）。
【０００３】
しかしながら、特定の波長に対して干渉作用を生じさせるための輪体部を対物レンズ上に形状加工することは容易ではなく、コストアップや歩留まりの低下を招くという問題があった。また、良好に干渉作用を生じさせるための波長は決まっているので、複数の波長に対応することが難しいという問題があった。
【０００４】
また、液晶フィルタの所定の範囲を通過する光の偏光方向を選択的に偏光させ、偏光ビーム・スプリッタによって偏光方向を変化させた光（又は偏光方向を変化させなかった光）を排除するようにして、高密度ディスクと低密度ディスクから１つのピックアップによってピット情報を検出することができる装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
しかしながら、不要な光を排除するためには、常に偏光ビーム・スプリッタを光路内に設ける必要があり、偏光ビーム・スプリッタによって光量が減少してしまう、又は光路設計において制限を受けるという問題があった。さらに、偏光ビーム・スプリッタは高価であるので、その分装置が高価になってしまうという問題もあった。
【０００６】
また、液晶パネルの所定範囲に電圧を印加し、その範囲をλ／４板として動作させ、その範囲を透過した光のみを変更ビーム・スプリッタによって受光器に導く装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。このような装置では、λ／４板として動作させる範囲を選択的に変化させて、液晶パネルを通過する光の径を変化させることができるので、実質的に対物レンズの開口数を変化させることが可能となり、１つの装置でＣＤ及びＤＶＤに対応することができる。
【０００７】
しかしながら、液晶の屈折率は温度によって変化するので、正確にλ／４板として液晶パネルを動作させるには、厳密な温度制御機構が必要となり、その分構造が複雑になるという問題があった。また、液晶の屈折率は波長によって変化するため、複数の波長の光を利用することができないという問題があった。さらに、正確にλ／４旋光しなかった光がノイズとして受光器側に戻ってしまうという問題があった。
【０００８】
また、等間隔で配置された波長選択性回折格子を光路中に挿入し、第１の波長の光を波長選択性回折格子を素通りさせ、第２の波長の光の外周部を波長選択性回折格子によって光軸の外側に回折させる装置が知られている（例えば、特許文献４参照）。このような装置では、第１の波長をＤＶＤ用に用い、第２の波長をＣＤ用に用いることによって、１つの対物レンズによってＤＶＤ及びＣＤに対応することができる。
【０００９】
しかしながら、正確に等間隔で配置された波長選択性回折格子の形状加工は容易ではなく、コストアップや歩留まりの低下を招くという問題があった。また、良好に回折することができる波長は決まっているが、波長は光源の周囲温度によって変動してしまうことか
ら、常に良好な回折を行うためには、厳密な温度制御機構が必要となり、その分構造が複雑になるという問題があった。
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−３４４７５９号公報（第４―５頁、第１−３図）
【特許文献２】特許第３０４８７６８号公報（第２−３頁、第１−５図）
【特許文献３】特許第３４７６９８９号公報（第３−５頁、第１−７図）
【特許文献４】実用新案登録第３０３６３１４号公報（第１９−２０頁、第３−５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決し、温度や波長の変動に拘らず、対物レンズの開口数を正確に変更することができる開口制限素子を提供することを目的とする。
【００１２】
また、単純な構成で、対物レンズの開口数を正確に変更することができる開口制限素子およびこの素子を備えた光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の開口制限素子は、基本的に下記記載の構成を採用するものである。
【００１４】
本発明に係る開口制限素子は、第１の基板と第２の基板とに挟持される密閉層と、第１の基板における密閉層側表面にともに設けられる、光束内の開口制限領域に配設される第１の電極と、光束の外側領域に配設される第２の電極と、第１、第２の電極の表面に配する、正電位または負電位に帯電した遮光性を有する帯電粒子と、を備え、第２の電極は、第１の電極が形成された面に対して所定の角度を持つ傾斜面に形成されており、第１、第２の電極に給電することで、開口制限領域と光束の外側領域に帯電粒子を移動させて、光束の開口制限を行うことを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の開口制限素子は、第１の電極を正電極とするとともに第２の電極を負電極とする状態と、第１の電極を負電極とするとともに第２の電極を正電極とする状態とを切り替えることで、開口制限領域と光束の外側領域とに帯電粒子を移動させて、光束の開口制限を行うことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の開口制限素子は、前述した第１の電極および第２の電極と対向する前記第２の基板表面に、第１の対向電極および第２の対向電極をさらに備えることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の開口制限素子は、前述した第１、第２の電極への給電を、前記帯電粒子が正電位のときは、第２の電極と第２の対向電極を負電極とするとともに、第１の電極と第１の対向電極を正電極とすることで、帯電粒子を前記第２の電極の表面に集約して光束をそのまま通過させ、第２の電極と第１の対向電極と第２の対向電極を正電極とするとともに、第１の電極を負電極とすることで前記光束の開口制限を行い、帯電粒子が負電位のときは、第２の電極と第２の対向電極を正電極とするとともに、第１の電極と第１の対向電極を負電極とすることで、帯電粒子を第２の電極の表面に集約して光束をそのまま通過させ、第２の電極と第１の対向電極と第２の対向電極を負電極とするとともに、第１の電極を正電極とすることで、光束の開口制限を行うことを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の開口制限素子は、前述した帯電粒子が、正電位と負電位が混在した粒子であり、第２の電極と第２の対向電極の間に交番電界を印加し、第１の電極には給電を行
わない駆動を行うことで、帯電粒子を第２の電極の表面に集約させて光束をそのまま通過させ、第１の電極と第１の対向電極に交番電界を印加し、第２の電極には給電を行わない駆動を行うことで、帯電粒子を第１の電極の表面に集約させて光束の開口制限を行うことを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の開口制限素子は、前述した密閉層が、気密層であることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の光ピックアップ装置は、前述した開口制限素子を、レーザ光源と対物レンズとの間の光路中に配し、開口制限素子駆動電源によりこの開口制限素子を制御することにより、レーザ光源から出射される光束に対して開口制限を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明により、可動部品を用いないで良好に開口制御を行うことが可能とした開口制限素子、およびそれを搭載した光ピックアップ装置を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１の実施の形態）
以下図面を参照して、本発明に係る開口制限素子およびこの素子を備えた光ピックアップ装置について説明する。まず、本発明に係る開口制限素子の構成および作用について説明する。図１は、本発明に係る開口制限素子１００の構成および作用を説明するための断面図である。
【００２３】
図１（ａ）に示す様に、本発明の開口制限素子１００は、電気泳動型の開口制限素子であって、２枚の透明基板1及び透明基板２と、これらの間に形成され、密閉層である気密層４と、この気密層４の内部を移動する正電位または負電位に帯電した遮光性の帯電粒子３とを有して構成される。本図面においてはこの気密層４は、シール部材５と透明基板１、２とで囲まれた領域に空気が気密封止された形態となっている。そして、図中の２枚の透明基板１、２はガラス材で構成され、シール部材５は樹脂から構成されている。
【００２４】
また、この素子における透明基板１には、第２の有効径１４の開口制限領域に設けた第１の電極１０と、第１の電極が形成された面に対して所定の角度を持つような傾斜部６と、傾斜部６の表面には第２の有効径１４の光束の外側領域に設けられた第２の電極１１とが気密層４側の表面に形成されている。この傾斜部６は樹脂や導電材料にて形成される。また、本図において第１、第２の電極１０、１１表面を覆って、表面を平坦化するための絶縁膜１２が形成されているが、この絶縁膜１２は無くても構わない。なお、本構成に置いては、透明基板２には電極を設けていない。
【００２５】
ここで、第１、第２の電極１０、１１の構成について説明する。図２は、図１（ａ）（ｂ）に示した開口制限素子１００における上部平面図である。
【００２６】
図２に示すように、透明基板１に設ける電極パターンは、第１の有効径１３と同じ内径を有し、かつ第２の有効径１４と同じあるいは第２の有効径１４よりも大きい外径幅を有する円環形状の第１の電極１０と（本図面では、第２の有効径１４と同じとした第１の電極１０を示している。）、第１の電極１０の外側に、絶縁のために微小な間隔を空けて配置した円環形状の第２の電極１１とを有する。ここでは、第１の有効径１３と第２の有効径１４との間（第１の電極１０を設けた領域）を開口制限領域としている。
【００２７】
次に、電気泳動型の開口制限素子として機能させる際の本発明の開口制限素子１００の
作用について説明する。以下の説明では、説明を簡単とするために、正電位に帯電された帯電粒子３を用いた例を挙げて説明する。
【００２８】
まず、図１（ａ）に示す様に、第１の電極１０を正電極とするとともに傾斜部６上に設けられた第２の電極１１を負電極とすることにより、正電位に帯電した帯電粒子３は第２の電極１１上に集約される。このときは、Ａ方向から入射する、第２の有効径１４を有する光束に対して何ら作用しない。そのため、特に、特許文献２に記載の従来技術にあるような偏光ビーム・スプリッタによる光量の減少は極力抑えることができる。
【００２９】
次に、図１（ｂ）に示す様に、傾斜部６上に設けられた第２の電極１１を正電極とするとともに第１の電極１０を負電極とすることで、第２の電極１１上に集約された帯電粒子３を、第１の電極１０表面に移動させることが出来る。このとき、帯電粒子３は、使用する光束に対して遮光性を有する部材にて形成されているので、Ａ方向から入射する第２有効径１４の光束に対して開口制限を行い、第１の有効径１３の光束を開口制限素子１００から出射させる。
【００３０】
この様に、開口制限素子１００における第１、第２の電極１０、１１を正電極または負電極に切り替えることにより、正電位に帯電した帯電粒子３を、第１、第２の電極１０、１１間で移動させるという単純なデバイス構成で、Ａ方向から開口制限素子１００に入射する光束の開口制限を行うことができる。そして、Ａ方向から入射する、異なる波長の光束に対してこの開口制限動作を行うことを可能とする。これにより、従来では実現が難しかった、簡便な構成でありながら、多波長対応の開口制限が可能となる。
【００３１】
ここで、本発明の開口制限素子１００の構成例として、厚み方向の情報記録面の位置が異なる、２種類の記録媒体であるＢＤとＨＤＤＶＤを用いる場合（同波長でありながら、開口制限を行う必要がある場合）の、具体的な素子構成について説明する。
【００３２】
ともに４０５ｎｍの光束に対して開口制限を行う必要があるＢＤとＨＤＤＶＤを、光ピックアップ装置に用いる場合、レーザ光源から発せられる光ビームを、ＢＤを用いるときには開効率（ＮＡ）を０．８５に、ＨＤＤＶＤを用いるときには開口率（ＮＡ）を０．６５とする必要がある。したがって、ＢＤ用の対物レンズにおいて、開口比（有効径比）が０．８５：０．６５となるように開口制限領域（第１の電極１０を設けた領域）を定め、第１、第２の電極１０、１１を設定して、開口制限領域に入射する光束を帯電粒子３により遮断することによって光ビームの開口制限を行えば、ＢＤ用の対物レンズをＨＤＤＶＤ用の対物レンズの開口率に変換することができる。
【００３３】
但し、このとき使用可能な帯電粒子３は、青色光に吸収特特性を有するような赤色粒子または黒色粒子であることが肝要である。
【００３４】
なお、本発明で用いる帯電粒子３を構成する粒子としては、クーロン力により移動できるものであれば良い。粒子の平均粒径は０．１〜５０μｍが好ましい。粒径がこの範囲より小さいと電荷密度が大きすぎて電極や基板への鏡像力が強すぎ、メモリー性は良いが、電界を反転した場合の追随性が悪くなる。反対に粒子径がこの範囲より大きいと、追随性は良いが、メモリー性は悪くなる。ただし、７μｍを超えると開口制限領域における粒子間を通る光量が増加するため、特に０．１〜７μｍが好ましい。
【００３５】
粒子の作製は、必要な樹脂、帯電制御剤、着色剤、その他添加剤を混練り粉砕しても、あるいはモノマーから重合しても、あるいは既存の粒子を樹脂、帯電制御剤、着色剤、その他添加剤でコーティングしても良い。例えば、帯電粒子３を構成する粒子として、アクリルウレタン樹脂と架橋剤にカーボンブラック、荷電制御剤を添加し、混練り後、ジェッ
トミルにて粉砕分級し作成することができる。
【００３６】
上記した樹脂としては、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン変性アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ナイロン樹脂、エポキシ樹脂、スチレン樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。そして、必要に応じて、これら樹脂を単独、あるいは２種類以上用いることができる。
【００３７】
また、帯電制御剤としては、正電荷付与の場合には、４級アンモニウム塩系化合物、ニグロシン染料、トリフェニル系化合物、イミダゾール誘導体が挙げられ、負電荷付与の場合には、含金属アゾ染料、サリチル酸金属錯体、ニトロイミダゾール誘導体などが挙げられる。
【００３８】
有機系着色剤の例としては、塩基性、酸性などの染料が挙げられ、ニグロシン、メチレンブルー、キノリンイエロー、ローズベンガルなどが挙げられる。
【００３９】
無機系着色剤としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、チタンイエロー、コバルトブルー、コバルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、アルミニウム粉などが挙げられる。
【００４０】
前述した帯電粒子は、顔料の粉砕・造粒等の公知の方法で粒子化でき、通常使用される温度範囲−１０〜８０度においては特性の変化はなく、従来技術にあるような液晶の屈折率変化による特性の悪化を防ぐことができる。
【００４１】
但し、本発明における電気泳動型の開口制限素子１００において、上記帯電粒子３の吸収によりＣＤやＤＶＤで使用される赤色レーザ光の開口制御をするには、赤色光に対して吸収特性を有する青色や黒色の粒子を使用することが肝要である。また、ＢＤやＨＤ−ＤＶＤにおいて使用される青色レーザ光の開口制御をするには、青色光に対して吸収特性を有する赤色や黒色の粒子を使用することが必要である。
【００４２】
また、本発明では、電気泳動型の開口制限素子１００の開口制御方法に合わせて、粒子径、粒子成分、あるいは着色等がことなる２種類以上の帯電粒子を使用しても良い。この様に２種類以上の帯電粒子を使用することで、複数の波長に対して選択的に開口制限を行うことができる。
【００４３】
また、帯電粒子３を含んで気密封止された気密層４は、先に示した様に、空気層だけでなく、真空、その他の気体であっても構わない。そしてこの気密層４は、できる限り湿度が低くなる様にした方が良い。それにより、粒子の応答性を高めることができる。また、図１に示したように、第１、第２の電極の間で帯電粒子３が移動できる密閉層であれば、気密層４に代えて、電解質層としても良い。
【００４４】
また、第１、第２の電極１０、１１には、パターニングが可能であり、かつ高い透明性を有するＩＴＯ（酸化インジウム錫酸化物）等の透明電極を使用するのが好ましい。
【００４５】
さらに、この第１、第２の電極１０、１１の表面には、図１（ａ）（ｂ）に示す様に、絶縁層１２を形成すると良い。絶縁層１２を設ければ、各第１、第２の電極１０、１１からの帯電粒子３への電荷注入を防ぐことができる。この絶縁層１２に用いる材料としては、薄膜でピンホールが形成されにくいものが良い。
【００４６】
具体的には、高い透明性を有するポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリメタクリート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ノボラック樹脂、エポキシ樹脂などを用いることができる。なお、この絶縁膜１２は、第１、第２の電極１０、１１の電極パターンの段差部を平滑化して、帯電粒子３の移動をし易くするために設けているものである。したがって、この段差部の影響が少ない場合には、この絶縁膜１２を除いて開口制限素子１００を構成しても一向に構わない。
【００４７】
（第２の実施の形態）
次に、実施例２における開口制限素子の構成例を、図３（ａ）（ｂ）を用いて説明する。
【００４８】
図３（ａ）（ｂ）に示す様に、本実施例における開口制限素子１０１は、図１（ａ）（ｂ）に示した開口制限素子１００に対する変形例であって、第２の電極１１の配置形態を代えた構成例を示している。
【００４９】
ここで、第１、第２の電極１０、１１の構成について説明する。図３（ａ）（ｂ）において、第２の有効径１４の開口制限領域に設けた第１の電極１０は、第１の透明基板１に、第２の電極１１は、第１の電極１０が形成された面に対して、所定の角度を９０°（垂直）とした、シール部材５の気密層４側の面の表面にそれぞれ形成される。
【００５０】
この図３（ａ）に示すように、帯電粒子３を正電荷とし、第１の電極１０を正電極に、第２の電極１１を負電極として、帯電粒子３を第２の電極表面１１に集約することで、入射する光束をそのまま透過させる。そして、図３（ｂ）に示すように、第２の電極１１を正電極とするとともに第１の電極１０を負電極とすることで、帯電粒子３を、第１の電極１０表面に移動させる。このとき、帯電粒子３は、使用する光束に対して遮光性を有する部材にて形成されているので、Ａ方向から入射する第２有効径１４の光束に対して開口制限を行い、第１の有効径１３の光束を開口制限素子１０１から出射させることができる。
【００５１】
この様に構成すれば、実施例１で説明したのと同様に、従来では実現が難しかった、簡便な構成でありながら、多波長対応であったり、同波長対応の光束に対して、同じ構成のままで開口制限を可能とする。
【００５２】
（第３の実施の形態）
次に、実施例３における開口制限素子の構成例を、図４（ａ）（ｂ）を用いて説明する。
【００５３】
図４（ａ）（ｂ）に示す様に、本実施例における開口制限素子１０２は、図１（ａ）（ｂ）に示した開口制限素子の構成に加え、透明基板２の表面に、第１の電極１０および第２の電極１１と対向する第１の対向電極１６および第２の対向電極１７を設けてなる。
【００５４】
これらの第１の電極１０、第２の電極１１、および第１の対向電極１６、第２の対向電極１７を、正電極または負電極に切り替えることにより、実施例１、２と同様に、正電位に帯電した帯電粒子３を移動させて、開口制限素子１０２にＡ方向から入射する光束に対して開口制限を行うことができる。
【００５５】
なお、開口制限素子１０２における第１、第２の電極１０、１１の構成は、先に示した形態（図１、図２参照）と同じであるので、ここでは、第１、第２の対向電極１６、１７の形態について説明する。
【００５６】
図４（ａ）（ｂ）に示すように、第１の対向電極１６の内径は、第１の有効径１３（第１の電極の内径）と同程度とし、第１の対向電極１６の外径は、第１の電極１０の外径と同じである。また、第２の対向電極１７の内径は、第２の有効径１４（第２の電極の内径）と同程度とし、第２の対向電極１７の外径は、第２の電極１１の外径と同じである。ただし、本実施例においては第２の対向電極１７は第２の電極１１のように傾斜しておらず、第１の対向電極１６と同一平面状に形成してある。
【００５７】
次に、本実施例における開口制限素子１０２の作用の一例について説明する。
まず、図４（ａ）に示す様に、第２の有効径１４を使用する場合、直流電圧を印加し、第１の電極１０と第１の対向電極１６を正電極とするとともに、第２の対向電極１７と第２の電極１１を負電極とすることにより、正電位に帯電している帯電粒子３は、第２の電極１１を覆う位置に集約される。このとき、帯電粒子３は、第２の有効径１４よりも外側に配置されるので、Ａ方向から入射する第２の有効径１４を有する光束に対して何ら作用しない。
【００５８】
次に、図４（ｂ）に示す様に、直流電圧を印加し、第２の電極１１と第２の対向電極１７を正電極とするとともに、第１の電極１０を負電極とすることで、正電位に帯電している帯電粒子３を、第２の電極１１上から第１の電極１０を覆う位置に移動させることができる。このとき、帯電粒子３は、Ａ方向から入射する光束内に配置されることとなるので、開口制限素子１０２に入射する第２の有効径１４の光束は、この帯電粒子３によって一部外周が遮光されて、第１の有効径１３を有する光束としてこの素子から出射される。なおこのとき、第１の対向電極１６を正電極しているので、気密層４中での帯電粒子３の浮遊を抑え、正確な開口制限を実現する。
【００５９】
この様に、本実施例の開口制限素子１０２は、透明基板２表面に、第１、第２の電極１０、１１に対向する第１、第２の対向電極１６、１７が設けられ、この第１の対向電極１６に帯電粒子３が帯電している電位に対して反対電位とした電極となる様に動作させることで、先に示した形態と同様に、開口制限素子１０２に入射するＡ方向の光束に対して容易に開口制限を行うことが出来る。
【００６０】
なお、上記説明では、説明を簡単とするために、正電位に帯電した帯電粒子３を用いた例について説明したが、負電位に帯電した帯電粒子３を用いた開口制限素子１０２の場合は、先に説明した正電極、負電極を逆にして動作させれば良い。具体的には、帯電粒子３が負電位のときは、第２の電極１１および第２の対向電極１７を正電極とするとともに第１の電極１０および第１の対向電極１６を負電極とすることで、帯電粒子３を第２の電極１１の表面に集約させて第２の有効径１４の光束をそのまま通過させ、第１の電極１０を正電極とするとともに、第２の電極１１と第１の対向電極１６と第２の対向電極１７とを負電極とすることで、帯電粒子３の浮遊を抑えながらにして、帯電粒子３を第１の電極１０の表面に集約させて光束の開口制限を行って、第１の有効径１３の光束を開口制限素子１０２から出射させる。
【００６１】
この様に構成すれば、実施例１で説明したのと同様に、従来では実現が難しかった、簡便な構成でありながら、多波長対応であったり、同波長対応の光束に対して、同じ構成のままで開口制限を可能とする。
【００６２】
なお、上記説明では、第１、第２の対向電極１６、１７を設けた構成例を示したが、第２の対向電極１７を設けずに、第１の対向電極１６のみを配した構成としても、本実施例の構成とほぼ同等の効果を得ることができる。
【００６３】
また、図４（ａ）（ｂ）における第１の対向電極１６を、実施例２で示した図３の構成
例に追加して設ければ、第１の電極１０表面に集約した帯電粒子３の浮遊を抑えるという、更なる効果を得ることができる。
【００６４】
（第４の実施の形態）
次に、実施例４における開口制限素子の構成例を、図５（ａ）（ｂ）を用いて説明する。
【００６５】
図５に示す様に、本実施例における開口制限素子１０３は、実施例３にて図４（ａ）（ｂ）に示した開口制限素子１０２と同様な構成であるが、電圧の印加方法が異なる構成となっている。
【００６６】
本実施例の開口制限素子１０３は、第１の電極１０、第２の電極１１、および第１、第２の対向電極１６、１７に交流電圧（交番電界）を印加し、気密層４の比誘電率よりも高い比誘電率を有する帯電粒子３を移動させて、開口制限素子１０３にＡ方向から入射する光束に対して開口制限を行う。
【００６７】
なお、この形態における帯電粒子３は、気密層４の比誘電率よりも高い比誘電率を有する粒子であれば、電荷はいずれでも良いが、ここではより効率よく帯電粒子３を制御するために、正電位と負電位が混在した粒子を用いた。
【００６８】
次に、本実施例における開口制限素子１０３の作用の一例について説明する。
まず、図５（ａ）に示す様に、第２の有効径１４を使用する場合、第２の電極１１および第２の対向電極１７に交流電圧を印加することにより、帯電粒子３は、第２の電極１１を覆う位置に集約される。このとき帯電粒子３は、第２の有効径１４よりも外側に配置されるので、Ａ方向から入射する第２の有効径１４を有する光束に対して何ら作用しない。なお、この状態での第１の電極１０および第１の対向電極１６は、グランド電位に接地している。
【００６９】
次に、図５（ｂ）に示す様に、第１の電極１０および第１の対向電極１６に交流電圧を印加することで、帯電粒子３を、第２の電極１１上から第１の電極１０を覆う位置に移動させることができる。このとき、帯電粒子３は、Ａ方向から入射する光束内に配置されることとなるので、開口制限素子１０３に入射する第２の有効径１４の光束は、この帯電粒子３によって一部外周が遮光されて、第１の有効径１３を有する光束としてこの素子から出射される。なお、この状態での第２の電極１１および第２の対向電極１７は、グランド電位に接地している。
【００７０】
この様に構成すれば、先の実施例で説明したのと同様に、従来では実現が難しかった、簡便な構成でありながら、多波長対応であったり、同波長対応の光束に対して、同じ構成のままで開口制限を可能とする。
【００７１】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の光ピックアップ装置について説明する。本発明の光ピックアップ装置は、実施例１〜４で既に説明してきた開口制限素子１００〜１０３を用いた構成となっているる。図６に、本発明の光ピックアップ装置の概略構成を示す。なお、下記の説明では、実施例１で示した開口制限素子１００を代表例として示して説明するが、これを他の実施例で示した開口制限素子１０１〜１０３に置き換えても、本発明の効果を得ることができる。
【００７２】
図６（ａ）（ｂ）に示すように、光ピックアップ装置２００は、第１の光源２１、第１のコリメータレンズ２２、第２の光源２６、第２のコリメータレンズ２７、ハーフミラー
２３、偏光ビーム・スプリッタ２４、開口制限素子１００、開口制限素子駆動電源１３０、１／４λ波長板３０、対物レンズ２５、集光レンズ２８、及び受光器２９等を有している。
【００７３】
図６（ａ）は、第１の光源２１を点灯し、ＤＶＤなどの第１の記録媒体１４０を利用する場合を示している。このとき、開口制限素子駆動電源１３０は、開口制限領域に配置された第１、第２の電極１０、１１に対して、正電位または負電位に帯電している帯電粒子３を電気泳動させるための電位を供給し、第１の光源２１からの光束４０をそのまま通過させる。
【００７４】
第１の光源２１から出射された第１のビームは、第１のコリメータレンズ２２によってほぼ平行光に変換され、ハーフミラー２３、偏光ビーム・スプリッタ２４及び開口制限素子１００を通過して１／４λ波長板３０に入射する。１／４λ波長板３０を通過した有効径を有する光ビームは、対物レンズ２５により第１の記録媒体１４０のトラック面上に集光される。
【００７５】
第１の記録媒体１４０から反射された光ビームは、再び対物レンズ２５、１／４λ波長板３０及び開口制限素子１００を経て、偏光ビーム・スプリッタ２４によって光路が変更され、集光レンズ２８によって受光器２９に集光される。光ビームは、第１の記録媒体１４０により反射される際に、第１の記録媒体１４０のトラック面上に記憶されているピット情報によって振幅変調されており、受光器２９は受光した光ビームを振幅変調に応じた光強度信号として出力する。この光強度信号から第１の記録媒体１４０に記録されている記録情報を読み出すことができる。
【００７６】
図６（ｂ）は、第２の光源２６を点灯し、ＣＤ等の第２の記録媒体１４１を利用する場合を示している。このとき、開口制限素子駆動電源１３０は、開口制限領域に配置された第１、第２の電極１０、１１に対して所定の電位を供給し、帯電粒子３を電気泳動させることで開口制御を行う。
【００７７】
第２の光源２６から出射された第２のビームは、第２のコリメータレンズ２７によってほぼ平行光に変換され、ハーフミラー２３、偏光ビーム・スプリッタ２４及び開口制限素子１００を通過して１／４λ波長板３０に入射する。１／４λ波長板３０を通過した有効径を有する光ビームは、対物レンズ２５により第２の記録媒体１４１のトラック面上に集光される。
【００７８】
第２の記録媒体１４１から反射された光ビームは、再び対物レンズ２５、１／４λ波長板３０及び開口制限素子１００を経て、偏光ビーム・スプリッタ２４によって光路が変更され、集光レンズ２８によって受光器２９に集光される。光ビームは、第２の記録媒体１４１により反射される際に、第２の記録媒体１４１のトラック面上に記憶されているピット情報によって振幅変調されており、受光器２９は受光した光ビームを振幅変調に応じた光強度信号として出力する。光強度信号から第２の記録媒体１４１に記録されている記録情報を読み出すことができる。
【００７９】
このように、開口制限素子１００の第１、第２の電極１０、１１へ供給する電位を制御することによって、帯電粒子３を透明基板１に対して水平移動させることで、第２の光源２６から出射される光ビームの外周部を帯電粒子３により吸収させ、開口制限領域を通過する光束に対して開口制限することができる。したがって、同一の対物レンズ２５を利用して、異なる厚みのＤＶＤ及びＣＤに対応することができる光ピックアップ装置２００を構成することが可能となる。なお、上述した光ピックアップ装置２００は、ＤＶＤとＣＤを例にして説明したが、これは一例であって、用いるべき開口数が異なる他の方式におい
ても、開口制限領域を最適化することで対応が可能となる。
【００８０】
以上説明したように、本構成を採用することにより、簡易な構成の開口制限素子１００〜１０３でありながら、温度変化に対しての特性変動が無く、確実に複数の波長のビームに対して開口制限を可能とした光ピックアップ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に係る開口制限素子の構成例および作用を説明するための断面図である。（実施例１）
【図２】本発明に係る開口制限素子の構成例を示す上部平面図である。（実施例１）
【図３】本発明に係る開口制限素子の他の構成例および作用を説明するための断面図である。（実施例２）
【図４】本発明に係る開口制限素子の他の構成例および作用を説明するための断面図である。（実施例３）
【図５】本発明に係る開口制限素子の他の構成例および作用を説明するための断面図である。（実施例４）
【図６】本発明に係る開口制限素子を備えた光ピックアップ装置の概略構成図である。（実施例５）
【符号の説明】
【００８２】
１、２  透明基板
３  帯電粒子
４  気密層
５  シール部材
１０  第１の電極
１１  第２の電極
１２  絶縁層
１３  第１の有効径
１４  第２の有効径
１６  第１の対向電極
１７  第２の対向電極
２１  第１の光源
２２  第１のコリメータレンズ
２３  ハーフミラー
２４  偏光ビーム・スプリッタ
２５  対物レンズ
２６  第２の光源
２７  第２のコリメータレンズ
２８  集光レンズ
２９  受光器
３０  １／４λ波長板
４０、４１  光束
１００〜１０３  開口制限素子
１３０  開口制限素子駆動電源
１４０  第１の記録媒体
１４１  第２の記録媒体
２００  光ピックアップ装置
【図１】
2009187639.tif 000003
【図２】
2009187639.tif 000004
【図３】
2009187639.tif 000005
【図４】
2009187639.tif 000006
【図５】
2009187639.tif 000007
【図６】
2009187639.tif 000008