(57)【要約】【課題】比較的簡易な構成でも比較的多種類の収差を好適に補正する。【解決手段】収差補正装置は、印加される電圧の大きさに応じた位相差を光ビームに付与する収差補正手段（２４）と、収差補正手段を狭持すると共に収差補正手段に対して電圧を印加するためのパターン電極によって構成されている第１及び第２電圧印加手段（３２Ａ，３２Ｂ）と、印加される電圧を、補正すべき波面収差の種類に応じて制御する制御手段（８）とを備える。第２電圧印加手段（３２Ｂ）のパターン電極において、第１中心部のパターン電極（３２Ｂ４）は、外周部のパターン電極（３２Ｂ３）と共に、球面収差補正に用いられ、第２中心部のパターン電極（３２Ｂ１，３２Ｂ２）は、ラジアルチルト方向及びタンジェンシャルチルト方向のうち少なくとも一方に対応したコマ収差補正に用いられることを特徴とする。【選択図】図８
2009301649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクから反射される光ビームの波面収差を補正する収差補正装置であって、
印加される電圧の大きさに応じた位相差を前記光ビームに付与することで、前記波面収差を補正する収差補正手段と、
前記収差補正手段を狭持すると共に前記収差補正手段に対して電圧を印加するためのパターン電極によって構成されている第１及び第２電圧印加手段と、
前記印加される電圧を、前記補正すべき波面収差の種類に応じて制御する制御手段と
を備え、
前記第２電圧印加手段のパターン電極は、前記光ビームが通過する領域の中心部と外周部に分割され、前記中心部は更に、円状の第１中心部と、その外側であって前記第１中心部と前記外周部との間に位置する環状の第２中心部とに分割されており、
前記第１中心部のパターン電極は、前記外周部のパターン電極と共に、球面収差補正に用いられ、
前記第２中心部のパターン電極は、ラジアルチルト方向及びタンジェンシャルチルト方向のうち少なくとも一方に対応したコマ収差補正に用いられる  ことを特徴とする収差補正装置。
【請求項２】
前記第２中心部のパターン電極は、前記ラジアルチルト方向及び前記タンジェンシャルチルト方向のうち何れか一方に沿った直線を対称軸とした線対称に複数に分割されており、更に前記ラジアルチルト方向及び前記タンジェンシャルチルト方向のうち他方に対応した位置に配置され、前記他方に対応したコマ収差補正に用いられる
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】
前記制御手段は、
前記外周部のパターン電極、及び前記第１中心部のパターン電極に対して、コマ収差補正に用いられる前記第２中心部のパターン電極とは別個独立に、球面収差補正用の電圧を印加する
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】
前記制御手段は、
前記外周部のパターン電極、及び前記第１中心部のパターン電極に対して、位相の揃った波形パターンの電圧を印加する
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】
前記第１電圧印加手段のパターン電極は、非点収差補正、及び、
前記ラジアルチルト方向及び前記タンジェンシャルチルト方向のうち前記第２中心部のパターン電極が対応していない前記一方に対応したコマ収差補正に用いられる
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６】
前記光ディスクから情報の読み出し又は書き込みを行う光ピックアップであって、
請求項１から５の何れか一項に記載の収差補正装置を備え、
前記収差補正装置により前記収差を補正しつつ前記情報の読み出し又は書き込み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、例えばＤＶＤやＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）などの光ディスクに光ビームを照射してその反射光を受光器で受光することによって情報の再生又は記を行う情報再生装置又は情報記録装置において、受光器における光ビームの波面収差を補正するための収差補正装置、及び該収差補正装置を備える光ピックアップの技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の情報再生装置又は情報記録装置において、種々の要因により発生する光ビームの波面収差の影響を受けて、再生性能又は記録性能が劣化することが知られている。波面収差には、非点収差、球面収差、及びコマ収差等がある。
【０００３】
特許文献１の明細書の段落００６６には、非点収差を補正するためのコリメートレンズ調整技術が提案されている。特許文献１の明細書の段落００２３、００３９には、更に、コマ収差を補正するための３軸アクチュエータが提案されている。
【０００４】
しかしながら、これらの技術では、非点収差、及びコマ収差の各々に対して異なる部品で対応しているため、部品点数の増加に繋がったり、収差補正装置や光ピックアップの体積の増加に繋がったりしてしまう虞がある。
【０００５】
これに対して、特許文献１〜８には、液晶素子を用いて、１又は複数種類の収差の補正を行う技術が提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１の図１０には、非点収差を補正するための液晶素子が開示されている。特許文献２及び特許文献３には、非点収差及びコマ収差を補正するための液晶素子が開示されている。特許文献４及び特許文献５には、球面収差及びコマ収差を補正するための液晶素子が開示されている。特許文献６及び特許文献７には、非点収差及び球面収差を補正するための液晶素子が開示されている。特許文献８には、非点収差、球面収差、及びコマ収差を補正するための液晶素子が開示されている。
【０００７】
しかしながら、これら特許文献１〜７には、一の液晶素子によって、非点収差、球面収差、及びコマ収差の全てに対応することについては開示も示唆もされていない。例えば、特許文献７の明細書の段落００８３には、非点収差及び球面収差に加えて、コマ収差を補正するために、液晶素子とは別個の位相補正素子をアクチュエータ部に設けることが開示されているにすぎない。特許文献８の図９（ａ）、図９（ｂ）、及び図９（ｃ）には、非点収差、球面収差、及びコマ収差を補正するための電極パターンが、個別に開示されているにすぎず、これらを一の電極パターンに統合した場合については開示も示唆もされていない。そのため、依然として、部品点数の増加に繋がったり、収差補正装置や光ピックアップの体積の増加に繋がったりしてしまう虞がある。
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２０７３８２号公報  図１０
【特許文献２】特許３６０００２７号公報  図５，図６
【特許文献３】特開２０００−０６７４５３号公報  図５，図６
【特許文献４】ＷＯ２００２−０２１５２０号公報  図３０
【特許文献５】特開２００２−３５８６９０号公報  図５，図６
【特許文献６】特開２００４−１６４８２５号公報  図２，図３
【特許文献７】特開２００６−２２８２７３号公報  図２４
【特許文献８】特開２００３−１７３５６２号公報  図９（ａ），図９（ｂ），図９（ｃ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みてなされたものであり、比較的簡易な構成でありながらも、非点収差、球面収差、及びコマ収差といった比較的多種類の収差を好適に補正することが可能な収差補正装置及び光ピックアップ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】
【００１０】
本発明の請求項１に記載の収差補正装置は上記課題を解決するために、光ディスクから反射される光ビームの波面収差を補正する収差補正装置であって、印加される電圧の大きさに応じた位相差を前記光ビームに付与することで、前記波面収差を補正する収差補正手段と、前記収差補正手段を狭持すると共に前記収差補正手段に対して電圧を印加するためのパターン電極によって構成されている第１及び第２電圧印加手段と、前記印加される電圧を、前記補正すべき波面収差の種類に応じて制御する制御手段とを備え、前記第２電圧印加手段のパターン電極は、前記光ビームが通過する領域の中心部と外周部に分割され、前記中心部は更に、円状の第１中心部と、その外側であって前記第１中心部と前記外周部との間に位置する環状の第２中心部とに分割されており、前記第１中心部のパターン電極は、前記外周部のパターン電極と共に、球面収差補正に用いられ、前記第２中心部のパターン電極は、ラジアルチルト方向及びタンジェンシャルチルト方向のうち少なくとも一方に対応したコマ収差補正に用いられることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項６に記載の光ピックアップ装置は上記課題を解決するために、前記光ディスクから情報の読み出し又は書き込みを行う光ピックアップであって、請求項１から５の何れか一項に記載の収差補正装置を備え、前記収差補正装置により前記収差を補正しつつ前記情報の読み出し又は書き込みを行うことを特徴とする。
【００１２】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、発明を実施するための最良の形態としての本発明の実施形態に係る収差補正装置及び光ピックアップについて順に説明する。
【００１４】
本実施形態に係る収差補正装置は、上述の課題を解決するために、光ディスクから反射される光ビームの波面収差を補正する収差補正装置であって、印加される電圧の大きさに応じた位相差を前記光ビームに付与することで、前記波面収差を補正する収差補正手段と、前記収差補正手段を狭持すると共に前記収差補正手段に対して電圧を印加するためのパターン電極によって構成されている第１及び第２電圧印加手段と、前記印加される電圧を、前記補正すべき波面収差の種類に応じて制御する制御手段とを備え、前記第２電圧印加手段のパターン電極は、前記光ビームが通過する領域の中心部と外周部に分割され、前記中心部は更に、円状の第１中心部と、その外側であって前記第１中心部と前記外周部との間に位置する環状の第２中心部とに分割されており、前記第１中心部のパターン電極は、前記外周部のパターン電極と共に、球面収差補正に用いられ、前記第２中心部のパターン電極は、ラジアルチルト方向及びタンジェンシャルチルト方向のうち少なくとも一方に対応したコマ収差補正に用いられることを特徴とする。
【００１５】
本実施形態に係る収差補正装置によれば、上述の課題が、次のように解決される。すなわち、収差補正装置は、光ディスクから反射される光ビームの波面収差を補正する。ここで、「波面」とは、所定の点光源からの光路長が一定の点を集めてできる曲面のことをいい、「波面収差」とは、理想的な波面と実際の波面との幾何光学的なズレのことをいう。波面収差には、非点収差、球面収差、及びコマ収差等がある。
【００１６】
収差補正手段は、印加される電圧の大きさに応じた位相差を光ビームに付与することで、波面収差を補正する。収差補正手段は、例えば、印加される電圧の大きさに応じて屈折率が可変な液晶であるが、光ビームに位相差を付与することが可能な限り、液晶に限られない。「位相差を光ビームに付与する」とは、発生する光ビームの位相差をキャンセルするような位相差を当該光ビームに付与するという意である。
【００１７】
第１及び第２電圧印加手段は、収差補正手段を狭持すると共に、収差補正手段に対して電圧を印加するためのパターン電極によって構成されている。第１及び第２電圧印加手段は、例えば、光ビームが透過可能なように透明電極であり、収差補正手段を光ビームの光路に沿って前後から狭持する。電極パターンは、後述する通りに構成されている。
【００１８】
制御手段は、例えば、制御器、液晶ドライバ、振幅変調器、及びスイッチを備え、印加される電圧を、補正すべき波面収差の種類に応じて制御する。「補正すべき波面収差の種類に応じて」とは、波面収差の種類に応じて発生する光ビームの位相差の平面分布が異なるので、その分布に対応するように、という意である。
【００１９】
ここで、第２電圧印加手段のパターン電極は、光ビームが通過する領域の中心部と外周部に分割され、この中心部は更に、円状の第１中心部と、その外側であって前記第１中心部と前記外周部との間に位置する環状の第２中心部とに分割されている。言い換えれば、第２電圧印加手段のパターン電極は、内側から外側にかけて、第１中心部、第２中心部、及び外周部に分割されている。なお、第１中心部、及び第２中心部の外径は、球面収差を補正可能な限り必ずしも正円である必要はなく、略円であれば足りる。また、第１中心部、及び第２中心部の外径の半径は、これらのパターン電極を通過する光ビームのビーム径、及び生じる球面収差の半径を、実験又はシミュレーションにより求めておき、該球面収差の補正が必要な領域を必要程度覆うことが可能なように予め定められうる値である。
【００２０】
そして、第１中心部のパターン電極は、外周部のパターン電極と共に、球面収差補正に用いられる。第２中心部のパターン電極は、ラジアルチルト方向及びタンジェンシャルチルト方向のうち少なくとも一方に対応したコマ収差補正に用いられる。この際特に、第２電圧印加手段においては、両収差補正用の電極パターンが、第１中心部、第２中心部、及び外周部のように、それぞれ分離されているので、比較的大きな補正量を要する各収差について好適な電圧を各電極パターンに対して個別に印加することが可能となり、もって各電極パターンにおいて獲得される位相差を節約できる。
【００２１】
以上により、第２電圧印加手段だけでも、球面収差、及びラジアルチルト方向及びタンジェンシャルチルト方向のうち少なくとも一方に対応したコマ収差の双方を補正することが可能になるので、第１電圧印加手段も併せれば、非点収差、及び残りのコマ収差にも対応することが可能となる。したがって、本実施形態に係る収差補正装置によれば、比較的簡易な構成でありながらも、非点収差、球面収差、及びコマ収差といった比較的多種類の収差を好適に補正することが可能となり、実践上非常に有利である。
【００２２】
本実施形態に係る収差補正装置の一態様では、前記第２中心部のパターン電極は、前記ラジアルチルト方向及び前記タンジェンシャルチルト方向のうち何れか一方に沿った直線を対称軸とした線対称に複数に分割されており、更に前記ラジアルチルト方向及び前記タンジェンシャルチルト方向のうち他方に対応した位置に配置され、前記他方に対応したコマ収差補正に用いられる。
【００２３】
この態様によれば、第２電圧印加手段において、第２中心部のパターン電極は、ラジアルチルト方向及びタンジェンシャルチルト方向のうち何れか一方に沿った直線を対称軸とした線対称に複数に分割されている。ここで、「線対称に複数に分割」とは、分割後の各部が線対称に配置されるように分割する意である。ただし、厳密な意味での線対称のみならず、後述のように対象とする収差を所望程度補正出来る限りにおいて、若干の配置ズレは許容される。そして、分割された第２中心部のパターン電極は、更にラジアルチルト方向及びタンジェンシャルチルト方向のうち他方（すなわち前記対称軸と略直交する方向）に対応した位置に配置され、この他方に対応したコマ収差補正に用いられる。例えば、第２中心部のパターン電極が、タンジェンシャルチルト方向に沿った直線を対称軸とした線対称に複数に分割されている場合、第２中心部のパターン電極は、その対称軸と直交するラジアルチルト方向に対応した位置に配置されることになる（より詳しくは、図５（ｂ）参照）。ここで、「ラジアルチルト方向」とは、光ディスクのラジアル方向におけるチルトに対応した、第１及び第２電圧印加手段における光ビームの通過面上での方向であり、「タンジェンシャルチルト方向」とは、光ディスクのタンジェンシャル方向におけるチルトに対応した、第１及び第２電圧印加手段における光ビームの通過面上での方向である。また、「ラジアルチルト方向に対応した位置」とは、光ディスクのラジアル方向におけるチルトに起因して生じるコマ収差を低減することが可能な位相差を前記光ビームに付与しうる電極の位置であり、「タンジェンシャルチルト方向に対応した位置」とは、光ディスクのタンジェンシャル方向におけるチルトに起因して生じるコマ収差を低減することが可能な位相差を前記光ビームに付与しうる電極の位置である。このような位置に配置された第２中心部のパターン電極は、例えば、先の例であれば、ラジアルチルトに対応したコマ収差補正に用いられる。以上により、第２電圧印加手段だけでも、球面収差、及びラジアルチルト方向及びタンジェンシャルチルト方向のうち少なくとも一方に対応したコマ収差の双方を補正することが可能となり、実践上非常に有利である。
【００２４】
このように第２中心部のパターン電極が配置された態様では、前記制御手段は、前記外周部のパターン電極、及び前記第１中心部のパターン電極に対して、コマ収差補正に用いられる前記第２中心部のパターン電極とは別個独立に、球面収差補正用の電圧を印加してもよい。
【００２５】
この態様によれば、制御手段による制御下、第２中心部のパターン電極に対しては、コマ収差補正用の電圧が印加され、それとは別個独立に、外周部のパターン電極、及び第１中心部のパターン電極に対して、球面収差補正用の電圧が印加される。したがって、これらのパターン電極が２種類以上の収差補正に兼用される場合に比べて高い自由度をもって、各収差の補正が可能となる。
【００２６】
このように第２中心部のパターン電極が配置された態様では、更に、前記制御手段は、前記外周部のパターン電極、及び前記第１中心部のパターン電極に対して、位相の揃った波形パターンの電圧を印加してもよい。
【００２７】
この態様によれば、制御手段による制御下、外周部のパターン電極、及び第１中心部のパターン電極に対して、位相の揃った波形パターンの電圧が印加される。これにより、収差補正手段のうち、外周部のパターン電極、及び第１中心部のパターン電極に対応した部分を通過する光ビームに対して、略同時に位相差を与えることができるので、球面収差を補正することが可能となる。なお、「位相の揃った」とは、完全に同位相であることまでは要さず、対象とする収差を所望程度補正出来る限りにおいて、若干の位相ズレは許容される。また、外周部のパターン電極、及び第１中心部のパターン電極の各々に印加される電圧の振幅は、各パターン電極において光ビームに付与する位相差が略同一になるような値に設定されるとよい。
【００２８】
或いは、このように第２中心部のパターン電極が配置された態様では、前記第１電圧印加手段のパターン電極は、非点収差補正、及び、前記ラジアルチルト方向及び前記タンジェンシャルチルト方向のうち前記第２中心部のパターン電極が対応していない前記一方に対応したコマ収差補正に用いられてもよい。
【００２９】
この態様によれば、第１及び第２電圧印加手段によって、ラジアルチルト方向及びタンジェンシャルチルト方向の双方に対応したコマ収差を補正することができる。加えて、第１電圧印加手段によって非点収差が補正され、第２電圧印加手段によって球面収差が補正されるので、比較的簡易な構成でありながらも、非点収差、球面収差、及びコマ収差といった比較的多種類の収差を好適に補正することが可能となり、実践上非常に有利である。
【００３０】
本実施形態に係る光ピックアップ装置は上述の課題を解決するために、前記光ディスクから情報の読み出し又は書き込みを行う光ピックアップであって、請求項１から５の何れか一項に記載の収差補正装置を備え、前記収差補正装置により前記収差を補正しつつ前記情報の読み出し又は書き込みを行う。
【００３１】
本実施形態に係る光ピックアップ装置によれば、上述した本実施形態の収差補正装置を備えるので、上述した本実施形態の収差補正装置の場合と同様に、比較的簡易な構成でありながらも、非点収差、球面収差、及びコマ収差といった比較的多種類の収差を好適に補正することが可能となり、もって、光ディスクから情報の読み出し又は書き込みを好適に行うことが可能となる。
【００３２】
尚、本実施形態の光ピックアップ装置に備わる収差補正装置も、上述した本実施形態の収差補正装置における各種態様と同様の各種態様を採ることが可能である。
【００３３】
本実施形態の作用及び他の利得は次に説明する実施例から明らかにされよう。
【実施例】
【００３４】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００３５】
（１）実施例
実施例に係る収差補正装置を備える光ピックアップの構成及び動作処理を図１から図９を参照して説明する。
【００３６】
図１は、本発明の実施例に係る、光ピックアップ装置の基本構成を概念的に示す構成図である。
【００３７】
図１に示すように、光ピックアップは、レーザ光源１と、偏光ビームスプリッタ２と、液晶パネル３と、１／４波長板４と、対物レンズ５と、集光レンズ６と、受光器７と、液晶パネル制御部８を備えて構成される。光ピックアップにより光ビームを照射される光ディスク１０は、スピンドルモータ９により回転駆動される。液晶パネル制御部８にはチルトセンサ１１から検出信号が入力される。
【００３８】
図１において、レーザ光源１から出射された光ビームは、偏光ビームスプリッタ２を通過した後、液晶パネル３に入射する。この液晶パネル３を通過する際に、後述するように非点収差、球面収差、及びラジアルチルト又はタンジェンシャルチルトに起因したコマ収差等の波面収差（図２を参照）が補正され、その後、１／４波長板４を通って、対物レンズ５によって光ディスク１０の情報記録面に集光される。
【００３９】
光ディスク１０は情報記録面の記録トラックが光ビームに対して線速度を一定に保つように、適宜の回転数でスピンドルモータ９により回転駆動される。このとき、光ディスク１０は、照射される光ビームの光軸に対しラジアル方向又はタンジェンシャル方向に傾いて、ラジアルチルト又はタンジェンシャルチルトを生じる場合がある。チルトセンサ１１は、例えば、１つの発光部と２つの受光部を有し、チルトの検出が可能な位置に配置されている。このとき生じたラジアルチルト又はタンジェンシャルチルトは、チルトセンサ１１により検出され、このチルトに対応する検出信号が液晶パネル制御部８に出力される。液晶パネル制御部８は、この検出信号に基づいて、コマ収差の補正を行う。
【００４０】
一方、光ディスク１０の情報記録面にて反射された光ビームは、再び対物レンズ５、１／４波長板４を通過して、偏光ビームスプリッタ２によって光路を変更されて、集光レンズ６を介して受光器７上に集光される。この受光器７では、光信号が電気信号に変換されて出力される。このとき、液晶パネル制御部８は、光ビームのデフォーカス状態を変化させて得た複数のビームスポット像に基づいて、非点収差の度合いを検出することができ、受光器７で検出された読み取り信号（いわゆるＲＦ信号）のエンベロープ振幅に基づいて、球面収差の度合いを検出することができる。
【００４１】
続いて、受光器７における光ビームの代表的な波面収差について、図２を参照して説明する。
【００４２】
図２は、受光器７における光ビームの代表的な波面収差を概念的に示す模式図である。ここで、図２（ａ）は非点収差、図２（ｂ）は球面収差、図２（ｃ）はコマ収差が発生しているときの光ビームの波面を夫々示す。図２の各図において、縦横軸からなる底面は受光器７の受光面に相当し、高さ軸は、光ビームの光路に沿っている。
【００４３】
図２の各図に示すように、収差の種類に応じて波面の形状は異なる。図２（ａ）に示すように、「非点収差」とは、光ビ−ムの進行方向に垂直な平面内の一方向とそれと交わる他方向との間で、結像位置が互いに異なる現象をいい、そのときの波面は、円柱側面状に窪む。図２（ｂ）に示すように、「球面収差」とは、光ビ−ムが、その中心から離れるにしたがって手前の位置で結像する現象をいい、そのときの波面は、球面状に窪む。図２（ｃ）に示すように、「コマ収差」とは、対物レンズと光ディスクの基板とのラジアル方向又はタンジェンシャル方向の相対的な傾きに起因して、実際の波面が理想的な波面に対して傾く現象をいい、そのときの波面は、平面状に傾いている。実際には、光ビームにおいてこれらの収差が、個別又は複合的に発生するので、上記のように各収差を検出し、液晶パネル３によって適切な収差補正を行う必要がある。
【００４４】
液晶パネル３を用いた収差補正の基本原理について、図３を参照して説明する。
【００４５】
図３は、本発明の実施例に係る、液晶パネル３の断面構造を示す断面図である。ここで、図３（ａ）から図３（ｃ）は、印加電圧ｅ１に応じて液晶分子３４Ｍの向きを水平方向から垂直方向まで段階的に変化させ、その向きに応じた位相差を光ビームに付与する様子を夫々示す。
【００４６】
図３の各図に示すように、液晶パネル３は、液晶分子３４Ｍを含む液晶２４を挟んで、液晶２４に所定の分子配向性を与えるための配向膜３３Ａ，３３Ｂが形成され、各配向膜３３Ａ、３３Ｂの外側にＩＴＯ等よりなる透明電極３２Ａ，３２Ｂが蒸着されている。そして、最外部には保護層としてのガラス基板３１Ａ，３１Ｂが形成されている。
【００４７】
液晶２４は、いわゆる複屈折効果を有し、液晶分子３４Ｍの光学軸方向とこれに垂直な方向とで屈折率が異なっている。そして、透明電極３２Ａと透明電極３２Ｂとの間に印加する印加電圧ｅ１を変化させることにより、図３（ａ）から図３（ｃ）に示すように、液晶分子３４Ｍの向きを水平方向から垂直方向まで自在に変えることができる。透明電極３２Ａ，３２Ｂへの印加電圧ｅ１は、液晶パネル制御部８により設定され、透明電極３２Ａ，３２Ｂの各パターン電極に印加する電圧を調整することにより、各パターン電極により形成される領域ごとに異なる位相差を付与するものである。
【００４８】
図４は、本発明の実施例に係る、液晶パネル３に対する印加電圧ｅ１と、光ビームに与える位相との関係を示す特性図である。
【００４９】
図４に示すように、透明電極３２Ａ，３２Ｂの各パターン電極への印加電圧ｅ１に応じて、当該パターン電極を通過する光ビームに与えられる位相差は、Ｓ字カーブを描く。基準電圧Ｖｃの前後所定範囲においては概ね直線的に変化する。印加電圧ｅ１が基準電圧Ｖｃに対応する場合には、基準位相φｃが与えられる。印加電圧ｅ１が基準電圧Ｖｃを上回る場合には、基準位相φｃよりも進んだ位相であるφａが与えられる。一方で、印加電圧ｅ１が基準電圧Ｖｃを下回る場合には、基準位相φｃよりも遅れた位相であるφｂが与えられる。例えば、正負が対称的となる波面収差の補正を行うためには、付与する位相差、すなわち負の位相差φｂ−φｃと正の位相差φａ−φｃとの絶対値が等しく符号が異なる関係にすればよい。そのためには、負の位相差φｂ−φｃを付与すべきパターン電極に対して、基準電圧Ｖｃから所定電圧変位ΔＶだけ減算した電圧を印加し、一方で、正の位相差φａ−φｃを付与すべきパターン電極に対して、基準電圧Ｖｃから所定電圧変位ΔＶだけ加算した電圧を印加すればよい。
【００５０】
図５は、本発明の実施例に係る、透明電極のパターン電極の配置を示す平面図である。ここで、図５（ａ）は透明電極３２Ａを構成するパターン電極の配置を、図５（ｂ）は透明電極３２Ｂを構成するパターン電極の配置を夫々示す。
【００５１】
図５に示すように、それぞれの透明電極３２Ａ，３２Ｂは、所望の収差を補正するために適切な形状に分割されており、それぞれ複数のパターン電極を設けて構成され、個別に駆動制御できるようになっている。
【００５２】
図５（ａ）に示すように、透明電極３２Ａは、光学系の非点収差、及び球面収差を補正するために用いられる。そのため、透明電極３２Ａは、光ビームが通過する領域の中心部と外周部とに分割され、更に、透明電極３２Ａの中心部は、パターン電極３２Ａ２，３２Ａ７，３２Ａ８に分割され、外周部は中心部を中心とした点対称に複数のパターン電極３２Ａ３，３２Ａ４，３２Ａ５，３２Ａ６に分割されている。そして、透明電極３２Ａの中心部のパターン電極３２Ａ７，３２Ａ８は、パターン電極３２Ａ２に囲まれており、タンジェンシャルチルトによる波面収差の分布に対応して、直線ｎを対象軸とした線対称に配置されており、タンジェンシャルチルト方向に対応したコマ収差を補正するために用いられる。また、複数に分割された外周部のパターン電極３２Ａ３，３２Ａ４，３２Ａ５，３２Ａ６は、非点収差補正に用いられる。
【００５３】
図５（ｂ）に示すように、透明電極３２Ｂは、球面収差、及びラジアルチルト方向に対応したコマ収差を補正するために用いられる。透明電極３２Ｂは、光ビームが通過する領域の中心部と外周部に分割され、更に、透明電極３２Ｂの中心部は、パターン電極３２Ｂ０，３２Ｂ１，３２Ｂ２，３２Ｂ４に分割され、透明電極３２Ｂの外周部には、パターン電極３２Ｂ３が配置されている。そして、パターン電極３２Ｂ１，３２Ｂ２は、パターン電極３２Ｂ０に囲まれており、ラジアルチルトによる波面収差の分布に対応して、直線ｍを対象軸とした線対称に配置されている。また、パターン電極３２Ｂ３，３２Ｂ４は、球面収差の分布に対応して、略同一円心上に配置されている。
【００５４】
因みに、対物レンズ５の瞳面に対応して光ビームの入射範囲３２Ｂ５が示され、光ビームがこの入射範囲３２Ｂ５を通過するように、光ピックアップ内での液晶パネル３の配置が定められる。液晶パネル３を通過する光ビームに対しては、透明電極３２Ａと、透明電極３２Ｂとから重複して位相差が付与されることになり、すなわち、両電極間の電位差に対応した位相差が付与されることになる。
【００５５】
続いて、各パターン電極の各々に対して駆動用の電圧を印加するための液晶パネル制御部８の構成について、図６を参照して説明する。
【００５６】
図６は、本発明の実施例に係る、液晶パネル制御部８の構成を示すブロック図である。
【００５７】
図６に示すように、液晶パネル制御部８は、ＣＰＵ等の制御器８０１と、液晶ドライバ８０２，８０３と、反転器８０４，８０５と、振幅変調器８０６，８０７と、選択スイッチ８０８とを備えている。そして、液晶パネル３に対し、振幅変調器８０６から選択スイッチ８０８を経由して透明電極３２Ａの各パターン電極に電圧を印加できるように接続されると共に、振幅変調器８０７から透明電極３２Ｂの各パターン電極に電圧を印加できるように接続されている。
【００５８】
続いて、図７から図８を参照して、透明電極３２Ａ，３２Ｂの各パターン電極に対する印加電圧の波形パターンについて、詳述する。
【００５９】
図７は、本発明の実施例に係る、透明電極３２Ａに対する印加電圧を示す、平面的な電圧分布図、及び波形パターンの一例である。
【００６０】
図７（ａ）は、図２（ａ）に示したような非点収差を補正するための、透明電極３２Ａの平面図、及び印加電圧の波形パターンを夫々示す。図２（ａ）に示したように、非点収差には方向性がある。具体的に例えば、非点収差が生じた波面は、円柱側面状に窪んでいるので、その外周部のうち、該円柱の伸長方向の端と、その直行方向の端とでは、波面の高さが逆相である。そこで、図７（ａ）に示すように、外周部のパターン電極３２Ａ３，３２Ａ４，３２Ａ５，３２Ａ６のうち、非点収差の方向に対応した位置の電極に対して、非点収差補正用の電圧が印加される。具体的には、基準電圧Ｖｃとした場合に、中心部のパターン電極３２Ａ２，３２Ａ７，３２Ａ８に対して、基準電圧Ｖｃが印加される。そして、正の位相差φａ−φｃを付与すべきパターン電極３２Ａ３，３２Ａ４に対して、基準電圧Ｖｃから所定電圧変位ΔＶだけ加算した電圧が印加される一方で、負の位相差φｂ−φｃを付与すべきパターン電極３２Ａ５，３２Ａ６に対して、基準電圧Ｖｃから所定電圧変位ΔＶだけ減算した電圧が印加される。このようにして、非点収差の方向性に応じて非点収差を好適に補正することができる。尚、図７（ａ）に示す印加電圧の波形パターンあくまで一例であり、非点収差の方向性に応じて適宜変わる。
【００６１】
図７（ｂ）はタンジェンシャルチルト方向に対応したコマ収差収差を補正するための、透明電極３２Ａの平面図、及び印加電圧の波形パターンを夫々示す。
パターン電極３２Ａ１〜３２Ａ４には、図７（ｂ）の上から２段目〜３段目に示す波形パターンを有する駆動用の電圧Ｖｃが印加される。このＶｃを基準電圧として、パターン電極３２Ａ５，３２Ａ７には、基準電圧Ｖｃから所定電圧変位ΔＶだけ加算した電圧が印加され、パターン電極３２Ａ６，３２Ａ８には、基準電圧Ｖｃから所定電圧変位ΔＶだけ減算した電圧が印加される。これら駆動用の電圧はそれぞれ同相になっている。これにより、図７（ｂ）の最上段の電圧分布図に示すように、透明電極３２Ａを通過する光ビームには、パターン電極３２Ａ５，３２Ａ７の部分、及びパターン電極３２Ａ６，３２Ａ８の部分の各々に対して、パターン電極４０において付与される基準位相φｃとは大小異なる位相差が付与される。これにより、タンジェンシャルチルト方向に対応したコマ収差を補正することが可能となる。
【００６２】
以上の図７（ａ）及び図７（ｂ）を重ね合わせることによって、図７（ｃ）に示すような印加電圧の波形パターンが得られる。この波形パターンによると、片方の透明電極３２Ａだけでも、非点収差及びタンジェンシャルチルト方向に対応したコマ収差を共に補正することが可能となる。
【００６３】
続いて、図８を参照して、透明電極３２Ｂのパターン電極に対する印加電圧の波形パターンについて、詳述する。
【００６４】
図８は、本発明の実施例に係る、透明電極３２Ｂに対する印加電圧を示す、平面的な電圧分布図、及び波形パターンである。
【００６５】
図８（ａ）は、図２（ｂ）に示したような球面収差を補正するための、透明電極３２Ｂの平面図、及び印加電圧の波形パターンを夫々示す。図２（ｂ）に示したように、球面収差には方向性が殆ど無い。具体的に例えば、波面は、球面状に窪んでいる。ここで、パターン電極３２Ｂ０に相当する環状領域の波面に対して、負の位相差φｂ−φｃを付与したいとする。この場合、パターン電極３２Ｂ０に相当する環状領域の波面に対して、負の位相差φｂ−φｃを付与することに代えて、残りのパターン電極３２Ｂ３，３２Ｂ４に相当する領域の波面に対して、正の位相差φｂ−φｃを付与してもよい。そこで、図７（ｂ）に示すように、パターン電極３２Ｂ３，３２Ｂ４に対して、正の位相差φａ−φｃを付与すべく、基準電圧Ｖｃから所定電圧変位ΔＶだけ加算した電圧が印加される。これにより、パターン電極３２Ｂ０に相当する環状領域の波面に与えられる位相差は、他の領域に比べて相対的に負となり、球面収差を補正することができる。
【００６６】
図８（ｂ）は、図２（ｃ）に示したようなラジアルチルト方向に対応したコマ収差を補正するための、透明電極３２Ｂの平面図、及び印加電圧の波形パターンを夫々示す。パターン電極３２Ｂ０、及び上述のように球面収差補正に用いられるパターン電極３２Ｂ３，３２Ｂ４には、図８（ｂ）の上から２段目，５段目，６段目に示す波形パターンを有する駆動用の電圧Ｖｃが印加される。このＶｃを基準電圧として、パターン電極３２Ｂ１には、基準電圧Ｖｃから所定電圧変位ΔＶだけ加算した電圧が印加され、パターン電極３２Ｂ２には、基準電圧Ｖｃから所定電圧変位ΔＶだけ減算した電圧が印加される。これら駆動用の電圧はそれぞれ同相になっている。これにより、図８（ｂ）の最上段の電圧分布図に示すように、透明電極３２Ｂを通過する光ビームには、パターン電極３２Ｂ１の部分、及びパターン電極３２Ｂ２の部分の各々に対して、パターン電極４０において付与される基準位相φｃとは大小異なる位相差が付与される。これにより、ラジアルチルト方向に対応したコマ収差を補正することが可能となる。
【００６７】
以上の図８（ａ）及び図８（ｂ）を重ね合わせることによって、図８（ｃ）に示すような印加電圧の波形パターンが得られる。この波形パターンによると、透明電極３２Ｂだけでも、球面収差及びラジアルチルト方向に対応したコマ収差を共に補正することが可能となる。
【００６８】
以上示したように、実施例では、透明電極３２Ｂだけでも、球面収差、及びラジアルチルト方向及びタンジェンシャルチルト方向のうち少なくとも一方に対応したコマ収差の双方を補正することが可能になるので、透明電極３２Ａも併せれば、非点収差、及び残りのコマ収差にも対応することが可能となる。したがって、比較的簡易な構成でありながらも、非点収差、球面収差、及びコマ収差といった比較的多種類の収差を好適に補正することが可能となり、実践上非常に有利である。
【００６９】
尚、以上説明した各実施形態で示した分割数以外の分割数で複数のパターン電極を設けるようにしてもよい。この場合には、分割数を多くすると高精度に非点収差や球面収差を補正することが可能となるが、構造及び制御が複雑になり調整に時間を要するので、適度な範囲で分割数を定める必要がある。
【００７０】
また、以上説明した実施形態では、透明電極３２Ｂによって、ラジアルチルト方向に対応したコマ収差を補正する場合について説明を行ったが、透明電極３２Ｂによって、タンジェンシャルチルト方向に対応したコマ収差を補正する構成にしてもよい。
【００７１】
上述した実施例において、「液晶２４」が、本発明に係る「収差補正手段」に相当し、「透明電極３２Ａ」が、本発明に係る「第１電圧印加手段」に相当し、「透明電極３２Ｂ」が、本発明に係る「第２電圧印加手段」に相当し、「液晶パネル制御部８」が、本発明に係る「制御手段」に相当し、「パターン電極３２Ｂ０，３２Ｂ１，３２Ｂ２，３２Ｂ４」が、本発明に係る第２電圧印加手段における「中心部のパターン電極」に相当し、そのうち「パターン電極３２Ｂ４」が、本発明に係る「円状の第１中心部」に相当し、「パターン電極３２Ｂ０，３２Ｂ１，３２Ｂ２」が、本発明に係る「環状の第２中心部」に相当する。
【００７２】
尚、本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う収差補正装置及び光ピックアップもまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施例に係る、光ピックアップ装置の基本構成を概念的に示す構成図である。
【図２】受光器７における光ビームの代表的な波面収差を概念的に示す模式図である。
【図３】本発明の実施例に係る、液晶パネル３の断面構造を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例に係る、液晶パネル３に対する印加電圧ｅ１と、光ビームに与える位相との関係を示す特性図である。
【図５】本発明の実施例に係る、透明電極のパターン電極の配置を示す平面図である。
【図６】本発明の実施例に係る、液晶パネル制御部８の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施例に係る、透明電極３２Ａに対する印加電圧を示す、平面的な電圧分布図、及び波形パターンの一例である。
【図８】本発明の実施例に係る、透明電極３２Ｂに対する印加電圧を示す、平面的な電圧分布図、及び波形パターンの一例である。
【符号の説明】
【００７４】
１…レーザ光源
２…偏光ビームスプリッタ
３…液晶パネル
４…１／４波長板
５…対物レンズ
６…集光レンズ
７…受光器
８…液晶パネル制御部
９…スピンドルモータ
１０…光ディスク
１１…チルトセンサ
３１Ａ，３１Ｂ…ガラス基板
３２Ａ，３２Ｂ…透明電極
３３Ａ，３３Ｂ…配向膜
３４…液晶
３４Ｍ…液晶分子
３２Ａ２，３２Ａ３，３２Ａ４，３２Ａ５，３２Ａ６…パターン電極
３２Ｂ０，３２Ｂ１，３２Ｂ２，３２Ｂ３，３２Ｂ４…パターン電極
【図１】
2009301649.tif 000003
【図２】
2009301649.tif 000004
【図３】
2009301649.tif 000005
【図４】
2009301649.tif 000006
【図５】
2009301649.tif 000007
【図６】
2009301649.tif 000008
【図７】
2009301649.tif 000009
【図８】
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