JP2000353333A - 光ピックアップ装置及び光学ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスク基板厚さの誤差による球面収差を補
正するとともに装置全体の小型化、薄型化を図る。 【解決手段】 情報が記録される記録層上に光透過層を
有する光学ディスクの記録層上にレーザ光を合焦させる
２群対物レンズ１８と、光学ディスクの光透過層の厚さ
を検出するとともに球面収差を補正する収差補正部材１
５とを備える。そして、収差補正部材１５は、入射する
ビーム光の偏光方向に配向方向を平行にされて設けられ
たパラレル型の液晶と、この液晶が対向間に封入される
一対の透明基板２４，２５と、これら透明基板２４，２
５の少なくとも一方の主面に略々同心円状に配列された
第１及び第２の透明電極部２６，２７を有する透明電極
２８と、透明基板２４の外周部に設けられて各透明電極
部２６，２７に電気的に接続された電極端子部２３とを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学ディスク等の
光学記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う
光ピックアップ装置及びこの光ピックアップ装置を備え
る光学ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光学ディスクの情報記録容量の高
密度化、大容量化が強く望まれている。光学ディスクの
記録密度を大きくするためには、レーザ光を波長化する
ことと、対物レンズの開口数ＮＡを大きくすることが必
要とされている。

【０００３】例えば、光学ディスクとして、ＣＤ（Comp
act Disc）に比較して高記録密度化が図られたＤＶＤ
（Digital Versatile Disc）は、対物レンズとして開口
数ＮＡが０．６とされた単玉両面非球面レンズが用いら
れるとともに、レーザ光の波長が６５０ｎｍとされるこ
とにより、高容量化が実現されている。

【０００４】しかしながら、大容量化が図られた光学デ
ィスクにおいては、対物レンズの開口数ＮＡが大きくな
るに従って、収差の影響が問題となってくる。光学ディ
スクの記録面に対する対物レンズの光軸の傾斜であるデ
ィスクスキューによって生じるコマ収差は、対物レンズ
の開口数ＮＡの３乗に比例して増加する。

【０００５】したがって、このような収差を抑制するた
めには、光学ディスクの記録領域にレーザ光が照射され
た際に、情報が記録された記録層上に照射されるレーザ
光が透過される距離であるレーザ光の入射面と記録層と
の間の光透過層の厚さｔ（以下、ディスク基板厚さｔと
称する。）を薄くすることが効果的である。

【０００６】ＤＶＤは、ラジアル方向のディスクスキュ
ーの許容範囲（以下、スキュートレランスと称する。）
が、０．４程度とされており、この程度のスキュートレ
ランスを確保するためには、 ｔ＝０．１２９６／（ＮＡ）³ ・・・・（式１） を満たせばよい。

【０００７】（式１）からディスク基板厚さｔを算出す
ると、ＮＡ＝０．７の場合には、ｔ＝０．３７ｍｍ以
下、ＮＡ＝０．８５の場合には、ｔ＝０．２１ｍｍ以下
のディスク基板厚さｔが望まれる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、光学
ディスクは、ディスク基板厚さｔが薄くなるに従って、
スキュートレランスが広くなる。

【０００９】また、対物レンズの開口数ＮＡが大きくな
るに従って、ディスク基板厚さｔの誤差によって発生す
る球面収差Ｗ₄₀は、開口数ＮＡの４乗に比例して増加
し、 Ｗ_40≒（ｔ／８）×｛（ｎ²−１）／ｎ³｝×（ＮＡ）⁴ ・・・・（式２） となる。

【００１０】但し、ｎ：光学ディスクの屈折率、ｔ：デ
ィスク基板厚さとする。

【００１１】したがって、収差を抑制するためには、デ
ィスク基板厚さｔの寸法公差を小さくすることが効果的
である。

【００１２】ＤＶＤのディスク基板厚さｔは、寸法公差
が±０．０３ｍｍであり、 Δｔ≦０．００３８８／（ＮＡ）⁴ ・・・・（式３） を満たせばよい。この式３から、ディスク基板厚さｔの
寸法公差を算出すると、ＮＡ＝０．７の場合には、Δｔ
＝±０．０１６ｍｍ以下、ＮＡ＝０．８５の場合には、
Δｔ＝±０．００７４ｍｍ以下のディスク基板厚さｔの
誤差とすることが必要となる。

【００１３】しかしながら、光学ディスクにおいては、
ディスク基板厚さｔの誤差が、光学ディスクの製造方法
に依存するため、ディスク基板厚さｔの寸法精度を高め
ることが非常に困難であるという問題がある。

【００１４】また、ディスク基板厚さｔの寸法精度を高
めることは、光学ディスクの製造コストを増加させてし
まうという不都合がある。したがって、光ピックアップ
装置としては、光学ディスクを再生する際に生じる球面
収差を補正することが望まれている。

【００１５】また、光学ディスクとして例えばＤＶＤ
は、片面の記録容量を例えば１０ＧＢ（ギガバイト）以
上となるように構成する場合、使用する対物レンズの開
口数ＮＡが例えば０．８５、ディスク基板厚さｔが０．
１ｍｍとする必要がある。

【００１６】しかしながら、光学ディスクは、ディスク
基板厚さｔが薄くなることによりスキュートレランスが
広くなるが、ディスク基板厚さｔによる球面収差の影響
を無視できなくなる。

【００１７】そこで、本発明は、ビーム光の光路差を制
御することにより、光学記録媒体の光透過層の厚さによ
る球面収差を抑制することを可能とする光ピックアップ
装置及びこの光ピックアップ装置を備える光学ディスク
装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明に係る光ピックアップ装置は、情報が記録
される記録層上に光透過層を有する光学記録媒体の記録
層上にビーム光を合焦させる対物レンズと、光学記録媒
体の光透過層の厚さを検出する厚さ検出手段と、球面収
差を補正する収差補正手段とを備える。そして、収差補
正手段は、入射するビーム光の偏光方向に配向方向を一
致させて設けられたパラレルタイプの液晶と、この液晶
が対向間に封入される一対の透明基板と、これら透明基
板の少なくとも一方の主面に略々同心円状に配列された
複数の透明電極部を有する透明電極と、透明基板の外周
部に設けられて各透明電極部に電気的に接続された電極
端子部とを備える。

【００１９】以上のように構成した光ピックアップ装置
は、収差補正手段が、厚さ検出手段により光学記録媒体
の光透過層の厚さに応じた所定の電圧差を透明電極の各
透明電極部に印加される。収差補正手段は、透明電極の
各透明電極部に電圧差が印加されることにより、各透明
電極部に対応する領域の液晶の配向方向がそれぞれ変化
されて、各透明電極部を通過するレーザ光に位相差を生
じさせる。したがって、収差補正手段は、各透明電極部
をそれぞれ透過するビーム光に位相差を発生させること
によって、光学記録媒体の光透過層の厚さに起因する光
路差を補正する。すなわち、この光ピックアップ装置
は、収差補正手段により光路差を制御することによって
球面収差が補正される。

【００２０】また、本発明に係る光学ディスク装置は、
情報が記録される記録層上に光透過層を有する光学ディ
スクの記録層上にビーム光を合焦させる対物レンズと、
この対物レンズの光軸方向に平行なフォーカシング方向
及びこのフォーカシング方向に直交するトラッキング方
向に対物レンズを駆動変位する二軸アクチュエータとを
有する光ピックアップを備える。また、この光学ディス
ク装置は、光学ディスクを回転駆動するディスク回転駆
動手段と、光学ディスクの光透過層の厚さを検出する厚
さ検出手段と、球面収差を補正する収差補正手段とを備
える。

【００２１】そして、収差補正手段は、入射するビーム
光の偏光方向に配向方向を一致させて設けられたパラレ
ルタイプの液晶と、この液晶が対向間に封入される一対
の透明基板と、これら透明基板の少なくとも一方の主面
に略々同心円状に配列された複数の透明電極部を有する
透明電極と、この透明基板の外周部に設けられて各透明
電極部に電気的に接続された電極端子部とを備える。

【００２２】以上のように構成された光学ディスク装置
によれば、収差補正手段が、厚さ検出手段により光学デ
ィスクの光透過層の厚さに応じた所定の電圧差を透明電
極の各透明電極部に印加される。収差補正手段は、透明
電極の各透明電極部に電圧差が印加されることにより、
各透明電極部に対応する領域の液晶の配向方向がそれぞ
れ変化されて、各透明電極部を通過するレーザ光に位相
差を生じさせる。したがって、収差補正手段は、各透明
電極部をそれぞれ透過するビーム光に位相差を発生させ
ることによって、光学ディスクの光透過層の厚さに起因
する光路差を補正する。すなわち、この光ピックアップ
装置は、収差補正手段によりビーム光の光路差を制御す
ることによって球面収差が補正される。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
について、光ピックアップ装置及びこの光ピックアップ
装置を備える光学ディスク装置を図面を参照して説明す
る。

【００２４】なお、本発明に係る光ピックアップ装置及
び光学ディスク装置によって情報が再生される光学ディ
スクとしては、ディスク基板厚さが０．１ｍｍ程度に形
成された２枚のディスク基板が貼り合わせて構成され
て、片面の記録容量が例えば１０ＧＢ（ギガバイト）以
上となるよう構成されたＤＶＤ（Digital Varsatile Di
sc）が適用される。

【００２５】光ピックアップ装置は、図１に示すよう
に、光学ディスク３の記録領域から情報を再生するため
の対物レンズを有する光学系１と、対物レンズの光軸方
向に平行な方向（以下、フォーカシング方向と称す
る。）及び光軸方向に直交する方向（以下、トラッキン
グ方向と称する。）とに対物レンズを駆動変位させるた
めの二軸アクチュエータ５とを備えている。

【００２６】光学系１は、図１に示すように、光路順
に、レーザ光を出射する光源と、この光源１１から出射
されたレーザ光を回折するグレーティング１２と、この
グレーティング１２から出射されたレーザ光を分光する
ビームスプリッタ１３と、このビームスプリッタ１３か
ら出射されたレーザ光を平行光に変換するコリメータレ
ンズ１４とを備えている。

【００２７】光源１１は、半導体レーザを有してなる。
グレーティング１２は、いわゆる３スポット法によるト
ラッキングサーボを可能とするために、入射されたレー
ザ光を３つに分割する。ビームスプリッタ１３は、半透
過膜を有しており、レーザ光の一部を透過するとともに
反射してレーザ光を分光する。コリメータレンズ１４
は、例えば２枚の球面レンズを貼り合わせて構成されて
いる。

【００２８】また、光学系１は、図１に示すように、コ
リメータレンズ１４から出射されたレーザ光に位相差を
発生させる収差補正部材１５と、レーザ光を直線偏光か
ら円偏光にする１／４波長板１６と、この１／４波長板
１６から出射されたレーザ光を反射することにより光路
を折り曲げる反射ミラー１７と、この反射ミラー１７に
よって反射されたレーザ光を光学ディスク３の記録層に
合焦させる２群対物レンズ１８とを備えている。

【００２９】収差補正部材１５は、表面側を示す図２及
び裏面側を示す図３のように、印加電圧に応じて光透過
特性を変化させる液晶素子２１と、この液晶素子２１を
保持する保持部材２２と、液晶素子２１に電力を供給す
るための電極端子部２３とを備えている。

【００３０】液晶素子２１は、図２及び図３に示すよう
に、入射するレーザ光の偏光方向に配向方向を一致させ
て設けられた液晶と、この液晶が対向間に挟み込むよう
に封入されて配設される一対の透明基板２４，２５と、
通過するレーザ光に位相差を生じさせるための第１及び
第２の透明電極部２６，２７を有する透明電極２８と、
各透明電極部２６，２７を電極端子部２３に電気的に接
続するための結線３１とを備えている。

【００３１】液晶素子２１は、図４に示すように、入射
するレーザ光の偏光方向と平行とされる特定の方向に一
律に液晶分子が配向されて、一対の透明基板２４，２５
間に図示しないスペーサを介して封入されており、複屈
折を示す。

【００３２】液晶分子は、図５（ａ）に示すように、配
向方向がすべて同一方向に配向されたいわゆるパラレル
タイプが用いられている。液晶分子は、図５（ａ）に示
すように、楕円形状をなしており、楕円形状の断面の長
軸方向の屈折率ｎ₁ と、短軸方向の屈折率ｎ₂ が互いに
異なっている。

【００３３】透明基板２４，２５は、例えばガラス材や
合成樹脂によって透明に形成されている。液晶素子２１
の表側に位置する一方の透明基板２４には、他方の透明
基板２５に相対する内面に、第１及び第２の透明電極部
２６，２７を略々同心円状に配列してなる透明電極２８
が形成されている。また、液晶素子２１の裏面側に位置
する他方の透明基板２５には、内面に、透明電極２９が
形成されている。

【００３４】これら各透明電極２８，２９は、透明基板
２４，２５の内面に透明な導電ペーストを塗布したり、
或いは透明な導電膜をパターン印刷する等によって形成
される。第１の透明電極部２６と第２の透明電極部２７
の直径比は、図２に示すように、例えば２：５程度にな
るようにそれぞれ形成されている。そして、液晶素子２
１は、各透明電極２４，２５間に電圧を印加することに
より、液晶分子の配向方向を変化させる。

【００３５】各第１及び第２の透明電極部２６，２７
は、図２に示すように、各々の一部が結線３１を介して
電極端子部２３まで引き出されて電気的にそれぞれ接続
されている。

【００３６】以上のように構成された液晶素子２１は、
透明電極２４の電極パターンを構成する各第１及び第２
の透明電極部２６，２７に、図示しない電圧印加装置を
介して印加される電圧に応じて、図５（ａ）及び図５
（ｂ）に示すように、各透明電極部２６，２７に対応す
る液晶の領域の配向方向がそれぞれ変化される。

【００３７】したがって、液晶素子２１は、各透明電極
部２６，２７にそれぞれ印加する電圧を変化させること
によって、液晶の配向方向を、入射するレーザ光の偏光
方向に平行な方向から直交する方向まで任意の方向に変
化させることができる。

【００３８】すなわち、液晶素子２１は、第１及び第２
の透明電極部２６，２７に対応する各領域の配向方向が
互いに異なるように電圧がそれぞれ印加されることによ
り、各第１及び第２の透明電極部２６，２７に対応する
各領域の光透過特性をそれぞれ変化させる。このため、
収差補正部材１５は、入射するレーザ光の偏光方向に平
行な方向の屈折率を、屈折率ｎ₁ から屈折率ｎ₂ まで変
化させることができる。

【００３９】また、液晶素子２１は、図５に示すよう
に、液晶分子がすべて同一方向に配向されたいわゆるパ
ラレルタイプであって、いわゆるツイストタイプではな
い。したがって、液晶素子２１を通過するレーザ光は、
偏光方向が変化されない。この液晶素子２１の厚さｄ
は、制御するべき位相差に応じて決定される。

【００４０】そして、収差補正部材１５は、光学ディス
ク３のディスク基板厚さのバラツキに起因する球面収差
を補正するためには、例えばディスク基板厚さが±３μ
ｍ程度だけ変化するため、位相差を最大４π／５までπ
／５刻みで制御することが必要とされる。位相差は、Δ
ｎ・ｄ・（２π／λ）によって求められ、π以下である
ことが望ましい。

【００４１】なお、Δｎ＝ｎ₁ −ｎ₂ により算出され
る。

【００４２】収差補正部材１５の液晶素子２１は、電極
パターンの各透明電極部２６，２７に異なる電圧を印加
させて変化させることにより、図４中矢印方向の屈折率
を各透明電極部２６，２７間でそれぞれ異ならしめる。
位相差が屈折率に比例するため、収差補正部材１５は、
液晶素子２１の各透明電極部２６，２７を通過する各レ
ーザ光に位相差を発生させることができる。

【００４３】なお、上述した液晶素子２１は、一方の透
明基板２４のみに電極パターンを構成する第１及び第２
の透明電極部２６，２７が設けられたが、必要に応じて
他方の透明基板２５に電極パターンを設けてもよい。

【００４４】また、上述した収差補正部材１５が備える
液晶素子２１は、透明基板２４に略々同心円状に配列さ
れた円形状の第１及び第２の透明電極部２６，２７を備
えるように構成されたが、各透明電極部２６，２７の形
状が、必要に応じて他の形状に形成されてもよい。第１
及び第２の透明電極部が略方形状に形成された他の液晶
素子を備える収差補正部材について図面を参照して説明
する。なお、上述した収差補正部材と同一部材について
は、同一符号を付して説明を省略する。

【００４５】図６に示すように、収差補正部材３５が備
える液晶素子３６は、一方の透明基板３７の主面上に、
略々同心円状に配列された略方形状の第１及び第２の透
明電極部３９，４０を有する透明電極４１がそれぞれ形
成されている。また、この液晶素子３６は、図示しない
が、第１及び第２の透明電極部３９，４０に電気的に接
続された電極端子部を有している。

【００４６】液晶素子３６は、各透明電極部３９，４０
に印加する電圧差をそれぞれ異ならせることによって、
各透明電極部３９，４０を通過するレーザ光に位相差を
生じさせて、光路差を補正する。なお、透明電極の電極
パターンを構成する各透明電極部の形状は、必要に応じ
て矩形状等の多角形状に形成されてもよい。

【００４７】また、上述した収差補正部材１５が備える
液晶素子２１は、透明基板２４の主面上に、略々同心円
状に配列された第１及び第２の透明電極部２６，２７を
備える構成とされたが、第２の透明電極部の外周側に更
に第３、第４及び第５の透明電極部が同心円状にそれぞ
れ形成される構成とされてもよい。第１、第２、第３、
第４及び第５の透明電極部を備える更に他の液晶素子を
備える収差補正部材について図面を参照して説明する。
なお、上述した収差補正部材と同一部材については同一
符号を付して説明を省略する。

【００４８】図７に示すように、収差補正部材４５が備
える液層素子４６は、一方の透明基板４７の主面上に、
略々同心円状にそれぞれ配列された略円形状の第１、第
２、第３、第４及び第５の透明電極部５１，５２，５
３，５４，５５を有している。また、この液晶素子３６
は、図示しないが、各第１、第２、第３、第４及び第５
の透明電極部５１，５２，５３，５４，５５に電気的に
接続された電極端子部を有している。

【００４９】液晶素子３６は、各透明電極部５１，５
２，５３，５４，５５に印加する電圧差をそれぞれ異な
らせることによって、各透明電極部５１，５２，５３，
５４，５５を透過するレーザ光に位相差を生じさせて、
光路差を補正する。上述したように収差補正部材４５
は、液晶素子３６の透明基板４７の主面上に形成される
透明電極部の数量を必要に応じて増減して形成してもよ
いことは勿論である。

【００５０】液晶素子２１を保持する素子保持部材２２
は、図２及び図３に示すように、略方形をなす枠状に形
成されており、内周部に液晶素子２１の外周部がそれぞ
れ保持されている。

【００５１】電極端子部２３は、図２に示すように、素
子保持部材２２の外周部の一側に形成されており、透明
基板２４の外周側に引き出される結線３１を介して各透
明電極部２６，２７に電気的に接続されている。

【００５２】光学系１が備える２群対物レンズ１８は、
図１に示すように、互いに光軸を一致させて設けられた
第１及び第２の対物レンズ１８ａ，１８ｂからなり、開
口数ＮＡが例えば０．８５程度に形成されている。

【００５３】また、図１に示すように、光学系１は、ビ
ームスプリッタ１３から反射された戻り光が入射するフ
ーコープリズム１９と、このフーコープリズム１９によ
って集光された戻り光を受光するフォトディテクタ２０
とを備えている。

【００５４】以上のように構成された光ピックアップ装
置について、光路上に設けられた収差補正部材１５によ
って球面収差が補正される作用を説明する。

【００５５】光ピックアップ装置が備える収差補正部材
１５の液晶素子２１は、各透明電極部２６，２７を透過
するレーザ光の位相差が例えばλ／１０ごとに５段階に
変化するような電圧差が予め設定されている。

【００５６】そして、光ピックアップ装置は、光学ディ
スク装置に光学ディスク３が装填された際に、収差補正
部材１５の各透明電極部２６，２７に印加する電圧差を
例えば５段階に順次変化させて、各電圧差ごとに光学デ
ィスク３に記録された情報を読み取り再生することによ
り、再生信号のＣ／Ｎ又は振幅が最大になる位相差を以
て、装填された光学ディスク３のディスク基板厚さに最
適な位相差として検出する。

【００５７】すなわち、光ピックアップ装置は、収差補
正部材１５の液晶素子２１の各透明電極部２６，２７に
それぞれ印加する電圧差を順次変化させることにより、
再生対象とされる光学ディスク３のディスク基板厚さに
最適な電圧差を選択的に印加する。

【００５８】そして、収差補正部材１５は、透明電極２
４の電極パターンを構成する各透明電極部２６，２７
に、検出された最適な電圧差が印加されることにより、
透明電極２４の電極パターンの中心部に位置する第１の
透明電極部２６と、電極パターンの外周部に位置する第
２の透明電極部２７との屈折率がそれぞれ異ならされ
る。

【００５９】収差補正部材１５の各透明電極部２６，２
７をそれぞれ透過するレーザ光は、各透明電極部２６，
２７の屈折率に応じて位相差が変化するため、各透明電
極部２６，２７を透過するレーザ光に位相差が発生す
る。

【００６０】上述した光学ディスク３のディスク基板厚
さのバラツキに伴う最適な位相差の検出動作は、光学デ
ィスク３の記録層に対するフォーカシングサーボ動作と
ほぼ同時或いはフォーカシングサーボ動作の直後に行わ
れる。

【００６１】また、光ピックアップ装置は、光学ディス
ク３の最適な位相差が検出された後、この光学ディスク
３に対する情報の記録再生中に、ディスク基板厚さに起
因する球面収差に変化が生じないため、光学ディスク３
の記録再生中、収差補正部材１５の液晶素子２１の各透
明電極部２６，２７に印加する電圧差を一定値に保持す
る。

【００６２】なお、収差補正部材１５は、球面収差の方
向によりプラス方向及びマイナス方向があるため、位相
差を±に振る必要がある。したがって、各透明電極２
４，２５に予め等しい電圧のバイアスをかけておいて、
位相差を発生させる際に、例えば内周側の電圧のみを増
減させて位相差を±に振ることにより、全体の位相差が
ずれることを防止して、相対的な位相のみを良好に変化
させることが可能となる。

【００６３】そして、光ピックアップ装置は、収差補正
部材１５がレーザ光の位相差を変化させることにより、
光学ディスク３のディスク基板厚さに応じた光路差が補
正される。光ピックアップ装置は、収差補正部材１５を
介して光路差が補正されることによって、ディスク基板
厚さによる球面収差が補正される。

【００６４】上述したように、光ピックアップ装置は、
開口数ＮＡが０．７以上とされる高開口数の２群対物レ
ンズ１８を有する光学系１において、収差補正部材１５
がレーザ光の光路差を補正することにより、比較的簡素
な光学素子を用いて球面収差を補正することが可能とさ
れる。そして、この光ピックアップ装置によれば、複雑
な機構を用いて、光学ディスク３のディスク基板厚さの
バラツキによる球面収差を補正する必要がなくなるた
め、装置全体を小型化、薄型化することができる。

【００６５】また、この光ピックアップ装置によれば、
収差補正部材１５を備えることにより、光学ディスク３
のディスク基板厚さのバラツキによるノイズを低減する
ことができるため、ディスク基板厚さの寸法精度を向上
させることなく、光学ディスク３の製造単価を下げるこ
とが可能とされる。

【００６６】また、この光ピックアップ装置によれば、
液晶の配向方向がレーザ光の偏光方向と平行に設けられ
た液晶素子２１を有する収差補正部材１５を備えること
によって、この収差補正部材１５を通過するレーザ光の
偏光方向が回転することを防止できるため、偏光膜の設
計を容易に行うことを可能とするとともに、光学系１に
おけるレーザ光の利用効率を向上することができる。

【００６７】また、この光ピックアップ装置は、パラレ
ルタイプの液晶を有する収差補正部材１５を備えること
により、いわゆるアレイタイプの液晶に比較して、上述
した電極パターンを構成する透明電極２４の配線箇所を
少なくすることができるため、液晶を効率的に利用する
ことが可能とされ、位相差の不均一性によって発生する
収差の抑制が図られている。

【００６８】つぎに、光学ピックアップ装置が備える他
の光学系を図面を参照して説明する。なお、上述した光
学系が備える光学素子と同一部材については同一符号を
付して説明を省略する。

【００６９】図８に示すように、この光学系２は、レー
ザ光を出射する光源１１と、この光源１１から出射され
たレーザ光を回折するグレーティング１２と、このグレ
ーティング１２により回折されたレーザ光に位相差を発
生させる収差補正部材１５と、この収差補正部材１５を
透過したレーザ光を分光するビームスプリッタ１３とを
備えている。

【００７０】また、この光学系２は、図８に示すよう
に、ビームスプリッタ１３から出射されたレーザ光を直
線偏光から円偏光にする１／４波長板１６と、レーザ光
を平行光にするコリメータレンズ１４と、レーザ光を反
射することにより光軸を折り曲げる反射ミラー１７と、
光学ディスク３の記録層にレーザ光を合焦させる２群対
物レンズ１８とを備えている。

【００７１】また、この光学系２は、図８に示すよう
に、ビームスプリッタ１３から出射された戻り光を集光
するフーコープリズム１９と、光学ディスク３の記録層
からの戻り光を受光するフォトディテクタ２０とを備え
ている。

【００７２】すなわち、この光学系２は、上述じた光学
系１と比して、光路上に配設される収差補正部材１５の
位置が、ビームスプリッタ１３に対するレーザ光の入射
側に位置して配設されている点が異なる。したがって、
収差補正部材１５は、レーザ光が直線偏光とされる光路
中に位置して配設されればよい。

【００７３】なお、上述した光学系２が備える１／４波
長板１６は、ビームスプリッタ１３とコリメータレンズ
１４との間に位置して配設されたが、図８において、コ
リメータレンズ１４と反射ミラー１７との間に位置して
配設されてもよいことは勿論である。

【００７４】また、光学系２は、１／４波長板１６を備
えない構成とされてもよい。光学系２は、１／４波長板
１６を備えない構成にされた場合には、収差補正部材１
５を、ビームスプリッタ１３に対してレーザ光の入射
側、或いはレーザ光の出射側のどちらに位置して配設し
てもよい。

【００７５】また、上述した光学系１，２が備えるビー
ムスプリッタとしては、半透過膜を有する必要があり、
偏光膜を有するいわゆる偏光ビームスプリッタは不適で
ある。

【００７６】次に、上述した光ピックアップ装置を備え
る光学ディスク装置の全体構成について図面を参照して
簡単に説明する。

【００７７】図９に示すように、光学ディスク装置は、
光学ディスク３が載置されるディスクテーブル６１と、
このディスクテーブル６１を回転駆動するスピンドルモ
ータ６２と、ディスクテーブル６１上に載置された光学
ディスク３を保持するクランプ部材６３とを有するディ
スク回転駆動機構６０を備えている。

【００７８】図９に示すように、光学ディスク３は、ス
ピンドルモータ６２のディスクテーブル６１上に載置さ
れるとともに、クランプ部材６３によりディスクテーブ
ル６１上に保持される。スピンドルモータ６２は、図９
に示すように、ドライブコントローラ６５により所定の
回転数で回転駆動されるように制御されている。

【００７９】光ピックアップ装置６６は、光学ディスク
３の所望の記録トラックまでシーク動作等で移動するた
めのヘッドアクセス制御部６７に接続されている。そし
て、光ピックアップ装置６６は、光学ディスク３の所望
の記録トラックに移動された後、記録トラックに対して
２群対物レンズ１８を二軸方向に移動させる二軸アクチ
ュエータ５に対して、フォーカシング方向及びトラッキ
ング方向に移動させるためのサーボ信号を出力するサー
ボ回路６８に接続されている。

【００８０】また、光ピックアップ装置６６は、、光学
ディスク３の記録層にレーザ光を照射し記録層からの戻
り光に基づく再生信号を信号復調器６９に対して出力す
る。信号復調器６９は、復調処理前の信号を一時蓄える
ＲＡＭ（Random Access Memory）７０に接続されてお
り、このＲＡＭを介して再生信号を復調する。また、信
号復調器６９は、スピンドルモータ６２の制御信号をド
ライブコントローラ６５に出力する。信号復調器６９に
よって復調された再生信号は、ＥＣＣ（Error Correcti
on Code）７１により誤り訂正されて、インタフェース
７３を介して外部コンピュータ７４等に出力される。

【００８１】以上のように構成された光学ディスク装置
は、収差補正部材１５を有する光ピックアップ装置を備
えることによって、光学ディスク３のディスク基板厚さ
による球面収差を補正することができる。

【００８２】そして、この光学ディスク装置によれば、
収差補正部材１５の液晶素子２１の各透明電極部２６，
２７に印加する電圧差を変化させて、光学ディスク３か
らの再生信号が最適に得られる電圧差を以て、位相差を
検出することにより、光学系の球面収差を補正すること
ができる。

【００８３】したがって、この光学ディスク装置によれ
ば、光学ディスク３のディスク基板厚さを検出する厚さ
検出部材を備える必要がなくなるため、構成の簡素化が
図られて、動作信頼性を向上するとともに装置全体を小
型化、薄型化することができる。

【００８４】なお、本発明に係る光ピックアップ装置及
び光学ディスク装置は、光学ディスクとして、ＤＶＤに
適応されたが、ＤＶＤに限定されるものでなく、例えば
追記型、書き換え型光ディスクや、光ピックアップ装置
に対向する位置に磁気ヘッドを配設する構成とすること
により例えば光磁気ディスク等の他の光学ディスクに適
用されてもよいことは勿論である。

【００８５】

【発明の効果】上述したように本発明に係る光ピックア
ップ装置によれば、収差補正手段の各透明電極部に印加
する電圧差を変化させることによって、各透明電極部を
それぞれ通過するビーム光に位相差を発生させて、光学
記録媒体の光透過層の厚さによる球面収差を補正するこ
とができる。

【００８６】そして、この光ピックアップ装置は、簡素
な光学素子のみを用いることによって、光学記録媒体の
光透過層の厚さの精度を向上させることなく、光学記録
媒体の製造単価を低減することができる。

【００８７】また、光学ディスク装置によれば、収差補
正手段の各透明電極部をそれぞれ通過するビーム光に位
相差を発生させて、ビーム光の光路差を制御することに
より、光学ディスクの光透過層の厚さによる球面収差を
補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ピックアップ装置が備える光学
系を示す模式図である。

【図２】上記光学系が有する収差補正部材を示す正面図
である。

【図３】上記収差補正部材を示す背面図である。

【図４】上記収差補正部材が有する液晶素子の液晶分子
の配向方向を説明するために示す斜視図である。

【図５】上記液晶素子の作用を説明するために示す模式
図である。

【図６】他の収差補正部材の一例を示す正面図である。

【図７】更に他の収差補正部材の一例を示す背面図であ
る。

【図８】他の光学系を示す模式図である。

【図９】上記光ピックアップ装置を備える光学ディスク
装置の全体構成を説明するために示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ 光学系、３ 光学ディスク、１５ 収差補正部材、
１８ ２群対物レンズ、２１ 液晶素子、２３ 接続端
子部、２４，２５ 透明基板、２６ 第１の透明電極
部、２７ 第２の透明電極部、２８，２９ 透明電極

【手続補正書】

【提出日】平成１２年３月２７日（２０００．３．２
７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】近年、光学ディスクの情報記録容量の高
密度化、大容量化が強く望まれている。光学ディスクの
記録密度を大きくするためには、レーザ光を高波長化す
ることと、対物レンズの開口数ＮＡを大きくすることが
必要とされている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】したがって、球面収差を抑制するために
は、ディスク基板厚さｔの寸法公差を小さくすることが
効果的である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】また、光学ディスクとして例えばＤＶＤ
は、波長が６５０ｎｍのレーザ光を用いて、片面の記録
容量を例えば１０ＧＢ（ギガバイト）以上となるように
構成する場合、使用する対物レンズの開口数ＮＡが例え
ば０．８５、ディスク基板厚さｔが０．１ｍｍとする必
要がある。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】なお、本発明に係る光ピックアップ装置及
び光学ディスク装置によって情報が再生される光学ディ
スクとしては、ディスク基板厚さが０．１ｍｍ程度に形
成された２枚のディスク基板が貼り合わせて構成され
て、片面の記録容量が例えば１０ＧＢ（ギガバイト）以
上となるよう構成された光ディスク、例えばＤＶＤ（Di
gital Varsatile Disc）が適用される。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６７】また、この光ピックアップ装置は、略同心
円タイプの電極パターンを有する収差補正部材１５を備
えることにより、いわゆるアレイタイプの電極パターン
に比較して、上述した電極パターンを構成する透明電極
２４の配線箇所を少なくすることができるため、液晶を
効率的に利用することが可能とされ、位相差の不均一性
によって発生する収差の抑制が図られている。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７２】すなわち、この光学系２は、上述した光学
系１と比して、光路上に配設される収差補正部材１５の
位置が、ビームスプリッタ１３に対するレーザ光の入射
側に位置して配設されている点が異なる。したがって、
収差補正部材１５は、レーザ光が直線偏光とされる光路
中に位置して配設されればよい。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７５】また、上述した光学系１，２が備えるビー
ムスプリッタとしては、光学系に１／４波長板が存在す
る場合には、偏光膜を有するいわゆる偏光ビームスプリ
ッタでなければならない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 潤一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 植田 充紀 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 2H087 KA13 NA01 PA02 PB02 QA02 QA05 QA14 QA21 QA33 QA41 RA42 UA09 2H088 EA42 GA02 HA17 HA24 HA29 JA04 MA20 5D119 AA02 AA43 BA01 EC01 EC14 JA09 JA43 JA70 JB02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報が記録される記録層上に光透過層を
   有する光学記録媒体の記録層上にビーム光を合焦させる
   対物レンズと、 光学記録媒体の光透過層の厚さを検出する厚さ検出手段
   と、 球面収差を補正する収差補正手段とを備え、 上記収差補正手段は、入射するビーム光の偏光方向に配
   向方向を平行にされて設けられたパラレルタイプの液晶
   と、上記液晶が対向間に封入される一対の透明基板と、
   上記透明基板の少なくとも一方の主面に略々同心円状に
   配列された複数の透明電極部を有する透明電極と、上記
   透明基板の外周部に設けられて上記各透明電極部に電気
   的に接続された電極端子部とを備え、上記厚さ検出手段
   により光学記録媒体の光透過層の厚さに応じた所定の電
   圧差を上記透明電極の各透明電極部に印加されることに
   よって、ビーム光の光路差を制御することを特徴とする
   光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 上記対物レンズは、開口数が０．７以上
   とされ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。
3. 【請求項３】 上記厚さ検出手段は、上記収差補正手段
   の各透明電極部に印加する電圧差を順次変化させて、光
   学記録媒体から得られる再生信号が最大となる電圧差を
   検出することを以て、光学記録媒体の光透過層の厚さと
   して検出す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。
4. 【請求項４】 情報が記録される記録層上に光透過層
   を有する光学ディスクの記録層上にビーム光を合焦させ
   る対物レンズと、上記対物レンズの光軸方向に平行なフ
   ォーカシング方向及びこのフォーカシング方向に直交す
   るトラッキング方向に上記対物レンズを駆動変位する二
   軸アクチュエータとを有する光ピックアップと、 光学ディスクを回転駆動するディスク回転駆動手段と、 光学ディスクの光透過層の厚さを検出する厚さ検出手段
   と、 球面収差を補正する収差補正手段とを備え、 上記収差補正手段は、入射するビーム光の偏光方向に配
   向方向を平行にさせて設けられたパラレルタイプの液晶
   と、上記液晶が対向間に封入される一対の透明基板と、
   上記透明基板の少なくとも一方の主面に略々同心円状に
   配列された複数の透明電極部を有する透明電極と、上記
   透明基板の外周部に設けられて上記各透明電極部に電気
   的に接続された電極端子部とを備え、光学ディスクの光
   透過層の厚さに応じた所定の電圧差を上記透明電極の各
   透明電極部に印加することにより、ビーム光の光路差を
   制御することを特徴とする光学ディスク装置。
5. 【請求項５】 上記光ピックアップは、対物レンズの開
   口数が０．７以上とされることを特徴とする請求項４に
   記載の光学ディスク装置。
6. 【請求項６】 上記厚さ検出手段は、上記収差補正手段
   の各透明電極部に印加する電圧差を順次変化させて、光
   学ディスクから得られる再生信号が最大となる電圧差を
   検出することを以て、光学ディスクの光透過層の厚さと
   して検出することを特徴とする請求項４に記載の光学デ
   ィスク装置。