JP2001331963A - 収差補正ユニット、光ピックアップ装置及び記録再生装置 - Google Patents

収差補正ユニット、光ピックアップ装置及び記録再生装置

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速な収差補正が可能で高性能な収差補正ユ
ニット、光ピックアップ装置及び記録再生装置を提供す
る 【解決手段】 第１の配向方向を有し、互いに対向する
第１の電極層間に設けられて第１の電極層への電圧の印
加により通過する光に対して位相変化を生じせしめる液
晶を含む第１の液晶素子と、第１の配向方向と略直交す
る第２の配向方向を有し、互いに対向する第２の電極層
間に設けられて第２の電極層への電圧の印加により通過
する光に対して位相変化を生じせしめる液晶を含む第２
の液晶素子と、光ビームの光源と第１及び第２の液晶素
子との間の光路中に配されて光ビームの偏光方向を変更
せしめる偏光方向変更素子と、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクなどの
情報記録媒体の記録再生装置、及び当該記録再生装置に
用いられる収差補正ユニット、光ピックアップ装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】光学的な情報記録又は情報再生のための
情報記録媒体として、ＣＤ（Compactdisc）、ＤＶＤ（D
igital Versatile Disc）等の光ディスクが知られてお
り、再生専用の光ディスク、情報を追記録することが可
能な追記型光ディスク、情報の消去及び再記録が可能な
書き換え型光ディスク等、種々の光ディスクが開発され
ている。また、光ディスクの大容量化のため、ＤＶＤ片
面読み取り２層ディスク等の、複数の記録層を同一面に
有する記録媒体の開発も進められている。
【０００３】一方、このような光ディスクの高密度化、
大容量化に対応するため、高性能な光ピックアップ装置
や情報記録再生装置の研究開発が進められている。上記
した光ディスクの高密度化に対応するために、光ピック
アップ装置に備えられている対物レンズの開口数（nume
rical aperture：ＮＡ）を大きくすることにより、照射
径の小さな光ビームを光ディスクに照射することが考え
られている。また、短波長の光ビームを用いることで、
高密度化に対応することが考えられている。
【０００４】ところが、対物レンズの開口数ＮＡを大き
くしたり、短波長の光ビームを用いると、光ディスクに
よる光ビームへの収差の影響が大きくなり、情報記録及
び情報再生の精度を向上させることが困難になる。例え
ば、対物レンズの開口数ＮＡを大きくすると、光ディス
クに対する光ビームの入射角度範囲が広くなるため、入
射角度に依存した量である複屈折量の光ディスク瞳面で
の分布幅も大きくなる。このため、この複屈折に起因す
る収差の影響が大きくなる。また、対物レンズの開口数
ＮＡを大きくして短波長の光ビームを用いると、情報記
録又は情報再生の際に光ディスクが傾いて、光ディスク
の法線方向に対する光ビームの入射角度（チルト角）が
傾いた場合に、コマ収差の影響が大きくなる。
【０００５】また、収差は光ディスクの基板厚によって
も変化するが、光ディスクの基板厚は一般的に面内分布
を有するため、光ディスクの記録又は再生中において収
差は変化する。特に、上記した複数の記録層を同一面に
有する光ディスクの再生において、ディスク表面と記録
層との間の透明基板厚が記録層に応じて異なることによ
り、１の記録層から他の記録層に読取位置又は記録位置
を変更する場合、収差の大きさばかりでなく、光軸に垂
直な面内での分布形状も大きく変化する。
【０００６】上記したような光ディスクの記録又は再生
時における収差の影響を低減するため、従来、ネマティ
ック液晶等の液晶を用いた収差補正液晶ユニットが提案
されている。このような収差補正用の液晶ユニットとし
ては、例えば、特開平１０−２０２６３号公報に開示さ
れているものがある。図１は、上記した収差補正ユニッ
トの一例を模式的に示している。この収差補正ユニット
は、互いに対向する透明電極Ａ、Ｂ間にネマティック液
晶等の液晶Ｃを挟んだ構造を有し、透明電極Ａ、Ｂ間の
印加電圧を調節することで液晶Ｃの配向状態を変化さ
せ、一方の透明電極Ａ（又はＢ）側に入射する光が液晶
Ｃ中を通る際に、その光に対して配向状態に応じた複屈
折変化を与えて他方の透明電極Ｂ（又はＡ）側に射出す
るようになっている。
【０００７】更に、透明電極Ａ、Ｂの少なくとも一方
は、例えば、複数の透明電極ａ１、ａ２、ａ３とｂ１、
ｂ２、ｂ３に分割して形成され、また透明電極ａ１、ａ
２、ａ３同士が電気的に分離されると共に、透明電極ｂ
１、ｂ２、ｂ３も互いに電気的に分離されている。この
ため、互いに正対関係にある透明電極間、例えば透明電
極ａ１、ｂ１間と、透明電極ａ２、ｂ２間と、透明電極
ａ３、ｂ３間に、それぞれ異なった電圧を印加すると、
液晶Ｃを複数の異なった配向状態に調節することがで
き、入射する光に対してそれぞれの配向状態に応じた複
屈折変化を同時に与えるようになっている。すなわち、
液晶素子の上記複数の配向状態を適宜に調節すること
で、光路中に生じた収差を補正することができる。
【０００８】尚、上記したように、記録又は再生時にお
いて、基板厚が変化することに起因して光軸に垂直な面
内の位置によって収差が変化する場合がある。さらに、
記録層を変更することによって収差が変化する場合があ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の収差補正ユニットでは、液晶の各電極に与える電圧を
変化させることで光学系の光路中に生じた収差の補正を
行っていた。しかしながら、収差補正に用いられるネマ
ティック液晶等の液晶は応答速度が遅いため、記録又は
再生時における収差を高速に補正することが困難であっ
た。
【００１０】本発明は、こうした従来技術の課題を克服
するためになされたものであり、その目的とするところ
は、高速な収差補正が可能で高性能な収差補正ユニッ
ト、光ピックアップ装置及び記録再生装置を提供するこ
とにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明による収差補正ユ
ニットは、記録媒体に光ビームを照射し、記録媒体によ
って反射された反射光を導く光学系の光路中において生
じた収差を補正する収差補正ユニットであって、所定の
配向方向を有し、互いに対向する電極層間に設けられて
電極層への電圧の印加により通過する光に対して位相変
化を生じせしめる液晶を含む液晶素子と、光ビームの光
源及び液晶素子間の光路中に配されて光ビームの偏光方
向を変更せしめる偏光方向変更素子と、を有することを
特徴としている。
【００１２】また、本発明による収差補正ユニットは、
記録媒体に光ビームを照射し、記録媒体によって反射さ
れた反射光を導く光学系の光路中において生じた収差を
補正する収差補正ユニットであって、所定の配向方向を
有し、互いに対向する電極層間に設けられて電極層への
電圧の印加により通過する光に対して位相変化を生じせ
しめる液晶を含む液晶素子と、光ビームの光源及び液晶
素子間の光路中に配されて光ビームの偏光方向を変更せ
しめる偏光方向変更素子と、偏光方向変更素子を制御し
て所定のタイミングで光ビームの偏光方向を変更せしめ
るコントローラと、を有することを特徴としている。
【００１３】本発明による光ピックアップ装置は、上記
収差補正ユニットを備えた光ピックアップ装置であっ
て、光ビームを発する光源と、記録媒体によって反射さ
れ収差補正ユニットを透過した光ビームを検出する光検
出器と、を有することを特徴としている。本発明による
記録再生装置は、上記光ピックアップ装置を備え、複数
の記録層を有する記録媒体から記録情報を読み取って再
生する記録再生装置であって、光ビームの照射を１の記
録層から他の記録層に変更する層間ジャンプを行う層間
ジャンプ手段と、偏光方向変更素子を制御し、層間ジャ
ンプを行う際に光ビームの偏光方向を変更せしめるコン
トローラと、を有することを特徴としている。
【００１４】さらに、本発明による収差補正ユニット
は、記録媒体に光ビームを照射し、記録媒体によって反
射された反射光を導く光学系の光路中において生じた収
差を補正する収差補正ユニットであって、第１の配向方
向を有し、互いに対向する第１の電極層間に設けられて
第１の電極層への電圧の印加により通過する光に対して
位相変化を生じせしめる液晶を含む第１の液晶素子と、
第１の配向方向と略直交する第２の配向方向を有し、互
いに対向する第２の電極層間に設けられて第２の電極層
への電圧の印加により通過する光に対して位相変化を生
じせしめる液晶を含む第２の液晶素子と、光ビームの光
源と第１及び第２の液晶素子との間の光路中に配されて
光ビームの偏光方向を変更せしめる偏光方向変更素子
と、を有することを特徴としている。
【００１５】本発明による光ピックアップ装置は、上記
収差補正ユニットを備えた光ピックアップ装置であっ
て、光ビームを発する光源と、記録媒体によって反射さ
れ収差補正ユニットを透過した光ビームを検出する光検
出器と、を有することを特徴としている。本発明による
記録再生装置は、上記光ピックアップ装置を備え、複数
の記録層を有する記録媒体によって情報の記録及び／又
は再生を行う記録再生装置であって、記録媒体からの読
取信号に基づいて、光ビームの照射を１の記録層から他
の記録層に変更する層間ジャンプ指令を発する指令手段
と、層間ジャンプ指令に応答して層間ジャンプを行う層
間ジャンプ手段と、偏光方向変更素子を制御し、層間ジ
ャンプを行う際に光ビームの偏光方向を変更せしめるコ
ントローラと、を有することを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面を参照しつ
つ詳細に説明する。 ［第１の実施例］図２は、情報記録再生装置に設けられ
た収差補正装置１０の構成を模式的に示す図である。以
下においては、２つの記録層を同一面に有する２層ディ
スクの記録又は再生を行う収差補正装置１０の場合を例
に説明する。
【００１７】図２において、光ピックアップ装置（Ｐ
Ｕ）は、レーザ光Ｈ１を射出する光源１と、ビームスプ
リッタ３、収差補正ユニット４、対物レンズ５、集光レ
ンズ６、光検出器７を備えて構成され、これらの光学要
素１〜７は光軸ＯＡに沿って配置されている。光ピック
アップ内のレーザ光源１から照射された光ビームＨ１は
光ディスク９により反射され、反射光は光検出器７で検
出される。検出されたＲＦ信号はＲＦ振幅強度検出器１
１（以下、単にＲＦ振幅検出器と称する）に送られる。
ＲＦ振幅検出器１１は、受け取ったＲＦ信号の包絡線を
検出してＲＦ振幅信号として制御部１２に送出する。制
御部１２は、受信したＲＦ振幅信号に基づいて、収差補
正ユニット４を駆動する液晶駆動部１４に制御信号を供
給する。液晶駆動部１４は、当該制御信号に応じて収差
補正ユニット４に印加すべき駆動電圧を生成し、収差補
正ユニット４へ供給する。光ピックアップ駆動部８は、
制御部１２からの制御信号に基づいて光ピックアップの
フォーカス／トラッキングサーボ制御を行う。また、制
御部１２は偏光方向変更判別部１３を有し、その判別結
果に基づいて液晶駆動部１４及び光ピックアップ駆動部
８を制御する。
【００１８】以下に、図を参照して収差補正ユニット４
の構成について説明する。図３は、収差補正ユニット４
の構成を模式的に示す分解組立図である。図に示すよう
に、この収差補正ユニット４は、液晶素子２０，３０及
び偏光方向変更素子４０から構成されている。すなわ
ち、光源１から射出されビームスプリッタ３を透過した
照射光ビームは、順に偏光方向変更素子４０、液晶素子
２０、３０を経て、対物レンズ５に導かれる。
【００１９】液晶素子２０は、図４の断面図に示すよう
に、電界によって電気光学効果を生じる液晶を有してい
る。より具体的には、液晶駆動部１４によって印加され
る印加電圧の大きさに応じて複屈折変化をもたらすネマ
ティック液晶等の液晶２１を有している。すなわち、こ
の液晶素子２０は、図３及び図４に示すように、互いに
対向する２つの電極部２２Ａ、２２Ｂの間に液晶２１が
挟まれ封入された構成を有している。より詳細には、液
晶２１の両側には、それぞれ液晶配向膜２３Ａ、２３
Ｂ、絶縁層２４Ａ、２４Ｂ、電極２５Ａ、２５Ｂ、及び
透明なガラス基板等の絶縁基板２６Ａ、２６Ｂが順次形
成されている。また、液晶素子２０は、図３に示すよう
に、収差補正ユニット４への入射光ビームの偏光方向と
略同一方向の配向を有するように形成されている。
【００２０】電極２５Ａ、２５Ｂのうち少なくとも１つ
は、光路中に生じた収差を補正するための複数の分割電
極から構成され、各分割電極には収差の大きさ及び分布
形状に応じた電圧が印加されるようになっている。前述
のように、読取又は記録を行う記録層を変更する（以
下、層間ジャンプと称する）場合、ディスク表面と記録
層との間の透明基板厚が記録層に応じて異なることに起
因して、収差の大きさや光軸に垂直な面内での分布形状
も大きく変化する。
【００２１】図５は、２層ディスク５０の構造を模式的
に示す断面図である。２層ディスク５０は、射出成形し
た２枚の基板を信号面を向かい合わせて張り合わせた構
造を有している。読み取り側から見て１層目はレイヤ０
（Ｌ０）、２層目はレイヤ０（Ｌ１）と呼ばれる。すな
わち、より詳細には、読み取り側から順に、Ｌ０基板５
２、Ｌ０反射膜５３、スペーサ層５４、Ｌ１反射膜５
５、及びＬ１基板５６が形成されている。
【００２２】Ｌ０反射膜５３は、光ビームがレイヤ０を
透過してレイヤ１の信号を読みとれるように半透明膜と
して形成され、例えば、金（Ａｕ）や誘電体などで形成
される。Ｌ１反射膜５５は高反射率を有し、例えば、単
層ディスクと同様にアルミニウム（Ａｌ）などで形成さ
れる。信号面を一定の厚さで分離するためにレイヤ０及
びレイヤ１間に設けられるスペーサ層５４は、読み取り
光の光路となるため、読み取り光の波長帯での透過率が
高く、基板の屈折率に近い屈折率を有する材料、例え
ば、紫外線硬化樹脂材料が用いられる。従って、照射光
ビームの焦点を深さ方向で移動（層間ジャンプ）させる
ことでＬ０及びＬ１のいずれの信号も読み出すことがで
きる。
【００２３】図６は、上記した２層ディスク５０の記録
又は再生を行う場合に、光ディスクにより発生する収差
のうち、その主たる収差である球面収差の光軸に垂直な
面内における分布を基板厚（すなわち、記録層の深さ）
の各々に対して示したものである。Ｌ１反射膜５５に光
ビームを照射する場合、すなわち基板が厚い場合は、収
差は、光路の中心部で小さく最外周部分を除き外側に向
うに従い増加する。一方、Ｌ０反射膜５３に光ビームを
照射する場合、すなわち基板が薄い場合は、光路の中心
部から外側に向うに従い減少する。
【００２４】液晶素子２０の電極２５Ａは、上記した球
面収差のうちレイヤ０に光ビームを照射した場合に生じ
る球面収差を補正するように電極が分割され、各分割電
極に所定の電圧が印加できるようになっている。図７
は、光ディスク９のレイヤ０に光ビームを照射した場合
に生じる球面収差を補正するための電極２５Ａの１例を
模式的に示す上面図である。電極２５Ａは、収差補正領
域（ＡＲ１〜ＡＲｉ）に対応する複数の透明電極Ａ１〜
Ａｉを有する。すなわち、図４及び図７に示すように、
電極２５Ａは、互いに電気的に分離して形成された透明
電極Ａ１〜Ａｉと、各透明電極Ａ１〜Ａｉ間に複数存在
する間隙Ｗ１〜Ｗｉとからなる構造を有している。より
詳細には、透明電極Ａ１は、収差補正領域ＡＲ１に合わ
せた形状（図７の場合では、円形状）に形成され、透明
電極Ａ２〜Ａｉは、それぞれ収差補正領域ＡＲ２〜ＡＲ
ｉに合わせた形状（図７の場合では、円環状）に形成さ
れている。また、透明電極Ａ１〜Ａｉを分離している間
隙Ｗ１〜Ｗｉは、円環状に形成されている。尚、各透明
電極Ａ１〜Ａｉは、例えば、ＩＴＯ（インジウム錫酸化
物）層で形成することができる。
【００２５】一方、電極２５Ｂも同様に、互いに電気的
に分離して形成された透明電極Ｂ１〜Ｂｉと、各透明電
極Ｂ１〜Ｂｉ間に複数存在する間隙Ｗ１〜Ｗｉからなる
構造を有している。電極２５Ａ、２５Ｂに駆動電圧ＶN1
（＝ＶN1(ｊ)、ｊ＝１〜ｉ）を印加することによって、
その駆動電圧ＶN1によって生じる電界ＥN1に応じて液晶
２１内の液晶分子の配向が変化する。その結果、液晶２
１中を通る光は複屈折を受けて位相が変化する。すなわ
ち、液晶２１を透過する光ビームの位相は、液晶２１に
印加される駆動電圧ＶN1によって制御することができ
る。また、この液晶素子２０は、双方向の光透過性及び
複屈折性を有しており、絶縁基板２３Ａ、２３Ｂのどち
ら側を対物レンズ５側に向けて配置してもよいようにな
っている。
【００２６】尚、一方の電極、例えば電極２５Ａが分離
された複数の電極として形成されていれば、電極２５Ｂ
は分離されている必要はない。例えば、全面電極として
もよく、あるいは補正すべき収差の特徴等に応じて必要
な形状に形成、又は必要な数に分離して形成してもよ
い。液晶素子３０は、液晶素子２０と同様な構成を有し
ている。すなわち、互いに対向する２つの電極部３２
Ａ、３２Ｂの間にネマティック液晶等の液晶３１が挟ま
れ封入された構成を有し、電極部３２Ａ、３２Ｂのうち
少なくとも１つは、光路中に生じた収差を補正するため
の複数の分割電極を有している。液晶素子３０の電極部
３２Ａ、３２Ｂは、上記した球面収差のうちレイヤ１に
光ビームを照射した場合に生じる球面収差を補正するの
に適合した複数の分割電極が形成され、各分割電極には
所定の電圧が印加できるようになっている。従って、電
極部３２Ａ、３２Ｂに駆動電圧ＶN2（＝ＶN2(ｊ)、ｊ＝
１〜ｋ）が印加されると、その駆動電圧ＶN2によって生
じる電界ＥN2に応じて液晶３１内の液晶分子の配向が変
化する。その結果、液晶３１中を透過する光ビームは液
晶３１による複屈折を受けて位相が変化する。すなわ
ち、液晶２１中を透過する光ビームの位相は、液晶３１
に印加される駆動電圧ＶN2によって制御することができ
る。
【００２７】液晶素子３０は、図３に示すように、収差
補正ユニット４への入射光ビームの偏光方向、すなわ
ち、液晶素子２０の配向方向と略垂直方向の配向を有す
るように配置されている。従って、例えば、液晶素子３
０は、液晶素子２０と同様な液晶素子を液晶素子２０に
対して光路の光軸（ＯＡ）の周りに略９０°回転させて
用いてもよい。
【００２８】偏光方向変更素子４０は、図８の断面図に
示すように、電界の印加によって入射光ビームの偏光方
向を変化させる液晶４１が互いに対向する２つの電極部
４２Ａ、４２Ｂの間に封入されている。液晶４１は、液
晶素子２０，３０に用いられるネマティック液晶等に比
べて応答速度の速い強誘電性液晶である。強誘電性液晶
４１上には、それぞれ液晶配向膜４３Ａ、４３Ｂ、絶縁
層４４Ａ、４４Ｂ、電極４５Ａ、４５Ｂ、及び透明なガ
ラス基板等の絶縁基板４６Ａ、４６Ｂが順次形成されて
いる。電極４５Ａ、４５Ｂは共に液晶４１のほぼ全面に
渡る領域に形成された全面電極である。
【００２９】偏光方向変更素子４０は、電極４５Ａ、４
５Ｂへの所定電圧（ＶF）の印加によって入射光ビーム
の偏光方向を略９０°回転させるように構成されてい
る。より具体的には、電極４５Ａ、４５Ｂに電圧を印加
しない場合、偏光方向変更素子４０に入射した光ビーム
の偏光は変化せず、そのまま偏光方向変更素子４０を透
過する。一方、電極４５Ａ、４５Ｂに所定電圧ＶFを印
加した場合には、入射した光ビームは偏光方向変更素子
４０を透過する際に、その偏光方向は略９０°回転す
る。
【００３０】次に、本実施例における収差補正につい
て、図９に示すフローチャートを参照しつつ詳細に説明
する。このフローチャートは、２層ディスクの記録又は
再生を行う場合の収差補正サーボ制御の手順を示してい
る。この手順は、例えば、光ディスク９の記録又は再生
を行う際のセットアップ終了後に制御部１２によって実
行される。尚、以下では説明の簡便さのため、レイヤ０
（Ｌ０）からサーボ制御を開始する場合を例に説明す
る。
【００３１】まず、制御部１２は、液晶素子２０及び液
晶素子３０の各々に所定の電圧ＶN1（＝ＶN1(ｊ)、ｊ＝
１〜ｉ）及びＶN2（＝ＶN2(ｊ)、ｊ＝１〜ｋ）を印加す
る（ステップＳ１１）。次に、収差補正ユニット４をレ
イヤ０に対するサーボ制御に適合するように設定を行う
（ステップＳ１２）。すなわち、偏光方向変更素子４０
への印加電圧をオフ（ＶF＝０）の状態にする。これに
より、偏光方向変更素子４０に入射する光ビーム（レー
ザ光源からの出射光ビーム）は偏光方向の回転を受ける
ことなくそのまま偏光方向変更素子４０を透過する。
【００３２】上記した設定によって、レーザ光ビームと
略同一方向の偏光方向を有する光ディスクからの反射光
ビームは、当該偏光方向と略垂直方向に配向された液晶
素子３０によっては位相変化を受けることなくそのまま
透過する。液晶素子３０を透過した反射光ビームは、当
該偏光方向と略同一方向に配向された液晶素子２０によ
って位相変化を受け、収差が補正される。すなわち、レ
イヤ０からの反射によって生じた収差は、当該収差の補
正に適合して構成された液晶素子２０によって補正され
る。
【００３３】次に、ＲＦ振幅値をＲＦ振幅検出器１１か
ら取り込み（ステップＳ１３）、取り込んだＲＦ振幅値
の大きさに基づいてフォーカス及びトラッキング調整を
行う（ステップＳ１４）。制御部１２内の偏光方向変更
判別部１３は、光ディスクから読み取ったＲＦデータ信
号を処理するＲＦ信号処理部（図示しない）からのデー
タに基づいて層間ジャンプを行うか否かを判別する（ス
テップＳ１５）。制御部１２は偏光方向変更判別部１３
において、層間ジャンプを行わないと判別された場合に
は、更に、サーボ制御を終了するか否かを判別する（ス
テップＳ１６）。サーボ制御を終了しない場合にはステ
ップＳ１３に戻り、フォーカス及びトラッキング調整を
繰り返す。一方、サーボ制御を終了する場合は、本ルー
チンを抜ける。なお、偏光方向変更判別部１３は、層間
ジャンプのタイミングを判別可能な手段であればよく、
例えば、ＴＯＣ情報として読み取って予め記憶しておい
たデータ、あるいは、データ読み取りを行いつつ読み取
ったデータ信号中に現れた層間ジャンプを示すデータに
基づいて層間ジャンプのタイミングを判別してもよい。
【００３４】ステップＳ１５において、層間ジャンプを
行うと判別された場合には、更に、レイヤ０からレイヤ
１への層間ジャンプであるかを判別する（ステップＳ１
７）。レイヤ１への層間ジャンプである場合には、収差
補正ユニット４をレイヤ１に対するサーボ制御に適合す
るように設定を行う（ステップＳ１８）。すなわち、偏
光方向変更素子４０に所定電圧を印加し（ＶF＝Ｏ
Ｎ）、偏光方向変更素子４０に入射する光ビームの偏光
方向を略９０°回転させる。これによって、レーザ光ビ
ームと略垂直方向の偏光方向を有する光ディスクからの
反射光ビームは液晶素子３０によって位相変化を受け、
収差が補正される。収差補正がなされた光ビームは、液
晶素子２０によっては位相変化を受けることなくそのま
ま透過する。すなわち、レイヤ１からの反射によって生
じた収差は、当該収差の補正に適合して構成された液晶
素子３０によって補正される。
【００３５】ステップＳ１７において、レイヤ０からレ
イヤ１への層間ジャンプでない（すなわち、レイヤ１か
らレイヤ０への層間ジャンプである）と判別された場合
には、ステップＳ１２に戻り、以降のステップを繰り返
す。上記した手順により、層間ジャンプに応じて照射光
ビームの偏光方向を切り替えることにより収差補正を高
速に行うことができる。 ［第２の実施例］図１０は、本発明の第２の実施例であ
る収差補正ユニットの構成を模式的に示す分解組立図で
ある。図に示すように、この収差補正ユニット４は、偏
光方向変更素子４０及び１つの液晶素子６０から構成さ
れている。
【００３６】液晶素子６０は、液晶素子２０と同様な構
成を有している。すなわち、互いに対向する２つの電極
部６２Ａ、６２Ｂの間にネマティック液晶等の液晶６１
が封入され、電極部６２Ａ、６２Ｂのうち少なくとも１
つは、光路中に生じた収差を補正するのに適合した複数
の分割電極を有している。この分割電極は所望の補正す
べき収差の特徴等に応じた形状に形成、又は必要な数に
分離して形成されていればよい。また、液晶素子６０の
液晶６１は入射光ビームの偏光方向と略垂直方向の配向
を有するように形成されている。
【００３７】従って、液晶素子６０の各分割電極に所望
の収差を補正するための電圧を印加した状態において、
偏光方向変更素子４０への所定電圧（ＶF）をオフから
オンに切り替えることによって当該収差が発生した場合
に収差補正を高速に行うことが可能である。なお、上記
実施例においては、ＤＶＤ光ディスクの場合を例に、読
取側表面から記録層までを透明基板厚又は単に基板厚と
称したが、一般的には「基板」に限定されない。すなわ
ち、光ディスクの読取側において記録層上に設けられた
カバー層、透明層等の、照射時に光ビームが透過する層
を意味する。
【００３８】
【発明の効果】上記したことから明らかなように、本発
明によれば、高速な収差補正が可能で高性能な収差補正
ユニット、光ピックアップ装置及び記録再生装置を実現
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の収差補正ユニットの一例を模式的に示す
図である。
【図２】情報記録再生装置に設けられた収差補正装置の
構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施例による収差補正ユニット
の構成を模式的に示す分解組立図である。
【図４】図３に示した液晶素子２０の構成を模式的に示
す断面図である。
【図５】２層ディスクの構造を模式的に示す図である。
【図６】２層ディスクにおいて生じる球面収差の光軸に
垂直な面内における分布をＬ０、Ｌ１層に対して示す図
である。
【図７】レイヤ０に光ビームを照射した場合に生じる球
面収差を補正するための電極構造の１例を模式的に示す
上面図である。
【図８】偏光方向変更素子の構成を模式的に示す断面図
である。
【図９】２層ディスクの記録又は再生を行う場合の収差
補正サーボ制御の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施例である収差補正ユニッ
トの構成を模式的に示す分解組立図である。
【主要部分の符号の説明】
４ 収差補正ユニット ８ 光ピックアップ駆動部 ９ 光ディスク １１ ＲＦ振幅検出器 １２ 制御部 １３ 偏光方向変更判別部 １４ 駆動部 ２０，３０，６０ 液晶素子 ２１，３１，６１ 液晶 ４０ 偏光方向変更素子 ４１ 強誘電性液晶 ５２ Ｌ０基板 ５４ スペーサ層 ５６ Ｌ１基板

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 記録媒体に光ビームを照射し、前記記録
    媒体によって反射された反射光を導く光学系の光路中に
    おいて生じた収差を補正する収差補正ユニットであっ
    て、 所定の配向方向を有し、互いに対向する電極層間に設け
    られて前記電極層への電圧の印加により通過する光に対
    して位相変化を生じせしめる液晶を含む液晶素子と、 前記光ビームの光源及び前記液晶素子間の光路中に配さ
    れて前記光ビームの偏光方向を変更せしめる偏光方向変
    更素子と、を有することを特徴とする収差補正ユニッ
    ト。
  2. 【請求項２】 前記偏光方向変更素子は、前記光ビーム
    の偏光方向を前記所定の配向方向と略同一方向になるよ
    うに変更することを特徴とする請求項１記載の収差補正
    ユニット。
  3. 【請求項３】 前記偏光方向変更素子は強誘電体を含
    み、前記強誘電体への印加電圧の変化に応じて前記光ビ
    ームの偏光方向が変更されることを特徴とする請求項１
    又は２記載の収差補正ユニット。
  4. 【請求項４】 前記対向する電極層のうち少なくとも１
    の電極層は、前記所定の配向方向と略同一方向の光ビー
    ムの収差を補正するように分割されたことを特徴とする
    請求項１ないし３のいずれか１に記載の収差補正ユニッ
    ト。
  5. 【請求項５】 記録媒体に光ビームを照射し、前記記録
    媒体によって反射された反射光を導く光学系の光路中に
    おいて生じた収差を補正する収差補正ユニットであっ
    て、 所定の配向方向を有し、互いに対向する電極層間に設け
    られて前記電極層への電圧の印加により通過する光に対
    して位相変化を生じせしめる液晶を含む液晶素子と、 前記光ビームの光源及び前記液晶素子間の光路中に配さ
    れて前記光ビームの偏光方向を変更せしめる偏光方向変
    更素子と、 前記偏光方向変更素子を制御して所定のタイミングで前
    記光ビームの偏光方向を変更せしめるコントローラと、
    を有することを特徴とする収差補正ユニット。
  6. 【請求項６】 前記記録媒体は複数の記録層を有し、前
    記所定のタイミングは、前記光ビームを照射する記録層
    の変更時であることを特徴とする請求項５記載の収差補
    正ユニット。
  7. 【請求項７】 前記偏光方向変更素子は、前記光ビーム
    の偏光方向を前記所定の配向方向と略同一方向になるよ
    うに変更することを特徴とする請求項５又は６記載の収
    差補正ユニット。
  8. 【請求項８】 前記偏光方向変更素子は強誘電体を含
    み、前記強誘電体への印加電圧の変化に応じて前記光ビ
    ームの偏光方向が変更されることを特徴とする請求項５
    ないし７のいずれか１に記載の収差補正ユニット。
  9. 【請求項９】 前記対向する電極層のうち少なくとも１
    の電極層は、前記所定の配向方向と略同一方向の光ビー
    ムの収差を補正するように分割されたことを特徴とする
    請求項５ないし８のいずれか１に記載の収差補正ユニッ
    ト。
  10. 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれか１に記載
    の収差補正ユニットを備えた光ピックアップ装置であっ
    て、 前記光ビームを発する光源と、 前記記録媒体によって反射され前記収差補正ユニットを
    透過した光ビームを検出する光検出器と、を有すること
    を特徴とする光ピックアップ装置。
  11. 【請求項１１】 請求項９に記載の収差補正ユニットを
    備えた光ピックアップ装置であって、当該分割電極の各
    々に異なる電圧を印可する電圧印可手段を有することを
    特徴とする光ピックアップ装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１０又は１１記載の光ピックア
    ップ装置を備え、複数の記録層を有する記録媒体から記
    録情報を読み取って再生する記録再生装置であって、 光ビームの照射を１の記録層から他の記録層に変更する
    層間ジャンプを行う層間ジャンプ手段と、 前記偏光方向変更素子を制御し、前記層間ジャンプを行
    う際に前記光ビームの偏光方向を変更せしめるコントロ
    ーラと、を有することを特徴とする記録再生装置。
  13. 【請求項１３】 記録媒体に光ビームを照射し、前記記
    録媒体によって反射された反射光を導く光学系の光路中
    において生じた収差を補正する収差補正ユニットであっ
    て、 第１の配向方向を有し、互いに対向する第１の電極層間
    に設けられて前記第１の電極層への電圧の印加により通
    過する光に対して位相変化を生じせしめる液晶を含む第
    １の液晶素子と、 前記第１の配向方向と略直交する第２の配向方向を有
    し、互いに対向する第２の電極層間に設けられて前記第
    ２の電極層への電圧の印加により通過する光に対して位
    相変化を生じせしめる液晶を含む第２の液晶素子と、 前記光ビームの光源と前記第１及び第２の液晶素子との
    間の光路中に配されて前記光ビームの偏光方向を変更せ
    しめる偏光方向変更素子と、を有することを特徴とする
    収差補正ユニット。
  14. 【請求項１４】 前記第１の液晶素子は前記記録媒体の
    反射により生じる第１の収差を補正する位相変化を透過
    光に生じせしめ、前記第２の液晶素子は前記第１の収差
    とは異なる第２の収差を補正する位相変化を透過光に生
    じせしめることを特徴とする請求項１３記載の収差補正
    ユニット。
  15. 【請求項１５】 前記偏光方向変更素子は、前記第１の
    配向方向及び前記第２の配向方向のいずれかと略同一方
    向になるように前記光ビームの偏光方向を変更せしめる
    ことを特徴とする請求項１３又は１４記載の収差補正ユ
    ニット。
  16. 【請求項１６】 前記偏光方向変更素子は強誘電体を含
    み、前記強誘電体への印加電圧の変化に応じて前記光ビ
    ームの偏光方向が変更されることを特徴とする請求項１
    ３ないし１５のいずれか１に記載の収差補正ユニット。
  17. 【請求項１７】 前記互いに対向する第１の電極層のう
    ち少なくとも１の電極層は前記第１の収差を補正するよ
    うに分割され、前記互いに対向する第２の電極層のうち
    少なくとも１の電極層は前記第２の収差を補正するよう
    に分割されたことを特徴とする請求項１３ないし１６の
    いずれか１に記載の収差補正ユニット。
  18. 【請求項１８】 前記記録媒体は複数の記録層を有し、
    前記第１の液晶素子及び前記第２の液晶素子は、それぞ
    れ前記複数の記録層のうち１の記録層により生じる第１
    の収差及び他の１の記録層により生じる第２の収差を補
    正する位相変化を透過光に生じせしめることを特徴とす
    る請求項１３ないし１７のいずれか１に記載の収差補正
    ユニット。
  19. 【請求項１９】 請求項１３ないし１８のいずれか１に
    記載の収差補正ユニットを備えた光ピックアップ装置で
    あって、 前記光ビームを発する光源と、 前記記録媒体によって反射され前記収差補正ユニットを
    透過した光ビームを検出する光検出器と、を有すること
    を特徴とする光ピックアップ装置。
  20. 【請求項２０】 請求項１７に記載の収差補正ユニット
    を備えた光ピックアップ装置であって、前記互いに対向
    する第１の電極層の当該分割電極の各々、及び前記互い
    に対向する第２の電極層の当該分割電極の各々に異なる
    電圧を印可する電圧印可手段を有することを特徴とする
    光ピックアップ装置。
  21. 【請求項２１】 請求項１９又は２０記載の光ピックア
    ップ装置を備え、複数の記録層を有する記録媒体によっ
    て情報の記録及び／又は再生を行う記録再生装置であっ
    て、 前記記録媒体からの読取信号に基づいて、光ビームの照
    射を１の記録層から他の記録層に変更する層間ジャンプ
    指令を発する指令手段と、 前記層間ジャンプ指令に応答して前記層間ジャンプを行
    う層間ジャンプ手段と、 前記偏光方向変更素子を制御し、前記層間ジャンプを行
    う際に前記光ビームの偏光方向を変更せしめるコントロ
    ーラと、を有することを特徴とする記録再生装置。
  22. 【請求項２２】 前記コントローラは、前記偏光方向変
    更素子を制御して前記層間ジャンプ前の偏光方向と略直
    交する方向に前記光ビームの偏光方向を変更せしめるこ
    とを特徴とする請求項２１記載の記録再生装置。
  23. 【請求項２３】 前記コントローラは、前記層間ジャン
    プ指令に応答して、前記層間ジャンプ前の前記光ビーム
    の偏光方向と略同一方向の配向方向を有する液晶素子へ
    の電圧印加を絶つと共に、他方の液晶素子への電圧印加
    を行うことを特徴とする請求項２２記載の記録再生装
    置。
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