JP2004039018A - 光ピックアップ装置及び光ディスク装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光源から出射された光束は光学素子53及び対物レンズ60を介して情報記録媒体15の記録面に集光され、記録面で反射された戻り光束は対物レンズ及び光学素子を介して光検出器59で受光される。例えば情報記録媒体の複屈折性に起因して基板を透過する光束に光学的位相差が付与される場合には、情報記録媒体の複屈折性とは逆極性の複屈折性を有するように光学素子の屈折率分布が制御される。これにより、所定の形状の光スポットを記録面に形成することができる。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は光ピックアップ装置及び光ディスク装置に係り、さらに詳しくは、情報記録媒体の記録面に光を照射し、その記録面からの反射光を受光する光ピックアップ装置及び該光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ(以下「パソコン」と略述する)は、その機能が向上するに伴い、音楽や映像といったAV(Audio−Visual)情報を取り扱うことが可能となってきた。これらAV情報の情報量は非常に大きいために、情報記録媒体としてCD(compact disc)やDVD(digital versatile disc)などの大容量の光ディスクが注目されるようになり、その低価格化とともに、光ディスクをアクセスするためのドライブ装置として光ディスク装置がパソコンの周辺機器の一つとして普及するようになった。
【0003】
光ディスク装置では、スパイラル状又は同心円状のトラックが形成された光ディスクなどの情報記録媒体の記録面にレーザ光を照射して情報の記録又は消去を行い、記録面からの反射光に基づいて情報の再生などを行っている。そして、光ディスク装置は、情報記録媒体の記録面にレーザ光を照射して光スポットを形成するとともに、記録面からの反射光を受光するための装置として光ピックアップ装置を備えている。
【0004】
一般的に光ピックアップ装置は、対物レンズを含み、光源から出射される光束を情報記録媒体の記録面に導くとともに、記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置まで導く光学系、及び受光位置に配置された受光素子などを備えている。この受光素子からは、記録面に記録されているデータの再生情報だけでなく、光ピックアップ装置自体及び対物レンズの位置制御に必要な情報(サーボ情報)などを含む信号が出力される。
【0005】
受光素子からの出力信号に基づいて、再生情報及びサーボ情報などを精度良く検出するためには、所定の形状の光スポットが記録面に精度良く形成されることが必要である。また、記録面に情報を記録する場合でも、良好な記録品質を得るためには、所定の形状の光スポットが記録面に精度良く形成されることが必要である。
【0006】
しかしながら、記録密度が高くなるにつれて、光源から出射された光束は、例えば光学系を構成する各光学部品の加工精度、組立誤差、光軸のずれ及び傾きなどに起因して非点収差成分(以下、便宜上「光学系に起因する非点収差」という)を含む波面収差を生じ、所定の形状と異なる光スポットが記録面に形成されるおそれがあった。
【0007】
そこで、光学系に起因する非点収差を補正する光ピックアップ装置が、例えば特開平11−259892号公報(以下、「第1の公知例」という)及び特開2000−40249号公報(以下、「第2の公知例」という)などに開示されている。
【0008】
第1の公知例には、電圧を印加するための透明電極を有し、該透明電極への印加電圧に応じて透過光束に対する屈折率が変化する液晶層を備えた液晶パネルを、光源と対物レンズとの間の光路上に配置し、光学系に起因する非点収差を補正する光ピックアップ装置が開示されている。ここでは、液晶パネル以外の光学部品を組み付けた状態で、予め光学系に起因する非点収差を測定し、その測定結果に基づいて液晶パネルの配置方向及び透明電極への印加電圧の大きさを決定している。そして、その決定された電圧を透明電極に印加して、液晶パネルを透過する光束に所定の光学的位相差を付与することによって光学系に起因する非点収差を補正している。
【0009】
第2の公知例には、上記第1の公知例と同様な機能を有する液晶パネルにおいて、光学系に起因する非点収差の方向性に対応して光束が透過する領域を9つの分割領域に分割するとともに、分割領域毎に屈折率を設定し光学系に起因する非点収差を補正する光ピックアップ装置が開示されている。ここでは、再生信号におけるジッタやRF振幅などに基づいて、各分割領域に印加する電圧(駆動電圧)の大きさを決定している。そして、上記第1の公知例と同様に、液晶パネルを透過する光束に所定の光学的位相差を付与し、光学系に起因する非点収差を補正している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した第1の公知例及び第2の公知例に開示されている光ピックアップ装置では、光源の発熱により液晶パネルの温度が上昇する場合がある。特に情報の記録時には大きな電流が光源に供給されるため、ピックアップ装置の内部では温度が70℃近くまで上昇することもある。液晶は一般に温度特性が悪いため、安定して光学系に起因する非点収差を補正することが困難であるという不都合があった。また、液晶パネルは光学レンズに比べて透過率が悪く、光源から出射された光束の光利用効率が低下するという不都合もあった。さらに、液晶パネルでは、分子量の非常に大きい分子の移動及び回転によって屈折率を変化させているため、印加電圧の変化に対する応答性が悪く、追随できる周波数は30Hz程度であるという不都合があった。
【0011】
また、一般に情報記録媒体では、透明の基板上に記録面が形成されており、対物レンズからの光束はその基板を透過して記録面に集光されるようになっている。その基板は通常樹脂成形品であり、その大部分は生産性の点から、成形品と類似した形状のキャビティを有する成形用型(通常は金型)に溶融状態の樹脂を加圧しながら注入する射出成形法及びそれに類似する方法により製造されている。成形品が情報記録媒体のように円盤形状の場合には、キャビティの中央部(基板の回転中心に対応する部分)にダイレクトゲート(注入口)を持つラジアルフロータイプの成形用型を用いた成形方式(方案)が通常採用され、溶融樹脂はダイレクトゲートを介してキャビティの中央部から外周部に向かって流れていく。キャビティ内に注入された樹脂は、その温度及び冷却速度が一定ではないために、成形品に内部応力が残留したり、樹脂の密度が不均一となることがある。そこで、上記のようにして製造された情報記録媒体の基板は、トラックの接線方向とそれに直交する方向とで屈折率が互いに異なる性質(複屈折性)を有する場合がある。このように基板が複屈折性を有する場合には、基板を透過する光束に対して方向によって屈折率が異なるために、非点収差成分を含む波面収差が発生することとなる。
【0012】
すなわち、波面収差に含まれる非点収差成分(以下、便宜上「非点収差」と略述する)は、光学系に起因する非点収差だけでなく、情報記録媒体の基板の複屈折性に起因する非点収差(以下、便宜上「情報記録媒体(光ディスク)に起因する非点収差」という)も含まれ、光スポットの形状に影響を与えるが、上述した第1の公知例及び第2の公知例に開示されている光ピックアップ装置では、情報記録媒体に起因する非点収差についてはほとんど考慮されていない。
【0013】
さらに、情報記録媒体は複数のメーカーから供給されており、同一種類の情報記録媒体であっても、メーカーによって基板の複屈折の状況(大きさ及び方向性)がそれぞれ異なっている。また、一例として図23に示されるように、1枚の情報記録媒体においても情報記録媒体の回転中心からの距離によって複屈折の状況が異なっている。そこで、情報記録媒体へのアクセスの際に、そのアクセス位置毎に情報記録媒体に起因する非点収差を補正することも必要となっている。なお、図23では、トラックの接線方向(タンジェンシャル方向)の屈折率がそれに直交する方向(ラジアル方向)の屈折率よりも小さい場合を正の複屈折としている。
【0014】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第1の目的は、大型化及び高コスト化を招くことなく、情報記録媒体に最適な光スポットを形成することができる光ピックアップ装置を提供することにある。
【0015】
また、本発明の第2の目的は、情報記録媒体への高速度でのアクセスを精度良く安定して行うことができる光ディスク装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、情報記録媒体の記録面に光を照射し、前記記録面からの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、少なくとも一つの光源と;前記光源から出射される光束を前記記録面に集光する対物レンズと、前記光源から出射され前記対物レンズに向かう光束の光路上に配置され、電極を介して印加される電圧に応じた屈折率分布を有し前記記録面に集光される光束の波面収差における非点収差成分を補正する縦型の電気光学効果を示す電気光学結晶を含む光学素子とを含み、前記記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置に導く光学系と;前記受光位置に配置された光検出器と;を備える光ピックアップ装置である。
【0017】
これによれば、光源から出射された光束は対物レンズを介して情報記録媒体の記録面に集光され、記録面で反射された戻り光束は対物レンズを介して光検出器で受光される。例えば情報記録媒体の基板が複屈折性を有する場合には、情報記録媒体に照射された光束は基板を透過する際に方向に応じて屈折率が異なることにより光学的位相差が付与され、光束に非点収差が生じることとなり、情報記録媒体に照射された光束は十分に絞られることなく記録面に集光される。すなわち、光スポットの形状劣化を生じる。そこで、記録面に集光される光束の非点収差を補正するのに最適な屈折率分布が得られるような電圧を光学素子に印加することにより、所定の形状の光スポットが記録面に形成されることとなる。また、各光学部品を組み付けた後に、非点収差を補正することができるため、各光学部品の組み付け作業及び調整作業が容易となり、作業コストを削減することが可能となる。さらに、各光学部品の選定が容易となり、安価な汎用部品を用いることができるため、部品コストの削減及び歩留まりの向上が可能となる。また、電気光学結晶は、縦型の電気光学効果を示す電気光学結晶であるために、横型の電気光学効果を示す電気光学結晶を用いた場合に比べて、電気光学素子を光軸方向に薄くすることができる。これにより、光源から対物レンズまでの距離を短くすることが可能となり、各光学部品の配置の自由度が増すとともに、ピックアップ装置を小型化することができる。従って、大型化及び高コスト化を招くことなく、情報記録媒体に最適な光スポットを形成することが可能となる。
【0018】
請求項2に記載の発明は、情報記録媒体の記録面に光を照射し、前記記録面からの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、少なくとも一つの光源と;前記光源から出射される光束を前記記録面に集光する対物レンズと、前記光源から出射され前記対物レンズに向かう光束の光路上に配置され、電極を介して印加される電圧に応じて屈折率分布が変化する電気光学結晶を有する光学素子とを含み、前記記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置に導く光学系と;前記受光位置に配置された少なくとも1つの光検出器を含む光検出系と;前記光検出系の少なくとも1つの光検出器からの出力信号に基づいて、前記光学素子に印加する電圧を制御し、前記記録面に集光される光束の波面収差における非点収差成分を補正する非点収差補正手段と;を備える光ピックアップ装置である。
【0019】
これによれば、光源から出射された光束は対物レンズを介して情報記録媒体の記録面に集光され、記録面で反射された戻り光束は対物レンズを介して光検出器で受光される。例えば情報記録媒体の基板が複屈折性を有する場合には、情報記録媒体に照射された光束は基板を透過する際に、方向に応じて屈折率が異なることにより光学的位相差が付与され、光束に非点収差が生じることとなり、情報記録媒体に照射された光束は十分に絞られることなく記録面に集光される。すなわち、光スポットの形状劣化を生じる。そこで、非点収差補正手段により、光検出系の少なくとも1つの光検出器からの出力信号に基づいて、記録面に集光される光束の非点収差を補正するのに最適な屈折率分布が得られるように光学素子の印加電圧が制御される。例えば情報記録媒体の基板の複屈折とは逆極性の複屈折を電気光学結晶が有するように制御される。これにより、所定の形状の光スポットが記録面に形成されることとなる。また、各光学部品を組み付けた後に非点収差を補正することができるため、各光学部品の組み付け作業及び調整作業が容易となり、作業コストを削減することが可能となる。さらに、各光学部品の選定が容易となり、安価な汎用部品を用いることができる。これにより、部品コストの削減及び歩留まりの向上が可能となる。また、温度変化や経時変化などにより各光学部品を固定している接着剤等の物性が変化し、光学系に起因する非点収差が変化しても、その都度精度良く補正することができる。しかも、情報記録媒体へのアクセス中にフィードバック制御によって非点収差を補正しているため、情報記録媒体のメーカ間及び製造ロット間に複屈折の発生状況の違いがあっても、非点収差を精度良く補正することができる。従って、大型化及び高コスト化を招くことなく、情報記録媒体に最適な光スポットを形成することが可能となる。
【0020】
この場合において、請求項3に記載の光ピックアップ装置の如く、前記光学系は、前記記録面で反射され前記対物レンズを介した戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束をその光路上から分岐する偏光性分岐光学素子を更に含み、前記光検出系は、前記偏光性分岐光学素子で分岐された戻り光束を受光する第1の光検出器を含み、前記非点収差補正手段は、前記第1の光検出器からの出力信号が所定の信号レベル以上となるように、前記光学素子の印加電圧を制御することとすることができる。
【0021】
上記請求項2に記載の光ピックアップ装置において、請求項4に記載の光ピックアップ装置の如く、前記光学系は、前記記録面で反射され前記対物レンズを介した戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束をその光路上から分岐する偏光性分岐光学素子と、前記偏光性分岐光学素子を透過した前記戻り光束を分岐する無偏光性分岐光学素子とを更に含み、前記光検出系は、前記偏光性分岐光学素子で分岐された戻り光束を受光する第1の光検出器と、前記無偏光性分岐光学素子で分岐された戻り光束を受光する第2の光検出器とを含み、前記非点収差補正手段は、前記第1の光検出器からの出力信号と前記第2の光検出器からの出力信号との差信号が所定の信号レベル以上となるように、前記光学素子の印加電圧を制御することとすることができる。
【0022】
上記請求項2に記載の光ピックアップ装置において、請求項5に記載の光ピックアップ装置の如く、前記光学系は、前記記録面で反射され前記対物レンズを介した戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束をその光路上から分岐する偏光性分岐光学素子と、前記偏光性分岐光学素子を透過した前記戻り光束を分岐する無偏光性分岐光学素子とを更に含み、前記光検出系は、前記偏光性分岐光学素子で分岐された戻り光束を受光する第1の光検出器と、前記無偏光性分岐光学素子で分岐された戻り光束を受光する第2の光検出器とを含み、前記非点収差補正手段は、前記第2の光検出器からの出力信号が所定の信号レベル以下となるように、前記光学素子の印加電圧を制御することとすることができる。
【0023】
上記請求項2〜5に記載の各光ピックアップ装置において、請求項6に記載の光ピックアップ装置の如く、前記非点収差補正手段から前記光学素子に出力される印加電圧の制御信号は、少なくとも100MHzの周波数特性を有することとすることができる。かかる場合には、例えばDVDドライブ装置に用いられた場合に、10倍速程度の回転速度においても追従可能であり、情報記録媒体に起因する非点収差をほぼリアルタイムで補正することができる。
【0024】
上記請求項2〜6に記載の各光ピックアップ装置において、請求項7に記載の光ピックアップ装置の如く、前記電気光学結晶は、縦型の電気光学効果を示す電気光学結晶であることとすることができる。かかる場合には、横型の電気光学効果を示す電気光学結晶を用いた場合に比べて、電気光学素子を光軸方向に薄くすることができる。これにより、光源から対物レンズまでの距離を短くすることが可能となり、各光学部品の配置の自由度が増すとともに、ピックアップ装置を小型化することができる。
【0025】
上記請求項1〜7に記載の各光ピックアップ装置において、請求項8に記載の光ピックアップ装置の如く、前記光学素子を構成する前記電気光学結晶は板状であり、その板厚方向と光軸方向とがほぼ一致するように前記光学素子は配置されていることとすることができる。
【0026】
上記請求項1〜8に記載の各光ピックアップ装置において、請求項9に記載の光ピックアップ装置の如く、前記電極は前記電気光学結晶の光軸方向に対向する2つの面上にそれぞれ設けられ、少なくとも一部分が光学的に透明であるとともに、少なくとも一方の面上に設けられた電極は複数の部分電極に分割されていることとすることができる。
【0027】
上記請求項1〜9に記載の各光ピックアップ装置において、請求項10に記載の光ピックアップ装置の如く、前記光学素子に印加される電圧が0Vの場合には、入射する光束はそのまま前記光学素子を透過することとすることができる。かかる場合には、電気光学結晶における屈折率分布と、印加電圧の大きさ及び極性(プラス電圧及びマイナス電圧)とを対応させることができ、非点収差補正手段での印加電圧の制御を単純化することが可能となる。
【0028】
上記請求項1〜10に記載の各光ピックアップ装置において、請求項11に記載の光ピックアップ装置の如く、前記電気光学結晶は、奇数次の電気光学効果を示す電気光学結晶であることとすることができる。
【0029】
上記請求項1〜11に記載の各光ピックアップ装置において、請求項12に記載の光ピックアップ装置の如く、前記電気光学結晶は、ポッケルス効果を示す電気光学結晶であることとすることができる。かかる場合には、印加電圧と光学的位相差(複屈折)量との関係は直線関係となる。
【0030】
上記請求項1〜12に記載の各光ピックアップ装置において、請求項13に記載の光ピックアップ装置の如く、前記電気光学結晶は、シレナイト構造を有する酸化物の電気光学結晶であることとすることができる。かかる場合には、低い印加電圧で大きな位相差(複屈折)を発生させることができる。
【0031】
この場合において、請求項14に記載の光ピックアップ装置の如く、前記シレナイト構造を有する酸化物は、Bi12SiO20であることとすることができる。
【0032】
上記請求項1〜14に記載の各光ピックアップ装置において、請求項15に記載の光ピックアップ装置の如く、前記電気光学結晶は、単結晶の電気光学結晶であることとすることができる。
【0033】
上記請求項1〜15に記載の各光ピックアップ装置において、請求項16に記載の光ピックアップ装置の如く、前記電気光学結晶は、印加される電圧の極性に応じて前記屈折率分布の方向性が異なることとすることができる。
【0034】
上記請求項1〜16に記載の各光ピックアップ装置において、請求項17に記載の光ピックアップ装置の如く、前記非点収差成分は、前記光学系に起因する非点収差成分及び前記情報記録媒体の光学的異方性に起因する非点収差成分の少なくとも一方であることとすることができる。
【0035】
上記請求項1〜17に記載の各光ピックアップ装置において、請求項18に記載の光ピックアップ装置の如く、前記光源は、複数の情報記録媒体に個別に対応して設けられ、波長の異なる光束を択一的に出射する複数の光源を含み、前記光源毎に前記非点収差成分を補正するのに最適な屈折率分布となるような電圧が前記光学素子に印加されることとすることができる。かかる場合には、情報記録媒体の種別に応じて最適な屈折率分布が得られ、情報記録媒体の種別に依らず非点収差を精度良く補正することが可能となる。
【0036】
請求項19に記載の発明は、情報記録媒体に対して、情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも1つを行なう光ディスク装置であって、請求項1〜18のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置と;前記光ピックアップ装置からの出力信号を用いて、前記情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも1つを行なう処理装置と;を備える光ディスク装置である。
【0037】
これによれば、請求項1〜18のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置を備えているために、光ピックアップ装置からの出力信号に基づいてサーボ信号を精度良く安定して検出することができる。従って、情報記録媒体に対して高速度でのアクセスを精度良く安定して行うことが可能となる。本明細書では、光ディスク装置は、情報の記録、再生、及び消去に光を利用するCDやDVDなどのドライブ装置だけでなく、一部に光を利用する光磁気ディスクなどのドライブ装置も含む。
【0038】
【発明の実施の形態】
《第1の実施形態》
以下、本発明の第1の実施形態を図1〜図7に基づいて説明する。
【0039】
図1には、本発明の第1の実施形態に係る光ディスク装置の概略構成が示されている。この図1に示される光ディスク装置20は、情報記録媒体としての光ディスク15を回転駆動するためのスピンドルモータ22、光ピックアップ装置23、レーザコントロール回路24、エンコーダ25、モータドライバ27、再生信号処理回路28、サーボコントローラ33、バッファRAM34、バッファマネージャ37、インターフェース38、ROM39、CPU40及びRAM41などを備えている。なお、図1における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。
【0040】
前記光ピックアップ装置23は、光ディスク15のスパイラル状又は同心円状のトラックが形成された記録面にレーザ光を照射するとともに、記録面からの反射光を受光するための装置である。なお、この光ピックアップ装置23の構成等については後に詳述する。
【0041】
光ディスク15の記録面は所定の厚さの透明な基板上に形成されており、その基板を介して記録面にレーザ光が照射される。
【0042】
前記再生信号処理回路28は、光ピックアップ装置23からの出力信号に基づいてウォブル信号、RF信号及びサーボ信号(フォーカスエラー信号、トラックエラー信号)などを検出する。そして、再生信号処理回路28はウォブル信号からアドレス情報及び同期信号等を抽出する。ここで抽出されたアドレス情報はCPU40に出力され、同期信号はエンコーダ25に出力される。さらに、再生信号処理回路28はRF信号に対して誤り訂正処理等を行なった後、バッファマネージャ37を介してバッファRAM34に格納する。また、サーボ信号は再生信号処理回路28からサーボコントローラ33に出力される。
【0043】
前記サーボコントローラ33は、サーボ信号に基づいて光ピックアップ装置23を制御する各種制御信号を生成し、モータドライバ27に出力する。
【0044】
前記バッファマネージャ37は、バッファRAM34へのデータの入出力を管理し、蓄積されたデータ量が所定の値になるとCPU40に通知する。
【0045】
前記モータドライバ27は、サーボコントローラ33からの制御信号及びCPU40の指示に基づいて、光ピックアップ装置23及びスピンドルモータ22を制御する。
【0046】
前記エンコーダ25は、CPU40の指示に基づいて、バッファRAM34に蓄積されているデータをバッファマネージャ37を介して取り出し、エラー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク15への書き込みデータを作成するとともに、再生信号処理回路28からの同期信号に同期して、書き込みデータをレーザコントロール回路24に出力する。
【0047】
前記レーザコントロール回路24は、エンコーダ25からの書き込みデータ及びCPU40の指示に基づいて、光ピックアップ装置23から出射されるレーザ光の出力を制御する。
【0048】
前記インターフェース38は、ホスト(例えばパソコン)との双方向の通信インターフェースであり、ATAPI(AT Attachment Packet Interface)及びSCSI(Small Computer System Interface)等の標準インターフェースに準拠している。
【0049】
前記ROM39には、CPU40にて解読可能なコードで記述されたプログラムが格納されている。そして、CPU40は、ROM39に格納されているプログラムに従って上記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータ等を一時的にRAM41に保存する。
【0050】
次に、前記光ピックアップ装置23の構成等について図2に基づいて説明する。光ピックアップ装置23は、図2に示されるように、光源ユニット51、コリメートレンズ52、偏光性分岐光学素子としての偏光ビームスプリッタ54、λ/4板55、光学素子としての電気光学素子53、対物レンズ60、検出レンズ58、第1の光検出器としての受光器59、非点収差調整回路61及び駆動系(フォーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエータ及びシークモータ(いずれも図示省略))などを備えている。
【0051】
前記光源ユニット51は、所定の波長の光束を発光する光源としての半導体レーザ(図示省略)を含んで構成されている。なお、本第1の実施形態では、光源ユニット51から出射される光束の最大強度出射方向を+Z方向とする。また、一例として光源ユニット51からは偏光ビームスプリッタ54の入射面に平行な偏光(P偏光)の光束が出射されるものとする。そして、この光源ユニット51の+Z側には、前記コリメートレンズ52が配置され、光源ユニット51から出射された光束を略平行光とする。
【0052】
前記偏光ビームスプリッタ54は、コリメートレンズ52の+Z側に配置されている。この偏光ビームスプリッタ54は、入射する光束の偏光方向に応じてその反射率が異なっている。本第1の実施形態では、一例としてP偏光の光束に対する反射率は小さく、S偏光の光束に対する反射率は大きくなるように、偏光ビームスプリッタ54が設定されているものする。すなわち、光源ユニット51から出射された光束の大部分は、偏光ビームスプリッタ54を透過する。また、光ディスク15の記録面で反射し、対物レンズ60を介した戻り光束に含まれるS偏光成分は偏光ビームスプリッタ54で−X側に反射され、P偏光成分は偏光ビームスプリッタ54を透過する。この偏光ビームスプリッタ54の+Z側には、前記λ/4板55が配置されている。
【0053】
偏光ビームスプリッタ54の−X側には、前記検出レンズ58が配置され、偏光ビームスプリッタ54で反射された戻り光束を集光する。この検出レンズ58で集光された戻り光束は前記受光器59で受光される。
【0054】
受光器59は、再生信号処理回路28にてRF信号、ウォブル信号及びサーボ信号などを検出するのに最適な信号を出力するための複数の受光素子を含んで構成されている。
【0055】
前記電気光学素子53は、λ/4板55の+Z側に配置され、一例として図3(A)に示されるように、縦型の電気光学効果を示す平板状の電気光学結晶ECと、電気光学結晶ECの−Z側の面上に形成された電極53A及び+Z側の面上に形成された電極53Bとを備えている。
【0056】
本第1の実施形態では、電気光学結晶ECには、一例としてポッケルス効果(縦型の一次の電気光学効果)を示すBi12SiO20(BSO)の単結晶が用いられる。このBSOはシレナイト構造を有する酸化物であり、結晶点群23に属している。なお、BSO単結晶のポッケルス係数γ41は、5×10−12[m/V]である。
【0057】
また、各電極は酸化インジウム(In2O3)を主成分とし、二酸化スズ(SnO2)を10%程度混ぜた固溶体の透明の薄膜(ITO膜)で形成されている。従って、入射する光束の殆どは各電極を透過することができる。
【0058】
本第1の実施形態では、電極53Aは、一例として図3(B)に示されるように、X軸方向の分割線とY軸方向の分割線とによって4つの部分電極(部分電極53A1〜53A4)に分割されている。一方、電極53Bは、一例として図3(C)に示されるように、ほぼ正方形状の1つの電極である。これにより、電気光学素子53は4つの部分領域に分割することができる。ここでは、図3(B)に示されるように、部分電極53A1が形成された矩形部分を第1の部分領域R1、部分電極53A2が形成された矩形部分を第2の部分領域R2、部分電極53A3が形成された矩形部分を第3の部分領域R3、及び部分電極53A4が形成された矩形部分を第4の部分領域R4とする。従って、例えば部分電極53A1と電極53Bとの間に電圧が印加されていない場合には、第1の部分領域R1を透過する光束に対して、一例として図4(A)に示されるように、X軸方向の屈折率(ここでは常光線屈折率)noと、Y軸方向の屈折率(ここでは異常光線屈折率)neとは互いに等しくなる。すなわち、光学的位相差(複屈折)は発生しない。一方、部分電極53A1と電極53Bとの間に電圧が印加された場合には、第1の部分領域R1の内部では印加電圧に対応した電界がZ軸方向に一様に発生し、第1の部分領域R1を透過する光束に対して、一例として図4(B)に示されるように、その電界に対応して常光線屈折率noと異常光線屈折率neとの間に違いが生じる。すなわち、印加電圧に対応した光学的位相差(複屈折)が発生する。このことは、他の部分領域R2〜R4でも同様である。
【0059】
そこで、いずれの部分領域にも電圧が印加されていない場合には、電気光学素子53を透過した光束には、その偏光方向に関係なく非点収差を生じることはない。一方、例えば第1の部分領域R1と第3の部分領域R3とに電圧が印加されると、第1の部分領域R1及び第3の部分領域R3を透過した光束は複屈折の影響を受け、第2の部分領域R2及び第4の部分領域R4を透過した光束は複屈折の影響を受けない。これにより、電気光学素子53を透過した光束は、非点収差を生じることとなる。
【0060】
また、電気光学結晶ECがポッケルス効果を示す材料であるために、電気光学結晶ECを透過した光束に生じる光学的位相差Δθzは、次の(1)式で示されるように、電気光学結晶ECに印加される電圧Vzに比例する。ここで、λは入射する光束の波長、noは常光線屈折率である。
【0061】
Δθz=2π(no)3・γ41・Vz/λ ……(1)
【0062】
すなわち、一例として図5に示されるように、印加電圧と光学的位相差との相関関係は原点を通る直線で示される。BSO単結晶の常光線屈折率noは2.56であるので、例えば入射する光束の波長λが660nmの場合には、光学的位相差Δθzと印加電圧Vzとの相関関係を示す直線の傾き(比例定数)は、8×10−4[V−1]となる。この場合に、例えば位相をπだけ変化させるためには、約3.9kVの印加電圧が必要となる。
【0063】
電気光学結晶は電圧が印加されると分極により光学的異方性を示す。そして、その分極は原子レベルの分極であるため、電圧が印加されてから、それに対応する複屈折を生じるまでの応答時間はナノ秒以下である。しかしながら、平行平板に加工された電気光学結晶に電極を形成した電気光学素子の場合には、電気光学素子の形状に関係するキャパシタンス成分、非点収差調整回路61の出力インピーダンス及び配線のインピーダンスなどの影響により、応答時間が遅延する。そこで、本第1の実施形態では、電気光学結晶の厚みや電極面積を最適化することによってキャパシタンス成分を減少させ、応答時間の遅延を抑制している。
【0064】
前記非点収差調整回路61は、一例として図6に示されるように、受光器59を構成する各受光素子からの出力信号を電圧信号に変換するためのI−V変換回路61a、該I−V変換回路61aからの各出力信号を加算する加算回路61b、受光器59での受光量が最大となるときの各受光素子からの出力信号の和信号に対応する信号を基準信号として生成する基準信号生成回路61c、加算回路61bからの出力信号S1と基準信号生成回路61cからの出力信号S2との差信号を求める減算器61d、この減算器61dの出力信号S3に基づいて、部分電極53A1と電極53B間及び53A3と電極53B間に印加する電圧(Va1とする)、部分電極53A2と電極53B間及び53A4と電極53B間に印加する電圧(Va2とする)をそれぞれ設定する印加電圧設定回路61eなどから構成されている。なお、電極53Bは0Vに固定されていても良い。すなわち、第1の部分領域R1及び第3の部分領域R3には電圧Va1が印加され、第2の部分領域R2及び第4の部分領域R4には電圧Va2が印加されることとなる。これにより、Va1≠Va2の場合には、電気光学素子53を透過した光束は、X軸方向に対し角度45°をなす方向に非点収差を生じることとなる。従って、光学系及び光ディスクに起因してX軸方向に対し角度45°をなす方向に生じた非点収差を補正することができる。ここで、「角度」とは、方向と方向とが成す角の大きさを意味し、その角度方向(正負)までは含まない概念である。本明細書では、かかる概念として、「角度」という語彙を用いるものとする。すなわち、電気光学素子53における屈折率分布を制御することにより、電気光学素子53を透過した光束に所定の非点収差を発生させている。
【0065】
また、基準信号生成回路61cは、一例として図7に示されるように、2つの入力信号を比較して、大きいほうの信号を出力する比較回路611、基準信号が格納されている不揮発メモリ613、及び基準信号を管理する基準信号管理回路612などから構成されている。比較回路611は加算回路61bからの出力信号S1と基準信号管理回路612からの出力信号S2とを比較し、大きいほうの信号を出力信号SMとして基準信号管理回路612に出力する。また、基準信号管理回路612は不揮発メモリ613に格納されている基準信号を出力信号S2として比較回路611及び減算器61dに出力する。
【0066】
基準信号管理回路612は、例えば光ディスク15が光ディスク装置20にロードされ、CPU40から基準信号の更新要求が入力されると、不揮発メモリ613に格納されている基準信号をクリアするとともに、印加電圧設定回路61eに対してテストモードへの遷移要求を出力する。印加電圧設定回路61eはテストモードに遷移すると、減算器61dからの出力信号S3に関係なく、電圧Va1及び電圧Va2をそれぞれ所定の範囲内で所定のステップで徐々に変化させる。そして、基準信号管理回路612は、所定のタイミングで比較回路611からの出力信号SMを不揮発メモリ613に格納するとともに、比較回路611に出力する。すなわち、加算回路61bからの出力信号S1のうちで最も大きい信号が不揮発メモリ613に格納されることとなる。印加電圧設定回路61eはテストモードでの処理が終了すると、テスト終了を基準信号管理回路612に通知するとともに稼動モードに戻る。基準信号管理回路612はテスト終了通知を受けると、基準信号の更新を禁止し、基準信号の更新終了をCPU40に通知する。これにより、受光器59での戻り光束の受光量が最大となるときの加算回路61bからの出力信号とほぼ等しい信号が基準信号となる。従って、減算器61dの出力信号S3は受光器59での受光量の減少量に対応する信号となる。なお、CPU40は、基準信号の更新要求の代わりに、基準信号に関する情報を基準信号管理回路612に通知しても良い。この場合には、基準信号管理回路612は、基準信号に関する情報に基づいて不揮発メモリ613に格納されている基準信号を更新することとなる。
【0067】
また、受光器59での受光量の減少量と非点収差との相関関係は予め実験的に求められ、その相関関係と上記(1)式とに基づいて、減算器61dからの出力信号S3と印加電圧(Va1、Va2)との相関関係を示す近似式が算出され、印加電圧設定回路61eを構成する不揮発メモリ(図示省略)に格納されている。なお、本第1の実施形態では、一例として、次の(2)式及び(3)式が格納されているものとする。なお、k1及びk2は比例定数(変換係数)である。
【0068】
Va1=k1・S3 ……(2)
【0069】
Va2=k2・S3 ……(3)
【0070】
上記のように構成される光ピックアップ装置23の作用を説明する。なお、ここでは、便宜上光学系に起因する非点収差の影響は極めて小さいものとする。
【0071】
《光ディスクの基板の複屈折量が極めて小さい場合》
先ず光ディスク15の基板の複屈折量(以下、便宜上「光ディスクの複屈折量」ともいう)が極めて小さい場合について説明する。なお、印加電圧設定回路61eから出力される電圧Va1及びVa2はいずれも0Vであるものとする。
【0072】
光源ユニット51から+Z方向に出射された直線偏光(ここではP偏光)の光束は、コリメートレンズ52で略平行光となった後、偏光ビームスプリッタ54に入射する。この光束の大部分は偏光ビームスプリッタ54をそのまま透過し、λ/4板55で直線偏光から円偏光に変換された後、電気光学素子53に入射する。ここでは、各部分領域の印加電圧がいずれも0Vであるため、電気光学素子53に入射した光束はそのまま透過し、対物レンズ60を介して光ディスク15に照射される。ここでは、光ディスクの複屈折量が極めて小さいため、光ディスク15に照射された光束は基板を透過する際に非点収差を生じることなく記録面に集光される。すなわち、所定の円形状の光スポットが記録面に形成される。
【0073】
光ディスク15の記録面にて反射した戻り光束は、往路とは反対回りの円偏光の光束となる。この戻り光束は光ディスク15の基板をそのまま透過し対物レンズ60に入射する。対物レンズ60で再び略平行光とされた戻り光束は電気光学素子53に入射する。この戻り光束は電気光学素子53をそのまま透過し、λ/4板55で円偏光から直線偏光(ここではS偏光)に変換される。そして、直線偏光に変換された戻り光束は偏光ビームスプリッタ54に入射する。
【0074】
偏光ビームスプリッタ54に入射した戻り光束は、その殆どが−X方向に反射され、検出レンズ58を介して受光器59で受光される。受光器59を構成する各受光素子は、受光量に応じた信号をそれぞれ非点収差調整回路61及び再生信号処理回路28に出力する。なお、偏光ビームスプリッタ54を透過して光源ユニット51に入射する戻り光束は殆ど0である。
【0075】
非点収差調整回路61は、受光器59を構成する各受光素子からの出力信号をI−V変換回路61aにて電圧信号に変換した後、各電圧信号を加算回路61bにて加算する。加算回路61bからの出力信号S1は減算器61dにて基準信号S2と比較され、その比較結果は信号S3として印加電圧設定回路61eに入力される。ここでは、受光器59での受光量はほぼ最大値となるため、信号S3はほぼ0となる。従って、上記(2)式及び(3)式から明らかなように、印加電圧設定回路61eから出力される電圧Va1及びVa2はそれぞれ0Vのままとなる。
【0076】
《光ディスクの基板の複屈折量が大きい場合(非点収差調整なし)》
次に、光ディスクの複屈折量が大きい場合について説明する。なお、印加電圧設定回路61eから出力される電圧Va1及びVa2はいずれも0Vであるものとする。また、λ/4板55における遅相軸方向と光ディスク15における遅相軸方向とは45°ずれているものとする。
【0077】
光源ユニット51から+Z方向に出射された直線偏光(ここではP偏光)の光束は、コリメートレンズ52で略平行光となった後、偏光ビームスプリッタ54に入射する。この光束の大部分は偏光ビームスプリッタ54をそのまま透過し、λ/4板55で円偏光とされた後、電気光学素子53に入射する。ここでは、各部分領域の印加電圧がいずれも0Vであるため、電気光学素子53に入射した光束はそのまま透過し、対物レンズ60を介して光ディスク15に照射される。ここでは、光ディスクの複屈折量が大きいので、光ディスク15に照射された光束は基板を透過する際に非点収差(ここでは+δとする)を生じ、記録面に形成される光スポットは楕円形状となる。
【0078】
光ディスク15の記録面にて反射した戻り光束は、往路とは反対回りの楕円偏光の光束となる。この戻り光束は基板を透過する際に再度非点収差(+δ)を生じ、楕円度が更に大きくなった楕円偏光となり対物レンズ60の入射する。対物レンズ60で再び略平行光とされた戻り光束は、電気光学素子53をそのまま透過し、λ/4板55にて楕円度が小さくなった楕円偏光の光束に変換される。そして、その変換された戻り光束は偏光ビームスプリッタ54に入射する。
【0079】
偏光ビームスプリッタ54に入射した戻り光束に含まれるS偏光成分は−X方向に反射され、検出レンズ58を介して受光器59で受光される。そして、受光器59を構成する各受光素子は、受光量に応じた信号をそれぞれ非点収差調整回路61及び再生信号処理回路28に出力する。なお、光ディスクの複屈折量が小さい場合に比べて受光器59での受光量は低下する。
【0080】
また、偏光ビームスプリッタ54に入射した戻り光束に含まれるP偏光成分は偏光ビームスプリッタ54を透過し、光源ユニット51に入射する。
【0081】
非点収差調整回路61は、受光器59を構成する各受光素子からの出力信号をI−V変換回路61aにて電圧信号に変換した後、各電圧信号を加算回路61bにて加算する。加算回路61bからの出力信号S1は減算器61dにて基準信号S2と比較され、その比較結果は信号S3として印加電圧設定回路61eに入力される。ここでは、受光器59での受光量は最大値よりも少ないため、信号S3は0とはならない。印加電圧設定回路61eは、上記(2)式及び(3)式に基づいて、電圧Va1及びVa2を設定するとともに各部分電極に出力する。これにより、光ディスクに起因する非点収差(+δ)と逆極性の非点収差(−δ)が電気光学素子53で生じることとなる。
【0082】
《光ディスクの基板の複屈折量が大きい場合(非点収差調整あり)》
上記のようにして設定された電圧が電気光学素子53を構成する各部分領域に印加された場合について説明する。
【0083】
光源ユニット51から+Z方向に出射された直線偏光(ここではP偏光)の光束は、コリメートレンズ52で略平行光となった後、偏光ビームスプリッタ54に入射する。この光束の大部分は偏光ビームスプリッタ54をそのまま透過し、λ/4板55で円偏光とされた後、電気光学素子53に入射する。この光束は電気光学素子53で円偏光から楕円偏光に変換されるとともに、非点収差(−δ)を生じ、対物レンズ60を介して光ディスク15に照射される。光ディスク15に照射された光束は基板を透過する際に(+δ)の非点収差を生じるため、記録面での非点収差はほぼ0となり、円偏光の光束となって記録面に照射される。すなわち、光ディスクに起因する非点収差は、電気光学素子53で付与された非点収差と相殺される。従って、所定の円形状の光スポットが記録面に形成される。
【0084】
光ディスク15の記録面にて反射した戻り光束は、往路とは反対回りの円偏光の光束となる。この戻り光束は基板を透過する際に再度非点収差(+δ)を生じ、楕円偏光の光束となって対物レンズ60の入射する。対物レンズ60で再び略平行光とされた戻り光束は電気光学素子53に入射する。この戻り光束は電気光学素子53にて(−δ)の非点収差を生じるため、非点収差が補正された円偏光の光束となり、λ/4板55に入射する。λ/4板55では円偏光から直線偏光(ここではS偏光)の光束に変換され偏光ビームスプリッタ54に入射する。
【0085】
偏光ビームスプリッタ54に入射した戻り光束は、その殆どが−X方向に反射され、検出レンズ58を介して受光器59で受光される。受光器59を構成する各受光素子は、受光量に応じた信号をそれぞれ非点収差調整回路61及び再生信号処理回路28に出力する。なお、受光器59で受光される戻り光束の非点収差はほぼ0である。また、偏光ビームスプリッタ54を透過して光源ユニット51に入射する戻り光束は殆ど0となる。
【0086】
なお、上記説明では、わかりやすくするために光学系に起因する非点収差は極めて小さいものとしたが、光学系に起因する非点収差が大きい場合であっても同様にして電気光学素子53で生じる非点収差を調整することにより光学系に起因する非点収差を補正することができる。また、光学系に起因する非点収差及び光ディスクに起因する非点収差がいずれも大きい場合であっても良い。
【0087】
《記録処理》
次に、前述の光ディスク装置20を用いて、光ディスク15にデータを記録する場合の処理動作について簡単に説明する。
【0088】
CPU40は、ホストから記録要求のコマンドを受信すると、指定された記録速度に基づいてスピンドルモータ22の回転を制御するための制御信号をモータドライバ27に出力するとともに、ホストから記録要求のコマンドを受信した旨を再生信号処理回路28に通知する。また、CPU40は、ホストから受信したデータをバッファマネージャ37を介してバッファRAM34に蓄積する。
【0089】
非点収差調整回路61は、前述の如くして光学系及び光ディスクに起因する非点収差を補正するのに最適な電圧を検出し、電気光学素子53の各部分領域に印加する。光ディスク15の回転が所定の線速度に達すると、再生信号処理回路28は、受光器59からの出力信号に基づいて、トラックエラー信号及びフォーカスエラー信号を検出し、サーボコントローラ33に出力する。
【0090】
サーボコントローラ33は、トラックエラー信号に基づいて、モータドライバ27を介して光ピックアップ装置23のトラッキングアクチュエータを駆動し、トラックずれを補正する。また、サーボコントローラ33は、フォーカスエラー信号に基づいて、モータドライバ27を介して光ピックアップ装置23のフォーカシングアクチュエータを駆動し、フォーカスずれを補正する。このようにして、トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。
【0091】
また、再生信号処理回路28は、受光器59からの出力信号に基づいてアドレス情報を取得し、CPU40に通知する。そして、CPU40はアドレス情報に基づいて、指定された書き込み開始地点に光ピックアップ装置23が位置するように、光ピックアップ装置23のシークモータを制御する信号をモータドライバ27に出力する。
【0092】
CPU40は、バッファマネージャ37からバッファRAM34に蓄積されたデータ量が所定の値を超えたとの通知を受けると、エンコーダ25に書き込みデータの作成を指示する。また、CPU40は、アドレス情報に基づいて光ピックアップ装置23の位置が書き込み開始地点であると判断すると、エンコーダ25に通知する。そして、エンコーダ25は、レーザコントロール回路24及び光ピックアップ装置23を介して書き込みデータを光ディスク15に記録する。
【0093】
《再生処理》
次に、前述した光ディスク装置20を用いて、光ディスク15に記録されているデータを再生する場合の処理動作について簡単に説明する。
【0094】
CPU40は、ホストから再生要求のコマンドを受信すると、再生速度に基づいてスピンドルモータ22の回転を制御するための制御信号をモータドライバ27に出力するとともに、ホストから再生要求のコマンドを受信した旨を再生信号処理回路28に通知する。そして、上記記録処理の場合と同様にして、電気光学素子53における非点収差の調整、対物レンズ60のトラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。また、再生信号処理回路28は、上記記録処理の場合と同様に、アドレス情報を検出し、CPU40に通知する。
【0095】
CPU40は、アドレス情報に基づいて指定された読み込み開始地点に光ピックアップ装置23が位置するようにシークモータを制御する信号をモータドライバ27に出力する。CPU40は、アドレス情報に基づいて光ピックアップ装置23の位置が読み込み開始地点であると判断すると、再生信号処理回路28に通知する。
【0096】
そして、再生信号処理回路28は、光ピックアップ装置23の出力信号に基づいてRF信号を検出し、誤り訂正処理等を行った後、バッファRAM34に蓄積する。バッファマネージャ37は、バッファRAM34に蓄積された再生データがセクタデータとして揃ったときに、インターフェース38を介してホストに転送する。
【0097】
なお、記録処理及び再生処理が終了するまで、電気光学素子53における非点収差の調整、対物レンズ60のトラッキング制御及びフォーカス制御が随時行われる。
【0098】
以上の説明から明らかなように、本第1の実施形態に係る光ディスク装置20では、再生信号処理回路28と、CPU40及び該CPU40によって実行されるプログラムとによって処理装置が実現されている。また、非点収差調整回路61によって非点収差補正手段が実現されている。
【0099】
以上説明したように、本第1の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、非点収差調整回路61は、受光器59からの出力信号に基づいて、受光器59での受光量が常に最大受光量とほぼ一致するように、電気光学素子53の各部分領域に印加する電圧を調整している。これにより、光学系及び光ディスクに起因する非点収差が補正され、所定の光スポットを安定して記録面に形成することが可能となる。そして、受光器59から出力される信号の信号レベル及びS/N比を向上させることができる。また、各光学部品を組み付けた後に、非点収差を補正することができるため、各光学部品の組み付け作業及び調整作業が容易となり、作業コストを削減することが可能となる。さらに、非点収差の補正が可能であるため、各光学部品の選定が容易となり、安価な汎用部品を用いることができる。これにより、部品コストの削減及び歩留まりの向上が可能となる。また、温度変化や経時変化などにより各光学部品を固定している接着剤等の物性が変化し、光学系に起因する非点収差が変化しても、その都度精度良く補正することができるため、受光器59から出力される信号の安定性を向上させることが可能となる。
【0100】
さらに、本第1の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、光ディスクへのアクセス中にフィードバック制御によって非点収差を補正しているため、光ディスクのメーカ間及び製造ロット間に複屈折の発生状況の違いがあっても、光ディスク毎に非点収差を精度良く補正することができる。
【0101】
また、本第1の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、電気光学素子53では非点収差を調整するために屈折率分布を調整する材料として電気光学結晶が用いられているために、100MHz以上の周波数特性を有する非点収差調整回路61からの制御信号に追随することができ、ほぼリアルタイムで非点収差を補正することが可能となる。そこで、本第1の実施形態に係る光ピックアップ装置が、例えばDVDドライブ装置に用いられた場合には、10倍速程度の回転速度においても追従可能であり、光ディスクに起因する非点収差を精度良く補正することができる。
【0102】
さらに、本第1の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、非点収差が極めて小さい戻り光束が受光器59で受光されるため、受光器59を構成する各受光素子から出力される信号の信号レベル及びS/N比を向上させることができる。
【0103】
また、本第1の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、電気光学素子53では縦型の電気光学効果を示す電気光学結晶を用いているために、横型の電気光学効果を示す電気光学結晶(光軸と電界印加方向が垂直)を用いた場合に比べて、電気光学結晶を光軸方向に薄く、面方向に広くすることができる。これにより、光源から対物レンズまでの距離を短くすることが可能となり、各光学部品の配置の自由度が増すとともに、ピックアップ装置を小型化することができる。なお、横型の電気光学効果を示す電気光学結晶を用いた場合には、電界印加方向と光軸方向とが直交しているので、各電極は光路を挟む位置に設置する必要がある。この場合には、各電極間の距離は、当然ながら光路中の光のビーム径より大きくしなければならないため、ビーム径を大きくしようとすると電極間距離が長くなる。一方、縦型の電気光学効果を示す電気光学結晶を用いた場合には、ビーム径を大きくしようとすると電気光学結晶の面積を大きくするだけで良く、電極間距離(ギャップ長)には影響を及ぼさない。従って、縦型の電気光学効果を示す電気光学結晶を用いた場合には、通常のハーフハイトの高さのピックアップ装置であっても、ビーム径を大きくとることが可能となり、その結果ワーキングディスタンスを大きくすることができる。
【0104】
また、本第1の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、電気光学素子53にポッケルス効果を示す電気光学結晶を用いているために、印加電圧と光学的位相差(複屈折)量との関係は直線関係となる。また、電圧が印加されていないときには位相差が0、すなわち等方性媒質となる。そこで、例えば電気光学係数(ポッケルス係数)が正の場合には、正の電圧が印加されると正の光学的位相差が発生し、負の電圧が印加されると負の光学的位相差が発生する。すなわち、印加電圧の正負が光学的位相差の正負に対応することとなる。従って、印加電圧と光学的位相差とは単純な比例関係を有することとなり、簡単な一次式で示すことができる。これにより、非点収差の調整が容易になり、例えば印加電圧設定回路に汎用の安価なリニアアンプなどを用いることができ、回路の単純化及び低コスト化を図ることができるとともに、電気光学素子53における非点収差の調整の高速化を図ることが可能となる。
【0105】
また、本第1の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、電気光学素子53にシレナイト構造を有する酸化物を用いているために、低い印加電圧で大きな光学的位相差(複屈折)を惹起することができる。従って、非点収差調整回路61に大規模な昇圧回路を必要とせず、光ピックアップ装置の小型化及び軽量化を促進することができる。
【0106】
さらに、本第1の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、電極53AがX軸方向及びY軸方向の分割線によって分割された4つの部分電極から構成されているために、X軸方向に対して角度45°をなす方向の非点収差を補正することができる。なお、例えば電気光学素子53をXY平面内で45°回転すると、X軸方向及びY軸方向の非点収差を補正することができる。
【0107】
また、本第1の実施形態に係る光ディスク装置によると、所定の光スポットが精度良く安定して記録面に形成されるため、例えば、検出光量の低下、隣接トラックの干渉、及び符号間の干渉などによる受光器59から出力される信号の劣化を防止することができる。すなわち、再生信号、ウォブル信号及びサーボ信号を精度良く安定して検出することができる。また、情報の記録の際には、規格外の記録マークの形成、書き込みパワーの不足、及び記録マークの形成不全などの発生を防止することができる。すなわち、記録品質に優れた記録を行うことができる。従って、本発明に係る光ディスク装置によると、高速度でのアクセスを精度良く安定して行うことが可能となる。さらに、光ピックアップ装置の小型化によって、光ディスク装置自体の小型化及び消費電力の低減も促進することができ、例えば携帯用として用いられる場合には、持ち運びが容易となり、さらに長時間の使用が可能となる。
【0108】
なお、上記第1の実施形態では、偏光ビームスプリッタ54を用いて戻り光束を受光器59側に分岐する場合について説明したが、これに限らず、偏光ビームスプリッタ54に代えて、例えば偏光ホログラム素子を用いても良い。これにより、光ピックアップ装置の小型化及び軽量化を促進することができる。さらに、この場合に、その偏光ホログラム素子と受光器59とを一体化しても良い。
【0109】
《第2の実施形態》
次に、本発明の第2の実施形態を図8〜図10に基づいて説明する。
【0110】
この第2の実施形態は、一例として図8に示されるように、上記第1の実施形態におけるコリメートレンズ52と偏光ビームスプリッタ54との間に無偏光ビームスプリッタ70を配置した点に特徴を有する。
【0111】
さらに、無偏光ビームスプリッタ70で−X方向に反射された戻り光束を集光するための集光レンズ71と、該集光レンズ71で集光された戻り光束を受光するための受光器72とが付加されている。
【0112】
そして、上記第1の実施形態における非点収差調整回路61の代わりに、受光器59からの出力信号と受光器72からの出力信号とに基づいて電気光学素子53における屈折率分布を調整する非点収差調整回路62が用いられる。
【0113】
なお、その他の光ピックアップ装置及び光ディスク装置の構成などは、上記第1の実施形態と同様である。従って、以下においては、上記第1の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、上記第1の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
【0114】
非点収差調整回路62は、一例として図9に示されるように、受光器59を構成する各受光素子からの出力信号及び受光器72からの出力信号を電圧信号に変換するためのI−V変換回路62a、該I−V変換回路62aにて電圧信号に変換された受光器59を構成する各受光素子からの出力信号を加算する加算回路62b、この加算回路62bからの出力信号S11とI−V変換回路62aにて電圧信号に変換された受光器72からの出力信号S12との差信号を求める減算器62d、受光器59での受光量と受光器72での受光量との差が最大となるときの受光器59からの出力信号と受光器72からの出力信号との差信号に対応する信号を基準信号として生成する基準信号生成回路62c、減算器62dからの出力信号S13と基準信号生成回路62cからの出力信号S14との差信号を求める減算器62e、この減算器62eの出力信号S15に基づいて電圧Va1及び電圧Va2をそれぞれ設定する印加電圧設定回路62fなどから構成されている。
【0115】
また、基準信号生成回路62cは、一例として図10に示されるように、2つの入力信号を比較して、大きいほうの信号を出力する比較回路621、基準信号が格納されている不揮発メモリ623、及び基準信号を管理する基準信号管理回路622などから構成されている。比較回路621は減算器62dからの出力信号S13と基準信号管理回路622からの出力信号S14とを比較し、大きいほうの信号を出力信号SNとして基準信号管理回路622に出力する。また、基準信号管理回路622は不揮発メモリ623に格納されている基準信号を出力信号S14として比較回路621及び減算器62eに出力する。
【0116】
基準信号管理回路622は、例えば光ディスク15が光ディスク装置20にロードされ、CPU40から基準信号の更新要求が入力されると、不揮発メモリ623に格納されている基準信号をクリアするとともに、印加電圧設定回路62fに対してテストモードへの遷移要求を出力する。印加電圧設定回路62fはテストモードに遷移すると、減算器62eからの出力信号S15に関係なく、部分電極53A1及び53A3に印加する電圧Va1、及び部分電極53A2及び53A4に印加する電圧Va2をそれぞれ所定の範囲内で所定のステップで徐々に変化させる。そして、基準信号管理回路622は、所定のタイミングで比較回路621からの出力信号SNを不揮発メモリ623に格納するとともに、比較回路621に出力する。すなわち、減算器62dからの出力信号S13のうちで最も大きい信号が不揮発メモリ623に格納されることとなる。印加電圧設定回路62fはテストモードでの処理が終了すると、テスト終了を基準信号管理回路622に通知するとともに稼動モードに戻る。基準信号管理回路622はテスト終了通知を受けると、基準信号の更新を禁止し、基準信号の更新終了をCPU40に通知する。これにより、受光器59での受光量と受光器72での受光量との差が最大となるときの減算器62dからの出力信号とほぼ等しい信号が基準信号となる。なお、CPU40は、基準信号の更新要求の代わりに、基準信号に関する情報を基準信号管理回路622に通知しても良い。この場合には、基準信号管理回路622は、基準信号に関する情報に基づいて不揮発メモリ623に格納されている基準信号を更新する。
【0117】
受光器59での受光量と受光器72での受光量との差の減少量と、非点収差との相関関係は予め実験的に求められ、その相関関係と上記(1)式とに基づいて受光器59での受光量と受光器72での受光量との差の減少量と、印加電圧との相関関係を示す近似式が算出され、印加電圧設定回路62fを構成する不揮発メモリ(図示省略)に格納されている。なお、本第2の実施形態では、一例として、次の(4)式及び(5)式が格納されているものとする。なお、k3及びk4はそれぞれ比例定数(変換係数)である。
【0118】
Va1=k3・S15 ……(4)
【0119】
Va2=k4・S15 ……(5)
【0120】
次に、上記のようにして構成される光ピックアップ装置23の作用を説明する。なお、便宜上光学系に起因する非点収差は極めて小さいものとする。
【0121】
《光ディスクの基板の複屈折量が大きい場合(非点収差調整なし)》
ここでは、光ディスクの複屈折量が大きい場合について説明する。なお、印加電圧設定回路62fから出力される電圧Va1及びVa2はいずれも0Vであるものとする。
【0122】
光源ユニット51から+Z方向に出射された直線偏光(ここではP偏光)の光束は、コリメートレンズ52で略平行光となった後、無偏光ビームスプリッタ70に入射する。無偏光ビームスプリッタ70を透過した光束の大部分は偏光ビームスプリッタ54をそのまま透過し、λ/4板55で円偏光とされた後、電気光学素子53に入射する。ここでは、各部分領域の印加電圧はいずれも0Vであるため、電気光学素子53に入射した光束はそのまま透過し、対物レンズ60を介して光ディスク15に照射される。ここでは、光ディスクの複屈折量が大きいので、光ディスク15に照射された光束は基板を透過する際に非点収差(ここでは+δとする)を生じ、楕円形状の光スポットが記録面に形成される。
【0123】
光ディスク15の記録面にて反射した戻り光束は、往路とは反対回りの楕円偏光の光束となる。この戻り光束は基板を透過する際に再度非点収差(+δ)を生じ、更に楕円度が大きくなった楕円偏光となり対物レンズ60の入射する。対物レンズ60で再び略平行光とされた戻り光束は、電気光学素子53をそのまま透過し、λ/4板55にて楕円度が小さくなった楕円偏光の光束に変換される。そして、その変換された戻り光束は偏光ビームスプリッタ54に入射する。
【0124】
偏光ビームスプリッタ54に入射した戻り光束に含まれるS偏光成分は−X方向に反射され、検出レンズ58を介して受光器59で受光される。そして、受光器59を構成する各受光素子は、受光量に応じた信号をそれぞれ非点収差調整回路62及び再生信号処理回路28に出力する。なお、光ディスクの複屈折量が小さい場合に比べて受光器59での受光量は低下する。
【0125】
また、偏光ビームスプリッタ54に入射した戻り光束に含まれるP偏光成分は偏光ビームスプリッタ54を透過し、無偏光ビームスプリッタ70に入射する。無偏光ビームスプリッタ70で−X方向に反射された戻り光束は、検出レンズ71を介して受光器72で受光される。受光器72は、受光量に応じた信号を非点収差調整回路62に出力する。なお、無偏光ビームスプリッタ70を透過した光束はコリメートレンズ52を介して光源ユニット51に入射する。
【0126】
非点収差調整回路62は、受光器59を構成する各受光素子からの出力信号及び受光器72からの出力信号をI−V変換回路62aにて電圧信号に変換した後、受光器59を構成する各受光素子からの出力信号に対応する各電圧信号を加算回路62bにて加算する。加算回路62bからの出力信号S11は減算器62dにて受光器72からの出力信号に対応する電圧信号S12と比較され、その比較結果は信号S13として減算器62eに入力される。信号S13は減算器62eにて基準信号S14と比較され、その比較結果は信号S15として印加電圧設定回路62fに入力される。印加電圧設定回路62fは、上記(4)式及び(5)式に基づいて、電圧Va1及びVa2を設定するとともに、各部分電極に出力する。これにより、光ディスクに起因する非点収差(+δ)と逆極性の非点収差(−δ)が電気光学素子53で生じることとなる。
【0127】
《光ディスクの基板の複屈折量が大きい場合(非点収差調整あり)》
上記のようにして設定された電圧が電気光学素子53を構成する各部分領域にが印加された場合について説明する。
【0128】
光源ユニット51から+Z方向に出射された直線偏光(ここではP偏光)の光束は、コリメートレンズ52で略平行光となった後、無偏光ビームスプリッタ70に入射する。無偏光ビームスプリッタ70を透過した光束の大部分は偏光ビームスプリッタ54をそのまま透過し、λ/4板55で円偏光とされた後、電気光学素子53に入射する。この光束は電気光学素子53で円偏光から楕円偏光に変換されるとともに、非点収差(−δ)を生じ、対物レンズ60を介して光ディスク15に照射される。光ディスク15に照射された光束は基板を透過する際に(+δ)の非点収差を生じるため、記録面の非点収差はほぼ0となり、円偏光の光束となって記録面に照射される。すなわち、光ディスクに起因する非点収差は、電気光学素子53での非点収差と相殺される。従って、所定の円形状の光スポットが記録面に形成される。
【0129】
光ディスク15の記録面にて反射した戻り光束は、往路とは反対回りの円偏光の光束となる。この戻り光束は基板を透過する際に再度非点収差(+δ)を生じ、楕円偏光の光束となって対物レンズ60の入射する。対物レンズ60で再び略平行光とされた戻り光束は電気光学素子53に入射する。この戻り光束は電気光学素子53にて(−δ)の非点収差を生じるため、非点収差が補正された円偏光の光束となり、λ/4板55に入射する。λ/4板55では円偏光から直線偏光(ここではS偏光)の光束に変換され偏光ビームスプリッタ54に入射する。
【0130】
偏光ビームスプリッタ54に入射した戻り光束は、その殆どが−X方向に反射され、検出レンズ58を介して受光器59で受光される。受光器59を構成する各受光素子は、受光量に応じた信号をそれぞれ非点収差調整回路62及び再生信号処理回路28に出力する。なお、受光器59で受光される戻り光束の非点収差はほぼ0である。また、偏光ビームスプリッタ54を透過して無偏光ビームスプリッタ70に入射する光量は殆ど0となる。
【0131】
以上の説明から明らかなように、本第2の実施形態に係る光ディスク装置20では、非点収差調整回路62によって非点収差補正手段が実現されている。また、上記第1の実施形態と同様に、再生信号処理回路28と、CPU40及び該CPU40によって実行されるプログラムとによって処理装置が実現されており、上記第1の実施形態と同様にして、記録処理及び再生処理が行われる。
【0132】
以上説明したように、本第2の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、非点収差調整回路62は、受光器59及び受光器72からの出力信号に基づいて、受光器59での受光量と受光器72での受光量との差がほぼ最大となるように、電気光学素子53に印加する電圧を調整している。これにより、光学系及び光ディスクに起因する非点収差が補正され、所定の形状の光スポットを安定して記録面に形成することが可能となるため、上記第1の実施形態に係る光ピックアップ装置と同様な効果を得ることができる。なお、光学系及び光ディスクに起因する非点収差の検出精度は上記第1の実施形態よりも高い。
【0133】
また、本第2の実施形態に係る光ディスク装置によると、所定の形状の光スポットが精度良く安定して記録面に形成されるため、上記第1の実施形態に係る光ディスク装置と同様な効果を得ることが可能となる。
【0134】
なお、上記第2の実施形態では、受光器72からの出力信号と受光器59からの出力信号とに基づいて電気光学素子53における非点収差を調整する場合について説明したが、これに限らず、例えば図11に示されるように、受光器72からの出力信号のみに基づいて電気光学素子53における屈折率分布を調整しても良い。この場合には、非点収差調整回路62の代わりに非点収差調整回路63が用いられることとなる。
【0135】
この非点収差調整回路63は、一例として図12に示されるように、受光器72からの出力信号を電圧信号に変換するためのI−V変換回路63a、受光器72での受光量が最小となるときの受光器72からの出力信号とほぼ同レベルの基準信号を生成する基準信号生成回路63b、I−V変換回路63aからの出力信号S21と基準信号生成回路63bからの出力信号S22との差信号を求める減算器63c、この減算器63cの出力信号S23に基づいて電圧Va1及びVa2を設定する印加電圧設定回路63dなどから構成されている。
【0136】
また、基準信号生成回路663bは、一例として図13に示されるように、2つの入力信号を比較して、小さいほうの信号を出力する比較回路631、基準信号が格納されている不揮発メモリ633、及び基準信号を管理する基準信号管理回路632などから構成されている。比較回路631はI−V変換回路63aからの出力信号S21と基準信号管理回路632からの出力信号S22とを比較し、小さいほうの信号を出力信号SLとして基準信号管理回路632に出力する。また、基準信号管理回路632は不揮発メモリ633に格納されている基準信号を出力信号S22として比較回路631及び減算器63cに出力する。
【0137】
基準信号管理回路632は、例えば光ディスク15が光ディスク装置20にロードされ、CPU40から基準信号の更新要求が入力されると、不揮発メモリ633に格納されている基準信号に所定の大きな値を初期値としてセットするとともに、印加電圧設定回路63dに対してテストモードへの遷移要求を出力する。印加電圧設定回路63dはテストモードに遷移すると、減算器63cからの出力信号S23に関係なく、電圧Va1及び電圧Va2をそれぞれ所定の範囲内で所定のステップで徐々に変化させる。そして、基準信号管理回路632は、所定のタイミングで比較回路631からの出力信号SLを不揮発メモリ633に格納するとともに、比較回路631に出力する。すなわち、I−V変換回路63aからの出力信号S21のうちで最も小さい信号が不揮発メモリ633に格納されることとなる。印加電圧設定回路63dはテストモードでの処理が終了すると、テスト終了を基準信号管理回路632に通知するとともに稼動モードに戻る。基準信号管理回路632はテスト終了通知を受けると、基準信号の更新を禁止し、基準信号の更新終了をCPU40に通知する。これにより、受光器72での受光量が最小となるときのI−V変換回路63aからの出力信号とほぼ等しい信号が基準信号となる。なお、CPU40は、基準信号の更新要求の代わりに、基準信号に関する情報を基準信号管理回路632に通知しても良い。この場合には、基準信号管理回路632は、基準信号に関する情報に基づいて不揮発メモリ633に格納されている基準信号を更新する。
【0138】
この場合には、受光器72での受光量の増加量と非点収差との相関関係は予め実験的に求められ、その相関関係と上記(1)式とに基づいて受光器72での受光量の増加量と印加電圧との相関関係を示す近似式が算出され、印加電圧設定回路63dを構成する不揮発メモリ(図示省略)に格納されることとなる。
【0139】
さらに、上記第2の実施形態では、戻り光束を分岐する分岐光学素子としてビームスプリッタ(偏光ビームスプリッタ54、無偏光ビームスプリッタ70)を用いる場合について説明したが、これに限らず、例えばホログラム素子を用いても良い。例えば、偏光ビームスプリッタ54に代えて偏光ホログラム素子を、無偏光ビームスプリッタ70に代えて無偏光ホログラム素子を用いても良い。この場合に、無偏光ホログラム素子と受光器72とを一体化しても良く、偏光ホログラム素子と受光器59とを一体化しても良い。また、偏光ホログラム素子と無偏光ホログラム素子とを一体化しても良い。この場合には、偏光ホログラム素子及び無偏光ホログラム素子をそれぞれ個別の基板上に形成した後に、それらを張り合わせて一体化しても良いが、偏光ホログラム素子と無偏光ホログラム素子とを同一基板の一側の面上と他側の面上にそれぞれ形成しても良い。さらに、偏光ホログラム素子、無偏光ホログラム素子、受光器59、及び受光器72を一体化しても良い。また、それらと光源とを一体化しても良い。これにより、光ピックアップ装置の小型化及び軽量化を促進することができる。また、組み付け時の構成部品の数が減少し、組み付け作業及び調整作業を簡略化することができ、作業コストを削減することが可能となる。
【0140】
また、上記第1及び第2の実施形態では、光ディスクがロードされたときに基準信号を求める場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。例えば非点収差の補正が不十分な場合に、新たに基準信号を求め、不揮発メモリの内容を更新しても良い。
【0141】
さらに、上記第1及び第2の実施形態では、不揮発メモリに記録される基準信号が1つの場合について説明したが、これに限らず、例えばベンダ毎に基準信号を不揮発メモリに記録しておき、ロードされた光ディスクに対応した基準信号を使用しても良い。この場合には、ロードされた光ディスクのベンダ情報がCPU40から基準信号生成回路に通知される。また、基準信号を求めたときに、その日付も同時に不揮発メモリに記録しておき、一定期間が経過したときに新たに基準信号を求め、不揮発メモリの内容を更新しても良い。
【0142】
さらに、上記第1及び第2の実施形態では、基準信号生成回路及び印加電圧設定回路は、それぞれ個別に不揮発メモリを備える場合について説明したが、これに限らず、例えば共通の不揮発メモリを備えても良い。
【0143】
《第3の実施形態》
次に、本発明の第3の実施形態を図14及び図15に基づいて説明する。
【0144】
この第3の実施形態は、一例として図14に示されるように、上記第1の実施形態における光源ユニット51から出射される光束とは異なる波長の光束を出射する光源ユニット81が付加された点に特徴を有する。すなわち、ピックアップ装置が、いわゆる2波長ピックアップ装置の場合を示している。そこで、それに伴い、コリメートレンズ82及びビームスプリッタ83が付加されている。
【0145】
また、上記第1の実施形態における非点収差調整回路61の代わりに、波長毎に電気光学素子53における屈折率分布を調整することができる非点収差調整回路64が用いられる。
【0146】
なお、その他の光ピックアップ装置及び光ディスク装置の構成などは、上記第1の実施形態と同様である。従って、以下においては、上記第1の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、上記第1の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
【0147】
前記ビームスプリッタ83は、ダイクロイックミラーを備えており、前記第1の実施形態におけるコリメートレンズ52と偏光ビームスプリッタ54との間に配置されている。このビームスプリッタ83の−X側には、前記コリメートレンズ82及び前記光源ユニット81が配置されている。なお、本第3の実施形態では、光源ユニット81から出射される光束の最大強度出射方向は+X方向である。また、光源ユニット81からは、光源ユニット51と同様に、P偏光の光束が出射されるものとする。
【0148】
前記非点収差調整回路64は、一例として図15に示されるように、受光器59を構成する各受光素子からの出力信号を電圧信号に変換するためのI−V変換回路64a、該I−V変換回路64aからの各出力信号を加算する加算回路64b、受光器59での受光量が最大となるときの各受光素子からの出力信号の和信号に対応する信号を基準信号として生成する基準信号生成回路64c、加算回路64bからの出力信号S31と基準信号生成回路64cからの出力信号S32との差信号を求める減算器64d、この減算器64dの出力信号S33に基づいて電圧Va1及び電圧Va2をそれぞれ設定する印加電圧設定回路64eなどから構成されている。
【0149】
なお、光ディスク15の種別、例えばCDであるかDVDであるかは、その記録面からの反射光の強度から判別することができる。通常、この判別は光ディスク15が光ディスク装置20にロードされたときに行われる。また、光ディスク15に予め記録されているTOC(Table Of Contents)情報、PMA(ProgramMemory Area)情報及びウォブル信号などに基づいて光ディスク15の種類を判別することも可能である。そして、その判別結果はレーザコントロール回路24に通知され、レーザコントロール回路24によって、光源ユニット51及び光源ユニット81のいずれか一方が選択される。また、光ディスク15の種別情報は、非点収差調整回路64にも通知されるようになっている。
【0150】
基準信号生成回路64cの不揮発メモリ(図示省略)には、光源ユニット51が選択されたときの基準信号(第1の基準信号)と、光源ユニット81が選択されたときの基準信号(第1の基準信号)とが格納されている。そして、基準信号生成回路64cは、CPU40からの種別情報に基づいて対応する基準信号を抽出し、信号S32として減算器64dに出力する。
【0151】
印加電圧設定回路64eの不揮発メモリ(図示省略)には、光源ユニット51が選択されたときの減算器64dからの出力信号S33と印加電圧(Va1、Va2)との相関関係を示す近似式(第1の近似式)と、光源ユニット81が選択されたときの減算器64dからの出力信号S33と印加電圧(Va1、Va2)との相関関係を示す近似式(第2の近似式)とが格納されている。そして、印加電圧設定回路64eは、CPU40からの種別情報に基づいて対応する近似式を抽出し、減算器64dからの出力信号S33に基づいて電圧Va1及びVa2を設定し、各部分電極に出力する。
【0152】
次に、上記のように構成される光ピックアップ装置23の作用を説明する。ここでは、光ディスクの複屈折量が大きい場合について説明する。
【0153】
先ず光源ユニット51が選択された場合について説明する。なお、印加電圧設定回路64eから出力される電圧Va1及びVa2はいずれも0Vであるものとする。
【0154】
光源ユニット51から+Z方向に出射された直線偏光(ここではP偏光)の光束は、コリメートレンズ52で略平行光となった後、ビームスプリッタ83に入射する。ビームスプリッタ83を透過した光束は、偏光ビームスプリッタ54に入射する。この光束の大部分は偏光ビームスプリッタ54をそのまま透過し、λ/4板55で円偏光とされた後、電気光学素子53に入射する。ここでは、各部分領域の印加電圧がいずれも0Vであるため、電気光学素子53に入射した光束はそのまま透過し、対物レンズ60を介して光ディスク15に照射される。ここでは、光ディスクの複屈折量が大きいので、光ディスク15に照射された光束は基板を透過する際に非点収差(ここでは+δaとする)を生じ、記録面に形成される光スポットは楕円形状となる。
【0155】
光ディスク15の記録面にて反射した戻り光束は、往路とは反対回りの楕円偏光の光束となる。この戻り光束は基板を透過する際に再度非点収差(+δa)を生じ、更に楕円度が大きくなった楕円偏光となり対物レンズ60の入射する。対物レンズ60で再び略平行光とされた戻り光束は、電気光学素子53をそのまま透過し、λ/4板55にて楕円度が小さくなった楕円偏光の光束に変換される。そして、その変換された戻り光束は偏光ビームスプリッタ54に入射する。
【0156】
偏光ビームスプリッタ54に入射した戻り光束に含まれるS偏光成分は−X方向に反射され、検出レンズ58を介して受光器59で受光される。そして、受光器59を構成する各受光素子は、受光量に応じた信号をそれぞれ非点収差調整回路64及び再生信号処理回路28に出力する。なお、光ディスクの複屈折量が小さい場合に比べて受光器59での受光量は低下する。
【0157】
また、偏光ビームスプリッタ54に入射した戻り光束に含まれるP偏光成分は偏光ビームスプリッタ54及びビームスプリッタ83を透過し、コリメートレンズ52を介して光源ユニット51に入射する。
【0158】
非点収差調整回路64は、受光器59を構成する各受光素子からの出力信号をI−V変換回路64aにて電圧信号に変換した後、各電圧信号を加算回路64bにて加算する。加算回路64bからの出力信号S31は減算器64dにて第1の基準信号S32と比較され、その比較結果は信号S33として印加電圧設定回路64eに入力される。印加電圧設定回路64eは、第1の近似式に基づいて、電圧Va1及びVa2を設定するとともに各部分電極に出力する。これにより、光ディスクに起因する非点収差(+δa)と逆極性の非点収差(−δa)が電気光学素子53で生じることとなる。
【0159】
上記のようにして設定された電圧が電気光学素子53を構成する各部分領域にが印加された場合について説明する。
【0160】
光源ユニット51から+Z方向に出射された直線偏光(ここではP偏光)の光束は、コリメートレンズ52で略平行光となった後、ビームスプリッタ83に入射する。ビームスプリッタ83を透過した光束は、偏光ビームスプリッタ54に入射する。この光束の大部分は偏光ビームスプリッタ54をそのまま透過し、λ/4板55で円偏光とされた後、電気光学素子53に入射する。この光束は電気光学素子53で円偏光から楕円偏光に変換されるとともに、非点収差(−δa)を生じ、対物レンズ60を介して光ディスク15に照射される。光ディスク15に照射された光束は基板を透過する際に(+δa)の非点収差を生じるため、記録面では非点収差はほぼ0となり、円偏光の光束となる。すなわち、光ディスクに起因する非点収差は、電気光学素子53で付与された非点収差と相殺される。従って、所定の円形状の光スポットが記録面に形成される。
【0161】
光ディスク15の記録面にて反射した戻り光束は、往路とは反対回りの円偏光の光束となる。この戻り光束は基板を透過する際に再度非点収差(+δa)を生じ、楕円偏光の光束となって対物レンズ60の入射する。対物レンズ60で再び略平行光とされた戻り光束は電気光学素子53に入射する。この戻り光束は電気光学素子53にて(−δa)の非点収差を生じるため、非点収差が補正された円偏光の光束となり、λ/4板55に入射する。λ/4板55では円偏光から直線偏光(ここではS偏光)の光束に変換され偏光ビームスプリッタ54に入射する。偏光ビームスプリッタ54に入射した戻り光束は、その殆どが−X方向に反射され、検出レンズ58を介して受光器59で受光される。受光器59を構成する各受光素子は、受光量に応じた信号をそれぞれ非点収差調整回路64及び再生信号処理回路28に出力する。なお、受光器59で受光される戻り光束の非点収差はほぼ0である。また、偏光ビームスプリッタ54を透過してビームスプリッタ83に入射する戻り光束は殆ど0となる。
【0162】
次に、光源ユニット81が選択された場合について説明する。なお、印加電圧設定回路64eから出力される電圧Va1及びVa2はいずれも0Vであるものとする。
【0163】
光源ユニット81から+X方向に出射された直線偏光(ここではP偏光)の光束は、コリメートレンズ82で略平行光となった後、ビームスプリッタ83に入射する。ビームスプリッタ83で+Z方向に反射された光束は、偏光ビームスプリッタ54に入射する。この光束の大部分は偏光ビームスプリッタ54をそのまま透過し、λ/4板55で円偏光とされた後、電気光学素子53に入射する。ここでは、各部分領域の印加電圧がいずれも0Vであるため、電気光学素子53に入射した光束はそのまま透過し、対物レンズ60を介して光ディスク15に照射される。ここでは、光ディスクの複屈折量が大きいので、光ディスク15に照射された光束は基板を透過する際に非点収差(ここでは+δbとする)を生じ、記録面に形成される光スポットは楕円形状となる。
【0164】
光ディスク15の記録面にて反射した戻り光束は、往路とは反対回りの楕円偏光の光束となる。この戻り光束は基板を透過する際に再度非点収差(+δb)を生じ、更に楕円度が大きくなった楕円偏光となり対物レンズ60の入射する。対物レンズ60で再び略平行光とされた戻り光束は、電気光学素子53をそのまま透過し、λ/4板55にて楕円度が小さくなった楕円偏光の光束に変換される。そして、その変換された戻り光束は偏光ビームスプリッタ54に入射する。
【0165】
偏光ビームスプリッタ54に入射した戻り光束に含まれるS偏光成分は−X方向に反射され、検出レンズ58を介して受光器59で受光される。そして、受光器59を構成する各受光素子は、受光量に応じた信号をそれぞれ非点収差調整回路64及び再生信号処理回路28に出力する。なお、光ディスクの複屈折量が小さい場合に比べて受光器59での受光量は低下する。
【0166】
また、偏光ビームスプリッタ54に入射した戻り光束に含まれるP偏光成分は偏光ビームスプリッタ54を透過し、ビームスプリッタ83で−X方向に反射され、コリメートレンズ82を介して光源ユニット81に入射する。
【0167】
非点収差調整回路64は、受光器59を構成する各受光素子からの出力信号をI−V変換回路64aにて電圧信号に変換した後、各電圧信号を加算回路64bにて加算する。加算回路64bからの出力信号S31は減算器64dにて第2の基準信号S32と比較され、その比較結果は信号S33として印加電圧設定回路64eに入力される。印加電圧設定回路64eは、第2の近似式に基づいて、電圧Va1及びVa2を設定するとともに各部分電極に出力する。これにより、光ディスクに起因する非点収差(+δb)と逆極性の非点収差(−δb)が電気光学素子53で生じることとなる。
【0168】
上記のようにして設定された電圧が電気光学素子53を構成する各部分領域に印加された場合について説明する。
【0169】
光源ユニット81から+X方向に出射された直線偏光(ここではP偏光)の光束は、コリメートレンズ82で略平行光となった後、ビームスプリッタ83に入射する。ビームスプリッタ83で+Z方向に反射された光束は、偏光ビームスプリッタ54に入射する。この光束の大部分は偏光ビームスプリッタ54をそのまま透過し、λ/4板55で円偏光とされた後、電気光学素子53に入射する。この光束は電気光学素子53で円偏光から楕円偏光に変換されるとともに、非点収差(−δb)を生じ、対物レンズ60を介して光ディスク15に照射される。光ディスク15に照射された光束は基板を透過する際に(+δb)の非点収差を生じるため、記録面での非点収差はほぼ0となり、円偏光の光束となる。すなわち、光ディスクに起因する非点収差は、電気光学素子53で付与された非点収差と相殺される。従って、所定の円形状の光スポットが記録面に形成される。
【0170】
光ディスク15の記録面にて反射した戻り光束は、往路とは反対回りの円偏光の光束となる。この戻り光束は基板を透過する際に再度非点収差(+δb)を生じ、楕円偏光の光束となって対物レンズ60の入射する。対物レンズ60で再び略平行光とされた戻り光束は電気光学素子53に入射する。この戻り光束は電気光学素子53にて(−δb)の非点収差を生じるため、非点収差が補正された円偏光の光束となり、λ/4板55に入射する。λ/4板55では円偏光から直線偏光(ここではS偏光)の光束に変換され偏光ビームスプリッタ54に入射する。偏光ビームスプリッタ54に入射した戻り光束は、その殆どが−X方向に反射され、検出レンズ58を介して受光器59で受光される。受光器59を構成する各受光素子は、受光量に応じた信号をそれぞれ非点収差調整回路64及び再生信号処理回路28に出力する。なお、受光器59で受光される戻り光束の非点収差はほぼ0である。また、偏光ビームスプリッタ54を透過してビームスプリッタ83に入射する戻り光束は殆ど0となる。
【0171】
なお、上記説明では、わかりやすくするために光学系に起因する非点収差は極めて小さいものとしたが、光学系に起因する非点収差が大きい場合であっても同様にして電気光学素子53における屈折率分布を調整することにより光学系に起因する非点収差を補正することができる。また、光学系に起因する非点収差及び光ディスクに起因する非点収差がいずれも大きい場合であっても良い。
【0172】
以上の説明から明らかなように、本第3の実施形態に係る光ディスク装置20では、非点収差調整回路64によって非点収差補正手段が実現されている。また、上記第1の実施形態と同様に、再生信号処理回路28と、CPU40及び該CPU40によって実行されるプログラムとによって処理装置が実現されており、上記第1の実施形態と同様にして、記録処理及び再生処理が行われる。
【0173】
以上説明したように、本第3の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、非点収差調整回路64は、受光器59からの出力信号に基づいて、受光器59での受光量が最大受光量とほぼ一致するように、電気光学素子53に印加する電圧を調整している。これにより、光学系及び光ディスクに起因する非点収差が補正され、所定の形状の光スポットを安定して記録面に形成することが可能となり、上記第1の実施形態に係る光ピックアップ装置と同様な効果を得ることができる。
【0174】
また、本第3の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、波長毎に基準信号及び近似式を予め不揮発メモリに格納しておき、ロードされた光ディスクの種別に応じて不揮発メモリから基準信号及び近似式を抽出し、光学系に起因する非点収差及び光ディスクに起因する非点収差を補正している。各光源から出射される光束は、そのアスペクト比やビームの広がり角などが異なっており、共通の光学素子ではその非点収差も異なってくる。ここでは、波長毎に最適な基準信号及び近似式が用いられるために、光ディスクの種別に関わりなく、光学系に起因する非点収差及び光ディスクに起因する非点収差を精度良く補正することができる。これにより、光学設計が容易となるとともに、安価な汎用光学部品を用いることが可能となる。さらに各光学部品の組み付け作業及び調整作業も簡素化することが可能となる。
【0175】
また、本第3の実施形態に係る光ディスク装置によると、所定の形状の光スポットが精度良く安定して記録面に形成されるため、上記第1の実施形態に係る光ディスク装置と同様な効果を得ることが可能となる。
【0176】
なお、上記第3の実施形態では、非点収差調整回路64は、CPU40から通知される光ディスク15の種別情報に基づいて、基準信号及び近似式を不揮発メモリから抽出する場合について説明したが、これに限らず、例えばレーザコントロール回路24からの光源ユニットを選択するための信号に基づいて、対応する基準信号及び近似式を不揮発メモリから抽出しても良い。
【0177】
また、上記第3の実施形態では、2つの光源を有する場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではなく、3つ以上の光源を有しても良い。例えば波長が405nmの光束を出射する光源、波長が650nmの光束を出射する光源及び波長が780nmの光束を出射する光源を備えていても良い。
【0178】
さらに、上記第3の実施形態では、各光源ユニットから出射される光束の最大強度出射方向が互いに直交する場合について説明したが、これに限らず、例えば各光源ユニットから出射される光束の最大強度出射方向が互いに同一方向であっても良い。また、この場合に、各光源が互いに近接して配置されパッケージ化されても良い。これは、1Can2LDとも呼ばれている。
【0179】
また、上記第3の実施形態では、偏光ビームスプリッタ54を用いて戻り光束を受光器59側に分岐する場合について説明したが、これに限らず、偏光ビームスプリッタ54に代えて、例えば偏光ホログラム素子を用いても良い。これにより、光ピックアップ装置の小型化及び軽量化を促進することができる。さらに、この場合に、その偏光ホログラム素子と受光器59とを一体化しても良い。
【0180】
なお、上記各実施形態では、電気光学結晶として、一次の電気光学効果を示す材料を用いる場合について説明したが、これに限らず、例えば一次を除く奇数次の電気光学効果を示す材料であっても良い。一次の電気光学効果を示す材料と同様な効果を得ることができるからである。また、偶数次の電気光学効果を示す材料を用いても良い。但し、電気光学結晶として、高次の電気光学効果を示す材料を用いる場合には、一例として図16に示されるように、印加電圧と光学的位相差との相関関係は簡単な一次式で示すことができなくなり、非点収差調整回路が複雑化する。
【0181】
また、上記各実施形態では、電気光学結晶として、Bi12SiO20(BSO)の単結晶を用いる場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。例えば、縦型の奇数次の電気光学効果を示す材料として、結晶点群3mのLiNbO3(ニオブ酸リチウム)、LiTaO3(タンタル酸リチウム)、 結晶点群42mのNH4H2PO4(ADP:燐酸二水素アンモニウム)、KH2PO4(KDP:燐酸二水素カリウム)、結晶点群32のα水晶(SiO2)、結晶点群23のBi12GeO20(BGO)、結晶点群43mのZnS、ZnTe、Bi4Ge3O12などの中心対称性を持たない電気光学結晶を用いても良い。特に、BGOは、BSOと同様に電気光学係数(ポッケルス係数γ41)が10−12m/V以上と大きいため、低い印加電圧で大きい非点収差を発生させることができる。また、電気光学結晶は、単結晶に限らず、多結晶であっても良い。但し、単結晶のほうが光束の透過率が高くなる。
【0182】
なお、上記各実施形態では、各部分電極が矩形形状(図3(B)参照)を有する場合について説明したが、これに限らず、例えば図17(A)に示されるように、円形状を4分割した1/4円形状や、例えば図17(B)に示されるように、1/4円形状の角に丸みをもたせた形状であっても良い。さらに、例えば図17(C)に示されるように、ドーナツ形状を4分割した形状であっても良い。
【0183】
また、上記各実施形態では、電極53AがX軸方向及びY軸方向の分割線で4分割された場合について説明したが、これに限らず、例えば図18(A)に示されるように、X軸方向に対して角度45°をなす2本の分割線で4分割されても良い。この場合には、X軸方向及びY軸方向に関する非点収差を補正することができる。
【0184】
さらに、上記各実施形態では、電極53Aが4分割された場合について説明したが、これに限らず、例えば図18(B)及び図18(C)に示されるように、2分割されたものであっても良い。また、例えば図19(A)及び図19(B)に示されるように、円形状の電極が2分割されたものであっても良い。
【0185】
また、上記各実施形態では、電極53Bが矩形形状である場合について説明したが、これに限らず、例えば図20に示されるように円形状であっても良い。
【0186】
なお、上記各実施形態では、電極53Bが複数の電極に分割されていない場合について説明したが、これに限らず、複数の電極に分割されたものであっても良い。例えば電極53Aと同様に4分割されたものであっても良く、また、電極53Aでの分割線の方向と角度45°をなす方向の分割線で分割されたものであっても良い。例えば図21(A)〜図21(C)に示されるように、X軸方向及びY軸方向の分割線によって4分割された電極83Aと、X軸方向に対して角度45°をなす方向の分割線で分割された電極83Bとを有する電気光学素子83を用いても良い。この場合には、一例として図22に示されるように各部分電極間に印加する電圧を設定するための非点収差調整回路65が用いられる。そして、電極83Bを構成する各部分電極をグランドとして電極83Aを構成する各部分電極に所定の電圧を印加することにより、X軸方向に対して角度45°をなす方向に関する非点収差を補正することができる。また、電極83Aを構成する各部分電極をグランドとして電極83Bを構成する各部分電極に所定の電圧を印加することにより、X軸及びY軸方向に関する非点収差を補正することができる。さらに、各部分電極間に印加する電圧をそれぞれ調整することにより、任意の方向に関する非点収差を補正することもできる。
【0187】
なお、上記各実施形態では、非点収差調整回路の加算回路において、受光器59からの出力信号の全てが加算される場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。例えば受光器59を構成する特定の受光素子からの出力信号を加算信号に代えて用いても良い。
【0188】
さらに、上記各実施形態では、各電極にITO膜を用いる場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。また、電極の一部分が透明であっても良い。要するに入射する光束の大部分が透過可能であれば良い。
【0189】
なお、上記各実施形態では、情報の記録及び再生が可能な光ディスク装置について説明したが、これに限らず、情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも1つが可能な光ディスク装置であれば良い。
【0190】
なお、上記各実施形態では、光源として半導体レーザを用いる場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。
【0191】
また、上記各実施形態では、光ディスクとして、CD、DVD及び光磁気ディスクなど、光を利用して情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも1つが行われる情報記録媒体を用いることができる。
【0192】
また、上記各実施形態では、各部分電極に印加する電圧を設定するための近似式が印加電圧設定回路の不揮発メモリに格納されている場合について説明したが、これに限らず、例えば変換係数のみが不揮発メモリに格納されていても良い。
【0193】
また、上記各実施形態において、CPU40によるプログラムに従う処理によって実現した処理装置の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは処理装置の全てをハードウェアによって構成することとしても良い。
【0194】
また、上記各実施形態において、電気光学素子53における電極53Bの代わりにアルミニウム蒸着膜からなる不透明の電極を用いても良い。この場合には、電気光学素子は反射型となり、入射光束は電気光学結晶EC内を往復するため、付加すべき非点収差が同じであっても、透明な電極を用いる場合に比べて印加電圧を1/2とすることができる。なお、この場合には、一部の光学部品の配置を変更する必要がある。
【0195】
さらに、上記各実施形態において、光ディスク15として、例えば基板の複屈折量が極めて小さい光ディスクあるいは反射ミラーなどを用いることにより、光学系に起因する非点収差のみを求めることができる。そして、その光学系に起因する非点収差を補正するために電気光学素子に印加する電圧を、予めオフセット電圧としても良い。
【0196】
また、上記実施形態に係る光ディスク装置は、ホストと同一の筐体内に配置される、いわゆる内蔵タイプであっても良いし、ホストとは別の筐体内に配置される、いわゆる外付けタイプであっても良い。
【0197】
なお、上記各実施形態では、電気光学結晶が平板状の場合について説明したが、これに限らず、例えばブロック状であっても良い。また、上記各実施形態では、非点収差調整回路が光ピックアップ装置に設けられた場合について説明したが、これに限らず、例えば、非点収差調整回路と同様な回路を再生信号処理回路28に付与しても良い。この場合には、再生信号処理回路28から電気光学素子に印加電圧が供給されることとなる。
【0198】
また、上記各実施形態では、アクセス中にフィードバック制御により非点収差を補正する場合について説明したが、これに限らず、例えば光ディスクに起因する非点収差があまり変化しない場合などには、予め計測された非点収差に基づいて、設定された電圧を電気光学素子に印加し、アクセス中の印加電圧を固定値としても良い。この場合には、非点収差調整回路の代わりに所定の電圧を電気光学素子に印加するためのドライバを用いることができる。
【0199】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る光ピックアップ装置によれば、大型化及び高コスト化を招くことなく、情報記録媒体に最適な光スポットを形成することができるという効果がある。
【0200】
また、本発明に係る光ディスク装置によれば、情報記録媒体への高速度でのアクセスを精度良く安定して行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る光ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】第1の実施形態に係る光ピックアップ装置の構成を説明するための図である。
【図3】図3(A)〜図3(C)は、それぞれ図2における電気光学素子の構成を説明するための図である。
【図4】図4(A)は電圧が印加されていない場合の電気光学素子における屈折率(常光線屈折率no、異常光線屈折率ne)を説明するための図であり、図4(B)は電圧が印加されている場合の電気光学素子における屈折率を説明するための図である
【図5】電気光学素子における印加電圧と光学的位相差との関係を説明するための図である。
【図6】図2における非点収差調整回路の構成を説明するためのブロック図である。
【図7】図6における基準信号生成回路の構成を説明するためのブロック図である。
【図8】第2の実施形態に係る光ピックアップ装置の構成を説明するための図である。
【図9】図8における非点収差調整回路の構成を説明するためのブロック図である。
【図10】図9における基準信号生成回路の構成を説明するためのブロック図である。
【図11】図8における受光器72からの出力信号のみに基づいて電気光学素子における非点収差を調整する場合を説明するための図である。
【図12】図11における非点収差調整回路の構成を説明するためのブロック図である。
【図13】図12における基準信号生成回路の構成を説明するためのブロック図である。
【図14】第3の実施形態に係る光ピックアップ装置の構成を説明するための図である。
【図15】図14における非点収差調整回路の構成を説明するためのブロック図である。
【図16】電気光学結晶が高次の電気光学効果を示す場合の印加電圧と光学的位相差との関係を説明するための図である。
【図17】図17(A)〜図17(C)は、それぞれ電極の変形例(その1)を説明するための図である。
【図18】図18(A)〜図18(C)は、それぞれ電極の変形例(その2)を説明するための図である。
【図19】図19(A)及び図19(B)は、それぞれ電極の変形例(その3)を説明するための図である。
【図20】電極の変形例(その4)を説明するための図である。
【図21】図21(A)〜図21(C)は、それぞれ電気光学素子の変形例を説明するための図である。
【図22】図21における電気光学素子が用いられた場合の、非点収差調整回路の構成を説明するためのブロック図である。
【図23】CD−ROMの基板における複屈折の発生状況の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
15…光ディスク(情報記録媒体)、20…光ディスク装置、23…光ピックアップ装置、28…再生信号処理回路(処理装置の一部)、40…CPU(処理装置の一部)、53…電気光学素子(光学素子)、53A,53B…電極、54…偏光ビームスプリッタ(偏光性分岐光学素子)、59…受光器(第1の光検出器)、60…対物レンズ、61,62,63,64,65…非点収差調整回路(非点収差補正手段)、70…無偏光ビームスプリッタ(無偏光性分岐光学素子)、72…受光器(第2の光検出器)、83…電気光学素子(光学素子)、83A,83B…電極、EC…電気光学結晶。
Claims (19)
- 情報記録媒体の記録面に光を照射し、前記記録面からの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、
少なくとも一つの光源と;
前記光源から出射される光束を前記記録面に集光する対物レンズと、前記光源から出射され前記対物レンズに向かう光束の光路上に配置され、電極を介して印加される電圧に応じた屈折率分布を有し前記記録面に集光される光束の波面収差における非点収差成分を補正する縦型の電気光学効果を示す電気光学結晶を含む光学素子とを含み、前記記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置に導く光学系と;
前記受光位置に配置された光検出器と;を備える光ピックアップ装置。 - 情報記録媒体の記録面に光を照射し、前記記録面からの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、
少なくとも一つの光源と;
前記光源から出射される光束を前記記録面に集光する対物レンズと、前記光源から出射され前記対物レンズに向かう光束の光路上に配置され、電極を介して印加される電圧に応じて屈折率分布が変化する電気光学結晶を有する光学素子とを含み、前記記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置に導く光学系と;
前記受光位置に配置された少なくとも1つの光検出器を含む光検出系と;
前記光検出系の少なくとも1つの光検出器からの出力信号に基づいて、前記光学素子に印加する電圧を制御し、前記記録面に集光される光束の波面収差における非点収差成分を補正する非点収差補正手段と;を備える光ピックアップ装置。 - 前記光学系は、前記記録面で反射され前記対物レンズを介した戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束をその光路上から分岐する偏光性分岐光学素子を更に含み、
前記光検出系は、前記偏光性分岐光学素子で分岐された戻り光束を受光する第1の光検出器を含み、
前記非点収差補正手段は、前記第1の光検出器からの出力信号が所定の信号レベル以上となるように、前記光学素子の印加電圧を制御することを特徴とする請求項2に記載の光ピックアップ装置。 - 前記光学系は、前記記録面で反射され前記対物レンズを介した戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束をその光路上から分岐する偏光性分岐光学素子と、前記偏光性分岐光学素子を透過した前記戻り光束を分岐する無偏光性分岐光学素子とを更に含み、
前記光検出系は、前記偏光性分岐光学素子で分岐された戻り光束を受光する第1の光検出器と、前記無偏光性分岐光学素子で分岐された戻り光束を受光する第2の光検出器とを含み、
前記非点収差補正手段は、前記第1の光検出器からの出力信号と前記第2の光検出器からの出力信号との差信号が所定の信号レベル以上となるように、前記光学素子の印加電圧を制御することを特徴とする請求項2に記載の光ピックアップ装置。 - 前記光学系は、前記記録面で反射され前記対物レンズを介した戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束をその光路上から分岐する偏光性分岐光学素子と、前記偏光性分岐光学素子を透過した前記戻り光束を分岐する無偏光性分岐光学素子とを更に含み、
前記光検出系は、前記偏光性分岐光学素子で分岐された戻り光束を受光する第1の光検出器と、前記無偏光性分岐光学素子で分岐された戻り光束を受光する第2の光検出器とを含み、
前記非点収差補正手段は、前記第2の光検出器からの出力信号が所定の信号レベル以下となるように、前記光学素子の印加電圧を制御することを特徴とする請求項2に記載の光ピックアップ装置。 - 前記非点収差補正手段から前記光学素子に出力される印加電圧の制御信号は、少なくとも100MHzの周波数特性を有することを特徴とする請求項2〜5のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記電気光学結晶は、縦型の電気光学効果を示す電気光学結晶であることを特徴とする請求項2〜6のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記光学素子を構成する前記電気光学結晶は板状であり、その板厚方向と光軸方向とがほぼ一致するように前記光学素子は配置されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記電極は前記電気光学結晶の光軸方向に対向する2つの面上にそれぞれ設けられ、少なくとも一部分が光学的に透明であるとともに、少なくとも一方の面上に設けられた電極は複数の部分電極に分割されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記光学素子に印加される電圧が0Vの場合には、入射する光束はそのまま前記光学素子を透過することを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記電気光学結晶は、奇数次の電気光学効果を示す電気光学結晶であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記電気光学結晶は、ポッケルス効果を示す電気光学結晶であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記電気光学結晶は、シレナイト構造を有する酸化物の電気光学結晶であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記シレナイト構造を有する酸化物は、Bi12SiO20であることを特徴とする請求項13に記載の光ピックアップ装置。
- 前記電気光学結晶は、単結晶の電気光学結晶であることを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記電気光学結晶は、印加される電圧の極性に応じて前記屈折率分布の方向性が異なることを特徴とする請求項1〜15のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記非点収差成分は、前記光学系に起因する非点収差成分及び前記情報記録媒体の光学的異方性に起因する非点収差成分の少なくとも一方であることを特徴とする請求項1〜16のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記光源は、複数の情報記録媒体に個別に対応して設けられ、波長の異なる光束を択一的に出射する複数の光源を含み、
前記光源毎に前記非点収差成分を補正するのに最適な屈折率分布となるような電圧が前記光学素子に印加されることを特徴とする請求項1〜17のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。 - 情報記録媒体に対して、情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも1つを行なう光ディスク装置であって、
請求項1〜18のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置と;
前記光ピックアップ装置からの出力信号を用いて、前記情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも1つを行なう処理装置と;を備える光ディスク装置。
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