JP2004310903A - 液晶パネル、光ピックアップ及び情報再生装置 - Google Patents
液晶パネル、光ピックアップ及び情報再生装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】対物レンズと液晶パネルとの間に位置ずれが生じていない場合及び位置ずれが生じた場合の双方において良好な収差補償を行うことが可能であり、かつコストアップを抑えることが可能な液晶パネル及び光ピックアップを提供する。
【解決手段】液晶パネル７の透明電極７ｃは、実際の波面収差分布と略同一形状となるパターン電極４０ａ、４０ｂ、４１ａ、４１ｂ及び４２からなる第１部分電極部と、パターン電極４３及び４４からなる第２部分電極部とで構成される。対物レンズ４の中心軸と液晶パネル７の中心軸とが相互に一致する場合、光ビームＢは第１電極部を通過する。この場合第１電極部に対応する液晶７ｇの領域において光ビームＢに所定の位相差を与え波面収差を補償する。上記位置が一致せず位置ずれが生じている場合、光ビームＢは第１電極部及び第２電極部を通過する。この場合第１電極部及び当該第２電極部に対応する液晶７ｇの領域において光ビームＢに所定の位相差を与え波面収差を補償する。
【選択図】 図１２
【解決手段】液晶パネル７の透明電極７ｃは、実際の波面収差分布と略同一形状となるパターン電極４０ａ、４０ｂ、４１ａ、４１ｂ及び４２からなる第１部分電極部と、パターン電極４３及び４４からなる第２部分電極部とで構成される。対物レンズ４の中心軸と液晶パネル７の中心軸とが相互に一致する場合、光ビームＢは第１電極部を通過する。この場合第１電極部に対応する液晶７ｇの領域において光ビームＢに所定の位相差を与え波面収差を補償する。上記位置が一致せず位置ずれが生じている場合、光ビームＢは第１電極部及び第２電極部を通過する。この場合第１電極部及び当該第２電極部に対応する液晶７ｇの領域において光ビームＢに所定の位相差を与え波面収差を補償する。
【選択図】 図１２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネル、光ピックアップ及び情報再生装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、波面収差を補償する液晶パネルとして、液晶層の両面に電極を配置した構成を有する液晶パネルが一般に用いられている。
【０００３】
この液晶パネルは、当該液晶を透過する光ビームの屈折率を変化させて光軸の傾きに起因する波面収差を補償するようになっており、液晶に加えられる電圧に応じて液晶を構成する液晶分子の配向性が変化することを利用するようになっている。
【０００４】
具体的には、従来の液晶パネルは、液晶の部分毎に印加する電圧を変化させ、光ビームに対する屈折率を変化させることにより、当該光ビームに対して液晶の部分毎に異なる位相差を与え、情報記録面までの光ビームの光路長を変化させて光軸の傾きを打ち消す構成を有している。例えば、従来の液晶パネルは当該液晶に電圧を印加するための透明電極を複数の部分透明電極の組合せにより構成され、当該各部分透明電極毎に印加する電圧を変化させるようになっており、これによりこの液晶の部分毎に異なる位相差を与えるようになっている。
【０００５】
この従来の液晶パネルにおいては、一の透明電極内の複数の部分透明電極の形状は、対物レンズの中心軸の位置と当該液晶パネルの中心軸の位置とが一致しているということを前提として、すなわち、対物レンズの瞳面の中心と透明電極の中心とが一致していることを前提として決定されることが一般的である。
【０００６】
一方、通常の光ピックアップの構成では、対物レンズと液晶パネルとを別体構成にすることが多く、当該光ピックアップにおいては、その製造工程上の問題から、対物レンズの中心軸の位置と液晶パネルの中心軸の位置とが、製造直後から既にずれている場合がある。
【０００７】
また、実際に記録媒体に対して情報の記録又は再生を行う際に、例えば光ビームの記録媒体上の照射位置に対していわゆるトラッキングサーボ制御が施される場合がある。この場合には、対物レンズが記録媒体上に形成されている情報トラックと垂直な方向にアクチュエータ等により移動させられることとなる。従って、製造段階でずれが生じていない場合においても、液晶パネルの中心軸の位置と対物レンズの中心軸の位置との位置ずれが必然的に発生することがある。
【０００８】
そこで、当該位置ずれ対策として主として次のような２つの技術が提案されている。
【０００９】
第１の技術は、液晶パネルの電極をあらかじめ２パターン用意する技術であり、これによって対物レンズとの位置ずれに対する許容範囲を向上させている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
また第２の技術は、所定の位置ずれが発生した場合に、最も波面収差が少なくなるようにあらかじめ透明電極の分割を行う技術である（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】
特開２００１−１４３３０９号公報
【特許文献２】
特開２０００−９０４７９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の位置ずれが発生した際、位置ずれが存在しない場合を前提として形成された従来の液晶パネルでは、波面収差の補償が十分に行うことができない。
【００１２】
また、上記第１の位置ずれ対策の技術では、あらかじめ位置ずれ対策として電極パターンを２つ用意する必要があるため、パターニングや制御が複雑となり、大幅にコストが増加する。
【００１３】
さらにまた、上記第２の位置ずれ対策の技術では、所定の位置ずれが発生した場合に最も波面収差が少なくなるように電極が設定されているため、位置ずれがない場合の収差補償機能が劣化する。
【００１４】
そこで本発明は、上記の各問題点に鑑みて為されたものであり、その課題の一例としては、上記位置ずれが生じていない場合において良好な収差補償を行いつつ、上記位置ずれが生じた場合においても良好な収差補償を行うことが可能であり、かつコストアップを抑えることが可能な液晶パネル及び光ピックアップを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の液晶パネル発明は、光ビームの光路上に配置され、前記光ビームに位相差を与えることによって、当該光ビームの光軸と、記録媒体における情報記録面と、の間に発生する波面収差を補償する液晶パネルであって、複数の部分電極によって構成され、通過する前記光ビームに各部分電極毎に異なる位相差を与える第１電極部と、前記第１電極部に隣接して配置されるとともに、少なくとも１の部分電極によって構成され、通過する前記光ビームに前記第１電極部と異なる位相差を与える第２電極部と、を備え、前記第２電極部は、前記光ビームを前記情報記録面上に集光する集光手段の中心軸の位置と当該液晶パネルの中心軸との位置との間に前記光軸に垂直な面内の位置ずれが発生した場合に、前記部分電極によって通過する前記光ビームに位相差を与えることを特徴として構成する。
【００１６】
また、請求項７に記載の光ピックアップの発明は、光ビームの光路上に配置され、前記光ビームに位相差を与えることによって、当該光ビームの光軸と、記録媒体における情報記録面と、の間に発生する波面収差を補償する液晶パネルと、前記光ビームを出射する光源と、各前記第１部分電極及び前記第２部分電極に電圧を印加することにより、前記光ビームに前記位相差を与える電圧印加手段と、前記液晶パネルを通過した前記光ビームを前記記録媒体上に集光する前記集光手段と、前記集光手段により集光され、当該記録媒体から反射された前記光ビームを受光し受光信号を出力する受光手段と、を備え、前記液晶パネルは、複数の部分電極によって構成され、通過する前記光ビームに各部分電極毎に異なる位相差を与える第１電極部と、前記第１電極部に隣接して配置されるとともに、少なくとも１の部分電極によって構成され、通過する前記光ビームに前記第１電極部と異なる位相差を与える第２電極部と、を有し、前記第２電極部は、前記光ビームを前記情報記録面上に集光する集光手段の中心軸の位置と当該液晶パネルの中心軸との位置との間に前記光軸に垂直な面内の位置ずれが発生した場合に、前記部分電極によって通過する前記光ビームに位相差を与えることを特徴として構成する。
【００１７】
また、請求項８に記載の情報再生装置の発明は、光ビームの光路上に配置され、前記光ビームに位相差を与えることによって、当該光ビームの光軸と、記録媒体における情報記録面と、の間に発生する波面収差を補償する液晶パネル、前記光ビームを出射する光源と、各前記第１部分電極及び前記第２部分電極に電圧を印加することにより前記光ビームに前記位相差を与える電圧印加手段、前記液晶パネルを通過した前記光ビームを前記記録媒体上に集光する集光手段、及び前記集光手段により集光され当該記録媒体から反射された前記光ビームを受光し受光信号を出力する受光手段、を有する光ピックアップと、前記記録媒体に情報が記録されているとき、前記受光信号に基づいて当該情報を再生する再生手段と、を備え、前記液晶パネルは、複数の部分電極によって構成され、通過する前記光ビームに各部分電極毎に異なる位相差を与える第１電極部と、前記第１電極部に隣接して配置されるとともに、少なくとも１の部分電極によって構成され、通過する前記光ビームに前記第１電極部と異なる位相差を与える第２電極部と、を有し、前記第２電極部は、前記光ビームを前記情報記録面上に集光する集光手段の中心軸の位置と当該液晶パネルの中心軸との位置との間に前記光軸に垂直な面内の位置ずれが発生した場合に、前記部分電極によって通過する前記光ビームに位相差を与えることを特徴として構成する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に好適な実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００１９】
なお、以下に説明する実施の形態は、記録情報が記録されている記録媒体及びディスク状記録媒体としての光ディスクから当該記録情報を読み出す際に、当該光ディスクと光ビームの光軸とのなす角の変化（光ディスク自体の反りや外部からの振動又は回転による光ディスクの振動に起因する傾き）により発生する波面収差を補償しつつ読み出す情報再生装置に係る実施の形態である。
【００２０】
先ず、本実施形態に係る情報再生装置の全体構成について、図１を用いて説明する。
【００２１】
なお、図１は実施形態の情報再生装置の全体構成の一例を示すブロック図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態に係る情報再生装置Ｓは、光ディスクＤＫを所定回転数で回転させるスピンドルモータ１と、発生する波面収差を補償しつつ光ビームＢを光ディスクＤＫに照射し、その反射光に基づいて光ディスクＤＫ上の記録情報に対応する受光信号としての検出信号を出力する光ピックアップＰＵと、検出信号に基づいて記録情報を再生信号として出力する本発明の再生手段としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央処理装置）９と、を含んで構成されている。
【００２３】
光ピックアップＰＵは、レーザダイオード２と、ハーフミラー３と、対物レンズ４と、集光レンズ５と、ディテクタ６と、液晶パネル７と、液晶ドライバ８と、を含んで構成されている。
【００２４】
なお、液晶パネル７は、光ピックアップＰＵの筐体に固定されている。
【００２５】
また、例えば本実施形態のレーザダイオード２は本発明の光源を構成し、対物レンズ４は本発明の集光手段を構成し、ディテクタ６は本発明の受光手段を構成する。さらに、例えば本実施形態液晶パネル７は本発明の液晶パネルを構成し、液晶ドライバ８は本発明の電圧印加手段を構成する。
【００２６】
ここで、対物レンズ４の中心軸（光軸）と液晶パネル７の中心軸とは、製造時には相互に平行であり且つその位置が相互に一致するように設定されている。
【００２７】
情報再生装置Ｓにおいて、スピンドルモータ１は、例えば図示しない制御部から再生指示を受け、光ディスクＤＫを所定の回転数にて回転駆動するようになっている。
【００２８】
レーザダイオード２は、ハーフミラー３に向けて光ビームＢを出射するようになっている。
【００２９】
ハーフミラー３は、レーザダイオード２から出射された光ビームＢの光路上に配設され、当該光ビームを液晶パネル７の方向に反射するようになっている。
【００３０】
液晶パネル７は、ハーフミラー３と対物レンズ４との間の光ビームＢの光路上に配設されている。また、液晶パネル７は、後述する各パターン電極に対して印加された電圧に応じて、その液晶分子の配向性が変化するようになっている。そして、ハーフミラー３から反射されてきた光ビームＢに対して所定の位相差を与え、波面収差を補償するようになっている。当該液晶パネル７の構造及び波面収差補償の原理については後述する。
【００３１】
対物レンズ４は、液晶パネル７と光ディスクＤＫとの間の光ビームＢの光路上に配設され、液晶パネル７を通過した光ビームＢを光ディスクＤＫの情報記録面に集光するようになっている。
【００３２】
集光レンズ５は、光ディスクＤＫの情報記録面において反射され、対物レンズ４、液晶パネル７及びハーフミラー３を通過してきた光ビームＢをディテクタ６上に集光するようになっている。
【００３３】
ディテクタ６は、受光した光ビームＢの反射光を電気信号である検出信号に変換し、ＣＰＵ９に出力するようになっている。
【００３４】
ＣＰＵ９は、ディテクタ６によって出力された検出信号を受信し、当該検出信号に対して所定の復調処理を施し、光ディスクＤＫに記録されていた記録情報に対応する再生信号として、図示しない再生回路に対して出力するようになっている。
【００３５】
また、上述した動作と並行して、ＣＰＵ９は、受信した検出信号に基づいて、光ビームＢが照射される光ディスクＤＫ上の領域のラジアル（半径）方向の傾き角（以下、「ラジアル方向のチルト角」という。）、及び光ビームＢが照射される光ディスクＤＫ上の領域のタンジェンシャル（円周）方向の傾き角（以下、「タンジェンシャル方向のチルト角」という。）を検出するようになっている。
【００３６】
なお、ＣＰＵ９によって行われる所定の復調処理及びチルト角の検出方法については公知技術であるため、具体的な処理内容の説明は省略する。
【００３７】
液晶ドライバ８は、ＣＰＵ９で検出されたラジアル方向及びタンジェンシャル方向のチルト角の値に基づいて、例えば予め図示しないＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等に記憶されている収差補償量を示す補償量データを用いて液晶パネル７の後述する各パターン電極に対応する液晶の収差補償量を決定し、当該収差補償量に対応する電圧を後述する液晶パネル７における透明電極のパターン電極に対して出力するようになっている。
【００３８】
なお、収差補償量とは、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向のチルト角により生じる波面収差を打ち消すために液晶パネル７を通過する光ビームＢに与えるべき位相差をいう。
【００３９】
次に、本実施形態に係る液晶パネル７の構成について、図２を用いて説明する。
【００４０】
なお、図２は本実施形態の液晶パネル７の構成の一例を示す断面図である。
【００４１】
図２に示すように、本実施形態の液晶パネル７は、液晶分子Ｍを含む液晶７ｇを挟んで、当該液晶７ｇに所定の分子配向を与えるための配向膜７ｅ及び７ｆが形成され、更に夫々の配向膜７ｅ及び７ｆの外側に例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ；インジウム錫酸化物）等からなる透明電極７ｃ及び透明電極７ｄが形成されている。そして、その最外層には保護層としてのガラス基板７ａ及び７ｂが形成されている。
【００４２】
夫々の透明電極７ｃ及び７ｄは、後述するように、波面収差の分布に対応した部分電極としてのパターン電極に分割されている。透明電極７ｃはラジアル方向の光軸の傾斜に起因する波面収差を補償するための電極であり、透明電極７ｄはタンジェンシャル方向の光軸の傾斜に起因する波面収差を補償するため電極である。
【００４３】
液晶７ｇには、図２に示すように液晶分子Ｍの光学軸方向とこれに垂直な方向によって屈折率が異なる材料が用いられており、例えばネマチック液晶などのいわゆる複屈折効果を有する材料が用いられている。
【００４４】
このような構成を有することによって、液晶パネル７は、液晶ドライバ８によって透明電極７ｃ及び７ｄに印加される電圧値が変化することにより、図２（ａ）乃至（ｃ）に示すように、液晶分子Ｍ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、液晶分子Ｍの配向方向に応じて下の式（１）に示す位相差ΔＰを光ビームＢに対して与えることができる。
【００４５】
【数１】
ΔＰ＝Δｎ・ｄ（２π／λ） ・・・式（１）
ここで、Δｎは屈折率の変化分を表し、ｄは液晶７ｇのセル間隔を表す。また、λはレーザダイオード２から出射される光ビームＢの波長を表す。
【００４６】
次に、上述した構成を有する本実施形態に係る液晶パネル７における波面収差補償の原理について説明する。
【００４７】
なお、対物レンズ４の瞳面における波面収差をＷ（ｒ，φ）とし、（ｒ，φ）は瞳面の極座標を示す。
【００４８】
通常、光ディスクＤＫが光ビームＢの光軸に対して傾き、チルト角が生じると、光ビームＢに対して波面収差（主としてコマ収差）Ｗｔｌｔ（ｒ，φ）が発生し、対物レンズ４により当該光ビームＢを絞ることができなくなる。
【００４９】
この波面収差Ｗｔｌｔ（ｒ，φ）のうちの大部分を占める収差は、下記式（２）で表される波面収差である。
【００５０】
【数２】
Ｗｔｌｔ（ｒ，φ）≒ω３１×ｒ３×ｃｏｓφ＋ω１１×ｒ×ｃｏｓφ …式（２）
ここで、ω３１及びω１１は光ディスクＤＫのチルト角、基板の厚さ、基板の屈折率及び対物レンズ４の開口数（ＮＡ）で与えられる定数であり、ω３１はコマ収差、ω１１は像点の移動による収差を表している。
【００５１】
一方、対物レンズ４の瞳面上の波面収差Ｗ（ｒ，φ）の標準偏差をＷｒｍｓとすると、当該Ｗｒｍｓは下記式（３）により表されるようになっている。なお、下記式（３）中のＷ０はＷ（ｒ，φ）の瞳面上の平均値である。このＷｒｍｓは、波面収差の評価に用いられ、Ｗｒｍｓを小さくすれば波面収差の影響が少なく良好な再生を行うことができる。そのため下記式（３）から明らかなように、波面収差を補償するにはＷ（ｒ，φ）を小さくすればよい。
【００５２】
【数３】
そこで、本実施形態では、液晶ドライバ８が透明電極７ｃの後述する各パターン電極に印加される電圧を制御して、各パターン電極に対応する液晶７ｇの領域の屈折率をΔｎだけ変化させ、例えば光ディスクＤＫがそのラジアル方向に傾いたことにより発生したＷｔｌｔ（ｒ，φ）を補償するようになっている。
【００５３】
すなわち、本実施形態では、当該屈折率の変化により当該パターン電極に対応する領域を通過する光ビームＢに対して位相差を与えることによって波面収差を補償するようになっている。
【００５４】
具体的には、液晶７ｇで与えられる位相差をＷｌｃ（ｒ，φ）とすると、液晶パネル７を配置したときの対物レンズ４の瞳面における波面収差Ｗ（ｒ，φ）は式（４）で表され、この式（４）から明らかなように、光ディスクＤＫのチルト角に起因する波面収差Ｗ（ｒ，φ）を打ち消すには、式５を用いればよいことがわかる。
【００５５】
【数４】
Ｗ（ｒ，φ）＝Ｗｔｌｔ（ｒ，φ）＋Ｗｌｃ（ｒ，φ） …式（４）
【００５６】
【数５】
Ｗ（ｒ，φ）＝Ｗｔｌｔ（ｒ，φ）＋Ｗｌｃ（ｒ，φ）＝０ …式（５）
すなわち、式６に示すように、液晶７ｇによって光ディスクＤＫのチルト角に起困する波面収差Ｗｔｌｔ（ｒ，φ）に対して逆極性の波面収差、となる波面収差Ｗｌｃ（ｒ，φ）を光ビームＢに与えればよいこととなる。
【００５７】
【数６】
Ｗｌｃ（ｒ，φ）＝−Ｗｔｌｔ（ｒ，φ） …式（６）
そして、光ディスクＤＫのチルト角に起因する波面収差Ｗｔｌｔ（ｒ，φ）に対して逆極性の波面収差Ｗｌｃ（ｒ，φ）を与えるためには、チルト角に起因する波面収差分布に対応して液晶７ｇを分割するように透明電極７ｃにパターン電極を設け、チルト角に起因する波面収差に対して逆極性の波面収差を与えるようにパターン電極に対する印加電圧を制御すればよいこととなる。
【００５８】
ここで、波面収差分布の一例について図３乃至図５を用いて説明する。
【００５９】
なお、図３は光軸の傾斜に起因して対物レンズ４の瞳面上に発生する波面収差分布の一例を示した図であり、図４は波面収差の分布特性の一例を示した図である。また、図５は、チルト角の大きさと波面収差量との関係について示した図である。
【００６０】
図３で示される波面収差分布は、上述の式（２）を用いて対物レンズ４の瞳面での波面収差分布を計算結果の一例である。図３は、具体的には、光ディスクＤＫの情報記録面が＋１°傾いた場合の光束の最良像点Ｏにおける波面収差分布を示している。当該波面収差分布は、波面収差の値が一定の範囲を有する領域Ａ乃至Ｋによって表されている。
【００６１】
また、この図３に示す波面収差分布は、領域Ａを中心として領域ＢとＧ、領域ＣとＨ、領域ＤとＩ、領域ＥとＪ、領域ＦとＫとが逆極性の波面収差の値を示す対照的な分布となっている。
【００６２】
光ディスクＤＫのラジアル方向にチルト角が発生している場合には、図３中のＸ２−Ｘ２軸は、光ディスクＤＫにおけるラジアル方向を示している。
【００６３】
一方、光ディスクＤＫのタンジェンシャル方向にチルト角が発生している場合には、図３中のＸ２−Ｘ２軸は光ディスクＤＫにおけるタンジェンシャル方向を示すこととなる。なお、この図３中のＸ２−Ｘ２軸上における当該波面収差の分布特性を図４において示している。
【００６４】
この図３に示される波面収差の分布自体は、チルト角の大きさによらず一定である。一方、波面収差量は、チルト角の大小により変化する。すなわち、図４に示される曲線のピーク値はチルト角が大きくなれば高くなり、チルト角が小さくなれば低くなる。このため、図５に示すように、チルト角の大きさが大きくなるにつれて、補償すべき波面収差量は増加する。
【００６５】
したがって、波面収差の分布に基づいてパターン電極を設け、各パターン電極に印加する電圧をチルト角の大きさに応じて制御し、当該波面収差と逆極性の位相差を与えることができれば、発生した波面収差を補償することが可能となる。
【００６６】
次に、本実施形態に係る液晶パネル７の透明電極７ｃにおけるパターン電極の配置について図６及び図７を用いて説明する。ここでは、本実施形態の透明電極７ｃの特徴をより明確にするため、従来技術との比較に基づいて説明する。
【００６７】
なお、図６は本実施形態に係る透明電極７ｃの構成の一例を示した平面図であり、図７は従来の透明電極の構成について示した図である。
【００６８】
本実施形態における透明電極７ｃは、図７に示すように、相互に絶縁されているパターン電極４０ａ、４０ｂ、４１ａ、４１ｂ及び４２、４３及び４４に分割され、合計七つのパターン電極から構成されている。
【００６９】
また、例えばパターン電極４０ａ、４０ｂ、４１ａ、４１ｂ、４２、４３及び４４は、本発明の部分電極を構成する。さらに、例えばパターン電極４０ａ、４０ｂ、４１ａ、４１ｂ及び４２は本発明の第１部分電極部を構成し、パターン電極４３及び４４は本発明の第２部分電極部を構成する。
【００７０】
透明電極７ｃの各パターン電極は、対物レンズ４の中心軸の位置と液晶パネル７の中心軸の位置とが相互に一致する場合に、光束ＳＰの範囲が、図７に示す位置及び大きさとなるように配設されている。なお、「光束ＳＰの範囲」とは、光ビームＢが対物レンズの開口により制限された範囲をいう。
【００７１】
また、後述の位置ずれ対策のため、パターン電極４１ａと４３との境界及びパターン電極４０ｂ及び４４との境界は、夫々光束ＳＰの外縁に合致するように設定されている。
【００７２】
さらに、各パターン電極の形状を上述のラジアル方向に発生する波面収差の分布に対応した略同一の形状とするため、パターン電極４０ａと４１ｂ、パターン電極４１ａと４０ｂ、パターン電極４３と４４とは、透明電極７ｃの中心を通ると共にラジアル方向（Ｘ２−Ｘ２軸方向）に垂直な対称軸を中心として線対称に配設されている。また、パターン電極４０ａと４１ｂとは、光ビームＢに与える位相差の値は互いに逆極性となっている。同様に、パターン電極４１ａと４０ｂ、パターン電極４３と４４とは夫々光ビームＢに与える位相差の値は互いに逆極性となっている。
【００７３】
通常、透明電極の分割数を更に多くして細分化すれば、完全に光ディスクＤＫのチルト角に起因する波面収差を打ち消すことができる。しかし、透明電極を例えば碁盤目状に分割することにより分割数を多くすると、一の当該区分領域毎に駆動信号を制御して印加する必要があり、透明電極の作成及び引き出し線等の配線を作成することが困難となる。
【００７４】
そこで、本実施形態の透明電極７ｃは、容易に作成可能であり、且つ当該波面収差を効率的に補償することができるようにするため、光束ＳＰの範囲内（内側）において、従来の透明電極３０と同様に透明電極の分割形状が、図３で示した実際の波面収差分布（対物レンズ４の瞳面における波面収差分布）に対応した略同一の分割形状となっている。
【００７５】
なお、本実施形態における透明電極７ｃと図７に示す従来の透明電極３０とは共に、光束ＳＰの範囲内（内側）において、各パターン電極が同様の形状及び大きさとなっている。より具体的には、光束ＳＰの範囲内において、図６に示す本実施形態の透明電極７ｃのパターン電極４０ａ、４０ｂ、４１ａ、４１ｂ、及び４２は、図７に示す従来の透明電極３０のパターン電極３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂ及び３２に夫々相当する。
【００７６】
これに対して、本実施形態の透明電極７ｃの形状は、光束ＳＰの範囲外（外側）において、従来の透明電極３０の形状とは異なっている。
【００７７】
具体的には、図６に示す本実施形態の透明電極７ｃにおいては、パターン電極４３及び４４とに分割されている。
【００７８】
このように、光束ＳＰの範囲外（外側）において、本実施形態では、パターン電極４３及び４４を設けたことによって対物レンズ４の中心軸の位置と液晶パネル７の中心軸の位置との間に光ビームＢの光軸に垂直な面内の位置ずれ（以下、「位置ずれ」という。）がラジアル方向に生じた場合に、パターン電極４３又は４４のいずれか一方が作用することによって当該位置ずれが生じた場合の波面収差を従来に比べ、より効果的に補償するようになっている。
【００７９】
なお、この位置ずれは、例えば、光ピックアップＰＵの製造工程上における位置合わせ精度の低下、又は光ディスクＤＫのディスク偏芯等に起因して発生するものである。
【００８０】
次に、本実施形態の透明電極７ｃを用いた波面収差補償について、図８及び図９を用いて説明する。
【００８１】
なお、図８は収差補償後の波面収差分布の一例について示した図であり、図９はチルト角の変化と収差補償との関係の一例について示した図である。
【００８２】
以下の説明は、光ディスクＤＫのラジアル方向に生じている波面収差のみを補償する場合について説明するものである。すなわち、タンジェンシャル方向のチルト角が０度であり、ラジアル方向のチルト角のみが光ディスクＤＫに存在している場合について説明する。
【００８３】
また説明の便宜上、ここでは、パターン電極４２に印加する電圧が「０」の場合に、パターン電極４２に対応する液晶ｇの領域を透過する光ビームＢの位相差が「０」となるように液晶分子Ｍを予め配向しておくものとする。さらに、透明電極１０ｄは接地され、図６中のＸ２−Ｘ２軸が光ディスクＤＫのラジアル方向となるように液晶パネル７を予め配設しておくものとする。
【００８４】
まず、対物レンズ４の中心軸の位置と液晶パネル７の中心軸の位置とが相互に一致している場合における波面収差補償について説明する。
【００８５】
なお、光ディスクＤＫに記録されている情報の再生が開始されると、液晶ドライバ８には、ＣＰＵ９によって検出された光ディスクＤＫのラジアル方向のチルト角の情報が供給されるようになっている。
【００８６】
液晶ドライバ８は、ＣＰＵ９から供給されるラジアル方向のチルト角の大きさに応じて、発生した波面収差分布と逆極性の波面収差を与えるように各パターン電極に印加すべき電圧値を算出し、算出結果に基づいて各パターン電極に電圧を印加するようになっている。
【００８７】
具体的には、液晶ドライバ８は、光ビームＢに対して位相差を与えることなく透過させる基準電圧を示す電圧Ｖｃをパターン電極４２へ印加するとともに、電圧Ｖ１を透明電極７ｃのパターン電極４０ａ及び４０ｂに印加し、電圧Ｖ２をパターン電極４４に印加するようになっている。
【００８８】
また、液晶ドライバ８は、電圧Ｖ３をパターン電極４１ａ及び４１ｂに印加するようになっており、電圧Ｖ４をパターン電極４３に夫々印加するようになっている。
【００８９】
例えば、本実施形態では、基準電圧である電圧Ｖｃは、パターン電極４２を透過する光ビームＢの位相差が「０」となるように液晶分子Ｍを予め配向してあるため、電圧Ｖｃの電圧値は「０」となっている。
【００９０】
また、電圧Ｖ１及びＶ３は、パターン電極４０ａと４１ｂ、パターン電極４１ａとパターン電極４０ｂに対応する領域では、与える位相差量の大きさが等しく、また互いに逆極性となるため、液晶ドライバ８は、電圧Ｖ１とＶ３とが（式７）の関係を有するになるように各電圧値を算出し、当該算出した各電圧値を各パターン電極に印加するようになっている。
【００９１】
【数７】
Ｖ１＝−Ｖ３ ・・・（式７）
なお、本実施形態では、図６に示したとおり、光ビームＢは、パターン電極４３及び４４に対応する液晶ｇの領域を通過しないため、パターン電極４３及び４４に対応する液晶ｇの液晶分子Ｍの配向方向の変化は、光ビームＢに対し何ら影響を与えることはないようになっている。すなわち、パターン電極４３及び４４に印加される電圧Ｖ２とＶ４は、対物レンズ４の中心軸の位置と液晶パネル７の中心軸の位置とが相互に一致している場合には、波面収差補償に対しては問題とならないので、この電圧Ｖ２とＶ４の値の一例についてはここでは省略する。
【００９２】
このように、本実施形態では、液晶ドライバ８は、各電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４を算出し、各パターン電極に印加するようになっており、液晶ドライバ８により夫々のパターン電極に電圧が印加されることによって、夫々のパターン電極に対応する領域の液晶ｇの液晶分子Ｍの配向方向を変化させることができるので、所定の位相差が光ビームＢに与えることができるようになっている。
【００９３】
また、本実施形態では、上述のように光ビームＢが通過する光束ＳＰの範囲は図６に示す位置及び大きさであるため、当該光束ＳＰの範囲内を通過する光ビームＢに対し、パターン電極４０ａ、４０ｂ、４１ａ、４１ｂ及び４２に対応する液晶ｇの領域において各電圧値に応じた所定の位相差を与えることができるようになっている。
【００９４】
したがって、本実施形態の透明電極７ｃにおいて、波面収差分布に応じた位相差を夫々与えることによって、図８に示すように、光ディスクＤＫのラジアル方向のチルト角に起因して対物レンズ４の瞳面上に発生する波面収差を効果的に補償することができるようになっている。
【００９５】
すなわち、図８における曲線は補償後の波面収差（残留波面収差）分布を示しおり、この波面収差は、上述のとおり透明電極の分割形状が、上述の図３で示した対物レンズ４の瞳面における実際の波面収差分布に完全に一致していないことにより必然的に生じるものである。
【００９６】
また、図８における位相差Ｐ１乃至Ｐ４は従来の透明電極３０及び本実施形態の透明電極７ｃを用いた液晶パネル７で与えられる位相差を表している。
【００９７】
さらに、図８において、位相差Ｐ１はパターン電極４０ｂに対応する領域で与えられる位相差、位相差Ｐ２はパターン電極４１ｂに対応する領域で与えられる位相差、位相差Ｐ３はパターン電極４０ａに対応する領域で与えられる位相差であり、位相差Ｐ４はパターン電極４１ａに対応する領域で与えられる位相差である。
【００９８】
この結果、これを上述の波面収差量Ｗｒｍｓでみると、図９に示すように、位置ずれがない場合において、光ディスクＤＫのラジアン方向のチルト角の変化に応じた補償を行うことにより、補償を行わなかった場合に比べて波面収差量が効果的に減少していることがわかる。
【００９９】
なお、本実施形態では、上述のように光束ＳＰの範囲内のパターン電極の形状は、図７で示した透明電極３０と図６で示した本実施形態の透明電極７ｃとは同じであるため、対物レンズ４の中心軸の位置と液晶パネル７の中心軸の位置とが相互に一致している場合における従来の透明電極３０を用いた波面収差補償の効果と図８及び図９に示す波面収差の効果は同じものとなる。
【０１００】
すなわち、本実施形態では、対物レンズ４の中心軸の位置と液晶パネル７の中心軸の位置とが相互に一致している場合には、本実施形態の透明電極７ｃのパターン電極４３及び４４は、光ビームＢの光束ＳＰの範囲外であるので、光ビームＢに対しては何ら作用を施さないこととなるので、透明電極７ｃによる波面収差補償では、位置ずれが生じていない場合に最適な波面収差補償を行う従来の透明電極３０で得られる効果が損なわれることはない。
【０１０１】
ここで、図９において点線は波面収差補償前の波面収差量を示しており、実線は波面収差補償を行った場合の波面収差量を示している。
【０１０２】
続いて、対物レンズ４の中心軸の位置と液晶パネル７の中心軸の位置とが相互に一致せず、光ビームＢの光軸に垂直な面内の位置ずれがラジアル方向に生じている場合における波面収差補償について図１０乃至１４を用いて説明する。
【０１０３】
なお、図１０は従来の透明電極３０におけるラジアル方向の位置ずれ時の光束ＳＰの範囲について示した図であり、図１１は従来の透明電極３０におけるラジアル方向の位置ずれと残留波面収差の関係について示した図である。また、図１２は本実施形態の透明電極７ｃにおけるラジアル方向の位置ずれ時の光束ＳＰの範囲について示した図であり、図１３は本実施形態の透明電極７ｃにおけるラジアル方向の位置ずれと残留波面収差の関係について示した図である。さらに、図１４は一定の位置ずれが生じている場合における印加電圧の違いによるラジアル方向の残留波面収差量の一例について実験的に求めた結果について示した図であり、図１５は位置ずれ量と波面収差量との関係について示した図である。
【０１０４】
従来の透明電極３０においては、上記位置ずれが生じた場合には、図１０に示すように光ビームＢが通過する光束ＳＰの範囲とパターン電極との形状とにずれが生じ、波面収差の補償に十分に対応できない部分が生じることとなる。
【０１０５】
具体的には、パターン電極３０ｂが本来補償すべき範囲から乖離してしまうことによって、図１１中のＺで示した領域において著しい量の残留波面収差が生じてしまう。これは、パターン電極３０ｂで与える位相差Ｐ１に比べてＺで示した領域において発生する波面収差量が大きいために、効果的に補償しきれないためである。
【０１０６】
このように、従来の液晶パネルにおける透明電極３０では、位置ずれがない場合の波面収差に対応したパターン電極の形状のみを有していたため、位置ずれが生じた場合には液晶パネルとしての波面収差の補償が十分に行われないこととなっていた。
【０１０７】
一方、本実施形態の液晶パネル７における透明電極７ｃは、ラジアル方向の位置ずれが図１２に示す方向に生じた場合には、パターン電極４４が光束ＳＰの範囲内に入り、上記従来例で補償不可能であった部分についても効果的に波面収差を補償するように作用する。具体的には、電圧Ｖ２がパターン電極４４に印加されていることによって、位置ずれが生じた場合の上記Ｚの部分の波面収差に対応した逆極性の波面収差を与えるように作用する。
【０１０８】
したがって、図１３に示すように、本実施形態の透明電極７ｃによれば、従来十分に補償されなかった部分において、パターン電極４４に対応する液晶７ｇの領域で位相差Ｐ５を与えることによって残留波面収差の発生量を効果的に抑えることが可能となる。
【０１０９】
また、同様にラジアル方向の位置ずれが図１２に示す方向と反対の方向に生じた場合には、パターン電極４３が光束ＳＰの範囲内に入り、上記従来例で補償不可能であった部分についても効果的に波面収差を補償するように作用する。この場合には、電圧Ｖ４がパターン電極４３に印加されることによって、位置ずれが生じた場合の波面収差に対して逆極性の波面収差を与えるように作用する。
【０１１０】
このように、本実施形態の液晶パネル７は、透明電極７ｃの中心を通ると共にラジアル方向に垂直な対称軸を中心として線対称にパターン電極４３及び４４が配置されているため、ラジアル方向のいずれの方向の位置ずれに対しても効果的な補償ができるようになっている。
【０１１１】
ここで、ラジアル方向の位置ずれが生じた場合の波面収差を補償する場合に好適な、電圧Ｖ２及びＶ４の値の一例について説明する。
【０１１２】
上述のようにＺの領域で補償すべき波面収差量は位相差Ｐ１よりも大きい。そのため、図１３に示すように、Ｚの領域において波面収差を効果的に補償するためには、位相差Ｐ１と同じ極性の位相差であり、かつ位相差Ｐ１よりも大きい位相差Ｐ５を与えればよい。
【０１１３】
通常、チルト角の大きさにより波面収差の量は異なるため、当該波面収差を補償するため与えられる位相差は当該チルト角の大きさに応じて異なる。そして、液晶ｇ中の液晶分子Ｍの向きが水平方向から垂直方向まで変化する一定の範囲内においては、印加される電圧の変化に応じて液晶ｇの各領域で与えられる位相差が比例的に変化する。
【０１１４】
したがって、例えば位相差Ｐ１に対する位相差Ｐ５の比率をＡとすると、位相差Ｐ１を与えるために印加される電圧Ｖ１に対する位相差Ｐ５を与えるために印加される電圧Ｖ２の比率、すなわち印加電圧比についても一定の比率Ａで表すことが可能となる。
【０１１５】
そこで、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との関係については、式（８）で表すことができる。
【０１１６】
【数８】
Ｖ２＝Ａ・Ｖ１ …式（８）
また、電圧Ｖ３と電圧Ｖ４との関係についても同様に、式（９）で表すことができる。
【０１１７】
【数９】
Ｖ４＝Ａ・Ｖ３ …式（９）
この印加電圧比Ａの値による波面収差補償効果の違いについて、図１４を用いて説明する。
【０１１８】
図１４では、一定の位置ずれが生じている場合における印加電圧の違いによるラジアル方向の残留波面収差量について実験的に求めた結果がグラフで表されている。当該実験結果から、一定の位置ずれが生じている場合における波面収差補償の効果は印加電圧比Ａの値によって異なることがわかる。
【０１１９】
また、印加電圧比Ａを「１」から「４」まで変化させたとき、例えばＡの値を「２．５」、すなわち電圧Ｖ２を電圧Ｖ１の２．５倍とした場合に、他の印加電圧比で波面収差補償を行った場合に比べて残留する波面収差量が最も減少することが実験的に示されている。
【０１２０】
なお、印加電圧比Ａが「１」の場合とは、例えばパターン電極４０ｂに印加される電圧Ｖ１とパターン電極４４に印加される電圧Ｖ２とが等しいことを意味している。また同様に、パターン電極４１ａに印加される電圧Ｖ３とパターン電極４３に印加される電圧Ｖ４とが等しいことを意味している。
【０１２１】
言い換えれば、パターン電極４１ｂとパターン電極４４とが分割されていない状態、及びパターン電極４１ａとパターン電極４３とが分割されていない状態に等しく、上述の従来の液晶パネルにおける透明電極３０の分割状態に相当する。
【０１２２】
したがって、本実施形態では、液晶ドライバ８は、Ａ＞１となる所定の印加電圧比Ａ、例えば印加電圧比Ａ＝２．５となるように各電圧Ｖ１乃至４の値を制御し、各パターン電極に印加する。これにより、位置ずれが生じた場合においても従来技術に比べて良好な波面収差補償を行うことが可能となる。
【０１２３】
なお、この印加電圧比Ａ＝２．５により各電圧Ｖ１乃至４の値を制御し、各パターン電極に印加した場合における波面収差補償の効果について図１５に示している。
【０１２４】
図１５に示すように、本実施形態の液晶パネル７によれば、ラジアル方向の位置ずれ量にかかわらず、従来技術に比べて大幅に残留波面収差量が減少し、波面収差補償の効果が大きいことがわかる。
【０１２５】
なお、以上液晶パネル７が光ディスクＤＫのラジアル方向の位置ずれのみに対応した液晶パネル７について説明したが、液晶パネル７の構成はこれに限るものではない。
【０１２６】
すなわち、実際の光ディスクＤＫにおいては、ラジアル方向又はタンジェンシャル方向のいずれか一方のみにチルト角が生じていることは希であり、ほとんどの場合、タンジェンシャル方向とラジアル方向の双方にチルト角が生じている。そして、その場合には、光ディスクＤＫにおいては、タンジェンシャル方向とラジアル方向の双方の成分の波面収差を合成した波面収差が発生する。
【０１２７】
また、位置ずれについても、ラジアル方向のみならず、タンジェンシャル方向についても発生する場合が考えられる。そのため液晶パネル７がラジアル方向及びタンジェンシャル方向の双方の位置ずれに対応するものであっても良い。
【０１２８】
この場合、例えば、透明電極７ｃは本発明の一の面の第１の電極部を構成し、透明電極７ｄは本発明の他の面の第２の電極部を構成する。
【０１２９】
具体的には、上記透明電極７ｃの構成に加えて、液晶パネル７における透明電極７ｄの形状はタンジェンシャル方向の位置ずれに対応した形状となる。光ディスクＤＫのタンジェンシャル方向にチルト角が発生している場合には、図３中のＸ２−Ｘ２は光ディスクＤＫにおけるタンジェンシャル方向を示すこととなるため、透明電極７ｄの形状は上述の図６で示した透明電極７ｃの各パターン電極の形状を９０度回転させたものと同一の形状に分割すればよい。
【０１３０】
これによって、透明電極７ｄは、光束ＳＰの範囲内においては、タンジェンシャル方向のチルト角により生じた波面収差の分布に対応した形状を備えるとともに、光束ＳＰの範囲外においては、タンジェンシャル方向の位置ずれに対応した形状を備えることとなる。
【０１３１】
そして、この場合に液晶ドライバ８は、ＣＰＵ９で検出されたチルト角に基づいて夫々の透明電極７ｃ及び７ｄに含まれる各パターン電極毎に電圧を決定し印加する。
【０１３２】
ここで、液晶７ｇで光ビームＢに与えるべき位相差は、ラジアル方向のチルト角に起因する波面収差を補償するために必要な位相差とタンジェンシャル方向のチルト角に起因する波面収差を補償するために必要な位相差との和である。そのため、液晶７ｇに上記の２種類の位相差の和に相当する位相差を光ビームに与えるような電位差を生じさせるように、液晶ドライバ８は、透明電極７ｃ及び７ｄの各パターン電極に印加する電圧を決定する。
【０１３３】
この結果、透明電極７ｃと７ｄとの各パターン電極により区分される液晶７ｇの領域毎に異なる位相差が光ビームＢに与えられ、二つの方向の光軸の傾斜に起因する波面収差を同時に補償することが可能となるとともに、ラジアル方向又はタンジェンシャル方向のいずれの方向の位置ずれに対しても有効な波面収差補償が可能となる。
【０１３４】
以上説明したように、本実施形態の液晶パネル７は、光ビームＢの光路上に配置され、当該光ビームＢの光軸と、光ディスクＤＫにおける情報記録面と、の間に発生する波面収差を、光ビームＢに位相差を与えることにより補償する液晶パネル７であって、パターン電極４０ａ、４０ｂ、４１ａ、４１ｂ及び４２によって構成され、通過する光ビームＢに各部分電極毎に異なる位相差を与える第１電極部と、当該第１電極部に隣接して配置されるとともにパターン電極４３及び４４によって構成され通過する前記光ビームに前記第１電極部と異なる位相差を与える第２電極部と、を備え、パターン電極４３又は４４は、光ビームＢを情報記録面上に集光する対物レンズ４の中心軸の位置と当該液晶パネル７の中心軸との位置との間に光軸に垂直な面内の位置ずれが発生した場合に各パターン電極を通過する光ビームＢに位相差を与えることを特徴として構成する。
【０１３５】
よって、光ビームＢを情報記録面上に集光する対物レンズ４の中心軸の位置と当該液晶パネル７の中心軸との位置が一致している場合には、第１電極部は当該第１電極部を通過する光ビームＢに位相差を与えることにより波面収差を補償する。
【０１３６】
また、光ビームＢを情報記録面上に集光する対物レンズ４の中心軸の位置と当該液晶パネル７の中心軸との位置との間に光軸に垂直な面内の位置ずれが生じている場合には、第１電極部は、光ビームＢのうち当該第１電極部を通過する光ビームに位相差を与えることにより波面収差を補償するとともに、パターン電極４３又は４４は、光ビームＢのうち当該パターン電極を通過する光ビームに位相差を与えることにより波面収差を補償する。
【０１３７】
したがって、位置ずれがない場合において第１電極部が波面収差を効果的に補償するとともに、位置ずれが生じた場合であっても、第２電極部が位置ずれによって当該第２電極部を通過することとなる光ビームの波面収差を補償するため、当該位置ずれに起因する波面収差補償効果の劣化がなく、かつコストアップを抑えつつ当該位置ずれが生じた後の波面収差を効果的に補償することが可能となる。
【０１３８】
ここで、上記実施形態の構成において、タンジェンシャル方向の位置ずれが生じた場合にも、図１６に示すように当該波面収差補償の効果が従来技術と比べて劣化することはない。
【０１３９】
図１６に示すように、従来の透明電極と実施形態に係る透明電極とでは、タンジェンシャル方向の位置ずれによる残留波面収差量には、大きな相違はみられない。この実験結果から、タンジェンシャル方向の位置ずれが発生した場合において、本実施形態の透明電極７ｃの各パターン電極の分割形状をラジアル方向の位置ずれを効果的に補償するための形状としたことによる波面収差補償への影響はほとんどない。この結果、収差補償効果が従来技術ｔ比較して劣化することなく補償可能となる。
【０１４０】
なお、図１６はタンジェンシャル方向の位置ずれが生じた場合における残留波面収差量を実験的に求めた結果について示した図である。
【０１４１】
また、本実施形態の液晶パネル７は、第１部分電極部における各第１部分電極は、対物レンズ４の瞳面上における波面収差の分布に対応した形状に構成されていることを特徴として構成する。
【０１４２】
したがって、各第１部分電極の形状が、実際に対物レンズ４の瞳面上における光ビームＢの波面収差の分布に対応した形状とされているので、より効果的に当該波面収差を補償することができる。
【０１４３】
また、本実施形態の液晶パネル７は、第２電極部は複数のパターン電極４３及び４４を有し、各パターン電極は、位置ずれの方向に垂直な対称軸を中心として線対称の形状に構成されていることを特徴として構成する。
【０１４４】
したがって、位置ずれの方向が予め特定できない場合でも、相互に反対方向に発生する少なくとも二通りの位置ずれに対応して当該位置ずれに起因する補償効果の劣化を防止し、当該位置ずれ発生後の波面収差を効果的に補償することができる。
【０１４５】
また、本実施形態の液晶パネル７は、各パターン電極は、予め定められた一定の比率で異なる位相差を与えることを特徴として構成される。
【０１４６】
よって、各パターン電極毎により与えられる夫々の位相差は、一定の比率で表される。
【０１４７】
そのため、各パターン電極に印加する各電圧はチルト角の変化によらず一定の比率で表すことができるため、液晶ドライバ８で行われる電圧制御は、各パターン電圧毎の複雑な制御を必要とすることなく、より簡易な制御で行うことが可能となる。
【０１４８】
また、本実施形態の液晶パネル７は、光ディスクＤＫにおけるラジアル方向又はタンジェンシャル方向のいずれか一方の光軸と情報記録面との間の位置ずれが発生した場合に、通過する光ビームに位相差を与えることを特徴として構成する。
【０１４９】
したがって、ラジアル方向又はタンジェンシャル方向の位置ずれ発生後でも、波面収差を効果的に補償することができる。
【０１５０】
また、液晶パネル７は、光ビームＢが通過する当該液晶パネル７の透明電極７ｃ及び７ｄ夫々に、第１電極部と、第２電極部と、を備え、透明電極７ｃは、ラジアル方向の傾斜に起因する波面収差を補償し、透明電極７ｄは、タンジェンシャル方向の傾斜に起因する波面収差を補償する特徴として構成することも可能である。
【０１５１】
この場合、位置ずれがない場合において波面収差を効果的に補償するとともに、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向双方向の位置ずれに起因する波面収差補償効果の劣化がなく、当該位置ずれが生じた後の波面収差を効果的に補償することが可能となる。
【０１５２】
また、液晶パネル７の夫々の透明電極をラジアル方向、タンジェンシャル方向夫々のチルト角に起因する波面収差を補償するようにそれぞれ構成するので、１の電極パターンを用いればよいので、夫々の透明電極の分割パターンを簡易にすることが可能となる。
【０１５３】
また、本実施形態の光ピックアップＰＵは、液晶パネル７と、光ビームＢを出射するレーザダイオード２と、各パターン電極に電圧を印加することにより、光ビームＢに位相差を与えるＣＰＵ９及び液晶ドライバ８と、液晶パネル７を通過した光ビームＢを光ディスクＤＫに集光する対物レンズ４と、対物レンズ４により集光され、当該光ディスクＤＫから反射された光ビームＢを受光し受光信号を出力する受光手段と、を備えたことを特徴として構成する。
【０１５４】
したがって、液晶パネル７の中心軸の位置と対物レンズ４の中心軸の位置との間の位置ずれが実際に発生しても、当該位置ずれに起因する補償効果の劣化がなく、当該位置ずれ発生の有無にかかわらず波面収差を効果的に補償することができることとなり、例えば、波面収差により光ディスクＤＫ上の情報が誤検出されることを防止することが可能となる。
【０１５５】
また、本実施形態の情報再生装置Ｓは、上記光ピックアップＰＵと、光ディスクＤＫに情報が記録されているとき、受光信号に基づいて当該情報を再生するＣＰＵ９と、を備えたことを特徴として構成する。
【０１５６】
したがって、液晶パネル７の中心軸の位置と対物レンズ４の中心軸の位置との間で位置ずれが発生しても波面収差を補償して良好に情報を再生することができる。
【０１５７】
なお、本実施形態の液晶パネル７における透明電極のパターン電極は七つに分割されて構成されているが、パターン電極の分割数はこれに限るものではなく、例えば図１７で示すようにさらにパターン電極を細分化することも可能である。
【０１５８】
ここで、図１７は、透明電極７ｃの構成の他の一例について示した図である。
【０１５９】
図１７に示すように、図６で示すパターン電極４３をパターン電極４５及び４６とに分割して構成し、図６で示すパターン電極４４をパターン電極４７及び４８とに分割して構成することによって、位置ずれの程度に応じて適切な位相差を与え、効果的な収差補償を行うことが可能となる。
【０１６０】
この場合、各パターン電極の制御に必要な制御線が増加することとなるため、図１８に示すように抵抗分圧を用いて印加電圧を設定することが有効となる。
【０１６１】
なお、図１８は透明電極で抵抗成分を作り、抵抗分圧を用いて印加電圧を設定する場合の一例について示した図である。
【０１６２】
上述のように各パターン電極には一定の電圧比で電圧が印加される。そのため、図１８で示すように予め所定の電圧比を設定しておくことにより、透明電極内に抵抗を作りこみ、抵抗分圧で各パターン電極に所望する電圧比となる電圧を印加する構成が可能である。
【０１６３】
この場合には、各パターン電極に対する制御線を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の情報再生装置の全体構成の一例を示すブロック図である。
【図２】実施形態の液晶パネル７の構成の一例を示す断面図である。
【図３】対物レンズ４の瞳面上に発生する波面収差分布の一例を示した図である。
【図４】波面収差の分布特性の一例を示した図である。
【図５】チルト角の大きさと波面収差量との関係について示した図である。
【図６】本実施形態に係る液晶パネル７の透明電極７ｃの構成の一例を示した平面図である。
【図７】従来の透明電極の構成について示した平面図である。
【図８】収差補償後の波面収差分布について示した図である。
【図９】チルト角の変化と収差補償との関係について示した図。
【図１０】従来の透明電極におけるラジアル方向の位置ずれ時の光束ＳＰの範囲について示した平面図である。
【図１１】従来の透明電極におけるラジアル方向の位置ずれと残留波面収差の関係について示した図である。
【図１２】本実施形態の透明電極７ｃにおけるラジアル方向の位置ずれ時の光束ＳＰの範囲について示した平面図である。
【図１３】本実施形態の透明電極７ｃにおけるラジアル方向の位置ずれと残留波面収差の関係について示した図である。
【図１４】一定の位置ずれが生じている場合における印加電圧の違いによるラジアル方向の残留波面収差量の一例について実験的に求めた結果について示した図である。
【図１５】位置ずれ量と波面収差量との関係について示した図である。
【図１６】タンジェンシャル方向の位置ずれが生じた場合における残留波面収差量を実験的に求めた結果について示した図である。
【図１７】透明電極７ｃの構成の他の一例について示した図である。
【図１８】透明電極で抵抗成分を作り、抵抗分圧を用いて印加電圧を設定する場合の一例について示した図である。
【符号の説明】
Ｂ … 光ビーム
ＳＰ … 光束
ＤＫ … 光ディスク
Ｓ … 情報再生装置
ＰＵ … 光ピックアップ
１ … スピンドルモータ
２ … レーザダイオード
３ … ハーフミラー
４ … 対物レンズ
５ … 集光レンズ
６ … ディテクタ
７ … 液晶パネル
８ … 液晶ドライバ
９ … ＣＰＵ
７ａ、７ｂ … ガラス基板
７ｃ、７ｄ … 透明電極
７ｅ、７ｆ … 配向膜
７ｇ … 液晶
３０ … 透明電極
３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂ、３２ … パターン電極
４０ａ、４０ｂ、４１ａ、４１ｂ、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８ … パターン電極
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５ … 位相差
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネル、光ピックアップ及び情報再生装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、波面収差を補償する液晶パネルとして、液晶層の両面に電極を配置した構成を有する液晶パネルが一般に用いられている。
【０００３】
この液晶パネルは、当該液晶を透過する光ビームの屈折率を変化させて光軸の傾きに起因する波面収差を補償するようになっており、液晶に加えられる電圧に応じて液晶を構成する液晶分子の配向性が変化することを利用するようになっている。
【０００４】
具体的には、従来の液晶パネルは、液晶の部分毎に印加する電圧を変化させ、光ビームに対する屈折率を変化させることにより、当該光ビームに対して液晶の部分毎に異なる位相差を与え、情報記録面までの光ビームの光路長を変化させて光軸の傾きを打ち消す構成を有している。例えば、従来の液晶パネルは当該液晶に電圧を印加するための透明電極を複数の部分透明電極の組合せにより構成され、当該各部分透明電極毎に印加する電圧を変化させるようになっており、これによりこの液晶の部分毎に異なる位相差を与えるようになっている。
【０００５】
この従来の液晶パネルにおいては、一の透明電極内の複数の部分透明電極の形状は、対物レンズの中心軸の位置と当該液晶パネルの中心軸の位置とが一致しているということを前提として、すなわち、対物レンズの瞳面の中心と透明電極の中心とが一致していることを前提として決定されることが一般的である。
【０００６】
一方、通常の光ピックアップの構成では、対物レンズと液晶パネルとを別体構成にすることが多く、当該光ピックアップにおいては、その製造工程上の問題から、対物レンズの中心軸の位置と液晶パネルの中心軸の位置とが、製造直後から既にずれている場合がある。
【０００７】
また、実際に記録媒体に対して情報の記録又は再生を行う際に、例えば光ビームの記録媒体上の照射位置に対していわゆるトラッキングサーボ制御が施される場合がある。この場合には、対物レンズが記録媒体上に形成されている情報トラックと垂直な方向にアクチュエータ等により移動させられることとなる。従って、製造段階でずれが生じていない場合においても、液晶パネルの中心軸の位置と対物レンズの中心軸の位置との位置ずれが必然的に発生することがある。
【０００８】
そこで、当該位置ずれ対策として主として次のような２つの技術が提案されている。
【０００９】
第１の技術は、液晶パネルの電極をあらかじめ２パターン用意する技術であり、これによって対物レンズとの位置ずれに対する許容範囲を向上させている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
また第２の技術は、所定の位置ずれが発生した場合に、最も波面収差が少なくなるようにあらかじめ透明電極の分割を行う技術である（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】
特開２００１−１４３３０９号公報
【特許文献２】
特開２０００−９０４７９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の位置ずれが発生した際、位置ずれが存在しない場合を前提として形成された従来の液晶パネルでは、波面収差の補償が十分に行うことができない。
【００１２】
また、上記第１の位置ずれ対策の技術では、あらかじめ位置ずれ対策として電極パターンを２つ用意する必要があるため、パターニングや制御が複雑となり、大幅にコストが増加する。
【００１３】
さらにまた、上記第２の位置ずれ対策の技術では、所定の位置ずれが発生した場合に最も波面収差が少なくなるように電極が設定されているため、位置ずれがない場合の収差補償機能が劣化する。
【００１４】
そこで本発明は、上記の各問題点に鑑みて為されたものであり、その課題の一例としては、上記位置ずれが生じていない場合において良好な収差補償を行いつつ、上記位置ずれが生じた場合においても良好な収差補償を行うことが可能であり、かつコストアップを抑えることが可能な液晶パネル及び光ピックアップを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の液晶パネル発明は、光ビームの光路上に配置され、前記光ビームに位相差を与えることによって、当該光ビームの光軸と、記録媒体における情報記録面と、の間に発生する波面収差を補償する液晶パネルであって、複数の部分電極によって構成され、通過する前記光ビームに各部分電極毎に異なる位相差を与える第１電極部と、前記第１電極部に隣接して配置されるとともに、少なくとも１の部分電極によって構成され、通過する前記光ビームに前記第１電極部と異なる位相差を与える第２電極部と、を備え、前記第２電極部は、前記光ビームを前記情報記録面上に集光する集光手段の中心軸の位置と当該液晶パネルの中心軸との位置との間に前記光軸に垂直な面内の位置ずれが発生した場合に、前記部分電極によって通過する前記光ビームに位相差を与えることを特徴として構成する。
【００１６】
また、請求項７に記載の光ピックアップの発明は、光ビームの光路上に配置され、前記光ビームに位相差を与えることによって、当該光ビームの光軸と、記録媒体における情報記録面と、の間に発生する波面収差を補償する液晶パネルと、前記光ビームを出射する光源と、各前記第１部分電極及び前記第２部分電極に電圧を印加することにより、前記光ビームに前記位相差を与える電圧印加手段と、前記液晶パネルを通過した前記光ビームを前記記録媒体上に集光する前記集光手段と、前記集光手段により集光され、当該記録媒体から反射された前記光ビームを受光し受光信号を出力する受光手段と、を備え、前記液晶パネルは、複数の部分電極によって構成され、通過する前記光ビームに各部分電極毎に異なる位相差を与える第１電極部と、前記第１電極部に隣接して配置されるとともに、少なくとも１の部分電極によって構成され、通過する前記光ビームに前記第１電極部と異なる位相差を与える第２電極部と、を有し、前記第２電極部は、前記光ビームを前記情報記録面上に集光する集光手段の中心軸の位置と当該液晶パネルの中心軸との位置との間に前記光軸に垂直な面内の位置ずれが発生した場合に、前記部分電極によって通過する前記光ビームに位相差を与えることを特徴として構成する。
【００１７】
また、請求項８に記載の情報再生装置の発明は、光ビームの光路上に配置され、前記光ビームに位相差を与えることによって、当該光ビームの光軸と、記録媒体における情報記録面と、の間に発生する波面収差を補償する液晶パネル、前記光ビームを出射する光源と、各前記第１部分電極及び前記第２部分電極に電圧を印加することにより前記光ビームに前記位相差を与える電圧印加手段、前記液晶パネルを通過した前記光ビームを前記記録媒体上に集光する集光手段、及び前記集光手段により集光され当該記録媒体から反射された前記光ビームを受光し受光信号を出力する受光手段、を有する光ピックアップと、前記記録媒体に情報が記録されているとき、前記受光信号に基づいて当該情報を再生する再生手段と、を備え、前記液晶パネルは、複数の部分電極によって構成され、通過する前記光ビームに各部分電極毎に異なる位相差を与える第１電極部と、前記第１電極部に隣接して配置されるとともに、少なくとも１の部分電極によって構成され、通過する前記光ビームに前記第１電極部と異なる位相差を与える第２電極部と、を有し、前記第２電極部は、前記光ビームを前記情報記録面上に集光する集光手段の中心軸の位置と当該液晶パネルの中心軸との位置との間に前記光軸に垂直な面内の位置ずれが発生した場合に、前記部分電極によって通過する前記光ビームに位相差を与えることを特徴として構成する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に好適な実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００１９】
なお、以下に説明する実施の形態は、記録情報が記録されている記録媒体及びディスク状記録媒体としての光ディスクから当該記録情報を読み出す際に、当該光ディスクと光ビームの光軸とのなす角の変化（光ディスク自体の反りや外部からの振動又は回転による光ディスクの振動に起因する傾き）により発生する波面収差を補償しつつ読み出す情報再生装置に係る実施の形態である。
【００２０】
先ず、本実施形態に係る情報再生装置の全体構成について、図１を用いて説明する。
【００２１】
なお、図１は実施形態の情報再生装置の全体構成の一例を示すブロック図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態に係る情報再生装置Ｓは、光ディスクＤＫを所定回転数で回転させるスピンドルモータ１と、発生する波面収差を補償しつつ光ビームＢを光ディスクＤＫに照射し、その反射光に基づいて光ディスクＤＫ上の記録情報に対応する受光信号としての検出信号を出力する光ピックアップＰＵと、検出信号に基づいて記録情報を再生信号として出力する本発明の再生手段としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央処理装置）９と、を含んで構成されている。
【００２３】
光ピックアップＰＵは、レーザダイオード２と、ハーフミラー３と、対物レンズ４と、集光レンズ５と、ディテクタ６と、液晶パネル７と、液晶ドライバ８と、を含んで構成されている。
【００２４】
なお、液晶パネル７は、光ピックアップＰＵの筐体に固定されている。
【００２５】
また、例えば本実施形態のレーザダイオード２は本発明の光源を構成し、対物レンズ４は本発明の集光手段を構成し、ディテクタ６は本発明の受光手段を構成する。さらに、例えば本実施形態液晶パネル７は本発明の液晶パネルを構成し、液晶ドライバ８は本発明の電圧印加手段を構成する。
【００２６】
ここで、対物レンズ４の中心軸（光軸）と液晶パネル７の中心軸とは、製造時には相互に平行であり且つその位置が相互に一致するように設定されている。
【００２７】
情報再生装置Ｓにおいて、スピンドルモータ１は、例えば図示しない制御部から再生指示を受け、光ディスクＤＫを所定の回転数にて回転駆動するようになっている。
【００２８】
レーザダイオード２は、ハーフミラー３に向けて光ビームＢを出射するようになっている。
【００２９】
ハーフミラー３は、レーザダイオード２から出射された光ビームＢの光路上に配設され、当該光ビームを液晶パネル７の方向に反射するようになっている。
【００３０】
液晶パネル７は、ハーフミラー３と対物レンズ４との間の光ビームＢの光路上に配設されている。また、液晶パネル７は、後述する各パターン電極に対して印加された電圧に応じて、その液晶分子の配向性が変化するようになっている。そして、ハーフミラー３から反射されてきた光ビームＢに対して所定の位相差を与え、波面収差を補償するようになっている。当該液晶パネル７の構造及び波面収差補償の原理については後述する。
【００３１】
対物レンズ４は、液晶パネル７と光ディスクＤＫとの間の光ビームＢの光路上に配設され、液晶パネル７を通過した光ビームＢを光ディスクＤＫの情報記録面に集光するようになっている。
【００３２】
集光レンズ５は、光ディスクＤＫの情報記録面において反射され、対物レンズ４、液晶パネル７及びハーフミラー３を通過してきた光ビームＢをディテクタ６上に集光するようになっている。
【００３３】
ディテクタ６は、受光した光ビームＢの反射光を電気信号である検出信号に変換し、ＣＰＵ９に出力するようになっている。
【００３４】
ＣＰＵ９は、ディテクタ６によって出力された検出信号を受信し、当該検出信号に対して所定の復調処理を施し、光ディスクＤＫに記録されていた記録情報に対応する再生信号として、図示しない再生回路に対して出力するようになっている。
【００３５】
また、上述した動作と並行して、ＣＰＵ９は、受信した検出信号に基づいて、光ビームＢが照射される光ディスクＤＫ上の領域のラジアル（半径）方向の傾き角（以下、「ラジアル方向のチルト角」という。）、及び光ビームＢが照射される光ディスクＤＫ上の領域のタンジェンシャル（円周）方向の傾き角（以下、「タンジェンシャル方向のチルト角」という。）を検出するようになっている。
【００３６】
なお、ＣＰＵ９によって行われる所定の復調処理及びチルト角の検出方法については公知技術であるため、具体的な処理内容の説明は省略する。
【００３７】
液晶ドライバ８は、ＣＰＵ９で検出されたラジアル方向及びタンジェンシャル方向のチルト角の値に基づいて、例えば予め図示しないＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等に記憶されている収差補償量を示す補償量データを用いて液晶パネル７の後述する各パターン電極に対応する液晶の収差補償量を決定し、当該収差補償量に対応する電圧を後述する液晶パネル７における透明電極のパターン電極に対して出力するようになっている。
【００３８】
なお、収差補償量とは、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向のチルト角により生じる波面収差を打ち消すために液晶パネル７を通過する光ビームＢに与えるべき位相差をいう。
【００３９】
次に、本実施形態に係る液晶パネル７の構成について、図２を用いて説明する。
【００４０】
なお、図２は本実施形態の液晶パネル７の構成の一例を示す断面図である。
【００４１】
図２に示すように、本実施形態の液晶パネル７は、液晶分子Ｍを含む液晶７ｇを挟んで、当該液晶７ｇに所定の分子配向を与えるための配向膜７ｅ及び７ｆが形成され、更に夫々の配向膜７ｅ及び７ｆの外側に例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ；インジウム錫酸化物）等からなる透明電極７ｃ及び透明電極７ｄが形成されている。そして、その最外層には保護層としてのガラス基板７ａ及び７ｂが形成されている。
【００４２】
夫々の透明電極７ｃ及び７ｄは、後述するように、波面収差の分布に対応した部分電極としてのパターン電極に分割されている。透明電極７ｃはラジアル方向の光軸の傾斜に起因する波面収差を補償するための電極であり、透明電極７ｄはタンジェンシャル方向の光軸の傾斜に起因する波面収差を補償するため電極である。
【００４３】
液晶７ｇには、図２に示すように液晶分子Ｍの光学軸方向とこれに垂直な方向によって屈折率が異なる材料が用いられており、例えばネマチック液晶などのいわゆる複屈折効果を有する材料が用いられている。
【００４４】
このような構成を有することによって、液晶パネル７は、液晶ドライバ８によって透明電極７ｃ及び７ｄに印加される電圧値が変化することにより、図２（ａ）乃至（ｃ）に示すように、液晶分子Ｍ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、液晶分子Ｍの配向方向に応じて下の式（１）に示す位相差ΔＰを光ビームＢに対して与えることができる。
【００４５】
【数１】
ΔＰ＝Δｎ・ｄ（２π／λ） ・・・式（１）
ここで、Δｎは屈折率の変化分を表し、ｄは液晶７ｇのセル間隔を表す。また、λはレーザダイオード２から出射される光ビームＢの波長を表す。
【００４６】
次に、上述した構成を有する本実施形態に係る液晶パネル７における波面収差補償の原理について説明する。
【００４７】
なお、対物レンズ４の瞳面における波面収差をＷ（ｒ，φ）とし、（ｒ，φ）は瞳面の極座標を示す。
【００４８】
通常、光ディスクＤＫが光ビームＢの光軸に対して傾き、チルト角が生じると、光ビームＢに対して波面収差（主としてコマ収差）Ｗｔｌｔ（ｒ，φ）が発生し、対物レンズ４により当該光ビームＢを絞ることができなくなる。
【００４９】
この波面収差Ｗｔｌｔ（ｒ，φ）のうちの大部分を占める収差は、下記式（２）で表される波面収差である。
【００５０】
【数２】
Ｗｔｌｔ（ｒ，φ）≒ω３１×ｒ３×ｃｏｓφ＋ω１１×ｒ×ｃｏｓφ …式（２）
ここで、ω３１及びω１１は光ディスクＤＫのチルト角、基板の厚さ、基板の屈折率及び対物レンズ４の開口数（ＮＡ）で与えられる定数であり、ω３１はコマ収差、ω１１は像点の移動による収差を表している。
【００５１】
一方、対物レンズ４の瞳面上の波面収差Ｗ（ｒ，φ）の標準偏差をＷｒｍｓとすると、当該Ｗｒｍｓは下記式（３）により表されるようになっている。なお、下記式（３）中のＷ０はＷ（ｒ，φ）の瞳面上の平均値である。このＷｒｍｓは、波面収差の評価に用いられ、Ｗｒｍｓを小さくすれば波面収差の影響が少なく良好な再生を行うことができる。そのため下記式（３）から明らかなように、波面収差を補償するにはＷ（ｒ，φ）を小さくすればよい。
【００５２】
【数３】
【００５３】
すなわち、本実施形態では、当該屈折率の変化により当該パターン電極に対応する領域を通過する光ビームＢに対して位相差を与えることによって波面収差を補償するようになっている。
【００５４】
具体的には、液晶７ｇで与えられる位相差をＷｌｃ（ｒ，φ）とすると、液晶パネル７を配置したときの対物レンズ４の瞳面における波面収差Ｗ（ｒ，φ）は式（４）で表され、この式（４）から明らかなように、光ディスクＤＫのチルト角に起因する波面収差Ｗ（ｒ，φ）を打ち消すには、式５を用いればよいことがわかる。
【００５５】
【数４】
Ｗ（ｒ，φ）＝Ｗｔｌｔ（ｒ，φ）＋Ｗｌｃ（ｒ，φ） …式（４）
【００５６】
【数５】
Ｗ（ｒ，φ）＝Ｗｔｌｔ（ｒ，φ）＋Ｗｌｃ（ｒ，φ）＝０ …式（５）
すなわち、式６に示すように、液晶７ｇによって光ディスクＤＫのチルト角に起困する波面収差Ｗｔｌｔ（ｒ，φ）に対して逆極性の波面収差、となる波面収差Ｗｌｃ（ｒ，φ）を光ビームＢに与えればよいこととなる。
【００５７】
【数６】
Ｗｌｃ（ｒ，φ）＝−Ｗｔｌｔ（ｒ，φ） …式（６）
そして、光ディスクＤＫのチルト角に起因する波面収差Ｗｔｌｔ（ｒ，φ）に対して逆極性の波面収差Ｗｌｃ（ｒ，φ）を与えるためには、チルト角に起因する波面収差分布に対応して液晶７ｇを分割するように透明電極７ｃにパターン電極を設け、チルト角に起因する波面収差に対して逆極性の波面収差を与えるようにパターン電極に対する印加電圧を制御すればよいこととなる。
【００５８】
ここで、波面収差分布の一例について図３乃至図５を用いて説明する。
【００５９】
なお、図３は光軸の傾斜に起因して対物レンズ４の瞳面上に発生する波面収差分布の一例を示した図であり、図４は波面収差の分布特性の一例を示した図である。また、図５は、チルト角の大きさと波面収差量との関係について示した図である。
【００６０】
図３で示される波面収差分布は、上述の式（２）を用いて対物レンズ４の瞳面での波面収差分布を計算結果の一例である。図３は、具体的には、光ディスクＤＫの情報記録面が＋１°傾いた場合の光束の最良像点Ｏにおける波面収差分布を示している。当該波面収差分布は、波面収差の値が一定の範囲を有する領域Ａ乃至Ｋによって表されている。
【００６１】
また、この図３に示す波面収差分布は、領域Ａを中心として領域ＢとＧ、領域ＣとＨ、領域ＤとＩ、領域ＥとＪ、領域ＦとＫとが逆極性の波面収差の値を示す対照的な分布となっている。
【００６２】
光ディスクＤＫのラジアル方向にチルト角が発生している場合には、図３中のＸ２−Ｘ２軸は、光ディスクＤＫにおけるラジアル方向を示している。
【００６３】
一方、光ディスクＤＫのタンジェンシャル方向にチルト角が発生している場合には、図３中のＸ２−Ｘ２軸は光ディスクＤＫにおけるタンジェンシャル方向を示すこととなる。なお、この図３中のＸ２−Ｘ２軸上における当該波面収差の分布特性を図４において示している。
【００６４】
この図３に示される波面収差の分布自体は、チルト角の大きさによらず一定である。一方、波面収差量は、チルト角の大小により変化する。すなわち、図４に示される曲線のピーク値はチルト角が大きくなれば高くなり、チルト角が小さくなれば低くなる。このため、図５に示すように、チルト角の大きさが大きくなるにつれて、補償すべき波面収差量は増加する。
【００６５】
したがって、波面収差の分布に基づいてパターン電極を設け、各パターン電極に印加する電圧をチルト角の大きさに応じて制御し、当該波面収差と逆極性の位相差を与えることができれば、発生した波面収差を補償することが可能となる。
【００６６】
次に、本実施形態に係る液晶パネル７の透明電極７ｃにおけるパターン電極の配置について図６及び図７を用いて説明する。ここでは、本実施形態の透明電極７ｃの特徴をより明確にするため、従来技術との比較に基づいて説明する。
【００６７】
なお、図６は本実施形態に係る透明電極７ｃの構成の一例を示した平面図であり、図７は従来の透明電極の構成について示した図である。
【００６８】
本実施形態における透明電極７ｃは、図７に示すように、相互に絶縁されているパターン電極４０ａ、４０ｂ、４１ａ、４１ｂ及び４２、４３及び４４に分割され、合計七つのパターン電極から構成されている。
【００６９】
また、例えばパターン電極４０ａ、４０ｂ、４１ａ、４１ｂ、４２、４３及び４４は、本発明の部分電極を構成する。さらに、例えばパターン電極４０ａ、４０ｂ、４１ａ、４１ｂ及び４２は本発明の第１部分電極部を構成し、パターン電極４３及び４４は本発明の第２部分電極部を構成する。
【００７０】
透明電極７ｃの各パターン電極は、対物レンズ４の中心軸の位置と液晶パネル７の中心軸の位置とが相互に一致する場合に、光束ＳＰの範囲が、図７に示す位置及び大きさとなるように配設されている。なお、「光束ＳＰの範囲」とは、光ビームＢが対物レンズの開口により制限された範囲をいう。
【００７１】
また、後述の位置ずれ対策のため、パターン電極４１ａと４３との境界及びパターン電極４０ｂ及び４４との境界は、夫々光束ＳＰの外縁に合致するように設定されている。
【００７２】
さらに、各パターン電極の形状を上述のラジアル方向に発生する波面収差の分布に対応した略同一の形状とするため、パターン電極４０ａと４１ｂ、パターン電極４１ａと４０ｂ、パターン電極４３と４４とは、透明電極７ｃの中心を通ると共にラジアル方向（Ｘ２−Ｘ２軸方向）に垂直な対称軸を中心として線対称に配設されている。また、パターン電極４０ａと４１ｂとは、光ビームＢに与える位相差の値は互いに逆極性となっている。同様に、パターン電極４１ａと４０ｂ、パターン電極４３と４４とは夫々光ビームＢに与える位相差の値は互いに逆極性となっている。
【００７３】
通常、透明電極の分割数を更に多くして細分化すれば、完全に光ディスクＤＫのチルト角に起因する波面収差を打ち消すことができる。しかし、透明電極を例えば碁盤目状に分割することにより分割数を多くすると、一の当該区分領域毎に駆動信号を制御して印加する必要があり、透明電極の作成及び引き出し線等の配線を作成することが困難となる。
【００７４】
そこで、本実施形態の透明電極７ｃは、容易に作成可能であり、且つ当該波面収差を効率的に補償することができるようにするため、光束ＳＰの範囲内（内側）において、従来の透明電極３０と同様に透明電極の分割形状が、図３で示した実際の波面収差分布（対物レンズ４の瞳面における波面収差分布）に対応した略同一の分割形状となっている。
【００７５】
なお、本実施形態における透明電極７ｃと図７に示す従来の透明電極３０とは共に、光束ＳＰの範囲内（内側）において、各パターン電極が同様の形状及び大きさとなっている。より具体的には、光束ＳＰの範囲内において、図６に示す本実施形態の透明電極７ｃのパターン電極４０ａ、４０ｂ、４１ａ、４１ｂ、及び４２は、図７に示す従来の透明電極３０のパターン電極３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂ及び３２に夫々相当する。
【００７６】
これに対して、本実施形態の透明電極７ｃの形状は、光束ＳＰの範囲外（外側）において、従来の透明電極３０の形状とは異なっている。
【００７７】
具体的には、図６に示す本実施形態の透明電極７ｃにおいては、パターン電極４３及び４４とに分割されている。
【００７８】
このように、光束ＳＰの範囲外（外側）において、本実施形態では、パターン電極４３及び４４を設けたことによって対物レンズ４の中心軸の位置と液晶パネル７の中心軸の位置との間に光ビームＢの光軸に垂直な面内の位置ずれ（以下、「位置ずれ」という。）がラジアル方向に生じた場合に、パターン電極４３又は４４のいずれか一方が作用することによって当該位置ずれが生じた場合の波面収差を従来に比べ、より効果的に補償するようになっている。
【００７９】
なお、この位置ずれは、例えば、光ピックアップＰＵの製造工程上における位置合わせ精度の低下、又は光ディスクＤＫのディスク偏芯等に起因して発生するものである。
【００８０】
次に、本実施形態の透明電極７ｃを用いた波面収差補償について、図８及び図９を用いて説明する。
【００８１】
なお、図８は収差補償後の波面収差分布の一例について示した図であり、図９はチルト角の変化と収差補償との関係の一例について示した図である。
【００８２】
以下の説明は、光ディスクＤＫのラジアル方向に生じている波面収差のみを補償する場合について説明するものである。すなわち、タンジェンシャル方向のチルト角が０度であり、ラジアル方向のチルト角のみが光ディスクＤＫに存在している場合について説明する。
【００８３】
また説明の便宜上、ここでは、パターン電極４２に印加する電圧が「０」の場合に、パターン電極４２に対応する液晶ｇの領域を透過する光ビームＢの位相差が「０」となるように液晶分子Ｍを予め配向しておくものとする。さらに、透明電極１０ｄは接地され、図６中のＸ２−Ｘ２軸が光ディスクＤＫのラジアル方向となるように液晶パネル７を予め配設しておくものとする。
【００８４】
まず、対物レンズ４の中心軸の位置と液晶パネル７の中心軸の位置とが相互に一致している場合における波面収差補償について説明する。
【００８５】
なお、光ディスクＤＫに記録されている情報の再生が開始されると、液晶ドライバ８には、ＣＰＵ９によって検出された光ディスクＤＫのラジアル方向のチルト角の情報が供給されるようになっている。
【００８６】
液晶ドライバ８は、ＣＰＵ９から供給されるラジアル方向のチルト角の大きさに応じて、発生した波面収差分布と逆極性の波面収差を与えるように各パターン電極に印加すべき電圧値を算出し、算出結果に基づいて各パターン電極に電圧を印加するようになっている。
【００８７】
具体的には、液晶ドライバ８は、光ビームＢに対して位相差を与えることなく透過させる基準電圧を示す電圧Ｖｃをパターン電極４２へ印加するとともに、電圧Ｖ１を透明電極７ｃのパターン電極４０ａ及び４０ｂに印加し、電圧Ｖ２をパターン電極４４に印加するようになっている。
【００８８】
また、液晶ドライバ８は、電圧Ｖ３をパターン電極４１ａ及び４１ｂに印加するようになっており、電圧Ｖ４をパターン電極４３に夫々印加するようになっている。
【００８９】
例えば、本実施形態では、基準電圧である電圧Ｖｃは、パターン電極４２を透過する光ビームＢの位相差が「０」となるように液晶分子Ｍを予め配向してあるため、電圧Ｖｃの電圧値は「０」となっている。
【００９０】
また、電圧Ｖ１及びＶ３は、パターン電極４０ａと４１ｂ、パターン電極４１ａとパターン電極４０ｂに対応する領域では、与える位相差量の大きさが等しく、また互いに逆極性となるため、液晶ドライバ８は、電圧Ｖ１とＶ３とが（式７）の関係を有するになるように各電圧値を算出し、当該算出した各電圧値を各パターン電極に印加するようになっている。
【００９１】
【数７】
Ｖ１＝−Ｖ３ ・・・（式７）
なお、本実施形態では、図６に示したとおり、光ビームＢは、パターン電極４３及び４４に対応する液晶ｇの領域を通過しないため、パターン電極４３及び４４に対応する液晶ｇの液晶分子Ｍの配向方向の変化は、光ビームＢに対し何ら影響を与えることはないようになっている。すなわち、パターン電極４３及び４４に印加される電圧Ｖ２とＶ４は、対物レンズ４の中心軸の位置と液晶パネル７の中心軸の位置とが相互に一致している場合には、波面収差補償に対しては問題とならないので、この電圧Ｖ２とＶ４の値の一例についてはここでは省略する。
【００９２】
このように、本実施形態では、液晶ドライバ８は、各電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４を算出し、各パターン電極に印加するようになっており、液晶ドライバ８により夫々のパターン電極に電圧が印加されることによって、夫々のパターン電極に対応する領域の液晶ｇの液晶分子Ｍの配向方向を変化させることができるので、所定の位相差が光ビームＢに与えることができるようになっている。
【００９３】
また、本実施形態では、上述のように光ビームＢが通過する光束ＳＰの範囲は図６に示す位置及び大きさであるため、当該光束ＳＰの範囲内を通過する光ビームＢに対し、パターン電極４０ａ、４０ｂ、４１ａ、４１ｂ及び４２に対応する液晶ｇの領域において各電圧値に応じた所定の位相差を与えることができるようになっている。
【００９４】
したがって、本実施形態の透明電極７ｃにおいて、波面収差分布に応じた位相差を夫々与えることによって、図８に示すように、光ディスクＤＫのラジアル方向のチルト角に起因して対物レンズ４の瞳面上に発生する波面収差を効果的に補償することができるようになっている。
【００９５】
すなわち、図８における曲線は補償後の波面収差（残留波面収差）分布を示しおり、この波面収差は、上述のとおり透明電極の分割形状が、上述の図３で示した対物レンズ４の瞳面における実際の波面収差分布に完全に一致していないことにより必然的に生じるものである。
【００９６】
また、図８における位相差Ｐ１乃至Ｐ４は従来の透明電極３０及び本実施形態の透明電極７ｃを用いた液晶パネル７で与えられる位相差を表している。
【００９７】
さらに、図８において、位相差Ｐ１はパターン電極４０ｂに対応する領域で与えられる位相差、位相差Ｐ２はパターン電極４１ｂに対応する領域で与えられる位相差、位相差Ｐ３はパターン電極４０ａに対応する領域で与えられる位相差であり、位相差Ｐ４はパターン電極４１ａに対応する領域で与えられる位相差である。
【００９８】
この結果、これを上述の波面収差量Ｗｒｍｓでみると、図９に示すように、位置ずれがない場合において、光ディスクＤＫのラジアン方向のチルト角の変化に応じた補償を行うことにより、補償を行わなかった場合に比べて波面収差量が効果的に減少していることがわかる。
【００９９】
なお、本実施形態では、上述のように光束ＳＰの範囲内のパターン電極の形状は、図７で示した透明電極３０と図６で示した本実施形態の透明電極７ｃとは同じであるため、対物レンズ４の中心軸の位置と液晶パネル７の中心軸の位置とが相互に一致している場合における従来の透明電極３０を用いた波面収差補償の効果と図８及び図９に示す波面収差の効果は同じものとなる。
【０１００】
すなわち、本実施形態では、対物レンズ４の中心軸の位置と液晶パネル７の中心軸の位置とが相互に一致している場合には、本実施形態の透明電極７ｃのパターン電極４３及び４４は、光ビームＢの光束ＳＰの範囲外であるので、光ビームＢに対しては何ら作用を施さないこととなるので、透明電極７ｃによる波面収差補償では、位置ずれが生じていない場合に最適な波面収差補償を行う従来の透明電極３０で得られる効果が損なわれることはない。
【０１０１】
ここで、図９において点線は波面収差補償前の波面収差量を示しており、実線は波面収差補償を行った場合の波面収差量を示している。
【０１０２】
続いて、対物レンズ４の中心軸の位置と液晶パネル７の中心軸の位置とが相互に一致せず、光ビームＢの光軸に垂直な面内の位置ずれがラジアル方向に生じている場合における波面収差補償について図１０乃至１４を用いて説明する。
【０１０３】
なお、図１０は従来の透明電極３０におけるラジアル方向の位置ずれ時の光束ＳＰの範囲について示した図であり、図１１は従来の透明電極３０におけるラジアル方向の位置ずれと残留波面収差の関係について示した図である。また、図１２は本実施形態の透明電極７ｃにおけるラジアル方向の位置ずれ時の光束ＳＰの範囲について示した図であり、図１３は本実施形態の透明電極７ｃにおけるラジアル方向の位置ずれと残留波面収差の関係について示した図である。さらに、図１４は一定の位置ずれが生じている場合における印加電圧の違いによるラジアル方向の残留波面収差量の一例について実験的に求めた結果について示した図であり、図１５は位置ずれ量と波面収差量との関係について示した図である。
【０１０４】
従来の透明電極３０においては、上記位置ずれが生じた場合には、図１０に示すように光ビームＢが通過する光束ＳＰの範囲とパターン電極との形状とにずれが生じ、波面収差の補償に十分に対応できない部分が生じることとなる。
【０１０５】
具体的には、パターン電極３０ｂが本来補償すべき範囲から乖離してしまうことによって、図１１中のＺで示した領域において著しい量の残留波面収差が生じてしまう。これは、パターン電極３０ｂで与える位相差Ｐ１に比べてＺで示した領域において発生する波面収差量が大きいために、効果的に補償しきれないためである。
【０１０６】
このように、従来の液晶パネルにおける透明電極３０では、位置ずれがない場合の波面収差に対応したパターン電極の形状のみを有していたため、位置ずれが生じた場合には液晶パネルとしての波面収差の補償が十分に行われないこととなっていた。
【０１０７】
一方、本実施形態の液晶パネル７における透明電極７ｃは、ラジアル方向の位置ずれが図１２に示す方向に生じた場合には、パターン電極４４が光束ＳＰの範囲内に入り、上記従来例で補償不可能であった部分についても効果的に波面収差を補償するように作用する。具体的には、電圧Ｖ２がパターン電極４４に印加されていることによって、位置ずれが生じた場合の上記Ｚの部分の波面収差に対応した逆極性の波面収差を与えるように作用する。
【０１０８】
したがって、図１３に示すように、本実施形態の透明電極７ｃによれば、従来十分に補償されなかった部分において、パターン電極４４に対応する液晶７ｇの領域で位相差Ｐ５を与えることによって残留波面収差の発生量を効果的に抑えることが可能となる。
【０１０９】
また、同様にラジアル方向の位置ずれが図１２に示す方向と反対の方向に生じた場合には、パターン電極４３が光束ＳＰの範囲内に入り、上記従来例で補償不可能であった部分についても効果的に波面収差を補償するように作用する。この場合には、電圧Ｖ４がパターン電極４３に印加されることによって、位置ずれが生じた場合の波面収差に対して逆極性の波面収差を与えるように作用する。
【０１１０】
このように、本実施形態の液晶パネル７は、透明電極７ｃの中心を通ると共にラジアル方向に垂直な対称軸を中心として線対称にパターン電極４３及び４４が配置されているため、ラジアル方向のいずれの方向の位置ずれに対しても効果的な補償ができるようになっている。
【０１１１】
ここで、ラジアル方向の位置ずれが生じた場合の波面収差を補償する場合に好適な、電圧Ｖ２及びＶ４の値の一例について説明する。
【０１１２】
上述のようにＺの領域で補償すべき波面収差量は位相差Ｐ１よりも大きい。そのため、図１３に示すように、Ｚの領域において波面収差を効果的に補償するためには、位相差Ｐ１と同じ極性の位相差であり、かつ位相差Ｐ１よりも大きい位相差Ｐ５を与えればよい。
【０１１３】
通常、チルト角の大きさにより波面収差の量は異なるため、当該波面収差を補償するため与えられる位相差は当該チルト角の大きさに応じて異なる。そして、液晶ｇ中の液晶分子Ｍの向きが水平方向から垂直方向まで変化する一定の範囲内においては、印加される電圧の変化に応じて液晶ｇの各領域で与えられる位相差が比例的に変化する。
【０１１４】
したがって、例えば位相差Ｐ１に対する位相差Ｐ５の比率をＡとすると、位相差Ｐ１を与えるために印加される電圧Ｖ１に対する位相差Ｐ５を与えるために印加される電圧Ｖ２の比率、すなわち印加電圧比についても一定の比率Ａで表すことが可能となる。
【０１１５】
そこで、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との関係については、式（８）で表すことができる。
【０１１６】
【数８】
Ｖ２＝Ａ・Ｖ１ …式（８）
また、電圧Ｖ３と電圧Ｖ４との関係についても同様に、式（９）で表すことができる。
【０１１７】
【数９】
Ｖ４＝Ａ・Ｖ３ …式（９）
この印加電圧比Ａの値による波面収差補償効果の違いについて、図１４を用いて説明する。
【０１１８】
図１４では、一定の位置ずれが生じている場合における印加電圧の違いによるラジアル方向の残留波面収差量について実験的に求めた結果がグラフで表されている。当該実験結果から、一定の位置ずれが生じている場合における波面収差補償の効果は印加電圧比Ａの値によって異なることがわかる。
【０１１９】
また、印加電圧比Ａを「１」から「４」まで変化させたとき、例えばＡの値を「２．５」、すなわち電圧Ｖ２を電圧Ｖ１の２．５倍とした場合に、他の印加電圧比で波面収差補償を行った場合に比べて残留する波面収差量が最も減少することが実験的に示されている。
【０１２０】
なお、印加電圧比Ａが「１」の場合とは、例えばパターン電極４０ｂに印加される電圧Ｖ１とパターン電極４４に印加される電圧Ｖ２とが等しいことを意味している。また同様に、パターン電極４１ａに印加される電圧Ｖ３とパターン電極４３に印加される電圧Ｖ４とが等しいことを意味している。
【０１２１】
言い換えれば、パターン電極４１ｂとパターン電極４４とが分割されていない状態、及びパターン電極４１ａとパターン電極４３とが分割されていない状態に等しく、上述の従来の液晶パネルにおける透明電極３０の分割状態に相当する。
【０１２２】
したがって、本実施形態では、液晶ドライバ８は、Ａ＞１となる所定の印加電圧比Ａ、例えば印加電圧比Ａ＝２．５となるように各電圧Ｖ１乃至４の値を制御し、各パターン電極に印加する。これにより、位置ずれが生じた場合においても従来技術に比べて良好な波面収差補償を行うことが可能となる。
【０１２３】
なお、この印加電圧比Ａ＝２．５により各電圧Ｖ１乃至４の値を制御し、各パターン電極に印加した場合における波面収差補償の効果について図１５に示している。
【０１２４】
図１５に示すように、本実施形態の液晶パネル７によれば、ラジアル方向の位置ずれ量にかかわらず、従来技術に比べて大幅に残留波面収差量が減少し、波面収差補償の効果が大きいことがわかる。
【０１２５】
なお、以上液晶パネル７が光ディスクＤＫのラジアル方向の位置ずれのみに対応した液晶パネル７について説明したが、液晶パネル７の構成はこれに限るものではない。
【０１２６】
すなわち、実際の光ディスクＤＫにおいては、ラジアル方向又はタンジェンシャル方向のいずれか一方のみにチルト角が生じていることは希であり、ほとんどの場合、タンジェンシャル方向とラジアル方向の双方にチルト角が生じている。そして、その場合には、光ディスクＤＫにおいては、タンジェンシャル方向とラジアル方向の双方の成分の波面収差を合成した波面収差が発生する。
【０１２７】
また、位置ずれについても、ラジアル方向のみならず、タンジェンシャル方向についても発生する場合が考えられる。そのため液晶パネル７がラジアル方向及びタンジェンシャル方向の双方の位置ずれに対応するものであっても良い。
【０１２８】
この場合、例えば、透明電極７ｃは本発明の一の面の第１の電極部を構成し、透明電極７ｄは本発明の他の面の第２の電極部を構成する。
【０１２９】
具体的には、上記透明電極７ｃの構成に加えて、液晶パネル７における透明電極７ｄの形状はタンジェンシャル方向の位置ずれに対応した形状となる。光ディスクＤＫのタンジェンシャル方向にチルト角が発生している場合には、図３中のＸ２−Ｘ２は光ディスクＤＫにおけるタンジェンシャル方向を示すこととなるため、透明電極７ｄの形状は上述の図６で示した透明電極７ｃの各パターン電極の形状を９０度回転させたものと同一の形状に分割すればよい。
【０１３０】
これによって、透明電極７ｄは、光束ＳＰの範囲内においては、タンジェンシャル方向のチルト角により生じた波面収差の分布に対応した形状を備えるとともに、光束ＳＰの範囲外においては、タンジェンシャル方向の位置ずれに対応した形状を備えることとなる。
【０１３１】
そして、この場合に液晶ドライバ８は、ＣＰＵ９で検出されたチルト角に基づいて夫々の透明電極７ｃ及び７ｄに含まれる各パターン電極毎に電圧を決定し印加する。
【０１３２】
ここで、液晶７ｇで光ビームＢに与えるべき位相差は、ラジアル方向のチルト角に起因する波面収差を補償するために必要な位相差とタンジェンシャル方向のチルト角に起因する波面収差を補償するために必要な位相差との和である。そのため、液晶７ｇに上記の２種類の位相差の和に相当する位相差を光ビームに与えるような電位差を生じさせるように、液晶ドライバ８は、透明電極７ｃ及び７ｄの各パターン電極に印加する電圧を決定する。
【０１３３】
この結果、透明電極７ｃと７ｄとの各パターン電極により区分される液晶７ｇの領域毎に異なる位相差が光ビームＢに与えられ、二つの方向の光軸の傾斜に起因する波面収差を同時に補償することが可能となるとともに、ラジアル方向又はタンジェンシャル方向のいずれの方向の位置ずれに対しても有効な波面収差補償が可能となる。
【０１３４】
以上説明したように、本実施形態の液晶パネル７は、光ビームＢの光路上に配置され、当該光ビームＢの光軸と、光ディスクＤＫにおける情報記録面と、の間に発生する波面収差を、光ビームＢに位相差を与えることにより補償する液晶パネル７であって、パターン電極４０ａ、４０ｂ、４１ａ、４１ｂ及び４２によって構成され、通過する光ビームＢに各部分電極毎に異なる位相差を与える第１電極部と、当該第１電極部に隣接して配置されるとともにパターン電極４３及び４４によって構成され通過する前記光ビームに前記第１電極部と異なる位相差を与える第２電極部と、を備え、パターン電極４３又は４４は、光ビームＢを情報記録面上に集光する対物レンズ４の中心軸の位置と当該液晶パネル７の中心軸との位置との間に光軸に垂直な面内の位置ずれが発生した場合に各パターン電極を通過する光ビームＢに位相差を与えることを特徴として構成する。
【０１３５】
よって、光ビームＢを情報記録面上に集光する対物レンズ４の中心軸の位置と当該液晶パネル７の中心軸との位置が一致している場合には、第１電極部は当該第１電極部を通過する光ビームＢに位相差を与えることにより波面収差を補償する。
【０１３６】
また、光ビームＢを情報記録面上に集光する対物レンズ４の中心軸の位置と当該液晶パネル７の中心軸との位置との間に光軸に垂直な面内の位置ずれが生じている場合には、第１電極部は、光ビームＢのうち当該第１電極部を通過する光ビームに位相差を与えることにより波面収差を補償するとともに、パターン電極４３又は４４は、光ビームＢのうち当該パターン電極を通過する光ビームに位相差を与えることにより波面収差を補償する。
【０１３７】
したがって、位置ずれがない場合において第１電極部が波面収差を効果的に補償するとともに、位置ずれが生じた場合であっても、第２電極部が位置ずれによって当該第２電極部を通過することとなる光ビームの波面収差を補償するため、当該位置ずれに起因する波面収差補償効果の劣化がなく、かつコストアップを抑えつつ当該位置ずれが生じた後の波面収差を効果的に補償することが可能となる。
【０１３８】
ここで、上記実施形態の構成において、タンジェンシャル方向の位置ずれが生じた場合にも、図１６に示すように当該波面収差補償の効果が従来技術と比べて劣化することはない。
【０１３９】
図１６に示すように、従来の透明電極と実施形態に係る透明電極とでは、タンジェンシャル方向の位置ずれによる残留波面収差量には、大きな相違はみられない。この実験結果から、タンジェンシャル方向の位置ずれが発生した場合において、本実施形態の透明電極７ｃの各パターン電極の分割形状をラジアル方向の位置ずれを効果的に補償するための形状としたことによる波面収差補償への影響はほとんどない。この結果、収差補償効果が従来技術ｔ比較して劣化することなく補償可能となる。
【０１４０】
なお、図１６はタンジェンシャル方向の位置ずれが生じた場合における残留波面収差量を実験的に求めた結果について示した図である。
【０１４１】
また、本実施形態の液晶パネル７は、第１部分電極部における各第１部分電極は、対物レンズ４の瞳面上における波面収差の分布に対応した形状に構成されていることを特徴として構成する。
【０１４２】
したがって、各第１部分電極の形状が、実際に対物レンズ４の瞳面上における光ビームＢの波面収差の分布に対応した形状とされているので、より効果的に当該波面収差を補償することができる。
【０１４３】
また、本実施形態の液晶パネル７は、第２電極部は複数のパターン電極４３及び４４を有し、各パターン電極は、位置ずれの方向に垂直な対称軸を中心として線対称の形状に構成されていることを特徴として構成する。
【０１４４】
したがって、位置ずれの方向が予め特定できない場合でも、相互に反対方向に発生する少なくとも二通りの位置ずれに対応して当該位置ずれに起因する補償効果の劣化を防止し、当該位置ずれ発生後の波面収差を効果的に補償することができる。
【０１４５】
また、本実施形態の液晶パネル７は、各パターン電極は、予め定められた一定の比率で異なる位相差を与えることを特徴として構成される。
【０１４６】
よって、各パターン電極毎により与えられる夫々の位相差は、一定の比率で表される。
【０１４７】
そのため、各パターン電極に印加する各電圧はチルト角の変化によらず一定の比率で表すことができるため、液晶ドライバ８で行われる電圧制御は、各パターン電圧毎の複雑な制御を必要とすることなく、より簡易な制御で行うことが可能となる。
【０１４８】
また、本実施形態の液晶パネル７は、光ディスクＤＫにおけるラジアル方向又はタンジェンシャル方向のいずれか一方の光軸と情報記録面との間の位置ずれが発生した場合に、通過する光ビームに位相差を与えることを特徴として構成する。
【０１４９】
したがって、ラジアル方向又はタンジェンシャル方向の位置ずれ発生後でも、波面収差を効果的に補償することができる。
【０１５０】
また、液晶パネル７は、光ビームＢが通過する当該液晶パネル７の透明電極７ｃ及び７ｄ夫々に、第１電極部と、第２電極部と、を備え、透明電極７ｃは、ラジアル方向の傾斜に起因する波面収差を補償し、透明電極７ｄは、タンジェンシャル方向の傾斜に起因する波面収差を補償する特徴として構成することも可能である。
【０１５１】
この場合、位置ずれがない場合において波面収差を効果的に補償するとともに、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向双方向の位置ずれに起因する波面収差補償効果の劣化がなく、当該位置ずれが生じた後の波面収差を効果的に補償することが可能となる。
【０１５２】
また、液晶パネル７の夫々の透明電極をラジアル方向、タンジェンシャル方向夫々のチルト角に起因する波面収差を補償するようにそれぞれ構成するので、１の電極パターンを用いればよいので、夫々の透明電極の分割パターンを簡易にすることが可能となる。
【０１５３】
また、本実施形態の光ピックアップＰＵは、液晶パネル７と、光ビームＢを出射するレーザダイオード２と、各パターン電極に電圧を印加することにより、光ビームＢに位相差を与えるＣＰＵ９及び液晶ドライバ８と、液晶パネル７を通過した光ビームＢを光ディスクＤＫに集光する対物レンズ４と、対物レンズ４により集光され、当該光ディスクＤＫから反射された光ビームＢを受光し受光信号を出力する受光手段と、を備えたことを特徴として構成する。
【０１５４】
したがって、液晶パネル７の中心軸の位置と対物レンズ４の中心軸の位置との間の位置ずれが実際に発生しても、当該位置ずれに起因する補償効果の劣化がなく、当該位置ずれ発生の有無にかかわらず波面収差を効果的に補償することができることとなり、例えば、波面収差により光ディスクＤＫ上の情報が誤検出されることを防止することが可能となる。
【０１５５】
また、本実施形態の情報再生装置Ｓは、上記光ピックアップＰＵと、光ディスクＤＫに情報が記録されているとき、受光信号に基づいて当該情報を再生するＣＰＵ９と、を備えたことを特徴として構成する。
【０１５６】
したがって、液晶パネル７の中心軸の位置と対物レンズ４の中心軸の位置との間で位置ずれが発生しても波面収差を補償して良好に情報を再生することができる。
【０１５７】
なお、本実施形態の液晶パネル７における透明電極のパターン電極は七つに分割されて構成されているが、パターン電極の分割数はこれに限るものではなく、例えば図１７で示すようにさらにパターン電極を細分化することも可能である。
【０１５８】
ここで、図１７は、透明電極７ｃの構成の他の一例について示した図である。
【０１５９】
図１７に示すように、図６で示すパターン電極４３をパターン電極４５及び４６とに分割して構成し、図６で示すパターン電極４４をパターン電極４７及び４８とに分割して構成することによって、位置ずれの程度に応じて適切な位相差を与え、効果的な収差補償を行うことが可能となる。
【０１６０】
この場合、各パターン電極の制御に必要な制御線が増加することとなるため、図１８に示すように抵抗分圧を用いて印加電圧を設定することが有効となる。
【０１６１】
なお、図１８は透明電極で抵抗成分を作り、抵抗分圧を用いて印加電圧を設定する場合の一例について示した図である。
【０１６２】
上述のように各パターン電極には一定の電圧比で電圧が印加される。そのため、図１８で示すように予め所定の電圧比を設定しておくことにより、透明電極内に抵抗を作りこみ、抵抗分圧で各パターン電極に所望する電圧比となる電圧を印加する構成が可能である。
【０１６３】
この場合には、各パターン電極に対する制御線を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の情報再生装置の全体構成の一例を示すブロック図である。
【図２】実施形態の液晶パネル７の構成の一例を示す断面図である。
【図３】対物レンズ４の瞳面上に発生する波面収差分布の一例を示した図である。
【図４】波面収差の分布特性の一例を示した図である。
【図５】チルト角の大きさと波面収差量との関係について示した図である。
【図６】本実施形態に係る液晶パネル７の透明電極７ｃの構成の一例を示した平面図である。
【図７】従来の透明電極の構成について示した平面図である。
【図８】収差補償後の波面収差分布について示した図である。
【図９】チルト角の変化と収差補償との関係について示した図。
【図１０】従来の透明電極におけるラジアル方向の位置ずれ時の光束ＳＰの範囲について示した平面図である。
【図１１】従来の透明電極におけるラジアル方向の位置ずれと残留波面収差の関係について示した図である。
【図１２】本実施形態の透明電極７ｃにおけるラジアル方向の位置ずれ時の光束ＳＰの範囲について示した平面図である。
【図１３】本実施形態の透明電極７ｃにおけるラジアル方向の位置ずれと残留波面収差の関係について示した図である。
【図１４】一定の位置ずれが生じている場合における印加電圧の違いによるラジアル方向の残留波面収差量の一例について実験的に求めた結果について示した図である。
【図１５】位置ずれ量と波面収差量との関係について示した図である。
【図１６】タンジェンシャル方向の位置ずれが生じた場合における残留波面収差量を実験的に求めた結果について示した図である。
【図１７】透明電極７ｃの構成の他の一例について示した図である。
【図１８】透明電極で抵抗成分を作り、抵抗分圧を用いて印加電圧を設定する場合の一例について示した図である。
【符号の説明】
Ｂ … 光ビーム
ＳＰ … 光束
ＤＫ … 光ディスク
Ｓ … 情報再生装置
ＰＵ … 光ピックアップ
１ … スピンドルモータ
２ … レーザダイオード
３ … ハーフミラー
４ … 対物レンズ
５ … 集光レンズ
６ … ディテクタ
７ … 液晶パネル
８ … 液晶ドライバ
９ … ＣＰＵ
７ａ、７ｂ … ガラス基板
７ｃ、７ｄ … 透明電極
７ｅ、７ｆ … 配向膜
７ｇ … 液晶
３０ … 透明電極
３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂ、３２ … パターン電極
４０ａ、４０ｂ、４１ａ、４１ｂ、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８ … パターン電極
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５ … 位相差
Claims (8)
- 光ビームの光路上に配置され、前記光ビームに位相差を与えることによって、当該光ビームの光軸と、記録媒体における情報記録面と、の間に発生する波面収差を補償する液晶パネルであって、
複数の部分電極によって構成され、通過する前記光ビームに各部分電極毎に異なる位相差を与える第１電極部と、
前記第１電極部に隣接して配置されるとともに、少なくとも１の部分電極によって構成され、通過する前記光ビームに前記第１電極部と異なる位相差を与える第２電極部と、
を備え、
前記第２電極部は、前記光ビームを前記情報記録面上に集光する集光手段の中心軸の位置と当該液晶パネルの中心軸との位置との間に前記光軸に垂直な面内の位置ずれが発生した場合に、前記部分電極によって通過する前記光ビームに位相差を与えることを特徴とする液晶パネル。 - 請求項１に記載の液晶パネルにおいて、
前記第１電極部における各前記部分電極が、前記集光手段の瞳面上における前記波面収差の分布に対応した形状に構成されていることを特徴とする液晶パネル。 - 請求項１又は２に記載の液晶パネルにおいて、
前記第２電極部は、複数の前記部分電極を有し、
前記各部分電極は前記位置ずれの方向に垂直な対称軸を中心として線対称の形状に構成されていることを特徴とする液晶パネル。 - 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶パネルにおいて、
前記各部分電極は、当該各部分電極毎に予め定められた一定の比率で異なる前記位相差を与えることを特徴とする液晶パネル。 - 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液晶パネルにおいて、
前記記録媒体はディスク状記録媒体である場合、
当該ディスク状記録媒体におけるラジアル方向又はタンジェンシャル方向のいずれか一方の前記位置ずれが発生した場合に、通過する光ビームに位相差を与えることを特徴とする液晶パネル。 - 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液晶パネルにおいて、
前記光ビームが通過する当該液晶パネルの一の面及び他の面夫々に、
前記第１電極部と、前記第２電極部と、を有する電極部を備え、
前記一の面に備えられた第１の電極部は、前記ラジアル方向又はタンジェンシャル方向のいずれか一方の前記光軸と前記情報記録面との間の傾斜に起因する前記波面収差を補償し、
前記他の面に備えられた第２の電極部は、第１の電極部と異なる前記ラジアル方向又はタンジェンシャル方向のいずれか一方の前記傾斜に起因する前記波面収差を補償することを特徴とする液晶パネル。 - 光ビームの光路上に配置され、前記光ビームに位相差を与えることによって、当該光ビームの光軸と、記録媒体における情報記録面と、の間に発生する波面収差を補償する液晶パネルと、
前記光ビームを出射する光源と、
各前記第１部分電極及び前記第２部分電極に電圧を印加することにより、前記光ビームに前記位相差を与える電圧印加手段と、
前記液晶パネルを通過した前記光ビームを前記記録媒体上に集光する前記集光手段と、
前記集光手段により集光され、当該記録媒体から反射された前記光ビームを受光し受光信号を出力する受光手段と、
を備え、
前記液晶パネルは、
複数の部分電極によって構成され、通過する前記光ビームに各部分電極毎に異なる位相差を与える第１電極部と、
前記第１電極部に隣接して配置されるとともに、少なくとも１の部分電極によって構成され、通過する前記光ビームに前記第１電極部と異なる位相差を与える第２電極部と、
を有し、
前記第２電極部は、前記光ビームを前記情報記録面上に集光する集光手段の中心軸の位置と当該液晶パネルの中心軸との位置との間に前記光軸に垂直な面内の位置ずれが発生した場合に、前記部分電極によって通過する前記光ビームに位相差を与えることを特徴とする光ピックアップ。 - 光ビームの光路上に配置され、前記光ビームに位相差を与えることによって、当該光ビームの光軸と、記録媒体における情報記録面と、の間に発生する波面収差を補償する液晶パネル、前記光ビームを出射する光源、各前記第１部分電極及び前記第２部分電極に電圧を印加することにより前記光ビームに前記位相差を与える電圧印加手段、前記液晶パネルを通過した前記光ビームを前記記録媒体上に集光する集光手段、及び前記集光手段により集光され、当該記録媒体から反射された前記光ビームを受光し受光信号を出力する受光手段、を有する光ピックアップと、
前記記録媒体に情報が記録されているとき、前記受光信号に基づいて当該情報を再生する再生手段と、
を備え、
前記液晶パネルは、
複数の部分電極によって構成され、通過する前記光ビームに各部分電極毎に異なる位相差を与える第１電極部と、
前記第１電極部に隣接して配置されるとともに、少なくとも１の部分電極によって構成され、通過する前記光ビームに前記第１電極部と異なる位相差を与える第２電極部と、
を有し、
前記第２電極部は、前記光ビームを前記情報記録面上に集光する集光手段の中心軸の位置と当該液晶パネルの中心軸との位置との間に前記光軸に垂直な面内の位置ずれが発生した場合に、前記部分電極によって通過する前記光ビームに位相差を与えることを特徴とする情報再生装置。
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