JP2005122828A - 光ピックアップ装置および光学記録媒体再生装置 - Google Patents

光ピックアップ装置および光学記録媒体再生装置 Download PDF

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Abstract

【課題】波面収差を簡易な構造で迅速に補正する光学記録媒体再生装置を実現すること。
【解決手段】制御機構２内に媒体波面収差補正電圧生成部２０と光学系波面収差補正電圧生成部２１とを備え、光学記録媒体１４の形状等に起因した媒体波面収差と、光ピックアップ機構１内の光学系に起因した光学系波面収差とを別個独立に補正する機構を有する。また、収差補正手段として液晶パネル９を備え、液晶パネル９に備わる２つの透明電極に対して、媒体波面収差と光学系波面収差の補正とに対応した電圧を印加する構成を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ピックアップ装置および光学記録媒体再生装置に関するものである。
従来、コンパクトディスク（Compact Disc、以下「ＣＤ」と称する）、ディジタル・ビデオ・ディスク（Digital Video Disc、以下「ＤＶＤ」と称する）等の光学記録媒体に記録された情報をレーザ光によって読みとる光ピックアップ装置が知られている。かかる光ピックアップ装置は、レーザ光を出力する光源手段と、光源手段から出力されたレーザ光を光学記録媒体中の記録層に集光させるための光学系と、記録層からの戻り光を受光する受光手段とを少なくとも備えている。かかる機構を用いて、光ピックアップ装置は、光学記録媒体に対してレーザ光を照射し、受光手段において得られた戻り光の強度等に基づいて記録層中に記録された情報を読みとっている。
かかる光ピックアップ装置では、読みとりエラー等の発生を極力回避するため光源手段から出力されたレーザ光を記録層において所定径のスポットに集光させる必要がある。特に、近年、光学記録媒体の大容量化に伴い記録層における記録密度の向上が著しいことから、より小さなスポット径を実現することが要請されている。従って、光学系の設計上の工夫に加え、スポット径の拡大の原因となる波面収差の発生を回避するための位相補正手段を搭載した光ピックアップ装置が提案されている。
位相補正手段は、光源手段と光学記録媒体との間に配置され、例えば液晶パネルを含んで形成される。液晶パネル中に含まれる液晶材料は、印加電圧に応じて屈折率が変化する構成を有することから、適切な印加電圧を選択することによって波面収差の原因となるレーザ光内における位相差を相殺し、波面収差の発生を許容程度にまで抑制している（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−１２８７８５号公報
しかしながら、例えば、複数のレーザ光源を用いて複数種類の光学記録媒体に記録された情報を読みとる機構を有する光ピックアップ装置の場合、波面収差が生じる原因が多数存在するため、単純に液晶パネルを適用したのみでは、レーザ光内における位相差を相殺し、波面収差の発生を抑制することは困難である。特に、Bluray Disc（以下、「ＢＤ」と称する）とＤＶＤとを使用した場合、これらの光学記録媒体を読みとる際には波面収差の影響を受けやすいため問題が生じる。
このようなことから、本発明が解決しようとする課題としては、「複数種類の光学記録媒体に記録された情報を読みとる光ピックアップ装置において、各光学記録媒体に照射するレーザ光に生じる波面収差を簡易な構造で迅速に補正する光学記録媒体再生装置を実現すること」が一例として挙げられる。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、光学記録媒体の被照射面に対して光照射を行い、該照射した光の戻り光を受光する光ピックアップ装置であって、照射光を出力する光源と、前記光源から出力した照射光に基づいて前記被照射面上でスポットを形成する光学系と、前記照射光が前記光学系を通過中に生じる光学系
波面収差を補正する光学系収差補正手段と、前記被照射面における前記被照射面と前記照射光とのなす角に基づいて生じる媒体波面収差を補正する媒体収差補正手段と、前記光学系収差補正手段および前記媒体収差補正手段によって波面収差が補正された戻り光を受光する受光手段とを備えたことを特徴とする。
請求項１４に記載の光学記録媒体再生装置は、光学記録媒体の被照射面に対して光照射を行い、該照射した光の戻り光に基づいて前記光学記録媒体に記録された情報を再生する光学記録媒体再生装置であって、照射光を出力する光源と、前記光源から出力した照射光に基づいて前記被照射面上でスポットを形成する光学系と、前記照射光が前記光学系を通過中に生じる光学系波面収差を補正する光学系収差補正手段と、前記被照射面における前記被照射面と前記照射光とのなす角に基づいて生じる媒体波面収差を補正する媒体収差補正手段と、前記光学系収差補正手段および前記媒体収差補正手段によって波面収差が補正された戻り光を受光する受光手段と、前記受光手段で受光された戻り光に基づいて、前記光学記録媒体に記録された情報を復調する復調手段とを備えたことを特徴とする。
以下、この発明を実施するための最良の形態である光学記録媒体再生装置について説明する。なお、図面は模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、それぞれの部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。なお、以下の実施の形態では、ＤＶＤおよびＢＤを光学記録媒体として使用するものについて説明するが、使用する光学記録媒体１４としては、このほかにもＣＤ、ＡＯＤ（Advanced Optical Disc）等、記録された情報が光学的に読みとられる情報記録媒体であればいずれのものであっても良い。
（実施の形態１）
まず、実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置について説明する。図１は、実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置の全体構成を示す模式図である。実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置は、図１に示すように、光学記録媒体１４に対してレーザ光を照射すると共に、光学記録媒体１４からの戻り光を受光する機能を有する光ピックアップ機構１と、光ピックアップ機構１の駆動状態を制御すると共に、光ピックアップ機構１で得られた戻り光に基づいて情報を再生する機能を有する制御機構２とを備える。
光ピックアップ機構１は、光学記録媒体１４の種類に応じて使い分けられるレーザ光源３、４と、レーザ光源３、４から出射されるレーザ光の光路上に順次配置されたダイクロプリズム５と、偏光ビームスプリッタ６と、コリメータ７と、立ち上げプリズム８と、収差補正手段として機能する液晶パネル９と、波長板１０と、対物レンズ１１とを備える。また、光ピックアップ機構１は、偏光ビームスプリッタ６にて分岐された戻り光を受光するディテクタ１２を備えると共に、対物レンズ１１のピント調整等の機能を有するピント調整機構１３を備えた構造を有する。なお、本実施の形態１では、光ピックアップ機構１の構成要素のうち、レーザ光源３、４およびディテクタ１２を除いたものについて「光学系」と称することがある。ただし、「光学系」は、光源から出力された光に基づいて被照射面上にスポットを形成する機能を有するものであれば任意の構成を採用することが可能であり、図１に示す構成のみに限定されないことに注意が必要である。
レーザ光源３、４は、読みとり対象となる光学記録媒体１４に対して最適化された波長のレーザ光を出力する機能を有する。本実施の形態１では、読みとり対象の光学記録媒体１４の例としてＤＶＤ、ＢＤを用いることとしており、レーザ光源３がＢＤに対応した青色のレーザ光を出力し、レーザ光源４がＤＶＤに対応した赤色のレーザ光を出力することとする。
ダイクロプリズム５は、レーザ光源３から出力されるレーザ光を反射して進行方向を９０°変える一方、レーザ光源４から出力されるレーザ光をそのまま透過することで、それぞれのレーザ光を偏光ビームスプリッタ６等に入射させるためのものである。具体的には、ダイクロプリズム５は、入射光の波長に応じた光透過特性を有し、レーザ光源３から出力される青色のレーザ光をほぼ１００％反射する一方、レーザ光源４から出力される赤色のレーザ光の反射率はほぼ０％となる特性を有する。
偏光ビームスプリッタ６は、レーザ光源３、４から出力されたレーザ光をそのまま透過する一方、光学記録媒体１４からの戻り光を反射してディテクタ１２へ導くためのものである。具体的には、偏光ビームスプリッタ６は、入射光の偏波方向に応じた光透過特性を有し、レーザ光源３、４から出力された所定の偏波方向を有するレーザ光をほぼ１００％透過し、かかる偏波方向に対して所定角度だけ回転した偏波方向を有する戻り光をほぼ１００％反射する特性を有する。なお、ダイクロプリズム５および偏光ビームスプリッタ６は、光損失を抑制するという観点から本実施の形態１ではこれらを用いることとしているが、単純にハーフミラー等の構造を採用することとしても良い。
コリメータ７は、レーザ光源３、４から出力されたレーザ光を、平行光束に変換するためのものである。従って、コリメータ７を通過した後のレーザ光は、対物レンズ１１で再び集光されるまで、平行光の状態で進行する。
立ち上げプリズム８は、コリメータ７を通過したレーザ光を反射し、レーザ光の進行方向を光学記録媒体１４の表面に対して垂直な方向に変えるためのものである。コリメータ７を通過した時点でレーザ光が光学記録媒体１４の表面に対して垂直方向に進行するよう構成することも可能だが、本実施の形態１では、装置全体の大型化を避ける観点から、途中までレーザ光を光学記録媒体１４表面と平行方向に進行させ、立ち上げプリズム８によって進行方向を変える構造を採用している。
液晶パネル９は、通過するレーザ光の位相差を低減、より好ましくは解消し、レーザ光が光学記録媒体１４にスポットを形成する際に生じる波面収差の程度を許容範囲内に抑制するためのものである。液晶パネル９の具体的構造および作用については後に詳細に説明する。
波長板１０は、直線偏光状態で入射するレーザ光を円偏光状態に変換するためのものである。本実施の形態１では、光学記録媒体１４に照射するレーザ光は円偏光状態である必要があることから、波長板１０によって偏光状態を変換している。なお、波長板１０は戻り光に対しても作用し、円偏光状態の戻り光を直線偏光状態に偏光している。返還後の戻り光の偏波方向は、波長板１０に入射する前のレーザ光の偏波方向に対して所定角度だけ回転しており、かかる偏光方向の回転により、戻り光は偏光ビームスプリッタ６で反射してディテクタ１２に入射することとなる。
対物レンズ１１は、コリメータ７によって平行光に変換されたレーザ光を集光し、光学記録媒体１４内の記録層上に所定径のスポットを形成するためのものである。図１は、対物レンズ１１が単レンズで構成された状態で示すが、複数のレンズで構成されていても良い。また、レンズ形状に関しても任意のものを用いることが可能である。
ピント調整機構１３は、光学記録媒体１４の種類の違い等に起因した光軸方向にスポット形成位置のずれに対応して、対物レンズ１１のピントを調整するためのものである。また、本実施の形態１では、ピント調整機構１３は、記録層内の記録スポットに追随するためにトラッキング方向（光学記録媒体１４が円盤形状を有し、円盤中心を軸に回転する機
構の場合における半径方向）に対物レンズの位置を微調整する機能も有する。なお、ピント調整機構１３がピント調整機能のみを有し、トラッキング方向の対物レンズの微調整を別機構によって行う構成としても良い。
ディテクタ１２は、光学記録媒体１４からの戻り光を受光し、受光した戻り光に応じた電気信号を制御機構２に対して出力するためのものである。具体的には、ディテクタ１２は、例えばフォトダイオードを含んで形成される。
制御機構２は、図１に示すように、ディテクタ１２から出力された電気信号を増幅する増幅部１５と、増幅された電気信号を復調する復調部１６と、増幅された電気信号が入力され、一般的な駆動制御に加え、電気信号等に基づく制御を行う制御部１７と、後述する光学系波面収差に関する情報を記憶し、必要に応じてかかる情報を制御部１７に対して出力する光学系波面収差情報記憶部１８と、再生対象となる光学記録媒体１４の種別等を判別し、判別情報を制御部１７に対して出力する媒体判別部１９とを備える。また、制御機構２は、制御部１７からの指示に基づいて後述する媒体波面収差を補正する電圧を生成する媒体波面収差補正電圧生成部２０と、生成された電圧を液晶パネル９に伝達するための液晶ドライバ２１とを備える。さらに、制御機構２は、制御部１７からの指示に基づいて光学系波面収差を補正する電圧を生成する光学系波面収差補正電圧生成部２２と、生成された電圧を液晶パネル９に伝達するための液晶ドライバ２３とを備える。
次に、光ピックアップ機構１内に備わる液晶パネル９について説明する。液晶パネル９は、光学記録媒体１４内の記録層に照射されるレーザ光に生じる波面収差の程度を抑制、より好ましくは解消し、レーザ光によって記録層上に形成されるスポット領域の拡大を抑制するためのものである。波面収差は、一般にレーザ光内に異なる位相を有する光成分が存在することに起因することから、液晶パネル９は、かかる光成分間の位相差を低減もしくは解消することによって、波面収差の発生を抑制または解消している。
図２−１は、液晶パネル９の具体的な構成を示す図であり、図２−２は液晶パネル９の動作原理を説明するための図であり、図２−３は、液晶パネルに対して印加する電圧と位相差との関係を示す模式的なグラフである。図２−１に示すように、液晶パネル９は、液晶分子を含む液晶層２５と、液晶層２５を挟み込むよう配置されたガラス基板２６、２７とを備える。そして、ガラス基板２６、２７の内表面（液晶層２５と接する側の面）にはそれぞれ所定の電極パターンを備えた透明電極２８、２９が形成されている。
液晶パネル９の動作原理について説明する。液晶層２５に含まれる液晶分子は、分子構造が異方性を有することから分子に対する入射方向に応じて光屈折率が変化するという特性を有する。そして、液晶分子の長軸の方向たる配向方向は、液晶分子に対して印加される電界によって変化することから、透明電極２８、２９間に所定の電圧を印加することによって液晶層２５中の光屈折率を制御することが可能である。
図２−２に単純な動作モデルを示す。具体的には、透明電極２９の電位をＶ＝０に維持する一方、対向する透明電極２８を透明電極２８ａ、２８ｂの２つに分割し、透明電極２８ａにＶ＝０、透明電極２８ｂにＶ＝Ｖｏｎ（≠０）の電位を供給する。かかる構成にすることで、液晶層２５のうち、透明電極２８ａ、２９によって挟まれた領域における屈折率は当初の値ｎ0を維持する一方、透明電極２８ｂ、２９によって挟まれた領域では、電位差Ｖｏｎに起因して液晶分子の配向方向が変化し、屈折率がｎ1（≠ｎ0）に変化する。そして、光路長は物理長と屈折率の積によって与えられることから、図２−２に示す状態下では、物理長は一定の値を維持する一方、屈折率が変化することによって光路長が変化する。従って、図２−２において、透明電極２８ａ、２９に挟まれる領域を通過した光と、透明電極２８ｂ、２９に挟まれる領域を通過した光は、互いに異なる光路長を通過した
こととなり、出力される透過光の波面は、図２−２に示すように、光路長の違いに応じたずれが生じることとなる。
本実施の形態１における液晶パネル９は、かかる原理を利用して、入射する際に既に位相差が生じている光束に対して、元来有する位相差をうち消すような屈折率変化を液晶層２５に生じさせることで位相差を許容範囲内に抑制している。印加電圧と生じる位相差との関係は、液晶層２５の厚みや、液晶層２５を形成する液晶分子の種類等によって相違するが、一般的には図２−３に示すような単調増加関係にある。従って、液晶パネル９に入射する光が大きな位相差を有する場合には印加電圧も大きくし、位相差が小さい場合には印加電圧も小さくなるよう制御することで、全体としての位相差を許容範囲内に抑制することが可能である。
本実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置は、液晶パネル９に対する上記の電圧制御を制御機構２によって行う構成を有する。そして、本実施の形態１では、電圧制御を行う際に、波面収差を、光軸ずれ等、光ピックアップ機構１内の機構に起因して生じる光学系波面収差と、構造の歪み等、光学記録媒体１４に起因して生じる媒体波面収差とに分けて解釈し、それぞれの波面収差に対して別個独立に電圧制御を行う構成を有している。すなわち、光ピックアップ機構１の具体的構成は、レーザ光源３から出力される青色のレーザ光に関して光ピックアップ機構１内で波面収差が生じないよう、対物レンズの傾き、各部分の光学部品の傾き等が最適化された構造を有する。かかる構成を採用することで、レーザ光源４から出力される赤色のレーザ光に関しては、光軸を青色のレーザ光と完全に一致させることが困難であるため、若干の波面収差が生じることを回避することは困難である。従って、赤色のレーザ光を使用する場合、すなわち光学記録媒体１４としてＤＶＤを使用する場合には、光学系波面収差の発生程度を許容範囲内に抑制する制御が必要である。
一方で、光学記録媒体１４に起因して生じる媒体波面収差に関しては、レーザ光源３を使用する場合と、レーザ光源４を使用する場合とに関わらず、波面収差の補正を行う必要がある。すなわち、形状の変化等は、光学記録媒体１４の種類によって程度の差こそあれ多かれ少なかれ生じることから、すべての光学記録媒体１４に対して収差補正可能な構成とする必要がある。
本実施の形態１では、以上の事情に鑑みて、制御機構２内に媒体波面収差を許容範囲内に抑制するための媒体波面収差補正電圧生成部２０と、媒体波面収差補正電圧生成部２０と別個独立に動作し、光学系波面収差を許容範囲内に抑制するための光学系波面収差補正電圧生成部２２とを備えた構成を有する。また、本実施の形態１では、２系統に分かれて波面収差補正を行う制御機構２に対応して、光ピックアップ機構１内に備わる液晶パネル９についても、液晶層２５の両側に配置される２枚の透明電極２８、２９に所定のパターンを持たせている。具体的には、透明電極２８は、光学系波面収差補正電圧生成部２２によって生成された電圧情報に従った電圧分布を有するよう構成され、透明電極２９は、媒体波面収差補正電圧生成部２０によって生成された電圧情報に従った電圧分布を有するよう構成されている。
次に、透明電極２８、２９における電極パターンについて説明する。図３−１は、媒体波面収差の補正に使用される透明電極２９の電極パターンの一例を示す模式図であり、図３−２は、光学系波面収差の補正に使用される透明電極２８の電極パターンの一例を示す模式図である。
図３−１、図３−２における破線および一点鎖線によって形成される同心円は、それぞれＤＶＤ、ＢＤの読み出しに用いられるレーザ光の通過範囲を示す。すなわち、コリメー
タ７の作用により、液晶パネル９を通過する際のレーザ光は平行光の状態となっており、対物レンズ１１を通過した後に所定径のスポットに形成される。かかるスポット形成に関して、レーザ光源３、４から出力されるレーザ光のうち、破線で囲まれた領域および一点鎖線で囲まれた領域を通過した光束のみが対物レンズ１１によって集光され、スポット形成に寄与することとなる。
また、図３−１、図３−２における「回転方向」、「半径方向」は、図１における「回転方向」および「半径方向」と同じ方向を示す。すなわち、図３−１、図３−２における横軸は、光学記録媒体１４が円盤形状を有する場合における回転方向に対応した方向を示し、縦軸は、光学記録媒体１４が円盤形状を有する場合における半径方向、光ピックアップ機構１側にとってのトラッキング方向に対応する。
透明電極２９は、上記したように、光学記録媒体１４の形状等に起因して生じる媒体波面収差の補正に用いられる。媒体波面収差は、ＤＶＤ、ＢＤのいずれの場合にも生じることから透明電極２９は、双方の光学記録媒体１４読みとりに対応した形状を有する。また、媒体波面収差は、特に円盤形状の光学記録媒体１４の形状変化によって生じる場合は、光学記録媒体１４と光ピックアップとの間に半径方向の傾きを生じるのが一般的である。このため、本実施の形態１において、透明電極２９は、半径方向に生じうる光学記録媒体１４の形状等の変化に応じて生じる収差を相殺するため、その収差に応じた電圧を印加可能となる構成を採用している。従って、本実施の形態１における透明電極２９は、ＤＶＤ、ＢＤ双方に対応し、かつ半径方向の傾きによって生じる収差を補正するのに適した電圧を印加可能とするよう、図３−１に示す形状を有する。
なお、図３−１に示す電極パターンは、様々な種類の波面収差の内、半径方向に生じるコマ収差の発生程度の抑制を目的に形成されている。従って、異なる波面収差が顕在化する光学記録媒体１４の場合には、新たな波面収差に対応した形状の電極パターンが必要となることはいうまでもなく、図３−１に示す電極パターンはあくまで一例にすぎない。ただし、現時点で実用化されている光学記録媒体１４、例えば、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤ、ＡＯＤ等では、半径方向に生じるコマ収差の発生が重要な問題であり、その意味では図３−１に示す電極パターンは汎用性を有する。
一方、図３−２に示す透明電極２８は、光ピックアップ機構１内における光軸のずれ等に起因した光学系波面収差の補正に用いられる。そして、既に述べたように光ピックアップ機構１は、ＢＤに最適化するよう調整されており、光学記録媒体１４としてＢＤを使用する際には、光学系波面収差の発生程度はあらかじめきわめて抑制されており、補正の必要性に乏しい。一方、光ピックアップ機構１は、ＢＤを優先して光学系が設計されており、ＤＶＤに関しては必ずしも最適化されておらず、ある程度の光学系波面収差の発生が避けられない。従って、本実施の形態１における透明電極２８は、図３−２に示すように、ＤＶＤ使用時に顕在化する光学系波面収差の補正機能を有すれば良いこととなり、ＤＶＤ使用時にスポット形成に用いられる破線領域内における収差を解消するよう形成されている。
なお、本実施の形態１では、光学系波面収差の例として、回転方向に生じるコマ収差の発生を抑制するため、透明電極２８は、図３−２に示す電極パターンを有している。しかしながら、発生しうる光学系波面収差としては、対物レンズ１１の構造等によりコマ収差以外の波面収差が生じる場合も存在し、かかる場合には異なる波面収差に対応した電極パターンを備える必要がある。従って、図３−２に示す電極パターンは特定種類の波面収差に対応した一例を示すにすぎないことに留意が必要である。
次に、以上の構成を有する本実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置の動作、より
具体的には光学記録媒体１４の情報再生時における制御機構２の動作について説明する。図４は、制御機構２の動作を説明するフローチャートであり、以下図４を適宜参照しつつ説明を行う。
まず、読みとりに使用する光学記録媒体１４の種別を判別する（ステップＳ１０１）。具体的には、制御機構２内に備わる媒体判別部１９によって、読みとり対象の光学記録媒体１４がＤＶＤか、ＢＤかを判別し、判別結果を制御部１７に対して出力する。
そして、制御部１７は、媒体判別部１９から入力された情報に基づいて使用されている光学記録媒体１４がＤＶＤであるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。そして、ＤＶＤと判断した場合には、光学系波面収差情報記憶部１８に記憶された光学系波面収差情報を読み出す（ステップＳ１０３）。一方、制御部１７が、使用されている光学記録媒体１４がＤＶＤではない、すなわち使用されている光学記録媒体１４がＢＤであると判定した場合には、後述のステップＳ１０６へ移行する。
その後、制御部１７は、読み出した光学系波面収差情報を光学系波面収差補正電圧生成部２２に出力し、光学系波面収差補正電圧生成部２２は、情報に基づいて補正電圧を生成する（ステップＳ１０４）。そして、生成された補正電圧は液晶ドライバ２３に伝達され、液晶ドライバ２３は、透明電極２９に電圧を印加する（ステップＳ１０５）。かかる電圧が印加されることによって、液晶パネル９に備わる液晶層２５内の屈折率が変化し、光学系波面収差の原因となる位相差が低減され、光学系波面収差は許容範囲内に抑制される。
その後、上記のステップによって光学系波面収差を抑制した状態でレーザ光を光学記録媒体１４に照射し、ディテクタ１２で受光された光学記録媒体１４からの戻り光の状態をチェックする（ステップＳ１０６）。そして、戻り光の状態から波面収差が生じているか、生じているならば波面収差の程度は許容範囲を超えているか否かを判定する（ステップＳ１０７）。なお、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５で光学系波面収差の発生を抑制していることから、本ステップで観測されうる波面収差は、光学記録媒体１４の形状等の変化に起因した媒体波面収差である。媒体波面収差の発生の程度が許容範囲内に抑制されていると判定された場合には、ステップＳ１１０に移行する。
一方、媒体波面収差の程度が許容範囲を超えていると判定された場合には、光学系波面収差補正電圧生成部２２は、制御部１７の指示に従って媒体波面収差を低減するよう補正電圧を生成する（ステップＳ１０８）。そして、かかる補正電圧を液晶ドライバ２１に出力し、液晶ドライバ２１は、透明電極２８に対して電圧を印加する（ステップＳ１０９）。かかる電圧を印加することによって、液晶パネル９内に備わる液晶層２５の屈折率が変化し、媒体波面収差の原因となる位相差が低減され、媒体波面収差の発生の程度が低減される。なお、本ステップが終了した後には再びステップＳ１０７に戻り、再度媒体波面収差の程度について判別が行われる。従って、ステップＳ１０８、Ｓ１０９の工程は、媒体波面収差の程度が許容範囲内に抑制されるまで継続的に行われることとなる。
そして、ステップＳ１０７において媒体波面収差の発生程度が許容範囲内に抑制されていると判定された場合には、波面収差の補正は終了したものと判断され、戻り光から得られる電気信号に基づいて、復調部１６は情報を復調する（ステップＳ１１０）。復調部１６の作用によって、光学記録媒体１４に記録された情報が再生され、例えば音声データや画像データが外部に出力される。以上で、制御機構２の動作は終了する。
上記のように、本実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置は、発生する波面収差を、光ピックアップ機構１の構造上の原因で発生する光学系波面収差と、光学記録媒体１４
の構造上の原因で発生する媒体波面収差とに分離した上で、それぞれの波面収差について別個独立に収差補正を行うこととしている。このため、本実施の形態１では、波面収差の低減または解消のための制御を簡易かつ正確に行うことができるという利点を有する。以下、かかる利点について説明する。
既に述べたように、波面収差はレーザ光源から出力されたレーザ光において、光束中に位相の異なる領域が存在することによって生じるが、位相分布や、光学記録媒体１４上に形成されるスポット面積の拡大を直接確認することは困難である。従って、従来の光学記録媒体再生装置では、ディテクタ１２で受光された戻り光から得られる情報、例えば再生信号の振幅、トラッキングエラー信号の振幅、再生jitter、エラーレート等に基づいて、液晶パネル内に備わる透明電極への印加電圧をランダムまたは所定のアルゴリズムに基づいて変更するか、一律に定めた電圧を印加する手法を取ることとしていた。
しかしながら、印加電圧をランダムに変更する場合には収差補正に長時間を要するという問題が存在する。また、戻り光に関する情報に基づいて所定のアルゴリズムに従って印加電圧を決定する場合には、特に本実施の形態１のように複合的な要因によって波面収差が生じる場合において、アルゴリズムの構築が困難となる。さらに、一律に決定された電圧を印加することとした場合には、例えば様々な形状歪みを有する光学記録媒体１４に対応した高精度の波面収差補正ができないといった問題を有する。
このため、本実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置は、波面収差として生じうる主要なものとして光学系波面収差と媒体波面収差とを想定し、両者に関して別個独立に収差補正を行う構成を採用している。光学系波面収差は、光ピックアップ機構１内の構造に起因して生じるものであるから、原因となる位相差がどのように生じるかは設計段階または実際に製造した直後に明らかにすることが可能である。従って、光学系波面収差に関しては、光学記録媒体１４を使用して実際に記録情報の読みとりを行う前に、あらかじめ波面収差の原因となる位相差を低減するよう電極パターンおよび印加電圧を定めておくことが可能である。
従って、本実施の形態１では、光学系波面収差に関して、あらかじめ定めた電極パターンおよび印加電圧を用いることとし、かかる手法を用いることで、戻り光から得られる再生信号の振幅等を参照することなく一律に波面収差の補正を行うこととしている。すなわち、光ピックアップ機構１内に備わるダイクロプリズム５〜ディテクタ１２等の光学系の構成要素は、物理的な損傷等が生じない限り、互いの位置関係が変動することはないか、あっても微小な変動のみ生じることとなる。従って、光軸のずれ等によって光束中に位相差が生じ、かかる位相差に基づいて生じる光学系波面収差の内容および程度についてもほぼ一定となることから、あらかじめ定めておいた値を一律に用いることで迅速かつ高精度に光学系波面収差の補正を行うことができるという利点を有する。
また、本実施の形態１では、媒体波面収差の補正を光学系波面収差の補正と別に行うことで、媒体波面収差の補正を簡易かつ迅速に行うことが可能である。すなわち、媒体波面収差補正を行う際には、光学記録媒体１４に起因した収差のみを考慮して収差補正を行うことが可能であり、収差補正メカニズムを単純化することが可能であるという利点を有する。
媒体波面収差が生じる主要な原因としては、光学記録媒体１４の形状が回転方向に関して歪み等を有さない一方、半径方向に歪みが生じている場合が挙げられる。そして、かかる歪みによって波面収差が生じる場合には、光学記録媒体１４中の被照射面、すなわち記録層に対してスポットを形成する光束は、半径方向に収差を生じる一方、回転方向には収差を生じないか、または生じても許容レベル以下に抑制されることとなる。
従って、かかる場合には媒体波面収差の補正のためには半径方向の収差を低減するよう液晶パネル９において補正を行えば良いこととなり、２方向に収差が生じた場合と比較して簡易な構成で迅速に波面収差の補正を行うことが可能である。
また、本実施の形態１では、媒体波面収差の補正機構は、媒体波面収差の補正機能を有すれば良く、光学系波面収差を考慮する必要はないことから媒体波面収差補正機能に特化した構造とすることが可能である。従って、本実施の形態１における透明電極２９の電極パターンは、媒体波面収差の補正に最適なパターンを採用することが可能となり、透明電極２９を備えた液晶パネル９は、媒体波面収差を正確に補正することが可能である。
以上のことから、本実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置は、波面収差について光学系波面収差および媒体波面収差の二つに分けて補正を行う構成を採用したことで、迅速かつ正確な波面収差の補正を可能としている。すなわち、複数の波面収差について補正する構成としたにもかかわらず、それぞれの収差補正が簡易な構成で行えることから波面収差全体に関して補正を行う従来のものと比較して迅速な波面補正を行うことが可能である。また、それぞれの補正機構が波面収差ごとに最適化された構成を採用したことによって、従来のものと比較してさらに正確な収差補正を行うことが可能である。
また、本実施の形態１では、光学系波面収差の補正と媒体波面収差の補正とを別個独立に行う構成を有することから、光学系波面収差の補正を行った後に、媒体波面収差の補正を行うことが可能である。そして、かかる順序で波面収差の補正を行うことによって、さらに正確かつ迅速な波面収差補正ができるという利点を有する。
媒体波面収差の補正は、一般に光学記録媒体１４ごとに形状の歪み等が異なることから、光学系波面収差の場合と異なり、使用する個々の光学記録媒体１４に応じた収差補正が必要である。このため、収差補正の態様としては、戻り光から得られる再生信号の振幅等に基づいて印加電圧を変化させることが必要であり、特に光学系収差と媒体波面収差とが混在した状態で再生信号の振幅等を評価する場合、最適な印加電圧を決定することは困難であった。
しかしながら、本実施の形態１では、光学系波面収差の補正を完了した上で媒体波面収差の補正を行う構成を採用していることから、媒体波面収差補正の際における再生信号の振幅等は、媒体波面収差のみを反映したものとなる。従って、再生信号の振幅等に基づいて媒体波面収差補正を行う際には、他の収差要因に影響されることなく補正が可能となることから、迅速かつ正確な収差補正が可能となるという利点を有する。
また、光学系波面収差と媒体波面収差とを別個独立に補正する構成としたことによる他の利点も存在する。すなわち、本実施の形態１における光ピックアップ機構１は、上述のように、光学系の機構は、ＢＤを光学記録媒体１４として使用する状態に最適化されており、ＢＤの読みとりを行う場合には光学系波面収差の発生の程度は、収差補正を行わない状態で許容範囲内に抑制される。このため、本実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置は、ＢＤに記録された情報の読み出しを行う場合には光学系波面収差の補正を行わずに必要に応じて媒体波面収差の補正のみを行うこととしており、収差補正を迅速に行うことが可能である。
また、本実施の形態１では、単一の液晶パネル９によって媒体波面収差および光学系波面収差の補正を行うこととしている。単一の液晶パネル９によって両波面収差の補正を行うことで、それぞれの波面収差に対応して複数の補正手段を設けた場合と比較して光ピックアップ機構１の構造を小型化することが可能である。
さらに、単一の液晶パネル９によって収差補正を行うことで、光ピックアップ機構１内におけるレーザ光の光強度の減衰を抑制できるという利点も有する。液晶パネルを構成するガラス基板はある程度の反射率を有し、内部の液晶層においても光吸収、光散乱等が生じることからレーザ光の光路上に液晶パネルを配置することは、レーザ光強度の減衰の原因となる。従って、レーザ光の光路上に配置する液晶パネルの個数は少ないことが好ましく、本実施の形態１のように単一の液晶パネルによって収差補正を行うことで、レーザ光強度の減衰を抑制できるという利点を有する。
次に、透明電極２９がＢＤおよびＤＶＤの２種類の光学記録媒体１４に関する媒体波面収差の補正に用いられることについて説明する。本実施の形態１では複数種類の光学記録媒体１４についてそれぞれに対応した補正手段を設けるのではなく、単一の透明電極２９（および液晶層２５）のみを用いて複数種類の光学記録媒体１４における媒体波面収差の補正を行っている。これに対して、単一の補正手段では複数種類の光学記録媒体１４に対して充分な収差補正ができないのではないかという懸念が生じるが、本願発明者等は、本実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置における媒体波面収差の補正機能に問題が無いことを数値計算結果を導出することで確認している。
図５は、光学記録媒体１４としてＤＶＤを用いた場合について、照射光に対する光学記録媒体１４の傾きと発生する波面収差との関係を示すグラフである。図５のグラフにおいて、横軸は、光学記録媒体１４内の記録層を成す面の設計値からの傾斜角（Disc Tilt Angle）の値を示し、縦軸は、波面収差（Wave Front Arbitration）の分散値を示している。また、図５において、曲線ｌ1は、波面収差補正機構を有さない光学記録媒体再生装置についてのものであり、曲線ｌ2は、光学系の構成および液晶パネル内に備わる透明電極の電極パターンをＢＤの使用時に対して最適化した光学記録媒体再生装置についてのものである。具体的には、曲線ｌ1の結果を示す光学記録媒体再生装置は、本実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置とは、波面収差の補正を行う液晶パネル９を備えない点で相違し、曲線ｌ2の結果を示す光学記録媒体再生装置は、液晶パネル内に備わる透明電極２９の電極パターンがＢＤに最適化された形状を有するものである点で本実施の形態１と相違する。また、曲線ｌ3は、本実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置についてのものであり、曲線ｌ4は、波面収差補正機構である液晶パネルの電極パターンをＤＶＤのみに最適化した構成を有する光学記録媒体再生装置についてのものである。
図５に示すように、収差補正機構を備えない光学記録媒体再生装置（曲線ｌ1）およびＢＤに最適化された光学記録媒体再生装置（曲線ｌ2）は、いずれもＤＶＤに関する収差補正機構を備えないことから、光学記録媒体１４としてＤＶＤを使用した場合には、光学記録媒体１４の設計値からの傾斜に対して、波面収差の分散値は大きなものとなる。一般に、波面収差の分散値が実用上問題ないとされる値は、７０ｍλｒｍｓであることから、収差補正機構を備えない光学記録媒体再生装置では、光学記録媒体１４たるＤＶＤが０．５５°程度の傾斜を有する場合に実用面で問題が生じる。また、ＢＤに最適化された収差補正機構を備えた光学記録媒体再生装置では、ＤＶＤの傾斜が０．８°程度になった時点で実用面に問題を生じることとなる。
曲線ｌ3に示すように、本実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置は、光学記録媒体１４たるＤＶＤの傾斜が１°になった時点でも波面収差の分散値は６５ｍλｒｍｓ程度の値であり、実用上問題を生じることはない。なお、本実施の形態１では、媒体波面収差の補正に用いられる透明電極２９の電極パターンはＤＶＤ、ＢＤの双方に適用可能な構成となっており、ＤＶＤのみに最適化した曲線ｌ4のケースに比べると、波面収差の分散値は高い値となる。しかしながら、少なくとも本実施の形態１にかかる構成を採用した場合に、実用上問題を生じることはない。
次に、光学記録媒体１４としてＢＤを使用した場合において、照射光に対する光学記録媒体１４の傾きと発生する波面収差との関係について説明する。図６は、かかる関係について示すグラフである。図６において、横軸および縦軸は図５と同様であり、曲線ｌ5は、収差補正機構を備えない光学記録媒体再生装置について示し、曲線ｌ6は、本実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置について示すものである。また、曲線ｌ7は、ＤＶＤについて特に考慮せず、ＢＤの使用時について最適化された光学記録媒体再生装置（図５における曲線ｌ2のものに対応）について示すものである。
図６に示すように、波面収差の補正機構を備えない光学記録媒体再生装置は、光学記録媒体１４たるＢＤが０．８°傾斜した時点で波面収差の分散値が７０ｍλｒｍｓに到達する一方、本実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置は、傾斜が１°であっても分散値は４０ｍλｒｍｓ程度であって、波面収差の分散値が非常に低い値に抑制されていることが分かる。従って、本実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置は、ＤＶＤを使用した場合のみならず、ＢＤを使用した場合にも精度良く媒体波面収差を補正可能であることが明らかである。
（変形例１）
次に、本実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置の変形例１について説明する。本変形例１では、媒体波面収差を補正する透明電極の電極パターンを工夫することによって、ＢＤに関する媒体波面収差の補正機能を向上させている。
図７−１は、媒体波面収差の補正に用いられる透明電極の電極パターンの一例について示す図である。本変形例１では、実施の形態１の光学記録媒体再生装置に対して、図３−１に示す透明電極２９を図７−１に示す透明電極に置き換えた構成を有する。
図７−１に示すように、本変形例では、ＤＶＤ使用時にスポットを形成する光束が透明電極を通過する領域（図７−１において、破線で囲まれた領域）の外側であって、ＢＤ使用時にスポットを形成する光束が通過する領域（図７−１において、一点鎖線で囲まれた領域）内において、新たにＶ＝Ｖｒ１、Ｖ＝Ｖｒ２が印加される領域を付加し、さらに外側にＶ＝Ｖｒ３、Ｖ＝Ｖｒ４が印加される領域が存在する構成を有する。
図７−２は、図７−１に示す構成の透明電極を用いてＢＤに関する媒体波面収差補正を行った場合の結果について示すグラフである。図７−２において、縦軸および横軸は図５、図６と同様であり、曲線ｌ5、ｌ7は図６における曲線と同一のものである。そして、曲線ｌ8は、本変形例１にかかる光学記録媒体再生装置に関する結果を示すものである。図７−２で示すように、本変形例１にかかる光学記録媒体再生装置は、ＢＤ使用時に生じる媒体波面収差をより正確に補正することが可能であり、収差補正手段を備えない構成および実施の形態１の構成を用いた場合と比較して、波面収差の分散値をより低い値に抑制することが可能である。
なお、媒体波面収差の補正に用いられる透明電極の電極パターンを図７−１に示す構成に変更した場合であっても、ＤＶＤ使用時における媒体波面収差の補正機能が低下することはない。図７−１において、ＤＶＤ使用時にスポットを形成する光束が通過する領域における電極パターンは、図３−１に示すものと同様であるためである。従って、本変形例１にかかる光学記録媒体再生装置は、媒体波面収差の補正に関して、ＤＶＤ使用時の補正機能を低下させることなく、ＢＤ使用時の補正機能を向上させることが可能である。
次に、実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置と、本変形例１にかかる光学記録媒体再生装置に関して、液晶パネル９と、対物レンズ１１との位置関係が、設計時の位置関
係から半径方向にずれた場合に生じる波面収差の度合いについて説明する。本実施の形態１および変形例１において、ピント調整機構１３は、対物レンズ１１を光軸方向に移動してピント調整を行うのみならず、対物レンズ１１を半径方向（ＤＶＤ、ＢＤ使用時におけるトラッキング方向）に微小距離だけ移動させる機能も有する。光学記録媒体１４上で半径方向に異なる位置に属する記録領域に対してレーザ光を照射する場合には、一般に光ピックアップ機構１全体を移動させる構成を有する。しかしながら、トラッキングに追従させる観点から、ピント調整機構は、対物レンズ１１のみを半径方向に微小距離だけ移動させる機能を有しており、対物レンズ１１が半径方向に微小に移動した場合には、液晶パネル９等と対物レンズ１１との位置関係にずれが生じることとなる。かかるずれが生じた場合における波面収差の分散値について、以下で評価する。
図８は、ＤＶＤ使用時における対物レンズ１１と液晶パネル９との位置ずれと波面収差の分散値との関係を示すグラフである。図８において、横軸はずれた距離を示し、縦軸は波面収差の分散値を示す。また、曲線ｌ9は、実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置に関するもので、曲線ｌ10は、変形例１にかかる光学記録媒体再生装置に関するものである。曲線ｌ11は、ＤＶＤ用に最適化された液晶パネルを備えた光学記録媒体再生装置に関するものである。
図８に示すように、実施の形態１および変形例１にかかる光学記録媒体再生装置は、位置ずれに対して波面収差の分散値の増加率が低いという特徴を有する。
次に、ＢＤ使用時における位置ずれの影響について示す。図９は、ＢＤ使用時における対物レンズ１１と液晶パネル９との位置ずれと波面収差の分散値との関係を示すグラフである。図９において、縦軸および横軸は図８と同様であって、曲線ｌ12は実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置に関し、曲線ｌ13はＢＤ用に最適化された液晶パネルを備えた光学記録媒体再生装置に関し、曲線ｌ14は変形例２にかかる光学記録媒体再生装置に関するものである。
図９に示すように、ＢＤ使用時においては、実施の形態１、変形例１共にＢＤ用に最適化した光学記録媒体再生装置とほぼ同等の性能を有する。特に、実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置は、ＢＤ使用時においても、位置ずれの値の変化に対する分散値の増加率が低いことが示されている。
（変形例２）
次に、実施の形態１の変形例２について説明する。実施の形態１では、光学系波面収差の補正に用いる透明電極２８の電極パターンを図３−２に示す構成としたが、これは光学系波面収差として、回転方向にコマ収差が生じることを想定して設計されたものである。実際に生じる光学系波面収差としては、コマ収差の他に、球面収差、非点収差等が存在し、光学系の設計によっては、これらコマ収差、球面収差、非点収差等が混在している場合がある。
本変形例２では、かかる事情に鑑みて、生じうる光学系波面収差として非点収差を想定し、かかる非点収差の補正に利用可能な電極パターンを用いている。図１０−１は、光学系波面収差の補正に用いられる透明電極の電極パターンを示し、かかるパターンを有する透明電極を図３−２に示す透明電極と置き換えることで、本変形例２にかかる光学記録媒体再生装置は構成される。
本変形例２において、ＤＶＤ使用によって非点収差が生じた場合には、光学系波面収差補正用の透明電極には、図１０−２に示すパターンで電極が印加される。かかる印加電圧によって、非点収差たる光学系波面収差を補正することが可能である。
（変形例３）
次に、実施の形態１の変形例３について説明する。変形例３にかかる光学記録媒体再生装置は、光学系波面収差として非点収差とコマ収差の両方が生じうる場合にそれぞれに対して補正可能な電極パターンを有する透明電極を用いることとしている。
図１１−１は、光学系波面収差の補正に用いられる透明電極の電極パターンを示す模式図である。図１１−１に示すように、変形例２における透明電極は、非点収差およびコマ収差の双方に対応するため、いわば図３−２に示すパターンと、図１０−１に示すパターンとを合成した電極パターンを有している。
図１１−２は、コマ収差が発生した場合における各パターンに対する印加電圧を示す模式図である。図１１−２に示すように、コマ収差が発生した場合には、図３−２の場合と同様の印加電圧となる。
図１１−３は、非点収差が発生した場合における各パターンに対する印加電圧を示す模式図である。図１１−３に示すように、非点収差が発生した場合には、図１０−２の場合と同様の印加電圧となる。
（変形例４）
次に、実施の形態１の変形例４について説明する。変形例４にかかる光学記録媒体再生装置は、光学系波面収差として球面収差とコマ収差の双方が生じうる場合にそれぞれに対して補正可能な電極パターンを有する透明電極を用いることとしている。
図１２−１は、光学系波面収差の補正に用いられる透明電極の電極パターンを示す図である。また、図１２−２は、コマ収差が生じた場合における各パターンに対する印加電圧を示す模式図である。さらに、図１２−３は、球面収差が生じた場合における各パターンに対する印加電圧を示す模式図である。
図１２−１〜図１２−３に示すように、変形例４にかかる光学記録媒体再生装置は、光学系波面収差として球面収差とコマ収差の双方が生じうる場合にも光学系波面収差の補正を行うことが可能である。
（変形例５）
次に、実施の形態１の変形例５について説明する。変形例５にかかる光学記録媒体再生装置は、非点収差、コマ収差および球面収差が生じうる場合にそれぞれに対して補正可能な電極パターンを有する透明電極を用いることとしている。
図１３−１は、光学系波面収差の補正に用いられる透明電極の電極パターンを示すずであり、図１３−２は、コマ収差が生じた場合における各パターンに対する印加電圧を示す模式図である。また、図１３−３は、非点収差が生じた場合における各パターンに対する印加電圧を示す模式図であり、図１３−４は、球面収差が生じた場合における各パターンに対する印加電圧を示す模式図である。かかる構成を備えることで、光学系波面収差として非点収差、コマ収差および球面収差が生じた場合に収差補正を行うことが可能である。
以上、変形例２〜変形例５において、光学系波面収差の態様が異なる場合における透明電極の電極パターン等について説明した。これらの変形例で説明したように、本発明は、光学系波面収差として生じる様々な波面収差に対して対処することが可能である。従って、本発明について、光学系波面収差として回転方向に関するコマ収差の場合のみに適用されると限定して解釈する必要はない。
（実施の形態２）
次に、実施の形態２にかかる光学記録媒体再生装置について説明する。実施の形態２にかかる光学記録媒体再生装置は、複数の対物レンズを備え、光学記録媒体１４の種類の変化に対応して対物レンズを適宜切り替えて記録された情報の読みとりを行う構造を有する点で実施の形態１と相違する。
図１４は、実施の形態２にかかる光学記録媒体再生装置の全体構成を示す模式図である。なお、本実施の形態２において、実施の形態１と共通する部分については、同様の名称、符号を付するものとし、以下で特に言及しない限り、実施の形態１と同様の構造および機能を有するものとする。
本実施の形態２にかかる光学記録媒体再生装置は、図１４に示すように、光ピックアップ機構３９内において、複数の対物レンズ４１、４２を備えた構造を有し、対物レンズ４１、４２は、対物レンズ切替手段として機能する回転機構４３から等しい距離だけ離隔した位置に配置され、回転機構４３の回動動作によって切り替え可能な構成を有する。すなわち、本実施の形態２では、２種類の光学記録媒体１４、例えばＤＶＤとＢＤとにそれぞれ対応した対物レンズ４１、４２を備え、使用する光学記録媒体１４の種類に応じて適宜切り替える構成としている。
制御機構４０は、光ピックアップ機構３９が複数の対物レンズを備えたことに対応して、対物レンズ切替指示部４４を備える。対物レンズ切替指示部４４は、光学記録媒体１４の種類に応じて回転機構４３を回転させて対物レンズ４１、４２を切り替えるためのものである。具体的には、対物レンズ切替指示部４４は、媒体判別部１９で得られた情報に基づいて回転機構４３に対して制御を行う構成を有する。
本実施の形態２にかかる光学記録媒体再生装置では、光学記録媒体１４の種類に応じて対物レンズ４１、４２を適宜切り替える構成を有することから、切り替え動作を行う回転機構４３の精度等に起因して、レーザ光の光軸に対して対物レンズ４１、４２が傾いて配置されるおそれがある。このため、本実施の形態２では、ＢＤに対応した対物レンズ４２が選択された場合に光学系波面収差が生じないよう最適化を行う一方、ＤＶＤに対応した対物レンズ４１が選択された場合に光学系波面収差が発生することを前提として、液晶パネル９において光学系波面収差の補正を行うこととしている。
すなわち、本実施の形態２では、対物レンズ４１が選択された場合、すなわち、光学記録媒体１４としてＤＶＤを使用し、レーザ光源４からレーザ光を出力する場合において、レーザ光源４の位置等のみならず、対物レンズ４１の傾き等によっても光学系波面収差が生じることとなる。このため、本実施の形態２にかかる光学記録媒体再生装置は、液晶パネル９内に備わる透明電極２８に適切な電圧を印加することで、対物レンズ４１を含む光ピックアップ機構３９内の光学系全体において生じる光学系波面収差を補正することとしている。
対物レンズが複数備わることに起因して対物レンズ４１の使用時に新たに収差が発生した場合であっても、実施の形態１と同様に光学系波面収差の補正を行うことが可能である。例えば、対物レンズ４１の傾き等に起因した収差の発生が設計段階であらかじめ予想しうる場合であれば、光学記録媒体１４としてＤＶＤを使用した際に生じる、レーザ光の光束中に生じる収差を解消するよう液晶パネル９内に備わる透明電極２８の電極パターンおよび電極パターンに対して印加する電圧値をあらかじめ決定しておき、かかる電圧値等の光学系波面収差に関する情報を光学系波面収差情報記憶部１８に記憶することで収差補正を行うことが可能である。また、対物レンズ４１の傾き等が製造後に生じるような場合で
あっても、例えば製品として出荷する前に透明電極２８の電極パターンに対して印加する電圧値を調整し、最適な電圧値の情報等を光学系波面収差情報記憶部１８に記憶させることで光学系波面収差の補正を行うことが可能である。
なお、本実施の形態２において、媒体波面収差の補正は、光学系の構造の相違とは無関係に、実施の形態１と同様に行うことが可能である。すなわち、媒体波面収差は、対物レンズ４１の傾き等とは別個独立の要因によって生じる。従って、媒体波面収差を補正する機構、すなわち、透明電極２９の電極パターン等については、実施の形態１と同様に構成することが可能である。
（変形例）
次に、実施の形態２の変形例について説明する。本変形例にかかる光学記録媒体再生装置は、対物レンズ４１、４２の焦点距離を適切な値に調整することによって、異なる光学記録媒体１４を使用する際であっても、同じ光束がスポット形成に用いられる構成を有する。
図１５−１は、媒体波面収差補正に用いられる透明電極の電極パターンを示す図であり、図１５−２は、光学系波面収差補正に用いられる透明電極の電極パターンを示す図である。図１５−１、図１５−２において、破線で囲まれた領域は、ＢＤ、ＤＶＤ双方の使用時において、スポット形成に用いられる光束の通過領域を示している。
実施の形態１では異なる光学記録媒体１４使用時に同一の対物レンズを使用していた。このため、それぞれの光学記録媒体１４におけるＮＡ値の違いに起因して、液晶パネル９を通過するレーザ光のうち、光学記録媒体１４使用時にスポット形成に用いられる光束が異なるものとなっていた。これに対して、本変形例では、対物レンズ４１および対物レンズ４２の焦点距離を調整することによってＮＡ値の違いに対応させることによって、異なる光学記録媒体１４を使用した場合であっても、液晶パネル９を通過するレーザ光のうち、同一領域を通過する光束がスポット形成に用いられることとなる。
本変形例にかかる光学記録媒体再生装置がかかる構成を有することで生じる利点について説明する。上記のように、本変形例では、ＢＤ使用時、ＤＶＤ使用時の双方において、液晶パネル９を通過するレーザ光のうち、同一領域を通過する光束がスポット形成に使用される。従って、波面収差の補正に用いられる透明電極の電極パターンは、かかる同一領域を通過する光束に関して波面収差を補正する構成とすれば足り、電極パターンを単純化することが可能である。そして、かかる電極パターンは、単一領域を通過する光束に対する波面収差の補正に最適化する事が可能であるから、より正確な収差補正機能を発揮することが可能である。このことは、特に媒体波面収差の補正に用いられる透明電極の電極パターンに関して顕著な利点を有し、かかる利点を備えることで、単純な電極パターンを用いて、より正確な収差補正を行うことが可能である。
以上、本発明について実施の形態１、２およびこれらの変形例に基づいて説明したが、本発明は上記のものに限定されず、当業者であれば様々な実施例、変形例および応用例に想到することが可能である。例えば、実施の形態１、２およびこれらの変形例では、光学系がＢＤ用に最適化された構成を有することとしたが、ＤＶＤ用に最適化し、透明電極２８がＢＤ使用時に生じる光学系波面収差の補正に用いられることとしても良い。また、使用する光学記録媒体１４の種類についても２に限定する必要はなく、任意の自然数とした光学記録媒体再生装置を形成することが可能である。
また、図１、図１４にも示したように、光学記録媒体再生装置の全体構成としては、具体的な光学系を備えた光ピックアップ機構と、例えば電子回路によって構成可能な制御機
構とに分けた構成としたが、かかる分別は発明の理解を容易にするためであって、例えば光ピックアップ機構内に制御機構を内蔵した構成としても良い。
実施の形態１にかかる光学記録媒体再生装置の全体構造を示す模式図である。 液晶パネルの構造を示す模式図である。 液晶パネルの動作を説明するための模式図である。 液晶パネル内に備わる透明電極に印加する電圧と、透過光に生じる位相のずれとの相関関係を示す模式的なグラフである。 媒体波面収差の補正に用いられる透明電極の電極パターンを示す模式図である。 光学系波面収差の補正に用いられる透明電極の電極パターンを示す模式図である。 制御機構の動作を説明するためのフローチャートである。 ＤＶＤ使用時において、光学記録媒体１４の傾斜と、波面収差の分散値との関係を示すグラフである。 ＢＤ使用時において、光学記録媒体１４の傾斜と、波面収差の分散値との関係を示すグラフである。 変形例１における媒体波面収差の補正に用いられる透明電極の電極パターンを示す模式図である。 変形例１に関して、ＢＤ使用時における光学記録媒体１４の傾斜と、波面収差の分散値との関係を示すグラフである。 実施の形態１および変形例１に関して、ＤＶＤ使用時に対物レンズと液晶パネルとの位置関係のずれに対する波面収差の分散値の変化を示すグラフである。 実施の形態１および変形例１に関して、ＢＤ使用時に対物レンズと液晶パネルとの位置関係のずれに対する波面収差の分散値の変化を示すグラフである。 変形例２における光学系波面収差の補正に用いられる透明電極の電極パターンを示す模式図である。 光学系波面収差の補正時において各パターンに対して印加される電圧を示す模式図である。 変形例３における光学系波面収差の補正に用いられる透明電極の電極パターンを示す模式図である。 光学系波面収差としてコマ収差が生じた場合において、各パターンに対して印加される電圧を示す模式図である。 光学系波面収差として非点収差が生じた場合において、各パターンに対して印加される電圧を示す模式図である。 変形例４における光学系波面収差の補正に用いられる透明電極の電極パターンを示す模式図である。 光学系波面収差としてコマ収差が生じた場合において、各パターンに対して印加される電圧を示す模式図である。 光学系波面収差として球面収差が生じた場合において、各パターンに対して印加される電圧を示す模式図である。 変形例５における光学系波面収差の補正に用いられる透明電極の電極パターンを示す模式図である。 光学系波面収差としてコマ収差が生じた場合において、各パターンに対して印加される電圧を示す模式図である。 光学系波面収差として非点収差が生じた場合において、各パターンに対して印加される電圧を示す模式図である。 光学系波面収差として球面収差が生じた場合において、各パターンに対して印加される電圧を示す模式図である。 実施の形態２にかかる光学記録媒体再生装置の全体構成を示す模式図である。 実施の形態２の変形例において、媒体波面収差の補正に用いられる透明電極の電極パターンを示す模式図である。 実施の形態２の変形例において、光学系波面収差の補正に用いられる透明電極の電極パターンを示す模式図である。
符号の説明
１ 光ピックアップ機構
２ 制御機構
３、４ レーザ光源
５ ダイクロプリズム
６ 偏光ビームスプリッタ
７ コリメータ
８ プリズム
９ 液晶パネル
１０ 波長板
１１ 対物レンズ
１２ ディテクタ
１３ ピント調整機構
１５ 増幅部
１６ 復調部
１７ 制御部
１８ 光学系波面収差情報記憶部
１９ 媒体判別部
２０ 媒体波面収差補正電圧生成部
２１、２３ 液晶ドライバ
２２ 光学系波面収差補正電圧生成部
２５ 液晶層
２６ ガラス基板
２９ 透明電極
２８、２８ａ、２８ｂ、２９ 透明電極
３９ 光ピックアップ機構
４０ 制御機構
４１、４２ 対物レンズ
４３ 回転機構
４４ 対物レンズ切替指示部

Claims (17)

  1. 光学記録媒体の被照射面に対して光照射を行い、該照射した光の戻り光を受光する光ピックアップ装置であって、
    照射光を出力する光源と、
    前記光源から出力した照射光に基づいて前記被照射面上でスポットを形成する光学系と、
    前記照射光が前記光学系を通過中に生じる光学系波面収差を補正する光学系収差補正手段と、
    前記被照射面における前記被照射面と前記照射光とのなす角に基づいて生じる媒体波面収差を補正する媒体収差補正手段と、
    前記光学系収差補正手段および前記媒体収差補正手段によって波面収差が補正された戻り光を受光する受光手段と、
    を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
  2. 前記光学系収差補正手段および前記媒体収差補正手段は、前記光源から出力される照射光のうち、スポット形成に用いられる光束中に生じる収差が低減されるよう補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
  3. 前記光源は、第１光学記録媒体に対して照射光を出力する第１光源と、前記第１光学記録媒体と異なる第２光学記録媒体に対して照射光を出力する第２光源とを備え、
    前記光学系は、前記第１光源から出力される照射光のうち、前記スポットを形成する光束中に生じる収差を許容範囲内に抑制するよう形成され、
    前記光学系収差補正手段は、前記第２光源から出力された照射光が前記光学系を通過する際に生じる光学系波面収差のみを補正することを特徴とする請求項１または２に記載の光ピックアップ装置。
  4. 前記光学系収差補正手段と前記媒体収差補正手段は液晶パネル内に一体的に形成され、
    前記液晶パネルは、
    光学系波面収差を補正する電極パターンを有する第１電極と、
    媒体波面収差を補正する電極パターンを有する第２電極と、
    前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、前記第１電極および前記第２電極によって印加される電圧値に応じて屈折率が変化する液晶材料層と、
    を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置。
  5. 前記光源は、第１光学記録媒体に対して照射光を出力する第１光源と、前記第１光学記録媒体と異なる第２光学記録媒体に対して照射光を出力する第２光源とを備え、
    前記光学系は、前記第１光源から出力される照射光のうち、前記スポットを形成する光束中に生じる収差を許容範囲内に抑制するよう形成され、
    前記第１電極は、前記第２光源から出力された照射光のうち、前記スポットを形成する光束中に生じる収差を許容範囲内に抑制する位相差を付与可能な電極パターンを備え、
    前記第２電極は、前記第１光源および前記第２光源から出力された照射光のうち、前記スポットを形成する光束中に生じる収差を許容範囲内に抑制する位相差を付与可能な電極パターンを備えたことを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
  6. 前記媒体収差補正手段は、前記受光手段で受光した戻り光から得られる情報に基づいて媒体波面収差の補正を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置。
  7. 前記第１電極は、前記スポットを形成する光束中において、前記第１光学記録媒体およ
    び前記第２光学記録媒体の回転方向に生じるコマ収差を許容範囲内に抑制する位相差を付与可能な電極パターンを備えたことを特徴とする請求項５または６に記載の光ピックアップ装置。
  8. 前記第１電極は、前記スポットを形成する光束中に生じる非点収差を許容範囲内に抑制する位相差を付与可能な電極パターンを備えたことを特徴とする請求項５または６に記載の光ピックアップ装置。
  9. 前記第１電極は、前記スポットを形成する光束中に生じる非点収差およびコマ収差の双方を許容範囲内に抑制する位相差を付与可能な電極パターンを備えたことを特徴とする請求項５または６に記載の光ピックアップ装置。
  10. 前記第１電極は、前記スポットを形成する光束中に生じる球面収差およびコマ収差の双方を許容範囲内に抑制する位相差を付与可能な電極パターンを備えたことを特徴とする請求項５または６に記載の光ピックアップ装置。
  11. 前記第１電極は、前記スポットを形成する光束中に生じる非点収差、コマ収差および球面収差を許容範囲内に抑制する位相差を付与可能な電極パターンを備えたことを特徴とする請求項５または６に記載の光ピックアップ装置。
  12. 前記第２電極は、前記スポットを形成する光束中において、前記第１光学記録媒体および前記第２光学記録媒体の回転方向と垂直な方向に生じるコマ収差を許容範囲内に抑制する位相差を付与可能な電極パターンを備えたことを特徴とする請求項５〜１１のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置。
  13. 前記光学系は、
    前記第１光学記録媒体に対するスポット形成に用いられる第１対物レンズと、
    前記第２光学記録媒体に対するスポット形成に用いられる第２対物レンズと、
    使用する光学記録媒体に応じて前記第１対物レンズおよび前記第２対物レンズを切り替える対物レンズ切替手段と、
    を備えたことを特徴とする請求項５〜１２のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置。
  14. 光学記録媒体の被照射面に対して光照射を行い、該照射した光の戻り光に基づいて前記光学記録媒体に記録された情報を再生する光学記録媒体再生装置であって、
    照射光を出力する光源と、
    前記光源から出力した照射光に基づいて前記被照射面上でスポットを形成する光学系と、
    前記照射光が前記光学系を通過中に生じる光学系波面収差を補正する光学系収差補正手段と、
    前記被照射面における前記被照射面と前記照射光とのなす角に基づいて生じる媒体波面収差を補正する媒体収差補正手段と、
    前記光学系収差補正手段および前記媒体収差補正手段によって波面収差が補正された戻り光を受光する受光手段と、
    前記受光手段で受光された戻り光に基づいて、前記光学記録媒体に記録された情報を復調する復調手段と、
    を備えたことを特徴とする光学記録媒体再生装置。
  15. 前記光源は、第１光学記録媒体に対して照射光を出力する第１光源と、前記第１光学記録媒体と異なる第２光学記録媒体に対して照射光を出力する第２光源とを備え、
    前記光学系は、前記第１光源から出力される照射光のうち、前記スポットを形成する光束中に生じる収差を許容範囲内に抑制するよう形成され、
    前記光学系収差補正手段は、前記第２光源から出力された照射光が前記光学系を通過する際に生じる光学系波面収差のみを補正することを特徴とする請求項１４に記載の光学記録媒体再生装置。
  16. 前記光学系収差補正手段と前記媒体収差補正手段は液晶パネル内に一体的に形成され、
    前記液晶パネルは、
    光学系波面収差を補正する電極パターンを有する第１電極と、
    媒体波面収差を補正する電極パターンを有する第２電極と、
    前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、前記第１電極および前記第２電極によって印加される電圧値に応じて屈折率が変化する液晶材料層と、
    を備えたことを特徴とする請求項１４または１５に記載の光学記録媒体再生装置。
  17. 前記第２光源から照射光が出力された際に生じる光学系波面収差に関する情報を記憶する記憶手段をさらに備え、
    前記光学系収差補正手段は、前記記憶手段に記憶された情報に基づいて光学系波面収差補正を行うことを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか一つに記載の光学記録媒体再生装置。
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