JP2007207354A - 光ピックアップ装置及びそれを備えた光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所定の回折光を生じさせるために、液晶を用いて形成される回折素子を備える光ピックアップ装置について、環境変化によって液晶の特性が変動した場合でも、安定した品質で情報の記録及び読み取りを行える簡易な構成の光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】液晶回折素子を備える光ピックアップ装置には、液晶回折素子によって生じる０次光と１次光を受光する光検出器の信号から、０次光と１次光の光量を検出する検出部２９、３０と、検出部２９、３０によって検出された光量に基づいて０次光と１次光の光量比を求め、これと予め設定された規定光量比との差が所定の範囲内か否かを判定し、範囲外の場合には、液晶回折素子の透明電極に印加する電圧の補正値を求める処理部３１と、処理部３１の処理結果に基づいての透明電極に印加する電圧を制御する電圧制御部と、を備える液晶回折素子制御部２７が設けられる。
【選択図】図４

Description

本発明は、光記録媒体に光ビームを照射して情報の記録や情報の読み取りを行う光ピックアップ装置に関し、特に、回折光を得るために光ピックアップ装置中に配置される液晶を用いた回折素子の安定した作動のための技術に関する。また、本発明は、そのような技術を実現する光ピックアップ装置を備える光ディスク装置に関する。

コンパクトディスク（以下、ＣＤという。）やデジタル多用途ディスク（以下、ＤＶＤという。）等の光記録媒体について情報の記録再生を行う光ディスク装置には、光記録媒体に光ビームを照射して、情報の記録や情報の読み取りを可能とする光ピックアップ装置が備えられる。従来の光ピックアップ装置における光学系の構成の一例について、図８に示す。

１００は、光ピックアップ装置であり、２は、ＣＤに対応する７８０ｎｍ帯域の光ビームを照射する半導体レーザ、３は、ＤＶＤに対応する６５０ｎｍ帯域の光ビームを照射する半導体レーザである。４は、ダイクロプリズムで光源２から出射される光ビームを透過し、光源３から出射される光ビームを反射する。そして、光源２、３から出射される光ビームの光軸を同一とする。５は、ビームスプリッタで、光源２、３から出射された光ビームを透過して光記録媒体１１へと導くとともに、光記録媒体１１からの反射光を反射して光検出器１０へと導く役割を果たす。

光源２、３から出射されビームスプリッタ５を透過した光ビームは、コリメートレンズ６で平行光に変換され、立ち上げミラー７で反射されて、その光軸を光記録媒体１１の記録面１１ａと直交するようにされた後に、回折素子８を経て、対物レンズ９を通過することで光記録媒体１１の記録面１１ａに結像する。なお、回折素子８は入射した光ビームを回折して所定の回折光を生じさせる役割を果たす。

光記録媒体１１の記録面１１ａで反射された反射光は、対物レンズ９を通過後、回折素子８へと送られる。回折素子８で回折されて生じた回折光（０次光、±１次光）は、立ち上げミラー７で反射され、コリメートレンズ６を透過後、ビームスプリッタ５で反射されて、光検出器１０へと導かれる。光検出器１０には、例えば、０次光と±１次光をそれぞれ別々に受光する３つの受光領域（図示せず）が設けられており、０次光が再生信号用に、１次光（±１次光）がフォーカス制御やトラッキング制御を行うためのサーボ誤差信号用に用いられる。

このように構成される光ピックアップ装置１００において、回折素子８は、一般にはガラスや透明樹脂に所定パターンの溝等を形成して得るタイプのもの（以下、固体回折素子という。）が用いられる。ところで、特許文献１に紹介されているように、回折素子として、液晶を用いて回折格子としての役割を果たすように形成されたタイプの回折素子（以下、液晶回折素子という。）がある。そして、液晶回折素子は、印加電圧の制御により回折格子としての機能を発揮させたり、喪失させたりできるという利点があるために、その必要に応じて固体回折素子に代わって使用される場合がある。

しかし、液晶回折素子を形成する液晶は、温度条件等の環境変化によってその特性が変動することがわかっている。図９は、液晶に印加する電圧と屈折率の関係を温度毎に示したグラフである。このグラフからわかるように、液晶に一定の電圧を印加した場合に得られる屈折率が温度によって異なる。このため、その光学系に液晶回折素子を配置する光ピックアップ装置において、装置内で温度変化があった場合、例えば、液晶回折素子を通過した光ビームで回折して得られる０次光と１次光の比率が変化してしまう。このことは、光ピックアップ装置で検出した光情報を基に、再生信号やサーボ誤差信号等の信号処理を行う光ディスク装置のシステム動作の不安定要因となり、光ディスク装置によって安定した情報の記録再生が行えないといった問題が発生する。

この点、液晶が周囲温度によってその特性を変化することを考慮して、特許文献２においては、光ピックアップ装置が備える光検出器の受光面が受光する受光光量が、常に最大になるように液晶に印加する電圧を制御することについて記載されている。また、特許文献３においては、波面収差を補償するための位相差を発生させる液晶パネルを備える光ピックアップ装置において、液晶パネルの温度を検出できるように温度計を配置し、検出された温度の変化に起因する液晶パネルの特性変化を補正して、位相差を発生させる技術が提案されている。

しかしながら、特許文献２に記載されているように、受光光量が常に最大となるように液晶に印加する電圧を制御する方式の場合、例えば、０次光と１次光が所定の割合となるように液晶回折素子を配置している光ピックアップ装置において、回折光の割合を当初の目的通りに維持できることが保障される訳ではない。このため、液晶回折素子の特性が温度変化とともに変化することを補正する目的としては、このような方式は十分と言えない。また、特許文献３に記載れている装置では、液晶パネルの温度を検出するために別途温度計を配置する構成となっており、部品が増加し、光ピックアップ装置の構成が複雑となる点で問題がある。
特開２００４−２１９７５０号公報 特開２００１−２０９９６６号公報 特開２０００−１３７９２６号公報

以上の点を鑑みて、本発明は、所定の回折光を生じさせるために、液晶を用いて形成される回折素子を備える光ピックアップ装置について、温度条件等の環境変化によって液晶の特性が変動した場合でも、安定した品質で情報の記録及び読み取りを行える簡易な構成の光ピックアップ装置を提供することを目的とする。また、本発明は、前述の光ピックアップ装置を備えることにより、記録再生の品質について信頼性の高い光ディスク装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、少なくとも１つの光源と、該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集束する集束手段と、液晶と該液晶を挟む２つの透明電極とを有し、前記集束手段と前記光源との間に配置されて入射した光ビームを回折して所定の回折光を生じる液晶回折素子と、前記光記録媒体で反射された反射光を受光する光検出部と、を有する光ピックアップ装置を備える光ディスク装置において、前記光検出部は、前記液晶回折素子で生じる０次光と１次光とを受光し、前記光検出部に接続されて前記０次光の光量を検出する０次光量検出部と、前記光検出部に接続されて前記１次光の光量を検出する１次光量検出部と、前記０次光量検出部と前記１次光量検出部とで得られた光量から前記０次光と前記１次光の光量比を求め、該光量比と予めデータとして入力される規定光量比との差が所定の範囲内か否かを判定し、前記所定の範囲内でない場合には前記透明電極に印加する電圧について補正値を決定する処理部と、該処理部の処理結果に基づいて前記透明電極に印加する電圧値を制御する電圧制御部と、を備える液晶回折素子制御部を設けたことを特徴としている。

上記目的を達成するために本発明は、少なくとも１つの光源と、該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集束する集束手段と、液晶と該液晶を挟む２つの透明電極とを有し、前記集束手段と前記光源との間に配置されて入射した光ビームを回折して所定の回折光を生じる液晶回折素子と、前記光記録媒体で反射された反射光を受光する光検出部と、を備える光ピックアップ装置において、前記光検出部は、前記液晶回折素子で生じる前記回折光の少なくとも２つの異なる次数の回折光を受光し、前記光検出部からの電気信号を元に得られる前記異なる次数の回折光の間の光量比に基づいて、前記透明電極に印加する電圧値を制御する液晶回折素子制御部を設けたことを特徴としている。

また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記光検出部は、前記液晶回折素子で生じる０次光と１次光とを受光し、前記液晶回折素子制御部は、前記光検出部に接続されて前記０次光の光量を検出する０次光量検出部と、前記光検出部に接続されて前記１次光の光量を検出する１次光量検出部と、前記０次光量検出部と前記１次光量検出部で得られた光量から前記０次光と前記１次光の光量比を求め、該光量比と予めデータとして入力される規定光量比との差が所定の範囲内か否かを判定し、前記所定の範囲内でない場合には前記透明電極に印加する電圧について補正値を決定する処理部と、該処理部の処理結果に基づいて前記透明電極に印加する電圧値を制御する電圧制御部と、を備えることを特徴としている。

また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記０次光量検出部及び前記１次光量検出部での前記光量の検出は所定の時間間隔で行われることを特徴としている。

また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置を備える光ディスク装置であることを特徴としている。

また、本発明は、上記構成の光ディスク装置において、前記液晶回折素子制御部は、前記光量比に基づいて前記液晶回折素子の温度を算出し、該温度の情報を装置内部の少なくとも１つの他の制御部に送信することを特徴としている。

また、本発明は、上記構成の光ディスク装置において、前記他の制御部は、前記光源の出力を制御する光源制御部であることを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、所定の回折光を生じさせるために、液晶を用いて形成される回折素子を有する光ピックアップ装置を備える光ディスク装置において、温度条件等の環境変化によって液晶の特性が変化しても、液晶回折素子によって回折されることによる生じる０次光と１次光の光量比率をほぼ一定となるように制御できる。従って、環境変化に影響されることなく、記録再生の品質について信頼性が高い光ディスク装置を得ることが可能となる。また、０次光と１次光の光量比率を環境変化によらず、ほぼ一定とする構成について、別途温度検出器等を設けることなく、簡易な構成で実現できる。

また、本発明の第２の構成によれば、所定の回折光を生じさせるために、液晶を用いて形成される回折素子を有する光ピックアップ装置において、温度条件等の環境変化によって液晶の特性が変化するような場合でも、液晶回折素子を通過する際に生じる回折光を構成する各次数の回折光の光量比率をほぼ一定となるように制御できる。従って、環境変化に影響されることなく、安定した品質で情報の記録及び読み取りを行える光ピックアップ装置を提供できる。また、環境変化の影響を受け難い構成について、別途温度検出器等を設けないで簡易な構成で実現できる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第２の構成の光ピックアップ装置において、環境変化に影響を受けず、安定した品質で情報の記録及び読み取りを行える光ピックアップ装置について、簡易な構成とできるため、容易に実現できる。

また、本発明の第４の構成によれば、上記第２又は第３の構成の光ピックアップ装置において、環境変化による液晶の特性変化を断続的に観測し、その観測結果に対応して液晶回折素子の透明電極に印加する電圧値も制御することとなるため、特に温度条件等の環境変化が大きくないことが予想される場合には、この構成により余計な電力消費を抑制可能となり、有効である。

また、本発明の第５の構成によれば、上記第２から第４のいずれかの構成の光ピックアップ装置を備える光ディスク装置において、記録再生の品質について信頼性が高く、簡易な構成の光ディスク装置を得ることが可能となる。

また、本発明の第６の構成によれば、上記第５の構成の光ディスク装置において、液晶回折素子に温度センサとしての機能を発揮させることができるので、光ピックアップ装置で液晶回折素子の他に温度変化に対する制御が必要な部品について、別途温度検出器を設けることなく、温度変化に対する制御が可能となる。従って、光ディスク装置を簡易な構成とできる。

また、本発明の第７の構成によれば、上記第６の構成の光ディスク装置において、別途温度検出器を設けることなく、光源における温度変化による影響を補正することが可能となる。特に、半導体レーザは温度変化によって影響を受け易いために、光源に半導体レーザを用いている場合に、その効果が大きくなる。

以下に本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、ここで示す実施形態は一例であり、本発明はここに示す実施形態に限定されるものではない。

図１は、本発明の液晶回折素子制御部が設けられた光ピックアップ装置を備える光ディスク装置の第１実施形態の構成を示すブロック図である。光ディスク装置２０は、光記録媒体１１の情報の再生及び、光記録媒体１１への情報の記録を行うことができる。２１は、スピンドルモータであり、光記録媒体１１は、このスピンドルモータ２１の上部に設けられるチャック部（図示せず）に着脱可能に保持される。そして、光記録媒体１１の情報の記録再生を行う際に、スピンドルモータ２１は光記録媒体１１を連続回転する。スピンドルモータ２１の回転の制御は、スピンドルモータ制御部２２によって行われる。

１は、光ピックアップ装置であり、光源から出射される光ビームを光記録媒体１１に照射し、光記録媒体１１への情報の書き込みと、光記録媒体１１に記録されている情報の読み取りを可能とする。光ピックアップ装置１の光学系の構成は、図８に示した従来の光ピックアップ装置１００と基本的に同様であるために、重複する部分については、同一の符号を付し、特に必要がない場合はその説明を省略する。

光ピックアップ装置１が備える回折素子８は、液晶を用いて形成される液晶回折素子である。図２は、本実施形態の光ピックアップ装置１に備えられる液晶回折素子８の構成を説明するための模式図である。液晶回折素子８は、図２に示すように、液晶１２と、液晶１２を挟む２つの透明電極１３ａ、１３ｂと、液晶１２と透明電極１３ａ、１３ｂで形成される部分１４を挟む２つのガラス板１５とから成っている。

そして、透明電極１３ａ、１３ｂのうち、一方の透明電極１３ａは、ＣＤ用及びＤＶＤ用の光ビームが所定の回折光を生じるようにパターン形成されている。一方、透明電極１３ｂは、パターン形成されることなく全体で１つの共通電極となっている。この透明電極１３ａ、１３ｂに印加する電圧をオンオフしたときの状態を模式的に示したのが図３で、図３（ａ）は電圧を印加していない状態、図３（ｂ）は電圧を印加した状態を示す。なお、図３においては、ガラス板１５は省略している。

透明電極１３ａ、１３ｂに電圧を印加していない場合は、液晶１２の屈折率はいずれの部分においても同一（ｎ₀）である。一方、透明電極１３ａ、１３ｂに電圧を印加すると、パターン形成された透明電極１３ａが存在する部分１６は、その屈折率がｎ₀からｎ₁に変化する。このため、透明電極１３ａがある部分１６と無い部分１７とで屈折率が異なることとなり、液晶回折素子８を通過する光ビームは回折光（０次光と１次光）を生じることとなる。なお、透明電極１３ａ、１３ｂは、電圧制御部（図示せず）と電気的に接続されており、この電圧制御部により透明電極１３ａ、１３ｂへ印加する電圧がコントロールされる。電圧制御部による印加電圧の制御については後述する。

なお、第１実施形態の光ディスク装置２０が備える光ピックアップ装置１は、ＣＤとＤＶＤに対応する構成とされているが、これに限らず本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、ＤＶＤや、高密度光記録媒体である青色ＤＶＤといった１つの光記録媒体１１のみに対応する光ピックアップ装置としても構わないし、ＤＶＤと青色ＤＶＤといった２つの波長に対応する光ピックアップ装置としても構わないし、更には３波長以上に対応する光ピックアップ装置等としても構わない。

図１に戻って、光ディスク装置２０には、レーザ制御部２３と、サーボ制御部２４と、記録制御部２５と、再生制御部２６と、液晶回折素子制御部２７と、が備えられている。なお、これらの制御部２３〜２７と上述したスピンドルモータ制御部２２とは、システム全体を制御するシステム制御部２８と接続されている。以下に、各制御部２３〜２７について説明する。

レーザ制御部２３は、光ピックアップ装置１に備えられる光源２、３（図８参照）である半導体レーザから出射されるレーザの出力を制御する。また、レーザ制御部２３は、記録制御部２５と繋がっており、記録制御部２５からの信号によって、その駆動が制御される。記録制御部２５については後述する。

サーボ制御部２４は、光ピックアップ装置１におけるフォーカシング制御やトラッキング制御等のサーボ制御を行う。本実施形態においては、光検出器１０に設けられる１次の回折光を受光する領域（図示しない）において得られた電気信号光に基づいて、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号の生成を行い、光ピックアップ装置１が備える液晶回折素子８及び対物レンズ９（いずれも図８参照）が搭載される図示しないアクチュエータに駆動信号を供給する。駆動信号が供給されたアクチュエータは、信号に基づいて各部を作動させて、対物レンズ９を光軸と平行な方向に移動してフォーカスを合わせるフォーカシング制御や対物レンズ９を光記録媒体１１の半径方向に移動して光ビームのスポット位置を光記録媒体１１に形成されるトラック位置に合わせるトラッキング制御を行う。

記録制御部２５は、パソコン等の外部装置（図示せず）からインタフェース３４を経由して入力された情報データを図示しない変調回路により変調し、変調したデータ信号をレーザ制御部２５に送信する役割を果たす。

再生制御部２６は、光ピックアップ装置１に備えられる光検出器１０（図８参照）が検出した、例えば０次光の電気信号について、変調されている情報を図示しない復調回路によって元の状態に復帰させ、再生信号を生成する。そして、生成された再生信号は、インタフェース３４を経由してパソコン等の外部装置に転送される。

液晶回折素子制御部２７は、光ピックアップ装置１に備えられる液晶回折素子８の透明電極１３ａ、１３ｂに印加する印加電圧を制御する役割を果たす。図４は、液晶回折素子制御部２７の構成を示すブロック図である。図４に示すように、液晶回折素子制御部２７は、０次光量検出部２９と、１次光量検出部３０と、処理部３１と、電圧制御部３２と、を備える。

０次光量検出部２９と１次光量検出部３０は、光ピックアップ装置１の光検出器１０と接続されており、光検出器１０が検出する０次光と１次光についての電気信号を受信して、０次光の光量と１次光の光量を検出する。０次光量検出部２９と１次光量検出部３０とは、処理部３１と接続されている。

処理部３１は、０次光量検出部２９と１次光量検出部３０とで得られた光量に関する情報を受信し、これに基づいて、０次光の光量と１次光の光量の光量比を求める。また、予めデータとして格納されている最適な光量比（以下、規定光量比と表現する。）と、先に求めた光量比の実測値とを比較し、液晶回折素子８の透明電極１３ａ、１３ｂに印加されている電圧値を補正すべきか否かについて判定する役目及び、電圧値について補正が必要な場合にはその補正値を算出する役目を果たす。この処理部３１は、電圧制御部３２と接続されている。

電圧制御部３２は、システム制御部２８（図１参照）からの情報に応じて液晶回折素子８に電圧を印加するか否かの制御及び、処理部３１の処理結果に基づいて印加する電圧値の調整を行う役割を果たす。この電圧制御部３２は、液晶回折素子８の透明電極１３ａ、１３ｂ（図２参照）と接続されている。

次に、以上のように構成される液晶回折素子制御部２７が、液晶回折素子８の透明電極１３ａ、１３ｂを制御する動作について説明する。図５は、液晶回折素子制御部２７が透明電極１３ａ、１３ｂに印加する電圧を制御する場合のフローチャートを示したものである。以下、このフローチャートに基づいて液晶回折素子制御部２７の動作について説明する。

光ディスク装置２０の電源がオンされると、システム制御部２８からの命令により、電圧制御部３２は、光ピックアップ装置１が備える液晶回折素子８についてもその機能を発揮するように、透明電極１３ａ、１３ｂの間に予め設定されている電圧値の電圧を印加する（ステップＳ１）。そして、透明電極１３ａ、１３ｂに電圧を印加してから所定の時間が経過した否かが、例えば、システム制御部２８によって確認される（ステップＳ２）。なお、所定時間が経過したか否かの判断はシステム制御部２８に限らず、例えば、０次光量検出部２９及び１次光量検出部３０で判断する構成等としても構わない。

所定の時間が経過した場合には、０次光量検出部２９と１次光量検出部３０とによって、光検出器１０（図８参照）によって検出される０次光と１次光の光量がそれぞれ検出される（ステップＳ３）。一方、所定の時間が経過していない場合には、所定の時間が経過するまで、０次光量検出部２９と１次光量検出部３０とよって、０次光及び１次光の光量の検出は行われない。

０次光量検出部２９と１次光量検出部３０とによって、０次光と１次光の光量が検出されると、処理部３１によって、０次光と１次光の光量比が算出される（ステップＳ４）。この光量比が算出されると、処理部３１によって、予めデータとして格納されている規定光量比と比較して、算出された光量比と規定光量比との差が、所定の範囲内か否かが判断される（ステップＳ５）。

光量比のずれが所定の範囲内の場合には、電圧制御部３２は、透明電極１３ａ、１３ｂに印加される電圧を変更することなく維持する（ステップＳ６）。一方、光量比の差が所定の範囲内にない場合には、処理部３１によって、予め格納されている透明電極１３ａ、１３ｂに印加する電圧値を補正するために用いるデータ（例えば、透明電極１３ａ、１３ｂに印加する電圧を一定とした場合における光量比と温度との関係や、規定光量比下での温度と透明電極１３ａ、１３ｂに印加する電圧の関係といったデータ）に基づいて透明電極１３ａ、１３ｂに印加する電圧の補正値が決定される（ステップＳ７）。

なお、この補正値は、新たに印加する電圧値でも、補正前の電圧値に対して補正する電圧の量でも構わない。また、補正値を算出するために予め格納するデータとしては、温度データのみでなく、湿度等その他の環境データを含めても構わない。

透明電極１３ａ、１３ｂに印加する電圧について補正値が決定されると、電圧制御部３２によって、透明電極１３ａ、１３ｂに印加する電圧値が補正される（ステップＳ８）。この後、液晶回折素子８の透明電極１３ａ、１３ｂへの電圧の印加を終了するか否かが、システム制御部２８で判断され（ステップＳ９）、電圧の印加を終了する場合には、電圧制御部３２による透明電極１３ａ、１３ｂへの電圧の印加が停止され、電圧を引き続き印加する場合には、また、先に０次光及び１次光の光量を検出してから所定の時間が経過したか否かが判断されて（ステップＳ２）、ステップＳ３からステップＳ９が繰り返される。

なお、液晶回折素子制御部２７による液晶回折素子８の透明電極１３ａ、１３ｂに印加する電圧の制御方法は、以上に示した本実施形態の方法に限られる趣旨ではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、本実施形態においては、所定の時間毎に、検出される光量比と規定光量比との比較を行う構成としているが、所定の時間毎でなく、常時光量比の比較を行い、光量比のずれを検出した場合に即、透明電極１３ａ、１３ｂに印加する電圧を補正する構成等としても構わない。

次に、本発明の液晶回折素子制御部が設けられた光ピックアップ装置を備える第２実施形態の光ディスク装置について説明する。第２実施形態の光ディスク装置の構成は、基本的に第１実施形態の光ディスク装置２０の構成と同様であるため、異なる点についてのみ説明する。

図６は、第２実施形態の光ディスク装置３３の構成を示すブロック図である。なお、図６において、図１の場合と共通するスピンドルモータ制御部２２、サーボ制御部２４、記録制御部２５、再生制御部２６は省略している。第１実施形態の光ディスク装置２０と異なる点は、液晶回折素子制御部２７が、レーザ制御部２３と接続されている点であり、詳細には、液晶回折素子制御部２７中の処理部３１からレーザ制御部２３へと電気信号が送信されるようになっている。

本実施形態の処理部３１は、第１実施形態の場合における、検出された光量比と規定光量比の差が所定の範囲内であるか否かの判定を行い、所定の範囲内でない場合には液晶回折格子８の透明電極１３ａ、１３ｂ（いずれも図２参照）に印加する電圧の補正値を決定し、電圧制御部３２にそれらの情報データを送信するという役割に加えて、検出された光量比から液晶回折素子８（図２、図８参照）の温度を算出し、算出された温度を電気信号でレーザ制御部２３に送信する役割も果たす。

温度の決定方法としては、例えば、透明電極１３ａ、１３ｂに印加する電圧を一定としたときの光量比と温度との関係について、電圧の水準を変化させて得た実験データを予め処理部３１にデータとして格納しておき、検出された光量比とその時点で透明電極１３ａ、１３ｂに印加している電圧とから、格納したデータを基に温度を決定する方法等が挙げられる。

処理部３１から温度データを送信されたレーザ制御部２３は、その温度データを用いて光源２、３から出射される光ビームの出力が温度変化の影響を受けることなく、安定するように制御する。光源２、３（図８参照）を構成する半導体レーザは、温度変化による影響を受け易く、通常はサーミスタ等の温度検出器を用いて光ピックアップ装置１近傍の温度を検出するが、本実施形態の光ディスク装置３３においては、液晶回折素子８が光ピックアップ装置１周りの温度を検出する温度センサの役割を果たすことになるため、別途温度検出器を用意することなく、光ディスク装置３３を簡易な構成とできる。

なお、本実施形態では、処理部３１によって液晶回折素子８の温度を算出する構成としているが、これに限らず他の部分で算出する構成としても構わない。また、本実施形態では、液晶回折素子８に再生信号及びサーボ信号を得るために設けられた回折格子から得られる回折光（０次光、１次光）を用いて、液晶回折素子８の温度を処理部３１にて算出し、これを光ピックアップ装置１周りの温度を検出する温度センサとして用いる構成としているが、この構成に限定される趣旨ではない。すなわち、例えば、図７に示すように、光ピックアップ装置１の温度センサ用に再生信号等を得るための回折格子８ａとは別の回折格子８ｂを液晶回折素子８上に形成する構成等としても構わない。

また、本実施形態においては、液晶回折素子制御部２７で求めた液晶回折素子８の温度をレーザ制御部２３に送信する構成となっているが、これに限らず、光ピックアップ装置１を構成する部品で、制御部により温度の影響を補正しながら使用する部品があれば、その部品を制御する制御部にも、液晶回折素子制御部２７で得た液晶回折素子８の温度をその制御部に送信する構成等としても構わない。

以上に示した第１及び第２実施形態では、液晶回折素子８で得られた０次光と１次光の光量比を用いて、液晶回折素子８が環境変化によって受ける影響を補正する構成としたが、これに限られる趣旨ではなく、１次光より高次の回折光と０次光の光量比を用いて補正する構成等としても構わない。

また、第１及び第２実施形態においては、光ピックアップ装置１が備える液晶回折素子８は、フォーカス制御及びトラッキング制御を行う回折素子として用いられているが、これに限らず、例えば、液晶回折素子８がトラッキング制御のみ用いられる構成の光ピックアップ装置等についても本発明は適用可能である。また、第１及び第２実施形態においては、本発明の液晶回折素子制御部を有する光ピックアップ装置を備える光ディスク装置として、記録再生可能な装置としたが、これに限定されず、例えば、再生のみを行う光ディスク装置等としても構わない。

本発明は、少なくとも１つの光源と、光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集束する集束手段と、液晶と液晶を挟む２つの透明電極とを有し、集束手段と光源との間に配置されて入射した光ビームを回折して所定の回折光を生じる液晶回折素子と、光記録媒体で反射された反射光を受光する光検出部と、を備える光ピックアップ装置において、光検出部は、液晶回折素子で生じる回折光の少なくとも２つの異なる次数の回折光を受光し、光検出部からの電気信号を元に得られる前記異なる次数の回折光の間の光量比に基づいて、透明電極に印加する電圧値を制御する液晶回折素子制御部を設けることとする。

このため、所定の回折光を生じさせるために、液晶を用いて形成される回折素子を有する光ピックアップ装置において、温度条件等の環境変化によって液晶の特性が変化するような場合でも、液晶回折素子を通過する際に生じる回折光を構成する各次数の回折光の光量比率をほぼ一定となるように制御できる。従って、環境変化に影響されることなく、安定した品質で情報の記録及び読み取りを行える光ピックアップ装置を提供できる。また、環境変化の影響を受け難い構成について、別途温度検出器等を設けないで簡易な構成で実現できる。

また、上記の光ピックアップ装置について、光検出部は、液晶回折素子で生じる０次光と１次光とを受光し、液晶回折素子制御部は、光検出部に接続されて０次光の光量を検出する０次光量検出部と、光検出部に接続されて１次光の光量を検出する１次光量検出部と、０次光量検出部と１次光量検出部で得られた光量から０次光と１次光の光量比を求め、該光量比と予めデータとして入力される規定光量比との差が所定の範囲内か否かを判定し、所定の範囲内でない場合には透明電極に印加する電圧について補正値を決定する処理部と、処理部の処理結果に基づいて透明電極に印加する電圧値を制御する電圧制御部と、を備えることとする。

これにより、環境変化に影響を受けず、安定した品質で情報の記録及び読み取りを行える光ピックアップ装置について、簡易な構成とでき、容易に実現できる。

また、光ディスク装置に、上記の光ピックアップ装置を備えることより、記録再生の品質について信頼性が高く、簡易な構成の光ディスク装置を得ることが可能となる。

また、上記の光ディスク装置において、液晶回折素子制御部が、光量比に基づいて液晶回折素子の温度を算出し、該温度の情報を装置内部の少なくとも１つの他の制御部に送信するように構成することによって、液晶回折素子に温度センサとしての機能を発揮させることが可能となり、光ピックアップ装置で液晶回折素子の他に温度変化に対する制御が必要な部品について、別途温度検出器を設けることなく、温度変化に対する制御が可能となる。このため、光ディスク装置を簡易な構成とすることが可能となる。

は、第１実施形態の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。 は、第１実施形態の光ディスク装置に備えられる光ピックアップ装置における液晶回折素子の構成を説明するための模式図である。 は、第１実施形態の光ディスク装置に備えられる光ピックアップ装置における液晶回折素子の作用を説明するための模式図である。 は、第１実施形態の光ディスク装置が備える液晶回折素子制御部の構成を示すブロック図である。 は、第１実施形態の光ディスク装置が備える液晶回折素子制御部が透明電極に印加する電圧を制御する場合のフローチャートを示したものである。 は、第２実施形態の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。 は、第２実施形態の光ディスク装置に備えられる光ピックアップ装置における液晶回折素子の構成の変形例を示す図である。 は、従来の光ピックアップ装置における光学系の構成を示す概略図である。 は、液晶に印加する電圧と屈折率の関係を温度毎に示したグラフである。

符号の説明

１ 光ピックアップ装置
２、３ 光源
８ 液晶回折素子
９ 対物レンズ（集束手段）
１０ 光検出器
１１ 光記録媒体
１１ａ 記録面
１２ 液晶
１３ａ、１３ｂ 透明電極
２０、３３ 光ディスク装置
２３ レーザ制御部（光源制御部）
２７ 液晶回折素子制御部
２９ ０次光量検出部
３０ １次光量検出部
３１ 処理部
３２ 電圧制御部

Claims (7)

1. 少なくとも１つの光源と、該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集束する集束手段と、液晶と該液晶を挟む２つの透明電極とを有し、前記集束手段と前記光源との間に配置されて入射した光ビームを回折して所定の回折光を生じる液晶回折素子と、前記光記録媒体で反射された反射光を受光する光検出部と、を有する光ピックアップ装置を備える光ディスク装置において、
   前記光検出部は、前記液晶回折素子で生じる０次光と１次光とを受光し、
   前記光検出部に接続されて前記０次光の光量を検出する０次光量検出部と、前記光検出部に接続されて前記１次光の光量を検出する１次光量検出部と、前記０次光量検出部と前記１次光量検出部とで得られた光量から前記０次光と前記１次光の光量比を求め、該光量比と予めデータとして入力される規定光量比との差が所定の範囲内か否かを判定し、前記所定の範囲内でない場合には前記透明電極に印加する電圧について補正値を決定する処理部と、該処理部の処理結果に基づいて前記透明電極に印加する電圧値を制御する電圧制御部と、を備える液晶回折素子制御部を設けたことを特徴とする光ディスク装置。
2. 少なくとも１つの光源と、該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集束する集束手段と、液晶と該液晶を挟む２つの透明電極とを有し、前記集束手段と前記光源との間に配置されて入射した光ビームを回折して所定の回折光を生じる液晶回折素子と、前記光記録媒体で反射された反射光を受光する光検出部と、を備える光ピックアップ装置において、
   前記光検出部は、前記液晶回折素子で生じる前記回折光の少なくとも２つの異なる次数の回折光を受光し、
   前記光検出部からの電気信号を元に得られる前記異なる次数の回折光の間の光量比に基づいて、前記透明電極に印加する電圧値を制御する液晶回折素子制御部を設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
3. 前記光検出部は、前記液晶回折素子で生じる０次光と１次光とを受光し、
   前記液晶回折素子制御部は、前記光検出部に接続されて前記０次光の光量を検出する０次光量検出部と、前記光検出部に接続されて前記１次光の光量を検出する１次光量検出部と、前記０次光量検出部と前記１次光量検出部で得られた光量から前記０次光と前記１次光の光量比を求め、該光量比と予めデータとして入力される規定光量比との差が所定の範囲内か否かを判定し、前記所定の範囲内でない場合には前記透明電極に印加する電圧について補正値を決定する処理部と、該処理部の処理結果に基づいて前記透明電極に印加する電圧値を制御する電圧制御部と、を備え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。
4. 前記０次光量検出部及び前記１次光量検出部での前記光量の検出は所定の時間間隔で行われることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。
5. 請求項２から請求項４のうちのいずれか１項に記載の光ピックアップ装置を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
6. 前記液晶回折素子制御部は、前記光量比に基づいて前記液晶回折素子の温度を算出し、該温度の情報を装置内部の少なくとも１つの他の制御部に送信することを特徴とする請求項５に記載の光ディスク装置。
7. 前記他の制御部は、前記光源の出力を制御する光源制御部であることを特徴とする請求項６に記載の光ディスク装置。

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