JP2007280539A - 収差補正装置、光ピックアップ装置、情報再生装置、および収差補正プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】対向する透明電極単位で上下透明電極に印加する電圧を変化させることにより、より収差の補正を適切に行うことが可能な収差補正装置を提供する。
【解決手段】電極群Ａ用駆動制御部６１は、ディスク種別、現在層、液晶素子温度を取得し、それらの情報をもとに、電極群Ａの各電極に対して印加する駆動電圧の値を、図８の設定値テーブルより取得する。電極群Ａに印加する各駆動電圧の決定することにより電極群Ａ用駆動制御部６１は処理を終了し、次に電極群Ｂ用駆動制御部６２が行う処理に移行する。電極群Ｂ用駆動制御部６２は、セグメント番号（ｍ）の初期化（ｍ＝１）を行う。そして、電極Ａｍの位相補正量が、液晶素子半径の増加に伴い、どのように変化しているかを図１０（ｂ）のグラフを用いて判別し、電極Ａｍが配置されている領域（領域α〜領域γ）毎に異なる算出方法にて電極群Ｂに印加する駆動電圧を求める。
【選択図】図９

Description

本発明は、光学記録媒体を用いた情報処理装置に備えられる光ピックアップ装置及び収差補正装置に関するものであり、特に波面収差の補正を可能とする収差補正装置、光ピックアップ装置、情報再生装置、及び、収差補正プログラムに関する。

近年、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）といった光記録媒体が普及し、一般的に用いられるようになっている。そして、光記録媒体の情報量を増やすために、光記録媒体の高密度化に関する研究が進められ、例えば、高品位のＤＶＤであるＨＤ−ＤＶＤやブルーレイディスク（以下、ＢＤという）といった高密度化された光記録媒体も実用化されつつある。

このような光記録媒体の記録再生を行うにあたっては、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用いられるが、光記録媒体の種類によって、光ピックアップ装置に用いられる対物レンズの開口数（ＮＡ）や光源の波長が異なってくる。例えば、ＣＤに対しては、対物レンズのＮＡが０．５０、光源の波長が７８０ｎｍ、ＤＶＤに対しては、対物レンズのＮＡが０．６５、光源の波長が６５０ｎｍ、ＨＤ−ＤＶＤに対しては、対物レンズのＮＡが０．６５、光源の波長が４０５ｎｍ、ＢＤに対しては、対物レンズのＮＡが０．８５、光源の波長が４０５ｎｍとなる。

このように、光記録媒体の種類によって、用いられる対物レンズのＮＡや波長が異なるために、光記録媒体毎に異なる光ピックアップ装置を用いることも考えられるが、１つの光ピックアップ装置で複数種類の光記録媒体について情報の読み取り等が行える方が便利であり、そのような収差補正装置が多く開発されている。この中には、例えば、特許文献１に示されているように、１つの対物レンズで、複数種類の光記録媒体について情報の書き込みや読み取りを行う収差補正装置がある。

１つの対物レンズで複数種類の光記録媒体に対応しようとすると、例えば、１つの種類の光記録媒体について球面収差が発生しないように対物レンズの調整を行っても、他の種類の光記録媒体について情報の読み取り等を行う際に球面収差が発生する場合がある。このため、特許文献１にも示されているように、光ピックアップ装置の中に液晶パネル（液晶素子）を配置し、液晶素子に印加する電圧を制御して、球面収差の補正を行う構成とするのが一般的である。そして、このような目的で配置される液晶素子においては、液晶素子を構成する２枚の透明電極を、同心円状に分割して複数の領域を形成し、分割した透明電極の各領域に印加する電圧を制御して球面収差の補正を行うタイプのものが、特許文献１をはじめとして多く紹介されている。

また特許文献２においては、複数の同心円環状の透明電極が液晶素子の上下に配置されている収差補正装置であり、上下の透明電極のうち、一方の幅が他方に比較して細く形成された非対称形状を形成している収差補正装置が開示されている。特許文献２の収差補正装置によれば、上下の透明電極が同一形状をしている場合と比較して、液晶素子を通過する光ビームの回折効率を向上させることが可能である。

また特許文献３においては、液晶素子の上下の透明電極がそれぞれ異なる形状をしていおり、一つの液晶素子で複数種の収差補正をそれぞれ、または同時に補正することを可能とするとともに、回折散乱光の影響を極力抑えた収差補正装置が開示されている。特許文献３の収差補正装置は、内側に透明電極を有する透明性の第１の基台と第２の基台とで液晶層を挟持してなる液晶素子を備え、少なくとも一方の透明電極が、異なる収差補正パターンが積層配置された多層電極構造により構成され、複数種の収差補正を、個別に、または同時に補正することが出来るようになっている。これにより、使用する収差補正パターンにより、多種多様な収差補正に対応することが可能である。

しかしながら、特許文献２及び特許文献３に示されている構成を用いる場合、そもそも、液晶パネルの構成が複雑となり、更に液晶パネルの製造コストが高くなるといった問題が発生した。また、特許文献１〜特許文献３においては、液晶素子の上下に配置される透明電極の形状については開示されているが、対向する透明電極毎の印加電圧値については開示も示唆もされていなかった。

この点、複数種類の光記録媒体に対して発生する収差について完璧に補正せず、各収差に対して概ね補正するとのコンセプトで、液晶素子の分割される側の透明電極の分割数を減らし、透明電極に設けられる配線の数や液晶素子を制御する回路基板に設けられる電極及び配線の数をある程度減らせるが、これにも限界がある。
特開 ２００１−２７３６６３号公報 特開 平０９−３０４７４８号公報 特開 ２００５−２７５１８５号公報

以上の点を鑑みて、本発明の目的は、収差の補正を適切に行えるように液晶素子の上下に異なる形状の透明電極を備え、かつ対向する透明電極単位で上下透明電極に印加する電位を変化させることにより、より収差の補正を適切に行え、かつ小型で、更に低コストで製造できる収差補正装置を提供することにある。

上記目的を達成するために請求項１に記載の収差補正装置は、第１分割数に同心円状に分割された平板状の第１透明電極と、前記第１透明分割数より大きい第２分割数に同心円状に分割された平板状の第２透明電極と、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間に挟持され、入射する光ビームに対して所定の電位に対応した位相差を生じさせる液晶と、を有する液晶ユニットと、前記液晶ユニットを透過した光ビームを所定の集光位置に集光するレンズユニットと、前記第１透明電極及び前記第２透明電極を構成する分割電極毎に、前記光ビームの収差を補正するべく所定の電位を印加する駆動ユニットと、前記駆動ユニットを制御する制御ユニットとを備えた収差補正装置であって、前記制御ユニットは、前記第１透明電極及び第２透明電極を構成する分割電極毎に、印加する電位を求める電位算出手段と、前記電位算出手段において、隣接する分割電極間における位相補正量の差異が、前記第２透明電極のすべての分割電極に同量の電位を印加した場合と比較してより小さくなるように、前記第２透明電極を構成する分割電極毎に印加する電位を求める第２透明電極制御手段とを備えていることを特徴としている。

請求項２に記載の収差補正装置は、請求項１に記載の収差補正装置であって、前記第２透明電極制御手段において、前記第１透明電極を構成する分割電極を電極Ａｍ（ｍは１以上の自然数）とし、前記第２透明電極を構成する分割電極であり前記電極Ａｍに対向する分割電極を電極Ｂｎ（ｎは１以上の自然数）とし、前記電極Ａｍに隣接する分割電極を電極Ａｍ’とし、前記電極Ａｍで補正される位相補正量をａ（ｍ）とし、前記電極Ａｍ’で補正される位相補正量をａ（ｍ’）とし、前記電極Ｂｎで補正される位相補正量をｂ（ｎ）とし、前記第２透明電極により補正される位相補正量の基準量をｂ（０）とした場合に、ｂ（ｎ）とｂ（０）との差異がａ（ｍ’）とａ（ｍ）との差異よりも小さくなるように前記第２透明電極の分割電極毎に印加する電位を求めることを特徴としている。

請求項３に記載の収差補正装置は、請求項１または請求項２に記載の収差補正装置であって、前記第２透明電極制御手段において、前記ａ（ｍ’）と前記ａ（ｍ）との差異を算出し、算出された値を、前記電極Ａｍに対向する前記第２透明電極の分割電極の電極数で除算することにより、前記電極Ｂｎにおける位相補正量と電極Ｂｎ’（電極Ｂｎ’は電極Ｂｎに隣接する分割電極）における位相補正量との差を算出し、算出された値をもとに前記第２透明電極の分割電極毎に印加する電位を求めることを特徴としている。

請求項４に記載の光ピックアップ装置は、光記録媒体に光ビームを照射して、光記録媒体に記録された情報の読み出し及び光記録媒体への情報の書き込みの少なくとも一方を行う光ピックアップ装置であって、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の収差補正装置を備えることを特徴としている。

請求項５に記載の情報再生装置は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の収差補正装置を有し、光記録媒体に光ビームを照射して、光記録媒体に記録された情報の読み出しを行う光ピックアップ装置と、前記光記録媒体を回転駆動する媒体駆動装置と、前記光ピックアップ装置を前記光記録媒体の径方向に移動させる移動装置と、前記光ピックアップ装置を介して、光記録媒体に記録された情報を取得し、再生する出力装置とを備えることを特徴としている。

請求項６に記載の収差補正プログラムは、第１分割数に同心円状に分割された平板状の第１透明電極と、前記第１分割数より大きい第２分割数に同心円状に分割された平板状の第２透明電極と、前記第１透明電極と第２透明電極との間に挟持され、入射する光ビームに対して前記所定の電位に対応した位相差を生じさせる液晶とを有する液晶ユニットと、前記液晶ユニットを透過した光ビームを所定の集光位置に集光するレンズユニットと、前記第１透明電極及び第２透明電極を構成する分割電極毎に、前記光ビームの収差を補正するべく所定の電位を印加する駆動ユニットと、前記駆動ユニットを制御するコンピュータとを備えた収差補正装置において、前記駆動ユニットを制御する収差補正プログラムであって、前記コンピュータを、前記第１透明電極及び第２透明電極を構成する分割電極毎に、印加する電位を求める電位算出手段と、前記電位算出手段において、隣接する分割電極間における位相補正量の差異が、前記第２透明電極のすべての分割電極に同量の電位を印加した場合と比較してより小さくなるように、前記第２透明電極を構成する分割電極毎に印加する電位を求める第２透明電極制御手段として機能させることを特徴としている。

請求項１に記載の収差補正装置によれば、第１透明電極及び第２透明電極を構成する分割電極毎に、印加する電位が求められて、さらに求められた第１透明電極の電位をもとに第２透明電極に印加する電位を求めるため、液晶素子全体において補正される位相補正量を、補正すべき位相補正量により近い値にすることができる。これにより、光記憶媒体において生じる収差を低減することが可能であり、収差の補正を適切に行い易い収差補正装置を提供できる。

請求項２に記載の収差補正装置によれば、隣接する第１透明電極の分割電極間における位相方正量の差異を参照して、対向する第２透明電極の分割電極において補正すべき位相補正量を限定し、限定された位相補正量の範囲内で、第２透明電極の分割電極に印加する電位を求める。このため、液晶素子全体において補正される位相補正量を、補正すべき位相補正量により近い値にすることができる。光記憶媒体において生じる収差を低減することが可能であり、収差の補正を適切に行い易い収差補正装置を提供できる。

請求項３に記載の収差補正装置によれば、隣接する第１透明電極の分割電極間における位相方正量の差異と、第１透明電極の一つの分割電極に対向する第２透明電極の分割電極数とから、第２透明電極の分割電極において補正すべき位相補正量を求め、求められた位相補正量をもとに第２透明電極の分割電極に印加する電位を求める。このため、液晶素子全体において補正される位相補正量を、補正すべき位相補正量により近い値にすることができる。これにより、光記憶媒体において生じる収差を低減することが可能であり、収差の補正を適切に行い易い収差補正装置を提供できる。

請求項４に記載の光ピックアップ装置によれば、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の収差補正装置を備えるため、光記憶媒体において生じる収差を低減することが可能であり、収差の補正を適切に行い易い光ピックアップ装置を提供できる。

請求項５に記載の情報再生装置によれば、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の収差補正装置を有する光ピックアップ装置を備えるため、光記憶媒体において生じる収差を低減することが可能であり、収差の補正を適切に行い易い情報再生装置を実現することができる。

請求項６に記載の収差補正プログラムによれば、第１透明電極及び第２透明電極を構成する分割電極毎に、印加する電位が求められて、さらに求められた第１透明電極の電位をもとに第２透明電極に印加する電位を求めるため、液晶素子全体において補正される位相補正量を、補正すべき位相補正量により近い値にすることができる。これにより、光記憶媒体において生じる収差を低減することが可能であり、収差の補正を適切に行うことができる。

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、本発明に係るディスクプレイヤの一例を示す構成図である。ディスクプレイヤ１００（情報再生装置に相当する）は、本発明に係る光ピックアップ装置１、出力装置３、指示装置４、駆動装置５、表示部６、及び操作部７を備えている。

光ピックアップ装置１は、光記録媒体２に光ビームを照射して、光記録媒体２（ＣＤ、ＤＶＤ、又は、ＢＤ）に記録された音声情報、画像情報等の各種情報の読み取りを行うものである。

出力装置３は、光ピックアップ装置１からの音声情報、画像情報等の情報を、音声及び画像に変換して、それぞれ、図略のスピーカ及びモニタに出力するものであって、ＲＦアンプ３１、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）３２、再生処理回路３３、及び出力回路３４を備えている。

ＲＦアンプ３１は、光ピックアップ装置１からの音声情報、画像情報等の情報を増幅するものである。ＤＳＰ３２（コンピュータ、制御ユニット及び収差補正装置の一部に相当する）及び再生処理回路３３は、ＲＦアンプ３１からの情報に対して、再生のための各種情報処理（例えば画像処理等）を施すものである。出力回路３４は、再生処理回路３３からの情報を、図略のスピーカ及びモニタに出力するためにＤＡ変換処理等を行うものである。

指示装置４は、操作部７を介して受け付けた指示操作に基づいて、光ピックアップ装置１及び駆動装置５の動作を制御するものであって、システムコントローラ４１、及びドライバ４２を備えている。システムコントローラ４１は、操作部７からの情報を受け付けてＤＳＰ３２に伝送すると共に、ＤＳＰ３２からの情報を表示部６に伝送するものである。ドライバ４２（駆動ユニット、媒体駆動装置の一部、及び、移動装置の一部に相当する）は、ＤＳＰ３２からの指示に基づいて、光ピックアップ装置１及び駆動装置５の動作を制御するものである。

駆動装置５は、送りモータ５１及びスピンドルモータ５２を備える。送りモータ５１（移動装置の一部に相当する）は、ドライバ４２からの指示に基づいて光ピックアップ装置１を光記録媒体２の径方向に移動させるものである。スピンドルモータ５２（媒体駆動装置の一部に相当する）は、ドライバ４２からの指示に基づいて光記録媒体２を回転駆動するものである。

図２は、本発明の液晶素子を備える光ピックアップ装置の実施形態の一例であり、光ピックアップ装置の光学系を示す概略図である。１は、光ピックアップ装置で、ＤＶＤとＢＤの２種類の光記録媒体２に対して、光ビームを照射して反射光を受光することにより光記録媒体２の記録面２１に記録されている情報を読み取ったり、光記録媒体２に光ビームを照射して記録面２１に情報を書き込んだりすることを可能とする装置である。なお、光ピックアップ装置１で情報の読み取り等が可能な光記録媒体２の種類及び数は、本実施形態に示す種類及び数に限らず、本発明の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

この光ピックアップ装置１は、第１光源１１ａと、第２光源１１ｂと、ダイクロプリズム１２と、コリメートレンズ１３と、ビームスプリッタ１４と、立ち上げミラー１５と、液晶素子１６と、対物レンズ１７と、検出レンズ１８と、光検出器１９と、を備えている。以下に、光ピックアップ装置１を構成する各光学部材の詳細を説明する。

第１光源１１ａは、ＤＶＤに対応する６５０ｎｍ帯の光ビームを出射できる半導体レーザで、第２光源１１ｂは、ＢＤに対応する４０５ｎｍ帯の光ビームを出射できる半導体レーザである。なお、本実施形態では、光源２、３として、単一の波長の光ビームのみを出射する半導体レーザを用いているがこれに限られる趣旨ではなく、例えば、２種類の波長の光ビームを出射できるように２つの発光点を有する２波長一体型の半導体レーザを用いても構わない。

ダイクロプリズム１２は、ＤＶＤ用の光ビームを出射する第１光源１１ａから出射される光ビームを透過し、ＢＤ用の光ビームを出射する第２光源１１ｂから出射される光ビームを反射する。そして、第１光源１１ａ及び第２光源１１ｂから出射される光ビームの光軸を一致させる。ダイクロプリズム１２において、透過又は反射された光ビームは、コリメートレンズ１３に送られる。

コリメートレンズ１３は、ダイクロプリズム１２を通過した光ビームを平行光に変換する。ここで、平行光とは、第１光源１１ａ及び第２光源１１ｂから出射された光ビームの全ての光路が光軸とほぼ平行である光をいう。コリメートレンズ１３で平行光とされた光ビームは、ビームスプリッタ１４に送られる。

ビームスプリッタ１４は、入射する光ビームを分離する光分離素子として機能し、コリメートレンズ１３から送られてきた光ビームを透過して、光記録媒体２側へと導くとともに、光記録媒体２で反射された反射光を反射して光検出器１９側へと導く。ビームスプリッタ１４を透過した光ビームは、立ち上げミラー１５に送られる。

立ち上げミラー１５は、ビームスプリッタ１４を透過してきた光ビームを反射して光記録媒体２へと導く。立ち上げミラー１５は、ビームスプリッタ１４からの光ビームの光軸に対して４５°傾いた状態となっており、立ち上げミラー１５で反射された光ビームの光軸は、光記録媒体２の記録面２１と略直交する。立ち上げミラー１５で反射された光ビームは、液晶素子１６に送られる。

液晶素子１６は、透明電極に挟まれた液晶（いずれも図示せず）に電圧を印加することで、液晶分子がその配向方向を変える性質を利用して、屈折率の変化を制御し、液晶素子６を透過する光ビームの位相の制御を可能とする素子である。この液晶素子１６を配置することによって、光記録媒体２の記録面２１を保護する保護層の厚みの違い等によって生じる球面収差の補正が可能となる。本実施形態においては、ＤＶＤ用の光源（第１光源１１ａ）から出射される光ビームについて、球面収差の補正が可能とされている。なお、液晶素子１６の詳細については後述する。液晶素子１６を通過した光ビームは対物レンズ１７へと送られる。

対物レンズ１７は、液晶素子１６を透過した光ビームを光記録媒体２の記録面２１上に集光させる。本実施形態における対物レンズ１７は、ＢＤ用の光源（第２光源１１ｂ）から出射される光ビームについて、球面収差を発生しないように設計されている。この場合、ＤＶＤ用の光源（第１光源１１ａ）から出射されて対物レンズ１７を透過する光ビームは球面収差を発生する。このため、光ピックアップ装置１の光学系中には、上述の液晶素子１６が配置され、球面収差を補正できるようになっている。また、対物レンズ１７は図示しない対物レンズアクチュエータによって、例えば、図２の上下方向および左右方向に移動可能とされており、フォーカスサーボ信号及びトラッキングサーボ信号に基づいてその位置が制御される。

なお、本実施形態においては、液晶素子１６も対物レンズ１７と共に移動できるように、対物レンズアクチュエータに搭載されている。ただし、液晶素子１６は、必ずしも対物レンズアクチュエータに搭載する必要はなく、光学系の構成に応じて、その構成は変更可能である。

光記録媒体２で反射された反射光は、対物レンズ１７、液晶素子１６の順に通過し、立ち上げミラー１５で反射された後、更にビームスプリッタ１４で反射されて、検出レンズ１８によって光検出器１９上に設けられる図示しない受光部へと集光される。

光検出器１９は、受光した光情報を電気信号に変換して、例えば、図示しないＲＦアンプ等に出力する。そして、この電気信号は、記録面２１に記録されているデータの再生信号として、更には、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信号として用いられる。

次に、本実施形態の光ピックアップ装置１が備える液晶素子１６の構成について説明する。図３は、光ピックアップ装置１が備える液晶素子１６の構成を説明するための模式図である。図３に示すように、液晶素子１６は、液晶１６０と、液晶１６０を挟む２枚の透明電極１６１、１６２（第１透明電極１６１と第２透明電極１６２）と、液晶１６０と透明電極１６１、１６２とで形成される部分を挟む２枚のガラス板１６４と、を備えている。なお、図中の矢印ＬＢはレーザービームの進行方向を示している。

液晶１６０は、両端に電圧を印加することにより内部の液晶分子の配向が変化し、これに伴い屈折率が変化する性質を有する。このため、液晶内部を透過する光ビームは、液晶１６０の屈折率の変化に従って光路差に変化を生じ、光路差の変化分に相当する位相差を発生する。透明電極１６１、１６２はＩＴＯ等を素材として構成され、光透過性を有する。また、透明電極１６１、１６２はガラス板１６４上に形成保持されている。なお、透明電極１６１、１６２からは配線（不図示）が引き出され、この配線は液晶素子１６に印加する電圧を制御する図示しない回路基板（以下、単に回路基板と記載する）上に設けられる電極と電気的に接続される。

図４は、液晶素子１６が備える第１透明電極１６１の電極パターンの構成を説明するための図で、図４（ａ）は第１透明電極１６１を上方より見た場合の上面図である。また図４（ｂ）は第１透明電極１６１をＺ１’−Ｚ１’断面より見た場合の側面図である。同様に、図５は液晶素子１６が備える第２透明電極１６２の電極パターンの構成を説明するための図で、図５（ａ）は第２透明電極１６２を上方より見た場合の上面図である。また図５（ｂ）は第２透明電極１６２をＺ２’−Ｚ２’断面より見た場合の側面図である。

図６は、パターン形成された第１透明電極１６１と第２透明電極１６２との位置関係を示す図である。図６は、図４で示されるＺ１−Ｚ１’断面において液晶素子１６を側面より見た側面図である。図６に示すように、第１透明電極１６１は複数の電極Ａ１６１ａから構成されている。同様に、第２透明電極１６２は複数の電極Ｂ１６２ａから構成されている。図６に示す例では、一つの電極Ａ１６１ａに対向する電極として、二つの電極Ｂ１６２ａが配置されている。そして、一つの電極Ａ１６１ａと、それに対向する二つの電極Ｂ１６２ａとより構成される区画をセグメント１６５とする。

次に、本実施形態の液晶素子１６に対して駆動電圧（電位）を印加するための装置構成について説明する。図７は、液晶素子１６に電気的に接続された部材及び回路を模式的に表したブロック図である。液晶素子１６に駆動電圧を印加するための装置としては、液晶制御部６０、電極群Ａ用駆動制御部６１、電極群Ｂ用駆動制御部６２、液晶ドライバ６３が存在する。

なお、図７に示すように、液晶素子１６の中心（地点Ｚ１）にもっとも近いセグメント１６５を第１セグメントとした場合、第１セグメントから外縁部（地点Ｚ１’）へ任意の数だけ離れた位置に存在するセグメントを第ｍセグメントと表す。第ｍセグメントにおいて存在する電極Ａ１６１ａを電極Ａｍ、第ｍセグメントにおいて電極Ａｍに対向する電極Ｂ１６２ａを電極Ｂｎ及び電極Ｂ(n+1)とする。なお本実施例においては電極Ａ１６１ａに対向する電極Ｂ１６２ａは二つであるが、これとは異なる数の電極Ｂ１６２ａが電極Ａ１６１ａに対向して配置されていたとしても構わない。

液晶制御部６０は、第１透明電極１６１および第２透明電極１６２の各電極を駆動するための駆動電圧の値を電極単位で算出し、液晶ドライバ６３に対して制御信号を送出するための制御部である。制御信号を受けた液晶ドライバ６３は、受信した制御信号の内容をもとに、各電極に対して駆動信号の送信を行う。なお、本実施例においては、一つの電極に対して一つの液晶ドライバ６３を接続するように示しているが、複数の電極に対して一つの液晶ドライバ６３を接続することにより、複数の電極に対して同一の駆動信号を送信することも可能である。

液晶制御部６０は、第１透明電極１６１を駆動するための駆動電圧の値を算出する電極群Ａ用駆動制御部６１と、第２透明電極１６２を駆動するための駆動電圧の値を算出する電極群Ｂ用駆動制御部６２とから構成されている。電極群Ａ用駆動制御部６１は、現在装着されている光記録媒体２の種類、光ピックアップ装置１により光ビームが照射される光記録媒体２の現在層（多層ディスクの場合のみ）、および液晶素子１６の温度等の状況をもとに、各電極に印加する駆動電圧の値を決定する。

図８は、電極群Ａ用駆動制御部６１が駆動電圧の値を算出する際に参照する設定値テーブルの一例である（数値は全てサンプル）。ディスク（光記録媒体２）の種別、現在層、液晶素子温度ごとに、各電極を駆動するための設定値が記憶されている。例えばディスク種別がＢＤ、現在層がＬａｙｅｒ０、液晶素子温度が３０度の場合、テーブルの上から第二行のデータをもとに、各電極Ａに対して印加する駆動電圧の値を取得する。上記の例では、電極Ａ１に対して０、電極Ａ２に対して５０といった値が取得されることとなる。

次に、電極群Ｂ用駆動制御部６２が各電極に印加する駆動電圧の値を算出するための処理方法について、図９のフロー図を用いて説明する。ただし電極群Ｂの駆動電圧の決定処理は、電極Ｂｎおよび電極Ｂ(n+1)が位置する領域によって、電極毎に処理方法が異なる。このため、処理の分岐要因となる領域の区分について、先に図１０及び図１１を用いて説明する。

図１０は、液晶素子半径と補正すべき位相補正量との関係について示した図である。図１１は、位相補正量と駆動電圧との関係について示した図である。図１０（ａ）から図１０（ｃ）においては、Ｘ軸が液晶素子半径、Ｙ軸が位相補正量を示している。図１０（ａ）のグラフ７１は、液晶素子半径の変化に伴う、補正すべき位相補正量の変化を示したグラフである。グラフ８１は、後述するグラフ８２とグラフ８３との値を加算したグラフであり、液晶素子１６全体としての位相補正量を示している。

図１０（ｂ）のグラフ８２は、電極群Ａによる位相補正量を示したグラフである。電極Ａｍで補正する位相補正量をａ(ｍ)とした場合、Ｙ軸の原点が、電極群Ａによる位相補正量の基準量であるａ(０)を示すこととなる。また図１０（ｃ）のグラフ８３は、電極群Ｂによる位相補正量を示したグラフである。グラフ８２と同様、電極Ｂｎで補正する位相補正量をｂ(ｎ)とした場合、Ｙ軸の原点が、電極群Ｂによる位相補正量の基準量であるｂ(０)を示すこととなる。

図１０の（ａ）から（ｃ）に示すように、各グラフは三つの領域に分割することが可能である。領域αは、電極群Ａによる位相補正量が、液晶素子半径の増加に伴い大きくなる領域（グラフ８１が右上がりになる領域）である。領域βは、電極群Ａによる位相補正量が最大となる領域であり、実際には一つの電極Ａｍのみがこの領域βに存在することとなる。領域γは、電極群Ａによる位相補正量が、液晶素子半径の増加に伴い小さくなる領域（グラフ８１が右下がりになる領域）である。これらの領域毎に、電極群Ｂ用駆動制御部６２が、電極Ｂｎおよび電極Ｂ(n+1)に対する駆動電圧の値を算出するための処理方法が異なる。

図１１は、位相補正量と駆動電圧の関係を示した図で、Ｘ軸が駆動電圧、Ｙ軸が位相補正量を示している。図１１のグラフ９１は、駆動電圧の変化に伴う、駆動電圧により補正される位相補正量の変化を示したグラフである。図中のＶａ(ｍ)は電極Ａｍに印加する電圧を、Ｖｂ(ｎ)は電極Ｂｎに印加する駆動電圧を示している。また、Ｖａ(０)は、図１０においてａ(０)の位相補正を行うための駆動電圧を示したものであり、駆動電圧の基準量となっている（Ｖｂ(０)についても同様である）。

次に、電極群Ａ用駆動制御部６１及び電極群Ｂ用駆動制御部６２が各電極に対して印加する駆動電圧の値を算出するための処理フローを、図９のフロー図を用いて説明する。まず電極群Ａ用駆動制御部６１は、ディスク種別、現在層、液晶素子温度を取得し（Ｓ１１０）、それらの情報をもとに、電極群Ａの各電極に対して印加する駆動電圧の値を、前記図８の設定値テーブルより取得する（Ｓ１２０）。

なお電極群Ａは、前述の図６において示している電極Ａ１６１ａの集合であり、液晶素子１６の中心（図４の地点Ｚ１）に最も近い電極Ａ１６１ａを電極Ａ１として、そこから外縁部（図４の地点Ｚ１’）に向かって電極Ａ２，電極Ａ３…電極Ａｍ（ｍは１以上の自然数）と続いていく電極群である。一つのセグメント１６５に対して、一つの電極Ａ１６１ａが存在するため、セグメントｍに存在する電極Ａは電極Ａｍと表すことが可能である。

電極群Ａに印加する各駆動電圧の決定することにより電極群Ａ用駆動制御部６１は処理を終了し、次に電極群Ｂ用駆動制御部６２が行う処理に移行する。電極群Ｂ用駆動制御部６２は、セグメント番号（ｍ）の初期化（ｍ＝１）を行う（Ｓ１３０）。そして、電極Ａｍの位相補正量が、液晶素子半径（図４の地点Ｚ１から電極Ａｍまでの距離）の増加に伴い、どのように変化しているかを図１０（ｂ）のグラフを用いて判別し、電極Ａｍが配置されている領域（領域α〜領域γ）を判別する（Ｓ１４０）。そして判別した領域をもとに、分岐して処理を行う（Ｓ１５０）。

電極Ａｍが配置されている領域が領域αである場合、パラメータｍ’にｍ＋１の値を代入した上で、電極Ａｍと電極Ａｍ’との駆動電圧差であるΔＶａ(ｍ)を、次の数式（１）を用いて算出する（Ｓ１６０ａ）。
ΔＶａ(ｍ)＝Ｖａ(ｍ’) −Ｖａ(ｍ) （１）
そして得られたΔＶａ(ｍ)より、電極Ａｍに対向している電極Ｂｎおよび電極Ｂ(n+1)に印加する駆動電圧（それぞれＶｂ(ｎ)、Ｖｂ(n+1)とする）を、次の数式（２）及び数式（３）を用いて算出する（Ｓ１７０ａ）。なお、ｘは一つの電極Ａに対向する電極Ｂの数（本実施形態ではｘ＝２）である。
Ｖｂ(ｎ)＝Ｖｂ(０) （２）
Ｖｂ(n+1)＝ΔＶａ(ｍ)/ｘ＋Ｖｂ(０) （３）

電極Ａｍが配置されている領域が領域βである場合、パラメータｍ’にｍの値を代入した上で、電極Ａｍと電極Ａｍ’との駆動電圧差であるΔＶａ(ｍ)を、次の数式（１）を用いて算出する（Ｓ１６０ｂ）。
ΔＶａ(ｍ)＝Ｖａ(ｍ’) −Ｖａ(ｍ) （１）
そして得られたΔＶａ(ｍ)より、電極Ａｍに対向している電極Ｂｎおよび電極Ｂ(n+1)に印加される駆動電圧（それぞれＶｂ(ｎ)、Ｖｂ(n+1)とする）を、次の数式（２）及び数式（３）を用いて算出する（Ｓ１７０ｂ）。
Ｖｂ(ｎ)＝Ｖｂ(０) （２）
Ｖｂ(n+1)＝ΔＶａ(ｍ)/ｘ＋Ｖｂ(０) （３）

電極Ａｍが配置されている領域が領域γである場合、パラメータｍ’にｍ−１の値を代入した上で、電極Ａｍと電極Ａｍ’との駆動電圧差であるΔＶａ(ｍ)を、次の数式（１）を用いて算出する（Ｓ１６０ｃ）。
ΔＶａ(ｍ)＝Ｖａ(ｍ’) −Ｖａ(ｍ) （１）
そして得られたΔＶａ(ｍ)より、電極Ａｍに対向している電極Ｂｎおよび電極Ｂ(n+1)に印加される駆動電圧（それぞれＶｂ(ｎ)、Ｖｂ(n+1)とする）を、次の数式（２’）及び数式（３’）を用いて算出する（Ｓ１７０ｃ）。
Ｖｂ(ｎ)＝ΔＶａ(ｍ)/ｘ＋Ｖｂ(０) （２’）
Ｖｂ(n+1)＝Ｖｂ(０) （３’）

上記三つの分岐処理のいずれかによりＶｂ(ｎ)及びＶｂ(n+1)の値の算出を行った後、電極群Ｂ用駆動制御部６２は、全セグメントの電極Ｂについて駆動電圧の算出を行ったかのチェックを行う（Ｓ１８０）。全セグメントに対して処理を完了していない場合、パラメータｍに１を加算した後（Ｓ１８５）、前記の処理Ｓ１４０に移行し、再度、電極Ｂの駆動電圧の算出処理を行う。逆に全セグメントに対して処理を完了している場合、算出した各駆動電圧の値を液晶ドライバ６３に設定し（Ｓ１９０）、本処理を終了する。

以上のように、電極群Ａ用駆動制御部６１と電極群Ｂ用駆動制御部６２とを用いて液晶素子１６の各電極に対する駆動電圧を設定した場合の作用について、図１０を用いて説明する。従来のように、電極群Ｂのすべての分割電極に同量の駆動電圧を印加した場合、電極Ａ１から電極Ａ２に移行した際の位相補正量の変化ステップ（Ｓｔ）は図１０（ｂ）のグラフ８２に示すようにＳｔ１（Ｓｔ１＝ａ(２)−ａ(１)）となる。

一方、本発明の上記実施形態においては、電極群Ｂの分割電極毎に算出した駆動電圧を各分割電極に印加することにより、電極Ａ１から電極Ａ２に移行した際の位相変化ステップは図１０（ａ）のグラフ８１に示すようにＳｔ２（Ｓｔ２＝Ｓｔ１−Ｓｔ３、Ｓｔ３＝ｂ(２)）となる。つまり、位相補正量の変化ステップを半分に低減できるため、より補正すべき位相量（グラフ７１）に近い変化ステップとなる。これにより、光記憶媒体において生じる収差の量を、従来の構成に比べて低減させることが可能となる。

以上、好ましい実施の形態及び実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。

例えば前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、ディスクプレイヤ１００に供給し、そのディスクプレイヤ１００内のコンピュータ（例えばＣＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。

この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が、前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

なお、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディスク、ＨＤＤ、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。

また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

また、以上に示した実施形態では、電極Ｂｎおよび電極Ｂ(n+1)に印加される駆動電圧を、数式（２）及び数式（３）、或いは数式（２’）及び数式（３’）を用いて算出しているが、算出方法は必ずしもこの数式に限定されるものではなく、以下の条件式を満たす限りにおいて、算出方法を変更しても構わない。
Ａｍが領域α或いは領域βに位置する場合。
Ｖｂ(n+1) ≦ΔＶａ(ｍ’) （４）
Ｖｂ(n+1)−Ｖｂ(０) ≦ΔＶａ(ｍ’)−ΔＶａ(ｍ) （５）
Ａｍが領域γに位置する場合。
Ｖｂ(n) ≦ΔＶａ(ｍ’) （４’）
Ｖｂ(n)−Ｖｂ(０) ≦ΔＶａ(ｍ’)−ΔＶａ(ｍ) （５’）

また、以上に示した実施形態では、電極群Ｂを駆動する液晶ドライバ６３が電極Ｂ１６２ａの数だけ存在しており（図７参照）、電極群Ｂ用駆動制御部６２は、各電極Ｂ１６２ａに対して個々に駆動電圧値を算出している。しかしながら、例えば各電極Ｂ１６２ａに対する駆動電圧値の平均を算出すること等により、全て或いは一部の電極Ｂ１６２ａに対して同一の駆動電圧値を加える処理方法であってもよい。この場合、電極群Ｂに対する液晶ドライバ６３の数を減らすことができるため、装置数および装置にかかるコストを低減することが可能である。

また、以上に示した実施形態では、電極群Ａの位相シフト領域の数を６領域（図１０の例では１４領域）、電極Ａに対向する電極Ｂの位相シフト領域の数を２領域とした場合について示しているが、この数に限定されず、球面収差の補正が可能であって、例えば装置サイズ及び製造コストの要求等を満たす範囲で、位相シフト領域の数は種々の変更が可能である。

例えば、領域αに配置された電極Ａに対向する電極Ｂの位相シフト領域の数がｘである場合、一つのセグメントにおけるｐ番目の電極Ｂである電極Ｂ(p)に印加される電圧を、次の数式（６）により算出してもよい。
Ｖｂ(p) ＝（ΔＶａ(ｍ)/ｘ）(ｐ―１) ＋ Ｖｂ(０) （６）

その他、以上に示した実施形態では、液晶素子１６はＤＶＤ用の光ビームについて生じる球面収差の補正を行う目的で使用されているが、本発明の液晶素子１６は、ＤＶＤ以外の様々な光記録媒体を再生等する場合に生じる球面収差の補正を行う液晶素子としても適用できるし、球面収差に限らず他の波面収差を補正する液晶素子としても適用できる。また、光ピックアップ装置に限らず、収差の補正が必要な光学装置にも適用可能である。

は、本発明に係るディスクプレイヤの一例を示す構成図である。 は、本発明に係る収差補正装置を備える光ピックアップ装置の光学系の一例を示す構成図である。 は、液晶ユニットの一例を示す構成図（断面図）である。 は、第１透明電極の電極パターンの一例を示す構成図である。 は、第２透明電極の電極パターンの一例を示す構成図である。 は、パターン形成された第１透明電極と第２透明電極との位置関係を示す構成図。 は、第１透明電極及び第２透明電極に対して電位を設定する構成の一例を示す構成図である。 は、第１透明電極に印加する電位の設定値の一例を示したテーブル図である。 は、第２透明電極に印加する電位の設定値を算出する処理フローを示したフロー図である。 は、液晶素子半径と補正すべき位相補正量との関係の一例を示したグラフ図である は、位相補正量と駆動電圧との関係の一例を示したグラフ図である。

符号の説明

１００ ディスクプレイヤ（情報再生装置）
１ 光ピックアップ装置
１６ 液晶ユニット（収差補正装置の一部）
１６１ 第１透明電極
１６２ 第２透明電極
１６３ 液晶
１７ レンズユニット
６０ 液晶制御部（制御ユニット）
６２ 電極群Ｂ用駆動制御部（第２透明電極制御手段）
６３ 液晶ドライバ（駆動ユニット）

Claims (6)

1. 第１分割数に同心円状に分割された平板状の第１透明電極と、前記第１透明分割数より大きい第２分割数に同心円状に分割された平板状の第２透明電極と、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間に挟持され、入射する光ビームに対して所定の電位に対応した位相差を生じさせる液晶と、を有する液晶ユニットと、
   前記液晶ユニットを透過した光ビームを所定の集光位置に集光するレンズユニットと、
   前記第１透明電極及び前記第２透明電極を構成する分割電極毎に、前記光ビームの収差を補正するべく所定の電位を印加する駆動ユニットと、
   前記駆動ユニットを制御する制御ユニットと
   を備えた収差補正装置であって、
   前記制御ユニットは、
   前記第１透明電極及び第２透明電極を構成する分割電極毎に、印加する電位を求める電位算出手段と、
   前記電位算出手段において、隣接する分割電極間における位相補正量の差異が、前記第２透明電極のすべての分割電極に同量の電位を印加した場合と比較してより小さくなるように、前記第２透明電極を構成する分割電極毎に印加する電位を求める第２透明電極制御手段と
   を備えていることを特徴とする収差補正装置。
2. 前記第２透明電極制御手段において、前記第１透明電極を構成する分割電極を電極Ａｍ（ｍは１以上の自然数）とし、前記第２透明電極を構成する分割電極であり前記電極Ａｍに対向する分割電極を電極Ｂｎ（ｎは１以上の自然数）とし、前記電極Ａｍに隣接する分割電極を電極Ａｍ’とし、前記電極Ａｍで補正される位相補正量をａ（ｍ）とし、前記電極Ａｍ’で補正される位相補正量をａ（ｍ’）とし、前記電極Ｂｎで補正される位相補正量をｂ（ｎ）とし、前記第２透明電極により補正される位相補正量の基準量をｂ（０）とした場合に、ｂ（ｎ）とｂ（０）との差異がａ（ｍ’）とａ（ｍ）との差異よりも小さくなるように前記第２透明電極の分割電極毎に印加する電位を求めること
   を特徴とする請求項１に記載の収差補正装置。
3. 前記第２透明電極制御手段において、前記ａ（ｍ’）と前記ａ（ｍ）との差異を算出し、算出された値を、前記電極Ａｍに対向する前記第２透明電極の分割電極の電極数で除算することにより、前記電極Ｂｎにおける位相補正量と電極Ｂｎ’（電極Ｂｎ’は電極Ｂｎに隣接する分割電極）における位相補正量との差を算出し、算出された値をもとに前記第２透明電極の分割電極毎に印加する電位を求めること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の収差補正装置。
4. 光記録媒体に光ビームを照射して、光記録媒体に記録された情報の読み出し及び光記録媒体への情報の書き込みの少なくとも一方を行う光ピックアップ装置であって、
   請求項１〜請求項３のいずれかに記載の収差補正装置を備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
5. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の収差補正装置を有し、光記録媒体に光ビームを照射して、光記録媒体に記録された情報の読み出しを行う光ピックアップ装置と、
   前記光記録媒体を回転駆動する媒体駆動装置と、
   前記光ピックアップ装置を前記光記録媒体の径方向に移動させる移動装置と、
   前記光ピックアップ装置を介して、光記録媒体に記録された情報を取得し、再生する出力装置と
   を備えることを特徴とする情報再生装置。
6. 第１分割数に同心円状に分割された平板状の第１透明電極と、
   前記第１分割数より大きい第２分割数に同心円状に分割された平板状の第２透明電極と、
   前記第１透明電極と第２透明電極との間に挟持され、入射する光ビームに対して前記所定の電位に対応した位相差を生じさせる液晶と、
   を有する液晶ユニットと、
   前記液晶ユニットを透過した光ビームを所定の集光位置に集光するレンズユニットと、
   前記第１透明電極及び第２透明電極を構成する分割電極毎に、前記光ビームの収差を補正するべく所定の電位を印加する駆動ユニットと、
   前記駆動ユニットを制御するコンピュータと、
   を備えた収差補正装置において、前記駆動ユニットを制御する収差補正プログラムであって、
   前記コンピュータを、
   前記第１透明電極及び第２透明電極を構成する分割電極毎に、印加する電位を求める電位算出手段と、
   前記電位算出手段において、隣接する分割電極間における位相補正量の差異が、前記第２透明電極のすべての分割電極に同量の電位を印加した場合と比較してより小さくなるように、前記第２透明電極を構成する分割電極毎に印加する電位を求める第２透明電極制御手段と
   して機能させることを特徴とする収差補正プログラム。

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