JP3560805B2 - 光ピックアップ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、CD、DVDなどの情報記録媒体に光ビームを照射して記録情報を記録又は再生するための光ピックアップの技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、DVD等の情報記録媒体の再生等を行うために用いられる光ピックアップは、記録トラックの情報ピットを検出するために照射される主ビームに加えて、3ビーム法によりトラッキング検出を行ったり、隣接トラックのクロストークを抑えるためにクロストークキャンセラーを動作させたりなどの種々の目的のため、複数の副ビームを所定の位置に照射可能に構成されることがある。そのため、回折格子により光ビームを回折させ、発生する回折光を用いて前記副ビームを照射させるようにすることが一般的に行われている。
【0003】
最近、このような光ピックアップにおける回折格子を実現するため、液晶パネルが利用されるようになってきている。すなわち、液晶パネルの分割形状を格子パターンとして形成し、複屈折効果により液晶を通る光ビームに対し、屈折率変化に基づく位相差を与えることにより、回折光を副ビームとして照射させることができる。
【0004】
そして、かかる液晶パネルにおいては、分割形状を適切に設定することで所望の回折効率が得られると共に、液晶パネルへの印加電圧を制御することにより光ビームに与える位相差を調整することができる。また、主ビームのみ照射させる1ビームと、3ビーム等を切り換えて制御することも比較的容易である。従って、液晶パネルを回折格子として用いれば、DVD等を記録又は再生するための有用な光ピックアップが提供できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の液晶パネルを用いた光ピックアップを、主ビームと副ビームの照射位置を変更しつつ動作させることは容易ではない。すなわち、主ビームと副ビームに対応するビームスポットの距離は、前記回折格子の格子ピッチと反比例して変化する関係にある。ところが、液晶パネルの印加電圧を制御して位相差を変えることはできても、格子ピッチは分割形状として予め設定されているものであるため、前記ビームスポットの距離は固定にせざるを得ない。
【0006】
また、異なった格子ピッチを形成した液晶パネルを2種類設ける構成とし、適宜切り換えて使用する方法も考えられる。しかし、光ピックアップをこのような構成とすると、2種類の液晶パネルの光ビームに対する方向性や、両者の位置合わせなどを行うことが容易ではなく、コストアップの要因ともなってしまう。
【0007】
そこで、本発明は上述した問題に鑑みなされたものであり、その課題は、主ビームと副ビームの照射状態及び位置関係の制御が簡単にでき、構成が容易な回折格子としての液晶パネルを用いた光ピックアップを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の光ピックアップは、光源から射出された光ビームを情報記録媒体に照射し、反射光を受光する光ピックアップにおいて、所定のピッチを有し、当該ピッチの半分の格子幅を有する格子により形成された第1の格子パターンが当該各格子を形成する一端にて結合され一体的に形成された第1電極と、前記所定のピッチを有し、前記第1の格子の半分の幅を有する格子により形成された第2の格子パターンが当該各格子を形成する一端にて結合され一体的に形成された第2電極と、を有し、前記第1の格子パターンの各格子と前記第2の格子パターンの各格子が同一の平面上にそれぞれ交互に離間して配列されている液晶パネルと、前記第1電極に第1の電圧を印加して屈折率を制御すると共に、前記第2電極に第2の電圧を印加して屈折率を制御する制御手段とを備え、前記光ビームは、前記液晶パネルの格子パターンを通過して回折され、主ビームと複数の副ビームが前記情報記録媒体に照射されることを特徴とする。
【0009】
ここで、格子パターンのピッチとは、光ビームに与える位相変化が繰り返される空間的周期であり、1ピッチの基本的パターンを繰り返し並べると格子パターンとなる。
【0010】
さて、請求項1に記載の発明によれば、光源から射出された光ビームは、液晶パネルの格子パターンを通過して回折される。ここで、液晶パネルは、第1電極と第2電極とを有しており、両電極は共に一端にて結合され一体化された格子パターンを形成しており、それらが同一の平面上にそれぞれ交互に離間して配列されている。そして、第1電極の格子パターンと第2電極の格子パターンとは同一ピッチとなっており、第1電極は、当該ピッチの半分の格子幅を有する格子により形成されると共に、第2電極は、第1の格子の半分の幅を有する格子により形成されている。
【0011】
液晶パネルを通過した光ビームは、2次回折光の発生を抑えつつ、直進する主ビーム(0次回折光)と所定の回折角で進む回折光である副ビーム(±1次回折光)に分かれて、それぞれ情報記録媒体に照射される。このとき、制御手段により、第1電極に印加する第1の電圧と、第2電極に印加する第2の電圧を可変して、両者の屈折率が制御される。すなわち、第1電極と第2電極を通過する光ビームに位相差を与え、回折光の回折効率や回折角を制御するものである。
【0012】
よって、2次回折光の発生を抑えつつ、情報記録媒体に照射される主ビームに対して、副ビームの照射状態を変化させることができると共に、光ビームを回折させるための位相変化を、第1電極と第2電極の一方又は両方から受けるように制御可能となり、ピッチが可変できるので、光ピックアップの構成を複雑にすることなく、副ビームの相対的な照射位置を変化させることができる。
【0013】
上記課題を解決するために、請求項2に記載の光ピックアップは、請求項1に記載の光ピックアップにおいて、前記制御手段は、前記第1の電圧及び前記第2の電圧を共に印加する第1モードと、前記第1の電圧のみ印加する第2モードを、選択して制御することを特徴とする。
【0014】
請求項2に記載の発明によれば、制御手段により第1電極に印加する第1の電圧と第2電極に印加する第2の電圧が制御される。そして、第1モードに対しては、第1の電圧と第2の電圧が共に印加される。第2モードに対しては、第1の電圧のみが印加される。
【0015】
よって、第1モードのときは、液晶パネルの第1電極に対応する第1の格子パターンと第2電極に対応する第2の格子パターンの組み合わせにより回折されるが、第2モードのときは、第1電極に対応する格子パターンで回折される。そのため、第1モードでのピッチが第2モードの半分となる結果、情報記録面上で副ビームの照射位置が相対的に2倍に広がることになり、簡易な制御により副ビームの照射位置の調整を可能とする。
【0016】
上記課題を解決するために、請求項3に記載の光ピックアップは、請求項2に記載の光ピックアップにおいて、前記制御手段は、更に、前記第1の電圧及び前記第2の電圧を共に印加しない第3モードを選択して制御することを特徴とする。
【0017】
請求項3に記載の発明によれば、前記第1モードと第2モードに加えて、第3モードを選択でき、第3モードに対しては、制御手段により、第1の電圧と第2の電圧は共に印加されない。
【0018】
よって、第3モードのときは、液晶パネルは回折格子として作用せず、主ビームのみが情報記録媒体に照射されることとなり、光ピックアップを、1ビームを用いた記録/再生と、3ビームを用いた記録/再生とで切り換えて動作させることができる。
【0019】
上記課題を解決するために、請求項4に記載の光ピックアップは、請求項1から請求項3の何れかに記載の光ピックアップにおいて、前記第2モードを選択した場合には、前記情報記録媒体上で、前記主ビームが記録トラック上に照射されると共に、前記副ビームが前記記録トラック及び前記記録トラックに隣接するトラック間に照射され、前記第1モードを選択した場合には、前記情報記録媒体上で、前記主ビームが前記記録トラック上に照射されると共に、前記副ビームが前記隣接するトラック上に照射されるように前記格子パターンの方向及び前記ピッチが予め設定されていることを特徴とする。
【0020】
請求項4に記載の発明によれば、主ビームは第1モード、第2モード、第3モードとも、所定の記録トラックに照射される。一方、副ビームは、第2モードのときは、前記記録トラックと隣接する2つのトラックの間に照射され、第1モードのときは、前記記録トラックに隣接するトラック上に照射され、第3モードのときは、照射されない。そして、かかる副ビームの照射位置の配置は、格子パターンの方向とピッチを適切に設定することで得られる。
【0021】
よって、例えば、情報記録媒体への記録動作を行うときは、差動プッシュプルを行うため、第2モードを、クロストークを除去しつつ再生を行うときは、第1モードを、標準的な記録/再生を行うときは、第3モードをそれぞれ設定するなど、多様な用途に応じて適切に光ピックアップからの光ビームの照射状態を可変することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、光ディスクに記録された記録情報を記録又は再生するために用いられる光ピックアップに対して本発明を適用する場合の実施形態について説明を行う。
【0023】
図1は、本実施形態に係る光ピックアップの概略構成を示す図である。
【0024】
図1に示すように、半導体レーザ1と、回折手段としての液晶パネル2と、ビームスプリッタ3と、対物レンズ4と、光ディスク6からの反射光を受光するディテクタ5とを備えている。
【0025】
以上の構成において、半導体レーザ1から射出された光ビームは、液晶パネル2に形成された格子パターンの部分を通過すると回折される結果、主ビーム又は複数の副ビームに分割され、液晶パネル2の印加電圧の制御に応じて1ビーム又は3ビームで対物レンズ4を通過し、光ディスク6に照射される。なお、この液晶パネル2の構造の詳細については後述する。
【0026】
光ディスク6の記録面上では、光ビームに対応して1個又は所定間隔で直線上に並ぶ3個のビームスポットが生じ、各ビームスポットからの反射光は対物レンズ4を通過してビームスプリッタ3で反射された後、ディテクタ5にて受光される。なお、光ディスク6の記録面上でのビームスポットの配置の詳細についても後述する。
【0027】
次に、図2乃至図5により、本実施形態に係る回折手段による光ビームの回折の原理を説明する。
【0028】
一般に、格子パターンを設けた回折格子に光ビームを通すと、光ビームの本来の光軸上に照射される0次回折光と、照射面上で直線上に所定間隔ごと離れて照射される高次の回折光に分かれる。ここでは、1次回折光までの光ビームを考えることにすると、結局、回折格子により、主ビームとしての0次回折光と、直線上にて主ビームを中心として対称的に配される2本の副ビームとしての1次回折光が照射されることになる。このような回折格子は、例えばガラス板等の平板に凹凸を形成すれば実現できるが、本実施形態においては、これを以下に説明するように液晶パネル2を用いて実現するものである。
【0029】
本実施形態に係る液晶パネル2では、格子パターンで接する2つの領域の印加電圧を制御して、これらの領域の屈折率を互いに異なる値として、通過する光ビームに位相差Δdを与えることにより回折格子を構成する。そして、この格子パターンのピッチP、デューティD、及び2領域間の位相差Δdを調整することにより、主ビームと副ビームの配置、照射強度などの調整を行うことができる。
【0030】
図2は、液晶パネル2に形成した格子パターンの回折特性を定めるパラメータとして、ピッチP、デューティD、位相差Δdを説明する図である。図2に示すように、液晶パネル2の格子パターンは、所定のピッチP及び所定のデューティDのパターンが繰り返されてなるものである。また、液晶パネル2の格子パターンを境界として接する2領域に異なる印加電圧が与えられ、それに対応して通過する光ビームに対し、一定の位相差Δdが生ずることがわかる。そして、デューティD、ピッチPは、液晶パネル2の格子パターンの形状を適切に調節することで可変することができると共に、位相差Δdは液晶パネル2の印加電圧により調整可能となる。
【0031】
次に、図3乃至図5により、格子パターンの位相差Δd、ピッチP、デューティDの変化させた場合に、回折の特性がどのように変化するかを説明する。
【0032】
図3(a)は、格子パターンのピッチPとデューティD(50%)を固定して、位相差Δdを変化させた場合の回折効率の変化を示す図である。ここで、回折効率は、各回折次数ごとの回折光の強度の比を示すものである。図3(a)では、位相差Δdを0からπまでの範囲で変化させた場合に、回折次数が0次、1次、2次についての回折効率を示している。図から明らかなように、位相差Δd=0のときは回折がされないので当然0次回折光のみとなり、Δd=πに近づくにつれ1次回折光が強くなると共に、逆に0次回折光は弱くなってくる。一方、デューティD=50%の条件では、いかなる位相差Δdに対しても2次回折光は生じない。
【0033】
また、図3(b)乃至(d)は、図3(a)のグラフ上で位相差Δd=0、π/2、πの場合について、各回折光の照射面上での位置と回折効率の関係を示す図である。すなわち、前述したように、各回折光はその次数の順で、照射面にて直線状に一定間隔に照射されるものであるため、空間的なビームスポットの配置を把握することが可能となる。図3(a)の結果に対応して、Δd=0のときは、0次回折光のみ照射され(図3(b))、Δd=π/2のときは、所定の割合で0次回折光と1次回折光が共に照射され(図3(c))、Δd=πのときは、1次回折光のみが照射される様子がわかる(図3(d))。
【0034】
図4(a)は、格子パターンの位相差Δd(π/2)と、ピッチPを固定して、デューティDを変化させた場合の回折効率の変化を示す図である。図4(a)では、デューティDを0%から50%までの範囲で変化させた場合の、回折次数が0次、1次、2次についての回折効率を示している。図から明らかなように、デューティD=0%のときは回折がされないので当然0次回折光のみとなり、D=50%に近づくにつれ0次回折光は少しづつ弱くなる一方、1次回折光が少し強くなっていく。そして、2次回折光は、D=25%付近で小さなピークを持つ。
【0035】
また、図4(b)、(c)は、図4(a)のグラフ上でデューティD=25%、50%の場合について、各回折光の照射面上での位置と回折効率の関係を示す図である。図4(a)の結果に対応して、D=25%のときは、0次回折光、1次回折光、2次回折光がそれぞれ照射されるが、その割合は0次回折光が中心となり(図4(b))、D=50%のときは、0次回折光と1次回折光が所定の割合で照射される共に照射される様子が分かる(図4(c))。
【0036】
図5(a)及び(b)は、格子パターンの位相差Δd(π/2)とデューティD(50%)を固定して、ピッチPを変化させた場合の回折効率の変化を示す図である。ここで、所定のピッチPと、それを半分にしたピッチP/2の2つの場合を比較する。図5(a)は、ピッチPのときの各回折光の照射面上での位置と回折効率の関係を示す図であり、0次回折光と1次回折光の照射位置の間隔はpとなっている。一方、図5(b)は、ピッチP/2のときの同様の図であり。0次回折光と1次回折光の照射位置の間隔は2pとなっている。すなわち、ピッチPが半分になると、照射位置の間隔が2倍になり、ピッチPと照射位置の間隔は反比例する関係になることがわかる。
【0037】
以上のように、格子パターンの位相差ΔdとデューティDを変えることにより、各次数の回折光の割合を調整することができ、また、格子パターンのピッチPを変えることにより、各回折光の照射位置を調整することができる。
【0038】
次に、図6を用いて、液晶パネル2による回折光の光ディスク6の記録面上に照射されるビームスポットの配置について説明する。なお、本実施形態に係る光ピックアップでは、光ディスク6に対する光ビームの照射状態に対応して、1ビームのみを照射する1ビームモード、ディファレンシャルプッシュプル(以下、DPPと呼ぶ)によるトラッキング検出を行うDPPモード、クロストークキャンセラー(以下、CTCと呼ぶ)を動作させるためのCTCモードの3種のモードを設ける場合を説明する。なお、各モードに対応させるための液晶パネル2の具体的構成と制御方法については後述する。
【0039】
図6(a)に、1ビームモードにおける光ディスク6の記録面上でのビームスポット配置を示す。図6(a)に示すように、光ディスク6に形成される所定の記録トラック上に、主ビームスポット10aが照射されている。この主ビームスポット10aは、前述した0次回折光に対応するものである。その一方、1次以上の回折光は照射されないように液晶パネル2が調整されている。
【0040】
主ビームスポット10aからの反射光は、記録トラック上の情報ピットで強度変調され、ディテクタ5にて受光される。このとき、ディテクタ5を4分割形状の構造としておけば、主ビームスポット10aからの反射光を受光することにより、フォーカス誤差及びトラッキング誤差の検出をすることができる。
【0041】
図6(b)に、DPPモードにおける光ディスク6の記録面上でのビームスポット配置を示す。図6(b)に示すように、1ビームモードの場合と同様に主ビームスポット10aが照射されると共に、主ビームスポット10aを中心として直線上の距離rの対称位置に、副ビームスポット10b、10cが照射されている。この副ビームスポット10b、10cは、前述した液晶パネル2で回折された1次回折光に対応するものである。
【0042】
主ビームスポット10aは、所定の記録トラック上に、副ビームスポット10b、10cは、前記記録トラックとその隣接記録トラックの中間にあるガイドトラックに、それぞれ照射されている。このとき、各ビームスポットからの反射光を受光するため、ディテクタ5を3つ設ける構成にして、各々ラジアルプッシュプル信号を検出し、その差動を取るようにすれば、オフセットの影響を受けにくいトラッキング誤差の検出をすることができる。
【0043】
図6(c)に、CTCモードにおける光ディスク6の記録面上でのビームスポット配置を示す。図6(c)に示すように、前述した主ビームスポット10aが照射されると共に、主ビームスポット10aを中心として直線上の距離2rの対称位置に、副ビームスポット10d、10eが照射されている。この副ビームスポット10d、10eは、副ビームスポット10b、10cと同様、1次回折光に対応するものである。ただし、副ビームスポット10b、10cと比べると照射位置の距離が2倍になっているので、液晶パネル2の格子パターンのピッチPは半分になっている。なお、この点についての詳細は後述する。
【0044】
主ビームスポット10aは、所定の記録トラック上に、副ビームスポット10d、10eは、その隣接記録トラック上に、それぞれ照射されている。このとき、主ビームスポット10aからの反射光によるディテクタ5の検出信号から、副ビームスポット10d、10eからの反射光によるディテクタ5の検出信号に所定の係数を乗じて、差し引くことにより、隣接記録トラックからのクロストークの影響を抑えることができる。
【0045】
図7は、図6に対応して、各ビームスポットからの反射光を受光するためのディテクタ5の構成を示す図である。図7に示すように、1ビームモード、DPPモード、CTCモードの全てのモードにおける光ビームの照射状態で共用可能とするためには、ディテクタ5を5つ設けるように構成すればよい。すなわち、主ビームスポット10aに対応するディテクタ5aと、その両側の距離rに位置する副ビームスポット10b、10cに対応するディテクタ5b、5cと、距離2rに位置する副ビームスポット10d、10eに対応するディテクタ5d、5eとを設けるようにすればよい。
【0046】
そして、図6(a)の1ビームモードに対しては、図7(a)に示すように、中心のディテクタ5aのみが主ビームスポット10aからの反射光を受光する。また、図6(b)のDPPモードに対しては、図7(b)に示すように、中心のディテクタ5aに加えて、ディテクタ5b、5cが副ビームスポット10b、10cからの反射光を受光する。また、図6(c)のCTCモードに対しては、図7(c)に示すように、中心のディテクタ5aに加えて、ディテクタ5d、5eが副ビームスポット10d、10eからの反射光を受光する。
【0047】
なお、前述したように、ディテクタ5aは4分割形状の構造とし、ディテクタ5b、5cはラジアル方向に2分割形状の構造とする。また、ディテクタ5d、5eはCTCに用いるので、分割形状にする必要はない。
【0048】
次に、図8により、本実施形態に係る液晶パネル2の構造について説明する。
【0049】
図8に示すように、本実施形態に係る液晶パネル2は、第1の印加電圧Vaを印加される第1領域としての領域Aと、第2の印加電圧Vbを印加される第2領域としての領域Bを有している。そして、領域Aと領域Bは、どちらも一端に格子パターンが形成され、液晶パネル2の平面上の中心付近の境界部では、双方の格子パターンが多少の間隙を離して組み合わされ、一体化された格子パターンが形成される構造を有している。
【0050】
領域Aと領域Bにそれぞれ形成される格子パターンは、共に同一のピッチPになっている。また、デューティDは領域Aが50%、領域Bが25%である。ここで、領域Aと領域BのデューティDが同一になると、両者が接してしまうため、一方のデューティDより他方のデューティDを小さく設定することが必要になる。なお、両者の格子パターンが接しないようにすれば、領域Aと領域BのデューティDを同じにすることができる。例えば、両者ともデューティDを20%にすることができる。また、両者の液晶パネル2の領域A、領域B、境界部を含む全体には、さらに後述する一定のバイアス電圧Vcが印加することができ、印加電圧VaとVbの基準電圧を与えることができる。
【0051】
領域A及び領域Bは、その表面に印加電圧を印加するための透明電極が形成されていると共に、内部は複屈折を有する液晶からなる。そして、印加電圧を透明電極に印加すると、液晶分子の複屈折効果により、液晶を通過する光線に印加電圧に応じた光路差が与えられ、結局前述した位相差Δdが生じることになる。その結果、前述したように境界部の格子パターンの部分が回折格子として作用し、位相差Δdと、格子パターンのピッチP及びデューティDに対応する回折光が得られる。
【0052】
次に、図9乃至図11により、印加電圧Va及びVbの制御による液晶パネル2の回折特性の変化について説明する。
【0053】
図9(a)は、領域Aに与える印加電圧Vaと領域Bに与える印加電圧Vbをどちらも印加せず、Va=Vb=0とする場合の格子パターンの位相差Δdを示す図である。この場合は、液晶パネル2にはどの領域にも電圧が印加されないことになるので、液晶パネル2は単なるガラス板となり格子パターンを通過する光ビームには位相差Δdが生じず、回折格子としては作用しないことになる。
【0054】
従って、図9(b)に示すように、高次の回折光は生じず、0次回折光のみが生じることになる。これは、図3(a)に示すグラフで、Δd=0の場合に対応することがわかる。この結果、前述の主ビームスポット10aのみが照射されるので、1ビームモードに利用することができる。
【0055】
図10(a)は、領域Aには印加電圧Vaを印加する一方、領域Bは印加電圧Vb=0とする場合の格子パターンの位相差Δdを示す図である。この場合は、液晶パネル2では、領域Aの方がVaだけ領域Bより印加電圧が大きくなり、領域Bと間隙部分は共に同じ印加電圧となるので、領域Aの一端の格子パターンがそのまま回折格子となる。そのため、図10(a)に示すように、格子パターンを通過する光ビームに所定の位相差Δdが与えられ、回折格子として作用することになる。
【0056】
従って、図10(b)に示すように、0次の回折光に加え、1次回折光が所定の割合で生じることになる。なお、デューティDが50%なので、2次回折光は生じない。この結果、前述の主ビームスポット10aと、副ビームスポット10b、10cを照射させるように調整して、DPPモードに利用することができる。
【0057】
図11(a)は、領域Aには印加電圧Vaを印加し、領域Bには印加電圧Vbを印加する場合の格子パターンの位相差Δdを示す図である。この場合は、液晶パネル2の格子パターンは、領域Aの一端の格子パターンと、領域Bの一端の格子パターンが組み合わされたものになる。つまり、図11(a)に示すように、領域A、領域Bの一端の格子パターンのピッチPに対し、半分のピッチP/2を有し、Va及びVbに対応する位相差を交互に生じる格子パターンとなり、回折格子として作用する。
【0058】
従って、図11(b)に示すように、0次の回折光に加え、1次回折光が所定の割合で生じると共に、1次回折光の照射位置は、図10(b)の場合に比べ2倍になっている。この結果、前述の主ビームスポット10aと、副ビームスポット10d、10eを照射させるよう調整して、CTCモードに利用することができる。
【0059】
なお、図8に示す液晶パネル2に形成される格子パターンは、領域Aと領域Bの一端のピッチPを互いに同一にすることのみが制約条件であり、設計に際しては、ピッチPとデューティDを適切に決定し、動作時には、印加電圧Va、Vbを可変するようにすれば、適宜に回折特性を制御することが可能である。これにより、図9乃至図11に示した例に限られず、各回折光、すなわち主ビームスポット10aと各副ビームスポット10b乃至10eの照射強度及び照射位置の適切な設定を行うことができる。
【0060】
次に、図12により、本実施形態に係る液晶パネル2の制御部の構成を説明する。図12に示すように、液晶パネル2の制御部は、コントローラ11と、液晶ドライバ12と、増幅器13、14と、振幅変調器15とを備えている。
【0061】
以上の構成において、コントローラ11は、装置の動作状態に従って光ピックアップの前述の3種のモード中、設定すべきモードを判別した上で、液晶ドライバ12に対して、液晶パネル2への印加電圧を指示する。
【0062】
液晶ドライバ12は、コントラーラ11からの指示を受け、液晶パネル2の分割領域Aに対する印加電圧Vaと、分割領域Bに対する印加電圧Vbを出力する。前述したように、当該印加電圧の一方又は両方を印加せずに、電圧がゼロとなるようにすることができる。
【0063】
液晶ドライバ12から出力された印加電圧Va、Vbは、それぞれ増幅器13、14により所定のゲインで増幅され、適切な電圧値にされてから、振幅変調器15に出力される。
【0064】
振幅変調器15は、増幅後の印加電圧Va及びVbにより、所定の周波数を有する交流電圧を振幅変調して、液晶パネル2に出力する。すなわち、液晶パネル2は、交流電圧で駆動されると共に、その振幅値で各領域の位相差Δdが制御されるためである。
【0065】
液晶パネル2においては、分割領域Aが印加電圧Vaに対応する振幅変調信号で駆動され、分割領域Bが印加電圧Vbに対応する振幅変調信号で駆動される結果、分割領域A、Bを通過する光ビームに一定の位相差Δdを与える。
【0066】
次に、図13に、前述した図12の液晶パネル2の制御部の他の構成を示す。図13に示す構成では、図12の構成に加えて、液晶パネル2の全体に印加されるバイアス電圧Vcが入力されている。これにより、分割領域Aと分割領域Bにおける位相差Δdの基準を与えると共に、両者の境界部の空隙が常にバイアスされるようにするものである。
【0067】
具体的には、液晶ドライバ12がコントローラ11からの指示により、印加電圧Vcを出力し、前述の分割領域Aの印加電圧Vaと分割領域Bの印加電圧Vbに加える。その後、増幅器13、14と振幅変調器15を経由して、分割領域AにはVa+Vbに対応する位相補正量で、分割領域BにはVa+Vcに対応する位相補正量で、それぞれ駆動される。一方、分割領域A、Bの境界部の空隙には、印加電圧Vcが増幅器16と振幅変調器15を経由して、Vcに対応する位相補正量で駆動される。
【0068】
このとき、Va=Vb=Vcとなるよう制御すれば1ビームモードを動作させることができる。すなわち、液晶パネル2の全領域が印加電圧Vcで駆動されるず、通過する光ビームには位相差Δdは与えられないので、液晶パネル2は単なるガラス板となって回折作用を生じないためである。
【0069】
以上説明した本実施形態に係る光ピックアップは、情報記録媒体に対する記録及び再生を行うことが可能な情報記録再生装置に搭載して使用することが可能である。当該情報記録再生装置においては、記録動作を行う場合はDPPモードに、標準の記録又は再生動作を行う場合は1ビームモードに、CTCを動作させて再生動作を行う場合はCTCモードに、適宜切り換えて設定を行えばよい。そして、各モードに対応して液晶パネル2の印加電圧を可変すると、光ピックアップでは、各モードに対応して、光ビームの照射状態と照射位置が適切に可変されることになる。
【0070】
なお、本実施形態においては、1ビームモードと、DPPモードと、CTCモードの3種のモードを切り換えて制御される光ピックアップに対して本発明を適用する場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、液晶パネル2の分割領域A、Bに対する印加電圧Va、Vbを可変して光ビームの照射状態と照射位置を制御して種々の目的に応用可能な光ピックアップに対して、本発明を広く適用することができる。
【0071】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、2次回折光の発生を抑えつつ、情報記録媒体に照射される主ビームに対して、副ビームの照射状態を変化させることができると共に、格子パターンのピッチの可変により、光ピックアップの構成を複雑にすることなく、副ビームの相対的な照射位置を変化させることができる。これにより、構成が簡単で回折特性を容易に制御可能な光ピックアップが提供される。
【0072】
請求項2に記載の発明によれば、第1モードのときは、液晶パネルの第1電極に対応する第1の格子パターンと第2電極に対応する第2の格子パターンの組み合わせにより回折され、第2モードのときは、一方の電極に対応する格子パターンで回折されるので、ピッチを半分に可変できる結果、情報記録面上で副ビームの照射位置を、簡易な制御により相対的に2倍に広げることができる。これにより、構成が簡単で副ビームの照射位置を容易に制御可能な光ピックアップが提供される。
【0073】
請求項3に記載の発明によれば、第3モードのときは、液晶パネルが回折格子として作用せず、主ビームのみが情報記録媒体に照射されるので、光ピックアップを1ビームと3ビームとで切り換えて動作させることができる。これにより、構成が簡単で副ビームの照射の有無と照射位置を容易に制御可能な光ピックアップが提供される。
【0074】
請求項4に記載の発明によれば、例えば、1ビーム、3ビームの差動プッシュプル、3ビームのクロストークキャンセラなどのように、モード設定により多様な用途に応じて適切に光ピックアップからの光ビームの照射状態を可変することができる。これにより、構成が簡単で、かつ多機能の情報記録再生装置等への搭載に適する光ピックアップが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態における光ピックアップの概略構成を示す図である。
【図2】本発明の実施形態における液晶パネルの回折特性を定めるパラメータを説明する図である。
【図3】本発明の実施形態における格子パターンの位相差に対する回折特性の変化を説明する図であり、(a)が位相差と回折効率の関係、(b)乃至(d)が照射位置と回折効率の関係を示す図である。
【図4】本発明の実施形態における格子パターンのデューティに対する回折特性の変化を説明する図であり、(a)がデューティと回折効率の関係、(b)及び(c)が照射位置と回折効率の関係を示す図である。
【図5】本発明の実施形態における格子パターンのピッチに対する回折特性の変化を説明する図であり、(a)がピッチPのときの照射位置と回折効率の関係を示す図、(b)がピッチP/2のときの照射位置と回折効率の関係を示す図である。
【図6】本発明の実施形態における光ディスクの記録面上のビームスポットの配置を示す図であり、(a)が1ビームモードの場合の配置、(b)がDPPモードの場合の配置、(c)がCTCモードの場合の配置をそれぞれ示す図である。
【図7】本発明の実施形態における光ディスクの記録面上のビームスポットからの反射光を受光するディテクタの構成を示す図であり、(a)が1ビームモードの場合、(b)がDPPモードの場合、(c)がCTCモードの場合についての図である。
【図8】本発明の実施形態における液晶パネルの構造を示す図である。
【図9】本発明の実施形態における液晶パネルをVa=Vb=0とする場合の回折特性を説明する図であり、(a)が格子パターンに生じる位相差、(b)が照射位置と回折効率の関係を示す図である。
【図10】本発明の実施形態における液晶パネルをVaのみ印加し、Vb=0とする場合の回折特性を説明する図であり、(a)が格子パターンに生じる位相差、(b)が照射位置と回折効率の関係を示す図である。
【図11】本発明の実施形態における液晶パネルをVaとVbを共に印加する場合の回折特性を説明する図であり、(a)が格子パターンに生じる位相差、(b)が照射位置と回折効率の関係を示す図である。
【図12】本実施形態における液晶パネルの制御部の構成を示す図である。
【図13】本実施形態における液晶パネルの制御部の他の構成を示す図である。
【符合の説明】
1…半導体レーザ
2…液晶パネル
3…ビームスプリッタ
4…対物レンズ
5…ディテクタ
6…光ディスク
10a…主ビームスポット
10b、10c、10d、10e…副ビームスポット
11…コントローラ
12…液晶ドライバ
13、14、16…増幅器
15…振幅変調器
Δd…格子パターンの位相差
P…格子パターンのピッチ
D…格子パターンのデューティ
Claims (5)
- 光源から射出された光ビームを情報記録媒体に照射し、反射光を受光する光ピックアップにおいて、
所定のピッチを有し、当該ピッチの半分の格子幅を有する格子により形成された第1の格子パターンが当該各格子を形成する一端にて結合され一体的に形成された第1電極と、前記所定のピッチを有し、前記第1の格子の半分の幅を有する格子により形成された第2の格子パターンが当該各格子を形成する一端にて結合され一体的に形成された第2電極と、を有し、前記第1の格子パターンの各格子と前記第2の格子パターンの各格子が同一の平面上にそれぞれ交互に離間して配列されている液晶パネルと、
前記第1電極に第1の電圧を印加して屈折率を制御すると共に、前記第2電極に第2の電圧を印加して屈折率を制御する制御手段とを備え、
前記光ビームは、前記液晶パネルの格子パターンを通過して回折され、主ビームと複数の副ビームが前記情報記録媒体に照射されることを特徴とする光ピックアップ。 - 前記制御手段は、前記第1の電圧及び前記第2の電圧を共に印加する第1モードと、前記第1の電圧のみ印加する第2モードを、選択して制御することを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ。
- 前記制御手段は、更に、前記第1の電圧及び前記第2の電圧を共に印加しない第3モードを選択して制御することを特徴とする請求項2に記載の光ピックアップ。
- 前記第2モードを選択した場合には、前記情報記録媒体上で、前記主ビームが記録トラック上に照射されると共に、前記副ビームが前記記録トラック及び前記記録トラックに隣接するトラック間に照射され、前記第1モードを選択した場合には、前記情報記録媒体上で、前記主ビームが前記記録トラック上に照射されると共に、前記副ビームが前記隣接するトラック上に照射されるように前記格子パターンの方向及び前記ピッチが予め設定されていることを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の光ピックアップ。
- 前記第1の格子パターンと前記第2の格子パターンは、各々、前記一端において一体的に形成される結果、櫛型形状を呈していることを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ。
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