JP2007280538A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】電極に印加する電圧を変更するために要する時間である調整時間内の検出信号を安定させる。
【解決手段】収差補正装置に配設されたＤＳＰ３２は、光ビームの波長毎に、且つ、第１透明電極を構成する分割電極と、それぞれ対向する第２透明電極を構成する分割電極との間に印加する電位差を格納する電位差記憶部３２１と、第１透明電極及び第２透明電極１６２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部３２２と、電位算出部３２２により求められた電位と既に印加されている電位との差である電位変更量を、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求める変更量算出部３２３と、第１透明電極及び第２透明電極を構成する各分割電極に印加する電位を、順次、電位算出部３２２により求められた電位に変更する電位変更部３２４とを備えている。
【選択図】図６

Description

本発明は、光ピックアップ装置等の光学装置に備えられる収差補正装置に関し、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、光記録媒体に格納された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、及び、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、そのような光ピックアップ装置が開発されている。この中には、例えば、１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又は読み取りを行う光ピックアップ装置が提案されている（特許文献１参照）。

１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、１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は、光ピックアップ装置の中に液晶ユニットを配置し、液晶ユニットに印加する電圧を制御して、球面収差の補正を行う収差補正装置が開示されている。そして、このような目的で配置される収差補正装置は、液晶ユニットを構成する２枚の透明電極のうち、一方を同心円状に分割して複数の領域を形成し、他方を分割電極とせず共通電極とし、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ものである。

また、上記の収差補正装置の分割電極及び共通電極に印加する電圧は、光ピックアップ装置での光記録媒体からの反射光ビームを受光して生成された検出信号の大きさに基づいて制御される。具体的には、分割電極及び共通電極に印加する電圧をそれぞれ所定量だけ変化させて、検出信号が最大となる条件を探索するというものである。
特開２００１−２７３６６３号公報

しかしながら、上記の方法では、分割電極及び共通電極に印加する電位を決定して設定（又は変更）するために要する時間（以下、調整時間という）が長くなる場合があり、利便性を阻害する要因となる。また、調整時間内では、球面収差が残存しているため、その間の検出信号は不安定になる。

上記の課題に鑑みて、本発明は、調整時間内の検出信号を安定させることの可能な収差補正装置、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を提供することを目的としている。

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、前記制御ユニットが、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、求められた電位と既に印加されている電位との差である電位変更量を、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求める変更量算出手段と、前記電位変更量に基づいて、前記第１透明電極及び第２透明電極を構成する各分割電極に印加する電位を、順次、前記電位算出手段により求められた電位に変更する電位変更手段とを備え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、前記光ビームが、その波長が複数の異なる波長に変更可能に構成され、前記制御ユニットが、前記光ビームの波長毎に、且つ、前記第１透明電極を構成する各分割電極と、それぞれ対向する第２透明電極を構成する各分割電極との間に印加する電位差を格納する電位差記憶手段を備え、前記電位算出手段が、前記電位差記憶手段から前記光ビームの波長に対応する電位差を読み出すことによって、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又は請求項２に記載の収差補正装置であって、前記集光位置が、複数の異なる位置に変更可能に構成され、前記電位差記憶手段が、前記集光位置毎に、前記第１透明電極を構成する各分割電極と、それぞれ対向する第２透明電極を構成する各分割電極との間に印加する電位差を格納し、前記電位算出手段が、前記電位差記憶手段から前記集光位置に対応する電位差を読み出すことによって、印加する電位を求めることを特徴としている。

請求項４に記載の収差補正装置は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の収差補正装置であって、前記電位差記憶手段が、環境温度に対応付けて、前記第１透明電極を構成する各分割電極と、それぞれ対向する第２透明電極を構成する各分割電極との間に印加する電位差を格納し、前記電位算出手段が、前記電位差記憶手段から前記環境温度に対応する電位差を読み出すことによって、印加する電位を求めることを特徴としている。

請求項５に記載の収差補正装置は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の収差補正装置であって、前記第２分割数が、前記第１分割数の整数倍であって、前記第１透明電極及び第２透明電極が、それぞれ、前記第１分割数及び第２分割数に、均等に分割されていることを特徴としている。

請求項６に記載の収差補正装置は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の収差補正装置であって、前記電位変更手段が、前記電位変更量に基づいて、前記第１透明電極を構成する各分割電極に印加する電位を、順次、前記電位算出手段により求められた電位に変更し、その後、前記電位変更量に基づいて、前記第２透明電極を構成する各分割電極に印加する電位を、順次、前記電位算出手段により求められた電位に変更することを特徴としている。

請求項７に記載の収差補正装置は、請求項６に記載の収差補正装置であって、前記電位変更手段が、前記電位変更量が大きい順に、前記第１透明電極及び第２透明電極を構成する各分割電極に印加する電位を、順次、前記電位算出手段により求められた電位に変更することを特徴としている。

請求項８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７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９に記載の情報再生装置は、請求項１〜請求項７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１０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、求められた電位と既に印加されている電位との差である電位変更量を、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求める変更量算出手段と、前記電位変更量に基づいて、前記第１透明電極及び第２透明電極を構成する各分割電極に印加する電位を、順次、前記電位算出手段により求められた電位に変更する電位変更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、求められた電位と既に印加されている電位との差である電位変更量が求められ、その電位変更量に基づいて、第１透明電極及び第２透明電極を構成する各分割電極に印加する電位が、順次変更されるため、調整時間内の検出信号を安定させることができる。

すなわち、求められた電位変更量に基づいて、順次変更されるため、第１透明電極及び第２透明電極を構成する各分割電極に印加する電位が、徐々に設定すべき電位に近づくように変更されるので、安定した検出信号が得られるのである。

請求項２に記載の収差補正装置によれば、光ビームの波長毎に、且つ、第１透明電極を構成する各分割電極と、それぞれ対向する第２透明電極を構成する各分割電極との間に印加する電位差が格納されており、光ビームの波長に対応する電位差が読み出されることによって、印加する電位が求められるため、短時間で簡単に各分割電極に印加する電位を求めることができる。

請求項３に記載の収差補正装置によれば、集光位置毎に、第１透明電極を構成する各分割電極と、それぞれ対向する第２透明電極を構成する各分割電極との間に印加する電位差が格納されており、集光位置に対応する電位差を読み出すことによって、印加する電位が求められるため、集光位置が変化する場合にも、短時間で簡単に各分割電極に印加する電位を求めることができる。

例えば、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）のようにディスク表面に２層の記憶層が形成されている場合には、集光位置がディスクの厚み方向に変化するため、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べき電位を、各層に対応した値に設定する必要があるのである。

請求項４に記載の収差補正装置によれば、環境温度に対応付けて、第１透明電極を構成する各分割電極と、それぞれ対向する第２透明電極を構成する各分割電極との間に印加する電位差が格納されており、環境温度に対応する電位差を読み出すことによって、印加する電位が求められるため、環境温度が変化する場合にも、短時間で簡単に各分割電極に印加する電位を求めることができる。

請求項５に記載の収差補正装置によれば、第２透明電極が同心円状に分割される数である第２分割数が、第１透明電極が同心円状に分割される数である第１分割数の整数倍であって、第１透明電極及び第２透明電極が、それぞれ、第１分割数及び第２分割数に、均等に分割されているため、第１透明電極を構成する分割電極に印加する電位によって大まかな設定を行い、第２透明電極を構成する分割電極に印加する電位によって細かい設定を行うというように機能を分離することができ、その結果、各分割電極に印加する電位を簡単に求めることができる。

すなわち、まず、第２透明電極を構成する全ての分割電極の電位を基準電位とし、次に、この基準電位に対して、収差を補正するために印加するべき電圧（第１透明電極を構成する各分割電極と、それぞれ対向する第２透明電極を構成する各分割電極との間の電位差）を第１分割数の個数の電圧を用いて近似することにより、第１透明電極を構成する各分割電極に印加するべき電位を求める。そして、第１透明電極を構成する各分割電極に印加される電位と、収差を補正するために印加するべき電圧との差を、第２分割数の個数の電圧を用いて近似することにより、第２透明電極を構成する分割電極に印加するべき電位を求めるのである（後述する図７（ｂ）参照）。このようにして、第１透明電極を構成する各分割電極と、それぞれ対向する第２透明電極を構成する各分割電極との間に印加する電位差を、電位差記憶手段に格納された値に設定することができるのである。

請求項６に記載の収差補正装置によれば、電位変更量に基づいて、第１透明電極を構成する各分割電極に印加する電位が、順次変更され、その後、電位変更量に基づいて、第２透明電極を構成する各分割電極に印加する電位が、順次変更されるため、大きな検出信号を速やかに得ることができる。

請求項７に記載の収差補正装置によれば、電位変更量が大きい順に、第１透明電極及び第２透明電極を構成する各分割電極に印加する電位を変更するため、大きな検出信号を更に速やかに得ることができる。

請求項８に記載の光ピックアップ装置によれば、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の収差補正装置を備えるため、調整時間内の検出信号を安定させることが可能な光ピックアップ装置を実現することができる。

請求項９に記載の情報再生装置によれば、請求項１〜請求項７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、調整時間内の検出信号を安定させることが可能な情報再生装置を実現することができる。

請求項１０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、求められた電位と既に印加されている電位との差である電位変更量が求められ、その電位変更量に基づいて、第１透明電極及び第２透明電極を構成する各分割電極に印加する電位が、順次変更されるため、調整時間内の検出信号を安定させることができる。

すなわち、求められた電位変更量に基づいて、順次変更されるため、第１透明電極及び第２透明電極を構成する各分割電極に印加する電位が、徐々に設定すべき電位に近づくように変更されるので、安定した検出信号が得られるのである。

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。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、本発明に係る収差補正装置を備える光ピックアップ装置１の光学系の一例を示す構成図である。光ピックアップ装置１は、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤの３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るものである。なお、光ピックアップ装置１で情報の読み取りが可能な光記録媒体２の種類は、本実施形態に示す種類に限らず、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。例えば、ＣＤ、ＤＶＤの２種類の記録面２１に記録されている情報を読み取る形態でもよい。

光ピックアップ装置１は、第１光源１１Ａ、第２光源１１Ｂ、ダイクロプリズム１２、コリメートレンズ１３、ビームスプリッタ１４、立ち上げミラー１５、液晶ユニット１６、対物レンズ１７、検出レンズ１８、及び光検出器１９を備えている。

第１光源１１Ａは、ＣＤ、ＤＶＤに対応する６５０ｎｍ帯の光ビームを出射する半導体レーザで、第２光源１１Ｂは、ＢＤに対応する４０５ｎｍ帯の光ビームを出射する半導体レーザである。なお、本実施形態では、光源１１Ａ、１１Ｂが、単一の波長の光ビーム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ものである。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に入射される。

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ものである。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略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に入射される。

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から入射された光ビームを透過して、光記録媒体２側へ導くとともに、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側へ導くものである。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に入射される。

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へ導くものである。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°傾いた状態で配設されており、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、液晶ユニット１６に入射される。

液晶ユニット１６（収差補正装置の一部に相当する）は、透明電極に挟まれた液晶（図示省略）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、液晶ユニット１６を透過する光ビームの位相の制御を可能とするものである。この液晶ユニット１６を配置することによって、光ビームの波長の違い、集光位置の違い等によって生じる球面収差の補正が可能となる。なお、液晶ユニット１６の詳細については、図３を用いて後述する。液晶ユニット１６を通過した光ビームは対物レンズ１７に入射される。

対物レンズ１７は、液晶ユニット１６を透過した光ビームを光記録媒体２の記録面２１上に集光させるものである。ここでは、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、上述の液晶ユニット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、ここでは、液晶ユニット１６も対物レンズ９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、液晶ユニット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、液晶ユニット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１に示すＲＦアンプ３１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、光ピックアップ装置１が備える液晶ユニット１６の構成について説明する。図３は、液晶ユニット１６の一例を示す構成図（断面図）である。図３に示すように、液晶ユニット１６は、液晶１６３、液晶１６３を挟持する２枚の透明電極１６１、１６２（第１透明電極１６１、第２透明電極１６２）、及び、透明電極１６１、１６２を挟持する２枚のガラス板１６４を備えている。

液晶１６３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ものである。このため、液晶１６３を透過する光ビームは、液晶１６３の屈折率の変化に伴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（インジウム錫酸化物）等を素材として構成され、光透過性を有するものである。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は、液晶ユニット１６に印加する電圧を制御する図１に示すドライバ４２と通電可能に接続される。

図４は、第１透明電極１６１及び第２透明電極１６２の電極パターンの一例を示す構成図である。（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第１透明電極１６１、第２透明電極１６２の電極パターンを示す図であって、上側に正面図、下側に断面図を示している。

図４に示すように、第１透明電極１６１は、同心円状に均等に３分割されて、３つの分割電極１６１ａ〜１６１ｃが形成され、第２透明電極１６２は同心円状に均等に６分割されて６つの分割電極１６２ａ〜１６２ｆが形成されている。なお、図３に示すように、第１透明電極１６１の各分割電極１６１ａ〜１６１ｃは、第２透明電極１６２の分割電極１５ａ〜１５ｅのうちの２つの領域と対向して配設されている。より詳細には、第２透明電極１６２の分割電極１６２ａ〜１６２ｆのうち、分割電極１６２ａと分割電極１６２ｂとは、第１透明電極１６１の分割電極１６１ａの１領域と対向し、同様に、分割電極１６２ｃと分割電極１６２ｄとは、第１透明電極１６１の分割電極１６１ｂの１領域と対向し、分割電極１６２ｅと分割電極１６２ｆとは、第１透明電極１６１の分割電極１６１ｃの１領域と対向して配設されている。

このため、第１透明電極１６１の各分割電極１６１ａ〜１６１ｃ、及び第２透明電極１６２の各分割電極１６２ａ〜１６２ｆのそれぞれに所定の電位Ｖ１（ｎ）、Ｖ２１（ｎ）、Ｖ２２（ｎ）（ｎ＝１〜３）を印加した場合に、液晶ユニット１６を構成する液晶１６１には、外周側から順に、Ｖ２１（３）−Ｖ１（３）、Ｖ２２（３）−Ｖ１（３）、Ｖ２１（２）−Ｖ１（２）、Ｖ２２（２）−Ｖ１（２）、Ｖ２１（１）−Ｖ１（１）、Ｖ２２（１）−Ｖ１（１）で求められる電圧が印加される６つの位相シフト領域（＝液晶ユニット１６に入射する光ビームに対して同一の位相差を生じる領域）が発生することになる（図７参照）。すなわち、第２透明電極１６２の分割数に対応した数（ここでは、６個）の位相シフト領域を形成することになる。

図５は、第１透明電極１６１及び第２透明電極１６２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。第１透明電極１６１を構成する分割電極１６１ａ〜１６１ｃ、及び、第２透明電極１６２を構成する分割電極１６２ａ〜１６２ｆは、それぞれ液晶ドライバ４２１（＝図１に示すドライバ４２の一部：駆動ユニットに相当する）に形成されたＤＡ変換回路（図ではＤＡと略記）に接続されている。そして、各ＤＡ変換回路には、図１に示すＤＳＰ３２に形成された設定テーブルである電位差記憶部３２１（電位差記憶手段に相当する）に格納された設定値に基づいて設定される。

すなわち、ＤＳＰ３２の電位差記憶部３２１（設定テーブル）に格納された設定値に基づいて各ＤＡ変換回路に電位が設定され、各ＤＡ変換回路でアナログ値とされて、第１透明電極１６１を構成する分割電極１６１ａ〜１６１ｃ、及び、第２透明電極１６２を構成する分割電極１６２ａ〜１６２ｆに対して、各ＤＡ変換回路に設定された電位が付与されるのである。

図６は、ＤＳＰ３２の機能的な構成の一例を示す機能構成図である。ＤＳＰ３２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ：図示省略）を備えている。ＲＡＭは、電位差記憶部３２１を備え、ＭＰＵは、電位算出部３２２、変更量算出部３２３、及び、電位変更部３２４を備えている。

ここでは、ＭＰＵが、ＲＯＭ等に予め格納されたプログラムを読み出して実行することにより、電位算出部３２２、変更量算出部３２３、及び、電位変更部３２４等の機能部として機能すると共に、ＲＡＭを、電位差記憶部３２１等の機能部として機能させるものである。

また、ＲＡＭ又はＲＯＭに格納された各種データのうち装着脱可能な記録媒体に格納され得るデータは、例えばハードディスクドライブ、光ディスクドライブ、フレキシブルディスクドライブ、シリコンディスクドライブ、カセット媒体読み取り機等のドライバで読み取り可能にしてもよく、この場合、記録媒体は、例えばハードディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、半導体メモリ等である。

電位差記憶部３２１（電位差記憶手段に相当する）は、光ビームの波長毎（ここでは、図２に示す第１光源１１Ａ、第２光源１１Ｂのそれぞれに対応づけて）に、且つ、第１透明電極１６１を構成する分割電極１６１ａ〜１６１ｃと、それぞれ対向する第２透明電極１６２を構成する分割電極１６２ａ〜１６２ｆとの間に印加する電位差を格納するものである。また、電位差記憶部３２１は、集光位置毎（ここでは、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤの１層と、ＢＤの２層とにそれぞれ対応する集光位置の２箇所）に、更に、環境温度に対応づけて（例えば、環境温度０°〜４０°の間を５°刻みに８区分して）電位差を格納するものである。なお、電位差記憶部３２１に格納される電位差は、後述する図７（ｂ）に示す曲線ＶＳに相当するものである。

電位算出部３２２（電位算出手段に相当する）は、電位差記憶部３２１から、光ビームの波長、集光位置及び環境温度に対応する電位差を読み出し、これを用いて、第１透明電極１６１を構成する分割電極１６１ａ〜１６１ｃ、及び、第２透明電極１６２を構成する分割電極１６２ａ〜１６２ｆ毎に、印加する電位を求めるものである。

ここで、図７を用いて、電位算出部３２２が印加する電位を求める方法の一例を説明する。図７（ａ）は、電極電位と収差補正量との関係の一例を示すグラフであり、（ｂ）は、電位算出部３２２が各分割電極に印加する電位を求める方法の一例を説明するための説明図である。（ａ）は、横軸に分割電極に印加される電位をとり、縦軸に収差補正量をとったものであって、図２に示す液晶１６３の配向特性を示すものである。

まず、第１透明電極１６１の各分割電極１６１ａ〜１６１ｃのそれぞれに所定の電位Ｖ１（ｎ）を印加し、及び第２透明電極１６２の各分割電極１６２ａ〜１６２ｆに、Ｖ２１（ｎ）、Ｖ２２（ｎ）（ｎ＝１〜３）を印加した場合について説明する。この場合には、第１透明電極１６１の各分割電極１６１ａ〜１６１ｃと、第２透明電極１６２の各分割電極１６２ａ〜１６２ｆとの間の電位差ＶＤ１、ＶＤ２は次の（１）式、（２）式で与えられる。
ＶＤ１＝Ｖ２１（ｎ）−Ｖ１（ｎ） （１）
ＶＤ２＝Ｖ２２（ｎ）−Ｖ１（ｎ） （２）

そして、液晶１６３は、電位差ＶＤ１、ＶＤ２にそれぞれ対応して、収差補正量Δφ１、Δφ２を発生させるべく配向する。すなわち、所望する収差補正量Δφ１、Δφ２を発生されるためには、収差補正量Δφ１、Δφ２に対応する電位差ＶＤ１、ＶＤ２を生ずる電位を印加すればよいのである。

（ｂ）の横軸は、図２に示す液晶ユニット１６中心（＝対物レンズ１７中心）からの径方向の距離であり、縦軸は所定の基準電位Ｖ２０（図７（ａ）参照）を基準とする電位差である。グラフＶＳは、所望する収差補正量Δφを発生させるために、第１透明電極１６１の分割電極と第２透明電極１６２の分割電極との間に印加するべき電位差である。図６に示す電位差記憶部３２１には、光ビームの波長毎、集光位置毎に、環境温度に対応づけてグラフＶＳが、例えば折れ線近似されてその節点の座標が格納されている。また、（ｂ）の横軸の下側には、第１透明電極１６１の分割電極と第２透明電極１６２の分割電極とが、その径方向の配設位置を示すべく記載されている。

ここで、図７（ｂ）を用いて電位算出部３２２が印加する電位を求める方法の一例を説明する。まず、電位Ｖ１（ｎ）を、基準電位Ｖ２０と第１透明電極１６１の分割電極の中心位置に対応する半径方向位置のグラフＶＳの電位差との和として求める。次に、電位Ｖ２１（ｎ）を、第２透明電極１６２の外径側分割電極の中心位置に対応する半径方向位置のグラフＶＳの電位差と電位Ｖ１（ｎ）との差として求める。そして、電位Ｖ２２（ｎ）を、電位Ｖ１（ｎ）と、第２透明電極１６２の内径側分割電極の中心位置に対応する半径方向位置のグラフＶＳの電位差との差として求める。このようにして、電位Ｖ１（ｎ）、電位Ｖ２１（ｎ）及び電位Ｖ２２（ｎ）がそれぞれ求められるのである。

再び、図６に戻ってＤＳＰ３２の機能構成を説明する。変更量算出部３２３（変更量算出手段に相当する）は、電位算出部３２２により求められた電位Ｖ１（ｎ）、Ｖ２１（ｎ）、Ｖ２２（ｎ）と既に印加されている電位との差である電位変更量ΔＶ１（ｎ）、ΔＶ２１（ｎ）、ΔＶ２２（ｎ）を、第１透明電極１６１及び第２透明電極１６２を構成する分割電極毎に求めるものである。

電位変更部３２４（電位変更手段に相当する）は、変更量算出部３２３により求められた電位変更量ΔＶ１（ｎ）、ΔＶ２１（ｎ）、ΔＶ２２（ｎ）に基づいて、第１透明電極１６１及び第２透明電極１６２を構成する各分割電極に印加する電位を、順次、電位算出部３２２により求められた電位Ｖ１（ｎ）、Ｖ２１（ｎ）、Ｖ２２（ｎ）に変更するものである。また、電位変更部３２４は、電位変更量ΔＶ１（ｎ）、ΔＶ２１（ｎ）、ΔＶ２２（ｎ）に基づいて、第１透明電極１６１を構成する各電極に印加する電位を、順次、電位算出部３２２により求められた電位Ｖ１（ｎ）に変更し、その後、電位変更量ΔＶ１（ｎ）、ΔＶ２１（ｎ）、ΔＶ２２（ｎ）に基づいて、第２透明電極１６２を構成する各電極に印加する電位を、順次、電位算出部３２２により求められた電位Ｖ２１（ｎ）、Ｖ２２（ｎ）に変更するものである。更に、電位変更部３２４は、が大きい順に、第１透明電極１６１及び第２透明電極１６２を構成する各電極に印加する電位を、順次、電位算出部３２２により求められた電位Ｖ１（ｎ）、Ｖ２１（ｎ）、Ｖ２２（ｎ）に変更するものである。

次に、図８を用いて、電位変更部３２４による電位変更方法を説明する。図８の（ａ）は、図７（ｂ）の縦軸を電位変更量に変えたグラフであって、各分割電極の電位変更量ΔＶ１（ｎ）、ΔＶ２１（ｎ）、ΔＶ２２（ｎ）の径方向位置及び大きさを示すグラフである。図８の（ｂ）〜（ｄ）は、電位変更部３２４によって電位が変更された結果、収差の残差を示すグラフであって、横軸は、図８の（ａ）と同じ径方向位置であり、縦軸は、その径方向位置の収差の残差である。

電位変更部３２４は、まず、図８の（ｂ）に示すように、第１透明電極１６１の各分割電極の電位を電位変更量ΔＶ１（ｎ）だけ変更して、電位Ｖ１（ｎ）に変更する。次に、図８の（ｃ）に示すように、第２透明電極１６２の各分割電極の電位を電位変更量ΔＶ２１（ｎ）だけ変更して、電位Ｖ２１（ｎ）に変更する。そして、図８の（ｄ）に示すように、第２透明電極１６２の各分割電極の電位を電位変更量ΔＶ２２（ｎ）だけ変更して、電位Ｖ２２（ｎ）に変更する。このようにして、第１透明電極１６１及び第２透明電極１６２の各分割電極の電位を順次変更することにより、収差残差が徐々に減少することになり、図１に示すＲＦアンプ３１に入力される検出信号を安定的に変化（増大）させることができる。

このようにして、第１透明電極１６１及び第２透明電極１６２を構成する分割電極毎に、印加する電位Ｖ１（ｎ）、Ｖ２１（ｎ）、Ｖ２２（ｎ）が求められて、求められた電位Ｖ１（ｎ）、Ｖ２１（ｎ）、Ｖ２２（ｎ）と既に印加されている電位との差である電位変更量ΔＶ１（ｎ）、ΔＶ２１（ｎ）、ΔＶ２２（ｎ）が求められ、その電位変更量ΔＶ１（ｎ）、ΔＶ２１（ｎ）、ΔＶ２２（ｎ）に基づいて、第１透明電極１６１及び第２透明電極１６２を構成する各分割電極に印加する電位が、順次変更されるため、調整時間内に図１に示すＲＦアンプ３１に入力される検出信号を安定させることができる。

また、光ビームの波長毎に、且つ、第１透明電極１６１を構成する各分割電極１６１ａ〜１６１ｃと、それぞれ対向する第２透明電極１６２を構成する各分割電極１６２ａ〜１６２ｆとの間に印加する電位差（ここでは、図７（ｂ）に示すグラフＶＳの折れ線近似された節点の座標）が格納されており、光ビームの波長に対応する電位差が読み出されることによって、印加する電位Ｖ１（ｎ）、Ｖ２１（ｎ）、Ｖ２２（ｎ）が求められるため、短時間で簡単に各分割電極に印加する電位Ｖ１（ｎ）、Ｖ２１（ｎ）、Ｖ２２（ｎ）を求めることができる。

更に、集光位置毎に、第１透明電極１６１を構成する各分割電極１６１ａ〜１６１ｃと、それぞれ対向する第２透明電極１６２を構成する各分割電極１６２ａ〜１６２ｆとの間に印加する電位差（ここでは、図７（ｂ）に示すグラフＶＳの折れ線近似された節点の座標）が格納されており、集光位置に対応する電位差を読み出すことによって、印加する電位Ｖ１（ｎ）、Ｖ２１（ｎ）、Ｖ２２（ｎ）が求められるため、集光位置が変化する場合にも、短時間で簡単に各分割電極に印加する電位Ｖ１（ｎ）、Ｖ２１（ｎ）、Ｖ２２（ｎ）を求めることができる。

加えて、環境温度に対応付けて、第１透明電極１６１を構成する各電極１６１ａ〜１６１ｃと、それぞれ対向する第２透明電極１６２を構成する各分割電極１６２ａ〜１６２ｆとの間に印加する電位差（ここでは、図７（ｂ）に示すグラフＶＳの折れ線近似された節点の座標）が格納されており、環境温度に対応する電位差を読み出すことによって、印加する電位Ｖ１（ｎ）、Ｖ２１（ｎ）、Ｖ２２（ｎ）が求められるため、環境温度が変化する場合にも、短時間で簡単に各分割電極に印加する電位Ｖ１（ｎ）、Ｖ２１（ｎ）、Ｖ２２（ｎ）を求めることができる。

また、第２透明電極１６２が同心円状に分割される数である第２分割数（ここでは、６）が、第１透明電極１６１が同心円状に分割される数である第１分割数（ここでは、３）の整数倍（ここでは、２倍）であって、第１透明電極１６１及び第２透明電極１６２が、それぞれ、第１分割数及び第２分割数に、均等に分割されているため、第１透明電極１６１を構成する分割電極に印加する電位Ｖ１（ｎ）によって大まかな設定を行い、第２透明電極１６２を構成する分割電極に印加する電位Ｖ２１（ｎ）、Ｖ２２（ｎ）によって細かい設定を行うというように機能を分離することができ、その結果、各分割電極に印加する電位Ｖ１（ｎ）、Ｖ２１（ｎ）、Ｖ２２（ｎ）を簡単に求めることができる。

更に、電位変更量ΔＶ１（ｎ）に基づいて、第１透明電極１６１を構成する各分割電極１６１ａ〜１６１ｃに印加する電位が、順次変更され、その後、電位変更量ΔＶ２１（ｎ）、ΔＶ２２（ｎ）に基づいて、第２透明電極１６２を構成する各分割電極１６２ａ〜１６２ｆに印加する電位が、順次変更されるため、大きな検出信号を速やかに得ることができる。

加えて、電位変更量ΔＶ１（ｎ）、ΔＶ２１（ｎ）、ΔＶ２２（ｎ）が大きい順に、第１透明電極１６１及び第２透明電極１６２を構成する各分割電極に印加する電位を変更するため、大きな検出信号を更に速やかに得ることができる。

なお、本発明は、以下の形態にも適用可能である。
（Ａ）本実施形態では、第１透明電極１６１及び第２透明電極１６２が均等に分割されている場合について説明したが、第１透明電極１６１及び第２透明電極１６２がその他の大きさに分割されている形態でもよい。例えば、第１透明電極１６１及び第２透明電極１６２が、収差を補正するために印加するべく電位差の径方向の変化が大きい位置では、細かく分割されている形態でもよい。この場合には、効果的に収差を補正することができる。

（Ｂ）本実施形態では、光ピックアップ装置１が２つの光源（第１光源１１Ａ、第２光源１１Ｂ）を備える場合について説明したが、１の光源を備える形態でもよいし、３以上の光源を備える形態でもよい。光源の数が少ない程、電位差記憶部３２１に格納するテーブルが小さくなる。

（Ｃ）本実施形態では、集光位置が２箇所である場合ついて説明したが、集光位置が１箇所である形態でもよいし、３箇所以上である形態でもよい。集光位置の個数が少ない程、電位差記憶部３２１に格納するテーブルが小さくなる。

（Ｄ）本実施形態では、電位変更部３２４が第１透明電極１６１、第２透明電極１６２の順に電位を変更する場合について説明したが、第１透明電極１６１及び第２透明電極１６２を構成する全ての分割電極について、電位変更量ΔＶ１（ｎ）、ΔＶ２１（ｎ）、ΔＶ２２（ｎ）が小さい順に、順次電位を変更する形態でもよい。

（Ｅ）本実施形態では、ＤＳＰ３２が電位差記憶部３２１、電位算出部３２２、変更量算出部３２３、及び、電位変更部３２４として機能する場合について説明したが、少なくとも１の機能部が回路によって実現されている形態でもよい。

本発明の収差補正装置を用いれば、分割電極に印加する電位を変更するために要する時間である調整時間内の検出信号を安定させることができる。そして、本発明の収差補正装置を光ピックアップ装置（情報再生装置）に備えることにより、球面収差の補正を適切に行うことが可能となる。

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透明電極及び第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、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、ＤＳＰの機能的な構成の一例を示す機能構成図である。 は、第１透明電極及び第２透明電極に印加する電位を求める方法の一例を説明する説明図である。 は、第１透明電極及び第２透明電極に印加する電位を変更する方法を説明する説明図である。

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
３２ ＤＳＰ（コンピュータ、収差補正装置の一部）
３２１ 電位差記憶部（電位差記憶手段）
３２２ 電位算出部（電位算出手段）
３２３ 変更量算出部（変更量算出手段）
３２４ 電位変更部（電位変更手段）

Claims (10)

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、
   求められた電位と既に印加されている電位との差である電位変更量を、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求める変更量算出手段と、
   前記電位変更量に基づいて、前記第１透明電極及び第２透明電極を構成する各分割電極に印加する電位を、順次、前記電位算出手段により求められた電位に変更する電位変更手段と
   を備えることを特徴とする収差補正装置。
2. 前記光ビームは、その波長が複数の異なる波長に変更可能に構成され、
   前記制御ユニットは、
   前記光ビームの波長毎に、且つ、前記第１透明電極を構成する各分割電極と、それぞれ対向する第２透明電極を構成する各分割電極との間に印加する電位差を格納する電位差記憶手段
   を備え、
   前記電位算出手段は、前記電位差記憶手段から前記光ビームの波長に対応する電位差を読み出すことによって、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. 前記集光位置は、複数の異なる位置に変更可能に構成され、
   前記電位差記憶手段は、前記集光位置毎に、前記前記第１透明電極を構成する各分割電極と、それぞれ対向する第２透明電極を構成する各分割電極との間に印加する電位差を格納し、
   前記電位算出手段は、前記電位差記憶手段から前記集光位置に対応する電位差を読み出すことによって、印加する電位を求めることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の収差補正装置。
4. 前記電位差記憶手段は、環境温度に対応付けて、前記前記第１透明電極を構成する各分割電極と、それぞれ対向する第２透明電極を構成する各分割電極との間に印加する電位差を格納し、
   前記電位算出手段は、前記電位差記憶手段から前記環境温度に対応する電位差を読み出すことによって、印加する電位を求めることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の収差補正装置。
5. 前記第２分割数は、前記第１分割数の整数倍であって、
   前記第１透明電極及び第２透明電極は、それぞれ、前記第１分割数及び第２分割数に、均等に分割されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の収差補正装置。
6. 前記電位変更手段は、前記電位変更量に基づいて、前記第１透明電極を構成する各分割電極に印加する電位を、順次、前記電位算出手段により求められた電位に変更し、その後、前記電位変更量に基づいて、前記第２透明電極を構成する各分割電極に印加する電位を、順次、前記電位算出手段により求められた電位に変更することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の収差補正装置。
7. 前記電位変更手段は、前記電位変更量が大きい順に、前記第１透明電極及び第２透明電極を構成する各分割電極に印加する電位を、順次、前記電位算出手段により求められた電位に変更することを特徴とする請求項６に記載の収差補正装置。
8. 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７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。
9. 請求項１〜請求項７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。
10. 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、
    求められた電位と既に印加されている電位との差である電位変更量を、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求める変更量算出手段と、
    前記電位変更量に基づいて、前記第１透明電極及び第２透明電極を構成する各分割電極に印加する電位を、順次、前記電位算出手段により求められた電位に変更する電位変更手段と
    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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