JP2000268398A - 光ピックアップ、情報記録装置及び情報再生装置 - Google Patents

光ピックアップ、情報記録装置及び情報再生装置

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JP2000268398A
JP2000268398A JP11074220A JP7422099A JP2000268398A JP 2000268398 A JP2000268398 A JP 2000268398A JP 11074220 A JP11074220 A JP 11074220A JP 7422099 A JP7422099 A JP 7422099A JP 2000268398 A JP2000268398 A JP 2000268398A
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哲哉 飯田
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正之 岩崎
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械的な制御を必要とせず、電気的な制御だ
けで複屈折の影響を効果的に補償することが可能な光ピ
ックアップ等を提供する。 【解決手段】 基板ＰＬを介して光ディスクＤＫに光ビ
ームＢを照射すると共に、光ディスクＤＫからの反射光
Ｂrに基づいて光ビームＢが基板ＰＬを透過するときに
発生する複屈折を補償する液晶パネル３を備える光ピッ
クアップＰＵにおいて、液晶パネル３が、液晶層内の液
晶分子の配向方向を制御することにより液晶層を透過す
る光ビームＢに対して複屈折を打ち消すための打消位相
差を与えることで当該複屈折を補償すると共に、当該複
屈折を示す検出信号Ｓvを生成する振幅検出回路８と、
検出信号Ｓvに基づいて、光ビームＢの光軸に垂直な面
内の液晶分子の配向方向を一定としつつ当該光軸を含む
面内の当該配向方向を変更するように液晶パネル３を制
御し、光ビームＢに打消位相差を発生させるドライバ７
と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体に対して
光学的に情報を記録再生する光ピックアップ並びに当該
光ピックアップを備えた情報記録装置及び情報再生装置
の技術分野に属し、より詳細には、記録媒体上の光ビー
ムを透過する透過層の光学特性に起因して当該光ビーム
及びその反射光に発生する複屈折を補償して情報を記録
再生する光ピックアップ並びに当該光ピックアップを備
えた情報記録装置及び情報再生装置の技術分野に属す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年各方面で開発が盛んに行われている
いわゆる光ディスクは、大容量の情報を記録再生するこ
とができる記録媒体である。
【０００３】そして、当該光ディスクに対してレーザ光
等の光ビームを用いて情報の記録再生を行う場合には、
一般に以下のような構成が取られることが多い。
【０００４】すなわち、先ずレーザ光源から直線偏光の
光ビームを発生させる。次に、当該光ビームを偏光ビー
ムスプリッタ（偏光の方向により光ビームを反射又は透
過する光学素子）を透過させた後に四分の一波長板に入
射させる。そして、当該四分の一波長板における位相差
付加機能により直線偏光であった当該光ビームを円偏光
に変換し、その後、これを対物レンズに入射させて光デ
ィスク上に集光する。
【０００５】一方、光ディスクにより当該光ビームが反
射されることにより生成されるその反射光は、当該反射
により反射前とは逆旋回の円偏光となり、再び四分の一
波長板を透過することにより偏光方向が往路とは９０度
異なる直線偏光となって再度偏光ビームスプリッタに入
射する。そして、当該偏光ビームスプリッタにより反射
され、元のレーザ光源側に戻らずに受光器側に導光され
当該受光器により受光されて電気信号に変換される。
【０００６】この後は、光ディスクに情報を記録する場
合には、当該電気信号に基づいて情報を記録すべき位置
が検出されたり、又は記録用の光ビームの強度が制御さ
れたりすることとなり、一方、光ディスクから情報を再
生する場合には、当該電気信号に基づいて当該情報が再
生されることとなる。
【０００７】ここで、光ディスクを構成する基板又は保
護層の材質の不均一性等に起因して当該基板又は保護層
を光ビームが透過する際に当該光ビームに複屈折が発生
する場合を考えると、この場合には、光ディスクから反
射された光ビームの偏光は、往路と正確に逆向きの円偏
光とはならず、当該複屈折の発生量に対応して復路の光
ビームの偏光状態は様々な状態を取り得ることとなる。
【０００８】そして、この状態で偏光ビームスプリッタ
ヘ光ビームが再度入射すると、その全てが反射されるこ
とがなくなり、その一部が元のレーザ光源側に戻ってし
まい、結果として受光器での受光量が滅少することにな
る。換言すれば、光ディスクにおいて光ビームに発生す
る複屈折の量によっては、受光器の受光量が再生限界を
下回ってしまう場合も生ずることになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、現在市販されているＣＤ（Compact Dusk）の中に
は、発生する複屈折量が非常に多いものや、光ディスク
内の位置により複屈折量が大きく異なるもの等が混在し
ており、これらの場合には上記した従来の再生光学系で
は信号再生ができない場合があるという問題点があっ
た。
【００１０】このとき、従来の再生光学系を用いる場合
でも、四分の一波長板を回転させることにより光ディス
クによって発生した複屈折を補償することは可能である
が、この場合には、機械的で複雑な制御機構が必要とな
り、光ピックアップ自体の構成が複雑になると共に大幅
な生産コストの上昇を招いてしまうという問題点もあっ
た。
【００１１】そこで、本発明は、上述したような各問題
点に鑑みて為されたもので、その課題は、機械的な制御
を必要とせず、電気的な制御だけで複屈折の影響を効果
的に補償することが可能な光ピックアップ並びに当該光
ピックアップを備えた情報記録装置及び情報再生装置を
提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、光ビームに対して透明
な基板等の透過層を有する光ディスク等の記録媒体に対
して当該透過層を介して当該光ビームを照射する光ピッ
クアップであって、当該光ビームの前記記録媒体からの
反射光に基づいて当該光ビームが前記透過層を透過する
ときに当該光ビームに発生する複屈折を補償する液晶パ
ネル等の補償手段を備える光ピックアップにおいて、前
記補償手段が、液晶層内の液晶分子の配向方向を制御す
ることにより当該液晶層を透過する前記光ビームに対し
て前記複屈折を打ち消すための打消位相差を与えること
で当該複屈折を補償する液晶パネル等の液晶補償手段で
あると共に、前記複屈折を示す指示信号を生成する振幅
検出回路等の生成手段と、前記指示信号に基づいて、前
記光ビームの光軸に垂直な予め設定された基準直線と前
記配向方向とのなす前記光軸に垂直な面内の角度である
第１角度を一定としつつ前記光軸と前記配向方向とのな
す前記光軸を含む面内の角度である第２角度を変更する
ように前記配向方向を制御し、当該液晶補償手段を透過
する前記光ビームに前記打消位相差を発生させるドライ
バ等の制御手段と、を備える。
【００１３】よって、液晶分子の配向方向における第１
角度のみを変更して打消位相差を光ビームに発生させる
（すなわち、当該光ビームの直線偏光面の方向を変化さ
せないまま（当該直線偏光面の方向を回転させないま
ま）打消位相差を発生させる）ので、当該光ビーム及び
その反射光に発生している複屈折を電気的に効果的に補
償することができる。
【００１４】また、当該配向方向における第１角度のみ
を変更するので、当該配向方向における第２角度を変更
するための液晶組成とする必要がなく、補償手段を構成
する際の液晶の調製を簡略化することができる。
【００１５】上記の課題を解決するために、請求項２に
記載の発明は、請求項１に記載の光ピックアップにおい
て、前記反射光を受光し、受光信号を生成するディテク
タ等の受光手段を更に備え、前記生成手段は、前記受光
信号の振幅が最大となるときに前記複屈折が前記打消位
相差により打ち消されていることを示すように前記指示
信号を生成して前記制御手段に出力するように構成され
る。
【００１６】よって、受光信号の振幅が最大値となるよ
うに制御手段により液晶補償手段を制御することで複屈
折が補償されるので、簡易な構成で当該複屈折を補償す
ることができる。
【００１７】上記の課題を解決するために、請求項３に
記載の発明は、請求項１又は２に記載の光ピックアップ
において、前記液晶補償手段は、前記液晶層と、前記液
晶層を挟むように設けられると共に前記光ビームに対し
て透明であり、且つ全ての前記液晶分子における前記第
１角度を一定とするように当該液晶分子を配向させる配
向膜等の二つの配向手段と、前記液晶層及び前記配向手
段を挟むように設けられると共に前記光ビームに対して
透明であり、且つ前記第２角度を制御するための制御電
圧を前記液晶分子に印加する透明電極等の電圧印加手段
と、により構成されている。
【００１８】よって、配向手段により第１角度を一定と
し、更に電圧印加手段により第２角度を変更して打消位
相差を発生させるので、効果的に複屈折を補償すること
ができる。
【００１９】上記の課題を解決するために、請求項４に
記載の発明は、請求項３に記載の光ピックアップにおい
て、前記第１角度が前記液晶層を透過する前の前記光ビ
ームにおける各直線偏光面に対して４５度となるように
前記配向手段が設けられていると共に、前記制御手段
は、前記光ビームに対して当該光ビームの波長の四分の
一の位相差を与える前記第２角度を中心として当該第２
角度を変化させることにより前記光ビームに前記打消位
相差を発生させるように前記配向方向を制御するように
構成される。
【００２０】よって、液晶分子の配向方向における第１
角度が光ビームにおける各直線偏光面に対して４５度の
角度で一定とされており、且つ光ビームに対してその波
長の四分の一の位相差を与える第２角度を中心として当
該第２角度を変化させることにより光ビームに打消位相
差を発生させるように配向方向が制御されるので、液晶
補償手段が光ビームに対していわゆる四分の一波長板と
して機能することとなり、当該四分の一波長板を別途設
ける必要がない。
【００２１】上記の課題を解決するために、請求項５に
記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の
光ピックアップと、前記反射光に基づいて前記記録媒体
に予め記録されている記録制御情報を検出するディテク
タ等の検出手段と、前記検出された記録制御情報に基づ
いて、前記記録媒体に記録すべき記録情報を変調し、変
調信号を生成する変調回路等の変調手段と、前記変調信
号に対応する強度を有する前記光ビームを生成して前記
記録媒体に照射し、前記記録情報を前記記録媒体に記録
するレーザダイオード等の記録手段と、を備える。
【００２２】よって、記録制御情報を検出する際に光ビ
ームに複屈折が含まれないので、より正確に記録制御情
報を検出して記録情報を記録媒体に記録することができ
る。
【００２３】上記の課題を解決するために、請求項６に
記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の
光ピックアップと、前記反射光に基づいて前記記録媒体
に予め記録されている記録情報を検出するディテクタ等
の検出手段と、前記検出された記録情報を再生し、再生
信号を生成して外部に出力する再生回路等の再生手段
と、を備える。
【００２４】よって、反射光内に複屈折が含まれないの
で、より正確に記録情報を再生することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】次に、本発明に好適な実施の形態
について、図面に基づいて説明する。 （Ｉ）第１実施形態 始めに、本発明に係る第１実施形態について、図１乃至
図４を用いて説明する。
【００２６】なお、以下に説明する第１実施形態は、予
め再生すべき情報が記録されている光ディスクから光学
的に当該情報を再生する情報再生装置に対して本発明を
適用した場合の実施形態である。
【００２７】また、図１は第１実施形態に係る情報再生
装置の概要構成を示すブロック図であり、図２は本発明
に係る液晶パネルの構成を示す図であり、図３は当該液
晶パネルの動作を説明する図であり、図４は液晶パネル
の動作特性を示す図である。
【００２８】先ず、第１実施形態に係る情報再生装置の
全体構成及び動作について図１を用いて説明する。
【００２９】図１に示すように、第１実施形態に係る情
報再生装置Ｓは、ピックアップＰＵと、再生手段として
の再生回路９と、により構成されている。
【００３０】また、ピックアップＰＵは、レーザダイオ
ード１と、ＰＢＳ（PolarizationBeam Splitter；偏光
ビームスプリッタ）２と、本発明に係る補償手段及び液
晶補償手段としての液晶パネル３と、対物レンズ４と、
シリンドリカルレンズ５と、検出手段及び受光手段とし
てのディテクタ６と、制御手段としてのドライバ７と、
生成手段としての振幅検出回路８と、により構成されて
いる。
【００３１】また、情報再生装置Ｓにより再生されるべ
き情報が記録されている記録媒体としての光ディスクＤ
Ｋは、後述する光ビームＢに対して透明な透過層として
の基板ＰＬ上に、当該情報に対応し且つ保護層ＰＣによ
り保護されているピットＰＴを有しており、当該基板Ｐ
Ｌを透過することにより光ビームＢがピットＰＴに照射
され、このピットＰＴにより反射されることにより当該
ピットＰＴにより強度変調された反射光Ｂrが生成され
る。
【００３２】このとき、当該基板ＰＬには、その材質の
不均一性又はそれを構成する分子の配向等に起因した光
学的異方性が含まれており、これにより当該透過する光
ビームＢ及び反射光Ｂrには本来不要な複屈折が発生す
るものとする。
【００３３】なお、図１は、情報再生装置Ｓのうち本発
明に係る部分のみを示す図であり、実際の情報再生装置
Ｓには、この他に、再生すべきピットＰＴに光ビームＢ
を正確に照射するために対物レンズ４を移動させるフォ
ーカスサーボ制御及びトラッキングサーボ制御を行うサ
ーボ制御部や、情報再生装置Ｓの動作状態を示す表示
部、或いは情報再生装置Ｓの動作を指定するための入力
操作を行う操作部等が別途含まれている。
【００３４】次に、動作を説明する。
【００３５】先ず、レーザダイオード１は、図示しない
駆動回路により駆動され、情報再生用の一定強度の光ビ
ームＢを生成してＰＢＳ２へ入射させる。このとき、当
該光ビームＢは、直交する二つの偏光面（いわゆるＰ偏
光面及びＳ偏光面）を有する直線偏光の光ビームとして
射出される。
【００３６】また、ＰＢＳ２は、当該光ビームＢを透過
するように形成されており、当該ＰＢＳ２を透過した光
ビームＢは液晶パネル３へ入射する。
【００３７】そして、当該液晶パネル３の後述する四分
の一波長板としての動作により、光ビームＢの偏光が直
線偏光から円偏光に変換されると共に、当該液晶パネル
３の後述する位相差付加機能により、上記基板ＰＬによ
り光ビームＢ及び反射光Ｂrに含まれることとなる複屈
折を打ち消して除去するための打消位相差が当該光ビー
ムＢに付加される。
【００３８】その後、円偏光に変換されると共に打消位
相差が付加された光ビームＢは、対物レンズ４に入射さ
れ、これにより光ディスクＤＫ上のピットＰＴに集光さ
れる。
【００３９】次に、光ビームＢがピットＰＴにより反射
されることにより生成された反射光Ｂrは、再び対物レ
ンズ４を介して液晶パネル３を透過し、ＰＢＳ２へ入射
される。このとき、反射光Ｂrは、当該光ディスクＤＫ
による反射により反射前とは逆旋回の円偏光となり、再
び四分の一波長板としての液晶パネル３を透過すること
によりその偏光方向が往路とは９０度異なる直線偏光と
なってＰＢＳ２へ入射する。
【００４０】そして、当該ＰＢＳ２により反射された反
射光Ｂrは、光ビームＢの集光位置をいわゆる非点収差
法によりフォーカスサーボ制御するために反射光Ｂrに
必要な非点収差がシリンドリカルレンズ５により付加さ
れた後にディテクタ６により受光され、当該反射光Ｂr
の強度に比例したレベルを有する受光信号Ｓpに変換さ
れて振幅検出回路８及び再生回路８へ出力される。
【００４１】これにより、再生回路８は、受光信号Ｓp
に対して復調処理等を施し、再生すべき光ディスクＤＫ
上の情報に対応する再生信号Ｓpuを生成して外部に出力
する。
【００４２】一方、上記振幅検出回路８は、受光信号Ｓ
pの振幅を検出し、当該振幅を示す検出信号Ｓvを生成し
てドライバ７へ出力する。
【００４３】そして、ドライバ７は、検出信号Ｓvによ
り示される受光信号Ｓpの振幅が最大となるように液晶
パネル３内の液晶分子に駆動電圧を印加すべく駆動信号
Ｓdを生成して当該液晶パネル３へ出力する。このと
き、当該駆動信号Ｓdは、受光信号Ｓpの振幅が最大とな
るときはすなわち反射光Ｂr中の複屈折が最大限に除去
されて当該反射光Ｂrの全てがディテクタ６に入射して
いるときであるものとして（換言すれば、当該複屈折を
最大限に除去するための打消位相差が液晶パネル３によ
り光ビームＢ及び反射光Ｂrに付加されているものとし
て）当該振幅を最大とするように液晶パネル３を駆動す
るためのものである。
【００４４】次に、第１実施形態に係る液晶パネル３の
構成について、図２を用いて説明する。
【００４５】なお、図２（ａ）は当該液晶パネル３の構
成を示す縦断面図であり、図２（ｂ）は後述する配向膜
と光ビームＢにおける偏光方向との関係を示す斜視図で
ある。
【００４６】図２（ａ）に示すように、第１実施形態の
液晶パネル３は、直交する二軸の光学異方性を有する液
晶分子Ｍを含む液晶層３ｅに接してこれを挟むように二
つの配向膜３ｃ及び３ｄが形成されている。そして、こ
の二つの配向膜３ｃ及び３ｄにより液晶分子Ｍの配向方
向のうち光ビームＢ又は反射光Ｂrの夫々の光軸に垂直
な面内の配向方向が決定される。なお、この各光軸に垂
直な面内の配向方向が常に一定となるように後述する透
明電極により上記駆動電圧が液晶分子Ｍに印加される。
【００４７】次に、配向膜３ｃの液晶層３ｅと反対の面
にはＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等を材質とする光ビ
ームＢ及び反射光Ｂrに対して透明な薄膜平面状の透明
電極３ａが形成されていると共に、配向膜３ｄの液晶層
３ｅと反対の面には同じくＩＴＯ等を材質とする光ビー
ムＢ及び反射光Ｂrに対して透明な薄膜平面状の透明電
極３ｂが形成されている。この二つの透明電極３ａ及び
３ｂに対して上記ドライバ７により駆動信号Ｓdが夫々
印加されることにより、液晶分子Ｍに対して光ビームＢ
又は反射光Ｂrの夫々の光軸に平行な方向の電界が印加
され、この電界により液晶分子Ｍが後述するように当該
光軸を含む面内において倒れるように駆動される。そし
て、後述するように、上記した二軸の光学異方性を有す
る液晶分子Ｍが各光軸を含む面内で倒れることにより、
光ビームＢ及び反射光Ｂrに対して必要な打消位相差
（すなわち、基板ＰＬにより光ビームＢ及び反射光Ｂr
に付加される複屈折を相殺除去するための打消位相差）
が付加されるのである。このとき、液晶分子Ｍの各光軸
を含む面内における各光軸とのなす角度が大きいほど
（すなわち、各光軸に対して液晶分子Ｍが倒れているほ
ど）大きな打消位相差を光ビームＢ及び反射光Ｂrに対
して付加することができることとなる。
【００４８】また、各透明電極３ａ及び３ｂの更に外側
には、上述した液晶層３ｅ、配向膜３ｃ及び３ｄ並びに
透明電極３ａ及び３ｂを保護するためのガラス基板３ｆ
及び３ｇが形成されている。
【００４９】次に、液晶分子Ｍの配向方向のうち、上述
した各光軸に垂直な面内の配向方向について、図２
（ｂ）を用いて詳説する。
【００５０】図２（ｂ）に示すように、液晶パネル３に
おいては、各光軸に垂直な面内の液晶分子Ｍの配向方向
が、光ビームＢにおける各偏光方向（直交するＰ偏光面
の方向及びＳ偏光面の方向）の各々に対して夫々４５度
の一定角度を有するように配向膜３ｃ及び３ｄが形成さ
れている。このとき、配向膜３ｃ及び３ｄの夫々におけ
る配向方向は相互に平行となる。そして、この各光軸に
垂直な面内の液晶分子Ｍの配向方向が駆動信号Ｓdの印
加による液晶分子Ｍの回転（各光軸を含む面内における
回転）時にも一定に保たれるのである。
【００５１】次に、当該液晶パネル３の駆動について、
図３及び図４を用いて説明する。
【００５２】なお、図３は駆動信号Ｓdにおける駆動電
圧が変化したときの液晶分子Ｍの配向方向の変化を段階
的に示した図であり、図４は実際の液晶パネル３におけ
る駆動信号Ｓdの電圧とそれにより光ビームＢ及び反射
光Ｂrに発生する位相差（光ビームＢの波長により規格
化されている。）との関係を示す図である。このとき、
図３の各図において、左に示す縦断面図はその右に示す
平面図におけるＡ−Ａ’面に対応する縦断面図である。
【００５３】上述したように、第１実施形態において
は、液晶分子Ｍの配向方向のうち、光ビームＢ及び反射
光Ｂrの各光軸に垂直な面内の配向方向を一定としつつ
当該各光軸を含む面内の配向方向を変化させて光ビーム
Ｂ及び反射光Ｂrに対して上記複屈折を相殺するための
打消位相差を発生させる。
【００５４】このとき、液晶層３ｅ内の各液晶分子Ｍの
配向方向は、駆動信号Ｓdにより電圧を印加しない状態
では当該各光軸に平行となっており（図３（ａ））、当
該電圧を増加するに従って徐々に各光軸を含む面内で回
転し、最終的には、各光軸に垂直な方向となる（図３
（ｂ）乃至図３（ｅ））。この場合、この配向方向の変
化を例えば透明電極３ａ側から見ると、図３内各図の右
側に示すように、液晶分子Ｍの長さが配向膜３ｃ及び３
ｄによる配向方向に徐々に長くなっていくように見える
こととなる。そして、このときの各光軸に垂直な面内の
配向方向（図３（ｅ）に示す角度ＡＧ）が光ビームＢの
Ｐ偏光面の方向及びＳ偏光面の方向に対して常に一定の
４５度とされているのである。
【００５５】次に、駆動信号Ｓdにより実際に液晶分子
Ｍに印加される駆動電圧については、図４に示すよう
に、光ビームＢ及び反射光Ｂrに対してその波長λの四
分の一の位相差を与えるのに必要な駆動電圧Ｖ0（図３
（ｃ）参照）を基準とし、そのときに発生している複屈
折の極性に応じて、複屈折がαだけ増加したときはこれ
を打ち消すだけの打消位相差−αを光ビームＢ及び反射
光Ｂrに与えるべく駆動電圧をＶ0からＶ1に低減させて
付加する位相差の合計（すなわち、光ビームＢの四分の
一波長の位相差と打消位相差との合計）を減少させ（図
３（ｂ）参照）、一方、複屈折がα’だけ減少したとき
はこれを打ち消すだけの打消位相差＋α’を光ビームＢ
及び反射光Ｂrに与えるべく駆動電圧をＶ0からＶ2に増
大させて付加する位相差の合計を増加させる（図３
（ｄ）参照）。
【００５６】なお、発生させる打消位相差の極性及び量
の制御については、振幅検出回路８において検出された
受光信号Ｓpの振幅をドライバ７において常に監視する
ことにより、あるタイミングにおける当該振幅がその直
前のタイミングの振幅よりも大きくなっているときは、
複屈折が除去されつつあるとして更に同じ極性で量の大
きな打消位相差を発生させるべく駆動信号Ｓdの電圧値
が増大するように制御され、他方、あるタイミングにお
ける当該振幅が直前のタイミングの振幅よりも小さくな
っているときは、複屈折が最大限に除去された後に過大
な打消位相差が与えられつつあるとして同じ極性で量の
より小さな打消位相差を発生させるべく駆動信号Ｓdの
電圧値が減少するように制御される。このとき、打消位
相差を零としてもなお振幅が最大とならないときは、更
に反対の極性の打消位相差を発生させるように駆動信号
Ｓdの電圧値が制御される。
【００５７】このようにして、受光信号Ｓpの振幅が最
大値となったときに、適切な打消位相差が付加されて当
該複屈折が除去されることとなる。
【００５８】以上説明したように、第１実施形態の液晶
パネル３の動作によれば、液晶層３ｅ内の液晶分子Ｍの
配向方向を制御することにより光ビームＢ及び反射光Ｂ
rに対して打消位相差を与えることで当該複屈折を補償
する場合に、各光軸を含む面内の配向方向のみを変更し
て打消位相差を発生させる（すなわち、当該光ビームＢ
（又は反射光Ｂr）の直線偏光面の方向を変化させない
まま（当該直線偏光面の方向を回転させないまま）打消
位相差を発生させる）ので、当該光ビームＢ及び反射光
Ｂrに発生している複屈折を電気的に効果的に補償する
ことができる。
【００５９】従って、当該光ビームＢ及びその反射光Ｂ
rを用いて光ディスクＤＫ上の情報を再生する場合に、
簡易な構成で正確に再生を行うことができる。
【００６０】また、受光信号Ｓpの振幅を監視し、その
値が最大となるように打消位相差を付加するので、簡易
な構成で当該複屈折を補償することができる。
【００６１】更に、配向膜３ｃ及び３ｄにより各光軸に
垂直な面内の配向方向を一定とし、更に透明電極３ａ及
び３ｂにより各光軸を含む面内の配向方向を変更して打
消位相差を発生させるので、効果的に複屈折を補償する
ことができる。
【００６２】更にまた、各光軸に垂直な面内の配向方向
が光ビームＢにおける各直線偏光面に対して４５度の角
度で一定とされており、且つ光ビームＢに対してその波
長の四分の一の位相差を与える配向方向を中心として当
該配向方向を変化させることにより打消位相差を発生さ
せるように駆動信号Ｓdが制御されるので、液晶パネル
３が光ビームＢに対していわゆる四分の一波長板として
機能することとなり、当該四分の一波長板を別途設ける
必要がない。
【００６３】また、各光軸を含む面内の配向方向のみを
変更するので、液晶層３ｅを構成する液晶材料につい
て、当該液晶材料を各光軸に垂直な面内の配向方向を変
更するための液晶材料とする必要がなく、当該液晶材料
の調製を簡略化することができる。
【００６４】より具体的には、従来の如く配向膜３ｃと
配向膜３ｄとの間で捻じれを有する液晶層とする場合に
は、その液晶層を構成する液晶材料としていわゆるツイ
ストネマティック液晶を用いる必要があり、このツイス
トネマティック液晶を調製する場合にはいわゆるネマテ
ィック液晶にいわゆるカイラルネマティック液晶を混入
する必要がある。そして、このカイラルネマティック液
晶のネマティック液晶に対する添加量により配向膜３ｃ
と配向膜３ｄとの間の液晶分子の螺旋ピッチ（液晶分子
が捻じれにより各光軸に垂直な面内で一回転するための
各光軸方向の距離）が異なるため、カイラルネマティッ
ク液晶の添加量は液晶層の厚さと捻じれ角度に基づいて
設定する必要がある。更に、当該螺旋ピッチは温度によ
り変化する（すなわち、温度が上昇すると螺旋ピッチが
長くなり、下降すると短くなる。更にその変化の度合い
も液晶材料によって異なる。）ため、その変化の度合い
も考慮してカイラルネマティック液晶の添加量を厳密に
設定する必要がある。これに対し、第１実施形態の場合
には、当該カイラルネマティック液晶（すなわち、各光
軸に垂直な面内の配向方向を変更するための液晶材料）
の添加そのものが不要となるので、液晶層３ｅを構成す
る液晶材料の調製が簡略化できるのである。
【００６５】なお、上記した第１実施形態においては、
対物レンズ４とＰＢＳ２との間に液晶パネル３を配置し
たが、これ以外に、対物レンズ４と光ディスクＤＫとの
間に液晶パネル３を配置しても同様の効果が得られる。 （II）第２実施形態 次に、本発明に係る他の実施形態である第２実施形態に
ついて、図５及び図６を用いて説明する。
【００６６】なお、図５は第２実施形態に係る情報再生
装置の概要構成を示すブロック図であり、図６は第２実
施形態に係る実際の液晶パネル３における駆動信号Ｓd
の電圧とそれにより光ビームＢ及び反射光Ｂrに発生す
る位相差（光ビームＢの波長により規格化されてい
る。）との関係を示す図である。
【００６７】また、図５に示す第２実施形態の情報再生
装置において、図１に示した第１実施形態の情報再生装
置Ｓと同様の構成部材については、同様の部材番号を付
して細部の説明を省略する。
【００６８】上述した第１実施形態においては、液晶パ
ネル３により複屈折を打ち消すための打消位相差を光ビ
ームＢ及び反射光Ｂrに発生させると共に、当該液晶パ
ネル３に四分の一波長板としての機能をも持たせるよう
に駆動信号Ｓdにおける駆動電圧を制御したが（図４参
照）、第２実施形態においては、液晶パネル３とは別個
に光ビームＢ及び反射光Ｂrの夫々の光路上に共通的に
四分の一波長板を設け、液晶パネル３については、上記
打消位相差を発生させる機能のみを有するように構成す
る。
【００６９】すなわち、図５に示すように、第２実施形
態の情報再生装置Ｓ’におけるピックアップＰＵ’は、
液晶パネル３と対物レンズ４との間に、光ビームＢを直
線偏光から円偏光に変換すると共に反射光Ｂrを円偏光
から直線偏光に変換するための四分の一波長板１０を備
えている。
【００７０】そして、液晶パネル３においては、複屈折
が発生していないときは駆動信号Ｓdにおける駆動電圧
が零とされることにより打消位相差が付加されないよう
に制御され、除去すべき複屈折＋β又は−β’が発生し
ているときにのみ、第１実施形態の場合と同様のドライ
バ７の動作により光ビームＢ及び反射光Ｂrに対して打
消位相差−β又は＋β’（図６参照）を発生させるべ
く、当該駆動電圧がＶ5又はＶ4（図６参照）となるよう
に駆動信号Ｓdが制御される。
【００７１】より具体的には、正の複屈折＋βが発生し
ているときはこれを打ち消すための負の打消位相差−β
を発生させるべく駆動電圧がＶ5とされ、一方、負の複
屈折−β’が発生しているときはこれを打ち消すための
正の打消位相差＋β’を発生させるべく駆動電圧がＶ4
とされる。
【００７２】上述した打消位相差のみを液晶パネル３に
より付加するための駆動電圧制御以外の、第２実施形態
の情報再生装置Ｓ’の液晶パネル３における液晶分子Ｍ
の配向方向の変化の態様及びその制御等を含む他の処理
は、上記第１実施形態の場合と同様であるので細部の説
明は省略する。
【００７３】以上説明したように、第２実施形態のピッ
クアップＰＵ’の動作によれば、液晶層３ｅ内の液晶分
子Ｍの配向方向を制御することにより光ビームＢ及び反
射光Ｂrに対して打消位相差を与えることで当該複屈折
を補償する場合に、各光軸を含む面内の配向方向のみを
変更して打消位相差を発生させる（すなわち、当該光ビ
ームＢ（又は反射光Ｂr）の直線偏光面の方向を変化さ
せないまま（当該直線偏光面の方向を回転させないま
ま）打消位相差を発生させる）ので、当該光ビームＢ及
び反射光Ｂrに発生している複屈折を電気的に効果的に
補償することができる。
【００７４】従って、当該光ビームＢ及びその反射光Ｂ
rを用いて光ディスクＤＫ上の情報を再生する場合に、
簡易な構成で正確に再生を行うことができる。
【００７５】また、受光信号Ｓpの振幅を監視し、その
値が最大となるように打消位相差を付加するので、簡易
な構成で当該複屈折を補償することができる。
【００７６】更に、配向膜３ｃ及び３ｄにより各光軸に
垂直な面内の配向方向を一定とし、更に透明電極３ａ及
び３ｂにより各光軸を含む面内の配向方向を変更して打
消位相差を発生させるので、効果的に複屈折を補償する
ことができる。
【００７７】なお、上述した第２実施形態における液晶
パネル３の配置位置については、図５に示した位置の他
に、四分の一波長板１０と対物レンズ４との間の位置で
あってもよいし、或いは、対物レンズ４と光ディスクＤ
Ｋとの間の位置であってもよい。 （III）第３実施形態 次に、本発明に係る他の実施形態である第３実施形態に
ついて、図７を用いて説明する。
【００７８】なお、図７は第３実施形態に係る情報記録
装置の概要構成を示すブロック図である。
【００７９】上記した第１及び第２実施形態において
は、本発明を情報再生装置に対して適用した場合につい
て説明したが、本発明は、これ以外に、記録可能な光デ
ィスクに対して情報を記録する情報記録装置に対して適
用することも可能である。
【００８０】すなわち、図７に示すように、記録時の光
ビームの出力設定や情報を記録する位置を示すアドレス
情報が予め記録制御情報として記録されている記録可能
な光ディスクＤＫ’に対して、当該記録制御情報を再生
しつつ記録すべき記録情報に基づいて変調された光ビー
ムＢ’を照射して当該記録情報を光ディスクＤＫ’に記
録する情報記録装置Ｒに対しても本発明は適用可能なの
である。
【００８１】この場合に、当該情報記録装置Ｒは、第１
実施形態と同様のＰＢＳ２、液晶パネル３、対物レンズ
４、シリンドリカルレンズ５、ディテクタ６、ドライバ
７、振幅検出回路８及び再生回路９に加えて、再生回路
９からの再生信号Ｓpuに基づいて変調回路１０を制御す
るための制御信号Ｓcを生成するＣＰＵ１５と、制御信
号Ｓcに基づいて、外部から入力される上記記録情報に
対応する記録信号Ｓrを変調し、変調信号Ｓecを生成し
て発振強度の制御が可能な記録手段としてのレーザダイ
オード１’の当該発振強度を制御する変調手段としての
変調回路１６と、を備えている。
【００８２】このとき、当該記録情報の記録に先立って
所定強度の光ビームＢ’が射出され、その反射光Ｂr'を
ディテクタ６により受光することで上記記録制御情報に
対応する受光信号Ｓpが生成され、更にこの受光信号Ｓp
を再生回路９により再生して得られる再生信号Ｓpu中に
含まれる当該記録制御情報に基づいてＣＰＵ１５が制御
信号Ｓcを生成することにより、上記記録情報を光ディ
スクＤＫ’上の所定の記録位置に記録すると共に記録用
の当該光ビームＢ’の強度を制御するための上記変調信
号Ｓecが生成される。
【００８３】そして、当該記録制御情報を検出する際に
光ビームＢ’又はその反射光Ｂr'に発生する複屈折が上
述した第１実施形態の場合と同様の液晶パネル３及びド
ライバ７の動作により除去されることとなる。
【００８４】以上説明した以外の記録制御情報検出に係
る動作については、上述した第１実施形態における情報
検出動作と同様であるので、細部の説明は省略する。
【００８５】その後は、再生した当該記録制御情報に基
づいて記録信号Ｓrが変調回路１６により変調されて変
調信号Ｓecが生成され、この変調信号Ｓecに対応した強
度で光ビームＢ’が生成されて光ディスクＤＫ’に記録
情報が記録される。
【００８６】以上説明したように、第３実施形態の情報
記録装置Ｒの動作によれば、光ディスクＤＫ’上の記録
制御情報を検出するに当たり、液晶パネル３における液
晶層３ｅ内の液晶分子Ｍの配向方向を制御することによ
り光ビームＢ’及び反射光Ｂr'に対して打消位相差を与
えることで発生している複屈折を補償する場合に、各光
軸を含む面内の配向方向のみを変更して打消位相差を発
生させるので、当該光ビームＢ’及び反射光Ｂr'に発生
している複屈折を電気的に効果的に補償することができ
る。
【００８７】従って、当該光ビームＢ’及びその反射光
Ｂr'を用いて光ディスクＤＫ’上の記録制御情報を再生
する場合に、簡易な構成で正確に記録制御情報を再生し
て記録情報の記録を行うことができる。
【００８８】また、受光信号Ｓpの振幅を監視し、その
値が最大となるように打消位相差を付加するので、簡易
な構成で当該複屈折を補償することができる。
【００８９】更に、配向膜３ｃ及び３ｄにより各光軸に
垂直な面内の配向方向を一定とし、更に透明電極３ａ及
び３ｂにより各光軸を含む面内の配向方向を変更して打
消位相差を発生させるので、効果的に複屈折を補償する
ことができる。
【００９０】更にまた、各光軸に垂直な面内の配向方向
が光ビームＢにおける各直線偏光面に対して４５度の角
度で一定とされており、且つ光ビームＢに対してその波
長の四分の一の位相差を与える配向方向を中心として当
該配向方向を変化させることにより打消位相差を発生さ
せるように駆動信号Ｓdが制御されるので、液晶パネル
３が光ビームＢに対していわゆる四分の一波長板として
機能することとなり、当該四分の一波長板を別途設ける
必要がない。
【００９１】なお、上記した第３実施形態においては、
上述した第１実施形態に対応する情報記録装置Ｒについ
て説明したが、上述した第２実施形態に対応する情報記
録装置についても、第２実施形態の情報再生装置Ｓ’に
対してＣＰＵ１５及び変調回路１６を付加し、第３実施
形態と同様に動作させることによりこれを実現すること
が可能である。
【００９２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、液晶層内の液晶分子の配向方向を制御す
ることにより当該液晶層を透過する光ビームに対して複
屈折を打ち消すための打消位相差を与えることで当該複
屈折を補償する場合に、当該配向方向における第１角度
のみを変更して打消位相差を光ビームに発生させる（す
なわち、当該光ビームの直線偏光面の方向を変化させな
いまま（当該直線偏光面の方向を回転させないまま）打
消位相差を発生させる）ので、当該光ビーム及びその反
射光に発生している複屈折を電気的に効果的に補償する
ことができる。
【００９３】従って、当該光ビーム及びその反射光を用
いて記録媒体に対し情報の記録再生を行う場合に、簡易
な構成で正確に情報の記録再生を行うことができる。
【００９４】また、液晶分子の配向方向における第１角
度のみを変更するので、当該配向方向における第２角度
を変更するための液晶組成とする必要がなく、補償手段
を構成する際の液晶の調製を簡略化することができる。
【００９５】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、受光信号の振幅が最大と
なるときに複屈折が打消位相差により打ち消されている
ことを示すように指示信号を生成するので、簡易な構成
で当該複屈折を補償することができる。
【００９６】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は２に記載の発明の効果に加えて、配向手段により第
１角度を一定とし、更に電圧印加手段により第２角度を
変更して打消位相差を発生させるので、効果的に複屈折
を補償することができる。
【００９７】請求項４に記載の発明によれば、請求項３
に記載の発明の効果に加えて、液晶分子の配向方向にお
ける第１角度が光ビームにおける各直線偏光面に対して
４５度の角度で一定とされており、且つ光ビームに対し
てその波長の四分の一の位相差を与える第２角度を中心
として当該第２角度を変化させることにより光ビームに
打消位相差を発生させるように配向方向が制御されるの
で、当該液晶補償手段が光ビームに対していわゆる四分
の一波長板として機能することとなり、当該四分の一波
長板を別途設ける必要がない。
【００９８】従って、光ピックアップの構成をより簡略
化しつつ光ビーム上の複屈折を補償することができる。
【００９９】請求項５に記載の発明によれば、液晶層内
の液晶分子の配向方向を制御することにより当該液晶層
を透過する光ビームに対して複屈折を打ち消すための打
消位相差を与えることで当該複屈折を補償する場合に、
当該配向方向における第１角度のみを変更して打消位相
差を光ビームに発生させるので、記録制御情報を検出す
る際の光ビームに発生する複屈折を効果的に補償するこ
とができることとなり、正確に記録制御情報を検出して
記録情報を記録媒体に記録することができる。
【０１００】請求項６に記載の発明によれば、液晶層内
の液晶分子の配向方向を制御することにより当該液晶層
を透過する光ビームに対して複屈折を打ち消すための打
消位相差を与えることで当該複屈折を補償する場合に、
当該配向方向における第１角度のみを変更して打消位相
差を光ビームに発生させるので、記録情報を再生するた
めの当該光ビーム及びその反射光に発生する複屈折を効
果的に補償できることとなり、正確に記録情報を再生す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の情報再生装置の概要構成を示す
ブロック図である。
【図２】液晶パネルの構成を示す図であり、（ａ）はそ
の構成を示す縦断面図であり、（ｂ）は液晶分子の配向
方向を示す斜視図である。
【図３】液晶分子の配向方向の変化を示す図であり、
（ａ）は駆動電圧が印加されていないときの液晶分子の
配向方法を示す断面図及び平面図であり、（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は夫々異なる駆動電圧が印加
されているときの液晶分子の配向方法の変化を示す断面
図及び平面図である。
【図４】第１実施形態の駆動電圧の変化と位相の変化の
関係を示す図である。
【図５】第２実施形態の情報再生装置の概要構成を示す
ブロック図である。
【図６】第２実施形態の駆動電圧の変化と位相の変化の
関係を示す図である。
【図７】第３実施形態の情報記録装置の概要構成を示す
ブロック図である。
【符号の説明】
１、１’…レーザダイオード ２…ＰＢＳ ３…液晶パネル ３ａ、３ｂ…透明電極 ３ｃ、３ｄ…配向膜 ３ｅ…液晶層 ３ｆ、３ｇ…ガラス基板 ４…対物レンズ ５…シリンドリカルレンズ ６…ディテクタ ７…ドライバ ８…振幅検出回路 ９…再生回路 １０…四分の一波長板 １５…ＣＰＵ １６…変調回路 Ｓ、Ｓ’…情報再生装置 Ｒ…情報記録装置 ＰＵ、ＰＵ’…ピックアップ ＤＫ、ＤＫ’…光ディスク ＰＬ…基板 ＰＴ…ピット ＰＣ…保護層 Ｂ、Ｂ’…光ビーム Ｂr、Ｂr'…反射光 Ｍ…液晶分子 Ｓp…受光信号 Ｓpu…再生信号 Ｓv…検出信号 Ｓd…駆動信号 Ｓec…変調信号 Ｓr…記録信号 Ｓc…制御信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 正之 埼玉県鶴ヶ島市富士見６丁目１番１号 パ イオニア株式会社総合研究所内 Ｆターム(参考） 2H088 EA47 GA02 GA17 HA06 HA17 HA20 HA24 JA05 MA20 2H091 FA11X FA26X FA26Z GA03 GA11 HA07 LA12 LA30 5D119 AA03 AA19 BA01 DA01 DA05 EC32 FA05 JA30

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光ビームに対して透明な透過層を有する
    記録媒体に対して当該透過層を介して当該光ビームを照
    射する光ピックアップであって、当該光ビームの前記記
    録媒体からの反射光に基づいて当該光ビームが前記透過
    層を透過するときに当該光ビームに発生する複屈折を補
    償する補償手段を備える光ピックアップにおいて、 前記補償手段が、液晶層内の液晶分子の配向方向を制御
    することにより当該液晶層を透過する前記光ビームに対
    して前記複屈折を打ち消すための打消位相差を与えるこ
    とで当該複屈折を補償する液晶補償手段であると共に、 前記複屈折を示す指示信号を生成する生成手段と、 前記指示信号に基づいて、前記光ビームの光軸に垂直な
    予め設定された基準直線と前記配向方向とのなす前記光
    軸に垂直な面内の角度である第１角度を一定としつつ前
    記光軸と前記配向方向とのなす前記光軸を含む面内の角
    度である第２角度を変更するように前記配向方向を制御
    し、当該液晶補償手段を透過する前記光ビームに前記打
    消位相差を発生させる制御手段と、 を備えることを特徴とする光ピックアップ。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の光ピックアップにおい
    て、 前記反射光を受光し、受光信号を生成する受光手段を更
    に備え、 前記生成手段は、前記受光信号の振幅が最大となるとき
    に前記複屈折が前記打消位相差により打ち消されている
    ことを示すように前記指示信号を生成して前記制御手段
    に出力することを特徴とする光ピックアップ。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の光ピックアップ
    において、 前記液晶補償手段は、 前記液晶層と、 前記液晶層を挟むように設けられると共に前記光ビーム
    に対して透明であり、且つ全ての前記液晶分子における
    前記第１角度を一定とするように当該液晶分子を配向さ
    せる二つの配向手段と、 前記液晶層及び前記配向手段を挟むように設けられると
    共に前記光ビームに対して透明であり、且つ前記第２角
    度を制御するための制御電圧を前記液晶分子に印加する
    電圧印加手段と、 により構成されていることを特徴とする光ピックアッ
    プ。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の光ピックアップにおい
    て、 前記第１角度が前記液晶層を透過する前の前記光ビーム
    における各直線偏光面に対して４５度となるように前記
    配向手段が設けられていると共に、 前記制御手段は、前記光ビームに対して当該光ビームの
    波長の四分の一の位相差を与える前記第２角度を中心と
    して当該第２角度を変化させることにより前記光ビーム
    に前記打消位相差を発生させるように前記配向方向を制
    御することを特徴とする光ピックアップ。
  5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれか一項に記載の
    光ピックアップと、 前記反射光に基づいて前記記録媒体に予め記録されてい
    る記録制御情報を検出する検出手段と、 前記検出された記録制御情報に基づいて、前記記録媒体
    に記録すべき記録情報を変調し、変調信号を生成する変
    調手段と、 前記変調信号に対応する強度を有する前記光ビームを生
    成して前記記録媒体に照射し、前記記録情報を前記記録
    媒体に記録する記録手段と、 を備えることを特徴とする情報記録装置。
  6. 【請求項６】 請求項１から４のいずれか一項に記載の
    光ピックアップと、 前記反射光に基づいて前記記録媒体に予め記録されてい
    る記録情報を検出する検出手段と、 前記検出された記録情報を再生し、再生信号を生成して
    外部に出力する再生手段と、 を備えることを特徴とする情報再生装置。
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