JP3493335B2 - 光学素子、光ヘッド及び光記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光情報処理又は光
通信等に用いられ、収差補正を行う光学素子、光ヘッド
及び光記録再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタルバーサタイルディスク
（ＤＶＤ）はディジタル情報をコンパクトディスク（Ｃ
Ｄ）に対して約７倍の記録密度で記録できることから、
大容量の光記録媒体として注目されている。

【０００３】ここで、高密度のＤＶＤを再生するために
光源の波長をＣＤより短くし（ＣＤは７８０ｎｍだがＤ
ＶＤは６５０ｎｍ）、対物レンズの開口数（ＮＡ）をＣ
Ｄより大きく（ＣＤは０．４５だがＤＶＤは０．６）し
ている。

【０００４】しかし、上記したように波長を短く、レン
ズのＮＡを上げているため光ディスクの反り等による光
軸に対する垂直からのずれ（チルト）により波面収差、
特にコマ収差が発生し、チルトに対するマージンがＣＤ
に比べて小さくなる。

【０００５】この課題を解決するため、特開平９−１２
８７８５号公報に液晶パネルを利用して波面収差を補正
する光ヘッドが提案されている。しかし、上記公報で述
べられている光ヘッドは１種類の収差、例えばラジアル
チルトにより生じるコマ収差のみを補正できるだけであ
る。

【０００６】ここで、実際の光ディスクはその製造方法
によりラジアル方向及びタンジェンシャル方向の両方向
にそれぞれ反ることがあり、上記公報で述べられている
光ヘッドでは補正効果が不十分である。そこで、この課
題を解決するため、特開平１０−２４７３３０号公報に
ラジアルチルト及びタンジェンシャルチルトの両方を同
時に補正する光ヘッドが提案されている。

【０００７】ここで図面を参照しながら、上述した従来
の光ヘッドの一例について説明する。図２０は従来の光
ヘッド（光ピックアップともいう）の構成図である。本
図に示すように光ヘッドは、光源１７０、ハーフミラー
１７１、液晶パネル１７２、対物レンズ１７３、光ディ
スク１７４、集光レンズ１７５、光検出器１７６、第１
のチルトセンサー１７７、第２のチルトセンサー１７
８、液晶パネル制御回路１７９を含んで構成される。

【０００８】光源１７０は例えば半導体レーザー素子で
構成され、光ディスク１７４の記録層に対し、記録再生
用のコヒーレント光を出力する光源である。ハーフミラ
ー１７１は光を分離するための素子であり、液晶パネル
１７２は図２１に示した構成で、図２２に示したパター
ンを有しており、各電極部に所望の信号を与えて液晶の
屈折率を可変させることにより各電極部の位相を変えて
収差補正を行う素子であり（詳細は後述）、対物レンズ
１７３は光ディスク１７４の記録層に光を集光するレン
ズであり、集光レンズ１７５は光ディスクの記録層で反
射された光を光検出器１７６に集光するレンズであり、
光検出器１７６は光ディスクの記録層で反射された光を
受光して光を電気信号に変換するものであり、第１のチ
ルトセンサー１７７は光ディスク１７４のラジアルチル
ト角を検出しそのチルト角に応じた信号を生成するセン
サーであり、第２のチルトセンサー１７８は光ディスク
１７４のタンジェンシャルチルト角を検出しそのチルト
角に応じた信号を生成するセンサーであり、液晶パネル
制御回路１７９は第１のチルトセンサー１７７で生成さ
れた信号に応じて液晶パネルの各電極部を制御する信号
と第２のチルトセンサー１７８で生成された信号に応じ
て液晶パネルの各電極部を制御する信号の両方を生成す
る回路である。

【０００９】このように構成された光ヘッドの動作につ
いて説明する。光源１７０から出射された直線偏光の光
はハーフミラー１７１で反射され光の進行方向を光ディ
スク１７４のある方向に変えられ液晶パネル１７２に入
射する。ここで光ディスク１７４が光軸に対して垂直か
らラジアル方向に傾いて回転しているとすると、その傾
き量（ラジアルチルト角）に応じた信号を第１のチルト
センサー１７７は出力し、その信号は液晶パネル駆動回
路１７９に入力される。これによって、光ディスク１７
４がラジアル方向に傾いたときに生じる波面収差を補正
するような波面収差を生じるように、図２１に示したラ
ジアルチルト補正電極の図２２に示したパターンの各電
極部に、必要な信号を出力し、液晶パネル１７２に入力
される。

【００１０】これと同時に光ディスク１７４が光軸に対
して垂直からタンジェンシャル方向に傾いているとその
傾き量（タンジェンシャルチルト角）に応じた信号を第
２のチルトセンサー１７８は出力し、その信号は液晶パ
ネル駆動回路１７９に入力され、光ディスク１７４がタ
ンジェンシャル方向に傾いたときに生じる波面収差を補
正するような波面収差を生じるように図２１に示したタ
ンジェンシャルチルト補正電極の図２２に示したパター
ンの各電極部に必要な信号を出力し液晶パネル１７２に
入力される。

【００１１】そこで、液晶パネル１７２に入力された光
は液晶パネル１７２を透過した際に光ディスクがラジア
ル及びタンジェンシャル方向に傾いたときに生じる波面
収差を補正するような波面収差が与えられる。次に液晶
パネル１７２を透過した光は対物レンズ１７３により光
ディスク１７４上に集光される。

【００１２】ここで、光ディスク１７４が傾いた時に生
じる波面収差を補正する波面収差を有する光が対物レン
ズで集光されるので光ディスク上では収差のない、すな
わち回折限界まで絞られた光スポットが形成される。次
に光ディスク１７４から反射された光は、光ディスク１
７４の傾きに応じた波面収差を有する光になるが液晶パ
ネル１７２により波面収差が補正される。

【００１３】液晶パネル１７２を透過した光はハーフミ
ラー１７１を透過して光源１７０には戻らずに集光レン
ズ１７５に入力され、集光レンズ１７５により光検出器
１７６に集光される。光検出器１７６は、光ディスク１
７４上における光の合焦状態を示すフォーカス誤差信号
を出力し、また光の照射位置を示すトラッキング誤差信
号を出力する。

【００１４】これら一方の信号は図示しないフォーカス
制御手段に与えられ、フォーカス誤差信号に基づき、フ
ォーカス制御手段は常に光が合焦状態で光ディスク１７
４上に集光されるように対物レンズ１７３の位置をその
光軸方向に制御する。

【００１５】また図示していないトラッキング制御手段
は、トラッキング誤差信号に基づき、光を光ディスク１
７４上の所望のトラックに集光されるように対物レンズ
１７３の位置を制御する。さらに光検出器１７６は光デ
ィスク１７４に記録された情報を再生する。

【００１６】ここで、液晶パネル１７２及びチルト補正
の原理について詳しく述べる。まず、図２３に光ディス
クのラジアルチルト角を１度とし、対物レンズのＮＡを
０．６、光ディスク１７４の基板厚さを０．６ｍｍにし
た場合の最良像点における光ディスク１７４の記録面上
の波面収差分布を示す。

【００１７】ここで、この分布を完全に補正するような
位相を光に与えれば光ディスクが傾いても光ディスク上
でのスポットは回折限界にまで絞られることになる。ま
た、タンジェンシャル方向に傾いたときの波面収差分布
はラジアルチルトが生じたときの波面収差分布を９０度
回したものになる。そこで、この場合も同様にこの分布
を完全に補正するような位相を光に与えればよい。

【００１８】次に図２３の波面収差分布を補正する方法
について述べる。光ディスクが傾いた場合、図２３に示
されているような位相分布を有するので光に図２３に示
された位相分布をキャンセルするような位相分布を与え
ればよい。すなわち部分的に光路長を変えればよいこと
になる。

【００１９】ここで液晶は外部から与えられた電圧に応
じてその屈折率を変える事ができるので外部電圧により
光路長を部分的に変えることが可能となる。すなわち、
図３２に示すように液晶の配向方向とこれに垂直な方向
とで屈折率が異なる、いわゆる複屈折を有している。

【００２０】従って、図２２に示したようなパターンを
形成し各領域に必要な電圧を加えれば図２３に示した位
相分布を完全に補正することができる。

【００２１】上記した補正を可能とするために液晶パネ
ルは図２１に示した構成になっている。図２１において
１８０は第１のガラス、１８１はラジアル用透明電極、
１８２はラジアルチルト補正用液晶、１８３は共通透明
電極、１８４は第２のガラス、１８５はタンジェンシャ
ルチルト補正用液晶、１８６はタンジェンシャル用透明
電極、１８７は第３のガラスである。

【００２２】次に図２１に示した構成図を用いてチルト
補正方法について述べる。まず、ラジアルチルトを補正
するには一様に形成された共通透明電極１８３に一定の
電圧（ここで与える電圧は交流でありその実効値をＶと
する）を与え、ラジアル用透明電極の各領域にそれぞれ
電圧を与え、共通透明電極１８３との間に各領域で異な
る電界を生じさせ、ラジアルチルト補正用液晶１８２の
屈折率を部分的に変化させることで位相を各部分でかえ
てラジアルチルトを補正する。

【００２３】次に、タンジェンシャルチルトを補正する
には一様に形成された共通透明電極１８３に一定の電圧
（ここで与える電圧は交流でありその実効値をＶとす
る）を与え、タンジェンシャル用透明電極１８６の各領
域にそれぞれ電圧を与え、共通電極との間に各領域で異
なる電界を生じさせ、タンジェンシャルチルト補正用液
晶１８５の屈折率を部分的に変化させることで位相を各
部分でかえてタンジェンシャルチルトを補正する。

【００２４】また、ラジアル及びタンジェンシャルチル
トを同時に補正する場合は、一様に形成された共通透明
電極１８３に一定の電圧（ここで与える電圧は交流であ
りその実効値をＶとする）を与え、ラジアル用透明電極
の各領域にそれぞれ電圧を与え、共通透明電極１８３と
の間に各領域で異なる電界を生じさせ、ラジアルチルト
補正用液晶１８２の屈折率を部分的に変化させることで
位相を各部分でかえてラジアルチルトを補正するととも
に、タンジェンシャル用透明電極１８６の各領域にそれ
ぞれ電圧を与え、共通電極との間に各領域で異なる電界
を生じさせ、タンジェンシャルチルト補正用液晶１８５
の屈折率を部分的に変化させることで位相を各部分でか
えてタンジェンシャルチルトを補正する。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成の光ヘッドでは、チルト補正を行うための液晶
パネルはガラスが３枚必要で更にラジアルチルトとタン
ジェンシャルチルトを補正する液晶が異なるため２つ必
要であるため、液晶パネルが厚くなり光ヘッドの小型化
及び薄型化が困難でコストの高いものとなる。

【００２６】また、ラジアル用透明電極とタンジェンシ
ャル用透明電極の中心を合わせる必要があるが、途中に
ガラスがあり合わせるパターン間の距離が長いためパタ
ーン合わせが困難でパターンずれを起こしやすく、その
ため、収差補正効果が落ちることになる。

【００２７】他方、さらに、従来の光ヘッドは、次に述
べるような課題がある。

【００２８】従来の技術で述べた光ヘッドは、無偏光光
学系の光ヘッドであり、光源から出射した直線偏光の光
は、光検出器に集光されるまで偏光方向は変化しない。

【００２９】したがって、液晶パネルの液晶の配向方向
とその偏光方向を一致させておけば、光記録媒体の光軸
に対して垂直からラジアル方向に傾き、図１７に示す最
良像面での位相分布が発生しても液晶パネルに入射した
光は外部からの信号により逆の位相分布が与えられるの
で、光記録媒体の記録面上に集光される光スポットおよ
び、光検出器上の光スポットは収差が少なく、安定した
サーボ信号および情報を得ることができる。

【００３０】ここで、例えば光源の出力が小さい場合や
光記録媒体の反射率が低い場合、また、光学系の光の伝
達効率が低い場合、さらに情報の消去が可能な光記録媒
体から信号の読み出しを行うため、光記録媒体上の光出
力を低く抑えなければならない場合などに、光の利用効
率が低くなり、雑音と信号の比(Ｓ／Ｎ比)が低くなる。
そのため、近年、光ヘッドでは偏光光学系を採用し、光
の利用効率を高くしている。

【００３１】しかしながら、前記したような構成の液晶
パネルを用いた偏光光学系の光ヘッドでは、光源から出
射される直線偏光の光の偏光方向と液晶の配向方向が一
致するように液晶パネルは配置されているので、往路
（光源から光記録媒体までの光路）で発生する収差は補
正できるが、復路（光記録媒体から光検出器までの光
路）の直線偏光の光は、その偏光方向が往路とは直交し
ている。

【００３２】そのため、液晶パネルは、外部から信号が
印加されていても屈折率が変化せず、光の位相が変化し
ない。したがって、復路で発生する収差を補正できず、
サーボ信号にオフセットが生じることになる。

【００３３】ここで、従来の光ヘッドでは、サーボ信号
の検出方式について述べられていないので、特開平８−
７７５７８号公報に記載の偏光異方性ホログラムを用い
たフォーカス検出方式であるスポットサイズを検出する
公知のＳＳＤ法を検出方式として採用したと仮定して、
サーボ信号にオフセットが生じる理由について詳細に説
明する。図３３（ａ）は、光記録媒体の記録面上におけ
る光スポットが合焦状態にある場合の光検出器上の光ス
ポット状態を示す。図３３（ａ）に示す複数に分割され
た光検出器の各領域の符号でその出力値（フォーカス誤
差信号ＦＥ）を表記すると、次の（式１）の演算によっ
て得られる。 ＦＥ＝（Ｓ１ａ−Ｓ１ｂ−Ｓ１ｃ）−（Ｓ１ａ'−Ｓ１ｂ'−Ｓ１ｃ'） （式１） 図３３（ａ）は理想状態での光検出器上の光スポットを
示しているが、例えば、調整／組立誤差、温度による波
長変動により図３３（ｂ）に示すようにラジアル方向に
光スポットはｍだけ移動する。この場合、光検出器の各
領域での光量を比較すると、Ｓ１ａ＝Ｓ１ａ'、Ｓ１ｂ
＝Ｓ１ｂ'、Ｓ１ｃ＝Ｓ１ｃ'となるので、フォーカス誤
差信号はゼロ（式１参照）になる。さらに、光記録媒体
のラジアルチルト角がある場合、前記したように復路で
は波面収差が補正されないので、光検出器上の光スポッ
トは図３３（ｃ）に示すような形状になる。

【００３４】点線はコマ収差による光スポットのサイド
ローブを表す。このとき波面収差による光スポットのサ
イドローブは、光検出器から光スポットの一部が光検出
器の外にけられているので、光検出器の各領域の光量を
比較すると、Ｓ１ａ＜Ｓ１ａ'、Ｓ１ｂ＜Ｓ１ｂ'、Ｓ１
ｃ＜Ｓ１ｃ'のようになるので、フォーカス誤差信号
は、オフセットが生じる。

【００３５】第１に、本発明は、上述したようなラジア
ル及びタンジェンシャルのチルトの補正に関する従来の
問題点に鑑みてなされたものであって、液晶パネルのパ
ターンをガラスの同じ面に形成してガラスの枚数を減ら
し、液晶も１つにすることで厚みが薄く、低コストで、
複数の収差を同時に補正することができる光学素子を提
供することを目的とする。

【００３６】第２に、本発明は、上述した偏光系の光学
系における従来の問題点を解決するために、復路での収
差補正を可能にする光学素子等を提供することを目的と
する。

【００３７】第３に、本発明の光学素子を用いることに
よりチルトマージンが広い光ヘッドにおいて小型化及び
薄型化さらには低コスト化を実現する事を第２の目的と
するものである。

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】

【００４２】

【００４３】

【００４４】

【００４５】

【００４６】

【００４７】

【００４８】

【００４９】

【００５０】

【００５１】

【００５２】 上記課題を解決するために、第１の本発
明は、偏光光学系の前記目的を達成するため、本発明の
光学素子は、複数の領域に分割された第１の収差補正電
極と、複数の領域に分割された第２の収差補正電極と、
前記第１の収差補正電極と実質上平行に配置された第１
の対向電極と前記第２の収差補正電極と実質上平行に配
置された第２の対向電極と前記第１の収差補正電極と前
記第１の対向電極間に配置された第１の位相変化層と、
前記第２の収差補正電極と前記第２の対向電極間に配置
され前記第２の位相変化層とを備え、前記第１の位相変
化層は、所定の方向の直線偏光の位相を変化させるもの
であり、前記第２の位相変化層は、前記所定の方向の直
線偏光と直交する方向の直線偏光の位相を変化させる光
学素子である。さらには、その位相変化層は液晶層であ
り、前記方向は配向膜の配向方向に対応する。

【００５３】前記光学素子は、入射する光の位相を変化
させることができる。

【００５４】また、前記収差補正電極が同一パターンの
領域で分割することにより、入射する光の偏光方向が異
なった場合でも、光記録媒体のチルト角に応じて生じる
波面収差を１つの光学素子で補正することができる。

【００５５】前記光学素子では、前記収差補正電極と前
記対向電極が同一の導電性物質からなることが好まし
い。これにより、光学素子の製造が容易になる。

【００５６】また、前記導電性物質がインジウム−錫−
酸化物合金(ＩＴＯ、ＩｎｄｉｕｍＴｉｎ Ｏｘｉｄｅ)
であることが好ましい。これにより、電極部分での光の
損失を少なくできる。

【００５７】前記光学素子では、前記液晶が外部からの
制御電圧信号に応じて液晶屈折率が変化することが好ま
しい。これにより入射する光の位相を外部の制御電圧信
号で変化させることができ収差補正が可能となる。ま
た、液晶を用いているので外部から印加する電圧信号は
小さいもので良くなる。

【００５８】前記光学素子では、入射した光の反射を防
止する反射防止膜を更に含むことが好ましい。これによ
り、反射による光の損失を防止できる。

【００５９】本発明の光ヘッドは、上記本発明の光学素
子を利用した光ヘッドである。従って、光記録媒体のチ
ルト角による波面収差が発生した場合でも、光記録媒体
からの情報を光によって再生もしくは記録する際に、光
の収差を正確に補正できる。

【００６０】前記光ヘッドは、前記光源からの出射光を
光記録媒体に集光すると共に、前記光記録媒体からの反
射光を集光する集光光学系と、前記光源からの出射光の
偏光状態を変換するＫ／４波長板(Ｋは奇数)と、特定の
方向の偏光を透過しこれと直交する方向の偏光を分離す
る分離手段と、前記分離手段で分離された前記光記録媒
体からの反射光を受光して前記光記録媒体のフォーカス
誤差信号および、トラッキング誤差信号および、情報信
号を出力する光検出器を有することを特徴とする。

【００６１】前記収差補正電極が同一パターンの領域で
分割されることにより、入射する光の偏光方向が異なっ
た場合に、光記録媒体のチルト角による波面収差が生じ
ても、光記録媒体からの情報を光によって再生もしくは
記録する際に、光の収差を正確に補正できる。

【００６２】本発明の光記録再生装置は、本発明の上述
した光ヘッドを利用し、光記録媒体からの情報を再生も
しくは記録する。これにより、不良である光記録媒体か
らの情報を確実に再生もしくは記録することができる。

【００６３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００６４】（実施の形態１）まず、本発明の第１の実
施の形態を図面を参照して説明する。

【００６５】図１は、本発明の第１の実施の形態におけ
る光ヘッドの構成図である。図１において、１は光源、
２は回折格子、３はコリメータレンズ、４は本発明の第
１の光学素子（詳細については後述）、５は対物レン
ズ、６は光記録媒体、７は第１のチルトセンサー、８は
第２のチルトセンサー、９は光学素子駆動回路、１０は
第１の光検出器、１１は第２の光検出器である。ここ
で、集光光学系は、コリメータレンズ３と対物レンズ５
より構成されており、分離手段は回折格子２で構成され
ている。

【００６６】ここで、光源１は、例えば半導体レーザー
素子で構成され、光記録媒体６の記録層に対し、記録再
生用のコヒーレント光を出力する光源である。回折格子
２はガラス表面にフォトリソグラフィーを用いて所望の
パターンをパターニング後エッチングして形成されたグ
レーティングでありその特性は０次回折効率がほぼ５０
％で±１次回折効率がほぼ５０％である。

【００６７】光学素子４は本発明の光学素子で光記録媒
体６がラジアル方向に傾いたときに発生するコマ収差と
タンジェンシャル方向に傾いたときに発生するコマ収差
を補正する素子で、詳細は後述する。

【００６８】対物レンズ５は光記録媒体６の記録層に光
を集光するレンズである。第１の光検出器１０は光記録
媒体６の記録層で反射された光のうち回折格子２で回折
された＋１次光を受光して光を電気信号に変換するもの
であり、第２の光検出器１１は光記録媒体６の記録層で
反射された光のうち回折格子２で回折された−１次光を
受光して光を電気信号に変換するものである。

【００６９】第１のチルトセンサー７は光記録媒体６が
光軸に対して垂直からラジアル方向に傾いたときの傾き
量（ラジアルチルト角）を検出しそのチルト角に応じた
信号を生成するセンサーであり、第２のチルトセンサー
８は光記録媒体６が光軸に対して垂直からタンジェンシ
ャル方向に傾いたときの傾き量（タンジェンシャルチル
ト角）を検出しそのチルト角に応じた信号を生成するセ
ンサーであり、光学素子駆動回路９は第１のチルトセン
サー７で生成された信号に応じて光学素子４に信号を印
加し、更に第２のチルトセンサー８で生成された信号に
応じて光学素子４に信号を印加する回路である。

【００７０】このように構成された光ヘッドの動作につ
いて、図１を用いて説明する。光源１から出射された直
線偏光の光のうちの一部は回折格子２を透過しコリメー
タレンズ３に入射し、コリメータレンズ３により平行光
にされ、光学素子４に入射する。ここで光記録媒体６が
光軸に対して垂直からラジアル方向に傾いているとラジ
アルチルト角に応じた信号を第１のチルトセンサー７は
出力し、更に光軸に対して垂直からタンジェンシャル方
向に傾いているとタンジェンシャルチルト角に応じた信
号を第２のチルトセンサー８は出力し、その信号は光学
素子駆動回路９に入力され、光記録媒体６が傾いたとき
に生じる波面収差を補正するような波面収差を生じるよ
うに必要な信号を出力し光学素子４に入力される。

【００７１】そこで、光学素子４に入力された光は光学
素子４を透過した際に光記録媒体６が傾いたときに生じ
る波面収差を補正するような波面収差が与えられる。次
に光学素子４を透過した光は対物レンズ５により光記録
媒体６上に集光される。ここで、光記録媒体６が傾いた
時に生じる波面収差を補正する波面収差を有する光が対
物レンズ５で集光されるので光記録媒体６上では収差の
ない、すなわち回折限界まで絞られた光スポットが形成
される。

【００７２】次に光記録媒体６から反射された光は、光
記録媒体６の傾きに応じた波面収差を有する光になるが
光学素子４により波面収差が補正される。光学素子４を
透過した光はコリメータレンズ３を透過し、回折格子２
により回折され、回折の＋１次光は光検出器１０に入射
され、回折の−１次光は光検出器１１に入射される。

【００７３】光検出器１０は、光記録媒体６上における
光の合焦状態を示すフォーカス誤差信号を出力し、また
光の照射位置を示すトラッキング誤差信号を出力する。
これら一方の信号は図示しないフォーカス制御手段に与
えられ、フォーカス誤差信号に基づき、フォーカス制御
手段は常に光が合焦状態で光記録媒体６上に集光される
ように対物レンズ５の位置をその光軸方向に制御する。

【００７４】また図示していないトラッキング制御手段
は、トラッキング誤差信号に基づき、光を光記録媒体６
上の所望のトラックに集光されるように対物レンズ５の
位置を制御する。また、第２の光検出器１１からは光記
録媒体６に記録された情報をも得ている。

【００７５】次に、本発明の第１の光学素子４について
詳細に述べる。図２は本発明の第１の実施の形態におけ
る光学素子の断面図である。図２において、２０は第１
のガラス、２１は第１のＩＴＯ膜（インジウム−錫−酸
化物合金）、２２は第１のポリビニルアルコール膜、２
３はエポキシ樹脂層、２４は第２のポリビニルアルコー
ル膜、２５は第２のＩＴＯ膜、２６はタンタルオキサイ
ド膜、２７は第３のＩＴＯ膜、２８は第２のガラス、２
９は液晶である。

【００７６】ここで、第１及び第２及び第３のＩＴＯ膜
２１及び２５及び２７はガラス内面に蒸着されており、
外部からの信号を液晶２９に印加するとともに光を透過
させる透明電極で、第１及び第２のポリビニルアルコー
ル膜２２及び２４は第１及び第２のＩＴＯ膜２１及び２
５上に蒸着され、ナイロン等の高分子布でこすられてお
り液晶２９の配向を制御する配向膜であり、エポキシ樹
脂層２３は液晶２９が外に漏れないようにする封止層で
あり、タンタルオキサイド膜２６は第２及び第３のＩＴ
Ｏ膜２５及び２７を電気的に絶縁するための絶縁膜であ
る。

【００７７】また、第１のＩＴＯ膜２１は第１のガラス
２２上に一様に蒸着されており、第２のＩＴＯ膜２５は
図６に示されたパターンが形成されており、第３のＩＴ
Ｏ膜２７は図４に示されたパターンが形成されている
（これらのパターンについては後述する）。

【００７８】なお、本実施の形態における光学素子は、
収差補正素子として機能するものであり、第１のＩＴＯ
膜２１が本発明の対向電極に、第２のＩＴＯ膜２５が本
発明の第１の収差補正用電極に、第３のＩＴＯ膜２７が
本発明の第２の収差補正用電極に、タンタルオキサイド
膜２６が本発明の絶縁膜に、液晶２９が本発明の位相変
化層に、それぞれ対応するものである。

【００７９】次に、チルトにより発生するコマ収差補正
方法の原理について述べる。

【００８０】ここで、チルトが１°あったときの最良像
面での位相パターンは図２３に示したものとなるので、
チルトにより発生するコマ収差補正を行うためのパター
ンは、ラジアルチルトのみにより発生するコマ収差を補
正する場合は図３に示したパターンにし、タンジェンシ
ャルチルトのみにより発生するコマ収差を補正する場合
は図４に示したパターンにすれば良い。

【００８１】たとえば、光記録媒体６がラジアル方向に
のみ傾いた場合を考える。この場合、第２のＩＴＯ膜の
パターンを図３に示したものとし、外部から第１及び第
２のＩＴＯ膜２１及び２５に電圧を与え、液晶の所望の
場所（図３のＡ、Ｂ、Ｃ領域）にそれぞれ異なる電界を
与え、所望の場所の位相を変えてラジアルチルトにより
発生するコマ収差を補正する。

【００８２】ここで、電圧の与え方について述べる。通
常、液晶は交流駆動で与えられた交流の実効値と液晶の
屈折率との関係は図５に示したようにある電圧までは一
定でその電圧以上の電圧を印加すると直線的に減少し、
またある電圧以上はほとんど減少しなくなる。

【００８３】図５より、例えば、第３のＩＴＯ膜２７は
グラウンドまたはフリーとし、第１のＩＴＯ膜２１をグ
ランドにして（０Ｖを与え）、第２のＩＴＯ膜２５のＡ
領域にＶ１−Ｖａを与え、Ｂ領域にＶ１を与え、Ｃ領域
にＶ１＋Ｖａを与え、液晶の屈折率をそれぞれｎａ、ｎ
ｂ、ｎｃにして、Ａ領域及びＣ領域がＢ領域からみて正
及び負の位相を与えるようにすれば、図２３に示した位
相パターンを補正する位相分布を与えることができる。

【００８４】次に、光記録媒体６がタンジェンシャル方
向にのみ傾いた場合を考える。この場合、第２のＩＴＯ
膜２５をフリーとし、第３のＩＴＯ膜２７のパターンを
図４に示したパターンにして、外部から第１のＩＴＯ膜
に０Ｖを、第３のＩＴＯ膜２７のＤ領域にＶ２−Ｖｂ、
Ｅ領域にＶ２、Ｆ領域にＶ２＋Ｖｂを与え、液晶の屈折
率をそれぞれｎｄ、ｎｅ、ｎｆにして、Ｄ領域及びＦ領
域がＥ領域からみて正及び負の位相を与えるようにすれ
ば、タンジェンシャルチルトにより発生するコマ収差を
補正することができる。

【００８５】ところで、光記録媒体６がラジアル及びタ
ンジェンシャルの両方向に傾き、ラジアルチルト及びタ
ンジェンシャルチルトにより発生するそれぞれのコマ収
差を同時に補正する場合は状況が変わってくる。

【００８６】この場合、第１及び第２及び第３のＩＴＯ
膜２１及び２５及び２７すべてに外部から電圧を印加す
ることになる（ここで第１のＩＴＯ膜２１には０Ｖを与
える）がこれにより第３のＩＴＯ膜２７と第１のＩＴＯ
膜２１で生じるはずの電界が第２のＩＴＯ膜２５に電圧
が印加されているため妨害され生じなくなり、第２と第
３のＩＴＯ膜２５及び２７間に電界が生じることにな
る。

【００８７】そこで、第２のＩＴＯ膜２５のパターンを
図３を基にして図６のようにする。ここで、Ｓは孔を示
す。

【００８８】このようにすれば、第２のＩＴＯ膜２５は
多数の孔Ｓを有しており、（図３のパターンが虫食い状
態になっている。つまり、孔Ｓが複数個空いてい
る。）、電気的にオープンな場所が存在するので、第３
のＩＴＯ膜２７と第１のＩＴＯ膜２１の間で電界が生じ
る部分があり、液晶２９に必要な電界を印加することが
可能となる。

【００８９】従ってこのパターンであれば第２のＩＴＯ
膜２５でラジアルチルトを補正でき更に同時に第３のＩ
ＴＯ膜２７を用いてタンジェンシャルチルトを補正する
ことができる。また、図６において位相を変える領域は
Ａ'、Ｂ'、Ｃ'の３領域でそれぞれ図３のＡ、Ｂ、Ｃ領
域に対応しており印加する外部信号の数は図３のパター
ンでの補正と同じ信号数になる。

【００９０】ここで、特開平９−１２８７８５号公報で
はパターンを格子状態に多数分割して収差を補正するパ
ターンが述べられている。このようにすると他種類の収
差が複合していても格子のそれぞれに最適な電圧を印加
すれば完全に収差を補正することができるが、外部から
の信号数が非常に多くなり、フレキが大きくなって光学
素子そのものの大きさが大きくなり、この光学素子を光
ヘッドに用いると光ヘッドの小型化が困難になる。

【００９１】これに比べ、本願発明の光学素子ではパタ
ーンが虫食い状態になっているため補正効果が若干悪く
なるが、外部から印加する電圧が非常に少なくできるの
で光学素子の小型化、更にこれを用いた光ヘッドの小型
化が容易になる。

【００９２】また、ラジアルチルトにより発生するコマ
収差を補正するパターンが図６に示したパターンを用い
るのでラジアルチルトのみがあった場合のコマ収差補正
の様子が変わってくる。このことについて述べる。

【００９３】図６に示したパターンは電圧が印加されな
い部分が生じるため、Ａ'領域にＶａ、Ｂ'領域にＶｂ、
Ｃ'領域にＶｃを印加してそれぞれ液晶の屈折率をｎ
ａ、ｎｂ、ｎｃにしても虫食い状態の場所の液晶の屈折
率はｎ０になっている。このような状態になると、上記
したようにＡ'領域及びＣ'領域はＢ'領域からみて正及
び負の位相状態になるが虫食い部分の領域は大きな正の
位相が与えられることになる。

【００９４】このようになると大きな高次収差を与える
ことになるので補正効果が落ちることになる。そこで、
第３のＩＴＯ膜２７に均一にＶｂの電圧を与え、虫食い
状態の液晶の屈折率をｎｂにして高次収差を低減するこ
とにして補正効果を上げる。

【００９５】次に、タンタルオキサイド膜２６について
述べる。このタンタルオキサイド膜２６は第２のＩＴＯ
膜２５と第３のＩＴＯ膜２７を電気的に絶縁するための
ものである。

【００９６】ここで、特に絶縁膜材料としてタンタルオ
キサイドを用いていることについて述べる。絶縁膜は第
２及び第３のＩＴＯ膜２５及び２７の間に位置している
ため絶縁膜とＩＴＯ膜の界面の間で反射が起こり透過光
量にロスが生じる。そこで、ＩＴＯ膜の屈折率と同じ屈
折率をもつ材料で絶縁膜を形成すればＩＴＯ膜と絶縁膜
との界面で生じる反射を小さくすることができる。ＩＴ
Ｏ膜の屈折率は２程度であるので絶縁膜の材料として屈
折率が２であるタンタルオキサイドを用いれば反射を減
らし光量ロスを小さくすることができる。

【００９７】次に、第２のＩＴＯ膜２５のパターンにつ
いてさらに詳細に述べる。収差補正を行うために必要な
電極のパターンが虫食い状態になっているため、収差補
正効果が落ちてしまう。これを補うため電極のあるとこ
ろに完全なパターンの時よりも大きな電圧を与えれば光
記録媒体がチルトしたときに生じる３次のコマ収差は完
全に補正することが可能となる。

【００９８】しかしながら、パターンが虫食いになって
いるため３次のコマ収差以外の別の収差を生むことにな
る。ここで、第２のＩＴＯ膜のパターンを図７に示した
ようにラジアル方向のチルトを補正するパターンでラジ
アル方向に等間隔に虫食い状態にしたものとすると虫食
い状態が等間隔であるため収差の補正後の虫食いによる
収差増加分はほとんど高次収差となるので、光記録媒体
がチルトしたときの補正後の再生ジッタが完全補正時の
ジッタと比較して劣化量が小さくなる。

【００９９】また、同じ電圧を与える領域はつないでお
くことが望ましい。このようにすれば外部から電圧を印
加するために必要な線数が少なくできる。また、虫食い
にするピッチ間隔を小さくしていけばほとんど均一化さ
れてしまうので収差補正後のジッタ劣化がさらに改善さ
れる。特に、ピッチの間隔が有効径の１／１０以下にな
ればジッタ劣化量が許容可能な補正効果が得られる。

【０１００】なお、図４のように第３のＩＴＯ膜２７の
形状は、全て必要なわけではなく、第２のＩＴＯ膜２５
が存在する部分に対向する部分は、液晶層と対面出来な
い部分であるから、電極は不必要であるが、必要な部分
のみとすると、電極が細かく分かれてしまい、上述した
ように、同じ電圧を与える領域はつないでおくことが望
ましいから、結局電極を図４のように不必要な部分にも
配置することが望ましい。

【０１０１】また、図７に示した電極パターンの虫食い
状態をラジアル方向に平行な状態にしたがどの方向にし
ても何ら問題はない（図８に虫食い状態がタンジェンシ
ャル方向に平行な場合を示す）。

【０１０２】また、網目状に虫食い状態（図９）にすれ
ばさらに補正しない部分が均一化されるのでさらに収差
補正の劣化量が小さくなる。

【０１０３】次に、図２を参照して、光学素子４の製造
方法の一例について説明する。光学素子４を製造する場
合、まず、第２のガラス２８上に第３のＩＴＯ膜２７を
形成する。第３のＩＴＯ膜２７は例えばスパッタリング
法によってＩＴＯ膜を一様に形成した後、フォトリソ工
程及びエッチング工程によってＩＴＯ膜をパターニング
して形成することができる。

【０１０４】その後第３のＩＴＯ膜２７を覆うようにタ
ンタルオキサイド膜を形成する。タンタルオキサイド膜
は蒸着で形成された後、研磨によって平坦化される。

【０１０５】その後、平坦化されたタンタルオキサイド
膜２６上に例えばスパッタリング法によってＩＴＯ膜を
一様に形成した後、フォトリソ工程及びエッチング工程
によってＩＴＯ膜をパターニングして第２のＩＴＯ膜２
５を形成する。このとき、第３のＩＴＯ膜２７と今回形
成する第２のＩＴＯ膜２５のパターンは中心をあわせる
必要があるのでフォトリソ工程でパターンあわせが必要
である。

【０１０６】その後、第２のポリビニルアルコール膜２
４を、たとえばスピンコート法で形成する。一方、上記
工程と並行して、対向する第１のガラス２０上に第１の
ＩＴＯ膜２１及び第１のポリビニルアルコール膜２２を
形成する。ここで、第１のＩＴＯ膜２１及び第１のポリ
ビニルアルコール膜２２は上記したのと同様の方法で形
成できる。

【０１０７】その後、上記工程を経た第１及び第２のガ
ラス２０及び２８を、エポキシ樹脂層２３を挟んで対向
させ、第１及び第２のポリビニルアルコール膜２２及び
２４の間に液晶２９を封入する。このようにして光学素
子４を形成できる。

【０１０８】上記した工程は大きなガラス基板を用いる
ことができるので大量生産に向いた製造方法である。こ
こで、（発明が解決しようとする課題）のところでも述
べたように第２のＩＴＯ膜２５と第３のＩＴＯ膜２７の
パターンあわせについて述べる。

【０１０９】第２のＩＴＯ膜２５のパターン中心と第３
のＩＴＯ膜２７のパターン中心がずれていると光記録媒
体２６が傾いたときに生じる位相分布とそれを補正する
パターンがずれるため補正効果が落ちることになる。そ
こで、第２及び第３のＩＴＯ膜２５及び２７のパターン
中心を精度良くあわせる必要がある。

【０１１０】従来例で述べた光学素子（図１３）では２
種類のパターン間の距離がガラス１枚分（５００μｍ程
度）だけ離れている。従って、パターンを精度良くあわ
せるのが困難である。これに対し本実施例の光学素子４
はパターン間の距離がタンタルオキサイド膜２６の厚み
分（数μｍ）しか離れていないのでパターンを精度良く
あわせるのが容易である。従って、本実施例の光学素子
は製造しやすく、それに伴いコストの安いものとなる。

【０１１１】次に、ゾルゲル法でタンタルオキサイド膜
を形成することを考える。ゾルゲル法は液体の有機金属
物質をスピンコートで基板全面に塗り加熱して有機物を
蒸発させて金属酸化物を作る方法であるので、段差があ
る面をカバーして平坦化するのに有益であり、この方法
を用いれば研磨工程が不必要になるので更なる低コスト
化が可能となる。

【０１１２】以上のように基板の同一面側に収差補正電
極を複数設けることにより、薄くてコストの安い複数の
収差を同時に補正できる光学素子を実現することができ
る。また、絶縁膜にＩＴＯ膜と同じ屈折率の材料を用い
れば光量ロスが少なくなり光の利用効率が上がる。

【０１１３】更に絶縁膜をゾルゲル法で形成すれば大量
生産に向き、低コストな製造方法となる。更に、この光
学素子を光ヘッドに用いることによりチルトマージンが
広がるため、光ヘッドを構成する部品の調整が楽になり
光ヘッドの組立がたやすくなる。

【０１１４】従ってチルトマージンが広い低コストな光
ヘッドが実現できる。また、複数の収差を補正できる光
ヘッドで薄型化及び小型化が可能となる。また、上記し
た光ヘッドから出力される制御信号に基づき光ヘッドを
制御して光記録媒体から情報を再生もしくは記録する光
記録再生装置では、不良である光記録媒体（ラジアル及
びタンジェンシャル方向に反っている光記録媒体）から
情報を確実に再生もしくは記録することができる。さら
に、光ヘッドそのもののコストが安く薄型化に適してい
るので低コストで薄い光記録再生装置を実現できる。

【０１１５】（実施の形態２）次に、本発明の第２の実
施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態が上
記した第１の実施の形態と異なるのは、光学素子４の収
差補正を行うパターンが異なっていることに関する点の
みであり、それ以外は、第１の実施の形態と同様であ
る。従って、本実施の形態において、特に説明のないも
のについては第１の実施の形態と同じとし、第１の実施
の形態と同一符号を付与している構成部材については、
特に説明のない限り、第１の実施の形態と同様の機能を
持つものとする。

【０１１６】図１０は、本発明の第２の実施の形態にお
ける光ヘッドの構成図である。７１は本発明の第２の光
学素子である。

【０１１７】ここで、光学素子７１は本発明の第２の光
学素子で光記録媒体６がラジアル方向に傾いたときに発
生するコマ収差と光記録媒体６の厚みが変化したときに
発生する球面収差を補正する素子で、詳細は後述する。

【０１１８】このように構成された光ヘッドの動作につ
いて、図１０を用いて説明する。光源１から出射された
直線偏光の光のうちの一部は回折格子２を透過しコリメ
ータレンズ３に入射し、コリメータレンズ３により平行
光にされ、光学素子７１に入射する。

【０１１９】ここで光記録媒体６が光軸に対して垂直か
らラジアル方向に傾いているとラジアルチルト角に応じ
た信号をチルトセンサー７は出力し、その信号は光学素
子駆動回路９に入力され、光記録媒体６が傾いたときに
生じる波面収差を補正するような波面収差を生じるよう
に必要な信号を出力し光学素子７１に入力される。

【０１２０】また、光学素子駆動回路９は光記録媒体６
の基材厚さに起因する球面収差を補正するような波面収
差を生じるように必要な信号を出力し光学素子７１に入
力される。ここで、光記録媒体６の基材厚はあらかじめ
学習しておく。つまり、光記録媒体６を記録再生装置に
搭載する毎に、その基材の厚さを検出する。あるいは、
光記録媒体６が回転中に、その基材の厚さをセンサで検
出してもよい。

【０１２１】そこで、光学素子７１に入力された光は光
学素子７１を透過した際に光記録媒体６が傾いたときに
生じるコマ収差や基材厚が変化したときに生じる球面収
差を補正するような波面収差が与えられる。次に光学素
子７１を透過した光は対物レンズ５により光記録媒体６
上に集光される。

【０１２２】ここで、光記録媒体６が傾いた時に生じる
波面収差を補正する波面収差と光記録媒体６の基材厚が
変化したときに生じる波面収差を補正する波面収差を有
する光が対物レンズ５で集光されるので光記録媒体６上
では収差のない、すなわち回折限界まで絞られた光スポ
ットが形成される。

【０１２３】次に光記録媒体６から反射された光は、光
記録媒体６の傾きと基材厚に応じた波面収差を有する光
になるが光学素子７１により波面収差が補正される。光
学素子７１を透過した光はコリメータレンズ３を透過
し、回折格子２により回折され、回折の＋１次光は光検
出器１０に入射され、回折の−１次光は光検出器１１に
入射される。

【０１２４】光検出器１０は、光記録媒体６上における
光の合焦状を示すフォーカス誤差信号を出力し、また光
の照射位置を示すトラッキング誤差信号を出力する。こ
れら一方の信号は図示しないフォーカス制御手段に与え
られ、フォーカス誤差信号に基づき、フォーカス制御手
段は常に光が合焦状態で光記録媒体６上に集光されるよ
うに対物レンズ５の位置をその光軸方向に制御する。

【０１２５】また図示していないトラッキング制御手段
は、トラッキング誤差信号に基づき、光を光記録媒体６
上の所望のトラックに集光されるように対物レンズ５の
位置を制御する。また、第２の光検出器１１からは光記
録媒体６に記録された情報をも得ている。

【０１２６】次に、本発明の第２の光学素子７１につい
て詳細に述べる。本実施の形態が上記した第１の実施の
形態で説明した第１の光学素子と異なるのは、第３の収
差補正電極が球面収差を補正するためのものであること
に関する点のみであり、それ以外は、第１の実施の形態
と同様である。従って、本実施の形態において、特に説
明のないものについては第１の実施の形態と同じとし、
第１の実施の形態と同一符号を付与している構成部材に
ついては、特に説明のない限り、第１の実施の形態と同
様の機能を持つものとする。

【０１２７】まず、球面収差補正について述べる。基材
厚が０．６ｍｍで球面収差が０になるように対物レンズ
が設計されている場合光記録媒体６の基材厚が０．６ｍ
ｍから変化すると球面収差が生じるようになる。ここで
基材厚が０．６４ｍｍになったときの最良像面での位相
パターンを図１１に示す。この図より第２の収差補正電
極部のパターンを図１２に示したものにすれば良いこと
は容易に理解できる。また、第１の実施の形態で述べた
のと同様に、ラジアルチルトのみを補正する時は第１の
ＩＴＯ膜２１と第２のＩＴＯ膜２５にのみ電圧を印加す
れば良く、基材厚変化による球面収差のみを補正すると
きは第１のＩＴＯ膜２１と第３のＩＴＯ膜２７のみに電
圧を印加すればよい。また、２つの収差を同時に補正す
る場合も同様に第２のＩＴＯ膜２５が図５に示されてい
るようにＩＴＯ膜が部分的にないようなパターンになっ
ているので、第１、第２、第３のＩＴＯ膜２１、２５、
２７にそれぞれ外部から電圧を印加すれば２つの収差を
同時に補正できる。

【０１２８】次に、球面収差の量をあらかじめ学習する
ことについて述べる。まず、光記録媒体６のある半径
（たとえば内周部）で球面収差補正のみをせずに再生
し、再生信号のジッタを検出し、その値をメモリ等の記
憶手段に記憶する。次に基材厚が０．６ｍｍよりも薄い
ときに生じる球面収差を補正するための電圧を光学素子
に印加して再生信号のジッタを検出し先ほど記憶したジ
ッタと比較する。このとき電圧を印加したときのジッタ
が小さければ基材厚が０．６ｍｍよりも薄いことにな
る。

【０１２９】また電圧を印加したときのジッタが大きけ
れば、次に基材厚が０．６ｍｍよりも厚いときに生じる
球面収差を補正するための電圧を光学素子に印加して再
生信号のジッタを検出する。このジッタが電圧を印加し
ていないときのジッタよりも大きければ基材厚は０．６
ｍｍであり球面収差を補正する必要がなく、ジッタが小
さければ基材厚が０．６ｍｍよりも厚いことになる。

【０１３０】このようにして電圧を印加してはジッタを
比較していき印加する電圧の最適値を求めることがで
き、内周から外周に向けてそれぞれの半径でこの作業を
あらかじめ行い、メモリ等の記憶手段に半径に対する球
面収差補正用印加電圧の最適値を記憶しておき、実際の
再生時にはその半径に応じて印加電圧をメモリ等の記憶
手段から呼び出し光学素子駆動回路９より光学素子７１
に印加する。

【０１３１】以上のように基板の同一面側に収差補正電
極を複数設けることにより、薄くてコストの安い複数の
収差を同時に補正できる光学素子を実現することができ
る。また、絶縁膜にＩＴＯ膜と同じ屈折率の材料を用い
れば光量ロスが少なくなり光の利用効率が上がる。

【０１３２】更に絶縁膜をゾルゲル法で形成すれば大量
生産に向き。低コストな製造方法となる。更に、この光
学素子を光ヘッドに用いることによりチルトマージンが
広がるため、光ヘッドを構成する部品の調整が楽になり
光ヘッドの組立がたやすくなる。

【０１３３】従ってチルトマージンが広い低コストな光
ヘッドが実現できる。また、複数の収差を補正できる光
ヘッドで薄型化及び小型化が可能となる。また、上記し
た光ヘッドから出力される制御信号に基づき光ヘッドを
制御して光記録媒体から情報を再生もしくは記録する光
記録再生装置では、不良である光記録媒体（ラジアル方
向に反っており、更に基材厚が変化している光記録媒
体）から情報を確実に再生もしくは記録することができ
る。さらに、光ヘッドそのもののコストが安く薄型化に
適しているので低コストで薄い光記録再生装置を実現で
きる。

【０１３４】（実施の形態３）次に、本発明の第３の実
施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態が上
記した第１の実施の形態と異なるのは、光学素子４が反
射防止膜を備えることに関する点のみであり、それ以外
は、第１の実施の形態と同様である。従って、本実施の
形態において、特に説明のないものについては第１の実
施の形態と同じとし、第１の実施の形態と同一符号を付
与している構成部材については、特に説明のない限り、
第１の実施の形態と同様の機能を持つものとする。

【０１３５】図１３は、本発明の第３の実施の形態にお
ける光ヘッドの構成図である。１０１は本発明の第３の
光学素子である。ここで、光学素子１０１は本発明の第
１の光学素子４が反射防止膜を備えたものである。

【０１３６】このように構成された光ヘッドの動作につ
いては、第１の実施形態で述べてのと全く同じであるの
でここでは省実質上する。

【０１３７】次に、本発明の第３の光学素子１０１につ
いて述べる。図１４は、本発明の第３の実施の形態にお
ける光学素子１０１の断面図である。本実施の形態にお
ける光学素子は、収差補正素子として機能するものであ
り、図１４に示すように、第１の実施の形態における光
学素子の第１及び第２のガラス２０及び２８上に第１及
び第２のフッ化マグネシウム膜１１０及び１１１（本発
明の反射防止膜に対応）が、第１のガラス２０と第１の
ＩＴＯ膜２１の間及び第２のガラス２８と第３のＩＴＯ
膜２７の間及び第１のＩＴＯ膜２１と第１のポリビニル
アルコール膜２２の間及び第２のＩＴＯ膜２５と第２の
ポリビニルアルコール膜２４の間に第１及び第２及び第
３及び第４のアルミナ膜１１２及び１１３及び１１４及
び１１５（本発明の反射防止膜に対応）がそれぞれ形成
されたものである。

【０１３８】まず、第１及び第２のフッ化マグネシウム
膜１１１及び１１２について述べる。この第１及び第２
のフッ化マグネシウム膜１１１及び１１２は第１及び第
２のガラス２０及び２８の表面での入射ビームの反射を
防止するためのものである。今、ガラスの屈折率をｎ
（ガラス）、空気の屈折率をｎ（空気）とすると、反射
防止膜の屈折率ｎ１は数１のようになる。

【０１３９】

【数１】 ｎ１＝（ｎ（ガラス）×ｎ（空気））^1/2 （数１） この（数１）に、ｎ（ガラス）＝１．５、ｎ（空気）＝
１を代入すると、反射防止膜の屈折率ｎ１は１．２２と
なる。このように低屈折率で丈夫な薄膜層を蒸着できる
理想的な物質はほとんど存在しない。しかし、フッ化マ
グネシウムは屈折率が１．３８であり、この屈折率は十
分に妥協できる数値である。

【０１４０】よって、第１及び第２のフッ化マグネシウ
ム膜１１１及び１１２は、ガラスの表面での反射を防止
する条件を満足し、この第１及び第２のフッ化マグネシ
ウム膜１１１及び１１２の厚さを（２Ｎ＋１）λ／（４
ｎ（フッ化マグネシウム））（λは入射する光ビームの
波長、Ｎは０以上の整数、ｎ（フッ化マグネシウム）は
フッ化マグネシウムの屈折率）とすると第１及び第２の
フッ化マグネシウム膜１１１及び１１２は反射防止膜と
なる。

【０１４１】次に、第１及び第２のアルミナ膜１１２及
び１１３について述べる。この第１及び第２のアルミナ
膜１１３及び１１４は第１のガラス２０と第１のＩＴＯ
膜２１の間及び第２のガラス２８と第３のＩＴＯ膜２７
の間での入射ビームの反射を防止するためのものであ
る。今、ＩＴＯ膜の屈折率をｎ（ＩＴＯ）とすると、反
射防止膜の屈折率ｎ２は数２のようになる。

【０１４２】

【数２】 ｎ２＝（ｎ（ガラス）×ｎ（ＩＴＯ））^1/2 （数２） この（数２）に、ｎ（ガラス）＝１．５、ｎ（ＩＴＯ）
＝２を代入すると、反射防止膜の屈折率ｎ２は１．７３
となる。ここで、アルミナ膜の屈折率は１．６８である
のでＩＴＯ膜とガラスの間での反射を防止する条件を満
足し、このアルミナ膜の厚さを（２Ｎ＋１）λ／（４ｎ
（アルミナ））（λは入射する光ビームの波長、Ｎは０
以上の整数、ｎ（アルミナ）はアルミナの屈折率）とす
ると第１及び第２のアルミナ膜１１２及び１１３は反射
防止膜となる。

【０１４３】次に、第３及び第４のアルミナ膜１１４及
び１１５について述べる。この第３及び第４のアルミナ
膜１１４及び１１５は第１のＩＴＯ膜２１と第１のポリ
ビニルアルコール膜２２の間及び第２のＩＴＯ膜２５と
第２のポリビニルアルコール膜２４の間での入射ビーム
の反射を防止するためのものである。

【０１４４】ここで、ポリビニルアルコール膜は液晶と
ほぼ同じ屈折率を有するためポリビニルアルコール膜と
液晶２９は屈折率の点からは同一物質のように見ること
ができる。そこで、ＩＴＯ膜とポリビニルアルコール膜
の間での反射のみを考えることになる。今、ポリビニル
アルコール膜の屈折率をｎ（ポリビニルアルコール）と
すると、反射防止膜の屈折率ｎ３は数３のようになる。

【０１４５】

【数３】 ｎ３＝（ｎ（ＩＴＯ）×ｎ（ポリビニルアルコール））^1/2 （数３） この（数３）に、ｎ（ＩＴＯ）＝２、ｎ（ポリビニルア
ルコール）＝１．５を代入すると、反射防止膜の屈折率
ｎ３は１．７３となる。ここで、アルミナ膜の屈折率は
１．６８であるのでＩＴＯ膜と配向膜の間での反射を防
止する条件を満足し、このアルミナ膜の厚さを（２Ｎ＋
１）λ／（４ｎ（アルミナ））（λは入射する光ビーム
の波長、Ｎは０以上の整数、ｎ（アルミナ）はアルミナ
の屈折率）とすると第３及び第４のアルミナ膜１１４及
び１１５は反射防止膜となる。

【０１４６】タンタルオキサイド膜とＩＴＯ膜との間の
界面での反射は第１の実施形態で述べたように屈折率が
ほぼ同じであるので界面での反射は存在しない。

【０１４７】以上のようにフッ化マグネシウム膜をガラ
ス上に、アルミナ膜をガラスとＩＴＯ膜の間及びＩＴＯ
膜とポリビニルアルコール膜の間に設けることにより素
子での反射を実質的に完全に防止することができる。ま
た、基板の同一面側に収差補正電極を複数設けることに
より、薄くてコストの安い複数の収差を同時に補正でき
る光学素子を実現することができる。

【０１４８】また、絶縁膜にＩＴＯ膜と同じ屈折率の材
料を用いれば光量ロスが少なくなり光の利用効率が上が
る。更に絶縁膜をゾルゲル法で形成すれば大量生産に向
き。低コストな製造方法となる。

【０１４９】更に、この光学素子を光ヘッドに用いるこ
とによりチルトマージンが広がるため、光ヘッドを構成
する部品の調整が楽になり光ヘッドの組立がたやすくな
る。従ってチルトマージンが広い低コストな光ヘッドが
実現できる。

【０１５０】また、複数の収差を補正できる光ヘッドで
薄型化及び小型化が可能となる。また、上記した光ヘッ
ドから出力される制御信号に基づき光ヘッドを制御して
光記録媒体から情報を再生もしくは記録する光記録再生
装置では、不良である光記録媒体（ラジアル及びタンジ
ェンシャル方向に反っている光記録媒体）から情報を確
実に再生もしくは記録することができる。さらに、光ヘ
ッドそのもののコストが安く薄型化に適しているので低
コストで薄い光記録再生装置を実現できる。

【０１５１】なお、本発明の反射防止膜の材料として、
本実施の形態においては、フッ化マグネシウムとアルミ
ナを用いて説明したが、所望の屈折率を有する材料であ
れば、これに限るものではない。

【０１５２】また、本実施例では液晶の配向制御をラビ
ングされたポリビニルアルコール膜で行っているため隣
接間反射防止膜は４つ必要であるが、液晶の配向制御を
ガラス基板に溝を形成して行う場合は配向のために必要
な膜が存在しないため隣接間の反射防止膜はガラスと収
差補正用電極の間及びガラスと対向電極の間の２つだけ
でよくなる。

【０１５３】さらに、本発明の反射防止膜は、本実施の
形態においては、単層の反射防止膜であるとして説明し
たが、これに限るものではなく、多層の反射防止膜であ
ってもよい。

【０１５４】なお、以上の実施の形態では、収差を補正
するための電極が図２に示すように、液晶層の下側に一
枚と、上側に２枚存在するものであったが、本発明はこ
れに限らず、上側に３枚以上存在してもかまわない。要
するに、いずれの電極でも、他の電極に設けられた孔の
存在によって、液晶層と対面する部分を有するものであ
れば、所定の電圧を液晶に加える事が出来、収差の補正
を可能と出来る。

【０１５５】なお、最も外側の電極は孔は必ずしも必要
ない。

【０１５６】つまり、上記実施の形態では２種類の収差
を補正することについて述べたが収差補正電極と絶縁膜
を増やしていけば複数の収差（例えば、ラジアルチルト
により発生するコマ収差及びタンジェンシャルチルトに
より発生するコマ収差及び光記録媒体の基材厚変化によ
る球面収差の３収差）を同時に補正することができる。

【０１５７】（実施の形態４）次に、本発明の第４の実
施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態が上
記した第１の実施の形態と異なるのは、光学素子の構成
が異なっていることに関する点のみであり、それ以外
は、第１の実施の形態と同様である。従って、本実施の
形態において、特に説明のないものについては第１の実
施の形態と同じとし、第１の実施の形態と同一符号を付
与している構成部材については、特に説明のない限り、
第１の実施の形態と同様の機能を持つものとする。

【０１５８】図１５は、本発明の第４の実施の形態にお
ける光ヘッドの構成図である。１２１は本発明の第２の
光学素子である。

【０１５９】ここで、光学素子１２１は本発明の第４の
光学素子で光記録媒体６がラジアル方向に傾いたときに
発生するコマ収差とタンジェンシャル方向に傾いたとき
に生じるコマ収差を補正する素子で、詳細は後述する。

【０１６０】このように構成された光ヘッドの動作につ
いて、図１５を用いて説明する。光源１から出射された
直線偏光の光のうちの一部は回折格子２を透過しコリメ
ータレンズ３に入射し、コリメータレンズ３により平行
光にされ、光学素子１２１に入射する。

【０１６１】ここで光記録媒体６が光軸に対して垂直か
らラジアル方向に傾いているとラジアルチルト角に応じ
た信号を第１のチルトセンサー７は出力し、更に光軸に
対して垂直からタンジェンシャル方向に傾いているとタ
ンジェンシャルチルト角に応じた信号を第２のチルトセ
ンサー８は出力し、その信号は光学素子駆動回路９に入
力され、光記録媒体６が傾いたときに生じる波面収差を
補正するような波面収差を生じるように必要な信号を出
力し光学素子１２１に入力される。

【０１６２】そこで、光学素子１２１に入力された光は
光学素子１２１を透過した際に光記録媒体６が傾いたと
きに生じる波面収差を補正するような波面収差が与えら
れる。次に光学素子１２１を透過した光は対物レンズ５
により光記録媒体６上に集光される。

【０１６３】ここで、光記録媒体６が傾いた時に生じる
波面収差を補正する波面収差を有する光が対物レンズ５
で集光されるので光記録媒体６上では収差のない、すな
わち回折限界まで絞られた光スポットが形成される。次
に光記録媒体６から反射された光は、光記録媒体６の傾
きに応じた波面収差を有する光になるが光学素子１２１
により波面収差が補正される。光学素子１２１を透過し
た光はコリメータレンズ３を透過し、回折格子２により
回折され、回折の＋１次光は光検出器１０に入射され、
回折の−１次光は光検出器１１に入射される。光検出器
１０は、光記録媒体６上における光の合焦状態を示すフ
ォーカス誤差信号を出力し、また光の照射位置を示すト
ラッキング誤差信号を出力する。

【０１６４】これら一方の信号は図示しないフォーカス
制御手段に与えられ、フォーカス誤差信号に基づき、フ
ォーカス制御手段は常に光が合焦状態で光記録媒体６上
に集光されるように対物レンズ５の位置をその光軸方向
に制御する。また図示していないトラッキング制御手段
は、トラッキング誤差信号に基づき、光を光記録媒体６
上の所望のトラックに集光されるように対物レンズ５の
位置を制御する。また、第２の光検出器１１からは光記
録媒体６に記録された情報をも得ている。

【０１６５】次に、本発明の第４の光学素子１２１につ
いて詳細に述べる。図１６は本発明の第１の実施の形態
における光学素子の断面図である。

【０１６６】ここで図１６において、１３１は第１のＩ
ＴＯ膜（インジウム−錫−酸化物合金）、１３５は第２
のＩＴＯ膜、１３７はＰＬＺＴ（酸化鉛、ランタン、酸
化ジルコニウム、酸化チタンのペロブスカイト構造の透
明結晶体）である。

【０１６７】ここで、第１のＩＴＯ膜１３１及び１３５
は、外部からの信号をＰＬＺＴ１３７に印加するととも
に光を透過させる透明電極である。第１のＩＴＯ膜１３
１は図３に示されたパターンが形成されており、第２の
ＩＴＯ膜１３５は図４に示されたパターンが形成されて
いる（これらのパターンについては後述する）。

【０１６８】なお、本実施の形態における光学素子は、
収差補正素子として機能するものであり、第１のＩＴＯ
膜１３１が本発明の第１の収差補正電極に、第２のＩＴ
Ｏ膜１３５が本発明の第２の収差補正用電極に、液晶１
３７が本発明の位相変化層に、それぞれ対応するもので
ある。

【０１６９】次に、チルトにより発生するコマ収差補正
方法について述べる。ここで、チルトにより発生するコ
マ収差を補正するパターンは第１の実施形態で述べたよ
うにラジアルチルトにより発生するコマ収差を補正する
場合は図３に示したパターンにし、タンジェンシャルチ
ルトにより発生するコマ収差を補正する場合は図４に示
したパターンにすれば良く、第１のＩＴＯ膜１３１のパ
ターンを図３に示したものにし、第２のＩＴＯ膜１３５
のパターンを図４に示したものとする。

【０１７０】ここで、たとえば光記録媒体６がラジアル
方向にのみ傾いた場合を考える。この場合、外部から第
１及び第２のＩＴＯ膜１３１及び１３５に電圧を与え、
液晶の所望の場所（図３のＡ、Ｂ、Ｃ領域）にそれぞれ
異なる電界を与え、所望の場所の位相を変えてラジアル
チルトにより発生するコマ収差を補正する。

【０１７１】ここで、電圧の与え方について述べる。図
５より、例えば、第２のＩＴＯ膜１３５のＤ、Ｅ、Ｆ領
域すべてをグランドにして（０Ｖを与え）、第１のＩＴ
Ｏ膜１３１のＡ領域にＶ１−Ｖａを与え、Ｂ領域にＶ１
を与え、Ｃ領域にＶ１＋Ｖａを与え、液晶１３７の屈折
率をそれぞれｎａ、ｎｂ、ｎｃにして、Ａ領域及びＣ領
域がＢ領域からみて正及び負の位相を与えるようにすれ
ば、図２３に示した位相パターンを補正する位相分布を
与えることができる。

【０１７２】次に、光記録媒体６がタンジェンシャル方
向にのみ傾いた場合を考える。この場合、外部から第１
のＩＴＯ膜１３１のＡ、Ｂ、Ｃ領域すべてに０Ｖを、第
２のＩＴＯ膜１３５のＤ領域にＶ２−Ｖｂ、Ｅ領域にＶ
２、Ｆ領域にＶ２＋Ｖｂを与え、液晶１３７の屈折率を
それぞれｎｄ、ｎｅ、ｎｆにして、Ｄ領域及びＦ領域が
Ｅ領域からみて正及び負の位相を与えるようにすれば、
タンジェンシャルチルトにより発生するコマ収差を補正
することができる。

【０１７３】しかし、光記録媒体６がラジアル及びタン
ジェンシャルの両方向に傾き、ラジアルチルト及びタン
ジェンシャルチルトにより発生するそれぞれのコマ収差
を同時に補正する場合は状況が変わってくる。

【０１７４】この場合、第１のＩＴＯ膜１３１のＡ領域
にＶ１−Ｖａを与え、Ｂ領域にＶ１を与え、Ｃ領域にＶ
１＋Ｖａを与え、第２のＩＴＯ膜１３５のＤ領域にＶ２
−Ｖｂ、Ｅ領域にＶ２、Ｆ領域にＶ２＋Ｖｂを与える。
このようにすると、液晶１３７に印加される電圧は図１
７に示したものとなる。この図よりラジアルチルトによ
り発生するコマ収差をＶ２−Ｖ１を与えられる領域（基
準の領域）と（Ｖ２−Ｖ１）−Ｖａを与えられる領域
（負の位相が与えられる領域）と（Ｖ２−Ｖ１）＋Ｖａ
を与えられる領域（正の位相が与えられる領域）で大部
分補正でき、更にタンジェンシャルチルトにより発生す
るコマ収差をＶ２−Ｖ１を与えられる領域（基準の領
域）と（Ｖ２−Ｖ１）−Ｖｂを与えられる領域（負の位
相が与えられる領域）と（Ｖ２−Ｖ１）＋Ｖｂを与えら
れる領域（正の位相が与えられる領域）で大部分補正で
きる。また、それ以外の領域（（Ｖ２−Ｖ１）−（Ｖｂ
＋Ｖａ）を与えられる領域、（Ｖ２−Ｖ１）−（Ｖｂ−
Ｖａ）を与えられる領域、（Ｖ２−Ｖ１）＋（Ｖｂ＋Ｖ
ａ）を与えられる領域、（Ｖ２−Ｖ１）＋（Ｖｂ−Ｖ
ａ）を与えられる領域の４領域）はラジアルチルトとタ
ンジェンシャルチルトにより発生する両方のコマ収差の
影響を受けており、その場所は両方向のチルトを補正す
るための電圧の影響を受けているのでるので更に補正効
果が上がることになる。

【０１７５】ここで、第１のＩＴＯ膜にはＶ１＋Ｖａと
Ｖ１−Ｖａの電圧を与えているため外部から印加する電
圧はＶ１＋ＶａとＶ１−Ｖａの２つだけでよく、Ｖ１に
ついてはこれらの２つの電圧から分圧することにより形
成できる。また同じく、第２２のＩＴＯ膜にはＶ２＋Ｖ
ｂとＶ２−Ｖｂの電圧を与えているため外部から印加す
る電圧はＶ２＋ＶｂとＶ２−Ｖｂの２つだけでよく、Ｖ
２についてはこれらの２つの電圧から分圧することによ
り形成できる。従って、外部から印加する電圧は第１及
び第２のＩＴＯ膜あわせて４つでよいことになる。ま
た、分圧してＶ１やＶ２を形成する方法であるが、たと
えば光学素子内の光が透過しない領域に薄膜抵抗を用い
て形成することが出来る。

【０１７６】液晶の表面及び裏面にパターンを形成して
２つの収差を同時に補正する光学素子は特開平１１−１
１０８０２号公報に述べられている。この場合、位相を
変化させる材料が液体であるため液体を封止するもの、
例えば図２にも示されているように２枚のガラスと封止
層が必要となる。しかしながら、本発明の光学素子では
位相変化層が固体であるため封止手段が必要ではないた
め光学素子そのものの厚さが薄くなり、さらに光学素子
を形成することが容易となる。

【０１７７】以上のように収差補正電極間に固体のＰＬ
ＺＴを配置することにより、薄くてコストの安い複数の
収差を同時に補正できる光学素子を実現することができ
る。

【０１７８】また、本実施形態の光学素子は第１の実施
形態の光学素子に比べ収差補正を行うパターンが完全で
ある（第１の実施形態の光学素子はパターンが虫食い状
態になっている）ため、収差の補正効果が高い。

【０１７９】更に、この光学素子を光ヘッドに用いるこ
とによりチルトマージンが広がるため、光ヘッドを構成
する部品の調整が楽になり光ヘッドの組立がたやすくな
る。従ってチルトマージンが広い低コストな光ヘッドが
実現できる。また、複数の収差を補正できる光ヘッドで
薄型化及び小型化が可能となる。また、上記した光ヘッ
ドから出力される制御信号に基づき光ヘッドを制御して
光記録媒体から情報を再生もしくは記録する光記録再生
装置では、不良である光記録媒体（ラジアル及びタンジ
ェンシャル方向に反っている光記録媒体）から情報を確
実に再生もしくは記録することができる。さらに、光ヘ
ッドそのもののコストが安く薄型化に適しているので低
コストで薄い光記録再生装置を実現できる。

【０１８０】なお、本実施形態の光学素子に反射防止膜
を更に設ければ光の利用効率が高くなり、有益であるこ
とは言うまでもない。

【０１８１】また、このＰＬＺＴ層の下側、あるいは上
側に配置する電極の枚数は上記第４の実施の形態では、
一枚づつであったが、これに限らず、上述したように虫
食い状態の電極を利用すれば、それぞれ複数枚を配置す
ることも可能である。

【０１８２】以上、本発明の実施の形態について例を挙
げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定され
ず本発明の技術的思想に基づくほかの実施形態に適用す
ることができる。

【０１８３】例えば、上記実施の形態１〜３では光の位
相を変化させる材料として液晶を用いているが、ＰＬＺ
Ｔ（酸化鉛、ランタン、酸化ジルコニウム、酸化チタン
のペロブスカイト構造の透明結晶体）のように電圧に応
じてその厚みを変化させる材料を用いても光の位相を変
化させることができる。

【０１８４】特開平５−１４４０５６号公報にこの材料
を用いて収差補正を行うことが提案されている。この材
料を用いた場合、本願発明の光学素子の構造は例えば図
１８や図１９に示したものとなる。図１８及び図１９に
おいて１５１はＰＬＺＴであり、それ以外のものについ
ては第１及び第４の実施形態の光学素子と同じものにつ
いては同一の符号を付している。

【０１８５】この光学素子では位相変化層が無機物質の
基板であるため、位相を変化させるために高い印加電圧
が必要であるという不利な特性があるが、その表裏に透
明電極を形成できるので光学素子そのものの厚みが更に
薄くすることができ、この光学素子を光ヘッドに用いれ
ば更なる小型化や薄型化が可能となる。

【０１８６】また、上記実施形態の光学素子では透明電
極としてＩＴＯ膜を用いたが光を透過させ更に電気を通
す膜であればどのような膜であっても問題はない。

【０１８７】また、上記実施形態の光学素子では液晶２
８の配向の制御はポリビニルアルコール膜を布でこする
ラビング法で制御しているが、これ以外の方法、たとえ
ば斜め蒸着膜などの膜そのものに配向性を有するものを
使う方法や基板に溝を形成する方法であっても何ら問題
はない。

【０１８８】また、上記実施形態の光学素子では絶縁膜
としてタンタルオキサイド膜を用いたが透明電極と同じ
屈折率を有するものであればどのような膜であっても問
題はない。さらに、透明電極と異なる屈折率の材料を用
いてもその膜厚をλ／（２×Ｎ（絶縁膜）、ここでλは
波長、Ｎ（絶縁膜）は絶縁膜の屈折率）の整数倍にすれ
ば光学的にみればこの膜が存在しないのと同じになるた
め透明電極と絶縁膜との界面での反射が生じなくなる。

【０１８９】また、上記実施形態では無偏光光学系を用
いる場合を示したが、例えば偏光プリズムや偏光ホログ
ラム（特開昭６３−３１４５０２号公報参照）等を用い
た偏光光学系を用いてもよい。この場合は、往路での光
の利用効率が高いので光記録を行うのが容易になる。

【０１９０】また、上記実施形態では、コリメータレン
ズと対物レンズの間の平行系中に本発明の光学素子を配
置した場合を示したが、光源とコリメータレンズとの間
の発散系中に配置してもよい。

【０１９１】また、上記実施形態では無限系の光ヘッド
を示したが、コリメータレンズを用いない有限系の光ヘ
ッドであってもよい。この場合、コリメータレンズを用
いないのでコストの安いものとなる。

【０１９２】また、上記実施形態では、光記録媒体に記
録された情報の再生中にチルトセンサーによって検出さ
れたチルト量を用いて波面収差の補正を行っているが、
再生前にあらかじめトラック位置とチルト量との関係を
学習して、学習したチルト量から各トラック位置での波
面収差を補正する方式でもよい。

【０１９３】また、上記実施形態では、光記録媒体から
の反射光を回折格子によって光源からの光路と分離して
光検出器に入射させているが、ハーフミラー等の分離用
光学素子を用いて光源からの光路と分離して光検出器に
入射させてもよい。

【０１９４】また、上記実施形態では、２種類の不良を
持つ光記録媒体から情報を再生もしくは記録する光記録
再生装置について述べたが、上記したように３種類以上
の収差を補正することができる光ヘッドを実現できるの
でどのような不良の光記録媒体から情報を再生もしくは
記録することができる光記録再生装置を実現できること
は言うまでもない。

【０１９５】また、上記実施形態では、光記録媒体が光
ディスクである場合について説明したが、カード状の光
記録媒体など、類似の機能を実現する光学的情報記録再
生装置に適用することができる。

【０１９６】以下に、本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。

【０１９７】(実施の形態５)図２４は、本発明の第１の
実施の実質上における光ヘッドの構成である。

【０１９８】図２４において、２０１は光源、２０２は
コリメータレンズ、２０３は本発明の第１の光学素子
（詳細については後述）、２０４は偏光異方性ホログラ
ム、２０５は１／４波長板、２０６は対物レンズ、２０
７は光記録媒体、２０８はチルトセンサー、２０９は光
学素子駆動回路、２１０は第１の光検出器、２１１は第
２の光検出器である。ここで、集光光学系は、コリメー
タレンズ２と対物レンズ２０６により構成されており、
Ｋ／４波長板は、１／４波長板２０５で構成されてお
り、分離手段は偏光異方性ホログラム４で構成されてい
る。

【０１９９】以下の各図面の右下部に示されたｘｙｚ座
標において,各図で同一座標軸は同一方向を示す。

【０２００】ここで、光源２０１は、例えば半導体レー
ザ素子で構成され、光記録媒体２０７の記録面に対し
て、記録再生用のコヒーレント光を出力する光源であ
る。光学素子２０３は、本発明の第１の光学素子で光記
録媒体２０７がラジアル方向に傾いた時に発生する波面
収差、特にコマ収差を補正する素子で、詳細は後述す
る。

【０２０１】偏光異方性ホログラム２０４は、特定の方
向の偏光を透過しこれと直交する方向の偏光を回折する
（特開昭６３−３１４５０２号公報参照）。１／４波長
板２０５は、入射した光の偏光状態を変化させる。対物
レンズ２０６は光記録媒体２０７の記録面に光を集光す
るレンズである。

【０２０２】第１の光検出器２１０は光記録媒体２０７
の記録面で反射された光のうち偏光異方性ホログラム４
で回折された＋１次光を受光して光を電気信号に変換す
るものであり、第２の光検出器２１１は光記録媒体２０
７の記録面で反射された光のうち偏光異方性ホログラム
２０４で回折された−１次光を受光して光を電気信号に
変換するものである。

【０２０３】チルトセンサー２０８は光記録媒体７が光
軸に対して垂直からラジアル方向に傾いたときの傾き量
（ラジアルチルト角）を検出しそのチルト角に応じた信
号を生成するセンサーであり、光学素子駆動回路２０９
はチルトセンサー２０８で生成された信号に応じて光学
素子２０３に電圧を印加する回路である。

【０２０４】このように構成された光ヘッドの動作につ
いて、図２４を用いて説明する。

【０２０５】光源２０１は図２４の右下に図示したｘｙ
ｚ座標のｘ軸方向に偏光した光Ｌ０を出射するように配
置されており、コリメータレンズ２０２に入射し、コリ
メータレンズ２０２は出射光Ｌ０を平行光に変換され、
光学素子２０３に入射する。ここで、光記録媒体２０７
が光軸に対して垂直からラジアル方向に傾いているとラ
ジアルチルト角に応じたチルト信号をチルトセンサー２
０８は出力し、その信号は光学素子駆動回路２０９に入
力され、光記録媒体２０７が傾いたときに生じる波面の
位相分布に対して光学素子２０３で逆の位相分布が生じ
るような信号が光学素子２０３に入力され、光学素子２
０３を透過する光は、逆の位相分布が与えられる。

【０２０６】次に光学素子２０３を透過した光は、ｘ軸
方向の偏光を透過するように配置されている偏光異方性
ホログラム２０４に入射し、ｘ軸方向の偏光を維持し
て、１／４波長板２０５に入射する。１／４波長板２０
５に入射したｘ軸方向に偏光した光Ｌ０は、直線偏光か
ら円偏光に変換され、対物レンズ２０６により光記録媒
体２０７の記録面に集光される。

【０２０７】この時の照射光は光記録媒体２０７が傾い
た時に生じた波面の位相分布と逆の位相分布が与えられ
るので、光記録媒体２０７の記録面上では収差の少な
い、すなわち回折限界まで絞られた光スポットが形成さ
れる。次に光記録媒体２０７で反射した光は、光記録媒
体２０７の傾きに応じた波面の位相分布が再び生じた光
になり、もとの光路を逆にたどって１／４波長板２０５
に入射し、ｙ軸方向の偏光に変換され、偏光異方性ホロ
グラム２０４に入射する。

【０２０８】偏光異方性ホログラム２０４から生じる復
路の＋１次回折光（Ｌ１）および−１次回折光（Ｌ２）
は、光学素子２０３に入射する。前記チルトセンサー２
０８のチルト信号を用いて前記光学素子駆動回路２０９
で生成された信号によって光学素子２０３は回折光Ｌ０
およびＬ１の波面の位相分布に対して逆の位相分布が与
えられ、収差が少ない光が形成される。次に光学素子２
０３を透過した回折光Ｌ０およびＬ１は、コリメータレ
ンズ２０２を透過後、第１の光検出器２１０および第２
の光検出器２１１にそれぞれ入射する。

【０２０９】この光を複数の領域に分割した第１の光検
出器２１０および第２の光検出器２１１により検出し、
検出された信号を演算することによって、サーボ信号お
よび、情報信号を得ることができる。

【０２１０】次に、本発明の第１の光学素子２０３につ
いて詳細に述べる。

【０２１１】図２５は本発明の第５の実施の形態におけ
る光学素子の断面図である。図２５において、２２０は
第１のガラス、２２１は第１のＩＴＯ膜（インジウム−
錫−酸化物合金）、２２２は第１のポリビニルアルコー
ル膜、２２３はエポキシ樹脂、２２４は第２のポリビニ
ルアルコール膜、２２５は第２のＩＴＯ膜、２２６は第
２のガラス、２２７は第３のＩＴＯ膜、２２８は第３の
ポリビニルアルコール膜、２２９は第４のポリビニルア
ルコール膜、２３０は第４のＩＴＯ膜、２３１は第３の
ガラス、２３２は第１の液晶、２３３は第２の液晶であ
る。ここで、第１のＩＴＯ膜２２１および第２のＩＴＯ
膜２２５および第３のＩＴＯ膜２２７および第４のＩＴ
Ｏ膜２３０はガラス内面に蒸着されており、外部からの
信号を液晶に印加すると共に光を透過させる透明電極
で、第１のポリビニルアルコール膜２２２および第２の
ポリビニルアルコール膜２２４は第１のＩＴＯ膜２２１
および第２のＩＴＯ膜２２５上に蒸着され、さらに、第
３のポリビニルアルコール膜２２８および第４のポリビ
ニルアルコール膜２２９は第３のＩＴＯ膜２２７および
第４のＩＴＯ膜２３０上に蒸着されナイロン等の高分子
布でこすられており第１の液晶２３２および第２の液晶
２３３の配向を制御する配向膜であり、エポキシ樹脂２
２３は第１の液晶２３２および第２の液晶２３３が外部
に漏れないようにする封止層である。

【０２１２】また、第２のＩＴＯ膜２２１および第３の
ＩＴＯ膜２２７は第２のガラス２２６に上に蒸着され、
第１のＩＴＯ膜２２１および第４のＩＴＯ膜２３０は図
３に示された電極パターンが形成されている（これらの
パターンについては後述する）。

【０２１３】なお、本発明の第５の実施の形態における
光学素子は、収差補正素子として機能するものであり、
第２のＩＴＯ膜２２５が本発明の第１の対向電極に、第
１のＩＴＯ膜２２１が本発明の第１収差補正電極に、第
３のＩＴＯ膜２２７が本発明の第２の対向電極に、第４
のＩＴＯ膜２３０が第２の収差補正電極に、それぞれ対
応するものである。

【０２１４】ラジアルチルト角により発生するコマ収差
補正方法は、上述したように行われる。

【０２１５】次に、以上のような方法でコマ収差を補正
する本発明の第１の光学素子２０３の動作について説明
する。

【０２１６】ここで、まず、往路について考える。往路
では、光学素子２０３が光源２０１からｘ軸方向に偏光
した光Ｌ０の偏光方向と第１の液晶２３２の配向方向
（図２６に示す）が一致するように配置されており、ま
た、第２の液晶２３３の配向方向（図２７に示す）は、
第１の液晶２３２の配向方向と直交しており、ｙ軸方向
に配置されているとする。

【０２１７】光源１からｘ軸方向に偏光した光Ｌ０が光
学素子２０３に入射したとき、光記録媒体２０７が光軸
に対して垂直からラジアル方向に傾いているとラジアル
チルト角に応じたチルト信号をチルトセンサー２０８は
出力し、その信号は光学素子駆動回路２０９に入力さ
れ、光学素子駆動回路２０９は光記録媒体２０７が傾い
たときに生じる波面の位相分布をうち消すような逆の位
相分布が生じる信号を光学素子２０３の第１のＩＴＯ膜
２２１および第４のＩＴＯ膜２３０に印加する。さら
に、光学素子駆動回路２０９は、光学素子２０３の第２
のＩＴＯ膜２２５および第３のＩＴＯ膜２２７に０Ｖを
印加している。

【０２１８】前記したように信号が印加されている第１
のＩＴＯ膜２２１および第４のＩＴＯ膜２３０は、図３
に示す電極パターンで領域が分割されているおり、Ａ領
域にＶ１−Ｖａ、Ｂ領域にＶ１＋Ｖａ、Ｃ領域にＶ１が
それぞれ印加されており、第１の液晶２３２および第２
の液晶２３３の屈折率は図５に示すようにそれぞれｎ
ａ、ｎｂ、ｎｃとなり、Ａ領域およびＢ領域がＣ領域か
らみて正および負の位相を持ち、図２３に示す位相分布
に対して逆の位相分布を入射する光に与えることができ
る。このとき、第１の液晶２３２の配向方向は、光源１
からｘ軸方向に偏光した光Ｌ０の偏光方向と一致してい
るので、光学素子駆動回路２０９からの信号により第１
の液晶２３２は、図２３に示す位相分布に対して逆の位
相分布を光Ｌ０に与える。

【０２１９】つぎに、第２の液晶２３３を透過する光Ｌ
０は、第２の液晶２３３の配向方向とその偏光方向が直
交しているため、光Ｌ０に位相は与えられず、そのまま
透過する。従って、光記録媒体２０７の記録面に対物レ
ンズ２０６によって集光される光スポットは、第１の液
晶２３２により、収差の少ない光となる。

【０２２０】次に、復路について考える。復路では、光
記録媒体２０７からの反射光が１／４波長板２０５、偏
光異方性ホログラム４を透過することによってｙ軸方向
に偏光した回折光Ｌ１およびＬ２となり、光学素子２０
３に入射する。このとき、光記録媒体２０７が光軸に対
して垂直からラジアル方向に傾いているので、光記録媒
体２０７からの反射光は、図２３に示す位相分布を持っ
た光になっている。

【０２２１】このとき、第２の液晶２３３の配向方向
は、回折光Ｌ１およびＬ２の偏光方向と一致しているの
で、光学素子駆動回路２０９からの信号により、第２の
液晶２３３は、図２３に示す位相分布に対して逆の位相
分布を回折光Ｌ１およびＬ２に与える。

【０２２２】次に、第１の液晶２３２を透過する回折光
Ｌ１およびＬ２は、第１の液晶２３３の配向方向とその
偏光方向が直交しているため、回折光Ｌ１およびＬ２に
位相は与えられず、そのまま透過する。従って、光記録
媒体７の記録面からの反射光は第２の液晶２３３により
収差の少ない光となり、コリメータレンズ２を透過後、
第１の光検出器２１０および第２の光検出器２１１に入
射する。

【０２２３】なお、上記実施の形態では、液晶層を用い
たが、本発明はそれに限らず、ＰＬＺＴ等でも良く、要
するに位相を変化させる層であればよい。

【０２２４】その場合、第１の位相変化層は、所定の方
向の直線偏光の位相を変化させるものであり、また、第
２の位相変化層は、前記所定の方向の直線偏光と直交す
る方向の直線偏光の位相を変化させるものである。な
お、ＰＬＺＴは電界で体積が変化する他に、屈折率も変
化するから位相変化層として利用可能である。

【０２２５】よって、本発明の第１の光学素子２０３に
より、復路での収差補正が可能であるので、（発明が解
決しようとする課題）で述べたような光記録媒体２０７
のラジアルチルト角で発生する波面収差による光スポッ
トのサイドローブは発生せず、光検出器上の光スポット
は、図２３に示す状態になるので、光検出器の各領域の
光量が変化せず、フォーカス誤差信号は、オフセットが
生じない。

【０２２６】以上のように、電極パターンが同一で、配
向方向が直交した液晶を有する光学素子を偏光光学系光
ヘッドに用いることにより、光記録媒体のラジアルチル
ト角に応じて生じる収差を、往路および復路とも収差補
正が可能で、安定したサーボ信号および情報信号を得る
ことができる。また、前記した光ヘッドから出力される
制御信号に基づき光ヘッドを制御して光記録媒体からの
情報を再生もしくは記録する光記録再生装置では、不良
である光記録媒体（ラジアル方向に反っている光記録媒
体）から情報を確実に再生もしくは記録することができ
る。

【０２２７】（実施の形態６）次に、本発明の第６の実
施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態が前
記した第５の実施の形態と異なるのは、光学素子２０３
が反射防止膜を備えることに関する点のみであり、それ
以外は、第５の実施の形態と同様である。従って、本実
施の形態において特に説明のないものについては第５の
実施の形態と同じとし、第５の実施の形態と同一符号を
付与している構成部材については、特に説明のない限
り、第５の実施の形態と同様の機能を持つものとする。

【０２２８】図２８は、本発明の第６の実施の形態にお
ける光ヘッドの構成図である。２７０は本発明の第２の
光学素子である。ここで、光学素子２７０は本発明の第
１の光学素子２０３が反射防止膜を備えたものである。
このように構成された光ヘッドの動作は、第１の実施の
形態で述べているのと全く同じであるので、ここでは省
実質上する。

【０２２９】次に、本発明の第２の光学素子２７０につ
いて述べる。図２９は、本発明の第６の実施の形態にお
ける光学素子２７０の断面図である。本実施の形態にお
ける光学素子２７０は収差補正素子として機能するもの
であり、図２９に示すように、第５の実施の形態におけ
る光学素子２０３の第１のガラス２２０および第３のガ
ラス２３１上に第１のフッ化マグネシウム膜２８０およ
び第２のフッ化マグネシウム膜２８１（本発明の反射防
止膜に対応）が、第１のガラス２２０と第１のＩＴＯ膜
２２１の間および第１のＩＴＯ膜２２１と第１のポリビ
ニルアルコール膜２２２の間および第２のポリビニルア
ルコール膜２２４と第２のＩＴＯ膜２２５の間および第
２のＩＴＯ膜２２５と第２のガラス２２６の間および第
２のガラス２２６と第３のＩＴＯ膜２２７の間および第
３のＩＴＯ膜２２７と第３のポリビニルアルコール膜２
２８の間および第４のポリビニルアルコール膜２２９と
第４のＩＴＯ膜２３０の間および第４のＩＴＯ膜２３０
と第３のガラス２３１の間に、第１のアルミナ膜２８２
および第２のアルミナ膜８３および第３のアルミナ膜８
４および第４のアルミナ膜２８５および第５のアルミナ
膜２８６および第６のアルミナ膜２８７および第７のア
ルミナ膜２８８および第８のアルミナ膜２８９（本発明
の反射防止膜に対応）がそれぞれ形成されたものであ
る。

【０２３０】ここで、反射膜防止については、上述した
実施の形態と同様である。

【０２３１】以上のようにフッ化マグネシウム膜をガラ
ス上に、アルミナ膜をガラスとＩＴＯ膜の間および、Ｉ
ＴＯ膜とポリビニルアルコール膜の間に設けることによ
り素子での反射を実質的に完全に防止することができ
る。

【０２３２】さらに、この光学素子を光ヘッドに用いる
ことによりチルトマージンが広がるため、光ヘッドを構
成する部品の調整が簡単になり光ヘッドの組立および調
整が容易になる。また、前記した光ヘッドから出力され
る制御信号に基づき光ヘッドを制御して光記録媒体から
の情報を再生もしくは記録する光記録再生装置では、不
良である光記録媒体（ラジアル方向に反っている光記録
媒体）から情報を確実に再生もしくは記録することがで
きる。

【０２３３】なお、本発明の反射防止膜の材料として、
本実施の形態において、フッ化マグネシウムとアルミナ
を用いて説明したが、所望の屈折率を有する材料であれ
ば、これに限るものではない。

【０２３４】さらに、本発明の反射防止膜は、本実施の
形態においては、単層の反射防止膜であるとして説明し
たが、これに限るものではなく、多層の反射防止膜であ
っても良い。

【０２３５】以上、本発明の実施の形態について例を挙
げて説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定され
ず本発明の技術的思想に基づくほかの実施形態に適用す
ることができる。

【０２３６】例えば、前記実施の形態の光学素子では、
透明電極としてＩＴＯ膜を用いたが光を透過させ、さら
に、電気を通す膜であればどのような膜であっても問題
ない。

【０２３７】また、前記実施の形態では、コリメータレ
ンズと対物レンズの間の平行光系中に本発明の光学素子
を配置した場合を示したが、光源とＫ／４波長板との間
であれば、どのような配置位置であっても問題ない。

【０２３８】また、前記実施の形態では、無限光学系の
光ヘッドを示したが、コリメータレンズを用いない有限
光学系の光ヘッドであっても良い。この場合、コリメー
タレンズを用いないのでコストの安いものとなる。

【０２３９】また、前記実施の形態では、ラジアルチル
トについて述べたが、電極パターンを変更すれば、タン
ジェンシャルチルト（図３０に示す電極パターン）およ
び、基材厚み変化（図３１に示す電極パターン）で発生
する波面収差についても往路および復路での補正をする
ことができる。

【０２４０】また、前記実施形態では、分離手段を偏光
異方性ホログラムとし実施形態を述べたが、例えば、偏
光プリズムを用いた偏光光学系でも良い。

【０２４１】また、前記実施形態では、光記録媒体が光
ディスクである場合について説明したが、カード状の光
記録媒体など、類似の機能を実現する光学的情報記録再
生装置に適用することができる。

【０２４２】なお、上述した図２５や図２９の実施の形
態５，６では、液晶層の数が多すぎ、ガラスも多いの
で、実施の形態１〜３、あるいは実施の形態４で述べ
た、穴あき電極を用いれば、一つの収差補正だけでな
く、複数の収差補正を同時に、往路、復路とも実現でき
る。

【０２４３】そのような場合には、電極の孔の配置に対
応して、液晶の配向膜の配向をモザイク状に異なるよう
にする必要がある。

【０２４４】なお、上記実施の形態において、チルトに
ついては、センサを用いて、光記録媒体が回転中にその
チルトを検出したが、これに限らず、光記録媒体を装置
に搭載した際に、そのチルトを検出し学習させておくこ
とも可能である。

【０２４５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、収差補正
電極を同一面に複数形成することにより複数の収差を同
時に補正することができ、更に薄く低コストな光学素子
を実現することができる。

【０２４６】以上のように本発明によれば、偏光光学系
の光ヘッドにおいて、第１の液晶と第１の液晶の配向方
向と直交した方向に配向した第２の液晶を含む光学素子
を用いることによって、往路および復路で発生する収差
を補正することが可能になり、さらにオフセットを低減
した安定したサーボ信号を得ることができる。

【０２４７】また、本発明の光学素子を光ヘッドに用い
ると、収差を補正することが可能であるので、再生性能
を表すジッタのマージンが広がり、高性能な光ヘッドを
構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ヘッドについて、一実施形態を示す
構成図

【図２】本発明の光学素子について、一実施形態を示す
断面図

【図３】本発明の光学素子について、ラジアルチルトを
補正する第２のＩＴＯ膜のパターン図

【図４】本発明の光学素子について、タンジェンシャル
チルトを補正する第３のＩＴＯ膜のパターン図

【図５】本発明の光学素子について、液晶の屈折率と印
加電圧との関係を示すグラフ

【図６】本発明の光学素子について、ラジアルチルト及
びタンジェンシャルチルトの両方を同時に補正するとき
の第２のＩＴＯ膜の一例のパターン図

【図７】本発明の光学素子について、ラジアルチルト及
びタンジェンシャルチルトの両方を同時に補正するとき
の第２のＩＴＯ膜の他の例のパターン図

【図８】本発明の光学素子について、ラジアルチルト及
びタンジェンシャルチルトの両方を同時に補正するとき
の第２のＩＴＯ膜の他の例のパターン図

【図９】本発明の光学素子について、ラジアルチルト及
びタンジェンシャルチルトの両方を同時に補正するとき
の第２のＩＴＯ膜の他の例のパターン図

【図１０】本発明の光ヘッドについて、他の一実施形態
を示す構成図

【図１１】光記録媒体の厚みが０．６４ｍｍであったと
きに生じる波面収差の一例を示すグラフ

【図１２】本発明の光学素子について、球面収差を補正
する第３のＩＴＯ膜のパターン図

【図１３】本発明の光ヘッドについて、他の一実施形態
を示す構成図

【図１４】本発明の光学素子について、他の一実施形態
を示す断面図

【図１５】本発明の光ヘッドについて、他の一実施形態
を示す構成図

【図１６】本発明の光学素子について、他の一実施形態
を示す断面図

【図１７】本発明の光学素子について、液晶１３７に印
加される電圧を示した図

【図１８】本発明の光学素子について、他の一実施形態
を示す断面図

【図１９】本発明の光学素子について、他の一実施形態
を示す断面図

【図２０】従来の光ヘッドについて、一例を示す構成図

【図２１】従来の光学素子について、一例を示す断面図

【図２２】（ａ）及び（ｂ）は、従来の光学素子につい
て、ラジアルチルト及びタンジェンシャルチルトを補正
するパターン図

【図２３】ラジアルチルト角が１度の場合における波面
収差の一例を示すグラフ

【図２４】本発明の光ヘッドについて、第５の実施形態
を示す構成図

【図２５】本発明の光学素子について、第５の実施形態
を示す断面図

【図２６】本発明の光学素子について、第１の液晶の配
向方向を示す図

【図２７】本発明の光学素子について、第６の液晶の配
向方向を示す図

【図２８】本発明の光ヘッドについて、第６の実施形態
を示す構成図

【図２９】本発明の光学素子について、第６の実施形態
を示す断面図

【図３０】本発明の光学素子について、タンジェンシャ
ルチルトによって発生する波面収差を補正するパターン
図

【図３１】本発明の光学素子について、基材厚み変化に
よって発生する波面収差を補正するパターン図

【図３２】従来の光学素子について、液晶の配向方向を
示す図

【図３３】（ａ）は第５の実施形態において、偏光異方
性ホログラムを用いたフォーカス検出方式である公知の
ＳＳＤ法での光検出器上の合焦付近の光スポットを示す
図、（ｂ）は第５の実施形態において、光検出器上の光
スポットが位置ずれした場合を示す図、（ｃ）は第５の
実施形態において、往路で収差補正できない場合の光検
出器上の光スポットを示す図

【符号の説明】

１、２０１ 光源 ２ 回折格子 ３ コリメータレンズ ４ 光学素子 ５ 対物レンズ ６ 光記録媒体 ７ 第１のチルトセンサー ８ 第２のチルトセンサー ９、２０９ 光学素子駆動回路 １０、２１０ 第１の光検出器 １１、２１１ 第２の光検出器 ２０、２２０ 第１のガラス ２１、２２１ 第１のＩＴＯ膜 ２２、２２２ 第１のポリビニルアルコール膜 ２３、２２３ エポキシ樹脂層 ２４、２２４ 第２のポリビニルアルコール膜 ２５、２２５ 第２のＩＴＯ膜 ２６ タンタルオキサイド膜 ２７、２２７ 第３のＩＴＯ膜 ２８ 第２のガラス ２９ 液晶 ２０２ コリメータレンズ ２０３ 本発明の第１の光学素子 ２０４ 偏光異方性ホログラム ２０５ １／４波長板 ２０６ 対物レンズ ２０７ 光記録媒体 ２０８ チルトセンサー ２２６ 第２のガラス ２２８ 第３のポリビニルアルコール膜 ２２９ 第４のポリビニルアルコール膜 ２３０ 第４のＩＴＯ膜 ２３１ 第３のガラス ２３２ 第１の液晶 ２３３ 第２の液晶 ２７０ 本発明の第２の光学素子 ２８０ 第１のフッ化マグネシウム膜 ２８１ 第２のフッ化マグネシウム膜 ２８２ 第１のアルミナ膜 ２８３ 第２のアルミナ膜 ２８４ 第３のアルミナ膜 ２８５ 第４のアルミナ膜 ２８６ 第５のアルミナ膜 ２８７ 第６のアルミナ膜 ２８８ 第７のアルミナ膜 ２８９ 第８のアルミナ膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細美 哲雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 緒方 大輔 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 堀田 尚也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 水野 定夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−247330（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−40416（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−110802（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−70960（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−49918（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−144056（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−20263（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−289465（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−194639（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−16535（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/13 505 G02F 1/13 101 G02F 1/1333 G02F 1/1343 G02F 1/1347 G02B 27/00 G02F 1/00 - 1/125

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の領域に分割された第１の収差補正
   電極と、 複数の領域に分割された第２の収差補正電極と、 前記第１の収差補正電極と実質上平行に配置された第１
   の対向電極と前記第２の収差補正電極と実質上平行に配
   置された第２の対向電極と前記第１の収差補正電極と前
   記第１の対向電極間に配置された第１の位相変化層と、 前記第２の収差補正電極と前記第２の対向電極間に配置
   された第２の位相変化層と、 を備え、 前記第１の位相変化層は、所定の方向の直線偏光の位相
   を変化させるものであり、 また、前記第２の位相変化層は、前記所定の方向の直線
   偏光と直交する方向の直線偏光の位相を変化させるもの
   である光学素子 。
2. 【請求項２】 前記第１及び／又は第２の位相変化層
   は、液晶層であり、前記所定の方向は配向膜の配向方向
   であることを特徴とする請求項１記載の光学素子。
3. 【請求項３】 前記第１及び第２の収差補正電極と、前
   記第１及び第２の対向電極が同一の導電性物質で構成さ
   れている請求項１に記載の光学素子。
4. 【請求項４】 前記導電性物質がインジウム−錫−酸化
   物合金（ＩＴＯ、ＩｎｄｉｕｍＴｉｎ Ｏｘｉｄｅ）で
   ある請求項１記載の光学素子。
5. 【請求項５】 前記第１及び第２の液晶が、外部からの
   制御電圧信号に応じて屈折率が変化する請求項２に記載
   の光学素子。
6. 【請求項６】 前記第１及び第２の収差補正電極は、同
   一パターンの領域で分割されている請求項１に記載の光
   学素子。
7. 【請求項７】 入射した光の反射を防止する反射防止膜
   をさらに含む請求項１に記載の光学素子。
8. 【請求項８】 光記録媒体からの情報を光によって再生
   もしくは記録する光ヘッドにおいて、 光源と、 請求項１〜７のいずれかに記載の光学素子とを備え、 前記光学素子は、前記光源と前記光記録媒体との間に配
   置され、 前記光学素子に入射した光の位相を制御することを特徴
   とする光ヘッド。
9. 【請求項９】 さらに、 前記光源からの出射光を光記録媒体に集光すると共に、
   前記光記録媒体からの反射光を集光する集光光学系と、 前記光源からの出射光の偏光状態を変換するＫ／４波長
   板(Ｋは奇数)と、 特定の方向の偏光を透過しこれと直交する方向の偏光を
   分離する分離手段と、 前記分離手段で分離された前記光記録媒体からの反射光
   を受光して、前記光記録媒体のフォーカス誤差信号また
   は、トラッキング誤差信号または、情報信号を出力する
   光検出器と、 を備えた請求項８に記載の光ヘッド。
10. 【請求項１０】 前記光学素子は、前記光記録媒体のチ
    ルト角によって発生する波面収差を補正することを特徴
    とする請求項８に記載の光ヘッド。
11. 【請求項１１】 請求項８に記載の光ヘッドを備え、 前記光ヘッドから出力される信号に基づき前記光ヘッド
    を制御し、さらに光記録媒体からの情報を再生もしくは
    記録する光記録再生装置。