(57)【要約】【課題】応答性及び生産性を向上することができるとともに、スポット性能の劣化を抑えることができる液晶素子及び光ピックアップ光学系を提供する。【解決手段】第１の液晶層１４４を駆動する第１の透明電極層１４６及び第２の透明電極層１４７を備え、第１の透明電極層１４６は、第１の液晶層１４４が、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−ｈλ以上、＋ｈλ以下の範囲内（ｈは、ｈ≧１を満たす整数、λは設計波長）で、レーザ光の径方向に沿って略周期的に変化する位相差を付与するとともに、第１の透明電極層１４６の隣り合う透明電極を透過するレーザ光間に略ｈλの位相差を付与する部分を有するように、第１の液晶層１４４に電圧を印加し、液晶素子１４に、当該略ｈλの位相差を付与する部分を透過する光束の光量を低減させる遮光膜２０を備えた。【選択図】図１２
2010152956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の透明基板と、
前記第１の透明基板と対向する第２の透明基板と、
前記第１の透明基板と前記第２の透明基板との間に挟持される屈折率異方性媒質層と、
前記第１の透明基板に、略輪帯状に形成された大きさの異なる複数の第１の透明電極が光軸を中心として同心円状に配設されてなる第１の透明電極層と、
を備え、
前記第１の透明電極層において、略同じ値の電圧を印加する前記第１の透明電極が前記第１の透明基板の径方向に略周期的に配設されており、
前記第１の透明電極層は、前記屈折率異方性媒質層が、前記液晶素子を透過する光束に、−ｈλ以上、＋ｈλ以下の範囲内（ｈは、ｈ≧１を満たす整数、λは設計波長）で、光束の径方向に沿って略周期的に変化する位相差を付与するとともに、隣り合う前記第１の透明電極を透過する光束間に略ｈλの位相差を付与する部分を有するように、前記屈折率異方性媒質層に電圧を印加し、
前記略ｈλの位相差を付与する部分を透過する光束の光量を低減させる光量低減構造を備える液晶素子。
【請求項２】
前記光量低減構造は、前記第１の透明基板及び前記第２の透明基板の何れか一方の、前記略ｈλの位相差を付与する部分に相当する部分に、設けられた遮光膜である請求項１に記載の液晶素子。
【請求項３】
前記光量低減構造は、前記第１の透明基板及び前記第２の透明基板の何れか一方の、前記略ｈλの位相差を付与する部分に相当する部分が、略Ｖ字形状に切り欠かれて形成されたＶ字の溝部である請求項１に記載の液晶素子。
【請求項４】
前記光量低減構造は、前記第１の透明基板及び前記第２の透明基板の何れか一方の、前記略ｈλの位相差を付与する部分に相当する部分に設けられた、光束を散乱させる構造である請求項１に記載の液晶素子。
【請求項５】
前記第２の透明基板に、略輪帯状に形成された大きさの異なる複数の第２の透明電極が光軸を中心として同心円状に配設されてなる第２の透明電極層を備え、
前記第２の透明電極層は、前記屈折率異方性媒質層が、前記液晶素子を透過する光束に、光束の径方向に沿って略連続的に変化する位相差を付与するように、前記屈折率異方性媒質層に電圧を印加する請求項１乃至４の何れか一項に記載の液晶素子。
【請求項６】
前記液晶素子により当該液晶素子を透過する光束に収差を発生させることによって補正する球面収差量の範囲が−Ｓ以上、＋Ｓ以下（Ｓは正の数）である場合に、
前記第１の透明電極層は、前記屈折率異方性媒質層が、前記液晶素子を透過する光束に、−（ｉ／ｊ）Ｓ（ｊが奇数の場合、ｉは、ｉ≦ｊを満たす偶数、ｊが偶数の場合、ｉは、ｉ≦ｊを満たす奇数）、０、＋（ｉ／ｊ）Ｓの球面収差量を補正するような収差を発生させるように、前記屈折率異方性媒質層に電圧を印加する請求項１乃至５の何れか一項に記載の液晶素子。
【請求項７】
前記第２の透明電極層は、前記屈折率異方性媒質層が、前記液晶素子を透過する光束に、−（１／ｊ）Ｓ以上、＋（１／ｊ）Ｓ以下の範囲内で略連続的な値の球面収差量を補正するような収差を発生させるように、前記屈折率異方性媒質層に電圧を印加する請求項５又は６に記載の液晶素子。
【請求項８】
前記液晶素子は、レーザ光源からの光束を光記録媒体に集光する光ピックアップ光学系の所定位置に固定して配置されており、
前記液晶素子が前記液晶素子を透過する光束に与える位相差は、デフォーカス成分を含む請求項１乃至７の何れか一項に記載の液晶素子。
【請求項９】
前記第１の透明電極層は、異なる電圧が印加される複数本の前記第１の透明電極を有し、
前記第１の透明電極は、同じ電圧が印加される複数の輪帯からなり、
前記輪帯は、一部が欠失されてなる端部を有し、
前記内側の輪帯の端部と前記内側の輪帯と同じ電圧を印加する外側の輪帯の端部とが略半径方向に沿って引き出し電極により順次接続され、
複数本の前記第１の透明電極の前記引き出し電極が互いに重なり合わないように配置されている請求項１乃至８の何れか一項に記載の液晶素子。
【請求項１０】
レーザ光源からの光束を光記録媒体に集光する光ピックアップ光学系であって、
請求項１乃至９の何れか一項に記載の液晶素子を用いる光ピックアップ光学系。
【請求項１１】
前記レーザ光源からの光束を前記光記録媒体に集光する対物レンズを備え、
前記対物レンズは、プラスティックレンズである請求項１０に記載の光ピックアップ光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶素子及び光ピックアップ光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、大画面薄型ディスプレイの普及により、高精細度で映像などを記録するニーズが高まっている。これに伴い、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）などの光ディスクの記録容量の増大も図られている。例えば、記録層の多層化が試みられ、既に、５０ＧＢの２層ＢＤも商品化されている。
多層光記録媒体を光ピックアップ光学系で記録再生する場合、多層光記録媒体の表面から各記録層までの厚み（基板厚み）の違いによって球面収差が発生する。球面収差は開口数（ＮＡ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ）の４乗に比例する。また、ＢＤのＮＡは０．８５であり、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）のＮＡは０．６５である。そのため、ＤＶＤなどの従来の光ディスクに比べて、ＢＤを記録再生する際に発生する球面収差は増大しやすい。したがって、ＢＤを記録再生する光ピックアップ光学系では、各記録層の基板厚みの違いに基づく球面収差を低減する補正機構が必須である。
【０００３】
球面収差の補正機構の一例が特許文献１に記載されている。特許文献１には、２枚の透明基板に挟持された液晶層を有する液晶素子が記載されている。一方の透明基板に、各記録層の基板厚みの違いに基づく球面収差を補正する第１の透明電極層を設け、他方の透明基板に、各光記録媒体の記録層の基板厚みのばらつきなどに基づく球面収差を補正する第２の透明電極層を設けている。第１の透明電極層及び第２の透明電極層は、輪帯状に形成された大きさの異なる複数の透明電極が光軸を同心として同心円状に配置されてなる。また、位相差が波長の整数倍であることは位相差がないのと同じであることを利用して、第１の透明電極層に電圧を印加して発生させる位相差を低減している。具体的には、第１の透明電極層に電圧を印加することにより、各記録層の基板厚みの違いに基づく球面収差を補正するために必要な位相差から波長の整数倍の位相差を差し引いた位相差を発生させている。これにより、液晶層の厚みの低減を図っている。液晶層の厚みを低減することにより、液晶素子の応答性及び生産性を向上させることができる。
【特許文献１】特開２００５−３０２２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、対向する電極層間の電位差により、光束に与えられる位相差のみを考察している。そして、特許文献１では、輪帯状に形成された透明電極間に発生する電位勾配（電気力線）について考慮されていない。実際には、液晶分子は、対向する電極層間の電位差だけでなく、隣接する透明電極間に発生する電位勾配にも従って配向する。また、隣接する透明電極の電位をそれぞれ異なる電位にするため、それぞれの透明電極は所定距離離間して配置されている。さらに、液晶分子間にはファンデルワールス力などの分子間力が働いている。そのため、液晶分子の配向角度を急激に変化させることができない。したがって、これらの要因によって、隣接する透明電極間を透過する光束に実際に与えられる位相差は、対向する電極層間の電位差によって理論上与えられる位相差よりもある程度ずれてしまう。そのため、光束に与えられる位相差の光束径方向における変化は、光束に与えられる理論上の位相差の光束径方向における変化よりも鈍ってしまう。
【０００５】
そして、特許文献１では、位相差が波長の整数倍であることは位相差がないのと同じであることを利用して、第１の透明電極層に電圧を印加することにより、球面収差を補正するために必要な位相差から波長の整数倍の位相差を差し引いた位相差を光束に発生させている。この場合、理論上、液晶層は、液晶素子を透過する光束に、−ｈλ以上、＋ｈλ以下の範囲内（ｈは、ｈ≧１を満たす整数、λは設計波長）で、光束の径方向に沿って略周期的に変化する位相差を付与するとともに、隣り合う透明電極を透過する光束間に略ｈλの位相差を付与する部分を有する。しかし、実際には、上述の通り、光束に与えられる位相差の光束径方向における変化は、理論上の位相差の光束径方向における変化より鈍ってしまう。そして、略ｈλの位相差を付与する部分においては、隣り合う透明電極間に、補正方向とは逆方向の電位勾配が発生する。そのため、略ｈλの位相差を付与する部分において、隣接する透明電極間を透過する光束には、補正方向とは逆方向の位相差が付与され、且つ、当該位相差の光束径方向における変化は、理論上の位相差の光束径方向における変化よりも鈍ってしまう。これにより、補正方向とは逆方向に大きな収差が発生してしまい、性能の劣化につながる場合がある。
特に、この補正方向とは逆方向の位相差の光束径方向における変化が緩やかになるほど、当該補正方向とは逆方向の位相差の光束径方向における変化と、設定位相（理論上の位相）の光束径方向における変化とがずれている領域の面積が大きくなる。そのため、光利用効率の劣化を招いてしまう。さらに、当該領域を透過した光束が、光ディスク上の集光点付近に到達する。そのため、スポット性能の劣化を招き、実質的にはＮＡの劣化を招く。これにより、信号再生能力の低下を生じてしまう。逆に、この補正方向とは逆方向に発生する位相差の光束径方向における変化が急であれば、当該領域の面積が減少する。そのため、当該領域を透過して、集光点付近に到達する光のエネルギーが減少する。これにより、スポット性能の劣化を抑えることができる。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、応答性及び生産性を向上することができるとともに、スポット性能の劣化を抑えることができる液晶素子及び光ピックアップ光学系を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる液晶素子は、第１の透明基板と、前記第１の透明基板と対向する第２の透明基板と、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板との間に挟持される屈折率異方性媒質層とを備えている。また、当該液晶素子は、前記第１の透明基板に、略輪帯状に形成された大きさの異なる複数の第１の透明電極が光軸を中心として同心円状に配設されてなる第１の透明電極層を備えている。また、前記第１の透明電極層において、略同じ値の電圧を印加する前記第１の透明電極が前記第１の透明基板の径方向に略周期的に配設されている。また、前記第１の透明電極層は、前記屈折率異方性媒質層が、前記液晶素子を透過する光束に、−ｈλ以上、＋ｈλ以下の範囲内（ｈは、ｈ≧１を満たす整数、λは設計波長）で、光束の径方向に沿って略周期的に変化する位相差を付与するとともに、隣り合う前記第１の透明電極を透過する光束間に略ｈλの位相差を付与する部分を有するように、前記屈折率異方性媒質層に電圧を印加する。さらに、当該液晶素子は、前記略ｈλの位相差を付与する部分を透過する光束の光量を低減させる光量低減構造を備えるものである。
【０００８】
本発明においては、第１の透明電極層において、略同じ値の電圧を印加する第１の透明電極が第１の透明基板の径方向に略周期的に配設されている。また、第１の透明電極層によって電圧が印加されることにより、屈折率異方性媒質層が、液晶素子を透過する光束に、−ｈλ以上、＋ｈλ以下の範囲内で、光束の径方向に沿って略周期的に変化する位相差を付与する。これにより、液晶素子は、液晶素子を透過する光束に、−１λ以下、＋１λ以上の大きな位相差を付与することができる。具体的には、位相差が波長の整数倍であることは位相差がないのと同じであるため、−１λ以下、＋１λ以上の大きな位相差は、当該位相差から波長の整数倍の位相差を差し引いたものと等価である。−１λ以下、＋１λ以上の大きな位相差から波長の整数倍の位相差を差し引くと、−１λ以上、＋１λ以下の範囲内で、光束の径方向に沿って略周期的に変化する位相差となる。そのため、屈折率異方性媒質層が、液晶素子を透過する光束に、−１λ以上、＋１λ以下の範囲内（この場合、ｈ＝１）で、光束の径方向に沿って略周期的に変化する位相差を付与することにより、当該光束に、−１λ以下、＋１λ以上の大きな位相差を付与することができる。
また、第１の透明電極層によって電圧が印加されることにより、屈折率異方性媒質層は、隣り合う第１の透明電極を透過する光束間に略ｈλの位相差を付与する部分を有する。そして、第１の透明電極層によって電圧が印加された屈折率異方性媒質層は、このような位相差を光束に付与することにより、光束に、デフォーカス収差を発生させることができる。そして、当該デフォーカス収差により、球面収差を補正することができる。また、当該デフォーカス収差は、−１λ以下、＋１λ以上の大きな位相差に基づくものである。そのため、当該デフォーカス収差量は大きな値となる。したがって、第１の透明電極層によって屈折率異方性媒質層に電圧を印加することにより、液晶素子を透過する光束に、−ｈλ以上、＋ｈλ以下の範囲内の比較的制限された位相差を付与するだけで、−１λ以下、＋１λ以上の大きな位相差に基づく大きなデフォーカス収差を発生させることができ、大きな球面収差を補正することができる。これにより、液晶層の厚みを低減することができ、液晶素子の応答性及び生産性を向上することができる。
【０００９】
しかし、実際には、光束に与えられる位相差の光束径方向における変化は、理論上の位相差の光束径方向における変化より鈍ってしまう。そして、略ｈλの位相差を付与する部分においては、隣り合う第１の透明電極間に、補正方向とは逆方向の電位勾配が発生する。そのため、略ｈλの位相差を付与する部分において、隣接する第１の透明電極間を透過する光束には、補正方向とは逆方向の位相差が付与され、且つ、当該位相差の光束径方向における変化は、理論上の位相差の光束径方向における変化よりも鈍ってしまう。これにより、補正方向とは逆方向に大きな収差が発生してしまい、性能の劣化につながる場合がある。
ここで、本発明では、略ｈλの位相差を付与する部分を透過する光束の光量を低減させる光量低減構造を備えている。そのため、略ｈλの位相差を付与する部分を透過し、光記録媒体上の集光点付近に到達する光束のエネルギーを低減することができる。これにより、スポット性能の劣化を抑えることができる。
【００１０】
また、前記光量低減構造は、前記第１の透明基板及び前記第２の透明基板の何れか一方の、前記略ｈλの位相差を付与する部分に相当する部分に、設けられた遮光膜であることが好ましい。
これにより、半導体製造技術等を利用して、第１の透明基板及び第２の透明基板の何れか一方の、略ｈλの位相差を付与する部分に相当する部分に、遮光膜を成膜することにより、光量低減構造を容易に実現することができる。
【００１１】
また、前記光量低減構造は、前記第１の透明基板及び前記第２の透明基板の何れか一方の、前記略ｈλの位相差を付与する部分に相当する部分が、略Ｖ字形状に切り欠かれて形成されたＶ字の溝部であってもよい。
当該溝部に入射した光束は発散して出射するため、当該光束が光記録媒体上の集光点付近に到達することを防止することができる。これにより、スポット性能の劣化を抑えることができる。
【００１２】
また、前記光量低減構造は、前記第１の透明基板及び前記第２の透明基板の何れか一方の、前記略ｈλの位相差を付与する部分に相当する部分に設けられた、光束を散乱させる構造であってもよい。
これにより、例えば、サンドブラスト法などの半導体製造技術等を利用して、第１の透明基板及び第２の透明基板の何れか一方の、略ｈλの位相差を付与する部分に相当する部分の面を粗面とすることにより、容易に光量低減構造を実現することができる。
【００１３】
さらに、当該液晶素子は、前記第２の透明基板に、略輪帯状に形成された大きさの異なる複数の第２の透明電極が光軸を中心として同心円状に配設されてなる第２の透明電極層を備えることが好ましい。また、前記第２の透明電極層は、前記屈折率異方性媒質層が、前記液晶素子を透過する光束に、光束の径方向に沿って略連続的に変化する位相差を付与するように、前記屈折率異方性媒質層に電圧を印加することが好ましい。
【００１４】
第１の透明電極層によって屈折率異方性媒質層に電圧を印加することにより、液晶素子を透過する光束に発生されるデフォーカス収差は、離散的な値となってしまう。そこで、第２の透明電極層によって電圧が印加されることにより、屈折率異方性媒質層が、液晶素子を透過する光束に、光束の径方向に沿って略連続的に変化する位相差を付与する。これにより、液晶素子を透過する光束に所定の範囲内で略連続的な値の収差を発生させることができる。そして、第１の透明電極層によって電圧が印加されることにより、屈折率異方性媒質層が、液晶素子を透過する光束に付与する離散的なデフォーカス収差と、当該略連続的な値のデフォーカス収差とが合わさる。したがって、第１の透明電極層及び第２の透明電極層によって電圧が印加されることにより、屈折率異方性媒質層が、液晶素子を透過する光束に−１λ以下、＋１λ以上の大きな位相差に基づく大きなデフォーカス収差であって略連続的なデフォーカス収差を発生させることができる。これにより、当該液晶素子は、大きな収差を略連続的に補正することができる。
【００１５】
また、前記液晶素子により、当該液晶素子を透過する光束に収差を発生させることにより補正する球面収差量の範囲が−Ｓ以上、＋Ｓ以下（Ｓは正の数）である場合に、前記第１の透明電極層は、前記屈折率異方性媒質層が、前記液晶素子を透過する光束に、−（ｉ／ｊ）Ｓ（ｊが奇数の場合、ｉは、ｉ≦ｊを満たす偶数、ｊが偶数の場合、ｉは、ｉ≦ｊを満たす奇数）、０、＋（ｉ／ｊ）Ｓの球面収差量を補正するような収差を発生させるように、前記屈折率異方性媒質層に電圧を印加することが好ましい。
さらに、前記第２の透明電極層は、前記屈折率異方性媒質層が、前記液晶素子を透過する光束に、−（１／ｊ）Ｓ以上、＋（１／ｊ）Ｓ以下の範囲内で略連続的な値の球面収差量を補正するような収差を発生させるように、前記屈折率異方性媒質層に電圧を印加することが好ましい。
【００１６】
これにより、液晶素子を透過する光束に発生させた収差により補正する球面収差量の範囲を任意の数２ｊで等分し、第１の透明電極層を駆動することにより、屈折率異方性媒質層は、等分して得られる離散的な値の球面収差量（−（ｉ／ｊ）Ｓ、０、＋（ｉ／ｊ）Ｓ）を補正するようなデフォーカス収差を当該光束に発生させる。このとき、第２の透明電極層を駆動することにより、−（１／ｊ）Ｓ以上、＋（１／ｊ）Ｓ以下の範囲内で略連続的な値の球面収差を補正するような収差を当該光束に発生させると、当該光束に、−Ｓ以上、＋Ｓ以下の球面収差量を略連続的に補正するような収差を発生させることができる。そして、ｊの数を大きくする程、第２の透明電極層を駆動することにより、当該光束に発生させる収差の範囲を小さくすることができる。したがって、ｊの数を大きくすることにより、第２の透明電極層の第２の透明電極の輪帯数を少なくすることができる。
【００１７】
また、前記液晶素子は、レーザ光源からの光束を光記録媒体に集光する光ピックアップ光学系の所定位置に固定して配置されており、
前記液晶素子が前記液晶素子を透過する光束に与える位相差は、デフォーカス成分を含むことが好ましい。
通常、液晶素子を光ピックアップ光学系の所定位置に固定して配置すると、アクチュエータによって対物レンズが動作することにより、液晶素子と対物レンズとの間に軸ズレが生じる。また、光記録媒体の各記録層の基板厚みの違いに基づく球面収差を補正するために、液晶素子により、液晶素子を透過する光束に、光線高さの４乗に比例する球面収差を発生させる。このとき、軸ズレなどが発生すると、光線高さの３乗に比例する大きなコマ収差が発生する。このとき、液晶素子により、液晶素子を透過する光束に、光線高さの２乗に比例するデフォーカス成分を含む位相差を付与すると、当該光束に発生する収差としては、光線高さの１乗に比例するチルト成分のみが残る。当該チルト成分は、光束のスポット形状に影響を与えない。そのため、液晶素子が当該液晶素子を透過する光束に与える位相差に、デフォーカス成分を含むことにより、軸ズレなどに起因するコマ収差を低減することができる。
【００１８】
また、液晶素子を光ピックアップ光学系の所定位置に固定して配置することにより、液晶素子を対物レンズとともにアクチュエータに搭載する場合に比べて、アクチュエータの重量を低減することができる。これにより、アクチュエータの周波数応答性を劣化させずに済む。そのため、高速な信号再生を実現することができる。
【００１９】
さらに、また、前記第１の透明電極層は、異なる電圧が印加される複数本の前記第１の透明電極を有し、前記第１の透明電極は、同じ電圧が印加される複数の輪帯からなり、前記輪帯は、一部が欠失されてなる端部を有し、前記内側の輪帯の端部と、前記内側の輪帯と同じ電圧を印加する外側の輪帯の端部とが略半径方向に沿って引き出し電極により順次接続され、複数本の前記第１の透明電極の前記引き出し電極が互いに重なり合わないように配置されていることが好ましい。
これにより、同じ電圧を印加する複数の輪帯状の電極を１本の第１の透明電極とすることができる。そして、引き出し電極の本数を第１の透明電極に印加する電圧の種類の数と同数とすることができる。よって、引き出し電極の領域を最小限に抑えることができ、液晶素子の収差補正性能の低下を防ぐことができる。
【００２０】
また、レーザ光源からの光束を光記録媒体に集光する光ピックアップ光学系に、上述の液晶素子を用いることが好ましい。
これにより、光ピックアップ光学系において発生する大きな収差を略連続的に補正することができる。
【００２１】
さらに、前記レーザ光源からの光束を前記光記録媒体に集光する対物レンズを備え、前記対物レンズは、プラスティックレンズであることが好ましい。
プラスティックレンズは、ガラスレンズに比べて、温度変化による屈折率変化が大きい。そのため、球面収差の変化が大きい。また、温度変化によって増大する球面収差を補正するため、対物レンズに輪帯構造を設けた場合、波長変化に基づく球面収差が増大しやすくなってしまう。そのため、プラスティック製の対物レンズを用いる場合、大きな球面収差を補正する必要がある。本発明では、液晶素子により、大きな球面収差を略連続的に補正できるので、プラスティック製の対物レンズを用いた光ピックアップ光学系における大きな球面収差を補正することができる。そして、対物レンズをプラスティック製とすることにより、軽量化することができ、アクチュエータの応答性の高速化を図ることができる。また、対物レンズをプラスティック製とすることにより、対物レンズの低コスト化を実現することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、応答性及び生産性を向上することができるとともに、スポット性能の劣化を抑えることができる液晶素子及び光ピックアップ光学系を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。また、以下、球面収差量として、光記録媒体の各記録層の基板厚みの違いやバラツキによって生じる球面収差を例に挙げて説明するが、本発明によれば、レーザダイオードのバラツキ、対物レンズのバラツキ、温度変化などによって生じる球面収差量を補正することも可能である。
【００２４】
（実施例１）
まず、本発明の実施例１にかかる光ピックアップ光学系１について説明する。図１は、実施例１にかかる光ピックアップ光学系１の一例を示したものである。光ピックアップ光学系１は、レーザダイオード１１（レーザ光源）、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１２、コリメータレンズ１３、液晶素子１４、液晶コントロール回路１５、１／４波長板１６、対物レンズ１７、フォトディテクタ（ＰＤ）１８等を備えている。
【００２５】
レーザダイオード１１から出射された直線偏光のレーザ光（光束）の光路上に偏光ビームスプリッタ１２が設けられている。また、偏光ビームスプリッタ１２より出射したレーザ光の光路上に、コリメータレンズ１３が設けられている。コリメータレンズ１３は、偏光ビームスプリッタ１２から出射されたレーザ光を発散光から略平行光に変換する。
【００２６】
コリメータレンズ１３から出射されたレーザ光の光路上に液晶素子が設けられている。
液晶素子１４の側面図を図２に示す。図２に示すように、液晶素子１４は、第１の透明基板１４１（第２の透明基板）、第２の透明基板１４２（第１の透明基板）、第３の透明基板１４３（第２の透明基板）、第１の液晶層１４４（屈折率異方性媒質層）、第２の液晶層１４５（屈折率異方性媒質層）、第１の透明電極層１４６（第２の透明電極層）、第２の透明電極層１４７（第１の透明電極層）、第３の透明電極層１４８（第１の透明電極層）、第４の透明電極層１４９（第２の透明電極層）などを有している。
【００２７】
液晶素子１４は、直線偏光のレーザ光の収差を補正する。液晶素子１４の第１の透明電極層１４６、第２の透明電極層１４７、第３の透明電極層１４８及び第４の透明電極層１４９は液晶コントロール回路１５に接続されている。そして、液晶コントロール回路１５によって、第１の透明電極層１４６、第２の透明電極層１４７、第３の透明電極層１４８及び第４の透明電極層１４９が駆動されることにより、液晶素子１４は、透過するレーザ光に位相差を発生させ、収差を補正する。
具体的には、液晶素子１４は、コリメータレンズ１３から出射されたレーザ光に位相差を発生させて、収差補正を行う。一方、液晶素子１４は、光ディスク１９（光記録媒体）により反射され、対物レンズ１７により集光されたレーザ光に位相差を発生させて、収差補正を行う。
【００２８】
また、第１の液晶層１４４と及び第２の液晶層１４５は、液晶分子の配向方向が互いに直交するように設けられている。そのため、第１の液晶層１４４がレーザダイオード１１から対物レンズ１７に向かうレーザ光の収差を補正する場合、第２の液晶層１４５が光ディスク１９からフォトディテクタ１８に向かうレーザ光の収差を補正する。
【００２９】
液晶素子１４から出射されたレーザ光の光路上に１／４波長板１６が設けられている。
そして、液晶素子１４から出射されたレーザ光は、１／４波長板１６を透過することにより、円偏光に変換される。
【００３０】
対物レンズ１７は、１／４波長板１６を透過したレーザ光の光路上に設けられている。
対物レンズ１７は、入射されたレーザ光を光ディスク１９（光記録媒体）の情報記録面に集光させる機能を有する。対物レンズ１７は、さらに、光ディスク１９の情報記録面で反射されたレーザ光をフォトディテクタ１８に導く機能も有する。
フォーカスサーボ時、及びトラッキングサーボ時には、対物レンズ１７が図示されないアクチュエータにより動作する。
実施例１にかかる対物レンズ１７は、基板厚み０．０８７５ｍｍの記録層に良好にレーザ光を収束する。
【００３１】
次に、レーザダイオード１１から出射されたレーザ光が光ディスク１９の情報記録面で反射されフォトディテクタ１８に検出されるまでの挙動について説明する。レーザダイオード１１から出射されたレーザ光は偏光ビームスプリッタ１２を透過してコリメータレンズ１３に入射する。
コリメータレンズ１３は、レーザダイオード１１から出射されたレーザ光を発散光から略平行光に変換する。
コリメータレンズ１３を透過したレーザ光は、液晶素子１４に入射される。ここで、実施例１においては、液晶素子１４によって、液晶素子１４を透過するレーザ光に、収差を低減するような位相差を付与する。
次いで、液晶素子１４を透過したレーザ光は、１／４波長板１６を透過した後、対物レンズ１７に入射される。そして、対物レンズ１７は、レーザ光を光ディスク１９の情報記録面に集光させる。
【００３２】
光ディスク１９の情報記録面で反射されたレーザ光は、対物レンズ１７を介してフォトディテクタ１８に入射し、検出される。フォトディテクタ１８は、当該レーザ光を検出し、光電変換して出力信号を出力する。そして、フォトディテクタ１８の出力信号に基づいて、フォーカスエラー信号、トラックエラー信号、再生信号などを生成する。また、当該フォーカスエラー信号、トラックエラー信号、再生信号などを用いて光ディスク１９の記録及び／又は再生を行う。
【００３３】
次に、実施例１にかかる液晶素子１４について詳細に説明する。
第１の透明電極層１４６は、第１の透明基板１４１の第１の液晶層１４４側の面に形成されている。第１の透明電極層１４６は、略輪帯状に形成された大きさの異なる複数の透明電極（第２の透明電極）を有している。そして、複数の透明電極は、第１の透明基板１４１上に、液晶素子１４の光軸を中心として同心円状に配設されている。
第２の透明電極層１４７は、第２の透明基板１４２の第１の液晶層１４４側の面に形成されている。第２の透明電極層１４７は、略輪帯状に形成された大きさの異なる複数の透明電極（第１の透明電極）を有している。そして、複数の透明電極は、第２の透明基板１４２上に、液晶素子１４の光軸を中心として同心円状に配設されている。
第３の透明電極層１４８は、第２の透明基板１４２の第２の液晶層１４５側の面に形成されている。第３の透明電極層１４８は、略輪帯状に形成された大きさの異なる複数の透明電極（第１の透明電極）を有している。そして、複数の透明電極は、第２の透明基板１４２上に、液晶素子１４の光軸を中心として同心円状に配設されている。
第４の透明電極層１４９は、第３の透明基板１４３の第２の液晶層１４５側の面に形成されている。第４の透明電極層１４９は、略輪帯状に形成された大きさの異なる複数の透明電極（第２の透明電極）を有している。そして、複数の透明電極は、第３の透明基板１４３上に、液晶素子１４の光軸を中心として同心円状に配設されている。
【００３４】
第１の透明電極層１４６は、第１の液晶層１４４が、液晶素子１４を透過するレーザ光に、レーザ光の径方向に沿って略連続的に変化する位相差を付与するように、第１の液晶層１４４に電圧を印加する。これにより、液晶素子１４が当該液晶素子１４を透過するレーザ光に収差を発生させることにより補正する球面収差量の範囲が−Ｓ以上、＋Ｓ以下（Ｓは正の数）である場合、第１の液晶層１４４は、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−（１／ｊ）Ｓ以上、＋（１／ｊ）Ｓ以下の範囲内（ｊは、ｊ≧１を満たす整数）で略連続的な値の球面収差量を補正する収差を発生させる。即ち、第１の液晶層１４４は、液晶素子１４を透過するレーザ光に、レーザ光の径方向に沿って略連続的に変化する位相差を付与することにより、当該レーザ光に、−（１／ｊ）Ｓ以上、＋（１／ｊ）Ｓ以下の範囲内で略連続的な値の球面収差量を補正する収差を発生させる。
【００３５】
また、第２の透明電極層１４７において、略同じ値の電圧を印加する透明電極が第２の透明基板１４２の径方向に略周期的に配設されている。そして、第２の透明電極層１４７は、第１の液晶層１４４が、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−ｈλ以上、＋ｈλ以下の範囲内（ｈは、ｈ≧１を満たす整数、λは設計波長）で、レーザ光の径方向に沿って略周期的に変化する位相差を付与するように、第１の液晶層１４４に電圧を印加する。換言すれば、第２の透明電極層１４７によって駆動されることにより、第１の液晶層１４４は、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−ｈλ以上、＋ｈλ以下の範囲内で、レーザ光の径方向に沿って略周期的に変化する位相差を付与する。
また、第２の透明電極層１４７は、第１の液晶層１４４が、第２の透明電極層１４７において隣り合う透明電極を透過するレーザ光間に略ｈλの位相差を付与する部分を有するように、第１の液晶層１４４に電圧を印加する。
これにより、液晶素子１４が当該液晶素子１４を透過するレーザ光に収差を発生させることにより補正する球面収差量の範囲が−Ｓ以上、＋Ｓ以下である場合、第１の液晶層１４４は、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−（ｉ／ｊ）Ｓ（ｊが奇数の場合、ｉは、ｉ≦ｊを満たす偶数、ｊが偶数の場合、ｉは、ｉ≦ｊを満たす奇数）、０、＋（ｉ／ｊ）Ｓの球面収差量を補正する収差を発生させる。換言すれば、第２の透明電極層１４７は、第１の液晶層１４４が、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−（ｉ／ｊ）Ｓ、０、＋（ｉ／ｊ）Ｓの球面収差量を補正する収差を発生させるように、第１の液晶層１４４に電圧を印加する。
即ち、第１の液晶層１４４は、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−ｈλ以上、＋ｈλ以下の範囲内で、レーザ光の径方向に沿って略周期的に変化する位相差を付与するとともに、第２の透明電極層１４７の隣り合う透明電極を透過するレーザ光間に略ｈλの位相差を付与する部分を有することにより、当該レーザ光に、−（ｉ／ｊ）Ｓ、０、＋（ｉ／ｊ）Ｓの球面収差量を補正する収差を発生させる。
【００３６】
また、第３の透明電極層１４８において、略同じ値の電圧を印加する透明電極が第２の透明基板１４２の径方向に略周期的に配設されている。そして、第３の透明電極層１４８は、第２の液晶層１４５が、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−ｈλ以上、＋ｈλ以下の範囲内（ｈは、ｈ≧１を満たす整数、λは設計波長）で、レーザ光の径方向に沿って略周期的に変化する位相差を付与するように、第２の液晶層１４５に電圧を印加する。換言すれば、第３の透明電極層１４８によって駆動されることにより、第２の液晶層１４５は、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−ｈλ以上、＋ｈλ以下の範囲内で、レーザ光の径方向に沿って略周期的に変化する位相差を付与する。
また、第３の透明電極層１４８は、第２の液晶層１４５が、第３の透明電極層１４８において隣り合う透明電極を透過するレーザ光間に略ｈλの位相差を付与する部分を有するように、第２の液晶層１４５に電圧を印加する。
これにより、液晶素子１４が当該液晶素子１４を透過するレーザ光に収差を発生させることにより補正する球面収差量の範囲が−Ｓ以上、＋Ｓ以下である場合、第２の液晶層１４５は、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−（ｉ／ｊ）Ｓ、０、＋（ｉ／ｊ）Ｓの球面収差量を補正する収差を発生させる。換言すれば、第３の透明電極層１４８は、第２の液晶層１４５が、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−（ｉ／ｊ）Ｓ、０、＋（ｉ／ｊ）Ｓの球面収差量を補正する収差を発生させるように、第２の液晶層１４５に電圧を印加する。
即ち、第２の液晶層１４５は、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−ｈλ以上、＋ｈλ以下の範囲内で、レーザ光の径方向に沿って略周期的に変化する位相差を付与するとともに、第３の透明電極層１４８の隣り合う透明電極を透過するレーザ光間に略ｈλの位相差を付与する部分を有することにより、当該レーザ光に、−（ｉ／ｊ）Ｓ、０、＋（ｉ／ｊ）Ｓの球面収差量を補正する収差を発生させる。
【００３７】
また、第４の透明電極層１４９は、第２の液晶層１４５が、液晶素子１４を透過するレーザ光に、レーザ光の径方向に沿って略連続的に変化する位相差を付与するように、第２の液晶層１４５に電圧を印加する。これにより、液晶素子１４が当該液晶素子１４を透過するレーザ光に収差を発生させることにより補正する球面収差量の範囲が−Ｓ以上、＋Ｓ以下である場合、第２の液晶層１４５は、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−（１／ｊ）Ｓ以上、＋（１／ｊ）Ｓ以下の範囲内で略連続的な値の球面収差量を補正する収差を発生させる。即ち、第２の液晶層１４５は、液晶素子１４を透過するレーザ光に、レーザ光の径方向に沿って略連続的に変化する位相差を付与することにより、当該レーザ光に、−（１／ｊ）Ｓ以上、＋（１／ｊ）Ｓ以下の範囲内で略連続的な値の球面収差量を補正する収差を発生させる。
【００３８】
第２の透明電極層１４７及び第３の透明電極層１４８において、略同じ値の電圧を印加する透明電極が第１の透明基板１４１の径方向に略周期的に配設されている。そして、第２の透明電極層１４７又は第３の透明電極層１４８によって電圧が印加されることにより、第１の液晶層１４４又は第２の液晶層１４５が、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−ｈλ以上、＋ｈλ以下の範囲内で、レーザ光の径方向に沿って略周期的に変化する位相差を付与する。これにより、液晶素子１４は、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−１λ以下、＋１λ以上の大きな位相差を付与することができる。具体的には、位相差が波長の整数倍であることは位相差がないのと同じであるため、−１λ以下、＋１λ以上の大きな位相差は、当該位相差から波長の整数倍の位相差を差し引いたものと等価である。−１λ以下、＋１λ以上の大きな位相差から波長の整数倍の位相差を差し引くと、−１λ以上、＋１λ以下の範囲内で、レーザ光の径方向に沿って略周期的に変化する位相差となる。そのため、第１の液晶層１４４及び第２の液晶層１４５が、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−１λ以上、＋１λ以下の範囲内（この場合、ｈ＝１）でレーザ光の径方向に沿って略周期的に変化する位相差を付与することにより、当該レーザ光に、−１λ以下、＋１λ以上の大きな位相差を付与することができる。
また、第２の透明電極層１４７又は第３の透明電極層１４８によって電圧が印加されることにより、第１の液晶層１４４又は第２の液晶層１４５は、第２の透明電極層１４７又は第３の透明電極層１４８において隣り合う透明電極を透過するレーザ光間に略ｈλの位相差を付与する部分を有する。そして、第２の透明電極層１４７又は第３の透明電極層１４８によって電圧が印加された第１の液晶層１４４又は第２の液晶層１４５は、このような位相差をレーザ光に付与することにより、レーザ光に、デフォーカス収差を発生させることができる。ここで、デフォーカス収差とは、位相差のデフォーカス成分に基づく収差である。また、位相差のデフォーカス成分とは、光線高さ（ｒ）の２乗に比例する位相差である。そして、当該デフォーカス収差により、球面収差を補正することができる。また、当該デフォーカス収差は、−１λ以下、＋１λ以上の大きな位相差に基づくものである。そのため、当該デフォーカス収差量は大きな値となる。したがって、第２の透明電極層１４７又は第３の透明電極層１４８によって第１の液晶層１４４又は第２の液晶層１４５に電圧を印加することにより、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−ｈλ以上、＋１λ以下の範囲内の比較的制限された位相差を付与するだけで、−１λ以下、＋１λ以上の大きな位相差に基づく大きなデフォーカス収差を発生させることができ、大きな球面収差を補正することができる。
【００３９】
しかし、第２の透明電極層１４７又は第３の透明電極層１４８によって第１の液晶層１４４又は第２の液晶層１４５に電圧を印加することにより、液晶素子１４を透過するレーザ光に発生されるデフォーカス収差は、離散的な値となってしまう。そこで、実施例１においては、第１の透明電極層１４６又は第４の透明電極層１４９によって電圧が印加されることにより、第１の液晶層１４４又は第２の液晶層１４５が、液晶素子１４を透過するレーザ光に、レーザ光の径方向に沿って略連続的に変化する位相差を付与する。これにより、液晶素子１４を透過するレーザ光に所定の範囲内で略連続的な値の収差を発生させることができる。そして、第２の透明電極層１４７又は第３の透明電極層１４８によって電圧が印加されることにより、第１の液晶層１４４又は第２の液晶層１４５が、液晶素子１４を透過するレーザ光に付与する離散的なデフォーカス収差と、当該略連続的な値のデフォーカス収差とが合わさる。したがって、第２の透明電極層１４７及び第１の透明電極層１４６又は第３の透明電極層１４８及び第４の透明電極層１４９によって電圧が印加されることにより、第１の液晶層１４４又は第２の液晶層１４５が、液晶素子１４を透過するレーザ光に−１λ以下、＋１λ以上の大きな位相差に基づく大きなデフォーカス収差であって略連続的なデフォーカス収差を付与することができる。これにより、当該液晶素子１４は、大きな収差を略連続的に補正することができる。
【００４０】
さらに、具体的には、実施例１では、液晶素子１４でレーザ光に付与すべき位相差から波長の整数倍の位相差を差し引いて、液晶素子１４において、実際に、液晶素子１４を透過するレーザ光に付与する位相差の範囲を−１λ以上、＋１λ以下とする。これにより、液晶素子１４によって、当該液晶素子１４を透過するレーザ光に収差を発生させることにより補正する球面収差量の範囲が低減される。次いで、当該低減された球面収差量の範囲が、−Ｓ以上、＋Ｓ以下である場合、当該球面収差量の範囲を任意の数２ｊで等分する。そして、第２の透明電極層１４７又は第３の透明電極層１４８は、第１の液晶層１４４又は第４の液晶層１４５が、液晶素子１４を透過するレーザ光に、等分して得られる離散的な値の球面収差量（−（ｉ／ｊ）Ｓ、０、＋（ｉ／ｊ）Ｓ）を補正するデフォーカス収差を発生させるように、第１の液晶層１４４又は第２の液晶層１４５に電圧を印加する。
また、第１の透明電極層１４６又は第４の透明電極層１４９は、第１の液晶層１４４又は第２の液晶層１４５が、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−（１／ｊ）Ｓ以上、＋（１／ｊ）Ｓ以下の範囲内で略連続的な値の球面収差量を補正するデフォーカス収差を発生させるように、第１の液晶層１４４又は第２の液晶層１４５に電圧を印加する。
【００４１】
これにより、第２の透明電極層１４７及び第３の透明電極層１４８を駆動することにより、第１の液晶層１４４及び第２の液晶層１４５は、低減された球面収差量の範囲を任意の数２ｊで等分して得られる離散的な値の球面収差量（−（ｉ／ｊ）Ｓ、０、＋（ｉ／ｊ）Ｓ）を補正するデフォーカス収差を、液晶素子１４を透過するレーザ光に発生させる。一方、第１の透明電極層１４６及び第４の透明電極層１４９を駆動することにより、第１の液晶層１４４及び第２の液晶層１４５が、−（１／ｊ）Ｓ以上、＋（１／ｊ）Ｓ以下の範囲内で略連続的な値の球面収差量を補正するデフォーカス収差を当該レーザ光に発生させる。そのため、離散的な球面収差量（−（ｉ／ｊ）Ｓ、０、＋（ｉ／ｊ）Ｓ）を補正するデフォーカス収差と、−（１／ｊ）Ｓ以上、＋（１／ｊ）Ｓ以下の範囲内で略連続的な値の球面収差量を補正するデフォーカス収差とが合わさって、液晶素子１４を透過するレーザ光に発生する。これにより、当該レーザ光に、−Ｓ以上、＋Ｓ以下の球面収差量を略連続的に補正するデフォーカス収差を発生させることができる。そして、液晶素子１４により、比較的小さいデフォーカス収差量をレーザ光に発生させることにより、大きな球面収差を補正することができる。
また、ｊの数を大きくする程、第１の透明電極層１４６及び第４の透明電極層１４９を駆動することにより、当該レーザ光に収差を発生させることにより補正する球面収差量の範囲を小さくすることができる。したがって、ｊの数を大きくすることにより、第１の透明電極層１４６及び第４の透明電極層１４９の透明電極の輪帯数を少なくすることができる。
【００４２】
また、図３に、第２の透明電極層１４７及び第３の透明電極層１４８における透明電極の配置を示す。また、図４に、第１の透明電極層１４６及び第４の透明電極層１４９における透明電極の配置を示す。
第２の透明電極層１４７は、第１の液晶層１４４が、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−ｈλ以上、＋ｈλ以下の範囲内で、レーザ光の径方向に沿って略周期的に変化する位相差を付与するように、第１の液晶層１４４に電圧を印加する。同様に、第３の透明電極層１４８は、第２の液晶層１４５が、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−ｈλ以上、＋ｈλ以下の範囲内で、レーザ光の径方向に沿って略周期的に変化する位相差を付与するように、第２の液晶層１４５に電圧を印加する。したがって、第２の透明電極層１４７及び第３の透明電極層１４８において、同じ電圧を印加する輪帯状の透明電極が複数存在する。
【００４３】
そこで、第２の透明電極層１４７及び第３の透明電極層１４８では、同じ電圧を印加する輪帯をつないで、トグロ状の１本の透明電極としている。具体的には、第２の透明電極層１４７及び第３の透明電極層１４８は、異なる電圧が印加される複数本の透明電極を有している。そして、当該透明電極は、同じ電圧が印加される複数の輪帯から形成されている。また、当該輪帯は、一部が欠失されてなる端部を有している。そして、内側の輪帯の端部と、当該内側の輪帯と同じ電圧を印加する外側の輪帯の端部とが略半径方向に沿って引き出し電極により順次接続されている。また、複数本の透明電極の引き出し電極が互いに重なり合わないように配置されている。
【００４４】
これにより、同じ電圧を印加する複数の輪帯状の電極を１本の透明電極とすることができる。そして、引き出し電極の本数を、第２の透明電極層１４７及び第３の透明電極層１４８において透明電極に印加する電圧の種類の数と同数とすることができる。よって、引き出し電極の領域を最小限に抑えることができ、液晶素子の収差補正性能の低下を防ぐことができる。
【００４５】
次に、実施例１にかかる対物レンズ１７について詳細に説明する。対物レンズ１７は、例えば、プラスティックにより形成される。対物レンズ１７の面形状を規定する非球面係数、曲率ｃを図５の表に示す。
対物レンズ１７の面形状は、以下の数式（１）によって規定される。
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数式（１）において、ｒは、光軸からの光線の高さ、ｚは、高さｒにおける非球面を光軸まで仮想的に延長したときの光軸との交点と接平面からの距離（サグ量）、ｃは、非球面の光軸上での曲率、ｋは、コーニック係数、α１、α２、α３、α４、・・・、α８は、それぞれ、２次、４次、６次、８次、・・・、１６次の非球面係数である。なお、ｃ＝１／Ｒ、（Ｒは曲率半径）である。
そして、数式（１）と図５に示す係数の値とにより、実施例１にかかる対物レンズ１７の入射面（Ｒ１）と出射面（Ｒ２）の面形状が規定される。
【００４６】
図６の表に、コリメータレンズ１３から光ディスク１９までの光路における面間距離を示す。図６において、物体面とは、コリメータレンズ１３から出射された略平行光のレーザダイオード１１側における集光点の面である。コリメータレンズ１３は、略平行光を出射するため、物体面と液晶素子１４との面間距離は∞で表されている。また、絞り面とは、対物レンズ１７の入射面側に配置された絞り（図示省略）の面である。
【００４７】
また、図６において、状態Ａとは、対物レンズ１７が基板厚み０．０８７５ｍｍの記録層にレーザ光を集光する状態である。また、状態Ｂとは、対物レンズ１７が基板厚み０．１ｍｍの記録層にレーザ光を集光する状態である。実施例１にかかる対物レンズ１７は、基板厚み０．０８７５ｍｍの記録層に良好にレーザ光を集光する。そのため、状態Ｂにおいては、図６に示すような球面収差が発生する。換言すれば、各記録層の基板厚みの差によって、光線高さ（ｒ）の３乗に比例する球面収差が発生する。状態Ｂにおいて発生する３次の球面収差（ＳＡ３）は、−１８８ｍλｒｍｓである。この収差を補正するため、従来では、液晶素子によって、液晶素子を透過するレーザ光に、図７に示すような位相差を付与する。これにより、状態Ｂで発生する３次の球面収差（ＳＡ３）は、ほぼ０ｍλｒｍｓになる。したがって、各記録層の基板厚みの差に基づく球面収差を低減することができる。換言すれば、液晶素子によって、レーザ光に光線高さ（ｒ）の４乗に比例する位相差を付与することにより、光線高さ（ｒ）の３乗に比例する球面収差を低減することができる。
しかし、液晶素子を光ピックアップ光学系の所定位置に固定して配置すると、アクチュエータによって対物レンズが動作することにより、液晶素子と対物レンズとの間に軸ズレが生じる。この場合に、液晶素子により、各記録層の基板厚みの違いに基づく球面収差を低減するため、光線高さ（ｒ）の４乗に比例する位相差を付与すると、光線高さ（ｒ）の３乗に比例する大きなコマ収差が発生する。ここで、液晶素子と対物レンズとの間に軸ズレが生じ、光線高さ（ｒ）の３乗に比例するコマ収差が発生する状態を状態Ｃとする。
【００４８】
例えば、０．３ｍｍの軸ズレが生じると、−４８３ｍλｒｍｓの３次コマ収差（ＣＯＭＡ３）が発生する。この３次コマ収差（ＣＯＭＡ３）を低減するためには、液晶素子によって、液晶素子を透過するレーザ光に、図９に示すような位相差を付与する必要がある。換言すれば、３次コマ収差（ＣＯＭＡ３）を低減するためには、光線高さ（ｒ）の２乗に比例する位相差（デフォーカス成分）をレーザ光に発生させる必要がある。３次のコマ収差（ＣＯＭＡ３）は、光線高さ（ｒ）の３乗に比例するため、液晶素子により光線高さ（ｒ）の２乗に比例する位相差（デフォーカス成分）をレーザ光に発生させると、光線高さ（ｒ）の１乗に比例するチルト成分のみが残る。当該チルト成分は、レーザ光のスポット形状に影響を与えない。実際に、０．３ｍｍの軸ズレによって発生するコマ収差は、液晶素子によってレーザ光に図９に示す位相差を付与すると、０ｍλｒｍｓとなる。
しかし、図９に示す位相差は、約−１３λと大きい。液晶素子によってレーザ光に発生させる位相差の大きさは、液晶層に厚みに比例する。一方、液晶素子の応答速度は、液晶層の厚みの２乗に反比例する。そのため、図９に示す位相差をレーザ光に発生させるために、液晶層の厚みを厚くすると、液晶素子の応答速度が極端に劣化し、実使用上問題となってしまう。
【００４９】
位相差が波長の整数倍であることは位相差がないのと同じであるため、−１λ以下、＋１λ以上の大きな位相差は、当該位相差から波長の整数倍の位相差を差し引いたものと等価である。そこで、図９に示す位相差から波長の整数倍の位相差を差し引いて、液晶素子において発生させる位相差を低減することができる。具体的には、図９に示す位相差から波長の整数倍の位相差を差し引いて、図１０に示す位相差とすることができる。図１０に示すように、図９に示す位相差から波長の整数倍の位相差を差し引くと、−１λ以上、＋１λ以下の範囲内で、レーザ光の径方向に沿って略周期的に変化する位相差となる。
ここで、図１０に示す位相差を付与する場合、液晶素子によって、−１λ、０λ、＋１λの３つの値の位相差をレーザ光の径方向に沿って略周期的に付与することになる。そして、レーザ光に、−１λ、０λ、＋１λの位相差をレーザ光の径方向に沿って略周期的に付与することにより、レーザ光に、−１８８ｍλｒｍｓ、０ｍλｒｍｓ、＋１８８ｍλｒｍｓの球面収差を補正する収差を発生させる。したがって、−１８８ｍλｒｍｓ、０ｍλｒｍｓ、＋１８８ｍλｒｍｓの３つの収差量のみを良好に低減することになる。そのため、例えば、−１８８ｍλｒｍｓと０ｍλｒｍｓの間の値の収差量を良好に低減することができない。換言すれば、−１８８ｍλｒｍｓと０ｍλｒｍｓとの間、及び０ｍλｒｍｓと＋１８８ｍλｒｍｓとの間の収差量を連続的に低減することができない。そのため、様々なバラツキに起因する収差を良好に補正することができない。
【００５０】
実施例１では、液晶素子１４でレーザ光に付与すべき位相差から波長の整数倍の位相差を差し引いて、液晶素子１４において、実際に、液晶素子１４を透過するレーザ光に付与する位相差の範囲を−１λ以上、＋１λ以下とする。これにより、液晶素子１４によって、当該液晶素子１４を透過するレーザ光に収差を発生させることにより補正する球面収差量の範囲が低減される。次いで、当該低減された球面収差量の範囲が、−Ｓ以上、＋Ｓ以下である場合、当該球面収差量の範囲を任意の数２ｊで等分する。そして、第２の透明電極層１４７又は第３の透明電極層１４８は、第１の液晶層１４４又は第４の液晶層１４５が、液晶素子１４を透過するレーザ光に、等分して得られる離散的な値の球面収差量（−（ｉ／ｊ）Ｓ、０、＋（ｉ／ｊ）Ｓ）を補正する収差を発生させるように、第１の液晶層１４４又は第２の液晶層１４５に電圧を印加する。
また、第１の透明電極層１４６又は第４の透明電極層１４９は、第１の液晶層１４４又は第２の液晶層１４５が、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−（１／ｊ）Ｓ以上、＋（１／ｊ）Ｓ以下の範囲内で略連続的な値の球面収差量を補正する収差を発生させるように、第１の液晶層１４４又は第２の液晶層１４５に電圧を印加する。
【００５１】
これにより、液晶素子１４を透過するレーザ光に、離散的な球面収差量（−（ｉ／ｊ）Ｓ、０、＋（ｉ／ｊ）Ｓ）を補正する収差と、−（１／ｊ）Ｓ以上、＋（１／ｊ）Ｓ以下の範囲内で略連続的に発生する球面収差量を補正収差とが合わさって発生する。したがって、当該レーザ光に、−Ｓ以上、＋Ｓ以下の球面収差量を略連続的に補正する収差を発生させることができる。そして、液晶素子１４により、比較的小さいデフォーカス収差をレーザ光に発生させることにより、大きな球面収差を補正することができる。
【００５２】
図１１を参照しながら、実施例１にかかる液晶素子１４がレーザ光に収差を発生させることにより補正する球面収差量について説明する。図１１は、実施例１にかかる液晶素子１４でレーザ光に収差を発生させることにより補正する球面収差量の範囲（以下、球面収差量範囲Ｔと称する。）と、第２の透明電極層１４７及び第３の透明電極層１４８を駆動することによりレーザ光に収差を発生させることにより補正する球面収差量（以下、球面収差量Ａと称する。）と、第１の透明電極層１４６及び第４の透明電極層１４９を駆動することによりレーザ光に収差を発生させることにより補正する球面収差量（以下、球面収差量Ｂと称する）との関係を示す。
【００５３】
図１１において、球面収差量範囲Ｔは、−２５０ｍλｒｍｓ以上＋２５０ｍλｒｍｓ以下である。この球面収差量範囲Ｔは、液晶素子１４でレーザ光に発生すべき位相差から波長の整数倍の位相差を差し引くことにより、低減されている。まず、実施例１では、当該球面収差量範囲Ｔを６（この場合、２ｊ＝６より、ｊ＝３）等分する。このとき、−２５０×２／３≒−１６７、２５０×２／３≒１６７であるから、球面収差量Ａは、−１６７ｍλｒｍｓ、０ｍλｒｍｓ、＋１６７ｍλｒｍｓである。また、−２５０×１／３≒−８４、２５０×１／３≒８４であるから、球面収差量Ｂは、−８４ｍλｒｍｓ以上、＋８４ｍλｒｍｓ以下の範囲で略連続的な値の球面収差量となる。
【００５４】
そのため、第２の透明電極層１４７及び第３の透明電極層１４８は、第１の液晶層１４４及び第２の液晶層１４５が、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−１６７ｍλｒｍｓ、０ｍλｒｍｓ、＋１６７ｍλｒｍｓの球面収差量を補正する収差を発生させるように、電圧を印加する。
また、第１の透明電極層１４６及び第４の透明電極層１４９は、第１の液晶層１４４及び第２の液晶層１４５が、液晶素子１４を透過するレーザ光に、−８４ｍλｒｍｓ以上、＋８４ｍλｒｍｓ以下の範囲で略連続的な値の球面収差量を補正する収差を発生させるように、電圧を印加する。
そして、球面収差量Ａを補正する収差と球面収差量Ｂを補正する収差とが合わさることにより（球面収差量Ａ＋球面収差量Ｂ）、球面収差量範囲Ｔ内の球面収差を略連続的に補正する収差が、レーザ光に発生する。
【００５５】
図１２に、液晶素子１４の第２の透明基板１４２、第３の透明基板１４３、第２の液晶層１４５、第３の透明電極層１４８、第４の透明電極層１４９の部分断面図を示す。図１２に示すように、液晶素子１４の第２の透明基板１４２の第２の液晶層１４５側には、遮光膜２０（光量低減構造）が設けられている。具体的には、遮光膜２０は、第３の透明電極層１４８の隣り合う透明電極間の間隙を覆うように設けられている。より具体的には、遮光膜２０は、第２の液晶層１４５が略ｈλの位相差を付与する部分に相当する部分に設けられている。
さらに、図１２では、第３の透明電極層１４８の紙面向かって左側の透明電極に３Ｖの電圧を印加し、第３の透明電極層１４８の紙面向かって右側の透明電極に０Ｖの電圧を印加し、第４の透明電極層１４９の透明電極に０Ｖの電圧を印加した場合における電気力線の方向を矢印で示す。
【００５６】
そして、図１２に示すように、第３の透明電極層１４８の左側の透明電極と第４の透明電極層１４９の透明電極との間では、第３の透明電極層１４８の左側の透明電極の電位（３Ｖ）と、第４の透明電極層１４９の透明電極の電位（０Ｖ）との電位差に基づいて、電気力線が、第３の透明電極層１４８の左側の透明電極から第４の透明電極層１４９の透明電極に向かっている。即ち、第３の透明電極層１４８の左側の透明電極と第４の透明電極層１４９の透明電極との間では、電気力線が紙面向かって下側に向かっている。そして、第３の透明電極層１４８の左側の透明電極と第４の透明電極層１４９の透明電極との間に挟持されている液晶分子は、当該電気力線に沿って配向している。即ち、第３の透明電極層１４８の左側の透明電極と第４の透明電極層１４９の透明電極との間では、液晶分子が上下方向に沿って配向している。
【００５７】
一方、第３の透明電極層１４８の右側の透明電極の電位（０Ｖ）と、第４の透明電極層１４９の透明電極の電位（０Ｖ）とは等しい。そのため、第３の透明電極層１４８の右側の透明電極と第４の透明電極層１４９の透明電極との間では、電気力線が発生していない。そして、第３の透明電極層１４８の右側の透明電極と第４の透明電極層１４９の透明電極との間に挟持されている液晶分子は、紙面向かって横方向に沿って配向している。
【００５８】
また、第３の透明電極層１４８の左側の透明電極と右側の透明電極との間隙部分では、第３の透明電極層１４８と第４の透明電極層１４９との電位差に基づく電気力線の他に、当該左側の透明電極の電位（３Ｖ）と右側の透明電極の電位（０Ｖ）との電位差に基づいて、紙面向かって横方向に沿って電気力線が発生する。そのため、第３の透明電極層１４８の左側の透明電極と右側の透明電極との間隙部分では、図１２に示すように、下側に凸の円弧を描くように電気力線が発生することとなる。したがって、第２の液晶層１４５において、第３の透明電極層１４８の左側の透明電極と右側の透明電極との間隙部分では、液晶分子は、当該電気力線に沿って配向している。そのため、第２の液晶層１４５における、第３の透明電極層１４８の左側の透明電極と右側の透明電極との間隙部分を透過するレーザ光に与えられる位相差は、第３の透明電極層１４８と第４の透明電極層１４９との電位差によって理論上与えられる位相差よりもある程度ずれてしまう。そのため、第２の液晶層１４５を透過するレーザ光に与えられる位相差の光束径方向における変化は、レーザ光に与えられる理論上の位相差の光束径方向における変化よりも鈍ってしまう。
【００５９】
特に、この位相差の光束径方向における変化の鈍りは、略ｈλの位相差を付与する部分に相当する部分において、問題となる。換言すれば、図１２に示すように、この位相差の光束径方向における変化の鈍りは、第３の透明電極層１４８の左側の透明電極と右側の透明電極との間隙部分において、特に問題となる。当該間隙部分では、第３の透明電極層１４８の左側の透明電極と第４の透明電極層１４９の透明電極との間の電気力線とは反対向きの電気力線が発生する。換言すれば、当該間隙部分では、補正方向と逆方向の位相差がレーザ光に付与されることとなる。さらに、当該間隙部分における位相差の光束径方向における変化は、理論上の位相差の光束径方向における変化よりも鈍ってしまう。これにより、当該間隙部分では、補正方向とは逆方向に大きな収差が発生してしまい、スポット性能の劣化につながってしまう。この現象を図１３〜図１６を参照して詳細に説明する。
【００６０】
図１３に示すグラフに、＋１６７ｍλｒｍｓの波面収差を補正する場合に、液晶素子１４に発生させる位相差を示す。即ち、図１３に示す位相差は、第２の透明電極層１４７又は第３の透明電極層１４８のみに電圧を印加して液晶素子１４が補正を行う場合に、液晶素子１４を透過するレーザ光に付与する位相差である。
具体的には、第２の透明電極層１４７又は第３の透明電極層１４８に電圧が印加されることにより、液晶素子１４は、−０．８λ以上０λ以下の範囲内で、光束径方向に沿って略周期的に変化する位相差をレーザ光に付与する。また、液晶素子１４は、隣り合う透明電極を透過するレーザ光間に−０．８λの位相差を付与する部分を有している。
より具体的には、液晶素子１４は、光軸から数えて５輪帯目の透明電極を透過するレーザ光と、６輪帯目の透明電極を透過するレーザ光との間に、−０．８λの位相差を付与する部分を有している。同様に、液晶素子１４は、光軸から数えて、１０輪帯目と１１輪帯目との間、１５輪帯目と１６輪帯目との間、・・・・、６０輪帯目と６１輪帯目との間において、当該輪帯を透過するレーザ光の間に、−０．８λの位相差を付与する部分を有している。また、液晶素子１４がレーザ光に付与する位相差は、１輪帯目から５輪帯目まで、−０．２λずつ増えている。また、液晶素子１４がレーザ光に付与する位相差は、６輪帯目で０λに戻っている。そして、液晶素子１４がレーザ光に付与する位相差は、６輪帯目から１０輪帯目まで、−０．２λずつ増えている。このように、液晶素子１４は、レーザ光に、階段状に変化する位相差を付与している。
【００６１】
そして、液晶素子１４は、図１３に示す位相差をレーザ光に付与することにより、当該レーザ光にデフォーカス波面収差を発生させる。図１４に、液晶素子１４により図１３に示す位相差をレーザ光に発生させることによって補正された後の球面収差の波面収差図を示す。図１４に示す波面収差図は、光ディスク１９側から見た場合の球面収差の波面形状を表わしている。図１４に示すように、液晶素子１４によって補正された後の球面収差は、０〜０．２λの範囲内に抑えられている。したがって、液晶素子１４により、良好に球面収差を補正することができている。
【００６２】
しかし、図１３及び図１４では、レーザ光に付与される位相差の光束径方向における変化が透明電極間の間隙において鈍ること（以下、位相鈍りと称する。）を考慮していない。そこで、図１５に、図１３に示す位相差に位相鈍りを反映させた位相差示す。図１５に示すように、位相鈍りが発生している場合、隣り合う輪帯（隣り合う透明電極）を透過したレーザ光の間の位相差の光束径方向における変化が、図１３の場合に比べて、鈍っている。具体的には、例えば、図１５における第１輪帯と第２輪帯との間の位相差の光束径方向における変化の傾きは、図１３における第１輪帯と第２輪帯との間の位相差の光束径方向における変化の傾きよりもやや緩やかとなっている。他の輪帯間においても、同様のことが生じている。
さらに、隣り合う輪帯を透過したレーザ光間に、−０．８λの位相差を発生させる部分（例えば、５輪帯目と６輪帯目との間隙部分）においては、補正方向と逆方向に位相差が発生している。また、隣り合う輪帯を透過したレーザ光間に、−０．８λの位相差を発生させる部分（例えば、５輪帯目と６輪帯目との間隙部分）においては、他の輪帯間に比べて位相差の変化量が大きい。そのため、隣り合う輪帯を透過したレーザ光間に、−０．８λの位相差を発生させる部分（例えば、５輪帯目と６輪帯目との間隙部分）においては、他の輪帯間に比べて、位相差の光束径方向における変化が図１３に示す位相差の光束径方向における変化からずれている部分の面積が広くなっている。これにより、液晶素子１４は、−０．８λの位相差を発生させる部分（例えば、５輪帯目と６輪帯目との間隙部分）を透過するレーザ光に、補正方向とは逆方向に大きな収差を発生させてしまう。
【００６３】
図１６に、液晶素子１４により図１５に示す位相差をレーザ光に発生させることによって補正された後の球面収差の波面収差図を示す。図１６に示す波面収差図は、光ディスク１９側から見た場合の球面収差の波面形状を表わしている。図１６に示すように、隣り合う輪帯を透過したレーザ光間に、−０．８λの位相差を発生させる部分（例えば、５輪帯目と６輪帯目との間隙部分）以外の部分においては、液晶素子１４によって補正された後の球面収差は、０〜０．２λの範囲内に抑えられている。従って、隣り合う輪帯を透過したレーザ光間に、−０．８λの位相差を発生させる部分（例えば、５輪帯目と６輪帯目との間隙部分）以外の部分においては、液晶素子１４により、良好に球面収差を補正することができている。換言すれば、隣り合う輪帯を透過したレーザ光間に、−０．８λの位相差を発生させる部分（例えば、５輪帯目と６輪帯目との間隙部分）以外の部分においては、隣り合う輪帯間において発生する位相鈍りは、球面収差の補正に対して大きな悪影響を及ぼしていない。しかし、隣り合う輪帯を透過したレーザ光間に、−０．８λの位相差を発生させる部分（例えば、５輪帯目と６輪帯目との間隙部分）においては、当該位相鈍りによって、大きな収差が発生してしまっている。そのため、光ディスク１９上におけるスポット性能の劣化が生じてしまう。
【００６４】
しかし、実施例１にかかる液晶素子１４では、図１２に示すように、遮光膜２０が、第２の透明基板１４２の第２の液晶層１４５側であって、第２の液晶層１４５が略ｈλの位相差を付与する部分に相当する部分に設けられている。同様に、液晶素子１４では、第２の透明基板１４２の第１の液晶層１４４側であって、第１の液晶層１４６が略ｈλの位相差を付与する部分に相当する部分に遮光膜２０が設けられている。そのため、隣り合う透明電極を透過したレーザ光間に略ｈλの位相差を発生させる部分を透過するレーザ光を遮蔽することができる。図１５、図１６に示す例の場合、隣り合う輪帯を透過したレーザ光間に、−０．８λの位相差を発生させる部分（例えば、５輪帯目と６輪帯目との間隙部分）を透過するレーザ光を遮蔽することができる。換言すれば、補正方向と逆方向の位相差をレーザ光に発生させてしまう部分を透過するレーザ光を遮蔽して、光ディスク１９上の集光点付近に到達することを防止することができる。これにより、スポット性能の劣化を抑えることができる。
【００６５】
遮光膜２０は、例えば、半導体製造技術などを利用して、第２の透明基板１４２に形成すればよい。例えば、第２の透明基板１４２の両面に絶縁性遮光材料を成膜する。その後、隣り合う透明電極を透過したレーザ光間に略ｈλの位相差を発生させる部分に相当する部分のみにマスク材料を形成する。そして、エッチング処理を行って、マスク材料が形成されてない部分に成膜された絶縁性遮光材料を取り除く。最後に、マスク材料を取り除くことにより、第２の透明基板１４２の両面において、隣り合う透明電極を透過したレーザ光間に略ｈλの位相差を発生させる部分に相当する部分のみに、遮光膜２０を形成することができる。
また、遮光膜２０の材料としては、絶縁性遮光材料を用いる。具体的には、遮光膜２０の材料として、例えば、酸化クロム、ブラックマトリクス等を用いることができる。
なお、遮光膜２０は、第２の透明基板１４２の何れか一方の面にのみ形成されていてもよい。
【００６６】
また、実施例１では、光量低減構造として、遮光膜２０を例に挙げて説明したが、これに限られるものではない。例えば、光量低減構造は、図１７に示すように、第３の透明基板１４３の第２の液晶層１４５側とは反対側の面において、隣り合う透明電極を透過したレーザ光間に略ｈλの位相差を発生させる部分に相当する部分が略Ｖ字形状に切り欠かれて形成されたＶ字の溝部２１であってもよい。また、光量低減構造は、第１の透明基板１４１の第１の液晶層１４４側とは反対側の面において、隣り合う透明電極を透過したレーザ光間に略ｈλの位相差を発生させる部分に相当する部分が略Ｖ字形状に切り欠かれて形成されたＶ字の溝部２１であってもよい。当該溝部２１に入射したレーザ光は発散して出射するため、当該レーザ光が光ディスク１９上の集光点付近に到達することを防止することができる。これにより、スポット性能の劣化を抑えることができる。
なお、溝部２１は、第１の透明基板１４１及び第３の透明基板１４３の何れか一方にのみ形成されていてもよい。
【００６７】
また、光量低減構造は、第３の透明基板１４３の第２の液晶層１４５側とは反対側の面において、隣り合う透明電極を透過したレーザ光間に略ｈλの位相差を発生させる部分に相当する部分に設けられた、レーザ光を散乱させる構造であってもよい。また、光量低減構造は、第１の透明基板１４１の第１の液晶層１４４側とは反対側の面において、隣り合う透明電極を透過したレーザ光間に略ｈλの位相差を発生させる部分に相当する部分に設けられた、レーザ光を散乱させる構造であってもよい。
なお、当該レーザ光を散乱させる構造は、第１の透明基板１４１及び第３の透明基板１４３の何れか一方にのみ形成されていてもよい。
レーザ光を散乱させる構造は、例えば、サンドブラスト法などの半導体製造技術等を利用して、形成することができる。具体的には、図１８に示すように、第３の透明基板１４３の第２の液晶層１４５側とは反対側の面において、隣り合う透明電極を透過したレーザ光間に略ｈλの位相差を付与する部分に相当する部分の面を粗面２２とすればよい。
【００６８】
また、光量低減構造が設けられる場所は、上記の場所に限られない。光量低減構造は、液晶素子１４において、隣り合う透明電極を透過したレーザ光間に略ｈλの位相差を発生させる部分を透過するレーザ光が透過する部分であれば、どこに設けられてもよい。
また、隣り合う透明電極を透過したレーザ光間に略ｈλの位相差を発生させる部分における、透明電極への電圧の印加方法や、透明電極の配置を工夫することによって、当該部分を透過するレーザ光に発生する大きな収差を改善してもよい。
【００６９】
また、実施例１では、液晶素子１４において発生する位相差を光線高さの２乗に比例するデフォーカス成分としたが、デフォーカス成分を減らして、その分、球面収差成分が含まれてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】実施例１にかかる光ピックアップ光学系の一例を模式的に示す側面図である。
【図２】実施例１にかかる液晶素子の一例を模式的に示す断面図である。
【図３】実施例１にかかる液晶素子の第２の透明電極層及び第３の透明電極層における透明電極の配置を示す平面図である。
【図４】実施例１にかかる液晶素子の第１の透明電極層及び第４の透明電極層における透明電極の配置を示す平面図である。
【図５】実施例１にかかる対物レンズの非球面係数、コーニック係数、曲率を示す表である。
【図６】実施例１にかかる光ピックアップ光学系の面間距離及び屈折率を示す表である。
【図７】記録層の基板厚みの差によって発生する光線高さ（ｒ）の３乗に比例する球面収差を示すグラフである。
【図８】記録層の基板厚みの差によって発生する光線高さ（ｒ）の３乗に比例する球面収差を低減するために、従来の液晶素子においてレーザ光に発生させる位相差を示すグラフである。
【図９】録層の基板厚みの差によって発生する光線高さ（ｒ）の３乗に比例する球面収差と、０．３ｍｍの軸ズレによって発生する光線高さ（ｒ）の３乗に比例するコマ収差とを低減するために、従来の液晶素子においてレーザ光に発生させる位相差を示すグラフである。
【図１０】図９に示す位相差から波長の整数倍の位相差を差し引いて得られる位相差を示すグラフである。
【図１１】実施例１にかかる液晶素子によってレーザ光に収差を発生させることにより補正する球面収差を説明する図である。
【図１２】実施例１にかかる液晶素子の第２の透明基板、第３の透明基板、第２の液晶層、第３の透明電極層、第４の透明電極層を示す部分断面図である。
【図１３】＋１６７ｍλｒｍｓの波面収差を補正する場合に、液晶素子に発生させる位相差を示すグラフである。
【図１４】液晶素子により図１３に示す位相差をレーザ光に発生させることによって補正された後の球面収差の波面収差図を示すグラフである。
【図１５】図１３に示す位相差に位相鈍りを反映させた位相差示すグラフである。
【図１６】液晶素子により図１５に示す位相差をレーザ光に発生させることによって補正された後の球面収差の波面収差図を示すグラフである。
【図１７】本発明の他の例にかかる液晶素子の第２の透明基板、第３の透明基板、第２の液晶層、第３の透明電極層、第４の透明電極層を示す部分断面図である。
【図１８】本発明の他の例にかかる液晶素子の第２の透明基板、第３の透明基板、第２の液晶層、第３の透明電極層、第４の透明電極層を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  光ピックアップ光学系
１１  レーザダイオード（レーザ光源）
１４  液晶素子
１４１  第１の透明基板（第１の透明基板）
１４２  第２の透明基板（第２の透明基板）
１４３  第３の透明基板（第１の透明基板）
１４４  第１の液晶層（屈折率異方性媒質層）
１４５  第２の液晶層（屈折率異方性媒質層）
１４６  第１の透明電極層（第１の透明電極層）
１４７  第２の透明電極層（第２の透明電極層）
１４８  第３の透明電極層（第２の透明電極層）
１４９  第４の透明電極層（第１の透明電極層）
１７  対物レンズ
１９  光ディスク（光記録媒体）
２０  遮光膜（光量低減構造）
２１  溝部（光量低減構造）
２２  粗面（光量低減構造）
【図１】
2010152956.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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