(57)【要約】  光ヘッド装置における対物レンズの手前に、液晶高分子層１５ａ、電極１４ａ、電極１４ｂから成る第一の複屈折補正部、液晶高分子層１５ｂ、電極１４ｃ、電極１４ｄから成る第二の複屈折補正部、液晶高分子層１５ｃ、電極１４ｅ、電極１４ｆから成る第三の複屈折補正部を有する複屈折補正素子５ａを設ける。第一の複屈折補正部は、光記録媒体の種類に応じて変化する光記録媒体の保護層の垂直複屈折の影響を補正し、第二の複屈折補正部、第三の複屈折補正部は、光記録媒体の種類により異なる光記録媒体の保護層の面内複屈折の影響を補正する。
2008117642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用するための光学的条件または記録マークの光学的特性が異なる複数種類の光記録媒体に、光源から出射される出射光を集光する集光手段と、
前記光記録媒体からの反射光を受光する光検出手段と、
前記出射光と前記反射光とを分離する光分離手段と、
前記光分離手段と前記集光手段との間に設けられ、前記光記録媒体の種類により異なる前記光記録媒体の保護層の面内複屈折の影響と垂直複屈折の影響とを補正する単一の複屈折補正手段と
を具備する光ヘッド装置。
【請求項２】
前記複屈折補正手段は、複数の複屈折補正部を備え、
前記複数の複屈折補正部の各々は、
液晶高分子層と、
前記液晶高分子層を挟み、前記液晶高分子層に交流電圧を印加する第１電極と第２電極と
を含む
請求の範囲１に記載の光ヘッド装置。
【請求項３】
前記複数の複屈折補正部は、前記光記録媒体の保護層の垂直複屈折の影響を補正する第１複屈折補正部と、
前記光記録媒体の保護層の面内複屈折の影響を補正する第２および第３複屈折補正部と
を備える請求の範囲２に記載の光ヘッド装置。
【請求項４】
前記第１複屈折補正部に含まれる前記第１電極は、入射光の光軸からの距離に応じて分割される複数の領域を有する
請求の範囲３に記載の光ヘッド装置。
【請求項５】
前記第２複屈折補正部および前記第３複屈折補正部に含まれる前記液晶高分子層は、それぞれ、入射光の光軸からの距離が所定の値以上である領域に液晶高分子と充填材とにより回折格子をなす領域を備え、前記光記録媒体の種類に応じて前記集光手段の実効的な開口数を変えるように機能する
請求の範囲３に記載の光ヘッド装置。
【請求項６】
前記複数の複屈折補正部は、前記光記録媒体の保護層の面内複屈折の影響と垂直複屈折の影響とを補正する第１複屈折補正部および第２複屈折補正部を備える
請求の範囲２に記載の光ヘッド装置。
【請求項７】
前記第１複屈折補正部に含まれる前記第１電極と、前記第２複屈折補正部に含まれる前記第１電極とは、入射光の光軸からの距離と入射光の光軸の周りの角度とに応じて分割される複数の領域を備える
請求の範囲６に記載の光ヘッド装置。
【請求項８】
前記第１複屈折補正部に含まれる前記液晶高分子層と前記第２複屈折補正部に含まれる前記液晶高分子層とは、入射光の光軸からの距離が所定の値以上である領域に、液晶高分子と充填材とにより回折格子をなす領域を備え、前記光記録媒体の種類に応じて前記集光手段の実効的な開口数を変えるように機能する
請求の範囲６に記載の光ヘッド装置。
【請求項９】
請求の範囲１から請求の範囲８のいずれかに記載の光ヘッド装置と、
前記光記録媒体の種類により異なる前記光記録媒体の保護層の面内複屈折の影響と垂直複屈折の影響とを補正するように、前記複屈折補正手段を駆動する駆動回路と
を具備する光学式情報記録再生装置。
【請求項１０】
使用するための光学的条件または記録マークの光学的特性が異なる複数種類の光記録媒体に、光源から出射される出射光を集光する集光ステップと、
前記光記録媒体からの反射光を受光する光検出ステップと、
前記出射光と前記反射光とを分離する光分離ステップと、
前記光記録媒体の種類により異なる前記光記録媒体の保護層の面内複屈折の影響と垂直複屈折の影響とを単一の複屈折補正手段により補正する補正ステップと
を具備する光学式情報記録再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用するための光学的条件または記録マークの光学的特性が異なる複数種類の光記録媒体に対して記録や再生を行うための光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置に関する。なお、本出願は、日本出願番号２００７−８５３４７に基づく優先権を主張するものであり、日本出願番号２００７−８５３４７における開示内容は引用により本出願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
光記録媒体に対して記録や再生を行うための光ヘッド装置の光学系としては、一般的に偏光光学系と呼ばれる光学系が用いられる。光ヘッド装置は、光源からの出射光と光記録媒体からの反射光とを分離する光分離部を有している。偏光光学系においては、光源の側から光分離部へ入射する光と対物レンズの側から光分離部へ入射する光とは、偏光方向が互いに直交する直線偏光である。光分離部は、光源の側から入射した直線偏光を高い効率で対物レンズの側へ出射すると共に、対物レンズの側から入射した直線偏光を高い効率で光検出器の側へ出射する特性を有する。このため、光記録媒体への情報の記録時には、対物レンズからの出射光量が多く、高い光出力が得られ、光記録媒体からの情報の再生時には、光検出器における受光量が多く、高い信号対雑音比が得られる。【０００３】
ところで、光記録媒体は保護層を有し、その保護層には通常は安価なポリカーボネートが用いられるが、ポリカーボネートは複屈折を有する。光記録媒体の保護層に複屈折があると、対物レンズの側から光分離部へ入射する光は一般に楕円偏光になり、対物レンズの側から光分離部へ入射した光が光分離部から光検出器の側へ出射される際の効率が低下する。このため、光記録媒体からの情報の再生時に、光検出器における受光量が低下し、得られる信号対雑音比が低下する。使用するための光学的条件が異なる複数種類の光記録媒体に対して記録や再生を行う場合、光記録媒体の保護層の複屈折は光記録媒体の種類によって異なる。従って、高い信号対雑音比を得るには、光記録媒体の種類によって異なる光記録媒体の保護層の複屈折の影響を補正する必要がある。【０００４】
光記録媒体の種類によって異なる光記録媒体の保護層の複屈折の影響を補正する光ヘッド装置として、特開２００６−１９６１５６号公報に記載の光ヘッド装置がある。図１に、その光ヘッド装置の主要部を示す。光源である半導体レーザ３１からの出射光は、偏光ビームスプリッタ３２にＰ偏光として入射してほぼ１００％が透過し、コリメータレンズ３３で発散光から平行光に変換され、１／４波長板３４で直線偏光から円偏光に変換され、複屈折補正素子３５を透過し、対物レンズ３６で平行光から収束光へ変換され、光記録媒体であるディスク３７内に集光される。ディスク３７からの反射光は、対物レンズ３６で発散光から平行光へ変換され、複屈折補正素子３５を透過し、１／４波長板３４で円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、コリメータレンズ３３で平行光から収束光へ変換され、偏光ビームスプリッタ３２にＳ偏光として入射してほぼ１００％が反射され、非点収差レンズ３８で非点収差が与えられ、光検出器３９で受光される。【０００５】
図２は複屈折補正素子３５の断面図である。複屈折補正素子３５は、基板４０ａと基板４０ｂとの間に液晶高分子層４２を挟んだ構成である。基板４０ａの液晶高分子層４２側の面、基板４０ｂの液晶高分子層４２側の面には、液晶高分子層４２に電圧を印加するための電極４１ａ、電極４１ｂがそれぞれ形成されている。電極４１ａはパタン電極、電極４１ｂは全面電極である。【０００６】
図３Ａ、図４Ａは、複屈折補正素子３５における電極４１ａの平面図である。図３Ｂ、図４Ｂは、複屈折補正素子３５における液晶高分子層４２の断面図である。電極４１ａは、図３Ａ、図４Ａに示されるように、光軸を中心とする３つの同心円で領域４３ａ〜領域４３ｄの４つの領域に分割されている。これにより、液晶高分子層４２に印加される電圧の値を、領域４３ａ〜領域４３ｄに対して互いに独立に設定することができる。なお、図中の点線は、対物レンズ３６の有効径に相当する直径を有する円を示している。また、図中の矢印は、液晶高分子層４２の液晶高分子の長手方向を示している。液晶高分子層４２は、光学軸の方向が液晶高分子の長手方向である一軸の屈折率異方性を有している。【０００７】
ディスク３７の保護層が複屈折を有しない場合、電極４１ａと電極４１ｂとの間に電圧が印加されない。このとき、図３Ａ〜３Ｂに示されるように、液晶高分子層４２の液晶高分子の長手方向は、領域４３ａ〜領域４３ｄのいずれに対しても入射光の光軸に平行な方向となる。従って、光が複屈折補正素子３５を透過する際に偏光状態の変化は生じない。これに対し、ディスク３７の保護層が所定の複屈折を有する場合、電極４１ａの領域４３ａ〜領域４３ｄと電極４１ｂとの間にそれぞれ所定の電圧が印加される。このとき、図４Ａ〜４Ｂに示されるように、液晶高分子層４２の液晶高分子の長手方向は、入射光の光軸を含む面内で入射光の光軸と所定の角度をなす。その角度は領域４３ａから領域４３ｄへ向かって大きくなる。従って、光が複屈折補正素子３５を透過する際に所定の偏光状態の変化が生じる。その結果、光がディスク３７の保護層を透過する際にディスク３７の保護層の複屈折により生じる偏光状態の変化が、光が複屈折補正素子３５を透過する際に生じる偏光状態の変化により打ち消され、ディスク３７の保護層の複屈折の影響が補正される。【０００８】
光記録媒体の保護層は、通常は二軸の屈折率異方性を有している。その三つの主軸をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸とすると、Ｘ軸、Ｙ軸が光記録媒体の法線方向に垂直となり、Ｚ軸が光記録媒体の法線方向に平行となるようにＸＹＺ座標を定めることができる。三つの主軸に対応する三つの主屈折率をｎｘ、ｎｙ、ｎｚとすると、面内複屈折をΔｎｉ＝ｎｘ−ｎｙ、垂直複屈折をΔｎｖ＝（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚで定義することができる。【０００９】
図５に、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．８５、光記録媒体の保護層の厚さが０．１ｍｍの場合の、光記録媒体の保護層の面内複屈折と光検出器における受光量との関係の計算例が示される。図の縦軸は、面内複屈折が０の場合の受光量で規格化された相対受光量である。この場合、面内複屈折の絶対値が増加するに従って相対受光量は減少するが、その度合いは非常に小さいことがわかる。【００１０】
図６に、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．８５、光記録媒体の保護層の厚さが０．１ｍｍの場合の、光記録媒体の保護層の垂直複屈折と光検出器における受光量との関係の計算例が示される。図の縦軸は、垂直複屈折が０の場合の受光量で規格化された相対受光量である。この場合、垂直複屈折が増加するに従って相対受光量は減少するが、その度合いは非常に小さいことがわかる。【００１１】
図７に、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．６５、光記録媒体の保護層の厚さが０．６ｍｍの場合の、光記録媒体の保護層の面内複屈折と光検出器における受光量との関係の計算例が示される。図の縦軸は、面内複屈折が０の場合の受光量で規格化された相対受光量である。この場合、面内複屈折の絶対値が増加するに従って相対受光量は減少し、面内複屈折の絶対値が１×１０−４の場合の相対受光量は０．４以下になることがわかる。【００１２】
図８に、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．６５、光記録媒体の保護層の厚さが０．６ｍｍの場合の、光記録媒体の保護層の垂直複屈折と光検出器における受光量との関係の計算例が示される。図の縦軸は、垂直複屈折が０の場合の受光量で規格化された相対受光量である。この場合、垂直複屈折が増加するに従って相対受光量は減少し、垂直複屈折が１×１０−３の場合の相対受光量は０．６以下になることがわかる。【００１３】
光記録媒体の保護層にポリカーボネートを用いた場合、面内複屈折は保護層の製造条件に依存し、その絶対値は最大で１×１０−４程度になる。一方、垂直複屈折は保護層の材料によりほぼ一意的に決まり、７×１０−４程度である。従って、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．８５、光記録媒体の保護層の厚さが０．１ｍｍの光学的条件に対応した光記録媒体を使用する場合、面内複屈折、垂直複屈折はどちらも光検出器における受光量を殆んど低下させないため、それらの影響を補正する必要はない。しかし、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．６５、光記録媒体の保護層の厚さが０．６ｍｍの光学的条件に対応した光記録媒体を使用する場合、面内複屈折、垂直複屈折はどちらも光検出器における受光量を大きく低下させるため、それらの影響を補正する必要がある。すなわち、光記録媒体の種類に応じて変化する光記録媒体の保護層の面内複屈折の影響、垂直複屈折の影響をどちらも補正する必要がある。しかし、特開２００６−１９６１５６号公報に記載の光ヘッド装置は、光記録媒体の種類に応じて変化する光記録媒体の保護層の垂直複屈折の影響を補正する機能を有しているが、光記録媒体の種類によって異なる光記録媒体の保護層の面内複屈折の影響を補正する機能を有していない。【００１４】
また、特開２００４−２７３０８９号公報には、情報記録媒体の記録面に光を照射し、記録面からの反射光を受光する光ピックアップ装置の技術が開示されている。この光ピックアップ装置は、光源と光学系と重畳手段と位相差信号出力手段とを備える。光学系は、対物レンズと、光学素子と、偏光性分岐光学素子とを含む。対物レンズは、光源から出射される光束を情報記録媒体の記録面に集光する。光学素子は、光源と対物レンズとの間の光路上に配置され、印加される電圧に応じた光学的位相差を入射される光束に付与する。偏光性分岐光学素子は、記録面で反射され対物レンズ及び光学素子を介した戻り光束の光路上に配置され、戻り光束をその光路上から分岐する。重畳手段は、光学素子に印加される電圧に所定の交流信号を重畳する。位相差信号出力手段は、偏光性分岐光学素子で分岐された戻り光束を受光する第１の光検出器を含む少なくとも１つの光検出器を有し、戻り光束における光学的位相差の誤差に関する情報を含む信号を出力する。【００１５】
さらに、特開２００５−３３２４３５号公報には、光源と、対物レンズと、光検出器と、光分離素子と、複屈折補正素子と、複屈折補正素子を備える光ヘッド装置が開示されている。対物レンズは、この光源からの出射光を光記録媒体上に集光する。光検出器は、光記録媒体からの反射光を受光する。光分離素子は、光源からの出射光と光記録媒体からの反射光とを分離する。複屈折補正素子は、光記録媒体の保護層の複屈折による出射光又は反射光への影響を補正する。この複屈折補正素子は、光学軸を有し、光学軸の方向が複屈折補正素子の面内の位置に応じて変化するとともに、光学軸に平行な方向の偏光成分と光学軸に垂直な方向の偏光成分との位相差が、複屈折補正素子の面内の位置に応じて変化する。
【発明の開示】
【００１６】
本発明の目的は、従来の光ヘッド装置における上に述べた課題を解決し、光記録媒体の種類に応じて変化する光記録媒体の保護層の面内複屈折の影響および垂直複屈折の影響を補正する光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置を提供することにある。また、本発明の目的は、高い信号対雑音比が得られる光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置を提供することにある。
【００１７】
本発明の観点では、光ヘッド装置は、対物レンズと、光検出器と、光分離部と、単一の複屈折補正手段とを具備する。対物レンズは、使用するときの光学的条件または記録マークの光学的特性が異なる複数種類の光記録媒体に、光源から出射される出射光を集光する。光検出器は、光記録媒体からの反射光を受光する。光分離部は、光源から出射される出射光と光記録媒体からの反射光とを分離する。単一の複屈折補正手段は、光分離部と対物レンズとの間に設けられ、光記録媒体の種類により異なる光記録媒体の保護層の面内複屈折の影響と垂直複屈折の影響とを補正する。
【００１８】
本発明の他の観点では、光学式情報記録再生装置は、上記の光ヘッド装置と、複屈折補正手段を駆動する駆動回路とを具備する。その駆動回路は、光記録媒体の種類により異なる光記録媒体の保護層の面内複屈折の影響と垂直複屈折の影響とを補正するように、複屈折補正手段を駆動する。
【００１９】
また、本発明の他の観点では、光学式情報記録再生方法は、集光ステップと、光検出ステップと、光分離ステップと、補正ステップとを具備する。集光ステップでは、使用するための光学的条件または記録マークの光学的特性が異なる複数種類の光記録媒体に、光源から出射される出射光が集光される。光検出ステップでは、光記録媒体からの反射光が受光され、検出される。光分離ステップでは、出射光と反射光とが分離される。補正ステップでは、光記録媒体の種類により異なる光記録媒体の保護層の面内複屈折の影響と垂直複屈折の影響とが、単一の複屈折補正手段により補正される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
上記発明の目的、効果、特徴は、添付される図面と連携して実施の形態の記述から、より明らかになる。
【図１】図１は、従来の光ヘッド装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、従来の光ヘッド装置に使われる複屈折補正素子の断面図である。
【図３】図３Ａ〜３Ｂは、従来の光ヘッド装置に使われる複屈折補正素子の電極の平面図および液晶高分子の断面図である。
【図４】図４Ａ〜４Ｂは、従来の光ヘッド装置に使われる複屈折補正素子の電極の平面図および液晶高分子の断面図である。
【図５】図５は、光記録媒体の保護層の面内複屈折と光検出器における受光量との関係の計算例を示す図である。
【図６】図６は、光記録媒体の保護層の垂直複屈折と光検出器における受光量との関係の計算例を示す図である。
【図７】図７は、光記録媒体の保護層の面内複屈折と光検出器における受光量との関係の計算例を示す図である。
【図８】図８は、光記録媒体の保護層の垂直複屈折と光検出器における受光量との関係の計算例を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の構成を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置に使われる複屈折補正素子の断面図である。
【図１１】図１１Ａ〜１１Ｂは、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の複屈折補正素子における電極の平面図および液晶高分子の断面図である。
【図１２】図１２Ａ〜１２Ｂは、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の複屈折補正素子における電極の平面図および液晶高分子の断面図である。
【図１３】図１３Ａ〜１３Ｄは、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の複屈折補正素子における他の電極の平面図および液晶高分子の断面図である。
【図１４】図１４Ａ〜１４Ｄは、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の複屈折補正素子における他の電極の平面図および液晶高分子の断面図である。
【図１５】図１５Ａ〜１５Ｄは、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の複屈折補正素子における他の電極の平面図および液晶高分子の断面図である。
【図１６】図１６は、本発明の第二の実施の形態に係る光ヘッド装置に使われる複屈折補正素子の断面図である。
【図１７】図１７Ａ〜１７Ｂは、本発明の第二の実施の形態に係る複屈折補正素子における電極の平面図である。
【図１８】図１８Ａ〜１８Ｄは、本発明の第二の実施の形態に係る複屈折補正素子における電極の平面図および液晶高分子の断面図である。
【図１９】図１９Ａ〜１９Ｄは、本発明の第二の実施の形態に係る複屈折補正素子における電極の平面図および液晶高分子の断面図である。
【図２０】図２０は、本発明の第三の実施の形態に係る光ヘッド装置の構成を示す図である。
【図２１】図２１Ａ〜２１Ｂは、本発明の第三の実施の形態に係る光ヘッド装置に使われる複屈折補正素子の断面図である。
【図２２】図２２Ａ〜２２Ｂは、本発明の第三の実施の形態に係る光ヘッド装置の複屈折補正素子における電極の平面図である。
【図２３】図２３Ａ〜２３Ｄは、本発明の第三の実施の形態に係る光ヘッド装置の複屈折補正素子における電極の平面図および液晶高分子の断面図である。
【図２４】図２４Ａ〜２４Ｄは、本発明の第三の実施の形態に係る光ヘッド装置の複屈折補正素子における電極の平面図および液晶高分子の断面図である。
【図２５】図２５Ａ〜２５Ｂは、光記録媒体の保護層の面内複屈折と再生信号のアシンメトリとの関係の計算例を示す図である。
【図２６】図２６は、本発明の第五の実施の形態に係る光学式情報記録再生装置の構成を示す図である。
【図２７】図２７は、本発明の第六の実施の形態に係る光学式情報記録再生装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。【００２２】
図９に、本発明の第一の実施の形態に係る光ヘッド装置の構成が示される。光ヘッド装置６１は、半導体レーザ１、コリメータレンズ２、偏光ビームスプリッタ３、１／４波長板４、複屈折補正素子５ａ、対物レンズ６ａ、６ｂ、円筒レンズ８、凸レンズ９、光検出器１０を具備する。【００２３】
光源である半導体レーザ１からの出射光は、コリメータレンズ２で発散光から平行光へ変換され、偏光ビームスプリッタ３にＰ偏光として入射してほぼ１００％が透過し、１／４波長板４で直線偏光から円偏光に変換され、複屈折補正手段である複屈折補正素子５ａを透過し、対物レンズ６ａまたは対物レンズ６ｂで平行光から収束光へ変換され、光記録媒体であるディスク７内に集光される。ディスク７からの反射光は、対物レンズ６ａまたは対物レンズ６ｂで発散光から平行光へ変換され、複屈折補正素子５ａを透過し、１／４波長板４で円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ３にＳ偏光として入射してほぼ１００％が反射され、円筒レンズ８で非点収差が与えられ、凸レンズ９で平行光から収束光へ変換され、光検出器１０で受光される。【００２４】
光検出器１０の受光部からの出力に基づき、フォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ディスク７に記録されたマーク／スペース信号である再生信号が検出される。フォーカス誤差信号は、公知の非点収差法により検出される。トラック誤差信号は、ディスク７が再生専用型のディスクである場合は公知の位相差法、ディスク７が追記型または書換可能型のディスクである場合は公知のプッシュプル法により検出される。【００２５】
本実施の形態は、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．８５、光記録媒体の保護層の厚さが０．１ｍｍの光学的条件に対応した光記録媒体と、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．６５、光記録媒体の保護層の厚さが０．６ｍｍの光学的条件に対応した光記録媒体とを使用対象として説明され、光ヘッド装置６１は、どちらの光記録媒体に対しても記録や再生を行うことができる。半導体レーザ１の波長は４０５ｎｍである。対物レンズ６ａは、光源の波長が４０５ｎｍ、光記録媒体の保護層の厚さが０．１ｍｍの光学的条件において、平行光を入射させたときに球面収差が発生しないように設計されており、開口数は０．８５である。対物レンズ６ｂは、光源の波長が４０５ｎｍ、光記録媒体の保護層の厚さが０．６ｍｍの光学的条件において、平行光を入射させたときに球面収差が発生しないように設計されており、開口数は０．６５である。【００２６】
光ヘッド装置６１は、光記録媒体の種類に応じて使用する対物レンズを対物レンズ６ａと対物レンズ６ｂの間で切り替える対物レンズ切替機構（図示せず）を備えている。ディスク７として、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．８５、光記録媒体の保護層の厚さが０．１ｍｍの光学的条件に対応した光記録媒体を使用する場合、対物レンズ切替機構を駆動して対物レンズ６ａを光路中に配置する。ディスク７として、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．６５、光記録媒体の保護層の厚さが０．６ｍｍの光学的条件に対応した光記録媒体を使用する場合、対物レンズ切替機構を駆動して対物レンズ６ｂを光路中に配置する。【００２７】
図１０は、複屈折補正素子５ａの断面図である。複屈折補正素子５ａは、基板１３ａと基板１３ｂとの間に液晶高分子層１５ａを挟み、基板１３ｂと基板１３ｃとの間に液晶高分子層１５ｂを挟み、基板１３ｃと基板１３ｄとの間に液晶高分子層１５ｃを挟んだ構成である。基板１３ａの液晶高分子層１５ａ側の面、基板１３ｂの液晶高分子層１５ａ側の面には、液晶高分子層１５ａに交流電圧を印加するための電極１４ａ、電極１４ｂがそれぞれ形成されている。基板１３ｂの液晶高分子層１５ｂ側の面、基板１３ｃの液晶高分子層１５ｂ側の面には、液晶高分子層１５ｂに交流電圧を印加するための電極１４ｃ、電極１４ｄがそれぞれ形成されている。基板１３ｃの液晶高分子層１５ｃ側の面、基板１３ｄの液晶高分子層１５ｃ側の面には、液晶高分子層１５ｃに交流電圧を印加するための電極１４ｅ、電極１４ｆがそれぞれ形成されている。【００２８】
電極１４ａはパタン電極、電極１４ｂ〜電極１４ｆは全面電極である。液晶高分子層１５ａ、電極１４ａ、電極１４ｂは、第一の複屈折補正部を構成する。液晶高分子層１５ｂ、電極１４ｃ、電極１４ｄは、第二の複屈折補正部を構成する。液晶高分子層１５ｃ、電極１４ｅ、電極１４ｆは、第三の複屈折補正部を構成する。第一の複屈折補正部はディスク７の保護層の垂直複屈折の影響を補正し、第二の複屈折補正部、第三の複屈折補正部はいずれもディスク７の保護層の面内複屈折の影響を補正する。【００２９】
図１１Ａ〜１１Ｂ、図１２Ａ〜１２Ｂは、第一の複屈折補正部における電極１４ａの平面図および液晶高分子層１５ａの断面図である。電極１４ａは、光軸を中心とする３つの同心円で領域１７ａ〜領域１７ｄの４つの領域に分割されている。これにより、液晶高分子層１５ａに印加される交流電圧の実効値を、領域１７ａ〜領域１７ｄに対して互いに独立に設定することができる。なお、図中の点線は、対物レンズ６ａおよび対物レンズ６ｂの有効径に相当する直径を有する円を示している。例えば、対物レンズ６ａおよび対物レンズ６ｂの有効径が３．９ｍｍである場合、領域１７ａと領域１７ｂとを隔てる円の直径は１．５０ｍｍ、領域１７ｂと領域１７ｃとを隔てる円の直径は２．５６ｍｍ、領域１７ｃと領域１７ｄとを隔てる円の直径は３．２８ｍｍに設計される。また、図中の矢印は、液晶高分子層１５ａの液晶高分子の長手方向を示している。液晶高分子層１５ａは、光学軸の方向が液晶高分子の長手方向である一軸の屈折率異方性を有している。液晶高分子の長手方向に平行な方向の偏光成分（異常光成分）に対する屈折率をｎｅ、長手方向に垂直な方向の偏光成分（常光成分）に対する屈折率をｎｏとすると、ｎｅはｎｏに比べて大きい。【００３０】
液晶高分子層１５ａの液晶高分子の長手方向は、入射光の光軸を含む面内で入射光の光軸と所定の角度をなす。この角度をθ１とすると、角度θ１は、電極１４ａと電極１４ｂとの間に印加される交流電圧の実効値に応じて変化する。このとき、光が液晶高分子層１５ａを透過すると、入射光の光軸を中心とする円の半径方向の偏光成分と入射光の光軸を中心とする円の接線方向の偏光成分との間に所定の位相差が生じる。この位相差をφ１とすると、位相差φ１は入射光の波長、液晶高分子層１５ａの層の厚さ、ｎｅ−ｎｏ、θ１により決まる。電極１４ａと電極１４ｂとの間に印加される交流電圧の実効値をＶｅｆｆ１とすると、Ｖｅｆｆ１がある範囲内にある場合、Ｖｅｆｆ１とφ１とはほぼ比例する。例えば、Ｖｅｆｆ１とφ１とがほぼ比例するＶｅｆｆ１の範囲を１．５Ｖ〜３．５Ｖとし、Ｖｅｆｆ１＝３．５Ｖのときφ１＝０°、Ｖｅｆｆ１＝１．５Ｖのときφ１＝−１８０°となるように液晶高分子層１５ａを設計することができる。なお、φ１＝０°のときθ１＝０°であり、φ１の絶対値が大きくなるに従ってθ１は大きくなる。【００３１】
ディスク７として、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．８５、光記録媒体の保護層の厚さが０．１ｍｍの光学的条件に対応した光記録媒体を使用する場合、領域１７ａ〜領域１７ｄのいずれに対してもＶｅｆｆ１＝３．５Ｖとする。このとき、領域１７ａ〜領域１７ｄのいずれに対してもφ１＝０°となる。また、図１１Ａ〜１１Ｂに示されるように、領域１７ａ〜領域１７ｄのいずれに対してもθ１＝０°となる。従って、光が第一の複屈折補正部を透過する際に偏光状態の変化は生じない。その結果、ディスク７の保護層の複屈折の影響は補正されない。【００３２】
これに対し、ディスク７として、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．６５、光記録媒体の保護層の厚さが０．６ｍｍの光学的条件に対応した光記録媒体を使用する場合、領域１７ａに対してはＶｅｆｆ１＝３．５Ｖ、領域１７ｂに対してはＶｅｆｆ１＝３．３Ｖ、領域１７ｃに対してはＶｅｆｆ１＝３．１Ｖ、領域１７ｄに対してはＶｅｆｆ１＝２．９Ｖの交流電圧が印加される。このとき、領域１７ａに対してはφ１＝０°、領域１７ｂに対してはφ１＝−１８°、領域１７ｃに対してはφ１＝−３６°、領域１７ｄに対してはφ１＝−５４°となる。また、図１２Ａ〜１２Ｂに示されるように、θ１は領域１７ａから領域１７ｄへ向かって大きくなる。従って、光が第一の複屈折補正部を透過する際に所定の偏光状態の変化が生じる。その結果、光がディスク７の保護層を透過する際にディスク７の保護層の垂直複屈折により生じる偏光状態の変化は、光が第一の複屈折補正部を透過する際に生じる偏光状態の変化により打ち消され、ディスク７の保護層の垂直複屈折の影響が補正される。上に述べたφ１の値は、ディスク７の保護層の垂直複屈折が７×１０−４の場合に対応している。【００３３】
図１３Ａ〜Ｄ、図１４Ａ〜Ｄ、図１５Ａ〜Ｄは、第二の複屈折補正部における電極１４ｃの平面図および液晶高分子層１５ｂの断面図、ならびに第三の複屈折補正部における電極１４ｅの平面図および液晶高分子層１５ｃの断面図である。各図Ａは電極１４ｃの平面図、各図Ｂは液晶高分子層１５ｂの断面図、各図Ｃは電極１４ｅの平面図、各図Ｄは液晶高分子層１５ｃの断面図である。図中の点線は、対物レンズ６ａおよび対物レンズ６ｂの有効径に相当する直径を有する円を示している。また、図中の矢印は、液晶高分子層１５ｂ、液晶高分子層１５ｃの液晶高分子の長手方向を示している。液晶高分子層１５ｂ、液晶高分子層１５ｃは、光学軸の方向が液晶高分子の長手方向である一軸の屈折率異方性を有している。液晶高分子の長手方向に平行な方向の偏光成分（異常光成分）に対する屈折率をｎｅ、長手方向に垂直な方向の偏光成分（常光成分）に対する屈折率をｎｏとすると、ｎｅはｎｏに比べて大きい。【００３４】
ここで、電極１４ｃの平面図、電極１４ｅの平面図の左右方向にＸ軸、上下方向にＹ軸、入射光の光軸方向にＺ軸を定める。液晶高分子層１５ｂの液晶高分子の長手方向は、Ｘ−Ｚ面内でＺ軸と所定の角度をなす。この角度をθ２とすると、角度θ２は、電極１４ｃと電極１４ｄとの間に印加される交流電圧の実効値に応じて変化する。このとき、光が液晶高分子層１５ｂを透過すると、Ｘ軸方向の偏光成分とＹ軸方向の偏光成分との間に所定の位相差が生じる。この位相差をφ２とすると、位相差φ２は、入射光の波長、液晶高分子層１５ｂの層の厚さ、ｎｅ−ｎｏ、θ２により決まる。電極１４ｃと電極１４ｄとの間に印加される交流電圧の実効値をＶｅｆｆ２とすると、Ｖｅｆｆ２がある範囲内にある場合、Ｖｅｆｆ２とφ２とはほぼ比例する。例えば、Ｖｅｆｆ２とφ２とがほぼ比例するＶｅｆｆ２の範囲を１．５Ｖ〜３．５Ｖとし、Ｖｅｆｆ２＝３．５Ｖのときφ２＝０°、Ｖｅｆｆ２＝１．５Ｖのときφ２＝−１８０°となるように液晶高分子層１５ｂを設計することができる。なお、φ２＝０°のときθ２＝０°であり、φ２の絶対値が大きくなるに従ってθ２は大きくなる。【００３５】
一方、液晶高分子層１５ｃの液晶高分子の長手方向は、Ｙ−Ｚ面内でＺ軸と所定の角度をなす。この角度をθ３とすると、角度θ３は、電極１４ｅと電極１４ｆとの間に印加される交流電圧の実効値に応じて変化する。このとき、光が液晶高分子層１５ｃを透過すると、Ｘ軸方向の偏光成分とＹ軸方向の偏光成分との間に所定の位相差が生じる。この位相差をφ３とすると、位相差φ３は、入射光の波長、液晶高分子層１５ｃの層の厚さ、ｎｅ−ｎｏ、θ３により決まる。電極１４ｅと電極１４ｆとの間に印加される交流電圧の実効値をＶｅｆｆ３とすると、Ｖｅｆｆ３がある範囲内にある場合、Ｖｅｆｆ３とφ３とはほぼ比例する。例えば、Ｖｅｆｆ３とφ３とがほぼ比例するＶｅｆｆ３の範囲を１．５Ｖ〜３．５Ｖとし、Ｖｅｆｆ３＝３．５Ｖのときφ３＝０°、Ｖｅｆｆ３＝１．５Ｖのときφ３＝１８０°となるように液晶高分子層１５ｃを設計することができる。なお、φ３＝０°のときθ３＝０°であり、φ３の絶対値が大きくなるに従ってθ３は大きくなる。【００３６】
ディスク７として、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．８５、光記録媒体の保護層の厚さが０．１ｍｍの光学的条件に対応した光記録媒体を使用する場合、Ｖｅｆｆ２＝３．５Ｖ、Ｖｅｆｆ３＝３．５Ｖとする。このとき、φ２＝０°、φ３＝０°となる。また、図１３Ａ〜１３Ｄに示されるように、θ２＝０°、θ３＝０°となる。従って、光が第二の複屈折補正部、第三の複屈折補正部を透過する際に偏光状態の変化は生じない。その結果、ディスク７の保護層の複屈折の影響は補正されない。【００３７】
これに対し、ディスク７として、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．６５、光記録媒体の保護層の厚さが０．６ｍｍの光学的条件に対応した光記録媒体を使用する場合、ディスク７の保護層の面内複屈折が負のときは、例えばＶｅｆｆ２＝２．９Ｖ、Ｖｅｆｆ３＝３．５Ｖとする。このとき、φ２＝−５４°、φ３＝０°となる。また、図１４Ａ〜１４Ｄに示されるように、θ２≠０°、θ３＝０°となる。従って、光が第二の複屈折補正部を透過する際に所定の偏光状態の変化が生じ、光が第三の複屈折補正部を透過する際に偏光状態の変化は生じない。その結果、光がディスク７の保護層を透過する際にディスク７の保護層の負の面内複屈折により生じる偏光状態の変化は、光が第二の複屈折補正部を透過する際に生じる偏光状態の変化により打ち消され、ディスク７の保護層の面内複屈折の影響が補正される。上に述べたφ２の値は、ディスク７の保護層の面内複屈折が−１×１０−４の場合に対応している。【００３８】
一方、ディスク７の保護層の面内複屈折が正のときは、例えばＶｅｆｆ２＝３．５Ｖ、Ｖｅｆｆ３＝２．９Ｖとする。このとき、φ２＝０°、φ３＝５４°となる。また、図１５Ａ〜１５Ｄに示されるように、θ２＝０°、θ３≠０°となる。従って、光が第二の複屈折補正部を透過する際に偏光状態の変化は生じず、光が第三の複屈折補正部を透過する際に所定の偏光状態の変化が生じる。その結果、光がディスク７の保護層を透過する際にディスク７の保護層の正の面内複屈折により生じる偏光状態の変化は、光が第三の複屈折補正部を透過する際に生じる偏光状態の変化により打ち消され、ディスク７の保護層の面内複屈折の影響が補正される。上に述べたφ３の値は、ディスク７の保護層の面内複屈折が１×１０−４の場合に対応している。【００３９】
以上に説明した通り、複屈折補正素子５ａにより、ディスク７の種類によって異なるディスク７の保護層の面内複屈折の影響、垂直複屈折の影響をどちらも補正することができる。従って、本実施の形態においては、ディスク７からの情報の再生時に、ディスク７の保護層の面内複屈折による光検出器１０における受光量の低下、およびディスク７の保護層の垂直複屈折による光検出器１０における受光量の低下が生じず、高い信号対雑音比が得られる。【００４０】
本発明の第二の実施の形態に係る光ヘッド装置は、第一の実施の形態において説明された光ヘッド装置６１の複屈折補正素子５ａを複屈折補正素子５ｂに置き換えたものである。その構成は図１に示されるものと同じである。【００４１】
図１６は複屈折補正素子５ｂの断面図である。複屈折補正素子５ｂは、基板１３ｅと基板１３ｆとの間に液晶高分子層１５ｄを挟み、基板１３ｆと基板１３ｇとの間に液晶高分子層１５ｅを挟んだ構成である。基板１３ｅの液晶高分子層１５ｄ側の面、基板１３ｆの液晶高分子層１５ｄ側の面には、液晶高分子層１５ｄに交流電圧を印加するための電極１４ｇ、電極１４ｈがそれぞれ形成されている。基板１３ｆの液晶高分子層１５ｅ側の面、基板１３ｇの液晶高分子層１５ｅ側の面には、液晶高分子層１５ｅに交流電圧を印加するための電極１４ｉ、電極１４ｊがそれぞれ形成されている。電極１４ｇ、電極１４ｉはパタン電極であり、電極１４ｈ、電極１４ｊは全面電極である。液晶高分子層１５ｄ、電極１４ｇ、電極１４ｈは、第一の複屈折補正部を構成する。液晶高分子層１５ｅ、電極１４ｉ、電極１４ｊは、第二の複屈折補正部を構成する。第一、第二の複屈折補正部は、いずれもディスク７の保護層の面内複屈折の影響および垂直複屈折の影響を補正する。【００４２】
図１７Ａ〜１７Ｂは、第一の複屈折補正部における電極１４ｇの平面図および第二の複屈折補正部における電極１４ｉの平面図である。電極１４ｇは、図１７Ａに示されるように、光軸を中心とする３つの同心円および光軸を通る互いに垂直な２つの直線で、領域１８ａ〜領域１８ｐの１６の領域に分割されている。これにより、液晶高分子層１５ｄに印加する交流電圧の実効値を、領域１８ａ〜領域１８ｐに対して互いに独立に設定することができる。また、電極１４ｉは、図１７Ｂに示されるように、光軸を中心とする３つの同心円および光軸を通る互いに垂直な２つの直線で、領域１９ａ〜領域１９ｐの１６の領域に分割されている。これにより、液晶高分子層１５ｅに印加する交流電圧の実効値を、領域１９ａ〜領域１９ｐに対して互いに独立に設定することができる。なお、図中の点線は、対物レンズ６ａおよび対物レンズ６ｂの有効径に相当する直径を有する円を示している。例えば、対物レンズ６ａおよび対物レンズ６ｂの有効径が３．９ｍｍである場合、領域１８ａ〜領域１８ｄと領域１８ｅ〜領域１８ｈとを隔てる円および領域１９ａ〜領域１９ｄと領域１９ｅ〜領域１９ｈとを隔てる円の直径は１．５０ｍｍに、領域１８ｅ〜領域１８ｈと領域１８ｉ〜領域１８ｌとを隔てる円および領域１９ｅ〜領域１９ｈと領域１９ｉ〜領域１９ｌとを隔てる円の直径は２．５６ｍｍに、領域１８ｉ〜領域１８ｌと領域１８ｍ〜領域１８ｐとを隔てる円および領域１９ｉ〜領域１９ｌと領域１９ｍ〜領域１９ｐとを隔てる円の直径は３．２８ｍｍに設計される。【００４３】
図１８Ａ〜１８Ｄ、図１９Ａ〜１９Ｄは、第一の複屈折補正部における電極１４ｇの平面図および液晶高分子層１５ｄの断面図、ならびに第二の複屈折補正部における電極１４ｉの平面図および液晶高分子層１５ｅの断面図である。図中の点線は、対物レンズ６ａおよび対物レンズ６ｂの有効径に相当する直径を有する円を示している。また、図中の矢印は、液晶高分子層１５ｄ、液晶高分子層１５ｅの液晶高分子の長手方向を示している。液晶高分子層１５ｄ、液晶高分子層１５ｅは、光学軸の方向が液晶高分子の長手方向である一軸の屈折率異方性を有している。液晶高分子の長手方向に平行な方向の偏光成分（異常光成分）に対する屈折率をｎｅ、長手方向に垂直な方向の偏光成分（常光成分）に対する屈折率をｎｏとすると、ｎｅはｎｏに比べて大きい。【００４４】
ここで、電極１４ｇの平面図、電極１４ｉの平面図の左右方向にＸ軸、上下方向にＹ軸、入射光の光軸方向にＺ軸を定める。液晶高分子層１５ｄの液晶高分子の長手方向は、Ｘ−Ｚ面内でＺ軸と所定の角度をなす。この角度をθ１とすると、角度θ１は、電極１４ｇと電極１４ｈとの間に印加される交流電圧の実効値に応じて変化する。このとき、光が液晶高分子層１５ｄを通過すると、Ｘ軸方向の偏光成分とＹ軸方向の偏光成分との間に所定の位相差が生じる。この位相差をφ１とすると、位相差φ１は、入射光の波長、液晶高分子層１５ｄの層の厚さ、ｎｅ−ｎｏ、θ１により決まる。電極１４ｇと電極１４ｈとの間に印加される交流電圧の実効値をＶｅｆｆ１とすると、Ｖｅｆｆ１がある範囲内にある場合、Ｖｅｆｆ１とφ１とはほぼ比例する。例えば、Ｖｅｆｆ１とφ１とがほぼ比例するＶｅｆｆ１の範囲を１．５Ｖ〜３．５Ｖとし、Ｖｅｆｆ１＝３．５Ｖのときφ１＝０°、Ｖｅｆｆ１＝１．５Ｖのときφ１＝−１８０°となるように液晶高分子層１５ｄを設計することができる。なお、φ１＝０°のときθ１＝０°であり、φ１の絶対値が大きくなるに従ってθ１は大きくなる。【００４５】
一方、液晶高分子層１５ｅの液晶高分子の長手方向は、Ｙ−Ｚ面内でＺ軸と所定の角度をなす。この角度をθ２とすると、角度θ２は、電極１４ｉと電極１４ｊとの間に印加される交流電圧の実効値に応じて変化する。このとき、光が液晶高分子層１５ｅを透過すると、Ｘ軸方向の偏光成分とＹ軸方向の偏光成分との間に所定の位相差が生じる。この位相差をφ２とすると、位相差φ２は、入射光の波長、液晶高分子層１５ｅの層の厚さ、ｎｅ−ｎｏ、θ２により決まる。電極１４ｉと電極１４ｊとの間に印加される交流電圧の実効値をＶｅｆｆ２とすると、Ｖｅｆｆ２がある範囲内にある場合、Ｖｅｆｆ２とφ２とはほぼ比例する。例えば、Ｖｅｆｆ２とφ２とがほぼ比例するＶｅｆｆ２の範囲を１．５Ｖ〜３．５Ｖとし、Ｖｅｆｆ２＝３．５Ｖのときφ２＝０°、Ｖｅｆｆ２＝１．５Ｖのときφ２＝１８０°となるように液晶高分子層１５ｅを設計することができる。なお、φ２＝０°のときθ２＝０°であり、φ２の絶対値が大きくなるに従ってθ２は大きくなる。【００４６】
ディスク７として、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．８５、光記録媒体の保護層の厚さが０．１ｍｍの光学的条件に対応した光記録媒体を使用する場合、領域１８ａ〜領域１８ｐのいずれに対してもＶｅｆｆ１＝３．５Ｖ、領域１９ａ〜領域１９ｐのいずれに対してもＶｅｆｆ２＝３．５Ｖとする。このとき、領域１８ａ〜領域１８ｐのいずれに対してもφ１＝０°、領域１９ａ〜領域１９ｐのいずれに対してもφ２＝０°となる。また、領域１８ａ〜領域１８ｐのいずれに対してもθ１＝０°、領域１９ａ〜領域１９ｐのいずれに対してもθ２＝０°となる。従って、光が第一の複屈折補正部、第二の複屈折補正部を透過する際に偏光状態の変化は生じない。その結果、ディスク７の保護層の複屈折の影響は補正されない。【００４７】
これに対し、ディスク７として、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．６５、光記録媒体の保護層の厚さが０．６ｍｍの光学的条件に対応した光記録媒体を使用する場合、ディスク７の保護層の面内複屈折が負のときは、例えば領域１８ｎ、領域１８ｐに対してはＶｅｆｆ１＝３．５Ｖ、領域１８ｊ、領域１８ｌに対してはＶｅｆｆ１＝３．３Ｖ、領域１８ｆ、領域１８ｈに対してはＶｅｆｆ１＝３．１Ｖ、領域１８ａ〜領域１８ｄに対してはＶｅｆｆ１＝２．９Ｖ、領域１８ｅ、領域１８ｇに対してはＶｅｆｆ１＝２．７Ｖ、領域１８ｉ、領域１８ｋに対してはＶｅｆｆ１＝２．５Ｖ、領域１８ｍ、領域１８ｏに対してはＶｅｆｆ１＝２．３Ｖ、領域１９ａ〜領域１９ｐに対してはＶｅｆｆ２＝３．５Ｖとする。このとき、領域１８ｎ、領域１８ｐに対してはφ１＝０°、領域１８ｊ、領域１８ｌに対してはφ１＝−１８°、領域１８ｆ、領域１８ｈに対してはφ１＝−３６°、領域１８ａ〜領域１８ｄに対してはφ１＝−５４°、領域１８ｅ、領域１８ｇに対してはφ１＝−７２°、領域１８ｉ、領域１８ｋに対してはφ１＝−９０°、領域１８ｍ、領域１８ｏに対してはφ１＝−１０８°、領域１９ａ〜領域１９ｐに対してはφ２＝０°となる。また、図１８Ａに示されるように、θ１の絶対値は領域１８ｎ、領域１８ｐから領域１８ａ〜領域１８ｄに向かって大きくなり、さらに領域１８ａ〜領域１８ｄから領域１８ｍ、領域１８ｏへ向かって大きくなる。また、θ２＝０°となる。従って、光が第一の複屈折補正部を透過する際に所定の偏光状態の変化が生じ、光が第二の複屈折補正部を透過する際に偏光状態の変化は生じない。その結果、光がディスク７の保護層を透過する際にディスク７の保護層の負の面内複屈折および垂直複屈折により生じる偏光状態の変化は、光が第一の複屈折補正部を透過する際に生じる偏光状態の変化により打ち消され、ディスク７の保護層の面内複屈折の影響および垂直複屈折の影響が補正される。上に述べた位相差φ１の値は、ディスク７の保護層の面内複屈折が−１×１０−４、垂直複屈折が７×１０−４の場合に対応している。【００４８】
ここで、ディスク７の保護層の面内複屈折が−１×１０−４、垂直複屈折が０の場合に対応した位相差φ１の値をφ１ｉ、ディスク７の保護層の面内複屈折が０であって垂直複屈折が７×１０−４の場合に対応した位相差φ１の値をφ１ｖとすると、領域１８ｎ、領域１８ｐに対してはφ１ｉ＝−５４°、φ１ｖ＝５４°、領域１８ｊ、領域１８ｌに対してはφ１ｉ＝−５４°、φ１ｖ＝３６°、領域１８ｆ、領域１８ｈに対してはφ１ｉ＝−５４°、φ１ｖ＝１８°、領域１８ａ〜領域１８ｄに対してはφ１ｉ＝−５４°、φ１ｖ＝０°、領域１８ｅ、領域１８ｇに対してはφ１ｉ＝−５４°、φ１ｖ＝−１８°、領域１８ｉ、領域１８ｋに対してはφ１ｉ＝−５４°、φ１ｖ＝−３６°、領域１８ｍ、領域１８ｏに対してはφ１ｉ＝−５４°、φ１ｖ＝−５４°となる。上に述べた位相差φ１の値は、φ１＝φ１ｉ＋φ１ｖにより求められる。【００４９】
一方、ディスク７の保護層の面内複屈折が正のときは、例えば領域１８ａ〜領域１８ｐに対してはＶｅｆｆ１＝３．５Ｖ、領域１９ｍ、領域１９ｏに対してはＶｅｆｆ２＝３．５Ｖ、領域１９ｉ、領域１９ｋに対してはＶｅｆｆ２＝３．３Ｖ、領域１９ｅ、領域１９ｇに対してはＶｅｆｆ２＝３．１Ｖ、領域１９ａ〜領域１９ｄに対してはＶｅｆｆ２＝２．９Ｖ、領域１９ｆ、領域１９ｈに対してはＶｅｆｆ２＝２．７Ｖ、領域１９ｊ、領域１９ｌに対してはＶｅｆｆ２＝２．５Ｖ、領域１９ｎ、領域１９ｐに対してはＶｅｆｆ２＝２．３Ｖとする。このとき、領域１８ａ〜領域１８ｐに対してはφ１＝０°、領域１９ｍ、領域１９ｏに対してはφ２＝０°、領域１９ｉ、領域１９ｋに対してはφ２＝１８°、領域１９ｅ、領域１９ｇに対してはφ２＝３６°、領域１９ａ〜領域１９ｄに対してはφ２＝５４°、領域１９ｆ、領域１９ｈに対してはφ２＝７２°、領域１９ｊ、領域１９ｌに対してはφ２＝９０°、領域１９ｎ、領域１９ｐに対してはφ２＝１０８°となる。また、図１９Ａ〜１９Ｄに示されるように、θ１＝０°となり、θ２の絶対値は、領域１９ｍ、領域１９ｏから領域１９ａ〜領域１９ｄへ向かって大きくなり、さらに領域１９ａ〜領域１９ｄから領域１９ｎ、領域１９ｐへ向かって大きくなる。従って、光が第一の複屈折補正部を透過する際に偏光状態の変化は生じず、光が第二の複屈折補正部を透過する際に所定の偏光状態の変化が生じる。その結果、光がディスク７の保護層を透過する際にディスク７の保護層の正の面内複屈折および垂直複屈折により生じる偏光状態の変化は、光が第二の複屈折補正部を透過する際に生じる偏光状態の変化により打ち消され、ディスク７の保護層の面内複屈折の影響および垂直複屈折の影響が補正される。上に述べた位相差φ２の値は、ディスク７の保護層の面内複屈折が１×１０−４、垂直複屈折が７×１０−４の場合に対応している。【００５０】
ここで、ディスク７の保護層の面内複屈折が１×１０−４、垂直複屈折が０の場合に対応した位相差φ２の値をφ２ｉ、ディスク７の保護層の面内複屈折が０、垂直複屈折が７×１０−４の場合に対応した位相差φ２の値をφ２ｖとすると、領域１９ｍ、領域１９ｏに対してはφ２ｉ＝５４°、φ２ｖ＝−５４°、領域１９ｉ、領域１９ｋに対してはφ２ｉ＝５４°、φ２ｖ＝−３６°、領域１９ｅ、領域１９ｇに対してはφ２ｉ＝５４°、φ２ｖ＝−１８°、領域１９ａ〜領域１９ｄに対してはφ２ｉ＝５４°、φ２ｖ＝０°、領域１９ｆ、領域１９ｈに対してはφ２ｉ＝５４°、φ２ｖ＝１８°、領域１９ｊ、領域１９ｌに対してはφ２ｉ＝５４°、φ２ｖ＝３６°、領域１９ｎ、領域１９ｐに対してはφ２ｉ＝５４°、φ２ｖ＝５４°となる。上に述べた位相差φ２の値はφ２＝φ２ｉ＋φ２ｖにより求められる。【００５１】
以上に説明した通り、複屈折補正素子５ｂにより、ディスク７の種類によって異なるディスク７の保護層の面内複屈折の影響、垂直複屈折の影響をどちらも補正することができる。従って、本実施の形態においては、ディスク７からの情報の再生時に、ディスク７の保護層の面内複屈折による光検出器１０における受光量の低下、およびディスク７の保護層の垂直複屈折による光検出器１０における受光量の低下が生じず、高い信号対雑音比が得られる。【００５２】
複屈折補正素子が有する複屈折補正部の数は、第一の実施の形態において説明された複屈折補正素子５ａでは三つであるが、第二の実施の形態において説明された複屈折補正素子５ｂでは二つである。従って、第二の実施の形態に係る光ヘッド装置は、第一の実施の形態に係る光ヘッド装置に比べて複屈折補正素子の構成が簡単であるため、小型化、軽量化、低価格化に適していると共に、光が複屈折補正素子を透過する際の損失が少ないため、記録時にはより高い光出力、再生時にはより高い信号対雑音比が得られるという効果を有する。【００５３】
図２０に、本発明の第三の実施の形態に係る光ヘッド装置の構成が示される。光ヘッド装置６２は、半導体レーザ１、コリメータレンズ２、偏光ビームスプリッタ３、凹レンズ１１、凸レンズ１２、１／４波長板４、複屈折補正素子５ｃ、対物レンズ６ｃ、円筒レンズ８、凸レンズ９、光検出器１０を具備する。【００５４】
光源である半導体レーザ１からの出射光は、コリメータレンズ２で発散光から平行光へ変換され、偏光ビームスプリッタ３にＰ偏光として入射してほぼ１００％が透過し、凹レンズ１１、凸レンズ１２で径の小さい平行光から径の大きい平行光または発散光へ変換され、１／４波長板４で直線偏光から円偏光に変換され、複屈折補正手段である複屈折補正素子５ｃを透過し、対物レンズ６ｃで平行光または発散光から収束光へ変換され、光記録媒体であるディスク７内に集光される。ディスク７からの反射光は、対物レンズ６ｃで発散光から平行光または収束光へ変換され、複屈折補正素子５ｃを透過し、１／４波長板４で円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、凸レンズ１２、凹レンズ１１で径の大きい平行光または収束光から径の小さい平行光へ変換され、偏光ビームスプリッタ３にＳ偏光として入射してほぼ１００％が反射され、円筒レンズ８で非点収差が与えられ、凸レンズ９で平行光から収束光へ変換され、光検出器１０で受光される。光検出器１０の受光部からの出力に基づいて、フォーカス誤差信号、トラック誤差信号、ディスク７に記録されたマーク／スペース信号である再生信号が検出される。フォーカス誤差信号は、公知の非点収差法により検出される。トラック誤差信号は、ディスク７が再生専用型のディスクである場合は公知の位相差法により検出され、ディスク７が追記型または書換可能型のディスクである場合は公知のプッシュプル法により検出される。【００５５】
本実施の形態では、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．８５、光記録媒体の保護層の厚さが０．１ｍｍの光学的条件に対応した光記録媒体と、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．６５、光記録媒体の保護層の厚さが０．６ｍｍの光学的条件に対応した光記録媒体とを使用対象として説明され、光ヘッド装置６２は、どちらの光記録媒体に対しても記録や再生を行うことができる。半導体レーザ１の波長は４０５ｎｍである。対物レンズ６ｃは、光源の波長が４０５ｎｍ、光記録媒体の保護層の厚さが０．１ｍｍの光学的条件において、平行光を入射させたときに球面収差が発生せず、光源の波長が４０５ｎｍ、光記録媒体の保護層の厚さが０．６ｍｍの光学的条件において、所定の発散角を有する発散光を入射させたときに球面収差が発生しないように設計されている。また、対物レンズ６ｃの開口数は０．８５である。【００５６】
凹レンズ１１および凸レンズ１２は、光記録媒体の種類に応じて対物レンズ６ｃへの入射光を平行光と所定の発散角を有する発散光の間で切り替える球面収差の補正の機能を有している。ディスク７として、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．８５、光記録媒体の保護層の厚さが０．１ｍｍの光学的条件に対応した光記録媒体を使用する場合、凹レンズ１１へ平行光として入射した光が凸レンズ１２から平行光として出射するように、凹レンズ１１と凸レンズ１２との間隔が設定される。図示されない凹凸レンズ駆動機構により、凹レンズ１１、凸レンズ１２の一方が光軸方向に移動させ、凹レンズ１１と凸レンズ１２との間隔が設定される。ディスク７として、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．６５、光記録媒体の保護層の厚さが０．６ｍｍの光学的条件に対応した光記録媒体を使用する場合、凹レンズ１１へ平行光として入射した光が凸レンズ１２から所定の発散角を有する発散光として出射するように、凹レンズ１１、凸レンズ１２の一方を凹凸レンズ駆動機構（図示せず）により光軸方向に移動させて凹レンズ１１と凸レンズ１２との間隔が設定される。これによりディスク７の種類に応じた球面収差の補正が行われる。【００５７】
複屈折補正素子５ｃは、第一の実施の形態で説明された複屈折補正素子５ａが有する第二の複屈折補正部、第三の複屈折補正部を、別の第二の複屈折補正部、別の第三の複屈折補正部でそれぞれ置き換えたものである。ここで、複屈折補正素子５ｃが有する第一の複屈折補正部の構成および働きは、複屈折補正素子５ａが有する第一の複屈折補正部の構成および働きと同じである。従って、複屈折補正素子５ｃにおいては、複屈折補正素子５ａと同様に、第一の複屈折補正部により、ディスク７の種類に応じて変化するディスク７の保護層の垂直複屈折の影響を補正することができる。【００５８】
図２１Ａ〜２１Ｂは、複屈折補正素子５ｃが有する第二の複屈折補正部、第三の複屈折補正部の断面図である。第二の複屈折補正部は、図２１Ａに示されるように、液晶高分子層１５ｆを、この液晶高分子層１５ｆに交流電圧を印加するための電極１４ｋ、電極１４ｌで挟んだ構成であり、第三の複屈折補正部は、図２１Ｂに示されるように、液晶高分子層１５ｇを、この液晶高分子層１５ｇに交流電圧を印加するための電極１４ｍ、電極１４ｎで挟んだ構成である。電極１４ｋ、電極１４ｍはパタン電極であり、電極１４ｌ、電極１４ｎは全面電極である。対物レンズ６ｃの開口数０．６５に相当する直径を有する円の外部においては、電極１４ｋ、電極１４ｌの間に液晶高分子層１５ｆと共に充填材１６ａが封入されており、電極１４ｍ、電極１４ｎの間に液晶高分子層１５ｇと共に充填材１６ｂが封入されている。液晶高分子層１５ｆと充填材１６ａ、液晶高分子層１５ｇと充填材１６ｂは、回折格子を構成している。液晶高分子層１５ｆ、液晶高分子層１５ｇは、光学軸の方向が液晶高分子の長手方向である一軸の屈折率異方性を有している。液晶高分子の長手方向に平行な方向の偏光成分（異常光成分）に対する屈折率をｎｅ、長手方向に垂直な方向の偏光成分（常光成分）に対する屈折率をｎｏとすると、ｎｅはｎｏに比べて大きい。また、充填剤１６ａ、充填材１６ｂの屈折率はｎｏに等しい。【００５９】
図２２Ａ〜２２Ｂは、第二の複屈折補正部における電極１４ｋの平面図および第三の複屈折補正部における電極１４ｍの平面図である。電極１４ｋは、図２２Ａに示されるように、図中に実線で示される対物レンズ６ｃの開口数０．６５に相当する直径を有する円で、内部と外部に分割されている。円の内部は複屈折補正素子５ａが有する第二の複屈折補正部における電極１４ｃと同様に単一の領域により構成されており、円の外部は単一の領域１８ｑにより構成されている。また、電極１４ｍは、図２２Ｂに示されるように、図中に実線で示される対物レンズ６ｃの開口数０．６５に相当する直径を有する円で、内部と外部に分割されている。円の内部は複屈折補正素子５ａが有する第三の複屈折補正部における電極１４ｅと同様に単一の領域により構成されており、円の外部は単一の領域１９ｑにより構成されている。なお、図中の点線は、対物レンズ６ｃの開口数０．８５に相当する直径を有する円を示している。【００６０】
図２３Ａ〜Ｄ、図２４Ａ〜Ｄは、第二の複屈折補正部における電極１４ｋの平面図および液晶高分子層１５ｆの断面図、ならびに第三の複屈折補正部における電極１４ｍの平面図および液晶高分子層１５ｇの断面図である。図中の点線は、対物レンズ６ｃの開口数０．８５に相当する直径を有する円を示している。また、図中の矢印は、対物レンズ６ｃの開口数０．６５に相当する直径を有する円の外部における、液晶高分子層１５ｆ、液晶高分子層１５ｇの液晶高分子の長手方向を示している。ここで、対物レンズ６ｃの開口数０．６５に相当する直径を有する円の内部においては、複屈折補正素子５ｃが有する第二の複屈折補正部、第三の複屈折補正部の構成および働きは、複屈折補正素子５ａが有する第二の複屈折補正部、第三の複屈折補正部の構成および働きと同じである。従って、複屈折補正素子５ｃにおいては、複屈折補正素子５ａと同様に、第二の複屈折補正部、第三の複屈折補正部により、ディスク７の種類によって異なるディスク７の保護層の面内複屈折の影響を補正することができる。【００６１】
電極１４ｋの平面図、電極１４ｍの平面図の左右方向にＸ軸、上下方向にＹ軸、入射光の光軸方向にＺ軸を定める。液晶高分子層１５ｆは、複屈折補正素子５ａが有する第二の複屈折補正部における液晶高分子層１５ｂと同様に、液晶高分子の長手方向がＸ−Ｚ面内でＺ軸と所定の角度をなす。この角度をθ２とすると、角度θ２は電極１４ｋと電極１４ｌとの間に印加される交流電圧の実効値に応じて変化する。このとき、光が液晶高分子層１５ｆを透過する際にＸ軸方向の偏光成分とＹ軸方向の偏光成分との間に生じる位相差をφ２、電極１４ｋと電極１４ｌの間に印加される交流電圧の実効値をＶｅｆｆ２とすると、液晶高分子層１５ｆは、複屈折補正素子５ａが有する第二の複屈折補正部における液晶高分子層１５ｂと同様に、Ｖｅｆｆ２＝３．５Ｖのときφ２＝０°、Ｖｅｆｆ２＝１．５Ｖのときφ２＝−１８０°となるように設計されている。一方、液晶高分子層１５ｇは、複屈折補正素子５ａが有する第三の複屈折補正部における液晶高分子層１５ｃと同様に、液晶高分子の長手方向がＹ−Ｚ面内でＺ軸と所定の角度をなす。この角度をθ３とすると、角度θ３は電極１４ｍと電極１４ｎとの間に印加される交流電圧の実効値に応じて変化する。このとき、光が液晶高分子層１５ｇを透過する際にＸ軸方向の偏光成分とＹ軸方向の偏光成分との間に生じる位相差をφ３、電極１４ｍと電極１４ｎの間に印加する交流電圧の実効値をＶｅｆｆ３とすると、液晶高分子層１５ｇは、複屈折補正素子５ａが有する第三の複屈折補正部における液晶高分子層１５ｃと同様に、Ｖｅｆｆ３＝３．５Ｖのときφ３＝０°、Ｖｅｆｆ３＝１．５Ｖのときφ３＝１８０°となるように設計されている。【００６２】
ディスク７として、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．８５、光記録媒体の保護層の厚さが０．１ｍｍの光学的条件に対応した光記録媒体を使用する場合、Ｖｅｆｆ２＝３．５Ｖ、Ｖｅｆｆ３＝３．５Ｖとする。このとき、φ２＝０°、φ３＝０°となる。また、図２３Ａ〜２３Ｄに示されるように、θ２＝０°、θ３＝０°となる。従って、入射光は、液晶高分子層１５ｆと充填材１６ａが構成する回折格子、液晶高分子層１５ｇと充填材１６ｂが構成する回折格子をいずれも完全に透過する。その結果、対物レンズ６ｃの開口数は、対物レンズ６ｃ自身の有効径で決まる０．８５となる。【００６３】
これに対し、ディスク７として、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．６５、光記録媒体の保護層の厚さが０．６ｍｍの光学的条件に対応した光記録媒体を使用する場合、Ｖｅｆｆ２＝１．５Ｖ、Ｖｅｆｆ３＝１．５Ｖとする。このとき、φ２＝−１８０°、φ３＝１８０°となる。また、図２４Ａ〜２４Ｄに示されるように、θ２≠０°、θ３≠０°となる。従って、入射光のうちＸ軸方向の偏光成分は、液晶高分子層１５ｆと充填材１６ａが構成する回折格子で完全に回折されて無効な光となり、入射光のうちＹ軸方向の偏光成分は、液晶高分子層１５ｇと充填材１６ｂが構成する回折格子で完全に回折されて無効な光となる。その結果、対物レンズ６ｃの開口数は、電極１４ｋにおける領域１８ｑの内径、電極１４ｍにおける領域１９ｑの内径で決まる０．６５となる。【００６４】
以上に説明した通り、複屈折補正素子５ｃにより、複屈折補正素子５ａと同様に、ディスク７の種類によって異なるディスク７の保護層の面内複屈折の影響、垂直複屈折の影響をどちらも補正することができる。従って、本実施の形態においては、ディスク７からの情報の再生時に、ディスク７の保護層の面内複屈折による光検出器１０における受光量の低下、およびディスク７の保護層の垂直複屈折による光検出器１０における受光量の低下が生じず、高い信号対雑音比が得られる。さらに、複屈折補正素子５ｃにより、ディスク７の種類に応じた対物レンズの開口数の制御が行われる。従って、本実施の形態は、対物レンズ切替機構が不要であると共に、ディスク７の種類に応じた対物レンズの開口数の制御を行うための新規な光学素子が不要であるため小型化、軽量化、低価格化に適しているという効果を有する。【００６５】
本発明の第四の実施の形態に係る光ヘッド装置は、第三の実施の形態における複屈折補正素子５ｃを複屈折補正素子５ｄに置き換えたものである。その構成は、図２０に示されるものと同じである。【００６６】
複屈折補正素子５ｄは、第二の実施の形態における複屈折補正素子５ｂが有する第一の複屈折補正部、第二の複屈折補正部を、別の第一の複屈折補正部、別の第二の複屈折補正部でそれぞれ置き換えたものである。【００６７】
複屈折補正素子５ｄが有する第一の複屈折補正部、第二の複屈折補正部の断面図は、それぞれ図２１Ａ、図２１Ｂに示されるものとほぼ同じである。但し、電極１４ｋ、電極１４ｍは、対物レンズ６ｃの開口数０．６５に相当する直径を有する円の内部にもパタンを有する。【００６８】
第一の複屈折補正部における電極１４ｋの平面図および第二の複屈折補正部における電極１４ｍの平面図は、それぞれ図２２Ａ、図２２Ｂに示されるものとほぼ同じである。但し、電極１４ｋ、電極１４ｍは、対物レンズ６ｃの開口数０．６５に相当する直径を有する円の内部にもパタンを有する。電極１４ｋは、対物レンズ６ｃの開口数０．６５に相当する直径を有する円の内部においては、複屈折補正素子５ｂが有する第一の複屈折補正部における電極１４ｇと同様に、光軸を中心とする３つの同心円および光軸を通る互いに垂直な２つの直線で１６の領域に分割されている。また、電極１４ｍは、対物レンズ６ｃの開口数０．６５に相当する直径を有する円の内部においては、複屈折補正素子５ｂが有する第二の複屈折補正部における電極１４ｉと同様に、光軸を中心とする３つの同心円および光軸を通る互いに垂直な２つの直線で１６の領域に分割されている。【００６９】
第一の複屈折補正部における電極１４ｋの平面図および液晶高分子層１５ｆの断面図、ならびに第二の複屈折補正部における電極１４ｍの平面図および液晶高分子層１５ｇの断面図は、図２３Ａ〜２３Ｄ、図２４Ａ〜２４Ｄに示されるものとほぼ同じである。但し、電極１４ｋ、電極１４ｍは、対物レンズ６ｃの開口数０．６５に相当する直径を有する円の内部にもパタンを有する。ここで、対物レンズ６ｃの開口数０．６５に相当する直径を有する円の内部においては、複屈折補正素子５ｄが有する第一の複屈折補正部、第二の複屈折補正部の構成および働きは、複屈折補正素子５ｂが有する第一の複屈折補正部、第二の複屈折補正部の構成および働きと同じである。従って、複屈折補正素子５ｄにおいては、複屈折補正素子５ｂと同様に、第一の複屈折補正部、第二の複屈折補正部により、ディスク７の種類によって異なるディスク７の保護層の面内複屈折の影響、垂直複屈折の影響をどちらも補正することができる。【００７０】
以上に説明した通り、複屈折補正素子５ｄにより、複屈折補正素子５ｂと同様に、ディスク７の種類によって異なるディスク７の保護層の面内複屈折の影響、垂直複屈折の影響をどちらも補正することができる。従って、本実施の形態においては、ディスク７からの情報の再生時に、ディスク７の保護層の面内複屈折による光検出器１０における受光量の低下、およびディスク７の保護層の垂直複屈折による光検出器１０における受光量の低下が生じず、高い信号対雑音比が得られる。さらに、複屈折補正素子５ｄにより、ディスク７の種類に応じた対物レンズの開口数の制御が行われる。従って、本実施の形態は、対物レンズ切替機構が不要であると共に、ディスク７の種類に応じた対物レンズの開口数の制御を行うための新規な光学素子が不要であるため小型化、軽量化、低価格化に適しているという効果を有する。【００７１】
複屈折補正素子が有する複屈折補正部の数は、第三の実施の形態において説明された複屈折補正素子では三つであるが、第四の実施の形態において説明された複屈折補正素子では二つである。従って、第四の実施の形態に係る光ヘッド装置は、第三の実施の形態に係る光ヘッド装置に比べて複屈折補正素子の構成が簡単であるため、小型化、軽量化、低価格化に適していると共に、光が複屈折補正素子を透過する際の損失が少ないため、記録時にはより高い光出力、再生時にはより高い信号対雑音比が得られるという効果を有する。【００７２】
ところで、光記録媒体には、再生専用型の光記録媒体と記録可能型の光記録媒体とがあり、両者の間では記録マークの光学的特性が異なる。再生専用型の光記録媒体においては、マーク部とスペース部とで反射光の位相が異なり、記録可能型の光記録媒体においては、マーク部とスペース部とで反射光の強度が異なる。このように記録マークの光学的特性が異なると、使用するための光学的条件が同じでも、光記録媒体の保護層の複屈折の影響は異なる。【００７３】
図２５Ａ〜２５Ｂに、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．６５、光記録媒体の保護層の厚さが０．６ｍｍの場合の、光記録媒体の保護層の面内複屈折と再生信号のアシンメトリとの関係の計算例が示される。ここで、アシンメトリは、記録信号の変調方式が８／１２変調、ビット長が０．１５３μｍの場合の最短記録マークに対するアシンメトリである。図２５Ａは、マーク部のスペース部に対する深さが５２．５ｎｍである再生専用型の光記録媒体に対する計算例であり、図２５Ｂは、マーク部のスペース部に対する反射率比が２．５である記録可能型の光記録媒体に対する計算例である。また、光記録媒体の保護層の垂直複屈折は、７×１０−４であり、図中の黒丸、白丸はそれぞれ垂直複屈折の影響を補正しない場合、垂直複屈折の影響を補正した場合を表している。【００７４】
記録可能型の光記録媒体においては、アシンメトリは面内複屈折および垂直複屈折に殆んど依存しない。これに対し、再生専用型の光記録媒体においては、アシンメトリは面内複屈折および垂直複屈折に大きく依存する。このため、面内複屈折の影響や垂直複屈折の影響を補正しない場合のアシンメトリが最適な値になるように記録マークが形成されていると、面内複屈折の影響や垂直複屈折の影響を補正した場合のアシンメトリは最適な値にならない。その結果、面内複屈折の影響や垂直複屈折の影響を補正すると、光検出器における受光量が低下しないにも関わらず、信号対雑音比が低下する場合がある。このような場合は、面内複屈折の影響や垂直複屈折の影響を補正しない方が良い。すなわち、光記録媒体の保護層の面内複屈折の影響や垂直複屈折の影響を補正するかどうかは、使用するための光学的条件だけでなく、記録マークの光学的特性も考慮して決めるのが良い。【００７５】
図２６に、本発明の第五の実施の形態に係る光学式情報記録再生装置の構成が示される。この光学式情報記録再生装置は、図９に示される光ヘッド装置６１、変調回路２０、記録信号生成回路２１、半導体レーザ駆動回路２２、増幅回路２３、再生信号処理回路２４、復調回路２５、誤差信号生成回路２６、ディスク判別回路２７、対物レンズ駆動回路２８ａ、複屈折補正素子駆動回路２９ａを具備する。変調回路２０から複屈折補正素子駆動回路２９ａまでの回路を含む全ての回路は、図示されないコントローラにより制御される。【００７６】
変調回路２０は、ディスク７へ記録すべき記録データを変調規則に従って変調する。記録信号生成回路２１は、変調回路２０で変調された信号を基に、記録ストラテジに従って半導体レーザ１を駆動するための記録信号を生成する。半導体レーザ駆動回路２２は、記録信号生成回路２１で生成された記録信号を基に、半導体レーザ１へ記録信号に応じた電流を供給して半導体レーザ１を駆動する。これによりディスク７へのデータの記録が行われる。【００７７】
増幅回路２３は、光検出器１０の各受光部からの出力を増幅する。再生信号処理回路２４は、増幅回路２３で増幅された信号を基に、ディスク７に記録されたマーク／スペース信号である再生信号の生成、波形等化および２値化を行う。復調回路２５は、再生信号処理回路２４で２値化された信号を復調規則に従って復調する。これによりディスク７からの再生データの再生が行われる。【００７８】
誤差信号生成回路２６は、増幅回路２３で増幅された信号を基に、フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号の生成を行う。ディスク判別回路２７は、増幅回路２３で増幅された信号を基に、ディスク７が、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．８５、光記録媒体の保護層の厚さが０．１ｍｍの光学的条件に対応した光記録媒体であるか、光源の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数が０．６５、光記録媒体の保護層の厚さが０．６ｍｍの光学的条件に対応した光記録媒体であるかを判別する。【００７９】
対物レンズ駆動回路２８ａは、ディスク判別回路２７で判別されたディスク７の種類を基に、使用する対物レンズを対物レンズ６ａと対物レンズ６ｂの間で切り替える対物レンズ切替機構（図示せず）を駆動し、対物レンズ６ａ、対物レンズ６ｂのいずれか一方を光路中に配置する。さらに、誤差信号生成回路２６で生成された誤差信号を基に、対物レンズ６ａまたは対物レンズ６ｂを駆動するアクチュエータ（図示せず）へ誤差信号に応じた電流を供給して対物レンズ６ａまたは対物レンズ６ｂを駆動する。これによりフォーカス、トラックのサーボが行われる。【００８０】
これ以外に、光学式情報記録再生装置はポジショナ制御回路、スピンドル制御回路を含んでいる。ポジショナ制御回路は、光ヘッド装置６１全体をモータ（図示せず）によりディスク７の半径方向へ移動させる。スピンドル制御回路は、モータ（図示せず）によりディスク７を回転させる。これによりポジショナ、スピンドルのサーボが行われる。【００８１】
複屈折補正素子駆動回路２９ａは、ディスク判別回路２７で判別されたディスク７の種類および再生信号処理回路２４で２値化された信号を基に、ディスク７の保護層の面内複屈折の影響および垂直複屈折の影響が補正されるように、複屈折補正素子５ａの電極へ交流電圧を供給して複屈折補正素子５ａを駆動する。ディスク７の保護層の垂直複屈折の影響の補正は、ディスク７の種類に応じて複屈折補正素子５ａの電極へ供給される交流電圧の実効値を変化させることにより行う。ディスク７の保護層の面内複屈折の影響の補正は、ディスク７の種類に応じてだけでなく、２値化された信号のエラーレートが最小になるように複屈折補正素子５ａの電極へ供給される交流電圧の実効値を変化させることによっても行う。これは、垂直複屈折は保護層の材料によりほぼ一意的に決まるのに対し、面内複屈折は保護層の製造条件に依存するためである。【００８２】
この光学式情報記録再生装置の光ヘッド装置６１は、複屈折補正素子５ａを第二の実施の形態において説明された複屈折補正素子５ｂに置き換えた光ヘッド装置としても同じように動作させることが可能である。【００８３】
図２７に、本発明の第六の実施の形態に係る光学式情報記録再生装置の構成が示される。この光学式情報記録再生装置は、図２０に示される光ヘッド装置６２、変調回路２０、記録信号生成回路２１、半導体レーザ駆動回路２２、増幅回路２３、再生信号処理回路２４、復調回路２５、誤差信号生成回路２６、ディスク判別回路２７、対物レンズ駆動回路２８ｂ、複屈折補正素子駆動回路２９ｂ、凹凸レンズ駆動回路３０を具備する。変調回路２０から凹凸レンズ駆動回路３０までの回路を含む全ての回路は、図示されないコントローラにより制御される。【００８４】
変調回路２０から半導体レーザ駆動回路２２までのデータの記録に関わる回路、増幅回路２３から復調回路２５までのデータの再生に関わる回路、誤差信号生成回路２６、ディスク判別回路２７の動作は、第五の実施の形態に係る光学式情報記録再生装置で説明した通りである。【００８５】
対物レンズ駆動回路２８ｂは、誤差信号生成回路２６で生成された誤差信号を基に、対物レンズ６ｃを駆動するアクチュエータ（図示せず）へ誤差信号に応じた電流を供給して対物レンズ６ｃを駆動する。これによりフォーカス、トラックのサーボが行われる。【００８６】
複屈折補正素子駆動回路２９ｂは、ディスク判別回路２７で判別されたディスク７の種類および再生信号処理回路２４で２値化された信号を基に、ディスク７の保護層の面内複屈折の影響および垂直複屈折の影響が補正されるように、複屈折補正素子５ｃの電極へ交流電圧を供給して複屈折補正素子５ｃを駆動する。さらに、ディスク判別回路２７で判別されたディスク７の種類を基に、複屈折補正素子５ｃの電極へ交流電圧を供給して複屈折補正素子５ｃを駆動し、ディスク７の種類に応じた対物レンズ６ｃの開口数の制御を行う。【００８７】
凹凸レンズ駆動回路３０は、ディスク判別回路２７で判別されたディスク７の種類を基に、凹レンズ１１、凸レンズ１２の一方を光軸方向に移動させる凹凸レンズ駆動機構（図示せず）を駆動し、ディスク７の種類に応じた球面収差の補正を行う。【００８８】
この光学式情報記録再生装置の光ヘッド装置６２は、複屈折補正素子５ｃを第四の実施の形態において説明された複屈折補正素子５ｄに置き換えた光ヘッド装置としても同じように動作させることが可能である。【００８９】
また、第五、第六の実施の形態に係る光学式情報記録再生装置は、ディスク７に対して記録および再生を行う記録再生装置である。本発明の光学式情報記録再生装置の実施の形態としては、ディスク７に対して再生のみを行う再生専用装置でもよい。この場合、半導体レーザ１は、半導体レーザ駆動回路２２により記録信号に基づいて駆動されるのではなく、出射光の光量が一定の値になるように駆動される。【００９０】
上に述べたように、本発明の光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置の効果は、簡単な構成で、光記録媒体からの情報の再生時に、光記録媒体の保護層の面内複屈折による光検出器における受光量の低下、および光記録媒体の保護層の垂直複屈折による光検出器における受光量の低下が生じず、高い信号対雑音比が得られることである。その理由は、単一の複屈折補正手段により、光記録媒体の種類に応じて変化する光記録媒体の保護層の面内複屈折の影響、垂直複屈折の影響をどちらも補正するためである。以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【図１】
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【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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