(57)【要約】【課題】有効領域内で液晶層を駆動しない領域を有しても液晶分子の垂直配向が乱れない液晶光学素子及び液晶光学素子の製造方法及びこの液晶光学素子を備えた光ピックアップ装置を提供すること。【解決手段】有効領域１５において駆動電極１８のない領域に駆動電極１８と同じ材料からなり、駆動電極１８とは電気的に絶縁しているダミー電極１８ａを配置する。垂直配向膜１９は駆動電極１８とダミー電極１８ａを覆う。こうして駆動電極領域と非駆動電極領域とにおいて垂直配向膜１９の下地条件が共通となり配向乱れが生じなくなる。【選択図】図２
2011053605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の透明基板間に液晶層を挟持し、光線束が通過する有効領域を備える液晶光学素子において、
少なくとも一方の前記透明基板の前記有効領域に、垂直配向膜と、液晶層を駆動する駆動電極とが設けられていると共に、当該有効領域の前記駆動電極のない部位に、前記駆動電極と電気的に絶縁され前記駆動電極と同じ材料からなるダミー電極が設けられていることを特徴とする液晶光学素子。
【請求項２】
前記光線束がレーザービームであることを特徴とする請求項１に記載の液晶光学素子。
【請求項３】
前記ダミー電極が前記液晶層を挟んで対向する対向電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶光学素子。
【請求項４】
２枚の基板間に液晶層を挟持し、光線束が通過する有効領域を備える液晶光学素子の製造方法において、
複数の前記有効領域が画成された２枚のマザー基板を用意する工程と、
少なくとも一方の前記マザー基板における前記有効領域の各々に、垂直配向膜と、液晶を駆動する駆動電極とを形成すると共に、当該有効領域の前記駆動電極のない部位には、前記駆動電極と同じ材料からなり前記駆動電極に接続されたダミー電極を形成する工程と、
前記マザー基板を前記有効領域毎に切断して個片化すると同時に、前記駆動電極と前記ダミー電極とを分離する工程と、
を有することを特徴とする液晶光学素子の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶光学素子を備えることを特徴とするピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直配向型の液晶光学素子とその製造方法及びこの液晶光学素子を備えたピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクの読み書きに使用するピックアップ装置は、レーザー光源やプリズムやレンズなどからなる光学系を備えている。レーザー光源から出射したレーザービームはプリズムやレンズを経て光ディスク上でスポットを結び、この反射光が再びピックアップ装置に戻り受光素子に達する。このピックアップ装置のレーザー光路中に液晶光学素子を挿入し、この液晶光学素子で偏光や波面を制御し対物レンズの開口数調整、収差補正、ピント調整などを行なうことがある。
【０００３】
例えば特許文献１に記載されている記録・再生装置は、ＴＮ（ツイストネマチック）液晶セル（液晶光学素子）を対物レンズの直前に配置し、対物レンズの実質的な開口数を変更して光ディスク面上の光スポット径を調節している。これで記録密度が異なる２種類以上の光ディスクに対して情報の記録・再生が行えるようになる。また特許文献１の段落（０００９）おいて「対物レンズの開口径の可変を電気的に制御することができる。」と記載されているように、ふつう液晶光学素子は液晶層を電気的に駆動することが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１２０７２０号公報（段落（０００９））
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＴＮ液晶の代わりに温度特性が良好であることが知られている垂直配向型液晶を使い、前述の対物レンズの開口径を可変にする液晶光学素子を製作したところ、レーザー光が透過する有効領域において駆動電極のない領域で液晶分子の垂直配向が乱れてしまった。すなわちこの配向乱れにより、駆動電極のない領域と駆動電極のある領域との間で屈折率の差が生じ、駆動電極のない領域で干渉縞（モアレパターン）が発生した。
【０００６】
本発明は、前述の問題に鑑みてなされたものであり、有効領域内の駆動電極のない領域において液晶分子の垂直配向が乱れない液晶光学素子及びこれを備えたピックアップ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
駆動電極のない領域で液晶分子の垂直配向が乱れることについて究明したところ、垂直配向の液晶の場合、配向規制力が弱いため、配向膜が形成されている下地の影響を強く受けることが判明した。本発明はこの観点に基づいてなされたものである。
本発明は、２枚の透明基板間に液晶層を挟持し、光線束が通過する有効領域を備える液晶光学素子において、少なくとも一方の透明基板の有効領域に、垂直配向膜と、液晶層を駆動する駆動電極とが設けられていると共に、当該有効領域の駆動電極のない部位に、駆動電極と電気的に絶縁され駆動電極と同じ材料からなるダミー電極が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、有効領域において駆動電極がない領域にも駆動電極と同じ材料からな
るダミー電極が存在する。これにより、垂直配向膜の下地として基板から受ける影響が少なくなり、駆動電極領域もダミー電極領域も同じ条件となるため、駆動電極領域同様ダミー電極領域も垂直配向が安定する。
【０００９】
前述の光線束はレーザービームであることが好ましい。レーザービームは単一波長で偏光方向と位相が揃い直進性に優れた平面波なので、透過光線束の位相や偏光方向を制御する本発明の液晶光学素子においては性能を充分に発揮される。
【００１０】
ダミー電極が液晶層を挟んで対向する対向電極と電気的に接続することが好ましい。これにより、ダミー電極領域の液晶層を確実に電圧無印状態にすることができる。
【００１１】
また、本発明は、２枚の基板間に液晶層を挟持し、光線束が通過する有効領域を備える液晶光学素子の製造方法において、複数の有効領域が画成された２枚のマザー基板を用意する工程と、少なくとも一方のマザー基板における有効領域の各々に、垂直配向膜と、液晶を駆動する駆動電極とを形成すると共に、当該有効領域の駆動電極のない部位には、駆動電極と同じ材料からなり駆動電極に接続されたダミー電極を形成する工程と、マザー基板を有効領域毎に切断して個片化すると同時に、駆動電極とダミー電極とを分離する工程と、を有することを特徴としている。これにより製造工程で発生する静電気に対し耐性を強化することができる。
【００１２】
さらに、本発明のピックアップ装置は、上記の液晶光学素子を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、駆動電極領域もダミー電極領域も垂直配向膜の下に同じ電極材料が存在し好ましい下地条件となるので、液晶分子の配向乱れを低減することができる。
本発明の製造方法によれば、製造工程中において、駆動電極とダミー電極との間に電位差が発生しないので、電極の静電破壊を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１に係る液晶光学素子の外観図である。
【図２】図１に示す液晶光学素子の断面図である。
【図３】図１に示す液晶光学素子の電極パターンを示す平面図である。
【図４】図1に示す液晶光学素子を備えたピックアップ装置の説明図である。
【図５】図1に示す液晶光学素子を備えたピックアップ装置の説明図である。
【図６】本発明の実施形態２に係る電極パターンを示す平面図である。
【図７】図６に示す電極パターンが配列したマザー基板の平面図である。
【図８】本発明の実施形態３に係る電極パターンを示す平面図である。
【図９】図８に示す液晶光学素子を備えたピックアップ装置の説明図である。
【図１０】本発明の実施形態４に係る電極パターンを示す平面図である。
【図１１】図１０に示す液晶光学素子の使用法を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施形態５に係る液晶光学素子の外観図である。
【図１３】図１２に示す液晶光学素子の電極パターンを示す平面図である。
【図１４】図１２に示す液晶光学素子を備えたピックアップ装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態１〜５について詳細に説明する。なお、同一または相当要素には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
（実施形態１）
【００１６】
実施形態１の液晶光学素子１０は、対物レンズの開口径を変える開口制限素子である。実施形態１を図１〜５で説明する。図１は実施形態１の液晶光学素子の外観図、図２は図１の液晶光学素子の断面図、図３は図１の液晶光学素子の電極パターンを示す平面図、図４と図５は図１の液晶光学素子を取り付けたピックアップ装置の使用例を示す説明図である。
【００１７】
図１において実施形態１の液晶光学素子１０の構造を説明する。ここで（ａ）は液晶光学素子１０の斜視図、（ｂ）は液晶光学素子１０を上面から見た平面図である。上ガラス基板１１の下に配置された下ガラス基板１２は上ガラス基板１１より延出している。この延出部には外部回路（図示せず）と液晶層を駆動するための電極（図示せず）とを接続するための接続電極１３，１３ａが形成されている。上ガラス基板１１の周辺部にはシール１４（一点鎖線）があり、シール１４の内側にはレーザービームが通過する有効領域１５（一点鎖線）がある。
【００１８】
図２において実施形態１の液晶光学素子１０の構造をさらに詳しく説明する。図２は図１（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った液晶光学素子１０の断面図である。上ガラス基板１１の下面には共通電極１６が形成され、共通電極１６は略全面が垂直配向膜１７に覆われている。共通電極１６の一部はシール１４と重なっている。シール１４と上下のガラス基板１１，１２からなる空間には液晶層２０が挟持されている。下ガラス基板１２の上面には接続電極１３と駆動電極１８、ダミー電極１８ａ，１８ｂが形成され、駆動電極１８及びダミー電極１８ａ，１８ｂも垂直配向膜１９で覆われている。
なお、各図において縮尺は適宜変更しており、例えば下ガラス基板１２の厚さが０．４ｍｍ程度であるのに対し液晶層２０の厚さは４μｍである。
【００１９】
図３において実施形態１の液晶光学素子１０が備える電極を説明する。
共通電極１６は、シール１４中に混練された導電粒子（図示せず）によって接続電極１３と電気的に接続されている。駆動電極１８はもう一方の接続電極１３ａ（図１参照。）を経由して外部回路と電気的に接続されている。共通電極１６、駆動電極１８、ダミー電極１８ａ，１８ｂ及び接続電極１３，１３ａは厚さが１２ｎｍのＩＴＯ膜である。垂直配向膜１７，１９は、厚さが約１０ｎｍのポリイミド膜であり、配向処理されている。液晶層２０の液晶は、屈折率異方性が負のネマチック液晶である。
図３（ａ）は上ガラス基板１１に形成された共通電極１６（対向電極）を示している。共通電極１６は、円形の領域と突出部１６ａとからなり、円形の領域はレーザービームが透過する有効領域１５を含んでいる。突出部１６ａは先端部がシール１４まで達し、そこで接続電極１３と接続する。図３（ｂ）は下ガラス基板１２上に形成された輪帯状の駆動電極１８と、円形をした有効領域１５内のダミー電極１８ａ、輪帯状をした有効領域１５外のダミー電極１８ｂ、接続電極１３，１３ａを示している。駆動電極１８、ダミー電極１８ａ，１８ｂは同心円状に配列し、駆動電極１８とダミー電極１８ａ，１８ｂの間には５μｍ程度の隙間（図示せず）がある。駆動電極１８と接続電極１３ａとが接続し、接続電極１３ａの左側には、孤立した接続電極１３がある。
【００２０】
次に、図４を参照して、液晶光学素子１０をピックアップ装置に適用し、開口制限されない場合の例を説明する。光源１０１を出射したレーザービーム１０２（光線束、破線）は、液晶光学素子１０に入射する。このとき液晶光学素子１０の駆動電極１８と共通電極１６とは同じ電位にしておく。すなわち駆動電極１８が占める領域の液晶層２０は電圧が印加されずオフとなる。この結果、レーザービーム１０２は液晶光学素子１０からなんの変調も受けずに出射する。その後、発散光であったレーザービーム１０２は、コリメータレンズ１０３で円筒状になり、偏光ビームスプリッター１０６を通過し、λ／４位相差板１０７で円偏光となる。この円偏光となったレーザービーム１０２は対物レンズ１０８により光ディスク１０９上にスポットを結ぶ。光ディスク１０９から反射する際に円偏光
の回転方向が逆になるので、レーザービーム１０２がλ／４位相差板１０７で直線偏光にもどるときに、レーザービーム１０２の偏光方向は、光源１０１を出射した時のレーザービーム１０２の偏光方向と直交している。この結果、レーザービーム１０２は偏光ビームスプリッター１０６で反射し、レンズ１０４で集光され検光子１０５に入射する。
【００２１】
次に、図５を参照して、液晶光学素子１０をピックアップ装置に適用し、開口制限される場合の例を説明する。光源１０１を出射したレーザービーム１０２ａ（点線）、１０２（破線）は、液晶光学素子１０に入射する。このとき液晶表示素子１０の駆動電極１８と共通電極１６との間に電圧を印加し、駆動電極１８が占める領域の液晶層２０をλ／２位相差板として機能させる。この結果、駆動電極１８の領域を通過したレーザービーム１０２ａは偏光方向が９０°回転し、偏光ビームスプリッター１０６で図の右方向に反射する。ダミー電極１８ａの領域を通過したレーザービーム１０２は何の変調も受けないので、図４のレーザービーム１０２同様に光ディスク１０９上にスポットを結び、反射して検光子１０５に入射する。
【００２２】
図４の開口制限されていない場合と、図５の開口制限されている場合とでは光ディスク１０９上のスポット径が異なるので、異なった規格の光ディスクに対応することができる。
（実施形態２）
【００２３】
実施形態１の液晶光学素子１０は、製造工程において静電気で駆動電極１８やダミー電極１８ａ，１８ｂが破壊することがある。そこで静電気対策を施した実施形態２を図６と図７で説明する。図６は実施形態２の電極を示す平面図である。図７は図６の電極パターンが配列したマザー基板の平面図である。なお、本実施形態の外観、断面、及び部材は図１，２と略等しい。また本実施形態の液晶光学素子１０をピックアップ装置に適用した場合も実施形態１（図４，５）と等しくなる。
【００２４】
図６において本実施形態の液晶光学素子１０の電極を説明する。図６（ａ）は上ガラス基板１１の下面に形成された共通電極１６（対向電極）を示し、図３（ａ）と同じものである。図６（ｂ）は下ガラス基板１２の上面に形成された駆動電極１８、ダミー電極１８ａ，１８ｂ、接続電極１３，１３ａ、短絡用電極６２を示している。駆動電極１８は、輪帯状の領域が連続するのを妨げる細い間隙１８ｈを備えている。この間隙１８ｈに配置した隘路により、円形で有効領域１５内のダミー電極１８ａと、輪帯状で有効領域１５の周囲を囲うダミー電極１８ｂとが接続している。駆動電極１８、ダミー電極１８ａ，１８ｂは同心円状に配列し、駆動電極１８と、ダミー電極１８ａ，１８ｂ及び隘路との間には５μｍ程度の隙間（図示せず）がある。隘路の幅は１０μｍ程度である。駆動電極１８と接続電極１３ａ、ダミー電極１８ｂと接続電極１３とが接続している。さらに接続電極１３，１３ａは短絡用電極６２と隘路で接続している。
【００２５】
図６（ｂ）には、液晶光学素子１０の下側の基板上に形成された電極だけでなく、多数個取りによる製造工程で使用するマザー基板に形成される電極の一部も示されている。つまり液晶光学素子１０を個片にするときには切断線６１により短絡用電極６２が取り除かれ、駆動電極１８とダミー電極１８ａ，１８ｂとが分離し電気的に絶縁する。
【００２６】
図７によりマザー基板を説明する。図７は本実施形態の液晶光学素子１０の電極がマザー基板上に配列された状況を示している。図７（ａ）は上側のマザー基板７１を示している。マザー基板７１の下面には共通電極１６が１２個分形成されている。液晶光学素子１０を個片にするときには、切断線７２（破線）により上側のマザー基板７１を切断する。図７（ｂ）は下側のマザー基板７３である。マザー基板７３の上面には駆動電極１８とダミー電極１８ａ，１８ｂが１２個分形成され、短絡用電極６２で駆動電極１８とダミー
電極１８ａ，１８ｂが接続している。液晶光学素子１０を個片にするときには、切断線６１（破線）により下マザー基板７３を切断する。なお実際のピックアップ装置で使用する液晶光学素子は外形が数ｍｍ角程度であるので、マザー基板上には数千個分の電極が配列することになる。
【００２７】
前述のようにマザー基板７３上で駆動電極１８とダミー電極１８ａ，１８ｂを短絡させておくと、マザー基板７１，７３に電極を形成してから一個の液晶光学素子１０に分離するまでの製造工程において、静電気が駆動電極１８やダミー電極１８ａ，１８ｂに溜まることがなくなるので静電破壊が防止される。なお本実施形態では、マザー基板７１，７３を重ね合わせたときに共通電極１６とダミー電極１８ａ，１８ｂが接続するようにしている。
（実施形態３）
【００２８】
実施形態３の液晶光学素子３０は、ピックアップ装置が持つ球面収差を補正する収差補正素子である。本発明の実施形態３を図８と図９で説明する。図８は実施形態３の電極を示す平面図である。図９は図８の液晶光学素子３０を取り付けたピックアップ装置の使用例を示す説明図である。なお、本実施形態の外観は図１と略等しく、断面及び部材も駆動電極１８、ダミー電極１８ａ，１８ｂのパターンが異なるだけで図２と略等しい。製造方法も駆動電極１８、ダミー電極１８ａ，１８ｂのパターンが異なることを除き実施形態２と同じである。
【００２９】
図８において本実施形態の液晶光学素子３０の電極を説明する。図８（ａ）は上ガラス基板１１の下面に形成された共通電極１６（対向電極）を示し、図３（ａ）と同じものである。図８（ｂ）は下ガラス基板１２の上面に形成された駆動電極１８、ダミー電極１８ａ，１８ｂ、接続電極１３，１３ａ、短絡用電極６２を示している。駆動電極１８は、円形をした中心側の領域１８ｃと、輪帯状でこの輪帯が連続するのを妨げる細い間隙１８ｈを備えた領域とからなり、それぞれの領域は隘路で接続している。有効領域１５の内側にあるダミー電極１８ａは、輪帯状で、駆動電極１８の隘路を挟むように間隙を備えている。有効領域１５の外側にあるダミー電極１８ｂも輪帯状であり、ダミー電極１８ａとダミー電極１８ｂとが駆動電極１８の間隙に設けられた隘路で接続している。駆動電極１８とダミー電極１８ａ，１８ｂは同心円状に配列している。駆動電極１８とダミー電極１８ａ，１８ｂとの間、及び駆動電極１８とダミー電極１８ａ，１８ｂの隘路との間、駆動電極１８の隘路とダミー電極１８ａ，１８ｂの間には５μｍ程度の隙間（図示せず）がある。なお隘路は１０μｍ程度である。駆動電極１８と接続電極１３ａ、ダミー電極１８ｂと接続電極１３とが接続している。さらに接続電極１３，１３ａは短絡用電極６２と隘路で接続している。
【００３０】
図８（ｂ）には、液晶光学素子３０の下側の基板上に形成された電極だけでなく、多数個取りによる製造工程で使用するマザー基板に形成される電極の一部も示されている。つまり液晶光学素子３０を個片にするときには切断線６１により短絡用電極６２が取り除かれ、駆動電極１８とダミー電極１８ａ，１８ｂとが分離し電気的に絶縁する。
【００３１】
図９においてこの液晶光学素子３０をピックアップ装置に適用する例を説明する。光源１０１を出射したレーザービーム１０２（光線束、破線）は、コリメータレンズ１０３で円筒状になり、偏光ビームスプリッター１０６を通過し、液晶光学素子３０に入射する。このとき液晶表示素子３０の駆動電極１８と共通電極１６との間に電圧を印加しておき、駆動電極１８領域を通過するレーザービーム１０２の位相が遅れるようにする。液晶光学素子３０から出射しλ／４位相差板１０７で円偏光となったレーザービーム１０２は、波面９１が凹凸を持ち、このまま対物レンズ１０８に入射する。このレーザービーム１０２は対物レンズ１０８の球面収差と相殺し、集光する波面９２となって光ディスク１０９
上にスポットを結ぶ。光ディスク１０９から反射する際に円偏光の回転方向が逆になったレーザービーム１０２は、λ／４位相差板１０７で直線偏光にもどる。この時のレーザービーム１０２の偏光方向は、光源１０１を出射した時のレーザービーム１０２の偏光方向と直交しているので、液晶光学素子３０を素通りし、偏光ビームスプリッター１０６で反射され、レンズ１０４により集光して検光子１０５に入射する。なお検光子１０５上のスポットは光ディスク１０９上のスポットより大きいので、復路側のレーザービーム１０２に対物レンズ１０８の球面収差が含まれていても問題にならない。
（実施形態４）
【００３２】
本発明の実施形態４を図１０と図１１で説明する。図１０は実施形態４の電極を示す平面図である。図１１は実施形態４の液晶光学素子の使用法を示す説明図である。なお、本実施形態の外観は図１と略等しく、断面及び部材も駆動電極１８、ダミー電極１８ａ，１８ｂのパターンが異なるだけで図２と略等しい。製造方法も駆動電極１８、ダミー電極１８ａ，１８ｂのパターンが異なることを除き実施形態２と同じである。
【００３３】
図１０において実施形態４の液晶光学素子４０の電極を説明する。この液晶光学素子４０は光線束の方向を変える回折格子である。図１０（ａ）は上ガラス基板１１に形成された共通電極１６（対向電極）を示している。共通電極１６は、方形の領域と突出部１６ａとからなり、方形の領域はレーザービームが透過する有効領域１５を含んでいる。突出部１６ａは先端の領域がシール部１４に達し、そこで接続電極１３と接続する。図１０（ｂ）は下ガラス基板１２上に形成された駆動電極１８、ダミー電極１８ａ，１８ｂ、接続電極１３，１３ａ、短絡用電極６２を示す。駆動電極１８は共通部分から複数の突起が伸びた櫛歯形状を為している。ダミー電極は、櫛歯状に配列し有効領域１５を含むダミー電極１８ａと駆動電極１８の外周を取り囲むダミー電極１８ｂとからなっている。駆動電極１８と、ダミー電極１８ａ，１８ｂとの間には５μｍ程度の隙間（図示せず）がある。駆動電極１８と接続電極１３ａ、ダミー電極１８ｂと接続電極１３とが接続している。さらに接続電極１３，１３ａは短絡用電極６２と隘路で接続している。
【００３４】
図１０（ｂ）には、液晶光学素子４０の下側の基板上に形成された電極だけでなく、多数個取りによる製造工程で使用するマザー基板に形成される電極の一部も示されている。つまり液晶光学素子４０を個片にするときには切断線６１により短絡用電極６２が取り除かれ、駆動電極１８とダミー電極１８ａ，１８ｂとが分離し電気的に絶縁する。
【００３５】
図１１においてこの液晶光学素子４０の使用方法を説明する。図１１（ａ）は駆動電極１８と共通電極１６を同じ電位にしておく場合である。すなわち駆動電極１８の領域の液晶層２０は電圧が印加されずオフとなる。光線束２３は液晶光学素子４０からなんの変調も受けないので直進する。（ｂ）は駆動電極１８と共通電極１６の間に電圧を印加した場合である。すなわち駆動電極１８の領域の液晶層２０はオンとなる。この結果、光線束２３は液晶光学素子４０により回折され進行方向が変わる。
【００３６】
この液晶光学素子４０は、ピックアップ装置（図４、５、９）の集光レンズ１０４の前に配置し、レーザービーム１０２の方向を変え、複数の検光子にレーザービーム１０２を分配するのに使うことができる。
（実施形態５）
【００３７】
本発明の実施形態５を図１２〜１４で説明する。図１２は実施形態５の液晶光学素子５０の外観図、図１３は図１２の液晶光学素子５０の電極パターンを示す平面図、図１４は図１２の液晶光学素子５０を取り付けたピックアップ装置の使用例を示す説明図である。
【００３８】
図１２において実施形態５の液晶光学素子５０が備える構造を説明する。ここで図１２（ａ）は液晶光学素子５０の斜視図、図１２（ｂ）は液晶光学素子５０を上面から見た平面図、図１２（ｃ）は液晶光学素子５０の側面図である。下ガラス基板１１ａ上に中ガラス基板１２ａと上ガラス基板１１が積層しており、中ガラス基板１２ａは上ガラス基板１１および下ガラス基板１１ａより延出している。この延出部の上面には外部回路（図示せず）と液晶層を駆動するための電極（図示せず）とを接続するための接続電極１３，１３ａが形成されており、同様に延出部の下面にも２本の接続電極（図示せず）が形成されている。上ガラス基板１１の周辺部にはシール１４があり、シール１４の内側にはレーザービームが通過する有効領域１５（一点鎖線）がある。同様に下ガラス基板１１ａの周辺部にもシール１４と同じ形状のシール（図示せず）がある。
【００３９】
上ガラス基板１１と中ガラス基板１２ａとの間の構造及び部材は、駆動電極１８，ダミー電極１８ａ，１８ｂの配列が若干異るだけで図２と略等しい。下ガラス基板１１ａと中ガラス基板１２aとの間の構造及び部材は、上ガラス基板１１と中ガラス基板１２ａとの間の構造及び部材と、中ガラス基板１２ａを軸として対称である。
【００４０】
図１３において本実施形態の液晶光学素子５０の電極を説明する。図１３（ａ）は上ガラス基板１１の下面に形成された共通電極１６（対向電極）を示し、図３（ａ）と同じものである。図１３（ｂ）は中ガラス基板１２ａの上面に形成された複数の同心円状の駆動電極１８、ダミー電極１８ａ，１８ｂ、接続電極１３，１３ａ、短絡用電極６２を示す。駆動電極１８は、３本の輪帯電極領域と、それぞれの輪帯電極領域を接続する隘路とからなっている。駆動電極１８の各輪帯電極領域は、連続することを妨げるような隙間がある。有効領域１５内のダミー電極１８ａは、中心の円形の領域と輪帯状の領域からなる。ダミー電極１８ａの各領域及び駆動電極１８の外周を取り囲むダミー電極１８ｂは、駆動電極１８の輪帯領域の隙間に配置された隘路で互いに接続している。またダミー電極１８ａの各輪帯領域は駆動電極１８の隘路を挟むような隙間がある。駆動電極１８とダミー電極１８ａ，１８ｂは同心円状に配列している。駆動電極１８とダミー電極１８ａ，１８ｂとの間、及び駆動電極１８とダミー電極１８ａ，１８ｂの隘路との間、駆動電極１８の隘路とダミー電極１８ａ，１８ｂの間には５μｍ程度の隙間（図示せず）がある。なお隘路は１０μｍ程度である。駆動電極１８と接続電極１３ａ、ダミー電極１８ｂと接続電極１３とが接続している。さらに接続電極１３，１３ａは短絡用電極６２と隘路で接続している。
【００４１】
中ガラス基板１２ａの下面にも図１３（ｂ）で示した電極が形成され、同様に下ガラス基板１１ａの上面にも図１３（ａ）で示した電極が形成されている。駆動電極１８の輪帯領域は外側になるほど幅が細くなり、同様に隣接する輪帯領域の間隔も外側に行くほど狭くなる。なお、上ガラス基板１１と中ガラス基板１２ａの間の配向膜（図示せず）に施した配向処理方向と、下ガラス基板１１ａと中ガラス基板１２ａの間の配向膜（図示せず）に施した配向処理方向とは直交している。
【００４２】
図１４を参照して、液晶光学素子５０をピックアップ装置に適用した例を説明する。光源１０１を出射するレーザービーム１０２（光線束、破線）は、コリメータレンズ１０３で円筒状になり、偏光ビームスプリッター１０６を通過し、液晶光学素子５０に入射する。このとき液晶表示素子５０の駆動電極１８と共通電極１６の間には電圧を印加しておく。これで液晶光学素子５０は凹レンズ（バイナリー形回折レンズ）として振る舞い、レーザービーム１０２を広げる。このレーザービーム１０２は、λ／４位相差板１０７で円偏光となる。この円偏光となったレーザービーム１０２は対物レンズ１０８により光ディスク１０９上にスポットを結ぶ。光ディスク１０９で反射したレーザービーム１０２は逆の経路をたどり偏光ビームスプリッター１０６に戻ってくる。このときのレーザービーム１０２の偏光方向は、光源１０１を出射した時のレーザービーム１０２と直交しているの
で、偏光ビームスプリッター１０６で反射し、レンズ１０４で集光され検光子１０５に入射する。なお液晶光学素子５０のそれぞれの液晶層は、往路と復路のレーザービーム１０２に個別に凹レンズとして作用する。
【００４３】
液晶光学素子５０の駆動電極１８と共通電極１６との間に電圧を印加しない場合は、液晶光学素子５０がレーザービーム１０２になんの作用も及ぼさないため、液晶光学素子５０を凹レンズとして機能させた場合に比べ焦点位置が近くになる。このようにして液晶光学素子５０を制御することによりスポット位置（像面）を変えられるので、異なった規格の光ディスクに対応することができる。
【００４４】
なお、実施形態１〜５は有効領域１５外にもダミー電極１８ｂを備えていた。このダミー電極１８ｂよって、有効領域１５外の配向乱れが抑えられ、この結果、有効領域１５内の配向がさらに安定する。実施形態１〜５の共通電極１６は一個であったが、複数に分割してもよい。この場合、分割した電極の微細な隙間を除いた領域で基板が露出するようなら、ダミー電極を設けなければならない。同様に実施形態１〜５は駆動電極１８が実質的に一本であったが、複数の駆動電極を備えても良い。また本発明は前述の実施形態に限られず、領域によって偏光方向を切り換える偏光切替素子、コマ収差や非点収差を補正する収差補正素子、位相差板などにも適用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１０，３０，４０，５０…液晶光学素子、１１，１１ａ，１２，１２ａ…ガラス基板（透明基板）、１３，１３ａ…接続電極、１４…シール、１５…有効領域、１６…共通電極（対向電極）、１８…駆動電極、１８ａ，１８ｂ…ダミー電極、６１，７２…切断線、６２…短絡用電極、７１，７３…マザー基板、１０２，１０２ａ…レーザービーム（光線束）。
【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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