(57)【要約】【課題】複数の光学部品を組み立てて構成する光ヘッド装置等の光学系の装置で発生する収差を精度よく補正できる収差補正装置を提供する。【解決手段】第１の収差補正板１１１と第２の収差補正板１１２とが平行して配置される収差補正素子１１０を、位置調整部１２０を用いることによって、入射する光の光軸と直交する１つの方向において、光軸を基準に２つの収差補正板を互いに反対方向へ同じ距離だけ平行移動するかまたは、光軸を中心に２つの収差補正板を互いに反対方向へ同じ角度だけ回転移動することによって、収差を精度よく補正することができるとともに簡易化された収差補正装置を実現できる。【選択図】図１
2011028823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射する光の位相を変調する収差補正素子と、
前記入射する光の光軸と直交する方向に前記収差補正素子を移動できる位置調整部と、を備える収差補正装置であって、
前記収差補正素子は、同相である前記入射する光が透過する位置によって透過する光の位相が異なる、第１の収差補正板と第２の収差補正板とが配置されてなり、前記収差補正素子を透過する前記光が同相となる前記第１の収差補正板と前記第２の収差補正板との配置となる基準配置を有し、
前記基準配置において、前記光軸と交差する前記第１の収差補正板上の点を点Ｏａ、前記光軸と交差する前記第２の収差補正板上の点を点Ｏｂとするとき、
前記位置調整部は、前記第１の収差補正板と前記第２の収差補正板とが前記光軸と直交する方向でかつ、前記点Ｏａと前記点Ｏｂとが前記基準配置より互いに反対方向に移動できる機構および／または、
前記点Ｏａおよび前記点Ｏｂを中心に前記第１の収差補正板と前記第２の収差補正板とが前記基準配置より互いに異なる方向に同じ角度回転移動できる機構、を備えた収差補正装置。
【請求項２】
前記収差補正素子は、前記入射する光に対して非点収差を発生させる非点収差補正素子であって、前記第１の収差補正板を第１の非点収差補正板、前記第２の収差補正板を第２の非点収差補正板とし、
前記第１の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ１、前記第２の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ２とし、Ｄ２／Ｄ１を有効径比ｋとするとき、
前記第１の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏａを原点とし、前記点Ｏａを透過する前記光の位相に対して、前記第１の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｆ１Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｆ１Ｔ（ｘ，ｙ）＝ａｘ３＋ｂｘｙ２＋ｔＡｘ＋ｔＢｙ、
ａ／ｂ＝−１／３（ａ，ｂ，ｔＡ，ｔＢは係数）、
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、
前記第２の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｂを原点とし、前記点Ｏｂを透過する前記光の位相に対して、前記第２の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｇ１Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｇ１Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ１Ｔ（ｘ／ｋ，ｙ／ｋ）、
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、
前記位置調整部は、前記基準配置よりＸ軸に沿って前記第１の非点収差補正板は距離ｘ０移動でき、前記第２の非点収差補正板は前記第１の非点収差補正板の移動方向と反対方向に距離ｋ×ｘ０移動できる機構、を備えた請求項１に記載の収差補正装置。
【請求項３】
前記収差補正素子は、前記入射する光に対して非点収差を発生させる非点収差補正素子であって、前記第１の収差補正板を第１の非点収差補正板、前記第２の収差補正板を第２の非点収差補正板とし、
前記第１の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ１、前記第２の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ２とし、Ｄ２／Ｄ１を有効径比ｋとするとき、
前記第１の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏａを原点とし、前記点Ｏａを透過する前記光の位相に対して、前記第１の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｆＵ（ｘ，ｙ）が、
ｆＵ（ｘ，ｙ）＝ＡＵ（ｘ）、
（Ａは係数、Ｕ（ｘ）は、ｘ≧０で１、ｘ＜０で０、となるステップ関数）、
となる形状を有し、
前記第２の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｂを原点とし、前記点Ｏｂを透過する前記光の位相に対して、前記第２の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｇＵ（ｘ，ｙ）が、
ｇＵ（ｘ，ｙ）＝−ｆＵ（ｘ／ｋ，ｙ／ｋ）、
となる形状を有し、
前記位置調整部は、前記基準配置よりＸ軸に沿って前記第１の非点収差補正板は距離ｘ０移動でき、前記第２の非点収差補正板は前記第１の非点収差補正板の移動方向と反対方向に距離ｋ×ｘ０移動できる機構、を備えた請求項１に記載の収差補正装置。
【請求項４】
前記収差補正素子は、前記入射する光に対して非点収差を発生させる非点収差補正素子であって、前記第１の収差補正板を第１の非点収差補正板、前記第２の収差補正板を第２の非点収差補正板とし、
前記第１の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ１、前記第２の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ２とし、Ｄ２／Ｄ１を有効径比ｋとするとき、
前記第１の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏａを原点とし、前記点Ｏａを透過する前記光の位相に対して、前記第１の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｆ７Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｆ７Ｔ（ｘ，ｙ）＝Ｄｘ３＋ｔＡｘ＋ｔＢｙ、
（Ｄ，ｔＡ，ｔＢは係数）、
となる曲面の形状または曲面を階段状に近似した形状を有し、
前記第２の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｂを原点とし、前記点Ｏｂを透過する前記光の位相に対して、前記第２の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｇ７Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｇ７Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ７Ｔ（ｘ／ｋ，ｙ／ｋ）、
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、
前記位置調整部は、前記基準配置よりＸ軸に沿って前記第１の非点収差補正板は距離ｘ０移動でき、前記第２の非点収差補正板は前記第１の非点収差補正板の移動方向と反対方向に距離ｋ×ｘ０移動できる機構、を備えた請求項１に記載の収差補正装置。
【請求項５】
前記位相調整部は、前記非点収差補正素子を、前記光軸を中心に前記光軸と直交する方向に前記基準配置より０°〜９０°の範囲で回転移動できる機構、を備えた請求項２〜４いずれか１項に記載の収差補正装置。
【請求項６】
前記位置調整部は、前記基準配置よりＹ軸に沿って前記第１の非点収差補正板は距離ｙ０移動でき、前記第２の非点収差補正板は前記第１の非点収差補正板の移動方向と反対方向に距離ｋ×ｙ０移動できる機構、を備えた請求項２に記載の収差補正装置。
【請求項７】
前記収差補正装置は、２つの前記非点収差補正素子を有し、
２つの前記非点収差補正素子をそれぞれ第１の非点収差補正素子、第２の非点収差補正素子とするとき、
前記第１の非点収差補正素子は、前記第１の非点収差補正板と、前記第２の非点収差補正板とからなり、
前記第２の非点収差補正素子は、前記第１の非点収差補正板と同じ構成の第３の非点収差補正板と、前記第２の非点収差補正板と同じ構成の第４の非点収差補正板とからなり、
前記第３の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ３、前記第４の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ４とし、Ｄ４／Ｄ３を有効径比ｋ´とし、
前記第２の非点収差補正素子は、前記第１の非点収差補正素子に対して前記光軸を中心に前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面に（ｍ×４５）°回転した配置において同じ位相差の分布を有するように配置され（ｍは１，３，５，７のいずれか）、
前記位置調整部は、前記基準配置よりＸ軸に対して前記（ｍ×４５）°の角度をなす方向に沿って前記第３の非点収差補正板は距離ｘ０´移動でき、前記第４の非点収差補正板は前記第３の非点収差補正板の移動方向と反対方向に距離ｋ´×ｘ０´移動できる機構、を備えた請求項２〜４いずれか１項に記載の収差補正装置。
【請求項８】
前記収差補正装置は、前記非点収差補正素子である第１の非点収差補正素子と、前記非点収差補正素子とは異なる第２の非点収差補正素子を有し、
前記第１の非点収差補正素子は、前記第１の非点収差補正板と、前記第２の非点収差補正板とからなり、
前記第２の非点収差補正素子は、同相である前記入射する光が透過する位置で位相が異なる分布を有する第３の非点収差補正板と第４の非点収差補正板とが配置されてなり、
前記第３の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ３、前記第４の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ４とし、Ｄ４／Ｄ３を有効径比ｋ´とし、
前記第２の非点収差補正素子を透過する前記光が同相となる前記第１の非点収差補正板と前記第２の非点収差補正板との配置となる基準配置を有し、
前記基準配置において、前記光軸と交差する前記第３の非点収差補正板上の点を点Ｏｄ、前記光軸と交差する前記第４の非点収差補正板上の点を点Ｏｅとするとき、
前記第３の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｄを原点とし、前記点Ｏｄを透過する前記光の位相に対して、前記第３の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｆ２Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｆ２Ｔ（ｘ，ｙ）＝Ａｘ２ｙ＋ｔＡｘ＋ｔＢｙ
（Ａ，ｔＡ，ｔＢは係数）、
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、
前記第４の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｅを原点とし、前記点Ｏｅを透過する前記光の位相に対して、前記第４の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｇ２（ｘ，ｙ）が、
ｇ２Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ２Ｔ（ｘ／ｋ，ｙ／ｋ）
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、
前記位置調整部は、前記基準配置よりＸ軸に沿って前記第３の非点収差補正板は距離ｘ０´移動でき、前記第４の非点収差補正板は前記第３の非点収差補正板の移動方向と反対方向に距離ｋ´×ｘ０´移動できる機構、を備えた請求項２〜４いずれか１項に記載の収差補正装置。
【請求項９】
前記収差補正素子は、前記入射する光に対して非点収差を発生させる非点収差補正素子であって、前記第１の収差補正板を第１の非点収差補正板、前記第２の収差補正板を第２の非点収差補正板とし、
前記第１の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ１、前記第２の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ２とし、Ｄ２／Ｄ１を有効径比ｋとするとき、
前記第１の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏａを原点とし、前記点Ｏａを透過する前記光の位相に対して、前記第１の非点収差補正板の任意の極座標の位置（ρ，θ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｆ３Ｔ（ρ，θ）が、
ｆ３Ｔ（ρ，θ）＝Ｂρ２ｃｏｓθ・ｓｉｎθ＋ｔＡρｃｏｓθ＋ｔＢρｓｉｎθ、
（Ｂ，ｔＡ，ｔＢは係数）、
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、
前記第２の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｂを原点とし、前記点Ｏｂを透過する前記光の位相に対して、前記第２の非点収差補正板における任意の極座標の位置（ρ，θ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｇ３Ｔ（ρ，θ）が、
ｇ３Ｔ（ρ，θ）＝−ｆ３Ｔ（ρ／ｋ，θ）、
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、
前記位置調整部は、前記第１の非点収差補正板および前記第２の非点収差補正板を、前記光軸を中心に前記基準配置より互いに異なる方向に同じ角度回転移動できる機構、を備えた請求項１に記載の収差補正装置。
【請求項１０】
前記収差補正素子は、前記入射する光に対してコマ収差を発生させるコマ収差補正素子であって、前記第１の収差補正板を第１のコマ収差補正板、前記第２の収差補正板を第２のコマ収差補正板とし、
前記第１のコマ収差補正板に入射する光の有効径をＤ１、前記第２のコマ収差補正板に入射する光の有効径をＤ２とし、Ｄ２／Ｄ１を有効径比ｋとするとき、
前記第１のコマ収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏａを原点とし、前記点Ｏａを透過する前記光の位相に対して、前記第１のコマ収差補正板の任意の極座標の位置（ρ，θ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｆ４Ｔ（ρ，θ）が、
ｆ４Ｔ（ρ，θ）＝ｃρ３ｓｉｎθ＋ｄρｓｉｎθ＋ｔＡρｃｏｓθ＋ｔＢρｓｉｎθ、
ｃ／ｄ＝−３／（２ｒ０２）（ｃ，ｄ，ｔＡ，ｔＢは係数、ｒ０は収差を補正する光の半径）、
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、
前記第２のコマ収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｂを原点とし、前記点Ｏｂを透過する前記光の位相に対して、前記第２のコマ収差補正板における任意の極座標の位置（ρ，θ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｇ４Ｔ（ρ，θ）が、
ｇ４Ｔ（ρ，θ）＝−ｆ４Ｔ（ρ／ｋ，θ）、
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、
前記位置調整部は、前記第１のコマ収差補正板の前記点Ｏａおよび前記第２のコマ収差補正板の前記点Ｏｂを中心に前記基準配置より互いに異なる方向に同じ角度回転移動できる機構、を備えた請求項１に記載の収差補正装置。
【請求項１１】
前記位置調整部は、Ｘ軸に沿って前記第１のコマ収差補正板と前記第２のコマ収差補正板のうちいずれか一方を移動できる機構、を備えた請求項１０に記載の収差補正装置。
【請求項１２】
前記位置調整部は、前記基準配置よりＸ軸に沿って前記第１のコマ収差補正板距離ｘ０移動でき、前記第２のコマ収差補正板は前記第１のコマ収差補正板の移動方向と反対方向に距離ｋ×ｘ０移動できる機構、を備えた請求項１１に記載の収差補正装置。
【請求項１３】
入射する光の位相を変調する収差補正素子と、
前記入射する光の光軸と直交する方向に前記収差補正素子を移動できる位置調整部と、を備える収差補正装置であって、
前記収差補正素子は、同相である前記入射する光が透過する位置によって透過する光の位相が異なる、第１の非点収差補正板と第２の非点収差補正板とが配置されてなり、
前記第１の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ１、前記第２の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ２とし、Ｄ２／Ｄ１を有効径比ｋとし、
前記収差補正素子を透過する前記光が同相となる前記第１の非点収差補正板と前記第２の非点収差補正板との配置となる基準配置を有し、
前記基準配置において、前記光軸と交差する前記第１の非点収差補正板上の点を点Ｏａ、前記光軸と交差する前記第２の非点収差補正板上の点を点Ｏｂとするとき、
前記第１の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏａを原点とし、前記点Ｏａを透過する前記光の位相に対して、前記第１の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｆ１Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｆ１Ｔ（ｘ，ｙ）＝ａｘ３＋ｂｘｙ２＋ｔＡｘ＋ｔＢｙ、
ａ／ｂ＝−１／３（ａ，ｂ，ｔＡ，ｔＢは係数）、
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、
前記第２の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｂを原点とし、前記点Ｏｂを透過する前記光の位相に対して、前記第２の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｇ１Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｇ１Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ１Ｔ（ｘ／ｋ，ｙ／ｋ）、
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、
前記位置調整部は、前記第１の非点収差補正板と前記第２の非点収差補正板のうちいずれか一方が前記光軸と直交する方向でかつ、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に沿って移動できる機構、を備えた収差補正装置。
【請求項１４】
入射する光の位相を変調する収差補正素子と、
前記入射する光の光軸と直交する方向に前記収差補正素子を移動できる位置調整部と、を備える収差補正装置であって、
前記収差補正素子は、同相である前記入射する光が透過する位置によって透過する光の位相が異なる、第１の非点収差補正板と第２の非点収差補正板とが配置されてなり、
前記第１の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ１、前記第２の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ２とし、Ｄ２／Ｄ１を有効径比ｋとし、
前記収差補正素子を透過する前記光が同相となる前記第１の非点収差補正板と前記第２の非点収差補正板との配置となる基準配置を有し、
前記基準配置において、前記光軸と交差する前記第１の非点収差補正板上の点を点Ｏａ、前記光軸と交差する前記第２の非点収差補正板上の点を点Ｏｂとするとき、
前記第１の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏａを原点とし、前記点Ｏａを透過する前記光の位相に対して、前記第１の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｆ７Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｆ７Ｔ（ｘ，ｙ）＝Ｄｘ３＋ｔＡｘ＋ｔＢｙ、
（Ｄ，ｔＡ，ｔＢは係数）、
となる曲面の形状または曲面を階段状に近似した形状を有し、
前記第２の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｂを原点とし、前記点Ｏｂを透過する前記光の位相に対して、前記第２の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｇ７Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｇ７Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ７Ｔ（ｘ／ｋ，ｙ／ｋ）、
となる曲面の形状または曲面を階段状に近似した形状を有し、
前記位置調整部は、前記第１の非点収差補正板と前記第２の非点収差補正板のうちいずれか一方が前記光軸と直交する方向でかつ、Ｘ軸方向に沿って移動できる機構、を備えた収差補正装置。
【請求項１５】
入射する光の位相を変調する収差補正素子と、
前記入射する光の光軸と直交する方向に前記収差補正素子を移動できる位置調整部と、を備える収差補正装置であって、
前記収差補正素子は、同相である前記入射する光が透過する位置によって透過する光の位相が異なる、第１の非点収差補正板と第２の非点収差補正板とが配置されてなり、
前記第１の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ１、前記第２の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ２とし、Ｄ２／Ｄ１を有効径比ｋとし、
前記収差補正素子を透過する前記光が同相となる前記第１の非点収差補正板と前記第２の非点収差補正板との配置となる基準配置を有し、
前記基準配置において、前記光軸と交差する前記第１の非点収差補正板上の点を点Ｏａ、前記光軸と交差する前記第２の非点収差補正板上の点を点Ｏｂとするとき、
前記第１の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏａを原点とし、前記点Ｏａを透過する前記光の位相に対して、前記第１の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｆ８Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｆ８Ｔ（ｘ，ｙ）＝Ｅｘ２ｙ＋Ｆｘ２＋ｔＡｘ＋ｔＢｙ、
（Ｅ，Ｆ，ｔＡ，ｔＢは係数）、
となる曲面の形状または曲面を階段状に近似した形状を有し、
前記第２の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｂを原点とし、前記点Ｏｂを透過する前記光の位相に対して、前記第２の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｇ８Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｇ８Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ８Ｔ（ｘ／ｋ，ｙ／ｋ）、
となる曲面の形状または曲面を階段状に近似した形状を有し、
前記位置調整部は、前記第１の非点収差補正板と前記第２の非点収差補正板のうちいずれか一方が前記光軸と直交する方向でかつ、Ｘ軸方向に沿って移動できる機構、を備えた収差補正装置。
【請求項１６】
入射する光の位相を変調する収差補正素子と、
前記入射する光の光軸と直交する方向に前記収差補正素子を移動できる位置調整部と、を備える収差補正装置であって、
前記収差補正素子は、同相である前記入射する光が透過する位置によって透過する光の位相が異なる、第１のコマ収差補正板と第２のコマ収差補正板とが配置されてなり、
前記第１のコマ収差補正板に入射する光の有効径をＤ１、前記第２のコマ収差補正板に入射する光の有効径をＤ２とし、Ｄ２／Ｄ１を有効径比ｋとし、
前記収差補正素子を透過する前記光が同相となる前記第１のコマ収差補正板と前記第２のコマ収差補正板との配置となる基準配置を有し、
前記基準配置において、前記光軸と交差する前記第１のコマ収差補正板上の点を点Ｏａ、前記光軸と交差する前記第２のコマ収差補正板上の点を点Ｏｂとするとき、
前記第１のコマ収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏａを原点とし、前記点Ｏａを透過する前記光の位相に対して、前記第１のコマ収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｆ８Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｆ９Ｔ（ｘ，ｙ）＝Ｇｘ２（ｘ２＋Ｈｙ２）＋Ｊｘ２＋ｔＡｘ＋ｔＢｙ、
（Ｇ，Ｈ，Ｊ，ｔＡ，ｔＢは係数）、
となる曲面の形状または曲面を階段状に近似した形状を有し、
前記第２のコマ収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｂを原点とし、前記点Ｏｂを透過する前記光の位相に対して、前記第２のコマ収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｇ９Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｇ９Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ９Ｔ（ｘ／ｋ，ｙ／ｋ）、
となる曲面の形状または曲面を階段状に近似した形状を有し、
前記位置調整部は、前記第１のコマ収差補正板と前記第２のコマ収差補正板のうちいずれか一方が前記光軸と直交する方向でかつ、Ｘ軸方向に沿って移動できる機構、を備えた収差補正装置。
【請求項１７】
前記収差補正素子は、樹脂を有する材料から構成される請求項１〜１６いずれか１項に記載の収差補正装置。
【請求項１８】
前記樹脂は、含フッ素モノマーを含む樹脂モノマーを硬化させた材料である請求項１７に記載に収差補正装置。
【請求項１９】
前記入射する光は、波長λ１の光と波長λ２（λ１≠λ２）の光を含み、
前記収差補正素子は、前記波長λ１の光と前記波長λ２の光のうちいずれか一方の光に対して前記位相差の分布を有するとともに、他方の光に対して前記位相差が発生しない請求項２〜１８いずれか１項に記載の収差補正装置。
【請求項２０】
前記収差補正素子は、第１の収差補正部と第２の収差補正部を含み、
前記波長λ１に対する前記第１の収差補正部の屈折率をｎ１（λ１）、前記波長λ１に対する前記第２の収差補正部の屈折率をｎ２（λ１）、前記波長λ２に対する前記第１の収差補正部の屈折率をｎ１（λ２）、前記波長λ２に対する前記第２の収差補正部の屈折率をｎ２（λ２）とするとき、
ｎ１（λ１）とｎ２（λ１）とが等しくかつ、ｎ１（λ２）とｎ２（λ２）とが異なるかまたは、ｎ１（λ２）とｎ２（λ２）とが等しくかつ、ｎ１（λ１）とｎ２（λ１）とが異なる請求項１９に記載の収差補正装置。
【請求項２１】
レンズと、
前記レンズに入射する光の光路中に請求項２〜４、１４〜１６のうちいずれか１項に記載の収差補正装置が配置され、
前記レンズが前記光軸と直交する方向でかつ、Ｙ軸方向に沿って変位する光学装置。
【請求項２２】
光源と、
前記光源から出射する光を光ディスクの情報記録面上に集光する対物レンズと、
前記光ディスクの情報記録面で反射された信号光を検出する光検出器と、を備えた光ヘッド装置であって、
前記光源と前記対物レンズとの間の光路中に請求項１〜２０いずれか１項に記載の収差補正装置を配置した光ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の収差を補正する収差補正装置、光学装置および光記録媒体（以下、「光ディスク」という。）の記録および／または再生（以下、単に「記録再生」という。）を行う光ヘッド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ヘッド装置では、光ディスクの記録再生を行うために、各波長の光を回折限界近くまで集光している。回折限界に近い集光スポットを得るためには、光学系の収差を小さな値とする必要がある。このため、光ヘッド装置に用いられる各光学部品の収差に対して厳しい精度が求められているとともに、各部品の配置位置に対しても組み立て工程において厳しい精度が求められている。
【０００３】
光ディスクの収差には、光学部品の精度や組み立て時の配置位置の誤差に起因する光学系の光軸のずれや、光ディスクに対するチルト（傾き）によって発生する非点収差やコマ収差がある。これらの収差は、同一の光学設計をもつ光ヘッド装置であっても、製造工程において発生する様々な要因により個々の光ヘッド装置で異なる値となる。このような収差の個体差を抑制するためにも、光学部品の精度の向上や精密な組み立てが必要である。
【０００４】
ところで、光ディスクの規格として、波長７８５ｎｍ、開口数（ＮＡ）０．４５のＣＤや、波長６６０ｎｍ、ＮＡ０．６のＤＶＤや、波長４０５ｎｍ、ＮＡ０．８５の「Ｂｌｕ−ｒａｙ」（登録商標：以下ＢＤ）といった複数種類の規格が広く用いられている。一般に、ＢＤ用など高いＮＡの対物レンズを使用する場合には、ＤＶＤ用やＣＤ用等のＮＡの対物レンズを使用する場合よりも、より精度よく光学部品を製造および組み立てを行う必要がある。
【０００５】
また、異なる規格の光ディスクの記録再生を行うために、複数の対物レンズを１つのレンズホルダに設置したものが使われることがあるが、このような場合には、１つの光学系を調整したときに対物レンズホルダの位置がほぼ固定されてしまうため、他の光学系の調整の際に、対物レンズの位置調節が十分にできない状態で組み立てを行う必要がある。
【０００６】
例えば、このような場合、他の光学系で光軸のずれが生じることから光ディスクに集光する際に規格外の収差を発生させてしまうことがある。このような収差を抑制するため、光ヘッド装置の組み立て工程において発生する収差を補正するために、液晶に電圧を印加して入射する光の位相を変化させる液晶パネルを備えた収差補正装置が報告されている（特許文献１）。
【０００７】
また、この他に、光学系に生じたコマ収差の補正を行う収差補正装置として、互いに相補的な曲面を有する一対の光透過基板の片方の光透過基板の位置を光軸と垂直となる方向にΔｘの距離を移動調節することにより、光学系に生じたコマ収差と逆の符号を持つコマ収差成分を発生させ、収差を補正する収差補正装置が報告されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−６７４５３号公報
【特許文献２】特許第３６６６６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載されている位相補正装置は、収差補正をする液晶パネルを含む光ヘッド装置の位置を固定して一定量の収差を補正する場合、常に特定の電圧を印加して液晶の配向を保つ必要がある。このため、光学部品に液晶素子を駆動するための電気的な配線や駆動回路を組み込まなければならず、光学系が大型化したり、収差補正量を一定に保つためには常に安定した電圧を供給しなければならず、供給電圧の安定化を実現するため駆動回路が複雑になったりする問題があった。また、液晶を駆動する場合、温度変化による屈折率変動が大きいため、信頼性に欠けるという問題がある。そのために、温度変化を補償する回路を組み込むことも可能であるが、外部に温度センサが必要になるため、コストの増大や回路が複雑化するという問題があった。
【００１０】
また、特許文献２に記載されている位相補正装置は、一方の光透過基板をＸ方向にのみ距離Δｘだけ移動させ、さらに、移動させたときに計算される収差成分量のうちΔｘの２乗以上の高次の項を無視しているため、組み立てられた光ヘッド装置の光学部品の光軸のずれや傾きが大きい場合、収差成分量のうち高次の項の成分量も大きくなって無視できなくなる。そして、補正できない収差が発生し、これによって光ヘッド装置の集光特性が劣化するという問題があった。さらに、光ヘッド装置の組み立ての際に生じる収差の種類の１つに非点収差があって、良好な集光特性を得るにはこの非点収差成分も抑制しなければならないが、非点収差の補正に関しては示されていない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明は、以上の点を鑑みてなされたものであって、入射する光の位相を変調する収差補正素子と、前記入射する光の光軸と直交する方向に前記収差補正素子を移動できる位置調整部と、を備える収差補正装置であって、前記収差補正素子は、同相である前記入射する光が透過する位置によって透過する光の位相が異なる、第１の収差補正板と第２の収差補正板とが配置されてなり、前記収差補正素子を透過する前記光が同相となる前記第１の収差補正板と前記第２の収差補正板との配置となる基準配置を有し、前記基準配置において、前記光軸と交差する前記第１の収差補正板上の点を点Ｏａ、前記光軸と交差する前記第２の収差補正板上の点を点Ｏｂとするとき、前記位置調整部は、前記第１の収差補正板と前記第２の収差補正板とが前記光軸と直交する方向でかつ、前記点Ｏａと前記点Ｏｂとが前記基準配置より互いに反対方向に移動できる機構および／または、前記点Ｏａおよび前記点Ｏｂを中心に前記第１の収差補正板と前記第２の収差補正板とが前記基準配置より互いに異なる方向に同じ角度回転移動できる機構、を備えた収差補正装置を提供する。
【００１２】
また、前記収差補正素子は、前記入射する光に対して非点収差を発生させる非点収差補正素子であって、前記第１の収差補正板を第１の非点収差補正板、前記第２の収差補正板を第２の非点収差補正板とし、前記第１の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ１、前記第２の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ２とし、Ｄ２／Ｄ１を有効径比ｋとするとき、前記第１の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏａを原点とし、前記点Ｏａを透過する前記光の位相に対して、前記第１の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｆ１Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｆ１Ｔ（ｘ，ｙ）＝ａｘ３＋ｂｘｙ２＋ｔＡｘ＋ｔＢｙ、
ａ／ｂ＝−１／３（ａ，ｂ，ｔＡ，ｔＢは係数）、
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、前記第２の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｂを原点とし、前記点Ｏｂを透過する前記光の位相に対して、前記第２の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｇ１（ｘ，ｙ）が、
ｇ１Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ１Ｔ（ｘ／ｋ，ｙ／ｋ）、
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、前記位置調整部は、前記基準配置よりＸ軸に沿って前記第１の非点収差補正板は距離ｘ０移動でき、前記第２の非点収差補正板は前記第１の非点収差補正板の移動方向と反対方向に距離ｋ×ｘ０移動できる機構、を備えた上記の収差補正装置を提供する。
【００１３】
また、前記収差補正素子は、前記入射する光に対して非点収差を発生させる非点収差補正素子であって、前記第１の収差補正板を第１の非点収差補正板、前記第２の収差補正板を第２の非点収差補正板とし、前記第１の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ１、前記第２の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ２とし、Ｄ２／Ｄ１を有効径比ｋとするとき、前記第１の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏａを原点とし、前記点Ｏａを透過する前記光の位相に対して、前記第１の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｆＵ（ｘ，ｙ）が、
ｆＵ（ｘ，ｙ）＝ＡＵ（ｘ）、
（Ａは係数、Ｕ（ｘ）は、ｘ≧０で１、ｘ＜０で０、となるステップ関数）、
となる形状を有し、前記第２の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｂを原点とし、前記点Ｏｂを透過する前記光の位相に対して、前記第２の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｇＵ（ｘ，ｙ）が、
ｇＵ（ｘ，ｙ）＝−ｆＵ（ｘ／ｋ，ｙ／ｋ）、
となる形状を有し、前記位置調整部は、前記基準配置よりＸ軸に沿って前記第１の非点収差補正板は距離ｘ０移動でき、前記第２の非点収差補正板は前記第１の非点収差補正板の移動方向と反対方向に距離ｋ×ｘ０移動できる機構、を備えた上記の収差補正装置を提供する。
【００１４】
また、前記収差補正素子は、前記入射する光に対して非点収差を発生させる非点収差補正素子であって、前記第１の収差補正板を第１の非点収差補正板、前記第２の収差補正板を第２の非点収差補正板とし、前記第１の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ１、前記第２の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ２とし、Ｄ２／Ｄ１を有効径比ｋとするとき、前記第１の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏａを原点とし、前記点Ｏａを透過する前記光の位相に対して、前記第１の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｆ７Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｆ７Ｔ（ｘ，ｙ）＝Ｄｘ３＋ｔＡｘ＋ｔＢｙ、
（Ｄ，ｔＡ，ｔＢは係数）、
となる曲面の形状または曲面を階段状に近似した形状を有し、前記第２の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｂを原点とし、前記点Ｏｂを透過する前記光の位相に対して、前記第２の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｇ７Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｇ７Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ７Ｔ（ｘ／ｋ，ｙ／ｋ）、
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、前記位置調整部は、前記基準配置よりＸ軸に沿って前記第１の非点収差補正板は距離ｘ０移動でき、前記第２の非点収差補正板は前記第１の非点収差補正板の移動方向と反対方向に距離ｋ×ｘ０移動できる機構、を備えた上記の収差補正装置を提供する。
【００１５】
また、前記位相調整部は、前記非点収差補正素子を、前記光軸を中心に前記光軸と直交する方向に前記基準配置より０°〜９０°の範囲で回転移動できる機構、を備えた上記の収差補正装置を提供する。
【００１６】
また、前記位置調整部は、前記基準配置よりＹ軸に沿って前記第１の非点収差補正板は距離ｙ０移動でき、前記第２の非点収差補正板は前記第１の非点収差補正板の移動方向と反対方向に距離ｋ×ｙ０移動できる機構、を備えた上記の収差補正装置を提供する。
【００１７】
また、前記収差補正装置は、２つの前記非点収差補正素子を有し、２つの前記非点収差補正素子をそれぞれ第１の非点収差補正素子、第２の非点収差補正素子とするとき、前記第１の非点収差補正素子は、前記第１の非点収差補正板と、前記第２の非点収差補正板とからなり、前記第２の非点収差補正素子は、前記第１の非点収差補正板と同じ構成の第３の非点収差補正板と、前記第２の非点収差補正板と同じ構成の第４の非点収差補正板とからなり、前記第３の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ３、前記第４の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ４とし、Ｄ４／Ｄ３を有効径比ｋ´とし、前記第２の非点収差補正素子は、前記第１の非点収差補正素子に対して前記光軸を中心に前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面に（ｍ×４５）°回転した配置において同じ位相差の分布を有するように配置され（ｍは１，３，５，７のいずれか）、前記位置調整部は、前記基準配置よりＸ軸に対して前記（ｍ×４５）°の角度をなす方向に沿って前記第３の非点収差補正板は距離ｘ０´移動でき、前記第４の非点収差補正板は前記第３の非点収差補正板の移動方向と反対方向に距離ｋ´×ｘ０´移動できる機構、を備えた上記の収差補正装置を提供する。
【００１８】
また、前記収差補正装置は、前記非点収差補正素子である第１の非点収差補正素子と、前記非点収差補正素子とは異なる第２の非点収差補正素子を有し、前記第１の非点収差補正素子は、前記第１の非点収差補正板と、前記第２の非点収差補正板とからなり、前記第２の非点収差補正素子は、同相である前記入射する光が透過する位置で位相が異なる分布を有する第３の非点収差補正板と第４の非点収差補正板とが配置されてなり、前記第３の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ３、前記第４の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ４とし、Ｄ４／Ｄ３を有効径比ｋ´とし、前記第２の非点収差補正素子を透過する前記光が同相となる前記第１の非点収差補正板と前記第２の非点収差補正板との配置となる基準配置を有し、前記基準配置において、前記光軸と交差する前記第３の非点収差補正板上の点を点Ｏｄ、前記光軸と交差する前記第４の非点収差補正板上の点を点Ｏｅとするとき、前記第３の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｄを原点とし、前記点Ｏｄを透過する前記光の位相に対して、前記第３の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｆ２Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｆ２Ｔ（ｘ，ｙ）＝Ａｘ２ｙ＋ｔＡｘ＋ｔＢｙ
（Ａ，ｔＡ，ｔＢは係数）、
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、前記第４の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｅを原点とし、前記点Ｏｅを透過する前記光の位相に対して、前記第４の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｇ２（ｘ，ｙ）が、
ｇ２Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ２Ｔ（ｘ／ｋ，ｙ／ｋ）
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、前記位置調整部は、前記基準配置よりＸ軸に沿って前記第３の非点収差補正板は距離ｘ０´移動でき、前記第４の非点収差補正板は前記第３の非点収差補正板の移動方向と反対方向に距離ｋ´×ｘ０´移動できる機構、を備えた上記の収差補正装置を提供する。
【００１９】
また、前記収差補正素子は、前記入射する光に対して非点収差を発生させる非点収差補正素子であって、前記第１の収差補正板を第１の非点収差補正板、前記第２の収差補正板を第２の非点収差補正板とし、前記第１の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ１、前記第２の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ２とし、Ｄ２／Ｄ１を有効径比ｋとするとき、前記第１の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏａを原点とし、前記点Ｏａを透過する前記光の位相に対して、前記第１の非点収差補正板の任意の極座標の位置（ρ，θ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｆ３Ｔ（ρ，θ）が、
ｆ３Ｔ（ρ，θ）＝Ｂρ２ｃｏｓθ・ｓｉｎθ＋ｔＡρｃｏｓθ＋ｔＢρｓｉｎθ、
（Ｂ，ｔＡ，ｔＢは係数）、
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、前記第２の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｂを原点とし、前記点Ｏｂを透過する前記光の位相に対して、前記第２の非点収差補正板における任意の極座標の位置（ρ，θ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｇ３Ｔ（ρ，θ）が、
ｇ３Ｔ（ρ，θ）＝−ｆ３Ｔ（ρ／ｋ，θ）、
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、前記位置調整部は、前記第１の非点収差補正板および前記第２の非点収差補正板を、前記光軸を中心に前記基準配置より互いに異なる方向に同じ角度回転移動できる機構、を備えた上記の収差補正装置を提供する。
【００２０】
また、前記収差補正素子は、前記入射する光に対してコマ収差を発生させるコマ収差補正素子であって、前記第１の収差補正板を第１のコマ収差補正板、前記第２の収差補正板を第２のコマ収差補正板とし、前記第１のコマ収差補正板に入射する光の有効径をＤ１、前記第２のコマ収差補正板に入射する光の有効径をＤ２とし、Ｄ２／Ｄ１を有効径比ｋとするとき、前記第１のコマ収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏａを原点とし、前記点Ｏａを透過する前記光の位相に対して、前記第１のコマ収差補正板の任意の極座標の位置（ρ，θ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｆ４Ｔ（ρ，θ）が、
ｆ４Ｔ（ρ，θ）＝ｃρ３ｓｉｎθ＋ｄρｓｉｎθ＋ｔＡρｃｏｓθ＋ｔＢρｓｉｎθ、
ｃ／ｄ＝−３／（２ｒ０２）（ｃ，ｄ，ｔＡ，ｔＢは係数、ｒ０は収差を補正する光の半径）、
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、前記第２のコマ収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｂを原点とし、前記点Ｏｂを透過する前記光の位相に対して、前記第２のコマ収差補正板における任意の極座標の位置（ρ，θ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｇ４Ｔ（ρ，θ）が、
ｇ４Ｔ（ρ，θ）＝−ｆ４Ｔ（ρ／ｋ，θ）、
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、前記位置調整部は、前記第１のコマ収差補正板の前記点Ｏａおよび前記第２のコマ収差補正板の前記点Ｏｂを中心に前記基準配置より互いに異なる方向に同じ角度回転移動できる機構、を備えた上記の収差補正装置を提供する。
【００２１】
また、前記位置調整部は、Ｘ軸に沿って前記第１のコマ収差補正板と前記第２のコマ収差補正板のうちいずれか一方を移動できる機構、を備えた上記の収差補正装置を提供する。
【００２２】
また、前記位置調整部は、前記基準配置よりＸ軸に沿って前記第１のコマ収差補正板距離ｘ０移動でき、前記第２のコマ収差補正板は前記第１のコマ収差補正板の移動方向と反対方向に距離ｋ×ｘ０移動できる機構、を備えた上記の収差補正装置を提供する。
【００２３】
また、入射する光の位相を変調する収差補正素子と、前記入射する光の光軸と直交する方向に前記収差補正素子を移動できる位置調整部と、を備える収差補正装置であって、前記収差補正素子は、同相である前記入射する光が透過する位置によって透過する光の位相が異なる、第１の非点収差補正板と第２の非点収差補正板とが配置されてなり、前記第１の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ１、前記第２の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ２とし、Ｄ２／Ｄ１を有効径比ｋとし、前記収差補正素子を透過する前記光が同相となる前記第１の非点収差補正板と前記第２の非点収差補正板との配置となる基準配置を有し、前記基準配置において、前記光軸と交差する前記第１の非点収差補正板上の点を点Ｏａ、前記光軸と交差する前記第２の非点収差補正板上の点を点Ｏｂとするとき、前記第１の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏａを原点とし、前記点Ｏａを透過する前記光の位相に対して、前記第１の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｆ１Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｆ１Ｔ（ｘ，ｙ）＝ａｘ３＋ｂｘｙ２＋ｔＡｘ＋ｔＢｙ、
ａ／ｂ＝−１／３（ａ，ｂ，ｔＡ，ｔＢは係数）、
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、前記第２の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｂを原点とし、前記点Ｏｂを透過する前記光の位相に対して、前記第２の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｇ１Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｇ１Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ１Ｔ（ｘ／ｋ，ｙ／ｋ）、
となる曲面の形状を有するかまたは曲面を階段状に近似した形状を有し、前記位置調整部は、前記第１の非点収差補正板と前記第２の非点収差補正板のうちいずれか一方が前記光軸と直交する方向でかつ、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に沿って移動できる機構、を備えた収差補正装置を提供する。
【００２４】
また、入射する光の位相を変調する収差補正素子と、前記入射する光の光軸と直交する方向に前記収差補正素子を移動できる位置調整部と、を備える収差補正装置であって、前記収差補正素子は、同相である前記入射する光が透過する位置によって透過する光の位相が異なる、第１の非点収差補正板と第２の非点収差補正板とが配置されてなり、前記第１の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ１、前記第２の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ２とし、Ｄ２／Ｄ１を有効径比ｋとし、前記収差補正素子を透過する前記光が同相となる前記第１の非点収差補正板と前記第２の非点収差補正板との配置となる基準配置を有し、前記基準配置において、前記光軸と交差する前記第１の非点収差補正板上の点を点Ｏａ、前記光軸と交差する前記第２の非点収差補正板上の点を点Ｏｂとするとき、前記第１の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏａを原点とし、前記点Ｏａを透過する前記光の位相に対して、前記第１の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｆ７Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｆ７Ｔ（ｘ，ｙ）＝Ｄｘ３＋ｔＡｘ＋ｔＢｙ、
（Ｄ，ｔＡ，ｔＢは係数）、
となる曲面の形状または曲面を階段状に近似した形状を有し、前記第２の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｂを原点とし、前記点Ｏｂを透過する前記光の位相に対して、前記第２の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｇ７Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｇ７Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ７Ｔ（ｘ／ｋ，ｙ／ｋ）、
となる曲面の形状または曲面を階段状に近似した形状を有し、前記位置調整部は、前記第１の非点収差補正板と前記第２の非点収差補正板のうちいずれか一方が前記光軸と直交する方向でかつ、Ｘ軸方向に沿って移動できる機構、を備えた収差補正装置を提供する。
【００２５】
また、入射する光の位相を変調する収差補正素子と、前記入射する光の光軸と直交する方向に前記収差補正素子を移動できる位置調整部と、を備える収差補正装置であって、前記収差補正素子は、同相である前記入射する光が透過する位置によって透過する光の位相が異なる、第１の非点収差補正板と第２の非点収差補正板とが配置されてなり、前記第１の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ１、前記第２の非点収差補正板に入射する光の有効径をＤ２とし、Ｄ２／Ｄ１を有効径比ｋとし、前記収差補正素子を透過する前記光が同相となる前記第１の非点収差補正板と前記第２の非点収差補正板との配置となる基準配置を有し、前記基準配置において、前記光軸と交差する前記第１の非点収差補正板上の点を点Ｏａ、前記光軸と交差する前記第２の非点収差補正板上の点を点Ｏｂとするとき、前記第１の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏａを原点とし、前記点Ｏａを透過する前記光の位相に対して、前記第１の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｆ８Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｆ８Ｔ（ｘ，ｙ）＝Ｅｘ２ｙ＋Ｆｘ２＋ｔＡｘ＋ｔＢｙ、
（Ｅ，Ｆ，ｔＡ，ｔＢは係数）、
となる曲面の形状または曲面を階段状に近似した形状を有し、前記第２の非点収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｂを原点とし、前記点Ｏｂを透過する前記光の位相に対して、前記第２の非点収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｇ８Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｇ８Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ８Ｔ（ｘ／ｋ，ｙ／ｋ）、
となる曲面の形状または曲面を階段状に近似した形状を有し、前記位置調整部は、前記第１の非点収差補正板と前記第２の非点収差補正板のうちいずれか一方が前記光軸と直交する方向でかつ、Ｘ軸方向に沿って移動できる機構、を備えた収差補正装置を提供する。
【００２６】
また、入射する光の位相を変調する収差補正素子と、前記入射する光の光軸と直交する方向に前記収差補正素子を移動できる位置調整部と、を備える収差補正装置であって、前記収差補正素子は、同相である前記入射する光が透過する位置によって透過する光の位相が異なる、第１のコマ収差補正板と第２のコマ収差補正板とが配置されてなり、前記第１のコマ収差補正板に入射する光の有効径をＤ１、前記第２のコマ収差補正板に入射する光の有効径をＤ２とし、Ｄ２／Ｄ１を有効径比ｋとし、前記収差補正素子を透過する前記光が同相となる前記第１のコマ収差補正板と前記第２のコマ収差補正板との配置となる基準配置を有し、前記基準配置において、前記光軸と交差する前記第１のコマ収差補正板上の点を点Ｏａ、前記光軸と交差する前記第２のコマ収差補正板上の点を点Ｏｂとするとき、前記第１のコマ収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏａを原点とし、前記点Ｏａを透過する前記光の位相に対して、前記第１のコマ収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｆ８Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｆ９Ｔ（ｘ，ｙ）＝Ｇｘ２（ｘ２＋Ｈｙ２）＋Ｊｘ２＋ｔＡｘ＋ｔＢｙ、
（Ｇ，Ｈ，Ｊ，ｔＡ，ｔＢは係数）、
となる曲面の形状または曲面を階段状に近似した形状を有し、前記第２のコマ収差補正板は、前記光軸と直交するＸ−Ｙ平面において前記点Ｏｂを原点とし、前記点Ｏｂを透過する前記光の位相に対して、前記第２のコマ収差補正板の任意の位置（ｘ，ｙ）を透過する前記光の位相との差である位相差の分布関数ｇ９Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｇ９Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ９Ｔ（ｘ／ｋ，ｙ／ｋ）、
となる曲面の形状または曲面を階段状に近似した形状を有し、前記位置調整部は、前記第１のコマ収差補正板と前記第２のコマ収差補正板のうちいずれか一方が前記光軸と直交する方向でかつ、Ｘ軸方向に沿って移動できる機構、を備えた収差補正装置を提供する。
【００２７】
また、前記収差補正素子は、樹脂を有する材料から構成される上記の収差補正装置を提供する。
【００２８】
また、前記樹脂は、含フッ素モノマーを含む樹脂モノマーを硬化させた材料である上記の収差補正装置を提供する。
【００２９】
また、前記入射する光は、波長λ１の光と波長λ２（λ１≠λ２）の光を含み、前記収差補正素子は、前記波長λ１の光と前記波長λ２の光のうちいずれか一方の光に対して前記位相差の分布を有するとともに、他方の光に対して前記位相差が発生しない上記の収差補正装置を提供する。
【００３０】
また、前記収差補正素子は、第１の収差補正部と第２の収差補正部を含み、前記波長λ１に対する前記第１の収差補正部の屈折率をｎ１（λ１）、前記波長λ１に対する前記第２の収差補正部の屈折率をｎ２（λ１）、前記波長λ２に対する前記第１の収差補正部の屈折率をｎ１（λ２）、前記波長λ２に対する前記第２の収差補正部の屈折率をｎ２（λ２）とするとき、ｎ１（λ１）とｎ２（λ１）とが等しくかつ、ｎ１（λ２）とｎ２（λ２）とが異なるかまたは、ｎ１（λ２）とｎ２（λ２）とが等しくかつ、ｎ１（λ１）とｎ２（λ１）とが異なる上記の収差補正装置を提供する。
【００３１】
また、レンズと、前記レンズに入射する光の光路中に上記の収差補正装置が配置され、前記レンズが前記光軸と直交する方向でかつ、Ｙ軸方向に沿って変位する光学装置を提供する。
【００３２】
さらに、光源と、前記光源から出射する光を光ディスクの情報記録面上に集光する対物レンズと、前記光ディスクの情報記録面で反射された信号光を検出する光検出器と、を備えた光ヘッド装置であって、前記光源と前記対物レンズとの間の光路中に上記に記載の収差補正装置を配置した光ヘッド装置を提供する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、印加する電圧によって光学特性を変えることができる液晶を含む素子を使用せず、そのために液晶を駆動するための電気的な配線や回路が不要で、さらに、高次の収差成分を発生することなく光ヘッド装置等の光学装置の組み立ての際に生じるコマ収差や非点収差を補正することが可能になるので、安価でかつ信頼性の高い位相補正装置および光ヘッド装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】収差補正装置の基本構成を示す模式図
【図２】光軸と直交する平面の極座標を示す図
【図３】第１の実施形態に係る非点収差補正装置の模式図、第１の非点収差補正板および第２の非点収差補正板の平面模式図
【図４】収差補正板の厚さと同相で入射し出射する光の位相差を説明する模式図
【図５】第１の非点収差補正板の曲面をステップ形状とする例を示す断面模式図
【図６】第１の実施形態に係る非点収差補正素子を移動させたときの模式図
【図７】第１の実施形態に係る非点収差補正素子の平面位置を説明する平面模式図
【図８】チルト成分を含む第１の非点収差補正板の曲面をステップ形状に近似する例を示す断面模式図
【図９】第２の実施形態に係る収差補正装置の模式図および、第１の非点収差補正素子と第２の非点収差補正素子の位置関係を示す平面模式図
【図１０】第３の実施形態に係る収差補正装置の模式図および、第２の非点収差補正素子を構成する第１の非点収差補正板と第２の非点収差補正板の位置関係を示す断面模式図
【図１１】第４の実施形態に係る非点収差補正装置の模式図および、第１の非点収差補正板と第２の非点収差補正板を示す平面模式図
【図１２】第４の実施形態に係る第１の非点収差補正板、第２の非点収差補正板を移動させたときの平面模式図
【図１３】第４の実施形態に係る非点収差補正素子を移動させたときの位置関係を示す平面模式図
【図１４】第５の実施形態に係る収差補正装置の模式図および、第１のコマ収差補正板と第２のコマ収差補正板を示す平面模式図
【図１５】第５の実施形態に係る第１のコマ収差補正素子、第２のコマ収差補正素子を移動させたときの位置関係を示す平面模式図
【図１６】第６の実施形態に係る収差補正装置を示す模式図
【図１７】第７の実施形態に係る収差補正装置の模式図および非点収差補正素子の位置関係を示す平面模式図
【図１８】第８の実施形態に係る収差補正装置の模式図および非点収差補正素子の位置関係を示す平面模式図
【図１９】第９の実施形態および第１０の実施形態に係る収差補正装置の模式図
【図２０】第１１の実施形態に係る収差補正装置の模式図
【図２１】第１２の実施形態に係る非収差補正装置の模式図
【図２２】第１３の実施形態に係る収差補正装置の模式図およびコマ収差補正素子の位置関係を示す平面模式図
【図２３】第１４の実施形態に係る収差補正装置の模式図およびコマ収差補正素子の位置関係を示す平面模式図
【図２４】第１５の実施形態に係る収差補正装置の模式図
【図２５】第１５の実施形態に係る収差補正板を構成する第１の位相調整部と第２の位相調整部の屈折率の波長依存性を示すグラフ
【図２６】光ヘッド装置を示す模式図
【図２７】２つの光学系を有する光ヘッド装置を示す模式図
【図２８】光ヘッド装置を示す模式図
【図２９】光ヘッド装置を示す模式図
【図３０】実施例１〜３における変位量（ｘ０）に対する各種類の収差を示すグラフ
【図３１】実施例４における変位量（θ０）に対する各種類の収差を示すグラフ
【図３２】実施例５における変位量（θ０）に対する各種類の収差を示すグラフ
【図３３】実施例６における変位量（ｘ０、ｙ０）に対する各種類の収差を示すグラフ
【図３４】実施例７における変位量（ｘ０、ｙ０）に対する各種類の収差を示すグラフ
【図３５】実施例８における変位量（ｘ０）に対する各種類の収差を示すグラフ
【図３６】実施例９における変位量（ｘ０）に対する各種類の収差を示すグラフ
【図３７】実施例１０における変位量（ｘ０）に対する各種類の収差を示すグラフ
【図３８】実施例１１における変位量（ｘ０）に対する各種類の収差を示すグラフ
【図３９】実施例１２における変位量（θ０、ｘ０）に対する各種類の収差を示すグラフ
【図４０】実施例１３における変位量（θ０、ｘ０）に対する各種類の収差を示すグラフ
【図４１】比較例における変位量（ｘ０）に対する各種類の収差を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００３５】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）は、本発明の収差補正装置１００の基本構成を示す模式図であって、第１の収差補正板１１１と第２の収差補正板１１２と、位置調整部１２０を含み構成される。第１の収差補正板１１１と第２の収差補正板１１２は、平行して配置され、位置調整部１２０は、第１の収差補正板１１１と第２の収差補正板１１２を平行方向に移動させる機構を備える。また、第１の収差補正板１１１と第２の収差補正板１１２と、をまとめて収差補正素子１１０という。また、図１（ａ）において、光はＺ方向に進行して収差補正素子１１０を透過し、収差補正素子１１０は位置調整部によってＸ−Ｙ面と平行に移動できる。
【００３６】
位置調整部１２０は、具体的に第１の収差補正板１１１および第２の収差補正板１１２を例えばＸ方向および／またはＹ方向に平行移動させる機構、または、入射する光の光軸（Ｚ方向）を中心に回転移動させるような機構を備えている。このような位置調整部１２０には、例えばマイクロメータのように手動で調節できるものが備わっていたり、アクチュエータのようにモータ駆動によって電気的に第１の収差補正板１１１および第２の収差補正板１１２の位置調整の制御ができるものが備わっていたりしてもよい。また、位置調整部１２０は、第１の収差補正板１１１および第２の収差補正板１１２を平行に移動させやすくするため、専用のホルダを含んでもよい。これらの機能は、以下の実施形態において適用させることができる。
【００３７】
また、図１（ａ）の収差補正装置１００は、第１の収差補正板１１１と第２の収差補正板１１２とが隣り合って配置される構成を示したが、これに限らない。図１（ｂ）は、収差補正装置１００とは異なる、収差補正装置１３０の構成を示す模式図であって、第１の収差補正板１４１と第２の収差補正板１４２との間に光学素子１６０が配置されている光学系について示したものである。このとき、第１の収差補正板１４１を光軸に対して垂直方向に移動させる第１の位置調整部１５１と、第２の収差補正板１４２を光軸に対して垂直方向に移動させる第２の位置調整部１５２とが離れて配置されている場合においても、第１の位置調整部１５１と第２の位置調整部１５２とを合わせて、位置調整部１５０とする。なお、後述するように収差補正板が３つ以上あって、それらが隣り合わずに互いに離れて光路中に配置される場合、これらの収差補正板の位置を調整する機能を有するものをまとめて位置調整部という。さらに、後述する他の実施形態において、例えば２つの収差補正板を配置して１枚だけ移動させる場合、移動させる方の収差補正板のみを移動する位置調整部が配置されていてもよい。
【００３８】
ここで、収差補正板は独立して光路中にあってもよいが、例えば、他の光学素子に積層され、積層された光学素子とともに移動するものであってもよい。この場合、光軸に垂直方向に移動しても、収差補正板が積層される光学素子自体の光学特性が大きく変化しないものであれば好ましい。さらに、図１（ｂ）の収差補正装置１３０は、光がＺ方向に進行し、光軸（Ｚ方向）と垂直なＸ−Ｙ平面に移動する様子を示したがこれに限らない。例えば、第１の収差補正板１４１と第２の収差補正板１４２との間の光路中に、光を９０°偏向させる立ち上げプリズムを配置したとき、移動する方向が例えば、Ｙ−Ｚ平面の方向と、Ｘ−Ｙ平面の方向となる組み合わせであってもよい。また、光軸に垂直方向としたが、これに限らず、光軸に垂直な方向から傾きをもって配置してもよく、この場合、屈折率が異なる界面で生じる反射光が光学系に対して迷光とならないという点で好ましい。このように、収差補正板を光軸に垂直な方向から傾きをもって配置する場合、収差の補正が良好にできるように収差補正板を設計するとよい。
【００３９】
また、光学素子１６０がレンズ作用を有して透過する光の有効径を変える機能がある場合、例えば、図１（ｂ）の第１の収差補正板１４１には光の有効径が発散しながら進行し、光学素子１６０により、光の有効径が変わらない平行光で進行する組み合わせも考えられる。この場合、これらの収差補正板に入射する光の有効径を考慮した設計をするとよい。以下は、複数の収差補正板が隣り合うように配置され、それぞれの収差補正板に入射する光の光軸が同じ方向（Ｚ方向）であって、進行する方向に光の有効径が広がる／狭まる、発散／収束が無視できる、つまりこれらの収差補正板に入射する光の有効径が等しい光学系に収差補正装置が配置されるものとして説明する。なお、有効径は、光軸に垂直な平面において、光軸と交わる点の光強度を１としたとき、ガウシアン分布で近似される光強度が１／ｅ２以上となる円領域の直径をいう。
【００４０】
次に、光学系において発生する非点収差およびコマ収差について説明する。図２は、非点収差およびコマ収差を含む光の光軸に対して直交する平面を示す模式図であり、点Ｐは光軸（光の中心）であるものとして考える。なお、光軸方向をＺ方向、それに直交する平面をＸ−Ｙ平面とする。このとき、点Ｐを原点とした極座標を考え、点Ｐに対してＸ−Ｙ平面上の任意の点を点Ｐ´とし、Ｐ−Ｐ´の距離をρ、そしてＸ軸を基準として線分Ｐ−Ｐ´とがなす角度をθとする。また、角度θは、Ｘ軸を基準として反時計回りの方向をプラスとする。このとき、非点収差およびコマ収差は、Ｘ−Ｙ平面の各位置を透過する位相の差によって発生する。とくに、点Ｐを透過する光の位相を基準とし、各位置（ρ，θ）を透過する位相との差（＝位相差）を考えたとき、極座標における非点収差の関数を、Ａ（ρ，θ）とすると、Ｘ方向およびＹ方向を軸として対称に発生する非点収差は、
Ａ（ρ，θ）∝ρ２（２ｃｏｓ２θ−１）        ・・・  （１ａ）
の関係を有する。また、θ＝４５°およびθ＝１３５°方向を軸として対称に発生する非点収差は、
Ａ（ρ，θ）∝ρ２ｓｉｎθ・ｃｏｓθ          ・・・  （１ｂ）
の関係を有する。
【００４１】
同様に、点Ｐを透過する光の位相を基準とし、極座標におけるコマ収差の関数を、Ｃ（ρ，θ）とすると、Ｘ方向を軸に発生するコマ収差は、
Ｃ（ρ，θ）∝（３ρ３−２ρ）ｃｏｓθ        ・・・  （２ａ）
の関係を有する。また、Ｙ方向を軸に発生するコマ収差は、
Ｃ（ρ，θ）∝（３ρ３−２ρ）ｓｉｎθ        ・・・  （２ｂ）
の関係を有する。
【００４２】
本発明の収差補正装置１００は、第１の収差補正板１１１および第２の収差補正板１１２を光軸に対して直交する方向に移動させることによって、式（１ａ）、式（１ｂ）、式（２ａ）または式（２ｂ）に対応した位相差の分布を発生させる。そして、この位相差の分布によって他の光学系で発生した非点収差、コマ収差を相殺することによって、収差を補正するものである。例えば、他の光学系において４ρ２（２ｃｏｓ２θ−１）の非点収差が発生する場合、収差補正装置１００において−４ρ２（２ｃｏｓ２θ−１）の非点収差を発生させて相殺させるとよい。まず、第１の実施形態では、光ヘッド装置を構成する各光学部品の組立て調節によって生じる収差のうち、とくに光学部品が光軸方向からずれて配置されるときに生じる非点収差を補正する収差補正装置に関して説明する。
【００４３】
図３（ａ）は、図１（ａ）の収差補正装置１００として、とくに非点収差を補正するための収差補正装置２００を示す模式図である。収差補正装置２００は、第１の非点収差補正板２１１と第２の非点収差補正板２１２からなる非点収差補正素子２１０と、位置調整部２２０から構成される。また、図３（ｂ）、図３（ｃ）はそれぞれ第１の非点収差補正板２１１、第２の非点収差補正板２１２の平面模式図を示すものである。
【００４４】
また、第１の非点収差補正板２１１、第２の非点収差補正板２１２は、Ｘ−Ｙ平面の厚さ（Ｚ方向）が異なる分布を有して構成されるものとする。なお、２つの非点収差補正板の外縁の形状は図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すような四角形に限らず、光が入射して収差補正すべき領域（有効領域）全てを含むものであればとくに制限はない。また、２つの非点収差補正板は入射する光に対して透明であれば、樹脂板、樹脂フィルム、ガラスや石英ガラスなど種々の材料を用いることができる。さらに、２つの非点収差補正板は光学的に等方性を示す等方性材料に限らず、複屈折性を示す複屈折性材料によって構成されていてもよく、また、それぞれの非点収差補正板が互いに異なる屈折率を有する材料で構成されていてもよい。また、例えば、屈折率の波長依存性（波長分散特性）を有する材料を用いて、波長λ１の光には位相差の分布を発生させ、波長λ２の光（λ１≠λ２）には位相差を発生させない材料、例えば、顔料や染料、多層膜を用いて形成してもよい。この場合、例えば、λ２の光に対する屈折率と等しい屈折率の他の材料の２つの材料から構成するとよい。以下では、簡単のため、いずれも屈折率ｎｓを有する等方性材料で構成されるものとして説明する。なお、これらの構成は、以下の実施形態において適用させることができる。
【００４５】
次に、非点収差補正素子２１０に入射する光に対して透過する光の位相の関係について説明する。図３（ａ）に示す第１の非点収差補正板２１１は、点Ｏａ側の面から同相で入射する光に対し、透過する光が第１の非点収差補正板２１１の厚さに応じた位相の分布を有する。同様に、第２の非点収差補正板２１２は、点Ｏｂ側の面から同相で入射する光に対し、透過する光が第２の非点収差補正板２１２の厚さに応じた位相の分布を有する。また、図３（ａ）では、第１の非点収差補正板２１１、第２の非点収差補正板２１２の光の入射側が、いずれも平坦な面とする配置を示したが、これに限らず後述するような位相差の分布が得られるものであれば、２つの非点収差補正板の平坦な面または、曲面が互いに向き合うように配置されていてもよい。
【００４６】
第１の非点収差補正板２１１の点Ｏａおよび点Ｏａ´は、第１の非点収差補正板２１１の２つの面上にある点であって、いずれの点もＸ−Ｙ平面の１つの法線上に存在する。同様に、第２の非点収差補正板２１２の点Ｏｂおよび点Ｏｂ´は、第２の非点収差補正板２１２の２つの面上にある点であって、いずれの点もＸ−Ｙ平面の１つの法線上に存在する。また、図３（ｂ）および図３（ｃ）に示すように、点Ｏａおよび点Ｏｂは、それぞれ中心部に位置し、Ｘ−Ｙ平面における（直交）座標（ｘ，ｙ）＝（０，０）とする。
【００４７】
図４は、例として厚さの分布を有する第１の非点収差補正板２１１の点Ｏａおよび点Ｏａ´を含む断面を示すものであって、透過する光の位相について説明するための模式図である。ここでは、波長λの光が点Ｏａを含むＸ−Ｙ平面の法線方向（Ｚ方向）から同相で入射するものとする。また、線分Ｏａ−Ｏａ´は厚さｄ１、線分Ｏｃ−Ｏｃ´は厚さｄ２（ｄ１≠ｄ２）に相当し、ここで、これらを透過する光の位相差Δφを考える。第１の非点収差補正板２１１の屈折率がｎｓであって光の透過側にある媒体の屈折率がｎＡであるとき、図４に示すように第１の非点収差補正板２１１において、厚さｄ１の位置を透過する光路長と厚さｄ２の位置を透過する光路長との差（＝光路長差）は、（ｄ１−ｄ２）・（ｎｓ−ｎＡ）となる。したがって、位相差Δφは、
Δφ＝２π・（ｄ１−ｄ２）・（ｎｓ−ｎＡ）／λ［ｒａｄ］  ・・・  （３ａ）
で表すことができる。
【００４８】
なお、光の透過側の媒質が空気であるとき、ｎＡ＝１であるので、上記式（３ａ）は、
Δφ＝２π・（ｄ１−ｄ２）・（ｎｓ−１）／λ［ｒａｄ］  ・・・  （３ｂ）
で表すことができる。
【００４９】
また、第１の非点収差差補正板２１１のＸ−Ｙ平面における（直交）座標の原点である点Ｏａを透過する光に対し、Ｘ−Ｙ平面上の任意の位置（ｘ，ｙ）においてＺ方向に透過する光の位相差の関係をｆ１（ｘ，ｙ）で表す関数とする。このとき、第１の非点収差補正板２１１は、位相差の分布ｆ１（ｘ，ｙ）が、
ｆ１（ｘ，ｙ）＝ａｘ３＋ｂｘｙ２                        ・・・  （４ａ）
（但し、ａ／ｂ＝−１／３）
となるように構成する。例えば、屈折率ｎｓの材料で第１の非点収差補正板２１１を構成する場合、式（４ａ）を満足するように式（３ａ）または式（３ｂ）に基づいて厚さの分布を与える。つまり、式（３ａ）または式（３ｂ）のｄ２を、座標（ｘ，ｙ）に対応する厚さの変数として、それぞれの座標における厚さを与えるとよい。なお、ａおよびｂの値は、位相差の大きさを与える係数であって、後述するように、変位量（ｘ０）の大きさによって補正する非点収差の大きさを決めることができる。
【００５０】
また、厚さの分布は、例えば式（４ａ）を満たす物理的な曲面を有するように与えてもよいし、上記の式（４ａ）を、段差を有するように近似して断面がステップ形状となるように与えてもよい。物理的な曲面を与える方法としては、切削加工や、電子ビーム加工、リソグラフィ加工、射出成型などを用いることができる。ここで断面がステップ形状というのは、例えば式（４ａ）で与えられた分布に対応する第１の非点収差補正板２１１の曲面の形状のうち、最大となるギャップ（高さ）をＮ個の複数の範囲に分けて、１つの範囲に入る高さ（厚さ）を同一の高さ（厚さ）に近似させる。このとき、ステップ数をＮの形状とすることもでき、Ｎ＝２以上から近似でき、Ｎ＝４以上であれば好ましく、Ｎ＝８以上であれば曲面形状に近づくのでより好ましい。
【００５１】
また、このほかに物理的な曲面を与える方法として、平面基板上に樹脂モノマーを塗布し、凹凸を有する型基板で樹脂モノマーを挟み込んだ後に紫外線等で硬化させ、型基板を離型するという方法や、平面基板と型基板とを対向させてできた空隙に樹脂モノマーを注入させる方法を用いてもよい。離型性を発生させるために型基板に対して離型処理を施してもよいが、樹脂として含フッ素モノマーを含むようなものを用いると、型基板に対する離型処理が不要になるので好ましい。含フッ素モノマー以外に、含フッ素界面活性剤および含フッ素ポリマーを含む樹脂であってもよい。なお、以下に使用可能な樹脂モノマーについて列記する。
【００５２】
樹脂モノマーは、重合性基を有するモノマーであれば特に限定されず、アクリロイル基もしくはメタクリロイル基を有するモノマー、ビニル基を有するモノマー、アリル基を有するモノマーまたはオキシラニル基を有するモノマーが好ましく、アクリロイル基もしくはメタクリロイル基を有するモノマーがより好ましい。主成分モノマーにおける重合性基の数は、１〜４個が好ましく、１または２個がより好ましく、１個が特に好ましい。
【００５３】
重合性基を有するモノマーは、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、ビニルエーテル、ビニルエステル、アリルエーテル、アリルエステル、またはスチレン系化合物が好ましく、（メタ）アクリレートが特に好ましい。ただし、本明細書において、アクリル酸とメタクリル酸を総称して（メタ）アクリル酸と、アクリレートとメタクリレートを総称して（メタ）アクリレートと、アクリルアミドとメタクリルアミドを総称して（メタ）アクリルアミドと、記す。
【００５４】
（メタ）アクリレートの具体例としては、下記の化合物が挙げられる。
【００５５】
フェノキシエチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシエチル（メタアクリレート）、グリシジル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリール（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、メチルアダマンチル（メタ）アクリレート、エチルアダマンチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシアダマンチル（メタ）アクリレート、アダマンチル（メタ）アクリレート、イソボニル（メタ）アクリレート等のモノ（メタ）アクリレートがあげられる。
【００５６】
また、１，３−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等のジ（メタ）アクリレートも挙げられる。かつ、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等の重合性基を４個以上有する（メタ）アクリレートも挙げられる。
【００５７】
ビニルエーテルの具体例としては、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル、４−ヒドロキシブチルビニルエーテル等の（ヒドロキシアルキル）ビニルが挙げられる。ビニルエステルの具体例としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、（イソ）酪酸ビニル、吉草酸ビニル、シクロヘキサンカルボン酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステルが挙げられる。
【００５８】
アリルエーテルの具体例としては、エチルアリルエーテル、プロピルアリルエーテル、（イソ）ブチルアリルエーテル、シクロヘキシルアリルエーテル等のアルキルアリルエーテルが挙げられる。オキシルラニル基を有するモノマーは、エポキシ基を有するモノマー、オキセタン基を有するモノマー、オキソゾリン基を有するモノマーが挙げられる。
【００５９】
含フッ素モノマーは、重合性基を有する含フッ素モノマーであれば特に限定されず、アクリロイル基もしくはメタクリロイル基を有する含フッ素モノマー、ビニル基を有する含フッ素モノマー、フルオロビニル基を有する含フッ素モノマー、アリル基を有する含フッ素モノマー、またはオキシラニル基を有する含フッ素モノマーが好ましい。含フッ素モノマーにおける重合性基の数は、１〜４個が好ましく、１または２個がより好ましく、１個が特に好ましい。
【００６０】
また、含フッ素モノマーは、
（Ａ）  式ＣＦ２＝ＣＲ１−Ｑ−ＣＲ２＝ＣＨ２で表される化合物（ただし、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数１〜３のアルキル基、または炭素数１〜３のフルオロアルキル基を示し、Ｑは酸素原子、式−ＮＲ３−（Ｒ３は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、アルキルカルボニル基またはトシル基を示す。）で表される基、または官能基を有していてもよい２価有機基を示す。以下同様）、
（Ｂ）  式（ＣＨ２＝ＣＸＣＯＯ）ｎＲＦで表される化合物（ただし、ｎは１〜４の整数を、Ｘは水素原子、フッ素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を、ＲＦは炭素数１〜３０のｎ価含フッ素有機基を、示す。）、
が好ましい。
【００６１】
式ＣＦ２＝ＣＲ１−Ｑ−ＣＲ２＝ＣＨ２で表される化合物におけるＱが２価有機基である場合、メチレン、ジメチレン、トリメチレン、テトラメチレン、オキシメチレン、オキシジメチレン、オキシトリメチレン、およびジオキシメチレンからなる群から選ばれる基を主鎖とし該主鎖中の水素原子が、フッ素原子、水酸基、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数が１〜６のヒドロキシアルキル基、炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入された炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基から選ばれる基で置換された基であり、かつ該基中の炭素原子−水素原子結合を形成する水素原子の１個以上がフッ素原子で置換された基が好ましい。なかでも、−ＣＦ２Ｃ（ＣＦ３）（ＯＨ）ＣＨ２−、−ＣＦ２Ｃ（ＣＦ３）（ＯＨ）−、−ＣＦ２Ｃ（ＣＦ３）（ＯＣＨ２ＯＣＨ３）ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃ（ＣＦ３）２（ＯＨ）ＣＨ２−、または−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃ（ＣＦ３）ＯＨ）−がとくに好ましい。ただし、基の向きは左側がＣＦ２＝ＣＲ１−に結合することを意味する。
【００６２】
式ＣＦ２＝ＣＲ１−Ｑ−ＣＲ２＝ＣＨ２で表される化合物の具体例としては、
ＣＦ２＝ＣＦＣＨ２ＣＨ（Ｃ（ＣＦ３）２ＯＨ）ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、
ＣＦ２＝ＣＦＣＨ２ＣＨ（Ｃ（ＣＦ３）２ＯＨ）ＣＨ＝ＣＨ２、
ＣＦ２＝ＣＦＣＨ２ＣＨ（Ｃ（ＣＦ３）２ＯＨ）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、
ＣＦ２＝ＣＦＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃ（ＣＦ３）２ＯＨ）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、
ＣＦ２＝ＣＦＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）（ＣＨ２ＳＯ２Ｆ）２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、
ＣＦ２＝ＣＦＣＦ２Ｃ（ＣＦ３）（ＯＣＨ２ＯＣＨ２）ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、
ＣＦ２＝ＣＦＣＦ２Ｃ（ＣＦ３）（ＯＨ）ＣＨ＝ＣＨ２、
ＣＦ２＝ＣＦＣＦ２Ｃ（ＣＦ３）（ＯＨ）ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、
ＣＦ２＝ＣＦＣＦ２Ｃ（ＣＦ３）（ＯＣＨ２ＯＣＨ２ＣＦ３）ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、
ＣＦ２＝ＣＦＣＦ２Ｃ（ＣＦ３）（ＯＣＨ２ＯＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、
ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ（Ｏ（ＣＦ２）３ＯＣ２Ｈ５）ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、
ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＮＨ２）ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、
ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ（Ｏ（ＣＦ２）３ＣＮ）ＣＨ＝ＣＨ２、
ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ（ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ２Ｆ）ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、
ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ（Ｏ（ＣＦ２）３ＰＯ（ＯＣ２Ｈ５）２）ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、
ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ（ＯＣＦ２ＣＦ２ＳＯ２Ｆ）ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、
が挙げられる。
【００６３】
式（ＣＨ２＝ＣＸＣＯＯ）ｎＲＦで表される化合物におけるｎは、１または２であるのが好ましい。Ｘは、水素原子、またはメチル基であるのが好ましい。ＲＦの炭素数は、４〜２４であるのがとくに好ましい。
【００６４】
ｎが１である場合、ＲＦは１価含フッ素有機基である。１価含フッ素有機基は、炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入されていてもよいポリフルオロアルキル基を有する１価含フッ素有機基が好ましい。そのような１価含フッ素有機基としては、式−（ＣＨ２）ｆ１ＲＦ１、−ＳＯ２ＮＲ４（ＣＨ２）ｆ１ＲＦ１、または−（Ｃ＝Ｏ）ＮＲ４（ＣＨ２）ｆ１ＲＦ１で表される基（ただし、ｆ１は１〜３の整数を、ＲＦ１は炭素数４〜１６の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入されていてもよいポリフルオロアルキル基を、Ｒ４は水素原子、メチル基、またはエチル基を示す。）がとくに好ましい。ポリフルオロアルキル基（ＲＦ１）としては、ペルフルオロアルキル基が好ましく、特に直鎖状ペルフルオロアルキル基が好ましい。
【００６５】
ｎが２である場合、ＲＦは２価含フッ素有機基である。２価含フッ素有機基は、炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入されていてもよいポリフルオロアルキレン基が好ましく、式−（ＣＨ２）ｆ２ＲＦ２（ＣＨ２）ｆ３で表される基（ただし、ｆ２およびｆ３はそれぞれ１〜３の整数を、ＲＦ２は炭素数４〜１６の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入されていてもよいポリフルオロアルキレン基を示す。）が特に好ましい。ポリフルオロアルキレン基（ＲＦ２）としては、ペルフルオロアルキレン基が好ましく、特に直鎖状ペルフルオロアルキレン基、および炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入されかつトリフルオロメチル基を側鎖に有するペルフルオロオキシアルキレン基が好ましい。
【００６６】
また、式（ＣＨ２＝ＣＸＣＯＯ）ｎＲＦで表される化合物の具体例としては、
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ２（ＣＨ２）２（ＣＦ２）８Ｆ、
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ２（ＣＨ２）２（ＣＦ２）６Ｆ、
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ２（ＣＨ２）２（ＣＦ２）８Ｆ、
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ２（ＣＨ２）２（ＣＦ２）６Ｆ、
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２（ＣＦ２）７Ｆ、
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２（ＣＦ２）７Ｆ、
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２（ＣＦ２ＣＦ２）４Ｈ、
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２（ＣＦ２ＣＦ２）４Ｈ、
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ３、
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）３ＣＦ３、
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ３、
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）３ＣＦ３、
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２（ＣＦ３）Ｏ（ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ）２（ＣＦ２）３ＣＦ、
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ（ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ）２（ＣＦ２）３ＣＦ、
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）６ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２、
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）６ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２、
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２（ＣＦ２）４ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２、
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２（ＣＦ２）４ＣＨ２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２、
が挙げられる。
【００６７】
また、含フッ素界面活性剤は、フッ素含有量が１０〜７０質量％の含フッ素界面活性剤が好ましく、フッ素含有量が２０〜４０質量％の含フッ素界面活性剤が特に好ましい。含フッ素界面活性剤は、水溶性であっても脂溶性であってもよい。
【００６８】
含フッ素界面活性剤は、アニオン性含フッ素界面活性剤、カチオン性含フッ素界面活性剤、両性含フッ素界面活性剤、またはノニオン性含フッ素界面活性剤が好ましい。分散性が良好である観点から、ノニオン性含フッ素界面活性剤がとくに好ましい。
【００６９】
アニオン性含フッ素界面活性剤は、ポリフルオロアルキルカルボン酸塩、ポリフルオロアルキル燐酸エステル、またはポリフルオロアルキルスルホン酸塩が好ましい。これらの界面活性剤の具体例としては、サーフロンＳ−１１１（商品名、セイミケミカル社製）、フロラードＦＣ−１４３（商品名、スリーエム社製）、メガファックＦ−１２０（商品名、大日本インキ化学工業社製）等が挙げられる。
【００７０】
カチオン性含フッ素界面活性剤は、ポリフルオロアルキルカルボン酸塩のトリメチルアンモニウム塩またはポリフルオロアルキルスルホン酸アミドのトリメチルアンモニウム塩が好ましい。これらの界面活性剤の具体例としては、サーフロンＳ−１２１（商品名、セイミケミカル社製）、フロラードＦＣ−１３４（商品名、スリーエム社製）、メガファックＦ−４５０（商品名、大日本インキ化学工業社製）等が挙げられる。
【００７１】
両性含フッ素界面活性剤は、ポリフルオロアルキルベタインが好ましい。これらの界面活性剤の具体例としては、サーフロンＳ−１３２（商品名、セイミケミカル社製）、フロラードＦＸ−１７２（商品名、スリーエム社製）等が挙げられる。
【００７２】
ノニオン性含フッ素界面活性剤は、ポリフルオロアルキルアミンオキサイド、またはポリフルオロアルキル・アルキレンオキサイド付加物、またはフルオロアルキル基を有するモノマーに基づくモノマー単位を含むオリゴマーもしくはポリマー等が挙げられる。フルオロアルキル基としては前期ポリフルオロアルキル基（ＲＦ１）が好ましい。ノニオン性含フッ素界面活性剤は、フルオロアルキル基を有するモノマーに基づくモノマー単位を含むオリゴマーもしくはポリマー（質量平均分子量は１０００〜８０００）が好ましい。フルオロアルキル基を有するモノマーは、フルオロ（メタ）アクリレートが好ましく、フルオロアルキル（メタ）アクリレートが特に好ましい。フルオロアルキル（メタ）アクリレートとしては前記式（ＣＨ２＝ＣＸＣＯＯ）ｎＲＦで表される化合物におけるｎが１、Ｘが水素原子またはメチル基である化合物が好ましい。
【００７３】
また、これらのノニオン性含フッ素界面活性剤の具体例としては、サーフロンＳ−１４５（商品名、セイミケミカル社製）、サーフロンＳ−３９３（商品名、セイミケミカル社製）、サーフロンＫＨ−４０（商品名、セイミケミカル社製）、フロラードＦＣ−１７０（商品名、スリーエム社製）、フロラードＦＣ−４３０（商品名、スリーエム社製）、メガファックＦ−４４４（商品名、大日本インキ化学工業社製）、メガファックＦ−４７９（商品名、大日本インキ化学工業社製）等が挙げられる。
【００７４】
含フッ素ポリマーは、式ＣＦ２＝ＣＲ１−Ｑ−ＣＲ２＝ＣＨ２で表される化合物を重合させて得た含フッ素ポリマー、ＣＦ２＝ＣＦ２とＣＨ２＝ＣＨＯＣＯＣＨ３を共重合させて得た含フッ素ポリマーが挙げられる。式ＣＦ２＝ＣＲ１−Ｑ−ＣＲ２＝ＣＨ２で表される化合物の具体例としては前記化合物が挙げられる。
【００７５】
含フッ素ポリマーとしては、式ＣＦ２＝ＣＲ１−Ｑ−ＣＲ２＝ＣＨ２で表される化合物を重合させて得た含フッ素ポリマーが好ましく、Ｒ１はフッ素原子、Ｒ２は水素原子、Ｑは、−ＣＦ２Ｃ（ＣＦ３）（ＯＨ）ＣＨ２−、−ＣＦ２Ｃ（ＣＦ３）（ＯＨ）−、−ＣＦ２Ｃ（ＣＦ３）（ＯＣＨ２ＯＣＨ３）ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃ（ＣＦ３）２ＯＨ）ＣＨ２−、または−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃ（ＣＦ３）２ＯＨ）−から選ばれる基がとくに好ましい。
【００７６】
図５（ａ）は、例として、第１の非点収差補正板２１１の曲面（点線）をステップ数Ｎ＝８で近似した第１の非点収差補正板２１１ａ（実線）の断面模式図である。ここで、ステップ数Ｎ＝８の場合、式（４ａ）に示す関数において最も大きいギャップの大きさを７等分したときにできる段差ｇの中間の高さを基準にして各ステップに近似する。図５（ａ）において、最も高い位置のステップをＳ１とし、順々にＳ２、Ｓ３、…とするとき、例えば、Ｓ２の位置には、Ｓ２よりｇ／２だけ高い位置とＳ２よりｇ／２だけ低い位置をＳ２の位置に近似するとよい。また、以降の実施形態に係る収差補正素子においても、同様に断面がステップ形状となるように近似させることができる。
【００７７】
また、ステップ形状となる近似は図５（ａ）の例に限らない。図５（ｂ）は、図５（ａ）と同じステップ数Ｎ＝８で、異なるステップ形状で近似した第１の非点収差補正板２１１ｂ（実線）の断面模式図の例である。ここでは、式（４ａ）に示す関数に基づいて近似した最大値および最小値を定め、そのギャップの範囲を分割するものであって、具体的に近似した最大値は、式（４ａ）の関数の最大値より低くまた、近似した最小値は式（４ａ）の関数の最小値より高い。図５（ｂ）は、この近似した最大値と最小値とのギャップの大きさを７等分して、最も高い位置をＳ１とし、順々にＳ２、Ｓ３、…、Ｓ８と８つのステップを定める。この場合、式（４ａ）の関数の値がＳ１より大きい範囲をＳ１の高さで近似し、関数の値がＳ１より小さくＳ２以上の範囲をＳ２の高さで近似する。なお、Ｓ８はＳ７より小さい値に近似する。このようにすると光軸付近で段差がないステップ形状とすることもできる。また、近似方法はこれに限らず、近似した最大値が、式（４ａ）の関数の最大値より高くまた、近似した最小値は式（４ａ）の関数の最小値より低いものであってもよく、ステップ数も８に限らず適宜変更してもよい。また、このようなステップ形状となるように近似するのは、第１の非点収差補正板２１１に限らず、第２の非点収差補正板２１２および第２の実施形態以降の各収差補正板にも適用することができるが、以下、とくに記載がない場合は、曲面を有する収差補正板としてものとして説明する。
【００７８】
次に、第２の非点収差補正板２１２について考える。図３（ａ）に示すように、第２の非点収差補正板２１２も、第１の非点収差補正板２１１と同様にＺ方向に透過する光の位相差（厚さ）の分布を有する。また、Ｘ−Ｙ平面において（直交）座標の原点である点Ｏｂを透過する光に対し、Ｘ−Ｙ平面上の任意の位置（ｘ，ｙ）においてＺ方向に透過する光の位相差の関係をｇ１（ｘ，ｙ）で表す関数とすると、
ｇ１（ｘ，ｙ）＝−ｆ１（ｘ，ｙ）                        ・・・  （４ｂ）
を満たす関係の分布が与えられた構成を有する。なお、この場合、光の入射側の面がいずれも平坦であれば、第２の非点収差補正板２１２の点Ｏｂと点Ｏｂ´を結ぶＺ方向の線を軸に１８０°回転させると第１の非点収差補正板２１１と同じ形状を有するので、製造工程が簡易化されやすい。
【００７９】
また、第１の非点収差補正板２１１および第２の非点収差補正板２１２に入射する光の有効径は、上記のようにいずれも同じものという前提で説明したが、それぞれの非点収差補正板に入射する光の有効径が異なる場合、つまり、第１の非点収差補正板２１１に入射する光の有効径Ｄ１に対する、第２の非点収差補正板２１２に入射する光の有効径Ｄ２で表す有効径比をｋ（＝Ｄ２／Ｄ１）と一般化したとき、上記の式（４ｂ）を変形して、
ｇ１（ｘ，ｙ）＝−ｆ１（ｘ／ｋ，ｙ／ｋ）                ・・・  （４ｃ）
を満たす関係の分布が与えられた構成を有するとよい。以下は、説明を簡単にするため、Ｄ１＝Ｄ２、つまり有効径比ｋ＝１として説明する。
【００８０】
また、図３（ａ）に示すように第１の非点収差補正板２１１の点Ｏａ、点Ｏａ´と、第２の非点収差補正板２１２の点Ｏｂ、点Ｏｂ´とが１つのＺ方向の直線上に存在し、式（４ｂ）を満足するように配置する。このとき、Ｚ方向から波長λの光が入射すると、非点収差補正素子２１０を透過する光は、式（４ｂ）の関係より、位相差の分布が相殺され、いずれの位置を透過する光の位相は等しくなる。つまり、ｇ１（ｘ，ｙ）＋ｆ１（ｘ，ｙ）＝０であるので、非点収差補正素子２１０に同相で光が入射する場合、透過する光も同相となる。このように、非点収差補正素子２１０に限らず、本発明の収差補正素子に入射する光および透過する光が、いずれも同相となるときの２つの収差補正板の位置関係を「基準配置」と定義する。
【００８１】
このように、例えば、光ヘッド装置を構成する光学部品が、収差が発生しない理想の状態で組み立てられている場合、非点収差補正素子２１０を構成する第１の非点収差補正板２１１と第２の非点収差補正板２１２によって透過する光の位相差を発生させないようにすることが可能である。なお、後述するように、光ヘッド装置等の光学装置の組み立てによって非点収差が発生する場合は、第１の非点収差補正板２１１と第２の非点収差補正板２１２との位置を変化させることによって収差を補正することができる。ここで、非点収差を補正するということは、具体的に組み立てによって発生した非点収差成分に対して、非点収差補正素子２１０でそれの逆符号の非点収差成分を発生させることをいう。
【００８２】
次に、光ヘッド装置等の光学装置の組み立てによって非点収差が発生する場合、この非点収差を補正する第１の非点収差補正板２１１、第２の非点収差補正板２１２の位置関係およびその原理について説明する。図６は、非点収差補正素子２１０を構成する２つの非点収差補正板の位置関係を示したものであり、図６（ａ）は、図３（ａ）と同じ配置、つまり第１の非点収差補正板２１１の点Ｏａ、点Ｏａ´と、第２の非点収差補正板２１２の点Ｏｂ、点Ｏｂ´とが１つのＺ方向の直線上に存在する位置関係を示すものである。この場合は、前述のように透過する光に対して位相差の分布は発生しない。このとき、点Ｏａ、点Ｏａ´、点Ｏｂおよび点Ｏｂ´を結ぶ直線を直線Ｏ−Ｏ´とし、以下、直線Ｏ−Ｏ´を「光軸」という。
【００８３】
図６（ｂ）および図６（ｃ）は、第１の非点収差補正板２１１と、第２の非点収差補正板２１２をＸ軸方向に沿って、光軸（基準配置）よりそれぞれ＋ｘ０、−ｘ０だけ変位させたときの位置関係を示す模式図である。つまり、この変位量の絶対値は同じ（＝｜ｘ０｜）であって、光軸（基準配置）よりＸ方向に沿って２つの非点収差補正板それぞれの変位量が逆符号であればよい。ここで、光軸（直線Ｏ−Ｏ´）を基準に＋ｘ０だけ平行してずれた直線を直線α−α´とし、光軸（直線Ｏ−Ｏ´）を基準に−ｘ０だけ平行してずれた直線を直線β−β´とする。
【００８４】
そして、このとき、光軸（基準配置）より変位量｜ｘ０｜を有する非点収差補正素子２１０を透過する光の位相差の分布について考える。図７は、非点収差補正素子２１０のＸ−Ｙ平面を光が透過する側から示した模式図であって、非点収差補正素子２１０と光軸との交点を点Ｐとし、この点ＰをＸ−Ｙ平面における原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）とする。このとき、非点収差補正素子２１０に同相で入射して透過する光の位相差の分布は、上記の式（４ａ）および式（４ｂ）より、
ｆ１（ｘ−ｘ０，ｙ）＋ｇ１（ｘ＋ｘ０，ｙ）（＝ｈ１（ｘ，ｙ）とする。）
＝｛ａ（ｘ−ｘ０）３＋ｂ（ｘ−ｘ０）ｙ２｝−｛ａ（ｘ＋ｘ０）３＋ｂ（ｘ＋ｘ０）ｙ２｝これを展開し、さらにｂ＝−３ａであるので、
ｈ１（ｘ，ｙ）＝−６ａ（ｘ２−ｙ２）ｘ０−２ａｘ０３  ・・・  （５ａ）
を与えることができる。
【００８５】
上記の式（５ａ）の最後の項は非点収差補正素子２１０全面を透過する光に発生する位相差のオフセットであるので無視することができ、この−２ａｘ０３を除いた関数ｈ１´（ｘ，ｙ）を、
ｈ１´（ｘ，ｙ）＝−６ａ（ｘ２−ｙ２）ｘ０          ・・・  （５ｂ）
とする。
【００８６】
上記の式（５ｂ）は、直交座標による位相差の分布であって、極座標に変換して表すと、図７のように点Ｐを原点（０，０）として任意の点Ｐ´を与え、Ｐ−Ｐ´の距離をρ、Ｘ軸を基準として線分Ｐ−Ｐ´とがなす角度をθ（反時計回りの方向がプラス）とすると、
ｈ１´（ρ，θ）＝−６ａρ２（２ｃｏｓ２θ−１）ｘ０  ・・・  （５ｃ）
で与えることができる。
【００８７】
つまり、式（５ｃ）は、変位量ｘ０の大きさに比例して非点収差成分を発生することができる。例えば、他の光学系で発生した非点収差の分布が、上記の式（１ａ）に基づく非点収差の関係式より３ρ２（２ｃｏｓ２θ−１）であって、これ基づく位相差の分布を補正したい場合、式（５ｃ）でａ＝１と設定したとき、変位量ｘ０＝０．５となるように調整することによって、−３ρ２（２ｃｏｓ２θ−１）の非点収差を発生させることで、光学系で発生した非点収差を相殺することができる。
【００８８】
このように、非点収差補正素子２１０の可動方向をＸ軸方向としたが、収差補正装置２００を用いる光学系が、レンズ（瞳）が光軸と直交する方向に可動する機構を備える光学装置である場合、以下の理由で、非点収差補正素子２１０の可動方向は、レンズ（瞳）の可動方向に対して直交する方向（この場合Ｙ軸方向）とするとよい。例えば、非点収差補正素子２１０と図示しないレンズの可動方向とが一致する場合、レンズの最大可動距離と第１の非点収差補正板２１１、第２の非点収差補正板２１２が最も変位する距離とを加えた分だけ、それぞれの非点収差補正板の幅を大きくする必要がある。一方、レンズ（瞳）の可動方向と非点収差補正素子２１０の可動方向とが直交する場合、それぞれ、一方の方向に大きな幅をもつ非点収差補正板としなくてもよく、非点収差補正板の位置に幅の制限がある光学系において有効である。例えば、光ヘッド装置に用いられる対物レンズを対象とした場合、上記の説明のように対物レンズのレンズシフト方向に対して直交する方向に非点収差補正素子２１０が可動できるとよい。
【００８９】
また、上記の説明のように、非点収差補正素子２１０の可動方向とレンズの可動方向がいずれも同じである場合、それぞれの非点収差補正板の幅が大きくなる。この方向をＸ軸方向としたとき、第１の非点収差補正板２１１および第２の非点収差補正板２１２のＸ軸方向の幅が広がった分だけ曲面の最大値と最小値との差（＝位相差）が大きくなる。例えば、式（４ａ）において、ｘが取り得る範囲が−１．０≦ｘ≦＋１．０として、幅が大きくなることでｘが取り得る範囲が−１．１≦ｘ≦＋１．１として考える。さらに、簡単のためａ＝１、ｙ＝０（Ｘ軸上の断面）とすると、−１．０≦ｘ≦＋１．０の場合、第１の非点収差補正板２１１のＹ軸上の位相差は２となるが、−１．１≦ｘ≦＋１．１の場合、第１の非点収差補正板２１１のＹ軸上の位相差は約２．７と大きくなる。つまり、幅が大きくなると位相差に応じて曲面の物理的な段差も大きくなる。
【００９０】
このとき、例えば、図５（ａ）のようにステップ形状で近似させると、凹凸の段差（高さの最大値と最小値との差）が大きいと、隣り合うステップ同士の段差ｇも大きくなるので、式（４ａ）の曲面の関数に対して大きい残留収差が発生する。一方、レンズの可動方向がＹ方向である場合、それぞれの非点収差補正板の幅を小さくできるので、同じステップ数Ｎのステップ形状に近似した場合でも、式（４ａ）の曲面の関数に対して発生する残留収差を小さくすることができる。
【００９１】
また、このほかに、式（４ａ）および式（４ｂ）に対してＸ−Ｙ平面に対してチルト成分を加える関数にしてもよい。ここで、第１の非点収差補正素子２１１のチルト成分の位相差の分布をｔ１（ｘ，ｙ）、第２の非点収差補正素子２１２のチルト成分の分布をｔ２（ｘ，ｙ）とすると具体的に、
ｔ１（ｘ，ｙ）＝ｔＡｘ＋ｔＢｙ                          ・・・  （４ｄ）
ｔ２（ｘ，ｙ）＝−ｔ１（ｘ，ｙ）                        ・・・  （４ｅ）
（但し、ｔＡ，ｔＢは定数）
で表すことができる。そして、式（４ａ）に基づく第１の非点収差補正板２１１の位相差の分布に式（４ｄ）の成分を加え、式（４ｂ）に基づく第２の非点収差補正板２１２の位相差の分布に式（４ｅ）の成分を加えるとよい。
【００９２】
ここで、第１の非点収差補正素子２１１としてｆ１（ｘ，ｙ）に基づいて、チルト成分を加えた位相差の分布を考慮して一般化した関数ｆ１Ｔ（ｘ，ｙ）は、
ｆ１Ｔ（ｘ，ｙ）＝ａｘ３＋ｂｘｙ２＋ｔＡｘ＋ｔＢｙ        ・・・  （４ｆ）
ａ／ｂ＝−１／３（ａ，ｂ，ｔＡ，ｔＢは係数）
となり、第２の非点収差補正素子２１２としてｇ１（ｘ，ｙ）に基づいて、チルト成分とを加えた位相差の分布を考慮して一般化した関数ｇ１Ｔ（ｘ，ｙ）は、
ｇ１Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ１Ｔ（ｘ，ｙ）                      ・・・  （４ｇ）
を満たす曲面または、これらの関数に基づいて階段状に近似する形状とする。なお、式（４ｆ）および式（４ｇ）において、ｔＡおよびｔＢは０を含むものであって、ｔＡ＝ｔＢ＝０であれば、それぞれ式（４ａ）および式（４ｂ）に相当する。
【００９３】
このとき、チルト成分を含む第１の非点収差補正素子２１１と第２の非点収差補正素子２１２をそれぞれ＋ｘ０、−ｘ０だけ移動させたとき、非点収差補正素子２１０に同相で入射して透過する光の位相差の分布は、式（５ａ）にさらにチルト成分を加えた位相差分布を有する。そして、チルト成分の位相差の分布は、上記の式（４ｄ）および式（４ｅ）より、
ｔ１（ｘ−ｘ０，ｙ）＋ｔ２（ｘ＋ｘ０，ｙ）（＝ｔＳ（ｘ，ｙ）とする。）
＝｛ｔ１（ｘ−ｘ０）＋ｔ２ｙ｝−｛ｔ１（ｘ＋ｘ０）＋ｔ２ｙ｝であり、
ｔＳ（ｘ，ｙ）＝−２ｔ１ｘ０                            ・・・  （４ｈ）
で与えられる。
【００９４】
ここで、式（４ｈ）は、非点収差補正素子２１０全面を透過する光に発生する位相差のオフセットであるので無視することができるため、第１の非点収差補正板２１１と第２の非点収差補正板２１２が式（４ｇ）に示すように、関数が互いに相補的となるチルト成分があっても位相差の分布は変化しない。次に、チルト成分を含む位相差分布の関数と、ステップ形状に近似した非点収差補正板の断面形状との関係について説明する。図８（ａ）は、ｙ＝０の断面における式（４ａ）に基づく第１の非点収差補正板２１１の曲面（点線）をステップ数Ｎ＝４で近似した第１の非点収差補正板２１１ｃ（実線）の断面模式図である。そして、図８（ｂ）は、図８（ａ）の曲面にチルト成分を加えた式（４ｆ）の曲面を有する第１の非点収差補正板２１１ｔの曲面（点線）をステップ数Ｎ＝４で近似した第１の非点収差補正板２１１ｄ（実線）の断面模式図である。
【００９５】
例えば、第１の非点収差補正板２１１の断面をステップ形状で近似するとき、式（４ａ）に近づくようにステップ数Ｎを大きくして段差を小さくするように形成することもできるが、チルト成分を加えた式（４ｆ）の曲面を与えることによって、ステップ数Ｎを大きくしなくても、曲面に近い分布を得ることができる。このように曲面とステップの位置との差を小さくできれば、この差によって発生する残留収差も小さくすることができる。したがって、図８（ａ）に示すようにチルト成分を含まない曲面をステップ数Ｎ＝４で近似した第１の非点収差補正板２１１ｃに対して、チルト成分を含む曲面を近似した第１の非点収差補正板２１１ｄが、同じステップ数の場合でもより残留収差を小さくすることができ、高い精度の収差補正を実現することができる。なお、このようにチルト成分の位相差を含む収差補正素子は、非点収差補正素子２１０に限らず、後述する第２の実施形態以降の各収差補正素子においても、同様に適用できる。
【００９６】
なお、有効径比ｋ＝１としたので２つの非点収差補正板の変位量はいずれも｜ｘ０｜として説明したが、有効径比ｋ≠１であって、第１の非点収差補正板２１１の移動距離が＋ｘ０であるとき、第２の非点収差補正板２１２の移動距離が−ｋ×ｘ０となるように、位置調整部で制御するとよい。
【００９７】
また、式（５ｃ）の非点収差の分布によって、Ｘ−Ｙ平面においてＸ方向およびＹ方向を軸にして対称に発生する非点収差を相殺することができるが、Ｘ−Ｙ平面においてＸ方向とＹ方向との間にある任意の方向を軸にして対称に発生する非点収差（例えば＋４５°方向）に対しては、図７の非点収差補正素子２１０の光軸（点Ｐ）を中心に非点収差補正素子２１０を（＋４５°）回転し、Ｘ軸の方向またはＹ軸の方向と、発生する非点収差の対称となる軸とを一致させるとよい。この場合、位置調整部２２０は、第１の非点収差補正板２１１と第２の非点収差補正板２１２を互いに反対の方向に移動させる機構に加えて、光軸を中心に非点収差補正素子２１０を回転させる機構を有するとよい。本実施形態に係る収差補正装置により、発生する非点収差に対して高次の項を無視することがなく、大きな誤差をともなわずに的確に非点収差を補正することができる。
【００９８】
（第２の実施形態）
図９（ａ）は、第２の実施形態に係る収差補正装置３００を示す模式図であって第１の非点収差補正素子３１０と第２の非点収差補正素子３２０および位置調整部３３０から構成される。また、第１の非点収差補正素子３１０と第２の非点収差補正素子３２０は、第１の実施形態に係る非点収差補正素子２１０と同じものであって、第２の非点収差補正素子３２０は、第１の非点収差補正素子３１０から光軸を中心に、例えば４５°回転した方向に配置される。図９（ｂ）は、第１の非点収差補正素子３１０と第２の非点収差補正素子３２０とを示す平面模式図である。
【００９９】
第１の非点収差補正素子３１０を構成する第１の非点収差補正板３１１と第２の非点収差補正板３１２は、第１の実施形態の非点収差補正素子２１０と同様に基準配置よりＸ方向に可動し、第２の非点収差補正素子３２０を構成する第３の非点収差補正板３２１と第４の非点収差補正板３２２は基準配置よりＸ方向に対して４５°の角度をなす方向に可動する。この構成によって、第１の非点収差補正素子３１０でＸ−Ｙ平面においてＸ方向およびＹ方向を軸にして対称に発生する非点収差を相殺することができ、第２の非点収差補正素子３２０でＸ−Ｙ平面においてＸ方向およびＹ方向に対して４５°の角度をなす方向を軸にして対称に発生する非点収差を相殺することができる。
【０１００】
これより、Ｘ−Ｙ平面においてＸ方向とＹ方向との間にある任意の方向を軸にして対称に発生する非点収差に対して、第１の非点収差補正素子３１０を構成する第１の非点収差補正板３１１と第２の非点収差補正板３１２の移動距離および、第２の非点収差補正素子３２０を構成する第３の非点収差補正板３２１と第４の非点収差補正板３２２の移動距離をそれぞれ直線方向に移動する調整を行うことによって精度よく補正することができる。なお、この角度は、４５°に限らず、１３５°、２２５°または３１５°であってもよく、ｍを１，３，５，７のいずれかの整数としたとき（ｍ×４５）°であればよい。このように、本実施形態に係る収差補正装置により、他の光学系で発生する非点収差に対して大きな誤差をともなわずに的確に非点収差を補正することができる。
【０１０１】
また、第３の非点収差補正板３２１および第２の非点収差補正板３２２に入射する光の有効径がそれぞれＤ３、Ｄ４で、Ｄ４／Ｄ３＝ｋ´倍であると一般化したとき、上記の式（４ｇ）を変形して、ｇ１Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ１Ｔ（ｘ／ｋ´，ｙ／ｋ´）｝、を満たす関係の分布が与えられた構成を有するとよい。また、Ｘ軸に対して（ｍ×４５）°の角度をなす方向に沿って第３の非点収差補正板３２１の移動距離が＋ｘ０´であるとき、第４の非点収差補正板３２２の移動距離が−ｋ´×ｘ０´となるように、位置調整部で制御するとよい。
【０１０２】
（第３の実施形態）
第２の実施形態では、Ｘ−Ｙ平面において第１の非点収差補正素子３１０の移動方向と第２の非点収差補正素子３２０の移動方向が（ｍ×４５）°異なる収差補正装置３００の構成を示したが、第３の実施形態に係る収差補正装置４００は、２つの非点収差補正素子がＸ−Ｙ平面で同一方向に移動させることで任意の方向を軸にして対称に発生する非点収差を補正するものである。
【０１０３】
図１０（ａ）は、第３の実施形態に係る収差補正装置４００を示す模式図であって第１の非点収差補正素子３１０と第２の非点収差補正素子４２０および位置調整部４３０から構成される。また、第１の非点収差補正素子は、第２の実施形態に係る第１の非点収差補正素子３１０と同じ構成を有するものであり、ここでは説明を省略する。次に、第２の非点収差補正素子４２０について説明する。第２の非点収差補正素子４２０は、第３の非点収差補正板４２１と第４の非点収差補正板４２２が平行して配置するように構成される。また、図１０（ｂ）は、第３の非点収差補正板４２１と第４の非点収差補正板４２２とがＸ方向にずれたときの位置関係を示す模式図である。
【０１０４】
ここで、第３の非点収差補正板４２１のＸ−Ｙ平面における（直交）座標の原点である点Ｏｄを透過する光に対し、Ｘ−Ｙ平面上の任意の位置（ｘ，ｙ）においてＺ方向に透過する光の位相差の関係をｆ２（ｘ，ｙ）で表す関数とする。このとき、第３の非点収差補正板４２１は、位相差の分布ｆ２（ｘ，ｙ）が、
ｆ２（ｘ，ｙ）＝Ａｘ２ｙ                                ・・・  （６ａ）
（Ａは係数）となるように構成する。なお、Ａの値は、位相差の大きさを与える係数であって、後述するように、変位量（ｘ０）の大きさによって補正する非点収差の大きさを決めることができる。
【０１０５】
また、上記の式（６ａ）は、第１の実施形態と同様に式（４ｄ）のチルト成分を加えた位相差の分布を考慮すると、一般化した関数ｆ２Ｔ（ｘ，ｙ）は、
ｆ２Ｔ（ｘ，ｙ）＝Ａｘ２ｙ＋ｔＡｘ＋ｔＢｙ                  ・・・  （６ｂ）
（Ａ，ｔＡ，ｔＢは係数）
となる。また、ｔＡおよびｔＢは０を含むものであって、ｔＡ＝ｔＢ＝０であれば、式（６ａ）に相当する。
【０１０６】
次に、第４の非点収差補正板４２２について考える。図１０（ｂ）に示すように、第４の非点収差補正板４２２も、第３の非点収差補正板４２１と同様にＺ方向に透過する光の位相差（厚さ）の分布を有する。また、Ｘ−Ｙ平面において（直交）座標の原点である点Ｏｅを透過する光に対し、Ｘ−Ｙ平面上の任意の位置（ｘ，ｙ）においてＺ方向に透過する光の位相差の関係をｇ２Ｔ（ｘ，ｙ）で表す関数とすると、
ｇ２Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ２Ｔ（ｘ，ｙ）                      ・・・  （６ｃ）
を満たす関係の分布が与えられた構成を有する。
【０１０７】
また、第３の非点収差補正板４２１および第４の非点収差補正板４２２に入射する光の有効径は、上記のようにいずれも同じものという前提で説明したが、それぞれの非点収差補正板に入射する光の有効径が異なる場合、つまり、第３の非点収差補正板４２１に入射する光の有効径Ｄ３に対する、第４の非点収差補正板４２２に入射する光の有効径Ｄ４で表す有効径比をｋ´（＝Ｄ４／Ｄ３）と一般化したとき、上記の式（６ｃ）を変形して、
ｇ２Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ２Ｔ（ｘ／ｋ´，ｙ／ｋ´）            ・・・  （６ｄ）
を満たす関係の分布が与えられた構成を有するとよい。以下は、説明を簡単にするため、Ｄ３＝Ｄ４、つまり有効径比ｋ´＝１とし、さらにｔＡ＝ｔＢ＝０、つまり、チルト成分が無いものとして説明する。
【０１０８】
ここで、第１の非点収差補正素子３１０と同様に第２の非点収差補正素子４２０も基準配置より第３の非点収差補正板４２１および第４の非点収差補正板４２２をそれぞれ＋ｘ０、−ｘ０だけ変位させる。同様に、この変位量の絶対値は同じ（＝｜ｘ０｜）であって、基準配置よりＸ方向に沿って２つの非点収差補正板それぞれの変位量が逆符号であればよい。ここで、光軸（直線Ｏ−Ｏ´）を基準に＋ｘ０だけ平行してずれた直線を直線α１−α１´とし、光軸（直線Ｏ−Ｏ´）を基準に−ｘ０だけ平行してずれた直線を直線β１−β１´とする。なお、この変位量｜ｘ０｜は任意の値を示すものであって、実際には第１の非点収差補正素子３１０に対して与える変位量｜ｘ０｜と必ずしも同じ値を与えるものではない。
【０１０９】
そして、このとき、基準配置より変位量｜ｘ０｜を有する第２の非点収差補正素子４２０を透過する光の位相差の分布について考え、光軸と交わるＸ−Ｙ平面における原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）とする。このとき、第２の非点収差補正素子４２０に同相で入射して透過する光の位相差の分布は、上記の式（６ｂ）および式（６ｃ）より、
ｆ２Ｔ（ｘ−ｘ０，ｙ）＋ｇ２Ｔ（ｘ＋ｘ０，ｙ）（＝ｈ２（ｘ，ｙ）とする。）
＝Ａ（ｘ−ｘ０）２ｙ−Ａ（ｘ＋ｘ０）２ｙ、であり、これを展開し、
ｈ２（ｘ，ｙ）＝−４Ａｘ０ｘｙ                        ・・・  （７ａ）
を与えることができる。
【０１１０】
上記の式（７ａ）は、直交座標による位相差の分布であって、極座標に変換して表すと、図７の極座標の関係と同様に、点Ｐを原点（０，０）として任意の点Ｐ´を与え、Ｐ−Ｐ´の距離をρ、Ｘ軸を基準として線分Ｐ−Ｐ´とがなす角度をθ（反時計回りの方向がプラス）とすると、
ｈ２（ρ、θ）＝−４Ａｘ０ρ２ｓｉｎθ・ｃｏｓθ      ・・・  （７ｂ）
で与えることができる。
【０１１１】
つまり、式（７ｂ）は、変位量ｘ０の大きさに比例して非点収差成分を発生することができる。例えば、他の光学系で発生した非点収差の分布が、上記の式（１ｂ）に基づく非点収差の関係式より２ρ２ｓｉｎθ・ｃｏｓθであり、式（７ｂ）でＡ＝１と設定したとき、変位量ｘ０＝０．５となるように調整することによって、−２ρ２ｓｉｎθ・ｃｏｓθの非点収差を発生させることで、θ＝４５°およびθ＝１３５°方向に発生する非点収差を相殺することができるものである。このように、第３の実施形態に係る収差補正装置４００は、位置調整部４３０によってＸ−Ｙ平面の１つの方向（例えばＸ方向）に移動する機構を備えるだけで、Ｘ方向またはＹ方向を軸に対称に発生する非点収差成分および、θ＝４５°およびθ＝１３５°方向を軸に対称に発生する非点収差成分のいずれも補正することができるので、その結果、Ｘ−Ｙ面上の任意の方向に発生する非点収差を精度よく補正することができる。このように、本実施形態に係る収差補正装置により、他の光学系で発生する非点収差に対して、大きな誤差をともなわずに的確に非点収差を補正することができる。
【０１１２】
なお、簡単のため、有効径比ｋ´＝１とし、さらに２つの非点収差補正板の変位量はいずれも｜ｘ０｜として説明したが、有効径比ｋ´≠１であって、第３の非点収差補正板４２１の移動距離が＋ｘ０´であるとき、第４の非点収差補正板４２２の移動距離が−ｋ×ｘ０´となるように、位置調整部で制御するとよい。
【０１１３】
（第４の実施形態）
第１〜第３の実施形態では、一対の非点収差補正板を１つの直線方向に沿って平行移動させて非点収差補正をするための収差補正装置を示したが、非点収差を補正する収差補正装置の構成として一対の非点収差補正板を光軸と直交する方向に回転移動させてもよい。本実施形態では、２つの非点収差補正板を互いに平行方向に回転させて非点収差を補正する構成を有する収差補正装置について説明する。
【０１１４】
図１１（ａ）は、図１（ａ）の収差補正装置１００として、とくに非点収差を補正するための収差補正装置５００を示す模式図である。収差補正装置５００は、第１の非点収差補正板５１１と第２の非点収差補正板５１２からなる非点収差補正素子５１０と、位置調整部５２０から構成される。また、図１１（ｂ）、図１１（ｃ）はそれぞれ第１の非点収差補正板５１１、第２の非点収差補正板５１２を示す平面模式図を示すものである。
【０１１５】
また、第１の非点収差補正板５１１および第２の非点収差補正板５１２は、第１の実施形態と同様に、同相で入射する光に対して透過する光に位相差の分布を与えるように厚さの分布を有する。また、図１１（ａ）に示すように、第１の非点収差補正板５１１の点Ｏａおよび点Ｏａ´は、第１の非点収差補正板５１１の２つの面上にある点であって、いずれの点もＸ−Ｙ平面の１つの法線上に存在する。同様に、第２の非点収差補正板５１２の点Ｏｂおよび点Ｏｂ´は、第２の非点収差補正板５１２の２つの面上にある点であって、いずれの点もＸ−Ｙ平面の１つの法線上に存在する。そして、点Ｏａ、点Ｏａ´、点Ｏｂおよび点Ｏｂ´は、入射する光の光軸（直線Ｏ−Ｏ´）上に位置するように配置される。また、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）に示すように、点Ｏａおよび点Ｏｂは、それぞれ中心部に位置し、Ｘ−Ｙ平面における（直交）座標（ｘ，ｙ）＝（０，０）とする。
【０１１６】
なお、第１の非点収差補正板５１１および第２の非点収差補正板５１２は、材料、屈折率、（Ｘ−Ｙ）平面の外縁の形状は、第１の実施形態と同じとして考える。第１の実施形態では、光軸（直線Ｏ−Ｏ´）を基準にＸ方向に平行移動させたが、第４の実施形態に係る収差補正装置５００は、光軸（直線Ｏ−Ｏ´）上に点Ｏａ、点Ｏａ´、点Ｏｂおよび点Ｏｂ´が固定されて位置調整部５２０によってＸ−Ｙ平面に平行に回転をさせるものである。
【０１１７】
次に、第１の非点収差補正板５１１の位相差（厚さ）の分布について極座標（ρ，θ）を用いて説明する。なお、ρは、図１１（ｂ）、図１１（ｃ）に示すように直交座標（ｘ，ｙ）の原点（点Ｏａ＝（０，０））から任意の点Ｐ´までの距離、θは、原点と点Ｐ´までの線分とＸ軸とがなす角度（反時計回りがプラス）である。ここで、点Ｏａを透過する光に対し、Ｘ−Ｙ平面上の任意の位置（ρ，θ）においてＺ方向に透過する光の位相である位相差の関係をｆ３（ρ，θ）で表す関数とする。このとき、第１の非点収差補正板５１１は、位相差の分布ｆ３（ρ，θ）が、
ｆ３（ρ，θ）＝Ｂρ２ｃｏｓθ・ｓｉｎθ        ・・・  （８ａ）
となるように構成する。例えば、屈折率ｎｓの材料で第１の非点収差補正板５１１を構成する場合、式（８ａ）を満足するように式（３ａ）または式（３ｂ）に基づいて厚さの分布を与える。つまり、式（３ａ）または式（３ｂ）のｄ２を、座標（ρ，θ）に対応する厚さの変数として、それぞれの座標における厚さを与えるとよい。また、Ｂは定数である。なお、Ｂの値は、位相差の大きさを与える係数であって、後述するように、変位量（θ０）の大きさによって補正する非点収差の大きさを決めることができる。
【０１１８】
また、上記の式（８ａ）は、第１の実施形態と同様に式（４ｄ）のチルト成分を極座標に変化して加えた位相差の分布を考慮すると、一般化した関数ｆ３Ｔ（ρ，θ）は、
ｆ３Ｔ（ρ，θ）＝Ｂρ２ｃｏｓθ・ｓｉｎθ＋ｔＡρｃｏｓθ＋ｔＢρｓｉｎθ
・・・  （８ｂ）
（Ｂ，ｔＡ，ｔＢは係数）
となる。また、ｔＡおよびｔＢは０を含むものであって、ｔＡ＝ｔＢ＝０であれば、式（８ａ）に相当する。
【０１１９】
次に、第２の非点収差補正板５１２について考える。図１１（ａ）に示すように、第２の非点収差補正板５１２も、第１の非点収差補正板５１１と同様にＺ方向に透過する光の位相差（厚さ）の分布を有する。また、Ｘ−Ｙ平面において極座標の原点である点Ｏｂを透過する光に対し、Ｘ−Ｙ平面上の任意の位置（ρ，θ）においてＺ方向に透過する光の位相差の関係をｇ３Ｔ（ρ，θ）で表す関数とすると、
ｇ３Ｔ（ρ，θ）＝−ｆ３Ｔ（ρ，θ）                ・・・  （８ｃ）
を満たす関係の分布が与えられた構成を有する。また、このとき、第１の非点収差補正板５１１および第２の非点収差補正板５１２のＸ軸上の任意の点（ρ≠０）を考え、それぞれ点Ｐａ、点Ｐｂとする。なお、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）では、いずれも＋Ｘ方向の端部をそれぞれ点Ｐａ、点Ｐｂとする。
【０１２０】
また、第１の非点収差補正板５１１および第２の非点収差補正板５１２に入射する光の有効径は、上記のようにいずれも同じものという前提で説明したが、それぞれの非点収差補正板に入射する光の有効径が異なる場合、つまり、第１の非点収差補正板５１１に入射する光の有効径Ｄ１に対する、第２の非点収差補正板５１２に入射する光の有効径Ｄ２で表す有効径比ｋ（＝Ｄ２／Ｄ１）と一般化したとき、上記の式（８ｃ）を変形して、
ｇ３Ｔ（ρ，θ）＝−ｆ３Ｔ（ρ／ｋ，θ）              ・・・  （８ｄ）
を満たす関係の分布が与えられた構成を有するとよい。以下は、説明を簡単にするため、Ｄ１＝Ｄ２、つまりｋ＝１とし、さらにｔＡ＝ｔＢ＝０、つまり、チルト成分が無いものとして説明する。
【０１２１】
また、図１１（ａ）に示すように第１の非点収差補正板５１１の点Ｏａ、点Ｏａ´と、第２の非点収差補正板５１２の点Ｏｂ、点Ｏｂ´とが１つのＺ方向の直線上に存在し、Ｘ方向およびＹ方向が一致するように配置する。このとき、Ｚ方向から波長λの光が入射すると、非点収差補正素子５１０を透過する光は、式（８ｂ）の関係より、位相差の分布が相殺されていずれの位置を透過する光の位相は等しくなる。つまり、ｇ３Ｔ（ρ，θ）＋ｆ３Ｔ（ρ，θ）＝０であるので、非点収差補正素子５１０に同相で光が入射する場合、透過する光も同相となる。
【０１２２】
次に、光ヘッド装置等の光学装置の組み立てによって非点収差が発生する場合、この非点収差を補正するための第１の非点収差補正板５１１、第２の非点収差補正板５１２の位置関係およびその原理について説明する。図１２は、非点収差補正素子５１０を構成する２つの非点収差補正板の位置関係を示したものである。ここで、図１１（ｂ）の直線Ｏａ−Ｐａ、図１１（ｃ）の直線Ｏｂ−Ｐｂを考え、Ｘ軸に対して反時計回り方向をプラス（＋）、時計回りの方向をマイナス（−）と定義すると、図１２（ａ）に示すように第１の非点収差補正板５１１は、Ｘ軸と直線Ｏａ−Ｐａとがなす角度がθ０、図１２（ｂ）に示すように第２の非点収差補正板５１２は、Ｘ軸と直線Ｏｂ−Ｐｂとがなす角度が−θ０となるように配置する。なお、前述のように点Ｏａと点Ｏｂは光軸上にある点であるので、位置は変化しない。
【０１２３】
そして、光軸を基準に変位量として角度｜θ０｜を有する非点収差補正素子５１０を透過する光の位相差の分布について考える。図１３（ａ）は、非点収差補正素子５１０のＸ−Ｙ平面を光が透過する側から示した模式図であって、点Ｏａ、点ＯｂをＸ−Ｙ平面における極座標の原点（ρ，θ）＝（０，０）とする。このとき、非点位相補正素子５１０に同相で入射して透過する光の位相差の分布は、上記の式（８ｂ）および式（８ｃ）より、
ｆ３Ｔ（ρ，θ−θ０）＋ｇ３Ｔ（ρ，θ＋θ０）（＝ｈ３（ρ，θ）とする。）
＝Ｂρ2ｃｏｓ（θ−θ０）ｓｉｎ（θ−θ０）−Ｂρ2ｃｏｓ（θ＋θ０）ｓｉｎ（θ＋θ０）
ｈ３（ρ，θ）＝−２Ｂρ2（２ｃｏｓ２θ−１）ｓｉｎ２θ０  ・・・  （９）
を与えることができる。
【０１２４】
上記の式（９）は、変位量θ０の大きさに比例して非点収差成分を発生することができる。例えば、他の光学系で発生した非点収差の分布が、上記の式（１ａ）に基づく非点収差の関係式よりρ２（２ｃｏｓ２θ−１）であり、式（９）でＢ＝１と設定したとき、変位量θ０＝１５［度］となるように調整することによって、−ρ２（２ｃｏｓ２θ−１）の非点収差を発生させることで、光学系で発生した非点収差を相殺することができる。実際に、Ｘ方向およびＹ方向に対称に発生した非点収差を補正するように変位量θ０を与えるとよい。つまり、光軸を中心として２つの非点収差補正板を互いに逆方向に同じ角度だけ変位させるだけで光学系の非点収差を補正することができる。
【０１２５】
また、Ｘ−Ｙ平面においてＸ方向とＹ方向との間にあり、Ｘ軸を基準とした任意の角度θ１（以下、「シフト角」という。）の方向を軸にして対称に発生する非点収差（例えば＋４５°方向）に対しては、図１３（ｂ）のように、非点収差補正素子５１０の光軸を中心に非点収差補正素子５１０を（＋４５°）回転し、Ｘ軸の方向と、発生する非点収差の対称となる軸とを一致させるとよい。そして、このシフト角θ１の方向を基準として２つの非点収差補正板を互いに逆方向に同じ角度θ０だけ変位させる。この場合、第１の非点収差補正板５１１の直線Ｏａ−ＰａはＸ軸に対して（θ１＋θ０）の角度をなすとともに、第２の非点収差補正板５１２の直線Ｏｂ−ＰｂはＸ軸に対して（θ１−θ０）の角度をなすように配置するとよい。また、シフト角θ１の方向に対称な非点収差だけでなく、θ１＋９０°方向に対称な非点収差も補正することができる。このことから、シフト角θ１を０°〜９０°の間で調整することで、Ｘ−Ｙ平面上において、光軸を含むいずれの方向を対称の軸とした他の光学系で発生する非点収差に対して、大きな誤差をともなわずに的確に非点収差を補正することができる。
【０１２６】
（第５の実施形態）
図１４（ａ）は、図１（ａ）の収差補正装置１００として、とくにコマ収差を補正するための収差補正装置６００を示す模式図である。収差補正装置６００は、第１のコマ収差補正板６１１と第２のコマ収差補正板６１２からなるコマ収差補正素子６１０と、位置調整部６２０から構成される。また、図１４（ｂ）、図１４（ｃ）はそれぞれ第１のコマ収差補正板６１１、第２のコマ収差補正板６１２の平面模式図を示すものである。
【０１２７】
コマ収差補正素子を構成する第１のコマ収差補正板６１１、第２のコマ収差補正板６１２は、第３の実施形態に係る非点収差補正素子５１０と同様に、光軸（直線Ｏ−Ｏ´）上に点Ｏａ、点Ｏａ´、点Ｏｂおよび点Ｏｂ´が固定されて位置調整部６２０によってＸ−Ｙ平面に平行に回転をさせるものである。
【０１２８】
次に、第１のコマ収差補正板６１１の位相差（厚さ）の分布について極座標（ρ，θ）を用いて説明する。なお、ρは、図１４（ｂ）、図１４（ｃ）に示すように直交座標（ｘ，ｙ）の原点（点Ｏａ＝（０，０））から任意の点Ｐ´までの距離、θは、原点と点Ｐ´までの線分とＸ軸とがなす角度である。ここで、点Ｏａを透過する光に対し、Ｘ−Ｙ平面上の任意の位置（ρ，θ）においてＺ方向に透過する光の位相である位相差の関係をｆ４（ρ，θ）で表す関数とする。このとき、第１のコマ収差補正板６１１は、位相差の分布ｆ４（ρ，θ）が、
ｆ４（ρ、θ）＝ｃρ３ｓｉｎθ＋ｄρｓｉｎθ            ・・・  （１０ａ）
（但し、ｃ／ｄ＝−３／（２ｒ０２）、ｒ０は収差を補正する光の半径）
となるように構成する。例えば、屈折率ｎｓの材料で第１のコマ収差補正板６１１を構成する場合、式（１０ａ）を満足するように式（３ａ）または式（３ｂ）に基づいて厚さの分布を与える。つまり、式（３ａ）または式（３ｂ）のｄ２を、座標（ρ，θ）に対応する厚さの変数として、それぞれの座標における厚さを与えるとよい。なお、ｃおよびｄの値は、位相差の大きさを与える係数であって、後述するように、変位量（θ０）の大きさによって補正する非点収差の大きさを決めることができる。また、以下は、ｒ０＝１とし、ｃ／ｄ＝−３／２という関係であるものとして説明する。
【０１２９】
また、上記の式（１０ａ）は、第１の実施形態と同様に式（４ｄ）のチルト成分を加えた位相差の分布を考慮すると、一般化した関数ｆ４Ｔ（ρ，θ）は、
ｆ４Ｔ（ρ，θ）＝ｃρ３ｓｉｎθ＋ｄρｓｉｎθ＋ｔＡρｃｏｓθ＋ｔＢρｓｉｎθ
・・・  （１０ｂ）
（ｃ，ｄ，ｔＡ，ｔＢは係数）
となる。また、ｔＡおよびｔＢは０を含むものであって、ｔＡ＝ｔＢ＝０であれば、式（１０ａ）に相当する。
【０１３０】
また、第２のコマ収差補正板６１２も、第１のコマ収差補正板６１１と同様にＺ方向に透過する光の位相差（厚さ）の分布を有する。そして、Ｘ−Ｙ平面において極座標の原点である点Ｏｂを透過する光に対し、Ｘ−Ｙ平面上の任意の位置（ρ，θ）においてＺ方向に透過する光の位相差の関係をｇ４Ｔ（ρ，θ）で表す関数とすると、
ｇ４Ｔ（ρ，θ）＝−ｆ４Ｔ（ρ，θ）                      ・・・  （１０ｃ）
を満たす関係の分布が与えられた構成を有する。また、このとき、第１のコマ収差補正板６１１および第２のコマ収差補正板６１２のＸ軸上の任意の点（ρ≠０）を考え、それぞれ点Ｐａ、点Ｐｂとする。なお、図１４（ｂ）および図１４（ｃ）では、いずれも＋Ｘ方向の端部をそれぞれ点Ｐａ、点Ｐｂとする。
【０１３１】
また、第１のコマ収差補正板６１１および第２のコマ収差補正板６１２に入射する光の有効径は、上記のようにいずれも同じものという前提で説明したが、それぞれのコマ収差補正板に入射する光の有効径が異なる場合、つまり、第１のコマ収差補正板６１１に入射する光の有効径Ｄ１に対する、第２のコマ収差補正板６１２に入射する光の有効径Ｄ２で表す有効径比をｋ（＝Ｄ２／Ｄ１）と一般化したとき、上記の式（１０ｃ）を変形して、
ｇ４Ｔ（ρ，θ）＝−ｆ４Ｔ（ρ／ｋ，θ）                    ・・・  （１０ｄ）
を満たす関係の分布が与えられた構成を有するとよい。以下は、説明を簡単にするため、Ｄ１＝Ｄ２、つまり有効径比ｋ＝１とし、さらにｔＡ＝ｔＢ＝０、つまり、チルト成分が無いものとして説明する。
【０１３２】
また、図１４（ａ）に示すように第１のコマ収差補正板６１１の点Ｏａ、点Ｏａ´と、第２のコマ収差補正板６１２の点Ｏｂ、点Ｏｂ´と、が１つのＺ方向の直線上に存在し、Ｘ方向およびＹ方向が一致するように配置する。このとき、Ｚ方向から波長λの光が入射すると、コマ収差補正素子６１０を透過する光は、式（１０ｂ）の関係より、位相差の分布が相殺され、いずれの位置を透過する光の位相は等しくなる。つまり、ｇ４Ｔ（ρ，θ）＋ｆ４Ｔ（ρ，θ）＝０であるので、コマ収差補正素子６１０に同相で光が入射する場合、透過する光も同相となる。
【０１３３】
次に、光ヘッド装置等の光学装置の組み立てによってコマ収差が発生する場合、このコマ収差を補正するための第１のコマ収差補正板６１１、第２のコマ収差補正板６１２の位置関係およびその原理について説明する。図１５は、コマ収差補正素子６１０を構成する２つのコマ収差補正板の位置関係を示したものである。ここで、図１４（ｂ）の直線Ｏａ−Ｐａ、図１４（ｃ）の直線Ｏｂ−Ｐｂを考え、Ｘ軸に対して反時計回り方向をプラス（＋）、時計回りの方向をマイナス（−）と定義すると、Ｘ軸と直線Ｏａ−Ｐａとがなす角度がθ０、Ｘ軸と直線Ｏｂ−Ｐｂとがなす角度が−θ０となるように配置する。なお、上述のように点Ｏａと点Ｏｂは光軸上にある点であるので、位置は変化しない。
【０１３４】
そして、光軸を基準に変位量として角度｜θ０｜を有するコマ収差補正素子６１０を透過する光の位相差の分布について考える。図１５（ａ）は、コマ収差補正素子６１０のＸ−Ｙ平面を光が透過する側から示した模式図であって、点Ｏａ、点ＯｂをＸ−Ｙ平面における原点（ρ，θ）＝（０，０）とする。このとき、コマ位相補正素子６１０に同相で入射して透過する光の位相差の分布は、上記の式（１０ｂ）および式（１０ｃ）より、
ｆ４Ｔ（ρ，θ−θ０）＋ｇ４Ｔ（ρ，θ＋θ０）（＝ｈ４（ρ，θ）とする。）
＝ｃρ３｛ｓｉｎ（θ−θ０）−ｓｉｎ（θ＋θ０）｝＋ｄρ｛ｓｉｎ（θ−θ０）−ｓｉｎ（θ＋θ０）｝
これを展開し、さらに２ｃ＝−３ｄであるので、
ｈ４（ρ，θ）＝ｄ（３ρ３−２ρ）ｃｏｓθ・ｓｉｎθ０  ・・・  （１１）
を与えることができる。
【０１３５】
つまり、式（１１）は、変位量として角度θ０の大きさに比例してコマ収差成分を発生することができる。例えば、他の光学系で発生したコマ収差の分布が、上記の式（２ａ）に基づく非点収差の関係式より−（３ρ３−２ρ）ｃｏｓθであって、式（１１）でｄ＝２と設定したとき、変位量θ０＝３０［度］となるように調整することによって、（３ρ３−２ρ）ｃｏｓθのコマ収差を発生させることで、光学系で発生したコマ収差を相殺することができる。実際に、Ｘ方向を軸に発生したコマ収差を補正するように変位量θ０を与えるとよい。つまり、光軸を中心として２つのコマ収差補正板を互いに逆方向に同じ角度だけ変位させるだけで光学系のコマ収差を補正することができる。
【０１３６】
また、Ｘ−Ｙ平面においてＸ方向と異なる、例えば図１５（ｂ）に示すＸ軸を基準とした任意の角度であるシフト角θ１の方向を軸にコマ収差が発生する場合、この軸を基準として２つのコマ収差補正板を互いに逆方向に同じ角度θ０だけ変位させて光学系で発生したコマ収差を補正することができる。つまり、第１のコマ収差補正板６１１の直線Ｏａ−ＰａはＸ軸に対して（θ１＋θ０）の角度をなすとともに、第２のコマ収差補正板６１２の直線Ｏｂ−ＰｂはＸ軸に対して（θ１−θ０）の角度をなすように配置するとよい。また、このような場合、Ｘ方向だけでなく任意のシフト角θ１を軸として発生したコマ収差も補正することができる。このように、本実施形態に係る収差補正装置により、他の光学系で発生するコマ収差に対して、大きな誤差をともなわずに的確にコマ収差を補正することができる。
【０１３７】
（第６の実施形態）
これまで非点収差、コマ収差をそれぞれ独立して補正する実施形態について示したが、非点収差補正素子およびコマ収差補正素子を合わせた収差補正装置としてもよい。図１６は、第４の実施形態に係る非点収差補正素子５１０、第５の実施形態に係るコマ収差補正素子６１０を、入射する光の光軸に合わせて配置したものであって、位置調整部７１０によってそれぞれ回転移動するように制御して調整する収差補正装置７００を示す模式図である。また、この構成に限らず、非点収差補正素子５１０の代わりに第１の実施形態に係る非点収差補正素子２１０または、第２の実施形態に係る第１の非点収差素子３１０と第２の非点収差素子３２０を配置してもよく、他の組み合わせであってもよい。
【０１３８】
この構成により、光学系で発生する非点収差およびコマ収差の両方の収差を精度よく大きな誤差をともなわずに補正することができる。また、収差補正装置７００は、非点収差補正素子５１０とコマ収差補正素子６１０を備える場合、位置調整部７１０はそれぞれの素子の光軸に相当する位置を固定してそれぞれ回転角度を制御する機構を有するとよい。
【０１３９】
（第７の実施形態）
これまでの実施形態に係る収差補正差装置は、１つの収差補正板に対して、変位させるパラメータとして、１つの方向への平行移動または回転移動のうちの１つ、つまり±ｘ０または±θ０のいずれか一方について移動させる形態について説明したが、第７の実施形態は、１つの収差補正板に対して平行移動する２つの方向（Ｘ方向、Ｙ方向）または角度のうち、２つを変えることによって収差を補正するものである。また、以下説明する、２つの収差補正板に入射する光の有効径、例えばＤ１、Ｄ２として有効径比ｋ＝Ｄ２／Ｄ１とした場合のそれぞれの収差補正板の分布および、基準配置からＸ軸方向またはＹ軸方向に移動させる距離の考え方は、第１〜第５の実施形態と同じであるので、第７の実施形態を含む以下の実施形態では説明を省略し、２つの収差補正板に同じ有効径となる光が入射するものとして説明する（ｋ＝１）。
【０１４０】
図１７（ａ）は、第１の実施形態に係る非点収差補正素子２１０を用いる収差補正装置７２０の模式図であって、非点収差補正素子２１０と位置調整部７３０から構成される。非点収差補正素子２１０を構成する第１の非点収差補正板２１１と第２の非点収差補正板２１２の位相分布は第１の実施形態で説明したものと同じである。そして、位置調整部７３０は、第１の非点収差補正板２１１と第２の非点収差補正板２１２をＸ方向だけでなくＹ方向にも互いに同じ距離だけ反対方向に移動する機構を有するものである。本実施形態では、２つの非点収差補正板をこのようにＸ−Ｙ平面に２次元に移動することで、Ｘ方向およびＹ方向を軸として対称に発生する非点収差に加え、θ＝４５°およびθ＝１３５°方向を軸として対称に発生する非点収差も補正できるものであって、その原理について以下に説明する。
【０１４１】
図１７（ｂ）は、第１の非点収差補正板２１１と、第２の非点収差補正板２１２をＸ軸方向に沿って、光軸（基準配置）よりそれぞれ＋ｘ０、−ｘ０だけ変位させ、さらに、Ｙ軸方向に沿ってそれぞれ＋ｙ０、−ｙ０だけ変位させたときの位置関係を示す模式図である。ここで、光軸（直線Ｏ−Ｏ´）を基準に＋ｘ０および＋ｙ０だけ平行してずれた直線を直線α−α´とし、光軸（直線Ｏ−Ｏ´）を基準に−ｘ０および−ｙ０だけ平行してずれた直線を直線β−β´とする。
【０１４２】
そして、このとき、光軸（基準配置）より変位量｜ｘ０｜および｜ｙ０｜を有する非点収差補正素子２１０を透過する光の位相差の分布について考える。図７に基づいて、非点収差補正素子２１０と光軸との交点を点Ｐとし、この点ＰをＸ−Ｙ平面における原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）とする。このとき、簡単のため非点収差補正素子２１０はｔＡ＝ｔＢ＝０、つまり、チルト成分が無いものとすると、非点収差補正素子２１０に同相で入射して透過する光の位相差の分布は、上記の式（４ｆ）および式（４ｇ）より、
ｆ１Ｔ（ｘ−ｘ０，ｙ−ｙ０）＋ｇ１Ｔ（ｘ＋ｘ０，ｙ＋ｙ０）（＝ｈ５（ｘ，ｙ）とする。）
＝−６ｘ０（ｘ２−ｙ２）＋１２ｙ０（ｘｙ）−２ｘ０３＋６ｘ０ｙ０２ 
・・・（１２ａ）
となる。
【０１４３】
ここで、式（１２ａ）の第３項および第４項は、非点収差補正素子２１０全面を透過する光に発生する位相差のオフセットであるので無視することができ、この−２ｘ０３＋６ｘ０ｙ０２を除いた関数を、さらに極座標ｈ５（ρ，θ）とすると、
ｈ５（ρ，θ）＝−６ｘ０ρ２（２ｃｏｓ２θ−１）＋１２ｙ０ρ２ｓｉｎθｃｏｓθ                                                              ・・・  （１２ｂ）
となる。
【０１４４】
ここで、式（１２ｂ）の第１項は、式（１ａ）に相当し、第２項は式（１ｂ）に相当する。したがって、Ｘ方向およびＹ方向を軸として対称に発生する非点収差および、θ＝４５°およびθ＝１３５°方向を軸として対称に発生する非点収差について、第１の非点収差補正板２１１および第２の非点収差補正板２１２をＸ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ、互いに反対方向に同じ距離移動することによって、いずれの成分の非点収差について的確に補正することができる。なお、非点収差補正素子２１０は、チルト成分が無いものとして説明したが、第１の非点収差補正板２１１および第２の非点収差補正板２１２は、それぞれチルト成分を含む形状であってもよい。
【０１４５】
（第８の実施形態）
第８の実施形態では、同じように非点収差補正素子２１０を用いるが、一方の非点収差補正板のみを、Ｘ方向およびＹ方向に移動することで、Ｘ方向およびＹ方向を軸として対称に発生する非点収差に加え、θ＝４５°およびθ＝１３５°方向を軸として対称に発生する非点収差も補正できるものであって、その原理について以下に説明する。図１８（ａ）は、収差補正装置７４０の模式図であって、非点収差補正素子２１０と位置調整部７４１から構成される。非点収差補正素子２１０を構成する第１の非点収差補正板２１１と第２の非点収差補正板２１２の位相差の分布は第１の実施形態で説明したものと同じである。そして、位置調整部７４１は、第１の非点収差補正板２１１のみをＸ方向だけでなくＹ方向に移動する機構を有するものである。
【０１４６】
また、図１８（ｂ）は、第１の非点収差補正板２１１をＸ軸方向に沿って、光軸（基準配置）より＋ｘ０だけ変位させ、さらにＹ軸方向に沿って＋ｙ０だけ変位させたときの位置関係を示す模式図である。ここで、光軸（直線Ｏ−Ｏ´）を基準に＋ｘ０および＋ｙ０だけ平行してずれた直線を直線α−α´とする。
【０１４７】
そして、このとき、光軸（基準配置）より第１の非点収差補正板２１１が、変位量＋ｘ０および＋ｙ０となる非点収差補正素子２１０を透過する光の位相差の分布について考える。図７に基づいて、非点収差補正素子２１０と光軸との交点を点Ｐとし、この点ＰをＸ−Ｙ平面における原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）とする。このとき、簡単のため非点収差補正素子２１０はｔＡ＝ｔＢ＝０、つまり、チルト成分が無いものとすると、非点収差補正素子２１０に同相で入射して透過する光の位相差の分布は、上記の式（４ｆ）および式（４ｇ）より、
ｆ１Ｔ（ｘ−ｘ０，ｙ−ｙ０）＋ｇ１Ｔ（ｘ，ｙ）（＝ｈ６（ｘ，ｙ）とする。）
＝−３ｘ０（ｘ２−ｙ２）＋６ｙ０（ｘｙ）＋（３ｘ０２−３ｙ０２）ｘ−６ｘ０ｙ０ｙ−ｘ０３＋３ｘ０ｙ０２                                  ・・・  （１３ａ）
となる。
【０１４８】
ここで、式（１３ａ）の第５項および第６項は、非点収差補正素子２１０全面を透過する光に発生する位相差のオフセットであるので無視することができ、この−ｘ０３＋３ｘ０ｙ０２を除いた関数をさらに、極座標ｈ６（ρ，θ）とする。このとき、収差を補正する光の半径、例えば、非点収差補正素子２１０を透過した光がある瞳径を有する対物レンズに入射するとき、この対物レンズの瞳の半径をｒ０とし、さらに、
ｘ＝ｒ０ρｃｏｓθ                                      ・・・  （１３ｂ）
ｙ＝ｒ０ρｓｉｎθ                                      ・・・  （１３ｃ）
とすると、
ｈ６（ρ，θ）＝−３ｘ０ｒ０２ρ２ｃｏｓ２θ＋３ｙ０ｒ０２ρ２ｓｉｎ２θ
＋（３ｘ０２−３ｘ０２）ｒ０ρｃｏｓθ−６ｘ０ｙ０２ｒ０ρｓｉｎθ                                                          ・・・  （１３ｄ）
で表すことができる。
【０１４９】
ここで、瞳上の光路差関数をΦ（ｘ，ｙ）、ｉ番目のゼルニケ関数をＺｉとすると、ｉ番目のゼルニケ係数Ｃｉは、式（１４ａ）で表される。
【０１５０】
【数１】
2011028823.tif 000003
【０１５１】
また、ここで、式（１４ａ）を用いて、下記の式（１４ｂ）のδｉｊの条件として、ｉ＝ｊのときδｉｊ＝１、ｉ≠ｊのときδｉｊ＝０とし、規格化したフリンジゼルニケ多項式近似を下記の式（１４ｃ）に示す。
【０１５２】
【数２】
2011028823.tif 000004
【０１５３】
【数３】
2011028823.tif 000005
【０１５４】
そして、本実施形態において、第１の非点収差補正板２１１のみを＋ｘ０、＋ｙ０移動させたとき、の極座標の位相差分布ｈ６（ρ，θ）を示す式（１３ｄ）は、式（１４ｃ）に示すフリンジゼルニケ多項式近似を用いると、下記の式（１５ａ）で表すことができる。また、式（１５ａ）において、Ｚ５の係数はＣ５、Ｚ６の係数はＣ６、Ｚ２の係数はＣ２、そしてＺ３の係数はＣ３で表すことができ、ここでＸ方向およびＹ方向の非点収差成分に関するＺ５の係数Ｃ５を基準に、各係数Ｃ６、Ｃ２、Ｃ３との関係をそれぞれ式（１５ｂ）、式（１５ｃ）、式（１５ｄ）に示す。
【０１５５】
【数４】
2011028823.tif 000006
【０１５６】
ここで、式（１５ａ）より、Ｘ方向およびＹ方向の非点収差成分に関するＺ５の係数Ｃ５と、Ｘ−Ｙ平面においてＸ方向を基準にθ＝４５°およびθ＝１３５°方向を軸として対称に発生する非点収差成分に関するＺ６の係数Ｃ６は、第１の非点収差補正板２１１のｘ０の変位量およびｙ０の変位量を調整することによっていずれの方向の非点収差成分を発生させることができる。このように、光学系で発生した非点収差に対して逆符号となるように第１の非点収差補正板２１１を移動させることによって的確に非点収差を補正することができる。
【０１５７】
また、第１の非点収差補正板２１１の移動にともなって、チルト成分に関するＺ２およびＺ３の収差が発生するが、例えば対物レンズの半径ｒ０に対してｙ０の移動量を十分小さくすることができると、チルト成分の収差を大きくせずに、１つの非点収差補正板を、Ｘ方向とＹ方向に移動させることによって非点収差を補正することができる。本実施形態では第１の非点収差補正板２１１のみ移動させたが、第２の非点収差補正板２１２のみを移動させてもよい。なお、非点収差補正素子２１０は、チルト成分が無いものとして説明したが、第１の非点収差補正板２１１および第２の非点収差補正板２１２は、それぞれチルト成分を含む形状であってもよい。
【０１５８】
（第９の実施形態）
図１９は、第９の実施形態および第１０の実施形態に係る収差補正装置７４５を示す模式図であって、図１（ａ）の収差補正装置１００として、第１の非点収差補正板７４６と第２の非点収差補正板７４７からなる非点収差補正素子７４８と、位置調整部７４９から構成される。そして、位置調整部７４９は、第１の非点収差補正板７４６のみをＸ方向に移動する機構を有する。ここで、第９の実施形態において、第１の非点収差補正板７４６のＸ−Ｙ平面における（直交）座標の原点である点Ｏａを透過する光に対し、Ｘ−Ｙ平面上の任意の位置（ｘ，ｙ）においてＺ方向に透過する光の位相差の関係をｆ７（ｘ，ｙ）で表す関数とする。このとき、第１の非点収差補正板７４６は、位相差の分布ｆ７（ｘ，ｙ）が、
ｆ７（ｘ，ｙ）＝Ｄｘ３                                  ・・・  （１６ａ）
（Ｄは係数）となるように構成する。
【０１５９】
また、上記の式（１６ａ）は、第１の実施形態と同様に式（４ｄ）のチルト成分を加えた位相差の分布を考慮すると、一般化した関数ｆ７Ｔ（ｘ，ｙ）は、
ｆ７Ｔ（ｘ，ｙ）＝Ｄｘ３＋ｔＡｘ＋ｔＢｙ                  ・・・  （１６ｂ）
（Ｄ，ｔＡ，ｔＢは係数）
となる。また、ｔＡおよびｔＢは０を含むものであって、ｔＡ＝ｔＢ＝０であれば、式（１６ａ）に相当する。
【０１６０】
次に、第２の非点収差補正板７４７について考える。図１９に示すように、第２の非点収差補正板７４７も、第１の非点収差補正板７４６と同様にＺ方向に透過する光の位相差（厚さ）の分布を有する。また、Ｘ−Ｙ平面において（直交）座標の原点である点Ｏｂを透過する光に対し、Ｘ−Ｙ平面上の任意の位置（ｘ，ｙ）においてＺ方向に透過する光の位相差の関係をｇ７Ｔ（ｘ，ｙ）で表す関数とすると、
ｇ７Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ７Ｔ（ｘ，ｙ）                        ・・・  （１６ｃ）
を満たす関係の分布が与えられた構成を有する。
【０１６１】
次に、光軸（基準配置）より第１の非点収差補正板７４６が、変位量＋ｘ０となる非点収差補正素子７４８を透過する光の位相差の分布について考える。図７に基づいて、非点収差補正素子２１０と光軸との交点を点Ｐとし、この点ＰをＸ−Ｙ平面における原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）とする。このとき、非点収差補正素子７４８に同相で入射して透過する光の位相差の分布は、上記の式（１６ｂ）および式（１６ｃ）より、
ｆ７Ｔ（ｘ−ｘ０，ｙ）＋ｇ７Ｔ（ｘ，ｙ）（＝ｈ７（ｘ，ｙ）とする。）
＝Ｄ（ｘ−ｘ０）３−Ｄｘ３これを展開し、さらにＤ＝１、そしてｔＡ＝ｔＢ＝０、つまり、チルト成分が無いものとすると、
ｈ７（ｘ，ｙ）＝−３ｘ０ｘ２＋３ｘｘ０２−ｘ０３        ・・・  （１６ｄ）
を与えることができる。
【０１６２】
ここで、式（１６ｄ）の第３項は、非点収差補正素子７４８全面を透過する光に発生する位相差のオフセットであるので無視することができ、オフセット項を除いた関数をさらに、極座標ｈ７（ρ，θ）とする。このとき、収差を補正する光の半径、非点収差補正素子７４８を透過した光が特定の瞳径（半径＝ｒ０）を有する対物レンズに入射し、さらに、
ｘ＝ｒ０・ρ・ｃｏｓθ                                ・・・  （１６ｅ）
ｙ＝ｒ０・ρ・ｓｉｎθ                                ・・・  （１６ｆ）
とすると、
ｈ７（ρ，θ）＝−３ｘ０ｒ０ρ２ｃｏｓ２θ＋３ｘ０２ｒ０ρｃｏｓθ            
・・・  （１６ｇ）
で表される。
【０１６３】
そして、本実施形態において、第１の非点収差補正板７４６のみを＋ｘ０移動させたとき、極座標の位相差分布ｈ７（ρ，θ）を示す式（１６ｇ）は、式（１４ｃ）に示すフリンジゼルニケ多項式近似を用いると、下記の式（１６ｈ）で表すことができる。
【０１６４】
【数５】
2011028823.tif 000007
【０１６５】
また、式（１６ｈ）において、Ｘ方向およびＹ方向の非点収差成分に関するＺ５の係数Ｃ５は、第１の非点収差補正板７４６のｘ０の変位量を調整することによって、Ｘ方向およびＹ方向を軸として対称に発生する非点収差成分の量を調整することができる。したがって、光学系で発生した非点収差に対して逆符号となるように第１の非点収差補正板７４６を移動させることによって的確に非点収差を補正することができる。
【０１６６】
また、第１の非点収差補正板７４６の移動にともなって、チルト成分に関するＺ２の収差が発生するが、例えば、対物レンズの半径ｒ０に対してｘ０の移動量を十分小さくすることができると、チルト成分の収差を大きくせずに、１つの非点収差補正板を、Ｘ方向に移動させることによって非点収差を補正することができる。また、デフォーカス成分Ｚ４も発生するが、デフォーカス成分は像面の移動によって調節が可能であるので、非点収差成分のみを補正することが可能である。また、本実施形態では第１の非点収差補正板７４６のみ移動させたが、第２の非点収差補正板７４７のみを移動させてもよい。また、光軸に対して垂直な方向に可動する図示しないレンズと収差補正装置７４５と有する光学装置において、非点収差補正素子７４８が可動する方向とレンズが可動方向と、が垂直な方向、つまりこの例では、レンズがＹ軸方向に可動するように位置させることが好ましい。
【０１６７】
（第１０の実施形態）
第１０の実施形態に係る収差補正装置７４５は、第９の実施形態と同様に、図１（ａ）の収差補正装置１００として、第１の非点収差補正板７４６と第２の非点収差補正板７４７からなる非点収差補正素子７４８と、位置調整部７４９から構成される。そして、位置調整部７４９は、第１の非点収差補正板７４６のみをＸ方向に移動する機構を有する。ここで、第１の非点収差補正板７４６のＸ−Ｙ平面における（直交）座標の原点である点Ｏａを透過する光に対し、Ｘ−Ｙ平面上の任意の位置（ｘ，ｙ）においてＺ方向に透過する光の位相差の関係を、式（４ｄ）のチルト成分を加えた位相差の分布を考慮した関数ｆ８Ｔ（ｘ，ｙ）で表す関数とする。このとき、第１の非点収差補正板７４６は、位相差の分布ｆ８Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｆ８Ｔ（ｘ，ｙ）＝Ｅｘ２ｙ＋Ｆｘ２＋ｔＡｘ＋ｔＢｙ    ・・・  （１７ａ）
（Ｅ，Ｆ，ｔＡ，ｔＢは係数）
となるように構成する。
【０１６８】
次に、第２の非点収差補正板７４７について考える。第２の非点収差補正板７４７も、第１の非点収差補正板７４６と同様にＺ方向に透過する光の位相差（厚さ）の分布を有する。また、Ｘ−Ｙ平面において（直交）座標の原点である点Ｏｂを透過する光に対し、Ｘ−Ｙ平面上の任意の位置（ｘ，ｙ）においてＺ方向に透過する光の位相差の関係をｇ８Ｔ（ｘ，ｙ）で表す関数とすると、
ｇ８Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ８Ｔ（ｘ，ｙ）                  ・・・  （１７ｂ）
を満たす関係の分布が与えられた構成を有する。
【０１６９】
次に、光軸（基準配置）より第１の非点収差補正板７４６が、変位量＋ｘ０となる非点収差補正素子７４８を透過する光の位相差の分布について考える。図７に基づいて、非点収差補正素子２１０と光軸との交点を点Ｐとし、この点ＰをＸ−Ｙ平面における原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）とする。このとき、非点収差補正素子７４８に同相で入射して透過する光の位相差の分布は、上記の式（１７ａ）および式（１７ｂ）より、
ｆ８Ｔ（ｘ−ｘ０，ｙ）＋ｇ８Ｔ（ｘ，ｙ）（＝ｈ８（ｘ，ｙ）とする。）
＝Ｅ（ｘ−ｘ０）２ｙ＋Ｆ（ｘ−ｘ０）２＋ｔＡ（ｘ−ｘ０）＋ｔＢｙ
−（Ｅｘ２ｙ＋Ｆｘ２＋ｔＡｘ＋ｔＢｙ）
これを展開し、さらにＥ＝１、そしてＦ＝ｔＡ＝ｔＢ＝０、とすると、
ｈ８（ｘ，ｙ）＝−２ｘｙｘ０＋ｙｘ０２                ・・・  （１７ｃ）
を与えることができる。
【０１７０】
ここで、式（１７ｃ）の第２項は、非点収差補正素子７４８全面を透過する光に発生する位相差のオフセットであるので無視することができ、オフセット項を除いた関数をさらに、極座標ｈ８（ρ，θ）とする。このとき、収差を補正する光の半径、非点収差補正素子７４８を透過した光が特定の瞳径（半径＝ｒ０）を有する対物レンズに入射し、さらに、
ｘ＝ｒ０・ρ・ｃｏｓθ                                ・・・  （１７ｄ）
ｙ＝ｒ０・ρ・ｓｉｎθ                                ・・・  （１７ｅ）
とすると、
ｈ８（ρ，θ）＝−２ｘ０ｒ０ρ２ｓｉｎ２θ＋ｘ０２ｒ０ρｓｉｎθ            
・・・  （１７ｆ）
で表される。
【０１７１】
そして、本実施形態において、第１の非点収差補正板７４６のみを＋ｘ０移動させたとき、極座標の位相差分布ｈ８（ρ，θ）を示す式（１７ｆ）は、式（１４ｃ）に示すフリンジゼルニケ多項式近似を用いると、下記の式（１７ｇ）で表すことができる。
【０１７２】
【数６】
2011028823.tif 000008
【０１７３】
また、式（１７ｇ）において、Ｘ方向を基準にθ＝４５°方向およびθ＝１３５°方向を軸として対称に発生する非点収差成分に関するＺ６の係数Ｃ６は、第１の非点収差補正板７４６のｘ０の変位量を調整することによって、４５°方向および１３５°方向を軸として対称に発生する非点収差成分の量を調整することができる。したがって、光学系で発生した非点収差に対して逆符号となるように第１の非点収差補正板７４６を移動させることによって的確に非点収差を補正することができる。
【０１７４】
また、第１の非点収差補正板７４６の移動にともなって、チルト成分に関するＺ３の収差が発生するが、例えば、対物レンズの半径ｒ０に対してｘ０の移動量を十分小さくすることができると、チルト成分の収差を大きくせずに、１つの非点収差補正板を、Ｘ方向に移動させることによって４５°方向および１３５°方向を軸とする非点収差を補正することができる。また、本実施形態では第１の非点収差補正板７４６のみ移動させたが、第２の非点収差補正板７４７のみを移動させてもよい。また、光軸に対して垂直な方向に可動する図示しないレンズと収差補正装置７４５と有する光学装置において、非点収差補正素子７４８が可動する方向とレンズが可動方向と、が垂直な方向、つまりこの例では、レンズがＹ軸方向に可動するように位置させることが好ましい。
【０１７５】
（第１１の実施形態）
図２０は、第１１の実施形態に係る収差補正装置７５０を示す模式図であって、図１（ａ）の収差補正装置１００として、第１のコマ収差補正板７５１と第２のコマ収差補正板７５２からなるコマ収差補正素子７５３と、位置調整部７５４から構成される。そして、位置調整部７５４は、第１のコマ収差補正板７５１のみをＸ方向に移動する機構を有する。ここで、第１のコマ収差補正板７５１のＸ−Ｙ平面における（直交）座標の原点である点Ｏａを透過する光に対し、Ｘ−Ｙ平面上の任意の位置（ｘ，ｙ）においてＺ方向に透過する光の位相差の関係を、式（４ｄ）のチルト成分を加えた位相差の分布を考慮した関数ｆ９Ｔ（ｘ，ｙ）で表す関数とする。このとき、第１のコマ収差補正板７５１は、位相差の分布ｆ９Ｔ（ｘ，ｙ）が、
ｆ９Ｔ（ｘ，ｙ）＝Ｇｘ２（ｘ２＋Ｈｙ２）＋Ｊｘ２＋ｔＡｘ＋ｔＢｙ                                                                          ・・・  （１８ａ）
（Ｇ，Ｈ，Ｊ，ｔＡ，ｔＢは係数）
となるように構成する。
【０１７６】
次に、第２のコマ収差補正板７５２について考える。第２のコマ収差補正板７５２も、第１のコマ収差補正板７５１と同様にＺ方向に透過する光の位相差（厚さ）の分布を有する。また、Ｘ−Ｙ平面において（直交）座標の原点である点Ｏｂを透過する光に対し、Ｘ−Ｙ平面上の任意の位置（ｘ，ｙ）においてＺ方向に透過する光の位相差の関係をｇ９Ｔ（ｘ，ｙ）で表す関数とすると、
ｇ９Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ９Ｔ（ｘ，ｙ）                    ・・・  （１８ｂ）
を満たす関係の分布が与えられた構成を有する。
【０１７７】
次に、光軸（基準配置）より第１の非点収差補正板７５１が、変位量＋ｘ０となる非点収差補正素子７５３を透過する光の位相差の分布について考える。図７に基づいて、非点収差補正素子２１０と光軸との交点を点Ｐとし、この点ＰをＸ−Ｙ平面における原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）とする。このとき、非点収差補正素子７５３に同相で入射して透過する光の位相差の分布は、上記の式（１８ａ）および式（１８ｂ）より、
ｆ９Ｔ（ｘ−ｘ０，ｙ）＋ｇ９Ｔ（ｘ，ｙ）（＝ｈ９（ｘ，ｙ）とする。）
＝Ｇ（ｘ−ｘ０）２｛（ｘ−ｘ０）２＋Ｈｙ２｝＋Ｊ（ｘ−ｘ０）２
＋ｔＡ（ｘ−ｘ０）＋ｔＢ−｛Ｇ２（ｘ２＋Ｈｙ２）＋Ｊｘ２＋ｔＢｙ｝
これを展開し、さらにＧ＝Ｈ＝１、そしてＪ＝ｔＡ＝ｔＢ＝０、とすると、
ｈ９（ｘ，ｙ）＝−４ｘ３ｘ０＋６ｘ２ｘ０２−４ｘｘ０３＋ｘ０４                                ＋Ｈ（−２ｘｘ０＋ｘ０２）ｙ２            ・・・  （１８ｃ）
を与えることができる。
【０１７８】
ここで、式（１８ｃ）の第４項は、コマ収差補正素子７５３全面を透過する光に発生する位相差のオフセットであるので無視することができ、オフセット項を除いた関数をさらに、極座標ｈ９（ρ，θ）とする。このとき、収差を補正する光の半径、非点収差補正素子７５３を透過した光が特定の瞳径（半径＝ｒ０）を有する対物レンズに入射し、さらに、
ｘ＝ｒ０・ρ・ｃｏｓθ                                ・・・  （１８ｄ）
ｙ＝ｒ０・ρ・ｓｉｎθ                                ・・・  （１８ｅ）
とする。
【０１７９】
そして、本実施形態において、第１のコマ収差補正板７５１のみを＋ｘ０移動させたとき、極座標の位相差分布ｈ９（ρ，θ）は、式（１４ｃ）に示すフリンジゼルニケ多項式近似を用いると、下記の式（１８ｆ）で表すことができる。
【０１８０】
【数７】
2011028823.tif 000009
【０１８１】
また、式（１８ｆ）において、第１のコマ収差補正板７５１のｘ０の変位とともに高次の収差成分Ｚ１０も発生するが、Ｈの値を調整することでこの成分を低減できる。具体的にはＧの値の範囲としては、０．５〜３．５の範囲が好ましく、１．０〜３．０の範囲がより好ましい。また、Ｚ１は、位相のオフセット成分であり、収差に関係しない。
【０１８２】
また、式（１８ｆ）より、第１のコマ収差補正板７５１の移動にともなって、Ｘ方向およびＹ方向の非点収差成分に関するＺ５が発生するが、例えば対物レンズの半径ｒ０に対してｘ０の移動量を十分小さくすることができると、Ｘ方向およびＹ方向の非点収差成分を大きくせずに、１つのコマ収差補正板を、Ｘ方向に移動させることによってコマ収差を補正することができる。さらに、Ｚ２の収差も発生するが、同様にレンズの半径ｒ０に対してｘ０の移動量を十分小さくすることができると、これらの収差を抑制することができる。さらに、デフォーカス成分Ｚ４も発生するが、デフォーカス成分は像面の移動によって調節が可能である。したがって、光学系で発生したコマ収差に対して逆符合となるように第１のコマ収差補正板７５１を移動させることによって的確にコマ収差を補正することができる。また、本実施形態では第１のコマ収差補正板７５１のみ移動させたが、第２のコマ収差補正板７５２のみを移動させてもよい。また、光軸に対して垂直な方向に可動する図示しないレンズと収差補正装置７５０と有する光学装置において、コマ収差補正素子７５３が可動する方向とレンズが可動方向と、が垂直な方向、つまりこの例では、レンズがＹ軸方向に可動するように位置させることが好ましい。
【０１８３】
（第１２の実施形態）
図２１は、第１２の実施形態に係る収差補正装置７５５を示す模式図であって、図１（ａ）の収差補正装置１００として、第１の非点収差補正板７５６と第２の非点収差補正板７５７からなる非点収差補正素子７５８と、位置調整部７５９から構成される。そして、図２１は、位置調整部７５９は、第１の非点収差補正板７５６と、第２の非点収差補正板７５７をＸ軸方向に沿って光軸（基準配置）よりそれぞれ＋ｘ０、−ｘ０だけ変位させたときの位置関係を示す模式図である。ここで、光軸（直線Ｏ−Ｏ´）を基準に＋ｘ０だけ平行してずれた直線を直線α−α´、−ｘ０だけ平行してずれた直線を直線β−β´とする。非点収差補正素子７５８を構成する第１の非点収差補正板７５６は、Ｘ−Ｙ平面において（直交）座標の原点である点Ｏｂを透過する光に対し、Ｘ−Ｙ平面上の任意の位置（ｘ，ｙ）におけるＺ方向に透過する光の位相差の関係をｆＵ（ｘ，ｙ）で表す関数とすると、
ｆＵ（ｘ，ｙ）＝ＡＵ（ｘ）                          ・・・  （１９ａ）
Ａ：係数、
Ｕ（ｘ）：ｘ≧０で１、ｘ＜０で０、となるステップ関数、
となる分布を満たす形状を有する。
【０１８４】
また、図２１に示すように、第２の非点収差補正板７５７は、Ｘ−Ｙ平面において（直交）座標の原点である点Ｏｂ´を透過する光に対し、Ｘ−Ｙ平面上の任意の位置（ｘ，ｙ）においてＺ方向に透過する光の位相差の関係をｇＵ（ｘ，ｙ）で表す関数とすると、
ｇＵ（ｘ，ｙ）＝−ｆＵ（ｘ，ｙ）                    ・・・  （１９ｂ）
となる分布を満たす形状を有する。
【０１８５】
そして、第１の非点収差補正板７５６と、第２の非点収差補正板７５７をＸ軸方向に沿って、光軸（基準配置）よりそれぞれ＋ｘ０、−ｘ０だけ変位させると、第１の非点収差補正板７５６と第２の非点収差補正板７５７とが重なる領域のうち、ｘ＞ｘ０およびｘ＜−ｘ０の範囲をＺ方向に透過する光と、−ｘ０≦ｘ≦ｘ０の範囲をＺ方向に透過する光との位相差は、Ａとなる。そして、このような位相差分布は、ゼルニケ多項式の成分に分解すると非点収差成分を有する関係があり、変位量｜ｘ０｜の大きさを調整することで非点収差成分の発生量を制御でき、このような機構により、光学系で発生した非点収差を相殺するように補正できる。また、光軸に対してス直な方向に可動する図示しないレンズと収差補正装置７５５と有する光学装置において、非点収差補正素子７５８が可動する方向とレンズが可動方向と、が垂直な方向、つまりこの例では、レンズがＹ軸方向に可動するように位置させることが好ましい。
【０１８６】
（第１３の実施形態）
第１３の実施形態では、第５の実施形態のコマ収差補正素子６１０を用い、コマ収差補正素子６１０を構成する第１のコマ収差補正板６１１と第２のコマ収差補正板６１２を回転させるとともに、Ｘ方向に平行に移動することによって、コマ収差だけでなく非点収差も補正できるものである。図２２（ａ）は、コマ収差補正素子６１０を用いる収差補正装置７６０の模式図であって、コマ収差補正素子６１０と位置調整部７７０から構成される。コマ収差補正素子６１０を構成する第１のコマ収差補正板６１１と第２のコマ収差補正板６１２の位相分布は第５の実施形態で説明したものと同じである。そして、位置調整部７７０は、第１のコマ収差補正板６１１と第２のコマ収差補正板６１２を、光軸を中心に互いに反対方向に回転させるだけでなくＸ軸に沿って同じ距離だけ互いに反対方向に移動する機構を有するものである。本実施形態では、２つのコマ収差補正板を回転させるとともにＸ方向にも移動することで、コマ収差に加え、非点収差も補正できるものであって、その原理について以下に説明する。
【０１８７】
図２２（ｂ）は、第１のコマ収差補正板６１１と、第２のコマ収差補正板６１２を、光軸を中心にＸ軸方向に対してそれぞれ＋θ０、−θ０だけ回転させ、さらに、これらをＸ軸方向に沿って光軸よりそれぞれ＋ｘ０、−ｘ０だけ変位させたときの位置関係を示す模式図である。ここで、光軸（直線Ｏ−Ｏ´）を基準に＋ｘ０だけ平行してずれた直線を直線α−α´、−ｘ０だけ平行してずれた直線を直線β−β´とする。
【０１８８】
そして、このとき、光軸（基準配置）より変位量｜θ０｜および｜ｘ０｜を有するコマ収差補正素子６１０を透過する光の位相差の分布について考える。図７に基づく非点収差補正素子２１０と同様に、コマ収差補正素子６１０の光軸との交点を点Ｐとし、この点ＰをＸ−Ｙ平面における原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）とする。このとき、第１のコマ収差補正板６１１に同相で入射して透過する光の位相差の分布は、上記の式（１０ｂ）、式（１０ｃ）を用いる。
【０１８９】
ここで、簡単のためコマ収差補正素子６１０はｔＡ＝ｔＢ＝０、つまり、チルト成分が無いものとし、第１のコマ収差補正板６１１を＋θ０だけ回転させ、そのときの位相差の分布をｆ４Ｔ（ｘ，ｙ；θ０）とすると、
ｆ４Ｔ（ｘ，ｙ；θ０）＝ｃ｛（ｘ２＋ｙ２）（ｙｃｏｓθ０−ｘｓｉｎθ０）｝
＋ｄ（ｙｃｏｓθ０−ｘｓｉｎθ０）    ・・・  （２０ａ）
で表される。さらに、第１のコマ収差補正板６１１を＋ｘ０だけ変位させるときの位相差の分布をｆ４Ｔ（ｘ−ｘ０，ｙ；θ０）とすると、
ｆ４Ｔ（ｘ−ｘ０，ｙ；θ０）＝｛ｃ（ｘ２＋ｙ２）ｙ＋ｄｙ｝ｃｏｓθ０
−｛ｃ（ｘ２＋ｙ２）ｘ＋ｄｘ｝ｓｉｎθ０
＋ｃ（ｘ２＋ｙ２）ｘ０ｓｉｎθ０−ｃｘ０ｃｏｓθ０（２ｘｙ）
＋ｃｘ０ｓｉｎθ０（ｘ２−ｙ２）
＋（−３ｃｘ０２ｓｉｎθ０）ｘ＋（ｃｘ０２ｃｏｓθ０）ｙ
＋ｃｘ０３ｓｉｎθ０＋ｄｘ０ｓｉｎθ０
・・・  （２０ｂ）
で表される。
【０１９０】
ここで、コマ収差補正素子６１０を透過した光が補正する光の半径をｒ０、例えば対物レンズに入射するとき、この対物レンズの瞳の半径をｒ０とし、さらに、
ｃ＝３Ｋ／ｒ０３                                        ・・・  （２０ｃ）
ｄ＝−２Ｋ／ｒ０                                        ・・・  （２０ｄ）
とし（Ｋは定数）、上記の式（１４ｃ）のフリンジゼルニケ多項式近似を用いると、下記の式（２０ｅ）として表される。
【０１９１】
【数８】
2011028823.tif 000010
【０１９２】
次に、第２のコマ収差補正板６１２を変位させた後の位相差の分布をｇ４Ｔ（ｘ＋ｘ０，ｙ；−θ０）とすると、コマ収差補正素子６１０に同相で入射して透過する光の位相差の分布となる、
ｆ４Ｔ（ｘ−ｘ０，ｙ；θ０）＋ｇ４Ｔ（ｘ＋ｘ０，ｙ；−θ０）（＝ｈ１０（ｘ，ｙ；｜θ０｜とする。）は、式（２１ａ）で表すことができる。また、式（２１ａ）において、Ｚ７の係数はＣ７、Ｚ６の係数はＣ６、そしてＺ２の係数はＣ２で表すことができ、ここでＸ方向を軸とするコマ収差成分に関するＺ７の係数Ｃ７を基準に、各係数Ｃ６、Ｃ２との関係をそれぞれ式（２１ｂ）、式（２１ｃ）に示す。
【０１９３】
【数９】
2011028823.tif 000011
【０１９４】
ここで、式（２１ａ）より、例えば対物レンズの半径ｒ０が決まると、ｘ０の変位量およびθ０の変位量を調整することによって、非点収差およびコマ収差を補正することができる。つまり、Ｘ方向を軸に発生するコマ収差に関するＺ７の係数Ｃ７を、θ０の変位量によって調整して決定し、Ｘ−Ｙ平面においてＸ方向を基準にθ＝４５°およびθ＝１３５°方向を軸として対称に発生する非点収差成分に関するＺ６の係数Ｃ６をｘ０の変位量で調整するとよい。また、コマ収差補正素子６１０の移動にともなって、チルト成分に関するＺ２の収差が発生するが、例えば対物レンズの半径ｒ０に対してｘ０の変位量およびθ０の変位量を小さくすることができると、チルト成分の収差を大きくせずに、非点収差およびコマ収差を補正することができる。なお、コマ収差補正素子６１０は、チルト成分が無いものとして説明したが、第１のコマ収差補正板６１１および第２のコマ収差補正板６１２は、それぞれチルト成分を含む形状であってもよい。
【０１９５】
（第１４の実施形態）
第１４の実施形態では、第１３の実施形態と同様に、第１のコマ収差補正板６１１と第２のコマ収差補正板６１２の両方を回転させるが、一方のコマ収差補正板のみＸ方向に移動することによって、コマ収差だけでなく非点収差も補正できるものである。図２３（ａ）は、コマ収差補正素子６１０を用いる収差補正装置７８０の模式図であって、コマ収差補正素子６１０と位置調整部７９０から構成される。コマ収差補正素子６１０を構成する第１のコマ収差補正板６１１と第２のコマ収差補正板６１２の位相分布は第５の実施形態で説明したものと同じである。そして、位置調整部７９０は、第１のコマ収差補正板６１１と第２のコマ収差補正板６１２を、光軸を中心に互いに反対方向に回転させ、第１のコマ収差補正板６１１のみをＸ方向に移動する機構を有する。
【０１９６】
また、図２３（ｂ）は、第１のコマ収差補正板６１１と第２のコマ収差補正板６１２をそれぞれ＋θ０、−θ０だけ回転させ、さらに、第１のコマ収差補正板６１１のみＸ軸方向に沿って光軸より＋ｘ０だけ変位させたときの位置関係を示す模式図である。ここで、光軸（直線Ｏ−Ｏ´）を基準に＋ｘ０だけ平行してずれた直線を直線α−α´とする。
【０１９７】
ここで、簡単のためコマ収差補正素子６１０はｔＡ＝ｔＢ＝０、つまり、チルト成分が無いものとし、第１のコマ収差補正板６１１を＋θ０だけ回転させ、さらに、第１のコマ収差補正板６１１を＋ｘ０だけ変位させるときの位相差の分布ｆ４Ｔ（ｘ−ｘ０，ｙ；θ０）は、上記の式（１６ｂ）で表される。そして、第２のコマ収差補正板６１２を−θ０だけ回転させるときの位相差の分布をｇ４Ｔ（ｘ，ｙ；−θ０）とすると、コマ収差補正素子６１０に同相で入射して透過する光の位相差の分布となる、
ｆ４Ｔ（ｘ−ｘ０，ｙ；θ０）＋ｇ４Ｔ（ｘ，ｙ；−θ０）（＝ｈ１１（ｘ，ｙ；｜θ０｜）とする。）、
は、式（２２ａ）で表すことができる。また、式（２２ａ）において、Ｚ７の係数はＣ７、Ｚ４の係数はＣ４、Ｚ６の係数はＣ６、Ｚ５の係数はＣ５、Ｚ２の係数はＣ２、そしてＺ３の係数はＣ３で表すことができ、ここでＸ方向のコマ収差成分に関するＺ７の係数Ｃ７を基準に、各係数Ｃ４、Ｃ６、Ｃ５、Ｃ２およびＣ３との関係をそれぞれ式（２２ｂ）〜式（２２ｆ）に示す。
【０１９８】
【数１０】
2011028823.tif 000012
【０１９９】
【数１１】
2011028823.tif 000013
【０２００】
ここで、式（２２ａ）より、Ｘ方向を軸に発生するコマ収差に関するＺ７の係数Ｃ７を、θ０の変位量によって調整することができる。また、θ０の変位量が決まり、例えば、対物レンズの半径ｒ０が決まると、フォーカスシフトに関するＺ４の係数Ｃ４、非点収差に関するＺ５、Ｚ６のそれぞれの係数Ｃ５、Ｃ６、チルト成分に関するＺ２、Ｚ３のそれぞれの係数Ｃ２、Ｃ３をｘ０の変位量で調整するとよい。また、コマ収差補正素子６１０の移動にともなって、チルト成分に関するＺ２、Ｚ３の収差が発生するが、例えば対物レンズの半径ｒ０に対してｘ０の変位量およびθ０の変位量を小さくすることができると、チルト成分の収差を大きくせずに、非点収差およびコマ収差を補正することができる。なお、コマ収差補正素子６１０は、ｔＡ＝ｔＢ＝０、つまり、チルト成分が無いものとして説明したが、第１のコマ収差補正板６１１および第２のコマ収差補正板６１２は、それぞれチルト成分を含む形状であってもよい。
【０２０１】
（第１５の実施形態）
これまでの各実施形態に係る収差補正装置を構成する収差補正板は、いずれも光学的に等方性の材料で構成されており、特定の波長帯の光に対して所望の位相差分布を発生させる構成とした。本実施形態では、少なくとも波長が異なる２つの光が共通する光路中に収差補正装置が配置される光学系であって、それぞれの光の波長をλ１、λ２（λ１＜λ２）とすると、いずれか一方の波長の光に対して収差補正をし、他方の波長の光に対して位相差を発生させない機能を有する。
【０２０２】
図２４は、本実施形態に係る収差補正装置であって、第１の実施形態に係る非点収差補正装置と同等の機能を有する非点収差補正装置７９５の模式図である。非点収差補正装置７９５は非点収差補正素子７９３と、位置調整部７９６からなり、非点収差補正素子７９３は、第１の非点収差補正板７９１と第２の非点収差補正板７９２からなる。第１の非点収差補正板７９１は、第１の収差補正部７９１ａと第２の収差補正部７９１ｂを有し、第１の収差補正部７９１ａは、Ｚ方向から入射する波長λ１の光または波長λ２の光に対して式（４ａ）に相当する位相差分布またはその分布を近似した形状を有する。そして、第２の収差補正部７９１ｂは、第１の収差補正部７９１ａの凹凸面と接するとともに光の出射面を平坦化するように構成される。
【０２０３】
同様に、第２の非点収差補正板７９２は、第１の収差補正部７９２ａと第２の収差補正部７９２ｂを有し、第１の収差補正部７９２ａは、Ｚ方向から入射する波長λ１の光または波長λ２の光に対して式（４ｂ）に相当する位相差分布またはその分布を近似した形状を有する。そして、第２の収差補正部７９２ｂは、第１の収差補正部７９２ａの凹凸面と接するとともに光の出射面を平坦化するように構成される。また、第１の非点収差補正板７９１、第２の非点収差補正板７９２は光学的に等方性となる透明な基板が備わっていてもよい。このとき、例えば、波長λ２の光に対して収差補正をし、波長λ１の光に対して収差補正をしない場合を考える。このとき、第１の収差補正部７９１ａ、７９２ａの波長λ１の光に対する屈折率をｎ１（λ１）、波長λ２の光に対する屈折率をｎ１（λ２）とし、第２の収差補正部７９１ｂ、７９２ｂの波長λ１の光に対する屈折率をｎ２（λ１）、ｎ２（λ２）とすると、ｎ１（λ１）＝ｎ２（λ１）であって、ｎ１（λ２）≠ｎ２（λ２）となるような屈折率の波長分散特性を有する材料の組み合わせとするとよい。
【０２０４】
上記のような屈折率の波長分散特性を有する材料の組合せとして、例えば、第１の収差補正部として、ガラス、ＳｉＯ２、ＳｉＯｘＮｙ（ｘおよびｙはＯおよびＮの元素比を示す）、ＡｌＯ２などの無機材料や樹脂材料などが用いられ、第２の収差補正部７９１ｂ、７９２ｂとして有機樹脂などを組み合わせることができる。有機樹脂としては、波長λ１または波長λ２近傍に吸収帯を有する顔料や染料を含ませる材料を用い、光の吸収によって発生する誘電率の急峻な変化によって生じる効果より、波長λ１の光に対する屈折率と波長λ２の光に対する屈折率との差が大きい特性を利用することができる。
【０２０５】
図２５は、屈折率波長依存性（波長分散特性）を示すグラフである。ここで、第１の収差補正部を構成する材料の屈折率の波長依存性をｎ１（λ）、第２の収差補正部を構成する材料の屈折率の波長依存性をｎ２（λ）とし、第２の収差補正部は、λ１よりも短波長側に吸収極大の波長λ０を有する材料とする。ここで、第２の収差補正部を構成する材料は、吸収極大の波長λ０付近で屈折率が大きく変動するが、波長が長くなるにつれて屈折率が高くなる領域である異常分散領域は、とくに光の透過率が大きく低下する。したがって、異常分散領域を避けてかつ、波長λ１に対する屈折率と波長λ２に対する屈折率との差が大きい関係を満たすことで、光の吸収を避けて光利用効率を高くすることができる。
【０２０６】
また、第１の収差補正部を構成する材料は、少なくとも波長λ１、波長λ２の近傍で吸収を有さず、これらの波長の間で屈折率の波長依存性が小さい材料とする。そして、図２５に示すように、波長λ１の光に対する屈折率を第２の収差補正部を構成する材料と一致させることによって、波長λ１の光に対して収差補正させず、波長λ２の光に対してのみ位相差を発生させ、凹凸形状を調整して位相差の分布を与えることによって収差補正することができる。また、これに限らず、波長λ２の光に対して収差補正をせず、波長λ１の光に対して収差補正をする場合、ｎ１（λ１）≠ｎ２（λ１）であって、ｎ１（λ２）＝ｎ２（λ２）である材料を組み合わせるものであってもよい。なお、これまで第１の実施形態に係る式（４ａ）に基づいた位相差の分布について説明したが、第２〜第１４の実施形態いずれの収差補正装置においても、上記の２つの異なる材料で収差補正板を構成してもよい。
【０２０７】
また、このほかに、少なくとも波長λ１の光と波長λ２の光が入射して、一方の波長の光のみ収差補正させる材料の組み合わせとして、例えば、第２の収差補正部７９１ｂ、７９２ｂが入射する光に対して複屈折性を示す複屈折性材料を用いるものであってもよい。なお、この場合も、第１の非点収差補正板７９１、第２の非点収差補正板７９２は光学的に等方性となる透明な基板が備わっていてもよい。この場合、第１の収差補正部７９１ａ、７９２ａを構成する光学的に等方性となる材料は屈折率ｎｓを示し、第２の収差補正部７９１ｂ、７９２ｂを構成する複屈折性材料のうち常光屈折率をｎｏ、異常光屈折率をｎｅ（ｎｏ≠ｎｅ）とするとき、ｎｓとｎｏが略等しい関係となるようにする。この場合、例えば、波長λ１の光は複屈折性材料の進相軸（常光屈折率となる軸）に一致させる直線偏光の光とし、波長λ２の光は複屈折性材料の遅相軸（異常光屈折率となる軸）に一致させる直線偏光の光とすることで、波長λ１の光に対して収差補正させず、波長λ２の光に対してのみ位相差の分布を発生させて収差補正させることができる。また、ｎｓはｎｅと略等しい関係のものを用いる組み合わせであってもよい。
【０２０８】
例えば、波長λ１の直線偏光の光および波長λ２の直線偏光の光の偏光方向が一致して進行する光学系の場合、収差補正素子にこれらの光が入射する前に、波長λ１の光の直線偏光方向と波長λ２の光の直線偏光方向とが直交するように、波長選択性のある１／２波長板や旋光子などの光学素子を配置させることができる。このような光学素子を透過した光のうち、例えば、波長λ１の光は、第１の収差補正部と第２の収差補正部との間で屈折率が略一致する偏光方向として収差補正をせず、波長λ２の光は、第１の収差補正部と第２の収差補正部との間で屈折率の差が生じて収差補正させることができる。
【０２０９】
（第１６の実施形態）
図２６は、光ヘッド装置８００の模式図であって、所定の波長の光を出射する光源８１０と、光源８１０からの光を平行光に変換するコリメータレンズ８２１と、コリメータレンズ８２１を出射した光を光ディスク８５０の方向に透過させるとともに、光ディスク８５０の情報記録面８５１により反射された信号光を偏向分離して光検出器８６０の方向に導くビームスプリッタ８３０と、光源８１０からの光を光ディスク８５０の情報記録面８５１に集光する対物レンズ８４０と、信号光を光検出器８６０に集光するコリメータレンズ８２２、上記信号光を検出する光検出器８６０、収差補正装置８７０と、を備える。
【０２１０】
光検出器８６０では、光ディスク８５０の再生する情報記録面８５１に記録された情報の再生信号、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号が検出される。なお、光ヘッド装置８００は、上記のフォーカスエラー信号に基づいてレンズを光軸方向に制御する図示しないフォーカスサーボと、上記のトラッキングエラー信号に基づいてレンズを光軸にほぼ垂直な方向に制御する図示しないトラッキングサーボとを備える。
【０２１１】
光源８１０は、例えば４０５ｎｍ波長帯の直線偏光の発散光を出射する半導体レーザで構成される。なお、本発明で用いられる光源８１０は、４０５ｎｍ波長帯の光に限定されず、例えば６６０ｎｍ波長帯の光や７８０ｎｍ波長帯の光、その他の波長帯の光であってもよい。ここで、４０５ｎｍ波長帯、波長６６０ｎｍ波長帯および７８０ｎｍ波長帯は、それぞれ、３８５ｎｍ〜４３０ｎｍ、６３０ｎｍ〜６９０ｎｍおよび７６０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲とする。
【０２１２】
ここで、収差補正装置８７０として、第１〜１５の実施形態に係る収差補正装置２００、３００、４００、５００、６００、７００、７２０、７４０、７４５、７５０、７５５、７６０、７８０または７９５を配置することによって、容易にかつ、的確に光学系の収差の補正が可能となる。また、収差補正装置８７０は、光源８１０とビームスプリッタ８３０との間の光路中に限らず、光源８１０と対物レンズ８４０との光路中に配置することができる。
【０２１３】
図２７は、光ヘッド装置８００と異なる形態の光ヘッド装置９００を示す模式図である。光ヘッド装置９００は、複数の規格の光ディスクの記録再生を行うものであり、それぞれの規格に対応して２つの光学系９１０および９２０を有している。各光学系には、それぞれ図２６に示した光ヘッド装置８００と同様に、所定の波長の光を出射する光源（光源９１１または９２１）と、光を検出する光検出器（光検出器９１６または９２６）と、光源からの光を平行光に変換するコリメータレンズ（コリメータレンズ９１２ａまたは９２２ａ）と、コリメータレンズから出射される光源からの光を透過して光ディスク（光ディスク９１５または９２５）の方向に導くとともに、光ディスクから反射された信号光を偏向分離して光検出器の方向に導くビームスプリッタ（ビームスプリッタ９１３または９２３）と、光源からの光を光ディスクの情報記録面（情報記録面９１５ａまたは９２５ａ）に集光する対物レンズ（対物レンズ９１４または９２４）と、ビームスプリッタにより偏向分離された信号光を光検出器に集光するコリメータレンズ（コリメータレンズ９１２ｂまたは９２２ｂ）とが含まれる。また、光学系９１０の対物レンズ９１４と光学系９２０の対物レンズ９２４とは、共通のレンズホルダ９４０によって固定されている。
【０２１４】
また、図２７の光ヘッド装置９００は、光学系９２０にのみ収差補正装置９３０が含まれる例を示している。収差補正装置９３０は、第１〜１５の実施形態に係る収差補正装置２００、３００、４００、５００、６００、７００、７２０、７４０、７４５、７５０、７５５、７６０、７８０または７９５のいずれかを配置することができる。なお、光学系９１０にも、収差補正装置９３０に相当するものが配置されていてもよい。
【０２１５】
光ヘッド装置９００は、例えば、光ディスクの記録再生を行う際に、光ディスク９１５または９２５のような種類を検知し、その種類に応じて光学系９１０を用いるか光学系９２０を用いるかを切り替えるものとする。
【０２１６】
このような光ヘッド装置９００の場合、まず片方の光学系（例えば、光学系９１０）から組み立てを行う。その際、当該光学系を構成する各光学部品に光軸ずれや傾きがないよう配置する位置を精密に調節する。このとき、レンズホルダ９４０は固定される。次に、もう一方の光学系（例えば、光学系９２０）の組み立てを行うが、当該光学系の対物レンズを固定するレンズホルダ９４０は既に位置が固定されているので、そのレンズホルダ９４０に収める対物レンズは、当該光学系の光軸に対して傾き（角度のずれ）を持つ場合がある。例えば、この傾きに起因して発生するコマ収差を、収差補正装置９３０の位置に第５の実施形態の収差補正装置６００を配置することによって補正することができる。
【０２１７】
また、図１（ｂ）に示すように複数の収差補正板の間に収差補正板と異なる光学素子を配置した場合に対応した光ヘッド装置について具体的に説明する。図２８は、光ヘッド装置９００と異なる形態の光ヘッド装置１０００を示す模式図である。光源１００１は、例えば４０５ｎｍ波長帯の直線偏光の発散光を出射する半導体レーザで構成され、光源１００２は、６６０ｎｍ波長帯および７８５ｎｍ波長帯の直線偏光の発散光を出射するハイブリッドタイプの半導体レーザで構成される。
【０２１８】
ダイクロイックプリズム１００３は、４０５ｎｍ波長帯の光を反射、６６０ｎｍ波長帯の光および７８５ｎｍ波長帯の光を透過する機能を有し、これらの光はビームスプリッタ１００４に進行する。ビームスプリッタ１００４は、同じ方向の直線偏光となるこれらの３つの波長帯の光を反射し、コリメータレンズ１００５で平行光となる。そして、平行光は、ダイクロイックプリズム１００６へ進行する。ダイクロイックプリズム１００６は、６６０ｎｍ波長帯の光および７８５ｎｍ波長帯の光を反射し、４０５ｎｍ波長帯の光を透過する機能を有する。そして、６６０ｎｍ波長帯の光および７８５ｎｍ波長帯の光は、レンズホルダ１０１０に収められた対物レンズ１０１１で光ディスク１０２０となるＤＶＤまたはＣＤの情報記録面１０２０ａに集光される。一方、４０５ｎｍ波長帯の光は、ミラー１００７で反射され、対物レンズ１０１２で光ディスク１０２１となるＢＤなどの情報記録面１０２１ａに集光される。また、反射された光は、同じ光路を反対方向へ進み、ビームスプリッタ１００４を透過し、光検出器１００８に到達する。
【０２１９】
ここで、例えば、収差補正装置を構成する２つの収差補正板（第１の収差補正板と第２の収差補正板）は、光路中においてダイクロイックプリズム１００６の前後に配置することができる。例えば、第１の収差補正板１０３１を４０５ｎｍ波長帯の光、６６０ｎｍ波長帯の光および７８５ｎｍ波長帯の光に共通する光路中に配置し、第２の収差補正板１０３２ａは、４０５ｎｍ波長帯の光のみの光路中に配置する。この場合、第１の収差補正板１０３１と第２の収差補正板１０３２ａおよび、これらを移動調節する図示しない位置調整部を合わせて収差補正装置１０３０とすることができる。同様に、第２の収差補正板１０３２ｂは、６６０ｎｍ波長帯の光および７８５ｎｍ波長体の光に共通する光路中に配置することができ、第１の収差補正板１０３１と第２の収差補正板１０３２ｂおよびこれらを移動調節する図示しない位置調整部を合わせて収差補正装置１０４０とすることができる。
【０２２０】
収差補正装置１０３０および１０４０に含まれる収差補正板は２枚としたがこれに限らず、例えば、第３の実施形態に係る収差補正装置４００のように４枚含むものであってもよい。また、複数の収差補正板いずれも変位させてもよく、第８の実施形態の収差補正装置７４０のように一方だけを変位させるものであってもよい。また、光ヘッド装置１０００に含まれる収差補正装置１０３０および１０４０はいずれも平行光の光路中に第１の収差補正板、第２の収差補正板を配置、つまり、いずれの収差補正板に入射する光の有効径は同一であるので、同じ加工が施された収差補正板を用いることもできる。また、例えば、これらの収差補正板をダイクロイックプリズム１００６の面に積層したり、ダイクロイックプリズム１００６と対物レンズ１０１１との間の光路中の図示しない１／４波長板に積層したりすると小型化が実現でき好ましい。また、第２の収差補正板１０３２ｂは位相差の分布を有する表面の凹凸などの加工を調整することによってミラーに積層させることも可能である。
【０２２１】
図２９は、光ヘッド装置１０００に対して、収差補正装置の配置が異なる光ヘッド装置１１００を示す模式図である。したがって、収差補正装置１１３０および１１４０以外の光学部品等は同じ番号を付して説明の重複を避ける。収差補正装置１１３０は、第１の収差補正板１１３１ａと第２の収差補正板１１３１ｂおよび、これらを移動調節する図示しない位置調整部からなる。また、例えば、第１の収差補正板１１３１ａは、光源１００１とダイクロイックプリズム１００３との間の発散光の光路中、例えばメインビームと２つのサブビームを発生させる図示しない回折素子（グレーティング）に積層させることができ、第２の収差補正板１１３０は、ダイクロイックプリズム１００６や、ダイクロイックプリズム１００６と対物レンズ１０１１との間の光路中の図示しない１／４波長板に積層することで小型化を実現することができる。
【０２２２】
収差補正装置１１４０は、第１の収差補正板１１４１ａと第２の収差補正板１１４１ｂと図示しない位置調整部からなり、第１の収差補正板１１４１ａは、例えば、光源１００２とダイクロイックプリズム１００３との間の発散光の光路中、例えばメインビームと２つのサブビームを発生させる図示しない回折素子（グレーティング）に積層させることができる。第２の収差補正板１１４０は、例えば、ダイクロイックプリズム１００６や、ダイクロイックプリズム１００６と対物レンズ１０１２との間の光路中の図示しない１／４波長板に積層することで小型化を実現することができる。また、第２の収差補正板１１３２ｂ位相差の分布を有する表面の凹凸などの加工を調整することによってミラーに積層させることも可能である。
【０２２３】
また、収差補正装置１１３０に含まれる第１の収差補正板１１３１ａと第２の収差補正板１１３１ｂにはそれぞれ発散光、平行光として入射するので、それぞれの有効径（Ｄ１、Ｄ２）が異なる。したがって、有効径比ｋ（＝Ｄ２／Ｄ１）に合わせて第１の収差補正板１１３１ａ、第２の収差補正板１１３１ｂの位相差の分布を考慮する光学設計とするとよい。また、この有効径比ｋに合わせて、第１の収差補正板１１３１ａ、第２の収差補正板１１３１ｂの変位量を図示しない位置調整部で調節するとよい。このことは、収差補正装置１１４０に含まれる第１の収差補正板１１４１ａと第２の収差補正板１１４１ｂについても同様に、このような光学設計をし、位置調整部で変位量を調節するとよい。
【０２２４】
（実施例１）
第１の実施形態に基づく非点収差補正素子２１０として、屈折率ｎｓ＝１．４７となる石英ガラス基板を用い、周辺の媒質は空気（屈折率：１）とし、４０５ｎｍの波長の光が入射する場合を考える。非点収差補正素子２１０のうち、第１の非点収差補正板２１１の点Ｏａを原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布および第２の非点収差補正板２１２の点Ｏｂを原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布をそれぞれ式（４ａ）および式（４ｂ）に基づいて、
ｆ１（ｘ，ｙ）＝ａｘ３＋ｂｘｙ２、
ｇ１（ｘ，ｙ）＝−ｆ１（ｘ，ｙ）、
そして、ａ＝１．６×１０−５［ｍｍ−２］、ｂ＝−４．８×１０−５［ｍｍ−２］となるように石英ガラス基板を加工する。
【０２２５】
Ｚ方向に入射する光の波長を４０５ｎｍ、光が非点収差補正素子２１０に入射する有効領域の有効径を２ｍｍφとし、第１の非点収差補正板２１１をＸ方向に沿って、光軸を中心に＋０．５ｍｍ〜−０．５ｍｍの範囲で変位させ、また、第２の非点収差補正板２１２をＸ方向に沿って、光軸を中心に−０．５ｍｍ〜＋０．５ｍｍの範囲で変位させた場合（それぞれの変位量｜ｘ０｜は同じ）に発生する収差量［λ］を計算によって求めたものを図３０（ａ）に示す。なお、収差量［λ］は、収差の二乗平均平方根を意味し、［λｒｍｓ］の単位で表現することもできる。以下の実施例、比較例も同じであり、収差量［λ］と表現する。図３０（ａ）のＺ４〜Ｚ９はゼルニケ係数を示しており、Ｚ４がデフォーカス、Ｚ５、Ｚ６が非点収差、Ｚ７、Ｚ８がコマ収差、Ｚ９が球面収差に対応する収差量である。図３０（ａ）の波面収差は入射光の波長によって規格化している。図３０（ａ）より、本実施例の非点収差補正素子は変位量に比例する非点収差を発生しており、その他の収差成分については発生していないので、変位量（ｘ０）を調整することで、光学系で発生した非点収差を精度よく補正することができる。
【０２２６】
また、図３０（ｂ）は、関数ｆ１（ｘ，ｙ）＝ａｘ３＋ｂｘｙ２および関数ｇ１（ｘ，ｙ）＝−ｆ１（ｘ，ｙ）を、光が入射する範囲において関数の最大値と最小値との差を７等分し、１つの段差が約３４ｎｍとなるようにステップ数Ｎ＝８で加工し、それ以外は同じ条件とするときの計算結果を示すグラフである。なお、各ステップの高さに近似させる方法は、図５（ａ）に例示した考え方に基づくものであり、以下、実施例５および実施例６におけるステップ形状の例においても同じである。この場合も同様に、変位量に比例する非点収差を発生しており、その他の収差成分については発生していないので、容易な加工によって非点収差補正素子を作製できるとともに、変位量（ｘ０）を調整することで、光学系で発生した非点収差を精度よく補正することができる。
【０２２７】
また、図３０（ｃ）は、関数ｆ１（ｘ，ｙ）＝ａｘ３＋ｂｘｙ２および関数ｇ１（ｘ，ｙ）＝−ｆ１（ｘ，ｙ）を、関数の値が−５．４×１０−５〜５．４×１０−５の範囲で段差を７等分し、１つの段差が約３３ｎｍとなるようにステップ数Ｎ＝８で加工するが、このとき、図５（ｂ）に例示した考え方に基づき、各ステップの高さは関数の値を超えない条件のときの計算結果を示すグラフである。この場合も同様に、変位量に比例する非点収差を発生しており、その他の収差成分については発生していないので、容易な加工によって非点収差補正素子を作製できるとともに、変位量（ｘ０）を調整することで、光学系で発生した非点収差を精度よく補正することができる。
【０２２８】
（実施例２）
実施例１は、石英ガラス基板に対して直接、凹凸形状を有するように非点収差補正素子２１０を加工した例であるが、実施例２は、凹凸形状を有する材料として、紫外線硬化樹脂を用いる例である。
【０２２９】
まず、平坦な石英ガラス基板および、凹凸形状を有する型基板を準備する。型基板の溝の深さは、上記の式（４ａ）および式（４ｂ）に基づいて、
ｆ１（ｘ，ｙ）＝ａｘ３＋ｂｘｙ２、
ｇ１（ｘ，ｙ）＝−ｆ１（ｘ，ｙ）、
そして、ａ＝１．４５×１０−５［ｍｍ−２］、ｂ＝−４．３５×１０−５［ｍｍ−２］とする。
【０２３０】
次に、石英ガラス基板および型基板を洗浄、乾燥する。その後、石英ガラス基板の一方の面に紫外線硬化樹脂と石英ガラス基板との密着性を向上させるシランカップリング処理を行い、型基板の凹凸面に対しては紫外線硬化樹脂と型基板との離型性を向上させる離型処理を行う。そして、シランカップリング処理を施した石英ガラス基板面に対して紫外線硬化樹脂モノマーを滴下し、型基板の凹凸面を対向させて紫外線硬化樹脂モノマーを挟み込む。次に、石英ガラス基板に対して紫外線を照射し、硬化樹脂モノマーを硬化させ、型基板を離型する。離型後、表面に対して真空蒸着によってＡＲコートを行い、ＡＲコートを行った基板をダイシングすることによって第１の非点収差補正板２１１を得る。同様の方法によって第２の非点収差補正板２１２得る。なお、紫外線硬化後の樹脂の屈折率は、４０５ｎｍの光に対して１．５１９となる材料を用いる。
【０２３１】
Ｚ方向に入射する光の波長を４０５ｎｍ、光が非点収差補正素子２１０に入射する有効領域の有効径を２ｍｍφとし、第１の非点収差補正板２１１をＸ方向に沿って、光軸を中心に＋０．５ｍｍ〜−０．５ｍｍの範囲で変位させ、また、第２の非点収差補正板２１２をＸ方向に沿って、光軸を中心に−０．５ｍｍ〜＋０．５ｍｍの範囲で変位させた場合（それぞれの変位量｜ｘ０｜は同じ）に発生する収差量［λ］は実施例１と同様であり、変位量に比例する非点収差を発生しており、その他の収差成分については発生していないので、容易な加工によって非点収差補正素子を作製できるとともに、変位量（ｘ０）を調整することで、光学系で発生した非点収差を精度よく補正することができる。
【０２３２】
（実施例３）
実施例３は、凹凸形状を有する材料として、含フッ素モノマーを含む紫外線硬化樹脂を用い、離型処理をすることなく収差補正板を得る例である。
【０２３３】
まず、平坦な石英ガラス基板および、凹凸形状を有する型基板を準備する。型基板の溝の深さは、上記の式（４ａ）および式（４ｂ）に基づいて、
ｆ１（ｘ，ｙ）＝ａｘ３＋ｂｘｙ２、
ｇ１（ｘ，ｙ）＝−ｆ１（ｘ，ｙ）、
そして、ａ＝１．５３×１０−５［ｍｍ−２］、ｂ＝−４．６×１０−５［ｍｍ−２］とする。
【０２３４】
次に、石英ガラス基板および型基板を洗浄、乾燥する。その後、石英ガラス基板の一方の面に含フッ素モノマーを含む紫外線硬化樹脂と石英ガラス基板との密着性を向上させるシランカップリング処理を行う。そして、シランカップリング処理を施した石英ガラス基板面に対して、フルオロアルキル基を有する含フッ素モノマーをアクリルモノマーに混合した材料を滴下し、型基板の凹凸面を対向させることによって含フッ素モノマーを含む紫外線硬化樹脂モノマーを挟み込む。次に、この状態で石英ガラス基板に対して紫外線を照射し、この硬化樹脂モノマーを硬化させ、型基板を離型する。離型後、表面に対して真空蒸着によってＡＲコートを行い、ＡＲコートを行った基板をダイシングすることによって第１の非点収差補正板２１１を得る。同様の方法によって第２の非点収差補正板２１２得る。なお、紫外線硬化後の樹脂の屈折率は、４０５ｎｍの光に対して１．４９となる。
【０２３５】
Ｚ方向に入射する光の波長を４０５ｎｍ、光が非点収差補正素子２１０に入射する有効領域の有効径を２ｍｍφとし、第１の非点収差補正板２１１をＸ方向に沿って、光軸を中心に＋０．５ｍｍ〜−０．５ｍｍの範囲で変位させ、また、第２の非点収差補正板２１２をＸ方向に沿って、光軸を中心に−０．５ｍｍ〜＋０．５ｍｍの範囲で変位させた場合（それぞれの変位量｜ｘ０｜は同じ）に発生する収差量［λ］は実施例１と同様であり、変位量に比例する非点収差を発生しており、その他の収差成分については発生していないので、容易な加工によって非点収差補正素子を作製できるとともに、変位量（ｘ０）を調整することで、光学系で発生した非点収差を精度よく補正することができる。
【０２３６】
（実施例４）
第４の実施形態に基づく非点収差補正素子５１０として、屈折率ｎｓ＝１．４７となる石英ガラス基板を用い、周辺の媒質は空気（屈折率：１）とし、４０５ｎｍの波長の光が入射する場合を考える。非点収差補正素子５１０のうち、第１の非点収差補正板５１１の点Ｏａを原点（ρ，θ）＝（０，０）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布および第２の非点収差補正板５１２の点Ｏｂを原点（ρ，θ）＝（０，０）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布をそれぞれ式（８ｂ）および式（８ｃ）に基づいて、ｔＡ＝ｔＢ＝０とし、
ｆ３Ｔ（ρ，θ）＝Ｂρ２ｃｏｓθ・ｓｉｎθ、
ｇ３Ｔ（ρ，θ）＝−ｆ３Ｔ（ρ，θ）、
そして、Ｂ＝５．０×１０−５［ｍｍ−１］となるように石英ガラス基板を加工する。
【０２３７】
Ｚ方向に入射する光の波長を４０５ｎｍ、光が非点収差補正素子５１０に入射する有効領域の有効径を２ｍｍφとし、第１の非点収差補正板５１１をＸ−Ｙ平面に沿って、光軸を中心にＸ軸より＋４５°〜−４５°の範囲で回転させ、また、第２の非点収差補正板５１２を、光軸を中心にＸ軸より−４５°〜＋４５°の範囲で回転させた場合（それぞれの変位量｜θ０｜は同じ）に発生する収差量［λ］を計算によって求めたものを図３１（ａ）に示す。図３１（ａ）より、本実施例の非点収差補正素子は回転させる角度θ０に対応する非点収差を発生しており、その他の収差成分については発生していないので、角度（θ０）を調整することで、光学系で発生した非点収差を精度よく補正することができる。
【０２３８】
また、図３１（ｂ）は、関数ｆ３Ｔ（ρ，θ）＝Ｂρ２ｃｏｓθ・ｓｉｎθ、および関数ｇ３Ｔ（ρ，θ）＝−ｆ３Ｔ（ρ，θ）を、光が入射する範囲において関数の最大値と最小値との差を７等分し、１つの段差が約１５ｎｍとなるようにステップ数Ｎ＝８で加工し、それ以外は同じ条件とするときの計算結果を示すグラフである。この場合も同様に、角度θ０に対応する非点収差を発生しており、その他の収差成分については発生していないので、容易な加工によって非点収差補正素子を作製できるとともに、角度（θ０）を調整することで、光学系で発生した非点収差を精度よく補正することができる。
【０２３９】
また、図３１（ｃ）は、関数ｆ３Ｔ（ρ，θ）＝Ｂρ２ｃｏｓθ・ｓｉｎθ、および関数ｇ３Ｔ（ρ，θ）＝−ｆ３Ｔ（ρ，θ）を、光が入射する範囲において関数の最大値と最小値との差を３等分し、１つの段差が約３０ｎｍとなるようにステップ数Ｎ＝４で加工し、それ以外は同じ条件とするときの計算結果を示すグラフである。この場合も同様に、角度θ０に対応する非点収差を発生しており、その他の収差成分については発生していないので、容易な加工によって非点収差補正素子を作製できるとともに、角度（θ０）を調整することで、光学系で発生した非点収差を精度よく補正することができる。
【０２４０】
（実施例５）
第５の実施形態に基づくコマ収差補正素子６１０として、屈折率ｎｓ＝１．４７となる石英ガラス基板を用い、周辺の媒質は空気（屈折率：１）とし、４０５ｎｍの波長の光が入射する場合を考える。コマ収差補正素子６１０うち、第１のコマ収差補正板６１１の点Ｏａを原点（ρ，θ）＝（０，０）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布および第２のコマ収差補正板６１２の点Ｏｂを原点（ρ，θ）＝（０，０）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布をそれぞれ式（１０ｂ）および式（１０ｃ）に基づいて、ｔＡ＝ｔＢ＝０とし、
ｆ４Ｔ（ρ，θ）＝ｃρ３ｓｉｎθ＋ｄρｓｉｎθ、
ｇ４Ｔ（ρ，θ）＝−ｆ４Ｔ（ρ，θ）、
そして、ｃ＝１．２×１０−４［ｍｍ−２］、ｄ＝−０．８×１０−５となるように石英ガラス基板を加工する。
【０２４１】
Ｚ方向に入射する光の波長を４０５ｎｍ、光がコマ収差補正素子６１０に入射する有効領域の有効径を２ｍｍφとし、第１のコマ収差補正板６１１をＸ−Ｙ平面に沿って、光軸を中心にＸ軸より＋４５°〜−４５°の範囲で回転させ、また、第２のコマ収差補正板６１２を、光軸を中心にＸ軸より−４５°〜＋４５°の範囲で回転させた場合（それぞれの変位量｜θ０｜は同じ）に発生する収差量［λ］を計算によって求めたものを図３２（ａ）に示す。図３２（ａ）より、本実施例のコマ収差補正素子は回転させる角度θ０に対応するコマ収差を発生しており、その他の収差成分については発生していないので、角度（θ０）を調整することで、光学系で発生したコマ収差を精度よく補正することができる。
【０２４２】
また、図３２（ｂ）は、関数ｆ４Ｔ（ρ，θ）＝ｃρ３ｓｉｎθ＋ｄρｓｉｎθ、および関数ｇ４Ｔ（ρ，θ）＝−ｆ４Ｔ（ρ，θ）を、光が入射する範囲において関数の最大値と最小値との差を７等分し、１つの段差が約２３ｎｍとなるようにステップ数Ｎ＝８で加工し、それ以外は同じ条件とするときの計算結果を示すグラフである。この場合も同様に、角度θ０に対応するコマ収差を発生しており、その他の収差成分については発生していないので、容易な加工によってコマ収差補正素子を作製できるとともに、角度（θ０）を調整することで、光学系で発生したコマ収差を精度よく補正することができる。
【０２４３】
（実施例６）
第７の実施形態に基づく非点収差補正素子２１０として、屈折率ｎｓ＝１．４７となる石英ガラス基板を用い、周辺の媒質は空気（屈折率：１）とし、４０５ｎｍの波長の光が入射する場合を考える。非点収差補正素子２１０うち、第１の非点収差補正板２１１の点Ｏａを原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布および第２の非点収差補正板２１２の点Ｏｂを原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布をそれぞれ式（４ａ）および式（４ｂ）に基づいて、
ｆ１（ｘ，ｙ）＝ａｘ３＋ｂｘｙ２、
ｇ１（ｘ，ｙ）＝−ｆ１（ｘ，ｙ）、
そして、ａ＝１．６×１０−５［ｍｍ−２］、ｂ＝−４．８×１０−５［ｍｍ−２］となるように石英ガラス基板を加工する。
【０２４４】
Ｚ方向に入射する光の波長を４０５ｎｍ、光が非点収差補正素子２１０に入射する有効領域の有効径を２ｍｍφとし（ｒ０＝１［ｍｍ］）、位置調整部７３０によって、第１の非点収差補正板２１１をＸ方向に沿って、光軸を中心に＋０．５ｍｍ〜−０．５ｍｍの範囲、Ｙ方向に沿って、光軸を中心に＋０．５ｍｍ〜−０．５ｍｍの範囲で変位させ、また、第２の非点収差補正板２１２をＸ方向に沿って、光軸を中心に−０．５ｍｍ〜＋０．５ｍｍの範囲、Ｙ方向に沿って、光軸を中心に−０．５ｍｍ〜＋０．５ｍｍの範囲で変位させた場合（それぞれの変位量｜ｘ０｜、｜ｙ０｜は同じ）に発生する収差量［λ］を計算によって求めた。
【０２４５】
図３３（ａ）は、ｙ０＝０．０［ｍｍ］固定したとき、図３３（ｂ）は、ｙ０＝０．２［ｍｍ］固定したとき、図３３（ｃ）は、ｙ０＝０．５［ｍｍ］固定したとき、それぞれｘ０が−０．５〜＋０．５［ｍｍ］の範囲における収差量［λ］を示したものである。図３３（ａ）〜図３３（ｃ）のＺ２〜Ｚ９はゼルニケ係数を示しており、Ｚ２、Ｚ３がチルト、Ｚ４がデフォーカス、Ｚ５、Ｚ６が非点収差、Ｚ７、Ｚ８がコマ収差、Ｚ９が球面収差に対応する収差量であって、波面収差は入射光の波長によって規格化している。これらの結果より、本実施例の収差補正装置７２０は変位量に比例する非点収差を発生しており、その他の収差成分については発生していないので、変位量（ｘ０、ｙ０）を調整することで、光学系で発生した非点収差を精度よく補正することができる。なお、図示していないが、ｙ０＜０の場合でも、ｙ０＞０と同様にｙ０の変位量に対応するＺ６の収差量が発生することが確認できる。
【０２４６】
（実施例７）
第８の実施形態に基づく非点収差補正素子２１０として、屈折率ｎｓ＝１．４７となる石英ガラス基板を用い、周辺の媒質は空気（屈折率：１）とし、４０５ｎｍの波長の光が入射する場合を考える。非点収差補正素子２１０うち、第１の非点収差補正板２１１の点Ｏａを原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布および第２の非点収差補正板２１２の点Ｏｂを原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布をそれぞれ式（４ａ）および式（４ｂ）に基づいて、
ｆ１（ｘ，ｙ）＝ａｘ３＋ｂｘｙ２、
ｇ１（ｘ，ｙ）＝−ｆ１（ｘ，ｙ）、
そして、ａ＝３．２×１０−５［ｍｍ−２］、ｂ＝−９．６×１０−５［ｍｍ−２］となるように石英ガラス基板を加工する。
【０２４７】
Ｚ方向に入射する光の波長を４０５ｎｍ、光が非点収差補正素子２１０に入射する有効領域の有効径を２ｍｍφとし（ｒ０＝１［ｍｍ］）、位置調整部７４１によって、第１の非点収差補正板２１１をＸ方向に沿って、光軸を中心に＋０．５ｍｍ〜−０．５ｍｍの範囲、Ｙ方向に沿って、光軸を中心に＋０．５ｍｍ〜−０．５ｍｍの範囲で変位させ、第２の非点収差補正板２１２を変位させない場合に発生する収差量［λ］を計算によって求めた。
【０２４８】
図３４（ａ）は、ｙ０＝０．０［ｍｍ］固定したとき、図３４（ｂ）は、ｙ０＝０．２［ｍｍ］固定したとき、図３４（ｃ）は、ｙ０＝０．５［ｍｍ］固定したとき、それぞれｘ０が−０．５〜＋０．５［ｍｍ］の範囲における収差量［λ］を示したものである。図３４（ａ）〜図３４（ｃ）のＺ２〜Ｚ９はゼルニケ係数を示しており、波面収差は入射光の波長によって規格化している。これらの結果より、本実施例の収差補正装置７４０は変位量に比例する非点収差を発生している。また、Ｚ２、Ｚ３に関するチルト成分の収差が発生しているが、Ｚ２、Ｚ３が０．０５［λ］でｒ０＝１［ｍｍ］である場合、チルト角は０．００１［°］程度（Ｔａｎ−１（５０ｍｍλ／１））であるので、光学系に与える影響は少ない。また、チルト成分以外の収差成分については発生していないので、変位量（ｘ０、ｙ０）を調整することで、光学系で発生した非点収差を精度よく補正することができる。なお、図示していないが、ｙ０＜０の場合でも、ｙ０＞０と同様にｙ０の変位量に対応するＺ６の収差量が発生することが確認できる。
【０２４９】
（実施例８）
第９の実施形態に基づく非点収差補正素子７４８として、屈折率１．４７の石英ガラス基板を用い、周辺の媒質は空気（屈折率：１）とし、４０５ｎｍの波長の光が入射する場合を考える。第１の非点収差補正板７４６の点Ｏａを原点（ｘ，ｙ）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布および第２の非点収差補正板７４７の点Ｏｂを原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布をそれぞれ式（１６ｂ）および式（１６ｃ）に基づいて、ｔＡ＝ｔＢ＝０とし、
ｆ７Ｔ（ｘ，ｙ）＝Ｄｘ３＋ｔＡｘ＋ｔＢｙ、
ｇ７Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ７Ｔ（ｘ，ｙ）、
そして、Ｄ＝７．０５×１０−５［ｍｍ−２］となるように石英ガラス基板を加工する。
【０２５０】
Ｚ方向に入射する光の波長を４０５ｎｍ、光が非点収差補正素子７４８に入射する有効領域の有効径を２ｍｍφとし、第１の非点収差補正板７４６をＸ方向に沿って、光軸を中心に＋０．５ｍｍ〜−０．５ｍｍの範囲で変位させた場合（それぞれの変位量｜ｘ０｜は同じ）に発生する収差量［λ］を計算によって求めたものを図３５に示す。図３５より、本実施例の非点収差補正素子は変位量に比例する非点収差を発生している。その他の収差成分として、デフォーカス（Ｚ４）が発生しているが、光学系に可動なコリメータレンズ、集光レンズがある場合、デフォーカスの補正は可能であり、収差の増大を抑制することができる。このようにして、変位量（ｘ０）を調整することで、光学系で発生した非点収差を精度よく補正することができる。
【０２５１】
（実施例９）
実施例９は、第１０の実施形態に基づく非点収差補正素子７４８として、屈折率１．４７の石英ガラス基板を用い、周辺の媒質は空気（屈折率：１）とし、４０５ｎｍの波長の光が入射する場合を考える。第１の非点収差補正板７４６の点Ｏａを原点（ｘ，ｙ）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布および第２の非点収差補正板７４７の点Ｏｂを原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布をそれぞれ式（１７ａ）および式（１７ｂ）に基づいて、Ｆ＝ｔＡ＝ｔＢ＝０とし、
ｆ８Ｔ（ｘ，ｙ）＝Ｅｘ２ｙ、
ｇ８Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ８Ｔ（ｘ，ｙ）、
そして、Ｅ＝２．１×１０−４［ｍｍ−２］となるように石英ガラス基板を加工する。
【０２５２】
Ｚ方向に入射する光の波長を４０５ｎｍ、光が非点収差補正素子７４８に入射する有効領域の有効径を２ｍｍφとし、第１の非点収差補正板７４６をＸ方向に沿って、光軸を中心に＋０．５ｍｍ〜−０．５ｍｍの範囲で変位させた場合（それぞれの変位量｜ｘ０｜は同じ）に発生する収差量［λ］を計算によって求めたものを図３６に示す。図３６より、本実施例の非点収差補正素子は変位量に比例し、Ｘ方向よりθ＝４５°方向およびθ＝１３５°方向を軸として対称となる非点収差を発生している。このようにして、変位量（ｘ０）を調整することで、光学系で発生した非点収差を精度よく補正することができる。
【０２５３】
（実施例１０）
実施例１０は、第１１の実施形態に基づくコマ収差補正素子７５３として、屈折率１．４７の石英ガラス基板を用い、周辺の媒質は空気（屈折率：１）とし、４０５ｎｍの波長の光が入射する場合を考える。第１のコマ収差補正板７５１の点Ｏａを原点（ｘ，ｙ）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布および第２のコマ収差補正板７５２の点Ｏｂを原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布をそれぞれ式（１８ａ）および式（１８ｂ）に基づいて、Ｊ＝ｔＡ＝ｔＢ＝０とし、
ｆ９Ｔ（ｘ，ｙ）＝Ｇｘ２（ｘ２＋Ｈｙ２）、
ｇ９Ｔ（ｘ，ｙ）＝−ｆ９Ｔ（ｘ，ｙ）、
そして、Ｇ＝９．０×１０−４［ｍｍ−３］、Ｈ＝２となるように石英ガラス基板を加工する。
【０２５４】
Ｚ方向に入射する光の波長を４０５ｎｍ、光がコマ収差補正素子７５３に入射する有効領域の有効径を２ｍｍφとし、第１のコマ収差補正板７５１をＸ方向に沿って、光軸を中心に＋０．１ｍｍ〜−０．１ｍｍの範囲で変位させた場合（それぞれの変位量｜ｘ０｜は同じ）に発生する収差量［λ］を計算によって求めたものを図３７に示す。図３７より、本実施例のコマ収差補正素子は変位量に比例し、Ｘ方向を軸として対称となるコマ収差を発生している。このようにして、変位量（ｘ０）を調整することで、光学系で発生したコマ収差を精度よく補正することができる。
【０２５５】
（実施例１１）
実施例１１は、第１２の実施形態に基づく非点収差補正素子７５８として、図２１に基づく、第１の非点収差補正板７５６、第２の非点収差補正板７５７を考える。屈折率ｎｓ＝１．４７となる石英ガラス基板を用い、周辺の媒質は空気（屈折率：１）とし、４０５ｎｍの波長の光が入射する。非点収差補正素子７５８のうち、第１の非点収差補正板７５６の点Ｏａを原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布および第２の非点収差補正板７５７の点Ｏｂを原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布をそれぞれ式（１９ａ）および式（１９ｂ）に基づいて、
ｆＵ（ｘ，ｙ）＝ＡＵ（ｘ）、
Ｕ（ｘ）：ｘ≧０で１、ｘ＜０で０、となるステップ関数、
ｇＵ（ｘ，ｙ）＝−ｆＵ（ｘ，ｙ）、
そして、Ａ＝９．４×１０−５［ｍｍ］となるように石英ガラス基板を加工する。
【０２５６】
Ｚ方向に入射する光の波長を６６０ｎｍ、光が非点収差補正素子７５８に入射する有効領域の有効径を２ｍｍφとし、第１の非点収差補正板７５６をＸ方向に沿って、光軸を中心に＋０．５ｍｍ〜−０．５ｍｍの範囲で変位させ、また、第２の非点収差補正板７５７をＸ方向に沿って、光軸を中心に−０．５ｍｍ〜＋０．５ｍｍの範囲で変位させた場合（それぞれの変位量｜ｘ０｜は同じ）に発生する収差量［λ］を計算によって求めたものを図３８に示す。図３８より、本実施例の非点収差補正素子は変位量に比例する非点収差を発生している。その他の収差成分として、でフォーカス（Ｚ４）や球面収差（Ｚ９）が発生しているが、光学系に可動できるコリメータレンズ、集光レンズがある場合、これらの成分（Ｚ４、Ｚ９）の補正の補正が可能であり、収差の増大を抑制することができる。したがって、変位量（ｘ０）を調整することで、光学系で発生した非点収差を精度よく補正することができる。
【０２５７】
（実施例１２）
実施例１２は、第１３の実施形態に基づくコマ収差補正素子６１０として、屈折率ｎｓ＝１．４７となる石英ガラス基板を用い、周辺の媒質は空気（屈折率：１）とし、４０５ｎｍの波長の光が入射する場合を考える。非点収差補正素子６１０うち、第１の非点収差補正板６１１の点Ｏａを原点（ρ，θ）＝（０，０）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布および第２のコマ収差補正板６１２の点Ｏｂを原点（ρ，θ）＝（０，０）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布をそれぞれ式（１０ｂ）および式（１０ｃ）に基づいて、ｔＡ＝ｔＢ＝０とし、
ｆ４Ｔ（ρ，θ）＝ｃρ３ｓｉｎθ＋ｄρｓｉｎθ、
ｇ４Ｔ（ρ，θ）＝−ｆ４Ｔ（ρ，θ）、
そして、ｃ＝１．２×１０−４［ｍｍ−２］、ｄ＝−０．８×１０−５となるように石英ガラス基板を加工する。
【０２５８】
Ｚ方向に入射する光の波長を４０５ｎｍ、光がコマ収差補正素子６１０に入射する有効領域の有効径を２ｍｍφとし（ｒ０＝１［ｍｍ］）、位置調整部７７０によって、第１のコマ収差補正板６１１をＸ軸より＋４５°〜−４５°の範囲で回転させ、Ｘ方向に沿って、光軸を中心に＋０．２ｍｍ〜−０．２ｍｍの範囲で変位させ、また、第２のコマ収差補正板６１２をＸ軸より−４５°〜＋４５°の範囲で回転させ、Ｘ方向に沿って、光軸を中心に−０．２ｍｍ〜＋０．２ｍｍの範囲で変位させた場合（それぞれの変位量｜θ０｜、｜ｘ０｜は同じ）に発生する収差量［λ］を計算によって求めた。
【０２５９】
図３９（ａ）は、ｘ０＝０．０［ｍｍ］固定としたとき、図３９（ｂ）は、ｘ０＝０．１［ｍｍ］固定としたとき、図３９（ｃ）は、ｘ０＝０．２［ｍｍ］固定としたときの収差量［λ］を、それぞれθ０が−４５〜＋４５［°］の範囲において示したものである。図３９（ａ）〜図３９（ｃ）のＺ２〜Ｚ９はゼルニケ係数を示しており、波面収差は入射光の波長によって規格化している。これらの結果より、本実施例の収差補正装置７６０は変位量に比例するコマ収差を発生している。また、Ｚ２、Ｚ３が０．０５［λ］でｒ０＝１［ｍｍ］である場合、チルト角は０．００１［°］程度（Ｔａｎ−１（５０ｍｍλ／１））であるので、光学系に与える影響は少ない。Ｚ２に関するチルト成分の収差が発生しているが、実施例７の説明と同様に、光学系に与える影響は少ない。また、チルト成分以外の収差成分については発生していないので、変位量（θ０、ｘ０）を調整することで、光学系で発生した非点収差を精度よく補正することができる。なお、図示していないが、ｘ０＜０の場合でも、ｘ０＞０と同様にｘ０の変位量に対応するＺ７の収差量が発生することが確認できる。
【０２６０】
（実施例１３）
実施例１３は、第１４の実施形態に基づくコマ収差補正素子６１０として、屈折率ｎｓ＝１．４７となる石英ガラス基板を用い、周辺の媒質は空気（屈折率：１）とし、４０５ｎｍの波長の光が入射する場合を考える。非点収差補正素子６１０うち、第１の非点収差補正板６１１の点Ｏａを原点（ρ，θ）＝（０，０）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布および第２のコマ収差補正板６１２の点Ｏｂを原点（ρ，θ）＝（０，０）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布をそれぞれ式（１０ｂ）および式（１０ｃ）に基づいて、ｔＡ＝ｔＢ＝０とし、
ｆ４Ｔ（ρ，θ）＝ｃρ３ｓｉｎθ＋ｄρｓｉｎθ、
ｇ４Ｔ（ρ，θ）＝−ｆ４Ｔ（ρ，θ）、
そして、ｃ＝１．３×１０−３［ｍｍ−２］、ｄ＝−０．８６７×１０−５となるように石英ガラス基板を加工する。
【０２６１】
Ｚ方向に入射する光の波長を４０５ｎｍ、光がコマ収差補正素子６１０に入射する有効領域の有効径を２ｍｍφとし（ｒ０＝１［ｍｍ］）、位置調整部７９０によって、第１のコマ収差補正板６１１をＸ軸より＋４°〜−４°の範囲、Ｘ方向に沿って、光軸を中心に＋０．０４ｍｍ〜−０．０４ｍｍの範囲で回転させ、また、第２のコマ収差補正板６１２をＸ軸より−４°〜＋４°の範囲で回転させ、Ｘ方向へ変位させない場合（それぞれの変位量｜θ０｜は同じ）に発生する収差量［λ］を計算によって求めた。
【０２６２】
図４０（ａ）は、ｘ０＝０．００［ｍｍ］固定としたとき、図４０（ｂ）は、ｘ０＝０．０２［ｍｍ］固定としたとき、図４０（ｃ）は、ｘ０＝０．０４［ｍｍ］固定としたときの収差量［λ］を、それぞれθ０が−４〜＋４［°］の範囲において示したものである。図４０（ａ）〜図４０（ｃ）のＺ２〜Ｚ９はゼルニケ係数を示しており、波面収差は入射光の波長によって規格化している。これらの結果より、本実施例の収差補正装置７８０は変位量に比例するコマ収差を発生している。また、他の収差成分については発生していないので、変位量（θ０、ｘ０）を調整することで、光学系で発生した非点収差を精度よく補正することができる。なお、図示していないが、ｘ０＜０の場合でも、ｘ０＞０と同様にｘ０の変位量に対応するＺ７の収差量が発生することが確認できる。
【０２６３】
（実施例１４）
実施例１４は、第１５の実施形態に基づく非点収差補正素子７９３を用いた収差補正装置７９５を考える。非点収差補正素子７９３のうち、第１の非点収差補正素子７９１、第２の非点収差補正素子７９２を作製する。まず、図示しない平坦な石英ガラス基板上に有機物顔料を含む赤色レジストをスピンコートにより塗布する。このときの有機物顔料は、６５０ｎｍ以下で吸収係数が初めて０．０１を超える波長で定義される吸収端が５９０ｎｍの特性を有し、赤色レジストは、６５０ｎｍの波長の光に対する屈折率が１．６５４、７９０ｎｍの波長の光に対する屈折率が１．６２６である。その後、塗布した赤色レジストをＵＶ光で硬化させ、ＵＶ硬化させた膜に対し、フォトリソグラフィおよびエッチングによって、凹凸形状に加工する。
【０２６４】
次に、形成した凹凸面に、６５０ｎｍの波長の光に対する屈折率が１．６５４、７９０ｎｍの波長の光に対する屈折率が１．６４４となる樹脂材料を充填する。このとき、光学的に等方性となる平坦な石英ガラス基板で樹脂材料を挟持して平坦化する。また、樹脂材料が第１の収差補正部に相当し、有機物顔料を含む赤色レジストからなる膜が第２の収差補正部に相当する。これによって、これらの材料の間で屈折率が一致する６５０ｎｍの波長の光に対して位相差を発生しない。一方、凹凸形状は７９０ｎｍの波長の光に対する位相差の分布が、収差補正できるような形状とすることで、このように作製した第１の非点収差補正素子７９１、第２の非点収差補正素子７９２を用いた収差補正装置７９５によって、入射する光の波長を選択するようにして収差補正が可能となる。
【０２６５】
（比較例）
比較例として、従来の収差補正装置を用いた場合を考える。このとき、２枚のコマ収差補正板を平行に配置し、コマ収差補正板として、屈折率ｎｓ＝１．４７となる石英ガラス基板を用い、周辺の媒質は空気（屈折率：１）とし、４０５ｎｍの波長の光が入射する場合を考える。２枚のコマ収差補正板のうち一方のコマ収差補正板の原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布を、
ｆ５（ｘ，ｙ）＝（ａｘ）４−（ｂｘ）２、
とし、他方のコマ収差補正板の原点（ｘ，ｙ）＝（０，０）としたＸ−Ｙ平面の位相差の分布を、
ｇ５（ｘ，ｙ）＝−ｆ５（ｘ、ｙ）、
そして、ａ＝１．０３×１０−１［ｍｍ−３／４］、ｂ＝２．１２２×１０−２［ｍｍ−１／２］となるように石英ガラス基板を加工する。
【０２６６】
Ｚ方向に入射する光の波長を４０５ｎｍ、光が２枚のコマ収差補正板に入射する有効領域の有効径をφ２ｍｍとし、一方のコマ収差補正板のみＸ方向に沿って、光軸を中心に＋０．５ｍｍ〜−０．５ｍｍの範囲で変位（ｘ０）させた場合に発生する収差量［λ］を計算によって求めたものを図４１に示す。比較例のコマ収差補正素子は変位量に比例するコマ収差（Ｚ７）を発生しているが、変位量が増加するにつれて収差成分のうちデフォーカス成分と非点収差が発生しているため、光学系で発生する収差の補正精度が改善していないことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０２６７】
本発明は、光ディスクに対して記録再生を行う光ヘッド装置等、光学部品を組み立て調整して構成する光学系の装置において発生する収差を大きな誤差がなく精度よく補正しすることができ、有用である。
【符号の説明】
【０２６８】
１００、１３０、２００、３００、４００、５００、６００、７００、７２０、７４０、７４５、７５０、７５５、７６０、７８０、７９５、９３０、１０３０、１０４０、１１３０、１１４０  収差補正装置
１１０、１４０  収差補正素子
１１１、１４１、１０３１、１１３１ａ、１１４１ａ  第１の収差補正板
１１２、１４２、１０３２ａ、１０３２ｂ、１１３１ｂ、１１４１ｂ  第２の収差補正板
１２０、１５０、２２０、３３０、４３０、５２０、６２０、７１０、７３０、７４１、７４９、７５４、７５９、７７０、７９０、７９６  位置調整部
１５１  第１の位置調整部
１５２  第２の位置調整部
１６０  光学素子
２１０、５１０、７４８、７５８、７９３  非点収差補正素子
２１１、２１１ｃ、２１１ｄ、２１１ｔ、３１１、５１１、７４６、７５６、７９１  第１の非点収差補正板
２１２、３１２、５１２、７４７、７５７、７９２  第２の非点収差補正板
３１０  第１の非点収差補正素子
３２０、４２０  第２の非点収差補正素子
３２１、４２１  第３の非点収差補正板
３２２、４２２  第４の非点収差補正板
６１０、７５３  コマ収差補正素子
６１１、７５１  第１のコマ収差補正板
６１２、７５２  第２のコマ収差補正板
７９１ａ、７９２ａ  第１の収差補正部
７９１ｂ、７９２ｂ  第２の収差補正部
８００、９００、１０００、１１００  光ヘッド装置
８１０、９１１、９２１、１００１、１００２  光源
８２１、８２２、９１２ａ、９１２ｂ、９２２ａ、９２２ｂ、１００５  コリメータレンズ
８３０、９１３、９２３、１００４  ビームスプリッタ
８４０、９１４、９２４、１０１１、１０１２  対物レンズ
８５０、９１５、９２５、１０２０、１０２１  光ディスク
８５１、９１５ａ、９２５ａ、１０２０ａ、１０２１ａ  情報記録面
８６０、９１６、９２６、１００８  光検出器
９１０、９２０  光学系
９４０、１０１０  レンズホルダ
１００３、１００６  ダイクロイックプリズム
１００７  ミラー
【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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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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