(57)【要約】  可変屈折率ユニット（１４０）は、光軸と、制御可能に変化させられる屈折率を有する第１の層（１４４ａ、１４６ａ、１４６ａ'）であって、光軸と交差する第１の平面内に第１の予め決められた形態で広がる第１の層（１４４ａ、１４６ａ、１４６ａ'）とを含む。制御可能に変化させられる屈折率を有する、第１の層とは異なる第２の層（１４４ｂ、１４６ｂ、１４６ｂ'）は、光軸と交差する第１の平面とは異なる第２の平面内に、第２の予め決められた形態で広がっている。第２の層（１４４ｂ、１４６ｂ、１４６ｂ'）は、第１の層（１４４ａ、１４６ａ、１４６ａ'）と重なり合っている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸と、
制御可能に変化させられる屈折率を有する第１の層であって、前記光軸と交差する第１の平面内に第１の予め決められた形態で広がる第１の層と、
制御可能に変化させられる屈折率を有する前記第１の層とは異なる第２の層であって、前記光軸と交差する前記第１の平面とは異なる第２の平面内に、第２の予め決められた形態で広がる第２の層とを含み、
前記第２の層が、前記第１の層と重なり合っていることを特徴とする可変屈折率ユニット。
【請求項２】
少なくとも、制御可能に変化させられる屈折率を有する第３の層であって、前記光軸と交差する第３の平面内に第３の予め決められた形態で広がる第３の層をさらに含み、
前記第３の層が、前記第１の層および前記第２の層の両方と重なり合っていることを特徴とする請求項１記載の可変屈折率ユニット。
【請求項３】
制御可能に変化させられる屈折率を有する各層が、屈折率可変材料の層を含み、該屈折率可変材料の層のそれぞれが、均一な厚さの層であることを特徴とする請求項１または２記載の可変屈折率ユニット。
【請求項４】
制御可能に変化させられる屈折率を有する各層が、２つの透明電極の間に挟まれた液晶層を含み、前記２つの透明電極は、前記液晶層の屈折率を制御するためのものであり、
当該可変屈折率ユニットが、各電極に印加される電圧を制御するための制御ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の可変屈折率ユニット。
【請求項５】
前記電極が、前記液晶層の一部のみを挟んでいることを特徴とする請求項４記載の可変屈折率ユニット。
【請求項６】
前記層の各々が互いに平行であることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の可変屈折率ユニット。
【請求項７】
前記層の各々が円環状であって、各円環のサイズが異なることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の可変屈折率ユニット。
【請求項８】
各円環が、共通の軸の周りに配されていることを特徴とする請求項７記載の可変屈折率ユニット。
【請求項９】
前記層の屈折率を制御して、入射光信号に予め決められた位相プロファイルを付与することによって、光学的な波面における収差を補正するように構成されていることを特徴とする請求項１から８いずれか１項記載の可変屈折率ユニット。
【請求項１０】
請求項１記載の可変屈折率ユニットを含むことを特徴とする光学装置。
【請求項１１】
光記録担体の情報層を走査するための光走査装置であって、放射ビームを発生させる放射源と、該放射ビームを前記情報層上に集光するための対物系とを含む、光走査装置であることを特徴とする請求項１０記載の光学装置。
【請求項１２】
請求項１記載の可変屈折率ユニットを含む光学装置の駆動方法であって、
入射光信号に予め決められた位相変調を与えるように、制御可能に変化させられる屈折率を有する前記層の少なくとも１つの屈折率を制御する工程を含むことを特徴とする駆動方法。
【請求項１３】
光学装置の製造方法であって、
制御可能に変化させられる屈折率を有する第１の層であって、光軸と交差する第１の平面内に第１の予め決められた形態で広がる第１の層を提供する工程と、
制御可能に変化させられる屈折率を有する前記第１の層とは異なる第２の層であって、前記光軸と交差する前記第１の平面とは異なる第２の平面内に、第２の予め決められた形態で広がる第２の層を、前記第１の層と重なり合うように提供する工程とを含むことを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変屈折率ユニット、かかる可変屈折率ユニットを含む光学装置、およびかかるユニットの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
可変屈折率ユニットとは、当該素子の少なくとも一部の屈折率が、制御可能に変化させられる素子である。かかるユニットは、たとえば、そのユニットを通過させられる光の位相を制御するために用いることができる。ここでの「光」との用語は、可視の電磁放射と、その他の波長の電磁放射との双方を含むものと理解されたい。
【０００３】
情報を光学的に記録および再生する情報記録媒体（すなわち光記録担体）は、様々なフォーマットで提供されている。たとえば、ＣＤ（コンパクト・ディスク）やＤＶＤ（デジタル・ビデオ・ディスクまたはデジタル・バーサタイル・ディスク）のような、様々なタイプの光ディスクが存在する。同一の記録面上に複数の記録層を有する記録媒体（一面二層型（ｔｗｏ−ｌａｙｅｒ−ｐｅｒ−ｓｉｄｅ）ＤＶＤ等）も、開発されている。さらに、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ）等の高密度光記憶装置も開発されている。
【０００４】
そのような光記録担体からの読出しおよび／または光記録担体への書込みに使用される光信号における、波面誤差を補正することが必要となり得る。
【０００５】
たとえば、高密度光記録担体は、典型的には、高ＮＡ（開口数）を有する対物レンズを必要とするため、光ビームの波面収差が増大させられる。
【０００６】
かかる収差は、結果として、たとえば光記録担体からの情報の読出しおよび／または光記録担体への情報の書込みの精度に関する性能といった、装置の性能の低下に繋がり得る。そのため、高密度光記憶装置では、ディスクが走査されている間、すべての波面誤差を動的に補正することが望ましい場合がある。たとえば、ディスクのカバー層の厚さの誤差または変動によって生じる収差の影響が、顕著となってしまう場合がある。
【０００７】
米国特許出願１０／０５０６０４号（米国特許出願公開２００２／０１０５８９０Ａ１号として公開された）には、球面収差の補正に適した収差補正装置が記載されている。図１および図２は、それぞれ、同一タイプの収差補正要素の平面図および断面図である。
【０００８】
図１は、全体としてＸ−Ｙ平面内に広がる要素４０の平面図を示しており、その要素４０の一部拡大図４０'が併せて示されている。要素４０は円形であり、全体として円対称である。
【０００９】
図２は、全体としてＺ方向に広がる、上記の要素４０の半径に沿った断面図を示している。ここで、ρは半径方向距離であり、すなわち、ρ＝０はこの要素の中心、ρ＝５００はこの要素の外縁を示している。
【００１０】
要素４０は、要素４０の全面積に亘って延設された、均一な厚さの平坦な液晶層４４を含んでいることが見て取れる。図示されている具体例の要素は、１１個の異なる円環セグメント（４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、・・・４２ｋ）に機能的に分割されている。各セグメントは、液晶層４４の両側に配された１対の透明電極を含んでいる。たとえば、外側セグメント４２ａに配された電極４６ａおよび４６'ａは、液晶４４を挟んでおり、電極の幅はＡとされている。隣接電極間の電気的な接触を防止するため、各電極は、同一層内の隣接電極とは、ギャップ４３により隔てられている。たとえば、電極４６'ａは、ギャップ４３により電極４６'ｂから隔てられている。各電極対間の電圧を変えることにより、電極間のネマチック液晶の配向を変化させることができ、それにより入射光信号に対して所望の位相シフトを与えることができる。
【００１１】
円環セグメントの数、および各円環セグメントの幅は、要素４０に要求される提供すべき位相関数により決定される。たとえば、図１および図２に示された要素４０は、球面収差の補償を提供するのに適している。そのため、短い半径方向距離の間において、要求される比較的大きな位相シフトの変化を提供するべく、当該要素の周縁近くの複数の円環セグメントは、比較的狭い幅を有していなくてはならない。特に、高ＮＡの対物レンズを包含する適用例の場合には、当該要素の外縁部分に配される電極の所望の幅は非常に小さくなるので、製造が困難となる。さらに、隣接電極を隔てるために必要なギャップ４３は、液晶層４４の配向を変則的にし、したがって当該要素により与えられる位相関数を変則的なものとする可能性があるので、望ましくない存在である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の実施形態の１つの目的は、本明細書で述べるものその他の従来技術における問題点の、１つまたは複数に対処することである。本発明のいくつかの特定の実施形態の１つの目的は、入射光ビームに対して比較的急激に変化する位相プロファイルを与えるのに適したものでありながら、比較的製造が容易であるような、可変屈折率ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の側面によれば、光軸と、制御可能に変化させられる屈折率を有する第１の層であって、上記の光軸と交差する第１の平面内に第１の予め決められた形態で広がる第１の層と、制御可能に変化させられる屈折率を有する、上記の第１の層とは異なる第２の層であって、上記の光軸と交差する上記の第１の平面とは異なる第２の平面内に、第２の予め決められた形態で広がる第２の層とを含む、可変屈折率ユニットが提供される。ここで、第２の層は、第１の層と重なり合っている。
【００１４】
ここで「重なり合う」との語は、第２の層が、第１の層を部分的に覆っているか、第１の層を覆いかつ第１の層を超えて広がっていることを示す。上記のような層が重なり合うようになし、他の層を超えて広がる１つの層の幅の狭い一部のみを利用することによって、急激に変化する位相プロファイルを与えながら、製造が容易な可変屈折率ユニットを提供することができる。さらに、このユニットは重なり合う層を利用しているので、隣接セグメント間のギャップの存在に起因して位相プロファイル内に現れる変則性を有さない、様々な位相プロファイルを生成することができる。
【００１５】
好ましくは、本発明のユニットは、少なくとも、制御可能に変化させられる屈折率を有する第３の層であって、上記の光軸と交差する第３の平面内に第３の予め決められた形態で広がる第３の層をさらに含むものとされ、第３の層は、第１の層および第２の層の両方と重なり合うものとされる。
【００１６】
好ましくは、制御可能に変化させられる屈折率を有する各層は、屈折率可変材料の層を含むものとされ、それら屈折率可変材料の層のそれぞれは、均一な厚さの層とされる。
【００１７】
さらに好ましくは、上記の層の各々は、２つの透明電極の間に挟まれた液晶層を含むものとされる。それら２つの透明電極は、液晶層の屈折率を制御するためのものである。好ましくは、本発明のユニットは、各電極に印加される電圧を制御するための制御ユニットをさらに含むものとされる。
【００１８】
好ましくは、上記の電極は、上記の液晶層の一部のみを挟むものとされる。
【００１９】
好ましくは、上記の層の各々は、互いに平行とされる。
【００２０】
好ましくは、上記の層の各々は円環状とされ、各円環のサイズは異なるものとされる。
【００２１】
さらに好ましくは、各円環は、共通の軸の周りに配される。
【００２２】
好ましくは、本発明のユニットは、上記の層の屈折率を制御して、入射光信号に予め決められた位相プロファイルを付与することによって、光学的な波面における収差を補正するように構成される。
【００２３】
本発明の第２の側面によれば、上記のような可変屈折率ユニットを含む光学装置が提供される。
【００２４】
好ましくは、上記の光学装置は、光記録担体の情報層を走査するための光走査装置であって、放射ビームを発生させる放射源と、その放射ビームを情報層上に集光するための対物系とを含む、光走査装置とされる。
【００２５】
本発明の第３の側面によれば、上記のような可変屈折率ユニットを含む光学装置の駆動方法が提供される。この駆動方法は、入射光信号に予め決められた位相変調を与えるように、制御可能に変化させられる屈折率を有する上記の層の少なくとも１つの屈折率を制御する工程を含む。
【００２６】
本発明の第４の側面によれば、光学装置の製造方法が提供される。この製造方法は、制御可能に変化させられる屈折率を有する第１の層であって、光軸と交差する第１の平面内に第１の予め決められた形態で広がる第１の層を提供する工程を含む。この製造方法はさらに、制御可能に変化させられる屈折率を有する、上記の第１の層とは異なる第２の層であって、上記の光軸と交差する上記の第１の平面とは異なる第２の平面内に、第２の予め決められた形態で広がる第２の層を、上記の第１の層と重なり合うように提供する工程を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明をよりよく理解させ、かつ本発明の実施形態がどのようにして実効ならしめられるかを示すため、以下、例として、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図３は、可変屈折率ユニット１４０の断面図を示している。この断面図は、当該ユニットの半径方向に沿った断面図であり、ρは、中心からの半径方向距離を示している。ρの値は、μｍ単位の値である。
【００２９】
図４は、上記のユニット１４０の平面図を示している。このユニット１４０の平面図は、全体としては、図１に示した従来技術の要素４０に類似して見える。このユニット１４０は、球面収差補正に適した位相関数を付与するように構成されている。したがって、ユニット１４０は円対称である。機能的には、ユニット１４０は、複数の同軸円環セグメント１４２ａ−１４２ｋに実質上分割されている。各セグメントは、入射する放射ビームに対して、異なる位相シフトを与える機能を有する。このユニット１４０と、図１に示した従来技術の要素との１つの重要な相違点は、ユニット１４０は、隣接セグメント間にギャップ４３を有さない点である。
【００３０】
図３から見て取れるように、ユニット１４０は、複数の液晶層１４４ａ−１４４ｆから形成されている。この具体例では、ユニット１４０は、６個の独立した液晶層から形成されている。製造工程を単純化するために、各層は、ユニット１４０のほぼ全面積に亘って広がっており、各層１４４ａ−１４４ｆは均一な厚さを有している。さらに、設計条件を単純化するために、各層は実質的に等しい厚さとされている。すなわち、層１４４ａは、層１４４ｂと同一の厚さを有する。層１４４ａ−１４４ｆは互いに平行であり、各層は、ユニット１４０の光軸に対して実質的に垂直な平面内に広がっている。光軸は、Ｚ軸に対して平行に、当該ユニットの半径中心（すなわちρ＝０）を貫いて伸びている。
【００３１】
６つの液晶層１４４ａ−１４４ｆのうち、１つ（１４４ｆ）を除くすべての層は、各々の透明電極対１４６ａ、１４６ａ'、・・・、１４６ｅ、１４６ｅ'により部分的に囲まれている。
【００３２】
電極対間に電圧を印加することによって、その対をなす電極間に挟まれた液晶の配向を変化させることができる。したがって、各電極対間に印加される電圧を制御することにより、それら電極間に挟まれた液晶の屈折率を制御可能に変化させることができる。この実施形態では、電極は全体として平坦であり、各電極は、対応の液晶層に対して実質的に平行に延設されている。すなわち、電極１４６ａおよび１４６ａ'は、液晶層１４４ａに対して平行に延設されている。
【００３３】
この実施形態では、各電極は円環状であり、１つの所与の対をなす各電極は、均一な形態（すなわち形状およびサイズ）とされている。これらの電極は液晶の屈折率を制御するために用いられるので、各電極対は、機能的には、それら電極の間に挟まれた液晶と相俟って、光軸と交差する平面内に予め決められた形態で広がる、制御可能な屈折率の層を実効的に提供する役割を果たす。ここでの具体例では、上記の平面は、光軸に対して垂直に広がる平面とされているが、上記の「交差する」との語は、光軸に対して平行以外の任意の角度で平面が広がる例をも包含する点を理解されたい。
【００３４】
上記の複数の電極対は、制御可能な可変屈折率を有する各実効的な機能層が、制御可能な可変屈折率を有する他の層と重なり合うように配置されている。たとえば、液晶層１４４ｅを囲む電極１４６ｅ、１４６ｅ'により提供される機能層は、セグメント１４２ｂ内へと延設されており、すなわち、周縁部において、液晶層１４４ｄを囲む電極１４６ｄ、１４６ｄ'により提供される機能層（セグメント１４２ｃを含むが、そのセグメント１４２ｃまでしか延設されていない）の終端を超えて延設されている。重なり合った領域（すなわちセグメント１４２ｂ）は、比較的幅が狭い（すなわち１０μｍ）ので、このことは、比較的幅広の電極を用いながら、ユニット１４０が、急激に変化する位相シフトプロファイルを提供することを可能とする。
【００３５】
図３および図４に示した可変屈折率ユニット１４０は、公称値である１００μｍではなく９０μｍであるディスクカバー層（すなわち規格よりも１０μｍ薄い）により生じる、波面誤差を補償するのに適した位相関数を提供するように構成されている。ここで、光ディスクを走査するのに用いられる放射ビームの波長は、λ０＝０．４μｍであると仮定する。位相関数内の各ステップ（位相変化）の値は、０．３７１５７ラジアンである。表１は、位相関数と各機能セグメント（１４２ａ−１４２ｋ）との相関を示している。各半径方向セグメントの内半径はρＩＮＮＥＲの値、外半径はρＯＵＴＥＲで示されており、各セグメントはΔρの幅を有し、これらが各セグメントにより与えられる位相シフト（単位ラジアン）と共に示されている。
【表１】
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【００３６】
図５は、表１に従う、半径方向距離に対する位相シフトの変化（単位ラジアン）を図示した図である。
【００３７】
図３から見て取れるように、この実施形態では、制御可能に変化させられる屈折率を有する円環状の機能層は、一連の各機能層が、先行する機能層よりも大きな内半径および大きな外半径を有し、かつ各機能層が、予め決められた数のセグメント（この例では５個）に亘って延設されるように配されている。ユニット１４０の１つのセグメントにより付与される合計の位相シフトは、そのセグメント内に配列されている各機能層により付与される位相シフトの合計である。たとえば、セグメント１４２ｊ内には、液晶層１４４ａの一部を覆う電極１４６ａ、１４６ａ'により提供される機能層のみしか現れていないので、この機能層のみが、このセグメント１４２ｊの位相変化に関与する。一方、セグメント１４２ｆ内には、５個の機能層それぞれが包含されるので、このセグメント１４２ｆを通過する放射ビームが受ける位相シフトは、これら５個の層により付与される位相シフトの累積シフトとなる。
【００３８】
電極間に閉じ込められていない液晶は屈折率ｎを有するものとすると、電極間に配された液晶の屈折率はｎ−｜Δｎ｜と表すことができる。ここで、Δｎは、電極間に印加されている電圧により生じる絶対的な屈折率差である。各隣接セグメント間における屈折率差Δｎの絶対値は、関係式
【数１】
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によって決まる。ここで、ｄＬＣは各液晶層の厚さであり、０．３７１５７は各セグメント間のステップ（位相シフトの変化）の値である。たとえば、ｄＬＣが約１μｍであり、放射ビームの波長がλ０＝０．４μｍであると仮定すると、位相ステップ０．３７１５７に対する屈折率差Δｎの絶対値は、約０．０２３７となる。
【００３９】
本発明の多層ユニット１４０で用いられる電極は、従来技術の形態の単層で用いられていた電極よりもずっと幅広であることが、図３から容易に見て取れる。たとえば、表１より、図３に図示された実施形態の電極の幅は、１９８μｍと３１５μｍとの間で変化していることが分かる（これに対して、従来技術の設計における電極は、セグメントが類似のサイズでなくてはならず、したがって、１３９μｍから、最小では製造が困難な９μｍまで、幅が変化する）。
【００４０】
機能層同士は、透明材料（たとえばガラス層）によって互いに隔てられている。上記の実施形態では、各機能層間の各ガラス層の典型的な厚さは、約１００μｍであると想定されている。電極は、任意の透明材料、たとえばＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン））から作製され得る。好ましくは、ユニットを通過する放射ビームの割合を最大化するために、電極は比較的薄くされ、たとえば５０ｎｍ未満の厚さ、さらに好ましくは１５ｎｍ未満の厚さとされる。
【００４１】
ここで、上記の実施形態は例として提示されたものに過ぎず、当業者には、様々な変更形態が明らかである点を理解されたい。たとえば、上記の実施形態では、制御可能に変化させられる屈折率を有する各機能層は、液晶層を挟持する電極対により提供されていた。かかる機能層の各々は、当然ながら、屈折率の変化を生じさせる制御手段と共に用いられる、任意の制御可能な屈折率可変材料により提供することができる。また、上記では、球面収差の補正に適したユニットの具体的構成を説明してきたが、たとえばコマ収差の補正や光学的な波面の補正といった他の機能の提供には、他の構成が適している点を理解されたい。さらに、球面収差の補正にも、図３および図４に示した特定の構成以外の他の構成を用いることもできる。
【００４２】
本発明の実施形態に係る可変屈折率ユニットは、様々な用途および装置に用いることができる。図６は、光記録担体２を走査するための、対物レンズ系１８を含む装置１を示している。記録担体は、透明層３を含んでおり、その透明層３の片側に情報層４が配されている。この情報層の、透明層と反対の側は、保護層５により周辺環境の影響から保護されている。透明層の、装置に面した側を、入射面６と呼ぶ。透明層３は、情報層に対して物理的な支持機構を提供することにより、記録担体の基板としての役割を果たす。
【００４３】
あるいは、透明層を、情報層を保護するという単一の機能のみを有するものとし、物理的な支持機構は、情報層の他方の側の層（たとえば保護層５、または情報層４と結合された追加の情報層ならびに透明層）によって提供することとしてもよい。
【００４４】
情報は、実質的に平行な同心円状または螺旋状のトラック内に配された、光検出可能なマークの形態で、記録担体の情報層４に記憶され得る（図６には図示せず）。これらのマークは、光学的に読出可能ないかなる形態のものであってもよく、たとえば、ピットの形態、反射係数もしくは磁化方向が周囲と異なる領域の形態、またはそれらの組合せの形態であってもよい。
【００４５】
走査装置１は、放射ビーム１２を発することのできる放射源１１を含んでいる。放射源は、半導体レーザーであってもよい。ビームスプリッタ１３は、発散放射ビーム１２をコリメータレンズ１４へと反射する。このコリメータレンズ１４は、発散ビーム１２を、平行光ビーム１５へと変換する。平行光ビーム１５は、対物系１８に入射する。
【００４６】
対物系１８は、１つ以上のレンズおよび／または格子を含み得る。また、対物系１８は、光軸１９を有している。この対物系１８は、ビーム１７を集束ビーム２０へと変換し、この集束ビーム２０が、記録担体２の入射面６上に入射する。この対物系は、放射ビームが透明層３の厚さ分を通過することに適合された、球面収差補正を有する。集束ビーム２０は、情報層４上にスポット２１を形成する。情報層４により反射された放射は、発散ビーム２２を形成し、この発散ビーム２２は、対物系１８によって実質的に平行光化されたビーム２３に変換され、さらにコリメータレンズ１４によって実質的に集束ビーム２４に変換される。ビームスプリッタ１３は、集束ビーム２４の少なくとも一部を検出系２５に向かうよう透過させることにより、順方向ビームと反射ビームとを分離する。検出系は、放射を捉え、電気出力信号２６へと変換する。信号処理器２７は、これらの出力信号を、様々な他の信号に変換する。
【００４７】
これら他の信号のうちの１つは、情報信号２８であり、この情報信号２８の値は、情報層４から読み出された情報を表す。情報信号は、エラー訂正のための情報処理ユニット２９により処理される。信号処理器２７からの他の信号としては、焦点誤差信号および半径方向誤差信号３０が挙げられる。焦点誤差信号は、スポット２１と情報層４との、軸に沿った高さの差を表す。半径方向誤差信号は、情報層４の平面内における、スポット２１と、そのスポットによって辿られるべき情報層内のトラック中心との間の距離を表す。焦点誤差信号および半径方向誤差信号３０は、サーボ回路３１に供給される。サーボ回路３１は、これらの信号を、焦点アクチュエータおよび半径方向アクチュエータをそれぞれ制御するための、サーボ制御信号３２に変換する。これらのアクチュエータは、図６には図示されていない。焦点アクチュエータは、対物系１８の焦点方向３３における位置を制御し、それにより、スポット２１の実際の位置が、情報層４の平面と実質的に一致するように、スポット２１の実際の位置を制御する。半径方向アクチュエータは、対物系１８の半径方向３４における位置を制御し、それにより、スポット２１の半径方向位置が、情報層４内において辿られるべきトラック中心線と実質的に一致するように、スポット２１の半径方向位置を制御する。図６中において、トラックは、図６の紙面に垂直な方向に走っている。
【００４８】
この具体的な実施形態における図６の装置は、記録担体２よりも厚い透明層を有する、第２のタイプの記録担体の走査にも適した構成とされている。この第２のタイプの記録担体を走査するため、装置は、放射ビーム１２を用いてもよいし、異なる波長を有する放射ビームを用いてもよい。この放射ビームのＮＡは、記録担体のタイプに合わせて適正化されてもよい。対物系の球面収差補償は、しかるべく適正化されなくてはならない。
【００４９】
たとえば、二層ＤＶＲ（デジタル・ビデオ・レコーディング）ディスクでは、２つの情報層が、それぞれ０．１ｍｍおよび０．０８ｍｍの深さにある。すなわち、それらの情報層は典型的には０．０２ｍｍだけ離間されている。１つの層から別の層へと合焦し直す際、情報層の深さの違いにより、約２００ｍλの望ましくない球面収差が生じる。この球面収差は補償されなくてはならず、その補償は、球面収差が打ち消されるように、予め決められた量の球面収差を対物系１８に導入することにより実現される。
【００５０】
この発明の１つの実施形態では、本発明の実施形態に係る可変屈折率ユニット１４０を用いて、対物系１８に入射するビーム１５の位相を変換することにより、球面収差が対物系１８に導入される。かかる可変屈折率ユニット１４０は、ビーム１５の光路内に追加素子として組み入れられてもよいし、レンズ１４の一部を形成してもよい。ユニット内の複数の層の屈折率を変化させることにより、ビーム１５内の位相分布を変化させ、所望の球面収差を導入することが可能となる。
【００５１】
所望の球面収差は、可変屈折率ユニット１４０に、１つまたは複数の適当な制御信号を適用することにより、誘起させられる。たとえば、可変屈折率ユニット１４０が、それぞれの電極間に挟まれた複数の液晶層を用いたものである場合には、各層内の屈折率を所望のとおりに変化させるため電圧源から適当な電圧信号が供給され、それにより所望の合計の球面収差が与えられる。
【００５２】
屈折率を制御可能に変更することが可能な重なり合った層を利用した、可変屈折率ユニットを提供することにより、可変の屈折率を有する個々の対応の小さな面積の層を必要とせずに、小さな面積のみに亘って屈折率の変化が生じるユニットを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】一部拡大図を含む、既知の光学要素の平面図
【図２】図１の要素の半径方向に沿った断面図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る可変屈折率ユニットの、半径方向に沿った断面図
【図４】図３のユニットの平面図
【図５】図３のユニットにより提供され得る、球面収差を補償するための位相関数を示した図
【図６】本発明の１つの実施形態に係る光走査装置の概略図
【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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【国際調査報告】
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