(57)【要約】【課題】光ディスク基板の複屈折による結像性能の劣化を補正することができる光学補正素子、光学素子、光学ユニット、光ピックアップ装置および光学補正素子の製造方法を提供すること。【解決手段】光学的中心軸に対して回転対称の配向特性と、光学的中心軸に対して回転対称に連続的に変化するチルト角特性とを有することにより、光ディスク基板の複屈折による結像性能の劣化を補正することができる光学補正素子、光学素子、光学ユニット、光ピックアップ装置および光学補正素子の製造方法を提供することができる。【選択図】図２
2008059626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的中心軸を有し、
前記光学的中心軸に対して回転対称の配向特性と、
前記光学的中心軸に対して回転対称に連続的に変化するチルト角特性とを有することを特徴とする光学補正素子。
【請求項２】
透明基板と、
前記透明基板の上に配置された、光学的中心軸を有し前記光学的中心軸に対して回転対称に液晶を配向させる特性を持つ配向層と、
前記配向層の上に配置された、前記光学的中心軸に対して回転対称の配向特性と前記光学的中心軸に対して回転対称に連続的に変化するチルト角特性とを持つ液晶の層とを備えたことを特徴とする光学補正素子。
【請求項３】
前記透明基板と前記配向層との組を２組有し、２層の前記配向層が間隔をあけて対向し、かつ２層の前記配向層の前記光学的中心軸が一致するように配置され、前記液晶の層が２層の前記配向層の間に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の光学補正素子。
【請求項４】
１組の前記透明基板と前記配向層の上に前記液晶の層が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の光学補正素子。
【請求項５】
対物レンズの一方の面上に、前記対物レンズの光軸と前記光学的中心軸とが一致するように配置された請求項１に記載の光学補正素子を備えたことを特徴とする光学素子。
【請求項６】
対物レンズと、
前記対物レンズの光軸と前記光学的中心軸とが略一致するように配置された請求項１に記載の光学補正素子とを備えたことを特徴とする光学ユニット。
【請求項７】
請求項５に記載の光学素子、または請求項６に記載の光学ユニットを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項８】
透明基板上に光学的中心軸に対して回転対称に液晶を配向させる配向層を形成し、前記配向層の上に硬化性の液晶の層を形成する素子形成工程と、
前記液晶の層に前記光学的中心軸に対して回転対称に連続的に変化する電界あるいは磁界を印加する印加工程と、
前記液晶の層に電界あるいは磁界が印加された状態で前記液晶を硬化させる硬化工程とを備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学補正素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学補正素子、光学素子、光学ユニット、光ピックアップ装置および光学補正素子の製造方法に関し、特に、配向が光学的中心軸に対して回転対称であり、かつ、チルト角が光学的中心軸に対して回転対称に連続的に変化している光学補正素子、光学素子、光学ユニット、光ピックアップ装置および光学補正素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＶＤ等の光ディスクを用いた記憶手段が一般化し、次世代の光ディスクとしてＨＤ−ＤＶＤ等の大容量光ディスクが脚光を浴びている。その一方で、記憶容量の増大に連れて、ＨＤ−ＤＶＤ等の光ディスクのカバー層の複屈折による結像性能への悪影響が指摘されている。これを、図１２および図１３を用いて説明する。
【０００３】
図１２は、従来の光ピックアップ装置の概略構成を示す模式図である。レーザダイオード１７０を出た直線偏光１７０ａは、コリメータレンズ１６０で略平行光になり、偏光ビームスプリッタ１５０を透過して１／４波長板１４０に入射し、円偏光１４０ａに変換される。そして、対物レンズ１１０によって光ディスク２００の記録面２２０に集光される。
【０００４】
記録面２２０で反射した光は、入射時の光路を逆にたどるが、１／４波長板１４０で入射時と直交する方向の直線偏光１４０ｂに変換されるため、偏光ビームスプリッタ１５０で反射される。そして、集光レンズ１８０によって光検出器１９０上に集光され、電気信号に変換される。アクチュエータ１２０は、光ディスク２００の記録面２２０に入射光を集光させるため、およびトラッキングのために、対物レンズ１１０を上下左右に駆動する。
【０００５】
図１３は、光ディスク２００のカバー層２１０での複屈折による結像性能への悪影響を説明するための、対物レンズ１１０および光ディスク２００の対物レンズ１１０の光軸１１０ａを含む面での断面図である。
【０００６】
図１３において、対物レンズ１１０を通った円偏光１４０ａは、カバー層２１０を透過し、記録面２２０に集光される。カバー層２１０は一般的には透明なポリカーボネイト製のため、屈折率異方性を持っている。すなわち、光ディスク２００の表面に平行な方向の偏光に対する屈折率（以下、光ディスク２００の半径方向をｎｘ、円周方向をｎｙと言う）と、光ディスク２００の厚み方向の偏光に対する屈折率（以下ｎｚと言う）が異なっている。光ディスクの成形条件によりｎｘとｎｙも異なる場合があるが、ｎｚとの差に比べれば桁違いに小さいので、ここでは無視してｎｘで代表する。
【０００７】
よって、対物レンズ１１０を出た光の紙面に垂直な方向の偏光成分（以下、Ｓ偏光と言う）に対してはカバー層２１０の屈折率はｎｘであり、紙面に平行な方向の偏光成分（以下、Ｐ偏光と言う）に対してはカバー層２１０の屈折率はｎｘとｎｚの中間の値で、入射角αが大きいほどｎｚに近くなる。したがって、光ディスク２００への入射時には円偏光だった光が、カバー層２１０を通るうちにＰ偏光とＳ偏光とで位相が異なってきて楕円偏光になってしまい、記録面２２０に集光された時の光のスポット径が大きくなる。光のスポット径が大きくなると光ディスクの記録密度が低下するため、高密度記録にとっては非常に大きな弊害となる。
【０００８】
これを補正するには、予めＰ偏光とＳ偏光の間で上述した現象を打ち消す方向に位相差を与えておけばよい。一般にはｎｚ＜ｎｘなのでＰ偏光のほうが位相が進んでしまうため、これを打ち消すには、Ｐ偏光の位相を光軸から離れるほどより多く遅らせるように補正すればよい。
【０００９】
そこで、屈折率の高い遅相軸方向とリタデーション値とのうち少なくとも一方の面内での分布状態に偏りのある位相板を用いて偏光状態を変えることにより、対物レンズの複屈折の影響を低減する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
また、領域を分割して特性の異なる複屈折部材を並べることで、放射状の配向と中心から周辺にかけて変化したチルト角を持つ分割型波長板を構成し、これを用いて光ディスク基板の垂直複屈折を補正する方法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【００１１】
さらに、複屈折の補正方法ではないが、開口電極と前面透明電極で中心から周辺にかけて電界強度を分布させて液晶の屈折率分布を作る可変焦点の液晶レンズが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００５−２１６４３０号公報
【特許文献２】特開２００４−４６１６号公報
【非特許文献１】片山隆一「分割型波長板を用いた光ディスク基板の垂直複屈折の補正」第９６回微小光学研究会「偏光と微小光学」（２００５年５月１９日）、ＭＩＣＲＯＯＰＴＩＣＳ  ＮＥＷＳ  Ｖｏｌ．２３  Ｎｏ．２  Ｍａｙ  ２００５（日本光学会微小光学研究グループ機関紙）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、特許文献１の方法では、位相板は同心円または放射状の遅相軸を持ち、半径方向にリタデーションが分布するものであるが、その分布を滑らかに分布させる具体的な手法が開示されておらず、実現性が示されていない。また目的としている補正対象は対物レンズの複屈折で、光ディスクのカバー層の複屈折の補正については記述されていない。
【００１３】
特許文献２の方法は、可変焦点のレンズを実現することが目的であって、複屈折の補正機能はない。
【００１４】
また、非特許文献１の方法では、垂直複屈折の補正を行う素子の提案ではあるが、領域を分割して特性の違う複屈折部材を並べたもので、実際の複屈折は滑らかに変化するために補正素子の領域の境界付近では誤差が残り、補正効果は十分ではない。
【００１５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、光ディスク基板の複屈折による結像性能の劣化を補正することができる光学補正素子、光学素子、光学ユニット、光ピックアップ装置および光学補正素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の目的は、下記構成により達成することができる。
【００１７】
１．光学的中心軸を有し、
前記光学的中心軸に対して回転対称の配向特性と、
前記光学的中心軸に対して回転対称に連続的に変化するチルト角特性とを有することを特徴とする光学補正素子。
【００１８】
２．透明基板と、
前記透明基板の上に配置された、光学的中心軸を有し前記光学的中心軸に対して回転対称に液晶を配向させる特性を持つ配向層と、
前記配向層の上に配置された、前記光学的中心軸に対して回転対称の配向特性と前記光学的中心軸に対して回転対称に連続的に変化するチルト角特性とを持つ液晶の層とを備えたことを特徴とする光学補正素子。
【００１９】
３．前記透明基板と前記配向層との組を２組有し、２層の前記配向層が間隔をあけて対向し、かつ２層の前記配向層の前記光学的中心軸が一致するように配置され、前記液晶の層が２層の前記配向層の間に形成されていることを特徴とする２に記載の光学補正素子。
【００２０】
４．１組の前記透明基板と前記配向層の上に前記液晶の層が形成されていることを特徴とする２に記載の光学補正素子。
【００２１】
５．対物レンズの一方の面上に、前記対物レンズの光軸と前記光学的中心軸とが一致するように配置された１に記載の光学補正素子を備えたことを特徴とする光学素子。
【００２２】
６．対物レンズと、
前記対物レンズの光軸と前記光学的中心軸とが略一致するように配置された１に記載の光学補正素子とを備えたことを特徴とする光学ユニット。
【００２３】
７．５に記載の光学素子、または６に記載の光学ユニットを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【００２４】
８．透明基板上に光学的中心軸に対して回転対称に液晶を配向させる配向層を形成し、前記配向層の上に硬化性の液晶の層を形成する素子形成工程と、
前記液晶の層に前記光学的中心軸に対して回転対称に連続的に変化する電界あるいは磁界を印加する印加工程と、
前記液晶の層に電界あるいは磁界が印加された状態で前記液晶を硬化させる硬化工程とを備えたことを特徴とする１乃至４のいずれか１項に記載の光学補正素子の製造方法。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、光学的中心軸に対して回転対称の配向特性と、光学的中心軸に対して回転対称に連続的に変化するチルト角特性とを有することにより、光ディスク基板の複屈折による結像性能の劣化を補正することができる光学補正素子、光学素子、光学ユニット、光ピックアップ装置および光学補正素子の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。なお、図中、同一あるいは同等の部分には同一の番号を付与し、重複する説明は省略する。
【００２７】
まず、本発明における光ピックアップ装置の一例について、図１を用いて説明する。図１は、光学補正素子を搭載した光ピックアップ装置の一例を示す模式図である。
【００２８】
図１において、光ピックアップ装置１００は、対物レンズ１１０、アクチュエータ１２０、光学補正素子１３０、１／４波長板１４０、偏光ビームスプリッタ１５０、コリメータレンズ１６０、レーザダイオード１７０、集光レンズ１８０および光検出器１９０等で構成される。
【００２９】
光学補正素子１３０は、１／４波長板１４０よりも光ディスク２００側に配置される。対物レンズ１１０および光学補正素子１３０は本発明における光学ユニットとして機能する。レーザダイオード１７０からのレーザ光１７０ａは、１／４波長板１４０によって円偏光１４０ａに変換されてから光学補正素子１３０に入射する。円偏光のレーザ光１４０ａは光学補正素子１３０によってＰ偏光とＳ偏光との間に所定の位相差が与えられた後、対物レンズ１１０によって光ディスク２００の記録面２２０上に集光される。
【００３０】
記録面２２０上に集光されるレーザ光は、カバー層２１０で複屈折の影響を受けるが、光学補正素子１３０によって予め複屈折の影響と反対方向の位相差を与えられているため、記録面２２０に集光される際には複屈折の影響がキャンセルされており、集光されたレーザ光のスポット径が拡大してしまうことを防止することができる。
【００３１】
記録面２２０で反射されたレーザ光は、カバー層２１０で再度複屈折の影響を受けるが、その影響も光学補正素子１３０で再度補正され、１／４波長板１４０で再度直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ１５０で反射され、集光レンズ１８０で集光されて光検出器１９０に導かれる。アクチュエータ１２０は、光ディスク２００の記録面２２０に入射光を集光させるため、およびトラッキングのために、対物レンズ１１０を上下左右に駆動する。
【００３２】
本例では、対物レンズ１１０のみがアクチュエータ１２０によって上下左右に駆動されるとしたが、対物レンズ１１０と光学補正素子１３０とを一緒に駆動することで、対物レンズ１１０の上下左右への駆動に関わらず光学補正素子１３０による補正の効果を安定させることができる。
【００３３】
次に、本発明における光学補正素子１３０の第１の実施の形態について、図２乃至図８を用いて説明する。まず、光学補正素子１３０の第１の実施の形態の構成について、図２を用いて説明する。図２は、光学補正素子１３０の第１の実施の形態の構成を示す模式図で、図２（ａ）は光学補正素子１３０の断面図、図２（ｂ）は光学補正素子１３０の配向特性を示す上面図である。
【００３４】
図２（ａ）において、光学補正素子１３０は、透明基板１３９上に本発明における配向層として機能する配向膜１３３を重ね合わせることで形成される支持基板１３１が、配向膜１３３が対向する向きに所定の間隔をあけて２枚配置され、２枚の支持基板１３１の間に紫外線硬化型の液晶１３５が挟み込まれることで構成され、液晶１３５の外周は封止部１３７で封止されている。
【００３５】
図２（ｂ）において、配向膜１３３の配向方向は、配向膜１３３の光学的中心軸１３０ａから放射状に広がる回転対称の特性となっている。光ピックアップ装置１００においては、光学補正素子１３０は、光学的中心軸１３０ａが対物レンズ１１０の光軸１１０ａと一致するように配置される。
【００３６】
ここで、上述したＰ偏光は、図２（ｂ）では光学的中心軸１３０ａから放射方向の偏光であり、Ｓ偏光はそれに直交する円周方向の偏光である。したがって、液晶１３５は、Ｐ偏光に対しては、配向膜１３３の配向方向に一致した偏光であるため、液晶１３５の分子のチルト角θに依存して常光線に対する屈折率ｎ０（ゼロ）から異常光線に対する屈折率ｎｅの範囲でチルト角θが大きいほどｎ０に近い屈折率になり、それに応じてＰ偏光に位相の変調を与える。逆にＳ偏光に対しては、配向膜１３３の配向方向と直交方向の偏光のため、液晶１３５の分子のチルト角θに依存せず常に屈折率ｎ０の媒質として作用するだけである。
【００３７】
従って、液晶１３５のチルト角θを制御することにより、Ｐ偏光とＳ偏光とに所望の位相差を与えることができる。この位相差を適切に設定、つまり光軸から離れるほど液晶のチルト角θを小さくしておけば、光軸から離れるほどＰ偏光の屈折率を大きくできるのでＰ偏光の位相を遅らせることができ、光ディスク２００のカバー層２１０の複屈折による悪影響を補正することができる。
【００３８】
次に、上述した液晶１３５のチルト角θを制御する方法について、図３および図４を用いて説明する。図３は、液晶１３５のチルト角θを制御する方法の第１の実施の形態を示す模式図である。なお、ここでは、使用する液晶１３５は、電界の方向にその長軸を向ける誘電異方性が正の液晶として説明する。
【００３９】
図３において、光学補正素子１３０の下部には光学補正素子１３０全体を覆う電極３０３が、光学補正素子１３０の上部には光学的中心軸１３０ａ上にスポット状の電極３０１が配置される。ここで、電極３０３と３０１との間に１ｋＨｚ程度の周波数の交流電圧３１１を印加すると、光学補正素子１３０の液晶１３５には、図示したような光学的中心軸１３０ａに対して回転対称で中央から周辺にかけて分布する電界Ｅが印加される。電界Ｅは中央では強く、周辺に行くに従って弱まるように連続的に変化しているので、液晶１３５の分子は、中央では電界Ｅの影響を強く受けてチルト角θが大きくなるが、周辺ではチルト角θはあまり大きくならない。
【００４０】
図４は、液晶１３５のチルト角θの状態を示す模式図で、図４（ａ）は電界印加前の液晶１３５の分子の状態、図４（ｂ）は電界印加後の状態を示す。
【００４１】
図４（ａ）において、電界Ｅが印加される前には、配向膜１３３の特性から、液晶１３５の分子は光学的中心軸１３０ａの周囲に回転対称すなわち放射状に僅かなチルト角θを持って配向している。図４（ｂ）において、電界Ｅが印加されると、液晶１３５の分子は、電界Ｅの影響により、光学的中心軸１３０ａに近いほど大きなチルト角θを持って立ち上がり、周辺にいくほどチルト角θが小さくなる。つまり、電界Ｅを印加することで液晶１３５のチルト角θに分布を持たせることができる。
【００４２】
図３に戻って、液晶１３５として紫外線硬化型の液晶を用い、電界Ｅを印加して液晶１３５のチルト角θに分布を持たせた状態で、紫外線ランプ３２１を点灯して紫外線を照射して液晶１３５を硬化させることで、チルト角θに分布を持った、すなわち周辺に行くほどＰ偏光とＳ偏光との位相差の大きい特性を持った光学補正素子１３０を実現することができる。電界Ｅの分布、すなわち液晶１３５のチルト角θの分布は、２つの電極３０３および３０１の間の距離や光学補正素子１３０と電極３０３および３０１との距離を変更することで所望の形状にすることができる。
【００４３】
液晶１３５が硬化した後は、液晶１３５の配向とチルト角θとは固定されるので、透明基板１３９および配向膜１３３を剥離して硬化した液晶１３５のみを光学補正素子１３５として用いてもよい。
【００４４】
図５は、光学補正素子１３０の製造方法の流れを示す流れ図である。図５において、ステップＳ１０１で透明基板１３９上に配向膜１３３が重ね合わされて支持基板１３１が形成される。ステップＳ１０３で、２枚の支持基板１３１が配向膜１３３が対向する向きに所定の間隔をあけて配置され、液晶注入部を除く全周が封止されて、光学補正素子１３０の外形が組み立てられる。ステップＳ１０５で液晶１３５が２枚の透明基板１３１の隙間に注入され、ステップＳ１０７で液晶注入部が封止される。以上のステップＳ１０１からＳ１０７は本発明における素子形成工程に相当する。
【００４５】
ステップＳ１１１で、図３に示した方法で光学補正素子１３０に電界が印加される。ステップＳ１１１は本発明における印加工程に相当する。ステップＳ１１３で、光学補正素子１３０に電界が印加された状態で、紫外線ランプ３２１によって光学補正素子１３０に紫外線が照射されることで、チルト角θに分布を持たせた状態で液晶１３５が硬化される。ステップＳ１１３は本発明における硬化工程に相当する。上述した方法により、光学補正素子１３０を製造することができる。
【００４６】
次に、液晶１３５のチルト角θを制御する方法の第２および第３の実施の形態について、図６および図７を用いて説明する。図６は、液晶１３５のチルト角θを制御する方法の第２の実施の形態を示す模式図である。
【００４７】
図６において、図３の光学的中心軸１３０ａ上の電極３０１の代わりに、中心に円形の開口部５０５のある電極５０１を用い、電極５０１と電極３０３との間に電界Ｅを印加すれば、図３とは逆に、光学的中心軸に対して回転対称で周辺が強く中央部に行くほど弱い連続的に変化する電界分布を作ることができ、液晶１３５のチルト角θの分布も、光学的中心軸１３０ａに近いほど小さなチルト角θを持ち、周辺にいくほど大きなチルト角θを持つ連続的に変化する分布を得ることができる。
【００４８】
図７は、液晶１３５のチルト角θを制御する方法の第３の実施の形態を示す模式図である。
【００４９】
図７において、光学補正素子１３０の上部の電極を光学的中心軸１３０ａに対して同心円状の複数の電極６０１に分割し、各電極と電極３０３と間にそれぞれ異なった交流電圧３１１を印加することで、光学補正素子１３０内に任意の電界分布、すなわち任意のチルト角θの分布を与えることも可能である。この場合、液晶１３５を硬化させるための紫外線が電極で遮断されないよう、電極６０１のいずれかあるいは電極３０３を紫外線に対して透明にしておくことが望ましい。
【００５０】
液晶１３５として熱硬化型の液晶を用い、電界を印加した状態で加熱することで液晶１３５を硬化させてもよい。
【００５１】
さらに、液晶は誘電異方性と同様に磁化率異方性を示すので、上述した電界Ｅを印加する代わりに、磁界Ｈを用いることでも良い。
【００５２】
ここまで、Ｐ偏光の位相をＳ偏光の位相より遅らせる方法について述べたが、逆にＰ偏光の位相をＳ偏光の位相より進める方法を図８に示す。図８は、光学補正素子１３０の配向特性を示す上面図である。
【００５３】
図８において、光学補正素子１３０の配向膜１３３の配向方向は、光学補正素子１３０の光学的中心軸１３０ａに対して同心円状の回転対称の特性となっている。このようにすることで遅相軸がＳ偏光の方向になるためＳ偏光の位相を遅らせるつまりＰ偏光の位相を進めることができる。
【００５４】
Ｐ偏光の位相を遅らせるだけでなく、進めることができれば、ここまで述べてきた光ディスク２００のカバー層２１０の複屈折の影響を補正する例ばかりでなく、光ピックアップ装置１００の他の部分、例えば対物レンズ１１０などの複屈折の影響等が複雑に絡む場合においても、上述した方法を組み合わせることで、必要に応じてＰ偏光とＳ偏光との間に任意の位相差を与えることのできる素子を実現することができる。
【００５５】
以上に述べたように、光学補正素子１３０の第１の実施の形態によれば、液晶１３０が光学補正素子１３０の光学的中心軸１３０ａに対して回転対称に配向し、かつ液晶１３０のチルト角θが光学的中心軸１３０ａに対して回転対称に連続的に変化しているので、ＨＤ−ＤＶＤなどの光ディスク２００のカバー層２１０による複屈折の影響による対物レンズ１１０の結像性能の劣化等を精度良く補正できる。
【００５６】
さらに、光学補正素子１３０は、配向膜１３３を有する２枚の透明基板１３１と紫外線硬化型の液晶１３５および封止部１３７のみで構成されており、シンプルかつコンパクトで低コストである。また、電界Ｅを外部から印加し、紫外線照射で液晶１３５を硬化させるだけなので、製造が非常に簡単で低コストである。
【００５７】
次に、光学補正素子１３０の第２の実施の形態について図９を用いて説明する。
図９は、光学補正素子１３０の第２の実施の形態の製法を示す模式図である。
【００５８】
図９において、電極を兼ねる上面が平面の台板３５１の上に、光学的中心軸１３０ａを有し、液晶を光学的中心軸１３０ａに対して回転対称に配向させる配向層３５３が形成されており、台板３５１上に透明上型３５５が搭載されている。透明上型３５５には注入口３５７が開けられており、注入口３５７から硬化型の液晶１３５が注入される。
【００５９】
電極３０１と台板３５１間に印加される交流電圧３１１により、注入された液晶１３５に対して電界Ｅが印加され、液晶１３５のチルト角θが図４（ｂ）に示すように分布する。この状態で、紫外線ランプ３２１により透明上型３５５を透して紫外線が液晶１３５に照射され、液晶１３５が硬化される。
【００６０】
液晶１３５が硬化した後、透明上型３５５を取り外すことで、図４（ｂ）に示したような硬化した液晶の層のみで構成される光学補正素子１３０を作製することができる。この硬化した液晶のみで構成される光学補正素子１３０は、光学的中心軸１３０ａに対して回転対称の配向特性と、光学的中心軸１３０ａに対して回転対称に連続的に変化するチルト角特性とを有する。
【００６１】
台板３５１、配向層３５３および透明上型３５５の面を、平面でなく例えばレンズの曲率に合わせた曲面とすれば、曲面形状の硬化した液晶のみで構成される光学補正素子１３０を得ることもできる。
【００６２】
次に、光学補正素子１３０の第３の実施の形態について図１０を用いて説明する。図１０は、光学補正素子１３０の第３の実施の形態の構成を示す模式図である。
【００６３】
図１０において、光学補正素子１３０は、紫外線硬化型の液晶８３５を図２（ａ）のように２枚の支持基板１３１で挟持するのでなく、１枚の透明基板８３９上に配向膜８３３を重ね合わせて支持基板８３１を形成し、配向膜８３３上に紫外線硬化型の液晶８３５を均一な厚みで塗布し、液晶８３５に上述した方法でチルト角θを与えた上で硬化させることにより作製される。液晶８３５の粘度などを制御することにより、配向膜８３３上に所定の均一な厚みで塗布することが可能である。
【００６４】
ここに述べた光学補正素子１３０の第３の実施の形態の構成によれば、図２（ａ）に示した光学補正素子１３０に比べて部品点数が少なくかつ光学的中心軸方向の厚みが薄く、上下の支持基板１３１の位置あわせも必要ない。すなわち、低コストでかつ薄型の素子が実現できる。
【００６５】
次に、光学補正素子１３０と光ピックアップ装置１００の対物レンズ１１０とを一体化させた光学素子の実施の形態を図１１を用いて説明する。図１１は、光学素子１３０と対物レンズ１１０とを一体化させた光学素子１１５の実施の形態を示す模式図で、図１１（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の３つの例を示してある。
【００６６】
図１１（ａ）において、光学素子１１５は、対物レンズ１１０の一方の面を平面として、その上に配向膜８３３をその光学的中心軸１３０ａが対物レンズの光軸１１０ａと一致するように重ね合わせて配置し、図１０と同様に液晶８３５を塗布し、チルト角θを与えた上で硬化させることで形成される。
【００６７】
図１１（ｂ）において、光学素子１１５は、対物レンズ１１０の一方の曲面上に配向膜８３３をその光学的中心軸１３０ａが対物レンズ１１０の光軸１１０ａと一致するように重ね合わせて配置し、図１０と同様に液晶８３５を塗布し、チルト角θを与えた上で硬化させることで形成される。
【００６８】
図１１（ｃ）において、光学素子１１５は、対物レンズ１１０を光軸１１０ａに垂直な面で２つに分割し、分割された２つの対物レンズ１１０の間に配向膜８３３をその光学的中心軸１３０ａが対物レンズ１１０の光軸１１０ａと一致するように配置し、図１０あるいは図２（ａ）と同様に液晶８３５を配置して、チルト角θを与えた上で硬化させることで形成される。
【００６９】
図１１では液晶の配向特性を決定するために配向膜８３３を用いる例を示したが、配向膜８３３の代わりに、対物レンズ１１０の液晶８３５と接する面に光軸１１０ａに対して回転対称の微細な溝を対物レンズ１１０の金型等により形成しておいてもよい。
【００７０】
また、図１１では、対物レンズ１１０の一方の面上に配向膜８３３をその光学的中心軸１３０ａが対物レンズの光軸１１０ａと一致するように重ね合わせて配置し、配向膜８３３の上に形成された液晶の層を硬化させることで作製された光学素子１１５の例を示したが、図９に示したような方法により、平面形状あるいは球面形状の光学補正素子１３０を作製し、その光学的中心軸１３０ａと対物レンズ１１０の光軸１１０ａとを一致させて重ね合わせ、接着あるいは枠体への組み込み等により固定することで光学素子１１５を得てもよい。この場合も、対物レンズ１１０と光学補正素子１３０との間には配向膜８３３は存在しない。
【００７１】
図１１に述べた光学素子１１５の実施の形態によれば、図２（ａ）および図１０に示した光学補正素子１３０を光ピックアップ装置１００に組み込んで用いるよりも、さらに光ピックアップ装置１００の部品点数を少なくすることができる。また、対物レンズ１１０がアクチュエータ１２０によってトラッキングのために駆動されても、光学補正素子１３０の光学的中心軸１３０ａと対物レンズ１１０の光軸とがずれることがないため、光ディスク２００のカバー層２１０による複屈折の影響による対物レンズ１１０の結像性能の劣化等をさらに高精度に補正することができる。
【００７２】
以上に述べたように、本発明によれば、光学的中心軸に対して回転対称の配向特性と、光学的中心軸に対して回転対称に連続的に変化するチルト角特性とを有することにより、光ディスク基板の複屈折による結像性能の劣化を補正するための光学補正素子、光学素子、光学ユニット、光ピックアップ装置および光学補正素子の製造方法を提供することができる。
【００７３】
尚、本発明に係る光学補正素子、光学素子、光学ユニット、光ピックアップ装置および光学補正素子の製造方法を構成する各構成の細部構成および細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】光学補正素子を搭載した光ピックアップ装置の一例を示す模式図である。
【図２】光学補正素子の第１の実施の形態の構成を示す模式図である。
【図３】液晶のチルト角を制御する方法の第１の実施の形態を示す模式図である。
【図４】液晶のチルト角の状態を示す模式図である。
【図５】光学補正素子の製造方法の流れを示す流れ図である。
【図６】液晶のチルト角を制御する方法の第２の実施の形態を示す模式図である。
【図７】液晶のチルト角を制御する方法の第３の実施の形態を示す模式図である。
【図８】光学補正素子の配向特性を示す上面図である。
【図９】光学補正素子の第２の実施の形態の構成を示す模式図である。
【図１０】光学補正素子の第３の実施の形態の構成を示す模式図である。
【図１１】光学素子の実施の形態を示す模式図である。
【図１２】従来の光ピックアップ装置の概略構成を示す模式図である。
【図１３】光ディスクのカバー層での複屈折による結像性能への悪影響を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１００  光ピックアップ装置
１１０  対物レンズ
１１０ａ  光軸
１１５  光学素子
１２０  アクチュエータ
１３０  光学補正素子
１３０ａ  光学的中心軸
１３１  支持基板
１３３  配向膜
１３５  液晶
１３７  封止部
１３９  透明基板
１４０  １／４波長板
１５０  偏光ビームスプリッタ
１６０  コリメータレンズ
１７０  レーザダイオード
１８０  集光レンズ
１９０  光検出器
２００  光ディスク
２１０  カバー層
２２０  記録面
３０１  電極
３０３  電極
３１１  交流電圧
３２１  紫外線ランプ
３５１  台板
３５３  配向層
３５５  透明上型
３５７  注入口
５０１  電極
５０５  開口部
６０１  電極
８３１  支持基板
８３３  配向膜
８３５  液晶
８３９  透明基板
θ  チルト角
【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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