(57)【要約】【課題】  光ヘッドの構成部品の位置ずれなどで生じる矢形収差を抑制する収差補正方法と、それを用いた光ヘッド及び光ディスク装置を提供する。【解決手段】  光ヘッド１０は、半導体レーザ１１から出射された光束を対物レンズ１７によって光ディスク１８に集光し、光ディスク１８で反射された光束を対物レンズ１７を介して光検出器２１によって受光するものであり、半導体レーザ１１から光ディスク１８までの光路中に補正素子１３を備えたことを特徴とする。補正素子１３は、光路中で発生する矢形収差を含む収差ＷAに対して逆極性の収差を与えることによって、収差ＷAを抑制できる。したがって、集光スポット形状の歪みが改善される。【選択図】  図１
2007018558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された光束を対物レンズによって光ディスクに集光し、この光ディスクで反射された光束を前記対物レンズを介して光検出器によって受光する光ヘッドに用いられる収差補正素子において、
前記光束が透過する入射面及び出射面を有し、
当該入射面及び出射面は、透過する前記光束の矢形収差を含む収差ＷAに対して逆極性の収差を与える曲面からなる、
ことを特徴とする収差補正素子。
【請求項２】
前記入射面を構成する曲面と前記出射面を構成する曲面とは、どちらか一方を他方に向けて平行移動させると互いに重なり合う形状である、
請求項１記載の収差補正素子。
【請求項３】
前記入射面が形成された第一の収差補正素子と、前記出射面が形成された第二の収差補正素子とからなる、
請求項２記載の収差補正素子。
【請求項４】
一方の面に前記入射面が形成され他方の面に前記出射面が形成された単一の収差補正素子からなる、
請求項２記載の収差補正素子。
【請求項５】
前記曲面は、前記光束の光軸に垂直な面内にＸＹ軸、当該光軸の方向にＺ軸をとったとき、Ｚ＝２πｋ1（Ｘ2＋Ｙ2）｛Ｘ2−ｍ（Ｘ2＋Ｙ2）｝（ｋ1は係数、ｍは１以下の正の数）に従う形状である、
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の収差補正素子。
【請求項６】
前記曲面は、前記光束の光軸に垂直な面内にＸＹ軸、当該光軸の方向にＺ軸をとったとき、Ｚ＝２πｋ2（Ｘ4−Ｙ4）（ｋ2は係数）に従う形状である、
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の収差補正素子。
【請求項７】
前記曲面は、前記光束の光軸に垂直な面内に極座標（ｒ，φ）をとり、当該光軸の方向にＺ軸をとったとき、Ｚ＝Ａｒ3｛４cos3（π/２−φ）−３cos（π/２−φ）｝（Ａは係数）に従う形状である、
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の収差補正素子。
【請求項８】
光源から出射された光束を対物レンズによって光ディスクに集光し、この光ディスクで反射された光束を前記対物レンズを介して光検出器によって受光する光ヘッドに用いられる収差補正素子において、
前記光束が透過する液晶素子からなり、
この液晶素子は、独立に電圧を印加可能な複数の領域に分割され、透過する前記光束の矢形収差を含む収差ＷAに対して逆極性の収差を与えるように前記各領域に所定の電圧値が印加される、
ことを特徴とする収差補正素子。
【請求項９】
前記複数の領域は、前記光束の光軸を含む単一の領域と、この単一の領域の周囲の周方向に分割された６の整数倍の領域とからなる、
請求項８記載の収差補正素子。
【請求項１０】
光源から出射された光束を対物レンズによって光ディスクに集光し、この光ディスクで反射された光束を前記対物レンズを介して光検出器によって受光する光ヘッドにおいて、
前記光源から前記光ディスクまでの光路中に、請求項１乃至９のいずれか一つに記載の収差補正素子を備えた、
ことを特徴とする光ヘッド。
【請求項１１】
請求項５記載の収差補正素子を備えた光ヘッドと、
前記収差補正素子を前記Ｘ軸方向に移動させる手段と、
を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１２】
請求項６記載の収差補正素子を備えた光ヘッドと、
前記収差補正素子を前記Ｙ軸を中心に回転させる手段と、
を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１３】
請求項７記載の収差補正素子を備えた光ヘッドと、
前記収差補正素子を前記Ｚ軸を中心に回転させる手段と、
を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１４】
請求項８又は９記載の収差補正素子を備えた光ヘッドと、
前記液晶素子の各領域に電圧を印加する手段と、
を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１５】
請求項５記載の収差補正素子を前記Ｘ軸方向へ移動させつつ前記収差ＷAを測定し、この収差ＷAが最も小さくなる位置に前記収差補正素子を固定する、
ことを特徴とする収差補正方法。
【請求項１６】
請求項６記載の収差補正素子を前記Ｙ軸を中心に回転させつつ前記収差ＷAを測定し、この収差ＷAが最も小さくなる角度に前記収差補正素子を固定する、
ことを特徴とする収差補正方法。
【請求項１７】
請求項７記載の収差補正素子を前記Ｚ軸を中心に回転させつつ前記収差ＷAを測定し、この収差ＷAが最も小さくなる角度に前記収差補正素子を固定する、
ことを特徴とする収差補正方法。
【請求項１８】
請求項８又は９記載の収差補正素子を用い、前記領域ごとに印加する電圧値を変えつつ前記収差ＷAを測定し、この収差ＷAが最も小さくなる電圧値を前記領域ごとに定める、
ことを特徴とする収差補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ヘッドが持つ収差を補正する収差補正素子等に関し、特に、光ヘッドの構成部品の位置ずれなどで生じる矢形収差を抑制する収差補正素子等に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤ±ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭを搭載したＤＶＤレコーダが市場を席巻している。しかし、２００３年度に地上波デジタル放送が始まり、２００５年度にデジタルＨＤ（High Definition）ＴＶ放送の開始が予定されている中、映像コンテンツの記録メディアである光ディスクも一層の大容量化が求められている。大容量の光ディスクを実現するには、短波長光源、高ＮＡ（開口数）対物レンズを用いることが１つの手段であり、青紫色半導体レーザ（ＬＤ）と０．６５以上の高ＮＡ対物レンズを用いた２０ＧＢ/片面を越える光ディスクの開発も活発に行われている。
【０００３】
上記光ディスク装置では、各光学素子の作製ばらつきを制限することで、光ヘッドの光学系が持つ３次の球面収差、コマ収差、非点収差をある程度に抑制することができる。しかし、光ディスク装置を動作させたとき、光ディスクの基板厚の違いによって球面収差が発生し、光ディスクの傾斜によってコマ収差が発生する。また、光ヘッド組立時の光学部品の傾きや位置ずれによっても、上記３種類の収差は発生する。そこで、前記収差の補正の１つの手段として、光ヘッドの光路中に液晶素子を挿入し、対物レンズへ入射する光束の面内の位相分布を制御する方法が提案されている。例えば、特許文献１には、球面収差とコマ収差の補正手段が開示されている。特許文献２には、非点収差の補正手段が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１２８７８５号公報
【特許文献２】特開平１１−２５９８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、光ディスクを再生する場合、上記３次の球面収差、コマ収差、非点収差だけでなく、高次の収差も存在する。図１０［２］は３次の球面収差、コマ収差（後述の矢形収差と組み合わせる分は除く）及び非点収差を補正した後の、集光スポットの２次元強度分布の例を示す図である。同図では、明るい部分が光強度の高い部分、暗い部分が光強度の低い部分を示しており、集光スポットの裾部分の光強度を強調している。図１０［２］より、前記収差を補正しているにもかかわらず、集光スポットの中心部分の形状が略３角形になっており、それに伴いサイドローブの光強度の強い部分が３方向に現れている。この形状のため、光ディスクの所定のトラックの記録情報を読み出すとき、両隣接トラックの記録情報（記録ピット、記録マーク）も読み出してしまう。よって、所望の再生信号に隣接トラックからの不要な信号が漏れ込み、再生信号のノイズ成分の増大を引き起こす大きな問題となる。前記集光スポット形状の歪みは５次収差の１つである矢形収差と、それと組み合わせる３次のコマ収差によるものであり、光学部品の傾き、光軸からのずれなどで生じるものである。
【０００６】
対物レンズの瞳面上における極座標を（ｒ，φ）で表すと、対物レンズの瞳面上の波面収差Ｗ（ｒ，φ）は次の式１で表される。
Ｗ（ｒ，φ）＝Ｗ11ｒcosφ＋Ｗ20ｒ2＋Ｗ22ｒ2cos2φ＋Ｗ31ｒ3cosφ＋Ｗ33ｒ3cos3φ＋Ｗ40ｒ4  …（１）
【０００７】
ここで、Ｗ11ｒcosφは像点移動によるものであり、Ｗ20ｒ2はデフォーカスによる収差、Ｗ31ｒ3cosφは光ディスクの傾斜や光学素子の傾斜、配置ずれによる３次のコマ収差、Ｗ40ｒ4は主に光ディスクの基板厚さのずれなどによる３次の球面収差、Ｗ22ｒ2cos2φは主に光ヘッド内の光学素子及び半導体レーザに起因する３次の非点収差をそれぞれ表すものである。また、Ｗ33ｒ3cos3φは、光学素子に起因する収差であり、光学（岩波書店）３１５頁に記載されているように、５次の矢形収差を表わすものである。なお、Ｗijは収差係数である。
【０００８】
集光スポットの中心部分の形状が図１０［２］に示すようになるのは、５次の矢形収差Ｗ33ｒ3cos3φと３次のコマ収差Ｗ31ｒ3cosφとが組み合わされた収差ＷAによるものであり、次の式２で表すことができる。
ＷA＝ｈｒ3（４cos3φ−３cosφ）  …（２）
【０００９】
ここでｈは係数である。式２の波面収差は、ｒ3に比例するため、光束の中央部で小さく、光束の周辺部で急激に増加する。一方、回転角φに対する波面収差の変化は図１１のようになる。同図では、縦軸の波面収差は、０を基準に上側を正の波面収差、下側を負の波面収差としている。同図より、回転角０、６０、１２０、１８０、２４０、３００［ｄｅｇ］において、正又は負で絶対値が最大となる波面収差を持つ分布となる。この波面収差の補正は、球面収差、コマ収差、非点収差による波面収差と異なるため、背景技術で述べた各収差用の補正素子では不可能である。また、光ヘッドを構成している光学素子の傾きや位置ずれをなくせば、収差ＷAは低減され、集光スポットの中心部分の２次元形状を円形に、サイドローブのリング状の光強度分布を略均一に近づけることは可能である。しかし、量産を考えた場合、組立精度を向上させると組立工数及び時間の増加につながり、光ヘッドを量産する上で大きな問題となる。
【００１０】
以上の課題に鑑み、本発明の目的は、５次の矢形収差と３次のコマ収差とが組み合わされた収差ＷAを補正することによって良好な集光スポット形状を実現し、隣接トラックからのノイズ成分を抑制した再生信号を検出し、集光スポット形状の歪みの原因である収差ＷAを補正する収差補正素子等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る収差補正素子は、光源から出射された光束を対物レンズによって光ディスクに集光し、この光ディスクで反射された光束を対物レンズを介して光検出器によって受光する光ヘッドに用いられるものである。そして、本発明に係る収差補正素子は、光束が透過する入射面及び出射面を有し、入射面及び出射面は、透過する光束の矢形収差を含む収差ＷAに対して逆極性の収差を与える曲面からなる（請求項１）。従来技術では、矢形収差を含む収差ＷAを補正するものが無かったため、集光スポット形状に歪みが生じていた。これに対し、本発明では、矢形収差を含む収差ＷAに対して逆極性の収差を与える曲面によって、収差ＷAを抑制できる。
【００１２】
。このとき、入射面を構成する曲面と出射面を構成する曲面とは、どちらか一方を他方に向けて平行移動させると互いに重なり合う形状としてもよい（請求項２）。この場合は、入射面から出射面までの光路差がどこでも同じになるので、不要な収差の発生が抑えられる。入射面が形成された第一の収差補正素子と、出射面が形成された第二の収差補正素子とからなる、としてもよい（請求項３）。この場合は、第一及び第二の収差補正素子をそれぞれ別々に動かせるので、多様な補正方法が得られる。一方の面に入射面が形成され他方の面に出射面が形成された単一の収差補正素子からなる、としてもよい（請求項４）。この場合は、収差補正素子の数を減らせる。曲面は、光束の光軸に垂直な面内にＸＹ軸、光軸の方向にＺ軸をとったとき、Ｚ＝２πｋ1（Ｘ2＋Ｙ2）｛Ｘ2−ｍ（Ｘ2＋Ｙ2）｝（ｋ1は係数、ｍは１以下の正の数）に従う形状である、としてもよい（請求項５）。曲面は、光束の光軸に垂直な面内にＸＹ軸、光軸の方向にＺ軸をとったとき、Ｚ＝２πｋ2（Ｘ4−Ｙ4）（ｋ2は係数）に従う形状である、としてもよい（請求項６）。曲面は、光束の光軸に垂直な面内に極座標（ｒ，φ）をとり、光軸の方向にＺ軸をとったとき、Ｚ＝Ａｒ3｛４cos3（π/２−φ）−３cos（π/２−φ）｝（Ａは係数）に従う形状である、としてもよい（請求項８）。以上のように、入射面及び出射面を特定の曲面形状にすることによって、収差ＷAに対して逆極性の収差を与えることができる。
【００１３】
また、本発明に係る収差補正素子は、光束が透過する液晶素子からなるものである。この液晶素子は、独立に電圧を印加可能な複数の領域に分割され、透過する光束の矢形収差を含む収差ＷAに対して逆極性の収差を与えるように各領域に所定の電圧値が印加される（請求項８）。このとき、複数の領域は、光束の光軸を含む単一の領域と、単一の領域の周囲の周方向に分割された６の整数倍の領域とからなる、としてもよい（請求項１９）。各領域の透過光束の位相は、各領域に印加される電圧値に応じて変化する。これを利用することによっても、収差ＷAに対して逆極性の収差を与えることができる。すなわち、従来技術では、矢形収差を含む収差ＷAを補正するものが無かったため、集光スポット形状に歪みが生じていた。これに対し、本発明では、矢形収差を含む収差ＷAに対して逆極性の収差を与える液晶素子によって、収差ＷAを抑制できる。
【００１４】
本発明に係る光ヘッドは、光源から出射された光束を対物レンズによって光ディスクに集光し、光ディスクで反射された光束を対物レンズを介して光検出器によって受光するものにおいて、光源から光ディスクまでの光路中に本発明に係る収差補正素子を備えたことを特徴とする（請求項１０）。本発明に係る収差補正素子を備えたことにより、集光スポット形状の歪みが抑えられる。
【００１５】
本発明に係る光ディスク装置は、請求項５記載の収差補正素子を備えた光ヘッドと、収差補正素子をＸ軸方向に移動させる手段とを備えたもの（請求項１１）、請求項６記載の収差補正素子を備えた光ヘッドと、収差補正素子をＹ軸を中心に回転させる手段とを備えたもの（請求項１２）、請求項７記載の収差補正素子を備えた光ヘッドと、収差補正素子をＺ軸を中心に回転させる手段とを備えたもの（請求項１３）、又は、請求項８又は９記載の収差補正素子を備えた光ヘッドと、液晶素子の各領域に電圧を印加する手段とを備えたもの（請求項１４）である。本発明に係る収差補正素子を備えたことにより、集光スポット形状の歪みが抑えられるので、データの読み書きエラーが低減する。
【００１６】
本発明に係る収差補正方法は、請求項５記載の収差補正素子をＸ軸方向へ移動させつつ収差ＷAを測定し、収差ＷAが最も小さくなる位置に収差補正素子を固定する（請求項１５）、請求項６記載の収差補正素子をＹ軸を中心に回転させつつ収差ＷAを測定し、収差ＷAが最も小さくなる角度に収差補正素子を固定する（請求項１６）、請求項７記載の収差補正素子をＺ軸を中心に回転させつつ収差ＷAを測定し、収差ＷAが最も小さくなる角度に収差補正素子を固定する（請求項１７）、又は、請求項８又は９記載の収差補正素子を用い、領域ごとに印加する電圧値を変えつつ収差ＷAを測定し、収差ＷAが最も小さくなる電圧値を領域ごとに定める（請求項１８）。
【００１７】
換言すると、本発明の光ヘッドは、光源と、該光源からの出射光束を光ディスクへ集光する対物レンズと、前記光ディスクの反射光束を受光する光検出器からなる光ヘッドにおいて、前記対物レンズと前記光源の間に配置され、前記光源から前記光ディスクまでの光路中で発生する予め設定された範囲内の矢形収差とコマ収差が組み合わされた収差ＷAに対して補正量を連続的に選択できる補正素子を有することを特徴としている。更に好ましくは、第１に、前記補正素子が、互いに凹凸の関係にある形状同一の二つの曲面を持ち、かつ、二つの素子から構成され、該二つの素子の各々は、入射面、出射面のいずれか一方が前記曲面である、又は、単一の素子から構成され、該素子の入射面、出射面の両方が前記曲面であることを特徴としている。第２に、前記曲面が、光軸に垂直な面内にＸＹ軸、光軸方向にＺ軸をとったとき、Ｚ1＝２πｋ1（Ｘ2＋Ｙ2）｛Ｘ2−ｍ（Ｘ2＋Ｙ2）｝（ｋ1は係数、ｍは１以下の正の数）に従う曲面、又は、Ｚ2＝２πｋ2（Ｘ4−Ｙ4）（ｋ2は係数）に従う曲面であることを特徴としている。また、上記曲面は、光軸に垂直な面内に極座標（ｒ，φ）をとり、光軸方向にＺ軸をとったとき、Ｚ3＝Ａｒ3｛４cos3（π/２−φ）−３cos（π/２−φ）｝（Ａ：係数）に従う曲面であっても構わない。第３に、前記補正素子が液晶素子であり、光軸からの距離が近い中心部分は単一領域からなり、光軸からの距離が遠い周辺部は光軸のまわりに６の整数倍の領域に分割されていることを特徴としている。
【００１８】
また、本発明の光ディスク装置は、前記光ヘッドと、前記補正素子を制御する手段を有することを特徴としている。更に好ましくは、第１に、前記補正素子が、互いに凹凸の関係にある形状同一の二つの曲面を持ち、該曲面形状がＺ1，Ｚ2に従う場合、前記制御手段は該素子を光軸に垂直な特定の方向に連続的に移動させる手段、又は、該素子を光軸に垂直な特定の方向の軸のまわりに連続的に回転させる手段を含むことを特徴としている。又は、前記補正素子が、互いに凹凸の関係にある形状同一の二つの曲面を持ち、該曲面形状がＺ3に従い、前記制御手段は該素子を光軸のまわりに連続的に回転させる手段を含んでいても構わない。第２に、前記補正素子が液晶素子であり、前記制御手段は前記液晶素子の各領域に電圧を印加する手段を含むことを特徴としている。
【００１９】
また、本発明の収差補正方法は、互いに凹凸の関係にある形状同一の二つの曲面を有する補正素子における前記二つの曲面の一方又は両方を連続的に移動させることにより、収差ＷAを補正することを特徴としている。更に好ましくは、第１に、前記補正素子の二つの曲面形状がＺ1、Ｚ2に従う場合、該素子を光軸に垂直な特定の方向に相対的に連続的に移動させること、又は、光軸に垂直な特定の方向の軸のまわりに連続的に回転させることにより収差ＷAを補正することを特徴としている。第２に、前記補正素子の二つの曲面形状がＺ3に従い、該素子を光軸のまわりに連続的に回転させても構わない。また、本発明の収差補正方法は、前記補正素子が液晶素子であり、かつ、該素子の光軸からの距離が近い中心部分は単一領域からなり、光軸からの距離が遠い周辺部は光軸のまわりに６の整数倍の領域に分割されており、該素子の各領域へ電圧を印加することにより収差ＷAを補正することを特徴としている。
【００２０】
本発明の光ヘッドにおいては、互いに凹凸の関係にある形状同一の二つの曲面を持つ前記補正素子を用いる場合、該素子を光軸に垂直な面内で連続的に移動させるか、又は、該素子の光軸に垂直な軸のまわりに連続的に回転させるか、又は、該素子を光軸のまわりに連続的に回転させる。複数の領域に分割された液晶素子を前記補正素子として用いる場合、液晶素子の領域ごとにそれに応じた振幅の電圧を印加する。これにより、前記光源から前記光ディスクまでの光路中で発生する収差ＷAを補正することができる。
【００２１】
また、本発明の光ディスク装置においては、前記補正素子の透過光束の位相分布が制御手段によって制御されるので、前記光ディスク装置による光ディスクの再生信号へ含まれる隣接トラックから漏れ込むノイズ成分を低減できる。
【００２２】
また、本発明の収差補正方法においては、前記補正素子における二つの曲面の一方又は両方を光軸に垂直な方向に相対的に連続的に移動させるか又は光軸に垂直な軸のまわりに連続的に回転させる、又は、光軸のまわりに相対的に連続的に回転させる。更には、複数の領域に分割された液晶素子の領域ごとにそれに応じた振幅の電圧を印加するだけで、収差ＷAを簡便にかつ精度よく補正することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、光源から光ディスクまでの光路中で発生する矢形収差を含む収差ＷAに対して逆極性の収差を与えることによって、収差ＷAを抑制できるので、集光スポット形状の歪みを改善できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。ただし、特許請求の範囲における「収差補正素子」は単に「補正素子」と呼ぶことにする。図１は、本発明に係る補正素子及び光ヘッドの第１実施形態を示す光路図である。以下、この図面に基づき説明する。
【００２５】
光ヘッド１０は、半導体レーザ１１、コリメータレンズ１２、補正素子１３、偏光ビームスプリッタ１４、１/４波長板１５、ミラー１６、対物レンズ１７、再集光レンズ１９、円筒レンズ２０で、光検出器２１等からなる。光ヘッド１０は、半導体レーザ１１から出射された光束を対物レンズ１７によって光ディスク１８に集光し、光ディスク１８で反射された光束を対物レンズ１７を介して光検出器２１によって受光するものであり、半導体レーザ１１から光ディスク１８までの光路中に補正素子１３を備えたことを特徴とする。補正素子１３は、二つの補正素子１３Ａ，１３Ｂからなり、光路中で発生する矢形収差を含む収差ＷAに対して逆極性の収差を与えることによって、収差ＷAを抑制できる。そのため、集光スポット形状の歪みが改善される。
【００２６】
更に詳しく説明する。半導体レーザ１１から出射した直線偏光の光束は、コリメータレンズ１２によって平行光束となり、補正素子１３Ａ，１３Ｂを透過する。補正素子１３Ａ，１３Ｂは光軸（Ｚ軸）に垂直な面内（ＸＹ面内）で互いに連続的に移動させることができる。補正素子１３Ａ，１３Ｂを透過した光束は偏光ビームスプリッタ１４へ入射する。半導体レーザ１１の出射光束は、Ｐ偏光（Ｘ軸方向）となるように調整されているので、偏光ビームスプリッタ１４を透過する。偏光ビームスプリッタ１４を透過した光束は、１/４波長板１５で円偏光となり、ミラー１６でその方向が９０度曲げられ、対物レンズ１７で光ディスク１８の記録面上に集光する。光ディスク１８で反射した光束は、対物レンズ１７で再び平行光束となり、ミラー１６を経て、１/４波長板１５で直線偏光となる。その偏光方向は往路光束に対して９０度回転し、Ｓ偏光（Ｙ軸方向）となるので、偏光ビームスプリッタ１４で反射し、再集光レンズ１９へ入射する。そして、この光束は、再集光レンズ１９で集光され、円筒レンズ２０で非点収差を加えられ、光検出器２１に入射する。光検出器２１は図示していない複数の受光素子で構成されており、各々の受光素子からの検出信号を用いて、フォーカス及びトラック誤差信号、そして、再生信号が生成される。
【００２７】
図２は図１の補正素子を示す端面図であり、図２［１］はＺＸ平面での端面図であり、図２［２］はＹＺ平面での端面図である。以下、図１及び図２に基づき説明する。
【００２８】
補正素子１３Ａは、平面からなる平面２２ａと、曲面からなる曲面２３ａとを持つ。補正素子１３Ｂは、平面からなる平面２２ｂと、曲面からなる曲面２３ｂとを持つ。曲面２３ａ，２３ｂは、２πｋ2（Ｘ4−Ｙ4）に従う形状であり（ｋ2は係数）、Ｘ軸方向とＹ軸方向とで曲率の符号が異なる鞍型形状である。図１では、補正素子１３Ａ，１３Ｂの平面２２ａ，２２ｂを互いに向かい合わせに配置している。これにより、曲面２３ａ，２３ｂは、互いに凹凸（又は嵌め合い）の関係にある、形状が同一の曲面になっている。
【００２９】
また、補正素子１３Ａ，１３Ｂが光軸に垂直な面内で移動していない場合（すなわち補正素子１３Ａ，１３Ｂの中心軸が光軸と一致している場合）、曲面２３ａ，２３ｂが互いに凹凸の関係にあるため、補正素子１３Ａ，１３Ｂを通過する光軸近傍から周辺までの光線の間に光路差が生じることはない。したがって、光ヘッド１０の中に補正素子１３Ａ，１３Ｂを配置することよって、不要な収差が生じることはない。
【００３０】
次に、本実施形態における補正の原理について説明する。上述したように、対物レンズ１７の瞳面上における波面収差Ｗ（ｒ，φ）は式１のように表される。対物レンズ１７の瞳面上の波面収差Ｗ（ｒ，φ）の標準偏差をＷrmsとすると、光ディスク技術（ラジオ技術社出版）の５４ページに記載されているように、Ｗrmsは次の式３で表わせる。
【数１】
2007018558.tif 000003
…（３）
【００３１】
式３においてＷ0はＷ（ｒ，φ）の平均値であり、Ｒは対物レンズ１７の半径である。Ｗrmsは波面収差の評価に用いられ、この値を小さくすれば波面収差の再生信号への影響が少なくなり、良好な光ディスク装置の再生が可能となる。
【００３２】
本実施形態では、上記収差ＷAを補正することを目的としている。したがって、式３は、式２によって次の式４のようになる。
【数２】
2007018558.tif 000004
…（４）
【００３３】
Ｗrmsを小さくするためには、各ｒ、φにおけるｈｒ3（４cos3φ−３cosφ）の絶対値を小さくすればよい。本実施形態では、補正素子１３Ａ，１３Ｂにより対物レンズ１７の入射光へ前記収差ＷAとは逆極性の波面収差を与えることで、Ｗrmsの低減を行っている。
【００３４】
次に、本実施形態における補正素子１３Ａ，１３Ｂの動作について説明する。図２に示した補正素子１３Ａ，１３Ｂを互いに逆方向に移動させる。移動方向をＸ軸とし、移動量をａ1とした場合、補正素子１３Ａ，１３Ｂを透過した光束の波面収差Ｗ2は次の式５で表すことができる。
Ｗ2＝２πｋ2[｛（Ｘ＋ａ1）4−Ｙ4｝−｛（Ｘ−ａ1）4−Ｙ4｝]（ｎ−１）
＝１６πｋ2ａ1Ｘ（Ｘ2＋ａ12）（ｎ−１）  …（５）
【００３５】
ここで、ｎは補正素子１３Ａ，１３Ｂの屈折率である。また、対物レンズ１７の瞳面上と同じ極座標で表示（Ｘ＝ｒcosφ，Ｙ＝ｒsinφ）とすると、上式は次の式６で表すことができる。
Ｗ2＝４πｋ2ａ1（ｎ−１）（４ｒ3cos3φ＋４ａ12ｒcosφ）  …（６）
【００３６】
ここで、ｈ＝−４πｋ2ａ1（ｎ−１）となるように係数ｋ2及び補正素子１３Ａ，１３Ｂの移動量ａ1を決めれば良い。移動量ａ1は連続的に選択できる値であるため、予め設定された範囲内の収差ＷAの矢形収差成分（式２の右辺第一項）を精度よく補正することができる。移動量ａ1は係数ｋ2にもよるが、２００[μｍ]もあれば十分である。加えて、収差ＷAのコマ収差成分（式２の右辺第二項）は光ディスク１８を傾斜させることで補正する。なお、上記補正のみでは式６の第二項が残る。この項は像点移動の成分であるため、対物レンズ１７を光軸方向に垂直な面内で移動させることで補正することができる。
【００３７】
図１０［１］は、以上の補正を行った後の集光スポットの２次元強度分布の例を示す図である。図１０［１］では、図１０［２］と同様に、集光スポットの裾部分の光強度分布を強調している。同図より、図１０［２］で示した略３角形の中心部分の形状が円形に、３方向に光強度の強い部分を持つサイドローブ形状がリング状に略均一の光強度分布になり、良好な集光スポット形状になっている。これにより、収差ＷAが補正されていることがわかる。なお、本実施形態では、補正素子１３Ａ，１３Ｂの平面２２ａ，２２ｂを対面させているが、曲面２３ａ，２３ｂを対面させても収差ＷAの補正は可能である。
【００３８】
図３は本発明に係る補正素子の第２実施形態を示す端面図であり、図３［１］はＺＸ平面での端面図であり、図３［２］はＹＺ平面での端面図である。以下、図１及び図３に基づき説明する。
【００３９】
本実施形態の補正素子１３Ｃ，１３Ｄは、第１実施形態の補正素子１３Ａ，１３Ｂに代えて光ヘッド１０に使用される。補正素子１３Ｃ，１３Ｄは、補正素子１３Ａ，１３Ｂと同様に、平面２２ｃ，２２ｄと曲面２３ｃ，２３ｄとを持っている。曲面２３ｃ，２３ｄは、２πｋ1（Ｘ2＋Ｙ2）｛Ｘ2−ｍ（Ｘ2＋Ｙ2）｝に従う形状であり（ｋ1は係数、ｍは１以下の正の数）、二つの補正素子１３Ｃ，１３Ｄの平面２２ｃ，２２ｄを向かい合わせに配置する。これにより、二つの補正素子１３Ｃ，１３Ｄの曲面２３ｃ，２３ｄの形状は、互いに凹凸の関係にあり、かつ、同一である。また、補正素子１３Ｃ，１３Ｄが光軸に垂直な面内で移動していない場合、補正素子１３Ｃ，１３Ｄを通過する光軸近傍から周辺までの光線の間に光路差が生じることはない。そのため、光ヘッド１０の中に補正素子１３Ｃ，１３Ｄを配置することで、不要な収差が生じることはない。
【００４０】
次に本実施形態における補正素子１３Ｃ，１３Ｄの動作について説明する。補正素子１３Ａ，１３Ｂと同様に、補正素子１３Ｃ，１３Ｄを互いに逆方向に連続的に移動させる。移動方向をＸ軸とし、移動量をａ2とした場合、補正素子１３Ｃ，１３Ｄを透過した光束の波面収差Ｗ1は次の式７で表すことができる。なお、対物レンズ１７の瞳面上と同じ極座標表示（Ｘ＝ｒcosφ，Ｙ＝ｒsinφ）を用いて表している。
Ｗ1＝２πｋ1（ｎ−１）｛４ａ2ｒ3cos3φ＋４ａ2（１−２ｍ）ｒ3cosφ＋８ａ23（１−ｍ）ｒcosφ｝  …（７）
【００４１】
ｍが７/８の場合、式７は次の式８のように表すことができる。
Ｗ1＝２πｋ1ａ2（ｎ−１）（４ｒ3cos3φ−３ｒ3cosφ＋ａ22ｒcosφ）  …（８）
【００４２】
ここで、ｈ＝−２πｋ1ａ2（ｎ−１）となるように係数ｋ1及び補正素子１３Ｃ，１３Ｄの移動量ａ2を決めれば良い。移動量ａ2は連続的に選択できる値であるため、収差ＷAの矢形収差成分とコマ収差成分とを精度よく補正することができる。なお、上記補正のみでは式８の第三項が残る。この項は像点移動の成分であるため、対物レンズ１７を光軸方向に垂直な面内で移動させることで補正することができる。
【００４３】
また、ｍが１の場合、式７は次の式９のように表すことができる。
Ｗ1＝２πｋ1ａ2（ｎ−１）ｒ3（４cos3φ−４cosφ）  …（９）
【００４４】
ここで、ｈ＝−２πｋ1ａ2（ｎ−１）となるように係数ｋ1及び補正素子１３Ｃ，１３Ｄの移動量ａ2を決めれば良い。移動量ａ2は連続的に選択できる値であるため、収差ＷAの矢形収差成分とコマ収差成分とを精度よく補正することができる。また、ｍが７/８の場合と異なり、像点移動による収差を発生させることがなくなる。なお、収差ＷAのコマ収差成分が残るが、光ディスク１８を傾斜させることで補正することができる。
【００４５】
以上の補正を行うことで、第１実施形態と同様に、図１０［１］のような良好な集光スポット形状を得ることができる。なお、第１実施形態と同様に、補正素子１３Ｃ，１３Ｄの対面させる面を曲面２３ｃ，２３ｄとしても、収差ＷAの補正は可能である。
【００４６】
図４は本発明に係る補正素子の第３実施形態を示す端面図であり、図４［１］はＺＸ平面での端面図であり、図４［２］はＹＺ平面での端面図であり、図４［３］はＺＸ平面での位相補正時の端面図である。以下、図１及び図４に基づき説明する。
【００４７】
補正素子３０は、第１実施形態における補正素子１３Ａ，１３Ｂに代えて光ヘッド１０に使用され、光軸に垂直な特定の軸に対して回転させることができる。また、補正素子３０は、二つの曲面３１，３２を持ち、曲面３１，３２は、それぞれ、第１実施形態の補正素子１３Ａ，１３Ｂの曲面２３ａ，２３ｂと同じ形状である。また、補正素子３０を光軸に対して垂直な特定の軸のまわりに回転していない場合、補正素子３０を通過する光軸近傍から周辺までの光線の間に光路差が生じることはない。そのため、光ヘッド１０の中に補正素子３０を配置することによって、不要な収差が生じることはない。
【００４８】
次に、第３実施形態における収差ＷAの補正方法について説明する。図４［３］は、補正素子３０による補正方法の一例を示す図である。同図より、補正素子３０を、Ｙ軸のまわりに連続的に回転させる。これにより、曲面３１，３２がＸ軸方向に相対的にずれることになる。よって、第１実施形態と同様に補正素子３０を透過した光束の波面収差は、式６のように表すことができる。傾き角αは連続的に選択できる値であるため、収差ＷAの矢形収差成分を精度よく補正することができる。補正素子３０の傾き角αは、補正素子３０の厚さにもよるが０．２度もあれば十分である。上記矢形収差成分の補正に加えて、光ディスク１８の傾斜によるコマ収差成分の補正、及び、対物レンズ１７の面内移動による像点移動の成分の補正を行い、収差ＷAを補正することができる。
【００４９】
また、曲面３１，３２の形状を、第２実施形態の曲面形状のｍが７/８の場合、つまり、２πｋ1（Ｘ2＋Ｙ2）｛Ｘ2−７/８（Ｘ2＋Ｙ2）｝に従う曲面と同じ形状とした場合、補正素子３０をＹ軸のまわりに所望の角度だけ回転させると、収差ＷAの矢形収差成分とコマ収差成分とを補正することができる。補正素子３０の回転後に残る像点移動の成分は、対物レンズ１７を光軸方向に垂直な面内で移動させることで補正することができる。一方、曲面３１，３２の形状を、第２実施形態の曲面形状のｍが１の場合、つまり、−２πｋ1（Ｘ2＋Ｙ2）Ｙ2に従う曲面と同じ形状とした場合、補正素子３０をＹ軸のまわりに所望の角度だけ回転させると、収差ＷＡの矢形収差成分と像点移動の成分とを補正することができる。補正素子３０の回転後に残るコマ収差成分は、光ディスク１８を傾斜させることで補正することができる。
【００５０】
以上のような補正を行うことで、第３実施形態においても、図１０［１］のような良好な集光スポット形状を得ることができる。また、第３実施形態では、第１及び第２実施形態に比べて補正素子を減らすことができる。加えて、第３実施形態の補正素子では、傾きで矢形収差の補正を実施しているため、二つの補正素子を同量移動させる第１及び第２実施形態に比べて、収差ＷAの補正手段が簡便である。また、上記第１乃至第３実施形態では光ディスク１８の傾斜によってコマ収差の補正を行っているが、代わりに対物レンズ１７を傾斜させることでコマ収差の補正を行っても良い。
【００５１】
図５は、本発明に係る補正素子の第４実施形態を示す斜視図である。図６は、図５の補正素子の位相補正時の斜視図である。以下、図１、図５及び図６に基づき説明する。
【００５２】
本実施形態の補正素子３４，３５は、第１実施形態における補正素子１３Ａ，１３Ｂに代えて光ヘッド１０に使用される。補正素子３４，３５は光軸のまわりに回転させることができる。補正素子３４，３５は、それぞれ曲面３７、３８と、平面３６，３９とを持つ。曲面３７，３８は、対物レンズ１７の瞳面上における極座標を（ｒ，φ）を用いて、Ａｒ3｛４cos3（π/２−φ）−３cos（π/２−φ））（Ａは係数）に従う形状である。コリメータレンズ１２を透過した光束は光軸（Ｚ軸）方向へ進行する。すなわち、コリメータレンズ１２を透過した光束は、補正素子３４の平面３９から入射し、曲面３８，３７を経て、補正素子３５の平面３６から出射する。このとき、曲面３７，３８は、互いに凹凸の関係にある、形状が同一の曲面になっている。また、補正素子３４，３５が光軸のまわりに回転していない場合（すなわち曲面３７，３８が面内で完全に重なりあう場合）、曲面３７，３８が互いに凹凸の関係にあるため、補正素子３４，３５を通過する光軸近傍から周辺までの光線の間に光路差が生じることはない。したがって、光ヘッド１０の中に補正素子３４，３５を配置することによって、不要な収差が生じることはない。
【００５３】
次に、第４実施形態における収差ＷAの補正方法について説明する。図６は、補正素子３４，３５による補正方法の一例を示す図である。同図より、補正素子３４，３５を光軸（Ｚ軸）方向に僅かに離して配置する。収差ＷAを補正する場合、補正素子３４，３５を光軸のまわりに互いに逆方向へ連続的に回転させる。回転させる角度をθとした場合、補正素子３４，３５を透過した光束の波面収差Ｗ3は次の式１０で表すことができる。
【００５４】
Ｗ3＝Ａｒ3［４｛cos3（（π/２−φ）＋θ）−cos3（（π/２−φ）−θ）｝−３｛cos（（π/２−φ）＋θ）−cos（（π/２−φ）−θ）｝］（ｎ−１）
＝２Ａｒ3｛４sin3（π/２−φ）−３sin（π/２−φ）｝（３−４sin2θ）sinθ（ｎ−１）
＝２Ａｒ3（ｎ−１）（４cos3φ−３cosφ）（３−４sin2θ）sinθ  …（１０）
【００５５】
ここで、ｈ＝−２Ａ（ｎ−１）（３−４sin2θ）sinθとなるように係数Ａ及び補正素子３４，３５の回転角θを決めれば良い。回転角θは連続的に選択できる値であるため、収差ＷAを精度よく補正することができ、図１０［１］のような良好な集光スポット形状を得ることができる。補正に必要な回転角は±５度もあれば十分であり、その程度の回転角が確保できる程度に補正素子３４，３５は近接させて配置することができる。このため、光ヘッド１０の光学系内における補正素子３４，３５の配置スペースの点で、実用上問題ない。なお、本実施形態では、補正素子３４，３５の曲面３７，３８を対面させているが、平面３６，３９を対面させても収差ＷAの補正は可能である。
【００５６】
上記第１乃至第４実施形態における収差ＷAの補正では、集光スポット形状を観測しながら、図１０［１］のような形状になるように各補正素子を調整する。つまり、補正素子１３Ａ，１３Ｂでは最適移動量、補正素子３０では最適傾き角、補正素子３４，３５では最適回転角を手動で調整し、その後、固定する。これにより、光ディスク１８の再生信号への隣接トラックからの不要な信号の漏れ込みを低減することができ、再生信号の信号品質を改善することができる。
【００５７】
図７及び図８は本発明に係る補正素子の第５実施形態を示し、図７［１］は平面図、図７［２］は断面図、図７［３］は印加電圧の波形図、図８［１］は作用を示すグラフ、図８［２］は効果を示すグラフである。以下、これらの図面に基づき説明する。
【００５８】
本実施形態の補正素子４０は、第１実施形態における補正素子１３Ａ，１３Ｂに代えて光ヘッド１０に用いられる。補正素子４０は、液晶素子であり、透過光束の断面内の位相分布を変化させる機能を持っている。
【００５９】
図７［１］は補正素子４０の光軸方向に垂直な面内のパタンの一例を示す図である。透明電極から成る１３個の領域４１〜５３に分割されており、各々の領域４１〜５３を透過する光束５４の位相を変化させることができる。図７［２］は補正素子４０の断面の概略を示す図である。補正素子４０は、液晶分子を含んだ液晶層５８を配向膜５７，５９で挟み込み、更に透明電極５６，６０及びガラス基板５５，６１で挟み込んだものである。なお、透明電極５６，６０のいずれか一方が全面電極であり、他方が上述した１３分割の電極である。７［３］は、透明電極５６，６０の間に印加する電圧の波形を示す図である。同図のような電圧を領域４１〜５３の透明電極５６，６０の間に独立に印加することで、液晶層５８内の液晶分子の配向を変化させ、領域４１〜５３のそれぞれに対応した液晶層５８を透過する光束５４の位相を変化させる。
【００６０】
次に、第５実施形態における収差ＷAの補正方法について説明する。対物レンズ周辺領域の収差ＷAは図１１に示すようにφに対し周期的に変化し、光軸近傍の収差ＷAはほぼ０である。今、φが０［ｄｅｇ］となる方向をＸ軸とする。上記波面収差を補正するために、補正素子４０の各領域に印加する電圧を制御する。具体的には、波面収差がほぼ０である領域５３に基準となる電圧±ＶAを与える。そして、領域４１，４４，４５，４８，４９，５２の透過光束に負の波面収差に相当する位相を与えるように各領域へ電圧±ＶBを印加し、領域４２，４３，４６，４７，５０，５１の透過光束に領域４１，４４，４５，４８，４９，５２と絶対値が同じで逆極性となる正の波面収差に相当する位相を与えるように各領域へ電圧±ＶCを印加する。このとき、印加される電圧ＶB，ＶCの振幅はＶAの振幅と異なり、領域４１〜５２の透過光束と領域５３の透過光束との間には（ＶB−ＶA）又は（ＶC−ＶA）に比例した位相差を生じ、この位相差により収差ＷAを補正することができる。
【００６１】
以上のような位相制御を行った場合、各領域における透過光束の波面収差の様子を図８［１］に示す。同図には、図１１に示した波面収差の曲線も併記している。同図より、図中太い実線で示しているように、領域４１〜５２の波面収差の補正量の絶対値は同じであるが、領域によって符号が異なっている。図８［２］は、補正素子４０で位相制御を実施し、収差ＷAが補正された場合の波面収差を示す図である。図中の点線が補正素子４０による補正後の波面収差である。同図には、図１１の波面収差も併記している。図８［２］から、補正素子４０による補正によって、残留する波面収差が若干あるものの、収差ＷAが抑制できていることが分かる。これにより、図１０［１］に示すような集光スポットを得ることができる。
【００６２】
なお、収差ＷAは、φが６０度間隔でその絶対値が最大値となる特性である。しかし、必ずしも、φが０度で収差ＷAの絶対値が最大値となる必要はなく、光ヘッド毎に収差ＷAの絶対値が最大値となるφが異なる場合もある。補正素子４０の光軸からの距離が遠い周辺部では、光軸のまわりに透過光束の位相を制御できる領域を１２分割、すわなち、６の整数倍の領域に分割することで、光ヘッド毎に異なる収差ＷAの方向に合わせて、前記領域ごとに透過光束の位相を制御している。例えば、φが３０度で収差ＷAが最大値となる場合、領域４１，４２，４５，４６，４９，５０に電圧±ＶBを印加し、領域４３，４４，４７，４８，５１，５２に電圧±ＶCを印加すれば良い。
【００６３】
補正素子４０は液晶素子で構成されているため、前述した第１乃至第４実施形態より薄い素子で収差ＷAを補正することができ、光ヘッドの小型化に有益である。また、液晶素子は電極形状を変えることで、球面収差、コマ収差、非点収差などの波面収差の補正も可能であり、各種収差を補正する素子と補正素子４０とを簡単に組み合わせることで、各種収差の補正が可能な小型の補正素子を作り出すことができる。
【００６４】
また、本実施形態の液晶素子では、周辺部の領域を１２分割しているが、分割数が６の整数倍であればそれに限るものではない。収差ＷAの補正において、実用上問題ないように分割された液晶素子であるならば、上記分割数より少なく、又は、多くしても問題ない。また、周方向の領域分割を必ずしも等間隔とする必要もなく、領域毎に周方向の間隔を変えても良い。
【００６５】
図９は、本発明に係る光ディスク装置の第１実施形態を示すブロック図である。以下、この図面に基づき説明する。
【００６６】
本実施形態の光ディスク装置７０は、光ヘッド１０、制御回路７１及び光ディスク１８で構成されている。光ヘッド１０は、図１及びその説明に示した構成を持っている。制御回路７１は、本発明に係る補正素子の第１乃至第５実施形態で述べた補正素子１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，３０，３４，３５，４０を制御する回路である。
【００６７】
次に、本実施形態における補正素子の制御方法について説明する。光ディスク１８の再生信号の信号品質指標（例えば、ビットエラーレートなど）を観測しながら、最適な信号品質になるように各補正素子へ補正量に応じた信号Ａを送信する。図示していないが、補正素子は、必要に応じ、可動機構に搭載されている。例えば、補正素子１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄは光軸に垂直な面内で移動できる可動機構、補正素子３０は光軸に垂直な面に対して煽ることができる機構、補正素子３４，３５は光軸のまわりに回転できる機構に搭載されている。制御回路７１から送信された信号Ａにより、補正素子１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，３０，３４，３５を搭載している機構部が稼動し、補正素子の透過光束の位相分布が変化する。また、補正素子４０においても、各領域に印加された電圧に応じ透過光束の位相分布が変化する。なお、集光スポット形状を観測しながら補正素子を透過する光束の位相分布を変化させても良い。これにより、所望の収差の補正を行い、再生信号に含まれる、隣接トラックから漏れ込むノイズ成分を低減することができる。
【００６８】
上述した本発明に係る各実施形態では、５次の矢形収差成分と３次のコマ収差成分を持つ収差ＷAを補正する形態を説明したが、５次以上の矢形収差成分と３次以上のコマ収差成分を持つ収差の補正も可能である。その場合、補正素子を、それに応じた波面収差を考慮した形状とすれば、問題なく補正が可能である。
【００６９】
また、本発明に係る各実施形態における誤差信号検出方式としては、上記では言及していないが、フォーカス誤差信号検出方式としてナイフエッジ法、非点収差法など、トラック誤差信号検出方式としてプッシュプル法、位相差法など、従来の光ヘッドに適用されている方式を用いることができる。本発明の光ヘッド及び光ディスク装置の実施形態は、相変化光ディスク、光磁気ディスクなどの記録再生ディスクに限らず、追記型光ディスク、再生専用光ディスクに対応できる。
【００７０】
次に、本発明の効果について詳しく説明する。本発明の第１の効果は、光ヘッド内の光学素子の傾き、位置ずれなどで生じる５次の矢形収差と３次のコマ収差が組み合わされた収差ＷAを補正できることである。その理由は、互いに凹凸の関係にある形状同一の二つの曲面を有する補正素子における曲面形状が、光軸に垂直な面内にＸＹ軸、光軸方向にＺ軸をとったとき、Ｚ1＝２πｋ1（Ｘ2＋Ｙ2）｛Ｘ2−ｍ（Ｘ2＋Ｙ2）｝（ｋ1は係数、ｍは１以下の正の数）、又は、Ｚ2＝２πｋ2（Ｘ4−Ｙ4）（ｋ2は係数）に従う曲面である場合、補正素子を光軸に垂直な特定の方向に相対的に連続的に移動させるか又は光軸に垂直な特定の方向の軸のまわりに連続的に回転させることで上記収差ＷAを補正するからである。また、互いに凹凸の関係にある形状同一の二つの曲面を有する補正素子の曲面形状が、光軸に垂直な面内に極座標（ｒ、φ）をとり、光軸方向にＺ軸をとったとき、Ｚ3＝Ａｒ3｛４cos3（π/２−φ）−３cos（π/２−φ）｝（Ａ：係数）に従う曲面である場合、補正素子を光軸のまわりに連続的に回転させて、上記収差ＷAを補正するからである。また、補正素子が複数に分割された領域を有する液晶素子である場合、液晶素子の領域ごとにそれに応じた振幅の電圧を印加することで各領域を透過する光束の位相分布を変化させて、前記収差ＷAを補正するからである。
【００７１】
第２の効果は、光ディスク装置における再生信号のノイズ成分を低減できることである。その理由は、光ヘッドに上記補正素子を組み込むことにより、前記補正素子の透過光束の位相分布が制御手段によって制御され、光ディスク装置の再生信号へ含まれる隣接トラックから漏れ込むノイズ成分を抑制できるからである。
【００７２】
第３の効果は、上記収差ＷAを補正する手段が簡便で、かつ、精度のよいことである。その理由は、補正素子の曲面形状がＺ1，Ｚ2に従う場合、その素子を光軸に垂直な特定の方向に連続的に移動させるか又は光軸に垂直な特定の方向の軸のまわりに連続的に回転させ、補正素子の曲面形状がＺ3に従う場合、その素子を光軸のまわりに相対的に連続的に回転させるだけでよいからである。また、補正素子が上記液晶素子である場合、その素子を透過する光束の位相分布を変化させるだけでよいからである。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係る補正素子及び光ヘッドの第１実施形態を示す光路図である。
【図２】図１の補正素子を示し、図２［１］はＺＸ平面での端面図であり、図２［２］はＹＺ平面での端面図である。
【図３】本発明に係る補正素子の第２実施形態を示す端面図であり、図３［１］はＺＸ平面での端面図であり、図３［２］はＹＺ平面での端面図である。
【図４】本発明に係る補正素子の第３実施形態を示す端面図であり、図４［１］はＺＸ平面での端面図であり、図４［２］はＹＺ平面での端面図であり、図４［３］はＺＸ平面での位相補正時の端面図である。
【図５】本発明に係る補正素子の第４実施形態を示す斜視図である。
【図６】図５の補正素子の位相補正時の斜視図である。
【図７】本発明に係る補正素子の第５実施形態を示し、図７［１］は平面図、図７［２］は断面図、図７［３］は印加電圧の波形図である。
【図８】図７の補正素子による収差補正を示し、図８［１］は作用を示すグラフであり、図８［２］は効果を示すグラフである。
【図９】本発明に係る光ディスク装置の第１実施形態を示すブロック図である。
【図１０】対物レンズの出射光束によって形成される集光スポットの２次元強度分布を示す図であり、図１０［１］は本発明であり、図１０［２］は従来例である。
【図１１】光軸を中心とする周方向に対する収差ＷAの変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７４】
１０  光ヘッド
１１  半導体レーザ
１２  コリメータレンズ
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，３０，３４，３５，４０  補正素子
１４  偏光ビームスプリッタ
１５  １/４波長板
１６  ミラー
１７  対物レンズ
１８  光ディスク
１９  再集光レンズ
２０  円筒レンズ
２１  光検出器
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，３１，３２，３６，３８  曲面
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，３７，３９  平面
４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９，５０，５１，５２，５３  領域
５４  光束
５５，６１  ガラス基板
５６，６０  透明電極
５７，５９  配向膜
５８  液晶層
７０  光ディスク装置
７１  制御回路
【図１】
2007018558.tif 000005
【図２】
2007018558.tif 000006
【図３】
2007018558.tif 000007
【図４】
2007018558.tif 000008
【図５】
2007018558.tif 000009
【図６】
2007018558.tif 000010
【図７】
2007018558.tif 000011
【図８】
2007018558.tif 000012
【図９】
2007018558.tif 000013
【図１０】
2007018558.tif 000014
【図１１】
2007018558.tif 000015