(57)【要約】      （修正有）【課題】液晶素子などを対物レンズと一体として構成して高光利用効率のＢＤ／ＨＤ互換を実現するに際して、重量を小さく、電極制御を容易にし、開口制限部を設けた素子構造を提供する。【解決手段】屈折レンズ部３２と、収差補償素子部３３，３４と、開口制限素子部３５とを有し、屈折レンズ部は、第１の基板厚に対してＲＭＳ波面収差量が極小となるように設計する。収差補償素子部は、透明電極を設けた２枚の透明基板で挟まれた液晶層を有し、透明電極は、該透明電極に電圧印加して液晶層を駆動した時、屈折レンズ部により第２の基板厚の光情報記録媒体に集光される波面のＲＭＳ波面収差を低減させる電極配置を有する。開口制限素子部は、透明電極を設けた２枚の透明基板で挟まれたエレクトロクロミック材料を有し、その透明電極に電圧印加したときエレクトロクロミック材料が着色して透過光量を減少させる。【選択図】図３
2009199651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板厚を有する第１の光情報記録媒体に第１の開口数でレーザ光を集光し、前記第１の基板厚よりも厚い第２の基板厚を有する第２の光情報記録媒体に前記第１の開口数より小さな第２の開口数で前記レーザ光を集光する対物光学素子であって、
屈折レンズ部と、
収差補償素子部と、
開口制限素子部とを有し、
前記屈折レンズ部は、前記第１の開口数の範囲において前記第１の基板厚に対してＲＭＳ波面収差量が極小となるように設計され、
前記収差補償素子部は、前記第２の開口数の範囲に透明電極を設けた２枚の透明基板で挟まれた液晶層を有し、前記透明電極は、当該透明電極に電圧印加して前記液晶層を駆動した時、前記屈折レンズ部により前記第２の開口数の範囲で前記第２の基板厚の光情報記録媒体に集光される波面のＲＭＳ波面収差を低減させる電極配置を有し、
前記開口制限素子部は、前記第２の開口数の外側で前記第１の開口数の範囲に、透明電極を設けた２枚の透明基板で挟まれたエレクトロクロミック材料を有し、前記透明電極に電圧印加したとき前記エレクトロクロミック材料が着色して透過光量を減少させること
を特徴とする対物光学素子。
【請求項２】
請求項１記載の対物光学素子において、前記収差補償素子部及び開口制限素子部に電圧を印加しない時に、前記屈折レンズ部により前記第１の開口数の範囲で前記第１の光情報記録媒体に集光するときのＲＭＳ波面収差がλ／１４以下となるように、前記収差補償素子部と前記開口制限素子部の透過率・位相遅れが揃えられていることを特徴とする対物光学素子。
【請求項３】
請求項１記載の対物光学素子において、前記収差補償素子部は、前記液晶層に印加する電圧に応じて前記液晶層を透過する光の焦点距離を変化させる液晶レンズ作用によって、前記第２の開口数の範囲のＲＭＳ波面収差を電圧印加時にλ／１４以下に補償することを特徴とする対物光学素子。
【請求項４】
請求項１記載の対物光学素子において、前記収差補償素子部は、前記液晶層に印加する電圧に応じて前記液晶層の屈折率を変化させ、透過する光の位相遅れを変化させることによって、前記第２の開口数の範囲のＲＭＳ波面収差を電圧印加時にλ／１４以下に補償することを特徴とする対物光学素子。
【請求項５】
光源と、
前記光源から出射された光を、第１の基板厚を有する第１の光情報記録媒体に第１の開口数で集光し、前記第１の基板厚よりも厚い第２の基板厚を有する第２の光情報記録媒体に前記第１の開口数より小さな第２の開口数で集光し、前記光情報記録媒体から反射された反射光を受光する対物光学素子と、
前記対物光学素子によって受光された前記光情報記録媒体からの反射光を検出する検出器とを備え、
前記対物光学素子は、屈折レンズ部と、収差補償素子部と、開口制限素子部とを有し、前記屈折レンズ部は、前記第１の開口数の範囲において前記第１の基板厚に対してＲＭＳ波面収差量が極小となるように設計され、前記収差補償素子部は、前記第２の開口数の範囲に透明電極を設けた２枚の透明基板で挟まれた液晶層を有し、前記透明電極は、当該透明電極に電圧印加して前記液晶層を駆動した時、前記屈折レンズ部により前記第２の開口数の範囲で前記第２の基板厚の光情報記録媒体に集光される波面のＲＭＳ波面収差を低減させる電極配置を有し、前記開口制限素子部は、前記第２の開口数の外側で前記第１の開口数の範囲に、透明電極を設けた２枚の透明基板で挟まれたエレクトロクロミック材料を有し、前記透明電極に電圧印加したとき前記エレクトロクロミック材料が着色して透過光量を減少させることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項６】
請求項５記載の光ヘッド装置において、前記収差補償素子部及び開口制限素子部に電圧を印加しない時に、前記屈折レンズ部により前記第１の開口数の範囲で前記第１の光情報記録媒体に集光するときのＲＭＳ波面収差がλ／１４以下となるように、前記収差補償素子部と前記開口制限素子部の透過率・位相遅れが揃えられていることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項７】
請求項５記載の光ヘッド装置において、前記収差補償素子部は、前記液晶層に印加する電圧に応じて前記液晶層を透過する光の焦点距離を変化させる液晶レンズ作用によって、前記第２の開口数の範囲のＲＭＳ波面収差を電圧印加時にλ／１４以下に補償することを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項８】
請求項５記載の光ヘッド装置において、前記収差補償素子部は、前記液晶層に印加する電圧に応じて前記液晶層の屈折率を変化させ、透過する光の位相遅れを変化させることによって、前記第２の開口数の範囲のＲＭＳ波面収差を電圧印加時にλ／１４以下に補償することを特徴とする光ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対物光学素子、及びその対物光学素子を備えた光ヘッド装置に係り、特に基板厚や開口数の異なる光情報記録媒体に適応する対物光学素子及び光ヘッド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）や、ＭＯ（Magneto Optical Disk）等の光情報記録媒体（以下、光ディスクという）に光学的に情報を記録したり、光ディスクに記録された情報を再生したりするため（以下、記録及び再生の少なくとも一方の動作を行うことを記録／再生という）、光情報記録再生装置（以下、光ディスク装置という）が開発されている。また、最近では、次世代高密度光ディスクとして大容量化を図った、ＨＤ（High Definition-DVD）やＢＤ（Blu-ray Disc）も開発されている。光ディスクは、情報記録層の光入射側が透明樹脂からなるカバー層で覆われた構造となっている。例えば、ＤＶＤ用の光ディスクの情報の記録／再生において、光源として波長が６６０ｎｍ帯の半導体レーザとＮＡが０．６から０．６５までの対物レンズが用いられている。現在、光ディスク１枚当たりの情報量を増加させるために、情報記録層にできるだけ多く情報を書くために、小さな記録マークを形成する手法が用いられている。これは波長が短いレーザとＮＡが高い対物レンズを用いることで実現できる。そこで、光ディスクの記録密度を向上するため、光源として波長が４０５ｎｍ帯の半導体レーザとＮＡが０．８５の対物レンズ、及びカバー厚が０．１ｍｍの光ディスクがＢＤ規格として提案されている。また、波長のみＢＤと同じ４０５ｎｍ帯の半導体レーザを用い、カバー厚がＤＶＤと同様の０．６ｍｍ、ＮＡが０．６５の対物レンズにて構成されるＨＤ規格も同時期に提案されている。これら２つの異なる規格のディスクに対応する場合、両者の異なる基板厚によって生じる球面収差を補正する必要がある。
【０００３】
これら２種類の媒体の並存による市場の混乱を防ぐため、ＢＤとＨＤにともに対応する光ディスク装置の開発が展示会やインターネットなどで発表されている。ここではＢＤ専用レンズとＨＤレンズの２つのレンズを、レンズアクチュエータに搭載する構成となっている。このような構成の従来例は、たとえば特許文献１に述べられている。それは、ＤＶＤとＣＤの互換再生のために赤色半導体レーザからの光を、回動型の２レンズアクチュエータに搭載したＤＶＤ専用レンズとＣＤ専用レンズの切り替えにより、ＤＶＤ再生とＣＤ再生に対応しているものである。今日、ＤＶＤ再生用光ピックアップでは赤色半導体レーザと波長７８０ｎｍの赤外半導体レーザの両方が搭載され、ＣＤ再生には赤外半導体レーザが用いられている。これは赤色の波長では著しく反射率が低下し、赤外光でなければ再生ができないという性質をもったＣＤ−Ｒディスクの再生が前提となっているためである。したがって現在のＤＶＤピックアップでは、基本的にＤＶＤとＣＤで再生する波長が異なることを利用した互換再生方式が用いられているが、ＤＶＤの開発当初はまだＣＤ−Ｒ再生が必須とされていなかったため、赤色波長１色によるＤＶＤとＣＤの互換再生方式が検討されたのである。したがって本発明で解決すべき青色１波長の光源によるＢＤとＨＤの互換再生には、ＤＶＤ開発当初に検討された１波長の互換再生方式が応用できる可能性があるのである。
【０００４】
そのようなもう１つの従来例が、たとえば特許文献２に述べられている。ここではＤＶＤとＣＤの互換再生のために赤色半導体レーザからの光の一部を０次光として透過させ、一部を１次回折光として回折させるホログラム素子を対物レンズに一体とし、ホログラムを除いたレンズはＤＶＤに最適化された形状として、０次光をＤＶＤで集光できるようにし、回折光はＣＤに対してＤＶＤとの基板厚差によって生じる球面収差を補償するようなホログラムの格子パターンとしている。これによって、１つの波長で基板厚とＮＡの異なる２種類の光ディスクの再生互換を実現している。
【０００５】
また特許文献３には、赤色半導体レーザからの光をコリメータレンズで略平行光として対物レンズに入射させるときに、レーザとコリメータレンズとの間隔をＣＤとＤＶＤの場合で可変とし、対物レンズに入射する光の発散度合いを変化させることで、基板厚の違いによる球面収差を補償することが述べられている。
【０００６】
また特許文献４には、レンズの中心の光軸付近のＣＤで必要なＮＡの範囲のレンズ面形状をＤＶＤとＣＤの中間の基板厚で最適化し、周辺部はＤＶＤ専用の面形状で最適化したレンズを用いる方法が述べられている。
【０００７】
さらに球面収差の補償については、液晶素子を用いることがたとえば特許文献５に示されている。ここでは必ずしも２種類の光ディスクの基板厚差によって生じる球面収差を補償することに限定されているわけではないが、液晶を用いた一般的な球面収差の補償の方法が述べられている。
【０００８】
また、同様の液晶材料を異なる基板厚に対応する切替え型レンズとして用いることが、たとえば特許文献６，７で述べられている。特許文献６は、主に液晶レンズの構造について述べられており、特許文献７は液晶レンズを用いた光ピックアップ装置について述べられている。
【０００９】
【特許文献１】特開平９−１９８６７７号公報
【特許文献２】特開平７−９８４３１号公報
【特許文献３】特開平９−１７０２３号公報
【特許文献４】特開平９−１８４９７５号公報
【特許文献５】特開２００５−２５７８２１号公報
【特許文献６】特開２００６−７９６６９号公報
【特許文献７】特開２００７−２６５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記従来技術は、いずれもＢＤ／ＨＤ互換に用いる上で必ずしも十分とはいえない。
特許文献１においては、それぞれの専用の対物レンズを物理的に切り替えて用いるため、光学的な性能としては専用の対物レンズと同等である。しかし２つのレンズをアクチュエータに搭載すると、可動部の重量が重くなるため、光ピックアップを制御するためのサーボ信号を受けた光ピックアップ本体の追随性能が十分でなくなってしまう。これは、将来的に高速記録再生時に問題となるし、また切替機構を含めた光ピックアップの大型化につながる。更にまた、トラッキング動作とレンズ切り替えの回動動作を兼用させるアクチュエータの場合、トラッキングに伴うレンズ移動の軌跡が円弧状になる。このとき、回折素子などを用いて光検出器に光を分割して集光する場合などに、検出器上の集光スポットの位置ずれなどを引き起こす。
【００１１】
特許文献２においては、ホログラム素子の利用により、光学的にはＢＤ／ＨＤいずれのディスクに対しても理想的な波面精度を実現することが可能である。しかしながら常時ＢＤ用の集光スポットとＨＤ用の集光スポットが発生し、再生していないディスクのための集光スポットが不要な迷光として存在することになる。このような光は反射面を複数持つような、たとえば２層ディスクを再生する場合などに、さらにたくさんの迷光を発生させる要因となり、予期しない干渉効果などによって再生信号品質が低下する恐れがある。また、同一波長であるＢＤ・ＨＤでは、ＢＤ再生時のＨＤ用スポット光量、ＨＤ再生時のＢＤ用スポット光量がそれぞれ損失となるため、光の利用効率が低減するという問題点もある。
【００１２】
特許文献３においては、コリメータレンズを可動させて、ＢＤを再生する場合とＨＤを再生する場合で、対物レンズに入射する光の発散度合いを変化させることにより球面収差を補償する。その光学設計を十分精密に行えば光学的には理想的な波面収差を実現できる。しかしＢＤとＨＤはＤＶＤとＣＤに比べてＮＡが大きいため、補償すべき球面収差はＮＡの４乗に比例して大きい。このような球面収差を補償している状態で、対物レンズがトラッキング動作のためコリメータレンズの光軸から相対的に移動すると、それに伴うコマ収差の発生が無視できなくなってしまう。
【００１３】
特許文献４においては、ＨＤ再生のＮＡ範囲の非球面形状をＢＤ専用レンズとＨＤ専用レンズとの折衷的な形状とする必要がある。この場合、もともとＢＤもＨＤも青紫色波長において再生する光ディスクであるため、７８０ｎｍで再生していたＣＤを６５０ｎｍで再生することによってＣＤ再生の必要ＮＡを０．４５より低く抑えることができたＤＶＤ／ＣＤ互換の場合より、互換をとるべき２つの光ディスクの必要ＮＡ比が大きく、残留収差が大きくなるという問題点がある。
【００１４】
特許文献５においては、ＢＤ／ＨＤ互換に液晶素子を用いる場合、特許文献１において問題となった小型化には効果がある。またアクティブにＢＤとＨＤの波面を補正するため、特許文献２において問題となった迷光の問題も解決できる。さらに液晶素子を対物レンズと一体に構成することを前提に考えれば、特許文献３において問題となる、レンズシフトで発生するコマ収差の影響も解決できる。特許文献４の問題も、基本的にアクティブに収差補正が行われることにより解消される。しかし液晶を用いてＢＤ／ＨＤ互換を行う場合、補償すべき収差量が非常に大きいため、十分な収差性能を得るためには電極を非常に細かくするとともに、変化させる位相差を非常に大きくする必要がある。輪帯状の透明電極が細かくなると、そこから配線の引き出しの本数が多くなり、有効光束径の範囲内での、位相差発生に寄与できない領域が大きくなるという問題点がある。またあまり透明電極の幅が細くなると、製造が困難となる上、十分な電圧印加特性が得られなくなることも懸念される。さらに印加する位相差を大きくするために液晶層の厚さを大きくすると、応答性が遅くなるとともに、消費電力も増大するという問題がある。
【００１５】
特許文献６，７においても、特許文献５と同様にアクティブなＢＤ・ＨＤ波面の補正が可能である。また、特許文献６の方法に従えば、一対の電極に電圧入力するだけで、液晶レンズの駆動が可能である。しかし、特許文献６のように液晶層とブレーズ格子を組み合わせる場合、格子の加工精度や液晶層の充填密度により、設計通りに液晶レンズ駆動時に全ての光が集光されることはなく、多少の光がそのまま平行光として透過してしまう問題がある。この抜けてしまった光は光検出器に入射すると、サーボ信号や再生信号を乱す要因となってしまうため、検出器に入る前に取り除く必要がある。しかし、固定部である検出器上に遮光部品を配置する方法では、可動するレンズや光ディスクがチルトした際に対応することができない。そこで、レンズと一体化した可動部に開口制限部を設けた方が良いと考えられるが、一方で、重量や大きさを考えると、カメラ等で用いられているような開口絞りは適さない。特許文献７では、液晶レンズを用いた光ピックの構成を示しているが、上記液晶レンズ固有の問題に対する解決法は示されていない。
【００１６】
特許文献５，６，７は、いずれも収差補償素子であり、位相補償に液晶素子を用いている点は同じだが、位相補償を行うメカニズムが異なる。例えば、特許文献５では、液晶の屈折率を変化させることによって、光が透過する収差補償素子上の各場所で生じている位相遅れ（波面収差）を補償する。具体的には、位相が進んでいる箇所では液晶の屈折率を高くすることで光路長を長くし、一方で位相が遅れている箇所では液晶の屈折率を低くすることで光路長を短くする。こうして、収差補償素子上で液晶通過後の各場所の位相遅れを同じように調整すれば、ＲＭＳ波面収差量を低減できる。
【００１７】
一方で、特許文献６，７では、液晶の屈折率を変化させることで、隠れていたブレーズ格子を見えるようにしたり、レンズ面に存在する液晶の屈折率をレンズ瞳面半径位置上で変化させたりすることで、新たなレンズ作用を生じさせるものである。いわば、ひとつのレンズ素子を電圧のオンオフで異なるレンズ作用になるように切り替えを行っている。
【００１８】
本明細書では、特許文献５のような収差補償素子を液晶位相補償素子、特許文献６，７のようなものを液晶レンズ素子と呼ぶ。本発明では、上記いずれの素子についても適応可能であり、その詳細については実施例にて詳しく述べる。
【００１９】
以上の問題点に鑑み、本発明が解決すべき課題は、液晶素子などを対物レンズと一体として構成して高光利用効率のＢＤ／ＨＤ互換を実現するに際して、重量を小さくし、電極制御を容易にした、開口制限部を設けた素子構造を提示することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明による対物光学素子は、第１の基板厚を有する第１の光情報記録媒体に第１の開口数でレーザ光を集光し、前記第１の基板厚よりも厚い第２の基板厚を有する第２の光情報記録媒体に前記第１の開口数より小さな第２の開口数で前記レーザ光を集光するものであり、屈折レンズ部と、収差補償素子部と、開口制限素子部とを有し、屈折レンズ部は、第１の開口数の範囲において第１の基板厚に対してＲＭＳ波面収差量が極小となるように設計され、収差補償素子部は、第２の開口数の範囲に透明電極を設けた２枚の透明基板で挟まれた液晶層を有し、透明電極は、該透明電極に電圧印加して液晶層を駆動した時、屈折レンズ部により第２の開口数の範囲で第２の基板厚の光情報記録媒体に集光される波面のＲＭＳ波面収差を低減させる電極配置を有し、開口制限素子部は、第２の開口数の外側で第１の開口数の範囲に、透明電極を設けた２枚の透明基板で挟まれたエレクトロクロミック材料を有し、その透明電極に電圧印加したときエレクトロクロミック材料が着色して透過光量を減少させることを特徴とする。
【００２１】
収差補償素子部及び開口制限素子部は、両者共に電圧を印加しない時に、屈折レンズ部により第１の開口数の範囲で第１の光情報記録媒体に集光するときのＲＭＳ波面収差がλ／１４以下となるように、収差補償素子部と開口制限素子部の透過率・位相遅れが揃えられている。
【００２２】
収差補償素子部は、液晶層に印加する電圧に応じて液晶層を透過する光の焦点距離を変化させる液晶レンズ作用によって、第２の開口数の範囲のＲＭＳ波面収差を電圧印加時にλ／１４以下に補償するものであってもよいし、前記液晶層に印加する電圧に応じて液晶層の屈折率を変化させ、透過する光の位相遅れを変化させることによって、第２の開口数の範囲のＲＭＳ波面収差を電圧印加時にλ／１４以下に補償するものであってもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ＨＤとＢＤのように基板厚の異なる二つの光ディスクに同じ波長の光ビームを用いて情報を記録・再生可能であり、さらに２つのレンズの切り替え機構を持つような装置に比べ軽量、かつ小型化可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
基板厚の異なる２種類の光ディスクとしてＨＤとＢＤを例に取り、本発明の対物光学素子を用いたＨＤ再生、ＢＤ再生方法を、図１を用いて説明する。図１（ａ）はＨＤ再生の説明図、図１（ｂ）は単層ＢＤ再生の説明図である。
【００２５】
本発明の対物光学素子は、その主要構成要素として対物レンズ１１、収差補償用の液晶素子１２を備える。対物レンズ１１は、開口数０．８５に相当し、ＢＤの基板厚に対して球面収差がなくなるように設計されている。液晶素子１２は、開口数０．６５より内側の領域に形成されている。この液晶素子１２は、対物レンズ１１に入射する光の発散度合いを変化させることにより球面収差を補償する素子であり、電圧印加により対物レンズ１１と組み合わせたとき光ディスク上において開口数０．６５に相当する領域の波面を補正する。エレクトロクロミック素子１３は、開口数０．６５より外側の領域に形成されている。ここでは対物レンズ１１が開口数０．８５なので、これより外側の領域は集光されないので、エレクトロクロミック素子１３の最外周は開口数が０．８５となる。このエレクトロクロミック素子１３は、電圧印加により着色し、この領域を通過するレーザ光を吸収する。これにより、液晶素子１２で従来例のような絞られない光が発生したとしても、光ディスク面で反射した光がエレクトロクロミック素子にて吸収されることとなる。
【００２６】
図１（ａ）に示すように、ＨＤ１４を再生するときは、液晶素子１２、エレクトロクロミック素子１３の両方に電圧印加し、対物レンズ１１で生じる球面収差を補償する。このとき、開口数がＢＤよりも小さいＨＤ１４ではレンズ外周部の光を使用しない。ＢＤ／ＨＤ互換に関して言えば、対物レンズの持つ球面収差によって、レンズ外周部の光に対しＨＤ再生時に開口制限が行われることを意味する。しかし、液晶素子１２によって絞られるはずの光が透過したケースでは、この透過した光が光ディスク面で反射され、再び対物光学素子に戻ってきてしまう。このとき、レンズ外周部の光をカットするのが、電圧印加により着色したエレクトロクロミック素子１３である。液晶素子１２とエレクトロクロミック素子１３は、ＨＤ／ＢＤ再生時に両方ＯＮ／ＯＦＦとなるので、電圧供給の配線は両素子に接続し、並列駆動させることが可能である。この並列駆動の場合、電極接続が１ピンで済む利点がある。
【００２７】
図１（ｂ）に示すように、ＢＤ１５を再生するときは、液晶素子１２、エレクトロクロミック素子１３の両方に電圧を印加しない。このとき、光はＢＤに設計された対物レンズ１１に入射するので、基板厚差による球面収差は発生しない。しかし、ＨＤ再生のときと異なり、この状態ではレーザ光は液晶素子１２、エレクトロクロミック素子１３の両方を透過することとなる。そのため、これら両素子の透過率・位相遅れが異なると、集光スポットでの波面収差が生じてしまう。
【００２８】
本発明では、液晶素子を設計した際に、液晶素子に電圧を与えないときに透過した光の透過率と波面遅れを求めておき、エレクトロクロミック素子部の膜厚・組成をコントロールすることにより、上記波面収差を生じないようにした。なお、ＨＤ再生時、すなわち電圧印加時には、エレクトロクロミック素子部を光は透過しないため、同様の設計を行う必要はない。
【００２９】
球面収差の補正目安として、本発明では、光学性能を示す評価指標としてＲＭＳ波面収差（root mean square）を用いる。このＲＭＳ波面収差について説明する。最初に波面収差について述べる。光は波であり、半導体レーザから出射される光は球面波面として進行する。波面収差とは、レンズを通過した同心球面波面の乱れのことである。例えば、理想的なレンズを仮定すると、理想レンズを通過した光はある一点で焦点を結ぶ。ここでレンズではなく、波面に注目し、このような外乱のない波面を理想波面と呼ぶ。一方で、実際の波面は理想波面と比べ偏差が生じる。この偏差を標準偏差で表したもの、理想波面と実際の波面の標準偏差がＲＭＳ波面収差である。
【００３０】
また、Principles of Optics II p686 (1975) Max Born, Emil Wolf著、草川徹、横田英嗣訳（東海大学出版会）に示されるように、光学設計の分野ではReileighの４分の１波長則として、射出瞳上で波面収差がλ／１４を超えなければ、像があまり劣化しないことが見出されている。この法則は、像の強度分布が波面収差の最大値だけではなく、様々な波面の形（収差のタイプ）に適応するため、回折焦点での強度の値を指定して、許容条件を決定する必要がある。そうして、考えられたのがMarechal条件である。Marechal条件とは、「回折焦点Ｆでの正規化された強度が０．８以上の場合、系は十分に補正されている」というものであり、これは、「波面と回折焦点に中心を持つ参照球面とのずれの標準偏差（ＲＭＳ波面収差）がλ／１４以下になること」と等価である。光ヘッド装置では、対物光学素子のみならず、その他光学素子の組み立て調整誤差・光学素子単体の収差が発生する。そこで、光ヘッド装置は、光ヘッド装置全体としてマレーシャル条件を満たす様に設計されており、前記液晶位相補償素子の領域分割数についても、製造コスト、制御のし易さを考慮しながら、マレーシャル条件を考慮し、できるだけ少ない領域分割数となるように設計することが普通である。
【００３１】
また、液晶による収差補償素子がSPIE Vol.4342 p457 (2002) “Measuring Spherical Aberration for Dynamic Compensation of Substrate-Thickness Errors” (Reprinted from ODS2001)に記載されており、収差補償素子の特性上完全に収差をなくすことは困難であるが、補正前の収差量に対し１／４以下に補正できることが報告されている。本文献以後も新たな液晶材料の研究は各所で続けられており、また液晶層の厚さを厚くすることにより収差補償量を大きくすることも可能である。
【００３２】
従来の液晶位相補償素子とエレクトロクロミック材料で構成される開口制限素子で必要とされた透過率や収差値は、それぞれの素子を駆動した（電圧を印加した）状態のものである。しかし、本発明では、電圧を駆動していない状態においても、もうひとつの異なる基板厚を持つ光情報記録媒体に対応する必要がある。そのためには、液晶位相補償素子と開口制限素子の透過率と位相遅れを同じように揃えておかなくてはならない。これらの透過率、位相遅れが揃えられているかどうかは、上記と同様にＲＭＳ波面収差にて評価する。具体的な目安としては、上記同様光スポットが影響を受けないために、ＲＭＳ波面収差をλ／１４以下にする必要がある。液晶位相補償素子とエレクトロクロミック材料で構成される開口制限素子は、それぞれの構成材料が異なるため、同一膜厚ではその透過率も位相遅れの量も異なってしまい、瞳面上の各場所での位相遅れとして定義されるＲＭＳ波面収差量が大きくなってしまう。そこで本発明の素子を構成するためには、いずれかの素子の膜厚や組成条件を変えることによって、この透過率・位相遅れの調整を行えばよい。
【００３３】
具体的な透過率の基準は、位相遅れとの兼ね合いがあり一意的に決定することができないが、設計上はほぼ無収差とした光学部品単品でも製造条件にてλ／３０〜λ／５０程度のＲＭＳ波面収差量が発生するので、目標とするλ／１４のＲＭＳ波面収差量を満たすために収差補償素子と開口制限素子との間で許される透過率ズレは、両素子間で大きくても５％程度である。ただし、この透過率ズレの値は、光学部品単品で生じる収差量を低減すれば、当然許される透過率波長ズレ量が大きくなることに留意する必要がある。いずれにしても、収差補償素子と開口制限素子を透過した光が対物光学素子で結像される光スポットのＲＭＳ波面収差量は、λ／１４以下にしなくてはならない。
【００３４】
図２に、対物レンズ２１、液晶素子２２、エレクトロクロミック素子２３を組み合わせたときの構成を示す。図２のように、それぞれの素子を組み合わせただけの構成では、ＨＤディスク２４の再生時にレンズ内周部でも光がエレクトロクロミック素子２３を通過することとなる。液晶素子２２、エレクトロクロミック素子２３は、電圧を印加していない場合でも表面の反射や、材料の光吸収によって透過率はひとつの素子毎に９０％程度となる。本ケースではディスクに反射し、結果として往復で素子を透過するので、この透過率は９０％の４乗である約６０％程度まで低下してしまう。一方で、本発明構成では９０％の２乗である約８０％の透過率が維持できる。また、電圧印加し着色したエレクトロクロミック素子の特性では、そのときの吸収率が重要となる。吸収率とは、媒体に光を入射した際の透過率・反射率の合計を１００％から引いた値で定義され、この吸収率は媒体内に吸収される光量を示す。既存の代表的なエレクトロクロミック材料として知られる酸化タングステンのＢＤ・ＨＤの再生波長である４０５ｎｍでは、この吸収率は電圧印加時におよそ４０〜５０％となる。こちらも上記透過率の議論と同様にディスク表面反射後に再度素子を通過するので、光検出器へ届く光量は元の光量の１６％〜２５％とおよそ１／４以下となる。吸収率を増やすには、このエレクトロクロミック材料の厚さを増やせば良いが、一方で電圧印加していないときの透過率も同様に減少することとなるのでバランスを考える必要がある。
【００３５】
図２のエレクトロクロミック素子２３の代わりに、既存のカメラで用いられている開口絞りを設置し、物理的な開口絞りのみで光をカットすれば上記問題は生じないが、開口絞りを設置するスペース、重量、駆動方法を考えると現実的な解決策とはいえない。開口制限素子をレンズとは切り離し固定部配置した際に、レンズやディスクのチルト・シフトに追従できなくなるのは上記述べた通りである。
【００３６】
本発明の対物光学素子、あるいは光ヘッド装置を用いることにより、既存の収差補償素子に比べ軽量かつ小型な素子を用い、簡素な電気回路動作でＢＤ／ＨＤ互換が可能となる。以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。
【実施例１】
【００３７】
図３は、本発明の一実施形態における対物光学素子の構成図である。図３に示した対物光学素子は、１／４波長板（ＱＷＰ）３１、対物レンズ３２、往路・復路収差補償素子部３３，３４、エレクトロクロミック開口制限素子部３５を有する。往路・復路収差補償素子部３３，３４、エレクトロクロミック開口制限素子部３５の詳細な構成は、図４にて説明する。対物レンズ３２は、開口数が０．８５に相当する領域においてＢＤの基板厚である０．１ｍｍの球面収差がなくなるように設計されている。液晶を用いた収差補償素子は、液晶の配向に沿った向きの偏光にしか作用しない。また、光ディスクではディスク反射前後にて偏光の向きが変わるため、それを考慮して、ディスク反射前後の位置に相当する場所に１／４波長板（ＱＷＰ）３１を挿入し、かつ往路・復路収差補償素子３３，３４の２つが必要となる。往路・復路収差補償素子３３，３４は、液晶の配向の方向が９０°違うのみで、それ以外の構造等はまったく同じである。
【００３８】
ここで、本実施例の収差補償素子の構成及び作用を以下に説明する。図４に、収差補償素子の構造を示す。本実施例の収差補償素子は、第１の基台４１と第２の基台４２を、スペーサを含んだ図示しないシールを介して形成された間隙に、液晶層４３を挟持している。それぞれの第１の基台４１と第２の基台４２の内側には透明電極４４，４５が形成されている。透明電極４４，４５は収差補償素子部とエレクトロクロミック開口制限部で共通化しても良いし、基台上ではパターン電極として分離し、素子外で共通配線としても良い。
【００３９】
また、第１の基台の上にはブレーズ格子４６が形成されている。ブレーズ格子４６と電圧印加をしていない状態での液晶層４３の屈折率をそろえておくと、電圧印加していない状態ではブレーズ格子は作用しない。このとき入射された光はそのまま透過し、ＢＤ用に設計されたレンズに向かう。一方で、電圧印加すると、液晶層４３中の液晶が配向し屈折率が変わることにより、ブレーズ格子が見えるようになる。これはすなわちブレーズ格子４６が作用するようになり、ＢＤ用に設計されたレンズと組み合わせてＨＤ用の基板厚に対応するようになる。
【００４０】
この「見える」、「見えない」を決める光学定数は、屈折率である。たとえ２種類の異なる材料があったとしても、それらの屈折率が同じであれば、光は異材料間の界面で反射・屈折することがないため、あたかも何もないように見える。液晶分子は棒状の形状の低分子であり、その短軸・長軸方向で屈折率（誘電率）が異なる。液晶の集合体を考えたときに、一般的な液晶分子は、電圧印加していない状態では各々の液晶分子が異なる向きで存在しているため、実効的な屈折率は長軸と短軸の屈折率の平均値となる。一方で、電圧を印加して液晶分子が電圧の向きに配向すると、入射した直線偏光の向きが液晶分子の長軸方向と同じであれば屈折率も長軸方向の値に、直線偏光の向きが短軸方向であれば屈折率も液晶分子の短軸方向の屈折率の値となる。本実施例では、ブレーズ格子４６を形成する材料にシリカ晶材（屈折率１．４４）を用い、液晶材料としては、屈折率を制御したホモジニアス液晶（長軸方向１．４５／単軸方向１．４３）を用いた。
【００４１】
今回用いたブレーズ格子は、ＢＤ専用レンズとの組合せでＨＤ専用レンズと同様の倍率を得られるように設計した。具体的には、ＢＤ専用レンズとＨＤ専用レンズの倍率を比較すると、より光スポットを小さく集光しなくてはいけないＢＤ専用レンズの方が倍率が大きい。そこで、本実施例では、ブレーズ格子では入射した平行光が多少発散するように設計した。この光学機能は、回折格子の段差量・幅を変えることで実現できる。
【００４２】
本実施例では、ブレーズ格子を内包した液晶収差補償素子を用いたが、液晶レンズ作用を持たせる構成はこれだけに限らない。液晶層を同心円状に複数設けることによって、電圧印加時に段差状に屈折率変化させる液晶レンズの構成でも本発明を適応することによって、一体化素子の作成は可能である。しかし、同構成では同心円状に複数設けた液晶層に異なる電圧を印加する必要があるため、回路の大きさの問題、入力電圧ピンの個数等でブレーズ格子内包型のような入力電圧ピン１つでの駆動は難しい。
【００４３】
収差補償素子、エレクトロクロミック開口制限素子で用いる透明電極４４，４５は、同じ材料を用いることができるので素子作製プロセスを共通化できる。それぞれの素子の透明電極のパターン形状は、一般的な蒸着法、スパッタリング法により透明導電膜であるインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）を製膜し、この透明電極膜をフォトリソ・エッチング工程を経て形成される。本実施例では、透明電極膜材料として代表的なＩＴＯを使用したが、亜鉛スズ酸化物（ＺｎＯ）等の材料を用いてもよい。
【００４４】
図３に示したエレクトロクロミック開口制限素子３５は、図４に示すように、上・下面透明電極４４，４５、エレクトロクロミック膜４７、固体電解質膜４８によって形成される。この上下透明電極間に電圧印加することにより、固体電荷質膜内のＨ+（プロトン）もしくは陽イオンがエレクトロクロミック膜内に入り、エレクトロクロミック材料の化学構造が変わることにより着色する。このとき、開口を制限する領域のみに透明電極があるようにパターニングすることにより、電圧を印加した箇所のみが光を吸収し、不要な光を透過させなくなる、つまり開口制限素子として作用させることが可能となる。
【００４５】
図５に、光ヘッド装置の構成図を示す。図５において、５０１はＢＤ又はＨＤの光ディスク、５０２は対物光学素子である。対物光学素子５０２は、図３に示したような対物レンズ３２、収差補償素子部（往路）３３、収差補償素子部（復路）３４、１／４波長板（ＱＷＰ）３１、エレクトロクロミック開口制限素子３５、ここでは図示しないアクチュエータが一体化となった構成となっている。この収差補償対物光学素子５０２は、対物光学素子を高速かつ高精度に動かすための機構を組み込み、アクチュエータの駆動により、対物レンズの光軸方向及び光軸と垂直方向（つまり光ディスク５０１の内周方向及び外周方向）の２軸に沿って変位し、対物レンズ３２から光ディスク５０１への光スポットの位置制御を行う。
【００４６】
半導体レーザ５０３から出射されたＨＤ用及びＢＤ用の光ビームは、コリメートレンズ５０４、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）５０５、収差補償対物光学素子５０２を経て光ディスク５０１に照射され、光ディスク５０１で反射された光ビームが、ホログラム光学素子（ＨＯＥ）５０６にて、ＲＦ信号成分とオートフォーカス／トラッキングサーボ回路成分に分離され、検出用集光レンズ５０７を通して、光検出器５０８にて電気信号として検出される。電気回路は、液晶レンズ駆動回路５０９、オートフォーカス／トラッキングサーボ回路５１０、ＲＦ回路５１１の３つ回路にて構成されており、対物光学素子５０２から光ディスク５０１への光スポットの位置制御はオートフォーカス／トラッキングサーボ回路５１０の出力信号を用いてアクチュエータを動作させて行われる。一方、収差補償対物光学素子５０２に含まれる収差補償素子部（往路）３３、収差補償素子部（復路）３４の液晶駆動のため電圧は、液晶レンズ駆動回路５０９での出力信号を用いて行う。これらのサーボ動作、液晶レンズ駆動電圧調整を行った上で、ＲＦ回路５１１よりＲＦ信号５１２が出力される。液晶レンズの駆動調整は、収差補償素子部（往路）３３、収差補償素子部（復路）３４の動作環境、すなわち温度や液晶素子の経時変化により液晶の電圧応答性が異なった際に、液晶に印加する電圧量を増減させることによって行う。この動作は液晶素子動作開始時に行うだけでも良いし、より高精度な収差補償を行うのであれば、動作中も電圧量を可変調整させれば良い。
【００４７】
本実施例１では、ＨＤディスクを用意し、収差補償素子部・エレクトロクロミック開口制限素子部に３Ｖｒｍｓ（ＡＣ）を印加し、レンズ単体では最大値で３．０λあった波面収差をλ／１４以下である３０ｍλまで補償することができた。また、ＢＤディスクを用意し、動作スイッチをＯＦＦにしたところ、ＲＭＳ波面収差量はλ／１４以下の２５ｍλであった。また、電圧駆動していない状態での収差補償素子部・エレクトロクロミック開口制限素子部のそれぞれの透過率は８９％、８６％であり、収差補償素子と開口制限素子との間で許される透過率ズレは３．３％となっていた。また、電圧印加後のエレクトロクロミック開口制限素子部の透過率は、１５％であった。実際に光情報記録媒体を用いる際には、往復でこの開口制限部を通過することになるので、そのときの実効的な透過率は約２．５％となり、ほぼ全ての光が遮断されていることになる。
【００４８】
本素子の位相遅れが生じる要素は、基板や透明電極が同様の厚み・材料であることを考えると、液晶層（具体的には液晶材料＋スペーサ）とエレクトロクロミック層（エレクトロクロミック材料＋固体電解質層）の厚み・屈折率の違いである。液晶素子は液体状の液晶を封止する作業が必要なため、細かく条件を変化させることができない。本実施例では、まず同様の構成の液晶素子のみを作成し、その素子に直線偏光を入射し、基準データとした。引き続き、同様に、エレクトロクロミック素子を固体電解質層の厚みを変えながら作製し、最も基準データに近くなるような膜厚を見出した。このときのエレクトロクロミック層は着色時の吸収率を考えて、酸化タングステン３００ｎｍとした。特にスパッタリング製膜プロセスでは、スパッタ時間を変えることにより膜厚をナノメートルオーダーで制御できる。固体電解質層である酸化タンタルの厚みを３００ｎｍから３３５ｎｍに制御することによって当初１／４λ程存在した位相遅れを１／３３λまで低減することができた。もちろん、エレクトロクロミック材料の厚みを変えても同様の条件出しは可能であるが、この場合、着色時の光学特性が変化してしまうので、固体電解質を変えた方が制御しやすくなる。また、使用している材料や製膜条件でも屈折率が変わるため、各々の製造現場での条件出しが必要であることに留意されたい。しかし、一度条件さえ決まれば、後は同条件での製膜で簡単に素子を作製できる。
【００４９】
比較のためにエレクトロクロミック開口制限部のない収差補償素子部のみでＨＤ／ＢＤ再生を行ったところ、ＨＤ再生時は５００ｍλまでしか補償できなかった。なお、収差補償素子部内に形成したブレーズ格子の段差数等を増やすことによって、低減できる波面収差量をより大きくすることができる。
【実施例２】
【００５０】
次に、本発明の第２の実施形態について、図６、図７を参照して説明する。第２の実施例では、位相シフタと組み合わせることにより、ＢＤ・ＨＤ互換だけでなく、ＤＶＤ・ＣＤ互換も可能であることを示した。また、本実施例では、収差補償素子部として実施例１のような液晶レンズ素子ではなく、液晶位相補償素子を用いている。
【００５１】
図６に示した対物光学素子は、図３の構成と比較すると、ＣＤ互換用波長選択位相シフタ６１、ＤＶＤ互換用波長選択位相シフタ６２が形成されている点、収差補償素子部が液晶レンズ素子ではなく液晶位相補償素子となっている点が異なっている。
【００５２】
最初に位相シフタについて説明する。単一のレーザ波長４０５ｎｍのＢＤとＨＤ互換のみを目的とすれば、ＣＤ互換用波長選択位相シフタ６１、ＤＶＤ互換用波長選択位相シフタ６２は必要ないが、本実施例では本発明の対物光学素子に既存の位相シフタを付与することにより簡易に、ＢＤ／ＨＤ互換のみならずＤＶＤ／ＣＤ互換が可能となることを示すために設けた。位相シフタは、波長選択性を持たせるためにある所定の波長の整数倍の大きさの段差を指す。図７に位相シフタとして必要な位相段差と、それぞれの波長での光路長を示す。図７を見ると分かるように、ＢＤ／ＨＤで用いる光の波長である４０５ｎｍの整数倍の段差は、波長４０５ｎｍの光には何も見えないが、異なる波長、例えばＤＶＤで用いる６６０ｎｍの光や、ＣＤで用いる７８５ｎｍの光ではある光路長を持って見える。そこで、４０５ｎｍの整数倍の中の“整数”を上手く選ぶことにより、ここでは４０５ｎｍと６６０ｎｍの光には作用せず７８５ｎｍの波長の光にのみ作用する段差と、４０５ｎｍと７８５ｎｍの光には作用せず６６０ｎｍの波長の光にのみ作用する段差を設計した。前者の位相段差は０．４０５×５ｎｍ（＝２．２５μｍ）であり、後者の位相段差は０．４０５×４ｎｍ（＝１．８０μｍ）である。これら位相シフタのパターン形状は、一般的な蒸着法、スパッタリング法によりＳｉＯ2を製膜し、この透明膜をフォトリソ・エッチング工程を経て形成した。
【００５３】
本実施例では、ＢＤ・ＨＤ・ＤＶＤ・ＣＤと４つの異なる開口に対応する必要があるが、エレクトロクロミック開口制限素子３５は実施例１のものと同じである。これは、ＨＤ・ＤＶＤは共に開口数０．６５の範囲の光しか用いないため共通化可能であり、開口数が小さなＣＤ再生時には、ＣＤの基板厚は１．２ｍｍと他の規格に比べ倍以上厚いため、そこで生じる球面収差によってＣＤの開口数より外側の光は集光しないためである。したがって、ＢＤ再生時には収差補償素子・エレクトロクロミック開口制限素子を共にＯＦＦし、波長λ＝４０５ｎｍのレーザ光を入射すればよく、ＨＤ再生時には収差補償素子・エレクトロクロミック開口制限素子を共にＯＮし、波長λ＝４０５ｎｍのレーザ光を入射すればよい。また、ＤＶＤ再生時には収差補償素子はＯＦＦ／エレクトロクロミック開口制限素子はＯＮにし、波長λ＝６６０ｎｍのレーザ光を入射し、ＣＤ再生時には収差補償素子はＯＦＦ／エレクトロクロミック開口制限素子はＯＮにし、波長λ＝７８５ｎｍのレーザ光を入射すれば良い。位相シフタ６１，６２は、収差補償素子として実施例１のように液晶レンズ素子を用いた対物光学素子に対しても、本実施例のように付与すれば、ＤＶＤ・ＣＤ互換が可能となる。
【００５４】
収差補正素子部・開口制限素子部の構造、及び補償前後の波面の変化を図８に示す。実施例１との相違点は、実施例１の図４で示したブレーズ格子４６がなく、代わりに上・下面の透明電極６３，６４が分割構造となっていることである。この開口制限素子部用・液晶位相補償素子部用分割上面透明電極６３と開口制限素子部用・液晶位相補償素子部用分割下面透明電極６４は、それぞれの分割された電極に異なる電圧を印加することができる。そのとき、分割された電極に印加する電圧を制御し収差補償素子内の各場所の液晶の屈折率を変化させることによって、収差補償素子上の各場所での位相遅れを補償することができる。このとき、図８に示すような波面収差の低減が可能になる。
【００５５】
図９に、分割電極の構成例を示す。中央部の液晶収差補償素子部には、異なる電圧ＳＡ１〜ＳＡ４を印加することで、図８に示したように波面収差量を低減する。一方で、開口制限素子部にはＬＡ０の電圧を印加することで、エレクトロクロミック素子を着色させて、この領域を透過しようとする光を吸収、遮断する。
【００５６】
なお、光ヘッド装置の構成は、実施例１の図５の構成と比較すると、図６で示したように位相シフタの構造と、収差補正素子部・開口制限素子部の構造が相違するが、その他素子の構成は同じであるため、詳細な説明は省略する。
【００５７】
本実施例２では、ＨＤディスクを用意し、収差補償素子部・エレクトロクロミック開口制限素子部に３Ｖｒｍｓ（ＡＣ）を印加し、レンズ単体では最大値で３．０λあった波面収差をλ１４以下である３３ｍλまで補償することができた。また、ＤＶＤディスク・ＣＤディスクに対し、エレクトロクロミック開口制限素子部に３Ｖｒｍｓ（ＡＣ）を印加し、各々の規格の波長のレーザ光を本対物光学素子に入射した際のＲＭＳ波面収差量は、ＤＶＤで３０ｍλ、ＣＤで２５ｍλであった。また、ＢＤディスクを用意し、動作スイッチをＯＦＦにしたところ、ＲＭＳ波面収差量はλ／１４以下の２５ｍλであった。また、電圧駆動していない状態での収差補償素子部・エレクトロクロミック開口制限素子部のそれぞれの透過率は８５％、８３％であり、収差補償素子と開口制限素子との間で許される透過率ズレは２．４％となっていた。また、電圧印加後のエレクトロクロミック開口制限素子部の透過率は、実施例１同様に１５％であった。
【００５８】
実施例１同様に、エレクトロクロミック素子の厚みを変えて位相遅れを制御した。しかし、今回のケースでは、ＨＤ再生だけでなく、ＤＶＤ再生、ＣＤ再生のときも必要となる。開口制限時（エレクトロクロミック素子着色時）、素通し時（エレクトロクロミック素子消色時）に各々の波長について考える必要がある。まず最初に開口制限についてであるが、その各々の波長で十分な量の光吸収が必要となる。しかし、今回使用したエレクトロクロミック材料の酸化タングステンは電圧印加時に最も吸収が大きくなる波長帯がＤＶＤ再生の波長帯であり、次にＣＤの波長帯である。故に、最も少ないＨＤ再生時に十分な吸収率を得るように設計した３００ｎｍであれば、そのまま用いることが可能である。一方で、素通し時の位相遅れ制御であるが、こちらはＨＤ再生、ＤＶＤ再生、ＣＤ再生時には使用しないので再生波長を考える必要がない。故に、実施例１と同様の厚みである酸化タンタル３３５ｎｍを用いた。本実施例では、結果として実施例１と膜厚等を変えることがなかったが、他のエレクトロクロミック材料を使う際には、それぞれの波長の吸収率を考えて設計する必要がある。
【００５９】
本実施例のような液晶収差補償素子は、液晶層の厚さを変えることによって補正可能な波面収差量を増やしたり、透明電極の分割数を増やしたりすることによって低減できる波面収差量をより大きくすることができる。また、印加する電圧量をわずかに変えることで、補償する収差量を微調整できるため、使用する光情報記録媒体の基板厚がわずかに異なる際にも、収差を補償することができる利点がある。一方で、実施例１のように上・下面の透明電極がひとつずつではなく、複数個存在するために素子制御に必要な電極引出線が増えてしまう。そこで、引出線の本数と、収差補償範囲を考えて、搭載する光ピックアップ装置の仕様に合わせ、実施例１又は実施例２の形態を選択すればよい。
【００６０】
なお、本発明は、上記実施例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記複数の実施例を適宜組み合わせ、そこに開示されている複数の構成要素から適宜な組み合せを選択することにより種々の発明を形成できる。また、上記実施例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を適宜削除して実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明によるＨＤ・ＢＤ再生の説明図。
【図２】既存素子組合せによるＨＤ・ＢＤ再生の説明図。
【図３】本発明による対物光学素子の構成例を示す図。
【図４】本発明による収差補正素子部・開口制限素子部の構成例を示す図。
【図５】本発明による光ヘッド装置の構成例を示す図。
【図６】本発明による対物光学素子の他の構成例を示す図。
【図７】位相シフタの仕様の説明図。
【図８】本発明による収差補正素子部の構成例を示す図。
【図９】収差補正素子部の分割電極の構成例を示す図。
【符号の説明】
【００６２】
１１…対物レンズ
１２…液晶素子
１３…エレクトロクロミック素子
１４…ＨＤディスク
１５…ＢＤディスク
２１…対物レンズ
２２…液晶素子
２３…エレクトロクロミック素子（無色）
２４…ＨＤディスク
３１…１／４波長板（ＱＷＰ）
３２…対物レンズ
３３…往路収差補償素子部
３４…復路収差補償素子部
３５…エレクトロクロミック開口制限素子部
４１…第１の基台
４２…第２の基台
４３…液晶層
４４…上面透明電極
４５…下面透明電極
４６…ブレーズ格子
４７…エレクトロクロミック膜
４８…固体電解質膜
５０１…光ディスク
５０２…対物光学素子
５０３…半導体レーザ
５０４…コリメートレンズ
５０５…偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
５０６…ホログラム光学素子（ＨＯＥ）
５０７…検出用集光レンズ
５０８…光検出器
５０９…液晶レンズ駆動回路
５１０…オートフォーカス／トラッキングサーボ回路
５１１…ＲＦ回路
５１２…ＲＦ信号
６１…ＣＤ互換用波長選択位相シフタ
６２…ＤＶＤ互換用波長選択位相シフタ
６３…開口制限素子部用・液晶位相補償素子部用分割上面透明電極
６４…開口制限素子部用・液晶位相補償素子部用分割下面透明電極
【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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