(57)【要約】【課題】球面収差補正を発散光や収束光を対物レンズに入射する事で行う光ヘッドにおいて球面収差補正時にコマ収差を発生させることがなく記録再生性能が良好な光ヘッドを提供することを目的とする。【解決手段】光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドであって、前記光ヘッドは光源と、前記光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、前記対物レンズの光軸は前記光源から出射される前記光の光軸に対し平行に配置され、前記光ヘッドのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする。【選択図】図１
2009009615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドであって、
前記光ヘッドは光源と、
前記光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、
前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、
前記対物レンズの光軸は前記光源から出射される前記光の光軸に対し平行に配置され、
前記光ヘッドのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする光ヘッド。
【請求項２】
少なくとも２種類の光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドであって、
前記光ヘッドは第１の光源と、
前記第１の光源と波長が異なる第２の光源と、
前記第１の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第１の光記録媒体に集光する第１の対物レンズと、
前記第２の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第１の光記録媒体と種類が異なる第２の光記録媒体に集光する第２の対物レンズと、
前記第１の光源と前記第１の対物レンズとの間に配置され、前記第１の対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、
前記第１の光源と前記第１の対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、
前記第１の対物レンズの光軸は前記第１の光源から出射される前記光の光軸に対し平行に配置され、
前記第１の光源から前記第１の対物レンズまでのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする光ヘッド。
【請求項３】
光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドであって、
前記光ヘッドは光源と、
前記光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、
前記対物レンズは外周部に前記対物レンズの光軸に直交する基準面が設けられており、前記基準面が前記光源から出射される前記光の光軸に対し直交に配置され、
前記光ヘッドのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする光ヘッド。
【請求項４】
少なくとも２種類の光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドであって、
前記光ヘッドは第１の光源と、
前記第１の光源と波長が異なる第２の光源と、
前記第１の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第１の光記録媒体に集光する第１の対物レンズと、
前記第２の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第１の光記録媒体と種類が異なる第２の光記録媒体に集光する第２の対物レンズと、
前記第１の光源と前記第１の対物レンズとの間に配置され、前記第１の対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、
前記第１の光源と前記第１の対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、
前記第１の対物レンズは外周部に前記第１の対物レンズの光軸に直交する基準面が設けられており、前記基準面が前記第１の光源から出射される前記光の光軸に対し直交に配置され、
前記第１の光源から前記第１の対物レンズまでのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする光ヘッド。
【請求項５】
前記球面収差補正手段が１つのレンズ群で構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光ヘッド。
【請求項６】
前記球面収差補正手段が正レンズ群と負レンズ群で構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光ヘッド。
【請求項７】
前記球面収差補正手段が透明な導電性薄膜を有する一対の基板間に配置された位相変化層を含む光学素子であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光ヘッド。
【請求項８】
前記位相変化層により入射された光を発散光もしくは収束光に変換することを特徴とする請求項７に記載の光ヘッド。
【請求項９】
前記コマ収差補正手段が透明な導電性薄膜を有する一対の基板間に配置された位相変化層を含む光学素子であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光ヘッド。
【請求項１０】
前記位相変化層は屈折率が変化する材料である請求項７または９に記載の光ヘッド。
【請求項１１】
前記位相変化層が液晶である請求項１０に記載の光ヘッド。
【請求項１２】
前記位相変化層は体積が変化する材料である請求項７または９に記載の光ヘッド。
【請求項１３】
前記位相変化層がＰＬＺＴである請求項１２に記載の光ヘッド。
【請求項１４】
前記対物レンズもしくは前記第１の対物レンズのＮＡが０．７以上であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光ヘッド。
【請求項１５】
前記光源もしくは前記第１の光源の波長が４５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光ヘッド。
【請求項１６】
前記光記録媒体もしくは前記第１の光記録媒体が記録層を２つ以上有する多層光記録媒体であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光ヘッド。
【請求項１７】
光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドの組み立て方法であって、
前記光ヘッドは光源と、
前記光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、
前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、
前記対物レンズの光軸は前記光源から出射される前記光の光軸に対し平行に配置され、
前記光ヘッドのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする光ヘッドの組み立て方法。
【請求項１８】
少なくとも２種類の光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドの組み立て方法であって、
前記光ヘッドは第１の光源と、
前記第１の光源と波長が異なる第２の光源と、
前記第１の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第１の光記録媒体に集光する第１の対物レンズと、
前記第２の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第１の光記録媒体と種類が異なる第２の光記録媒体に集光する第２の対物レンズと、
前記第１の光源と前記第１の対物レンズとの間に配置され、前記第１の対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、
前記第１の光源と前記第１の対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、
前記第１の対物レンズの光軸は前記第１の光源から出射される前記光の光軸に対し平行に配置され、
前記第１の光源から前記第１の対物レンズまでのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする光ヘッドの組み立て方法。
【請求項１９】
光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光記録再生装置であって、
前記光記録媒体に信号の記録または再生を行う請求項１から１６のいずれかに記載の光ヘッドを備えることを特徴とする光記録再生装置。
【請求項２０】
請求項１９記載の光記録再生装置を外部記憶装置として備えるコンピュータ。
【請求項２１】
請求項１９記載の光記録再生装置を備え、光記録媒体に映像を記録し、および再生する映像記録再生装置。
【請求項２２】
請求項１９記載の光記録再生装置を備え、光記録媒体から映像を再生する映像再生装置。
【請求項２３】
請求項１９記載の光記録再生装置を外部記憶装置として備えるサーバー。
【請求項２４】
請求項１９記載の光記録再生装置を外部記憶装置として備えるカーナビゲーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ヘッド及び光記録再生装置及びこれを用いたコンピュータ、映像記録再生装置、映像再生装置、サーバー、カーナビゲーションシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）はディジタル情報をコンパクトディスク（ＣＤ）に対して約６倍の記録密度で記録できることから、大容量の光記録媒体として注目されている。しかしながら、情報の大容量化に伴い更なる高密度な光記録媒体が要望されている。ここで、ＤＶＤ（波長６６０ｎｍ、開口数（ＮＡ）０．６）よりも高密度化を達成するには光源の波長をより短く、対物レンズのＮＡをより大きくすることが必要となる。例えば４０５ｎｍの青色レーザーを使用してＮＡ０．８５の対物レンズを使用するとＤＶＤの５倍の記録密度が達成される。
【０００３】
ここで、上記した青色レーザーを用いた再生および記録を行うことができる光ヘッドが特許文献１に提案されている。
【０００４】
ここで図面を参照しながら、上述した従来の光ヘッドの一例について説明する。
【０００５】
図１４は従来の光ヘッドの構成を示す模式図である。ここで、１４１は偏光ビームスプリッタ、１４２は１／４波長板、１４３は球面収差補正用光学素子、１４４は対物レンズ、１４５は光記録媒体、１４６はフォーカシングレンズ、１４７はマルチレンズ、１４８は光検出器である。
【０００６】
入射レーザー光はたとえばＧａＮ系レーザーから出射された波長４５０ｎｍ以下の青色光を平行光に変換された光である。偏光ビームスプリッタ１４１は入射偏光により、透過率及び反射率が異なり、光を分離するための光学素子である。１／４波長板１４２は複屈折材料で形成されており、直線偏光を円偏光に変換する光学素子である。球面収差補正用光学素子１４３は光記録媒体１４５の基材厚が最適基材厚より異なったときに生じる球面収差を補正するためのものであり、凹レンズと凸レンズと図示しない一軸アクチュエータで構成されており、凹レンズと凸レンズの間隔を変えることで上記球面収差を補正することが可能である。対物レンズ１４４は光記録媒体１４５の記録層に光を集光するレンズであり、２群２枚で構成されている。フォーカシングレンズ１４６は光記録媒体の記録層で反射された光を光検出器１４８に集光するレンズである。マルチレンズ１４７は、入射面が円筒面で、出射面がレンズ光軸に対し回転対称面になっており、入射光に対していわゆる非点収差法によるフォーカス誤差信号の検出を可能とするための非点収差を与えるものである。光検出器１４８は光記録媒体１４５の記録層で反射された光を受光して光を電気信号に変換するものである。
【０００７】
このように構成された光ヘッドの動作について説明する。ＧａＮレーザーから出射された波長４５０ｎｍ以下の青色光の平行光は偏光ビームスプリッタ１４１を透過し１／４波長板１４２に入射され直線偏光が円偏光に変換される。次に１／４波長板１４２を透過した円偏光の光は球面収差補正用光学素子１４３に入射される。ここで、光記録媒体１４５の基材厚が最適基材厚からずれたときに発生する球面収差を補正するために、入射された平行光は球面収差補正用光学素子１４３を構成する凹レンズと凸レンズの間隔を変えることで発散光や収束光に変換され、この変換された光は対物レンズ１４４に入射され、入射される光の発散度合いもしくは収束度合いに応じて球面収差を発生し、光記録媒体１４５上に集光される。ここで、光記録媒体１４５が最適基材厚からずれた時に生じる波面収差を補正する波面収差を有する光が対物レンズ１４４で集光されるので光記録媒体１４５上では収差のない、すなわち回折限界まで絞られた光スポットが形成される。次に、光記録媒体１４５から反射された円偏光の光は、球面収差補正用光学素子１４３を透過し、１／４波長板１４２に入力され入射レーザー光の偏光方向と直交する方向の直線偏光に変換される。１／４波長板１４２により変換された直線偏光の光は偏光ビームスプリッタ１４１により反射されてフォーカシングレンズ１４６により収束され、マルチレンズ１４７により入射された光に非点収差が与えられて光検出器１４８に集光される。光検出器１４８は、光記録媒体１４５上における光の合焦状態を示すフォーカス誤差信号を出力し、また光の照射位置を示すトラッキング誤差信号を出力する。ここで、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号は周知の技術により、たとえば非点収差法と３ビーム法により検出される。図示しないフォーカス制御手段はフォーカス誤差信号に基づき、常に光が合焦状態で光記録媒体１４５上に集光されるように対物レンズ１４４の位置をその光軸方向に制御する。また図示していないトラッキング制御手段はトラッキング誤差信号に基づき、光を光記録媒体１４５上の所望のトラックに集光されるように対物レンズ１４４の位置を制御する。さらに光検出器１４８からは光記録媒体１４５に記録された情報も得ている。
【０００８】
このような構成にすれば、光記録媒体１４５の基材厚に起因する球面収差を球面収差補正用光学素子１４３を用いて補正することができるので、４５０ｎｍ以下の波長の短い光を用いて安定な再生および記録を行うことができる。
【特許文献１】特開２０００−１３１６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記のような構成の光ヘッドでは、対物レンズが傾いていると球面収差補正時にコマ収差が発生し記録再生性能が劣化する。このことについて詳細に述べる。青色レーザーを用いて２層Ｂｌｕ−ｒａｙディスクを記録再生するヘッドを考える。Ｂｌｕ−ｒａｙディスクを記録再生するヘッドの対物レンズの開口数（ＮＡ）は０．８５であり、非常に高い。一般的に高ＮＡ対物レンズの作成は非常に難しく、特に面間ディセンターや面間チルトなどに対して非常に収差が敏感でコマ収差が非常に発生しやすくなっている。そこで、この対物レンズを光ヘッドに搭載する場合、対物レンズの収差や対物レンズ以外のコマ収差を補正するように対物レンズを傾けて調整する。たとえば、対物レンズの最適基材厚がＢｌｕ−ｒａｙディスクの２層ディスクのそれぞれの記録層の中間の基材厚（８７．５μｍ）であり、対物レンズコマ収差が３０ｍλである場合、この３０ｍλを８７．５μｍ基材厚ディスクで光ヘッドのコマ収差を調整する場合を考える。この場合、球面収差補正用光学素子から出射される光は平行光であり、対物レンズに平行光が入射されるので球面収差は発生しない。このとき３０ｍλのコマ収差を補正するには入射する光の光軸に対し対物レンズを０．３度傾ける必要がある。このように調整された光ヘッドでＢｌｕ−ｒａｙディスクの２層ディスクの各記録層を記録再生する場合を考える。２層記録の１つの記録層は基材厚が１００μｍであり、対物レンズの最適基材厚より厚いため収束光を対物レンズに入射するように凹レンズと凸レンズの距離を変えることとなり、もう一方の記録層の基材厚は７５μｍであり対物レンズの最適基材厚より薄いため発散光を対物レンズに入射するように凹レンズと凸レンズの距離を変えることとなる。対物レンズに平行光以外の光が入射した場合、対物レンズが傾いているとそれぞれ符号が異なるコマ収差が発生する。このコマ収差のために各記録層に記録再生するときのスポットが劣化し記録再生特性が劣化する。
【００１０】
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、球面収差補正を発散光や収束光を対物レンズに入射する事で行う光ヘッドにおいて球面収差補正時にコマ収差を発生させることがなく記録再生性能が良好な光ヘッドを提供することを第１の目的とする。また、この光ヘッドを用いることにより記録再生性能が良好な光記録再生装置を提供することを第２の目的とする。また、これを用いることにより記録再生性能が良好なコンピュータ、映像記録再生装置、映像再生装置、サーバー、カーナビゲーションシステムを提供することを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の光ヘッドは、光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドであって、前記光ヘッドは光源と、前記光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、前記対物レンズの光軸は前記光源から出射される前記光の光軸に対し平行に配置され、前記光ヘッドのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする。これにより、球面収差補正時にコマ収差を発生させることがないので記録再生性能が良好になる。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の光ヘッドは、少なくとも２種類の光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドであって、前記光ヘッドは第１の光源と、前記第１の光源と波長が異なる第２の光源と、前記第１の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第１の光記録媒体に集光する第１の対物レンズと、前記第２の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第１の光記録媒体と種類が異なる第２の光記録媒体に集光する第２の対物レンズと、前記第１の光源と前記第１の対物レンズとの間に配置され、前記第１の対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、前記第１の光源と前記第１の対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、前記第１の対物レンズの光軸は前記第１の光源から出射される前記光の光軸に対し平行に配置され、前記第１の光源から前記第１の対物レンズまでのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする。これにより、球面収差補正時にコマ収差を発生させることがないので記録再生性能が良好になる。さらに、光源を２つ以上有しているので複数種類の光記録媒体に対応が可能である。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の光ヘッドは、光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドであって、前記光ヘッドは光源と、前記光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、前記対物レンズは外周部に前記対物レンズの光軸に直交する基準面が設けられており、前記基準面が前記光源から出射される前記光の光軸に対し直交に配置され、前記光ヘッドのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする。これにより、球面収差補正時にコマ収差を発生させることがないので記録再生性能が良好になる。
【００１４】
少なくとも２種類の光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドであって、前記光ヘッドは第１の光源と、前記第１の光源と波長が異なる第２の光源と、前記第１の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第１の光記録媒体に集光する第１の対物レンズと、前記第２の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第１の光記録媒体と種類が異なる第２の光記録媒体に集光する第２の対物レンズと、前記第１の光源と前記第１の対物レンズとの間に配置され、前記第１の対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、前記第１の光源と前記第１の対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、前記第１の対物レンズは外周部に前記第１の対物レンズの光軸に直交する基準面が設けられており、前記基準面が前記第１の光源から出射される前記光の光軸に対し直交に配置され、前記第１の光源から前記第１の対物レンズまでのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする。これにより、球面収差補正時にコマ収差を発生させることがないので記録再生性能が良好になる。さらに、光源を２つ以上有しているので複数種類の光記録媒体に対応が可能である。
【００１５】
上記光ヘッドでは、前記球面収差補正手段が１つのレンズ群で構成されていることが好ましい。これにより、往路、復路どちらにも球面収差補正が可能となり、光ヘッドの性能が向上する。
【００１６】
上記光ヘッドでは、前記球面収差補正手段が正レンズ群と負レンズ群で構成されていることが好ましい。これにより、往路、復路どちらにも球面収差補正が可能となり、光ヘッドの性能が向上する。
【００１７】
上記光ヘッドでは、前記球面収差補正手段が透明な導電性薄膜を有する一対の基板間に配置された位相変化層を含む光学素子であることが好ましい。これにより球面収差をメカ的な可動手段を用いることがなく球面収差を補正することが可能となるためで球面収差補正手段が小型化でき、これにより光ヘッドの小型化が可能となる。
【００１８】
上記光ヘッドでは、前記位相変化層により入射された光を発散光もしくは収束光に変換することが好ましい。これにより対物レンズがシフトしても他の収差が発生しないので光ヘッドの性能が劣化しない。
【００１９】
上記光ヘッドでは、前記コマ収差補正手段が透明な導電性薄膜を有する一対の基板間に配置された位相変化層を含む光学素子であることが好ましい。これにより、コマ収差をメカ的な可動手段を用いることがなくコマ収差を補正することが可能となるためコマ収差補正手段が小型化でき、これにより光ヘッドの小型化が可能となる。
【００２０】
上記光ヘッドでは、前記位相変化層は屈折率が変化する材料であることが好ましい。これにより入射した光の位相を容易に変化させることができる。
【００２１】
上記光ヘッドでは、前記位相変化層が液晶であることが好ましい。これにより入射した光の位相を変化させるために印加する電圧が小さくてすむ。
【００２２】
上記光ヘッドでは、前記位相変化層は体積が変化する材料であることが好ましい。これにより、入射した光の位相を容易に変化させることができる。また、偏光方向には依存せず位相を与えることが可能となる。
【００２３】
上記光ヘッドでは、前記位相変化層がＰＬＺＴであることが好ましい。これにより、コマ収差補正手段および球面収差補正手段を薄くすることができる。
【００２４】
上記光ヘッドでは、前記対物レンズもしくは前記第１の対物レンズのＮＡが０．７以上であることが好ましい。これにより、記録密度の高密度化に向く。
【００２５】
上記光ヘッドでは、前記光源もしくは前記第１の光源の波長が４５０ｎｍ以下であることが好ましい。これにより、記録密度の高密度化に向く。
【００２６】
上記光ヘッドでは、前記光記録媒体もしくは前記第１の光記録媒体が記録層を２つ以上有する多層光記録媒体であることが好ましい。これにより、記録密度の高密度化に向く。
【００２７】
上記目的を達成するため、本発明の光ヘッドの組み立て方法は、光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドの組み立て方法であって、前記光ヘッドは光源と、前記光源から出射された光を前記光記録媒体に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、前記対物レンズの光軸は前記光源から出射される前記光の光軸に対し平行に配置され、前記光ヘッドのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする。これにより、球面収差補正時にコマ収差を発生させることがないので記録再生性能が良好な光ヘッドを組み立てることが可能となる。
【００２８】
上記目的を達成するため、本発明の光ヘッドの組み立て方法は、少なくとも２種類の光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光ヘッドの組み立て方法であって、前記光ヘッドは第１の光源と、前記第１の光源と波長が異なる第２の光源と、前記第１の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第１の光記録媒体に集光する第１の対物レンズと、前記第２の光源から出射された光を前記光記録媒体のうちの第１の光記録媒体と種類が異なる第２の光記録媒体に集光する第２の対物レンズと、前記第１の光源と前記第１の対物レンズとの間に配置され、前記第１の対物レンズに対し光の発散度合いを変換して入射させることで球面収差を補正する球面収差補正手段と、前記第１の光源と前記第１の対物レンズとの間に配置され、コマ収差を補正するコマ収差補正手段とを有し、前記第１の対物レンズの光軸は前記第１の光源から出射される前記光の光軸に対し平行に配置され、前記第１の光源から前記第１の対物レンズまでのコマ収差が前記コマ収差補正手段で補正されていることを特徴とする。これにより、球面収差補正時にコマ収差を発生させることがないので記録再生性能が良好になる光ヘッドを組み立てることが可能となる。さらに、光源を２つ以上有しているので複数種類の光記録媒体に対応が可能である。
【００２９】
上記目的を達成するため、本発明の光記録再生装置は、光記録媒体に対して信号の記録または再生を行う光記録再生装置であって、前記光記録媒体に信号の記録または再生を行う請求項１から１６のいずれかに記載の光ヘッドを備えることを特徴とする。これにより、記録再生性能が良好な光記録再生装置を実現することが可能となる。
【００３０】
上記目的を達成するため、本発明のコンピュータは、請求項１７記載の光記録再生装置を外部記憶装置として備えることを特徴とする。これにより、記録再生性能が良好なコンピュータを実現することが可能となる。
【００３１】
上記目的を達成するため、本発明の映像記録再生装置は、請求項１７記載の光記録再生装置を備え、光記録媒体に映像を記録し、および再生することを特徴とする。これにより、記録再生性能が良好な映像記録再生装置を実現することが可能となる。
【００３２】
上記目的を達成するため、本発明の映像再生装置は、請求項１７記載の光記録再生装置を備え、光記録媒体から映像を再生することを特徴とする。これにより、再生性能が良好な映像再生装置を実現することが可能となる。
【００３３】
上記目的を達成するため、本発明のサーバーは、請求項１７記載の光記録再生装置を外部記憶装置として備えることを特徴とする。これにより、記録再生性能が良好なサーバーを実現することが可能となる。
【００３４】
上記目的を達成するため、本発明のカーナビゲーションシステムは、請求項１７記載の光記録再生装置を外部記憶装置として備えることを特徴とする。これにより、記録再生性能が良好なカーナビゲーションシステムを実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００３５】
以上のように本発明によれば、対物レンズの光軸を入射光の光軸に対し平行に配置することで光の発散度合いを変化させる球面収差補正を可動してもコマ収差が発生することがないので記録／再生性能が劣化しないため高性能な高密度記録／再生が可能な光ヘッドが実現できる。
【００３６】
また、この光ヘッドを用いることで、高性能な高密度記録／再生が可能な光記録再生装置を実現することが可能となる。
【００３７】
さらに、この光記録再生装置を用いることにより記録再生性能が良好なコンピュータ、映像記録再生装置、映像再生装置、サーバー、カーナビゲーションシステムを実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３９】
（実施の形態１）
実施の形態１では、本発明の光ヘッドの一例について説明する。
【００４０】
図１は、実施の形態１の光ヘッドの構成図である。
【００４１】
図１において、１は光源、２は光量減衰素子、３は偏光ビームスプリッタ、４はコリメータレンズ、５はミラー、６はコマ収差補正素子、７は１／４波長板、８は対物レンズ、９は光記録媒体、１０はシリンドリカルレンズ、１１は光検出器、１２は集光レンズ、１３は光源光量制御用光検出器であり、コリメータレンズ４と図示しない１軸アクチュエータとで球面収差補正手段を構成している。
【００４２】
ここで、光源１は、例えばＧａＮ系の半導体レーザー素子（波長３９０〜４５０ｎｍ）で構成され、光記録媒体９の記録層に対し、記録再生用のコヒーレント光を出力する光源である。光量減衰素子２は特開２０００−１９５０８６号公報に開示されているように光源１のノイズを低減させるための光学素子であり、ガラス基板の一部が光量を減衰する膜（たとえばＣｒ膜）が形成されており、矢印の方向に可動する。偏光ビームスプリッタ３はある直線偏光に対しては５％の透過率、９５％の反射率を有し、前記直線偏光に対して直交する直線偏光に対しては１００％の透過率を有する特性である。コリメータレンズ４は光源１から出射された発散光を平行光に変換するレンズである。また、球面収差補正手段は光記録媒体９の基材厚が最適基材厚より異なったときに生じる球面収差を補正するためのものであり、コリメータレンズ４と図示しない一軸アクチュエータで構成されており、コリメータレンズ４の位置を変えることで上記球面収差を補正することが可能である。ミラー５は入射する光を反射して光記録媒体９の方向に向かわせる光学素子であり、入射する光を１００％反射する特性を有している。コマ収差補正素子６は後で詳細に述べるが液晶を用いて構成されており、入射した光にコマ収差を与えることができる光学素子である。１／４波長板７は複屈折材料で形成されており、直線偏光を円偏光に変換する光学素子である。対物レンズ８は光記録媒体９の記録層に光を集光するレンズであり、開口数（ＮＡ）が０．８５である。シリンドリカルレンズ１０は、入射面が円筒面で、出射面がレンズ光軸に対し回転対称面になっており、入射光に対していわゆる非点収差法によるフォーカス誤差信号の検出を可能とするための非点収差を与えるものである。光検出器１１は光記録媒体９の記録層で反射された光を受光して光を電気信号に変換するものである。集光レンズ１２は偏光ビームスプリッタ３を透過した光を光源光量制御用光検出器１３に集光するものであり、光源光量制御用光検出器１３は偏光ビームスプリッタ３を透過した光を受光して光を電気信号に変換し、光源１の光量を検出する信号を出力するものである。
【００４３】
このように構成された光ヘッドの動作について説明する。光源１から出射された直線偏光の光は光量減衰素子２を透過し、偏光ビームスプリッタ３によりほとんどが反射され、一部が透過する。この反射された光はコリメータレンズ４に入射され、コリメータレンズ４の位置により発散光、平行光、収束光のいずれかに変換される。この収束度合いが変換された光はミラー５に入射され、１００％反射され、光記録媒体９の方向に進行方向を変えられる。この反射された光はコマ収差補正素子６を透過し、光ヘッドが持っていたコマ収差、特に対物レンズ８がその作製上有しているコマ収差を補正するようなコマ収差を入射光に与え、コマ収差補正素子を透過した光は１／４波長板７に入射され直線偏光が円偏光に変換され、この円偏光の光は対物レンズ８に入射され、入射される光の発散度合いもしくは収束度合いに応じて球面収差を発生し、光記録媒体９上に集光される。ここで、光記録媒体９が最適基材厚からずれた時に生じる波面収差を補正する波面収差を有する光が対物レンズ８で集光され、また、光ヘッドが構成されている各光学素子が有するコマ収差を補正するようなコマ収差がコマ収差補正素子６により与えられるので光記録媒体９上では収差のない、すなわち回折限界まで絞られた光スポットが形成される。次に、光記録媒体９から反射された円偏光の光は、対物レンズ８を透過し、１／４波長板７に入射され光源１から出射された直線偏光と直交する方向の直線偏光に変換される。１／４波長板７により変換された直線偏光の光はコマ収差補正素子６を透過し、透過した光はミラー５によりすべて反射され、コリメータレンズ４を透過し、偏光ビームスプリッタ３によりすべて透過されて光源１には戻らずにシリンドリカルレンズ１０により非点収差が与えられ、このシリンドリカルレンズ１０を透過した光は光検出器１１上に集光される。光検出器１１は、光記録媒体９上における光の合焦状態を示すフォーカス誤差信号を出力し、また光の照射位置を示すトラッキング誤差信号を出力する。ここで、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号は周知の技術により、たとえば非点収差法とプッシュプル法により検出される。図示しないフォーカス制御手段はフォーカス誤差信号に基づき、常に光が合焦状態で光記録媒体９上に集光されるように対物レンズ８の位置をその光軸方向に制御する。また図示していないトラッキング制御手段はトラッキング誤差信号に基づき、光を光記録媒体９上の所望のトラックに集光されるように対物レンズ８の位置を制御する。さらに光検出器１１からは光記録媒体９に記録された情報も得ている。また、偏光ビームスプリッタ３を透過した光は集光レンズ１２により光源光量制御用光検出器１３に集光され、光源光量制御用光検出器１３は光源１から出射された光の光量に応じた電気信号を出力する。
【００４４】
ここで、コマ収差補正素子６について詳細に述べる。ラジアル方向及びタンジェンシャル方向の直交するコマ収差を補正することができる光学素子が特開平１１−１１０８０２号公報に開示されており、この光学素子について簡単に述べる。図２に上記光学素子の断面図を、図３に光学素子に用いられているパターン図を示す。図２において、２１は第１の基板、２２は第１の基板２１に略平行に配置された第２の基板、２３は第１の基板２１と液晶２７との間に配置された第１の電圧印加電極、２４は第１の電圧印加電極２３に対向するように第１の電圧印加電極に略平行に配置された第２の電圧印加電極、２５は第１の電圧印加電極２３を覆うように形成された透光性樹脂膜、２６は第２の電圧印加電極２４を覆うように形成された透光性樹脂膜と、２７は透光性樹脂膜２５及び２６の間（第１の電圧印加電極２３と第２の電圧印加電極２４との間）に配置された液晶、２８は液晶２７を囲むように透光性樹脂膜２５及び２６の間に配置された封止樹脂である。ここで、第１の基板２１及び第２の基板２２は、たとえばガラスからなり、透光性である。また、第１の電圧印加電極２３は液晶２７に所望の電圧を印加するための電極である。第１の電圧印加電極２３は、第１の基板２１の内側（液晶２７側）の主面上に形成されている。また、第２の電圧印加電極２４は、液晶２７に所望の電圧を印加するための電極であり、第１の電圧印加電極２３とともに、液晶２７に第１及び第２の電圧印可電極を用いて合成された所望の電圧を印加する。第２の電圧印可電極２４は、第２の基板２２の内側（液晶２７側）の主面上に形成されている。第１及び第２の電圧印可電極２３及び２４は、透光性であり、たとえばＩＴＯからなりそれぞれ所望の電圧を与えるためにパターンが形成されている。また、透光性樹脂膜２５及び２６は、液晶２７を所定の方向に配向させるための配向膜であり、たとえばポリビニルアルコール膜からなる。透光性樹脂膜２５または２６をラビング処理することによって、液晶２７を所定の方向に配向させることができる。また、液晶２７は、入射した光の位相を変化させる位相変化層として機能する。液晶２７は、たとえばネマチック液晶からなる。第１の電圧印加電極２３と第２の電圧印加電極２４との間の電圧差を変化させることによって液晶２７の屈折率を変化させることができ、これによって入射した光の位相を変化させることができる。また、封止樹脂２８は、液晶２７を封止するためのものであり、たとえばエポキシ樹脂からなる。また、第１及び第２の電圧印加電極２３及び２４は図３（それぞれａ及びｂ）に示したようなセグメント電極で構成されている。このように構成された光学素子の動作について説明する。外部から制御電圧が光学素子の第１及び第２の電圧印加電極２３及び２４のセグメント電極のそれぞれに印加され、本発明の光学素子に入射される光にパターンに対応した位相を与えるようにする。図３に示したパターンでは入射した光にラジアル及びタンジェンシャル方向のコマ収差の波面を与えることが可能となる。
【００４５】
次に、上記した光学素子を用いて光ヘッドを調整することについて述べる。発明が解決しようとする課題で述べたように、対物レンズ８は高ＮＡになればなるほどその作製誤差からコマ収差が生じてしまう。また、光ヘッドに用いられている他の光学素子もコマ収差を有しており、これらすべてが光ヘッドのコマ収差となる。通常、このコマ収差は記録／再生性能を劣化させるので対物レンズを光軸に対して傾けることでコマ収差を発生させ、このコマ収差を用いて光ヘッドを構成する光学素子のコマ収差をキャンセルすることで、光ヘッドそのものはコマ収差が内容に調整される。しかしながら、光の発散度合いを変える球面収差補正手段を有する光ヘッドの場合、対物レンズが傾いていると球面収差を補正することは可能であるが、同時にコマ収差を発生させることとなる。このコマ収差が記録／再生性能を劣化させてしまう。そこで、この課題を解決するために本願発明では光ヘッドの調整時に対物レンズの光軸を対物レンズに入射する入射光の光軸に対して平行になるように配置する。これにより上記した球面収差補正時のコマ収差は発生しなくなる。また、対物レンズを含む光学素子が有するコマ収差については上記した液晶を用いた光学素子に外部から電圧を印加しこの光学素子で発生したコマ収差を用いてキャンセルすることで光ヘッドそのものにはコマ収差がないようにする。ここで、調整時にコマ収差補正素子に印加した電圧の情報についてはこの光ヘッドを搭載する装置で管理する。そのためにはたとえば、光ヘッドにメモリを搭載しこのメモリに記憶すればよい。
【００４６】
以上述べたように、対物レンズの光軸を入射光の光軸に対し平行に配置することで光の発散度合いを変化させる球面収差補正を可動してもコマ収差が発生することがないので記録／再生性能が劣化しないため高性能な高密度記録が可能な光ヘッドが実現できる。
【００４７】
（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態が上記した実施の形態１と異なるのは、異なる波長の光源をもう１つ有しており、この光源から出射される光を用いて種類の異なる光記録媒体に情報を記録再生するために光を導き上記光記録媒体からの反射光を受光して各種信号を出力することに関する点のみであり、それ以外は、実施の形態１と同様である。従って、本実施の形態において、特に説明のないものについては実施の形態１と同じとし、実施の形態１と同一符号を付与している構成部材については、特に説明のない限り、実施の形態１と同様の機能を持つものとする。
【００４８】
図４は、本発明の実施の形態２における光ヘッドの構成図である。図４において４１は第２の光源、４２は第２のコリメータレンズ、４３は立ち上げプリズム、４４は偏光ホログラム、４５は第２の１／４波長板、４６は第２の対物レンズ、４７は第２の光記録媒体、４８は第２の光検出器、４９は第３の光検出器である。
【００４９】
ここで、第２の光源４１は光源１とは波長が異なり、たとえば、ＤＶＤに対応した赤色半導体レーザー（波長６６０ｎｍ）である。第２のコリメータレンズ４２は第２の光源４１から出射された発散光を平行光に変換するレンズである。立ち上げプリズム４３はある一方の面には第１の光源１から出射された光の波長ですべての偏光方向に対して１００％の反射率を有する多層膜が形成されており、別の面には第２の光源４１から出射された光の波長ですべての偏光方向に対して１００％の反射率を有する多層膜が形成されている。偏光ホログラム４４は特開平６−２７３２２号公報に開示されているので詳細には述べないが、複屈折を有するニオブ酸リチウム基板の所定の一部をプロトン交換し、そのプロトン交換部をエッチングして構成され、異常光線の透過率を１００％、常光線に対しては回折格子として作用する光学素子である。第２の１／４波長板４５は複屈折材料で形成されており、直線偏光を円偏光に変換する光学素子である。第２の対物レンズ４６は光記録媒体４７の記録層に光を集光するレンズであり、開口数（ＮＡ）が０．６５である。第２及び第３の光検出器４８及び４９は光記録媒体９の記録層で反射された光を受光して光を電気信号に変換するものである。
【００５０】
このように構成された光ヘッドの動作について説明する。光源１から出射された直線偏光の光は光量減衰素子２を透過し、偏光ビームスプリッタ３によりほとんどが反射され、一部が透過する。この反射された光はコリメータレンズ４に入射され、コリメータレンズ４の位置により発散光、平行光、収束光のいずれかに変換される。この収束度合いが変換された光は立ち上げプリズム４３に入射され、１００％反射され、光記録媒体９の方向に進行方向を変えられる。この反射された光はコマ収差補正素子６を透過し、光ヘッドが持っていたコマ収差、特に対物レンズ８がその作製上有しているコマ収差を補正するようなコマ収差を入射光に与え、コマ収差補正素子を透過した光は１／４波長板７に入射され直線偏光が円偏光に変換され、この円偏光の光は対物レンズ８に入射され、入射される光の発散度合いもしくは収束度合いに応じて球面収差を発生し、光記録媒体９上に集光される。ここで、光記録媒体９が最適基材厚からずれた時に生じる波面収差を補正する波面収差を有する光が対物レンズ８で集光され、また、光ヘッドが構成されている各光学素子が有するコマ収差を補正するようなコマ収差がコマ収差補正素子６により与えられるので光記録媒体９上では収差のない、すなわち回折限界まで絞られた光スポットが形成される。次に、光記録媒体９から反射された円偏光の光は、対物レンズ８を透過し、１／４波長板７に入射され光源１から出射された直線偏光と直交する方向の直線偏光に変換される。１／４波長板７により変換された直線偏光の光はコマ収差補正素子６を透過し、透過した光は立ち上げプリズム４３によりすべて反射され、コリメータレンズ４を透過し、偏光ビームスプリッタ３によりすべて透過されて光源１には戻らずにシリンドリカルレンズ１０により非点収差が与えられ、このシリンドリカルレンズ１０を透過した光は光検出器１１上に集光される。光検出器１１は、光記録媒体９上における光の合焦状態を示すフォーカス誤差信号を出力し、また光の照射位置を示すトラッキング誤差信号を出力する。ここで、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号は周知の技術により、たとえば非点収差法とプッシュプル法により検出される。図示しないフォーカス制御手段はフォーカス誤差信号に基づき、常に光が合焦状態で光記録媒体９上に集光されるように対物レンズ８の位置をその光軸方向に制御する。また図示していないトラッキング制御手段はトラッキング誤差信号に基づき、光を光記録媒体９上の所望のトラックに集光されるように対物レンズ８の位置を制御する。さらに光検出器１１からは光記録媒体９に記録された情報も得ている。また、偏光ビームスプリッタ３を透過した光は集光レンズ１２により光源光量制御用光検出器１３に集光され、光源光量制御用光検出器１３は光源１から出射された光の光量に応じた電気信号を出力する。
【００５１】
また、第２の光源４１から出射された直線偏光の光は第２のコリメータレンズ４２に入射され、平行光に変換される。この平行光に変換された光は立ち上げプリズム４３に入射され、１００％反射され、光記録媒体４７の方向に進行方向を変えられる。この反射された光はある方向の直線偏光であるので偏光ホログラムを１００％透過し第２の１／４波長板４５に入射され直線偏光が円偏光に変換され、この円偏光の光は対物レンズ４６に入射され、光記録媒体４７上に集光される。次に、光記録媒体４７から反射された円偏光の光は、対物レンズ４６を透過し、第２の１／４波長板４５に入射され光源１から出射された直線偏光と直交する方向の直線偏光に変換される。１／４波長板４５により変換された直線偏光の光は偏光ホログラム４４に入射され、ほぼ１００％回折される。この回折された光は立ち上げプリズム４３によりすべて反射され、第２のコリメータレンズ４２を透過し、＋１次回折光は第２の光検出器４８上に集光され、−１次回折光は第３の光検出器４９上に集光される。第２及び第３の光検出器４８及び４９は光記録媒体４７上における光の合焦状態を示すフォーカス誤差信号を出力し、また光の照射位置を示すトラッキング誤差信号を出力する。ここで、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号は周知の技術により、たとえばＳＳＤ法とプッシュプル法により検出される。図示しないフォーカス制御手段はフォーカス誤差信号に基づき、常に光が合焦状態で光記録媒体４７上に集光されるように対物レンズ４６の位置をその光軸方向に制御する。また図示していないトラッキング制御手段はトラッキング誤差信号に基づき、光を光記録媒体４７上の所望のトラックに集光されるように対物レンズ４６の位置を制御する。さらに第２及び第３の光検出器４８及び４９からは光記録媒体４７に記録された情報も得ている。
【００５２】
ここで、上記したような光源を２つ有し、対物レンズがそれぞれの光源に対応するように２つ配置され、それぞれの対物レンズが光記録媒体に対して対物レンズの位置を制御するアクチュエータ１つに搭載されている光ヘッドの調整について述べる。図５は対物レンズが搭載されるレンズホルダーの構成を示した図である。このレンズホルダーがアクチュエータに搭載されることで１つのアクチュエータで２つの対物レンズの位置を制御することを可能としている。図５において、５１はレンズホルダー、５２はレンズ傾けホルダーであり、２つの対物レンズのうち一方の対物レンズ４６はレンズホルダー５１に直接搭載され、レンズホルダー５１に対する傾き調整はできないのに対して、他方の対物レンズ８はレンズ傾けホルダー５２を介してレンズホルダー５１に搭載され、レンズホルダー５１に対して傾き調整が可能である。レンズ傾けホルダー５２は底面の一部が球面をなしており、その中心は対物レンズ８の主点位置近傍にある。レンズホルダー５１側には、球面あるいは円錐面が形成された凹部が設けられ、レンズ傾けホルダー５２を摺動可能に保持する。このように構成されたレンズホルダー５１をアクチュエータに搭載する。このアクチュエータ全体を第２の光源４１から出射された光の光軸に対して傾けることでコマ収差を発生させ、このコマ収差で第２の光源４１から出射される光が第２の光記録媒体４７に集光するまでの光学素子が有するコマ収差すべてを補正する。ここで、第１の対物レンズ８は第１の光源１から出射された光の光軸に対し、アクチュエータ全体が傾けられているので第１の対物レンズ８は傾くことになる。そこで、第１の対物レンズ８をその光軸が第１の光源１から出射される光の光軸に対し平行になるように第１のレンズ８を傾ける。これは第１の対物レンズ８がレンズ傾けホルダー５２に搭載されているためレンズホルダー５１に対して傾けることが可能であるので実現することができる。ただし、第１の対物レンズ８の光軸が第１の光源１から出射された光の光軸に対し平行に配置されたので光学素子が有するコマ収差を補正することができないので、コマ収差補正素子６に外部から電圧を印加してコマ収差補正素子６でコマ収差を発生させ、このコマ収差を用いて上記のコマ収差を補正することが可能となる。この外部から印加された電圧は光ヘッドに直接書き込まれてもよく、また、メモリなどに記憶され光ヘッドにメモリが搭載されても良い。このように２つの対物レンズが搭載されている光ヘッドにおいても発散度合いを変える球面収差補正手段を有する側の対物レンズの光軸を入射光の光軸に対して平行に配置することで実施の形態１で述べたように球面収差補正時にコマ収差が発生することがないので記録／再生性能が劣化しない。
【００５３】
以上述べたように、複数種類の光記録媒体に記録再生を行う対物レンズを２つ以上有する光ヘッドにおいても、発散度合いを変える球面収差補正手段を有する側の対物レンズの光軸を入射光の光軸に対して平行に配置することで光の発散度合いを変化させる球面収差補正を可動してもコマ収差が発生することがないので記録／再生性能が劣化しないため高性能な高密度記録が可能な光ヘッドが実現できる。
【００５４】
なお、実施の形態１及び２では球面収差補正手段としてコリメータレンズを可動させる方式を用いているが特許文献１に開示されている正レンズ群と負レンズ群を用いても何ら問題はない。また、球面収差補正手段としてレンズを用いない方式であっても良い。例えば、特願２００１−２２１９２７号に開示されている位相変化層を用いた方式であっても良い。この方式に使われる光学素子について簡単に述べる。図６に位相変化層として液晶を用いた光学素子の断面図を、図７に光学素子に用いられているパターン図である。図６において、６１は第１の基板、６２は第１の基板６１に略平行に配置された第２の基板、６３は第１の基板６１と液晶６７との間に配置された電圧印加電極、６４は電圧印加電極６３に対向するように電圧印加電極に略平行に配置された対向電極、６５は電圧印加電極６３を覆うように形成された透光性樹脂膜、６６は対向電極６４を覆うように形成された透光性樹脂膜と、６７は透光性樹脂膜６５及び６６の間（電圧印加電極６３と対向電極６４との間）に配置された液晶、６８は液晶６７を囲むように透光性樹脂膜６５及び６６の間に配置された封止樹脂である。ここで、第１の基板６１及び第２の基板６２は、たとえばガラスからなり、透光性である。また、電圧印加電極６３は液晶６７に所望の電圧を印加するための電極である。電圧印加電極６３は、第１の基板６１の内側（液晶６７側）の主面上に形成されている。また、対向電極６４は、電圧印加電極６３とともに、液晶６７に所望の電圧を印加するための電極である。対向電極６４は、第２の基板６２の内側（液晶６７側）の主面上に形成されている。対向電極６４は、透光性であり、たとえばＩＴＯからなる。なお、対向電極６４は、第２の基板６２の内側の主面のうち、少なくともセグメント電極に対向する部分に略均一に形成される。また、透光性樹脂膜６５及び６６は、液晶６７を所定の方向に配向させるための配向膜であり、たとえばポリビニルアルコール膜からなる。透光性樹脂膜６５または６６をラビング処理することによって、液晶６７を所定の方向に配向させることができる。また、液晶６７は、入射した光の位相を変化させる位相変化層として機能する。液晶６７は、たとえばネマチック液晶からなる。電圧印加電極６３と対向電極６４との間の電圧差を変化させることによって液晶６７の屈折率を変化させることができ、これによって入射した光の位相を変化させることができる。また、封止樹脂６８は、液晶６７を封止するためのものであり、たとえばエポキシ樹脂からなる。また、電圧印加電極６３は図７に示したように、同心円状のセグメント電極で構成されている。このセグメント電極は透光性であり、たとえばＩＴＯからなる。このように構成された光学素子の動作について説明する。外部から制御電圧が光学素子の電圧印加電極のセグメント電極のそれぞれに印加され、本発明の光学素子に入射される光にパワー成分の位相を与えるようにする。このように入射された平面波を球面波に変換することが可能となり、この球面波が対物レンズに入射することで球面収差が発生し、この球面収差で光記録媒体の厚さが設計基材厚からずれたときに生じる球面収差を補正することとなる。ここで、位相変化層として電圧に応じて屈折率が変化する液晶を用いたが、電圧に応じて厚さ（体積）が変化するＰＬＺＴ（酸化鉛、ランタン、酸化ジルコニウム、酸化チタンを含むペロブスカイト構造の透明結晶体）を用いてもよい。さらにＰＬＺＴは固体であるので液晶のように基板や封止樹脂は必要ではないため、光学素子を薄くすることが可能である。実施の形態１及び２で述べた方法では、レンズで構成されているため、往路は当然として復路においても光記録媒体の基材厚に起因する収差を補正することが可能であるため、安定した制御信号を得ることができる。また、ここで述べた方式では位相変化層を用いた光学素子で光記録媒体の基材厚に起因する収差を補正しているので光ヘッドの小型化に向いている。また、レンズ方式及び上記位相変化層を用いた方式のどちらも収束光及び発散光を用いて球面収差を補正するので対物レンズがレンズシフトしても球面収差補正性能が劣化しない。
【００５５】
また、上記実施の形態では対物レンズへ向かう光が光源から出射される光の９５％になるように光源から出射された光の偏光方向の直線偏光に対しプリズムの反射率が９５％、透過率が５％になっているが、光源の出力を安定に検出するためには透過率が５０％以下であることが望ましい。また、対物レンズへ向かう光を大きくロスすることなく光源の出力を安定に検出するためには透過率が２０％以下であることがより好ましい。
【００５６】
また、上記実施の形態ではｎ／４波長板として１／４波長板を使用しているが、ｎが奇数であれば何ら問題はない。
【００５７】
また、上記実施の形態では対物レンズは単レンズを用いているが高いＮＡを有する組レンズであっても何ら問題はない。
【００５８】
また、上記実施の形態では無限系の光ヘッドを示したが、コリメータレンズを用いない有限系の光ヘッドであっても良い。
【００５９】
また、上記実施の形態では偏光光学系の光ヘッドを示したが、無偏光光学系の光ヘッドであっても良い。
【００６０】
また、上記実施の形態では光量減衰素子としてガラス基板の一部に光量を減衰する膜（たとえばＣｒ膜）を形成したものを用いているが偏光方向を可変する液晶を用いた光学素子と偏光ビームスプリッタを用いたものであっても良い。この場合の光の減衰効果について述べる。たとえば液晶を用いた光学素子に外部からある電圧を印加し入射された光の偏光方向が４５度回転した直線偏光に変換される。ここで偏光ビームスプリッタが光源から出射された直線偏光を１００％透過し、直交する方向の直線偏光の光を１００％反射する特性を有している場合、４５度方向の直線偏光が上記偏光ビームスプリッタに入射されるとその半分が透過され半分が反射されることとなり、透過光のみ（もしくは反射光のみ）を用いれば光源から出射された光を半分に減衰することが可能となる。また、光量減衰素子は光源から出射される光のノイズを低減するために用いているが光源のノイズが小さければ光量減衰素子を用いる必要はない。
【００６１】
また、上記実施の形態では対物レンズの光軸と入射光の光軸が平行になるように配置されているが、図５に示すように対物レンズはその外周部に対物レンズの光軸に対し直交する基準面に対応するコバ部が設けられている場合がある。この場合、対物レンズに入射する光の光軸に対し対物レンズのコバ部が直交するように配置すればよい。
【００６２】
（実施の形態３）
実施の形態３では、本発明の光記録再生装置の一例について説明する。実施の形態３の光記録再生装置は、光記録媒体に対して信号の記録及び再生または再生のみを行う装置である。
【００６３】
図８に実施の形態３の光記録再生装置８０の構成を模式的に示す。光記録再生装置８０は光ヘッド８１と、モータ８２と、処理回路８３とを備える。光ヘッド８１は、実施の形態１で説明したものである。
【００６４】
光ヘッド８１については、実施の形態１で説明したものと同様であるため、重複する説明は省略する。
【００６５】
次に、光記録再生装置８０の動作について説明する。まず、光記録再生装置８０に光記録媒体９がセットされると、処理回路８３はモータ８２を回転させる信号を出力し、モータ８２を回転させる。次に、処理回路８３は、光源１を駆動し光を出射させる。光源１から出射された光は、光記録媒体９で反射され、光検出器１１に入射する。光検出器１１は、光記録媒体９上における光の合焦状態を示すフォーカス誤差信号と、光の照射位置を示すトラッキング誤差信号を処理回路８３に出力する。これらの信号に基づき、処理回路８３は対物レンズ８を制御する信号を出力し、これによって光源１から出射された光を光記録媒体９上の所望のトラック上に集光させる。また、処理回路８３は、光検出器１１から出力される信号に基づいて、光記録媒体９に記録されている情報を再生する。また、光源光量制御用光検出器１３から出力される信号は処理回路８３に入力され、処理回路８３はこの信号が所望の値になるように光源１を制御することで対物レンズ８から出射される光の光量を所望の値にする。
【００６６】
以上のように光ヘッドとして実施の形態１の光ヘッドを用いているため、球面収差補正を可動してもコマ収差が発生することがないので記録／再生性能が劣化しないため高性能な高密度記録／再生が可能な光記録再生装置が実現できる。
【００６７】
（実施の形態４）
実施の形態４では、本発明の光ディスクドライブ（光記録再生装置）を具備した、コンピュータの一例について説明する。
【００６８】
図９に実施の形態４のコンピュータの構成を模式的に示す。コンピュータは実施の形態３の光ディスクドライブ９１と、情報の入力を行うためのキーボード９２と、情報の表示を行うためのモニター９３とを備える。
【００６９】
上述の実施の形態３の光ディスクドライブを外部記憶装置として具備したコンピュータは、光ディスクに情報を安定に記録あるいは再生でき、広い用途に使用できるという効果を有するものとなる。光ディスクドライブはその大容量性を生かして、コンピュータ内のハードディスクのバックアップをとったり、メディア（光ディスク）が安価で携帯が容易であること、他の光ディスクドライブでも情報が読み出せるという互換性があることを生かして、プログラムやデータを人と交換したり、自分用に持ち歩いたりすることができる。また、ＤＶＤやＣＤ等の既存のメディアの再生／記録にも対応できる。
【００７０】
（実施の形態５）
実施の形態５では、本発明の光ディスクドライブ（光記録再生装置）を具備した、光ディスクレコーダー（映像記録再生装置）の一例について説明する。
【００７１】
図１０に実施の形態５の光ディスクレコーダー（映像記録再生装置）の構成を模式的に示す。光ディスクレコーダー１０１は実施の形態３の光ディスクドライブ（図示せず）を内蔵しており、記録している映像の表示を行うためのモニター１０２と接続されて使用される。
【００７２】
上述の実施の形態３の光ディスクドライブを具備した、光ディスクレコーダー１０１は、光ディスクに映像を安定に記録あるいは再生でき、広い用途に使用できるという効果を有するものとなる。光ディスクレコーダーはメディア（光ディスク）に映像を記録し、好きな時にそれを再生することができる。光ディスクではテープのように記録後や再生後に巻き戻しの作業が必要なく、ある番組を記録しながらその番組の先頭部分を再生する追っかけ再生や、ある番組を記録しながら以前に記録した番組を再生する同時記録再生が可能となる。メディアが安価で携帯が容易であること、他の光ディスクレコーダーでも情報が読み出せるという互換性があることを生かして、記録した映像を人と交換したり、自分用に持ち歩いたりすることができる。またＤＶＤやＣＤ等の既存のメディアの再生／記録にも対応する。
【００７３】
なお、ここでは光ディスクドライブだけを備える場合について述べたが、ハードディスクを内蔵していても良いし、ビデオテープの録画再生機能を内蔵していても良い。その場合映像の一時退避や、バックアップが容易にできる。
【００７４】
（実施の形態６）
実施の形態６では、本発明の光ディスクドライブ（光記録再生装置）を具備した、光ディスクプレーヤー（映像再生装置）の一例について説明する。
【００７５】
図１１に実施の形態６の光ディスクプレーヤー（映像再生装置）の構成を模式的に示す。液晶モニター１１２を備えた光ディスクプレーヤー１１１は実施の形態３の光ディスクドライブ（図示せず）を内蔵しており、光ディスクに記録された映像を液晶モニター１１２に表示することができる。上述の実施の形態３の光ディスクドライブを具備した、光ディスクプレーヤーは、異なる種類の光ディスクの映像を安定に再生でき、広い用途に使用できるという効果を有するものとなる。
【００７６】
光ディスクプレーヤーはメディア（光ディスク）に記録された映像を、好きな時に再生することができる。光ディスクではテープのように再生後に巻き戻しの作業が必要なく、ある映像の任意の場所にアクセスして再生することができる。またＤＶＤやＣＤ等の既存のメディアの再生にも対応する。
【００７７】
（実施の形態７）
実施の形態７では、本発明の光ディスクドライブ（光記録再生装置）を具備した、サーバーの一例について説明する。
【００７８】
図１２に実施の形態７のサーバーの構成を模式的に示す。サーバー１２１は実施の形態３の光ディスクドライブ１２２と、情報の表示を行うためのモニター１２４と、情報の入力を行うためのキーボード１２３とを備え、ネットワーク１２５と接続されている。
【００７９】
上述の実施の形態３の光ディスクドライブ１２２を外部記憶装置として具備した、サーバーは、異なる種類の光ディスクに情報を安定に記録あるいは再生でき、広い用途に使用できるという効果を有するものとなる。光ディスクドライブはその大容量性を生かして、ネットワーク１２５からの要求に応じ、光ディスクに記録されている情報（画像、音声、映像、ＨＴＭＬ文書、テキスト文書等）を送出する。また、ネットワークから送られてくる情報をその要求された場所に記録する。また、ＤＶＤやＣＤ等の既存のメディアに記録された情報も再生が可能であるので、それらの情報を送出することも可能となる。
【００８０】
（実施の形態８）
実施の形態８では、本発明の光ディスクドライブ（光記録再生装置）を具備した、カーナビゲーションシステムの一例について説明する。
【００８１】
図１３に実施の形態８のカーナビゲーションシステムの構成を模式的に示す。カーナビゲーションシステムは実施の形態３の光ディスクドライブ（図示せず）を内蔵しており、地形や行き先情報の表示を行うための液晶モニター１３１と接続されて使用される。
【００８２】
上述の実施の形態３の光ディスクドライブを具備した、カーナビゲーションシステムは、異なる種類の光ディスクに映像を安定に記録あるいは再生でき、広い用途に使用できるという効果を有するものとなる。カーナビゲーションシステムはメディア（光ディスク）に記録された地図情報と、地上位置確定システム（ＧＰＳ）や、ジャイロスコープ、速度計、走行距離計等の情報を元に、現在位置を割り出しその位置を、液晶モニター上に表示する。また行き先を入力すると、地図情報や道路情報をもとに行き先までの最適な経路を割り出し、それを液晶モニターに表示する。
【００８３】
地図情報を記録するために大容量の光ディスクを用いることで、一枚のディスクで広い地域をカバーして細かい道路情報を提供することができる。また、その道路近辺に付随する、レストランやコンビニエンスストア、ガソリンスタンドなどの情報も同時に光ディスクに格納して提供することができる。さらに、道路情報は時間がたつと古くなり、現実と合わなくなるが、光ディスクは互換性がありメディアが安価であるため、新しい道路情報を収めたディスクと交換することで最新の情報を得ることができる。またＤＶＤやＣＤ等の既存のメディアの再生／記録にも対応するため、自動車の中で映画を見たり音楽を聴いたりすることも可能である。
【００８４】
以上、本発明の実施の形態について例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず本発明の技術的思想に基づく他の実施の形態に適用することができる。
【００８５】
また、上記実施の形態では、光のみによって情報を記録する光記録媒体について述べたが、光および磁気によって情報を記録する光記録媒体についても同様の効果が得られることはいうまでもない。
【００８６】
また、上記実施の形態では、光記録媒体が光ディスクである場合について説明したが、カード状の光記録媒体など、類似の機能を実現する光学的情報記録再生装置に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明にかかる光ヘッドは、対物レンズの光軸を入射光の光軸に対し平行に配置することで光の発散度合いを変化させる球面収差補正を可動してもコマ収差が発生することがないので記録／再生性能が劣化しないため、高性能な高密度記録／再生が可能な光ヘッドとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の光ヘッドについて一例を示す模式図
【図２】位相変化層を有するコマ収差補正手段の一例を示す断面図
【図３】位相変化層を有するコマ収差補正手段の電極パターンの一例を示す図
【図４】本発明の光ヘッドについて他の一例を示す模式図
【図５】レンズホルダー上に２つの対物レンズが搭載されている状態を示す図
【図６】位相変化層を有する球面収差補正手段の一例を示す断面図
【図７】位相変化層を有する球面収差補正手段の電極パターンの一例を示す図
【図８】本発明の光記録再生装置について一例を示す模式図
【図９】本発明のコンピュータについて一例を示す模式図
【図１０】本発明の映像記録再生装置について一例を示す模式図
【図１１】本発明の映像再生装置について一例を示す模式図
【図１２】本発明のサーバーについて一例を示す模式図
【図１３】本発明のカーナビゲーションシステムについて一例を示す模式図
【図１４】従来の光ヘッドについて一例を示す模式図
【符号の説明】
【００８９】
１    光源
２    光量減衰素子
３    偏光ビームスプリッタ
４    コリメータレンズ
５    ミラー
６    コマ収差補正素子
７    １／４波長板
８    対物レンズ
９    光記録媒体
１０    シリンドリカルレンズ
１１    光検出器
１２    集光レンズ
１３    光源光量制御用光検出器
【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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