JP4787632B2 - 光ピックアップ装置及び液晶光学素子 - Google Patents

光ピックアップ装置及び液晶光学素子

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Description

本発明は、光ピックアップ装置及び液晶光学素子に関し、特に収差補正機能とｎλ／４板としての機能を有する液晶光学素子及びそのような液晶光学素子を有する光ピックアップ装置に関する。
１／４波長板として作用する液晶パネルにおいて、液晶分子の長軸の方向とガラス基板とのなす角度（プレチルド角）だけ、液晶パネルを光軸に対して傾けて配置する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。このように、液晶パネルを傾けて配置すると、液晶分子の長軸方向が光軸と垂直に交わるようにすることができるので、完全な１／４波長板として機能させることができる。
３枚のガラス基板で２つの液晶層を構成し、１つの液晶層を収差補正用とし、他方の液晶層を１／４波長板用とし、収差補正用の液晶層のラビング方向に対して、ラビング方向を４５度傾けて配置した液晶パネルを、光軸に対して垂直に配置させることが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特許第３１４２２５１号公報（第３頁、第２図） 特開２００１−３４９９６号公報（第２９頁、第２１図）
収差補正用の液晶パネルを光軸に対して垂直に配置すると、光源からの光が収差補正用の液晶パネル自体で光源側に反射し、光同士が干渉し合ってノイズが発生し、光源からの出射光の強度が一定にならなくなるという問題がある。したがって、収差補正用の液晶パネルは光軸に対して所定の角度を有して傾ける必要がある。また、収差補正用の液晶パネルを傾ける場合には、収差補正用の液晶パネルのラビング方向（液晶分子の長軸方向）と垂直な方向に傾ける必要がある。このような方向に傾けないと、収差補正用の液晶パネルが偏向方向を回転させてしまい、収差補正用の液晶パネルが有効光束中の光に対して同じように機能しなくなってしまう。
また、λ／４板用の液晶パネルでは、液晶分子の長軸方向と、透明ガラス基板と平行な方向との間にプレチルト角が与えられているので、プレチルト角を０度とするようにλ／４板用の液晶パネルを傾けて使用しないと、入射角依存性によって、正確なλ／４板として機能しないという問題がある。
収差補正用の液晶パネルとこの収差補正用の液晶パネルのラビング方向に対して、ラビング方向を４５度傾けて配置したλ／４板用の液晶パネルとを一体化させた液晶光学素子を傾けようとすれば、当然ながら、収差補正用の液晶パネルとλ／４板用の液晶パネルは同じ方向に傾くこととなる。しかしながら、収差補正用の液晶パネルのラビング方向と、λ／４板用の液晶パネルのプレチルト角を０度とする方向は同一方向とはなりえないので、収差補正用の液晶パネルとλ／４板用の液晶パネルとを一体化した液晶光学素子を光ピックアップ装置で傾けて利用することができなかった。
そこで、本発明は、上記問題点を解消することを可能とする液晶光学素子及び光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、収差補正用の液晶パネルとλ／４板用の液晶パネルとを一体化した液晶光学素子を傾けて配置した光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
そこで、本願発明に係る光ピックアップ装置は、光ビームを出射する光源と、収差補正を行うための第１液晶層及びｎλ／４板として機能する第２液晶層が一体的に構成され、光ビームの光軸に対して傾けて配置された液晶光学素子と、第２液晶層を通過する光ビームの位相量を制御するために、第２液晶層に電位差を発生するための透明電極と、液晶光学素子を通過した光ビームを集光するための対物レンズと、第２液晶層がｎλ／４板として機能する複数の電位差のうち、最も低い印加電位差を発生するように透明電極を駆動する駆動部を有することを特徴とする。
また、本願発明に係る光ピックアップ装置は、光ビームを出射する光源と、収差補正を行うための第１液晶層及びｎλ／４板として機能するホモジニアス配向の第２液晶層が一体的に構成され、光ビームの光軸に対して傾けて配置された液晶光学素子と、第２液晶層を通過する光ビームの位相量を制御するために、第２液晶層に電位差を発生するための透明電極と、液晶光学素子を通過した光ビームを集光するための対物レンズと、第２液晶層がｎλ／４板として機能する複数の位相量のうち、ｎが最も高次の値となる位相量に対応した電位差を発生するように透明電極を駆動する駆動部を有することを特徴とする。
また、本願発明に係る光ピックアップ装置は、光ビームを出射する光源と、収差補正を行うための第１液晶層及びｎλ／４板として機能する垂直配向の第２液晶層が一体的に構成され、光ビームの光軸に対して傾けて配置された液晶光学素子と、第２液晶層を通過する光ビームの位相量を制御するために、第２液晶層に電位差を発生するための透明電極と、液晶光学素子を通過した光ビームを集光するための対物レンズと、第２液晶層がｎλ／４板として機能する複数の位相量のうち、ｎが最も低次の値となる位相量に対応した電位差を透明電極が発生するように駆動する駆動部を有することを特徴とする。
また、本願発明に係る液晶光学素子では、収差補正を行うための第１液晶層と、第１液晶層と一体的に構成されたｎλ／４板として機能する第２液晶層と、第２液晶層を通過する光ビームの位相量を制御するために、第２液晶層に電位差を発生するための透明電極と、第２液晶層がｎλ／４板として機能する複数の電位差のうち、最も低い印加電位差を発生するように透明電極を駆動する駆動部を有することを特徴とする。
また、本願発明に係る液晶光学素子では、収差補正を行うための第１液晶層と、第１液晶層と一体的に構成されたｎλ／４板として機能するホモジニアス配向の第２液晶層と、第２液晶層を通過する光ビームの位相量を制御するために、第２液晶層に電位差を発生するための透明電極と、第２液晶層がｎλ／４板として機能する複数の位相量のうち、ｎが最も高次の値となる位相量に対応した電位差を透明電極が発生するように駆動する駆動部を有することを特徴とする。
また、本願発明に係る液晶光学素子では、収差補正を行うための第１液晶層と、第１液晶層と一体的に構成されたｎλ／４板として機能する垂直配向の第２液晶層と、第２液晶層を通過する光ビームの位相量を制御するために、第２液晶層に電位差を発生するための透明電極と、第２液晶層がｎλ／４板として機能する複数の位相量のうち、ｎが最も低次の値となる位相量に対応した電位差を透明電極が発生するように駆動する駆動部を有することを特徴とする。
さらに、本願発明に係る光ピックアップ装置又は液晶光学素子では、第１液晶層のラビング方向と第２液晶層のラビング方向とのなす角度が略４５度であることが好ましく、液晶光学素子は、第１液晶層のラビング方向に傾けられていることが好ましい。収差補正機能を有する第１液晶層の収差補正機能を損なわないようにするためには、第１液晶層のラビング方向に合わせて傾ける必要があるからである。
さらに、本願発明に係る光ピックアップ装置又は液晶光学素子では、第１液晶層は、コマ収差、球面収差又は非点収差の補正を行うことが好ましい。
さらに、本願発明に係る光ピックアップ装置又は液晶光学素子では、３枚の透明基板間に、第１液晶層及び第２液晶層が配置されていることが好ましい。
本発明によれば、収差補正用の液晶パネルとｎλ／４板用の液晶パネルとを一体化させた液晶光学素子を用いることができるので、収差補正用の液晶パネルとｎλ／４板用の液晶パネルとを設置する手間を１回ですますことが可能となった。
また、本発明によれば、収差補正用の液晶パネルとｎλ／４板用の液晶パネルとを一体化させた液晶光学素子を用いて、収差補正用の液晶パネルによる反射を防止し且つ正確なｎλ／４板用として機能させることが可能となった。
以下図面を参照して、本発明に係る光ピックアップ装置及び液晶光学素子について説明する。
図１は、本発明に係る光ピックアップ装置及び液晶光学素子を含む光学装置１の概略構成図である。
光学装置１は、光ピックアップ装置１０、コネクタ２０及び駆動装置３０から構成され、ＤＶＤ及びＣＤ等の記録媒体４との間でデータの書き込み及び読み出しを行うための装置である。
光ピックアップ装置１０において、半導体レーザ等から構成される光源１１から出射された光ビーム（６５０ｎｍ）は、コリメータレンズ１２によって、ほぼ平行光に変換され、偏光ビームスプリッタ１３を通過した後、液晶光学素子１００に入射される。液晶光学素子１００を通過した光は、対物レンズ１４（開口率ＮＡ＝０．６５）により記録媒体４のトラック面上に集光される。なお、図１に示すように、光ビームは、有効径２及び光軸３を有している。また、対物レンズ１４によって集光されたスポットが正確にトラック面上に位置するように、サーボ機構１５によって対物レンズ１４のトラッキングサーボ制御がなされる。
記録媒体４のトラックから反射された光ビームは、再び対物レンズ１４、液晶光学素子１００を通過し、偏光ビームスプリッタ１３により光路を変更され、集光レンズ１６を介して受光器１７上に集光される。光ビームは、記録媒体４から反射される際に、記録媒体４のトラック面上に記録されている情報（ピット）によって振幅変調されている。
駆動装置２０は、光源１１を駆動するための光源駆動回路３２、受光器１７からの受光信号に基づいて光強度信号（ＲＦ）を出力する信号発生回路３３、液晶光学素子１００を駆動するための液晶光学素子駆動回路３４、サーボ駆動機構１５を駆動するためのサーボ駆動回路３５、記録媒体４を回転させるためのディスクモータ３６、ディスクモータ３６を駆動するためのモータ駆動回路３７、及びＲＡＭ、ＲＯＭ及びＣＰＵ等を含み全体制御を行うための制御部３１等を有している。
液晶光学素子１００は、後述するように、収差補正板として機能する第１の液晶層１１０とｎλ／４板として機能する第２の液晶層１２０とが一体化した構成を有しており、液晶光学素子駆動回路３４からの印加電圧に応じて駆動される。なお、液晶光学素子駆動回路３４は、後述する液晶光学素子１００に配置されるようにしても良い。
制御部３１は、記録媒体４をディスクモータ３６によって回転させ、光源駆動回路３２及びサーボ駆動回路３５を制御しながら、信号発生回路３３が発生する光強度信号に基づいて、記録媒体４に記録されている情報の読み出しを行う。
また、制御部３１は、書込みを行うためのデータ信号に応じて光源１１から出射された光ビームの強度を変調し、変調された光ビームによって記録媒体４を照射する。書込みが行われる記録媒体４のトラック面上では、光ビームの強度に応じて、ディスクに挟まれた薄膜の屈折率や色が変化し、又はピットの起状が生じることで、データが書込まれる。なお、光ビームの強度変調は、光源駆動回路３２によって、光源１１に用いる半導体レーザ素子に流す電流を変調すること等によって行う。
光ピックアップ装置１０と駆動装置３０とは、コネクタ２０によって接続されている。
図２は、液晶光学素子１００の概略構成を示す図である。
図２（ａ）は液晶光学素子１００の断面図を示し、図２（ｂ）は出射側から観察した液晶光学素子１００の平面図を示している。
図２（ａ）に示すように、液晶光学素子１００は、第１の透明基板１０１、第２の透明基板１０２及び第３の透明基板１０３を重ね合わせた構成を有しており、第１及び第２の透明基板１０１及び１０２間に収差補正板として機能する第１の液晶層１１０と、第２及び第３の透明基板１０２及び１０３間にｎλ／４板として機能する第２の液晶層１２０とを有している。
また、第１の液晶層１１０及び第２の液晶層１２０には、フレキシブル基板１４０を通じて、個別に液晶光学素子駆動回路３４からの所定の電圧が印加されるように構成されている。
第１の液晶層１１０は、シール材１３０及び封止材１３２によって、第１及び第２の透明基板１０１及び１０２間に封入されている。また、第２の液晶層１２０は、シール材１３１及び封止材１３３によって、第２及び第３の透明基板１０２及び１０３間に封入されている。
また、図２（ｂ）に示すように、第１の液晶層１１０のラビング方向１１１と第２の液晶層１２０のラビング方向１２１とのなす角度は４５度である。これは、光源１１から出射され、偏光ビームスプリッタ１３を通過した所定の直線偏光を、ｎλ／４板として機能する第２の液晶層１２０でほぼ完全な円偏光とするためには、第１の液晶層１１０のラビング方向１１１と第２の液晶層１２０のラビング方向１２１とのなす角度を４５度にする必要があるからである。
図２に示すように、液晶光学素子１００を基準に、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸を設けた。したがって、Ｚ軸は、第１の透明基板１０１の上面に対して垂直な方向を示している。本願発明における光ピックアップ装置では、光源１１から出射された光ビームが、液晶光学素子１００で光源１１側に反射することを防止するために、液晶光学素子１００を光軸３（入射光方向と同一方向）に対して角度αだけ傾けている。なお、便宜上、Ｚ軸が光軸より図中下側に傾けた場合を（＋）、Ｚ軸を光軸より図中上側に設けた場合を（−）とする。
収差補正板として機能する第１の液晶層１１０を傾ける場合、そのラビング方向１１１と垂直方向に液晶層を傾けないと、収差補正用の液晶パネルに入射した直線偏光が楕円偏光となってしまうからである。したがって、本実施形態では、第１の液晶層１１０のラビング方向１１１をＸ軸と平行とした場合、Ｙ軸を中心としてＸ軸を図中右に倒すようにして液晶光学素子１００を角度αだけ傾けた。角度αは、第１の液晶層１１０のプレチルト角と同じ角度くらい、例えば３度程度であり、その方向は第１の液晶層１１０のプレチルト角を打ち消す方向であることが好ましい。即ち、入射光と平行な光軸３とＺ軸とのなす角度はαである。また、図２（ａ）の場合では、図中右側に液晶光学素子１００を傾けたが、図中左側に傾けるようにしても良い。なお、便宜上、液晶光学素子１００を図中右側に傾ける場合の角度を（＋）、液晶光学素子１００を図中左側に傾ける場合の角度を（−）とする。
図３は、液晶光学素子１００の構成を説明するための概略断面図である。
図３における矢印の示す方向は、光源１１から出射された光ビームの方向を示している。なお、説明の便宜上、各要素は誇張して図示されており、実際の厚さの比とは異なる。
第１の透明基板１０１の第２の透明基板１０２側には、第１の透明電極１５１及び第１の配向膜１５２が形成され、第２の透明基板１０２の第１の透明基板１０１側には、第１の透明対向電極１５４及び第２の配向膜１５３が形成され、前述したように、第１の液晶層１１０はシール材１３０等によって第１及び第２の透明基板１０１及び１０２の間に封入されている。
第２の透明基板１０２の第３の透明基板１０３側には、第２の透明対向電極１５５及び第３の配向膜１５６が形成され、第３の透明基板１０３の第２の透明基板１０２側には、第２の透明電極１５８及び第４の配向膜１５７が形成され、前述したように、第２の液晶層１２０はシール材１３１等によって第２及び第３の透明基板１０２及び１０３の間に封入されている。
第１の液晶層１１０及び第２の液晶層１２０は製造上、量産性が向上することから、同じ液晶を同じ層厚として用いた。また、第１の液晶層１１０及び第２の液晶層１２０は、ホモジニアス配向（水平配向）とした。さらに、第１の液晶層１１０及び第２の液晶層１２０に用いた液晶材料は、ポジ型のネマチック液晶であり、Δｎは０．２１、比誘電率は６．９、層厚は６．０μｍとした。
なお、第１の液晶層１１０が十分な位相量を得るためには液晶材料の屈折率は０．１５以上であることが好ましく、屈折率は高いほど良いが、０．３０以下であることが好ましい。収差補正とｎλ／４板として機能するためには、所定の総位相量が必要だからである。また、第１の液晶層１１０及び第２の液晶層１２０の層厚を薄くしすぎると製造上問題が生じ易く、層厚を厚くしすぎると液晶の応答速度が遅くなることから、第１液晶層１１０及び第２液晶層１２０の層厚は、３μｍ以上、７μｍ以下であることが好ましい。
図２及び図３では、液晶光学素子１００は、３枚の透明ガラス基板間に２つの液晶層を形成するようにして構成したが、２枚の透明ガラス基板間にそれぞれ液晶層を形成したものを接着剤等によって一体化させるようにして構成しても良い。
図４は、各液晶層のラビング方向と液晶光学素子の傾きとの関係を示す図である。
図４（ａ）は液晶光学素子１００のＺ軸が光軸と平行に配置された場合（傾けない場合）を示しており、図４（ｂ）は液晶光学素子１００を図２に示すように角度αだけ傾けた場合を示している。
図４（ａ）において、４００は、Ｘ−Ｙ平面を示しており、４０１は、ｎλ／４板として機能する第２の液晶層１２０における液晶分子の長軸方向を示している。即ち、角度θは、第２の液晶層１２０のプレチルト角を示しており、角度ψは、第１の液晶層１１０のラビング方向１１１と第２の液晶層１２０のラビング方向１２１とのなす角度（４５度）を示している。
液晶光学素子１００を角度αだけ傾けた場合、第２の液晶層１２０のプレチルト角θは、光軸３に対して、図４（ｂ）に示すようになる。
図５は、第１の透明電極の電極パターンの一例及び、その機能を説明するための図である。
図５（ａ）は第１の透明電極１５１に形成される球面収差補正用の透明電極パターンを示し、図５（ｂ）は第１の透明電極１５１の透明電極パターンに印加される電圧例を示し、図５（ｃ）は第１の透明電極１５１の透明電極パターンによって改善される球面収差例を示している。
ところで、記録媒体４のトラック面上の光透過保護層の厚みムラ等によって、対物レンズ１４からトラック面までの距離が一定にならない、又は常に同じように光スポットを集光することができない場合がある。このような、対物レンズ１４とトラック面との間の距離にムラが生じると、記録媒体４の基板内には、球面収差が生じ、記録媒体４からの反射光ビームに基づいて発生される光強度信号を劣化させる原因となる。対物レンズ１４の入射瞳位置で換算した球面収差の一例は、図５（ｂ）の５２０のようになる。
図５（ａ）では、有効径２の範囲内に９つの同心円状の電極パターン５０１〜５０９が設けられている。各領域には、図５（ｂ）に示すような電圧５１０が印加されている。図５（ａ）に示すような第１の透明電極１５１の透明電極パターンに図５（ｂ）に示すような電圧５１０が印加されると、第１の対向透明電極１５４との間に電位差を生じ、その間の液晶の配向性が電位差に応じて変化する。したがって、この部分を通過する光ビームは、その位相を電位差に応じて進ませるような作用を受ける。これにより、記録媒体４の基板中に生じる球面収差５２０が、図５（ｃ）に示す球面収差５３０のように補正される。なお、第１の透明電極１５１の透明電極パターンへは、フレキシブル基板１４０を通じて電圧が印加される。
なお、本実施形態では、第１の液晶層１１０によって、球面収差を補正するように構成したが、球面収差以外には、後述するように、コマ収差又は非点収差を補正するように構成することもできる。
図６は、第２の透明電極の電極パターンの一例を示す図である。
円形の透明電極パターン５５０は、第２の透明電極１５８に形成されており、第２の透明対向電極１５５との間に電位差を生じさせることによって、第２の液晶層１２０をｎλ／４板として機能させるためのものである。なお、透明電極パターン５５０は、光ビームの有効径２を含むような大きさであれば、形状は円形に限られない。また、第２の透明電極１５８の透明電極パターンへは、フレキシブル基板１４０を通じて電圧が印加される。
図７は、第２の液晶層への印加される電位差と位相量との関係を示した図である。
即ち、図７は、６５０ｎｍの光源を利用し、Δｎは０．２１、比誘電率は６．９のポジ型のネマチック液晶利用した、ホモジニアス配向で厚さ６．０μｍの第２の液晶層１２０を用いた場合の測定値である。
図７に示すように、第２の液晶層１２０が所謂λ／４板（即ち、（１／２）λ±（ｎ／４）λ板）として機能するのは（λ＝６５０ｎｍ）、７λ／４板として機能する電位差Ｖ１、５λ／４板として機能する電位差Ｖ２、３λ／４板として機能する電位差Ｖ３となる。なお、第２の液晶層１２０への印加電圧を高くすれば、λ／４板として機能する電位差も利用できる可能性もあるが、携帯小型装置で利用される可能性を考慮して、印加される最大の電位差の範囲は３〜５Ｖ程度と考えられる。そこで、第２の液晶層１２０を３λ／４板、５λ／４板、及び７λ／４板として機能させた場合について、以下に測定を行った（図８〜図１０参照）。
測定においては、まず図７を利用して印加する電位差を決定し、第２の液晶層を所定のｎλ／４板として機能させ、＋３度から−３度まで、１度単位で液晶光学素子１００傾けて（傾ける方向については、（図２（ａ）参照）、楕円率を測定した。楕円率の測定は、回転検光子方式によって、液晶光学素子１００を通過する光ビームを偏光板を回転させながら光量計によって光量比を測定することによって行った。なお、ｎλ／４板として良好に機能するためには、楕円率が０．９５以上であることが望ましい。
図８は、第２の液晶層１２０を３λ／４板として機能させた場合における、楕円率と入射角度との関係を示した図である。なお、入射角度のプラス及びマイナスは、図２（ａ）と同様の方向を示している。
図８に示すように、第２の液晶層を３λ／４板として機能させた場合には、おおよそ−２〜１度の範囲内では、楕円率が０．９５以上となり、所謂λ／４板として正確に機能するが、他の角度範囲では、楕円率が０．９５未満となる。即ち、光ピックアップ装置において、液晶光学素子１００を極めて正確に取り付けないと、所謂λ／４板として正確に機能しないこととなってしまう（入射角依存性が大きい）。
図９は、第２の液晶層１２０を５λ／４板として機能させた場合における、楕円率と入射角度との関係を示した図である。なお、入射角度のプラス及びマイナスは、図２（ａ）と同様の方向を示している。
図９に示すように、第２の液晶層を５λ／４板として機能させた場合には、おおよそ−２〜３度の範囲内では、楕円率が０．９５以上となり、所謂λ／４板として正確に機能するが、−２度以下角では、楕円率が０．９５未満となる。即ち、光ピックアップ装置において、液晶光学素子１００を極めて正確に取り付けないと、所謂λ／４板として正確に機能しないこととなってしまう（入射角依存性が大きい）。
図１０は、第２の液晶層１２０を７λ／４板として機能させた場合における、楕円率と入射角度との関係を示した図である。なお、入射角度のプラス及びマイナスは、図２（ａ）と同様の方向を示している。
図１０に示すように、第２の液晶層１２０を７λ／４板として機能させた場合には、−３〜３度の範囲内では、楕円率が０．９５以上となり、所謂λ／４板として正確に機能する。即ち、光ピックアップ装置において、−３〜３度の範囲内で液晶光学素子１００を取り付ければよく、容易に取付けを行うことが可能となる（入射角依存性が小さい）。
図１１は、ホモジニアス配向の第２の液晶層１２０の液晶分子の挙動を説明するための図である。
図１１（ａ）は第２の液晶層１２０に電圧を印加していない状態を示しており、全ての液晶分子１２２の長軸は、第２の透明基板１０２に対してプレチルト角θだけ傾いて配置されている。
図１１（ｂ）は第２の液晶層１２０に低い電位差Ｖ１（図７参照）を印加した状態を示しており、この時、第２の液晶層１２０は、７λ／４板として機能する。図１１（ｂ）に示すように、この場合、特に、液晶層の中央部の液晶分子１２２の長軸は、無電圧印加時に比べてプレチルト角θよりねじれた位置に配置される。
図１１（ｃ）は第２の液晶層１２０に高い電位差Ｖ３（図７参照）を印加した状態を示しており、この時、第２の液晶層１２０は、３λ／４板として機能する。図１１（ｃ）に示すように、この場合、特に、液晶層の中央部の液晶分子１２２の長軸は、低い電位差を印加した時に比べてさらにねじれた位置に配置される。
図７〜１０から理解できるように、印加する最大の電位差３Ｖ以上、５Ｖ以下の場合において、ホモジニアス配向の第２の液晶層１２０（層厚６．０μｍ、Δｎ０．２１）では、ｎ＝３、５、７の次数において所謂λ／４板としての機能が得られるが、最も高次であるｎ＝７において、入射角依存性が最も小さくなることが理解できる。これは、図１１に示すように、印加する電位差を大きくすればするほど、液晶分子のねじれが局所的に大きくなることから、印加する電位差を小さくすれば、全体的に液晶分子のねじれが少なく、より均一な複屈折性が得られるからである。即ち、ｎλ／４板としての機能が得られる最も高次となるｎを選択すること、又はｎλ／４板としての機能が得られるような最も低印加電位差を選択すること、により良好な液晶光学素子を得ることができる。
このように、液晶光学素子１００において、条件を細かく選択しなければならないのは、収差補正板として機能する第１の液晶層１１０とｎλ／４板として機能する第２の液晶層１２０を一体的に構成したからである。即ち、液晶光学素子１００からの反射による不具合を防止するために液晶光学素子１００を傾ける方向が第１の液晶層１１０によって決まってしまい、その方向が第２の液晶層１２０にとって好ましい方向（プレチルト角θを打ち消す方向）では無いことから、ｎλ／４板として機能する最適な条件に設定しないと、良好な機能を果たさなくなるからである。
次に、厚さのみ６．０μｍから５．０μｍと薄くした他の第２の液晶層２０１を用いた他の液晶光学素子２００を用いて、楕円率の測定を行った。また、光源の発光波長は、６５０ｎｍとした。なお、層厚以外は液晶光学素子１００と同じであるので、液晶光学素子２００は図示していない。
図１２は、他の第２の液晶層への印加電圧と位相量との関係を示した図である。
即ち、図１２は、６５０ｎｍの光源を利用し、Δｎは０．２１、比誘電率は６．９のポジ型のネマチック液晶利用した、ホモジニアス配向で厚さ５．０μｍの他の第２の液晶層２０１を用いた場合の測定値である。
図１２に示すように、他の第２の液晶層２０１が所謂λ／４板（即ち、（１／２）λ±（ｎ／４）λ板）として機能するのは（λ＝６５０ｎｍ）、５λ／４板として機能する電位差Ｖ４、３λ／４板として機能する電位差Ｖ５となる。なお、他の第２の液晶層２０１への印加する電位差を大きくすれば、λ／４板として機能する電圧も利用できる可能性もあるが、携帯小型装置で利用される可能性を考慮して、印加する最大の電位差の範囲は３〜５Ｖ程度と考えられる。そこで、他の第２の液晶層２０１を３λ／４板及び５λ／４板として機能させた場合について、以下に測定を行った（図１３及び図１４参照）。
測定においては、まず図１２を利用して印加する電位差を決定し、他の第２の液晶層２０１を所定のｎλ／４板として機能させ、＋３度から−３度まで、１度単位で液晶光学素子２００傾けて（傾ける方向については、（図２（ａ）参照）、楕円率を測定した。楕円率の測定は、液晶光学素子１００の場合と同様である。なお、ｎλ／４板として良好に機能するためには、楕円率が０．９５以上であることが望ましい。
図１３は、第２の液晶層２０１を３λ／４板として機能させた場合における、楕円率と入射角度との関係を示した図である。なお、入射角度のプラス及びマイナスは、図２（ａ）と同様の方向を示している。
図１３に示すように、第２の液晶層２０１を３λ／４板として機能させた場合には、おおよそ−２〜１度の範囲内では、楕円率が０．９５以上となり、所謂λ／４板として正確に機能するが、他の角度範囲では、楕円率が０．９５未満となる。即ち、光ピックアップ装置において、液晶光学素子２００を極めて正確に取り付けないと、所謂λ／４板として正確に機能しないこととなってしまう（入射角依存性が大きい）。
図１４は、第２の液晶層２０１を５λ／４板として機能させた場合における、楕円率と入射角度との関係を示した図である。なお、入射角度のプラス及びマイナスは、図２（ａ）と同様の方向を示している。
図１４に示すように、第２の液晶層２０１を５λ／４板として機能させた場合には、−３〜３度の範囲内では、楕円率が０．９５以上となり、所謂λ／４板として正確に機能する。即ち、光ピックアップ装置において、−３〜３度の範囲内で液晶光学素子２００を取り付ければよく、容易に取付けを行うことが可能となる（入射角依存性が小さい）。
図１２〜１４から理解できるように、印加する最大の電位差３Ｖ以上、５Ｖ以下の場合において、ホモジニアス配向の第２の液晶層２０１（層厚５．０μｍ、Δｎ０．２１）では、ｎ＝３、５の次数において所謂λ／４板としての機能が得られるが、最も高次であるｎ＝５において、入射角依存性が最も小さくなることが理解できる。即ち、ｎλ／４板としての機能が得られる最も高次となるｎを選択すること、又はｎλ／４板としての機能が得られるような最も低い印加電位差を選択すること、により良好な液晶光学素子を得ることができる。また、図７〜図１０と、図１２〜１４を比較することによって、良好な液晶光学素子を得るための条件は、液晶層の層厚が変化しても変わらないということが理解できる。
次に、光源の発光波長のみを変化させて（７８０ｎｍ）、第２の液晶層１２０を用いた光学液晶素子１００を用いて、楕円率の測定を行った。
図１５は、光源の発光波長を変化させた場合の第２の液晶層１２０への印加電圧と位相量との関係を示した図である。
即ち、図１５は、７８０ｎｍの光源を利用し、Δｎは０．２１、比誘電率は６．９のポジ型のネマチック液晶利用した、ホモジニアス配向で厚さ６．０μｍの第２の液晶層１２０を用いた場合の測定値である。
図１５に示すように、第２の液晶層１２０が所謂λ／４板（即ち、（１／２）λ±（ｎ／４）λ板）として機能するのは（λ＝７８０ｎｍ）、５λ／４板として機能する電位差Ｖ６、３λ／４板として機能する電位差Ｖ７となる。なお、第２の液晶層１２０への印加する電位差を大きくすれば、所謂λ／４板として機能する電圧も利用できる可能性もあるが、携帯小型装置で利用される可能性を考慮して、印加する最大の電位差の範囲は３〜５Ｖ程度と考えられる。そこで、第２の液晶層１２０を３λ／４板及び５λ／４板として機能させた場合について、以下に測定を行った（図１６及び図１７参照）。
測定においては、まず図１５を利用して印加する電位差を決定し、第２の液晶層１２０を所定のｎλ／４板として機能させ、＋３度から−３度まで、１度単位で液晶光学素子１００傾けて（傾ける方向については、（図２（ａ）参照）、楕円率を測定した。楕円率の測定は、液晶光学素子１００の場合と同様である。なお、ｎλ／４板として良好に機能するためには、楕円率が０．９５以上であることが望ましい。
図１６は、第２の液晶層１２０を３λ／４板として機能させた場合における、楕円率と入射角度との関係を示した図である。なお、入射角度のプラス及びマイナスは、図２（ａ）と同様の方向を示している。
図１６に示すように、第２の液晶層１２０を３λ／４板として機能させた場合には、おおよそ−３〜１度の範囲内では、楕円率が０．９５以上となり、所謂λ／４板として正確に機能するが、他の角度範囲では、楕円率が０．９５未満となる。即ち、光ピックアップ装置において、液晶光学素子１００を極めて正確に取り付けないと、所謂λ／４板として正確に機能しないこととなってしまう（入射角依存性が大きい）。
図１７は、第２の液晶層１２０を５λ／４板として機能させた場合における、楕円率と入射角度との関係を示した図である。なお、入射角度のプラス及びマイナスは、図２（ａ）と同様の方向を示している。
図１７に示すように、第２の液晶層１２０を５λ／４板として機能させた場合には、−３〜３度の範囲内では、楕円率が０．９５以上となり、所謂λ／４板として正確に機能する。即ち、光ピックアップ装置において、−３〜３度の範囲内で液晶光学素子１００を取り付ければよく、容易に取付けを行うことが可能となる（入射角依存性が小さい）。
次に、厚さを６．０μｍから５．０μｍと薄くした他の第２の液晶層２０１を用い、さらに光源の波長を７８０ｎｍに変化されて、楕円率の測定を行った。
図１８は、光源の発光波長を変化させた場合の、他の第２の液晶層２０１への印加電圧と位相量との関係を示した図である。
即ち、図１８は、７８０ｎｍの光源を利用し、Δｎは０．２０、比誘電率は６．９のポジ型のネマチック液晶利用した、ホモジニアス配向で厚さ５．０μｍの他の第２の液晶層２０１を用いた場合の測定値である。
図１８に示すように、他の第２の液晶層２０１が所謂λ／４板（即ち、（１／２）λ±（ｎ／４）λ板）として機能するのは（λ＝７８０ｎｍ）、５λ／４板として機能する電位差Ｖ８、３λ／４板として機能する電位差Ｖ９となる。なお、他の第２の液晶層２０１への印加する電位差を大きくすれば、λ／４板として機能する電圧も利用できる可能性もあるが、携帯小型装置で利用される可能性を考慮して、印加する最大の電位差の範囲は３〜５Ｖ程度と考えられる。そこで、他の第２の液晶層２０１を３λ／４板及び５λ／４板として機能させた場合について、以下に測定を行った（図１９及び図２０参照）。
測定においては、まず図１８を利用して印加する電位差を決定し、他の第２の液晶層２０１を所定のｎλ／４板として機能させ、＋３度から−３度まで、１度単位で液晶光学素子２００傾けて（傾ける方向については、（図２（ａ）参照）、楕円率を測定した。楕円率の測定は、液晶光学素子１００の場合と同様である。なお、ｎλ／４板として良好に機能するためには、楕円率が０．９５以上であることが望ましい。
図１９は、他の第２の液晶層２０１を３λ／４板として機能させた場合における、楕円率と入射角度との関係を示した図である。なお、入射角度のプラス及びマイナスは、図２（ａ）と同様の方向を示している。
図１９に示すように、他の第２の液晶層２０１を３λ／４板として機能させた場合には、おおよそ−３〜１度の範囲内では、楕円率が０．９５以上となり、所謂λ／４板として正確に機能するが、他の角度範囲では、楕円率が０．９５未満となる。即ち、光ピックアップ装置において、液晶光学素子２００を極めて正確に取り付けないと、所謂λ／４板として正確に機能しないこととなってしまう（入射角依存性が大きい）。
図２０は、他の第２の液晶層２０１を５λ／４板として機能させた場合における、楕円率と入射角度との関係を示した図である。なお、入射角度のプラス及びマイナスは、図２（ａ）と同様の方向を示している。
図２０に示すように、他の第２の液晶層２０１を５λ／４板として機能させた場合には、−３〜３度の範囲内では、楕円率が０．９５以上となり、所謂λ／４板として正確に機能する。即ち、光ピックアップ装置において、−３〜３度の範囲内で液晶光学素子２００を取り付ければよく、容易に取付けを行うことが可能となる（入射角依存性が小さい）。
図１５〜２０から理解できるように、印加する最大の電位差３Ｖ以上、５Ｖ以下の場合において、ホモジニアス配向の第２の液晶層１２０（層厚６．０μｍ、Δｎ０．２１）又は他の第２の液晶層２０１（層厚５．０μｍ、Δｎ０．２０）では、ｎ＝３、５の次数において所謂λ／４板としての機能が得られるが、最も高次であるｎ＝５において、入射角依存性が最も小さくなることが理解できる。即ち、ｎλ／４板としての機能が得られる最も高次となるｎを選択すること、又はｎλ／４板としての機能が得られるような最も低印加電位差を選択すること、により良好な液晶光学素子を得ることができる。また、図７〜図１０と、図１５〜２０を比較することによって、良好な液晶光学素子を得るための条件は、発光波長が変化しても変わらないということが理解できる。
次に、液晶をホモジニアス配向のものから、垂直配向に変化させてた更に他の第２の液晶層２１１を用いた他の液晶光学素子２１０を用いて、楕円率の測定を行った。また、光源の発光波長は、６５０ｎｍとした。なお、垂直配向の液晶を用いた以外は液晶光学素子１００と同じであるので、液晶光学素子２１０は図示していない。
図２１は、垂直配向の液晶を用いた更に他の第２の液晶層２１１への印加電圧と位相量との関係を示した図である。
即ち、図２１は、６５０ｎｍの光源を利用し、Δｎは０．１５、比誘電率は−４．２のネガ型のネマチック液晶を利用した、垂直配向で厚さ６．０μｍの更に他の第２の液晶層２１１を用いた場合の測定値である。
図２１に示すように、更に他の第２の液晶層２１１が所謂λ／４板（即ち、（１／２）λ±（ｎ／４）λ板）として機能するのは（λ＝６５０ｎｍ）、λ／４板として機能する電位差Ｖ１０、３λ／４板として機能する電位差Ｖ１１となる。
図２２は、垂直配向の更に他の第２の液晶層２１１の液晶分子の挙動を説明するための図である。
図２２（ａ）は更に他の第２の液晶層２１１に電圧を印加していない状態を示しており、全ての液晶分子１２３の長軸は、第２の透明基板１０２に対してほぼ垂直に配置されている。
図２２（ｂ）は更に他の第２の液晶層２１１に低い電位差Ｖ１０（図２１参照）を印加した状態を示しており、この時、更に他の第２の液晶層２１１は、λ／４板として機能する。図２２（ｂ）に示すように、この場合、特に、液晶層の中央部の液晶分子１２３の長軸は、無電圧印加時より少しねじれた位置に配置される。
図２２（ｃ）は更に他の第２の液晶層２１１に高い電位差Ｖ１１（図２１参照）を印加した状態を示しており、この時、更に他の第２の液晶層２１１は、３λ／４板として機能する。図２２（ｃ）に示すように、この場合、特に、液晶層の中央部の液晶分子１２３の長軸は、低い電位差を印加した時に比べてさらにねじれた位置に配置される。
図２１及び２２より、第２の液晶層２１１が垂直配向の場合には、ｎ＝１、３、５、７、・・・の次数において所謂λ／４板としての機能が得られるが、最も低次であるｎ＝１において、入射角依存性が最も小さくなることが推測される。これは、図２１に示すように、印加する電位差を大きくすればするほど、液晶分子のねじれが局所的に大きくなることから、印加する電位差を小さくすれば、全体的に液晶分子のねじれが少なく、より均一な複屈折性が得られるからである。即ち、第２の液晶層２１１が垂直配向の場合、ｎλ／４板としての機能が得られる最も低次となるｎを選択すること、又はｎλ／４板としての機能が得られるような最も低印加電位差を選択すること、により良好な液晶光学素子を得ることができる。
図２３は、第１の透明電極の電極パターンの他の例及び、その機能を説明するための図である。
図２３（ａ）は第１の透明電極１５１に形成されるコマ収差補正用の透明電極パターンを示し、図２３（ｂ）は第１の透明電極１５１の透明電極パターンに印加される電圧例を示し、図２３（ｃ）は第１の透明電極１５１の透明電極パターンによって改善されるコマ収差例を示している。
ところで、記録媒体４への読取り又は書込みを行う光ピックアップ装置１０では、図１に示すように、光源１１からの光ビームをコリメータレンズ１２によってほぼ平行光に変換し、対物レンズ１４によって記録媒体４へ集光させ、記録媒体４からの反射光ビームを受光して情報信号を発生させている。このような光ピックアップ装置では、記録媒体の読取り又は書込みを行う際には、対物レンズ１４によって集光された光ビームを正確に記録媒体４のトラック上に追従させる必要がある。しかしながら、記録媒体４のそり又は曲がり、記録媒体４の駆動機構の欠陥等によって、記録媒体４に傾きが生じる場合がある。対物レンズ１４によって集光された光ビームの光軸が記録媒体４のトラックに対して傾くことによって、記録媒体４の基板内には、コマ収差が生じるため、対物レンズ１４の入射瞳位置で換算すると、図２３（ｂ）に示すようなコマ収差６２０を生じ、記録媒体４からの反射光ビームに基づいて発生される情報信号を劣化させる原因となる。
図２３（ａ）では、有効径２の範囲内に図示ずるような電極パターン６０１〜６０５が設けられている。各領域には、図２３（ｂ）に示すような電圧６１０が印加されている。図２３（ａ）に示すような第１の透明電極１５１の透明電極パターンに図２３（ｂ）に示すような電圧６１０が印加されると、第１の対向透明電極１５４との間に電位差を生じ、その間の液晶の配向性が電位差に応じて変化する。したがって、この部分を通過する光ビームは、その位相を電位差に応じて進ませるような作用を受ける。これにより、記録媒体４の基板中に生じるコマ収差６２０が、図２３（ｃ）に示すコマ収差６３０のように補正される。なお、第１の透明電極１５１の透明電極パターンへは、フレキシブル基板１４０を通じて電圧が印加される。
図２４は、第１の透明電極の電極パターンの更に他の例及び、その機能を説明するための図である。
図２４（ａ）は第１の透明電極１５１に形成される非点収差補正用の透明電極パターンを示し、図２４（ｂ）は第１の透明電極１５１の透明電極パターンのＹ軸方向に印加される電圧例を示し、図２４（ｃ）は第１の透明電極１５１の透明電極パターンによって改善されるＹ軸方向の非点収差例を示している。また、図２５（ａ）は２４（ａ）に示す透明電極パターンを９０度回転させた場合を示し、図２５（ｂ）は第１の透明電極１５１の透明電極パターンのＸ軸方向に印加される電圧例を示し、図２５（ｃ）は第１の透明電極１５１の透明電極パターンによって改善されるＸ軸方向の非点収差例を示している。
ところで、記録媒体４への読取り又は書込みを行う光ピックアップ装置１０では、光源１１からの光ビームには、半導体レーザ等の非点隔差の問題から、Ｙ軸方向では図２４（ｂ）に示すような非点収差７２０を生じ、Ｘ軸方向では図２５（ｂ）に示すような非点収差７２２を生じ、図記録媒体４からの反射光ビームに基づいて発生される情報信号を劣化させる原因となる。
図２４（ａ）又は図２５（ａ）では、有効径２の範囲内に図示ずるような電極パターン７０１〜７０９が設けられている。各領域には、図２４（ｂ）に示すような電圧７１０及び図２５（ｂ）に示すような電圧７１２が印加されている。図２４（ａ）又は図２５（ａ）に示すような第１の透明電極１５１の透明電極パターンに図２４（ｂ）に示すような電圧７１０及び図２５（ｂ）に示す電圧７１２が印加されると、第１の対向透明電極１５４との間に電位差を生じ、その間の液晶の配向性が電位差に応じて変化する。したがって、この部分を通過する光ビームは、その位相を電位差に応じて進ませるような作用を受ける。これにより、記録媒体４の基板中に生じるＹ軸方向の非点収差７２０及びＸ軸方向の非点収差７２２が、図２４（ｃ）に示す非点収差７３０及び図２５（ｃ）に示す非点収差７３２のように補正される。なお、第１の透明電極１５１の透明電極パターンへは、フレキシブル基板１４０を通じて電圧が印加される。
本発明に係る光ピックアップ装置及び液晶光学素子を含む光学装置１の概略構成図である。 （ａ）は液晶光学素子１００の断面図を示し、（ｂ）は出射側から観察した液晶光学素子１００の平面図である。 液晶光学素子１００の構成を説明するための概略断面図である。 （ａ）は液晶光学素子１００のＺ軸が光軸と平行に配置された場合（傾けない場合）を示し、（ｂ）は液晶光学素子１００を図２に示すように角度αだけ傾けた場合を示す図である。 （ａ）は第１の透明電極１５１に形成される球面収差補正用の透明電極パターンを示し、（ｂ）は第１の透明電極１５１の透明電極パターンに印加される電圧例を示し、（ｃ）は第１の透明電極１５１の透明電極パターンによって改善される球面収差例を示す図である。 第２の透明電極の電極パターンの一例を示す図である。 ６５０ｎｍの光源を利用した場合における、第２の液晶層１２０への印加電圧と位相量との関係を示した図である。 ６５０ｎｍの光源を利用し、第２の液晶層１２０を３λ／４板として機能させた場合における、楕円率と入射角度との関係を示した図である。 ６５０ｎｍの光源を利用し、第２の液晶層１２０を５λ／４板として機能させた場合における、楕円率と入射角度との関係を示した図である。 ６５０ｎｍの光源を利用し、第２の液晶層１２０を７λ／４板として機能させた場合における、楕円率と入射角度との関係を示した図である。 ホモジニアス配向の液晶層への電位差印加時の挙動を説明するための図である。 ６５０ｎｍの光源を利用した場合における、他の第２の液晶層２０１への印加電圧と位相量との関係を示した図である。 ６５０ｎｍの光源を利用し、他の第２の液晶層２０１を３λ／４板として機能させた場合における、楕円率と入射角度との関係を示した図である。 ６５０ｎｍの光源を利用し、他の第２の液晶層２０１を５λ／４板として機能させた場合における、楕円率と入射角度との関係を示した図である。 ７８０ｎｍの光源を利用した場合における、第２の液晶層１２０への印加電圧と位相量との関係を示した図である。 ７８０ｎｍの光源を利用し、第２の液晶層１２０を３λ／４板として機能させた場合における、楕円率と入射角度との関係を示した図である。 ７８０ｎｍの光源を利用し、第２の液晶層１２０を５λ／４板として機能させた場合における、楕円率と入射角度との関係を示した図である。 ７８０ｎｍの光源を利用した場合における、他の第２の液晶層２０１への印加電圧と位相量との関係を示した図である。 ７８０ｎｍの光源を利用し、他の第２の液晶層２０１を３λ／４板として機能させた場合における、楕円率と入射角度との関係を示した図である。 ７８０ｎｍの光源を利用し、他の第２の液晶層２０１を５λ／４板として機能させた場合における、楕円率と入射角度との関係を示した図である。 ６５０ｎｍの光源を利用した場合における、更に他の第２の液晶層２１１への印加電圧と位相量との関係を示した図である。 垂直配向の液晶層への電位差印加時の挙動を説明するための図である。 （ａ）は第１の透明電極１５１に形成されるコマ収差補正用の透明電極パターンを示し、（ｂ）は第１の透明電極１５１の透明電極パターンに印加される電圧例を示し、（ｃ）は第１の透明電極１５１の透明電極パターンによって改善されるコマ収差例を示す図である。 （ａ）は第１の透明電極１５１に形成される非点収差補正用の透明電極パターンを示し、（ｂ）は第１の透明電極１５１の透明電極パターンのＹ軸方向に印加される電圧例を示し、（ｃ）は第１の透明電極１５１の透明電極パターンによって改善されるＹ軸方向の非点収差例を示す図である。 （ａ）は第１の透明電極１５１に形成される非点収差補正用の透明電極パターンを示し、（ｂ）は第１の透明電極１５１の透明電極パターンのＸ軸方向に印加される電圧例を示し、（ｃ）は第１の透明電極１５１の透明電極パターンによって改善されるＸ軸方向の非点収差例を示す図である。
符号の説明
１０ 光ピックアップ装置
１１ 光源
１４ 対物レンズ
３４ 液晶光学素子駆動回路
３１ 制御部
１００ 液晶光学素子
１１０ 第１の液晶層
１１１ 第１の液晶層のラビング方向
１２０、２０１、２１１ 第２の液晶層
１２１ 第２の液晶層のラビング方向
１５１ 第１の透明電極
１５４ 第１の透明対向電極
１５５ 第２の透明対向電極
１５８ 第２の透明電極

Claims (12)

  1. 光ビームを出射する光源と、
    収差補正を行うための第１液晶層及びｎλ／４板として機能する第２液晶層が一体的に構成され、前記光ビームの光軸に対して前記第１液晶層のラビング方向に傾けて配置された液晶光学素子と、
    前記第２液晶層を通過する前記光ビームの位相量を制御するために、前記第２液晶層に電位差を発生するための透明電極と、
    前記液晶光学素子を通過した光ビームを集光するための対物レンズと、
    前記第２液晶層がｎλ／４板として機能する複数の電位差のうち、最も低い印加電位差を発生するように前記透明電極を駆動する駆動部と、
    を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
  2. 光ビームを出射する光源と、
    収差補正を行うための第１液晶層及びｎλ／４板として機能するホモジニアス配向の第２液晶層が一体的に構成され、前記光ビームの光軸に対して前記第１液晶層のラビング方向に傾けて配置された液晶光学素子と、
    前記第２液晶層を通過する前記光ビームの位相量を制御するために、前記第２液晶層に電位差を発生するための透明電極と、
    前記液晶光学素子を通過した光ビームを集光するための対物レンズと、
    前記第２液晶層がｎλ／４板として機能する複数の位相量のうち、ｎが最も高次の値となる位相量に対応した電位差を発生するように前記透明電極を駆動する駆動部と、
    を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
  3. 光ビームを出射する光源と、
    収差補正を行うための第１液晶層及びｎλ／４板として機能する垂直配向の第２液晶層が一体的に構成され、前記光ビームの光軸に対して前記第１液晶層のラビング方向に傾けて配置された液晶光学素子と、
    前記第２液晶層を通過する前記光ビームの位相量を制御するために、前記第２液晶層に電位差を発生するための透明電極と、
    前記液晶光学素子を通過した光ビームを集光するための対物レンズと、
    前記第２液晶層がｎλ／４板として機能する複数の位相量のうち、ｎが最も低次の値となる位相量に対応した電位差を前記透明電極が発生するように駆動する駆動部と、
    を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
  4. 前記第１液晶層のラビング方向と前記第２液晶層のラビング方向とのなす角度が略４５度である、請求項１〜３の何れか一項に記載の光ピックアップ装置。
  5. 前記第１液晶層は、コマ収差、球面収差又は非点収差の補正を行う、請求項１〜４の何れか一項に記載の光ピックアップ装置。
  6. 前記液晶光学素子は、３枚の透明基板間に、前記第１液晶層及び前記第２液晶層が配置されている、請求項１〜５の何れか一項に記載の光ピックアップ装置。
  7. 収差補正を行うための第１液晶層を有し、光軸に対して前記第１液晶層のラビング方向に傾けて配置される液晶光学素子であって、
    前記第１液晶層と一体的に構成されたｎλ／４板として機能する第２液晶層と、
    前記第２液晶層を通過する前記光ビームの位相量を制御するために、前記第２液晶層に電位差を発生するための透明電極と、
    前記第２液晶層がｎλ／４板として機能する複数の電位差のうち、最も低い印加電位差を発生するように前記透明電極を駆動する駆動部と、
    を有することを特徴とする液晶光学素子。
  8. 収差補正を行うための第１液晶層を有し、光軸に対して前記第１液晶層のラビング方向に傾けて配置される液晶光学素子であって、
    前記第１液晶層と一体的に構成されたｎλ／４板として機能するホモジニアス配向の第２液晶層と、
    前記第２液晶層を通過する前記光ビームの位相量を制御するために、前記第２液晶層に電位差を発生するための透明電極と、
    前記第２液晶層がｎλ／４板として機能する複数の位相量のうち、ｎが最も高次の値となる位相量に対応した電位差を前記透明電極が発生するように駆動する駆動部と、
    を有することを特徴とする液晶光学素子。
  9. 収差補正を行うための第１液晶層を有し、光軸に対して前記第１液晶層のラビング方向に傾けて配置される液晶光学素子であって、
    前記第１液晶層と一体的に構成されたｎλ／４板として機能する垂直配向の第２液晶層と、
    前記第２液晶層を通過する前記光ビームの位相量を制御するために、前記第２液晶層に電位差を発生するための透明電極と、
    前記第２液晶層がｎλ／４板として機能する複数の位相量のうち、ｎが最も低次の値となる位相量に対応した電位差を前記透明電極が発生するように駆動する駆動部と、
    を有することを特徴とする液晶光学素子。
  10. 前記第１液晶層のラビング方向と前記第２液晶層のラビング方向とのなす角度が略４５度である、請求項７〜９の何れか一項に記載の液晶光学素子。
  11. 前記第１液晶層は、コマ収差、球面収差又は非点収差の補正を行う、請求項７〜１０の何れか一項に記載の液晶光学素子。
  12. ３枚の透明基板間に、前記第１液晶層及び前記第２液晶層が配置されている、請求項７〜１１の何れか一項に記載の液晶光学素子。
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