光学波阵面调节器 本发明涉及到一种光学波阵面调节器，用来修改通过调节器的光束的波阵面，该调节器包括第一和第二透明电极层和布置在电极层之间的一个介质，根据介质受到的电激励来修改波阵面，光束在介质的平面上有一个截面。本发明还涉及到用来扫描具有信息层的光学记录载体的一种装置。
光学波阵面调节器可以通过根据射束截面的位置引入路径长度差别而改变射束的波阵面形状。它可以通过在光束的波阵面中引入聚焦曲率或者是通过引入倾斜而改变光束的方向来改变光束的诸如聚散度等特性。波阵面调节器还可以作为一个波阵面补偿器来补偿光束波阵面中不理想的形状，例如是消除波阵面的球面象差或慧形象差。
欧洲专利申请0745980号公开了一种光学扫描装置，它设有用做倾斜补偿器的波阵面调节器。波阵面补偿器是布置在辐射源和物镜系统之间的光学路径中的一个电致伸缩器件。它包括设在一个电致伸缩介质的各自一侧上的两个电极层。一个电极层包括三个透明电极，各自覆盖介质平面中的一部分光束截面。另一个电极层是由覆盖整个光束截面的单个透明电极构成的。波阵面调节器被用来为射束引入慧形象差，以便补偿由于被光学扫描装置扫描的记录载体的倾斜而造成地慧形象差。这一公知的波阵面调节器的缺点在于当射束跟踪记录载体上的轨迹时不能准确地执行象差补偿。
本发明的目的是提供一种具有良好的象差补偿效果的波阵面调节器，与聚焦跟踪无关。
按照本发明，这一目的是这样实现的，波阵面调节器的电极层适合在截面半径上施加第一阶(order)的第一波阵面修改，并且同时对半径施加不同于第一阶的第二阶第二波阵面修改。本发明是基于这样的理解，如果透镜系统在跟踪过程中在横向上偏离了其中心位置，处在射束的光学轴线中心的第一波阵面修改就会在射束中形成其他波阵面修改。其他修改具有与第一修改不同的径向阶。一般来说，在一个偏离的射束中引入第一修改需要在没有偏离的射束中引入第一修改和不同于径向阶的其他修改。按照本发明的波阵面调节器在射束中引入第一修改和至少一个其他修改。除非另有说明，这种波阵面修改是集中在射束的轴线上。
描述球面象差的数学函数的径向阶数是四，慧形象差的阶数是三，散光和散焦的阶数是二，而波阵面倾斜的阶数是一。
引入的波阵面修改可以是离开中心的第一修改或者是中心的第一修改和中心的第二修改的组合。在引入第一和第二修改时，第一电极层最好包括用来实现第一波阵面修改的一种电极构造，并且第二电极层包括用来独立实现第二波阵面修改的一种电极构造。或者是让一个电极层的电极构造能够适合独立地实现第一和第二修改。第一和第二修改的独立控制能够补偿射束偏移的变化量。
如果是为了偏心修改而引入波阵面修改，一个电极层的电极配置就能够实现这种修改。配置的偏心量最好是基本上等于射束的偏移，也就是等于物镜系统的偏移。这样的电极配置可能比较简单。偏心修改可以被理解为与偏心修改属于同一类型但是以光轴为中心的第一修改和比第一修改低一个径向阶的中心的第二修改的一种线性组合。解释如下，第二修改是偏心修改和同心修改之间的差。对于小量的偏心，第二修改与偏心在径向上的修改的导数成正比。在这种情况下，第二修改的径向阶至少比第一修改低一阶。
在波阵面调节器按照象差补偿器工作的一个具体实施例中，可用来校正射束中不理想的象差。如果调节器引入一种偏心象差，就能利用检测射束中的象差的象差检测器的输出信号来控制象差的量，并且用利用测量射束偏移的一个位置检测器的输出来控制偏心的量。或者是利用象差检测器和位置检测器输出信号的组合来控制偏心的第一象差的量，确定偏心的量值，并且用位置检测器输出信号的符号来控制偏心的符号。当调节器引入一个对中的第一和第二象差时，可以由象差检测器的输出信号来控制第一象差的量，并且用位置检测器的输出信号来控制第二象差的量。
象差检测器可以是用来检测记录载体倾斜的一个倾斜检测器，而象差补偿器在射束中引入作为第一象差的慧形象差，从而补偿由倾斜造成的慧形象差。最好是利用象差补偿器引入的作为第二象差的象散来补偿由偏心的物镜系统造成的象散现象。
在一个最佳实施例中，波阵面调节器利用两个类似的横向偏移的电极构造引入慧形象差和象散。这些构造各自将慧形象差引入射束。因为每一种构造的慧形象差都是偏心的，可以将其视为对中的慧形象差和象散的一种组合。如果物镜系统是在一个方向上偏心，就应该激励一组电极构造；如果物镜系统是在相对的方向上偏移，就应该激励另外一组电极。
在一个具体实施例中，波阵面调节器包括一系列对称布置的条带形电极。条带可以采用弯曲的形状。通过设置每一个条带的特殊电压就能获得象差的任意组合。在一个最佳实施例中，电压是由串联布置的带抽头的电阻形成的，将条带形电极的抽头连接到这些抽头上。条带上的理想电压分布可以通过设置端部抽头和至少一个中间抽头上的电压而获得。最好是将这种电极构造蚀刻在一个透明导电层中。也可以用同样的导电层形成串联布置的电阻。
最好是让第一和第二波阵面修改在射束的截面上正交，以确保第一和第二修改不会互相影响，从而改善对修改的控制的独立性。
本发明的另一方面涉及到用来扫描具有信息层的光学记录载体的一种装置，它包括用来产生射束的辐射源，用来将射束会聚到信息层上的一个焦点上的一个物镜系统，以及用来遮挡来自记录载体的射束的一个检测系统，其特征是按照前述任何一项权利要求的光学波阵面调节器被布置在辐射源和检测系统之间的光学路径中。
通过对以下附图中表示的本发明最佳实施例的详细说明就能看出本发明的目的，优点及其特征，在附图中：
图1表示按照本发明的一种扫描装置；
图2表示作为射束中的径向位置r的函数的两个偏移的慧形象差波阵面畸变WD和它们之间的差DIFF；
图3表示采取液晶单元形式的一种形成补偿器的截面图；
图4A表示用来引入偏心慧形象差的一种电极构造；
图4B表示用来引入偏心慧形象差的两个重叠的电极构造；
图5表示图4A的电极构造和一个控制电路之间的电路连接；
图6A和B表示用于图4A的电极构造的控制电路的两个实施例；
图7表示用来引入偏心慧形象差的一种电极构造；
图8A表示在图7的构造中加在电极上的控制电压值；
图8B表示关于物镜系统偏移的不对称系数p+和p-的关系；
图9和10表示连接到电极构造中的电极的串联布置的电阻；
图11表示用来引入对中象散的一种电极构造；
图12表示具有用于慧形象差和象散的两种电极构造的一个象差补偿器所采用的控制电路；以及
图13表示用于引入球面象差的一种电极构造。
图1表示用于扫描记录载体1的一种装置。记录载体包括一个透明层2，在其一侧布置有信息层3。用一个保护层4保护信息层上背离透明层的一侧免受环境的影响。透明层面对着装置的一侧被称为入射面5。透明层2作为记录载体的衬底为信息层提供机械支撑。或者是透明层只起到保护信息层的功能，而是由信息层另一侧上的一个层来提供机械支撑，例如是借助于保护层4或是借助于另一个信息层和连接着信息层3的一个透明层。信息可以按图中没有表示的基本上平行，同心或者是螺旋的轨迹以光学检测标记的形式存储在记录载体的信息层3中。这种标记可以采取任何光学可读形式，例如是具有反射系数的坑或区，或者是在其周围的磁化方向不同，或者是这些形式的一种组合。
扫描装置包括一个辐射源6，例如是一个发射发散射束7的半导体激光器。例如是一个半透明板的分光器8将射束反射向一个准直透镜9，后者将发散射束7变换成一个准直射束10。准直射束10入射到物镜系统11上。物镜系统可以包括一或多个透镜和/或一个光栅。物镜系统11有一个光轴12。物镜系统11将准直射束10变成会聚射束13入射到记录载体1的入射面5上。会聚射束13在信息层3上形成一个光点14。被信息层3反射的射束形成一个发散射束15，通过物镜系统11变换成一个准直射束16，再通过准直透镜9形成一个会聚射束17。用分光器8分离前向和反射射束，让至少一部分会聚射束17透射到一个检测系统18上。检测系统捕捉到这一射束并且将其变换成电输出信号19。一个信号处理器20将这些输出信号变换成各种其它信号。其中一个信号是信息信号21，它的值代表从信息层3中读出的信息。由一个用于纠错的信息处理单元86处理这一信息信号。来自信号处理器20的其它信号有聚焦误差信号和径向误差信号22。聚焦误差信号代表光点14和信息层3之间的高度上的轴向差。径向误差信号代表光点14和需要由这一光点跟踪的信息层中的一个轨迹中心之间在信息层3的平面中的距离。聚焦误差信号和径向误差信号被送入一个伺服电路23，后者将这些信号变换成伺服控制信号24分别用来控制一个聚焦激励器和一个径向激励器。在图中没有表示这些激励器。聚焦激励器控制物镜系统11在聚焦方向25上的位置，从而控制光点14的实际位置，使其与信息层3的平面基本上吻合。径向激励器控制物镜系统11在径向方向26上的位置，从而控制光点14的径向位置，使其与信息层3中需要跟踪的轨迹的中心线基本上吻合。图中的轨迹走向与图面是垂直的。
图1的扫描装置对光学记录载体1的倾斜有比较大的公差范围。它还能确定倾斜的光学记录载体1在会聚射束13中造成的象差，并且通过在准直射束10中引入一种波阵面畸变来补偿这种象差。由布置在准直射束10中的一个按照象差补偿器27工作的波阵面调节器引入这一波阵面畸变。一个控制电路28通过控制信号29来控制波阵面畸变。用一个象差检测器确定需要补偿的象差值，它在本实施例中是一个倾斜检测器30。倾斜检测器向记录载体1发射一个射束31，并且检测被记录载体反射的光束的角度。反射光束的光点位置可用来测量这一角度，也就是记录载体的倾斜。测得的倾斜直接与会聚射束13中的慧形象差成正比。因此，倾斜检测器30的输出信号也就是倾斜信号32可以直接被用做控制电路28的输入，从而控制象差补偿器27引入的慧形象差的值。
倾斜检测器30可以采取任意形式。也可以从检测器输出信号19的组合中获取倾斜信号。在这种情况下，倾斜检测器是控制电路28的一部分。
如果引入的象差能够相对于物镜系统11准确地对中，由象差补偿器27引入的波阵面畸变仅仅是补偿由倾斜的记录载体引入的象差。如果引入的象差对中在准直射束10的光轴上，并且物镜系统由于径向跟踪在径向方向26上出现了偏移，这种补偿就不再准确了。在图2中表示了这一偏移的作用，图中给出了在射束径向截面上的波阵面，而物镜系统11的径向偏移是d。这一偏移d在物镜系统的入射光瞳的半径上被归一化。绘制的曲线37代表在r＝0处由象差补偿器27引入的对中在射束10的光轴上的一个慧形象差波阵面畸变WD。虚线38代表由曲线的光学记录载体1以及由于物镜系统11的与光轴偏移距离d造成的需要补偿的慧形象差波阵面畸变。从图中可以清楚地看到，如果偏移d是零，引入的象差37就能完全消除象差38，从而在记录载体1的虚线层3上提供一个高质量的光点14。如果偏移d不等于零，波阵面37和38就不能相互抵消，由此造成不良的补偿。所得的波阵面误差DIFF是曲线37和38之间的差，如图2中的线39所示。对于小的偏移d，差值39与线37相对于偏移方向上的坐标的导数成正比。所得的波阵面误差比波阵面WD低一个径向阶，在这种情况下也就是象散，它的值与偏移量d和需要补偿的慧形象差的量值成正比。象差补偿器27必须要补偿这一象散现象。对波阵面误差的进一步分析显示出偏心的慧形象差波阵面不仅会引入象散，还会引入少量的波阵面倾斜和散焦。径向和聚焦伺服控制可以分别自动校正这些波阵面倾斜和散焦。
象差补偿的输入所需的在径向26上对物镜系统11的位置的测量最好是由图1所示的位置检测器33来执行。由位置检测器产生的位置信号34被用做控制电路28的输入。可以用任何公知的位置测量方法来测量物镜系统11的位置。最好是一种光学方法，因为它不会影响物镜系统的机械特性。还可以从美国专利US5,173,598(PHN13695)中得知的检测器输出信号19推导出这一位置。在这种情况下，位置检测器构成了信号处理器20的一部分。
图3表示采取液晶单元形式的象差补偿器的一个实施例。该单元包括两个用玻璃制成的平面平行的透明板40和41。在透明板的内侧布置有电极层42和43。电极层的内侧分别覆盖有校直层44和45。在两层校直层之间布置有一种向列液晶材料46。如果需要较高的切换速度，可以用铁电介质代替这种液晶材料。这种电极层是由铟锡氧化物制成的透明导体构成的。用电极层42和43之间的电压差来控制液晶材料的折射率。因为这一折射率确定了通过液晶层46的光学路径长度，可以用这一电压差的时间和/或空间变化来改变通过象差补偿器的一个射束的波阵面。尽管图中表示的介质采取了平板液晶层的形式，介质也可以是弯曲的。介质的厚度可以作为射束截面中的位置的函数而改变，从而减少对控制电压的依赖。
图4A表示电极层42和43中的电极构造。这些电极构造适合在射束中引入偏心慧形象差。这种电极构造包括采取导电透明区域构成的各个电极，由图中没有表示的非导电区域隔开。电极层42包括电极51到55。同样，电极层43包括电极56到60。图中表示的是电极层42和43的平面图。用十字50代表准直射束10的光轴35与电极层的交叉点。这种电极构造适合在通过液晶单元的射束中以Zernike多项式(3r3-2r)cosθ的形式引入一种慧形象差波阵面象差，其中的r-θ是射束截面中的极坐标。这一角度θ在图中沿着从十字50到电极54的方向上是零。在图2中用点划线36表示电极54的宽度和位置。选择的宽度使电极54覆盖住象差补偿器的区域，Zernike多项式(3r3-2r)cosθ在此处的值大于一个预定值‘a’。在实践中，‘a’的数值在0.1到0.35之间，最佳值大约等于0.25。这同样也适用于其他电极。层42中的电极构造相对于中心50向左侧方向偏移。电极层43中的电极构造相对于中心50向右偏移。偏移的量是由物镜系统11的最大位移所决定的。图4B表示重叠的电极层42和43的一个平面图。如图1所示，电极构造的偏移是在径向方向26上。
图5表示电极层42和43的截面，图中所示的导电区是相互独立的。电极51和55用电路连接，电极53和54，56和60，58和59同样用电路成对连接。可以在电极层以外形成这些电路连接，或者是在电极层中利用小透明导电条来连接。尽管如图4A所示在层中连接了图5中的三个区域52，为了清楚起见，图5还表示了这三个区域的外部连接。图5的截面是沿着图4B中所示的线A-A。控制电路28提供控制信号29，在图5中用V1到V6表示了六个控制信号。控制信号V1施加到电极52，V2提供给电极51和55，而V3提供给电极54和53。同样的控制信号V4被连接到电极57，控制信号V5连接到电极56和60，而V6连接到电极59和58。
可以通过对象差补偿器27的电极施加各种DC电压来控制它。然而，考虑到液晶的稳定工作，最好是用AC电压来控制。图6A表示控制电路28的一个实施例，用来提供所需的AC控制电压。倾斜信号32被用做电压-电压转换器61的输入，它的输出根据倾斜信号32提供数值为ΔV的第一控制信号62。第一控制信号62被连接到一个加法器63。电压源63’为加法器63提供一个参考电压Vo。加法器具有三个输出信号D1，D2和D3，它们的数值分别是Vo，Vo+ΔV，Vo-ΔV。这三个输出信号D1-D3被用做一个乘法器64的输入。方波发生器64’提供一个具有固定幅值和预定频率的方波信号，最佳频率范围在1到10KHz之间。这一方波信号被用做乘法器64的输入。乘法器提供三个AC控制信号A1，A2和A3作为输出信号。这三个方波信号各自具有一种方波波形和零平均值。信号A1的峰-峰振幅等于Vo，信号A2的峰-峰振幅等于Vo+ΔV，信号A3的峰-峰振幅等于Vo-ΔV。控制信号A1到A3的符号和幅值是这样的，当施加到象差补偿器27上时，在准直射束10中引入定量的慧形象差，补偿由于倾斜信号32所代表的光学记录载体1的倾斜量。此处的ΔV值与倾斜信号的值成正比。控制信号A1，A2和A3被连接到六个转换开关65，它们的输出信号是V1到V6。六个输出信号V1到V6可以在控制信号A1，A2或A3和地之间切换。用一个开关控制电路66控制开关65，它用位置信号34作为输入。当位置信号为正时，六个开关65处在图6A所示的位置。当位置信号为负时，六个开关处在其另一个位置。因此，在开关的图示位置，电极56-60全都连接到地，并且对电极56-60施加可变的电压，引入一种相对于光轴35向图5中的左侧偏移的慧形象差的波阵面象差。当位置信号34的符号翻转时，电极51-55被连接到地，并且对电极56-60施加可变的电压。这样产生的慧形象差的波阵面象差相对于光轴35向右侧偏离中心。预定电压Vo的值取决于象差补偿器27的特性，特别是液晶材料，并且被选择在使补偿器的响应与ΔV成正比。
图6B表示控制电路28的另一个实施例。倾斜信号32被用做电压-电压转换器161的输入，它的输出提供与倾斜量成正比的数值为1/2ΔV的第一控制信号。倾斜信号32和位置信号34被用做一个乘法器160的输入，它的输出提供一个数值为1/2(x/xo)ΔV的第二控制信号，其中的x与物镜系统的位移成正比，而xo是物镜系统的最大位移。第一和第二控制信号贝壳送入一个加法器162，形成两个输出信号ΔV1＝1/2ΔV-1/2(x/xo)ΔV和ΔV2＝1/2ΔV+1/2(x/xo)ΔV。电压源165为加法器163提供一个参考电压Vo。这一加法器还得到两个输入信号ΔV1和ΔV2，并且形成数值分别为Vo，Vo-ΔV1，Vo+ΔV1，Vo-ΔV2和Vo+ΔV2的五个输出信号。一个方波发生器166提供一个具有固定幅值和预定频率的方波信号，其最佳频率范围在1到10KHz之间。这一方波信号和五个信号被用做乘法器164的输入。乘法器提供六个连接到象差补偿器27的AC控制信号V1到V6。每个AC控制信号都具有方波波形和零平均值。信号V1到V6的峰-峰振幅分别是Vo，Vo-ΔV1，Vo+ΔV1，Vo，Vo-ΔV2和Vo+ΔV2。信号V1，V2和V3同相位；V4，V5和V6也同相位。这两组信号可以是同相位或者是相位相差180°。Vo，ΔV1和ΔV2的幅值取决于象差补偿器的特性和两组信号之间的相位，并且被选择在使补偿器的响应与ΔV1和ΔV2成正比。
在象差补偿器的这一实施例中，象差的适当平衡需要电极层42和43中的两个电极构造之间的位移大约等于物镜系统11的最大峰-峰位移的一半。例如，如果物镜系统的最大峰-峰位移是-400到+400μm，电极构造之间的最佳位移就是400μm。
由象差补偿器27引入的波阵面象差和用于慧形象差的以Zernike多项式之间的匹配可以通过增加电极层42和43中的电极数量而得到改善。图7表示可以在象差补偿器27中采用的一种电极配置。电极是由间距很小的一系列小条构成的，使得一个电极下面的液晶材料的折射率平滑地过渡到相邻电极下面的液晶材料的折射率。减少电极之间的相位变化能减少高阶象差，即使是在物镜系统11处在偏心位置时。如图7所示，本实施例的电极的具体宽度随着半径的增大而减小，用条形电极上线性增加的电压来控制电极。如果按照-从N，-N+1，…，0，1，…N的下标顺序为2N+1个条编号，下标为j的条在(x，y)平面内覆盖的区域就符合2j-12N+1<W31(x,y)<2j+12N+1]]>
W31(x，y)＝(x2+y2)x是用于慧形象差的Seidel多项式，而x，y是射束在象差补偿器平面内的截面的正常化坐标，其中的x处在物镜系统的位移方向上。这种电极构造在通过象差补偿器的射束中引入一种慧形象差的波阵面象差。这种象差不是Zernike型而是Seidel型的，其优点是能够简化电极的层次，每个电极在射束的截面以外有一个连接点，并且能简化控制电压的方案。在采用Seidel象差时必然在射束10中引入的倾斜和散焦可以通过装置的聚焦和径向跟踪伺服而得到自动补偿。
在电极层42和43中都可以采用图7中所示的电极配置67，并且如图4B所示彼此相对偏移。控制电路与图6A和B所示的电路类似。在另一个实施例中，电极配置67被布置在电极层42中并且对中在光轴35上。电极层43由覆盖射束10的整个截面并且设置在固定电位的单个电极构成。如果用从一个电极到下一个线性增加的一个电压来控制，这种电极配置就会产生对中的慧形象差的波阵面象差。如图8所示，可以通过电极的不对称控制来引入在物镜系统11偏心时所需要的散光。图8显示出电压是电极号的函数，电极号零是电极配置中的中心电极，它被设置在电压Vo。划线68表示为产生对中的慧形象差而线性增加的电压。虚线69表示同时产生慧形象差和散光的电压。
如图7所示的电极配置需要由控制电路28产生大量的电压。如果用构成所需电压的串联布置的电阻来提供这种电极配置，就能减少由控制电路产生的电压数量。图7表示由电阻70构成的一种串联结构，该结构设有一个中心端子71和两个端部端子72和73。图8A中的划线68所示的线性电压和虚线69所示的电压都可以控制这三个端子71，72和73。如果增加端子的数量，还可以获得更精确的控制。相对于中心端子71上的电压Vo可以不对称地选择施加到端部端子72和73上的电压。这样就能将条j上的电压Vj写成Vj=Vo-p±jNΔV,]]>
如果物镜系统没有偏移，式中的ΔV就等于(V+N-V-N)/2N。对于一种符号的倾斜信号，j≥0时采用对称系数p+，j＜0时采用p-；对另一种符号的倾斜信号，j≥0时采用p-，j＜0时采用p+。这一系数值取决于图8B中所示的偏移d，图中的划线代表p+的值，而虚线代表p-。
图9表示一种电极配置，将串联结构的电阻全都布置在电极层的导电层中。本实施例中有五个被小的非导电条隔开的电极76-80。用串联连接在端子之间的导电层的条构成的四个电阻84连接三个端子81，82和83。缩小构成电阻84的条的宽度就能获得大电阻值。用五个抽头85将电阻连接到电极上。
图10表示象差补偿器27的电极配置的一个变更的实施例。这种配置中包括一个用来产生慧形象差的构造88，它类似于图7所示的构造。构造88中的各个条用条89构成的抽头连接到一个电阻迷宫90。迷宫在顺序的条89之间构成等值的电阻。控制电压通过端子91，92和93被施加到这一配置上。如果按Z字形结构来布置迷宫中的条，就可以缩小迷宫的范围。或者是围绕着构造88来布置迷宫的条。
迷宫中的电阻元件必须足够大以确保能分散足够低的电平，并且要足够小以确保这一单元的RC-时间远远小于AC电压的周期。
利用象差补偿器引入对中的慧形象差和对中的散光同样可以补偿由于记录载体1倾斜造成的慧形象差。为此，象差补偿器27设有可用来引入对中的慧形象差的电极构造的电极层42，以及用来引入对中的散光的电极构造的电极层43。用于对中的慧形象差的电极构造类似于图4A所示的电极构造，但是对中在光轴35的交叉点50上。图7所示的电极构造67也能够引入对中的慧形象差。
图11表示在电极层43中用于引入对中散光的一种电极配置95。电极图形以光轴35为中心。电极配置中的一个圆96表示射束在该配置平面中的截面。可以将两个电极层中的电极都限制在射束截面96以内，或者是延伸到射束截面以外。这种配置95适合引入Zernike形式的散光，可以用Z22＝x2-y2来表示。在图中表示了归一化坐标x，y。这种Zernike形式的散光特别适合同时引入Seidel形式的慧形象差的象差补偿器。按照其最简单的形式，电极配置包括一个中心电极97和四个侧电极98-101。电极之间的边界位置和控制电压是如下所述来确定的。配置中具有Z22(x，y)＞a的点被设置在电压V10＝Vo’-ΔV。配置中具有-a＜Z22(x，y)的点被设置在电压V11＝Vo’。配置中具有Z22(x，y)＜-a的点被设置在电压V12＝Vo’+ΔV。电压ΔV与需要引入的散光量成正比。参数值a的最佳范围是0.10到0.60，最好是等于0.25。图11所示的电极配置是基于a＝0.25。
图12表示一种控制电路，用电信号控制一种同时具有用于在通过补偿器的射束中引入慧形象差的电极配置67和用于在射束中引入散光的电极配置95的象差补偿器。如果这两种电极配置都具有Zernike布局或是都具有Seidel布局，也可以采用这种控制电路。慧形象差配置67的控制类似于图6A和B所示的控制。因此，电压转换器105，第一控制信号106，加法器107和电压源108都类似于图6A和B中对应的元件61到64’。加法器107的DC输出信号D4，D5和D6分别相当于图6A中所示的输出信号D1，D2和D3。散光配置95的控制采用倾斜信号32和位置34作为输入。用一个乘法器109形成这两个信号的乘积。该乘积就是通过波阵面补偿器27引入的对中的慧形象差与物镜系统11的位移的组合在射束中引入的散光的量。该乘积被作为第二控制信号110输出并且被用做加法器111的输入。一个电压源112为加法器111提供一个电压Vo’。加法器的三个DC输出信号D7，D8和D9的值分别是Vo’+ΔV，Vo’，Vo’-ΔV，其中ΔV是第二控制信号110的值。DC输出信号D4到D9被连接到一个乘法器113，形成输出信号V7到V12。类似于图6A中的方波发生器64’的一个方波发生器114向乘法器113提供一个方波信号。乘法器113将六个输入信号D4到D9各自乘以这一方波信号，分别产生六个方波输出信号V7到V12，它们具有分别发生器114输出的波形和对应着信号D4到D9的幅值。输出信号V7，V8和V9分别类似于图6A中的输出信号A1，A2和A3，并且分别被连接到图7中所示的电极配置中的端子71，72和73。输出电压Vo被连接到图11所示的电极配置95中的侧电极98和100。输出电压V11被连接到中心电极97，而输出电压V12被连接到侧电极99和101。
上述实施例中的象差补偿器27根据物镜系统11的位置来补偿记录载体1的倾斜造成的慧形象差。补偿器还可以根据物镜系统的位置引入除慧形象差之外的象差，例如可能是由于一个记录载体的透明层2的厚度变化而造成的球面象差。如果已经引入对中的球面象差的一个光束通过一个偏移的物镜系统，穿过物镜系统之后的光束就会出现与偏移成线性关系的慧形象差和作为物镜系统偏移量的二次项的散光。可以按照与象差补偿器的上述实施例中的校正类似的方式针对物镜系统的偏移来校正对球面象差的补偿。象差补偿器的第一改编实施例包括具有用来产生图13所示的球面象差的一种电极配置的第一电极层，它的中心相对于光轴35与电极层的交叉点有所偏移，以及具有用来产生球面象差的类似电极配置的第二电极层，但是与第一电极层中的配置超相反方向偏移。象差补偿器的第二实施例包括具有用来产生对中的球面象差的电极配置的第一电极层，以及具有用来产生对中的慧形象差的电极配置的第二电极层。这两种电极配置也可以组合成单个电极层。象差补偿器的第三实施例包括三个电极层和其间的两个液晶层。有一个层设有用来产生对中的球面象差的电极配置。第二层设有用来产生慧形象差的配置，而第三层具有用来产生对中散光的配置。用代表物镜系统位置的位置信号34和代表从记录载体返回的射束中的球面象差量的一个信号来控制象差补偿器。在申请号为98204477.8(PHN 17.266)的欧洲专利申请中描述了一种用来测量射束中的球面象差的传感器。球面象差量是可以预先确定的，并且与透明层的厚度有关。
图13表示用来产生球面象差的一种电极配置116。这种象差的Zernike表达式是Z40＝6(x2+y2)(x2+y2-1)+1。电极之间的边界和施加到电极上的电压可以按以下方式推导。配置中具有Z40(x，y)＞a的点也就是中心区117和环121被设置在电压Vo-ΔV。配置中具有-a＜Z40(x，y)＜a的点也就是环118和120被设置在电压Vo。光瞳中具有Z40(x，y)＜-a的点也就是环119被设置在电压Vo+ΔV．参数‘a’的最佳范围是0.20到070．用于图13所示的电极配置的。a的这一值能为施加电压Vo-ΔV的电极和施加Vo-ΔV的电板提供相等的表面面积．通过形成三个同心环并且对其施加不同的电压可以简化用来产生球面象差的电极配置。
通过将电极层适当分割成单个电极并且用一个适当配合的控制电路可以将用来产生球面象差，慧形象差和/或散光的电极配置组合在单个电极配置中．象差补偿器可以包括用来引入两种象差例如是慧形象差和散光的一个电极层和用来引入另外一种象差例如是球面象差的一个电极层/
波阵面调节器的上述实施例按照象差补偿器的方式工作。显而易见，这种波阵面调节器也可以用来在射束中引入一种理想的波阵面形状，不需要校正不理想的波阵面形状。例如，这种调节器可以引入散焦作为对射束的第一波阵面修改，也可以引入倾斜作为用来校正射束偏移的第二波阵面修改。这样的调节器可以和一个能够轴向运动的物镜一起在聚焦伺服环中使用，用调节器和物镜在两个不同的频率范围内控制聚焦光点的轴向位置。