JP4581969B2 - Liquid crystal device and optical pickup - Google Patents
Liquid crystal device and optical pickup Download PDFInfo
- Publication number
- JP4581969B2 JP4581969B2 JP2005328763A JP2005328763A JP4581969B2 JP 4581969 B2 JP4581969 B2 JP 4581969B2 JP 2005328763 A JP2005328763 A JP 2005328763A JP 2005328763 A JP2005328763 A JP 2005328763A JP 4581969 B2 JP4581969 B2 JP 4581969B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- electrode
- crystal layer
- crystal device
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Optical Head (AREA)
Description
本発明は、第1の透明基板と第2の透明基板との間の液晶層に電圧を印加して透過光の位相を変化させることにより、光学系にて発生する収差を補正する液晶デバイスと、その液晶デバイスを備えた光ピックアップとに関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal device that corrects aberrations occurring in an optical system by applying a voltage to a liquid crystal layer between a first transparent substrate and a second transparent substrate to change the phase of transmitted light, and And an optical pickup including the liquid crystal device.
誘電率異方性がある液晶は、電場の向きに依存してその向きを変えることにより、光学特性を制御できることから、光学素子に非常に好適である。このような液晶を用いた光学素子は、例えば特許文献1または2に開示されている。特許文献1では、液晶層の両側に設けられる電極の一方を複数に分割し、分割された各電極に印加する電圧を変えることで、各分割領域ごとに液晶層の屈折率を変え、波面収差(主として球面収差やコマ収差)を補正している。
A liquid crystal having dielectric anisotropy is very suitable for an optical element because its optical characteristics can be controlled by changing its direction depending on the direction of the electric field. An optical element using such a liquid crystal is disclosed in
また、特許文献2では、透過型液晶パネルにフレネルゾーンプレートのパターンを発生させるとともに、フレネルゾーンプレートの空間周波数を電気的にコントロールすることにより、透過型液晶パネルと光学レンズとを組み合わせた光学系の合成焦点距離を可変にしている。
一般に、球面収差は、光学系を構成するレンズの中心部(光軸付近の部分)によって発生する収差と、レンズの周辺部によって発生する収差とを含んでいる。前者の収差は、球面収差の例えば3次成分に相当し、後者の収差は、球面収差の例えば5次成分(高次成分)に相当している。 In general, the spherical aberration includes an aberration generated by the central portion (portion near the optical axis) of the lens constituting the optical system and an aberration generated by the peripheral portion of the lens. The former aberration corresponds to, for example, a third-order component of spherical aberration, and the latter aberration corresponds to, for example, a fifth-order component (high-order component) of spherical aberration.
球面収差の高次成分を液晶デバイスによって補正しようとする場合、例えば特許文献1のように、電極の分割数を変える手法では、液晶デバイスの構成が複雑化するため、望ましくはない。 When trying to correct higher-order components of spherical aberration with a liquid crystal device, the technique of changing the number of electrode divisions as in Patent Document 1, for example, is not desirable because the configuration of the liquid crystal device becomes complicated.
また、光ピックアップにおいては、光源からの発散光は、コリメーターレンズでコリメートされ、集光レンズ(対物レンズ)で光ディスクに集光されるが、光ディスクの種類(CD、DVD、次世代DVD(Blu-ray Disc、HD(High Definition )DVD))に応じて、コリメーターレンズを駆動したり、別のズームレンズを加えてズーム制御を行うことで、光ディスクにおける集光位置を変化させる方式が開発されている。液晶デバイスでは、液晶層の両側の電極に電圧を印加して液晶層の屈折率を変化させることで、液晶層に収差補正機能のみならず、レンズ機能(焦点距離を変化させる機能)を持たせることも可能であるが、上記の光ピックアップに液晶デバイスを適用する場合には、収差補正と焦点位置とを別々に制御できる観点から、焦点距離を変化させる機能は専らコリメーターレンズの駆動機構等に持たせ、収差補正機能のみを液晶デバイスに持たせることができるようにすることが望ましい。 In an optical pickup, divergent light from a light source is collimated by a collimator lens and condensed on an optical disc by a condenser lens (objective lens). The type of optical disc (CD, DVD, next generation DVD (Blu) -ray Disc, HD (High Definition (DVD))), a method to change the condensing position on the optical disc by driving a collimator lens or zooming by adding another zoom lens has been developed. ing. In a liquid crystal device, by applying a voltage to the electrodes on both sides of the liquid crystal layer and changing the refractive index of the liquid crystal layer, the liquid crystal layer has not only an aberration correction function but also a lens function (function to change the focal length). However, when a liquid crystal device is applied to the above optical pickup, the function of changing the focal length is exclusively used from the viewpoint of being able to control the aberration correction and the focal position separately. It is desirable to allow the liquid crystal device to have only an aberration correction function.
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡単な構成で球面収差の高次成分を補正することができるとともに、焦点位置の制御機構を備えた光ピックアップに容易に適用することができる液晶デバイスと、その液晶デバイスを備えた光ピックアップとを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to correct a high-order component of spherical aberration with a simple configuration and to include a focal position control mechanism. An object of the present invention is to provide a liquid crystal device that can be easily applied to an optical pickup and an optical pickup including the liquid crystal device.
本発明の液晶デバイスは、第1の透明基板と第2の透明基板との間の液晶層に電圧を印加して液晶層の屈折率を変化させ、液晶層を透過する光の位相を変化させることにより、光学系にて発生する収差を補正する液晶デバイスであって、第1の透明基板の液晶層側には、光束の入射範囲全域を含むように第1の透明電極が形成されている一方、第2の透明基板の液晶層とは反対側には、中央に開口を有する開口電極が形成されており、上記開口電極の開口径をD、第2の透明基板の厚さをt1とすると、
7<D/t1<40
を満足することを特徴としている。
The liquid crystal device of the present invention changes the refractive index of the liquid crystal layer by applying a voltage to the liquid crystal layer between the first transparent substrate and the second transparent substrate, and changes the phase of light transmitted through the liquid crystal layer. Accordingly, in the liquid crystal device for correcting aberration generated in the optical system, the first transparent electrode is formed on the liquid crystal layer side of the first transparent substrate so as to include the entire incident range of the light beam. On the other hand, an opening electrode having an opening in the center is formed on the opposite side of the liquid crystal layer of the second transparent substrate, the opening diameter of the opening electrode is D, and the thickness of the second transparent substrate is t1. Then
7 <D / t1 <40
It is characterized by satisfying.
上記の構成によれば、第1の透明基板の液晶層側には、光束の入射範囲全域を含むように第1の透明電極が形成されており、第2の透明基板の液晶層とは反対側には、開口電極が形成されている。したがって、この液晶デバイスを例えば光ピックアップに適用し、光源からの光束を液晶デバイスに入射させる構成としたときに、第1の透明電極と開口電極とに電圧を印加して液晶層に電圧を印加すれば、液晶層の屈折率がその半径位置(光軸からの距離)に応じて変化することにより、液晶層を透過する光の位相を上記半径位置に応じて変化させることができる。これにより、液晶デバイスを用いた光学系(光ピックアップ)にて発生する収差を補正することが可能となる。 According to the above configuration, the first transparent electrode is formed on the liquid crystal layer side of the first transparent substrate so as to include the entire incident range of the light beam, and is opposite to the liquid crystal layer of the second transparent substrate. On the side, an opening electrode is formed. Therefore, when this liquid crystal device is applied to, for example, an optical pickup and a light beam from a light source is configured to enter the liquid crystal device, a voltage is applied to the liquid crystal layer by applying a voltage to the first transparent electrode and the aperture electrode. Then, the refractive index of the liquid crystal layer changes according to its radial position (distance from the optical axis), so that the phase of the light transmitted through the liquid crystal layer can be changed according to the radial position. This makes it possible to correct aberrations that occur in an optical system (optical pickup) using a liquid crystal device.
このとき、開口電極の開口径Dと第2の透明基板の厚さt1との比(D/t1)は、上記条件式を満たすように設定されている。D/t1の値が上限値以上であると、球面収差の高次成分(例えば5次)の理論式と一致度の高い球面収差を補正することが困難となる。一方、D/t1の値が下限値以下であると、液晶層に収差補正機能のみならず、レンズ機能が生じる。この場合、第1の透明電極と開口電極との2種類の電極では、電圧印加によって収差補正と焦点位置とを別々に制御することができない。 At this time, the ratio (D / t1) between the opening diameter D of the opening electrode and the thickness t1 of the second transparent substrate is set so as to satisfy the above conditional expression. If the value of D / t1 is equal to or greater than the upper limit value, it is difficult to correct spherical aberration having a high degree of coincidence with the theoretical expression of the higher-order component (for example, fifth order) of spherical aberration. On the other hand, when the value of D / t1 is equal to or lower than the lower limit value, not only the aberration correction function but also the lens function is generated in the liquid crystal layer. In this case, with the two types of electrodes, the first transparent electrode and the aperture electrode, the aberration correction and the focal position cannot be controlled separately by applying a voltage.
そこで、上記条件式を満足することにより、球面収差の高次成分の理論式と一致度の高い球面収差を補正することができる。しかも、球面収差の高次成分を補正するにあたり、第1の透明電極や開口電極を分割する必要がないので、簡単な構成で球面収差の高次成分を補正することができる。また、上記条件式を満足することにより、液晶層に収差補正機能のみを持たせることができ、例えば、収差補正の制御は液晶デバイスで行い、焦点位置の制御は他の機構(例えばコリメーターレンズの駆動機構等)で行うというように、収差補正と焦点位置とを別々に制御することができる。その結果、本発明の液晶デバイスを、焦点位置の制御機構を備えた光ピックアップに容易に適用することができる。 Therefore, by satisfying the above conditional expression, it is possible to correct spherical aberration having a high degree of coincidence with the theoretical expression of the higher order component of spherical aberration. In addition, since it is not necessary to divide the first transparent electrode and the aperture electrode when correcting the higher order component of the spherical aberration, the higher order component of the spherical aberration can be corrected with a simple configuration. Further, by satisfying the above conditional expression, the liquid crystal layer can have only an aberration correction function. For example, the aberration correction is controlled by a liquid crystal device, and the focal position is controlled by another mechanism (for example, a collimator lens). The aberration correction and the focal position can be controlled separately, as in the case of using a driving mechanism or the like. As a result, the liquid crystal device of the present invention can be easily applied to an optical pickup having a focal position control mechanism.
特に、条件式;10<D/t1<20をさらに満足していることが望ましい。この場合、球面収差の高次成分の理論式と一致度のより高い球面収差を補正することができるとともに、液晶層に収差補正機能のみを確実に持たせることができる。
In particular, it is desirable that the
また、上記開口電極の液晶層とは反対側には、光束の入射範囲全域を含むように第2の透明電極が形成されており、上記第2の透明電極は、上記開口電極と絶縁層を介して形成されている構成であってもよい。 A second transparent electrode is formed on the opposite side of the aperture electrode from the liquid crystal layer so as to include the entire incident range of the light beam. The second transparent electrode includes the aperture electrode and the insulating layer. The structure currently formed may be sufficient.
この構成では、第1の透明電極、開口電極、第2の透明電極への印加電圧を調整することにより、液晶層の周辺部(光軸から離れた部分)を透過する光に対して、その中心部(光軸に近い部分)を透過する光の位相を進めたり、遅らせたりすることが可能となる。したがって、液晶層を透過する光の位相差の制御範囲を広げて、収差補正の制御範囲を広げることができる。 In this configuration, by adjusting the voltage applied to the first transparent electrode, the aperture electrode, and the second transparent electrode, the light transmitted through the peripheral portion of the liquid crystal layer (the portion away from the optical axis) It is possible to advance or delay the phase of light transmitted through the central portion (portion close to the optical axis). Therefore, the control range of the phase difference of light transmitted through the liquid crystal layer can be expanded, and the control range of aberration correction can be expanded.
また、上記開口電極を第1の開口電極とすると、上記第1の開口電極の液晶層とは反対側には、中央に開口を有する第2の開口電極が形成されており、上記第2の開口電極は、上記第1の開口電極と絶縁層を介して形成されている構成であってもよい。 When the opening electrode is a first opening electrode, a second opening electrode having an opening in the center is formed on the opposite side of the liquid crystal layer of the first opening electrode. The opening electrode may be configured to be formed via the first opening electrode and an insulating layer.
この構成では、第1の透明電極と第1の開口電極との間に電位差を与えることで、球面収差の高次成分を補正することができ、第1の透明電極と第2の開口電極との間に電位差を与えることで、焦点距離を変化させることができる。つまり、この構成では、第1の透明電極、第1の開口電極、第2の開口電極への印加電圧を調整することにより、収差補正と焦点距離とを別々に制御することができる。このように、1つの素子で、収差補正と焦点距離とを両方とも個別に制御できるので、コリメーターレンズの駆動機構のような焦点距離の制御機構がある光ピックアップと、上記制御機構のない光ピックアップとの両方に対応することができる。 In this configuration, by applying a potential difference between the first transparent electrode and the first aperture electrode, higher-order components of spherical aberration can be corrected, and the first transparent electrode, the second aperture electrode, The focal length can be changed by applying a potential difference between the two. That is, in this configuration, the aberration correction and the focal length can be controlled separately by adjusting the voltage applied to the first transparent electrode, the first opening electrode, and the second opening electrode. In this way, both aberration correction and focal length can be individually controlled by one element, so that an optical pickup having a focal length control mechanism such as a collimator lens driving mechanism, and light without the above control mechanism. It can correspond to both pickups.
また、本発明の液晶デバイスは、第1の透明基板と第2の透明基板との間の液晶層に電圧を印加して液晶層の屈折率を変化させ、液晶層を透過する光の位相を変化させることにより、光学系にて発生する収差を補正する液晶デバイスであって、第1の透明基板の液晶層側には、光束の入射範囲全域を含むように第1の透明電極が形成されている一方、第2の透明基板の液晶層側には、中央に開口を有する開口電極が形成されており、上記開口電極は、液晶層と絶縁体を介して形成されており、上記開口電極の開口径をD、上記絶縁体の厚さをt2とすると、
7<D/t2<40
を満足することを特徴としている。
In the liquid crystal device of the present invention, a voltage is applied to the liquid crystal layer between the first transparent substrate and the second transparent substrate to change the refractive index of the liquid crystal layer, and the phase of light transmitted through the liquid crystal layer is changed. In this liquid crystal device, the first transparent electrode is formed on the liquid crystal layer side of the first transparent substrate so as to include the entire incident range of the light beam. On the other hand, an opening electrode having an opening in the center is formed on the liquid crystal layer side of the second transparent substrate, and the opening electrode is formed through a liquid crystal layer and an insulator. Is D, and the thickness of the insulator is t2.
7 <D / t2 <40
It is characterized by satisfying.
上記の構成によれば、第1の透明基板の液晶層側には、光束の入射範囲全域を含むように第1の透明電極が形成されており、第2の透明基板の液晶層側には、開口電極が形成されている。この開口電極は、液晶層と絶縁体を介して形成されている。したがって、この液晶デバイスを例えば光ピックアップに適用し、光源からの光束を液晶デバイスに入射させる構成としたときに、第1の透明電極と開口電極とに電圧を印加して液晶層に電圧を印加すれば、液晶層の屈折率がその半径位置(光軸からの距離)に応じて変化することにより、液晶層を透過する光の位相を上記半径位置に応じて変化させることができる。これにより、液晶デバイスを用いた光学系(光ピックアップ)にて発生する収差を補正することが可能となる。 According to the above configuration, the first transparent electrode is formed on the liquid crystal layer side of the first transparent substrate so as to include the entire incident range of the light flux, and on the liquid crystal layer side of the second transparent substrate. An opening electrode is formed. The opening electrode is formed through a liquid crystal layer and an insulator. Therefore, when this liquid crystal device is applied to, for example, an optical pickup and a light beam from a light source is configured to enter the liquid crystal device, a voltage is applied to the liquid crystal layer by applying a voltage to the first transparent electrode and the aperture electrode. Then, the refractive index of the liquid crystal layer changes according to its radial position (distance from the optical axis), so that the phase of the light transmitted through the liquid crystal layer can be changed according to the radial position. This makes it possible to correct aberrations that occur in an optical system (optical pickup) using a liquid crystal device.
このとき、開口電極の開口径Dと絶縁体の厚さt2との比(D/t2)は、上記条件式を満たすように設定されている。D/t2の値が上限値以上であると、球面収差の高次成分(例えば5次)の理論式と一致度の高い球面収差を補正することが困難となる。一方、D/t2の値が下限値以下であると、液晶層に収差補正機能のみならず、レンズ機能が生じる。この場合、第1の透明電極と開口電極との2種類の電極では、電圧印加によって収差補正と焦点位置とを別々に制御することができない。 At this time, the ratio (D / t2) between the opening diameter D of the opening electrode and the thickness t2 of the insulator is set so as to satisfy the above conditional expression. If the value of D / t2 is equal to or greater than the upper limit value, it is difficult to correct spherical aberration having a high degree of coincidence with the theoretical expression of the higher-order component (for example, fifth order) of spherical aberration. On the other hand, when the value of D / t2 is less than or equal to the lower limit value, not only the aberration correction function but also the lens function occurs in the liquid crystal layer. In this case, with the two types of electrodes, the first transparent electrode and the aperture electrode, the aberration correction and the focal position cannot be controlled separately by applying a voltage.
そこで、上記条件式を満足することにより、球面収差の高次成分の理論式と一致度の高い球面収差を補正することができる。しかも、球面収差の高次成分を補正するにあたり、第1の透明電極や開口電極を分割する必要がないので、簡単な構成で球面収差の高次成分を補正することができる。また、上記条件式を満足することにより、液晶層に収差補正機能のみを持たせることができ、例えば、収差補正の制御は液晶デバイスで行い、焦点位置の制御は他の機構(例えばコリメーターレンズの駆動機構等)で行うというように、収差補正と焦点位置とを別々に制御することができる。その結果、本発明の液晶デバイスを、焦点位置の制御機構を備えた光ピックアップに容易に適用することができる。 Therefore, by satisfying the above conditional expression, it is possible to correct spherical aberration having a high degree of coincidence with the theoretical expression of the higher order component of spherical aberration. In addition, since it is not necessary to divide the first transparent electrode and the aperture electrode when correcting the higher order component of the spherical aberration, the higher order component of the spherical aberration can be corrected with a simple configuration. Further, by satisfying the above conditional expression, the liquid crystal layer can have only an aberration correction function. For example, the aberration correction is controlled by a liquid crystal device, and the focal position is controlled by another mechanism (for example, a collimator lens). The aberration correction and the focal position can be controlled separately, as in the case of using a driving mechanism or the like. As a result, the liquid crystal device of the present invention can be easily applied to an optical pickup having a focal position control mechanism.
特に、条件式;10<D/t2<20をさらに満足していることが望ましい。この場合、球面収差の高次成分の理論式と一致度のより高い球面収差を補正することができるとともに、液晶層に収差補正機能のみを確実に持たせることができる。 In particular, it is desirable that the conditional expression; 10 <D / t2 <20 is further satisfied. In this case, it is possible to correct spherical aberration having a higher degree of coincidence with the theoretical expression of the higher-order component of spherical aberration, and it is possible to reliably provide only the aberration correction function to the liquid crystal layer.
また、第2の透明基板の液晶層とは反対側には、光束の入射範囲全域を含むように第2の透明電極が形成されている構成であってもよい。また、第2の透明基板の液晶層側には、光束の入射範囲全域を含むように第2の透明電極が形成されており、上記第2の透明電極は、上記開口電極と絶縁層を介して形成されている構成であってもよい。 Alternatively, the second transparent electrode may be formed on the opposite side of the second transparent substrate from the liquid crystal layer so as to include the entire incident range of the light flux. Further, a second transparent electrode is formed on the liquid crystal layer side of the second transparent substrate so as to include the entire incident range of the light beam, and the second transparent electrode is interposed through the opening electrode and the insulating layer. The structure currently formed may be sufficient.
これらの構成では、第1の透明電極、開口電極、第2の透明電極への印加電圧を調整することにより、液晶層の周辺部(光軸から離れた部分)を透過する光に対して、その中心部(光軸に近い部分)を透過する光の位相を進めたり、遅らせたりすることが可能となる。したがって、液晶層を透過する光の位相差の制御範囲を広げて、収差補正の制御範囲を広げることができる。 In these configurations, by adjusting the voltage applied to the first transparent electrode, the opening electrode, and the second transparent electrode, the light transmitted through the peripheral portion of the liquid crystal layer (part away from the optical axis) It becomes possible to advance or delay the phase of light transmitted through the central portion (portion close to the optical axis). Therefore, the control range of the phase difference of light transmitted through the liquid crystal layer can be expanded, and the control range of aberration correction can be expanded.
また、上記開口電極を第1の開口電極とすると、第2の透明基板の液晶層とは反対側に、中央に開口を有する第2の開口電極が形成されている構成であってもよい。 Further, when the opening electrode is a first opening electrode, a second opening electrode having an opening in the center may be formed on the opposite side of the liquid crystal layer of the second transparent substrate.
この構成では、第1の透明電極と第1の開口電極との間に電位差を与えることで、球面収差の高次成分を補正することができ、第1の透明電極と第2の開口電極との間に電位差を与えることで、焦点距離を変化させることができる。つまり、この構成では、第1の透明電極、第1の開口電極、第2の開口電極への印加電圧を調整することにより、収差補正と焦点距離とを別々に制御することができる。このように、1つの素子で、収差補正と焦点距離とを両方とも個別に制御できるので、コリメーターレンズの駆動機構のような焦点距離の制御機構がある光ピックアップと、上記制御機構のない光ピックアップとの両方に対応することができる。 In this configuration, by applying a potential difference between the first transparent electrode and the first aperture electrode, higher-order components of spherical aberration can be corrected, and the first transparent electrode, the second aperture electrode, The focal length can be changed by applying a potential difference between the two. That is, in this configuration, the aberration correction and the focal length can be controlled separately by adjusting the voltage applied to the first transparent electrode, the first opening electrode, and the second opening electrode. In this way, both aberration correction and focal length can be individually controlled by one element, so that an optical pickup having a focal length control mechanism such as a collimator lens driving mechanism, and light without the above control mechanism. It can correspond to both pickups.
また、上述した絶縁体は、ガラスで構成されていることが望ましい。この場合、デバイスを簡易に作製することができる。 The insulator described above is preferably made of glass. In this case, the device can be easily manufactured.
また、上述した絶縁層は、窒化シリコン、二酸化シリコン、ポリイミドのいずれかで構成されていることが望ましい。この場合、絶縁層を例えばガラスで構成した場合に比べて、デバイスの厚さを容易に薄くすることができる。 The insulating layer described above is preferably made of silicon nitride, silicon dioxide, or polyimide. In this case, the thickness of the device can be easily reduced as compared with the case where the insulating layer is made of, for example, glass.
また、本発明の光ピックアップは、上述した本発明の液晶デバイスを備えていることを特徴としている。これにより、収差補正の制御は液晶デバイスで行い、焦点位置の制御は他の機構(例えばコリメーターレンズの駆動機構等)で行うというように、収差補正と焦点位置とを別々に制御することができる。 The optical pickup of the present invention is characterized by including the above-described liquid crystal device of the present invention. As a result, the aberration correction and the focal position can be controlled separately, such that the aberration correction is controlled by a liquid crystal device and the focal position is controlled by another mechanism (for example, a collimator lens driving mechanism). it can.
本発明によれば、球面収差の高次成分の理論式と一致度の高い球面収差を補正することができる。しかも、球面収差の高次成分を補正するにあたり、第1の透明電極や開口電極を分割する必要がないので、簡単な構成で球面収差の高次成分を補正することができる。また、液晶層に収差補正機能のみを持たせることができ、収差補正と焦点位置とを別々に制御することができる。その結果、本発明の液晶デバイスを、焦点位置の制御機構を備える光ピックアップに容易に適用することができる。 According to the present invention, it is possible to correct spherical aberration having a high degree of coincidence with the theoretical formula of the higher-order component of spherical aberration. In addition, since it is not necessary to divide the first transparent electrode and the aperture electrode when correcting the higher order component of the spherical aberration, the higher order component of the spherical aberration can be corrected with a simple configuration. In addition, the liquid crystal layer can have only an aberration correction function, and the aberration correction and the focal position can be controlled separately. As a result, the liquid crystal device of the present invention can be easily applied to an optical pickup having a focal position control mechanism.
〔実施の形態1〕
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(1.光ピックアップの構成)
図2は、本実施形態に係る光ピックアップの概略の構成を示す説明図である。この光ピックアップは、光源1・2・3と、ビームスプリッタ4・5・6と、コリメーターレンズ7と、調整レンズ8と、コリメーターレンズ9と、ハーフミラー10と、液晶デバイス11と、1/4波長板12と、集光レンズ(対物レンズ)13と、受光素子14・15とを備えている。
(1. Configuration of optical pickup)
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the optical pickup according to the present embodiment. This optical pickup includes
光源1・2・3は、例えばレーザーダイオードで構成されており、光ディスクDに向けて光を出射する。本実施形態では、光源1は、CDに対応する波長(例えば785nm)の光を出射し、光源2は、DVDに対応する波長(例えば660nm)の光を出射し、光源3は、次世代DVD(Blu-ray Disc、HD(High Definition )DVD)に対応する波長(例えば405nm)の光を出射する。これにより、光ディスクDとして、CD、DVD、次世代DVDのいずれを用いることも可能となっている。
The
なお、CD、DVD、次世代DVDに対応する波長を出射する光源は、光源1・2・3のいずれかであればよく、例えば、CDに対応する波長を出射する光源は、光源1に限定されるわけではない。
The light source that emits a wavelength corresponding to CD, DVD, or next-generation DVD may be any one of
ビームスプリッタ4・5は、それぞれ、光源1・2からの光を光ディスクD方向に反射させる一方、光ディスクDからの戻り光を透過させる。ビームスプリッタ6は、光源3からの光を透過させる一方、光ディスクDからの戻り光を反射させる。コリメーターレンズ7は、光源1・2からの光(発散光)を集光して略平行光にする。調整レンズ8は、コリメーターレンズ7とともに、光源2からの光を集光して略平行光にする。コリメーターレンズ9は、光源3からの光(発散光)を集光して略平行光にする。なお、コリメーターレンズ7・9および調整レンズ8は、光ディスクDに照射される光の集光位置を、用いる光ディスクDに応じて変化させるために、図示しない駆動機構によって駆動制御される。ハーフミラー10は、光源1・2からの光を透過させて光ディスクDに導き、光源3から光を反射させて光ディスクDに導く。
The
液晶デバイス11は、収差補正機能を有する収差補正素子であるが、その詳細については後述する。1/4波長板12は、光源1・2・3から出射される光(直線偏光)を円偏光に変換する一方、光ディスクDからの戻り光(円偏光)を、入射時とは直交する偏光方向の直線偏光に変換する。集光レンズ13は、入射光を光ディスクDの情報記録面に集光させる。受光素子14・15は、光ディスクDからの戻り光を受光し、光ディスクDの記録再生時に、サーボ信号(フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号)、情報信号、収差信号等を検出する。
The
上記の構成において、光源1から出射される直線偏光は、ビームスプリッタ4にて反射され、ビームスプリッタ5を透過してコリメーターレンズ7に入射し、そこで略平行光に変換され、ハーフミラー10を透過して液晶デバイス11に入射する。また、光源2から出射される直線偏光は、調整レンズ8を透過し、ビームスプリッタ5にて反射されてコリメーターレンズ7に入射する。光源2からの光は、調整レンズ8およびコリメーターレンズ7によって略平行光に変換された後、ハーフミラー10を透過して液晶デバイス11に入射する。また、光源3から出射される直線偏光は、ビームスプリッタ6を透過し、コリメーターレンズ9にて略平行光に変換され、ハーフミラー10にて反射されて液晶デバイス11に入射する。液晶デバイス11に入射した光は、そこで後述する球面収差の高次成分が補正されて出射され、1/4波長板12にて円偏光に変換された後、集光レンズ13によって光ディスクDの情報記録面上に集光される。
In the above configuration, the linearly polarized light emitted from the light source 1 is reflected by the
光ディスクDからの戻り光は、再び集光レンズ13を介して1/4波長板12に入射し、そこで入射時とは直交する偏光方向の直線偏光に変換され、液晶デバイス11を介してハーフミラー10に入射する。ここで、光ディスクDからの戻り光が、CDまたはDVDに対応する波長の光(785nm、660nm)であれば、上記戻り光はハーフミラー10をそのまま透過し、コリメーターレンズ7、ビームスプリッタ5・4を順に透過して受光素子14にて受光され、そこで電気信号に変換される。また、光ディスクDからの戻り光が、次世代DVDに対応する波長(405nm)の光であれば、上記戻り光はハーフミラー10にて反射され、コリメーターレンズ9を透過し、ビームスプリッタ6にて反射されて受光素子15にて受光され、そこで電気信号に変換される。
The return light from the optical disk D is incident again on the quarter-
(2.液晶デバイスの構成)
次に、液晶デバイス11の詳細について説明する。
図1(a)(b)(c)は、それぞれ、液晶デバイス11の平面図、断面図、半径位置(光軸からの距離)と透過光の位相との関係を示すグラフである。この液晶デバイス11は、第1の透明基板21と第2の透明基板22との間の液晶層23に電圧を印加して液晶層23の屈折率を変化させ、液晶層23を透過する光の位相を変化させることにより、光学系にて発生する収差を補正する収差補正デバイスである。以下、液晶デバイス11の具体的構成について説明する。
(2. Configuration of liquid crystal device)
Next, details of the
1A, 1B, and 1C are a plan view, a cross-sectional view, and a graph showing the relationship between the radial position (distance from the optical axis) and the phase of transmitted light, respectively, of the
液晶デバイス11において、第1の透明基板21および第2の透明基板22は、例えばガラスで構成されている。第1の透明基板21の液晶層23側には、透明な第1の透明電極24が形成されている。本実施形態では、第1の透明電極24は、第1の透明基板21の液晶層23側の面全体に形成されている。これにより、第1の透明電極24は、光束の入射範囲全域を含むように形成されることになり、液晶デバイス11に入射した光束は、その全部が第1の透明電極24を透過するようになる。
In the
一方、第2の透明基板22の液晶層23とは反対側には、中央に開口を有する透明な開口電極25(第1の開口電極)が形成されている。本実施形態では、開口電極25は、その開口径が入射光束の光束径よりも大きくなるように形成されており、入射光束の光路上には位置していない。
On the other hand, on the opposite side of the second
上記の第1の透明電極24および開口電極25には、電圧印加手段20が接続されている。液晶層23の液晶分子は一定電圧が印加されると固着してしまうので、これを回避するために、第1の透明電極24および開口電極25には、電圧印加手段20によって交流電圧が印加される。
A
また、液晶層23は、第1の透明基板21と第2の透明基板22との間でシール材26によってシールされている。なお、第1の透明電極24の液晶層23側および第2の透明基板22の液晶層23側には、図示しない配向膜が形成されている。
The
この構成では、電圧印加手段20により、第1の透明電極24と開口電極25とに電圧を印加して液晶層23に電圧を印加すれば、液晶層23の屈折率がその半径位置に応じて変化する。つまり、開口電極25が中央に開口を有して形成されていることにより、電圧印加時には、液晶層23の周辺部(光軸より離れた部位)に強い電界がかかり、中央部(光軸に近い部位)には弱い電界がかかる。これにより、周辺部から中央部にかけて液晶層23の屈折率が滑らかに変化し、液晶層23を透過する光の位相が上記半径位置に応じて変化する。したがって、第1の透明電極24および開口電極25に印加する電圧を制御すれば、光ピックアップを構成する他の光学素子に起因して発生する球面収差を補正することが可能となる。
In this configuration, when a voltage is applied to the first
また、本実施形態では、開口電極25が光路中に位置していないので、液晶デバイス11を透過する光の透過率の低下を回避することができる。
In the present embodiment, since the
(3.D/t1の制限について)
本実施形態では、開口電極25の開口径をDとし、第2の透明基板22の厚さをt1としたときに、以下の条件式(1)を満足するように液晶デバイス11が構成されている。
7<D/t1<40 ・・・(1)
(3. Restriction on D / t1)
In the present embodiment, the
7 <D / t1 <40 (1)
球面収差の高次成分として5次の球面収差を考えると、5次の球面収差の理論式は、ゼルニケの多項式を用いて以下のように表現することができる。
球面収差y=20・r6−30・r4+12・r2−1
ただし、r:円形瞳の半径(mm)
D/t1の値が上限値以上であると、上記理論式と一致度の高い球面収差を補正することが困難となる。
Considering fifth-order spherical aberration as a higher-order component of spherical aberration, a theoretical expression of fifth-order spherical aberration can be expressed as follows using a Zernike polynomial.
Spherical aberration y = 20 · r 6 −30 · r 4 + 12 · r 2 −1
Where r: radius of circular pupil (mm)
If the value of D / t1 is greater than or equal to the upper limit value, it will be difficult to correct spherical aberration having a high degree of coincidence with the above theoretical formula.
一方、D/t1の値が下限値以下であると、液晶層23に電圧を印加して液晶層23の屈折率を変化させたときに、液晶層23に収差補正機能のみならず、焦点距離を変化させるレンズ機能が生じる。本実施形態のように、焦点位置を調整すべく、調整レンズ8やコリメーターレンズ7・9の駆動機構を有する光ピックアップでは、ある媒体に対して集光状態を最良にすると、別の媒体では球面収差の発生状態が変わり、集光状態が悪くなることがあることから、収差補正と焦点位置とを別々に制御できる構成が望ましい。つまり、焦点距離を変化させる機能は専ら上記駆動機構に持たせ、収差補正機能のみを液晶デバイス11に持たせ、収差補正と焦点位置とを別々に制御できるようにすることが望ましい。
On the other hand, when the value of D / t1 is less than or equal to the lower limit, when the voltage is applied to the
なお、本実施形態の液晶デバイス11は、電極として、第1の透明電極24と開口電極25との2種類の電極しか有しておらず、それゆえ、液晶デバイス11単独で、電圧制御によって収差補正と焦点位置とを別々に制御することはできない。
Note that the
したがって、上述の条件式(1)を満足するように液晶デバイス11を構成することにより、球面収差の高次成分の理論式と一致度の高い球面収差を補正することができる。しかも、球面収差の高次成分を補正するにあたり、第1の透明電極24や開口電極25を分割する必要がないので、簡単な構成で球面収差の高次成分を補正することができる。
Therefore, by configuring the
また、上記条件式(1)を満足することにより、液晶層23に収差補正機能のみを持たせることができる。これにより、収差補正の制御は液晶デバイス11で行い、焦点位置の制御は他の機構(調整レンズ8やコリメーターレンズ7・9の駆動機構)で行うことができ、収差補正と焦点位置とを別々に制御することができる。その結果、本発明の液晶デバイス11を、焦点位置の制御機構を備える光ピックアップに容易に適用することができる。
Further, by satisfying the conditional expression (1), the
特に、球面収差の高次成分の理論式と一致度のより高い球面収差を補正するとともに、液晶層23に収差補正機能のみを確実に持たせるためには、以下の条件式(2)を満足するように液晶デバイス11を構成することが望ましい。
10<D/t1<20 ・・・(2)
In particular, in order to correct spherical aberration having a higher degree of coincidence with the theoretical expression of the higher-order component of spherical aberration, and to ensure that the
10 <D / t1 <20 (2)
なお、以上の説明から分かるように、D/t1の値は、40未満であればよく、20未満であることが望ましい。また、D/t1の値は、7よりも大きければよく、10よりも大きいことが望ましい。したがって、本発明の効果を得るための条件式は、上記の上限値および下限値の組み合わせで設定することも可能である。つまり、本発明の効果を得るための条件式は、以下のいずれの条件式であっても構わない。
7<D/t1<20
10<D/t1<40
As can be seen from the above description, the value of D / t1 may be less than 40, and is preferably less than 20. Further, the value of D / t1 may be larger than 7, and is desirably larger than 10. Therefore, the conditional expression for obtaining the effect of the present invention can be set by a combination of the above upper limit value and lower limit value. In other words, the conditional expression for obtaining the effect of the present invention may be any of the following conditional expressions.
7 <D / t1 <20
10 <D / t1 <40
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態1と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to the drawings. For convenience of explanation, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same member numbers, and the description thereof is omitted.
図3(a)(b)は、それぞれ、本実施形態の液晶デバイス11の平面図および断面図である。本実施形態の液晶デバイス11は、液晶層23に対して第1の透明基板21とは反対側の層構成が、実施の形態1の液晶デバイス11とは異なっており、それ以外の構成は実施の形態1の液晶デバイス11と同様である。
3A and 3B are a plan view and a cross-sectional view of the
より具体的には、本実施形態では、開口電極25が、第2の透明基板22の液晶層23側に形成されている。この開口電極25は、液晶層23と絶縁体27を介して形成されている。絶縁体27は、例えば薄板状のガラスで構成されている。また、絶縁体27と第2の透明基板22との間であって、開口電極25の開口領域内には、絶縁層28が形成されている。絶縁層28は、絶縁体27と第2の透明基板22とを接着する接着層として機能している。
More specifically, in this embodiment, the opening
本実施形態では、開口電極25の開口径をD、絶縁体27の厚さをt2としたとき、以下の条件式(3)を満足するように液晶デバイス11が構成されている。
7<D/t2<40 ・・・(3)
In the present embodiment, when the opening diameter of the opening
7 <D / t2 <40 (3)
D/t2の値が上限値以上であると、実施の形態1で示した球面収差の高次成分の理論式と一致度の高い球面収差を補正することが困難となる。一方、D/t2の値が下限値以下であると、液晶層23に電圧を印加して液晶層23の屈折率を変化させたときに、液晶層23に収差補正機能のみならず、焦点距離を変化させるレンズ機能が生じる。なお、本実施形態の液晶デバイス11においても、実施の形態1と同様に、電極は、第1の透明電極24と開口電極25との2種類であるため、液晶デバイス11において、電圧制御によって収差補正と焦点位置とを別々に制御することはできない。
If the value of D / t2 is equal to or greater than the upper limit value, it is difficult to correct spherical aberration having a high degree of coincidence with the theoretical expression of the higher-order component of spherical aberration shown in the first embodiment. On the other hand, when the value of D / t2 is less than or equal to the lower limit value, when the voltage is applied to the
したがって、上述の条件式(3)を満足するように液晶デバイス11を構成することにより、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。つまり、簡単な構成で、球面収差の高次成分の理論式と一致度の高い球面収差を補正することができる。また、液晶層23に収差補正機能のみを持たせることができ、収差補正と焦点位置とを別々に制御することができる。その結果、本発明の液晶デバイス11を、焦点位置の制御機構を備える光ピックアップに容易に適用することができる。
Therefore, by configuring the
特に、球面収差の高次成分の理論式と一致度のより高い球面収差を補正するとともに、液晶層23に収差補正機能のみを確実に持たせるためには、以下の条件式(4)を満足するように液晶デバイス11を構成することが望ましい。
10<D/t2<20 ・・・(4)
In particular, in order to correct spherical aberration having a higher degree of coincidence with the theoretical expression of the higher-order component of spherical aberration and to ensure that the
10 <D / t2 <20 (4)
なお、以上のことから、本実施形態では、D/t2の値は、40未満であればよく、20未満であることが望ましい。また、D/t2の値は、7よりも大きければよく、10よりも大きいことが望ましい。したがって、本発明の効果を得るための条件式は、上記の上限値および下限値の組み合わせで設定することも可能であり、以下のいずれの条件式であってもよいと言える。
7<D/t2<20
10<D/t2<40
In addition, from the above, in this embodiment, the value of D / t2 should just be less than 40, and it is desirable that it is less than 20. Further, the value of D / t2 only needs to be larger than 7, and is desirably larger than 10. Therefore, the conditional expression for obtaining the effect of the present invention can be set by a combination of the above upper limit value and lower limit value, and can be said to be any of the following conditional expressions.
7 <D / t2 <20
10 <D / t2 <40
また、本実施形態では、絶縁体27をガラスで形成しているので、他の材料で形成する場合に比べて、液晶デバイス11を簡易に作製することができる。
Moreover, in this embodiment, since the
〔実施の形態3〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態1・2と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
The following will describe still another embodiment of the present invention with reference to the drawings. For convenience of explanation, the same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same member numbers, and description thereof is omitted.
図4(a)(b)(c)は、それぞれ、本実施形態の液晶デバイス11の平面図、断面図、半径位置と透過光の位相との関係を示すグラフである。本実施形態の液晶デバイス11は、第2の透明基板22の液晶層23とは反対側に第2の透明電極29を形成し、開口電極25を光束の入射範囲内にはみ出すように形成した以外は、実施の形態2の液晶デバイス11と同様の構成である。
4A, 4B, and 4C are a plan view, a cross-sectional view, and a graph showing the relationship between the radial position and the phase of transmitted light, respectively, of the
上記の第2の透明電極29は、第2の透明基板22の液晶層23とは反対側の面全体に形成されている。これにより、第2の透明電極29は、光束の入射範囲全域を含むように形成されることになり、液晶デバイス11に入射した光束は、その全部が第2の透明電極29を透過するようになる。第1の透明電極24、開口電極25および第2の透明電極29は、電圧印加手段20に接続されている。
The second
本実施形態では、第1の透明電極24と開口電極25との電位差をV1とし、第1の透明電極24と第2の透明電極29との電位差をV2としたとき、V1>V2となるように、第1の透明電極24、開口電極25および第2の透明電極29に電圧を印加すれば、液晶層23の光軸付近と周辺部とで透過光に図1(c)と同様の位相差が生じる。一方、V1≦V2となるように、第1の透明電極24、開口電極25および第2の透明電極29に電圧を印加すれば、液晶層23の光軸付近と周辺部とで透過光に図4(c)に示すような位相差が生じる。つまり、V1≦V2の場合は、V1>V2のときの位相パターンとは逆の位相パターンが得られる。
In this embodiment, when the potential difference between the first
このように、第2の透明電極29をさらに設けることにより、液晶層23の周辺部を透過する光に対して、その中心部を透過する光の位相を進めたり、遅らせたりすることが可能となる。したがって、本実施形態の構成によれば、液晶層23を透過する光の位相差の制御範囲を広げて、収差補正の制御範囲を広げることができる。つまり、本実施形態では、光路中に第2の透明電極29が必要となるが、実施の形態1または2の構成に比べて広い範囲で収差補正を行うことができる。
Thus, by further providing the second
なお、本実施形態において、開口電極25を光束の入射範囲内にはみ出すように形成したのは、第2の透明電極29を形成することによって小さくなる、液晶層23の周辺部を透過する光の位相と、その中心部を透過する光の位相との差を、図4(c)に示すように大きくするためである。
In the present embodiment, the reason why the
〔実施の形態4〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態1〜3と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 4]
The following will describe still another embodiment of the present invention with reference to the drawings. For convenience of explanation, the same components as those in the first to third embodiments are denoted by the same member numbers, and description thereof is omitted.
図5(a)(b)は、それぞれ、本実施形態の液晶デバイス11の平面図および断面図である。本実施形態の液晶デバイス11は、第2の透明電極29を第2の透明基板22の液晶層23側に形成し、かつ、第2の透明電極29を開口電極25および絶縁体27と絶縁層28を介して液晶層23とは反対側に形成した以外は、実施の形態3の液晶デバイス11と同様の構成である。
5A and 5B are a plan view and a cross-sectional view of the
本実施形態では、絶縁層28の厚さが実施の形態3とは異なるが、第1の透明電極24と開口電極25との電位差V1、および第1の透明電極24と第2の透明電極29との電位差V2を制御することによって、液晶層23の周辺部を透過する光に対して、その中心部を透過する光の位相を進めたり、遅らせたりすることが可能な点は、実施の形態3と全く同様である。よって、本実施形態の構成によっても、実施の形態3の場合と同様に、液晶層23を透過する光の位相差の制御範囲を広げて、収差補正の制御範囲を広げることができる。
In the present embodiment, the thickness of the insulating
また、絶縁層28としては、例えば、窒化シリコン(Si3N4)、二酸化シリコン(SiO2)、ポリイミドのいずれかで構成することが可能である。このような材料で絶縁層28を形成すれば、開口電極25と第2の透明電極29との間の絶縁層28をガラスで形成する場合に比べて、開口電極25と第2の透明電極29との間を容易に狭めることができ、デバイス全体を容易に薄型化することができる。
The insulating
〔実施の形態5〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態1〜4と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 5]
The following will describe still another embodiment of the present invention with reference to the drawings. For convenience of explanation, the same components as those in the first to fourth embodiments are denoted by the same member numbers, and the description thereof is omitted.
図6(a)(b)は、それぞれ、本実施形態の液晶デバイス11の平面図および断面図である。本実施形態の液晶デバイス11は、実施の形態1の構成において、開口電極25の液晶層23とは反対側に第2の透明電極29を形成し、かつ、この第2の透明電極29を開口電極25および第2の透明基板22と絶縁層28を介して液晶層23とは反対側に形成したものである。
6A and 6B are a plan view and a cross-sectional view of the
第2の透明電極29は、光束の入射範囲全域を含むように、絶縁層28上に形成されている。これにより、液晶デバイス11に入射した光束は、その全部が第2の透明電極29を透過する。第1の透明電極24、開口電極25および第2の透明電極29は、電圧印加手段20に接続されている。
The second
本実施形態においても、実施の形態3または4と同様に、第1の透明電極24と開口電極25との電位差V1、および第1の透明電極24と第2の透明電極29との電位差V2を制御することによって、液晶層23の周辺部を透過する光に対して、その中心部を透過する光の位相を進めたり、遅らせたりすることができる。したがって、本実施形態の構成によっても、実施の形態3または4の場合と同様に、液晶層23を透過する光の位相差の制御範囲を広げて、収差補正の制御範囲を広げることができる。
Also in the present embodiment, as in the third or fourth embodiment, the potential difference V1 between the first
なお、本実施形態では、開口電極25は、光束の入射範囲内にはみ出すように形成されているが、その理由は、実施の形態3で説明した通りである。すなわち、第2の透明電極29を形成することによって小さくなる、液晶層23の周辺部を透過する光の位相と、その中心部を透過する光の位相との差を大きくするためである。
In the present embodiment, the
〔実施の形態6〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態1〜5と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 6]
The following will describe still another embodiment of the present invention with reference to the drawings. For convenience of explanation, the same components as those in the first to fifth embodiments are denoted by the same member numbers, and the description thereof is omitted.
図7(a)(b)は、それぞれ、本実施形態の液晶デバイス11の平面図および断面図である。本実施形態の液晶デバイス11は、実施の形態2の構成において、第2の透明基板22の液晶層23とは反対側に、中央に開口を有する開口電極30(第2の開口電極)を形成したものである。第1の透明電極24、開口電極25および開口電極30は、電圧印加手段20に接続されている。
7A and 7B are a plan view and a cross-sectional view of the
この構成では、第1の透明電極24と開口電極25との間に電位差を与えることで、球面収差の高次成分を補正することができる。また、第1の透明電極24と開口電極30との間に電位差を与えることで、焦点距離を変化させることができる。つまり、この構成では、第1の透明電極24、開口電極25・30への印加電圧を調整することにより、収差補正と焦点距離とを別々に制御することができる。このように、1つの素子で、収差補正と焦点距離とを両方とも個別に制御できるので、コリメーターレンズ7・9および調整レンズ8の駆動機構のような焦点距離の制御機構がある光ピックアップと、上記制御機構のない光ピックアップとの両方に対応することができる。
In this configuration, a high-order component of spherical aberration can be corrected by applying a potential difference between the first
〔実施の形態7〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態1〜6と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 7]
The following will describe still another embodiment of the present invention with reference to the drawings. For convenience of explanation, the same components as those in the first to sixth embodiments are denoted by the same member numbers, and description thereof is omitted.
図8(a)(b)は、それぞれ、本実施形態の液晶デバイス11の平面図および断面図である。本実施形態の液晶デバイス11は、実施の形態1の構成において、開口電極25の液晶層23とは反対側に、中央に開口を有する開口電極30を形成し、かつ、開口電極30を開口電極25および第2の透明基板22と絶縁層28を介して形成したものである。第1の透明電極24、開口電極25および開口電極30は、電圧印加手段20に接続されている。
8A and 8B are a plan view and a cross-sectional view of the
本実施形態の構成においても、実施の形態6と同様に、第1の透明電極24と開口電極25との間に電位差を与えることで、球面収差の高次成分を補正することができ、第1の透明電極24と開口電極30との間に電位差を与えることで、焦点距離を変化させることができる。したがって、本実施形態の構成によっても、コリメーターレンズ7・9および調整レンズ8の駆動機構がある光ピックアップと、上記制御機構のない光ピックアップとの両方に対応することができる。
Also in the configuration of the present embodiment, as in the sixth embodiment, by applying a potential difference between the first
なお、以上の各実施の形態で説明した構成を適宜組み合わせて液晶デバイス11を構成することも勿論可能である。例えば、第2の透明電極29を設ける実施の形態3〜5の構成に、開口電極30を設ける実施の形態6または7の構成を組み合わせて液晶デバイス11を構成することも可能である。この場合、開口電極30と第2の透明電極29との間に、必要に応じて絶縁層を設けてもよい。
Of course, the
11 液晶デバイス
21 第1の透明基板
22 第2の透明基板
23 液晶層
24 第1の透明電極
25 開口電極(第1の開口電極)
27 絶縁体
28 絶縁層
29 第2の透明電極
30 開口電極(第2の開口電極)
DESCRIPTION OF
27
Claims (10)
第1の透明基板の液晶層側には、光束の入射範囲全域を含むように第1の透明電極が形成されている一方、第2の透明基板の液晶層とは反対側には、中央に開口を有する開口電極が形成されており、
上記開口電極の開口径をD、第2の透明基板の厚さをt1とすると、
7<D/t1<40
を満足することを特徴とする液晶デバイス。 By applying a voltage to the liquid crystal layer between the first transparent substrate and the second transparent substrate to change the refractive index of the liquid crystal layer and to change the phase of light transmitted through the liquid crystal layer, the optical system A liquid crystal device for correcting the generated aberration,
On the liquid crystal layer side of the first transparent substrate, a first transparent electrode is formed so as to include the entire incident range of the light beam, while on the opposite side of the liquid crystal layer of the second transparent substrate, in the center. An opening electrode having an opening is formed;
When the opening diameter of the opening electrode is D and the thickness of the second transparent substrate is t1,
7 <D / t1 <40
A liquid crystal device characterized by satisfying
をさらに満足することを特徴とする請求項1に記載の液晶デバイス。 10 <D / t1 <20
The liquid crystal device according to claim 1, further satisfying:
上記第2の透明電極は、上記開口電極と絶縁層を介して形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の液晶デバイス。 On the side opposite to the liquid crystal layer of the aperture electrode, a second transparent electrode is formed so as to include the entire incident range of the light beam,
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the second transparent electrode is formed through the opening electrode and an insulating layer.
第1の透明基板の液晶層側には、光束の入射範囲全域を含むように第1の透明電極が形成されている一方、第2の透明基板の液晶層側には、中央に開口を有する開口電極が形成されており、The first transparent electrode is formed on the liquid crystal layer side of the first transparent substrate so as to include the entire incident range of the light flux, while the liquid crystal layer side of the second transparent substrate has an opening in the center. An opening electrode is formed,
上記開口電極は、液晶層と絶縁体を介して形成されており、The opening electrode is formed through a liquid crystal layer and an insulator,
上記開口電極の開口径をD、上記絶縁体の厚さをt2とすると、When the opening diameter of the opening electrode is D and the thickness of the insulator is t2,
7<D/t2<407 <D / t2 <40
を満足することを特徴とする液晶デバイス。A liquid crystal device characterized by satisfying
をさらに満足することを特徴とする請求項4に記載の液晶デバイス。The liquid crystal device according to claim 4, further satisfying:
上記第2の透明電極は、上記開口電極と絶縁層を介して形成されていることを特徴とする請求項4または5に記載の液晶デバイス。The liquid crystal device according to claim 4, wherein the second transparent electrode is formed through the opening electrode and an insulating layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005328763A JP4581969B2 (en) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | Liquid crystal device and optical pickup |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005328763A JP4581969B2 (en) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | Liquid crystal device and optical pickup |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007134023A JP2007134023A (en) | 2007-05-31 |
JP4581969B2 true JP4581969B2 (en) | 2010-11-17 |
Family
ID=38155539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005328763A Expired - Fee Related JP4581969B2 (en) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | Liquid crystal device and optical pickup |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4581969B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013115383A1 (en) * | 2012-02-03 | 2013-08-08 | シチズンホールディングス株式会社 | Phase modulation device and laser microscope |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002073610A1 (en) * | 2001-03-12 | 2002-09-19 | Sony Corporation | Optical head, optical device, and aberration correcting element |
JP2003030891A (en) * | 2001-07-12 | 2003-01-31 | Sony Corp | Optical pickup |
WO2005036242A1 (en) * | 2003-10-14 | 2005-04-21 | Binit Corporation | Liquid crystal aberration correcting element |
JP2005275185A (en) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Citizen Watch Co Ltd | Optical phase correcting element and optical head device |
JP2007114248A (en) * | 2005-10-18 | 2007-05-10 | Konica Minolta Holdings Inc | Liquid crystal device and optical pickup |
-
2005
- 2005-11-14 JP JP2005328763A patent/JP4581969B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002073610A1 (en) * | 2001-03-12 | 2002-09-19 | Sony Corporation | Optical head, optical device, and aberration correcting element |
JP2003030891A (en) * | 2001-07-12 | 2003-01-31 | Sony Corp | Optical pickup |
WO2005036242A1 (en) * | 2003-10-14 | 2005-04-21 | Binit Corporation | Liquid crystal aberration correcting element |
JP2005275185A (en) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Citizen Watch Co Ltd | Optical phase correcting element and optical head device |
JP2007114248A (en) * | 2005-10-18 | 2007-05-10 | Konica Minolta Holdings Inc | Liquid crystal device and optical pickup |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007134023A (en) | 2007-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7787063B2 (en) | Optical element and optical pickup | |
JP4621964B2 (en) | Optical pickup device, recording / reproducing device, and correction method of spherical aberration fluctuation in optical pickup device | |
JP2002237076A (en) | Aberration correcting device | |
EP1995725B1 (en) | Optical pickup device | |
JP4170712B2 (en) | Spherical aberration corrector | |
EP1950755B1 (en) | Optical pickup | |
JP5291906B2 (en) | Objective optical element and optical head device | |
US20070115767A1 (en) | Optical pickup device | |
JP4581969B2 (en) | Liquid crystal device and optical pickup | |
JP2005512254A (en) | Optical scanning device | |
JP4180564B2 (en) | Optical pickup device | |
JP4792910B2 (en) | Liquid crystal device and optical pickup | |
JP3904893B2 (en) | Optical pickup device | |
JP2004152446A (en) | Optical pickup device and liquid crystal element | |
JP4530884B2 (en) | Optical pickup device and optical disk drive device using the same | |
JP4312214B2 (en) | Optical pickup device | |
JP2004079117A (en) | Information recording and reproducing device | |
JP2010140550A (en) | Liquid crystal element and optical system for optical pickup | |
JP2008010062A (en) | Optical element and optical pickup | |
JP4339222B2 (en) | Optical pickup device | |
JPWO2004100139A1 (en) | Optical head device, manufacturing method thereof, and optical information recording / reproducing device | |
US20070047422A1 (en) | Compatible optical pickup and an optical recording and/or reproducing apparatus employing a compatible optical pickup | |
JP4149355B2 (en) | Optical pickup device and optical recording / reproducing device | |
JP2006216189A (en) | Optical pickup apparatus | |
WO2010023835A1 (en) | Liquid crystal element and optical pickup optical system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081029 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100513 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100518 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100712 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100803 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100816 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130910 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |