JP4792910B2 - 液晶デバイスおよび光ピックアップ - Google Patents
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Description
(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と、コリメーターレンズ2と、偏光ビームスプリッター3と、液晶デバイス4と、対物レンズ5と、アクチュエーター6と、集光レンズ7と、光検出器8とを有している。
次に、液晶デバイス4の詳細について説明する。
図3は、液晶デバイス4の概略の構成を示す断面図である。同図に示すように、液晶デバイス4は、2枚の液晶パネルを重ね合わせたような構造となっている。
次に、上記構成の液晶デバイス4において、収差を補正できる原理について説明する。図6は、液晶デバイス4における液晶層21付近の構造を拡大して示す断面図である。なお、図6では、輪帯状に分割された電極22aを、内側(光軸側)から順に22a1、22a2、22a3と称している。
次に、液晶デバイス4における偏光状態の制御について説明する。
図1(a)は、本実施形態における液晶層21・31の分割領域ごとの屈折率(屈折率パターン)を示し、図1(b)は、そのときの液晶層21・31の透過光の各分割領域ごとの位相(位相パターン)を示している。
ところで、上述した液晶デバイス4は、以下の構成であってもよい。図10(a)(b)は、液晶デバイス4の他の構成例を示すとともに、一方の液晶層21付近の構造を拡大して示す断面図である。なお、他方の液晶層31付近の構造についても、これと同様とする。
ところで、使用メディアの種類(CD、DVD、次世代DVD)によっては、光ディスクDの記録面上に形成されるカバー層の厚さや対物レンズ5のNA(開口数)が異なるため、球面収差の補正パターンは、使用メディアによって変化する。すなわち、収差補正で要求される、図9に示した波面(位相パターン)の形状は、使用メディアごとに異なる。また、液晶層21・31における印加電圧と屈折率との関係は厳密には直線的ではなく、環境温度や使用波長(785nm、660nm、405nm)によっても変化する。
まず、使用メディア検出手段41にて、現在使用されているメディアがCD、DVD、次世代DVDのいずれであるかが検出され、温度検出手段42により、現在の環境温度が検出される。すると、電圧設定手段45は、使用メディア検出手段41で検出された使用メディアに照射される光の波長と温度検出手段42にて検出された環境温度とに応じた収差補正パターンを収差補正パターン記憶手段43から読み出し、液晶デバイス4の一方の液晶層21における透過光の位相パターンを決定する。次に、電圧設定手段45は、上記位相パターンに対して1/4波長分進んだ位相パターンを他方の液晶層31における透過光の位相パターンに決定する。
21 液晶層(第1の液晶層)
22a 電極
22b 電極
23a 配向膜
23b 配向膜
31 液晶層(第2の液晶層)
32a 電極
32b 電極
33a 配向膜
33b 配向膜
40 電圧印加手段
41 使用メディア検出手段
42 温度検出手段
43 収差補正パターン記憶手段
44 テーブル記憶手段
45 電圧設定手段
A 分割領域
B 分割領域
C 分割領域
Claims (5)
- 2層の液晶層と、
各液晶層の両側に順に配置される配向膜および電極と、
上記電極に電圧を印加して各液晶層の屈折率を変化させることで、各液晶層を透過する光の位相を変化させる電圧印加手段とを備え、
各液晶層を第1の液晶層および第2の液晶層とすると、
第1の液晶層の両側に配置した配向膜の配向方向と、第2の液晶層の両側に配置した配向膜の配向方向とは、互いに直交しており、かつ、入射光の偏光方向に対してそれぞれ略±45°傾いており、
第1の液晶層の両側に配置した電極の一方と、第2の液晶層の両側に配置した電極の一方とは、同じ形状で分割されており、
上記電圧印加手段は、第1の液晶層および第2の液晶層のそれぞれにおいて、分割領域間で透過光に位相差が生じ、かつ、同じ分割領域において第1の液晶層と第2の液晶層とで透過光に1/4波長の位相差が生じるように、第1の液晶層および第2の液晶層の各電極に電圧を印加することを特徴とする液晶デバイス。 - 使用メディアを検出する使用メディア検出手段と、
使用メディアに照射される光の波長ごとに設定され、収差を補正可能な、一方の液晶層における透過光の位相パターンを収差補正パターンとして記憶する収差補正パターン記憶手段と、
使用メディアに照射される光の波長ごとに設定され、第1の液晶層および第2の液晶層の各電極に印加される電圧と、第1の液晶層および第2の液晶層の屈折率との関係を示すテーブルを記憶するテーブル記憶手段と、
第1の液晶層および第2の液晶層の各電極に印加する電圧を設定する電圧設定手段とをさらに備え、
上記電圧設定手段は、上記使用メディア検出手段で検出された使用メディアに照射される光の波長に応じた収差補正パターンを上記収差補正パターン記憶手段から読み出し、一方の液晶層における透過光の位相パターンを決定する一方、上記位相パターンに対して1/4波長分進んだ位相パターンを他方の液晶層における透過光の位相パターンに決定し、各位相パターンと各液晶層の層厚とに基づいて各液晶層の屈折率を各分割領域ごとに算出し、上記テーブル記憶手段に記憶されたテーブルから上記屈折率に応じた電圧を各分割領域ごとに求め、
上記電圧印加手段は、上記電圧設定手段にて求められた各分割領域ごとの電圧を、第1の液晶層および第2の液晶層の各電極に印加することを特徴とする請求項1に記載の液晶デバイス。 - 環境温度を検出する温度検出手段と、
環境温度ごとに設定され、収差を補正可能な、一方の液晶層における透過光の位相パターンを収差補正パターンとして記憶する収差補正パターン記憶手段と、
環境温度ごとに設定され、第1の液晶層および第2の液晶層の各電極に印加される電圧と、第1の液晶層および第2の液晶層の屈折率との関係を示すテーブルを記憶するテーブル記憶手段と、
第1の液晶層および第2の液晶層の各電極に印加する電圧を設定する電圧設定手段とをさらに備え、
上記電圧設定手段は、上記温度検出手段で検出された環境温度に応じた収差補正パターンを上記収差補正パターン記憶手段から読み出し、一方の液晶層における透過光の位相パターンを決定する一方、上記位相パターンに対して1/4波長分進んだ位相パターンを他方の液晶層における透過光の位相パターンに決定し、各位相パターンと各液晶層の層厚とに基づいて各液晶層の屈折率を各分割領域ごとに算出し、上記テーブル記憶手段に記憶されたテーブルから上記屈折率に応じた電圧を各分割領域ごとに求め、
上記電圧印加手段は、上記電圧設定手段にて求められた各分割領域ごとの電圧を、第1の液晶層および第2の液晶層の各電極に印加することを特徴とする請求項1に記載の液晶デバイス。 - 使用メディアを検出する使用メディア検出手段と、
環境温度を検出する温度検出手段と、
使用メディアに照射される光の波長ごとおよび環境温度ごとに設定され、収差を補正可能な、一方の液晶層における透過光の位相パターンを収差補正パターンとして記憶する収差補正パターン記憶手段と、
使用メディアに照射される光の波長ごとおよび環境温度ごとに設定され、第1の液晶層および第2の液晶層の各電極に印加される電圧と、第1の液晶層および第2の液晶層の屈折率との関係を示すテーブルを記憶するテーブル記憶手段と、
第1の液晶層および第2の液晶層の各電極に印加する電圧を設定する電圧設定手段とをさらに備え、
上記電圧設定手段は、上記使用メディア検出手段で検出された使用メディアに照射される光の波長と上記温度検出手段にて検出された環境温度とに応じた収差補正パターンを上記収差補正パターン記憶手段から読み出し、一方の液晶層における透過光の位相パターンを決定する一方、上記位相パターンに対して1/4波長分進んだ位相パターンを他方の液晶層における透過光の位相パターンに決定し、各位相パターンと各液晶層の層厚とに基づいて各液晶層の屈折率を各分割領域ごとに算出し、上記テーブル記憶手段に記憶されたテーブルから上記屈折率に応じた電圧を各分割領域ごとに求め、
上記電圧印加手段は、上記電圧設定手段にて求められた各分割領域ごとの電圧を、第1の液晶層および第2の液晶層の各電極に印加することを特徴とする請求項1に記載の液晶デバイス。 - 請求項1から4のいずれかに記載の液晶デバイスを備えていることを特徴とする光ピックアップ。
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