專利名稱：像差修正裝置和光學頭裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對進行CD或DVD(Digital Versatile Disc，數(shù)字通用光盤)等光記錄盤的記錄、再生的光學頭裝置所用的光學系統(tǒng)中產(chǎn)生的像差進行修正的像差修正裝置和具有該像差修正裝置的光學頭裝置。
背景技術：
對CD或DVD等光記錄盤進行記錄、再生的光學頭裝置中存在的問題是，受到由各種主要因素產(chǎn)生的波像差的影響，記錄、再生的性能惡化。為了修正該波像差，人們提出了像差修正裝置，所述像差修正裝置包括具有折射率隨電壓而發(fā)生變化的液晶層和將該液晶層夾在當中而配置的透明電極的液晶面板、和控制施加在透明電極上的電壓的液晶面板控制部分，來修正光源出射的、通過物鏡聚焦在光記錄盤上的激光的像差。
作為這種像差修正裝置，人們知道一種由大致圓形的中心部分和以該中心部分為中心被分割成8個大致等角度的并圍繞中心部分而配置的外圍分割部分構成的透明電極的像差修正裝置(例如，參考專利文獻1)。該像差修正裝置中，對應于通過液晶面板的激光的像散的方向性，控制施加在由中心部分和各外圍分割部分組成的各分割區(qū)域的電壓。因此，對通過各分割區(qū)域的激光附加與每個分割區(qū)域控制的電壓對應的相位差，通過這樣進行對像散的修正。
特開2000-40249號公報上述專利文獻1所述的像差修正裝置中，即使光學頭裝置所用的光學系統(tǒng)在各種方向上發(fā)生像散的情況下，透明電極中設置了由中心部分和各外圍分割部分構成的分割區(qū)域，使與該方向對應，同時與施加到各分割區(qū)域上的電壓對應的相位差附加給通過各分割區(qū)域的激光。因此，優(yōu)點是可以利用簡易的結構有效地修正方向和大小不同的像散。
然而，利用現(xiàn)有的像差修正裝置進行的像散修正還不能說是完美的，為了確保光學頭裝置的記錄、再生性能，需要具有更好的像差修正效果的像差修正裝置。
因此，本發(fā)明的課題是提供一種可以利用簡易的結構更有效地修正像散的像差修正裝置和具備該像差修正裝置的光學頭裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明者進行了各種研究。特別是，著眼于液晶面板上的與物鏡的光瞳直徑對應的激光的入射區(qū)域和構成透明電極的中心部分之間的關系進行了各種研究。其結果是當激光的入射區(qū)域和透明電極的中心部分具備規(guī)定的關系的時候，終于可以實地觀察得到通過像差修正裝置可以更有效地修正光學頭裝置的光學系統(tǒng)發(fā)生的方向和大小不同的像散。
本發(fā)明是基于相關的新知識的像差修正裝置，包括具有折射率隨電壓而發(fā)生變化的液晶層和將該液晶層夾在當中而設置的透明電極的液晶面板、和控制施加到所述透明電極上的電壓的液晶面板控制部分，在對光源出射的、通過物鏡聚焦在光記錄盤上的激光的像差進行修正的像差修正裝置中，特征在于所述透明電極由大致圓形的中心部分和圍繞該中心部分的外圍部分構成，同時該外圍部分由以所述中心部分為中心被分割成多個的外圍分割部分構成，如果把所述液晶面板上的與所述物鏡的光瞳直徑對應的所述激光的入射區(qū)域的直徑設為D1，把所述中心部分的直徑設為D2，這時D2/D1被設定在從0.5到0.65的范圍。在本發(fā)明中，上述外圍部分最好由以所述中心部分為中心被分割成大致等角的8個外圍分割部分構成，但是也可以是分割成8個以外的分割數(shù)，另外，也可以不分割成全部等角。
本發(fā)明中，構成像差修正裝置的透明電極由大致圓形的中心部分和圍繞該中心部分的外圍部分構成，同時該外圍部分由以所述中心部分為中心被分割成8個的外圍分割部分構成。另外，如果把液晶面板上的與物鏡的光瞳直徑對應的激光的入射區(qū)域的直徑設為D1，把中心部分的直徑設為D2，這時D2/D1被設定在從0.5到0.65的范圍。換句話說，在把液晶面板上的與物鏡的光瞳直徑對應的激光的入射區(qū)域的相對直徑設為1的時候，中心部分的相對直徑被設定在從0.5到0.65的范圍。通過這樣構成，利用像差修正裝置可以更有效地修正光學頭裝置的光學系統(tǒng)產(chǎn)生的方向和大小不同的像散。
本發(fā)明中，上述D2/D1最好被設定在從0.52到0.6的范圍。這種情況下，可以更有效地修正像散。
本發(fā)明中，分別施加到所述中心部分和各所述外圍分割部分的電壓最好可以獨立設定。通過這樣構成，可以對中心部分和各外圍分割部分分別獨立地設定施加電壓，來修正像散。所以，像差的修正模式的自由度增大，可以對各種像散的分布進行修正。
另外，本發(fā)明相關的光學頭裝置的特征在于，包括所述像差修正裝置、和至少具有把光源出射的激光聚焦在光記錄盤上的物鏡的光學系統(tǒng)，配置所述光學系統(tǒng)，使所述光源出射的激光通過所述像差修正裝置。
本發(fā)明的光學頭裝置中，由于配置了光學系統(tǒng)，可以使光源出射的激光通過像差修正裝置，所以可以更有效地修正光學系統(tǒng)產(chǎn)生的像散。
在如上所述的本發(fā)明相關的像差修正裝置中，在把液晶面板上的與物鏡的光瞳直徑對應的激光的入射區(qū)域的相對直徑設為1的時候，中心部分的相對直徑被設定在從0.5到0.65的范圍。因此，利用簡易的結構可以更有效地修正光學頭裝置的光學系統(tǒng)產(chǎn)生的方向和大小不同的像散。
另外，本發(fā)明的光學頭裝置中，由于配置了可以使光源出射的激光通過像差修正裝置，所以可以更有效地修正光學系統(tǒng)產(chǎn)生的像散。因此，可以確保光學頭裝置的記錄、再生性能。


圖1(a)和(b)是分別表示從側面看應用本發(fā)明的光學頭裝置時的概略結構的說明示意圖和從底面看光學頭裝置時的概略結構的說明示意圖。
圖2是在圖1所示的光學頭裝置中使用的像差修正裝置的液晶面板的縱向剖視圖。
圖3是圖2所示的液晶面板的透明電極的平面圖。
圖4是說明基于圖1所示的光學頭裝置的光學系統(tǒng)產(chǎn)生的像散的波像差分布和液晶面板的驅動圖形之間的關系的說明圖。
圖5是表示比較在像散的方向(AS角)變化的情況下的修正前的波像差量和修正后的波像差量的圖形。
圖6是放大表示在像散的方向(AS角)變化的情況下的修正后的波像差量的圖形。
具體實施例方式
下面根據(jù)

為實施本發(fā)明的最佳形式。
(光學頭裝置的概略結構)圖1(a)和(b)是分別表示從側面看應用本發(fā)明的光學頭裝置時的概略結構的說明示意圖和從底面看光學頭裝置時的概略結構的說明示意圖。
圖1(a)和(b)所述的光學頭裝置1是一種對CD或DVD等光記錄盤(未圖示)進行信息的記錄、再生的光學頭裝置，包括把來自作為光源的第1和第2激光二極管51和52的出射光聚焦在光記錄盤上的物鏡9沿跟蹤方向、聚焦方向及傾斜方向驅動的物鏡驅動裝置5；和把該物鏡驅動裝置5保持在上表面一側、同時裝有第1和第2激光二極管51和52與后述的規(guī)定的光學系統(tǒng)等的裝置框架6。第1和第2激光二極管51、52分別是出射波長為650nm或者630nm(短波長)的第1激光的DVD用激光二極管、和出射波長為760~800nm(長波長)的第2激光的CD用激光二極管。
裝置框架6的兩端形成了由圓孔構成的導向孔(未圖示)和突出成“コ”字形狀的導向部(未圖示)，而且光學頭裝置1可以沿著穿過這些導向孔和導向部的導向軸(未圖示)，沿光記錄盤的半徑方向移動。
(光學系統(tǒng)的結構)如圖1(a)和(b)所示的那樣，本形式的光學頭裝置1中，通過由作為光路合成元件的偏振光分束器構成的棱鏡15和作為光路分離元件的半透半反鏡10，把第1激光二極管51出射的第1激光和第2激光二極管52出射的第2激光全部引導到朝向光記錄盤的公用光學路徑11，并通過物鏡9聚焦到光記錄盤的記錄面。另外，被光記錄盤反射的激光的返回光通過半透半反鏡10，從公用光學路徑11分離后引導到受光元件7。
更具體來講，首先，在裝置框架6上，在從第1激光二極管51朝向光記錄盤的光路中按如下順序配置了第1光柵透鏡12、中繼透鏡13、1/2波片14、棱鏡15、半透半反鏡10、準直透鏡18、以及向上反射鏡19。因此，第1激光二極管51出射的第1激光透過第1光柵透鏡12、中繼透鏡13、1/2波片14后，用棱鏡15反射，其中的一部分用半透半反鏡10部分反射后，通過準直透鏡18變成平行光，然后用向上反射鏡19引向上方。
另外，在從第2激光二極管52朝向光記錄盤的光路中按如下順序配置了第2光柵透鏡16、棱鏡15、半透半反鏡10、準直透鏡18、以及向上反射鏡19。因此，第2激光二極管52出射的第2激光透過第2光柵透鏡16后透過棱鏡15，其中的一部分用半透半反鏡10部分反射后，通過準直透鏡18變成平行光，然后用向上反射鏡19引向上方。
這里，在向上反射鏡19和配置在其上方的物鏡9之間按如下順序配置了構成像差修正元件2的液晶面板3和1/4波片8。因此，用向上反射鏡19引向上方的激光通過液晶面板3而修正像差后，通過1/4波片8變成圓偏振光，通過物鏡9在光記錄盤的記錄面上聚焦成光斑。此時，通過物鏡驅動裝置5對物鏡9沿跟蹤方向、聚焦方向、以及在傾斜方向進行伺服控制。
另外，被光記錄盤反射的激光的返回光走與上述相反的光路，所述返回光經(jīng)過物鏡9、1/4波片8、液晶面板3、向上反射鏡19、準直透鏡18后，引導到半透半反鏡10，然后透過半透半反鏡10的光透過傳感器透鏡20后，到達受光元件7。這里，傳感器透鏡20是為了對雙方激光的返回光使其產(chǎn)生像散的透鏡。
(像差修正裝置的結構)圖2是在圖1所示的光學頭裝置中使用的像差修正裝置的液晶面板的縱向剖視圖。圖3是圖2所示的液晶面板的透明電極的平面圖。
如圖1(a)所示，本形式中的像差修正裝置2是修正第1激光二極管51或第2激光二極管52出射的、并通過物鏡9聚焦在光記錄盤上的激光的像差的像差修正裝置，它由液晶面板3、液晶面板控制部分4、和把這些液晶面板3和液晶面板控制部分4電連接的柔性基板28構成。液晶面板3和液晶面板控制部分4固定在裝置框架6的上面一側。
如圖2所示，液晶面板3中，配置向液晶層24提供規(guī)定的分子方向性的取向膜23A和23B，使折射率隨電壓而發(fā)生變化的液晶層24加載當中。液晶層24中包含液晶分子M。取向膜23A和23B的外側蒸鍍了由ITO(銦錫氧化物)等形成的透明極板22A和22B。另外，透明極板22A和22B的外側配置了作為保護層的玻璃基板21A和21B。
液晶層24具有所謂的雙折射效應，液晶分子M的光軸方向和與該光軸方向垂直的方向的折射率不同。而且，通過改變施加到透明極板22A和22B之間的電壓，如圖2(a)到(c)所示，可以把液晶分子M的取向在從水平方向到垂直方向之間自由改變。由液晶面板控制部分4控制向透明電極22A和22B的施加電壓，對透過液晶面板3的激光附加與通過液晶面板控制部分4控制的電壓對應的相位差。
如圖3所示，透明電極22A由大致圓形的中心部分30和圍繞中心部分30的外圍部分構成，同時該外圍部分由以中心部分30為中心被分割成8個大致等角度的外圍分割部分31、32、33、34、35、36、37、38構成。更具體來講，對應液晶面板3上的與物鏡9的光瞳直徑對應的激光的入射區(qū)域39的中心部分，形成中心部分30，同時通過以該中心部分30為中心、利用大致45°等角度呈放射形狀延伸的分割線形成外圍分割部分31～38。另外，外圍分割部分31和35、32和36、33和37、34和38被配置成分別面對面、并大致以中心對稱。而且，通過液晶面板控制部分4，可以分別獨立地設定施加到由中心部分30和各外圍分割部分31～38構成的各分割區(qū)域的電壓。
這里，對于本形式的透明電極22A，如果把液晶面板3上的與物鏡9的光瞳直徑對應的激光的入射區(qū)域39的直徑設為D1，把中心部分30的直徑設為D2，這時D2/D1被設定在從0.5到0.65的范圍。換句話說，在把液晶面板3上的與物鏡9的光瞳直徑對應的激光的入射區(qū)域39的直徑設為1的時候，中心部分30的直徑被設定在從0.5到0.65的范圍。通過這樣設定，如后所述，可以更有效地修正光學頭裝置1的光學系統(tǒng)產(chǎn)生的像散。另外，由于透明電極22B是與透明電極22A相同的結構，所以省略其說明。
(像散的修正方法)圖4是說明基于圖1所示的光學頭裝置的光學系統(tǒng)產(chǎn)生的像散的波像差分布和液晶面板的驅動圖形之間的關系的說明圖。
即使在光學頭裝置的光學系統(tǒng)具有相同結構的情況下，其光學系統(tǒng)產(chǎn)生的像散的方向及大小也因各自的光學頭裝置而異。具有這樣特點的像散能夠通過改變液晶面板3的驅動圖形來修正。以下用圖4來說明像散的方向與液晶面板3的驅動圖形的關系。
圖4(a)是與像散的方向(AS角)為0°的情況對應的圖。在圖示的垂直方向，形成隨著從中心走向周圍部分使波像差對稱地向負方向變大的分布，在圖示的水平方向，形成隨著從中心走向周圍部分使波像差對稱地向正方向變大的分布。因此，為了修正像散，只需對于圖示上側的外圍分割部分32和33以及圖示下側的外圍分割部分36和37附加正的相位差，對于圖示左側的外圍分割部分31和38以及圖示右側的外圍分割部分34和35附加負的相位差即可。即，只需向透明電極22A和22B的中心部分30施加基準電壓V0，同時向外圍分割部分32、33、36、37施加比V0大的電壓V+，向外圍分割部分31、38、34、35施加比V0小的電壓V-即可。通過這樣向各分割區(qū)域施加電壓，可以進行像散的修正。
圖4(b)是與像散的方向(AS角)為22.5°的情況對應的圖，像散方向是從圖4(a)的狀態(tài)旋轉22.5°的狀態(tài)。這種情況下，通過向透明電極22A和22B的中心部分30施加基準電壓V0，同時向外圍分割部分33和37施加比V0大的電壓V+，向外圍分割部分31和35施加比V0小的電壓V-，來進行像散的修正。
圖4(c)是與像散的方向(AS角)為45°的情況對應的圖。這種情況下，通過向透明電極22A和22B的中心部分30施加基準電壓V0，同時向外圍分割部分33、34、37、38施加比V0大的電壓V+，向外圍分割部分31、32、35、36施加比V0小的電壓V-，來進行像散的修正。另外，圖4(d)是與像散的方向(AS角)為57.5°的情況對應的圖，這種情況下，通過向透明電極22A和22B的中心部分30施加基準電壓V0，同時向外圍分割部分34和38施加比V0大的電壓V+，向外圍分割部分32和36施加比V0小的電壓V-，來進行像散的修正。
當像散的方向(AS角)進一步變化的情況下，同樣利用與以上的液晶面板3的驅動圖形相同的方法來進行像散的修正。這樣，不管基于光學頭裝置1的光學系統(tǒng)產(chǎn)生的像散的波像差沿什么樣的方向分布，利用22.5°節(jié)距尋找最接近的角，然后根據(jù)該角度來驅動液晶面板3，由此可以適當?shù)匦拚裆ⅰ?br> (本形式的主要效果)如以上說明那樣，本形式的光學頭裝置1中，構成像差修正裝置2的透明電極22A和22B由大致圓形的中心部分30和圍繞該中心部分30的外圍部分構成，同時外圍部分由以中心部分30為中心被分割成8個大致等角度的外圍分割部分31、32、33、34、35、36、37、38構成。因此，改變施加到由中心部分30和各外圍分割部分31～38構成的各分割區(qū)域的電壓的圖形，即，通過改變液晶面板3的驅動圖形，可以適當?shù)剡M行像散的修正。
例如，如圖5所示，可以把改變像散的方向(AS角)的情況下的修正前的波像差量L0減少到修正后的波像差量L1。具體來講，通過像差修正裝置2，可以把基于像散的波像差量減半。這里，圖5中，把像散的方向(AS角)設為橫軸，并用L0表示改變AS角的情況下的修正前的波像差量，用L1表示各AS角的修正后的波像差量。
另外，特別在本形式中，入射區(qū)域39的直徑D1和中心部分30的直徑D2之比(D2/D1)被設定在從0.5到0.65的范圍。因此，可以利用簡易的結構更有效地修正光學頭裝置1的光學系統(tǒng)產(chǎn)生的方向和大小不同的像散。以下用圖6具體進行說明。
圖6中放大表示圖5的修正后的波像差量L1。波像差量L11～L16表示本形式的利用液晶面板3的情況下的修正后的波像差量，波像差量L11～L16分別表示把入射區(qū)域39的直徑D1和中心部分30的直徑D2之比(D2/D1)分別設為0.5、0.52、0.55、0.58、0.6、0.65時的波像差量。另外，波像差量L21和L22分別是表示本發(fā)明的比較例的波像差量，表示把入射區(qū)域39的直徑D1和中心部分30的直徑D2之比(D2/D1)設為0.4和0.7時的波像差量。
如圖6所示，把(D2/D1)設為從0.5到0.65的本形式的波像差量L11～L16與作為比較例的把(D2/D1)設為0.4或0.7的情況下的波像差量L21和L22相比，減小了大約4％以上。因此可知，通過把入射區(qū)域39的直徑D1和中心部分30的直徑D2之比(D2/D1)設定為從0.5到0.65，可以更有效地修正光學頭裝置1的光學系統(tǒng)產(chǎn)生的大小和方向不同的像散。
另外，如圖6所示，把(D2/D1)設為從0.52到0.6的情況下的波像差量L12～L15與把(D2/D1)設為0.5或0.65的情況下的波像差量L11和L16相比，減小了1％以下。因此可知，通過把入射區(qū)域39的直徑D1和中心部分30的直徑D2之比(D2/D1)設定為從0.52到0.6，可以更進一步有效地修正像散。
本形式中，通過液晶面板控制部分4可以分別獨立地設定施加到由中心部分30和各外圍分割部分31～38構成的各分割區(qū)域的電壓。因此，可以對中心部分30和各外圍分割部分31～38分別獨立地設定施加電壓，來修正像散。因此，像差的修正模式的自由度增大，可以對各種像散的分布進行修正。
(其他實施形式)上述的形式是本發(fā)明的理想形式的一個例子，但是并不限定于此，在不改變本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)可以進行各種變形。例如，光學系統(tǒng)的結構并不限定于上述的形式，也可以這樣構成光學系統(tǒng)，即把作為光源的激光二極管設為一個，并省略棱鏡15。
另外，本形式的光學頭裝置1中，構成像差修正裝置2的透明電極22A和22B由大致圓形的中心部分30和圍繞該中心部分30的外圍部分構成，同時外圍部分由以中心部分30為中心被分割成8個大致等角度的外圍分割部分構成，但是上述外圍分割部分的分割數(shù)并不局限于一定是分割成8個，也可以是比8個要多，另外，也沒有必要分割成全部等角度。
標號說明1光學頭裝置2像差修正裝置3液晶面板4液晶面板控制部分9物鏡22A和22B透明電極24液晶層30中心部分31～38外圍分割部分39入射區(qū)域
權利要求
1.一種像差修正裝置，包括具有折射率隨電壓而發(fā)生變化的液晶層和將該液晶層的透明電極夾在當中而配置的液晶面板、和控制施加到所述透明電極上的電壓的液晶面板控制部分，在對光源出射的、通過物鏡聚焦在光記錄盤上的激光的像差進行修正的像差修正裝置中，其特征在于，所述透明電極由大致圓形的中心部分和圍繞該中心部分的外圍部分構成，同時該外圍部分由以所述中心部分為中心被分割成多個的外圍分割部分構成，如果把所述液晶面板上的與所述物鏡的光瞳直徑對應的所述激光的入射區(qū)域的直徑設為D1，把所述中心部分的直徑設為D2，這時D2/D1被設定在從0.5到0.65的范圍。
2.如權利要求1所述的像差修正裝置，其特征在于，所述D2/D1被設定在從0.52到0.6的范圍。
3.如權利要求1或2所述的像差修正裝置，其特征在于，分別施加到所述中心部分和各所述外圍分割部分的電壓可以獨立設定。
4.如權利要求1所述的像差修正裝置，其特征在于，所述外圍分割部分是以所述中心部分為中心被分割成8個大致等角度的外圍分割部分。
5.一種光學頭裝置，其特征在于，包括權利要求1到4中的任意一項所述的像差修正裝置、和至少具有把光源出射的激光聚焦在光記錄盤上的物鏡的光學系統(tǒng)，配置所述光學系統(tǒng)，使所述光源出射的激光通過所述像差修正裝置。
全文摘要
提供一種可以利用簡易的結構更有效地修正像散的像差修正裝置和具備該像差修正裝置的光學頭裝置。像差修正裝置2包括具有液晶層24、透明電極22A和22B的液晶面板3，修正光源出射的、通過物鏡9聚焦在光記錄盤上的激光的像差。透鏡電極22A和22B由大致圓形的中心部分30和圍繞中心部分30的外圍部分構成，同時外圍部分由以中心部分30為中心被分割成8個大致等角度的外圍分割部分31～38構成。如果把液晶面板3上的與物鏡9的光瞳直徑對應的激光的入射區(qū)域39的直徑設為D1，把中心部分30的直徑設為D2，這時D2/D1被設定在從0.5到0.65的范圍。
文檔編號G02F1/13GK1734601SQ20051008593
公開日2006年2月15日 申請日期2005年7月13日 優(yōu)先權日2004年7月16日
發(fā)明者酒井博 申請人:株式會社三協(xié)精機制作所