CN1800937A - 液晶装置和光学拾取器以及光学记录和/或再现设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种像差补偿液晶装置及其制造方法、一种包括该液晶装置的光学拾取器以及采用该光学拾取器的一种光学记录和/或再现设备。制造像差补偿液晶装置的方法包括：将吸收率分布与将被校正的像差对应的灰阶掩模设置在包含在一对透明基底之间注入的液晶和单体的混合物的液晶胞上；用UV光照射其上已经设置有灰阶掩模的液晶胞，从而单体经受光致聚合成聚合体，并且相位分离成聚合体存在区域和液晶存在区域，从而形成相位差分布与将被校正的像差分布对应的液晶层。

Description

液晶装置和光学拾取器以及光学记录和/或再现设备
                          技术领域
本发明涉及一种光学记录和/或再现设备，更具体地讲，涉及一种用于补偿像差的液晶装置、一种包括该液晶装置的光学拾取器以及一种采用该光学拾取器的记录和/或再现设备。
                          背景技术
通常，光盘是利用物镜将激光束聚焦成的光束点的光学信息存储介质，在一种用于将信息记录到光盘上和/或从光盘再现信息的光学记录和/或再现设备中，光盘的记录容量由所聚焦的光束点(beam spot)尺寸来决定，所聚焦的光束点的大小与激光束的波长λ成正比而与物镜的数值孔径(NA)成反比。等式1定义了由所使用的激光束的波长λ和物镜的数值孔径(NA)确定的光束点尺寸S：
                       S∝λ/NA              ...(1)
因此，为了减小光束点尺寸S来增加光盘的记录密度，必需使用波长较短的光源比如蓝色激光和NA大于0.6的物镜。
由于被设计成使用780nm的波长的光和NA为0.45或0.5的物镜来记录和/或再现信息的CD技术的出现，所以已经针对通过增加区域记录密度来增大数据存储容量进行了大量的研究，并且这类研究已经带来了被设计成使用650nm的波长的光和NA为0.6或0.65的物镜来记录和/或再现信息的DVD技术。
当前，针对开发下一代高密度光盘***的研究现在正在进行中，下一代高密度光盘***使用预定波长例如405nm的蓝光能够提供高于20GB的记录容量。关于高密度光盘的标准仍然积极地在开发中，其中一些标准几乎确定。
这些标准指定了将在下文中描述的波长为405nm的蓝光和NA为0.65或0.85的物镜的使用。这些标准也将DVD盘的厚度设置为0.6mm，该厚度比CD盘的1.2mm小50％。由于在DVD标准中物镜的NA增加到0.6，即比CD标准中的物镜的0.45高，所以这意在提供由于光盘的倾斜而导致的公差。
此外，如果物镜的NA增加到0.85，那么比如对于存储容量高于DVD的存储容量的高密度光盘，高密度光盘的厚度必须降低到大约0.1mm。蓝光光盘(BD)标准是一种以这种方式增加物镜的NA而减小光盘的厚度的记录技术。BD标准指定波长为405nm的光源、NA为0.85的物镜和厚度大约为0.1mm的光盘。
光盘的厚度指入射表面和记录表面之间的距离。对于CD或DVD，光盘的厚度近似等于基底的厚度。对于BD，光盘的厚度近似等于覆盖层(coverlayer)的厚度。
众所周知，当前可达到的在BD***中允许的光盘厚度误差的容限小，仅为3μm。当光盘的厚度的偏差超过容限时产生的球面像差(sphericalaberration)会显著地降低所记录的和/或所再现的信号的质量。
因此，对于光盘比如允许的厚度差小的BD，需要用于补偿包含在被记录和再现的光学信号中的球面像差的光学元件。具体地讲，使用厚度近似为0.1mm的覆盖层和NA为0.85的的物镜的高密度光盘***，非常需要用于补偿当光盘的厚度偏离标准时引起的球面像差的光学元件。
兼容适用CD、DVD和高密度光盘的光学拾取器，也需要用于补偿由光源发射的波长之间的差而引发的色像差以及由光盘厚度之间的差而引起的球面像差的光学元件。这里，高密度光盘是蓝光光盘(BD)或高清晰数字多用途光盘(HD DVD)。HD DVD使用波长为405nm的光源和NA为0.65的物镜。基底的厚度与DVD中的相同，为0.6mm。
通常，使用液晶面板通过施加电场而产生与由光学拾取器引入的球面像差符号相反的相位差分布，用于降低和补偿球面像差。液晶面板通过引线连接到驱动电路。
这样的像差补偿液晶面板通过平行摩擦，即通过在施加电场之前使液晶分子平行于基底取向的工艺来形成。将氧化铟锡(ITO)电极图案化，以与像差的分布对应。通过向传统的液晶面板施加电场以产生与球面像差符号相反的相位差来校正球面像差。
一种ITO电极图案化的传统方法包括，将ITO膜图案化为电极，并将高导电性电极的细线沉积在图案化的ITO电极边缘。在日本公开的专利申请2004-110959中提出了用于补偿球面像差的设置有图案化的ITO电极的液晶面板的一个示例。
然而，制造传统液晶面板的方法复杂。这是因为在将ITO电极图案化以获得与球面像差的分布一致的电场分布后，需要附加地将金属线电极图案化的工艺。此外，每个图案化的电极需要单独的引线和单独操作的驱动电路。
具有用于补偿像差的图案化电极的液晶面板还需要单独的互连线和驱动各图案化电极的驱动电路，从而使互连和驱动结构更加复杂。
此外，形成图案化的ITO电极后增加了金属线电极的结构不能以各图案化电极之间的小间隔来获得球面像差的补偿。这也导致了通过金属线电极的光的透过率的减小。
                         发明内容
本发明的各种方面和示例的实施例有利地提供了一种像差补偿的液晶装置及其制造方法、包括该液晶装置的一种光学拾取器以及采用该光学拾取器的一种光学记录和/或再现设备，其中，该液晶装置由于不需要电极图案化使得能够简单地电极互连和驱动。
本发明的附加的方面和/或优点将在下面的描述中部分地提出，并且部分地将从描述中显而易见或可通过发明的实施而得知。
根据本发明的一个方面，提供了一种制造像差补偿液晶装置的方法，该方法包括：将吸收率分布与将被校正的像差的预期分布对应的灰阶掩模设置在液晶胞上，液晶胞包含注入在基底之间的液晶和单体的混合物；用UV光照射其上已经设置有灰阶掩模的液晶胞，从而单体经受光致聚合成聚合体和相位分离成聚合体存在区域和液晶存在区域，从而在基底之间形成相位差分布与将被校正的像差分布对应的液晶层。
液晶层可形成为具有纳米聚合体分散液晶(PDLC)结构，在该结构中，液晶微滴的尺寸和密度分布与将被校正的像差分布对应。
灰阶掩模可具有正型或负型二维(2D)抛物线吸收率分布，或者具有与以下像差的至少一个对应的吸收率分布：由光学信息存储介质中的厚度差造成的球面像差、当物镜的工作距离改变时由光学信息存储介质中的厚度差引入的球面像差、由光学信息存储介质的倾斜造成的慧形像差以及当物镜移动时由光学信息存储介质的倾斜引入的慧形像差。
液晶层具有聚合体网络液晶(PNLC)结构，在该结构中，单体被聚合以形成聚合体网络，并且液晶被俘获在聚合体网络中。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于补偿像差的液晶装置，该液晶装置包括：一对透明基底；液晶层，形成在基底之间，具有与将被校正的像差分布对应的相位差分布，其中，液晶层通过以下步骤形成：将吸收率分布与将被校正的像差分布对应的灰阶掩模设置在液晶胞上，液晶胞包含注入在基底之间的液晶和单体的混合物；用UV光照射其上已经设置有灰阶掩模的液晶胞，从而单体经受光致聚合成聚合体和相位分离成聚合体存在区域和液晶存在区域。
根据本发明的又一方面，提供了一种光学拾取器，该光学拾取器包括：光源；物镜，被布置成将光源发射的光在光学信息存储介质上聚焦成点；光探测器，被布置成接收从光学信息存储介质反射的光，并探测信息信号和/或误差信号；液晶装置，被布置成补偿像差，其中，液晶装置通过以上的制造方法来制造。
液晶装置中的液晶层可被形成为具有PDLC结构，在该结构中，液晶微滴的尺寸和密度分布与将被校正的像差分布对应。作为选择地，液晶层可被形成为具有PNLC结构，在该结构中，单体被聚合以形成聚合体网络，并且液晶被俘获在聚合体网络中。
液晶装置可包括：第一液晶装置，校正入射到光学信息存储介质的信息存储表面上的光的像差；第二液晶装置，校正从信息存储介质反射到光探测器的光的像差。
光学拾取器还可包括位于第一液晶装置和物镜之间或位于第二液晶装置和物镜之间的波片，改变入射光的偏振。
液晶装置可具有能够补偿以下像差的至少一个的相位差分布：由光学信息存储介质中的厚度差造成的球面像差、当物镜的工作距离改变时由光学信息存储介质中的厚度差引入的球面像差、由光学信息存储介质的倾斜造成的慧形像差以及当物镜移动时由光学信息存储介质的倾斜引入的慧形像差。作为选择地，液晶装置可具有正型或负型2D抛物线相位差分布。
根据本发明的另一方面，提供了一种光学记录和/或再现设备，该装置包括：光学拾取器，沿着光学信息存储介质的半径方向可移动地安装，并从光学信息存储介质再现信息和/或将信息记录到光学信息存储介质上；控制器，控制光学拾取器，其中，光学拾取器为上述的光学拾取器。
根据本发明的又一方面，提供了一种光学拾取器，该光学拾取器包括：光源；
物镜，被布置成将光源发射的光在光学信息存储介质上聚焦；光探测器，被布置成接收从光学信息存储介质反射的光，并探测信息信号和/或误差信号；第一液晶装置，为了校正入射到光学信息存储介质的表面上的光的像差，所述第一液晶装置的布置方式为，从光源发射的光的偏振方向与在施加电场前包括在所述第一液晶装置中的液晶分子的主轴方向一致；第二液晶装置，为了校正从光学信息存储介质的表面反射到光探测器的光的像差，从光学信息存储介质的表面反射的光的偏振方向与包括在所述第二液晶装置中的液晶分子的主轴方向一致。
第一液晶装置和第二液晶装置的每个可包括：一对基底；液晶层，形成在基底之间，具有与将被校正的像差分布对应的相位差分布，其中，液晶层通过以下步骤形成：将吸收率分布与将被校正的像差分布对应的灰阶掩模设置在液晶胞上，液晶胞包含注入在基底之间的液晶和单体的混合物；用UV光照射其上已经设置有灰阶掩模的液晶胞，从而单体经受光致聚合成聚合体和相位分离成聚合体存在区域和液晶存在区域。
在第一和第二液晶装置中的液晶层也可形成为聚合体网络液晶(PNLC)结构，在该结构中，单体被聚合以形成聚合体网络，并且液晶被俘获在聚合体网络中。
此外，波片可位于第一液晶装置和物镜之间或位于第二液晶装置和物镜之间，用于改变入射光的偏振。第一液晶装置和第二液晶装置的每个都具有能够补偿以下像差的至少一个的相位差分布：由光学信息存储介质中的厚度差造成的球面像差、当物镜的工作距离改变时由光学信息存储介质中的厚度差引入的球面像差、由光学信息存储介质的倾斜造成的慧形像差以及当物镜移动时由光学信息存储介质的倾斜引入的慧形像差。第一液晶装置和第二液晶装置的每个都具有正型或负型2D抛物线相位差分布。
除了如以上描述的示例的实施例和方面以外，通过参照附图和对详细描述的研究，本发明的进一步的方面和实施例将会清楚。
                          附图说明
从结合附图了解的以下对示例的实施例和权利要求的详细描述，对本发明的更好的理解将变得明显，所有的附图形成了本发明说明书的一部分。虽然以下的书面示出的说明书集中于公开本发明的示例实施例，但是应该清楚地理解，该说明书仅仅是以描述和示例的方式公开，而本发明不限于此。本发明的精神和范围仅受权利要求的条款的限制。以下表示附图的简要说明，其中：
图1示出了根据本发明的第一实施例的包括像差补偿液晶装置的光学拾取器的构造；
图2示出了根据本发明的第二实施例的包括像差补偿液晶装置的光学拾取器的构造；
图3示出在图2中示出的光学拾取器构造中的前进的光的偏振的改变；
图4A是用于说明制造根据本发明实施例的纳米聚合体分散液晶(PDLC)型液晶装置的方法的图；
图4B是用于说明制造根据本发明的另一个实施例的纳米聚合体网络液晶(PNLC)型液晶装置的方法的图；
图5A示出了根据本发明的实施例的吸收率分布与球面像差分布一致的示例的灰阶掩模；
图5B示出了根据本发明的实施例的具有正型二维(2D)抛物线的吸收率分布的示例的灰阶掩模；
图5C示出了根据本发明的实施例的具有负型2D抛物线的吸收率分布的示例的灰阶掩模；
图6A示出了由于光盘中的厚度差而引入的球面像差的示例的二维(2D)分布；
图6B示出了在图6A中示出的球面像差的示例的一维(1D)分布；
图7A示出了当物镜的工作距离改变时由于光盘中的厚度差而引入的球面像差的示例的二维(2D)分布；
图7B示出了在图7A中示出的球面像差的示例的一维(1D)分布；
图8A示出了由于光盘的倾斜而造成的慧形像差的示例的二维(2D)分布；
图8B示出了在图8A中示出的慧形像差的示例的一维(1D)分布；
图9A示出了当物镜移动时由于光盘的倾斜而造成的慧形像差的示例的二维(2D)分布；
图9B示出了在图9A中示出的慧形像差的示例的一维(1D)分布；
图10A示出了示例的二维(2D)抛物线分布；
图10B示出了示例的一维(1D)抛物线分布；
图11示意性示出了采用根据本发明实施例的光学拾取器的光学记录和/或再现设备的构造。
                       具体实施方式
现在将参照附图更全面地描述根据本发明实施例的用于补偿像差的液晶装置及其制造方法、包括该液晶装置的光学拾取器以及光学记录和/或再现设备。
以下，光盘(光学信息存储介质)的厚度指从其上有记录和/或再现光束入射的光盘的光入射表面到目标记录层的厚度。光盘中的厚度差指与物镜被设计成的厚度的差。
现在转到图1，示出了根据本发明的第一实施例的包括像差补偿液晶装置的光学拾取器。如图1中所示，光学拾取器包括：光源10；物镜30，用于在记录介质上即在光盘1上将光源10发射的光束聚焦成点；液晶装置20，用于对像差提供补偿；光探测器40，用于接收从光盘1反射的光束并探测信息信号和/或误差信号。
为了满足高效率的光学记录***的要求，光学拾取器还可包括：偏振相关光路变换装置比如偏振分束器14，用于依靠入射光束自身的偏振来改变入射光束的传播路径；四分之一波片19，用于改变入射光束的偏振。
光学拾取器还包括：光栅12，用于使用三光束法(three-beam method)或差分推挽法(differential push-pull method)来将光源10发射的光分束，以探测跟踪误差信号；准直透镜16，用于将光源10发射的发散光束准直成平行光束使其入射到物镜30上；像散透镜15，用于引入像散现象以通过像散法来探测聚焦误差信号；反光镜18，用于改变进来的光束的传播路径。
光源10可发射预定波长的光，例如波长为405nm的蓝光。物镜30可具有满足蓝光光盘(BD)标准的大约为0.85的高数值孔径(NA)。如上所述当光源10发射蓝光并且物镜30的NA为0.85时，本发明的光学拾取器可记录和/或再现高密度光盘1，具体地讲，高密度光盘1是采用BC标准的光盘1。然而，可以对光源10的波长和物镜30的NA做各种改变。此外，本发明的光学拾取器可具有不同的构造。
例如，为了使用本发明的光学拾取器来将信息记录在每面具有多个记录层的DVD盘上和/或从该DVD盘再现信息，光源10可发射适用于DVD的红光，例如波长为650nm的光，而物镜30可具有适用于DVD的为0.65的NA。
此外，为了实现BD、HD DVD和DVD格式间的兼容，本发明的光学拾取器还可包括光源模块，该光源模块发射具有多个波长的光，例如适用于高密度光盘的蓝光和适用于DVD盘的红光。为了达到同样的目的，物镜30可被设计成实现有效的适用于BD和DVD的NA，或者光学拾取器还可包括用于调节有效NA的单独的元件。
为了记录到高密度光盘1和/或从高密度光盘1再现，本发明的光学拾取器除了图1中示出的光学构造外可包括用于用于记录到DVD和/或CD盘和/或从DVD和/或CD盘再现的单独的光学元件。
光源10和物镜30可被设计为将信息记录在DVD和CD盘上和/或从DVD和CD盘再现信息。
偏振相关光路变换装置在使从光盘1反射的光束到达光探测器40的同时，使从光源10入射的光束向着物镜30行进。如图1中所示，偏振相关光路变换装置是布置在光栅12和准直透镜15之间的偏振分束器14，用于根据偏振来选择性地透射或反射入射光束。作为选择地，偏振相关光路变换装置可为偏振全息光学元件，其透射从光源10发射的一束偏振光束，同时将光盘1反射的其它偏振光束衍射为正或负的一级光束(first-order beam)。
波片19可为相对于光源10发射的光的波长的四分之一(1/4)波片。像差补偿液晶装置20包括液晶层，该液晶层具有与通过聚合体存在(polymer-existing)区域和液晶存在(crystal-existing)区域的分离将被校正的像差分布对应的相位差分布。可根据随后将参照图4A描述的方法来制造液晶装置20。
液晶装置20中的液晶层被形成为具有纳米聚合体分散液晶(PDLC)结构，在该结构中，液晶微滴的尺寸和密度分布与将被校正的像差分布对应。纳米PDLC结构指其中的纳米尺寸的液晶微滴分散在聚合体中的结构，该结构将在随后做更详细地描述。
例如，由于液晶微滴为纳米级例如为几十纳米至几百纳米，所以当施加电场时，无论入射光的偏振如何，具有纳米PDLC结构的液晶装置20可提供相位差。即，液晶装置20可不依赖入射光的偏振来提供相位差。偏振不相关液晶装置20在其制造期间可不需要取向层的单独摩擦。
当通过驱动电路(未示出)对液晶装置20施加电场时，液晶分子的取向改变成得到与将被校正的像差分布相反的相位差分布。
虽然图1示出了液晶装置20位于波片19和物镜30之间，但是这样的液晶装置20可位于偏振分束器14和波片19之间。除此之外，由于液晶装置20是偏振不相关的，所以可不需要波片19。
由光源发射的发散光束通过准直透镜16变换为平行光束，并入射到物镜30上。平行光束也入射到液晶装置20上。
因此，如随后将描述的，为了补偿由于光盘1中的厚度差而导致的球面偏差，液晶装置20被设计成具有与球面像差分布相反的相位差分布，其中，光盘1中的厚度差与r4成比例。r是在半径方向上与光轴的距离。
作为选择地，通过将液晶装置20设计成具有负型或正型的抛物线相位差分布使得入射到物镜30上的光的发散角度被调整，可校正由光盘1中的厚度差引起的球面像差。这是基于公知的事实，即当与r2成比例的发散光束或会聚光束入射到物镜30上时，可校正由厚度差造成的球面像差。
在这种情况下，通过沿着光轴来调整准直透镜16的位置或使用单独的透镜(未示出)，可调整光的发散角度。
在具有图1中所示构造的光学拾取器中，可通过产生与将被液晶装置20校正的球面偏差的分布相反的相位差分布来实现对像差的校正。
因此，像差已经被校正的光在光盘1的记录表面上被聚焦成点。从光盘1的记录表面反射的光包含由液晶装置20产生的相位差分布造成的反相像差。因为无论偏振如何，液晶装置20产生相位差分布，所以当光再次通过液晶装置20时，包含在被反射的光中的反相像差被校正。因此，在由光探测器40接收的光中不存在由为校正像差而产生的相位差引起的像差。
图2示出根据本发明的第二实施例的包括像差补偿液晶装置的光学拾取器的构造。在图1和图2中相同的标号表示相同的元件，所以在此将不再重复对它们的描述。
参照图2，一对液晶装置120、125被用来补偿像差。具体地讲，用于补偿像差的第一液晶装置120包括液晶层，该液晶层的相位差分布与通过分离为聚合体存在区域和液晶存在区域将被校正的像差分布对应。液晶层具有聚合体网络液晶(PDLC)结构，在该结构中，使单体聚合以形成聚合体网络并且液晶被俘获在聚合体网络中，这将在随后做更详细的描述。包括具有PNLC结构的液晶层的第一液晶装置120是偏振相关的。
因此，光学拾取器还可包括：波片19，用于改变光的偏振；第二液晶装置125，除了与第一液晶装置120正交取向的液晶指向矢之外，具有与第一液晶装置120相同的构造。在图2示出的实施例中，第一液晶装置120位于偏振分束器14和波片19之间，其中，偏振分束器14是光路变换装置。类似地，在偏振分束器14和波片19之间，第二液晶装置125被布置成与第一液晶装置120相邻。虽然图2示出了第二液晶装置125位于第一液晶装置120和波片19之间，但是这样的第二液晶装置125也可位于偏振分束器14和第一液晶装置120之间或位于偏振分束器14和光探测器40之间。
当如图2中所示具有彼此正交取向的液晶指向矢的第一液晶装置120和第二液晶装置125位于波片19和偏振分束器14之间时，现在将参照图3来描述经过它们的光的偏振的改变。
图3示出了在图2中示出的光学拾取器构造中的行进的光的偏振的改变。参照图3，一个线性偏振的光束例如从光源10向着偏振分束器14发射的偏振光束穿过偏振分束器14的镜面，当它通过波片19时被转换为一个圆偏振光束例如右圆偏振光束并入射到光盘1上。这个圆偏振光束当被光盘1反射时变换为其它的圆偏振光束例如左圆偏振光束。其它的圆偏振光束再次通过波片19并转换为其它线性偏振光束例如s偏振光束。其它线性偏振光束从偏振分束器14的镜面反射向光探测器40。标号17表示用于施加电场，以使第一液晶装置120和第二液晶装置125具有用于补偿像差的相位差分布的驱动电路。控制电场以改变液晶分子的取向，从而相位差变化的量改变。
当第一液晶装置120和第二液晶装置125如图3中所示位于波片19前时，从光源10向着第一液晶装置120和第二液晶装置125发射的光是一个线性偏振光例如p偏振光，而从光盘1的记录表面反射、穿过波片19并入射到第二液晶装置125和第一液晶装置120上的光是另一个线性偏振光例如s偏振光。
通常，仅当通过摩擦取向的液晶分子的主轴方向与光偏振的方向相同时，液晶分子的双折射率可改变。液晶分子的主轴方向与液晶指向矢的方向对应，且与摩擦的方向相同。
在根据图2中示出的第二实施例的光学拾取器中，入射到光盘1上的光的偏振态与从光盘1反射的光的偏振态正交。因此，为了校正入射到光盘1的记录表面上的光的像差，第一液晶装置120的形成方式为，从光源10发射的光的偏振即p偏振的方向与在对液晶施加电场前的液晶的主轴方向(液晶指向矢的方向)一致。类似地，为了校正从光盘1的记录表面向光探测器40反射的光的像差，第二液晶装置125的形成方式为，从光盘1的记录表面反射的光的偏振即s偏振的方向与在对液晶施加电场前的液晶的主轴方向一致。
在这种情况下，当对第一液晶装置120和第二液晶装置125施加电场时，从光源10入射的光当通过第一液晶装置120时具有与将被校正的像差分布反相的相位差分布，而当通过第二液晶装置125时相位差分布不发生变化。因此，已经被校正像差的光在光盘1的记录表面上被聚焦成点。由第一液晶装置120产生的相位差分布造成的反相像差存在于从光盘1的记录表面反射的光中，并且当该光通过第二液晶装置125时该反相像差被校正。该光通过第一液晶装置120而没有相位差分布的任何改变。
结果，由光探测器40接收的光不包含由相位差引起的像差和用于校正球面像差而产生的像差。
其间，如随后将描述的，为了补偿由光盘1中的厚度差造成的与r4成比例的球面像差，第一液晶装置120和第二液晶装置125被设计成具有和与r4成比例的球面像差分布反相的相位差分布。作为选择地，通过将第一液晶装置120和第二液晶装置125设计成具有负型或正型的抛物线相位差分布并调节入射到物镜30上的光的发散角度，球面像差可被校正。
在结合图1和图2所描述的本发明的光学拾取器中，液晶装置20(120和125)被设计成相位差分布能够补偿以下像差中的至少一个：光盘1中的厚度差造成的球面像差、当物镜30的工作距离改变时由光盘1中的厚度差引入的球面像差、由光盘1的倾斜造成的慧形像差以及当物镜30移动时由光盘1的倾斜引入的彗形像差。
以下，这里将参照图4A和4B来更充分地描述制造像差补偿液晶装置的方法。
图4A是用于说明制造根据本发明的实施例的纳米PDLC型液晶装置20’的图。纳米PDLC型液晶装置20′可用作如图1中示出的光学拾取器中的液晶装置20。
参照图4A，灰阶掩模50位于包含注入在液晶装置20′的一对透明基底21和22之间的液晶和单体的混合物的液晶胞(liquid crystal cell)上，其中，灰阶掩模50具有与将被校正的像差分布对应的吸收率分布。所述单体为通过UV辐射紫外能够聚合的紫外(UV)可固化单体。所述混合物包含用于引发光致聚合的引发剂。均匀的氧化铟锡(ITO)层(未示出)分别形成在基底21和22上。取向层也单独在基底21和22上形成并被摩擦。两条用于施加电场的引线从液晶胞引出，并连接到用于根据本发明实施例制造的液晶装置20′的驱动电路。
当液晶胞被UV光照射时，单体光致聚合成聚合体。这样的光致聚合使得相位分离成液晶存在区域和聚合体存在区域，从而在基底21和22之间形成液晶层23，该液晶层23具有与将被校正的像差分布对应的相位差分布。
可通过UV光的强度和照射时间来控制聚合的速度。当UV光强度增加时，聚合作用加快。当UV的强度高时，在混合物中高百分比的单体被聚合，这就导致了大的聚合体存在区域。相反，当UV光的强度低时，聚合体存在区域就小。通过适当调节单体对液晶的百分比以及UV光的强度可得到随后将描述的纳米PDLC型液晶装置20′和PNLC型液晶装置。
液晶装置20′具有在液晶胞上的液晶层23。根据本发明的实施例，液晶层23具有纳米PDLC结构，在该结构中，液晶微滴的尺寸和密度分布与对应于将被校正的像差分布的相位差分布一致。液晶层23包含以纳米为单位的液晶微滴。
为了得到具有纳米PDLC结构的液晶层23，与现有的PDLC的制造工艺相比，UV光的强度增加而液晶浓度减小，其中，所述纳米PDLC结构具有直径为几十纳米到几百纳米的液晶微滴。
这里，当UV光的强度增加时，聚合作用加快，从而液晶微滴的尺寸和密度降低。相反，当UV光的强度降低时，形成的聚合体的量减少，从而液晶微滴的尺寸和密度增加。
由于在预定电压施加到液晶装置20′的情况下引入的相变(相位延迟效应)用折射率的变化与厚度相乘来表示，所以当液晶微滴的尺寸和密度增加时可引发较大的相变。
因此，通过将位于如图4A中所示的包含液晶和单体的混合物的液晶胞的整个表面上的灰阶掩模50设计成具有与图5A中示出的像差的预测分布一致的吸收率分布，可使得包含在液晶装置20′的液晶微滴的尺寸和密度分布与将被校正的像差分布一致。
图5A示出了具有与球面像差分布一致的吸收率分布的灰阶掩模的示例。通过将均匀的电场施加到这样制造的液晶装置20′，可使得横过液晶装置20′的区域分布的相位等于将被校正的像差的倒数。
因此，如以上参照图1所描述的，当在光学拾取器中使用液晶装置20′并将电场施加到液晶装置20′时，因为液晶装置20′具有与电场成比例的相位差分布，其中该相位差分布与将被校正的像差分布相反，所以可通过仅调整电场的大小来实现有效的像差校正。当灰阶掩模50具有如图5B或5C中示出的正型或负型二维(2D)抛物线吸收率分布时，可得到使用调整入射光束或反射光束的发散角度的构造的液晶装置。
具有纳米PDLC结构的液晶装置20′在电场施加的情况下基本上不依赖于入射光的偏振而产生相位差。
因此，被设计成其液晶微滴的尺寸分布与将被校正的像差分布一致的液晶装置20′能够校正像差而无论入射光的偏振如何，其中，校正像差是使用吸收率分布与像差分布一致的灰阶掩模50。
虽然需要两个典型的均质液晶装置来校正偏振态彼此正交的入射光和反射光的像差，但是可使用例如图1和图4A中示出的本发明的单个的液晶装置20′来校正入射光束和反射光束的像差。这样能够显著地降低光学拾取器的制造成本、重量和尺寸。
虽然传统的均质液晶装置对于施加电场的响应时间为几毫秒，但是本发明的具有纳米尺寸的液晶微滴的液晶装置20′对于施加电场或移除电场需要几百毫秒的响应时间，从而使得光学拾取器能够有效地驱动。
被设计成液晶微滴的分布与球面像差的预测的分布一致的液晶装置20′的另一个优点是，由于不需要传统的像差补偿液晶装置所需的ITO电极图案化和在ITO电极上沉积金属电极，所以显著地简化了制造工艺并降低了制造成本。本发明的液晶装置20′也防止了由于形成图案化的ITO电极和附加金属电极而导致的透光率和校正效果的降低。此外，本发明的液晶装置20′仅需要两条用于驱动的引线，从而显著地简化了驱动和互连。
此外，当灰阶掩模50具有如图5B或5C中所示的正型或负型2D抛物线吸收率分布时，可以以简单的工艺来构造使用调整入射光束或反射光束的发散角度的构造的纳米PDLC型液晶装置20′。纳米PDLC型液晶装置20′具有快速的响应速度，并且与偏振无关地来校正入射光束和反射光束的像差。
图4B是用于说明制造根据本发明的实施例的纳米PNLC型液晶装置120′的方法的图。PNLC型液晶装置120’可用作如图2中所示的光学拾取器中的液晶装置120和125。
参照图4B，吸收率分布与将被校正的像差分布对应的灰阶掩模50位于液晶胞上，所述液晶胞包含注入在纳米PNLC型液晶装置120′的一对透明基底121和122之间的液晶和单体的混合物。所述单体是通过紫外(UV)照射能够聚合的紫外(UV)可固化单体。所述混合物包含用于引发光致聚合的引发剂。均匀的氧化铟锡(ITO)层(未示出)分别形成在基底121和122上。取向层也分别在基底121和122上形成并被摩擦。用于施加电场的两条引线从液晶胞引出，并连接到根据本实施例制造的液晶装置120′的驱动电路(未示出)。
当液晶胞被UV光照射时，单体光致聚合成聚合体。这样的光致聚合引发相位分离成液晶存在区域和聚合体存在区域，从而得到相位差分布与将被校正的像差分布相反的液晶层123。
液晶层123具有聚合体网络液晶(PNLC)结构，在该结构中，单体被聚合以形成聚合体网络并且液晶被俘获在聚合体网络中。
为了形成PNLC结构，混合物中的液晶的百分比高于单体的百分比，并且UV光的强度低。
聚合体网络的密度与UV光的强度成比例。由于在高强度的UV照射下聚合体网络密集，所以存在低百分比的液晶，而由于在低强度的UV照射下聚合体网络疏松，所以存在高百分比的液晶。
当纳米PNLC型液晶装置120′使用如图5A中所示的吸收率分布与球面像差分布一致的灰阶掩模50时，液晶层123的液晶密度分布与球面像差的分布一致。因此，通过在施加电场的情况下产生与球面像差符号相反的相位差，可以校正球面像差。作为选择地，当灰阶掩模具有如图5B或5C中所示的正型或负型2D抛物线吸收率分布时，可制造使用调整入射光束或反射光束的发散角度的构造的纳米PNLC型液晶装置120′。
因为与偏振无关，所以先前描述的单个的纳米PDLC型液晶装置可被用来校正偏振态彼此正交的入射光束和反射光束的像差。然而，PDLC型液晶装置需要高的驱动电压。
通过使混合物中的液晶的百分比高于单体的百分比，可形成PNLC结构，在该结构中，单体被聚合以形成聚合体网络并且液晶被俘获在聚合体网络中。
可以以非常低的电压来驱动液晶的百分比非常高的PNLC型液晶装置，从而克服纳米PDLC型液晶装置需要高驱动电压的缺点。然而，由于与偏振相关，校正入射光束和反射光束的像差分别需要单独的PNLC型液晶装置。
然而，PNLC型液晶装置也满足本发明的独特的优点，包括简化制造工艺和驱动。即，PNLC型液晶装置被设计成液晶微滴的分布与预测的球面像差的分布一致，从而，由于不需要传统的像差补偿液晶装置所需的ITO电极图案化和在ITO电极上沉积金属电极，所以在降低制造成本的同时显著地简化了制造工艺。PNLC型液晶装置也防止了由于形成图案化的ITO电极和附加金属电极而导致的透光率和校正效果降低。此外，PNLC型液晶装置仅需要两条用于驱动的引线，从而使得能够简单地驱动和互连。
此外，当灰阶掩模50具有如图5B或5C中所示的正型或负型2D抛物线吸收率分布时，可以以简单的工艺来制造使用用于调整入射光束和反射光束的发散角度的构造的纳米PNLC型液晶装置，从而使得能够低电压驱动。
可使用从Merck公司得到的质量百分比为30％～40％的E7(no＝1.511，ne＝1.7400，Δn＝0.23)作为液晶、质量百分比为60％～70％的NOA81(n＝1.56，UV可固化粘合剂，Norland产品)作为单体(预聚合体)、包含质量百分比大约为1％的苯甲酮作为光引发剂以及强度为500～700mW/cm2的UV光来制造纳米PDLC型液晶装置20′。
可使用从Merck公司得到的质量百分比为90％的E44作为液晶、质量百分比为6％的双酚A型二甲基丙烯酸酯(M1)与质量百分比为4％的RM-82的混合物作为单体、包含少量光引发剂的混合物以及强度大约为45W/cm2的UV光来制造PDLC型液晶装置120′。
可通过适当改变在混合物中基于上述组份的液晶对单体的百分比并适当改变UV光的强度和照射时间，来得到纳米PDLC或PNLC型液晶装置。此外，也可对混合物中的组份和UV光的强度进行各种改变。
虽然，已经描述了用于校正球面像差的本发明的像差补偿液晶装置，但是像差补偿液晶装置可具有用于校正如图6A至图10B中所示的各种像差的其它各种构造。
图6A示出了由于光盘1中的厚度差而引入的球面像差的2D分布，图6B示出了图6A中示出的球面像差的一维(1D)分布。如图6A和图6B中所示，在半径方向上与光轴相关的坐标用r表示时，由光盘1中的厚度差造成的球面像差与r4成比例。因此，当使用吸收率分布与r4成比例的灰阶掩模50来形成液晶层23(123)时，可形成代表与球面像差的分布相反的相位差分布的液晶装置20(120或125)。
图7A示出了当物镜30的工作距离改变时由于光盘1中的厚度差而引入的球面像差的2D分布，图7B示出了图7A中示出的球面像差的1D分布。如果在半径方向上与光轴相关的坐标用r表示，当物镜30在聚焦的方向上向上移或向下移来改变工作距离时，由光盘1中的厚度差造成的球面像差减小为r4-r2。r2是由物镜30的向上移动或向下移动而导出的项。因此，当使用吸收率分布与r4-r2成比例的灰阶掩模50来形成液晶层23(123)时，可形成表现出与在物镜30的工作距离改变时的球面像差相反的相位差分布的液晶装置20(120或125)。
图8A示出了由于光盘1的倾斜而造成的慧形像差的2D分布，图8B示出了图8A中示出的慧形像差的1D分布。该慧形像差与r3成比例。该慧形像差为r3×cos(是方位角)。当使用吸收率分布与r3×cos成比例的灰阶掩模50来形成图4A中示出的液晶层23(或图4B中示出的123)时，可形成表现出与慧形像差分布相反的相位差分布的图1中示出的液晶装置20(图2中示出的120或125)。
图9A示出了当物镜30移动时由于光盘1的倾斜而造成的慧形像差的2D分布，图9B示出了图9A中示出的慧形像差的1D分布。由于物镜移动，因光盘1的倾斜而导致的慧形像差可减小为r3-(2/3)×r。(2/3)×r是由物镜的移动而导出的项。当使用吸收率分布与(r3-(2/3)×r)×cos成比例的灰阶掩模50来形成液晶层23(123)时，可形成表现出与当物镜30移动时由光盘1的倾斜导致的慧形像差的分布反相的相位差分布的液晶装置20(120或125)。
众所周知，当与r2成比例的发散光束或会聚光束入射到物镜30上时，可校正由光盘1中的厚度差造成的球面像差。图10A示出了球面像差的2D抛物线分布，图10B示出了图10A中示出的抛物线分布的1D分布。如图10A和图10B中所示，当与r2成比例的发散光束或会聚光束入射到物镜30上时，由厚度差造成的球面像差可被校正。因此，当采用吸收率分布与r2成比例的灰阶掩模50来形成图4A中所示的液晶层23(图4B中所示的液晶层123)时，图1中示出的液晶装置20(图2中示出的120或125)会表现出与球面像差的分布相反的相位差分布。
当液晶装置可校正参照图6A至图10B描述的球面像差或慧形像差时，可制造出补偿两种或多种类型的像差的液晶装置。例如，当使用吸收率分布与图6A和图8A中分别示出的球面像差和慧形像差的2D分布的总和对应的灰阶掩模50来形成液晶层23(123)时，液晶装置20(120或125)可补偿由光盘厚度差导致的球面像差和由光盘倾斜导致的慧形像差。
可使用吸收率分布与以下至少一个像差对应的灰阶掩模50来制造根据本发明的示例的实施例的液晶装置20(120或125)：由光盘1中的厚度差造成的球面像差、当物镜30的工作距离改变时由光盘1中的厚度差引入的球面像差、由光盘1的倾斜造成的慧形像差、当物镜30移动时由光盘1的倾斜引入的慧形像差。也可使用具有正型或负型2D抛物线吸收率分布的灰阶掩模50来制造根据本发明的示例的实施例的液晶装置20(120或125)。
此外，为了校正像差，通过使用以上各种灰阶掩模来制造的液晶装置20(120或125)可具有与以下至少一个像差反相的相位差分布：由光盘1中的厚度差造成的球面像差、当物镜30的工作距离改变时由光盘1中的厚度差引入的球面像差、由光盘1的倾斜造成的慧形像差、当物镜30移动时由光盘1的倾斜引入的慧形像差。此外，当使用具有正型或负型2D抛物线吸收率分布的灰阶掩模50来形成液晶层23(123)时，液晶装置20(120或125)具有2D抛物线相位差分布，该分布是灰阶掩模50的吸收率分布的倒数。因此，当液晶装置20(120或125)具有2D抛物线相位差分布并且发散光束和会聚光束入射到物镜30上时，可校正由光盘1中的厚度差导致的球面像差。
当由液晶、UV可固化单体、引发光致聚合的引发剂组成的混合物注入到空的液晶胞，并且液晶胞通过吸收率分布与将被校正的像差的分布一致的灰阶掩模或者具有正型或负型2D抛物线相位差分布的灰阶掩模被UV光照射时，可得到能够补偿期望的像差的液晶装置。使用这样制造的液晶装置的光学拾取器可校正由光盘厚度差导致的球面像差和由光盘倾斜导致的慧形像差中的至少一个。
图11示意性示出了采用根据本发明的实施例的光学拾取器的光学记录和/或再现设备的构造。
参照图11，光学记录和/或再现设备包括：主轴电动机455，使作为光学信息存储介质的光盘1旋转；光学拾取器450，沿着光盘1的半径方向可移动地安装，并从光盘1上再现信息和/或将信息记录到光盘1上；驱动器457，驱动主轴电动机455和光学拾取器450；控制器459，控制光学拾取器450的聚焦伺服(focusing servo)和循轨伺服(tracking servo)。这里，标号452和453分别表示用于卡住光盘1的转台和夹具。
光学拾取器450具有图1或图2中示出的光学***构造。
从光盘1反射的光束被安装在光学拾取器450内的光探测器探测到，并被光电地转换为随后通过驱动器457输入到控制器459的电信号。驱动器457控制主轴电动机455的旋转速度、放大输入信号并驱动光学拾取器450。已基于从驱动器457接收的信号被调整的控制器459将聚焦伺服和循轨伺服请求发送回驱动器457，从而光学拾取器可执行聚焦操作和循轨操作。
为了校正像差，在将电压施加到图1中示出的液晶装置20(图2中示出的120或125)的情况下，采用根据本发明实施例的光学拾取器450的光学记录和/或再现设备产生与由光盘1的厚度差和/或光盘1的倾斜造成的像差分布相反的相位差分布。
如前面所描述的，本发明有利地提供了一种像差补偿液晶装置，由于不需要电极的图案化和金属电极的沉积，所以可以以简单的制造工艺来制造该像差补偿液晶装置，并且该像差补偿液晶装置能够在有可能使互连和驱动简化的同时防止校正效率和透光率的降低。
本发明的纳米PDLC型液晶装置与偏振无关地校正入射光束和反射光束的像差。
本发明的纳米PNLC型液晶装置实现了快速的响应速率。
虽然参照本发明的示例性实施例已经具体示出和描述了本发明，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离本方面的精神和范围的情况下可发对形式和细节做各种改变。例如，只要以结合图1、图2、图3、图4A、图4B和图11描述的方式来利用液晶显示装置，就可使用在光学拾取器中元件的任何其它的排列。此外，光学记录和/或再现设备的部件也可与图11中示出的构造不同。因此，本发明旨在不限于公开的各种示例的实施例，而是本发明旨在包括落入权利要求的范围内的所有实施例。
本申请要求2005年1月5日在韩国知识产权局提交的第10-2005-0000821号韩国专利申请的所有权益，其内容通过引用包含于此。

Claims (23)

1、一种制造像差补偿液晶装置的方法，包括：
将吸收率分布与将被校正的像差分布对应的灰阶掩模设置在液晶胞上，所述液晶胞包含注入在一对透明基底之间的液晶和单体的混合物；
用UV光照射其上已经设置有所述灰阶掩模的所述液晶胞，从而所述单体经受光致聚合成聚合体并经受相位分离成聚合体存在区域和液晶存在区域，从而在所述基底之间形成相位差分布与将被校正的像差分布对应的液晶层。
2、如权利要求1所述的方法，其中，所述液晶层形成为纳米聚合体分散液晶结构，在所述结构中，液晶微滴的尺寸和密度分布与将被校正的像差分布对应。
3、如权利要求2所述的方法，其中，所述灰阶掩模具有与至少一个像差的分布对应的吸收率分布或者具有正型或负型二维抛物线吸收率分布，所述至少一个像差为：由光学信息存储介质中的厚度差造成的球面像差、当物镜的工作距离改变时由所述光学信息存储介质中的厚度差引入的球面像差、由所述光学信息存储介质的倾斜造成的慧形像差以及当所述物镜移动时由所述光学信息存储介质的倾斜引入的慧形像差。
4、如权利要求1所述的方法，其中，所述灰阶掩模具有与至少一个像差的分布对应的吸收率分布或者具有正型或负型二维抛物线吸收率分布，所述至少一个像差为：由光学信息存储介质中的厚度差造成的球面像差、当物镜的工作距离改变时由所述光学信息介质中的厚度差引入的球面像差、由所述光学信息存储介质的倾斜造成的慧形像差以及当所述物镜移动时由所述光学信息存储介质的倾斜引入的慧形像差。
5、如权利要求1所述的方法，其中，所述液晶层形成为聚合体网络液晶结构，在所述结构中，单体被聚合以形成聚合体网络，液晶被俘获在所述聚合体网络中。
6、如权利要求5所述的方法，其中，所述灰阶掩模具有与至少一个像差的分布对应的吸收率分布或者具有正型或负型二维抛物线吸收率分布，所述至少一个像差为：由光学信息存储介质中的厚度差造成的球面像差、当物镜的工作距离改变时由所述光学信息介质中的厚度差引入的球面像差、由所述光学信息存储介质的倾斜造成的慧形像差以及当所述物镜移动时由所述光学信息存储介质的倾斜引入的慧形像差。
7、一种补偿通过权利要求1至权利要求6的任意一个的方法制造的用于补偿像差的液晶装置。
8、一种光学拾取器，包括：
光源；
物镜，被布置成将所述光源发射的光在光学信息存储介质上聚焦成点；
光探测器，被布置成接收从所述光学信息存储介质反射的光并探测信息信号和/或误差信号；
液晶装置，被布置成补偿像差，并包括：
一对基底；
液晶层，形成在所述基底之间，具有与将被校正的像差分布对应的相位差分布，
其中，所述液晶层通过以下步骤形成：将吸收率分布与将被校正的像差分布对应的灰阶掩模设置在液晶胞上，所述液晶胞包含注入在所述基底之间的液晶和单体的混合物；用UV光照射其上已经设置有所述灰阶掩模的所述液晶胞，从而所述单体经受光致聚合成聚合体并经受相位分离成聚合体存在区域和液晶存在区域。
9、如权利要求8中所述的光学拾取器，其中，在所述液晶装置中的所述液晶层形成为具有纳米聚合体分散液晶结构，在所述结构中，液晶微滴的尺寸和密度分布与将被校正的像差分布对应。
10、如权利要求8所述的光学拾取器，其中，在所述液晶装置中的所述液晶层形成为聚合体网络液晶结构，在所述结构中，单体被聚合以形成聚合体网络，液晶被俘获在所述聚合体网络中。
11、如权利要求10所述的光学拾取器，其中，所述液晶装置包括：第一液晶装置，被布置成校正入射到所述光学信息存储介质的信息存储表面上的光的像差；第二液晶装置，被布置成与所述第一液晶装置相邻，用于校正从所述信息存储表面反射到所述光探测器的光的像差。
12、如权利要求11所述的光学拾取器，还包括位于所述第一液晶装置和所述物镜之间或位于所述第二液晶装置和所述物镜之间的波片，用于改变入射光的偏振。
13、如权利要求8至权利要求12中的任意一个所述的光学拾取器，其中，所述液晶装置具有能够补偿以下像差的至少一个的相位差分布：由所述光学信息存储介质中的厚度差造成的球面像差、当所述物镜的工作距离改变时由所述光学信息存储介质中的厚度差引入的球面像差、由所述光学信息存储介质的倾斜造成的慧形像差以及当所述物镜移动时由所述光学信息存储介质的倾斜引入的慧形像差。
14、如权利要求8至权利要求12的任意一个所述的光学拾取器，其中，所述液晶装置具有正型或负型二维抛物线相位差分布。
15、一种光学记录和/或再现设备，包括：光学拾取器，沿着光学信息存储介质的半径方向可移动地安装，并从所述光学信息存储介质再现信息和/或将信息记录到所述光学信息存储介质上；控制器，控制所述光学拾取器，其中，所述光学拾取器是如权利要求8至权利要求12的任意一个中的所述光学拾取器。
16、如权利要求15所述的光学记录和/或再现设备，其中，在所述光学拾取器中的所述液晶装置具有能够补偿以下像差的至少一个的相位差分布：由所述光学信息存储介质中的厚度差造成的球面像差、当所述物镜的工作距离改变时由所述光学信息存储介质中的厚度差引入的球面像差、由所述光学信息存储介质的倾斜造成的慧形像差以及当所述物镜移动时由所述光学信息存储介质的倾斜引入的慧形像差。
17、如权利要求15所述的光学记录和/或再现设备，其中，所述光学拾取器中的所述液晶装置具有正型或负型二维抛物线相位差分布。
18、一种光学拾取器，包括：
光源；
物镜，被布置成将所述光源发射的光在光学信息存储介质上聚焦；
光探测器，被布置成接收从所述光学信息存储介质反射的光，并探测信息信号和/或误差信号；
第一液晶装置，为了校正入射到所述光学信息存储介质的表面上的光的像差，所述第一液晶装置的布置方式为，从所述光源发射的光的偏振方向与在施加电场前包括在所述第一液晶装置中的液晶分子的主轴方向一致；
第二液晶装置，为了校正从所述光学信息存储介质的表面反射到所述光探测器的光的像差，所述第二液晶装置的布置方式为，从所述光学信息存储介质的表面反射的光的偏振方向与包括在所述第二液晶装置中的液晶分子的主轴方向一致。
19、如权利要求18所述的光学拾取器，其中，所述第一液晶装置和所述第二液晶装置，均包括：
一对基底；
液晶层，形成在所述基底之间，具有与将被校正的像差的分布对应的相位差分布，
其中，所述液晶层通过以下步骤形成：将吸收率分布与将被校正的像差的预测分布对应的灰阶掩模设置在液晶胞上，所述液晶胞包含注入在所述基底之间的液晶和单体的混合物；用UV光照射其上已经设置有所述灰阶掩模的所述液晶胞，从而所述单体经受光致聚合成聚合体并经受相位分离成聚合体存在区域和液晶存在区域。
20、如权利要求19所述的光学拾取器，其中，所述第一液晶装置和所述第二液晶装置中的所述液晶层形成为聚合体网络液晶结构，在所述结构中，单体被聚合以形成聚合体网络，液晶被俘获在所述聚合体网络中。
21、如权利要求19所述的光学拾取器，还包括位于所述第一液晶装置和所述物镜之间或位于所述第二液晶装置和所述物镜之间的波片，用于改变入射光的偏振。
22、如权利要求19所述的光学拾取器，其中，所述第一液晶装置和所述第二液晶装置的每个都具有能够补偿以下像差的至少一个的相位差分布：由所述光学信息存储介质中的厚度差造成的球面像差、当所述物镜的工作距离改变时由所述光学信息存储介质中的厚度差引入的球面像差、由所述光学信息存储介质的倾斜造成的慧形像差以及当所述物镜移动时由所述光学信息存储介质的倾斜引入的慧形像差。
23、如权利要求19所述的光学拾取器，其中，所述第一液晶装置和所述第二液晶装置的每个都具有正型或负型二维抛物线相位差分布。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102402035A (zh) * 2010-09-14 2012-04-04 三星移动显示器株式会社 液晶显示器及制造液晶显示器的方法
CN109656050A (zh) * 2018-03-28 2019-04-19 友达光电股份有限公司 液晶显示设备及其制造方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100716990B1 (ko) * 2005-01-05 2007-05-14 삼성전자주식회사 수차 보정용 액정소자 및 이를 구비한 광픽업 및 광 기록및/또는 재생기기
US7617473B2 (en) 2005-01-21 2009-11-10 International Business Machines Corporation Differential alternating phase shift mask optimization
JP2008052837A (ja) 2006-08-25 2008-03-06 Funai Electric Co Ltd 球面収差補正素子及びそれを用いた光ピックアップ装置
EP2225604A1 (en) * 2007-12-28 2010-09-08 Dow Global Technologies Inc. Phase compensation film comprising polymer nanoparticles imbibed with liquid crystal material
EP2231760A1 (en) * 2007-12-28 2010-09-29 Dow Global Technologies Inc. Small scale functional materials
JP5571189B2 (ja) * 2010-11-24 2014-08-13 株式会社東芝 光ピックアップおよび光ディスク装置
US9442309B2 (en) * 2013-09-17 2016-09-13 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Method and apparatus for ophthalmic devices comprising dielectrics and nano-scaled droplets of liquid crystal
US9500882B2 (en) * 2013-09-17 2016-11-22 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Variable optic ophthalmic device including shaped liquid crystal elements with nano-scaled droplets of liquid crystal
SG10201405242WA (en) * 2013-09-17 2015-04-29 Johnson & Johnson Vision Care Variable optic ophthalmic device including liquid crystal elements
KR102096269B1 (ko) * 2016-03-31 2020-04-03 주식회사 엘지화학 포토 마스크 및 이를 이용한 컬러필터용 컬럼 스페이서의 제조방법
CN105785609B (zh) * 2016-04-28 2023-04-07 长春理工大学 基于透射式液晶空间光调制器波前校正的方法及装置

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5096282A (en) * 1988-01-05 1992-03-17 Hughes Aircraft Co. Polymer dispersed liquid crystal film devices
JPH0580311A (ja) * 1991-09-20 1993-04-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶パネルおよびその製造方法と液晶投写型テレビ
JP2894905B2 (ja) 1992-11-25 1999-05-24 シャープ株式会社 液晶素子およびその製造方法
JP4043058B2 (ja) 1995-06-01 2008-02-06 旭硝子株式会社 光ヘッド装置に用いられる回折素子の製造方法
JP3986580B2 (ja) * 1996-04-04 2007-10-03 旭硝子株式会社 光変調素子及び光ヘッド装置
JPH09326134A (ja) * 1996-04-05 1997-12-16 Ricoh Co Ltd 光ピックアップ装置
KR100244220B1 (ko) * 1996-08-17 2000-02-01 구자홍 편광액정 홀로그램 제조방법 및 이를 이용한 광 픽업장치
JPH11352453A (ja) * 1998-06-09 1999-12-24 Olympus Optical Co Ltd 光学特性可変光学素子
JP2000122062A (ja) * 1998-10-13 2000-04-28 Sony Corp 光学素子とその製造方法、及び光学装置とその製造方法
WO2000049452A1 (en) * 1999-02-17 2000-08-24 Kent State University Electrically controllable liquid crystal microstructures
AU6788200A (en) * 1999-08-26 2001-03-19 Digilens Inc. Switchable holographic device
US6909686B2 (en) * 1999-12-20 2005-06-21 Pioneer Corporation Aberration correcting optical unit, optical pickup apparatus and information recording/reproducing apparatus with single and multi-layer electrodes
JP2001209037A (ja) * 2000-01-26 2001-08-03 Olympus Optical Co Ltd 可変ホログラム素子及びそれらを用いた光学装置
JP2001318231A (ja) * 2000-02-29 2001-11-16 Asahi Glass Co Ltd 偏光性位相補正素子および光ヘッド装置
WO2001093652A2 (en) * 2000-06-06 2001-12-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. Liquid crystal display device and method of manufacturing such
US20020067329A1 (en) * 2000-10-16 2002-06-06 Stanley Electric Co., Ltd. Liquid-crystal device and a method of driving the same
US6813082B2 (en) * 2000-11-27 2004-11-02 Ophthonix, Inc. Wavefront aberrator and method of manufacturing
MY130955A (en) * 2000-12-28 2007-07-31 Sony Corp Optical disc recording and/or reproducing apparatus and aberration adjustment method.
EP1288927A4 (en) * 2001-03-12 2003-07-09 Sony Corp OPTICAL HEAD, OPTICAL DEVICE, AND ABERRATION CORRECTION ELEMENT
JP2003067966A (ja) * 2001-06-13 2003-03-07 Sony Corp 光学ピックアップ装置
JP2003232910A (ja) * 2002-02-13 2003-08-22 Sony Corp 回折格子素子およびその製造方法、並びにこれを用いた偏光選択装置
JP2004071081A (ja) 2002-08-08 2004-03-04 Sony Corp 光ピックアップ及びディスクドライブ装置
JP4133139B2 (ja) 2002-09-09 2008-08-13 株式会社リコー 光ピックアップ
JP2004110959A (ja) 2002-09-19 2004-04-08 Asahi Glass Co Ltd 光ヘッド装置
JP2004138900A (ja) * 2002-10-18 2004-05-13 Pioneer Electronic Corp 収差補正素子、収差補正装置、情報記録再生装置及び収差補正方法
WO2005040907A1 (en) * 2003-10-23 2005-05-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Polarization independent phase modulator
KR100716990B1 (ko) * 2005-01-05 2007-05-14 삼성전자주식회사 수차 보정용 액정소자 및 이를 구비한 광픽업 및 광 기록및/또는 재생기기
KR100667790B1 (ko) * 2005-01-10 2007-01-11 삼성전자주식회사 복굴절 보정용 액정소자 및 이를 구비한 광픽업 및 광기록 및/또는 재생기기

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102402035A (zh) * 2010-09-14 2012-04-04 三星移动显示器株式会社 液晶显示器及制造液晶显示器的方法
CN109656050A (zh) * 2018-03-28 2019-04-19 友达光电股份有限公司 液晶显示设备及其制造方法
CN109656050B (zh) * 2018-03-28 2021-12-31 友达光电股份有限公司 液晶显示设备及其制造方法

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