液晶裝置和光學拾取器以及光學記錄和/或再現設備的製作方法

2023-05-04 18:46:41 2

專利名稱：液晶裝置和光學拾取器以及光學記錄和/或再現設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種光學記錄和/或再現設備，更具體地講，涉及一種用於補償像差的液晶裝置、一種包括該液晶裝置的光學拾取器以及一種採用該光學拾取器的記錄和/或再現設備。
背景技術：
通常，光碟是利用物鏡將雷射束聚焦成的光束點的光學信息存儲介質，在一種用於將信息記錄到光碟上和/或從光碟再現信息的光學記錄和/或再現設備中，光碟的記錄容量由所聚焦的光束點(beam spot)尺寸來決定，所聚焦的光束點的大小與雷射束的波長λ成正比而與物鏡的數值孔徑(NA)成反比。等式1定義了由所使用的雷射束的波長λ和物鏡的數值孔徑(NA)確定的光束點尺寸SS∝λ/NA ...(1)因此，為了減小光束點尺寸S來增加光碟的記錄密度，必需使用波長較短的光源比如藍色雷射和NA大於0.6的物鏡。
由於被設計成使用780nm的波長的光和NA為0.45或0.5的物鏡來記錄和/或再現信息的CD技術的出現，所以已經針對通過增加區域記錄密度來增大數據存儲容量進行了大量的研究，並且這類研究已經帶來了被設計成使用650nm的波長的光和NA為0.6或0.65的物鏡來記錄和/或再現信息的DVD技術。
當前，針對開發下一代高密度光碟系統的研究現在正在進行中，下一代高密度光碟系統使用預定波長例如405nm的藍光能夠提供高於20GB的記錄容量。關於高密度光碟的標準仍然積極地在開發中，其中一些標準幾乎確定。
這些標準指定了將在下文中描述的波長為405nm的藍光和NA為0.65或0.85的物鏡的使用。這些標準也將DVD盤的厚度設置為0.6mm，該厚度比CD盤的1.2mm小50％。由於在DVD標準中物鏡的NA增加到0.6，即比CD標準中的物鏡的0.45高，所以這意在提供由於光碟的傾斜而導致的公差。
此外，如果物鏡的NA增加到0.85，那麼比如對於存儲容量高於DVD的存儲容量的高密度光碟，高密度光碟的厚度必須降低到大約0.1mm。藍光光碟(BD)標準是一種以這種方式增加物鏡的NA而減小光碟的厚度的記錄技術。BD標準指定波長為405nm的光源、NA為0.85的物鏡和厚度大約為0.1mm的光碟。
光碟的厚度指入射表面和記錄表面之間的距離。對於CD或DVD，光碟的厚度近似等於基底的厚度。對於BD，光碟的厚度近似等於覆蓋層(coverlayer)的厚度。
眾所周知，當前可達到的在BD系統中允許的光碟厚度誤差的容限小，僅為3μm。當光碟的厚度的偏差超過容限時產生的球面像差(sphericalaberration)會顯著地降低所記錄的和/或所再現的信號的質量。
因此，對於光碟比如允許的厚度差小的BD，需要用於補償包含在被記錄和再現的光學信號中的球面像差的光學元件。具體地講，使用厚度近似為0.1mm的覆蓋層和NA為0.85的的物鏡的高密度光碟系統，非常需要用於補償當光碟的厚度偏離標準時引起的球面像差的光學元件。
兼容適用CD、DVD和高密度光碟的光學拾取器，也需要用於補償由光源發射的波長之間的差而引發的色像差以及由光碟厚度之間的差而引起的球面像差的光學元件。這裡，高密度光碟是藍光光碟(BD)或高清晰數字多用途光碟(HD DVD)。HD DVD使用波長為405nm的光源和NA為0.65的物鏡。基底的厚度與DVD中的相同，為0.6mm。
通常，使用液晶面板通過施加電場而產生與由光學拾取器引入的球面像差符號相反的相位差分布，用於降低和補償球面像差。液晶面板通過引線連接到驅動電路。
這樣的像差補償液晶面板通過平行摩擦，即通過在施加電場之前使液晶分子平行於基底取向的工藝來形成。將氧化銦錫(ITO)電極圖案化，以與像差的分布對應。通過向傳統的液晶面板施加電場以產生與球面像差符號相反的相位差來校正球面像差。
一種ITO電極圖案化的傳統方法包括，將ITO膜圖案化為電極，並將高導電性電極的細線沉積在圖案化的ITO電極邊緣。在日本公開的專利申請2004-110959中提出了用於補償球面像差的設置有圖案化的ITO電極的液晶面板的一個示例。
然而，製造傳統液晶面板的方法複雜。這是因為在將ITO電極圖案化以獲得與球面像差的分布一致的電場分布後，需要附加地將金屬線電極圖案化的工藝。此外，每個圖案化的電極需要單獨的引線和單獨操作的驅動電路。
具有用於補償像差的圖案化電極的液晶面板還需要單獨的互連線和驅動各圖案化電極的驅動電路，從而使互連和驅動結構更加複雜。
此外，形成圖案化的ITO電極後增加了金屬線電極的結構不能以各圖案化電極之間的小間隔來獲得球面像差的補償。這也導致了通過金屬線電極的光的透過率的減小。

發明內容
本發明的各種方面和示例的實施例有利地提供了一種像差補償的液晶裝置及其製造方法、包括該液晶裝置的一種光學拾取器以及採用該光學拾取器的一種光學記錄和/或再現設備，其中，該液晶裝置由於不需要電極圖案化使得能夠簡單地電極互連和驅動。
本發明的附加的方面和/或優點將在下面的描述中部分地提出，並且部分地將從描述中顯而易見或可通過發明的實施而得知。
根據本發明的一個方面，提供了一種製造像差補償液晶裝置的方法，該方法包括將吸收率分布與將被校正的像差的預期分布對應的灰階掩模設置在液晶胞上，液晶胞包含注入在基底之間的液晶和單體的混合物；用UV光照射其上已經設置有灰階掩模的液晶胞，從而單體經受光致聚合成聚合體和相位分離成聚合體存在區域和液晶存在區域，從而在基底之間形成相位差分布與將被校正的像差分布對應的液晶層。
液晶層可形成為具有納米聚合體分散液晶(PDLC)結構，在該結構中，液晶微滴的尺寸和密度分布與將被校正的像差分布對應。
灰階掩模可具有正型或負型二維(2D)拋物線吸收率分布，或者具有與以下像差的至少一個對應的吸收率分布由光學信息存儲介質中的厚度差造成的球面像差、當物鏡的工作距離改變時由光學信息存儲介質中的厚度差引入的球面像差、由光學信息存儲介質的傾斜造成的慧形像差以及當物鏡移動時由光學信息存儲介質的傾斜引入的慧形像差。
液晶層具有聚合體網絡液晶(PNLC)結構，在該結構中，單體被聚合以形成聚合體網絡，並且液晶被俘獲在聚合體網絡中。
根據本發明的另一方面，提供了一種用於補償像差的液晶裝置，該液晶裝置包括一對透明基底；液晶層，形成在基底之間，具有與將被校正的像差分布對應的相位差分布，其中，液晶層通過以下步驟形成將吸收率分布與將被校正的像差分布對應的灰階掩模設置在液晶胞上，液晶胞包含注入在基底之間的液晶和單體的混合物；用UV光照射其上已經設置有灰階掩模的液晶胞，從而單體經受光致聚合成聚合體和相位分離成聚合體存在區域和液晶存在區域。
根據本發明的又一方面，提供了一種光學拾取器，該光學拾取器包括光源；物鏡，被布置成將光源發射的光在光學信息存儲介質上聚焦成點；光探測器，被布置成接收從光學信息存儲介質反射的光，並探測信息信號和/或誤差信號；液晶裝置，被布置成補償像差，其中，液晶裝置通過以上的製造方法來製造。
液晶裝置中的液晶層可被形成為具有PDLC結構，在該結構中，液晶微滴的尺寸和密度分布與將被校正的像差分布對應。作為選擇地，液晶層可被形成為具有PNLC結構，在該結構中，單體被聚合以形成聚合體網絡，並且液晶被俘獲在聚合體網絡中。
液晶裝置可包括第一液晶裝置，校正入射到光學信息存儲介質的信息存儲表面上的光的像差；第二液晶裝置，校正從信息存儲介質反射到光探測器的光的像差。
光學拾取器還可包括位於第一液晶裝置和物鏡之間或位於第二液晶裝置和物鏡之間的波片，改變入射光的偏振。
液晶裝置可具有能夠補償以下像差的至少一個的相位差分布由光學信息存儲介質中的厚度差造成的球面像差、當物鏡的工作距離改變時由光學信息存儲介質中的厚度差引入的球面像差、由光學信息存儲介質的傾斜造成的慧形像差以及當物鏡移動時由光學信息存儲介質的傾斜引入的慧形像差。作為選擇地，液晶裝置可具有正型或負型2D拋物線相位差分布。
根據本發明的另一方面，提供了一種光學記錄和/或再現設備，該裝置包括光學拾取器，沿著光學信息存儲介質的半徑方向可移動地安裝，並從光學信息存儲介質再現信息和/或將信息記錄到光學信息存儲介質上；控制器，控制光學拾取器，其中，光學拾取器為上述的光學拾取器。
根據本發明的又一方面，提供了一種光學拾取器，該光學拾取器包括光源；物鏡，被布置成將光源發射的光在光學信息存儲介質上聚焦；光探測器，被布置成接收從光學信息存儲介質反射的光，並探測信息信號和/或誤差信號；第一液晶裝置，為了校正入射到光學信息存儲介質的表面上的光的像差，所述第一液晶裝置的布置方式為，從光源發射的光的偏振方向與在施加電場前包括在所述第一液晶裝置中的液晶分子的主軸方向一致；第二液晶裝置，為了校正從光學信息存儲介質的表面反射到光探測器的光的像差，從光學信息存儲介質的表面反射的光的偏振方向與包括在所述第二液晶裝置中的液晶分子的主軸方向一致。
第一液晶裝置和第二液晶裝置的每個可包括一對基底；液晶層，形成在基底之間，具有與將被校正的像差分布對應的相位差分布，其中，液晶層通過以下步驟形成將吸收率分布與將被校正的像差分布對應的灰階掩模設置在液晶胞上，液晶胞包含注入在基底之間的液晶和單體的混合物；用UV光照射其上已經設置有灰階掩模的液晶胞，從而單體經受光致聚合成聚合體和相位分離成聚合體存在區域和液晶存在區域。
在第一和第二液晶裝置中的液晶層也可形成為聚合體網絡液晶(PNLC)結構，在該結構中，單體被聚合以形成聚合體網絡，並且液晶被俘獲在聚合體網絡中。
此外，波片可位於第一液晶裝置和物鏡之間或位於第二液晶裝置和物鏡之間，用於改變入射光的偏振。第一液晶裝置和第二液晶裝置的每個都具有能夠補償以下像差的至少一個的相位差分布由光學信息存儲介質中的厚度差造成的球面像差、當物鏡的工作距離改變時由光學信息存儲介質中的厚度差引入的球面像差、由光學信息存儲介質的傾斜造成的慧形像差以及當物鏡移動時由光學信息存儲介質的傾斜引入的慧形像差。第一液晶裝置和第二液晶裝置的每個都具有正型或負型2D拋物線相位差分布。
除了如以上描述的示例的實施例和方面以外，通過參照附圖和對詳細描述的研究，本發明的進一步的方面和實施例將會清楚。


從結合附圖了解的以下對示例的實施例和權利要求的詳細描述，對本發明的更好的理解將變得明顯，所有的附圖形成了本發明說明書的一部分。雖然以下的書面示出的說明書集中於公開本發明的示例實施例，但是應該清楚地理解，該說明書僅僅是以描述和示例的方式公開，而本發明不限於此。本發明的精神和範圍僅受權利要求的條款的限制。以下表示附圖的簡要說明，其中圖1示出了根據本發明的第一實施例的包括像差補償液晶裝置的光學拾取器的構造；圖2示出了根據本發明的第二實施例的包括像差補償液晶裝置的光學拾取器的構造；圖3示出在圖2中示出的光學拾取器構造中的前進的光的偏振的改變；圖4A是用於說明製造根據本發明實施例的納米聚合體分散液晶(PDLC)型液晶裝置的方法的圖；圖4B是用於說明製造根據本發明的另一個實施例的納米聚合體網絡液晶(PNLC)型液晶裝置的方法的圖；圖5A示出了根據本發明的實施例的吸收率分布與球面像差分布一致的示例的灰階掩模；圖5B示出了根據本發明的實施例的具有正型二維(2D)拋物線的吸收率分布的示例的灰階掩模；圖5C示出了根據本發明的實施例的具有負型2D拋物線的吸收率分布的示例的灰階掩模；圖6A示出了由於光碟中的厚度差而引入的球面像差的示例的二維(2D)分布；圖6B示出了在圖6A中示出的球面像差的示例的一維(1D)分布；圖7A示出了當物鏡的工作距離改變時由於光碟中的厚度差而引入的球面像差的示例的二維(2D)分布；圖7B示出了在圖7A中示出的球面像差的示例的一維(1D)分布；圖8A示出了由於光碟的傾斜而造成的慧形像差的示例的二維(2D)分布；圖8B示出了在圖8A中示出的慧形像差的示例的一維(1D)分布；圖9A示出了當物鏡移動時由於光碟的傾斜而造成的慧形像差的示例的二維(2D)分布；圖9B示出了在圖9A中示出的慧形像差的示例的一維(1D)分布；
圖10A示出了示例的二維(2D)拋物線分布；圖10B示出了示例的一維(1D)拋物線分布；圖11示意性示出了採用根據本發明實施例的光學拾取器的光學記錄和/或再現設備的構造。
具體實施例方式
現在將參照附圖更全面地描述根據本發明實施例的用於補償像差的液晶裝置及其製造方法、包括該液晶裝置的光學拾取器以及光學記錄和/或再現設備。
以下，光碟(光學信息存儲介質)的厚度指從其上有記錄和/或再現光束入射的光碟的光入射表面到目標記錄層的厚度。光碟中的厚度差指與物鏡被設計成的厚度的差。
現在轉到圖1，示出了根據本發明的第一實施例的包括像差補償液晶裝置的光學拾取器。如圖1中所示，光學拾取器包括光源10；物鏡30，用於在記錄介質上即在光碟1上將光源10發射的光束聚焦成點；液晶裝置20，用於對像差提供補償；光探測器40，用於接收從光碟1反射的光束並探測信息信號和/或誤差信號。
為了滿足高效率的光學記錄系統的要求，光學拾取器還可包括偏振相關光路變換裝置比如偏振分束器14，用於依靠入射光束自身的偏振來改變入射光束的傳播路徑；四分之一波片19，用於改變入射光束的偏振。
光學拾取器還包括光柵12，用於使用三光束法(three-beam method)或差分推挽法(differential push-pull method)來將光源10發射的光分束，以探測跟蹤誤差信號；準直透鏡16，用於將光源10發射的發散光束準直成平行光束使其入射到物鏡30上；像散透鏡15，用於引入像散現象以通過像散法來探測聚焦誤差信號；反光鏡18，用於改變進來的光束的傳播路徑。
光源10可發射預定波長的光，例如波長為405nm的藍光。物鏡30可具有滿足藍光光碟(BD)標準的大約為0.85的高數值孔徑(NA)。如上所述當光源10發射藍光並且物鏡30的NA為0.85時，本發明的光學拾取器可記錄和/或再現高密度光碟1，具體地講，高密度光碟1是採用BC標準的光碟1。然而，可以對光源10的波長和物鏡30的NA做各種改變。此外，本發明的光學拾取器可具有不同的構造。
例如，為了使用本發明的光學拾取器來將信息記錄在每面具有多個記錄層的DVD盤上和/或從該DVD盤再現信息，光源10可發射適用於DVD的紅光，例如波長為650nm的光，而物鏡30可具有適用於DVD的為0.65的NA。
此外，為了實現BD、HD DVD和DVD格式間的兼容，本發明的光學拾取器還可包括光源模塊，該光源模塊發射具有多個波長的光，例如適用於高密度光碟的藍光和適用於DVD盤的紅光。為了達到同樣的目的，物鏡30可被設計成實現有效的適用於BD和DVD的NA，或者光學拾取器還可包括用於調節有效NA的單獨的元件。
為了記錄到高密度光碟1和/或從高密度光碟1再現，本發明的光學拾取器除了圖1中示出的光學構造外可包括用於用於記錄到DVD和/或CD盤和/或從DVD和/或CD盤再現的單獨的光學元件。
光源10和物鏡30可被設計為將信息記錄在DVD和CD盤上和/或從DVD和CD盤再現信息。
偏振相關光路變換裝置在使從光碟1反射的光束到達光探測器40的同時，使從光源10入射的光束向著物鏡30行進。如圖1中所示，偏振相關光路變換裝置是布置在光柵12和準直透鏡15之間的偏振分束器14，用於根據偏振來選擇性地透射或反射入射光束。作為選擇地，偏振相關光路變換裝置可為偏振全息光學元件，其透射從光源10發射的一束偏振光束，同時將光碟1反射的其它偏振光束衍射為正或負的一級光束(first-order beam)。
波片19可為相對於光源10發射的光的波長的四分之一(1/4)波片。像差補償液晶裝置20包括液晶層，該液晶層具有與通過聚合體存在(polymer-existing)區域和液晶存在(crystal-existing)區域的分離將被校正的像差分布對應的相位差分布。可根據隨後將參照圖4A描述的方法來製造液晶裝置20。
液晶裝置20中的液晶層被形成為具有納米聚合體分散液晶(PDLC)結構，在該結構中，液晶微滴的尺寸和密度分布與將被校正的像差分布對應。納米PDLC結構指其中的納米尺寸的液晶微滴分散在聚合體中的結構，該結構將在隨後做更詳細地描述。
例如，由於液晶微滴為納米級例如為幾十納米至幾百納米，所以當施加電場時，無論入射光的偏振如何，具有納米PDLC結構的液晶裝置20可提供相位差。即，液晶裝置20可不依賴入射光的偏振來提供相位差。偏振不相關液晶裝置20在其製造期間可不需要取向層的單獨摩擦。
當通過驅動電路(未示出)對液晶裝置20施加電場時，液晶分子的取向改變成得到與將被校正的像差分布相反的相位差分布。
雖然圖1示出了液晶裝置20位于波片19和物鏡30之間，但是這樣的液晶裝置20可位於偏振分束器14和波片19之間。除此之外，由於液晶裝置20是偏振不相關的，所以可不需要波片19。
由光源發射的發散光束通過準直透鏡16變換為平行光束，併入射到物鏡30上。平行光束也入射到液晶裝置20上。
因此，如隨後將描述的，為了補償由於光碟1中的厚度差而導致的球面偏差，液晶裝置20被設計成具有與球面像差分布相反的相位差分布，其中，光碟1中的厚度差與r4成比例。r是在半徑方向上與光軸的距離。
作為選擇地，通過將液晶裝置20設計成具有負型或正型的拋物線相位差分布使得入射到物鏡30上的光的發散角度被調整，可校正由光碟1中的厚度差引起的球面像差。這是基於公知的事實，即當與r2成比例的發散光束或會聚光束入射到物鏡30上時，可校正由厚度差造成的球面像差。
在這種情況下，通過沿著光軸來調整準直透鏡16的位置或使用單獨的透鏡(未示出)，可調整光的發散角度。
在具有圖1中所示構造的光學拾取器中，可通過產生與將被液晶裝置20校正的球面偏差的分布相反的相位差分布來實現對像差的校正。
因此，像差已經被校正的光在光碟1的記錄表面上被聚焦成點。從光碟1的記錄表面反射的光包含由液晶裝置20產生的相位差分布造成的反相像差。因為無論偏振如何，液晶裝置20產生相位差分布，所以當光再次通過液晶裝置20時，包含在被反射的光中的反相像差被校正。因此，在由光探測器40接收的光中不存在由為校正像差而產生的相位差引起的像差。
圖2示出根據本發明的第二實施例的包括像差補償液晶裝置的光學拾取器的構造。在圖1和圖2中相同的標號表示相同的元件，所以在此將不再重複對它們的描述。
參照圖2，一對液晶裝置120、125被用來補償像差。具體地講，用於補償像差的第一液晶裝置120包括液晶層，該液晶層的相位差分布與通過分離為聚合體存在區域和液晶存在區域將被校正的像差分布對應。液晶層具有聚合體網絡液晶(PDLC)結構，在該結構中，使單體聚合以形成聚合體網絡並且液晶被俘獲在聚合體網絡中，這將在隨後做更詳細的描述。包括具有PNLC結構的液晶層的第一液晶裝置120是偏振相關的。
因此，光學拾取器還可包括波片19，用於改變光的偏振；第二液晶裝置125，除了與第一液晶裝置120正交取向的液晶指向矢之外，具有與第一液晶裝置120相同的構造。在圖2示出的實施例中，第一液晶裝置120位於偏振分束器14和波片19之間，其中，偏振分束器14是光路變換裝置。類似地，在偏振分束器14和波片19之間，第二液晶裝置125被布置成與第一液晶裝置120相鄰。雖然圖2示出了第二液晶裝置125位於第一液晶裝置120和波片19之間，但是這樣的第二液晶裝置125也可位於偏振分束器14和第一液晶裝置120之間或位於偏振分束器14和光探測器40之間。
當如圖2中所示具有彼此正交取向的液晶指向矢的第一液晶裝置120和第二液晶裝置125位于波片19和偏振分束器14之間時，現在將參照圖3來描述經過它們的光的偏振的改變。
圖3示出了在圖2中示出的光學拾取器構造中的行進的光的偏振的改變。參照圖3，一個線性偏振的光束例如從光源10向著偏振分束器14發射的偏振光束穿過偏振分束器14的鏡面，當它通過波片19時被轉換為一個圓偏振光束例如右圓偏振光束併入射到光碟1上。這個圓偏振光束當被光碟1反射時變換為其它的圓偏振光束例如左圓偏振光束。其它的圓偏振光束再次通過波片19並轉換為其它線性偏振光束例如s偏振光束。其它線性偏振光束從偏振分束器14的鏡面反射向光探測器40。標號17表示用於施加電場，以使第一液晶裝置120和第二液晶裝置125具有用於補償像差的相位差分布的驅動電路。控制電場以改變液晶分子的取向，從而相位差變化的量改變。
當第一液晶裝置120和第二液晶裝置125如圖3中所示位于波片19前時，從光源10向著第一液晶裝置120和第二液晶裝置125發射的光是一個線性偏振光例如p偏振光，而從光碟1的記錄表面反射、穿過波片19併入射到第二液晶裝置125和第一液晶裝置120上的光是另一個線性偏振光例如s偏振光。
通常，僅當通過摩擦取向的液晶分子的主軸方向與光偏振的方向相同時，液晶分子的雙折射率可改變。液晶分子的主軸方向與液晶指向矢的方向對應，且與摩擦的方向相同。
在根據圖2中示出的第二實施例的光學拾取器中，入射到光碟1上的光的偏振態與從光碟1反射的光的偏振態正交。因此，為了校正入射到光碟1的記錄表面上的光的像差，第一液晶裝置120的形成方式為，從光源10發射的光的偏振即p偏振的方向與在對液晶施加電場前的液晶的主軸方向(液晶指向矢的方向)一致。類似地，為了校正從光碟1的記錄表面向光探測器40反射的光的像差，第二液晶裝置125的形成方式為，從光碟1的記錄表面反射的光的偏振即s偏振的方向與在對液晶施加電場前的液晶的主軸方向一致。
在這種情況下，當對第一液晶裝置120和第二液晶裝置125施加電場時，從光源10入射的光當通過第一液晶裝置120時具有與將被校正的像差分布反相的相位差分布，而當通過第二液晶裝置125時相位差分布不發生變化。因此，已經被校正像差的光在光碟1的記錄表面上被聚焦成點。由第一液晶裝置120產生的相位差分布造成的反相像差存在於從光碟1的記錄表面反射的光中，並且當該光通過第二液晶裝置125時該反相像差被校正。該光通過第一液晶裝置120而沒有相位差分布的任何改變。
結果，由光探測器40接收的光不包含由相位差引起的像差和用於校正球面像差而產生的像差。
其間，如隨後將描述的，為了補償由光碟1中的厚度差造成的與r4成比例的球面像差，第一液晶裝置120和第二液晶裝置125被設計成具有和與r4成比例的球面像差分布反相的相位差分布。作為選擇地，通過將第一液晶裝置120和第二液晶裝置125設計成具有負型或正型的拋物線相位差分布並調節入射到物鏡30上的光的發散角度，球面像差可被校正。
在結合圖1和圖2所描述的本發明的光學拾取器中，液晶裝置20(120和125)被設計成相位差分布能夠補償以下像差中的至少一個光碟1中的厚度差造成的球面像差、當物鏡30的工作距離改變時由光碟1中的厚度差引入的球面像差、由光碟1的傾斜造成的慧形像差以及當物鏡30移動時由光碟1的傾斜引入的彗形像差。
以下，這裡將參照圖4A和4B來更充分地描述製造像差補償液晶裝置的方法。
圖4A是用於說明製造根據本發明的實施例的納米PDLC型液晶裝置20』的圖。納米PDLC型液晶裝置20′可用作如圖1中示出的光學拾取器中的液晶裝置20。
參照圖4A，灰階掩模50位於包含注入在液晶裝置20′的一對透明基底21和22之間的液晶和單體的混合物的液晶胞(liquid crystal cell)上，其中，灰階掩模50具有與將被校正的像差分布對應的吸收率分布。所述單體為通過UV輻射紫外能夠聚合的紫外(UV)可固化單體。所述混合物包含用於引發光致聚合的引發劑。均勻的氧化銦錫(ITO)層(未示出)分別形成在基底21和22上。取向層也單獨在基底21和22上形成並被摩擦。兩條用於施加電場的引線從液晶胞引出，並連接到用於根據本發明實施例製造的液晶裝置20′的驅動電路。
當液晶胞被UV光照射時，單體光致聚合成聚合體。這樣的光致聚合使得相位分離成液晶存在區域和聚合體存在區域，從而在基底21和22之間形成液晶層23，該液晶層23具有與將被校正的像差分布對應的相位差分布。
可通過UV光的強度和照射時間來控制聚合的速度。當UV光強度增加時，聚合作用加快。當UV的強度高時，在混合物中高百分比的單體被聚合，這就導致了大的聚合體存在區域。相反，當UV光的強度低時，聚合體存在區域就小。通過適當調節單體對液晶的百分比以及UV光的強度可得到隨後將描述的納米PDLC型液晶裝置20′和PNLC型液晶裝置。
液晶裝置20′具有在液晶胞上的液晶層23。根據本發明的實施例，液晶層23具有納米PDLC結構，在該結構中，液晶微滴的尺寸和密度分布與對應於將被校正的像差分布的相位差分布一致。液晶層23包含以納米為單位的液晶微滴。
為了得到具有納米PDLC結構的液晶層23，與現有的PDLC的製造工藝相比，UV光的強度增加而液晶濃度減小，其中，所述納米PDLC結構具有直徑為幾十納米到幾百納米的液晶微滴。
這裡，當UV光的強度增加時，聚合作用加快，從而液晶微滴的尺寸和密度降低。相反，當UV光的強度降低時，形成的聚合體的量減少，從而液晶微滴的尺寸和密度增加。
由於在預定電壓施加到液晶裝置20′的情況下引入的相變(相位延遲效應)用折射率的變化與厚度相乘來表示，所以當液晶微滴的尺寸和密度增加時可引發較大的相變。
因此，通過將位於如圖4A中所示的包含液晶和單體的混合物的液晶胞的整個表面上的灰階掩模50設計成具有與圖5A中示出的像差的預測分布一致的吸收率分布，可使得包含在液晶裝置20′的液晶微滴的尺寸和密度分布與將被校正的像差分布一致。
圖5A示出了具有與球面像差分布一致的吸收率分布的灰階掩模的示例。通過將均勻的電場施加到這樣製造的液晶裝置20′，可使得橫過液晶裝置20′的區域分布的相位等於將被校正的像差的倒數。
因此，如以上參照圖1所描述的，當在光學拾取器中使用液晶裝置20′並將電場施加到液晶裝置20′時，因為液晶裝置20′具有與電場成比例的相位差分布，其中該相位差分布與將被校正的像差分布相反，所以可通過僅調整電場的大小來實現有效的像差校正。當灰階掩模50具有如圖5B或5C中示出的正型或負型二維(2D)拋物線吸收率分布時，可得到使用調整入射光束或反射光束的發散角度的構造的液晶裝置。
具有納米PDLC結構的液晶裝置20′在電場施加的情況下基本上不依賴於入射光的偏振而產生相位差。
因此，被設計成其液晶微滴的尺寸分布與將被校正的像差分布一致的液晶裝置20′能夠校正像差而無論入射光的偏振如何，其中，校正像差是使用吸收率分布與像差分布一致的灰階掩模50。
雖然需要兩個典型的均質液晶裝置來校正偏振態彼此正交的入射光和反射光的像差，但是可使用例如圖1和圖4A中示出的本發明的單個的液晶裝置20′來校正入射光束和反射光束的像差。這樣能夠顯著地降低光學拾取器的製造成本、重量和尺寸。
雖然傳統的均質液晶裝置對於施加電場的響應時間為幾毫秒，但是本發明的具有納米尺寸的液晶微滴的液晶裝置20′對於施加電場或移除電場需要幾百毫秒的響應時間，從而使得光學拾取器能夠有效地驅動。
被設計成液晶微滴的分布與球面像差的預測的分布一致的液晶裝置20′的另一個優點是，由於不需要傳統的像差補償液晶裝置所需的ITO電極圖案化和在ITO電極上沉積金屬電極，所以顯著地簡化了製造工藝並降低了製造成本。本發明的液晶裝置20′也防止了由於形成圖案化的ITO電極和附加金屬電極而導致的透光率和校正效果的降低。此外，本發明的液晶裝置20′僅需要兩條用於驅動的引線，從而顯著地簡化了驅動和互連。
此外，當灰階掩模50具有如圖5B或5C中所示的正型或負型2D拋物線吸收率分布時，可以以簡單的工藝來構造使用調整入射光束或反射光束的發散角度的構造的納米PDLC型液晶裝置20′。納米PDLC型液晶裝置20′具有快速的響應速度，並且與偏振無關地來校正入射光束和反射光束的像差。
圖4B是用於說明製造根據本發明的實施例的納米PNLC型液晶裝置120′的方法的圖。PNLC型液晶裝置120』可用作如圖2中所示的光學拾取器中的液晶裝置120和125。
參照圖4B，吸收率分布與將被校正的像差分布對應的灰階掩模50位於液晶胞上，所述液晶胞包含注入在納米PNLC型液晶裝置120′的一對透明基底121和122之間的液晶和單體的混合物。所述單體是通過紫外(UV)照射能夠聚合的紫外(UV)可固化單體。所述混合物包含用於引發光致聚合的引發劑。均勻的氧化銦錫(ITO)層(未示出)分別形成在基底121和122上。取向層也分別在基底121和122上形成並被摩擦。用於施加電場的兩條引線從液晶胞引出，並連接到根據本實施例製造的液晶裝置120′的驅動電路(未示出)。
當液晶胞被UV光照射時，單體光致聚合成聚合體。這樣的光致聚合引發相位分離成液晶存在區域和聚合體存在區域，從而得到相位差分布與將被校正的像差分布相反的液晶層123。
液晶層123具有聚合體網絡液晶(PNLC)結構，在該結構中，單體被聚合以形成聚合體網絡並且液晶被俘獲在聚合體網絡中。
為了形成PNLC結構，混合物中的液晶的百分比高於單體的百分比，並且UV光的強度低。
聚合體網絡的密度與UV光的強度成比例。由於在高強度的UV照射下聚合體網絡密集，所以存在低百分比的液晶，而由於在低強度的UV照射下聚合體網絡疏鬆，所以存在高百分比的液晶。
當納米PNLC型液晶裝置120′使用如圖5A中所示的吸收率分布與球面像差分布一致的灰階掩模50時，液晶層123的液晶密度分布與球面像差的分布一致。因此，通過在施加電場的情況下產生與球面像差符號相反的相位差，可以校正球面像差。作為選擇地，當灰階掩模具有如圖5B或5C中所示的正型或負型2D拋物線吸收率分布時，可製造使用調整入射光束或反射光束的發散角度的構造的納米PNLC型液晶裝置120′。
因為與偏振無關，所以先前描述的單個的納米PDLC型液晶裝置可被用來校正偏振態彼此正交的入射光束和反射光束的像差。然而，PDLC型液晶裝置需要高的驅動電壓。
通過使混合物中的液晶的百分比高於單體的百分比，可形成PNLC結構，在該結構中，單體被聚合以形成聚合體網絡並且液晶被俘獲在聚合體網絡中。
可以以非常低的電壓來驅動液晶的百分比非常高的PNLC型液晶裝置，從而克服納米PDLC型液晶裝置需要高驅動電壓的缺點。然而，由於與偏振相關，校正入射光束和反射光束的像差分別需要單獨的PNLC型液晶裝置。
然而，PNLC型液晶裝置也滿足本發明的獨特的優點，包括簡化製造工藝和驅動。即，PNLC型液晶裝置被設計成液晶微滴的分布與預測的球面像差的分布一致，從而，由於不需要傳統的像差補償液晶裝置所需的ITO電極圖案化和在ITO電極上沉積金屬電極，所以在降低製造成本的同時顯著地簡化了製造工藝。PNLC型液晶裝置也防止了由於形成圖案化的ITO電極和附加金屬電極而導致的透光率和校正效果降低。此外，PNLC型液晶裝置僅需要兩條用於驅動的引線，從而使得能夠簡單地驅動和互連。
此外，當灰階掩模50具有如圖5B或5C中所示的正型或負型2D拋物線吸收率分布時，可以以簡單的工藝來製造使用用於調整入射光束和反射光束的發散角度的構造的納米PNLC型液晶裝置，從而使得能夠低電壓驅動。
可使用從Merck公司得到的質量百分比為30％～40％的E7(no＝1.511，ne＝1.7400，Δn＝0.23)作為液晶、質量百分比為60％～70％的NOA81(n＝1.56，UV可固化粘合劑，Norland產品)作為單體(預聚合體)、包含質量百分比大約為1％的苯甲酮作為光引發劑以及強度為500～700mW/cm2的UV光來製造納米PDLC型液晶裝置20′。
可使用從Merck公司得到的質量百分比為90％的E44作為液晶、質量百分比為6％的雙酚A型二甲基丙烯酸酯(M1)與質量百分比為4％的RM-82的混合物作為單體、包含少量光引發劑的混合物以及強度大約為45W/cm2的UV光來製造PDLC型液晶裝置120′。
可通過適當改變在混合物中基於上述組份的液晶對單體的百分比並適當改變UV光的強度和照射時間，來得到納米PDLC或PNLC型液晶裝置。此外，也可對混合物中的組份和UV光的強度進行各種改變。
雖然，已經描述了用於校正球面像差的本發明的像差補償液晶裝置，但是像差補償液晶裝置可具有用於校正如圖6A至圖10B中所示的各種像差的其它各種構造。
圖6A示出了由於光碟1中的厚度差而引入的球面像差的2D分布，圖6B示出了圖6A中示出的球面像差的一維(1D)分布。如圖6A和圖6B中所示，在半徑方向上與光軸相關的坐標用r表示時，由光碟1中的厚度差造成的球面像差與r4成比例。因此，當使用吸收率分布與r4成比例的灰階掩模50來形成液晶層23(123)時，可形成代表與球面像差的分布相反的相位差分布的液晶裝置20(120或125)。
圖7A示出了當物鏡30的工作距離改變時由於光碟1中的厚度差而引入的球面像差的2D分布，圖7B示出了圖7A中示出的球面像差的1D分布。如果在半徑方向上與光軸相關的坐標用r表示，當物鏡30在聚焦的方向上向上移或向下移來改變工作距離時，由光碟1中的厚度差造成的球面像差減小為r4-r2。r2是由物鏡30的向上移動或向下移動而導出的項。因此，當使用吸收率分布與r4-r2成比例的灰階掩模50來形成液晶層23(123)時，可形成表現出與在物鏡30的工作距離改變時的球面像差相反的相位差分布的液晶裝置20(120或125)。
圖8A示出了由於光碟1的傾斜而造成的慧形像差的2D分布，圖8B示出了圖8A中示出的慧形像差的1D分布。該慧形像差與r3成比例。該慧形像差為r3×cos(是方位角)。當使用吸收率分布與r3×cos成比例的灰階掩模50來形成圖4A中示出的液晶層23(或圖4B中示出的123)時，可形成表現出與慧形像差分布相反的相位差分布的圖1中示出的液晶裝置20(圖2中示出的120或125)。
圖9A示出了當物鏡30移動時由於光碟1的傾斜而造成的慧形像差的2D分布，圖9B示出了圖9A中示出的慧形像差的1D分布。由於物鏡移動，因光碟1的傾斜而導致的慧形像差可減小為r3-(2/3)×r。(2/3)×r是由物鏡的移動而導出的項。當使用吸收率分布與(r3-(2/3)×r)×cos成比例的灰階掩模50來形成液晶層23(123)時，可形成表現出與當物鏡30移動時由光碟1的傾斜導致的慧形像差的分布反相的相位差分布的液晶裝置20(120或125)。
眾所周知，當與r2成比例的發散光束或會聚光束入射到物鏡30上時，可校正由光碟1中的厚度差造成的球面像差。圖10A示出了球面像差的2D拋物線分布，圖10B示出了圖10A中示出的拋物線分布的1D分布。如圖10A和圖10B中所示，當與r2成比例的發散光束或會聚光束入射到物鏡30上時，由厚度差造成的球面像差可被校正。因此，當採用吸收率分布與r2成比例的灰階掩模50來形成圖4A中所示的液晶層23(圖4B中所示的液晶層123)時，圖1中示出的液晶裝置20(圖2中示出的120或125)會表現出與球面像差的分布相反的相位差分布。
當液晶裝置可校正參照圖6A至圖10B描述的球面像差或慧形像差時，可製造出補償兩種或多種類型的像差的液晶裝置。例如，當使用吸收率分布與圖6A和圖8A中分別示出的球面像差和慧形像差的2D分布的總和對應的灰階掩模50來形成液晶層23(123)時，液晶裝置20(120或125)可補償由光碟厚度差導致的球面像差和由光碟傾斜導致的慧形像差。
可使用吸收率分布與以下至少一個像差對應的灰階掩模50來製造根據本發明的示例的實施例的液晶裝置20(120或125)由光碟1中的厚度差造成的球面像差、當物鏡30的工作距離改變時由光碟1中的厚度差引入的球面像差、由光碟1的傾斜造成的慧形像差、當物鏡30移動時由光碟1的傾斜引入的慧形像差。也可使用具有正型或負型2D拋物線吸收率分布的灰階掩模50來製造根據本發明的示例的實施例的液晶裝置20(120或125)。
此外，為了校正像差，通過使用以上各種灰階掩模來製造的液晶裝置20(120或125)可具有與以下至少一個像差反相的相位差分布由光碟1中的厚度差造成的球面像差、當物鏡30的工作距離改變時由光碟1中的厚度差引入的球面像差、由光碟1的傾斜造成的慧形像差、當物鏡30移動時由光碟1的傾斜引入的慧形像差。此外，當使用具有正型或負型2D拋物線吸收率分布的灰階掩模50來形成液晶層23(123)時，液晶裝置20(120或125)具有2D拋物線相位差分布，該分布是灰階掩模50的吸收率分布的倒數。因此，當液晶裝置20(120或125)具有2D拋物線相位差分布並且發散光束和會聚光束入射到物鏡30上時，可校正由光碟1中的厚度差導致的球面像差。
當由液晶、UV可固化單體、引發光致聚合的引發劑組成的混合物注入到空的液晶胞，並且液晶胞通過吸收率分布與將被校正的像差的分布一致的灰階掩模或者具有正型或負型2D拋物線相位差分布的灰階掩模被UV光照射時，可得到能夠補償期望的像差的液晶裝置。使用這樣製造的液晶裝置的光學拾取器可校正由光碟厚度差導致的球面像差和由光碟傾斜導致的慧形像差中的至少一個。
圖11示意性示出了採用根據本發明的實施例的光學拾取器的光學記錄和/或再現設備的構造。
參照圖11，光學記錄和/或再現設備包括主軸電動機455，使作為光學信息存儲介質的光碟1旋轉；光學拾取器450，沿著光碟1的半徑方向可移動地安裝，並從光碟1上再現信息和/或將信息記錄到光碟1上；驅動器457，驅動主軸電動機455和光學拾取器450；控制器459，控制光學拾取器450的聚焦伺服(focusing servo)和循軌伺服(tracking servo)。這裡，標號452和453分別表示用於卡住光碟1的轉臺和夾具。
光學拾取器450具有圖1或圖2中示出的光學系統構造。
從光碟1反射的光束被安裝在光學拾取器450內的光探測器探測到，並被光電地轉換為隨後通過驅動器457輸入到控制器459的電信號。驅動器457控制主軸電動機455的旋轉速度、放大輸入信號並驅動光學拾取器450。已基於從驅動器457接收的信號被調整的控制器459將聚焦伺服和循軌伺服請求發送回驅動器457，從而光學拾取器可執行聚焦操作和循軌操作。
為了校正像差，在將電壓施加到圖1中示出的液晶裝置20(圖2中示出的120或125)的情況下，採用根據本發明實施例的光學拾取器450的光學記錄和/或再現設備產生與由光碟1的厚度差和/或光碟1的傾斜造成的像差分布相反的相位差分布。
如前面所描述的，本發明有利地提供了一種像差補償液晶裝置，由於不需要電極的圖案化和金屬電極的沉積，所以可以以簡單的製造工藝來製造該像差補償液晶裝置，並且該像差補償液晶裝置能夠在有可能使互連和驅動簡化的同時防止校正效率和透光率的降低。
本發明的納米PDLC型液晶裝置與偏振無關地校正入射光束和反射光束的像差。
本發明的納米PNLC型液晶裝置實現了快速的響應速率。
雖然參照本發明的示例性實施例已經具體示出和描述了本發明，但是本領域的普通技術人員應該理解，在不脫離本方面的精神和範圍的情況下可發對形式和細節做各種改變。例如，只要以結合圖1、圖2、圖3、圖4A、圖4B和圖11描述的方式來利用液晶顯示裝置，就可使用在光學拾取器中元件的任何其它的排列。此外，光學記錄和/或再現設備的部件也可與圖11中示出的構造不同。因此，本發明旨在不限於公開的各種示例的實施例，而是本發明旨在包括落入權利要求的範圍內的所有實施例。
本申請要求2005年1月5日在韓國知識產權局提交的第10-2005-0000821號韓國專利申請的所有權益，其內容通過引用包含於此。
權利要求
1.一種製造像差補償液晶裝置的方法，包括將吸收率分布與將被校正的像差分布對應的灰階掩模設置在液晶胞上，所述液晶胞包含注入在一對透明基底之間的液晶和單體的混合物；用UV光照射其上已經設置有所述灰階掩模的所述液晶胞，從而所述單體經受光致聚合成聚合體並經受相位分離成聚合體存在區域和液晶存在區域，從而在所述基底之間形成相位差分布與將被校正的像差分布對應的液晶層。
2.如權利要求1所述的方法，其中，所述液晶層形成為納米聚合體分散液晶結構，在所述結構中，液晶微滴的尺寸和密度分布與將被校正的像差分布對應。
3.如權利要求2所述的方法，其中，所述灰階掩模具有與至少一個像差的分布對應的吸收率分布或者具有正型或負型二維拋物線吸收率分布，所述至少一個像差為由光學信息存儲介質中的厚度差造成的球面像差、當物鏡的工作距離改變時由所述光學信息存儲介質中的厚度差引入的球面像差、由所述光學信息存儲介質的傾斜造成的慧形像差以及當所述物鏡移動時由所述光學信息存儲介質的傾斜引入的慧形像差。
4.如權利要求1所述的方法，其中，所述灰階掩模具有與至少一個像差的分布對應的吸收率分布或者具有正型或負型二維拋物線吸收率分布，所述至少一個像差為由光學信息存儲介質中的厚度差造成的球面像差、當物鏡的工作距離改變時由所述光學信息介質中的厚度差引入的球面像差、由所述光學信息存儲介質的傾斜造成的慧形像差以及當所述物鏡移動時由所述光學信息存儲介質的傾斜引入的慧形像差。
5.如權利要求1所述的方法，其中，所述液晶層形成為聚合體網絡液晶結構，在所述結構中，單體被聚合以形成聚合體網絡，液晶被俘獲在所述聚合體網絡中。
6.如權利要求5所述的方法，其中，所述灰階掩模具有與至少一個像差的分布對應的吸收率分布或者具有正型或負型二維拋物線吸收率分布，所述至少一個像差為由光學信息存儲介質中的厚度差造成的球面像差、當物鏡的工作距離改變時由所述光學信息介質中的厚度差引入的球面像差、由所述光學信息存儲介質的傾斜造成的慧形像差以及當所述物鏡移動時由所述光學信息存儲介質的傾斜引入的慧形像差。
7.一種補償通過權利要求1至權利要求6的任意一個的方法製造的用於補償像差的液晶裝置。
8.一種光學拾取器，包括光源；物鏡，被布置成將所述光源發射的光在光學信息存儲介質上聚焦成點；光探測器，被布置成接收從所述光學信息存儲介質反射的光並探測信息信號和/或誤差信號；液晶裝置，被布置成補償像差，並包括一對基底；液晶層，形成在所述基底之間，具有與將被校正的像差分布對應的相位差分布，其中，所述液晶層通過以下步驟形成將吸收率分布與將被校正的像差分布對應的灰階掩模設置在液晶胞上，所述液晶胞包含注入在所述基底之間的液晶和單體的混合物；用UV光照射其上已經設置有所述灰階掩模的所述液晶胞，從而所述單體經受光致聚合成聚合體並經受相位分離成聚合體存在區域和液晶存在區域。
9.如權利要求8中所述的光學拾取器，其中，在所述液晶裝置中的所述液晶層形成為具有納米聚合體分散液晶結構，在所述結構中，液晶微滴的尺寸和密度分布與將被校正的像差分布對應。
10.如權利要求8所述的光學拾取器，其中，在所述液晶裝置中的所述液晶層形成為聚合體網絡液晶結構，在所述結構中，單體被聚合以形成聚合體網絡，液晶被俘獲在所述聚合體網絡中。
11.如權利要求10所述的光學拾取器，其中，所述液晶裝置包括第一液晶裝置，被布置成校正入射到所述光學信息存儲介質的信息存儲表面上的光的像差；第二液晶裝置，被布置成與所述第一液晶裝置相鄰，用於校正從所述信息存儲表面反射到所述光探測器的光的像差。
12.如權利要求11所述的光學拾取器，還包括位於所述第一液晶裝置和所述物鏡之間或位於所述第二液晶裝置和所述物鏡之間的波片，用於改變入射光的偏振。
13.如權利要求8至權利要求12中的任意一個所述的光學拾取器，其中，所述液晶裝置具有能夠補償以下像差的至少一個的相位差分布由所述光學信息存儲介質中的厚度差造成的球面像差、當所述物鏡的工作距離改變時由所述光學信息存儲介質中的厚度差引入的球面像差、由所述光學信息存儲介質的傾斜造成的慧形像差以及當所述物鏡移動時由所述光學信息存儲介質的傾斜引入的慧形像差。
14.如權利要求8至權利要求12的任意一個所述的光學拾取器，其中，所述液晶裝置具有正型或負型二維拋物線相位差分布。
15.一種光學記錄和/或再現設備，包括光學拾取器，沿著光學信息存儲介質的半徑方向可移動地安裝，並從所述光學信息存儲介質再現信息和/或將信息記錄到所述光學信息存儲介質上；控制器，控制所述光學拾取器，其中，所述光學拾取器是如權利要求8至權利要求12的任意一個中的所述光學拾取器。
16.如權利要求15所述的光學記錄和/或再現設備，其中，在所述光學拾取器中的所述液晶裝置具有能夠補償以下像差的至少一個的相位差分布由所述光學信息存儲介質中的厚度差造成的球面像差、當所述物鏡的工作距離改變時由所述光學信息存儲介質中的厚度差引入的球面像差、由所述光學信息存儲介質的傾斜造成的慧形像差以及當所述物鏡移動時由所述光學信息存儲介質的傾斜引入的慧形像差。
17.如權利要求15所述的光學記錄和/或再現設備，其中，所述光學拾取器中的所述液晶裝置具有正型或負型二維拋物線相位差分布。
18.一種光學拾取器，包括光源；物鏡，被布置成將所述光源發射的光在光學信息存儲介質上聚焦；光探測器，被布置成接收從所述光學信息存儲介質反射的光，並探測信息信號和/或誤差信號；第一液晶裝置，為了校正入射到所述光學信息存儲介質的表面上的光的像差，所述第一液晶裝置的布置方式為，從所述光源發射的光的偏振方向與在施加電場前包括在所述第一液晶裝置中的液晶分子的主軸方向一致；第二液晶裝置，為了校正從所述光學信息存儲介質的表面反射到所述光探測器的光的像差，所述第二液晶裝置的布置方式為，從所述光學信息存儲介質的表面反射的光的偏振方向與包括在所述第二液晶裝置中的液晶分子的主軸方向一致。
19.如權利要求18所述的光學拾取器，其中，所述第一液晶裝置和所述第二液晶裝置，均包括一對基底；液晶層，形成在所述基底之間，具有與將被校正的像差的分布對應的相位差分布，其中，所述液晶層通過以下步驟形成將吸收率分布與將被校正的像差的預測分布對應的灰階掩模設置在液晶胞上，所述液晶胞包含注入在所述基底之間的液晶和單體的混合物；用UV光照射其上已經設置有所述灰階掩模的所述液晶胞，從而所述單體經受光致聚合成聚合體並經受相位分離成聚合體存在區域和液晶存在區域。
20.如權利要求19所述的光學拾取器，其中，所述第一液晶裝置和所述第二液晶裝置中的所述液晶層形成為聚合體網絡液晶結構，在所述結構中，單體被聚合以形成聚合體網絡，液晶被俘獲在所述聚合體網絡中。
21.如權利要求19所述的光學拾取器，還包括位於所述第一液晶裝置和所述物鏡之間或位於所述第二液晶裝置和所述物鏡之間的波片，用於改變入射光的偏振。
22.如權利要求19所述的光學拾取器，其中，所述第一液晶裝置和所述第二液晶裝置的每個都具有能夠補償以下像差的至少一個的相位差分布由所述光學信息存儲介質中的厚度差造成的球面像差、當所述物鏡的工作距離改變時由所述光學信息存儲介質中的厚度差引入的球面像差、由所述光學信息存儲介質的傾斜造成的慧形像差以及當所述物鏡移動時由所述光學信息存儲介質的傾斜引入的慧形像差。
23.如權利要求19所述的光學拾取器，其中，所述第一液晶裝置和所述第二液晶裝置的每個都具有正型或負型二維拋物線相位差分布。
全文摘要
本發明提供了一種像差補償液晶裝置及其製造方法、一種包括該液晶裝置的光學拾取器以及採用該光學拾取器的一種光學記錄和/或再現設備。製造像差補償液晶裝置的方法包括將吸收率分布與將被校正的像差對應的灰階掩模設置在包含在一對透明基底之間注入的液晶和單體的混合物的液晶胞上；用UV光照射其上已經設置有灰階掩模的液晶胞，從而單體經受光致聚合成聚合體，並且相位分離成聚合體存在區域和液晶存在區域，從而形成相位差分布與將被校正的像差分布對應的液晶層。
文檔編號G11B7/135GK1800937SQ20061000033
公開日2006年7月12日 申請日期2006年1月4日 優先權日2005年1月5日
發明者金泰敬, 金禧景, 崔祐碩 申請人:三星電子株式會社