(57)【要約】【課題】透過率の高い液晶光学素子に認識が容易な位置合わせマークを設けることで、最適な収差補正が実現できる高密度対応の光ピックアップ装置を提供することである。【解決手段】光ピックアップ装置におけるレーザ光源と対物レンズとの間の光路中に設けられ、レーザ光源から出射されるレーザ光に対して位相変調を与えるための液晶光学素子１において、液晶光学素子１は、位相変調用に形成された透明電極１０５と、第１の方向にラビング処理された第１の配向膜１０８と、位置合わせマーク１０７と、を備え、第１の配向膜１０８は、位置合わせマーク１０７以外の透明電極１０５を含む領域を被覆して形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ピックアップ装置におけるレーザ光源と対物レンズとの間の光路中に設けられ、前記レーザ光源から出射されるレーザ光に対して位相変調を与えるための液晶光学素子において、
前記液晶光学素子は、位相変調用に形成された透明電極と、第１の方向にラビング処理された第１の配向膜と、位置合わせマークと、を備え、
前記第１の配向膜は、前記位置合わせマーク以外の前記透明電極を含む領域を被覆して形成されている
ことを特徴とする液晶光学素子。
【請求項２】
前記位置合わせマークは、前記第１の方向とは異なる方向の第２の方向にラビング処理された第２の配向膜である
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶光学素子。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液晶光学素子を備え、
前記位置合わせマークを用いて、前記レーザ光源から出射されるレーザ光に対する光軸に合わせて、前記対物レンズと前記液晶光学素子とを固定配置した
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスクの記録や再生に用いる液晶光学素子及びこれを用いた光ピックアップ装置に関し、特にレーザ光の光スポットの収差を補正するための液晶光学素子と、対物レンズの位置合わせを容易に行うことができる、光ディスクの記録や再生に用いる液晶光学素子及びこれを用いた光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学的に記録や再生が行われる光ディスクとして、ＣＤ(コンパクトディスク)、ＤＶＤ(デジタルヴァーサタイルディスク)等の光ディスクが知られており、更に高密度化されたＨＤ・ＤＶＤ（ハイデファニションデジタルヴァーサタイルディスク）やＢＤ（ブルーレイディスク）が登場してきた。この高密度化された光ディスクに対応する光ピックアップ装置は、レーザ光の波長を７８０ｎｍや６５０ｎｍの赤色レーザから短波長の４０５ｎｍの青色レーザに変更し、かつ対物レンズの開口数（ＮＡ）を０．６５から０．８５に変更して、レーザ光の光スポットを極限まで小さく絞ることで対応して来た。
【０００３】
しかし、高密度対応の光ピックアップ装置は、短波長のレーザ光と開口数の大きい対物レンズを採用しているので、ＣＤ、ＤＶＤの光ディスクへも対応できるようにすると、光ディスクの記録面を保護するカバー層の厚さがＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤでは異なるため、このカバー層の厚さの違いによって極限まで小さくしたレーザ光の光スポットに、収差が発生していた。
【０００４】
そして更に、光ディスクとレーザ光の光軸の傾きに許される角度誤差が、対物レンズの開口数の３乗に反比例するため、光ディスクの僅かな傾きで収差が発生していた。これらの収差は、光ピックアップ装置の動作時に、光ディスク面上に照射される光スポットの形状を変化させるため、光ディスクの情報再生や情報信号の記録を正確に行えないという問題があった。
【０００５】
この問題を解決するため、収差補正素子として機能する液晶光学素子を、対物レンズを組み込んだ対物レンズホルダに一体的に組み込み、液晶光学素子と対物レンズとの光軸が正確に一致するように、位置合わせマークを用いて光軸調整を行うことにより、光ディスクの記録面を保護するカバー層の厚さの違いによる収差を、確実に補正する光ピックアップ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
従来、対物レンズと液晶光学素子の光軸を合わせるための、位置合わせマークを有する液晶光学素子は、複数の電極部を有する第１電極層と、第１電極層に対向する第２電極層と、第１及び第２電極層に挟持された液晶とにより構成され、第１及び第２電極層への印加電圧に応じて、通過するレーザ光に位相変化を生じさせるための素子である。この液晶光学素子における第１電極層は、複数の位置合わせマークを含むものであって、素子の対物レンズの開口径（瞳径）に対応する領域の外周部には、３つの位置合わせマークが設けられて構成されている。そしてこの３つの位置合わせマークの形状は、同一で光軸中心から等距離で１２０度間隔に配置されている。
【０００７】
なお、上述した第１電極層には、幅の狭い円環状の金属電極及び金属電極によって区画された、インジウム錫酸化物膜（以下、ＩＴＯ膜とする）からなる複数の透明電極が形成され、金属電極には、金属電極の各々に電圧を供給するためのリード電極が接続されている。
【０００８】
これによれば、位置合わせマークとして従来のＩＴＯ膜で作成したものが見難いため、金属電極と同一材料にすることで見やすくし、また液晶光学素子の製造プロセス中で金属電極と同時に形成することが出来るので、目的の構成および機能を有する液晶光学素子を簡便に製造することが出来る。そして、この位置合わせマークを金属膜で形成することによって、ＩＴＯ膜で形成されたものより見やすくなったので、対物レンズと液晶光学素子の位置合わせマークをＣＣＤカメラで観察しつつ、対物レンズと液晶光学素子の相対位置を調整して固定配置できる様になり、対物レンズと液晶光学素子との光軸合わせを精度良く行うことができる。
【０００９】
【特許文献１】特許第３７８１２７３号公報（第３−５頁、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、金属電極は、製造設備や製造工程が長くなり、かつコスト高となるため、近年、液晶光学素子の電極としてはあまり用いられなくなって来ている。そして、位置合わせマークも同様に、液晶光学素子の電極を、透明電極膜のＩＴＯ膜によって形成する方式が、多少見難いながらも量産性を考慮して広く採用されて来ている。
【００１１】
また、特許文献１における光ピックアップ装置において、液晶光学素子の透明電極、すなわちＩＴＯ膜を位置合わせマークに使うものにあっては、レーザ光の波長が７８０ｎｍや６５０ｎｍの赤色レーザから青色レーザの４０５ｎｍと短くなったため、従来のＩＴＯ膜の膜厚では、透過率が低下する重大な問題が発生している。即ち、青色レーザ対応の透明電極は、電極の光透過率を向上させるために、透明電極を構成するＩＴＯ膜の膜厚を、赤色レーザを使用する液晶光学素子のときよりも薄く形成しているからである。このように、薄膜のＩＴＯ膜で製作した位置合わせマークは、ＣＣＤカメラは無論のこと、顕微鏡下でマーク形状を認識することが難しくなり、位置合わせマークとして全く機能が果たせない場合があった。
【００１２】
（発明の目的）
本発明の目的は上記課題を解決し、高密度対応の光ピックアップ装置に組み込み可能な、透過率の高い液晶光学素子において、製造設備の変更等によるコストアップを伴わずに、対物レンズと液晶光学素子の位置合わせ作業において、認識が容易な位置合わせマークを液晶光学素子に設け、この認識が容易な位置合わせマークを用いて、対物レンズと正確な位置合わせを行うことで、最適な収差補正が実現できる光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の光ピックアップ装置は、上記目的を達成するために、基本的には下記記載の構成を採用するものである。
本発明の液晶光学素子は、光ピックアップ装置におけるレーザ光源と対物レンズとの間の光路中に設けられ、レーザ光源から出射されるレーザ光に対して位相変調を与えるための液晶光学素子において、液晶光学素子は、位相変調用に形成された透明電極と、第１の方向にラビング処理された第１の配向膜と、位置合わせマークと、を備え、第１の配向膜は、位置合わせマーク以外の透明電極を含む領域を被覆して形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
上記の如く、収差補正用に用いる透明電極は、位置合わせマークを考慮せずに薄く形成することができるので、透過率の高い収差補正用の液晶光学素子が提供できる。そして、液晶光学素子に形成される位置合わせマークは、特別な設備を量産ラインに設けることなく、同じ設備による僅かな製造工程の追加で、位置合わせマーク以外をラビング処理する
ことだけで、製造コストアップを伴うことなく、認識が容易な位置合わせマークとすることができる。
【００１５】
また、上記構成の液晶光学素子において、位置合わせマークは、第１の方向とは異なる方向の第２の方向にラビング処理された第２の配向膜であることを特徴とする。
【００１６】
上記の如く、位置合わせマークは、第１の方向とは異なる方向の第２の方向にラビング処理された第２の配向膜であるので、位置合わせマークも液晶分子が均一に配列することにより、透過する光量が増加し、より明るい認識が容易な位置合わせマークにすることができる。
【００１７】
また、上記構成の液晶光学素子を備えた光ピックアップ装置において、位置合わせマークを用いて、レーザ光源から出射されるレーザ光に対する光軸に合わせて、対物レンズと液晶光学素子とを固定配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように本発明の液晶光学素子によれば、透明電極を、位置合わせマークと無関係に薄く形成して、透過率の高い収差補正用の液晶光学素子としたとしても、位置合わせマークを、認識が容易で見やすい形態としてあるので、対物レンズと液晶光学素子の光軸合わせを正確に行うことができる。
【００１９】
そして、液晶光学素子に形成される複数個の位置合わせマークは、特別な設備を量産ラインに新設することなく、同じ設備による僅かな製造工程の追加で形成することができる。即ち、配向膜をラビング処理する製造工程の中で、位置合わせマークを形成するので、製造コストアップを伴うことなく、認識が容易な位置合わせマークが提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の光ピックアップ装置とこの装置に搭載される液晶光学素子の具体的実施例について図面に基づき順に説明する。まず、図２により本発明の光ピックアップ装置について説明する。図２は本発明の光ピックアップ装置の概略構成図である。
【００２１】
本発明の光ピックアップ装置１００は、レーザ光源５から発するレーザ光の光軸に沿って、偏光ビームスプリッタ６と、コリメータレンズ７と、液晶光学素子１と、１／４波長板４と、対物レンズ２とが配置され、これら部材を通過するレーザ光が光ディスク８に集光するように構成されている。また、対物レンズ２と液晶光学素子１と１／４波長板４とが、対物レンズホルダ３によって固定保持されて対物レンズユニット２０を構成している。また、光ディスク８からの反射光は、偏光ビームスプリッタ６によって光路が変えられて、集光レンズ９を介して光検出器１０に導かれるようになっている。なお、本図面では、この対物レンズユニット２０のみを断面図で示してある。
【００２２】
なお、本発明の光ピックアップ装置１００は、位置合わせマークの構成に特徴を有する液晶光学素子１と対物レンズ２の光軸を正確に合わせて接着して固定された装置であり、この位置合わせマークは、対物レンズホルダ３と液晶光学素子１を位置合わせして接着して固定する際に基準として用いるマークである。
【００２３】
以下に、上述したレーザ光源５から出射されるレーザ光の光軸に合わせて、対物レンズ２と液晶光学素子１とを固定配置するために好適な、液晶光学素子１の具体的な形態と位置合わせ方法を含めて詳細に説明する。図１は、本発明の液晶光学素子の構成を示す図面であり、本図（ａ）は液晶光学素子１の平面図であり、本図（ｂ）は液晶光学素子１の断面図を模式的に示し、理解しやすいように透明基板１０１、１０２の間隔を実際のものよ
り大きく拡大して示してある。
【００２４】
図１（ａ）（ｂ）に示す様に、液晶光学素子１は、透明基板１０１、１０２の間に枠状のシール１０３を介して液晶層１０４を挟持して構成されている。透明電極１０５、１０６は、透明基板１０１、１０２の液晶層１０４を挟持する内側の面に形成され、入射するレーザ光の光スポットの収差の程度に応じて、レーザ光を位相変調するための形状にパターニングされている。そして、配向膜１０８は、透明電極１０５、１０６を被覆し塗布され、液晶層１０４の液晶分子が、ホモジニアス配向するようにラビング処理されている。
【００２５】
液晶光学素子１に形成される複数の位置合わせマーク１０７は、枠状のシール１０３の内側領域に形成され、図２に示した対物レンズホルダ３と液晶光学素子１を位置合わせして、接着して固定するための、基準となるマークである。この位置合わせマーク１０７は、配向膜により形成されており、透明電極１０５、１０６を被覆して形成される配向膜１０８と、全く同じ製造工程で同時に形成される。
【００２６】
なお、配向膜１０８がラビング処理を施されて形成されているのに対し、この位置合わせマーク１０７は、ラビング処理が施されていない配向膜となっている。
【００２７】
次に、液晶光学素子１における複数の位置合わせマーク１０７について図３〜図５を用いて説明する。図３は、液晶光学素子の液晶の配向方向を説明する平面図である。図４は、液晶光学素子に形成された複数の位置合わせマーク１０７を検出する方法を示す斜視図である。図５は、図４の矢印Ｄ方向から、ＣＣＤカメラ装置で液晶光学素子を観察したときに見える状態を示す模式図である。
【００２８】
図３に示す様に、液晶分子がホモジニアス配向するように組み立てた液晶光学素子１において、枠状のシール１０３の内側領域にある配向膜１０８の領域が、第１の方向である矢印Ａ方向にラビング処理されているので、液晶分子は、矢印Ａ方向に均一に配列する。液晶光学素子１の複数の位置合わせマーク１０７の領域においては、ラビング処理が施されない領域であるので、液晶分子は、ここでは配向膜界面での配向が乱れ、ランダムに配列している。
【００２９】
そして、図４に示す様に、ホモジュニアス配向処理で製造した液晶光学素子１を、２枚の偏光板１２０、１２２の間に配置する。光の入射側の偏光板１２０は、液晶光学素子１のラビング処理方向である矢印Ａ方向と、偏光板１２０の透過容易軸１２１方向が一致する方向に配置されている。出射側の偏光板１２２は、偏光板１２２の透過容易軸１２３方向と偏光板１２０の透過容易軸１２１方向とが直交する方向に配置されている。従って、液晶光学素子１のラビング処理方向の矢印Ａ方向と、偏光板１２２の透過容易軸１２３方向とは、直交する方向に配置されている。
【００３０】
そして、光源からの光線Ｃが、偏光板１２０を透過すると、透過容易軸１２１方向の直線偏光になって、液晶光学素子１に入射する。液晶光学素子１に入射した直線偏光の光は、ラビング処理方向の矢印Ａ方向と一致しているから、液晶の複屈折の影響を受けず、液晶層をそのまま透過する。偏光板１２２に到達した直線偏光の光は、偏光板１２２の透過容易軸１２３と直交しているため遮断され、透過できない。即ち、液晶光学素子１の配向膜１０８のラビング処理された領域を透過した光は偏光板１２２を透過できない。
【００３１】
これに対して、液晶光学素子１に形成された複数の位置合わせマーク１０７は、ラビング処理が施されない配向膜のため、上述したように、位置合わせマーク１０７の領域の液晶分子はランダムに配列している。それ故、偏光板１２０を透過して位置合わせマーク１０７の領域に入射した直線偏光の光は、ランダムに配列した液晶分子を透過すると、楕円
率の異なる様々な楕円偏光となって偏光板１２２に達する。楕円偏光となった一部の光が、偏光板１２２の透過容易軸１２３を透過する。従って、矢印Ｄ方向から、偏光板１２２を透して液晶光学素子１を観察すると、枠状のシール１０３領域内の液晶層は光が透らず全体が暗く、位置合わせマーク１０７の領域のみが明るく見える。
【００３２】
そして、目視、顕微鏡、或いは、ＣＣＤカメラ装置で液晶光学素子を観察したときに見える状態は、図５に示す様に、液晶光学素子１の枠状のシール１０３の領域内において、ラビング処理された配向膜１０８の領域が、偏光板１２２に光を遮られるため真っ暗に見え、ラビング処理が施されない位置合わせマーク１０７の領域が、光が透過するため明るく観察される。この様にして、位置合わせマーク１０７は、透過容易軸を直交して配置した偏光板の間に液晶光学素子１を配置することで、明確に認識できることとなる。
【００３３】
この様に、青色レーザ光に対して位相変調領域に形成された透明電極１０５、１０６の透過率を高くするために、この透明電極１０５、１０６の膜厚を、例えば１０ｎｍ程度の薄膜で形成したとしても、本形態によれば、位置合わせマーク１０７を、透明電極１０５、１０６と無関係に形成することができる。したがって、透明電極１０５、１０６の膜厚に拘らず、この位置合わせマーク１０７の視認性を高い状態に保つことができ、図１０に示した対物レンズ２と液晶光学素子１の光軸合わせを、常に正確に行うことができる。
【００３４】
ここで、本発明に係る液晶光学素子の製造方法について、図６を用いて説明する。図６は、液晶光学素子１の製造工程を示す工程図で、理解しやすいように各部材を模式的に示し、位置合わせマーク１０７を形成する製造工程を、明らかにするものである。
【００３５】
図６に示すように、製造工程ＳＴ１において、ガラス等の透明基板１０１の表面に、蒸着、スパッタリング等の成膜技術により、ＩＴＯ膜等よりなる透明電極を成膜し、フォトリソグラフィー法でパターニングされた透明電極１０５を形成する。そして、配向膜１０８をスクリーンパターン印刷等で、ガラス等の透明基板１０１と透明電極１０５の表面に被覆して塗布する。
【００３６】
次に、製造工程ＳＴ２において、配向膜１０８の表面に、レジスト１１１である感光性樹脂を塗布する。ここでレジスト１１１は、ノボラック樹脂、ポリイミド樹脂、感化ゴム系樹脂等に感光剤を添加した材料よりなる。以下の説明では、尤も一般的なレジスト材料であるノボラック樹脂に感光剤を添加した光可溶型の樹脂を例にとって説明する。
【００３７】
次に、製造工程ＳＴ３において、レジスト１１１を位置合わせマーク形成用のマスク１１２を用いて露光する。マスク１１２は、先に示した複数の位置合わせマーク１０７に対応する遮光部１１２ａと、光を通す窓部１１２ｂとを有する。露光によりレジスト１１１は、マスク１１２の窓部１１２ｂに対応する部分が感光することにより、変質した露光レジスト部１１１ｂとなり、遮光部１１２ａに対応する部分が、未露光レジスト部１１１ａとなる。ここで、レジスト１１１は、露光されない状態ではアルカリに解けにくい性質を有し、露光されるとアルカリに溶けやすい性質に変わる。
【００３８】
次に、製造工程ＳＴ４において、アルカリ性の現像液を用いて、レジスト１１１のうちで露光レジスト部１１１ｂのみを選択的に溶解して除去する。この現像工程を経て位置合わせマーク１０７に対応する部分に、未露光レジスト部１１１ａが形成される。
【００３９】
次に、製造工程ＳＴ５において、ラビング処理ブラシ１１５を用いて、配向膜１０８に第１の方向にラビング処理を行う。この製造工程で、未露光レジスト部１１１ａに覆われた位置合わせマーク１０７は、ラビング処理が施されない領域となる。
【００４０】
最後に、製造工程ＳＴ６において、アルカリ性の剥離液（例えば数％のＫＯＨを含むアルカリ液）を用いて、未露光レジスト部１１１ａを溶解して剥離する。この剥離工程により、位置合わせマーク１０７は、ラビング処理の施されていない配向膜として形成され、配向膜１０８はラビング処理が施されている配向膜として形成される。
【００４１】
この様にして形成される液晶光学素子１の複数個の位置合わせマーク１０７は、一般的な液晶光学素子の製造ラインで使用している設備を用いて、従前と比較して僅かな製造工程の追加で形成することができる。即ち、本発明の製造方法は、配向膜１０８をラビング処理する製造工程の中で位置合わせマーク１０７を形成しているので、製造コストアップを伴うことなく、薄膜とした場合の透明電極１０５の視認性の低下とは無関係に、認識が容易な位置合わせマーク１０７とすることができる。
【００４２】
次に、本発明に係る液晶光学素子の他の形態について説明する。図７は、本発明に係る他の実施例である液晶光学素子１Ａに施された、ラビング処理の方向を示す平面図である。
【００４３】
図７に示す液晶光学素子１Ａと、前述の図３で示した液晶光学素子１との相違点は、複数の位置合わせマーク１０７にラビング処理を施し、位置合わせマーク１０７Ａとしたことのみが異なっている点であり、他の構成は同じである。従って、以下の説明では、主にこの相違点について説明し、同じ構成及び作用を有する他の部材についての説明は、割愛する。
【００４４】
液晶光学素子１Ａは、図１で示した液晶光学素子１と基本的な構成が同じである。そして、図７の位置合わせマーク１０７Ａの部分拡大図に示すように、位置合わせマーク１０７に、第２の方向である矢印Ｂ方向のラビング処理を行った位置合わせマーク１０７Ａを有している。なお、矢印Ｂ方向（第２の方向）は矢印Ａ方向（第１の方向）と直交する関係にある。
【００４５】
従って、液晶光学素子１Ａにおける枠状のシール１０３の内側領域において、第１の方向にラビング処理された配向膜１０８の領域の液晶分子は、矢印Ａ方向に均一に配列し、第２の方向にラビング処理された配向膜からなる位置決めマーク１０７Ａの領域の液晶分子は、矢印Ｂ方向に均一に配列することとなる。
【００４６】
この液晶光学素子１Ａを、図４に示した位置合わせマークの検出方法と同じ形態で、２つの偏光板１２０、１２２の間に液晶光学素子１Ａを配置すると、光源からの光線Ｃが偏光板１２０を透過し、透過容易軸１２１方向の直線偏光となる。直線偏光の光が液晶光学素子１Ａに入射すると、位置合わせマーク１０７Ａの領域にある液晶分子の配列が、直線偏光に対して直交しているから、位置合わせマーク１０７Ａを透過すると均一な楕円偏光となり、偏光板１２２で遮光されることなく全ての光が透過する。従って、図３に示した実施例の、液晶分子の配列をランダムとした位置合わせマーク１０７よりも、図６に示した本実施例の、液晶分子が直交方向に配列した位置合わせマーク１０７Ａの方が、ずっと明るく、かつより明確に認識が可能な位置合わせマークとなる。
【００４７】
ここでは、位置合わせマーク１０７、１０７Ａは、十字形状で複数の個所に設置されている例を示した。位置合わせマーク１０７の形状は、それぞれ位置合わせする対象の形状に応じて、中実円や中空円でも、鉤型でも良く、適宜決められる。また、位置合わせマークの個数も、ＣＣＤカメラや位置合わせを行うソフトのアルゴリズムに従って、適宜決められることは言うまでもない。
【００４８】
また、ここでは第１の方向と第２の方向を直交とした例を示したが、配向膜１８と位置
合わせマーク１０７Ａの配向方向は、必ずしも直交に配置する必要は無く、互いに異なる方向であれば良いことは容易に理解できよう。
【００４９】
次に、この液晶光学素子の製造方法について説明する。図８は、図７に示した液晶光学素子１Ａに、位置合わせマーク１０７Ａを形成する製造工程を説明するための図である。そして、本図では、図６と同様に、理解しやすいように各部材を模式的に示している。
【００５０】
まず、位置合わせマーク１０７にラビング処理を実施する製造工程では、前述の図６に示した製造工程ＳＴ１から製造工程ＳＴ６を経て、製造工程ＳＴ６に示した構成体を得る。ここでは、前述したように、位置合わせマーク１０７は、ラビング処理が施されていない位置合わせマーク１０７が形成されている。
【００５１】
続けて、図８の製造工程ＳＴ７において、図７に示す矢印Ａ方向にラビング処理された配向膜１０８と、位置合わせマーク１０７のラビング処理が施されていない配向膜を含めた基板全面を被覆してレジスト１１３を塗布する。レジスト１１３の材料は、図６のレジスト１１１と同じ材料を用いる。
【００５２】
次に、製造工程ＳＴ８において、レジスト１１３を位置合わせマーク・ラビング処理用のマスク１１４を用いて露光する。マスク１１４は、図３で示した位置合わせマーク１０７に対応して光を通す窓部１１４ｂと、ラビング処理された配向膜１０８に対応する遮光部１１４ａとを有する。露光によりレジスト１１３は、マスク１１４の窓部１１４ｂに対応する部分は感光することにより変質した露光レジスト部１１３ｂとなり、遮光部１１４ａに対応する部分は、未露光レジスト部１１３ａとなる。ここで、レジスト１１３は、露光されない状態ではアルカリに解けにくい性質を有し、露光されるとアルカリに溶けやすい性質に変わる。
【００５３】
次に、製造工程ＳＴ９において、アルカリ性の現像液を用いて、レジスト１１３のうちで露光レジスト部１１３ｂのみを選択的に溶解して除去する。この現像工程を経て、ラビング処理が施されない位置合わせマーク１０７に対応する領域が露出する。また、図３に示す配向膜１０８の矢印Ａ方向にラビング処理した領域は、未露光レジスト部１１３ａにより覆われている。
【００５４】
次に、製造工程ＳＴ１０において、位置合わせマーク１０７に、ラビング処理ブラシ１１５を用いて、配向膜１０８に形成された矢印Ａ方向のラビング処理の方向に対して、直交する方向のラビング処理を行う。この製造工程で、位置合わせマーク１０７にラビング処理が行われ、前述の製造工程ＳＴ５（図６）でラビング処理された配向膜１０８は、未露光レジスト部１１３ａに被覆されているためラビング処理されず、配向膜１０８にはラビング処理の矢印Ａ方向の配向が残る。このラビング処理の製造工程ＳＴ１０により、配向膜１０８のラビング処理の矢印Ａ方向と直交する矢印Ｂ方向に、ラビング処理された配向膜からなる位置合わせマーク１０７Ａが形成される。
【００５５】
最後に、製造工程ＳＴ１１において、アルカリ性の剥離液（例えば数％のＫＯＨを含むアルカリ液）を用いて、未露光レジスト部１１３ａを溶解して剥離する。この剥離工程により、図７に示した、第１の方向にラビング処理された配向膜１０８の領域は、矢印Ａ方向にラビング処理が施され、そして、第２の方向にラビング処理された配向膜からなる位置合わせマーク１０７Ａの領域は、矢印Ｂ方向にラビング処理が施された液晶光学素子１Ａを得ることができる。
【００５６】
この様にして形成される液晶光学素子１Ａの複数個の位置合わせマーク１０７Ａは、先に示したと同様に、従前の液晶光学素子の製造設備を用いて、従前に比べて僅かな製造工
程の追加で形成することができる。そして、従前と比べて製造コストアップを伴うことなく、薄膜の透明電極の視認性の低下とは無関係に、より認識が容易な位置合わせマークとすることができる。
【００５７】
なお、図６及び図８において、ラビング処理を選択的に行うためのマスキングの方法として、レジストを用いたフォトリソグラフィー法を適用した例を示したが、その替わりに、金属薄板でマスクをしてラビング処理を行う方法によって、液晶光学素子１、１Ａを形成することも可能である。
【００５８】
ここで、対物レンズホルダ３への対物レンズ２と液晶光学素子１の固定載置形態および接着固定する方法について、図９と図１０を用いて説明する。図９は、対物レンズユニット２０の分解斜視図であり、液晶光学素子１と対物レンズ２と対物レンズホルダ３の位置合わせを行って接着をする際の位置合わせ基準穴を示す図である。図１０は、対物レンズホルダ３と液晶光学素子１を、位置合わせして接着して固定する、位置合わせ接着装置２００を模式的に示す図である。
【００５９】
図９において、対物レンズホルダ３には、複数個の位置合わせ基準穴３ａが設けられ、液晶光学素子１には、先に示した様に、複数個の位置合わせマーク１０７が設けられている。液晶光学素子１には、ＦＰＣ１１（フレキシブル回路基板）が、液晶光学素子１の電極と位置合わせして、異方性導電接着フィルム（ＡＣＦ）等で電気的に接続可能に接着され、固定されている。
【００６０】
対物レンズ２は、対物レンズホルダ３の複数個の位置合わせ基準穴３ａを基準として、その光軸が所定の位置にセットされるように、ＣＣＤカメラ等の装置、或いは顕微鏡等の治具を用いて、対物レンズホルダ３に位置合わせして接着して固定される。１／４波長板４も、複数個の位置合わせマーク１０７を基準として、液晶光学素子１に位置合わせして接着して固定される。液晶光学素子１は、複数個の位置合わせマーク１０７と、対物レンズホルダ３の複数個の位置合わせ基準穴３ａとを、後述する位置合わせ接着装置のＣＣＤカメラ等の装置を用いて、位置検出と位置合わせをして、対物レンズホルダ３の接着面３ｂ（斜線で示す）に、固定して接着される。
【００６１】
この様にして、液晶光学素子１は、対物レンズホルダ３を介して、対物レンズ２との光軸合わせが精度良く行われ、そして液晶光学素子１の電極パターンも光ディスクのラジアル方向、即ちトラッキング方向の矢印Ｘ−Ｘ方向に一致して位置決め固定することができる。
【００６２】
この液晶光学素子１と対物レンズユニット３との固定するための位置合わせ接着装置２００は、図１０に示す様に、位置Ｐ１で、液晶光学素子１の位置合わせを行い、位置Ｐ３で、対物レンズホルダ３の位置合わせを行い、位置Ｐ３で、位置合わせされた両部材を接着して固定するための装置である。
【００６３】
この位置合わせ接着装置２００は、液晶光学素子１を吸着して保持する液晶光学素子支持部２０１と、液晶光学素子１の位置合わせマーク１０７（図９参照）の位置を検出するＣＣＤカメラ２０３と、液晶光学素子１を挟んで設置された偏光板１２０、１２２と、ＣＣＤカメラ２０３と偏光板１２０、１２２を挟んで配置された光源２０４とを有して構成される。また、この位置合わせ接着装置２００は、前もって対物レンズ２を位置合わせして接着して固着された対物レンズホルダ３を支持する対物レンズホルダ支持部２０２と、、対物レンズホルダ３の位置合わせ基準穴３ａ（図９参照）の位置を検出するＣＣＤカメラ２０５を更に有して構成される。
【００６４】
液晶光学素子支持部２０１は、液晶光学素子搬送装置２０６により、液晶光学素子１の位置合わせマーク検出位置Ｐ１と、接着作業位置Ｐ２の、２個所の定められた位置に平行移動する。また、対物レンズホルダ搬送装置２０７は、対物レンズホルダ支持部２０２を、対物レンズホルダ３の位置合わせマーク検出位置Ｐ３と、接着作業位置Ｐ２の２個所の位置に平行移動する。そして、対物レンズホルダ搬送装置２０７は、制御装置２０８の出力信号に応じて、接着作業位置Ｐ２で、対物レンズホルダ支持部２０２を接着面に平行に、いわゆる３軸ステージとしてＸＹθ方向に微動する機能を備えている。
【００６５】
ここで、上記位置合わせ接着装置２００の動作について説明する。
まず、液晶光学素子１の位置合わせマーク検出位置Ｐ１において、図４に示した位置合わせマークの検出方法と同様に、光源２０４、偏光板１２０、液晶光学素子１、偏光板１２２を配置する。ＣＣＤカメラ２０３は、光源２０４から出射された光が偏光板１２０と液晶光学素子１における位置合わせマーク１０７（図９参照）を透過した像を撮像し、位置合わせマーク１０７の位置データを、液晶光学素子位置検出回路２０９に出力する。
【００６６】
この液晶光学素子位置検出回路２０９は、ＣＣＤカメラ２０３で検出した複数個の位置合わせマーク１０７の位置データから、液晶光学素子１の光軸の位置と液晶光学素子１の向きを演算処理し、そのデータを制御装置２０８に出力する。
【００６７】
これと並行して、対物レンズホルダ３の位置合わせマーク検出位置Ｐ３において、ＣＣＤカメラ２０５は、対物レンズホルダ３の複数個の位置合わせ基準穴３ａの画像を撮像し、位置合わせ基準穴３ａの位置データを、対物レンズホルダ位置検出回路２１０に出力する。
【００６８】
対物レンズホルダ位置検出回路２１０は、この対物レンズホルダ３の位置合わせ基準穴３ａの位置データから、対物レンズホルダ３の光軸の位置と対物レンズホルダの向きを演算処理し、そのデータを制御装置２０８に出力する。
【００６９】
次に、液晶光学素子支持部２０１は、接着作業位置Ｐ２の予め定められた位置へ平行移動し、接着作業位置Ｐ２の定められた位置で待機する。なお、液晶光学素子支持部２０１は、液晶光学素子１を対物レンズホルダ３に接着して固定するために、矢印Ｅの垂直方向に移動する機能を兼ね備えた構造になっている。
【００７０】
制御回路２０８は、液晶光学素子位置検出回路２０９からの液晶光学素子１の光軸の位置と向きのデータと、対物レンズホルダ位置検出回路２１０からの対物レンズホルダ３の光軸の位置と向きのデータに基づいて演算処理を行い、対物レンズホルダ３の光軸の位置と向きを、液晶光学素子１の光軸の位置と向きに一致するように、対物レンズホルダ搬送装置２０７に制御信号を出力する。
【００７１】
そして、接着作業位置Ｐ２において、対物レンズホルダ搬送装置２０７は、液晶光学素子１と対物レンズホルダ３の光軸の位置と向きが一致するように、対物レンズホルダ支持部２０２を、制御回路２０８の制御信号に応じてＸＹθ方向に微動させ、液晶光学素子１に対し対物レンズホルダ３の位置と向きを設定した状態で保持する。
【００７２】
続けて、待機状態にあった液晶光学素子支持部２０１を矢印Ｅ方向に移動させ、液晶光学素子１を、対物レンズホルダ３の接着面３ｅ（図９）に当接して保持する。その状態で、対物レンズホルダ３にＵＶ接着剤等の接着剤が接着面３ｂに充填され、ＵＶ照射し、液晶光学素子１を、対物レンズホルダ３に接着して固定する。その結果、液晶光学素子１と対物レンズホルダ３は、光軸の位置と向きが一致した状態で接着されて固定されることとなる。
【００７３】
この様にして、本発明の液晶光学素子１の光軸と、対物レンズホルダ３に予め固定されていた対物レンズ２の光軸とを一致させた状態で一体の部品とすることができる。
【００７４】
次に、図２に戻って光ピックアップ装置１００の動作を説明する。
図２に示す様に、レーザ光源５から出射されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ６を経て直線偏光からなるレーザ光となり、コリメータレンズ７により平行光となり、液晶光学素子１を通りそのまま偏光面Ｐを回転することなく１／４波長板４に入射する。このレーザ光は、１／４波長板４を通過すると直線偏光から円偏光に変えられ、対物レンズ２で集光され、光ディスク８の情報記録面に光スポットを結ぶ。
【００７５】
なお、１／４波長板４は、偏光ビームスプリッタ６によって直線偏光波とされたレーザ光の偏光面Ｐと４５°の角度で交差するように配置されている。
【００７６】
光ディスク８の情報記録面から反射したレーザ光は、対物レンズ２を通り再び１／４波長板４を通過すると、その偏光面は元の直線偏光面から９０°回転した直線偏光となる。そして、液晶光学素子１、コリメータレンズ７を通り、偏光ビームスプリッタ６に達する。
【００７７】
反射したレーザ光の偏光面は、偏光ビームスプリッタ６の偏光面と直交する向きに回転されているので、反射したレーザ光は、偏光ビームスプリッタ６を透過することなく９０°反射し、集光レンズ９を介して光検出器１０上に、光ディスクに書き込まれている情報を含むレーザ光を結像する。
【００７８】
この情報には、よく知られているように光ディスク８のピットの情報以外にフォーカシング、トラッキングの位置情報を含み、更に光ディスク８の厚さの差による収差や光ディスク８の傾きによる収差の情報が含まれている。そして、この収差を補正する素子として液晶光学素子が良く使われていることは周知のことである。
【００７９】
前述した様に対物レンズユニット２０は、液晶光学素子１、対物レンズ２、対物レンズホルダ３、１／４波長板４を有して構成され、対物レンズホルダ３に液晶光学素子１と対物レンズが位置合わせして接着固定されている。なお、１／４波長板は、予め液晶光学素子１に位置合わせして接着されている。従って、液晶光学素子１は、１／４波長板４の入射面とレーザ光の偏光面Ｐと一致するように位置合わせされ、そして、対物レンズ２と光軸が合うように、対物レンズホルダ３に位置合わせして接着固定されている。
【００８０】
更に、光ディスク８の傾きによる収差を補正するため、液晶光学素子１は、光ディスク８のラジアル方向に対し、収差補正の電極パターンを一致するように位置合わせされている。
【００８１】
対物レンズユニット２０の位置は、光ディスク８の情報記録面に対し、レーザ光の光スポットをフォーカシングする位置調整のために、矢印Ｙ−Ｙ方向への動作を電子回路（図示せず）により制御され、またその記録面のピットに光スポットを追従させるトラッキング位置調整のために、矢印Ｘ−Ｘ方向への動作を電子回路（図示せず）により制御される。
【００８２】
ここで、対物レンズユニット２０の構成を、図１１に基づいて更に詳細に説明する。図１１（ａ）は、対物レンズユニット２０を駆動するアクチュエータ３０の斜視図であり、図１１（ｂ）は、その裏面から見た斜視図である。
【００８３】
図１１（ａ）（ｂ）において、プリントコイル１２、１３は、フォーカシングコイルとトラッキングコイルからなり、ワイヤ１４は、リン青銅等の導電性と弾性を併せ持つ材質からなり、ワイヤ１５は、ワイヤ１４より細いが全く同じ材質からなる。ワイヤ支持台１６は、光ピックアップ装置本体（図示せず）にネジ等で固着され、そしてワイヤ１４、１５を支持し、ワイヤ１４、１５に電気的に接続するプリント基板（図示せず）が取り付けられている。また、プリント基板（図示せず）は、光ピックアップ装置の電子制御回路（図示せず）に接続されている。
【００８４】
対物レンズホルダ３の複数の位置合わせ基準穴３ａ（図１１（ｂ））は、ワイヤ支持台１６と対物レンズホルダ３にワイヤ１４、１５を組み込む際に、対物レンズホルダ３の位置を確保するためにも用いられる。さらに、対物レンズホルダ３から突出するワイヤ支持部３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈには、ワイヤ１４、１５を通す小孔が設けられており、ワイヤ１４、１５を接着により固着支持している。
【００８５】
図１１（ａ）において、対物レンズユニット２０は、フォーカシング用とトラッキング用のコイルを持つプリントコイル１２、１３が固着され、それぞれのプリントコイル１２、１３には、対向して永久磁石（図示せず）が配置されている。ワイヤ１４、１５の一端は、プリントコイル１２、１３及び液晶光学素子１に信号を給電するために接続されており、他端は、ワイヤ支持台１６に固着され、ワイヤ支持台１６に固着されたプリント基板（図示せず）に電気的に接続されている。
【００８６】
ワイヤ１４、１５は、対物レンズユニット２０を図１１（ａ）のＸ−Ｘ、Ｙ−Ｙ方向に自由度を持つように支持している。従って、光検出器１０（図１０）からフィードバックされた信号に基づき、電子回路からの制御電流がプリントコイル１２、１３に流れ、対向した永久磁石（図示せず）との電磁作用で制御電流に応じて、対物レンズユニット２０が、矢印Ｙ−Ｙのフォーカシング方向や矢印Ｘ−Ｘのトラッキング方向に平行移動し、対物レンズ２によるレーザ光の光スポットの形状と位置が、光ディスク記録面に最適になるように制御される。
【００８７】
図１１（ｂ）において、ＦＰＣ１１は、対物レンズユニット２０を構成している液晶光学素子１に接続し、ワイヤ１４、１５を経てプリント基板（図示せず）と電子制御回路（図示せず）に接続している。そして、光検出器１０（図１０）からの収差補正信号に応じて、電子制御回路からの制御電圧が液晶光学素子１に印加され、液晶光学素子１は、透過するレーザ光に位相差を与え収差補正を行う。
【００８８】
なお、光ディスクの僅かな傾きによる収差は、光ディスクのラジアル方向で発生するものであるから、液晶光学素子１は、収差補正の電極パターンが矢印Ｘ−Ｘ方向に一致するよう正確に位置決めされねばならない。
【００８９】
以上のようにして、高密度対応の光ピックアップ装置に組み込み可能な透過率の高い液晶光学素子を、位置合わせマークを用いて、収差補正が確実に行われるように、対物レンズホルダユニットに位置合わせして接着し、固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の液晶光学素子の構成を示す平面図と断面図である。
【図２】本発明の光ピックアップ装置の構成を示す概略構成図である。
【図３】本発明の液晶光学素子のラビング処理による液晶の配向方向を示す平面図である。
【図４】本発明の液晶光学素子の位置合わせマークを検出する方法を示す斜視図である。
【図５】本発明の液晶光学素子を偏光板を用いて観察した際の模式図である。
【図６】本発明の液晶光学素子の製造工程を示す工程図である。
【図７】本発明の液晶光学素子の他の構成例であるラビング処理による液晶の配向方向を示す平面図である。
【図８】本発明の液晶光学素子の他の構成例の製造工程を示す工程図である。
【図９】本発明に係る対物レンズユニットの分解斜視図である。
【図１０】本発明に係る対物レンズユニットの位置合わせ接着装置を模式的に示す図である。
【図１１（ａ）】本発明の光ピックアップ装置のアクチュエータの構成を示す斜視図である。
【図１１（ｂ）】本発明の光ピックアップ装置のアクチュエータの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９１】
１、１Ａ  液晶光学素子
２  対物レンズ
３  対物レンズホルダ
３ａ  位置合わせ基準穴
４  １／４波長板
５  レーザ光源
６  偏光ビームスプリッタ
７  コリメータレンズ
８  光ディスク
９  集光レンズ
１０  光検出器
１１  ＦＰＣ
１２、１３  プリントコイル
１４、１５  ワイヤ
１６  ワイヤ支持台
２０  対物レンズユニット
３０  アクチュエータ
１００  光ピックアップ装置
１０１、１０２  透明基板
１０２  透明基板
１０３  枠状のシール
１０４  液晶層
１０５、１０６  透明電極
１０７、１０７Ａ  位置合わせマーク
１０８  配向膜
２００  位置合わせ接着装置
【図１】
2008234801.tif 000003
【図２】
2008234801.tif 000004
【図３】
2008234801.tif 000005
【図４】
2008234801.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008234801.tif 000008
【図７】
2008234801.tif 000009
【図８】
2008234801.tif 000010
【図９】
2008234801.tif 000011
【図１０】
2008234801.tif 000012
【図１１（ａ）】
2008234801.tif 000013
【図１１（ｂ）】
2008234801.tif 000014