(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ヘッド装置に備えられたアクチュエータのレンズホルダに設置され、光記録媒体への入射光の位相を補正する位相補正液晶セルであって、位相補正液晶セルに備えられた対向する２枚の基板の長さは同じであり、２枚の基板のうち一方の基板はその周辺領域に凹部または貫通口による加工部を有し、加工部に導電性棒状端子が設けられ、導電性棒状端子と加工部に対応する他方の基板に設けられたパターン化電極とが導電接続されていることを特徴とする光ヘッド装置の位相補正液晶セル。
【請求項２】
加工部が一方の基板の内面の稜の１つに形成された凹部であり、加工部と他方の基板との間の間隙に導電性棒状端子が設置されている請求項１に記載の位相補正液晶セル。
【請求項３】
光ヘッド装置に備えられたアクチュエータのレンズホルダに設置され、光記録媒体への入射光の位相を補正する位相補正液晶セルであって、位相補正液晶セルに備えられた対向する基板の長さは同じであり、２枚の基板の周辺領域に形成された封止用のシール帯の辺を横切って少なくとも２個所に電極用の導電性棒状端子が設置され、導電性棒状端子が基板の内面に設けられたパターン化電極と導電接続されていることを特徴とする光ヘッド装置の位相補正液晶セル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ビデオディスクなどに用いられる光ディスクや光磁気ディスクなどの光記録媒体に対して光学的情報を書き込んだり、光学的情報を読み取るための光ヘッド装置に関し、特に光ヘッド装置の位相補正液晶セルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクや光磁気ディスクなどの光記録媒体に光学的情報を書き込んだり、光記録媒体から光学的情報を読み取ったりするのに光ヘッド装置が用いられる。光ヘッド装置は、ディスク状の光記録媒体の記録面に光源である半導体レーザの出射光を集光レンズにて集光して、情報の書き込み・読み出しを行っており、このとき、出射光を所望のサイズまで充分に絞り込むことが必要である。光記録媒体に反りがある場合は絞り込んだ光に収差が発生し、この収差をうち消すために位相補正素子を使用する。
【０００３】
集光レンズは、アクチュエータに搭載されたレンズホルダと一体化され、レンズホルダの動きによって出射光の集光位置が調整される。この位相補正素子は、アクチュエータとは独立に光ヘッド装置に設置されている。
【０００４】
したがって、アクチュエータのレンズホルダの動きに対し位相補正素子は充分追従できないので、両者の光軸は通常一致していないため、位相補正素子は充分な収差補正効果がない問題があった。また、位相補正素子が小型になるほど電極取り出し部の面積の割合が増加し、小型化の阻害要因となっていた。
【０００５】
さらに、位相補正素子を、電極を有することで広く知られている液晶表示素子で作製した場合次の問題があった。
図８は、従来の電極の取り出し方法を有する分解した液晶表示素子の斜視図であり、図９は、従来の電極の取り出し方法を有する液晶表示素子の上面図である。
【０００６】
この液晶表示素子は、従来例の図８と図９に示すように、電極５０１をＩＴＯの透明導電膜を加工して形成し、対向する２枚の基板５０２および基板５０３とのギャップを保持するためのスペーサ５０４と、２枚の基板間で導通をとるための導電性ビーズ５０５とを含有した封止用のシール剤５０６を基板周辺に印刷し、加熱・圧着して液晶が注入されて、作製される。
【０００７】
このとき、基板５０３の電極５０１はトランスファー部５０７を通して基板５０２の電極取り出し部５０８（基板５０３よりも長めに作られている）に導電接続され、基板５０２の電極５０１はそのまま延長されて電極取り出し部５０８引き出され、いずれもここから外部に接続される。
【０００８】
しかし、これらの電極を有する液晶表示素子を小型化する場合、基板が対向していない上記電極取り出し部５０８が阻害要因となっていた。さらに、このような電極取り出し部を有するために、基板５０２の重量が増加し軽量化の妨げになる問題があった。また、液晶表示素子の生産性を低下させていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述の各問題を解決した、光ヘッド装置の位相補正液晶セルの電極形成方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光ヘッド装置に備えられたアクチュエータのレンズホルダに設置され、光記録媒体への入射光の位相を補正する位相補正液晶セルであって、位相補正液晶セルに備えられた対向する２枚の基板の長さは同じであり、２枚の基板のうち一方の基板はその周辺領域に凹部または貫通口による加工部を有し、加工部に導電性棒状端子が設けられ、導電性棒状端子と加工部に対応する他方の基板に設けられたパターン化電極とが導電接続されていることを特徴とする光ヘッド装置の位相補正液晶セルを提供する。
【００１１】
また、加工部が一方の基板の内面の稜の１つに形成された凹部であり、加工部と他方の基板との間の間隙に導電性棒状端子が設置されている上記の位相補正液晶セルを提供する。
【００１２】
また、光ヘッド装置に備えられたアクチュエータのレンズホルダに設置され、光記録媒体への入射光の位相を補正する位相補正液晶セルであって、位相補正液晶セルに備えられた対向する基板の長さは同じであり、２枚の基板の周辺領域に形成された封止用のシール帯の辺を横切って少なくとも２個所に電極用の導電性棒状端子が設置され、導電性棒状端子が基板の内面に設けられたパターン化電極と導電接続されていることを特徴とする光ヘッド装置の位相補正液晶セルを提供する。
【００１３】
さらに、光ヘッド装置に備えられたアクチュエータのレンズホルダに設置され、光記録媒体への入射光の位相を補正する位相補正液晶セルであって、位相補正液晶セルに備えられた対向する２枚の基板の周辺領域に凹部または貫通口による加工部を有し、加工部に導電性棒状端子が設けられ、２枚の基板の少なくとも一方の基板の加工部にパターン化電極が設けられ、導電性棒状端子とパターン化電極とが導電接続されていることを特徴とする光ヘッド装置の位相補正液晶セルを提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は、光ヘッド装置に備えられた半導体レーザなどの光源からの出射光を、光ディスクなどの光記録媒体へ集光して入射するとき、入射光の位相を補正するための位相補正液晶セルに関するものである。本発明においては、位相補正液晶セルをアクチュエータのレンズホルダに設置するとき、位相補正液晶セルに備えられた対向する２枚の基板の一方の基板の周辺領域に電極用の導電性棒状端子を設置するように凹部または貫通口による加工部を設け、加工部に導電性棒状端子を設け、一方の基板の加工部に対応する他方の基板の領域には導電膜のパターン化電極を形成し、導電性棒状端子とパターン化電極とが導電接続している。
【００１５】
導電性棒状端子とは、棒状の導電性電極端子であり断面形状は正方形や長方形などの角形、円形、楕円形などいずれでもよく、また先端部など一部が曲がっていてもよい。さらに、ここで断面形状が長方形とは、箔状のものであってもよい。基板などに固定されていなくとも変形しないものであればよい。凹部とは、彫り込まれた形状であり、以下、溝という。
今後の議論は、対向する２枚の基板の長さは同じであるとし主に位相補正液晶セルの電極（パターン化電極と導電性棒状端子）について行う。また以下導電接続されていて電気的導通であることを単に導通という。
【００１６】
本発明においては、位相補正液晶セルのパターン化電極として、基板上に形成された例えばＩＴＯの導電膜を用いる。この基板は２枚ともガラス基板やポリカーボネートなどのプラスチック材料の透明基板を用いてもよい。基板上に形成された導電膜はフォトリソグラフィー法およびエッチング法などを用いて所望の電極の形状に加工し、パターン化電極としている。
【００１７】
基板の一方の周辺領域にパターン化電極用の導電膜が設置されるように種々に切削加工された加工部を設ける場合には、２枚の基板を接着して位相補正液晶セルとする前に基板に電極取り出し部の加工を行う。貫通口および溝の加工は、ドリルを用いてもよいし、レーザ加工法を用いてもよいし、砥粒を用いたサンドブラスト法を用いてもよい。また、金属膜などをマスクに用いてエッチングすることにより加工を行ってもよい。
【００１８】
射出成形加工する場合は、透明基板として例えばプラスチック系の材料を使用して、貫通口や溝の形成を行う。
溝の加工を行う場合、溝の形状は直線状でもよいし、電極取り出し部のみ溝を広げてもよい。
【００１９】
基板の周辺領域に形成された封止用のシール帯の一辺を横切って少なくとも２個所に電極用の導電性棒状端子を設置することが、電極の設置場所を任意に選べるので好ましい。このとき、この電極取り出し方法として例えば加圧により変形しやすい導電性棒状端子をシール帯上に配置し圧着時に加圧変形させることにより基板上のパターン化電極と接触させる。ここで用いる導電性棒状端子としては、インジウム、銅、金などの比較的変形しやすい金属が適している。変形しやすい導電性棒状端子を選定することにより対向する基板間のギャップにばらつきを生じさせることなく基板上のパターン化電極と導通させることができる。
【００２０】
本発明の１つの実施形態で、基板の周辺部に貫通口を形成する場合をさらに詳細に説明する。位相補正液晶セル形成前の基板の重ね合わせ前に貫通口部分に導電性棒状端子を予め圧入してもよく、また、重ね合わせの後に圧入してもよい。
【００２１】
いずれも場合も、基板のパターン化電極と確実に導通を得るためにシール帯用のエポキシシール剤には変形しやすい樹脂ビーズに導電膜をコーティングした導電ビーズを混合しておくことが好ましい。また、周辺のシール帯以外から電極に接触させるときには、柱状などの導電性棒状端子を貫通口に設置すればよい。いずれも場合も、確実に接触させるためには位相補正液晶セル側のパターン化電極の電極取り出し部に金属を用いることが好ましく、金属としてはアルミニウム、クロム、金などが好ましい。
【００２２】
本発明の他の実施形態で、基板の内側面の稜に溝を形成する場合について詳細に説明する。この形態ではパターン化電極の電極部は予め設けるが、位相補正液晶セル用の基板をチップ化した後に導電性棒状端子を取り付けてもよい、すなわち導電性棒状端子を後付けできるというメリットがあって好ましい。したがって、導電性棒状端子である例えば金属を、一つの基板に設けた溝と他の基板の内面との間にできた空隙にチップ化した後に圧入すればよい。
【００２３】
溝の空隙の部分に、変形しやすい金属を圧入することで導通は得られるが、安定な導通を得るためには、導電性ペーストなどを用いて基板のパターン化電極と導電性棒状端子（配線または金属チップなど）とを接着することが望ましい。このとき、基板のパターン化電極側に金属膜をつけるとより接着性が向上し導通がとりやすく望ましい。
【００２４】
また、溝の加工はパターン化電極の電極取り出し部を形成した基板（今までの基板とは反対）に設けてもよく、このときは溝にも透明な導電膜を成膜しパターン化電極とすればよい。
【００２５】
本発明における位相補正液晶セルは、小型化が図れて、配線の自由度が高いというメリットを有する。合わせて、レンズホルダへの設置時に可動範囲・方向への制約がないという効果も合わせて有する。
【００２６】
また、導電性棒状端子の取り出し方向は位相補正液晶セルの４辺のいずれからでもよく、一方向には限定されない。このため、位相補正液晶セルがレンズホルダに設置されるとき、最適な方向に導電性棒状端子の配置が採れるので配線方法の自由度が上がるというメリットも合わせ持つ。
【００２７】
また、対向する基板の一方を長くした電極用の余分の面積部を不要とできるので、一枚の大きな基板から、位相補正液晶セル用の小さな基板を多数個取りする場合に取り数が多くなり切断工程も簡略化できることから位相補正液晶セルの量産性が向上し、製造コストも下がるという効果も合わせて有する。
【００２８】
本発明の位相補正液晶セルの電極は、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどの光ディスク、およびＭＯなどの光磁気ディスク、相変化型光ディスクなどに情報を記録・再生する光ヘッド装置で使用される。
【００２９】
【実施例】
［例１］
まず、本例の電極の構造を図１と図２を参照しつつ説明する。ここで、図１は、一方の基板に２つの貫通口を設けた導電性棒状端子を有する位相補正液晶セルのセル化前の構成を示す斜視図であり、図２はこの方式に用いる位相補正液晶セルの上面図である。
【００３０】
図１に示すように、対向するガラス基板１０１とガラス基板１０２の内面にＩＴＯ透明導電膜を厚さ３０ｎｍに成膜し、フォトリソグラフィ法およびウエットエッチング法により成形してパターン化電極１０３を形成した。基板１０１には、パターン化電極１０３の一部で基板１０１からの電極取り出し部１０３ａと基板１０２からの電極取り出し部１０３ｂを設け、基板１０２のパターン化電極１０３には上下の基板間の導通に用いるトランスファー部１０４を設けた。
【００３１】
基板１０２には、炭酸ガスレーザ光を使用するレーザ加工により、直径約０．５ｍｍの貫通口１０５を２カ所形成した。基板１０１と基板１０２のＩＴＯのパターン化電極１０３上には厚さ５０ｎｍのポリイミド膜をフレキソ印刷法により塗布し、２５０℃にて１時間焼成してポリイミド膜に対して布によるラビングの配向処理を施しポリイミド配向膜とした後、基板１０１にスクリーン印刷法によりエポキシシール剤のシール帯１０７を印刷した。
【００３２】
エポキシシール剤には、重量比で３％のファイバースペーサ（直径５μｍ：図２の１０８）と重量比で２％のアクリル球（直径５．５μｍ：図２の１０９）とを混合した。ファイバースペーサは２枚の基板間のギャップを維持するためのものであり、アクリル球は導電性コーティングが施されており２枚の基板間の間の導通をとるためのものである。
【００３３】
基板１０１と基板１０２との位置合わせをし重ねた後に、基板１０２の２個所の貫通口１０５には、直径０．４５ｍｍのインジウム線１１０を長さ約０．６ｍｍに切断したものを配置し電圧用の導電性棒状端子とした。
【００３４】
基板１０１と基板１０２とを別のガラス基板間に挟んだ後に１７０℃にて、０．６ｋｇ／ｃｍ2の圧力をかけて圧着し位相補正液晶セルを形成した。このとき、インジウム１１０は変形し、直接および導電ビーズ１０９を介して基板１０１の取り出し電極部１０３ａ、１０３ｂと接触しており、また貫通口１０５からはみ出したインジウムは容易に除去できた。
【００３５】
作製した位相補正液晶セルに真空注入法により液晶（図２の１１１）を注入し、注入口（図２の１１２）をＵＶ接着剤にて封止した。これにより幅約１ｍｍの周辺シール帯（図２の１０７）に取り出し電極がほぼ覆われた、外形７ｍｍ角の最終的な位相補正液晶セルを作製できた。
【００３６】
図３はアクチュエータのレンズホルダに位相補正液晶セルが設置される様子を示す斜視図であり、上記のようにして作製した位相補正液晶セル６０４を図３に示すように、アクチュエータのレンズホルダ６０１に形成されたレンズホルダの電極６０２と異方性導電テープ６０３を介してインジウム線１１０とが接合された。その後、位相補正液晶セル６０４のインジウム線１１０の部分を上から加熱圧着し、熱硬化型接着剤を位相補正液晶セル６０４の周辺部に塗布硬化して、位相補正液晶セルとアクチュエータのレンズホルダの設置を強固なものとし、同時に導電性補強した。
【００３７】
このアクチュエータのレンズホルダはアクチュエータ本体に組み込まれた後、光ヘッド装置の光源からの出射光光軸上に設置された。
これにより、アクチュエータのレンズホルダの電極部を経由して位相補正液晶セル駆動し、光ディスクの反りを補正する位相差を発生させることができた。位相補正素子はアクチュエータのレンズホルダと一体に動き、光ディスクのトラックに集光するためのレンズ位置の補正をアクチュエータのレンズホルダで行ったときにも、位相補正素子の位相補正の効果が低下せず良好な集光特性を示した。
【００３８】
［例２］
本例を図４を参照しつつ説明する。ここで、図４は、一方の基板に２つの貫通口を設けた例１とは異なる導電性棒状端子を有する位相補正液晶セルのセル化前の構成を示す斜視図である。
【００３９】
図４に示す、ガラス基板２０１およびガラス基板２０２の内面のパターン化電極２０３、上下の基板間の導通に用いるトランスファー部２０４、貫通口２０５、周辺シール帯２０７、パターン化電極２０３上へのポリイミド配向膜の形成や、セル部への液晶の注入などは例１と同様に行った。
【００４０】
基板２０１と基板２０２とを別のガラス基板で挟み、例１と同様の温度、圧力条件で圧着するとき、貫通口２０５がシール剤に接触しない配置にして、先端径が、０．３ｍｍの金属ピン２１０を貫通口２０５に圧入し、接着固定し電圧用の導電性棒状端子とした。
その後に金属ピン周辺を封止した上で、セル部に真空注入法によりやはり例１と同様に液晶を注入した。
【００４１】
このように、作製した、位相補正液晶セルを例１と同様にアクチュエータのレンズホルダに設置し、レンズホルダはアクチュエータ本体に組み込まれた後、光ヘッド装置の光源からの出射光光軸上に設置された。この場合も、位相補正液晶セルの良好な位相補正の効果が確認された。
【００４２】
［例３］
本例を図５を参照しつつ説明する。ここで、図５は、一方の基板の稜に溝を設け、この溝と他方の基板との間隙に導電性棒状端子を圧入した位相補正液晶セルのセル化前の構成を示す斜視図である。
【００４３】
図５に示すように、ガラス基板３０１とガラス基板３０２との内面のパターン化電極３０３を例１と同様にして形成した。パターン化電極３０３は、ガラス基板３０１のための電極取り出し部３０３ｂと基板３０２のための電極取り出し部３０３ａを設け、基板３０２には上下の両基板間の導通に用いるトランスファー部３０４を設けた。
【００４４】
その後に、ガラス基板３０２にはスパッタ法にてクロム膜を２００ｎｍ成膜し、フォトリソグラフィ法およびウエットエッチング法でガラス基板のエッチング用の金属マスクを作製した。フッ酸をエッチャントにガラス面のウエットエッチングを行い電極取り出しを行う稜上に、幅２００μｍ深さ８０μｍの溝３０５を形成した。
【００４５】
パターン化電極３０３上へのポリイミド配向膜の形成や、位相補正液晶セルへの液晶の注入などは例１と同様に行った。
このとき、エッチングにより加工した溝３０５はシール帯の外側となるようにしたので電極取り出し部３０３ａ、３０３ｂには空隙が形成された。この空隙へ導電性棒状端子３１２が圧入される（実際には、図６のアクチュエータのレンズホルダに固定された、導電性棒状端子７０２（３１２）が空隙へ圧入される）。
【００４６】
図６は、上記のように作製した、位相補正液晶セルのアクチュエータのレンズホルダへの設置の様子を示す斜視図である。導電性棒状端子７０２はアクチュエータのレンズホルダ７０１に固定されており、導電性棒状端子７０２が位相補正液晶セル８０４の溝の空隙へ圧入され、熱硬化型接着剤を位相補正液晶セル７０４の周辺部に塗布硬化して、位相補正液晶セルとアクチュエータのレンズホルダへの設置を強固なものとし、同時に導電性を補強した。
【００４７】
このように、作製したレンズホルダはアクチュエータ本体に組み込まれた後、光ヘッド装置の光源からの出射光光軸上に設置された。この場合も例１と同様に、位相補正液晶セルの良好な位相補正の効果が確認された。
【００４８】
［例４］
本例を図７を参照しつつ説明する。ここで、図７は、一方の基板の周辺に封止用のシール帯を形成し、シール帯の一辺を横切った導電性棒状端子を有する位相補正液晶セルのセル化前の構成を示す斜視図である。
【００４９】
図７に示すように、ガラス基板４０１およびガラス基板４０２の内面のパターン化電極４０３、上下の基板間の導通に用いるトランスファー部４０４の形成やパターン化電極４０３上へのポリイミド配向膜の形成や、位相補正液晶セルへの液晶の注入などは例１と同様に行った。
【００５０】
電極取り出し部には、圧延して作成した厚さ１０μｍ、幅０．１ｍｍのインジウム箔４０９をシール帯４０６を横切って配置した後に、ガラス基板４０１とガラス基板４０２の位置合わせし重ね合わせた。
【００５１】
その後、例１と同様に別のガラス基板に位相補正液晶セルを挟めて圧着したが、このときインジウム箔４０９の導電性棒状端子の周辺は補強のためにＵＶ接着剤を塗布した。
【００５２】
このように、作製した、位相補正液晶セルは例１と同様にして、アクチュエータのレンズホルダに設置し、レンズホルダはアクチュエータ本体に組み込まれた後、光ヘッド装置の光源からの出射光光軸上に設置された。この場合も例１と同様に、位相補正液晶セルの良好な位相補正の効果が確認された。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明における光ヘッド装置用の位相補正液晶セルは、位相補正液晶セル内のパターン化電極との導通の方式を自由に選べることができ、かつ小型化・軽量化が可能であるためアクチュエータのレンズホルダに設置したとき、アクチュエータに与える負荷を低減できる。
【００５４】
この、位相補正液晶セルを設置したアクチュエータのレンズホルダを光ディスク装置に組み込むと、光記録媒体への優れた光集光特性を示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】一方の基板に２つの貫通口を設けた導電性棒状端子を有する位相補正液晶セルのセル化前の構成を示す斜視図。
【図２】図１の方式に用いる位相補正液晶セルの上面図。
【図３】アクチュエータのレンズホルダに位相補正液晶セルが設置される様子を示す斜視図。
【図４】一方の基板に２つの貫通口を設けた他の例の導電性棒状端子を有する位相補正液晶セルのセル化前の構成を示す斜視図。
【図５】一方の基板の稜に溝を設け、この溝と他方の基板との間隙に導電性棒状端子を圧入した位相補正液晶セルのセル化前の構成を示す斜視図。
【図６】図５のように作製し位相補正液晶セルのアクチュエータのレンズホルダへの設置の様子を示す斜視図。
【図７】一方の基板の周辺に封止用のシール帯を形成し、シール帯の一辺を横切った導電性棒状端子の電極を有する位相補正液晶セルの構成を示す斜視図。
【図８】従来の電極の取り出し方法を有する液晶表示素子の構成を示す斜視図。
【図９】従来の電極の取り出し方法を有する液晶表示素子の上面図。
【符号の説明】
１０１、１０２、２０１、２０２、３０１、３０２、４０１、４０２、５０２、５０３：ガラス基板
１０３、２０３、３０３、４０３、５０１：パターン化電極
１０３ａ、１０３ｂ、３０３ａ、３０３ｂ：電極取り出し部
１０４、２０４、３０４、４０４、５０７：トランスファー部
１０７、２０７、３０７、４０６、５０６：シール帯
１０８、５０４：ファイバースペーサ
１０９、５０５：導電ビーズ
１１１：液晶
１１２：注入口
１１０：インジウム線
２１０：金属ピン
３１２、７０２：導電性棒状端子
４０９：インジウム箔
６０１、７０１：アクチュエータのレンズホルダ
６０４、７０４：位相補正液晶セル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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