JPH10143906A - 光ピックアップ - Google Patents
光ピックアップInfo
- Publication number
- JPH10143906A JPH10143906A JP8300268A JP30026896A JPH10143906A JP H10143906 A JPH10143906 A JP H10143906A JP 8300268 A JP8300268 A JP 8300268A JP 30026896 A JP30026896 A JP 30026896A JP H10143906 A JPH10143906 A JP H10143906A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical pickup
- liquid crystal
- focusing
- variable focus
- lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の光ピックアップはフォーカシング機構
に可動部分があるため、信頼性に乏しく、また、光ピッ
クアップが大型化するおそれがあった。 【解決手段】 光記録媒体に検出光を照射してその反射
光により記録ピットに記録されたデータを読み出す光ピ
ックアップに関する。前記記録ピット上に検出光の焦点
を結ばせるためのフォーカシング機構200として、可
変焦点レンズを用い、この可変焦点レンズは、液晶に印
加する電界強度を電気的に制御することにより構成す
る。より具体的には、可変焦点レンズL1,L2を、液
晶205,209と、これらの液晶を挟む各一対の配向
層204,206,208,210と、これらの配向層
の外側に積層されて液晶に電界を印加する各一対の透明
電極203,207,211とから構成する。
に可動部分があるため、信頼性に乏しく、また、光ピッ
クアップが大型化するおそれがあった。 【解決手段】 光記録媒体に検出光を照射してその反射
光により記録ピットに記録されたデータを読み出す光ピ
ックアップに関する。前記記録ピット上に検出光の焦点
を結ばせるためのフォーカシング機構200として、可
変焦点レンズを用い、この可変焦点レンズは、液晶に印
加する電界強度を電気的に制御することにより構成す
る。より具体的には、可変焦点レンズL1,L2を、液
晶205,209と、これらの液晶を挟む各一対の配向
層204,206,208,210と、これらの配向層
の外側に積層されて液晶に電界を印加する各一対の透明
電極203,207,211とから構成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CD(コンパクト
ディスク)やDVD(ディジタルビデオディスク)等の
光記録媒体に記録されたデータを読み出すための光ピッ
クアップに関する。
ディスク)やDVD(ディジタルビデオディスク)等の
光記録媒体に記録されたデータを読み出すための光ピッ
クアップに関する。
【0002】
【従来の技術】この種の従来の光ピックアップは、例え
ば図2のように構成されている。図2(A)において、
50はCDやDVD等の光記録媒体としてのディスク、
51はその記録ピット、60は光ピックアップ、61は
記録ピット51に検出光の焦点を結ばせるためのフォー
カシング機構、62は対物レンズ、63はフォーカシン
グコイル、64は半導体レーザ、65は検出光としての
レーザ光、66はビームスプリッタ、67は凹レンズ、
68はフォトダイオードなどの受光素子である。
ば図2のように構成されている。図2(A)において、
50はCDやDVD等の光記録媒体としてのディスク、
51はその記録ピット、60は光ピックアップ、61は
記録ピット51に検出光の焦点を結ばせるためのフォー
カシング機構、62は対物レンズ、63はフォーカシン
グコイル、64は半導体レーザ、65は検出光としての
レーザ光、66はビームスプリッタ、67は凹レンズ、
68はフォトダイオードなどの受光素子である。
【0003】上記構成において、半導体レーザ64から
のレーザ光65は、メカニカルなフォーカシング機構6
1により記録ピット51に照射される。この場合、1〜
2μmのフォーカシングずれも起こさないように、電気
的にサーボをかけて正確かつ高速なフォーカシングを実
現している。すなわち、光ピックアップ60の内部で
は、ディスク50からの反射光を、フォーカシング機構
61及びビームスプリッタ66を介して図2(B)に示
す受光素子68のセルS1〜S4で受光し、その受光信
号を電気的に処理して対物レンズ62をフォーカシング
コイル63の電磁力で駆動することにより、レーザ光6
5の焦点を記録ピット51に合わせている。
のレーザ光65は、メカニカルなフォーカシング機構6
1により記録ピット51に照射される。この場合、1〜
2μmのフォーカシングずれも起こさないように、電気
的にサーボをかけて正確かつ高速なフォーカシングを実
現している。すなわち、光ピックアップ60の内部で
は、ディスク50からの反射光を、フォーカシング機構
61及びビームスプリッタ66を介して図2(B)に示
す受光素子68のセルS1〜S4で受光し、その受光信
号を電気的に処理して対物レンズ62をフォーカシング
コイル63の電磁力で駆動することにより、レーザ光6
5の焦点を記録ピット51に合わせている。
【0004】また、CD,DVD共用の光ピックアップ
では、例えば図3(A),(B)に示すように、記録ピ
ット51A,51Bの位置は、ディスク50A,50B
(50AはCD、50BはDVD)の表面から各々約
1.2mm,0.6mmの深さにあるため、フォーカシ
ングポイントは両者で約0.6mm異なっている。この
ため、対物レンズとしては、図4に示すように焦点距離
の異なる2個の対物レンズ621,622を組み合わせ
て使用し、対象となるディスク50Aまたは50Bに応
じて、トラッキングコイル624及びトラッキングマグ
ネット625による電磁力を利用して、目的とするレン
ズ621または622を支軸623を中心として回転さ
せている。このように、図4の方式では、ディスクの種
類に応じ対物レンズを機械的に切り替えて大雑把なフォ
ーカシングを行い、更に図2に示したようなフォーカシ
ング機構61を用いて正確かつ高速なフォーカシングを
実現している。
では、例えば図3(A),(B)に示すように、記録ピ
ット51A,51Bの位置は、ディスク50A,50B
(50AはCD、50BはDVD)の表面から各々約
1.2mm,0.6mmの深さにあるため、フォーカシ
ングポイントは両者で約0.6mm異なっている。この
ため、対物レンズとしては、図4に示すように焦点距離
の異なる2個の対物レンズ621,622を組み合わせ
て使用し、対象となるディスク50Aまたは50Bに応
じて、トラッキングコイル624及びトラッキングマグ
ネット625による電磁力を利用して、目的とするレン
ズ621または622を支軸623を中心として回転さ
せている。このように、図4の方式では、ディスクの種
類に応じ対物レンズを機械的に切り替えて大雑把なフォ
ーカシングを行い、更に図2に示したようなフォーカシ
ング機構61を用いて正確かつ高速なフォーカシングを
実現している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
光ピックアップでは、図2に示したフォーカシング機構
61において電磁力を利用して対物レンズ62を機械的
に移動させているため、可動部が故障する場合があり、
信頼性に問題があった。また、CD,DVD共用の光ピ
ックアップにおいても、図4のごとく電磁力により対物
レンズ621,622を機械的に切り替えて使用するた
め、同様に信頼性の点で問題がある。更に、機械的なフ
ォーカシングであるため、光ピックアップの寸法が大き
くなる等の問題があった。
光ピックアップでは、図2に示したフォーカシング機構
61において電磁力を利用して対物レンズ62を機械的
に移動させているため、可動部が故障する場合があり、
信頼性に問題があった。また、CD,DVD共用の光ピ
ックアップにおいても、図4のごとく電磁力により対物
レンズ621,622を機械的に切り替えて使用するた
め、同様に信頼性の点で問題がある。更に、機械的なフ
ォーカシングであるため、光ピックアップの寸法が大き
くなる等の問題があった。
【0006】そこで本発明は、可動部をなくして信頼性
を高め、しかも小型化が可能な光ピックアップを提供し
ようとするものである。
を高め、しかも小型化が可能な光ピックアップを提供し
ようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明では、フォーカシ
ング機構に可動部を一切設けず、その代わりに可変焦点
レンズを用いることとした。本発明においては、液晶の
光学的な屈折率は液晶に印加される電界強度により可変
にでき、屈折率を変化させれば検出光の焦点を可変にで
きることを利用する。液晶の方向は液晶を挟む配向層に
より決まるため、本発明では、液晶、この液晶を挟む一
対の配向層、この配向層の外側に積層されて液晶に電界
を印加する一対の透明電極の組み合わせにより可変焦点
レンズを構成し、このレンズにより任意の一方向の屈折
率を制御する。
ング機構に可動部を一切設けず、その代わりに可変焦点
レンズを用いることとした。本発明においては、液晶の
光学的な屈折率は液晶に印加される電界強度により可変
にでき、屈折率を変化させれば検出光の焦点を可変にで
きることを利用する。液晶の方向は液晶を挟む配向層に
より決まるため、本発明では、液晶、この液晶を挟む一
対の配向層、この配向層の外側に積層されて液晶に電界
を印加する一対の透明電極の組み合わせにより可変焦点
レンズを構成し、このレンズにより任意の一方向の屈折
率を制御する。
【0008】また、この組み合わせだけでは、焦点距離
が電極への印加電圧により変化するシリンドリカルレン
ズの作用だけであるので、前記一対の配向層により決ま
る液晶の方向に直交するように、別の液晶を挟む一対の
配向層及び透明電極の組み合わせをタンデム状に配置す
る。この構成により、印加電圧によって焦点距離を可変
としたシリンドリカルレンズを2個直角に積層配置した
構造を実現することができる。これは結局、焦点距離が
可変である通常の円形レンズと同様の構造になる。これ
により、可動部分を一切用いずに印加電圧を制御してフ
ォーカシングを行う光ピックアップを実現することがで
きる。
が電極への印加電圧により変化するシリンドリカルレン
ズの作用だけであるので、前記一対の配向層により決ま
る液晶の方向に直交するように、別の液晶を挟む一対の
配向層及び透明電極の組み合わせをタンデム状に配置す
る。この構成により、印加電圧によって焦点距離を可変
としたシリンドリカルレンズを2個直角に積層配置した
構造を実現することができる。これは結局、焦点距離が
可変である通常の円形レンズと同様の構造になる。これ
により、可動部分を一切用いずに印加電圧を制御してフ
ォーカシングを行う光ピックアップを実現することがで
きる。
【0009】すなわち、請求項1記載の発明は、光記録
媒体に検出光を照射してその反射光により記録ピットに
記録されたデータを読み出す光ピックアップにおいて、
前記記録ピット上に検出光の焦点を結ばせるためのフォ
ーカシング機構として、可変焦点レンズを用いたもので
ある。
媒体に検出光を照射してその反射光により記録ピットに
記録されたデータを読み出す光ピックアップにおいて、
前記記録ピット上に検出光の焦点を結ばせるためのフォ
ーカシング機構として、可変焦点レンズを用いたもので
ある。
【0010】請求項2記載の発明は、請求項1記載の光
ピックアップにおいて、液晶に印加する電界強度を電気
的に制御することにより可変焦点レンズを構成するもの
である。
ピックアップにおいて、液晶に印加する電界強度を電気
的に制御することにより可変焦点レンズを構成するもの
である。
【0011】請求項3記載の発明は、請求項1記載の光
ピックアップにおいて、可変焦点レンズを、液晶と、こ
の液晶を挟む一対の配向層と、これらの配向層の外側に
積層されて液晶に電界を印加する一対の透明電極とから
構成したものである。
ピックアップにおいて、可変焦点レンズを、液晶と、こ
の液晶を挟む一対の配向層と、これらの配向層の外側に
積層されて液晶に電界を印加する一対の透明電極とから
構成したものである。
【0012】請求項4記載の発明は、請求項3記載の可
変焦点レンズを2個積層してフォーカシング機構を構成
したものである。
変焦点レンズを2個積層してフォーカシング機構を構成
したものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図1は本発明の実施形態を示す概要図で
ある。この図において、半導体レーザ101、受光素子
102,103、信号処理IC104は、クリアモール
ド105の端部に一体的にモールドされている。
態を説明する。図1は本発明の実施形態を示す概要図で
ある。この図において、半導体レーザ101、受光素子
102,103、信号処理IC104は、クリアモール
ド105の端部に一体的にモールドされている。
【0014】200は上記クリアモールド105に隣接
するフォーカシング機構であり、以下、その構造を説明
する。このフォーカシング機構200は、下方からホロ
グラム層201、クリアモールド202、透明電極20
3、配向層204、液晶205、配向層206、透明電
極207、配向層208、液晶209、配向層210、
透明電極211、ホログラム層212を積層状に配置し
て構成されている。
するフォーカシング機構であり、以下、その構造を説明
する。このフォーカシング機構200は、下方からホロ
グラム層201、クリアモールド202、透明電極20
3、配向層204、液晶205、配向層206、透明電
極207、配向層208、液晶209、配向層210、
透明電極211、ホログラム層212を積層状に配置し
て構成されている。
【0015】ここで、前記透明電極203,207,2
11は、例えばITO(インジウムとスズの酸化物)に
より構成されている。また、前記配向層204,20
6,208,210は例えばSiO2により構成され、
配向層204,206どおし、配向層208,210ど
おしは各々同一方向に配向している。
11は、例えばITO(インジウムとスズの酸化物)に
より構成されている。また、前記配向層204,20
6,208,210は例えばSiO2により構成され、
配向層204,206どおし、配向層208,210ど
おしは各々同一方向に配向している。
【0016】前記透明電極203、配向層204、液晶
205、配向層206、透明電極207により、第1の
可変焦点レンズL1が構成されている。同様にして、前
記透明電極207、配向層208、液晶209、配向層
210、透明電極211により、第2の可変焦点レンズ
L2が構成されている。第1の可変焦点レンズL1にお
いて、透明電極203,207に印加する電圧を変化さ
せると、液晶の特性から配向層204,206による液
晶205の方向の光学的屈折率が変化するので、配向層
204,206の方向については可変焦点レンズとな
る。同様にして、第2の可変焦点レンズL2において
も、透明電極207,211に印加する電圧を変化させ
ると、液晶の特性から配向層208,210による液晶
209の方向の光学的屈折率が変化し、配向層208,
210の方向については可変焦点レンズとなる。
205、配向層206、透明電極207により、第1の
可変焦点レンズL1が構成されている。同様にして、前
記透明電極207、配向層208、液晶209、配向層
210、透明電極211により、第2の可変焦点レンズ
L2が構成されている。第1の可変焦点レンズL1にお
いて、透明電極203,207に印加する電圧を変化さ
せると、液晶の特性から配向層204,206による液
晶205の方向の光学的屈折率が変化するので、配向層
204,206の方向については可変焦点レンズとな
る。同様にして、第2の可変焦点レンズL2において
も、透明電極207,211に印加する電圧を変化させ
ると、液晶の特性から配向層208,210による液晶
209の方向の光学的屈折率が変化し、配向層208,
210の方向については可変焦点レンズとなる。
【0017】上述した第1及び第2の可変焦点レンズL
1,L2の積層構造により、印加電圧によって焦点距離
を可変としたシリンドリカルレンズを2個直角に配置し
た構造を実現することができる。
1,L2の積層構造により、印加電圧によって焦点距離
を可変としたシリンドリカルレンズを2個直角に配置し
た構造を実現することができる。
【0018】なお、上記フォーカシング機構200とク
リアモールド105とは別個に製造され、半導体レーザ
101から出射したレーザ光214の方向を調整した後
にクリアモールド105,202の界面213を接着剤
により接着して一体化されるものである。
リアモールド105とは別個に製造され、半導体レーザ
101から出射したレーザ光214の方向を調整した後
にクリアモールド105,202の界面213を接着剤
により接着して一体化されるものである。
【0019】次に、この実施形態の動作を説明する。半
導体レーザ101から出射したレーザ光214は、クリ
アモールド105中を出射NA(平面軸)で広がりなが
ら進行し、ホログラム層201によりディスク50の方
向に偏向される。このレーザ光214は、前記第1、第
2の可変焦点レンズL1,L2を通過してディスク50
の記録ピット上に集束する。すなわち、前述のように透
明電極203,207,211に印加する電圧を変化さ
せると、配向層204,206,208,210による
液晶205,209の方向の光学的屈折率が変化するた
め、CDやDVDのごとくディスク50の種類によって
相違する記録ピットの深さに応じて透明電極203,2
07,211の印加電圧を調節すれば、レーザ光214
が焦点を結ぶ深さを可変とすることができる。なお、図
1において、214a,214bは焦点を変化させた2
つのレーザ光を示す。
導体レーザ101から出射したレーザ光214は、クリ
アモールド105中を出射NA(平面軸)で広がりなが
ら進行し、ホログラム層201によりディスク50の方
向に偏向される。このレーザ光214は、前記第1、第
2の可変焦点レンズL1,L2を通過してディスク50
の記録ピット上に集束する。すなわち、前述のように透
明電極203,207,211に印加する電圧を変化さ
せると、配向層204,206,208,210による
液晶205,209の方向の光学的屈折率が変化するた
め、CDやDVDのごとくディスク50の種類によって
相違する記録ピットの深さに応じて透明電極203,2
07,211の印加電圧を調節すれば、レーザ光214
が焦点を結ぶ深さを可変とすることができる。なお、図
1において、214a,214bは焦点を変化させた2
つのレーザ光を示す。
【0020】上記実施形態において、透明電極203,
207,211の形状は平面でも良いが、ここでは、透
明電極203,207,211の形状をクリアモールド
202の表面形状に合わせて予め凸レンズ状にしておく
ことにより、焦点距離のオフセット分を得るようにして
いる。これにより、任意の焦点距離(オフセット)を中
心として、液晶205,209での焦点距離の変化分を
重ね合わせることができる。透明電極203,207,
211を単純に平面状とし、光軸を中心としてラジアル
方向に同心円状の電界を印加して可変焦点レンズを構成
する場合には、焦点距離のオフセット分は無限大とな
る。
207,211の形状は平面でも良いが、ここでは、透
明電極203,207,211の形状をクリアモールド
202の表面形状に合わせて予め凸レンズ状にしておく
ことにより、焦点距離のオフセット分を得るようにして
いる。これにより、任意の焦点距離(オフセット)を中
心として、液晶205,209での焦点距離の変化分を
重ね合わせることができる。透明電極203,207,
211を単純に平面状とし、光軸を中心としてラジアル
方向に同心円状の電界を印加して可変焦点レンズを構成
する場合には、焦点距離のオフセット分は無限大とな
る。
【0021】また、第1、第2の可変焦点レンズL1,
L2において、配向層204,206により決まる液晶
205の方向と、配向層208,210により決まる液
晶209の方向とを直交させることにより、シリンドリ
カルレンズのような一方向にだけ光を屈折させるといっ
た方向性はなく、通常の円形の凸レンズであって可変焦
点機能を持つレンズを得ることができる。
L2において、配向層204,206により決まる液晶
205の方向と、配向層208,210により決まる液
晶209の方向とを直交させることにより、シリンドリ
カルレンズのような一方向にだけ光を屈折させるといっ
た方向性はなく、通常の円形の凸レンズであって可変焦
点機能を持つレンズを得ることができる。
【0022】ディスク50の記録ピットに集束したレー
ザ光214は、記録ピットにより反射して再びホログラ
ム層212に入射する。この光線は最終的にはこのホロ
グラム層212とホログラム層201により偏向され、
半導体レーザ101から出射したレーザ光214の往路
とは別のパスを経て受光素子102,103に入射す
る。よってこれらの受光素子102,103の出力を観
測することにより、記録ピットのデータを読み出すこと
ができる。
ザ光214は、記録ピットにより反射して再びホログラ
ム層212に入射する。この光線は最終的にはこのホロ
グラム層212とホログラム層201により偏向され、
半導体レーザ101から出射したレーザ光214の往路
とは別のパスを経て受光素子102,103に入射す
る。よってこれらの受光素子102,103の出力を観
測することにより、記録ピットのデータを読み出すこと
ができる。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、CDやD
VD等の光記録媒体の種類によって焦点が変化しフォー
カシング調整が必要な場合、また、ディスクの記録ピッ
ト上でレーザ光のビームウェストが回析限界になるよう
にするためのフォーカシング調整など、何れの場合にも
従来技術のようなフォーカシング用の可動機構は一切不
要になる。すなわち、ソリッドステートの状態でフォー
カシングが可能なため信頼性が高く、また、機構部がな
いため従来よりも小型の光ピックアップを実現できる効
果がある。
VD等の光記録媒体の種類によって焦点が変化しフォー
カシング調整が必要な場合、また、ディスクの記録ピッ
ト上でレーザ光のビームウェストが回析限界になるよう
にするためのフォーカシング調整など、何れの場合にも
従来技術のようなフォーカシング用の可動機構は一切不
要になる。すなわち、ソリッドステートの状態でフォー
カシングが可能なため信頼性が高く、また、機構部がな
いため従来よりも小型の光ピックアップを実現できる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す概要図である。
【図2】従来技術の全体構成を示す図である。
【図3】従来技術において、ディスクの種類による焦点
の深さの相違を示す図である。
の深さの相違を示す図である。
【図4】CD,DVD共用の従来技術における対物レン
ズの説明図である。
ズの説明図である。
50 ディスク 101 半導体レーザ 102,103 受光素子 104 信号処理IC 105,202 クリアモールド 200 フォーカシング機構 201,212 ホログラム層 203,207,211 透明電極 204,206,208,210 配向層 205,209 液晶 213 界面 214,214a,214b レーザ光 L1,L2 可変焦点レンズ
Claims (4)
- 【請求項1】 光記録媒体に検出光を照射してその反射
光により記録ピットに記録されたデータを読み出す光ピ
ックアップにおいて、 前記記録ピット上に検出光の焦点を結ばせるためのフォ
ーカシング機構として、可変焦点レンズを用いたことを
特徴とする光ピックアップ。 - 【請求項2】 請求項1記載の光ピックアップにおい
て、 液晶に印加する電界強度を電気的に制御することにより
可変焦点レンズを構成することを特徴とする光ピックア
ップ。 - 【請求項3】 請求項2記載の光ピックアップにおい
て、 可変焦点レンズを、液晶と、この液晶を挟む一対の配向
層と、これらの配向層の外側に積層されて液晶に電界を
印加する一対の透明電極とから構成したことを特徴とす
る光ピックアップ。 - 【請求項4】 請求項3記載の可変焦点レンズを2個積
層したことを特徴とする光ピックアップ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8300268A JPH10143906A (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | 光ピックアップ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8300268A JPH10143906A (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | 光ピックアップ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10143906A true JPH10143906A (ja) | 1998-05-29 |
Family
ID=17882751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8300268A Withdrawn JPH10143906A (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | 光ピックアップ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10143906A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7613098B2 (en) | 2004-11-08 | 2009-11-03 | Fujinon Corporation | Objective optical system for optical recording media and optical pickup device using it |
DE19826319B4 (de) * | 1997-06-11 | 2011-08-11 | Kuroda Precision Industries Ltd., Kanagawa | Optische Vorrichtungen zur Messung von Profilen eines Wafers |
-
1996
- 1996-11-12 JP JP8300268A patent/JPH10143906A/ja not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19826319B4 (de) * | 1997-06-11 | 2011-08-11 | Kuroda Precision Industries Ltd., Kanagawa | Optische Vorrichtungen zur Messung von Profilen eines Wafers |
US7613098B2 (en) | 2004-11-08 | 2009-11-03 | Fujinon Corporation | Objective optical system for optical recording media and optical pickup device using it |
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