JPH01296437A - variable focus device - Google Patents
variable focus deviceInfo
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- JPH01296437A JPH01296437A JP63125723A JP12572388A JPH01296437A JP H01296437 A JPH01296437 A JP H01296437A JP 63125723 A JP63125723 A JP 63125723A JP 12572388 A JP12572388 A JP 12572388A JP H01296437 A JPH01296437 A JP H01296437A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光デイスクヘッドの自動焦点調節装置のための
可変焦点装置に係り、特に薄膜売淫波路を用いた小型軽
量かつ高速な可変焦点装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a variable focus device for an automatic focus adjustment device of an optical disk head, and more particularly to a small, lightweight, and high-speed variable focus device using a thin film wave path. Regarding.
従来の装置は、たとえばrCDプレーヤ入門」(真利藤
雄、林謙二、コロナ社)p49に記載のように自動焦点
調節のための可変焦点装置として対物レンズをボイスコ
イルにとりつけていた。In the conventional device, an objective lens is attached to the voice coil as a variable focus device for automatic focus adjustment, as described in, for example, "Introduction to rCD Player" (Fujio Mari, Kenji Hayashi, Corona Publishing), p. 49.
上記従来技術は、機械的なアクチュエータのため応答速
度が上がらないうえ、装置が大きく、ノ」1型化に問題
があった。The above-mentioned conventional technology has problems in that the response speed is not high because it is a mechanical actuator, and the device is large, making it difficult to make it into a one-size-fits-all type.
本発明の目的は、可変焦点動作を電気的に行うことにあ
る。これにより応答速度はμSのオーダーが期待できる
。またその機構を光心波路中の集光グレーティングに持
たせることにより、小型軽量化も図れる。An object of the present invention is to perform variable focus operation electrically. As a result, the response speed can be expected to be on the order of μS. Furthermore, by providing this mechanism in the condensing grating in the optical core wave path, it is possible to achieve a reduction in size and weight.
/9)
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は第1図に示すように、光感波路1に圧電効果
を持つ材料を用い、集光グレーティング3をはさむ二本
の電極4,5に適当な電圧をかけ、その電圧に応じ逆圧
電効果によってグレーティング3を伸縮させ、グレーテ
ィングピッチを変え、入射光2の集光点を7.8.9の
ように変化させることにより達成される。/9) [Means for solving the problem] As shown in FIG. This is achieved by applying an appropriate voltage, expanding and contracting the grating 3 by the inverse piezoelectric effect according to the voltage, changing the grating pitch, and changing the focal point of the incident light 2 as shown in 7.8.9.
電極に印加する電圧は別に設けた焦点位置検出機構によ
って得られる焦点位置ずれ信号で変調された電圧である
。The voltage applied to the electrodes is a voltage modulated by a focal position shift signal obtained by a separately provided focal position detection mechanism.
第1図を用いて説明する。光感波路1を形成する結晶材
料の主軸方向に直行する方向に配置された2本の電極4
,5に焦点ずれ信号に応じた電圧が印加されると逆圧電
効果によって結晶が伸縮し、同時にグレーティング3の
間隔も伸縮する。するとグレーティングによって回折集
光される点の位置がそれに応じて7,8.9のように前
後する。This will be explained using FIG. Two electrodes 4 arranged in a direction perpendicular to the main axis direction of the crystal material forming the photosensitive wave path 1
, 5 according to the defocus signal, the crystal expands and contracts due to the inverse piezoelectric effect, and at the same time the interval between the gratings 3 also expands and contracts. Then, the position of the point where the light is diffracted and focused by the grating changes accordingly, like 7, 8.9.
次に具体的に動作する焦点距離の動作幅を示す。Next, the operating range of the focal length that specifically operates is shown.
まず逆圧電効果による歪みX J kは対称2階テンソ
ルであり、
X Jh = d t ah E + (1+J+
に、X+Y+Z) ”’ (1)と書ける。ここで
、Elはi方向の電場成長、drJkは圧電率テンソル
である。したがってたとえば第2図のように電圧結晶材
料11のZ方向に電場E2(矢印10)を加えたときの
Z方向の長さの変形ゆがみX2□は
X zz = d 2zz E z
−(2)と書ける。ここでX2□の定義は
fl−Q”
X2□=□ ・・・(3)α
である。First, the strain X J k due to the inverse piezoelectric effect is a symmetric second-order tensor, and X Jh = d t ah E + (1+J+
, can be written as: The deformation distortion X2□ in the length in the Z direction when arrow 10) is added is X zz = d 2zz E z
−(2) can be written. Here, the definition of X2□ is fl-Q"X2□=□ (3) α.
ここでB a T j、 Os を例にとるとすると、
その主軸方向においてd=392X10−12〔C/N
)、また集光グレーティングの中心焦点距離4.β丁、
電極間隔3mm、電極間電圧1kVとすると、XニdE
=1.3X10 ’ ・・・(4)となる
。ここで簡単のため、0N−AXISのゾーンプレート
に類推した場合、焦点距離fを4.5■とすると焦点距
離の変化は、
となる。またこの場合、電極間の容量は小さいので、電
圧を高くしても消費電力は小さくてすむ。Here, if we take B a T j, Os as an example,
In the main axis direction d=392X10-12 [C/N
), and the central focal length of the focusing grating 4. β-cho,
When the electrode spacing is 3 mm and the interelectrode voltage is 1 kV, XdE
=1.3X10' (4). For the sake of simplicity, if we make an analogy with the zone plate of 0N-AXIS and assume that the focal length f is 4.5 square meters, the change in focal length will be as follows. Furthermore, in this case, since the capacitance between the electrodes is small, even if the voltage is increased, power consumption is small.
第3図は本発明の光デイスクヘッドシステムへの応用例
である。圧電材料で形成された光導波路1の端面に接合
された半導体レーザー2から導波路中を伝播する光は、
まずジオデシックレンズ13によってコリメートされ、
TR誤差信号で変調された電圧を印加したトランスデユ
ーサ14から発生する表面弾性波17によって偏向され
たのち、集光グレーティング3に入射する。この集光グ
レーティング3の両側には電極4,5が設けられており
、電源16によってAF誤差信号24で変調された電圧
が印加される。なおこの電圧は光が光デイスク18上に
焦点を結ぶように変調されている。光ディスクで反射さ
れた光は再びグレーティング3に入射し、同じ道筋を通
ってグレーテイングレンズ19.20でホトディテクタ
21゜22上に集光する。このディテクタからの信号の
各々について、図示のように差や和をとって焦点位置ず
れ信号24とトラッキング誤差信号23と読み出し信号
25を得る。本実施例によれば、オートフォーカスのた
めのアクチュエータも純電気的な機構で行えるので高速
な動作ができる上、対物レンズが不要となるので小型軽
量化できる。FIG. 3 shows an example of application of the present invention to an optical disk head system. The light propagating through the waveguide from the semiconductor laser 2 bonded to the end face of the optical waveguide 1 made of piezoelectric material is
First, it is collimated by the geodesic lens 13,
After being deflected by the surface acoustic wave 17 generated from the transducer 14 to which a voltage modulated by the TR error signal is applied, it enters the condensing grating 3 . Electrodes 4 and 5 are provided on both sides of the condensing grating 3, to which a voltage modulated by an AF error signal 24 is applied by a power source 16. Note that this voltage is modulated so that the light is focused on the optical disk 18. The light reflected by the optical disk enters the grating 3 again and travels along the same path to be focused onto photodetectors 21 and 22 by grating lenses 19 and 20. For each signal from this detector, the difference and sum are calculated as shown in the figure to obtain a focal position shift signal 24, a tracking error signal 23, and a readout signal 25. According to this embodiment, the actuator for autofocus can also be operated using a pure electric mechanism, allowing high-speed operation, and since an objective lens is not required, the camera can be made smaller and lighter.
本発明によれば可変焦点機構が薄膜導波路中に集積化で
きるので装置の小型軽量化の効果がある。According to the present invention, since the variable focus mechanism can be integrated into the thin film waveguide, the device can be made smaller and lighter.
また機械的なアクチュエータがないので100倍以上の
高速化の効果がある。Furthermore, since there is no mechanical actuator, the speed can be increased by more than 100 times.
第1図は本発明の原理を示した概略図、第2図は電場の
方向とそれによるひずみを表す説明図、第3図は本発明
の光デイスクヘッドへの実施例を示す装置の信号処理回
路ブロックと光学系要部の斜視図である。
1・・・光導波路、3・・・集光グレーティングカップ
ラ、4.5・・電極、12・半導体レーザ、13 ジオ
デシックレンズ、14・・トランスデユーサ、17・・
・表面弾性波、19.20・・・集光グレーティング。Fig. 1 is a schematic diagram showing the principle of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram showing the direction of an electric field and distortion caused by it, and Fig. 3 is a signal processing device showing an embodiment of the present invention in an optical disk head. FIG. 2 is a perspective view of a circuit block and main parts of an optical system. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Optical waveguide, 3... Condensing grating coupler, 4.5... Electrode, 12... Semiconductor laser, 13 Geodesic lens, 14... Transducer, 17...
・Surface acoustic waves, 19.20... Concentrating grating.
Claims (1)
導体レーザと、レーザ光をコリメートする導波路レンズ
と、レーザ光を導波路外部に集光する集光グレーテイン
グカツプラと、ディスクで反射した光を再び光表面波に
変換する手段と、反射された光表面波の強度を検出する
手段を有する光ピックアップにおいて、グレーテイング
カツプラに電圧を印加するための電極と電極に焦点位置
信号で変調された電圧を印加するための電源を設けたこ
とを特徴とする可変焦点装置。 2、基板面上に弾性表面波を発生させるトランスデュー
サを設け、常に光スポットがディスク上でトラック上を
走査するようブラッグ回折の角度を調節する機能を持つ
た特許請求の範囲第1項記載の可変焦点装置。[Claims] 1. A thin film optical waveguide, a semiconductor laser that generates an optical surface wave therein, a waveguide lens that collimates the laser light, and a condensing grating coupler that focuses the laser light outside the waveguide. an electrode for applying a voltage to a grating coupler in an optical pickup having a means for converting light reflected by a disk back into an optical surface wave, and a means for detecting the intensity of the reflected optical surface wave; A variable focus device characterized in that a power source is provided for applying a voltage modulated by a focus position signal to the variable focus device. 2. Variable according to claim 1, which has a function of providing a transducer that generates surface acoustic waves on the substrate surface and adjusting the angle of Bragg diffraction so that the light spot always scans the track on the disk. Focusing device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63125723A JPH01296437A (en) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | variable focus device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63125723A JPH01296437A (en) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | variable focus device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01296437A true JPH01296437A (en) | 1989-11-29 |
Family
ID=14917174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63125723A Pending JPH01296437A (en) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | variable focus device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01296437A (en) |
-
1988
- 1988-05-25 JP JP63125723A patent/JPH01296437A/en active Pending
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