JPH01296437A - 可変焦点装置 - Google Patents

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。

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。

〔従来の技術〕

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。

〔発明が解決しようとする課題〕

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。

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。

／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。

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
。

〔作用〕

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。

次に具体的に動作する焦点距離の動作幅を示す。

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。

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。

〔実施例〕

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。

〔発明の効果〕

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、薄膜光導波路と、それに光表面波を発生せしめる半
   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。