JPH05205282A - 異なる光学ディスクから情報を読出す方法及び光学ディスク駆動装置 - Google Patents
異なる光学ディスクから情報を読出す方法及び光学ディスク駆動装置Info
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- JPH05205282A JPH05205282A JP4195000A JP19500092A JPH05205282A JP H05205282 A JPH05205282 A JP H05205282A JP 4195000 A JP4195000 A JP 4195000A JP 19500092 A JP19500092 A JP 19500092A JP H05205282 A JPH05205282 A JP H05205282A
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1392—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
- G11B7/13925—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration active, e.g. controlled by electrical or mechanical means
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B7/1365—Separate or integrated refractive elements, e.g. wave plates
- G11B7/1369—Active plates, e.g. liquid crystal panels or electrostrictive elements
-
- G—PHYSICS
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- G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
- G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD
-
- G—PHYSICS
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- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0948—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for detection and avoidance or compensation of imperfections on the carrier, e.g. dust, scratches, dropouts
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- Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 光学ディスク駆動機構の対物レンズ34
が、一の厚みのカバープレートを持った一の光学ディス
ク36の光学媒体上のスポットに光線の焦点を合わせる
ように、適当な位置決めと開口数を有する。前記厚みと
異なる厚みのカバープレートを持った別の光学ディスク
が使用される場合、その別の光学ディスクの光学媒体上
のスポットに光線の焦点を合わせるために、光源22と
対物レンズの間の光路上で、液晶補償レンズ48が作動
する。 【効果】 本発明によれば、反射光線中の波面収差を
実質的に除くとこができる。
が、一の厚みのカバープレートを持った一の光学ディス
ク36の光学媒体上のスポットに光線の焦点を合わせる
ように、適当な位置決めと開口数を有する。前記厚みと
異なる厚みのカバープレートを持った別の光学ディスク
が使用される場合、その別の光学ディスクの光学媒体上
のスポットに光線の焦点を合わせるために、光源22と
対物レンズの間の光路上で、液晶補償レンズ48が作動
する。 【効果】 本発明によれば、反射光線中の波面収差を
実質的に除くとこができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光学データ記憶の分野に
関し、特に、光学ディスク駆動装置に関するもので、該
ディスクの記録面を掻き疵及び塵から保護する薄い透明
層を有するものである。
関し、特に、光学ディスク駆動装置に関するもので、該
ディスクの記録面を掻き疵及び塵から保護する薄い透明
層を有するものである。
【0002】
【従来の技術】光学ディスク駆動装置はオーディオ、ビ
デオ、コンピューター関連機器の中で広く用いられてい
る。典型的なものとしては、特殊な媒体で作られたディ
スクの表面に2進形式で情報を記録するために、情報送
信装置からのパルス信号によってレーザ光線を変調する
ものである。ライト−ワンス−リード−モーストリ(W
ORM)光学ディスク駆動機構においては、駆動機構は
情報をディスク上に書き込むことができるが、あとで書
き換えることはできない。同心状あるいは渦巻き状のト
ラックに配置されたディスク媒体の小さな領域をレーザ
光線によって、例えば熱することによって物理的に変化
させる。記録された情報は、その小さな領域を物理的に
変化させないような低いパワーでレーザ光線をその表面
に反射させることにより読み取ることができる。ディス
クには、光学ヘッドに対して位置決め情報を与える、半
径方向のサーボ−追跡情報、データ−同期信号及び事前
書式化が刻み込まれている。CD ROMとWORMの
駆動機構は、前者が事前記録された光学媒体を読みとる
のみである点を除いて似ている。それらには書き込み能
力はない。更に最近では、進んだ消去可能な光学ディス
ク駆動装置が開発されてきている。それらによれば、情
報をディスク上に随意に書き込むことができ、そしてま
た消去したり重ね書きすることもできる。そのような装
置は、磁気光学(MO)媒体を必要とし、いわゆるKe
rr効果によるものである。光は、磁化された磁気光学
材料のフィルムから反射されるとき、その偏向面を回転
させられる。
デオ、コンピューター関連機器の中で広く用いられてい
る。典型的なものとしては、特殊な媒体で作られたディ
スクの表面に2進形式で情報を記録するために、情報送
信装置からのパルス信号によってレーザ光線を変調する
ものである。ライト−ワンス−リード−モーストリ(W
ORM)光学ディスク駆動機構においては、駆動機構は
情報をディスク上に書き込むことができるが、あとで書
き換えることはできない。同心状あるいは渦巻き状のト
ラックに配置されたディスク媒体の小さな領域をレーザ
光線によって、例えば熱することによって物理的に変化
させる。記録された情報は、その小さな領域を物理的に
変化させないような低いパワーでレーザ光線をその表面
に反射させることにより読み取ることができる。ディス
クには、光学ヘッドに対して位置決め情報を与える、半
径方向のサーボ−追跡情報、データ−同期信号及び事前
書式化が刻み込まれている。CD ROMとWORMの
駆動機構は、前者が事前記録された光学媒体を読みとる
のみである点を除いて似ている。それらには書き込み能
力はない。更に最近では、進んだ消去可能な光学ディス
ク駆動装置が開発されてきている。それらによれば、情
報をディスク上に随意に書き込むことができ、そしてま
た消去したり重ね書きすることもできる。そのような装
置は、磁気光学(MO)媒体を必要とし、いわゆるKe
rr効果によるものである。光は、磁化された磁気光学
材料のフィルムから反射されるとき、その偏向面を回転
させられる。
【0003】広く普及してきている光学ディスクは、典
型的には透明な保護層またはいわゆるカバープレートを
含み、それは下層にある光学媒体の記録面を掻き疵と塵
から保護している。通常、ガラス又は樹脂がカバープレ
ートとして用いられる。カバープレートの標準的な厚み
のひとつは1.2mmである。カバープレート上の表面
の欠陥や塵によってエラーが生ずることは、通常無い。
なぜならそれらは光学ヘッド内の対物レンズの焦点面内
に存在していないからである。対物レンズは一般に、
1.2mmのカバープレートによって生ずる球面収差を
補正するように設計されている。
型的には透明な保護層またはいわゆるカバープレートを
含み、それは下層にある光学媒体の記録面を掻き疵と塵
から保護している。通常、ガラス又は樹脂がカバープレ
ートとして用いられる。カバープレートの標準的な厚み
のひとつは1.2mmである。カバープレート上の表面
の欠陥や塵によってエラーが生ずることは、通常無い。
なぜならそれらは光学ヘッド内の対物レンズの焦点面内
に存在していないからである。対物レンズは一般に、
1.2mmのカバープレートによって生ずる球面収差を
補正するように設計されている。
【0004】現在では、市販されている光学ディスク駆
動装置に用いられている対物レンズは、0.55の開口
数を有しており、1.2mmのカバープレート厚みに対
して補正されている。将来的には、データ記憶密度を増
すために開口数は大きくなるであろう。開口数が大きく
なると、ディスクの傾きに対する許容誤差はそれに応じ
て小さくなる。例えば、開口数が0.55から0.65
に増すと、ディスク傾斜許容誤差は、1.65のファク
ターで減少する。しかしながら、ディスク傾斜許容誤差
は光学ディスクの厚みにも比例する。従って、ディスク
のカバープレートの厚みが、例えば1.2mmから0.
6mmに減少できたとすると、ディスクの許容誤差は現
在の工業規格の規格内に治めることができるし、更に1
5%緩和することもできよう。
動装置に用いられている対物レンズは、0.55の開口
数を有しており、1.2mmのカバープレート厚みに対
して補正されている。将来的には、データ記憶密度を増
すために開口数は大きくなるであろう。開口数が大きく
なると、ディスクの傾きに対する許容誤差はそれに応じ
て小さくなる。例えば、開口数が0.55から0.65
に増すと、ディスク傾斜許容誤差は、1.65のファク
ターで減少する。しかしながら、ディスク傾斜許容誤差
は光学ディスクの厚みにも比例する。従って、ディスク
のカバープレートの厚みが、例えば1.2mmから0.
6mmに減少できたとすると、ディスクの許容誤差は現
在の工業規格の規格内に治めることができるし、更に1
5%緩和することもできよう。
【0005】0.6mmのカバープレートに合わせた光
学ヘッド内の対物レンズを設計したとすると、1.2m
mのカバープレートを持つ光学ディスクについては読取
りも書き込みもできない。これは、カバープレート厚み
のうち0.6mmの補償されていない部分から生ずる補
正されてない球面収差のためである。0.65の開口数
を持つ対物レンズを用いて、0.6mmのカバープレー
トに対して補正されたレーザ光線を1.2mmのカバー
プレートを通して焦点を合わせることによって生じた波
面収差を図1に示す。頂点−谷から測定されるように波
面にはおよそ3つの収差の波がある。縦軸は、830n
mの波長における光学波面エラーの単位を表す。横軸は
規格化されたひとみ係数を表す。
学ヘッド内の対物レンズを設計したとすると、1.2m
mのカバープレートを持つ光学ディスクについては読取
りも書き込みもできない。これは、カバープレート厚み
のうち0.6mmの補償されていない部分から生ずる補
正されてない球面収差のためである。0.65の開口数
を持つ対物レンズを用いて、0.6mmのカバープレー
トに対して補正されたレーザ光線を1.2mmのカバー
プレートを通して焦点を合わせることによって生じた波
面収差を図1に示す。頂点−谷から測定されるように波
面にはおよそ3つの収差の波がある。縦軸は、830n
mの波長における光学波面エラーの単位を表す。横軸は
規格化されたひとみ係数を表す。
【0006】異なるカバープレート厚を持つディスク同
志を互換する場合には、ガラス板をレーザ光線の光路中
に機械的に挿入することが可能である。言い換えると、
光学ディスク駆動装置は、厚いカバープレート用に設計
された対物レンズを包含することができる。つまり、カ
バープレートの厚みの差を補正するためにもう1つのカ
バープレートを物理的に等価に付加することによって、
より厚いカバープレートを持つ光学ディスクを、1つの
光学ディスク駆動装置によってを操作することができ
る。しかしながら、それに必要とされる電気機械素子
が、(傾斜を生じない)挿入の再現性と装置の長期的信
頼性の双方を満足できないために、この解決法は不満足
なものである。また、この方法では速度が遅すぎる上、
ディスクに多層に記憶されたデータを読み取るよう設計
されたカスケードシステムに於いては機械的に複雑なも
のとなる。
志を互換する場合には、ガラス板をレーザ光線の光路中
に機械的に挿入することが可能である。言い換えると、
光学ディスク駆動装置は、厚いカバープレート用に設計
された対物レンズを包含することができる。つまり、カ
バープレートの厚みの差を補正するためにもう1つのカ
バープレートを物理的に等価に付加することによって、
より厚いカバープレートを持つ光学ディスクを、1つの
光学ディスク駆動装置によってを操作することができ
る。しかしながら、それに必要とされる電気機械素子
が、(傾斜を生じない)挿入の再現性と装置の長期的信
頼性の双方を満足できないために、この解決法は不満足
なものである。また、この方法では速度が遅すぎる上、
ディスクに多層に記憶されたデータを読み取るよう設計
されたカスケードシステムに於いては機械的に複雑なも
のとなる。
【0007】
【発明が解決しようとする技術課題】従って、本発明の
第一の目的は、異なるカバープレート厚を持つ光学ディ
スクを互換可能に使用できる光学ディスク駆動装置を提
供することである。
第一の目的は、異なるカバープレート厚を持つ光学ディ
スクを互換可能に使用できる光学ディスク駆動装置を提
供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、光学ディスク
を駆動機構軸を中心に回転させるためのメカニズムを提
案する。光源からの光線は、ディスクの下層の光学媒体
上のスポットに焦点を合わせる。光学媒体から反射され
た光は光検出機構により受光され、それから媒体上でコ
ード化された情報が再生される。対物レンズが、第1の
厚みのカバープレートをもった第1の光学ディスクの光
学媒体上のスポットに光線の焦点を合わせるよう、適当
な位置決めと開口数を有しているとする。次に前記と異
なる第2の厚みのカバープレートをもった第2の光学デ
ィスクを使用するときは、その光学ディスクの光学媒体
上のスポットに光線の焦点を合わせるために、光源と対
物レンズの間の光路中に補償レンズを作動させる。補償
レンズは、透明基板、液晶配向フィルム及び電極の積層
構造からなり、多量の液晶材料を包含するものがよい。
補正信号を液晶材料に与えることによって、屈折率を変
化させる。
を駆動機構軸を中心に回転させるためのメカニズムを提
案する。光源からの光線は、ディスクの下層の光学媒体
上のスポットに焦点を合わせる。光学媒体から反射され
た光は光検出機構により受光され、それから媒体上でコ
ード化された情報が再生される。対物レンズが、第1の
厚みのカバープレートをもった第1の光学ディスクの光
学媒体上のスポットに光線の焦点を合わせるよう、適当
な位置決めと開口数を有しているとする。次に前記と異
なる第2の厚みのカバープレートをもった第2の光学デ
ィスクを使用するときは、その光学ディスクの光学媒体
上のスポットに光線の焦点を合わせるために、光源と対
物レンズの間の光路中に補償レンズを作動させる。補償
レンズは、透明基板、液晶配向フィルム及び電極の積層
構造からなり、多量の液晶材料を包含するものがよい。
補正信号を液晶材料に与えることによって、屈折率を変
化させる。
【0009】
【実施例】図2に示すように、レーザ等の光源22は、
制御信号発生器24によって励起される。光源22から
でた光線は、レンズ26、ビーム分割プリズム、四分の
一波長板を透過し、ガルバノミラー32に到達する。光
線は、ガルバノミラー32で反射されてから対物レンズ
34によって光学ディスク36上に焦点を合せる。光学
ディスク36は、ディスク面に垂直な駆動機構軸を中心
にディスクを回転させるモータ40に連結された主軸3
8によって支持されている。ガルバノミラー32は、旋
回心軸を軸として旋回するように設置され、図2のAの
矢印で示された角度の範囲内で動く。このようなガルバ
ノミラーの動作は、ソレノイド42を経て実行され、そ
れによってディスク上にコード化された情報トラックに
追随できるように光線をディスク上の半径方向に曲げて
いる。ソレノイド42はシステム制御装置44に連結さ
れたサーボ回路60によって駆動されている。
制御信号発生器24によって励起される。光源22から
でた光線は、レンズ26、ビーム分割プリズム、四分の
一波長板を透過し、ガルバノミラー32に到達する。光
線は、ガルバノミラー32で反射されてから対物レンズ
34によって光学ディスク36上に焦点を合せる。光学
ディスク36は、ディスク面に垂直な駆動機構軸を中心
にディスクを回転させるモータ40に連結された主軸3
8によって支持されている。ガルバノミラー32は、旋
回心軸を軸として旋回するように設置され、図2のAの
矢印で示された角度の範囲内で動く。このようなガルバ
ノミラーの動作は、ソレノイド42を経て実行され、そ
れによってディスク上にコード化された情報トラックに
追随できるように光線をディスク上の半径方向に曲げて
いる。ソレノイド42はシステム制御装置44に連結さ
れたサーボ回路60によって駆動されている。
【0010】対物レンズ34は、図2のBの矢印で示さ
れた範囲内でディスク36に近付いたり遠ざかったりす
る。ディスク36の面に垂直な軸に沿った対物レンズの
このような動作は、システム制御装置44に連結された
別のサーボ回路60によって励起されるソレノイド46
によって実行される。
れた範囲内でディスク36に近付いたり遠ざかったりす
る。ディスク36の面に垂直な軸に沿った対物レンズの
このような動作は、システム制御装置44に連結された
別のサーボ回路60によって励起されるソレノイド46
によって実行される。
【0011】光学ディスク36は汎用的な下層の光学媒
体と、その上を覆う、厚さが例えば0.6mmの樹脂又
はガラス製のカバープレートからなる。対物レンズ34
は、光学媒体上のスポットに焦点を合わせるために光学
ディスク36に近付いたり遠ざかったりする。情報は、
同心状あるいは渦巻き状のトラックに2進形式で媒体上
にコード化されている。光学媒体の汎用的な形式の一つ
は、データが、1と0に相当する穴と島の連続としてコ
ード化されているものである。
体と、その上を覆う、厚さが例えば0.6mmの樹脂又
はガラス製のカバープレートからなる。対物レンズ34
は、光学媒体上のスポットに焦点を合わせるために光学
ディスク36に近付いたり遠ざかったりする。情報は、
同心状あるいは渦巻き状のトラックに2進形式で媒体上
にコード化されている。光学媒体の汎用的な形式の一つ
は、データが、1と0に相当する穴と島の連続としてコ
ード化されているものである。
【0012】本発明によれば、補償レンズ48は、対物
レンズ34とガルバノミラー32の間の平行化された光
線の光路上に設置される。詳細の大部分は後述するが、
補償レンズは、0.6mmのカバープレート用に補正さ
れた光線が、光学ディスク36の替わりに装置にロード
された異なる光学ディスク上の1.2mmのカバープレ
ートを通過して焦点を合わせる場合に生ずる波面収差を
補正するために用いられる。補償レンズ48は、システ
ム制御装置44に連結された補償用駆動回路50からの
補償信号によって作動する。システム制御装置44はま
た、光源22を駆動する制御信号発生器へ指令を出す。
レンズ34とガルバノミラー32の間の平行化された光
線の光路上に設置される。詳細の大部分は後述するが、
補償レンズは、0.6mmのカバープレート用に補正さ
れた光線が、光学ディスク36の替わりに装置にロード
された異なる光学ディスク上の1.2mmのカバープレ
ートを通過して焦点を合わせる場合に生ずる波面収差を
補正するために用いられる。補償レンズ48は、システ
ム制御装置44に連結された補償用駆動回路50からの
補償信号によって作動する。システム制御装置44はま
た、光源22を駆動する制御信号発生器へ指令を出す。
【0013】光学ディスク36から反射された光線は、
対物レンズ34を通過し、補償レンズ48を通過して、
ガルバノミラー32に戻ってくる。ミラーで反射された
光線は四分の一波長板30を経てビーム分割プリズム2
8を通過する。ビーム分割プリズム28はレンズ52を
通して光線を光検出機構54へ反射する。図2の破線で
囲まれた素子は光学ヘッド56内にある。このヘッド
は、図2のCの矢印で示された範囲内を、トラックの選
択のためにディスクを半径方向に横断するように動く。
この動作は、システム制御装置44に連結されたサーボ
回路60によって駆動されるリニアモータ58を用いて
実行される。
対物レンズ34を通過し、補償レンズ48を通過して、
ガルバノミラー32に戻ってくる。ミラーで反射された
光線は四分の一波長板30を経てビーム分割プリズム2
8を通過する。ビーム分割プリズム28はレンズ52を
通して光線を光検出機構54へ反射する。図2の破線で
囲まれた素子は光学ヘッド56内にある。このヘッド
は、図2のCの矢印で示された範囲内を、トラックの選
択のためにディスクを半径方向に横断するように動く。
この動作は、システム制御装置44に連結されたサーボ
回路60によって駆動されるリニアモータ58を用いて
実行される。
【0014】光検出機構54は、フォトダイオードのよ
うな適当な変換器からなり、反射光線の光強度を検出す
る。検出器54からの出力信号は、信号プロセッサーへ
送られ、そこで光学媒体上にコード化された情報に相当
するデータ信号を発生し、更にそれを上位の制御装置に
送る。光学ディスク駆動装置のシステム制御装置44も
また上位の制御装置の指令下にある。
うな適当な変換器からなり、反射光線の光強度を検出す
る。検出器54からの出力信号は、信号プロセッサーへ
送られ、そこで光学媒体上にコード化された情報に相当
するデータ信号を発生し、更にそれを上位の制御装置に
送る。光学ディスク駆動装置のシステム制御装置44も
また上位の制御装置の指令下にある。
【0015】図3は補償レンズ48の詳細を表してい
る。図3の大きな矢印の方向に光が透過する。このレン
ズは、上部と下部の基板70と72、上部と下部の結晶
配向フィルム74と76、ネマチックまたはセマチック
の液晶層78、及び上部と下部の透明電極80と82を
含む積層構造からなる。これらの電極間に電圧が印加さ
れると、液晶が配向し、補償レンズ48の屈折率が変わ
る。電極80と82は、リード線84と86に接続さ
れ、それらは補償用駆動機構50(図2)に連結してい
る。この積層構造の側端は、エポキシ88と90の層に
よって固定されている。このエポキシで、基板間の空間
をシールすることにより液晶の容器を形成している。
る。図3の大きな矢印の方向に光が透過する。このレン
ズは、上部と下部の基板70と72、上部と下部の結晶
配向フィルム74と76、ネマチックまたはセマチック
の液晶層78、及び上部と下部の透明電極80と82を
含む積層構造からなる。これらの電極間に電圧が印加さ
れると、液晶が配向し、補償レンズ48の屈折率が変わ
る。電極80と82は、リード線84と86に接続さ
れ、それらは補償用駆動機構50(図2)に連結してい
る。この積層構造の側端は、エポキシ88と90の層に
よって固定されている。このエポキシで、基板間の空間
をシールすることにより液晶の容器を形成している。
【0016】下部の結晶配向フィルム76、下部の電極
82、及び下部の基板72は、破線で描かれた波面収差
曲線92に対して相補的な形状に形成されている。下部
の基板72の屈折率は、電圧が印加されていない状態の
液晶78に等しい。従って、電圧を印加しない時には配
向フィルム74と76は波面を修正しない。補償用駆動
機構50によって適当な電圧を印加すると、結晶の屈折
率は変化する。この屈折率Δnの変化は、0.05から
0.30の間であり、使用される液晶の型に依存する。
82、及び下部の基板72は、破線で描かれた波面収差
曲線92に対して相補的な形状に形成されている。下部
の基板72の屈折率は、電圧が印加されていない状態の
液晶78に等しい。従って、電圧を印加しない時には配
向フィルム74と76は波面を修正しない。補償用駆動
機構50によって適当な電圧を印加すると、結晶の屈折
率は変化する。この屈折率Δnの変化は、0.05から
0.30の間であり、使用される液晶の型に依存する。
【0017】液晶配向フィルム74と76はポリビニル
アルコールでよく、厚みは、例えば10ナノメートルで
ある。上部と下部の基板70と72は、光学的に高品質
で透明であればどのような樹脂でもガラスでもよく、厚
みは、例えば1から5ミリメートルである。透明電極8
0と82は、それぞれ酸化インジウムスズの連続フィル
ム層からなり、厚みは、例えば50ナノメートルであ
る。下部基板72は、加圧成形によって波面の形状に形
成される。基板72の表面の形状は、イオン摩砕あるい
はパターンによる薄膜蒸着によっても得られる。好まし
い実施例においては、図3のDの矢印で示された頂点か
ら谷迄の距離は、およそ17.7ミクロンである。液晶
層78の厚さは、最も厚いところでおよそ20ミクロン
である。補償用駆動機構50によって与えられる、屈折
率を変えるに十分な補償信号の電圧レベルは、液晶材料
の型に依存する。配向フィルム74と76の内部に向き
合った表面は、液晶層が屈折率整合液体としての役割を
持つために、空気に曝された場合より粗くなる。
アルコールでよく、厚みは、例えば10ナノメートルで
ある。上部と下部の基板70と72は、光学的に高品質
で透明であればどのような樹脂でもガラスでもよく、厚
みは、例えば1から5ミリメートルである。透明電極8
0と82は、それぞれ酸化インジウムスズの連続フィル
ム層からなり、厚みは、例えば50ナノメートルであ
る。下部基板72は、加圧成形によって波面の形状に形
成される。基板72の表面の形状は、イオン摩砕あるい
はパターンによる薄膜蒸着によっても得られる。好まし
い実施例においては、図3のDの矢印で示された頂点か
ら谷迄の距離は、およそ17.7ミクロンである。液晶
層78の厚さは、最も厚いところでおよそ20ミクロン
である。補償用駆動機構50によって与えられる、屈折
率を変えるに十分な補償信号の電圧レベルは、液晶材料
の型に依存する。配向フィルム74と76の内部に向き
合った表面は、液晶層が屈折率整合液体としての役割を
持つために、空気に曝された場合より粗くなる。
【0018】液晶の応答、Δnは、電場のx乗に比例し
なければならない。ここでxは1ではない。ネマチック
液晶の屈折率は、電場の2乗に比例して変化する。もし
この応答が電場に対して線形であるなら、薄いところほ
ど電場が強いので、屈折率は高くなる。液晶層78が飽
和状態まで駆動されたら、補償レンズ48を通した屈折
率は、電場の分布に関係なく確実に一定になる。OFF
状態からON状態への波面収差の変化は、S(x,y)
にΔnをかけてλ(入射光の波長)で割った結果で表さ
れる。S(x,y)は、下部の結晶配向フィルム76の
表面の形状と定義する。S(x,y)は、通常S(x,
y)=α1(x2 +y2 )+α2(x2+y2 )2 +α
3(x2 +y2 )3 の形である。Δnを0.15、λを
0.83と仮定すると、表面の形状S(x,y)は、図
1のグラフの一般的な正弦曲線と同じ断面となるはずで
ある。しかし頂点から谷迄の距離は17.7ミクロンと
している。
なければならない。ここでxは1ではない。ネマチック
液晶の屈折率は、電場の2乗に比例して変化する。もし
この応答が電場に対して線形であるなら、薄いところほ
ど電場が強いので、屈折率は高くなる。液晶層78が飽
和状態まで駆動されたら、補償レンズ48を通した屈折
率は、電場の分布に関係なく確実に一定になる。OFF
状態からON状態への波面収差の変化は、S(x,y)
にΔnをかけてλ(入射光の波長)で割った結果で表さ
れる。S(x,y)は、下部の結晶配向フィルム76の
表面の形状と定義する。S(x,y)は、通常S(x,
y)=α1(x2 +y2 )+α2(x2+y2 )2 +α
3(x2 +y2 )3 の形である。Δnを0.15、λを
0.83と仮定すると、表面の形状S(x,y)は、図
1のグラフの一般的な正弦曲線と同じ断面となるはずで
ある。しかし頂点から谷迄の距離は17.7ミクロンと
している。
【0019】この特殊な応用においては、補償レンズへ
の切り替え速度は重要ではない。それは、より厚いカバ
ープレートを持つ光学ディスクが挿入されたときにON
し、そのディスクがディスク駆動装置から外されたとき
にOFFするだけで良い。システム制御装置44は、光
学ディスクを変えたときに、自動的に補償レンズ48を
ONにすることができるしまた、オペレーターが手動の
作動キーを押すことによって行なうこともできる。
の切り替え速度は重要ではない。それは、より厚いカバ
ープレートを持つ光学ディスクが挿入されたときにON
し、そのディスクがディスク駆動装置から外されたとき
にOFFするだけで良い。システム制御装置44は、光
学ディスクを変えたときに、自動的に補償レンズ48を
ONにすることができるしまた、オペレーターが手動の
作動キーを押すことによって行なうこともできる。
【0020】本発明の光学ディスク駆動装置の好ましい
実施例をのべてきたが、優れた技術によってこれの修正
や改良がなされるであろう。例えば、本発明は、磁気光
学(MO)ディスク駆動装置においても使用できるであ
ろう。MO装置における補償レンズの可能な設置方法の
一つは、レーザ光平行化レンズと最初のビーム分割器と
の間である。従って、本発明によって生ずる制限は、前
記の請求項の範囲のみに限られる。
実施例をのべてきたが、優れた技術によってこれの修正
や改良がなされるであろう。例えば、本発明は、磁気光
学(MO)ディスク駆動装置においても使用できるであ
ろう。MO装置における補償レンズの可能な設置方法の
一つは、レーザ光平行化レンズと最初のビーム分割器と
の間である。従って、本発明によって生ずる制限は、前
記の請求項の範囲のみに限られる。
【0021】
【発明の効果】この方法によると、対物レンズのみを用
いて別の光学ディスクの光学媒体上に光線の焦点を合わ
せる場合に生ずる反射光線中の波面収差を、実質的に取
り除くことができる。
いて別の光学ディスクの光学媒体上に光線の焦点を合わ
せる場合に生ずる反射光線中の波面収差を、実質的に取
り除くことができる。
【図1】開口数0.65の対物レンズを用いて、0.6
mmのカバープレート用に補正されたレーザ光線を、
1.2mmのカバープレートを通して反射させた場合の
接平面内の波面収差を示すグラフである。
mmのカバープレート用に補正されたレーザ光線を、
1.2mmのカバープレートを通して反射させた場合の
接平面内の波面収差を示すグラフである。
【図2】本発明の光学ディスク駆動装置の好ましい実施
例の結合図及び機能ブロック図である。
例の結合図及び機能ブロック図である。
【図3】本発明の光学ディスク駆動装置の好ましい実施
例において使用された補償レンズの断面図である。
例において使用された補償レンズの断面図である。
フロントページの続き (72)発明者 ジェイムズ・エム・ザビスラン アメリカ合衆国95112 カリフォルニア州 サン・ジョゼ、トウェンティーフォース・ ストリート 4385 エス番地
Claims (9)
- 【請求項1】光学ディスクをディスク駆動機構の軸を中
心に回転させる手段と、 光線を発生しディスクの下層の光学媒体で反射させ、該
光学媒体の上を覆う該ディスクの透明保護カバープレー
トを透過させ、あらかじめ決められた第1の厚みのカバ
ープレートを有する第1の光学ディスクの光学媒体のス
ポットに光線の焦点を合わせるための対物レンズと、前
記第1の厚みと異なる第2の厚みのカバープレートを有
する第2の光学ディスクの光学媒体のスポットに光線の
焦点を合わせるための、該対物レンズと連係して選択的
に作動できる補償レンズ手段を含む、ディスクに近接し
て設置された光学手段と、 第1の若しくは第2の該光学ディスクの該光学媒体によ
って反射された後に該光線を受光し、該光学媒体上のコ
ード化された情報に相当する出力信号を発生するための
検出手段と、 該出力信号を処理し、該光学ディスク表面にコード化さ
れた該情報に相当するデータ信号を発生する情報再生手
段からなる、 光学ディスク駆動装置。 - 【請求項2】該補償レンズ手段が、液晶を収容した補償
レンズと該液晶の屈折率を変えるために該液晶に補正信
号を与える手段とを含む、請求項1に記載の光学ディス
ク駆動装置。 - 【請求項3】該液晶の屈折率の変化が、該対物レンズの
みを用いて該別の光学ディスクの該光学媒体表面上に該
光線の焦点を合わせた場合に生ずる該反射レーザ光線中
の波面収差を、実質的に取り除く、請求項2に記載の光
学ディスク駆動装置。 - 【請求項4】該補償レンズが、 上部及び下部に離間した基板と、 該基板の向き合った面を覆う透明電極と、 該電極の向き合った面を覆う上部及び下部の液晶配向フ
ィルムを含む積層構造とからなる、請求項2に記載の光
学ディスク駆動装置。 - 【請求項5】該下部液晶配向フィルムの表面の形状が、
該第2の光学ディスクのよって該光線が反射された場合
の波面収差を相補するものである、請求項4に記載の光
学ディスク駆動装置。 - 【請求項6】液晶と、 該液晶を収容する透明な手段と、 該補正信号を与えることによって、該液晶が屈折率を変
えるように配向させる手段と、 該配向手段に連結し、それに該補正信号を与えるための
電極手段とからなる該入射光線の波面の収差を補正する
ための補償レンズ。 - 【請求項7】情報がコード化されている下層の光学媒体
とそれを覆う第1の厚みのカバープレートを有する第1
の光学ディスク媒体を、駆動機構軸を中心にに回転さ
せ、 対物レンズを用いて該第1の光学ディスクの該光学媒体
上のスポットに光線の焦点を合わせ、 該第1の光学ディスクの該光学媒体から反射された後の
該光線を検出し、それから該第1の光学ディスクの該媒
体上にコード化された該情報を再生し、 情報がコード化されている下層の光学媒体とそれを覆う
前記第1の厚みと異なる第2の厚みのカバープレートを
有する第2の光学ディスク媒体を、駆動機構軸を中心に
回転させ、 該対物レンズを用いて該第2の光学ディスクの該光学媒
体上のスポットに光線の焦点を合わせ、 該第2の光学ディスクの該光学媒体から反射された後の
該光線の波面収差を補償し、 該反射された光線から、該第2の光学ディスクの該媒体
上にコード化された該情報を再生することからなる、 異なる厚さのカバープレートを有する光学ディスク上に
コード化された情報を読出す方法。 - 【請求項8】該補償が、該光線の光路上にある補償レン
ズによってなされる、請求項7に記載の方法。 - 【請求項9】該補償レンズの屈折率が、情報が該第1の
光学ディスクから読まれているかあるいは該第2の光学
ディスクから読まれているかによって変わる、請求項7
に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US77701991A | 1991-10-16 | 1991-10-16 | |
US777019 | 1991-10-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05205282A true JPH05205282A (ja) | 1993-08-13 |
JPH0777031B2 JPH0777031B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=25109036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4195000A Expired - Lifetime JPH0777031B2 (ja) | 1991-10-16 | 1992-07-22 | 収差補償装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5416757A (ja) |
EP (1) | EP0537904A3 (ja) |
JP (1) | JPH0777031B2 (ja) |
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