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液晶驅動裝置、雷射頭以及光碟裝置的製作方法

2023-05-30 22:37:06 2

專利名稱:液晶驅動裝置、雷射頭以及光碟裝置的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種補正雷射頭的光軸傾斜(tilt)的液晶驅動裝置和補正雷射頭的物鏡的球面象差的液晶驅動裝置,進一步涉及採用這樣的液晶驅動裝置的雷射頭以及光碟裝置。
近年來,提出了採用象差補正用的液晶元件補正光碟和雷射頭的光軸的傾斜的方式的報導(參見特開平10-79135號公報、特開平11-3531號公報)。在液晶元件中電極按給定形狀分割成多個區域所形成,通過調整施加在各區域的電壓加減所通過的雷射的相位差,來進行傾斜的補正。又,由於光碟是高密度記錄,在高NA鏡片中採用短波長雷射時成為課題的物鏡的球面象差也是由液晶元件進行補正。
當傾斜補正只是在1個軸的方向上進行時,液晶元件分割成大致短冊狀的區域,進行施加在各區域的電壓的調整。噹噹傾斜補正在2個軸的方向上進行時,液晶元件中電極在各軸方向分割成大致扇形的區域,光軸中心附近作為各軸方向的共同區域分割。2軸傾斜補正也和1軸方向的補正相同,調整施加在各區域上的電壓。
電壓施加,一般採用運放電路或者脈衝幅度調製(PWM)電路。無論傾斜補正是在1軸方向或者2軸方向以上的情況,都採用給液晶元件的每個區域施加電壓的驅動電路。
在上述驅動電路中,需要液晶元件分割數的驅動電路,電路規模增大。即每個液晶元件都需要運放或者PWM電路。此外,從搭載液晶元件的頭到基板的界面中液晶驅動所需要的連線數增多,不方便。
另一方面,當在2軸以上方向進行傾斜補正時,希望各軸方向的補正獨立進行,繁雜的是要考慮施加在液晶元件各軸方向的共同區域的電壓的同時,確定施加到其他區域的電壓。特別是近年這些電壓施加是通過DSP(數位訊號處理器)處理進行,具有增大軟體處理步數的不利的地方。
在現有的雷射頭中,為了提高雷射頭的薄形化以及傳動機構的輕量化後焦距和軌跡感度,液晶元件不是設置在可動部的傳動機構,而是設置在固定部。物鏡在射線方向以及切線方向傾斜時所產生的傾斜可以被補正,但是,當液晶元件設置在固定部時,如果物鏡沿射線方向移動,物鏡的光軸和液晶模式之間產生偏差而降低象差補正性能。
本發明的目的在於提供一種每軸的驅動電路簡潔的液晶驅動裝置。
本發明的另一目的在於提供一種沒有相互幹涉獨立進行多個軸的傾斜補正的液晶驅動裝置。
本發明的又一目的在於提供一種為了光碟的高密度記錄而採用高NA鏡片短波長雷射時成為課題的物鏡的球面象差補正的液晶驅動裝置。
本發明的又一目的在於提供一種在將液晶元件設置在固定部的雷射頭中,補正射線方向和切線方向傾斜時所產生的傾斜,同時可以改善物鏡沿射線方向移動時的象差補正性能的雷射頭。
有關本發明的第1液晶驅動裝置,包括產生周期波形的周期波形發生器,輸入上述周期波形發生器的輸出根據指令值進行移相輸出的相位移相裝置,將上述相位移相裝置的輸出反相的反相元件,將多個電阻串聯並將在其兩端與上述相位移相裝置的輸出和上述反相元件的輸出連接的分壓電阻器,具有多個區域構成的電極部和與電極部對向的公共電極、上述公共電極與上述周期波形發生器的輸出連接、並且多個電極部的每個與上述分壓電阻器的各輸出連接的液晶元件。依據該構成,為所需要的傾斜補正所必要的多個電壓即液晶元件中分別供給多個電極的多個電壓可以由分壓電阻器作成。並且,為了生成供給該分壓電阻器的合適的電壓,可以由周期波形發生器、相位移相裝置和反相元件等少量的構成要素生成,與在每個電極上採用運放和脈衝調幅電路的現有技術相比,電路的構成可以簡化。
又,有關本發明的第2液晶驅動裝置,包括周期波形發生器,分別輸入上述周期波形發生器的輸出根據多個軸方向的各個指令值進行各軸方向移相輸出的多個相位移相裝置,分別將多個相位移相裝置的輸出反相的多個反相元件,分別將多個電阻串聯並將其兩端與上述各相位移相裝置的輸出和上述各反相元件的輸出連接的多個分壓電阻器、具有沿多個軸方向分別分割的多個區域構成的電極部和與電極部對向的公共電極、上述公共電極與上述周期波形發生器的輸出連接、並且多個電極部與上述多個分壓電阻器的各輸出連接的液晶元件。這種液晶驅動裝置可以進行多個軸方向上的傾斜補正,依據該構成,和上述第1液晶驅動裝置相同,只需要簡單的構成,並且可以相互沒有幹涉獨立地進行多個軸方向上的傾斜補正。
在第1和第2液晶驅動裝置中,例如,上述周期波形發生器的輸出波形為正弦波。有利於採用運放進行模擬信號處理。
在第1和第2液晶驅動裝置中,例如,上述周期波形發生器的輸出波形是佔空比為50%的方波。因此,有利於數字電路進行信號處理,例如在DSP(數位訊號處理器)中使用數字3比特的輸入輸出口,如果讓各口周期性的進行比特反相處理,就可以產生佔空比為50%的方波,可以簡便進行多個軸方向的傾斜補正。
優選進一步包括調整上述周期波形發生器的輸出、上述相位移相裝置的輸出和上述反相元件的輸出的各電壓振幅的振幅調整裝置。
第5發明的液晶驅動裝置,是在上述第1~第4發明中,包括調整上述周期波形發生器的輸出、上述相位移相裝置的輸出和上述反相元件的輸出的各電壓振幅的振幅調整裝置。依據該構成,可以在施加在液晶元件上有效電壓和透過光的相位差的關係特性中在線性度高的範圍內設定動作點,有效地實施傾斜補正。
優選在液晶驅動裝置中,上述分壓電阻器中多個電阻之中、其兩端的電阻是可變電阻。依據該構成,可以同時進行物鏡球面象差補正。
優選在液晶驅動裝置中,上述分壓電阻器中多個電阻之中、其兩端的電阻具有其他電阻2倍以上的電阻值。依據該構成,根據液晶元件中和公共電極對向的所分割的電極群的位置的差異可以減少有效電壓的偏差,可以更好地進行傾斜補正。
優選在液晶驅動裝置中,上述周期波形發生器的輸出和上述相位移相裝置的輸出之間的相位差是以90°或者-90°為中心可變的。依據該構成,施加在公共電極上的周期波形信號和分壓電阻器中電阻應分割的電壓信號之間的相位差為±90°,可以容易調整各電極上的有效電壓的波高值。
例如,上述周期波形發生器,是輸入輸出口的比特可以周期反相的數字電路。通過軟體的定時處理輸入輸出口的比特周期反相的信號可以作為上述周期波形發生器的輸出。
優選在液晶驅動裝置中,上述液晶元件的電極部由同心圓狀的電極部構成。依據該構成,可以進行精度更高的球面象差補正。
優選在液晶驅動裝置中,上述多個分壓電阻器的每一個中相當於全電阻值的二等分的中點的輸出端子之間是連接在一起的。依據該構成,可以防止各分壓電阻器的離散引起產生雙方的電位差。因此,某一電極可以在相互不同方向的同軸補正中共用,並且可以實行相互沒有幹涉的高精度的兩軸獨立的傾斜補正。
又,有關本發明的雷射頭,包括光源、將從上述光源射出的光束聚焦在光碟上的物鏡、配置在上述光源和上述物鏡之間的光路中的液晶元件。上述液晶元件包括配置與從光碟反射的光束的光軸垂直的面內的分割成多個區域的電極部、介入液晶並與這些電極部對向的公共電極,上述電極部包括相對於光軸上述物鏡沒有移動時補正透過光束的第1電極群、在相對於上述光軸上述物鏡移動的一方向上在第1電極群的外側配置的第2電極群(由1個以上的電極構成)、在相對於上述光軸上述物鏡移動的另一方向上在第1電極群的外側配置的第3電極群(由1個以上的電極構成)。依據該構成,通過即使物鏡移動的情況下採用第2和第3電極群進行象差補正,可以獲得良好的象差補正性能。
優選在該雷射頭中,上述第2電極群和上述第3電極群分別是以物鏡沒有移動時的光軸為中心彎曲的短冊形狀的電極。即使物鏡向內周或者外周移動的情況下,可以獲得同等的性能。
優選在該雷射頭中,上述第2電極群和上述第3電極群是以從物鏡沒有移動時的光軸向上述第2電極群和上述第3電極群的方向上只移動給定距離(例如100μm~250μm)的軸為中心彎曲的短冊形狀的電極。即使物鏡向內周或者外周移動的情況下,可以獲得同等的性能。
優選在該雷射頭中,進一步包括由周期波形發生器、輸入上述周期波形發生器的輸出根據指令值進行移相輸出的相位移相裝置、將上述相位移相裝置的輸出反相的反相元件、將多個電阻串聯並將其兩端與上述相位移相裝置的輸出和上述反相元件的輸出連接的分壓電阻器所構成,上述周期波形發生器的輸出與上述液晶元件的上述公共電極連接並且上述分壓電阻器的各輸出與上述液晶元件的第1電極群連接的液晶驅動裝置;從上述分壓電阻器的各輸出選擇一輸出施加到上述液晶元件的第2電極群上的第1信號切換裝置;從上述分壓電阻器的各輸出選擇一輸出施加到上述液晶元件的第3電極群上的第2信號切換裝置;檢測物鏡與光軸之間的偏差量的鏡片移動量檢測裝置;根據上述鏡片移動量檢測裝置的輸出向上述第1或者第2信號切換裝置輸出切換信號的鏡片移動補正控制裝置。依據該構成,為所需要的傾斜補正所必要的多個電壓即液晶元件中分別供給多個電極的多個電壓可以由分壓電阻器作成,在該分壓電阻器的基礎上只需要周期波形發生器、相位移相裝置和反相元件,因此,整體上,與在每個電極上採用運放和脈衝調幅電路的現有技術相比,電路的構成可以簡化。進一步,通過即使物鏡移動的情況下採用第2和第3電極群進行象差補正,可以獲得良好的象差補正性能。即使物鏡移動的情況下在第2和第3電極群上施加的電壓由第1和第2信號切換裝置進行切換,可以獲得良好的象差補正性能。
優選上述第1切換裝置以及第2信號切換裝置是模擬開關。在第2和第3電極群上施加的電壓由切換信號的指令值可以容易地進行電變更。
優選上述鏡片移動補正控制裝置,當鏡片移動沒有超過給定水平時、將選擇鏡片沒有移動時光束所透過的第1電極群的電極相連的來自分壓電阻器的輸出的切換信號輸出給第1信號切換裝置和第2信號切換裝置,當鏡片移動向第2電極群一側超過給定水平的情況發生後、將選擇與第2電極群相鄰接的第1電極群相連的分壓電阻器中的第1分壓輸出或者與上述第1分壓輸出鄰近的分壓電阻器中輸出的切換信號輸出給第1信號切換裝置,當鏡片移動向第3電極群一側超過給定水平的情況發生後、將選擇與第3電極群相鄰接的第1電極群相連的分壓電阻器中的第2分壓輸出或者與上述第2分壓輸出鄰近的分壓電阻器中輸出的切換信號輸出給第2信號切換裝置。依據該構成,由第1和第2信號切換裝置可以穩定地選擇在第2和第3電極群上施加的電壓,可以提高鏡片產生移動時的象差補正性能的可靠性。
在雷射頭中,上述給定水平例如為100μm~250μm。又,上述給定水平例如大約是橫向移動量的一半。由第1和第2信號切換裝置可以穩定地選擇在第2和第3電極群上施加的電壓,可以提高鏡片產生移動時的象差補正性能的可靠性。
優選雷射頭進一步包括檢測光碟的偏芯成分的偏芯檢測裝置,上述鏡片移動量檢測裝置由偏芯補正鏡片移動成分。依據該構成,由第1和第2信號切換裝置可以更高精度地進行信號切換,可以提高象差補正的可靠性。
下面對附圖進行簡要的說明。


圖1為表示本發明的液晶驅動裝置的電構成的方框電路圖。
圖2為表示使用液晶驅動裝置的液晶元件的構成圖。
圖3為正弦波驅動時的Vcom、VR+、VR-的信號波形圖。
圖4為正弦波驅動時施加在各區域的電壓模式圖。
圖5為當指令值α在±90°變化時的施加在液晶元件各區域的有效電壓圖。
圖6為施加在液晶元件上有效電壓和透過光的相位差的關係圖。
圖7為θ=90°、α=45°時透過光的相位差的關係圖。
圖8為改變可變電阻的電阻值時的施加在液晶元件各區域的有效電壓圖。
圖9為施加圖8所示有效電壓時透過光的相位差的關係圖。
圖10為方波驅動液晶驅動裝置時的Vcom、VR+、VR-的信號波形圖。
圖11為上述方波波驅動時施加在各區域的電壓模式圖。
圖12為補正球面象差時的構成圖。
圖13為雷射頭的構成圖。
圖14為傳動機構的機構部的構成的立體圖。
圖15為使用液晶驅動裝置的液晶元件的構成圖。
圖16為表示液晶驅動裝置另一電構成的方框電路圖。
圖17為說明鏡片移動量檢測裝置的圖。
圖18為說明物鏡移動時的鏡片移動量檢測裝置上各信號的圖。
圖19為施加在液晶元件上的有效電壓和透過光的相位差的關係圖。
圖20為由傾斜所產生相位差和施加在液晶元件上的相位差的關係圖。
圖21為射線方向傾斜補正的特性圖。
圖22為示切線方向傾斜補正的特性圖。
圖23為鏡片移動補正的特性圖。
圖24為液晶元件的變形例的電極模式圖。
圖25為由傾斜所產生相位差和施加在液晶元件上的相位差的關係圖。
圖26為液晶元件的變形例的電極模式圖。
圖中,1—周期波形發生器、2—振幅調整裝置、3—第1相位移相裝置(射線方向傾斜補正用)、4—第2相位移相裝置(切線方向傾斜補正用)、5—射線方向傾斜指令、6—切線方向傾斜指令、7—第1反相元件(射線方向傾斜補正用)、8—第2反相元件(切線方向傾斜補正用)、9—第1分壓電阻器(射線方向傾斜補正用)、10—第2分壓電阻器(切線方向傾斜補正用)、11—液晶元件、12、49—液晶元件的公共電極、13、50—液晶元件的各區域電極、14、52—區域、15、51—液晶、16—分壓電阻器、17—反相元件、18—液晶元件、Vcom—振幅調整裝置的輸出、VR+—第1相位移相裝置的輸出、VR-—第1反相元件的輸出、VT+—第2相位移相裝置的輸出、VT-—第2反相元件的輸出、Va~Ve—第1分壓電阻器的輸出、Vf~Vj—第2分壓電阻器的輸出、VR1~VR4—可變電阻、21—光源、22—偏光束分解器、23—集光鏡片、24—液晶元件、25-1/4波長板、26—上升反光鏡、27—物鏡、28—光碟、29—第1傾斜傳感器、30—第2傾斜傳感器、31—鏡片移動量檢測裝置、32—液晶驅動裝置、33—圓柱形鏡片、34—光檢測器、35—鏡片移動指令、60—第1信號切換裝置、61—第2信號切換裝置、62—鏡片移動補正控制裝置、64—第1切換指令、65—第2切換指令。
以下參照附圖詳細說明本發明的實施方案。
首先,採用圖1和圖2說明發明的第1實施方案的液晶驅動裝置和液晶元件的構成。圖1為表示液晶驅動裝置的電構成的方框電路圖。在該液晶驅動裝置中,周期波形發生器1輸出正弦波和方波等周期信號。振幅調整裝置2調節周期波形發生器1的振幅輸出周期信號Vcom。第1相位移相裝置3根據射線方向傾斜指令5將來自振幅調整裝置2的信號Vcom的相位移相輸出信號VR+。第2相位移相裝置4根據切線方向傾斜指令6將來自振幅調整裝置2的信號Vcom的相位移相輸出信號VT+。在此,射線方向傾斜指令5是圖中未畫出的傾斜伺服裝置的射線方向傾斜補正的指令值。同樣,切線方向傾斜指令6是切線方向傾斜補正的指令值。相位移相裝置在模擬信號中是延遲元件,在數位訊號中例如是移位寄存器。
第1反相元件7將來自第1相位移相裝置3的輸出信號VR+反相後輸出信號VR-。第2反相元件8將來自第2相位移相裝置4的輸出信號VT+反相後輸出信號VT-。來自第1相位移相裝置3的輸出信號VR+和來自第1反相元件7的輸出信號VR-分別連接在第1分壓電阻器9的兩端上。來自第2相位移相裝置4的輸出信號VT+和來自第2反相元件8的輸出信號VT-分別連接在第2分壓電阻器10的兩端上。反相元件7、8在數位訊號中是反相器,在模擬信號中是反相電路。
第1分壓電阻器9由四個電阻值為R的電阻串聯、同時再在電阻串聯連接體的兩端分別串聯可變電阻VR1和可變電阻VR2所構成。在可變電阻VR1側施加信號VR+與第1相位移相裝置3連接,在可變電阻VR2側施加信號VR-與第1反相元件7連接,分壓輸出從可變電阻VR1側分別為Va、Vb、Vc、Vd、Ve。第2分壓電阻器10的構成也和第1分壓電阻器9相同,由四個電阻值為R的電阻串聯、同時再在電阻串聯連接體的兩端分別串聯可變電阻VR3和可變電阻VR4所構成。在可變電阻VR3側施加信號VT+與第2相位移相裝置4連接,在可變電阻VR4側施加信號VT-與第2反相元件8連接,分壓輸出從可變電阻VR3側分別為Vf、Vg、Vh、Vi、Vj。
液晶元件11具有公共電極12和分割各區域的電極13。電極13由9各電極13a、13b、13c、13d、13e、13f、13g、13i、13j所構成,分別與分壓輸出Va、Vb、Vc、Vd、Ve、Vf、Vg、Vi、Vj對應。沒有與Vh對應的電極。即上述分壓輸出Va~Vj除Vh以外分別與液晶元件11的各電極13a~13j連接。振幅調整裝置2的輸出Vcom與液晶元件11的公共電極12連接。連接Vc的線和Vg的線的線(圖中的虛線所示)將在後面說明。
然後,用圖2說明使用上述液晶驅動裝置的液晶元件11的構成。圖2(a)表示從區域分割面觀察液晶元件11的圖,向右側為射線方向,上側為切線方向。射線方向相當於圖中未畫出的光碟的半徑方向,切線方向在光碟中相當於軌跡的切線方向。
在圖2(a)的背面與各區域對向配置公共電極12,而在前側配置分割的9個區域的電極。向射線方向和切線方向的各軸方向大致配置成扇形的電極。電極13a、13b、13d、13e用於射線方向傾斜補正,電極13f、13g、13i、13j用於切線方向傾斜補正。電極13c在兩軸補正中共用。
圖2(b)表示液晶元件11沿射線方向切斷的截面圖。在電極13和公共電極12之間,即區域14填滿了液晶15。通過在電極13和公共電極12上施加電壓激起區域14a~區域14j的液晶15。
圖2所示的2軸方向傾斜補正用所構成的液晶元件11,由圖1中的第1相位移相裝置3、第1反相元件7和第1分壓電阻器9為一組的射線方向傾斜補正,和由第2相位移相裝置4、第2反相元件8和第2分壓電阻器10為一組的切線方向傾斜補正的兩組補正裝置進行調整。
以下,說明以上構成的液晶驅動裝置的動作。
電極13c為在射線方向和切線方向的兩軸補正中共用。在作為兩軸補正獨立進行的條件,Vc=Vg,即滿足式(1)所示的條件驅動液晶元件11。
{VR++VR-}/2={VT++VT-}/2=Vcom(1)例如,由周期波形發生器1和振幅調整裝置2給出信號Vcom=sin(ωt)。在此,ω為信號的角頻率,t為時間。這時,第1相位移相裝置3的輸出VR+、第1反相元件7的輸出VR-以及第2相位移相裝置4的輸出VT+、第2反相元件8的輸出VT-由式(2)表示。θ為90°或-90°,是固定的值。α和β為在±90°範圍內變化的指令值。α為射線方向傾斜指令5的指令值,β為切線方向傾斜指令6的指令值。此外,VR1=VR2,VR3=VR4。
VR+=-VR-=sin(ωt+θ+α)VT+=-VT-=sin(ωt+θ+β) (2)式中,θ=90°或-90°-90°≤α≤90°-90°≤β≤90°式(2)給出的VR+、VR-、VT+、VT-滿足式(1),並且,Vc=0Vg=0(3)因此液晶元件11的區域14c由Vc-Vcom=-sin(ωt)驅動。由與α和β無關的一定的有效電壓驅動。即,即使給出射線方向傾斜指令5和切線方向傾斜指令6,施加在區域14c上的有效電壓也為一定,不會產生相互幹擾兩軸可以獨立進行補正。
然後,用圖3~圖7說明射線方向的傾斜補正。圖3為正弦波驅動時Vcom、VR+、VR-的信號波形圖。在圖3中,VR+是相對於Vcom、以θ=90°為中心只移相了指令值α的相位的波形,VR-是VR+的反相波形。在圖3中,(a)表示θ=90°、α=0°時的信號波形圖,(b)表示θ=90°、α=45°時的信號波形圖,(c)表示θ=90°、α=90°時的信號波形圖。
在此,當VR1=VR2=6R時的第1分壓電阻器9的輸出,由式(4)給出。
Va=10/16*VR++6/16*VR-=4/16*sin(ωt+θ+α)Vb=9/16*VR++7/16*VR-=2/16*sin(ωt+θ+α)Vc=8/16*VR++8/16*VR-=0 (4)Vd=7/16*VR++9/16*VR-=-2/16*sin(ωt+θ+α)Ve=6/16*VR++10/16*VR-=-4/16*sin(ωt+θ+α)施加在液晶元件11的區域14a的電壓是從施加在電極13a上的電壓Va減去施加在公共電極12上的電壓Vcom後的電壓。對於液晶元件11的區域14b到區域14a也是同樣,減去電壓Vcom後計算施加到各區域上的電壓。圖4表示通過計算求出的施加在各區域14a、14b、14c、14d、14e上的電壓模式。圖4表示正弦波驅動時的施加在各區域14a、14b、14c、14d、14e上的電壓模式。在圖4中,縱軸是由Vcom歸一化後的電壓(以Vcom的最高值為1.00)。在圖4中,(a)表示θ=90°、α=0°時的電壓模式圖,(b)表示θ=90°、α=45°時的電壓模式圖,(c)表示θ=90°、α=90°時的電壓模式圖。
在液晶元件11的區域14a到區域14e上施加正弦波,根據指令值α可以調節波高值。(a)的情況下,波高值雖然差異小,即使如此仍有小的差。(b)的情況下,波高值的差大,(c)的情況下更大。
用圖5說明施加該電壓模式時的有效電壓的調節的情況。圖5為表示指令值α在±90°範圍內變化時的施加在液晶元件的各區域14a、14b、14c、14d、14e上的有效電壓。在圖5中,橫軸上按液晶元件的區域14a到區域14e的順序排列,縱軸為歸一化後的有效電壓值。施加在區域14c上的有效電壓不依賴指令值α的值為一定值。相對於同樣的指令值α,區域14a和區域14e上的有效電壓與區域14b和區域14d上的有效電壓相比約2倍變化。又,區域14a和區域14b上的有效電壓與區域14d和區域14e上的有效電壓相比符號相反。從圖5可以理解,以區域14c為中心蹺蹺板那樣有效電壓按指令值α增減。
在此,α=45°時,射線方向傾斜補正的樣子同圖6和圖7進行說明。
圖6表示施加在液晶元件的有效電壓和透過光的相位差的關係圖。在圖6中,橫軸表示施加在液晶元件上有效電壓,縱軸表示透過液晶元件的雷射的相位差。如果所施加的有效電壓少就不能激起液晶,相位差小,隨著施加的有效電壓上升,相位差直線變化。進一步提高所施加的有效電壓,相位差增大,然後變緩。
在具有以上變化特性的液晶元件中,相位差直線變化的有效電壓的範圍內,設定區域14c的有效電壓,以此作為動作點(圖6的點P)。此外,對於有效電壓的設定,採用振幅調整裝置2即可。
圖5中的α=45°時各區域14a到區域14e上的有效電壓是以區域14c為中心直線變化。如圖6所示,透過各區域的雷射的相位差在區域14a最大,區域14e最小。從區域14a到區域14e,透過光的相位差依次減小。
這時的射線方向的相位差的變化如圖7所示。圖7表示θ=90°、α=45°時的透過光的相位差的關係圖。圖7的縱軸表示透過光的相位差,橫軸表示液晶元件11的射線方向的截面位置。如果變動指令值α,以縱軸的值Q為中心由圖5和圖6所定的關係山的凹凸上下變動。由此表明,對於射線方向可以調節透過光的相位差,射線方向的相位差可以通過調整指令值α進行。對於透過光的相位差和信號處理,和現有的相同,在此省略說明。
又,振幅調整裝置2並不是一定需要,如果圖5的動作點P固定,包含在周期波形發生器1中即可。又,振幅調整裝置2也可以設置在分壓電阻器的輸入段,並不是一定要緊在周期波形發生器1後設置。
進一步,相位移相裝置的動作中心是以θ=90°進行了說明,θ=-90°的情況時的動作只是符號反相即可。
又,如果將相位移相量固定在±90°的相位移相裝置設置在Vcom側,由於可以讓θ=0°,則第1和第2的相位移相裝置3、4的構成可以簡略化。
進一步,如圖1中的虛線所示,第1分壓電阻器9中全電阻值二等分的中點相當的輸出Vc的輸出端子和第2分壓電阻器10中全電阻值二等分的中點相當的輸出Vg的輸出端子可以相互連接在一起。這時,可以高精度達到Vc=Vg,可以防止由於分壓電阻器的分散引起的雖然極小但可能產生的雙方之間的電位差。因此,上述的、電極13c在射線方向和切線方向的兩軸補正中共用時滿足Vc=Vg的條件,可以高精度實現相互之間沒有幹涉的兩軸獨立的傾斜補正。
以上針對射線方向的傾斜補正,說明了其動作,由於切線方向的傾斜補正的動作說明和射線方向的傾斜補正相同,在此省略其說明。
然後,說明第1分壓電阻器9的兩端的可變電阻VR1、VR2的電阻值為VR1=VR2=6R比其他電阻的電阻值R要大的理由。這些可變電阻VR1、VR2不是為了傾斜補正,而是為了圖中未畫出的物鏡的圓周方向的象差補正用的電阻。
讓可變電阻按0、2R、6R變化時採用圖面說明其動作。圖8表示改變可變電阻VR1、VR2時施加在液晶元件的各區域的有效電壓圖。在此,VR1=VR2。在圖8中,隨著可變電阻的值減小,區域14a和區域14e的有效電壓增大,區域14c的最小,呈拋物線形狀。因此,通過調節可變電阻VR1和可變電阻VR2,可以改變拋物線的傾斜。
圖9表示施加圖8所示有效電壓時的透過光的相位差的關係圖。在圖9中,實線表示VR1=VR2=0時的液晶透過光的相位差,虛線表示VR1=VR2=2R時的液晶透過光的相位差。由此表明,通過調節可變電阻VR1和可變電阻VR2,可以改變區域14c為中心的圓周方向的相位差。即相當於進行圖中未畫出的物鏡的球面象差補正。
通常CD(Compact Disk)等物鏡的圓周方向的象差極小,所以沒有太大必要調節這些可變電阻,但使用進行和DVD(Digital VersatileDisk/Digital video Disk)同等或者以上的高密度記錄的高NA鏡片時是有效的。如果這些可變電阻比其他電阻要高出2倍以上,則圖8所示的拋物線接近直線,從傾斜來看也是希望的。可變電阻如上述實施方案為6倍時,在傾斜補正中實用上也沒有發現問題。
此外,不用說,如果不需要進行物鏡圓周方向上的象差補正,分壓電阻器兩端的可變電阻也可以是固定電阻。
以上,針對周期波形發生器1的信號為正弦波時的情況進行了說明,對於採用TTL水平的數字波形那樣的方波進行傾斜補正用圖10和圖11進行說明。
圖10為表示佔空比約為50%的方波驅動時的Vcom、VR+、VR-的信號波形圖。在圖9中,VR+是相對於Vcom、以θ=90°為中心只移相了指令值α的相位的波形,VR-是VR+的反相波形。在圖10中,(a)表示θ=90°、α=0°時的信號波形圖,(b)表示θ=90°、α=45°時的信號波形圖,(c)表示θ=90°、α=90°時的信號波形圖。
Vc=5/2[V]Vcom=5/2*(sign(sin(ωt+θ+α)+1)(5)VR+=5/2*(sign(sin(ωt+θ+α)+1)
VR-=5/2*(-sign(sin(ωt+θ+α)+1)式中,sign(x)=+1 (x>0)=0 (x=0)=-1(x<0)方波由式(5)所示的式子給出,圖10除了將正弦波改成了方波這一點以外,與圖4的情況相同。在此,當VR1=VR2=6R時的第1分壓電阻器9的輸出,和式(4)同樣計算給出,圖10表示施加在各區域14a、14b、14c、14d、14e上的電壓模式。
圖11表示方波驅動時施加在各區域14a、14b、14c、14d、14e上的電壓模式。在此,縱軸是由Vcom歸一化後的電壓。在圖11中,(a)表示θ=90°、α=0°時的電壓模式圖,(b)表示θ=90°、α=45°時的電壓模式圖,(c)表示θ=90°、α=90°時的電壓模式圖。
在液晶元件11的區域14a到區域14e上施加方波,根據指令值α可以調節波高值高的時間和波高值低的時間。圖11所示電壓模式有效電壓的調節和圖5的情況相同。方波情況下的傾斜補正的動作和正弦波的情況相同,在此省略其說明。
以上分別針對周期波形發生器1的輸出為正弦波和方波的情況說明了其動作。但是,波形並不限定於這2種,只要是滿足式(1)的周期信號即可。周期波形發生器1的輸出為正弦波時,使用運放可以方便進行模擬信號的處理。
又,周期波形發生器1的輸出為方波時,可以採用由數位訊號進行信號處理的周期波形發生器1。即,微處理器或者DSP(數位訊號處理器)中預備數字3比特的輸出口。輸出口中的1比特通過軟體的定時處理周期對該比特反相,可以獲得周期波形。又,相對於周期波形相錯給定時間分別對其他2比特進行比特反相處理,可以作為相位移相裝置的輸出使用。通過用軟體控制這3比特的輸出口,可以簡單進行2軸的補正。
此外,上述動作說明均是針對2軸的補正進行的說明。然而對於3軸以上的補正也相同,只要分別追加相當於1軸補正的相位移相裝置、反相元件和分壓電阻器各1個即可。採用DSP等進行n軸補正時只需要(n+1)比特的輸入輸出口即可。
在上述實施方案中物鏡的球面象差的補正可以通過第1分壓電阻器9和第2分壓電阻器10的兩端的可變阻抗進行調節一事進行了說明。下面,用圖12說明液晶元件的區域分割和分壓電阻器的組合可以進一步提高精度進行補正。
圖12為說明球面象差的補正的圖。在此,(a)表示分壓電阻器的構成,(b)表示液晶元件的區域分割,(c)表示液晶元件的透過光的相位差。在(a)所示的分壓電阻器中,16為分壓電阻器,其構成為具有R電阻值的電阻器8個串聯連接,在兩端串聯連接具有4R電阻值的電阻器。在分壓電阻器16的兩端,其一端輸入來自圖中未畫出的相位移相裝置的輸出,另一端輸入將來自相位移相裝置的輸出經反相元件17反相後的信號。分壓電阻器16的輸出為,從電阻的中心輸出Va,向電阻的兩端交互輸出Vb、Vc、Vd、Ve。如圖12(b)所示,液晶元件18分割成同心圓狀的區域,從中心按電極18a、18b、18c、18d、18e的順序引出電極。各電極18a、18b、18c、18d、18e分別連接Va、Vb、Vc、Vd、Ve的輸出。和圖1所示液晶元件相同,液晶元件18有公共電極,公共電極與周期波形發生器的輸出連接。
這時,和圖4、圖5相同,如果在液晶元件18施加電壓,成為圖12(c)所示的透過光的相位差。從區域18a到區域18e向同心圓的外周符號交替變化,並且相位差依次增大。因此,即使不採用可變電阻,也可以高精度進行球面象差補正。
下面詳細說明本發明的第2實施方案。圖13表示本實施方案的雷射頭的構成的一例。雷射頭由光源21、偏光束分解器22、集光鏡片23、液晶元件24、1/4波長板25、上升反射鏡26、傳動機構36、物鏡27、光碟28、第1傾斜傳感器29、第2傾斜傳感器30、鏡片移動量檢測裝置31、液晶驅動裝置32、圓柱形鏡片33、光檢測器34所構成。液晶元件24設置在固定部。
在圖13中,箭頭表示光束的行進方向。從光源21射出的P偏光的光束,透過偏光束分解器22,由集光鏡片23變成略為平行的光束,透過液晶元件24和1/4波長板25。透過1/4波長板25時光束從P偏光變成圓偏光。透過1/4波長板25的光束經上升反射鏡26反射,由物鏡27集光在光碟28的信息記錄面上。從光碟28的信息記錄面反射的光束再次進入物鏡27,經上升反射鏡26反射,透過1/4波長板25。透過1/4波長板25的光束從圓偏光變成P偏光。透過1/4波長板25的光透過液晶元件24,經偏光束分解器22反射,由圓柱形鏡片33集光大批光檢測器34上。光檢測器34由分割成多個區域的光檢測區域構成,對所接受的光束進行光電變換,形成再生信號,同時用非點象差法形成焦距控制信號,進一步,由相位差法和推挽法形成軌跡控制信號,並輸出這些信號。
進一步,第1傾斜傳感器29檢測光碟射線方向的傾斜角,第2傾斜傳感器30檢測光碟切線方向的傾斜角,鏡片移動量檢測裝置31檢測物鏡27在射線方向上的移動量。從第1傾斜傳感器29向液晶驅動裝置32輸出射線方向傾斜指令5,從第2傾斜傳感器30輸出切線方向傾斜指令6,從鏡片移動量檢測裝置31輸出鏡片移動指令35。關於液晶驅動裝置32的動作在以後說明。
圖14表示傳動機構36的機構部的構成。在該圖中,Fo表示焦距方向,Tr表示軌跡方向。物鏡27由整形後的樹脂構成的鏡片持具361支撐。軌跡線圈362繞相對於鏡片持具361軌跡方向Tr的軸纏繞、固定。通過該軌跡線圈362的驅動電流可以計算物鏡27的移動量(鏡片移動量)。鏡片持具361經過導線安裝在背部支架364上。
圖15表示液晶驅動裝置32驅動的液晶元件24的構成。在圖15中,(a)表示從區域分割面觀察液晶元件24的平面圖,向右側為射線方向,上側為切線方向。射線方向相當於光碟28的半徑方向,紙面的右側為光碟的內周側。切線方向在光碟28中相當於軌跡的切線方向。如(b)所示,背面與各區域對向配置公共電極49,而在前側配置將圓形面分割的7個區域的電極50。電極50的形狀和圖2所示的液晶元件不同。電極50的中央區域,以物鏡沒有移動時的光軸為中心,向射線方向和切線方向的各軸方向大致配置成扇形的4個電極50a、50e、50f、50j。這些電極是物鏡沒有移動時補正所透過的光束的第1電極群。再次,電極50a和50e用於射線方向傾斜補正,電極50f和50j用於切線方向傾斜補正。中央的4個電極50a、50e、50f、50j的形狀可以在傾斜發生時的相位模式為基礎確定。進一步,在電極50a的外側形成電極50b,在電極50e的外側形成電極50d。電極50b是相對於光軸物鏡移動的一方的方向上設置在第1電極群的外周側的第2電極,電極50d是相對於光軸物鏡移動的另一方的方向上設置在第1電極群的外周側的第3電極。射線方向的中央的2個電極50a、50e的外側的形狀為圓弧,電極50b、50d配置在其外側,是細長的區域。在此,電極50b、50d是分別以物鏡沒有移動時的光軸為中心彎曲的短冊形狀(細長形狀)。又,電極50b、50d是分別從物鏡沒有移動時的光軸沿上述第2電極和上述第3電極的方向移動給定距離(例如100μm)的軸為中心彎曲的短冊形狀(細長形狀)。又,電極50c在射線方向和切線方向的補正中共用。
圖15(b)表示液晶元件24沿射線方向的截面圖。在多個區域構成的電極50和公共電極49之間填滿了液晶51,通過在電極50和公共電極49之間施加電壓激起區域52a~區域52j的液晶。
然後,說明液晶驅動裝置32的構成。圖16表示液晶驅動裝置的電構成的方框電路圖。在圖16中,符號1~10和圖1中所示的實施方案中的符號1~10相同或者相同功能,在此省略其說明。如圖15所示,液晶元件24具有公共電極49和分割各區域的電極50。振幅調整裝置2的輸出Vcom連接到液晶元件24的公共電極49上。
鏡片移動補正控制裝置62根據鏡片移動量檢測裝置31(圖15)的鏡片移動指令35向第1信號切換裝置60以及第2信號切換裝置61分別輸出第1切換指令64和第2切換指令65。第1信號切換裝置60通過鏡片移動補正控制裝置62的第1切換指令64對液晶元件24的電極50b選擇施加第1分壓電阻器9的輸出電壓Vb或者Vc。具體講當物鏡向內周側移動給定距離時,對液晶元件24的電極50b選擇施加電壓Vb,這之外的情況,選擇施加基準電壓Vc。第2信號切換裝置61通過鏡片移動補正控制裝置62的第2切換指令65對液晶元件24的電極50d選擇施加第1分壓電阻器9的輸出電壓Vd或者Vc。具體講當物鏡向外周側移動給定距離時,對液晶元件24的電極50d選擇施加電壓Vd,這之外的情況,選擇施加基準電壓Vc。
作為鏡片移動量檢測裝置31,可以採用從傳動機構的軌跡方向的驅動電流檢測的方法和在物鏡側面配置反射型光傳感器檢測鏡片移動量的方法等可以檢測鏡片的移動量的任一種。在此,如圖17所示,採用了從傳動機構的軌跡方向的驅動電流檢測鏡片移動量的方法。又,圖18表示物鏡移動時鏡片移動量檢測裝置31中的各信號。在圖17中以傳動機構的軌跡方向的驅動電流通過低通濾波器(LPF)310後的信號作為信號A。信號A如圖18(a)所示,相對於物鏡的移動呈線性變化。信號A輸入到第1比較器311和第2比較器312。在第1比較器311將輸入信號A與基準信號Vth1進行比較,第1比較器311的輸出信號作為圖18(b)所示的信號B,當物鏡向內周側移動100μm以上時才成為H電平。在第2比較器312將輸入信號A與基準信號Vth2進行比較,第2比較器312的輸出信號作為圖18(c)所示的信號C,當物鏡向外周側移動100μm以上時才成為H電平。信號B和信號C輸入到NOR門313,成為圖18(d)所示的信號D,當物鏡移動100μm以下時才成為H電平。這樣得到的信號B、C、D作為鏡片移動指令35使用。
圖19表示施加在液晶元件24的有效電壓和透過光的相位差的關係。在此,橫軸表示施加在液晶元件24的有效電壓,縱軸表示透過液晶元件24的光束的相位差。當施加電壓小時不能激起液晶,相位差小,隨著施加的有效電壓上升,相位差的增大逐漸變緩。在以上那樣變化的液晶中,在相位差直線變化的有效電壓中設定電極50c的有效電壓,並以此作為動作點(圖19的點R)。此外關於有效電壓的設定,可以採用振幅變更裝置2。
如圖19所示,透過電極50a、50c、50e的光束的相位差分別為a、c、e。相位差以電極50c為中心呈直線變化,電極50a最大,電極50e最小。即按施加第1分壓電阻器9的輸出電壓Va、Vb、Vc、Vd、Ve的液晶元件24的電極的順序透過光束的相位差變小。
然後,說明由光碟28的傾斜發生的傾斜補正。例如,首先考察光碟28隻在射線方向傾斜,物鏡27沒有移動的情況。
圖20表示由射線方向傾斜產生的相位差和施加在液晶元件24的相位差的關係。圖中縱軸表示透過光的相位差,橫軸表示物鏡27的射線方向的截面位置,橫軸的右側相當於光碟的內周側。通過調整射線傾斜指令值,可以調整射線方向的透過光的相位差,在這一點上和第一實施方案相同,在此省略其說明。
在圖20中,相位差a表示物鏡27沒有移動的情況下傾斜所產生的相位差和液晶發生的相位差。方波的實線表示液晶所發生的相位差,正弦波狀的實線表示傾斜所產生的相位差。正弦波狀的虛線表示為說明傾斜所產生的相位差而反相後的曲線。這時電極50a和電極50e上反應出以電極50c為基準正負的相位差a和e,可以補正射線方向傾斜。又電極50b和電極50d上施加和電極50c同樣的基準電壓。
又,光碟28隻是在切線方向傾斜,物鏡27沒有移動的情況,和射線方向的傾斜補正相同,在此省略其說明。
圖21和圖22表示物鏡27沒有移動的情況下採用液晶元件24補正射線方向傾斜和切線方向傾斜時的特性。虛線表示傾斜補正前、實線表示傾斜補正後。通過傾斜補正對射線方向傾斜和切線方向傾斜均可大幅度地改善抖動。
下面考察、光碟28隻在射線方向傾斜,物鏡27向內周側移動200μm的情況。圖20(b)表示沒有操作鏡片移動補正功能,進一步物鏡27向內周側移動200μm的情況下傾斜所產生的相位差和液晶發生的相位差。方波的實線表示液晶所發生的相位差,正弦波狀的實線表示傾斜所產生的相位差。正弦波狀的虛線表示為說明傾斜所產生的相位差而反相後的曲線。由於物鏡27向內周側移動,液晶模式和物鏡的光軸產生偏差,(b)的斜線部所示的區域成為不可能補正的區域,傾斜補正的效果劣化,產生抖動劣化。
下面說明操作鏡片移動補正功能的情況。圖20(c)表示操作鏡片移動補正功能,物鏡向內周側移動200μm的情況下傾斜所產生的相位差和液晶發生的相位差。方波的實線表示液晶所發生的相位差,正弦波狀的實線表示傾斜所產生的相位差。正弦波狀的虛線表示為說明傾斜所產生的相位差而反相後的曲線。例如,假定操作鏡片移動補正功能的給定水平為100μm,物鏡向內周側的移動量為200μm。這時,根據移動量檢測裝置31的鏡片移動指令35,由鏡片移動補正控制裝置62輸出第1切換信號64。由該第1切換信號64向液晶元件24的電極50b施加的電壓由第1信號切換裝置60從Vc切換到Vb,給電極50b補正傾斜的相位差b。因此,物鏡向內周側移動雖然和液晶模式產生物鏡的鏡片移動,通過由第1信號切換裝置60將施加在液晶元件24的電極50b的電壓切換到Vb,給出相位差b,可以改善傾斜補正性能。
同樣物鏡向外周側偏移的情況根據移動量檢測裝置31的鏡片移動指令35,由鏡片移動補正控制裝置62輸出第2切換信號65。由該第2切換信號65向液晶元件24的電極50d施加的電壓由第2信號切換裝置61從Vc切換到Vd,給電極50d補正傾斜的相位差d,可以改善鏡片移動時的抖動的劣化。
圖23表示採用液晶元件24補正1deg的射線方向傾斜的狀態並且產生了物鏡的移動的情況下的特性圖。虛線表示沒有鏡片移動補正、實線表示有鏡片移動補正的情況。通過鏡片移動補正抖動降到15%以下,鏡片移動量從320μm改善到400μm以上。
此外,在本實施方案中雖然給定水平定為100μm,也可以如圖23那樣設定到250μm,或者設定為橫向移動量的約一半的值。
在本實施方案中,根據移動量檢測裝置31的鏡片移動指令63,由鏡片移動補正控制裝置62輸出第1和第2切換信號,根據第1切換信號64用第1信號切換裝置60向液晶元件24的電極50b選擇施加第1分壓電阻器9的電壓Vc或者Vb,根據第2切換信號65用第2信號切換裝置61向液晶元件24的電極50d選擇施加第1分壓電阻器9的電壓Vc或者Vd,來改善鏡片移動時的抖動的劣化。
此外,在本實施方案中,液晶元件24的液晶模式分割成如圖16(b)的形狀。但是,液晶元件24電極的液晶模式並不限定於此,例如也可以採用圖24、圖26所示的液晶模式。
例如在圖24中,(a)中70a、70e、70f、70j作為第1電極群,70b和70b』作為第2電極群,70d和70d』作為第3電極群,可以獲得同樣的性能。在此,電極70b和70b』設置在液晶模式的中心附近,沿射線方向在中心的兩側。在(a)中短冊形狀的電極70b在中心的右方向,配置在電極70a的外周側,電極70b』在中心的左方向,配置在電極70e的內周側。同樣短冊形狀的電極70d在中心的左方向,配置在電極70e的外周側,電極70d』在中心的右方向,配置在電極70a的內周側。
在圖25中,說明該液晶模式的鏡片移動補正功能。考察光碟28隻在射線方向傾斜,物鏡27向內周側移動200μm的情況。圖中(a)表示物鏡沒有移動的情況,(b)表示物鏡27向內周側移動200μm的情況,(c)表示物鏡27向外周側移動200μm的情況。方波的實線表示液晶所發生的相位差,正弦波狀的實線表示傾斜所產生的相位差,正弦波狀的虛線表示為說明傾斜所產生的相位差而反相後的曲線。當鏡片移動補正功能動作時,除外周側電極70b、70d之外,進一步中心附近的電極70b』、70d』動作。為此,對於電極70b』、70d』也設置信號切換裝置,由鏡片移動補正控制裝置控制。
(b)表示物鏡27向內周側移動200μm時,鏡片移動補正功能動作的狀態。根據鏡片移動量檢測裝置的鏡片移動指令由鏡片移動補正控制裝置輸出第1切換信號。由該第1切換信號向液晶元件24的電極群70b、70b』施加的電壓切換,分別給電極群70b、70b』補正傾斜的相位差。電極群70b、70b』在不能由電極70a、70e補正的部分中,讓補正由傾斜引起的相位偏差的方向的相位變化。因此,通過物鏡向內周側移動產生液晶模式和物鏡的鏡片移動,切換施加在液晶元件24的電極群70b、70b』的電壓給出相位差,改善傾斜補正性能。
(c)表示物鏡27向外周側移動200μm時,鏡片移動補正功能動作的狀態。同樣,根據鏡片移動量檢測裝置的鏡片移動指令由鏡片移動補正控制裝置輸出切換信號。由該第2切換信號向液晶元件24的電極群70d、70d』施加的電壓切換,給出電極群70d、70d』補正傾斜的相位差,來改善鏡片移動時的抖動的劣化。
進一步,如圖24(b)和(c)所示的液晶模式也補正2軸傾斜,同時改善鏡片移動時的抖動的劣化。(b)是在和圖15(a)所示相同的電極配置中,中央的4個電極分別分割成內側和外側的2個區域。(c)是在和圖15(a)所示相同的電極配置中,射線方向的2個電極分別分割成內側和外側的2個區域。
又,如果採用圖26(a)和(b)所示的液晶模式,補正球面象差和象散同時改善鏡片移動時的抖動的劣化。(a)所示的形狀中,設置和圖12(a)所示相同的同心圓狀的電極,進一步在射線方向外側配置細長短冊狀的電極。又,(b)所示的形狀中,將外側的同心圓狀分割成8個區域。
此外,作為信號切換裝置60、61,雖然可以採用模擬開關,但只要能切換信號均可以適用。
依據本實施方案,通過設置鏡片移動補正機構,可以改善當液晶元件設置在固定側時的鏡片移動時的抖動劣化。
依據本實施方案,由於沒有將液晶元件搭載在傳動機構上,傳動機構可以輕量化,提高傳動機構的靈敏度,提高軌跡控制和焦距控制的性能,提高雷射頭的可靠性。
進一步,通過將液晶元件設置在固定部,可以實現雷射頭的薄形化。提高液晶元件輸電線的設計自由度。
又,通過將液晶元件設置在固定部,可以遠離熱源的傳動機構,可以減輕液晶元件使用時的環境溫度影響,確保象差補正功能的穩定性,提高雷射頭的可靠性。
如果採用本實施方案的雷射頭,由於可以改善傾斜界限以及象差補正時的鏡片移動界限,可以緩和構成雷射頭的部件的加工以及調整精度,使得雷射頭的組裝容易,實現低成本的雷射頭。進一步可以取消在現有的光碟裝置中所需要的雷射頭的傾斜調整機構,可以實現雷射頭裝置的薄形化。
又,在根據從雷射頭輸出的控制信號控制雷射頭、記錄回放光碟上的信息的光碟裝置中,對於彎曲大的光碟可以提高信息回放和記錄的可靠性。
此外,在本實施方案中,雖然是由傾斜傳感器8和傾斜傳感器9檢測傾斜角,但是,採用檢測抖動值控制讓其最小的方法或者檢測RF信號振幅控制讓其最大的方法檢測傾斜角也可以獲得同樣的結果。
依據本發明的液晶驅動裝置,可以簡化每個軸的驅動電路。又,即使這樣簡單的構成,也可以沒有相互幹涉獨立進行多個軸方向的傾斜補正。
特別是,2軸補正所需要的輸入輸出口與液晶元件的分割數無關只要3比特即可。因此,驅動液晶元件的連線數可以只需要少量的根數構成。
進一步,通過調節分壓電阻器的兩端的可變電阻,可以在進行傾斜補正的同時進行物鏡的球面象差的補正。
又,將液晶元件的電極分割成同心圓狀,通過調整與分壓電阻器的連接,可以進一步高精度地進行球面象差補正。
又,依據本發明的雷射頭,通過設置鏡片移動補正機構,可以提高當液晶元件設置在固定側時的象差補正性能。
進一步,依據本發明的雷射頭,由於沒有將液晶元件搭載在傳動機構上,傳動機構可以輕量化,可以提高傳動機構的靈敏度,提高軌跡控制和焦距控制的性能,提高雷射頭的可靠性。
進一步,通過將液晶元件設置在固定部,可以實現雷射頭的薄形化,並且提高液晶元件輸電線的設計自由度。
進一步,通過將液晶元件設置在固定部,可以遠離熱源的傳動機構,可以減輕液晶元件使用時的環境溫度影響,確保象差補正功能的穩定性,提高雷射頭的可靠性。
如果採用本發明的雷射頭,由於可以改善傾斜界限以及象差補正時的鏡片移動界限,可以緩和構成雷射頭的部件的加工以及調整精度,使得雷射頭的組裝容易,實現低成本的雷射頭。進一步可以取消在現有的光碟裝置中所需要的雷射頭的傾斜調整機構,為此,可以實現雷射頭裝置的薄形化。
權利要求
1.一種液晶驅動裝置,其特徵是包括產生周期波形的周期波形發生器,輸入所述周期波形發生器的輸出根據指令值進行移相輸出的相位移相裝置,將所述相位移相裝置的輸出反相的反相元件,將多個電阻串聯、其兩端與所述相位移相裝置的輸出和所述反相元件的輸出連接的分壓電阻器,具有多個區域構成的電極部和與電極部對向的公共電極、所述公共電極與所述周期波形發生器的輸出連接、並且多個電極部的每個與所述分壓電阻器的各輸出連接的液晶元件。
2.一種液晶驅動裝置,其特徵是包括周期波形發生器,分別輸入所述周期波形發生器的輸出根據多個軸方向的各個指令值進行各軸方向移相輸出的多個相位移相裝置,分別將多個相位移相裝置的輸出反相的多個反相元件,分別將多個電阻串聯、其兩端與所述各相位移相裝置的輸出和所述各反相元件的輸出連接的多個分壓電阻器,具有沿多個軸方向分別分割的多個區域構成的電極部和與電極部對向的公共電極、所述公共電極與所述周期波形發生器的輸出連接、並且多個電極部與所述多個分壓電阻器的各輸出連接的液晶元件。
3.根據權利要求1或2所述的液晶驅動裝置,其特徵是所述周期波形發生器的輸出波形為正弦波。
4.根據權利要求1或2所述的液晶驅動裝置,其特徵是所述周期波形發生器的輸出波形是佔空比為50%的方波。
5.根據權利要求1~4中任一項所述的液晶驅動裝置,其特徵是進一步包括調整所述周期波形發生器的輸出、所述相位移相裝置的輸出和所述反相元件的輸出的各電壓振幅的振幅調整裝置。
6.根據權利要求1~5中任一項所述的液晶驅動裝置,其特徵是所述分壓電阻器的多個電阻之中、其兩端的電阻是可變電阻。
7.根據權利要求1~6中任一項所述的液晶驅動裝置,其特徵是所述分壓電阻器的多個電阻之中、其兩端的電阻具有其他電阻2倍以上的電阻值。
8.根據權利要求1~7中任一項所述的液晶驅動裝置,其特徵是所述周期波形發生器的輸出和所述相位移相裝置的輸出之間的相位差是以90°或者-90°為中心可變的。
9.根據權利要求1~8中任一項所述的液晶驅動裝置,其特徵是所述周期波形發生器是輸入輸出口的比特可以周期反相的數字電路。
10.根據權利要求1~9中任一項所述的液晶驅動裝置,其特徵是所述液晶元件的所述電極部由分割成同心圓狀的電極部構成。
11.根據權利要求2~10中任一項所述的液晶驅動裝置,其特徵是所述多個分壓電阻器的每一個中相當於全電阻值的二等分的中點的輸出端子之間是連接在一起的。
12.根據權利要求1所述的液晶驅動裝置,其特徵是包括公共,輸入所述周期波形發生器的輸出根據指令值進行移相輸出的多個所述相位移相裝置,分別對應所述多個相位移相裝置的多個所述反相裝置,和分別對應所述多個相位移相裝置的多個所述分壓電阻器。
13.一種雷射頭,其特徵是包括光源,將從所述光源射出的光束聚焦在光碟上的物鏡,配置在所述光源和所述物鏡之間的光路中的液晶元件;所述液晶元件包括配置與從光碟反射的光束的光軸垂直的面內的分割成多個區域的電極部、介入液晶並與這些電極部對向的公共電極,所述電極部包括相對於光軸所述物鏡沒有移動時補正透過光束的第1電極群、在相對於所述光軸所述物鏡移動的一方向上在第1電極群的外側配置的第2電極群、在相對於所述光軸所述物鏡移動的另一方向上在第1電極群的外側配置的第3電極群。
14.根據權利要求13所述的雷射頭,其特徵是所述第2電極群和所述第3電極群分別是以物鏡沒有移動時的光軸為中心彎曲的短冊形狀的電極。
15.根據權利要求13所述的雷射頭,其特徵是所述第2電極群和所述第3電極群是以從物鏡沒有移動時的光軸向所述第2電極群和所述第3電極群的方向上只移動給定距離的軸為中心彎曲的短冊形狀的電極。
16.根據權利要求15所述的雷射頭,其特徵是所述給定距離為100μm~250μm。
17.根據權利要求13所述的雷射頭,其特徵是進一步包括由周期波形發生器、輸入所述周期波形發生器的輸出根據指令值進行移相輸出的相位移相裝置、將所述相位移相裝置的輸出反相的反相元件、將多個電阻串聯並且其兩端與所述相位移相裝置的輸出和所述反相元件的輸出連接的分壓電阻器所構成,將所述周期波形發生器的輸出與所述液晶元件的所述公共電極連接、並且將所述分壓電阻器的各輸出分別與所述液晶元件的第1電極群連接的液晶驅動裝置;從所述分壓電阻器的各輸出選擇一輸出施加到所述液晶元件的第2電極群上的第1信號切換裝置;從所述分壓電阻器的各輸出選擇一輸出施加到所述液晶元件的第3電極群上的第2信號切換裝置;檢測物鏡與光軸間的偏差量的鏡片移動量檢測裝置;根據所述鏡片移動量檢測裝置的輸出向所述第1或者第2信號切換裝置輸出切換信號的鏡片移動補正控制裝置;
18.根據權利要求17所述的雷射頭,其特徵是所述第1切換裝置以及第2信號切換裝置是模擬開關。
19.根據權利要求17所述的雷射頭,其特徵是所述鏡片移動補正控制裝置、當鏡片移動沒有超過給定水平時將選擇鏡片沒有移動時光束所透過的第1電極群的電極相連的來自分壓電阻器的輸出的切換信號輸出給第1信號切換裝置和第2信號切換裝置,當鏡片移動向第2電極群一側超過給定水平的情況發生後、將選擇與第2電極群相鄰接的第1電極群相連的分壓電阻器中的第1分壓輸出或者與所述第1分壓輸出鄰近的分壓電阻器中輸出的切換信號輸出給第1信號切換裝置,當鏡片移動向第3電極群一側超過給定水平的情況發生後、將選擇與第3電極群相鄰接的第1電極群相連的分壓電阻器中的第2分壓輸出或者與所述第2分壓輸出鄰近的分壓電阻器中輸出的切換信號輸出給第2信號切換裝置。
20.根據權利要求19所述的雷射頭,其特徵是所述給定水平為100μm~250μm。
21.根據權利要求19所述的雷射頭,其特徵是所述給定水平大約是橫向移動量的一半。
22.根據權利要求17、18、19、20或者21所述的雷射頭,其特徵是進一步包括檢測光碟的偏芯成分的偏芯檢測裝置,所述鏡片移動量檢測裝置由偏芯補正鏡片移動成分。
全文摘要
一種液晶驅動裝置是由周期波形發生器1、移相其相位的相位移相裝置3、將相位移相裝置3的輸出反相的反相元件7、對相位移相裝置3的輸出和其反相輸出進行分壓的分壓電阻器9所構成,周期波形發生器1的輸出連接到液晶元件11的公共電極12上,並且分壓電阻器9的各輸出連接到液晶元件11的分割的各電極上。該裝置可以獨立進行多個軸的傾斜補正並且簡化每1軸的驅動電路,具有球面象差補正功能。
文檔編號G11B7/095GK1278095SQ0010929
公開日2000年12月27日 申請日期2000年6月22日 優先權日1999年6月22日
發明者安田勝彥, 和田秀彥, 緒方大輔, 若林寬爾, 堀田尚也, 井川喜博, 苅田吉博, 稻田真寬 申請人:松下電器產業株式會社

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