JP2003067969A - Optical pickup - Google Patents
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- JP2003067969A JP2003067969A JP2001256617A JP2001256617A JP2003067969A JP 2003067969 A JP2003067969 A JP 2003067969A JP 2001256617 A JP2001256617 A JP 2001256617A JP 2001256617 A JP2001256617 A JP 2001256617A JP 2003067969 A JP2003067969 A JP 2003067969A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、CDやDVDなど
の光ディスクに対する情報の記録及び記録された情報の
再生を行う光記録再生装置に用いられる光ピックアップ
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup used in an optical recording / reproducing apparatus for recording information on an optical disc such as a CD or DVD and reproducing the recorded information.
【0002】図37はこの種の一般的な光ピックアップ
の従来例を示す概略構成図である。従来の光ピックアッ
プ1’は、レーザダイオード(LD)などで構成された
光源2と、対物レンズ7と、光源2からのレーザ光を9
0度折り曲げて対物レンズ7に照射するミラー6’を少
なくとも有している。対物レンズ7の集光位置には記録
媒体8がセットされるようになっている。その他、図3
7の光ピックアップ1’は、レーザダイオード2とミラ
ー6’との間に偏光ビームスプリッタ4と、波長板5を
有し、偏光ビームスプリッタ4により分離される一方の
光路に集光レンズ9と、フォトダイオードなどで構成さ
れた光検出器10を有している。また、対物レンズ7
は、図示省略した駆動制御手段を介して、記録媒体に平
行な方向及び光軸に沿って移動することができるように
なっている。FIG. 37 is a schematic diagram showing a conventional example of a general optical pickup of this type. The conventional optical pickup 1'includes a light source 2 including a laser diode (LD), an objective lens 7, and a laser beam from the light source 2
It has at least a mirror 6 ′ that bends at 0 ° and irradiates the objective lens 7. The recording medium 8 is set at the focus position of the objective lens 7. Others, Figure 3
The optical pickup 1 ′ of 7 has a polarization beam splitter 4 and a wave plate 5 between the laser diode 2 and a mirror 6 ′, and a condenser lens 9 in one optical path separated by the polarization beam splitter 4. It has a photodetector 10 composed of a photodiode or the like. In addition, the objective lens 7
Can be moved in a direction parallel to the recording medium and along the optical axis via a drive control means (not shown).
【0003】そして、このように構成された従来の光ピ
ックアップ1’では、レーザ光が光源2から出射し、コ
リメータレンズ3を介して平行光になる。平行光となっ
たレーザ光は偏光ビームスプリッタ(Tp=70%、R
s=100%程度)4に入射する。入射したレーザ光の
うちP偏光は、偏光ビームスプリッタ4を透過し、波長
板5を介して円偏光になってミラー6’に入射する。さ
らに、ミラー6’で反射して90度折り曲げられ、対物
レンズ7を介して集光されて、記録媒体8を照射する。
記録媒体8で反射されたレーザ光は、逆の経路をたどっ
てミラー6’で再び反射して90度折り曲げられ、波長
板5を介して直線偏光になり、偏光ビームスプリッタ4
にS偏光で入射する。S偏光のレーザ光は、偏光ビーム
スプリッタ4で反射され、集光レンズ9を介して集光さ
れ、光検出器10で受光され、図示省略した中央演算処
理装置等を介して、サーボ信号、及び情報信号が得られ
るようになっている。In the conventional optical pickup 1'having such a structure, the laser light is emitted from the light source 2 and becomes parallel light via the collimator lens 3. The collimated laser light is polarized beam splitter (Tp = 70%, R
s = about 100%) 4. The P-polarized light of the incident laser light passes through the polarization beam splitter 4, becomes circularly polarized light through the wave plate 5, and is incident on the mirror 6 ′. Further, the light is reflected by the mirror 6 ′, bent 90 degrees, condensed through the objective lens 7, and irradiated onto the recording medium 8.
The laser light reflected by the recording medium 8 follows the opposite path, is reflected again by the mirror 6 ′, is bent 90 degrees, becomes linearly polarized light through the wave plate 5, and becomes the polarization beam splitter 4
S-polarized light is incident on. The S-polarized laser light is reflected by the polarization beam splitter 4, condensed through the condenser lens 9, received by the photodetector 10, and transmitted through the central processing unit (not shown) or the like to the servo signal, Information signals can be obtained.
【0004】サーボ信号のうち、フォーカスエラー信号
は公知の技術であるビームサイズ法や非点収差法などを
用いる。具体的には、対物レンズ7を光軸方向に駆動し
て、記録媒体8上でデフォーカスさせ、この状態で光検
出器10への戻り光を検出する。また、トラックエラー
信号は同様に公知の技術であるPush−Pull法な
どを用いる。具体的には、対物レンズ7を記録媒体8の
面に平行に駆動することにより検出することにより、フ
ォーカスエラー信号(デフォーカス量)を検出する。ま
た、情報信号は光検出器10で受光した光量を検出する
ことにより得られる。Of the servo signals, the focus error signal uses a beam size method, an astigmatism method, or the like, which is a known technique. Specifically, the objective lens 7 is driven in the optical axis direction to defocus on the recording medium 8, and in this state, the return light to the photodetector 10 is detected. Similarly, the track-error signal uses the well-known technique such as Push-Pull method. Specifically, the focus error signal (defocus amount) is detected by detecting by driving the objective lens 7 in parallel with the surface of the recording medium 8. The information signal is obtained by detecting the amount of light received by the photodetector 10.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、通常の光ピ
ックアップに用いる記録媒体は、基板厚が1.2mmの
CDと、基板厚が0.6mmのDVDというように、異
なる2種類の基板厚のものに大別される。しかし、従来
の光ピックアップを構成する光学系では、例えば、集光
レンズを所定位置に位置調整したときに、CDとDVD
というように基板厚の異なる記録媒体のいずれか一方に
合わせて球面収差の発生が生じないように設計されてい
る。しかも、このような光学系を構成する集光レンズ
は、ガラスを研磨して製造したレンズや非球面レンズを
用いて構成されており、レンズ自体を変形させて焦点距
離を変化させることができず、ミラー6’もガラス等の
変形しない透明部材に反射膜を設けて構成されているた
めミラー6’自体を変形させて焦点距離を変化させるこ
とができない。このため、従来の光ピックアップでは、
他方の基板厚の記録媒体をセットした場合には球面収差
が発生してしまい、基板厚が異なる2種類の記録媒体を
同時に入出力することができなかった。By the way, a recording medium used for an ordinary optical pickup has two different substrate thicknesses such as a CD having a substrate thickness of 1.2 mm and a DVD having a substrate thickness of 0.6 mm. It is roughly divided into things. However, in an optical system that constitutes a conventional optical pickup, for example, when a condenser lens is adjusted to a predetermined position, a CD and a DVD
As described above, it is designed so that spherical aberration does not occur in accordance with either one of recording media having different substrate thicknesses. Moreover, the condensing lens that constitutes such an optical system is composed of a lens manufactured by polishing glass or an aspherical lens, and the focal length cannot be changed by deforming the lens itself. Since the mirror 6'is also formed by providing a reflective film on a transparent member such as glass which does not deform, it is impossible to change the focal length by deforming the mirror 6 'itself. Therefore, in the conventional optical pickup,
When a recording medium having the other substrate thickness is set, spherical aberration occurs, and it is impossible to simultaneously input and output two types of recording media having different substrate thicknesses.
【0006】また、フォーカスエラー信号(デフォーカ
ス量)を検出するために、対物レンズを光軸方向に駆動
させる場合、そのための駆動装置が必要となり機械的構
造が複雑になっていた。そして、対物レンズを移動させ
るためにモーター等を用いていたため、消費電力が大き
い、音がうるさい、応答時間が長く、レンズの移動に時
間がかかる、コストアップにつながる等の欠点があっ
た。Further, when the objective lens is driven in the optical axis direction in order to detect the focus error signal (defocus amount), a driving device for that purpose is required and the mechanical structure is complicated. Since a motor or the like is used to move the objective lens, there are drawbacks such as high power consumption, loud noise, long response time, long lens movement, and high cost.
【0007】そこで、本発明はこれらの問題点に鑑み、
異なる基板厚の記録媒体のいずれに対しても入出力する
ことができ、保消費電力が小さく、音が静かで、応答時
間が短く、機械的構造が簡単で、かつ、コストダウンに
寄与する光ピックアップを提供することを目的とするも
のである。Therefore, the present invention has been made in view of these problems.
Light that can be input and output to and from any of recording media with different substrate thicknesses, has low power consumption, quiet noise, short response time, simple mechanical structure, and contributes to cost reduction. It is intended to provide a pickup.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による光ピックアップは、少なくとも光源
と、対物レンズと、光源からのレーザ光を90度折り曲
げて対物レンズに照射する反射ミラーとを有する光記録
再生装置の光ピックアップにおいて、前記反射ミラー
が、形状が変化するミラー面と、前記ミラー面の形状を
変化させる面形状可変手段とを備えた可変ミラーで構成
されていることを特徴とする。In order to achieve the above object, an optical pickup according to the present invention comprises at least a light source, an objective lens, and a reflecting mirror for bending a laser beam from the light source by 90 degrees and irradiating the objective lens. In the optical pickup of the optical recording / reproducing apparatus having the above, the reflection mirror is composed of a variable mirror having a mirror surface whose shape is changed and a surface shape changing means for changing the shape of the mirror surface. To do.
【0009】また、本発明による光ピックアップは、少
なくとも光源と、対物レンズと、光源からのレーザ光を
90度折り曲げて対物レンズに照射する反射ミラーと、
記録媒体とを有する光記録再生装置の光ピックアップに
おいて、前記反射ミラーが、形状が変化するミラー面
と、前記ミラー面の形状を変化させる面形状可変手段と
を備えた可変ミラーで構成され、該ミラー面の形状を変
化させることにより、基板厚さが異なる前記記録媒体に
対して入出力可能に前記レーザ光を集光させることがで
きるようにしたことを特徴とする。Further, the optical pickup according to the present invention includes at least a light source, an objective lens, and a reflecting mirror for bending the laser light from the light source 90 degrees and irradiating the objective lens.
In an optical pickup of an optical recording / reproducing apparatus having a recording medium, the reflection mirror is composed of a variable mirror having a mirror surface whose shape is changed, and surface shape changing means for changing the shape of the mirror surface, By changing the shape of the mirror surface, it is possible to collect the laser light so that the laser light can be input to and output from the recording media having different substrate thicknesses.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。図1は本発明による光ピックアップの一
実施例を示す概略構成図である。本実施例の光ピックア
ップ1は、図37に示す光ピックアップ1’に設けられ
た変形しないミラー6’の代わりに、形状が変化するミ
ラー面と、該ミラー面の形状を変化させる面形状可変手
段とを備えた可変ミラー6を備えて構成されている。対
物レンズ7の集光位置には記録媒体8がセットされるよ
うになっている。その他、本実施例の光ピックアップ1
は、レーザダイオード2とミラー6’との間に偏光ビー
ムスプリッタ4と、波長板5を有し、偏光ビームスプリ
ッタ4により分離される一方の光路に集光レンズ9と、
フォトダイオードなどで構成された光検出器10を有し
ている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an optical pickup according to the present invention. The optical pickup 1 according to the present embodiment has a mirror surface whose shape is changed instead of the undeformed mirror 6 ′ provided in the optical pickup 1 ′ shown in FIG. 37, and surface shape changing means for changing the shape of the mirror surface. The variable mirror 6 is provided with. The recording medium 8 is set at the focus position of the objective lens 7. In addition, the optical pickup 1 of this embodiment
Has a polarization beam splitter 4 and a wavelength plate 5 between the laser diode 2 and a mirror 6 ′, and a condenser lens 9 is provided in one optical path separated by the polarization beam splitter 4.
It has a photodetector 10 composed of a photodiode or the like.
【0011】そして、本実施例の光ピックアップ1で
は、可変ミラー6のミラー面の形状を変化させることに
より、球面収差を軽減させて、基板厚の異なる2種類の
記録媒体の入出力が可能となるようにレーザ光を集光さ
せることができるように構成されている。In the optical pickup 1 of this embodiment, the shape of the mirror surface of the variable mirror 6 is changed to reduce the spherical aberration, and it is possible to input / output two types of recording media having different substrate thicknesses. It is configured so that the laser light can be condensed.
【0012】図37に示した従来の光ピックアップ1’
の対物レンズ7は0.6mm基板厚の記録媒体に対して
最適化されており、0.6mm基板厚の記録媒体に対す
る球面収差は図2(a)に示すように像高約1degで良
好な値になっている。しかし、1.2mm基板厚の記録
媒体に対しては図2(b)に示すように球面収差が+側に
大きく発生する。そこで、本実施例の光ピックアップ1
では、この1.2mm基板厚の記録媒体を入出力すると
きに、可変ミラー6を、ミラー面の形状を図3(a)に示
すように変化させることができるようにした。すると、
球面収差は補正され、ほぼ図2(a)に示すように良好な
球面収差を得ることができる。よって、本実施例によれ
ば、異なる2種類の基板厚の記録媒体に対して、入出力
が可能な、光ピックアップを実現することができる。The conventional optical pickup 1'shown in FIG.
Objective lens 7 is optimized for a recording medium having a substrate thickness of 0.6 mm, and the spherical aberration for a recording medium having a substrate thickness of 0.6 mm is good at an image height of about 1 deg as shown in FIG. 2 (a). It is a value. However, with respect to a recording medium having a substrate thickness of 1.2 mm, a large amount of spherical aberration occurs on the + side as shown in FIG. 2 (b). Therefore, the optical pickup 1 of the present embodiment
Then, when inputting / outputting the recording medium having the 1.2 mm substrate thickness, the shape of the mirror surface of the variable mirror 6 can be changed as shown in FIG. 3 (a). Then,
The spherical aberration is corrected, and good spherical aberration can be obtained almost as shown in FIG. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to realize an optical pickup capable of inputting / outputting to / from recording media having two different substrate thicknesses.
【0013】また、本実施例の光ピックアップ1は、可
変ミラー6をミラー面の形状の変化のさせ方を変えて構
成することで、記録媒体の製造誤差により発生する収差
等を補正することもできる。そこで、次にそれらの構成
例を説明する。対物レンズのNAが高い高密度な光ピッ
クアップにおいては、記録媒体の厚み誤差により発生す
る球面収差の影響が大きい。そこで、図1の光ピックア
ップ1において、可変ミラー6を、ミラー面の形状を図
3(b)に示すような形状に変形可能に構成すると、+側
の球面収差を補正することができ、図3(a)に示すよう
な形状に変形可能に構成すると、−側の球面収差を補正
することができる。Further, in the optical pickup 1 of the present embodiment, the variable mirror 6 is configured by changing the shape of the mirror surface so as to correct the aberration and the like caused by the manufacturing error of the recording medium. it can. Therefore, examples of those configurations will be described next. In a high-density optical pickup having a high NA of an objective lens, the influence of spherical aberration caused by a thickness error of a recording medium is large. Therefore, in the optical pickup 1 of FIG. 1, if the variable mirror 6 is configured such that the shape of the mirror surface is deformable as shown in FIG. 3B, the spherical aberration on the + side can be corrected. If it is configured to be deformable into a shape as shown in FIG. 3 (a), it is possible to correct the − side spherical aberration.
【0014】また、記録媒体の傾きや、反りによりコマ
収差が発生する。そこで、可変ミラー6を、ミラー面の
形状を図3(c)、図3(d)に示すような形状に変形可能に
構成すると、コマ収差を補正することができる。さら
に、通常、コマ収差は記録媒体の半径方向の傾きや、反
りで発生するため、半径方向のコマ収差を補正するが、
動径方向に発生する場合もある。この場合は、可変ミラ
ー6を、ミラー面の形状を図3(c)、図3(d)に示すよう
な形状でもって2次元方向に変形可能に構成することに
より、2次元のコマ収差の補正が可能になる。さらにま
た、可変ミラー6を、ミラー面の形状を図3(a)〜図3
(d)に示すような形状を組み合わせた形状に変形可能に
構成することにより、球面収差、コマ収差を同時に補正
することも可能となる。Further, coma aberration occurs due to the inclination and warpage of the recording medium. Therefore, coma can be corrected by configuring the variable mirror 6 so that the shape of the mirror surface can be changed to the shape shown in FIGS. 3 (c) and 3 (d). Further, since coma aberration is usually generated due to the inclination or warp of the recording medium in the radial direction, the coma aberration in the radial direction is corrected.
It may occur in the radial direction. In this case, the variable mirror 6 is configured to be deformable in the two-dimensional direction by the shape of the mirror surface as shown in FIGS. 3 (c) and 3 (d). Correction is possible. Furthermore, the shape of the mirror surface of the variable mirror 6 is shown in FIGS.
By being configured to be deformable into a combination of the shapes shown in (d), it becomes possible to correct spherical aberration and coma at the same time.
【0015】また、本実施例の光ピックアップ1では、
図4(a)〜(c)に示すように、可変ミラー6のミラー面の
形状を変形させることにより、図5に示すフォーカスエ
ラー信号を検出するようにしている。上述のように、図
37に示した従来の通常の光ピックアップ1’では、対
物レンズ7を光軸方向に駆動して、記録媒体8上でデフ
ォーカスさせ、この状態で光検出器10への戻り光を検
出することにより、フォーカスエラー信号(デフォーカ
ス量)を検出していた。Further, in the optical pickup 1 of this embodiment,
As shown in FIGS. 4A to 4C, the focus error signal shown in FIG. 5 is detected by deforming the shape of the mirror surface of the variable mirror 6. As described above, in the conventional ordinary optical pickup 1 ′ shown in FIG. 37, the objective lens 7 is driven in the optical axis direction to defocus on the recording medium 8, and in this state, the light is detected by the photodetector 10. The focus error signal (defocus amount) is detected by detecting the return light.
【0016】これに対し、本実施例の光ピックアップ1
は、図4(b),(c)に示すように、可変ミラー6のミラー
面の形状を凸面、凹面に変形させることにより、平行光
をそれぞれ発散光、集束光にして、記録媒体8上でデフ
ォーカスを生じさせる。これにより可変ミラー6のミラ
ー面の変形量に対して図5に示すような信号(フォーカ
スエラー信号と同じ信号)が得られる。よって、本実施
例の光ピックアップ1によれば、従来の光ピックアップ
1’において用いられていた対物レンズ7の駆動による
場合と同様にフォーカスエラー信号を検出することが可
能となり、信号出力がゼロになるように可変ミラー6の
ミラー面の変形を制御すれば、常にレーザ光を記録媒体
8上に入出力可能に集光させることができる。(これを
フォーカスサーボと言う)。On the other hand, the optical pickup 1 of this embodiment
As shown in FIGS. 4 (b) and 4 (c), by transforming the shape of the mirror surface of the variable mirror 6 into a convex surface and a concave surface, the parallel light is converted into divergent light and converged light, respectively, and is recorded on the recording medium 8. Causes defocus. As a result, a signal (the same signal as the focus error signal) as shown in FIG. 5 is obtained with respect to the amount of deformation of the mirror surface of the variable mirror 6. Therefore, according to the optical pickup 1 of the present embodiment, it becomes possible to detect the focus error signal as in the case of driving the objective lens 7 used in the conventional optical pickup 1 ′, and the signal output becomes zero. If the deformation of the mirror surface of the variable mirror 6 is controlled so that the laser light can be focused on the recording medium 8 in an input / output manner. (This is called focus servo).
【0017】また、本実施例の光ピックアップ1は、図
6、図7(a)〜(c)に示すように、可変ミラー6を、ミラ
ー面の形状を平面、凸面のみに変形可能となるように構
成しても、図8、図9(a)〜(c)に示すように、可変ミラ
ー6を、ミラー面の形状を平面、凹面に変形可能となる
ように構成してもよい。これらのように構成すれば、可
変ミラー6のミラー面の変形はそれぞれ一方向のみとな
るので、図37の構成に比べて、可変ミラー6の構成を
簡易化できる。Further, in the optical pickup 1 of the present embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7A to 7C, the variable mirror 6 can be deformed so that the shape of the mirror surface is flat or convex. Alternatively, as shown in FIGS. 8 and 9A to 9C, the variable mirror 6 may be configured such that the shape of the mirror surface can be changed to a flat surface or a concave surface. With such a configuration, the mirror surface of the variable mirror 6 can be deformed in only one direction, so that the configuration of the variable mirror 6 can be simplified as compared with the configuration of FIG.
【0018】また、可変ミラー6としては、複数に分割
された透明電極を有し、圧電材料を用いた構成のもの
や、ミラー面近傍に配置された永久磁石またはコイル
と、ミラー面と一体化された透明な電流を流すことが可
能な部材とを有し、電磁力により面形状を変化させるこ
とが可能に構成のものなどを用いることができる。そこ
で、以下に、本発明の光ピックアップに適用可能な可変
ミラーの具体的構成を実施例を用いて説明する。Further, the variable mirror 6 has a transparent electrode divided into a plurality of parts and is made of a piezoelectric material, a permanent magnet or coil arranged near the mirror surface, and the mirror surface are integrated. It is possible to use a member having a transparent member capable of passing a transparent current and configured to change the surface shape by an electromagnetic force. Therefore, a specific configuration of the variable mirror applicable to the optical pickup of the present invention will be described below with reference to embodiments.
【0019】図10は本発明の光ピックアップに用いる
可変ミラーに適用可能な可変形状鏡を用いたデジタルカ
メラのケプラー式ファインダーの概略構成図である。本
実施例の構成は、もちろん、銀塩フィルムカメラにも使
うことができる。まず、可変ミラー409について説明
する。FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a Kepler type finder of a digital camera using a deformable mirror applicable to the variable mirror used in the optical pickup of the present invention. The configuration of this embodiment can be used in a silver halide film camera, of course. First, the variable mirror 409 will be described.
【0020】可変形状鏡409は、アルミコーティング
された薄膜(反射面)409aと複数の電極409bか
らなる光学特性可変形状鏡(以下、単に可変形状鏡と言
う。)であり、411は各電極409bにそれぞれ接続
された複数の可変抵抗器、412は可変抵抗器411と
電源スイッチ413を介して薄膜409aと電極409
b間に接続された電源、414は複数の可変抵抗器41
1の抵抗値を制御するための演算装置、415,416
及び417はそれぞれ演算装置414に接続された温度
センサー、湿度センサー及び距離センサーで、これらは
図示のように配設されて1つの光学装置を構成してい
る。The variable shape mirror 409 is an optical characteristic variable shape mirror (hereinafter, simply referred to as variable shape mirror) consisting of an aluminum-coated thin film (reflection surface) 409a and a plurality of electrodes 409b, and 411 is each electrode 409b. A plurality of variable resistors 412 respectively connected to the thin film 409a and the electrode 409 via a variable resistor 411 and a power switch 413.
power source 414 connected between terminals b, a plurality of variable resistors 41
Arithmetic unit for controlling the resistance value of 1; 415, 416
Reference numerals 417 and 417 respectively denote a temperature sensor, a humidity sensor and a distance sensor connected to the arithmetic unit 414, which are arranged as shown in the drawing to form one optical device.
【0021】なお、対物レンズ902、接眼レンズ90
1、及び、プリズム404、二等辺直角プリズム40
5、ミラー406及び可変形状鏡の各面は、平面でなく
てもよく、球面、回転対称非球面の他、光軸に対して偏
心した球面、平面、回転対称非球面、あるいは、対称面
を有する非球面、対称面を1つだけ有する非球面、対称
面のない非球面、自由曲面、微分不可能な点又は線を有
する面等、いかなる形状をしていてもよく、さらに、反
射面でも屈折面でも光に何らかの影響を与え得る面なら
ばよい。以下、これらの面を総称して拡張曲面という。The objective lens 902 and the eyepiece lens 90
1, prism 404, isosceles right angle prism 40
5, each surface of the mirror 406 and the deformable mirror may not be a flat surface, and may be a spherical surface, a rotationally symmetric aspherical surface, a spherical surface decentered with respect to the optical axis, a flat surface, a rotationally symmetric aspherical surface, or a symmetric surface. It may have any shape such as an aspherical surface having, an aspherical surface having only one symmetrical surface, an aspherical surface having no symmetrical surface, a free-form surface, a surface having non-differentiable points or lines, and a reflecting surface. A refracting surface may be any surface that can affect light. Hereinafter, these surfaces are collectively referred to as an extended curved surface.
【0022】また、薄膜409aは、例えば、P.Rai-ch
oudhury編、Handbook of Michrolithography, Michroma
chining and Michrofabrication, Volume 2:Michromach
ining and Michrofabrication,P495,Fig.8.58, SPIE PR
ESS刊やOptics Communication, 140巻(1997年)P187〜
190に記載されているメンブレインミラーのように、複
数の電極409bとの間に電圧が印加されると、静電気
力により薄膜409aが変形してその面形状が変化する
ようになっており、これにより、観察者の視度に合わせ
たピント調整ができるだけでなく、さらに、レンズ90
1,902及び/又はプリズム404、二等辺直角プリ
ズム405、ミラー406の温度や湿度変化による変形
や屈折率の変化、あるいは、レンズ枠の伸縮や変形及び
光学素子、枠等の部品の組立誤差による結像性能の低下
が抑制され、常に適正にピント調整並びにピント調整で
生じた収差の補正が行われ得る。なお、電極409bの
形は、例えば図12、13に示すように、薄膜409a
の変形のさせ方に応じて選べばよい。The thin film 409a is made of, for example, P. Rai-ch.
oudhury, Handbook of Michrolithography, Michroma
chining and Michrofabrication, Volume 2: Michromach
ining and Michrofabrication, P495, Fig.8.58, SPIE PR
Published by ESS and Optics Communication, Volume 140 (1997) P187〜
Like the membrane mirror described in 190, when a voltage is applied between the plurality of electrodes 409b, the thin film 409a is deformed by electrostatic force and its surface shape is changed. This allows not only focus adjustment according to the diopter of the observer but also the lens 90
1, 902 and / or prism 404, isosceles right-angle prism 405, mirror 406 due to deformation or change in refractive index due to temperature or humidity change, or due to expansion or contraction or deformation of lens frame and assembly error of components such as optical element or frame. The deterioration of the imaging performance can be suppressed, and the focus adjustment and the aberration caused by the focus adjustment can always be properly corrected. The shape of the electrode 409b is, for example, as shown in FIGS.
You can select it according to how to transform.
【0023】本実施例によれば、物体からの光は、対物
レンズ902及びプリズム404の各入射面と射出面で
屈折され、可変形状鏡409で反射され、プリズム40
4を透過して、二等辺直角プリズム405でさらに反射
され(図10中、光路中の+印は、紙面の裏側へ向かっ
て光線が進むことを示している。)、ミラー406で反
射され、接眼レンズ901を介して眼に入射するように
なっている。このように、レンズ901,902、プリ
ズム404,405、及び、可変形状鏡409によっ
て、本実施例の光学装置の観察光学系を構成しており、
これらの各光学素子の面形状と肉厚を最適化することに
より、物体面の収差を最小にすることができるようにな
っている。According to the present embodiment, the light from the object is refracted by the incident surface and the exit surface of the objective lens 902 and the prism 404, reflected by the deformable mirror 409, and the prism 40.
4, is further reflected by the isosceles right-angled prism 405 (in FIG. 10, the + sign in the optical path indicates that the light beam advances toward the back side of the paper surface), and is reflected by the mirror 406. The light enters the eye through the eyepiece lens 901. In this way, the lenses 901 and 902, the prisms 404 and 405, and the deformable mirror 409 constitute an observation optical system of the optical device of the present embodiment.
By optimizing the surface shape and the wall thickness of each of these optical elements, the aberration of the object plane can be minimized.
【0024】すなわち、反射面としての薄膜409aの
形状は、結像性能が最適になるように演算装置414か
らの信号により各可変抵抗器411の抵抗値を変化させ
ることにより制御される。すなわち、演算装置414
へ、温度センサー415、湿度センサー416及び距離
サンサー417から周囲温度及び湿度並びに物体までの
距離に応じた大きさの信号が入力され、演算装置414
は、これらの入力信号に基づき周囲の温度及び湿度条件
と物体までの距離による結像性能の低下を補償すべく、
薄膜409aの形状が決定されるような電圧を電極40
9bに印加するように、可変抵抗器411の抵抗値を決
定するための信号を出力する。このように、薄膜409
aは電極409bに印加される電圧すなわち静電気力で
変形させられるため、その形状は状況により非球面を含
む様々な形状をとり、印加される電圧の極性を変えれば
凸面とすることもできる。なお、距離センサー417は
なくてもよく、その場合、固体撮像素子408からの像
の信号の高周波成分が略最大になるように、デジタルカ
メラの撮像レンズ403を動かし、その位置から逆に物
体距離を算出し、可変形状鏡を変形させて観察者の眼に
ピントが合うようにすればよい。That is, the shape of the thin film 409a as the reflecting surface is controlled by changing the resistance value of each variable resistor 411 by a signal from the arithmetic unit 414 so that the imaging performance is optimized. That is, the arithmetic unit 414
To the temperature sensor 415, the humidity sensor 416, and the distance sensor 417, a signal having a size corresponding to the ambient temperature and humidity and the distance to the object is input to the arithmetic unit 414.
In order to compensate for the deterioration of the imaging performance due to the ambient temperature and humidity conditions and the distance to the object based on these input signals,
A voltage that determines the shape of the thin film 409a is applied to the electrode 40.
A signal for determining the resistance value of the variable resistor 411 is output so as to be applied to 9b. Thus, the thin film 409
Since a is deformed by the voltage applied to the electrode 409b, that is, electrostatic force, its shape can be various shapes including an aspherical surface depending on the situation, and can be made a convex surface by changing the polarity of the applied voltage. Note that the distance sensor 417 may be omitted, and in that case, the image pickup lens 403 of the digital camera is moved so that the high frequency component of the image signal from the solid-state image pickup element 408 is substantially maximum, and the object distance is reversed from that position. Is calculated, and the deformable mirror is deformed to bring the observer's eye into focus.
【0025】また、薄膜409aをポリイミド等の合成
樹脂で製作すれば、低電圧でも大きな変形が可能である
ので好都合である。なお、プリズム404と可変形状鏡
409を一体的に形成してユニット化することができ
る。If the thin film 409a is made of a synthetic resin such as polyimide, it is convenient because it can be greatly deformed even at a low voltage. The prism 404 and the deformable mirror 409 can be integrally formed into a unit.
【0026】また、図示を省略したが、可変形状鏡40
9の基板上に固体撮像素子408をリソグラフィープロ
セスにより一体的に形成してもよい。Although not shown, the deformable mirror 40 is also shown.
The solid-state image sensor 408 may be integrally formed on the substrate No. 9 by a lithographic process.
【0027】また、レンズ901,902、プリズム4
04,405、ミラー406は、プラスチックモールド
等で形成することにより任意の所望形状の曲面を容意に
形成することができ、製作も簡単である。なお、本実施
例の撮像装置では、レンズ901,902がプリズム4
04から離れて形成されているが、レンズ901,90
2を設けることなく収差を除去することができるように
プリズム404,405、ミラー406、可変形状鏡4
09を設計すれば、プリズム404,405、可変形状
鏡409は1つの光学ブロックとなり、組立が容易とな
る。また、レンズ901,902、プリズム404,4
05、ミラー406の一部あるいは全部をガラスで作製
してもよく、このように構成すれば、さらに精度の良い
撮像装置が得られる。Further, the lenses 901 and 902 and the prism 4
By forming the 04, 405 and the mirror 406 with a plastic mold or the like, a curved surface of any desired shape can be arbitrarily formed, and the manufacturing is also easy. In the image pickup apparatus of this embodiment, the lenses 901 and 902 are the prism 4
The lenses 901 and 90 are formed apart from 04.
The prisms 404 and 405, the mirror 406, and the deformable mirror 4 so that the aberration can be removed without providing 2.
If 09 is designed, the prisms 404 and 405 and the deformable mirror 409 become one optical block, which facilitates assembly. Further, the lenses 901 and 902 and the prisms 404 and 4
05, part or all of the mirror 406 may be made of glass, and if configured in this way, an image pickup device with higher accuracy can be obtained.
【0028】なお、図10の例では、演算装置414、
温度センサー415、湿度センサー416、距離センサ
ー417を設け、温湿度変化、物体距離の変化等も可変
形状鏡409で補償するようにしたが、そうではなくて
もよい。つまり、演算装置414、温度センサー41
5、湿度センサー416、距離センサー417を省き、
観察者の視度変化のみを可変形状鏡409で補正するよ
うにしてもよい。In the example of FIG. 10, the arithmetic unit 414,
Although the temperature sensor 415, the humidity sensor 416, and the distance sensor 417 are provided so that changes in temperature and humidity, changes in the object distance, and the like are compensated by the deformable mirror 409, this need not be the case. That is, the arithmetic unit 414 and the temperature sensor 41
5, omit the humidity sensor 416, distance sensor 417,
Only the change in the diopter of the observer may be corrected by the deformable mirror 409.
【0029】図11は本発明の光ピックアップに用いる
可変ミラーに適用可能な可変形状鏡409の他の実施例
を示す概略構成図である。本実施例の可変形状鏡409
は、薄膜409aと電極409bとの間に圧電素子40
9cが介装されていて、これらが支持台423上に設け
られている。そして、圧電素子409cに加わる電圧を
各電極409b毎に変えることにより、圧電素子409
cに部分的に異なる伸縮を生じさせて、薄膜409aの
形状を変えることができるようになっている。電極40
9bの形は、図12に示すように、同心分割であっても
よいし、図13に示すように、矩形分割であってもよ
く、その他、適宜の形のものを選択することができる。
図11中、424は演算装置414に接続された振れ
(ブレ)センサーであって、例えばデジタルカメラの振
れを検知し、振れによる像の乱れを補償するように薄膜
409aを変形させるべく、演算装置414及び可変抵
抗器411を介して電極409bに印加される電圧を変
化させる。このとき、温度センサー415、湿度センサ
ー416及び距離センサー417からの信号も同時に考
慮され、ピント合わせ、温湿度補償等が行われる。この
場合、薄膜409aには圧電素子409cの変形に伴う
応力が加わるので、薄膜409aの厚さはある程度厚め
に作られて相応の強度を持たせるようにするのがよい。FIG. 11 is a schematic diagram showing another embodiment of the deformable mirror 409 applicable to the variable mirror used in the optical pickup of the present invention. Deformable mirror 409 of the present embodiment
Is the piezoelectric element 40 between the thin film 409a and the electrode 409b.
9c is interposed, and these are provided on the support base 423. Then, by changing the voltage applied to the piezoelectric element 409c for each electrode 409b, the piezoelectric element 409c
The shape of the thin film 409a can be changed by partially expanding and contracting c. Electrode 40
The shape of 9b may be concentric division as shown in FIG. 12, or may be rectangular division as shown in FIG. 13, and any other appropriate shape can be selected.
In FIG. 11, reference numeral 424 denotes a shake (blur) sensor connected to the arithmetic unit 414, which detects the shake of, for example, a digital camera and deforms the thin film 409a so as to compensate the image disturbance due to the shake. The voltage applied to the electrode 409b via 414 and the variable resistor 411 is changed. At this time, signals from the temperature sensor 415, the humidity sensor 416, and the distance sensor 417 are also taken into consideration at the same time, and focusing, temperature and humidity compensation, etc. are performed. In this case, since stress is applied to the thin film 409a due to the deformation of the piezoelectric element 409c, it is preferable that the thin film 409a be made thicker to some extent to have a corresponding strength.
【0030】図14は本発明の光ピックアップに用いる
可変ミラーに適用可能な可変形状鏡409のさらに他の
実施例を示す概略構成図である。本実施例の可変形状鏡
は、薄膜409aと電極409bの間に介置される圧電
素子が逆方向の圧電特性を持つ材料で作られた2枚の圧
電素子409c及び409c’で構成されている点で、
図11に示した実施例の可変形状鏡とは異なる。すなわ
ち、圧電素子409cと409c’が強誘電性結晶で作
られているとすれば、結晶軸の向きが互いに逆になるよ
うに配置される。この場合、圧電素子409cと409
c’は電圧が印加されると逆方向に伸縮するので、薄膜
409aを変形させる力が図11に示した実施例の場合
よりも強くなり、結果的にミラー表面の形を大きく変え
ることができるという利点がある。FIG. 14 is a schematic configuration diagram showing still another embodiment of the deformable mirror 409 applicable to the variable mirror used in the optical pickup of the present invention. In the deformable mirror of this embodiment, the piezoelectric element interposed between the thin film 409a and the electrode 409b is composed of two piezoelectric elements 409c and 409c 'made of a material having piezoelectric characteristics in opposite directions. In terms of
This is different from the deformable mirror of the embodiment shown in FIG. That is, if the piezoelectric elements 409c and 409c 'are made of a ferroelectric crystal, the crystal axes are arranged so as to be opposite to each other. In this case, the piezoelectric elements 409c and 409
Since c ′ expands and contracts in the opposite direction when a voltage is applied, the force for deforming the thin film 409a becomes stronger than in the case of the embodiment shown in FIG. 11, and as a result the shape of the mirror surface can be greatly changed. There is an advantage.
【0031】圧電素子409c,409c’に用いる材
料としては、例えばチタン酸バリウム、ロッシエル塩、
水晶、電気石、リン酸二水素カリウム(KDP)、リン
酸二水素アンモニウム(ADP)、ニオブ酸リチウム等
の圧電物質、同物質の多結晶体、同物質の結晶、PbZ
rO3とPbTiO3の固溶体の圧電セラミックス、二フ
ッ化ポリビニール(PVDF)等の有機圧電物質、上記
以外の強誘電体等があり、特に有機圧電物質はヤング率
が小さく、低電圧でも大きな変形が可能であるので、好
ましい。なお、これらの圧電素子を利用する場合、厚さ
を不均一にすれば、上記実施例において薄膜409aの
形状を適切に変形させることも可能である。Examples of materials used for the piezoelectric elements 409c and 409c 'are barium titanate, Rossier salt,
Quartz crystals, tourmaline, potassium dihydrogen phosphate (KDP), ammonium dihydrogen phosphate (ADP), piezoelectric materials such as lithium niobate, polycrystals of the same, crystals of the same, PbZ
There are piezoelectric ceramics of solid solution of rO 3 and PbTiO 3 , organic piezoelectric materials such as polyvinyl difluoride (PVDF), and ferroelectric materials other than the above. In particular, organic piezoelectric materials have a small Young's modulus and undergo large deformation even at low voltage. Is possible, which is preferable. When using these piezoelectric elements, if the thickness is made nonuniform, the shape of the thin film 409a can be appropriately deformed in the above embodiment.
【0032】また、圧電素子409c,409c’の材
質としては、ポリウレタン、シリコンゴム、アクリルエ
ラストマー、PZT、PLZT、ポリフッ化ビニリデン
(PVDF)等の高分子圧電体、シアン化ビニリデン共
重合体、ビニリデンフルオライドとトリフルオロエチレ
ンの共重合体等が用いられる。圧電性を有する有機材料
や、圧電性を有する合成樹脂、圧電性を有するエラスト
マー等を用いると可変形状鏡面の大きな変形が実現でき
てよい。As the material of the piezoelectric elements 409c and 409c ', polyurethane, silicon rubber, acrylic elastomer, PZT, PLZT, high molecular piezoelectric material such as polyvinylidene fluoride (PVDF), vinylidene cyanide copolymer, vinylidene fluoride, etc. A copolymer of ride and trifluoroethylene is used. If an organic material having piezoelectricity, a synthetic resin having piezoelectricity, an elastomer having piezoelectricity, or the like is used, a large deformation of the deformable mirror surface may be realized.
【0033】なお、図11、15の圧電素子409cに
電歪材料、例えば、アクリルエラストマー、シリコンゴ
ム等を用いる場合には、圧電素子409cを別の基板4
09c−1と電歪材料409c−2を貼り合わせた構造
にしてもよい。When an electrostrictive material such as acrylic elastomer or silicon rubber is used for the piezoelectric element 409c shown in FIGS. 11 and 15, the piezoelectric element 409c is provided on another substrate 4.
09c-1 and electrostrictive material 409c-2 may be bonded together.
【0034】図15は本発明の光ピックアップに用いる
可変ミラーに適用可能な可変形状鏡409のさらに他の
実施例を示す概略構成図である。本実施例の可変形状鏡
は、圧電素子409cが薄膜409aと電極409dと
により挟持され、薄膜409aと電極409d間に演算
装置414により制御される駆動回路425を介して電
圧が印加されるようになっており、さらにこれとは別
に、支持台423上に設けられた電極409bにも演算
装置414により制御される駆動回路425を介して電
圧が印加されるように構成されている。したがって、本
実施例では、薄膜409aは電極409dとの間に印加
される電圧と電極409bに印加される電圧による静電
気力とにより二重に変形され得、上記実施例に示した何
れのものよりもより多くの変形パターンが可能であり、
かつ、応答性も速いという利点がある。FIG. 15 is a schematic configuration diagram showing still another embodiment of the deformable mirror 409 applicable to the variable mirror used in the optical pickup of the present invention. In the deformable mirror of this embodiment, the piezoelectric element 409c is sandwiched between the thin film 409a and the electrode 409d, and the voltage is applied between the thin film 409a and the electrode 409d via the drive circuit 425 controlled by the arithmetic unit 414. Further, separately from this, a voltage is applied to the electrode 409b provided on the support base 423 through the drive circuit 425 controlled by the arithmetic unit 414. Therefore, in this embodiment, the thin film 409a can be doubly deformed by the voltage applied between the electrode 409d and the electrostatic force generated by the voltage applied to the electrode 409b. Even more deformation patterns are possible,
Moreover, there is an advantage that the responsiveness is fast.
【0035】そして、薄膜409a、電極409d間の
電圧の符号を変えれば、可変形状鏡を凸面にも凹面にも
変形させることができる。その場合、大きな変形を圧電
効果で行ない、微細な形状変化を静電気力で行なっても
よい。また、凸面の変形には圧電効果を主に用い、凹面
の変形には静電気力を主に用いてもよい。なお、電極4
09dは電極409bのように複数の電極から構成され
てもよい。この様子を図15に示した。なお、本願で
は、圧電効果と電歪効果、電歪をすべてまとめて圧電効
果と述べている。従って、電歪材料も圧電材料に含むも
のとする。By changing the sign of the voltage between the thin film 409a and the electrode 409d, the deformable mirror can be deformed into a convex surface or a concave surface. In that case, a large deformation may be performed by the piezoelectric effect and a minute shape change may be performed by the electrostatic force. Further, the piezoelectric effect may be mainly used for the deformation of the convex surface, and the electrostatic force may be mainly used for the deformation of the concave surface. The electrode 4
09d may be composed of a plurality of electrodes like the electrode 409b. This state is shown in FIG. In the present application, the piezoelectric effect, the electrostrictive effect, and the electrostrictive are all referred to as the piezoelectric effect. Therefore, the electrostrictive material is also included in the piezoelectric material.
【0036】図16は本発明の光ピックアップに用いる
可変ミラーに適用可能な可変形状鏡409のさらに他の
実施例を示す概略構成図である。本実施例の可変形状鏡
は、電磁気力を利用して反射面の形状を変化させ得るよ
うにしたもので、支持台423の内部底面上には永久磁
石426が、頂面上には窒化シリコン又はポリイミド等
からなる基板409eの周縁部が載置固定されており、
基板409eの表面にはアルミニウム等の金属コートで
作られた薄膜409aが付設されていて、可変形状鏡4
09を構成している。基板409eの下面には複数のコ
イル427が配設されており、これらのコイル427は
それぞれ駆動回路428を介して演算装置414に接続
されている。したがって、各センサー415,416,
417,424からの信号によって演算装置414にお
いて求められる光学系の変化に対応した演算装置414
からの出力信号により、各駆動回路428から各コイル
427にそれぞれ適当な電流が供給されると、永久磁石
426との間に働く電磁気力で各コイル427は反発又
は吸着され、基板409e及び薄膜409aを変形させ
る。FIG. 16 is a schematic configuration diagram showing still another embodiment of the deformable mirror 409 applicable to the variable mirror used in the optical pickup of the present invention. The deformable mirror of this embodiment is configured such that the shape of the reflecting surface can be changed by utilizing electromagnetic force. A permanent magnet 426 is provided on the inner bottom surface of the support 423 and silicon nitride is provided on the top surface. Alternatively, the peripheral portion of the substrate 409e made of polyimide or the like is placed and fixed,
A thin film 409a made of a metal coating such as aluminum is attached to the surface of the substrate 409e.
09 is configured. A plurality of coils 427 are arranged on the lower surface of the substrate 409e, and each of these coils 427 is connected to the arithmetic unit 414 via a drive circuit 428. Therefore, each sensor 415, 416,
An arithmetic unit 414 corresponding to the change of the optical system obtained by the arithmetic unit 414 by the signals from 417 and 424.
When an appropriate current is supplied to each coil 427 from each drive circuit 428 by the output signal from each coil 427, each coil 427 is repelled or attracted by the electromagnetic force working with the permanent magnet 426, and the substrate 409e and the thin film 409a. Transform.
【0037】この場合、各コイル427はそれぞれ異な
る量の電流を流すようにすることもできる。また、コイ
ル427は1個でもよいし、永久磁石426を基板40
9eに付設しコイル427を支持台423の内部底面側
に設けるようにしてもよい。また、コイル427はリソ
グラフィー等の手法で作るとよく、さらに、コイル42
7には強磁性体よりなる鉄心を入れるようにしてもよ
い。In this case, each coil 427 can be made to flow a different amount of current. Further, the number of the coils 427 may be one, or the permanent magnet 426 may be provided on the substrate 40.
9e may be attached and the coil 427 may be provided on the inner bottom surface side of the support base 423. The coil 427 may be formed by a method such as lithography, and the coil 42
An iron core made of a ferromagnetic material may be inserted in 7.
【0038】この場合、薄膜コイル427の巻密度を、
図17に示すように、場所によって変化させることによ
り、基板409e及び薄膜409aに所望の変形を与え
るようにすることもできる。また、コイル427は1個
でもよいし、また、これらのコイル427には強磁性体
よりなる鉄心を挿入してもよい。In this case, the winding density of the thin film coil 427 is
As shown in FIG. 17, it is possible to give desired deformation to the substrate 409e and the thin film 409a by changing the position. Further, the number of the coils 427 may be one, or an iron core made of a ferromagnetic material may be inserted into these coils 427.
【0039】図18は本発明の光ピックアップに用いる
可変ミラーに適用可能な可変形状鏡409のさらに他の
実施例を示す概略構成図である。本実施例の可変形状鏡
では、基板409eは鉄等の強磁性体で作られており、
反射膜としての薄膜409aはアルミニウム等からなっ
ている。この場合、薄膜コイルを設けなくてもすむか
ら、構造が簡単で、製造コストを低減することができ
る。また、電源スイッチ413を切換え兼電源開閉用ス
イッチに置換すれば、コイル427に流れる電流の方向
を変えることができ、基板409e及び薄膜409aの
形状を自由に変えることができる。図19は本実施例に
おけるコイル427の配置を示し、図20はコイル42
7の他の配置例を示しているが、これらの配置は、図1
6に示した実施例にも適用することができる。なお、図
21は、図16に示した実施例において、コイル427
の配置を図20に示したようにした場合に適する永久磁
石426の配置を示している。すなわち、図21に示す
ように、永久磁石426を放射状に配置すれば、図16
に示した実施例に比べて、微妙な変形を基板409e及
び薄膜409aに与えることができる。また、このよう
に電磁気力を用いて基板409e及び薄膜409aを変
形させる場合(図16及び図18の実施例)は、静電気
力を用いた場合よりも低電圧で駆動できるという利点が
ある。FIG. 18 is a schematic configuration diagram showing still another embodiment of the deformable mirror 409 applicable to the variable mirror used in the optical pickup of the present invention. In the deformable mirror of this embodiment, the substrate 409e is made of a ferromagnetic material such as iron,
The thin film 409a as a reflection film is made of aluminum or the like. In this case, since it is not necessary to provide the thin film coil, the structure is simple and the manufacturing cost can be reduced. If the power switch 413 is replaced with a switch for switching and opening / closing the power, the direction of the current flowing through the coil 427 can be changed, and the shapes of the substrate 409e and the thin film 409a can be freely changed. FIG. 19 shows the arrangement of the coil 427 in this embodiment, and FIG.
7 shows other examples of arrangements, but these arrangements are shown in FIG.
It can also be applied to the embodiment shown in FIG. Note that, in FIG. 21, the coil 427 in the embodiment shown in FIG.
20 shows an arrangement of the permanent magnets 426 suitable when the arrangement of is set as shown in FIG. That is, if the permanent magnets 426 are radially arranged as shown in FIG.
Subtle modifications can be applied to the substrate 409e and the thin film 409a as compared with the embodiment shown in FIG. Further, in the case of deforming the substrate 409e and the thin film 409a by using the electromagnetic force (the embodiment of FIGS. 16 and 18) as described above, there is an advantage that the voltage can be driven at a lower voltage than in the case of using the electrostatic force.
【0040】以上、本発明の光ピックアップに用いる可
変ミラーに適用可能ないくつかの可変形状鏡の実施例を
述べたが、ミラーの形を変形させるのに、図15の例に
示すように、2種類以上の力を用いてもよい。つまり静
電気力、電磁力、圧電効果、磁歪、流体の圧力、電場、
磁場、温度変化、電磁波等のうちから2つ以上を同時に
用いて可変形状鏡を変形させてもよい。つまり2つ以上
の異なる駆動方法を用いて光学特性可変光学素子を作れ
ば、大きな変形と微細な変形とを同時に実現でき、精度
の良い鏡面が実現できる。Although some examples of the deformable mirror applicable to the variable mirror used in the optical pickup of the present invention have been described above, in order to change the shape of the mirror, as shown in the example of FIG. You may use two or more types of force. That is, electrostatic force, electromagnetic force, piezoelectric effect, magnetostriction, fluid pressure, electric field,
The deformable mirror may be deformed by simultaneously using two or more of the magnetic field, the temperature change, the electromagnetic wave and the like. That is, if the variable optical characteristic element is manufactured by using two or more different driving methods, a large deformation and a minute deformation can be realized at the same time, and an accurate mirror surface can be realized.
【0041】図22は本発明の光ピックアップに用いる
可変ミラーに適用可能な可変形状鏡409を用いた撮像
系、例えば携帯電話のデジタルカメラ、カプセル内視
鏡、電子内視鏡、パソコン用デジタルカメラ、PDA用
デジタルカメラ等に用いられる撮像系の概略構成図であ
る。本実施例の撮像系は、可変形状鏡409と、レンズ
902と、固体撮像素子408と、制御系103とで一
つの撮像ユニット104を構成している。本実施例の撮
像ユニット104では、レンズ102を通った物体から
の光は可変形状鏡409で集光され、固体撮像素子40
8の上に結像する。可変形状鏡409は、光学特性可変
光学素子の一種であり、可変焦点ミラーとも呼ばれてい
る。FIG. 22 is an image pickup system using a deformable mirror 409 applicable to a variable mirror used in the optical pickup of the present invention, for example, a digital camera of a mobile phone, a capsule endoscope, an electronic endoscope, a digital camera for a personal computer. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image pickup system used in a PDA digital camera or the like. In the image pickup system of this embodiment, the deformable mirror 409, the lens 902, the solid-state image pickup device 408, and the control system 103 constitute one image pickup unit 104. In the image pickup unit 104 of the present embodiment, the light from the object that has passed through the lens 102 is condensed by the deformable mirror 409, and the solid-state image pickup element 40
Image on top of 8. The deformable mirror 409 is a kind of variable-optical-characteristic optical element, and is also called a variable-focus mirror.
【0042】本実施例によれば、物体距離が変わっても
可変形状鏡409を変形させることでピント合わせをす
ることができ、レンズをモータ等で駆動する必要がな
く、小型化、軽量化、低消費電力化の点で優れている。
また、撮像ユニット104は本発明の撮像系としてすべ
ての実施例で用いることができる。また、可変形状鏡4
09を複数用いることでズーム、変倍の撮像系、光学系
を作ることができる。なお、図22では、制御系103
にコイルを用いたトランスの昇圧回路を含む制御系の構
成例を示している。特に積層型圧電トランスを用いる
と、小型化できてよい。昇圧回路は本発明のすべての電
気を用いる可変形状鏡、可変焦点レンズに用いることが
できるが、特に静電気力、圧電効果を用いる場合の可変
形状鏡、可変焦点レンズに有用である。According to this embodiment, even if the object distance changes, the deformable mirror 409 can be deformed for focusing, and it is not necessary to drive the lens by a motor or the like, and the size and weight can be reduced. Excellent in low power consumption.
The image pickup unit 104 can be used in all the embodiments as the image pickup system of the present invention. In addition, the deformable mirror 4
By using a plurality of 09, it is possible to create an image pickup system and optical system for zooming and zooming. In FIG. 22, the control system 103
The example of the configuration of the control system including the step-up circuit of the transformer using the coil is shown in FIG. In particular, it is possible to reduce the size by using a laminated piezoelectric transformer. The booster circuit can be used for all the variable-shape mirrors and variable-focus lenses using electricity of the present invention, but is particularly useful for variable-shape mirrors and variable-focus lenses when electrostatic force or piezoelectric effect is used.
【0043】図23は本発明の光ピックアップに用いる
可変ミラーに適用可能なさらに他の実施例に係る、マイ
クロポンプ180で流体161を出し入れし、レンズ面
を変形させる可変形状鏡188の概略構成図である。本
実施例によれば、レンズ面を大きく変形させることが可
能になるというメリットがある。マイクロポンプ180
は、例えば、マイクロマシンの技術で作られた小型のポ
ンプで、電力で動くように構成されている。流体161
は、透明基板163と、弾性体164との間に挟まれて
いる。マイクロマシンの技術で作られたポンプの例とし
ては、熱変形を利用したもの、圧電材料を用いたもの、
静電気力を用いたものなどがある。FIG. 23 is a schematic configuration diagram of a deformable mirror 188 according to still another embodiment applicable to the variable mirror used in the optical pickup of the present invention, in which the fluid 161 is taken in and out by the micropump 180 and the lens surface is deformed. Is. According to this embodiment, there is an advantage that the lens surface can be largely deformed. Micro pump 180
Is a small pump made by, for example, micromachine technology, and is configured to operate on electric power. Fluid 161
Are sandwiched between the transparent substrate 163 and the elastic body 164. Examples of pumps made by micromachine technology include those that utilize thermal deformation, those that use piezoelectric materials,
There are some that use electrostatic force.
【0044】図24は本発明の光ピックアップに用いる
可変ミラーに適用可能な可変形状鏡に用いるマイクロポ
ンプの一実施例を示す概略構成図である。本実施例のマ
イクロポンプ180では、振動板181は静電気力、圧
電効果等の電気力により振動する。図24では静電気力
により振動する例を示しており、図24中、182,1
83は電極である。また、点線は変形した時の振動板1
81を示している。振動板181の振動に伴い、2つの
弁184,185が開閉し、流体161を右から左へ送
るようになっている。FIG. 24 is a schematic diagram showing an embodiment of a micropump used in a deformable mirror applicable to the variable mirror used in the optical pickup of the present invention. In the micropump 180 of this embodiment, the vibration plate 181 vibrates due to an electrostatic force, an electric force such as a piezoelectric effect, or the like. FIG. 24 shows an example of vibration due to electrostatic force.
83 is an electrode. Also, the dotted line is the vibration plate 1 when deformed.
81 is shown. With the vibration of the vibration plate 181, the two valves 184 and 185 are opened and closed to send the fluid 161 from right to left.
【0045】本実施例の可変形状鏡188では、反射膜
189が流体161の量に応じて凹凸に変形すること
で、可変形状鏡として機能する。可変形状鏡188は流
体161で駆動されている。流体としては、シリコンオ
イル、空気、水、ゼリー、等の有機物、無機物を用いる
ことができる。In the deformable mirror 188 of this embodiment, the reflecting film 189 functions as a deformable mirror by being deformed into unevenness in accordance with the amount of the fluid 161. Deformable mirror 188 is driven by fluid 161. As the fluid, organic substances such as silicone oil, air, water, jelly, etc., and inorganic substances can be used.
【0046】なお、静電気力、圧電効果を用いた可変形
状鏡、可変焦点レンズなどにおいては、駆動用に高電圧
が必要になる場合がある。その場合には、例えば図22
に示すように、昇圧用のトランス、あるいは圧電トラン
ス等を用いて制御系を構成するとよい。また、反射用の
薄膜409aは、変形しない部分にも設けておくと、可
変形状鏡の形状を干渉計等で測定する場合に、基準面と
して使うことができ便利である。A variable voltage mirror or variable focus lens using electrostatic force or piezoelectric effect may require a high voltage for driving. In that case, for example, FIG.
As shown in, the control system may be configured using a boosting transformer, a piezoelectric transformer, or the like. Further, if the thin film 409a for reflection is provided also in a portion which is not deformed, it is convenient because it can be used as a reference surface when the shape of the deformable mirror is measured by an interferometer or the like.
【0047】図25は本発明の光ピックアップに用いる
可変ミラーに適用可能な可変焦点ミラーの一例の構成を
示す図である。図25に示す可変焦点ミラー565は可
変焦点レンズを用いて構成されている。そこで、可変焦
点ミラー565の説明に先立ち可変焦点レンズについて
説明する。FIG. 25 is a diagram showing the structure of an example of a variable focus mirror applicable to the variable mirror used in the optical pickup of the present invention. The variable focus mirror 565 shown in FIG. 25 is configured using a variable focus lens. Therefore, the variable focus lens will be described before the description of the variable focus mirror 565.
【0048】図26は可変焦点レンズの原理的構成を示
す図である。この可変焦点レンズ511は、第1,第2
の面としてのレンズ面508a,508bを有する第1
のレンズ512aと、第3,第4の面としてのレンズ面
509a,509bを有する第2のレンズ512bと、
これらレンズ間に透明電極513a,513bを介して
設けた高分子分散液晶層514とを有し、入射光を第
1,第2のレンズ512a,512bを経て収束させる
ものである。透明電極513a,513bは、スイッチ
515を介して交流電源516に接続して、高分子分散
液晶層514に交流電界を選択的に印加するようにす
る。なお、高分子分散液晶層514は、それぞれ液晶分
子517を含む球状、多面体等の任意の形状の多数の微
小な高分子セル518を有して構成し、その体積は、高
分子セル518を構成する高分子および液晶分子517
がそれぞれ占める体積の和に一致させる。FIG. 26 is a diagram showing the principle of the variable focus lens. The varifocal lens 511 has the first and second
Having lens surfaces 508a and 508b as surfaces of the first
Lens 512a, and a second lens 512b having lens surfaces 509a and 509b as third and fourth surfaces,
It has a polymer dispersed liquid crystal layer 514 provided between these lenses via transparent electrodes 513a and 513b, and converges incident light through the first and second lenses 512a and 512b. The transparent electrodes 513a and 513b are connected to an AC power source 516 via a switch 515 so that an AC electric field is selectively applied to the polymer dispersed liquid crystal layer 514. The polymer-dispersed liquid crystal layer 514 includes a large number of minute polymer cells 518 each having a spherical shape, a polyhedron shape, or the like, each containing liquid crystal molecules 517, and the volume thereof constitutes the polymer cell 518. Polymers and liquid crystal molecules 517
Match the sum of the volume occupied by each.
【0049】ここで、高分子セル518の大きさは、例
えば球状とする場合、その平均の直径Dを、使用する光
の波長をλとするとき、例えば、
2nm≦D≦λ/5 …(1)
とする。すなわち、液晶分子517の大きさは、2nm
程度以上であるので、平均の直径Dの下限値は、2nm
以上とする。また、Dの上限値は、可変焦点レンズ51
1の光軸方向における高分子分散液晶層514の厚さt
にも依存するが、λに比べて大きいと、高分子の屈折率
と液晶分子517の屈折率との差により、高分子セル5
18の境界面で光が散乱して高分子分散液晶層514が
不透明になってしまうため、後述するように、好ましく
はλ/5以下とする。可変焦点レンズが用いられる光学
製品によっては高精度を要求しない場合もあり、そのと
きDはλ以下でよい。なお、高分子分散液晶層514の
透明度は、厚さtが厚いほど悪くなる。Here, when the size of the polymer cell 518 is, for example, spherical, its average diameter D is, for example, 2 nm ≦ D ≦ λ / 5 (where the wavelength of the light used is λ). 1) That is, the size of the liquid crystal molecule 517 is 2 nm.
The average diameter D has a lower limit of 2 nm.
That is all. Further, the upper limit of D is the variable focus lens 51.
1, the thickness t of the polymer dispersed liquid crystal layer 514 in the optical axis direction
If it is larger than λ, the difference between the refractive index of the polymer and the refractive index of the liquid crystal molecules 517 causes the polymer cell 5 to have a large difference.
Since light is scattered at the boundary surface of 18 and the polymer dispersed liquid crystal layer 514 becomes opaque, it is preferably λ / 5 or less as described later. High precision may not be required depending on the optical product in which the variable focus lens is used, and then D may be λ or less. The transparency of the polymer dispersed liquid crystal layer 514 becomes worse as the thickness t increases.
【0050】また、液晶分子517は、例えば、一軸性
のネマティック液晶分子を用いる。この液晶分子517
の屈折率楕円体は、図27に示すような形状となり、
nox=noy=no …(2)
である。ただし、noは常光線の屈折率を示し、noxお
よびnoyは、常光線を含む面内での互いに直交する方向
の屈折率を示す。As the liquid crystal molecules 517, for example, uniaxial nematic liquid crystal molecules are used. This liquid crystal molecule 517
The refractive index ellipsoid has a shape as shown in FIG. 27, where n ox = n oy = n o (2). However, n o is the refractive index of an ordinary ray, n ox and n oy are refractive indices in directions perpendicular to each other in a plane including an ordinary ray.
【0051】ここで、図26に示すように、スイッチ5
15をオフ、すなわち高分子分散液晶層514に電界を
印加しない状態では、液晶分子517が様々な方向を向
いているので、入射光に対する高分子分散液晶層514
の屈折率は高く、屈折力の強いレンズとなる。これに対
し、図28に示すように、スイッチ515をオンとして
高分子分散液晶層514に交流電界を印加すると、液晶
分子517は、屈折率楕円体の長軸方向が可変焦点レン
ズ511の光軸と平行となるように配向するので、屈折
率が低くなり、屈折力の弱いレンズとなる。Here, as shown in FIG. 26, the switch 5
When 15 is turned off, that is, when the electric field is not applied to the polymer dispersed liquid crystal layer 514, the liquid crystal molecules 517 are oriented in various directions.
Has a high refractive index and has a strong refractive power. On the other hand, as shown in FIG. 28, when the switch 515 is turned on and an AC electric field is applied to the polymer-dispersed liquid crystal layer 514, the liquid crystal molecules 517 have a major axis direction of the index ellipsoid that is the optical axis of the variable focus lens 511. Since it is oriented so as to be parallel to, the refractive index becomes low and the lens has a weak refractive power.
【0052】なお、高分子分散液晶層514に印加する
電圧は、例えば、図29に示すように、可変抵抗器51
9により段階的あるいは連続的に変化させることもでき
る。このようにすれば、印加電圧が高くなるにつれて、
液晶分子517は、その楕円長軸が徐々に可変焦点レン
ズ511の光軸と平行となるように配向するので、屈折
力を段階的あるいは連続的に変えることができる。The voltage applied to the polymer dispersed liquid crystal layer 514 is, for example, as shown in FIG.
It can also be changed stepwise or continuously by 9. By doing this, as the applied voltage increases,
The liquid crystal molecules 517 are oriented so that their elliptical long axes gradually become parallel to the optical axis of the varifocal lens 511, so that the refractive power can be changed stepwise or continuously.
【0053】ここで、図26に示す状態、すなわち高分
子分散液晶層514に電界を印加しない状態での、液晶
分子517の平均屈折率nLC’は、図27に示すように
屈折率楕円体の長軸方向の屈折率をnzとすると、およ
そ
(nox+noy+nZ)/3≡nLC’ …(3)
となる。また、上記(2)式が成り立つときの平均屈折率
nLCは、nzを異常光線の屈折率neと表して、
(2no+ne)/3≡nLC …(4)
で与えられる。このとき、高分子分散液晶層514の屈
折率nAは、高分子セル518を構成する高分子の屈折
率をnPとし、高分子分散液晶層514の体積に占める
液晶分子517の体積の割合をffとすると、マックス
ウェル・ガーネットの法則により、
nA=ff・nLC’+(1−ff)nP …(5)
で与えられる。Here, the average refractive index n LC 'of the liquid crystal molecules 517 in the state shown in FIG. 26, that is, in the state where no electric field is applied to the polymer dispersed liquid crystal layer 514, is as shown in FIG. If the refractive index in the major axis direction of is n z , then approximately (n ox + n oy + n z ) / 3≡n LC ′ (3). Further, the (2) the average refractive index n LC when the expression is satisfied, it represents a n z the refractive index n e of the extraordinary ray is given by (2n o + n e) / 3≡n LC ... (4) . At this time, the refractive index n A of the polymer dispersed liquid crystal layer 514 is the ratio of the volume of the liquid crystal molecules 517 to the volume of the polymer dispersed liquid crystal layer 514, where n P is the refractive index of the polymer constituting the polymer cell 518. the When ff, the law of Maxwell Garnett, given by n a = ff · n LC ' + (1-ff) n P ... (5).
【0054】したがって、図29に示すように、レンズ
512aおよび512bの内側の面、すなわち高分子分
散液晶層514側の面の曲率半径を、それぞれR1およ
びR2とすると、可変焦点レンズ511の焦点距離f
1は、
1/f1=(nA−1)(1/R1−1/R2) …(6)
で与えられる。なお、R1およびR2は、曲率中心が像点
側にあるとき、正とする。また、レンズ512aおよび
512bの外側の面による屈折は除いている。つまり、
高分子分散液晶層514のみによるレンズの焦点距離
が、(6)式で与えられる。Therefore, as shown in FIG. 29, assuming that the radii of curvature of the inner surfaces of the lenses 512a and 512b, that is, the surfaces on the polymer dispersed liquid crystal layer 514 side are R 1 and R 2 , respectively, the varifocal lens 511 has Focal length f
1 is given by 1 / f 1 = (n A -1) (1 / R 1 -1 / R 2) ... (6). Note that R 1 and R 2 are positive when the center of curvature is on the image point side. Further, refraction by the outer surfaces of the lenses 512a and 512b is excluded. That is,
The focal length of the lens formed only by the polymer dispersed liquid crystal layer 514 is given by the equation (6).
【0055】また、常光線の平均屈折率を、
(nox+noy)/2=no’ …(7)
とすれば、図28に示す状態、すなわち高分子分散液晶
層514に電界を印加した状態での、高分子分散液晶層
514の屈折率nBは、
nB=ff・no’+(1−ff)nP …(8)
で与えられるので、この場合の高分子分散液晶層514
のみによるレンズの焦点距離f2は、
1/f2=(nB−1)(1/R1−1/R2) …(9)
で与えられる。なお、高分子分散液晶層514に、図2
8におけるよりも低い電圧を印加する場合の焦点距離
は、(6)式で与えられる焦点距離f1と、(9)式で与えら
れる焦点距離f2との間の値となる。If the average refractive index of the ordinary ray is (n ox + n oy ) / 2 = n o ′ (7), the state shown in FIG. 28, that is, an electric field is applied to the polymer dispersed liquid crystal layer 514. and in state, the refractive index n B of the polymer dispersed liquid crystal layer 514, n B = ff · n o '+ (1-ff) because it is given by n P ... (8), in this case the polymer dispersed liquid crystal Layer 514
The focal length f 2 of the lens due to only is given by 1 / f 2 = (n B −1) (1 / R 1 −1 / R 2 ) ... (9). The polymer-dispersed liquid crystal layer 514 has a structure shown in FIG.
The focal length when a voltage lower than that in 8 is applied is a value between the focal length f 1 given by the equation (6) and the focal length f 2 given by the equation (9).
【0056】上記(6)および(9)式から、高分子分散液晶
層514による焦点距離の変化率は、
|(f2−f1)/f2|=|(nB−nA)/(nB−1)| …(10)
で与えられる。したがって、この変化率を大きくするに
は、|nB−nA|を大きくすればよい。ここで、
nB−nA=ff(no’−nLC’) …(11)
であるから、|no’−nLC’|を大きくすれば、変化
率を大きくすることができる。実用的には、nBが、
1.3〜2程度であるから、
0.01≦|no’−nLC’|≦10 …(12)
とすれば、ff=0.5のとき、高分子分散液晶層51
4による焦点距離を、0.5%以上変えることができる
ので、効果的な可変焦点レンズを得ることができる。な
お、|no’−nLC’|は、液晶物質の制限から、10
を越えることはできない。From the above equations (6) and (9), the change rate of the focal length due to the polymer dispersed liquid crystal layer 514 is | (f 2 −f 1 ) / f 2 | = | (n B −n A ) / (N B -1) | ... (10) Therefore, to increase this rate of change, it is sufficient to increase | n B −n A |. Since n B −n A = ff (n o ′ −n LC ′) (11), the rate of change can be increased by increasing | n o ′ −n LC ′ |. In practice, n B is
Since it is about 1.3 to 2, if 0.01 ≦ | n o ′ −n LC ′ | ≦ 10 (12), when ff = 0.5, the polymer dispersed liquid crystal layer 51 is obtained.
Since the focal length of 4 can be changed by 0.5% or more, an effective variable focus lens can be obtained. In addition, | n o '-n LC ' |
Can't be exceeded.
【0057】次に、上記(1)式の上限値の根拠について
説明する。「Solar Energy Materials and Solar Cell
s」31巻,Wilson and Eck,1993, Eleevier Science Publ
ishersB.v.発行の第197 〜214 頁、「Transmission var
iation using scattering/transparent switching film
s 」には、高分子分散液晶の大きさを変化させたときの
透過率τの変化が示されている。そして、かかる文献の
第206 頁、図6には、高分子分散液晶の半径をrとし、
t=300μm、ff=0.5、nP =1.45、nLC
=1.585、λ=500nmとするとき、透過率τ
は、理論値で、r=5nm(D=λ/50、D・t=λ
・6μm(ただし、Dおよびλの単位はnm、以下も同
じ))のときτ≒90%となり、r=25nm(D=λ
/10)のときτ≒50%になることが示されている。Next, the basis of the upper limit value of the above equation (1) will be described. `` Solar Energy Materials and Solar Cell
s '' Volume 31, Wilson and Eck, 1993, Eleevier Science Publ
Ishers B.v., pages 197-214, `` Transmission var
iation using scattering / transparent switching film
"s" shows the change in the transmittance τ when the size of the polymer-dispersed liquid crystal was changed. On page 206 of this document, FIG. 6, the radius of the polymer dispersed liquid crystal is r,
t = 300 μm, ff = 0.5, n P = 1.45, n LC
= 1.585 and λ = 500 nm, the transmittance τ
Is a theoretical value, r = 5 nm (D = λ / 50, D · t = λ
When τ is 6 μm (however, the units of D and λ are nm, the same applies below), τ≈90%, and r = 25 nm (D = λ
It is shown that τ≈50% when / 10).
【0058】ここで、例えば、t=150μmの場合を
推定してみると、透過率τがtの指数関数で変化すると
仮定して、t=150μmの場合の透過率τを推定して
みると、r=25nm(D=λ/10、D・t=λ・1
5μm)のときτ≒71%となる。また、t=75μm
の場合は、同様に、r=25nm(D=λ/10、D・
t=λ・7.5μm)のときτ≒80%となる。Here, for example, when t = 150 μm is estimated, assuming that the transmittance τ changes by an exponential function of t, the transmittance τ when t = 150 μm is estimated. , R = 25 nm (D = λ / 10, D · t = λ · 1
5 μm), τ≈71%. Also, t = 75 μm
In the case of, similarly, r = 25 nm (D = λ / 10, D ·
When t = λ · 7.5 μm), τ≈80%.
【0059】これらの結果から、
D・t≦λ・15μm …(13)
であれば、τは70%〜80%以上となり、レンズとし
て十分実用になる。したがって、例えば、t=75μm
の場合は、D≦λ/5で、十分な透過率が得られること
になる。From these results, if D · t ≦ λ · 15 μm (13), then τ becomes 70% to 80% or more, which is sufficiently practical as a lens. Therefore, for example, t = 75 μm
In the case of, D ≦ λ / 5, and a sufficient transmittance can be obtained.
【0060】また、高分子分散液晶層514の透過率
は、nPの値がnLC’の値に近いほど良くなる。一方、
no’とnPとが異なる値になると、高分子分散液晶層5
14の透過率は悪くなる。図26の状態と図28の状態
とで、平均して高分子分散液晶層514の透過率が良く
なるのは、
nP=(no’+nLC’)/2 …(14)
を満足するときである。The transmittance of the polymer-dispersed liquid crystal layer 514 is improved as the value of n P is closer to the value of n LC ′. on the other hand,
When the n o 'and n P are different values, polymer dispersed liquid crystal layer 5
The transmittance of 14 becomes worse. In the state of FIG. 26 and the state of FIG. 28, the average transmittance of the polymer dispersed liquid crystal layer 514 is improved by satisfying n P = (n o '+ n LC ') / 2 (14) It's time.
【0061】ここで、可変焦点レンズ511は、レンズ
として使用するものであるから、図26の状態でも、図
28の状態でも、透過率はほぼ同じで、かつ高い方が良
い。そのためには、高分子セル518を構成する高分子
の材料および液晶分子517の材料に制限があるが、実
用的には、
no’≦nP≦nLC’ …(15)
とすればよい。Here, since the variable focus lens 511 is used as a lens, it is preferable that the transmittance is substantially the same and high in both the state of FIG. 26 and the state of FIG. For that purpose, there are restrictions on the polymer material constituting the polymer cell 518 and the material of the liquid crystal molecules 517, but practically, it is sufficient to set n o ′ ≦ n P ≦ n LC ′ (15). .
【0062】上記(14)式を満足すれば、上記(13)式は、
さらに緩和され、
D・t≦λ・60μm …(16)
であれば良いことになる。なぜなら、フレネルの反射則
によれば、反射率は屈折率差の2乗に比例するので、高
分子セル518を構成する高分子と液晶分子517との
境界での光の反射、すなわち高分子分散液晶層514の
透過率の減少は、およそ上記の高分子と液晶分子517
との屈折率の差の2乗に比例するからである。If the above equation (14) is satisfied, the above equation (13) becomes
It is further relaxed, and it is sufficient if D · t ≦ λ · 60 μm (16). This is because, according to Fresnel's reflection law, the reflectance is proportional to the square of the difference in the refractive index, so that the reflection of light at the boundary between the polymer that constitutes the polymer cell 518 and the liquid crystal molecule 517, that is, polymer dispersion. The decrease of the transmittance of the liquid crystal layer 514 is caused by the above-mentioned polymer and liquid crystal molecule 517.
This is because it is proportional to the square of the difference between the refractive indexes of and.
【0063】以上は、no’≒1.45、nLC’≒1.
585の場合であったが、より一般的に定式化すると、
D・t≦λ・15μm・(1.585−1.45)2/(nu−nP)2 …(17)
であればよい。ただし、(nu−nP)2は、(nLC’−
nP)2と(no’−nP)2とのうち、大きい方である。The above is n o ′ ≈1.45, n LC ′ ≈1.
585 was the case, if more Generally formulated, D · t ≦ λ · 15μm · (1.585-1.45) 2 / (n u -n P) 2 ... (17) Good. However, (n u −n P ) 2 is (n LC '−
It is the larger of n P ) 2 and ( no'- n P ) 2 .
【0064】また、可変焦点レンズ511の焦点距離変
化を大きくするには、ffの値が大きい方が良いが、f
f=1では、高分子の体積がゼロとなり、高分子セル5
18を形成できなくなるので、
0.1≦ff≦0.999 …(18)
とする。一方、ffは、小さいほどτは向上するので、
上記(17)式は、好ましくは、
4×10-6〔μm〕2≦D・t≦λ・45μm・(1.585−1.45)2/(nu−nP)2…(19)
とする。なお、tの下限値は、図26から明らかなよう
に、t=Dで、Dは、上述したように2nm以上である
ので、D・tの下限値は、(2×10-3μm)2、すな
わち4×10-6〔μm〕2となる。Further, in order to make the change in the focal length of the variable focus lens 511 large, it is preferable that the value of ff be large, but f
When f = 1, the volume of the polymer becomes zero, and the polymer cell 5
Since 18 cannot be formed, 0.1 ≦ ff ≦ 0.999 (18). On the other hand, as ff decreases, τ improves, so
The equation (17) is preferably a 4 × 10 -6 [μm] 2 ≦ D · t ≦ λ · 45μm · (1.585-1.45) 2 / (n u -n P) 2 ... (19). Note that the lower limit value of t is t = D, as is clear from FIG. 26, and since D is 2 nm or more as described above, the lower limit value of D · t is (2 × 10 −3 μm). 2 , that is, 4 × 10 −6 [μm] 2 .
【0065】なお、物質の光学特性を屈折率で表す近似
が成り立つのは、「岩波科学ライブラリー8 小惑星が
やってくる」向井正著,1994,岩波書店発行の第58頁に
記載されているように、Dが10nm〜5nmより大き
い場合である。また、Dが500λを越えると、光の散
乱は幾何学的となり、高分子セル518を構成する高分
子と液晶分子517との界面での光の散乱がフレネルの
反射式に従って増大するので、Dは、実用的には、
7nm≦D≦500λ …(20)
とする。The approximation of the optical property of a material by the refractive index is established as described in “Iwanami Science Library 8 Asteroids are Coming”, Tadashi Mukai, 1994, page 58, published by Iwanami Shoten. , D is larger than 10 nm to 5 nm. Further, when D exceeds 500λ, the light scattering becomes geometrical, and the light scattering at the interface between the polymer constituting the polymer cell 518 and the liquid crystal molecule 517 increases according to the Fresnel reflection formula. Is practically set to 7 nm ≦ D ≦ 500λ (20).
【0066】図30は、図29に示す可変焦点レンズ5
11を用いたデジタルカメラ用の撮像光学系の構成を示
すものである。この撮像光学系においては、物体(図示
せず)の像を、絞り521、可変焦点レンズ511およ
びレンズ522を介して、例えばCCDよりなる固体撮
像素子523上に結像させる。なお、図30では、液晶
分子の図示を省略してある。FIG. 30 shows the variable focus lens 5 shown in FIG.
11 shows a configuration of an image pickup optical system for a digital camera using 11. In this image pickup optical system, an image of an object (not shown) is formed on a solid-state image pickup device 523 such as a CCD through a diaphragm 521, a variable focus lens 511 and a lens 522. Note that illustration of liquid crystal molecules is omitted in FIG.
【0067】かかる撮像光学系によれば、可変抵抗器5
19により可変焦点レンズ511の高分子分散液晶層5
14に印加する交流電圧を調整して、可変焦点レンズ5
11の焦点距離を変えることより、可変焦点レンズ51
1およびレンズ522を光軸方向に移動させることな
く、例えば、無限遠から600mmまでの物体距離に対
して、連続的に合焦させることが可能となる。According to such an image pickup optical system, the variable resistor 5
19, the polymer dispersed liquid crystal layer 5 of the variable focus lens 511.
The variable focus lens 5 is adjusted by adjusting the AC voltage applied to the lens 14.
By changing the focal length of 11, the variable focus lens 51
For example, it is possible to continuously focus on an object distance from infinity to 600 mm without moving 1 and the lens 522 in the optical axis direction.
【0068】図31は可変焦点レンズの原理を用いた可
変焦点回折光学素子の一例の構成を示す図である。この
可変焦点回折光学素子531は、平行な第1,第2の面
532a,532bを有する第1の透明基板532と、
光の波長オーダーの溝深さを有する断面鋸歯波状のリン
グ状回折格子を形成した第3の面533aおよび平坦な
第4の面533bを有する第2の透明基板533とを有
し、入射光を第1,第2の透明基板532,533を経
て出射させるものである。第1,第2の透明基板53
2,533間には、図26で説明したと同様に、透明電
極513a,513bを介して高分子分散液晶層514
を設け、透明電極513a,513bをスイッチ515
を経て交流電源516に接続して、高分子分散液晶層5
14に交流電界を印加するようにする。FIG. 31 is a view showing the arrangement of an example of a variable focus diffractive optical element using the principle of a variable focus lens. The variable focus diffractive optical element 531 includes a first transparent substrate 532 having parallel first and second surfaces 532a and 532b,
A second transparent substrate 533 having a third surface 533a formed with a ring-shaped diffraction grating having a sawtooth cross section and a flat fourth surface 533b having a groove depth on the order of the wavelength of light is provided. The light is emitted through the first and second transparent substrates 532 and 533. First and second transparent substrate 53
26, the polymer-dispersed liquid crystal layer 514 is interposed between the transparent electrode 513a and the transparent electrode 513 through the transparent electrodes 513a and 513b.
And the transparent electrodes 513a and 513b are connected to the switch 515.
And connected to an AC power supply 516 through the polymer dispersed liquid crystal layer 5
An alternating electric field is applied to 14.
【0069】かかる構成において、可変焦点回折光学素
子531に入射する光線は、第3の面533aの格子ピ
ッチをpとし、mを整数とすると、
psinθ=mλ …(21)
を満たす角度θだけ偏向されて出射される。また、溝深
さをh、透明基板33の屈折率をn33とし、kを整数と
すると、
h(nA−n33)=mλ …(22)
h(nB−n33)=kλ …(23)
を満たせば、波長λで回折効率が100%となり、フレ
アの発生を防止することができる。In such a structure, the light beam incident on the variable focus diffractive optical element 531 is deflected by an angle θ satisfying psin θ = mλ (21) where p is the grating pitch of the third surface 533a and m is an integer. Is emitted. When the groove depth is h, the refractive index of the transparent substrate 33 is n 33, and k is an integer, h (n A −n 33 ) = mλ (22) h (n B −n 33 ) = kλ If (23) is satisfied, the diffraction efficiency becomes 100% at the wavelength λ, and flare can be prevented from occurring.
【0070】ここで、上記(22)および(23)式の両辺の差
を求めると、
h(nA−nB)=(m−k)λ …(24)
が得られる。したがって、例えば、λ=500nm、n
A=1.55、nB=1.5とすると、
0.05h=(m−k)・500nm
となり、m=1,k=0とすると、
h=10000nm=10μm
となる。この場合、透明基板533の屈折率n33は、上
記(22)式から、n33=1.5であればよい。また、可変
焦点回折光学素子531の周辺部における格子ピッチp
を10μmとすると、θ≒2.87°となり、Fナンバ
ーが10のレンズを得ることができる。Here, when the difference between both sides of the above equations (22) and (23) is obtained, h (n A −n B ) = (m−k) λ (24) is obtained. Therefore, for example, λ = 500 nm, n
A = 1.55, when n B = 1.5, 0.05h = ( m-k) · 500nm next, when m = 1, k = 0, the h = 10000nm = 10μm. In this case, the refractive index n 33 of the transparent substrate 533 may be n 33 = 1.5 from the above formula (22). In addition, the grating pitch p in the peripheral portion of the variable focus diffractive optical element 531
Is 10 μm, θ≈2.87 °, and a lens with an F number of 10 can be obtained.
【0071】かかる可変焦点回折光学素子531は、高
分子分散液晶層514への印加電圧のオン・オフで光路
長が変わるので、例えば、レンズ系の光束が平行でない
部分に配置して、ピント調整を行うのに用いたり、レン
ズ系全体の焦点距離等を変えるのに用いることができ
る。Since the optical path length of the variable focus diffractive optical element 531 varies depending on whether the voltage applied to the polymer dispersed liquid crystal layer 514 is turned on or off, the variable focus diffractive optical element 531 is arranged, for example, in a portion where the light flux of the lens system is not parallel to adjust the focus. Can be used to change the focal length of the entire lens system.
【0072】なお、この実施形態において、上記(22)〜
(24)式は、実用上、
0.7mλ≦h(nA−n33)≦1.4mλ …(25)
0.7kλ≦h(nB−n33)≦1.4kλ …(26)
0.7(m−k)λ≦h(nA−nB)≦1.4(m−k)λ …(27)
を満たせば良い。In this embodiment, (22)-
Equation (24) is, in practice, 0.7 mλ ≦ h (n A −n 33 ) ≦ 1.4 mλ (25) 0.7 kλ ≦ h (n B −n 33 ) ≦ 1.4 kλ (26) 0 .7 (m−k) λ ≦ h (n A −n B ) ≦ 1.4 (m−k) λ (27)
【0073】また、ツイストネマティック液晶を用いる
可変焦点レンズもある。図32および図33は、この場
合の可変焦点眼鏡550の構成を示すものであり、可変
焦点レンズ551は、レンズ552および553と、こ
れらレンズの内面上にそれぞれ透明電極513a,51
3bを介して設けた配向膜539a,539bと、これ
ら配向膜間に設けたツイストネマティック液晶層554
とを有して構成し、その透明電極513a,513bを
可変抵抗器519を経て交流電源516に接続して、ツ
イストネマティック液晶層554に交流電界を印加する
ようにする。There is also a variable focus lens that uses twisted nematic liquid crystals. 32 and 33 show the configuration of the varifocal glasses 550 in this case. The varifocal lens 551 includes lenses 552 and 553, and transparent electrodes 513a, 51 on the inner surfaces of these lenses, respectively.
3b, and the twisted nematic liquid crystal layer 554 provided between the alignment films 539a and 539b.
The transparent electrodes 513a and 513b are connected to the AC power source 516 through the variable resistor 519 so that an AC electric field is applied to the twisted nematic liquid crystal layer 554.
【0074】かかる構成において、ツイストネマティッ
ク液晶層554に印加する電圧を高くすると、液晶分子
555は、図33に示すようにホメオトロピック配向と
なり、図32に示す印加電圧が低いツイストネマティッ
ク状態の場合に比べて、ツイストネマティック液晶層5
54の屈折率は小さくなり、焦点距離が長くなる。In such a structure, when the voltage applied to the twisted nematic liquid crystal layer 554 is increased, the liquid crystal molecules 555 are homeotropically aligned as shown in FIG. 33, and in the case of the twisted nematic state where the applied voltage is low as shown in FIG. In comparison, twisted nematic liquid crystal layer 5
The refractive index of 54 becomes small and the focal length becomes long.
【0075】ここで、図32に示すツイストネマティッ
ク状態における液晶分子555の螺旋ピッチPは、光の
波長λに比べて同じ程度か十分小さくする必要があるの
で、例えば、
2nm≦P≦2λ/3 …(28)
とする。なお、この条件の下限値は、液晶分子の大きさ
で決まり、上限値は、入射光が自然光の場合に、図32
の状態でツイストネマティック液晶層554が等方媒質
として振る舞うために必要な値であり、この上限値の条
件を満たさないと、可変焦点レンズ551は偏光方向に
よって焦点距離の異なるレンズとなり、これがため二重
像が形成されてぼけた像しか得られなくなる。Here, since the helical pitch P of the liquid crystal molecules 555 in the twisted nematic state shown in FIG. 32 needs to be equal to or sufficiently smaller than the wavelength λ of light, for example, 2 nm ≦ P ≦ 2λ / 3. … (28) Note that the lower limit of this condition is determined by the size of the liquid crystal molecules, and the upper limit is when the incident light is natural light.
Is a value necessary for the twisted nematic liquid crystal layer 554 to behave as an isotropic medium in the above condition, and if the condition of this upper limit value is not satisfied, the varifocal lens 551 becomes a lens having a different focal length depending on the polarization direction. A double image is formed and only a blurred image can be obtained.
【0076】図34(a)は可変焦点レンズの原理を応用
した可変偏角プリズムの構成を示すものである。この可
変偏角プリズム561は、第1,第2の面562a,5
62bを有する入射側の第1の透明基板562と、第
3,第4の面563a,563bを有する出射側の平行
平板状の第2の透明基板563とを有する。入射側の透
明基板562の内面(第2の面)562bは、フレネル
状に形成し、この透明基板562と出射側の透明基板5
63との間に、図26で説明したと同様に、透明電極5
13a,513bを介して高分子分散液晶層514を設
ける。透明電極513a,513bは、可変抵抗器51
9を経て交流電源516に接続し、これにより高分子分
散液晶層514に交流電界を印加して、可変偏角プリズ
ム561を透過する光の偏角を制御するようにする。な
お、図34(a)では、透明基板562の内面562bを
フレネル状に形成したが、例えば、図34(b)に示すよ
うに、透明基板562および563の内面を相対的に傾
斜させた傾斜面を有する通常のプリズム状に形成するこ
ともできるし、あるいは図31に示した回折格子状に形
成することもできる。回折格子状に形成する場合には、
上記の(21)〜(27)式が同様にあてはまる。FIG. 34 (a) shows the structure of a variable deflection angle prism to which the principle of the variable focus lens is applied. The variable deflection angle prism 561 includes the first and second surfaces 562a and 562a,
It has a first transparent substrate 562 on the incident side having 62b and a second transparent substrate 563 having a parallel plate shape on the emitting side having third and fourth surfaces 563a and 563b. An inner surface (second surface) 562b of the incident side transparent substrate 562 is formed in a Fresnel shape, and the transparent substrate 562 and the emission side transparent substrate 5 are formed.
63 between the transparent electrode 5 and the transparent electrode 5 as in FIG.
A polymer dispersed liquid crystal layer 514 is provided via 13a and 513b. The transparent electrodes 513a and 513b are connected to the variable resistor 51.
9 to connect to an AC power supply 516, thereby applying an AC electric field to the polymer-dispersed liquid crystal layer 514 to control the deviation angle of light passing through the variable deviation angle prism 561. Although the inner surface 562b of the transparent substrate 562 is formed in a Fresnel shape in FIG. 34 (a), for example, as shown in FIG. 34 (b), the inner surfaces of the transparent substrates 562 and 563 are inclined relative to each other. It may be formed in a normal prism shape having a surface, or may be formed in the diffraction grating shape shown in FIG. When forming in the shape of a diffraction grating,
The above equations (21) to (27) similarly apply.
【0077】かかる構成の可変偏角プリズム561は、
例えば、TVカメラ、デジタルカメラ、フィルムカメ
ラ、双眼鏡等のブレ防止用として有効に用いることがで
きる。この場合、可変偏角プリズム561の屈折方向
(偏向方向)は、上下方向とするのが望ましいが、さら
に性能を向上させるためには、2個の可変偏角プリズム
561を偏向方向を異ならせて、例えば図35に示すよ
うに、上下および左右の直交する方向で屈折角を変える
ように配置するのが望ましい。なお、図34および図3
5では、液晶分子の図示を省略してある。The variable deflection angle prism 561 having the above structure is
For example, it can be effectively used for preventing blurring of TV cameras, digital cameras, film cameras, binoculars and the like. In this case, the refraction direction (deflection direction) of the variable deflection angle prism 561 is preferably the vertical direction. However, in order to further improve the performance, the two variable deflection angle prisms 561 have different deflection directions. For example, as shown in FIG. 35, it is desirable to arrange them so that the refraction angle is changed in the vertical direction and the horizontal direction. Note that FIG. 34 and FIG.
In FIG. 5, illustration of liquid crystal molecules is omitted.
【0078】そして、図25に示す可変焦点ミラー56
5も可変焦点レンズの原理を応用したものである。この
可変焦点ミラー565は、第1,第2の面566a,5
66bを有する第1の透明基板566と、第3,第4の
面567a,567bを有する第2の透明基板567と
を有する。第1の透明基板566は、平板状またはレン
ズ状に形成して、内面(第2の面)566bに透明電極
513aを設け、第2の透明基板567は、内面(第3
の面)567aを凹面状に形成して、該凹面上に反射膜
568を施し、さらにこの反射膜568上に透明電極5
13bを設ける。透明電極513a,513b間には、
図26で説明したと同様に、高分子分散液晶層514を
設け、これら透明電極513a,513bをスイッチ5
15および可変抵抗器519を経て交流電源516に接
続して、高分子分散液晶層514に交流電界を印加する
ようにする。なお、図25では、液晶分子の図示を省略
してある。Then, the variable focus mirror 56 shown in FIG.
5 also applies the principle of the variable focus lens. The varifocal mirror 565 has the first and second surfaces 566a, 5
It has a first transparent substrate 566 having 66b and a second transparent substrate 567 having third and fourth surfaces 567a and 567b. The first transparent substrate 566 is formed in a flat plate shape or a lens shape, and the transparent electrode 513a is provided on the inner surface (second surface) 566b, and the second transparent substrate 567 is formed on the inner surface (third surface).
Surface 567a is formed in a concave shape, a reflecting film 568 is applied on the concave surface, and the transparent electrode 5 is formed on the reflecting film 568.
13b is provided. Between the transparent electrodes 513a and 513b,
As described in FIG. 26, the polymer dispersed liquid crystal layer 514 is provided, and these transparent electrodes 513a and 513b are connected to the switch 5
An AC electric field is applied to the polymer dispersed liquid crystal layer 514 by connecting to the AC power supply 516 via the variable resistor 15 and the variable resistor 519. Note that the liquid crystal molecules are not shown in FIG.
【0079】かかる構成によれば、透明基板566側か
ら入射する光線は、反射膜568により高分子分散液晶
層514を折り返す光路となるので、高分子分散液晶層
514の作用を2回もたせることができると共に、高分
子分散液晶層514への印加電圧を変えることにより、
反射光の焦点位置を変えることができる。この場合、可
変焦点ミラー565に入射した光線は、高分子分散液晶
層514を2回透過するので、高分子分散液晶層514
の厚さの2倍をtとすれば、上記の各式を同様に用いる
ことができる。なお、透明基板566または567の内
面を、図31に示したように回折格子状にして、高分子
分散液晶層514の厚さを薄くすることもできる。この
ようにすれば、散乱光をより少なくできる利点がある。According to this structure, a light ray incident from the transparent substrate 566 side serves as an optical path that folds back the polymer dispersed liquid crystal layer 514 by means of the reflection film 568, so that the polymer dispersed liquid crystal layer 514 can function twice. At the same time, by changing the voltage applied to the polymer dispersed liquid crystal layer 514,
The focal position of reflected light can be changed. In this case, the light beam incident on the varifocal mirror 565 is transmitted through the polymer dispersed liquid crystal layer 514 twice, so that the polymer dispersed liquid crystal layer 514 is transmitted.
Each of the above equations can be similarly used, where t is twice the thickness of the above. Note that the inner surface of the transparent substrate 566 or 567 may be formed into a diffraction grating shape as shown in FIG. 31 to reduce the thickness of the polymer dispersed liquid crystal layer 514. This has the advantage that the scattered light can be reduced.
【0080】なお、以上の説明では、液晶の劣化を防止
するため、電源として交流電源516を用いて、液晶に
交流電界を印加するようにしたが、直流電源を用いて液
晶に直流電界を印加するようにすることもできる。ま
た、液晶分子の方向を変える方法としては、電圧を変化
させること以外に、液晶にかける電場の周波数、液晶に
かける磁場の強さ・周波数、あるいは液晶の温度等を変
化させることによってもよい。以上に示した構成例にお
いて、高分子分散液晶は液状ではなく固体に近いものも
あるので、その場合はレンズ512a,512bの一
方、透明基板532、レンズ538、レンズ552,5
53の一方、図34(a)における透明基板563、図3
4(b)における透明基板562,563の一方、透明基
板566,567の一方はなくてもよい。なお、本願で
は図25のような、形状の変化しない可変焦点ミラー
も、可変形状鏡の中に含めるものとする。In the above description, in order to prevent deterioration of the liquid crystal, the AC power supply 516 is used as the power supply to apply the AC electric field to the liquid crystal. However, the DC power supply is used to apply the DC electric field to the liquid crystal. You can also choose to do so. As a method of changing the direction of the liquid crystal molecules, other than changing the voltage, changing the frequency of the electric field applied to the liquid crystal, the strength / frequency of the magnetic field applied to the liquid crystal, the temperature of the liquid crystal, or the like may be used. In the configuration example shown above, the polymer-dispersed liquid crystal is not liquid but may be close to solid. Therefore, in that case, one of the lenses 512a and 512b, the transparent substrate 532, the lens 538, and the lenses 552 and 5 are used.
53, one of the transparent substrate 563 in FIG.
One of the transparent substrates 562 and 563 and one of the transparent substrates 566 and 567 in 4 (b) may be omitted. Note that, in the present application, a variable focus mirror whose shape does not change as shown in FIG. 25 is also included in the variable shape mirror.
【0081】図36は本発明の光ピックアップに用いる
可変ミラーに適用可能な可変形状鏡のさらに他の実施例
を示す概略構成図である。本実施例では、デジタルカメ
ラに用いられるものとして説明する。なお、図36中、
411は可変抵抗器、414は演算装置、415は温度
センサー、416は湿度センサー、417は距離センサ
ー、424は振れセンサーである。本実施例の可変形状
鏡45は、アクリルエラストマー等の有機材料からなる
電歪材料453と間を隔てて分割電極409bを設け、
電歪材料453の上に順に電極452、変形可能な基板
451を設け、さらにその上に入射光を反射するアルミ
ニウム等の金属からなる反射膜450を設けて構成され
ている。このように構成すると、分割電極409bを電
歪材料453と一体化した場合に比べて、反射膜450
の面形状が滑らかになり、光学的に収差を発生させにく
くなるというメリットがある。なお、変形可能な基板4
51と電極452の配置は逆でも良い。また、図36
中、449は光学系の変倍、あるいはズームを行なう釦
であり、可変形状鏡45は、釦449を使用者が押すこ
とで反射膜450の形を変形させて、変倍あるいは、ズ
ームをすることができるように演算装置414を介して
制御されている。なお、アクリルエラストマー等の有機
材料からなる電歪材料のかわりに既に述べたチタン酸バ
リウム等の圧電材料を用いてもよい。FIG. 36 is a schematic diagram showing still another embodiment of the deformable mirror applicable to the variable mirror used in the optical pickup of the present invention. In the present embodiment, it will be described as being used in a digital camera. In addition, in FIG.
411 is a variable resistor, 414 is an arithmetic unit, 415 is a temperature sensor, 416 is a humidity sensor, 417 is a distance sensor, and 424 is a shake sensor. The deformable mirror 45 of the present embodiment is provided with a divided electrode 409b with an electrostrictive material 453 made of an organic material such as an acrylic elastomer, and the like.
An electrode 452 and a deformable substrate 451 are sequentially provided on the electrostrictive material 453, and a reflective film 450 made of a metal such as aluminum that reflects incident light is further provided thereon. According to this structure, the reflective film 450 is different from the case where the divided electrode 409b is integrated with the electrostrictive material 453.
Has a merit that the surface shape is smooth and it is difficult to optically generate aberration. The deformable substrate 4
The arrangement of 51 and the electrode 452 may be reversed. In addition, FIG.
Reference numeral 449 denotes a button for zooming or zooming the optical system, and the deformable mirror 45 deforms the shape of the reflection film 450 when the user presses the button 449 to zoom or zoom. It is controlled via the arithmetic unit 414 so that it can be performed. Note that the piezoelectric material such as barium titanate described above may be used in place of the electrostrictive material formed of an organic material such as acrylic elastomer.
【0082】最後に、本発明で用いる用語の定義を述べ
ておく。Finally, the definitions of terms used in the present invention will be described.
【0083】光学装置とは、光学系あるいは光学装置を
含む装置のことである。光学装置単体で機能しなくても
よい。つまり、装置の一部でもよい。The optical device is a device including an optical system or an optical device. The optical device alone may not function. That is, it may be a part of the device.
【0084】光学装置には、撮像装置、観察装置、表示
装置、照明装置、信号処理装置等が含まれる。The optical device includes an image pickup device, an observation device, a display device, a lighting device, a signal processing device and the like.
【0085】撮像装置の例としては、フィルムカメラ、
デジタルカメラ、ロボットの眼、レンズ交換式デジタル
一眼レフカメラ、テレビカメラ、動画記録装置、電子動
画記録装置、カムコーダ、VTRカメラ、電子内視鏡等
がある。デジカメ、カード型デジカメ、テレビカメラ、
VTRカメラ、動画記録カメラなどはいずれも電子撮像
装置の一例である。As an example of the image pickup device, a film camera,
There are digital cameras, robot eyes, interchangeable-lens digital single-lens reflex cameras, television cameras, video recording devices, electronic video recording devices, camcorders, VTR cameras, electronic endoscopes, and the like. Digital camera, card type digital camera, TV camera,
Both the VTR camera and the moving image recording camera are examples of electronic image pickup devices.
【0086】観察装置の例としては、顕微鏡、望遠鏡、
眼鏡、双眼鏡、ルーペ、ファイバスコープ、ファインダ
ー、ビューファインダー等がある。Examples of the observation device include a microscope, a telescope,
There are eyeglasses, binoculars, loupes, fiberscopes, viewfinders, viewfinders, and the like.
【0087】表示装置の例としては、液晶ディスプレ
イ、ビューファインダー、ゲームマシン(ソニー社製プ
レイステーション)、ビデオプロジェクター、液晶プロ
ジェクター、頭部装着型画像表示装置(head mo
unted display:HMD)、PDA(携帯
情報端末)、携帯電話等がある。Examples of the display device include a liquid crystal display, a viewfinder, a game machine (PlayStation manufactured by Sony Corporation), a video projector, a liquid crystal projector, and a head mounted image display device (head mo).
There are an undisplayed display (HMD), a PDA (personal digital assistant), a mobile phone, and the like.
【0088】照明装置の例としては、カメラのストロ
ボ、自動車のヘッドライト、内視鏡光源、顕微鏡光源等
がある。Examples of the illumination device include a strobe of a camera, a headlight of a car, an endoscope light source, a microscope light source, and the like.
【0089】信号処理装置の例としては、携帯電話、パ
ソコン、ゲームマシン、光ディスクの読取・書込装置、
光計算機の演算装置等がある。Examples of the signal processing device include a mobile phone, a personal computer, a game machine, an optical disk reading / writing device,
There is an arithmetic unit for an optical computer.
【0090】撮像素子は、例えばCCD、撮像管、固体
撮像素子、写真フィルム等を指す。また、平行平面板は
プリズムの1つに含まれるものとする。観察者の変化に
は、視度の変化を含むものとする。被写体の変化には、
被写体となる物体距離の変化、物体の移動、物体の動
き、振動、物体のぶれ等を含むものとする。The image pickup device is, for example, a CCD, an image pickup tube, a solid-state image pickup device, a photographic film, or the like. The plane-parallel plate is included in one of the prisms. Changes in the observer include changes in diopter. To change the subject,
It includes changes in the distance to an object, movement of the object, movement of the object, vibration, blurring of the object, and the like.
【0091】拡張曲面の定義は以下の通りである。球
面、平面、回転対称非球面のほか、光軸に対して偏心し
た球面、平面、回転対称非球面、あるいは対称面を有す
る非球面、対称面を1つだけ有する非球面、対称面のな
い非球面、自由曲面、微分不可能な点、線を有する面
等、いかなる形をしていても良い。反射面でも、屈折面
でも、光になんらかの影響を与えうる面ならば良い。本
発明では、これらを総称して拡張曲面と呼ぶことにす
る。The definition of the extended curved surface is as follows. In addition to spheres, planes, and rotationally symmetric aspherical surfaces, spherical surfaces decentered with respect to the optical axis, planes, rotationally symmetric aspherical surfaces, aspherical surfaces having a symmetric surface, aspherical surfaces having only one symmetric surface, and non-symmetrical non-spherical surfaces. It may have any shape such as a spherical surface, a free-form surface, a non-differentiable point, or a surface having a line. It may be a reflecting surface or a refracting surface as long as it can affect light in some way. In the present invention, these are collectively referred to as an extended curved surface.
【0092】光学特性可変光学素子とは、可変焦点レン
ズ、可変ミラー、面形状の変わる偏光プリズム、頂角可
変プリズム、光偏向作用の変わる可変回折光学素子、つ
まり可変HOE,可変DOE等を含む。The variable optical characteristic optical element includes a variable focus lens, a variable mirror, a polarizing prism having a changed surface shape, a variable apex angle prism, and a variable diffractive optical element having a different light deflection action, that is, a variable HOE, a variable DOE and the like.
【0093】可変焦点レンズには、焦点距離が変化せ
ず、収差量が変化するような可変レンズも含むものとす
る。可変ミラーについても同様である。要するに、光学
素子で、光の反射、屈折、回折等の光偏向作用が変化し
うるものを光学特性可変光学素子と呼ぶ。The variable focus lens includes a variable lens whose focal length does not change and whose amount of aberration changes. The same applies to the variable mirror. In short, an optical element that can change the light deflection action such as reflection, refraction, and diffraction of light is called an optical characteristic variable optical element.
【0094】情報発信装置とは、携帯電話、固定式の電
話、ゲームマシン、テレビ、ラジカセ、ステレオ等のリ
モコンや、パソコン、パソコンのキーボード、マウス、
タッチパネル等の何らかの情報を入力し、送信すること
ができる装置を指す。撮像装置のついたテレビモニタ
ー、パソコンのモニター、ディスプレイも含むものとす
る。情報発信装置は、信号処理装置の中に含まれる。The information transmitting device is a remote controller such as a mobile phone, a fixed type telephone, a game machine, a television, a radio-cassette player, a stereo, a personal computer, a personal computer keyboard, a mouse,
This refers to a device that can input and send some information such as a touch panel. It also includes a TV monitor with an imaging device, a personal computer monitor, and a display. The information transmission device is included in the signal processing device.
【0095】以上説明したように、本発明の光ピックア
ップは、特許請求の範囲の記載の他に以下に示す特徴を
備えている。As described above, the optical pickup of the present invention has the following features in addition to the description of the claims.
【0096】(1)前記可変ミラーは、前記ミラー面の
形状が平面、または曲率面状の凹面及び凸面に変化する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の光ピックアッ
プ。(1) The optical pickup according to claim 1 or 2, wherein the variable mirror has a mirror surface whose shape changes to a flat surface or a concave surface and a convex surface having a curved surface shape.
【0097】(2)前記可変ミラーは、前記ミラー面の
形状が平面、または曲率面状の凹面に変化することを特
徴とする請求項1又は2に記載の光ピックアップ。(2) The optical pickup according to claim 1 or 2, wherein the variable mirror has a mirror surface whose shape changes to a flat surface or a concave surface having a curvature surface shape.
【0098】(3)前記可変ミラーは、前記ミラー面の
形状が平面、または曲率面状の凸面に変化することを特
徴とする請求項1又は2に記載の光ピックアップ。(3) The optical pickup according to claim 1 or 2, wherein the variable mirror has a mirror surface whose shape changes to a flat surface or a convex surface having a curvature surface shape.
【0099】(4)前記可変ミラーは、前記ミラー面の
形状を変化させることにより、前記記録媒体の基板厚さ
誤差により発生する球面収差を補正することを特徴とす
る請求項2に記載の光ピックアップ。(4) The optical system according to claim 2, wherein the variable mirror corrects spherical aberration caused by a substrate thickness error of the recording medium by changing the shape of the mirror surface. pick up.
【0100】(5)前記可変ミラーは、前記ミラー面の
形状を変化させることにより、前記記録媒体の傾き、反
りにより発生するコマ収差を補正することを特徴とする
請求項2に記載の光ピックアップ。(5) The optical pickup according to claim 2, wherein the variable mirror corrects a coma aberration caused by an inclination and a warp of the recording medium by changing the shape of the mirror surface. .
【0101】(6)前記可変ミラーは、前記ミラー面の
形状を変化させることにより、前記記録媒体の基板厚さ
誤差により発生する球面収差や、反りにより発生するコ
マ収差を補正することを特徴とする請求項2に記載の光
ピックアップ。(6) The variable mirror corrects spherical aberration caused by a substrate thickness error of the recording medium and coma aberration caused by warp by changing the shape of the mirror surface. The optical pickup according to claim 2.
【0102】(7)前記可変ミラーは、複数に分割され
た電極を有する、圧電材料を用いて構成されていること
を特徴とする請求項1、2、上記(1)〜(6)のいず
れかに記載の光ピックアップ。(7) The variable mirror is formed of a piezoelectric material having a plurality of divided electrodes, and any one of the above (1) to (6). The optical pickup described in Crab.
【0103】(8)前記可変ミラーは、光学面近傍に配
置された永久磁石またはコイルと、光学面と一体化され
た電流を流すことが可能な部材とを有し、電磁力により
面形状を変化させることを特徴とする請求項1、2、上
記(1)〜(6)のいずれかに記載の光ピックアップ。(8) The variable mirror has a permanent magnet or a coil arranged near the optical surface and a member capable of flowing a current integrated with the optical surface, and has a surface shape by an electromagnetic force. The optical pickup according to any one of claims 1 and 2, and (1) to (6), wherein the optical pickup is changed.
【0104】(9)前記可変ミラーは、同一構成でもっ
て複数の光学装置に共通に用いることが可能な形状可変
光学素子を備えたことを特徴とする上記(7)又は
(8)に記載の光ピックアップ。(9) The variable mirror has a variable shape optical element which has the same structure and can be commonly used for a plurality of optical devices. (7) or (8) Optical pickup.
【0105】(10)前記可変ミラーは、電気により制
御されることを特徴とする請求項1、2、上記(1)〜
(9)のいずれかに記載の光ピックアップ。(10) The variable mirror is electrically controlled, and (1) to (1) to (1) above.
The optical pickup according to any one of (9).
【0106】(11)前記可変ミラーは、静電気により
駆動されることを特徴とする請求項1、2、上記(1)
〜(9)のいずれかに記載の光ピックアップ。(11) The variable mirror is driven by static electricity, and (1) above.
An optical pickup according to any one of (9) to (9).
【0107】(12)前記可変ミラーは、電磁気力によ
り駆動されることを特徴とする請求項1、2、上記
(1)〜(9)のいずれかに記載の光ピックアップ。(12) The optical pickup according to any one of (1) to (9) above, wherein the variable mirror is driven by an electromagnetic force.
【0108】(13)前記可変ミラーは、圧電効果、あ
るいは電歪により駆動されることを特徴とする請求項
1、2、上記(1)〜(9)のいずれかに記載の光ピッ
クアップ。(13) The optical pickup according to any one of (1) to (9) above, wherein the variable mirror is driven by a piezoelectric effect or electrostriction.
【0109】[0109]
【発明の効果】本発明によれば、消費電力が小さく、音
が静かで、応答時間が短く、機械的構造が簡単で、か
つ、コストダウンに寄与する光ピックアップを提供する
ことができる。According to the present invention, it is possible to provide an optical pickup which consumes less power, produces a quiet sound, has a short response time, has a simple mechanical structure, and contributes to cost reduction.
【図1】本発明による光ピックアップの一実施例を示す
概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an optical pickup according to the present invention.
【図2】(a),(b)は光ピックアップにおける異なる基板
厚の記録媒体に対する対物レンズの球面収差を示すグラ
フであり、(a)は0.6mm基板厚の記録媒体に対する
球面収差、(b)は1.2mm基板厚の記録媒体に対する
球面収差を示している。2A and 2B are graphs showing spherical aberration of an objective lens for recording media having different substrate thicknesses in an optical pickup, and FIG. 2A is a spherical aberration for recording media having a substrate thickness of 0.6 mm, and FIG. b) shows spherical aberration for a recording medium having a substrate thickness of 1.2 mm.
【図3】(a)〜(d)は本実施例の光ピックアップにおける
可変ミラーのミラー面の変形状態を示す説明図である。3A to 3D are explanatory views showing a deformed state of a mirror surface of a variable mirror in the optical pickup of the present embodiment.
【図4】(a)〜(c)は本実施例の光ピックアップにおける
可変ミラーのミラー面を変形させたときの記録媒体への
集光される光の状態を示す説明図である。4A to 4C are explanatory diagrams showing states of light focused on a recording medium when a mirror surface of a variable mirror in the optical pickup of the present embodiment is deformed.
【図5】本実施例の光ピックアップにおける可変ミラー
のミラー面の形状の変化量に対する検出器の差信号を示
すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the difference signal of the detector with respect to the amount of change in the shape of the mirror surface of the variable mirror in the optical pickup of the present embodiment.
【図6】本実施例の光ピックアップの一変形例を示す概
略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a modified example of the optical pickup of the present embodiment.
【図7】(a)〜(c)は図6の変形例の光ピックアップにお
ける可変ミラーのミラー面を変形させたときの記録媒体
への集光される光の状態を示す説明図である。7 (a) to 7 (c) are explanatory diagrams showing states of light focused on a recording medium when the mirror surface of the variable mirror in the optical pickup of the modified example of FIG. 6 is deformed.
【図8】本実施例の光ピックアップの他の変形例を示す
概略構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing another modification of the optical pickup of the present embodiment.
【図9】(a)〜(c)は図8の変形例の光ピックアップにお
ける可変ミラーのミラー面を変形させたときの記録媒体
への集光される光の状態を示す説明図である。9A to 9C are explanatory diagrams showing states of light condensed on the recording medium when the mirror surface of the variable mirror in the optical pickup of the modified example of FIG. 8 is deformed.
【図10】本発明の光ピックアップに用いる可変ミラー
に適用可能な可変形状鏡を用いたデジタルカメラのケプ
ラー式ファインダーの概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a Kepler-type finder of a digital camera using a deformable mirror applicable to a variable mirror used in the optical pickup of the present invention.
【図11】本発明の光ピックアップに用いる可変ミラー
に適用可能な可変形状鏡409の他の実施例を示す概略
構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the deformable mirror 409 applicable to the variable mirror used in the optical pickup of the present invention.
【図12】図11の実施例の可変形状鏡に用いる電極の
一形態を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing one form of electrodes used in the deformable mirror of the embodiment of FIG.
【図13】図11の実施例の可変形状鏡に用いる電極の
他の形態を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing another form of an electrode used in the deformable mirror of the embodiment of FIG.
【図14】本発明の光ピックアップに用いる可変ミラー
に適用可能な可変形状鏡409のさらに他の実施例を示
す概略構成図である。FIG. 14 is a schematic configuration diagram showing still another embodiment of the deformable mirror 409 applicable to the variable mirror used in the optical pickup of the present invention.
【図15】本発明の光ピックアップに用いる可変ミラー
に適用可能な可変形状鏡409のさらに他の実施例を示
す概略構成図である。FIG. 15 is a schematic configuration diagram showing still another embodiment of the deformable mirror 409 applicable to the variable mirror used in the optical pickup of the present invention.
【図16】本発明の光ピックアップに用いる可変ミラー
に適用可能な可変形状鏡409のさらに他の実施例を示
す概略構成図である。FIG. 16 is a schematic configuration diagram showing still another embodiment of the deformable mirror 409 applicable to the variable mirror used in the optical pickup of the present invention.
【図17】図16の実施例における薄膜コイル427の
巻密度の状態を示す説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram showing a winding density state of the thin film coil 427 in the embodiment of FIG.
【図18】本発明の光ピックアップに用いる可変ミラー
に適用可能な可変形状鏡409のさらに他の実施例を示
す概略構成図である。FIG. 18 is a schematic configuration diagram showing still another embodiment of the deformable mirror 409 applicable to the variable mirror used in the optical pickup of the present invention.
【図19】図18の実施例におけるコイル427の一配
置例を示す説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram showing one arrangement example of the coil 427 in the embodiment of FIG.
【図20】図18の実施例におけるコイル427の他の
配置例を示す説明図である。20 is an explanatory diagram showing another arrangement example of the coil 427 in the embodiment of FIG.
【図21】図16に示した実施例において、コイル42
7の配置を図20に示したようにした場合に適する永久
磁石426の配置を示す説明図である。FIG. 21 is a circuit diagram of the coil 42 in the embodiment shown in FIG.
It is explanatory drawing which shows the arrangement | positioning of the permanent magnet 426 suitable when the arrangement of 7 is set as shown in FIG.
【図22】本発明の光ピックアップに用いる可変ミラー
に適用可能な可変形状鏡409を用いた撮像系、例えば
携帯電話のデジタルカメラ、カプセル内視鏡、電子内視
鏡、パソコン用デジタルカメラ、PDA用デジタルカメ
ラ等に用いられる撮像系の概略構成図である。FIG. 22 is an image pickup system using a deformable mirror 409 applicable to a variable mirror used in the optical pickup of the present invention, for example, a mobile phone digital camera, a capsule endoscope, an electronic endoscope, a personal computer digital camera, and a PDA. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an image pickup system used for a digital camera for use in mobile phones.
【図23】本発明の光ピックアップに用いる可変ミラー
に適用可能なさらに他の実施例に係る、マイクロポンプ
180で流体161を出し入れし、レンズ面を変形させ
る可変形状鏡188の概略構成図である。FIG. 23 is a schematic configuration diagram of a deformable mirror 188 according to still another embodiment applicable to the variable mirror used in the optical pickup of the present invention, in which the fluid 161 is taken in and out by the micro pump 180, and the lens surface is deformed. .
【図24】本発明の光ピックアップに用いる可変ミラー
に適用可能な可変形状鏡に用いるマイクロポンプの一実
施例を示す概略構成図である。FIG. 24 is a schematic configuration diagram showing an example of a micropump used for a deformable mirror applicable to the variable mirror used for the optical pickup of the present invention.
【図25】本発明の光ピックアップに用いる可変ミラー
に適用可能な可変焦点ミラーの一例の構成を示す図であ
る。FIG. 25 is a diagram showing an example of the configuration of a variable focus mirror applicable to the variable mirror used in the optical pickup of the present invention.
【図26】可変焦点レンズの原理的構成を示す図であ
る。FIG. 26 is a diagram showing a principle configuration of a variable focus lens.
【図27】一軸性のネマティック液晶分子の屈折率楕円
体を示す図である。FIG. 27 is a diagram showing an index ellipsoid of a uniaxial nematic liquid crystal molecule.
【図28】図26に示す高分子分散液晶層に電界を印加
状態を示す図である。28 is a diagram showing a state in which an electric field is applied to the polymer dispersed liquid crystal layer shown in FIG.
【図29】図26に示す高分子分散液晶層への印加電圧
を可変にする場合の一例の構成を示す図である。29 is a diagram showing an example of a configuration in which the voltage applied to the polymer-dispersed liquid crystal layer shown in FIG. 26 is variable.
【図30】図29に示す可変焦点レンズ511を用いた
デジタルカメラ用の撮像光学系の一実施例を示す図であ
る。30 is a diagram showing an example of an image pickup optical system for a digital camera using the variable focus lens 511 shown in FIG.
【図31】可変焦点レンズの原理を用いた可変焦点回折
光学素子の一例の構成を示す図である。FIG. 31 is a diagram showing a configuration of an example of a variable focus diffractive optical element using the principle of a variable focus lens.
【図32】ツイストネマティック液晶を用いる可変焦点
レンズを有する可変焦点眼鏡の構成を示す図である。FIG. 32 is a diagram showing a configuration of variable-focus eyeglasses having a variable-focus lens that uses twisted nematic liquid crystal.
【図33】図32に示すツイストネマティック液晶層へ
の印加電圧を高くしたときの液晶分子の配向状態を示す
図である。33 is a diagram showing the alignment state of liquid crystal molecules when the voltage applied to the twisted nematic liquid crystal layer shown in FIG. 32 is increased.
【図34】可変焦点レンズの原理を応用した可変偏角プ
リズムの二つの例の構成を示す図である。FIG. 34 is a diagram showing the configurations of two examples of variable deflection angle prisms to which the principle of the variable focus lens is applied.
【図35】図34に示す可変偏角プリズムの使用態様を
説明するための図である。FIG. 35 is a diagram for explaining how to use the variable deflection angle prism shown in FIG. 34.
【図36】本発明の光ピックアップに用いる可変ミラー
に適用可能な可変形状鏡のさらに他の実施例を示す概略
構成図である。FIG. 36 is a schematic configuration diagram showing still another embodiment of the deformable mirror applicable to the variable mirror used in the optical pickup of the present invention.
【図37】光ピックアップの従来例を示す概略構成図で
ある。FIG. 37 is a schematic configuration diagram showing a conventional example of an optical pickup.
1,1’ 光ピックアップ
2 光源
3 コリメータレンズ
4 偏光ビームスプリッタ
5 波長板
6 可変ミラー
6’,406 ミラー
7,902 対物レンズ
8 記録媒体
9 コリメートレンズ
10 光検出器
45,188 可変形状鏡
102,512a,512b,522,538
レンズ
103 制御系
104 撮像ユニット
160,180 マイクロポンプ
161 流体
163,532,533,562,563,566,5
67 透明基板
164 弾性体
168 液溜
181 振動板
182,183,409b,409d,452
電極
184,185 弁
189,450 反射膜
426 永久磁石
404 プリズム
409c−2 電歪材料
403 撮像レンズ
405 二等辺直角プリズム
408,523 固体撮像素子
409 光学特性可変形状鏡(可変ミラー部
材)
409a 薄膜(反射面)
409c,409c’ 圧電素子
409c−1,409e,706 基板
411 可変抵抗器
412 電源
413 電源スイッチ
414 演算装置
415 温度センサー
416 湿度センサー
417 距離センサー
423 支持台
424 振れセンサー
425,428 駆動回路
427 コイル
449 釦
451 変形可能な基板
453 電歪材料
509a,533a,563a,567a 第
3の面
509b,533b,563b,567b 第
4の面
511 可変焦点レンズ
513a,513b,610 透明電極
514 高分子分散液晶層
515 スイッチ
516 交流電源
517 液晶分子
518 高分子セル
519 可変抵抗器
521 絞り
531 可変焦点回折光学素子
532a,562a,566a 第1の面
532b,562b,566b 第2の面
539a,539b 配向膜
550 可変焦点眼鏡
561 可変偏角プリズム
565 可変焦点ミラー
568 反射膜
901 接眼レンズ1,1 'Optical pickup 2 Light source 3 Collimator lens 4 Polarization beam splitter 5 Wave plate 6 Variable mirror 6', 406 Mirror 7,902 Objective lens 8 Recording medium 9 Collimator lens 10 Photodetector 45,188 Variable shape mirror 102,512a , 512b, 522, 538
Lens 103 Control system 104 Imaging unit 160,180 Micro pump 161 Fluid 163,532,533,562,563,566,5
67 Transparent substrate 164 Elastic body 168 Liquid reservoir 181 Vibrating plates 182, 183, 409b, 409d, 452
Electrodes 184, 185 Valves 189, 450 Reflective film 426 Permanent magnet 404 Prism 409c-2 Electrostrictive material 403 Imaging lens 405 Isosceles right angle prisms 408, 523 Solid-state imaging device 409 Optical characteristic variable shape mirror (variable mirror member) 409a Thin film (reflection) Surface) 409c, 409c 'Piezoelectric element 409c-1, 409e, 706 Substrate 411 Variable resistor 412 Power supply 413 Power switch 414 Arithmetic device 415 Temperature sensor 416 Humidity sensor 417 Distance sensor 423 Support stand 424 Shake sensor 425, 428 Drive circuit 427 Coil 449 button 451 deformable substrate 453 electrostrictive material 509a, 533a, 563a, 567a third surface 509b, 533b, 563b, 567b fourth surface 511 variable focus lens 513a, 513b, 610 transparent electrode 5 4 polymer dispersed liquid crystal layer 515 switch 516 AC power supply 517 liquid crystal molecule 518 polymer cell 519 variable resistor 521 diaphragm 531 variable focus diffractive optical element 532a, 562a, 566a first surface 532b, 562b, 566b second surface 539a, 539b Alignment film 550 Variable focus glasses 561 Variable deflection angle prism 565 Variable focus mirror 568 Reflective film 901 Eyepiece
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5D118 AA08 AA23 AA26 BA01 CD02 DC02 DC07 EA01 EA07 EA11 5D119 AA11 AA21 AA37 AA41 BA01 EA03 EC01 EC04 JA09 JA57 5D789 AA11 AA21 AA37 AA41 BA01 EA03 EC01 EC04 JA09 JA57 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 5D118 AA08 AA23 AA26 BA01 CD02 DC02 DC07 EA01 EA07 EA11 5D119 AA11 AA21 AA37 AA41 BA01 EA03 EC01 EC04 JA09 JA57 5D789 AA11 AA21 AA37 AA41 BA01 EA03 EC01 EC04 JA09 JA57
Claims (2)
からのレーザ光を90度折り曲げて対物レンズに照射す
る反射ミラーとを有する光記録再生装置の光ピックアッ
プにおいて、 前記反射ミラーが、形状が変化するミラー面と、前記ミ
ラー面の形状を変化させる面形状可変手段とを備えた可
変ミラーで構成されていることを特徴とする光ピックア
ップ。1. In an optical pickup of an optical recording / reproducing apparatus, which has at least a light source, an objective lens, and a reflection mirror that bends laser light from the light source by 90 degrees and irradiates the objective lens, the reflection mirror has a different shape. An optical pickup comprising a variable mirror having a mirror surface for changing the shape of the mirror surface and a surface shape changing means for changing the shape of the mirror surface.
からのレーザ光を90度折り曲げて対物レンズに照射す
る反射ミラーと、記録媒体とを有する光記録再生装置の
光ピックアップにおいて、 前記反射ミラーが、形状が変化するミラー面と、前記ミ
ラー面の形状を変化させる面形状可変手段とを備えた可
変ミラーで構成され、該ミラー面の形状を変化させるこ
とにより、基板厚さが異なる前記記録媒体に対して入出
力可能に前記レーザ光を集光させることができるように
したことを特徴とする光ピックアップ。2. An optical pickup of an optical recording / reproducing apparatus having at least a light source, an objective lens, a reflection mirror for bending a laser beam from the light source 90 degrees and irradiating the objective lens, and a recording medium. A recording medium having different substrate thicknesses by changing the shape of the mirror surface, which is composed of a variable mirror having a mirror surface whose shape changes and a surface shape changing means for changing the shape of the mirror surface. An optical pickup characterized in that the laser light can be focused so as to be able to input and output.
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