JP2612436B2 - 自動焦点調節装置 - Google Patents
自動焦点調節装置Info
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- JP2612436B2 JP2612436B2 JP60229058A JP22905885A JP2612436B2 JP 2612436 B2 JP2612436 B2 JP 2612436B2 JP 60229058 A JP60229058 A JP 60229058A JP 22905885 A JP22905885 A JP 22905885A JP 2612436 B2 JP2612436 B2 JP 2612436B2
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- separating
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば光ディスクプレーヤなどの光学式
情報再生装置における自動焦点調節装置に関するもので
ある。
情報再生装置における自動焦点調節装置に関するもので
ある。
従来この種の自動焦点調節装置としては、第３図に示
すものがあった。第３図は従来の非点収差光学系を用い
た自動焦点調節装置の原理を示す説明図である。図にお
いて、１は発光源としてのレーザ光源、２はレーザ光源
１より出射したレーザ光束を集光するための対物レン
ズ、３は光ディスクなどの情報記録媒体、４は情報記録
媒体３上に形成される情報トラック、５は情報記録媒体
３からの反射レーザ光束を分離する例えば立方体型のプ
リズムであるビームスプリッタから構成される光束分離
光学手段、６は一方向性レンズ作用を有する円筒レンズ
である。
すものがあった。第３図は従来の非点収差光学系を用い
た自動焦点調節装置の原理を示す説明図である。図にお
いて、１は発光源としてのレーザ光源、２はレーザ光源
１より出射したレーザ光束を集光するための対物レン
ズ、３は光ディスクなどの情報記録媒体、４は情報記録
媒体３上に形成される情報トラック、５は情報記録媒体
３からの反射レーザ光束を分離する例えば立方体型のプ
リズムであるビームスプリッタから構成される光束分離
光学手段、６は一方向性レンズ作用を有する円筒レンズ
である。
次に、上記第３図に示す従来の自動焦点調節装置の作
用について説明する。レーザ光源１から出射したレーザ
光束はビームスプリッタから構成される光束分離光学手
段５を介し、対物レンズ２を通って情報記録媒体３に入
射し、その面上に微小な集光スポットを形成する。情報
記録媒体３の面上にはピットと呼ばれる微小な凹凸があ
り、情報はこのピットの有無で記録されている。
用について説明する。レーザ光源１から出射したレーザ
光束はビームスプリッタから構成される光束分離光学手
段５を介し、対物レンズ２を通って情報記録媒体３に入
射し、その面上に微小な集光スポットを形成する。情報
記録媒体３の面上にはピットと呼ばれる微小な凹凸があ
り、情報はこのピットの有無で記録されている。
情報記録媒体３は回転しており、このため、情報記録
媒体３に照射されたレーザ光束はピットによる変調を受
けて反射され、対物レンズ２に再入射する。この反射レ
ーザ光束は対物レンズ２を通過し、光束分離光学手段５
により直角に反射されて円筒レンズ６を通過する。ここ
で、円筒レンズ６はｙ方向にだけレンズ作用を持つた
め、これを通過後のレーザ光束は非点収差を持つレーザ
光束に変換される。すなわち、円筒レンズ６を通過後の
レーザ光束の断面形状は、上下の位置Ａではｘ軸方向に
細長い楕円形状となり、下方の位置Ｃではｙ軸方向に細
長い楕円形状となり、中間の位置Ｂでは円形形状とな
る。したがって、情報記録媒体３が対物レンズ２に対し
て近付く方向に変位すると、位置Ｂにおけるレーザ光束
の断面形状はｘ軸方向に細長い楕円形状となり、逆に情
報記録媒体３が対物レンズ２から遠ざかる方向に変位す
ると、位置Ｂでのレーザ光束の断面形状はｙ軸方向に細
長い楕円形状となる。今、上記した位置Ｂにおいて、第
４図に示す様な４個の受光面7a,7b,7c,7dを有する４分
割された光検知器７を配置し、受光面7aと7cの各出力信
号を加算器８により加算し、受光面7bと7dの各出力信号
を加算器９により加算し、これら２個の加算器8,9の出
力を差動アンプ10に加える様にする。すると、情報記録
媒体３が対物レンズ２の焦点位置にある時は、光検知器
７上でのレーザ光束の形状は実線ａの様に円形となり、
２個の加算器8,9の出力は同じとなり、差動アンプ10の
出力はゼロとなる。これに対して、情報記録媒体３が対
物レンズ２に近付く方向に変位すると、光検知器７上で
のレーザ光束の形状は破線ｂの様にｘ軸方向に細長い楕
円となり、加算器９の出力が加算器８の出力よりも大と
なって差動アンプ10の出力は負となる。また、情報記録
媒体３が対物レンズ２から遠ざかる方向に変位すると、
光検知器７上でのレーザ光束の形状は破線ｃの様にｙ軸
方向に細長い楕円となり、差動アンプ10の出力は正とな
る。したがって、差動アンプ10の出力に基づきレンズ駆
動回路11によって、対物レンズ２を情報記録媒体３に遠
ざかる方向あるいは近付く方向に動かし、これにより、
自動的に焦点合わせを行うことができる。上述の様な非
点収差光学系を用いた自動焦点調節装置については、特
開昭50−104539号に開示されている。
媒体３に照射されたレーザ光束はピットによる変調を受
けて反射され、対物レンズ２に再入射する。この反射レ
ーザ光束は対物レンズ２を通過し、光束分離光学手段５
により直角に反射されて円筒レンズ６を通過する。ここ
で、円筒レンズ６はｙ方向にだけレンズ作用を持つた
め、これを通過後のレーザ光束は非点収差を持つレーザ
光束に変換される。すなわち、円筒レンズ６を通過後の
レーザ光束の断面形状は、上下の位置Ａではｘ軸方向に
細長い楕円形状となり、下方の位置Ｃではｙ軸方向に細
長い楕円形状となり、中間の位置Ｂでは円形形状とな
る。したがって、情報記録媒体３が対物レンズ２に対し
て近付く方向に変位すると、位置Ｂにおけるレーザ光束
の断面形状はｘ軸方向に細長い楕円形状となり、逆に情
報記録媒体３が対物レンズ２から遠ざかる方向に変位す
ると、位置Ｂでのレーザ光束の断面形状はｙ軸方向に細
長い楕円形状となる。今、上記した位置Ｂにおいて、第
４図に示す様な４個の受光面7a,7b,7c,7dを有する４分
割された光検知器７を配置し、受光面7aと7cの各出力信
号を加算器８により加算し、受光面7bと7dの各出力信号
を加算器９により加算し、これら２個の加算器8,9の出
力を差動アンプ10に加える様にする。すると、情報記録
媒体３が対物レンズ２の焦点位置にある時は、光検知器
７上でのレーザ光束の形状は実線ａの様に円形となり、
２個の加算器8,9の出力は同じとなり、差動アンプ10の
出力はゼロとなる。これに対して、情報記録媒体３が対
物レンズ２に近付く方向に変位すると、光検知器７上で
のレーザ光束の形状は破線ｂの様にｘ軸方向に細長い楕
円となり、加算器９の出力が加算器８の出力よりも大と
なって差動アンプ10の出力は負となる。また、情報記録
媒体３が対物レンズ２から遠ざかる方向に変位すると、
光検知器７上でのレーザ光束の形状は破線ｃの様にｙ軸
方向に細長い楕円となり、差動アンプ10の出力は正とな
る。したがって、差動アンプ10の出力に基づきレンズ駆
動回路11によって、対物レンズ２を情報記録媒体３に遠
ざかる方向あるいは近付く方向に動かし、これにより、
自動的に焦点合わせを行うことができる。上述の様な非
点収差光学系を用いた自動焦点調節装置については、特
開昭50−104539号に開示されている。
従来の自動焦点調節装置は以上のように構成されてい
るので非点収差を反射光束に生じさせるため円筒レンズ
を用いなければならず、このため円筒レンズを反射光束
に合わせる調整機構が必要で、部品数が多くなり、また
円筒レンズが高価であるなどの問題点があった。
るので非点収差を反射光束に生じさせるため円筒レンズ
を用いなければならず、このため円筒レンズを反射光束
に合わせる調整機構が必要で、部品数が多くなり、また
円筒レンズが高価であるなどの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので非点収差を発生される発生手段として円筒レ
ンズを用いずにプリズム型のビームスプリッタから構成
される光束分離光学手段が非点収差を発生するように構
成して、部品数を減らせ、装置をコンパクトかつ安価に
できる自動焦点調節装置を得ることを目的とする。
れたもので非点収差を発生される発生手段として円筒レ
ンズを用いずにプリズム型のビームスプリッタから構成
される光束分離光学手段が非点収差を発生するように構
成して、部品数を減らせ、装置をコンパクトかつ安価に
できる自動焦点調節装置を得ることを目的とする。
この発明に係る自動焦点調節装置は、光源から対物レ
ンズを介して情報記録媒体上の情報トラックに導かれる
出射光束と、上記情報トラックで反射された反射光束と
を分離する光束分離光学手段と、上記光束分離光学手段
で分離され、非点収差が付与された反射光束を受光する
光検知器と、上記光検知器の出力に基づいて上記対物レ
ンズを移動させることで焦点合わせを行う焦点制御手段
とを備えたものにおいて、上記光束分離光学手段は、平
面状の接合面を光束分離面とする直方体型プリズムによ
って構成されるとともに、上記光束分離面と上記反射光
束の光軸とのなす角θをθ＝（45＋ｉ）゜，（但し、ｉ
≠θ）に設定することにより、上記プリズムの光束出射
面で焦点合わせのための非点収差を反射光束に付与し、
この反射光束を上記光検知器で受光することにより焦点
調節を行うものである。
ンズを介して情報記録媒体上の情報トラックに導かれる
出射光束と、上記情報トラックで反射された反射光束と
を分離する光束分離光学手段と、上記光束分離光学手段
で分離され、非点収差が付与された反射光束を受光する
光検知器と、上記光検知器の出力に基づいて上記対物レ
ンズを移動させることで焦点合わせを行う焦点制御手段
とを備えたものにおいて、上記光束分離光学手段は、平
面状の接合面を光束分離面とする直方体型プリズムによ
って構成されるとともに、上記光束分離面と上記反射光
束の光軸とのなす角θをθ＝（45＋ｉ）゜，（但し、ｉ
≠θ）に設定することにより、上記プリズムの光束出射
面で焦点合わせのための非点収差を反射光束に付与し、
この反射光束を上記光検知器で受光することにより焦点
調節を行うものである。
光束分離光学手段は、情報トラックから反射される反
射光束が光束分離光学手段で屈折される時反射光束に非
点収差を与える。
射光束が光束分離光学手段で屈折される時反射光束に非
点収差を与える。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
なお、従来技術と同一構成要素には同一符号を付して
説明を省略する。第１図は本発明の一実施例を示す構成
図である。第１図において、光源１からの出射光束と情
報記録媒体３からの反射光束を分離する光束分離光学手
段５はその光束分離面16が情報記録媒体３からの反射光
束の光軸に対し、反射光束に非点収差を与える所定角度
になるように構成された直方体型のプリズムである。
説明を省略する。第１図は本発明の一実施例を示す構成
図である。第１図において、光源１からの出射光束と情
報記録媒体３からの反射光束を分離する光束分離光学手
段５はその光束分離面16が情報記録媒体３からの反射光
束の光軸に対し、反射光束に非点収差を与える所定角度
になるように構成された直方体型のプリズムである。
ここにおいて、非点収差を与える所定角度とは上記光
束分離光学手段５の光束分離面16と反射光束の光軸との
なす角度をθ＝45゜＋ｉ（ただしｉ≠ｏ）すなわち45度
以外とするものである。
束分離光学手段５の光束分離面16と反射光束の光軸との
なす角度をθ＝45゜＋ｉ（ただしｉ≠ｏ）すなわち45度
以外とするものである。
このような直方体型プリズムからなるビームスプリッ
タで構成された光束分離光学手段５に反射光束が入射す
ると、反射光束は平面15に対し斜めに入射するので光束
分離光学手段５の平面15によって屈折される際良く知ら
れているように反射光束に非点収差が生じる。これは収
束光束である反射光束が光軸に対して傾いた光学面によ
り屈折されるためである。
タで構成された光束分離光学手段５に反射光束が入射す
ると、反射光束は平面15に対し斜めに入射するので光束
分離光学手段５の平面15によって屈折される際良く知ら
れているように反射光束に非点収差が生じる。これは収
束光束である反射光束が光軸に対して傾いた光学面によ
り屈折されるためである。
このことを第２図にて詳細に説明する。
図においてＯは点光源、12は子午的光束、13は球欠的
光束、Ｐは屈折点、n,n′は屈折面を境界とする両領域
での屈折率である。点光源Ｏから出た光の子午的または
球欠的光束によるものは屈折後あたかも点Om′又はOs′
から出たように進み、この差▲▼が平面の
屈折による非点隔差となる。
光束、Ｐは屈折点、n,n′は屈折面を境界とする両領域
での屈折率である。点光源Ｏから出た光の子午的または
球欠的光束によるものは屈折後あたかも点Om′又はOs′
から出たように進み、この差▲▼が平面の
屈折による非点隔差となる。
出射光束の光軸と直線▲▼のなす角をｉ、直線▲
▼のなす角をｉ′、Ｐを▲▼とすると非点
隔差は で与えられる。この様に収束光束もしくは発散光束が傾
いた平面にて屈折する時その光束には非点収差が発生す
る。（参考文献「光学」：久保田広 岩波書店p130）非
点収差の生じた反射光束は光検知器７により受光され従
来技術と同様にして自動焦点調節を行うことができる。
▼のなす角をｉ′、Ｐを▲▼とすると非点
隔差は で与えられる。この様に収束光束もしくは発散光束が傾
いた平面にて屈折する時その光束には非点収差が発生す
る。（参考文献「光学」：久保田広 岩波書店p130）非
点収差の生じた反射光束は光検知器７により受光され従
来技術と同様にして自動焦点調節を行うことができる。
以上、述べたようにこの発明によれば、光源から対物
レンズを介して情報記録媒体上の情報トラックに導かれ
る出射光束と、上記情報トラックで反射された反射光束
とを分離する光束分離光学手段と、上記光束分離光学手
段で分離され、非点収差が付与された反射光束を受光す
る光検知器と、上記光検知器の出力に基づいて上記対物
レンズを移動させることで焦点合わせを行う焦点制御手
段とを備えたものにおいて、上記光束分離光学手段は、
平面状の接合面を光束分離面とする直方体型プリズムに
よって構成されるとともに、上記光束分離面と上記反射
光束の光軸とのなす角をθ＝（45＋ｉ）゜，（但し、ｉ
≠θ）に設定することにより、上記プリズムの光束出射
面で焦点合わせのための非点収差を反射光束に付与し、
この反射光束を上記光検知器で受光することにより焦点
調節を行うように構成したので、円筒レンズを用いなく
て済み、部品数を減らせるので、装置を安価で、しかも
コンパクトに構成することができる。
レンズを介して情報記録媒体上の情報トラックに導かれ
る出射光束と、上記情報トラックで反射された反射光束
とを分離する光束分離光学手段と、上記光束分離光学手
段で分離され、非点収差が付与された反射光束を受光す
る光検知器と、上記光検知器の出力に基づいて上記対物
レンズを移動させることで焦点合わせを行う焦点制御手
段とを備えたものにおいて、上記光束分離光学手段は、
平面状の接合面を光束分離面とする直方体型プリズムに
よって構成されるとともに、上記光束分離面と上記反射
光束の光軸とのなす角をθ＝（45＋ｉ）゜，（但し、ｉ
≠θ）に設定することにより、上記プリズムの光束出射
面で焦点合わせのための非点収差を反射光束に付与し、
この反射光束を上記光検知器で受光することにより焦点
調節を行うように構成したので、円筒レンズを用いなく
て済み、部品数を減らせるので、装置を安価で、しかも
コンパクトに構成することができる。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は本
発明による非点収差を説明するための説明図、第３図は
従来の自動焦点調節装置の構成図、第４図は非点収差を
用いて自動焦点の調整を行うサーボ機構の構成図であ
る。 １……レーザ光源、２……対物レンズ、３……情報記録
媒体、４……情報トラック、５……光束分離光学手段、
７……光探知器。 なお図中同一符号は同一または相当する部分を示す。
発明による非点収差を説明するための説明図、第３図は
従来の自動焦点調節装置の構成図、第４図は非点収差を
用いて自動焦点の調整を行うサーボ機構の構成図であ
る。 １……レーザ光源、２……対物レンズ、３……情報記録
媒体、４……情報トラック、５……光束分離光学手段、
７……光探知器。 なお図中同一符号は同一または相当する部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−169934（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−8145（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−129943（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】光源から対物レンズを介して情報記録媒体
上の情報トラックに導かれる出射光束と、上記情報トラ
ックで反射された反射光束とを分離する光束分離光学手
段と、 上記光束分離光学手段で分離され、非点収差が付与され
た反射光束を受光する光検知器と、 上記光検知器の出力に基づいて上記対物レンズを移動さ
せることで焦点合わせを行う焦点制御手段とを備えたも
のにおいて、 上記光束分離光学手段は、平面状の接合面を光束分離面
とする直方体型プリズムによって構成されるとともに、
上記光束分離面と上記反射光束の光軸とのなす角θをθ
＝（45＋ｉ）゜，（但し、ｉ≠θ）に設定することによ
り、上記プリズムの光束出射面で焦点合わせのための非
点収差を反射光束に付与し、この反射光束を上記光検知
器で受光することにより焦点調節を行うことを特徴とす
る自動焦点調節装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60229058A JP2612436B2 (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | 自動焦点調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60229058A JP2612436B2 (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | 自動焦点調節装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6288145A JPS6288145A (ja) | 1987-04-22 |
| JP2612436B2 true JP2612436B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=16886079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60229058A Expired - Lifetime JP2612436B2 (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | 自動焦点調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2612436B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62177734A (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-04 | Nec Home Electronics Ltd | 光学ヘツド |
| JP3019181B2 (ja) * | 1993-12-27 | 2000-03-13 | 日本電気株式会社 | 光ヘッドのサーボ信号検出装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2502800A1 (fr) * | 1981-03-24 | 1982-10-01 | Thomson Csf | Senseur optique d'asservissement de focalisation |
| JPS598145A (ja) * | 1982-07-05 | 1984-01-17 | Ricoh Co Ltd | 光学式ピツクアツプ |
| JP2536830B2 (ja) * | 1983-12-16 | 1996-09-25 | ソニー株式会社 | 光学ピツクアツプ装置 |
-
1985
- 1985-10-15 JP JP60229058A patent/JP2612436B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6288145A (ja) | 1987-04-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |