JPH01302546A - 変位検出方法 - Google Patents
変位検出方法Info
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- JPH01302546A JPH01302546A JP13228888A JP13228888A JPH01302546A JP H01302546 A JPH01302546 A JP H01302546A JP 13228888 A JP13228888 A JP 13228888A JP 13228888 A JP13228888 A JP 13228888A JP H01302546 A JPH01302546 A JP H01302546A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 58
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 40
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims description 9
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
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- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
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- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、光ピツクアップ光学系を利用した非接触によ
る変位検出方法に関する。
る変位検出方法に関する。
（従来の技術）
光デイスク装置に用いられる光ピソクア・ノブ光学系に
よれば、記録媒体としての光ディスクの光軸方向の変位
を検出することが可能であり、この検出信号に応じて対
物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスサーボをか
けることにより、光ディスクの記録面上に常に正しく光
ビームを収束させることができる。従って、上記光ピツ
クアップ光学系を用いることによって、光ディスクに限
らず一般的な被測定物の光軸方向の変位測定に用いるこ
とができる。
よれば、記録媒体としての光ディスクの光軸方向の変位
を検出することが可能であり、この検出信号に応じて対
物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスサーボをか
けることにより、光ディスクの記録面上に常に正しく光
ビームを収束させることができる。従って、上記光ピツ
クアップ光学系を用いることによって、光ディスクに限
らず一般的な被測定物の光軸方向の変位測定に用いるこ
とができる。
第１図は、一般的な光ビックアンプ光学系の一例を示す
。第１図において、レーザ光ｔＡ１から出射したレーザ
ビームはコリメータレンズ２によって平行光束にされた
あと偏光ビームスプリッタ３を通り、対物レンズ４によ
って被測定物５０面に収束される。被ｕｌｌ定物５の面
によって反射された光束は再び対物レンズ４を通り、ビ
ームスプリッタ３により側方に反射され、葉先レンズ６
を通り、さらに否点収差発生手段としてのシリンドリカ
ルレンズ７を通って光検出素子８の受光面に至る。
。第１図において、レーザ光ｔＡ１から出射したレーザ
ビームはコリメータレンズ２によって平行光束にされた
あと偏光ビームスプリッタ３を通り、対物レンズ４によ
って被測定物５０面に収束される。被ｕｌｌ定物５の面
によって反射された光束は再び対物レンズ４を通り、ビ
ームスプリッタ３により側方に反射され、葉先レンズ６
を通り、さらに否点収差発生手段としてのシリンドリカ
ルレンズ７を通って光検出素子８の受光面に至る。
周知の通り、被測定物５の面が対物レンズ４の集光点上
にあるとき光検出素子８の受光面に円形のスポットが当
たるように基本位置を決めておけば、被測定物５が対物
レンズ４に遅すぎる場合と遠すぎる場合とでは光検出素
子８の受光面トにおける光のスポットはそれぞれ互いに
直交する方向に長い楕円形となる。そこで、上記光検出
素子８を４分割検出素子とし、上記各楕円形のスポット
の長軸方向がそれぞれ４分割検出素子の対角方向となる
ように配置しておけば、４分割検出素子の出力バランス
から被１ｆｉｌＪ定物５の光軸方向の変位を検出するこ
とができる。
にあるとき光検出素子８の受光面に円形のスポットが当
たるように基本位置を決めておけば、被測定物５が対物
レンズ４に遅すぎる場合と遠すぎる場合とでは光検出素
子８の受光面トにおける光のスポットはそれぞれ互いに
直交する方向に長い楕円形となる。そこで、上記光検出
素子８を４分割検出素子とし、上記各楕円形のスポット
の長軸方向がそれぞれ４分割検出素子の対角方向となる
ように配置しておけば、４分割検出素子の出力バランス
から被１ｆｉｌＪ定物５の光軸方向の変位を検出するこ
とができる。
（発明が解決しようとする課題）
上に述べたような光ビックアンプ光学系を利用した変位
検出方法によれば、被測定物が光軸に対して傾いている
場合、変位検出信号に上記傾きの成分を含んでいるにも
かかわらず、検出信号は光軸方向の変位として出力され
、正確な変位検出ができない。
検出方法によれば、被測定物が光軸に対して傾いている
場合、変位検出信号に上記傾きの成分を含んでいるにも
かかわらず、検出信号は光軸方向の変位として出力され
、正確な変位検出ができない。
本発明は、かかる従来技術の問題点を解消するためにな
されたもので、被測定物の光軸に対する１頃きをも検出
することができるようにし、もって被測定物の光軸に対
する傾きを修正した上で被測定物の光軸方向の変位を検
出することができるようにして変位検出の精度を向上さ
せることができる変位測定方法を提供することを目的と
する。
されたもので、被測定物の光軸に対する１頃きをも検出
することができるようにし、もって被測定物の光軸に対
する傾きを修正した上で被測定物の光軸方向の変位を検
出することができるようにして変位検出の精度を向上さ
せることができる変位測定方法を提供することを目的と
する。
（課題を解決するための手段）
本発明は、否点収差発生手段と４分割検出素子を用いた
変位検出方法において、上記４分割検出素子の２本の各
分割線に対するそれぞれの出力バランスを検出すること
により被測定物の光軸に対する傾きをも検出可能とした
ことを特徴とする。
変位検出方法において、上記４分割検出素子の２本の各
分割線に対するそれぞれの出力バランスを検出すること
により被測定物の光軸に対する傾きをも検出可能とした
ことを特徴とする。
（作用）
被測定物が光軸に対して傾いていると、４分割検出素子
の各出力は各分割線を境にしてバランスが崩れる。上記
各出力が均等化するように被測定物又は検出光学系を調
整すれば、被測定物の光軸に対する傾きを修正すること
ができる。
の各出力は各分割線を境にしてバランスが崩れる。上記
各出力が均等化するように被測定物又は検出光学系を調
整すれば、被測定物の光軸に対する傾きを修正すること
ができる。
（実施例）
以下、本発明に係る変位測定方法の実施例について説明
することにするが、検出光学系は第１図に示したような
一般的な光ピツクアップ光学系を適用可能であるから、
ここでは、本発明の特徴部分である検出素子の構成及び
その各出力の演算処理について重点的に説明する。
することにするが、検出光学系は第１図に示したような
一般的な光ピツクアップ光学系を適用可能であるから、
ここでは、本発明の特徴部分である検出素子の構成及び
その各出力の演算処理について重点的に説明する。
第２図において、符号８で示す光検出素子はＸ方向の分
割線８ｘとこれに直交するＹ方向の分割線８ｙによって
４個の受光部Ａ、 Ｂ、 Ｃ，Ｄに４分割されている。
割線８ｘとこれに直交するＹ方向の分割線８ｙによって
４個の受光部Ａ、 Ｂ、 Ｃ，Ｄに４分割されている。
上記各受光部のうち対角位置にあるＡとＣの受光部の出
力は加算器１１によって加算され、もう一対の対角位置
にあるＢとＤの受光部の出力は加算器１２によって加算
される。また、分割線８ｙを境にして一方側の受光部Ａ
とＢの出力は加算器１３によって加算され、他方側の受
光部ＣとＤの出力は加算器１４によって加算される。さ
らに分割線８ｘを境にして一方側の受光部ＡとＤの出力
は加算器１５によって加算され、他方側の受光部ＢとＤ
の出力は加算器１６によって加算される。
力は加算器１１によって加算され、もう一対の対角位置
にあるＢとＤの受光部の出力は加算器１２によって加算
される。また、分割線８ｙを境にして一方側の受光部Ａ
とＢの出力は加算器１３によって加算され、他方側の受
光部ＣとＤの出力は加算器１４によって加算される。さ
らに分割線８ｘを境にして一方側の受光部ＡとＤの出力
は加算器１５によって加算され、他方側の受光部ＢとＤ
の出力は加算器１６によって加算される。
上記加算器１１．１２の出力は減算器１７に入力され、
（Ａ＋Ｃ） −（Ｂ十Ｄ）が演算されて信号■として出
力される。この信号■は、４分割検出素子８の対角位置
にある２対の受光部の出力バランスであり、第１図につ
いて説明した通り、被測定物の光軸方向への変位検出信
号である。
（Ａ＋Ｃ） −（Ｂ十Ｄ）が演算されて信号■として出
力される。この信号■は、４分割検出素子８の対角位置
にある２対の受光部の出力バランスであり、第１図につ
いて説明した通り、被測定物の光軸方向への変位検出信
号である。
上記加算器１３．１４の出力は減算器１８に入力され、
（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）が演算されて信号■として出力
される。この信号■は、４分割検出素子８の一つの分割
線８ｙを境にした一方側と他方側の受光部の出力バラン
スであり、光ピンクアップ光学系の光軸に対する被測定
物のＸ方向の傾きを示す。
（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）が演算されて信号■として出力
される。この信号■は、４分割検出素子８の一つの分割
線８ｙを境にした一方側と他方側の受光部の出力バラン
スであり、光ピンクアップ光学系の光軸に対する被測定
物のＸ方向の傾きを示す。
上記加算器１５．１６の出力は減算器１９に入力され、
（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）が演算されて信号■として出力
される。この信号■は、４分割検出素子８の別の分割線
８ｘを境にした一方側と他方側の受光部の出力バランス
であり、光ピンクアップ光学系の光軸に対する被測定物
のＹ方向の傾きを示す。
（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）が演算されて信号■として出力
される。この信号■は、４分割検出素子８の別の分割線
８ｘを境にした一方側と他方側の受光部の出力バランス
であり、光ピンクアップ光学系の光軸に対する被測定物
のＹ方向の傾きを示す。
このように、上記各信号■、■は検出光学系の光軸と被
測定物との傾き、より正確には上記光軸に対する被測定
物の直角度を示す。そこで、上記各信号■、■を利用し
てこれら各信号■、■が零となるように光ピツクアップ
光学系と被測定物との相対角度を調整することによって
、被測定物の光ピツクアップに対する面角度を正確に設
定することができる。このように調整した上で前記信号
■を得るようにすれば、被測定物の光軸方向への変位を
、被測定物の傾き成分を含むことなく正確に検出するこ
とができる。
測定物との傾き、より正確には上記光軸に対する被測定
物の直角度を示す。そこで、上記各信号■、■を利用し
てこれら各信号■、■が零となるように光ピツクアップ
光学系と被測定物との相対角度を調整することによって
、被測定物の光ピツクアップに対する面角度を正確に設
定することができる。このように調整した上で前記信号
■を得るようにすれば、被測定物の光軸方向への変位を
、被測定物の傾き成分を含むことなく正確に検出するこ
とができる。
第２図の例では、４分割検出素子８の各受光部の出力を
演算増幅器によりアナログ信号で処理しているが、各受
光部の出力をデジタル信号に変換した上でコンピュータ
で処理するなど、適宜の演算手段を用いてよい。コンピ
ュータで処理する場合は、例えば取付姿勢調整モードと
変位検出モードとを設け、取付姿勢モードでは、前記演
算出力信号■、■に相当する信号をコンピュータで演算
し、これをＸＹ軸の平面上にプロットしてそれぞれの傾
き度を表し、この傾き度を表す点をＸＹ軸の原点に一致
させる。次に変位検出モードに切り換えて前記信号■に
相当する信号を演算して光軸方向の変位を検出するよう
にすれば、傾き成分のない正確な変位検出を行うことが
できる。
演算増幅器によりアナログ信号で処理しているが、各受
光部の出力をデジタル信号に変換した上でコンピュータ
で処理するなど、適宜の演算手段を用いてよい。コンピ
ュータで処理する場合は、例えば取付姿勢調整モードと
変位検出モードとを設け、取付姿勢モードでは、前記演
算出力信号■、■に相当する信号をコンピュータで演算
し、これをＸＹ軸の平面上にプロットしてそれぞれの傾
き度を表し、この傾き度を表す点をＸＹ軸の原点に一致
させる。次に変位検出モードに切り換えて前記信号■に
相当する信号を演算して光軸方向の変位を検出するよう
にすれば、傾き成分のない正確な変位検出を行うことが
できる。
なお、第３図の例のように、対物レンズ２４を集光レン
ズと兼用させた光ピツクアップ光学系を利用しても差支
えない。第３図において符号２Ｉは光源、２３はビーム
スプリフタ、２５は被測定物、２７は否点収差発生手段
としてのシリンドリカルレンズ、２８は４分割検出素子
である。
ズと兼用させた光ピツクアップ光学系を利用しても差支
えない。第３図において符号２Ｉは光源、２３はビーム
スプリフタ、２５は被測定物、２７は否点収差発生手段
としてのシリンドリカルレンズ、２８は４分割検出素子
である。
否点収差発生手段としてはシリンドリカルレンズに限ら
ず、例えば平行平面板を用いるなど、周知の手段を用い
てよい。そして、合点収差の発生方向は、４分割検出素
子の２本の分割線に直交する方向、即ち第２図の例では
ＸＹ入方向一致させるのが望ましいが、必ずしもＸＹ入
方向一致させる必要はなく、任意に設定してよい。
ず、例えば平行平面板を用いるなど、周知の手段を用い
てよい。そして、合点収差の発生方向は、４分割検出素
子の２本の分割線に直交する方向、即ち第２図の例では
ＸＹ入方向一致させるのが望ましいが、必ずしもＸＹ入
方向一致させる必要はなく、任意に設定してよい。
本発明に係る変位測定方法は、−船釣な被測定物の変位
測定装置に適用することも可能であり、また、光デイス
ク装置において光ディスクの（頃きを検出してこの（頃
きを無くする向きにサーボをかけるための所謂チルトセ
ンサとしても適用することができる。
測定装置に適用することも可能であり、また、光デイス
ク装置において光ディスクの（頃きを検出してこの（頃
きを無くする向きにサーボをかけるための所謂チルトセ
ンサとしても適用することができる。
（発明の効果）
本発明によれば、否点収差発生手段と４分割検出素子を
用いて被測定物の光軸方向の変位を検出するに当たり、
４分割検出素子の２本の分割線に対するそれぞれの出力
バランスを検出することによって被測定物の光軸に対す
る傾きをも検出可能としたため、傾きの検出結果に基づ
いて光学系と被測定物との相対的な傾きを調整し、その
上で被測定物の光軸方向への変位を検出することができ
、より精度の高い変位検出が可能となった。
用いて被測定物の光軸方向の変位を検出するに当たり、
４分割検出素子の２本の分割線に対するそれぞれの出力
バランスを検出することによって被測定物の光軸に対す
る傾きをも検出可能としたため、傾きの検出結果に基づ
いて光学系と被測定物との相対的な傾きを調整し、その
上で被測定物の光軸方向への変位を検出することができ
、より精度の高い変位検出が可能となった。
第１図は本発明に係る変位検出方法に適用可能な検出光
学系の一例を示す光学配置図、第２図は本発明に係る変
位検出方法の実施例を示す回路図、第３図は本発明に通
用可能な検出光学系の別の例を示す光学配置図である。 ５・・被測定物 ７・・否点収差発生手段８・・４分割
検出素子 ８ｘ、８ｙ・・分割線２５・・被測定物 ２
７・・合点収差発止手段２８・・４分割検出素子 ）４ 胃 慶２ 医
学系の一例を示す光学配置図、第２図は本発明に係る変
位検出方法の実施例を示す回路図、第３図は本発明に通
用可能な検出光学系の別の例を示す光学配置図である。 ５・・被測定物 ７・・否点収差発生手段８・・４分割
検出素子 ８ｘ、８ｙ・・分割線２５・・被測定物 ２
７・・合点収差発止手段２８・・４分割検出素子 ）４ 胃 慶２ 医
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被測定物の光軸方向の変位を、反射光軸上に設置した否
点収差発生手段と４分割検出素子を用いて検出する変位
検出方法において、 上記４分割検出素子の２本の各分割線に対するそれぞれ
の出力バランスを検出することにより、被測定物の光軸
に対する傾きをも検出可能としたことを特徴とする変位
検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13228888A JPH01302546A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 変位検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13228888A JPH01302546A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 変位検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01302546A true JPH01302546A (ja) | 1989-12-06 |
Family
ID=15077780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13228888A Pending JPH01302546A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 変位検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01302546A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0987689A2 (en) * | 1998-09-14 | 2000-03-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Tilt detection device, optical disc device, and tilt control method |
| AU2002301755B2 (en) * | 1998-09-14 | 2005-07-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Tilt detection device, optical disc device, and tilt control method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6289246A (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-23 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 光記録媒体傾き検出装置 |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP13228888A patent/JPH01302546A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6289246A (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-23 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 光記録媒体傾き検出装置 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0987689A2 (en) * | 1998-09-14 | 2000-03-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Tilt detection device, optical disc device, and tilt control method |
| EP0987691A1 (en) * | 1998-09-14 | 2000-03-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Tilt detection device, optical disc device, and tilt control method |
| WO2000016321A1 (en) * | 1998-09-14 | 2000-03-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Tilt detection device, optical disc device, and tilt control method |
| US6157600A (en) * | 1998-09-14 | 2000-12-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Tilt detection device, optical disc device, and tilt control method |
| US6167009A (en) * | 1998-09-14 | 2000-12-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Tilt detection device, optical disc device, and tilt control method |
| US6169715B1 (en) | 1998-09-14 | 2001-01-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Tilt detection device, optical disc device, and tilt control method |
| EP0987689A3 (en) * | 1998-09-14 | 2002-12-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Tilt detection device, optical disc device, and tilt control method |
| US6549493B1 (en) | 1998-09-14 | 2003-04-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Tilt detection device, optical disc device, and tilt control method |
| AU2002301755B2 (en) * | 1998-09-14 | 2005-07-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Tilt detection device, optical disc device, and tilt control method |
| CN1319055C (zh) * | 1998-09-14 | 2007-05-30 | 松下电器产业株式会社 | 倾斜检测装置,光盘装置和倾斜控制方法 |
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