JPS58155525A - フオ−カス誤差検出装置 - Google Patents
フオ−カス誤差検出装置Info
- Publication number
- JPS58155525A JPS58155525A JP3636682A JP3636682A JPS58155525A JP S58155525 A JPS58155525 A JP S58155525A JP 3636682 A JP3636682 A JP 3636682A JP 3636682 A JP3636682 A JP 3636682A JP S58155525 A JPS58155525 A JP S58155525A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- focus error
- focal length
- light
- columnar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0908—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only
Landscapes
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- 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】
本発明は、光学式ビデオディスクプレーヤなどにおいて
、光源からの光束が光ディスクの情報面上に正しく集光
しているかどうかを検出するフォーカス誤差検出装置に
関する。
、光源からの光束が光ディスクの情報面上に正しく集光
しているかどうかを検出するフォーカス誤差検出装置に
関する。
光デイスク装置においては、その再生に当って、レーザ
等の光源からの光束を光学系により微小スポットとして
ディスクの情報面上に常に正しくフォーカスされること
が必要であり、そのためのフォーカス誤差検出装置が備
えられている。
等の光源からの光束を光学系により微小スポットとして
ディスクの情報面上に常に正しくフォーカスされること
が必要であり、そのためのフォーカス誤差検出装置が備
えられている。
第１図は、従来のこの種のフォーカス誤差検出装置の一
例を示す概略斜視図で、１はレーザ等の光源、２はコリ
メータレンズ、３はビームスプリッタ、４はオブジェク
トレンズ、５はディスクの情報面、６は凸レンズ、７は
円柱レンズ８は４分割受光素子である。
例を示す概略斜視図で、１はレーザ等の光源、２はコリ
メータレンズ、３はビームスプリッタ、４はオブジェク
トレンズ、５はディスクの情報面、６は凸レンズ、７は
円柱レンズ８は４分割受光素子である。
図において、光源１から発生する光束は、コリメータレ
ンズ２．ビームスプリッタ３．オブジェクトレンズ４を
介し【情報面５上に集光され、情報面５からの反射光は
、オブジェクトレンズ４を通り、ビームスプリッタ３で
反射されて、凸レンズ６、円柱レンズ７に入射し、４分
割受光素子８で受光される。
ンズ２．ビームスプリッタ３．オブジェクトレンズ４を
介し【情報面５上に集光され、情報面５からの反射光は
、オブジェクトレンズ４を通り、ビームスプリッタ３で
反射されて、凸レンズ６、円柱レンズ７に入射し、４分
割受光素子８で受光される。
第２図〜第７図は、第１図の構成におけるフォーカス誤
差検出の原理を説明する図で、第２図はオブジェクトレ
ンズ４と情報面５との距離がジャストフォーカス時の位
置から離れた場合第４図はジャストフォーカス時、第６
図はジャストフォーカス時の位置より近づいた場合の４
分割受光素子８への反射光の入射状態を示し、第３図、
第５図および第７図は、それぞれ、第２図、第４図およ
び第６図に対応する４分割受光素子８を構成する各受光
素子８α、８ｂ、Ｂｃ 、８ｃＬへの入射光スポットの
状態を示す図である。
差検出の原理を説明する図で、第２図はオブジェクトレ
ンズ４と情報面５との距離がジャストフォーカス時の位
置から離れた場合第４図はジャストフォーカス時、第６
図はジャストフォーカス時の位置より近づいた場合の４
分割受光素子８への反射光の入射状態を示し、第３図、
第５図および第７図は、それぞれ、第２図、第４図およ
び第６図に対応する４分割受光素子８を構成する各受光
素子８α、８ｂ、Ｂｃ 、８ｃＬへの入射光スポットの
状態を示す図である。
光源１からの光束が、情報面５上に正しく集光された状
態、すなわちジャストフォーカス時は第４図と第５図に
示すごとく、光スポットは４分割受光素子８の中央に真
円となるように形成され、各受光素子Ｂａ、８ｂ、Ｂｅ
、８ｄに対して均等に分割されて、それらの各出力信
号（８α）？（８ｈ）（８Ｃ）、（８ｄ ）は、 （８α）＝（８ｈ）＝（８Ｃ）＝（８ｃＬ）となるよう
に構成されている。
態、すなわちジャストフォーカス時は第４図と第５図に
示すごとく、光スポットは４分割受光素子８の中央に真
円となるように形成され、各受光素子Ｂａ、８ｂ、Ｂｅ
、８ｄに対して均等に分割されて、それらの各出力信
号（８α）？（８ｈ）（８Ｃ）、（８ｄ ）は、 （８α）＝（８ｈ）＝（８Ｃ）＝（８ｃＬ）となるよう
に構成されている。
また、ジャストフォーカス時以外の場合は、オブジェク
トレンズ４と情報面５との間の距離の変動に応じて、４
分割受光素子８への収束状態が変化して、４分割受光素
子８上の光スポットの形が、真円から楕円状に変化する
。
トレンズ４と情報面５との間の距離の変動に応じて、４
分割受光素子８への収束状態が変化して、４分割受光素
子８上の光スポットの形が、真円から楕円状に変化する
。
すなわち、オブジェクトレンズ４と情報面５との間の距
離が離れた場合は、第２図と第６図に示したように、縦
長の楕円スポットとなり、また逆にこの距離が近づいた
場合には、第６図と第７図に示したように、横長の楕円
スポットとなる。そして、各受光素子の出力信号（Ｂａ
） 。
離が離れた場合は、第２図と第６図に示したように、縦
長の楕円スポットとなり、また逆にこの距離が近づいた
場合には、第６図と第７図に示したように、横長の楕円
スポットとなる。そして、各受光素子の出力信号（Ｂａ
） 。
（８ＡＬ（８ＣＬ（８ｄ）を
（（８α）＋（８Ｃ） ） −（（８Ａ）＋（８ｄ）
）のごとく演算して、これをフォーカス誤差信号とする
。
）のごとく演算して、これをフォーカス誤差信号とする
。
第８図は、第１図の構成におけるフォーカス誤差検出装
置のフォーカス誤差信号特性を示すグラフで、横軸はオ
ブジェクトレンズ４と情報面５との間の距離、縦軸はフ
ォーカス誤差信号である。
置のフォーカス誤差信号特性を示すグラフで、横軸はオ
ブジェクトレンズ４と情報面５との間の距離、縦軸はフ
ォーカス誤差信号である。
この図に示すようにフォーカス誤差信号特性はＳ字曲線
の形状をしている。このＳ字曲線の原点はジャストフォ
ーカス点を表わし、この曲線の極大点および極小点は４
分割受光素子８上の光スポットの形が楕円状からさらに
線状に変化した状態を表わす。この極大点と極小点とで
のオブジェクトレンズ４と情報面５との間の距離の差が
フォーカス誤差信号の検出範囲であるにのフォーカス誤
差信号の検出範囲は次のように計算により求めることが
できる。゛まずオブジェクトレンズ４の焦点距離なｆｌ
。
の形状をしている。このＳ字曲線の原点はジャストフォ
ーカス点を表わし、この曲線の極大点および極小点は４
分割受光素子８上の光スポットの形が楕円状からさらに
線状に変化した状態を表わす。この極大点と極小点とで
のオブジェクトレンズ４と情報面５との間の距離の差が
フォーカス誤差信号の検出範囲であるにのフォーカス誤
差信号の検出範囲は次のように計算により求めることが
できる。゛まずオブジェクトレンズ４の焦点距離なｆｌ
。
凸レンズ６の焦点距離をｆ１ｍ円柱レンズ７の焦線距離
をｆｌとし、凸レンズ６と円柱レンズ７は薄肉レンズと
し、両者の間隔は十分小さいものとする。
をｆｌとし、凸レンズ６と円柱レンズ７は薄肉レンズと
し、両者の間隔は十分小さいものとする。
凸レンズ６と円柱レンズ７を通過する光束は非点収差を
生じた収束光となっており、ジャストフォーカス時には
、４分割受光素子８０前後に、光束の断面形状が線状を
なす焦線が形成される。
生じた収束光となっており、ジャストフォーカス時には
、４分割受光素子８０前後に、光束の断面形状が線状を
なす焦線が形成される。
４分割受光素子８の後側に形成される焦線は凸レンズ６
および円柱レンズ７から凸レンズの焦点距離ｆ！の位置
にあり、−男前側に形成される焦線は、凸レンズ６と円
柱レンズ７の合成焦点距離（ｆ鵞×ｆｓ）／（ｆｔ＋ｆ
ｓ）の位置にある。したがって、内焦線間の距離は、 である。
および円柱レンズ７から凸レンズの焦点距離ｆ！の位置
にあり、−男前側に形成される焦線は、凸レンズ６と円
柱レンズ７の合成焦点距離（ｆ鵞×ｆｓ）／（ｆｔ＋ｆ
ｓ）の位置にある。したがって、内焦線間の距離は、 である。
一方、縦倍率は、前側焦線に対しては
であり、後側焦線に対しては
であるが、内焦線間の距離は、各焦点距離に挽べて十分
小さいので、前側無線に対する縦倍率と後側焦線に対す
る縦倍率は等しいとおいてよ（ゝ０ ところで、情報面５の変動量は、オブジェクフォーカス
誤差信号の検出範囲は と求められる。
小さいので、前側無線に対する縦倍率と後側焦線に対す
る縦倍率は等しいとおいてよ（ゝ０ ところで、情報面５の変動量は、オブジェクフォーカス
誤差信号の検出範囲は と求められる。
例えば、検出範囲を１１μｍ、オブジェクトレンズ４の
焦点距離ｆ、を４．２５■、凸レンズ６の焦点距離ｆ１
を８５■とじた場合には、円柱レンズ７の焦点距離ｆ、
は７３６■となる。
焦点距離ｆ、を４．２５■、凸レンズ６の焦点距離ｆ１
を８５■とじた場合には、円柱レンズ７の焦点距離ｆ、
は７３６■となる。
このように従来例においては、極端に焦点距離の長い円
柱レンズ７を用いる必要があった。
柱レンズ７を用いる必要があった。
このように焦点距離の長い円柱レンズは、焦点距離の短
かい円柱レンズに比べて製造が困難で高価であるという
欠点がある。
かい円柱レンズに比べて製造が困難で高価であるという
欠点がある。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解決し、焦
点距離の短かい安価な、円柱レンズを用いることができ
るフォーカス誤差検出装置を提供するにある。
点距離の短かい安価な、円柱レンズを用いることができ
るフォーカス誤差検出装置を提供するにある。
本発明では、上記目的を達成する゛ために、光束を収束
し、かつ非点収差を生じせしめる光学手段として、２個
の円柱レンズを用い、かつ両円柱レンズの中心軸が互い
に垂直になるように配置させる。
し、かつ非点収差を生じせしめる光学手段として、２個
の円柱レンズを用い、かつ両円柱レンズの中心軸が互い
に垂直になるように配置させる。
第９図は、本発明によるフォーカス誤差検出装置の一実
施例を示す概略構成図で、１はレーザ等の光源、２はコ
リメータレンズ、３はビームスプリ、り、４はオブジェ
クトレンズ、５はディスクの情報面、９および１０は円
柱レンズ、８は４分割受光素子である。円柱レンズ９，
１０は、その中心軸が互いに垂直になるように配置され
ている。また本実施例では２個の円柱レンズの焦点距離
を同じにとっである。
施例を示す概略構成図で、１はレーザ等の光源、２はコ
リメータレンズ、３はビームスプリ、り、４はオブジェ
クトレンズ、５はディスクの情報面、９および１０は円
柱レンズ、８は４分割受光素子である。円柱レンズ９，
１０は、その中心軸が互いに垂直になるように配置され
ている。また本実施例では２個の円柱レンズの焦点距離
を同じにとっである。
第１図の従来例と比較すると、凸レンズ６と円柱レンズ
７の組み合わせの代わりに、円柱レンズ９，１００組み
合わせとなっている。本実施例におけ°るフォーカス誤
差検出の原理は、従来例と同じであるので省略する。
７の組み合わせの代わりに、円柱レンズ９，１００組み
合わせとなっている。本実施例におけ°るフォーカス誤
差検出の原理は、従来例と同じであるので省略する。
さて、本実施例の場合のフォーカス誤差信号の検出範囲
は次のように計算により求めることができる。
は次のように計算により求めることができる。
従来例の場合と同様に、オブジェクトレンズ４の焦点距
離を１１１円柱レンズ９，１０の焦点距離を等しく ｆ
、とじ、円柱レンズ９，１０間の距離をｄとする□ ジャストフォーカス時に４分割受光素子８の後側に形成
される焦線は、円柱レンズ１０からｆ。
離を１１１円柱レンズ９，１０の焦点距離を等しく ｆ
、とじ、円柱レンズ９，１０間の距離をｄとする□ ジャストフォーカス時に４分割受光素子８の後側に形成
される焦線は、円柱レンズ１０からｆ。
の位置にあり、−男前側に形成される焦線も、円柱レン
ズ９からｆ、の位置にある。したがって内焦線間の距離
は、円柱レンズ９，１０間の距離ｄとなる。
ズ９からｆ、の位置にある。したがって内焦線間の距離
は、円柱レンズ９，１０間の距離ｄとなる。
である。
したがって、フォーカス誤差信号の検出範囲と求められ
る。
る。
例えば、オブジェクトレンズ４の焦点距離ｆ１を４．２
５間２円柱レンズ９，１００焦点距離ｆ、を８５■とじ
た場合には、円柱レンズ９，１０間の距離ｄを８．８諺
ととることにより、従来例と同様の検出範囲１１μｍを
得ることができる。
５間２円柱レンズ９，１００焦点距離ｆ、を８５■とじ
た場合には、円柱レンズ９，１０間の距離ｄを８．８諺
ととることにより、従来例と同様の検出範囲１１μｍを
得ることができる。
このように本発明による実施例においては、従来例に比
べて焦点距離の短かい円柱レンズ９゜１０を用いるＥと
ができる。焦点距離の短かい円柱レンズは、焦点距離の
長い円柱レンズに比べて製造が容易で安価であるという
利点がある。
べて焦点距離の短かい円柱レンズ９゜１０を用いるＥと
ができる。焦点距離の短かい円柱レンズは、焦点距離の
長い円柱レンズに比べて製造が容易で安価であるという
利点がある。
本実施例においては、同じ焦点距離の円柱レンズを用い
た場合であるが、異なる焦点距離の円柱レンズを用いる
こともできる。この場合には、一方の円柱レンズの焦点
距離を、従来例の凸レンズ６の焦点距離ｆ！と同じ値に
とり、もう一方の円柱レンズの焦点距離を凸レンズ６と
円柱レンズ７の合成焦点距離（ｆ、 ｘｆ、 ）／（ｆ
ｔ＋ｆ、 ）と同じ値にとり、両円柱レンズを密着させ
る構成とすることにより、従来例と全く同じ性能をもた
せることができる。この場合にも焦点距離の短かい円柱
レンズを用いることができる。
た場合であるが、異なる焦点距離の円柱レンズを用いる
こともできる。この場合には、一方の円柱レンズの焦点
距離を、従来例の凸レンズ６の焦点距離ｆ！と同じ値に
とり、もう一方の円柱レンズの焦点距離を凸レンズ６と
円柱レンズ７の合成焦点距離（ｆ、 ｘｆ、 ）／（ｆ
ｔ＋ｆ、 ）と同じ値にとり、両円柱レンズを密着させ
る構成とすることにより、従来例と全く同じ性能をもた
せることができる。この場合にも焦点距離の短かい円柱
レンズを用いることができる。
以上説明したように、本発明によれば、フォーカス誤差
検出装置において、製造が容易で安価な焦点距離の短か
い円柱レンズを用いることができる。
検出装置において、製造が容易で安価な焦点距離の短か
い円柱レンズを用いることができる。
第１図は、従来のフォーカス誤差検出装置の一例を示す
概略図、第２図〜第７図は第１図の構成におけるフォー
カス誤差検出の原理図、第８図は、第１図の構成におけ
るフォーカス誤差検出装置のフォーカス誤差信号特性を
示すグラフ、第９図は、本発明によるフォーカス誤差検
出装置の一実施例を示す概略構成図である。 １・・・・・・・・・・・・光源 ２・・−・・・・・・・・コリメータレンズ３・・−・
・・・・・・・ビームスプリッタ４・・・・・・・・・
・・・オブジェクトレンズ５・・−・・・・・・・情報
面 ６・・・・・・・・・・・・凸レンズ７・・−
・・・・・・・・円柱レンズ ８・・・・・・・・・・・・４分割受光素子９．１０・
・・円柱レンズ 糖１図 糖８図 ４ノンエツトしシスと１ｒＬｎ［Ｉ！］Ｗの間隔第９０
概略図、第２図〜第７図は第１図の構成におけるフォー
カス誤差検出の原理図、第８図は、第１図の構成におけ
るフォーカス誤差検出装置のフォーカス誤差信号特性を
示すグラフ、第９図は、本発明によるフォーカス誤差検
出装置の一実施例を示す概略構成図である。 １・・・・・・・・・・・・光源 ２・・−・・・・・・・・コリメータレンズ３・・−・
・・・・・・・ビームスプリッタ４・・・・・・・・・
・・・オブジェクトレンズ５・・−・・・・・・・情報
面 ６・・・・・・・・・・・・凸レンズ７・・−
・・・・・・・・円柱レンズ ８・・・・・・・・・・・・４分割受光素子９．１０・
・・円柱レンズ 糖１図 糖８図 ４ノンエツトしシスと１ｒＬｎ［Ｉ！］Ｗの間隔第９０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｔ 光源からの光束が光ディスクの情味面上に正しく集
光しているかどうかを検出するために、上記情報面で反
射した光源からの光束を収束してかつ非点収差を生じせ
しめる光学手段と、該光束が入射する４分割受光素子と
から成り、上記４分割受光素子を構成する分割受光素子
の差信号によりフォーカス誤差信号を検出するフォーカ
ス誤差検出装置において上記光学手段が、２個の円柱レ
ンズで構成され、かつ両回柱レンズの中心軸が互いに垂
直となるよ５に配置されていることを特徴とするフォー
カス誤差検出装置。 ２．２個の円柱レンズの焦点距離が同一であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のフォーカス誤差検
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3636682A JPS58155525A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | フオ−カス誤差検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3636682A JPS58155525A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | フオ−カス誤差検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58155525A true JPS58155525A (ja) | 1983-09-16 |
Family
ID=12467831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3636682A Pending JPS58155525A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | フオ−カス誤差検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58155525A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009211794A (ja) * | 2008-02-08 | 2009-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | 光ピックアップ装置及び光ディスク装置 |
-
1982
- 1982-03-10 JP JP3636682A patent/JPS58155525A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009211794A (ja) * | 2008-02-08 | 2009-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | 光ピックアップ装置及び光ディスク装置 |
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