JPS59124041A - 焦点制御装置 - Google Patents
焦点制御装置Info
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- JPS59124041A JPS59124041A JP23153282A JP23153282A JPS59124041A JP S59124041 A JPS59124041 A JP S59124041A JP 23153282 A JP23153282 A JP 23153282A JP 23153282 A JP23153282 A JP 23153282A JP S59124041 A JPS59124041 A JP S59124041A
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- 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
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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】
本発明は焦点制御装置に系シ、更に詳しくは記録媒体に
光束を集束させ、情報を記録又は再生する光学的情報記
録再生装置等に用いるに適した焦点制御装置に関する。
光束を集束させ、情報を記録又は再生する光学的情報記
録再生装置等に用いるに適した焦点制御装置に関する。
従来この種の装置として、例えば特開昭５４−１０６２
０６号に示されるような装置が知られている。この装置
の概略を第１図に示す。
０６号に示されるような装置が知られている。この装置
の概略を第１図に示す。
第１図において、入射光１は、一定の厚みを有し、入射
光に対し、約４５°の角度で置かれた平行ガラス板２を
通過し、レンズ３によシ被照射物体４上に絞り込まれる
。また入射光１は、被照射物体４上で反射され、同一の
経路をたどる反射光５となる。この反射光５シま平行刀
ラス板２に入射し、その一部が、平行ガラス板の表面で
反射される光束６及び平行ガラス板の裏面で反射される
光束７に分割されて、結像面８に向かう。結像面８上で
は、前記入射光１の被照射物体４上での合焦状態に応じ
て、光束６及び光束７によって干渉縞が生ずる。この干
渉縞の様子を第２図（ａ） 、 ｔｂ） ＋ ｔｃ）に
示す。
光に対し、約４５°の角度で置かれた平行ガラス板２を
通過し、レンズ３によシ被照射物体４上に絞り込まれる
。また入射光１は、被照射物体４上で反射され、同一の
経路をたどる反射光５となる。この反射光５シま平行刀
ラス板２に入射し、その一部が、平行ガラス板の表面で
反射される光束６及び平行ガラス板の裏面で反射される
光束７に分割されて、結像面８に向かう。結像面８上で
は、前記入射光１の被照射物体４上での合焦状態に応じ
て、光束６及び光束７によって干渉縞が生ずる。この干
渉縞の様子を第２図（ａ） 、 ｔｂ） ＋ ｔｃ）に
示す。
第１図における入射光１がレンズ５によって被照射物体
４上で合焦されている場合には、反射光５は完全な半行
光となり、結像面８には第２図（ａ）のように干渉縞は
現れない。しかし、もしレンズ３が被照射物体４に近す
ぎる所にあれば、反射光５は発散ぎみとなり、結像面８
上には第２図（ｂ）に示した樽型の干渉縞を生ずる。同
様にレンズ３が遠すぎる位置にあるときには、反射光５
は集束さ゛みになシ、結像面８上に第２図（ｃ）に示し
た鞍型の干渉縞を生ずる。従って本装置においては、結
像面８上の干渉縞を観察しつつ、レンズ３を不図示のボ
イスコイルで移動させる等の方法によシ、レンズ５と被
照射物体との距離を調整し、干渉縞を消すように制御す
れば正しい焦点位置を得ることが可能である。
４上で合焦されている場合には、反射光５は完全な半行
光となり、結像面８には第２図（ａ）のように干渉縞は
現れない。しかし、もしレンズ３が被照射物体４に近す
ぎる所にあれば、反射光５は発散ぎみとなり、結像面８
上には第２図（ｂ）に示した樽型の干渉縞を生ずる。同
様にレンズ３が遠すぎる位置にあるときには、反射光５
は集束さ゛みになシ、結像面８上に第２図（ｃ）に示し
た鞍型の干渉縞を生ずる。従って本装置においては、結
像面８上の干渉縞を観察しつつ、レンズ３を不図示のボ
イスコイルで移動させる等の方法によシ、レンズ５と被
照射物体との距離を調整し、干渉縞を消すように制御す
れば正しい焦点位置を得ることが可能である。
しかし、上記装置においで焦点位置の検出は、結像面上
の干渉縞の形状によって示される為、結像面に光検出器
を配置して位置ズレの方向や量を定量的に検出すること
は困難である。それ由、上記装置における干渉縞の形状
の認識は、専ら人間の視覚によって行なわれ、レンズの
位置制御もスタティックな制御に限られた。従って上記
装置は、（９Ｉえば回転する光ディスク等の被照射面の
凸凹に応じてレンズを１屯動し、ダイナミックな焦点制
御を行なうことは不可能であった。
の干渉縞の形状によって示される為、結像面に光検出器
を配置して位置ズレの方向や量を定量的に検出すること
は困難である。それ由、上記装置における干渉縞の形状
の認識は、専ら人間の視覚によって行なわれ、レンズの
位置制御もスタティックな制御に限られた。従って上記
装置は、（９Ｉえば回転する光ディスク等の被照射面の
凸凹に応じてレンズを１屯動し、ダイナミックな焦点制
御を行なうことは不可能であった。
本発明の目的は、上記従来装置の欠点を除去し、被照射
面の高速振動に速応して焦点ｔｉ！制御を行なうことの
できる焦点制御装置を提供することにある。
面の高速振動に速応して焦点ｔｉ！制御を行なうことの
できる焦点制御装置を提供することにある。
本発明は、被照射物体に光束を集束させる集光手段と、
該被照射物体からの光束の少なくとも一部を分割する楔
状部材と、分割された２つの光束の干渉縞像を結像させ
る結像面と、該結像面の光量分布を検出する光検出器と
を備え、前記光検出器で検出された信号に従って前記光
束の焦点位置を制御する焦点制御装置によって上記目的
を達成するものである。
該被照射物体からの光束の少なくとも一部を分割する楔
状部材と、分割された２つの光束の干渉縞像を結像させ
る結像面と、該結像面の光量分布を検出する光検出器と
を備え、前記光検出器で検出された信号に従って前記光
束の焦点位置を制御する焦点制御装置によって上記目的
を達成するものである。
以ド、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。
第３図（ａ）は本発明に基づく焦点制御装置の実施例を
示す概略図である。ここで入射光１１は、紙面に垂直な
方向に傾斜した而を有し、入射光に対し、紙面方向に一
定の角１（で置かれた楔状ガラス１２を通過し、対物レ
ンズ１３によシ被照射物体１４上に絞り込まれる。また
入射光１１は、核被照射物体面で反射され、同一の経路
をたどる反射光１５となる。この反射光１５は前述の楔
状ガラスに入射し、その一部が、隣状ガラスの而１２′
で反射される光束１６及び楔状ガラスの而１２′で反射
される光束１７に分割されて結像面１８に向かう。結像
面１日上では、光束１６及び１７の干渉縞像が形成され
、この干渉縞像の光量分布が、前記入射光１１の被照射
物体１４上での合焦状態に応じて変化する。このような
光量分布の変化を、結像面上に配置された２分割ディテ
クター１９及び１９′で検出し、該ディテクターの各々
の検出面からの信号を差動増幅器２０によって焦点誤差
信号として、該焦点誤差信号に従って励磁コイル２１を
駆動し、対物レンズ１３を上丁させることによって、入
射光１１の焦点位置を制御するものである。
示す概略図である。ここで入射光１１は、紙面に垂直な
方向に傾斜した而を有し、入射光に対し、紙面方向に一
定の角１（で置かれた楔状ガラス１２を通過し、対物レ
ンズ１３によシ被照射物体１４上に絞り込まれる。また
入射光１１は、核被照射物体面で反射され、同一の経路
をたどる反射光１５となる。この反射光１５は前述の楔
状ガラスに入射し、その一部が、隣状ガラスの而１２′
で反射される光束１６及び楔状ガラスの而１２′で反射
される光束１７に分割されて結像面１８に向かう。結像
面１日上では、光束１６及び１７の干渉縞像が形成され
、この干渉縞像の光量分布が、前記入射光１１の被照射
物体１４上での合焦状態に応じて変化する。このような
光量分布の変化を、結像面上に配置された２分割ディテ
クター１９及び１９′で検出し、該ディテクターの各々
の検出面からの信号を差動増幅器２０によって焦点誤差
信号として、該焦点誤差信号に従って励磁コイル２１を
駆動し、対物レンズ１３を上丁させることによって、入
射光１１の焦点位置を制御するものである。
第５図（ａ）の装置において焦点誤差信号を検出する部
分を第３図（ｂ）で説明する。結像面１８上に配された
２分割ディテクター１９及び１９′は夫々検出面がＣ９
Ｄ及びＡ、Ｂに分割され、各々の検出部分は図のように
差動増幅器２０に接続されている。従って、差動増幅器
２０からｌｄ （Ａ＋０）−（Ｂ＋Ｄ）の信号が出力さ
れる。
分を第３図（ｂ）で説明する。結像面１８上に配された
２分割ディテクター１９及び１９′は夫々検出面がＣ９
Ｄ及びＡ、Ｂに分割され、各々の検出部分は図のように
差動増幅器２０に接続されている。従って、差動増幅器
２０からｌｄ （Ａ＋０）−（Ｂ＋Ｄ）の信号が出力さ
れる。
上記装置の焦点ズレと結Ｉ少面の光量分布とのうに対物
レンズ１３の焦点が被照射・吻Ａ１４に合致している時
には、該被照射Ｖ＋本体面よる反射光は、対物レンズ１
６を経て光音な平行光として反射される。この時、結像
面での光量分布は（ｂ）のようになシ、ディテクターの
検出１酊Ａ及びＣからの出力の和とＢ及びＤからの出力
の和は等しい。従って第５図ｔｂ）に示す差動増幅器２
０から出力される（ Ａ＋Ｏ）−（Ｂ＋Ｄ ）の焦点誤
差信号は零となる。ところが第４図（ａ）のように対物
レンズ１３が被照射物体１４に近すき′ると、反射光は
集束ぎみになシ、結像面の干渉縞は（ａ）の−ように回
転する。その為、出力（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ ）はマイ
ナスとなる。逆に第４＋Ｊ（ｃ）のように対′吻しンズ
１５が根照射瀞体１４から遠すさ′ると、反射光は発散
き−みとなり、干渉縞は（ａ）の時と逆方向に回転し、
出力（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ ）はプラスとなる。このよ
うに、第６図１ｂ）に示した差動増幅器の出力信号を、
被照射面の位置を零とし、光入射側を正方向としたとき
の焦点位置に対して示すと第５図のように表わされる。
レンズ１３の焦点が被照射・吻Ａ１４に合致している時
には、該被照射Ｖ＋本体面よる反射光は、対物レンズ１
６を経て光音な平行光として反射される。この時、結像
面での光量分布は（ｂ）のようになシ、ディテクターの
検出１酊Ａ及びＣからの出力の和とＢ及びＤからの出力
の和は等しい。従って第５図ｔｂ）に示す差動増幅器２
０から出力される（ Ａ＋Ｏ）−（Ｂ＋Ｄ ）の焦点誤
差信号は零となる。ところが第４図（ａ）のように対物
レンズ１３が被照射物体１４に近すき′ると、反射光は
集束ぎみになシ、結像面の干渉縞は（ａ）の−ように回
転する。その為、出力（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ ）はマイ
ナスとなる。逆に第４＋Ｊ（ｃ）のように対′吻しンズ
１５が根照射瀞体１４から遠すさ′ると、反射光は発散
き−みとなり、干渉縞は（ａ）の時と逆方向に回転し、
出力（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ ）はプラスとなる。このよ
うに、第６図１ｂ）に示した差動増幅器の出力信号を、
被照射面の位置を零とし、光入射側を正方向としたとき
の焦点位置に対して示すと第５図のように表わされる。
？ＩＥつて、該出力信号に従って第３図（ａ）のように
対９ゾレンズ１３を移動させ、差動増幅器２０の出力を
零とするようをで制御することによって、盾に焦点を被
照射物体面に合致させることが出来るものである。
対９ゾレンズ１３を移動させ、差動増幅器２０の出力を
零とするようをで制御することによって、盾に焦点を被
照射物体面に合致させることが出来るものである。
次に、前述の如き干渉縞の形成における楔状ガラスの働
きを、詳細に説明する。
きを、詳細に説明する。
第６図（ａ）は第３図ｔａ）の装置における被照射物体
からの反射光と楔状ガラス１２との１４９ 系を紙面に
垂直な方向から見た時の歓略図である。ここで楔状カラ
ス１２は反射光の入射角がθとなる様に置かれている。
からの反射光と楔状ガラス１２との１４９ 系を紙面に
垂直な方向から見た時の歓略図である。ここで楔状カラ
ス１２は反射光の入射角がθとなる様に置かれている。
楔状ガラス１２の而１２′及び面１２′による反射光束
は平行にずれる。図において楔状ガラスの而１２′、而
１２“で反射される主光線の一つを夫々２６．２６”で
示した。このずれ量ｄは、楔状カラスの屈折率をｎ、厚
さをｔとすると、 θ１ｎθ ａ ＝ ｚｔ ｘ ｔａｎ （日ｔｎ−’ （−）
） （１）と辰せる。
は平行にずれる。図において楔状ガラスの而１２′、而
１２“で反射される主光線の一つを夫々２６．２６”で
示した。このずれ量ｄは、楔状カラスの屈折率をｎ、厚
さをｔとすると、 θ１ｎθ ａ ＝ ｚｔ ｘ ｔａｎ （日ｔｎ−’ （−）
） （１）と辰せる。
第６図（ｂ）は楔状ガラスと反射光束の関係を、功す３
図（ａ）に示すＫの方向〃・ら県」と場合の釈を略図で
ある。楔状カラス１２は両面１２’、１２’の法に１，
１を通る１（ガ面では、図のようにδなる角度を持ち、
被照射′１勿体による反射光が面１２′してαの角吸で
入射すると、而１２′及び１２”で反射場れた２つの光
束はδ′の角度を持つ。ここでδ′は次のように表せる
。
図（ａ）に示すＫの方向〃・ら県」と場合の釈を略図で
ある。楔状カラス１２は両面１２’、１２’の法に１，
１を通る１（ガ面では、図のようにδなる角度を持ち、
被照射′１勿体による反射光が面１２′してαの角吸で
入射すると、而１２′及び１２”で反射場れた２つの光
束はδ′の角度を持つ。ここでδ′は次のように表せる
。
δ’＝（α＋ｅｉｎ−’ （ｎ ５ｉｎ（２δ−Ｌ３１
．、ｅｉｎａ月）ｃｏｓθ （２）上記のように、楔状
ガラスにより分割された２つの反射光束に、第３図ｔａ
）の紙１ｍ内ではｄだけずれ、紙面と垂直な面内で６１
δ′の角をなす。
．、ｅｉｎａ月）ｃｏｓθ （２）上記のように、楔状
ガラスにより分割された２つの反射光束に、第３図ｔａ
）の紙１ｍ内ではｄだけずれ、紙面と垂直な面内で６１
δ′の角をなす。
この２つの光束をコヒーレント光とすると、重なり合っ
ている部分では干渉し、位相差に応じて干渉縞を生ずる
。この干渉縞は対物レンズ１３の収差が小場いため、は
ぼ直線になる。父、２つの光束の波面は球面波になって
おり、干渉縞は、この２つの球面波の曲率中心を結んた
線に直角な方向に平行な縞となる。
ている部分では干渉し、位相差に応じて干渉縞を生ずる
。この干渉縞は対物レンズ１３の収差が小場いため、は
ぼ直線になる。父、２つの光束の波面は球面波になって
おり、干渉縞は、この２つの球面波の曲率中心を結んた
線に直角な方向に平行な縞となる。
今、対物レンズ１３の焦点位置が変化した場合、前記両
法ｉＭ波の曲率中心の位置は両光束の主光ね上を動く。
法ｉＭ波の曲率中心の位置は両光束の主光ね上を動く。
２１１７図は両光りの主光線２６゜２６′と楔状ガラス
１２の両面１２’、１２’による前記主光線の虚像２７
．２７’と曲率中心Ｒ，Ｒ’の位置を夫々示すものであ
る。第８図は第７図を、図（Ｃ示したＸ方向から見た時
の図で、前述のように楔状ガラスで分割された２光束に
よる干渉縞は、各々の光束の球面波の曲率中心Ｒ及びＲ
′を結んだ直線ＲＲ’と直角方向の直線ｓｓ’と平行に
形成される。ここで第５図（ａ）における対物レンズ１
３の焦点が被照射物体１４に合致している場合には、こ
の曲率中心Ｒ及びＲ′は無限遠にあり、このＲ１Ｒ′は
２方向に無限遠に離れる為、干渉縞はＩＫ線ＴＴ’に平
行にできる。これに対し、焦点がずれた場合は曲率中心
Ｒ及びＲ′は有限な位置にあり、干渉縞は第８図に示す
ように直ａｓｓ’に平行にでき、従って焦点が合ってい
る時の直線買′から角βだけ方向が変わる。又、簡単・
な幾何学から、／ＲＲ’Ｐ ４ま／Ｔ ＯＳと等しく、
βであることがわかる。
１２の両面１２’、１２’による前記主光線の虚像２７
．２７’と曲率中心Ｒ，Ｒ’の位置を夫々示すものであ
る。第８図は第７図を、図（Ｃ示したＸ方向から見た時
の図で、前述のように楔状ガラスで分割された２光束に
よる干渉縞は、各々の光束の球面波の曲率中心Ｒ及びＲ
′を結んだ直線ＲＲ’と直角方向の直線ｓｓ’と平行に
形成される。ここで第５図（ａ）における対物レンズ１
３の焦点が被照射物体１４に合致している場合には、こ
の曲率中心Ｒ及びＲ′は無限遠にあり、このＲ１Ｒ′は
２方向に無限遠に離れる為、干渉縞はＩＫ線ＴＴ’に平
行にできる。これに対し、焦点がずれた場合は曲率中心
Ｒ及びＲ′は有限な位置にあり、干渉縞は第８図に示す
ように直ａｓｓ’に平行にでき、従って焦点が合ってい
る時の直線買′から角βだけ方向が変わる。又、簡単・
な幾何学から、／ＲＲ’Ｐ ４ま／Ｔ ＯＳと等しく、
βであることがわかる。
ＺＲＲＬｐは１
、＜ｎＲ’ｐ ＝ ｔａｎ ’ −（ｊ）Ｒ’Ｐ
ＲＰは；貰ずらし量のｄと６ｉ’ Ｌい。Ｒ′Ｐ ｌ′
ｉ次のように求められる。第、９図は第７図をＹ方向か
ら見た１臼である。第９図で両球面波の曲率中心Ｒ，Ｒ
’と前述の対物レンズの主点Ｊｌ 、 ）ｉ’との距離
をｌとＪｏれば、ｌは主点と楔状ガラスの反射面との距
離ｍ及びｍ′に比べ大きく、父、両反射光剤２６及び２
６′のなす角δ′はかなυ小ぜい為、ｒＦ＝ ｇ’
（４）と近似でさる。
ｉ次のように求められる。第、９図は第７図をＹ方向か
ら見た１臼である。第９図で両球面波の曲率中心Ｒ，Ｒ
’と前述の対物レンズの主点Ｊｌ 、 ）ｉ’との距離
をｌとＪｏれば、ｌは主点と楔状ガラスの反射面との距
離ｍ及びｍ′に比べ大きく、父、両反射光剤２６及び２
６′のなす角δ′はかなυ小ぜい為、ｒＦ＝ ｇ’
（４）と近似でさる。
前記対物レンズの主点Ｊ（及びｆ−１’と曲率中心Ｒ及
びＲ′との夫々の距ト１１Ｉ７Ｉは、焦点ずれ（肴ヲΔ
とすれば、前記球面波の曲率中〕しは像点に他ならない
から、対物レンズの焦点距巳１［をｆとして、２ １”’ −（５） △ と表せる。従って焦点が合った場合と焦点がずれた場合
の干渉縞のなす角βは、 β＝ ｔ ａｒｉ−・工 ！δ′ １ｄ− ｆ２×δ′ ス となる。ここでΔ以外は用いる楔状ガラスによって決ま
る定数であり′、干渉縞の方向は焦点のずれ量Δたけで
決まる。
びＲ′との夫々の距ト１１Ｉ７Ｉは、焦点ずれ（肴ヲΔ
とすれば、前記球面波の曲率中〕しは像点に他ならない
から、対物レンズの焦点距巳１［をｆとして、２ １”’ −（５） △ と表せる。従って焦点が合った場合と焦点がずれた場合
の干渉縞のなす角βは、 β＝ ｔ ａｒｉ−・工 ！δ′ １ｄ− ｆ２×δ′ ス となる。ここでΔ以外は用いる楔状ガラスによって決ま
る定数であり′、干渉縞の方向は焦点のずれ量Δたけで
決まる。
また、干渉縞の間隔Ｗは、光束の横ずらし量ｄに比べて
、対物レンズと曲率中心との距離！がかなυ大きければ
、即ち（１（Ａならばλ 、、、 （７） となる。但しλは反射光の波長である。従って干渉縞の
間隔Ｗは（２）式及び（７）式からλ ｗ、、、、
−（８）（α＋ｓｉｎ ’ （ｎｓｉｎ−’（
２δ−”、”’ ）））ｃｏｓθとなる。
、対物レンズと曲率中心との距離！がかなυ大きければ
、即ち（１（Ａならばλ 、、、 （７） となる。但しλは反射光の波長である。従って干渉縞の
間隔Ｗは（２）式及び（７）式からλ ｗ、、、、
−（８）（α＋ｓｉｎ ’ （ｎｓｉｎ−’（
２δ−”、”’ ）））ｃｏｓθとなる。
以上のように、焦点がずれた場合、干υｉｆ高の方向は
、焦点ずれ隈△に応じて変イヒし、イ・渉齢りの間隔は
変わらない。即ち干渉刑１ｉ ＆＊’、バ１点−ｒれ量
に応じて回転し、この回転をｉｊ、 ４図（ａｌ 、
（ｂｌ 、 （ｃ）のように光（免出器で検出すること
ｔてよって、＝Ｅ発明の如き焦点側研装置を、−５ｈ父
Ｊ−ることカニできる。
、焦点ずれ隈△に応じて変イヒし、イ・渉齢りの間隔は
変わらない。即ち干渉刑１ｉ ＆＊’、バ１点−ｒれ量
に応じて回転し、この回転をｉｊ、 ４図（ａｌ 、
（ｂｌ 、 （ｃ）のように光（免出器で検出すること
ｔてよって、＝Ｅ発明の如き焦点側研装置を、−５ｈ父
Ｊ−ることカニできる。
第１０図は、本発明の焦点副側Ｉ装置を″／乙学自勺・
１８報記録再生装置に応用した例を示す但（１１１各図
である３、第１０図において、３１１まキ１８導ｒ木レ
ーヤ“等の光源、３２はコリメータレンズ、５３はビー
ムスプリッタ、３４は対向レン／（，３５＆１ Ｍ己録
媒体、３６は楔状ガラス、３７及び５７’ ？１２分割
ディテクター、５８は差動ｊ曽１１県＋！ｊＦ ＊ ５
９ ｊｉ対物レンズを移動させる励磁コイル、４０＆ま
集光レンズ、４１は光量ディテクター、４２６ｔ、ｉ吉
像面である。本装置は、記録媒体ｓ５＋ｃよって反射さ
れた光束の１部を楔状ガラス３６ｆ ２ ｊｔ束に分割
し該２光束の干渉縞を４吉（ｇζ（酊４２（て結像させ
、該結像面の光量分布を、２つの２分割ディテクター５
７ 、５７’で検出し、差動増幅器３Ｂによって焦点誤
差信号として出力する。この焦点誤差信号に従って、励
磁コイル５９を駆動することによって対物レンズ３４を
移動させ、光源５１から発した光が、記録媒体６５に微
小スポットで結像するように制御する。また、このよう
に記録媒体に集束された光によって、該記録媒体に情報
を記録する。或いは、記録媒体で反射され、楔状ガラス
３６を通過した光を、集光レンズ４０を介して、光量デ
ィテクター４１で受け、記録媒体に記録され７と１＃報
を読み取る。
１８報記録再生装置に応用した例を示す但（１１１各図
である３、第１０図において、３１１まキ１８導ｒ木レ
ーヤ“等の光源、３２はコリメータレンズ、５３はビー
ムスプリッタ、３４は対向レン／（，３５＆１ Ｍ己録
媒体、３６は楔状ガラス、３７及び５７’ ？１２分割
ディテクター、５８は差動ｊ曽１１県＋！ｊＦ ＊ ５
９ ｊｉ対物レンズを移動させる励磁コイル、４０＆ま
集光レンズ、４１は光量ディテクター、４２６ｔ、ｉ吉
像面である。本装置は、記録媒体ｓ５＋ｃよって反射さ
れた光束の１部を楔状ガラス３６ｆ ２ ｊｔ束に分割
し該２光束の干渉縞を４吉（ｇζ（酊４２（て結像させ
、該結像面の光量分布を、２つの２分割ディテクター５
７ 、５７’で検出し、差動増幅器３Ｂによって焦点誤
差信号として出力する。この焦点誤差信号に従って、励
磁コイル５９を駆動することによって対物レンズ３４を
移動させ、光源５１から発した光が、記録媒体６５に微
小スポットで結像するように制御する。また、このよう
に記録媒体に集束された光によって、該記録媒体に情報
を記録する。或いは、記録媒体で反射され、楔状ガラス
３６を通過した光を、集光レンズ４０を介して、光量デ
ィテクター４１で受け、記録媒体に記録され７と１＃報
を読み取る。
このように、光学的ｌＨ報比記録再生装置本発明を応用
することによって、常に記録媒体に微小なスポットで光
を絞り込むことができ′るので、高密度記録、高精度再
生等が実現できるものである。
することによって、常に記録媒体に微小なスポットで光
を絞り込むことができ′るので、高密度記録、高精度再
生等が実現できるものである。
前述の実施例においては、光束の分割手段として楔状ガ
ラスを用いたが、本発明はこれに限らず、光束に光路差
を与えて分割する楔状゛の部材であれば、どのようなも
のも用いることができる。例えば、第１１図の如く、２
枚の平板ガラス４２及び４５を角度δ傾かせて配置し、
夫々の平板ガラスの而４２ａ及び４３ｂに反射防止処理
を施し、夫々面４２ｂ、４３ａで光束を反射させること
により、前記実施例の楔状カラスの代わシに用いること
ができる。また、前述の楔状ガラスにおいては、焦点ず
れによる干渉縞の回転の度合及び干渉縞の間隔は、楔状
ガラスの厚さ及で− び楔角が決まってしまい、（ズ状ガラスの加工精度がば
らついた場合に調整ができないが、本例では平板ガラス
４２及び４３の角度を及更可能に構成することによって
、上記調整を容易に行ない得るという利点がある。
ラスを用いたが、本発明はこれに限らず、光束に光路差
を与えて分割する楔状゛の部材であれば、どのようなも
のも用いることができる。例えば、第１１図の如く、２
枚の平板ガラス４２及び４５を角度δ傾かせて配置し、
夫々の平板ガラスの而４２ａ及び４３ｂに反射防止処理
を施し、夫々面４２ｂ、４３ａで光束を反射させること
により、前記実施例の楔状カラスの代わシに用いること
ができる。また、前述の楔状ガラスにおいては、焦点ず
れによる干渉縞の回転の度合及び干渉縞の間隔は、楔状
ガラスの厚さ及で− び楔角が決まってしまい、（ズ状ガラスの加工精度がば
らついた場合に調整ができないが、本例では平板ガラス
４２及び４３の角度を及更可能に構成することによって
、上記調整を容易に行ない得るという利点がある。
また、第３図（ａ）の実施例における、結像面１８上の
２分割ディテクター１９及び１９′を第１２図のように
４分割ディテクター４４に隨き換えることもできる。こ
の場合にも、各検出部を差動増幅器４５に図のように接
続することによシ、第１３図（ａ） 、 （ｂ） 、
（ｃ）、のように干渉縞の回転が検出可能であシ、差動
増幅器の出力（Ａ＋（３）−（Ｂ＋Ｄ ）は、焦点位置
に応じて第５図の如く変化し、焦点制御信号として用い
ることかで内側にずれた場合を示す。
２分割ディテクター１９及び１９′を第１２図のように
４分割ディテクター４４に隨き換えることもできる。こ
の場合にも、各検出部を差動増幅器４５に図のように接
続することによシ、第１３図（ａ） 、 （ｂ） 、
（ｃ）、のように干渉縞の回転が検出可能であシ、差動
増幅器の出力（Ａ＋（３）−（Ｂ＋Ｄ ）は、焦点位置
に応じて第５図の如く変化し、焦点制御信号として用い
ることかで内側にずれた場合を示す。
本例は光検出器として４分割ディテクターを用い、部品
数を減らし、ディテクター間の特性のばらつきの解消、
組立工数の削減等の効果を有するが、本発明は本例に限
らず、結（象面の干渉縞の回転を検出できるものであれ
ば、どのような光検出器も使用可能である。また、特に
結像面を設けることなく、光検出器の検出部を結像面と
して用いてもよい。
数を減らし、ディテクター間の特性のばらつきの解消、
組立工数の削減等の効果を有するが、本発明は本例に限
らず、結（象面の干渉縞の回転を検出できるものであれ
ば、どのような光検出器も使用可能である。また、特に
結像面を設けることなく、光検出器の検出部を結像面と
して用いてもよい。
本発明の焦点制御装置は、前述の光学的１ｎ報装置には
、全て応用が可能である。
、全て応用が可能である。
以上説明したように本発明は、被照射物体からの光の光
路中に楔状部材を入れて干渉縞を結像させ、該干渉縞像
の回転を光検出器で１企出し焦点位置を制御することに
よって、容易に十分畠い精度の焦点合せかり能となり、
更に焦点ずれに対する応答が速い等、多くの！１￥徴を
壱するものである。
路中に楔状部材を入れて干渉縞を結像させ、該干渉縞像
の回転を光検出器で１企出し焦点位置を制御することに
よって、容易に十分畠い精度の焦点合せかり能となり、
更に焦点ずれに対する応答が速い等、多くの！１￥徴を
壱するものである。
第１図は従来の焦点制御装置の列を示す概略図、第２図
（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ）は夫々従来装置の合焦
状態の変化に対する干渉縞の様子を示す図、第３図（ａ
）は本発明の第１夾施ＶＩＩの概略図、ｖＪ６図（ｂ）
は第１実施例においてディテクターの出力から焦点誤差
信号を得る手段を説明する概１略図、第４図（ａ） 、
（ｂＩ ＋ （ｃ）は夫々第１実ｆｆＥｌｊ 例におけ
る焦点（ｉ、置と干渉縞の関係を示す図、第５図は前記
焦点位置に対する焦点誤差信号の出力値を示した図、第
６図（ａ） ＊ ｔｂ） ＋は夫々疾状カラスによる反
射光の分゛削を説明する図、第７図、第８図、第９図は
夫々疾状ガラスによって分割された２光束の球面波の曲
率中心の位置関係を示した図、第１０図は本発明の焦点
位置制御装置を光学的情報記録再生装置に応用した例を
示す概略図、第１１図は第１実施例の楔状ガラスの代わ
りに２枚の平板ガラスで楔状部材を構成した例を示す図
、第１２図は第１笑施例の２つの２分割ディテクターを
４分割ディテクターに置き換え焦点誤差信号を得る手段
を説明する概略図、第１３図（ａ） ｌ （ｂ） 、
（ｃ）は夫々合焦状態の変化に対する４分割ディテクタ
ーで受ける干渉縞の様子を示す図である。 １１・・・入射光 １２・・・根状ガラス １２’、１２’・・・根状ガラスの而 １３・・・対物レンズ １４・・・被照射物体 １５・・・反射光 １６・・・楔状ガラスの面１２′で反射された光束 １７・・・根状ガラスの面１２′で反射された光束 １８・・・、結像面 １９．１９’・・・２分割ディテクター２０・・・差動
増幅器 ２１ ・・・励磁コイル 出願人 キャノン株式会社 代理人 丸 島 儀 − 椙１づ７ ＜’ｏ） （Ｃ）
（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ）は夫々従来装置の合焦
状態の変化に対する干渉縞の様子を示す図、第３図（ａ
）は本発明の第１夾施ＶＩＩの概略図、ｖＪ６図（ｂ）
は第１実施例においてディテクターの出力から焦点誤差
信号を得る手段を説明する概１略図、第４図（ａ） 、
（ｂＩ ＋ （ｃ）は夫々第１実ｆｆＥｌｊ 例におけ
る焦点（ｉ、置と干渉縞の関係を示す図、第５図は前記
焦点位置に対する焦点誤差信号の出力値を示した図、第
６図（ａ） ＊ ｔｂ） ＋は夫々疾状カラスによる反
射光の分゛削を説明する図、第７図、第８図、第９図は
夫々疾状ガラスによって分割された２光束の球面波の曲
率中心の位置関係を示した図、第１０図は本発明の焦点
位置制御装置を光学的情報記録再生装置に応用した例を
示す概略図、第１１図は第１実施例の楔状ガラスの代わ
りに２枚の平板ガラスで楔状部材を構成した例を示す図
、第１２図は第１笑施例の２つの２分割ディテクターを
４分割ディテクターに置き換え焦点誤差信号を得る手段
を説明する概略図、第１３図（ａ） ｌ （ｂ） 、
（ｃ）は夫々合焦状態の変化に対する４分割ディテクタ
ーで受ける干渉縞の様子を示す図である。 １１・・・入射光 １２・・・根状ガラス １２’、１２’・・・根状ガラスの而 １３・・・対物レンズ １４・・・被照射物体 １５・・・反射光 １６・・・楔状ガラスの面１２′で反射された光束 １７・・・根状ガラスの面１２′で反射された光束 １８・・・、結像面 １９．１９’・・・２分割ディテクター２０・・・差動
増幅器 ２１ ・・・励磁コイル 出願人 キャノン株式会社 代理人 丸 島 儀 − 椙１づ７ ＜’ｏ） （Ｃ）
Claims (1)
- （１）被照射物体に光束を集束させる集光手段と、該被
照射物体からの光束の少くとも一部を分割する楔状部材
と、分割された２つの光束の干渉縞像を結像させる結像
面と、該結像面の光量分布を検出する光検出器とを備え
、前記光検出器で検出された信号に従って前記光束の焦
点位置を制御する焦点制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23153282A JPS59124041A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 焦点制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23153282A JPS59124041A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 焦点制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59124041A true JPS59124041A (ja) | 1984-07-18 |
Family
ID=16924961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23153282A Pending JPS59124041A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 焦点制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59124041A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0158790A2 (en) * | 1984-04-16 | 1985-10-23 | International Business Machines Corporation | Optical focus detection employing rotated interference patterns |
| JPH01146380A (ja) * | 1987-12-02 | 1989-06-08 | Tokyo Electron Ltd | レーザ光の焦点検出方法及びレーザ光の焦点検出装置 |
-
1982
- 1982-12-29 JP JP23153282A patent/JPS59124041A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0158790A2 (en) * | 1984-04-16 | 1985-10-23 | International Business Machines Corporation | Optical focus detection employing rotated interference patterns |
| EP0158790A3 (en) * | 1984-04-16 | 1988-01-20 | International Business Machines Corporation | Optical focus detection employing rotated interference patterns |
| JPH01146380A (ja) * | 1987-12-02 | 1989-06-08 | Tokyo Electron Ltd | レーザ光の焦点検出方法及びレーザ光の焦点検出装置 |
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