JPS5914135A - 焦点検出方法 - Google Patents

焦点検出方法

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Publication number
JPS5914135A
JPS5914135A JP12190582A JP12190582A JPS5914135A JP S5914135 A JPS5914135 A JP S5914135A JP 12190582 A JP12190582 A JP 12190582A JP 12190582 A JP12190582 A JP 12190582A JP S5914135 A JPS5914135 A JP S5914135A
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JP
Japan
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light
astigmatism
objective lens
focused
receiving
Prior art date
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Pending
Application number
JP12190582A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Ogura
小「あ」 行夫
Masami Emoto
江本 正美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP12190582A priority Critical patent/JPS5914135A/ja
Publication of JPS5914135A publication Critical patent/JPS5914135A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition 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
    • G11B7/0908Disposition 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

  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、レーザ光における焦点検出方法に関するも
のである。
近時、レーザ光を用いた各種機器が急テンポで開発され
、また、その応用範囲も広がりつつある。
レーザ光を用いた機器の一つとして、例えば、光学式ビ
デオティスフのような情報再生装置が提案されている。
この光学式ビデオディスクは、ディスク状記録媒体の光
ビーム記録層へ、レーザ光を集束せしめて照射し、音声
や画像の記録あるいはコンビーータからの情報の記憶等
を行なうものである。光ビーム記録層は、アルミニウム
、テルル等の金属簿膜からなっており、同記録層にはレ
ーザ集束光がビームスポットとじて照射され、極めて高
密度の記録が可能となっている。
レーザ光を集束して、例えば、光ビーム記録層へ集光点
として照射する場合、集束レーザ光の最もくひれだ部分
、いわば、ビームウエストヲ光ビーム記録層面に対応一
致させる必要があり、このためにはレーザ光の焦点検出
を行なう必要がある。
第1図は従来の焦点検出方法に係るレ−デ光光学装置の
一例を示しており、半導体レーザ光源1からのレーザ光
は、結合レンズ2によって平行光となり、この平行光は
偏光ビームスプリッタ3へ入射し、次いでこれから反射
した光は1/4λ波長板4および対物レンズ5を通って
、光ビーム記録層であるディスク6の面に集光する。こ
の場合、ディスク面には、例えば、巾が05μm、記録
方向の長さが2乃至371m 、深さが0.1]μmの
ビットをもって、情報が書き適寸れるようになっており
、対物レンズ5によって集光したスポット径が略16μ
mになるように、光学系が設計されている。
ここで、ディスク6から反射した反射光は、再び対物レ
ンズ5によって平行光となり、この平行光は、16λ波
長板4および偏光ビームスプリッタ3を通り、かつ、集
光レンズ7により受光部8に集光する。
集光レンズ7と受光部8との間には7リントリカルレン
ズ9が設けられていて、このシリンドリカルレンズの作
用により、集光レンズ7からの集束光には、非点収差が
付与される。第2図は受光部8に置かれる受光素子(符
号11で示す)を示しており、斯る受光素子11の受光
面11a、は、図に示すように、ビーム中心OAに対し
て、放射状に等分に4分割された、分割受光領域A、、
B、C,I)を有していて、素子11はビーム中−00
Aの周りに、図の如く45度傾けて配置されている。
第1図において、ディスク6上に、対物レンズ5による
集光点、いわばピ〜ムウエストが存在するとき、受光素
子11の受光面11aを(α)で示す、非点収差を生じ
た収束ビームのクロスオーバーポイントに位置させてお
くと、四面】1a上の光ビームのパターンは、第2図(
a)に示す如く円形となる。
そして、互に向き合う一対の分割受光領域B、Dの受光
光量の総和と、今一つの分割受光領域A。
Cの受光量の総和とは相等しくなる。即ち、A。
B、C,Dを光量の単位であるとすれば、次の如くにな
る。
(B+D)=(A十C) 一方、ディスク面が対物レンズ5によるビームの集光点
位置からはずれると、これに伴なって集光レノスフによ
る焦点位置もずれ込むことになる。
例えば、集光点に位置するディスク6の面が対物レンズ
5に近づくと、受光面11a」−の受光パター/は第2
図(h)に示す形状となり、光量の比較関係は次の如く
なる。
(B+D)((A十C) 他力、ディスク6が対物し/ス5から遠ざかると、受光
面11a−)−の受光パターンは第2図(C)に示す形
状となり、光量の比較関係は次の如くになる。
(B+D):>(A+C) 即ち、一対の分割受光領域B、Dの受光光量の和と、今
一つの一対の分割受光領域A、Cの受光光量の和とを相
互に比較することにより、ディスク6上の、集束ビーム
の集光状態を検出することができる。いわば、対物レン
ズ5をこの光軸方向に沿って動かし、受光素子ll上の
受光パターンが第2図(a)に示す形状となるようにす
れば、集光点をディスク6の面に合致させることができ
るのである。この場合、ディスク6を上記光軸方向に動
かしてもよいのであるが、対物レンズ5を動かすように
した方がより実用的である。
ところで、従来の方法は、例えば、特公昭53−377
22号公報、特公昭5:3−39123号公報に示され
るように、非点収差を与える手段として、上述したよう
な7リンドリカルレンズを用いたものであるが、かよう
なプリントリカルレンズを用いると、シリンドリカルレ
ンズ自体、高精度の加工を必要とし、経済的に高性能の
特性を得ることが困難である。
本発明は、斯る従来欠点を解消することを目的とし、そ
の特徴とするところは、非点収差を与える手段として平
行平面板若しくはプリズムを用いることにある。第3図
は、本発明を実施しだレーザ光光学装置の一例を示して
いる。なお、レーザ光源1からディスク6までの光学構
成は、第1図のものと同一であり、この部分の説明は省
略する。
・第3図に示す情報再生装置用のレーザ光光学装置は、
シリンドリカルレンズ9(第1図参照)の代りに、符号
13で示すような形状のガラスより成る平行平面板を用
いたものであり、この平行平面板13に対し、斜めに入
射した光束は次に述へる理論に基づき7リンドリカルレ
ンスと同様に非点収差を生じる。
即ち、第9図において、平行平面板に斜めに光が入射す
ると、子午的光束と、球欠的光束との集光位置が異なる
ため、非点収差が生じる。この非点収差ΔPは次のよう
な式で表わすことができる。
たゾし、上記式中、dはガラスの厚さを、nは屈折率を
、2は入射角を 、/は出射角をそれぞれ示している。
今、屈折率1.5のガラスを厚さ1o94にして45°
傾けて設置すると、諸元の値は次のようになる。
d=10.  n=1.5.   j==45゜一方、
tは屈折の法則により28.13°となり、これらの諸
元を」二記式に代入すると。ΔPは−2,6997とな
り、約27m/rrLの非点収差が件られることになる
即ち、第3図に示す方向の焦点位置と、第4図に示す方
向、いわば第3図に対して垂直方向の焦点位置(破線上
の位置)が異なることになる。従って、第1図の従来例
に示されるようなシリンドリカルレンズを用いたときと
同様に受光素子による焦点検出機能を達成することがで
きるのである。
なお、領域が4分割された受光素子による光検知により
、例えば、第8図に示すような制御回路をもって焦点検
出ならひにトラッキングを行なうことができる。図中、
符号15は加算器を、16は差動アンプを、】7はトラ
ッキング用駆動回路を、18は焦点検出用の駆動回路を
それぞれ示している。
このような制御回路において、互に向き合う一対の分割
受光領域の受光量と、他の一対の分割受光領域の受光量
との差に対応する信号をもって、焦点検出がなされ、こ
の結果に基づいて、焦点検出用駆動回路18が作動し、
対物レンズ5がこの光軸方向に駆動せしめられて自動的
に焦点が合わされる。これに対し、トラッキング補正を
行なう場合には、」−記差信号をもってトラッキングの
ずれ量を検出し、この結果に基づき、トランキング用駆
動回路17を作動せしめ、対物レンズ5を光軸と直交す
る方向に駆動する。なお、焦点検出の場合には受光量の
差は下記の(1)式の如くになり、トラッキング補正の
場合には受光量の差は下記の(2)式%式% (1) (2) 第5図は、半行平面板の代りに、符号19で示すように
台形プリズムを用いた例を示すもので、入射した光が台
形プリズムの底辺で1回反射されるため、光学機能は平
行平面板と同じである。なお、このような平行平面板や
プリズムはシリンドリカルレンズと比へて加工が簡単で
あり、特に平行平面板では例えば厚さ10m′/m程度
のフロートガラスでよく平面研磨を行なう必要がない。
以」二は、レーザ光源として半導体レーザを用いだもの
であるが、この他、He −Ne系レーザを用いてもよ
く、第6図に示す例は、レーザ光源としてそのHe −
Ne系レーザを用いたものであって、He−Ne系レー
ザ光源20からの光は、集光レンズ21の機能により焦
点位置でビームスポットとなり、このあと、偏光ビーム
スプリンタ3で反射し、1/4λ波長板4を通って対物
レンズ5によりディスク6の面に集光する。ディスク面
から反射した光は、再度、対物レンズ5,1/4λ波長
板4およヒ偏光ビームスプリンタ3を通って、この偏光
ビームスプリンタ後方の受光素子面」−に集光する。
偏光ビームスプリンタ3と受光素子との間には、第3図
に示す実施例と同様に平行平面板I3が設けられていて
、この平行平面板により第7図に示すように非点収差を
生じる。
ところで、偏光ビームスシリツタはP成分の光を透過し
、S成分の光を反射するようになっている。従って、レ
ーザ光源(半導体レーザ、He−Neレーザの双方)か
らの光は偏光しているために、S成分で反射されるよう
にその偏光ビームスプリノタを設置しである。反射した
S成分の光は、1/4λ波長板を通ることにより、円偏
光となり、ディスク而で反射することにより、位相がず
れるため、逆方向の円偏光となって町ひ1/4λ波長板
に入射する。逆方向に回転する円偏光で1//、Iλ波
長板に入射した光は、P偏光の光束となり、このP偏光
で、偏光ビームスプリッタに入射した光は透過すること
になる。このように偏光を利用して偏光ビーノ・スプリ
ッタと1/4λ波長板とを用いることにより、効率よく
光の反射と透過を行なわせることができる。
以上本発明は、非点収差を付与するものとして、比較的
加工の簡単な平行平面板若しくはプリズムを用いる方式
の焦点検出方法であるから、この方法をレーザ光光学装
置に実施した場合、これをより簡単な低廉なものにする
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の焦点検出方法に係るレーザ光光学装置の
一例の構成図、第2図は受光素子の受光面における受光
パターンの態様を示す図、第3図は本発明の焦点検出方
法に係るレーザ光光学装置の構成図、第4図は同一ヒ装
置において非点収差が生じることを説明するだめの図、
第5図は本発明の焦点検出方法に係る別のレーザ光光学
装置の構成図、第6図は本発明の焦点検出方法に係るさ
らに別の例のレーザ光光学装置の構成図、第7図は同上
装置において非点収差が生じることを説明するだめの図
、第8図は本発明の焦点検出方法に係る対物レンズの1
駆動制御回路の一例を示す図、第9図は平行平面板が非
点収差を生じることを説明するだめの図である。 5 対物レンズ、  6・ディスク、  】1 ・受光
素子、13  平行平面板、19  プリズム。 /Rイ ((11 (6)      畝)(0)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. レーザ光を、対物レンズによって、記録媒体となるディ
    スク面に集光点として結像せしめ、この反射光を、前記
    対物レンズに通しだのち、集束せしめて集束ビームを得
    、この集束ビームを、平行平面板若しくはプリズムに入
    射せしめて非点収差を生ぜしめ、一方、その非点収差を
    生じた集束ビームの、クロスオーバーポイント付近の光
    路中に、受光面がビーム中心に対して放射状に等分に4
    分割された受光素子を配置し、かつ、この受光素子へ前
    記非点収差を生した集束ビーノ、を入射せしめ、互に向
    き合う一対の分割受光領域の受光光量の総和と、今一つ
    の、互に向き合う一対の分割受光領域の受光光量の総和
    とが相等しくなるように、前記ディスク面と、対物レン
    ズとの間の相対的な光学距離を補正して、前記集光点を
    前記ディスク面に位置させるようにすることを特徴とす
    る焦点検出方法。
JP12190582A 1982-07-13 1982-07-13 焦点検出方法 Pending JPS5914135A (ja)

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JP12190582A JPS5914135A (ja) 1982-07-13 1982-07-13 焦点検出方法

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JP12190582A Pending JPS5914135A (ja) 1982-07-13 1982-07-13 焦点検出方法

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JP (1) JPS5914135A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0691531A (ja) * 1992-07-31 1994-04-05 Ngk Insulators Ltd 砥石の目詰まり除去装置及び除去方法
US6249493B1 (en) * 1996-11-01 2001-06-19 Deutsche Thomson-Brandt Gmbh Recording or replay device and method for recognition of a focussing status

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0691531A (ja) * 1992-07-31 1994-04-05 Ngk Insulators Ltd 砥石の目詰まり除去装置及び除去方法
US6249493B1 (en) * 1996-11-01 2001-06-19 Deutsche Thomson-Brandt Gmbh Recording or replay device and method for recognition of a focussing status

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