JPS59148014A - 焦点可変装置 - Google Patents

焦点可変装置

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Publication number
JPS59148014A
JPS59148014A JP2215083A JP2215083A JPS59148014A JP S59148014 A JPS59148014 A JP S59148014A JP 2215083 A JP2215083 A JP 2215083A JP 2215083 A JP2215083 A JP 2215083A JP S59148014 A JPS59148014 A JP S59148014A
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JP
Japan
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mirror
focus
lens
curvature
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP2215083A
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English (en)
Inventor
Michihiro Tokuhara
徳原 満弘
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPS59148014A publication Critical patent/JPS59148014A/ja
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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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/30Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line
    • G02B7/32Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line using active means, e.g. light emitter

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】 技術分野 本発明は、光ディスクまたは光磁気ディスク等の光学ヘ
ッドに用いるのに適した被照射物体上で光ビームの焦点
合せを行う焦点可変装置に関する。
従来技術 従来、前述の光ヘッドの焦点検出法に関しては、すでに
多数の特許出願がなされている。特に、オートフォーカ
スカ式については特開11+’(’)”r57−113
4446号、および特開間第57−133526号に開
示されているようにプリズムを使用した焦点検出法、あ
るいは特開間第57−108811 号に開示されてい
るようにエッチを使用した焦点検出法、また特開間第5
7−84841号のように光束の一部を切り取る焦点検
出法等の各種の合焦状態検出法が提案されている。しか
し、これらの検出法により焦点検知された検知信号は大
部分、特開間第55−178079号の明細書、に開示
されるように、コイルに電流を流して対物レンズ自体を
動かすアクチュエーターにフィールドバックされ、それ
により焦点を適切な状況になるように動かしていた。
第1図はこのような焦点可変装置の従来例を示す。図示
のように、レーザ1から出たレーザ光は偏光素子(偏光
子)等の光学的フィルタ2を通り、コリメーターレンス
3で平行光線東化され、偏光ビームスプリッタやハーフ
ミラ−の如きビームスプリッタ4、可動ミラー5および
6、偏光素子(検光子)等の光学的フィルタ7、および
対物レンズ8からなる光学系を順に通り、光磁気ディス
クまたは光ディスク等の光学式記録媒体9−4−に結像
される。その際、記録媒体91−に対物レンズ8で合焦
点化されないと、読取り1、)吟の不安定化が起き、ま
た出き込みの場合はレーザ光のピント径が火きくなって
しまうので、例えば、前述の貼開閉第57−10881
1 号に開示されているように、記9I奴体9かもの反
射光をビームスプリンタ4およびシリンドリカルレンズ
(集光レンズ)10を通して4分割ディテクタ(光検知
手段)11により、合j、jj状態を検知し、その検知
信号をアクチュエーター12に2イード/゛・ツクして
対物レンズ8を光軸方向に変位させ、焦点調節を行って
いる。
上述のレーザ光の合焦状態の検出手段を更に、1T細に
説明すると、光学式記録媒体9で反射され、ビームスプ
リ・ンタ4で入射光と分剛された反射光はシリンドリカ
ルレンズ10で非点収差を与えられ、光学式記録媒体上
でのレーザ光の合焦状態に応じて第2図(A)、(B)
および(C)に示す如く4分割ディテクタ11上での集
束形状が変化する。この集束形状を分j;’Iネれた各
受光((11で検出する・二としより焦点すれの検知帖
づを得るものである。(、’y、 2図では(B)か合
焦時 (A)およUl、C)は11合イIH11ニアを
示す。
しかしなから、j述のようなアクチュエーター12でレ
ンズ8を!j丁動した□Itには、このアクチュエータ
ー12内のレンズ8の機械的な嵌合かたにより、レンズ
8か光学系の光軸から偏心し易いという欠点があった。
この偏心により、当然のことながらビームの断面形状が
楕円となったり、またj・ラッキングのノ〕向かずれた
りして1昌t3−検知か不安定となる21fが多かった
。さらに、記録媒体9か光磁気ディスク7の場合には、
アクチュエーター12からのra界により媒体9上の信
号を変化させてしまうおそれがあり、その対策も必要で
あるという問題があった。
目的 そこで、本発明の1」的は、上述した欠点を除去し、対
物レンズの合焦状態を検知する手段からの検知信号を曲
率可変ミラーの曲率を変化させるピエゾ素子にフィード
パンクすることにより、対物レンズを固定した状態でフ
ォーカシングかできるようにした焦点可変装置を提供す
ることにある。
実施例 以ド、IA面を参照して本発明の詳細な説明する。
第3図は本発明焦点可変装薊の構成の一例を示し、ここ
で13はレーザ、14はコリメータレンズ、15はビー
ムスプリッタ、16は曲率可変ミラー、17は国定した
対物レンズであり、レーザ13から出たレーザ光はこれ
らの読取りまたは書込み光学系14〜17を通って光学
式記録媒体(以下、ディスクと称する)1日上に結像さ
れる。19は曲4f<可変ミラー16の裏側に固着した
一対のピエゾ素子(例えば、セラミック状圧電素子)で
あり、逆ピエゾ効果(逆圧1を効果)によりミラー16
の曲率を変化させ、ミラー16を図の矢印AB力方向湾
曲させる。20はレーザ13とは別の光源、21は光源
20の光を平行光線束にするコリメーターレンズ、22
オよび23はh述のミラー18からのレーザ光の光路に
沿って置かれた折曲げミラー、24は集光レンズ、25
はCCD(電荷結合素子)等のディテクタ(位置センサ
ー)であり、これらの光学素子20〜25により対物レ
ンズ17の合焦状態を調べる合焦状態検知用光学系(フ
ォーカス検知手段)を構成する。なお、偏光板その他の
必要な光学部品でも本発明の説明に関係のないものは省
略して図示した。
上述の曲率変化ミラー18は例えば、第4図(A)に示
すように、アルミ等からなる反則ミラー16の裏面に一
対のピエゾ素子19aおよび19bをjIIに密接して
貼合せ、両ピエゾ素子19aおよび19bに61変抵抗
Rを介してそれぞれ反対極性の′電圧Vを印加する構造
となっている。Eはフし極である。ディテクタ25かも
の検知信号に応じて電圧Vを印加すると、上述のピエゾ
素子19aおよび19bの中でFiilt者が縮み、後
者が伸びるので互いに反発しあい、第4図(B)で示す
ようにミラーI6の曲率が変わる。このように、本例で
は対物レンズ17を固定する一方、ディテクタ25から
の検知信号に対応して電圧Vを変え、ミラー18の曲率
を変化させることによりフォーカシングを行うことに特
徴がある。
次に、動作を説明する。
対物レンズ17の合焦状態(フォーカス状況またはピン
ト状態ともいう)を調べるため、光源20から発せられ
た光はコリメーターレンズ21で平行光線束化され、一
方の折曲げミラー22により対物レンズ17の方向に光
の方向を変えて対物レンズ17に入射し、ディスク18
ヒで反射する。その反則光は他方の折曲げミラー23で
信号方向を折曲げられて集光レンズ24を通り、cco
 笠のディテクタ25に入射する。ここで反則光は対物
レンズ17の合焦状j、8によってディテクタ面の照射
位置が変化する。
この位置変化をディテクタ25で検出することにより、
焦点ずれの検知411号を得るものである。なお、以上
の合焦状態検知手段20〜25はすでに知られている公
知技術であるが、他の構成による合焦状態検知手段を用
いてもよいことは勿論である。
例えば、ビームスプリンタ15によって分離される記録
媒体18の反射光を第1図に示したようなシリンドリカ
ルレンズを4分割ディテクタの絹合せで検出する方法を
用いてもよい。
ディスク18Lのビット信号を実際に読み取り、または
ディスク18上にビット信号を古き込むため、レーザ1
3から出たレーザ光はコリメーターレンズ14でコリメ
ート(平行光線束化)され、ビームスプリンター15に
透過して曲率可変ミラー16を通り、固定の対物レンズ
17によりディスク18上に焦点(ピント)が結ばれる
。ディスク18上の記録ビットによりレーザ光の信号は
変調されて反射し、再び対物レンズ17に戻され、曲率
可変ミラー18を通り、ビームスプリッタ15により別
光路に入り、図に示していないディテクタでその変調さ
れた信号情報が読み取られる。
その際、合焦状態検知用のディテクタ25からの検知信
号(フォーカス信号)がペストフォーカス(最適焦点)
状態である旨を示している時には、ピエゾ素子19aお
よび19bに電圧がかがらないとすると、ミラー16は
y面状態にあり、第3図に示すようにビームスプリンタ
ー15を通って・V行光で来た光はミラー16面でその
平行状態を崩さずに対物レンズ17に入用し、ディスク
+8.J二で最良ピントとなる。
ところが、ディテクタ25からの検知信号が第5図(A
)で示すようなディテクタ18上でのレーザ光がディフ
ォーカス状況(ピント外れ状態)となった旨を示す時に
は、その検知信号がピエゾ素子−18aおよび19bを
駆動する回路にフィードノヘンクされ、そのフィーパッ
ク信号に応じてピエゾ素j’−19aおよび19bは、
第4図(B)に示すようにミラー16に適切な曲率をj
i−えるように作動する。その結果、第5図(B)に示
すように、その時平行光でミラー16に当ったレーザ光
は、凹面鏡に変化したミラー18の曲率の作用により集
束光の状態となって対物レンズ17に入射し、ディスク
18上でちょうどピントを結ぶこととなる。すなわち、
ミラー16の曲率の変化により以前はディスク18面よ
り奥(後方)でピントを結んでいた状態をディスク+8
j二でピントを結ぶようにすることができる。
また、その際、ディスク18から反射した光は、大剣時
と同様な光路を戻り、ミラー16で反射してノズる反射
光は平行光線束となる。
このように、本例ではミラー16の曲=p−(焦点距離
)を変化することにより、合焦点化出来るので対物レン
ズ17を固定にすることが出来る。これにより、対物レ
ンズ17をアクチュエーターで動かしていた従来装置の
欠点であった信号の不安定化および磁界の影響も改善さ
れる。ここで、ピエゾ素子H1aおよび19b、ミラー
16による構成のミラー曲率の変化については、その厚
みにもよるが1通W3dep〜5depの曲率の変化が
可能であり、対物レンズ17の焦点距離を適切に選定す
ることにより、D、hm−e十μmのピント調整域がと
れる。
本例では本発明を光学ヘッドに用いる例を示したが、本
発明はこれに限らず、形状検出装置N、深揚傷装置のオ
ートフォーカスにも用いることができる。
効     果 以上説明したように、本発明によれば、フォーカス状況
検知手段からの検知信号に応じて逆ピエゾ効果によりミ
ラーの曲率を変化させ、それにより合焦点化するように
しているので、対物レンズを固定にする−ことができ、
それにより信号の不安定化やアクチュエーターの磁界の
悪影響のおそれのない焦点可変装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来装置の構成例を示す斜視図、第2図(A)
〜(C)はディテクターヒの光ビームの集束形状を示す
概略図、第3図は本発明焦点可変装置の概略構成例を示
す正面図、第4図(A)は第3図の曲率可変ミラーの構
成例を示す正面図、第4図(B)はM4+趙(A)のミ
ラーの動作例を示す動作説明図、第5図(A)および(
B)はそれぞれ第3図の装置の動作例を示す動作説明図
である。 1・・・レーザ。 2・・・フィルタ、 3・・・コリメーターレンズ、 4・・・ビームスプリッタ、 5.6・・・可動ミラー、 7甲フ1ルタ・ 8・・・対物レンズ、 9・・・光学式記録媒体、 lO・・・シリンドリ力ルレンス、 11・・・ディテクタ、 12・・・アクチュエーター、 13・・・レーザ、 14・・・コリメーターレンズ、 15・・・ビームスプリッタ、 16・・・曲率可変ミラー、 17・・・固定対物レンズ、 18・・・光学式記録媒体(ディスク)、19 、 L
9a 、 19b−ピエゾ素子(圧電素子)、20・・
・別光源、 21・・・コリメーターレンズ、 22.23・・・折曲げミラー、 24・・・集光レンズ、 25・・・ディテクタ。 第2図 (A)   (B)   (C) 第3図 \ 占 第4 (A) 第5 (△) (B) 図 (B)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 少なくともミラーを介し光ビームを被照射物体に集束さ
    せる手段と、前記光ビームの被照射物体に対する合焦状
    態を検知する手段と、該検知手段からの検知信号に応じ
    て前記ミラーの曲率を変化させるピエゾ素子を有しl前
    記集束手段の焦点位置をi′blノ御する手段とから成
    る焦点可変装置。
JP2215083A 1983-02-15 1983-02-15 焦点可変装置 Pending JPS59148014A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2215083A JPS59148014A (ja) 1983-02-15 1983-02-15 焦点可変装置

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JP2215083A JPS59148014A (ja) 1983-02-15 1983-02-15 焦点可変装置

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JPS59148014A true JPS59148014A (ja) 1984-08-24

Family

ID=12074823

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JP2215083A Pending JPS59148014A (ja) 1983-02-15 1983-02-15 焦点可変装置

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JP (1) JPS59148014A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002189173A (ja) * 2000-08-08 2002-07-05 Olympus Optical Co Ltd 光学装置
WO2013015190A1 (ja) * 2011-07-26 2013-01-31 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 太陽光集光用ミラー及び当該太陽光集光用ミラーを有する太陽熱発電システム

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