JPS60247830A - 自動焦点制御装置 - Google Patents
自動焦点制御装置Info
- Publication number
- JPS60247830A JPS60247830A JP10312184A JP10312184A JPS60247830A JP S60247830 A JPS60247830 A JP S60247830A JP 10312184 A JP10312184 A JP 10312184A JP 10312184 A JP10312184 A JP 10312184A JP S60247830 A JPS60247830 A JP S60247830A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- focus
- signal
- temp
- detection signal
- output
- 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
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B33/00—Constructional parts, details or accessories not provided for in the other groups of this subclass
- G11B33/14—Reducing influence of physical parameters, e.g. temperature change, moisture, dust
-
- 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
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (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】
本発明は自動焦点制御装置に係り、特に光デイスク装置
等の光学的情報記録再生装置に用いるに適した自動焦点
制御装置に関するものである。
等の光学的情報記録再生装置に用いるに適した自動焦点
制御装置に関するものである。
従来、光学式情報記録再生装置においては、記録媒体に
集束光束を照射せしめ情報を高密度に記録又は再生して
いた為、記録媒体面に常に光束の５焦点が合致する様に
自動焦点制御装置が必要であった。
集束光束を照射せしめ情報を高密度に記録又は再生して
いた為、記録媒体面に常に光束の５焦点が合致する様に
自動焦点制御装置が必要であった。
このような従来の自動焦点制御装置の構成例を第１図に
示す。
示す。
第１図において、半導体レーザｌからの光はコリメータ
レンズ２で平行光とされ、ハーフミラ−３を透過して対
物レンズ４により記録媒体５」−に出の方法は例えば非
点収差法として広く知られており、詳細な説明は省略す
るが、反射光１３は集光レンズ７と円柱レンズ８とによ
り非点収差を持つ光となり、４分割センサ９で受光され
る６反射光１３は、記録媒体とに正しく焦点が結ばれて
いる時には平行光となるが、焦点が前側或いは後側にず
れていた場合には各々集束光、発散光となる。従って、
４分割センサ９のそれぞれの受光面で光電変換される光
量は記録媒体−Ｌの合焦状Ｅ；に応じて変化し、これら
の受光面からの信号を焦点ずれ検出回路１０で処理する
亀によって焦点ずれ検知信号１４が出力される。更に、
焦点ずれ検知信号１４はアクチュエータ駆動回路１１に
入力され、この信号に応じて自動焦点アクチュエータ１
２を駆動して対物レンズ４を光軸方向に動かす。このよ
うに構成された制御ループにより記録媒体面に常に光束
が集束されるよう自動焦点制御が行なわれる。
レンズ２で平行光とされ、ハーフミラ−３を透過して対
物レンズ４により記録媒体５」−に出の方法は例えば非
点収差法として広く知られており、詳細な説明は省略す
るが、反射光１３は集光レンズ７と円柱レンズ８とによ
り非点収差を持つ光となり、４分割センサ９で受光され
る６反射光１３は、記録媒体とに正しく焦点が結ばれて
いる時には平行光となるが、焦点が前側或いは後側にず
れていた場合には各々集束光、発散光となる。従って、
４分割センサ９のそれぞれの受光面で光電変換される光
量は記録媒体−Ｌの合焦状Ｅ；に応じて変化し、これら
の受光面からの信号を焦点ずれ検出回路１０で処理する
亀によって焦点ずれ検知信号１４が出力される。更に、
焦点ずれ検知信号１４はアクチュエータ駆動回路１１に
入力され、この信号に応じて自動焦点アクチュエータ１
２を駆動して対物レンズ４を光軸方向に動かす。このよ
うに構成された制御ループにより記録媒体面に常に光束
が集束されるよう自動焦点制御が行なわれる。
ここで、コリメータレンズ２の焦点距離をｆａ、対物レ
ンズ４の焦点距離をｆｂとして、記録媒体５面が焦点位
置よりΔＣだけ対物レンズ４から離れた位置にある場合
を考える。記録媒体５から反射された光が、対物レンズ
４の後方、距離ｄの所に焦点を結ぶとすれば、通常ΔＣ
（、＜ ｆ ｂであるから、１／ｄ；２ΔＣ／ｆｂ、２
の関係がある。１／ｄが零であれば焦点ずれ検出器６へ
の反射光１３は平行光であり、ｌ／ｄ＜Ｏであれば反射
光１３は発散光、ｌ／ｄ＞０ならば集束光である。焦点
ずれ検出器６と焦点ずれ検出回路ｉｏにより得られる焦
点ずれ信号１４は、このｌ／ｄにほぼ比例した信号であ
る。比例定数をα！として、焦点ずれＡｃと焦点ずれ検
知信号１４であるα、・（１／ ｄ）との関係を第２図
のＡで示す・ところで、第１図に示す装置の光学部品は
、対物レンズ４を除いては光学へラドマウント」二に固
定されている。このようなマウントは通常金属から成り
、温度の変化により熱膨張が生じ、光学部品の位置関係
が変わってしまう。従って。
ンズ４の焦点距離をｆｂとして、記録媒体５面が焦点位
置よりΔＣだけ対物レンズ４から離れた位置にある場合
を考える。記録媒体５から反射された光が、対物レンズ
４の後方、距離ｄの所に焦点を結ぶとすれば、通常ΔＣ
（、＜ ｆ ｂであるから、１／ｄ；２ΔＣ／ｆｂ、２
の関係がある。１／ｄが零であれば焦点ずれ検出器６へ
の反射光１３は平行光であり、ｌ／ｄ＜Ｏであれば反射
光１３は発散光、ｌ／ｄ＞０ならば集束光である。焦点
ずれ検出器６と焦点ずれ検出回路ｉｏにより得られる焦
点ずれ信号１４は、このｌ／ｄにほぼ比例した信号であ
る。比例定数をα！として、焦点ずれＡｃと焦点ずれ検
知信号１４であるα、・（１／ ｄ）との関係を第２図
のＡで示す・ところで、第１図に示す装置の光学部品は
、対物レンズ４を除いては光学へラドマウント」二に固
定されている。このようなマウントは通常金属から成り
、温度の変化により熱膨張が生じ、光学部品の位置関係
が変わってしまう。従って。
α、、（１／ ｄ）で表わされる焦点ずれ検知信号が零
であっても、記録媒体面に焦点位置が合致していない場
合が生じる。特に、半導体レーザ１とコリメータレンズ
２との距離の変化が焦点ずれに大きな影響を与える。
であっても、記録媒体面に焦点位置が合致していない場
合が生じる。特に、半導体レーザ１とコリメータレンズ
２との距離の変化が焦点ずれに大きな影響を与える。
本発明の目的は、上記の欠点を除去し、温度変化によっ
て焦点ずれ検知信号と合焦状態とに食い違いが生じても
これを補正し、正しい焦点制御を行う事が可能な自動焦
点制御装置を提供する車にある。
て焦点ずれ検知信号と合焦状態とに食い違いが生じても
これを補正し、正しい焦点制御を行う事が可能な自動焦
点制御装置を提供する車にある。
本発明の上記目的は、装置内の温度を検知する手段を設
け、この温度検知手段の出力と焦点ずれ検知信号との和
信号によって焦点制御を行う事によって達成される。
け、この温度検知手段の出力と焦点ずれ検知信号との和
信号によって焦点制御を行う事によって達成される。
以下１本発明を光学的情報記録再生装置に適用した場合
を例にあげ、図面を用いて詳細に説明する。
を例にあげ、図面を用いて詳細に説明する。
例えば、光学へラドマウント部の半導体レーザとコリメ
ータレンズとの距離が温度の上昇によってΔａだけ延び
てｆａ＋Ａａとなったとすると、ＩＵｃ＝ Ｏ即ち合焦
状態であっても１／ｄ；−Ｊａ／ｆａ２となる。従って
、この場合の焦点ずれ検知信号α１・（１／ｄ）と焦点
ずれ４Ｃとの関係は第２図のＢに示す様になる。ここで
、光学へ・ラドマウント部の熱膨張は、初期設定温度と
の温度変化、！ＪＴに比例する。この為にＪａ＝α２
ΔＴ。
ータレンズとの距離が温度の上昇によってΔａだけ延び
てｆａ＋Ａａとなったとすると、ＩＵｃ＝ Ｏ即ち合焦
状態であっても１／ｄ；−Ｊａ／ｆａ２となる。従って
、この場合の焦点ずれ検知信号α１・（１／ｄ）と焦点
ずれ４Ｃとの関係は第２図のＢに示す様になる。ここで
、光学へ・ラドマウント部の熱膨張は、初期設定温度と
の温度変化、！ＪＴに比例する。この為にＪａ＝α２
ΔＴ。
α＝α１α７ ／ ｆ ａ ２とすると、乙Ｃ＝Ｏの時
の焦点ずれ検知信号のオフセット値は、−αｄＴとなる
。従って、サーミスタ等により光学へラドマウント部の
温度を検知し、αΔＴの値を焦点ずれ検知信号に加えれ
ば、その和信号は温度変化によらず、合焦状態７ｊＣ＝
Ｏでは必ず出力零となる。
の焦点ずれ検知信号のオフセット値は、−αｄＴとなる
。従って、サーミスタ等により光学へラドマウント部の
温度を検知し、αΔＴの値を焦点ずれ検知信号に加えれ
ば、その和信号は温度変化によらず、合焦状態７ｊＣ＝
Ｏでは必ず出力零となる。
第３図に本発明の実施例の具体的構成を示す。
ここで第１図と同一の部材には同一の符号を伺し、詳細
な説明は省略する。サーミスタ１５は装置内の温度を検
知するもので、光学へラドマウント部のいかなる位置に
設けられてもかまわないが、特に熱膨張による半導体レ
ーザ１とコリメータレンズ２どの距離の変化が焦点ずれ
に大きく影響する為、コリメータレンズ２イリ近に配置
されるのが望ましい。本実施例において温度検知手段は
、サーミスタ１５、抵抗ブリッジ１６及び差動増幅器１
７とから構成される。サーミスタ１５の出力は、抵抗ブ
リツク１６を介して差動増幅器１７に導かれ、１８に示
すように温度変化ＩＵＴに比例した出力信号αＩＵＴを
得る。抵抗ブリッジ１６の抵抗値は、初期設定の温度に
おいて、差動増幅器１７の出力１８が零となる様に設定
される。この温度検知手段の出力１８は、ｔｆＪ１図示
の装置と全く同様にして焦点ずれ検出器６及び焦点ずれ
検出回路１０より得られた焦点ずれ検知信号１４と加算
器１９で加えられ、和信号２０として出力される。和信
号２０は初期設定の温度から装置の温度が変化しても、
対物レンズ４が記録媒体５に正しく焦点を結んでいれば
、即ちＪＣ＝ Ｏであれば常に零である。従って、この
和信号２０を７クチユ工−タ駆動回路１１に入力し、こ
の和信号２０が常に零となるようにアクチュエータ１２
によって対物レンズ４を光軸方向に動かす事によって、
正確な自動焦点制御が行われる。
な説明は省略する。サーミスタ１５は装置内の温度を検
知するもので、光学へラドマウント部のいかなる位置に
設けられてもかまわないが、特に熱膨張による半導体レ
ーザ１とコリメータレンズ２どの距離の変化が焦点ずれ
に大きく影響する為、コリメータレンズ２イリ近に配置
されるのが望ましい。本実施例において温度検知手段は
、サーミスタ１５、抵抗ブリッジ１６及び差動増幅器１
７とから構成される。サーミスタ１５の出力は、抵抗ブ
リツク１６を介して差動増幅器１７に導かれ、１８に示
すように温度変化ＩＵＴに比例した出力信号αＩＵＴを
得る。抵抗ブリッジ１６の抵抗値は、初期設定の温度に
おいて、差動増幅器１７の出力１８が零となる様に設定
される。この温度検知手段の出力１８は、ｔｆＪ１図示
の装置と全く同様にして焦点ずれ検出器６及び焦点ずれ
検出回路１０より得られた焦点ずれ検知信号１４と加算
器１９で加えられ、和信号２０として出力される。和信
号２０は初期設定の温度から装置の温度が変化しても、
対物レンズ４が記録媒体５に正しく焦点を結んでいれば
、即ちＪＣ＝ Ｏであれば常に零である。従って、この
和信号２０を７クチユ工−タ駆動回路１１に入力し、こ
の和信号２０が常に零となるようにアクチュエータ１２
によって対物レンズ４を光軸方向に動かす事によって、
正確な自動焦点制御が行われる。
前述の実施例においては、合焦状態のとき反射光１３が
平行光となる場合を説明したが、合焦時に集束光或いは
発散光となり１／ｄがある値となる補設定してもかまわ
ない。また和信号が零でないある値の時に合焦状態とな
る様にしても良い。
平行光となる場合を説明したが、合焦時に集束光或いは
発散光となり１／ｄがある値となる補設定してもかまわ
ない。また和信号が零でないある値の時に合焦状態とな
る様にしても良い。
また実施例では光学へラドマウント部、特にコリメータ
レンズ（１近の温度を検知し、熱膨張による影響を補償
する様に構成したが、更には制御回路の温度変化を検知
して、電気回路の温度によるドリフトを補正することも
出来る。
レンズ（１近の温度を検知し、熱膨張による影響を補償
する様に構成したが、更には制御回路の温度変化を検知
して、電気回路の温度によるドリフトを補正することも
出来る。
また、焦点ずれの検出方法も、前述の非点収差法に限ら
ず、ナイフエッヂ法等、公知のいずれの方法を用いても
良い。本発明は集光手段として、前述の対物レンズに限
らず、凹面鏡、ホログラムレンズ等を用いたものにも適
用する事が出来る。
ず、ナイフエッヂ法等、公知のいずれの方法を用いても
良い。本発明は集光手段として、前述の対物レンズに限
らず、凹面鏡、ホログラムレンズ等を用いたものにも適
用する事が出来る。
また、このような集光手段の駆動も、対物レンズの移動
だけでなく、他の光学部品を移動させても良いし、この
ような機械的手段によらず複屈折を生ずる様な光学素子
を組み合わせて、光学的に焦点位置を変化させる様に構
成してもかまわない。
だけでなく、他の光学部品を移動させても良いし、この
ような機械的手段によらず複屈折を生ずる様な光学素子
を組み合わせて、光学的に焦点位置を変化させる様に構
成してもかまわない。
等、自動焦点制御が必要なものには同じように利用する
ことが出来る。この場合、被照射物体は記録媒体ではな
く、被測定物体となる。
ことが出来る。この場合、被照射物体は記録媒体ではな
く、被測定物体となる。
以上説明したように、本発明は従来の自動焦点制御装置
において、装置内の温度を検知する手段を設け、この温
度検知手段の出力と焦点ずれ検知信号によって焦点制御
を行う様にしたので、装置の環境温度の変化或いは装置
内の温度変化に影響されず、常に正確な自動焦点制御が
可能となりた。
において、装置内の温度を検知する手段を設け、この温
度検知手段の出力と焦点ずれ検知信号によって焦点制御
を行う様にしたので、装置の環境温度の変化或いは装置
内の温度変化に影響されず、常に正確な自動焦点制御が
可能となりた。
第１１Δは従来の自動焦点制御装置の構成例を示す概略
図、第２図は焦点ずれ量と焦点ずれ検知信号との関係を
示す図、第３図は本発明を光学的情報記録再生装置に適
用した実施例の構成を示す概略図である。 ｌ−一一一半導体レーザ、２−一一一コリメータレンズ
、３−一一一ハーフミラー、４−一一一対物レンズ、５
−一一一記録媒体、６−−−−焦点ずれ検出器、１０−
−−一焦点ずれ検出回路、 １１−−−−アクチュエータ駆動回路、１２−−−−ア
クチュエータ、１５−−−−サーミスタ、１６−−−−
抵抗ブリンジ、１７−−−−差動増幅器、１９−−−一
加算器。 出願人 キャノン株式会社
図、第２図は焦点ずれ量と焦点ずれ検知信号との関係を
示す図、第３図は本発明を光学的情報記録再生装置に適
用した実施例の構成を示す概略図である。 ｌ−一一一半導体レーザ、２−一一一コリメータレンズ
、３−一一一ハーフミラー、４−一一一対物レンズ、５
−一一一記録媒体、６−−−−焦点ずれ検出器、１０−
−−一焦点ずれ検出回路、 １１−−−−アクチュエータ駆動回路、１２−−−−ア
クチュエータ、１５−−−−サーミスタ、１６−−−−
抵抗ブリンジ、１７−−−−差動増幅器、１９−−−一
加算器。 出願人 キャノン株式会社
Claims (1)
- （１）被照射物体に光束を集束させる集光手段と、前記
被照射物体からの光束を検出して焦点ずれ検知信号を出
力する手段と、装置内の温度を検知する手段と、前記温
度検知手段の出力と前記焦点ずれ検知信号との和信号に
応じて前記集光手段を駆動せしめ前記被照射物体面の光
束の焦点制御を行なう手段とから成る自動焦点制御装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10312184A JPS60247830A (ja) | 1984-05-22 | 1984-05-22 | 自動焦点制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10312184A JPS60247830A (ja) | 1984-05-22 | 1984-05-22 | 自動焦点制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60247830A true JPS60247830A (ja) | 1985-12-07 |
Family
ID=14345746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10312184A Pending JPS60247830A (ja) | 1984-05-22 | 1984-05-22 | 自動焦点制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60247830A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5331615A (en) * | 1991-05-11 | 1994-07-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Tracking control apparatus for an optical disk device |
| WO2002093568A1 (fr) * | 2001-05-11 | 2002-11-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Tete optique, enregistreur-lecteur de disque, et procede de pilotage d'un objectif |
-
1984
- 1984-05-22 JP JP10312184A patent/JPS60247830A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5331615A (en) * | 1991-05-11 | 1994-07-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Tracking control apparatus for an optical disk device |
| WO2002093568A1 (fr) * | 2001-05-11 | 2002-11-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Tete optique, enregistreur-lecteur de disque, et procede de pilotage d'un objectif |
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