JPS6052934A - 焦点位置検出制御機構 - Google Patents

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】 本発明は焦点位置検出とその制御機構に関するものであ
る。

近来の光情報記録、再生装置の発展に伴い、焦点位置の
検出、制御機構はその重要性を増している。さて従前の
焦点位置検出機構は大別して以下の５種類に分類できる
。

ｒ１＋　偏心光束法 ｆ２し、・ウオフ刀ング法 （３１非点収差法 （４１ナイフェツジ法 【５）臨界角検出法 また焦点位置制御機構で実用化されているものは機械的
にレンズを移動させるもののみである。

第１図に例として非点収差法による焦点位置検出制御機
構を示す。図中１は光源を、２はビームスプリッタ−１
３はレンズ駆動機構、４はメディア、５は円筒レンズ、
６は四分割光センサ、７はフォーカシングレンズをそれ
ぞれ示す。

この機構において焦点がメディア面に合っている時、四
分割光センサはそれぞれ等しい出方を出すように調節さ
れている。その状態において、焦点がメディア面からず
れると四分割光センサの出力に差異を生じる。そしてそ
の差異が零になるようにレンズ駆動機構がレンズの位置
を移動させ、その結果、焦点がメディア面に合う事にな
る。

上に掲げたのは非点収差法による焦点位置検出制御機構
であるが、基本的には前記の偏心光束法ナイフェツジ法
、臨界角検出法のいずれもが焦点の合った位置での機構
の調節を必要とし、また前記の方式の全てがフォーカシ
ングレンズの機械的な移動を必要とする。この調節機構
、および機械的なレンズの駆動機構が、との焦点位置検
出Ｉ１１御機構の精度、耐久性を高める上での重大な問
題点となる。

本発明は上記の問題点を解決するために、原理的に調節
機構や、レンズの機械的な移動機構を必要とせずに焦点
位置を検出制御するものである。

さて、前記のレンズを機械的に移動させる事によ焦点位
置制御機構は、焦点位置を連続的に移動させる事ができ
る。しかし、光情報記録の言己録再生に関して言えば、
そのような焦点位置の連続的な移動は必ずしも必要では
ない。なぜならば再生過程に関して言えば、記録面上の
データの大きさ、トラック密度、記録密度、レンズの焦
点距離等によって決まる焦点位置許容範囲（以下これを
αと書く）が存在し、従って焦点位置制御範囲をＬとす
れは、ｎ＝＝Ｌ÷αなるｎ個の離散釣力位置の佑制御の
みで目的を達する事ができる。またｈ己録過程において
も同様に結論する事ができる。

本発明は上記の焦点位置の離散的な制御を基本原理とし
て、焦点位置の検出制御機構を構成するものである。

第２図に本発明による複数の部分により構成されたレン
ズの例を示す。また説明全簡単にするためにレンズは、
それぞれの焦点距離がｆｌ、　ｆ２１ｆ３　（ｆｌ〉ｆ
ｌ〉ｆｓ）である３つの部分８，９゜川から構成されて
いるとする。つまフ図中左方よシ入射した平行光のうち
、８の部分を通過したものはｆｌに、９についてはｆｌ
に、ｌＯ［ついてはｆｓに焦点を結ぶ。従って焦点位置
許容範囲αとＩｌ　、、７”２　、ｆｓを適当に設定す
る事により、このレンズはｆｌを中心にして３αの範囲
の光情報を記録再生できる可能性がある。以下にその具
体的な方法を示す。

まず第２図のレンズにおける焦点位置の検出の方法全示
す。

今、第３図に第２図中の９の部分のみを取り出して、そ
れを通過した光が情報記録面１□］　、　１２　、１３
で反射される様子を考えてみる。ここで１１　、１２　
。

１３のうち、１２は９の焦点位置ｆ２にあル、■１．１
２はそれぞれその前後にあるとする。さて図よシ明らか
であるように９を通過した光は、情報記録面が９の焦点
位置Ｉ２にある時、入射した光路を逆進し入射した光路
と重なる。しかし情報記録面が焦点位置にない時、例え
ば１１　、１２の位置にある時入射、反射の光路は重な
らない、従って入射と反射の光路の重なシを検出する事
により、情報記録面が焦点位置にあるかどうかを検出す
る事ができる。

以上の事実より、本発明の複数の焦点距離を持つレンズ
と液晶セルとを用いて焦点位置を検出制御する機構を第
４図、第５図に示す。第４図はこの機構の概略を、第５
図は液晶セルとレンズの相対的な関係を示す。また図で
は第２図と同じく説明を簡単にするためにレンズは３つ
の部分から構成されてｂるとする。図中、１４は光源を
、１５はビームスプリッタ−１１６は液晶セル１７はレ
ンズ、１８は記録媒体、１９は死波長板、加は液晶セル
の制御機構、２１は光検出子を示す。

さて上記の機構によフ焦点位置を検出し制御する手順の
一例を以下に示す。

まず図中１６の液晶セルの各々のうち、例えば最も内側
の部分のセルのみが光を透過し、他は透過しないように
制御機構肋によ多制御する。そうするとセルを通過した
光はレンズの最も内側、つまル第２図で言えば１０の部
分を通シｆ３の位置に焦点を結ぶ。もしも情報記録面が
ｆｓの位置にあれば第３図で説明したように反射光は光
路を逆進し、再び１（）を通り液晶セルを通る。しかし
、情報記録面が１３位置になければ反射光はｌＯとは異
なる部分を通り、液晶セルによって遮ぎられる。つまり
情報記録面が、光を透過する液晶セルに対応するレンズ
の焦点距離、およびその前後の許容される範囲の位置に
ある時のみ、反射光は光路を逆進し再びもとの液晶セル
を通過し、他の場合は液晶セルによって遮ぎられる。従
って反射光の量を測定しながら順次液晶セルを透過、非
透過の状態にする事によシ、液晶セルを透過してくる反
射光の量が最大になる時として情報記録面の位置を検出
する事ができ、またその時情報記録面上に焦点がある事
になる。以上の説明は読み出しの場合であるが書き込み
についても同様である。

以上述べた場合はレンズが高々３つの場合であるが、こ
れがもつと多くの部分であっても同様の原理により、レ
ンズの焦点位置検出の調節機構やレンズの機械的な移動
機構を必要とせずに、焦点位置を検出し、制御する事が
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従前の焦点位置検出制御機構の例を示す９図中
１は光源、２はビームスプリッタ−１３はレンズ移動機
構、４は記録媒体面、５は兎波長板、６は四分割光検出
子、７はレンズを示す。 第２図は複数の焦点距離を持った複数の部分よシ構成さ
れたレンズの例であり、図中８　、９　、１０はそれぞ
れ焦点距離ｆ＊　−ｆｔ　、ｆ３を持った部分を示す。 第３図は焦点位置検出の説明図であシ、９は第２図と同
じ、１１　、’　１２　、１３はそれぞれ情報記録面の
位置を示す。 第４図は本発明の機構の例の概略図であ、０．１４ハ光
源、１５はビームスプリッタ−１１６１ｄ−液晶セル１
７は本発明のレンズ、１８は記録媒体、１９けＡ波長板
、加は液晶セルの制御機構、２１は光検出子を示す。 第５図は第四図の液晶セルとレンズの相対位置の説明図
であ夛、番号は第４図と同じである。 以　上 出願人　株式会社諏訪精工舎 代理人　弁理士層　上　務 に 第１図 第２図 １９７− 第３図 第４Ｆ２１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の焦点距離をもった複数の部分よ多構成されたレン
   ズと、複数の液晶セルとを含む事を特徴とする焦点位置
   検出制御機構。