JPS61122936A - 焦点検出装置 - Google Patents
焦点検出装置Info
- Publication number
- JPS61122936A JPS61122936A JP24205084A JP24205084A JPS61122936A JP S61122936 A JPS61122936 A JP S61122936A JP 24205084 A JP24205084 A JP 24205084A JP 24205084 A JP24205084 A JP 24205084A JP S61122936 A JPS61122936 A JP S61122936A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- optical system
- detector
- disk
- focus
- 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
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Classifications
-
- 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
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】
（発明の分野〕
本発明は焦点検出装置に係り、特に光ディスクあるいは
光磁気ディスクメモリ等の光情報記録再生装置に用いる
に適した焦点検出装置に関する。
光磁気ディスクメモリ等の光情報記録再生装置に用いる
に適した焦点検出装置に関する。
（従来技術）
光ディスクあるいは光磁気ディスクメモリでは、情報を
記録するに当っては、情報信号によってディジタル的に
変調されたビームスポットをディスク面に照射して記録
する。そのとき光ディスクにおいてはビームの当った場
所の反射率が変化し、光磁気ディスクにおいてはビーム
の当った場所の磁化方向が反転する。このような記録媒
体の特徴は情報の記録密度が非常に高いことであり、そ
のため情報のトラックの巾も間隔も非常に狭くなってい
る。このため、このようなビットをディスク面に記録し
再生するためには、対物レンズを常にディスク面に対し
合焦状態となるようにし、ディスク面上での光ビームス
ポットの径を小さくする必要がある。
記録するに当っては、情報信号によってディジタル的に
変調されたビームスポットをディスク面に照射して記録
する。そのとき光ディスクにおいてはビームの当った場
所の反射率が変化し、光磁気ディスクにおいてはビーム
の当った場所の磁化方向が反転する。このような記録媒
体の特徴は情報の記録密度が非常に高いことであり、そ
のため情報のトラックの巾も間隔も非常に狭くなってい
る。このため、このようなビットをディスク面に記録し
再生するためには、対物レンズを常にディスク面に対し
合焦状態となるようにし、ディスク面上での光ビームス
ポットの径を小さくする必要がある。
第３図は従来のこの種の装置において用いられている焦
点検出装置を説明するための図である。
点検出装置を説明するための図である。
第１図において半導体レーザ１から放射された光（Ｐ偏
光）はコリメーターレンズ２によって平行光とされビー
ムスプリッタ３（Ｐ偏光７０％透過、Ｓ偏光９５％反射
）を通過して対物レンズ４に入射し、円盤状記録媒体（
以下ディスクと称す）５上に結像される。この光束はデ
ィスク５によりθにだけ偏光方向が回転して反射され、
対物レンズ４を通りビームスプリッタ３に入射し、ビー
ムスプリッタ３で見かけ上偏光角の回転が拡大されて、
９０”方向に反射される。この光は集光レンズ６によっ
て集光され、マスグーによりこの収束光束の半分が遮光
されて、ディテクタ８上に結像される。
光）はコリメーターレンズ２によって平行光とされビー
ムスプリッタ３（Ｐ偏光７０％透過、Ｓ偏光９５％反射
）を通過して対物レンズ４に入射し、円盤状記録媒体（
以下ディスクと称す）５上に結像される。この光束はデ
ィスク５によりθにだけ偏光方向が回転して反射され、
対物レンズ４を通りビームスプリッタ３に入射し、ビー
ムスプリッタ３で見かけ上偏光角の回転が拡大されて、
９０”方向に反射される。この光は集光レンズ６によっ
て集光され、マスグーによりこの収束光束の半分が遮光
されて、ディテクタ８上に結像される。
上記装置において、集束ビームの形状はディスク５の位
置が上下にずれると、正しく集束された状態ｂ（合焦位
置）を境として、ａ、Ｃのように半円の方向が変化する
。この変化を例えば受光面を２分割したディテクタによ
り検出して焦点誤差イＬｉ号を得、−この信号によりフ
ォーカシング制御を行っている。
置が上下にずれると、正しく集束された状態ｂ（合焦位
置）を境として、ａ、Ｃのように半円の方向が変化する
。この変化を例えば受光面を２分割したディテクタによ
り検出して焦点誤差イＬｉ号を得、−この信号によりフ
ォーカシング制御を行っている。
このような焦点検出装置において、検出感度をきめるの
は、第３図における対物レンズ４の焦点路Ｒｆ ｒ と
集光レンズ６の焦点路ＡＩ ｆ ２ どの比でε ある、このことｔ第４図で詳細に説明する。第４図にお
いて、第３図と同一のものは共通の符号で示した。第４
図においてディスクの合焦位置からのズレ量Δと集光レ
ンズの結像位置からのズレ量Ｘとは。
は、第３図における対物レンズ４の焦点路Ｒｆ ｒ と
集光レンズ６の焦点路ＡＩ ｆ ２ どの比でε ある、このことｔ第４図で詳細に説明する。第４図にお
いて、第３図と同一のものは共通の符号で示した。第４
図においてディスクの合焦位置からのズレ量Δと集光レ
ンズの結像位置からのズレ量Ｘとは。
Ｘ”（ｆ２／ｆｌ）２ Δ （１）の関
係にある。（１）式から容易に判るように、第３図装置
におけるディテクタの検出信号量は（ｆ ２ ／ ｆ
ｒ ） ２に比例する。従って、焦点誤差の検出感度を
あげる為には、対物レンズ４の焦点路Ｍ ｆ ｓに対し
て集光レンズ６の焦点距離ｆ２を大きくすれば良い。
係にある。（１）式から容易に判るように、第３図装置
におけるディテクタの検出信号量は（ｆ ２ ／ ｆ
ｒ ） ２に比例する。従って、焦点誤差の検出感度を
あげる為には、対物レンズ４の焦点路Ｍ ｆ ｓに対し
て集光レンズ６の焦点距離ｆ２を大きくすれば良い。
しかしながらｆ２を大きくすると、第３図において集光
レンズ６とディテクタ８との距離が大きくなることにな
り、装置が大型化してしまうという欠点があった。この
ことは前述のように光情報記録再生装置などに応用した
場合にはアクセススピードの低下などの問題を生じた。
レンズ６とディテクタ８との距離が大きくなることにな
り、装置が大型化してしまうという欠点があった。この
ことは前述のように光情報記録再生装置などに応用した
場合にはアクセススピードの低下などの問題を生じた。
（発明の概要）
本発明の目的は、コンパクトで且つ焦点誤差の検出感度
の高い焦点検出装置を提供することにある。
の高い焦点検出装置を提供することにある。
本発明の上記目的は、被照射物体面からの光束を集光す
る光学系を、物体面側から順に、凸レンズおよび凹レン
ズから構成することによって達成される。即ち、このよ
うな構成によって、光学系のパックフォーカスを短くし
、検出手段までの光路長を伸ばすことなく、検出感度を
向上させることが出来るものである。
る光学系を、物体面側から順に、凸レンズおよび凹レン
ズから構成することによって達成される。即ち、このよ
うな構成によって、光学系のパックフォーカスを短くし
、検出手段までの光路長を伸ばすことなく、検出感度を
向上させることが出来るものである。
（実施例）
第１図は本発明の焦点検出装置の一実施例を示す概略図
である。ここでは、本発明を光磁気ディスクメモリに応
用した場合を例とした。また、第１図において第３図と
同一の部材には共通の符号を付した。
である。ここでは、本発明を光磁気ディスクメモリに応
用した場合を例とした。また、第１図において第３図と
同一の部材には共通の符号を付した。
第４図において、半導体レーザ１から放射された光（Ｐ
偏光）はコリメーターレンズ２によッテ平行光とされビ
ームスプリッタ３ （Ｐ偏光７０％透過、Ｓ偏光９５％
反射）を通過し、対物レンズ４によって、ディスク５上
に集光される。この光束はディスク５によりＯｋだけ偏
光方向が回転して反射され、対物レンズ４を通りビーム
スプリツる。この光束は、凸レンズｌＯと凹レンズ１１
とから構成される集光光学系１２によって集光され、デ
ィテクタ８上に結像される。また、光路中にはマスク７
が配され、第３ｒ！４示の装置と全く同様の原理によっ
て焦点検出がなされる。
偏光）はコリメーターレンズ２によッテ平行光とされビ
ームスプリッタ３ （Ｐ偏光７０％透過、Ｓ偏光９５％
反射）を通過し、対物レンズ４によって、ディスク５上
に集光される。この光束はディスク５によりＯｋだけ偏
光方向が回転して反射され、対物レンズ４を通りビーム
スプリツる。この光束は、凸レンズｌＯと凹レンズ１１
とから構成される集光光学系１２によって集光され、デ
ィテクタ８上に結像される。また、光路中にはマスク７
が配され、第３ｒ！４示の装置と全く同様の原理によっ
て焦点検出がなされる。
本実施例においては、凸レンズ１０と凹レンズ１１との
組み合せによって、同じ検出感度のものでも従来の装置
よりディテクタ８までの距離を短く出来る。このことを
第２図で更に詳細に説明する。
組み合せによって、同じ検出感度のものでも従来の装置
よりディテクタ８までの距離を短く出来る。このことを
第２図で更に詳細に説明する。
第２図において、凸レンズｌＯのレンズパワーをψ１．
凹レンズ１１のレンズパワーレンズをψ２、レンズ間距
離をｅ′、凹レンズ１１から検出面１８までの距離をＳ
Ｒ’、凸レンズｌＯと凹レンズ１１から成る光学系のト
ータルの焦点距離をｆとすると、 １／ｆ＝ψ１ ＋ψ２−ｅ′ψ１ψ２（２）ＳＲ′＝ｆ
−ｆ（１−ｅ’ψＩ ） （３）の関係が成
立する。いま、第１図における対物レンズ４の焦点距ｇ
ｉ ｔ ＋を４．５ｍｍとし、検出系の感度を上げる為
、集光光学系の焦点距ｌ１１ｆを４５ｍ＆とした場合を
考える６例えばψ（＝ ｌ ／ １４１１！１−’ 。
凹レンズ１１のレンズパワーレンズをψ２、レンズ間距
離をｅ′、凹レンズ１１から検出面１８までの距離をＳ
Ｒ’、凸レンズｌＯと凹レンズ１１から成る光学系のト
ータルの焦点距離をｆとすると、 １／ｆ＝ψ１ ＋ψ２−ｅ′ψ１ψ２（２）ＳＲ′＝ｆ
−ｆ（１−ｅ’ψＩ ） （３）の関係が成
立する。いま、第１図における対物レンズ４の焦点距ｇ
ｉ ｔ ＋を４．５ｍｍとし、検出系の感度を上げる為
、集光光学系の焦点距ｌ１１ｆを４５ｍ＆とした場合を
考える６例えばψ（＝ ｌ ／ １４１１！１−’ 。
ｅ’＝ｌｏｍｏ＋とすると、ψ２＝ −１１５，８０６
５、ＳＲ’＝ １２．８５７１となり、凸レンズｌＯか
ら検出面までの距離は２２．８５７１ｍｍとなる。同様
の検出感度の装置を、第３図の従来例で構成すると、ｆ
＝ｆ２であり、集光レンズ６からディテクタ８までの距
離は４５ｍｍとなる。従って、本発明の構成をとるこｋ
によって、装置を大幅にコンパクト化出来ることがわか
る。
５、ＳＲ’＝ １２．８５７１となり、凸レンズｌＯか
ら検出面までの距離は２２．８５７１ｍｍとなる。同様
の検出感度の装置を、第３図の従来例で構成すると、ｆ
＝ｆ２であり、集光レンズ６からディテクタ８までの距
離は４５ｍｍとなる。従って、本発明の構成をとるこｋ
によって、装置を大幅にコンパクト化出来ることがわか
る。
本発明は、前述の実施例に限らず、種々の応用が可能で
ある０例えば、焦点誤差の検出手段も。
ある０例えば、焦点誤差の検出手段も。
実施例のマスクを用いる手段に限らず、被照射物体面か
らの光束を収束させて、この収束光５束を受光すること
によって検出するものであれば、どのような手段を用い
てもかまわない、また、被照射物体が光透過性のもので
あれば、この透過光を利用して同様の焦点検出を行なっ
ても良い、更に本発明は、前述の光情報記録再生装置の
他に、物体形状検査装置、探傷装置等の光学装置にも用
いることが出来る。
らの光束を収束させて、この収束光５束を受光すること
によって検出するものであれば、どのような手段を用い
てもかまわない、また、被照射物体が光透過性のもので
あれば、この透過光を利用して同様の焦点検出を行なっ
ても良い、更に本発明は、前述の光情報記録再生装置の
他に、物体形状検査装置、探傷装置等の光学装置にも用
いることが出来る。
（発明の効果）
以上説明したように１本発明は従来の焦点検出装置にお
いて、集光光学系を凸レンズと凹レンズとから構成する
ことにより、装置を大型化することなく、焦点誤差の検
出感度を向上させることが出来る。
いて、集光光学系を凸レンズと凹レンズとから構成する
ことにより、装置を大型化することなく、焦点誤差の検
出感度を向上させることが出来る。
第１図は本発明の焦点検出装置の一実施例を示す概略図
、第２図は本発明の集光光学系の配置を示す図、第３図
は従来の焦点検出装置を示す概略図、！＄４図は従来装
置における焦点検出の様子を説明する図である。 １−ｍ−半導体レーザ。 ２−ｍ−コリメータレンズ、 ３−ｍ−ビームスプリツタ、 ４−ｍ一対物レンズ、 ５−−−ディスク。 ７−−−マスク。 ８−−−ディテクタ、 １０−一一凸レンズ、 １１−−一凹レンズ。 １２−ｍ−集光光学系。 １８−ｍ−検出面。
、第２図は本発明の集光光学系の配置を示す図、第３図
は従来の焦点検出装置を示す概略図、！＄４図は従来装
置における焦点検出の様子を説明する図である。 １−ｍ−半導体レーザ。 ２−ｍ−コリメータレンズ、 ３−ｍ−ビームスプリツタ、 ４−ｍ一対物レンズ、 ５−−−ディスク。 ７−−−マスク。 ８−−−ディテクタ、 １０−一一凸レンズ、 １１−−一凹レンズ。 １２−ｍ−集光光学系。 １８−ｍ−検出面。
Claims (1)
- （１）入射光束を被照射物体面に集光する第１の光学系
と、前記被照射物体面からの透過光又は反射光を集光す
る第２の光学系と、前記第２の光学系によって集光され
た光束を受けて前記入射光束の被照射物体面に対する焦
点位置を検出する手段とから成る焦点検出装置において
、 前記第２の光学系が被照射物体面から順に、凸レンズお
よび凹レンズを有することを特徴とする焦点検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24205084A JPS61122936A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | 焦点検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24205084A JPS61122936A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | 焦点検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61122936A true JPS61122936A (ja) | 1986-06-10 |
Family
ID=17083522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24205084A Pending JPS61122936A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | 焦点検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61122936A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02113440A (ja) * | 1988-10-21 | 1990-04-25 | Nec Corp | 光ディスク装置 |
| EP0390116A2 (en) * | 1989-03-31 | 1990-10-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical information processing system |
-
1984
- 1984-11-16 JP JP24205084A patent/JPS61122936A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02113440A (ja) * | 1988-10-21 | 1990-04-25 | Nec Corp | 光ディスク装置 |
| EP0390116A2 (en) * | 1989-03-31 | 1990-10-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical information processing system |
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