JPS6224858B2 - - Google Patents
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- JPS6224858B2 JPS6224858B2 JP51091360A JP9136076A JPS6224858B2 JP S6224858 B2 JPS6224858 B2 JP S6224858B2 JP 51091360 A JP51091360 A JP 51091360A JP 9136076 A JP9136076 A JP 9136076A JP S6224858 B2 JPS6224858 B2 JP S6224858B2
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- JP
- Japan
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- lens
- objective lens
- light beam
- optical system
- astigmatism
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Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 26
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
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
Landscapes
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Focusing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光ビデオ・デイスク装置における自動
焦点合わせ方式に関するものであり、簡易にして
低コストの光ビデオ・デイスク装置を可能ならし
めることである。
焦点合わせ方式に関するものであり、簡易にして
低コストの光ビデオ・デイスク装置を可能ならし
めることである。
従来、ビデオ・デイスクに記録された情報を正
確に再生するのに用いられている自動焦点合わせ
方式には、デイスクの上下変動量を、光検出器上
での反射レーザ光束の横ずれ量に変換することに
よつて信号を検出し、絞り込みレンズを移動させ
るものがある。
確に再生するのに用いられている自動焦点合わせ
方式には、デイスクの上下変動量を、光検出器上
での反射レーザ光束の横ずれ量に変換することに
よつて信号を検出し、絞り込みレンズを移動させ
るものがある。
しかし上記方法は情報検出用光学系とは別の自
動焦点用光学系を必要とするので、大出力のレー
ザ光源が必要となり、光学系の構成が複雑になる
という欠点がある。
動焦点用光学系を必要とするので、大出力のレー
ザ光源が必要となり、光学系の構成が複雑になる
という欠点がある。
この欠点を解決する従来方式として、自動焦点
合わせの信号を検出するために、情報信号を検出
する光学系中に一方向性レンズ作用を有する光学
素子（例えばシリンドリカル・レンズ）を配置す
ることにより、反射レーザ光束に非点収差を生じ
させ、焦点ずれを反射レーザ光束の分布の変化と
してとらえるものがある。これは非点収差方式と
よばれ、例えば特開昭50−104539号に開示されて
いる。
合わせの信号を検出するために、情報信号を検出
する光学系中に一方向性レンズ作用を有する光学
素子（例えばシリンドリカル・レンズ）を配置す
ることにより、反射レーザ光束に非点収差を生じ
させ、焦点ずれを反射レーザ光束の分布の変化と
してとらえるものがある。これは非点収差方式と
よばれ、例えば特開昭50−104539号に開示されて
いる。
この原理を第１図と第２図を用いて説明する。
レーザ光源１から発したレーザ光束はレンズ２
により発散光となり、再び収束レンズ３により、
情報記録媒体４上のトラツク５に収束される。ト
ラツク５から反射された反射ビーム光束２１は同
一光路を遂行し、ビーム・スプリツタ６によつて
分離され、一方向性レンズ作用を有する光学素子
（たとえばシリンドリカル・レンズ）７を通過さ
せ、非点収差をもつ光学系にすることにより、反
射ビーム光束に非点収差を生じさせ、光検知器８
面上に導かれる。検出器８で検出された信号は駆
動回路９を介して、レンズ３の上下ずれ補償手段
（たとえばポイス・コイル）１０を駆動する。
により発散光となり、再び収束レンズ３により、
情報記録媒体４上のトラツク５に収束される。ト
ラツク５から反射された反射ビーム光束２１は同
一光路を遂行し、ビーム・スプリツタ６によつて
分離され、一方向性レンズ作用を有する光学素子
（たとえばシリンドリカル・レンズ）７を通過さ
せ、非点収差をもつ光学系にすることにより、反
射ビーム光束に非点収差を生じさせ、光検知器８
面上に導かれる。検出器８で検出された信号は駆
動回路９を介して、レンズ３の上下ずれ補償手段
（たとえばポイス・コイル）１０を駆動する。
第２図はシリンドリカル・レンズ７を通過した
後の反射レーザ光束２１の軌跡を示す。実線１０
１は第１図において紙面に対して水平方向の軌
跡、破線１０２は紙面に対して垂直方向の軌跡で
ある。したがつて、シリンドリカル・レンズ７に
より水平方向は点１０３に収束して非点収差像を
形成し、再び発散する。また垂直方向は点１０４
に収束して非点収差像を形成し再び発散する。し
たがつて、点１０３では第１図に対して垂直な焦
線（非点収差像）が、また点１０４では紙面に水
平な焦点（非点収差像）が、さらに点１０５では
丸いスポツトが形成される。光検出器８を点１０
５に位置するとデイスク４が変動するにつれて光
検知器８上には上記の３種のスポツトのいずれか
が形成される。したがつて、このスポツトに対し
て光検知器８の検知面８１，８２，８３，８４と
点１０３での焦点１０３′と点１０４での焦線１
０４′を第３図のように合わせ、検知面８１およ
び８２から得られる信号の和動信号と、検知面８
３および８４から得られる信号の和動信号との差
動信号これを駆動回路９で作れば、これがホイス
コイル１０を駆動する自動焦点合わせ信号とな
る。この信号は第２図から判断できるように、光
検知器面上に点１０３の焦線がきた場合と点１０
４の焦線がきた場合とを比較すると、前者は後者
よりも光密度が高く、その移動距離は短かいの
で、第４図のようになる。第４図において横軸は
焦点ずれ量、縦軸は自動焦点合わせ信号である。
後の反射レーザ光束２１の軌跡を示す。実線１０
１は第１図において紙面に対して水平方向の軌
跡、破線１０２は紙面に対して垂直方向の軌跡で
ある。したがつて、シリンドリカル・レンズ７に
より水平方向は点１０３に収束して非点収差像を
形成し、再び発散する。また垂直方向は点１０４
に収束して非点収差像を形成し再び発散する。し
たがつて、点１０３では第１図に対して垂直な焦
線（非点収差像）が、また点１０４では紙面に水
平な焦点（非点収差像）が、さらに点１０５では
丸いスポツトが形成される。光検出器８を点１０
５に位置するとデイスク４が変動するにつれて光
検知器８上には上記の３種のスポツトのいずれか
が形成される。したがつて、このスポツトに対し
て光検知器８の検知面８１，８２，８３，８４と
点１０３での焦点１０３′と点１０４での焦線１
０４′を第３図のように合わせ、検知面８１およ
び８２から得られる信号の和動信号と、検知面８
３および８４から得られる信号の和動信号との差
動信号これを駆動回路９で作れば、これがホイス
コイル１０を駆動する自動焦点合わせ信号とな
る。この信号は第２図から判断できるように、光
検知器面上に点１０３の焦線がきた場合と点１０
４の焦線がきた場合とを比較すると、前者は後者
よりも光密度が高く、その移動距離は短かいの
で、第４図のようになる。第４図において横軸は
焦点ずれ量、縦軸は自動焦点合わせ信号である。
このように従来の非点収差方式では、焦点合わ
せ信号が焦点ずれの正負方向に対して非対称にな
つてしまうために制御がしにくいという欠点があ
る。
せ信号が焦点ずれの正負方向に対して非対称にな
つてしまうために制御がしにくいという欠点があ
る。
本発明は上記従来技術の欠点を解決するために
なされたものであり、非点収差のある光学素子
（例えば、シリンドリカル・レンズ）を用いて自
動焦点合わせを行なう方法において、情報記録媒
体上に焦点を結ばせるための対物レンズによつて
収束された反射レーザ光束中にほぼ同じ非点収差
特性をもつ少なくとも２個の光学素子を直交する
ように配置することにより、上記対物レンズを非
点収差像を形成するためのレンズと兼用して光学
系の簡単化および小型化を画るとともに、反射レ
ーザ光束の分布を均一にし、自動焦点合わせ信号
を対称とすることにより精度のよい自動焦点合わ
せ方式を提供することにある。
なされたものであり、非点収差のある光学素子
（例えば、シリンドリカル・レンズ）を用いて自
動焦点合わせを行なう方法において、情報記録媒
体上に焦点を結ばせるための対物レンズによつて
収束された反射レーザ光束中にほぼ同じ非点収差
特性をもつ少なくとも２個の光学素子を直交する
ように配置することにより、上記対物レンズを非
点収差像を形成するためのレンズと兼用して光学
系の簡単化および小型化を画るとともに、反射レ
ーザ光束の分布を均一にし、自動焦点合わせ信号
を対称とすることにより精度のよい自動焦点合わ
せ方式を提供することにある。
以下、本発明を実施例によつて詳細に説明す
る。
る。
第５図は本発明の第１の実施例図である。レー
ザ光源１（He―Neレーザ、半導体レーザ）から
発したレーザ光束はレンズ２により発散光とな
り、再び収束レンズ３により、情報記録媒体（た
とえばビデオ・デイスク）４上のトラツク５に収
束される。トラツク５から反射された反射ビーム
光束２１は同一光路を逆行し、ビーム・スプリツ
タ６によつて分離され、一方向性レンズ作用を有
するすなわちレンズの光軸をｚ軸としたとき、ｘ
軸もしくはｙ軸のいずれか一方の軸の光のみを収
束もしくは拡大し、ｘ軸とｙ軸の結像位置をずら
す、いわゆる非点収差特性を有する光学素子（た
とえばシリンドリカル・レンズ）７１、および素
子７１と同様の光学素子をxy平面内で90゜回転
させた素子７２を、通過後光検知器８面上に導か
れる。検出器８で検出された焦点合わせ信号は、
駆動回路９へ導かれ、レンズ振動素子（たとえば
ボイスコイル）１０を駆動する。
ザ光源１（He―Neレーザ、半導体レーザ）から
発したレーザ光束はレンズ２により発散光とな
り、再び収束レンズ３により、情報記録媒体（た
とえばビデオ・デイスク）４上のトラツク５に収
束される。トラツク５から反射された反射ビーム
光束２１は同一光路を逆行し、ビーム・スプリツ
タ６によつて分離され、一方向性レンズ作用を有
するすなわちレンズの光軸をｚ軸としたとき、ｘ
軸もしくはｙ軸のいずれか一方の軸の光のみを収
束もしくは拡大し、ｘ軸とｙ軸の結像位置をずら
す、いわゆる非点収差特性を有する光学素子（た
とえばシリンドリカル・レンズ）７１、および素
子７１と同様の光学素子をxy平面内で90゜回転
させた素子７２を、通過後光検知器８面上に導か
れる。検出器８で検出された焦点合わせ信号は、
駆動回路９へ導かれ、レンズ振動素子（たとえば
ボイスコイル）１０を駆動する。
第６図を用いて本発明の実施例の焦点合わせ信
号検出の原理を示す。これはシリンドリカル・レ
ンズ後の反射レーザ光束２１の軌跡を示すもので
あり、実線１１は第５図において紙面に対して水
平方向の軌跡で、破線１２は紙面に対して垂直方
向の軌跡である。
号検出の原理を示す。これはシリンドリカル・レ
ンズ後の反射レーザ光束２１の軌跡を示すもので
あり、実線１１は第５図において紙面に対して水
平方向の軌跡で、破線１２は紙面に対して垂直方
向の軌跡である。
水平方向の光成分は、収束レンズ３のレンズ作
用とシリンドリカル・レンズ７１の一方向性レン
ズ作用との組合せにより点１３に収束し、再び発
散する。また垂直方向の光成分は収束レンズ３の
レンズ作用とシリンドリカル・レンズ７２の一方
向性レンズ作用との組合せにより点１４に収束
し、再び発散する。したがつて点１３では第５図
において紙面に垂直な焦線が、また点１４では紙
面に水平な焦線が、さらに点１５では丸いスポツ
トが形形成する。光検知器８を点１５に位置する
と、デイスク４が変動するにつれて８には上記の
３種のスポツトのいずれかが形成したことにな
り、このスポツトに対して第３図のような形状を
もつ光検出器の検出面８１，８２，８３，８４を
合わせることにより自動焦点合わせ信号が得られ
る。本発明で用いるシリンドリカル・レンズ７
１，７２は第６図において点１３と点１４のスポ
ツトを同形とすることを特徴とするために、焦点
距離は等しく選ばなければならない。またシリン
ドリカル・レンズ７２の位置はシリンドリカル・
レンズ７１と点１４の間ならどこでもよい。しか
し、一般に焦点検出範囲は広い方が望ましいの
で、シリンドリカル・レンズ７１と７２の間は大
きくした方がよい。従つて、シリンドリカル・レ
ンズ７１はビーム・スプリツタ６に近く、７２は
光検知器８の近くにするとよい。検出される信号
は、点１３と点１４でのスポツトが全く同形で光
検出器８を位置する点１５に対して等距離にある
ので、第７図に示すように正負の焦点ずれ量に対
して対称な波形となる。第７図において横軸は焦
点ずれ量、縦軸は本発明による自動焦点合わせ信
号である。
用とシリンドリカル・レンズ７１の一方向性レン
ズ作用との組合せにより点１３に収束し、再び発
散する。また垂直方向の光成分は収束レンズ３の
レンズ作用とシリンドリカル・レンズ７２の一方
向性レンズ作用との組合せにより点１４に収束
し、再び発散する。したがつて点１３では第５図
において紙面に垂直な焦線が、また点１４では紙
面に水平な焦線が、さらに点１５では丸いスポツ
トが形形成する。光検知器８を点１５に位置する
と、デイスク４が変動するにつれて８には上記の
３種のスポツトのいずれかが形成したことにな
り、このスポツトに対して第３図のような形状を
もつ光検出器の検出面８１，８２，８３，８４を
合わせることにより自動焦点合わせ信号が得られ
る。本発明で用いるシリンドリカル・レンズ７
１，７２は第６図において点１３と点１４のスポ
ツトを同形とすることを特徴とするために、焦点
距離は等しく選ばなければならない。またシリン
ドリカル・レンズ７２の位置はシリンドリカル・
レンズ７１と点１４の間ならどこでもよい。しか
し、一般に焦点検出範囲は広い方が望ましいの
で、シリンドリカル・レンズ７１と７２の間は大
きくした方がよい。従つて、シリンドリカル・レ
ンズ７１はビーム・スプリツタ６に近く、７２は
光検知器８の近くにするとよい。検出される信号
は、点１３と点１４でのスポツトが全く同形で光
検出器８を位置する点１５に対して等距離にある
ので、第７図に示すように正負の焦点ずれ量に対
して対称な波形となる。第７図において横軸は焦
点ずれ量、縦軸は本発明による自動焦点合わせ信
号である。
本実施例では、シリンドリカル・レンズ７１，
７２と組合わさつて、二つの直交する方向にそれ
ぞれ焦線を形成するためのレンズとして、収束レ
ンズ３を兼用しているので、焦点合わせ信号検出
系として追加する部品点数が少なく、しかも焦点
距離を短くでき、光学系の簡単化および小型化に
有利である。
７２と組合わさつて、二つの直交する方向にそれ
ぞれ焦線を形成するためのレンズとして、収束レ
ンズ３を兼用しているので、焦点合わせ信号検出
系として追加する部品点数が少なく、しかも焦点
距離を短くでき、光学系の簡単化および小型化に
有利である。
なお、上記の実施例で使用したシリンドリカ
ル・レンズは説明した凸の他に凹形でも同等の効
果を得られることはいうまでもない。
ル・レンズは説明した凸の他に凹形でも同等の効
果を得られることはいうまでもない。
本発明の自動焦点合わせ方式は非点収差光学素
子であるシリンドリカル・レンズを２個使用する
ことになるが、焦点合わせ信号は対称となり、サ
ーボ回路への負担が小さくなるので制御精度を高
めることができる。
子であるシリンドリカル・レンズを２個使用する
ことになるが、焦点合わせ信号は対称となり、サ
ーボ回路への負担が小さくなるので制御精度を高
めることができる。
第１図〜第４図は従来方法を説明する図、第５
図〜第７図は本発明の実施例を説明する図。
図〜第７図は本発明の実施例を説明する図。
Claims (1)
- １ レーザ光源と、光検知器と、上記レーザ光源
からのレーザ光束を所定の情報記録媒体へ導く光
学系であつて、該レーザ光束を上記情報記録媒体
上に焦点を結ばせるための対物レンズを有する第
１の光学系と、上記情報記録媒体で反射され上記
対物レンズによつて収束された反射光束を上記レ
ーザ光束と分離して取り出すとともに、該取り出
された反射光束の上記対物レンズによる結像位置
の前方であつて該反射光束が収束する光束中に配
置され、上記対物レンズのレンズ作用と組み合わ
されて該反射光束が互いに直交する２つの非点収
差像を形成するようにほぼ同じ非点収差特性をも
つ少なくとも２個の光学素子を直交して配置した
第２の光学系とからなり、上記２つの非点収差像
の間の光路に配置された上記光検知器上における
上記反射光束の形状に応じて上記対物レンズの上
記情報記録媒体までの距離を制御することを特徴
とする自動焦点合わせ方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9136076A JPS5317705A (en) | 1976-08-02 | 1976-08-02 | Automatic focusing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9136076A JPS5317705A (en) | 1976-08-02 | 1976-08-02 | Automatic focusing system |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30841486A Division JPS62275326A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 自動焦点合わせ方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5317705A JPS5317705A (en) | 1978-02-18 |
| JPS6224858B2 true JPS6224858B2 (ja) | 1987-05-30 |
Family
ID=14024209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9136076A Granted JPS5317705A (en) | 1976-08-02 | 1976-08-02 | Automatic focusing system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5317705A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63229078A (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-22 | 株式会社 遠藤製作所 | ゴルフクラブヘツド |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2498341A1 (fr) * | 1981-01-20 | 1982-07-23 | Thomson Csf | Dispositif optique detecteur d'ecart de focalisation et enregistreur lecteur optique comportant un tel dispositif |
| NL8105579A (nl) * | 1981-12-11 | 1983-07-01 | Philips Nv | Optisch fokusfoutdetektiestelsel. |
| JPS58193335U (ja) * | 1982-06-17 | 1983-12-22 | パイオニア株式会社 | フオ−カスエラ−検出装置 |
| JPS6077022U (ja) * | 1983-11-01 | 1985-05-29 | パイオニア株式会社 | 焦点誤差検出装置 |
| JPS62198516U (ja) * | 1987-05-20 | 1987-12-17 | ||
| JPH073700B2 (ja) * | 1987-06-29 | 1995-01-18 | 三菱電機株式会社 | 光学式ヘッド装置 |
-
1976
- 1976-08-02 JP JP9136076A patent/JPS5317705A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63229078A (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-22 | 株式会社 遠藤製作所 | ゴルフクラブヘツド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5317705A (en) | 1978-02-18 |
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