JPS60163238A - 焦点検出装置 - Google Patents
焦点検出装置Info
- Publication number
- JPS60163238A JPS60163238A JP1801184A JP1801184A JPS60163238A JP S60163238 A JPS60163238 A JP S60163238A JP 1801184 A JP1801184 A JP 1801184A JP 1801184 A JP1801184 A JP 1801184A JP S60163238 A JPS60163238 A JP S60163238A
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- Japan
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- light
- focus detection
- detection device
- reflected
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- Pending
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-
- 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
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光デイスク装置に於ける、対物レンズの記録媒
体に対する焦点ずれを検出する焦点検出方法及び焦点検
出装置に関するものである。
体に対する焦点ずれを検出する焦点検出方法及び焦点検
出装置に関するものである。
第１図は従来の焦点検出装置に於ける焦点検出方法を説
明するための説、明図である。すなわち、光源１から射
出された光を対物レンズ５により記録媒体６上に集束さ
せ、その戻り光を、前記戻り光束の中心光線に対してほ
ぼ臨界角となるように設定した反射面７αを有する光学
部材７に入射させ、この光学部材の反射面で反射された
反射光またけ、１記反射面からの透過光の光景分布を２
分割の光検出器８により検出し、焦点誤差信号を得るも
のである。尚、第１図中２けコリメータレンズ、３はビ
ームスブリ・ツタ、４ ｌｅｔ １／ｌ 波長板を示す
が説明は省略する。さて、ここで反射面７αは合焦状態
での入射光線（平行光束）に対して臨界角もしくけそれ
よりもやや小さめＫなるように設定する。もし臨界角に
丁度設定すれば、合悴状態では平行光束である戻り光は
反射面７αで全反射される。そして、記録媒体６と対物
レンズ５の間の距離が合焦点よりも短かくなると、戻り
光線束はｖｌ、１図ＢＫ示すような発散光になり、逆に
、記録媒体６と対物レンズ５０間の距離が合焦点よりも
長くなると戻り光線束は第１図ＣＫ示すような収束光と
なる。すなわち合焦状態からずれると、戻り光は中心光
軸を除いて臨界角の前後で連続的に変化することＫなる
。従って、合焦状態からずれると、反射面７αでの反射
強度は第２図に示すように臨界角近傍では急激に変化す
るので、中心光線を含む紙面に対して垂直な面を境とし
て明暗の状態が、合焦点よりも近づいた場合と遠ざかっ
た場合とでは、それぞれ逆になる。一方、合焦状態では
一様に全反射されるので、光の明暗は現われない。第１
図りは光検出器と反射光スポ、）の位Ｗ関係を示す平面
図であり、光検出器８け８ａ、。
明するための説、明図である。すなわち、光源１から射
出された光を対物レンズ５により記録媒体６上に集束さ
せ、その戻り光を、前記戻り光束の中心光線に対してほ
ぼ臨界角となるように設定した反射面７αを有する光学
部材７に入射させ、この光学部材の反射面で反射された
反射光またけ、１記反射面からの透過光の光景分布を２
分割の光検出器８により検出し、焦点誤差信号を得るも
のである。尚、第１図中２けコリメータレンズ、３はビ
ームスブリ・ツタ、４ ｌｅｔ １／ｌ 波長板を示す
が説明は省略する。さて、ここで反射面７αは合焦状態
での入射光線（平行光束）に対して臨界角もしくけそれ
よりもやや小さめＫなるように設定する。もし臨界角に
丁度設定すれば、合悴状態では平行光束である戻り光は
反射面７αで全反射される。そして、記録媒体６と対物
レンズ５の間の距離が合焦点よりも短かくなると、戻り
光線束はｖｌ、１図ＢＫ示すような発散光になり、逆に
、記録媒体６と対物レンズ５０間の距離が合焦点よりも
長くなると戻り光線束は第１図ＣＫ示すような収束光と
なる。すなわち合焦状態からずれると、戻り光は中心光
軸を除いて臨界角の前後で連続的に変化することＫなる
。従って、合焦状態からずれると、反射面７αでの反射
強度は第２図に示すように臨界角近傍では急激に変化す
るので、中心光線を含む紙面に対して垂直な面を境とし
て明暗の状態が、合焦点よりも近づいた場合と遠ざかっ
た場合とでは、それぞれ逆になる。一方、合焦状態では
一様に全反射されるので、光の明暗は現われない。第１
図りは光検出器と反射光スポ、）の位Ｗ関係を示す平面
図であり、光検出器８け８ａ、。
８ｂに２分割され、光スボ・Ｉト９け光検出器８の中央
に位置するように設定される。尚、第２図は反射光学部
材７の屈折率が１．５０で、Ｐ偏光および８少光に於け
るそれぞれの反射強度ＲＰ、Ｒ８を示したものである。
に位置するように設定される。尚、第２図は反射光学部
材７の屈折率が１．５０で、Ｐ偏光および８少光に於け
るそれぞれの反射強度ＲＰ、Ｒ８を示したものである。
さて、いままでの駅、明は反射面７αは、戻り光に対し
て丁度臨界角に設定した場合の説明であり第２図に於け
るＸｌの点が動作点となる。一方。
て丁度臨界角に設定した場合の説明であり第２図に於け
るＸｌの点が動作点となる。一方。
反射面７αを戻り光に対して臨界角よりも大きく設定す
ると、ｗ、２図に於けるｘ２の点が動作点となるためＸ
２の点からＸｌの点までの間が不感帯となってしまうた
め臨界角よりも大きくすることはできない。また、反射
面７αを戻り光に対“して臨界角よりも小さく設定する
と、第２図に於けるＸ３の点が動作点となり不感帯はな
くなるが、合焦点近傍での感度が低下し、さらに合焦時
にかなりの光景が透過してしまい、光検出器に入らない
という大きな欠点があった。従って、このような焦点検
出装置においては、反射面７αを戻り光に対してきわめ
て■確に臨界角又はわずかに臨界角よりも小さく設定す
る必要があり、量産性のきわめて悪いものであった。さ
らＫ、主信号は前記光検出器８ａ、、８ｂの出力の和を
取って検出しているので、焦点のずれにより主信号も変
調されてしまうという欠点を有していた。
ると、ｗ、２図に於けるｘ２の点が動作点となるためＸ
２の点からＸｌの点までの間が不感帯となってしまうた
め臨界角よりも大きくすることはできない。また、反射
面７αを戻り光に対“して臨界角よりも小さく設定する
と、第２図に於けるＸ３の点が動作点となり不感帯はな
くなるが、合焦点近傍での感度が低下し、さらに合焦時
にかなりの光景が透過してしまい、光検出器に入らない
という大きな欠点があった。従って、このような焦点検
出装置においては、反射面７αを戻り光に対してきわめ
て■確に臨界角又はわずかに臨界角よりも小さく設定す
る必要があり、量産性のきわめて悪いものであった。さ
らＫ、主信号は前記光検出器８ａ、、８ｂの出力の和を
取って検出しているので、焦点のずれにより主信号も変
調されてしまうという欠点を有していた。
そこで本発明は、前述の欠点を携り除き、量産性が良く
、主信号の検出が正確に行なえる焦点検出装置を供する
ことを目的とするものである。
、主信号の検出が正確に行なえる焦点検出装置を供する
ことを目的とするものである。
以下図面とともに本発明について説明していく。
舘３図に本発明の焦点検出装置の具体例を示す。
箕−に丙すｒ澹虐Ｈ笛ｌイ云す従央例と同ｌ−であるが
１本発明に於ては、臨界角プリズム１１の反射面１１（
Ｚの一部に全反射部１２？−配置し、光検出器１３け、
１３α、１３ｂ、１３Ｃに３分割されている。次に第４
図は臨界角プリズム１１、全反射部１２及び光検出器１
３と、反射光束１４α、１４ｂ及び光検出器上の光スポ
ット１４Ｃとの付量関係を示す斜視図である。すなわち
、全反射部１２は反射光束の中央付近に位置し、さらに
前記全反射部１２で反射された光は、前記３分割光検出
器１３の中央の受光部１３Ｃに照射されるように配置す
る。そして、反射光束１４σの周辺部の光１４ｎ、−１
，１４ａ−２１ｄ各々、周辺の受光部１３α、１３ｂに
照射されるように配置中る。そして、第５図に示すよう
に、中央の受光部１３ｃから主信号を検出し、周辺の受
光部１３Ｗ、１３ｂの信号の差＃ｌを取ることにより焦
点誤差信号を得ることができる、このように本発明に於
てけ、反射光の中央付近の光は常に全反射されるので、
反射面１１αが臨界角より少さく設定されても光量の損
失はほとんど生じない。尚、第５図中１５αは差動増幅
器、１５ｂ＃−ｉ増幅器を示す。
１本発明に於ては、臨界角プリズム１１の反射面１１（
Ｚの一部に全反射部１２？−配置し、光検出器１３け、
１３α、１３ｂ、１３Ｃに３分割されている。次に第４
図は臨界角プリズム１１、全反射部１２及び光検出器１
３と、反射光束１４α、１４ｂ及び光検出器上の光スポ
ット１４Ｃとの付量関係を示す斜視図である。すなわち
、全反射部１２は反射光束の中央付近に位置し、さらに
前記全反射部１２で反射された光は、前記３分割光検出
器１３の中央の受光部１３Ｃに照射されるように配置す
る。そして、反射光束１４σの周辺部の光１４ｎ、−１
，１４ａ−２１ｄ各々、周辺の受光部１３α、１３ｂに
照射されるように配置中る。そして、第５図に示すよう
に、中央の受光部１３ｃから主信号を検出し、周辺の受
光部１３Ｗ、１３ｂの信号の差＃ｌを取ることにより焦
点誤差信号を得ることができる、このように本発明に於
てけ、反射光の中央付近の光は常に全反射されるので、
反射面１１αが臨界角より少さく設定されても光量の損
失はほとんど生じない。尚、第５図中１５αは差動増幅
器、１５ｂ＃−ｉ増幅器を示す。
次に、焦点誤差検出感度について説明する。本発明に於
いては第６図に示すように中心付近の光束１６αけ全反
射部１２１Ｃ入射し常に全反射されるので、焦点誤差信
号とは無関係である、そして周辺部の光束１６ｂ、１６
ｃにより焦点誤差を検出している。ここで、第６図（戻
り光が発散光となった場合の例）から明らかなように、
戻り光が発散光になった場合も収束光になった場合も共
に中心付近の光束ハホとんど角度が変化せず、周辺の光
束はど角度変化が犬きくなる。つまり、周辺の光束だけ
を用いた方が感■が向−ヒするのである。
いては第６図に示すように中心付近の光束１６αけ全反
射部１２１Ｃ入射し常に全反射されるので、焦点誤差信
号とは無関係である、そして周辺部の光束１６ｂ、１６
ｃにより焦点誤差を検出している。ここで、第６図（戻
り光が発散光となった場合の例）から明らかなように、
戻り光が発散光になった場合も収束光になった場合も共
に中心付近の光束ハホとんど角度が変化せず、周辺の光
束はど角度変化が犬きくなる。つまり、周辺の光束だけ
を用いた方が感■が向−ヒするのである。
１の様子を第７図曲線１７．１８に示す。曲線１７は、
従来の焦点誤差検出感度を示す曲線であり、曲線１８は
、周辺の光束のみを焦点検出に用いた本発明の焦点誤差
検出感度を示す曲線である。第７図から明らかなように
合焦点付近での感度は、本発明の方が大幅に向上してい
る。第７図は、反射面を丁度臨界角に設定した場合の特
性である。
従来の焦点誤差検出感度を示す曲線であり、曲線１８は
、周辺の光束のみを焦点検出に用いた本発明の焦点誤差
検出感度を示す曲線である。第７図から明らかなように
合焦点付近での感度は、本発明の方が大幅に向上してい
る。第７図は、反射面を丁度臨界角に設定した場合の特
性である。
以上述べたように、第３図、第４図、第５図に示す本発
明の焦点検出装置に於ては、中央付近の光束は常に全反
射させ、周辺の光束によって焦点誤差信゛岩全検出する
という方式であるので、臨界角設定プリズム１１の反射
面１１ｃＬｆ臨界角よりも小さい角度に設定しても光量
の損失はほとんどなく−さらに高感度な焦点検出装置を
得ることができるのである。
明の焦点検出装置に於ては、中央付近の光束は常に全反
射させ、周辺の光束によって焦点誤差信゛岩全検出する
という方式であるので、臨界角設定プリズム１１の反射
面１１ｃＬｆ臨界角よりも小さい角度に設定しても光量
の損失はほとんどなく−さらに高感度な焦点検出装置を
得ることができるのである。
また、いままでの胛明から明らかなように、全反射部１
２で反射した光は中央の光検出器１３Ｃに入射させる必
要があるので、全反射部１２で反射した光の幅ＷＯ１−
ｔ、中央の光検出器１３Ｃの幅ＷＤと笛しいか又はより
小さく設定される。ここで、全反射光の幅ＷＯは、全反
射部１２の幅−１反射面１１αの設定角をθとすれば、 Ｗｏ ＝ Ｗｍ ＠Ｂｉｎθ となるので、つまり ＷＤ≧Ｗｍ ＊ Ｓｉｎθ となるように設定される。
２で反射した光は中央の光検出器１３Ｃに入射させる必
要があるので、全反射部１２で反射した光の幅ＷＯ１−
ｔ、中央の光検出器１３Ｃの幅ＷＤと笛しいか又はより
小さく設定される。ここで、全反射光の幅ＷＯは、全反
射部１２の幅−１反射面１１αの設定角をθとすれば、 Ｗｏ ＝ Ｗｍ ＠Ｂｉｎθ となるので、つまり ＷＤ≧Ｗｍ ＊ Ｓｉｎθ となるように設定される。
ｔ４８図に本発明の焦点検出装置の他の実施例を示す。
すなわち臨界角付近での反射を３回行なわせることＫよ
り焦点検出感度の向上ｆ Ｈ＃−ったものであり、この
場合も各反射面１９α、１９ｂ、１９ｃＫ全反射部２０
α、２０ｂ、２０Ｃを設けることにより、光量損失をな
くし、焦点検出感度のいうそうの向上が達成される。尚
、ここでは３回反射の例を挙げたが、複数回反射であれ
ば同様の効果が得られるのけもちろんである。また、帥
述の全反射部は１反射面に金属薄護あるいけ多層薄膜を
付着させることＫより形成される。
り焦点検出感度の向上ｆ Ｈ＃−ったものであり、この
場合も各反射面１９α、１９ｂ、１９ｃＫ全反射部２０
α、２０ｂ、２０Ｃを設けることにより、光量損失をな
くし、焦点検出感度のいうそうの向上が達成される。尚
、ここでは３回反射の例を挙げたが、複数回反射であれ
ば同様の効果が得られるのけもちろんである。また、帥
述の全反射部は１反射面に金属薄護あるいけ多層薄膜を
付着させることＫより形成される。
〔発明の効果〕
以北のような本発明の焦点検出装置を用いること釦より
、反射面を臨界角より小さくしても光量損失がなく、感
度も充分高く保つことが可能となり、反射面の設定角度
が多少ずれても性卯の劣化がなくなるため量産性が非常
に良くなる。さらに主信号ＫＦｉ焦点誤差信号が全く影
響を与えないため主信号の検出を正確に行なえる。従っ
て当初の目的であった量産性の向上と主信号の正確な検
出を完全に達成させることができる。
、反射面を臨界角より小さくしても光量損失がなく、感
度も充分高く保つことが可能となり、反射面の設定角度
が多少ずれても性卯の劣化がなくなるため量産性が非常
に良くなる。さらに主信号ＫＦｉ焦点誤差信号が全く影
響を与えないため主信号の検出を正確に行なえる。従っ
て当初の目的であった量産性の向上と主信号の正確な検
出を完全に達成させることができる。
第１図へは従来の焦出装償を示す構造図、第１図Ｂ、Ｏ
け焦点検出原理を示す峠明図、第１図りけ光検出器と反
射光スポットの付蓋関係を示す平面図、第２図は反射光
度の反射面角盲による変化を示す説明図、第３図は本発
明の焦点検出装置を示す構造図、第４図は本発明の焦点
検出装置を示す斜視図、第５図は焦点誤差信号及び主信
号検出のＭ線図、第６図は本発明の焦点検出及び主信号
検出原理を示す説明図、第７図は従来と本発明の焦点検
出感度を示す説明図、第８図は本発明に用いられるプリ
ズムの他の具体例を示す構造図である。 １・・・・・・半導体レーザー ２・・・・・・コリメータレンズ ５・・・・・・ビームスプリッタ ４・・・・・・λ／４板 ５・・・・・・対物レンズ ６・・・・・・記録媒体 １１・・・・・・臨界角設定プリズム １１α・・・・・・反射面 １２・・・・・・全反射部 １３・・・・・・光検出器 １４ａ、、１４（７，−１，１４ａ−２，１４ｂ−−戻
り光束１４ｃ・・・・・・光スボタト １５ａ ・・・・・・差動増幅器 １５ｂ・・・・・・増幅器 １６α、 １６ｂ、 １６ｃ・・・・・・戻り光１７、
ｊ８・・・・・・焦点誤差信号−フォーカスずれ特性１
９・・・・・・臨界角設定プリズム １９ｒｚ、 １９６．１９６ ・・・・・・反射面２０
α、２０／ｌ、２０Ｃ・・・・・・全反射部板 上 出願人 セイコー電子工業株式会社 第１図Ａ
け焦点検出原理を示す峠明図、第１図りけ光検出器と反
射光スポットの付蓋関係を示す平面図、第２図は反射光
度の反射面角盲による変化を示す説明図、第３図は本発
明の焦点検出装置を示す構造図、第４図は本発明の焦点
検出装置を示す斜視図、第５図は焦点誤差信号及び主信
号検出のＭ線図、第６図は本発明の焦点検出及び主信号
検出原理を示す説明図、第７図は従来と本発明の焦点検
出感度を示す説明図、第８図は本発明に用いられるプリ
ズムの他の具体例を示す構造図である。 １・・・・・・半導体レーザー ２・・・・・・コリメータレンズ ５・・・・・・ビームスプリッタ ４・・・・・・λ／４板 ５・・・・・・対物レンズ ６・・・・・・記録媒体 １１・・・・・・臨界角設定プリズム １１α・・・・・・反射面 １２・・・・・・全反射部 １３・・・・・・光検出器 １４ａ、、１４（７，−１，１４ａ−２，１４ｂ−−戻
り光束１４ｃ・・・・・・光スボタト １５ａ ・・・・・・差動増幅器 １５ｂ・・・・・・増幅器 １６α、 １６ｂ、 １６ｃ・・・・・・戻り光１７、
ｊ８・・・・・・焦点誤差信号−フォーカスずれ特性１
９・・・・・・臨界角設定プリズム １９ｒｚ、 １９６．１９６ ・・・・・・反射面２０
α、２０／ｌ、２０Ｃ・・・・・・全反射部板 上 出願人 セイコー電子工業株式会社 第１図Ａ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）光源から射出された光を対物レンズにより光デイス
ク上に集束させ、その戻り光を前記戻り光に対してほぼ
臨界角になるように設定した反射面を有する光学部材に
入射させ、前記光学部材の反射面で反射された反射光ま
たは反射面からの透過光の光量分布の変化を検出するこ
とにより焦点誤差信号を得る焦点検出装置に於て、前記
光学部材の反射面の一部は反射ミラーであることを特徴
とする焦点検出装置。 ２）前記反射ミラ一部は、前記光学部材の反射面に入射
する光ノボ９トのほぼ中心付近に位−置し、前記反射ミ
ラ一部の幅は前記光スポットの径よりも小さいことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の焦点検出装置。 ３）前記反射ミラーは、前記反射面の一部に薄嘆を付着
させることＫよって構成することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の焦点検出装置４）前記反射面で反射
された反射光を検出する光検出器は少なくとも５分割さ
れており、中央部分の光検出器の幅は、前記反射ミラ一
部での反射光の幅とほぼ等しいかＸＦｉより大きいこと
を特徴とする特許Ｂ請求の範囲第１項記載の焦点検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1801184A JPS60163238A (ja) | 1984-02-02 | 1984-02-02 | 焦点検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1801184A JPS60163238A (ja) | 1984-02-02 | 1984-02-02 | 焦点検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60163238A true JPS60163238A (ja) | 1985-08-26 |
Family
ID=11959730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1801184A Pending JPS60163238A (ja) | 1984-02-02 | 1984-02-02 | 焦点検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60163238A (ja) |
-
1984
- 1984-02-02 JP JP1801184A patent/JPS60163238A/ja active Pending
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