JPH04106732A - 焦点誤差検出装置 - Google Patents
焦点誤差検出装置Info
- Publication number
- JPH04106732A JPH04106732A JP22565790A JP22565790A JPH04106732A JP H04106732 A JPH04106732 A JP H04106732A JP 22565790 A JP22565790 A JP 22565790A JP 22565790 A JP22565790 A JP 22565790A JP H04106732 A JPH04106732 A JP H04106732A
- Authority
- JP
- Japan
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- edge
- light
- focus error
- photodetector
- light beam
- 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
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 35
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 206010041662 Splinter Diseases 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Landscapes
- 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、レーザ光源の光を微小スポットに集光して利
用する、光デイスク装置やレーザプリンタ装置などに用
いられる光へラド用の焦点誤差検出光学系に関するもの
である。
用する、光デイスク装置やレーザプリンタ装置などに用
いられる光へラド用の焦点誤差検出光学系に関するもの
である。
〔従来の技術］
光デイスク装置用の光ヘッドなどでは、微小スポットを
記録媒体上に集光して使用する。このため、焦点位置の
誤差を検出することが不可欠となる。
記録媒体上に集光して使用する。このため、焦点位置の
誤差を検出することが不可欠となる。
第４図は、このような焦点誤差検出のための光学系構成
例を示す。レーザ光源４１がらの出射光は、集光レンズ
４２により媒体４３上に微小スポットを形成する。媒体
４３からの反射光は、ビームスプリッタ４４で分離され
、再度、結像される。再結像点までの途中に、ナイフェ
ツジ４５が設置され、光ビームのほぼ半分が遮光される
。結像点には、２分割型の光検出器４６が設置されてい
る。この方式において、媒体４３の位置が光軸方向に変
動すると、光検出器４６におけるスポット形状は、第５
図のように変化する。すなわち、スポット形状が第５図
（ａ）の場合、媒体４３が近すぎであり、第５図（′ｂ
）の場合、合焦点の状態である。また、スポット形状が
第５図（Ｃ）の場合、媒体４３が速すぎである。
例を示す。レーザ光源４１がらの出射光は、集光レンズ
４２により媒体４３上に微小スポットを形成する。媒体
４３からの反射光は、ビームスプリッタ４４で分離され
、再度、結像される。再結像点までの途中に、ナイフェ
ツジ４５が設置され、光ビームのほぼ半分が遮光される
。結像点には、２分割型の光検出器４６が設置されてい
る。この方式において、媒体４３の位置が光軸方向に変
動すると、光検出器４６におけるスポット形状は、第５
図のように変化する。すなわち、スポット形状が第５図
（ａ）の場合、媒体４３が近すぎであり、第５図（′ｂ
）の場合、合焦点の状態である。また、スポット形状が
第５図（Ｃ）の場合、媒体４３が速すぎである。
光検出器４６におけるスポット形状はこのように変化す
るので、２つの光検出器の出力の差を取ることで、焦点
誤差信号が得られる。
るので、２つの光検出器の出力の差を取ることで、焦点
誤差信号が得られる。
このような焦点誤差検出のための光学系は、ナイフェツ
ジと２分割光検出器のみで構成でき、簡単で感度のよい
信号を得ることができる。しかし、良好な信号を得るた
めには、光検出器の分割線を結像されたスポット位置に
正確に合わせなければならない、精度としては、マイク
ロメータのオーダが求められる。また、光検出器からは
電気的な信号線を引き出さなければならないため、安定
にしかも強固に固定することが必要となり、光検出器回
りの構成が複雑になる欠点があった。
ジと２分割光検出器のみで構成でき、簡単で感度のよい
信号を得ることができる。しかし、良好な信号を得るた
めには、光検出器の分割線を結像されたスポット位置に
正確に合わせなければならない、精度としては、マイク
ロメータのオーダが求められる。また、光検出器からは
電気的な信号線を引き出さなければならないため、安定
にしかも強固に固定することが必要となり、光検出器回
りの構成が複雑になる欠点があった。
本発明の目的は、上記のような問題点を生じることなく
、簡便で感度の良い焦点誤差検出の光学装置を捷供する
ことにある。
、簡便で感度の良い焦点誤差検出の光学装置を捷供する
ことにある。
本発明は、レーザ光源からの出射光を集光レンズにより
微小スポットとして反射面に集光し、前記集光レンズで
受けた反射面からの反射光を検出する焦点誤差検出装置
において、 前記反射光の集光スポットの像を再度形成する光学系と
、 前記光学系からの反射光の再結像位置に設置され光ビー
ムの一部を遮光するナイフェツジと、前記ナイフェツジ
からの光ビームを受光する２分割型の光検出器とを有す
ることを特徴としている。
微小スポットとして反射面に集光し、前記集光レンズで
受けた反射面からの反射光を検出する焦点誤差検出装置
において、 前記反射光の集光スポットの像を再度形成する光学系と
、 前記光学系からの反射光の再結像位置に設置され光ビー
ムの一部を遮光するナイフェツジと、前記ナイフェツジ
からの光ビームを受光する２分割型の光検出器とを有す
ることを特徴としている。
また、本発明は、レーザ光源からの出射光を集光レンズ
により微小スポットとして反射面に集光し、前記集光レ
ンズで受けた反射面からの反射光を検出する焦点誤差検
出装置において、前記反射光の集光スポットの像を再度
形成する光学系と、 前記光学系からの反射光の再結像位置に設置され光ビー
ムを空間的に２つの進行方向に分離する光学素子と、 前記光学素子からの光ビームを受光する２つの２分割型
の光検出器とを有することを特徴としている。
により微小スポットとして反射面に集光し、前記集光レ
ンズで受けた反射面からの反射光を検出する焦点誤差検
出装置において、前記反射光の集光スポットの像を再度
形成する光学系と、 前記光学系からの反射光の再結像位置に設置され光ビー
ムを空間的に２つの進行方向に分離する光学素子と、 前記光学素子からの光ビームを受光する２つの２分割型
の光検出器とを有することを特徴としている。
本発明では、ナイフェツジを反射光の再結像点に設置し
、光検出器をファーフィールド位置に設置しているため
、低い位置精度で十分である。
、光検出器をファーフィールド位置に設置しているため
、低い位置精度で十分である。
方、ナイフェツジには高い位置精度が求められるが、簡
単な部品であるため、容易に安定な固定を実現すること
ができる。
単な部品であるため、容易に安定な固定を実現すること
ができる。
また、ナイフェツジに代わり、プリズムなどを設置して
光ビームの光路を２つに分け、２分割光検出器で検出す
ることで、光量の損失なく誤差信号を検出することがで
きる。
光ビームの光路を２つに分け、２分割光検出器で検出す
ることで、光量の損失なく誤差信号を検出することがで
きる。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図は、本発明に係る焦点誤差検出装置の一例を示す
構成図である。第１図に示される焦点誤差検出装置は、
レーザ光源１がらの出射光を集光レンズ２により微小ス
ポットとして媒体３の反射面に集光し、集光レンズ２で
受けた反射面からの反射光を検出する光学装置であって
、集光レンズ２と、ビームスプリッタ４とから成り、集
光スポットの像を再度形成する光学系と、再結像位置に
設置され、光ビームの一部を遮光するナイフェツジ５と
、ナイフェツジ５の後方に設置され、光ビームを受光す
る２分割型の光検出器６とを備えている。
構成図である。第１図に示される焦点誤差検出装置は、
レーザ光源１がらの出射光を集光レンズ２により微小ス
ポットとして媒体３の反射面に集光し、集光レンズ２で
受けた反射面からの反射光を検出する光学装置であって
、集光レンズ２と、ビームスプリッタ４とから成り、集
光スポットの像を再度形成する光学系と、再結像位置に
設置され、光ビームの一部を遮光するナイフェツジ５と
、ナイフェツジ５の後方に設置され、光ビームを受光す
る２分割型の光検出器６とを備えている。
次に、本実施例の動作について説明する。
レーザ光源１からの出射光は、ビームスプリンタ４を通
り、集光レンズ２により媒体３上に微小スポットを形成
する。媒体３からの反射光は、ビームスプリッタ４で分
離され再度結像される。結像点にはナイフェツジ５が設
置され、光ビームのほぼ半分が遮光される。ナイフェツ
ジ５後方のファーフィールド面には２分割型の光検出器
６が設置されている。すなわち、２分割光検出器６はナ
イフェツジ５の後方の結像点から外れた位置に設置され
ている。第２図は、光検出器６上における光ビーム形状
の変化を表すものである。第２図（ａ）の場合、媒体３
が近すぎであり、第２図（ｂ）の場合、合焦点状態であ
る。また、光ビーム形状が第２図（Ｃ）の場合、媒体３
が遠すぎである。
り、集光レンズ２により媒体３上に微小スポットを形成
する。媒体３からの反射光は、ビームスプリッタ４で分
離され再度結像される。結像点にはナイフェツジ５が設
置され、光ビームのほぼ半分が遮光される。ナイフェツ
ジ５後方のファーフィールド面には２分割型の光検出器
６が設置されている。すなわち、２分割光検出器６はナ
イフェツジ５の後方の結像点から外れた位置に設置され
ている。第２図は、光検出器６上における光ビーム形状
の変化を表すものである。第２図（ａ）の場合、媒体３
が近すぎであり、第２図（ｂ）の場合、合焦点状態であ
る。また、光ビーム形状が第２図（Ｃ）の場合、媒体３
が遠すぎである。
このように、第２図（′ｂ）の合焦点状態ではナイフェ
ツジ５はほぼ焦点位置にあるため、光検出器６上の分布
は均一となる。また、媒体面が近いときや遠いときは、
ナイフェツジ位置がファーフィールド面となるため、光
検出器６上でのビームパターンは、第２図（ａｈ （Ｃ
）のようにナイフェツジの影がそのまま現れる。
ツジ５はほぼ焦点位置にあるため、光検出器６上の分布
は均一となる。また、媒体面が近いときや遠いときは、
ナイフェツジ位置がファーフィールド面となるため、光
検出器６上でのビームパターンは、第２図（ａｈ （Ｃ
）のようにナイフェツジの影がそのまま現れる。
このような本実施例は、レーザ光源からの出射光を集光
レンズにより微小スポットとして反射面に集光し、集光
レンズで受けた反射面からの反射光を光検出器で検出す
る光学装置において、集光スポットの像を再度形成する
光学系と、再結像位置に設置され光ビームの一部を遮光
するナイフェツジと、ナイフェツジ後方に設置され光ビ
ームを受光する２分割型の光検出器から成る。
レンズにより微小スポットとして反射面に集光し、集光
レンズで受けた反射面からの反射光を光検出器で検出す
る光学装置において、集光スポットの像を再度形成する
光学系と、再結像位置に設置され光ビームの一部を遮光
するナイフェツジと、ナイフェツジ後方に設置され光ビ
ームを受光する２分割型の光検出器から成る。
このような構成では、光検出器がファーフィールド位置
に設置されているため、低い位置精度で十分である。一
方、ナイフェツジには高い位置精度が求められるが、簡
単な部品であるため、容易に安定な固定を実現すること
ができる。
に設置されているため、低い位置精度で十分である。一
方、ナイフェツジには高い位置精度が求められるが、簡
単な部品であるため、容易に安定な固定を実現すること
ができる。
第３図は、本発明に係る焦点誤差検出装置の他の例を示
す構成図である。第３図に示される焦点誤差検出装置は
、レーザ光源３１からの出射光を集光レンズ３２により
微小スポットとして媒体３３の反射面に集光し、集光レ
ンズ３２で受けた反射面からの反射光を検出する光学装
置であって、集光レンズ３２とビームスプリッタ３４と
から成り、集光スポットの像を再度形成する光学系と、
再結像位置に設置され、光ビームを空間的に２つの進行
方向に分離する光学素子であるプリズム３７と、プリズ
ム３７の後方に設置され、光ビームを受光する２つの２
分割型の光検出器３６とを備えている。
す構成図である。第３図に示される焦点誤差検出装置は
、レーザ光源３１からの出射光を集光レンズ３２により
微小スポットとして媒体３３の反射面に集光し、集光レ
ンズ３２で受けた反射面からの反射光を検出する光学装
置であって、集光レンズ３２とビームスプリッタ３４と
から成り、集光スポットの像を再度形成する光学系と、
再結像位置に設置され、光ビームを空間的に２つの進行
方向に分離する光学素子であるプリズム３７と、プリズ
ム３７の後方に設置され、光ビームを受光する２つの２
分割型の光検出器３６とを備えている。
この焦点誤差検出装置では、第１図の焦点誤差検出装置
のナイフェツジに変わって、プリズム３７が設置されて
おり、光ビームの進行方向を２つに分けている。それぞ
れの光ビーム内に２分割型の光検出器３６を設置しであ
るので、光量の損失なく信号を得ることができる。プリ
ズム３７の代わりに、例えば回折格子を用いてもよい。
のナイフェツジに変わって、プリズム３７が設置されて
おり、光ビームの進行方向を２つに分けている。それぞ
れの光ビーム内に２分割型の光検出器３６を設置しであ
るので、光量の損失なく信号を得ることができる。プリ
ズム３７の代わりに、例えば回折格子を用いてもよい。
このような本実施例は、レーザ光源からの出射光を集光
レンズにより微小スボントとして反射面に集光し、集光
レンズで受けた反射面からの反射光を光検出器で検出す
る光学装置において、集光スポットの像を再度、形成す
る光学系と、再結像位置に設置され光ビームを空間的に
２つの進行方向に分離する光学素子と、光学素子後方に
設置され光ビームを受光する２つの２分割型の光検出器
から成る。
レンズにより微小スボントとして反射面に集光し、集光
レンズで受けた反射面からの反射光を光検出器で検出す
る光学装置において、集光スポットの像を再度、形成す
る光学系と、再結像位置に設置され光ビームを空間的に
２つの進行方向に分離する光学素子と、光学素子後方に
設置され光ビームを受光する２つの２分割型の光検出器
から成る。
このような構成により、反射光の光路を２つに分け、そ
れぞれを２分割光検出器で検出することで、光量の損失
なく誤差信号を検出することができる。
れぞれを２分割光検出器で検出することで、光量の損失
なく誤差信号を検出することができる。
以上説明したように、本発明により、安定性の高い焦点
誤差信号検出装置を容易に得ることができる。
誤差信号検出装置を容易に得ることができる。
第１図および第３図は、本発明に係る焦点誤差検出装置
の例を示す構成図、 第２図は、第１図の焦点誤差検出装置のスポット形状を
示す図、 第４図は、従来の焦点誤差検出’４にの一例を示す構成
図、 第５図は、第４図の焦点誤差検出装置のスポット形状を
示す図である。 １・・・・・レーザ光源 ・集光レンズ ・媒体 ・ビームスプリッタ ・ナイフェツジ ・光検出器
の例を示す構成図、 第２図は、第１図の焦点誤差検出装置のスポット形状を
示す図、 第４図は、従来の焦点誤差検出’４にの一例を示す構成
図、 第５図は、第４図の焦点誤差検出装置のスポット形状を
示す図である。 １・・・・・レーザ光源 ・集光レンズ ・媒体 ・ビームスプリッタ ・ナイフェツジ ・光検出器
Claims (2)
- （１）レーザ光源からの出射光を集光レンズにより微小
スポットとして反射面に集光し、前記集光レンズで受け
た反射面からの反射光を検出する焦点誤差検出装置にお
いて、 前記反射光の集光スポットの像を再度形成する光学系と
、 前記光学系からの反射光の再結像位置に設置され光ビー
ムの一部を遮光するナイフエッジと、前記ナイフエッジ
からの光ビームを受光する２分割型の光検出器とを有す
ることを特徴とする焦点誤差検出装置。 - （２）レーザ光源からの出射光を集光レンズにより微小
スポットとして反射面に集光し、前記集光レンズで受け
た反射面からの反射光を、検出する焦点誤差検出装置に
おいて、 前記反射光の集光スポットの像を再度形成する光学系と
、 前記光学系からの反射光の再結像位置に設置され光ビー
ムを空間的に２つの進行方向に分離する光学素子と、 前記光学素子からの光ビームを受光する２つの２分割型
の光検出器とを有することを特徴とする焦点誤差検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22565790A JPH04106732A (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 焦点誤差検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22565790A JPH04106732A (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 焦点誤差検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04106732A true JPH04106732A (ja) | 1992-04-08 |
Family
ID=16832731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22565790A Pending JPH04106732A (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 焦点誤差検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04106732A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100438921B1 (ko) * | 1996-07-08 | 2004-08-04 | 엘지전자 주식회사 | 유한광학계형광픽업장치 |
-
1990
- 1990-08-27 JP JP22565790A patent/JPH04106732A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100438921B1 (ko) * | 1996-07-08 | 2004-08-04 | 엘지전자 주식회사 | 유한광학계형광픽업장치 |
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