JPH05249412A - 合焦検出装置 - Google Patents
合焦検出装置Info
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- JPH05249412A JPH05249412A JP4325607A JP32560792A JPH05249412A JP H05249412 A JPH05249412 A JP H05249412A JP 4325607 A JP4325607 A JP 4325607A JP 32560792 A JP32560792 A JP 32560792A JP H05249412 A JPH05249412 A JP H05249412A
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- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 61
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 19
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
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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
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1381—Non-lens elements for altering the properties of the beam, e.g. knife edges, slits, filters or stops
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- 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
-
- G—PHYSICS
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
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- G11B7/0917—Focus-error methods other than those covered by G11B7/0909 - G11B7/0916
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学システムにおける焦点誤差を光線の位置
ずれに影響されずに検出し、これによって合焦検出する
装置を提供する。 【構成】 この装置１０はレンズ１２の開口部に位置す
る異なる偏光の二つの偏光子１６，１８を含む。像平面
に検出器１１が位置し、レンズ１２と偏光子１６，１８
からの光束を受光する。検出器１１には四つの象限にお
いて放射を検出することができる検出エレメント１４
と、検出エレメント１４の前に置かれた検光子２２が備
わっている。検光子２２は、レンズ１２の開口部に位置
する偏光子１６，１８に対して直角に置かれた二つの異
なる偏光子１６，１８を有する。検出器１１には電子回
路が接続されていて、焦点誤差信号を発生させる。
ずれに影響されずに検出し、これによって合焦検出する
装置を提供する。 【構成】 この装置１０はレンズ１２の開口部に位置す
る異なる偏光の二つの偏光子１６，１８を含む。像平面
に検出器１１が位置し、レンズ１２と偏光子１６，１８
からの光束を受光する。検出器１１には四つの象限にお
いて放射を検出することができる検出エレメント１４
と、検出エレメント１４の前に置かれた検光子２２が備
わっている。検光子２２は、レンズ１２の開口部に位置
する偏光子１６，１８に対して直角に置かれた二つの異
なる偏光子１６，１８を有する。検出器１１には電子回
路が接続されていて、焦点誤差信号を発生させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学システムに用いる
合焦検出装置に関する。より詳細には光学システムにお
いて、焦点誤差信号検出器として用いるための装置に関
する。
合焦検出装置に関する。より詳細には光学システムにお
いて、焦点誤差信号検出器として用いるための装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】光情報記憶システムなどの光学システム
においては、走査する光線が記録素子上で鮮明に焦点が
合っている状態を保ち、また希望するデータトラックを
確実にたどるために横方向の位置を精密に制御すること
が必要である。移動光学ヘッドをもつドラムプリンター
などのその他の光学システムにおいては、印刷濃度の制
御を可能にするために、ドラムに対するプリントヘッド
の焦点の位置を制御することが必要である。焦点誤差信
号を導き出すための様々な検出システム、例えばナイフ
エッジ検出器や、非点収差光束検出器やスポットサイズ
検出器などを用いたシステムが知られている。
においては、走査する光線が記録素子上で鮮明に焦点が
合っている状態を保ち、また希望するデータトラックを
確実にたどるために横方向の位置を精密に制御すること
が必要である。移動光学ヘッドをもつドラムプリンター
などのその他の光学システムにおいては、印刷濃度の制
御を可能にするために、ドラムに対するプリントヘッド
の焦点の位置を制御することが必要である。焦点誤差信
号を導き出すための様々な検出システム、例えばナイフ
エッジ検出器や、非点収差光束検出器やスポットサイズ
検出器などを用いたシステムが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらのシステムの中
で、完全に満足のいくようなものはない。あるシステム
は検出器上の光線の位置のエラーの影響を受けやすい。
そのほかの既知のシステムは、光線の位置が合っていな
い場合の焦点調節によって焦点光線に引き起こされた収
差の影響を受けやすい。
で、完全に満足のいくようなものはない。あるシステム
は検出器上の光線の位置のエラーの影響を受けやすい。
そのほかの既知のシステムは、光線の位置が合っていな
い場合の焦点調節によって焦点光線に引き起こされた収
差の影響を受けやすい。
【０００４】本発明の目的は上に述べた従来の技術の問
題点を解決し、焦点の検出感度が光線の位置の誤差に全
く影響されないような、比較的単純な焦点検出システム
を提供することである。
題点を解決し、焦点の検出感度が光線の位置の誤差に全
く影響されないような、比較的単純な焦点検出システム
を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および作用】本発明のある
形態によれば、光軸に沿って配置された像平面に映像を
形成するためのレンズと、上記レンズの開口部にあり、
上記レンズを通過した光線に種類の違う偏光を生じさせ
るように配置された複数の偏光子を有する偏光手段と、
上記像平面に配置され、上記レンズと上記偏光手段から
の上記光線を受光するための検出手段と、焦点誤差信号
を発生させるための回路手段とを有し、上記検出手段
は、複数の領域において受けた放射を検出する放射検出
手段と、該放射検出手段の位置に配置された検光手段と
を含み、該検光手段は、上記レンズ部の偏光子に対し
て、上記放射検出手段の第１および第２の領域において
第１の方向の偏光を検出でき、また上記放射検出手段の
第３および第４の領域において第２の方向の偏光を検出
できる角度に配置され、上記回路手段は上記放射検出手
段に接続されている焦点調節装置が提供されている。
形態によれば、光軸に沿って配置された像平面に映像を
形成するためのレンズと、上記レンズの開口部にあり、
上記レンズを通過した光線に種類の違う偏光を生じさせ
るように配置された複数の偏光子を有する偏光手段と、
上記像平面に配置され、上記レンズと上記偏光手段から
の上記光線を受光するための検出手段と、焦点誤差信号
を発生させるための回路手段とを有し、上記検出手段
は、複数の領域において受けた放射を検出する放射検出
手段と、該放射検出手段の位置に配置された検光手段と
を含み、該検光手段は、上記レンズ部の偏光子に対し
て、上記放射検出手段の第１および第２の領域において
第１の方向の偏光を検出でき、また上記放射検出手段の
第３および第４の領域において第２の方向の偏光を検出
できる角度に配置され、上記回路手段は上記放射検出手
段に接続されている焦点調節装置が提供されている。
【０００６】本発明にかかる一実施例によれば、別々の
偏光を生じる二つの偏光子が、焦点を調節するレンズの
開口部に配置されている。偏光子のひとつは、例えば、
Ｓ偏光をもち、もう一方はＰ偏光をもつ。検出器は像平
面に位置して、レンズと偏光子からの光線を受光する
が、この検出器は複数の象限において放射を検出するこ
とができるようになっている。検出器には、複数の光電
セルをもつ検出エレメントと検出エレメントの前に配置
された検光子が含まれる。検光子は、レンズの開口部に
配置された偏光子に対して直角に置かれた別々の偏光の
二つの偏光子をもっている。電子回路が検出器に接続さ
れていて、焦点誤差信号を発生させる。
偏光を生じる二つの偏光子が、焦点を調節するレンズの
開口部に配置されている。偏光子のひとつは、例えば、
Ｓ偏光をもち、もう一方はＰ偏光をもつ。検出器は像平
面に位置して、レンズと偏光子からの光線を受光する
が、この検出器は複数の象限において放射を検出するこ
とができるようになっている。検出器には、複数の光電
セルをもつ検出エレメントと検出エレメントの前に配置
された検光子が含まれる。検光子は、レンズの開口部に
配置された偏光子に対して直角に置かれた別々の偏光の
二つの偏光子をもっている。電子回路が検出器に接続さ
れていて、焦点誤差信号を発生させる。
【０００７】本発明の合焦検出装置の主な利点は、比較
的、光線の位置の誤差に影響されないことである。ここ
で明らかにされた合焦検出装置は、とくに光ディスク用
の焦点誤差検出器としての応用に適している。焦点信号
は標準化された信号なので、強度の変動は合焦検出装置
の精度には影響しない。さらに、ディスクからの光が合
焦検出装置に到達する時間までに、光線が直線偏光とな
るため、この合焦検出装置は光ディスクなどの媒体上で
のＳ光とＰ光の間の回折効率の違いに影響されない。
的、光線の位置の誤差に影響されないことである。ここ
で明らかにされた合焦検出装置は、とくに光ディスク用
の焦点誤差検出器としての応用に適している。焦点信号
は標準化された信号なので、強度の変動は合焦検出装置
の精度には影響しない。さらに、ディスクからの光が合
焦検出装置に到達する時間までに、光線が直線偏光とな
るため、この合焦検出装置は光ディスクなどの媒体上で
のＳ光とＰ光の間の回折効率の違いに影響されない。
【０００８】そのほかの特徴と利点は、以下の好ましい
実施例の説明を添付の図に照らし合わせて読むことで明
らかになるであろう。
実施例の説明を添付の図に照らし合わせて読むことで明
らかになるであろう。
【０００９】
【実施例】図１には本発明の合焦検出装置の概略が示さ
れている。合焦検出装置１０は焦点調節レンズ１２と検
出器１１によって構成されている。直線偏光子１６と１
８は、レンズ１２の出口の開口部に置かれている。偏光
子１６と１８の偏光の向きは直交している。従って、例
えば偏光子１６はＰ偏光を、偏光子１８はＳ偏光をもつ
ことができる。偏光子１６と１８は矢印２０によって示
される“開孔方向”に伸張している。検出器１１は、四
分割された検出エレメント１４と、二つの直線偏光子２
２と２４をもつ検光子で構成されている。検出エレメン
ト１４は図示のようにＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの四個の領域また
は象限からなり、各々の象限に光電セル（ここには示さ
れていない）がある。偏光子２２と２４は“開孔交差方
向”に配置され、検出エレメント１４に接着されている
ことが好ましい。偏光子２２はＰ偏光を、偏光子２４は
Ｓ偏光をもつ。
れている。合焦検出装置１０は焦点調節レンズ１２と検
出器１１によって構成されている。直線偏光子１６と１
８は、レンズ１２の出口の開口部に置かれている。偏光
子１６と１８の偏光の向きは直交している。従って、例
えば偏光子１６はＰ偏光を、偏光子１８はＳ偏光をもつ
ことができる。偏光子１６と１８は矢印２０によって示
される“開孔方向”に伸張している。検出器１１は、四
分割された検出エレメント１４と、二つの直線偏光子２
２と２４をもつ検光子で構成されている。検出エレメン
ト１４は図示のようにＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの四個の領域また
は象限からなり、各々の象限に光電セル（ここには示さ
れていない）がある。偏光子２２と２４は“開孔交差方
向”に配置され、検出エレメント１４に接着されている
ことが好ましい。偏光子２２はＰ偏光を、偏光子２４は
Ｓ偏光をもつ。
【００１０】合焦検出装置１０の代表的な一例として、
偏光子１６と１８はポラロイド社製のＨＲ偏光子が使用
でき、偏光子２２と２４はコーニング社製の６８１２近
赤外偏光板、検出エレメント１４はＵＤＴセンサー社製
の四分割検出器である。
偏光子１６と１８はポラロイド社製のＨＲ偏光子が使用
でき、偏光子２２と２４はコーニング社製の６８１２近
赤外偏光板、検出エレメント１４はＵＤＴセンサー社製
の四分割検出器である。
【００１１】装置１０によって発生させられた焦点信号
はゼロ焦点位置に対して反対称であり、以下の式によっ
て与えられる。
はゼロ焦点位置に対して反対称であり、以下の式によっ
て与えられる。
【００１２】
【数４】 ここで、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは検出エレメント１４の四つの
象限からの信号である。さらに二つの付加的な信号を導
くことができる。開孔方向での光線の変位に対するトラ
ッキング信号は以下の式によって与えられる。
象限からの信号である。さらに二つの付加的な信号を導
くことができる。開孔方向での光線の変位に対するトラ
ッキング信号は以下の式によって与えられる。
【００１３】
【数５】 開孔交差方向での光線の変位に対するトラッキング信号
は以下の式によって与えられる。
は以下の式によって与えられる。
【００１４】
【数６】 上記の焦点誤差信号とトラッキング誤差信号を発生させ
る電子回路６０が、図４に示されている。回路６０に示
されているように、検出エレメント１４からの４個の信
号（象限Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄからの）が加算回路６１〜６９
に供給される。加算回路によって得られた値を次に除算
回路７０〜７３に通し、式（１）〜（３）で定義された
焦点誤差信号とトラッキング誤差信号を得る。レベルト
リガーとスイッチ制御装置７４は、Ｓfocus 信号が正か
ら負にに変わるとき、検出器１１より焦点が後方合焦状
態と合焦が前方にある前方合焦状態の両方に対応する開
孔交差方向の誤差信号を得ることを目的として（式
（３）参照）、除算回路７２への入力を加算回路６５か
ら回路６６に切り替えることができるようになってい
る。
る電子回路６０が、図４に示されている。回路６０に示
されているように、検出エレメント１４からの４個の信
号（象限Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄからの）が加算回路６１〜６９
に供給される。加算回路によって得られた値を次に除算
回路７０〜７３に通し、式（１）〜（３）で定義された
焦点誤差信号とトラッキング誤差信号を得る。レベルト
リガーとスイッチ制御装置７４は、Ｓfocus 信号が正か
ら負にに変わるとき、検出器１１より焦点が後方合焦状
態と合焦が前方にある前方合焦状態の両方に対応する開
孔交差方向の誤差信号を得ることを目的として（式
（３）参照）、除算回路７２への入力を加算回路６５か
ら回路６６に切り替えることができるようになってい
る。
【００１５】図５を見ると、検出器１１の様々な位置に
対して装置１０が発生させた焦点と誤差信号の典型的な
値が示されている。図５に示されているように、三つの
異なる位置が図３ａ〜３ｊに図解されている。式（２）
と（３）から得られた信号の値は光線と検出器を調整す
るために使われる。信号Ｓcaは開孔交差方向での位置決
めに用いられ、信号Ｓa は開孔方向の位置決めに用いら
れる。
対して装置１０が発生させた焦点と誤差信号の典型的な
値が示されている。図５に示されているように、三つの
異なる位置が図３ａ〜３ｊに図解されている。式（２）
と（３）から得られた信号の値は光線と検出器を調整す
るために使われる。信号Ｓcaは開孔交差方向での位置決
めに用いられ、信号Ｓa は開孔方向の位置決めに用いら
れる。
【００１６】図２を見ると、開孔交差方向でのいろいろ
な検出器の変位の量に対する合焦検出装置１０の性能と
ナイフエッジシステム（ここには示されていない）の性
能の比較が示されている。回折を含めることを目的とし
て、ガウス・アポダイゼイションによる一点に集まる光
線の事例を選んだ。図２の曲線ＡとＢはそれぞれ、分割
検出器が０．３Ｗだけ変位した場合（ここでＷは焦点の
１／ｅ2 レベルにおける光線の半径である）のナイフエ
ッジシステムと合焦検出装置１０の焦点信号を示してい
る。曲線Ａから、ナイフエッジシステムの焦点信号は焦
点平面においてゼロではないことが分かるであろう。ま
た曲線Ｂから、本発明の合焦検出装置が、ゼロ信号とな
る焦点平面について反対称信号を表していることが分か
るだろう。図２の曲線ｃは検出器の中心に合っている光
線のナイフエッジシステムと合焦検出装置１０の両方の
焦点信号を示している。
な検出器の変位の量に対する合焦検出装置１０の性能と
ナイフエッジシステム（ここには示されていない）の性
能の比較が示されている。回折を含めることを目的とし
て、ガウス・アポダイゼイションによる一点に集まる光
線の事例を選んだ。図２の曲線ＡとＢはそれぞれ、分割
検出器が０．３Ｗだけ変位した場合（ここでＷは焦点の
１／ｅ2 レベルにおける光線の半径である）のナイフエ
ッジシステムと合焦検出装置１０の焦点信号を示してい
る。曲線Ａから、ナイフエッジシステムの焦点信号は焦
点平面においてゼロではないことが分かるであろう。ま
た曲線Ｂから、本発明の合焦検出装置が、ゼロ信号とな
る焦点平面について反対称信号を表していることが分か
るだろう。図２の曲線ｃは検出器の中心に合っている光
線のナイフエッジシステムと合焦検出装置１０の両方の
焦点信号を示している。
【００１７】本発明は、光情報記憶システム中の焦点お
よびトラッキング誤差検出器として使われる合焦検出装
置に組み込むことができる。図６を参照すると、ダイオ
ードレーザの様な光源（ここでは示されていない）から
の光束を受けとる偏光光束分割器３２をもつ合焦検出装
置３０が示されている。一方向の偏光の放射は、四分の
一波長板３４を通り抜け、光ディスク３６上に対物レン
ズ３８を手段として像を結ぶ。光ディスク３６からの読
みだし光束は再び四分の一波長板３４を通り、合焦検出
装置１０’に、偏光光束分割器３２によって向けられ
る。合焦検出装置１０’は上で説明した合焦検出装置１
０と同じものである。装置１０’は、光束分割器３２か
らの光束をうけとるレンズ１２’で構成されている。光
束はレンズ１２’のところで偏光子１６’と１８’を通
り、検出エレメント１４’の前に位置する偏光子２２’
と２４’上に向けられる。検出エレメントからの焦点誤
差信号は上で検出器１１について説明したのと同じよう
に処理される。
よびトラッキング誤差検出器として使われる合焦検出装
置に組み込むことができる。図６を参照すると、ダイオ
ードレーザの様な光源（ここでは示されていない）から
の光束を受けとる偏光光束分割器３２をもつ合焦検出装
置３０が示されている。一方向の偏光の放射は、四分の
一波長板３４を通り抜け、光ディスク３６上に対物レン
ズ３８を手段として像を結ぶ。光ディスク３６からの読
みだし光束は再び四分の一波長板３４を通り、合焦検出
装置１０’に、偏光光束分割器３２によって向けられ
る。合焦検出装置１０’は上で説明した合焦検出装置１
０と同じものである。装置１０’は、光束分割器３２か
らの光束をうけとるレンズ１２’で構成されている。光
束はレンズ１２’のところで偏光子１６’と１８’を通
り、検出エレメント１４’の前に位置する偏光子２２’
と２４’上に向けられる。検出エレメントからの焦点誤
差信号は上で検出器１１について説明したのと同じよう
に処理される。
【００１８】従来型のＣＤまたは光ディスクシステム
（ここでは示されない）においては、媒体の複屈折によ
って光束分割器を通って返ってくる光束が楕円形の偏光
になり、その結果反射光の強度が影響を受け、焦点信号
に揺らぎ（ノイズ）が生じた。しかし合焦検出装置１
０’から出てくる偏光は直線偏光である。焦点信号が標
準化された値であるために、その偏光の強度の揺らぎは
重要ではない。このことは、合焦検出装置１０’がＳ光
とＰ光の間の媒体での回折効率の違いの影響を受けない
理由でもある。光が合焦検出装置に到達する時間までに
は、光は直線偏光になっている。
（ここでは示されない）においては、媒体の複屈折によ
って光束分割器を通って返ってくる光束が楕円形の偏光
になり、その結果反射光の強度が影響を受け、焦点信号
に揺らぎ（ノイズ）が生じた。しかし合焦検出装置１
０’から出てくる偏光は直線偏光である。焦点信号が標
準化された値であるために、その偏光の強度の揺らぎは
重要ではない。このことは、合焦検出装置１０’がＳ光
とＰ光の間の媒体での回折効率の違いの影響を受けない
理由でもある。光が合焦検出装置に到達する時間までに
は、光は直線偏光になっている。
【００１９】装置３０において合焦検出装置１０’に入
る光は、図６に示されているように、偏光または偏光で
ない光のどちらも有り得る。合焦検出装置に入る光が偏
光の場合、開口部の偏光子に替えて二分の一波長板（こ
こでは示されない）を用いることができ、開口部の半分
を、入力の偏光に対して２２．５度に向けた二分の一波
長板で覆い、残りの半分を、−２２．５度に向けた二分
の一波長板で覆うことができる。
る光は、図６に示されているように、偏光または偏光で
ない光のどちらも有り得る。合焦検出装置に入る光が偏
光の場合、開口部の偏光子に替えて二分の一波長板（こ
こでは示されない）を用いることができ、開口部の半分
を、入力の偏光に対して２２．５度に向けた二分の一波
長板で覆い、残りの半分を、−２２．５度に向けた二分
の一波長板で覆うことができる。
【００２０】本発明の第２の実施例において、図７に示
されるように、偏光光束分割器４０はレンズの開口部の
ところで二つの偏光エレメントの後に位置する。この変
更では、二つの２セル検出器４２と４４が焦点信号を決
めるために使われる。スプリット検出器は、特別な応用
に必要とされる焦点範囲の外側で著しく低下する曲線に
なるように、狭くすることができる。
されるように、偏光光束分割器４０はレンズの開口部の
ところで二つの偏光エレメントの後に位置する。この変
更では、二つの２セル検出器４２と４４が焦点信号を決
めるために使われる。スプリット検出器は、特別な応用
に必要とされる焦点範囲の外側で著しく低下する曲線に
なるように、狭くすることができる。
【００２１】本発明を、特定の実施例を参照することに
よって詳細に述べてきたが、本発明の精神と範囲の中に
おいて変化と改良が行われ得ると理解すべきである。
よって詳細に述べてきたが、本発明の精神と範囲の中に
おいて変化と改良が行われ得ると理解すべきである。
【００２２】
【発明の効果】以上本発明によれば、光線照射位置が上
下左右にずれた場合おいても、焦点距離が合った位置で
“０”となる。したがって、光線が照射する検出器上の
左右位置及び上下位置がずれても焦点信号には影響を与
えず、より正確の焦点距離、および合焦状態の判定を行
うことが可能となる。
下左右にずれた場合おいても、焦点距離が合った位置で
“０”となる。したがって、光線が照射する検出器上の
左右位置及び上下位置がずれても焦点信号には影響を与
えず、より正確の焦点距離、および合焦状態の判定を行
うことが可能となる。
【００２３】また、合焦状態の判定と同時に上下左右方
向の位置ずれであるトラッキング誤差も検出することが
可能であり、これによって、光情報記憶システムなどに
用いられた場合、合焦状態の判定とトラッキングずれの
判定を一つの装置により判定することができるので、簡
略化された装置を提供することができる。
向の位置ずれであるトラッキング誤差も検出することが
可能であり、これによって、光情報記憶システムなどに
用いられた場合、合焦状態の判定とトラッキングずれの
判定を一つの装置により判定することができるので、簡
略化された装置を提供することができる。
【図１】本発明の合焦検出装置の概略図である。
【図２】中心のあっている光束と、開口部に交差する方
向にずれた光束の、ナイフエッジシステムと本発明の各
々によって発生させられた焦点信号のグラフを示してい
る。
向にずれた光束の、ナイフエッジシステムと本発明の各
々によって発生させられた焦点信号のグラフを示してい
る。
【図３】様々な光束照準エラーに対する、焦点があって
いる位置と、焦点がずれている位置の両方での検出器の
ところでの光束を概略で示した図である。
いる位置と、焦点がずれている位置の両方での検出器の
ところでの光束を概略で示した図である。
【図４】検出器の信号から焦点とエラーの信号を得るた
めの回路の概略図である。
めの回路の概略図である。
【図５】検出器の信号から計算された、焦点信号と二つ
のエラー信号の典型的な例を示す表である。
のエラー信号の典型的な例を示す表である。
【図６】本発明を光情報記憶システムに用いたところを
示す透視図である。
示す透視図である。
【図７】変更光束分割器を２つの２セル検出器と一緒に
用いている、本発明の第２の実施例の概略図である。
用いている、本発明の第２の実施例の概略図である。
１０、１０’ 合焦検出装置 １１ 検出器 １２、１２’ 焦点調節レンズ １４、１４’ 検出エレメント １６、１６’ 直線偏光子 １８、１８’ 直線偏光子 ２２、２２’ 直線偏光子 ２４、２４’ 直線偏光子 ３０ 合焦検出装置
Claims (12)
- 【請求項１】 光軸に沿って配置された像平面に映像を
形成するためのレンズと、 上記レンズの開口部にあり、上記レンズを通過した光線
に種類の違う偏光を生じさせるように配置された複数の
偏光子を有する偏光手段と、 上記像平面に配置され、上記レンズと上記偏光手段から
の上記光線を受光するための検出手段と、 焦点誤差信号を発生させるための回路手段と、を有し、 上記検出手段は、複数の領域において受けた放射を検出
する放射検出手段と、該放射検出手段の位置に配置され
た検光手段とを含み、 該検光手段は、上記レンズ部の偏光子に対して、上記放
射検出手段の第１および第２の領域において第１の方向
の偏光を検出でき、また上記放射検出手段の第３および
第４の領域において第２の方向の偏光を検出できる角度
に配置され、 上記回路手段は上記放射検出手段に接続されている焦点
調節装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載された合焦検出装置にお
いて、上記偏光手段が、直交する偏光を有する二つの偏
光子を備えている合焦検出装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載された合焦検出装置にお
いて、上記検光手段が、直行する偏光を有する二つの偏
光子を備えている合焦検出装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載された合焦検出装置にお
いて、上記検光手段が、上記の偏光手段の偏光子に対し
て、直角に配置されている合焦検出装置。 - 【請求項５】 請求項１において定義された合焦検出装
置において、光検出器が上記の各領域ごとに配置されて
いる合焦検出装置。 - 【請求項６】 請求項１に記載された合焦検出装置にお
いて、上記回路手段が、焦点誤差信号Ｓfocus に対応す
る値を以下の式にしたがって決定する手段を有する合焦
検出装置。 【数１】 ここで、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはそれぞれ、第１、第２、第
３、第４の領域からの信号である。 - 【請求項７】 請求項６に記載された合焦検出装置にお
いて、上記回路手段が、開孔方向での光線の変位に対す
るトラッキング信号Ｓa を以下の式にしたがって決定す
る手段を有する合焦検出装置。 【数２】 - 【請求項８】 請求項７に記載された合焦検出装置にお
いて、上記回路手段が、開孔に交差する方向での光線の
変位に対するトラッキング信号Ｓcaを以下の式にしたが
って決定する手段を有する合焦検出装置。 【数３】 - 【請求項９】 光情報記憶システム中で用いる合焦検出
装置であって、 光記録素子の情報トラック上を焦点のあった光線で走査
して、光軸に沿って読みだし光線を発生させるための手
段と、 上記光軸に沿って配置された、像平面に像を形成するた
めのレンズと、 上記レンズの開口位置に配置され、上記レンズ光線に二
種類の偏光を作るように配置された偏光子を有する上記
偏光の手段と、 上記像平面に位置し、上記レンズと偏光手段からの光線
を受光する検出手段であって、該検出手段は、複数の象
限において受けた放射を検出する手段と、上記検出手段
が二つの象限においてひとつの方向の偏光を検出し、他
の二つの象限で第二の方向の偏光を検出することができ
るように、上記レンズ部の偏光子に対して直角に配置さ
れた検光子の手段を備え、 上記検出手段に接続された焦点誤差信号を発生させるた
めの回路手段と、を有することを特徴とする合焦検出装
置。 - 【請求項１０】 請求項９に記載された合焦検出装置に
おいて、回路手段が、開口方向の光線の変位に対応する
トラッキング信号を発生させるための手段を有する合焦
検出装置。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載された合焦検出装置
において、上記回路手段が、開口方向に交差する方向で
の光線の変位に対応するトラッキング信号を発生させる
ための手段を有する合焦検出装置。 - 【請求項１２】 光情報記憶システム中で用いる合焦検
出装置であって、 光記録素子の情報トラック上を焦点のあった光線で走査
して、光軸に沿って読みだし光線を発生させるための手
段と、 上記光軸に沿って配置された、像平面に像を形成するた
めのレンズと、 上記レンズの開口位置に配置され、上記レンズ光線に二
種類の偏光を作るように配置された偏光子を有する上記
偏光の手段と、 上記レンズからの光線を受け取り、ひとつの種類の偏光
を第一の像平面に向け、もう一種類の偏光を第二の像平
面に向けるための手段と、 上記の各像平面に位置し、上記の方向づけの手段からの
光線を受光するための検出手段であって、該検出手段
は、二つの領域で放射を検出するための手段と、あらか
じめ決められた二つの方向の偏光を有する検光手段とを
有し、 上記の検出器の手段に接続し、焦点誤差信号を発生させ
る回路の手段と、を有することを特徴とする合焦検出装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US802600 | 1985-11-27 | ||
| US07/802,600 US5241523A (en) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | Polarization-based auto-focus apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05249412A true JPH05249412A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=25184182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4325607A Pending JPH05249412A (ja) | 1991-12-05 | 1992-12-04 | 合焦検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5241523A (ja) |
| EP (1) | EP0549482A3 (ja) |
| JP (1) | JPH05249412A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2011503530A (ja) * | 2007-10-22 | 2011-01-27 | ヴィジョンゲイト，インコーポレーテッド | 光トモグラフィに対する被写界深度拡大 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP5846061B2 (ja) * | 2012-07-09 | 2016-01-20 | 信越化学工業株式会社 | パターン形成方法 |
| CN113959358A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-21 | 中国计量科学研究院 | 一种基于集成阵列式波片的四象限干涉测量系统 |
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-
1991
- 1991-12-05 US US07/802,600 patent/US5241523A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-12-01 EP EP19920420441 patent/EP0549482A3/en not_active Withdrawn
- 1992-12-04 JP JP4325607A patent/JPH05249412A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0549482A2 (en) | 1993-06-30 |
| EP0549482A3 (en) | 1993-08-11 |
| US5241523A (en) | 1993-08-31 |
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