JPH057769B2 - - Google Patents
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- JPH057769B2 JPH057769B2 JP57079911A JP7991182A JPH057769B2 JP H057769 B2 JPH057769 B2 JP H057769B2 JP 57079911 A JP57079911 A JP 57079911A JP 7991182 A JP7991182 A JP 7991182A JP H057769 B2 JPH057769 B2 JP H057769B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- lens
- reflected light
- astigmatism
- concave lens
- 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.)
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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
Landscapes
- Optical Head (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光学式読取装置の光検出装置に係り、
特に３スポツト方式光検出装系に好適である光検
出装置の実効長の短縮に関する。
特に３スポツト方式光検出装系に好適である光検
出装置の実効長の短縮に関する。
第１図は従来の光学式読取装置の光検出装置で
ある。レーザダイオード１にて発振したレーザ光
はコリメートレンズ２にて平行光束となり、回折
格子３に入射する。回折格子は入射した光束をそ
の格子定数によつて決る角度間隔θに回折させ
る。このうち本光学系は、デイスク情報面へのオ
ートフオーカス信号と読取つた情報信号を担う０
次回折光（透過光）及びデイスク情報トラツクへ
のトラツキング信号を担う±１次回折光のみを使
用する。次にこの回折光は偏光プリズム４と水晶
波長板５を経由し対物レンズ６にてデイスク情報
面７上に焦光され、情報の読出しを行い反射され
る。この反射光は再び同じ経路を戻り今度は偏光
プリズムによつて光検出系のレンズ群の方に反射
され、検出レンズ８とシリンドリカルレンズ９を
経て、光電変換器１０に入射し、光学情報を電気
信号に変換する。このように本光検出系はフオー
トフオーカス信号検出用に非点収差方式とトラツ
キング信号検出用に３スポツト方式を利用した光
学系である。現在トラツキング信号検出方式とし
て回折光方式（2D方式）とサブスポツト方式
（３スポツト方式の２つに大別される。本従来例
の３スポツト方式はサブスポツトの光量の明暗を
利用する方式であるため、デイスク情報面上の記
録されたピツト形状の良否に左右されない安定な
トラツキング信号が得られるもので、非常に有効
な方式であるが、以下に示すような必要条件か
ら、光検出光学系の小型化に向かないという欠点
を有していた。１つは光電変換素子上での光スポ
ツト径はある有限の大きさＰを有する必要がある
ことと３スポツトの各々のスポツトが完全に分離
されるだけの間隔ｄ（ｄ＞２・Ｐ）を必要とする
こと。ただしスポツト径Ｐに関しては光電変換素
子上のスポツト位置調整精度の点から大きい方が
有利である。もう１つとして、デイスク情報トラ
ツクの曲率半径最大の位置にて良好なトラツキン
グ信号を得るためにはデイスク上での３スポツト
間隔をできる限り短かくすること。したがつて回
折格子による回折角度θをできる限り小さく設定
することである。ところで、光検出系の実効長ｌ
は次式で示される。
ある。レーザダイオード１にて発振したレーザ光
はコリメートレンズ２にて平行光束となり、回折
格子３に入射する。回折格子は入射した光束をそ
の格子定数によつて決る角度間隔θに回折させ
る。このうち本光学系は、デイスク情報面へのオ
ートフオーカス信号と読取つた情報信号を担う０
次回折光（透過光）及びデイスク情報トラツクへ
のトラツキング信号を担う±１次回折光のみを使
用する。次にこの回折光は偏光プリズム４と水晶
波長板５を経由し対物レンズ６にてデイスク情報
面７上に焦光され、情報の読出しを行い反射され
る。この反射光は再び同じ経路を戻り今度は偏光
プリズムによつて光検出系のレンズ群の方に反射
され、検出レンズ８とシリンドリカルレンズ９を
経て、光電変換器１０に入射し、光学情報を電気
信号に変換する。このように本光検出系はフオー
トフオーカス信号検出用に非点収差方式とトラツ
キング信号検出用に３スポツト方式を利用した光
学系である。現在トラツキング信号検出方式とし
て回折光方式（2D方式）とサブスポツト方式
（３スポツト方式の２つに大別される。本従来例
の３スポツト方式はサブスポツトの光量の明暗を
利用する方式であるため、デイスク情報面上の記
録されたピツト形状の良否に左右されない安定な
トラツキング信号が得られるもので、非常に有効
な方式であるが、以下に示すような必要条件か
ら、光検出光学系の小型化に向かないという欠点
を有していた。１つは光電変換素子上での光スポ
ツト径はある有限の大きさＰを有する必要がある
ことと３スポツトの各々のスポツトが完全に分離
されるだけの間隔ｄ（ｄ＞２・Ｐ）を必要とする
こと。ただしスポツト径Ｐに関しては光電変換素
子上のスポツト位置調整精度の点から大きい方が
有利である。もう１つとして、デイスク情報トラ
ツクの曲率半径最大の位置にて良好なトラツキン
グ信号を得るためにはデイスク上での３スポツト
間隔をできる限り短かくすること。したがつて回
折格子による回折角度θをできる限り小さく設定
することである。ところで、光検出系の実効長ｌ
は次式で示される。
ｌ＝ｄ／tanθ ……(1)
したがつて上述の２つの必要条件はこの実効長ｌ
を長く設定しなくてはならないこを示し、光検出
系の小型化をさまたげていた。ここで小型化を目
ざした光検出系の定数の設定の１例として、ｄ＝
600（μm），θ＝0.28゜とした時、実効長は、ｌ≒
120（mm）となるが、現在デジタルオーデイオデイ
スクにおいては、この光検出系の実効長を少なく
ともその半分以下にすることが好ましい。以上の
ように光検出系の実効長の短縮化において本従来
例の３スポツト方式は大きな欠点を有しており、
ひいては光学式読取装置の小型化をさまたげてい
た。
を長く設定しなくてはならないこを示し、光検出
系の小型化をさまたげていた。ここで小型化を目
ざした光検出系の定数の設定の１例として、ｄ＝
600（μm），θ＝0.28゜とした時、実効長は、ｌ≒
120（mm）となるが、現在デジタルオーデイオデイ
スクにおいては、この光検出系の実効長を少なく
ともその半分以下にすることが好ましい。以上の
ように光検出系の実効長の短縮化において本従来
例の３スポツト方式は大きな欠点を有しており、
ひいては光学式読取装置の小型化をさまたげてい
た。
本発明の目的は光学式読取装置の光検出装置に
おいて光学的仕様を変えずに各光学素子間の実効
距離を短縮することによつて、該読取装置の小型
化を提供することにある。
おいて光学的仕様を変えずに各光学素子間の実効
距離を短縮することによつて、該読取装置の小型
化を提供することにある。
凹レンズを集光光学系の１部に加えることによ
つて、その光学系の合成焦点距離を変えずに光学
系から焦点位置までの実効長を短縮する方法は従
来から知られているが、本発明はこれを光学式読
取装置の光検出系に応用し従来の光学系に凹レン
ズ１品種を追加することによつて光検出系の実効
距離を大幅に短縮することに成功したものであ
る。
つて、その光学系の合成焦点距離を変えずに光学
系から焦点位置までの実効長を短縮する方法は従
来から知られているが、本発明はこれを光学式読
取装置の光検出系に応用し従来の光学系に凹レン
ズ１品種を追加することによつて光検出系の実効
距離を大幅に短縮することに成功したものであ
る。
以下、本発明の実施例を第２図、第３図、第４
図により説明する。まず第２図は本発明の一実施
例である。検出レンズ８と光電変換器１０との間
に凹レンズ１１を設けた点以外の光学部品の構成
及び働きは従来例と同じであるが、この凹レンズ
を設けたことによつて光検出光学系の実効長の大
幅な短縮を可能にしたものである。以下第３図、
第４図にてこの短縮の原理を説明する。
図により説明する。まず第２図は本発明の一実施
例である。検出レンズ８と光電変換器１０との間
に凹レンズ１１を設けた点以外の光学部品の構成
及び働きは従来例と同じであるが、この凹レンズ
を設けたことによつて光検出光学系の実効長の大
幅な短縮を可能にしたものである。以下第３図、
第４図にてこの短縮の原理を説明する。
第３図に示す光学系は従来例の光学系を等価的
に示したもので、焦点距離ｆの凸レンズを有しレ
ンズから焦点位置X1１２までの実効長はL1であ
る。ただしL1＝ｆである。第４図の光学系は本
実施例の光検出光学系を等価的に示したもので、
焦点距離f1の凸レンズとf2の凹レンズを有してお
り凸レンズと凹レンズの間隔をｍとすれば、合成
焦点距離f′と凸レンズから焦点位置X1１２までの
実効長L2は次式となる。
に示したもので、焦点距離ｆの凸レンズを有しレ
ンズから焦点位置X1１２までの実効長はL1であ
る。ただしL1＝ｆである。第４図の光学系は本
実施例の光検出光学系を等価的に示したもので、
焦点距離f1の凸レンズとf2の凹レンズを有してお
り凸レンズと凹レンズの間隔をｍとすれば、合成
焦点距離f′と凸レンズから焦点位置X1１２までの
実効長L2は次式となる。
f′＝f1・f2／（f1＋f2−ｍ）
L2＝ｍ＋（f1・f2−mf2）／（f1＋f2−ｍ）
今、第４図においてf1をf1≪ｆと設定し、さら
にその時のf′がf′＝f′＝ｆ＝L1となるようにf2，ｍ
を設定すれば、入射平行光束は実線のような経路
を取りX1にて焦点を結ぶ。このとき、第４図の
レンズ群はf′＝ｆの設定によりその光学的性能は
第３図のレンズと等価となる。すなわち第４図の
レンズ群の主平面はX0の位置１３となり、X0の
位置に焦点距離ｆの凸レンズがあるのと等しく、
横倍率及び縦倍率も各々同じになる。この状態を
１点鎖線で示す。従つてレンズの光軸に対してα
の傾きで入る入射光束に対し、第３図、第４図と
も焦点位置の横方向移動量δ1，δ2は等しくなる。
δ1＝δ2この状態を点線で示す。従つてf′＝ｆ＝L1
の条件のもとでf1及びｍを小さく設定することに
よつて、第４図の実効長L2は実際上のレンズの
球面収差が無視できる範囲内ではいくらでも短縮
化が可能なことは明らかである。以上のようにこ
の原理を光検出系に適用することによつて、光検
出系の実効長を大幅に短縮することが容易に可能
となつた。
にその時のf′がf′＝f′＝ｆ＝L1となるようにf2，ｍ
を設定すれば、入射平行光束は実線のような経路
を取りX1にて焦点を結ぶ。このとき、第４図の
レンズ群はf′＝ｆの設定によりその光学的性能は
第３図のレンズと等価となる。すなわち第４図の
レンズ群の主平面はX0の位置１３となり、X0の
位置に焦点距離ｆの凸レンズがあるのと等しく、
横倍率及び縦倍率も各々同じになる。この状態を
１点鎖線で示す。従つてレンズの光軸に対してα
の傾きで入る入射光束に対し、第３図、第４図と
も焦点位置の横方向移動量δ1，δ2は等しくなる。
δ1＝δ2この状態を点線で示す。従つてf′＝ｆ＝L1
の条件のもとでf1及びｍを小さく設定することに
よつて、第４図の実効長L2は実際上のレンズの
球面収差が無視できる範囲内ではいくらでも短縮
化が可能なことは明らかである。以上のようにこ
の原理を光検出系に適用することによつて、光検
出系の実効長を大幅に短縮することが容易に可能
となつた。
本実施例においては、光検出系の実効長がｆ＝
L1＝120（mm）の従来例に対して、光学系の定数
を、f1＝36（mm）、f2＝14（mm）、ｍ＝26.2（mm）と設
定することによつてこの時の光検出系の実効長
′を約52（mm）と、従来例の半分以下の大きさの
光学系にでき、光検出系に３スポツト方式を用い
た該光学式読取装置の大幅な小型化を図ることが
できる。
L1＝120（mm）の従来例に対して、光学系の定数
を、f1＝36（mm）、f2＝14（mm）、ｍ＝26.2（mm）と設
定することによつてこの時の光検出系の実効長
′を約52（mm）と、従来例の半分以下の大きさの
光学系にでき、光検出系に３スポツト方式を用い
た該光学式読取装置の大幅な小型化を図ることが
できる。
次に第５図の実施例は該光検出系の光学素子を
支支持体１４に固定し一体化 することによつて光学部品の光軸あわせを精度よ
く容易に行なえる効果がある。
支支持体１４に固定し一体化 することによつて光学部品の光軸あわせを精度よ
く容易に行なえる効果がある。
第６図の実施例は、該光検出系の光学素子のう
ち、凸レンズと凹レンズを合成し一体化したメニ
スカスレンズ１４を用いている。第７図の実施例
は凸レンズとシリンドリカルレンズを合成し一体
化し、片面を凸面もう片面を円柱面に整形した光
学レンズ１５を用いている。第８図の実施例は、
円柱レンズと凹レンズを合成し一体化し、片面が
円柱面もう片面が凹面に整形した光学レンズ１６
を用いている。以上第６図、第７図、第８図に示
す光検出光学系は上記した構成とすることによ
り、光学部品点数を一点省く効果があり、又光軸
合わせの精度が上がるなど、性能及び作業性が向
上する。
ち、凸レンズと凹レンズを合成し一体化したメニ
スカスレンズ１４を用いている。第７図の実施例
は凸レンズとシリンドリカルレンズを合成し一体
化し、片面を凸面もう片面を円柱面に整形した光
学レンズ１５を用いている。第８図の実施例は、
円柱レンズと凹レンズを合成し一体化し、片面が
円柱面もう片面が凹面に整形した光学レンズ１６
を用いている。以上第６図、第７図、第８図に示
す光検出光学系は上記した構成とすることによ
り、光学部品点数を一点省く効果があり、又光軸
合わせの精度が上がるなど、性能及び作業性が向
上する。
以上述べたように本発明によれば、凸レンズと
光電変換素子の間に凹レンズを設けたことによつ
て、合成焦点距離を変えずに該凸レンズと該光電
変換素子間の実効距離を大幅に短縮できるので、
該光学式読取装置の光学系の小型化に大きな効果
がある。また本発明を３スポツト光検出系に応用
すれば、光電変換素子上でのスポツト間隔を変え
ずに光検出系の実効長を大幅に短縮でき特に有効
となる。
光電変換素子の間に凹レンズを設けたことによつ
て、合成焦点距離を変えずに該凸レンズと該光電
変換素子間の実効距離を大幅に短縮できるので、
該光学式読取装置の光学系の小型化に大きな効果
がある。また本発明を３スポツト光検出系に応用
すれば、光電変換素子上でのスポツト間隔を変え
ずに光検出系の実効長を大幅に短縮でき特に有効
となる。
第１図は従来の概略構成図、第２図は本発明の
一実施例である３スポツト光検出系の概略構成
図、第３図、第４図は本発明の動作説明図、第５
図、第６図、第７図、第８図は各々本発明の他の
実施例の概略構成図である。 １……レーザダイオード光源、２……コリメー
トレンズ、３……回折格子、４……偏光プリズ
ム、５……水晶波長板、６……対物レンズ、７…
…デイスク情報面、８……検出レンズ、９……シ
リンドリカルレンズ、１０……光電変換器、１１
……凹レンズ、１２……焦点位置、１３……レン
ズ系の主平面、１４……支持体、１５……メニス
カスレンズ、１６……片面凸片面シリンドリカル
レンズ、１７……片面凹片面シリンドリカルレン
ズ。
一実施例である３スポツト光検出系の概略構成
図、第３図、第４図は本発明の動作説明図、第５
図、第６図、第７図、第８図は各々本発明の他の
実施例の概略構成図である。 １……レーザダイオード光源、２……コリメー
トレンズ、３……回折格子、４……偏光プリズ
ム、５……水晶波長板、６……対物レンズ、７…
…デイスク情報面、８……検出レンズ、９……シ
リンドリカルレンズ、１０……光電変換器、１１
……凹レンズ、１２……焦点位置、１３……レン
ズ系の主平面、１４……支持体、１５……メニス
カスレンズ、１６……片面凸片面シリンドリカル
レンズ、１７……片面凹片面シリンドリカルレン
ズ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光学式記録媒体の情報を前記光学式記録媒体
に照射したレーザ光の反射光で読み取る光学式読
取装置であつて、 前記光学式記録媒体からの反射光を収束させる
光学素子と、 前記光学素子からの収束された反射光に非点収
差を生じさせる非点収差素子と、 前記非点収差素子により非点収差を生じた収束
光が入射される凹レンズと、 前記凹レンズからの収束光を検出する光電変換
素子とを備えることを特徴とする光学式読取装
置。 ２ 前記反射光を収束させる光学素子と、前記非
点収差素子と前記凹レンズのうち少なくとも２つ
のレンズを１つの支持体に組み込むことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の光学式読取装
置。 ３ 前記反射光を収束させる光学素子と前記凹レ
ンズを合成し１つのレンズのメニスカスレンズと
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
第２項記載の光学式読取装置。 ４ 前記非点収差素子と前記反射光を収束させる
光学素子を１つのレンズに合成して、片面が非点
収差素子その裏面が反射光を収束させる光学素子
の形態をした１つの合成レンズとしたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の光
学式読取装置。 ５ 前記非点収差素子と前記凹レンズを１つのレ
ンズに合成して、片面が非点収差素子その裏面が
凹レンズの形態をした１つの合成レンズとしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項
記載の光学式読取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57079911A JPS58199447A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 光学式読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57079911A JPS58199447A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 光学式読取装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5311493A Division JPH0827947B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | 光学式トラッキングエラー検出方法及び検出機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58199447A JPS58199447A (ja) | 1983-11-19 |
| JPH057769B2 true JPH057769B2 (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=13703465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57079911A Granted JPS58199447A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 光学式読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58199447A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5958637A (ja) * | 1982-09-28 | 1984-04-04 | Sony Corp | 光学式再生装置 |
| JPS6235421U (ja) * | 1985-08-16 | 1987-03-02 | ||
| KR100350012B1 (ko) * | 1994-03-01 | 2002-12-16 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 반도체레이저및이것을사용한광센싱장치 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5337722A (en) * | 1976-09-20 | 1978-04-07 | Ebata Shiyouji Kk | Method of producing concrete piles |
| JPS54133354A (en) * | 1978-04-07 | 1979-10-17 | Hitachi Ltd | Optical system |
| JPS5935875Y2 (ja) * | 1978-10-24 | 1984-10-03 | 三洋電機株式会社 | 焦点位置検出装置 |
| JPS6012693B2 (ja) * | 1979-01-22 | 1985-04-03 | 日本ビクター株式会社 | 光学的情報再生装置における自動焦点合せ装置 |
-
1982
- 1982-05-14 JP JP57079911A patent/JPS58199447A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58199447A (ja) | 1983-11-19 |
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