JPS6227455B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6227455B2 JPS6227455B2 JP1021678A JP1021678A JPS6227455B2 JP S6227455 B2 JPS6227455 B2 JP S6227455B2 JP 1021678 A JP1021678 A JP 1021678A JP 1021678 A JP1021678 A JP 1021678A JP S6227455 B2 JPS6227455 B2 JP S6227455B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- output
- semiconductor laser
- laser device
- phase detector
- 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.)
- Expired
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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
-
- 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
- G11B7/0917—Focus-error methods other than those covered by G11B7/0909 - G11B7/0916
Landscapes
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は光の焦点を対象物上に自動的に結ば
せる自動焦点合わせ装置に関するものである。
せる自動焦点合わせ装置に関するものである。
第１図は従来の自動焦点合わせ装置の一例を示
す構成図で、図において、１はヘリウム・ネオン
ガスレーザなどのレーザ光源、２はレーザ光束、
３は対物レンズ、４はその上に光束２の焦点を結
ぶべき対象物、５はビームスプリツタ、６は集束
レンズ、７はピンホール、８は光検知器、９はピ
ンホール７を光軸方向に振動させる振動器、１０
は上述の光学系が載置されたテーブル、１１は振
動器９を励振する発振器、１２は光検知器８の出
力を発振器１１の出力を基準として位相検波する
位相検波器、１３は位相検波器１２の出力でテー
ブル１０を駆動するアクチユエータである。
す構成図で、図において、１はヘリウム・ネオン
ガスレーザなどのレーザ光源、２はレーザ光束、
３は対物レンズ、４はその上に光束２の焦点を結
ぶべき対象物、５はビームスプリツタ、６は集束
レンズ、７はピンホール、８は光検知器、９はピ
ンホール７を光軸方向に振動させる振動器、１０
は上述の光学系が載置されたテーブル、１１は振
動器９を励振する発振器、１２は光検知器８の出
力を発振器１１の出力を基準として位相検波する
位相検波器、１３は位相検波器１２の出力でテー
ブル１０を駆動するアクチユエータである。
この装置では、レーザ光源１から出たレーザ光
束２は対物レンズ３によつて対象物４の表面に集
光される。対象物４の表面から反射された光は対
物レンズ３によつて再び集光され、ビームスプリ
ツタ５により入射光路から分離され、集光レンズ
６に向い、更に集光されて光スポツトを作つた後
に、光検知器８に入射する。集光レンズ６の焦点
位置には上記光スポツトとほゞ同径のピンホール
７が設けられ、発振器１１によつて励振される振
動器９によつて、光軸方向に周波数ｆで振動す
る。このピンホール７を通過した光を受けた光検
知器８の出力は発振器１１の出力を基準として位
相検波器１２によつて位相検波され、この検波出
力はアクチユエータ１３に供給され、テーブル１
０を図示矢印Ａ方向に駆動する。すなわち、対象
物４の表面が対物レンズ３の焦点にあると、集光
レンズ６の焦点はピンホール７の振動中心にあ
り、光検知器８からは周波数２ｆの信号が得ら
れ、位相検波器１２の出力は零である。ところ
が、対象物４の表面が対物レンズ３の焦点位置か
らずれると、集光レンズ６による光スポツトの位
置もピンホール７の振動中心からずれ、それに伴
つて光検知器８からの出力には周波数ｆの成分が
現われる。そして、その位相は対象物４の表面の
対物レンズ３の焦点位置からのずれの方向に対応
する。従つて、この光検知器８の出力を位相検波
した位相検波器１２の出力でアクチユエータ１３
を介してテーブル１０を図示矢印Ａの方向に駆動
して、対物レンズ３の焦点を対象物４の表面に自
動的に合わすことができる。
束２は対物レンズ３によつて対象物４の表面に集
光される。対象物４の表面から反射された光は対
物レンズ３によつて再び集光され、ビームスプリ
ツタ５により入射光路から分離され、集光レンズ
６に向い、更に集光されて光スポツトを作つた後
に、光検知器８に入射する。集光レンズ６の焦点
位置には上記光スポツトとほゞ同径のピンホール
７が設けられ、発振器１１によつて励振される振
動器９によつて、光軸方向に周波数ｆで振動す
る。このピンホール７を通過した光を受けた光検
知器８の出力は発振器１１の出力を基準として位
相検波器１２によつて位相検波され、この検波出
力はアクチユエータ１３に供給され、テーブル１
０を図示矢印Ａ方向に駆動する。すなわち、対象
物４の表面が対物レンズ３の焦点にあると、集光
レンズ６の焦点はピンホール７の振動中心にあ
り、光検知器８からは周波数２ｆの信号が得ら
れ、位相検波器１２の出力は零である。ところ
が、対象物４の表面が対物レンズ３の焦点位置か
らずれると、集光レンズ６による光スポツトの位
置もピンホール７の振動中心からずれ、それに伴
つて光検知器８からの出力には周波数ｆの成分が
現われる。そして、その位相は対象物４の表面の
対物レンズ３の焦点位置からのずれの方向に対応
する。従つて、この光検知器８の出力を位相検波
した位相検波器１２の出力でアクチユエータ１３
を介してテーブル１０を図示矢印Ａの方向に駆動
して、対物レンズ３の焦点を対象物４の表面に自
動的に合わすことができる。
ところで、上述のような従来装置では、ピンホ
ール７自体を振動させることは必ずしも必要では
なく、対物レンズ３もしくは集光レンズ６を振動
させてもよいが、いずれにしてもピンホール７を
必要とし、このピンホールの直径は数＋μ程度が
適当であり、これを光スポツトの中央に設置する
のは非常に困難である。しかも、その設定は外部
振動などによつて経時変化を生じるおそれがあ
り、装置の動作誤差の原因になつていた。特にビ
デオデイスク再生装置のように低価格が要求さ
れ、使用環境が一定しない装置には適用し難い。
ール７自体を振動させることは必ずしも必要では
なく、対物レンズ３もしくは集光レンズ６を振動
させてもよいが、いずれにしてもピンホール７を
必要とし、このピンホールの直径は数＋μ程度が
適当であり、これを光スポツトの中央に設置する
のは非常に困難である。しかも、その設定は外部
振動などによつて経時変化を生じるおそれがあ
り、装置の動作誤差の原因になつていた。特にビ
デオデイスク再生装置のように低価格が要求さ
れ、使用環境が一定しない装置には適用し難い。
この発明は以上のような点に鑑みてなされたも
ので、光源として半導体レーザ装置や発光ダイオ
ードなどの半導体光源を用いることによつて、従
来装置におけるようなピンホールを用いることな
く、安定な自動焦点合わせ装置を提供せんとする
ものである。
ので、光源として半導体レーザ装置や発光ダイオ
ードなどの半導体光源を用いることによつて、従
来装置におけるようなピンホールを用いることな
く、安定な自動焦点合わせ装置を提供せんとする
ものである。
第２図はこの発明の一実施例を示す構成図で、
図において１４は半導体レーザ装置や発光ダイオ
ードなどの半導体光源、１５はそのpn接合部か
らなる発光部である。こゝで対象物４としては、
映像信号などが光学的に記録されたビデオデイス
クを対象としている。１６はビデオデイスクから
読み出された信号の処理回路、１７は発振器１１
の出力と位相検波器１２の出力とのミキサ回路で
ある。
図において１４は半導体レーザ装置や発光ダイオ
ードなどの半導体光源、１５はそのpn接合部か
らなる発光部である。こゝで対象物４としては、
映像信号などが光学的に記録されたビデオデイス
クを対象としている。１６はビデオデイスクから
読み出された信号の処理回路、１７は発振器１１
の出力と位相検波器１２の出力とのミキサ回路で
ある。
半導体光源１４を出たレーザ光２は対物レンズ
３によつてビデオデイスク４の表面に集光され
る。そして、ビデオデイスク４の表面で反射され
た光は対物レンズ３で再び集光され光路を逆行し
て半導体光源１４のpn接合からなる発光部１５
へ入射する。この入射光によつて半導体光源１４
の出力が変化する。そして、この出力の変化を半
導体光源１４の後背部に置かれた光検知器８によ
つて検知して信号処理回路１６で処理して映像再
生などを行うのである。
３によつてビデオデイスク４の表面に集光され
る。そして、ビデオデイスク４の表面で反射され
た光は対物レンズ３で再び集光され光路を逆行し
て半導体光源１４のpn接合からなる発光部１５
へ入射する。この入射光によつて半導体光源１４
の出力が変化する。そして、この出力の変化を半
導体光源１４の後背部に置かれた光検知器８によ
つて検知して信号処理回路１６で処理して映像再
生などを行うのである。
ところで、デイスク４の表面上に発光部１５が
ちようど結像する位置関係にあるときはデイスク
４表面からの反射光は発光部１５へ殆んど全部入
射するが、デイスク４の表面が対物レンズ３によ
る焦点位置から外れたときは、発光部１５に結像
する反射像の大きさが大きくなり、発光部１５か
らはみ出し、有効入射光が減少する。すなわち、
対物レンズ３を周波数ｆの発振器１１の出力によ
つてアクチユエータ１３を介して光軸方向に振動
させると従来装置における振動ピンホールと同等
の効果が期待できる。光検知器８の出力は、デイ
スク４の表面が対物レンズ３による焦点位置にあ
るときは周波数２ｆ成分を有するが、上記焦点位
置からずれたときには周波数ｆ成分を有するよう
になり、この周波数ｆ成分の位相は上述の焦点位
置からのずれの方向によつて反転する。これを発
振器１１の出力を基準として位相検波器１２で位
相検波し、この検波出力をミキサ回路１７によつ
てミクスしてアクチユエータ１３に印加し、対物
レンズ３の平均位置を図示矢印Ａ方向に調整し
て、焦点を対象物であるビデオデイスク４の表面
に自動的に合わせることができる。
ちようど結像する位置関係にあるときはデイスク
４表面からの反射光は発光部１５へ殆んど全部入
射するが、デイスク４の表面が対物レンズ３によ
る焦点位置から外れたときは、発光部１５に結像
する反射像の大きさが大きくなり、発光部１５か
らはみ出し、有効入射光が減少する。すなわち、
対物レンズ３を周波数ｆの発振器１１の出力によ
つてアクチユエータ１３を介して光軸方向に振動
させると従来装置における振動ピンホールと同等
の効果が期待できる。光検知器８の出力は、デイ
スク４の表面が対物レンズ３による焦点位置にあ
るときは周波数２ｆ成分を有するが、上記焦点位
置からずれたときには周波数ｆ成分を有するよう
になり、この周波数ｆ成分の位相は上述の焦点位
置からのずれの方向によつて反転する。これを発
振器１１の出力を基準として位相検波器１２で位
相検波し、この検波出力をミキサ回路１７によつ
てミクスしてアクチユエータ１３に印加し、対物
レンズ３の平均位置を図示矢印Ａ方向に調整し
て、焦点を対象物であるビデオデイスク４の表面
に自動的に合わせることができる。
上記実施例では半導体光源の後方輻射光を検知
するようにしたが、ビームスプリツタを用いて前
方輻射光を検知するようにしてもよい。
するようにしたが、ビームスプリツタを用いて前
方輻射光を検知するようにしてもよい。
以上詳述したように、この発明による自動焦点
合わせ装置では光源に半導体レーザ装置や発光ダ
イオードなどの半導体光源を用い、その発光部へ
の対象物からの反射光の帰還によつて出力光が変
化するのを利用し、光源からの光を対象物表面へ
投射する光学系の対物レンズを光軸方向に振動さ
せることによつて、従来装置におけるピンホール
を必要とせず、これと同等の機能を果たすことが
でき、従つて、ピンホールの微調整の要もなく、
光学系の調整が極めて容易である。
合わせ装置では光源に半導体レーザ装置や発光ダ
イオードなどの半導体光源を用い、その発光部へ
の対象物からの反射光の帰還によつて出力光が変
化するのを利用し、光源からの光を対象物表面へ
投射する光学系の対物レンズを光軸方向に振動さ
せることによつて、従来装置におけるピンホール
を必要とせず、これと同等の機能を果たすことが
でき、従つて、ピンホールの微調整の要もなく、
光学系の調整が極めて容易である。
第１図は従来の自動焦点合わせ装置の一例を示
す構成図、第２図はこの発明の一実施例を示す構
成図である。 図において、１４は半導体光源、１５は発光
部、２はレーザ光束、３は対物レンズ、４は対象
物、８は光検知器、１１は発振器、１２は位相検
波器、１３はアクチユエータ、１７はミキサ回路
である。なお、図中同一符号は同一もしくは相当
部分を示す。
す構成図、第２図はこの発明の一実施例を示す構
成図である。 図において、１４は半導体光源、１５は発光
部、２はレーザ光束、３は対物レンズ、４は対象
物、８は光検知器、１１は発振器、１２は位相検
波器、１３はアクチユエータ、１７はミキサ回路
である。なお、図中同一符号は同一もしくは相当
部分を示す。
Claims (1)
- １ 半導体レーザ装置と、この半導体レーザ装置
と別体に配置され上記半導体レーザ装置からの出
射光を対象物上に集光しその反射光を上記半導体
レーザ装置の発光部へ集光する光学系と、この光
学系を所定振動数で振動させ上記対象物上への集
光位置を光軸方向に上記所定振動数で微少振動さ
せる加振器と、この加振器を励振する発振器と、
上記光学系によつて上記反射光を上記半導体レー
ザ装置へ再入射させこの再入射光の強度変化に基
づく上記半導体レーザ装置の出射光の出力変化か
ら上記対象物と集光位置とのずれを検知する光検
知器と、この光検知器の出力を上記発振器の出力
を基準として位相検波する位相検波器と、この位
相検波器の出力に応じて上記光学系のみを光軸方
向に変位させ上記集光位置が上記対象物の表面に
一致するよう制御するアクチエータとを備えてな
る自動焦点合わせ装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1021678A JPS54103306A (en) | 1978-01-31 | 1978-01-31 | Automatic focusing device |
| NL7812058A NL186121C (nl) | 1977-12-16 | 1978-12-12 | Automatisch focusseerapparaat. |
| PCT/JP1978/000052 WO1979000400A1 (en) | 1977-12-16 | 1978-12-13 | Automatic focusing system |
| DE7979900037T DE2862256D1 (en) | 1977-12-16 | 1978-12-13 | Automatic focusing system |
| EP79900037A EP0007902B1 (en) | 1977-12-16 | 1979-07-16 | Automatic focusing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1021678A JPS54103306A (en) | 1978-01-31 | 1978-01-31 | Automatic focusing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54103306A JPS54103306A (en) | 1979-08-14 |
| JPS6227455B2 true JPS6227455B2 (ja) | 1987-06-15 |
Family
ID=11744063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1021678A Granted JPS54103306A (en) | 1977-12-16 | 1978-01-31 | Automatic focusing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54103306A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63261539A (ja) * | 1987-04-20 | 1988-10-28 | Mitsubishi Electric Corp | 焦点検出装置 |
-
1978
- 1978-01-31 JP JP1021678A patent/JPS54103306A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54103306A (en) | 1979-08-14 |
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