JPH08222793A - 自動焦点レーザー光源装置 - Google Patents

自動焦点レーザー光源装置

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Publication number
JPH08222793A
JPH08222793A JP7050610A JP5061095A JPH08222793A JP H08222793 A JPH08222793 A JP H08222793A JP 7050610 A JP7050610 A JP 7050610A JP 5061095 A JP5061095 A JP 5061095A JP H08222793 A JPH08222793 A JP H08222793A
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JP
Japan
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laser light
target
laser beam
distance
light source
Prior art date
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Pending
Application number
JP7050610A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasushi Sato
寧 佐藤
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Tektronix Japan Ltd
Original Assignee
Sony Tektronix Corp
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Publication date
Application filed by Sony Tektronix Corp filed Critical Sony Tektronix Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】高出力のレーザー光線を出力できると共に高精
度の焦点調整を自動的に行える自動焦点レーザー光源装
置を提供すること。 【構成】可動対物レンズ14を介して距離検出用レーザ
ー光線をターゲット16に照射し、該ターゲットからの
反射光を受け、上記ターゲットまでの距離を検出する距
離検出手段18と、該距離検出手段の出力に応じて上記
可動対物レンズの位置を調整するレンズ駆動手段22と
を有する自動焦点レーザー光源装置であって、第1方向
の第1偏光成分及び上記第1方向に直交する第2方向の
第2偏光成分を含み、上記距離検出用レーザー光線の波
長と異なる波長のレーザー光線を発生するレーザー光源
10−1、10−2、24、26と、このレーザー光源
からの上記レーザー光線及び上記距離検出用レーザー光
線を異なる方向で受け、これらを上記可動対物レンズを
介して上記ターゲットに向かって出力し、上記距離検出
用レーザー光線の上記ターゲットからの反射光を上記距
離検出手段に供給するダイクロイック・ミラー28とを
具えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動焦点レーザー光源
装置、特に高出力のレーザー光線を発生するのに好適な
装置に関する。
【0002】
【従来技術】図4は、従来の自動焦点レーザー光源装置
の構成を示すブロック図である。高出力レーザー光源1
0は、一定の偏光方向を有するレーザー光線を発生し、
このレーザー光線は偏光ビーム・スプリッタ12を透過
する。この偏光ビーム・スプリッタ12を透過したレー
ザー光線は、可動対物レンズ14を介してターゲット1
6に照射される。非点収差距離検出器18は、距離検出
用レーザー光線を偏光ビーム・スプリッタ12の別の入
力端に供給する。この距離検出用レーザー光線の偏光方
向は、レーザー光源10の出力レーザー光線の偏光方向
と90度ずれており、偏光ビーム・スプリッタ12で直
角に反射される。この距離検出用レーザー光線は、レン
ズ14を介してターゲット16に照射され、ターゲット
16からの反射光線は、偏光ビーム・スプリッタ12に
より反射されて非点収差距離検出器18に戻される。非
点収差距離検出器18は、当業者には周知の装置であ
り、レーザー光線の非点収差を利用して距離を検出する
非点収差法を用いる装置であり、コンパクト・ディスク
装置等の光ピックアップに通常に使用されているもので
ある。この装置の構成は当業者には周知なので詳細は省
略する。非点収差距離検出器18の出力に応じてサーボ
制御回路20がレンズ駆動器22を制御して、可動対物
レンズ14の位置を微調整することによりターゲット1
6に照射するレーザー光線の焦点を自動的に調整する。
このような自動焦点機構は、コンパクト・ディスク装置
等で通常使用されているものと同一である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述の装置において、
高出力レーザー光源10の出力をもっと高めたい場合が
ある。そのような場合には、図5に示すようなレーザー
光源が考えられる。2つの高出力レーザー光源10−1
及び10−2を使用し、出力レーザー光線の偏光方向を
90度ずらしておく。高出力レーザー光源10−2の出
力をミラー26で反射して、偏光ビーム・スプリッタ2
4により高出力レーザー光源10−1の出力とまとめた
レーザー光線束を発生する。すなわち、偏光ビーム・ス
プリッタ24は、高出力レーザー光源10−1からの0
゜の偏光方向の光を透過し、高出力レーザー光源10−
2からミラー26を介して供給される90゜の偏光方向
の光を反射する。このように、入力された互いに偏光方
向の90゜異なる2つのレーザー光線を同一の方向に出
力することにより、この出力レーザー光線束は、互いに
90度偏光方向のずれたレーザー光線成分を含んでい
る。このように構成すると、1つのレーザー光源を用い
た場合よりも2倍の出力のレーザー光線束を得ることが
できる。しかし、このような光源を図4の装置の光源と
して使用することはできない。なぜなら、図4におい
て、レーザー光源10の出力が互いに垂直な偏光成分を
含んでいると、非点収差距離検出器18からの出力光線
の偏光方向に一致した偏光成分(90゜の成分)が高出
力レーザー光源から偏光ビーム・スプリッタ12を透過
し、ターゲット16により反射された光線が偏光ビーム
・スプリッタ12により反射されて非点収差距離検出器
18に供給されてしまう。この非点収差距離検出器18
の検出感度は極めて高く設定されているので、高出力レ
ーザー光源10からの高出力レーザー光線の反射成分が
供給されると、検出出力が飽和してしまい距離の検出が
不能となったり、許容レベルを超える入力のために破壊
されるおそれもある。
【0004】本発明の目的は、高出力のレーザー光線を
出力できると共に高精度の焦点調整を自動的に行える自
動焦点レーザー光源装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決する為の手段】本発明は、可動対物レンズ
を介して距離検出用レーザー光線をターゲットに照射
し、該ターゲットからの反射光を受け、上記ターゲット
までの距離を検出する距離検出手段と、該距離検出手段
の出力に応じて上記可動対物レンズの位置を調整するレ
ンズ駆動手段とを有する自動焦点レーザー光源装置であ
って、第1方向の第1偏光成分及び上記第1方向に直交
する第2方向の第2偏光成分を含み、上記距離検出用レ
ーザー光線の波長と異なる波長のレーザー光線を発生す
るレーザー光源と、このレーザー光源からの上記レーザ
ー光線及び上記距離検出用レーザー光線を異なる方向で
受け、これらを上記可動対物レンズを介して上記ターゲ
ットに向かって出力し、上記距離検出用レーザー光線の
上記ターゲットからの反射光を上記距離検出手段に供給
するダイクロイック・ミラーとを具えることを特徴とす
る。
【0006】本発明は、可動対物レンズを介して距離検
出用レーザー光線をターゲットに照射し、該ターゲット
からの反射光を受け、上記ターゲットまでの距離を検出
する距離検出手段と、該距離検出手段の出力に応じて上
記可動対物レンズの位置を調整するレンズ駆動手段とを
有する自動焦点レーザー光源装置であって、夫々異なる
波長を有し、同一方向に偏光された複数のレーザー光線
を夫々出力する複数のレーザー光源と、該複数のレーザ
ー光源からの複数の出力レーザー光線を夫々受け、同一
方向に偏光されたレーザー光線束にまとめる複数のダイ
クロイック・ミラーと、該複数のダイクロイック・ミラ
ーからの上記レーザー光線束及び上記距離検出用レーザ
ー光線を異なる方向から受け、これらをまとめて上記可
動対物レンズを介して上記ターゲットに向かって照射
し、上記ターゲットからの上記距離検出用レーザー光線
の反射光を上記距離検出手段に供給する偏光ビーム・ス
プリッタとを具えることを特徴とする。
【0007】本発明は、第1可動対物レンズを介して距
離検出用レーザー光線をターゲットに照射し、該ターゲ
ットからの反射光を受け、上記ターゲットまでの距離を
検出する距離検出手段と、該距離検出手段の出力に応じ
て上記第1可動対物レンズの位置を調整するレンズ駆動
手段とを有する自動焦点レーザー光源装置であって、上
記第1可動対物レンズに結合された第2可動対物レンズ
と、該第2可動対物レンズを介して上記ターゲットに照
射するレーザー光線を出力するレーザー光源とを具える
ことを特徴とする。
【0008】
【実施例】図1は、本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。従来の図4及び図5に対応する要素には
同一の参照番号を付している。高出力レーザー光源10
−1及び10−2、偏光ビーム・スプリッタ24及びミ
ラー26の構成は、図5のものと同一である。このよう
に構成されたレーザー光源からは、互いに90゜異なる
偏光方向の成分を含むレーザー光線束が出力される。こ
の出力レーザー光線束をダイクロイック・ミラー28で
受ける。ダイクロイック・ミラー28は、特定の波長の
光を透過させたり、反射させたりすることができる。こ
の例では、高出力レーザー光源からのレーザー光線束を
透過させ、可動対物レンズ14を介してターゲット16
に照射する。ダイクロイック・ミラー28は、非点収差
距離検出器18からの距離検出用レーザー光線を90゜
異なる方向から受け、この距離検出用レーザー光線の波
長の光を反射するように構成されている。よって、特定
の波長を有する距離検出用レーザー光線は、ダイクロイ
ック・ミラー28により反射され、可動対物レンズ14
を介してターゲット16に照射され、その反射光はレン
ズ14を介してダイクロイック・ミラー28に戻され
る。この場合、高出力レーザー光線もターゲット16か
ら一部が反射されるが、高出力レーザー光線の波長は、
距離検出用レーザー光線の波長と異なるので、ダイクロ
イック・ミラー28は、距離検出用レーザー光線のみを
反射して非点収差距離検出器18に戻す。したがって、
従来のように、偏光ビーム・スプリッタを使用せず、ダ
イクロイック・ミラーを使用しているので、特定の波長
の距離検出用レーザー光線の反射光のみを非点収差距離
検出器18に戻すことが可能であり、高出力レーザー光
線を発生可能な自動焦点制御装置を容易に構成できる。
なお、サーボ制御回路20及びレンズ駆動器22等の構
成は、従来の場合と同一である。
【0009】図2は、本発明の他の実施例の構成を示す
ブロック図である。従来の装置に対応する要素には、同
一の参照番号を付している。この図2の装置では、n個
の高出力レーザー光源10−1、10−2、・・・・、10
−nを使用している。これらのn個のレーザー光源は、
出力レーザー光線の波長が互いに異なり、夫々λ1,λ
2,λ3,・・・・,λnとなっている。これらn個の高出力
レーザー光源の出力光線は、(n−1)個のダイクロイ
ック・ミラー30−1,30−2,・・・・,30−(n-1)
に供給される。n番目の高出力レーザー光源10−nの
出力光は、ミラー26により反射される。(n−1)個
のダイクロイック・ミラーは、夫々λ1,λ2,λ3,・・・
・,λn-1の波長の光のみを反射し、それ以外の波長の光
を透過するものである。よって、ダイクロイック・ミラ
ー30−1の出力レーザー光線束は、波長λ1,λ2,λ
3,・・・・,λnのレーザー光線のまとまったものである。
ただし、n個の高出力レーザー光源10−1,10−
2,・・・・,10−nの出力光線の偏光方向は全て同一に
揃えてあるので、ダイクロック・ミラー30−1の出力
光線束の偏光方向も1つの方向に揃っている。このよう
な出力光線束を偏光ビーム・スプリッタ12に供給して
透過するように構成しているので、n個の光源からの高
出力レーザー光線束は、可動対物レンズ14を介してタ
ーゲット16に照射される。非点収差距離検出器18
は、距離検出器用レーザー光線を偏光ビーム・スプリッ
タ12に供給するが、距離検出用レーザー光線の偏光方
向は、光出力レーザー光線束の偏光方向と90゜ずれて
いるので、偏光ビーム・スプリッタ12により反射さ
れ、レンズ14を介してターゲット16に照射され、そ
の距離検出用レーザー光線の反射光線は偏光ビーム・ス
プリッタ12に反射されて非点収差距離検出器18に戻
され、距離が適正に検出され、焦点の自動制御が行われ
る。このように、多数のレーザー光源の出力レーザー光
線をまとめて出力すると共に焦点の自動調整も行えるの
で、極めて高出力の自動焦点レーザー光源を提供でき
る。
【0010】図3は、本発明の他の実施例の構成を示す
ブロック図である。従来の装置と同一の要素には同一の
参照符号を付している。この実施例では、可動対物レン
ズを2種類のレンズ14及び15で構成している。レン
ズ14は、距離検出用レーザー光線のみを通過させる焦
点制御用のレンズであり、レンズ15は、高出力レーザ
ー光源32からの高出力レーザー光線のみを透過させ
る。これた対物レンズ14及び15は、相互に結合した
可動レンズなのでレンズ駆動器22により一体となって
駆動される。高出力レーザー光源32の出力レーザー光
線は、どのような波長の光でもどのような偏光方向の成
分を含んでいても良い。よって、高出力レーザー光源3
2の構成は、図1のような構成でも良いし、図2のよう
な構成でも構わない。なぜなら、焦点制御用のレーザー
光線を透過させるレンズ14と高出力レーザー光線を透
過させるレンズ15とを分離しているので、従来のよう
な高出力レーザー光線の反射光が非点収差距離検出器1
8に供給されるような問題が発生しないからである。こ
の実施例では、非点収差距離検出器18の発生する距離
検出用レーザー光線をミラー19を介して対物レンズ1
4に供給しているが、ミラー19は、各要素の配置によ
っては不要となるのは勿論である。なお、可動対物レン
ズ14及び15は、別々のレンズを結合させたものでも
良いし、1つのガラスを成形して2種類のレンズを複合
的に形成させた、いわゆるバイフォーカル・レンズを用
いても良い。本明細書において、2つのレンズを結合さ
せたという表現は、レンズ駆動器により相互に伴って駆
動されることを意味するものであり、上述のレンズの態
様を含む広い意味であると解するべきである。
【0011】以上、本発明の好適実施例を説明したが、
本発明は、上述の実施例のみに限定されるものではな
く、本発明の要旨から逸脱することなく、種々の変形及
び修正を加え得ることは当業者には明らかである。
【0012】
【発明の効果】本発明によれば、高出力レーザー光線を
発生することと、自動焦点の制御とを両立させた極めて
優れた自動焦点レーザー光源装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】本発明の他の実施例の構成を示すブロック図で
ある。
【図3】本発明の更に別の実施例の構成を示すブロック
図である。
【図4】従来の自動焦点レーザー光源装置の一例の構成
を示すブロック図である。
【図5】従来の高出力レーザー光源の構成の一例を示す
ブロック図である。
【符号の説明】
10 高出力レーザー光源 14 可動対物レンズ 15 第2可動対物レンズ 18 非点収差距離検出器 20 サーボ制御回路 22 レンズ駆動器 24 偏光ビーム・スプリッタ 28 ダイクロイック・ミラー 30 ダイクロイック・ミラー 32 高出力レーザー光源

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可動対物レンズを介して距離検出用レー
    ザー光線をターゲットに照射し、該ターゲットからの反
    射光を受け、上記ターゲットまでの距離を検出する距離
    検出手段と、該距離検出手段の出力に応じて上記可動対
    物レンズの位置を調整するレンズ駆動手段とを有する自
    動焦点レーザー光源装置において、 第1方向の第1偏光成分及び上記第1方向に直交する第
    2方向の第2偏光成分を含み、上記距離検出用レーザー
    光線の波長と異なる波長のレーザー光線を発生するレー
    ザー光源と、 該レーザー光源からの上記レーザー光線及び上記距離検
    出用レーザー光線を異なる方向で受け、これらを上記可
    動対物レンズを介して上記ターゲットに向かって出力
    し、上記距離検出用レーザー光線の上記ターゲットから
    の反射光を上記距離検出手段に供給するダイクロイック
    ・ミラーとを具えることを特徴とする自動焦点レーザー
    光源装置。
  2. 【請求項2】 可動対物レンズを介して距離検出用レー
    ザー光線をターゲットに照射し、該ターゲットからの反
    射光を受け、上記ターゲットまでの距離を検出する距離
    検出手段と、該距離検出手段の出力に応じて上記可動対
    物レンズの位置を調整するレンズ駆動手段とを有する自
    動焦点レーザー光源装置において、 夫々異なる波長を有し、同一方向に偏光された複数のレ
    ーザー光線を夫々出力する複数のレーザー光源と、 該複数のレーザー光源からの複数の出力レーザー光線を
    夫々受け、同一方向に偏光されたレーザー光線束にまと
    める複数のダイクロイック・ミラーと、 該複数のダイクロイック・ミラーからの上記レーザー光
    線束及び上記距離検出用レーザー光線を異なる方向から
    受け、これらをまとめて上記可動対物レンズを介して上
    記ターゲットに向かって照射し、上記ターゲットからの
    上記距離検出用レーザー光線の反射光を上記距離検出手
    段に供給する偏光ビーム・スプリッタとを具えることを
    特徴とする自動焦点レーザー光源装置。
  3. 【請求項3】 第1可動対物レンズを介して距離検出用
    レーザー光線をターゲットに照射し、該ターゲットから
    の反射光を受け、上記ターゲットまでの距離を検出する
    距離検出手段と、該距離検出手段の出力に応じて上記第
    1可動対物レンズの位置を調整するレンズ駆動手段とを
    有する自動焦点レーザー光源装置において、 上記第1可動対物レンズに結合された第2可動対物レン
    ズと、 該第2可動対物レンズを介して上記ターゲットに照射す
    るレーザー光線を出力するレーザー光源とを具えること
    を特徴とする自動焦点レーザー光源装置。
JP7050610A 1995-02-15 1995-02-15 自動焦点レーザー光源装置 Pending JPH08222793A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101029712B1 (ko) * 2009-05-26 2011-04-18 주식회사 큐브인 반사판의 평형 조절을 위한 레이저 발광 수단을 구비한 광전식 분리형 연기 감지 시스템
KR20150114199A (ko) * 2014-04-01 2015-10-12 유니크 (주) 자동초점거리 조절 기능을 갖는 렌즈 검사장치
KR20190045564A (ko) * 2017-10-24 2019-05-03 한국기계연구원 공초점 리소그래피 장치
CN109799079A (zh) * 2019-03-29 2019-05-24 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种多光谱相机的共光轴校调装置和方法

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