JPS6278734A - 光学焦点調整装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、光学焦点調整装置に係り、具体的にはビデオ
ディスク等の記録媒体上に記録された情報トラックに対
物レンズを介して光源から射出された光を集束させ、該
記録媒体からの反射光から記録された情報を読み取る装
置において、記録媒体に対する対物レンズの光学焦点調
整装置に関する。

〔発明の背景〕

記録媒体、例えばビデオディスクにはその情報トランク
に符号化されたビデオ信号や音声信号が光学的情報とし
て記録されている。ビデオディスクに記録された情報は
、情報読取装置によりこれを高速で回転させなからレー
ザ光源から放射されるレーザ光を対物レンズを経て情報
トランク上に集束させ、情報トランクによって変調され
た透過光または反射光を検出して読み取っている。

このような記録媒体では情報の記録密度が非常に高く、
この為に情報トランクの幅が極めて狭く、隣接する情報
トラック間のピッチも非常に狭くなっている。

従って、このような情報トラックから記録情報を正確に
読み取る為には、対物レンズはビデオディスク面が常に
結像位置く合焦状態）となるようにしてディスク面上で
の光スポットの径を小さくする必要がある。この為に光
学的読取装置では対物レンズのディスク面での焦点外れ
を検出し、該検出信号に基づいて対物レンズをその光軸
方向に変位させて光学焦点の調整が行われる。

第３図には従来の光学的読取装置における光学焦点調整
方式を示しており、同図において、レーザ光源１００か
ら放射された光はコリメータレンズ１０２によって平行
光とされ、偏光膜を存する偏光プリズム１０４．１八波
長板１０６及び対物レンズ１０８を経て情報トラックを
含むディスク１１０上に集束される。この光束は凹凸の
ピット形状を持つ情報トラックにより反射され、対物レ
ンズ１０８およびＩ／、波長板１０６を経て偏光プリズ
ム１０４に入射する。偏光プリズム１０４に入射する反
射光は、′／４波長板１０６の作用により紙面に対し垂
直方向に偏光されているから、この光は偏光プリズム１
０４で反射される。この偏光プリズム１０４で反射され
た光束を集光レンズ１１２および円筒レンズ１１４によ
り集束させる。ここで円筒レンズ１１４は一軸方向にの
み集束作用を持つから、集光レンズ１１２および円筒レ
ンズ１１４による集束ビームの形状は、ディスク１１０
の位置が上下にずれると、情報トラックに正しく集束さ
れた状態（合焦位置）を境として直交した方向に変形す
る。形状変化は例えば四分割した光検出器（図示せず）
により検出して焦点調整信号を得、この信号によりフォ
ー力ッシング制御が行なわれてる。

このような従来の光学焦点調整方式にあっては、多数の
光学素子を必要とし、高価であるという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来技術の欠点を解消し、簡単な構成で、
的確に対物レンズの光学焦点を調整することができる光
学焦点調整装置を提案することを目的としている。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、光源から射出さ
れた光を対物レンズを介して被照射物体表面に集束させ
且つ該反射光を受光検出器表面に集束させるようにした
光学系と、前記反射光を受光する受光検出器と、対物レ
ンズ若しくは被照射物体を前記光学系の光軸方向に移動
させる駆動手段と、前記受光検出器の検出信号を受けて
対物レンズが被照射物体に対して合焦状態になるまで対
物レンズ若しくは被照射物体４を前記光軸方向に移動さ
せるための制御信号を駆動手段に出力する制御手段とを
有し、前記光学系は、前記対物レンズと受光検出器との
間に光軸に対して所定角度傾斜させた状態で配設される
ハーフミラ−を含むことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、添付図面に従って本発明に係る光学焦点調整装置
の好ましい実施例を詳説する。第１図には本発明に係る
光学焦点調整装置の一実施例の構成が示されている。同
図において、レーザ光源１０は例えば半導体レーザで構
成され、該レーザ光源１０の射出光は受光検出器１２と
対物レンズ１６との間に光軸６０に対して所定角度だけ
傾斜した状態で配設されたハーフミラ−１４により対物
レンズ１６側に方向転換され、ビデオディスク２０上の
情報トランクに集束されるように構成されている。

また受光検出器１２はビデオディスク２０からの反射光
を対物レンズ１６、ハーフミラ−１４を介して受光し、
その検出信号を制御回路５０に出力する。制御回路５０
は受光検出器１２の検出信号に基づいて対物レンズ１６
の結像位置がビデオディスク２０表面にあるか否かを判
別し、ない場合には駆動装置３０に対し、対物レンズ１
６をディスク２０の表面が合焦位置となるように光軸６
０上で移動させるための制御信号を出力するように構成
されている。

上記構成からなる光学焦点調整装置の動作を以下に説明
する。レーザ光源１０からの射出光はハ−フミラー１４
により光軸６０に沿って反射され、該反射光は対物レン
ズ１６によりビデオディスク２０上の情報トラックに集
束される。そして情報トランクからの反射光は対物レン
ズ１６、ハーフミラ−１４を介して受光検出器１２の受
光面上に集束されるが、ハーフミラ−１４を通過する光
束の周縁における光線の光路長が互いに異なる為に受光
検出器１２における受光面上では点に結像すべき光束は
非点収差を生じ、その結像パターンは対物レンズ１６と
ビデオディスク２０との間の距離に応じて第２図に示す
ように変化する。第２図に示す結像パターンは光軸６０
に直交する平面上に形成される場合を示している。同図
において（Ｂ）は対物レンズ１６の焦点がビデオディス
ク２０上に存在する場合の結像パターンを示し、（Ａ）
はビデオディスク２０の上方（手前側）に焦点が存在す
る場合の結像パターンを、また（Ｃ）はビデオディスク
２０の下方（後側）に焦点が合っている場合の結像パタ
ーンを、それぞれ示している。

受光検出器１２は上記結像パターンに応じた検出信号を
制御回路５０に出力する。制御回路５０は受光検出器１
２の検出出力に基づいて前記結像パターンを判別゛し、
その判別結果に基づいて対物レンズ１６を第２図（Ｂ）
の合焦状態になるまで光軸６０に沿って移動させるため
の制御信号を駆動装置３０に出力する。

受光検出器１２からの検出信号から前記結像パターンが
（Ｂ）になったことが制御回路５０により判定されると
、該制御回路５０は駆動装置３０を動作させる為の制御
信号の出力を停止する。

このようにして対物レンズ１６がビデオディスク２０に
対し、合焦状態となるように対物レンズ１６とビデオデ
ィスク２０との間の距離が調節される。本実施例によれ
ば偏光プリズムの代りにハーフミラ−を用いることがで
き、また光学系を少数の光学素子で構成できるので装置
のコストを低減でき且つ製作が容易になる。

尚、本実施例では対物レンズ１６とビデオディスク２０
との間の距離を調節するのに対物レンズ１６を駆動装置
３０により光軸６０に沿って移動させるように構成した
が、これとは逆に対物レンズ１６を固定してビデオディ
スク２０側を光軸６０に沿って移動させるように構成し
てもよい。

〔発明の効果〕

以上に説明したように本発明では光源から射出された光
を対物レンズを介して被照射物体表面に集束させ且つ該
反射光を受光検出器表面に集束させるように構成された
光学系において、前記対物レンズと受光検出器との間に
ハーフミラ−を光軸に対して所定角度だけ傾斜させた状
態で配設し、　。

該ハーフミラ−の透過光により受光検出器の受光面上に
形成される結像パターンに基づいて対物レンズと被照射
物体表面との距離を調節することにより対物レンズの光
学焦点を調整するように構成したので光学系を少数の光
学素子で構成することができ、簡単な構成で且つ的確に
光学焦点を調整することができる。

また、本発明によれば簡単な構成にすることができるの
で安価な光学焦点調整装置を実現できる

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光学焦点調整装置の一実施例を示
す構成図、第２図は第１図における受光検出器１２の受
光面における結像パターンを示す説明図、第３図は従来
の光学的読取装置の要部を示す構成図である。 １０・・・レーザ光源、　１２・・・受光検出器、　１
４・・・ハーフミラ−１１６・・・対物レンズ、２゜・
・・ビデオディスク、　３０・・・駆動装置、　　５ｏ
・・・制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光源から射出された光を対物レンズを介して被照射物体
   表面に集束させ且つ該被照射物体からの反射光を受光検
   出器表面に集束させるようにした光学系と、前記反射光
   を受光する受光検出器と、対物レンズ若しくは被照射物
   体を前記光学系の光軸方向に移動させる駆動手段と、前
   記受光検出器の検出信号を受けて対物レンズが被照射物
   体に対して合焦状態になるまで対物レンズ若しくは被照
   射物体を前記光軸方向に移動させるための制御信号を騒
   動手段に出力する制御手段とを有し、前記光学系は、前
   記対物レンズと受光検出器との間に光軸に対して所定角
   度傾斜させた状態で配設されるハーフミラーを含むこと
   を特徴とする光学焦点調整装置。