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JPH0564769B2 - - Google Patents
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JPH0564769B2 - - Google Patents

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JPH0564769B2
JPH0564769B2 JP26046385A JP26046385A JPH0564769B2 JP H0564769 B2 JPH0564769 B2 JP H0564769B2 JP 26046385 A JP26046385 A JP 26046385A JP 26046385 A JP26046385 A JP 26046385A JP H0564769 B2 JPH0564769 B2 JP H0564769B2
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Japan
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slit plate
slit
laser
light
peak value
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JP26046385A
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Japanese (ja)
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JPS62120639A (en
Inventor
Kyoshi Ogawa
Sachiosa Moriwaki
Akira Ono
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、光デイスクにおける光学ヘツド等の
レーザ光学系の検査等のために使用される焦点調
整装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a focus adjustment device used for inspection of a laser optical system such as an optical head in an optical disk.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

例えば、光デイスクにおける光ヘツドは、半導
体レーザ等からレーザ光を発振させてこのレーザ
光を対物レンズにより収束してデイスク面に照射
する。なお、このときデイスク面上には対物レン
ズの焦点が位置するように調整される。そして、
このデイスク面からの反射レーザ光が光電変換素
子等に導かれて電気信号に変換される。
For example, an optical head in an optical disk oscillates a laser beam from a semiconductor laser or the like, converges the laser beam with an objective lens, and irradiates the disk surface with the laser beam. At this time, the focus of the objective lens is adjusted to be located on the disk surface. and,
This reflected laser light from the disk surface is guided to a photoelectric conversion element or the like and converted into an electrical signal.

ところで、この光ヘツドのようなレーザ光学系
を検査する場合、このレーザ光学系を例えば使用
状態と同一状態つまり使用状態においてデイスク
面が在る位置に反射板等を設置して行うことにな
るが、この状態とするにはレーザ光学系の焦点位
置が不明確なのでこの焦点位置の検出を行うこと
になる。
By the way, when inspecting a laser optical system such as this optical head, it is necessary to install a reflector or the like on the laser optical system in the same state as in use, that is, at the position where the disk surface is in use. To achieve this state, the focal position of the laser optical system is unclear, so this focal position must be detected.

そこで、従来、この焦点位置の検出方法として
は、例えば顕微鏡から成る光学系と光学変換素子
から成る検出系とを組合せて検出する第1の方
法、またはスリツトを用いる第2の方法などがあ
る。なお、第2の方法は特願昭59−184526号に記
載されているもので、レーザ光学系の焦点位置近
傍にスリツトが形成されたスリツト板を設置し、
このスリツト板を振動させてこのときスリツトを
通過したレーザ光を光電変換した電気信号に基づ
いて焦点位置を検出するものである。
Conventionally, methods for detecting this focal position include, for example, a first method in which a combination of an optical system comprising a microscope and a detection system comprising an optical conversion element is used for detection, and a second method using a slit. The second method is described in Japanese Patent Application No. 59-184526, in which a slit plate with slits is installed near the focal point of the laser optical system.
The slit plate is vibrated and the focal position is detected based on an electrical signal obtained by photoelectrically converting the laser light that passes through the slit.

〔背景技術の問題点〕[Problems with background technology]

しかしながら、第1の方法は、装置全体が大形
となつてしまい、さらに反射板を焦点位置に移動
させるための移動機構が必要となり、これでは反
射板を焦点位置に正確に位置決めすることが非常
に困難となり高精度な検査は期待できない。一
方、第2の方法では、スリツト板を振動させるの
で検査精度の低下は必然であり、さらにスリツト
幅が狭いのでこのスリツトを通過したレーザ光を
受けて検出すると、その検出範囲が狭くなつてし
まい検査等の作業能率が低下するという問題があ
る。
However, with the first method, the entire device becomes large and a moving mechanism is required to move the reflector to the focal position, making it very difficult to accurately position the reflector at the focal position. Therefore, highly accurate inspection cannot be expected. On the other hand, in the second method, since the slit plate is vibrated, a drop in inspection accuracy is inevitable.Furthermore, since the slit width is narrow, the detection range becomes narrow when the laser beam that passes through the slit is detected. There is a problem in that work efficiency such as inspections is reduced.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記実情に基づいてなされたもので、
その目的とするところは、レーザ光学系の焦点位
置の検出およびこの位置への調整が自動的にかつ
高能率にできる焦点調整装置を提供することにあ
る。
The present invention was made based on the above circumstances, and
The object is to provide a focus adjustment device that can detect the focal position of a laser optical system and adjust to this position automatically and with high efficiency.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、互いに幅の異なる複数のスリツトが
形成されたスリツト板と、これらスリツトを通過
したレーザ光を光電変換する近接配置された第1
および第2受光素子とを設け、幅の大きなスリツ
トから順次レーザ光を通過させてそのときの第1
および第2受光素子からの各電気信号から焦点検
出手段によりそのピーク値および各電気信号間の
位相を検出して焦点ずれを求め、もつてスリツト
幅が狭くなることに順次焦点ずれづつスリツト板
を移動させて焦点位置に調整する焦点調整装置で
ある。
The present invention includes a slit plate in which a plurality of slits having different widths are formed, and a first plate arranged in close proximity to photoelectrically convert laser light passing through these slits.
and a second light-receiving element, and the laser beam is passed sequentially from the wide slit to the first light-receiving element.
Then, the focus detection means detects the peak value and the phase between each electric signal from each electric signal from the second light-receiving element to determine the focus shift, and as the slit width becomes narrower, the slit plate is sequentially shifted out of focus. This is a focus adjustment device that moves and adjusts to the focal position.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は焦点調整装置の構成図である。基台1
上には検査等されるべき光ヘツド等のレーザ光学
系2が設置されている。このレーザ光学系2は、
半導体レーザ3を有し、さらに、この半導体3か
ら発振されるレーザ光4を平行光束に変換するコ
リメータレンズ5、このコリメータレンズ5から
の平行光束を収束する対物レンズ6、この収束さ
れたレーザ光および平行光束の光路と同一光路を
並進してくるスリツト板Sからの反射レーザ光の
光路を90°曲げるための(1/4)波長板7およびビ
ームスプリツタ8、このビームスプリツタ8から
の平行光束を収束する集光レンズ9、この集光レ
ンズ9により集光されたレーザ光を受光して光電
変換するフオトダイオード等の検出器10から構
成さている。
FIG. 1 is a configuration diagram of a focus adjustment device. Base 1
A laser optical system 2 such as an optical head to be inspected is installed above. This laser optical system 2 is
It has a semiconductor laser 3, further includes a collimator lens 5 that converts the laser beam 4 emitted from the semiconductor 3 into a parallel beam, an objective lens 6 that converges the parallel beam from the collimator lens 5, and the converged laser beam. and a (1/4) wavelength plate 7 and a beam splitter 8 for bending the optical path of the reflected laser beam from the slit plate S by 90°, which is parallel to the optical path of the parallel beam. It is comprised of a condensing lens 9 that converges parallel light beams, and a detector 10 such as a photodiode that receives and photoelectrically converts the laser beam condensed by the condensing lens 9.

さて、本装置は前記対物レンズ6の焦点位置を
検出して、この焦点位置に前記スリツト板Sを配
置しようと調整するものである。ところで、前記
スリツト板Sは位置決め機構11により保持され
てX軸方向およびY軸方向に移動されるものとな
つている。この位置決め機構11は、X軸位置決
めテーブル12およびY軸位置決めテーブル13
から構成され、それぞれ駆動モータ14,15に
よつて駆動するものとなつている。Y軸位置決め
テーブル13の上部には支持体16によつてスリ
ツト板Sおよび第1および第2受光素子P1,P
2が円筒状の保持体17を介して支持されてい
る。なお、スリツト板Sと各受光素子P1,P2
とは、保持体17によつて互いに平行配置されて
いる。
Now, this apparatus detects the focal position of the objective lens 6 and makes adjustments to arrange the slit plate S at this focal position. Incidentally, the slit plate S is held by a positioning mechanism 11 and moved in the X-axis direction and the Y-axis direction. This positioning mechanism 11 includes an X-axis positioning table 12 and a Y-axis positioning table 13.
, and are driven by drive motors 14 and 15, respectively. A slit plate S and first and second light receiving elements P1 and P are mounted on the upper part of the Y-axis positioning table 13 by means of a support 16.
2 is supported via a cylindrical holder 17. In addition, the slit plate S and each light receiving element P1, P2
are arranged parallel to each other by the holder 17.

ところで、スリツト板Aは第2図a,bに示す
ように形成されている。つまり、このスリツト板
Sは、例えばガラス板の透明基板g1と、この透
明基板g1の片面に形成されたCr蒸着膜g2か
ら成つている。なお、このCr蒸着膜g2の厚み
は2000Å程度となつている。そうして、4本の互
いに幅の異なるスリツトe1,e2,e3,e4
が形成されており、各スリツトe1〜e4の幅
は、例えばe1が20μm、e2が10μm、e3が
5μm、e4が1μmに形成され、その間隔がそれ
ぞれ20μm程度になるように形成されている。
Incidentally, the slit plate A is formed as shown in FIGS. 2a and 2b. That is, this slit plate S is made up of a transparent substrate g1, such as a glass plate, and a Cr vapor deposition film g2 formed on one side of this transparent substrate g1. Note that the thickness of this Cr vapor-deposited film g2 is approximately 2000 Å. Then, four slits e1, e2, e3, e4 with different widths are formed.
The width of each slit e1 to e4 is, for example, 20 μm for e1, 10 μm for e2, and 10 μm for e3.
5 .mu.m, e4 is formed to 1 .mu.m, and the interval between them is about 20 .mu.m.

前記第1および第2受光素子P1,P2は、こ
れらスリツトe1〜e4の長手方向と同一方向に
その境界線がくるように配置され、受光量に比例
したレベルの各電気信号a1,a2をそれぞれ焦
点検出回路18に出力するようになつている。
The first and second light receiving elements P1 and P2 are arranged so that their boundaries are in the same direction as the longitudinal direction of these slits e1 to e4, and receive electrical signals a1 and a2 at a level proportional to the amount of light received, respectively. The signal is output to the focus detection circuit 18.

この焦点検出回路18は、各電気信号a1,a
2のピーク値および各電気信号a1,a2間の位
相の検出機能をもつたものである。具体的には、
電気信号a1の増幅器19、電気信号a2の増幅
器20、これら増幅器19,20からの信号を加
算する加算器21、この加算器21からの加算電
気信号Kのピーク値Qを検出するピーク値検出器
22および各増幅器19,20からの各信号を受
けて、いずれの信号が早く立上がつたかを判断し
てその位相検出信号H、例えば電気信号a1側が
早く立ち上がれば「1」の位相検出信号Hを、又
電気信号a2側が早く立ち上がれば「0」の位相
検出信号Hを出力する位相検出器23から構成さ
れている。
This focus detection circuit 18 has electrical signals a1 and a.
It has a function of detecting the peak value of 2 and the phase between each electric signal a1 and a2. in particular,
An amplifier 19 for electrical signal a1, an amplifier 20 for electrical signal a2, an adder 21 that adds the signals from these amplifiers 19 and 20, and a peak value detector that detects the peak value Q of the added electrical signal K from this adder 21. 22 and the respective signals from the amplifiers 19 and 20, it is determined which signal rises earlier, and the phase detection signal H, for example, if the electric signal a1 side rises earlier, the phase detection signal of "1" is generated. It is composed of a phase detector 23 which outputs a phase detection signal H of "0" or "0" if the electric signal a2 side rises early.

主制御部24は、ピーク値検出器22からのピ
ーク値Qおよび位相検出器23からの位相検出信
号Hとを受けてこれらピーク値Qおよび位相検出
信号Hから予め設定された焦点ずれ情報から焦点
ずれを演算し求める機能を持つたものである。な
お、この焦点ずれ情報は第3図に示すような加算
電気信号K1,K2,K3,K4であつて、この
加算電気信号K1〜K4は、第4図に示すように
スリツト板Sのスリツト例えばe1の中心軸nに
対物レンズ6の中心が位置するように設置し、こ
の状態で対物レンズ6を中心軸n方向に移動させ
たときに得られる第1電気信号a1と第2電気信
号a2との加算電気信号である。そこで、K1は
スリツトe1に対する情報であり、K2はスリツ
トe2に対する情報、K3はスリツトe3に対す
る情報、K4はスリツトe4に対する情報であ
る。また、この制御部24はドライバ25,26
に対してモータ制御信号をそれぞれ送出して各駆
動モータ15,14を駆動するようになつてい
る。
The main control unit 24 receives the peak value Q from the peak value detector 22 and the phase detection signal H from the phase detector 23, and calculates the focus from preset defocus information from the peak value Q and the phase detection signal H. It has a function to calculate and find the deviation. Note that this defocus information is the summed electrical signals K1, K2, K3, K4 as shown in FIG. The first electric signal a1 and the second electric signal a2 obtained when the objective lens 6 is installed so that the center is located on the central axis n of e1 and the objective lens 6 is moved in the direction of the central axis n in this state. is the summed electrical signal of Therefore, K1 is information for slit e1, K2 is information for slit e2, K3 is information for slit e3, and K4 is information for slit e4. In addition, this control section 24 also includes drivers 25 and 26.
The drive motors 15 and 14 are driven by sending motor control signals to the drive motors 15 and 14, respectively.

次に上記の如く構成された装置の作用について
第5図に示す焦点調整フローチヤートに従つて説
明する。半導体レーザ3から発せられるレーザ光
4はコリメータレンズ5により平行光束に変換さ
れて対物レンズ6に到達し、この対物レンズ6に
より収束される。ここで、主制御部24は、各モ
ータ制御信号をドライバ25,26に送出して各
駆動モータ15,14を駆動し、Y軸位置決めテ
ーブル13およびX軸位置決めテーブル12を動
作して、例えば第3図に示すようにスリツト板S
をX軸の右方向に移動し対物レンズ6により収束
されたレーザ光がスリツト板Sの左側に照射され
るように配置する。
Next, the operation of the apparatus constructed as described above will be explained with reference to the focus adjustment flowchart shown in FIG. Laser light 4 emitted from semiconductor laser 3 is converted into a parallel beam by collimator lens 5, reaches objective lens 6, and is converged by objective lens 6. Here, the main control unit 24 sends each motor control signal to the drivers 25 and 26 to drive each drive motor 15 and 14, and operates the Y-axis positioning table 13 and the X-axis positioning table 12, for example. As shown in Figure 3, the slit plate S
is moved to the right on the X-axis so that the laser beam focused by the objective lens 6 is irradiated to the left side of the slit plate S.

さて、この位置にスリツト板Sが配置されてい
る状態にステツプs1においてスリツト板SをX軸
方向に一定速度で移動させてレーザ光をスリツト
e1に通過させる。そうすると、このとき各受光
素子P1,P2から出力される電気信号a1,a
2は、それぞれ増幅器19,20により増幅され
て加算器21で加算され第6図に示すような加算
電気信号となつてピーク値検出器22に送られ、
また各増幅器19,20から出力される電気信号
が位相検出器23に送られる。すると、ステツプ
s2において加算電気信号Kのピーク値Qおよび位
相が求められる。すなわち、ピーク値検出器22
は第6図に示すような加算電気信号Kからそのピ
ーク値Q(Vp1)を検出してこれを主制御部24
に送出する。一方、位相検出器23は次のように
して各電気信号a1,a2間の位相を検出する。
つまり、第7図a,b,cに示すように焦点位置
Fがスリツト板Sと各受光素子P1,P2との間
にある場合、スリツト位置がX軸方向に一定速度
で移動すると、先ず受光素子P2にレーザ光が受
光してしだいに受光素子P1に移つていくので、
各受光素子P1,P2の電気信号a1,a2は第
8図に示すように電気信号a2の立上がりが早く
変化するものとなる。したがつて、この変化を位
相検出器23は検出して位相検出信号Hを「0」
として主制御部24に送出する。また、逆に第9
図a,b,cに示すように焦点位置Fがスリツト
板Sの手前に位置する場合、スリツト位置がX軸
方向に一方速度で移動すると、先ず受光素子P1
にレーザ光が受光してしだいに受光素子P2に移
つていくので、各受光素子P2,P1の電気信号
a2,a1は第10図に示すように電気信号a1
の立上がりが早く変化するものとなる。したがつ
て、この変化を位相検出器23は検出して位相検
出信号Hを「1」として主制御部24に送出す
る。なお、実施例では第3図に示すように焦点位
置がスリツト板Sの手前に在るので「1」の位相
検出信号Hが主制御部24に送出される。
Now, with the slit plate S placed at this position, in step s1, the slit plate S is moved at a constant speed in the X-axis direction to cause the laser beam to pass through the slit e1. Then, the electric signals a1, a output from each light receiving element P1, P2 at this time
2 are amplified by amplifiers 19 and 20, respectively, and added by an adder 21 to become a summed electric signal as shown in FIG. 6, which is sent to a peak value detector 22.
Further, electrical signals output from each amplifier 19 and 20 are sent to a phase detector 23. Then the step
At s2, the peak value Q and phase of the added electrical signal K are determined. That is, the peak value detector 22
detects the peak value Q (Vp1) from the added electric signal K as shown in FIG.
Send to. On the other hand, the phase detector 23 detects the phase between the electrical signals a1 and a2 in the following manner.
In other words, when the focal point F is between the slit plate S and each of the light receiving elements P1 and P2 as shown in FIG. 7a, b, and c, when the slit position moves at a constant speed in the Since the laser beam is received by element P2 and gradually moves to light receiving element P1,
As shown in FIG. 8, the electric signals a1 and a2 of the respective light receiving elements P1 and P2 change rapidly in the rise of the electric signal a2. Therefore, the phase detector 23 detects this change and sets the phase detection signal H to "0".
It is sent to the main control unit 24 as a. Also, conversely, the 9th
As shown in Figures a, b, and c, when the focal point F is located in front of the slit plate S, when the slit position moves at one speed in the X-axis direction, first the light receiving element P1
Since the laser beam is received by the laser beam and gradually moves to the light receiving element P2, the electric signals a2 and a1 of each of the light receiving elements P2 and P1 become the electric signal a1 as shown in FIG.
The rise of the value changes quickly. Therefore, the phase detector 23 detects this change and sends the phase detection signal H as "1" to the main controller 24. In this embodiment, since the focal point position is in front of the slit plate S as shown in FIG. 3, a phase detection signal H of "1" is sent to the main control section 24.

次に主制御部24はステツプs3において焦点ず
れ推定値△Y1を演算し求める。つまり、第3図
に示すように焦点ずれ情報K1からピーク値Vp
1に相当する焦点ずれ推定値△Y1を求めるとと
もに、「1」の位相検出信号Hからその位置がス
リツト板Sの手前に有ることを求める。このよう
にして焦点ずれ推定値△Y1が求められると、主
制御部24はこの△Y1だけスリツト板Sを下方
に移動させるモータ制御信号をドライバ25に送
出する。これにより駆動モータ15が駆動してス
リツト板Sは△Y1だけ下方に移動する。なお、
この焦点ずれ推定値△Y1には誤差が含まれてい
るため、次のステツプに移つてこの誤差を次第に
無くしていく。
Next, the main control unit 24 calculates and obtains an estimated defocus value ΔY1 in step s3. In other words, as shown in FIG. 3, the peak value Vp is calculated from the defocus information K1.
An estimated defocus value ΔY1 corresponding to 1 is determined, and from the phase detection signal H of 1, it is determined that the position is in front of the slit plate S. When the defocus estimated value ΔY1 is obtained in this manner, the main control section 24 sends a motor control signal to the driver 25 to move the slit plate S downward by this amount ΔY1. As a result, the drive motor 15 is driven and the slit plate S is moved downward by ΔY1. In addition,
Since this defocus estimated value ΔY1 includes an error, the process moves to the next step and gradually eliminates this error.

ステツプs5に移ると再びスリツト板SがX方向
に移動されて、今度はスリツトe1よりも幅の狭
いスリツトe2にレーザ光を通過させる。そし
て、ステツプs6、s7においてこのときの加算電気
信号Kのピーク値Vp2が検出されるとともにそ
の位相が上記と同様にして検出さて主制御部24
に送られ、この主制御部24によりピーク値Vp
2によつて第3図に示す焦点ずれ情報K2から焦
点ずれ推定値△Y2が求められる。そして、次の
ステツプs8において焦点ずれ推定値△Y2だけス
リツト板Sが下方に移動される。
At step s5, the slit plate S is again moved in the X direction, and this time the laser beam is passed through the slit e2, which is narrower than the slit e1. Then, in steps s6 and s7, the peak value Vp2 of the added electric signal K at this time is detected, and its phase is detected in the same manner as above.
is sent to the peak value Vp by this main control unit 24.
2, the defocus estimated value ΔY2 is obtained from the defocus information K2 shown in FIG. Then, in the next step s8, the slit plate S is moved downward by the defocus estimated value ΔY2.

さらに、次のステツプs9において再びスリツト
板SがX方向に移動されて、今度はスリツトe2
よりもさらに幅の狭いスリツトe3にレーザ光を
通過させる。そして、ステツプs10、s11において
このときの加算電気信号Kのピーク値Vp3が検
出されるとともに、位相検出信号Hから焦点位置
Fがスリツト板Sの手前側に在ることが上記の同
様にして検出されて主制御部24に送られ、この
主制御部24によりピーク値Vp3によつて第3
図に示す焦点ずれ情報K3か焦点ずれ△Y3が求
められる。そして、次のステツプs12において焦
点ずれ△Y3だけスリツト板Sが下方に移動され
る。
Furthermore, in the next step s9, the slit plate S is moved in the X direction again, and this time the slit plate S is moved in the X direction.
The laser beam is passed through the slit e3, which is even narrower than the slit e3. Then, in steps s10 and s11, the peak value Vp3 of the added electric signal K at this time is detected, and it is detected from the phase detection signal H that the focal point F is on the front side of the slit plate S in the same manner as described above. is sent to the main control unit 24, and the main control unit 24 uses the peak value Vp3 to
Defocus information K3 or defocus ΔY3 shown in the figure is obtained. Then, in the next step s12, the slit plate S is moved downward by the focus shift ΔY3.

そうして次のステツプs13ではスリツト板Sを
X軸方向に移動させてレーザ光をスリツトs4の中
心に通過させる。つまり、加算電気信号Kのピー
ク値に相当する位置に設置し、さらにステツプ
s14でスリツト板SをY軸方向に移動させたとき
のピーク値に相当する位置にスリツト板Sを配置
する。以上の作用によりスリツト板Sは対物レン
ズ6の焦点位置に配置される。したがつて、この
状態がレーザ光学系2を成り立たせるスリツト板
Sの位置となる。
Then, in the next step s13, the slit plate S is moved in the X-axis direction to allow the laser beam to pass through the center of the slit s4. In other words, it is installed at a position corresponding to the peak value of the added electrical signal K, and then
In s14, the slit plate S is placed at a position corresponding to the peak value when the slit plate S is moved in the Y-axis direction. Due to the above action, the slit plate S is placed at the focal point of the objective lens 6. Therefore, this state is the position of the slit plate S that makes up the laser optical system 2.

そして、レーザ光学系2を検査等する場合は、
この状態からスリツト板SをX軸方向に微小距離
移動させることによりレーザ光の照射位置をスリ
ツト板SのCr蒸着膜g2にしてレーザ光を反射
させる。これにより反射レーザ光は対物レンズ6
により平行光束に変換され、さらに(1/4)波長
板7およびビームスプリツタ8により90°曲げら
れて集光レンズ9に送られ集光されて検出器10
に照射される。そして、このときの検出器10の
出力信号や他の部分の状態によりレーザ光学系2
の検査等が行なわれる。
When inspecting the laser optical system 2,
From this state, by moving the slit plate S by a small distance in the X-axis direction, the irradiation position of the laser beam is changed to the Cr vapor deposited film g2 of the slit plate S, and the laser beam is reflected. As a result, the reflected laser light is transferred to the objective lens 6.
The beam is converted into a parallel beam by the (1/4) wavelength plate 7 and the beam splitter 8, bent by 90 degrees, and sent to the condenser lens 9 where it is condensed and sent to the detector 10.
is irradiated. Then, depending on the output signal of the detector 10 and the state of other parts at this time, the laser optical system 2
Inspections, etc. will be conducted.

このように上記一実施例においては、スリツト
e1〜e4が形成されたスリツト板Sと、これら
スリツトe1〜e4を通過したレーザ光を受光す
る第1および第2受光素子とを設け、幅の大きな
スリツトから順次レーザ光を通過させてそのとき
の第1および第2受光素子P1,P2からの各電
気信号a1,a2からそのピーク値および各電気
信号間の位相を求めて焦点ずれを求めて、順次ス
リツト幅を狭くして焦点位置Fにスリツト板Sを
移動させて調整する構成としたので、焦点位置F
の検出およびこの焦点位置Fへのスリツト板Sの
配置が自動的に光束でしかも正確に行うことがで
きる。従つて、レーザ光学系2の検査等する場合
に一早く焦点位置にスリツト板Sを配置できるの
で、検査等の能率が向上する。
In this way, in the above embodiment, the slit plate S having the slits e1 to e4 formed therein, and the first and second light receiving elements that receive the laser beams that have passed through these slits e1 to e4 are provided. A laser beam is sequentially passed through the slit, and the peak value and the phase between each electric signal are determined from each electric signal a1, a2 from the first and second light receiving elements P1, P2 at that time, and the focal shift is determined. Since the configuration is such that the slit width is sequentially narrowed and the slit plate S is moved to the focal position F for adjustment, the focal position F
Detection and placement of the slit plate S at the focal position F can be performed automatically and accurately using a luminous flux. Therefore, when inspecting the laser optical system 2, etc., the slit plate S can be placed at the focal position as soon as possible, so that the efficiency of inspection, etc. is improved.

なお、本発明は上記一実施例に限定されるもの
ではなく、その主旨を逸脱しない範囲で変形する
ことができる。例えば、上記一実施例ではスリツ
ト板SをX−Y軸方向に移動させたがこのスリツ
ト板Sを固定してレーザ光学系2をX−Y軸方向
に移動させてもよい。また、スリツトの数は4本
だけではなく所望本幅の長いものから順に形成し
てもよい。なお、上記一実施例においてステツプ
s13、s14の機能は省略して加算電気信号Kのピー
ク値とその電気信号間の位相とでも焦点調整はで
きる。
Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and can be modified without departing from the spirit thereof. For example, in the above embodiment, the slit plate S is moved in the X-Y axis direction, but the slit plate S may be fixed and the laser optical system 2 is moved in the X-Y axis direction. Furthermore, the number of slits is not limited to four, but may be formed in order of desired width. Note that in the above embodiment, the steps
The functions of s13 and s14 can be omitted and the focus can be adjusted using the peak value of the added electric signal K and the phase between the electric signals.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳記したように本発明によれば、レーザ光
学系の焦点位置の検出およびこの位置への調整が
自動的にかつ高能率にできる焦点調整装置を提供
できる。
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a focus adjustment device that can detect the focal position of a laser optical system and adjust to this position automatically and with high efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係わる焦点調整装置の一実施
例を示す構成図、第2図a,bは本発明装置に用
いるスリツト板の構成図、第3図は本発明装置の
焦点ずれ検出作用を説明するための図、第4図は
焦点ずれ情報を求める作用を説明するための図、
第5図は本発明装置の焦点調整フローチヤート、
第6図は本発明装置における加算電気信号ピーク
値を示す図、第7図ないし第10図は電気信号間
の位相検出の作用を説明するための図である。 2……レーザ光学系、3……半導体レーザ、5
……コリメータレンズ、6……対物レンズ、7…
…(1/4)波長板、8……ビームスプリツタ、9
……集光レンズ、10……検出器、11……位置
決め機構、12……X軸位置決めテーブル、13
……Y軸位置決めテーブル、14,15……モー
タ、18……焦点検出回路、19,20……増幅
器、21……加算器、22……ピーク値検出器、
23……位相検出器、24……主制御部、S……
スリツト板、P1,P2……受光素子。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the focus adjusting device according to the present invention, FIGS. 2 a and b are block diagrams of a slit plate used in the device of the present invention, and FIG. 3 is a defocus detection function of the device of the present invention. FIG. 4 is a diagram for explaining the function of obtaining defocus information.
FIG. 5 is a focus adjustment flowchart of the device of the present invention;
FIG. 6 is a diagram showing the added electric signal peak value in the apparatus of the present invention, and FIGS. 7 to 10 are diagrams for explaining the effect of phase detection between electric signals. 2... Laser optical system, 3... Semiconductor laser, 5
...Collimator lens, 6...Objective lens, 7...
...(1/4) Wave plate, 8... Beam splitter, 9
... Condenser lens, 10 ... Detector, 11 ... Positioning mechanism, 12 ... X-axis positioning table, 13
... Y-axis positioning table, 14, 15 ... Motor, 18 ... Focus detection circuit, 19, 20 ... Amplifier, 21 ... Adder, 22 ... Peak value detector,
23... Phase detector, 24... Main control section, S...
Slit plate, P1, P2... Light receiving element.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 レーザ光を受けて対物レンズにより収束しこ
の収束光を反射させて光電変換素子に導いて電気
信号に変換する機能をもつたレーザ光学系の検査
等に用いられる焦点調整装置において、前記収束
光を反射させかつ互いに幅の異なる複数のスリツ
トが形成されたスリツト板と、前記レーザ光学系
又は前記スリツト板を前記レーザ光の光軸方向お
よびこの光軸方向に対して垂直方向に移動させる
位置決め機構と、前記各スリツトを通過した前記
レーザ光を光電変換する近接配置された第1およ
び第2受光素子と、これら第1および第2受光素
子からの第1および第2電気信号を受けてピーク
値およびこれら第1と第2電気信号の信号間位相
を検出する焦点検出手段とを具備し、前記レーザ
光を前記各スリツトのうち幅の大きなスリツトか
ら順に通過させてそのときの前記ピーク値および
信号間位相から焦点ずれを求めて前記スリツト毎
に前記スリツト板を前記対物レンズの焦点位置に
調整することを特徴とする焦点調整装置。
1. In a focus adjustment device used for inspection of a laser optical system, etc., which has the function of receiving laser light, converging it with an objective lens, reflecting the converged light, guiding it to a photoelectric conversion element, and converting it into an electrical signal, the convergent light is a slit plate in which a plurality of slits are formed and have different widths, and a positioning mechanism that moves the laser optical system or the slit plate in the optical axis direction of the laser beam and in a direction perpendicular to the optical axis direction. and first and second light-receiving elements disposed close to each other for photoelectrically converting the laser light that has passed through each of the slits, and receiving the first and second electric signals from the first and second light-receiving elements to determine the peak value. and a focus detection means for detecting the phase between the first and second electric signals, and passing the laser beam in order from the widest one of the slits to detect the peak value and the signal at that time. 1. A focus adjustment device, characterized in that the slit plate is adjusted to the focal position of the objective lens for each slit by determining a focus shift from an interphase phase.
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