DE3245075A1 - Optisches fokusfehlerdetektorsystem - Google Patents

Description

PHN 10 214 " *· . 3*; ·-"·- 18.5.1982

Optisches Fokusfehlerdetektorsystem

Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Fokusfehlerdetektorsystem zum Feststellen von Abweichungen zwischen der Abbildungsfläche eines Objektivsystems in einem optischen System und einer ntrnhlungsreflelctiorenden Fläche' in diesem System, auf welcher Fläche abgebildet werden muss, welches Fokusfehlerdetektorsystem eine Strahlungsquelle, das Objektivsystem, ein astigmatisches System aus zwei Zylinderlinsen, die im Weg eines von der reflektierenden Fläche reflektierten Bündels angeordnet sind, und einen aus vier Teildetektoren zusammengesetzten strahlungsempfindlichen Detektor enthält.

Ein derartiges Fokusfehlerdetektorsystem kann in

einer Anordnung zum Lesen eines Aufzeichnungsträgers mit einer optisch lesbaren, strahlungsreflektierenden Datenstruktur zum ständigen Fokussieren des Lesebündels auf die Datenstruktur benutzt werden.

Eine derartige Lesevorrichtung ist u.a. aus der US-PS K 025 9^9 bekannt. Diese Vorrichtung dient beispielsweise zum Lesen eines Aufzeichnungsträgers, in dem ein Videoprogramm gespeichert ist. Die Datenstruktur besteht dabei aus einer Vielzahl von Datengebieten, die in der Spurrichtung mit Zwischengebieten abwechseln. Die erwähnten Gebiete können beispielsweise entlang einer spiraligen Spur angeordnet sein. Die Datengebiete beeinflussen ein Lesebündel anders als die Zwischengebiete. Die Daten können in der Frequenz der Datengebiete und/oder im Verhältnis der Länge dieser Gebiete zu der der Zwischengebiete codiert sein. Die Daten können auch digital codiert sein. Ausser Video- und Audiodaten können am Aufzeichnungs-

3D träger auch Digitaldaten, beispielsweise von und zu einem Rechner, gespeichert sein.

Für eine ausreichende Spieldauer des Aufzeichnungsträgers werden bei beschränkten Abmessungen dieses Trägers

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«.11 ο JCliizo Llic.L Leu der J)a Luii.m Lruk tür besonder a klein sein. So beträgt beispielsweise, wenn ein Videoprogramm von 30 Minuten an einer Seite eines runden, scheibenförmigen Aufzeiclinungsträgers in einem ringförmigen Gebiet mit einem Aussenradius von etwa 15 Zentimeter und einem Innenradius von etwa 6 Zentimeter gespeichert ist·, die Spurbreite etwa 0,6 Mikrometer und beträgt die mittlere Länge der Datengebiete etwa ein Mikrometer.

Zur Ermöglichung des Lesens dieser kleinen Details ist ein Objektivsystem mit einer verhältnismässig grossen numerischen Öffnung zu verwenden. Die Schärfetiefe eines derartigen Ob jektivsys teins ist jedoch gering. Da in der **" Lesevorrichtung Schwankungen im Abstand von der Fläche der Datenstruktur zum Objektivsystem auftreten können, die grosser als die Schürfοtiefe sind, sind Massnahmen zu treffen, diese Schwankungen detektieren und damit die Fokussierung nachstellen zu können.

Hierzu kann das vom Aufzeichnungsträger herrührende Lesebündel mit Hilfe beispielsweise einer Zylinderlinse astigmatisch gemacht werden. Zwischen den Brennlinien des astigmatischen Systems, das vom Objektivsystem und von der Zylinderlinse gebildet wird, kann ein aus vier.Teildetektoren zusammengesetzter, strahlungsempfindlicher Detektor angeordnet werden. Bei Schwankungen in der Position der

Fläche der Datenstruktur gegen das Objektivsystem ändert w

sicli die Form des auf den zusammengesetzten Detektor gebildeten Bildflecks. Diese Formänderung lässt sich durch geeignete Kombination der Ausgangssignale der Teildetektoren detektieren.
Ein derartiges Fokusfehlerdetektorsystem kann nicht nur in Vorrichtungen zum Lesen eines strahlungs— ·· · rc flektierenden Aufzeichnungsträgers, sondern allgemein auch in optischen Systemen benutzt werden, in denen Abweichungen zwischen der gewünschten und der reellen Position einer strahlungsempfindlichen Fläche, auf der die Abbildung erfolgen soll, detektiert werden müssen. Es wird dabei an Mikroskopen, an bei der Herstellung von Integrationskreisen benutzte Systeme zum Projizieren einer Maske auf ein Substrat

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usw. gedacht.

Das Fokusl'ehlerdetektorsystem mit nur.einer Zylindei?- linse liefert ein Signal, das aus regeltechnischer Sicht nicht ideal ist. Die Kennlinie, die den Verlauf des Fokusfehlersignals als Funktion der Abweichung zwischen der gewünschten und der reellen Fokussierungsflache darstellt, ist gekrümmt und um den Nullpunkt herum ausserdem asymmetrisch. Der nicht-lineare VerdauΓ ist eine Folge davon, dass das Bündel in zwei zueinander senkrechten Richtungen verschiedene Konvergenzen aufweist. Der asymmetrische Verlauf der Kennlinie wird durch dio nicht—symmetrische Lage der Abbildungen der Pupille des übjektivsystems in bezug auf die Fläche der Teildebektoren verursacht. Diese Asymmetrie ist insbesondere ernsthaft, wenn der strahlungsempfindliehe Detektor in verhältnismässig grossem Abstand vom Objektivsystem angeordnet ist, welche Situation in einer Schreib— oder Lesevorrichtung auftreten kann, in der nur das Objektivsystem bewegbar ist und die übrigen optischen Elemente der Vorrichtung fest angeordnet sind.

In der US-PS h 025 y^y ist eine Verbesserung der Kennlinie des Fokusfehlersignals durch die Verwendung von zwei Zylinderlinsen mit gleicher Stärke beschrieben, deren Zylinderachsen quer zueinander angeordnet sind, welche Linsen in einem parallelen Bündel angeordnet sind. Dadurch entsteht ein Bündel, das in zwei zueinander senkrecht verlaufenden Flächen die gleiche Komvergenz besitzt, wodurch das Fokusf ehl er .signal einen linearen Verlauf um den Nullpunkt besitzt. Jedoch liegen auch jetzt die Abbildungen der Objektivpupille nicht symmetrisch in bezug auf die Detektorfläche, so dass das Signal immer noch asymmetrisch ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fokusfehlerdetektorsystem zu schaffen, das ein Signal erzeugt, das sowohl linear um den Nullpunkt herum als

auch symmetrisch ist, nicht nur um den Nullpunkt herum, sondern auch i.m weiteren Bereich. Diese Aufgabe wird im erfindungsgemässen System dadurch gelöst, dass die zwei Zylinderlinsen in einem nicht-kollimierten Bündel ange-

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sind und verschiüdüiie Linsenstärken besitzen derart, dass die mit diesen Linsen get'ormten Abbildungen der Pupille des Objektivsystems symmetrisch, in bezug auf die Detektorfläche liefen, und dass das aus diesen Linsen herrührende Bündel gleiche Konvergenzen in zwei zueinander senkrecht verlaufenden Ebenen besitzt.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform des Fokusl'chlordetokl.oj'systoni.s Lsi", welter dadurch gekennzeichnet, dass die zwei ZyLinderlinsen in einem konvergierenden Bündel angeordnet und beide negative Linsen sind.

Eine zweite Ausführungsform des Fokusfehlerdetektorsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Zylinder-Linsen in einem divergierenden Bündel angeordnet und beide positive Linsen sind.
Das Fokusfehlerdetektorsystem kann mit grossem Vorteil in einer Lesevorrichtung oder in einer kombinierten Sehreib/Lesevorrichtung benutzt werden, in der der Detektor des Fokusfehlerdetaktorsystema in grossem Abstand vom Objektivsystem angeordnet ist.

Die Erfindung wird jetzt beispielsweise anhand ihrer Verwendung in einer Lesevorrichtung und in einer kombinierten Schreib/Lesevorrichtung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig· 1 eine Lesevorrichtung mit dem Fokusfehler— ^ cJ ti Lok Io i'sy H Lum ,

I¹Hg. 2 den Ln dieser Vorrichtung benutzten strahlA-ingsempfindlichen Detektor,

Fig. 3a und 3b den Verlauf eines Strahlenbündels in einem bekannten Fokusfehlerdetektorsystem mit nur einer Zylinderlinse,

Fig. H die Kennlinie des Fokusfehlersignals eines Fodusfehlerdetektorsystems mit nur einer Zylinderlinse,

I¹Hg. 3a und 5b den Verlauf eines Strahlenbündels In einem i'okUHl'oJLlerde tektarsya tern mit zwei Zylinderlinsen ^J nach der Erl'indung,

Fig. 6 die Kennlinie des Fokusfehlersignals dieses Fokusfehlerdetektorsystems, und

Fig. 7 eine kombinierte Schreib/Lesevorrichtung

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mit zwei erfindungsgemässen Fokusfehlerdetektorsystemen. Xn Fig. 1 ist «in runder, scheibenförmiger Aufzeichnungsträger 1 im Radialschnitt dargestellt. Die Datenstruktur ist durch die Datenspuren 2 angegeben, Der Aufzeichnungsträger wird von einem Lesebündel 6 aus der Strahlungsquelle 5 angestrahlt, die beispielsweise durch einen Gaslaser, wie einen He-Me-Laser, oder durch einen Halbleiterdiodenlaser, wie einen AlGaAs-Laser, gebildet werden kann. Ein Objektivsystern, das der Einfachheit halber mit einer einzigen Linse 11 angegeben ist, fokussiert das Lesebündel zu einem Lesefleck 12 in der Ebene der Datenspuren 2. Der Brennpunktabstand einer gegebenenfalls vorhandenen Hilfslinse ⁽⁾ ist derart gewählt, dass die Pupille des Objektivsystems entsprechend ausgefüllt wird, sodass der Lesefleck die dor nuniuriseilen Apertur des Objektivsystems zugeordnete beugungsbegrenzte Abmessung besitzt. Dieses Bündel wird vom Aufzeichnungsträger reflektiert und, wenn der Aufzeichnungsträger mit Hilfe des vom Motor 4 getriebenen Drehtellers 'J gedreht wird, entsprechend den in

²^ einem zu lesenden Spurteil gespeicherten Daten moduliert.

Das modulierte Bündel wird von einem Bündeltrennelement 13 auf ein s trahlTingsempfindllclies Detektorsystem r« riisJt ticjr t, ilu.ss ilio.su.4 llfuidiil in «in nluk t rl.scliun Signal umwandelt. Das Trenneleinon t kann von einem halbdurchlässigen

" Spiegel, aber auch νωη einem polarisationsempfindlichen Teilprisma gebildet werden. Xm letzten Fall ist in den Strahlungsweg «in ο <\/4—I'l.al te 1 Ί auf genommen, worin Ά die Wellenlänge des Lesebündeis ist.

Zur Ermöglichung der Detektion von Abweichungen zwischen der Fokussierungsfläche-des Objektivsystems und der Datenstrukturflache, oder Fokusfehlern, ist im Strahlungsweg hinter dem Bündelverteiler ein astigmatisches System 16 angeordnet, und wird als Detektorsystem ein aus vier Teildetektoren zusammengesetzter Detektor benutzt.

Diesfir Dot nk tor Lsi in JMg. '■' «largos tell t. Die oh ligmat Lsche , vom Ob j ok ti ν sy» tem I I und vom Hy.stem IO gebildet** Oj)LLk bildet den Lesefleck 12 in zwei astigmatischen Brennlinien 19 und 20 ab, von denen eine, 20, in der Zeichenebene und die

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zwei. Le, I'», i|ii<;r s.w iILjhci· Ebene J.iegt. Der Detektor 15 ist in i'iiHM· J¹H)OJKi !iiifviOj-iliKi I., di.ij till I- Lung der op tischen Achse gesehen, zwisoJicjii don llrennJ. inieri- \^l) uinl 2O liegt. Die Trennlinien zwiHcJien den Teildetektoren A, B, C und D

ij .sohl L υ .s a en einen Winkel von Ί 3 ° mit den as tigmati sehen Brennlinien 1S' und 20 ein und verlaufen vorzugsweise parallel b?;w. senkrecht zur Spurrichtung an der Stelle des Leseflecks.

Die Form des am Detektor 15 gebildeten Strahlungsflecks 12' wird durch das Mass der Fokussierung des Bündels ό auf der Datenflache bestimmt. Bei einer korrekten Fokussierung ist dieser Strahlungsfleck rund, wie er in Fig. 2 mit einem ausgezogenen Jvre i s dargestellt ist. Tritt eine En L fokussie rung auf, besiLzt der S trahlungsl'leck 12' eine langgezogene Form, wie sie mit den gestrichelten Kurven (UiTijos Lh 11t ist, wobei die Längsrichtung des Flecks durch <Ju;s Ze Lehen doj· JOn L l'okii.s.s Lerung bestimmt wird. Wenn die Signale dex· TeildetekLoren mit S , S_, S_ und S_ bezeichnet werden, sieht das Fokusfehlersignal S„ wie folgt aus:

^Sf =.(^SA^+SB> - ^^SC ^{+ S}d)·
Erfindungsgemäss besteht das astigmatische System

16 aus zwei Zylinderlinsen 17 und 18 mit verschiedenen Starken und mit zueinander senkrecht verlaufenden Zylinder-In «loj· i.n I'M,";. I dargestellten Lage, in der die 17 und 18 Ln ο üioiii konvergierenden Bündel angeordnet sind, sind diese Linsen negative Linsen. Wären diese Linsen in einem divergierenden Bündel angeordnet, müssten die Linsen positive Linsen sein. Im letzten Fall, in dem ein divergierendes Bündel in ein konvergierendes Bündel umgew.uidelt werden muss, müssen die Linsen 17 und 18 eine grössere Stärke haben, als im Falle das Bündel bereits konvergierend ist. Deshalb wird die Ausführung mit einem konvergierenden J3ündel 6' und mit zwei divergierenden Linsen

17 und 18 bevorzugt. Die Zylinderlinsen 17 und 18 haben derartige Stärken, dass die mittels dieser Linsen geformten Abbildungen der J^Jupllle des Objektivsystems in bezug auf d Le De teJc torf lache I3 symmetrisch liegen.

Der Vorteil der Verwendung der zwei Zylinderlinsen lässt sich am besten damit erläutern, indem von einem

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Fokusfehlerdetek tor.sy.s Lon ;vu.s ,",·(. "gang en wird, in dem nur eine poH.i. bive ZyJInclerllntui '.l'\ bujiul-y. I, wird, beispielsweise in der Position der Linse I7 in Flg. ·· -Cn Fig. 3a und 3t> ist der Teil des Strahlungswegs von der Linse 23 dargestellt, wobei Fig. 3a einen Schnitt entlang der Zeichenebene in Fig. 1 und Fig. 'Jh einen Schnitt in einer Ebene quer zur Zeiclienebene der Fig. 1 darstellen. Die astigmatischen Brennliiiien sind mit 2k und 25 und die Position des Detektors 15 mit P15 bezeichnet.

Da die Linse 23 nur in einer Ebene, der Zeichenebene in Fig. 3b, eine Linsenwirkung hat, ist die Konvergenz des Bündels in zwei Schnitten ungleich. Infolgedessen weist das Fokusfehlersignal einen nicht-linearen Verlauf um den Nullpunkt herum auf. In 1''L,";. 'l· 1st der Verlauf dieses Signals S... al.s Funktion dur Jm ι I. l'oku.s-.s Luj'uiij; Λ f daiT/ws tell L. Das Signal S,. zeigt ausser einem gekrümmten Verlauf um den Nullpunkt noch einen asymmetrischen Verlauf. Dies ist eine Folge davon, dass in den zwei Querschnittebenen nach Fig. 3a- und 3ΐ> die Abbildungen der Pupille des Objektivsystems nicht symmetrisch in bezug-auf die Ebene P15 des Detektors liegen. Die betreffenden Pupillenabbildungen liegen in den Positionen Py. und P... Ein Verlauf des Signals S„ gemäss Fig. k ist jedoch für das Servosystem mit dem die Fokussierung nachzuregeln ist, unvor teilliaf t. Die Fokussierung kann beispielsweise durch Verschieben des Objektivsystems nachgeregelt werden.

Wenn nun, wie die Erfindung beschreibt, zwei Zylinderlirisen in einem konvergierenden oder einem divergierenden Bündel angebracht werden, verfügt man über ein erstes einstellbares Parameter, und zwar die Position dieser Linsen in bezug auf das Objektivsystem. Ein zweites einstellbares Parameter ist dabei die Stärke der Zylinderlinsen, Durch geeignete "Wahl dieser zwei Parameter wird erreicht, dass sowohl die Konvergenzen des Bündels in den zwei Schnitten gleich sind, als die Pupillenabbildungen in bezug auf die Detektorebene symmetrisch liegen. Die Folge davon ist, dass das Signal S "um den Nullpunkt einen linearen Verlauf aufweist und dieses Signal einen symmetri-

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ηγΙκμι V(;rl;.iul' Jim U, η i.cJi I. nur inn don Nullpunkt, sondern auch im we i. Loren JJuro Lc-Ii, wie.· i.ju Fig. O dargestellt.

Wenn die zwei Zylinderlinsen in einem parallelen Bündel angeordnet sind, wie in der US-PS k 025 9^+9 beschrieben wird, üben die Positionen dieser Linsen keinen Einfluss auf den Strahlengang aus. Dabei können nur die Konvergenzen des Bündels in den zwei Schnitten angeglichen AVex-dun, und zwar durch dio Verwendung von Zylinderlinsen mi L gleichen Starken.

Xn Fig. 3a und 3 b is b der Strahlungsweg in einem erfindungsgemässen Fokusfehlerdefcektorsystem dargestellt. Die zAvei negativen Zylinderlinsen sind mit 17 und 18 bezeichnet. Wären diese Linsen nicht vorhanden, würde das Bündel b¹ im Punkt 12' fokussiert und die Pupille des '^s Ob jek tivsys terns an der Position P abgebildet werden. Bei Aufstellung der Zylinderlinsen 17 und 18 entstehen zwei astigmatiscJie Brennlinien 19 und 20. Die Zylinderlinse 17 bildet die Pupille des Objektivsystems in einer Ebene P ab, die in verhältnismässig grossem Abstand von der Detektor— ebene PI5 liegt. Die Zylinderlinse 18, die stärker negativ als die Linse 17 ist, bildet die Pupille in einer Ebene P„ ah, die links von der De LeJc torebene P15 im gleichen Abstand zu dieser Ebene Avle P liegt. 27 1st eine konvergierende Linse, die im Strahlungsweg angeordnet ist, wenn das vom Objektivsystem herrührende Bündel ein kollimiertes Bündel is t.

In einer verwirJclichten Ausführung des Fokusfehlerdetektorsystems nach Fig. 5a- und 5t>» die in einer Vorrichtung zum Lesen eines optischen Aufzeichnungsträgers benutzt wurde, betrtig der Brennpunktabstand der Linse 17 e tAva -80 mm, der der Linse 18 etwa -25 mm und der der Linse 27 etwa 100 mm. Der Abstand zwischen den Linsen 27 und 17 betrug etwa 3 "I mm und der zwischen den Linsen 17 und 18 etwa 33 πιπί. Dor Abstand zwischen P15 und der Linse betrug etwa bk mm.

Ausser in einer Vorrichtung zum Lesen eines eingeschriebenen Aufzeichnungsträgers lässt sich die Erfindung auch in einer Vorrichtung zum Einschreiben eines Aufzeich«

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nungsträgers und in einer kombinierten Schreib/Lesevorriciitung benutzen, in 1''Ig. 7 ist eine Ausführung letztgenannter Vorrichtung schematisch, dargestellt. Darin werden zwei StrahJLungsflecke auf uler Datenl'läche gebildet, die in Richtung der Spuren '.1 gesellen, Ln kurzem Abstand, beispielsweise 10 /um auseinander liegen. Die Anordnung enthält eine erste Strahlungsquelle 3 in i'Orm eines Diodenlasers, der· ein Lesebündel <> erzeugt. Diuscr J)lodenlaser ist ein Teil eines sogenannten Licn.tgriJ.Tols 3^, in den weiter noch, ein Kollimatorobjekt 31? das das Bündel parallel macht, und eine Zylinderlinse Ί2 zum JvorrlgLeren des Astigmatismus des DiodenlasorbündeJ.s au !"genommen .sind. Im Weg des paralelleri Bündels 1st <?in ztis.uiiunenge.se ty, Les J^JrLsina ')'} angeordnet, das (j Lnen crnLun, neu Lj-a I i;ji lliuidi: 1 vortc.i.J er ')h und e Lnen zweiten, |)uliiri.sa Lionsi;iiij) Γ Liitl 1 LeJien BündeJ 'vor teiler SO enthält. Ein Teil des J3Undels 0 wix-d vom Prisma '}h auf einen reflektierenden Px^isina 37 gerichtet zurückgeworfen, das das Bündel zum Ob.jeJct Lvsys tem 11 reflektiert, das das Jiündel zu einem Leseflock in der Datenebene foleussiert. Die PolarisationsricJatung des Bündels b ist derart gewählt, dciss es vorn polarisationsempl'indlichen Prisma 33 durchgelassen wird. Vorzugsweise sind das übjektivsystem 11 und das Prisma 37 auf einem in radialer liiclitung bewegbaren Schlitten 3& angeordnet und sind die anderen Jilemente fest angeordnet.

Le tz tgonann to. JClemente können .si<-Ji in vorJi'll tiiismäss Lg gro.sHoin Abstand vom C)l),jcl< t i.v.sys torn bo I/Lnden .

JCLn v.w<: i l.iij· Li <-li I.,", r i. Γ Γι;.L ΊΟ¹, der ·;1ηοιι Di.inlciilaser 5' und ein KolliinatorobjeJt tiv 3I¹ xind eine Zylindei^- linse 32* enthält, erzeugt ein kollimiertes Schreibbündel 6¹, Die Polarisationsrichtung dieses Bündels ist derart, dass es vom Prisma "}b nahezu vollständig reflektiert wird. Dieses Bündel durchläuft den gleichen Weg wie das Lesebündel 6. Das Schreibbündel 6' kann ausser zum Schreiben selbst, dazu verwendet werden, in zuvor angebrachten Servospuren vorhcindene Servodciten zu losen, so «.lass die; Position des S trahlungsf Lecks in rad L;Ll<;r und tangen L Laler KlcJitiuig nachgestellt werden kann.

Die vom Au I'/.c Lcluiuiigs I. rägivi· ro l'Lck 1. i.01· ten Solu·«· i 1>-

IMlN H) .".¹I¹I '■· ' .-i/i... "'..'..„ 1H.3

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i'I Mini I -ι·;.!· I ΐΠιιι 11· I πιΠ ;; .'.en νιιιι ,",!'.sonde r l.cji Detektoren ΙΊ ' Mini I "ι .in Γ,·¹,»· r.-uif.i'ii we i'il ι ·ιι , wiilii.'i κι! vcrino i.tleii LhL, dass .s I. rah I IUi/'; cli,·.·, .Ή:Ιι ι·<· ι bbHm Io Lh bzw. dos Lesebündels den Detektor 15 bzw. den Detektor 15' erreicht. Dazu werden Bündel mit verschiedenen Polarisationsrichtungen und polarisaLionsempl'indlichen Elementen im Strahlungsweg benutzt. Zur Reduzierung des möglich, restlichen Ubersprechens werden vorzugsweise DLodoninsor verwendet, die verschiedene Wellen-IiUi₁ ¹ViMi, be i :->p Le Lswe Lse ri'io mn l'llr den Schreiblaser und ID "/Hi) mn ΓΠγ (ItMi Ι,ΐΉΐ.ΊίΐΗΐΊ·, ;ιιιssen'lon und sind den Detektoren Γι lind I ") ' wi> I 1 i'ii■ I r'iiiiV'Mi:it! l.ck I, Lvit 1'¹LItIM^- 'lO und hü ^? vorge— s("Jit»l l.i; t.

Im SI.raJil VUi₁ ¹VHWe₁"; Ls t eine kräftig selektive 7\/4— Platte '}■> iui,';eoi'ihu? i;, die nur die Polarisationsrichtung des ScJu-eibbLuidcils 0' dreh L. Diese Platte wird zweimal durchsetzt, so (lass die Polarisationsrlchtung des Bündels 6· insgesamt über wo^u gedroht wird, wodurch das vom Aufzeichnungsträger rel'lektierte Schreibbündel vorn Prisma 36 durchgelassen wird. Nach dem Durchgang durch das zusammengesetzte Prisma 33 erreLehen die Bündel ö und 6¹ mit gleicher Po I ar Lsa L Lojis r i.cJi (.im,"; ein v.weLLes zusammengesetztes Prisma •Ί I , das einen pol ar i.:;a (. Lon.setiip L\Lndlichen Bündelverteiler 4A- und ein rei'J.oJ<. Llei'OiuleH PrLsina h2 enthält. Dem zusammengesetzten Pr i siiui ·Ί I ist eine kräftig selektive 7\/2-Platte -Ίο vorgeschal te t, die die. Polarisationsrichtung des Schreibbündels 6¹ allein übei" ⁽>0° dreht. Dieses Bündel wird vom Prisma 33 zum Detektor 15' reflektiert. Das Lesebündel b wird vom Prisnui Vl· durchgelassen'= und anschliessend vom Prisma Ί2 au Γ den Detektor 15 reflektiert.

Im We₁"; dos- lifiiideJ s 6 Ls L eine konvergierende Linse hj angeordnet, die aus dem parallelen Bündel ein konvergierendes Bündel herstellt. Zur Ermöglichung der Ableitung eines Fokusfehlersignals ist erfindungsgemäss ein astigmatisches Linsensystem 10 aus zwei plankonkaven Zylinderlinsen 17 und 18 ungleicher Stärke und zueinander senkrecht verlaufenden Zyliriderachsen angeordnet und besteht der De Lektor 15 aus vier Teilch! tek Loren, wie in Fig. 2 dargesl.elLL. D.i. esc· De Lek Li)I-(Ui werden, au κ a or zum Detektieren von

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ίο :iih "■ "- -yf.^. ·. · :.. 1«.3.1"«^

Fokusfehlern, wni Ler uoc:Ji zum Ι,οηιηι dor eiiigeschi'iebenoii Daten und. zum Detektieren von Sjiurnachführungsf ehlern benutzt.

Vorzugsweise sind auch im Weg des vom Prisma Mlreflektierten Schreibbündels 0' eine konvergierende Linse 45' und zwei plankonkave Zylinderlinsen 17' und 18· angebracht und bestellt auch der Detektor 15" aus vier Te Lldet-ektorcn. Diese Detektoren wurden zum Lesen eines Ln zuviji' angeordne Lon Sc rvospu ιίμι vo rliandonen 'PaJt fcs l,",J1;i I..·> , zum Detektiuivm vuii SpurjincJi Ifili riiii,"; l'ehlii.t'ii >les ScJi im· i. Ij-JfI eck s und zum JJn tok tiei'un von J^1-OkUs J'oJiLurji des ScJucibbündels benutzt. Dadurch ist os iti")glicli, (■ Lneii Un tcr-schii-d in den iJreiinjJunk ten des Schreibbundeis und des LesebQndels zu korrigieren.

Vie aus obiger Beschreibung hervorgeht, werden im Fokusfehlerdetektorsystem keine besonderen Eigenschaften der Datenstruktur, des Aufzeichnungsträgers oder der Schreib/-Lesevorrichtung" benutzt. Die einzige Anforderung besteht darin, dass die DateniTächen reflektierend ist. Deshalb

Ό kann die JOt-rLndiin,",- Lji vii; 1 ο γ 1 <; i. Systemen benutzt worden, woljii.i. <;i.ji : i I. r.iJi I iui,",s Γ I <m-I\ .111Γ t« i j 11* 1 ■ jm> V I i>h I. i.o ri'iidcii I'M.äcJiy ,",(•hi Idcl. wi'i'di'ii mil.·;;;. l'',r> K;itiii < 1.111 < - i .111 i'iii .1 h t;t:i tcin low Mikroskop und an oin üysteiu zum J'j'ojizicren von Masken— mustern auf ein Substrat für die Herstellung von Intagrätionskreisen usw. gedacht werden.

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Claims (4)

PHN 10 214 ** °* 18.5.1982 PATENTAN SPRUCHE

1. Optisches Fokusfehlerdetektorsystem zur Feststellung von Abweichungen zwischen der Abbildungsfläche eines Objektivsystems in einem optischen System und einer Strahlungsreflektierenden Fläche in diesem System, auf welcher Fläche abgebildet werden muss, welches Fokusfehlerdetektorsystem einer Strahlungsquelle, das Objektivsystem, ein astigmatisches System aus zwei Zylinderlinsen, die im Weg· eines von flor i-tifj ek tleruii<leii Fläche herrührenden JJÜndels angeordnet sind, und einen aus vier Teildetektoren zusammengesetzten strahlungsempfindlichen Detektor enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Zylinderlinsen in einem nicht kollimierten Bündel angeordnet sind und verschiedene Linsenstärken besitzen derart, dass die mit diesen Linsen geformten Abbildungen der Pupille des Objektiv-

systems in bezug auf die Detektorfläche symmetrisch liegen und dass das aus diesen Linsen herrührende Bündel gleiche Konvergenzen in zwei zueinander senkrecht verlaufenden Achsen besitzt.

2. Optisches Fokusfehlerdetektorsystem nach Anspruch 1,

dadurch gekonnzeichnet, dass diu liwei Zylinderlinse« in ninoiri lctinvi!r,";ioro]nl(iii MHjiiIoI. hiikpü .i-«Ijio I. iiiuJ hoido ικ»;'.'¹¹ tiv<» LIn η cjii μ l.iitt.

3. Optisches Fokusfehlerdetektorsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Zylinderlinsen in einem divergierenden Bündel angeordnet und beide positive Linsen sind.

4. Vorrichtung zum Lesen eines Aufzeichnungsträgers mit einer optisch lesbaren, Strahlungsreflektierenden Datenstruktur, welche Vorrichtung eine ein Lesebündel erzeugende Strahlungaqtialle , ein Loaeobjoktivayatain und strahlungsempfindlidien Datendetektor enthält, dadui^ch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einem optischen Fokusfehlerde tek tor ays tem nach uJjiom der vorangehenden

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J¹IIN Iu ;'|·Ί *.."*.. ^ *..*.:*. 18.3.1982

Ansprüche ausgerüstet ist und dass der strahlungsempfind-I .i I¹IiC Ι)« l,ol( lor (I i. on«n Sy.¹; I- em fiuoh den Datendetektor bildet. 3. Vorrichtung zum Schreiben und Lesen von Daten

in einem AuJt'zeichnungs träger, welche Vorrichtung eine erste Strahlungsquelle und eine zweite Strahlungsquelle enthält, die ein Schreibbündel bzw. ein Lesebündel erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass in einem jeden der Wege des von dem Aui/zelchnungsträger herrührenden und voneinander i";o I. !¹IMiIi I.on Sclij-o LbhüiuJr.Ls iijid LoHebündelH ein optisches

IU l'Okutii'ehlei'de LoIi Lortiy.s Lein nach Einspruch 1, 2 oder 3 angeordnet ist.

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