DE3245075A1 - Optisches fokusfehlerdetektorsystem - Google Patents
Optisches fokusfehlerdetektorsystemInfo
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- DE3245075A1 DE3245075A1 DE19823245075 DE3245075A DE3245075A1 DE 3245075 A1 DE3245075 A1 DE 3245075A1 DE 19823245075 DE19823245075 DE 19823245075 DE 3245075 A DE3245075 A DE 3245075A DE 3245075 A1 DE3245075 A1 DE 3245075A1
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Classifications
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- 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
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- G11B7/0909—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 by astigmatic methods
Landscapes
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Lenses (AREA)
- Focusing (AREA)
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
ΒΔΠ ORIGINAL
PHN 10 ;i-\h " " ·#·.:.. *..'.:.. 18.5.1982
If
«.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
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
PHN 10 214 -jT'-"- ■*-.·.:.. 18.5. 1982
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-
BAD ORIGINAL
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.
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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PHN 10 214 9Γ~:" "..*.:.. ι«. 5. 1<)82
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 + Sd)·
Erfindungsgemäss besteht das astigmatische System
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 JJupllle 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
BAD ORIGINAL
3245075 | |
18.5.1982 | |
. J. |
PHN 10 214
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-
ORIGiNAL
PHN if) 2\h \."·..· .J^·.:.. ·..·.:*. 18.5.1982
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«
PHN 10 214 γ'*--' .^.-..:.. .„-.;„. 1ö.5.1S'ö2
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 JJrLsina ')'} 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
.Al·
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 wou 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
BAD ORIGfNAL
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 J1-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.
ORIGINAL
Claims (4)
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
BAD ORIGINAL
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.
ORIGINAL
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