DE2453364A1 - Automatische fokussiereinrichtung - Google Patents

Description

9. November 1973, Japan, Nr. 125 395 5. April 1974, Japan, Nr. 37 966

Automatische Fokus s i ere inri chtung

Die Erfindung betrifft eine automatische Fokussiereinrichtung, die Laser- oder ähnliche Strahlen auf die Oberfläche eines sich bewegenden Gegenstands automatisch fokussiert.

Starker Bedarf an einer Einrichtung, die ständig Strahlen auf die Oberfläche eines Gegenstands fokussiert, besteht bei Einrichtungen, bei denen es erforderlich ist, den Brennpunkt in einer winzigen Fläche des sich bewegenden Gegenstands zu halten, wie dies beispielsweise bei Videoplatten-Geräten ,der Fall ist, die Informationen auf den sich bewegenden Gegenstand optisch aufzeichnen und von diesem auslesen, ferner bei Laser-Verarbeitungsgeräten für sich bewegende Gegenstände und dergleichen.

Bei einem herkömmlichen Verfahren zur automatischen Fokussieruhg von Laser- und ähnlichen Strahlen wird der'Abstand zwischen einer den Laserstrahl sammelnden Objektivlinse und einem Gegenstand, auf den der Laserstrahl fokussiert werden soll, mit Hilfe einer Kapazität gemessen, und die Objektivlinse wird derart nachgeführt, daß der Abstand mit der Brennlänge der Objektivlinse zusammenfällt.

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Ein Gerät zur Durchführung dieses herkömmlichen Verfahrens sowie die damit verbundenen Nachteile und Schwierigkeiten sollen im folgenden unter Bezugnahme auf Figur 1 bis 3 erläutert werden. Figur 1 'zeigt, dabei schematisch die prizipieHe Anordnung einer automatischen Fokussiereinrichtung nach dem Stand der Technik, bei der die Fokussierung unter Verwendung einer Kapazität erfolgt. Gemäß Figur 1 passiert das Licht eines Lasers 1 eine erste Linse 2 und einen Halbspiegel 3. Der Lichtstrahl wird von einem Reflektor 4 reflektiert und durch eine Objektivlinse 5 gesammelt. Der gesammelte Strahl soll auf die Oberfläche eines sich bewegenden Gegenstands 6 fokussiert werden. In der Darstellung sei angenommen, daß sich der Gegenstand dreht oder senkrecht zur Zeichenebene bewegt. Die Objektivlinse 5 ist in einem Halter 7 montiert, an dem eine Elektrode 8' angebracht ist. Die Kapazität zwischen der Elektrode 8 und dem sich bewegenden Gegenstand 6 ist umgekehrt proportional zu dem Abstand zwischen diesen Elementen. Unter Verwendung dieser Beziehung mißt ein Verschiebungs-Meßkreis 9 den Abstand zwischen der Elektrode 8 and dem Gegenstand 6. In einer Stromsteuerschaltung 10 wird unter Berücksichtigung des Abstandes zwischen der Elektrode 8 mnd der Objektivlinse 5 der Abstand zwischen dem Gegenstand 6 uad der Linse 5 mit der Brennlänge der jeweils gegebenen Linse 5 verglichen und ein entsprechender Strom durch eine Schwingspule 11 derart erzeugt, daß die sich aus dem Vergleich ergebende Differenz zu Null wird. Auf diese Art und Weise wird der Laserstrahl stets auf die·Oberfläche des sich bewegenden Gegenstands 6 fokussiert. Der Laserstrahl dient dazu, die auf dem Gegenstand 6 enthaltenen Informationen auszulesen und einem optischen Detektor 12 zuzuführen.

Bei einem derartigen, mit einer Kapazität arbeitenden Fokussiersystem ist es möglich, die Fokussierung ohne jegliche Berührung mit dem sich bewegenden Gegenstand durchzuführen. Bei der praktischen Anwendung treten jedoch, wie im folgenden dargelegt, ernsthafte Nachteile auf«

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Ein erster Nachteil besteht darin, daß wegen der Messung des Abstandes zwischen der Objektivlinse und; dem sich bewegenden Gegenstand unter Verwendung einer Kapazität nicht nur die Elektrode sondern auch der Gegenstand aus einem Leiter bestehen muß. Dies bedeutet, daß ein Gegenstand, der nicht aus einem Leiter besteht, in diesem System nicht verwendbar ist, falls er nicht mit einem metallischen Film beschichtet, etwa galvanisiert, ist. . '

Ein zweiter sehr- schwerwiegender Nachteil des Systems nach dem Stand der Technik beruht auf der Tatsache, daß die relative Lage zwischen der Objektivlinse und dem sich bewegenden Gegenstand gemessen wird und der Meßwert auf die Brennlänge der Objektivlinse eingestellt werden soll. Ändert sich nun der inform einer Spannung oder dgl. zum Vergleich mit dem Meßwert vorgegebene Viert der Brennlänge der Objektivlinse beispielsweise infolge von Schwankungen der Versorgungsspannungen, so wird der Brennpunkt an einer Stelle gehalten, die nicht mehr in der Oberfläche des Gegenstands liegt.

Eine weitere bei dem herkömmlichen System auftretende Schwierigkeit soll im folgenden anhand von Figur 2 erläutert werden. Figur 2 zeigt schematisch die Umgebung äer Objektivlinse gemäß Figur 1. Die Objektivlinse 5 hat von der Elektrode 8 einen Abstand v. Gemessen wird der Abstand u zwischen der Elektrode und dem sich bewegenden Gegenstand 6. Die Steuerung erfolgt so, daß der Wert (u+v) mit der Brennlänge w der Objektivlinse zusammenfällt. Die Brennebene A wird auf diese Weise in Koinzidenz mit der Oberfläche des Gegenstands 6 gelbracht.. Der Abstand zwischen der Elektrode und der Objektivlinse kann jedoch aufgrund von Wärmeausdehnungen des Halters 7 infolge von Änderungen der Umgebungstemperatur, aufgrund von Verformungen der Elektrode infolge von Schwingungen usw. schwanken· Treten derartige Schwankungen auf, so fällt der Wert (u+v) nicht mit der Brennlänge w zusammen, selbst wenn diese genau vorgegeben ist. Wie

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in" Figur 2 gezeigt weicht dann die Brennebene A von der Oberfläche des Gegenstands ab.

Das System nach dem Stand der Technik, bei dem die Fokussierung durch Messung des Abstandes zwischen der Objektivlinse und dem sich bewegenden Gegenstand mit Hilfe eiiDer Kapazität erfolgt, hat. die oben beschriebenen Nachteile.

Außer dem genannten herkömmlichen System ist noch ein im folgenden erläutertes Verfahren bekannt, bsi dem eine Defokussierung oder mangelnde Fokussierung photoelektrisch gemessen und unter Verwendung des Meßsignals automatisch eliminiert wird.

Bei diesem Verfahren wird das Muster eäes ersten Konzentrationsgitters auf eine Meßebene projiziert, dieses Muster auf der Ebene durch eine Objektivlinse auf der !Ebene eines zweiten Konzentrationsgitters abgebildet, das durcäü das zweite Gitter hindurch fallende Licht von einem photoeleSrtrischen Element empfangen, sodann das erste Gitter gedreht uni über das photoelektrische Element ein Ausgangssignal erzeugt, das die Lage des Brennpunktes angibt.

Wie in Figur 3 dargestellt, fällt das τοη einer Lichtquelle 1 erzeugte Licht über eine Kondensorlinse 2 auf ein Konzentrationsgitter 92. Dieses Gitter 92 wird über einen Halbspiegel 93 und eine Objektivlinse 97 auf einer Meßebase 98 abgebildet. Das Bild des ersten Konzentrationsgitters 92 wird außerdem über die Objektivlinse 97 sowie Halbspiegel 93 w&d 96 auf der Ebene eines zweiten Konzentrationsgitters 91 gebildet. Das durch das zweite Gitter 91 filtrierte Licht wird von eimern photoelektrischen Element 99 empfangen. Das erste Gitter 92 wird durch einen Motor 94 gedreht, und das Ausgangssignal des photoelektrischen Elements 99 wird in geeigneter Weise verarbeitet. Auf diese Art und Weise wird ein Signal erzeugt, das den Brennpunkt anzeigt.

Da dieses Verfahren mit der Abbildung wan Gittermustern arbeitet, muß der zu beleuchtende Bereich der Meßebene ziemlich groß

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sein. Das Verfahren eignet sich daher nicht für optische ' Systeme, die mit reflektiertem oder hindurchtretendem Licht unter Beleuchtung der Meßebene mit einem, winzigen Lichtfleck arbeiten. Werden mit dem Verfahren Informationen dadurch aufgezeichnet, dab auf die Meßebene ein lichtempfindliches Material gebracht und das Licht der Lichtquelle 1 moduliert wird, so wird das Bild des Gitters aufgezeichnet, da es auf der Mebebene 98 bzw. einem dort vorgesehenen Aufzeichnungsmedium erscheint. Werden ferner die Informationen von' dem Aufzeichnungsmedium in der Ebene 98, auf dem sie mit hoher Dichte aufgezeichnet worden sind, optisch ausgelesen, so bildet das von dem photoelektrischen Element 99 aufgenommene Ausgangssignal das Produkt aus dem aufgezeichneten Signal und dem Signal des Konzentrationsgitters 92. Werden sehr kleine Signale von nur wenigen μ mit hoher Dichte auf dem Aufzeichnungsmedium an der Ebene 98 aufgezeichnet, so werden daher die von diesem Medium ausgelesenen Signale durch das Gitter 92 getastet bzw. gerastert, und es ist nicht möglich, die Signale kontinuierlich auszulesen.

Ziel der Erfindung ist es, eine automatische Fokussiereinrichtung zu schaffen, bei der die oben genannten Nachteile des Standes der Technik nicht auftreten und die in der Lage ist, Laseroder ähnliche Strahlen automatisch und mit hoher Genauigkeit auf die Oberfläche eines sich bewegenden Gegenstandes, etwa einer Videoplatte, zu fokussieren.

Die Erfindung richtet sich insbesondere auf eine optische -Ein- · richtung, die ihrem Wesen nach völlig verschieden ist von dem herkömmlichen System, bei dem die Positionierung durch kapazitive Abstandsmessung erfolgt. Erfindungsgemäß braucht der Lichtfleck zur Beleuchtung der Oberfläche des zu messenden Gegenstands, praktisch keine Ausdehnung zu halben; ferner sind keine Gitter usw. und kein mechanisches Drehen erforderlich; es findet keinerlei Beeinträchtigung durch Gittermuster statt; und eine Fehlfokussierung wird selbst dann festgestellt, wenn die Oberfläche des zu messenden Gegenstands in Vertikalrichtung

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schwankt, so daß der Brennpunkt stets genau auf der Meßflache gehalten wird.

Erfindungsgemäß wird eine Objektivlinse, die den Strahl auf die Oberfläche des sich bewegenden Gegenstands fokussiert, in schwache sinusförmige Schwingungen in Richtung ihrer optischen Achse versetzt, eine Fehlfokussierung wird aufgrund der sich ergebenden Intensitätsschwankungen des von der Oberfläche des Gegenstands reflektierten Lichts ,ermittelt und die Objektivlinse wird mit Hilfe einer Rückkopplungssteuerung derart bewegt, daß die Fehlfokussierung beseitigt wird und somit der Brennpunkt stets in Koinzidenz mit der Oberfläche des sich bewegenden Objekts gehalten wird.An Stellen vor und hinter der Ebene für die optische Messung sind ferner photoelektrische Einrichtungen vorgesehen, auf die das von einer Lichtquelle abgegebene Licht gebündelt wird, wobei die Fehlfokussierung des optisehen Systems bezüglich der Oberflache der Meßebene aus dem Unterschied zwischen den Meßsignalen der jeweiligen photoelektrischen Einrichtungen bestimmt und die Objektivlinse mittels der Rückkopplungssteuerung derart bewegt wird, daß die Fehlfokussierung beseitigt und der Brennpunkt stets in der Meßfläche des sich bewegenden Gegenstands gehaltem wird.

Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der weiteren Zeichnungen näher erläutert. "Von diesen weiteren Zeichnungen zeigen

Figur 4 ein Blockschaltbild für ein erstes Ausführungsbeispiel

der Erfindung;
Figur 5 ein Diagramm zur Erläuterung <äer Ausführungsform nach

Figur 4;
Figur 6 ein Blockschaltbild für ein zweites Ausführungsbeispiel

der Erfindung!
Figur 7 ein Diagramm zur Erläuterung der Ausführungsform nach

Figur Si
Figur 8 eine schematische Darstellung des. grundsätzlichen Auf-

faaus eines dritten Ausführuogsbeispiels der Erfindung; Ö9822/Ö9 /3

— ν —

Figur 9 und 10 Diagramme zur Erläuterung der Ausführungsform

nach Figur 8;

Figur 11 eine schematische Darstellung des grundsätzlichen Aufbaus eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung; Figur 12 ein Diagramm, zur Erläuterung eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung; und
Figur 13 und 14 Blockschaltbilder zur Herstellung des Aufbaus

einer Informations-^AufZeichnungseinrichtung, \ . die mit der Erfindung gemäß der Ausführungsform ' .nach Figur 11 arbeitet.

In dem in Figur 4 gezeigten AusführungsTseispiel wird Licht beispielsweise auf eine Videoplatte fokussiert, die den sich bewegenden Gegenstand bildet. Der aus einem Laser 31 austretende Lichtstrahl passiert eine erste Linse 32, einen Halbspiegel 33 und einen Reflektor 34 und wird von einer Objektivlinse 42 auf die Oberfläche der Videoplatte 36 fokussiert. Von der Fläche der Videoplatte· wird der Lichtstrahl reflektiert und kehrt längs seinem ursprünglichen optischen vfeg zurück. An dem Halbspiegel 33 wird der Lichtstrahl aus diesem optischen Weg herausgespiegelt und gelangt durch eine mit einem Nadelloch versehene Blende 37 auf einen optischen Detektor 38, bei dem es sich beispielsweise um ein photoelektrisches CdS-Element handelt. Ist die das Licht aufnehmende Fläche des optischen Detektors sehr klein, so ist die Blende nicht immer erforderlich. Handelt es sich wie im vorliegenden Fall bei dem Gegenstand um eine Videoplatte, auf der optische Informationen gespeichert sind, so werden die Ausgangssignale des Detektors einem Informationsausgang 39 zur Speicherung zugeführt.

Figur 5 zeigt die Werte, die die Ausgangsspannung des Detektors in Abhängigkeit von der Lage des Brennpunktes annimmt. An der Abszisse ist dabei der Abstand in Richtung der optischen Achse, an der Ordinate die Ausgangsspannung des optischen Detektors aufgetragen. x_Q gibt den Fall an, daß der Brennpunkt genau mit , der Oberfläche der Videoplatte zusammenfällt, und die positive Richtung der Abszisse oder x-Achse gibt an, daß der Brennpunkt auf der Seite der Objektivlinse liegt. Die Ausgangsspannung

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des Detektors ist für positive und negative Werte von χ fast symmetrisch zu χ und hat ihr Maximum bei χ .

Wird die Objektivlinse in Schwingungen ©der Oszillationen
In Richtung der optischen Achse um eine Brennpunktlage χ^>χ_ο '/ersetzt, so bildet die Ausgangsspannung des Detektors eine
entsprechend schwingende WeIIe₅ die gegenüber der Schwingung der Obgektlvlinse um 180° phasenverschoben ist. Für den Fall κ <x ist die Schwingung der Ausgangs spannung mit der des Detek—

tors phasengleichο

Um den Wert (x»-x ) bzw» die Größe und dichtung der Versetzung des Brennpunktes aus den obigen Vorganges, zu ermitteln,- wird bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach einem Verfahren gearbeitet ρ bei dem die Ausgangssparnung des optischen Detektors mit der Schwingwelle der Objektivlinse multipliziert xtfird,, so daß diese Welle synchron gleichgerichtet wird.

Dies soll anhand von Figur 4 näher erläirtert werden. Ein Oszillator 40 erzeugt eine Sinuswelle ₉ die durch einen Stromverstärker 48 verstärkt wirdj so daü durch eine Sctv/ingspule 41 ein Strom fließtj der die Objektivlinse 42 in sehr kleine Schwingungen in Richtung der optischen Achse versetzt. Aufgrund dieser
Schwingung erzeugt der optische Detektor gemäß Figur 5 stärkere und schwächere Ausgangssignale.

Da Signale mit Frequenzen, die von der Schwingfrequenz der
Objektivlinse verschieden sind, beispielsweise die auf der
Platte vorhandenen Videosignale, sich mit den Ausgangssignalen des optischen Detektors überlagern«, ist ein Bandpaßfilter 44 vorgesehen, das nur die Signale nahe der Schwingfrequenz der Linse hindurchläßt» Obwohl die Objektivlinse mit der Sinuswelle aus dem Oszillator 40 angetrieben wird, ist ihre Arbeitsweise gegenüber dieser Welle etwas in der Phase verzögerte Daher'
wird die Phase der Sinuswellej, mit der fes Ausgangssignal des optischen Detektors multipliziert wird,, über eine Phaseneinsteil stufe 43 justiert und erst danach der Multiplikation mit

/ UJ/.J

dem Ausgangssignal des optischen Detektors in einem Multiplier 45 unterworfen.

Die Ausgangsspannung des optischen Detektors läßt sich in der Umgebung ihres Maximums durch eine quadratische Gleichung annähern. Liegt der Brennpunkt bei x^ und wird der Objektivlinse eine Schwingung b· sin tut erteilt, so wird die Aus gangs spannung E des Detektors

E = E - a (χ. + b'Sin. uit - χ ) .

Durch Multiplikation der Ausgangs spannung mit c sin u>t als der Sinuswelle der Schwingung wird das Produkt e

e - \E_q - a (x_A -ι- b'Sin cut - x_q)² ) c-sin ut

c - a c Cx_A - X₀)² - I a b²" c\ sin. Ot

+ (x_Ä - x_o) cos 2

,.ab c . -j- ,
+ —τ- sxn 3 <Jt

¥ird als Schwingfrequenz ω eine Fraquesx gewählt ₉. die reichend größer ist als die Frequenz _s sit der das Maß der Fehlfokussierung (x. - χ ) schwankt _r \md wird die dem Produkt e entsprechende spannung über ein Tiefpaßfilter 46 geleitet ₉ so verschwinden die Ausdrücke sin art, e@s 2 «jt und sia 3 tut. Sodann wird

e ^ - a b 0 (x_Ä - 3C_O)_O
Wie ersichtlich, erscheint der Ausdruek - (x_Ä - x_)_s das

.Ά. \0

heißt Richtung und Betrag der Fehlfokussierung ₉ in. der Aus~

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gangsspannung des Tiefpaßfilters. Aufgrund dieses Ausgangssignals des Tiefpaßfilters 46 erzeugt eine Steuerschaltung 47 ein Steuersignal. Ein Stromverstärker 48 verstärkt dieses Steuersignal und erzeugt einen entsprechend verstärkten Strom durch die Schv/ingspule 41. Die Steuerung läßt sich so durchführen, daß der Ausdruck (x^ - χ ) Null wird, d.ä.., daß. der Brennpunkt stets mit der Oberfläche der Videoplatte zusammenfällt.

In dem obigen Aüsführungsbeispiel der Erfindung schwingt die Objektivlinse in Axialrichtung, wobei das Ausmaß der Schwingung in Wirklichkeit sehr gering ist» Bei der praktischen -Anwendung kann daher angenommen werden, daß keine Fehlfokussierung verursacht wird und keine Probleme auftretsu Beispielsweise besteht bei einer Objektivlinse mit einer Schärfentiefe von 1 μ kein Problem, wenn das Ausmaß .der Schwii^ung auf weniger als 0,5 μ eingestellt wird. ' ,

Bei dem zweiten Ausfüfarungsbeispiel nach Figur 6 passiert der von einem Laser* 31 ausgehende Lichtstrahl wiederum eine erste Linse 32, einen Halbspiegel 33 und eine® Reflektor 34 und wird durch eine Qbjektivlinse 42 auf die Oberfläche einer Yideo platte 36 fokussiert* die wiederum den sich bergenden Gegenstand "bildet. Der Lichtstrahl wird von der Oberfläche der Videoplatte reflektiert und kehrt längs dem ursprünglichen optischen Weg zurück. An dem Halbspiegel 33 wird er &sns dem ursprünglichen Weg herausgelenkt und von einem optischen Detektor 38 empfangen«,

Wiederum erzeugt ein Oszillator 40 eine Sinuswelle, die durch einen Stromverstärker 67 verstärkt wird» so daß ein Strom durch eine Schwingspule 41 geleitet wird₉ der die Objektivlinse in sehr kleine Schwingungen in Richtung der optischen Achse versetzt« Aufgrund dieser Schwingung werde, in dem optischen Detektor höhere und niedrigere Spannungen erzeugt» Da sich dem Ausgangssignal des optischen Detektors Signale mit Frequenzen überlagern^ die von der Sehvringfrequem der Objektivlinse verschieden sind_f beispielsweise die auf ier Videoplatte vorhandenen Videosignale ₉ werden nur Signale sähe der Sehwingfrequenz

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der Objektivlinse mit Hilfe eines Bandpaßfilters 59 hindurchgelassen. Die Objektivlinse wird durch die Sinuswelle aus dem Oszillator 40 angetrieben, hinkt aber in ihrer Arbeitsweise in gewissem Ausmaß hinter der Phase der Sinuswelle aus dem Oszillator nach. Die Phasen lassen sich durch eine Phaseneinstellstufe. 61 justieren. Mit 62 ist eine Schalteinrichtung bezeichnet, die mit drei Kontaktpositionen an Ausgänge der Phaseneinstellstufe angeschlossen ist.

Figur 7 zeigt die Spannungen der Signale, die an die Schalteinrichtung 62 abgegeben und von dieser abgenommen werden. Mit F ist das Ausgangssignal der Phaseneinstellstufe 61 bezeichnet. Liegt das Signal F über einer gewissen Spannung, so steht die Schalteinrichtung auf dem Kontakt a. Das Ausgangssignal der Schalteinrichtung in diesem Zustand ist in Figur 7 mit G bezeichnet und als Spannungskurve J dargestellt. Liegt das Signal F unter einer gewissen Spannung _t so steht die Schalteinrichtung auf dem Kontakt c Das Ausgangssignal der Schalteinrichtung in diesem Zustand ist in Figur 7 mit H bezeichnet und durch die Spannungskurve L wiedergegeben. Liegt das Signal F auf einer anderen Spannung als denjenigen Spannungen, bei denen die Kontakte a und c eingenommen werden, so steht die Schalteinrichttmg; auf dem Kontakt b.

Die durch die Schalteinrichtung 62 phasendiskriminierten Signale passieren ein-erstes -Tiefpaßfilter 63 bzw. ein'zveites Tiefpalfilter 64. Das Ausgangssignal des ersten Tiefpaßfilters 63 ist in Figur 7 bei K angedeutet, während das Ausgangssignal des zweiten Tiefpaßfilters 64 mit m angedeutet ist. Diese Ausgangssignale werden in einem Subtraktionsglied 65 subtrahiert. Die Ausgangsspannung des Subtraktionsglieds 65 ist negativ, wenn der Brennpunkt der Objektivlinse auf der dieser Linse zugewandten Seite der Videoplatten-Oberfläche liegt, positiv, wenn er auf der anderen Seite der Oberfläche liegt. Wie bei dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist der Absolutwert der Ausgangsspannung des Subtraktionsgliedes 65 proportional zu dem

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Maß der Felilfokussierungo Aufgrund des Jiasgangssignals des Subtraktionsgliedes 65 erzeugt eine Steuerschaltung 66 ein Steuersignal;, das nach Verstärkung durcfe den Stromverstärker 6? einen entsprechenden Stromfluß durch die .Schwingspule 41 bewirkte Die Steuerung erfolgt so_P daß Sie Fehlfokussierung zu Null wirdj d„h_o daß der Brennpunkt stets mit der Oberfläche der Videoplatte zusammenfällt_o

Gemäß der Beschreibung der obigen Ausfüferungsbeispiele wird nur die Objektivlinse in Schwingungen versetzt? es ist jedoch auch möglichρ daß weitere Teile des optischen Systems zusammen mit der Objektivlinse in Schwingungen vsrsetzt werden» So können beispielsweise "die Blende 37 _g der optische Detektor 38, die erste Linse 32₉ der Halbspiegel 33 _ΰ der Reflektor 34 und die Objektivlinse 42 nach Figur 4 einstückig und kompakt ausgeführt und durch die Schwingspule 41 ia Schwingungen versetzt werden»

Im folgenden sollen weitere Ausführungsleispiele im einzelnen erläutert werden, bei denen folgende Tatsache ausgenutzt wird. In einem optischen System? in dem das Ausgangssignal einer Lichtquelle gebündelt wirdj, wird die Verteilung der Fokussierungsstärke auf der optischen Achse im Brennpunkt zu einem Maximum und nimmt vor und hinter dem Brennpunkt allmählich ab, so daß die Verteilung bezüglich des Brennpunktes symmetrisch ist.

Anhand von Figur 8 und 9 soll das Prinzip der elektrooptischen Messung einer Fehlfokussierung auf der Grundlage der obigen Tatsache erläutert werden. Gemäß dem grundsätzlichen Aufbau nach Figur 8 sind drei photoelektrischs Elemente 80, 81 und 82 vorgesehen, von denen das Element 8T genau in der hinteren Brennebene des optischen Kondensorsysteras, das Element 80 auf der der Linse 84 zugewandten oder negativen· Seite der hinteren Brennebene und das Element 82 auf der von öc-r Linse 84 abgewandton oder positiven Seite bezüglich der hinteren Brennebene angeordnet ist. Die photoelektrischen Elemente 80 und 82 sind dabei

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im wesentlichen symmetrisch zu dem photoelektrischen Element 81 angeordnet.

Figur 9 zeigt, wie sich die Ausgangssignale der photoelektrischen Elemente 80, 81 und 82 einer derartigen Anordnung in Abhängigheit von der Versetzung einer Meßebene 83 (d.h. der Oberfläche des sich bewegenden Gegenstands) gegenüber dem vorderen Brennpunkt ändern. In Figur 9 gibt die Kurve a' die Verteilung der Fokussierstärke auf der optischen Achse auf der Seite der hinteren Brennebene der Linse 84 für den Zeitpunkt wieder, zu dem die Meßebene 83 genau mit dem vorderen Brennpunkt der Linse 84 zusammenfällt. Die Ausgangssignale der photoelektrisehen' Elemente 80 und 82 v/erden dabei gleich, so daß ihre Differenz zu Null wird.

Die Kurve b¹ in Figur 9 gibt die Verteilung-der Fokussierstärke. auf der optischen A_chse in der hinteren Brennebene der Linse 84 für den Zeitpunkt wieder-, zu dem die Meßebene 83 nicht mit dem vorderen Brennpunkt der Linse 84 zusammenfällt, sondern gegenüber diesem etwas nach der der Linse zugewandten oder negativen Seite versetzt ist. In diesem Fall nimmt das Ausgangssignal des photoelektrischen Elements 80 ab, während das des Elements Qz zunimmt. Infolgedessen hat die Differenz aus den Ausgangssignalen der photoelektrischen Elemente 82 und 80 ein positives Vorzeichen.

In ähnlicher Weise gibt die Kurve c^! in Figur 9 die Verteilung der Fokussierstärke auf der optischen Achse in der hinteren Brennebene der Linse 84 für denjenigen Zeitpunkt wieder, zu dem die Messebene 83 gegenüber dem Brennpunkt der Linse 84 etwas in Richtung der der Messebene zugewandten oder positiven Seite versetzt ist. In diesem Fall nimmt das Ausgangssignal des photοelektrischen Elements 80 zu, während das des Elements 82 abnimmt. Die Differenz aus diesen Ausgangssignalen erhält damit ein negativen Vorzeichen.

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Figur 10 zeigt die Verteilung der Fokussierstärke auf der optischen Achse in der Umgebung der hinteren Brennebene, die dadurch gemessen wurde, daß der vordere Brennpunkt der Linse in Koinzidenz mit der Meßebene gehalten wirde und Photodioden des P-I-N-Typs mit aktiven Flächen eines Durchmessers von 50 bzw. 25 μ benützt" wurden (der Fleckdurchaesser des Brennpunktes betrug ·4θ μ). Dabei wird eine der Figur 10 ähnliche Kurve auch dann erzielt, wenn die Dioden auf der Seite der hinteren Brennebene der Linse festgehalten werden und die Meßebene bewegt wird.

Dabei besteht zv/ischen dem Betrag A,=, um den die Diode gegenüber der hinteren Brennebene versetzt ist, und dem Betrag A^, um öen die Meßebene gegenüber dem vorderen Brennpunkt der Linse nach Figur 10 versetzt ist, die Beziehung

A₁ = M²A₂-

In dieser Beziehung ist mit M die Vergrößerung des optischen Systems bezeichnet, die zwischen der Meöebene und dem optischen Detektor auftritt.

Um den Brennpunkt automatisch zu justieren, kann die Linse 84 gemäß Betrag und Vorzeichen der Differenz aus den Ausgangssignalen der photoelektrischen Elemente 82 und 80 bewegt v/erden. Hat diese Differenz ein positives Vorzeichen, so wird die Linse 84 in positiver Richtung bzw. in Richtung der der Meßebene zugewandten Seite bewegt, so daß die Keßebene 83 genau in Koinzidenz mit der Brennebene der Linse 84 gebracht wird. Hat die Differenz der Ausgangssignale der photoelektrischen Elemente 82 und 80 dagegen ein negatives Vorzeichen, so wird die Linse 84 in der negativen Richtung bzw. in Richtung der der Linse zugewandten Seite bewegt, um wiederum die Meßebene 83 in genaue Koinzidenz mit der Brennebene der Linse 84 zu bringen. Ist die Differenz der Ausgangssignale der Elemente 82 und 80 Null, so befindet sich das System im Fokus, und die Linse 84 braucht nicht bewegt zu werden.

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Um· die Anordnung der photoelektrischen Elemente 80, 81 und 82 nach Figur 8 in der Praxis auszuführen, M)xmen solche photoelektrischen Elemente verwendet werden, "bei denen ein das Licht aus der Lichtquelle durchlassendes Material veriirendet ist. Wird beispielsweise mit dem roten Licht des He-Ne-Lasers als Lichtquelle gearbeitet, so kann für das Material der photoelektrischen Elemente CdS mit einer Äbsorptionskante "bei 5200 A verwendet werden. ■

Bei dem in Figur. 11 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird mit einem Aufbau gearbeitet, der ein äquivalentes Mittel zur Realisierung der Anordnung der photoelektrischen Elemente 80, 81 und 82 nach Figur 8 darstellt. Gemäß Fi-. gur 11 ist auf der der Linse zugewandten Seite der rückwärtigen Brennebene der Linse 84 ein Phasenbeugungsgitter 20 angeordnet, das Beugungswellen 21, 22 und ,23 der Ordnung +1, 0 und -1 und unterschiedlicher Ausbreitungsrichtung erzeugt. Auf diese Weise wird ein Lichtstrahl in drei Strahlen zerlegt. Auf der von der Linse abgewandten Seite der Brennebene ist ferner in der optischen Achse der Beugungswelle 21 mit der Ordnung +1 ein photoelektrisches Elemente 82' angeordnet, in der optischen Achse der Beugungswelle 22 der 0-ten Ordnung ein photoelektrisches Element 81' und in der optischen Achse der Beugungswelle 23 mit der Ordnung -1 ein photoelektrisches Element 80'.

Die drei photoelektrischen Elemente 80', 81' und 82^f sind also an Stellen angeordnet, die denen der photoelektrischen Elemente 80, 81 und 82 nach Figur 8 äquivalent sind. Wie in Figur 9 dargestellt, geben die photoelektrischen Elemente 80', 81' und 82' entsprechend der Fehlfokussierung der Meßebene 83 Ausgangssignale ab, die denen der photoelektrischen Elemente 80, 81 und 82 ähnlich sind. Somit wird es möglich, die Linse 84 je nach Große und Vorzeichen des Unterschiedes zwischen den Ausgangssignal on der photoelektrischen Elemente 82' und 80' in der oben beschriebenen Art und Weise zu bewegen, um die Linse 84 automatisch auf die Meßebene 83 zu fokussieren.

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Anstatt mehrere optischen Detektoren an In der Richtung der optischen Achse unterschiedlichen Stellen anzuordnen, besteht ein äquivalentes Mittel darin, ein einzelnes photoelektrisches Element auf der optischen Achse mit einer gewissen Schwingfrequenz in Oszillationsbewegungen zu versetzen. Dieses einem fünften Ausführungsbeispiel entsprechende Prinzip soll im folgenden anhand von Figur 12 erläutert werden.

In Figur 12 gibt die Kurve d die Verteilung der Fokussierintensität in der Umgebung des Brennpunktes wieder. Das photoelektrische Element schv/ingt mit vorgegebener Amplitude um einen Punkt 70 auf der optischen Achse als Schwingungsmittelpunkt. Die zeitliche Änderung des AusgangsSignaIs des photoelektri-· sehen Elements ist.in Figur 12 in der Kurve e dargestellt.

Das Ausgangssignal wird synchron zur Phase einer Schwingwelle f gemessen, mit der das photoelektrische Element in Schwingungen versetzt wird. Auf diese Art und Weise entspricht das Meßausgangssignal der Verteilung der Fokussierintensität zwischen den Amplitudenmaxima 71 und 72 auf der optischen Achse des photoelektrischen Elements über eine Halbperiode der das photoelektrische Element antreibenden Schwingwelle.

Für einen willkürlichen Punkt der das photoelektrische Element treibenden Schwingwelle f entspricht also das Ausgangssignal, das durch Messung des Signals von dem photoelektrischen Element sjnichron mit der Schwingwelle f gewonnen wird, dem jeweiligen Pegel in der Verteilung der Fokussierstarke.

Im Falle einer automatischen Fokussierung werden zwei willkürliche Phasenverschiebungen der Schwingwelle f zum Antrieb des fotoelektrischen Elements verwendet, wobei die Differenz zwischen ihren synchronen Ausgangssignalen herangezogen wird. Die Fokussierung kann dabei durch die oben beschriebenen Mittel erfolgen.

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Figur 13 zeigt ein konkretes Ausführungsbeispiel, bei dein, der erfindungsgemäße automatische Fokussiermechanismus nach Figur 11 in einer Vorrichtung verwendet wird, die dazu dient, Informationen auf einer zu messenden Fläche aus einem optischen Aufzeichnungsmaterial durch Modulation eines Lichtstrahls mit HochfrequenzSignalen optisch aufzuzeichnen.

In Figur 13 ist mit 36 eine rotierende Platte bezeichnet, die den sich bewegenden Gegenstand bildet, wobei der Drehmittelpunkt der Platte mit 100 bezeichnet ist. Auf die Oberfläche der Platte 36 ist ein empfindliches Material aufgetragen, beispielsweise Photoresist-Material, das bei Bestrahlung mit Licht und Nachbehandlung Unebenheiten bildet. Hit 31 ist eine Lichtquelle bezeichnet, bei der es sich beispielsweise um einen Argon-Laser handelt. Das von diesem Laser ausgehende Licht wird durch einen Glimmentladungs-Modulator 113 moduliert. Über eine Linse 32, ein halbtransparentes Prisma 115, einen sieh bewegenden Spiegel 116 und eine Linse 84 wird das emitierte Licht als winziger Lichtfleck 118 auf der rotierenden Platte 36 abgebildet. Indem die Platte 36 rotiert, erzeugt der Lichtfleck eine Aufzeichnungsrille 119. Wie in dem nächsten Ausführungsbeipiel erläutert werden soll, dient der sich bewegende Spiegel 116 dazu, den Lichtfleck 118 entsprechend der Aufzeichnungsrille 119 zu führen.

Von der Rille 119 wird das Licht reflektiert und gelangt über die Linse 84, den Spiegel 116 und das halbtransparente Prisma 115 auf ein Phasenbeugungsgitter 20. An diesem Gitter wird das Licht in Beugungswellen 21, 22 und 23 der Ordnungen +1, 0 bzw. -1 und mit unterschiedlicher Ausbreitungsrichtung zerlegt. Die Beugungswellen werden auf photoelektrischen Elementen 80', 81· bzw. 82' abgebildet, bei denen es sich etwa um Photodioden handeln kann.

Das Ausgangssignal 102 des photoelektrischen Elements 81' wird einem Monitor 104 zugeführt. Die Ausgangssignale 101 und 103 der photoelektrischen Elemente 82' bzw. 80' gelangen an Tief-

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paßfilter 105 bzw. 106 und werden als Gleichspannungssignale 101' bzw. 103' einem Differenzialverstärker 107 zugeführt.

In.dem Verstärker 107 wird aus der Differenz der Gleichspannungssignale 101' und 103' ein Fehlfokusslerungs-Signal erzeugt, das Richtung und Betrag der Versetzung der Aufzeichnungsebene der rotierenden Platte 36 gegenüber dem Brennpunkt der Linse angibt, wie dies anhand von Figur 8 und 9 erläutert wurde.

Mit Hilfe des Fehlfokussierungs-Signals wird die Linse 84 über eine Steuerschaltung 108 und eine Antriebsspule 109 bewegt, um die Stellung der Lirise automatisch, derart zu kompensieren, daß die Aufzeichnungsfläche der, Platte ~% mit dem Brennpunkt der Linse 84 zusammenfällt. Ein Videosignal mit einer Frequenz von mehreren MHz, das in einer Verarbeitungsstufe 121 verstärkt oder in sonstiger Weise verarbeitet worden ist, wird in einer Modulatorstufe 122 pulsmoduliert und über eine Treiberstufe 123 dem Glimmentladungsmodulator 113 zugeführt, um den von der Lichtquelle 31 ausgehenden Lichtstrahl mit der Frequenz von mehreren MHz zu modulieren. Auf diese Weise läßt sich mit der erfindungsgemäßen Fehlfokussierungs-Meßeinrichtung selbst dann, wenn die rotierende Scheibe in Vertikalrichtung vibriert, die Linse dementsprechend bewegen und die Brennebene der Linse in genaue Koinzidenz mit der Oberfläche der Platte bringen. Dabei können die Informationen derart aufgezeichnet v/erden, daß ein Lichtfleck mit einem Durchmesser von etwa 1 μ auf die rotierende Platte projiziert wird.

Figur 14 zeigt ein weiteres konkretes Anisführungsbeispiel, bei dem der erfindungsgemäße Mechanismus nach Figur 11 in Verbindung mit einer Aufzeichnungsfläche verwendet wird, auf der Informationen derart aufgezeichnet werden, daß die Menge des reflektierten oder hindurchgelassenen Lichtes durch Hochfrequenzsignale variiert wird.

Gemäß Figur 14 wird Licht von einer Lichtquelle 31 emittiert, bei der es sich etwa um einen He-Ne-Laser handelt. Das Licht

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wird über eine Linse 32, ein halt» transpar ent es Prisma 115, einen sich "bewegenden Spiegel 116 und eine Linse 84 als Lichtfleck 118 auf einer rotierenden Platte 36 fokussiert, auf der Informationen spiralförmig auf gezeichnet sind. Bei Drehung der Platte folgt der Lichtfleck einer Aufzelchnungsrille 119.

Von der Aufzeichnungsrille 119 wird das licht reflektiert und gelangt über die Linse-84, den Spiegel 116 und das Prisma 115 an ein Phasenbeugungsgitter 20. Die dorifc erzeugten Beugungswellen 21, 22 und 23 der Ordnungen +1, 0 bzw. —1 werden auf photoelektrischen Elementen 80', 81 ^! bzw. 82' abgeMldet,

Über eine Signaltrennstufe 124 und eine Demodulatorstufe 125 gibt das Ausgangssignal 102 des phot ο elefetri sehen Elements 81 ^? die auf der Platte enthaltenen Informationen an einem Fernsehempfänger 126 wieder. Andererseits wird ein von der Signal^- trennstufe 124 abgeleitetes Hörizontalführungssignal einer St euer stufe 127 und einer Treiber stufe 1-28 zugeführt. Die Steuerstufe 128 dreht den bewegbaren Spiegel 116 derart, daß er der Aufzeichnungsrille 119 folgt und· der Lichtfleck 118 bei Drehung der Platte 36 nicht die Informationsrille 119 verläßt.

Die Ausgangs signale 101 und 103 der photoelektrischen Elemente 82' bzw. 80' werden in Tiefpaßfiltern 105- bzw. 106 in Gleichsapnnungssignale 101' bzw. 103' umgesetzt. Durch Verarbeitung dieser Gleichspannungssignale mit Hilfe der oben beschriebenen Einrichtungen wird erreicht, daß die Brennebene der Linse 84 genau mit der Oberfläche der Platte 36 zusammenfällt, selbst wenn diese in Vertikalrichtung vibriert. Es wird also möglich, den winzigen Lichtfleck auf die rotierende Platte zu fokussieren und die Informationen kontinuierlich aus der Platte auszulesen. , '

Weist der von der Lichtquelle ausgehende Lichtstrahl räumliche und zeitliche Intensitätsschwankungen auf, so schwanken auch i| die Ausgangssignale der photo elektrischen Elemente 80, 81 und

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82 nach Figur 8 und 9 entsprechend. Werden Größe und Richtung der Fehlfokussierung auf Grund des Unterschiedes zwischen den Ausgangssignalen der photoelektrischen Elemente 80 und 82 gemessen, so verursachen derartige Schwankungen Fehler in der angezeigten Größe der Fehlfokussierung. Benützt man die Schwankung des Ausgangssignals von dem photoelektrischen Element 81, so läßt sich jedoch die Steuerung derart durchführen, daß für ein festes Maß der Fehlfokussierung stets ein festes Differenzsignal erzielt wird.

In dem mit der automatischen Fokussiereimrichtung versehenen optischen Gerät nach Figur 13 wird beispielsweise der Verstärkungsfaktor des Differentialverstärkers 107, mit dem die Differenz zwischen den von den photoelektrischen Elementen 80' und 82' gewonnenen und über die Tiefpaßfilter zugeführten Gleichspannungssignalen 103'und 101.' ermittelt wird, automatisch mit der Gleichspannungskomponente des Ausgangssignals 102 von dem photoelektrischen Element¹ 81' gesteuert.

Nimmt in diesem Fall die Gl'eichspannungs&omponente des Ausgangssignals von dem photoelektrischen Elememt. 81' ab, so wird der Verstärkungsfaktor des Differentialverstärkers 107 größer. Nimmt umgekehrt die Gleichspannungskomponente zu, so wird der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 107 verkleinert. Bleibt die Gleichspannungskomponente unverändert, so wird auch der Verstärkungsfaktor auf seinem Wert gehalten;. Auf diese Art und Weise ist eine automatische Fokussierung selbst dann möglich, wenn der Lichtstrahl aus der Lichtquelle schwankt.

Wie oben, im einzelnen dargelegt, erfolgt die erfindungsgemäße Steuerung gemäß der relativen Lage des Brennpunktes bezüglich der Oberfläche des sich bewegenden Gegenstandes, so daß die Objektivlinse fehlerlos auf den Gegenstand fokussiert wird. Die Erfindung ist daher frei von den Nachteilen des Standes der Technik, gemäß dem bei indirekter Messung des Abstandes zwischen dem sich bewegenden Gegenstand und der Objektivlinse und Einstellung der Brennlänge der Objektivlinse in Übereinstimmung mit dem

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gemessenen Abstand die Linse infolge thermischer Ausdehnung, Verformung der Elektrode usw. auf eine falsche Stelle fokussiert wird. Da erfindungsgemäß die Fehlfokusslerung aufgrund der Intensität des von dem Gegenstand reflektierten Lichts ermittelt wird, braucht der Gegenstand kein Leiter zu sein, sondern kann aus jedem beliebigen Material bestehen. Erfindungsgemäß läßt sich ferner die Versetzung der Meßfläche gegenüber dem Brennpunkt der Linse selbst dann, elektrisch messen, wenn der auf die Meßfläche treffende gebündelte Lichtfleck sehr klein ist, die Meßfläche vibriert und/oder der Lichtstrahl aus der Lichtquelle schwankt. Darüber hinaus ist die Erfindung auch insofern von großem Nutzen, als die Fokussierung durcL· Steuerung des optischen Systems automatisch erfolgt.

Die Erfindung eignet sich zum Auslesen von Informationen von einer den sich bewegenden Gegenstand.bildenden rotierenden Videoplatte sowie zum Verarbeiten und Einschreiben der Informationen unter Verwendung eines Lasers. Im Falle der Laserverarbeitung, bei der die Objektivlinse relativ zu einem stationären Gegenstand bewegt wird, ist die Erf induing in ähnlicher Weise anwendbar. Ferner läßt sich die Erfindussg als Hilfseinrichtung zur Fokussierung zwischen der Linse und der Meßfläche eines optischen Mikroskops einsetzen. Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist also sehr groß.

Patentansprüche

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Claims (9)

1. Patentansprü ehe

   Automatische Fokussiereinrichtung mit einer Lichtquelle und 'einem optischen System, das den von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahl auf eine Meßfläche eines Gegenstands fokussiert, gekennzeichnet durch einen optischen Detektor (38), auf den das von der Moßfläche reflektierte oder durch sie hindurchtretende Licht durch das optische System (32 ... 34, 42) fokussiert wird, eine Fehlfokussierungs-Meßeinrichtung (40, 41, 43...47), die aufgrund eines Ausgangssignals des Detektors eine Fehlfokussierung des optischen Systems gegenüber der Meßfläche proportional zum Absolutwert des Detektorausgang3signals ermittelt, sowie eine Fehlfokussierungs-Steuereinrichtung. die das Fehlfokussierungs-Signal auf das optische System rückkoppelt, um den Brennpunkt in der Meßebene zu halten.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlfokussierungs-Meßeinrichtung eine Antriebseinrichtung (41) umfaßt, die das optische System (32...34, 42) in Richtung der optischen Achse in Schwingungen einer bestimmten Frequenz versetzt, sowie eine Einrichtung (40, 43 ...47), die das Ausgangssignal des optischen Detektors (38) und das Schwingungssignal des optischen Systems in ein synchrones gleichgerichtetes Ausgangssignal mit Korapo-

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   nenten gleicher Frequenz umsetzt, um das Fehlfokussierungs-Signal proportional zum Absolutwert des synchronen gleichgerichteten Ausgangssignals zu messen.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlfokussierungs-Steuereinrichtung das Ausgangssignal der Fehlfokussierungs-Meßeinrichtung (40, 43.*. 47) auf die Antriebseinrichtung (41) rückkoppelt.
4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3_S dadurch gekennzeichnet , daß die Fehlfokussierungs-Meßeinrichtung einen Schwingungserzeuger (40) umfaßt, der ein Sinuswellensignal abgibt, ferner eine Antriebseinrichtung (41), die das optische System (32...34, 42) mit dem Sinuswellensignal in sehr·'kleine Schwingungen in Richtung der optichen Achse versetzt, ferner eine Stufe (43,44), die von dem optischen Detektor (38) nur Signale nahe der Schwingfrequenz des optischen Systems hindurchläßt und diese Signale in Phase mit den Signalen des Schwingungsgenerators bringt, ferner einen Multiplier (45), der das hindurchgelassene Signal mit dem Sinuswellensignal multipliziert, ferner eine Stufe (46), die von dem Ausgangssginal des Multipliers nur die unteren Frequenzen hindurchläßt und aufgrund des Ausgangssignals ein Fehlfokussierungssignal proportional zum Absolutwert dieses Ausgangssignals mißt, sowie eine Steuerschaltung (47)» die der Antriebseinrichtung (41) ein derartiges Steuersignal zuführt, daß das Ausgangssignal der zuletzt genannten Stufe (46) zu Null wird.

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5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4_S dadurch gekennzeichnet , daß der optische Detektor Elemente (80, 82) umfaßt, die vor und hinter einer Lichtdetektorfläche, auf die das von der Meßfläche reflektierte bzw. durch sie hindurchtretende Licht fokussiert wird, in einer mit der optischen Achse des optischen Systems (4-2) übereinstimmenden oder äquivalenten Richtung angeordnet sind, und daß die Fehlfokussierungs-Meßeinrichtung .(105...107) aufgrund der Differenz zwischen den Ausgangssignalen der Detektorelemente ein zu dieser Differenz proportionales Fehlfokussierungs-Signal mißt.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Beugungsgitter (20), das einen einzelnen von der Lichtquelle (31) emittierten Lichtstrahl in mehrere Lichtstrahlen (21 ... 23) aufteilt und derart angeordnet ist, daß die Lichtstrahlen jeweils ,auf entsprechende Elemente (80· ... 82} des optischen Detektors treffen.
7. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Meßebene die Oberfläche eines optischen Aufzeichnungsmaterials, etwa einer Videoplatte (36), ist.
8. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche Ί bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß der optische Detektor aus transparentem Material besteht.
9. 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch. gekennzeichnet , daß die Antriebseinrichtung (41) nur eine Objektivlinse (42) des optischen Systems in Richtung der optischen Achse in Sinusschwingungen versetzt.

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   Leersei te