JP6116496B2 - Lens position detection method and apparatus, and lens position adjustment method and apparatus - Google Patents

Lens position detection method and apparatus, and lens position adjustment method and apparatus Download PDF

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Description

本発明は、光ヘッド等におけるレンズの位置を検出する方法および装置、並びにレンズの位置を調整する方法および装置に関する。   The present invention relates to a method and apparatus for detecting the position of a lens in an optical head or the like, and a method and apparatus for adjusting the position of a lens.

レーザ光の照射により情報を記録し、また記録された情報を再生する情報記録媒体として、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）およびＢＤ（ブルーレイディスク：登録商標）といった光ディスクが知られている。   Optical discs such as CD (Compact Disc), DVD (Digital Versatile Disc) and BD (Blu-ray Disc: registered trademark) are known as information recording media for recording information by laser beam irradiation and reproducing recorded information. ing.

光ディスクの大容量化は、光ディスクのトラック上に形成される記録マークを微小化し、トラックの間隔（トラックピッチ）を狭めることにより達成されている。また、記録マークを微小化するため、より短波長のレーザ光を用い、開口数（ＮＡ）の大きい対物レンズを用いることで、焦点面での集光スポットサイズを微小化している。   Increasing the capacity of an optical disk is achieved by reducing the size of recording marks formed on the tracks of the optical disk and reducing the track interval (track pitch). Further, in order to miniaturize the recording mark, the condensing spot size on the focal plane is miniaturized by using a laser beam having a shorter wavelength and using an objective lens having a large numerical aperture (NA).

例えば、ＣＤの場合、情報記録層の上に設けられる光透過層であるディスク基板の厚さは約１．２ｍｍ、レーザ光の波長は約７８０ｎｍ、対物レンズのＮＡは０．４５であり、記録容量は６５０ＭＢである。最短記録マーク長は約５９０ｎｍであり、トラック間隔は約１６００ｎｍである。   For example, in the case of a CD, the thickness of a disk substrate which is a light transmission layer provided on the information recording layer is about 1.2 mm, the wavelength of the laser beam is about 780 nm, and the NA of the objective lens is 0.45. The capacity is 650 MB. The shortest recording mark length is about 590 nm, and the track interval is about 1600 nm.

これに対し、ＤＶＤでは、約０．６ｍｍのディスク基板（光透過層）を２枚貼り合わせ、レーザ光の波長を約６５０ｎｍとし、ＮＡを０．６とすることで、４．７ＧＢの記録容量を実現している。最短記録マーク長は約４００ｎｍであり、トラック間隔は約７４０ｎｍである。   On the other hand, with a DVD, a recording capacity of 4.7 GB can be obtained by bonding two disk substrates (light transmission layers) of about 0.6 mm, setting the wavelength of the laser beam to about 650 nm, and setting the NA to 0.6. Is realized. The shortest recording mark length is about 400 nm, and the track interval is about 740 nm.

さらに高密度のＢＤでは、光透過層の厚さを０．１ｍｍとし、レーザ光の波長を約４０５ｎｍとし、ＮＡを０．８５とすることで、単層ディスクの場合には２５ＧＢ、２層ディスクの場合には５０ＧＢという大容量を実現している。最短記録マーク長は約１５０ｎｍであり、トラック間隔は約３２０ｎｍである。このように、対物レンズのＮＡを大きくし、またレーザ光の波長を短くすることで、大容量化が実現されている。   In the case of a higher density BD, the thickness of the light transmission layer is set to 0.1 mm, the wavelength of the laser light is set to about 405 nm, and the NA is set to 0.85. In this case, a large capacity of 50 GB is realized. The shortest recording mark length is about 150 nm, and the track interval is about 320 nm. In this way, a large capacity is realized by increasing the NA of the objective lens and shortening the wavelength of the laser beam.

ここで、集光スポットをディスクの所望のトラックに位置合わせするために、３ビーム法という方法が一般に用いられている。３ビーム法では、レーザ光源から出射されたレーザ光を回折格子で３つのビーム（メインビームおよびサブビーム）に分割し、中心のメインビームで信号の記録再生を行い、前後の２つのサブビームでトラックとのずれを検知する。   Here, in order to align the focused spot with a desired track of the disk, a method called a three-beam method is generally used. In the three-beam method, laser light emitted from a laser light source is divided into three beams (main beam and sub beam) by a diffraction grating, signal recording / reproduction is performed with the central main beam, and tracks with two front and rear sub beams are recorded. Detecting deviations.

このとき、３つのビームが、トラックの接線方向に対して一定角度傾斜した方向に並んでいる必要がある。また、ディスクのどのトラックに対しても、３つのビームは常に略同じ方向に並んでいる必要がある。そのため、対物レンズの位置が、光ヘッドの移動方向（すなわち光ディスクの半径方向）と平行なトラックの法線からずれていると、対物レンズが光ディスクの最内周位置で対向するトラックの接線方向と、最外周位置で対向するトラックの接線方向とが同じにならない。このことから、対物レンズの位置を高精度で検出し、調整する技術が求められている。   At this time, the three beams need to be aligned in a direction inclined by a certain angle with respect to the tangential direction of the track. Further, it is necessary that the three beams are always arranged in substantially the same direction for every track of the disk. Therefore, when the position of the objective lens is deviated from the normal line of the track parallel to the moving direction of the optical head (that is, the radial direction of the optical disk), the objective lens is in the tangential direction of the track facing the innermost position of the optical disk. The tangential direction of the opposite tracks at the outermost peripheral position is not the same. For this reason, there is a demand for a technique for detecting and adjusting the position of the objective lens with high accuracy.

そこで、光ヘッドをセット台に取り付け、光ヘッドのレーザ光源から出射されて対物レンズを透過したレーザ光を、セット台の上方に配置したＣＣＤで受光し、ＣＣＤ上の受光位置に基づいて対物レンズの位置を検出する技術が提案されている（特許文献１参照）。   Therefore, the optical head is attached to the set base, the laser light emitted from the laser light source of the optical head and transmitted through the objective lens is received by the CCD disposed above the set base, and the objective lens is based on the light receiving position on the CCD. A technique for detecting the position of the camera has been proposed (see Patent Document 1).

特開２００３−５９０９５号公報（段落００２５〜００２６および図２参照）Japanese Patent Laying-Open No. 2003-59095 (see paragraphs 0025 to 0026 and FIG. 2)

しかしながら、上述した技術では、光ヘッドのレーザ光源から出射されて対物レンズを透過したレーザ光をＣＣＤ上に集光する必要があるため、ＢＤのようにＮＡが高く波長が短い場合、対物レンズの位置を光軸方向に１μｍの精度で調整する必要がある。そのため、対物レンズの位置検出のための装置を、簡単かつ安価な構成で実現することが難しい。   However, in the technique described above, the laser light emitted from the laser light source of the optical head and transmitted through the objective lens needs to be condensed on the CCD. Therefore, when the NA is high and the wavelength is short like BD, the objective lens It is necessary to adjust the position in the optical axis direction with an accuracy of 1 μm. For this reason, it is difficult to realize a device for detecting the position of the objective lens with a simple and inexpensive configuration.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、簡単かつ安価な装置構成で、レンズの位置検出を可能にすることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to enable lens position detection with a simple and inexpensive apparatus configuration.

本発明に係るレンズ位置検出方法は、レンズの画像を取得し、取得したレンズの画像から、レンズの円形状のエッジの特徴点群、レンズの外形の特徴点群、レンズのコバ面の特徴点群、レンズの形状の変曲部分をなす境界線の特徴点群、または、レンズの回折格子の特徴点群を抽出し、特徴点群のうち、連続している点群を１つのグループとして、円形状または円弧状の複数のグループに分類し、各々のグループの点群を基に、各々のグループの点群を通る円の第１の半径を求め、レンズの形状から既知である円の第２の半径に最も近い第１の半径が得られたグループを選択し、当該グループの点群に基づき、レンズの中心座標を求めることを特徴とする。 Lens position detecting method according to the present invention is to obtain an image of lenses, from the acquired image of the lens, circular edge feature points of the lens, feature points of the outline of the lens, characterized in edge surface of the lens Extract a point cloud, a feature point group of the boundary line that forms the inflection part of the lens shape, or a feature point group of the diffraction grating of the lens. Classifying into a plurality of circular or arc-shaped groups, and based on the point cloud of each group, the first radius of the circle passing through the point cloud of each group is obtained, and the known circle from the shape of the lens A group in which the first radius closest to the second radius is obtained is selected, and the center coordinates of the lens are obtained based on the point group of the group.

本発明に係るレンズ位置調整方法は、上記のレンズ位置検出方法で検出したレンズの位置に基づき、レンズの位置を調整し、さらに、レンズの傾きを検出し、検出したレンズの傾きに基づき、レンズの傾きを調整することを特徴とする。 The lens position adjustment method according to the present invention adjusts the lens position based on the lens position detected by the lens position detection method described above , further detects the lens tilt, and based on the detected lens tilt, It is characterized by adjusting the inclination of the.

本発明に係るレンズ位置検出ユニットは、レンズの画像を取得する撮像部と、撮像部が取得したレンズの画像から、レンズの円形状のエッジの特徴点群、レンズの外形の特徴点群、レンズのコバ面の特徴点群、レンズの形状の変曲部分をなす境界線の特徴点群、または、レンズの回折格子の特徴点群を抽出し、抽出した特徴点群に基づいて、レンズの位置を検出する画像処理部とを備え、画像処理部は、特徴点群のうち、連続している点群を１つのグループとして、円形状または円弧状の複数のグループに分類し、各々のグループの点群を基に、各々のグループの点群を通る円の第１の半径を求め、レンズの形状から既知である円の第２の半径に最も近い第１の半径が得られたグループを選択し、当該グループの点群に基づき、レンズの中心座標を求めることを特徴とする。 Lens position detection unit according to the present invention includes an imaging unit for acquiring an image of the lenses and, from an image of the lens by the imaging unit has acquired, circular edge feature points of the lens, feature points of the outline of the lens, Extract feature points on the edge of the lens, feature points on the boundary that forms the inflection part of the lens shape, or feature points on the diffraction grating of the lens, and based on the extracted feature points, An image processing unit for detecting a position, wherein the image processing unit classifies the continuous point cloud among the feature point groups as one group into a plurality of circular or arcuate groups, and each group The first radius of the circle passing through the point cloud of each group is obtained based on the point cloud of the group, and the group having the first radius closest to the second radius of the circle known from the shape of the lens is obtained. Select and center the lens based on the point cloud of the group And obtaining the target.

本発明に係るレンズ位置調整装置は、レンズの傾きを検出するレンズ傾き検出部をさらに備えた上記のレンズ位置検出ユニットと、レンズ位置検出ユニットで検出されたレンズの位置に基づき、レンズの位置を調整するレンズ位置調整部と、レンズ傾き検出部で検出されたレンズの傾きに基づき、レンズの傾きを調整するレンズ傾き調整部とを備えたことを特徴とする。
本発明に係るレンズ位置調整装置は、また、上記のレンズ位置検出ユニットと、レンズ位置検出ユニットで検出されたレンズの位置に基づき、レンズの位置を調整するレンズ位置調整部と、レンズの側面に対向するように配置されたミラーと、撮像部とミラーとの相対位置を、ミラーで反射されたレンズからの光が撮像部に入射しない第１の相対位置と、ミラーで反射されたレンズの側面からの光が撮像部に入射する第２の相対位置との間で切り替える切替機構とを備え、画像処理部は、撮像部とミラーとが第２の相対位置にある状態で、レンズの側面の画像から特徴点群を抽出し、抽出した特徴点群に基づいて、レンズの高さを検出することを特徴とする。 Lens position adjustment apparatus according to the present invention, the above lens position detecting unit further comprising a lens inclination detecting unit for detecting the tilt of the lens based on the detected position of the lens by the lens position detection unit, the position of the lens A lens position adjusting unit for adjustment and a lens tilt adjusting unit for adjusting the tilt of the lens based on the tilt of the lens detected by the lens tilt detecting unit are provided.
The lens position adjusting device according to the present invention also includes the lens position detecting unit, a lens position adjusting unit that adjusts the lens position based on the lens position detected by the lens position detecting unit, and a lens side surface. The relative positions of the mirror disposed so as to oppose each other, the imaging unit and the mirror, the first relative position where the light from the lens reflected by the mirror does not enter the imaging unit, and the side surface of the lens reflected by the mirror And a switching mechanism for switching between the second relative position where the light from the imaging unit is incident on the imaging unit, and the image processing unit is arranged on the side surface of the lens in a state where the imaging unit and the mirror are in the second relative position. A feature point group is extracted from the image, and the height of the lens is detected based on the extracted feature point group.

本発明によれば、簡易かつ安価な装置構成で、レンズの位置検出を可能にすることができる。   According to the present invention, it is possible to detect the position of a lens with a simple and inexpensive apparatus configuration.

本発明の実施の形態１におけるレンズ位置・傾き調整装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the lens position and inclination adjustment apparatus in Embodiment 1 of this invention. 実施の形態１におけるレンズ位置・傾き調整装置の制御系を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a control system of the lens position / tilt adjustment device in Embodiment 1. FIG. 実施の形態１におけるレンズ位置・傾き検出ユニットの構成を示す図である。3 is a diagram illustrating a configuration of a lens position / tilt detection unit according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１におけるレンズ位置・傾き検出ユニットの構成を示す図である。3 is a diagram illustrating a configuration of a lens position / tilt detection unit according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１におけるレンズ位置・傾き検出ユニットの他の構成例を示す図である。6 is a diagram illustrating another configuration example of the lens position / tilt detection unit according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１におけるレンズ位置・傾き検出ユニットの他の構成例を示す図である。6 is a diagram illustrating another configuration example of the lens position / tilt detection unit according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１におけるレンズ位置・傾き検出ユニットに取り付けられた光ヘッドの基本構成を示す図である。3 is a diagram illustrating a basic configuration of an optical head attached to a lens position / tilt detection unit in Embodiment 1. FIG. 対物レンズの断面形状を示す概略図である。It is the schematic which shows the cross-sectional shape of an objective lens. 対物レンズの平面形状を示す概略図である。It is the schematic which shows the planar shape of an objective lens. 対物レンズの側面形状を示す概略図である。It is the schematic which shows the side surface shape of an objective lens. 実施の形態１におけるレンズ位置検出方法の一例を示す流れ図である。3 is a flowchart illustrating an example of a lens position detection method according to Embodiment 1. 実施の形態１のレンズ位置・傾き検出ユニットの画像処理部で抽出した対物レンズの外形を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an outer shape of an objective lens extracted by an image processing unit of the lens position / tilt detection unit according to the first embodiment. 実施の形態１におけるレンズ位置・傾き検出ユニットの撮像部で取得した対物レンズの画像の一例と、画像処理によって求めた中心座標の一例とを示す概略図である。3 is a schematic diagram illustrating an example of an image of an objective lens acquired by an imaging unit of the lens position / tilt detection unit in Embodiment 1, and an example of center coordinates obtained by image processing. FIG. 実施の形態１におけるレンズ位置・傾き検出ユニットの撮像部で取得した対物レンズの画像の一例と、画像処理によって求めた中心座標の一例とを示す概略図である。3 is a schematic diagram illustrating an example of an image of an objective lens acquired by an imaging unit of the lens position / tilt detection unit in Embodiment 1, and an example of center coordinates obtained by image processing. FIG. 実施の形態１におけるレンズ位置・傾き検出ユニットの撮像部で取得した対物レンズの画像の一例を示す概略図である。6 is a schematic diagram illustrating an example of an objective lens image acquired by the imaging unit of the lens position / tilt detection unit according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１におけるレンズ位置・傾き検出ユニットの撮像部で取得した対物レンズの画像の一例を示す概略図である。6 is a schematic diagram illustrating an example of an objective lens image acquired by the imaging unit of the lens position / tilt detection unit according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１におけるレンズ位置・傾き検出ユニットの撮像部で取得した対物レンズの画像の一例を示す図である。6 is a diagram illustrating an example of an image of an objective lens acquired by an imaging unit of a lens position / tilt detection unit according to Embodiment 1. FIG. 図１７に示した画像から画像処理によって抽出したエッジの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the edge extracted by image processing from the image shown in FIG. 図１７に示した画像から画像処理によって抽出したエッジの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the edge extracted by image processing from the image shown in FIG. 実施の形態１におけるレンズ位置・傾き調整方法の一例を示す流れ図である。3 is a flowchart illustrating an example of a lens position / tilt adjustment method according to the first embodiment. 実施の形態２におけるレンズ位置・傾き調整装置の構成を示す斜視図である。6 is a perspective view illustrating a configuration of a lens position / tilt adjustment device according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態２におけるレンズ位置・傾き調整装置の構成を示す、図２１とは異なる角度から見た斜視図である。FIG. 22 is a perspective view illustrating a configuration of a lens position / tilt adjustment device according to Embodiment 2 as seen from an angle different from that in FIG. 21. 実施の形態２におけるレンズ位置・傾き調整装置の制御系を示すブロック図である。6 is a block diagram illustrating a control system of a lens position / tilt adjustment apparatus according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態２におけるレンズ位置・傾き調整装置の動作を説明するための斜視図である。10 is a perspective view for explaining the operation of the lens position / tilt adjustment apparatus in Embodiment 2. FIG. 実施の形態２におけるレンズ位置・傾き調整装置の動作を説明するための、図２４とは異なる角度から見た斜視図である。FIG. 25 is a perspective view illustrating an operation of the lens position / tilt adjustment device according to the second embodiment when viewed from an angle different from that in FIG. 24. 実施の形態２において撮像部が取得するレンズ側面の画像を示す模式図である。6 is a schematic diagram illustrating an image of a lens side surface acquired by an imaging unit in Embodiment 2. FIG. 実施の形態２において撮像部が取得するブロックゲージの側面の画像を示す模式図である。6 is a schematic diagram illustrating an image of a side surface of a block gauge acquired by an imaging unit in Embodiment 2. FIG. 実施の形態２において撮像部が取得するレンズ側面の画像を示す模式図である。6 is a schematic diagram illustrating an image of a lens side surface acquired by an imaging unit in Embodiment 2. FIG.

以下、本発明の種々の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面では、同一の構成を有する要素に同一符号を付す。   Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the element which has the same structure.

実施の形態１．
＜レンズ位置・傾き調整装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態１のレンズ位置・傾き調整装置１の基本構成を示す斜視図である。図１では、水平面をＸＹ面とし、ＸＹ面に直交する方向（鉛直方向）をＺ方向とする。他の図においても、図１と同様にＸ，Ｙ，Ｚ方向を定義する。 Embodiment 1 FIG.
<Configuration of lens position / tilt adjustment device>
FIG. 1 is a perspective view showing a basic configuration of a lens position / tilt adjustment apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the horizontal plane is the XY plane, and the direction (vertical direction) orthogonal to the XY plane is the Z direction. In other figures, the X, Y, and Z directions are defined as in FIG.

レンズ位置・傾き調整装置１は、光ヘッド装置（以下、光ヘッドと称する）５に搭載された対物レンズ６の位置および傾きを検出するレンズ位置・傾き検出ユニット１Ａと、このレンズ位置・傾き検出ユニット１Ａの検出結果に応じて対物レンズ６の位置および傾きを調整する調整ユニット１Ｂとを備えている。   The lens position / tilt adjustment device 1 includes a lens position / tilt detection unit 1A that detects the position and tilt of an objective lens 6 mounted on an optical head device (hereinafter referred to as an optical head) 5, and the lens position / tilt detection. An adjustment unit 1B that adjusts the position and inclination of the objective lens 6 according to the detection result of the unit 1A is provided.

図２は、実施の形態１のレンズ位置・傾き調整装置１の制御系を示すブロック図である。図３は、レンズ位置・傾き検出ユニット１Ａの基本構成を示す図である。すなわち、図３は、レンズ位置・傾き調整装置１から、調整ユニット１Ｂを取り除いて示す図である。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a control system of the lens position / tilt adjustment apparatus 1 according to the first embodiment. FIG. 3 is a diagram showing a basic configuration of the lens position / tilt detection unit 1A. That is, FIG. 3 is a diagram showing the lens position / tilt adjustment device 1 with the adjustment unit 1B removed.

レンズ位置・傾き検出ユニット１Ａは、制御部１０、傾き検出部２、撮像部（撮像手段）１１、撮像用対物レンズ（拡大手段）１２、照明部（照明手段）１３、ハーフミラー（光路分離手段）１４、基台１５および光ヘッド支持部１６，１７を備えている。レンズ位置・傾き検出ユニット１Ａは、レンズ位置検出装置（またはレンズ位置・傾き検出装置）とも称する。   The lens position / tilt detection unit 1A includes a control unit 10, an inclination detection unit 2, an imaging unit (imaging unit) 11, an imaging objective lens (enlargement unit) 12, an illumination unit (illumination unit) 13, and a half mirror (optical path separation unit). ) 14, a base 15 and optical head support portions 16 and 17 are provided. The lens position / tilt detection unit 1A is also referred to as a lens position detection device (or a lens position / tilt detection device).

基台１５は、レンズ位置・傾き調整装置１の全体を支える部分である。基台１５は、台座であるベース１５ｂと、ベース１５ｂに立設された垂直壁部１５ａとを有している。ここでは、ベース１５ｂの上下面がＸＹ面に平行である。また、垂直壁部１５ａの壁面は、ＹＺ面に平行である。   The base 15 is a part that supports the entire lens position / tilt adjustment apparatus 1. The base 15 includes a base 15b that is a pedestal, and a vertical wall portion 15a that is erected on the base 15b. Here, the upper and lower surfaces of the base 15b are parallel to the XY plane. The wall surface of the vertical wall portion 15a is parallel to the YZ plane.

光ヘッド支持部１６，１７は、基台１５の垂直壁部１５ａの壁面からＸ方向に延在する２つの軸状部材である。光ヘッド支持部１６，１７は、光ヘッド５に設けられた２つの軸受部５ａ，５ｂ（図７参照）に係合して、光ヘッド５を支持する。光ヘッド５は、対物レンズ６を上側（＋Ｚ側）に向けて、光ヘッド支持部１６，１７に装着される。   The optical head support portions 16 and 17 are two shaft-like members extending in the X direction from the wall surface of the vertical wall portion 15 a of the base 15. The optical head support parts 16 and 17 are engaged with two bearing parts 5 a and 5 b (see FIG. 7) provided on the optical head 5 to support the optical head 5. The optical head 5 is mounted on the optical head support portions 16 and 17 with the objective lens 6 facing upward (+ Z side).

光ヘッド支持部１６，１７の上方には、照明部１３が配置されている。照明部１３は、基台１５の垂直壁部１５ａに取り付けられている。照明部１３は、光ヘッド支持部１６，１７に装着された光ヘッド５の対物レンズ６を照明するものである。   An illumination unit 13 is disposed above the optical head support units 16 and 17. The illumination unit 13 is attached to the vertical wall 15 a of the base 15. The illumination unit 13 illuminates the objective lens 6 of the optical head 5 attached to the optical head support units 16 and 17.

照明部１３は、光ヘッド５の対物レンズ６の中心（光軸）の近傍を通る鉛直方向（Ｚ方向）の軸を中心とするリング（円環）形状を有している。照明部１３の中心の開口部１３ａは、光ヘッド５の対物レンズ６に対向している。照明部１３は、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）と拡散板とを組み合わせて構成され、照明部１３の下面１３ｂから対物レンズ６に向けて散乱光を照射する。   The illumination unit 13 has a ring (annular) shape centered on an axis in the vertical direction (Z direction) passing through the vicinity of the center (optical axis) of the objective lens 6 of the optical head 5. An opening 13 a at the center of the illumination unit 13 faces the objective lens 6 of the optical head 5. The illumination unit 13 is configured by combining, for example, an LED (light emitting diode) and a diffusion plate, and irradiates scattered light from the lower surface 13 b of the illumination unit 13 toward the objective lens 6.

照明部１３のさらに上方には、ハーフミラー１４が配置されている。ハーフミラー１４は、基台１５の垂直壁部１５ａに取り付けられている。ハーフミラー１４は、例えば立方体形状であり、ＸＹ面に平行な２面と、ＸＺ面に平行な２面と、ＹＺ面に平行な２面とを有している。また、ハーフミラー１４は、Ｙ方向およびＺ方向に対して４５°の傾斜を有し、Ｘ方向に平行な反射透過面１４ａを有している。   A half mirror 14 is disposed further above the illumination unit 13. The half mirror 14 is attached to the vertical wall portion 15 a of the base 15. The half mirror 14 has, for example, a cubic shape, and has two surfaces parallel to the XY plane, two surfaces parallel to the XZ surface, and two surfaces parallel to the YZ surface. In addition, the half mirror 14 has a reflection / transmission surface 14a having an inclination of 45 ° with respect to the Y direction and the Z direction and parallel to the X direction.

ハーフミラー１４は、対物レンズ６からの光路を、傾き検出部２に向かうＺ方向および撮像部１１に向かうＹ方向の２つに分割する。なお、ハーフミラー１４は、ここでは立方体（キューブ）形状とするが、光路を分割する作用を有するものであれば、例えば平板形状であってもよい。   The half mirror 14 divides the optical path from the objective lens 6 into two, the Z direction toward the tilt detection unit 2 and the Y direction toward the imaging unit 11. The half mirror 14 has a cubic shape here, but may have a flat plate shape as long as it has an action of dividing the optical path.

ハーフミラー１４のさらに上方には、傾き検出部（レンズ傾き検出部）２が配置されている。傾き検出部２は、基台１５の垂直壁部１５ａに取り付けられている。傾き検出部２は、オートコリメータであり、レーザ光源２１と受光部２２（図２）とを有している。傾き検出部２は、対物レンズ６のフラットな面（後述）に向けてレーザ光源２１からレーザ光を照射し、対物レンズ６で反射されてハーフミラー１４を透過したレーザ光を受光部２２で受光する。この受光部２２での受光状態に基づき、対物レンズ６の傾きを検出する。   An inclination detection unit (lens inclination detection unit) 2 is disposed further above the half mirror 14. The inclination detection unit 2 is attached to the vertical wall 15 a of the base 15. The inclination detection unit 2 is an autocollimator and includes a laser light source 21 and a light receiving unit 22 (FIG. 2). The tilt detection unit 2 emits laser light from a laser light source 21 toward a flat surface (described later) of the objective lens 6, and the laser light reflected by the objective lens 6 and transmitted through the half mirror 14 is received by the light receiving unit 22. To do. The inclination of the objective lens 6 is detected based on the light receiving state at the light receiving unit 22.

ハーフミラー１４の側方には、撮像部１１が配置されている。撮像部１１は、基台１５の垂直壁部１５ａに取り付けられている。また、撮像部１１の入射側（ハーフミラー１４側）には、撮像用対物レンズ１２が配設されている。   An imaging unit 11 is disposed on the side of the half mirror 14. The imaging unit 11 is attached to the vertical wall 15 a of the base 15. An imaging objective lens 12 is disposed on the incident side (half mirror 14 side) of the imaging unit 11.

撮像部１１には、照明部１３から出射されて対物レンズ６で反射された光のうち、ハーフミラー１４の反射透過面１４ａで反射された光が入射する。これにより、撮像部１１は、照明部１３によって照明された対物レンズ６の画像を取得する。撮像部１１は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラで構成されている。   Of the light emitted from the illumination unit 13 and reflected by the objective lens 6, the light reflected by the reflection / transmission surface 14 a of the half mirror 14 is incident on the imaging unit 11. Thereby, the imaging unit 11 acquires an image of the objective lens 6 illuminated by the illumination unit 13. The imaging unit 11 is configured by a CCD (Charge Coupling Device) camera, for example.

なお、撮像用対物レンズ１２を撮像部１１に装着することにより、取得される対物レンズ６の画像を自在に拡大または縮小することができる。なお、対物レンズ６の画像を拡大または縮小する必要がない場合には、撮像用対物レンズ１２を装着しなくても良い。   In addition, by attaching the imaging objective lens 12 to the imaging unit 11, the acquired image of the objective lens 6 can be freely enlarged or reduced. Note that if it is not necessary to enlarge or reduce the image of the objective lens 6, the imaging objective lens 12 may not be attached.

このように構成されたレンズ位置・傾き検出ユニット１Ａでは、傾き検出部２のレーザ光源２１から出射されたレーザ光は、ハーフミラー１４の反射透過面１４ａを透過し、照明部１３の開口部１３ａを通過して対物レンズ６のフラットな面で反射される。対物レンズ６のフラットな面で反射されたレーザ光は、照明部１３の開口部１３ａを通過して、さらにハーフミラー１４の反射透過面１４ａを透過して、傾き検出部２の受光部２２に入射する。受光部２２での入射状態に基づいて、対物レンズ６の傾きが検出される。   In the lens position / tilt detection unit 1 </ b> A configured in this way, the laser light emitted from the laser light source 21 of the tilt detection unit 2 passes through the reflection / transmission surface 14 a of the half mirror 14, and the opening 13 a of the illumination unit 13. Is reflected by the flat surface of the objective lens 6. The laser light reflected by the flat surface of the objective lens 6 passes through the opening 13a of the illuminating unit 13 and further passes through the reflection / transmission surface 14a of the half mirror 14 to reach the light receiving unit 22 of the inclination detecting unit 2. Incident. The inclination of the objective lens 6 is detected based on the incident state at the light receiving unit 22.

一方、照明部１３から出射された光は、対物レンズ６の表面または裏面で反射され、照明部１３の開口部１３ａを通過してハーフミラー１４に入射し、反射透過面１４ａで反射されて、撮像用対物レンズ１２を介して撮像部１１に入射する。撮像部１１は、対物レンズ６の画像を取得する。撮像部１１が取得した画像に基づいて後述する画像処理が行われ、対物レンズ６の位置が検出される。   On the other hand, the light emitted from the illumination unit 13 is reflected by the front surface or the back surface of the objective lens 6, passes through the opening 13a of the illumination unit 13, enters the half mirror 14, and is reflected by the reflection / transmission surface 14a. The light enters the imaging unit 11 through the imaging objective lens 12. The imaging unit 11 acquires an image of the objective lens 6. Based on the image acquired by the imaging unit 11, image processing to be described later is performed, and the position of the objective lens 6 is detected.

照明部１３がリング形状を有しているため、傾き検出部２から出射されるレーザ光と、対物レンズ６によって反射されたレーザ光を通過させることができ、それと同時に、対物レンズ６の画像を撮像部１１で取得させることができる。これにより、対物レンズ６の傾き検出と位置検出とを、同じ装置を用いて同時に行うことができる。   Since the illumination unit 13 has a ring shape, the laser beam emitted from the tilt detection unit 2 and the laser beam reflected by the objective lens 6 can be passed, and at the same time, an image of the objective lens 6 can be transmitted. It can be acquired by the imaging unit 11. Thereby, the inclination detection and position detection of the objective lens 6 can be simultaneously performed using the same apparatus.

なお、照明部１３は、リング形状には限定されない。対物レンズ６の光軸近傍に光の通過領域（開口部）を有していれば、例えば中空の矩形状であってもよい。但し、被照明体である対物レンズ６が円形状であるため、照明部１３も同様にリング形状であることが望ましい。   The illumination unit 13 is not limited to a ring shape. As long as it has a light passage region (opening) in the vicinity of the optical axis of the objective lens 6, for example, a hollow rectangular shape may be used. However, since the objective lens 6 that is an object to be illuminated has a circular shape, it is desirable that the illumination unit 13 has a ring shape as well.

図３では、ハーフミラー１４の上方（対物レンズ６からの光が透過する方向）に傾き検出部２を配置し、ハーフミラー１４の側方（対物レンズ６からの光が反射される方向）に撮像部１１を配置したが、傾き検出部２および撮像部１１の配置は逆であっても良い。   In FIG. 3, the tilt detection unit 2 is arranged above the half mirror 14 (direction in which light from the objective lens 6 is transmitted), and to the side of the half mirror 14 (direction in which light from the objective lens 6 is reflected). Although the imaging unit 11 is arranged, the arrangement of the inclination detecting unit 2 and the imaging unit 11 may be reversed.

図４は、レンズ位置・傾き検出ユニット１Ａのうち、対物レンズ６の位置を検出するために必要な部分のみを示す斜視図である。図４に示すように、対物レンズ６の位置検出は、照明部１３、撮像用対物レンズ１２、撮像部１１および制御部１０（画像処理部１０ａ）により行われる。   FIG. 4 is a perspective view showing only a part necessary for detecting the position of the objective lens 6 in the lens position / tilt detection unit 1A. As shown in FIG. 4, the position of the objective lens 6 is detected by the illumination unit 13, the imaging objective lens 12, the imaging unit 11, and the control unit 10 (image processing unit 10a).

図５は、照明部１３を撮像部１１とハーフミラー１４との間に配置し、ハーフミラー１４を介して対物レンズ６を照明するようにした構成例を示す。撮像部１１の入射側に撮像用対物レンズ１２を配置してもよい。照明部１３が上述したリング形状を有しているため、このように比較的自由な配置が可能になる。   FIG. 5 shows a configuration example in which the illumination unit 13 is arranged between the imaging unit 11 and the half mirror 14 and the objective lens 6 is illuminated via the half mirror 14. The imaging objective lens 12 may be disposed on the incident side of the imaging unit 11. Since the illumination unit 13 has the above-described ring shape, a relatively free arrangement is possible in this way.

図６は、リング形状の照明部１３の代わりに、円筒形状の照明部１３Ａを用い、ハーフミラー１４を介して対物レンズ６を照明するようにした構成例を示す。図６では傾き検出部２が示されていないが、図３に示したハーフミラー１４を組み合わせることにより、傾き検出部２を設けることができる。   FIG. 6 shows a configuration example in which a cylindrical illumination unit 13 </ b> A is used instead of the ring-shaped illumination unit 13 and the objective lens 6 is illuminated via the half mirror 14. Although the tilt detection unit 2 is not shown in FIG. 6, the tilt detection unit 2 can be provided by combining the half mirror 14 shown in FIG. 3.

図７は、光ヘッド支持部１６，１７に支持される光ヘッド５を示す図である。光ヘッド５は、本体部５１と、本体部５１の例えば上面に設けられた対物レンズアクチュエータ５０とを有している。本体部５１には、光ディスク装置内で案内軸（主軸および副軸）に摺動可能に係合する軸受部５ａ，５ｂが設けられており、これらの軸受部５ａ，５ｂに光ヘッド支持部１６，１７が係合している。   FIG. 7 is a diagram showing the optical head 5 supported by the optical head support portions 16 and 17. The optical head 5 includes a main body 51 and an objective lens actuator 50 provided on, for example, the upper surface of the main body 51. The main body 51 is provided with bearing portions 5a and 5b that are slidably engaged with guide shafts (main shaft and sub shaft) in the optical disc apparatus, and the optical head support portion 16 is provided on these bearing portions 5a and 5b. , 17 are engaged.

対物レンズアクチュエータ５０は、対物レンズ６を保持している。なお、対物レンズアクチュエータ５０は、フォーカスサーボ制御およびトラッキングサーボ制御のために、対物レンズ６をフォーカス方向（Ｚ方向）およびトラッキング方向（Ｘ方向）に駆動するアクチュエータであるが、対物レンズ６の位置および傾きの検出・調整を行う際には、対物レンズ６はフォーカス方向およびトラッキング方向においてニュートラルポジションにあるものとする。   The objective lens actuator 50 holds the objective lens 6. The objective lens actuator 50 is an actuator that drives the objective lens 6 in the focus direction (Z direction) and the tracking direction (X direction) for focus servo control and tracking servo control. When detecting and adjusting the tilt, the objective lens 6 is assumed to be in the neutral position in the focus direction and the tracking direction.

このとき、対物レンズアクチュエータ５０のフォーカスコイルにオフセット電流を流し、対物レンズ６のフォーカス方向の位置をディスク再生時の基準位置に合わせた状態で、対物レンズ６の位置および傾きの検出・調整を行ってもよい。このようにすれば、ディスク再生時に対物レンズアクチュエータ５０を駆動して対物レンズ６を基準位置に移動させたときの、対物レンズ６の位置および傾きのずれの影響を含めた検出・調整が可能となる。   At this time, an offset current is supplied to the focus coil of the objective lens actuator 50, and the position and tilt of the objective lens 6 are detected and adjusted in a state where the position of the objective lens 6 in the focus direction is matched with the reference position during disk reproduction. May be. In this way, when the objective lens actuator 50 is driven and the objective lens 6 is moved to the reference position during disk reproduction, detection / adjustment including the influence of the position and tilt deviation of the objective lens 6 is possible. Become.

図２に戻り、制御部１０は、画像処理部１０ａを有している。制御部１０には、撮像部１１で取得した画像が入力される。画像処理部１０ａは、入力された画像に対して後述する画像処理を行い、対物レンズ６の中心座標（Ｘ座標、Ｙ座標）を算出し、予め設定された中心座標からの変位量（位置ずれ量）を算出する。   Returning to FIG. 2, the control unit 10 has an image processing unit 10a. An image acquired by the imaging unit 11 is input to the control unit 10. The image processing unit 10a performs image processing, which will be described later, on the input image, calculates center coordinates (X coordinate, Y coordinate) of the objective lens 6, and a displacement amount (position shift) from a preset center coordinate. Amount).

また、制御部１０には、傾き検出部２で取得したデータ（受光部２２におけるレーザ光の受光状態）が入力される。制御部１０は、入力されたデータに基づき、対物レンズ６の傾きを算出する。   Further, the data acquired by the inclination detecting unit 2 (the light receiving state of the laser beam in the light receiving unit 22) is input to the control unit 10. The control unit 10 calculates the tilt of the objective lens 6 based on the input data.

さらに、制御部１０は、対物レンズ６の位置および傾きの検出結果を、調整ユニット１Ｂに送る。調整ユニット１Ｂは、制御部１０から送られてきた対物レンズ６の位置および傾きの検出結果を基に、以下のように対物レンズ６の位置および傾きの自動調整を行う。   Furthermore, the control part 10 sends the detection result of the position and inclination of the objective lens 6 to the adjustment unit 1B. The adjustment unit 1B automatically adjusts the position and inclination of the objective lens 6 as follows based on the detection result of the position and inclination of the objective lens 6 sent from the control unit 10.

次に、調整ユニット１Ｂの構成について説明する。
図１に示すように、調整ユニット１Ｂは、光ヘッド支持部１６，１７に支持される光ヘッド５の対物レンズアクチュエータ５０に下方から当接する４本のアクチュエータ支持部１８を有している。アクチュエータ支持部１８は、Ｚ方向に延在する軸状部材であり、光ヘッド５に設けられた開口部に侵入し、対物レンズアクチュエータ５０に下方から当接する。 Next, the configuration of the adjustment unit 1B will be described.
As shown in FIG. 1, the adjustment unit 1 </ b> B has four actuator support portions 18 that come into contact with the objective lens actuator 50 of the optical head 5 supported by the optical head support portions 16 and 17 from below. The actuator support portion 18 is a shaft-like member extending in the Z direction, enters the opening provided in the optical head 5, and contacts the objective lens actuator 50 from below.

４つのアクチュエータ支持部１８は、ＹＺ面内の傾きを調整する傾き調整ステージ３１に取り付けられ、この傾き調整ステージ３１は、ＸＺ面内の傾きを調整する傾き調整ステージ３２に取り付けられている。   The four actuator support portions 18 are attached to an inclination adjustment stage 31 that adjusts the inclination in the YZ plane, and the inclination adjustment stage 31 is attached to an inclination adjustment stage 32 that adjusts the inclination in the XZ plane.

傾き調整ステージ３１は、可動部３１ａと、可動部３１ａを下方から支える固定部３１ｂとを有している。可動部３１ａは下に凸の曲面を有し、固定部３１ｂは上に凹の曲面を有している。両曲面はＸ方向の軸を中心とする同一の円筒面をなしており、可動部３１ａの曲面が固定部３１ｂの曲面に沿って摺動するようになっている。   The inclination adjustment stage 31 has a movable part 31a and a fixed part 31b that supports the movable part 31a from below. The movable part 31a has a downwardly convex curved surface, and the fixed part 31b has an upwardly concave curved surface. Both curved surfaces form the same cylindrical surface centered on the axis in the X direction, and the curved surface of the movable portion 31a slides along the curved surface of the fixed portion 31b.

傾き調整ステージ３１は、また、可動部３１ａの傾きを制御する傾き調整モータ４１を有している。傾き調整モータ４１は、固定部３１ｂに取り付けられている。また、傾き調整モータ４１にはスクリューが取り付けられており、このスクリューは可動部３１ａの一部と噛み合っている。傾き調整モータ４１の回転により、可動部３１ａがＸ方向の軸を中心とする回転方向に移動し、可動部３１ａの傾きが変化する。   The inclination adjustment stage 31 also has an inclination adjustment motor 41 that controls the inclination of the movable portion 31a. The inclination adjustment motor 41 is attached to the fixed portion 31b. Further, a screw is attached to the tilt adjustment motor 41, and this screw meshes with a part of the movable portion 31a. Due to the rotation of the tilt adjustment motor 41, the movable portion 31a moves in the rotation direction around the axis in the X direction, and the tilt of the movable portion 31a changes.

傾き調整ステージ３２は、傾き調整ステージ３１の固定部３１ｂが取り付けられた可動部３２ａと、可動部３２ａを下方から支える固定部３２ｂとを有している。可動部３２ａは下に凸の曲面を有し、固定部３２ｂは上に凹の曲面を有している。両曲面は、Ｙ方向の軸を中心とする同一の円筒面をなしており、可動部３２ａの曲面が固定部３２ｂの曲面に沿って摺動するようになっている。   The inclination adjustment stage 32 has a movable part 32a to which the fixed part 31b of the inclination adjustment stage 31 is attached, and a fixed part 32b that supports the movable part 32a from below. The movable portion 32a has a downwardly convex curved surface, and the fixed portion 32b has an upwardly concave curved surface. Both curved surfaces form the same cylindrical surface centered on the axis in the Y direction, and the curved surface of the movable portion 32a slides along the curved surface of the fixed portion 32b.

傾き調整ステージ３２は、また、可動部３２ａの傾きを制御する傾き調整モータ４２を有している。傾き調整モータ４２は、固定部３２ｂに取り付けられている。また、傾き調整モータ４２にはスクリューが取り付けられており、このスクリューは可動部３２ａの一部と噛み合っている。傾き調整モータ４２の回転により、可動部３２ａがＹ方向の軸を中心とする回転方向に移動し、可動部３２ａの傾きが変化する。   The inclination adjustment stage 32 also has an inclination adjustment motor 42 that controls the inclination of the movable portion 32a. The inclination adjustment motor 42 is attached to the fixed portion 32b. Further, a screw is attached to the inclination adjusting motor 42, and this screw meshes with a part of the movable portion 32a. Due to the rotation of the tilt adjustment motor 42, the movable portion 32a moves in the rotational direction around the axis in the Y direction, and the tilt of the movable portion 32a changes.

以上のように構成された傾き調整ステージ３２は、Ｙ方向の位置を調整する位置調整ステージ３３に取り付けられ、この位置調整ステージ３３は、Ｘ方向の位置を調整する位置調整ステージ３４に取り付けられている。   The tilt adjustment stage 32 configured as described above is attached to a position adjustment stage 33 that adjusts the position in the Y direction, and this position adjustment stage 33 is attached to a position adjustment stage 34 that adjusts the position in the X direction. Yes.

位置調整ステージ３３は、可動部３３ａと、可動部３３ａを下方から支える固定部３３ｂとを有している。可動部３３ａは、固定部３３ｂ上に設けられたレールにより、Ｙ方向にスライド可能に支持されている。   The position adjustment stage 33 includes a movable portion 33a and a fixed portion 33b that supports the movable portion 33a from below. The movable portion 33a is supported by a rail provided on the fixed portion 33b so as to be slidable in the Y direction.

位置調整ステージ３３は、また、可動部３３ａの位置を制御する位置調整モータ４３を有している。位置調整モータ４３は、固定部３３ｂに取り付けられている。また、位置調整モータ４３にはスクリューが取り付けられており、このスクリューは可動部３３ａの一部と噛み合っている。位置調整モータ４３の回転により、可動部３３ａがＹ方向に移動する。   The position adjustment stage 33 also has a position adjustment motor 43 that controls the position of the movable portion 33a. The position adjustment motor 43 is attached to the fixed portion 33b. Further, a screw is attached to the position adjustment motor 43, and this screw meshes with a part of the movable portion 33a. As the position adjustment motor 43 rotates, the movable portion 33a moves in the Y direction.

位置調整ステージ３４は、位置調整ステージ３３の固定部３３ｂが取り付けられた可動部３４ａと、可動部３４ａを下方から支える固定部３４ｂとを有している。可動部３４ａは、固定部３４ｂ上に設けられたレールにより、Ｘ方向にスライド可能に支持されている。   The position adjustment stage 34 has a movable portion 34a to which the fixed portion 33b of the position adjustment stage 33 is attached, and a fixed portion 34b that supports the movable portion 34a from below. The movable part 34a is supported by a rail provided on the fixed part 34b so as to be slidable in the X direction.

位置調整ステージ３４は、また、可動部３４ａの位置を制御する位置調整モータ４４を有している。位置調整モータ４４は、固定部３４ｂに取り付けられている。また、位置調整モータ４４にはスクリューが取り付けられており、このスクリューは可動部３４ａの一部と噛み合っている。位置調整モータ４４の回転により、可動部３４ａがＸ方向に移動する。   The position adjustment stage 34 also has a position adjustment motor 44 that controls the position of the movable portion 34a. The position adjustment motor 44 is attached to the fixed portion 34b. Further, a screw is attached to the position adjusting motor 44, and this screw meshes with a part of the movable portion 34a. As the position adjustment motor 44 rotates, the movable portion 34a moves in the X direction.

傾き調整ステージ３１，３２および傾き調整モータ４１，４２は、対物レンズ６の傾きを調整するレンズ傾き調整手段を構成している。位置調整ステージ３３，３４および位置調整モータ４３，４４は、対物レンズ６の位置を調整するレンズ位置調整手段を構成している。   The inclination adjustment stages 31 and 32 and the inclination adjustment motors 41 and 42 constitute lens inclination adjustment means for adjusting the inclination of the objective lens 6. The position adjustment stages 33 and 34 and the position adjustment motors 43 and 44 constitute lens position adjustment means for adjusting the position of the objective lens 6.

傾き調整ステージ３１の可動部３１ａの上面には、上述した４つのアクチュエータ支持部１８が立設されている。これらアクチュエータ支持部１８は、光ヘッド５の対物レンズアクチュエータ５０の下面の四隅に当接している。傾き調整ステージ３１，３２および位置調整ステージ３３，３４の位置および傾きの変化に応じて、アクチュエータ支持部１８が、対物レンズアクチュエータ５０の位置および傾きを変化させる。   On the upper surface of the movable portion 31a of the tilt adjustment stage 31, the four actuator support portions 18 described above are erected. These actuator support portions 18 are in contact with the four corners of the lower surface of the objective lens actuator 50 of the optical head 5. The actuator support unit 18 changes the position and inclination of the objective lens actuator 50 in accordance with changes in the position and inclination of the inclination adjustment stages 31 and 32 and the position adjustment stages 33 and 34.

傾き調整モータ４１，４２および位置調整モータ４３，４４は、それぞれケーブルを介してモータ制御部４０に接続されている。モータ制御部（調整制御部）４０は、上述した制御部１０から入力された、対物レンズ６の傾きおよび位置の検出結果と、予め設定された傾きおよび位置との差分に基づき、傾き調整モータ４１，４２および位置調整モータ４３，４４を駆動制御する。   The inclination adjustment motors 41 and 42 and the position adjustment motors 43 and 44 are connected to the motor control unit 40 via cables, respectively. The motor control unit (adjustment control unit) 40 is based on a difference between the inclination and position detection result of the objective lens 6 input from the control unit 10 described above and a preset inclination and position, and the inclination adjustment motor 41. 42 and position adjusting motors 43 and 44 are controlled.

このように構成されているため、レンズ位置・傾き検出ユニット１Ａの検出結果に基づき、調整ユニット１Ｂが対物レンズ６の位置および傾きの自動調整を行うことができる。対物レンズ６の位置の調整と傾きの調整とは、同時に（並行して）行うこともできるし、個別に行うこともできる。   Because of this configuration, the adjustment unit 1B can automatically adjust the position and tilt of the objective lens 6 based on the detection result of the lens position / tilt detection unit 1A. The adjustment of the position of the objective lens 6 and the adjustment of the tilt can be performed simultaneously (in parallel) or individually.

＜レンズ位置検出方法＞
次に、対物レンズ６の位置および傾きの検出方法について説明する。
対物レンズ６の傾きは、オートコリメータである傾き検出部２により、公知の方法で検出される。すなわち、傾き検出部２は、対物レンズ６のコバ面６１（後述）に向けてレーザ光を照射し、コバ面６１で反射されてハーフミラー１４を透過したレーザ光を受光部２２で受光する。受光部２２での受光状態（例えば受光部２２の面内における受光位置）に基づいて対物レンズ６の傾きを検出する。この方法は公知であるため、詳細説明は省略する。以下では、本実施の形態における対物レンズ６の位置検出方法（レンズ位置検出方法）について説明する。 <Lens position detection method>
Next, a method for detecting the position and tilt of the objective lens 6 will be described.
The tilt of the objective lens 6 is detected by a known method by the tilt detector 2 that is an autocollimator. In other words, the tilt detection unit 2 irradiates laser light toward the edge surface 61 (described later) of the objective lens 6, and the light receiving unit 22 receives the laser light reflected by the edge surface 61 and transmitted through the half mirror 14. The inclination of the objective lens 6 is detected based on the light receiving state at the light receiving unit 22 (for example, the light receiving position in the surface of the light receiving unit 22). Since this method is well-known, detailed description is abbreviate | omitted. Below, the position detection method (lens position detection method) of the objective lens 6 in this Embodiment is demonstrated.

上記のとおり、撮像部１１は、照明部１３によって照明された対物レンズ６の画像を取得し、制御部１０の画像処理部１０ａに送る。画像処理部１０ａは、以下で説明する画像処理によって、対物レンズ６の中心位置を検出する。   As described above, the imaging unit 11 acquires the image of the objective lens 6 illuminated by the illumination unit 13 and sends the image to the image processing unit 10 a of the control unit 10. The image processing unit 10a detects the center position of the objective lens 6 by image processing described below.

撮像部１１と対物レンズ６との距離は、対物レンズ６の像が撮像部１１に結像するように決定する。従って、撮像部１１および撮像用対物レンズ１２によって決定される焦点深度に相当する誤差が許容され、この焦点深度は一般に数１０μｍ〜数ｍｍ程度である。そのため、光ヘッド支持部１６，１７、撮像部１１および撮像用対物レンズ１２の取付誤差には、十分な余裕がある。   The distance between the imaging unit 11 and the objective lens 6 is determined so that an image of the objective lens 6 is formed on the imaging unit 11. Therefore, an error corresponding to the depth of focus determined by the imaging unit 11 and the imaging objective lens 12 is allowed, and this depth of focus is generally about several tens of μm to several mm. Therefore, there is a sufficient margin in the mounting error of the optical head support parts 16 and 17, the imaging part 11, and the imaging objective lens 12.

また、照明部１３は、撮像部１１による撮像を可能にするだけの光量の光を、対物レンズ６に照射できれば良いため、厳密な取り付け位置精度は要求されない。   Moreover, since the illumination part 13 should just irradiate the objective lens 6 with the light of the light quantity which enables the imaging by the imaging part 11, exact attachment position accuracy is not requested | required.

図８は、対物レンズ６の断面形状を示す概略図である。図９は、対物レンズ６の平面形状を示す概略図である。また、図１０は、対物レンズ６の側面形状を示す概略図である。図１１は、本実施の形態におけるレンズ位置検出方法の一例を示す流れ図である。   FIG. 8 is a schematic view showing the cross-sectional shape of the objective lens 6. FIG. 9 is a schematic view showing the planar shape of the objective lens 6. FIG. 10 is a schematic view showing a side shape of the objective lens 6. FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of the lens position detection method according to the present embodiment.

図９において、外周のリング状の部分はコバ面６１と呼ばれる部分である。コバ面６１は、一般に平面形状であり、レンズ作用を有さない。図８から明らかなように、コバ面６１よりも内側に位置するレンズ面６２は、レンズ作用を有する球面または非球面（ここでは非球面）である。一般に、コバ面６１とレンズ面６２との境目には、段差部６３が存在する。   In FIG. 9, the outer ring-shaped portion is a portion called the edge surface 61. The edge surface 61 is generally planar and has no lens action. As is clear from FIG. 8, the lens surface 62 located inside the edge surface 61 is a spherical surface or an aspheric surface (here, an aspheric surface) having a lens action. In general, a stepped portion 63 exists at the boundary between the edge surface 61 and the lens surface 62.

一般に、対物レンズ６の平面形状（上方から見た形状）は、光軸を中心とした点対称である（図９参照）。そのため、光ヘッド５に取り付けられる対物レンズ６の光軸を中心とする回転位置は、一定の回転位置に定められるものではない。従って、対物レンズ６の中心位置は、円形状のエッジすなわち特徴点群から求めるのが望ましい。これにより、光ヘッド５に取り付けられる対物レンズ６の回転位置に関わらず、検出される中心座標は同じになる。   In general, the planar shape (the shape seen from above) of the objective lens 6 is point-symmetric about the optical axis (see FIG. 9). Therefore, the rotational position around the optical axis of the objective lens 6 attached to the optical head 5 is not determined to be a constant rotational position. Accordingly, it is desirable to obtain the center position of the objective lens 6 from a circular edge, that is, a feature point group. Thus, the detected center coordinates are the same regardless of the rotational position of the objective lens 6 attached to the optical head 5.

対物レンズ６の位置を検出するには、まず、撮像部１１により対物レンズ６の画像を取得する（図１１のステップＳ１１）。次いで、取得した対物レンズ６の画像から、画像処理により対物レンズ６の外形（外周）６０に相当するエッジを抽出する（ステップＳ１２）。   In order to detect the position of the objective lens 6, first, an image of the objective lens 6 is acquired by the imaging unit 11 (step S11 in FIG. 11). Next, an edge corresponding to the outer shape (outer periphery) 60 of the objective lens 6 is extracted from the acquired image of the objective lens 6 by image processing (step S12).

なお、対物レンズ６は透明材料で構成されているため、撮像部１１で取得される対物レンズ６の画像とは、照明部１３から照射されて対物レンズ６で反射された光を見ていることになる。このとき、照明部１３から対物レンズ６に平行性の高い光を照射すると、コバ面６１を透過する光が多くなり、対物レンズ６の外形６０のエッジを抽出する上では不利である。   In addition, since the objective lens 6 is made of a transparent material, the image of the objective lens 6 acquired by the imaging unit 11 is looking at the light irradiated from the illumination unit 13 and reflected by the objective lens 6. become. At this time, if highly illuminating light is irradiated from the illumination unit 13 to the objective lens 6, the light transmitted through the edge surface 61 increases, which is disadvantageous in extracting the edge of the outer shape 60 of the objective lens 6.

そこで、本実施の形態では、照明部１３として、照射方向が様々な角度を持つ散乱光を発するものを用いている。散乱光の照射により、対物レンズ６の外形６０のエッジでの乱反射が増加し、撮像部１１で受光する光量が増加する。これにより、対物レンズ６表面の物理的な境界部分を、上面から見ても際だたせることができる。   Therefore, in the present embodiment, the illumination unit 13 that emits scattered light whose irradiation direction has various angles is used. Irradiation of scattered light increases irregular reflection at the edge of the outer shape 60 of the objective lens 6 and increases the amount of light received by the imaging unit 11. Thereby, even if it sees from the upper surface, the physical boundary part of the surface of the objective lens 6 can be prominent.

すなわち、撮像部１１で取得した対物レンズ６の画像から、外形６０に相当するエッジを抽出し、当該エッジから対物レンズ６の中心座標を求める。円は３点で一意に決まり、円周上の任意の３点の座標が分かれば、その３点の座標に基づいて連立方程式を解くことにより、円の中心座標が求められる。そこで、上記のステップＳ１２で抽出したエッジを構成する点群（以下、エッジ点群）から、図１２に示すように任意の３点を抽出し（ステップＳ１３）、当該３点の座標から対物レンズ６の中心座標を算出する（ステップＳ１４）。   That is, an edge corresponding to the outer shape 60 is extracted from the image of the objective lens 6 acquired by the imaging unit 11, and the center coordinates of the objective lens 6 are obtained from the edge. A circle is uniquely determined by three points. If the coordinates of any three points on the circumference are known, the center coordinates of the circle can be obtained by solving simultaneous equations based on the coordinates of the three points. Therefore, as shown in FIG. 12, three arbitrary points are extracted from the point group (hereinafter referred to as edge point group) constituting the edge extracted in step S12, and the objective lens is obtained from the coordinates of the three points. 6 is calculated (step S14).

撮像部１１で取得された対物レンズ６の画像が真円の場合、３点の座標から求められた対物レンズ６の中心座標は、常に同じ座標となるはずである。しかしながら、例えば対物レンズ６が撮像部１１に対して傾斜していた場合には、図１３に示すように、取得した画像の対物レンズ６の外形６０に相当するエッジ点群は、楕円形状に配列される。この楕円形状に配列されたエッジ点群から３点を選んだ場合、この３点を通る真円は図中の破線の円となり、その中心座標（破線で示す）は、対物レンズ６の本来の中心座標（実線で示す）からずれる。   When the image of the objective lens 6 acquired by the imaging unit 11 is a perfect circle, the center coordinates of the objective lens 6 obtained from the coordinates of the three points should always be the same coordinates. However, for example, when the objective lens 6 is inclined with respect to the imaging unit 11, the edge point group corresponding to the outer shape 60 of the objective lens 6 of the acquired image is arranged in an elliptical shape as shown in FIG. Is done. When three points are selected from the group of edge points arranged in this elliptical shape, a true circle passing through these three points becomes a broken-line circle in the figure, and the center coordinates (indicated by a broken line) are the original points of the objective lens 6. Deviation from center coordinates (indicated by solid line).

また、画像処理により得られたエッジ点群の各座標の精度は、撮像部１１に形成される光学的な画像サイズと画素サイズとで決められる解像度に依存する。例えば、光学倍率を１倍とした場合、一般的なＣＣＤカメラの画素サイズは約３μｍ×３μｍであるため、１画素の解像度は約３μｍとなる。そのため、エッジ点群は、約３μｍを最小単位とする離散的な配列となっている。そのため、エッジ点群の各座標から求められる対物レンズ６の中心座標も、約３μｍの誤差を含むこととなる。   In addition, the accuracy of each coordinate of the edge point group obtained by image processing depends on the resolution determined by the optical image size and pixel size formed in the imaging unit 11. For example, when the optical magnification is 1, the pixel size of a general CCD camera is about 3 μm × 3 μm, so the resolution of one pixel is about 3 μm. Therefore, the edge point group is a discrete array having a minimum unit of about 3 μm. For this reason, the center coordinates of the objective lens 6 obtained from the coordinates of the edge point group also include an error of about 3 μm.

そこで、画像処理によって得られたエッジ点群のうち、最初に抽出した３点を除いたものから更に３点を抽出し（図１１のステップＳ１５）、当該３点の座標から対物レンズ６の中心座標をもう１つ求める（ステップＳ１６）。   Therefore, three more points are extracted from the edge point group obtained by image processing except the first extracted three points (step S15 in FIG. 11), and the center of the objective lens 6 is determined from the coordinates of the three points. Another coordinate is obtained (step S16).

このように、画像処理によって得られたエッジ点群から３点を抽出して当該３点の座標から対物レンズ６の中心座標を求めるという処理を複数回行う。図１１の例では２回行っているが、３回以上行うことが望ましい。回数が多いほど、高い精度で中心座標を求めることができる。   In this manner, the process of extracting three points from the edge point group obtained by the image processing and obtaining the center coordinates of the objective lens 6 from the coordinates of the three points is performed a plurality of times. Although it is performed twice in the example of FIG. 11, it is desirable to perform it three times or more. As the number of times increases, the center coordinates can be obtained with higher accuracy.

このようにして、対物レンズ６の中心座標の複数の算出結果（すなわち中心座標群）が得られる。この中心座標群を平均することにより（ステップＳ１７）、対物レンズ６の中心座標を求める。   In this way, a plurality of calculation results (that is, a central coordinate group) of the central coordinates of the objective lens 6 are obtained. By averaging these center coordinate groups (step S17), the center coordinates of the objective lens 6 are obtained.

以上の方法で求めた対物レンズ６の中心座標が、予め設定された対物レンズ６の中心座標からずれていた場合には、対物レンズ６の位置調整が必要である。そのため、画像処理部１０ａは、上記の方法で求めた対物レンズ６の中心座標と、予め設定された対物レンズ６の中心座標とから、Ｘ方向とＹ方向の位置ずれ量を算出し（ステップＳ１８）、調整ユニット１Ｂに送る。   When the center coordinates of the objective lens 6 obtained by the above method are deviated from the center coordinates of the objective lens 6 set in advance, the position of the objective lens 6 needs to be adjusted. Therefore, the image processing unit 10a calculates the amount of positional deviation in the X direction and the Y direction from the center coordinates of the objective lens 6 obtained by the above method and the center coordinates of the objective lens 6 set in advance (step S18). ) And sent to the adjustment unit 1B.

画像処理によって取得した対物レンズ６の画像の外形６０が楕円形（図１３）であったとしても、上記のようにエッジ点群から３点を抽出して当該３点の座標から対物レンズ６の中心座標を求めるという処理を複数回行い、得られた中心座標群を平均することにより、高い精度で対物レンズ６の中心座標を求めることができる。   Even if the outer shape 60 of the image of the objective lens 6 acquired by image processing is an ellipse (FIG. 13), three points are extracted from the edge point group as described above, and the objective lens 6 is extracted from the coordinates of the three points. The center coordinate of the objective lens 6 can be obtained with high accuracy by performing the process of obtaining the center coordinate a plurality of times and averaging the obtained center coordinate group.

また、個々の対物レンズ６の中心座標は、解像度に依存して離散的となるが、上記のように中心座標群を平均することで、解像度を超えたサブミクロンオーダーの高い精度で、対物レンズ６の中心座標を得ることができる。   The center coordinates of each objective lens 6 are discrete depending on the resolution, but by averaging the center coordinate group as described above, the objective lens can be obtained with high accuracy on the order of submicron exceeding the resolution. Six center coordinates can be obtained.

なお、ここでは、光学倍率を１倍としているが、撮像用対物レンズ１２を用いて光学倍率を大きくすれば、その分だけ解像度を高くすることができる。すなわち、対物レンズ６の中心座標の精度を高めることができる。例えば、光学倍率を３倍とすれば、対物レンズ６の中心座標の誤差を、約３μｍから約１μｍと、３分の１に抑えることができる。   Here, the optical magnification is set to 1. However, if the optical magnification is increased by using the imaging objective lens 12, the resolution can be increased accordingly. That is, the accuracy of the center coordinates of the objective lens 6 can be increased. For example, if the optical magnification is set to 3 times, the error of the center coordinate of the objective lens 6 can be suppressed to about 1/3 from about 3 μm to about 1 μm.

また、画像処理によって取得した対物レンズ６の外形６０に相当するエッジ点群が、欠けのない閉じた円を描いている場合には、エッジ点群からの３点の抽出を１回のみ行い、この３点から対物レンズ６の中心座標を求めてもよい。   Further, when the edge point group corresponding to the outer shape 60 of the objective lens 6 acquired by the image processing draws a closed circle without a chip, three points are extracted from the edge point group only once, The central coordinates of the objective lens 6 may be obtained from these three points.

一方、例えば対物レンズ６の外形６０に傷や歪みがある場合、あるいは不純物が付着していた場合には、対物レンズ６の外形６０に沿ったエッジ点群は、きれいに閉じた円形ではなく、一部が欠けた円形になる可能性がある。また、照明部１３の照射方向に対して撮像部１１あるいは対物レンズ６が傾斜していた場合には、均一に光が照射された対物レンズ６の画像を取得できず、その結果、対物レンズ６の外形６０に沿ったエッジ点群が、一部が欠けた円形になる可能性がある。   On the other hand, for example, when the outer shape 60 of the objective lens 6 is scratched or distorted, or when impurities are attached, the edge point group along the outer shape 60 of the objective lens 6 is not a cleanly closed circle, but a single one. There is a possibility of a circular shape with missing parts. Further, when the imaging unit 11 or the objective lens 6 is inclined with respect to the irradiation direction of the illumination unit 13, an image of the objective lens 6 that is uniformly irradiated with light cannot be acquired, and as a result, the objective lens 6 There is a possibility that the edge point group along the outer shape 60 becomes a circle with a part missing.

このような場合であっても、上記のように対物レンズ６の中心座標群を平均することにより、円形の一部が欠けていることによる算出結果への影響を抑制することができる。   Even in such a case, by averaging the central coordinate group of the objective lens 6 as described above, it is possible to suppress the influence on the calculation result due to the lack of a part of the circle.

また、対物レンズ６の外形６０の傷や歪みあるいは不純物がエッジ点群に含まれる可能性もある。このような場合には、図１４に示すように、対物レンズ６の外形６０に相当する部分が部分的に歪んだエッジ点群が得られる。この歪んだ部分が、抽出される３点に含まれてしまうと、その３点から求められる対物レンズ６の中心座標は、本来の対物レンズ６の中心座標から大きく乖離する。このような場合、中心座標群を単純に平均したのでは、中心座標の算出精度が低くなる可能性がある。   Further, the edge point group may include scratches, distortions, or impurities on the outer shape 60 of the objective lens 6. In such a case, as shown in FIG. 14, an edge point group in which a portion corresponding to the outer shape 60 of the objective lens 6 is partially distorted is obtained. If the distorted portion is included in the three extracted points, the center coordinates of the objective lens 6 obtained from the three points are greatly deviated from the original center coordinates of the objective lens 6. In such a case, if the center coordinate group is simply averaged, the calculation accuracy of the center coordinate may be lowered.

そこで、対物レンズ６の中心座標群を平均して平均値を求めたのち、平均値から最も大きく乖離する中心座標を除外して、残りの中心座標群の平均値を算出することにより、対物レンズ６の中心座標を求めるのが望ましい。   Therefore, by averaging the central coordinate groups of the objective lens 6 to obtain an average value, the central coordinates that are most greatly deviated from the average value are excluded, and the average value of the remaining central coordinate groups is calculated. It is desirable to obtain the center coordinates of 6.

あるいは、対物レンズ６の中心座標群の中央値を求め、中央値から最も大きく乖離する中心座標を除外して、残りの中心座標群の平均値を算出することにより、対物レンズ６の中心座標を求めてもよい。   Alternatively, the median of the central coordinate group of the objective lens 6 is obtained, the central coordinate that is most greatly deviated from the median value is excluded, and the average value of the remaining central coordinate group is calculated. You may ask for it.

このようにすれば、不純物の付着などにより一部が歪んだエッジ点群が得られた場合でも、その歪みの影響を除外した高精度な対物レンズ６の中心座標を得ることができる。   In this way, even when an edge point group that is partially distorted due to adhesion of impurities or the like is obtained, the center coordinates of the objective lens 6 can be obtained with high accuracy excluding the influence of the distortion.

このとき、対物レンズ６の外形６０のみから得られるエッジ点群の座標は、撮像部１１の１画素に相当する大きさの誤差を有しているため、平均値から乖離しているか否かの判断基準値は、少なくとも前記誤差よりも大きな値にしなければならない。   At this time, since the coordinates of the edge point group obtained only from the outer shape 60 of the objective lens 6 have an error of a size corresponding to one pixel of the imaging unit 11, whether or not it deviates from the average value. The judgment reference value must be at least larger than the error.

以上、対物レンズ６の外形６０に相当するエッジ点群から中心座標を求める方法を説明したが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。   The method for obtaining the center coordinates from the edge point group corresponding to the outer shape 60 of the objective lens 6 has been described above, but the present embodiment is not limited to this.

例えば、特徴点群として、対物レンズ６の外形６０の代わりに、コバ面６１（図８）の内周側のエッジ６１ａを用いても良い。コバ面６１の内周側のエッジ６１ａは、図９に示した２重の円のうち、内側の円に相当する。   For example, instead of the outer shape 60 of the objective lens 6, an edge 61a on the inner peripheral side of the edge surface 61 (FIG. 8) may be used as the feature point group. The edge 61a on the inner peripheral side of the edge surface 61 corresponds to an inner circle of the double circles shown in FIG.

この場合、コバ面６１の内周側のエッジ６１ａに相当するエッジ点群から３点を抽出し、抽出した３点から対物レンズ６の中心座標を算出するという処理を複数回繰り返し、得られた中心座標群を平均することが望ましい。   In this case, the process of extracting three points from the edge point group corresponding to the inner edge 61a of the edge surface 61 and calculating the center coordinates of the objective lens 6 from the extracted three points was obtained a plurality of times. It is desirable to average the central coordinate group.

コバ面６１の内周側のエッジ６１ａを用いると、例えば図１５に示すように、対物レンズ６の外形６０に切り込み６７を設けたものであっても、当該切り込み６７はコバ面６１の内周側のエッジ６１ａに影響しないため、対物レンズ６の中心座標を高い精度で算出することができる。また、対物レンズ６を固定する接着剤６６がコバ面６１にはみ出した場合であっても、当該接着剤６６はコバ面６１の内周側のエッジ６１ａまでは及ばないため、対物レンズ６の中心座標を高い精度で算出することができる。   When the edge 61 a on the inner peripheral side of the edge surface 61 is used, for example, as shown in FIG. 15, even if the notch 67 is provided in the outer shape 60 of the objective lens 6, the notch 67 is the inner periphery of the edge surface 61. Since the side edge 61a is not affected, the center coordinates of the objective lens 6 can be calculated with high accuracy. Further, even when the adhesive 66 for fixing the objective lens 6 protrudes from the edge surface 61, the adhesive 66 does not reach the edge 61a on the inner peripheral side of the edge surface 61. Coordinates can be calculated with high accuracy.

また、特徴点群として、形状の変曲部分である境界部を用いてもよい。例えば、図８に示したように、対物レンズ６の裏面のレンズ面（非球面）６２の周囲に平面形状の部分（平面部分と称する）６４がある場合には、レンズ面６２と平面部分６４との間の変曲部分にある境界線６５を用いることができる。   Moreover, you may use the boundary part which is an inflection part of a shape as a feature point group. For example, as shown in FIG. 8, when there is a plane-shaped portion (referred to as a plane portion) 64 around the lens surface (aspheric surface) 62 on the back surface of the objective lens 6, the lens surface 62 and the plane portion 64. The boundary line 65 in the inflection part between the two can be used.

対物レンズ６の平面部分６４は光を透過しやすいため、撮像部１１による取得画像では暗くなるのに対し、レンズ面（非球面）６２は光を全反射しやすいため、撮像部１１による取得画像では明るくなりやすい。そのため、撮像部１１による取得画像では、レンズ面６２と平面部分６４との間の境界線６５は明瞭に表れ、エッジ点群を得やすいというメリットがある。   Since the plane portion 64 of the objective lens 6 easily transmits light, it becomes dark in the acquired image by the imaging unit 11, whereas the lens surface (aspherical surface) 62 easily reflects light totally, and thus the acquired image by the imaging unit 11. It will be brighter. Therefore, in the acquired image by the imaging unit 11, the boundary line 65 between the lens surface 62 and the plane portion 64 appears clearly, and there is an advantage that an edge point group can be easily obtained.

また、図１６に示すように、対物レンズ６が回折レンズである場合には、特徴点群として、回折格子を用いても良い。この場合、いずれかの回折格子６８に相当するエッジ点群から３点を抽出し、抽出した３点から対物レンズ６の中心座標を算出するという処理を複数回繰り返し、得られた中心座標群を平均することが望ましい。   Further, as shown in FIG. 16, when the objective lens 6 is a diffractive lens, a diffraction grating may be used as the feature point group. In this case, the process of extracting three points from the edge point group corresponding to any one of the diffraction gratings 68 and calculating the center coordinate of the objective lens 6 from the extracted three points is repeated a plurality of times, and the obtained center coordinate group is obtained. It is desirable to average.

一般に、回折格子は精度の高い円形状をしており、かつ、対物レンズ６のコバ面６１よりも内側の部分はレンズの有効径内となるために傷や不純物は少ない。そのため、対物レンズ６の中心座標をより高い精度で算出することができる。   In general, the diffraction grating has a highly accurate circular shape, and the portion inside the edge surface 61 of the objective lens 6 is within the effective diameter of the lens, so there are few scratches and impurities. Therefore, the center coordinates of the objective lens 6 can be calculated with higher accuracy.

次に、特徴点群の抽出精度を向上する方法について説明する。
図１７は、撮像部１１で取得した対物レンズ６の画像の一例を示す図である。図１８は、図１７に示した画像から、画像処理によって検出したエッジを示す図である。図１８に示すように、撮像部１１で取得した対物レンズ６の画像からエッジを検出しようとすると、様々な境界線に対応する円形状または円弧状のエッジが抽出される。これは、光ヘッド５に用いられる対物レンズ６の形状が単純でなく、また、レンズ面（非球面）６２で全反射された光が撮像部１１に入射するためである。 Next, a method for improving the feature point group extraction accuracy will be described.
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of an image of the objective lens 6 acquired by the imaging unit 11. FIG. 18 is a diagram showing edges detected by image processing from the image shown in FIG. As shown in FIG. 18, when an edge is detected from the image of the objective lens 6 acquired by the imaging unit 11, circular or arc-shaped edges corresponding to various boundary lines are extracted. This is because the shape of the objective lens 6 used in the optical head 5 is not simple, and the light totally reflected by the lens surface (aspheric surface) 62 enters the imaging unit 11.

そこで、本実施の形態では、以下のようにして特徴点群の検出精度を向上する。
まず、連続している（繋がっている）点群を１つのグループ（塊）として、円形状または円弧状の複数のグループに分類する。次に、それぞれのグループから任意に３点を抽出し、抽出した３点の座標に基づいて、当該３点を通る円の半径を算出する。これにより、複数のグループのそれぞれについて、円の半径が求められる。 Therefore, in the present embodiment, the detection accuracy of the feature point group is improved as follows.
First, continuous (connected) point clouds are classified into a plurality of circular or arcuate groups as one group (lumb). Next, three points are arbitrarily extracted from each group, and the radius of a circle passing through the three points is calculated based on the extracted coordinates of the three points. Accordingly, the radius of the circle is obtained for each of the plurality of groups.

ここで、抽出しようとしている円（例えば、対物レンズ６の外形等）の半径は既知であるから、グループ毎に算出された半径のうち、既知の半径に最も近い半径が算出されたグループを選択する（図１９）。この選択したグループから３点を抽出して、上述したように対物レンズ６の中心座標を算出する。   Here, since the radius of the circle to be extracted (for example, the outer shape of the objective lens 6) is known, the group whose radius closest to the known radius is calculated among the radii calculated for each group is selected. (FIG. 19). Three points are extracted from the selected group, and the center coordinates of the objective lens 6 are calculated as described above.

このようにすれば、種々の境界線に対応する複数のエッジが得られた場合でも、レンズ位置検出に用いる特徴点に相当するエッジ点群を正確に選択することができる。   In this way, even when a plurality of edges corresponding to various boundary lines are obtained, an edge point group corresponding to a feature point used for lens position detection can be accurately selected.

なお、グループ毎に円の半径を求める際には、３点を抽出して当該３点の座標に基づいて円の半径を算出するという処理を複数回行い、得られた複数の半径の値（半径値群）を平均してもよい。このようにすれば、例えば円の一部が欠けていた場合であっても、エッジ点群の選択をより正確に行うことができる。   When obtaining the radius of the circle for each group, a process of extracting three points and calculating the radius of the circle based on the coordinates of the three points is performed a plurality of times, and the obtained multiple radius values ( The radius value group) may be averaged. In this way, for example, even when a part of a circle is missing, the edge point group can be selected more accurately.

また、上記の半径値群の平均値または中央値を求めたのち、平均値または中央値から最も大きく乖離する値を除外し、残りの半径値群を改めて平均してもよい。不純物の付着などにより一部が歪んだエッジ点群が得られた場合でも、その歪みの影響を除外して、エッジ点群の選択をより正確に行うことができる。   Further, after obtaining the average value or median value of the above-described radius value group, a value that deviates most from the average value or median value may be excluded, and the remaining radius value group may be averaged again. Even when an edge point group that is partially distorted due to adhesion of impurities or the like is obtained, the influence of the distortion can be excluded and the edge point group can be selected more accurately.

なお、図１８において、対物レンズ６の外形６０に相当するエッジは、符号６０を付した矢印で示すエッジである。また、対物レンズ６のコバ面６１の内側のエッジ６１ａに相当するエッジは、符号６１ａを付した矢印で示すエッジである。   In FIG. 18, an edge corresponding to the outer shape 60 of the objective lens 6 is an edge indicated by an arrow denoted by reference numeral 60. Further, an edge corresponding to the inner edge 61a of the edge surface 61 of the objective lens 6 is an edge indicated by an arrow denoted by reference numeral 61a.

＜調整方法＞
最後に、レンズ位置・傾き調整装置１が、対物レンズ６の位置および傾きを調整する方法について説明する。図２０は、レンズ位置・傾き調整装置１による対物レンズ６の位置および傾きの調整方法の一例を示す流れ図である。なお、ここでは、説明の便宜上、それぞれの処理を時系列に沿って説明するが、各処理を同時に（並行して）進行することも可能である。 <Adjustment method>
Finally, a method in which the lens position / tilt adjustment apparatus 1 adjusts the position and tilt of the objective lens 6 will be described. FIG. 20 is a flowchart showing an example of a method for adjusting the position and inclination of the objective lens 6 by the lens position / tilt adjustment apparatus 1. Here, for convenience of explanation, each process will be described in chronological order, but each process may be performed simultaneously (in parallel).

まず、制御部１０は、傾き検出部（オートコリメータ）２により、公知の方法で対物レンズ６の傾き検出を行う（ステップＳ２１）。制御部１０は、傾き検出部２により検出された対物レンズ６の傾きと、予め設定された傾き（０度）との差分に基づき、対物レンズ６の傾き調整に必要なＸ軸およびＹ軸周りの調整角度θｘ，θｙを算出して、モータ制御部４０に送信する。   First, the control unit 10 detects the tilt of the objective lens 6 by a tilt detection unit (autocollimator) 2 by a known method (step S21). Based on the difference between the tilt of the objective lens 6 detected by the tilt detector 2 and a preset tilt (0 degree), the control unit 10 rotates around the X and Y axes necessary for tilt adjustment of the objective lens 6. The adjustment angles θx and θy are calculated and transmitted to the motor control unit 40.

モータ制御部４０は、制御部１０から送信された調整角度θｘ，θｙに基づき、対物レンズ６の傾きを調整する（ステップＳ２２）。すなわち、傾き調整モータ４１，４２を駆動して、傾き調整ステージ３１，３２の可動部３１ａ，３２ａの傾斜を調整する。このようにして、対物レンズ６の傾き調整が行われる。   The motor control unit 40 adjusts the inclination of the objective lens 6 based on the adjustment angles θx and θy transmitted from the control unit 10 (step S22). That is, the inclination adjustment motors 41 and 42 are driven to adjust the inclination of the movable portions 31a and 32a of the inclination adjustment stages 31 and 32. In this way, the inclination of the objective lens 6 is adjusted.

また、制御部１０は、撮像部１１により取得した対物レンズ６の画像に基づき、上述した方法で対物レンズ６の中心座標を算出する（ステップＳ２３）。制御部１０は、算出した対物レンズ６の中心座標の位置と、予め設定された中心座標との差分に基づき、対物レンズ６の位置調整に必要なＸ方向およびＹ方向の調整量Ｄｘ，Ｄｙを求め、モータ制御部４０に送信する。   Moreover, the control part 10 calculates the center coordinate of the objective lens 6 by the method mentioned above based on the image of the objective lens 6 acquired by the imaging part 11 (step S23). Based on the difference between the calculated center coordinate position of the objective lens 6 and a preset center coordinate, the control unit 10 calculates the adjustment amounts Dx and Dy in the X direction and the Y direction necessary for the position adjustment of the objective lens 6. Obtained and transmitted to the motor control unit 40.

モータ制御部４０は、制御部１０から送信された調整量Ｄｘ，Ｄｙに基づき、対物レンズ６の位置を調整する（ステップＳ２４）。すなわち、モータ制御部４０は、位置調整モータ４３，４４を駆動して、位置調整ステージ３３，３４の可動部３３ａ，３４ａのＹ方向位置、Ｘ方向位置を調整する。これにより、対物レンズ６の位置調整が行われる。   The motor control unit 40 adjusts the position of the objective lens 6 based on the adjustment amounts Dx and Dy transmitted from the control unit 10 (step S24). That is, the motor control unit 40 drives the position adjustment motors 43 and 44 to adjust the Y direction position and the X direction position of the movable parts 33 a and 34 a of the position adjustment stages 33 and 34. Thereby, the position adjustment of the objective lens 6 is performed.

このように対物レンズ６の位置および傾きの調整が完了したのち、対物レンズ６を保持している対物レンズアクチュエータ５０を、光ヘッド５の筐体の上面に接着する。なお、対物レンズアクチュエータ５０の接着箇所は、光ヘッド５の筐体の上面に限らず、例えば、光ヘッド５の筐体に埋め込むものであってもよい。   After the adjustment of the position and tilt of the objective lens 6 is completed as described above, the objective lens actuator 50 holding the objective lens 6 is bonded to the upper surface of the casing of the optical head 5. In addition, the adhesion location of the objective lens actuator 50 is not limited to the upper surface of the casing of the optical head 5, but may be embedded in the casing of the optical head 5, for example.

本実施の形態のレンズ位置・傾き調整装置１では、傾き検出部２による傾き検出と、撮像部１１による位置検出とを、互いに独立して行うことができる。そのため、ステップＳ２１，２２と、ステップＳ２３，２４とを、同時に（並行して）行ってもよい。   In the lens position / tilt adjustment apparatus 1 of the present embodiment, tilt detection by the tilt detection unit 2 and position detection by the imaging unit 11 can be performed independently of each other. For this reason, steps S21 and 22 and steps S23 and S24 may be performed simultaneously (in parallel).

また、対物レンズ６の傾き検出（Ｓ２１）および傾き調整（Ｓ２２）、並びに対物レンズ６の位置検出（Ｓ２３）および位置調整（Ｓ２４）を、それぞれ複数回繰り返すことで、調整精度を高めてもよい。   Further, the detection accuracy of the objective lens 6 (S21) and the inclination adjustment (S22), and the position detection (S23) and the position adjustment (S24) of the objective lens 6 may be repeated a plurality of times to improve the adjustment accuracy. .

＜効果＞
本実施の形態の効果について、以下に説明する。
本実施の形態では、撮像部１１により対物レンズ６の画像を取得し、その画像から、画像処理によって特徴点群（エッジ）を抽出し、抽出した特徴点群に基づいて対物レンズ６の中心座標を算出している。そのため、対物レンズ６の位置を検出するために必要な各部の位置精度は、対物レンズ６の画像を撮像部１１の撮像面に結像させることができる位置精度であればよい。従って、比較的簡単かつ安価な装置構成で、対物レンズ６の位置を正確に検出することができる。 <Effect>
The effect of this embodiment will be described below.
In the present embodiment, an image of the objective lens 6 is acquired by the imaging unit 11, a feature point group (edge) is extracted from the image by image processing, and the center coordinates of the objective lens 6 are based on the extracted feature point group. Is calculated. For this reason, the positional accuracy of each part necessary for detecting the position of the objective lens 6 may be any positional accuracy that allows the image of the objective lens 6 to be formed on the imaging surface of the imaging unit 11. Therefore, the position of the objective lens 6 can be accurately detected with a relatively simple and inexpensive apparatus configuration.

また、撮像部１１により取得した対物レンズ６の画像から、対物レンズ６の外形に対応するエッジを抽出し、そのエッジ点群からさらに３点を抽出し、当該３点の座標から対物レンズ６の中心座標を求めるため、より精度の高い位置検出を行うことができる。   Further, an edge corresponding to the outer shape of the objective lens 6 is extracted from the image of the objective lens 6 acquired by the imaging unit 11, three more points are extracted from the edge point group, and the objective lens 6 is extracted from the coordinates of the three points. Since the center coordinates are obtained, position detection with higher accuracy can be performed.

特に、エッジ点群から３点を抽出して当該３点の座標から対物レンズ６の中心座標を求めるという処理を複数回行い、得られた中心座標群を平均することにより、サブミクロンオーダーの高精度で位置検出を行うことができる。また、取得した画像が楕円状に歪んでいる場合、あるいは画像に欠けがある場合でも、高精度で位置検出を行うことができる。   In particular, the process of extracting three points from the edge point group and obtaining the center coordinate of the objective lens 6 from the coordinates of the three points is performed a plurality of times, and the obtained center coordinate group is averaged to obtain a high value on the order of submicrons. Position detection can be performed with accuracy. Further, even when the acquired image is distorted in an elliptical shape or when the image has a chip, position detection can be performed with high accuracy.

さらに、中心座標群を平均したのち、平均値または中央値から最も大きく乖離している中心座標を除外し、残りの中心座標群を改めて平均するという処理を行うことにより、不純物等によってエッジ点群の一部が歪んでいる場合に、その歪みの影響を排除することができる。   Furthermore, after averaging the central coordinate group, by removing the average coordinate or the central coordinate that is most greatly deviated from the median value and averaging the remaining central coordinate group again, the edge point group due to impurities, etc. When a part of the image is distorted, the influence of the distortion can be eliminated.

また、画像に複数のエッジが含まれている場合には、各エッジ点群からそれぞれ３点を抽出して各３点の座標からそれぞれ半径を求め、予め設定された半径に最も近い半径が得られたエッジ点群を選択することにより、複数のエッジが存在する場合であっても精度よく位置検出を行うことができる。   When the image includes a plurality of edges, three points are extracted from each edge point group, and the radii are obtained from the coordinates of the three points, and the radius closest to the preset radius is obtained. By selecting the obtained edge point group, position detection can be performed with high accuracy even when there are a plurality of edges.

また、照明部１３として散乱光を照射する手段を用いることにより、レンズ表面の境界部分を際だたせることができる。   Further, by using means for irradiating scattered light as the illumination unit 13, the boundary portion of the lens surface can be highlighted.

さらに、照明部１３の形状をリング形状とすることにより、例えば傾き検出部２を配設し、対物レンズ６の位置と傾きを同時に検出することが可能になる。   Furthermore, by making the shape of the illumination unit 13 into a ring shape, for example, the tilt detection unit 2 can be provided, and the position and tilt of the objective lens 6 can be detected simultaneously.

加えて、対物レンズ６の画像を光学的に拡大する撮像用対物レンズ１２を設けたことにより、画像の光学倍率を高くし、対物レンズ６の位置検出精度を高めることができる。   In addition, by providing the imaging objective lens 12 that optically enlarges the image of the objective lens 6, the optical magnification of the image can be increased, and the position detection accuracy of the objective lens 6 can be increased.

また、本実施の形態におけるレンズ位置・傾き検出ユニット１Ａは、対物レンズ６の位置を検出するための撮像部１１、撮像用対物レンズ１２および照明部１３と、対物レンズ６の傾きを検出するための傾き検出部２とを備えているため、高い精度で対物レンズ６の位置および傾きの両方を検出することができる。   Further, the lens position / tilt detection unit 1A in the present embodiment detects the tilt of the imaging lens 11, the imaging objective lens 12 and the illumination unit 13 for detecting the position of the objective lens 6, and the objective lens 6. Therefore, both the position and the tilt of the objective lens 6 can be detected with high accuracy.

また、本実施の形態におけるレンズ位置・傾き調整装置１は、さらに、対物レンズ６の位置を調整する機構（位置調整ステージ３３，３４）と、対物レンズ６の傾きを調整する機構（傾き調整ステージ３１，３２）とを備えているため、対物レンズ６の位置および傾きの検出結果に応じて、対物レンズ６の位置および傾きを調整することができる。   The lens position / tilt adjustment apparatus 1 according to the present embodiment further includes a mechanism for adjusting the position of the objective lens 6 (position adjustment stages 33 and 34) and a mechanism for adjusting the tilt of the objective lens 6 (tilt adjustment stage). 31 and 32), the position and inclination of the objective lens 6 can be adjusted according to the detection result of the position and inclination of the objective lens 6.

加えて、本実施の形態におけるレンズ位置・傾き調整装置１は、対物レンズ６の位置を調整する機構を駆動する位置調整モータ４３，４４と、対物レンズ６の傾きを調整する機構を駆動する傾き調整モータ４１，４２と、これらを制御するモータ制御部４０とを有しているため、対物レンズ６の位置および傾きを高い精度で自動調整することが可能となる。また、調整に要する時間も短縮することができる。   In addition, the lens position / tilt adjustment apparatus 1 according to the present embodiment includes position adjustment motors 43 and 44 that drive a mechanism that adjusts the position of the objective lens 6 and a tilt that drives a mechanism that adjusts the tilt of the objective lens 6. Since the adjustment motors 41 and 42 and the motor control unit 40 that controls them are provided, the position and inclination of the objective lens 6 can be automatically adjusted with high accuracy. Also, the time required for adjustment can be shortened.

なお、上述した実施の形態では、対物レンズ６の位置（および傾き）を検出する装置および方法について説明したが、対物レンズ以外のレンズにも適用できることは言うまでもない。   In the above-described embodiment, the apparatus and method for detecting the position (and inclination) of the objective lens 6 have been described, but it goes without saying that the present invention can also be applied to lenses other than the objective lens.

また、上記の実施の形態では、対物レンズ６の位置および傾きを検出するレンズ位置・傾き検出ユニット１Ａと、対物レンズ６の位置および傾きを調整する調整ユニット１Ｂとを備えたレンズ位置・傾き調整装置１について説明したが、レンズ位置・傾き検出ユニット１Ａのみを備えた装置構成も可能である。その場合には、例えば図３に示した装置構成となる。   In the above embodiment, the lens position / tilt adjustment including the lens position / tilt detection unit 1A for detecting the position and tilt of the objective lens 6 and the adjustment unit 1B for adjusting the position and tilt of the objective lens 6 is provided. Although the apparatus 1 has been described, an apparatus configuration including only the lens position / tilt detection unit 1A is also possible. In that case, for example, the apparatus configuration shown in FIG. 3 is obtained.

また、本実施の形態では、対物レンズ６の位置および傾きを検出するレンズ位置・傾き検出ユニット１Ａについて説明したが、対物レンズ６の位置のみを検出する装置構成（傾き検出部２を有さない構成）も可能である。その場合には、例えば図４に示した装置構成となる。   In the present embodiment, the lens position / tilt detection unit 1A that detects the position and tilt of the objective lens 6 has been described. However, the apparatus configuration that detects only the position of the objective lens 6 (the tilt detector 2 is not provided). Configuration) is also possible. In that case, for example, the apparatus configuration shown in FIG. 4 is obtained.

実施の形態２．
図２１および図２２は、本発明の実施の形態２におけるレンズ位置・傾き調整装置１００の構成を示す斜視図である。実施の形態２のレンズ位置・傾き調整装置１００では、実施の形態１で説明したレンズ位置・傾き調整装置１に、対物レンズ６の側面からの光を反射するミラー７２（反射部材）と、撮像部１１とミラー７２との相対位置を切り替える切替機構を加えたものである。 Embodiment 2. FIG.
21 and 22 are perspective views showing the configuration of the lens position / tilt adjustment apparatus 100 according to Embodiment 2 of the present invention. In the lens position / tilt adjustment apparatus 100 according to the second embodiment, the lens position / tilt adjustment apparatus 1 described in the first embodiment has a mirror 72 (reflecting member) that reflects light from the side surface of the objective lens 6 and imaging. A switching mechanism for switching the relative position between the unit 11 and the mirror 72 is added.

図２１および図２２に示すように、レンズ位置・傾き調整装置１００は、支持部材７１と支持台７３とを有している。これら支持部材７１および支持台７３（固定支持部）は、図示しない固定部材によって互いに固定されている。   As shown in FIGS. 21 and 22, the lens position / tilt adjustment apparatus 100 includes a support member 71 and a support base 73. The support member 71 and the support base 73 (fixed support portion) are fixed to each other by a fixing member (not shown).

支持台７３は、基台１５を下方から支えている。基台１５は、実施の形態１で説明したように、ベース１５ｂと垂直壁部１５ａとを有している。支持台７３は、ＸＹ面に平行な支持面を有し、その支持面に基台１５のベース１５ｂがＸ方向に移動可能に配置されている。すなわち、この実施の形態２では、基台１５は、支持台７３上で移動可能な可動部となっている。   The support base 73 supports the base 15 from below. As described in the first embodiment, the base 15 includes the base 15b and the vertical wall portion 15a. The support base 73 has a support surface parallel to the XY plane, and the base 15b of the base 15 is arranged on the support surface so as to be movable in the X direction. That is, in the second embodiment, the base 15 is a movable part that can move on the support base 73.

支持台７３には、基台１５の位置を制御する位置調整モータ７４が取り付けられている。位置調整モータ７４にはスクリューが取り付けられ、このスクリューは基台１５のベース１５ｂの一部と噛み合っている。位置調整モータ７４の回転により、基台１５がＸ方向に移動する。   A position adjustment motor 74 that controls the position of the base 15 is attached to the support base 73. A screw is attached to the position adjustment motor 74, and this screw meshes with a part of the base 15 b of the base 15. As the position adjustment motor 74 rotates, the base 15 moves in the X direction.

基台１５には、レンズ位置・傾き検出ユニット１Ａの構成要素のうち光ヘッド５を支持するための光ヘッド支持部１６，１７と、調整ユニット１Ｂとが取り付けられている。光ヘッド支持部１６，１７は、実施の形態１で説明したように、基台１５の垂直壁部１５ａの壁面からＸ方向に延在している。   Of the components of the lens position / tilt detection unit 1A, optical head support portions 16 and 17 for supporting the optical head 5 and an adjustment unit 1B are attached to the base 15. As described in the first embodiment, the optical head support portions 16 and 17 extend from the wall surface of the vertical wall portion 15a of the base 15 in the X direction.

また、基台１５の垂直壁部１５ａには、ミラー７２が取り付けられている。ミラー７２は、Ｙ方向およびＺ方向における位置が、アクチュエータ支持部１８に支持される対物レンズアクチュエータ５０の対物レンズ６と略同一となるように配置されている。言い換えると、ミラー７２は、対物レンズ６の側面（対物レンズ６を光軸に直交する方向から見た面）に対してＸ方向に対向し、対物レンズ６の側面の画像が入射する位置に配置されている。   A mirror 72 is attached to the vertical wall portion 15 a of the base 15. The mirror 72 is arranged so that the positions in the Y direction and the Z direction are substantially the same as those of the objective lens 6 of the objective lens actuator 50 supported by the actuator support 18. In other words, the mirror 72 faces the side surface of the objective lens 6 (the surface when the objective lens 6 is viewed from the direction orthogonal to the optical axis) in the X direction, and is disposed at a position where the image on the side surface of the objective lens 6 is incident. Has been.

ミラー７２は、対物レンズ６の側面からの光を上方（＋Ｚ方向）に反射する反射面７２ａを有している。具体的には、ミラー７２の反射面７２ａは、Ｘ方向およびＺ方向に対して４５度の傾斜を有している。   The mirror 72 has a reflecting surface 72a that reflects light from the side surface of the objective lens 6 upward (+ Z direction). Specifically, the reflecting surface 72a of the mirror 72 has an inclination of 45 degrees with respect to the X direction and the Z direction.

また、ミラー７２は、図２１および図２２に示した状態において、ハーフミラー１４に対してＸ方向（ここでは−Ｘ方向）に変位した位置にある。すなわち、図２１および図２２に示した状態では、ミラー７２の反射光はハーフミラー１４に入射せず、従って撮像部１１にも入射しない。   Further, in the state shown in FIGS. 21 and 22, the mirror 72 is at a position displaced in the X direction (here, the −X direction) with respect to the half mirror 14. That is, in the state shown in FIGS. 21 and 22, the reflected light of the mirror 72 does not enter the half mirror 14, and therefore does not enter the imaging unit 11.

支持部材７１は、基台１５の垂直壁部１５ａの上方に配置されており、ＹＺ面に平行な取付面を有している。支持部材７１の取付面には、光ヘッド支持部１６，１７を除くレンズ位置・傾き検出ユニット１Ａの構成要素（傾き検出部２、照明部１３、ハーフミラー１４を含む）が取り付けられている。   The support member 71 is disposed above the vertical wall portion 15a of the base 15 and has a mounting surface parallel to the YZ plane. The components of the lens position / tilt detection unit 1A (including the tilt detection unit 2, the illumination unit 13, and the half mirror 14) except for the optical head support units 16 and 17 are mounted on the mounting surface of the support member 71.

調整ユニット１Ｂは、実施の形態１で説明した傾き調整ステージ３１，３２と位置調整ステージ３３，３４とを有している。但し、傾き調整ステージ３２と位置調整ステージ３３との間には、高さ調整ステージ７５が配置されている。高さ調整ステージ７５は、可動部７５ａと、可動部７５ａをＺ方向に移動可能に支持する固定部７５ｂとを有している。固定部７５ｂは、位置調整ステージ３３の可動部３３ａ上に固定されている。   The adjustment unit 1B includes the tilt adjustment stages 31 and 32 and the position adjustment stages 33 and 34 described in the first embodiment. However, a height adjustment stage 75 is disposed between the inclination adjustment stage 32 and the position adjustment stage 33. The height adjustment stage 75 includes a movable portion 75a and a fixed portion 75b that supports the movable portion 75a so as to be movable in the Z direction. The fixed portion 75 b is fixed on the movable portion 33 a of the position adjustment stage 33.

高さ調整ステージ７５は、また、可動部７５ａのＺ方向の位置を制御する高さ調整モータ７６を有している。高さ調整モータ７６にはスクリューが取り付けられ、このスクリューは可動部７５ａの一部と噛み合っている。高さ調整モータ７６の回転により、可動部７５ａがＺ方向に移動する。   The height adjustment stage 75 also has a height adjustment motor 76 that controls the position of the movable portion 75a in the Z direction. A screw is attached to the height adjustment motor 76, and this screw meshes with a part of the movable portion 75a. As the height adjustment motor 76 rotates, the movable portion 75a moves in the Z direction.

また、可動部７５ａ上には、傾き調整ステージ３２の固定部３２ｂが取り付けられている。さらに、傾き調整ステージ３２の可動部３２ａ上には、傾き調整ステージ３１の固定部３１ｂが取り付けられている。傾き調整ステージ３１の可動部３１ａ上には、アクチュエータ支持部１８が立設されている。傾き調整ステージ３２，３１およびアクチュエータ支持部１８の構成は、実施の形態１で説明した通りである。   A fixed portion 32b of the tilt adjustment stage 32 is attached on the movable portion 75a. Further, a fixed part 31 b of the inclination adjustment stage 31 is attached on the movable part 32 a of the inclination adjustment stage 32. On the movable part 31 a of the tilt adjustment stage 31, the actuator support part 18 is erected. The configurations of the inclination adjustment stages 32 and 31 and the actuator support 18 are as described in the first embodiment.

従って、高さ調整モータ７６の回転によって高さ調整ステージ７５の可動部７５ａがＺ方向に移動すると、傾き調整ステージ３２，３１およびアクチュエータ支持部１８もＺ方向に移動し、アクチュエータ支持部１８に支持される対物レンズアクチュエータ５０もＺ方向に移動する。   Therefore, when the movable portion 75a of the height adjustment stage 75 moves in the Z direction by the rotation of the height adjustment motor 76, the tilt adjustment stages 32 and 31 and the actuator support portion 18 also move in the Z direction and are supported by the actuator support portion 18. The objective lens actuator 50 to be moved also moves in the Z direction.

レンズ位置・傾き検出ユニット１Ａの撮像部１１は、Ｙ方向の位置を調整する位置調整ステージ７７に取り付けられている。位置調整ステージ７７は、撮像部１１が取り付けられた可動部７７ａと、可動部７７ａをＹ方向に移動可能に支持する固定部７７ｂとを有している。固定部７７ｂは、支持部材７１の取付面に取り付けられている。   The imaging unit 11 of the lens position / tilt detection unit 1A is attached to a position adjustment stage 77 that adjusts the position in the Y direction. The position adjustment stage 77 includes a movable portion 77a to which the imaging unit 11 is attached, and a fixed portion 77b that supports the movable portion 77a so as to be movable in the Y direction. The fixing portion 77 b is attached to the attachment surface of the support member 71.

位置調整ステージ７７は、また、可動部７７ａの位置を制御する位置調整モータ７８を有している。位置調整モータ７８にはスクリューが取り付けられ、このスクリューは可動部７７ａの一部と噛み合っている。位置調整モータ７８の回転により、可動部７７ａがＹ方向に移動する。すなわち、位置調整モータ７８の回転により、可動部７７ａに取り付けられた撮像部１１と、撮像部１１に装着された撮像用対物レンズ１２がＹ方向に移動する。   The position adjustment stage 77 also has a position adjustment motor 78 that controls the position of the movable portion 77a. A screw is attached to the position adjustment motor 78, and this screw meshes with a part of the movable portion 77a. By the rotation of the position adjustment motor 78, the movable portion 77a moves in the Y direction. That is, by the rotation of the position adjustment motor 78, the imaging unit 11 attached to the movable unit 77a and the imaging objective lens 12 attached to the imaging unit 11 move in the Y direction.

上記の位置調整モータ４３，４４，７４，７８、高さ調整モータ７６および傾き調整モータ４１，４２は、図示しないケーブル（図１参照）を介して、モータ制御部４０（図２３）に接続されている。   The position adjustment motors 43, 44, 74, 78, the height adjustment motor 76, and the inclination adjustment motors 41, 42 are connected to the motor control unit 40 (FIG. 23) via a cable (not shown) (see FIG. 1). ing.

上記の構成において、支持部材７１、支持台７３、基台１５、位置調整モータ７４および位置調整ステージ７７（位置調整モータ７８を含む）は、ミラー７２と撮像部１１との相対位置を、ミラー７２で反射された対物レンズ６からの光が撮像部１１に入射しない第１の位置（図２１，２２）と、ミラー７２で反射された対物レンズ６の側面からの光が撮像部１１に入射する第２の位置（後述する図２４，２５）との間で切り替える切替機構を構成する。また、高さ調整ステージ７５（高さ調整モータ７６を含む）は、対物レンズ６のＺ方向位置（高さ）を調整するレンズ高さ調整手段を構成する。   In the above configuration, the support member 71, the support base 73, the base 15, the position adjustment motor 74, and the position adjustment stage 77 (including the position adjustment motor 78) indicate the relative position between the mirror 72 and the imaging unit 11. The light from the objective lens 6 reflected by the first position where the light from the objective lens 6 does not enter the imaging unit 11 (FIGS. 21 and 22) and the light from the side surface of the objective lens 6 reflected by the mirror 72 enters the imaging unit 11. A switching mechanism for switching between the second position (FIGS. 24 and 25 described later) is configured. The height adjustment stage 75 (including the height adjustment motor 76) constitutes lens height adjustment means for adjusting the position (height) of the objective lens 6 in the Z direction.

図２３は、実施の形態２のレンズ位置・傾き調整装置１００の制御系を示すブロック図である。実施の形態１と同様、制御部１０には、撮像部１１で取得した画像が入力される。制御部１０の画像処理部１０ａは、入力された画像に対して後述する画像処理を行い、対物レンズ６の位置を算出し、予め設定された基準位置からの変位量を算出する。   FIG. 23 is a block diagram illustrating a control system of the lens position / tilt adjustment apparatus 100 according to the second embodiment. Similar to the first embodiment, the image acquired by the imaging unit 11 is input to the control unit 10. The image processing unit 10a of the control unit 10 performs image processing, which will be described later, on the input image, calculates the position of the objective lens 6, and calculates a displacement amount from a preset reference position.

また、制御部１０には、傾き検出部２で取得したデータ（受光部２２におけるレーザ光の受光状態）が入力される。制御部１０は、入力されたデータに基づき、対物レンズ６の傾きを算出する。   Further, the data acquired by the inclination detecting unit 2 (the light receiving state of the laser beam in the light receiving unit 22) is input to the control unit 10. The control unit 10 calculates the tilt of the objective lens 6 based on the input data.

制御部１０は、算出した対物レンズ６の変位量および傾きに基づき、調整ユニット１Ｂのモータ制御部４０を制御する。モータ制御部４０は、制御部１０の指示に基づき、傾き調整モータ４１，４２、位置調整モータ４３，４４，７４，７８および高さ調整モータ７６を駆動する。   The control unit 10 controls the motor control unit 40 of the adjustment unit 1B based on the calculated displacement amount and inclination of the objective lens 6. The motor control unit 40 drives the tilt adjustment motors 41 and 42, the position adjustment motors 43, 44, 74, and 78 and the height adjustment motor 76 based on instructions from the control unit 10.

次に、実施の形態２におけるレンズ位置・傾き調整装置１００の動作について説明する。まず、対物レンズ６の位置および傾きの検出方法、および調整方法について説明する。   Next, the operation of the lens position / tilt adjustment apparatus 100 according to the second embodiment will be described. First, a method for detecting and adjusting the position and inclination of the objective lens 6 will be described.

図２１および図２２に示した状態（第１の位置）では、傾き検出部２から対物レンズ６のコバ面に向けてレーザ光を照射すると、コバ面で反射されたレーザ光がハーフミラー１４を透過して傾き検出部２に受光される。また、照明部１３から出射されて対物レンズ６で反射された光（反射光８１）は、ハーフミラー１４の反射透過面１４ａを介して撮像部１１に入射する。   In the state shown in FIGS. 21 and 22 (first position), when laser light is irradiated from the tilt detection unit 2 toward the edge surface of the objective lens 6, the laser light reflected by the edge surface passes through the half mirror 14. The light is transmitted and received by the tilt detector 2. Further, the light (reflected light 81) emitted from the illumination unit 13 and reflected by the objective lens 6 enters the imaging unit 11 through the reflection / transmission surface 14a of the half mirror 14.

一方、照明部１３から出射されて対物レンズ６の側面で反射された光（反射光８２）は、ミラー７２によって上方（＋Ｚ方向）に反射されるが、ミラー７２はハーフミラー１４に対してＸ方向に変位した位置にあるため、反射光８２はハーフミラー１４に入射せず、従って撮像部１１にも入射しない。   On the other hand, the light (reflected light 82) emitted from the illumination unit 13 and reflected by the side surface of the objective lens 6 is reflected upward (+ Z direction) by the mirror 72, but the mirror 72 is X with respect to the half mirror 14. Due to the position displaced in the direction, the reflected light 82 does not enter the half mirror 14, and therefore does not enter the imaging unit 11.

この状態で、対物レンズ６の位置および傾きの検出は、実施の形態１と同様に行われる。傾き検出部２は、対物レンズ６のコバ面に向けてレーザ光を照射し、コバ面で反射されてハーフミラー１４を透過したレーザ光を受光して、その受光状態に基づいて対物レンズ６の傾きを検出する。また、撮像部１１は、照明部１３によって照明された対物レンズ６の画像を取得して制御部１０の画像処理部１０ａに送り、画像処理部１０ａは、実施の形態１で説明した方法で対物レンズ６の中心位置を算出する。   In this state, the position and inclination of the objective lens 6 are detected in the same manner as in the first embodiment. The tilt detection unit 2 irradiates laser light toward the edge surface of the objective lens 6, receives the laser light reflected by the edge surface and transmitted through the half mirror 14, and based on the light reception state of the objective lens 6. Detect tilt. In addition, the imaging unit 11 acquires an image of the objective lens 6 illuminated by the illumination unit 13 and sends the image to the image processing unit 10a of the control unit 10, and the image processing unit 10a performs the objective by the method described in the first embodiment. The center position of the lens 6 is calculated.

また、対物レンズ６の調整も、実施の形態１と同様に行われる。すなわち、制御部１０は、傾き検出部２による対物レンズ６の傾きの検出結果、および画像処理部１０ａによる対物レンズ６の位置の算出結果に基づき、対物レンズ６の傾き調整に必要なＸ軸およびＹ軸周りの調整角度、並びにＸ方向およびＹ方向の調整量を算出してモータ制御部４０に送信する。モータ制御部４０は、制御部１０の指示に基づき、傾き調整モータ４１，４２および位置調整モータ４３，４４を駆動する。   The adjustment of the objective lens 6 is also performed in the same manner as in the first embodiment. That is, the control unit 10 determines the X axis and the X axis necessary for adjusting the tilt of the objective lens 6 based on the detection result of the tilt of the objective lens 6 by the tilt detection unit 2 and the calculation result of the position of the objective lens 6 by the image processing unit 10a. The adjustment angle around the Y axis and the adjustment amounts in the X direction and the Y direction are calculated and transmitted to the motor control unit 40. The motor control unit 40 drives the tilt adjustment motors 41 and 42 and the position adjustment motors 43 and 44 based on instructions from the control unit 10.

この実施の形態２のレンズ位置・傾き調整装置１００は、さらに、対物レンズ６の高さ（Ｚ方向位置）の調整を行うことができる。   The lens position / tilt adjustment apparatus 100 according to the second embodiment can further adjust the height (Z-direction position) of the objective lens 6.

図２４および図２５は、対物レンズ６の高さの調整を行うときのレンズ位置・傾き調整装置１００を示す斜視図である。対物レンズ６の高さの調整を行う場合には、基台１５をＸ方向に移動させるための位置調整モータ７４を駆動する。制御部１０は、位置調整モータ７４を駆動することにより、図２１および図２２に示した状態から基台１５を＋Ｘ方向に移動させる。   24 and 25 are perspective views showing the lens position / tilt adjusting device 100 when the height of the objective lens 6 is adjusted. When the height of the objective lens 6 is adjusted, a position adjustment motor 74 for moving the base 15 in the X direction is driven. The controller 10 drives the position adjustment motor 74 to move the base 15 in the + X direction from the state shown in FIGS. 21 and 22.

基台１５が＋Ｘ方向にスライドすると、基台１５に配設された光ヘッド支持部１６，１７および調整ユニット１ＢがＸ方向に移動する。一方、支持部材７１に配設された、光ヘッド支持部１６，１７以外のレンズ位置・傾き検出ユニット１Ａの構成要素は移動しない。これにより、図２４および図２５に示すように、ミラー７２の上方（＋Ｚ方向）にハーフミラー１４が位置する状態となる。   When the base 15 slides in the + X direction, the optical head support portions 16 and 17 and the adjustment unit 1B disposed on the base 15 move in the X direction. On the other hand, the components of the lens position / tilt detection unit 1 </ b> A other than the optical head support portions 16 and 17 disposed on the support member 71 do not move. Thus, as shown in FIGS. 24 and 25, the half mirror 14 is positioned above the mirror 72 (+ Z direction).

図２４および図２５に示した状態では、照明部１３によって照明された対物レンズ６の側面からの反射光８２が、ハーフミラー１４の反射透過面１４ａを介して撮像部１１に入射する。これにより、撮像部１１は、対物レンズ６の側面の画像を観測することが可能になる。   In the state shown in FIGS. 24 and 25, the reflected light 82 from the side surface of the objective lens 6 illuminated by the illuminating unit 13 enters the imaging unit 11 through the reflective / transmissive surface 14 a of the half mirror 14. Thereby, the imaging unit 11 can observe the image of the side surface of the objective lens 6.

また、対物レンズ６の側面の画像を撮像部１１に結像させるためには、対物レンズ６から撮像部１１までの光路長を一定に保つ必要があるが、上記のように基台１５をＸ方向に移動させたことで、対物レンズ６から撮像部１１までの光路長は、図２１および図２２に示した状態での光路長よりも長くなっている。   In addition, in order to form an image of the side surface of the objective lens 6 on the imaging unit 11, it is necessary to keep the optical path length from the objective lens 6 to the imaging unit 11 constant. By moving in the direction, the optical path length from the objective lens 6 to the imaging unit 11 is longer than the optical path length in the state shown in FIGS.

そこで、制御部１０は、撮像部１１を−Ｙ方向（ハーフミラー１４に接近する方向）に移動させるために、位置調整モータ７８を駆動する。位置調整モータ７８の駆動により、位置調整ステージ７７の固定部７７ｂに対して可動部７７ａが−Ｙ方向に移動し、可動部７７ａに取り付けられた撮像部１１が−Ｙ方向に移動する。制御部１０は、予め定められた距離だけ撮像部１１が−Ｙ方向に移動するように位置調整ステージ７７を駆動する。これにより、対物レンズ６の側面の画像が撮像部１１に結像する。   Therefore, the control unit 10 drives the position adjustment motor 78 in order to move the imaging unit 11 in the −Y direction (direction approaching the half mirror 14). By driving the position adjustment motor 78, the movable portion 77a moves in the -Y direction with respect to the fixed portion 77b of the position adjustment stage 77, and the imaging unit 11 attached to the movable portion 77a moves in the -Y direction. The control unit 10 drives the position adjustment stage 77 so that the imaging unit 11 moves in the −Y direction by a predetermined distance. Thereby, an image of the side surface of the objective lens 6 is formed on the imaging unit 11.

この状態で、撮像部１１は、対物レンズ６の側面の画像を取得し、制御部１０に入力する。制御部１０の画像処理部１０ａは、入力された画像に対して後述する画像処理を行い、対物レンズ６のＺ方向の位置（Ｚ座標）を算出する。   In this state, the imaging unit 11 acquires an image of the side surface of the objective lens 6 and inputs it to the control unit 10. The image processing unit 10a of the control unit 10 performs image processing to be described later on the input image, and calculates the position (Z coordinate) of the objective lens 6 in the Z direction.

図２６は、撮像部１１で取得した画像を示す模式図である。撮像部１１で取得した画像には、光ヘッド支持部１６，１７で支持された光ヘッド５の本体部５１の上端面（以下、本体上端面）５ｃと、アクチュエータ支持部１８によって位置決めされる対物レンズアクチュエータ５０の上端面５０ａ（図７参照）と、対物レンズアクチュエータ５０に支持された対物レンズ６のコバ面６１（図１０参照）とが含まれている。   FIG. 26 is a schematic diagram illustrating an image acquired by the imaging unit 11. In the image acquired by the imaging unit 11, the upper end surface (hereinafter, the main body upper end surface) 5 c of the main body 51 of the optical head 5 supported by the optical head support units 16 and 17 and the objective positioned by the actuator support unit 18 are included. An upper end surface 50a (see FIG. 7) of the lens actuator 50 and an edge surface 61 (see FIG. 10) of the objective lens 6 supported by the objective lens actuator 50 are included.

対物レンズ６のＺ方向位置は、以下のようにして求める。制御部１０の画像処理部１０ａは、まず、撮像部１１が取得した画像内において、高さ基準となる光ヘッド５の本体上端面５ｃと、高さ測定対象である対物レンズアクチュエータ５０の上端面５０ａ、または対物レンズアクチュエータ５０に支持された対物レンズ６のコバ面６１を、それぞれエッジ（特徴点群）として抽出する。   The position of the objective lens 6 in the Z direction is obtained as follows. First, in the image acquired by the imaging unit 11, the image processing unit 10a of the control unit 10 includes a main body upper end surface 5c of the optical head 5 serving as a height reference and an upper end surface of the objective lens actuator 50 that is a height measurement target. The edge surface 61 of the objective lens 6 supported by the objective lens actuator 50 is extracted as an edge (a feature point group).

そして、エッジとして抽出された光ヘッド５の本体上端面５ｃと、対物レンズアクチュエータ５０の上端面５０ａ、または対物レンズ６のコバ面６１のＺ方向位置を求める。   Then, the Z-direction position of the upper end surface 5c of the optical head 5 extracted as an edge and the upper end surface 50a of the objective lens actuator 50 or the edge surface 61 of the objective lens 6 is obtained.

さらに、光ヘッド５の本体上端面５ｃから対物レンズアクチュエータ５０の上端面５０ａまでのＺ方向の距離（対物レンズアクチュエータ高さと称する）８５、または、光ヘッド５の本体上端面５ｃから対物レンズ６のコバ面６１までのＺ方向の距離（対物レンズコバ面高さと称する）８６を算出する。   Further, the distance in the Z direction (referred to as the objective lens actuator height) 85 from the upper end surface 5c of the optical head 5 to the upper end surface 50a of the objective lens actuator 50, or the objective lens 6 from the upper end surface 5c of the optical head 5 to the objective lens actuator 50. A distance in the Z direction to the edge surface 61 (referred to as an objective lens edge surface height) 86 is calculated.

ここで、光ヘッド５の本体上端面５ｃのＺ方向位置は既知である。また、対物レンズアクチュエータ５０の上端面５０ａと対物レンズ６のコバ面６１とのＺ方向の距離も既知である。そのため、対物レンズアクチュエータ高さ８５または対物レンズコバ面高さ８６から、対物レンズ６のコバ面６１のＺ方向位置を求めることができる。   Here, the Z-direction position of the main body upper end surface 5c of the optical head 5 is known. The distance in the Z direction between the upper end surface 50a of the objective lens actuator 50 and the edge surface 61 of the objective lens 6 is also known. Therefore, the Z-direction position of the edge surface 61 of the objective lens 6 can be obtained from the objective lens actuator height 85 or the objective lens edge surface height 86.

上記のエッジを抽出する際には、特徴点群を予め直線形状と定義することにより、各Ｚ方向位置の検出精度をより一層高めることができる。なお、エッジとして抽出する部分は、上述した部分に限定されるものではない。高さ測定対象物である対物レンズ６の外形（輪郭）をなす部分と、対物レンズ６を保持する部材の外形をなす部分（Ｚ方向位置が既知であって、高さ基準となる部分）のエッジを抽出すればよい。   When extracting the above-described edge, the detection accuracy of each Z-direction position can be further enhanced by defining the feature point group in advance as a linear shape. In addition, the part extracted as an edge is not limited to the part mentioned above. A portion that forms the outer shape (contour) of the objective lens 6 that is a height measurement object, and a portion that forms the outer shape of the member that holds the objective lens 6 (a portion that has a known Z-direction position and serves as a height reference) What is necessary is just to extract an edge.

また、ここでは、光ヘッド５の本体上端面５ｃのエッジを抽出して高さ基準としたが、他の高さ基準を用いることもできる。この点について、以下に説明する。   Further, here, the edge of the upper end surface 5c of the main body of the optical head 5 is extracted and used as the height reference, but other height references may be used. This point will be described below.

図２７および図２８は、光ヘッド５とは別の部材であるブロックゲージ８８を用いて高さ基準を規定して、対物レンズ６の高さを算出する方法を説明するための模式図である。ブロックゲージ８８は、光ヘッド５の代わりに、光ヘッド支持部１６，１７の上面に載置される。ブロックゲージ８８の厚さ（Ｚ方向の寸法）は既知である。   27 and 28 are schematic diagrams for explaining a method of calculating the height of the objective lens 6 by defining a height reference using a block gauge 88 which is a member different from the optical head 5. . The block gauge 88 is placed on the upper surfaces of the optical head support portions 16 and 17 instead of the optical head 5. The thickness (dimension in the Z direction) of the block gauge 88 is known.

図２７は、撮像部１１によって取得したブロックゲージ８８の側面の画像を示す。制御部１０の画像処理部１０ａは、撮像部１１によって取得した画像から、ブロックゲージ８８の上端面８８ａをエッジ（特徴点群）として抽出し、そのＺ方向位置８８ｂを算出して、高さ基準として記憶する。   FIG. 27 shows an image of the side surface of the block gauge 88 acquired by the imaging unit 11. The image processing unit 10a of the control unit 10 extracts the upper end surface 88a of the block gauge 88 as an edge (feature point group) from the image acquired by the imaging unit 11, calculates its Z-direction position 88b, and calculates the height reference. Remember as.

その後、光ヘッド支持部１６，１７からブロックゲージ８８を取り外し、光ヘッド５を装着して、撮像部１１によって対物レンズ６の側面の画像を取得する。   Thereafter, the block gauge 88 is removed from the optical head support parts 16 and 17, the optical head 5 is attached, and the image of the side surface of the objective lens 6 is acquired by the imaging part 11.

図２８は、撮像部１１によって取得した対物レンズ６の側面の画像を示す。図２８では、対物レンズアクチュエータ５０に保持された対物レンズ６の側面の画像と、先に取得したブロックゲージ８８の上端面８８ａ（図２７）のＺ方向位置８８ｂとを、画像処理によって重ね合わせて示している。   FIG. 28 shows an image of the side surface of the objective lens 6 acquired by the imaging unit 11. In FIG. 28, the image of the side surface of the objective lens 6 held by the objective lens actuator 50 and the Z-direction position 88b of the upper end surface 88a (FIG. 27) of the block gauge 88 acquired previously are overlapped by image processing. Show.

制御部１０の画像処理部１０ａは、図２８において、対物レンズ６のコバ面６１をエッジとして抽出し、そのＺ方向位置を算出する。そして、算出した対物レンズ６のコバ面６１のＺ方向位置と、先に算出した高さ基準（ブロックゲージ８８の上端面８８ａのＺ方向位置８８ｂ）とのＺ方向の距離を求めることにより、高さ基準からの対物レンズ６のコバ面６１の高さ（対物レンズコバ面高さ）８７を算出する。   In FIG. 28, the image processing unit 10a of the control unit 10 extracts the edge surface 61 of the objective lens 6 as an edge, and calculates its Z-direction position. Then, by calculating the distance in the Z direction between the calculated Z-direction position of the edge surface 61 of the objective lens 6 and the previously calculated height reference (the Z-direction position 88b of the upper end surface 88a of the block gauge 88), The height (objective lens edge surface height) 87 of the edge surface 61 of the objective lens 6 from the height reference is calculated.

ブロックゲージ８８の厚さは上記のとおり既知であり、ブロックゲージ８８の下端位置は、光ヘッド支持部１６，１７の上端位置と同じであるから、既知である。従って、ブロックゲージ８８の上端面８８ａのＺ方向位置８８ｂも既知である。そのため、Ｚ方向位置８８ｂ（高さ基準）に基づいて、対物レンズ６のコバ面６１の高さを検出することができる。   The thickness of the block gauge 88 is known as described above, and the lower end position of the block gauge 88 is known because it is the same as the upper end positions of the optical head support portions 16 and 17. Therefore, the Z direction position 88b of the upper end surface 88a of the block gauge 88 is also known. Therefore, the height of the edge surface 61 of the objective lens 6 can be detected based on the Z-direction position 88b (height reference).

なお、ブロックゲージ８８は、寸法精度が高く、光ヘッド支持部１６，１７上に安定して載置することができ、エッジを抽出し易い形状を有するものであればよい。   The block gauge 88 only needs to have a high dimensional accuracy, can be stably placed on the optical head support portions 16 and 17, and has a shape that allows easy extraction of edges.

図２５および図２６に示した方法、または図２７および図２８に示した方法によって対物レンズ６のＺ方向位置を検出したのち、調整ユニット１Ｂにおいて、対物レンズ６のＺ方向の位置調整（高さ調整）を行う。   After detecting the Z direction position of the objective lens 6 by the method shown in FIGS. 25 and 26 or the method shown in FIGS. 27 and 28, the adjustment unit 1B adjusts the position (height) of the objective lens 6 in the Z direction. Adjust).

この場合、制御部１０は、画像処理部１０ａで算出した対物レンズアクチュエータ高さ８５または対物レンズコバ面高さ８６，８７に基づき、対物レンズ６の高さ調整に必要なＺ方向の調整量Ｄｚを求め、調整ユニット１Ｂに送信する。調整ユニット１Ｂのモータ制御部４０は、制御部１０から送られてきたＺ方向の調整量Ｄｚに基づき、高さ調整モータ７６を駆動する。   In this case, the control unit 10 sets the adjustment amount Dz in the Z direction necessary for height adjustment of the objective lens 6 based on the objective lens actuator height 85 or the objective lens edge surface heights 86 and 87 calculated by the image processing unit 10a. Is obtained and transmitted to the adjustment unit 1B. The motor control unit 40 of the adjustment unit 1 </ b> B drives the height adjustment motor 76 based on the Z-direction adjustment amount Dz sent from the control unit 10.

高さ調整モータ７６の回転により、高さ調整ステージ７５の可動部７５ａが固定部７５ｂに対してＺ方向に移動する。これにより、可動部７５ａに支持された傾き調整ステージ３２，３１およびアクチュエータ支持部１８がＺ方向に移動し、アクチュエータ支持部１８を介して対物レンズアクチュエータ５０がＺ方向に移動し、その結果、対物レンズアクチュエータ５０に支持された対物レンズ６がＺ方向に移動する。これにより、対物レンズ６の高さ調整（Ｚ方向の位置調整）が行われる。   Due to the rotation of the height adjustment motor 76, the movable portion 75a of the height adjustment stage 75 moves in the Z direction with respect to the fixed portion 75b. As a result, the tilt adjustment stages 32 and 31 and the actuator support 18 supported by the movable portion 75a move in the Z direction, and the objective lens actuator 50 moves in the Z direction via the actuator support 18. As a result, the objective The objective lens 6 supported by the lens actuator 50 moves in the Z direction. Thereby, the height adjustment (position adjustment in the Z direction) of the objective lens 6 is performed.

なお、このようにして対物レンズ６の高さ調整を行った後で、図２１および図２２に示した位置まで基台１５を移動させて、レンズ位置・傾き検出ユニット１Ａによる対物レンズ６の傾きおよび位置の検出を行ってもよい。   After adjusting the height of the objective lens 6 in this manner, the base 15 is moved to the position shown in FIGS. 21 and 22, and the tilt of the objective lens 6 by the lens position / tilt detection unit 1A is adjusted. Further, position detection may be performed.

以上説明したように、本発明の実施の形態２によれば、実施の形態１のレンズ位置・傾き調整装置に僅かな構成部品を追加することにより、専用の変位センサ等を用いずに、レンズの高さを検出し、調整することが可能となる。その結果、レンズ位置・傾き調整装置の構成を簡素化することができ、製造コストを低減することができる。また、レンズ位置・傾き調整装置を小型化し、占有面積を小さくすることができる。   As described above, according to the second embodiment of the present invention, the lens position / tilt adjustment device according to the first embodiment is added with a few components, so that the lens can be used without using a dedicated displacement sensor or the like. Can be detected and adjusted. As a result, the configuration of the lens position / tilt adjustment device can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced. Further, the lens position / tilt adjustment device can be miniaturized and the occupied area can be reduced.

本発明は、例えば、光ヘッドのレンズ（例えば対物レンズ）の位置を検出するレンズ位置検出装置、レンズの位置および傾きを検出するレンズ位置・傾き検出装置、レンズの位置を調整するレンズ位置調整装置、レンズの位置および傾きを調整するレンズ位置・傾き調整装置に適用することができる。   The present invention includes, for example, a lens position detection device that detects the position of a lens (for example, an objective lens) of an optical head, a lens position / tilt detection device that detects the position and inclination of a lens, and a lens position adjustment device that adjusts the position of the lens. The present invention can be applied to a lens position / tilt adjustment device that adjusts the position and tilt of a lens.

１，１００ レンズ位置・傾き調整装置、 １Ａ レンズ位置・傾き検出ユニット、 １Ｂ 調整ユニット、 ２ 傾き検出部（レンズ傾き検出部）、 ５ 光ヘッド、 ５ｃ 本体上端面、 ６ 対物レンズ、 １０ 制御部、 １０ａ 画像処理部、 １１ 撮像部（撮像手段）、 １２ 撮像用対物レンズ（拡大手段）、 １３ 照明部（照明手段）、 １４ ハーフミラー（光路分離手段）、 １５ 基台、 １６，１７ 光ヘッド支持部、 １８ アクチュエータ支持部、 ３１，３２ 傾き調整ステージ、 ３３，３４ 位置調整ステージ、 ４１，４２ 傾き調整モータ、 ４３，４４ 位置調整モータ、 ４０ モータ制御部、 ５０ 対物レンズアクチュエータ、 ５０ａ 上端面、 ６１ コバ面、 ７１ 支持部材、 ７３ 支持台、 ７２ ミラー（反射部材）、 ７４ 位置調整モータ、 ７５ 高さ調整ステージ、 ７６ 高さ調整モータ、 ７７ 位置調整ステージ、 ７８ 位置調整モータ ８１，８２ 反射光、 ８５ 対物レンズアクチュエータ高さ、 ８６，８７ 対物レンズコバ面高さ、 ８８ ブロックゲージ、 ８８ａ 上端面。
1,100 Lens position / tilt adjustment device, 1A Lens position / tilt detection unit, 1B adjustment unit, 2 Tilt detection unit (lens tilt detection unit), 5 Optical head, 5c Upper end surface of main body, 6 Objective lens, 10 Control unit, 10a image processing unit, 11 imaging unit (imaging unit), 12 imaging objective lens (magnifying unit), 13 illumination unit (illumination unit), 14 half mirror (optical path separation unit), 15 base, 16, 17 optical head support , 18 Actuator support, 31, 32 Tilt adjustment stage, 33, 34 Position adjustment stage, 41, 42 Tilt adjustment motor, 43, 44 Position adjustment motor, 40 Motor controller, 50 Objective lens actuator, 50a Upper end surface, 61 Edge, 71 Support member, 73 Support base, 72 Mirror (reflective member), 74 Position adjustment motor, 75 Conditioned stage, 76 height adjustment motor 77 positioning the stage, 78 positioning motor 81 reflected light, 85 an objective lens actuator height, 86 and 87 objective lens edge surface height, 88 gauge block, 88a upper surface.

Claims (10)

レンズの画像を取得し、
取得した前記レンズの画像から、前記レンズの円形状のエッジの特徴点群、前記レンズの外形の特徴点群、前記レンズのコバ面の特徴点群、前記レンズの形状の変曲部分をなす境界線の特徴点群、または、前記レンズの回折格子の特徴点群を抽出し、
前記特徴点群のうち、連続している点群を１つのグループとして、円形状または円弧状の複数の前記グループに分類し、
各々の前記グループの前記点群を基に、前記各々のグループの前記点群を通る円の第１の半径を求め、
前記レンズの形状から既知である円の第２の半径に最も近い前記第１の半径が得られたグループを選択し、
当該グループの前記点群に基づき、前記レンズの中心座標を求めることを特徴とするレンズ位置検出方法。 Get the lens image,
From the acquired image of the lens, a feature point group of the circular edge of the lens, a feature point group of the outer shape of the lens, a feature point group of the edge surface of the lens, and a boundary forming an inflection part of the shape of the lens Extract feature points of the line or feature points of the diffraction grating of the lens,
Among the feature point groups, continuous point groups are grouped into a plurality of circular or arc-shaped groups as one group,
Based on the point cloud of each group, determine a first radius of a circle passing through the point cloud of each group;
Selecting the group from which the first radius that is closest to the second radius of the circle known from the shape of the lens is obtained;
A lens position detection method, wherein center coordinates of the lens are obtained based on the point group of the group. １つの前記グループの円の第１の半径を、当該１つのグループの前記点群を基に求められた複数の半径の値である半径値群を平均して求めることを特徴とする請求項１に記載のレンズ位置検出方法。 Claim 1 of the first radius of the circle of one of said groups, and obtaining an average radius value group of a plurality of radii of values determined based on the point group of the one group The lens position detection method as described in 2. 前記半径値群を平均する際に、当該半径値群の平均値または中央値から最も乖離する値を除外することを特徴とする請求項２に記載のレンズ位置検出方法。 3. The lens position detection method according to claim 2 , wherein, when the radius value group is averaged, a value that deviates most from an average value or a median value of the radius value group is excluded. 請求項１から３までの何れか１項にレンズ位置検出方法で検出した前記レンズの位置に基づき、前記レンズの位置を調整し、
さらに、前記レンズの傾きを検出し、
検出した前記レンズの傾きに基づき、前記レンズの傾きを調整すること
を特徴とするレンズ位置調整方法。 The position of the lens is adjusted based on the position of the lens detected by the lens position detection method according to any one of claims 1 to 3 .
Furthermore, the inclination of the lens is detected,
A lens position adjustment method comprising adjusting the tilt of the lens based on the detected tilt of the lens. レンズの画像を取得する撮像部と、
前記撮像部が取得した前記レンズの画像から、前記レンズの円形状のエッジの特徴点群、前記レンズの外形の特徴点群、前記レンズのコバ面の特徴点群、前記レンズの形状の変曲部分をなす境界線の特徴点群、または、前記レンズの回折格子の特徴点群を抽出し、抽出した前記特徴点群に基づいて、前記レンズの位置を検出する画像処理部と
を備え、
前記画像処理部は、前記特徴点群のうち、連続している点群を１つのグループとして、円形状または円弧状の複数の前記グループに分類し、
各々の前記グループの前記点群を基に、前記各々のグループの前記点群を通る円の第１の半径を求め、
前記レンズの形状から既知である円の第２の半径に最も近い前記第１の半径が得られたグループを選択し、
当該グループの前記点群に基づき、前記レンズの中心座標を求めることを特徴とするレンズ位置検出ユニット。 An imaging unit for acquiring an image of the lens;
From the lens image acquired by the imaging unit, the feature point group of the circular edge of the lens, the feature point group of the outer shape of the lens, the feature point group of the edge surface of the lens, and the inflection of the shape of the lens An image processing unit that extracts a feature point group of a boundary line that forms a part or a feature point group of a diffraction grating of the lens, and detects a position of the lens based on the extracted feature point group, and
The image processing unit classifies the continuous point group of the feature point group as one group into a plurality of circular or arc-shaped groups,
Based on the point cloud of each group, determine a first radius of a circle passing through the point cloud of each group;
Selecting the group from which the first radius that is closest to the second radius of the circle known from the shape of the lens is obtained;
A lens position detection unit for obtaining a center coordinate of the lens based on the point group of the group. 前記画像処理部は、１つの前記グループの円の第１の半径を、当該１つのグループの前記点群を基に求められた複数の半径の値である半径値群を平均して求めることを特徴とする請求項５に記載のレンズ位置検出ユニット。 The image processing unit obtains a first radius of a circle of one group by averaging a radius value group that is a plurality of radius values obtained based on the point group of the one group. The lens position detection unit according to claim 5 , wherein 前記画像処理部は、前記半径値群を平均する際に、当該半径値群の平均値または中央値から最も乖離する値を除外することを特徴とする請求項６に記載のレンズ位置検出ユニット。 The lens position detection unit according to claim 6 , wherein, when the radius value group is averaged, the image processing unit excludes a value that deviates most from an average value or a median value of the radius value group. 前記レンズの中心座標を求めるために使用する前記特徴点群に含まれる特徴点の数は３点以上であることを特徴とする請求項５から７までの何れか１項に記載のレンズ位置検出ユニット。 The lens position detection according to any one of claims 5 to 7, wherein the number of feature points included in the feature point group used for obtaining center coordinates of the lens is three or more. unit. 前記レンズの傾きを検出するレンズ傾き検出部をさらに備えた請求項５から８までのいずれか１項に記載のレンズ位置検出ユニットと、
前記レンズ位置検出ユニットで検出された前記レンズの位置に基づき、前記レンズの位置を調整するレンズ位置調整部と、
前記レンズ傾き検出部で検出された前記レンズの傾きに基づき、前記レンズの傾きを調整するレンズ傾き調整部と
を備えたことを特徴とするレンズ位置調整装置。 The lens position detection unit according to any one of claims 5 to 8 , further comprising a lens tilt detection unit that detects the tilt of the lens.
A lens position adjustment unit that adjusts the position of the lens based on the position of the lens detected by the lens position detection unit;
A lens position adjusting device comprising: a lens tilt adjusting unit that adjusts the tilt of the lens based on the tilt of the lens detected by the lens tilt detecting unit. 請求項５から８までのいずれか１項に記載のレンズ位置検出ユニットと、
前記レンズ位置検出ユニットで検出された前記レンズの位置に基づき、前記レンズの位置を調整するレンズ位置調整部と、
前記レンズの側面に対向するように配置されたミラーと、
前記撮像部と前記ミラーとの相対位置を、前記ミラーで反射された前記レンズからの光が前記撮像部に入射しない第１の相対位置と、前記ミラーで反射された前記レンズの側面からの光が前記撮像部に入射する第２の相対位置との間で切り替える切替機構とを備え、
前記画像処理部は、前記撮像部と前記ミラーとが前記第２の相対位置にある状態で、前記レンズの側面の画像から特徴点群を抽出し、抽出した前記特徴点群に基づいて、前記レンズの高さを検出すること
を特徴とするレンズ位置調整装置。 The lens position detection unit according to any one of claims 5 to 8 ,
A lens position adjustment unit that adjusts the position of the lens based on the position of the lens detected by the lens position detection unit;
A mirror disposed to face the side surface of the lens;
The relative position between the imaging unit and the mirror, the first relative position where light from the lens reflected by the mirror does not enter the imaging unit, and the light from the side surface of the lens reflected by the mirror A switching mechanism for switching between the second relative position incident on the imaging unit,
The image processing unit extracts a feature point group from an image of a side surface of the lens in a state where the imaging unit and the mirror are in the second relative position, and based on the extracted feature point group, A lens position adjusting device characterized by detecting the height of a lens.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6617439B2 (en) 2015-06-01 2019-12-11 日本電気硝子株式会社 Glass article manufacturing equipment
EP3688662A1 (en) 2017-09-27 2020-08-05 3M Innovative Properties Company Personal protective equipment management system using optical patterns for equipment and safety monitoring
WO2019093136A1 (en) * 2017-11-08 2019-05-16 ソニー株式会社 Image processing device, image processing method, and program

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2988594B2 (en) * 1991-03-28 1999-12-13 株式会社ニデック Wafer center detection device
JPH04323503A (en) * 1991-04-23 1992-11-12 Toyoda Mach Works Ltd Image processor
JP3675543B2 (en) * 1995-12-27 2005-07-27 Ｎｔｎ株式会社 Image position measurement method
JPH118798A (en) * 1997-06-17 1999-01-12 Nok Corp Ccd camera system and image processing method
JP2001264015A (en) * 2000-03-21 2001-09-26 Nikon Corp Position-detecting method, position detector, and aligner
JP4337036B2 (en) * 2003-10-21 2009-09-30 ソニー株式会社 Information processing device
JP4476760B2 (en) * 2004-09-21 2010-06-09 サンクス株式会社 Optical measuring device and optical pickup lens adjusting device
JP4409467B2 (en) * 2005-02-08 2010-02-03 株式会社トプコン Eyeglass lens suction jig mounting device
JP4443497B2 (en) * 2005-11-02 2010-03-31 パルステック工業株式会社 Multi-degree-of-freedom robot positioning error correction apparatus and positioning error correction method
JP5476201B2 (en) * 2010-04-22 2014-04-23 Ｈｏｙａ株式会社 Pickup device lens and method for inspecting the lens

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