JPH1173678A - 偏光板調整方法及びその装置 - Google Patents

偏光板調整方法及びその装置

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JPH1173678A
JPH1173678A JP17298698A JP17298698A JPH1173678A JP H1173678 A JPH1173678 A JP H1173678A JP 17298698 A JP17298698 A JP 17298698A JP 17298698 A JP17298698 A JP 17298698A JP H1173678 A JPH1173678 A JP H1173678A
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JP
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polarizing plate
light
divided
ratio
bright
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JP17298698A
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Riyuuhachirou Douro
隆八郎 堂路
Tomoyo Ogawa
智代 小川
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、偏光板の位置調整を熟練を要するこ
となく非熟練者でも効率的に調整する。 【解決手段】光ディスク駆動装置1の偏光板14の位置
調整を行う場合、偏光板14により複数に分割された戻
り光をCCDカメラ32により撮像し、画像処理装置4
0においてこの撮像された戻り光のうちn次光の略2分
割された各輝点を抽出して、これら輝点の占める面積比
及び各輝点の光量比を求め、これら面積比及び各輝点の
光量比が略均等になるように偏光板14の位置を調整す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばレーザ光を
対物レンズを通して光ディスク記録に照射してその戻り
光を偏光板で複数に分割し、光ディスク記録に対する対
物レンズの合焦点の状態に、偏光板により分割された各
光が均等になるように偏光板の位置を調整する偏光板調
整方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図10は調整対象である光ディスク駆動
装置及び調整用撮像カメラの構成図である。光ディスク
駆動装置1は、大別して固定光学系2と移動光学系3と
に分かれている。このうち固定光学系2は、レーザダイ
オード(以下、LDと称する)4からの出射光を平行光
に変換して移動光学系3に伝達し、かつこの移動光学系
3から光ディスク5の情報を含む戻り光を分割して2つ
の信号、すなわちトラッキング合わせ信号と、光ディス
ク5と移動光学系3の対物レンズ6との間のフォーカス
調整用信号とに分割する機能を有している。
【0003】移動光学系3は、固定光学系2からの出射
光を対物レンズ6を介して光ディスク5に照射し、かつ
光ディスク5からの反射光を戻り光として対物レンズ6
で捕らえて固定光学系2に伝達する機能を有している。
【0004】具体的に説明すると、固定光学系2のLD
4の出射光路上には、偏光ビームスプリッタ(PBS)
7が配置され、この偏光ビームスプリッタ7の分岐方向
にコリメートレンズ8、4分の1波長板9、アナモプリ
ズム10及びガルバノミラー11が配置されている。
【0005】従って、LD4から出射されたレーザ光
(以下、LD光と称する)は、偏光ビームスプリッタ7
により偏光分岐され、コリメートレンズ8により略平行
光に変換されて4分の1波長板9を透過し、次のアナモ
プリズム10により楕円状の形状から円形状に成型さ
れ、次のガルバノミラー11を経て移動光学系3に入射
する。
【0006】そして、LD光は、移動光学系3の対物レ
ンズ6を通して光ディスク5に照射される。一方、光デ
ィスク5から反射した戻り光は、同経路を逆進、すなわ
ち対物レンズ6からガルバノミラー11、アナモプリズ
ム10、4分の1波長板9、コリメートレンズ8を通っ
て再び偏光ビームスプリッタ7に入射する。
【0007】この偏光ビームスプリッタ7では、戻り光
が4分の1波長板9で偏光方向が変化していることか
ら、戻り光は直進する。この偏光ビームスプリッタ7の
戻り光の直進側には、ホルダー12に取り付けられたビ
ームスプリッタ(BS)13及び偏光板14が配置され
ている。このホルダー12には、位置決め用の各ガイド
穴12a、12b及びネジ閉め固定用の各長穴12c、
12dが設けられている。
【0008】なお、ビームスプリッタ13の分岐光路
上、すなわち実際上、図面裏側には、トラッキングエラ
ー検出用の2分割光検出器15が配置され、かつビーム
スプリッタ13の透過光路上に偏光板14が配置されて
いる。
【0009】このうち偏光板14には、図11の光軸方
向から見た形状に示すように表面に加工された各回折格
子14a〜14dが形成されている。従って、ビームス
プリッタ13を透過した戻り光は、偏光板14の各回折
格子14a〜14dにより回折現象を起こし、幾つかに
分割される。上記図11には偏光板14上での光ディス
ク5の表面で回折した光を含んだ戻り光の照射の状態が
示されている。
【0010】この偏光板14の各回折格子14a〜14
dにより幾つかに分割された戻り光は、フォーカッシン
グエラー検出用の4分割光検出器(PD)16に入射す
る。この4分割光検出器16は、偏光板14によって分
割された戻り光が、コリメートレンズ8の作用によって
幾つかの輝点を結ぶ位置に配置されている。図12は4
分割光検出器16に入射する偏光板14によって分割さ
れた戻り光の輝点を示している。
【0011】この4分割光検出器16は、光ディスク5
表面からの回折パターンを含んだ戻り光と偏光板14を
使って、いわゆるダブルナイフエッジ方式によりフォー
カシングエラーを検出し、かつ対物レンズ6が光ディス
ク5に対して焦点が合っているとジャストフォーカス状
態として検出する。
【0012】すなわち、図13は4分割光検出器16上
の各輝点の状態を示し、同図(a) が例えば光ディスク5
が接近したデフォーカスの状態、同図(b) がジャストフ
ォーカスの状態、同図(c) が例えば光ディスク5が遠ざ
かったデフォーカスの状態を示している。
【0013】ところで、図12に4分割光検出器16面
上の戻り光の各輝点の位置を示すが、このうちのA、C
輝点は、予め光ディスク5に対して対物レンズ6の焦点
が合っている状態で均等の形状に設定しておく必要があ
る。
【0014】このように各輝点の形状の調整は、偏光板
14の横方向取り付け位置、つまり図11に示す偏光板
14の中央CCが楕円状の輝点の矢印CCp で示す横方
向の中央に配置されるように、ホルダー12の各ネジ閉
め固定用の各長穴12c、12dを用いた固定位置調整
で決定する。
【0015】次に、かかる偏光板14の位置調整につい
て図14に示す偏光板14の位置調整装置の構成図を参
照して説明する。ベース20上には光ディスク駆動装置
1が固定され、この光ディスク駆動装置1に偏光板14
を搭載するホルダー12が取り付けられている。
【0016】又、ベース20上には、ホルダー12を移
動調整するための駆動治具21が設けられている。この
駆動治具21は、架台22上に四角柱状の摺動部材23
をY軸方向に摺動自在に設け、この摺動部材23の一側
面に摺動片24をX軸方向に摺動自在に設け、さらにこ
の摺動片24の面上に摺動片25をZ軸方向に摺動自在
に設けられている。摺動部材23は回転部26の駆動に
よりY軸方向に摺動し、摺動片24は回転部27の駆動
によりX軸方向に駆動し、摺動片25は回転部28の駆
動によりZ軸方向に駆動する構成となっている。
【0017】そして、摺動片25には、ホルダー12の
各ガイド穴12a、12bに挿入するための各ピン29
a、29bが取り付けられた金具30が設けられてい
る。一方、図10に示すように偏光板14の透過光路上
には、4分割光検出器16の位置から例えば10mm程
度離れた位置に、4分割光検出器16に代わって複数の
CCD素子31を配列したCCDカメラ32が配置され
ている。
【0018】このCCDカメラ32の先端には、NDフ
ィルタ33が配置され、戻り光の強い光を減光してい
る。又、CCDカメラ32は、A、C輝点が作業者に水
平に観察できるように90度回転させて取り付けられて
いる。
【0019】このCCDカメラ32には、CCDカメラ
駆動装置34を介してモニター35が接続されている。
このような装置を用いた作業者による調整手順は次の通
り行われる。
【0020】先ず、駆動治具21に光ディスク駆動装置
1がセットされ、この光ディスク駆動装置1におけるホ
ルダ12の各ガイド穴12a、12bに金具30の各ピ
ン29a、29bが挿入される。
【0021】次に、LD4が発光される。次に、対物レ
ンズ6を上下移動させてデフォーカス状態つまり図15
のモニタ35の状態の画像にする。
【0022】次に、駆動治具21を駆動し、偏光板14
が搭載されているホルダー12をY軸方向に移動し、こ
のときにCCDカメラ32によりコリメートレンズ8及
び偏光板14によって分割された戻り光の各輝点を撮像
し、モニター35の画面に表示する。そして、このモニ
ター35の画面に表示されている各輝点、例えば図15
(a) に示すモニター35の画面上の各輝点e、fの形状
が同図(b) に示すようにバランスのとれた形状の各輝点
1 、f1 になるように偏光板14の位置を調整し、ホ
ルダー12の各ネジ閉め固定用の長穴12c、12dに
ネジを入れて固定する。
【0023】次に、再びモニター35の画面上に映し出
されている各輝点e1 、f1 を観察し、これら輝点e
1 、f1 の形状のバランスが変化していないか又は同じ
であるかを確認する。次に、駆動治具21を取り外して
偏光板14の位置調整を終了する。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記偏
光板14の位置調整作業では、CCDカメラ32で捕ら
えた各輝点e、fの像をモニター画像を観察しながら、
ベテランの作業者がその形状や明暗を見て官能判断しな
がら、2つの輝点e、fの形状バランスという非定量的
な目標に向かって偏光板14の位置を調整するので、こ
の位置調整に時間を要し、かつその調整に作業者の個人
差が出てしまい、量産化に不向きである。
【0025】そこで、上記調整手順に従って自動化を図
ると、光ディスク駆動装置1の位置決め固定、この駆動
装置1と偏光板14のセッティング把持、ネジ挿入位置
決めなどの機械的な部分の機能が増加し、大掛かりな装
置となってしまう。そして、このような装置であれば、
セッティングに時間を要する自動化装置となってしま
う。
【0026】又、自動計測する観点から、偏光板14で
分割された戻り光の各輝点像を見ると、偏光板14の回
折などによる像の劣化が見られ、特にモアレ像が存在す
るため、これに影響されない画像処理が必要となる。そ
こで本発明は、偏光板の位置調整を熟練を要することな
く非熟練者でも効率的に調整できる偏光板調整方法及び
その装置を提供することを目的とする。
【0027】
【課題を解決するための手段】請求項1によれば、光を
対物レンズを通して対象物に照射てその戻り光を偏光板
で複数に分割し、対象物に対する対物レンズの合焦点の
状態に分割された各光が均等になるように偏光板の位置
を調整する偏光板調整方法において、偏光板により複数
に分割された戻り光を撮像し、この撮像された戻り光の
うちn次光の略2分割された各輝点を抽出して、これら
輝点の特徴量のバランスを求め、これら輝点の特徴量が
略均等になるように偏光板の位置を調整する偏光板調整
方法である。
【0028】請求項2によれば、光を対物レンズを通し
て対象物に照射てその戻り光を偏光板で複数に分割し、
対象物に対する対物レンズの合焦点の状態に分割された
各光が均等になるように偏光板の位置を調整する偏光板
調整装置において、偏光板により複数に分割された戻り
光を撮像する撮像手段と、この撮像装置により撮像され
た戻り光のうちn次光の略2分割された各輝点を抽出す
る輝点抽出手段と、この輝点抽出手段により抽出された
各輝点の特徴量のバランスを求め、これら輝点のバラン
スの違いを偏光板の調整量として報知する調整量報知手
段と、を備えた偏光板調整装置である。
【0029】請求項3によれば、請求項2記載の偏光板
調整装置において、調整量報知手段は、略2分割された
各輝点の占める面積比を求める。請求項4によれば、請
求項2記載の偏光板調整装置において、調整量報知手段
は、略2分割された各輝点の占める面積比を少なくとも
1種類の比率で拡大した拡大面積比を求める。
【0030】請求項5によれば、請求項2記載の偏光板
調整装置において、調整量報知手段は、各輝点の占める
各面積をSt 、Sb としたとき、通常の面積比PSt
PSb を PSt ={St /(St +Sb )}×100(%) PSb ={Sb /(St +Sb )}×100(%) により求めるとともに拡大面積比をWSt 、WSb を WSt =[ (St −A) /{(St −A) +( Sb
A)}]×100(%) WSb =[ (Sb −A) /{(St −A) +( Sb
A)}]×100(%) 但し、A=(St +Sb )×n、 n<0.5 により求める。
【0031】請求項6によれば、請求項2記載の偏光板
調整装置において、調整量報知手段は、略2分割された
各輝点の光量比を求める。請求項7によれば、請求項2
記載の偏光板調整装置において、調整量報知手段は、略
2分割された各輝点の占める光量比を少なくとも1種類
の比率で拡大した拡大光量比を求める。
【0032】請求項8によれば、請求項2記載の偏光板
調整装置において、調整量報知手段は、各輝点の占める
各光量をVt 、Vb としたとき、通常の光量比PVt
PVb を PVt ={Vt /(Vt +Vb )}×100(%) PVb ={Vb /(Vt +Vb )}×100(%) により求めるとともに拡大光量比をWVt 、WVb を WVt =[ (Vt −B) /{(Vt −B) +( Vb
B)}]×100(%) WVb =[ (Vb −B) /{(Vt −B) +( Vb
B)}]×100(%) 但し、B=(Vt +Vb )×n、 n<0.5 により求める。
【0033】請求項9によれば、光を対物レンズを通し
て対象物に照射してその戻り光を偏光板で複数に分割
し、対象物に対する対物レンズの合焦点の状態に分割さ
れた各光が均等になるように偏光板の位置を調整する偏
光板調整装置において、偏光板の位置を戻り光の光軸位
置に移動する駆動手段と、偏光板により複数に分割され
た戻り光を撮像する撮像手段と、この撮像装置により撮
像された戻り光のうちn次光の略2分割された各輝点を
抽出する輝点抽出手段と、この輝点抽出手段により抽出
された各輝点の特徴量のバランスを求め、これら輝点の
バランスの違いを偏光板の調整量として得る調整量算出
手段と、調整量算出手段により算出された偏光板の調整
量に基づいて駆動手段に対して駆動量を与える駆動量供
給手段とを具備し、偏光板の位置を自動的に駆動して各
輝点の特徴量のバランスを調整して戻り光の光軸に対し
て偏光板の位置を自動調整する偏光板調整装置である。
【0034】
【発明の実施の形態】
(1) 以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参
照して説明する。なお、上記図10及び図14と同一部
分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【0035】図1は、図10に示す光ディスク駆動装置
1の偏光板14の位置調整に適用した偏光板調整装置の
構成図である。この装置に適用する偏光板調整方法は、
偏光板14により複数に分割された戻り光をCCDカメ
ラ32により撮像し、画像処理装置40においてこの撮
像された戻り光のうちn次光の略2分割された各輝点を
抽出して、これら輝点の特徴量のバランスを求め、これ
ら輝点の特徴量が略均等になるように偏光板14の位置
を調整するものである。
【0036】画像処理装置40は、CCDカメラ駆動装
置34を介してCCDカメラ32から出力される画像信
号を入力し、図2に示す計測アルゴリズムに従って画像
信号を画像処理し、n次光例えば1次光の略2分割され
た各輝点を抽出して、これら輝点の特徴量、例えば各輝
点の占める面積比及び各輝点の光量比を求め、これら面
積比及び光量比を偏光板14の位置調整量としてモニタ
ー41の画面に表示するもので、輝点抽出手段42及び
調整量報知手段43の各機能を有している。
【0037】輝点抽出手段42は、CCDカメラ32に
より撮像された戻り光のうち1次光の略2分割された各
輝点を抽出する機能を有している。調整量報知手段43
は、輝点抽出手段42により抽出された各輝点の特徴
量、すなわち各輝点の占める面積比及び各輝点の光量比
のバランスを求め、これら各輝点の占める面積比及び各
輝点の光量比のバランスの違いを偏光板14の調整量と
してモニター41に画面に表示する機能を有している。
【0038】次に上記装置を適用しての偏光板14の位
置調整について図2に示す計測アルゴリズムに従って具
体的に説明する。先ず、駆動治具21に光ディスク駆動
装置1がセットされ、この光ディスク駆動装置1におけ
るホルダ12の各ガイド穴12a、12bに金具30の
各ピン29a、29bが挿入される。
【0039】次に、LD4が発光される。次に、対物レ
ンズ6を上下移動させてデフォーカス状態つまり図15
のモニタ35の状態の画像にする。
【0040】LD4から出射されたLD光は、図10に
示すように偏光ビームスプリッタ7により偏光分岐さ
れ、コリメートレンズ8により略平行光に変換されて4
分の1波長板9を透過し、次のアナモプリズム10によ
り楕円状の形状から円形状に成型され、次のガルバノミ
ラー11を経て移動光学系3に入射する。
【0041】そして、LD光は、移動光学系3の対物レ
ンズ6を通して光ディスク5に照射される。一方、光デ
ィスク5から反射した戻り光は、対物レンズ6からガル
バノミラー11、アナモプリズム10、4分の1波長板
9、コリメートレンズ8を通って再び偏光ビームスプリ
ッタ7に入射する。
【0042】この偏光ビームスプリッタ7では、戻り光
が4分の1波長板9で偏光方向が変化していることか
ら、戻り光は、直進してビームスプリッタ13に入射
し、これを透過して偏光板14に入射する。
【0043】このように偏光板14に入射した戻り光
は、図11に示す各回折格子14a〜14dにより回折
現象を起こし、幾つかに分割され、NDフィルター33
を通ってCCDカメラ32に入射する。
【0044】このCCDカメラ32は、偏光板14の各
回折格子14a〜14dにより回折されて分割された戻
り光の各輝点を撮像し、その画像信号を出力する。画像
処理装置40は、操作卓44からの計測開始指示を受け
て、ステップ#1において、CCDカメラ32から出力
された画像信号を取り込んで例えば512×480画素
の濃淡画像データとして画像メモリに記憶し、次のステ
ップ#2において例えば3×3画素の平滑化フィルタを
用いてフィルタリング画像処理を施す。
【0045】このようにフィルタリング画像処理を施す
のは、取り込んだ画像データにモアレ等の画像ノイズが
多く含まれているため、この画像ノイズを抑制するため
にフィルタリング処理し、画像ノイズを低減し、画像デ
ータの凹凸を修正する。
【0046】次に画像処理装置40の輝点抽出手段42
は、画像データから図3に示すように戻り光のうち1次
光の略2分割された各輝点e、f(以下、上下輝点e、
fと称する)を抽出する。
【0047】先ず、輝点抽出手段42は、ステップ#3
において、図3に示すように画像データ上における上下
輝点e、fの入るウィンドウ(X1 、Y1 )(X2 、Y
2 )を設定し、このウィンドウ内においてY方向に輝度
を加算し、Xプロファイル画像を得る。
【0048】そして、このXプロファイル画像におい
て、加算輝度のピークすなわち上下輝度e、fの重なり
部XCOを検索し、予め決めておいたピークXCOから
の割合であるピーク検出比率k1 を基にX軸位置XL、
XRを求め、さらにこれらX軸位置XL、XR間の等距
離となるXプロファイルの中心XC、すなわち上下輝点
e、fの重なる中央を求める。
【0049】次に、輝点抽出手段42は、ステップ#4
において、上下輝点e、fの分割点を検出する。すなわ
ち、図4中央に示すウィンドウ(X1 、Y1 )(X2
2)内において、Xプロファイルの中心XCから左右
にそれぞれ定距離XH1 、XH2 を設定し、かつ左側の
定距離XH1 に基づいて第1の縦長ウィンドウ(X3
1 )(X4 、Y2 )を作成し、右側の定距離XH2
基づいて第2の縦長ウィンドウ(X5 、Y1 )(X6
2 )を作成する。
【0050】これら第1及び第2のウィンドウを作成す
ると、輝点抽出手段42は、各ウィンドウ内の輝度をそ
れぞれX方向に加算し、各Yプロファイル画像を得る。
なお、図4左側が第1のウィンドウ内のYプロファイル
画像、同図右側が第2のウィンドウ内のYプロファイル
画像である。
【0051】そして、輝点抽出手段42は、左側のYプ
ロファイル画像において、加算輝度のピークYCBOを
検索し、予め決めておいたピークYCBOからの割合で
あるピーク検出比率k2 を基にY軸位置YBT、YBB
を求める。
【0052】同様に、輝点抽出手段42は、右側のYプ
ロファイル画像において、加算輝度のピークYCOTを
検索し、予め決めておいたピークYCOTからの割合で
あるピーク検出比率k3 を基にY軸位置YTT、YTB
を求める。
【0053】そして、輝点抽出手段42は、Y軸位置Y
BBとYTTの平均値から上下輝点e、fの境界である
分割点YCを求める。次に、輝点抽出手段42は、ステ
ップ#5において、上下輝点e、fの領域の縦幅を求め
る。すなわち、先に求めた分割点YCから左側のYプロ
ファイル画像のY軸位置YBBまでの距離WLと、分割
点YCから右側のYプロファイル画像のY軸位置YTT
までの距離WRとを比較し、大きい方の距離WL又はW
Rを上下輝点e、fの領域の各々の縦幅とする。
【0054】このように距離WLとWRとを比較し、大
きい方の距離WL又はWRを上下輝点e、fの領域の各
縦幅とするのは、上下輝度e、fの形状の変化が大きい
場合、これら輝度e、fの各領域を確実にカバーできる
からであり、又、上下輝度e、fの縦幅を同じにしたの
は、ノイズなどに影響されにくくするためである。
【0055】次に、輝点抽出手段42は、ステップ#6
において、上下輝点e、fの領域の横幅を求める。すな
わち、図5中央に示すように第1の横長ウィンドウ(X
1 、YTT)(X2 、YC)と第2の横長ウィンドウ
(X1 、YC)(X2 、YBB)Sとを設定し、このう
ち第1の横長ウィンドウ内の輝度をX軸方向に加算して
上輝度Xプロファイルを求め、同様に第2の横長ウィン
ドウ内の輝度をX軸方向に加算して下輝度Xプロファイ
ルを求める。
【0056】輝点抽出手段42は、上輝度Xプロファイ
ルにおいて加算輝度のピークHTに対して予め決められ
たピークHTからの割合であるピーク検出比率k4 を基
にX軸位置XTL、XTRを求め、これらX軸位置XT
L、XTRの中央位置XTCを求める。
【0057】これと同様に、輝点抽出手段42は、下輝
度Xプロファイルにおいて加算輝度のピークHBに対し
て予め決められたピークHBからの割合であるピーク検
出比率k3 を基にX軸位置XBL、XBRを求め、これ
らX軸位置XBL、XBRの中央位置XCBを求める。
【0058】そして、輝点抽出手段42は、上輝度Xプ
ロファイルにおいて中央位置XTCから例えばX軸位置
XTLまでの距離WTを求め、同様に下輝度Xプロファ
イルにおいて中央位置XCBから例えばX軸位置XBL
までの距離WBを求め、これら距離WT、WBのうち大
きい方を上下輝点e、fの領域の横幅とする。
【0059】このように各距離WT、WBのうち大きい
方を上下輝点e、fの領域の横幅とするのは、上下輝度
e、fの形状の変化が大きい場合、これら輝度e、fの
各領域を確実にカバーできるからであり、又、上下輝度
e、fの横幅を同じにしたのは、縦幅の場合と同様にノ
イズなどに影響されにくくするためである。
【0060】以上により輝点抽出手段42は、上輝点e
をウィンドウ(XTL、YTT)(XTR、YC)の領
域内で、下輝点fをウィンドウ(XBL、YC)(XB
R、YBB)の領域内とする。
【0061】次に、調整量報知手段43は、輝点抽出手
段42により抽出された各輝点e、fの占める面積比及
び各輝点の光量比のバランスを求め、これら面積比及び
各輝点の光量比のバランスの違いを偏光板14の調整量
としてモニター41に画面に表示する。
【0062】すなわち、調整量報知手段43は、ステッ
プ#7において、第1及び第2の横長ウィンドウ(X
1 、YTT)(X2 、YBB)内の領域でヒストグラム
画像処理を行い、次のステップ#8においてヒストグラ
ムの結果から濃淡の画像データを2値化するための閾値
Tを求める。
【0063】この閾値Tは、濃淡の画像データの輝度の
明るい部分と暗い部分との頻度の山を利用した閾値決定
方式を採用し、安定的な閾値Tが得られる。次に、調整
量報知手段43は、ステップ#9において、上下輝点
e、fの占める面積比及び各輝点の光量比を求める。す
なわち、閾値Tを用い、上輝点eについては輝度ウィン
ドウ(XTL、YTT)(XTR、YC)の領域内で、
下輝点fについては輝度ウィンドウ(XBL、YC)
(XBR、YBB)の領域内でそれぞれ画像処理を行っ
て面積比及び各輝点の光量比を求める。
【0064】上下輝点e、fの占める面積は、それぞれ
閾値Tを越える各輝度ウィンドウ内の画素数であって、
上輝点eの面積St 、下輝点fの面積Sb は、次式によ
り求められる。
【0065】
【数1】 但し、Gx,y >T=1、Gx,y ≦T=0 Gx,y は、画素で0〜255の輝度、一方、上下輝点
e、fの光量は、各輝度ウィンドウ内の閾値Tを越える
部分の画素の輝度体積であって、上輝点eの光量Vt
下輝点fの光量Vb は、次式により求められる。
【0066】
【数2】 但し、Gx,y >T=(Gx,y −T)、Gx,y ≦T=0 次に、調整量報知手段43は、上下輝点e、fの占める
面積St 、Sb の上下比(バランス)を求める。上輝点
eの占める面積比PSt 、下輝点fの占める面積比PS
b は、それぞれ次式により求められる。
【0067】 PSt ={St /(St +Sb )}×100(%) …(5) PSb ={Sb /(St +Sb )}×100(%) …(6) 又、調整量報知手段43は、上下輝点e、fの光量の上
下比(バランス)を求める。上輝点eの光量比PVt
下輝点fの光量比PVb は、それぞれ次式により求めら
れる。
【0068】 PVt ={Vt /(Vt +Vb )}×100(%) …(7) PVb ={Vb /(Vt +Vb )}×100(%) …(8) 次に、調整量報知手段43は、ステップ#10におい
て、上下輝点e、fの面積比PSt 、PSb 及び光量比
PVt 、PVb の計測結果をモニター41の画面上に表
示する。
【0069】すなわち、図6に示すように上下輝度e、
fの発光形状のバランス状態は、棒グラフ全長を100
%とし、面積比PSt 、PSb をその割合で表示し、か
つ光量比PVt 、PVb の値も同様に棒グラフ全長を1
00%とし、光量比PVt 、PVb をその割合で表示す
る。
【0070】ここで、面積比PSt 、PSb に対する調
整規格はSk であり、光量比PVt、PVb に対する調
整規格はVk として設定されている。従って、面積比P
t 、PSb が調整規格Sk の範囲内であれば、かかる
棒グラフの下方に「OK」が表示され、範囲外であれば
「NG」が表示される。
【0071】又、光量比PVt 、PVb についても同様
に、光量比PVt 、PVb が調整規格Vk の範囲内であ
れば、かかる棒グラフの下方に「OK」が表示され、範
囲外であれば「NG」が表示される。
【0072】このようにモニター41の画面上に上下輝
点e、fの面積比PSt 、PSb 及び光量比PVt 、P
b の計測結果が表示されると、作業者は、これら面積
比PSt 、PSb 又は光量比PVt 、PVb のうちいず
れか一方、例えば面積比PSt 、PSb を見て、偏光板
14の位置を調整する。
【0073】すなわち、駆動治具21において、摺動部
材23を回転部26の駆動によりY軸方向に摺動し、摺
動片24を回転部27の駆動によりX軸方向に駆動し、
摺動片25を回転部28の駆動によりZ軸方向に駆動す
る。このような駆動治具21の駆動により、例えば偏光
板14が搭載されているホルダー12をY軸方向に移動
し、このときにモニター41に表示されている面積比P
t 、PSb の棒グラフで、面積比が調整規格Sk の範
囲内、例えば50%でバランスするように偏光板14を
位置調整する。
【0074】このように調整して面積比が50%でバラ
ンスすれば、戻り光の上下輝点e、fは、上記図12
(a) に示す形状から同図(b) に示す上下輝点e1 、f1
の形状のようにバランスのとれた形状となる。なお、モ
ニター41に表示されている上下輝点e、fは、あくま
でも調整用の参考画像である。
【0075】この場合、対物レンズ6を光ディスク5に
対して上下させた状態でも、上下輝点e、fの面積比P
t 、PSb が例えば50%でバランスするように偏光
板14を位置調整する。
【0076】なお、このように偏光板14を位置調整し
て上下輝点e、fの面積比PSt 、PSb を50%にバ
ランスさせる作業時、画像処理装置40は、操作卓44
からの計測終了指示がなければ、連続してステップ#1
〜#10の実行を繰り返し、上下輝点e、fの面積比P
t 、PSb 及び光量比PVt 、PVb を求めてモニタ
ー41の画面に表示する。
【0077】そして、上下輝点e、fの面積比PSt
PSb が50%にバランスして偏光板14の位置調整が
終了し、操作卓44から計測終了指示が画像処理装置4
0に入力すると、次にホルダー12の各ネジ閉め固定用
の長穴12c、12dにネジが入れられて、ホルダー1
2が固定される。
【0078】次に、再びモニター35の画面上に映し出
されている各輝点e1 、f1 を観察し、これら輝点e
1 、f1 の形状のバランスが変化していないか又は同じ
であるかを確認する。
【0079】次に、駆動治具21が取り外されて、偏光
板14の位置調整が終了する。このように上記第1の実
施の形態においては、偏光板14により複数に分割され
た戻り光をCCDカメラ32により撮像し、画像処理装
置40においてこの撮像された戻り光のうちn次光の略
2分割された各輝点を抽出して、これら輝点の特徴量と
して上下輝点e、fの面積比PSt 、PSb 又は光量比
PVt 、PVbを求め、これらが略均等になるように偏
光板14の位置を調整するので、作業者はモニター41
に表示される上下輝点e、fの面積比PSt 、PSb
は光量比PVt 、PVb の棒グラフのいずれか一方を見
ながらこれらの比が例えば50%にバランスするように
偏光板14の位置調整を行えばよく、上下輝点e、fの
形状の読取り方に熟練を必要とすることなく、偏光板1
4の位置調整作業を定量的にかつ効率的にでき、作業者
の個人差に左右されない調整ができる。 (2) 次に本発明の第2の実施の形態について説明する。
なお、上記図1乃至図6と同一部分には同一符号を付し
てその詳しい説明は省略する。
【0080】この第2の実施の形態は、作業者の作業効
率を向上させるために上記式(5) 乃至(8) に示す上下輝
点e、fの面積比PSt 、PSb 及び光量比PVb に加
えて、これら面積比PSt 、PSb 及び光量比PVb
それぞれ所定の比率で拡大した拡大面積比をWSt 、W
b 及び拡大光量比をWVt 、WVb を求めるようにし
たものである。
【0081】図7(a)(b)(c) はダブルナイフエッジ方式
による偏光板位置調整時の各上下輝点e、fの形状を示
す。上記図15(a) では台形状の輝点を示したが、戻り
光が偏光板14の面上で絞り込まれた状態においては、
図7(a)(b)(c) に示すように半月状のビーム形状とな
る。同図(a) は各輝点e、fのバランスのとれた状態を
示し、同図(b)(c)は各輝点e、fのバランスのとれてい
ない状態を示しており、特に同図(c) は上記図15(a)
と同じ方向に各輝点e、fのバランスがずれた状態を示
している。
【0082】通常の2つの輝点e、fの面積比は、上記
同様に上記式(5)(6)に基づいて算出して上記図6に示す
ように面積比PSt 、PSb 及び光量比PVt 、PVb
を表示して偏光板14の位置調整を行うが、この位置調
整よりも作業性よくかつより高精度(厳密)に偏光板1
4の位置調整を行うようにするには、面積比PSt 、P
b 及び光量比PVt 、PVb だけでの表示では作業や
精度に無理が生じることがある。この理由は、調整量と
しての面積比PSt 、PSb 及び光量比PVt、PVb
を報知するモニタ41の表示能力にもよるが報知手段に
よるところが大きい。
【0083】しかるに、上記調整量報知手段43は、各
輝点e、fの占める上記面積比PSt 、PSb を求める
とともに、各輝点e、fの占める面積比を少なくとも1
種類の比率で拡大した拡大面積比WSt 、WSb を求め
てモニタ41に並べて表示する機能を有するものとな
る。
【0084】この拡大面積比WSt 、WSb は、図7に
示すように各輝点e、fの面積から次式(9) に示す領域
面積A(図7に示す斜線部分)を削除し、残った領域で
次式(10)及び(11)を演算して拡大面積比WSt 、WSb
を求める。
【0085】 A=(St +Sb )×n、 …(9) ここで、nは拡大係数でn<0.5である。 WSt =[ (St −A) /{(St −A) +( Sb −A)}]×100(%) …(10) WSb =[ (Sb −A) /{(St −A) +( Sb −A)}]×100(%) …(11) 図8は調整量報知手段43による面積比PSt 、PSb
と拡大光量比WSt 、WSb とを求めてモニタ41に並
べて表示した一例を示す。同図で拡大比SSkは拡大比
の調整規格として事前に設定し、偏光板14の位置調整
のOK、NG表示に使用する。
【0086】又、調整量報知手段43は、各輝点e、f
の占める上記光量比PVt 、PVbを求めるとともに、
各輝点e、fの占める光量比を少なくとも1種類の比率
で拡大した拡大光量比WVt 、WVb を求めてモニタ4
1に並べて表示する機能を有するものとなる。
【0087】この拡大光量比WVt 、WVb は、図7に
示すように各輝点e、fの面積から次式(12)に示す領域
面積Bを削除し、残った領域で次式(13)及び(14)を演算
して拡大面積比WVt 、WVb を求める。
【0088】 B=(Vt +Vb )×n、 …(12) ここで、nは拡大係数でn<0.5である。 WVt =[ (Vt −B) /{(Vt −B) +( Vb −B)}]×100(%) …(13) WVb =[ (Vb −A) /{(Vt −A) +( Vb −A)}]×100(%) …(14) 図9は調整量報知手段43による光量比PVt 、PVb
と拡大光量比WVt 、WVb とを求めてモニタ41に並
べて表示した一例を示す。同図で拡大比SVkは拡大比
の調整規格として事前に設定し、偏光板14の位置調整
のOK、NG表示に使用する。
【0089】このように上記第2の実施の形態によれ
ば、調整量報知手段43により上下輝点e、fの面積比
PSt 、PSb 及び光量比PVb に加えて、これら面積
比PSt 、PSb 及び光量比PVb をそれぞれ所定の比
率で拡大した拡大面積比WSt、WSb 及び拡大光量比
をWVt 、WVb を求めるようにしたので、上記第1の
実施の形態に加えて、最初作業者は、図8及び図9に示
す面積比PSt 、PSb又は光量比PVb のグラフ表示
を見て偏光板14の位置を粗調整し、次に拡大面積比W
t 、WSb 又は拡大光量比をWVt 、WVb のグラフ
表示を見て偏光板14の位置を精調整すれば、早くかつ
高精度に偏光板14の位置調整ができる。 (3) 次に本発明の第3の実施の形態について説明する。
【0090】この第3の実施の形態は、自動的に偏光板
14の位置調整を行うようにしたものである。すなわ
ち、上記第1及び第2の実施の形態における駆動治具2
1は、摺動部材23を回転部26の駆動によりY軸方向
に摺動し、摺動片24を回転部27の駆動によりX軸方
向に駆動し、摺動片25を回転部28の駆動によりZ軸
方向に駆動するのを、それぞれの回転部26〜28をモ
ータ駆動に置き換え、偏光板14の位置調整を自動的に
行うように構成してもよい。
【0091】なお、本発明は、上記第1及び第2の実施
の形態に限定されるものでなく次の通り変形してもよ
い。例えば、偏光板14の位置調整を行うためのモニタ
ー表示を上下輝点e、fの面積比PSt 、PSb 及び光
量比PVt 、PVb の棒グラフに限らず、上下輝点e、
fの面積又は光量のいずれか一方又は両方の平均値とし
てもよい。
【0092】
【発明の効果】以上詳記したように本発明の請求項1に
よれば、偏光板の位置調整を熟練を要することなく非熟
練者でも効率的に調整できる偏光板調整方法を提供でき
る。又、本発明の請求項2〜8によれば、偏光板の位置
調整を熟練を要することなく非熟練者でも効率的に調整
できる偏光板調整装置を提供できる。又、本発明の請求
項9によれば、自動的に偏光板の位置調整ができる偏光
板調整装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる偏光板調整装置の第1の実施の
形態を示す構成図。
【図2】同装置における偏光板の位置調整を行う計測ア
ルゴリズムを示す図。
【図3】上下輝点の重なるXプロファイルの中心を求め
る作用を示す模式図。
【図4】上下輝点の分割点及びこれら上下輝点の領域の
縦幅を検出する作用を示す模式図。
【図5】上下輝点の領域の横幅を検出する作用を示す模
式図。
【図6】上下輝点の面積比と光量比との計測結果の表示
を示す図。
【図7】ダブルナイフエッジ方式による偏光板位置調整
時の台形状の上下輝点の形状を示す図。
【図8】調整量報知手段による通常の面積比と拡大面積
比とを並べてモニタ上に表示した一例を示す図。
【図9】調整量報知手段による通常の光量比と拡大光量
比とを並べてモニタ上に表示した一例を示す図。
【図10】調整対象の光ディスク記憶装置及び調整用撮
像カメラを示す構成図。
【図11】同装置に用いられる偏光板の構成図。
【図12】4分割光検出器に入射する偏光板によって分
割された戻り光の各輝点を示す図。
【図13】4分割光検出器上の各輝点によるデフォーカ
スとジャストフォーカスの状態とを示す図。
【図14】従来の偏光板の位置調整装置の構成図。
【図15】ダブルナイフエッジ方式による偏光板の位置
調整時の各輝点の形状を示す図。
【符号の説明】
1…光ディスク駆動装置、 2…固定光学系、 3…移動光学系、 4…レーザダイオード(LD)、 5…光ディスク、 6…対物レンズ、 7…偏光ビームスプリッタ(PBS)、 8…コリメートレンズ、 9…4分の1波長板、 10…アナモプリズム、 11…ガルバノミラー、 12…ホルダー、 13…ビームスプリッタ、 14…偏光板、 16…4分割光検出器、 21…駆動治具、 32…CCDカメラ、 34…CCDカメラ駆動装置、 35,41…モニター、 40…画像処理装置、 42…輝点抽出手段、 43…調整量報知手段。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光を対物レンズを通して対象物に照射し
    てその戻り光を偏光板で複数に分割し、前記対象物に対
    する前記対物レンズの合焦点の状態に前記分割された各
    光が均等になるように前記偏光板の位置を調整する偏光
    板調整方法において、 前記偏光板により複数に分割された前記戻り光を撮像
    し、この撮像された前記戻り光のうちn次光の略2分割
    された各輝点を抽出して、これら輝点の特徴量のバラン
    スを求め、これら輝点の特徴量が略均等になるように前
    記偏光板の位置を調整することを特徴とする偏光板調整
    方法。
  2. 【請求項2】 光を対物レンズを通して対象物に照射し
    てその戻り光を偏光板で複数に分割し、前記対象物に対
    する前記対物レンズの合焦点の状態に前記分割された各
    光が均等になるように前記偏光板の位置を調整する偏光
    板調整装置において、 前記偏光板により複数に分割された前記戻り光を撮像す
    る撮像手段と、 この撮像装置により撮像された前記戻り光のうちn次光
    の略2分割された各輝点を抽出する輝点抽出手段と、 この輝点抽出手段により抽出された前記各輝点の特徴量
    のバランスを求め、これら輝点のバランスの違いを前記
    偏光板の調整量として報知する調整量報知手段と、を具
    備したことを特徴とする偏光板調整装置。
  3. 【請求項3】 前記調整量報知手段は、前記略2分割さ
    れた各輝点の占める面積比を求めることを特徴とする請
    求項2記載の偏光板調整装置。
  4. 【請求項4】 前記調整量報知手段は、前記略2分割さ
    れた各輝点の占める面積比を少なくとも1種類の比率で
    拡大した拡大面積比を求めることを特徴とする請求項2
    記載の偏光板調整装置。
  5. 【請求項5】 前記調整量報知手段は、前記各輝点の占
    める各面積をSt 、Sb としたとき、通常の面積比PS
    t 、PSb を PSt ={St /(St +Sb )}×100(%) PSb ={Sb /(St +Sb )}×100(%) により求めるとともに拡大面積比をWSt 、WSb を WSt =[ (St −A) /{(St −A) +( Sb
    A)}]×100(%) WSb =[ (Sb −A) /{(St −A) +( Sb
    A)}]×100(%) 但し、A=(St +Sb )×n、 n<0.5 により求めることを特徴とする請求項2記載の偏光板調
    整装置。
  6. 【請求項6】 前記調整量報知手段は、前記略2分割さ
    れた各輝点の光量比を求めることを特徴とする請求項2
    記載の偏光板調整装置。
  7. 【請求項7】 前記調整量報知手段は、前記略2分割さ
    れた各輝点の占める光量比を少なくとも1種類の比率で
    拡大した拡大光量比を求めることを特徴とする請求項2
    記載の偏光板調整装置。
  8. 【請求項8】 前記調整量報知手段は、前記各輝点の占
    める各光量をVt 、Vb としたとき、通常の光量比PV
    t 、PVb を PVt ={Vt /(Vt +Vb )}×100(%) PVb ={Vb /(Vt +Vb )}×100(%) により求めるとともに拡大光量比をWVt 、WVb を WVt =[ (Vt −B) /{(Vt −B) +( Vb
    B)}]×100(%) WVb =[ (Vb −B) /{(Vt −B) +( Vb
    B)}]×100(%) 但し、B=(Vt +Vb )×n、 n<0.5 により求めることを特徴とする請求項2記載の偏光板調
    整装置。
  9. 【請求項9】 光を対物レンズを通して対象物に照射し
    てその戻り光を偏光板で複数に分割し、前記対象物に対
    する前記対物レンズの合焦点の状態に前記分割された各
    光が均等になるように前記偏光板の位置を調整する偏光
    板調整装置において、 前記偏光板の位置を戻り光の光軸位置に移動する駆動手
    段と、 前記偏光板により複数に分割された前記戻り光を撮像す
    る撮像手段と、 この撮像装置により撮像された前記戻り光のうちn次光
    の略2分割された各輝点を抽出する輝点抽出手段と、 この輝点抽出手段により抽出された前記各輝点の特徴量
    のバランスを求め、これら輝点のバランスの違いを前記
    偏光板の調整量として得る調整量算出手段と、 前記調整量算出手段により算出された前記偏光板の調整
    量に基づいて前記駆動手段に対して駆動量を与える駆動
    量供給手段とを具備し、 前記偏光板の位置を自動的に駆動して前記各輝点の特徴
    量のバランスを調整して前記戻り光の光軸に対して前記
    偏光板の位置を自動調整することを特徴とする偏光板調
    整装置。
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