JPS63103927A - Mueller matrix measuring instrument - Google Patents

Mueller matrix measuring instrument

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JPS63103927A
JPS63103927A JP25033386A JP25033386A JPS63103927A JP S63103927 A JPS63103927 A JP S63103927A JP 25033386 A JP25033386 A JP 25033386A JP 25033386 A JP25033386 A JP 25033386A JP S63103927 A JPS63103927 A JP S63103927A
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light
mueller matrix
irradiation
optical
polarization
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Naomichi Senda
直道 千田
Akiyoshi Watanabe
渡辺 昭義
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Nakamichi Corp
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Abstract

PURPOSE:To measure optical characteristics of a disk such as a substrate completely by preparing 16 light quantity data in total at the same irradiation position under specific detection conditions and finding the Mueller matrix at the irradiation position by a arithmetic operation based upon the data. CONSTITUTION:A signal processor 33 reads incident light quantity data on incident light beams Pd1-Pd4 out of a memory when the angles of rotation of a polarizer 13 and a lambda/4 plate 14 are set to specific conditions, and specific arithmetic operation is carried out to find the Stokes parameter Pc1 of reflected light Pc. Similarly, respective incident light quantity data when said angles of rotation are set to specific states are read out of the memory successively to find respective Stokes parameters Pc2, Pc4, and Pc5 of the reflected light Pc at this time. Then, arithmetic operation based upon those respective Stokes parameters is carried out to find the Mueller matrix at the irradiation position A1. Similarly, respective incident light quantity data matrixes corresponding to respective irradiation positions A2-An-1 are found. Their measurement results are displayed on a display 3.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、光学素子のミューラー行列を測定する装置に
関し、特に光デイスク用のサブス1へレートの光学特性
を測定する装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an apparatus for measuring the Mueller matrix of an optical element, and more particularly to an apparatus for measuring optical characteristics of a sub-substrate 1 for an optical disk.

(従来の技術) 従来、光ディスクの基板(サブストレート)等の光学特
性を測定するためには、エリプソメータ(楕円偏光計)
もしくはそれに準する装置が用いられていた。
(Prior art) Conventionally, an ellipsometer (ellipsometer) has been used to measure the optical characteristics of optical disk substrates, etc.
Or a similar device was used.

これらの装置に於いては、平行光束の既知の偏光を被測
定ディスクに照射し、透過又は反射した光を、例えば回
転状態にある検光子に通過させてその偏光状態を測定す
ることにより、被測定ディスクの基板の光学特性を求め
ていた。
In these devices, the measured disk is irradiated with parallel light beams of known polarization, and the transmitted or reflected light is passed through, for example, a rotating analyzer to measure its polarization state. The optical characteristics of the substrate of the measurement disk were determined.

(発明が解決しようとする問題点) しかし、被測定ディスクが記録媒体として使用される実
使用状態に於いて、基板の入射光は、平行光束ではなく
て集束光が用いられる。従って、実際の再生信号に与え
る基板の光学特性の影響を、エリプソメータによる測定
結果から求めることは非常に面倒であった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in actual use when the disk to be measured is used as a recording medium, the incident light on the substrate is not a parallel beam but a focused beam. Therefore, it is extremely troublesome to determine the influence of the optical characteristics of the substrate on the actual reproduced signal from the measurement results using an ellipsometer.

また、エリプソメータの平行光束径は、ディスクに形成
された実際のトラック幅程度に小さくすることはできな
いので、微細領域の光学特性の変化が実際の再生信号に
与える影響を求めることは困難であった。また、エリプ
ソメータは光軸の精度を上げるためにその形状が大きく
なると共に、被測定物の装着時の調整が廻しく、これら
の調整に時間がかかる欠点があった。
Furthermore, since the parallel beam diameter of an ellipsometer cannot be made as small as the actual track width formed on the disk, it has been difficult to determine the effect that changes in optical properties in minute areas have on actual reproduced signals. . In addition, the ellipsometer has a disadvantage in that its shape is large in order to improve the accuracy of the optical axis, and that adjustments are required when mounting an object to be measured, and these adjustments take time.

(問題点を解決するための手段) 光ディスクに集束されたレーザー照射光を照射する手段
と、この照射光を選択的に4種類の偏光とする偏光設定
手段と、光ディスクの反射面からの反射光に基づいて、
レーザー照射光のトラッキングを制御するトラッキング
制御手段と、反射光に基づいて照射ポイントのフォーカ
スを制御するフォーカス制御手段と、前記反射光を4の
偏光成分に分ける偏光成分分割手段と、偏光成分の光量
をそれぞれ検出する4の光量検出手段と、この4の光量
検出手段で検出された光量データを記憶する記憶手段と
、この光量データに基づいて光ディスクのミューラー行
列を算出する演算手段とがらなり、この演算手段は、光
ディスクの同一の照射位置で偏光特性設定手段により選
択された4種類の偏光のレーザー照射光ごとに、記憶手
段で記憶された16の光量データに基づいて演算を行な
う。
(Means for solving the problem) A means for irradiating an optical disc with focused laser irradiation light, a polarization setting means for selectively polarizing the irradiation light into four types of polarization, and a light reflected from a reflective surface of the optical disc. On the basis of the,
a tracking control means for controlling the tracking of the laser irradiation light; a focus control means for controlling the focus of the irradiation point based on the reflected light; a polarization component dividing means for dividing the reflected light into four polarization components; and a light amount of the polarization components. It consists of 4 light quantity detection means for detecting the 4 light quantity detection means, a storage means for storing the light quantity data detected by the 4 light quantity detection means, and a calculation means for calculating the Mueller matrix of the optical disk based on this light quantity data. The means performs calculations based on the 16 light quantity data stored in the storage means for each of the four types of polarized laser irradiation light selected by the polarization characteristic setting means at the same irradiation position on the optical disc.

(作用) 同一の照射位置で、それぞれ所定の検出条件のもとに合
計16の光量データを用意し、これらの光量データに基
づく演算により、この照射位置のミューラー行列を求め
る。
(Operation) A total of 16 pieces of light amount data are prepared at the same irradiation position under predetermined detection conditions, and the Mueller matrix at this irradiation position is determined by calculation based on these light amount data.

(実施例) 被測定光学素子のミューラー行列を測定する場合、測定
系の光学素子の特性をミューラー行列を用いて表わし、
出射或いは検出される光をストークスパラメータを用い
て表わして行なわれる。この場合、被測定光学素子のミ
ューラー行列を測定する為には、予め定められた4種類
の偏光の照射光を順次被測定光学素子に照射し、それぞ
れの透過光或いは反射光のストークスパラメータを測定
する方法がある。更にこのストークスパラメータを求め
るには、光検出器に至る透過光或いは反射光の光路上に
偏光子とλ/4板を配置し、4種類の配置条件のもとに
これ等を通過した透過光成いは反射光の光量を光検出器
でそれぞれ検出する必要がある。
(Example) When measuring the Mueller matrix of an optical element to be measured, the characteristics of the optical element of the measurement system are expressed using the Mueller matrix,
This is done by expressing the emitted or detected light using Stokes parameters. In this case, in order to measure the Mueller matrix of the optical element to be measured, the optical element to be measured is sequentially irradiated with four types of predetermined polarized light, and the Stokes parameters of each transmitted light or reflected light are measured. There is a way to do it. Furthermore, in order to obtain this Stokes parameter, a polarizer and a λ/4 plate are placed on the optical path of the transmitted light or reflected light to the photodetector, and the transmitted light that passes through these under four types of arrangement conditions is calculated. In other words, it is necessary to detect the amount of reflected light using a photodetector.

以下、その原理を第4図を用いて説明する。The principle will be explained below using FIG. 4.

レーザー1から出射された直線偏光のレーザー光は、コ
リメータレンズ2を介して平行光とされ、λ/4板3を
通過することにより円偏光Paとなる。4.5は、ある
基準面に対してそれぞれ所定の回転角θ1.θ2を有す
る偏光子及びλ/4板で、これら回転角θい θ2を適
当に選択することにより、通過する円偏光Paを所望の
偏光を有する照射光pbとして被測定光学素子6に照射
する。この被測定光学素子6から透過或いは反射した出
射光Pcは、前記基準面に対してそれぞれ回転角01、
θ、を有するλ/4板7及び検光子8を通過した後、光
検出器9への入射光Pdとしてその光量が検出される。
The linearly polarized laser light emitted from the laser 1 is made into parallel light via the collimator lens 2, and becomes circularly polarized light Pa by passing through the λ/4 plate 3. 4.5 are respectively predetermined rotation angles θ1 . By appropriately selecting these rotation angles θ and θ2 using a polarizer and a λ/4 plate having an angle of θ2, the optical element 6 to be measured is irradiated with the passing circularly polarized light Pa as irradiation light pb having a desired polarization. The output light Pc transmitted or reflected from the optical element 6 to be measured has a rotation angle of 01 and a rotation angle of 01, respectively, with respect to the reference plane.
After passing through the λ/4 plate 7 having the angle θ and the analyzer 8, the amount of light is detected as incident light Pd on the photodetector 9.

以上の構成に於いて、先ず被測定光学素子6がらの出射
光Pcのストークスパラメータを求める方法を説明する
In the above configuration, first, a method for determining the Stokes parameter of the output light Pc from the optical element 6 to be measured will be explained.

出射光Pc、入射光Pdの各ストークスパラメータをそ
れぞれPc、Pdとし、λ/4板7、検光子8の各ミュ
ーラー行列をそれぞれM7、M8とすると。
Assume that the Stokes parameters of the output light Pc and the input light Pd are Pc and Pd, respectively, and the Mueller matrices of the λ/4 plate 7 and the analyzer 8 are M7 and M8, respectively.

Pd=M8 ・M7 ・Pc  −(1)  となる。Pd=M8・M7・Pc−(1).

光検出器9で検出される光量は、入射光Pdのストーク
スパラメータPdの第1成分を示す量であり、以下に示
す各条件での入射光PdのストークスパラメータをPd
l、Pd2、Pd3、Pd4とし、更にこれらの第1成
分をそれぞれPdl、Pd2、Pd3、Pd4とすると
、 λ/4板7、検光子8の各回転角を01=0、θ。=0
とした場合、(1)式は Pd1=  (Pc1〜PC4) −・・・(2)  
 となる。
The amount of light detected by the photodetector 9 is the amount indicating the first component of the Stokes parameter Pd of the incident light Pd, and the Stokes parameter of the incident light Pd under each condition shown below is expressed as Pd.
1, Pd2, Pd3, and Pd4, and let these first components be Pdl, Pd2, Pd3, and Pd4, respectively, then the rotation angles of the λ/4 plate 7 and the analyzer 8 are 01=0, θ. =0
In this case, equation (1) is Pd1= (Pc1~PC4) - (2)
becomes.

同様に0.=0、θ、=π/2とした場合、pa2= 
 CPc1 Pc、)−・−・(3)   となる。
Similarly 0. When =0, θ, =π/2, pa2=
CPc1 Pc, )--- (3).

同様に0.=0. 04=π/4とした場合、Pd4=
−(Pc、+Pc4) ・・・・・(5)   となる
Similarly 0. =0. When 04=π/4, Pd4=
-(Pc, +Pc4) (5)

上記(2)〜(5)式からPc1〜PC4をそれぞれ求
めると、 となる。従って、被測定光学素子6からの出射光Pcの
ストークスパラメータPcを求めるには、λ/4板7、
検光子8の各回転角を上記した4つの条件に設定し、各
設定のもとての入射光Pdの光量を測定することにより
求めることが出来る。
When Pc1 to PC4 are calculated from the above equations (2) to (5), the following is obtained. Therefore, in order to obtain the Stokes parameter Pc of the output light Pc from the optical element 6 to be measured, the λ/4 plate 7,
It can be determined by setting each rotation angle of the analyzer 8 to the four conditions described above and measuring the amount of incident light Pd under each setting.

次に被測定光学素子6のミューラー行列を求める方法を
説明する。
Next, a method for obtaining the Mueller matrix of the optical element 6 to be measured will be explained.

被測定光学素子6のミューラー行列をM6.照射光pb
のストークスパラメータをpbとするとPc=:M6・
Pb  ・・・・・・(7)     となる。
The Mueller matrix of the optical element 6 to be measured is M6. Irradiation light pb
If the Stokes parameter of is pb, then Pc=:M6・
Pb...(7)

照射光pbは、以下に示すように偏光子4及びλ/4板
5の回転角θ□、θ2を適当に選択することにより所望
のストークスパラメータとなる。これらの照射光pbを
被測定光学素子6に照射して得られる出射光Pcの各ス
トークスパラメータをそれぞれPal、Pc2、Pc3
、Pc4とすると上式(7)は以下のようになる。
The irradiation light pb has a desired Stokes parameter by appropriately selecting the rotation angles θ□ and θ2 of the polarizer 4 and the λ/4 plate 5 as shown below. The Stokes parameters of the output light Pc obtained by irradiating the optical element 6 with these irradiation lights pb are Pal, Pc2, and Pc3, respectively.
, Pc4, the above equation (7) becomes as follows.

偏光子4及びλ/4板5の回転角をそれぞれθ、=0、
θ2=0とした場合、照射光pbは水平直線偏光となり
、(7)式は 同様にθ、=π/2、θ2=0とした場合、照射光pb
は垂直直線偏光となり、(7)式は同様に01=π/4
.0□=π/4とした場合、照射光pbはπ/4の直線
偏光となり、(7)式は同様にθ、=0、θ2=π/4
とした場合、照射光pbは右円偏光となり、(7)式は となる。
The rotation angles of the polarizer 4 and the λ/4 plate 5 are respectively θ, = 0,
When θ2=0, the irradiated light pb becomes horizontally linearly polarized light, and equation (7) similarly shows that when θ,=π/2 and θ2=0, the irradiated light pb
becomes vertically linearly polarized light, and equation (7) similarly becomes 01=π/4
.. When 0□=π/4, the irradiation light pb becomes linearly polarized light of π/4, and equation (7) similarly becomes θ, = 0, θ2 = π/4.
In this case, the irradiation light pb becomes right-handed circularly polarized light, and the equation (7) becomes as follows.

尚、上式中の出射光の各ストークスパラメータPC1〜
Pc4は、前記した方法により求めることかできる。
In addition, each Stokes parameter of the emitted light in the above formula PC1~
Pc4 can be determined by the method described above.

このように4種類の偏光の照射光pbを順次被測定光学
素子6に照射し、被測定光学素子からの出射光Pcの各
ストークスパラメータPcl〜Pc4を求めることによ
り、被測定光学素子6のミューラー行列を測定すること
が出来る。
By sequentially irradiating the optical element 6 with the four types of polarized irradiation light pb and determining the Stokes parameters Pcl to Pc4 of the output light Pc from the optical element 6, the Muller Matrix can be measured.

本発明は上記した原理を基になされるもので、以下その
一実施例を第1図を用いて説明する。
The present invention is based on the above-mentioned principle, and one embodiment thereof will be described below with reference to FIG.

破線で示されるピックアップ並内の所定位置に配置され
たレーザー10から出力されるレーザー光は、コリメー
タレンズ11で平行光とされた後、λ/4板1板製2過
して円偏光Paとなる。
Laser light output from a laser 10 placed at a predetermined position inside the pickup, indicated by a broken line, is collimated by a collimator lens 11 and then passed through a λ/4 plate 2 to become circularly polarized light Pa. Become.

この円偏光Paは、基準面に対しそれぞれの回転角01
、θ6が可変可能にピックアップ内に保持された偏光子
13、λ/4板14を通過して所望の偏光の照射光pb
となった後、更に分光ミラー15い15□を通過して全
反射ミラー16に至る。
This circularly polarized light Pa has a rotation angle of 01 with respect to the reference plane.
, the irradiation light pb of the desired polarization passes through the polarizer 13 and the λ/4 plate 14 held in the pickup so that θ6 can be changed.
After that, it further passes through the spectroscopic mirrors 15 and 15□ and reaches the total reflection mirror 16.

この全反射ミラー16で反射した照射光は、対物レンズ
17で集束光とされた後、実照射光Pb′としてトラッ
クが形成された光ディスク並の反射面25□上に照射さ
れる。
The irradiation light reflected by the total reflection mirror 16 is focused by the objective lens 17, and then is irradiated as actual irradiation light Pb' onto a reflective surface 25□, which is similar to an optical disk on which tracks are formed.

尚、この対物レンズ17は、その近傍に配置されたトラ
ッキングコイル23、フォーカシングコイル24に流れ
る各駆動電流によりトラック方向及びフォーカス方向に
移動可能にピックアップ^旦内に設置されている。
The objective lens 17 is installed in the pickup so as to be movable in the tracking direction and the focus direction by drive currents flowing through a tracking coil 23 and a focusing coil 24 arranged in the vicinity thereof.

この反射面251で反射した反射光Pcは、再び対物レ
ンズ17を通過して平行光となった後、全反射ミラー1
6で反射されて分光ミラー15□に至る。反射面251
は、第3図に示す様にポリカーボネート等からなるサブ
ストレート254で被覆されており、光の反射時に発生
する複屈折等の光学的影響は、主にこのサブストレート
の通過時に起こる。
The reflected light Pc reflected by this reflective surface 251 passes through the objective lens 17 again and becomes parallel light, and then the total reflection mirror 1
6 and reaches the spectroscopic mirror 15□. Reflective surface 251
As shown in FIG. 3, the light beam is covered with a substrate 254 made of polycarbonate or the like, and optical effects such as birefringence that occur when light is reflected mainly occur when it passes through this substrate.

分光ミラー15□で反射された反射光は、分光ミラー1
53.15い 155で分光され、被測定反射光P c
、 、 P c2、Pc、、Pc4としてそれぞれ光学
素子群18a、18b、18c、18dを通過する。
The reflected light reflected by the spectroscopic mirror 15□ is the spectroscopic mirror 1
53.15 The reflected light to be measured P c
, , Pc2, Pc, , Pc4 pass through the optical element groups 18a, 18b, 18c, and 18d, respectively.

これらの光学素子群は、それぞれ基準面に対して所望の
回転角に設定されたλ/4板と検光子とからなり、通過
する被測定反射光を光学処理した後、各光検出器19a
、19b、19c、19dに入射する入射光Pd□、P
d2、Pd3.Pd4をそれぞれ出光する。
These optical element groups each consist of a λ/4 plate and an analyzer, each set at a desired rotation angle with respect to the reference plane, and after optically processing the reflected light to be measured that passes through it, each photodetector 19a
, 19b, 19c, 19d are incident lights Pd□, P
d2, Pd3. Pd4 is emitted respectively.

一方、分光ミラー15□を通過した反射光は、分光ミラ
ー15□で反射された後、この反射光から反射面25□
上の照射ポイントのトラッキング及びフォーカシング情
報を検出する制御情報検出器20に入射する。
On the other hand, the reflected light that has passed through the spectroscopic mirror 15□ is reflected by the spectroscopic mirror 15□, and then from this reflected light to the reflective surface 25□.
The light enters a control information detector 20 that detects tracking and focusing information of the upper irradiation point.

21.22はそれぞれピックアップ内に設けられた偏光
子回転駆動装置、及びλ/4板回転駆動装置で、信号処
理装置33からの回転角指令信号S4に基づいて回転駆
動回路27から出力される駆動信号により偏光子13、
及びλ/4板14をそれぞれ所望の回転角θい θ6に
セットする。
Reference numerals 21 and 22 denote a polarizer rotation drive device and a λ/4 plate rotation drive device provided in the pickup, respectively, and drive output from the rotation drive circuit 27 based on the rotation angle command signal S4 from the signal processing device 33. Polarizer 13 according to the signal,
and the λ/4 plate 14 are set at desired rotation angles θ and θ6, respectively.

26はスピンドルモータで、図示しない駆動手段により
所望の回転数で光ディスク旦を回転駆動する。
Reference numeral 26 denotes a spindle motor which rotates the optical disc at a desired rotation speed by a drive means (not shown).

各光検出器19a〜19dで検出された光量信号は、A
/D変換器32でデジタル信号に変換された後、信号処
理装置33に入力され、この信号処理装置で種々の演算
処理が行なわれる。またこの信号処理袋rn33は、ス
ピンドルモータ26から回転情報信号S5を入力して光
ディスク並の回転情報を検知すると共に、ピックアップ
35の移動位置を検出するポテンシオメータ36の位置
信号SGを入力して照射ポイントのトラック位置を検出
し、更にトラックジャンプ指令信号S8.ピックアップ
並内の偏光子13とλ/4板14の各回転角θ5.θ6
を設定する回転角指令信号S4をそれぞれ出力する。
The light amount signals detected by each photodetector 19a to 19d are A
After being converted into a digital signal by the /D converter 32, the signal is input to a signal processing device 33, where various arithmetic operations are performed. Further, this signal processing bag rn33 inputs a rotation information signal S5 from the spindle motor 26 to detect rotation information similar to that of an optical disk, and also inputs a position signal SG of a potentiometer 36 that detects the moving position of the pickup 35 for irradiation. The track position of the point is detected, and a track jump command signal S8. Each rotation angle θ5 of the polarizer 13 and the λ/4 plate 14 inside the pickup. θ6
A rotation angle command signal S4 for setting the rotation angle is outputted.

ピックアップ制御回路28は、制御情報検出器2oから
出力されるトラッキング及びフォーカシングの各情報信
号を入力し、これらの各制御を行なうべくトラッキング
制御信号S工、フォーカス制御信号S2をそれぞれ出力
する。
The pickup control circuit 28 receives tracking and focusing information signals output from the control information detector 2o, and outputs a tracking control signal S and a focus control signal S2 to perform these controls.

対物レンズ駆動回路31は、フォーカス制御信号S2と
フィルタ29で選択されたトラッキング制御信号S1の
高域周波数信号を入力し、これら信号に基づく各駆動電
流をピックアップ止用内のフォーカシングコイル24.
トラッキングコイル23にそれぞれ出力して対物レンズ
17を駆動する。またピックアップ駆動回路30は、フ
ィルタ29で選択されたトラッキング制御信号S1の低
域信号を入力し、この信号に基づいて図示しないピック
アップ駆動手段を駆動してピックアップ並全体のトラッ
ク方向移動を行なう。
The objective lens drive circuit 31 inputs the focus control signal S2 and the high frequency signal of the tracking control signal S1 selected by the filter 29, and applies each drive current based on these signals to the focusing coil 24.
Each signal is output to the tracking coil 23 to drive the objective lens 17. The pickup drive circuit 30 also inputs the low frequency signal of the tracking control signal S1 selected by the filter 29, and drives a pickup drive means (not shown) based on this signal to move the entire pickup in the track direction.

更に、ピックアップ制御回路28は、信号処理装置33
からのトラックジャンプ指令信号S、に基づいたトラッ
キング制御信号S□を出力し、照射ポイントのトラック
ジャンプ移動を可能にする。
Furthermore, the pickup control circuit 28 includes a signal processing device 33
A tracking control signal S□ based on a track jump command signal S from the irradiation point is output, thereby enabling track jump movement of the irradiation point.

これら一連のフォーカス制御、トラッキング制御及びト
ラックジャンプ制御は、公知技術であり、詳細な説明を
省略する。
These series of focus control, tracking control, and track jump control are known techniques, and detailed explanations thereof will be omitted.

以上の構成による本発明装置の動作を説明する。The operation of the apparatus of the present invention having the above configuration will be explained.

尚、λ/4板14の出力光である照射光pbと対物レン
ズ17の出力光である実照射光Pb′の関係、及び光デ
ィスク並の反射面25□からの反射光Pcと各光学素子
群18a〜18dの入射光である被測定反射光PC1〜
PC4の関係は、各間に介在する分光ミラー、対物レン
ズ17及び全反射ミラー16の各光学特性によりその特
性を異にするものであるが、説明の簡単のため、Pb=
Pb’、Pc=Pc1=Pc、=Pc、=Pc4である
ものとする。
In addition, the relationship between the irradiation light pb, which is the output light of the λ/4 plate 14, and the actual irradiation light Pb', which is the output light of the objective lens 17, and the reflected light Pc from the reflective surface 25□, which is similar to an optical disk, and each optical element group. Reflected light to be measured PC1 which is the incident light of 18a to 18d
The relationship of PC4 differs depending on the optical characteristics of the spectroscopic mirror, objective lens 17, and total reflection mirror 16 interposed therebetween, but for the sake of simplicity, Pb=
It is assumed that Pb', Pc=Pc1=Pc,=Pc,=Pc4.

これらの設定条件は、適当な光学特性を有する光学素子
を光路内の所定位置に補正のために挿入することにより
可能となる。またこれら特性の差を考慮した演算処理を
行なうことにより、等価的4に補正が可能となるが、こ
れらの補正方法の説明は省略する。
These setting conditions can be achieved by inserting an optical element having appropriate optical characteristics at a predetermined position in the optical path for correction. Further, by performing arithmetic processing that takes into account the difference in these characteristics, it is possible to equivalently perform correction to 4, but a description of these correction methods will be omitted.

反射光PcのストークスパラメータPcは、前記した(
1)式を用いた方法で求める。
The Stokes parameter Pc of the reflected light Pc is as described above (
1) Calculate using the formula.

この場合、各光学素子群18a〜18dのλ/4板と検
光子の各ミューラー行列が同式中のM7、M8に対応す
る。そして光学素子群18aのλ/4板と検光子の回転
角をそれぞれOloに、同じく光学素子群18bのそれ
を0、π/2に、同じく光学素子群18cのそれをπ/
4、π/4に、同じく光学素子群18dのそれを0、π
/4にそれぞれ設定することにより、光検出器19a〜
19dで検出される入射光Pd工〜Pd、の各光量が前
記した(2)〜(5)式中のPdl〜Pd4に相当する
。従って。
In this case, the Mueller matrices of the λ/4 plates and analyzers of each of the optical element groups 18a to 18d correspond to M7 and M8 in the equation. Then, the rotation angles of the λ/4 plate and analyzer of the optical element group 18a are set to Olo, those of the optical element group 18b are set to 0 and π/2, and those of the optical element group 18c are set to π/2.
4, π/4, and that of the optical element group 18d as 0, π
/4, the photodetectors 19a-
The respective amounts of incident light Pd~Pd detected at 19d correspond to Pdl~Pd4 in the above equations (2)~(5). Therefore.

反射光PcのストークスパラメータPcは、前記(6)
式を演算することにより求められる。
The Stokes parameter Pc of the reflected light Pc is given by (6) above.
It is obtained by calculating the formula.

一方、光ディスクの反射面25□のミューラー行列は、
前記した(7)式を用いた方法で行なう。
On the other hand, the Mueller matrix of the reflective surface 25□ of the optical disc is
This is carried out by a method using the above-mentioned equation (7).

この場合、反射面25□の照射位置のミューラー行列が
同式中のM6に相当する。そして偏光子13、λ/4板
14の各回転角06.06を 1)θ5=0、θ6=0 2)0.=π/2.0G=0 3)θ5=λ/4、θ6=λ/4 4)05=O10,=λ/4 の各状態に順次設定する。θ6、θ6を1)〜4)の各
設定にしたとき得られる各照射光Pb工〜Pb4を反射
面の同一照射位置に照射して得られる反射光Pcの各ス
トークスパラメータをPcl〜Pc4とすると、これら
は前記した(8)〜(11)式中の各ストークスパラメ
ータPC1〜Pc4に相当する。
In this case, the Mueller matrix at the irradiation position of the reflecting surface 25□ corresponds to M6 in the equation. Then, each rotation angle of the polarizer 13 and the λ/4 plate 14 is 06.06: 1) θ5=0, θ6=0 2) 0. =π/2.0G=0 3) θ5=λ/4, θ6=λ/4 4) 05=O10, =λ/4 These states are sequentially set. Let Pcl to Pc4 be the Stokes parameters of the reflected light Pc obtained by irradiating the same irradiation position on the reflective surface with the irradiation lights Pb to Pb4 obtained when θ6 and θ6 are set to 1) to 4). , these correspond to the respective Stokes parameters PC1 to Pc4 in equations (8) to (11) described above.

次に、実際の測定例を説明する。Next, an actual measurement example will be explained.

光ディスク旦の反射面25工の所定領域には螺旋状のト
ラック25□が形成されており、その−周分を第2図に
示す。
A spiral track 25□ is formed in a predetermined area of the reflective surface 25 of the optical disc, and FIG. 2 shows the circumference of the spiral track 25.

信号処理装置33は、回転情報信号S5、位置信号S、
をそれぞれ入力してトラック25□に沿ってトラッキン
グ制御された照射ポイントのトラック位置及び回転角度
等の位置情報を検出し、この照射ポイントが照射位置A
。に至ったとき、回転角指令信号S4を出力してピック
アップ川内の偏光子13、λ/4板14の各回転角05
. 06をそれぞれ0G=O1θ6=0にセットする。
The signal processing device 33 outputs a rotation information signal S5, a position signal S,
are input to detect positional information such as the track position and rotation angle of the irradiation point that is tracking-controlled along the track 25□, and this irradiation point is determined as the irradiation position A.
. When the rotation angle command signal S4 is reached, the rotation angle of the pickup Kawauchi polarizer 13 and the λ/4 plate 14 is set to 05.
.. 06 are set to 0G=O1θ6=0, respectively.

そして照射ポイントが予め設定された回転角に対応する
各照射位置A□〜An−1に至ったとき、それらの各位
置で検出される光検出器19a〜19dの入射光量デー
タを、これらの位置情報と共に信号処理装置内のメモリ
ーに逐次記憶する。そして、照射位置A0と同回転角に
あるAnに至ったとき、トラックジャンプ指令信号S、
を出力して照射ポイントを1トラツクジヤンプさせて再
びA。に戻す。これと同時に、回転角指令信号S、を出
力してピックアップ1内の偏光子13、λ/4板14の
各回転角θ9.θ6をそれぞれ0.=π/2.θ6=O
にセットする。そして再び、照射ポイントが各照射位置
A0〜An−1に至ったとき、それらの位置で検出され
る光検出器19a〜19dの入射光量データを位置情報
と共に記憶する。同様にして、偏光子とλ/4板の各回
転角θ6、θ、をそれぞれθ5=π/4、θs =π/
 4の、またθ、=O1θ6zπ/4の各状態に設定し
た時の各照射位置A1〜An−1での入射光量データを
位置情報と共それぞれ記憶する。
Then, when the irradiation point reaches each irradiation position A□ to An-1 corresponding to a preset rotation angle, the incident light amount data of the photodetectors 19a to 19d detected at each of these positions is It is sequentially stored along with the information in the memory within the signal processing device. Then, when reaching An at the same rotation angle as the irradiation position A0, the track jump command signal S,
Output , jump the irradiation point by one track, and press A again. Return to At the same time, a rotation angle command signal S is output to each rotation angle θ9 of the polarizer 13 and the λ/4 plate 14 in the pickup 1. θ6 is 0. =π/2. θ6=O
Set to . Then, when the irradiation point reaches each of the irradiation positions A0 to An-1 again, the incident light amount data of the photodetectors 19a to 19d detected at those positions is stored together with the position information. Similarly, the rotation angles θ6 and θ of the polarizer and the λ/4 plate are respectively set as θ5=π/4 and θs=π/
Incident light amount data at each irradiation position A1 to An-1 when set to each state of 4 and θ, =O1θ6zπ/4 are stored together with position information.

以上の測定を行なうことにより、信号処理装置33内の
メモリーは、偏光子13、λ/4板14の各回転角θい
 06を、前記1)〜4)の条件に設定した時の各照射
位置A工〜An−1での入射光量データを位置情報と共
に記憶する。
By performing the above measurements, the memory in the signal processing device 33 stores the rotation angle θ of the polarizer 13 and the λ/4 plate 14 for each irradiation when the rotation angle 06 is set to the conditions 1) to 4) above. Incident light amount data at positions A to An-1 are stored together with position information.

以上の測定を行った後、信号処理装置33は、更にこれ
ら記憶された入射光量データを基に演算処理を行ない、
光ディスクの各照射位置A1〜An−1のミューラー行
列を算出する。
After performing the above measurements, the signal processing device 33 further performs arithmetic processing based on the stored incident light amount data,
A Mueller matrix for each of the irradiation positions A1 to An-1 on the optical disc is calculated.

例えば、照射位置A□のミューラー行列は、以下のよう
に演算して求められる。
For example, the Mueller matrix at the irradiation position A□ can be calculated as follows.

信号処理装置33は、偏光子13、λ/4板14の各回
転角θ1.θ6を前記1)の条件に設定したときの入射
光Pd1〜Pd、の入射光量データをメモリーから引出
し、前記(6)式の演算を行って、反射光Pcのストー
クスパラメータPclを求める。
The signal processing device 33 controls each rotation angle θ1 . When θ6 is set to the condition 1), the incident light amount data of the incident lights Pd1 to Pd is retrieved from the memory, and the equation (6) is calculated to obtain the Stokes parameter Pcl of the reflected light Pc.

同様にして、上記各回転角θ5、θ6を前記2)〜4)
の各状態に設定したときの各入射光量データを順次メモ
リーから引出し、そのときの反射光Pcの各ストークス
パラメータPc2、Pc3. Pc4をそれぞれ求める
。次に、これら各ストークスパラメータをもとに前記(
12)式を演算して照射位置A1のミューラー行列M工
を求める。
Similarly, each of the above rotation angles θ5 and θ6 are set to 2) to 4) above.
Each incident light amount data when set to each state is sequentially pulled out from the memory, and each Stokes parameter Pc2, Pc3 . Find each Pc4. Next, based on each of these Stokes parameters, the above (
12) Calculate the equation to find the Mueller matrix M at the irradiation position A1.

同様にして、各照射位置A2〜An−1に対応する入射
光量データを逐次メモリーから引出し、前記(6)、(
12)式の演算を行ってこれらの位置におけるミューラ
ー行列M2〜Mn−1を求める。
In the same way, the incident light amount data corresponding to each irradiation position A2 to An-1 is sequentially pulled out from the memory, and the above (6), (
12) Calculate the equations to find Mueller matrices M2 to Mn-1 at these positions.

34は、これらの測定結果を表示するディスプレイで、
表示方法として例えば、トラック位置、回転角情報と共
にこれら測定結果をデジタル表示する方法や、これら位
置情報と測定結果に甚づいて光デイスク面を色分は表示
するグラフィック表示など、種々の方法か考えられるが
これらの詳細な説明は省略する。
34 is a display that displays these measurement results;
Various display methods are being considered, such as digital display of these measurement results together with track position and rotation angle information, and graphic display of the optical disk surface in color based on the position information and measurement results. However, detailed explanations of these will be omitted.

尚、前記実施例ではトラック1周分の各照射位置でのミ
ューラー行列の測定方法を示したが、測定順序はこれに
限定されるものではない。トラック上の同一の照射位置
に前記した4種類の偏光特性を有する照射光を照射し、
その特番光検出器で検出される光量を求めることにより
、ミューラー行列を求める演算が可能となるので、これ
らの光量データを求める方法は、種々考えられることは
勿論である。
In the above embodiment, a method of measuring the Mueller matrix at each irradiation position over one track round was shown, but the measurement order is not limited to this. Irradiating the same irradiation position on the track with irradiation light having the four types of polarization characteristics described above,
By determining the amount of light detected by the special photodetector, it becomes possible to calculate the Mueller matrix, so it goes without saying that various methods can be considered for determining the amount of light data.

また、ピックアップ内に回転可能に保持された偏光子1
3も、これに限定されるものではなく。
In addition, a polarizer 1 rotatably held within the pickup
3 is not limited to this.

例えば、λ/4板12、偏光子13のかわりに電圧によ
り偏光面が回転するファラディ素子を用いてもよいなど
、種々の態様が考えられる。
For example, in place of the λ/4 plate 12 and the polarizer 13, a Faraday element whose polarization plane is rotated by voltage may be used, and various other embodiments can be considered.

(発明の効果) 、本発明によれば、記録媒体としての光ディスクの実際
の使用状態で、サブストレート等のディスクの光学特性
を完全に測定することができる。従って、この測定結果
を分析することにより、光ディスクによる記録、再生時
に発生する種々のエラー原因の追求に貢献する。また、
サブストレートの性能チェックや、光ディスクの良、不
良状態のチェックなど、種々の検査に用いることが出来
る。
(Effects of the Invention) According to the present invention, it is possible to completely measure the optical characteristics of a disk such as a substrate while the optical disk is actually used as a recording medium. Therefore, by analyzing the measurement results, it is possible to contribute to the investigation of various causes of errors that occur during recording and reproduction using optical discs. Also,
It can be used for various inspections such as checking the performance of substrates and checking whether optical discs are good or bad.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す構成図。第2図、第3
図、第4図は、本発明の説明に供する図をそれぞれ示す
。 10・・・レーザー、11−・・コリメータレンズ、1
2.14・・・λ/4板、13・・・偏光子、153〜
155・・・分光ミラー、16・・・全反射ミラー、1
7・・・対物レンズ、18a〜18d・・・光学素子群
、19a〜19d・・・光検出器、20・・・制御情報
検出器、21・・・偏光子回転駆動装置、22・・・λ
/4仮回転駆動装置、25−光ディスク、26・・・ス
ピンドルモータ、27・・・回転駆動回路、28・・・
ピックアップ制御回路、29・・・フィルタ、30・・
・ピックアップ駆動回路、31・・・対物レンズ駆動回
路、32・・・A/D変換器、33・・・信号処理装置
、34・・・ディスプレイ、35−・・ピックアップ、
36・・・ポテンシオメータ。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention. Figures 2 and 3
FIG. 4 shows diagrams for explaining the present invention, respectively. 10...Laser, 11-...Collimator lens, 1
2.14...λ/4 plate, 13...Polarizer, 153~
155... Spectroscopic mirror, 16... Total reflection mirror, 1
7... Objective lens, 18a-18d... Optical element group, 19a-19d... Photodetector, 20... Control information detector, 21... Polarizer rotation drive device, 22... λ
/4 temporary rotation drive device, 25-optical disk, 26... spindle motor, 27... rotation drive circuit, 28...
Pickup control circuit, 29...filter, 30...
- Pickup drive circuit, 31... Objective lens drive circuit, 32... A/D converter, 33... Signal processing device, 34... Display, 35-... Pickup,
36... Potentiometer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)光ディスクのミューラー行列を測定する装置であり
、 該光ディスクに集束されたレーザー照射光を照射する手
段と、 該照射光を選択的に4種類の偏光とする偏光設定手段と
、 前記光ディスクからの反射光に基づいて、前記レーザー
照射光の照射ポイントのトラッキングを制御するトラッ
キング制御手段と、 前記反射光に基づいて前記照射ポイントのフォーカスを
制御するフォーカス制御手段と、前記反射光を4の偏光
成分に分ける偏光成分分割手段と、 前記偏光成分の光量をそれぞれ検出する4の光量検出手
段と、 該4の光量検出手段で検出された光量データを記憶する
記憶手段と、 該光量データに基づいて前記光ディスクのミューラー行
列を算出する演算手段とからなり、該演算手段は、前記
光ディスクの同一の照射位置における前記偏光設定手段
により選択された4種類の偏光の前記レーザー照射光に
対応して、前記記憶手段で記憶された16の前記光量デ
ータに基づいて演算するようにしたことを特徴とするミ
ューラー行列測定装置。 2)前記偏光成分分割手段は、前記反射光を4の光路に
分割する分光ミラー15_3、15_4、15_5と、
該4の光路上にそれぞれ配置され、前記反射光からそれ
ぞれ異なる偏光成分を検出する光学素子群18a、18
b、18c、18dから構成されたことを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載のミューラー行列測定装置。
[Claims] 1) An apparatus for measuring the Mueller matrix of an optical disc, comprising means for irradiating the optical disc with focused laser irradiation light, and polarization setting means for selectively polarizing the irradiation light into four types of polarization. a tracking control means for controlling the tracking of the irradiation point of the laser irradiation light based on the reflected light from the optical disk; a focus control means for controlling the focus of the irradiation point based on the reflected light; polarization component dividing means for dividing light into four polarization components; four light amount detection means for detecting the light amount of each of the polarization components; storage means for storing light amount data detected by the four light amount detection means; a calculation means for calculating the Mueller matrix of the optical disc based on the light amount data; Correspondingly, the Mueller matrix measuring device is characterized in that the calculation is performed based on the 16 pieces of light amount data stored in the storage means. 2) The polarization component splitting means includes splitting mirrors 15_3, 15_4, and 15_5 that split the reflected light into four optical paths;
Optical element groups 18a and 18 are respectively arranged on the four optical paths and detect different polarization components from the reflected light.
18. The Mueller matrix measuring device according to claim 1, characterized in that it is comprised of: b, 18c, and 18d.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5966195A (en) * 1996-11-25 1999-10-12 Meiryo Tekunika Kabushiki Kaisha Method of determining cell thickness and twist angle parameters of liquid crystal cell
US6300954B1 (en) 1997-09-12 2001-10-09 Meiryo Tekunika Kabushiki Kaisha Methods and apparatus for detecting liquid crystal display parameters using stokes parameters

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6083943U (en) * 1983-11-15 1985-06-10 日本コロムビア株式会社 Optical disk birefringence inspection device
JPS61149846A (en) * 1984-12-24 1986-07-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and device for measuring birefringence of plate type member

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6083943U (en) * 1983-11-15 1985-06-10 日本コロムビア株式会社 Optical disk birefringence inspection device
JPS61149846A (en) * 1984-12-24 1986-07-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and device for measuring birefringence of plate type member

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5966195A (en) * 1996-11-25 1999-10-12 Meiryo Tekunika Kabushiki Kaisha Method of determining cell thickness and twist angle parameters of liquid crystal cell
US6300954B1 (en) 1997-09-12 2001-10-09 Meiryo Tekunika Kabushiki Kaisha Methods and apparatus for detecting liquid crystal display parameters using stokes parameters

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