JPH0660404A - レーザー光軸制御方法及び制御装置 - Google Patents

レーザー光軸制御方法及び制御装置

Info

Publication number
JPH0660404A
JPH0660404A JP11116291A JP11116291A JPH0660404A JP H0660404 A JPH0660404 A JP H0660404A JP 11116291 A JP11116291 A JP 11116291A JP 11116291 A JP11116291 A JP 11116291A JP H0660404 A JPH0660404 A JP H0660404A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical axis
photodetector
laser
dead zone
corner cube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11116291A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideyasu Endo
英康 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP11116291A priority Critical patent/JPH0660404A/ja
Publication of JPH0660404A publication Critical patent/JPH0660404A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 4分割中心付近でのレーザー光軸変位信号の
検出感度を上げ、制御精度を向上させる。 【構成】 光検出器(4分割フォトダイオード)5から
の信号を光軸検出回路6でアナログ演算することで、2
軸方向の変位信号(VX,VZ)を得る。変位信号
(VX,VZ)は制御回路7a,7bを通り、リニアアク
チュエータ8a,8bを駆動するように働く。前記4分
割フォトダイオードの中心部分に円形の不感帯を設けて
あるので、中心付近での変位検出感度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、レーザー光軸制御方法及び制御
装置に関し、より詳細には、Arレーザーを用いた光デ
ィスク原盤露光装置におけるレーザー光軸の安定化方法
及び安定化装置に関する。例えば、レーザー加工装置に
おける光軸の安定化に適用されるものである。
【0002】
【従来技術】図5は、従来のレーザ光軸の変位信号を得
るための回路図である。光検出器である4分割各素子か
らの光電変換信号をアナログ演算する。その結果、Z方
向はVZ=A+B−(C+D)、X方向はVX=A+D−
(B+C)となる。一般的に光電変換信号は図6に素子
Aについてのみ示したが、素子Aに発生する光電流を演
算増幅器で電圧に変換して得ることができる。従って、
Z,VXの検出感度を大きくしようとする場合、各演算
増幅器が飽和しない範囲で光軸変位の最大の箇所で上記
光電変換信号が最大となるように電流・電圧変換抵抗
(R)が決定される。しかし、図5に示すような4分割
素子の場合は電流・電圧変換抵抗を大きくし、検出感度
を上げることが困難である。なお、先に提案されたもの
としては、コーナーキューブからの出力レーザー光を4
分割光素子で受光し、アナログ演算することでX軸・Z
軸方向の変動信号を得て、コーナーキューブをX,Z軸
方向に駆動するサーボ回路を構成するものがある。
【0003】
【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、4分割中心付近でのレーザー光軸変位信号の検
出感度を上げ、制御精度を向上させるレーザー光軸制御
方法及び制御装置を提供することを目的としてなされた
ものである。
【0004】
【構成】本発明は、上記目的を達成するために、(1)
コーナーキューブを通過したレーザー出射光の1部を光
検出器(4分割フォトダイオード)で受光し、該光検出
器からの信号をアナログ演算により、2軸方向の変位信
号をフィードバックし、前記コーナーキューブを駆動さ
せ、レーザー出射光軸を安定させるレーザー光軸制御方
法において、前記光検出器(4分割フォトダイオード)
の中心部分に円形の不感帯を設けたこと、或いは、
(2)2軸方向に移動させるコーナーキューブと、該コ
ーナーキューブを通過したレーザー出射光の1部を受光
する光検出器と、該光検出器からの信号をアナログ演算
する演算装置と、該演算装置による演算結果により2軸
方向の変位信号をフィードバックし、前記コーナーキュ
ーブを駆動させるアクチュエータとから成り、前記光検
出器の中心部分に円形の不感帯を設けたこと、更には、
(3)前記(2)において、前記光検出器の不感帯の半
径をレーザービーム径の略1/2としたこと、更には、
(4)前記(2)において、前記光検出器の不感帯の半
径を多種レーザービーム径に対応させるために可変可7
変能としたことを特徴としたものである。以下、本発明
の実施例に基づいて説明する。
【0005】図1は、本発明によるレーザー光軸制御装
置の一実施例を説明するための構成図で、図中、1はA
rレーザー、2,4は偏向ビームスプリッタ(PB
S)、3はコーナーキューブ、5は光検出器(4PD;
4分割フォトダイオード)、6は光軸検出回路、7a,
7bは制御回路(X軸、Z軸)、8a,8bはリニアア
クチュエータ(X軸,Z軸)である。
【0006】入射レーザ光に光軸変動があっても、コー
ナーキューブ3をX軸,Z軸に移動させることで、その
変動を抑え、レーザー出射光軸を安定させることができ
る。光検出器(4PD;4分割フォトダイオード)5か
らの信号を光軸検出回路6でアナログ演算することによ
り2軸方向の変位信号(VX,VZ)を得る。変位信号V
X,VZは制御回路7a,7b(一般的に位相補償回路、
増幅回路で構成される)を通り、リニアアクチュエータ
(X軸,Z軸)8a,8bを駆動するように働く。リニ
アアクチュエータ(X軸)8aは左右方向に移動させる
ためのもので、リニアアクチュエータ(Z軸)8bは上
下方向に移動させるためのものである。
【0007】図3は、光検出器の構成を示す図で、図
(a)は本発明の光検出器と比較するためのタイプ
(a)の従来の光検出器、図(b),図(c),図
(d)は中心に不感帯を有するタイプ(b),タイプ
(c),タイプ(d)の光検出器である。まず、図3
(a)に示す従来の光検出器を利用し、アナログ演算に
より、光軸変位信号を得る方法について説明する。この
素子を利用した場合の光軸変位と、変位信号(Z軸方
向)の関係は図2(a)のようになる。4分割フォトダ
イオードの中心付近での変位検出感度をS(mV/u
m)とすると、高制御精度を目標とする場合は、変位検
出感度を向上させなければならない。
【0008】図3(b)の光検出器は、感度向上を狙っ
た素子形状で、4分割素子の中心にレーザービーム径の
1/2になる円形の不感帯を設けたものである。従って
制御の中心を4分割素子の中心とすればここでの各素子
の光電変換信号は小さくなるので電流・電圧変換抵抗を
大きくし、変位信号を大きく取り出せば検出感度が向上
する。又、不感帯の径がw/2(wはビーム径)なので
他の大きさに設定するよりも検出感度は向上する。不感
帯の径をビーム径の1/2と設定したのは、ビーム強度
分布でw/2の箇所が最大の強度傾きを示すからであ
る。図4に示すwはビーム径、Imaxの1/e2の箇所、
w/2で強度はImax/√eとなり最大の傾きとなる。
図2(b)に示すように急峻な傾きをもった変位検出特
性となる。
【0009】図3(c)は、図3(b)で使用するレー
ザービーム径よりも大きい場合に対応可能である。この
場合、VZ=A+B−(C+D),VX=A+D−(B+
C)となる。ビーム径が小さい場合(図3(b)と同じ
場合)は、VZ=A+B+E+F−(C+D+G+
H),VX=A+D+E+H−(B+C+G)として使
用する。又さらに分割数を増やせば、多種ビーム径に対
応できる。その例を図3(d)に示す。
【0010】
【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。 (1)制御の中心となる光検出素子の中央部に円形の不
感帯を設けたので、中心付近での変位検出感度が向上
し、高精度制御が可能になる。 (2)円形不感帯の半径をビーム径の1/2に設定した
のでビーム変位に対して最大の検出感度が得られる。 (3)素子分割数を増やし、円形不感帯の半径を変えら
れるようにしたので多種ビーム径に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるレーザー光軸制御装置の一実施
例を説明するための構成図である。
【図2】 光検出器の光軸変位と変位信号の関係を示す
図である。
【図3】 光検出器の構成を示す図である。
【図4】 ビーム強度分布を示す図である。
【図5】 従来のレーザー光軸の変位信号を得るための
回路図である。
【図6】 光電変換回路を示す図である。
【符号の説明】
1…Arレーザー、2,4…偏向ビームスプリッタ(P
BS)、3…コーナーキューブ、5…光検出器(4P
D;4分割フォトダイオード)、6…光軸検出回路、7
a,7b…制御回路(X軸、Z軸)、8a,8b…リニ
アアクチュエータ(X軸,Z軸)。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コーナーキューブを通過したレーザー出
    射光の1部を光検出器で受光し、該光検出器からの信号
    をアナログ演算により、2軸方向の変位信号をフィード
    バックし、前記コーナーキューブを駆動させ、レーザー
    出射光軸を安定させるレーザー光軸制御方法において、
    前記光検出器の中心部分に円形の不感帯を設けたことを
    特徴とするレーザー光軸制御方法。
  2. 【請求項2】 2軸方向に移動させるコーナーキューブ
    と、該コーナーキューブを通過したレーザー出射光の1
    部を受光する光検出器と、該光検出器からの信号をアナ
    ログ演算する演算装置と、該演算装置による演算結果に
    より2軸方向の変位信号をフィードバックし、前記コー
    ナーキューブを駆動させるアクチュエータとから成り、
    前記光検出器の中心部分に円形の不感帯を設けたことを
    特徴とするレーザー光軸制御装置。
  3. 【請求項3】 前記光検出器の不感帯の半径をレーザー
    ビーム径の略1/2としたことを特徴とする請求項2記
    載のレーザー光軸制御装置。
  4. 【請求項4】 前記光検出器の不感帯の半径を多種レー
    ザービーム径に対応させるために可変可能としたことを
    特徴とする請求項2記載のレーザー光軸制御装置。
JP11116291A 1991-04-16 1991-04-16 レーザー光軸制御方法及び制御装置 Pending JPH0660404A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11116291A JPH0660404A (ja) 1991-04-16 1991-04-16 レーザー光軸制御方法及び制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11116291A JPH0660404A (ja) 1991-04-16 1991-04-16 レーザー光軸制御方法及び制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0660404A true JPH0660404A (ja) 1994-03-04

Family

ID=14554051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11116291A Pending JPH0660404A (ja) 1991-04-16 1991-04-16 レーザー光軸制御方法及び制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0660404A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6419997B1 (en) 1995-03-09 2002-07-16 Citizen Watch Co., Ltd. Guide bush and method of forming hard carbon film over the inner surface of the guide bush
US6619848B2 (en) 2001-02-13 2003-09-16 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Ceramic dynamic pressure bearing, motor with bearing, hard disc apparatus and polygon scanner
US6659647B2 (en) 2001-03-08 2003-12-09 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Ceramic dynamic pressure bearing, motor with bearing, hard disk device, and polygon scanner
US7215508B2 (en) 2001-03-08 2007-05-08 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Ceramic dynamic-pressure bearing and hard disk drive using the same
US7682711B2 (en) 2005-02-15 2010-03-23 Tdk Corporation Magnetic recording medium, magnetic recording and reproducing apparatus, and manufacturing method of magnetic recording medium
EP2549223A1 (en) 2011-07-20 2013-01-23 Canon Kabushiki Kaisha Laser light deflection amount detecting apparatus, displacement measuring apparatus, method for manufacturing mold for molding optical element, and optical element
JP2013061233A (ja) * 2011-09-13 2013-04-04 Mitsubishi Electric Corp 光学式変位測定装置
JP2017174933A (ja) * 2016-03-23 2017-09-28 信越半導体株式会社 検出装置及び検出方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6419997B1 (en) 1995-03-09 2002-07-16 Citizen Watch Co., Ltd. Guide bush and method of forming hard carbon film over the inner surface of the guide bush
US6619848B2 (en) 2001-02-13 2003-09-16 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Ceramic dynamic pressure bearing, motor with bearing, hard disc apparatus and polygon scanner
US6659647B2 (en) 2001-03-08 2003-12-09 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Ceramic dynamic pressure bearing, motor with bearing, hard disk device, and polygon scanner
US7215508B2 (en) 2001-03-08 2007-05-08 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Ceramic dynamic-pressure bearing and hard disk drive using the same
US7682711B2 (en) 2005-02-15 2010-03-23 Tdk Corporation Magnetic recording medium, magnetic recording and reproducing apparatus, and manufacturing method of magnetic recording medium
EP2549223A1 (en) 2011-07-20 2013-01-23 Canon Kabushiki Kaisha Laser light deflection amount detecting apparatus, displacement measuring apparatus, method for manufacturing mold for molding optical element, and optical element
US8867036B2 (en) 2011-07-20 2014-10-21 Canon Kabushiki Kaisha Laser light deflection amount detecting apparatus, displacement measuring apparatus, method for manufacturing mold for molding optical element, and optical element
JP2013061233A (ja) * 2011-09-13 2013-04-04 Mitsubishi Electric Corp 光学式変位測定装置
JP2017174933A (ja) * 2016-03-23 2017-09-28 信越半導体株式会社 検出装置及び検出方法
US10365227B2 (en) 2016-03-23 2019-07-30 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Detection device and detection method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4942563A (en) Signal processing apparatus and method capable of providing precise digital data
JPH0147762B2 (ja)
US7566861B2 (en) Detection device controlled by driving speed and driving direction
JPH0660404A (ja) レーザー光軸制御方法及び制御装置
US4686359A (en) Picture scanning and recording using a photoelectric focusing system
US5315374A (en) Three-dimensional measuring apparatus
JPH0758206B2 (ja) モワレ縞を用いた位置検出装置
US4989940A (en) Method of and device for aligning an optical fiber with respect to the lens of a connector
JPH077152B2 (ja) 光ビーム走査装置
JP3552170B2 (ja) ラスタスキャナのビームステアリングセンサ
JPH0783612A (ja) 光学式変位センサ
US6212150B1 (en) Optical pickup apparatus and optical recording medium drive employing the same including a first photo receiving element for detecting the state of light beam and a second photo receiving element for reproducing information
US4994661A (en) Optical two-dimensional servo-loop for laser beam stabilization and/or position encoding
US4694160A (en) Fiber optic extender apparatus in a position servo loop
JP3187538B2 (ja) 光軸制御装置
US3312824A (en) Self-compensating spectrometer incorporating a diffraction grating
JP3045241B2 (ja) 光学的位置検出装置
SU1191937A1 (ru) Устройство дл автоматической фокусировки
JP2529049B2 (ja) 光学式変位計
JPH0610327Y2 (ja) レ−ザ光のフアイバ入力装置
JPH04103044A (ja) 光軸制御装置
FR2540998A1 (fr) Stabilisateur de faisceaux lumineux et procede de stabilisation
JPS62198184A (ja) 半導体レ−ザモ−ドホツピング検出方法
JPS5525853A (en) Tracking device for optical information track
KR950007345Y1 (ko) 포토 다이오드의 위치 보정회로