JPH10133096A

JPH10133096A - 焦点検出装置

Info

Publication number: JPH10133096A
Application number: JP8290288A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Doi; 正明土肥
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 1998-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】ダブルモード導波路を用いた焦点検出装置であ
って、焦点検出の範囲が広い装置を提供する。【解決手段】光源１からの光を集光光学系３、４で集光
して被検物体５に照射する。被検物体５からの反射光を
ダブルモード導波路２１〜２５の入射端面から入射させ
て伝搬させる。ダブルモード導波路２１〜２５を伝搬し
てきた光の電界分布の偏りを検出手段５１〜５５により
検出する。このとき、被検物体からの反射光を、ダブル
モード導波路の数の光束に分割し、それぞれを、複数の
ダブルモード導波路の入射端面に導く分割手段１０を配
置する。複数のダブルモード導波路は、それぞれ、入射
端面の中心が、分割手段によって導かれた光束の光軸か
らずれた位置に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路を用いた
焦点検出装置または変位測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光通信、光計測の分野で光導波路
が注目されている。その理由は、光導波路を用いること
によって光学系の小型、軽量化を図ることができ、ま
た、光軸の調整が不要になるという利点を有しているか
らである。

【０００３】光導波路を利用した計測器の一つとして、
例えば、特開平６−３３１８４１号公報記載のように、
焦点検出装置が提案されている。特開平６−３３１８４
１号公報の焦点検出装置は、図５のように、光導波路と
してダブルモード導波路を用いている。

【０００４】ダブルモード導波路にレーザ光を入射させ
ると、入射端におけるレーザ光の特徴に応じて導波路内
に０次モードのみ、もしくは、０次モードと１次モード
とが励振される。０次モードと１次モードとが励振され
た場合、２つのモードは、導波路内で互いに干渉し、干
渉光は、ダブルモード導波路内を蛇行しながら伝搬す
る。このため、光導波路の幅方向についての光強度分布
に非対称性が生じる。

【０００５】ここで、ダブルモード導波路に０次モード
光と１次モード光とを励振する入射光の特徴として、２
つの要素がある。ひとつは、入射レーザ光の強度分布
が、導波路の幅方向についての非対称性を有する場合で
あり、もう一つは、入射レーザ光の位相が、導波路の幅
方向について非対称性を有する場合である。ダブルモー
ド導波路の長さを適当に選び、伝搬してきた光の非対称
性を検出することにより、入射光のいずれの要素も検出
することができる（H.Ooki and j.Iwasaki,Optics Comm
unications 85(1991)177)。

【０００６】特開平６−３３１８４１号公報の焦点検出
装置は、このダブルモード導波路におけるモード干渉を
利用して入射レーザ光の光軸方向の変位（焦点位置ず
れ）を検出することができる。図５において、光源１０
１から発せられた光は、ハーフミラー１０２で反射して
コリメータレンズ１０３で平行光となった後、対物レン
ズ１０４によって被検物体１０５に集光される。被検物
体１０５上で反射した光は、再び対物レンズ１０４およ
びコリメータレンズ１０３を通り、ハーフミラー１０２
を透過して基板１１０上に形成されたダブルモード導波
路１１１の入射端１０６に集光される。入射端面１０６
の中心は、被検物体１０５からの反射光の光軸からわず
かにずれた位置に配置されている。

【０００７】被検物体１０５が対物レンズ１０４の焦点
位置からずれている場合には、入射端面１０６における
レーザスポット光の等位相面に傾きが生じるため、ダブ
ルモード導波路１１１の幅方向について位相分布の非対
称性がある。ダブルモード導波路１１１には０次モード
光と１次モード光とが励振され、両モードの干渉光がダ
ブルモード導波路１１１内を蛇行しながら伝搬する。こ
の干渉を利用してダブルモード導波路に入射する光の位
相分布の非対称性を検出することによって、焦点位置ず
れが検出できる。

【０００８】入射光の位相分布の非対称性を、ダブルモ
ード導波路１１１を伝搬する光の非対称性から検出する
ために、図５の装置では、ダブルモード導波路１１１を
予め定めた長さの地点で導波路１１２、１１３に分岐し
ている。そして、導波路１１２、１１３からの出射光の
強度を光検出器１１４、１１５で検出し、これらの出力
の差を作動増幅器１１６でとることにより、ダブルモー
ド導波路１１１を伝搬する光の非対称性を検出し、これ
により、被検物体１０５の焦点位置ずれを知ることがで
きる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
特開平６−３３１８４１号公報に記載されている焦点検
出装置は、高分解能であるが、検出可能な範囲が小さい
ため、焦点検出信号の引き込み範囲が小さいという問題
があった。

【００１０】本発明は、ダブルモード導波路を用いた焦
点検出装置であって、焦点検出可能な範囲が広い装置を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、以下のような焦点検出装置が提供
される。すなわち、光源と、前記光源からの光を集光し
て被検物体に照射する集光光学系と、前記被検物体から
の反射光を入射端面から入射させて伝搬するための複数
のダブルモード導波路と、前記ダブルモード導波路を伝
搬してきた光の電界分布の偏りを検出するための検出手
段とを有し、前記被検物体と前記複数のダブルモード導
波路との間には、前記被検物体からの反射光を、前記ダ
ブルモード導波路の数の光束に分割し、それぞれを、前
記複数のダブルモード導波路の入射端面に導く分割手段
が配置され、前記複数のダブルモード導波路は、それぞ
れ、入射端面の中心が、前記分割手段によって導かれた
光束の光軸からずれた位置に配置されている焦点検出装
置である。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態の焦点検出
装置について説明する。

【００１３】まず、図１を用いて、本発明の第１の実施
の形態の焦点検出装置の構成について説明する。

【００１４】基板２０には、５本のダブルモード導波路
２１、２２、２３、２４、２５が予め定められた間隔で
平行に形成されている。ダブルモード導波路２１、２
２、２３、２４、２５は、一方の端部が入射端面とし
て、基板２０の側面に配置されている。また、他端に
は、それぞれを伝搬してきた光を２方向に分岐するため
の分岐部２０１、２０２、２０３、２０４、２０５がそ
れぞれ接続されている。分岐部２０１には、分岐された
光を伝搬する２本の導波路２６、２７が接続されてい
る。同様に、分岐部２０２には、導波路２８、２９が接
続され、分岐部２０３には、導波路３０、３１が接続さ
れ、分岐部２０４には、導波路３２、３３が接続され、
分岐部２０５には、導波路３４、３５が接続されてい
る。導波路２６〜３５の端部は、出射端として基板２０
の側面に配置され、それぞれ光検出器４１〜５０が取り
付けられている。

【００１５】光検出器４１、４２には、両者の出力の差
を出力するための差動増幅器５１が接続されている。同
様に、光検出器４３、４４には、差動増幅器５２が接続
され、光検出器４５、４６には、差動増幅器５３が接続
され、光検出器４７、４８には、差動増幅器５４が接続
され、光検出器４９、５０には、差動増幅器５５が接続
されている。

【００１６】ダブルモード導波路２１〜２５の入射端面
が配置された基板２０の側面には、ハーフミラーアレイ
１０が取り付けられている。ハーフミラーアレイ１０
は、５つのハーフミラー１１〜１５を、ダブルモード導
波路２１〜２５の間隔と同じ間隔で平行に備えた構成で
ある。

【００１７】ダブルモード導波路２１〜２５および分岐
部２０１〜２０５の領域において、ダブルモードで光が
伝搬しうる領域の長さをＬ、完全結合長（０次モードと
１次モードの位相差がπとなる長さ）をＬcとした場
合、Ｌ＝Ｌc（２ｍ＋１）／２（ｍ＝０，１，２，・・
・）となるように、ダブルモード導波路２１〜２５の長さお
よび分岐部２０１〜２０５の形状をさだめている。この
条件の場合には、ダブルモード導波路２１〜２５の入射
端面に入射する光の位相分布の非対称性が、分岐部２０
１〜２０５における伝搬光の電界強度分布の非対称性と
して選択的に検出される。

【００１８】また、ハーフミラーアレイ１０と被検物体
５との間には、ハーフミラー２、コリメータレンズ３、
対物レンズ４が光軸上に順に配置されている。また、ハ
ーフミラー２で偏向された光軸上には光源１が配置され
ている。

【００１９】ハーフミラーアレイ１０は、被検物体５か
らの反射戻り光を、ハーフミラー１１〜１５により順に
反射してダブルモード導波路２１〜２５の入射端面にそ
れぞれ入射させる位置に位置合わせされて配置される。
このとき、ダブルモード導波路２１〜２５の入射端面の
中心が、ハーフミラー１１〜１５により反射された光の
光軸から、導波路の幅方向にわずかにずれた位置になる
ように配置する。

【００２０】また、被検物体５が対物レンズ４の焦点位
置にある時の反射光が、５本のダブルモード導波路２１
〜２５の中央のダブルモード導波路２３の入射端面に焦
点を結ぶように、基板２０と、コリメータレンズ３およ
び対物レンズ４との間隔を設定する。すなわち、光源１
とダブルモード導波路２３の端面がハーフミラー２に対
して共役な位置にあるように配置する。

【００２１】本実施の形態では、基板２０としてシリコ
ン基板を用い、この上に、下部クラッド層としてＳｉＯ
₂層を形成している。この上に、ゲルマニウムを添加し
たＳｉＯ₂層を順に形成し、この層を、ダブルモード導
波路２１〜２５、分岐部２０１〜２０５、導波路２６〜
３５の形状にフォトリソグラフィによりパターニングし
た後、上部クラッドとしてＳｉＯ₂層をかぶせることに
より、ダブルモード導波路２１〜２５、分岐部２０１〜
２０５、導波路２６〜３５を形成している。

【００２２】また、ハーフミラーアレイ１０は、図７の
ようにガラスの薄板２６１〜２６６上に、ハーフミラー
１１〜１５として作用する多層膜２７１〜２７５をそれ
ぞれ成膜し、これらをガラスの薄板２６１〜２６６と同
じ屈折率の接着剤により貼り合わせ、積層体にしてい
る。これを図７の点線２６７、２６８のように、主平面
に対して４５゜で切断する。これにより、多層膜２７１
〜２７５がハーフミラー１１〜１５として作用するハー
フミラーアレイ１０を製造している。なお、ハーフミラ
ー１１〜１５の間隔は、ハーフミラー１１〜１５で分割
する光束に必要な光路長差を与えるように定める。ガラ
スの薄板２６１〜２６６の厚さは、ハーフミラー１１〜
１５の間隔の１／√２となるように定める。また、ダブ
ルモード導波路２１〜２５の間隔は、ハーフミラー１１
〜１５の間隔と一致するように定める。

【００２３】また、光源１としては、例えば、出射光の
波長が６７０ｎｍの半導体レーザを用いる。

【００２４】このような構成の焦点検出装置において、
光源１から発せられた直線偏光の光は、ハーフミラー２
で反射してコリメータレンズ３で平行光となった後、対
物レンズ４によって被検物体５に集光される。被検物体
５上で反射した光は、再び対物レンズ４およびコリメー
タレンズ３を通り、ハーフミラー２を透過する。

【００２５】ハーフミラー２を透過した光は、ハーフミ
ラー１１〜１５からなるハーフミラーアレイ１０を経
て、基板２０上に形成されたダブルモード導波路２１〜
２５にそれぞれ入射する。

【００２６】ダブルモード導波路２１〜２５に入射する
までの被検物体５からの反射光の光路長は、ハーフミラ
ー１１〜１５の間隔の光路長ずつそれぞれ異なってい
る。

【００２７】被検物体５が対物レンズ４の焦点位置にあ
る場合、被検物体５からの反射光は、ダブルモード導波
路２３の入射端面で焦点を結ぶように配置されているた
め、ダブルモード導波路２４、２５では、入射端面より
被検物体側５で、被検物体５からの反射光が焦点を結
ぶ。また、ダブルモード導波路２１、２２では、入射端
面後方で反射光が焦点を結ぶことになる。

【００２８】また、被検物体５が対物レンズ４の焦点位
置から後側（対物レンズ４よりも遠い側）にある量ずれ
たときには被検物体５からの反射光は、ダブルモード導
波路２２の端面で焦点を結ぶ（図２）。さらに被検物体
５が後側にずれると反射光はダブルモード導波路２１の
端面で焦点を結ぶ。

【００２９】一方、被検物体５が対物レンズ４の焦点位
置から手前側にある量ずれたときには被検物体５からの
反射光はダブルモード導波路２４の端面で焦点を結ぶ
（図３）。さらに被検物体５が手前側にずれると反射光
はダブルモード導波路２５の端面で焦点を結ぶ。

【００３０】すなわち、被検物体５の位置によって反射
光が焦点を結ぶダブルモード導波路の端面が異なる。

【００３１】ダブルモード導波路に被検物体５からの反
射光が入射する際に、反射光が入射端面位置において焦
点を結ぶ場合には、被検物体５からの反射光の波面が、
入射端面において入射端面と平行になり、ダブルモード
導波路には、ダブルモード導波路の幅方向について、位
相が対称な光が入射する。これに対し、反射光の焦点が
入射端面位置からずれている場合では、被検物体５から
の反射光の波面が、入射端面において曲面になる。この
ときダブルモード導波路の中心が、被検物体５からの反
射光の光軸からわずかにずれた位置関係になっているた
め、ダブルモード導波路には、位相が非対称な光が入射
する。

【００３２】ダブルモード導波路２１〜２５の長さは、
上述の長さＬに設定されているため、ダブルモード導波
路２１〜２５に位相が対称な光が入射した場合には、分
岐部２０１〜２０５に達した伝搬光の電界強度分布は、
導波路の幅方向に対称になり、分岐部２０１〜２０５で
２方向に分岐される光の強度は等しくなる。また、ダブ
ルモード導波路２１〜２５に位相が非対称な光が入射し
た場合には、分岐部２０１〜２０５に達した伝搬光の電
界強度分布は、入射光の非対称性に対応した非対称性を
有し、分岐部２０１〜２０５で２方向に分岐される光の
強度に差が生じる。その強度差は、入射光の非対称性に
対応している。

【００３３】よって、分岐部２０１〜２０５においてそ
れぞれのダブルモード導波路２１〜２５を伝搬してきた
光を２方向に分岐して、導波路２６〜３５により伝搬
し、光強度を光検出器４１〜５０により検出し、その差
を差動増幅器５１〜５５により求めることにより、入射
端面からの反射光の焦点の位置ずれに応じた出力を得る
ことができる。

【００３４】具体的には、差動増幅器５１〜５５の出力
は、各ダブルモード導波路２１〜２５のそれぞれの入射
端面における、反射光の焦点からのずれ量に対して図６
のようなＳ字型の曲線を描く。

【００３５】このとき、ダブルモード導波路２１〜２５
のそれぞれの入射端に達する反射光には、ハーフミラー
１１〜１５の間隔の光路長ずつの光路長差があるため、
それぞれの入射端における反射光の焦点からのずれ量に
もそれぞれずれが生じる。よって、差動増幅器５１〜５
５から出力される出力６１〜６５は、被検物体５の対物
レンズ４の焦点からのずれ量に対して、図４のようにＳ
字曲線が少しずつずれた形状になる。

【００３６】よって、図４のように、Ｓ字曲線の直線部
分が、隣り合うＳ字曲線の直線部分と少しずつ重なり合
うように、各ダブルモード導波路２１〜２５の入射端面
に達するまでの反射光の光路長差を設定しておくことに
より、被検物体５の変位量が大きい場合にも、差動増幅
器５１〜５５のいずれかのフォーカスエラー信号のＳ字
曲線の直線領域で検出できる。よって、本実施の形態の
焦点検出装置では、１本のダブルモード導波路を用いた
焦点検出範囲よりも広い範囲で被検物体の変位を検出す
ることができる。

【００３７】なお、差動増幅器５１〜５５の出力するＳ
字曲線の直線部分が少しずつ重なり合うようにするため
には、図４のように一つのＳ字曲線の直線領域の範囲を
Ｓとし、隣り合うＳ字曲線の間隔をΔｄとした場合、Δ
ｄ＜Ｓである必要がある。ここで、Δｄは、ダブルモー
ド導波路２１〜２５の入射端に達するまでの反射光の光
路長差Δｌを、対物レンズ４およびコリメータレンズ３
からなる光学系の倍率αの２乗で除したもので表され
る。また、Ｓは、ダブルモード導波路２１〜２５の形状
および光軸のずれ量によって定まるため、予め実験等に
よって求めておく。これにより、Δｄ＜Ｓを満たすよう
に、対物レンズ４およびコリメータレンズ３の倍率を考
慮して反射光の光路長差Δｌを定めることができる。こ
の光路長差Δｌを満たすように、ハーフミラーアレイ１
０のハーフミラー１１〜１５の間隔を、ガラスの薄板２
６１〜２６６の屈折率を考慮して定める。このハーフミ
ラー１１〜１５の間隔と等しい間隔に、ダブルモード導
波路２１〜２５の入射端面の間隔を定める。これによ
り、差動増幅器５１〜５５の出力するＳ字曲線の直線部
分を少しずつ重ねた形状のフォーカスエラー信号を得る
ことができる（図４）。

【００３８】よって、本実施の形態の焦点検出装置で
は、５本のダブルモード導波路２１〜２５の検出範囲の
いずれかに、被検物体５の焦点ずれ量が入っていれば、
そのダブルモード導波路に接続された差動増幅器の出力
から焦点ずれ量を検出できる。これにより、広い検出範
囲の焦点検出装置を提供できる。

【００３９】なお、被検物体５の焦点ずれ量が検出範囲
にあるダブルモード導波路の差動増幅器の出力を選択す
るために、以下のような回路を備えることができる。す
なわち、図１のように、光検出器４１、４２の出力の和
を求める加算器３０１、光検出器４３、４４の出力の和
を求める加算器３０２、光検出器４５、４６の出力の和
を求める加算器３０３、光検出器４７、４８の出力の和
を求める加算器３０４、光検出器４９、５０の出力の和
を求める加算器３０５を配置しておく。これらのうち、
もっとも出力が大きい加算器が接続されているダブルモ
ード導波路が、そのときの被検物体の焦点ずれ量が検出
範囲にあるダブルモード導波路である。よって、加算器
３０１〜３０５を接続した選択回路３０６によって、も
っとも大きな加算器を選択させることにより、ユーザ
は、選択した加算器に接続されているダブルモード導波
路の差動増幅器の出力を選択的に用いることができる。
これにより、被検物体が検出範囲にあるダブルモード導
波路の差動増幅器を迷うことなく選択して、被検物体５
の焦点ずれ量を検出できる。

【００４０】なお、ダブルモード導波路２１〜２５の入
射端面に到達する反射光は、ハーフミラー１１〜１５を
通過する度にその光量が減少する。このため、光検出器
４１、４２の出力に比べ、光検出器４９〜５０の出力が
低くなるため、図４のように、ピークレベルの等しい５
つのＳ字曲線を得るために、差動増幅器５１〜５５の増
幅率を調節し、ピークの出力レベルが同じになるよう
に、予め設定しておく。

【００４１】このように、本実施の形態の焦点検出装置
では、被検物体５が対物レンズ４の焦点位置からずれた
ときの反射光を、複数のダブルモードで検出するため、
焦点のずれ量に応じていずれかのダブルモード導波路で
フォーカスエラー信号を得ることができるため、広範囲
にわたって焦点ずれを検出することができる。また、一
つ一つのダブルモード導波路で得られるフォーカスエラ
ー信号の傾斜は、１つのダブルモード導波路を用いた焦
点検出装置と同レベルであるため、検出精度を維持した
まま、検出範囲を広げることができる。

【００４２】なお、本実施の形態ではダブルモード導波
路が５個のアレイで説明を行ったが、さらにダブルモー
ド導波路の数を増やすことによってより大きなデフォー
カス量の検出が可能であることは言うまでもない。この
場合、ダブルモード導波路の数に応じたハーフミラー面
を有するハーフミラーアレイが必要になるが、本実施の
形態では、ガラスと多層膜の積層体を切断することによ
りハーフミラーアレイを製造しているため、積層数を増
やすことにより容易にハーフミラー面の多いハーフミラ
ーアレイを製造することができる。また、通常、図４の
ように隣りあうＳ字曲線の直線部分を少しずつ重ねるた
めには、ハーフミラー１１〜１５の間隔を数十μｍ程度
の微小な間隔にする必要があるが、本実施の形態ではガ
ラスと多層膜の積層体を切断することによりハーフミラ
ーアレイを製造しているため、ハーフミラー１１〜１５
の間隔をガラスの薄板の厚さで設定することができる。
よって、数十μｍ程度の微小な間隔のハーフミラー１１
〜１５を容易に製造することができる。

【００４３】なお、上述してきた焦点検出装置は、被検
物体５の対物レンズ４の焦点位置からのずれ量を検出す
ることができるため、被検物体５が対物レンズ４の焦点
位置にあるかどうかを検出する焦点検出装置のほかに、
被検物体５の変位量を検出する変位検出手段として用い
ることができる。

【００４４】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、ダブル
モード導波路を用いた焦点検出装置であって、焦点検出
範囲の広い装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施の形態の焦点検出装置の構
成を示すブロック図。

【図２】図１の焦点検出装置において、被検物体５が変
位した場合の光路を示すブロック図。

【図３】図１の焦点検出装置において、被検物体５が変
位した場合の光路を示すブロック図。

【図４】図１の焦点検出装置のフォーカスエラー信号を
示すグラフ。

【図５】従来例による焦点検出装置の構成を示すブロッ
ク図。

【図６】図１の焦点検出装置において、１つの差動増幅
器からの出力の形状を示すグラフ。

【図７】図１の焦点検出装置のハーフミラーアレイの製
造工程を示す説明図。

【符号の説明】

１・・・光源、２・・・ハーフミラー、３・・・コリメ
ートレンズ、４・・・対物レンズ、５・・・被検物体、
１０・・・ハーフミラーアレイ、１１、１２、１３、１
４、１５・・・ハーフミラー、２０・・・基板、２１、
２２、２３、２４、２５・・・ダブルモード導波路、２
６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３
４、３５・・・導波路、４１、４２、４３、４４、４
５、４６、４７、４８、４９、５０・・・光検出器、５
１、５２、５３、５４、５５・・・差動増幅器、２０
１、２０２、２０３、２０４、２０５・・・分岐部、３
０１、３０２、３０３、３０４、３０５・・・加算器、
３０６・・・選択回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、前記光源からの光を集光して被検
物体に照射する集光光学系と、前記被検物体からの反射
光を入射端面から入射させて伝搬するための複数のダブ
ルモード導波路と、前記ダブルモード導波路を伝搬して
きた光の電界分布の偏りを検出するための検出手段とを
有し、前記被検物体と前記複数のダブルモード導波路との間に
は、前記被検物体からの反射光を、前記ダブルモード導
波路の数の光束に分割し、それぞれを、前記複数のダブ
ルモード導波路の入射端面に導く分割手段が配置され、前記複数のダブルモード導波路は、それぞれ、入射端面
の中心が、前記分割手段によって導かれた光束の光軸か
らずれた位置に配置されていることを特徴とする焦点検
出装置。
【請求項２】請求項１において、前記複数のダブルモー
ド導波路は、同一基板上に形成され、前記ダブルモード導波路の入射端面は、前記基板の側面
に並べて配置され、前記分割手段は、複数のハーフミラー面を有するハーフ
ミラーアレイであり、前記ハーフミラーアレイは、前記基板の前記側面に配置
されていることを特徴とする焦点検出装置。
【請求項３】請求項１において、前記検出手段は、前記
複数のダブルモード導波路を伝搬してきた光をそれぞれ
２方向に分岐するための分岐部と、前記分岐された２つ
の光の強度を検出するための光検出器と、前記光検出器
の検出した前記２つの光の強度の差を求める減算手段と
を有することを特徴とする焦点検出装置。
【請求項４】光源と、前記光源からの光を集光して被検
物体に照射する集光光学系と、前記被検物体からの反射
光を入射端面から入射させて伝搬するため１本のダブル
モード導波路と、前記ダブルモード導波路を伝搬してき
た光の電界分布の偏りを検出するための検出手段とを備
えた焦点検出装置を複数有し、前記複数の焦点検出手段のダブルモード導波路は、共通
の基板上に形成され、前記光源および前記集光光学系は、前記複数の焦点検出
装置に共通に一組のみ配置され、前記被検物体と前記基板の間には、前記被検物体からの
反射光を、前記ダブルモード導波路の数の光束に分割
し、それぞれを、前記複数のダブルモード導波路の入射
端面に導く分割手段が配置され、前記分割手段の分割した複数の光束の光路長の差は、前
記複数の焦点検出装置の検出手段の検出範囲が一部重な
るように、予め定めた光路長差に設定されていることを
特徴とする焦点検出装置。