(57)【要約】【課題】レーザ光照射装置から出射されるレーザ光の波面収差を精度よく測定する。【解決手段】支持装置２０に平面ミラーをセットするとともに、コリメートレンズ６１をレーザ光の光路外に配置した状態で、基準レーザ光照射装置から平行光からなる基準レーザ光を平面ミラーに照射して、その反射光の波面収差Ｂ１を測定する。次に、支持装置２０に球面ミラーをセットするとともに、コリメートレンズ６１をレーザ光の光路内に配置して、球面ミラーからの反射光の波面収差Ｂ２を測定する。（Ｂ２−Ｂ１）／２の演算により、コリメートレンズ６１によるレーザ光の波面収差Ｂを計算する。支持装置２０にレーザ光照射装置１０を支持させて、レーザ光照射装置１０からのレーザ光の波面収差Ａ１を測定する。波面収差Ｂを用いて波面収差Ａ１を補正して、レーザ光照射装置１０からのレーザ光の波面収差Ａを計算する。【選択図】  図１
2010102745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部品を支持する支持装置と、前記支持装置によって支持された光学部品からの発散するレーザ光を入射して平行光に変換するコリメートレンズと、前記コリメートレンズにより平行光に変換されたレーザ光の光路上に設けられて入射するレーザ光をニ方向に分離するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタにより分離された一方向のレーザ光の波面収差を測定する波面収差測定手段とを備えた波面収差測定装置を用いて、対物レンズにより所定位置に集光されるレーザ光を出射する測定対象レーザ光照射装置から出射されるレーザ光の波面収差を測定する波面収差測定方法において、
前記支持装置に平面ミラーを支持させるとともに、平行光からなる基準レーザ光を出射する基準レーザ光出射装置を前記ビームスプリッタ及び前記コリメートレンズに対して前記平面ミラーとは反対側に配置し、前記コリメートレンズをレーザ光の光路外に配置した状態で、前記基準レーザ光照射装置から基準レーザ光を出射させて、前記基準レーザ光を前記ビームスプリッタを介して前記平面ミラーに導き、前記平面ミラーにより反射された反射光を前記ビームスプリッタにより前記波面収差測定手段に導き、前記基準レーザ光の波面収差を第１補正波面収差として測定する第１補正値測定工程と、
前記支持装置に球面ミラーを支持させるとともに、前記基準レーザ光出射装置を前記ビームスプリッタ及び前記コリメートレンズに対して前記球面ミラーとは反対側に配置し、前記コリメートレンズをレーザ光の光路内に配置した状態で、前記基準レーザ光照射装置から基準レーザ光を出射させて、前記基準レーザ光を前記ビームスプリッタ及び前記コリメートレンズを介して前記球面ミラーに導き、前記球面ミラーにて反射された反射光を前記コリメートレンズにより平行光に変換するとともに、前記平行光に変換された反射光を前記ビームスプリッタにより前記波面収差測定手段に導き、前記基準レーザ光の波面収差を第２補正波面収差として測定する第２補正値測定工程と、
前記第２補正値測定工程で測定した第２補正波面収差から前記第１補正値測定工程で測定した第１補正波面収差を減算して、前記コリメートレンズによるレーザ光の波面収差を計算するコリメートレンズ収差計算工程と、
前記測定対象レーザ光照射装置を前記支持装置に支持させて、前記コリメートレンズをレーザ光の光路内に配置した状態で、前記測定対象レーザ光照射装置からレーザ光を出射させ、前記出射させたレーザ光を前記所定位置に集光させた後に発散させて前記コリメートレンズに入射させ、前記コリメートレンズにて平行光に変換するとともに、前記平行光に変換されたレーザ光を前記ビームスプリッタにより前記波面収差測定手段に導き、前記測定対象レーザ光出射装置から出射されたレーザ光の波面収差を測定する測定対象波面収差測定工程と、
前記コリメートレンズ収差計算工程で計算されたコリメートレンズによるレーザ光の波面収差を用いて、前記測定対象波面収差測定工程で測定された測定対象レーザ光照射装置から出射されたレーザ光の波面収差を補正する測定対象波面収差補正工程と
を含む波面収差測定方法。
【請求項２】
請求項１に記載した波面収差測定方法において、さらに、
前記支持装置に前記基準レーザ光照射装置を支持させ、前記コリメートレンズをレーザ光の光路外に配置した状態で、前記基準レーザ光照射装置から基準レーザ光を出射させて、前記基準レーザ光を前記ビームスプリッタにより前記波面収差測定手段に導き、前記基準レーザ光の波面収差を前記ビームスプリッタによるレーザ光の波面収差として測定するビームスプリッタ波面収差測定工程を含み、
前記測定対象波面収差補正工程は、前記コリメートレンズ収差計算工程で計算されたコリメートレンズによるレーザ光の波面収差に加えて、前記ビームスプリッタ波面収差測定工程で測定した前記ビームスプリッタによるレーザ光の波面収差も用いて、前記測定対象波面収差測定工程で測定された測定対象レーザ光照射装置から出射されたレーザ光の波面収差を補正する波面収差測定方法。
【請求項３】
請求項２に記載した波面収差測定方法において、さらに、
前記基準レーザ光照射装置から出射される基準レーザ光の波面収差を測定する基準レーザ光波面収差測定工程を含み、
前記ビームスプリッタ波面収差測定工程は、前記測定された基準レーザ光の波面収差を用いて、前記ビームスプリッタによるレーザ光の波面収差を補正するビームスプリッタ波面収差補正工程も含む波面収差測定方法。
【請求項４】
請求項１〜３のうちのいずれか一つに記載した波面収差測定方法において、
前記波面収差測定装置は、さらに、前記コリメートレンズに対して前記支持装置とは反対側に配置されていて、前記支持装置の傾き又は前記支持装置に支持された前記測定対象レーザ光照射装置の傾きを調整するためのオートコリメータを有し、
前記第１補正値測定工程及び前記第２補正値測定工程において配置される前記基準レーザ光照射装置は、前記オートコリメータを取り外して配置する波面収差測定方法。
【請求項５】
請求項１〜３のうちのいずれか一つに記載した波面収差測定方法において、
前記波面収差測定装置は、さらに、前記コリメートレンズに対して前記支持装置とは反対側に配置されていて、前記支持装置の傾き又は前記支持装置に支持された前記測定対象レーザ光照射装置の傾きを調整するためのオートコリメータを有し、
前記第１補正値測定工程及び前記第２補正値測定工程において配置される前記基準レーザ光照射装置は、前記オートコリメータ内の平行光を出射させる部分を取り外して配置する波面収差測定方法。
【請求項６】
光学部品を支持する支持装置と、平行光からなるレーザ光を前記支持装置に向けて出射するレーザ光出射装置と、前記支持装置と前記レーザ光出射装置の間に介装されて前記レーザ光出射装置から出射されたレーザ光を前記支持装置側に導くとともに、前記支持装置側から入射したレーザ光を前記レーザ光照射装置とは異なる方向に導くビームスプリッタと、前記ビームスプリッタにより前記異なる方向に導かれたレーザ光の波面収差を測定する波面収差測定手段とを備えた波面収差測定装置を用いて、前記支持装置と前記ビームスプリッタとの間に介装されたコリメートレンズによるレーザ光の波面収差を測定する波面収差測定方法であって、
前記支持装置に平面ミラーを支持させるとともに、前記コリメートレンズをレーザ光の光路外に配置した状態で、前記レーザ光照射装置からレーザ光を出射させて、前記レーザ光を前記ビームスプリッタを介して前記平面ミラーに導き、前記平面ミラーにより反射された反射光を前記ビームスプリッタにより前記波面収差測定手段に導き、前記レーザ光の波面収差を第１補正波面収差として測定する第１補正値測定工程と、
前記支持装置に球面ミラーを支持させるとともに、前記コリメートレンズをレーザ光の光路内に配置した状態で、前記レーザ光照射装置からレーザ光を出射させて、前記レーザ光を前記ビームスプリッタ及び前記コリメートレンズを介して前記球面ミラーに導き、前記球面ミラーにて反射された反射光を前記コリメートレンズにより平行光に変換するとともに、前記平行光に変換された反射光を前記ビームスプリッタにより前記波面収差測定手段に導き、前記レーザ光の波面収差を第２補正波面収差として測定する第２補正値測定工程と、
前記第２補正値測定工程で測定した第２補正波面収差から前記第１補正値測定工程で測定した第１補正波面収差を減算して、前記コリメートレンズによるレーザ光の波面収差を計算するコリメートレンズ収差計算工程と
を含む波面収差測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対物レンズにより集光されるレーザ光を出射するレーザ光照射装置から出射されるレーザ光の波面収差を測定する波面収差測定方法、及びレーザ光の波面収差に大きな影響を及ぼす光学部品であるコリメートレンズによるレーザ光の波面収差を測定する波面収差測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光ディスクの記録・再生に使用される光照射装置などのように、対物レンズにより集光されるレーザ光を出射するレーザ光照射装置はよく知られている。このレーザ光照射装置は、出射されるレーザ光に波面収差が生じないように、レーザ光照射装置内の対物レンズの傾き及び位置を調整する必要がある。この調整のために、例えば、下記特許文献１に示されているように、レーザ光照射装置から出射されるレーザ光の波面収差を測定する波面収差測定装置が用いられる。この波面収差測定装置は、波面収差測定手段としてシャックハルトマンセンサ又は干渉計を用いたものであるが、いずれの波面収差測定手段を用いる場合でも、測定される波面収差はレーザ光照射装置から出射されるレーザ光の波面収差に加えて、波面収差測定装置内の光学系により発生される波面収差も含んでいる。この波面収差測定装置内の光学系により発生される波面収差としては、特に、波面収差測定装置内に設けられたコリメートレンズの影響が大きい。このために、レーザ光照射装置から出射されるレーザ光の波面収差を正確に測定するためには、波面収差がほぼない基準レーザ光を波面収差測定装置に入射させて測定した波面収差を補正データとして保存しておき、レーザ光照射装置から出射されるレーザ光の波面収差を測定した際に、この補正データにより測定した波面収差を補正している。
【０００３】
波面収差がほぼない基準レーザ光を波面収差測定装置に入射させるには、例えば下記特許文献２に示された光学装置を用いることができる。この光学装置は、集光レンズで集光させたレーザ光をピンホールを通過させることにより、波面収差がほぼないレーザ光を作成するものである。したがって、この光学装置においては、集光レンズでレーザ光を集光しているために、ピンホールを通過後のレーザ光は発散する。これは、レーザ光照射装置から出射されたレーザ光が集光した後に発散して波面収差測定装置（具体的には、波面収差測定装置内のコリメートレンズ）に入射することと同じである。したがって、前記光学装置の位置さえ正確に設定すれば、前記光学装置から出射されるレーザ光を波面収差測定装置の測定手段に導いたときの波面収差を測定することにより、波面収差測定装置内の光学系により発生される波面収差を測定することができる。
【特許文献１】ＷＯ２００５／１０９４２０号公報
【特許文献２】特開２００４−３０９５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記ピンホールを用いて波面収差をほぼなくす光学装置は、レーザ光の焦点を高精度でピンホール位置に合わせなければならない。そして、この光学装置を移動のために運搬すると、レーザ光の焦点とピンホールの位置との関係がずれ易く、位置合わせのための調整時間を要するという問題がある。この問題が生じないようにするためには、この光学装置を極力移動させないようにすればよい。しかしながら、波面収差測定装置の製造者は、波面収差測定装置を顧客先に納品する際には、この光学装置も必ず運搬する必要があり、この光学装置の前記調整を回避することはできない。
【０００５】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、前記ピンホールを用いて波面収差をほぼなくす光学装置を用いなくても、測定されるべきレーザ光照射装置から出射されるレーザ光の波面収差を精度よく測定できる波面収差測定方法を提供するものである。また、本発明は、前記ピンホールを用いて波面収差をほぼなくす光学装置を用いなくても、レーザ光の波面収差に大きな影響を及ぼすコリメートレンズによるレーザ光の波面収差を精度よく測定できる波面収差測定方法を提供することも目的とする。
【０００６】
本発明は、光学部品を支持する支持装置と、前記支持装置によって支持された光学部品からの発散するレーザ光を入射して平行光に変換するコリメートレンズと、前記コリメートレンズにより平行光に変換されたレーザ光の光路上に設けられて入射するレーザ光をニ方向に分離するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタにより分離された一方向のレーザ光の波面収差を測定する波面収差測定手段とを備えた波面収差測定装置を用いて、対物レンズにより所定位置に集光されるレーザ光を出射する測定対象レーザ光照射装置から出射されるレーザ光の波面収差を測定する波面収差測定方法にある。そして、上記目的を達成するために、本発明の特徴は、第１補正値測定工程、第２補正値測定工程、コリメートレンズ収差計算工程、測定対象波面収差測定工程及び測定対象波面収差補正工程からなる。
【０００７】
前記第１補正値測定工程は、前記支持装置に平面ミラーを支持させるとともに、平行光からなる基準レーザ光を出射する基準レーザ光出射装置を前記ビームスプリッタ及び前記コリメートレンズに対して前記平面ミラーとは反対側に配置し、前記コリメートレンズをレーザ光の光路外に配置した状態で、前記基準レーザ光照射装置から基準レーザ光を出射させて、前記基準レーザ光を前記ビームスプリッタを介して前記平面ミラーに導き、前記平面ミラーにより反射された反射光を前記ビームスプリッタにより前記波面収差測定手段に導き、前記基準レーザ光の波面収差を第１補正波面収差として測定する。前記第２補正値測定工程は、前記支持装置に球面ミラーを支持させるとともに、前記基準レーザ光出射装置を前記ビームスプリッタ及び前記コリメートレンズに対して前記球面ミラーとは反対側に配置し、前記コリメートレンズをレーザ光の光路内に配置した状態で、前記基準レーザ光照射装置から基準レーザ光を出射させて、前記基準レーザ光を前記ビームスプリッタ及び前記コリメートレンズを介して前記球面ミラーに導き、前記球面ミラーにて反射された反射光を前記コリメートレンズにより平行光に変換するとともに、前記平行光に変換された反射光を前記ビームスプリッタにより前記波面収差測定手段に導き、前記基準レーザ光の波面収差を第２補正波面収差として測定する。前記コリメートレンズ収差計算工程は、前記第２補正値測定工程で測定した第２補正波面収差から前記第１補正値測定工程で測定した第１補正波面収差を減算して、前記コリメートレンズによるレーザ光の波面収差を計算する。
【０００８】
測定対象波面収差測定工程は、前記測定対象レーザ光照射装置を前記支持装置に支持させて、前記コリメートレンズをレーザ光の光路内に配置した状態で、前記測定対象レーザ光照射装置からレーザ光を出射させ、前記出射させたレーザ光を前記所定位置に集光させた後に発散させて前記コリメートレンズに入射させ、前記コリメートレンズにて平行光に変換するとともに、前記平行光に変換されたレーザ光を前記ビームスプリッタにより前記波面収差測定手段に導き、前記測定対象レーザ光出射装置から出射されたレーザ光の波面収差を測定する。前記測定対象波面収差補正工程は、前記コリメートレンズ収差計算工程で計算されたコリメートレンズによるレーザ光の波面収差を用いて、前記測定対象波面収差測定工程で測定された測定対象レーザ光照射装置から出射されたレーザ光の波面収差を補正する。
【０００９】
ここで、前記波面収差とは、理想の波面からの実際の波面のずれである。平行光であるレーザ光の場合、理想の波面はレーザ光の光軸に垂直な平面であるために、前記波面収差は実際の波面の凹凸具合である。この波面収差データは、レーザ光の光軸に対して垂直な面を基準にした各点の凹凸を表す値である。また、基準レーザ光とは、従来技術にある波面収差がほぼないレーザ光ではなく、波面収差が少ないものであればよい。また、平面ミラー及び球面ミラーは、それらによるレーザ光の波面収差がほぼないものを用いる。この場合、平面ミラー及び球面ミラーによるレーザ光の波面収差を事前に測定して、波面収差がほぼない平面ミラー及び球面ミラーを選定する。
【００１０】
また、前記波面収差測定装置が、さらに、前記コリメートレンズに対して前記支持装置とは反対側に配置されていて、前記支持装置の傾き又は前記支持装置に支持された前記測定対象レーザ光照射装置の傾きを調整するためのオートコリメータを有する場合には、前記第１補正値測定工程及び前記第２補正値測定工程において配置される前記基準レーザ光照射装置は、前記オートコリメータを取り外して配置するようにするとよい。また、これに代えて、前記第１補正値測定工程及び前記第２補正値測定工程において配置される前記基準レーザ光照射装置は、前記オートコリメータ内の平行光を出射させる部分を取り外して配置するようにしてもよい。
【００１１】
前記本発明による波面収差測定方法によれば、前記第１補正値測定工程、第２補正値測定工程及びコリメートレンズ収差計算工程により、コリメートレンズによるレーザ光の波面収差が計算される。そして、前記測定対象波面収差補正工程により、前記測定対象波面収差測定工程で測定された測定対象レーザ光照射装置から出射されたレーザ光の波面収差が、前記コリメートレンズ収差計算工程で計算されたコリメートレンズによるレーザ光の波面収差を用いて補正される。したがって、ピンホールを用いて波面収差をほぼなくす光学装置を用いなくても、測定される波面収差に大きな影響を与えるコリメートレンズによるレーザ光の波面収差が除去され、測定対象レーザ光照射装置から出射されるレーザ光の波面収差が簡単かつ高精度で測定されるようになる。
【００１２】
また、本発明の他の特徴は、前記支持装置に前記基準レーザ光照射装置を支持させ、前記コリメートレンズをレーザ光の光路外に配置した状態で、前記基準レーザ光照射装置から基準レーザ光を出射させて、前記基準レーザ光を前記ビームスプリッタにより前記波面収差測定手段に導き、前記基準レーザ光の波面収差を前記ビームスプリッタによるレーザ光の波面収差として測定するビームスプリッタ波面収差測定工程を含み、前記測定対象波面収差補正工程は、前記コリメートレンズ収差計算工程で計算されたコリメートレンズによるレーザ光の波面収差に加えて、前記ビームスプリッタ波面収差測定工程で測定した前記ビームスプリッタによるレーザ光の波面収差も用いて、前記測定対象波面収差測定工程で測定された測定対象レーザ光照射装置から出射されたレーザ光の波面収差を補正するようにしたことにある。
【００１３】
これによれば、測定対象レーザ光照射装置から出射されたレーザ光の波面収差から、波面収差測定装置に含まれる前記コリメートレンズ以外の光学要素であるビームスプリッタによるレーザ光の波面収差の影響も除去される。その結果、測定対象レーザ光照射装置から出射されたレーザ光の波面収差がより高精度で測定されるようになる。
【００１４】
また、本発明の他の特徴は、前記基準レーザ光照射装置から出射される基準レーザ光の波面収差を測定する基準レーザ光波面収差測定工程を含み、前記ビームスプリッタ波面収差測定工程は、前記測定された基準レーザ光の波面収差を用いて、前記ビームスプリッタによるレーザ光の波面収差を補正するビームスプリッタ波面収差補正工程も含むようにしたことにある。
【００１５】
これによれば、前記ビームスプリッタによるレーザ光の波面収差から、基準レーザ光照射装置から出射される基準レーザ光の波面収差の影響も除去される。その結果、前記ビームスプリッタによるレーザ光の波面収差がより高精度で測定され、ひいては、測定対象レーザ光照射装置から出射されたレーザ光の波面収差がより高精度で測定されるようになる。
【００１６】
さらに、本発明の前記特徴は、光学部品を支持する支持装置と、平行光からなるレーザ光を前記支持装置に向けて出射するレーザ光出射装置と、前記支持装置と前記レーザ光出射装置の間に介装されて前記レーザ光出射装置から出射されたレーザ光を前記支持装置側に導くとともに、前記支持装置側から入射したレーザ光を前記レーザ光照射装置とは異なる方向に導くビームスプリッタと、前記ビームスプリッタにより前記異なる方向に導かれたレーザ光の波面収差を測定する波面収差測定手段とを備えた波面収差測定装置を用いて、前記支持装置と前記ビームスプリッタとの間に介装されたコリメートレンズによるレーザ光の波面収差を測定する波面収差測定方法にも適用される。
【００１７】
そして、この場合の本発明の特徴は、前記発明の特徴部分と同様に、前記支持装置に平面ミラーを支持させるとともに、前記コリメートレンズをレーザ光の光路外に配置した状態で、前記レーザ光照射装置からレーザ光を出射させて、前記レーザ光を前記ビームスプリッタを介して前記平面ミラーに導き、前記平面ミラーにより反射された反射光を前記ビームスプリッタにより前記波面収差測定手段に導き、前記レーザ光の波面収差を第１補正波面収差として測定する第１補正値測定工程と、前記支持装置に球面ミラーを支持させるとともに、前記コリメートレンズをレーザ光の光路内に配置した状態で、前記レーザ光照射装置からレーザ光を出射させて、前記レーザ光を前記ビームスプリッタ及び前記コリメートレンズを介して前記球面ミラーに導き、前記球面ミラーにて反射された反射光を前記コリメートレンズにより平行光に変換するとともに、前記平行光に変換された反射光を前記ビームスプリッタにより前記波面収差測定手段に導き、前記レーザ光の波面収差を第２補正波面収差として測定する第２補正値測定工程と、前記第２補正値測定工程で測定した第２補正波面収差から前記第１補正値測定工程で測定した第１補正波面収差を減算して、前記コリメートレンズによるレーザ光の波面収差を計算するコリメートレンズ収差計算工程とを含むことにある。
【００１８】
これによれば、前記第１補正値測定工程、第２補正値測定工程及びコリメートレンズ収差計算工程により、コリメートレンズによるレーザ光の波面収差が計算される。したがって、ピンホールを用いて波面収差をほぼなくす光学装置を用いなくても、レーザ光の波面収差に大きな影響を与えるコリメートレンズによるレーザ光の波面収差が、簡単かつ高精度で測定されるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
ａ．構成例
以下、本発明に係るレーザ光の波面収差測定方法に用いる波面収差測定装置の構成例について、図面を用いて説明する。図１は、この波面収差測定装置の全体構成図である。この波面収差測定装置は、レーザ光照射装置１０を支持する支持装置２０を備えている。
【００２０】
レーザ光照射装置１０は、予め決められた所定位置に集光するレーザ光を出射するものであり、一般的には、ＣＤ，ＤＶＤなどの光ディスクに記録されている信号を再生し、及び／又は光ディスクに信号を記録する光照射装置として利用されるものである。このレーザ光照射装置１０は、本実施形態においては、本発明に係る波面収差測定装置によって波面収差が測定される測定対象である。この測定対象であるレーザ光照射装置１０の一例について簡単に説明しておくと、レーザ光照射装置１０は、ケーシング１０ａに組み付けられたレーザ光源１１、コリメートレンズ１２、立上ミラー１３及び対物レンズ１４などから構成されている。レーザ光源１１は、後述するレーザ駆動回路１０４に制御されて発散するレーザ光を出射する。レーザ光源１１から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ１２により平行光束に変換された後、立上ミラー１３により反射されて対物レンズ１４に導かれる。対物レンズ１４は、入射した平行光からなるレーザ光を所定位置に集光する。図１の例では、後述するコリメートレンズ６１の図示下方位置に集光する。この対物レンズ１４は、ケーシング１０ａに対して弾性支持部材１０ｂ（例えば、ワイヤー）により片持梁又は両持梁によって弾性的に支持されている。
【００２１】
支持装置２０は、レーザ光照射装置１０を含む後述する光学部品を着脱可能に支持するものであり、ステージ２１及び移動装置２２から構成されている。ステージ２１には、レーザ光照射装置１０が着脱可能に組み付けられるようになっている。移動装置２２は、ステージ２１を支持するもので、図示するように、ステージ２１を互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に変位させるとともに、Ｘ，Ｙ軸回りすなわちθｘ，θｙ回転方向に回転させる。これらの変位及び回転は、図示しない操作子の操作に応じて、操作子に対する操作力又は電動アクチュエータによって実現されるが、これらの操作子及び電動アクチュエータに関しては、本発明に直接関係しないので詳しい説明を省略する。
【００２２】
波面収差測定装置は、シャックハルトマンセンサ３０、スポットアナライザ４０及びオートコリメータ５０を有する測定及び調整用の光学測定装置ＬＭＤを備えている。シャックハルトマンセンサ３０は、ＮＤ（Neutral Density）フィルタ３１、レンズアレイ３２及びＣＣＤ撮像器３３から構成されており、入射するレーザ光の波面収差を計測する波面計測器である。ＮＤフィルタ３１は、入射するレーザ光の光量を適切にするための光学フィルタである。レンズアレイ３２は、入射するレーザ光のビーム径に比べ小さなレンズ（マイクロ・レンズ）を２次元格子状に配列した複数のレンズから構成される。複数のレンズは、入射した各レーザ光をそれぞれＣＣＤ撮像器３３上に集光させる。ＣＣＤ撮像器３３は、レンズアレイ３２を構成する複数のレンズによるレーザ光の集光位置にそれぞれ配置された複数のＣＣＤ素子からなり、複数のレンズによって形成される複数の点像を複数のＣＣＤ素子によってそれぞれ撮像する撮像器である。そして、ＣＣＤ撮像器３３は、複数のＣＣＤ素子によって撮像された複数の点像の位置を表す信号を、画像生成装置７１に供給する。
【００２３】
画像生成装置７１は、後述するコントローラ１００によって制御されて、ＣＣＤ撮像器３３から出力される複数の点像の位置を表す信号を用いてレーザ光の波面形状を計算し、波面を立体画像として表示するための立体画像データを生成する装置である。この立体画像データの生成においては、レンズアレイ３２のそれぞれのレンズの光軸とＣＣＤ撮像器３３が交差する点からのそれぞれの点像のずれの方向と大きさを検出し、このずれの方向と大きさから波面形状を波面収差データとして計算する。理想の波面はレーザ光の光軸に垂直な平面であり、理想の波面を有するレーザ光による点像の位置は、レンズアレイ３２のそれぞれのレンズの光軸とＣＣＤ撮像器３３が交差する点と一致するので、前記計算した波面収差データは理想の波面からの実際の波面のずれ、すなわち波面収差を表すことになる。言い換えれば、波面収差データは、レーザ光の光軸に対して垂直な面を基準にした実際の波面の各点の凹凸をそれぞれ表す複数の値の集合である。画像生成装置７１は、この凹凸を表す波面収差データを用いてレーザ光の波面を表す立体画像データを生成する。この画像生成装置７１により生成された立体画像データは、モニタ装置７２に出力され、同モニタ装置７２によりレーザ光の波面の様子が立体画像として表示される。そして、画像生成装置７１は、前記計算したレーザ光の波面収差を表す波面収差データを、コントローラ１００にも供給する。また、画像生成装置７１は、コントローラ１００からの指示により、ＣＣＤ撮像器３３から出力される信号を用いて、ＣＣＤ撮像器３３に形成される点像と同等な点像画像もモニタ装置７２に表示させる。この点像画像は、後述するように波面収差を測定する前の調整に用いられる。なお、モニタ装置７２は、図示しない支持部材により、作業者の視認し易い位置に固定されている。
【００２４】
スポットアナライザ４０は、ＮＤフィルタ４１、集光レンズ４２及びＣＣＤ撮像器４３から構成されており、レーザ光の光軸をシャックハルトマンセンサ３０の光軸に合わせるためのものである。ＮＤフィルタ４１は、前記ＮＤフィルタ３１と同様に、入射するレーザ光の光量を適切にするための光学フィルタである。集光レンズ４２は、入射するレーザ光をＣＣＤ撮像器４３上に集光させる光学レンズである。ＣＣＤ撮像器４３は、格子状に配置された複数のＣＣＤ素子からなり、集光レンズ４２の集光位置に配置され、同集光レンズ４２によって形成される点像を撮像する撮像器である。
【００２５】
ＣＣＤ撮像器４３には、モニタ装置７３が接続されており、ＣＣＤ撮像器４３による受光像がモニタ装置７３に表示されるようになっている。この場合、モニタ装置７３の表示画面には、シャックハルトマンセンサ３０がレーザ光を受光することができる受光範囲の中心位置を交点とする十字状の目盛りが表示されており、シャックハルトマンセンサ３０に入射するレーザ光の光軸と前記受光範囲の中心位置との位置関係を目視することができるようになっている。また、モニタ装置７３に表示される点像の大きさにより、対物レンズ１４によるレーザ光の焦点位置を、シャックハルトマンセンサ３０にレーザ光を平行光で入射させるための位置関係になるように調整することができるようにもなっている。なお、モニタ装置７３も、図示しない支持部材により、作業者の視認し易い位置に固定されている。
【００２６】
オートコリメータ５０は、レーザ光源５１、コリメートレンズ５２、ビームスプリッタ５３、集光レンズ５４及びＣＣＤ撮像器５５から構成されており、ステージ２１及びレーザ光照射装置１０の傾きを調整するためのものである。レーザ光源５１から出射されて発散するレーザ光は、コリメートレンズ５２によって平行光に変換され、かつビームスプリッタ５３により反射されて、ステージ２１方向に出射される。ステージ２１自体又はステージ２１にセットされた部材にて反射し、ステージ２１側から入射された平行光からなるレーザ光は、ビームスプリッタ５３を透過し、集光レンズ５４によって集光されてＣＣＤ撮像器５５により受光される。ＣＣＤ撮像器５５は、前述したシャックハルトマンセンサ３０のＣＣＤ撮像器３３及びスポットアナライザ４０のＣＣＤ撮像器４３と同様に構成されている。ＣＣＤ撮像器５５には、モニタ装置７４が接続されており、ＣＣＤ撮像器５５による受光像がモニタ装置７４に表示されるようになっている。この場合、モニタ装置７４の表示画面には、このオートコリメータ５０からステージ２１方向に照射されるレーザ光の光軸の方向を交点とする十字状の目盛りが表示されており、ステージ２１及びレーザ光照射装置１０の傾きを目視することができるようになっている。なお、モニタ装置７４も、図示しない支持部材により、作業者の視認し易い位置に固定されている。また、このオートコリメータ５０は、光学測定装置ＬＭＤから取り外し可能に組み付けられており、オートコリメータ５０を取り外した状態で、後述する基準レーザ光照射装置８０が取り付け可能となっている。
【００２７】
光学測定装置ＬＭＤ内には、ステージ２１に直交する方向を光軸とするレーザ光をシャックハルトマンセンサ３０及びスポットアナライザ４０に導くために、コリメートレンズ６１及びビームスプリッタ６２，６３も設けられている。コリメートレンズ６１は、入射した発散するレーザ光を平行光に変換するとともに、前記とは逆方向から入射した平行光からなるレーザ光を集光させる光学素子であり、図示しないコリメートレンズ移動機構により、前記レーザ光の光路上又は光路外に選択的に配置されるように支持されている。このコリメートレンズ移動機構には、コリメートレンズ６１を移動させるためのモータ６４が組み込まれている。
【００２８】
ビームスプリッタ６２，６３は、入射したレーザ光の一部を入射方向と同一方向にそれぞれ透過させるとともに、他の一部を入射方向と直角方向にそれぞれ反射させる、すなわち入射したレーザ光を二方向に分離する光学素子である。ビームスプリッタ６２は、オートコリメータ５０方向からのレーザ光をステージ２１方向へ導くとともに、ステージ２１方向からのレーザ光をオートコリメータ５０方向及びビームスプリッタ６３方向に導く。ビームスプリッタ６３は、ビームスプリッタ６２からのレーザ光を、シャックハルトマンセンサ３０及びスポットアナライザ４０に導く。
【００２９】
コントローラ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるコンピュータ装置によって構成され、複数のスイッチなどからなる入力装置１０１からの指示に応じて、プログラム処理により波面収差の計算が実行されるようになっている。また、コントローラ１００内には、揮発性メモリ又は不揮発性メモリで構成されて、前記計算された波面収差を記憶するメモリ１００ａを有している。また、コントローラ１００には、計算結果、入力指示などを表示するための表示器１０２も接続されている。さらに、コントローラ１００には、画像生成装置７１、レーザ駆動回路１０３，１０４及びモータ駆動回路１０５が接続されている。レーザ駆動回路１０３，１０４は、コントローラ１００からの指示に応じて、レーザ光照射装置１０のレーザ光源１１、オートコリメータ５０のレーザ光源５１及び後述する基準レーザ光照射装置８０のレーザ光源８１の作動を制御する。モータ駆動回路１０５は、モータ６４の作動を制御する。
【００３０】
次に、この波面収差測定装置において利用される、図２Ａ乃至図２Ｃに示す各種光学装置としての基準レーザ光照射装置８０、平面ミラー９１及び球面ミラー９２について説明する。基準レーザ光照射装置は、平行光からなる基準レーザ光を出射するもので、レーザ光源８１及びコリメートレンズ８２からなる。この基準レーザ光照射装置８０は、レーザ光源８１から出射された発散するレーザ光をコリメートレンズ８２により平行光に変換して、基準レーザ光として出力する。この基準レーザ光の波面収差は小さい。平面ミラー９１は、レーザ光の反射面を平面とするものである。球面ミラー９２は、レーザ光の反射面を球面とするものである。なお、平面ミラー９１及び球面ミラー９２としては、これらに起因したレーザ光の波面収差は無視できる程度に高精度のものが利用される。
【００３１】
次に、上記のように構成した波面収差測定装置を用いてレーザ光照射装置１０の波面収差を測定する方法、及び前記測定の前に事前に行う処理について順次説明する。
【００３２】
ｂ．基準レーザ光照射装置から出射されるレーザ光の波面収差の測定
まず、基準レーザ光照射装置８０としては、前述のように、出射されるレーザ光の波面収差が小さなもの、すなわち高精度のレーザ光照射装置を選定する。そして、図３に示すように、上記シャックハルトマンセンサ３０とは独立したシャックハルトマンセンサ２００を用意して、前記選定した基準レーザ光照射装置８０から出射される平行光からなるレーザ光の波面収差を計算する。この場合、シャックハルトマンセンサ２００は、上記したシャックハルトマンセンサ３０と同様に、ＮＤ（Neutral Density）フィルタ２０１、レンズアレイ２０２及びＣＣＤ撮像器２０３からなる。そして、ＣＣＤ撮像器２０３によって検出される複数の点像の位置を表す信号を波面収差計算機２１０に導く。
【００３３】
波面収差計算機２１０は、コンピュータによって構成され、前記画像生成装置７１と同様に、入力した複数の点像の位置を表す信号を入力し、レンズアレイ２０２のそれぞれのレンズの光軸とＣＣＤ撮像器２０３が交差する点からのそれぞれの点像のずれの方向と大きさを検出し、このずれの方向と大きさから波面形状を波面収差データとして計算する。そして、レーザ光の光軸に対して垂直な面を基準にした各点の凹凸を表す値の集合からなり、レーザ光の波面収差を表す波面収差データは、基準レーザ光照射装置８０によるレーザ光の波面収差データＤとして波面収差計算機２１０に記憶される。なお、この波面収差データＤとしては、例えば、平面における各位置の凹凸を表す値を各位置の関数として表現し、この凹凸を表す値にツェルニケ（Zernike）多項式近似を適用したものを採用する。すなわち、前記関数により表された波面収差をツェルニケ展開して、展開したツェルニケ多項式の各種係数を波面収差データとするものである。なお、この点に関しては、当該技術分野においては既に公知であるので、詳しい説明は省略する。
【００３４】
また、この波面収差計算機２１０は、画像生成装置７１及びモニタ装置７２と同様な機能も備えており、前記基準レーザ光照射装置８０によるレーザ光の波面収差を表す立体画像も表示する。この立体画像の表示により、波面収差が大きい場合（すなわち波面の凹凸の度合いが大きい場合）には、作業者は異なる基準レーザ光照射装置８０を選択する。そして、前述のようにしてレーザ光の波面収差データＤを計算するとともに、波面収差の立体画像を表示する。このような作業の繰り返しにより、作業者は波面収差の小さな（すなわち波面の凹凸の度合いがが小さな）基準レーザ光照射装置８０を選択するとともに、その基準レーザ光照射装置８０に関する波面収差データＤを波面収差計算機２１０に記憶させておく。なお、波面収差計算機２１０に、波面収差データＤを構成する複数の値（波面の凹凸を表す複数の値）の最大値と最小値との差（ＰＶ値：ピーク・バレイ値）、標準偏差（ＲＭＳ値：Root Mean Square）を計算する機能をもたせておき、前記計算された値によってレーザ光の波面収差が小さいことの判断を行うようにしてもよい。このようにして、波面収差の小さなレーザ光を出射する基準レーザ光照射装置８０が選定されるとともに、前記選定された基準レーザ光照射装置８０から出射されるレーザ光の波面収差データＤが計算されるとともに記憶される。そして、この波面収差データＤを、波面収差測定装置のコントローラ１００内のメモリ１００ａに記憶しておく。
【００３５】
ｃ．平面ミラー及び球面ミラーの選定
次に、平面ミラー９１及び球面ミラー９２を選定する。平面ミラー９１及び球面ミラー９２に関しては、これらのミラー９１，９２によるレーザ光の波面収差が小さい（ほとんどない）ものを製造することは比較的容易であり、前記波面収差が所定の許容限界以下であるミラー９１，９２を用意する。この許容限界以下の平面ミラー９１の選定及び確認においては、図４Ａに示すように、前記基準レーザ光照射装置８０、シャックハルトマンセンサ２００及び波面収差計算機２１０を用いるとともに、別途用意したビームスプリッタ２２０を用いる。ビームスプリッタ２２０としては、このビームスプリッタ２２０によるレーザ光の波面収差が極めて小さなものを用いる。このようなビームスプリッタ２２０を用意することは比較的容易である。
【００３６】
この場合、基準レーザ光照射装置８０から出射される平行光からなるレーザ光をビームスプリッタ２２０を透過させて平面ミラー９１に照射し、平面ミラー９１からの反射光をビームスプリッタ２２０で反射させてシャックハルトマンセンサ２００に導く。そして、波面収差計算機２１０に、波面収差を計算させて各点における凹凸を表す値からなる波面収差データを記憶させる。このような作業を、平面ミラー９１をレーザ光の光軸周りに所定の角度ずつ回転させて数回行う。そして、波面収差の変化、すなわち各点における凹凸を表す値からなる波面収差データの最大変化量を計算する。この変化量は平面ミラー９１によるレーザ光の波面収差に相当する量であるため、この最大変化量が許容範囲内であるか否かの判定により、平面ミラー９１によるレーザ光の波面収差がほとんどない平面ミラー９１を選定することができる。
【００３７】
なお、この方法によらず、次のようにしてもよい。基準レーザ光照射装置８０の波面収差データＤは取得されているので、ビームスプリッタ２２０による波面収差データを別に取得し、これらの平面ミラー９１以外の光学素子によるレーザ光の波面収差データにより測定した波面収差データを補正する。そして、補正した波面収差データによりレーザ光の波面収差の立体画像を表示するか、又は最大値と最小値との差（ＰＶ値）、標準偏差（ＲＭＳ値）を計算して表示し、この立体画像の凹凸、最大値と最小値との差（ＰＶ値）、標準偏差（ＲＭＳ値）などが許容範囲内であるか否かの判定により、レーザ光の波面収差がほとんどない平面ミラー９１を選定する。
【００３８】
また、許容限界以下の球面ミラー９２の選定及び確認においては、図４Ｂに示すように、前記図４Ａの平面ミラー９１に代えて球面ミラー９２を配置することに加えて、ビームスプリッタ２２０と球面ミラー９２との間にコリメートレンズ２３０を挿入する。そして、基準レーザ光照射装置８０から出射される平行光からなるレーザ光をビームスプリッタ２２０を透過させるとともに、コリメートレンズ２３０により球面ミラー９２の反射面に集光させる。球面ミラー９２で反射されたレーザ光は、コリメートレンズ２３０により平行光に変換され、ビームスプリッタ２２０によって反射されて、シャックハルトマンセンサ２００に入射する。この場合、基準レーザ光照射装置８０及びビームスプリッタ２２０に加えて、コリメートレンズ２３０によるレーザ光の波面収差が極めて小さなコリメートレンズを用いるとよい。そして、前記平面ミラー９１の場合と同様に、球面ミラー９２をレーザ光の光軸周りに所定角度ずつ回転させて、波面収差計算機２１０に波面収差を計算させるとともに、波面収差データを記憶させる。その後、各点における波面収差データ（凹凸を表す複数の値からなるデータ）の最大変化量を計算して、この最大変化量が許容範囲内であるか否かの判定により、球面ミラー９２によるレーザ光の波面収差がほとんどない球面ミラー９２を選定する。
【００３９】
なお、この方法に限らず、ビームスプリッタ２３０とコリメートレンズ２３０による波面収差データを別に取得し、これらの波面収差データと基準レーザ光照射装置８０の波面収差データＤを用いて、測定した波面収差データを補正し、補正した波面収差データにより生成された波面収差の立体画像、最大値と最小値との差（ＰＶ値）、標準偏差（ＲＭＳ値）などが許容範囲内であるか否かの判定により、レーザ光の波面収差がほとんどない球面ミラーを選定してもよい。
【００４０】
また、前記平面ミラー９１及び球面ミラー９２の選定において、基準レーザ光照射装置として、前記波面収差データＤを検出した基準レーザ光照射装置８０以外の波面収差を極めて小さく抑えた基準レーザ光照射装置を用いることも可能である。
【００４１】
ｄ．ビームスプリッタによるレーザ光の波面収差の測定工程
次に、ビームスプリッタ６２，６３によるレーザ光の波面収差の測定について説明する。この測定は、次の手順で行われる。
【００４２】
（手順１）まず、図１の状態にある波面収差測定装置において、図２Ａに示すように、基準レーザ光照射装置８０をステージ２１上に載置する。このとき、シャックハルトマンセンサ３０に対する基準レーザ光照射装置８０のレーザ光の光軸回りの回転方向位置を、前記図３のようにして、基準レーザ光照射装置８０から出射されるレーザ光の波面収差を測定したときの回転位置に合わせる。
【００４３】
（手順２）作業者は、入力装置１０１を操作してコントローラ１００に対して、ビームスプリッタ６２，６３によるレーザ光の波面収差の測定開始を指示する。この指示に応答して、コントローラ１００は、モータ駆動回路１０５の作動を制御することによりモータ６４を作動させて、図２Ａに示すように、コリメートレンズ６１をオートコリメータ５０からのレーザ光の光路外に移動させる。なお、コリメートレンズ６１が予めレーザ光の光路外にある場合には、モータ６４を作動させることなく、コリメートレンズ６１は以前の状態に保たれる。
【００４４】
（手順３）作業者は、入力装置１０１を操作してコントローラ１００に対して、基準レーザ光照射装置８０からのレーザ光の出射を指示する。この指示に応答して、コントローラ１００は、レーザ駆動回路１０４に対して、基準レーザ光照射装置８０内のレーザ光源８１の作動の開始を指示する。なお、この場合、レーザ駆動回路１０４は、測定されるべきレーザ光照射装置１０ではなく、ステージ２１上に載置された基準レーザ光照射装置８０のレーザ光源８１に接続されている。これにより、基準レーザ光照射装置８０は、平行光からなるレーザ光を出射し始める。基準レーザ光照射装置８０から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ６２，６３を介してシャックハルトマンセンサ３０及びスポットアナライザ４０に導かれる。スポットアナライザ４０は、入射したレーザ光を、ＮＤフィルタ４１及び集光レンズ４２を介してＣＣＤ撮像器４３上に集光させる。ＣＣＤ撮像器４３は、この集光されたレーザ光に対応する撮像信号をモニタ装置７３に出力し、モニタ装置７３は、この撮像信号に基づき図示Ｘ−Ｙ座標平面におけるレーザ光の位置を点像として表示する。
【００４５】
（手順４）前記レーザ光の点像がモニタ装置７３に表示されている状態で、作業者は、まず、支持装置２０の図示θｘ，θｙ回転方向調整用の操作子を操作することにより、ステージ２１を図示θｘ，θｙ回転方向に回転させて、モニタ装置７３に表示されている点像の位置がモニタ装置７３の十字上の交点位置にくるように調整する。これにより、基準レーザ光照射装置８０から出射されるレーザ光の光軸がシャックハルトマンセンサ３０の光軸に高精度で平行になるように調整される。
【００４６】
（手順５）作業者は入力装置１０１を操作して、コントローラ１００にＣＣＤ撮像器３３に形成される点像の画像表示を指示する。この指示に応答して、コントローラ１００は画像生成装置７１に点像の画像表示を指示し、画像生成装置７１はシャックハルトマンセンサ３０のＣＣＤ撮像器３３から出力される信号を入力し、点像画像のデータを作成してモニタ装置７２にＣＣＤ撮像器３３に形成される点像画像と同等の点像画像を表示させる。作業者は、この点像画像を見ながら、支持装置２０の図示Ｘ，Ｙ軸方向調整用の操作子を操作することによりステージ２１をＸ軸及びＹ軸方向に移動させて、点像画像がＣＣＤ撮像器３３の中心部分とされる位置を中心にして形成されるようにする。これにより、基準レーザ光照射装置８０から出射されてシャックハルトマンセンサ３０に入射されるレーザ光の光軸が、シャックハルトマンセンサ３０の受光範囲の中心位置に高精度で一致するように調整される。
【００４７】
（手順６）次に、作業者は、入力装置１０１を操作して、コントローラ１００に波面収差の計算及び波面収差を表す立体画像の表示を指示する。この指示に応答して、コントローラ１００は、画像生成装置７１に波面収差の計算及び波面収差を表す立体画像の表示を指示する。画像生成装置７１は、シャックハルトマンセンサ３０のＣＣＤ撮像器３３から出力される複数の点像の位置を表す信号を入力し、レンズアレイ３２のそれぞれのレンズの光軸とＣＣＤ撮像器３３が交差する点からのそれぞれの点像のずれの方向と大きさを検出し、前記波面収差データＤと同様に、このずれの方向と大きさから波面収差データＣ１を計算してコントローラ１００に出力する。コントローラ１００は、波面収差データＣ１を一時記憶する。また、画像生成装置７１は、波面収差データＣ１を用いてレーザ光の波面収差を表す立体画像データを生成して、モニタ装置７２に波面収差を表す立体画像を表示させる。
【００４８】
（手順７）次に、コントローラ１００は、前記一時的に記憶した波面収差データＣ１から前記記憶した基準レーザ光照射装置８０から出射されるレーザ光の波面収差データＤを減算することにより、ビームスプリッタ６２，６３によるレーザ光の波面収差データＣを計算する。具体的には、レーザ光の光軸と垂直な平面における各位置の波面収差データＣ１，Ｄ（凹凸を表す複数の値からなるデータ）同士を対応させて減算する。すなわち、ツェルニケ展開された各種係数からなる波面収差データＣ１，Ｄ間において、対応する各係数の一方（波面収差データＣ１側の係数）から他方（波面収差データＤ側の係数）をそれぞれ減算する。そして、減算結果である各位置に対応した各係数の集合を波面収差データＣとする。そして、コントローラ１００は、前記計算した波面収差データＣをメモリ１００ａに記憶しておく。
【００４９】
ｅ．コリメートレンズによるレーザ光の波面収差の測定工程
次に、コリメートレンズ６１によるレーザ光の波面収差の測定について説明する。この測定は、次の手順で行われる。
【００５０】
（手順１）まず、図１の状態にある波面収差測定装置において、作業者は、図２Ｂに示すように、オートコリメータ５０を取外して、基準レーザ光照射装置８０をセットする。
【００５１】
（手順２）次に、作業者は、ステージ２１上に支持台２４０を載せ、その上に平面ミラー９１をセットする。
【００５２】
（手順３）作業者は、入力装置１０１を操作してコントローラ１００に対して、コリメートレンズ６１によるレーザ光の波面収差の測定開始を指示する。この指示に応答して、コントローラ１００は、モータ駆動回路１０５の作動を制御することによりモータ６４を作動させて、図２Ｂに示すように、コリメートレンズ６１をオートコリメータ５０からのレーザ光の光路外に移動させる。なお、コリメートレンズ６１が予めレーザ光の光路外にある場合には、モータ６４を作動させることなく、コリメートレンズ６１は以前の状態に保たれる。
【００５３】
（手順４）作業者は、入力装置１０１を操作してコントローラ１００に対して、基準レーザ光照射装置８０からのレーザ光の出射を指示する。この指示に応答して、コントローラ１００は、レーザ駆動回路１０３に対して、基準レーザ光照射装置８０内のレーザ光源８１の作動の開始を指示する。なお、この場合、レーザ駆動回路１０３は、オートコリメータ５０のレーザ光源５１ではなく、オートコリメータ５０に代えて取り付けられている基準レーザ光照射装置８０のレーザ光源８１に接続されている。これにより、基準レーザ光照射装置８０は、平行光からなるレーザ光を出射し始める。基準レーザ光照射装置８０から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ６２を透過して平面ミラー９１に照射される。平面ミラー９１は、この入射された平行光からなるレーザ光を反射する。この反射されたレーザ光は、ビームスプリッタ６２，６３を介してシャックハルトマンセンサ３０及びスポットアナライザ４０に導かれる。スポットアナライザ４０は、入射したレーザ光を、ＮＤフィルタ４１及び集光レンズ４２を介してＣＣＤ撮像器４３上に集光させる。このＣＣＤ撮像器４３は、この集光されたレーザ光に対応する撮像信号をモニタ装置７３に出力し、モニタ装置７３は、この撮像信号に基づき図示Ｘ−Ｙ座標平面におけるレーザ光の位置を点像として表示する。
【００５４】
（手順５）前記レーザ光の点像がモニタ装置７３に表示されている状態で、作業者は、まず、支持装置２０の図示θｘ，θｙ回転方向調整用の操作子を操作することにより、ステージ２１を図示θｘ，θｙ回転方向に回転させて、モニタ装置７３に表示されている点像の位置がモニタ装置７３の十字上の交点位置にくるように調整する。これにより、平面ミラー９１により反射されたレーザ光の光軸がシャックハルトマンセンサ３０の光軸に高精度で平行になるように調整される。
【００５５】
（手順６）作業者は入力装置１０１を操作してモニタ装置７２にＣＣＤ撮像器３３に形成される点像画像と同等の点像画像を表示させ、点像画像がＣＣＤ撮像器３３の中心部分とされる位置を中心にして形成されているかを確認する。もし、ずれている場合は、基準レーザ光照射装置８０のセット位置がまずいためであるので、作業者はこの点像画像を見ながら基準レーザ光照射装置８０のセット位置を調整し、点像画像がＣＣＤ撮像器３３の中心部分とされる位置を中心にして形成されるようにする。そして、手順５の調整を再度行う。
【００５６】
（手順７）次に、作業者は、入力装置１０１を操作して、コントローラ１００に波面収差の計算を指示する。この指示に応答して、コントローラ１００は、画像生成装置７１に波面収差の計算及び波面収差を表す立体画像の表示を指示する。画像生成装置７１は、シャックハルトマンセンサ３０のＣＣＤ撮像器３３から出力される複数の点像の位置を表す信号を入力し、レンズアレイ３２のそれぞれのレンズの光軸とＣＣＤ撮像器３３が交差する点からのそれぞれの点像のずれの方向と大きさを検出し、前記波面収差データＣ１，Ｄと同様に、このずれの方向と大きさから波面収差データＢ１を計算してコントローラ１００に出力する。コントローラ１００は、波面収差データＢ１を一時記憶する。また、画像生成装置７１は、波面収差データＢ１を用いてレーザ光の波面収差を表す立体画像データを生成して、モニタ装置７２に波面収差を表す立体画像を表示させる。
【００５７】
（手順８）作業者は、入力装置１０１を操作してコントローラ１００に対して、基準レーザ光照射装置８０からのレーザ光の出射停止を指示する。この指示に応答して、コントローラ１００は、レーザ駆動回路１０３に対して、基準レーザ光照射装置８０内のレーザ光源８１の作動を停止させる。
【００５８】
（手順９）ステージ２１上の平面ミラー９１を取り除き、図２Ｃに示すように、球面ミラー９２をセットする。
【００５９】
（手順１０）作業者は、入力装置１０１を操作してコントローラ１００に対して、コリメートレンズ６１のレーザ光路内への移動を指示する。この指示に応答して、コントローラ１００は、モータ駆動回路１０５の作動を制御することによりモータ６４を作動させて、図２Ｃに示すように、コリメートレンズ６１を基準レーザ光照射装置８０からのレーザ光の光路内に移動させる。
【００６０】
（手順１１）作業者は、入力装置１０１を操作してコントローラ１００に対して、基準レーザ光照射装置８０からのレーザ光の出射を指示する。この指示に応答して、コントローラ１００は、レーザ駆動回路１０３に対して、基準レーザ光照射装置８０内のレーザ光源８１を作動させる。これにより、基準レーザ光照射装置８０は、平行光からなるレーザ光を出射し始める。基準レーザ光照射装置８０から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ６２を透過してコリメートレンズ６１に入射する。コリメートレンズ６１は、入射された平行光からなる基準レーザ光を、コリメートレンズ６１と球面ミラー９２との間の所定位置に集光させる。この位置は、コリメートレンズ６１の特性による。
【００６１】
前記コリメートレンズ６１により集光された基準レーザ光はその後発散して、球面ミラー９２に入射する。球面ミラー９２に入射した発散光は球面ミラー９２で反射されて、前記所定位置でふたたび集光された後、発散してコリメートレンズ６１に入射する。そして、コリメートレンズ６１は、この入射された基準レーザ光を平行光に変換して、ビームスプリッタ６２，６３を介してシャックハルトマンセンサ３０及びスポットアナライザ４０に導く。スポットアナライザ４０は、入射したレーザ光を、ＮＤフィルタ４１及び集光レンズ４２を介してＣＣＤ撮像器４３上に集光させる。ＣＣＤ撮像器４３は、この集光されたレーザ光に対応する撮像信号をモニタ装置７３に出力し、モニタ装置７３は、この撮像信号に基づき図示Ｘ−Ｙ座標平面におけるレーザ光の位置を点像として表示する。
【００６２】
（手順１２）前記レーザ光の点像がモニタ装置７３に表示されている状態で、作業者は、まず、支持装置２０の図示θｘ，θｙ回転方向調整用の操作子を操作することにより、ステージ２１を図示θｘ，θｙ回転方向に回転させて、モニタ装置７３に表示されている点像の形状が正確な円形になるように調整する。これにより、基準レーザ光照射装置８０から出射されるレーザ光の光軸がシャックハルトマンセンサ３０の光軸に高精度で平行になるように調整される。
【００６３】
（手順１３）前記レーザ光の点像がモニタ装置７３に表示されている状態で、作業者は次に支持装置２０の図示Ｚ軸方向調整用の操作子を操作することにより、ステージ２１をＺ方向に移動させてモニタ装置７３に表示されている点像の大きさが最小になるように調整する。これにより、球面ミラー９２の曲率中心とコリメートレンズ６１による基準レーザ光の集光位置とは一致し、球面ミラー９２で反射し、コリメートレンズ６１を通過したレーザ光は高精度で平行光となる。
【００６４】
（手順１４）前記レーザ光の点像がモニタ装置７３に表示されている状態で、作業者は、次に、支持装置２０の図示Ｘ，Ｙ方向調整用の操作子を操作することにより、ステージ２１をＸ軸及びＹ軸方向に移動させて、モニタ装置７３に表示されている点像の位置がモニタ装置の十字上の交点位置にくるように調整する。これにより、基準レーザ光照射装置８０から出射されてシャックハルトマンセンサ３０に入射されるレーザ光の光軸が、シャックハルトマンセンサ３０の受光範囲の中心位置に高精度で一致するように調整される。
【００６５】
（手順１５）次に、作業者は、前記手順７と同様に、入力装置１０１を操作して、コントローラ１００に波面収差の計算及び波面収差を表す立体画像の表示を指示する。これにより、球面ミラー９２を支持台２４０に載せるとともに、コリメートレンズ６１をレーザ光の光路内に配置させた状態で、前記手順７の場合と同様に、画像生成装置７１は、波面収差データＢ２を計算してコントローラ１００に出力する。コントローラ１００は、波面収差データＢ２を一時的に記憶する。また、画像生成装置７１は、波面収差データＢ２を用いてレーザ光の波面収差を表す立体画像データを生成して、モニタ装置７２に波面収差を表す立体画像を表示させる。
【００６６】
（手順１６）次に、コントローラ１００は、前記手順７，１５で一時的に記憶した波面収差データＢ１，Ｂ２の差Ｂ２−Ｂ１を計算するとともに、差Ｂ２−Ｂ１を「２」で除算することにより、コリメートレンズ６１によるレーザ光の波面収差データＢを計算する。すなわち、ツェルニケ展開された各種係数からなる波面収差データＢ１，Ｂ２間において、対応する各係数の一方（波面収差データＢ２側の係数）から他方（波面収差データＢ１側の係数）をそれぞれ減算し、減算結果に対応した各係数の集合を波面収差データＢ２−Ｂ１とする。次に、前記減算により得られた波面収差データＢ２−Ｂ１を構成する各係数を「２」で除算することにより、前記各位値の波面収差データＢを計算する。そして、コントローラ１００は、前記計算した波面収差データＢをメモリ１００ａに記憶しておく。
【００６７】
このコリメートレンズ６１の波面収差の計算について若干の説明を加えると、前記手順７で計算した波面収差データＢ１は、図２Ｂに示すように、基準レーザ光照射装置８０、ビームスプリッタ６２，６３及び平面ミラー９１によるものである。一方、前記手順１５で計算した波面収差データＢ２は、図２Ｃに示すように、基準レーザ光照射装置８０、コリメートレンズ６１、ビームスプリッタ６２，６３及び球面ミラー９２によるものである。この場合、平面ミラー９１及び球面ミラー９２によるレーザ光の波面収差は、前記平面ミラー９１及び球面ミラー９２の選定で述べたように、ごく小さく無視できる。したがって、波面収差データＢ１，Ｂ２の差Ｂ２−Ｂ１は、コリメートレンズ６１によるレーザ光の波面収差である。そして、図２Ｃの場合、基準レーザ光照射装置８０から出射されたレーザ光は、球面ミラー９２の反射前と反射後においてコリメートレンズ６１を２度通過する。したがって、前記計算(Ｂ２−Ｂ１)／２によりコリメートレンズ６１によるレーザ光の波面収差が計算される。
【００６８】
ｆ．ステージの傾斜調整
次に、波面収差測定装置のステージ２１の傾斜の調整工程について説明する。図５に示すように、作業者は、ステージ２１上に支持台２４０を載せ、その上に平面ミラー９１をセットする。支持台２４０は、上面及び下面が高精度で平行に設定されている。この場合、平面ミラー９１は、ステージ２１の傾斜校正に用いられる反射部材である。支持台２４０上に平面ミラー９１を載せた状態で、反射面の法線がシャックハルトマンセンサ３０の光軸と平行になるようにステージ２１の傾斜角校正が行われる。なお、オートコリメータ５０から出射されるレーザ光の光軸は、ビームスプリッタ６２，６３を介したシャックハルトマンセンサ３０の光軸に高精度で一致するように予め設定されている。この傾斜角校正によりステージ２１上にセットされるレーザ光照射装置１０から出射されるレーザ光の光軸とシャックハルトマンセンサ３０の光軸がほぼ平行になるようになる。
【００６９】
この平面ミラー９１を支持台２４０上にセットした状態で、作業者は、図示しない電源スイッチの投入により、コントローラ１００を含む波面収差測定装置の作動を開始させる。次に、作業者は、入力装置１０１を操作してコントローラ１００に対して、ステージ２１の傾斜角調整を指示する。この指示に応答して、コントローラ１００は、モータ駆動回路１０５の作動を制御することによりモータ６４を作動させて、コリメートレンズ６１をオートコリメータ５０からのレーザ光の光路外に移動させる。なお、コリメートレンズ６１が予めレーザ光の光路外にある場合には、モータ６４を作動させることなく、コリメートレンズ６１は以前の状態に保たれる。また、コントローラ１００は、レーザ駆動回路１０３に対して、オートコリメータ５０内のレーザ光源５１の作動開始を指示する。これにより、オートコリメータ５０は、図５に示すように、レーザ光源５１から出射されて発散するレーザ光を、コリメートレンズ５２により平行光に変換するとともに、ビームスプリッタ５３により反射させて、支持台２４０上に載置された平面ミラー９１に向けて出射する。オートコリメータ５０から出射された平行光からなるレーザ光は、ビームスプリッタ６２を介して平面ミラー９１に照射される。
【００７０】
平面ミラー９１に照射されたレーザ光は、平面ミラー９１の反射面により反射されて、ビームスプリッタ６２を透過してオートコリメータ５０に入射する。オートコリメータ５０に入射した反射光は、ビームスプリッタ５３を透過して集光レンズ５４に入射し、集光レンズ５４は、入射した反射光をＣＣＤ撮像器５５上に結像する。そして、このＣＣＤ撮像器５５による撮像信号が、モニタ装置７４に入力される。モニタ装置７４は、図示Ｘ−Ｙ軸平面における反射光の角度を点像として表示する。作業者は、このモニタ装置７４の表示に基づいて、前記点像の位置がモニタ装置７４上に表示されている十字状の目盛りの交点に位置するように支持装置２０の図示θｘ，θｙ回転方向調整用の操作子を操作して、ステージ２１の図示θｘ，θｙ回転方向における傾きを調整する。
【００７１】
これにより、オートコリメータ５０から出射されるレーザ光の光軸が支持装置２０のステージ２１に対して垂直となるように、ステージ２１の傾きが調整される。その結果、その後にステージ２１上に載置されるレーザ光照射装置１０から出射されるレーザ光の光軸とシャックハルトマンセンサ３０の光軸がほぼ平行になることになる。その後、作業者は、入力装置１０１を操作して、オートコリメータ５０からのレーザ光の出射を停止させるとともに、平面ミラー９１及び支持台２４０をステージ２１上から取り除く。これにより、支持装置２０のステージ２１の傾斜角校正工程が終了する。
【００７２】
ｇ．レーザ光照射装置の波面収差の測定工程
次に、レーザ光照射装置１０によるレーザ光の波面収差の測定について説明する。この測定は、次の手順で行われる。
【００７３】
（手順１）作業者は、まず、入力装置１０１を操作してコントローラ１００に対して、レーザ光照射装置１０によるレーザ光の波面収差の測定開始を指示する。この指示に応答して、コントローラ１００は、モータ駆動回路１０５の作動を制御することによりモータ６４を作動させて、図１に示すように、コリメートレンズ６１をオートコリメータ５０からのレーザ光の光路内（後述するレーザ照射装置１０からのレーザ光の光路内）に移動させる。なお、コリメートレンズ６１が予めレーザ光の光路内にある場合には、モータ６４を作動させることなく、コリメートレンズ６１は以前の状態に保たれる。
【００７４】
（手順２）まず、図１に示すように、作業者は、波面収差が測定されるべきレーザ光照射装置１０をステージ２１上に支持台２４０をセットする。
【００７５】
（手順３）作業者は、入力装置１０１を操作してコントローラ１００に対して、レーザ光照射装置１０からのレーザ光の出射を指示する。この指示に応答して、コントローラ１００は、レーザ駆動回路１０４に対して、レーザ光照射装置１０内のレーザ光源１１の作動の開始を指示する。
【００７６】
これにより、レーザ光源１１は、発散光であるレーザ光を出射する。この出射されたレーザ光は、コリメートレンズ１２によって平行光に変換される。この平行光に変換されたレーザ光は、立上ミラー１３によって方向が変更されて対物レンズ１４に導かれる。対物レンズ１４は、入射された平行光からなるレーザ光を対物レンズ１４とコリメートレンズ６１との間の所定位置にレーザ光を集光させる。この位置は、対物レンズ１４による特性による。前記対物レンズ１４に集光されたレーザ光は発散して、コリメートレンズ６１に入射する。コリメートレンズ６１は、入射した発散光であるレーザ光を平行光に変換して、ビームスプリッタ６２に導く。ビームスプリッタ６２は、入射したレーザ光のうちの所定の割合のレーザ光を透過して、オートコリメータ５０に導くが、このレーザ光は使用されない。
【００７７】
一方、ビームスプリッタ６２は、前記入射されたレーザ光のうちの所定の割合のレーザ光を反射して、ビームスプリッタ６３の反射及び透過によりシャックハルトマンセンサ３０及びスポットアナライザ４０に導く。スポットアナライザ４０は、入射したレーザ光を、ＮＤフィルタ４１及び集光レンズ４２を介してＣＣＤ撮像器４３上に集光させる。このＣＣＤ撮像器４３は、この集光されたレーザ光に対応する撮像信号をモニタ装置７３に出力し、モニタ装置７３は、この撮像信号に基づき図示Ｘ−Ｙ座標平面におけるレーザ光の位置を点像として表示する。
【００７８】
（手順４）前記レーザ光の点像がモニタ装置７４に表示されている状態で、作業者は、次に支持装置２０の図示Ｚ軸方向調整用の操作子を操作することにより、ステージ２１をＺ軸方向に移動させてモニタ装置７３に表示されている点像の大きさが最小になるように調整する。これにより、レーザ光照射装置１０から出射されたレーザ光の焦点と、コリメートレンズに発散して入射した光が平行光となるときの物点とが一致し、レーザ光照射装置１０から出射されたレーザ光はコンメートレンズ６１を通過した後は高精度で平行光となる。
【００７９】
（手順５）前記レーザ光の点像がモニタ装置７３に表示されている状態で、作業者は、次に、支持装置２０の図示Ｘ，Ｙ軸方向調整用の操作子を操作することにより、ステージ２１をのＸ軸及びＹ軸方向に移動させて、モニタ装置７３に表示されている点像の位置がモニタ装置７３の十字上の交点位置にくるように調整する。これにより、レーザ光照射装置１０から出射されてシャックハルトマンセンサ３０に入射されるレーザ光の光軸が、シャックハルトマンセンサ３０の受光範囲の中心位置に高精度で一致するように調整される。
【００８０】
（手順６）次に、作業者は、入力装置１０１を操作して、コントローラ１００に波面収差の計算を指示する。この指示に応答して、コントローラ１００は、画像生成装置７１に波面収差の計算及び波面収差を表す立体画像の表示を指示する。画像生成装置７１は、シャックハルトマンセンサ３０のＣＣＤ撮像器３３から出力される複数の点像の位置を表す信号を入力し、レンズアレイ３２のそれぞれのレンズの光軸とＣＣＤ撮像器３３が交差する点からのそれぞれの点像のずれの方向と大きさを検出し、前記波面収差データＢ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｄと同様に、このずれの方向と大きさから波面収差データＡ１を計算してコントローラ１００に出力する。コントローラ１００は、波面収差データＡ１を一時記憶する。また、画像生成装置７１は、波面収差データＡ１を用いてレーザ光の波面収差を表す立体画像データを生成して、モニタ装置７２に波面収差を表す立体画像データを生成して、モニタ装置７２に波面収差を表す立体画像を表示させる。
【００８１】
（手順７）作業者は、入力装置１０１を操作してコントローラ１００に対して、レーザ光照射装置１０からのレーザ光の出射停止を指示する。この指示に応答してコントローラ１００は、レーザ駆動回路１０４に対して、レーザ光照射装置１０内のレーザ光源１１の作動を停止させる。
【００８２】
（手順８）次に、コントローラ１００は、前記手順６で一時的に記憶した波面収差データＡ１、及び前記コリメートレンズ６１及びビームスプリッタ６２,６３によるレーザ光の波面収差の測定で計算した波面収差データＢ，Ｃを用いて、演算Ａ１−Ｂ−Ｃによりレーザ光照射装置１０から出射されるレーザ光の波面収差データＡを計算する。すなわち、ツェルニケ展開された各種係数からなる波面収差データＡ１，Ｂ，Ｃを用いて、対応する各係数の一つ（波面収差データＡ１に関する係数）から他の二つ（波面収差データＢ，Ｃに関する係数）をそれぞれ減算する。そして、減算結果である各位置に対応した各係数の集合を波面収差データＡとする。コントローラ１００は、前記計算した波面収差データＡをメモリ１００ａに記憶する。
【００８３】
このような手順１〜８により、レーザ光照射装置１０から出射されるレーザ光の波面収差データＡが計算される。そして、計算された複数の値からなる波面収差データＡの最大値と最小値の差（ＰＶ値）、標準偏差（ＲＭＳ値）などを表示器１０２に表示したり、波面収差データＡを画像生成装置７１に出力して画像生成装置７１で波面収差の立体画像データを作成し、波面収差の立体画像をモニタ装置７２に表示させたりする。これにより、作業者は、レーザ光照射装置１０から出射されるレーザ光すなわちレーザ光照射装置１０を正確に評価できるようになる。
【００８４】
なお、続けて他のレーザ光照射装置１０から出射されるレーザ光の波面収差を測定する場合には、前記手順２により他のレーザ光照射装置１０をステージ２１上に支持台２４０をセットする。そして、前記手順３〜８からなる処理を実行することにより、セットされた他のレーザ光照射装置１０から出射されるレーザ光の波面収差を測定する。
【００８５】
上記作動説明からも理解できるように、この波面収差測定方法によれば、「ｅ．コリメートレンズによるレーザ光の波面収差の測定工程」により、特に、前記工程の手順７の波面収差データＢ１の獲得、手順１５の波面収差データＢ２の獲得及び手順１６の波面収差データＢの計算により、コリメートレンズ６１によるレーザ光の波面収差が計算される。そして、「ｇ．レーザ光照射装置の波面収差の測定工程」により、特に前記工程の手順６の波面収差データＡ１の獲得及び手順８の波面収差データＡの計算により、レーザ光照射装置１０から出射されたレーザ光の波面収差が、コリメートレンズ６１によるレーザ光の波面収差を用いて補正される。したがって、ピンホールを用いて波面収差をほぼなくす光学装置を用いなくても、測定される波面収差に大きな影響を与えるコリメートレンズ６１によるレーザ光の波面収差の影響が除去され、レーザ光照射装置１０から出射されるレーザ光の波面収差が簡単かつ高精度で測定されるようになる。
【００８６】
また、「ｄ．ビームスプリッタによるレーザ光の波面収差の測定工程」により、特に、前記工程の手順６の波面収差データＣ１の獲得及び手順７の波面収差データＣの計算により、ビームスプリッタ６２，６３によるレーザ光の波面収差が計算される。そして、前記ｇ．レーザ光照射装置の波面収差の測定工程の手順８の波面収差データＡの計算において、この波面収差データＣも考慮されて、レーザ光照射装置１０から出射されたレーザ光の波面収差が補正される。したがって、レーザ光照射装置１０から出射されたレーザ光の波面収差から、波面収差測定装置に含まれる他の光学要素であるビームスプリッタ６２，６３によるレーザ光の波面収差の影響も除去されて、レーザ光照射装置１０から出射されたレーザ光の波面収差がより高精度で測定されるようになる。また、このビームスプリッタ６２，６３によるレーザ光の波面収差の測定においては、「ｂ．基準レーザ光照射装置から出射されるレーザ光の波面収差の測定」により測定された基準レーザ光照射装置８０から出射されるレーザ光の波面収差データＤも考慮されるので、レーザ光照射装置１０から出射されたレーザ光の波面収差がより高精度で測定されるようになる。
【００８７】
さらに、本発明の実施にあたっては、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００８８】
上記実施形態においては、コリメートレンズ６１によるレーザ光の波面収差データＢを測定する際（図２Ｂ及び図２Ｃ参照）、オートコリメータ５０を取外し、オートコリメータ５０に代えて基準レーザ光照射装置８０を取付けるようにした。しかし、これに代えて、オートコリメータ５０内のレーザ光源５１とコリメートレンズ５２を取外し、レーザ光源５１とコリメートレンズ５２に代えて基準レーザ光照射装置８０が取付けられる構造を採用してもよい。また、波面収差測定装置は、ステージ２１の傾きを調整する必要がない場合には、オートコリメータ５０を設ける必要がない。この場合には、オートコリメータ５０の位置に、基準レーザ光照射装置８０を取付けることが可能な構造とするとよい。
【００８９】
また、上記実施形態においては、ステージ２１の傾きの調性、並びに基準レーザ光照射装置８０及びコリメートレンズ６１によるレーザ光の波面収差データＢを測定する際（図５、図２Ａ及び図２Ｂ参照）、コリメートレンズ６１をモータ６４によりレーザ光の光路外に移動させるようにした。しかし、これに代えて、コリメートレンズ６１を手動操作によりレーザ光の光路外に移動させるようにしてもよい。また、レーザ光の光路外への移動ではなく、コリメートレンズ６１を光学測定装置ＬＭＤから取り外してしまうようにしてもよい。
【００９０】
また、上記実施形態においては、レーザ光照射装置１０から出射されるレーザ光の波面収差データＡを計算する場合、レーザ光照射装置１０から出射されるレーザ光の測定波面収差データＡ１からコリメートレンズ６１及びビームスプリッタ６２、６３によるレーザ光の波面収差データＢ，Ｃを減算するようにした。しかし、ビームスプリッタ６２、６３によるレーザ光の波面収差データＣが十分に小さい場合には、波面収差データＣを無視して、測定波面収差データＡ１から波面収差データＢのみを減算して、波面収差データＡをＡ１−Ｂの演算により計算するようにしてもよい。
【００９１】
また、上記実施形態においては、ビームスプリッタ６２、６３によるレーザ光の波面収差データＣを計算する場合、図２Ａの測定によるレーザ光の波面収差データＣ１から基準レーザ光照射装置８０からのレーザ光の波面収差データＤを減算するようにした。しかし、基準レーザ光照射装置８０によるレーザ光の波面収差が十分に小さい場合には、波面収差データＤを無視して、測定波面収差データＣ１を波面収差データＣとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明に係り、レーザ光照射装置から出射されるレーザ光の波面収差測定方法に用いられる波面収差測定装置の全体を概略的に示すブロック図である。
【図２Ａ】ビームスプリッタ６２，６３によるレーザ光の波面収差データＣを測定するために、基準レーザ光照射装置８０及びビームスプリッタ６２，６３によるレーザ光の波面収差データＣを測定する際における波面収差測定装置内の光学部品の配置図である。
【図２Ｂ】コリメートレンズ６１によるレーザ光の波面収差データＢを測定するために、基準レーザ光照射装置８０及びビームスプリッタ６２，６３によるレーザ光の波面収差データＣ＋Ｄを測定する際における波面収差測定装置内の光学部品の配置図である。
【図２Ｃ】コリメートレンズ６１によるレーザ光の波面収差データＢを測定するために、基準レーザ光照射装置８０、コリメートレンズ６１及びビームスプリッタ６２，６３によるレーザ光の波面収差データＢ＋Ｃ＋Ｄを測定する際における波面収差測定装置内の光学部品の配置図である。
【図３】基準レーザ光照射装置８０から出射されるレーザ光の波面収差データＤを測定する光学部品の配置図である。
【図４Ａ】レーザ光の波面収差をほとんど生じさせない平面ミラー９１を選定するために、平面ミラー９１によるレーザ光の波面収差を測定する光学部品の配置図である。
【図４Ｂ】レーザ光の波面収差をほとんど生じさせない球面ミラー９２を選定するために、球面ミラー９２によるレーザ光の波面収差を測定する光学部品の配置図である。
【図５】ステージ２１の傾斜調整時における波面収差測定装置内の光学部品の配置図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０…レーザ光照射装置、２０…支持装置、２１…ステージ、３０，２００…シャックハルトマンセンサ、４０…スポットアナライザ、５０…オートコリメータ、６１…コリメートレンズ、６２，６３…ビームスプリッタ、７１…画像生成装置、７２，７３，７４…モニタ装置、８０…基準レーザ光照射装置、９１…平面ミラー、９２…球面ミラー、１００…コントローラ、２１０…波面収差計算機、２４０…支持台、ＬＭＤ…光学測定装置
【図１】
2010102745.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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