(57)【要約】【課題】基板表面上に形成された反射スポットが剥落しにくく、かつ基板からの反射光の発生を抑制し得る反射型ピンホールを得る。【解決手段】反射型ピンホール１は、基板表面２ａ上に形成された反射スポット３の全体を、基板表面２ａと共に連続的に覆うＡＲコート４を備えている。このＡＲコート４により、被検光束の基板４からの反射率が低減されるとともに、反射スポット３の基板表面２ａからの剥落が防止されるので、反射型ピンホール１は、その取り扱いが極めて容易であるとともに、波面測定等に利用される際において反射型ピンホール１から測定系に戻るノイズ光を減少させることが可能となる。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射する被検光束を反射して波面整形する反射スポットが、基板の表面上に形成されてなる反射型ピンホールであって、
前記被検光束の前記基板からの反射率を低減する反射防止膜が、前記反射スポットの全体を少なくとも該反射スポット周辺の前記表面と共に連続的に覆うように形成されていることを特徴とする反射型ピンホール。
【請求項２】
前記基板に、前記反射スポットの位置の指標となるアライメント用の位置ガイド部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の反射型ピンホール。
【請求項３】
前記位置ガイド部は、前記被検光束に対する反射率は低く、該被検光束とは異なる所定の波長帯域のガイド光に対する反射率は高くなるように構成されていることを特徴とする請求項２記載の反射型ピンホール。
【請求項４】
前記基板は、前記被検光束に対し透明性を有する平板状のものであり、該基板の裏面は、該裏面からの前記被検光束の反射光が、該被検光束の当該反射型ピンホールへの入射光路を逆向きに戻ることを防止するように、前記表面に対し所定の傾きを有していることを特徴とする請求項１〜３までのうちいずれか１項記載の反射型ピンホール。
【請求項５】
前記基板の裏面に、反射防止膜が設けられていることを特徴とする請求項１〜３までのうちいずれか１項記載の反射型ピンホール。
【請求項６】
基板の表面上に光反射層を形成した後、
前記光反射層において反射スポットとなす領域は残してその余を除去し、
前記反射スポットに入射せしめられる被検光束の前記基板からの反射率を低減する反射防止膜を、前記反射スポットの全体が少なくとも該反射スポット周辺の前記表面と共に連続的に覆われるように、形成することを特徴とする反射型ピンホールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば波面測定用の干渉計装置等において、測定対象の光束を波面整形して参照光を得るために用いられる反射型ピンホールおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、波面測定の対象とされる被検光束を２光束に分離し、一方の光束を波面整形した後に他方の光束と干渉させることにより得られる干渉縞に基づき、被検光束の波面測定を行なう波面測定用の干渉計装置が知られている。この種の干渉計装置としては、干渉させる２つの光束が分岐された別々の光路を通過するマッハツェンダ型の干渉光学系を備えたものがこれまで一般的であったが、本願出願人は、反射型の波面整形手段を用いることにより、干渉させる２つの光束が１つの光軸に沿って通過するフィゾー型の干渉光学系を採ることを可能とした波面測定用の干渉計装置を創案し、既に特許庁に開示している（下記特許文献１、２参照）。
【０００３】
このフィゾー型の干渉光学系を備えた波面測定用の干渉計装置においては、入射光束の少なくとも一部を理想的な球面波に変換して、これを参照波面として入射方向と逆向きに反射させる機能を備えた反射型の波面整形手段が用いられる。このような反射型の波面整形手段は、反射型ピンホールとも称され、微小な反射領域（反射スポット）を基板表面上に備えているものが知られている（下記特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特願２００４−１６８９６５号明細書
【特許文献２】特願２００４−１６８９６６号明細書
【特許文献３】特開２００４−４５３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような反射型ピンホールは、反射スポットを所望の大きさに高精度に形成することが可能であるため、波面測定用の干渉計装置に搭載するのに適しているが、基板表面上に形成される反射スポットの大きさが極めて微小なため、反射スポットが基板表面から剥落しやすいという問題がある。また、基板からの反射光がノイズ光として測定系に戻り、測定精度に悪影響を及ぼす虞もある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、基板表面上に形成された反射スポットが剥落しにくく、かつ基板からの反射光の発生を抑制し得る反射型ピンホール、およびこのような反射型ピンホールの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明では、基板表面上の反射スポット全体が覆われるように反射防止膜を形成するようにしている。
【０００８】
すなわち、本発明に係る反射型ピンホールは、入射する被検光束を反射して波面整形する反射スポットが、基板の表面上に形成されてなる反射型ピンホールであって、
前記被検光束の前記基板からの反射率を低減する反射防止膜が、前記反射スポットの全体を少なくとも該反射スポット周辺の前記表面と共に連続的に覆うように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
なお、上記「反射スポット」とは、該反射スポットに収束する光束の回折限界により大きさが決められ（望ましくは回折限界よりも小さく構成され）、収束光束を波面整形された理想的な球面波として反射する機能を有するものをいう。
【００１０】
また、上記「連続的」とは概略連続的という意であり、一部に不連続部があるものも含まれるものとする。
【００１１】
前記基板には、反射スポットの位置の指標となるアライメント用の位置ガイド部を設けることが好ましく、その場合の位置ガイド部としては、被検光束に対する反射率は低く、該被検光束とは異なる所定の波長帯域のガイド光に対する反射率は高くなるように構成されたものとすることができる。
【００１２】
また、前記基板の裏面には、反射防止膜が設けられていることが好ましく、前記基板が被検光束に対し透明性を有する平板状のものである場合、基板の裏面は、該裏面からの被検光束の反射光が、該被検光束の当該反射型ピンホールへの入射光路を逆向きに戻ることを防止するように、前記表面に対し所定の傾きを有していることが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係る反射型ピンホールの製造方法は、基板の表面上に光反射層を形成した後、前記光反射層において反射スポットとなす領域は残してその余を除去し、
前記反射スポットに入射せしめられる被検光束の前記基板からの反射率を低減する反射防止膜を、前記反射スポットの全体が少なくとも該反射スポット周辺の前記表面と共に連続的に覆われるように形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る反射型ピンホールによれば、被検光束の基板からの反射率を低減する反射防止膜が、基板表面上の反射スポット全体を該反射スポット周辺の基板表面から連続して覆うように形成されているので、反射スポットの剥落を防止し得るとともに、基板からの反射光の発生を抑制することが可能である。
【００１５】
したがって、反射型ピンホールの取り扱いやすさが格段に向上するとともに、波面測定等に利用される際において反射型ピンホールから測定系に戻るノイズ光を減少させ得るので、高精度な測定結果を得ることが可能となる。
【００１６】
また、本発明に係る反射型ピンホールの製造方法によれば、基板表面上に形成された反射スポットが剥落しにくく、かつ基板からの反射光の発生を抑制し得る反射型ピンホールを、高精度に製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１および図２は本発明の第１実施形態に係る反射型ピンホールの構成を概略的に示すもので、図１はその正面図、図２はその部分断面図である。なお、視認性を優先して、各部の大きさや厚み等の比率は適宜変更して示してある。このことは、他の図においても同様である。
【００１８】
〈反射型ピンホールの構成〉
図１および図２に示す反射型ピンホール１は、例えば後述する波面測定用干渉計装置において、波面測定の対象とされる被検光束の波面整形を行なうために用いられるものであり、以下のように構成されている。すなわち、この反射型ピンホール１は、図１に示すように石英等からなる矩形平板状の基板２と、図２に示すように基板表面２ａ上に形成された反射スポット３と、該反射スポット３の全体を基板表面２ａの全面と共に連続的に覆うように形成されたＡＲコート（反射防止膜）４とからなる。
【００１９】
上記反射スポット３は、例えば基板表面２ａ上に形成されたクロム等の金属膜（他に、金やアルミニューム等を用いることも可能）からなり、その大きさ（スポット径）は、入射する被検光束の回折限界よりも小さく構成されている（例えば、被検光束の波長を４０５ｎｍ、被検光束を収束させるレンズの焦点距離が３０ｍｍ、被検光束がこの集束レンズへ入射する際の径を５ｍｍとした場合、スポット径は４μｍ程度とする）。そして、この反射スポット３に収束入射する被検光束の一部を波面整形して理想的な球面波となし、これを入射方向と逆向きに反射するように構成されている。
【００２０】
また、上記ＡＲコート４は、単層または多層の誘電体膜等からなり、上記基板２からの反射率（特に、基板表面２ａからの反射率）は低減する一方、上記反射スポット３からの反射率は低減しないように構成されている。このようなＡＲコート４は、例えば単層膜の場合、その屈折率が空気および反射スポット３の屈折率よりも大きく、基板２の屈折率よりも小さくすることで実現し得る。
【００２１】
また、図２に示すように基板裏面２ｂは、上記基板表面２ａに対し所定の傾きを有するように形成されている。この基板裏面２ｂの傾きは、反射型ピンホール１に入射した被検光束の基板裏面２ｂからの反射光が、該被検光束の入射光路を逆向きに戻ることを防止し得るような角度（例えば、基板４が一辺１５ｍｍの正方形であり、その厚みが５ｍｍとした場合は、２度程度）に設定される。
【００２２】
この反射型ピンホール１によれば、ＡＲコート４が反射スポット３の全体を基板表面２ａと共に連続的に覆うように形成されているので、反射スポットの剥落を防止し得るとともに、基板２からの反射光の発生を抑制することが可能である。
【００２３】
したがって、この反射型ピンホール１は、その取り扱いが極めて容易であるとともに、波面測定等に利用される際において、反射型ピンホール１から測定系に戻るノイズ光を減少させ得るので、高精度な測定結果を得ることが可能となる。
【００２４】
〈反射型ピンホールの製造方法〉
次に、上述した反射型ピンホール１の製造方法について説明する。図３は本発明の一実施形態に係る反射型ピンホールの製造方法の手順を概略的に示す図であり、以下この図３を参照しつつ、製造方法の手順を説明する。
【００２５】
（１）上記基板表面２ａ上に、クロム等の金属膜５１を蒸着等により形成する（図３の（Ａ）参照）。
（２）金属膜５１の表面を前処理して、表面に付着している油やごみを取り除いた後、その表面にフォトレジスト５２を塗布する（図３の（Ｂ）参照）。
（３）マスク（図示略）を介してフォトレジスト５２を露光し、上記反射スポット３のパターンと対応する部分（被覆部５２ａ）を硬化させる（図３の（Ｃ）参照）。
（４）フォトレジスト５２において、上記被覆部５２ａ以外の他の硬化させなかった部分を除去する（図３の（Ｄ）参照）。
（５）フォトレジストが除去された部分の金属膜５１をエッチングにより除去し、上記被覆部５２ａの下に反射スポット３を形成する（図３の（Ｅ）参照）。
（６）反射スポット３上に残っている硬化した被覆部５２ａを剥離させた後、反射スポット３の全体を基板表面２ａの全面と共に連続的に覆うようにＡＲコート４を形成する。これにより反射型ピンホール１が完成する（図３の（Ｆ）参照）。
【００２６】
〈波面測定用干渉計装置〉
次に、上述した反射型ピンホール１が搭載される波面測定用干渉計装置について説明する。図４は波面測定用干渉計装置の構成および作用を概略的に示す図である。
【００２７】
図４に示す波面測定用干渉計装置は、被検光源１０から出射される被検光束の波面測定を行なうものであり、被検光束の波面情報を担持した干渉光を得るための干渉光学系２０と、結像系３０と、解析手段４０とを備えてなる。
【００２８】
上記被検光源１０は、例えば、半導体レーザ等の光源本体１１と、コリメータレンズ等のビーム光学系１２とからなり、被検光束を平行光として上記干渉光学系２０に出力するように構成されている。なお、この被検光源１０は、他の光学装置等に組み込まれて用いられるものであり、波面測定用干渉計装置の構成要素ではない。
【００２９】
上記干渉光学系２０は、半透過反射面２１ａにおいて上記被検光束を透過光束と反射光束とに分波する半透過反射板２１と、この半透過反射板２１から出射された上記透過光束を１点に収束させる収束レンズ２２と、上述した反射型ピンホール１とを備えてなる。なお、反射型ピンホール１は、その反射スポット３が収束レンズ２２から出射された光束の収束点に位置するように配置されている。
【００３０】
一方、上記結像系３０は、ビームスプリッタ３１と、結像レンズ３２と、撮像カメラ３３とからなり、上記干渉光学系２０により得られた干渉光を、ビームスプリッタ３１の分離面３１ａおよび結像レンズ３２を介して撮像カメラ３３に取り込むように構成されている。この撮像カメラ３３は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子で構成される検出面３４を備えており、上記結像レンズ３２を介して該検出面３４上に形成された干渉縞を撮像するように構成されている。
【００３１】
また、上記解析手段４０は、撮像カメラ３３からの画像信号に基づき各種解析を行なうコンピュータ４１と、該コンピュータ４１による解析結果や画像を表示する表示装置４２と、キーボードやマウス等からなる入力装置４３とからなり、撮像カメラ３３により撮像された干渉縞に基づき、被検光束の波面の測定解析を行なうように構成されている。
【００３２】
以下、波面測定用干渉計装置の測定時における作用を説明する。上記光源部１１から図中右方に射出された光ビームの一部は、上記ビームスプリッタ３１を介して半透過反射板２１に向かい、この半透過反射板２１の半透過反射面２１ａにおいて、入射方向と逆向きに反射される被検光束と、該半透過反射板２１を透過する透過光束とに分離され、該透過光束は上記収束レンズ２２に入射する。
【００３３】
この収束レンズ２２に入射した上記透過光束は、該収束レンズ２２により収束せしめられ、上記反射スポット３に入射する。この反射スポット３に入射した上記透過光束の一部は、該反射スポット３において波面整形された球面波に変換され、上記収束レンズ２２に向けて反射される。この球面波は、収束レンズ２２において平面波に変換され、基準光束として上記半透過反射板２１に向けて射出される。
【００３４】
この基準光束が半透過反射板２１を透過し、上記半透過反射面２１ａで反射された上記被検光束と合波されることにより干渉光が得られる。この干渉光は、上記ビームスプリッタ３１を介して上記結像レンズ３２に入射し、該結像レンズ３２を介して上記撮像カメラ３３に取り込まれて干渉縞が撮像される。撮像された干渉縞の画像情報は上記コンピュータ４１に入力され、この画像情報に基づき上記被検光束の波面測定が行なわれる。
【００３５】
〈反射型ピンホールの他の実施形態〉
次に、本発明に係る反射型ピンホールの他の実施形態について説明する。図５および図６は、本発明に係る反射型ピンホールの第２実施形態および第３実施形態をそれぞれ示す図である。なお、図５および図６に示す各実施形態において、上記第１実施形態と共通する構成要素については、図１および図２で用いたものと同一の符号を付してその詳細な説明は省略し、以下では主に第１実施形態と異なる部分について説明する。
【００３６】
図５に示す第２実施形態に係る反射型ピンホール１Ａは、上記反射スポット３の位置の指標となるアライメント用の複数（図示した態様では８個）の三角形状の位置ガイド部５Ａが、基板２に設けられてなる。この各位置ガイド部５Ａは、例えば、基板４と上記ＡＲコート４との間に、ＡＲコート４との相互的な作用により上記被検光束に対する反射率は低く、該被検光束とは異なる所定の波長帯域のガイド光（反射型ピンホール１Ａをアライメントする際に反射型ピンホール１Ａに照射する光）に対する反射率が高くなる部材を、膜状に形成することにより構成される。このような位置ガイド部５Ａは、反射型ピンホール１Ａを上述した波面測定用干渉計装置等においてアライメントする際に有用となる。
【００３７】
すなわち、例えば上記第１実施形態の反射型ピンホール１を図４に示す波面測定用干渉計装置の光軸上に正しくセットすることは、上記反射スポット３が極めて小さいため容易ではない。しかし、この反射型ピンホール１Ａでは、基板４にガイド光を照射した際に位置ガイド部５Ａから反射される光により、反射スポット３の位置を表示装置４２において視認することができるので、反射型ピンホール１Ａのアライメントを極めて容易に行なうことが可能となる。
【００３８】
図６に示す第３実施形態に係る反射型ピンホール１Ｂは、図５に示す態様において用いられている三角形状の位置ガイド部５Ａに替えて、細長い矩形状の複数（図示した態様では４個）の位置ガイド部５Ｂを用いている点が、上記第２実施形態と異なっている。なお、この位置ガイド部５Ｂの作用は、上記第２実施形態のものと同様である。
【００３９】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限られるものではなく、種々に態様を変更することが可能である。
【００４０】
例えば、上述した反射型ピンホール１，１Ａ，１Ｂでは、基板表面が平面状に形成されているが、基板表面を曲面状に形成することも可能である。また、反射スポット３の土台となる部分を針状に形成することも可能である。
【００４１】
また、上記実施形態では、反射型ピンホールを波面測定装置に搭載した例を説明したが、本発明による反射型ピンホールは、波面測定用干渉計装置以外の種々の光学装置において、光束の波面整形を行なうために用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る反射型ピンホールの正面図
【図２】図１に示す反射型ピンホールの部分断面図
【図３】本発明の一実施形態に係る反射型ピンホールの製造方法の手順を示す図
【図４】波面測定用干渉計装置の構成および作用を示す概略図
【図５】本発明の第２実施形態に係る反射型ピンホールの正面図
【図６】本発明の第３実施形態に係る反射型ピンホールの正面図
【符号の説明】
【００４３】
１，１Ａ，１Ｂ    反射型ピンホール
２        基板
２ａ      基板表面
２ｂ      基板裏面
３        反射スポット
４        ＡＲコート（反射防止膜）
５Ａ，５Ｂ    位置ガイド部
１０      被検光源
１１      光源本体
１２      ビーム光学系
２０      干渉光学系
２１      半透過反射板
２１ａ    半透過反射面
２２      収束レンズ
３０      結像系
３１      ビームスプリッタ
３１ａ    分離面
３２      結像レンズ
３３      撮像カメラ
３４      検出面
４０      解析手段
４１      コンピュータ
４２      表示装置
４３      入力装置
５１      金属膜
５２      フォトレジスト
５２ａ    被覆部
【図１】
2006234942.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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