(57)【要約】【課題】補正部を保持する際にかかる応力を抑えて、補正部に生じる応力の波面収差への影響を排除することができる透過波面干渉計を提供すること。【解決手段】被検レンズＬを透過した検査光を反射して、再び被検レンズＬに透過させて被検光を形成する反射面８ｂと、被検レンズＬを透過しない検査光を反射して参照光を形成する参照面５ａと、を備え、被検光と参照光とを重ねて干渉縞を形成する透過波面干渉計であって、被検レンズＬを透過した検査光が入射する第一面８ａが形成され、第一面８ａに入射した検査光を反射するように反射面８ｂが配された凸レンズ８と、第一面８ａと固着される第二面１０ａが設けられて凸レンズ８と被検レンズＬとの間に配された補正板（補正部）１０と、をさらに備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検レンズを透過した検査光を反射して、再び前記被検レンズに透過させて被検光を形成する反射面と、前記被検レンズを透過しない前記検査光を反射して参照光を形成する参照面と、を備え、前記被検光と前記参照光とを重ねて干渉縞を形成する透過波面干渉計であって、
前記被検レンズを透過した検査光が入射する第一面が形成され、該第一面に入射した前記検査光を反射するように前記反射面が配された凸レンズと、
前記第一面と固着される第二面が設けられて前記凸レンズと前記被検レンズとの間に配された補正部と、
をさらに備えていることを特徴とする透過波面干渉計。
【請求項２】
前記凸レンズの前記反射面の球心位置が、前記補正部と前記被検レンズとの間に配されることを特徴とする請求項１に記載の透過波面干渉計。
【請求項３】
前記補正部が、前記凸レンズと同一又は略同一の材質又は熱膨張係数を備えていることを特徴とする請求項１に記載の透過波面干渉計。
【請求項４】
前記第一面及び前記第二面が平面とされ、
前記第一面及び前記第二面の平面度を測定する際に照射する光の波長をλとしたとき、前記平面度が、０を超えてλ／４以下であることを特徴とする請求項１に記載の透過波面干渉計。
【請求項５】
前記凸レンズと前記補正部とが一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の透過波面干渉計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過波面干渉計に関する。
【背景技術】
【０００２】
トワイマン・グリーン型の干渉計においては、レーザ光源から出射された光がビームスプリッタで参照光と被検光とに分割される。これら参照光及び被検光は、参照面及び被検面で各々反射され、上記ビームスプリッタで再度合成された後、集光レンズで集光されて観察面上に干渉縞を形成する。このような干渉計装置では、高出力で高い可干渉性を有するレーザ光を用いるので、明暗差のはっきりした干渉縞を観察することができ、高精度で被検面の凹凸形状等の評価を行うことができる。
【０００３】
このような干渉計により被検レンズの結像特性を計測する場合には、被検レンズの後方に参照凹面ミラーが配置される。この参照凹面ミラーにより被検レンズを経た被検光を反射させ、再び被検レンズを経てほぼ平行光束にしてビームスプリッタに戻し、参照光と干渉させる。特に、被検レンズが光ディスク用対物レンズ等のピックアップレンズの場合には、ディスクの保護層に相当する所定のカバーガラスが、補正部として参照凹面ミラーと被検レンズとの間に配置されて計測される（例えば、特許文献１参照。）。この際、補正部による波面収差への影響を排除するために、補正部にかかる応力を極力減らした状態で補正部を保持する必要がある。
【特許文献１】特開２００４−４５３２６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、上記従来の透過波面干渉計で、ブルーレイディスク用のピックアップレンズを計測する場合には、補正部の板厚をデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）の場合よりも薄くする必要がある。そのため、補正部を保持する際、応力ができるだけかからないようにする必要がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、補正部を保持する際にかかる応力を抑えて、補正部に生じる応力の波面収差への影響を排除することができる透過波面干渉計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】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る透過波面干渉計は、被検レンズを透過した検査光を反射して、再び前記被検レンズに透過させて被検光を形成する反射面と、前記被検レンズを透過しない前記検査光を反射して参照光を形成する参照面と、を備え、前記被検光と前記参照光とを重ねて干渉縞を形成する透過波面干渉計であって、前記被検レンズを透過した検査光が入射する第一面が形成され、該第一面に入射した前記検査光を反射するように前記反射面が配された凸レンズと、前記第一面と固着される第二面が設けられて前記凸レンズと前記被検レンズとの間に配された補正部と、をさらに備えていることを特徴とする。
【０００７】
この発明は、補正部と凸レンズとが固着されることによって補正部が保持されるので、補正部が薄くても安定した状態で補正部を保持することができる。また、補正部と凸レンズとを別々に保持する場合よりも補正部表面と被検レンズとの距離を確保することができる。
【０００８】
また、本発明に係る透過波面干渉計は、前記透過波面干渉計であって、前記凸レンズの前記反射面の球心位置が、前記補正部と前記被検レンズとの間に配されることを特徴とする。
【０００９】
この発明は、反射面で反射した光を凸レンズ及び補正部の外側の球心位置に集光させるので、被検レンズとの間で所定の距離を確保することができる。従って、補正部にゴミが付着していたり傷が付いていたりしても、それらの測定値への影響を軽減することができる。
【００１０】
また、本発明に係る透過波面干渉計は、前記透過波面干渉計であって、前記補正部が、前記凸レンズと同一又は略同一の材質又は熱膨張係数を備えていることを特徴とする。
この発明は、凸レンズが熱応力によって変形する際に補正部もこれに追従させることができ、補正部にかかる応力をより低減させることができる。
【００１１】
また、本発明に係る透過波面干渉計は、前記透過波面干渉計であって、前記第一面及び前記第二面が平面とされ、前記第一面及び前記第二面の平面度を測定する際に照射する光の波長をλとしたとき、前記平面度が、０を超えてλ／４以下であることを特徴とする。
この発明は、第一面と第二面とを接触させた際に、物理的な密着力のみにより凸レンズと補正部とを直接固着させることができる。
【００１２】
また、本発明に係る透過波面干渉計は、前記透過波面干渉計であって、前記凸レンズと前記補正部とが一体に形成されていることを特徴とする。
この発明は、凸レンズと補正部とに生じる熱応力差を確実になくすことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、補正部を保持する際にかかる応力を抑えて、補正部に生じる応力の波面収差への影響を排除することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係る一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
本実施形態に係る透過波面干渉計１は、光源装置２と、コリメータレンズ３と、ビームスプリッタ４と、参照平面ミラー５と、撮像部６と、撮像レンズ７と、を備えている。この透過波面干渉計１は、被検レンズＬを透過した検査光を後述する球心位置Ｐを球心とする球面からなる反射面８ｂで反射させ、再び被検レンズＬに透過させて形成された被検光と、参照平面ミラー５で反射されて被検レンズＬを透過しない参照光と、を重ねて干渉縞を形成するトワイマン・グリーン型の干渉計である。
【００１５】
透過波面干渉計１は、被検レンズＬを透過した検査光が入射する第一面８ａが形成され、第一面８ａに入射した検査光を反射して、再び被検レンズＬに透過させて被検光を形成するように反射面８ｂが配された凸レンズ８と、第一面８ａと固着される第二面１０ａが設けられて凸レンズ８と被検レンズＬとの間に配された補正板（補正部）１０と、をさらに備えている。
【００１６】
光源装置２は、図示しないレーザドライバと接続された半導体レーザ２Ａを備えている。
コリメータレンズ３は、半導体レーザ２Ａから出射された所定の波長を有する検査光を平行光束に変換している。
ビームスプリッタ４は、ビーム分割面４ａを備えており、ビーム分割面４ａに入射した検査光の一部を反射して参照光とし、残りの検査光を透過して被検光としている。
【００１７】
参照平面ミラー５には、被検レンズを透過しない前記検査光を反射して参照光を形成する参照面５ａが設けられている。参照面５ａには、例えば反射膜が形成されている。参照平面ミラー５は、参照面５ａを被検レンズＬの光軸ＯＡの方向に波長オーダで精密に往復移動させることができる図示しないアライメント装置と接続されている。
【００１８】
撮像部６は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）であり、ビームスプリッタ４によって合成された被検光と参照光とが、撮像レンズ７によって撮像面６ａに集光される。
【００１９】
凸レンズ８は、ガラス又は合成石英から構成されており、反射面８ｂの球心位置Ｐが、第一面８ａを超えて補正板１０と被検レンズＬとの間に配されるように形成されている。従って、凸レンズ８は、光軸ＯＡ上における第一面８ａからの厚さが、半球よりも薄くなっている。
【００２０】
補正板１０は、凸レンズ８と材質が同一又は略同一のガラス又は合成石英で構成されている。板厚は、例えば、従来のＤＶＤ用の補正板の厚さの０．６ｍｍよりも薄く、０．１ｍｍ程度となっている。
【００２１】
なお、補正板１０は、凸レンズ８との熱膨張係数差が１５×１０−７／℃未満の材質であれば、凸レンズ８と必ずしも同一又は略同一の材質でなくても構わない。即ち、補正板と凸レンズ８とは、同一或いは略同一の材質、又は熱膨張係数を備えていればよい。例えば、熱膨張係数が、７２×１０−７／℃（Ｓ−ＢＳＬ７、ＯＨＡＲＡ製）と、７０×１０−７／℃（Ｓ−ＢＳＭ１８、ＯＨＡＲＡ製）と、の硝材からなるものであればよい。又は、熱膨張係数が、７１×１０−７／℃（Ｎ−ＢＫ７、ＳＣＨＯＴＴ製）と、７６×１０−７／℃（Ｎ−ＢＡＫ１、ＳＣＨＯＴＴ製）と、の硝材からなるものであればよい。
【００２２】
凸レンズ８の第一面８ａと、補正板１０の第二面１０ａとは、オプティカルコンタクト法によって固着されている。即ち、第一面８ａ及び第二面１０ａの平面度を測定する際に照射する光の波長をλ（例えば、λ＝６３３ｎｍ）としたとき、第一面８ａ及び第二面１０ａは、両者の平面度が、０を超えてλ／４以下となるような面精度に仕上げられている。そのため、第一面８ａ及び第二面１０ａに傷やゴミのない状態で物理的に密着させた際、接着剤等を用いなくても凸レンズ８と補正板１０とが固着される。
【００２３】
次に、本実施形態に係る透過波面干渉計１の作用について説明する。
まず、被検対象である被検レンズＬを図示しないステージに載置する。このとき、凸レンズ８の反射面８ｂの球心位置Ｐよりも被検レンズＬが光源装置２側に離間するように調整する。
【００２４】
続いて、ビームスプリッタ４と参照平面ミラー５との間の距離に対応して与えられる参照光路長が、ビームスプリッタ４と凸レンズ８の反射面８ｂとの間の距離に対応して与えられる被検光路長と実質的に等しくなるように、光軸ＯＡに沿って参照平面ミラー５を移動する。なお、図１では、参照平面ミラー５を移動する前の状態を図示している。
【００２５】
ここで、光源装置２の半導体レーザ２Ａから検査光を出射する。このとき、コリメータレンズ３及びビームスプリッタ４を透過した検査光は、被検レンズＬを透過して、被検レンズＬにより集光する。このとき、集光点と球心位置Ｐとが一致するように凸レンズ８の位置を調整する。その後、補正板１０から凸レンズ８の第一面８ａに入射し、反射面８ｂに反射して同一光路を経て再び補正板１０から出射する。
【００２６】
再び、被検レンズＬに入射した光は、ビームスプリッタ４のビーム分割面４ａで反射され、被検光として撮像レンズ７を透過して撮像部６に集光される。
一方、ビームスプリッタ４のビーム分割面４ａで反射した検査光は、参照平面ミラー５の参照面５ａにて反射してビームスプリッタ４を透過して、参照光として撮像レンズ７を透過して撮像部６に集光される。
【００２７】
こうして、被検光と参照光とによる干渉縞が撮像面６ａに現れる。これを解析することによって、波面計測を行う。
【００２８】
この透過波面干渉計１によれば、補正板１０と凸レンズ８とがオプティカルコンタクト法によって固着されて補正板１０が保持されるので、補正板１０が薄くなっても安定した状態で保持することができる。
【００２９】
また、補正板１０と凸レンズ８とを別々に保持する場合よりも補正板１０の表面（即ち、第二面１０ａと対向する面）と被検レンズＬとの間を十分な距離に確保することができる。従って、補正板１０を保持する際にかかる応力を抑えて、補正板１０に生じる応力の波面収差への影響を排除することができる。
【００３０】
さらに、凸レンズ８の反射面８ｂにて反射した光を凸レンズ８及び補正板１０の外側の球心位置Ｐに集光させるので、補正板１０と被検レンズＬとの間で所定の距離を確保することができる。従って、補正板１０にゴミが付着していたり傷が付いていたりしても、それらの測定値への影響を軽減することができる。
【００３１】
また、凸レンズ８と補正板１０とが直接オプティカルコンタクト法により物理的にのみ固着されているので、凸レンズ８が熱応力によって変形する際に補正板１０もこれに追従させることができ、補正板１０にかかる応力をより低減させることができる。
【００３２】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、凸レンズ８と補正板１０とが固着されているとしているが、これに限らず、凸レンズと補正板とが予め一体に形成された凸レンズでもよい。この場合、凸レンズと補正板との間に生じる熱応力差を確実になくすことができる。
【００３３】
また、上記実施形態では、凸レンズ８と補正板１０とを平面度を調整して物理的に密着して固着させているが、これに限らず、接着剤を介して固着させても構わない。この場合、温度変化による歪みや剥離の発生を抑えるために、紫外線硬化型接着剤でアクリル系又はエポキシ系樹脂を主成分とする接着剤が好ましい。このときの接着剤の屈折率は、ガラスと略同一の１．４〜１．６程度のものが好ましい。また、粘度は、０．１〜０．５Ｐａ・ｓ（１００〜５００ｃＰ）が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る透過波面干渉計の概要を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る透過波面干渉計の凸レンズを示す側面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  透過波面干渉計
５ａ  参照面
８  凸レンズ
８ａ  第一面
８ｂ  反射面
１０  補正板
１０ａ  第二面
Ｌ  被検レンズ
Ｐ  球心位置
【図１】
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【図２】
2008209179.tif 000004