(57)【要約】【課題】対物レンズと波面収差用の光学素子とを高い収差補正が得られる状態でユニット化することの出来る対物レンズユニットの調整方法、調整装置ならびに対物レンズユニットの製造方法を提供する。【解決手段】対物レンズ５と光学素子８とを透過させたレーザ光と参照用のレーザ光とを干渉させて干渉縞を検出する干渉縞検出処理と、干渉縞の検出から波面収差量を求める収差算出処理と、光学素子８にニードルを接触させて該ニードルに微小振動を与えながら光学素子８を変位させる素子操作処理とを有し、前記素子操作処理により光学素子８の位置を変化させながら、波長の異なる複数波長のレーザ光を別々に用いて干渉縞検出処理と収差算出処理とを実行し、光学素子８の位置を波面収差量を総合的に低くする位置に調整する。【選択図】図１
2008226411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズの固定されたレンズホルダに波面収差補正用の光学素子を固着させるために該光学素子の位置調整を行う光ピックアップ用の対物レンズユニットの調整方法であって、
前記対物レンズと前記光学素子とを透過させて参照球面を反射したレーザ光と、前記対物レンズと前記光学素子を透過せずに参照平面を反射した反射光とを干渉させて干渉縞を検出する干渉縞検出処理と、
干渉縞の検出から波面収差量を求める収差算出処理と、
前記光学素子にニードルを当接させつつ該ニードルに超音波振動を与えながら該ニードルを変位させて前記光学素子の位置を変化させる素子操作処理と、を有し、
前記レンズホルダの基準面に前記光学素子の縁部分を載置させた状態で、前記素子操作処理により前記光学素子を前記基準面に沿って摺動させて変位させるとともに、波長の異なる複数波長のレーザ光を別々に用いて前記干渉縞検出処理と前記収差算出処理とを実行することで、前記光学素子を前記波面収差量を総合的に低くする位置に調整することを特徴とする対物レンズユニットの調整方法。
【請求項２】
対物レンズの固定されたレンズホルダに波面収差補正用の光学素子を固着させるために該光学素子の位置調整を行う光ピックアップ用の対物レンズユニットの調整方法であって、
前記対物レンズと前記光学素子とを透過させたレーザ光と参照用のレーザ光とを干渉させて干渉縞を検出する干渉縞検出処理と、
干渉縞の検出から波面収差量を求める収差算出処理と、
前記光学素子に接触片を当接させつつ該接触片に微小振動を与えながら前記接触片を変位させて前記光学素子の位置を変化させる素子操作処理と、を有し、
前記素子操作処理により前記光学素子の位置を変化させながら、波長の異なる複数波長のレーザ光を別々に用いて前記干渉縞検出処理と前記収差算出処理とを実行し、前記光学素子を前記波面収差量を総合的に低くする位置に調整することを特徴とする対物レンズユニットの調整方法。
【請求項３】
前記素子操作処理は、前記光学素子にニードルを接触させてこのニードルをピエゾ素子により変位させることで前記光学素子の位置を変化させるとともに、該ピエゾ素子に所定周波数の信号を出力することで前記ニードルに前記微小振動を発生させることを特徴とする請求項２記載の対物レンズユニットの調整方法。
【請求項４】
前記レンズホルダの基準面に前記光学素子の縁部分を載置させ、前記素子操作処理により前記光学素子を前記基準面に沿って摺動させて位置調整を行うことを特徴とする請求項２又は３記載の対物レンズユニットの調整方法。
【請求項５】
対物レンズの固定されたレンズホルダに前記光学素子を載置させるとともに該光学素子と前記レンズホルダの間に接着剤を塗布し、
次いで、請求項１〜４の何れか１項に記載の対物レンズユニットの調整方法により前記光学素子の位置調整を行い、
その後、前記接着剤を硬化させることで前記光学素子を前記レンズホルダに固着させることを特徴とする対物レンズユニットの製造方法。
【請求項６】
対物レンズの固定されたレンズホルダに波面収差補正用の光学素子を固着させるために該光学素子の位置調整を行う光ピックアップ用の対物レンズユニットの調整装置であって、
波長の異なる複数種類のレーザ光を出力する複数のレーザ出力手段と、
前記レーザ出力手段から出射されて前記対物レンズと前記光学素子とを透過したレーザ光を反射して戻す参照球面と、
前記対物レンズと前記参照球面との間に配置されレーザ光に光ディスクの透明層の作用を模擬的に及ぼす透明プレートと、
前記レーザ出力手段から出射されたレーザ光を前記対物レンズと前記光学素子を透過させずに反射する参照平面と、
前記参照球面を反射したレーザ光と前記参照平面を反射したレーザ光とを重ねて干渉させる光学系と、
前記干渉したレーザ光の像を取り込む撮像手段と、
該撮像手段により取り込まれた像から波面収差量を求める収差算出手段と、
ニードルを前記光学素子に当接させて前記光学素子を変位させるとともに前記ニードルに微小振動を付与することが可能な素子操作手段と、
前記素子操作手段により前記光学素子を変位させながら、前記複数のレーザ出力手段からレーザ光の出力を別々に行って、前記算出手段により求められる波面収差量が総合的に小さくなるように前記光学素子の位置を調整する制御手段と、
を備えたことを特徴とする対物レンズユニットの調整装置。
【請求項７】
複数種類の光ディスクに対応させて複数の厚みをそれぞれ有する複数の前記透明プレートと、
該複数の透明プレートの何れか１個を前記対物レンズと前記参照球面との間に選択的に配置させるプレート切換手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記複数のレーザ出力手段からレーザ光の出力を別々に行うとともに、前記プレート切換手段によりレーザ光に応じた透明プレートに切り換えて、前記算出手段により求められる波面収差量が総合的に小さくなるように前記光学素子の位置を調整することを特徴とする請求項６記載の対物レンズユニットの調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、波面収差用の光学素子を位置調整する対物レンズユニットの調整方法および調整装置、ならびに、対物レンズの固定されたレンズホルダに波面収差用の光学素子を固着する対物レンズユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）、ＨＤＤＶＤ（高密度ＤＶＤ）、ＢＤ（ブルーレイディスク）など、波長の異なるレーザ光を用いてデータの読み書きを行う複数種類の光ディスクがある。また、これらのうち、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤＤＶＤに対しては、ＮＡ（開口数）＝０．６５程度の対物レンズによりレーザ光を光ディスクの記録面に集束させることが可能である一方、ＢＤでは、レーザ光を光ディスクの記録面に集束させるのに、ＮＡ（開口数）＝０．８５程度の対物レンズが必要とされている。また、ＣＤでは、記録面に達するまでの透明層の厚さが１．２ｍｍ、ＤＶＤやＨＤＤＶＤではこの透明層の厚さが０．６ｍｍ、ＢＤでは、この透明層の厚さが０．１ｍｍと、各光ディスクごとにその厚さが大きく異なっている。
【０００３】
図６には、３波長対応の対物レンズユニットの構成とその作用を説明する図を示す。
【０００４】
光ディスクには、上記のような違いがあることから、これら複数の光ディスクに１個の対物レンズで対応させるのに、図６に示すように、開口数の大きな（例えばＮＡ＝０．８５）対物レンズ５の下にレーザ光の波長に応じて波面収差の補正を行う回折光学素子（ＤＯＥ：Diffractive Optical Element）８を設ける構成が提案されている。このような回折光学素子８を設けることで、レーザ光の波長に応じて適宜な波面収差補正が行われ、レーザ波長や光ディスク８０の透明層の厚みの違いに対応して、各ディスクの記録面にビームスポットを集束することが可能となる。また、同様の波面収差を補正する光学素子として、位相シフトエレメント（ＰＳＥ：Phase Shift Element）、ホログラム、または、液晶素子などを用いることも出来る。
【０００５】
また、本願発明に関連する従来技術として、次のような技術の開示があった。例えば、特許文献１には、光ピックアップのフォトディテクタを接着する際に、接着剤に超音波振動を加えながらフォトディテクタの位置調整を行う技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、対物レンズの傾きを調整するのに光ディスクを模擬する部材を用いた技術が開示されている。また、特許文献３には、光ピックアップの検査時に光ディスクの代用として２種類の厚さのプレートを用いる技術が開示されている。また、特許文献４には、カメラレンズのフォーカスサーチを行う際に、微調整の前に粗調整を行う技術が開示されている。また、特許文献５には、２群レンズ構成の光ピックアップにおいてデータの読み書き時に超音波モータを用いて対物レンズと補助レンズとの距離を変化させる技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１５２３８２号公報
【特許文献２】特開２００５−３５３２６３号公報
【特許文献３】特開２００６−１３９８４２号公報
【特許文献４】特開２０００−２１４３６８号公報
【特許文献５】特開平０９−２５１６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
対物レンズ５の下に波面収差補正用の光学素子８を設ける場合、対物レンズ５の光軸と収差補正用の光学素子８の光軸とを正確に合わせないと、所望の特性で波面収差補正を行うことが出来ないという課題がある。
【０００８】
この発明の目的は、対物レンズと波面収差用の光学素子とを高い収差補正が得られる状態でユニット化することの出来る対物レンズユニットの調整方法および調整装置、ならびに、対物レンズユニットの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するため、対物レンズの固定されたレンズホルダに波面収差補正用の光学素子を固着させるために該光学素子の位置調整を行う光ピックアップ用の対物レンズユニットの調整方法であって、前記対物レンズと前記光学素子とを透過させたレーザ光と参照用のレーザ光とを干渉させて干渉縞を検出する干渉縞検出処理と、干渉縞の検出から波面収差量を求める収差算出処理と、前記光学素子に接触片を当接させつつ該接触片に微小振動を与えながら前記接触片を変位させて前記光学素子の位置を変化させる素子操作処理とを有し、前記素子操作処理により前記光学素子の位置を変化させながら、波長の異なる複数波長のレーザ光を別々に用いて前記干渉縞検出処理と前記収差算出処理とを実行し、前記光学素子を前記波面収差量を総合的に低くする位置に調整する方法とした。
【００１０】
このような手段によれば、複数波長のレーザ光を用いて実際の波面収差を計測しながら光学素子の位置調整を行うので、光学素子を高い収差補正の得られる位置へ確実に調整することが出来る。さらに、光学素子を変位させるのに接触片に微小振動を与えながら動かしているので、光学素子とレンズホルダとのなめらかな摺動作用が得られて微妙で正確な位置操作が可能となる。それゆえ、速やかな位置調整が実現できる。
【００１１】
具体的には、前記素子操作処理は、前記光学素子に接触させるニードルをピエゾ素子により変位させることで前記光学素子の位置を変化させるとともに、該ピエゾ素子に所定周波数の信号を出力することで前記ニードルに前記微小振動を発生させるようにすると良い。
【００１２】
さらに具体的には、前記レンズホルダの基準面に前記光学素子の縁部分を載置させ、前記素子操作処理により前記光学素子を前記基準面に沿って摺動させて位置調整を行う構成とすると良い。
【００１３】
このような構成により、光学素子の微妙な位置調整を正確に実現することが可能となる。
【００１４】
また、本発明の対物レンズユニットの製造方法は、対物レンズの固定されたレンズホルダに前記光学素子を載置させるとともに該光学素子と前記レンズホルダの間に接着剤を塗布し、次いで、上述した対物レンズユニットの調整方法により前記光学素子の位置調整を行い、その後、前記接着剤を硬化させることで前記光学素子を前記レンズホルダに固着させる方法とした。
【００１５】
このような製造方法により、高い収差補正を得ることのできる対物レンズユニットの製造が可能となる。
【００１６】
また、本発明の対物レンズユニットの調整装置は、対物レンズの固定されたレンズホルダに波面収差補正用の光学素子を固着させるために該光学素子の位置調整を行う光ピックアップ用の対物レンズユニットの調整装置であって、波長の異なる複数種類のレーザ光を出力する複数のレーザ出力手段と、前記レーザ出力手段から出射されて前記対物レンズと前記光学素子とを透過したレーザ光を反射して戻す参照球面と、前記対物レンズと前記参照球面との間に配置されレーザ光に光ディスクの透明層の作用を模擬的に及ぼす透明プレートと、前記レーザ出力手段から出射されたレーザ光を前記対物レンズと前記光学素子を透過させずに反射する参照平面と、前記参照球面を反射したレーザ光と前記参照平面を反射したレーザ光とを重ねて干渉させる光学系と、前記干渉したレーザ光の像を取り込む撮像手段と、該撮像手段により取り込まれた像から波面収差量を求める収差算出手段と、ニードルを前記光学素子に当接させて前記光学素子を変位させるとともに前記ニードルに微小振動を付与することが可能な素子操作手段と、前記素子操作手段により前記光学素子を変位させながら、前記複数のレーザ出力手段からレーザ光の出力を別々に行って、前記算出手段により求められる波面収差量が総合的に小さくなるように前記光学素子の位置を調整する制御手段とを備えている構成とした。
【００１７】
このような構成により、複数波長のレーザ光を用いて実際の波面収差を計測しながら光学素子の位置調整を行うことが可能となり、また、ニードルを微小振動させて光学素子を変位させる素子操作手段によって微妙で正確な光学素子の位置調整を実現できる。
【００１８】
望ましくは、複数種類の光ディスクに対応させて複数の厚みをそれぞれ有する複数の前記透明プレートと、該複数の透明プレートの何れか１個を前記対物レンズと前記参照球面との間に選択的に配置させるプレート切換手段とを備え、前記制御手段は、前記複数のレーザ出力手段からレーザ光の出力を別々に行うとともに、前記プレート切換手段によりレーザ光に応じた透明プレートに切り換えて、前記算出手段により求められる波面収差量が総合的に小さくなるように前記光学素子の位置を調整する構成にすると良い。
【００１９】
このような構成により、適宜のタイミングで透明プレートを自動的に切り換えることが出来るので、複数種類の光ディスクに対応する波面収差を確認しながらの光学素子の位置調整を速やかに遂行することが出来る。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明に従うと、対物レンズと波面収差補正用の光学素子とをレンズホルダに固着してなる対物レンズユニットにおいて、高い収差補正が得られるように正確で速やかな光学素子の位置調整を実現できるという効果がある。また、それにより、高い収差補正の得られる対物レンズユニットを製造できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は、この実施形態の対物レンズユニットの調整装置の全体を示す構成図である。
【００２３】
この実施の形態の対物レンズユニットの調整装置２０は、ＣＤ、ＤＶＤやＨＤＤＶＤ、ＢＤ等の複数種類の光ディスクに対して１個の対物レンズ１０でデータの読み書きを可能とする光ピックアップの対物レンズユニット１を製造するための装置である。
【００２４】
対物レンズユニット１は、図６にも示すように、円筒形上のレンズホルダ３に対物レンズ５と波面収差補正用の光学素子８（例えば、回折光学素子、位相シフトエレメント、ホログラム、液晶モジュールなど）とを固着してなるもので、対物レンズ５の中心軸と光学素子８の中心軸とを高い精度で合わせる必要がある。
【００２５】
対物レンズユニットの調整装置２０は、ＢＤやＨＤＤＶＤ用（例えば波長４０８ｎｍ）のレーザ光を出力する第１レーザ出力器２１と、ＤＶＤ用（例えば波長６８５ｎｍ）のレーザ光を出力する第２レーザ出力器２２と、ＣＤ用（例えば波長７８５ｎｍ）のレーザ光を出力する第３レーザ出力器２３とを備えている。また、各レーザ出力器２１〜２３から出射され光学素子８と対物レンズ５を透過した球面波を反射して戻すための参照球面３４と、各レーザ出力器２１〜２３から出射されて光学素子８と対物レンズ５を透過しない平面波を反射して戻すための参照平面３２と、参照平面３２の位置を光軸方向に微調整可能なピエゾドライブ等からなる駆動装置３２ａと、参照球面３４を反射したビームと参照平面３２を反射したビームとの干渉光の像を取り込む例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子２４とを備えている。
【００２６】
また、各レーザ出力器２１〜２３から出射されたレーザ光を平行光にするコリメータレンズ３０と、干渉光を撮像素子２４に結像させる集束レンズ２５と、各レーザ出力器２１〜２３から出射されたレーザ光を参照球面３４側や参照平面３２側に導いたりこれらからの反射光を重ねた状態で撮像素子２４側に導く光学系（ミラー２６、光学フィルタ２７、ハーフミラー２８，３１、ダイクロイックミラー２９，３３等）とを備えている。また、光ディスクの透明層の作用を模擬する複数のカバーガラス（透明プレート）と、これらを切り換えるローテータ３５、ならびに、対物レンズユニット１の光学素子８の位置を操作する素子操作手段としてのマニピュレータ４０を備えている。
【００２７】
また、図示は省略するが、この対物レンズユニットの調整装置２０には、各レーザ出力器２１〜２３を駆動させるドライバ回路や、対物レンズユニット１を固定するステージ、ならびに、光学素子８に添付した接着剤を硬化させるための紫外線照射装置、撮像素子２４の撮像データを入力したり装置の全体的な動作制御を行う制御装置等が設けられている。
【００２８】
参照球面３４は、精密に形成された球面形状の反射面３４ａを有し、この反射面３４ａにより対物レンズ５により屈折された球面波をそのままの状態で反射するようになっている。
【００２９】
図４には、ローテータ３５の構成を表わした斜視図を示す。
【００３０】
ローテータ３５は、回転可能にされた円盤状のディスク３５ａと、これを回転駆動するステッピングモータ３５ｂ等からなるもので、ディスク３５ａには光ディスクの透明層の作用を模擬的に及ぼすカバーガラス（透明プレート）ｃｇ１〜ｃｇ３が、ほぼ同心円上に配置されている。ディスク３５ａにおけるカバーガラスｃｇ１〜ｃｇ３のセットされる部分は空洞にされており、それによりレーザ光はカバーガラスｃｇ１〜ｃｇ３を透過するようになっている。カバーガラスｃｇ１〜ｃｇ３は、それぞれＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤに対応して、各ディスクの記録面までの透明層の厚さと同一に形成されている。そして、ステッピングモータ３５ｂによりディスク３５ａが回転して何れかのカバーガラスｃｇ１〜ｃｇ３が対物レンズ５と参照球面３４との間に選択的に配置されるようになっている。
【００３１】
図５には、カバーガラスｃｇ１〜ｃｇ３の切換を行うその他の構成例を示す。
カバーガラスｃｇ１〜ｃｇ３の切換えは、その他、図５に示すようなスライド式の構成により実現することも出来る。すなわち、カバーガラスｃｇ１〜ｃｇ３をスライド板３６ａに直線状に並べて配置するとともに、このスライド板３６ａの軸受けにフレーム３７に固定されたシャフト３７ａ，３７ａを通して、スライド板３６ａをスライド可能な構成とする。そして、モータ３６ｂにより回転駆動されるピニオンギヤｇ１とスライド板３６ａ下のラックとを噛合させて、モータ３６ｂの駆動によりスライド板３６ａをスライド駆動させる。このような構成としても、カバーガラスｃｇ１〜ｃｇ３を選択的に対物レンズ５と参照球面３４との間に配置することが出来る。
【００３２】
図２には、回折光学素子の位置操作を行うマニピュレータ４０の構成例を示す。同図（ａ）はその平面図、（ｂ）は側断面図である。
【００３３】
レンズホルダ３は、図２（ｂ）や図６に示すように、その一端側の内周面に周方向に伸びる段部（３０１，３０２）が設けられ、この段部の階段面３０１が水平方向に伸びる基準面とされている。また、レンズホルダ３の開口部は、その径が光学素子８の直径よりも所定のクリアランス分だけ大きく形成され、光学素子８を段部の箇所まで嵌入可能な構成となっている。このような構成により、光学素子８をレンズホルダ３の開口部に嵌入させると、光学素子８の上側部分がレンズホルダ３の端面よりもはみ出し、且つ、光学素子８の側面とレンズホルダ３の段部側面３０２との間に隙間が設けられた状態で、光学素子８の縁部分がレンズホルダ３の階段面３０１に接触して係止されるようになっている。また、光学素子８のはみ出した部分を水平方向に押すことで、光学素子８がレンズホルダ３の階段面３０１上を摺動して水平方向に変位することが可能にされている。
【００３４】
マニピュレータ４０は、レンズホルダ３に嵌入された光学素子８をＸ方向とＹ方向の２軸方向に微小変位可能とする装置である。マニピュレータ４０には、Ｘ方向の両側とＹ方向の両側から伸びる接触片としての４本のニードル４３…と、このニードルを微小量前後に駆動可能なピエゾ駆動部４２…と、ピエゾ駆動部４２…が固定されるフレーム４１等を備えている。そして、４本のニードル４３…の先端を光学素子８の側面に当接させて光学素子８を固定するとともに、ピエゾ駆動部４２…の駆動により４本のニードル４３…を前後させて光学素子８をＸ方向とＹ方向とに微小変位させるようになっている。
【００３５】
光学素子８を微小変位させる際には、４本のニードル４３…をともに光学素子８に当接させたまま、各ニードル４３の圧力を強めたり弱めたりすることで光学素子８を二軸方向に微小変位させる構成とすることも出来るし、４本のニードル４３…のうち光学素子８を変位させる方向に伸びる１本のニードル４３を光学素子８に当接させ、他のニードル４３は光学素子８から離すか殆んど圧力を有さない状態にして１方向ずつ微小変位させる構成とすることも出来る。
【００３６】
なお、レンズホルダ３に光学素子８をセットする際、或いは、光学素子８をニードル４３…の間に配置させる際に、光学素子８がニードル４３…に当たって邪魔にならないように、４本のニードル４３…と４組のピエゾ駆動部４２…を少し大きいストライドで待避可能とする構成を設けるようにしても良い。
【００３７】
図３には、マニピュレータ４０のピエゾ駆動部４２…に出力される駆動信号の波形図を示す。
【００３８】
マニピュレータ４０のピエゾ駆動部４２…は、図３に示すような駆動信号が出力されてニードル４１を前後に駆動するようになっている。駆動信号には、少なくとも駆動電圧が変化する期間において、所定周波数で振動する信号が混合されるようになっており、これにより、ニードル４１が光学素子８を押す際に、微小振動がニードル４１と光学素子８に加えられて、光学素子８がなめらかにレンズホルダ３の階段面３０１上を摺動するようになっている。
【００３９】
駆動信号に混合される周波数信号は、例えば、１８０Ｈｚ以上の周波数信号とすることで、上記のような効果を得ることが出来る。また、マニピュレータ４０の動作時に可視聴の振動音を発生させないようにするために、２０ｋＨｚ以上の超音波領域の周波数信号を用いることも可能である。ピエゾ駆動部４２は、駆動ゲインの周波数特性において、固有振動数よりも高周波の領域で駆動ゲインが減衰する特性を有しているため、上記の周波数信号として比較的大きな振幅の周波数信号を混合させた場合でも、実際にニードル４３で生じる振動は微小なものとなる。この振動の振幅はあまり大きくならない範囲で光学素子８をなめらかに移動させるものに適宜調整すると良い。
【００４０】
制御装置は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、制御プログラムや制御データを格納した記憶装置、ＣＰＵに作業用のメモリ空間を与えるＲＡＭ（Random Access Memory）、装置２０の各部に制御信号を出力可能なインターフェース等を備えたコンピュータである。そして、インターフェースを介して、レーザ出力用のドライバ回路、マニピュレータ４０、ローテータ３５のステッピングモータ３５ｂ、および、参照平面３２の駆動装置３２ａに動作信号を出力して、これらの動作制御を行ったり、撮像素子２４から入力した干渉縞の撮像データを解析して光学素子８や対物レンズ５を透過した光に含まれる球面収差、コマ収差、非点収差の収差量を算出する解析処理を行ったり、これらの動作制御と解析処理とを繰り返して、最終的に、全てのレーザ波長で、球面収差、コマ収差、非点収差が総合的に最小となる光学素子８の位置を決定し、その位置へ光学素子８を合わせる全体制御を行うようになっている。
【００４１】
干渉縞から収差量を算出する方法は、例えば、公知の波面解析により、干渉縞の各パラメータを抽出してツェルニケ（Zernike）多項式とフィッティングを行い、求められた多項式の係数から球面収差、コマ収差、非点収差を求める方法等を採用することが出来る。また、各収差量を総合的に最小とする判定は、各収差量のＲＭＳ（二乗平均平方根）を算出し、この値を光学素子の位置ごとに比較して最少となる収差量を見つけるようにして実現することが出来る。このような収差量の算出処理や最小判定処理は、ソフトウェア処理により制御装置のＣＰＵにより実行させることが出来る。
【００４２】
次に、上記構成の調整装置２０を用いた対物レンズユニットの調整方法および製造方法について説明する。
【００４３】
対物レンズユニット１の調整を行うには、先ず、対物レンズ５の固着されたレンズホルダ３をステージにセットし、このレンズホルダ３の上部に光学素子８を載置し、次いで、マニピュレータ４０のニードル４３…を駆動可能な状態にセットする。さらに、図２（ａ）に示すように、光学素子８とレンズホルダ３との隙間に紫外線硬化型の接着剤ＵＶＳを塗布する。このとき、接着剤ＵＶＳは、ニードル４３…を避けた部位で、且つ、光学素子８の側面部にのみ接着剤ＵＶＳが浸りレンズホルダ３の階段面３０１の箇所まで接着剤ＵＶＳが浸らないように塗布する。
【００４４】
次いで、制御装置により調整処理の開始指令を入力して、ＣＰＵの制御処理により次のような一連の処理を実行させる。すなわち、第１〜第３のレーザ出力器２１〜２３のうち何れか１個からレーザ光を出射させて調整処理を実行するため、ローテータ３５を回転させて出射するレーザ光に対応したカバーガラスｃｇ１〜ｃｇ３を対物レンズ５と参照球面３４との間に配置する。そして、レーザ光を出射させるとともに、撮像素子２４からの撮像データを解析して各収差量のＲＭＳを算出する。さらに、マニピュレータ４０を駆動させて光学素子８を変位させながら、各位置における上記のＲＭＳを算出していく。マニピュレータ４０により光学素子８を変位させる際には、ニードル４３に微小振動を加え、これにより光学素子８をレンズホルダ３の階段面３０１上をなめらかに変位させる。
【００４５】
そして、このような処理を第１〜第３のレーザ出力器２１〜２３の全てで行って、全てのレーザ波長において各収差量を総合的に最小とする光学素子８の位置を決定し、この位置へ光学素子８を移動させる。なお、収差量を最小とする位置を決定する際には、先ず、マニピュレータ４０を大きめの変位量で駆動させて、大まかな範囲で収差量が小さくなる範囲を探し、その後、この範囲内でマニピュレータ４０を微小変位させて、収差量を最小とする最良の位置を捜し出すようにすることで、最良の位置検出を速やかに遂行することが可能となる。
【００４６】
上記のような処理により、光学素子８を最良の位置に移動させたら、制御装置からオペレータに位置調整の終了を通知させる。この通知により、オペレータは、マニピュレータ４０を停止させたまま、紫外線照射装置を動作させて接着剤ＵＶＳを硬化させる。そして、接着剤ＵＶＳが硬化してレンズホルダ３に光学素子８が固着されたら、１個の対物レンズユニット１の製造工程が完了となる。
【００４７】
以上のように、この実施の形態の対物レンズユニットの調整装置２０、光学素子８の調整方法、ならびに、対物レンズユニット１の製造方法によれば、光学素子８を動かして波面収差量を確認しながら光学素子８の最良の位置を見つける構成なので、光学素子８を高い収差補正の得られる状態へ確実に位置調整することが出来る。また、上記のマニピュレータ４０の構成により、マニピュレータ４０への駆動信号と光学素子８の実際の変位量とに大きなヒステリシスが生じてしまうといった不都合が回避され、光学素子８をスムースに変位させて正確で微小な光学素子８の位置制御が可能となる。それにより、光学素子８の速やかな位置調整が可能となる。
【００４８】
そして、このような作用によって、１個の対物レンズで３波長のレーザ光に対応する波面収差補正機能付きの対物レンズユニット１を歩留まり少なく、効率的に製造することが可能となる。
【００４９】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、レーザ出力器から出射されたレーザ光を対物レンズユニット１まで導いたり、参照用のレーザ光と干渉させて撮像素子まで導いたりする光学系構成は、図１の構成に限られず、種々の変更が可能である。また、干渉縞から各収差量を求める方法や、収差量を総合的に最小とみなす判定方法などは、上記実施形態で示したものは一例に過ぎず、種々の方法を適用可能である。その他、実施形態で示した細部構造および方法は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態の対物レンズユニット調整装置の全体を示す構成図である。
【図２】光学素子の位置操作を行うマニピュレータの構成を示すもので、（ａ）はその平面図、（ｂ）は側断面図である。
【図３】マニピュレータのピエゾ駆動部に出力される駆動信号の波形図の一例を示す。
【図４】ローテータの構成を示す斜視図である。
【図５】カバーガラスの切換を行うその他の構成例を示す斜視図である。
【図６】３波長対応の対物レンズユニットの構成とその作用を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１      対物レンズユニット
３      レンズホルダ
５      対物レンズ
８      光学素子
２０    対物レンズユニットの調整装置
２１〜２３  レーザ出力器
２４    撮像素子
２５    集束レンズ
２８，３１  ハーフミラー
２９，３３  ダイクロイックミラー
３０    コリメータレンズ
３２    参照平面
３４    参照球面
３５    ローテータ
ｃｇ１〜ｃｇ３  カバーガラス
４０    マニピュレータ
４２    ピエゾ駆動部
４３    ニードル
３０１  階段面（基準面）
ＵＶＳ  接着剤
【図１】
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【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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