(57)【要約】【課題】光学素子である補正板の厚みが薄くても変形せず歪みを生じないように保持した光学素子ユニットを得、該光学素子ユニットを用いることで、被検レンズを高い測定精度で測定できる干渉計を得る。【解決手段】光学素子と光学素子を保持する保持部材を有する光学素子ユニットであって、光学素子は、厚さが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの合成樹脂製又はガラス製の平板状のものであり、光学素子が球体を介して保持部材に接着されている光学素子ユニットとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子と該光学素子を保持する保持部材を有する光学素子ユニットであって、
前記光学素子は、厚さが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの合成樹脂製又はガラス製の平板状のものであり、
前記光学素子が球体を介して前記保持部材に接着されていることを特徴とする光学素子ユニット。
【請求項２】
光学素子と該光学素子を保持する保持部材を有する光学素子ユニットであって、
前記光学素子は、厚さが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの合成樹脂製又はガラス製の平板状のものであり、
前記保持部材には傾斜面が形成され、該傾斜面と前記光学素子の側周面とが接着されていることを特徴とする光学素子ユニット。
【請求項３】
光学素子と該光学素子を保持する保持部材を有する光学素子ユニットであって、
前記光学素子は、厚さが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの合成樹脂製又はガラス製の平板状のものであり、
前記保持部材には複数箇所の舌状部が形成され、前記舌状部の先端側面と前記光学素子の側周面とが接着されていることを特徴とする光学素子ユニット。
【請求項４】
光学素子と該光学素子を保持する保持部材を有する光学素子ユニットであって、
前記光学素子は、厚さが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの合成樹脂製又はガラス製の平板状のものであり、
前記保持部材は複数箇所の舌状部が形成され、前記舌状部と前記光学素子の光学面とが接着されていることを特徴とする光学素子ユニット。
【請求項５】
前記保持部材は、前記光学素子の側周面に接する舌状部と、前記光学素子の光学面に接する舌状部と、が交互に形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の光学素子ユニット。
【請求項６】
前記光学素子は円形状であり、前記光学素子が接着される前記保持部材の接着位置は３箇所であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学素子ユニット。
【請求項７】
光学素子と該光学素子を保持する保持部材を有する光学素子ユニットであって、
前記光学素子は、厚さが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの合成樹脂製又はガラス製の平板状のものであり、
前記光学素子は、板バネにより複数箇所で前記保持部材に押圧されて保持されていることを特徴とする光学素子ユニット。
【請求項８】
所定の波長の光束を発するレーザ光源と、参照平面と、
被検レンズを通過した光束を反射させる参照球面と、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学素子ユニットと、を有することを特徴とする干渉計。
【請求項９】
前記光学素子ユニットは、前記参照球面に一体的に固定されていることを特徴とする請求項８に記載の干渉計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄い平板状の光学素子を保持した光学素子ユニット及び該光学素子ユニットを備えた干渉計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光ピックアップ装置用の対物レンズの検査には、干渉計が用いられている。
【０００３】
一方、従来のＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）に用いられる波長より短波長の、波長４００〜４２０ｎｍのレーザ光源と、ＮＡ（開口数）が０．８５程度の対物レンズを用いて、より高密度な情報記録を行う高密度光ディスクが知られている。このＮＡが０．８５の対物レンズを使用する高密度光ディスクでは、光ディスクの傾き（スキュー）に起因して発生するコマ収差が増大するためＤＶＤよりも保護層を薄く（ＤＶＤの０．６ｍｍに対し、０．１ｍｍ）している。
【０００４】
この高いＮＡの対物レンズの評価を行うために、干渉計の参照球面を半球状のレンズとし、その入射面側に保護層に相当する厚みを付加したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−９０１１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の半球状のレンズを参照球面に用いた場合、干渉縞に表面反射、特に頂点反射によるノイズが重なって測定精度が低下する問題や、斜め入射した光線の偏光方向が変化することにより測定精度が低下する問題がある。
【０００６】
一方、従来の参照球面の前に保護層に相当する厚みの補正板を介在させるものにおいては、上記のように補正板の厚みが０．１ｍｍの場合には非常に薄く、変形しやすく歪みを起こすことにより測定精度の低下を引き起こす問題がある。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑み、光学素子である補正板の厚みが薄くても変形せず歪みを生じないように保持した光学素子ユニットを得ることを目的とし、該光学素子ユニットを用いることで、被検レンズを高い測定精度で測定できる干渉計を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。
【０００９】
１．光学素子と該光学素子を保持する保持部材を有する光学素子ユニットであって、前記光学素子は、厚さが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの合成樹脂製又はガラス製の平板状のものであり、前記光学素子が球体を介して前記保持部材に接着されていることを特徴とする光学素子ユニット。
【００１０】
２．光学素子と該光学素子を保持する保持部材を有する光学素子ユニットであって、前記光学素子は、厚さが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの合成樹脂製又はガラス製の平板状のものであり、前記保持部材には傾斜面が形成され、該傾斜面と前記光学素子の側周面とが接着されていることを特徴とする光学素子ユニット。
【００１１】
３．光学素子と該光学素子を保持する保持部材を有する光学素子ユニットであって、前記光学素子は、厚さが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの合成樹脂製又はガラス製の平板状のものであり、前記保持部材には複数箇所の舌状部が形成され、前記舌状部の先端側面と前記光学素子の側周面とが接着されていることを特徴とする光学素子ユニット。
【００１２】
４．光学素子と該光学素子を保持する保持部材を有する光学素子ユニットであって、前記光学素子は、厚さが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの合成樹脂製又はガラス製の平板状のものであり、前記保持部材は複数箇所の舌状部が形成され、前記舌状部と前記光学素子の光学面とが接着されていることを特徴とする光学素子ユニット。
【００１３】
５．前記保持部材は、前記光学素子の側周面に接する舌状部と、前記光学素子の光学面に接する舌状部と、が交互に形成されていることを特徴とする３又は４に記載の光学素子ユニット。
【００１４】
６．前記光学素子は円形状であり、前記光学素子が接着される前記保持部材の接着位置は３箇所であることを特徴とする１〜５のいずれかに記載の光学素子ユニット。
【００１５】
７．光学素子と該光学素子を保持する保持部材を有する光学素子ユニットであって、前記光学素子は、厚さが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの合成樹脂製又はガラス製の平板状のものであり、前記光学素子は、板バネにより複数箇所で前記保持部材に押圧されて保持されていることを特徴とする光学素子ユニット。
【００１６】
８．所定の波長の光束を発するレーザ光源と、参照平面と、被検レンズを通過した光束を反射させる参照球面と、１〜７のいずれかに記載の光学素子ユニットと、を有することを特徴とする干渉計。
【００１７】
９．前記光学素子ユニットは、前記参照球面に一体的に固定されていることを特徴とする８に記載の干渉計。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、光学素子である補正板の厚みが薄くても変形せず歪みを生じないように保持した光学素子ユニットを得ることが可能となり、この光学素子ユニットを用いることで、高い測定精度を維持した干渉計を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２０】
図１は、本実施の形態に係る光学素子ユニット１０の一例を示す図である。同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断した断面図、同図（ｃ）は接着部の部分拡大断面図である。
【００２１】
同図に示す光学素子ユニット１０は、光学素子である補正板１１と、保持部材１２と、補正板１１の間に設けられた球体１３からなっている。
【００２２】
補正板１１は、透光性の部材で、厚さが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの合成樹脂製又はガラス製の平板状のものであり、外形が円形に形成されている。保持部材１２は中央部に開口部１２ｋを有して形成されている。
【００２３】
球体１３は接着剤Ｂが塗布された状態で保持部材１２上に載置されるか、或いは保持部材１２上に載置された後に接着剤Ｂが滴下され、その後、補正板１１が球体１３上に載置されて接着されてユニット化されている。
【００２４】
球体１３は、例えば鋼球等で、補正板１１と保持部材１２の間で、略１２０度間隔で３箇所に載置されている。
【００２５】
球体１３の直径は、上記の厚みの補正板の場合、Φ０．１〜Φ１．０ｍｍのものが好ましく、Φ０．３ｍｍ〜Φ０．５ｍｍであればより好ましい。
【００２６】
このように球体１３を介して接着することで、補正板１１は、球体１３とで形成される微小な空間にある接着剤Ｂで接着されることになり、余分な接着剤が補正板１１の接着に関与せず、このため固化収縮の影響を抑制でき、補正板１１を歪み無く接着できる。
【００２７】
球体１３の直径が、Φ０．１ｍｍより小さいと、保持部材１２と補正板１１との隙間が少なすぎ接着剤Ｂの滴下量の制御が困難である。また、Φ１．０ｍｍより大きいと、接着剤Ｂの固化収縮による補正板１１の接着部の歪みが大きくなり、測定に使用する領域まで及ぶ恐れがあり問題となる。
【００２８】
図２は、本実施の形態に係る光学素子ユニット１０の他の例を示す図である。同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断した断面図、同図（ｃ）は接着部の部分拡大断面図である。
【００２９】
同図に示す光学素子ユニット１０は、光学素子である補正板１１と、保持部材１２とからなっている。
【００３０】
補正板１１は、透光性の部材で、厚さが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの合成樹脂製又はガラス製の平板状のものであり、外形が円形に形成されている。
【００３１】
保持部材１２は中央部に開口部１２ｋを有して形成されている。保持部材１２には、開口部１２ｋ及び、略１２０度間隔で３箇所に傾斜面１２ｓが形成されている。
【００３２】
同図（ｃ）に示すように、補正板１１の側周面と、保持部材１２に形成された傾斜面１２ｓとの間で接着剤Ｂにより接着されている。
【００３３】
このように、保持部材１２に形成された傾斜面１２ｓと、光学素子である補正板１１の側周面とを接着することで、補正板１１の側周面のみで接着されることになり、固化収縮による応力は補正板１１に張力として働き、補正板１１を歪み無く接着することができる。
【００３４】
図３は、本実施の形態に係る光学素子ユニット１０の他の例を示す図である。同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断した断面図、同図（ｃ）は接着部の部分拡大断面図である。
【００３５】
同図に示す光学素子ユニット１０は、光学素子である補正板１１と、保持部材１２とからなっている。
【００３６】
補正板１１は、透光性の部材で、厚さが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの合成樹脂製又はガラス製の平板状のものであり、外形が円形に形成されている。
【００３７】
保持部材１２は、中央部に開口部１２ｋを有して形成されている。また、保持部材１２の内周側には、舌状部１２ｔが略１２０度間隔で３箇所に形成されている。舌状部１２ｔは、厚さが補正板１１と略等しい厚みに形成されている。
【００３８】
同図（ｃ）に示すように、補正板１１の側周面と、保持部材１２に形成された舌状部１２ｔとが接着剤Ｂにより接着されている。
【００３９】
このように、保持部材１２に形成された舌状部１２ｔと、光学素子である補正板１１の側周面とを接着することで、補正板１１の側周面のみで接着されることになり、固化収縮による応力は補正板１１に張力として働き、補正板１１を歪み無く接着することができる。
【００４０】
図４は、本実施の形態に係る光学素子ユニット１０の他の例を示す図である。同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断した断面図、同図（ｃ）は接着部の部分拡大断面図である。
【００４１】
同図に示す光学素子ユニット１０は、光学素子である補正板１１と、保持部材１２とからなっている。
【００４２】
補正板１１は、透光性の部材で、厚さが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの合成樹脂製又はガラス製の平板状のものであり、外形が円形に形成されている。
【００４３】
保持部材１２は、中央部に開口部１２ｋを有して形成されている。また、保持部材１２の内周側には、舌状部１２ｔが略１２０度間隔で３箇所に形成されている。
【００４４】
同図（ｃ）に示すように、補正板１１の光学面と、保持部材１２に形成された舌状部１２ｔとが接着剤Ｂにより接着されている。
【００４５】
このように、保持部材１２に形成された舌状部１２ｔと、光学素子である補正板１１の光学面とを接着することでも、補正板１１を歪み無く接着することができる。なお、このような場合は、舌状部１２ｔの幅は可能な限り細く形成されていることが好ましい。このようにすることで、極小の接着面積で補正板１１を接着でき、補正板１１を歪み無く接着することができる。
【００４６】
図５は、本実施の形態に係る光学素子ユニット１０の他の例を示す図である。同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断した断面図、同図（ｃ）は接着部の部分拡大断面図である。
【００４７】
同図に示す光学素子ユニット１０は、光学素子である補正板１１と、保持部材１２とからなっている。
【００４８】
補正板１１は、透光性の部材で、厚さが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの合成樹脂製又はガラス製の平板状のものであり、外形が円形に形成されている。
【００４９】
保持部材１２は、中央部に開口部１２ｋを有して形成されている。また、保持部材１２の内周側には、舌状部１２ｔが略６０度間隔で６箇所に形成されている。舌状部１２ｔは、補正板１１の側周面に接する舌状部１２ｔ1と補正板１１の光学面に接する舌状部１２ｔ2が交互に形成されている。即ち、舌状部１２ｔ1は１２０度間隔、舌状部１２ｔ2も１２０度間隔で形成され、舌状部１２ｔ1と１２ｔ2が、６０度ずれた状態で形成されている。また、舌状部１２ｔ1は、厚さが補正板１１と略等しい厚みに形成されている。保持部材１２のこのような形状は、例えば、エッチング加工により舌状部１２ｔ1を１２０度刻みで形成した板材を２つ作製し、６０°ずらした状態で接着することで形成することができる。
【００５０】
同図（ｃ）に示すように、補正板１１の側周面と舌状部１２ｔ1とが接着剤Ｂにより接着され、舌状部１２ｔ2は補正板１１の受け部となっている。
【００５１】
このように、補正板１１の側周面に接する舌状部１２ｔ1と補正板１１の光学面に接する舌状部１２ｔ2を交互に形成し、補正板１１の側周面と舌状部１２ｔ1を接着することで、補正板１１の側周面のみで接着されることになり、固化収縮による応力は補正板１１に張力として働き、補正板１１を歪み無く接着することができる。
【００５２】
また、補正板１１の光学面に接する舌状部１２ｔ2の幅を極めて細く形成し、極小の接着面積で舌状部１２ｔ2と補正板１１の光学面とを接着することができ、同様の効果を得ることができる。
【００５３】
図６は、本実施の形態に係る光学素子ユニット１０の他の例を示す図である。同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【００５４】
同図に示す光学素子ユニット１０は、光学素子である補正板１１と、保持部材１２と、板バネ部材１４からなっている。
【００５５】
補正板１１は、透光性の部材で、厚さが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの合成樹脂製又はガラス製の平板状のものであり、外形が円形に形成されている。
【００５６】
保持部材１２は、中央部に開口部１２ｋを有して形成されている。また、板バネ部材１４は環状で、その内周部に略１２０度間隔で３箇所に舌状の押さえ部１４ｐが形成されている。板バネ部材１４は保持部材１２に固着されている。
【００５７】
同図（ｂ）に示すように、補正板１１は、保持部材１２内で、板バネ部材１４の押さえ部１４ｐと保持部材１２に挟持されている。
【００５８】
このように、板バネ部材１４に複数箇所形成された押さえ部１４ｐで保持部材１２に押圧され保持することにより、補正板１１の厚みが薄くても変形せず歪みを生じないように保持した光学素子ユニットを得ることができる。本例の場合には、補正板１１を押圧する押圧力の調整が容易であるという効果もある。
【００５９】
図１〜図６で説明した、本実施の形態に係る光学素子ユニットによれば、光学素子である補正板の厚みが薄くても変形せず歪みを生じないように保持した光学素子ユニットを得ることが可能となる。
【００６０】
干渉計においては、上記の光学素子ユニットは、ＮＡが０．８５程度の光ディスク用対物レンズである被検レンズと参照球面の間に配置されて使用される。なお、干渉計としてはトワイマングリーンの干渉計やフィゾーの干渉計に適用されるが、以下にトワイマングリーンの干渉計を例に取り説明する。
【００６１】
図７は、本実施の形態に係る光学素子ユニットを有したトワイマングリーンの干渉計の概略を示す図である。
【００６２】
同図に示す干渉計１において、レーザ光源２１から発振された波長４００〜４２０ｎｍの光束は、レンズ２２により平行光束とされ、半透鏡２３を透過する光束と、反射して参照平面２４へ向かう光束に分割される。
【００６３】
参照平面２４へ向かった光束は、参照平面２４で反射され戻ってくる。また、半透鏡２３を透過した光束は、ＮＡが０．８５程度の光ディスク用対物レンズである被検レンズ２５に入射し、被検レンズ２５により光スポットとなるよう集光される。上記で説明した光学素子ユニット１０は、この被検レンズ２５の集光光路中に配置されている。本例では、補正板の厚さが、例えば０．０８７５ｍｍのものが用いられる。
【００６４】
被検レンズ２５を通過した光束は、球面状の波面となり、光学素子ユニット１０の補正板を通過した後、参照球面２６で反射される。参照球面２６は球面の凹面鏡である。
【００６５】
参照球面２６で反射された光は、光学素子ユニット１０の補正板を通過して戻り、被検レンズ２５を通過した後、再び平面状の波面となり、半透鏡２３でレンズ２７の方向に反射され、参照平面２４で反射され戻ってきた平面の波面との間で干渉し干渉縞が形成される。この干渉縞を撮像装置２８を用い、不図示のモニタに表示し、被検レンズ２５により形成された波面の状態を定量的に判定するものである。
【００６６】
この測定の際に、補正板に歪みがあると、被検レンズ以外の原因で波面が乱れることとなり、被検レンズの正しい性能評価ができなくなるが、上記の光学素子ユニットを用いることで、被検レンズを高い測定精度で測定できる干渉計を得ることが可能となる。
【００６７】
なお、干渉計での測定時に、被検レンズの交換の為に参照球面と光学素子ユニットを移動させなくてはならない場合もあり、相互の位置関係を保つため、参照球面と光学素子ユニットが一体的となった構成であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本実施の形態に係る光学素子ユニットの一例を示す図である。
【図２】本実施の形態に係る光学素子ユニットの他の例を示す図である。
【図３】本実施の形態に係る光学素子ユニットの他の例を示す図である。
【図４】本実施の形態に係る光学素子ユニットの他の例を示す図である。
【図５】本実施の形態に係る光学素子ユニットの他の例を示す図である。
【図６】本実施の形態に係る光学素子ユニットの他の例を示す図である。
【図７】本実施の形態に係る光学素子ユニットを有したトワイマングリーンの干渉計の概略を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  干渉計
１０  光学素子ユニット
１１  補正板
１２  保持部材
１３  球体
１４  板バネ部材
２１  レーザ光源
２３  半透鏡
２４  参照平面
２５  被検レンズ
２６  参照球面
２８  撮像装置
【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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【図７】
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