(57)【要約】【課題】反射型波面整形手段を備えた波面測定光学系のアライメント調整を、自動化して高精度かつ短時間で行うことができるようにする。【解決手段】撮像面２１Ｃ上において、ピンホールミラー１５Ａからの反射光からなる第１のスポット像と平面反射ミラー１７からの反射光からなる第２のスポット像とが互いに重なるようにピンホールミラー１５Ａの位置調整を行った後に、ピンホールミラー１５Ａを測定光軸Ｃ１に沿って順次移動し、移動毎に撮像された画像の輝度積分値と移動位置と関係に基づき、ピンホールミラー１５Ａの最適位置を求める。その後、ピンホールミラー１５Ａからの反射光からなる光像が撮像面２１Ａの中心部に移動するように、ピンホールミラー１５Ａの傾きを調整する。【選択図】図１
2009210303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行光として入射された光ビームを被検光束と基準光束作成用光束とに分離する光束分離手段と、前記基準光束作成用光束を収束光に変換して出力する収束レンズと、該収束レンズから出力された前記基準光束作成用光束を収束点において反射して基準光束に変換するピンホールミラーを基板上に有してなる反射型波面整形手段と、前記被検光束を波面形状が変化しないように反射する被検光束反射面と、前記ピンホールミラーから反射され前記収束レンズにおいて再び平行光に変換された前記基準光束と前記被検光束反射面から反射された前記被検光束との干渉光を取り込み、該干渉光により第１撮像面上に形成される干渉縞の画像を撮像する干渉縞撮像手段と、前記収束レンズから出力された前記基準光束作成用光束の、前記ピンホールミラーからの第１の反射光および前記基板からの第２の反射光、並びに前記被検光束の、前記被検光束反射面からの第３の反射光を取り込み、これら第１、第２および第３の反射光により第２撮像面上にそれぞれ形成される第１、第２および第３のスポット像を含む画像を撮像するアライメント用のスポット像撮像手段と、を有してなる波面測定光学系を備えた測定装置において、前記波面測定光学系のアライメント調整を行う波面測定光学系のアライメント調整方法であって、
前記第３の反射光が前記スポット像撮像手段に入射しないようにする予備調整処理と、
前記反射型波面整形手段を、前記基準光束作成用光束の軸と直交する面上において所定方向に移動させ、該移動前後における各画像を前記スポット像撮像手段により撮像し、撮像された各画像に基づき、前記第１のスポット像と前記第２のスポット像とを識別するスポット像第１識別処理と、
互いに識別された前記第１のスポット像および前記第２のスポット像が前記第２撮像面上において互いに重なるように、前記反射型波面整形手段を、前記基準光束作成用光束の軸と直交する面内において移動させる波面整形手段第１移動処理と、
前記反射型波面整形手段を、前記基準光束作成用光束の軸に沿って所定距離ずつ複数回に亘り順次移動させ、該移動毎における各画像を前記スポット像撮像手段により撮像するとともに、撮像された各画像における画像全体の輝度積分値と移動位置との関係を求め、求められた該関係に基づき、前記反射型波面整形手段の、前記基準光束作成用光束の軸に沿った最適な位置を判定し、判定された該最適な位置に前記反射型波面整形手段を移動させる波面整形手段第２移動処理と、
前記最適な位置に移動後の前記反射型波面整形手段から前記収束レンズを介して出力された前記基準光束により前記第１撮像面上に形成される光像を含む画像を、前記干渉縞撮像手段により撮像するとともに、撮像された該画像に基づき該画像内における前記光像の位置情報を求め、求められた該位置情報に基づき、該光像が前記第１撮像面の中心部に移動するように、前記反射型波面整形手段の傾きを調整する波面整形手段傾き調整処理と、をこの順に実行して前記反射型波面整形手段のアライメント調整を完了する、ことを特徴とする波面測定光学系のアライメント調整方法。
【請求項２】
前記反射型波面整形手段の前記アライメント調整完了後に、前記予備調整処理を解除する予備調整解除処理と、
前記スポット像撮像手段により撮像された画像に基づき、前記第１のスポット像と前記第３のスポット像とを識別するスポット像第２識別処理と、
互いに識別された前記第１のスポット像および前記第３のスポット像が前記第２撮像面上において互いに重なるように、前記被検光束反射面の傾きを粗調整する被検光束反射面傾き粗調整処理と、
前記傾き粗調整処理後の前記被検光束反射面から反射された前記被検光束と、前記アライメント調整完了後の前記反射型波面整形手段から前記収束レンズを介して出力された前記基準光束との干渉光により形成されるアライメント調整用の干渉縞の画像を、前記干渉縞撮像手段により撮像し、撮像された該アライメント調整用の干渉縞の画像に基づき、前記基準光束の波面に対する前記被検光束の波面の傾斜角度を求めるとともに、該傾斜角度が略零となるように、前記被検光束反射面の傾きを微調整する被検光束反射面傾き微調整処理と、をこの順に実行して前記被検光束反射面のアライメント調整を完了する、ことを特徴とする請求項１記載の波面測定光学系のアライメント調整方法。
【請求項３】
前記予備処理は、前記被検光束反射面を初期姿勢から所定角度だけ傾斜させる処理であり、前記予備処理解除処理は、前記被検光束反射面を前記初期姿勢に戻す処理であることを特徴とする請求項２記載の波面測定光学系のアライメント調整方法。
【請求項４】
前記スポット像第１識別処理は、前記移動前後における各画像の差分画像を用いて行われることを特徴とする請求項１〜３までのいずれか１項記載の波面測定光学系のアライメント調整方法。
【請求項５】
平行光として入射された光ビームを被検光束と基準光束作成用光束とに分離する光束分離手段と、前記基準光束作成用光束を収束光に変換して出力する収束レンズと、該収束レンズから出力された前記基準光束作成用光束を収束点において反射して基準光束に変換するピンホールミラーを基板上に有してなる反射型波面整形手段と、前記被検光束を波面状態が変化しないように反射する被検光束反射面と、前記ピンホールミラーから反射され前記収束レンズにおいて再び平行光に変換された前記基準光束と前記被検光束反射面から反射された前記被検光束との干渉光を取り込み、該干渉光により第１撮像面上に形成される干渉縞の画像を撮像する干渉縞撮像手段と、前記収束レンズから出力された前記基準光束作成用光束の、前記ピンホールミラーからの第１の反射光および前記基板からの第２の反射光、並びに前記被検光束の、前記被検光束反射面からの第３の反射光を取り込み、これら第１、第２および第３の反射光により第２撮像面上にそれぞれ形成される第１、第２および第３のスポット像を含む画像を撮像するアライメント用のスポット像撮像手段と、を有してなる測定装置において、前記反射型波面整形手段および前記被検光束反射面のアライメント調整を行う波面測定光学系のアライメント調整装置であって、
前記反射型波面整形手段をアライメント調整可能に保持する第１アライメント調整手段と、前記被検光束反射面をアライメント調整可能に保持する第２アライメント調整手段と、これら第１および第２アライメント調整手段に対して位置調整の指令を行うアライメント調整指令手段とを備え、
前記アライメント調整指令手段は、
前記第３の反射光が前記スポット像撮像手段に入射しないように前記被検光束反射面を初期姿勢から所定角度だけ傾斜させるべく、前記第２アライメント調整手段に対して傾き調整の指令を行う予備調整処理指令部と、
前記反射型波面整形手段を、前記基準光束作成用光束の軸と直交する面上において所定方向に移動させるべく前記第１アライメント調整手段に対して位置調整の指令を行うとともに、該移動前後において前記スポット像撮像手段により撮像された各画像に基づき、前記第１のスポット像と前記第２のスポット像とを識別するスポット像第１識別処理部と、
互いに識別された前記第１のスポット像および前記第２のスポット像が前記第２撮像面上において互いに重なるように、前記反射型波面整形手段を前記基準光束作成用光束の軸と直交する面内において移動させるべく、前記第１アライメント調整手段に対して位置調整の指令を行う波面整形手段第１移動処理指令部と、
前記反射型波面整形手段を前記基準光束作成用光束の軸に沿って所定距離ずつ複数回に亘り順次移動させるべく、前記第１アライメント調整手段に対して位置調整の指令を行うとともに、該移動毎において前記スポット像撮像手段により撮像された各画像における画像全体の輝度積分値と移動位置との関係を求め、求められた該関係に基づき、前記反射型波面整形手段の、前記基準光束作成用光束の軸に沿った最適な位置を判定し、判定された該最適な位置に前記反射型波面整形手段を移動させるべく、前記第１アライメント調整手段に対して位置調整の指令を行う波面整形手段第２移動処理指令部と、
前記干渉縞撮像手段により撮像された、前記最適な位置に移動後の前記反射型波面整形手段から前記収束レンズを介して出力された前記基準光束により前記第１撮像面上に形成される光像を含む画像に基づき、該画像内における該光像の位置情報を求め、求められた該位置情報に基づき、該光像を前記第１撮像面の中心部に移動させるべく、前記第１アライメント調整手段に対して傾き調整の指令を行う波面整形手段傾き調整処理指令部と、を備えてなることを特徴とする波面測定光学系のアライメント調整装置。
【請求項６】
前記アライメント調整指令手段は、
前記反射型波面整形手段のアライメント調整が完了した後に、前記第３の反射光が前記スポット像撮像手段に入射するように前記被検光束反射面を前記初期姿勢に戻すべく、前記第２アライメント調整手段に対して傾き調整の指令を行う予備調整解除処理指令部と、
前記スポット像撮像手段により撮像された画像に基づき、前記第１のスポット像と前記第３のスポット像とを識別するスポット像第２識別処理部と、
互いに識別された前記第１のスポット像および前記第３のスポット像が前記第２撮像面上において互いに重なるように、前記被検光束反射面の傾きを粗調整するべく前記第２アライメント調整手段に対して位置調整の指令を行う被検光束反射面傾き粗調整処理指令部と、
前記粗調整完了後の前記被検光束反射面から反射された前記被検光束と、前記アライメント調整完了後の前記反射型波面整形手段から前記収束レンズを介して出力された前記基準光束との干渉光により前記第１撮像面上に形成され、前記干渉縞撮像手段により撮像されたアライメント調整用の干渉縞画像に基づき、前記基準光束の波面に対する前記被検光束の波面の傾斜角度を求めるとともに、該傾斜角度が略零となるように、前記被検光束反射面の傾きを微調整するべく前記第２アライメント調整手段に対して傾き調整の指令を行う被検光束反射面傾き微調整処理指令部と、を備えてなることを特徴とする請求項５記載の波面測定光学系のアライメント調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ビームの波面測定を行う測定装置において、反射型波面整形手段を含む波面測定光学系のアライメント調整を行うための波面測定光学系のアライメント調整方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ビームの波面測定を行う装置としては、マッハツェンダ型干渉計の光学系配置を備えたものが一般的に知られていたが、フィゾー型干渉計の光学系配置を備えたものやマイケルソン型干渉計の光学系配置を備えたもの（下記特許文献１参照）が本願出願人により提案され実用化されている。
【０００３】
これまでの測定装置では、測定対象となる光ビームの一部を、ピンホールを透過させることにより波面整形しているのに対し、下記特許文献１に記載の測定装置では、光ビームの一部を入射方向と逆向きに反射させて波面整形する反射型波面整形手段が用いられている。この反射型波面整形手段は、主に、光ビームを収束させる収束レンズと、その収束点に配置されたピンホールミラーとにより構成されている。また、ピンホールミラーは、反射回折部や反射型ピンホール等とも称され、ガラス基板上に微小な反射領域を形成したもの（下記特許文献１参照）や、通常のピンホールの裏面側直近に反射面を配置したもの（下記特許文献２参照）などが知られている。
【０００４】
また、下記特許文献１に記載の測定装置は、光ビームをＣＣＤ等の撮像面上に点状に結像させてスポット像を形成し、そのスポット像の形状や大きさ、あるいは強度分布や重心座標等の測定（これらを総称して「スポット特性測定」という）を行う装置（「ビームプロファイラ」とも称される）としての機能も備えているが、近年、３波長対応型の光ピックアップ装置等から出力される波長帯域が異なる各光ビームについて、各々の波面測定およびスポット特性測定を１つの装置で実行可能な測定装置が、本願出願人により提案され実用化されるに至っている（下記特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２３２７９号公報
【特許文献２】特開昭５８−６０５９０号公報
【特許文献３】特開２００６−３２９７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した反射型波面整形手段を用いた波面測定においては、測定対象となる光ビームをビームスプリッタ等により被検光束と基準光束作成用光束とに分割した後、基準光束作成用光束を収束レンズにより収束せしめ、その収束点に配置されたピンホールミラーにより、基準光束作成用光束の一部を波面整形し基準光束として反射せしめる。そして、この基準光束を、収束レンズを透過させた後に、被検光束と干渉させるようにしている。
【０００７】
このような波面測定においては、波面測定用光学系のアライメント調整を高精度に行う必要がある。具体的には、極めて微小なピンホールミラーを収束レンズの収束点に高精度に配置する必要がある。また、基準光束作成用光束と２分された被検光束を、その波面形状を変えないように高精度に平滑化された平面反射ミラー等により反射させる構成のものにおいては、反射ミラー等の傾きを高精度に調整する必要もある。
【０００８】
従来、このような波面測定用光学系のアライメント調整は、オペレータの手動操作により行われているのが実情であった。
【０００９】
しかしながら、このようなオペレータによるアライメント調整では、オペレータの経験や技量の差によって調整精度にばらつきが生じる虞がある。また、アライメント調整に多大な時間を要するとともに、オペレータに対し過大な労力を強いるなどの問題がある。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、反射型波面整形手段を備えた波面測定光学系のアライメント調整を、自動化して高精度かつ短時間で行うことが可能な波面測定光学系のアライメント調整方法および装置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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の波面測定光学系のアライメント調整方法および装置は、以下のように構成されている。
【００１２】
すなわち、本発明に係る波面測定光学系のアライメント調整方法は、平行光として入射された光ビームを被検光束と基準光束作成用光束とに分離する光束分離手段と、前記基準光束作成用光束を収束光に変換して出力する収束レンズと、該収束レンズから出力された前記基準光束作成用光束を収束点において反射して基準光束に変換するピンホールミラーを基板上に有してなる反射型波面整形手段と、前記被検光束を波面形状が変化しないように反射する被検光束反射面と、前記ピンホールミラーから反射され前記収束レンズにおいて再び平行光に変換された前記基準光束と前記被検光束反射面から反射された前記被検光束との干渉光を取り込み、該干渉光により第１撮像面上に形成される干渉縞の画像を撮像する干渉縞撮像手段と、前記収束レンズから出力された前記基準光束作成用光束の、前記ピンホールミラーからの第１の反射光および前記基板からの第２の反射光、並びに前記被検光束の、前記被検光束反射面からの第３の反射光を取り込み、これら第１、第２および第３の反射光により第２撮像面上にそれぞれ形成される第１、第２および第３のスポット像を含む画像を撮像するアライメント用のスポット像撮像手段と、を有してなる波面測定光学系を備えた測定装置において、前記波面測定光学系のアライメント調整を行うものであって、
前記第３の反射光が前記スポット像撮像手段に入射しないようにする予備調整処理と、
前記反射型波面整形手段を、前記基準光束作成用光束の軸と直交する面上において所定方向に移動させ、該移動前後における各画像を前記スポット像撮像手段により撮像し、撮像された各画像に基づき、前記第１のスポット像と前記第２のスポット像とを識別するスポット像第１識別処理と、
互いに識別された前記第１のスポット像および前記第２のスポット像が前記第２撮像面上において互いに重なるように、前記反射型波面整形手段を、前記基準光束作成用光束の軸と直交する面内において移動させる波面整形手段第１移動処理と、
前記反射型波面整形手段を、前記基準光束作成用光束の軸に沿って所定距離ずつ複数回に亘り順次移動させ、該移動毎における各画像を前記スポット像撮像手段により撮像するとともに、撮像された各画像における画像全体の輝度積分値と移動位置との関係を求め、求められた該関係に基づき、前記反射型波面整形手段の、前記基準光束作成用光束の軸に沿った最適な位置を判定し、判定された該最適な位置に前記反射型波面整形手段を移動させる波面整形手段第２移動処理と、
前記最適な位置に移動後の前記反射型波面整形手段から前記収束レンズを介して出力された前記基準光束により前記第１撮像面上に形成される光像を含む画像を、前記干渉縞撮像手段により撮像するとともに、撮像された該画像に基づき該画像内における前記光像の位置情報を求め、求められた該位置情報に基づき、該光像が前記第１撮像面の中心部に移動するように、前記反射型波面整形手段の傾きを調整する波面整形手段傾き調整処理と、をこの順に実行して前記反射型波面整形手段のアライメント調整を完了する、ことを特徴とする。
【００１３】
また、前記反射型波面整形手段の前記アライメント調整完了後に、前記予備調整処理を解除する予備調整解除処理と、
前記スポット像撮像手段により撮像された画像に基づき、前記第１のスポット像と前記第３のスポット像とを識別するスポット像第２識別処理と、
互いに識別された前記第１のスポット像および前記第３のスポット像が前記第２撮像面上において互いに重なるように、前記被検光束反射面の傾きを粗調整する被検光束反射面傾き粗調整処理と、
前記傾き粗調整処理後の前記被検光束反射面から反射された前記被検光束と、前記アライメント調整完了後の前記反射型波面整形手段から前記収束レンズを介して出力された前記基準光束との干渉光により形成されるアライメント調整用の干渉縞の画像を、前記干渉縞撮像手段により撮像し、撮像された該アライメント調整用の干渉縞の画像に基づき、前記基準光束の波面に対する前記被検光束の波面の傾斜角度を求めるとともに、該傾斜角度が略零となるように、前記被検光束反射面の傾きを微調整する被検光束反射面傾き微調整処理と、をこの順に実行して前記被検光束反射面のアライメント調整を完了するようにしてもよい。
【００１４】
前記予備調整処理を、前記被検光束反射面を初期姿勢から所定角度だけ傾斜させる処理とし、前記予備調整解除処理を、前記被検光束反射面を前記初期姿勢に戻す処理とすることができる。
【００１５】
また、前記スポット像第１識別処理は、前記移動前後における各画像の差分画像を用いて行うことができる。
【００１６】
本発明に係る波面測定光学系のアライメント調整装置は、平行光として入射された光ビームを被検光束と基準光束作成用光束とに分離する光束分離手段と、前記基準光束作成用光束を収束光に変換して出力する収束レンズと、該収束レンズから出力された前記基準光束作成用光束を収束点において反射して基準光束に変換するピンホールミラーを基板上に有してなる反射型波面整形手段と、前記被検光束を波面状態が変化しないように反射する被検光束反射面と、前記ピンホールミラーから反射され前記収束レンズにおいて再び平行光に変換された前記基準光束と前記被検光束反射面から反射された前記被検光束との干渉光を取り込み、該干渉光により第１撮像面上に形成される干渉縞の画像を撮像する干渉縞撮像手段と、前記収束レンズから出力された前記基準光束作成用光束の、前記ピンホールミラーからの第１の反射光および前記基板からの第２の反射光、並びに前記被検光束の、前記被検光束反射面からの第３の反射光を取り込み、これら第１、第２および第３の反射光により第２撮像面上にそれぞれ形成される第１、第２および第３のスポット像を含む画像を撮像するアライメント用のスポット像撮像手段と、を有してなる測定装置において、前記反射型波面整形手段および前記被検光束反射面のアライメント調整を行うものであって、
前記反射型波面整形手段をアライメント調整可能に保持する第１アライメント調整手段と、前記被検光束反射面をアライメント調整可能に保持する第２アライメント調整手段と、これら第１および第２アライメント調整手段に対して位置調整の指令を行うアライメント調整指令手段とを備え、
前記アライメント調整指令手段は、
前記第３の反射光が前記スポット像撮像手段に入射しないように前記被検光束反射面を初期姿勢から所定角度だけ傾斜させるべく、前記第２アライメント調整手段に対して傾き調整の指令を行う予備調整処理指令部と、
前記反射型波面整形手段を、前記基準光束作成用光束の軸と直交する面上において所定方向に移動させるべく前記第１アライメント調整手段に対して位置調整の指令を行うとともに、該移動前後において前記スポット像撮像手段により撮像された各画像に基づき、前記第１のスポット像と前記第２のスポット像とを識別するスポット像第１識別処理部と、
互いに識別された前記第１のスポット像および前記第２のスポット像が前記第２撮像面上において互いに重なるように、前記反射型波面整形手段を前記基準光束作成用光束の軸と直交する面内において移動させるべく、前記第１アライメント調整手段に対して位置調整の指令を行う波面整形手段第１移動処理指令部と、
前記反射型波面整形手段を前記基準光束作成用光束の軸に沿って所定距離ずつ複数回に亘り順次移動させるべく、前記第１アライメント調整手段に対して位置調整の指令を行うとともに、該移動毎において前記スポット像撮像手段により撮像された各画像における画像全体の輝度積分値と移動位置との関係を求め、求められた該関係に基づき、前記反射型波面整形手段の、前記基準光束作成用光束の軸に沿った最適な位置を判定し、判定された該最適な位置に前記反射型波面整形手段を移動させるべく、前記第１アライメント調整手段に対して位置調整の指令を行う波面整形手段第２移動処理指令部と、
前記干渉縞撮像手段により撮像された、前記最適な位置に移動後の前記反射型波面整形手段から前記収束レンズを介して出力された前記基準光束により前記第１撮像面上に形成される光像を含む画像に基づき、該画像内における該光像の位置情報を求め、求められた該位置情報に基づき、該光像を前記第１撮像面の中心部に移動させるべく、前記第１アライメント調整手段に対して傾き調整の指令を行う波面整形手段傾き調整処理指令部と、を備えてなることを特徴とする。
【００１７】
また、前記アライメント調整指令手段は、
前記反射型波面整形手段のアライメント調整が完了した後に、前記第３の反射光が前記スポット像撮像手段に入射するように前記被検光束反射面を前記初期姿勢に戻すべく、前記第２アライメント調整手段に対して傾き調整の指令を行う予備調整解除処理指令部と、
前記スポット像撮像手段により撮像された画像に基づき、前記第１のスポット像と前記第３のスポット像とを識別するスポット像第２識別処理部と、
互いに識別された前記第１のスポット像および前記第３のスポット像が前記第２撮像面上において互いに重なるように、前記被検光束反射面の傾きを粗調整するべく前記第２アライメント調整手段に対して位置調整の指令を行う被検光束反射面傾き粗調整処理指令部と、
前記粗調整完了後の前記被検光束反射面から反射された前記被検光束と、前記アライメント調整完了後の前記反射型波面整形手段から前記収束レンズを介して出力された前記基準光束との干渉光により前記第１撮像面上に形成され、前記干渉縞撮像手段により撮像されたアライメント調整用の干渉縞画像に基づき、前記基準光束の波面に対する前記被検光束の波面の傾斜角度を求めるとともに、該傾斜角度が略零となるように、前記被検光束反射面の傾きを微調整するべく前記第２アライメント調整手段に対して傾き調整の指令を行う被検光束反射面傾き微調整処理指令部と、を備えてなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る波面測定光学系のアライメント調整方法および装置によれば、上述の構成を備えていることにより、以下のような作用効果を奏する。
【００１９】
すなわち、本発明において、波面測定光学系のアライメント調整を行う際の拠所としている第１乃至第３のスポット像や光像の画像内での位置情報や画像の輝度積分値（「輝度体積値」や「光量体積値」等とも称される）は、反射型波面整形手段および被検光束反射面の位置や傾きの状態を示す指標として好適なものであり、また、それらは、撮像された画像情報に基づき、コンピュータ等の解析装置によって定量的に求めることが可能である。
【００２０】
また、予備処理、スポット像第１識別処理および波面整形手段第１移動処理をこの順で行うことにより、反射型波面整形手段の、基準光束作成用光束の軸と直交する面内での位置調整を短時間で実行することができ、その後に波面整形手段第２移動処理を行うことにより、反射型波面整形手段の、基準光束作成用光束の軸に沿った位置調整を短時間で実行することができる。また、その後に、波面整形手段傾き調整処理を行うことにより、反射型波面整形手段の傾き調整および位置の微調整を高精度かつ短時間で実行することができる。
【００２１】
したがって、本発明によれば、解析装置等を用いることにより、波面測定光学系のアライメント調整を自動化することが可能となり、かつ自動化することによって、オペレータの経験に基づく判断に頼ることなく、波面測定光学系のアライメント調整を高精度かつ短時間で行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る波面測定光学系のアライメント調整装置（以下「アライメント調整装置」と略称する）の概略構成図であり、図２はそのアライメント調整指令手段の概略構成図である。
【００２３】
本実施形態のアライメント調整装置は、光ピックアップモジュール５０（図１参照）から出力される光ビームの波面測定およびスポット特性測定を行う光ビーム測定装置１に一体的に搭載されてなるものであり、以下では、この光ビーム測定装置１の概要と併せて本実施形態のアライメント調整装置について説明する。
【００２４】
図１に示す光ピックアップモジュール５０は、３波長対応型のものであり、近赤外域の波長（例えば、７８０ｎｍ）を持つ第１の光ビームを出力する半導体レーザ５１Ａと、赤色域の波長（例えば、６５０ｎｍ）を持つ第２の光ビームを出力する半導体レーザ５１Ｂと、青色域の波長（例えば、４０５ｎｍ）を持つ第３の光ビームを出力する半導体レーザ５１Ｃとを備えている。
【００２５】
また、光ピックアップモジュール５０は、３つのコリメータレンズ５２Ａ〜５２Ｃと、４つの反射ミラー５３Ａ〜５３Ｄと、光ピックアップレンズ５４とを備えており、４つの反射ミラー５３Ａ〜５３Ｄのうち２つの反射ミラー５３Ｂ，５３Ｃは、光路上に出し入れ可能に設けられている。すなわち、反射ミラー５３Ｂは、半導体レーザ５１Ｂから第２の光ビームが出力されるときには光路上（の破線で示す位置）に配置され、出力されないときには光路外に退避されるように構成されており、反射ミラー５３Ｃは、半導体レーザ５１Ｃから第３の光ビームが出力されるときには光路上（の破線で示す位置）に配置され、出力されないときには光路外に退避されるように構成されている。
【００２６】
一方、図１に示す光ビーム測定装置１は、図中１点鎖線で示す測定光軸（説明の便宜上、図１において、対物レンズ１２の光軸に平行な部分を測定光軸Ｃ１、収束レンズ１４Ａ〜１４Ｃの光軸に平行な部分を測定光軸Ｃ２、平面反射ミラー１７の光軸に平行な部分を測定光軸Ｃ３と称する）上に配置された各種光学部材により構成される光学系の部分と、解析装置３１を中心として構成される測定解析系の部分とに大別される。光学系の部分はさらに、上記光ピックアップモジュール５０からの光ビームを光学系内に導く対物レンズ１２と、導かれた光ビームの波面測定を行うための波面測定部１０Ａと、導かれた光ビームのスポット特性測定および光学系のアライメントを行うためのスポット特性測定部１０Ｂとに区分される。なお、対物レンズ１２は、測定光軸Ｃ１から退避可能に構成されており、対物レンズ１２と光ピックアップレンズ５４との間には、光ディスク保護板の厚みに相当する光路を補償するための補償板１１が、測定波長に応じて適宜選択されて配置されるようになっている。なお、本実施形態では、波面測定部１０Ａと、スポット特性測定部１０Ｂに配置された結像レンズ１９Ｃおよび撮像カメラ２０Ｃとにより、波面測定光学系が構成されている。
【００２７】
上記波面測定部１０Ａは、上記対物レンズ１２およびビームスプリッタ１３Ａを介して図中左方に導かれた光ビームを、波面測定のための被検光束と基準光束作成用光束とに分離する、光束分離手段としてのビームスプリッタ１３Ｂと、該ビームスプリッタ１３Ｂから入射する基準光束作成用光束を１点に収束させる収束レンズ１４Ａ〜１４Ｃと、該収束レンズ１４Ａ〜１４Ｃの収束点に配置されるピンホールミラー１５Ａ〜１５Ｃとを備えてなる。
【００２８】
上記収束レンズ１４Ａ〜１４Ｃは、上記第１乃至第３の光ビームにそれぞれ対応するように開口数（ＮＡ）等が適宜設定されたものであり、第１の光ビームの波面測定が行われる場合には収束レンズ１４Ａが、第２の光ビームの波面測定が行われる場合には収束レンズ１４Ｂが、第３の光ビームの波面測定が行われる場合には収束レンズ１４Ｃが、図示せぬ移動手段により、それぞれ光路上の適正な位置に配置されるように構成されている。
【００２９】
上記ピンホールミラー１５Ａ〜１５Ｃは、上記第１乃至第３の光ビームにそれぞれ対応するように反射面の大きさ等が適宜設定されたものであり、同一の基板１６上において、例えば蒸着等により形成された、金，アルミニューム，クロム等の金属膜からなり、収束光束として入射する基準光束作成用光束の一部を波面整形された理想的な球面波として反射するように構成されている。すなわち、第１の光ビームの波面測定が行われる場合にはピンホールミラー１５Ａが収束レンズ１４Ａによる第１の光ビームの集光点に配置され、第２の光ビームの波面測定が行われる場合にはピンホールミラー１５Ｂが収束レンズ１４Ｂによる第２の光ビームの集光点に配置され、第３の光ビームの波面測定が行われる場合にはピンホールミラー１５Ｃが収束レンズ１４Ｃによる第３の光ビームの集光点に配置されて、第１乃至第３の光ビームの波面整形をそれぞれ行うように構成されている。なお、本実施形態では、上述のピンホールミラー１５Ａ〜１５Ｃおよび基板１６により、反射型波面成形手段が構成されている。
【００３０】
また、上記波面測定部１０Ａは、ビームスプリッタ１３Ｂにより図中下方に反射された被検光束を再帰反射せしめ、上記ピンホールミラー１５Ａ〜１５Ｃにより波面整形された基準光束と干渉させて干渉光を得るための、被検光束反射面としての高精度な平面反射ミラー１７を備えている。この平面反射ミラー１７は、図示せぬフリンジスキャンアダプタに保持されており、フリンジスキャン計測等を実施する際に光軸方向に微動せしめられるように構成されている。
【００３１】
さらに、上記波面測定部１０Ａは、上記干渉光を取り込んで波面測定用の干渉縞画像を撮像する、干渉縞撮像手段としての撮像カメラ２０Ａ，２０Ｂを備えている。撮像カメラ２０Ａは、第１および第２の光ビーム用のものであり、ビームスプリッタ１３Ｃにより図中左方に反射される干渉光を、結像レンズ１９Ａを介して取り込み、干渉縞画像を第１撮像面としての撮像面２１Ａ（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像面からなる）上に結像させるように構成されている。撮像カメラ２０Ｂは、第３の光ビーム用のものであり、反射ミラー１８により図中左方に反射される干渉光を、結像レンズ１９Ｂを介して取り込み、干渉縞画像を第１撮像面としての撮像面２１Ｂ上に結像させるように構成されている。
【００３２】
一方、上記スポット特性測定部１０Ｂは、光ピックアップモジュール５０から出力された光ビームのスポット像を撮像するための測定用の撮像カメラ２０Ｄ，２０Ｅを備えている。撮像カメラ２０Ｄは、第１および第２の光ビーム用のものであり、補償板１１、対物レンズ１２およびビームスプリッタ１３Ａを透過した後にビームスプリッタ１３Ｄにより図中右方に反射される第１または第２の光ビームを、結像レンズ１９Ｄを介して取り込み、そのスポット像を撮像面２１Ｄ上に結像させるように構成されている。撮像カメラ２０Ｅは、第３の光ビーム用のものであり、補償板１１、対物レンズ１２、ビームスプリッタ１３Ａを透過し、ビームスプリッタ１３Ｅにより図中右方に反射される第３の光ビームを、結像レンズ１９Ｅを介して取り込み、そのスポット像を撮像面２１Ｅ上に結像させるように構成されている。
【００３３】
また、上記スポット特性測定部１０Ｂは、アライメント調整に利用されるスポット像を撮像するためのアライメント用の撮像カメラ２０Ｃ，２０Ｆを備えている。撮像カメラ２０Ｃは、上述のピンホールミラー１５Ａ〜１５Ｃおよび平面反射ミラー１７のアライメント調整を行う際に使用されるアライメント用のスポット像撮像手段を構成するものであり、ピンホールミラー１５Ａ〜１５Ｃおよび基板１６でそれぞれ反射され、収束レンズ１４Ａ〜１４Ｃ、ビームスプリッタ１３Ｂ，１３Ａを介して図中右方に進行する第１の反射光および第２の反射光、並びに平面反射ミラー１７から反射されビームスプリッタ１３Ｂ，１３Ａを介して図中右方に進行する第３の反射光を、結像レンズ１９Ｃを介して取り込み、それらの各スポット像（ピンホールミラー１５Ａ〜１５Ｃからの上記第１の反射光により形成される第１のスポット像、基板１６からの上記第２の反射光により形成される第２のスポット像、および平面反射ミラー１７からの上記第３の反射光により形成される第３のスポット像）を、第２撮像面としての撮像面２１Ｃ上に結像させるように構成されている。
【００３４】
一方、撮像カメラ２０Ｆは、上述の光ピックアップモジュール５０の位置調整を行う際に使用されるものであり、光ピックアップモジュール５０から出力され、補償板１１、対物レンズ１２、ビームスプリッタ１３Ａ，１３Ｄ，１３Ｅ，１３Ｆを順次透過して図中上方に進む光ビームを、結像レンズ１９Ｆを介して取り込み、そのスポット像を撮像面２１Ｆ上に結像させるように構成されている。なお、ビームスプリッタ１３Ｆと結像レンズ１９Ｆとの間には、撮像カメラ２０Ｆに入射する光ビームの光量を調整するために、光透過率を変更し得るＮＤフィルタ２２が配置されるようになっている。
【００３５】
さらに、上記スポット特性測定部１０Ｂは、パワーメータ２３およびアライメント用光源２４を備えている。パワーメータ２３は、光ピックアップモジュール５０から出力された光ビームの光強度を測定するためのものであり、光ピックアップモジュール５０から出力され、補償板１１、対物レンズ１２、ビームスプリッタ１３Ａ，１３Ｄ，１３Ｅを順次透過し，さらにビームスプリッタ１３Ｆ，１３Ｇを介して図中上方に進む光ビームを、結像レンズ１９Ｇを介して取り込み、その光強度を測定するように構成されている。一方、アライメント用光源２４は、光ピックアップモジュール５０や補償板１１の傾き調整を行う際に用いられるものであり、コリメータレンズ２５により平行光束に変換される光束を出力するように構成されている。
【００３６】
上記測定解析系の部分は、撮像カメラ２０Ａ〜２０Ｆやパワーメータ２３からの出力信号に基づき各種解析を行う解析装置３１、該解析装置３１による解析結果や画像を表示する表示装置３２およびキーボードやマウス等からなる入力装置３３を備えている。なお、解析装置３１は、コンピュータ等により構成され、干渉縞画像を解析して光ビームの波面測定結果を得るとともに、スポット像を解析して光ビームのスポット特性測定結果を得るように構成されている。
【００３７】
次に、本実施形態に係るアライメント調整装置について説明する。
【００３８】
本実施形態のアライメント調整装置は、上述の光ビーム測定装置１において、上述の基板１６上に形成されたピンホールミラー１５Ａ〜１５Ｃ（以下、これらを総称して「反射型波面整形手段」という）および平面反射ミラー１７のアライメント調整を行うものであって、反射型波面整形手段をアライメント調整可能に保持する、第１アライメント調整手段としての第１調整ステージ３４と、平面反射ミラー１７をアライメント調整可能に保持する第２アライメント調整手段しての第２調整ステージ３５と、これら第１および第２調整ステージ３４，３５に対して位置調整の指令を行うアライメント調整指令手段３７（図２参照）と、を備えている。
【００３９】
アライメント調整指令手段３７は、上述の解析装置３１に搭載されるＣＰＵやメモリ等と、該メモリに格納されたプログラム等により構成されるものであり、図２に示すように、予備調整処理指令部３８、スポット像第１識別処理部３９、波面整形手段第１移動処理指令部４０、波面整形手段第２移動処理指令部４１、波面整形手段傾き調整処理指令部４２、予備調整解除処理指令部４３、スポット像第２識別処理部４４、被検光束反射面傾き粗調整処理指令部４５、および被検光束反射面傾き微調整処理指令部４６を備えてなる。
【００４０】
予備調整処理指令部３８は、平面反射ミラー１７からの上記第３の反射光が撮像カメラ２０Ｃに入射しないように、平面反射ミラー１７を初期姿勢から所定角度（例えば、２度）だけ傾斜させるべく、第２調整ステージ３５に対して傾き調整の指令を行うものである。
【００４１】
スポット像第１識別処理部３９は、反射型波面整形手段を、基準光束作成用光束の軸（測定光軸Ｃ２と平行であるので、以下、測定光軸Ｃ２と言い換える）と直交する面上において所定方向に移動させるべく第１調整ステージ３４に対して位置調整の指令を行うとともに、該移動前後において撮像カメラ２０Ｃにより撮像された各画像に基づき、上記第１のスポット像と上記第２のスポット像とを識別するように構成されている。
【００４２】
波面整形手段第１移動処理指令部４０は、互いに識別された第１のスポット像および第２のスポット像が撮像カメラ２０Ｃの撮像面２１Ｃ上において互いに重なるように、反射型波面整形手段を測定光軸Ｃ２と直交する面内において移動させるべく、第１調整ステージ３４に対して位置調整の指令を行うものである。
【００４３】
波面整形手段第２移動処理指令部４１は、反射型波面整形手段を測定光軸Ｃ２に沿って所定距離ずつ複数回に亘り順次移動させるべく、第１調整ステージ３４に対して位置調整の指令を行うとともに、該移動毎において撮像カメラ２０Ｃにより撮像された各画像における画像全体の輝度積分値と移動位置との関係を求め、求められた該関係に基づき、反射型波面整形手段の、測定光軸Ｃ２に沿った最適な位置を判定し、判定された該最適な位置に反射型波面整形手段を移動させるべく、第１調整ステージ３４対して位置調整の指令を行うものである。
【００４４】
波面整形手段傾き調整処理指令部４２は、撮像カメラ２０Ａまたは２０Ｂにより撮像された、上述の最適な位置に移動後の反射型波面整形手段から収束レンズ１４Ａ〜１４Ｃのいずれかを介して出力された基準光束により撮像カメラ２０Ａの撮像面２１Ａまたは撮像カメラ２０Ｂの撮像面２１Ｂ上に形成される光像を含む画像に基づき、該画像内における該光像の位置情報を求め、求められた該位置情報に基づき、該光像を撮像面２１Ａまたは２１Ｂの中心部に移動させるべく、第１調整ステージ３４に対して傾き調整の指令を行うものである。
【００４５】
予備調整解除処理指令部４３は、反射型波面整形手段のアライメント調整が完了した後に、上記第３の反射光が撮像カメラ２０Ｃに入射するように平面反射ミラー１７を初期姿勢に戻すべく、第２調整ステージ３５に対して傾き調整の指令を行うものである。
【００４６】
スポット像第２識別処理部４４は、撮像カメラ２０Ｃにより撮像された画像に基づき、上記第１のスポット像と上記第３のスポット像とを識別するように構成されている。
【００４７】
被検光束反射面傾き粗調整処理指令部４５は、互いに識別された第１のスポット像および第３のスポット像が撮像カメラ２０Ｃの撮像面２１Ｃ上において互いに重なるように、平面反射ミラー１７の傾きを粗調整するべく第２調整ステージ３５に対して位置調整の指令を行うものである。
【００４８】
被検光束反射面傾き微調整処理指令部４６は、粗調整完了後の平面反射ミラー１７から反射された被検光束と、アライメント調整完了後の反射型波面整形手段から収束レンズ１４Ａ〜１４Ｃのいずれかを介して出力された基準光束との干渉光により撮像面２１Ｃ上に形成され、撮像カメラ２０Ｃにより撮像されたアライメント調整用の干渉縞画像に基づき、基準光束の波面に対する被検光束の波面の傾斜角度を求めるとともに、該傾斜角度が略零となるように、平面反射ミラー１７の傾きを微調整するべく第２調整ステージ３５に対して傾き調整の指令を行うものである。
【００４９】
以下、本発明に係る波面測定光学系のアライメント調整方法（以下「アライメント調整方法」と略称する）の一実施形態について説明する。
【００５０】
本実施形態のアライメント調整方法は、図１に示す光ビーム測定装置１において、反射型波面整形手段および平面反射ミラー１７のアライメント調整を行うものであり、上述のアライメント調整装置により自動的に行われるように構成されている。
【００５１】
なお、本実施形態のアライメント調整方法に先立って、光ピックアップモジュール５０のアライメント調整が行われる。この光ピックアップモジュール５０のアライメント調整の手順については、特願２００８−４２２３７号明細書において詳細に開示されており、本明細書では説明を省略する。また、以下では、光ピックアップモジュール５０のアライメント調整は完了しているものとして説明する。
【００５２】
〈１〉平面反射ミラー１７を初期姿勢から上記所定角度だけ傾斜させる（予備調整処理）。この予備調整処理は、図２に示す予備調整処理指令部３８および該予備調整処理指令部３８からの指令によって駆動される第２調整ステージ３５より実行される。
【００５３】
〈２〉補償板１１および対物レンズ１２が測定光軸Ｃ１上に適正配置された状態で、アライメント調整完了後の光ピックアップモジュール５０から所定の光ビームを出力する。なお、以下では、第１の光ビームが出力される場合について説明する。また、第１の光ビームが出力される場合には、収束レンズ１４Ａが測定光軸Ｃ２上に適正配置されるとともに、ピンホールミラー１５Ａが収束レンズ１４Ａの収束点の近傍に自動配置される。
【００５４】
〈３〉出力された第１の光ビームは、補償板１１、対物レンズ１２、ビームスプリッタ１３Ａを介してビームスプリッタ１３Ｂに導かれ、該ビームスプリッタ１３Ｂにおいて、収束レンズ１４Ａに向かう基準光束作成用光束と、平面反射ミラー１７に向かう被検光束とに分割される。基準光束作成用光束は、収束レンズ１４Ａにより収束光に変換され、ピンホールミラー１５Ａおよび基板１６に照射される。そして、ピンホールミラー１５Ａからの第１の反射光および基板１６からの第２の反射光は、収束レンズ１４Ａ、ビームスプリッタ１３Ｂ，１３Ａ、結像レンズ１９Ｃを介して撮像カメラ２０Ｃ内に入射し、撮像面２１Ｃ上において第１および第２のスポット像をそれぞれ形成する。一方、被検光束は、平面反射ミラー１７において測定光軸Ｃ３に対し上記所定角度だけ傾いた方向に反射されるため、撮像カメラ２０Ｃ内には入射しない。
【００５５】
〈４〉反射型波面整形手段（ピンホールミラー１５Ａ）を、測定光軸Ｃ２と直交する面上において所定方向に移動させ、該移動前後における各画像を撮像カメラ２０Ｃにより撮像し、撮像された各画像に基づき、上記第１のスポット像と上記第２のスポット像とを識別する（スポット像第１識別処理）。このスポット像第１識別処理は、図２に示すスポット像第１識別処理部３９および該スポット像第１識別処理部３９からの指令によって駆動される第１調整ステージ３４により実行される。
【００５６】
また、このスポット像第１識別処理におけるスポット像の識別方法の一例を図３に示す。図３に示す例では、反射型波面整形手段を移動させる前の画像（同図（Ａ）に示す）と、移動後の画像（同図（Ｂ）に示す）との差分画像（同図（Ｃ）に示す）を求め、該差分画像に基づき第１のスポット像と第２のスポット像とを識別する。すなわち、同図（Ａ）に示す移動前の画像には、２つのスポット像（ピンホールミラー１５Ａからの第１の反射光による第１のスポット像Ｐ１と、基板１６からの第２の反射光による第２のスポット像Ｐ２）が観察されているが、この画像のみではそれらの区別ができない。同様に、同図（Ｂ）に示す移動後の画像にも、２つのスポット像（ピンホールミラー１５Ａからの第１の反射光による第１のスポット像Ｐ１´と、基板１６からの第２の反射光による第２のスポット像Ｐ２´）が観察されているが、この画像のみではそれらの区別ができない。
【００５７】
そこで、同図（Ｃ）に示す差分画像を求める。基板１６からの第２の反射光による第２のスポット像Ｐ２，Ｐ２´の位置および輝度（画像濃度値）は、反射型波面整形手段の移動前後で変化しないのに対し、ピンホールミラー１５Ａからの第１の反射光による第１のスポット像Ｐ１，Ｐ１´の位置は、反射型波面整形手段の移動前後で変化する。このため、差分画像上では、反射型波面整形手段の移動前後における第２のスポット像Ｐ２，Ｐ２´が互いに相殺され、移動前後における第１のスポット像Ｐ１，Ｐ１´のみが観察される。これにより、第１のスポット像Ｐ１，Ｐ１´と第２のスポット像Ｐ２，Ｐ２´との識別が可能となり、かつ移動前後における第１のスポット像Ｐ１，Ｐ１´の移動距離および移動方向を求めることも可能となる。なお、図５に、本実施形態のスポット像第１識別処理が適用される際の画像例（２つのスポット像が観察された画像例）を示す。
【００５８】
〈５〉互いに識別された第１のスポット像Ｐ１´および第２のスポット像Ｐ２´が撮像カメラ２０Ｃの撮像面２１Ｃ上において互いに重なるように、反射型波面整形手段を測定光軸Ｃ２と直交する方向に移動させる（波面整形手段第１移動処理）。この波面整形手段第１移動処理は、図２に示す波面整形手段第１移動処理指令部４０および該波面整形手段第１移動処理指令部４０からの指令によって駆動される第１調整ステージ３４により実行される。また、この波面整形手段第１移動処理によって、ピンホールミラー１５Ａが測定光軸Ｃ２上に配置される
〈６〉反射型波面整形手段を、測定光軸Ｃ２に沿って所定距離ずつ複数回に亘り順次移動させ、該移動毎における各画像を撮像カメラ２０Ｃにより撮像し、撮像された各画像における画像全体の輝度積分値と移動位置との関係を求める。そして、求められた該関係に基づき、反射型波面整形手段（ピンホールミラー１５Ａ）の、測定光軸Ｃ２に沿った最適な位置を判定し、判定された該最適な位置に反射型波面整形手段を移動させる（波面整形手段第２移動処理）。この波面整形手段第２移動処理は、図２に示す波面整形手段第２移動処理指令部４１および該波面整形手段第２移動処理指令部４１からの指令によって駆動される第１調整ステージ３４により実行される。
【００５９】
また、図４に、この波面整形手段第２移動処理における反射型波面整形手段の、測定光軸Ｃ２に沿った最適位置の判定方法の概要を示す。図４（Ａ）には、反射型波面整形手段を測定光軸Ｃ２に沿って所定距離ずつ８回に亘り順次移動させたときの各移動位置Ｚ１〜Ｚ８と、該各移動位置Ｚ１〜Ｚ８において求められた画像全体の輝度積分値との関係の一例を模式的に示すグラフが示されている。このようなグラフに対して、図４（Ｂ）に示すように２次曲線６３をフィッティングさせることにより、その２次曲線６３の頂点６４と対応する位置として、測定光軸Ｃ２に沿った最適位置ＺＧを求めることができる。この波面整形手段第２移動処理によって、ピンホールミラー１５Ａが収束レンズ１４Ａの収束点と略合致する位置に配置される。
【００６０】
〈７〉上述の最適位置に移動後の反射型波面整形手段（ピンホールミラー１５Ａ）から収束レンズ１４Ａを介して出力された基準光束により撮像カメラ２０Ａの撮像面２１Ａ上に形成される光像（撮像面２１Ａ上の所定領域を照明した状態の像）を含む画像を、撮像カメラ２０Ａにより撮像する。そして、撮像された画像に基づき該画像内における光像の位置情報を求め、求められた該位置情報に基づき、該光像が撮像面２１Ａの中心部に移動するように、反射型波面整形手段の傾きを調整する（波面整形手段傾き調整処理）。具体的には例えば、撮像された画像を２値化して上記光像の重心を求め、該重心が画像中心に移動するように反射型波面整形手段の傾きを調整する。この波面整形手段傾き調整処理は、図２に示す波面整形手段傾き調整処理指令部４２および該波面整形手段傾き調整処理指令部４２からの指令によって駆動される第１調整ステージ３４により実行される。また、この波面整形手段傾き調整処理によって、ピンホールミラー１５Ａの傾き調整および位置の微調整が高精度になされ、波面整形手段（ピンホールミラー１５Ａ）のアライメント調整は完了する。以下、平面反射ミラー１７のアライメント調整に移行する。
【００６１】
〈８〉平面反射ミラー１７を初期姿勢に戻す（予備調整解除処理）。この予備調整解除処理は、図２に示す予備調整解除処理指令部４３および該予備調整解除処理指令部４３からの指令によって駆動される第２調整ステージ３５より実行される。
【００６２】
〈９〉撮像カメラ２０Ｃにより画像を撮像し、撮像された画像に基づき、ピンホールミラー１５Ａからの第１の反射光による第１のスポット像（画像中心部に位置している）と、平面反射ミラー１７からの第３の反射光による第３のスポット像（画像中心部から外れたところに位置している）とを識別する（スポット像第２識別処理）。このスポット像第２識別処理は、図２に示すスポット像第２識別処理部４４および該スポット像第２識別処理部４４からの指令によって駆動される第２調整ステージ３５より実行される。
【００６３】
〈１０〉互いに識別された第１のスポット像および第３のスポット像が撮像カメラ２０Ｃの撮像面２１Ｃ上において互いに重なるように、平面反射ミラー１７の傾きを粗調整する（被検光束反射面傾き粗調整処理）。この被検光束反射面傾き粗調整処理は、図２に示す被検光束反射面傾き粗調整処理指令部４５および該被検光束反射面傾き粗調整処理指令部４５からの指令によって駆動される第２調整ステージ３５より実行される。
【００６４】
〈１１〉傾き粗調整処理後の平面反射ミラー１７から反射された被検光束と、アライメント調整完了後の反射型波面整形手段（ピンホールミラー１５Ａ）から収束レンズ１４Ａを介して出力された基準光束との干渉光により形成されるアライメント調整用の干渉縞の画像を、撮像カメラ２０Ａにより撮像する。そして、撮像されたアライメント調整用の干渉縞の画像に基づき、基準光束の波面に対する被検光束の波面の傾斜角度を求めるとともに、該傾斜角度が略零となるように、平面反射ミラー１７の傾きを微調整する（被検光束反射面傾き微調整処理）。この被検光束反射面傾き微調整処理は、図２に示す被検光束反射面傾き微調整処理指令部４６および該被検光束反射面傾き微調整処理指令部４６からの指令によって駆動される第２調整ステージ３５より実行される。なお、上記傾斜角度を求める際には、従来公知の干渉縞解析手法を適用することができる。また、この被検光束反射面傾き微調整処理によって、平面反射ミラー１７の傾きが高精度に調整され、平面反射ミラー１７のアライメント調整が完了する。
【００６５】
なお、光ピックアップモジュール５０から第２の光ビームが出力された場合には、収束レンズ１４Ｂが測定光軸Ｃ２上に適正配置されるとともに、ピンホールミラー１５Ｂが上述の手順によりアライメント調整され、第３の光ビームが出力された場合には、収束レンズ１４Ｃが測定光軸Ｃ２上に適正配置されるとともに、ピンホールミラー１５Ｃが上述の手順によりアライメント調整される。ただし、第３の光ビームが出力された場合には、上記手順〈７〉，〈１１〉における撮像カメラ２０Ａは、撮像カメラ２０Ｂに切り換えられる。
【００６６】
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定されるものではなく、種々に態様を変更することが可能である。
【００６７】
例えば、上述の実施形態では、平面反射ミラー１７を初期姿勢から所定角度傾けることにより予備調整処理を実行し、平面反射ミラー１７を初期姿勢に戻すことにより予備調整解除処理を実行しているが、これに替えて例えば、平面反射ミラー１７とビームスプリッタ１３Ｂとの間に遮光板を配置することにより予備調整処理を実行し、該遮光板を光路外に退避することにより予備調整解除処理を実行するようにしてもよい。
【００６８】
また、上記説明では、光ビームの波面測定およびスポット特性測定を行う光ビーム測定装置１に対し、本発明を適用した例を示しているが、本発明は、波面測定のみを行う測定装置に対しても適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】一実施形態に係るアライメント調整装置の概略構成図
【図２】アライメント調整指令手段の概略構成図
【図３】スポット像第１識別処理におけるスポット像の識別方法を示す図
【図４】波面整形手段第２移動処理における最適位置の判定方法を示す図
【図５】スポット像第１識別処理が適用される際の画像例を示す図
【符号の説明】
【００７０】
１                光ビーム測定装置
１０Ａ            波面測定部
１０Ｂ            スポット特性測定部
１１              補償板
１２              対物レンズ
１３Ａ〜１３Ｇ    ビームスプリッタ
１４Ａ〜１４Ｃ    収束レンズ
１５Ａ〜１５Ｃ    ピンホールミラー
１６              基板
１７              平面反射ミラー（被検光束反射面）
１８              反射ミラー
１９Ａ〜１９Ｇ    結像レンズ
２０Ａ〜２０Ｆ    撮像カメラ
２１Ａ〜２１Ｆ    撮像面
２２              ＮＤフィルタ
２３              パワーメータ
２４              アライメント用光源
２５              コリメータレンズ
３１              解析装置
３２              表示装置
３３              入力装置
３４              第１調整ステージ（第１アライメント調整手段）
３５              第２調整ステージ（第２アライメント調整手段）
３６              第３調整ステージ
３７              アライメント調整指令手段
３８              予備調整処理指令部
３９              スポット像第１識別処理部
４０              波面整形手段第１移動処理指令部
４１              波面整形手段第２移動処理指令部
４２              波面整形手段傾き調整処理指令部
４３              予備調整解除処理指令部
４４              スポット像第２識別処理部
４５              被検光束反射面傾き粗調整処理指令部
４６              被検光束反射面傾き微調整処理指令部
５０              光ピックアップモジュール
５１Ａ〜５１Ｃ    半導体レーザ
５３Ａ〜５３Ｄ    反射ミラー
５２Ａ〜５２Ｃ    コリメータレンズ
５４              光ピックアップレンズ
６３              ２次曲線
６４              頂点
Ｃ１〜Ｃ３        測定光軸
Ｐ１，Ｐ１´      第１のスポット像
Ｐ２，Ｐ２´      第２のスポット像
Ｚ１〜Ｚ１０      （波面整形手段第２移動処理における）移動位置
ＺＧ              （波面整形手段第２移動処理における）最適位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2009210303.tif 000006
【図５】
2009210303.tif 000007