(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相異なる位置に配置された複数の光源から射出され各々が平行光束とされた複数の単色光束を、該複数の単色光束の各軸が互いに略平行となるよう調整して、１つの光束導入開口を持つ光学系に任意にかつ選択的に導入する方法において、
入射された平行光束を反射光束と透過光束とに分割する基準面を有し、前記光束導入開口に導入される前記単色光束の軸上の所定位置に、該基準面の傾きを調整可能に配置される平面基準板と、
前記基準面を透過した前記透過光束が入射される位置に配置され、入射された該透過光束を該入射方向と略平行となるように反射させる反射光学部材とを用いて、
前記複数の単色光束のうちの第１の単色光束を、前記平面基準板を経由して前記反射光学部材に入射させ、前記基準面で反射された光束と、前記反射光学部材から反射された反射光束とにより形成される第１の干渉縞を観察しながら、該第１の干渉縞の状態が基準干渉縞状態となるよう前記第１の単色光束および前記平面基準板の傾きを相対的に調整し、
次に、前記第１の単色光束の軸に対する前記平面基準板の傾きは固定し、前記第１の単色光束に代えて第２の単色光束を前記平面基準板を経由して前記反射光学部材に入射させ、前記基準面で反射された光束と、前記反射光学部材から反射された光束とにより形成される第２の干渉縞を観察しながら、該第２の干渉縞の状態が前記基準干渉縞状態に相当した状態となるよう前記第２の単色光束の軸の傾きを調整することにより、
前記第１および第２の単色光束の軸を互いに略平行にすることを特徴とする複数光束の軸調整方法。
【請求項２】
相異なる位置に配置された複数の光源から射出され各々が平行光束とされた複数の単色光束を、該複数の単色光束の各軸が互いに略平行となるよう調整して、１つの光束導入開口を持つ光学系に任意にかつ選択的に導入する方法において、
入射された平行光束を反射光束と透過光束とに分割する光束分割面を有し、該光束分割面で分割された一方の光束の軸上の所定位置に、基準面の傾きを調整可能に配置される平面基準板と、
前記光束分割面で分割された他方の光束の軸上の所定位置に配置され、入射された該他方の光束を該入射方向と略平行となるように反射させる反射光学部材とを用いて、
前記複数の単色光束のうちの第１の単色光束を、前記光束分割面を経由して前記平面基準板の前記基準面に入射させるとともに前記反射光学部材に入射させ、前記基準面で反射された光束と、前記反射光学部材から反射された反射光束とにより形成される第１の干渉縞を観察しながら、該第１の干渉縞の状態が基準干渉縞状態となるよう前記第１の単色光束および前記平面基準板の傾きを相対的に調整し、
次に、前記第１の単色光束の軸に対する前記平面基準板の傾きは固定し、前記第１の単色光束に代えて第２の単色光束を前記光束分割面を経由して前記基準面と前記反射光学部材に入射させ、前記基準面で反射された光束と、前記反射光学部材から反射された光束とにより形成される第２の干渉縞を観察しながら、該第２の干渉縞の状態が前記基準干渉縞状態に相当した状態となるよう前記第２の単色光束の軸の傾きを調整することにより、
前記第１および第２の単色光束の軸を互いに略平行にすることを特徴とする複数光束の軸調整方法。
【請求項３】
前記平面基準板が前記反射光学部材における前記透過光束の入射側に一体的に形成され、基準面付設型反射光学体として構成されてなることを特徴とする請求項１記載の複数光束の軸調整方法。
【請求項４】
前記反射光学部材または前記基準面付設型反射光学体が、コーナーキューブであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか1項記載の複数光束の軸調整方法。
【請求項５】
前記基準面付設型反射光学体がプリズム型コーナーキューブであることを特徴とする請求項３記載の複数光束の軸調整方法。
【請求項６】
前記複数の単色光束が、互いに異なる記録媒体にそれぞれ適合する記録再生用の波長を有する光束であることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項記載の複数光束の軸調整方法。
【請求項７】
前記複数の単色光束が、ＣＤおよびＤＶＤ各々の記録再生用の波長を有する光束であることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか1項記載の複数光束の軸調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、波長が互いに異なる複数の単色光束に対して互換的に用いられる光学部品等の検査に使用される複数光束干渉計装置等において、所定の光学系内に選択的に導入される複数の単色光束の軸が互いに略平行となるよう調整し得る複数光束の軸調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）、ＬＤ（レーザディスク）等の光ディスクは、記録密度が大きく大容量であること、さらにはランダムアクセスに優れていること等から種々の記録媒体として使用されている。
【０００３】
また、このような各種の光ディスクに対し信号の記録／再生を行なうための光ディスク用ピックアップレンズの表面形状や内部歪み等の検査に用いられる光波干渉計装置が知られている。図６に、従来の光ディスク用ピックアップレンズの検査に用いられる干渉計装置の概略構成を示す。
【０００４】
図示した干渉計装置１００は、光束射出／撮像光学系１１０とフィゾー型の干渉光学系１２０とを光軸Ｌ上に配してなる。光束射出／撮像光学系１１０は、光ディスクの種類に応じた発振波長のレーザ光（単色光）を出力するレーザ光源を含む光源部１１１、発散レンズ１１２、半透鏡１１３、コリメータレンズ１１４、および撮像用のＣＣＤ１１５を備えており、光源部１１１から射出された光を発散レンズ１１２、半透鏡１１３、およびコリメータレンズ１１４を介して干渉光学系１２０に向けて出力するように構成されている。
【０００５】
干渉光学系１２０は、基準面１２１を有する平面基準板１２２、被観察体としてのピックアップレンズ１２３、光ディスクの信号記録面を保護するために形成されている保護層の光学特性を補償する補正板１２４、および反射型基準球面１２５を有する球面反射部１２６を備えている。光束射出／撮像光学系１１０から出力された単色光束は、基準面１２１において基準光束と観察光束とに分割され、基準光束は反射し観察光束は透過する。この透過した観察光束は、ピックアップレンズ１２３において平面波から球面波に変換され、補正板１２４を透過した後、反射型基準球面１２５において反射する。この反射光束は、補正板１２４、ピックアップレンズ１２３と光路を戻り、ピックアップレンズ１２３において球面波から平面波に変換されると共に、その表面形状や内部歪み等の位相情報を担持した観察光束として、基準面１２１において反射された基準光束と干渉し干渉縞を形成する。
【０００６】
形成された干渉縞は、光束射出／撮像光学系１１０内のコリメータレンズ１１４、半透鏡１１３を介してＣＣＤ１１５上において撮像され、干渉縞の観察あるいは干渉縞の数値解析が行なわれる。
【０００７】
ところで、光ディスクは、その種類に応じて、記録／再生するレーザ光の波長が異なる。例えば、ＤＶＤでは650ｎｍの波長の光が用いられているのに対し、ＣＤでは780ｎｍの波長の光が用いられている。
【０００８】
また、厚みやＮＡに関しても光ディスクの種類に応じて異なる場合が多い。特に、厚みは、大きく異なる場合があり、例えば、ＣＤとＤＶＤでは同じ120 ｍｍ径でありながら、ＣＤの厚みは1.2 ｍｍ規格であり、ＤＶＤの厚みは0.6 ｍｍ規格である。また、ＬＤでは厚みが1.2 ｍｍの単板ディスクが記録面を内側にして２枚貼り合わされた構成とされており、片面の厚みはＣＤの厚みと同じとなるものの、ＣＤおよびＤＶＤの保護層の材質が一般にＰＣ（ポリカーボネート）樹脂であるのに対し、ＬＤの保護層の材質は一般にアクリル樹脂であって互いに屈折率が異なるため結局光学的厚みにおいてＣＤおよびＤＶＤと相違する。
【０００９】
一方、ピックアップレンズやそれを用いた光ピックアップ装置は、光ディスクの種類に拘わらず略同様の構成であるため、一つの光ピックアップ装置を用いて各種光ディスクの信号記録／再生を可能とした、互換性を有するいわゆるコンパチブルプレーヤ装置が知られている。この種のコンパチブルプレーヤ装置において用いられる互換型のピックアップレンズは、上記したように用いられるレーザ光の波長が異なり、さらに幾何学的厚みや光学的厚みが異なる複数の光ディスクの各々に対し収差を抑制しつつ高精度でフォーカシングを行なえるようにするため、表面に高精度の回折格子を形成するなどの工夫が施されている。
【００１０】
この種の互換型ピックアップレンズの表面形状や内部歪み等の検査を、干渉計装置を用いて行なう場合には、１つの互換型ピックアップレンズに対して各使用波長ごとに行なう必要がある。これまでは、上記した通常のピックアップレンズを検査する干渉計装置を異なる波長の光ごとに複数台構成し、これら複数の干渉計装置を用いて、互換型ピックアップレンズの検査を行なっていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、１つの互換型ピックアップレンズの検査に複数の干渉計装置を用意するのは、経済的な負担となるばかりか、検査対象の互換型ピックアップレンズを複数の干渉計装置間で移動する必要があるなど、作業面での負担も大きい。また、検査精度の面でも、実際の使用状態と検査状態とが異なることから問題がある。そこで、１つの干渉計装置を用いて互換型ピックアップレンズの検査を行なえるようにしたいという要望が近年高まってきた。
【００１２】
１つの装置により互換型ピックアップレンズの検査を行なえるようにするために干渉計装置に求められるのは、基本的には、波長の異なる単色光束を１つの光束導入開口を持つ干渉光学系内に任意にかつ選択的に導入できるようにすることである。しかし、このような干渉計装置を構成することはできても、実際に検査を行なう場合には、下記のような問題が生じる。
【００１３】
すなわち、上記したように互換型ピックアップレンズには、複数の光ディスクに対応するため、表面に高精度の回折格子が形成されているものがあるが、特にこのタイプの互換型ピックアップレンズにおいては、入射する光束の軸調整、特に軸の傾きの調整について、秒オーダでの調整が必要とされる。導入される単色光束を切替えるたびに干渉光学系の複雑な調整が必要となっては、検査作業が煩雑となるので、複数の単色光束を選択的に干渉光学系内に導入するようにした場合は、複数の単色光束の軸が互いに平行となるよう予め調整しておくことが必要となる。
【００１４】
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、１つの光束導入開口を持つ光学系内に選択的に導入される複数の単色光束の軸が互いに略平行となるよう調整することが可能な複数光束の軸調整方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の複数光束の軸調整方法は、
相異なる位置に配置された複数の光源から射出され各々が平行光束とされた複数の単色光束を、該複数の単色光束の各軸が互いに略平行となるよう調整して、１つの光束導入開口を持つ光学系に任意にかつ選択的に導入する方法において、
入射された平行光束を反射光束と透過光束とに分割する基準面を有し、前記光束導入開口に導入される前記単色光束の軸上の所定位置に、該基準面の傾きを調整可能に配置される平面基準板と、
前記基準面を透過した前記透過光束が入射される位置に配置され、入射された該透過光束を該入射方向と略平行となるように反射させる反射光学部材とを用いて、
前記複数の単色光束のうちの第１の単色光束を、前記平面基準板を経由して前記反射光学部材に入射させ、前記基準面で反射された光束と、前記反射光学部材から反射された反射光束とにより形成される第１の干渉縞を観察しながら、該第１の干渉縞の状態が基準干渉縞状態となるよう前記第１の単色光束および前記平面基準板の傾きを相対的に調整し、
次に、前記第１の単色光束の軸に対する前記平面基準板の傾きは固定し、前記第１の単色光束に代えて第２の単色光束を前記平面基準板を経由して前記反射光学部材に入射させ、前記基準面で反射された光束と、前記反射光学部材から反射された光束とにより形成される第２の干渉縞を観察しながら、該第２の干渉縞の状態が前記基準干渉縞状態に相当した状態となるよう前記第２の単色光束の軸の傾きを調整することにより、
前記第１および第２の単色光束の軸を互いに略平行にすることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の他の複数光束の軸調整方法は、
相異なる位置に配置された複数の光源から射出され各々が平行光束とされた複数の単色光束を、該複数の単色光束の各軸が互いに略平行となるよう調整して、１つの光束導入開口を持つ光学系に任意にかつ選択的に導入する方法において、入射された平行光束を反射光束と透過光束とに分割する光束分割面を有し、該光束分割面で分割された一方の光束の軸上の所定位置に、基準面の傾きを調整可能に配置される平面基準板と、
前記光束分割面で分割された他方の光束の軸上の所定位置に配置され、入射された該他方の光束を該入射方向と略平行となるように反射させる反射光学部材とを用いて、
前記複数の単色光束のうちの第１の単色光束を、前記光束分割面を経由して前記平面基準板の前記基準面に入射させるとともに前記反射光学部材に入射させ、前記基準面で反射された光束と、前記反射光学部材から反射された反射光束とにより形成される第１の干渉縞を観察しながら、該第１の干渉縞の状態が基準干渉縞状態となるよう前記第１の単色光束および前記平面基準板の傾きを相対的に調整し、
次に、前記第１の単色光束の軸に対する前記平面基準板の傾きは固定し、前記第１の単色光束に代えて第２の単色光束を前記光束分割面を経由して前記基準面と前記反射光学部材に入射させ、前記基準面で反射された光束と、前記反射光学部材から反射された光束とにより形成される第２の干渉縞を観察しながら、該第２の干渉縞の状態が前記基準干渉縞状態に相当した状態となるよう前記第２の単色光束の軸の傾きを調整することにより、
前記第１および第２の単色光束の軸を互いに略平行にすることを特徴とするものである。
【００１７】
上記「基準干渉縞状態」とは、第１の単色光束の軸と平面基準板との相対的な傾きの関係を判断する基準となる干渉縞状態をいう。基本的には任意の干渉縞状態を基準干渉縞状態とすることが可能であるが、干渉縞の縞本数が最小となる状態（ヌル縞を含む）を基準干渉縞状態とすることが好ましい。
【００１８】
上記「基準干渉縞状態に相当した状態」とは、第２の単色光束の軸と平面基準板との相対的な傾きの関係が、第１の単色光束の軸と平面基準板との相対的な傾きの関係と略一致したことを判断し得る干渉縞状態をいう。基準干渉縞状態を干渉縞の縞本数が最小となる状態とした場合には、基準干渉縞状態に相当した状態も、同じく干渉縞の縞本数が最小となる状態となる。基準干渉縞状態を干渉縞の縞本数が最小とならない状態とした場合には、基準干渉縞状態に相当した状態とは、基準干渉縞状態で現れた縞本数に、第１の単色光束の波長と第２の単色光束の波長との比に関係する補正を加えた際に得られる縞本数が現れる干渉縞状態となる。
【００１９】
また、前記平面基準板を、前記反射光学部材における前記透過光束の入射側に一体的に形成し、基準面付設型反射光学体として構成することが可能である。
【００２０】
前記反射光学部材または前記基準面付設型反射光学体は、コーナーキューブであることが好ましい。
【００２１】
これは、コーナーキューブは、入射角度に関わらず、入射方向と略平行に反射する特性を有しているため、その光軸調整が容易であるという理由による。また、３つの平面反射鏡をコーナーキューブの３つの反射プリズム面と同様な配置関係を持つように配設し、コーナーキューブと同様の機能を有するようにした部材を用いるようにしてもよい。
【００２２】
また、上述した「前記基準面を有する反射光学部材」としては、プリズム型コーナーキューブとすることが可能である。
【００２３】
また、前記複数の単色光束は、互いに異なる記録媒体にそれぞれ適合する記録再生用の波長を有する光束とすることが可能である。
【００２４】
さらに、前記複数の単色光束は、ＣＤおよびＤＶＤ各々の記録再生用の波長を有する光束とすることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の複数光束の軸調整方法の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００２６】
まず、本発明方法を適用することが可能な複数光束干渉計装置の一実施形態について説明する。図２は、複数光束干渉計装置の一実施形態を示す正面図、図３は、その光学的構成を模式的に示す概略図である。なお、説明を分かりやすくするため、図３においては、各光学素子間の距離やそれら個々の大きさを、適宜変更して示している。
【００２７】
図示した複数光束干渉計装置１は、ＣＤ・ＤＶＤ共用のコンパチブルプレーヤ装置において用いられる互換型のピックアップレンズの検査用に構成されたものであり、図２に示すように、光学定盤２の下面側に設置された第１の光束射出／撮像光学系３および第２の光束射出／撮像光学系４と、光学定盤２の上面側に設置された干渉光学系５とを備えてなる。
【００２８】
図３に示すように、第１の光束射出／撮像光学系３は、ＤＶＤ記録／再生用の単色レーザ光（例えば波長が６５０ｎｍ）と同じ波長の単色レーザ光を出力するレーザ光源を内蔵する光源部３１、発散レンズ３２、半透鏡３３、コリメータレンズ３４、および撮像用のＣＣＤ３５を備えており、光源部３１から射出されたレーザ光を発散レンズ３２、半透鏡３３、およびコリメータレンズ３４を介し、平行な第１の単色光束として第１の光束射出／撮像光学系３の外部（図中右方）に向けて出力するように構成されている。
【００２９】
第２の光束射出／撮像光学系４は、ＣＤ記録／再生用の単色レーザ光（例えば波長が７８０ｎｍ）と同じ波長の単色レーザ光を出力するレーザ光源を内蔵する光源部４１、発散レンズ４２、半透鏡４３、コリメータレンズ４４、および撮像用のＣＣＤ４５を備えており、光源部４１から射出されたレーザ光を発散レンズ４２、半透鏡４３、およびコリメータレンズ４４を介し、平行な第２の単色光束として第２の光束射出／撮像光学系４の外部（図中上方）に向けて出力するように構成されている。
【００３０】
第１の光束射出／撮像光学系３の右方には、第１の光束射出／撮像光学系３から出力された第１の単色光束を上方に向け直角に反射する反射鏡６が配置されている。この反射鏡６は、図示せぬミラー保持移動機構によって、第１の単色光束の光路と第２の単色光束の光路とが交差する第１の位置と、第２の単色光束の光路外の第２の位置との間を移動可能に保持されており、この保持移動機構によって、第１の単色光束が出力される場合には第１の位置に配置され、第２の単色光束が出力される場合には第２の位置に移動されるように構成されている。
【００３１】
これら第１の光束射出／撮像光学系３、第２の光束射出／撮像光学系４、および反射鏡６を備えていることにより、複数光束干渉計装置１は、ＤＶＤ記録／再生用の単色レーザ光と同じ波長の第１の単色光束と、ＣＤ記録／再生用の単色レーザ光と同じ波長の第２の単色光束とを、必要に応じて選択的に切替えて干渉光学系５の下端部にある光束導入開口に向けて出力することが可能となっている。
【００３２】
一方、干渉光学系５は、基準面５１を有する平面基準板５２と、ピックアップレンズ７を載置するレンズ載置台５３とを備えており、これら平面基準板５２およびレンズ載置台５３は、光学定盤２に対してそれぞれ独立に、その軸の傾きを調整可能に支持されている。
【００３３】
また、干渉光学系５は、５軸調整ステージ８に支持された球面反射部５４を備えており、この球面反射部５４は、鏡胴５５に保持された反射型基準球面５６と、鏡胴５５に取り付けられた、反射型基準球面５６の押さえ環５７とを備えている。さらに、ピックアップレンズ７と反射型基準球面５６との間の光路上には、光ディスクの信号記録面を保護するために形成されている保護層の光学特性を補償する補正板５８が、押さえ環５７に取り付けられた補正板ケース９内に保持されて配置されている。
【００３４】
＜検査の手法＞
上記の如く構成された複数光束干渉計装置１は、次のようにピックアップレンズ７の検査を行なう。なお、この検査に先立って、本発明の複数光束の軸調整方法を適用して、干渉光学系５内に選択的に導入される第１および第２の単色光束の軸を互いに略平行にする調整を行なうが、この軸調整については後述する。
【００３５】
ピックアップレンズ７の検査は、まず、第１の光束射出／撮像光学系３からの第１の単色光束を用いて行なう。
まず、第１の光束射出／撮像光学系３の光源部３１より、ＤＶＤ記録／再生用の単色レーザ光と同じ波長の単色レーザ光を射出する。光源部３１から射出された光は、発散レンズ３２、半透鏡３３、およびコリメータレンズ３４を介し、第１の単色光束として反射鏡６に向けて出力される。出力された第１の単色光束は、反射鏡６によって上方に向け直角に反射され干渉光学系５内に入力される。
【００３６】
干渉光学系５に入力された第１の単色光束は、平面基準板５２の基準面５１において基準光束と観察光束とに分割され、基準光束は反射し観察光束は透過する。この透過した観察光束は、レンズ載置台５３に保持されたピックアップレンズ７を透過し、さらにＤＶＤの保護層の光学特性を補償する補正板５８を透過した後、反射型基準球面５６において反射する。この反射光束は、再び補正板５８、ピックアップレンズ７を透過するように光路を戻り、ピックアップレンズ７の表面形状や内部歪み等の位相情報を担持した観察光束として、基準面５１において反射された基準光束と干渉し干渉縞を形成する。
【００３７】
形成された干渉縞は、反射鏡６、第１の光束射出／撮像光学系３内のコリメータレンズ３４、半透鏡３３を介してＣＣＤ３５上において撮像され、干渉縞の観察あるいは干渉縞の数値解析が行なわれる。
【００３８】
次に、第２の光束射出／撮像光学系４からの第２の単色光束を用いてピックアップレンズ７の検査を行なう。その準備として、反射鏡６を第１の位置から第２の位置に移動させ、補正板５８をＤＶＤ用のものからＣＤ用のものに代えて補正板ケース９の中に配置する。この補正板５８の交換は、次のように行なう。
【００３９】
図４は、補正板ケース９の概略構成を示す斜視図である。図示のように補正板ケース９は、補正板５８の出し入れ用の開口部９１が形成された略円筒状の基部９２と、この基部９２の下端部に円環状に形成された底板部９３と、基部９２の上端部に形成された、反射型基準球面５６の押さえ環５７（図３参照）によって保持された鍔部９４とを備えている。また、底板部９３には、その円環を円周方向に三等分にする各位置に来るように配置された、補正板５８載置用の３つのピン９５が形成されている。
【００４０】
補正板５８は、ピンセット等を用いて補正板ケース９の開口部９１より出し入れされ、底板部９３に形成された３つのピン９５により３点支持される。このような補正板５８の支持方法を採用したのには、次のような背景がある。
【００４１】
光ディスクには信号記録面保護のために、その種類に応じて、厚みや材料の違いによりその光学特性が異なる保護層が形成されている。このため光ディスクのピックアップレンズ検査においては、この保護層の光学特性を補償するために、光路上に補正板を配置する必要がある。従来、互換型ピックアップレンズの検査は、その使用波長ごとに異なる干渉計装置を用いて行なわれていた。例えば、ＣＤ・ＤＶＤ互換型ピックアップレンズの検査は、次のように行なわれる。まず、ＣＤ記録／再生用のレーザ光と同じ波長のレーザ光を出力するＣＤ使用時検査用の干渉計装置に、検査対象のピックアップレンズを設置して検査が行なわれ、次に、ＤＶＤ記録／再生用のレーザ光と同じ波長のレーザ光を出力するＤＶＤ使用時検査用の干渉計装置に、検査対象のピックアップレンズを設置し直して再度検査が行なわれる。ＣＤ使用時検査用の干渉計装置には、ＣＤの保護層の光学特性を補償する補正板が光路中に設置されており、同様に、ＤＶＤ使用時検査用の干渉計装置には、ＤＶＤの保護層の光学特性を補償する補正板が光路中に設置されている。それぞれの干渉計装置に設置された補正板は、汚れや破損等の不具合が生じるなどの特別な場合を除けば、検査中に交換する必要はほとんど無かった。しかし、互換型ピックアップレンズの検査を、１つの干渉計装置により行なえるようにした場合、出力する単色光束の波長を切替える度に、光路中に設置した補正板を交換するので、補正板を交換してもそれらの光軸の傾きに変化が生じないようにする必要がある。
【００４２】
本実施形態のものでは、上記したような補正板ケース９を用いて、補正板５８を３点支持するようにしたことにより、補正板５８の交換を行なう際に光軸の傾きが変化することを防止可能である。
【００４３】
なお、補正板５８の交換は、スライド機構やターレット機構等を用いて、単色光束の切替えに連動させて自動的に行ない得るように構成することも可能である。また、その場合、上記反射鏡６の移動も連動させて自動的に行ない得るように構成してもよい。
【００４４】
このようにして、補正板５８の交換が完了したら５軸調整ステージ８を用いて、球面反射部５４における、光軸の傾き以外の他の３軸調整（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸調整）を行なう（なお、傾きの調整は後述するように、検査前の準備段階の軸調整により完了している）。
【００４５】
補正板５８の交換や球面反射部５４の３軸調整等の準備が完了したら、第２の光束射出／撮像光学系４の光源部４１より、ＣＤ記録／再生用の単色レーザ光と同じ波長の単色レーザ光を射出する。光源部４１から射出された光は、発散レンズ４２、半透鏡４３、およびコリメータレンズ４４を介し、平行な第２の単色光束として上方に向けて出力される。出力された第２の単色光束は、干渉光学系５に入力される。
【００４６】
干渉光学系５に入力された第２の単色光束は、平面基準板５２の基準面５１において基準光束と観察光束とに分割され、基準光束は反射し観察光束は透過する。この透過した観察光束は、レンズ載置台５３に保持されたピックアップレンズ７を透過し、さらに補正板５８を透過した後、反射型基準球面５６において反射する。この反射光束は、再び補正板５８、ピックアップレンズ７を透過するように光路を戻り、ピックアップレンズ７の表面形状や内部歪み等の位相情報を担持した観察光束として、基準面５１において第２の基準光束と干渉し干渉縞を形成する。
【００４７】
基準面５１において形成された干渉縞は、第２の光束射出／撮像光学系４内のコリメータレンズ４４、半透鏡４３を介してＣＣＤ４５上において撮像され、干渉縞の観察あるいは干渉縞の数値解析が行なわれる。
【００４８】
＜複数光束の軸調整方法＞
次に、本発明の複数光束の軸調整方法を、上記複数光束干渉計装置１の干渉光学系５内に選択的に導入される第１および第２の単色光束の軸を互いに略平行にする調整に適用した実施形態について説明する。図１は、本発明方法の一実施形態を説明するための概略図である。
【００４９】
図示した複数光束干渉計装置１では、上記したように検査の準備として、まず第１の単色光束の軸Ｌ１と第２の単色光束の軸Ｌ２とを互いに略平行にする調整を行なう。この軸調整では、まず、ピックアップレンズ７（図１では不図示）が載置されていないレンズ載置台５３にコーナーキューブ１０を設置すると共に、反射鏡６を第１の位置に設置する。次に、第１の光束射出／撮像光学系３より第１の単色光束を出力する。出力された第１の単色光束は、反射鏡６により上方に向け直角に反射されて干渉光学系５内に入力される。
【００５０】
干渉光学系５に入力された第１の単色光束は、平面基準板５２の基準面５１において、反射する光束と、透過する光束とに分割される。この透過した光束は、レンズ載置台５３に保持されたコーナーキューブ１０内に入射し、このコーナーキューブ１０によって、入射方向と平行となる方向、すなわち逆方向に反射される。この反射された光束は光路を戻り、基準面５１において反射された光束と干渉し干渉縞を形成する。形成された干渉縞は、反射鏡６、第１の光束射出／撮像光学系３内のコリメータレンズ３４、半透鏡３３を介してＣＣＤ３５上において撮像され、観察される。
【００５１】
第１の単色光束の軸Ｌ１と第２の単色光束の軸Ｌ２とを互いに略平行にする調整は上記干渉縞を観察しながら、まず、第１の単色光束の軸Ｌ１と平面基準板５２の光軸とを互いに略平行にする調整から行なう。複数光束干渉計装置１では、第１の光束射出／撮像光学系３は光学定盤２に対して固定されており、この軸調整は、観察中の干渉縞がヌル縞となるまで、平面基準板５２の傾きを調整することにより行なう。干渉縞がヌル縞になった状態とは、干渉縞の空間的強度変化がほとんど見られない状態をいい、前記基準面５１からの反射光束とコーナーキューブ１０からの戻り光束の波面が略平行となったときに見られる現象である。光の波面は光の進行方向に直交する同一位相面の集合で形成されるものであるから、前記基準面５１からの反射光束とコーナーキューブ１０からの戻り光束の２つの平面波面で形成された干渉縞がヌル縞になるということにより、それらに各々直交する基準面５１からの反射光束の軸とコーナーキューブ１０からの戻り光束の軸とが互いに略平行となり、さらには第１の単色光束の軸Ｌ１と平面基準板５２の光軸とが互いに略平行となったことを確認することができる。
【００５２】
次に、第２の単色光束の軸Ｌ２と干渉光学系５の光軸Ｌ３とを互いに略平行にする軸調整を行なう。この軸調整では、第１の単色光束の軸Ｌ１と、干渉光学系５の光軸Ｌ３との調整を終了した状態を維持したまま、すなわち、干渉光学系５の光軸Ｌ３の、第１の単色光束の軸Ｌ１に対する傾きは固定したままで、第２の光束射出／撮像光学系４の傾きを調整することによって行なう。
【００５３】
まず、反射鏡６を第１の位置から光路外の第２の位置に移動する。次に、第２の光束射出／撮像光学系４より第２の単色光束が出力され、干渉光学系５内に入力される。
【００５４】
干渉光学系５に入力された第２の単色光束は、平面基準板５２の基準面５１において、反射する光束と、透過する光束とに分割される。この透過した光束は、レンズ載置台５３に保持されたコーナーキューブ１０内に入射し、このコーナーキューブ１０によって、入射方向と平行となる方向、すなわち逆方向に反射される。この反射された光束は光路を戻り、基準面５１において反射された光束と干渉し干渉縞を形成する。形成された干渉縞は、第２の光束射出／撮像光学系４内のコリメータレンズ４４、半透鏡４３を介してＣＣＤ４５上において撮像され、観察される。
【００５５】
第２の単色光束の軸Ｌ２と干渉光学系５の光軸Ｌ３とを互いに略平行にする調整は、上記干渉縞を観察しながら行なう。複数光束干渉計装置１では、第２の光束射出／撮像光学系４は光学定盤２に対して位置調整ステージ１１を介して取り付けられており、この軸調整は、干渉光学系５は固定したまま、位置調整ステージ１１を用いて第２の光束射出／撮像光学系４の傾きを調整することにより、観察する干渉縞がヌル縞となるまで行なう。この干渉縞がヌル縞となったことは、基準面５１からの反射光束の軸とコーナーキューブ１０からの戻り光束の軸とが互いに略平行になったことを示しているので、このことにより第２の単色光束の軸Ｌ２と干渉光学系５の光軸Ｌ３とが互いに略平行となり、さらに第１の単色光束の軸Ｌ１と第２の単色光束の軸Ｌ２とが互いに略平行になったことを確認することができる。
【００５６】
なお、コーナーキューブ１０がプリズム型コーナキューブである場合には、基準面５１による反射光束とプリズムの光束入射面による反射光束との干渉を避けるため、基準面５１とプリズムの光束入射面とが角度をもつようにこのコーナーキューブ１０全体を若干傾けるように設定することが肝要である。これにより、不要な干渉縞が、目的とする干渉縞上に重畳されるのを防止することができる。
【００５７】
以上で、本発明方法の実施形態に係る軸調整、すなわち干渉光学系５に選択的に導入される第１および第２の単色光束の軸を互いに略平行にする軸調整は終了する。このように、本実施形態方法によれば、平行基準板５２およびコーナーキューブ１０を用いて、基準面５１において分割された単色光束の反射光束と透過光束を干渉させて干渉縞を形成し、この干渉縞がヌル縞となるまで軸調整を行なうことにより、簡単かつ高精度に第１および第２の単色光束の軸を互いに略平行にする調整を行なうことが可能となる。
【００５８】
＜干渉光学系内での軸調整＞
以下では、複数光束干渉計装置１の干渉光学系５内でのその他の軸調整について説明する。
【００５９】
複数光束干渉計装置１では、上記した第１および第２の単色光束の軸を互いに略平行にする調整の後、これら単色光束の軸と、レンズ載置台５３の光軸や球面反射部５４の光軸とを互いに略平行にする調整が行なわれる。なお、以下では、第１の単色光束の軸Ｌ１を基準とした場合を説明するが、第２の単色光束の軸Ｌ２を基準とすることも勿論可能である。
【００６０】
まず、第１の単色光束の軸Ｌ１とレンズ載置台５３の光軸とを互いに略平行にする調整を行なう。この軸調整では、コーナーキューブ１０に代えてレンズ載置台５３に、例えば、平面反射鏡等の反射部材（不図示）を設置して行なう。次に、第１の光束射出／撮像光学系３より第１の単色光束を出力する。出力された第１の単色光束は、反射鏡６により上方に向け直角に反射されて干渉光学系５内に入力される。
【００６１】
干渉光学系５に入力された第１の単色光束は、平面基準板５２の基準面５１において、反射する光束と、透過する光束とに分割される。この透過した光束は、レンズ載置台５３に保持された平面反射鏡に入射し、この平面反射鏡によって反射され、基準面５１において反射された光束と干渉し干渉縞を形成する。
この干渉縞がヌル縞（もしくは縞本数が最も少なくなる状態）となるまで、レンズ載置台５３の傾きを調整することにより、第１の単色光束の軸Ｌ１とレンズ載置台５３の光軸とが互いに略平行となったことを確認することができる。
【００６２】
第１の単色光束の軸Ｌ１とレンズ載置台５３の光軸との軸調整が完了した時点で、第１の単色光束の軸Ｌ１、第２の単色光束の軸Ｌ２、平面基準板５２の光軸、およびレンズ載置台５３の光軸は、互いに略平行となるよう調整されている。
【００６３】
なお、複数光束干渉計装置１では、干渉光学系５内において、平面基準板５２およびレンズ載置台５３は光学定盤２に直接的に取り付けられており、球面反射部５４は５軸調整ステージ８を介して光学定盤２に取り付けられている。このため、平面基準板５２およびレンズ載置台５３の光軸と、５軸調整ステージ８に取り付けられた球面反射部５４の光軸との軸調整は、第１の単色光束の軸Ｌ１と、平面基準板５２およびレンズ載置台５３の光軸Ｌ３との軸調整とは別に行なわれる。
【００６４】
この軸調整は、例えば、次のように行なわれる。第１の単色光束の軸Ｌ１とレンズ載置台５３の光軸との軸調整が完了した後、レンズ載置台５３から上述した平面反射板等の反射部材を取り除き、第１の光束射出／撮像光学系３より第１の単色光束を出力する。出力された第１の単色光束は、反射鏡６により上方に向け直角に反射されて干渉光学系５内に入力される。
【００６５】
干渉光学系５に入力された第１の単色光束は、平面基準板５２の基準面５１において、反射する光束と透過する光束とに分割される。この透過した光束は、その一部が補正板５８によって反射されて、基準面５１において反射された光束と干渉し干渉縞を形成する。この干渉縞がヌル縞（もしくは最も縞の数が少なくなる状態）となるまで、球面反射部５４の傾きを調整することにより、平面基準板５２およびレンズ載置台５３の光軸と球面反射部５４の光軸とを互いに略平行にする。
【００６６】
準備段階での、平面基準板５２およびレンズ載置台５３の光軸と、球面反射部５４の光軸との軸調整は上述したようにして行われるが、前述したように、検査段階において、球面反射部５４の傾き以外の３軸調整（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸調整）が行なわれる。この３軸調整は、レンズ載置台５３に検査対象となるピックアップレンズ７を載置した状態において、上記したような通常の検査手順によって、干渉縞を形成し、この干渉縞が最も縞の数が少なくなる状態となるように、５軸調整ステージ８を用いて球面反射部５４の位置を調整することにより行なわれる。
【００６７】
また、前述したように、ピックアップレンズ７を検査する段階において、第１の単色光束から第２の単色光束に切替えた際にも、球面反射部５４の傾き以外の３軸調整が行なわれる。この３軸調整は、上述した第１の単色光束の場合と同様にして行なわれる。
【００６８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の態様の変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、軸調整において特に軸の傾き調整、すなわち互いの軸が略平行となるようにする調整を行なっているが、軸の傾きに加えて互いの軸の位置をも一致させるように調整を行なうようにしてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態においては、複数光束の軸調整を行う際に、基準面５１は平面基準板５２の一面とされ、コーナーキューブ１０とは別部材上の面とされているが、コーナーキューブ１０をプリズム型のコーナーキューブとし、その光束入射面を基準面とすることも可能である。この場合には平面基準板５２は省略することができる。
【００７０】
また、上記実施形態においては、複数光束の軸調整を行う際に、フィゾー型の干渉光学系５を用いているが、これに替えて図５に示すような、変形マイケルソン型の干渉光学系５ａを用いるようにしても同様に複数光束の軸調整を行うことが可能である。すなわち、干渉光学系５ａに順次入力された第１および第２の単色光束は、ハーフミラー１０６の下面において、反射する光束と、透過する光束とに分割される。この透過した光束は、コーナーキューブ１０ａ内に入射し、このコーナーキューブ１０ａによって、入射方向と平行となる方向、すなわち逆方向に反射される。一方、ハーフミラー１０６の下面において反射された光束は平面基準板５２ａの基準面５１ａにおいて反射され、この反射された光束は光路を戻り、ハーフミラー１０６の下面において、コーナーキューブ１０ａからの戻り光束と干渉し干渉縞を形成する。形成された干渉縞は、前述した実施形態と同様に、反射鏡６、第１の光束射出／撮像光学系３内のコリメータレンズ３４、半透鏡３３を介してＣＣＤ３５、４５上において撮像され、観察されることになる。
【００７１】
また、上記実施形態では、補正板５８が補正板ケース９を介して球面反射部５４に保持されており、球面反射部５４と補正板５８の軸調整は、一体的に行なわれるように構成されているが、補正板５８を球面反射部５４から独立した軸調整機構に保持せしめ、補正板５８の軸調整を独立して行なうように構成することがより好ましい。
【００７２】
さらに、上記実施形態では、２つの光源部を切替えることにより波長の異なる単色光束を互いに切替えて出力する干渉計装置に本発明を適用しているが、２波長レーザ等の光源を備えることにより、波長の異なる単色光束を互いに切替えて出力する干渉計装置にも適用することが可能であり、また、波長が同じ複数の単色光束を切替えて用いる干渉計装置にも適用が可能である。複数とは、２つに限定されず３つ以上であってもよいことは勿論である。
【００７３】
また、上記実施形態では、フィゾー型の干渉光学系を備えた干渉計装置に、本発明方法を適用しているが、その他の干渉計装置、例えば、マイケルソン型あるいはトワイマン―グリーン型等の干渉計装置にも適用が可能である。
さらに、コーナーキューブと、平面基準板とにより構成した干渉光学系を用いることにより、干渉計以外の様々な光学装置において必要となる、複数の単色光束の軸位置調整についても、本発明方法を適用して行なうことが可能である。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の複数光束の軸調整方法によれば、コーナーキューブ等の反射光学部材と、入射単色光束を反射光束と透過光束とに分割する基準面を有する平面基準板とを利用して干渉縞を形成し、この干渉縞がヌル縞等の基準干渉縞状態となることを確認しながら軸調整を行なうことによって、光学系内に選択的に導入される複数の単色光束の軸が互いに略平行になるようにしているので、次のような効果を奏する。
【００７５】
すなわち、視認が容易で、かつ高精度に傾き状態を知り得る干渉縞を、軸の傾き状態の判断基準として用いているので、光学系内に選択的に導入される複数の単色光束の軸を、容易かつ高精度に略平行にすることが可能となる。これにより、複数の単色光束の各軸を、１つの光学系の光軸に傾きなく整列させることも容易かつ高精度に行ない得る。
【００７６】
また、本発明方法を干渉計装置に適用することにより、干渉計装置における光束切替時の光学系の軸調整を容易に行なうことが可能となるので、例えば、光ディスクの互換型ピックアップレンズの検査を、その使用状態と近い条件の下で行ない得る、複数波長切替型の干渉計装置を実現可能にすると共に、検査の作業性や検査精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る複数光束の軸調整方法を説明するための図
【図２】本発明方法を適用する複数光束干渉計装置の正面図
【図３】図２に示す装置の光学系の構成を模式的に示す概略図
【図４】図３に示す補正板ケースの概略構成を示す外観斜視図
【図５】本発明の他の実施形態に係る複数光束の軸調整方法を説明するための図
【図６】従来の干渉計装置の光学系の構成を模式的に示す概略図
【符号の説明】
１                複数光束干渉計装置
２                光学定盤
３                第１の光束射出／撮像光学系
４                第２の光束射出／撮像光学系
５、５ａ、１２０  干渉光学系
６                反射鏡
７、１２３        ピックアップレンズ
８                ５軸調整ステージ
９                補正板ケース
１０、１０ａ        コーナーキューブ
１１                位置調整ステージ
３１、４１、１１１  光源部
３２、４２、１１２  発散レンズ
３３、４３、１１３  半透鏡
３４、４４、１１４  コリメータレンズ
３５、４５、１１５  ＣＣＤ
５１、５１ａ、１２１  基準面
５２、５２ａ、１２２  平面基準板
５３                レンズ載置台
５４                球面反射部
５５                鏡胴
５６                反射型基準球面
５７                押さえ環
５８                補正板
９１                開口部
９２                基部
９３                底板部
９４                鍔部
９５                ピン
１００              従来の干渉計装置
１０６              ハーフミラー
１１０              光束射出／撮像光学系
Ｌ                干渉計装置の光軸
Ｌ１              第１の単色光束の軸
Ｌ２              第２の単色光束の軸
Ｌ３              干渉光学系の光軸
【図１】
0003810059.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003810059.tif 000005
【図５】
0003810059.tif 000006
【図６】
0003810059.tif 000007