(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の小間格子からなる多分割ホログラムに光を照射し、多分割ホログラムを透過した回折光を受光して、多分割ホログラムの検査を行なうためのホログラム検査装置であって、
多分割ホログラムの小間格子のそれぞれに所定の波長の光を照射するための光源と、
多分割ホログラムを透過した少なくとも０次回折光および１次回折光をそれぞれ受光するための第１受光素子および第２受光素子と、
前記第１および前記第２受光素子によって受光された前記０次および１次回折光のそれぞれの強度に基づいて、小間格子のそれぞれの所定の光学的特性を算出するための演算手段と
を備えた、ホログラム検査装置。
【請求項２】
前記光源の前記所定の波長は、多分割ホログラムがホログラムレーザまたは光ピックアップ装置に用いられる場合に多分割ホログラムに照射される光の波長と実質的に同じ波長である、請求項１記載のホログラム検査装置。
【請求項３】
多分割ホログラムにおける特定の小間格子にのみ光を照射するための、多分割ホログラムと前記光源との間に設けられたシャッターを備えた、請求項１または２に記載のホログラム検査装置。
【請求項４】
多分割ホログラムが基板に複数形成され、複数の多分割ホログラムのそれぞれを検査するための基板を移動させる移動手段を備えた、請求項１〜３のいずれかに記載のホログラム検査装置。
【請求項５】
前記第１受光素子は、多分割ホログラムが形成された基板を移動させることによって、多分割ホログラムが形成されていない基板の領域に照射されて透過した光を受光し、前記第１受光素子によって受光された、多分割ホログラムが形成されていない基板の領域を透過した光の強度を基準光強度とし、
前記第１受光素子および前記第２受光素子によってそれぞれ受光された０次回折光および１次回折光の強度を回折光強度とすると、
前記演算手段は、前記所定の光学的特性として前記回折光強度を前記基準光強度で割ることによって得られる回折効率を算出する、請求項１〜４のいずれかに記載のホログラム検査装置。
【請求項６】
前記回折効率のうち、前記０次回折光に対するものを０次回折効率とし、前記１次回折光に対するものを１次回折効率とすると、
前記演算手段は、前記所定の光学的特性として前記０次回折効率と前記１次回折効率とを掛合わせることによって得られる光利用率を算出する、請求項５記載のホログラム検査装置。
【請求項７】
前記回折効率のうち、前記０次回折光に対するものを０次回折効率とし、前記１次回折光に対するものを１次回折効率とすると、
前記演算手段は、前記所定の光学的特性として個々の小間格子について得られた前記１次回折効率に基づく１次回折効率比を算出する、請求項５記載のホログラム検査装置。
【請求項８】
基板に形成された複数の小間格子からなる多分割ホログラムに光を照射し、多分割ホログラムを透過した回折光を受光して、多分割ホログラムの検査を行なうためのホログラム検査方法であって、
多分割ホログラムの小間格子のそれぞれに所定の波長の光を照射し、前記多分割ホログラムを透過した少なくとも０次回折光の強度および１次回折光の強度をそれぞれ測定する回折光測定工程と、
多分割ホログラムが形成されていない基板の領域を透過した光の強度を求める基準光測定工程と、
前記基準光測定工程において測定された光の強度を基準光強度とし、前記回折光測定工程において測定された０次回折光および１次回折光の強度を回折光強度とすると、前記回折光強度と前記基準光強度とに基づいて、小間格子のそれぞれの所定の光学的特性を算出する演算工程と
を備えた、ホログラム検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラム検査装置およびホログラム検査方法に関し、特に、検査精度および検査速度の向上が図られるホログラム検査装置とホログラム検査方法とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光学メディアの光ピックアップ装置などに用いられるホログラムレーザ１１０は、図１６および図１７に示すように、半導体レーザ１０１からレーザ光を光学メディアディスク１０５に向けて照射するとともに、光学メディアディスク１０５で反射して戻ってきたレーザ光を受光素子で受光して信号化する電子部品である。
【０００３】
そのホログラムレーザ１１０には、ホログラム素子１０３が実装されている。図１８に示すように、戻ってきたレーザ光を受光素子１０２に形成された複数の受光部１０２ａ〜１０２ｃでそれぞれ受光するために、ホログラム素子１０３にはその光を回折・分割するためのホログラム１０４が形成されている。ホログラム１０４としては、光学メディアディスクに記録されたデータの読取り方法として、ナイフエッジ法、プッシュプル法、ＤＰＤ（位相差検出：Differential Phase Detection）法などのさまざまなピックアップ方式に対応するために、図１９に示すように、回折方向の異なる複数の小間格子１０４ａ〜１０４ｃからなる多分割ホログラム１０４が適用されている。
【０００４】
ホログラム１０４における光の回折・分割に関する光学特性は、ホログラムレーザ１１０および光ピックアップ装置の特性を大きく左右するため、ホログラム１０４にはより正確でかつ多角的な検査が必要とされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した複数の小間格子１０４ａ〜１０４ｃからなる多分割ホログラム１０４が形成されたホログラム素子１０３では、それぞれの小間格子１０４ａ〜１０４ｃによって回折する光の回折角度の差が比較的小さく、各小間格子１０４ａ〜１０４ｃごとの光学特性の測定が困難であった。
【０００６】
そのため、ホログラム素子１０３を組込んだホログラムレーザ１１０として得られる信号を評価することで、ホログラム素子１０３に形成されたホログラム１０４の良否を判断していた。
【０００７】
ところが、このような判断手法では、ホログラムレーザ１１０において所望の特性が得られなかった場合に、ホログラム素子１０３そのものに原因があるのが、ホログラム素子１０３以外の他の要素に原因があるかが直ちに判断することができず、ホログラムレーザ１１０の生産効率を落とす一因となっていた。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、１つの目的は、ホログラムが形成されたホログラム素子を単体でホログラムの光学特性を容易に測定することのできるホログラム検査装置を提供することであり、他の目的はホログラム検査方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの局面におけるホログラム検査装置は、複数の小間格子からなる多分割ホログラムに光を照射し、多分割ホログラムを透過した回折光を受光して、多分割ホログラムの検査を行なうためのホログラム検査装置であって、光源と、第１受光素子および第２受光素子と、演算手段とを備えている。光源は、多分割ホログラムの小間格子のそれぞれに所定の波長の光を照射する。第１受光素子および第２受光素子は、多分割ホログラムを透過した少なくとも０次回折光および１次回折光をそれぞれ受光する。演算手段は、第１および第２受光素子によって受光された０次および１次回折光のそれぞれの強度に基づいて、小間格子のそれぞれの所定の光学的特性を算出する。
【００１０】
このホログラム検査装置によれば、まず、多分割ホログラムを透過した少なくとも０次回折光と１次回折光とがそれぞれ第１受光素子および第２受光素子によって受光される。そして、受光した回折光の強度に基づいて演算手段により、後述するように、回折効率等の多分割ホログラムの光学的特性を容易に評価することができる。その結果、所定の光学的特性を有しない多分割ホログラムをホログラム素子に組み込む前の初期の段階で排除することができて、ホログラム素子の生産効率を高めることができる。
【００１１】
好ましくは、光源の所定の波長は、多分割ホログラムがホログラムレーザまたは光ピックアップ装置に用いられる場合に多分割ホログラムに照射される光の波長と実質的に同じ波長である。
【００１２】
多分割ホログラムを透過した回折光の回折角度は波長によって異なるため、この場合には、ホログラムレーザまたは光ピックアップ装置に用いられる場合と実質的に同じ回折光を評価することになり、ホログラムレーザに組み込む多分割ホログラムとして不適切な多分割ホログラムを確実に排除することができる。
【００１３】
また好ましくは、多分割ホログラムにおける特定の小間格子にのみ光を照射するための、多分割ホログラムと光源との間に設けられたシャッターを備えている。
【００１４】
この場合には、シャッターにより光源から出射する光路の一部を遮ることで複数の小間格子のうち特定の小間格子のみに光を透過させることができて、特定の小間格子の光学的特性を容易に評価することができる。
【００１５】
さらに好ましくは、多分割ホログラムが基板に複数形成され、個々の多分割ホログラムを検査するための基板を移動させる移動手段を備えている。
【００１６】
この場合には、基板に形成された複数の多分割ホログラムのそれぞれを基板を移動させることで、順次効率よく評価することができる。また、後述するように、基準光強度となる多分割ホログラムが形成されていない領域を透過する光の強度を容易に測定することができる。
【００１７】
好ましくは、第１受光素子は、多分割ホログラムが形成された基板を移動させることによって、多分割ホログラムが形成されていない基板の領域に照射されて透過した光を受光し、第１受光素子によって受光された、多分割ホログラムが形成されていない基板の領域を透過した光の強度を基準光強度とし、そして、第１受光素子および第２受光素子によってそれぞれ受光された０次回折光または１次回折光の強度を回折光強度とすると、演算手段は、所定の光学的特性として回折光強度を基準光強度で割ることによって得られる回折効率を算出する。
【００１８】
ホログラムレーザでは、半導体レーザより出射してホログラムを透過した光のうち、０次回折光のみが光学メディアに照射されて情報の読み書きに利用される。所定の信号処理を行うためには、０次回折光に対する回折効率の値が一定の基準値内に入る必要がある。また、光学メディアによって反射されて戻ってきた光は多分割ホログラムによって回折され、１次回折光のうちの一方が受光素子にて受光されて所定の信号処理が行われる。安定した目的の信号強度を得るためには、１次回折光に対する回折効率の値が所定の値以上を満足する必要がある。したがって、演算手段により多分割ホログラム単体で少なくとも０次回折光や１次回折光に対する回折効率をあらかじめ容易に評価することができる。
【００１９】
また好ましくは、回折効率のうち、０次回折光に対するものを０次回折効率とし、１次回折光に対するものを１次回折効率とすると、演算手段は、所定の光学的特性として０次回折効率と１次回折効率とを掛合わせることによって得られる光利用率を算出する。
【００２０】
０次回折効率と１次回折効率とを掛合わせた値は、半導体レーザから出射して多分割ホログラムを透過した全部の光のうち、どれだけの割合の光が受光素子にて受光されて信号処理に利用されるかを示す値となる。所定の信号処理を行うためには、この値（光利用率）が所定の値以上を満足する必要がある。したがって、この場合には、演算手段により多分割ホログラム単体でこのような光利用率をあらかじめ容易に評価することができる。
【００２１】
さらに好ましくは、回折効率のうち、１次回折光に対するものを１次回折効率とすると、演算手段は、所定の光学的特性として個々の小間格子について得られた１次回折効率に基づく１次回折効率比を算出する。
【００２２】
各小間格子について得られる１次回折効率の値の比は、各受光素子で受光する各光の量が実質的に均等であるかどうかを判断する値となり、均等であることを前提としてホログラム素子の位置決めが行われる。したがって、この場合には、演算手段により多分割ホログラム単体でこのような１次回折効率比率をあらかじめ容易に評価することができる。
【００２３】
本発明の他の局面におけるホログラム検査方法は、基板に形成された複数の小間格子からなる多分割ホログラムに光を照射し、多分割ホログラムを透過した回折光を受光して、多分割ホログラムの検査を行なうためのホログラム検査方法であって、回折光測定工程と、基準光測定工程と、演算工程とを備えている。回折光測定工程では、多分割ホログラムの小間格子のそれぞれに所定の波長の光を照射し、多分割ホログラムを透過した少なくとも０次回折光の強度および１次回折光の強度をそれぞれ測定する。基準光測定工程では、多分割ホログラムが形成されていない基板の領域を透過した光の強度を求める。演算工程では、基準光測定工程において測定された光の強度を基準光強度とし、回折光測定工程において測定された０次回折光および１次回折光の強度を回折光強度とすると、回折光強度と基準光強度とに基づいて、小間格子のそれぞれの所定の光学的特性を算出する。
【００２４】
このホログラム検査方法によれば、光学メディアに照射されて情報の読み書きに利用される０次回折光と、光学メディアによって反射され戻ってきた所定の信号処理が行われる１次回折光とに基づき演算工程により所定の光学的特性が容易に測定される。これにより、所定の光学的特性を満足しない多分割ホログラムをホログラム素子に組み込む前の初期の段階で排除することができ、ホログラム素子の生産効率を向上することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
本発明の実施の形態１に係るホログラム検査装置について説明する。図１に示すように、多分割ホログラム７が形成された基板６に対して、多分割ホログラム７の形成されている面の側に、検査のための光源としての半導体レーザ１が配置されている。基板６を挟んで半導体レーザ１が配置されている側とは反対の側には、多分割ホログラム７を透過回折した光をそれぞれ受光するための受光素子５ａ〜５ｃが配置されている。
【００２６】
半導体レーザ１の波長は使用される光学メディアによって異なるため、多分割ホログラム７を透過する光の回折角度も異なってくる。そこで、検査用の光源の波長を、それぞれの光学メディアにおいて使用される半導体レーザの波長に合わせることが実際上望ましい。
【００２７】
したがって、ＣＤ（Compact Disk）、ＣＤ−Ｒ（Compact Disk R）、ＣＤ−ＲＷ（Compact Disk Rewriteable）、ＭＤ（Mini Disk）の光学メディアに使用されるホログラム素子の検査においては、波長７８０ｎｍを有する半導体レーザを使用することが望ましい。また、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）に使用されるホログラム素子の検査においては、波長６５０ｎｍを有する半導体レーザを使用することが望ましい。
【００２８】
検査光源としての半導体レーザ１から出射された光は、コリメータレンズ２により平行光になる。その平行光はアパーチャ３により適当な大きさ（径）の平行光となる。アパーチャ３を通過した平行光は、対物レンズ４により集光されて基板６に形成された多分割ホログラム７に照射される。半導体レーザ１、コリメータレンズ２、アパーチャ３および対物レンズ４によりレーザ光照射ユニット部９が構成される。
【００２９】
次に図２に示すように、多分割ホログラム７を透過することで、照射された光が回折・分割されて回折光８となる。なお、図２では、多分割ホログラム７を構成する小間格子７ａ〜７ｄのうち、小間格子７ａを透過する光を示している。
【００３０】
多分割ホログラム７のパターン上における検査光のスポットサイズにおいては、検査光の波長λと対物レンズ４の開口数ＮＡ（Numerical Apertureの略）とにより下限ｗ０（＝λ／ＮＡ）が決定される。なお、この下限ｗ０は回折限界とも呼ばれる。その対物レンズ４の開口数ＮＡは、アパーチャ３の大きさＤと焦点距離により決定される。
【００３１】
したがって、小間格子の大きさがこの下限ｗ０よりも大きければ、検査光のスポットサイズは、対物レンズ４の焦点距離、対物レンズ４から基板６の多分割ホログラム７が形成された面までの距離Ａを調整することにより、小間格子における検査光のスポットサイズを小間格子よりも小さくすることができる。このようにして、小間格子における検査光のスポットサイズを各小間格子７ａ〜７ｄに入る大きさとし、かつ、回折限界λ／ＮＡよりも大きなスポット径とすることができて、各小間格子の測定を行うことができる。
【００３２】
たとえば、図３および図４は、半導体レーザ１の光が基板６に形成された多分割ホログラム７を構成する複数の小間格子７ａ〜７ｄのうちの１つの小間格子７ａに照射された状態を示したものであり、その小間格子７ａからレーザ光がはみ出さないようにそのスポット２５のサイズが調整される。
【００３３】
また、小間格子７ａ〜７ｄの全体をできる限り評価できるように、レーザ光のスポットサイズとしては、多分割ホログラム７を構成するそれぞれの小間格子７ａ〜７ｄをはみ出さない範囲でできるだけ大きくすることが望ましく、このために、たとえば図５に示すように、対物レンズ４と基板６との間にレーザ光の光路を部分的に遮るためのシャッタ１２ａ、１２ｂを設けることが望ましい。
【００３４】
図６に示すように、シャッタ１２ａ、１２ｂのエッジ部分はシャッタ１２ａ、１２ｂによる光の回折を防止するために、可能な限り薄くしナイフエッジ１３とするのが望ましい。そして、シャッタ１２ａ、１２ｂを基板６の面と略平行に適宜スライドさせることで、小間格子７ａ〜７ｂのそれぞれに個々に光を照射することができる。
【００３５】
図７に示すように、特にこのようなシャッタ１２ａ、１２ｂを設けることで、レーザ光のホログラム７上におけるスポット１５ａの形状と小間格子７ａの形状とがほぼ一致（相似）するので、実際のホログラムレーザにおいて、半導体レーザ光が照射されるホログラム７の部分を直接評価できることになる。
【００３６】
一方、図１に示すように、ホログラム７を透過回折した光を受光するための受光素子として、基板６を透過した０次回折光８ａを受光するための０次光用受光素子５ａと、±１次回折光８ｂ、８ｃをそれぞれ受光するための１次光用受光素子５ｂ、５ｃとが配置されている。
【００３７】
０次光用受光素子５ａ上における回折光のスポットサイズをその受光素子５ａの受光部分の大きさよりも小さくなるように、アパーチャ３の大きさ、対物レンズ４の焦点距離、対物レンズ４から０次光用受光素子５ａまでの距離Ｃの調整を行なう。
【００３８】
±１次光用受光素子５ｂ、５ｃについては、たとえば、図２に示すように、多分割ホログラム７を構成する各小間格子７ａ〜７ｄによって回折される回折光８のうち、１次回折光の全てを受光できるように、対物レンズ４と±１次光用受光素子５ｂ、５ｃまでの距離Ｂ、半導体レーザ１から出射されるレーザ光の光軸からの距離Ｄおよび距離Ｅの調整を行なう。
【００３９】
そして、０次受光素子５ａおよび±１次光用受光素子５ｂ、５ｃにて変換された電気信号は演算手段３０へ送られ、後述するように、各小間格子の回折効率等が算出される。
【００４０】
図１に示されたホログラム検査装置では、受光素子として、０次回折光８ａと±１次回折光８ｂ、８ｃをそれぞれ受光する合計３つの受光素子５ａ〜５ｃを配置させているが、検査を行なう回折光の数（次数）に対応して受光素子を配置することが望ましい。複数の受光素子を配置させて、同時に高次の次数までの回折光を受光して、後述する回折光の回折効率や回折比率等を求めることで、ホログラムの検査精度が向上する。
【００４１】
また、ホログラム７は、図８に示すように、１枚のガラスあるいはプラスティックなどの透明の基板６の表面に多数形成されている。そのため、基板６に形成された各ホログラム７を検査するには、たとえば、図９に示すように、レーザ光照射ユニット部９を固定した状態で、基板６を載置したステージ部１４を基板６に照射されるレーザ光の光軸と略直交する方向に平行移動させて行なうことで、効率よく評価することができる。
【００４２】
後述するように、基板６に形成された各ホログラムについて回折効率等を求めて、所定の基準を満たさないものについてはマークなどを付することで、不良のホログラムをホログラム素子に組み込む前の初期段階で排除することができる。
【００４３】
このホログラム検査装置では、レーザ光のホログラム７上におけるスポットサイズを調整するのに、対物レンズ４以外の機械的部品がないため、スポットサイズが容易に変化することがなく、機械的により安定した状態でホログラムの評価を行なうことができる。
【００４４】
実施の形態２
本発明の実施の形態２として、実施の形態１において説明したホログラム検査装置を用いたホログラムの検査方法について説明する。なお、ホログラム検査装置としては、シャッタを備えたホログラム検査装置を対象とする。
【００４５】
このホログラム検査装置を用い、ホログラムの光学特性として、ホログラムによって回折・分割された各次数の回折光の割合（回折効率）、ホログラムを透過する全透過光に対するホログラムによって回折される１次回折光の割合（１次回折効率）、ホログラムレーザにおいて、半導体レーザより出射される光の利用割合（光利用率）および各小間格子の１次回折効率の比をそれぞれ評価する。
【００４６】
その各光学特性のうち、まず、回折効率について詳しく説明する。たとえば図１０に示すように、複数の小間格子７ａ〜７ｄのうち特定の小間格子７ａを評価する場合、まず、基準となる透過光の強度を測定する。
【００４７】
これには、レーザ光のスポットを図１０に示された小間格子７ａをはみ出さない範囲でほぼ全領域に照射できるサイズとなるように、シャッタ１２ａ、１２ｂを適当な位置に配置する。次に、シャッタ１２ａ、１２ｂを含むレーザ光照射ユニット部９を固定した状態で基板６をスライドさせて、図１１に示すように、基板６上においてホログラム７が形成されていない領域にレーザ光を照射（スポット１５ａ）する。そして、基板６を透過した透過光を０次光用受光素子５ａにて受光する。
【００４８】
ホログラム７が形成されていない領域を透過したレーザ光は、回折することなく基板６を透過する。その透過光を全透過光とし、０次光用受光素子５ａにて受光した全透過光の強度を基準値Ｐｔとする。このような基準値の測定を各小間格子について行う。なお、シャッタを備えないホログラム検査装置の場合には、各小間格子に照射されるレーザ光のスポットサイズは同じ大きさとなるので、各小間格子について基準値を測定する必要はない。
【００４９】
次に、基板６をスライドさせて、図７に示すように、小間格子７の特定の小間格子７ａにレーザ光を照射する。特定の小間格子７ａを透過した回折光を、対応する回折次数の受光素子で受光する。たとえば、０次回折光を０次光用受光素子５ａによって受光し、±１次回折光を±１次光用受光素子５ｂ、５ｃによってそれぞれ受光する。
【００５０】
なお、図１では、±２次回折光以上の高次の回折光を受光するための受光素子が設けられていないが、必要に応じてこれらの受光素子を配置することで、高次の回折光を受光することができる。
【００５１】
０次光用受光素子５ａで受光した回折光の強度を強度Ｐ0、１次光用受光素子５ｂ、５ｃで受光した回折光の強度を強度Ｐ1とする。得られた回折光の強度Ｐ1を基準値Ｐｔで割ることで、１次回折効率（Ｐ1／Ｐｔ）が求められる。
【００５２】
これを一般化すると、ｉ次光用受光素子で受光した回折光の強度を強度Ｐiとし、得られた回折光の各強度Ｐiをそれぞれ基準値Ｐｔで割ることで、各次数の回折光に対応するi次回折効率（Ｐi／Ｐｔ）を求めることができる。
【００５３】
ホログラム７が形成された基板６の透過率は基板６によってばらつくことがあるため、各基板６について全透過光の基準値を求め、回折光強度をその基準値で割ることで、基板６による透過率のばらつきをキャンセルすることができる。
【００５４】
このようにして得られた回折効率の値により、ホログラムによって回折・分割された各次数の回折光の割合の比較が可能になる。なお、上述した一連の演算は、演算処理手段３０によって行われる。
【００５５】
一般にホログラムレーザ１６では、図１２に示すように、半導体レーザ１７より出射されたレーザ光はホログラム素子１９に形成されたホログラム２０によって回折・分割される。ホログラム素子１９を透過した光のうち、０次回折光のみがＣＤなどの光学メディア２１に照射されて、情報の読み書きに利用される。
【００５６】
ホログラム２０に入射して透過した光の強度、すなわち、上述した全透過光の強度である基準値Ｐｔに対して、０次回折光の強度の占める割合（０次回折効率）η0は、光学メディア２１に直接照射される光の量を大きく左右する。このため、所定の信号処理を行なうためには、この０次回折効率η0を一定の基準値内に収めなければならない。したがって、ホログラム検査装置によって得られる０次回折効率η0は、ホログラム素子１９の特性を管理するための管理項目の１つとなる。
【００５７】
一方、図１３に示すように、光学メディア２１に照射されて反射した光は、ホログラム素子１９に戻ってくる。ホログラム素子１９に戻ってきた光は再びホログラム２０によって回折・分割される。ホログラム２０によって回折された光のうち、１次回折光がホログラムレーザに設けられた受光素子１８によって受光され、そして信号化される。この信号強度は光の強度に比例する。このため、ホログラム２０を透過する全透過光に対するホログラムによって回折される１次回折光の割合（１次回折効率）η1は、安定した所定の信号強度を得るための重要な管理項目となる。
【００５８】
次に、光利用率について説明する。上述した０次回折効率と１次回折効率とを掛合わせた値（η0×η1）は、半導体レーザ１７から照射されてホログラム素子１９を透過した全透過光の基準強度Ｐｔに対して、どれだけの割合の光が受光素子１８によって受光されて信号処理に寄与するかを示す値になる。この値は、ホログラムレーザ１６において、半導体レーザ１７より出射される光の利用割合を示す指標（光利用率）となる。
【００５９】
光利用率の値が低い場合には、受光素子において所定の信号強度を得るために、それだけ半導体レーザ光の出力を高くしなければならなくなる。そのため、半導体レーザチップ１７が劣化するなど、ホログラムレーザ１６にとって悪影響が生じることになる。したがって、ホログラム検査装置によって得られる光利用率は、ホログラムレーザ１６の品質を確保するうえで重要な管理項目となる。
【００６０】
次に、１次回折効率の比について説明する。ホログラムは、既に述べたように、複数の小間格子から構成される。複数の小間格子のうち、特定の小間格子の１次回折効率に対する、他のそれぞれの小間格子の１次回折効率の比は、各小間格子によって回折された光が受光素子に捉えられる際に、受光素子で受光する光の光量が均等であることを示す指標となる。
【００６１】
たとえば、図１４に示すように、３つの小間格子２２ａ〜２２ｃからなる多分割ホログラム２２の場合、それぞれの小間格子２２ａ〜２２ｃに対する１次回折効率が、実質的にそれぞれ等しくなるように設計される。そして、ホログラムレーザの製造においては、光学メディアから戻ってくる光のスポット２４ａをホログラムの中心に位置させるために、それぞれの小間格子２２ａ〜２２ｃによって回折された回折光を、ホログラムレーザ内に設けられた受光素子２３の３つの受光部２３ａ〜２３ｃにてそれぞれ受光する。
【００６２】
このとき、小間格子２２ａによって回折された１次回折光の強度（Ｉａ）と小間格子２２ｂによって回折された１次回折光の強度（Ｉｂ）とがほぼ同じ強度となり、しかも、小間格子２２ｃによって回折された１次回折光の強度（Ｉｃ）がＩａとＩｂとの和になるようにホログラム素子の位置が決定される。
【００６３】
ところが、１次回折効率の比が大きくずれている場合に、上述した条件によってホログラム素子の位置を決定すると、図１５に示すように、光学メディアから戻ってくる光のスポット２４ｂは、ホログラム２２の中心からずれたところに位置することになる。
【００６４】
そのため、ホログラムレーザ内の光学系が崩れてしまい、たとえば、小間格子２２ａによって回折された１次回折光のスポットの一部が受光部２３ａを外れてしまうことで信号強度のバランスが悪くなるなど、さまざまな悪影響を及ぼすことになって、ホログラムレーザの品質を劣化させることになる。したがって、各小間格子の１次回折効率の比は、ホログラムレーザを製造するうえで、必要不可欠な管理項目となる。
【００６５】
上述したホログラムの検査方法によれば、ホログラムの光学特性としての回折効率、１次回折効率、光利用率および１次回折効率比をホログラム単体で容易に評価することができる。これにより、所定の光学特性を有さないホログラムを、ホログラム素子に組み込む前の初期段階で排除することができ、ホログラム素子の生産効率を向上することが可能になる。また、このような検査を経て得られるホログラムレーザにおいては、回折効率などの光学的特性に優れることはいうまでもない。
【００６６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００６７】
【発明の効果】
このホログラム検査装置とこれを用いたホログラムの検査方法によれば、複数の小間格子からなる多分割ホログラムの光学特性としての回折効率、１次回折効率、光利用率および１次回折効率比を多分割ホログラム単体で容易に評価することができる。これにより、所定の光学特性を有さない多分割ホログラムを、ホログラム素子に組み込む前の初期段階で排除することができる。その結果、ホログラム素子の生産効率の向上および生産コストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１に係るホログラム検査装置を示す図である。
【図２】  同実施の形態において、ホログラムによって光が回折・分割される様子を示す模式斜視図である。
【図３】  同実施の形態において、半導体レーザの光が基板に照射される様子を示す図である。
【図４】  同実施の形態において、半導体レーザの光のスポットとホログラムを構成する小間格子との関係を示す図である。
【図５】  同実施の形態において、ホログラム検査装置におけるシャッタの配置を示す図である。
【図６】  同実施の形態において、シャッタを示す部分拡大斜視図である。
【図７】  同実施の形態において、シャッタとホログラムとの位置関係を示す図である。
【図８】  同実施の形態において、ホログラムが形成された基板を示す図である。
【図９】  同実施の形態において、基板を移動する機構を示す模式斜視図である。
【図１０】  本発明の実施の形態２に係るホログラム検査方法を説明するための第１の図である。
【図１１】  同実施の形態において、ホログラム検査方法を説明するための第２の図である。
【図１２】  同実施の形態において、ホログラムレーザから出射した光が光学メディアに照射される様子を示す図である。
【図１３】  同実施の形態において、光学メディアによって反射した光が受光素子に入射する様子を示す図である。
【図１４】  同実施の形態において、ホログラムと半導体レーザの光のスポットとの位置関係が適切な場合の回折光の状態を示す図である。
【図１５】  同実施の形態において、ホログラムと半導体レーザの光のスポットとの位置関係が適切でない場合の回折光の状態を示す図である。
【図１６】  ホログラムレーザを有する光ピックアップ装置を説明するための図である。
【図１７】  ホログラムレーザの斜視図である。
【図１８】  ホログラムによって回折される光の様子を示す斜視図である。
【図１９】  ホログラムを構成する小間格子の配置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１、１７  半導体レーザ、２  コリメータレンズ、３  アパーチャ、４  対物レンズ、５ａ、５ｂ、５ｃ、１８、２３  受光素子、６  基板、７、２２  多分割ホログラム、７ａ〜７ｄ、２２ａ〜２２ｃ  小間格子、８  回折光、８ａ  ０次回折光、８ｂ、８ｃ  １次回折光、９  レーザ光照射ユニット部、１０  入射光、１１  ホログラム形成面、１２ａ、１２ｂ  シャッタ、１３  ナイフエッジ、１４  ステージ、１５、１５ａ  スポット、１６  ホログラムレーザ、１９  ホログラム素子、２０  ホログラム、２１  光学メディアディスク、２３ａ〜２３ｃ、２４ａ、２４ｂ  スポット、３０  演算手段。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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