JP2008151680A - レンズ測定装置およびレンズ測定用アパーチャ - Google Patents

Abstract

【課題】従来技術では、アパーチャの位置合せに多くの時間を費やす必要があった。また、アパーチャとレンズの相対的な位置関係が測定ごとに若干異なり、高精度の測定が行なえなかった。そして、アパーチャ位置の突発的なズレや経時変化に対応することが困難であった。
【解決手段】対物レンズ２０に入射する略平行光を制限するアパーチャ２４とアパーチャ周囲に設けられた周囲パターン２６と、対物レンズ２０の収差測定時にはアパーチャ２４への光を遮光する補助アパーチャ２３と、周囲パターン２６により生じる光と対物レンズ２０により生じる光を同一光路で受像する光学系を備え、受像した光をもとにアパーチャ２４に対する対物レンズ２０の相対的な位置を調整することにより、アパーチャ２４と対物レンズ２０の相対的な位置関係を常に高精度に保つことが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスク方式の高密度情報記録媒体、たとえばＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）やＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）に情報を読み書きする用途等に用いられるレンズの特性を測定する技術に関するものである。

光ディスク方式の高密度情報記録媒体から情報を読取り、またこの高密度情報記録媒体に情報を書き込むためには、光源から出射された光を目的の場所へ高精度に照射するための光学系が必要である。その光学系の中でも、特に対物レンズは、それ自体の特性に光源のレーザ波長の１００分の１程度の波面収差の精度が要求される。そのため、対物レンズの特性検査は厳密な計測を行う必要がある。そこで、この対物レンズを代表とするレンズの検査方法として、干渉計測で検出した収差をもとにレンズを検査する方法（回折干渉方式）が提案されている（特許文献１参照）。

この回折干渉方式について簡単に説明する。以下、同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。

図７は、従来のレンズ測定装置の概略図である。図７において、光源であるレーザ光源１はレーザ光２を出射する。出射されたレーザ光２は、ビームエキスパンダ３で略平行光に拡大された後にハーフミラー４で反射され、保持台５に保持されている対物レンズ６に入射する。対物レンズ６は、レンズ球面７の周囲に平坦なコバ面８を有し、従来のレンズ測定装置においては、レンズ球面７だけでなくコバ面８にも光が入射するように構成してある。

コバ面８に入射した光はコバ面８で反射し、ハーフミラー４を透過した後、結像レンズ９で撮像素子１０に結像される。撮像素子１０は受像した像に対応する信号を表示装置１１に送信する。表示装置１１は、撮像素子１０からの信号を処理し、コバ面８の像を表示する。従って、表示装置１１に表示された像を見ることで、対物レンズ６が光軸１２に対して正確に配置されているか否かを判断できる。対物レンズ６が光軸１２に対して正しく位置決めされていない場合、保持台移動機構を用い、保持台５を光軸１２方向又はその直交する方向に移動させる。それと共に、必要であれば、保持台５を光軸１２中心で回転させる。これにより、光軸１２に対する対物レンズ６の傾きを調整する。

ここで、対物レンズ６のレンズ球面７には測定に使用できない領域がある。この領域では、レンズ球面７のうちでコバ面８に近い部分が、コバ面８と不連続な面になっている。一般にＤＶＤなどの高密度情報記録媒体に用いるレンズは非球面形状を金型成形により作製するが、この金型成形において不連続な面を加工することは困難である。そのため、対物レンズ６のレンズ球面７の大きさを、実際に光を入射する半径よりも大きめに作製し、レンズ検査においても、レンズの開口の大きさを決める必要がある。そこで、対物レンズの下にアパーチャを設置した装置がある。

図８は、従来のアパーチャを用いたレンズ測定装置の概略図である。図８において、対物レンズ６の下（レーザ光源１側）にアパーチャ１３を設置する。このアパーチャ１３により、対物レンズ６に入射する光の領域を制限する。ここで、図８においては、対物レンズ６からの透過光は測定系の途中でハーフミラー１４によって分岐され、結像レンズ１５で撮像素子１６に結像する。撮像素子１６は、受像した像に対応する信号を表示装置１７に送信する。表示装置１７は、撮像素子１６からの信号を処理し、対物レンズ６によるスポット像を表示する。従って、表示装置１７に表示された像を見ることで、対物レンズ６が光軸１２に対して正確に配置されているか否かを判断できる。対物レンズ６が光軸１２に対して正しく位置決めされていない場合は、先と同様の手段で保持台５を移動させて調整する。また、アパーチャ１３は、対物レンズ６を透過した光による測定データの妥当性を基に位置決めを行い、コバ面８の像を観察する時には、例えばシリンダ等を用いてアパーチャ１３を光路上から外れる位置に移動させる。

対物レンズ６を透過した光は、透過型の回折格子３０に入射する。ここで、回折格子３０は、入射した光を、回折格子３０を挟んで入射側と反対側へ透過光と回折光とにして出射する作用を有する。また、回折格子３０は、ピエゾ素子などの回折格子移動機構３１によって移動可能となるように支持されている。

回折格子３０による回折光は、相対向した集光レンズ３２と結像レンズ３３を透過した後、撮像素子３４で結像する。撮像素子３４は、結像レンズ３３の焦点位置に設置されている。撮像素子３４で得られたデータは、処理装置３５に送られ、処理される。ここで処理されたデータを基に、対物レンズ２０の特性を評価し、表示装置３６に表示する。
特開２０００−３２９６４８号公報

しかしながら、図７に示す従来の構成では、保持台と対物レンズとの間に対物レンズの出し入れを行うための遊び（隙間）を設ける必要がある。そのため、測定毎にこの遊びの分だけ対物レンズとアパーチャとの相対的位置関係が変動し、その変動によって測定データがバラつくため、高精度な測定は行うことができない。

また、図８に示す従来の構成では、保持台と対物レンズの間に遊び（隙間）を設ける必要はないが、アパーチャと光軸の位置合せを行うには、アパーチャと光軸との相対位置を測定したデータの妥当性を評価する必要があるが、そのデータ取得には多大な時間を要する。そして突発的要因や経時変化等によって両者の位置関係にズレが発生しても、そのズレに気づくことは困難であるという課題を有している。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、アパーチャと対物レンズの相対的位置を高精度に管理することが可能なレンズ測定装置およびレンズ測定用アパーチャを提供することを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載のレンズ測定装置は、光を出射する光源と、開口部と前記開口部と同心円弧の溝とが形成されたアパーチャと、前記光源から出射され前記溝を透過した光が集光する回折格子と、前記回折格子で回折した異なる次数の回折光により形成されたシェアリング干渉像を撮像する撮像素子と、前記光源から出射された光の光軸と直交する方向に前記アパーチャを移動させる調整手段と、前記シェアリング干渉像に基づいてレンズを測定する測定手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のレンズ測定装置であって、アパーチャが、開口部と前記開口部と同心円の溝とが形成されたアパーチャであることを特徴とする。

また、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のレンズ測定装置であって、アパーチャと光源との間に補助アパーチャを更に備え、前記補助アパーチャの開口径が、前記アパーチャの開口径より大きく、かつ、前記パターンの最内周の径より小さいことを特徴とする。

また、請求項４記載の発明は、請求項１から３いずれか記載のレンズ測定装置であって、光源から出射される光の波長をλとし、半径ｒ_nにおける溝の幅をｐ_nとし（ｎは自然数）、回折格子からアパーチャまでの間隔をＬとした時に、アパーチャの溝が所定の条件を満たすことを特徴とする。

また、請求項５記載の発明は、請求項３記載のレンズ測定装置であって、レンズの有効半径をＲａとし、補助アパーチャの半径をＲｂとした時に、アパーチャの溝が所定の条件を満たすことを特徴とする。

また、請求項６記載のレンズ測定用アパーチャは、開口部と前記開口部と同心円弧の溝とが形成されたことを特徴とする。

また、請求項７記載の発明は、請求項６記載のレンズ測定用アパーチャであって、溝を複数有することを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、レンズとアパーチャの相対的な位置関係を高精度に管理することが可能なレンズ測定装置およびレンズ測定用アパーチャを提供することができる。また、アパーチャの管理に多大な時間をかける必要が無くなるため、連続で測定する場合に、経時劣化に強い測定を容易に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明の説明において、同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるレンズ測定装置の概略図である。図１において、レーザ出射源１８は、可干渉性で略平行のレーザ光１９を出射する。この可干渉性のレーザ光１９の波長は、検査対象である対物レンズ２０（被検レンズ）が実際に使用される場合の波長と同程度であることが望ましい。ビームエキスパンダ２１は、レーザ出射源１８より入射する略平行光を、その径が拡大された略平行光にして出射する作用を有する。

ビームエキスパンダ２１によって拡大された略平行光はハーフミラー２２を透過した後、補助アパーチャ２３に入射する。補助アパーチャ２３によって径を制限された略平行光は、その後、アパーチャ２４に入射する。ここで、補助アパーチャ２３は、アパーチャ２４の有効径外の光を制限するように構成される。また、補助アパーチャ２３は、補助アパーチャ移動機構２５によって移動可能となるように支持されている。

アパーチャ２４は、対物レンズ２０への入射光を、対物レンズ２０の有効径分だけに制限するように構成される。ここで、このアパーチャ２４は、光学ガラスで形成された平行平板上にて開口径外の領域に蒸着を施すことで作成される。このアパーチャ２４には、アパーチャ２４の有効径（開口径）の外側の領域に、光を透過させる周囲パターン２６が形成されている。この周囲パターン２６は、例えば、アパーチャ２４の開口径を中心とした異なる径を有する複数の溝によって形成される。また、アパーチャ２４は、アパーチャ移動機構２７によって補助アパーチャ２３も同時に移動可能となるように支持されている。

補助アパーチャ２３とアパーチャ２４とによって制限された光は、保持台２８によって保持された対物レンズ２０に入射する。ここで、保持台２８は対物レンズ２０の有効径よりも大きく、かつ、対物レンズ２０のレンズ外形より小さな開口部（穴）と対物レンズ２０を左右から把持する把持機構（図示せず）を有する。保持台２８は、この開口部に対物レンズ２０のレンズ球面側が来るように対物レンズ２０を配置した後、把持機構で対物レンズ２０を固定する。また、保持台２８は、保持台移動機構２９によって対物レンズ２０も同時に移動可能となるように支持されている。

対物レンズ２０を透過した光は、透過型の回折格子３０に入射する。ここで、回折格子３０は、入射した光を、回折格子３０を挟んで入射側と反対側へ透過光と回折光とにして出射する作用を有する。また、回折格子３０は、ピエゾ素子などの回折格子移動機構３１によって移動可能となるように支持されている。

回折格子３０による回折光は、相対向した集光レンズ３２と結像レンズ３３を透過した後、撮像素子３４で結像する。撮像素子３４は、結像レンズ３３の焦点位置に設置されている。撮像素子３４で得られたデータは、処理装置３５に送られ、処理される。ここで処理されたデータを基に、対物レンズ２０の特性を評価し、表示装置３６に表示する。

以上説明したこれらの構成要素は、光軸３７を基準に配置されている。

また、回折格子３０上の像を観察するために、ハーフミラー３８で分岐した光学系を用いる。回折格子３０を透過した光は、ハーフミラー３８で反射された後、結像レンズ３９で撮像素子４０に結像される。撮像素子４０は受像した像に対応する信号を表示装置４１に送信する。表示装置４１は、撮像素子４０からの信号を処理し、回折格子３０上に結像された周囲パターン２６からの像を表示する。これにより、アパーチャ２４の光学系における位置を確認することができる。

また、対物レンズ２０の光軸３７に対する相対位置を調整するために、対物レンズ２０のコバ面で反射した光を、ハーフミラー２２で反射した後、結像レンズ４２で撮像素子４３に結像する。撮像素子４３は受像した像に対応する信号を表示装置４４に送信する。表示装置４４は、撮像素子４３からの信号を処理し、対物レンズ２０のコバ面の像を表示する。表示装置４４に表示された像を見ることで、対物レンズ２０が光軸３７に対して正確に配置されているか否かを判断することができる。

ここで、周囲パターン２６は、アパーチャ２４の有効径中心から半径ｒ_n（ｎは自然数）の位置に設けたものである。対物レンズ２０の有効半径をＲａとした時、半径ｒ_nの位置において光を透過させる領域の幅をｐ_n（ｎは自然数）とすると、数（１）のように内側から順に半径が定義される。また、ここで、ｐ_nは、数（２）のように定義される。ここで、λはレーザ出射源１８からのレーザ光１９の波長であり、Ｌはアパーチャ２４と回折格子３０との距離である。

周囲パターン２６の最内周部の半径ｒ₁は、補助アパーチャ２３の調整裕度を考慮してｒ₁＝１．１Ｒａとする。すなわち、補助アパーチャ２３の調整裕度を考慮すると、周囲パターン２６の半径は式（３）とする必要がある。

また、周囲パターン２６は、その径を広げすぎると余分な光を透過させるので、できる限り小さくする必要があるが、あまり小さくしすぎても像を得るのに十分な光量を得ることができない。そこで、本発明の著者らが様々な条件を検討した結果、式（４）を満たすことで十分な光量が得られることを見出した。

次に、アパーチャ２４及び周囲パターン２６の構成について詳述する。回折によって光を集光するものとして、一般的に、フレネルゾーンパターンが良く知られている。このフレネルゾーンパターンは、半径が式（５）で定義される領域において、自然数ｍにおける奇数部のパターンが透過領域、自然数ｍにおける偶数部のパターンが不透過領域となるように構成される（この時、奇数部が不透過領域で、偶数部が透過領域でも同様の効果を奏する）。ただし、このフレネルゾーンパターンは、焦点距離Ｌが同心円半径ｒよりも大きいことが条件である。そのため、例えばＢＤ用対物レンズの測定時の条件の一例として考えられるλ＝４０５ｎｍ、Ｌ＝２．５ｍｍ、ｒ＝１．１ｍｍという場合においては、フレネルゾーンパターンの条件が成立しない。そのため、本実施の形態の周囲パターン２６においては、このフレネルゾーンパターンを用いることができない。

そこで、本発明の著者らは、試行錯誤の末、アパーチャ２４における半径ｒ_nの位置に、式（２）のピッチの透過領域（周囲パターン２６）を設ける構成を考案した。この周囲パターン２６によって周囲パターン２６内の各透過部からの一次回折光が集光し、光軸方向において、測定時の対物レンズ２０の集光位置とほぼ同等の位置に入射光を集光することができる。これにより、周囲パターン２６は、光軸方向において対物レンズ２０とほぼ同等の位置に結像するように設定できる。また、補助アパーチャ２３を、光軸方向においてアパーチャ２４に極めて近い位置に設置できるので、補助アパーチャ２３のエッジによる回折の影響はほとんど無視できる。これにより、補助アパーチャ２３とアパーチャ２４の相対的位置関係の調整裕度を考慮し、補助アパーチャ２３の走査により撮像素子３４上で得られるアパーチャ透過光の欠損が無い状態にすることで容易に調整することが可能と成る。

図２（ａ）は、実施の形態１における対物レンズ２０とアパーチャ２４、補助アパーチャ２３との相対位置を示す図であり、図２（ｂ）は、実施の形態１における周囲パターン２６を示す図である。

図２（ａ）において、対物レンズ２０の有効半径をＲａ、補助アパーチャ２３の半径をＲｂ、周囲パターン２６の最内周の半径をｒ₁とした時、前述の内容より、式（６）を満たすことで、略平行光が周囲パターン２６に入射することを防ぎ、対物レンズ２０の収差測定に対して周囲パターン２６が影響を及ぼさないようにすることが可能である。また、式（６）を満たすことで略平行光の径がコバ内径よりも小さくなるため、対物レンズ２０からの出射光には迷光が含まれない。

次に、この装置を用いてレンズの特性を計測するフローについて説明する。

本実施の形態においては、より高精度にアパーチャ２４の位置の測定を行うため、まず、アパーチャ２４の光学系における位置を確認する。次に、対物レンズ２０の位置、姿勢を調整する。その後、アパーチャ２４の位置と対物レンズ２０の位置とを比較し、必要に応じて対物レンズ２０の位置を更に調製する。このようにして、対物レンズ２０の位置、姿勢の調整を行った後に、対物レンズ２０の特性を検査する。これにより、対物レンズ２０の特性検査をより高精度に行うことができる。

図３は、実施の形態１におけるレンズの位置、姿勢調製のフローである。

図３において、まず、ステップＳ１〜Ｓ３で、光学系におけるアパーチャ２４の位置を確認する。

最初に、アパーチャ２４を光学系に挿入させる。この時、ビームエキスパンダ２１からの略平行光がアパーチャ２４に形成された周囲パターン２６に入射するようにそれぞれを配置する。ここで、周囲パターン２６は式（３）、式（４）を満たす構成となっている（ステップＳ１）。

次に、周囲パターン２６を透過した光を回折格子３０上に結像させる。ここで、周囲パターン２６は、回折格子３０上に集光するように配置している（ステップＳ２）。

次に、回折格子３０を透過した光をハーフミラー３８で分岐させ、この分岐した光学系を用いることで、光学系におけるアパーチャ２４の位置を確認する。具体的には、ハーフミラー３８で反射された光を結像レンズ３９で撮像素子４０に結像させる。この結像した周囲パターン２６からの像を表示装置４１で表示し、光学系におけるアパーチャ２４の位置を確認する（ステップＳ３）。

続いて、ステップＳ４〜Ｓ７で、対物レンズ２０の位置、姿勢を調整する。

ステップＳ３が終了した後、対物レンズ２０を光学系に投入する（ステップＳ４）。

次に、アパーチャ移動機構２７によって、アパーチャ２４をレーザ出射源１８からの光路中から退避させる（ステップＳ５）。

次に、レーザ出射源１８からの略平行光を、対物レンズ２０のコバ面に入射させる。その後、コバ面で反射した光を撮像素子４３に結像させる。結像させたコバ面からの反射光の情報に基づいて光軸３７に対して対物レンズ２０が正確な位置に配置されているか否かを判断する（ステップＳ６）。

ここで、光軸３７に対して対物レンズ２０が正確な位置に配置されていない場合は、保持台移動機構２９を用いて保持台２８ごと対物レンズ２０の光軸３７に対する位置を調整する（ステップＳ７）。

続いて、ステップＳ８〜Ｓ１１で、対物レンズ２０の位置、姿勢を更に調整する。

ステップＳ６において、光軸３７に対して対物レンズ２０が正確な位置に配置されていることを確認したら、アパーチャ移動機構２７によってアパーチャ２４を、補助アパーチャ移動機構２５によって補助アパーチャ２３を光路中に挿入する。ここで、アパーチャ２４と補助アパーチャ２３、対物レンズ２０は式（６）の関係を満たすように配置する。これにより、略平行光が周囲パターン２６に入射することを防ぐことができ、対物レンズ２０の特性検査（特に、収差計測）に対して周囲パターン２６が影響することはない（ステップＳ８）。

次に、補助アパーチャ２３、アパーチャ２４、対物レンズ２０をそれぞれ透過した光を回折格子３０上に集光させ、撮像素子４０で、回折格子３０上に集光した集光点を検出する。これにより、対物レンズ２０の光学系における位置を確認することができる（ステップＳ９）。

ステップＳ９で対物レンズ２０が正確な位置に配置されていない場合は、保持台移動機構２９を用いて対物レンズ２０の位置を調整する（ステップＳ１０）。

この後、ステップＳ３によるアパーチャ２４の位置と、ステップＳ９による対物レンズ２０の位置とを相対比較し、正確な相対位置になるようにステップＳ９とステップＳ１０とを繰り返して、対物レンズ２０の位置調整を行う（ステップＳ１１）。

以上の構成により、周囲パターン２６による集光位置と、対物レンズ２０の集光位置とを同一の光学系で観察することができる。そして、この集光位置を一致させるように対物レンズ２０の位置を調整することで、対物レンズ２０とアパーチャ２４との相対的位置関係を、随時高精度に管理することが可能となる。

ここで、レンズ中心に対するアパーチャ中心の位置ズレの影響について説明する。

図４（ａ）は、アパーチャ中心とレンズ中心が一致の場合のレンズ透過波面を示す図であり、図４（ｂ）は、アパーチャ中心とレンズ中心がズレている場合のレンズ透過波面を示す図である。

図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、アパーチャ４５の中心と対物レンズ２０の中心との相対位置関係が異なる場合は、対物レンズ２０からの透過波面４６には違いが生じる。

本実施の形態において、例えばＢＤ用ピックアップの対物レンズを測定する際に、仮にアパーチャ中心がレンズ中心から５μｍズレたとすると、波長の１００分の１以上の誤差が生じる場合がある。これは、高精度なレンズ測定を行う場合においては大きな影響となる。更に、ＢＤ用対物レンズの収差測定としてレーザ波長の１００分の１程度の波面収差が求められていることを考えると、レンズとアパーチャの相対位置関係の管理は、サブミクロン単位で行うことが望ましい。本実施の形態では、対物レンズ２０の中心とアパーチャ２４の中心との位置関係を見ることが可能な光学系を有しており、対物レンズ２０の中心とアパーチャ２４の中心との相対的な位置関係をサブミクロン単位で評価可能である。従って、本実施の形態により対物レンズ２０とアパーチャ２４の位置関係を調整することで、高精度な測定が可能である。

なお、本実施の形態において、レーザ出射源１８からの略平光をビームエキスパンダ２１によってより径の大きい略平行光として使用しているが、可干渉である略平行光で径が大きれば、発生源、拡大機構ともに他の構成を用いることもできる。

なお、本実施の形態においては、回折格子３０によるシアリング干渉を用いた評価方法での対物レンズ２０の収差測定を説明したが、他の収差測定方法の場合においても適用することは可能である。

なお、本実施の形態において、周囲パターン２６を同心円の集合としたが、式（４）を満たせば、他の構成でも実現可能である。図５は、アパーチャ２４と周囲パターン２６の一例を示す図である。例えば、図５に示すように、同心円状でなく一部にパターンが形成された構成でもよい。これは、光軸方向において対物レンズ２０と同等の位置に集光作用を持つものであれば良い。

なお、本実施の形態において、アパーチャ２４の素材を光学ガラスとしたが、光学ガラスに限らず、入射光を透過し、表面に蒸着を施すことが可能な素材でも実現できる。

なお、本実施の形態において、光学ガラスの透過光を制限するのに蒸着という手段を用いたが、透過光を制限することが可能な手段でも実現できる。

なお、本実施の形態において、光学ガラスの透過光を制限するのに蒸着という手段を用いたが、周囲パターン２６を図５のようにパターンの一部とし、アパーチャ２４の素材が光を透過しないものを用い、アパーチャ２４および周囲パターン２６をその素材の除去加工で作成しても可能である。

なお、本発明の実施の形態において、アパーチャ２４に液晶パターンを用いるような構成としても可能である。また、この場合においては、補助アパーチャ２３を有しない構成としても可能である。

なお、本発明の実施の形態において、周囲パターン２６は、対物レンズ２０による入射光の集光位置と光軸方向にほぼ同等に集光することとしたが、必ずしもその必要はなく、パターン自身の集光作用以外に、他の光学素子による集光手段を利用してもよい。

なお、本発明の実施の形態において、周囲パターン２６による集光位置と対物レンズ２０の集光位置を一致させるように対物レンズ２０の位置を調整するとしたが、相対的であればよく、アパーチャ２４の位置を調整してもよい。

なお、本発明の実施の形態において、周囲パターン２６による集光位置と対物レンズ２０の集光位置を一致させるように調整するとしたが、光学系の仕様によっては、集光位置間に規定の相対的な距離を持たせてもよい。

（実施の形態２）
図６は、実施の形態２におけるレンズ測定装置の概略図である。

図６において、実施の形態２の構成は、実施の形態１から補助アパーチャ２３を略したものである。この構成は、周囲パターン２６の漏れ光が無視できない場合には対物レンズ２０の収差測定の精度が落ちてしまうが、周囲パターン２６からの漏れ光が無視できる場合には、工程が簡略化でき、装置構成が簡略化できる。

本発明のレンズ測定方法およびレンズ測定装置によれば、より高精度なレンズ測定を行うことができるため、ＢＤなどの高密度情報記録媒体の読み取り、書き込みに用いるレンズの検査にも適用できる。

実施の形態１におけるレンズ測定装置の概略図 （ａ）実施の形態１における対物レンズ２０とアパーチャ２４、補助アパーチャ２３との相対位置を示す図、（ｂ）実施の形態１における周囲パターン２６を示す図 実施の形態１におけるレンズの位置、姿勢調製のフローを示す図 （ａ）アパーチャ中心とレンズ中心が一致の場合のレンズ透過波面を示す図、（ｂ）アパーチャ中心とレンズ中心がズレている場合のレンズ透過波面を示す図 アパーチャ２４と周囲パターン２６の一例を示す図 実施の形態２におけるレンズ測定装置の概略図 従来のレンズ測定装置の概略図 従来のアパーチャを用いたレンズ測定装置の概略図

符号の説明

１８ レーザ出射源
１９ レーザ光
２０ 対物レンズ
２１ ビームエキスパンダ
２２ ハーフミラー
２３ 補助アパーチャ
２４ アパーチャ
２５ 補助アパーチャ移動機構
２６ 周囲パターン
２７ アパーチャ移動機構
２８ 保持台
２９ 保持台移動機構
３０ 回折格子
３１ 回折格子移動機構
３２ 集光レンズ
３３ 結像レンズ
３４ 撮像素子
３５ 処理装置
３６ 表示装置
３７ 光軸
３８ ハーフミラー
３９ 結像レンズ
４０ 撮像素子
４１ 表示装置
４２ 結像レンズ
４３ 撮像素子
４４ 表示装置

Claims (7)

1. 光を出射する光源と、
   開口部と前記開口部と同心円弧の溝とが形成されたアパーチャと、
   前記光源から出射され前記溝を透過した光が集光する回折格子と、
   前記回折格子で回折した異なる次数の回折光により形成されたシェアリング干渉像を撮像する撮像素子と、
   前記光源から出射された光の光軸と直交する方向に前記アパーチャを移動させる調整手段と、
   前記シェアリング干渉像に基づいてレンズを測定する測定手段と、を備えること
   を特徴とするレンズ測定装置。
2. アパーチャが、開口部と前記開口部と同心円の溝とが形成されたアパーチャであること
   を特徴とする請求項１記載のレンズ測定装置。
3. アパーチャと光源との間に補助アパーチャを更に備え、
   前記補助アパーチャの開口径が、前記アパーチャの開口径より大きく、かつ、前記パターンの最内周の径より小さいこと
   を特徴とする請求項１または２記載のレンズ測定装置。
4. 光源から出射される光の波長をλとし、半径ｒ_nにおける溝の幅をｐ_nとし（ｎは自然数）、回折格子からアパーチャまでの間隔をＬとした時に、アパーチャの溝が下記式（１）を満たすこと
   を特徴とする請求項１から３いずれか記載のレンズ測定装置。
   

   
5. レンズの有効半径をＲａとし、補助アパーチャの半径をＲｂとした時に、アパーチャの溝が下記式（２）を満たすこと
   を特徴とする請求項３記載のレンズ測定装置。
   

   
6. 開口部と前記開口部と同心円弧の溝とが形成されたこと
   を特徴とするレンズ測定用アパーチャ。
7. 溝を複数有すること
   を特徴とする請求項６記載のレンズ測定用アパーチャ。

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