JP2009008594A - Optical element unit and interferometer - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to an optical element unit holding a thin flat optical element and an interferometer including the optical element unit.
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。 Conventionally, an interferometer has been used for inspection of an objective lens for an optical pickup device.
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。 On the other hand, using a laser light source with a wavelength of 400 to 420 nm, which is shorter than the wavelength used for conventional DVDs (digital versatile discs), and an objective lens with an NA (numerical aperture) of about 0.85, higher density information High density optical discs that perform recording are known. In a high-density optical disk using an objective lens with an NA of 0.85, coma aberration generated due to the inclination (skew) of the optical disk increases, so the protective layer is thinner than DVD (compared to 0.6 mm of DVD). 0.1 mm).
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)。
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。 However, when the hemispherical lens disclosed in Patent Document 1 is used as a reference spherical surface, noise caused by surface reflection, particularly vertex reflection, overlaps with interference fringes, and the measurement accuracy decreases, and the polarization direction of obliquely incident light changes. As a result, there is a problem that the measurement accuracy decreases.
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。 On the other hand, in the case where a correction plate having a thickness corresponding to the protective layer is interposed in front of the conventional reference spherical surface, the correction plate is very thin when the thickness of the correction plate is 0.1 mm as described above. There is a problem of causing a decrease in measurement accuracy.
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。 In view of the above problems, the present invention has an object to obtain an optical element unit that is held so as not to be deformed and distorted even if the thickness of a correction plate that is an optical element is thin, and by using the optical element unit, An object of the present invention is to obtain an interferometer capable of measuring a lens to be examined with high measurement accuracy.
上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。 The above object is achieved by the invention described below.
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。 1. An optical element unit having an optical element and a holding member for holding the optical element, wherein the optical element is a flat plate made of synthetic resin or glass having a thickness of 0.05 mm to 0.15 mm, The optical element unit, wherein the optical element is bonded to the holding member via a sphere.
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。 2. An optical element unit having an optical element and a holding member for holding the optical element, wherein the optical element is a flat plate made of synthetic resin or glass having a thickness of 0.05 mm to 0.15 mm, The holding member is formed with an inclined surface, and the inclined surface is bonded to a side peripheral surface of the optical element.
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。 3. An optical element unit having an optical element and a holding member for holding the optical element, wherein the optical element is a flat plate made of synthetic resin or glass having a thickness of 0.05 mm to 0.15 mm, A plurality of tongue portions are formed on the holding member, and an end surface of the tongue portion and a side peripheral surface of the optical element are bonded to each other.
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。 4). An optical element unit having an optical element and a holding member for holding the optical element, wherein the optical element is a flat plate made of synthetic resin or glass having a thickness of 0.05 mm to 0.15 mm, The holding member is formed with a plurality of tongue portions, and the tongue portion and the optical surface of the optical element are bonded to each other.
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。 5). 5. The holding member according to 3 or 4, wherein a tongue-shaped portion in contact with a side peripheral surface of the optical element and a tongue-shaped portion in contact with the optical surface of the optical element are alternately formed. Optical element unit.
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。 6). The optical element unit according to any one of claims 1 to 5, wherein the optical element has a circular shape, and there are three attachment positions of the holding member to which the optical element is attached.
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。 7. An optical element unit having an optical element and a holding member for holding the optical element, wherein the optical element is a flat plate made of synthetic resin or glass having a thickness of 0.05 mm to 0.15 mm, The optical element unit, wherein the optical element is pressed against and held by the holding member at a plurality of locations by a leaf spring.
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。 8). A laser light source that emits a light beam having a predetermined wavelength, a reference plane, a reference spherical surface that reflects the light beam that has passed through the test lens, and the optical element unit according to any one of 1 to 7 are provided. Interferometer.
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。 9. 9. The interferometer according to claim 8, wherein the optical element unit is integrally fixed to the reference spherical surface.
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。 According to the present invention, it is possible to obtain an optical element unit that is held so as not to be deformed and distorted even when the thickness of the correction plate, which is an optical element, is thin. By using this optical element unit, high measurement is possible. It is possible to obtain an interferometer that maintains accuracy.
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。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments, but the present invention is not limited thereto.
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。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an
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。
An
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。
The
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。
The
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。
The
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。
In the case of the correction plate having the above thickness, the diameter of the
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。
By adhering via the
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。
If the diameter of the
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。
FIG. 2 is a diagram illustrating another example of the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
As shown in FIG. 3C, the side surface of the
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。
In this way, by bonding the
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。
FIG. 3 is a diagram illustrating another example of the
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。
The
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。
The
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。
The holding
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。
As shown in FIG. 2C, the side peripheral surface of the
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。
In this way, by bonding the
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。
FIG. 4 is a diagram illustrating another example of the
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。
The
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。
The
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。
The holding
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。
As shown in FIG. 3C, the optical surface of the
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。
In this manner, the
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。
FIG. 5 is a diagram showing another example of the
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。
The
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。
The
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。
The holding
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。
As shown in FIG. 4C, the side peripheral surface of the
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。
In this way, the tongue-
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。
In addition, the width of the tongue-shaped
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。
FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the
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。
The
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。
The
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。
The holding
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。
As shown in FIG. 2B, the
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。
In this way, by holding and pressing the holding
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。 The optical element unit according to the present embodiment described with reference to FIGS. 1 to 6 provides an optical element unit that is held so as not to be deformed and distorted even if the correction plate as an optical element is thin. It becomes possible.
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。 In the interferometer, the above-described optical element unit is used by being disposed between a test lens that is an objective lens for an optical disk having an NA of about 0.85 and a reference spherical surface. The interferometer is applied to a Twiman Green interferometer or a Fizeau interferometer, and will be described below by taking a Twyman Green interferometer as an example.
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。 FIG. 7 is a diagram showing an outline of a Twiman Green interferometer having the optical element unit according to the present embodiment.
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。
In the interferometer 1 shown in the figure, a light beam having a wavelength of 400 to 420 nm oscillated from the
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。
The light beam directed toward the
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。
The light beam that has passed through the
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。
The light reflected by the reference
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。 If the correction plate is distorted during this measurement, the wavefront will be disturbed due to causes other than the lens to be tested, and correct performance evaluation of the lens to be tested will not be possible. It is possible to obtain an interferometer that can measure the lens with high measurement accuracy.
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。 When measuring with an interferometer, the reference spherical surface and the optical element unit may need to be moved to replace the test lens. To maintain the mutual positional relationship, the reference spherical surface and the optical element unit are integrated. It is preferable that the configuration is suitable.
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (9)
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。 An optical element unit having an optical element and a holding member for holding the optical element,
The optical element is a flat plate made of synthetic resin or glass having a thickness of 0.05 mm to 0.15 mm,
The optical element unit, wherein the optical element is bonded to the holding member via a sphere.
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。 An optical element unit having an optical element and a holding member for holding the optical element,
The optical element is a flat plate made of synthetic resin or glass having a thickness of 0.05 mm to 0.15 mm,
The holding member is formed with an inclined surface, and the inclined surface and the side peripheral surface of the optical element are bonded to each other.
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。 An optical element unit having an optical element and a holding member for holding the optical element,
The optical element is a flat plate made of synthetic resin or glass having a thickness of 0.05 mm to 0.15 mm,
A plurality of tongue portions are formed on the holding member, and an end surface of the tongue portion and a side peripheral surface of the optical element are bonded to each other.
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。 An optical element unit having an optical element and a holding member for holding the optical element,
The optical element is a flat plate made of synthetic resin or glass having a thickness of 0.05 mm to 0.15 mm,
The holding member is formed with a plurality of tongue portions, and the tongue portion and the optical surface of the optical element are bonded to each other.
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。 An optical element unit having an optical element and a holding member for holding the optical element,
The optical element is a flat plate made of synthetic resin or glass having a thickness of 0.05 mm to 0.15 mm,
The optical element unit, wherein the optical element is pressed against and held by the holding member at a plurality of locations by a leaf spring.
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。 A laser light source that emits a light beam of a predetermined wavelength, a reference plane,
A reference spherical surface that reflects the light beam that has passed through the test lens; and
An interferometer comprising: the optical element unit according to claim 1.
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JP (1) | JP2009008594A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2004347812A (en) * | 2003-05-21 | 2004-12-09 | Kiyohara Optics Inc | Spherical surface prototype |
JP2007078593A (en) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Fujinon Corp | Light wave interference device |
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2007
- 2007-06-29 JP JP2007171942A patent/JP2009008594A/en active Pending
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