JP4667965B2 - Light beam measuring device - Google Patents

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Description

本発明は、測定対象とされる光ビームの波面測定や該光ビームの集光スポットにおける各種の測定を行なう光ビーム測定装置に関し、特に、低可干渉性の光ビームの測定に適した光ビーム測定装置に関する。   The present invention relates to a light beam measuring apparatus that performs wavefront measurement of a light beam to be measured and various measurements at a focused spot of the light beam, and in particular, a light beam suitable for measuring a low coherence light beam. It relates to a measuring device.

従来、測定する光ビームを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(点像強度分布)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)を行なう装置(「ビームプロファイラ」とも称される)が知られている(下記特許文献1参照)。   Conventionally, a spot image is formed by imaging a light beam to be measured on an imaging surface such as a CCD to form a spot image, and the shape and size of the spot image, intensity distribution (point image intensity distribution), barycentric coordinates, etc. An apparatus (also referred to as “beam profiler”) that performs measurement (collectively referred to as “spot characteristic measurement”) is known (see Patent Document 1 below).

また、光ビームの波面測定を行なう装置としては、マッハツェンダ型干渉計の光学系配置を備えたものがこれまで一般的に知られているが、近年、フィゾー型干渉計の光学系配置を備えたものが本願出願人により提案され、特許庁に対し既に開示されている(下記特許文献2参照)。   Further, as a device for measuring the wavefront of a light beam, an apparatus having an optical system arrangement of a Mach-Zehnder interferometer has been generally known so far, but in recent years, an optical system arrangement of a Fizeau interferometer has been provided. This has been proposed by the present applicant and has already been disclosed to the Patent Office (see Patent Document 2 below).

マッハツェンダタイプの波面測定装置では、被検光束から分離された基準光束作成用光束の一部を、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、フィゾータイプの波面測定装置では、基準光束作成用光束の一部を入射方向と逆向きに反射させて波面整形する光学素子(以下「反射回折部」と称する)が用いられている。このような反射回折部は、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や、針状部材の先端に微小な反射領域を形成したもの(下記特許文献3参照)、あるいは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4参照)などが知られている。   In the Mach-Zehnder type wavefront measuring device, a part of the reference beam forming light beam separated from the test light beam is shaped by transmitting the pinhole, whereas in the Fizeau type wavefront measuring device, the reference light beam measuring device An optical element (hereinafter referred to as a “reflection diffractive section”) that reflects a part of a light beam for forming a light beam in the direction opposite to the incident direction to shape the wavefront is used. Such a reflection diffraction part is also referred to as a reflection type pinhole or the like, in which a minute reflection region is formed on a glass substrate, or in which a minute reflection region is formed at the tip of a needle-like member (Patent Document 3 below) For example) (see the following Patent Document 4).

特開2004−45327号公報JP 2004-45327 A 特願2004−168965号明細書Japanese Patent Application No. 2004-168965 Specification 特開2000−97612号公報JP 2000-97612 A 特開昭58−60590号公報JP 58-60590 A

上述したようなビームプロファイラや波面測定装置は、例えば、光ピックアップ装置の出力光の測定に用いられる。この光ピックアップ装置の中には、高調波が重畳された低可干渉性の半導体レーザ光を照射ビームとして用いるものがあり、このような低可干渉性の光ビームの波面測定を行なうためには、被検光束の光路長と基準光束の光路長とを互いに略一致させる必要がある。   The beam profiler and the wavefront measuring apparatus as described above are used, for example, for measuring the output light of the optical pickup device. Some of these optical pickup devices use a low-coherence semiconductor laser beam on which harmonics are superimposed as an irradiation beam. In order to perform the wavefront measurement of such a low-coherence light beam, It is necessary to make the optical path length of the test light beam and the optical path length of the reference light beam substantially coincide with each other.

前掲の特許文献2に開示されたフィゾータイプの波面測定装置は、被検光束と基準光束の各光路長が互いに異なるように設定されているので、測定する光ビームが低可干渉性の光束である場合には、波面測定を実施し難いという一面がある。   The Fizeau type wavefront measuring apparatus disclosed in the above-mentioned Patent Document 2 is set so that the optical path lengths of the test light beam and the reference light beam are different from each other, so that the light beam to be measured is a low coherence light beam. In some cases, it is difficult to perform wavefront measurements.

一方、マッハツェンダタイプの波面測定装置は、被検光束と基準光束の各光路長を互いに略一致させることが可能となっているので、低可干渉性の光ビームの波面測定にも対応できるが、光学系の部品点数が多く調整箇所も多岐にわたるため、光学系の調整が非常に難しいという問題がある。また、振動の影響を受けやすいことや、位相シフト機構の設置が難しいなどの問題もある。   On the other hand, since the Mach-Zehnder type wavefront measuring apparatus can substantially match the optical path lengths of the test light beam and the reference light beam, it can cope with the wavefront measurement of a light beam with low coherence. There is a problem that adjustment of the optical system is very difficult because the number of parts of the optical system is large and there are various adjustment points. In addition, there are problems such as being easily affected by vibration and difficult to install a phase shift mechanism.

また、上記光ピックアップ装置では、その製造段階において、照射レーザ光の波面測定とスポット特性測定との2つの測定が行なわれることがあるが、従来これら2つの測定は、それぞれ別の測定装置を用いて別個に行なわれていた。このため、2つの測定を行なうのに多くの時間を要するという問題があった。   In the optical pickup device, two measurements, that is, a wavefront measurement and a spot characteristic measurement of irradiated laser light are sometimes performed in the manufacturing stage. Conventionally, these two measurements are performed using different measurement devices. It was done separately. Therefore, there is a problem that it takes a lot of time to perform two measurements.

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、低可干渉性の光ビームの波面測定にも対応でき、かつ光学系の調整や位相シフト機構の設置を容易に行なうことが可能な波面測定用の光ビーム測定装置を提供することを第1の目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and can be used for wavefront measurement of a light beam with low coherence, and can easily adjust an optical system and install a phase shift mechanism. A first object is to provide a light beam measuring apparatus for measurement.

また、低可干渉性の光ビームの波面測定にも対応でき、かつ光ビームのスポット特性測定も行なうことが可能な光ビーム測定装置を提供することを第2の目的とする。   It is a second object of the present invention to provide a light beam measuring apparatus that can cope with wavefront measurement of a light beam having low coherence and can also perform spot characteristic measurement of the light beam.

上記第1の目的を達成するため本発明の光ビーム測定装置は、以下のように構成されている。すなわち、本発明に係る光ビーム測定装置は、測定対象とされる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被検/基準光束分離手段と、前記基準光束作成用光束を波面整形して基準光束に変換する波面整形手段と、前記被検光束と前記基準光束とを互いに合波して干渉光を得る合波手段と、得られた前記干渉光により前記光ビームの波面情報を担持した干渉縞を結像させて撮像する干渉縞結像/撮像手段と、を有してなる光ビーム測定装置であって、
前記波面整形手段は、前記基準光束作成用光束を収束させる収束レンズと、該収束レンズの収束点に配置された微小な反射回折部とを有してなり、入射された前記基準光束作成用光束の一部を波面整形して前記基準光束に変換し、該基準光束を前記被検/基準光束分離手段に向けて射出する反射型波面整形ユニットにより構成され、
前記被検/基準光束分離手段および前記合波手段は、前記基準光束作成用光束と分離した前記被検光束を反射面に入射せしめるとともに、該反射面から戻る前記被検光束を前記波面整形手段からの前記基準光束と合波させる光束分離/合波面により構成されており、
少なくとも前記光ビームが低可干渉性の光束である場合に、前記光束分離/合波面から前記反射面を経て前記光束分離/合波面に戻る第1の光路長と、前記光束分離/合波面から前記反射型波面整形ユニットを経て前記光束分離/合波面に戻る第2の光路長とを互いに略一致させる光路長調整手段と、
前記光束分離/合波面に入射する前の前記光ビーム、前記光束分離/合波面により分離された後の前記被検光束、または波面整形される前の前記基準光束作成用光束のいずれかの一部をスポット作成用光束として分離するスポット作成用光束分離手段と、前記スポット作成用光束により前記光ビームのスポット像を結像させて撮像するスポット像結像/撮像手段と、
前記干渉縞を解析して前記光ビームの波面測定結果を得る第1の解析手段と、
前記スポット像を解析することにより、前記光ビームのスポット特性測定結果として点像強度分布を得る第2の解析手段と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve the first object, the light beam measuring apparatus of the present invention is configured as follows. That is, the light beam measuring apparatus according to the present invention includes a test / reference light beam separating means for separating a light beam to be measured into a test light beam and a reference light beam forming light beam, and a wavefront of the reference light beam forming light beam. Wavefront shaping means for shaping and converting to a reference light beam, multiplexing means for combining the test light beam and the reference light beam with each other to obtain interference light, and wavefront information of the light beam by the obtained interference light An interference fringe imaging / imaging means for imaging by imaging an interference fringe carrying
The wavefront shaping means includes a converging lens for converging the reference light beam forming light beam, and a minute reflection diffraction portion arranged at a convergence point of the converging lens. A reflection wavefront shaping unit configured to convert a part of the wavefront into the reference light beam, and to emit the reference light beam toward the test / reference light beam separating unit.
The test / reference light beam separating unit and the combining unit cause the test light beam separated from the reference light beam forming light beam to be incident on a reflecting surface, and the test light beam returning from the reflecting surface is the wavefront shaping unit. A beam separation / combination surface for combining with the reference beam from
When at least the light beam is a low-coherence light beam, a first optical path length returning from the light beam separation / combination surface to the light beam separation / combination surface through the reflection surface, and from the light beam separation / combination surface Optical path length adjusting means for making the second optical path lengths that return to the light beam separation / combining surface through the reflective wavefront shaping unit substantially coincide with each other ;
One of the light beam before entering the light beam separation / combination surface, the test light beam after being separated by the light beam separation / combination surface, or the reference light beam preparation light beam before wavefront shaping. A spot creating light beam separating means for separating a portion as a spot creating light beam, a spot image imaging / imaging means for imaging a spot image of the light beam by the spot creating light beam,
First analysis means for analyzing the interference fringes and obtaining a wavefront measurement result of the light beam;
And a second analysis means for obtaining a point image intensity distribution as a result of spot characteristic measurement of the light beam by analyzing the spot image .

また、前記光ビームの平行波面の強度を示す画像データをフーリエ変換演算することにより、前記光ビームの点像強度分布を求める点像強度分布演算手段と、前記第2の解析手段によって得られた点像強度分布と前記点像強度分布演算手段により求められた点像強度分布を比較解析する比較解析手段と、を備えることが好ましい。  Further, the image data indicating the intensity of the parallel wavefront of the light beam is subjected to a Fourier transform operation to obtain the point image intensity distribution calculating means for obtaining the point image intensity distribution of the light beam and the second analyzing means. It is preferable to include a point image intensity distribution and comparison analysis means for comparing and analyzing the point image intensity distribution obtained by the point image intensity distribution calculation means.

上記「微小な反射回折部」とは、該反射回折部に集光(収束)する収束光束の回折限界により大きさが決められ(望ましくは回折限界よりも小さく構成され)、該収束光束の少なくとも一部を波面整形された球面波として反射する機能を有するものをいう。このような反射回折部としては、種々の構成のものを用いることが可能であるが、具体的態様として例えば、基板上に微小な反射領域を形成したもの、針状部材の先端に微小な反射領域を形成したもの、あるいはピンホールの裏面側直近に反射面を配置したものなどを挙げることができる。   The “fine reflection diffractive part” is determined by the diffraction limit of the convergent light beam condensed (converged) on the reflection diffractive part (preferably configured to be smaller than the diffraction limit). It has a function of reflecting a part of it as a spherical wave having a wavefront shape. As such a reflection diffractive section, it is possible to use various configurations, but as a specific aspect, for example, a micro reflection region formed on a substrate, or a micro reflection at the tip of a needle-like member An example in which a region is formed, or a case in which a reflective surface is arranged in the immediate vicinity of the back side of a pinhole can be cited.

本発明に係る光ビーム測定装置によれば、反射型波面整形ユニットにより構成される波面整形手段と、光束分離/合波面により構成される被検/基準光束分離手段および合波手段とを備えていることにより、マイケルソンタイプの光学系配置を採ることが可能となるので、従来のマッハツェンダタイプのものに比べ、光学系の調整や位相シフト機構の設置を容易に行なうことができる。   According to the light beam measuring apparatus of the present invention, the apparatus includes a wavefront shaping unit configured by a reflective wavefront shaping unit, a test / reference beam separation unit configured by a beam separation / combining surface, and a multiplexing unit. Therefore, it is possible to adopt a Michelson type optical system arrangement, so that the optical system can be easily adjusted and the phase shift mechanism can be installed as compared with the conventional Mach-Zehnder type.

また、光路長調整手段を備えていることにより、被検光束と基準光束の各光路長を互いに略一致させることが可能となるので、低可干渉性の光ビームの波面測定にも対応することができる。   In addition, since the optical path length adjustment means is provided, the optical path lengths of the test light beam and the reference light beam can be made substantially equal to each other, so that it can cope with the wavefront measurement of a light beam with low coherence. Can do.

また、スポット作成用光束分離手段と、スポット像結像/撮像手段とを備えてなる態様のものによれば、光ビームの波面測定と光ビームのスポット特性測定との2つの測定を行なうことが可能である。   Further, according to the aspect including the spot creating light beam separating means and the spot image forming / imaging means, two measurements, that is, the wavefront measurement of the light beam and the spot characteristic measurement of the light beam can be performed. Is possible.

〈第1の実施形態〉
以下、本発明に係る光ビーム測定装置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は本発明の第1の実施形態に係る光ビーム測定装置の概略構成図であり、図2は図1に示す解析装置の概略構成図である。
<First Embodiment>
Hereinafter, embodiments of a light beam measuring apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the light beam measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the analysis apparatus shown in FIG.

図1に示す光ビーム測定装置1Aは、光ピックアップモジュール50から出力される光ビームの波面測定とスポット特性測定との双方の測定を行なうものであり、まず、この光ピックアップモジュール50について説明する。   A light beam measuring apparatus 1A shown in FIG. 1 measures both the wavefront measurement and spot characteristic measurement of a light beam output from the optical pickup module 50. First, the optical pickup module 50 will be described.

図1に示す光ピックアップモジュール50は、高調波が重畳された低可干渉性の光ビームを出力する半導体レーザ51と、該半導体レーザ51より発散光として出力された光ビームをコリメートするコリメータレンズ52と、該コリメータレンズ52によりコリメートされた光ビームを集光させる集光レンズ53とを備えてなり、測定対象とされる低可干渉性の光ビームを図中右方に向けて射出するように構成されている。なお、この光ピックアップモジュール50は、不図示の光ピックアップ装置に搭載されて使用されるものであり、光ビーム測定装置1Aの構成要素ではない。   An optical pickup module 50 shown in FIG. 1 includes a semiconductor laser 51 that outputs a low-coherence light beam on which harmonics are superimposed, and a collimator lens 52 that collimates the light beam output from the semiconductor laser 51 as divergent light. And a condensing lens 53 that condenses the light beam collimated by the collimator lens 52 so that a low-coherence light beam to be measured is emitted toward the right in the figure. It is configured. The optical pickup module 50 is used by being mounted on an optical pickup device (not shown), and is not a component of the light beam measuring device 1A.

次に、光ビーム測定装置1Aについて説明する。図1に示す光ビーム測定装置1Aは、図中1点鎖線で示す光軸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、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コリメータレンズ11と、導かれた光ビームの波面測定を行な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を行なうためのスポット特性測定部10Bとに区分される。   Next, the light beam measuring apparatus 1A will be described. A light beam measuring apparatus 1A shown in FIG. 1 includes a measurement analysis system that is configured around an optical system portion constituted by various optical members arranged on an optical axis indicated by a one-dot chain line in the drawing, and an analysis apparatus 31. The optical system part is further divided into a collimator lens 11 for guiding the light beam from the optical pickup module 50 into the optical system, and a wavefront measuring unit for measuring the wavefront of the guided light beam. 10A and a spot characteristic measuring unit 10B for measuring the spot characteristic of the guided light beam.

まず、上記光学系の部分について説明する。上記波面測定部10Aは、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被検/基準光束分離手段(15)と、上記基準光束作成用光束を波面整形して基準光束に変換する波面整形手段(20)と、上記被検光束と上記基準光束とを互いに合波して干渉光を得る合波手段(15)と、得られた前記干渉光により光ビームの波面情報を担持した干渉縞を結像させて撮像する干渉縞結像/撮像手段(18,19)とを有してなる。   First, the part of the optical system will be described. The wavefront measuring unit 10A includes a test / reference beam separation means (15) for separating the guided light beam into a test beam for measuring the wavefront and a reference beam generation beam, and the reference beam generation beam. Wavefront shaping means (20) for wavefront shaping and converting to a reference light beam, multiplexing means (15) for combining the test light beam and the reference light beam to obtain interference light, and the obtained interference light And interference fringe imaging / imaging means (18, 19) for imaging by imaging the interference fringes carrying the wavefront information of the light beam.

より具体的には、上記波面整形手段は反射型波面整形ユニット20からなる。この反射型波面整形ユニット20は、基準光束作成用光束を収束させる収束レンズ21と、該収束レンズ21の収束点に配置された微小な反射回折部22とを有してなり、入射された基準光束作成用光束の一部を波面整形して基準光束に変換し、該基準光束を被検/基準光束分離手段に向けて射出するように構成されている。   More specifically, the wavefront shaping means includes a reflective wavefront shaping unit 20. The reflection type wavefront shaping unit 20 includes a converging lens 21 for converging a reference light beam forming light beam, and a minute reflection diffraction portion 22 disposed at a convergence point of the converging lens 21, and an incident reference is made. A part of the light beam for forming the light beam is wavefront shaped and converted into a reference light beam, and the reference light beam is emitted toward the test / reference light beam separating means.

上記反射回折部22は、例えば、基板23上に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、その大きさは、収束光束として入射する光ビームの回折限界よりも小さく構成されている。そして、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。なお、基板23の収束レンズ21と対向する面には、光ビームの波長に対応した反射防止コート処理が施されており、波面整形されていない基準光束作成用光束が収束レンズ21に戻らないようになっている。   The reflection diffraction part 22 is made of a metal film such as gold, aluminum, or chromium formed on the substrate 23 by vapor deposition or the like, and the size thereof is larger than the diffraction limit of a light beam incident as a convergent light beam. It is small. A part of the reference light beam forming light beam incident as the convergent light beam is reflected as an ideal spherical wave wave-shaped. The surface of the substrate 23 that faces the converging lens 21 is subjected to an antireflection coating process corresponding to the wavelength of the light beam so that the reference beam forming light beam that is not wavefront shaped does not return to the converging lens 21. It has become.

また、上記被検/基準光束分離手段および上記合波手段は、光束分離/合波面15からなる。この光束分離/合波面15は、キューブプリズム型のビームスプリッタや板状のハーフミラー等により形成され、基準光束作成用光束と分離した被検光束を反射板17の反射面17a(入射した光束の波面を維持し得るように高精度に平滑化されている)に入射せしめるとともに、該反射面17aから戻る被検光束を上記反射型波面整形ユニット20からの基準光束と合波させるように構成されている。   The test / reference beam separation means and the multiplexing means comprise a beam separation / multiplexing surface 15. The light beam separation / combination surface 15 is formed by a cube prism type beam splitter, a plate-shaped half mirror, or the like, and the test light beam separated from the reference light beam forming light beam is reflected on the reflection surface 17a of the reflection plate 17 (the incident light beam). And the test light beam returning from the reflection surface 17a is combined with the reference light beam from the reflection type wavefront shaping unit 20 (which is smoothed with high precision so that the wavefront can be maintained). ing.

上記反射板17には、該反射板17を光軸方向(図中上下方向)に移動可能に保持する1軸ステージと、圧電素子等を有してなるフリンジスキャンアダプタとが設けられている(いずれも図示略)。これらは、光束分離/合波面15から反射面17aを経て光束分離/合波面15に戻る第1の光路長と、光束分離/合波面15から反射型波面整形ユニット20を経て光束分離/合波面15に戻る第2の光路長とを互いに略一致させる光路長調整手段を構成するものである。また、フリンジスキャンアダプタは、位相シフト機構を構成するものであり、例えば、位相シフト法を用いたサブフリンジ計測等を行なう際に、圧電素子の駆動により反射板17を光軸方向に微動させるように構成されている。   The reflecting plate 17 is provided with a uniaxial stage that holds the reflecting plate 17 so as to be movable in the optical axis direction (vertical direction in the figure), and a fringe scan adapter having a piezoelectric element or the like ( (All are not shown). These are the first optical path length returning from the light beam separation / combination surface 15 to the light beam separation / combination surface 15 through the reflection surface 17a, and the light beam separation / combination surface from the light beam separation / combination surface 15 through the reflective wavefront shaping unit 20. The optical path length adjusting means for making the second optical path length returning to 15 substantially coincide with each other is configured. The fringe scan adapter constitutes a phase shift mechanism. For example, when performing sub-fringe measurement using the phase shift method, the reflector 17 is finely moved in the optical axis direction by driving the piezoelectric element. It is configured.

また、上記干渉縞結像/撮像手段は、結像レンズ18と第1の撮像カメラ19とからなる。結像レンズ18は、光束分離/合波面15からの干渉光より得られる干渉縞を、第1の撮像カメラ19の撮像面19a(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おり、第1の撮像カメラ19は、撮像面19a上に結像された干渉縞を撮像し、その画像信号を出力するように構成されている。   The interference fringe imaging / imaging means comprises an imaging lens 18 and a first imaging camera 19. The imaging lens 18 forms an image of interference fringes obtained from the interference light from the beam separation / combining surface 15 on the imaging surface 19a of the first imaging camera 19 (for example, an imaging surface such as a CCD or CMOS). The first imaging camera 19 is configured to image the interference fringes imaged on the imaging surface 19a and output the image signal.

また、上記光束分離/合波面15と上記反射型波面整形ユニット20との間の光路上には、遮光手段16が配されている。この遮光手段16は開閉可能なシャッタ等からなり、後述する、演算により光ビームの点像強度分布を求める際には光束分離/合波面15と反射型波面整形ユニット20との間の光路を遮断し、波面測定時には該光路を開放するように構成されている。   A light shielding means 16 is disposed on the optical path between the light beam separation / combining surface 15 and the reflective wavefront shaping unit 20. The light shielding means 16 comprises an openable / closable shutter or the like, and interrupts the optical path between the light beam separation / combining surface 15 and the reflective wavefront shaping unit 20 when calculating the point image intensity distribution of the light beam by calculation, which will be described later. However, the optical path is configured to be opened at the time of wavefront measurement.

一方、上記スポット特性測定部10Bは、上記光束分離/合波面15に入射する前の光ビームの一部をスポット作成用光束として分離するスポット作成用光束分離手段(12)と、分離されたスポット作成用光束により光ビームのスポット像を結像させて撮像するスポット像結像/撮像手段(13,14)とを有してなる。   On the other hand, the spot characteristic measuring unit 10B includes a spot creating light beam separating means (12) for separating a part of the light beam before entering the light beam separating / combining surface 15 as a spot creating light beam, and a separated spot. And a spot image imaging / imaging means (13, 14) for imaging a spot image of a light beam by forming a light beam.

より具体的には、上記スポット作成用光束分離手段は、キューブプリズム型のビームスプリッタや板状のハーフミラー等により形成された光束分離面12からなり、上記スポット像結像/撮像手段は、結像レンズ13と第2の撮像カメラ14とからなっている。すなわち、光束分離面12は、コリメータレンズ11から出射された光ビームの一部をスポット作成用光束として分離し、結像レンズ13に導くように構成されており、結像レンズ13は、スポット作成用光束から生成されるスポット像を、第2の撮像カメラ14の撮像面14a(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。また、第2の撮像カメラ14は、撮像面14a上に結像されたスポット像を撮像し、その画像信号を出力するように構成されている。   More specifically, the spot creating light beam separating means comprises a light beam separating surface 12 formed by a cube prism type beam splitter, a plate-like half mirror, or the like. An image lens 13 and a second imaging camera 14 are included. In other words, the light beam separation surface 12 is configured to separate a part of the light beam emitted from the collimator lens 11 as a light beam for spot creation and guide it to the imaging lens 13. The spot image generated from the light beam for imaging is formed on the imaging surface 14a of the second imaging camera 14 (consisting of an imaging surface such as a CCD or CMOS). The second imaging camera 14 is configured to capture a spot image formed on the imaging surface 14a and output the image signal.

次に、上記測定解析系の部分について説明する。この測定解析系の部分は、第1および第2の撮像カメラ19,14からの画像信号に基づき各種解析を行なう解析装置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。   Next, the part of the measurement analysis system will be described. The measurement analysis system includes an analysis device 31 that performs various analyzes based on image signals from the first and second imaging cameras 19 and 14, a display device 32 that displays analysis results and images by the analysis device 31, and An input device 33 including a keyboard and a mouse is provided.

上記解析装置31はコンピュータ等で構成され、図2に示すように、第1および第2の撮像カメラ19,14からの画像信号に基づき、干渉縞の画像データおよびスポット像の画像データを生成する画像生成部34と、干渉縞の画像データを解析して光ビームの波面測定結果を得る第1の解析手段としての縞解析部35と、スポット像の画像データを解析して光ビームスポットの形状や大きさ、あるいは点像強度分布や重心座標等のスポット特性測定結果を得る第2の解析手段としてのスポット像解析部36を備えている。   The analysis device 31 is configured by a computer or the like, and generates image data of interference fringes and image data of spot images based on image signals from the first and second imaging cameras 19 and 14, as shown in FIG. The image generation unit 34, the fringe analysis unit 35 as a first analysis unit that analyzes the interference fringe image data and obtains the wavefront measurement result of the light beam, and the shape of the light beam spot by analyzing the image data of the spot image And a spot image analysis unit 36 as second analysis means for obtaining spot characteristic measurement results such as point image intensity distribution and barycentric coordinates.

また、この解析装置31は、演算により光ビームの点像強度分布を求める点像強度分布演算部37と、該点像強度分布演算部37および上記スポット像解析部36によりそれぞれ求められた2つの点像強度分布結果を互いに比較解析する比較解析部38とを備えている。なお、これら各部34〜38は、具体的には、メモリ等に格納された処理プログラムや該処理プログラムを実行する演算回路等により構成される。   The analysis device 31 includes a point image intensity distribution calculation unit 37 for calculating a point image intensity distribution of the light beam by calculation, and the two point image intensity distribution calculation units 37 and the spot image analysis unit 36 respectively. A comparison analysis unit 38 for comparing and analyzing the point image intensity distribution results with each other is provided. Each of the units 34 to 38 is specifically configured by a processing program stored in a memory or the like, an arithmetic circuit that executes the processing program, or the like.

上記点像強度分布演算部37は、図1に示す遮光手段16が光束分離/合波面15と反射型波面整形ユニット20との間の光路を遮断した際に、第1の撮像カメラ19からの画像信号に基づき上記画像生成部34において生成された、光ビームの平行波面の強度分布を示す画像データをフーリエ変換演算することにより、光ビームの点像強度分布を求めるように構成されている。このように、光ビームの平行波面の強度分布からその点像強度分布を求める手法としては、例えば、下記文献(1)、(2)に記載されているものが知られている。   The point image intensity distribution calculation unit 37 receives light from the first imaging camera 19 when the light shielding unit 16 shown in FIG. 1 blocks the optical path between the light beam separation / combining surface 15 and the reflective wavefront shaping unit 20. A point image intensity distribution of the light beam is obtained by performing a Fourier transform operation on the image data indicating the intensity distribution of the parallel wavefront of the light beam generated in the image generation unit 34 based on the image signal. As described above, as a technique for obtaining the point image intensity distribution from the intensity distribution of the parallel wavefront of the light beam, for example, those described in the following documents (1) and (2) are known.

(1)Warren J. Smith: Optical Engineering, SPIE Press, McGraw-Hill 3rd Edition
(2)Max Born & Emil Wolf: Principle of Optics, Pergamon Press 6th Edition
このように光ビーム測定装置1Aにおいては、光ビームの点像強度分布を2つの方法、すなわち、スポット特性測定部10Bおよび画像生成部34により得られた光ビームのスポット像に基づき、スポット像解析部36において点像強度分布を求める方法と、波面測定部10Aおよび画像生成部34により得られた光ビームの平行波面の強度分布に基づき、点像強度分布演算部37において点像強度分布を求める方法とにより、それぞれ求めることができる。この2種類の点像強度分布は、1台の光ビーム測定装置1Aにより得られたものであるので、互いに相関を取ることも容易に可能である(別々の測定装置を用いて2種類の点像強度分布を得たとしても、それらの相関を取ることは極めて難しい)。したがって、上記比較解析部38により得られた比較解析結果を、光ビーム測定装置1Aにより得られた波面測定結果やスポット特性測定結果の精度判定に利用することや、光ビーム測定装置1Aが有する収差等のシステム誤差を求めることに利用することが可能である。
(1) Warren J. Smith: Optical Engineering, SPIE Press, McGraw-Hill 3rd Edition
(2) Max Born & Emil Wolf: Principle of Optics, Pergamon Press 6th Edition
As described above, in the light beam measuring apparatus 1A, the spot image analysis is performed on the point image intensity distribution of the light beam based on two methods, that is, the spot image of the light beam obtained by the spot characteristic measuring unit 10B and the image generating unit 34. Based on the method of obtaining the point image intensity distribution in the unit 36 and the intensity distribution of the parallel wavefronts of the light beams obtained by the wavefront measuring unit 10A and the image generating unit 34, the point image intensity distribution calculating unit 37 obtains the point image intensity distribution. It can be determined by each method. Since these two types of point image intensity distributions are obtained by one light beam measuring apparatus 1A, it is also possible to easily correlate each other (using two different measuring apparatuses, two types of point images). Even if an image intensity distribution is obtained, it is extremely difficult to correlate them). Therefore, the comparison analysis result obtained by the comparison analysis unit 38 is used for determining the accuracy of the wavefront measurement result and the spot characteristic measurement result obtained by the light beam measurement apparatus 1A, and the aberration of the light beam measurement apparatus 1A. It can be used to obtain a system error such as.

以下、上述した光ビーム測定装置1Aの測定時における作用を説明する。
図1に示すように、上記光ピックアップモジュール50から図中右方に射出された低可干渉性の光ビームは、コリメータレンズ11により平行光束に変換された後、光束分離面12において図中右方に向かう波面測定用の光束と、図中下方に向かうビームスポット作成用光束とに分離される。
Hereinafter, the operation at the time of measurement of the above-described light beam measuring apparatus 1A will be described.
As shown in FIG. 1, a low-coherence light beam emitted from the optical pickup module 50 to the right in the drawing is converted into a parallel beam by the collimator lens 11 and then the right beam in the drawing on the beam separation surface 12. Are split into a light beam for wavefront measurement that goes in the direction and a light beam for creating a beam spot that goes downward in the figure.

分離されたビームスポット作成用光束は、結像レンズ13を介して第2の撮像カメラ14内の撮像面14aに集光せしめられ、該撮像面14a上に光ビームのスポット像を形成する。形成されたスポット像は第2の撮像カメラ14により撮像され、その画像信号が解析装置31に出力される。出力された画像信号に基づき、解析装置31の画像生成部34においてスポット像の画像データが生成され、このスポット像の画像データがスポット像解析部36において解析されて、光ビームスポットの点像強度分布や半値幅、断面形状や輝度分散等の各種のスポット特性測定結果が得られる。   The separated light beam for creating a beam spot is condensed on the imaging surface 14a in the second imaging camera 14 through the imaging lens 13, and forms a spot image of the light beam on the imaging surface 14a. The formed spot image is captured by the second imaging camera 14, and the image signal is output to the analysis device 31. Based on the output image signal, image data of the spot image is generated in the image generation unit 34 of the analysis device 31, and the image data of the spot image is analyzed in the spot image analysis unit 36, and the point image intensity of the light beam spot is calculated. Various spot characteristic measurement results such as distribution, half-value width, cross-sectional shape and luminance dispersion can be obtained.

一方、光束分離面12から図中右方に向かう波面測定用の光束は、光束分離/合波面15に入射し、該光束分離/合波面15において、図中上方に反射される被検光束と、該光束分離/合波面15を透過して反射型波面整形ユニット20に向かう基準光束作成用光束とに分離され、基準光束作成用光束は開放状態の遮光手段16を通過して収束レンズ21に入射する。   On the other hand, a wavefront measuring light beam directed from the light beam separation surface 12 to the right in the figure is incident on the light beam separation / combining surface 15 and is reflected on the light beam separation / combination surface 15 upwardly in the figure. The light beam separating / combining surface 15 is separated into a reference light beam forming light beam that passes through the reflection wavefront shaping unit 20 and passes through the light shielding means 16 in an open state to the converging lens 21. Incident.

この収束レンズ21に入射した基準光束作成用光束は、該収束レンズ21により収束せしめられ、その収束点に配置された反射回折部22に入射する。この反射回折部22に入射した基準光束作成用光束の一部は、該反射回折部22において波面整形された球面波に変換され、収束レンズ21に向けて反射される。この球面波は、収束レンズ21において平面波に変換され、基準光束として光束分離/合波面15に向けて射出される。さらに、この基準光束の一部が光束分離/合波面15において、図中下方に反射される。   The reference light beam forming light beam incident on the converging lens 21 is converged by the converging lens 21 and is incident on the reflection diffraction portion 22 arranged at the convergence point. A part of the reference light beam forming light beam incident on the reflection diffraction unit 22 is converted into a spherical wave whose wavefront is shaped by the reflection diffraction unit 22 and reflected toward the convergent lens 21. The spherical wave is converted into a plane wave by the converging lens 21 and is emitted toward the light beam separation / combining surface 15 as a reference light beam. Further, a part of the reference light beam is reflected downward in the drawing by the light beam separation / combining surface 15.

一方、光束分離/合波面15から図中上方に反射された被検光束は、反射板17の反射面17aにおいて逆向きに反射されて光束分離/合波面15に戻り、その一部が光束分離/合波面15を透過して図中下方に出射される。   On the other hand, the test light beam reflected upward from the light beam separation / combination surface 15 is reflected in the reverse direction on the reflection surface 17a of the reflecting plate 17 and returns to the light beam separation / combination surface 15, and part of the light beam separation. / The light passes through the multiplexing surface 15 and is emitted downward in the figure.

この被検光束が光束分離/合波面15で反射された基準光束と合波されることにより干渉光が得られる。この干渉光は、結像レンズ18を介して第1の撮像カメラ19内の撮像面19aに入射し、該撮像面19a上に光ビームの波面情報を担持した干渉縞像を形成する。形成された干渉縞像は第1の撮像カメラ19により撮像され、その画像信号が解析装置31に出力される。出力された画像信号に基づき、解析装置31の画像生成部34において干渉縞像の画像データが生成され、この干渉縞像の画像データが縞解析部35において解析されて、光ビームの波面測定結果が得られる。   Interference light is obtained by combining this test light beam with the reference light beam reflected by the light beam separation / combination surface 15. The interference light is incident on the imaging surface 19a in the first imaging camera 19 through the imaging lens 18, and forms an interference fringe image carrying the wavefront information of the light beam on the imaging surface 19a. The formed interference fringe image is captured by the first imaging camera 19, and the image signal is output to the analysis device 31. Based on the output image signal, image data of the interference fringe image is generated in the image generation unit 34 of the analysis device 31, and the image data of the interference fringe image is analyzed in the fringe analysis unit 35, and the wavefront measurement result of the light beam Is obtained.

上述したように光ビーム測定装置1Aによれば、波面測定部10Aとスポット特性測定部10Bとを備えるとともに、波面測定部10Aが、反射型波面整形ユニット20と、光束分離/合波面15と、反射板17と、光路長調整手段とを有するマイケルソンタイプの光学系配置を採っているので、低可干渉性の光ビームの波面測定と光ビームのスポット特性測定との2つの測定を行なうことができるとともに、従来のマッハツェンダタイプのものに比べ、光学系の調整や位相シフト機構の設置を容易に行なうことが可能である。   As described above, according to the light beam measuring apparatus 1A, the wavefront measuring unit 10A and the spot characteristic measuring unit 10B are provided, and the wavefront measuring unit 10A includes the reflective wavefront shaping unit 20, the light beam separation / combining surface 15, Since the Michelson type optical system arrangement having the reflecting plate 17 and the optical path length adjusting means is adopted, two measurements, that is, a wavefront measurement of a light beam with low coherence and a spot characteristic measurement of the light beam are performed. In addition, it is possible to easily adjust the optical system and install a phase shift mechanism as compared with the conventional Mach-Zehnder type.

〈第2の実施形態〉
次に、本発明に係る光ビーム測定装置の第2の実施形態について説明する。図3は本発明の第2の実施形態に係る光ビーム測定装置1Bの概略構成図である。なお、図3に示す光ビーム測定装置1Bにおいて、図1に示す光ビーム測定装置1Aと共通の構成要素については共通の番号を用いており、これらについては重複を避けるため詳細な説明は省略し、以下では異なる点についてのみ詳細に説明する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the light beam measuring apparatus according to the present invention will be described. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a light beam measuring apparatus 1B according to the second embodiment of the present invention. In the light beam measurement apparatus 1B shown in FIG. 3, the same reference numerals are used for the same components as those in the light beam measurement apparatus 1A shown in FIG. 1, and detailed descriptions thereof are omitted to avoid duplication. Hereinafter, only different points will be described in detail.

図3に示す光ビーム測定装置1Bは、光ピックアップモジュール50から出力される光ビームの波面測定を行なうものであり、スポット特性測定部を備えていない点が、図1に示す光ビーム測定装置1Aと異なっている。また、スポット特性測定部を備えていないことにより、図1に示す遮光手段16や、図2に示すスポット像解析部36、点像強度分布演算部37および比較解析部38等も省かれている。   The light beam measuring apparatus 1B shown in FIG. 3 measures the wavefront of the light beam output from the optical pickup module 50. The light beam measuring apparatus 1A shown in FIG. Is different. Further, since the spot characteristic measuring unit is not provided, the light shielding means 16 shown in FIG. 1, the spot image analyzing unit 36, the point image intensity distribution calculating unit 37, the comparative analyzing unit 38, etc. shown in FIG. 2 are omitted. .

なお、図3に示す波面測定部10A´が、反射型波面整形ユニット20と、光束分離/合波面15と、反射板17とを有するマイケルソンタイプの光学系配置となっており、また、反射板17が、1軸ステージおよびフリンジスキャンアダプタからなる光路長調整手段を有している点は、先の第1の実施形態と同様である。
したがって、この光ビーム測定装置1Bによれば、低可干渉性の光ビームの波面測定を行なうことができるとともに、従来のマッハツェンダタイプのものに比べ、光学系の調整や位相シフト機構の設置を容易に行なうことが可能となっている。
The wavefront measuring unit 10A ′ shown in FIG. 3 has a Michelson-type optical system arrangement that includes a reflective wavefront shaping unit 20, a light beam separation / combining surface 15, and a reflecting plate 17, and is also reflective. The point that the plate 17 has an optical path length adjusting means including a uniaxial stage and a fringe scan adapter is the same as in the first embodiment.
Therefore, according to this light beam measuring apparatus 1B, it is possible to measure the wavefront of a low-coherence light beam, and it is easier to adjust the optical system and install a phase shift mechanism than the conventional Mach-Zehnder type. It is possible to do it.

〈態様の変更〉
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。
<Change of mode>
As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to this embodiment, A mode can be variously changed.

例えば、上述した実施形態のものでは、測定する光ビームの波長が変化しないことを前提としているため、反射型波面整形ユニット20が1種類のみであったが、測定する光ビームが複数あって、それらの波長が互いに異なるような場合に対応し得るように、各波長にそれぞれ対応した複数種類の反射型波面整形ユニットを具備し、測定する光ビームの波長が変化した際に、それらを互いに切り替えて使用するようにしてもよい。   For example, in the above-described embodiment, since it is assumed that the wavelength of the light beam to be measured does not change, the reflection type wavefront shaping unit 20 is only one type, but there are a plurality of light beams to be measured, In order to be able to cope with the case where these wavelengths are different from each other, a plurality of types of reflective wavefront shaping units corresponding to each wavelength are provided, and when the wavelength of the light beam to be measured changes, they are switched to each other. May be used.

また、図1に示す態様では、光束分離/合波面15(被検/基準光束分離手段)に入射する前の光ビームの一部を、光束分離面12(スポット作成用光束分離手段)によりスポット作成用光束として分離するようにしているが、光束分離/合波面15と反射板17との間に他の光束分離面を設置し、光束分離/合波面15により分離された後の被検光束の一部を、スポット作成用光束として分離するようにすることや、光束分離/合波面15と波面整形ユニット20との間に他の光束分離面を設置し、波面整形される前の基準光束作成用光束の一部を、スポット作成用光束として分離するようにしてもよい。   In the embodiment shown in FIG. 1, a part of the light beam before entering the light beam separation / combining surface 15 (test / reference light beam separation means) is spotted by the light beam separation surface 12 (spot creation light beam separation means). Although the light beam is separated as a preparation light beam, another light beam separation surface is provided between the light beam separation / combining surface 15 and the reflection plate 17, and the test light beam after being separated by the light beam separation / combining surface 15 is used. Is separated as a spot-forming light beam, or another light beam separation surface is installed between the light beam separation / combining surface 15 and the wavefront shaping unit 20, and the reference light beam before being wavefront shaped. A part of the creation light beam may be separated as a spot creation light beam.

また、上述した態様のものでは、光ピックアップモジュール50から出力される光ビームを測定対象としているため、通常の干渉計装置とは異なり、光源装置を構成要素として備えていないが、高精度な波面を持つ基準ビームを出力可能な基準光源装置を備えるようにしてもよい。このような基準光源装置を備えた場合には、基準光源装置からの基準ビームを、測定対象とされる被検レンズを介して出力させ、その波面測定を行なうことにより、被検レンズの屈折率分布等を計測することも可能となる。   Further, in the above-described aspect, since the light beam output from the optical pickup module 50 is a measurement object, unlike a normal interferometer device, the light source device is not included as a component, but a highly accurate wavefront A reference light source device capable of outputting a reference beam having When such a reference light source device is provided, the reference beam from the reference light source device is output through the test lens to be measured, and its wavefront measurement is performed, whereby the refractive index of the test lens is obtained. It is also possible to measure the distribution and the like.

また、波面整形ユニット20に用いられている反射回折部22についても、前掲の特許文献2に開示された種々の態様のものを用いることが可能である。   Further, as the reflection diffraction section 22 used in the wavefront shaping unit 20, various forms disclosed in the above-mentioned Patent Document 2 can be used.

本発明の第1の実施形態に係る光ビーム測定装置の概略構成図1 is a schematic configuration diagram of a light beam measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図1に示す解析装置の概略構成図Schematic configuration diagram of the analysis apparatus shown in FIG. 本発明の第2の実施形態に係る光ビーム測定装置の概略構成図Schematic configuration diagram of a light beam measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

1A 光ビーム測定装置(第1の実施形態)
1B 光ビーム測定装置(第2の実施形態)
10A,10A´ 波面測定部
10B スポット特性測定部
11,52 コリメータレンズ
12 光束分離面(スポット作成用光束分離手段)
13,18 結像レンズ
14 第2の撮像カメラ
14a,19a 撮像面
15 光束分離/合波面(被検/基準光束分離手段)
16 遮光手段
17 反射板
17a 反射面
20 反射型波面整形ユニット
21 収束レンズ
22 反射回折部
23 基板
31 解析装置
32 表示装置
33 入力装置
34 画像生成部
35 縞解析部(第1の解析手段)
36 スポット像解析部(第2の解析手段)
37 点像強度分布演算部
38 比較解析部
50 光ピックアップモジュール
51 半導体レーザ
53 集光レンズ
1A Light Beam Measuring Device (First Embodiment)
1B Light Beam Measuring Device (Second Embodiment)
10A, 10A 'Wavefront measuring unit 10B Spot characteristic measuring unit 11, 52 Collimator lens 12 Light beam separation surface (light beam separating means for spot creation)
13, 18 Imaging lens 14 Second imaging camera 14a, 19a Imaging surface 15 Beam separation / combining surface (test / reference beam separation means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 Light-shielding means 17 Reflector 17a Reflective surface 20 Reflective wavefront shaping unit 21 Converging lens 22 Reflection diffraction part 23 Substrate 31 Analyzing device 32 Display device 33 Input device 34 Image generation unit 35 Stripe analysis unit (first analyzing means)
36 Spot image analysis unit (second analysis means)
37 Point Image Intensity Distribution Calculation Unit 38 Comparison Analysis Unit 50 Optical Pickup Module 51 Semiconductor Laser 53 Condensing Lens

Claims (2)

測定対象とされる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被検/基準光束分離手段と、前記基準光束作成用光束を波面整形して基準光束に変換する波面整形手段と、前記被検光束と前記基準光束とを互いに合波して干渉光を得る合波手段と、得られた前記干渉光により前記光ビームの波面情報を担持した干渉縞を結像させて撮像する干渉縞結像/撮像手段と、を有してなる光ビーム測定装置であって、
前記波面整形手段は、前記基準光束作成用光束を収束させる収束レンズと、該収束レンズの収束点に配置された微小な反射回折部とを有してなり、入射された前記基準光束作成用光束の一部を波面整形して前記基準光束に変換し、該基準光束を前記被検/基準光束分離手段に向けて射出する反射型波面整形ユニットにより構成され、
前記被検/基準光束分離手段および前記合波手段は、前記基準光束作成用光束と分離した前記被検光束を反射面に入射せしめるとともに、該反射面から戻る前記被検光束を前記波面整形手段からの前記基準光束と合波させる光束分離/合波面により構成されており、
少なくとも前記光ビームが低可干渉性の光束である場合に、前記光束分離/合波面から前記反射面を経て前記光束分離/合波面に戻る第1の光路長と、前記光束分離/合波面から前記反射型波面整形ユニットを経て前記光束分離/合波面に戻る第2の光路長とを互いに略一致させる光路長調整手段と、
前記光束分離/合波面に入射する前の前記光ビーム、前記光束分離/合波面により分離された後の前記被検光束、または波面整形される前の前記基準光束作成用光束のいずれかの一部をスポット作成用光束として分離するスポット作成用光束分離手段と、前記スポット作成用光束により前記光ビームのスポット像を結像させて撮像するスポット像結像/撮像手段と、
前記干渉縞を解析して前記光ビームの波面測定結果を得る第1の解析手段と、
前記スポット像を解析することにより、前記光ビームのスポット特性測定結果として点像強度分布を得る第2の解析手段と、
を備えることを特徴とする光ビーム測定装置。
A test / reference beam separating unit that separates a light beam to be measured into a test beam and a reference beam generation beam; and a wavefront shaping unit that wave-shapes the reference beam generation beam into a reference beam. , A means for combining the test light beam and the reference light beam to obtain interference light, and imaging the interference fringes carrying the wavefront information of the light beam with the obtained interference light A light beam measuring device comprising: interference fringe imaging / imaging means;
The wavefront shaping means includes a converging lens for converging the reference light beam forming light beam, and a minute reflection diffraction portion arranged at a convergence point of the converging lens. A reflection wavefront shaping unit configured to convert a part of the wavefront into the reference light beam, and to emit the reference light beam toward the test / reference light beam separating unit.
The test / reference light beam separating unit and the combining unit cause the test light beam separated from the reference light beam forming light beam to be incident on a reflecting surface, and the test light beam returning from the reflecting surface is the wavefront shaping unit. A beam separation / combination surface for combining with the reference beam from
When at least the light beam is a low-coherence light beam, a first optical path length returning from the light beam separation / combination surface to the light beam separation / combination surface through the reflection surface, and from the light beam separation / combination surface Optical path length adjusting means for making the second optical path lengths that return to the light beam separation / combining surface through the reflective wavefront shaping unit substantially coincide with each other ;
One of the light beam before entering the light beam separation / combination surface, the test light beam after being separated by the light beam separation / combination surface, or the reference light beam preparation light beam before wavefront shaping. A spot creating light beam separating means for separating a portion as a spot creating light beam, a spot image imaging / imaging means for imaging a spot image of the light beam by the spot creating light beam,
First analysis means for analyzing the interference fringes and obtaining a wavefront measurement result of the light beam;
Analyzing the spot image, thereby obtaining a point image intensity distribution as a spot characteristic measurement result of the light beam;
Light beam measurement apparatus comprising: a.
前記光ビームの平行波面の強度を示す画像データをフーリエ変換演算することにより、前記光ビームの点像強度分布を求める点像強度分布演算手段と、  Point image intensity distribution calculating means for obtaining a point image intensity distribution of the light beam by performing Fourier transform operation on image data indicating the intensity of the parallel wavefront of the light beam;
前記第2の解析手段によって得られた点像強度分布と前記点像強度分布演算手段により求められた点像強度分布を比較解析する比較解析手段と、  Comparative analysis means for comparing and analyzing the point image intensity distribution obtained by the second analysis means and the point image intensity distribution obtained by the point image intensity distribution calculation means;
を備えることを特徴とする請求項1に記載の光ビーム測定装置。The light beam measuring apparatus according to claim 1, further comprising:
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