光学部件的检查方法以及检查装置制造方法及图纸

提供一种能够高精度地评价光学部件的性能的检查方法。检查方法中，根据透射光学部件（１８）的光（１６），形成具有不同相位的第１和第２光（２４）、（２６），使第１和第２光产生干涉形成干涉区域（３０）。在干涉区域（３０），设定直线（６６）、直线（７０）、直线（７２），求出各直线（７２）上的光强度的分布。而且，求出与最大的光强度对应的频率。进而，根据针对直线（７２）各自所求出的多个频率，求出近似直线或者近似曲线。并且，基于近似的直线或者曲线的系数评价光学部件的像差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学部件的检查方法以及装置。尤其，涉及一种适于在信息记录介质(例如光盘)中记录信息或对在该信息记录介质中记录的信息进行读出或者进行其双方的光学系统中的光学部件的光学特性检查方法与装置。
技术介绍
为了对透镜或棱镜等光学部件的光学特性进行评价，有对光学部件中含有的像差进行检查的方法，因此利用光的干涉的测量被利用。作为一种利用光的干涉的特性检查方法，公知有如图23所示的马赫-曾德尔(mach-zehnder)型径向剪切干涉仪1000。若参照附图，则该干涉仪1000中，从未图示的光源发射的光1002，透射过被检查透镜1004与棱镜1006之后，由半反射镜1008分解为2种光成分1010、1012。透射过半反射镜1008的光成分1010，由反射镜1014和半反射镜1016反射，向透镜1018入射。另一方面，由半反射镜1008反射的光成分1012，经半反射镜1020反射后，经过聚光透镜1022、针孔1024、透镜1026、半反射镜1016后，入射至透镜1018。这样，两种光成分1010、1012，在透镜1018上重合后产生干涉像。并且，干涉像从透镜1018投影至摄像元件1028。由摄像元件1028所接收的干涉像的信息以电子信号的形式被发送给分析装置1030，因此干涉像中所含的干涉条纹被分析，作为光学部件的被检查透镜1004的光学特性的波面像差被测量。而且在干涉仪1000中，反射镜1014，与使该反射镜1014向箭头1032所示的方向移动的移动机构1034连接。通常，移动机构1034，能够使反射镜1014每隔光的波长的数十分之一的微小距离间歇性地移动。采用该移动机构1034，在使反射镜1014向光轴方向(光的前进方向)每隔光的波长的四分之一波长(λ/4)移动时，摄像元件1028所接收的干涉像的亮度如图24(A)～图24(D)的示意图所示。如图所示，在2种光成分的光程差为nλ(n整数)的情况下，得到最亮的干涉像(图24(D))。而且，在两种成分的光程差为(1/2+n)λ的情况下，得到最暗的干涉像(图24(B))。并且，在2种光成分的光程差为(1/4+n)λ、(3/4+n)λ的情况下，得到中间亮度的干涉像(图24(A)、图24(C))。该关系由下表示1所示。表1光程差与干涉像亮度的关系 n整数λ光的波长利用这样的特性，分析装置1030，从根据具有给定相位差的2种光成分所形成的多个干涉像中取入信息，将该信息展开为泽尔尼克(Zernike)多项式，根据该多项式的系数评价像差。采用移相法，作为利用光的干涉的其它评价方法，在非专利文献1、2中公开了。参照图25～图28，说明移相法。如图25、图26A、图26B、图27A、图27B、图28所示，在使产生干涉的2个波面中的一方的波面1100相对另一方的波面1102相对地前进时，该一方的波面1100前进的同时干变化涉条件，干涉像的亮度以及光强度按正弦波产生变化。如今，在光学系统中无像差的情况下，干涉像中分离的2点X、Y中的光强度分别按正弦波产生变化，两种光强度的变化之间无相位差。但是，如果光学系统中存在像差，那么2个正弦波之间产生相位差Δ。通常，干涉像或者干涉条纹的光强度变化，不仅包含因干涉引起的光强度变化，还包含例如因相机的灵敏度不匀或原始波面的强度分布等引起的不同强度变化，但这些不同的强度变化根据移相法评价，仅因干涉引起的光强度变化以相位变化(相位图案)的形式提取。具体来说，相位图案，利用离散傅立叶变换，通过取入当2种光成分的波面的差为1个波长时的干涉图像而求出。并且，通过对产生干涉的2个波面的一方的相位超前量与取入图像张数进行适当组合，从而不采用傅立叶变换，也能够得到相位图案。但是，采用移相法的干涉仪，存在2种大问题。一种问题在于，必须由压电元件等微动机构精密地输送反射镜等光学部件这点。另一种问题在于，需要在产生干涉的2个波面之间设置较大的光程差。解决前者问题的干涉条纹分析方法在专利文献1中公开了。根据该干涉条纹分析方法，平行光向相对该平行光的前进方向斜向配置的半反射镜入射，被分割为透射半反射镜的第1光成分和由半反射镜反射的第2光成分。透射的第1光成分，由被测定部件反射之后，再次向半反射镜入射，进而由该半反射镜反射后由摄像元件接收。而且，所反射的第2光成分，由参照面反射后，再次向半反射镜入射，最后透射该半反射镜后由摄像元件接收。摄像元件，对第1和第2光成分的干涉像进行摄像。所摄像的干涉像的信息以电子信息的形式向图像输入基板输入，因此采用傅立叶变换进行干涉条纹分析，评价被测定部件的像差。还有，解决后者问题的剪切干涉光学系统在专利文献2中公开了。根据该剪切干涉光学系统，透射作为被测量部件的透镜的光向衍射光栅入射，由此发射的不同次数的衍射光(例如，0次衍射光和+1次衍射光、0次衍射光和-1次衍射光)的干涉像被投影至摄像元件。在摄影期间，衍射光栅向与其栅格槽垂直的方向移动。其结果为，因产生干涉的2束衍射光的波面间的距离产生变化，故干涉像中的光强度产生变化。并且，通过由移相法对该光强度的变化进行评价，从而评价透镜的像差。然而，马赫-曾德尔(mach-zehnder)型径向剪切干涉仪，或采用干涉条纹分析方法的干涉仪，必须在2种光成分之间设置足够大的光程差，因而会受到空气的干扰(折射率的变化)的影响。因此，存在只能在室温管理严密的房间内才能够对透镜进行评价这样的问题。并且，在采用剪切干涉光学系统的干涉仪中，一边使光学部件微动同时获得多个干涉图像。因此，在获得图像时，例如若因来自外部的振动导致反射镜等光学部件产生振动，则得不到正确的图像，会产生评价结果的可靠性降低的问题。因而，需要一种按照不会遭受来自外部的振动那样，例如将干涉仪全体载置在除振台上这样的对策。专利文献1特开2001-227907号公报；专利文献2特开2000-329648号公报；非专利文献1谷田貝豊彦応用光学光計測入門、丸善、(1988)、P131；非专利文献2M.Bron，E.Wolf光学の原理II、東海大学出版、(1995)、P69。
技术实现思路
因此，本专利技术，其目的在于提供一种，不会受空气干扰或外部振动的影响能够对光学部件的光学特性进行评价的、新的光学部件的检查方法以及其装置。故，本专利技术的光学部件的检查方法为，根据透射光学部件的原始光，形成具有不同相位的第1和第2光；使上述第1和第2光产生干涉后形成干涉区域；设定第1直线，其连接上述第1光的第1中心与上述第2光的第2中心；和第2直线，其通过上述第1和第2中心的中点与上述第1直线正交；在上述干涉区域内，在上述第2直线上设定多个第3点；设定多条第3直线，其通过上述多个第3点且与上述第1直线平行；在上述多条第3直线上设定多个评价点；针对上述多条第3直线的各条，由上述多个评价点求出光强度的分布；根据针对上述多条第3直线的各条所求出的上述光强度的分布，求出“频率-光强度”的关系；针对上述多条第3直线的各条，根据上述“频率-光强度”的关系，求出与最大光强度对应的频率；基于对上述多条第3直线的各条所求出的上述多个频率，近似为函数；基于上述近似的函数的系数，对上述光学部件的像差进行评价。该检查方法中，设定一次函数作为上述函数，基于上述一次函数的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学部件的检查方法，其特征在于，根据透射过光学部件的原始光，形成具有不同相位的第１和第２光；使所述第１和第２光产生干涉，形成干涉区域；设定：第１直线，其连接所述第１光的第１中心与所述第２光的第２中心；和第２直线，其通过所述第１和第２中心的中点与所述第１直线正交；在所述干涉区域内，在所述第２直线上设定多个第３点；设定多条第３直线，其通过所述多个第３点且与所述第１直线平行；在所述多条第３直线上设定多个评价点；针对所述多条第３直线的各条，在所述多个评价点求出光强度的分布；根据针对所述多条第３直线的各条所求出的所述光强度的分布，求出“频率－光强度”的关系；针对所述多条第３直线的各条，根据所述“频率－光强度”的关系，求出与最大光强度对应的频率；对于针对所述多条第３直线的各条所求出的所述多个频率，近似为函数；基于所述近似出的函数的系数，对所述光学部件的像差进行评价。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高田和政，宇津吕英俊，古田宽和，浦岛毅吏，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]