JP2002202450A - 組レンズの調整方法及びその装置 - Google Patents
組レンズの調整方法及びその装置Info
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- JP2002202450A JP2002202450A JP2000402745A JP2000402745A JP2002202450A JP 2002202450 A JP2002202450 A JP 2002202450A JP 2000402745 A JP2000402745 A JP 2000402745A JP 2000402745 A JP2000402745 A JP 2000402745A JP 2002202450 A JP2002202450 A JP 2002202450A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 短い時間で組レンズを調整することができる
調整方法および調整装置を提供する 【解決手段】 調整装置は、コリメートされた光を出射
する光源５１と、複数の被調整レンズ５３，５４を個別
に駆動する調整装置６６，６７と、被調整レンズからの
光を回折して干渉させる透過型回折格子５５と、干渉光
を受像する干渉像撮像素子５９と、干渉像を処理して収
差を検出する処理装置６２と、干渉光を集光して受像す
るスポット像撮像素子６１と、スポット像の位置を表す
装置６８とを有する。
調整方法および調整装置を提供する 【解決手段】 調整装置は、コリメートされた光を出射
する光源５１と、複数の被調整レンズ５３，５４を個別
に駆動する調整装置６６，６７と、被調整レンズからの
光を回折して干渉させる透過型回折格子５５と、干渉光
を受像する干渉像撮像素子５９と、干渉像を処理して収
差を検出する処理装置６２と、干渉光を集光して受像す
るスポット像撮像素子６１と、スポット像の位置を表す
装置６８とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク方式の
情報記憶媒体、例えばＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａ１Ｖｅｒｓ
ａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）に情報を読み書きする光学レン
ズ、またレーザ加工機、レーザ露光機、レーザ顕微鏡な
どにおいて光を結像して光スポットを形成する光学レン
ズの組立調整を行う方法及びその装置に関する。
情報記憶媒体、例えばＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａ１Ｖｅｒｓ
ａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）に情報を読み書きする光学レン
ズ、またレーザ加工機、レーザ露光機、レーザ顕微鏡な
どにおいて光を結像して光スポットを形成する光学レン
ズの組立調整を行う方法及びその装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】光ディスク方式の高密度情報記憶媒体か
ら情報を読み取り、またこの高密度情報記憶媒体に情報
を記憶するためには、光源から出射された光を目的の場
所に正確に照射できる光学系が必要である。このような
要求に対し、高い記録密度を実現するためには、使用す
る波長を短くする、照射光学レンズのＮＡ（開口数）を
大きくする、などの方法が知られている。ここで、一般
に、ＮＡを大きくするためには、ただ一つのレンズの形
状を変えるように設計するのではなく、複数のレンズを
組み合わせて一つのレンズとして扱う、いわゆる「組レ
ンズ」の形態にした方が、必要な光学系を実現しやすい
ことが知られている。そのため、光ディスクにおいて
も、対物レンズは、ＮＡを大きくする目的で、組レンズ
が用いられる。ところが、組レンズは、正確に調整しな
ければ所望の特性が得られない。そこで、正確な調整を
行うために、一般的には、図１に示す干渉計測装置が使
用されている。
ら情報を読み取り、またこの高密度情報記憶媒体に情報
を記憶するためには、光源から出射された光を目的の場
所に正確に照射できる光学系が必要である。このような
要求に対し、高い記録密度を実現するためには、使用す
る波長を短くする、照射光学レンズのＮＡ（開口数）を
大きくする、などの方法が知られている。ここで、一般
に、ＮＡを大きくするためには、ただ一つのレンズの形
状を変えるように設計するのではなく、複数のレンズを
組み合わせて一つのレンズとして扱う、いわゆる「組レ
ンズ」の形態にした方が、必要な光学系を実現しやすい
ことが知られている。そのため、光ディスクにおいて
も、対物レンズは、ＮＡを大きくする目的で、組レンズ
が用いられる。ところが、組レンズは、正確に調整しな
ければ所望の特性が得られない。そこで、正確な調整を
行うために、一般的には、図１に示す干渉計測装置が使
用されている。
【０００３】この干渉計測装置によれば、光源ドライバ
１０の指示に基づいて光源１１から出射された光は、コ
リメートレンズ１２により平行光に変換された後、ハー
フミラー１３へ入射する。ハーフミラー１３において、
光は、ハーフミラー１３を透過する光と、ハーフミラー
１３で反射する光に分かれる。ハーフミラー１３を透過
した光は、被調整レンズ１４，１５により集光され、カ
バーガラス１６を透過して結像点（集光スポット位置）
Ｆに結像する。その後、結像した光は再び広がりながら
進行し、球面形状の反射面を持つ参照球面１７へ入射す
る。ここで、参照球面１７の曲率中心が結像点Ｆに一致
すれば、一般的に知られているように、参照球面１７の
反射光は再び集光スポット位置Ｆで集光する。集光した
光は、再度被調整レンズ１４，１５を通り、ハーフミラ
ー１３に入射する。入射した光の一部はハーフミラー１
３で反射し、受像素子１８に入射する。
１０の指示に基づいて光源１１から出射された光は、コ
リメートレンズ１２により平行光に変換された後、ハー
フミラー１３へ入射する。ハーフミラー１３において、
光は、ハーフミラー１３を透過する光と、ハーフミラー
１３で反射する光に分かれる。ハーフミラー１３を透過
した光は、被調整レンズ１４，１５により集光され、カ
バーガラス１６を透過して結像点（集光スポット位置）
Ｆに結像する。その後、結像した光は再び広がりながら
進行し、球面形状の反射面を持つ参照球面１７へ入射す
る。ここで、参照球面１７の曲率中心が結像点Ｆに一致
すれば、一般的に知られているように、参照球面１７の
反射光は再び集光スポット位置Ｆで集光する。集光した
光は、再度被調整レンズ１４，１５を通り、ハーフミラ
ー１３に入射する。入射した光の一部はハーフミラー１
３で反射し、受像素子１８に入射する。
【０００４】一方、コリメートレンズ１２からハーフミ
ラー１３に入射した光のうち、このハーフミラー１３で
反射した光は、基準平面１９で反射し、再びハーフミラ
ー１３に戻り、その一部がハーフミラー１３を透過して
受像素子１８に受像される。
ラー１３に入射した光のうち、このハーフミラー１３で
反射した光は、基準平面１９で反射し、再びハーフミラ
ー１３に戻り、その一部がハーフミラー１３を透過して
受像素子１８に受像される。
【０００５】以上のようにして受像素子１８に入射した
２つの光は、互いに干渉して干渉縞を形成する。解析装
置２０は干渉縞を解析し、この干渉縞に含まれる収差を
検出する。
２つの光は、互いに干渉して干渉縞を形成する。解析装
置２０は干渉縞を解析し、この干渉縞に含まれる収差を
検出する。
【０００６】解析装置２０で実行される解析において、
基準平面１９と参照球面１７との反射面の形状は理想的
な幾何形状とみなされ、検出した収差は被調整レンズ１
４，１５に起因するものとして扱われる。そして、検出
された収差に基づき、被調整レンズ１４，１５を保持し
ているレンズ保持具２１,２２を移動機構２３，２４に
よって移動し、被調整レンズ１４，１５の位置が調整さ
れる。
基準平面１９と参照球面１７との反射面の形状は理想的
な幾何形状とみなされ、検出した収差は被調整レンズ１
４，１５に起因するものとして扱われる。そして、検出
された収差に基づき、被調整レンズ１４，１５を保持し
ているレンズ保持具２１,２２を移動機構２３，２４に
よって移動し、被調整レンズ１４，１５の位置が調整さ
れる。
【０００７】ところが、この調整方法では、被調整レン
ズ１４，１５を調整すればこれらの被調整レンズ１４，
１５による光の集光スポット位置Ｆが移動する。そのた
め、被調整レンズ１４，１５の位置調整に併せて、参照
球面１７の位置調整を行う必要がある。しかし、参照球
面１７の調整量は、数ミクロン程度と非常に小さいう
え、しかもそのような非常に小さい程度の調整を正確に
行なわなければならないことから、多くの時間を要す
る。その結果、被調整レンズの調整を含めた全体の調整
に多くの時間を要していた。また、被調整レンズ１４，
１５をそれらの光軸を中心に回転調整する場合、回転中
心のずれのため、回転方向だけでなく、例えば水平方向
や垂直方向など回転方向以外の方向へもレンズが変位し
てしまい、所望の特性に達するまでに多くの調整回数が
必要となり、結果的に調整に多くの時間を要していた。
ズ１４，１５を調整すればこれらの被調整レンズ１４，
１５による光の集光スポット位置Ｆが移動する。そのた
め、被調整レンズ１４，１５の位置調整に併せて、参照
球面１７の位置調整を行う必要がある。しかし、参照球
面１７の調整量は、数ミクロン程度と非常に小さいう
え、しかもそのような非常に小さい程度の調整を正確に
行なわなければならないことから、多くの時間を要す
る。その結果、被調整レンズの調整を含めた全体の調整
に多くの時間を要していた。また、被調整レンズ１４，
１５をそれらの光軸を中心に回転調整する場合、回転中
心のずれのため、回転方向だけでなく、例えば水平方向
や垂直方向など回転方向以外の方向へもレンズが変位し
てしまい、所望の特性に達するまでに多くの調整回数が
必要となり、結果的に調整に多くの時間を要していた。
【０００８】そこで、本発明は、短い時間で組レンズを
調整することができる調整方法および調整装置を提供す
ることを目的とする。
調整することができる調整方法および調整装置を提供す
ることを目的とする。
【０００９】
【発明の概要】この目的を達成するため、本発明の組レ
ンズの調整方法は、（ａ）コリメートした光を被調整レ
ンズで集光する工程と、（ｂ）上記集光された光を透過
型回折格子で回折して干渉させる工程と、（ｃ）上記干
渉光を集光して受像素子へ結像する工程と、（ｄ）上記
干渉像から収差を検出する工程と、（ｅ）上記干渉光を
受像素子上で集光スポットにする工程と、（ｆ）上記検
出した収差と、上記検出した集光スポットの位置に基づ
いて上記被調整レンズを調整する工程とを有する。
ンズの調整方法は、（ａ）コリメートした光を被調整レ
ンズで集光する工程と、（ｂ）上記集光された光を透過
型回折格子で回折して干渉させる工程と、（ｃ）上記干
渉光を集光して受像素子へ結像する工程と、（ｄ）上記
干渉像から収差を検出する工程と、（ｅ）上記干渉光を
受像素子上で集光スポットにする工程と、（ｆ）上記検
出した収差と、上記検出した集光スポットの位置に基づ
いて上記被調整レンズを調整する工程とを有する。
【００１０】本発明の他の形態は、上記工程に（ｇ）被
調整レンズの位置を所定量変化させる工程と、（ｈ）
（ｇ）における、検出収差量の変化を検出する工程と、
（ｉ）レンズの位置変化量あたりの収差変化量を算出す
る工程とを付加し、上記収差変化量に基づいて上記調整
する量を制御することを特徴とする。
調整レンズの位置を所定量変化させる工程と、（ｈ）
（ｇ）における、検出収差量の変化を検出する工程と、
（ｉ）レンズの位置変化量あたりの収差変化量を算出す
る工程とを付加し、上記収差変化量に基づいて上記調整
する量を制御することを特徴とする。
【００１１】本発明の他の形態は、上記透過型回折格子
の格子ピッチが ０．５＜λ／ｓｉｎ（θ）／ｐ＜２．０ λ：光の波長 θ：回折角 ｐ：格子ピッチ の関係を満たすことを特徴とする。
の格子ピッチが ０．５＜λ／ｓｉｎ（θ）／ｐ＜２．０ λ：光の波長 θ：回折角 ｐ：格子ピッチ の関係を満たすことを特徴とする。
【００１２】本発明の他の形態は、上記透過型回折格子
を、格子面内において格子方向と直交する方向成分を含
む方向へ移動させる工程を有することを特徴とする。
を、格子面内において格子方向と直交する方向成分を含
む方向へ移動させる工程を有することを特徴とする。
【００１３】本発明の他の形態は、上記干渉像を、特定
のライン上のデータで処理して収差を検出することを特
徴とする。
のライン上のデータで処理して収差を検出することを特
徴とする。
【００１４】本発明の他の形態は、上記特定のライン
が、上記回折格子又は被調整レンズを格子方向と直交す
る方向に移動してできる干渉領域を、格子方向と直交す
る方向に関して左右２等分する垂直なラインを含むこと
を特徴とする。
が、上記回折格子又は被調整レンズを格子方向と直交す
る方向に移動してできる干渉領域を、格子方向と直交す
る方向に関して左右２等分する垂直なラインを含むこと
を特徴とする。
【００１５】本発明の他の形態は、上記特定のライン
が、上記回折格子又は被調整レンズを格子方向と直交す
る方向に移動してできる干渉領域を、格子方向に上下２
等分する水平なラインを含むことを特徴とする。
が、上記回折格子又は被調整レンズを格子方向と直交す
る方向に移動してできる干渉領域を、格子方向に上下２
等分する水平なラインを含むことを特徴とする。
【００１６】本発明の他の形態は、上記特定のライン
が、回折格子又は被調整レンズを格子方向と直交する方
向に移動してできる干渉領域を格子方向と直交する方向
に関して左右２等分する垂直なラインと、上記干渉領域
を格子方向に関して上下２等分する水平なラインとの交
点を通り、上記水平なラインと略±４５度を成す２本の
斜めなラインを含むことを特徴とする。
が、回折格子又は被調整レンズを格子方向と直交する方
向に移動してできる干渉領域を格子方向と直交する方向
に関して左右２等分する垂直なラインと、上記干渉領域
を格子方向に関して上下２等分する水平なラインとの交
点を通り、上記水平なラインと略±４５度を成す２本の
斜めなラインを含むことを特徴とする。
【００１７】本発明の他の形態は、上記特定のライン
が、上記回折格子又は被調整レンズを格子方向と直交す
る方向に移動してできる干渉領域を格子方向と直交する
方向に関して左右２等分する垂直なライン以外の２本の
垂直なラインを含むことを特徴とする。
が、上記回折格子又は被調整レンズを格子方向と直交す
る方向に移動してできる干渉領域を格子方向と直交する
方向に関して左右２等分する垂直なライン以外の２本の
垂直なラインを含むことを特徴とする。
【００１８】本発明の他の形態は、上記収差のうちの非
点収差を、上記垂直なラインでの位置ｙと位相データξ
（ｙ）の関係を１次関数フィッティングさせたときの１
次係数の大きさとして検出することを特徴とする。
点収差を、上記垂直なラインでの位置ｙと位相データξ
（ｙ）の関係を１次関数フィッティングさせたときの１
次係数の大きさとして検出することを特徴とする。
【００１９】本発明の他の形態は、上記収差のうちのコ
マ収差を、上記垂直なラインでの位置ｙと位相データξ
（ｙ）の関係を２次関数フィッティングさせたときの２
次係数の大きさとして検出することを特徴とする。
マ収差を、上記垂直なラインでの位置ｙと位相データξ
（ｙ）の関係を２次関数フィッティングさせたときの２
次係数の大きさとして検出することを特徴とする。
【００２０】本発明の他の形態は、上記収差のうちのデ
フォーカスを、上記水平なラインでの位置ｘと位相ξ
（ｘ）の関係を１次関数フィッティングさせたときの１
次係数の大きさとして検出することを特徴とする。
フォーカスを、上記水平なラインでの位置ｘと位相ξ
（ｘ）の関係を１次関数フィッティングさせたときの１
次係数の大きさとして検出することを特徴とする。
【００２１】本発明の他の形態は、上記収差のうちのコ
マ収差を、上記２本の斜めなラインでの位置ｚと位相デ
ータξ（ｚ）、および位置ｚ’と位相データξ（ｚ’）
の関係を２次関数フィッテイングさせたときの２次係数
の大きさの差として検出することを特徴とする。
マ収差を、上記２本の斜めなラインでの位置ｚと位相デ
ータξ（ｚ）、および位置ｚ’と位相データξ（ｚ’）
の関係を２次関数フィッテイングさせたときの２次係数
の大きさの差として検出することを特徴とする。
【００２２】本発明の他の形態は、上記収差のうちの球
面収差を、上記２本の垂直なラインでの位置ｙと位相デ
ータξ（ｙ）、および位置ｙ’と位相データξ（ｙ’）
の関係を２次関数フィッティングさせたときの２次係数
の大きさの差として検出することを特徴とする。
面収差を、上記２本の垂直なラインでの位置ｙと位相デ
ータξ（ｙ）、および位置ｙ’と位相データξ（ｙ’）
の関係を２次関数フィッティングさせたときの２次係数
の大きさの差として検出することを特徴とする。
【００２３】本発明は、複数のレンズを調整して組レン
ズを組立てる装置であって、（ａ）コリメートされた光
を出射する光源と、（ｂ）複数の被調整レンズを個別に
駆動する調整装置と、（ｃ）上記被調整レンズからの集
光光を回折して干渉させる透過型回折格子と、（ｅ）上
記干渉光を受像する干渉像撮像素子と、（ｄ）上記干渉
光を集光して上記撮像素子に導く結像光学系と、（ｆ）
上記干渉像を処理して収差を検出する処理装置と、
（ｇ）上記干渉光を集光して受像するスポット像撮像素
子と、（ｈ）上記スポット像の位置を表す装置とを有す
る。
ズを組立てる装置であって、（ａ）コリメートされた光
を出射する光源と、（ｂ）複数の被調整レンズを個別に
駆動する調整装置と、（ｃ）上記被調整レンズからの集
光光を回折して干渉させる透過型回折格子と、（ｅ）上
記干渉光を受像する干渉像撮像素子と、（ｄ）上記干渉
光を集光して上記撮像素子に導く結像光学系と、（ｆ）
上記干渉像を処理して収差を検出する処理装置と、
（ｇ）上記干渉光を集光して受像するスポット像撮像素
子と、（ｈ）上記スポット像の位置を表す装置とを有す
る。
【００２４】本発明の他の形態は、上記回折格子を、そ
の格子面内で溝方向と垂直な方向の成分を含む方向へ駆
動する微動ステージを有することを特徴とする。
の格子面内で溝方向と垂直な方向の成分を含む方向へ駆
動する微動ステージを有することを特徴とする。
【００２５】本発明の他の形態は、上記透過型回折格子
のピッチが ０．５＜λ／ｓｉｎ（θ）／ｐ＜２．０ λ：光の波長 θ：回折角 ｐ：格子ピッチ の関係を満たすことを特徴とする。
のピッチが ０．５＜λ／ｓｉｎ（θ）／ｐ＜２．０ λ：光の波長 θ：回折角 ｐ：格子ピッチ の関係を満たすことを特徴とする。
【００２６】本発明の他の形態は、上記収差を、請求項
５から１４に記載のいずれかの方法で検出することを特
徴とする。
５から１４に記載のいずれかの方法で検出することを特
徴とする。
【００２７】本発明は、複数のレンズを調整して組レン
ズを組立てる装置であって、（ａ）コリメートされた光
を出射する光源と、（ｂ）ある被調整レンズを他の被調
整レンズの駆動装置ごと駆動できるように配置した調整
装置と、（ｃ）上記被調整レンズからの集光光を回折し
て干渉させる透過型回折格子と、（ｅ）上記干渉光を受
像する干渉像撮像素子と、（ｄ）上記干渉光を集光して
上記撮像素子に導く結像光学系と、（ｆ）上記干渉像を
処理して収差を検出する処理装置と、（ｇ）上記干渉光
を集光して受像するスポット像撮像素子と、（ｈ）上記
スポット像の位置を表す装置とを有する。
ズを組立てる装置であって、（ａ）コリメートされた光
を出射する光源と、（ｂ）ある被調整レンズを他の被調
整レンズの駆動装置ごと駆動できるように配置した調整
装置と、（ｃ）上記被調整レンズからの集光光を回折し
て干渉させる透過型回折格子と、（ｅ）上記干渉光を受
像する干渉像撮像素子と、（ｄ）上記干渉光を集光して
上記撮像素子に導く結像光学系と、（ｆ）上記干渉像を
処理して収差を検出する処理装置と、（ｇ）上記干渉光
を集光して受像するスポット像撮像素子と、（ｈ）上記
スポット像の位置を表す装置とを有する。
【００２８】本発明の他の形態は、上記回折格子を、そ
の格子面内で溝方向と垂直な方向の成分を含む方向へ駆
動する微動ステージを有することを特徴とする。
の格子面内で溝方向と垂直な方向の成分を含む方向へ駆
動する微動ステージを有することを特徴とする。
【００２９】本発明の他の形態は、上記透過型回折格子
のピッチが ０．５＜λ／ｓｉｎ（θ）／ｐ＜２．０ λ：光の波長 θ：回折角 ｐ：格子ピッチ の関係を満たすことを特徴とする。
のピッチが ０．５＜λ／ｓｉｎ（θ）／ｐ＜２．０ λ：光の波長 θ：回折角 ｐ：格子ピッチ の関係を満たすことを特徴とする。
【００３０】本発明の他の形態は、上記収差を、請求項
５から１４に記載のいずれかの方法で検出することを特
徴とする。
５から１４に記載のいずれかの方法で検出することを特
徴とする。
【００３１】本発明は、複数のレンズを調整して組レン
ズを組立てる装置であって、（ａ）コリメートされた光
を出射する光源と、（ｂ）複数の被調整レンズを駆動す
る調整装置と、（ｃ）上記被調整レンズからの集光光を
回折して干渉させる透過型回折格子と、（ｅ）上記干渉
光を受像する干渉像撮像素子と、（ｄ）上記干渉光を集
光して上記撮像素子に導く結像光学系と、（ｆ）上記干
渉像を処理して収差を検出する処理装置と、（ｇ）上記
干渉光を集光して受像するスポット像撮像素子と、
（ｈ）上記スポット像の位置を表す装置と、（ｉ）上記
調整装置を所定量駆動する手段と、調整装置駆動時に上
記処理装置で検出した収差量の変化から、被調整レンズ
の位置変化量あたりの収差変化量を算出する手段と、上
記収差変化量に基づいて上記調整する量を制御する手段
とを備えた制御装置とを有する。
ズを組立てる装置であって、（ａ）コリメートされた光
を出射する光源と、（ｂ）複数の被調整レンズを駆動す
る調整装置と、（ｃ）上記被調整レンズからの集光光を
回折して干渉させる透過型回折格子と、（ｅ）上記干渉
光を受像する干渉像撮像素子と、（ｄ）上記干渉光を集
光して上記撮像素子に導く結像光学系と、（ｆ）上記干
渉像を処理して収差を検出する処理装置と、（ｇ）上記
干渉光を集光して受像するスポット像撮像素子と、
（ｈ）上記スポット像の位置を表す装置と、（ｉ）上記
調整装置を所定量駆動する手段と、調整装置駆動時に上
記処理装置で検出した収差量の変化から、被調整レンズ
の位置変化量あたりの収差変化量を算出する手段と、上
記収差変化量に基づいて上記調整する量を制御する手段
とを備えた制御装置とを有する。
【００３２】本発明の他の形態は、上記回折格子を、そ
の格子面内で格子方向と直交する方向の成分を含む方向
へ駆動する微動ステージを有することを特徴とする。
の格子面内で格子方向と直交する方向の成分を含む方向
へ駆動する微動ステージを有することを特徴とする。
【００３３】本発明の他の形態は、上記透過型回折格子
のピッチが ０．５＜λ／ｓｉｎ（θ）／ｐ＜２．０ λ：光の波長 θ：回折角 ｐ：格子ピッチ の関係を満たすことを特徴とする。
のピッチが ０．５＜λ／ｓｉｎ（θ）／ｐ＜２．０ λ：光の波長 θ：回折角 ｐ：格子ピッチ の関係を満たすことを特徴とする。
【００３４】本発明の他の形態は、上記収差を、請求項
５から１４に記載のいずれかの方法で検出することを特
徴とする。
５から１４に記載のいずれかの方法で検出することを特
徴とする。
【００３５】
【発明の実施の形態】本発明の具体的実施の形態を説明
する。 （１）第１実施形態 図２は本発明の第１実施形態にかかる組レンズ調整シス
テムを示す。この図に示す組レンズ調整システムにおい
て、光源ドライバ５０の駆動に基づいて光源５１から出
射した光は、コリメートレンズ５２によって平行光に変
換された後、被調整レンズ５３，５４に入射する。レン
ズ５３，５４を通過した光は、これらレンズ５３，５４
によって透過型回折格子５５上に集光される。回折格子
５５を透過した光は、広がりながらコリメートレンズ５
６に入射する。コリメートレンズ５６を透過した光は平
行光となり、ハーフミラー５７に入射する。ハーフミラ
ー５７は、これに入射した光を、該ハーフミラー５７を
透過する光と、該ハーフミラー５７で反射する光に分け
る。そして、ハーフミラー５７を透過した光は集光レン
ズ５８により集光され、該集光レンズ５８の瞳面が受像
素子（撮像素子）５９に受像される。一方、ハーフミラ
ー５７で反射した光は、結像レンズ６０によって撮像素
子（受像素子）６１に集光スポットとして結像される。
する。 （１）第１実施形態 図２は本発明の第１実施形態にかかる組レンズ調整シス
テムを示す。この図に示す組レンズ調整システムにおい
て、光源ドライバ５０の駆動に基づいて光源５１から出
射した光は、コリメートレンズ５２によって平行光に変
換された後、被調整レンズ５３，５４に入射する。レン
ズ５３，５４を通過した光は、これらレンズ５３，５４
によって透過型回折格子５５上に集光される。回折格子
５５を透過した光は、広がりながらコリメートレンズ５
６に入射する。コリメートレンズ５６を透過した光は平
行光となり、ハーフミラー５７に入射する。ハーフミラ
ー５７は、これに入射した光を、該ハーフミラー５７を
透過する光と、該ハーフミラー５７で反射する光に分け
る。そして、ハーフミラー５７を透過した光は集光レン
ズ５８により集光され、該集光レンズ５８の瞳面が受像
素子（撮像素子）５９に受像される。一方、ハーフミラ
ー５７で反射した光は、結像レンズ６０によって撮像素
子（受像素子）６１に集光スポットとして結像される。
【００３６】このシステムにおいて、光は透過型回折格
子５５により回折を起こす。したがって、回折格子５５
を透過した光は、図３に示すように、０次、±１次、±
２次、・・の回折光となる。このとき、回折格子５５に
角度（回折格子に対する光の入射絞り角）φで絞られな
がら入射した光は、回折角（出射角度）θの広がりをも
つ±０次回折光を生じる。また、±１次光の出射角度θ
は、よく知られているように、回折格子ピッチｐと波長
λから、式（１）で与えられる。 ｐ＝λ／ｓｉｎ（θ） （１） したがって、角度θを適宜選択すれば、図３に示すよう
に、±１次回折光の輪郭が互い近づき、０次回折光と＋
１次回折光、また０次回折光と−１次回折光が重なる。
また、これらの重なった光は、集光レンズ５６の瞳面上
で干渉縞を形成し、この干渉縞が受像素子５９に結像さ
れる。そして、処理装置６２は、受像素子５９に受像さ
れた干渉縞をもとに、集光レンズ５６の瞳面に入射した
光のもつ収差を検出する。
子５５により回折を起こす。したがって、回折格子５５
を透過した光は、図３に示すように、０次、±１次、±
２次、・・の回折光となる。このとき、回折格子５５に
角度（回折格子に対する光の入射絞り角）φで絞られな
がら入射した光は、回折角（出射角度）θの広がりをも
つ±０次回折光を生じる。また、±１次光の出射角度θ
は、よく知られているように、回折格子ピッチｐと波長
λから、式（１）で与えられる。 ｐ＝λ／ｓｉｎ（θ） （１） したがって、角度θを適宜選択すれば、図３に示すよう
に、±１次回折光の輪郭が互い近づき、０次回折光と＋
１次回折光、また０次回折光と−１次回折光が重なる。
また、これらの重なった光は、集光レンズ５６の瞳面上
で干渉縞を形成し、この干渉縞が受像素子５９に結像さ
れる。そして、処理装置６２は、受像素子５９に受像さ
れた干渉縞をもとに、集光レンズ５６の瞳面に入射した
光のもつ収差を検出する。
【００３７】処理装置６２では以下の処理が行なわれ
る。まず、収差について説明すると、図４に示すよう
に、得られる干渉縞は、レンズ５３，５４に含まれる収
差の種類によってさまざまな模様となって現れる。収差
の種類は、一般的に知られているが、ここではデフォー
カス〔図４（ａ）〕、ｘ方向のコマ収差〔図４
（ｂ）〕、ｙ方向のコマ収差〔図４（ｃ）〕、非点収差
〔図４（ｄ）〕、球面収差〔図４（ｅ）〕が表されてい
る。なお、図４（ｆ）は収差ゼロのときの干渉縞（無模
様）であり、このような無模様の状態が得られるように
レンズ５３，５４を調整することが目標である。
る。まず、収差について説明すると、図４に示すよう
に、得られる干渉縞は、レンズ５３，５４に含まれる収
差の種類によってさまざまな模様となって現れる。収差
の種類は、一般的に知られているが、ここではデフォー
カス〔図４（ａ）〕、ｘ方向のコマ収差〔図４
（ｂ）〕、ｙ方向のコマ収差〔図４（ｃ）〕、非点収差
〔図４（ｄ）〕、球面収差〔図４（ｅ）〕が表されてい
る。なお、図４（ｆ）は収差ゼロのときの干渉縞（無模
様）であり、このような無模様の状態が得られるように
レンズ５３，５４を調整することが目標である。
【００３８】レンズの位置ずれの種類（例えば、光軸方
向へのずれ、光軸と直交する特定方向へのずれ、光軸と
該特定方向の両方に直交する方向のずれ）によって、生
成される収差は異なる。いずれの位置ずれがいかなる収
差を生じるかは、レンズの設計に依存する。換言すれ
ば、干渉縞から各収差を検出し、それに相当する位置ず
れを補正することができる。
向へのずれ、光軸と直交する特定方向へのずれ、光軸と
該特定方向の両方に直交する方向のずれ）によって、生
成される収差は異なる。いずれの位置ずれがいかなる収
差を生じるかは、レンズの設計に依存する。換言すれ
ば、干渉縞から各収差を検出し、それに相当する位置ず
れを補正することができる。
【００３９】干渉縞から各収差成分を抽出する方法を以
下に述べる。精度よく各収差を検出するには、一般に知
られているフリンジスキャン法が好適に用いられる。具
体的に、例えばピエゾ素子を利用したピエゾ型移動機構
（微動ステージ）６３を用いて回折格子５５を、該回折
格子５５の格子方向と直交する方向又は該直交する成分
を含む方向に移動すると、干渉領域における各の光強度
が正弦波状に変化する。いま、収差がなく、そのために
干渉領域に何らの模様もない状態を考えると、干渉領域
内のすべての点において、光の強度変化が一様に（同時
に）起こる。換言すれば、ある点と別の点との間で、そ
れぞれの光強度変化に位相差が存在しない。逆に、干渉
領域における任意の２つの点で位相差があれば、そのこ
とはレンズ５３，５４に何らかの収差が存在することを
意味する。
下に述べる。精度よく各収差を検出するには、一般に知
られているフリンジスキャン法が好適に用いられる。具
体的に、例えばピエゾ素子を利用したピエゾ型移動機構
（微動ステージ）６３を用いて回折格子５５を、該回折
格子５５の格子方向と直交する方向又は該直交する成分
を含む方向に移動すると、干渉領域における各の光強度
が正弦波状に変化する。いま、収差がなく、そのために
干渉領域に何らの模様もない状態を考えると、干渉領域
内のすべての点において、光の強度変化が一様に（同時
に）起こる。換言すれば、ある点と別の点との間で、そ
れぞれの光強度変化に位相差が存在しない。逆に、干渉
領域における任意の２つの点で位相差があれば、そのこ
とはレンズ５３，５４に何らかの収差が存在することを
意味する。
【００４０】なお、位相差を無視し、単に光強度だけに
着目した場合、レンズ５３，５４へ入射する光に強度む
らがあれば、レンズ５３，５４に収差が無いにも拘わら
ず、収差が存在するという誤って認識する可能性があ
る。これに対し、フリンジスキャン法の場合、強度むら
に影響されることなく、位相差に基づいて高い精度の収
差検出が行なえる。そして、処理装置６２は、回折格子
５５をピエゾ型移動機構６３によって移動（微動）し、
干渉領域内に設定されたある基準線上の複数の点で光強
度の位相を求め、それらの位相差をもとに対応する収差
を求める。
着目した場合、レンズ５３，５４へ入射する光に強度む
らがあれば、レンズ５３，５４に収差が無いにも拘わら
ず、収差が存在するという誤って認識する可能性があ
る。これに対し、フリンジスキャン法の場合、強度むら
に影響されることなく、位相差に基づいて高い精度の収
差検出が行なえる。そして、処理装置６２は、回折格子
５５をピエゾ型移動機構６３によって移動（微動）し、
干渉領域内に設定されたある基準線上の複数の点で光強
度の位相を求め、それらの位相差をもとに対応する収差
を求める。
【００４１】干渉領域内に設定する基準線について図５
を参照して説明する。なお、図５において、符号Ｙは、
回折格子５５に形成されている格子（例えば、スリッ
ト）の長手方向（格子方向）又は縦軸を指す。また、符
号Ｘは、方向Ｙに直交する方向又は横軸を指す。この図
に示されている複数の線のうち、デフォーカスの検出
は、干渉領域の中心を通りＸ方向に伸びる横ライン（Ｘ
軸）上の複数の点における強度位相データを使う。な
お、デフォーカスは縦じま成分〔図４（ａ）参照〕なの
で、横ライン（Ｘ軸）上の複数の点における、位置と位
相との関係の一次成分を抽出すればよい。具体的に、横
ライン上の位置ｘにおける位相ξ（ｘ）の関係を一次関
数でフィッティングし、その一次関数の１次係数の大き
さとして検出される。
を参照して説明する。なお、図５において、符号Ｙは、
回折格子５５に形成されている格子（例えば、スリッ
ト）の長手方向（格子方向）又は縦軸を指す。また、符
号Ｘは、方向Ｙに直交する方向又は横軸を指す。この図
に示されている複数の線のうち、デフォーカスの検出
は、干渉領域の中心を通りＸ方向に伸びる横ライン（Ｘ
軸）上の複数の点における強度位相データを使う。な
お、デフォーカスは縦じま成分〔図４（ａ）参照〕なの
で、横ライン（Ｘ軸）上の複数の点における、位置と位
相との関係の一次成分を抽出すればよい。具体的に、横
ライン上の位置ｘにおける位相ξ（ｘ）の関係を一次関
数でフィッティングし、その一次関数の１次係数の大き
さとして検出される。
【００４２】同様に、Ｘ方向コマ収差は、干渉領域の中
心を通りＹ方向に伸びる縦ライン（Ｙ1）上の位置ｙに
おける位相ξ（ｙ）の関係を２次関数でフィッティング
した２次式の２次係数の大きさとして検出される。
心を通りＹ方向に伸びる縦ライン（Ｙ1）上の位置ｙに
おける位相ξ（ｙ）の関係を２次関数でフィッティング
した２次式の２次係数の大きさとして検出される。
【００４３】Ｙ方向コマ収差は、干渉領域の中心を通り
且つ横ライン（Ｘ軸）と所定の角度（例えば、１３５
°）をもって交叉する第１の斜めライン（Ｚ1）上の位
置ｚにおける位相ξ（ｚ）の関係を２次関数でフィッテ
ィングした２次式の２次係数と、干渉領域の中心を通り
且つ横ライン（Ｘ軸）と所定の角度（例えば、４５°）
をもって交叉する第２の斜めライン（Ｚ2）上の位置
ｚ’における位相ξ（ｚ’）の関係を２次関数でフィッ
ティングした２次式の２次係数の差で検出する。
且つ横ライン（Ｘ軸）と所定の角度（例えば、１３５
°）をもって交叉する第１の斜めライン（Ｚ1）上の位
置ｚにおける位相ξ（ｚ）の関係を２次関数でフィッテ
ィングした２次式の２次係数と、干渉領域の中心を通り
且つ横ライン（Ｘ軸）と所定の角度（例えば、４５°）
をもって交叉する第２の斜めライン（Ｚ2）上の位置
ｚ’における位相ξ（ｚ’）の関係を２次関数でフィッ
ティングした２次式の２次係数の差で検出する。
【００４４】非点収差は、縦ライン（Ｙ軸）上の位置ｙ
における位相ξ（ｙ）の関係を１次関数でフィッティン
グした１次式の１次係数の大きさとして検出する。
における位相ξ（ｙ）の関係を１次関数でフィッティン
グした１次式の１次係数の大きさとして検出する。
【００４５】球面収差は、縦ライン（Ｙ1）と平行に伸
び且つ干渉領域を４等分する複数の縦ラインのうち、中
央の縦ライン（Ｙ1）の一方側（図面上は左側）にある
縦ライン（Ｙ2）上の位置ｙにおける位相ξ（ｙ）を２
次関数でフィッティングした２次係数と、中央の縦ライ
ン（Ｙ1）の他方側（図面上は右側）にある縦ライン
（Ｙ2）上の位置ｙ’における位相ξ（ｙ’）を２次関
数でフィッティングした２次係数との差で検出する。
び且つ干渉領域を４等分する複数の縦ラインのうち、中
央の縦ライン（Ｙ1）の一方側（図面上は左側）にある
縦ライン（Ｙ2）上の位置ｙにおける位相ξ（ｙ）を２
次関数でフィッティングした２次係数と、中央の縦ライ
ン（Ｙ1）の他方側（図面上は右側）にある縦ライン
（Ｙ2）上の位置ｙ’における位相ξ（ｙ’）を２次関
数でフィッティングした２次係数との差で検出する。
【００４６】そして、以上のようにして処理装置６２で
検出された各収差は制御装置６９に送られる。そして、
制御装置６９は、各収差をもとに、移動機構（調整装
置）６６，６７を駆動し、レンズ保持具６４、６５及び
これらに保持されたレンズ５３，５４を位置調整する。
検出された各収差は制御装置６９に送られる。そして、
制御装置６９は、各収差をもとに、移動機構（調整装
置）６６，６７を駆動し、レンズ保持具６４、６５及び
これらに保持されたレンズ５３，５４を位置調整する。
【００４７】一方、受像素子６１で受像したスポット像
の位置は、回折格子５５上でのスポット位置を表す。そ
して、レンズ５３，５４の位置（光軸と直交する方向の
位置）によってスポット位置が変化する。そこで、シス
テムの光学系とレンズ５３，５４の光軸が大きく外れな
いように、受像素子６１で受像したスポット位置を処理
装置６８が検出する。処理装置で検出されたスポット位
置に関する情報は制御装置６９に送られる。制御装置６
９は、スポット位置がシステム光学系の光軸から外れて
いる場合、移動機構６６，６７を駆動し、レンズ保持具
６４，６５を介して、レンズ５３，５４を光軸と直交す
る方向に移動し調整する。
の位置は、回折格子５５上でのスポット位置を表す。そ
して、レンズ５３，５４の位置（光軸と直交する方向の
位置）によってスポット位置が変化する。そこで、シス
テムの光学系とレンズ５３，５４の光軸が大きく外れな
いように、受像素子６１で受像したスポット位置を処理
装置６８が検出する。処理装置で検出されたスポット位
置に関する情報は制御装置６９に送られる。制御装置６
９は、スポット位置がシステム光学系の光軸から外れて
いる場合、移動機構６６，６７を駆動し、レンズ保持具
６４，６５を介して、レンズ５３，５４を光軸と直交す
る方向に移動し調整する。
【００４８】システム光学系の光軸とレンズ５３，５４
を含む光学系の光軸との位置ずれの許容範囲は、図１に
示す参照球面１７とスポット位置Ｆとの位置ずれ許容値
よりも大きくとれる。また、図１従来のシステムの場
合、位置ずれによって生じる波面収差は干渉縞に現れて
しまう。これに対し、図２に示す本願発明の光学系の場
合、回折格子５５を出射して干渉した後に、干渉縞その
ものは変化しない。したがって、干渉縞解析において、
本願発明の光学系における位置ずれ許容値は大きくとれ
る。
を含む光学系の光軸との位置ずれの許容範囲は、図１に
示す参照球面１７とスポット位置Ｆとの位置ずれ許容値
よりも大きくとれる。また、図１従来のシステムの場
合、位置ずれによって生じる波面収差は干渉縞に現れて
しまう。これに対し、図２に示す本願発明の光学系の場
合、回折格子５５を出射して干渉した後に、干渉縞その
ものは変化しない。したがって、干渉縞解析において、
本願発明の光学系における位置ずれ許容値は大きくとれ
る。
【００４９】なお、回折格子５５の格子ピッチｐは式
（１）を満足する値に近いほど好ましい。式（１）を満
足する値からずれると、たとえば±１次回折光が離れす
ぎ、結果として０次回折光と＋１次回折光の干渉領域、
および０次回折光と−１次回折光の緩干渉領域が小さく
なったり、±１次回折光が接近し過ぎて＋１次回折光と
−１次回折光の干渉も生じてしまい、結果として０次回
折光と＋１次回折光の干渉領域、および０次回折光と−
１次回折光の緩干渉領域が小さくなってしまう。この点
から、格子ピッチｐは式（３）の関係を満足するように
設定するのが好都合である。 ０．５＜λ／ｓｉｎ（θ）／ｐ＜２．０ （３）
（１）を満足する値に近いほど好ましい。式（１）を満
足する値からずれると、たとえば±１次回折光が離れす
ぎ、結果として０次回折光と＋１次回折光の干渉領域、
および０次回折光と−１次回折光の緩干渉領域が小さく
なったり、±１次回折光が接近し過ぎて＋１次回折光と
−１次回折光の干渉も生じてしまい、結果として０次回
折光と＋１次回折光の干渉領域、および０次回折光と−
１次回折光の緩干渉領域が小さくなってしまう。この点
から、格子ピッチｐは式（３）の関係を満足するように
設定するのが好都合である。 ０．５＜λ／ｓｉｎ（θ）／ｐ＜２．０ （３）
【００５０】（２）第２実施形態 図６は本発明の第２実施形態を示す。この実施形態は、
上述した第１実施形態と、レンズ５３，５４を移動する
機構が異なる。具体的に、レンズ５４の移動機構が、他
方のレンズ５３のレンズ保持具６４に支持されている。
この実施形態によれば、両レンズ５３，５４を、両者の
相対的位置関係を保持した状態で、移動できる。したが
って、例えば、一方の移動機構６６だけを駆動すること
により、両レンズ５３，５４の位置関係を保ったまま、
レンズ５３，５４を共に所定距離だけ特徴の方向に移動
できる。そのため、調整に要する時間が大幅に短縮でき
る。なお、格子ピッチは第一実施形態で説明した通り、
本実施形態でも式（３）の関係を満足するように設定す
るのが好都合である。
上述した第１実施形態と、レンズ５３，５４を移動する
機構が異なる。具体的に、レンズ５４の移動機構が、他
方のレンズ５３のレンズ保持具６４に支持されている。
この実施形態によれば、両レンズ５３，５４を、両者の
相対的位置関係を保持した状態で、移動できる。したが
って、例えば、一方の移動機構６６だけを駆動すること
により、両レンズ５３，５４の位置関係を保ったまま、
レンズ５３，５４を共に所定距離だけ特徴の方向に移動
できる。そのため、調整に要する時間が大幅に短縮でき
る。なお、格子ピッチは第一実施形態で説明した通り、
本実施形態でも式（３）の関係を満足するように設定す
るのが好都合である。
【００５１】なお、レンズ５３，５４の収差は、移動機
構６６，６７でレンズ５３，５４を所定量だけ移動する
と共に、移動前と移動後の各収差を比較し、その比較結
果から各調整軸（調整方向）に対する収差変化量を求
め、その収差変化量から当該調整軸に関する収差をゼロ
にする変位量を求め、その変位量だけレンズ５３，５４
を移動してもよい。なお、これらの処理は、制御装置６
９に格納されているプログラムの各処理ステップ又は手
段として与えることができる。
構６６，６７でレンズ５３，５４を所定量だけ移動する
と共に、移動前と移動後の各収差を比較し、その比較結
果から各調整軸（調整方向）に対する収差変化量を求
め、その収差変化量から当該調整軸に関する収差をゼロ
にする変位量を求め、その変位量だけレンズ５３，５４
を移動してもよい。なお、これらの処理は、制御装置６
９に格納されているプログラムの各処理ステップ又は手
段として与えることができる。
【００５２】
【発明の効果】以上の説明のように、本発明に係る組み
レンズ調整方法および調整装置によれば、組レンズと該
組レンズを組み込れたシステムとの正確な光軸調整が短
時間で正確に行なえる。
レンズ調整方法および調整装置によれば、組レンズと該
組レンズを組み込れたシステムとの正確な光軸調整が短
時間で正確に行なえる。
【図１】 従来の組レンズ調整システムの一例を示す概
略図
略図
【図２】 本発明の第一実施形態の概略図
【図３】 回折格子での回折を示す図
【図４】 干渉縞の一例を示す図
【図５】 干渉領域に設定されるラインの説明図。
【図６】 本発明の第２実施形態の概略図
５１：光源 ５３，５４：被調整レンズ ５５：透過型回折格子 ５９，６１：受像素子（撮像素子） ６２，６８：処理装置 ６６，６７：移動機構（調整装置） ６９：制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西野 清治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 笠澄 研一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G086 EE02 FF06 HH06 2H044 AC01 2H049 AA02 AA57 AA64 5D119 AA38 BA01 EC02 PA05
Claims (26)
- 【請求項１】 組レンズの調整方法であって、 （ａ）コリメートした光を被調整レンズで集光する工程
と、 （ｂ）上記集光された光を透過型回折格子で回折して干
渉させる工程と、 （ｃ）上記干渉光を集光して受像素子へ結像する工程
と、 （ｄ）上記干渉像から収差を検出する工程と、 （ｅ）上記干渉光を受像素子上で集光スポットにする工
程と、 （ｆ）上記検出した収差と、上記検出した集光スポット
の位置に基づいて上記被調整レンズを調整する工程とを
有することを特徴とする組レンズ調整方法。 - 【請求項２】 上記工程に （ｇ）被調整レンズの位置を所定量変化させる工程と、 （ｈ）（ｇ）における、検出収差量の変化を検出する工
程と、 （ｉ）レンズの位置変化量あたりの収差変化量を算出す
る工程とを付加し、上記収差変化量に基づいて上記調整
する量を制御することを特徴とする請求項１記載の組レ
ンズ調整方法。 - 【請求項３】 上記透過型回折格子の格子ピッチが ０．５＜λ／ｓｉｎ（θ）／ｐ＜２．０ λ：光の波長 θ：回折角 ｐ：格子ピッチ の関係を満たすことを特徴とする請求項１または２記載
の組レンズ調整方法。 - 【請求項４】 上記透過型回折格子を、格子面内におい
て格子方向と直交する方向成分を含む方向へ移動させる
工程を有することを特徴とする請求項３記載の組レンズ
調整方法。 - 【請求項５】 上記干渉像を、特定のライン上のデータ
で処理して収差を検出することを特徴とする請求項４記
載の組レンズ調整方法。 - 【請求項６】 上記特定のラインが、上記回折格子又は
被調整レンズを格子方向と直交する方向に移動してでき
る干渉領域を、格子方向と直交する方向に関して左右２
等分する垂直なラインを含むことを特徴とする請求項５
記載の組レンズ調整方法。 - 【請求項７】 上記特定のラインが、上記回折格子又は
被調整レンズを格子方向と直交する方向に移動してでき
る干渉領域を、格子方向に上下２等分する水平なライン
を含むことを特徴とする請求項５記載の組レンズ調整方
法。 - 【請求項８】 上記特定のラインが、回折格子又は被調
整レンズを格子方向と直交する方向に移動してできる干
渉領域を格子方向と直交する方向に関して左右２等分す
る垂直なラインと、上記干渉領域を格子方向に関して上
下２等分する水平なラインとの交点を通り、上記水平な
ラインと略±４５度を成す２本の斜めなラインを含むこ
とを特徴とする請求項５記載の組レンズ調整方法。 - 【請求項９】 上記特定のラインが、上記回折格子又は
被調整レンズを格子方向と直交する方向に移動してでき
る干渉領域を格子方向と直交する方向に関して左右２等
分する垂直なライン以外の２本の垂直なラインを含むこ
とを特徴とする請求項５記載の組レンズ調整方法 - 【請求項１０】 上記収差のうちの非点収差を、上記垂
直なラインでの位置ｙと位相データξ（ｙ）の関係を１
次関数フィッティングさせたときの１次係数の大きさと
して検出することを特徴とする請求項６記載の組レンズ
調整方法。 - 【請求項１１】 上記収差のうちのコマ収差を、上記垂
直なラインでの位置ｙと位相データξ（ｙ）の関係を２
次関数フィッティングさせたときの２次係数の大きさと
して検出することを特徴とする請求項６記載の組レンズ
調整方法。 - 【請求項１２】 上記収差のうちのデフォーカスを、上
記水平なラインでの位置ｘと位相データξ（ｘ）の関係
を１次関数フィッティングさせたときの１次係数の大き
さとして検出することを特徴とする請求項７記載の組レ
ンズ調整方法。 - 【請求項１３】 上記収差のうちのコマ収差を、上記２
本の斜めなラインでの位置ｚと位相データξ（ｚ）、お
よび位置ｚ’と位相データξ（ｚ’）の関係を２次関数
フィッテイングさせたときの２次係数の大きさの差とし
て検出することを特徴とする請求項８記載の組レンズ調
整方法。 - 【請求項１４】 上記収差のうちの球面収差を、上記２
本の垂直なラインでの位置ｙと位相データξ（ｙ）、お
よび位置ｙ’と位相データξ（ｙ’）の関係を２次関数
フィッティングさせたときの２次係数の大きさの差とし
て検出することを特徴とする請求項９記載の組レンズ調
整方法。 - 【請求項１５】 複数のレンズを調整して組レンズを組
立てる装置であって、（ａ）コリメートされた光を出射
する光源と、（ｂ）複数の被調整レンズを個別に駆動す
る調整装置と、（ｃ）上記被調整レンズからの集光光を
回折して干渉させる透過型回折格子と、（ｅ）上記干渉
光を受像する干渉像撮像素子と、（ｄ）上記干渉光を集
光して上記撮像素子に導く結像光学系と、（ｆ）上記干
渉像を処理して収差を検出する処理装置と、（ｇ）上記
干渉光を集光して受像するスポット像撮像素子と、
（ｈ）上記スポット像の位置を表す装置とを有すること
を特徴とする組レンズ調整装置。 - 【請求項１６】 上記回折格子を、その格子面内で溝方
向と垂直な方向の成分を含む方向へ駆動する微動ステー
ジを有することを特徴とする請求項１５記載の組レンズ
調整装置。 - 【請求項１７】 上記透過型回折格子のピッチ ０．５＜λ／ｓｉｎ（θ）／ｐ＜２．０ λ：光の波長 θ：回折角 ｐ：格子ピッチ の関係を満たすことを特徴とする請求項１６記載の組レ
ンズ調整装置。 - 【請求項１８】 上記収差を、請求項５から１４に記載
のいずれかの方法で検出することを特徴とする請求項１
７記載の組レンズ調整装置。 - 【請求項１９】 複数のレンズを調整して組レンズを組
立てる装置であって、（ａ）コリメートされた光を出射
する光源と、（ｂ）ある被調整レンズを他の被調整レン
ズの駆動装置ごと駆動できるように配置した調整装置
と、（ｃ）上記被調整レンズからの集光光を回折して干
渉させる透過型回折格子と、（ｅ）上記干渉光を受像す
る干渉像撮像素子と、（ｄ）上記干渉光を集光して上記
撮像素子に導く結像光学系と、（ｆ）上記干渉像を処理
して収差を検出する処理装置と、（ｇ）上記干渉光を集
光して受像するスポット像撮像素子と、（ｈ）上記スポ
ット像の位置を表す装置とを有することを特徴とする組
レンズ調整装置。 - 【請求項２０】 上記回折格子を、その格子面内で溝方
向と垂直な方向の成分を含む方向へ駆動する微動ステー
ジを有することを特徴とする請求項１９記載の組レンズ
調整装置。 - 【請求項２１】 上記透過型回折格子のピッチが ０．５＜λ／ｓｉｎ（θ）／ｐ＜２．０ λ：光の波長 θ：回折角 ｐ：格子ピッチ の関係を満たすことを特徴とする請求項２０記載の組レ
ンズ調整装置。 - 【請求項２２】 上記収差を、請求項５から１４に記載
のいずれかの方法で検出することを特徴とする請求項２
１記載の組レンズ調整装置。 - 【請求項２３】 複数のレンズを調整して組レンズを組
立てる装置であって、（ａ）コリメートされた光を出射
する光源と、（ｂ）複数の被調整レンズを駆動する調整
装置と、（ｃ）上記被調整レンズからの集光光を回折し
て干渉させる透過型回折格子と、（ｅ）上記干渉光を受
像する干渉像撮像素子と、（ｄ）上記干渉光を集光して
上記撮像素子に導く結像光学系と、（ｆ）上記干渉像を
処理して収差を検出する処理装置と、（ｇ）上記干渉光
を集光して受像するスポット像撮像素子と、（ｈ）上記
スポット像の位置を表す装置と、（ｉ）上記調整装置を
所定量駆動する手段と、調整装置駆動時に上記処理装置
で検出した収差量の変化から、被調整レンズの位置変化
量あたりの収差変化量を算出する手段と、上記収差変化
量に基づいて上記調整する量を制御する手段とを備えた
制御装置とを有することを特徴とする組レンズ調整装
置。 - 【請求項２４】 上記回折格子を、その格子面内で格子
方向と直交する方向の成分を含む方向へ駆動する微動ス
テージを有することを特徴とする請求項２３記載の組レ
ンズ調整装置。 - 【請求項２５】 上記透過型回折格子のピッチが ０．５＜λ／ｓｉｎ（θ）／ｐ＜２．０ λ：光の波長 θ：回折角 ｐ：格子ピッチ の関係を満たすことを特徴とする請求項２４記載の組レ
ンズ調整装置。 - 【請求項２６】 上記収差を、請求項５から１４に記載
のいずれかの方法で検出することを特徴とする請求項２
５記載の組レンズ調整装置。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7542399B2 (en) | 2005-11-25 | 2009-06-02 | Daxon Technology Inc. | Method and apparatus capable of detecting spherical aberration caused by a storage medium |
| JPWO2019044055A1 (ja) * | 2017-08-31 | 2020-10-08 | 株式会社中原光電子研究所 | キャピラリー型レンズアレイおよびキャピラリー型レンズアレイ複合部品 |
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2000
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