JP2005345364A - Alignment mechanism for measuring optical component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばCDやDVD等のピックアップレンズ等として用いられる光学部品の集光性能を測定する測定装置において、光学部品としての被検レンズとその測定手段との間をアライメントするための機構に関するものである。 The present invention relates to a mechanism for aligning a test lens as an optical component and its measuring means in a measuring apparatus that measures the light condensing performance of an optical component used as a pickup lens such as a CD or DVD. Is.
光学部品として、例えばCD,DVDといった情報記録媒体については、近年益々記録情報の高密度化が図られるようになってきており、このために情報の読み書きを行なうためのピックアップ装置に装着されるピックアップレンズは情報記録面に対して極めて微小な光スポットとなるように集光させる必要がある。このために、このピックアップレンズにおける光スポットの強度分布を計測する装置が開発されている。その一例として、特許文献1に、光ピックアップ装置に用いられるピックアップレンズを被検レンズとして、この被検レンズにより集光されるスポット像を拡大光学系により拡大させて、CCDカメラに撮像することによって、その強度分布を測定する測定装置及び測定方法が提案されている。
As an optical component, for example, information recording media such as CDs and DVDs have been increasingly used in recent years to increase the density of recorded information. For this purpose, a pickup mounted on a pickup device for reading and writing information. It is necessary to focus the lens so that it becomes a very small light spot with respect to the information recording surface. Therefore, an apparatus for measuring the intensity distribution of the light spot in this pickup lens has been developed. As an example, in
この特許文献1においては、測定用の拡大光学系の一部を構成する低倍率及び高倍率の対物レンズとをレボルバに装着して、被検レンズが載置される支持ステージに対向するように配設して、この対物レンズの光路に結像レンズを配すると共に、光路を分岐させるハーフミラーが設けられる。そして、ハーフミラーにより分岐させた光路には、それぞれ測定用カメラとアライメント用カメラとが設けられている。被検レンズを支持ステージに載置して、この被検レンズから測定用カメラまでの光軸を一致させ、かつ被検レンズからのスポット光が測定用カメラにおける画角の中心に位置するようにアライメントを行なった上で、この被検レンズからのスポット光を測定用カメラにより拡大して撮影するようにしている。
In this
ここで、アライメントは、光軸の傾きと、光軸と直交する面内での位置との調整を行なうことになる。光軸の傾きを検出するために、被検レンズにおけるレンズ面の外周に形成されている平坦な環状面(通常、この環状面は光ピックアップ装置として構成したときに、レンズホルダに装着される部位)にアライメント光を反射させて、この反射光をアライメントカメラにより撮影する。この光軸の傾きを検出する角度アライメントを正確に行なうために、アライメントカメラにはスポット像を結像させるようにしている。ただし、被検レンズの環状面に反射させることから、この被検レンズに入射されるアライメント光は平行光であり、かつその反射光も平行光とする必要がある。このように、アライメント光を被検レンズに入射及び反射させる際には、レボルバの位置を通過することになるので、レボルバには前述した2種類の対物レンズが装着されるだけでなく、透孔が形成される。そして、角度アライメントを行なう際には、その光路に透孔を配置して、平行光のままでレボルバを通過させるようにしている。 Here, the alignment is performed by adjusting the inclination of the optical axis and the position in the plane orthogonal to the optical axis. In order to detect the inclination of the optical axis, a flat annular surface formed on the outer periphery of the lens surface of the lens to be examined (usually a portion that is attached to the lens holder when this annular surface is configured as an optical pickup device) ) Is reflected, and the reflected light is photographed by the alignment camera. In order to accurately perform angle alignment for detecting the inclination of the optical axis, a spot image is formed on the alignment camera. However, since the light is reflected on the annular surface of the test lens, the alignment light incident on the test lens is parallel light, and the reflected light also needs to be parallel light. As described above, when the alignment light is incident on and reflected from the lens to be measured, the revolver passes through the position of the revolver. Is formed. When angle alignment is performed, a through hole is arranged in the optical path so that the revolver can pass through as parallel light.
これに対して、光軸と直交する面内での位置調整、つまり平面内位置アライメントを行なう際には、測定用カメラを用い、被検レンズに光源からの光を透過させる。従って、被検レンズにより所定の位置に焦点を結ばせるようになし、レボルバに装着した対物レンズの焦点位置を被検レンズの焦点位置と一致させる。そして対物レンズから出射された光を結像レンズ及びリレーレンズを介して測定用カメラにスポット像として結像させる。従って、この平面内位置アライメントは対物レンズ、具体的には高倍率対物レンズを光路に臨ませることになるために、角度アライメントを行なった後にレボルバを所定角度回動させるように操作することになる。
ところで、前述した特許文献1のように、対物レンズをレボルバに装着して、この対物レンズを被検レンズからの光路に進退させるように構成した場合、このレボルバは、その透孔を光路に臨ませた状態から、対物レンズを光路に臨ませるように回動させるように変位させる。このときに、対物レンズの位置決め精度等の問題から、角度アライメント時から動かしたときに光軸のずれが生じる可能性がある。たとえ角度アライメント時に被検レンズの光軸を対物レンズから測定用カメラまでの光軸に対する傾きを一度正確に補正しても、レボルバを回動させることにより再び光軸が傾いたり、ずれたりする可能性がある。勿論、レボルバを高精度に組み立てることにより、角度アライメント後における光軸の変動をある程度は抑制できるが、被検レンズの測定精度をより向上させるために、被検レンズのスポット形状を極めて高い倍率で観察する場合には、レボルバの操作による光軸の変動の影響が無視し得ない程度のものとなってしまう。
By the way, when the objective lens is attached to the revolver and the objective lens is advanced and retracted in the optical path from the test lens as in
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、角度アライメントを行なう際に、拡大用光学系を動かさないようにすることによって、角度アライメント後における光軸の変動が実質的に発生しないようにすることにある。 The present invention has been made in view of the above points. The object of the present invention is to prevent the optical axis after angle alignment from moving when the angle alignment is performed. The purpose is to prevent substantial fluctuations.
前述した目的を達成するために、本発明は、載置台上に載置した被検レンズのスポット像を拡大光学系により拡大させて撮像手段で撮像することによりその測定を行なうに当って、前記被検レンズと前記拡大光学系との間のアライメントを行なうアライメント機構であって、前記載置台は少なくとも傾き方向及びその光軸と直交する平面内の位置を調整可能なものであり、前記載置台に載置された前記被検レンズの角度アライメント手段及び平面内位置アライメント手段を備え、前記角度アライメント手段は少なくとも4面の反射面を有する光路迂回用光反射ユニットからなり、この光路迂回用光反射ユニットは、その両端に位置する反射面を前記拡大光学系を挟んだ前後に配置させて前記拡大光学系を迂回する光路を形成する角度検出位置と、前記拡大光学系を通る光路を形成する退避位置との間に移動可能な構成としたことをその特徴とするものである。 In order to achieve the above-described object, the present invention performs the measurement by enlarging the spot image of the lens to be tested placed on the mounting table by the magnifying optical system and taking the image with the imaging means. An alignment mechanism for performing alignment between a test lens and the magnifying optical system, wherein the mounting table is capable of adjusting at least a tilt direction and a position in a plane perpendicular to the optical axis, An angle alignment means and an in-plane position alignment means for the test lens mounted on the optical path, the angle alignment means comprising an optical path detouring light reflection unit having at least four reflecting surfaces, and this optical path detouring light reflection The unit is an angle detection position that forms an optical path that bypasses the magnifying optical system by disposing the reflecting surfaces located at both ends thereof before and after the magnifying optical system. Is intended to its characterized in that a movable structure between a retracted position that forms an optical path through said enlarging optical system.
要するに、平面内位置アライメントの前段階で、角度アライメントを行なうが、アライメント時には拡大光学系から撮像手段までの各部材の位置関係を固定的に保持する。アライメント時には、平行光を必要とすることから、拡大光学系を介さないで被検レンズにアライメント光を導く際には、拡大光学系を迂回する光路を取るように設定する。このために光路迂回用光反射ユニットが用いられる。この光路迂回用光反射ユニットは、4つ以上で、偶数の反射面を有する構成とする。従って、4枚の反射ミラーで構成するのが最も望ましい。ただし、拡大光学系の構造や配置によっては、4枚以上の反射ミラーを用いることができる。そして、この光路迂回用光反射ユニットは拡大光学系の光軸と直交する方向に移動可能な構成とする。また、4つの反射面のうち、2面はプリズムで構成し、第1段反射面と最終段反射面を反射ミラーで構成することもできる。いずれにしろ、光路を迂回させるための各反射面の反射面は、光路に進退させる際に、相対角度等が変化しないように固定的に保持されていなければならない。 In short, angle alignment is performed before the in-plane position alignment, but the positional relationship of each member from the magnifying optical system to the imaging means is fixedly held during alignment. Since parallel light is required at the time of alignment, when the alignment light is guided to the lens to be examined without going through the magnifying optical system, an optical path that bypasses the magnifying optical system is set. For this purpose, an optical path detouring light reflection unit is used. The number of the light path detouring light reflection units is four or more and has an even number of reflection surfaces. Therefore, it is most desirable to use four reflecting mirrors. However, depending on the structure and arrangement of the magnifying optical system, four or more reflecting mirrors can be used. The optical path detouring light reflecting unit is configured to be movable in a direction perpendicular to the optical axis of the magnifying optical system. In addition, two of the four reflecting surfaces may be configured by prisms, and the first-stage reflecting surface and the final-stage reflecting surface may be configured by reflecting mirrors. In any case, the reflecting surface of each reflecting surface for detouring the optical path must be fixedly held so that the relative angle or the like does not change when moving forward and backward in the optical path.
光路迂回用光反射ユニットは拡大光学系と被検レンズとの間に進退させて、角度検出位置と退避位置との間に変位させる。拡大光学系と被検レンズとの間に光路迂回用光反射ユニットが進入する際に、これら各部材が干渉しないように移動させるようにする。光路迂回用光反射ユニットを通る光は平行光であることから、被検レンズが載置される載置台を拡大光学系の光軸方向に移動可能な構成とすることにより、光路迂回用光反射ユニットの光路への進退時にこの光路迂回用光反射ユニットが被検レンズ及び拡大光学系等と干渉するおそれはない。 The light path detouring light reflecting unit is moved back and forth between the magnifying optical system and the lens to be tested, and is displaced between the angle detection position and the retracted position. When the optical path detouring light reflecting unit enters between the magnifying optical system and the test lens, these members are moved so as not to interfere with each other. Since the light passing through the optical path detouring light reflection unit is parallel light, the optical path detouring light reflection is achieved by adopting a configuration in which the mounting table on which the test lens is mounted can be moved in the optical axis direction of the magnifying optical system. There is no possibility that the light path detouring light reflection unit interferes with the lens to be examined, the magnifying optical system, and the like when the unit moves forward and backward.
角度アライメントを行なう際に、光路迂回用光反射ユニットを拡大光学系を含む光路に臨ませることによって、アライメント時に拡大光学系等の部材を移動させる必要がなくなり、もって角度アライメント終了後に被検レンズとその測定手段との間における光軸の傾きやずれが生じることはない。 When angle alignment is performed, it is not necessary to move members such as the magnifying optical system during alignment by having the light path detouring light reflecting unit face the optical path including the magnifying optical system, and therefore, after the angle alignment is completed, There is no tilting or deviation of the optical axis between the measuring means.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。図1及び図2に被検レンズの光スポットの強度分布を測定する装置におけるアライメント機構概略構成を示す。ここで、図1は角度アライメントを行なっている状態が示されており、また図2は平面内位置アライメントを行なっている状態が示されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show a schematic configuration of an alignment mechanism in an apparatus for measuring the intensity distribution of the light spot of the lens to be examined. Here, FIG. 1 shows a state where angle alignment is performed, and FIG. 2 shows a state where in-plane position alignment is performed.
図中において、1は光学部品としての被検レンズであり、被検レンズ1は曲面形状(球面若しくは非球面)となったレンズ面1aと、このレンズ面1aの周囲に形成した円環状の平面部1bとを有するものである。被検レンズ1は傾き調整手段2上に着脱可能に設置されるようになっている。この傾き調整手段2は、例えば圧電素子等からなるアクチュエータを有し、その上に設置された被検レンズ1を所望の方向に微小角度傾けることができる構成としている。この傾き調整手段2は載置台3上に設けられている。載置台3は被検レンズ1を支持するためのものであり、この被検レンズ1は、その平面部1bが傾き調整手段2に当接するようにして載置される。そして、このときにレンズ面1aが位置する部位は透孔3aとなっている。載置台3はZ軸調整手段を構成する昇降ガイド4に沿って上下方向に向けて移動するようになっており、またこの昇降ガイド4は平面内位置調整手段5によって水平面内での直交2軸(X,Y軸)方向に移動可能となっている。この平面位置内調整手段5はX軸テーブル5XとY軸テーブル5Yとから構成される。
In the figure,
6は例えば顕微鏡対物レンズ等からなる拡大光学系であって、この拡大光学系6は被検レンズ1のスポット像を、例えば2000倍乃至それ以上の倍率となるように拡大できるようにしている。また、7は測定手段であり、この測定手段7は、固体撮像素子(CCD)7aと、集光レンズ7bとから構成され、拡大光学系6で拡大された被検レンズ1のスポット像を集光レンズ7bによって固体撮像素子7aに集光させるようになっており、この固体撮像素子7a上に点像として結像されることになる。
8は透過用光源手段であって、透過用光源手段8は、光源としてのレーザダイオード8aとコリメータレンズ8b及び反射ミラー8cとから構成される。この透過用光源手段8は被検レンズ1の図中下方に配置されている。そして、レーザダイオード8aからの光は、コリメータレンズ8bにより平行光束化されて、反射ミラー8cを経て載置台3に形成した透孔3aから被検レンズ1のレンズ面1aに向けてアライメント光として入射される。その結果、被検レンズ1のレンズ面1aを透過した光は焦点位置Fにおいてスポット像として集光される。そして、この被検レンズ1の焦点位置Fに拡大光学系6の焦点位置となるように配置される。さらに、この拡大光学系6により拡大されたスポット像は測定手段7に導かれ、この測定手段7を構成する集光レンズ7bによって固体撮像素子7aに点像として結像されることになる。ここで、透過用光源手段8からの光は平面内位置アライメントを行なう際と、測定時とに使用されるものである。
Reference numeral 8 denotes a transmissive light source means. The transmissive light source means 8 includes a
また、9は反射用光源手段であり、この反射用光源手段9はレーザダイオード9aとコリメータレンズ9bとから構成され、光源としてのレーザダイオード9aからの光はコリメータレンズ9bにより平行光束化されることによりアライメント光となる。このアライメント光は、ビームスプリッタ10により拡大光学系6と測定手段7との間の位置でその間の光路に合流させるようにしている。従って、反射用光源手段9からの光は被検レンズ1に反射させて、この反射光の一部はビームスプリッタ10を透過して測定手段7における集光レンズ7bを通過して固体撮像素子7aに点像として結像される。
反射用光源手段9からのアライメント光は被検レンズ1において、平面部1bに照射されるものであり、この平面部1bからの反射光はビームスプリッタ10を透過させる。そして、この透過光は測定手段7に取り込まれ、集光レンズ7bの作用により固体撮像素子7aに点像として結像させる。この被検レンズ1の平面部1bからの反射光を固体撮像素子7aに結像させるのは、被検レンズ1と測定手段7との間における角度アライメントを行なうためである。
The alignment light from the reflection light source means 9 is applied to the
被検レンズ1の光軸と測定手段7の光軸との間をアライメントするには、被検レンズ1の平面部1bに平行光を入射させて、その反射光の光路が入射光の光路と一致していなければならない。そして、角度アライメントを行なう際には、反射用光源手段9からの出射光及び被検レンズ1の平面部1bからの反射光は平行光束とする必要がある。つまり、反射用光源手段9からの出射光及び被検レンズ1の平面部1bからの反射光の光路に光路断面が変化する拡大光学系6を介在させてはならない。
In order to align between the optical axis of the
以上のことから、光路迂回用光反射ユニット11が用いられる。この光路迂回用光反射ユニット11は、4枚の反射ミラー11a〜11dから構成され、図3に示したように、概略コ字状に形成したケーシング12内において、それぞれ所定の位置に正確に位置調整された状態で固定的に保持されている。これら4枚の反射ミラー11a〜11dに光が入射されると、それぞれ光路を90°曲折するようにして反射することになる。ケーシング12には導光用開口12a,12bが上下に2箇所開設されており、反射用光源手段9におけるレーザダイオード9aからの光はコリメータレンズ9bにより平行光束化されてアライメント光となる。このアライメント光はビームスプリッタ10に反射して、導光用開口12aからケーシング12内に導かれて、第1の反射ミラー11aに反射して、垂直方向から水平方向に光路が曲折され、また第2の反射ミラー11bにより再び垂直方向の光路を取るようになり、さらに第3の反射ミラー11cにより水平方向に光路が向けられた後に、第4の反射ミラー11dによって光路は垂直方向に向けられて、導光用開口12bから被検レンズ1に光が入射される。ここで、各反射ミラー11a〜11dは図示したものに限定されない。要するに、光路迂回用光反射ユニット1全体において、第1の反射ミラー11aへの入射光の光軸と、第4の反射ミラー11dからの反射光の光軸とが一致するか、若しくは平行になるように各反射ミラー11a〜11dの位置が調整されておれば良い。
From the above, the light path detouring
なお、この光路迂回用光反射ユニットは、少なくとも4面の反射面を有しておれば良く、例えば図4に示したように、プリズム20を用い、このプリズム20を構成する2つの面20a,20bを第2,第3の反射面として機能させ、これと第1の反射ミラー21,第4の反射ミラー22とにより光路迂回用光反射ユニット23を構成することもできる。
The light path bypassing light reflecting unit only needs to have at least four reflecting surfaces. For example, as shown in FIG. 4, the
以上の構成を有する光路迂回用光反射ユニット11のケーシング12は、リニアガイド13により水平方向にガイドされるスライダ14に装着されて、図3に矢印で示した水平方向に移動可能となっている。従って、この光路迂回用光反射ユニット11は、図1に示したように、第1の反射ミラー11aと第4の反射ミラー11dとが拡大光学系6を挟んだ上下に配置され、これら反射ミラー11a,11dが拡大光学系6の光軸と一致する角度検出位置と、図2に示したように、拡大光学系6から退避して、この拡大光学系6の光路に対して干渉しない退避位置との間に変位させることができるようになっている。
The
なお、これら4枚の反射ミラー11a〜11dのうち、最終段を構成する第4の反射ミラー11dは、そのサイズが他の反射ミラーより小さくなっている。これは、4枚の反射ミラー11a〜11dを組み付けるに当って、基準となる1枚の反射ミラーを設定して、この基準となる反射ミラーに対して他の反射ミラーの位置を順次調整することによって、光路迂回用光反射ユニット11の光路の引き回し調整を行なうようにする。従って、基準となる反射ミラーは他の反射ミラーよりサイズが小さいものを用いることができる。この場合、最もサイズの小さい反射ミラーを第4の反射ミラー11dとすることによって、被検レンズ1と拡大光学系6との間に進入させる際に、被検レンズ1がそれと干渉しないように、載置台3を昇降ガイド4に沿って下降させるが、この下降ストロークを最小限に抑制できる。
Of the four reflecting
本実施の形態は以上のように構成されるものであって、図1及び図2に示した載置台3に被検レンズ1を載置して、この被検レンズ1の集光位置での光スポットにおける強度分布を測定するためのものである。この測定を行なう際に、被検レンズ1の焦点位置Fにおける光スポットを拡大光学系6により拡大させて、測定用撮像手段(図示せず)により撮像して、その光の強度分布を検出する。従って、少なくとも被検レンズ1と拡大光学系6との間で正確にアライメントが取れていなければならない。このアライメントは、載置台3に載置されている被検レンズ1の位置を調整することにより行なわれる。そして、アライメントは被検レンズ1の拡大光学系6に対する角度アライメントと、光軸と直交する面内での平面内位置アライメントとからなり、先に角度アライメントを行なって、被検レンズ1と拡大光学系6との間で光軸の傾きをなくした後に平面内位置アライメントを行なうようにする。
The present embodiment is configured as described above, and the
ここで、拡大光学系6及び測定手段7を構成する固体撮像素子7a及び集光レンズ7bは、予め光軸が正確に一致するように組み立てられている。従って、これら拡大光学系6若しくは測定手段7を移動させない限り、相互の光軸に傾きが生じたり、ずれたりすることはない。
Here, the solid-
まず、角度アライメントを行なう方法について説明する。図1に示したように、リニアガイド13によって光路迂回用光反射ユニット11を角度検出位置に移動させる。ここで、角度検出位置では、光路迂回用光反射ユニット11を構成する第1の反射ミラー11aと第4の反射ミラー11dとが拡大光学系6の配設位置の前後において、この拡大光学系6の光軸と一致する位置に配置する。ここで、被検レンズ1を、その焦点位置Fを対物光学系6の焦点位置と一致させると、その間に光路迂回用光反射ユニット11が進入できない場合には、昇降ガイド4に沿って載置台3を下降させて、その間に進入する光路迂回用光反射ユニット11との干渉を防止する。
First, a method for performing angle alignment will be described. As shown in FIG. 1, the optical path detouring
以上の状態で、反射用光源手段9における光源としてのレーザダイオード9aを点灯させる。このレーザダイオード9aからの光はコリメータレンズ9bにより平行光束化されてアライメント光となり、ビームスプリッタ10に一部が反射して、光路迂回用光反射ユニット11に光路が向けられる。このアライメント光は平行光束のままで光路迂回用光反射ユニット11を構成する4枚の反射ミラー11a〜11dに順次反射して、載置台3上に載置した被検レンズ1で反射される。ここで、角度アライメントを行なう際には、被検レンズ1のうち、レンズ面1aからの反射ではなく、平面部1bからの反射光が利用される。即ち、平行光を平面部1bに反射させると、この平行光の入射角と反射角との角度ずれを検出することができ、かつこの角度ずれ以外の成分は実質的に含まれていない。従って、被検レンズ1の平面部1bからの反射光を平行光のまま4枚の反射ミラー11a〜11dを通る戻り光としてビームスプリッタ10を透過させる。このようにして透過した光は測定手段7を構成する集光レンズ7bにより集光されて、実質的に点像として固体撮像素子7aに結像されることになる。
In the above state, the
固体撮像素子7aの受光面には所定の基準位置が設けられており、被検レンズ1と集光レンズ7bとの光軸が一致しておれば、固体撮像素子7aには基準位置に点像が現れる。従って、点像が基準位置からずれていると、被検レンズ1の光軸が集光レンズ7bの光軸に対して傾いていることが検出される。そこで、載置台3における傾き調整手段2を作動させて、固体撮像素子7aにおける点像の位置が基準位置と一致するように被検レンズ1の角度調整を行なう。これによって、被検レンズ1の光軸が集光レンズ7bの光軸に対する傾き調整、即ち角度アライメントが取れることになる。
A predetermined reference position is provided on the light receiving surface of the solid-
ここで、角度アライメントを行なう際には、拡大光学系6を迂回させるために、光路迂回用光反射ユニット11を角度検出位置に移動させるが、この光路迂回用光反射ユニット11を移動させたときに、ケーシング12が僅かに傾く等、位置ずれが生じるおそれがある。ただし、光路迂回用光反射ユニット11のケーシング12内においては4枚の反射ミラー11a〜11dの相対位置関係は極めて厳格に調整されている。そして、これら4枚の反射ミラー11a〜11dにより光路が入射時から繰り返しの反射により元の位置に戻るように曲折されるから、入射時の角度と出射時の角度との間で変化することはない。つまり、光路迂回用光反射ユニット11の移動時における位置ずれは、4枚の反射ミラー11a〜11dでの反射の繰り返しにより吸収される。
Here, when performing the angle alignment, the optical path detouring
以上のようにして、載置台3上に載置した被検レンズ1の光軸の角度は、測定手段7を構成する集光レンズ7b及び固体撮像素子7aに対して光軸の角度と正確に一致するようにに調整される。拡大光学系6と測定手段7との間は予め正確に位置調整された状態で組み立てられており、かつこれら拡大光学系6及び測定手段7は固定的に保持されている。従って、被検レンズ1の光軸の測定手段7に対する角度アライメントを行なうことによって、拡大光学系6との光軸に対しても一致した角度となる。
As described above, the angle of the optical axis of the
このようにして角度アライメントが行なわれた後に、光軸と直交する面内での位置を調整する平面内位置アライメントを行なう。この平面内位置アライメント時には、拡大光学系6が用いられる。そこで、まず図2に示したように、光路迂回用光反射ユニット11を被検レンズ1の光路から退避させる。また、昇降ガイド4を作動させて、載置台3を上昇させて、この被検レンズ1の焦点位置Fが固定的に配置されている拡大光学系6の焦点位置と一致する位置に変位させる。そして、光源を反射用光源手段9側から透過用光源手段8に切り換えて、レーザダイオード8aからの光をコリメータレンズ8bにより平行光束化させて、反射ミラー8cに反射させて、載置台3の透孔3aを介して被検レンズ1のレンズ面1aに入射させる。この入射された光は、レンズ面1aの作用により焦点位置Fに焦点が結ばれてスポット光からなる平面内位置アライメント用のアライメント光となる。そして、このアライメント光は拡大光学系6により拡大されながらビームスプリッタ10を透過して集光レンズ7bに向かうことになる。
After the angle alignment is performed in this manner, in-plane position alignment is performed to adjust the position in the plane orthogonal to the optical axis. In this in-plane position alignment, the magnifying
このアライメント光は集光レンズ7bの作用により固体撮像素子7aに点像を生じさせる。そして、固体撮像素子7aには基準位置が形成されており、前述した点像がこの基準位置からずれていると、被検レンズ1の光軸と直交する方向の位置が拡大光学系6及び測定手段7に対して光軸と直交する面内でずれていることが検出される。即ち、前の段階で角度アライメントが行なわれていることから、固体撮像素子7a上での基準位置からのずれは平面内位置のずれを表している。従って、平面内位置調整手段5を構成するX軸テーブル5X,Y軸テーブル5Yを適宜作動させて、点像が基準位置と一致するように調整する。これによって、平面内位置アライメントが行なわれ、被検レンズ1の光軸が拡大光学系6及び測定手段7と正確に一致することになる。
This alignment light generates a point image on the solid-
ここで、平面内位置アライメントをより厳格に行なうには、固体撮像素子7aに結像される点像の直径をできるだけ小さくする必要がある。このためには、測定手段7を構成する集光レンズ7bを光軸方向に変位させて、点像をより小さく、かつシャープなものとする。
Here, in order to perform the in-plane position alignment more strictly, it is necessary to make the diameter of the point image formed on the solid-
ところで、角度アライメントを行なった後、平面内位置アライメントを行なう際に、載置台3を上昇させることによって、また平面内位置アライメントの際に平面位置調整手段5を作動させることによって、被検レンズ1の光軸が僅かではあるが傾くことがある。しかしながら、被検レンズ1の焦点距離が短い場合には、その光軸が角度アライメントを行なった後に僅かに傾いたとしても、光スポットの強度分布を測定する上で、殆ど影響を与えることはない。一方、光スポットの強度分布を測定するに当って、例えばこの強度分布を三次元的に表示する場合には、その中心位置がずれると、つまり平面内位置アライメントが厳格に行なわれていないと、強度分布のプロファイルに影響を与えることになる。従って、特に被検レンズ1の光スポットを、例えば2000倍乃至それ以上というように、拡大倍率を極端に大きくする場合に、平面内位置アライメントを正確に行なうことは極めて重要である。
By the way, after performing the angle alignment, when the in-plane position alignment is performed, the mounting table 3 is raised, and the in-plane position alignment is operated by operating the plane position adjusting means 5 to thereby detect the
1 被検レンズ 1a レンズ面
1b 平面部 2 傾き調整手段
3 載置台 3a 透孔
4 昇降ガイド 5平面内位置調整手段
6 拡大光学系 7 測定手段
7a 固体撮像素子 7b 集光レンズ
8 透過用光源手段 9 反射用光源手段
11,23 光路迂回用光反射ユニット
11a〜11d,21,22 反射ミラー
12 ケーシング 13 リニアガイド
14 スライドブロック 20 プリズム
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記載置台は少なくとも傾き方向及びその光軸と直交する平面内の位置を調整可能なものであり、
前記載置台に載置された前記被検レンズの角度アライメント手段及び平面内位置アライメント手段を備え、
前記角度アライメント手段は少なくとも4面の反射面を有する光路迂回用光反射ユニットからなり、この光路迂回用光反射ユニットは、その両端に位置する反射面を前記拡大光学系を挟んだ前後に配置させて前記拡大光学系を迂回する光路を形成する角度検出位置と、前記拡大光学系を通る光路を形成する退避位置との間に移動可能な
構成としたことを特徴とする光学部品測定用アライメント機構。 Alignment between the test lens and the magnifying optical system is performed by enlarging the spot image of the test lens placed on the mounting table with the magnifying optical system and taking the image with the imaging means. An alignment mechanism for performing
The mounting table can adjust at least a tilt direction and a position in a plane perpendicular to the optical axis thereof,
An angle alignment means and an in-plane position alignment means for the lens to be examined placed on the mounting table,
The angle alignment means includes an optical path detouring light reflecting unit having at least four reflecting surfaces, and the optical path detouring light reflecting unit is configured such that the reflecting surfaces located at both ends thereof are arranged before and after the magnifying optical system. An optical component measuring alignment mechanism characterized in that it is movable between an angle detection position for forming an optical path that bypasses the magnifying optical system and a retracted position for forming an optical path that passes through the magnifying optical system. .
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- 2004-06-04 JP JP2004167392A patent/JP2005345364A/en active Pending
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