发明名称 光波面测定装置,光波面测定方法及光源装置之调整方法
摘要 光波面测定装置(2、2a、42)系具有将由光学读写头装置(1、31)所射出之光束分离为第1光束与第2光束之分离元件(7a、47a)、显示由第1光束形成的干涉条纹之第1干涉条纹显示部(21、21a)、令第2光束之波面以光轴(AX2)为中心进行旋转之杜夫棱镜(Dove Prism)(13、53)、以及显示透过该棱镜之第2光束所形成干涉条纹之第2干涉条纹显示部(22、22a)。在光源装置之调整方面,可趋近干涉条纹显示部(21、22、21a、22a)所显示之干涉条纹之形状般,调整光学读写头装置(1、31)之准直器(5)之位置朝向光轴方向。
申请公布号 TWI228603 申请公布日期 2005.03.01
申请号 TW092132105 申请日期 2003.11.17
申请人 三菱电机股份有限公司 发明人 竹下伸夫;藤田辉雄;的崎俊哉;田所通博
分类号 G02B27/42 主分类号 G02B27/42
代理机构 代理人 洪武雄 台北市中正区博爱路80号6楼;陈昭诚 台北市中正区博爱路80号6楼
主权项 1.一种光波面测定装置,系具有:分离元件(7a、47a),将所入射之光束分离成第1光束与第2光束;第1干涉条纹显示部(21、21a),设置于前述第1光束中,由前述第1光束形成干涉条纹并加以显示;第2干涉条纹显示部(22、22a),具有与前述第1干涉条纹显示部(21、21a)相同构造,设置于前述第2光束中,由前述第2光束形成干涉条纹并加以显示;以及波面旋转元件(13、53),至少设置于前述分离元件(7a、47a)与前述第1干涉条纹显示部(21、21a)之间或者是前述分离元件(7a、47a)与前述第2干涉条纹显示部(22、22a)之间之一方,使前述第1光束之波面或者是前述第2光束之波面中之至少一方以该方之光轴为中心而旋转。2.如申请专利范围第1项之光波面测定装置,其中,前述波面旋转元件(13、53)系设置于前述分离元件(7a、47a)与前述第1干涉条纹显示部(21、21a)之间或者是前述分离元件(7a、47a)与前述第2干涉条纹显示部(22、22a)之间之一方,使所入射之光束之波面以其光轴为中心而进行90旋转。3.如申请专利范围第1项或第2项的任一项之光波面测定装置,其中,前述波面旋转元件(13、53)系杜夫棱镜(Dove Prism)。4.如申请专利范围第1项或第2项的任一项之光波面测定装置,其中,前述第1干涉条纹显示部(21、21a)具有设置于前述第1光束中之第1绕射光栅(8a、48a);设置于透过前述第1绕射光栅(8a、48a)之光束中之第2绕射光栅(9a、49a);以及将透过前述第2绕射光栅(9a、49a)之光束所形成之干涉条纹加以显示之第1显示部(12a);前述第2干涉条纹显示部(22、22a)具有与前述第1绕射光栅(8a、48a)相同构造,并设置于前述第2光束中之第3绕射光栅(8b、48b);具有与前述第2绕射光栅(9a,49a)相同构造,并设置于透过前述第3绕射光栅(8b、48b)之光束中之第4绕射光栅(9b、49b);以及将透过前述第4绕射光栅(9b、49b)之光束所形成之干涉条纹加以显示之第2显示部(12b)。5.如申请专利范围第4项之光波面测定装置,其中,前述第1显示部(12a)与前述第2显示部(12b)系朝向相同方向并排地设置。6.如申请专利范围第1项或第2项的任一项之光波面测定装置,其中,前述第1干涉条纹显示部(21、21a)具有设置于前述第1光束中之第1绕射光栅(8a、48a),以及设置于透过前述第1绕射光栅(8a、48a)之光束中之第2绕射光栅(9a、49a);前述第2干涉条纹显示部(22、22a)具有与前述第1绕射光栅(8a、48a)相同构造,并设置于前述第2光束中之第3绕射光栅(8b、48b),以及具有与前述第2绕射光栅(9a、49a)相同构造,并设置于透过前述第3绕射光栅(8b、48b)之光束中之第4绕射光栅(9b、49b);另具有第1与第2光检测器(17a、17b、57a),互相空出第1间隔地设置于由透过前述第2绕射光栅(9a,49a)之光束形成干涉条纹之位置处;第3与第4光检测器(17c、17d、57b),互相空出与第1间隔相同之第2间隔地设置于由透过前述第4绕射光栅(9b、49b)之光束形成干涉条纹之位置处;以及移动机构(15、16),使前述第1绕射光栅(8a、48a)与前述第3绕射光栅(8b、48b)之光栅向量方向一致的同时,沿着前述光栅向量之方向令前述第1绕射光栅(8a、48a)与前述第3绕射光栅(8b、48b)一体地移动。7.如申请专利范围第6项之光波面测定装置,其中,系具有将作为前述第1光检测器(17a)之输出信号之相位与前述第2光检测器(17b)之输出信号之相位间的差之第1相位差,以及将作为前述第3光检测器(17c)之输出信号之相位与前述第4光检测器(17d)之输出信号之相位间的差之第2相位差加以显示之相位资讯显示装置(58a、59a)。8.一种光波面测定方法,系具有将入射之光束分离成第1光束与第2光束之步骤;令前述第1光束之波面或是前述第2光束之波面中至少一方以该方之光轴为中心而旋转之步骤;以及在令前述波面旋转之步骤后,显示前述第1光束之干涉条纹之同时,亦显示前述第2光束之干涉条纹之步骤。9.如申请专利范围第8项之光波面测定方法,其中在令前述波面旋转之步骤中,令前述第1光束之波面或者是前述第2光束之波面中的一方,以光轴为中心作90旋转。10.如申请专利范围第8项或第9项的任一项之光波面测定方法,其中,前述第1光束之干涉条纹之显示系透过第1干涉条纹显示部(21a)进行,前述第2光束之干涉条纹之显示系透过第2干涉条纹显示部(22a)进行;且在前述第1干涉条纹显示部(21a)具有第1绕射光栅(8a、48a)与第2绕射光栅(9a、49a),而前述第2干涉条纹显示部(22a)具有和前述第1绕射光栅相同构造的第3绕射光栅(8b、48b)与和前述第2绕射光栅具相同构造的第4绕射光栅(9b、49b)之情况时,具有一边使前述第1绕射光栅(8a、48a)与前述第3绕射光栅(8b、48b)之光栅向量方向一致的同时,沿着前述光栅向量之方向令前述第1绕射光栅(8a、48a)与前述第3绕射光栅(8b、48b)一体地移动,一边检测出设置于由透过前述第2绕射光栅(9a、49a)的光束形成干涉条纹之位置,且互相空出第1间隔之第1与第2位置之光量的变化,以及设置于由透过前述第4绕射光栅(9b、49b)的光束形成干涉条纹之位置,且互相空出与第1间隔相同之第2间隔之第3与第4位置之光量的变化之步骤;以及检测出作为显示前述第1位置之光量变化之波形相位与显示前述第2位置之光量变化之波形相位间之差之第1相位差,以及作为显示前述第3位置之光量变化之波形相位与显示前述第4位置之光量变化之波形相位间之差之第2相位差之步骤。11.一种光源装置之调整方法,系具有:将从光源装置射出之光束分离成第1光束与第2光束之步骤;令前述第1光束之波面或是前述第2光束之波面中的至少一方以该方之光轴为中心而旋转之步骤;在令前述波面旋转的步骤之后,显示前述第1光束之干涉条纹之同时,亦显示前述第2光束之干涉条纹之步骤;以及使前述第1光束之干涉条纹与前述第2光束之干涉条纹相等般地调整前述光源装置之光学元件之位置之步骤。12.如申请专利范围第11项之光源装置之调整方法,其中,在令前述波面旋转之步骤中,令前述第1光束之波面或是前述第2光束之波面中的一方以光轴为中心作90旋转。13.如申请专利范围第11项或第12项的任一项之光源装置之调整方法,其中,前述第1光束之干涉条纹之显示系透过第1干涉条纹显示部(21a)进行,前述第2光束之干涉条纹之显示系透过第2干涉条纹显示部(22a)进行;且在前述第1干涉条纹显示部(21a)具有第1绕射光栅(8a、48a)与第2绕射光栅(9a、49a),而前述第2干涉条纹显示部(22a)具有和前述第1绕射光栅具相同构造的第3绕射光栅(8b、48b)与和前述第2绕射光栅具相同构造的第4绕射光栅(9b、49b)之情况时,具有一边使前述第1绕射光栅(8a、48a)与前述第3绕射光栅(8b、48b)之光栅向量方向一致的同时,沿着前述光栅向量之方向令前述第1绕射光栅(8a、48a)与前述第3绕射光栅(8b、48b)一体地移动,一边检测出设置于由透过前述第2绕射光栅(9a、49a)的光束形成干涉条纹之位置,且互相空出第1间隔之第1与第2位置之光量的变化,以及设置于由透过前述第4绕射光栅(9b、49b)的光束形成干涉条纹之位置,且互相空出与第1间隔相同之第2间隔之第3与第4位置之光量的变化之步骤;以及检测出作为显示前述第1位置之光量变化之波形相位与显示前述第2位置之光量变化之波形相位间之差之第1相位差,以及作为显示前述第3位置之光量变化之波形相位与显示前述第4位置之光量变化之波形相位间之差之第2相位差之步骤;且在调整前述光源装置之光学元件之位置之步骤中,系使前述第1相位差与前述第2相位差相等般地调整前述光源装置之光学元件之位置。图式简单说明:第1图系实施本发明之第1实施形态之光波面测定方法之光波面测定装置(实施第1实施形态之光源装置的调整方法之际所适用之光波面测定装置)之构成之示意图。第2图系将第1图由D2方向所观测之示意图。第3图系将第1实施形态的第1干涉条纹显示部与第2干涉条纹显示部概略地加以表示之斜视图。第4图系将第1实施形态中显示于第1显示部之干涉条纹概略地加以表示之示意图。第5图系将第1实施形态中显示于第2显示部之干涉条纹概略地加以表示之示意图。第6图系实施本发明之第2实施形态之光波面测定方法之光波面测定装置(实施第2实施形态之光源装置的调整方法之际所适用之光波面测定装置)之构成之示意图。第7图系将第2实施形态中显示于第1显示部之干涉条纹概略地加以表示之示意图。第8图系将第2实施形态中显示于第2显示部之干涉条纹概略地加以表示之示意图。第9图系第2实施形态中第1到第4光检测器其输出信号之波形以及相位差之示意图。第10图系有关于本发明之第3实施形态之图,由雷射二极体(laser diode)所射出之光束之示意图。第11图系有关于第3实施形态之图,将由雷射二极体所射出通过对物透镜(未图示)其焦点之光束之路径的概略模型加以表示之示意图。第12图系有关于第3实施形态之图,说明将作为雷射二极体与准直器(collimator)之间其间隔之函数之波面像差系数加以表示之关系图(graph)。第13图系有关于第3实施形态之图,向水平方向偏移(shift)之2条光束在重叠区中所形成之干涉条纹之示意图。第14图系有关于第3实施形态之图,为干涉计之概略图。第15图系有关于第3实施形态之图,于干涉计中决定所产生之正(plus)的1次光与负(minus)的1次光其相位差用之实验用设定(setup)之构成图。第16图系第15图之实验用设定中,将准直器其位置之变更或者是干涉计其绕射光栅之移动所产生之干涉条纹之变化以CCD摄影机加以摄影之照片。第17图系第15图之实验用设定中,干涉计中所产生之正的1次光与负的1次光之相位差为52.6,使干涉计之第1段之绕射光栅以一定速度移动时,光检测器阵列(array)其2个元件所输出之波形信号之示意图。第18图系透过使用第15图之实验用设定,将波面分析仪(analyzer)之资料(水平轴)与相位之测定値(纵轴)2-1加以表示之说明图。第19图系有关于第3实施形态之图,为了光源装置之调整而导入生产线之实际运用系统之构成图。
地址 日本
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