Abstract
Aspheric pick-up lenses are increasingly used in consumer products such as computer and multimedia, as their mass production has become possible owing to the injection molding process. However still much work needs to be done for more effective manufacture of aspheric lenses, one area of which is the in-line inspection of produced lenses. In this paper, we present a lateral-shearing interferometer that has specially been designed to have a high immunity to external vibration and atmospheric disturbance. The interferometer comprises four prisms. They are directly attached to each other using an immersion oil so that relative sliding motions between the prisms are allowed. Their relative displacement can readily generate necessary lateral-shearing and phase-shifting to determine the wavefront of the beam collimated by the lens under inspection. A special phase-measuring algorithm of arbitrary-bucket is adopted to compensate the phase-shifting error caused by the thickness reduction in the immersion oil. Zernike polynomial fitting has done for determinating quantitative aberration of aspheric pick-up lenses. The interferometer built in this work is robust to external mechanical vibration and atmospheric disturbance so that experimental results show that it has a repeatability of less than λ/100.
광 pick-up용 비구면 대물 렌즈는 컴퓨터와 멀티미디어 기기 등의 발달로 수요가 급증하고 있으며 사출성형에 의하여 대량 생산되고 있다. 광 pick-up용 비구면 대물 렌즈의 생산성 향상을 위해서는 생산공정중의 전수검사를 요구하며 이는 측정환경에 강인한 측정기를 필요로 하고 있다. 본 연구에서는 생산공정중에 광 pick-up용 비구면 대물 렌즈를 측정할 수 있는 개선된 층밀리기 간섭계를 제안하고자 한다. 본 층밀리기 간섭계는 3개의 직각 프리즘과 1개의 광분할 코팅된 프리즘으로 구성되며 index matching oil에 의하여 상대이동이 가능하도록 조합되어 있다. 간섭무늬를 정확히 분석하기 위한 위상천이와 층밀림량의 조절은 프리즘 간의 상대 이동에 의하여 가능하며 이를 위한 구동 기구부를 제작하였다. 또한, 본 연구에서는 반복연산에 의한 일반 알고리즘을 도입하여 위상천이 시에 발생하는 index matching oil의 유막 두께변화에 의한 기준위상 오차를 보상하였다. 광 pick-up용 비구면 대물 렌즈의 수차량을 정량적으로 산출하기 위하여 Zernike 다항식 맞춤을 수행하였다. 본 간섭계는 측정환경에 매우 강인하며 방진과 밀폐가 없는 열악한 측정환경하에서 반복측정을 수행하였을 때 .lambda./100 이하의 반복능을 얻었다.
