(57)【要約】【課題】  被検レンズの軸上軸外の性能評価を正確に行なうことができるレンズの評価装置を提供する。【解決手段】  被検レンズ８、平面ミラー９およびＺステージ１０で構成される被検出ユニット１１を被検レンズ８の略瞳位置を中心に傾ける構成とし、この時の傾斜角度に対応させて被検レンズ８の軸上軸外のそれぞれのＩ−Ｚカーブを求める。【選択図】      図１
2006118944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源手段と、
被検レンズと、
前記光源手段からの光を被検レンズの焦点位置に投影する照明光学系と、
前記被検レンズの略焦点位置に設置される平面状の反射部材と、
前記被検レンズと前記反射部材との間の距離を変化させるフォーカス駆動手段と、
前記被検レンズの焦点位置と共役な位置に設けられ前記被検レンズを往復した光による光スポットのほぼ中心付近の光量を検出する光検出手段と、
前記被検レンズの略瞳位置を中心にして前記被検レンズと前記反射部材と前記フォーカス駆動手段を一体的に傾斜させる傾斜手段と
を具備したことを特徴とするレンズの評価装置。
【請求項２】
前記光検出手段は、前記被検レンズの焦点位置と共役な位置にピンホールが位置するように配置されたピンホール板と、前記ピンホールを通過した光スポットの光量を検出する光検出器を有することを特徴とする請求項１記載のレンズの評価装置。
【請求項３】
前記光検出部手段は、１次元または２次元撮像素子であることを特徴とする請求項１記載のレンズの評価装置。
【請求項４】
前記２次元撮像素子は、固体撮像素子からなり、前記光スポット中に複数の画素が配置されることを特徴とする請求項３記載のレンズの評価装置。
【請求項５】
前記フォーカス駆動手段は、前記反射部材を前記被検レンズの光軸方向に移動可能にしたステージを有することを特徴とする請求項１記載のレンズの評価装置。
【請求項６】
前記フォーカス駆動手段の位置情報Ｚと、前記光検出手段により検出される光量情報Ｉから、前記被検レンズの軸上から軸外までの性能を評価する判断情報を生成する判断情報生成手段を有することを特徴とする請求項１又は５記載のレンズの評価装置。
【請求項７】
前記光源手段は、光源と光ファイバーを有し、前記光ファイバーの出射端を点光源または略点光源としたことを特徴とする請求項１記載のレンズの評価装置。
【請求項８】
前記光源手段は、光源とピンホールを有し、前記ピンホールの大きさに応じて該ピンホールを点光源または略点光源としたことを特徴とする請求項１記載のレンズの評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡の対物レンズなどのレンズの軸上軸外の性能評価に用いられるレンズの評価装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡の光学システムを構築する場合、光学システムの光学性能に与える影響の大きい対物レンズについて、軸上は勿論、軸外を含めた性能評価を正確に行なうことは重要なことである。
【０００３】
そこで、従来、顕微鏡の対物レンズの軸上軸外の性能評価に用いられるものとして、特許文献１に開示されるようものが知られている。この特許文献１は、被検レンズの焦点位置に複数のピンホールが２次元的に形成された第１のピンホール板を配置している。この第１のピンホール板は、複数のピンホールを被検レンズの軸上から軸外まで分布させたもので、第１のピンホール板の複数のピンホールの２次元像を結像レンズにより形成し、この２次元像の状態を画像計測器で計測することにより軸外を含めたレンズ性能を評価するようにしている。
【０００４】
また、特許文献２に開示されるものも、被検レンズの焦点面に２５個のピンホールが２次元的に分布された第１のピンホール板を配置し、第１のピンホール板の２次元像を結像レンズにより形成し、この２次元像の状態をＣＣＤカメラで撮像することで軸外を含めたレンズ性能を評価するようにしている。
【特許文献１】特開平６−１１７９６６号公報
【特許文献２】特開平６−１３７９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このような特許文献１，２のものは、被検レンズの軸外性能を含めた評価をする場合、被検レンズ以外の評価装置側の結像レンズの軸外を使用しているため、被検レンズの評価結果は、結像レンズの軸外の性能を含んだものとなり、正確な評価ができないという問題を生じる。そこで、結像レンズを含めた光学系について軸外性能を一定以上確保できるものを用意しようとすると、結像レンズに極めて精度の高いものが必要となり、評価装置の光学系全体が高価なものになってしまい、また、評価装置の光学系の性能上の制約から被検レンズの軸外評価範囲を広く取れないという問題も生じる。
【０００６】
また、評価に使用する光の波長を変更する場合、波長によって結像レンズの結像位置がずれるため、それぞれの波長毎に、軸上、軸外性能を確保した光学系を準備しなければならず費用的にも時間的にも効率が悪化するという問題もある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、被検レンズの軸上軸外の性能評価を正確に行なうことができるレンズの評価装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、光源手段と、被検レンズと、前記光源手段からの光を被検レンズの焦点位置に投影する照明光学系と、前記被検レンズの略焦点位置に設置される平面状の反射部材と、前記被検レンズと前記反射部材との間の距離を変化させるフォーカス駆動手段と、前記被検レンズの焦点位置と共役な位置に設けられ前記被検レンズを往復した光による光スポットのほぼ中心付近の光量を検出する光検出手段と、前記被検レンズの略瞳位置を中心にして前記被検レンズと前記反射部材と前記フォーカス駆動手段を一体的に傾斜させる傾斜手段とを具備したことを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記光検出手段は、前記被検レンズの焦点位置と共役な位置にピンホールが位置するように配置されたピンホール板と、該ピンホールを通過した光スポットの光量を検出する光検出器を有することを特徴としている。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記光検出部手段は、１次元または２次元撮像素子であることを特徴としている。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記２次元撮像素子は、固体撮像素子からなり、前記光スポット中に複数の画素が配置されることを特徴としている。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記フォーカス駆動手段は、前記反射部材を前記被検レンズの光軸方向に移動可能にしたステージを有することを特徴としている。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１又は５記載の発明において、前記フォーカス駆動手段の位置情報Ｚと、前記光検出手段により検出される光量情報Ｉから、前記被検レンズの軸上から軸外までの性能を評価する判断情報を生成する判断情報生成手段を有することを特徴としている。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記光源手段は、光源と光ファイバーを有し、前記光ファイバーの出射端を点光源または略点光源としたことを特徴としている。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記光源手段は、光源とピンホールを有し、前記ピンホールの大きさに応じて該ピンホールを点光源または略点光源としたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、被検レンズの軸上軸外の性能評価を正確に行なうことができるレンズの評価装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１８】
(第１の実施の形態)
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるレンズの評価装置の概略構成を示している。
【００１９】
図１において、１は光源で、この光源１には、所定の波長のレーザ光を出力するレーザ光源からなっている。この場合、光源１は、レーザ光の波長を選択できるものが用いられる。光源１には、光ファイバ２が接続されている。この場合、光ファイバ２には、シングルモードのファイバが用いられ、ファイバ出射端を点光源としている。
【００２０】
光ファイバ２から発せられるレーザ光の光路には、絞り３を介してビームスプリッタ（ＢＳ）４が配置されている。ビームスプリッタ４は、光ファイバ２の出射端から発せられるレーザ光を反射し、後述する平面ミラー９からの反射光を透過するような特性を有している。
【００２１】
ビームスプリッタ４の反射光路には、レンズ５を介してピンホール（ＰＨ）６を有したピンホール板が配置されている。レンズ５は、ビームスプリッタ４で反射した光をピンホール６で集光するものである。ピンホール６を通過した光は、ほぼ無収差とみなせる球面波になっている。
【００２２】
ピンホール６を通過した光路には、レンズ７が配置されている。この場合、レンズ７の焦点位置にピンホール６が位置するようにピンホール板が置かれており、レンズ７を透過した光が平行光となるようにしている。
【００２３】
レンズ７を透過した光路には、被検レンズ８が配置されている。この被検レンズ８は、顕微鏡に用いられる対物レンズからなっている。被検レンズ８の略焦点位置には、平面状の反射部材として平面ミラー９が配置されている。平面ミラー９は、被検レンズ８を透過した光を反射するものである。
【００２４】
平面ミラー９は、フォーカス駆動手段を構成するＺステージ１０に設置されている。Ｚステージ１０は、Ｚステージコントローラ１２により被検レンズ８の焦点位置を含む所定範囲（例えば数μｍ）内で、平面ミラー９をＺ軸方向（被検レンズ８の光軸方向）に移動可能にしている。また、これら被検レンズ８、平面ミラー９およびＺステージ１０は、被検出ユニット１１として一体に構成されている。この被検出ユニット１１は、傾斜手段を構成する被検レンズ８の略瞳位置８ａを不図示の回転軸を介して装置本体１３に回転可能に支持され、不図示の駆動機構によって被検出ユニット１１全体を被検レンズ８の略瞳位置を中心に傾斜させることができるようになっている（図２参照）。
【００２５】
平面ミラー９で反射した光は、再び被検レンズ８、レンズ７を透過し、ピンホール６に集光するようにしている。この場合、ピンホール６は、被検レンズ８の焦点位置と共役の位置に配置され、被検レンズ８、レンズ７とともに、いわゆる共焦点光学系を構成している。
【００２６】
また、ピンホール６を通過した光は、レンズ５を介してビームスプリッタ４に入射する。ビームスプリッタ４の透過光路には、ピンホール６とともに光検出手段を構成するフォトダイオード（ＰＤ）などの光検出器１４が配置されている。光検出器１４は、ピンホール６を通過した平面ミラー９からの光を受光するもので、このときの光量に応じた出力を発生する。
【００２７】
光検出器１４には、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと称する。）１５が接続されている。ＰＣ１５は、光検出器１４からの出力を取込み、被検レンズ８の軸上軸外評価に必要な各種の判断情報を生成する機能を有するようになっている。また、ＰＣ１５は、Ｚステージコントローラ１２に対しＺステージ１０の駆動量などの指示を与えるようにもしている。
【００２８】
なお、ビームスプリッタ４、レンズ５、ピンホール６および光検出器１４は、Ｉ−Ｚ検出ユニット１６として一体に構成され、これらを一括して交換可能にしている。
【００２９】
次に、このように構成された実施の形態の動作を説明する。
【００３０】
まず、被検レンズ８を軸上軸外の性能評価をするにあたって、評価に使用したい光源１のレーザ光の波長を選択する。
【００３１】
この状態から、光源１から発したレーザ光は、光ファイバ２を通り、絞り３を介してビームスプリッタ４に入射する。ビームスプリッタ４で反射した光は、レンズ５を透過し、ピンホール６に集光する。ピンホール６を通過した光は、ほぼ無収差とみなせる球面波となってレンズ７に向かう。レンズ７を透過した光は、平行光となって被検レンズ８に入射する。
【００３２】
被検レンズ８を透過した光は、被検レンズ８の略焦点位置に置かれた平面ミラー９に入射する。平面ミラー９で反射した光は、被検レンズ８、レンズ７とともに共焦点光学系を構成するピンホール６を介してビームスプリッタ４に入射し、光検出器１４により検出される。
【００３３】
この状態から、ＰＣ１５よりＺステージコントローラ１２に対し、Ｚステージ１０の駆動を指示すると、Ｚステージ１０は、平面ミラー９を被検レンズ８の焦点位置を含む所定範囲（例えば数μｍ）内で光軸方向（Ｚ軸方向）に移動させる。
【００３４】
この場合、平面ミラー９が光軸方向に移動すると、平面ミラー９が被検レンズ８の合焦位置に一致したときに、光検出器１４の検出光量が最大となり、合焦位置からずれるにしたがい、光検出器１４の検出光量が急激に低下する。図４は、この様子を示したもので、同図（ａ）は、平面ミラー９が被検レンズ８の合焦位置に一致したときのピンホール６と、ピンホール６上に集光した光スポットの関係を示している。この場合、図示点線の円がピンホール６、図示実線の円がピンホール６上に集光した光スポットＳＰを表わしており、ここでのピンホール６の径は、平面ミラー９が被検レンズ８の合焦位置になったときのピンホール６上での光スポットＳＰの径に対し同等以下（理想的には１／３以下程度）であるのが望ましい。また、平面ミラー９が被検レンズ８の合焦位置から＋方向にデフォーカスすると、同図（ｂ）（ｃ）に示すようにピンホール６上での光スポットＳＰの径が急激に大きくなり、逆に、−方向にデフォーカスすると、同図（ｄ）（ｅ）に示すようにピンホール６上での光スポットＳＰの径が急激に大きくなるので、ピンホール６を通過する光量が急激に減少し、光検出器１４での受光量も急激に減少する。
【００３５】
この状態を、横軸を平面ミラー９の光軸方向の位置情報（Ｚ）、縦軸を光検出器１４での検出光量（光量情報）Ｉで表わしたグラフで示したのが、図５（ａ）であり、Ｉ−Ｚカーブと呼ばれている。つまり、同図（ａ）では、被検レンズ８が軸上（Ｘ＝０）に位置している状態で、平面ミラー９を光軸方向（Ｚ軸方向）に移動すると、平面ミラー９が被検レンズ８の合焦位置に一致したときに、光検出器１４の検出光量Ｉが最大（ピーク）となり、合焦位置からずれるにしたがい、光検出器１４の検出光量Ｉが急激に低下する。
【００３６】
次に、被検レンズ８の軸外性能の評価について述べる。
【００３７】
この場合、図２に示すように、不図示の駆動機構によって被検レンズ８、平面ミラー９およびＺステージ１０で構成される被検出ユニット１１を被検レンズ８の略瞳位置８ａを中心に傾ける。すると、被検レンズ８を透過した光は、被検レンズ８の軸外に集光する。この様子を拡大して表したのが図３である。この場合、被検レンズ８の焦点距離をｆ、光軸に対する傾斜角度をθ、軸外の集光位置の軸上ＡからのずれをＸとすると、
Ｘ＝ｆ×ｓｉｎθ
で表わされる。つまり、被検レンズ８を透過した光は、軸上Ａからずれた軸外の位置Ｘに集光する。
【００３８】
軸外Ｘに集光した光は、平面ミラー９で反射し、再び共焦点光学系を構成する被検レンズ８、レンズ７、ピンホール６を透過して、光検出器１４で光量が検出される。また、この状態から、ＰＣ１５よりＺステージコントローラ１２に対し、Ｚステージ１０の駆動を指示し、平面ミラー９を被検レンズ８の焦点位置を含む所定範囲内で移動させる。これにより、被検レンズ８の軸外のＩ−Ｚカーブを得ることができる。図５（ｂ）（ｃ）は、説明を簡単にするため、２つの傾斜角度に対応する被検レンズ８の軸外の位置Ｘ＝Ｘ１、Ｘ２でのＩ−Ｚカーブを示している。
【００３９】
このようにして被検レンズ８の軸上、軸外のＩ−Ｚカーブを求めることにより、以下述べるような評価を行なうことができる。
【００４０】
通常、被検レンズ８は、軸上の光学性能がもっとも良く、軸外での光学性能は、軸上よりも劣る。これにより、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す被検レンズ８の軸上、軸外のＩ−Ｚカーブからも明らかなように、同図（ａ）の軸上の場合、Ｉ−Ｚカーブのピークの高さがもっとも大きく（明るい）、同図（ｂ）（ｃ）に示すように軸外にずれるにつれて、Ｉ−Ｚカーブのピークは低く（暗く）なる。また、同図（ａ）（ｂ）（ｃ）のＩ−Ｚカーブのそれぞれの、例えば半値全幅（Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２）は、同図（ａ）の軸上の場合のＷ０が最も小さく、同図（ｂ）（ｃ）に示すように軸外にずれるにつれて、Ｗ１、Ｗ２と大きくなる。これにより、実際に被検レンズ８を使用して共焦点光学系を構成した場合の、共焦点セクショニング効果を軸上、軸外にわたって正確にかつ簡単に評価することができる。
【００４１】
図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、Ｉ−Ｚカーブのピーク位置の情報も含んでいる。これにより、同図（ａ）に示す軸上でのピーク位置に対する同図（ｂ）（ｃ）に示す軸外でのピーク位置の差△Ｚ１、△Ｚ２、…、△Ｚｎを求めることにより、被検レンズ８の像面の湾曲を評価することができる。例えば、図６に示すように、横軸を軸外の位置Ｘ、縦軸をピーク位置Ｚとしてグラフで表せば、このときのグラフの形状から被検レンズ８の像面湾曲を評価することができる。この場合、被検レンズ８に像面湾曲がない場合は、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すＩ−Ｚカーブは、全て重なり合い、図６に示すグラフは、直線となる。
【００４２】
一方、被検レンズ８の評価に使用する光源１のレーザ光に、波長の異なるものを使用する場合は、レンズ７を光軸側に移動することで対応することができ、これら波長に応じたセクショニング効果、像面湾曲を評価することもできる。このことは、各波長に対応した光学系を有する専用のシステムを製作することなく、被検レンズ８の軸上軸外の性能評価を簡単にでき、費用的にも時間的にも効率向上を図れるという効果がある。また、このことは、被検レンズ８の縦の色収差を評価できることも意味している。つまり、幾つかの波長の光を使って、それぞれの波長λに対するＩ−Ｚカーブのピーク位置Ｚ（λ）を求め、各波長ごとのピーク位置のずれを評価することにより、被検レンズ８の縦の色収差を評価することができる。
【００４３】
従って、このようにすれば、被検レンズ８、平面ミラー９およびＺステージ１０で構成される被検出ユニット１１を被検レンズ８の略瞳位置を中心に傾ける構成とし、この時の傾斜角度に対応させて被検レンズ８の軸上軸外のそれぞれのＩ−Ｚカーブを求めるようにしたので、これらＩ−Ｚカーブに基づいて被検レンズ８の軸上軸外性能も含めた各種光学性能を評価することができる。このことは、光学システムを製作する前に、光学システムの光学性能に与える影響が大きい対物レンズなどについて、軸外も含めた評価を正確にかつ簡単に行うことができる。
【００４４】
また、被検出ユニット１１のみを傾ける構成とすることで、レンズ７については軸上性能のみの使用となるので、被検レンズ８の評価結果には、レンズ７の軸外性能を排除したものとなり、被検レンズ８の光学性能を正確に評価できる。つまり、レンズ７については、その軸上しか使用していないため、軸上の性能さえ確保しておけば、レンズ７に起因する評価誤差を実質ゼロにできるということであり、被検レンズ８の光学性能を正確に評価する上で極めて有効である。また、レンズ７については軸上性能のみのを使用することから、例えば、長い焦点距離にして使用するＮＡをＮＡ＜０．０３程度以下にすれば、平凸レンズの１枚構成のものでも十分に無収差レンズとして機能させることができるようになり、価格的にも極めて安価にできる。
【００４５】
さらに、被検レンズ８、平面ミラー９およびＺステージ１０で構成される被検出ユニット１１を傾けるだけなので、被検レンズ８の軸外評価可能な範囲は原理的に制限が発生しない。これにより低倍から高倍の被検レンズ８まで様々な視野サイズに対して１台で対応できる装置を実現できる。また、被検レンズ８の評価に使用する光源１のレーザ光に、波長の異なるものを使用すれば、これらの波長についてもセクショニング効果、像面湾曲などを評価できるので、可視光だけでなく、ＵＶやＩＲとのような波長についても、軸外も含めた被検レンズ８の評価を行うことができる（この場合、可視光、ＵＶに応じてＩ−Ｚ検出ユニット１６を交換するのが望ましい）。さらに、各波長に対応した専用のシステムを製作することなく被検レンズ８を簡単に評価できるので、当該システムの開発期間や費用を大幅に節約できるという効果がある。
【００４６】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００４７】
図７は、本発明の第２の実施の形態にかかるレンズの評価装置の概略構成を示すもので、図１と同一部分には同符号を付している。
【００４８】
この場合、図１で述べたビームスプリッタ４、レンズ５、ピンホール６および光検出器１４で構成されたＩ−Ｚ検出ユニット１６に代えて、固体撮像素子であるＣＣＤ２１が配置されている。この場合、ＣＣＤ２１は、レンズ７の焦点位置に置かれている。
【００４９】
レンズ７と被検レンズ８との間の光路には、ビームスプリッタ（ＢＳ）２２が配置されている。このビームスプリッタ２２の入射光路には、コリメータレンズ２３を介して光ファイバ２の出射端が配置されている。コリメータレンズ２３は、光ファイバ２から出射される光を平行光に変換するものである。そして、ビームスプリッタ２２で反射した平行光を被検レンズ８に入射するようにしている。
【００５０】
その他は、図１と同様である。
【００５１】
このような構成において、光源１からレーザ光が発せられると、レーザ光は、光ファイバ２の出射端から出力され、コリメータレンズ２３で平行光になり、ビームスプリッタ２２に入射する。ビームスプリッタ２２で反射した光は、被検レンズ８を透過し、被検レンズ８の略焦点位置に置かれた平面ミラー９に入射する。
【００５２】
平面ミラー９で反射した光は、再び被検レンズ８を透過してビームスプリッタ２２に入射し、ビームスプリッタ２２を透過し、さらにレンズ７を透過してＣＣＤ２１上に集光する。
【００５３】
図８は、ＣＣＤ２１上に集光する光スポットの状態を示したものである。この場合、ＣＣＤ２１上の合焦位置での光スポットの大きさは、ＣＣＤ２１の画素サイズに比べて十分大きくなるようにレンズ７の焦点距離が設定されている。実質的には、合焦位置での光スポット（エアリーディスクの大きさ）の中に、１０×１０程度の画素が入るように設定するのが望ましい。
【００５４】
この状態から、ＰＣ１５よりＺステージコントローラ１２に対し、Ｚステージ１０の駆動を指示する。この場合、Ｚステージ１０は、平面ミラー９を被検レンズ８の焦点位置を含む所定範囲内でステップ状に所定距離ずつ光軸方向（Ｚ軸方向）に移動させる。そして、各停止位置でのＣＣＤ２１上のスポット画像をＰＣ１５に取り込む。
【００５５】
ＰＣ１５では、各停止位置に対応する光スポットのうち、合焦状態の光スポットの中に存在する複数画素（図示例では３×３＝９画素）からの出力を積分した値を検出光量Ｉとして求める。
【００５６】
図８（ａ）は、平面ミラー９が被検レンズ８の合焦位置に一致したときのＣＣＤ２１上に集光した光スポットＳＰの様子を示すもので、このときの光スポットＳＰは、ＣＣＤ２１上に集中しており、光スポットＳＰ中に存在する複数画素からの出力を積分した検出光量Ｉは最大となる。また、平面ミラー９が被検レンズ８の合焦位置から＋方向にデフォーカスすると、同図（ｂ）（ｃ）に示すようにＣＣＤ２１上の光スポットＳＰの径が急激に大きくなり、逆に、−方向にデフォーカスすると、同図（ｄ）（ｅ）に示すようにＣＣＤ２１上の光スポットＳＰの径が急激に大きくなるので、光スポットＳＰ中に存在する複数画素からの出力を積分した検出光量Ｉは急激に減少する。
【００５７】
これにより、第１の実施の形態で述べたと同様にして、Ｉ−Ｚカーブを得ることができる。また、その後、図２で述べたように、不図示の駆動機構によって被検レンズ８、平面ミラー９およびＺステージ１０で構成される被検出ユニット１１を被検レンズ８の略瞳位置を中心に傾け、各傾き角度に対応する被検レンズ８の軸外位置でのＩ−Ｚカーブを求めることにより、これらのＩ−Ｚカーブに基づいて被検レンズ８の軸外性能も含めた各種光学性能を評価することができる。
【００５８】
従って、このようにしても、レンズ７とコリメータレンズ２３は、軸上しか使用しておらず、これらの光学性能に起因する評価誤差は実質ゼロと見なすことができるので、被検レンズ８の評価結果は、これらレンズ７とコリメータレンズ２３の軸外性能を排除したものとなり、被検レンズ８の光学性能を正確に評価できる。
【００５９】
なお、第２の実施の形態では、第１の実施の形態に比べてＳ／Ｎ的には若干不利であるが、ＣＣＤ２１により常に光スポットをモニタしながらＩ−Ｚカーブを評価できるというメリットがある。また、ＣＣＤ２１により画像データを取得したあとに、画素の積分領域を自由に変えた場合のＩ−Ｚカーブを後から評価できるというメリットもある。これは、共焦点顕微鏡に被検レンズ８を適用するような場合に、共焦点ピンホールの大きさとＩ−Ｚカーブの関係を簡単に検討できるという大きなメリットがある。
【００６０】
なお、上述した実施の形態では、光源１としてレーザ光源を用いたが、ランプ光源を用いることもできる。この場合、光ファイバ２には、シングルモードのものに代わってマルチモードのファイバが用いられ、ファイバ出射側端は、ほぼ点光源となる。また、これら点光源とほぼ点光源は、光源１とピンホール６の関係によっても分けられる。つまり、レンズ５を介してピンホール６に集光されるスポット径に対し、ピンホール６の径が同じか、もしくは小さいときは、点光源となり、スポット径に対し、ピンホール６の径が大きいときは、ほぼ点光源となる。また、第２の実施の形態では、２次元撮像素子としてＣＣＤを使用したが、１次元撮像素子であるラインセンサを使用することもできる。
【００６１】
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。例えば、上述した実施の形態では、フォーカス駆動手段として反射部材の平面ミラー９側を移動させるものについて述べたが、被検レンズ８側を移動させるようにしても良い。
【００６２】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるレンズの評価装置の概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態の被検出ユニット全体を傾けた状態を示す図。
【図３】第１の実施の形態の被検出ユニットを被検レンズの略瞳位置を中心に傾けた状態を拡大して示す図。
【図４】第１の実施の形態の平面ミラーを光軸方向に移動したときの光検出器で検出光量の状態を説明する図。
【図５】第１の実施の形態の横軸を平面ミラーの光軸方向の位置Ｚ、縦軸を光検出器の検出光量Ｉで表したＩ−Ｚカーブを示す図。
【図６】第１の実施の形態の被検レンズの像面湾曲を説明する図。
【図７】本発明の第２の実施の形態にかかるレンズの評価装置の概略構成を示す図。
【図８】第２の実施の形態のＣＣＤ上に集光する光スポットの状態を示す図。
【符号の説明】
【００６４】
１…光源、２…光ファイバ
３…絞り、４…ビームスプリッタ
５…レンズ、６…ピンホール
７…レンズ、８…被検レンズ
９…平面ミラー、１０…Ｚステージ
１１…被検出ユニット、１２…Ｚステージコントローラ
１３…装置本体、１４…光検出器
１５…ＰＣ、１６…Ｉ−Ｚ検出ユニット
２１…ＣＣＤ、２２…ビームスプリッタ
２３…コリメータレンズ
【図１】
2006118944.tif 000003
【図２】
2006118944.tif 000004
【図３】
2006118944.tif 000005
【図４】
2006118944.tif 000006
【図５】
2006118944.tif 000007
【図６】
2006118944.tif 000008
【図７】
2006118944.tif 000009
【図８】
2006118944.tif 000010