(57)【要約】【課題】分光透過率測定装置において、軸上色収差を生じさせる被検レンズの分光測定を行う際に分光測定に用いる測定光束の光量低下を抑制することができ測定精度を向上することができるようにする。【解決手段】分光透過率測定装置１００は、光源１と、測定光束Ｌ２を形成する第１光学系２と、測定光束Ｌ２の光路上に被検レンズ３を配置するレンズ支持枠５と、被検レンズ３に起因する軸上色収差を補正する色収差補正レンズ４Ａを含み被検レンズ３を透過した測定光束Ｌ３を集光する第２光学系４と、測定光束Ｌ５の集光位置に配置された絞り８ａと、絞り８ａを透過した測定光束Ｌ５を分光して分光強度データを取得する分光器８と、測定光束Ｌ５の集光位置を調整するために被検レンズ３および色収差補正レンズ４Ａを測定光軸Ｏに沿う方向に移動する移動ステージ６とを備える構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
該光源からの光を集光して、軸上色収差を生じさせる被検レンズに照射する測定光束を形成する第１光学系と、
前記測定光束の光路上に前記被検レンズを配置する被検レンズ配置部と、
該被検レンズ配置部に配置された前記被検レンズに起因する軸上色収差を補正する色収差補正光学系を含み、前記被検レンズを透過した前記測定光束を集光する第２光学系と、
該第２光学系による前記測定光束の集光位置に配置された絞りと、
該絞りを透過した前記測定光束を分光して、分光強度データを取得する分光器と、
前記第２光学系による前記測定光束の集光位置を調整するために、前記被検レンズおよび前記色収差補正光学系の少なくとも一方、または前記色収差補正光学系を除く前記第２光学系を光軸に沿う方向に移動する第１の移動機構と、
を備える、分光透過率測定装置。
【請求項２】
前記色収差補正光学系は、
前記被検レンズ配置部に配置された前記被検レンズに対して前記光軸に沿う方向の位置が変更可能な第２の移動機構によって移動可能に支持され１群以上の移動レンズ群と、
前記被検レンズ配置部に配置された前記被検レンズに対して前記光軸に沿う方向の位置が固定された１群以上の固定レンズ群と、
を備え、
前記第２の移動機構によって前記移動レンズ群を前記光軸に沿う方向に移動することにより、前記被検レンズに起因する軸上色収差を補正できるようにした
ことを特徴とする、請求項１に記載の分光透過率測定装置。
【請求項３】
前記色収差補正光学系は、
回折レンズを備える
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の分光透過率測定装置。
【請求項４】
前記第２光学系は、
前記色収差補正光学系を含み、前記被検レンズを透過した前記測定光束を平行光束にする前側レンズ群と、
該前側レンズ群を透過した前記平行光束を前記絞りの位置に集光する後側レンズ群と、
を備える
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の分光透過率測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は分光透過率測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、屈折力を有する被検物の分光透過率測定を行う分光透過率測定装置として、被検物からの透過光束を積分球に入射させた後に、分光器による測定を行う装置が知られている。
例えば、特許文献１には、光源からの光束を被検レンズの位置に集束させる照射光学系と、被検レンズの透過光束を入射窓から取り込んで内部で拡散反射させた後、入射窓の光軸とはずれた位置にある出射窓から外部へ出射する積分球とを備え、この積分球の出射窓から射出された光束を、分光手段に入射させて分光透過率を測定する分光透過率測定装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３８７１４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の分光透過率測定装置には以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術では、測定に用いる光束を積分球の内部で拡散反射させるため、積分球を用いない場合に比べて光量損失が大きくなり、測定に用いることができる光量が低下してしまうという問題がある。このため、分光器の出力のＳ／Ｎが悪くなり、測定精度が低下するという問題がある。
被検物の透過光束を集光して、積分球を介することなく分光器に入射させることも考えられるが、被検物が屈折力を有するレンズである場合には、このレンズに起因する軸上色収差により測定誤差が発生するという問題がある。
すなわち、軸上色収差により波長ごとの集光位置が分光器の絞り位置に対してずれると、色ズレした波長光が分光器の絞りによってけられて、正確な分光強度分布が得られなくなる。
また、測定波長内のすべての波長光が分光器の絞りに入射するように集光位置が調整できたとしても、絞り位置における波長ごとにデフォーカス量は異なる。このため、デフォーカス量が大きな波長光は、絞りと共役な位置関係にある分光器の光電変換素子上でもぼけてしまい、分光強度の測定誤差が生じてしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、軸上色収差を生じさせる被検レンズの分光測定を行う際に、分光測定に用いる測定光束の光量低下を抑制することができ、測定精度を向上することができる分光透過率測定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】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の態様の分光透過率測定装置は、光源と、該光源からの光を集光して、軸上色収差を生じさせる被検レンズに照射する測定光束を形成する第１光学系と、前記測定光束の光路上に前記被検レンズを配置する被検レンズ配置部と、該被検レンズ配置部に配置された前記被検レンズに起因する軸上色収差を補正する色収差補正光学系を含み、前記被検レンズを透過した前記測定光束を集光する第２光学系と、該第２光学系による前記測定光束の集光位置に配置された絞りと、該絞りを透過した前記測定光束を分光して、分光強度データを取得する分光器と、前記第２光学系による前記測定光束の集光位置を調整するために、前記被検レンズおよび前記色収差補正光学系の少なくとも一方、または前記色収差補正光学系を除く前記第２光学系を光軸に沿う方向に移動する第１の移動機構と、を備える構成とする。
【０００７】
上記分光透過率測定装置においては、前記色収差補正光学系は、前記被検レンズ配置部に配置された前記被検レンズに対して前記光軸に沿う方向の位置が変更可能な第２の移動機構によって移動可能に支持され１群以上の移動レンズ群と、前記被検レンズ配置部に配置された前記被検レンズに対して前記光軸に沿う方向の位置が固定された１群以上の固定レンズ群と、を備え、前記第２の移動機構によって前記移動レンズ群を前記光軸に沿う方向に移動することにより、前記被検レンズに起因する軸上色収差を補正できるようにしたことが好ましい。
【０００８】
上記分光透過率測定装置においては、前記色収差補正光学系は、回折レンズを備えることが好ましい。
【０００９】
上記分光透過率測定装置においては、前記第２光学系は、前記色収差補正光学系を含み、前記被検レンズを透過した前記測定光束を平行光束にする前側レンズ群と、該前側レンズ群を透過した前記平行光束を前記絞りの位置に集光する後側レンズ群と、を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の分光透過率測定装置によれば、被検レンズに起因する軸上色収差を補正する色収差補正光学系を含む第２光学系によって、被検レンズを透過した測定光束を集光して分光器に入射させるため、軸上色収差を生じさせる被検レンズの分光測定を行う際に、分光測定に用いる測定光束の光量低下を抑制することができ、測定精度を向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態の分光透過率測定装置の構成を示す模式的な構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の分光透過率測定装置の制御ユニットの機能ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の分光透過率測定装置の動作を説明するための模式的な光路図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の分光透過率測定装置の構成を示す模式的な構成図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の分光透過率測定装置の制御ユニットの機能ブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の分光透過率測定装置の構成を示す模式的な構成図である。
【図７】本発明の第３の実施形態の分光透過率測定装置の動作を説明するための模式的な光路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００１３】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態の分光透過率測定装置について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の分光透過率測定装置の構成を示す模式的な構成図である。図２は、本発明の第１の実施形態の分光透過率測定装置の制御ユニットの機能ブロック図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の分光透過率測定装置１００は、軸上色収差を生じさせる透過型光学素子である被検レンズ３の分光透過率を測定する装置である。分光透過率測定装置１００では、被検レンズ３と、分光透過率が既知の基準レンズ３０（被検レンズ）とにそれぞれ測定光束を照射して、それぞれの透過光束の分光強度を測定し、これら分光強度を演算処理することにより分光透過率を求める。
【００１５】
被検レンズ３は、有限の焦点距離を有し、軸上色収差を生じさせる適宜のレンズまたはレンズ群を採用することができる。
図１では、被検レンズ３の一例として、両凸レンズの場合の例が描かれているが、単レンズの場合の被検レンズ３の種類はこれには限定されない。例えば、平凸レンズ、両凹レンズ、平凹レンズ、正メニスカスレンズ、負メニスカスレンズでもよい。
また、被検レンズ３のレンズ面の曲面の種類も特に限定されず、例えば、球面、非球面、自由曲面などの曲面を採用することができる。
また、被検レンズ３がレンズ群からなる場合、例えば、接合レンズの形態でもよいし、複数のレンズまたはレンズ群を組み合わせたレンズユニットの形態でもよい。
【００１６】
基準レンズ３０は、分光透過率値の基準となる分光透過率が既知の被検レンズであり、被検レンズ３と同様に、有限の焦点距離を有し、軸上色収差を生じさせる適宜のレンズまたはレンズ群を採用することができる。
基準レンズ３０の焦点距離は、被検レンズ３の焦点距離と異なっていてもよい。ただし同一であれば、後述する配置位置の設定等を基準レンズ３０の測定時に変えなくてもよいため、より効率的に測定を行うことができる。以下では、特に断らない限り、被検レンズ３および基準レンズ３０の焦点距離が同一の場合の例で説明する。
基準レンズ３０に起因する軸上色収差は、被検レンズ３と同様であるか、または後述する第２光学系４によって被検レンズ３に起因する軸上色収差以下に補正できる必要がある。
本実施形態では、基準レンズ３０は、一例として、被検レンズ３として製造されたレンズの良品の１つを用いている。
基準レンズ３０の分光透過率は、予め他の測定機で分光透過率を測定しておくことができる。また、基準レンズ３０に用いられている硝材の屈折率の理論値などから算出した分光透過率を採用することも可能である。
基準レンズ３０の分光透過率は、後述する制御ユニット９に予め記憶されている。
【００１７】
分光透過率測定装置１００では、被検レンズとして、被検レンズ３または基準レンズ３０を配置して測定を行う。以下、分光透過率測定装置１００の具体的な構成や光路の説明では、特に断らない限りは、被検レンズ３を配置した場合の例で説明し、基準レンズ３０に関しては、被検レンズ３を配置する場合と異なる点を必要に応じて説明する。
【００１８】
分光透過率測定装置１００の概略構成は、光源１、第１光学系２、第２光学系４、レンズ支持枠５（被検レンズ配置部）、移動ステージ６（第１の移動機構）、分光器８、および制御ユニット９を備える。
このうち、光源１、第１光学系２、第２光学系４、および分光器８は、この順に配列され、分光器８の入射光軸で決まる測定光軸Ｏ（光軸）と同軸となるように配置されている。
【００１９】
光源１は、被検レンズ３を照明する測定光束Ｌ２を形成するための発散光束Ｌ０（光源からの光）を発生するもので、分光透過率の測定範囲に対応する波長帯域を有する適宜の光源を採用することができる。
本実施形態では、詳細の図示は省略するが、一例として、ハロゲンランプ、集光レンズ、およびピンホール絞りを備える。このような光源１は、ハロゲンランプから出射される白色光を集光レンズにより集光してピンホール絞りに照射することで、ピンホール絞りの開口から発散光束Ｌ０を出射することができる。
光源１は、発散光束Ｌ０の光軸が測定光軸Ｏに整列するように配置されている。
【００２０】
第１光学系２は、発散光束Ｌ０を集光して、被検レンズ３に照射する測定光束Ｌ２を形成するものである。
本実施形態では、第１光学系２は、発散光束Ｌ０を集光して、平行光束Ｌ１を形成するコリメータレンズ２Ａと、平行光束Ｌ１を集光して、被検レンズ３に照射する対物レンズ２Ｂとを備える。
コリメータレンズ２Ａおよび対物レンズ２Ｂは、それぞれのレンズ光軸が測定光軸Ｏに整列するように配置されている。
本実施形態では、第１光学系２は、色消し光学系を採用している。
【００２１】
図１は、模式図のため、コリメータレンズ２Ａ、対物レンズ２Ｂを、両凸レンズのように描かれている。しかし、コリメータレンズ２Ａ、対物レンズ２Ｂは、上記のような結像性能を備える適宜のレンズまたはレンズ群を採用することができ、レンズ構成やレンズ枚数は、特に限定されない。
【００２２】
測定光束Ｌ２は、対物レンズ２Ｂによって集光されると、対物レンズ２Ｂの後側焦点位置である点Ｐに集光された後、発散して、測定光軸Ｏと同軸に配置された被検レンズ３に照射される。
測定光束Ｌ２は、被検レンズ３を透過すると、被検レンズ３から測定光束Ｌ３として出射され、被検レンズ３の屈折力に応じて集光または発散されて、測定光軸Ｏに沿って進む。
【００２３】
第２光学系４は、測定光束Ｌ３を集光するレンズまたはレンズ群であり、本実施形態では、物体側である被検レンズ３の方から順に、色収差補正レンズ４Ａ（色収差補正光学系、前側レンズ群）、集光レンズ４Ｂ（後側レンズ群）を備える。
色収差補正レンズ４Ａは、測定光束Ｌ３を集光して平行光束である測定光束Ｌ４を形成するとともに、被検レンズ３に起因する軸上色収差を補正するレンズまたはレンズ群である。
集光レンズ４Ｂは、測定光束Ｌ４を集光して収束光束である測定光束Ｌ５を形成し、測定光束Ｌ５を測定光軸Ｏ上の点Ｑに集光するレンズまたはレンズ群である。
図１は、模式図のため、色収差補正レンズ４Ａ、集光レンズ４Ｂは、両凸レンズのように描かれている。しかし、色収差補正レンズ４Ａは、上記のような結像性能を備える適宜のレンズまたはレンズ群を採用することができ、レンズ構成やレンズ枚数は、特に限定されない。
また、集光レンズ４Ｂとしては、色消し光学系が採用される。このため、集光レンズ４Ｂは複数枚のレンズから構成されている。
【００２４】
色収差補正レンズ４Ａのレンズ構成は、レンズ種類、硝材のアッベ数、配置位置等を仮定して、例えば、光線追跡等の光学シミュレーションにより色消し設計を行うことで、被検レンズ３の光学パラメータに応じて決定することができる。その際の収差設計の目標値は、後述する絞り８ａにおけるボケ量が分光強度測定における許容誤差範囲内に収まっていればよい。
近軸理論が適用できる場合には、周知の合成光学系における色消し条件等の連立方程式を解くことで、レンズ焦点距離、アッベ数、および配置位置を求めることもできる。
【００２５】
集光レンズ４Ｂは、その後側焦点位置が測定光軸Ｏ上において後述する絞り８ａの中心に一致するように配置され、図示略の保持部材によって、図示略の装置筐体に固定されている。
【００２６】
レンズ支持枠５は、被検レンズ３と、第２光学系４の色収差補正レンズ４Ａとを、それぞれのレンズ光軸が測定光軸Ｏと同軸となるように、着脱可能に保持する装置部分である。
レンズ支持枠５における被検レンズ３と色収差補正レンズ４Ａとの測定光軸Ｏ上の相対位置関係は、被検レンズ３および色収差補正レンズ４Ａからなる合成光学系が色消しされる条件で決まる一定の位置関係に保持される。すなわち、被検レンズ３および色収差補正レンズ４Ａが同軸に配置され、レンズ間隔（空気間隔）が所定の間隔に設定される。
なお、基準レンズ３０の焦点距離等が被検レンズ３と異なる場合には、レンズ支持枠５に、基準レンズ３０および色収差補正レンズ４Ａからなる合成光学系が色消しされる相対位置関係に保持する保持部を必要に応じて設けておく。
【００２７】
このような構成により、レンズ支持枠５は、測定光束Ｌ２の光路上に被検レンズ３を配置する被検レンズ配置部を構成している。
【００２８】
移動ステージ６は、第２光学系４による測定光束Ｌ５の集光位置を調整するために、被検レンズおよび色収差補正レンズ４Ａ、または集光レンズ４Ｂを測定光軸Ｏに沿う方向に移動する装置部分である。
本実施形態では、移動ステージ６は、レンズ支持枠５を測定光軸Ｏに沿う方向に移動する１軸移動ステージから構成される。１軸移動ステージとしては、例えば、送りねじとモータとを備える構成やリニアモータを備える構成などを採用することができる。
このような構成により、移動ステージ６は、被検レンズ３および色収差補正レンズ４Ａを測定光軸Ｏに沿う方向に移動する場合の例になっている。
移動ステージ６は、後述する制御ユニット９と通信可能に接続されており、制御ユニット９からの制御信号に応じて駆動される。
【００２９】
移動ステージ６は、複数の被検レンズ３を交換して測定する際に、例えば、被検レンズ３の製作誤差等により測定光束Ｌ５の集光位置が測定光軸Ｏに沿う方向にずれた場合に、集光位置の調整を行うために用いることができる。
また、移動ステージ６は、例えば、焦点距離が異なる別の種類の被検レンズ３を測定する場合や、基準レンズ３０が被検レンズ３と異なる焦点距離を有する場合に、変化する測定光束Ｌ５の集光位置を調整するために用いることもできる。
【００３０】
分光器８は、測定光軸Ｏ上に配置された絞り８ａから入射した測定光束Ｌ５の分光強度を測定する装置部分であり、回折格子８ｂ、およびラインセンサ８ｃを備える。
回折格子８ｂは、絞り８ａから入射された測定光束Ｌ５を回折して、波長ごとに分解し、ラインセンサ８ｃの異なる受光素子上に結像するものである。
ラインセンサ８ｃは、各受光素子の受光量に応じた出力信号を取得し、この出力信号を各受光素子の位置に対応する波長の情報とともに後述する制御ユニット９に送出する光電変換素子である。
ここで、出力信号は、分光器８において、ラインセンサ８ｃと接続された図示略の制御回路によってＡ／Ｄ変換後に送出してもよいし、アナログ信号として後述の制御ユニット９に出力し、制御ユニット９においてＡ／Ｄ変換してもよい。以下では、一例として、分光器８内でＡ／Ｄ変換が行われ、デジタル化された出力信号が制御ユニット９に送出される場合の例で説明する。
【００３１】
制御ユニット９は、分光透過率測定装置１００の動作制御を行う装置部分であり、図２に示すように、測定制御部５０、データ取得部５１、演算処理部５２、および記憶部５３を備える。
【００３２】
測定制御部５０は、測定者が操作入力を行う操作部１０、移動ステージ６、および測定結果や操作画面を表示する表示モニタ１１と通信可能に接続されるとともに、制御ユニット９の内部のデータ取得部５１、演算処理部５２、および記憶部５３と通信可能に接続されている。
これにより、測定制御部５０は、操作部１０からの入力に基づいて、分光透過率測定装置１００の測定動作に関する制御を行うことが可能である。
【００３３】
操作部１０からの入力としては、分光透過率測定の開始および停止の入力、被検レンズ３の測定と基準レンズ３０の測定との区別の入力、被検レンズ３、基準レンズ３０を測定する際のレンズ支持枠５の移動位置に関する情報等の入力が可能である。
操作部１０の装置構成としては、例えば、操作スイッチ、キーボード、マウス、タッチ入力デバイスなどの適宜の装置構成を採用することができる。
測定制御部５０は、操作部１０から入力された情報を必要に応じて記憶部５３に記憶させることができる。
【００３４】
測定制御部５０は、制御ユニット９と通信可能に接続されたデータ取得部５１に制御信号を送出することにより、データ取得部５１のデータ取得動作を制御することができる。
また、測定制御部５０は、演算処理部５２に制御信号を送出することにより、演算処理部５２による演算処理動作を制御することができる。
測定制御部５０は、記憶部５３に記憶された演算処理部５２の演算結果を取得すると、その演算結果について、数値情報やグラフなどからなる表示用の画像情報に変換し、表示モニタ１１に表示させることができる。
【００３５】
データ取得部５１は、測定制御部５０からの制御信号に基づいて、制御ユニット９からラインセンサ８ｃの出力信号および各受光素子の位置に対応する波長の情報を取得するものである。
データ取得部５１が取得した出力信号および各受光素子の位置に対応する波長の情報は、演算処理部５２に送出される。
このため、データ取得部５１は、制御ユニット９、測定制御部５０、および演算処理部５２と通信可能に接続されている。
【００３６】
演算処理部５２は、測定制御部５０からの制御信号に基づいて、データ取得部５１から送出された出力信号に演算処理を施すものであり、データ取得部５１、記憶部５３、および測定制御部５０と通信可能に接続されている。
演算処理部５２は、データ取得部５１から出力信号および波長の情報が送出されると、これらのデータを配列に格納して、分光強度データとして記憶部５３に記憶させる。
測定制御部５０から、演算処理を開始させる制御信号が送出されると、この制御信号に基づいて、演算処理を行い、演算結果を記憶部５３に記憶させる。演算処理の詳細については後述する。
【００３７】
制御ユニット９の装置構成は、本実施形態では、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェース、外部記憶装置などからなるコンピュータからなり、これにより上記のような制御信号を生成する適宜の制御プログラムや、後述する演算処理を行う演算プログラムが実行されるようになっている。
【００３８】
次に、分光透過率測定装置１００の動作について、第２光学系４の作用を中心として説明する。
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態の分光透過率測定装置の動作を説明するための模式的な光路図である。
【００３９】
分光透過率測定装置１００によって、被検レンズ３の分光透過率を測定するには、被検レンズ３に測定光束Ｌ２を照射した際の透過光束の分光強度の測定（以下、被検レンズ３の分光強度測定という）と、基準レンズ３０に測定光束Ｌ２を照射した際の透過光束の分光強度の測定（以下、基準レンズ３０の分光強度測定という）とを行う。次に、それぞれの分光強度の測定結果から被検レンズ３の分光透過率を算出する。
被検レンズ３の分光強度測定と、基準レンズ３０の分光強度測定とは、どちらを先に実行してもよい。以下では、一例として、被検レンズ３の分光強度測定を先に行うものとして説明する。
【００４０】
分光透過率測定装置１００は、予め各装置部分と測定光軸Ｏとの位置合わせが行われており、光源１は、予め点灯され、光源１からは安定した光量の発散光束Ｌ０が出射されている。
【００４１】
操作者が、操作部１０を通して、被検レンズ３の測定を開始する操作入力を行うと、測定制御部５０は、予め記憶部５３に記憶された、被検レンズ３を測定する際のレンズ支持枠５の位置情報を読み込む。そして、測定制御部５０は、この位置情報に基づいて、移動ステージ６を駆動する制御信号を移動ステージ６に送出する。
これにより、移動ステージ６が駆動され、レンズ支持枠５が被検レンズ３を測定する位置に移動される。
【００４２】
次に、被検レンズ３をレンズ支持枠５に保持させる。これは、測定者が人手によって行ってもよいし、例えば、図示略の搬送ロボットなどを用いて行ってもよい。
これにより、被検レンズ３と色収差補正レンズ４Ａとの位置関係が、色消し条件を満足する位置関係に固定される。これにより、被検レンズ３と色収差補正レンズ４Ａとからなる合成光学系が色消し光学系になり、色収差補正レンズ４Ａによって、被検レンズ３に起因する軸上色収差が補正されることになる。
【００４３】
ここで、被検レンズ３をレンズ支持枠５に保持させた場合の分光透過率測定装置１００内の光路について説明する。
図１に示すように、光源１から出射された発散光束Ｌ０は、コリメータレンズ２Ａによって平行光束Ｌ１とされ、対物レンズ２Ｂに入射する。
対物レンズ２Ｂに入射した平行光束Ｌ１は、対物レンズ２Ｂを透過すると集光されて、測定光束Ｌ２として測定光軸Ｏに沿って進む。
測定光束Ｌ２は、対物レンズ２Ｂの後側焦点位置である測定光軸Ｏ上の点Ｐで結像された後に発散し、被検レンズ３に到達する。
コリメータレンズ２Ａおよび対物レンズ２Ｂからなる第１光学系２は、色消し光学系になっているため、点Ｐにおいて、軸上色収差は抑制されている。このため、測定光束Ｌ２における各波長光は、すべて点Ｐから放射された発散光束として、被検レンズ３に入射する。
【００４４】
被検レンズ３に入射した測定光束Ｌ２は、被検レンズ３の屈折力に応じて、集光または発散されて測定光束Ｌ３として測定光軸Ｏに沿って進む。
このとき、被検レンズ３は色分散を有するため、被検レンズ３のレンズ面における屈折角は波長によって異なる。
例えば、図３（ａ）に模式的に示すように、点Ｐから測定光軸Ｏに対して斜め方向に進む光線ｒ１は、被検レンズ３を透過すると、例えば、赤色光成分ｒ１（例えば、Ｃ線（波長６５６ｎｍ）の波長成分）と、青色光成分ｒ２（例えば、Ｆ線（波長４８６ｎｍ）の波長成分）とでは、青色光成分ｒ２の方がより顕著に屈折される。この場合、赤色光成分ｒ１の光束径が相対的に広がり、青色光成分ｒ２の光束径が相対的に狭まる。
本実施形態では、被検レンズ３と色収差補正レンズ４Ａとの合成光学系は、色消し条件を満足している。このため、測定光束Ｌ３が色収差補正レンズ４Ａを透過すると、測定光束Ｌ３に発生した光線の色ズレが補正される。これにより、色ズレを有しない測定光束Ｌ４が形成される。
【００４５】
測定光束Ｌ４が集光レンズ４Ｂに到達すると、測定光束Ｌ４が集光されて、測定光束Ｌ５として、測定光軸Ｏに沿って進む。
本実施形態では、集光レンズ４Ｂは色消し光学系で構成されるため、測定光束Ｌ５には色ズレが発生せず、各波長光はそろって集光レンズ４Ｂの後側焦点位置に集光される。
したがって、測定光束Ｌ５の集光位置では軸上色収差が抑制された状態になっている。
【００４６】
集光レンズ４Ｂの後側焦点位置は、絞り８ａの中心の点Ｑに一致されている。このため、被検レンズ３に製作誤差がなければ、被検レンズ３と第２光学系４とからなる合成光学系は、点Ｐと点Ｑとを共役の位置関係にする。ただし、被検レンズ３は、一般には製作誤差を伴うため、焦点距離に誤差が生じていると、測定光束Ｌ５の集光位置がデフォーカスして、点Ｑの物体側または像側にずれる可能性がある。
そこで、本実施形態では、集光レンズ４Ｂの集光位置を点Ｑに位置合わせするため、移動ステージ６を備えている。
測定光束Ｌ５の集光位置が点Ｑからずれている場合には、操作者や、操作部１０から操作入力を行って、レンズ支持枠５を測定光軸Ｏに沿う方向に移動して、測定光束Ｌ５の集光位置が点Ｑに一致するように、レンズ支持枠５の位置調整を行う。
集光位置の位置調整方法は、特に限定されない。例えば、ラインセンサ８ｃの総受光量をモニタし、総受光量が最大となる位置に調整することが可能である。また、例えば、測定光束Ｌ４または測定光束Ｌ５の光路を分岐し、点Ｑと共役な位置で、集光スポットの像を取得し、集光スポットのスポット径が最小となるように調整することが可能である。
【００４７】
このようにして、測定光束Ｌ５が点Ｑの位置に集光される。集光位置における測定光束Ｌ５は軸上色収差が抑制されているため、各波長成分が、ぼけることなく点Ｑ上に微小スポットを形成する。このため、各波長成分が、絞り８ａを通過して分光器８に入射する。
この結果、測定光束Ｌ５は、絞り８ａにおいて光量損失することなく分光器８に入射する。
【００４８】
ここで、本実施形態の作用について、比較例と対比して説明する。図３（ｂ）は、本実施形態の第２光学系４に代えて第２光学系４０を備える比較例の模式的な光路図である。
第２光学系４０は、被検レンズ３との合成光学系の焦点距離が、設計波長（例えば、ｄ線の５８７ｎｍ）において、被検レンズ３と第２光学系４との合成光学系の焦点距離と一致する光学系である。しかし、この合成光学系は色消し条件を満足していない。
このような比較例の光学系では、被検レンズ３から出射された測定光束Ｌ３０では、例えば、赤色光成分ｒ１と青色光成分ｒ２との間に色ズレが生じている。測定光束Ｌ３０が第２光学系４０に入射すると、測定光束Ｌ４０として集光される。
測定光束Ｌ４０では、第２光学系４０の色分散に応じて、色ズレは変化するものの、色消しされることはないため、例えば、赤色光成分ｒ４１と、青色光成分ｒ４２とは、色ズレを残した状態で、それぞれの集光位置に集光される。
例えば、赤色光成分ｒ４１は点Ｑよりも像側の点Ｑ１に集光され、青色光成分ｒ４２は点Ｑよりも物体側の点Ｑ２に集光される。このため、軸上色収差が発生する。
【００４９】
このように軸上色収差が発生すると、点Ｑの位置では、波長ごとにスポット径が変化して、ボケが生じるため、波長によっては、絞り８ａよりも大径となって、絞り８ａにより遮光される。このため、絞り８ａにおいて一部の波長成分において、波長に依存した大きさの光量損失が発生してしまうことになる。
【００５０】
次に、本実施形態における分光器８内の光路について説明する。
分光器８に入射した測定光束Ｌ５は、点Ｑから発散して回折格子８ｂに入射する。
回折格子８ｂに入射した測定光束Ｌ５は、回折格子８ｂにより波長ごとに分解されラインセンサ８ｃの受光素子上に結像され、ラインセンサ８ｃによって光電変換される。
各受光素子の受光量に応じた電気信号は、図示略の制御回路によってＡ／Ｄ変換されて、出力信号が生成される。この出力信号は、各受光素子の位置に対応する波長の情報とともに、制御ユニット９に送出される。
【００５１】
ここで、ラインセンサ８ｃの受光量を考える。回折格子８ｂによって、点Ｑと、ラインセンサ８ｃの各受光素子の受光面とは、共役の位置関係にある。したがって、本実施形態のように、集光位置での軸上色収差が補正されている場合には、ラインセンサ８ｃ上の結像スポットは、波長によって一定の大きさを有しかつ絞り８ａに遮光されて光量損失が生じることもない。このため、各受光素子の受光量は、受光素子の位置に対応する波長ごと光強度である測定光束Ｌ５の分光強度を表している。
これに対して、比較例の光学系の場合、測定光束Ｌ４０に軸上色収差が発生するため、ラインセンサ８ｃ上の結像スポットは、点Ｑにおける波長ごとの光像のボケに応じて変化する。さらに、波長によっては絞り８ａで遮光されることにより光量損失が生じる。
このため、各受光素子の受光量は、長波長側および短波長側で、測定光束Ｌ４０の実際の分光強度よりも低い値を示し、軸上色収差に起因する分光強度の測定誤差が発生する。
【００５２】
以上説明したように、被検レンズ３をレンズ支持枠５に配置し、測定光束Ｌ５の集光位置を調整したら、操作者は、操作部１０から、分光強度測定の開始の操作入力を行う。
このような操作入力が行われると、測定制御部５０は、データ取得部５１に制御信号を送出して、ラインセンサ８ｃの出力信号を、波長の情報とともに取得し、分光強度データＩ（λ）として、演算処理部５２に送出する。ここで、λは、受光素子の位置に対応する波長を表す。
演算処理部５２には、測定制御部５０から、現在の測定が被検レンズ３を用いた測定であることが通知されている。このため、演算処理部５２は、送出された分光強度データＩ（λ）を、被検レンズ３の分光強度データＩｓ（λ）として、配列などの形で記憶部５３に記憶させる。
以上で、被検レンズ３の分光強度測定が終了する。
【００５３】
次に、基準レンズ３０の分光強度測定を行う。
まず、被検レンズ３をレンズ支持枠５から取り外して、基準レンズ３０をレンズ支持枠５に保持させる。ただし、基準レンズ３０の配置位置は、色収差補正レンズ４Ａとの合成光学系が色消し光学系となる位置とする。
操作者が、被検レンズ３の測定を開始する操作入力を行うと、測定制御部５０は、予め記憶部５３に記憶された基準レンズ３０を測定する際のレンズ支持枠５の位置情報を読み込み、この位置情報に基づいて、移動ステージ６を駆動する制御信号を移動ステージ６に送出する。
これにより、移動ステージ６が駆動され、レンズ支持枠５が基準レンズ３０を測定する位置に移動される。
以下の動作は、被検レンズが、基準レンズ３０である点と除いて、上記に説明した分光強度測定と略同様にして行われる。
すなわち、演算処理部５２は、測定制御部５０から、現在の測定が基準レンズ３０を用いた測定であることが通知されているため、データ取得部５１から演算処理部５２に送出された分光強度データＩ（λ）を、基準レンズ３０の分光強度データＩｒ（λ）として、配列などの形で記憶部５３に記憶させる点のみが異なる。
【００５４】
次に、被検レンズ３および基準レンズ３０の分光強度測定に基づいて、被検レンズ３の分光透過率を算出する。
基準レンズ３０の分光強度測定が終了すると、測定制御部５０は、演算処理部５２に、分光透過率の算出を開始させる制御信号を送出する。
演算処理部５２では、記憶部５３から、Ｉｓ（λ）とＩｒ（λ）とを読み出し、次式（１）によって、被検レンズ３の分光透過率Ｔ（λ）を算出する。
【００５５】
Ｔ（λ）＝｛Ｉｓ（λ）／Ｉｒ（λ）｝×Ｔｒ（λ）            ・・・（１）
【００５６】
ここで、Ｔｒ（λ）は、基準レンズ３０の既知の分光透過率であり、予め記憶部５３に記憶されたデータを用いる。
このようにして算出された分光透過率Ｔ（λ）は、測定制御部５０に送出され、測定制御部５０によって、数表データやグラフなどに加工された後、表示モニタ１１に表示される。
以上で、被検レンズ３の分光透過率測定が終了する。
【００５７】
以上に説明したように、分光透過率測定装置１００によれば、色収差補正レンズ４Ａを有する第２光学系４によって、被検レンズを透過した測定光束Ｌ５を集光して分光器８に入射させる。このため、軸上色収差を生じさせる被検レンズ３であっても、軸上色収差に起因する測定光束Ｌ５の光量低下を抑制することができ、分光透過率の測定精度を向上することができる。
また、積分球を用いた従来技術に比べて、分光器８に入射する測定光束Ｌ５の光量損失を低減することができるため、分光透過率測定のＳ／Ｎ比を向上することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、第２光学系４が、被検レンズを透過した測定光束Ｌ２を平行光束である測定光束Ｌ４にする前側レンズ群である色収差補正レンズ４Ａと、色収差補正レンズ４Ａを透過した測定光束Ｌ４を絞り８ａの位置に集光する後側レンズ群である集光レンズ４Ｂとを備える。このため、測定光軸Ｏに沿う方向に関して、光源１および第１光学系２の配置位置と、集光レンズ４Ｂの配置位置とを自由に設定できるため、分光透過率測定装置１００の位置調整が容易となる。
【００５９】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態の分光透過率測定装置について説明する。
図４は、本発明の第２の実施形態の分光透過率測定装置の構成を示す模式的な構成図である。図５は、本発明の第２の実施形態の分光透過率測定装置の制御ユニットの機能ブロック図である。
【００６０】
図４に示すように、本実施形態の分光透過率測定装置１０１は、上記第１の実施形態の分光透過率測定装置１００の第２光学系４、レンズ支持枠５、制御ユニット９に代えて、第２光学系１４、レンズ支持枠１５（被検レンズ配置部）、制御ユニット１９を備え、移動ステージ１６（第２の移動機構）を追加したものである。
以下では、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６１】
第２光学系１４は、上記第１の実施形態の第２光学系４において、色収差補正レンズ４Ａに代えて、測定光束Ｌ３を集光して平行光束である測定光束Ｌ４を形成するとともに被検レンズ３に起因する軸上色収差を補正する色収差補正光学系１４Ａ（前側レンズ群）を備える。
色収差補正光学系１４Ａは、測定光軸Ｏと同軸に配置された固定レンズ１４ａ（固定レンズ群）と、移動レンズ１４ｂ（移動レンズ群）とを備える。
【００６２】
固定レンズ１４ａは、被検レンズ３に対する測定光軸Ｏに沿う方向の位置が固定されたレンズまたはレンズ群である。
移動レンズ１４ｂは、固定レンズ１４ａに対する測定光軸Ｏに沿う方向に移動可能に設けられたレンズまたはレンズ群である。
このため、第２光学系１４は、移動レンズ群として、移動レンズ１４ｂを有し、移動レンズ１４ｂを含めて少なくとも３群のレンズ群を有している。
また、色収差補正光学系１４Ａにおいては、固定レンズ１４ａと移動レンズ１４ｂとのレンズ間隔を変更することにより、色収差補正光学系１４Ａとしての焦点距離を変更できるようになっている。
【００６３】
このような色収差補正光学系１４Ａは、固定レンズ１４ａと移動レンズ１４ｂとのレンズ間隔を変更することができるため、色収差特性が異なる複数種類の被検レンズ３に対して、被検レンズ３との合成光学系を色消し光学系とする色収差補正が可能である。
このような色収差補正を行うための移動レンズ１４ｂの配置位置は、予め、複数種類の被検レンズ３の色収差特性ごとに、光学シミュレーションなどによって求めておき、後述する制御ユニット１９の記憶部５３に記憶しておく。
【００６４】
なお、図４は模式図のため、固定レンズ１４ａ、移動レンズ１４ｂは、それぞれ両凸レンズのように描かれているが、固定レンズ１４ａ、移動レンズ１４ｂのレンズ構成やレンズ枚数は、特に限定されない。
また、図４では、被検レンズ３に近い方から順に、固定レンズ１４ａ、移動レンズ１４ｂが配置された場合の例を示しているが、これは一例である。
色収差補正の対象とする複数種類の被検レンズ３の色収差特性によっては、被検レンズ３に近い方から順に、移動レンズ１４ｂ、固定レンズ１４ａが配置された構成も可能である。
【００６５】
レンズ支持枠１５は、被検レンズ３、固定レンズ１４ａ、および移動レンズ１４ｂを測定光軸Ｏと同軸に保持する装置部分である。
レンズ支持枠１５において、被検レンズ３は着脱可能に保持されており、固定レンズ１４ａは、被検レンズ３の装着時に、被検レンズ３に対して一定のレンズ間隔だけ離間される位置に保持されている。
レンズ支持枠１５において、移動レンズ１４ｂは、後述する移動ステージ１６を介して測定光軸Ｏに沿う方向に移動可能に保持されている。
レンズ支持枠１５は、上記第１の実施形態のレンズ支持枠５と同様に、移動ステージ６によって、測定光軸Ｏに沿って移動可能に保持されている。
【００６６】
移動ステージ１６は、被検レンズ３に起因する軸上色収差を補正するため、移動レンズ１４ｂを測定光軸Ｏに沿って移動可能に保持する装置部分であり、レンズ支持枠１５に固定された駆動部１６ａと、移動レンズ１４ｂを保持するとともに駆動部１６ａによって移動される移動部１６ｂとを備える。
駆動部１６ａの構成としては、上記第１の実施形態の移動ステージ６と同様な適宜の１軸移動ステージを採用することができる。
移動ステージ１６は、後述する制御ユニット１９と通信可能に接続されており、制御ユニット１９からの制御信号に応じて、駆動されるようになっている。
【００６７】
制御ユニット１９は、図５に示すように、上記第１の実施形態の制御ユニット９の測定制御部５０に代えて、測定制御部６０を備える。
測定制御部６０は、上記第１の実施形態の測定制御部５０が行う制御に加えて、移動ステージ１６の移動動作の制御を行う点が上記第１の実施形態と異なる。
【００６８】
次に、分光透過率測定装置１０１の動作について、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
分光透過率測定装置１０１は、第２光学系１４が、色収差補正光学系１４Ａを備えるため、色収差特性が異なる複数種類の被検レンズに対しても、被検レンズに起因する軸上色収差を補正することができる点が、上記第１の実施形態と異なる。
例えば、被検レンズ３の分光強度測定を行う場合、操作者は、操作部１０から被検レンズ３の種類を操作入力する。
この操作入力がなされると、測定制御部６０は、被検レンズ３の種類に応じ、予め記憶部５３に記憶されている、被検レンズ３に起因する軸上色収差を補正するための移動レンズ１４ｂの配置位置の情報を読み込む。そして、測定制御部６０は、この位置情報に基づいて、移動ステージ１６を駆動する制御信号を移動ステージ１６に送出する。
これにより、移動ステージ１６の駆動部１６ａが駆動され、移動レンズ１４ｂと固定レンズ１４ａとのレンズ間隔（空気間隔）が、色収差補正を行うための所定の間隔に設定される。
【００６９】
このような色収差補正光学系１４Ａのレンズ間隔の設定は、被検レンズ３の分光強度を取得する前であれば、適宜のタイミングで行うことができる。
また、このような色収差補正光学系１４Ａのレンズ間隔の設定は、レンズ支持枠１５に保持する被検レンズの種類を変えるごとに行う。
このため、基準レンズ３０が、被検レンズ３と異なる種類のレンズ構成を有する場合には、基準レンズ３０の分光強度測定においても同様にして、移動レンズ１４ｂの移動を行う。
移動レンズ１４ｂの位置を移動しても、被検レンズを透過した後の第２光学系１４のレンズ構成は変わらないため、第２光学系１４の透過率に起因する光量損失も、被検レンズ３の分光強度測定と基準レンズ３０の分光強度測定とでは変わらない。
したがって、分光透過率測定装置１０１によれば、このようにして被検レンズ３および基準レンズ３０の分光強度測定を行った後、それぞれの測定結果に基づいて、上記第１の実施形態と同様にして被検レンズ３の分光透過率を算出することができる。
【００７０】
本実施形態の分光透過率測定装置１０１によれば、上記第１の実施形態と同様に、軸上色収差を生じさせる被検レンズ３であっても、軸上色収差に起因する測定光束Ｌ５の光量低下を抑制することができ、分光透過率の測定精度を向上することができる。
また、積分球を用いた従来技術に比べて、分光器８に入射する測定光束Ｌ５の光量損失を低減することができるため、分光透過率測定のＳ／Ｎ比を向上することができる。
【００７１】
さらに、本実施形態によれば、被検レンズ３、基準レンズ３０のレンズ種類を変えて測定を行う場合にも、移動ステージ１６によって、色収差補正光学系１４Ａの配置が、被検レンズ３、基準レンズ３０に起因する軸上色収差を補正する配置に自動的に設定される。
このため、被検レンズ３、基準レンズ３０のレンズ種類を変えて測定を行う場合にも、容易かつ迅速に分光透過率測定を行うことができる。
【００７２】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態の分光透過率測定装置について説明する。
図６は、本発明の第３の実施形態の分光透過率測定装置の構成を示す模式的な構成図である。図７は、本発明の第３の実施形態の分光透過率測定装置の動作を説明するための模式的な光路図である。
【００７３】
図６に示すように、本実施形態の分光透過率測定装置１０２は、上記第２の実施形態の分光透過率測定装置１０１の第２光学系１４、レンズ支持枠１５に代えて、第２光学系２４、補正レンズ支持枠２５を備え、被検レンズ配置部３５を追加したものである。
以下では、上記第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７４】
被検レンズ配置部３５は、被検レンズである被検レンズ３または基準レンズ３０を第１光学系２から出射された測定光束Ｌ２の光路上に着脱可能に保持する装置部分である。
本実施形態では、被検レンズ配置部３５は、一例として、対物レンズ２Ｂの後側焦点位置よりも前側（物体側）に被検レンズを配置する位置に設けられている。
以下の説明では、特に断らない限り、被検レンズ配置部３５に被検レンズとして被検レンズ３を配置した場合の例で説明する。
【００７５】
測定光束Ｌ２は、被検レンズ配置部３５に配置された被検レンズ３に入射すると、被検レンズ３の屈折力に応じて集光または発散されて、被検レンズ３から測定光束Ｌ２３が出射される。
測定光束Ｌ２３は、第１光学系２と被検レンズ３との合成光学系における後側焦点位置である点ｐに集光され、点ｐから発散して、第２光学系２４に入射される。
【００７６】
第２光学系２４は、上記第２の実施形態の第２光学系１４の色収差補正光学系１４Ａに代えて、色収差補正光学系２４Ａを備える。
色収差補正光学系２４Ａは、測定光束Ｌ２３を集光して平行光束である測定光束Ｌ２４を形成するとともに被検レンズ３に起因する軸上色収差を補正する回折レンズを含むレンズ群である。
本実施形態では、色収差補正光学系２４Ａは、測定光軸Ｏと同軸に配置された回折レンズ２４ａ（固定レンズ群）と、移動レンズ２４ｂ（移動レンズ群）とを備える。
【００７７】
回折レンズ２４ａは、レンズ作用を有する回折格子や回折パターンが形成された透過型光学素子である。本実施形態では、回折レンズ２４ａは正の屈折力を有する。
回折レンズ２４ａは、後述する補正レンズ支持枠２５において、測定光軸Ｏに同軸となるように固定されている。
回折レンズ２４ａに入射した測定光束Ｌ２３は、回折レンズ２４ａのレンズ作用によって集光され、測定光束Ｌ２４として測定光軸Ｏに沿って進む。
【００７８】
回折レンズ２４ａの各光線透過位置における回折方向は、格子ピッチに応じて入射光の波長ごとに異なるため、白色光が入射すると色収差が発生する。
ただし、屈折レンズでは、長波長光ほど、短波長光に比べて屈折角が小さくなるのに対して、回折レンズでは、長波長光ほど、相対的に格子ピッチが小さくなるため、短波長光に比べて回折角が大きくなる。
例えば、ｄ線の波長光に対して焦点距離が同一となるように設計された屈折レンズと回折レンズとを比較すると、ｄ線よりも長波長光（短波長光）に対しては、屈折レンズの焦点距離はより長く（短く）なり、回折レンズの焦点距離はより短く（長く）なる。このため、屈折レンズと回折レンズとでは、軸上色収差の現れ方が正反対になる。
このため、回折レンズ２４ａによって、被検レンズ３に起因する軸上色収差を補正することが可能である。
【００７９】
移動レンズ２４ｂは、回折レンズ２４ａに対する測定光軸Ｏに沿う方向に移動可能に設けられたレンズまたはレンズ群である。本実施形態では、移動レンズ２４ｂは、後述する補正レンズ支持枠２５において上記第１の実施形態と同様の移動ステージ１６を介して測定光軸Ｏに沿う方向に移動可能に固定されている。
移動レンズ２４ｂは、回折レンズ２４ａと併せて、被検レンズ３に起因する軸上色収差を補正するとともに、測定光束Ｌ２４を平行光束化して、測定光束Ｌ４として出射する機能を有する。
なお、図６は模式図のため、移動レンズ２４ｂは、両凸レンズのように描かれているが、移動レンズ２４ｂのレンズ構成やレンズ枚数は、特に限定されない。すなわち、合成光学系である色収差補正光学系２４Ａとして、被検レンズ３の軸上色収差を補正できる構成であれば、移動レンズ２４ｂのレンズ構成は特に限定されない。
例えば、移動レンズ２４ｂは、複数枚構成による色消しレンズであってもよいし、回折レンズ２４ａが生じさせる軸上色収差を打ち消さない程度の軸上色収差を生じさせる単レンズまたはレンズ群でもよい。
【００８０】
このように、第２光学系２４は、移動レンズ群として、移動レンズ２４ｂを有し、移動レンズ２４ｂを含めて少なくとも３群のレンズ群を有している。
また、色収差補正光学系２４Ａにおいては、回折レンズ２４ａと移動レンズ２４ｂとのレンズ間隔（空気間隔）を変更することにより、色収差補正光学系２４Ａとしての焦点距離を変更できるようになっている。
【００８１】
このような色収差補正光学系２４Ａは、回折レンズ２４ａと移動レンズ２４ｂとのレンズ間隔を変更することができるため、色収差特性が異なる複数種類の被検レンズ３に対して、被検レンズ３との合成光学系を色消し光学系とする色収差補正が可能である。
このような色収差補正を行うための移動レンズ１４ｂの配置位置は、予め、複数種類の被検レンズ３の色収差特性ごとに、光学シミュレーションなどによって求めておき、制御ユニット１９の記憶部５３に記憶しておく。
【００８２】
補正レンズ支持枠２５は、回折レンズ２４ａを測定光軸Ｏと同軸に保持し、移動ステージ１６を介して移動レンズ２４ｂを測定光軸Ｏと同軸かつ測定光軸Ｏに沿う方向に移動可能に保持する装置部分である。
補正レンズ支持枠２５は、上記第２の実施形態のレンズ支持枠１５と同様に、移動ステージ６によって、測定光軸Ｏに沿って移動可能に保持されている。
【００８３】
次に、分光透過率測定装置１０２の動作について、上記第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
分光透過率測定装置１０２は、第２光学系２４が、色収差補正光学系２４Ａを備えるため、上記第２の実施形態と同様に、色収差特性が異なる複数種類の被検レンズに対しても、被検レンズに起因する軸上色収差を補正することができる。
例えば、被検レンズ３の分光強度測定を行う場合、操作者は、操作部１０から被検レンズ３の種類を操作入力する。
この操作入力がなされると、測定制御部６０は、被検レンズ３の種類に応じ、予め記憶部５３に記憶されている、被検レンズ３に起因する軸上色収差を補正するための移動レンズ２４ｂの配置位置の情報を読み込む。そして、測定制御部６０は、この位置情報に基づいて、移動ステージ１６を駆動する制御信号を移動ステージ１６に送出する。
これにより、移動ステージ１６の駆動部１６ａが駆動され、移動レンズ２４ｂと回折レンズ２４ａとのレンズ間隔（空気間隔）が、色収差補正を行うための所定の間隔に設定される。
【００８４】
このような色収差補正光学系２４Ａのレンズ間隔の設定は、被検レンズ３の分光強度を取得する前であれば、適宜のタイミングで行うことができる。
また、このような色収差補正光学系２４Ａのレンズ間隔の設定は、被検レンズ配置部３５に保持する被検レンズの種類を変えるごとに行う。
【００８５】
本実施形態では、対物レンズ２Ｂから出射された測定光束Ｌ２は、集光されつつ進んで、被検レンズ３に入射する。
被検レンズ３に入射した測定光束Ｌ２は、被検レンズ３の屈折力に応じて、集光または発散されて測定光束Ｌ２３として測定光軸Ｏに沿って進む。
このとき、被検レンズ３は、軸上色収差を生じさせるため、被検レンズ３のレンズ面における屈折角は波長によって異なる。
図７に模式的に示すように、対物レンズ２Ｂから被検レンズ３に向かって斜め方向に進む光線ｒ２０は、被検レンズ３を透過すると、例えば、赤色光成分ｒ２１（例えば、Ｃ線（波長６５６ｎｍ）の波長成分）と、青色光成分ｒ２２（例えば、Ｆ線（波長４８６ｎｍ）の波長成分）とでは、青色光成分ｒ２２の方がより顕著に屈折される。
すなわち、対物レンズ２Ｂと被検レンズ３との合成光学系のｄ線の後側焦点位置を点ｐとすると、赤色光成分ｒ２１は、点ｐよりも後側（像側）の点ｐ１に集光され、青色光成分ｒ２２は、点ｐよりも前側（物体側）の点ｐ２に集光されてから、それぞれ発散する。
【００８６】
回折レンズ２４ａに入射した測定光束Ｌ２３は、回折レンズ２４ａによって回折され、回折レンズ２４ａのレンズとしての屈折力に応じて集光されて、測定光束Ｌ２４として出射される。
このとき、回折レンズ２４ａの特性として、赤色光成分ｒ２１と、青色光成分ｒ２２とでは、赤色光成分ｒ２１の方がより顕著に回折され、色収差が逆方向に補正される。
測定光束Ｌ２４が移動レンズ２４ｂに入射すると、測定光束Ｌ２４は、移動レンズ２４ｂによって集光されて測定光束Ｌ２５として測定光軸Ｏに沿って進む。このとき、屈折レンズである移動レンズ２４ｂが軸上色収差を有する場合には、移動レンズ２４ｂに起因する色収差が付加される。
【００８７】
回折レンズ２４ａおよび移動レンズ２４ｂの光学パラメータは、それぞれの位置が被検レンズ３に対して所定の位置関係を満足するときに、被検レンズ３に起因する軸上色収差が補正され、かつ移動レンズ２４ｂによって集光された測定光束Ｌ２５が平行光束になるように予め設定されている。
このため、測定光束Ｌ２５は、集光レンズ４Ｂに入射すると、測定光束Ｌ２６として集光されるが、赤色光成分ｒ２１と青色光成分ｒ２２とは、いずれも、集光レンズ４Ｂの後側焦点位置に一致した点Ｑに集光される。
【００８８】
このように、本実施形態では、第２光学系２４の色収差補正光学系２４Ａに、回折レンズ２４ａを含むため、第２光学系１４の合成焦点距離の波長特性は、赤色光成分ｒ２１に対してより短距離になり、青色光成分ｒ２２に対してより長距離になっている。
このため、移動ステージ６、１６を適宜の位置に駆動することにより、赤色光成分ｒ２１に関しては点ｐ１と点Ｑとが共役、かつ青色光成分ｒ２２に関しては点ｐ２と点Ｑとが共役の位置関係となるような設定が可能である。
この場合、第１光学系２、被検レンズ３、および第２光学系２４からなる合成光学系は、色消し条件を満足し、被検レンズ３に起因する軸上色収差が補正される。
【００８９】
被検レンズ３に製作誤差があるなどして、測定光束Ｌ２６の集光位置が点Ｑからずれている場合は、上記第１の実施形態と同様にして、移動ステージ６によって、補正レンズ支持枠２５の測定光軸Ｏに沿う方向の位置調整を行う。これにより、測定光束Ｌ２６の集光位置を、絞り８ａの中心である点Ｑに一致させることができる。
【００９０】
分光透過率測定装置１０２によれば、上述のようにして、被検レンズ３および基準レンズ３０の分光強度測定を行った後、それぞれの測定結果に基づいて、上記第２の実施形態と同様にして被検レンズ３の分光透過率を算出することができる。
【００９１】
本実施形態の分光透過率測定装置１０２によれば、上記第２の実施形態と同様に、軸上色収差を生じさせる被検レンズ３であっても、軸上色収差に起因する測定光束Ｌ２６の光量低下を抑制することができ、分光透過率の測定精度を向上することができる。
また、積分球を用いた従来技術に比べて、分光器８に入射する測定光束Ｌ２６の光量損失を低減することができるため、分光透過率測定のＳ／Ｎ比を向上することができる。
【００９２】
また、本実施形態によれば、上記第２の実施形態と同様に、被検レンズ３、基準レンズ３０のレンズ種類を変えて測定を行う場合にも、移動ステージ１６によって、色収差補正光学系２４Ａの配置が、被検レンズ３、基準レンズ３０に起因する軸上色収差を補正する配置に自動的に設定される。
このため、被検レンズ３、基準レンズ３０のレンズ種類を変えて測定を行う場合にも、容易かつ迅速に分光透過率測定を行うことができる。
【００９３】
本実施形態は、第１の移動機構である移動ステージ６が、色収差補正光学系２４Ａのみを移動する場合の例になっている。
【００９４】
なお、上記各実施形態の説明では、第２光学系が、前側レンズ群と後側レンズ群とを備え、前側レンズ群と後側レンズ群との間では、平行光束が形成されている場合の例で説明したが、第２光学系はこのような光学系には限定されない。
例えば、第２光学系が複数のレンズ群からなる場合に、レンズ群の間に平行光束を形成しない構成が可能である。
また、第２光学系は、被検レンズに対するレンズ間隔が変更可能な１群のレンズまたはレンズ群から構成することも可能である。
【００９５】
上記各実施形態の説明では、第２光学系が、例えば、集光レンズ４Ｂのように、被検レンズに対する位置関係が固定された固定レンズ群を有する場合の例で説明したが、固定レンズ群を有することは必須ではない。例えば、第２光学系の全体が１以上の移動レンズ群からなる構成も可能である。
【００９６】
上記各実施形態の説明では、第２光学系の一部のレンズが、例えば、集光レンズ４Ｂのように、色消しレンズである場合の例で説明したが、第２光学系は、合成光学系として、被検レンズ３の軸上色収差を補正できる光学系であればよい。すなわち、第２光学系は色収差補正光学系のみからなる構成も可能である。
したがって、第２光学系４において、一部に色消しレンズを有すること、固定レンズ群や後側レンズ群が色消しレンズであることは必須ではない。
【００９７】
上記各実施形態の説明では、第１の移動機構が、被検レンズおよび色収差補正光学系を移動する場合（第１、第２の実施形態）と、色収差補正光学系を移動する場合（第３の実施形態）とを説明したが、第２光学系による測定光束の集光位置の調整は、これらには限定されない。
すなわち、測定光束の集光位置の調整は、被検レンズおよび第２光学系からなる合成光学系のフォーカス調整であるため、第１の移動機構は、被検レンズ、色収差補正光学系、および色収差補正光学系を除く第２光学系、のうちから選ばれた１以上のものを移動させる構成が可能である。
【００９８】
上記第３の実施形態の説明では、色収差補正光学系が、回折レンズと屈折レンズとの組み合わせからなる場合の例で説明したが、１以上の回折レンズのみで構成することも可能である。
【００９９】
上記に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせたり、削除したりして実施することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１  光源
２  第１光学系
３  被検レンズ
４、１４、２４  第２光学系
４Ａ  色収差補正レンズ（色収差補正光学系、前側レンズ群）
４Ｂ  集光レンズ（後側レンズ群）
５、１５  レンズ支持枠（被検レンズ配置部）
６  移動ステージ（第１の移動機構）
８  分光器
８ａ  絞り
９、１９  制御ユニット
１４Ａ、２４Ａ  色収差補正光学系（前側レンズ群）
１４ａ  固定レンズ（固定レンズ群）
１４ｂ、２４ｂ  移動レンズ（移動レンズ群）
１６  移動ステージ（第２の移動機構）
２４ａ  回折レンズ（固定レンズ群）
２５  補正レンズ支持枠
３０  基準レンズ（被検レンズ）
３５  被検レンズ配置部
１００、１０１、１０２  分光透過率測定装置
Ｉ（λ）、Ｉｓ（λ）、Ｉｒ（λ）  分光強度データ
Ｌ０  発散光束（光源からの光）
Ｌ１  平行光束
Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ２３、Ｌ２４、Ｌ２５、Ｌ２６  測定光束
Ｏ  測定光軸（光軸）
Ｔ（λ）  分光透過率
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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