(57)【要約】【課題】基準レンズを製作することなしに、被検レンズの測定波面データが設計値に対してどの程度異なるかをより簡単に測定（評価）することができる光学素子評価方法を提供する。【解決手段】この光学素子評価方法においては、シミュレーションにより基準レンズ１４ａに対して平行光束を入射させ、その射出光束による該点像群の各点像それぞれにおいて、該点像を囲む点像群から該中心点像までの総距離値と該隣り合う点像群同士間の総距離値とを合計した第一の数値群と、被検レンズ８に上記平行光束と同じ平行光束を入射させる多穴板５Ａと、該光束を撮像し、点像群として捉えるＣＣＤカメラ９とを用い、該点像を囲む点像群から該中心点像までの総距離値と該隣り合う点像群同士間の総距離値とを合計した第二の数値群と、を比較し、その結果を視覚化して表現し、被検レンズ８の評価を行う。【選択図】図１
2008196916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シミュレーションにより、設計上の理想光学素子に対して光軸と平行な複数の平行光束を入射させ、該理想光学素子からの射出光束により複数の点像群を生成させ、該点像群の所定の点像それぞれにおいて、該所定の点像を中心として取り囲む所定の数の点像から該中心点像までの全ての距離の合計数値、または、該合計数値と該周囲の隣り合う点像同士間の全ての距離の合計数値とを合計した理想の総計数値を演算した第一の数値群と、
製造された光学素子に上記平行光束と同じ複数の平行光束を入射させる平行光束入射手段と、上記製造された光学素子から射出される上記光束を撮像し、点像群として捉える撮像手段と、を用い、上記点像群の所定の点像それぞれにおいて、該所定の点像を中心として取り囲む所定の数の点像から該中心点像までの全ての距離の合計数値、または、該合計数値と該周囲の隣り合う点像同士間の全ての距離の合計数値とを合計した実際の総計数値を演算した第二の数値群と、
を基に上記所定の点像位置ごとに上記第一の数値群と上記第二の数値群とを比較演算し、該比較結果を視覚化して表現することを特徴とする光学素子評価方法。
【請求項２】
上記第一の数値群および上記第二の数値群は、上記点像群ごとに上記所定の点像を格子状に取り囲む点像群を基に演算されることを特徴とする請求項１に記載の光学素子評価方法。
【請求項３】
上記第一の数値群及び第二の数値群は、上記点像群ごとに上記所定の点像を多角形状に取り囲む点像群を基に演算されることを特徴とする請求項１に記載の光学素子評価方法。
【請求項４】
シミュレーションにより、設計上の理想光学素子の光軸を中心とする所定領域内に対して上記光軸と平行な複数の平行光束を入射させ、該理想光学素子からの射出光束により所定の複数の点像群を生成させ、該点像群の所定の点像それぞれにおいて、該所定の点像を中心として取り囲む所定の数の点像から該中心点像までの全ての距離の合計数値、または、該合計数値と該周囲の隣り合う点像同士間の全ての距離の合計数値とを合計した理想の総計数値を演算した第一の数値群と、
製造された光学素子の光軸を中心とする上記所定領域内に上記平行光束と同じ複数の平行光束を入射させる平行光束入射手段と、上記製造された光学素子から射出される上記光束を撮像し、点像群として捉える撮像手段と、を用い、上記点像群の所定の点像それぞれにおいて、該所定の点像を中心として取り囲む所定の数の点像から該中心点像までの全ての距離の合計数値、または、該合計数値と該周囲の隣り合う点像同士間の全ての距離の合計数値とを合計した実際の総計数値を演算した第二の数値群と、
を基に上記所定の点像位置ごとに第一の数値群と第二の数値群とを比較演算し、該比較結果の中の最大値と最小値との差をもって上記製造された光学素子を評価することを特徴とする光学素子評価方法。
【請求項５】
シミュレーションにより、設計上の理想光学素子の光軸を中心とする所定領域内に対して上記光軸と平行な複数の平行光束を入射させ、該理想光学素子からの射出光束により所定の複数の点像群を生成させ、該点像群の各点像それぞれにおいて、該点像を中心として取り囲む所定の数の点像から該中心点像までの全ての距離の合計数値、または、該合計数値と該周囲の隣り合う点像同士間の全ての距離の合計数値とを合計した理想の総計数値を演算した第一の数値群と、
製造された光学素子の光軸を中心とする上記所定領域内に上記平行光束と同じ複数の平行光束を入射させる平行光束入射手段と、上記製造された光学素子から射出される上記光束を撮像し、点像群として捉える撮像手段と、を用い、上記点像群の所定の点像それぞれにおいて、該所定の点像を中心として取り囲む所定の数の点像から該中心点像までの全ての距離の合計数値、または、該合計数値と該周囲の隣り合う点像同士間のすべて距離の合計数値とを合計した実際の総計数値を演算した第二の数値群と、
を基に上記所定の点像位置ごとに第一の数値群と第二の数値群とを比較演算し、該比較結果の数値群の平均値をもって上記製造された光学素子を評価することを特徴とする光学素子評価方法。
【請求項６】
上記比較結果の数値群の絶対値の平均値をもって上記製造された光学素子を評価することを特徴とする請求項５に記載の光学素子評価方法。
【請求項７】
複数の平行光束を発生させる平行光束発生手段と、
上記複数の平行光束を被検体である光学素子に入射させる入射手段と、
上記光学素子から射出した複数の射出光束像を捉える撮像手段と、
上記光学素子から射出した上記複数の平行光束の射出光束像と、シミュレーション上の理想光学素子に上記複数の平行光束と同じシミュレーション上の複数の平行光束を入射させ該理想光学素子から射出させた該シミュレーション上の複数の模擬射出光束像とを比較し、上記複数の模擬射出光束像それぞれと該それぞれに対応する上記射出光束像との間の複数の相対距離をデータとしてツェルニケ多項式により上記理想光学素子の光学面とのずれを表す曲面を演算生成する演算手段と、
を有することを特徴とする光学面評価装置。
【請求項８】
上記平行光束発生手段は、光源と、該光源からの光束を平行光に変換するコリメータレンズと、該コリメータレンズから射出される平行光束を複数の平行光束から複数の平行光束を生成する多穴板とを有し、該多穴板の穴の内の少なくとも一つは、他の穴に対して穴の形状が異なることを特徴とする請求項７に記載の光学面評価装置。
【請求項９】
複数の平行光束を発生させる平行光束発生手段から複数の平行光束を発生させ、該光束を被検体である光学素子に入射させ、
上記光学素子から射出した上記複数の平行光束の射出光束像と、シミュレーション上の理想光学素子に上記複数の平行光束と同じシミュレーション上の複数の平行光束を入射させ該理想光学素子から射出させた該シミュレーション上の複数の模擬射出光束像とを比較し、
上記模擬射出光束像それぞれと該それぞれに対応する上記射出光束像との複数の相対距離をデータとしてツェルニケ多項式により曲面を演算生成し、この曲面の形状により上記光学素子の光学面を評価することを特徴とする光学面評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子、または、光学面の評価方法、さらに、光学面評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からカメラ用レンズとして球面レンズ、または、非球面レンズが多用されている。レンズの加工精度を向上させても完全に設計通りに投影光学系を製造することは困難であり、実際に製造された投影光学系には様々な要因に起因する諸収差が残存している。このため、実際に製造された投影光学系の光学特性は、設計上の光学特性とは異なるものになってしまう。その誤差を検査するにはスキャンヘッドを用いた機械的測定方法や干渉計による検査が知られているが、このような方法は、検査に長い時間を要し、被検光学素子の位置調節も困難である。また、検査装置自体も高価である。
【０００３】
そこで、上記実際に製造された投影光学系の収差等の光学特性を測定するための様々な技術が提案されている。例えば、ハルトマン方式の波面収差測定技術は、ピンホールを用いて発生させた球面波を被検光学系に入射し、該被検光学系を通過した光を平行光に変換した後に波面分割を行い、分割波面ごとにスポット像の形成位置に基づいて被検光学の波面収差を測定するものである。
【０００４】
このハルトマン方式を採用する波面収差測定装置（波面測定装置）は、例えば、入射光を波面分割して、該分割波面ごとにスポット像を形成する波面分割素子として、平行光の波面と平行な２次元平面に沿って微小な集光素子が多数配列されたマイクロレンズアレイを採用する。そして、該マイクロレンズアレイが形成した多数のスポット像をＣＣＤ等の撮像素子により撮像して各スポット像の撮像波形の重心を求め、スポット像位置を検出する。このようにして検出された各スポット光像の位置は、各マイクロレンズに入射した光の波面の局所的な傾きを表している。そこで、その波面の局所的な傾きを積分する等の演算により被検光学系の波面形状を２次元的に再構成して波面収差を求める。
【０００５】
上記のマイクロレンズアレイを適用した波面収差測定装置によれば、各分割波面を形成する多数のスポット像を一挙に撮像することができるので敏速な波面収差の測定が可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の波面収差測定装置では、測定された波面収差が設計値からどの程度変動しているかを検査する場合、基準となるレンズを用いた測定データが必要になる。しかし、設計値通りの基準レンズの製作は、非常に困難であり、長い製作時間を必要とし、また、高価なものとなってしまう。
【０００７】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、基準レンズを製作することなしに、被検体であるレンズの測定波面データが設計値に対してどの程度異なるかをより簡単に測定（評価）することができる光学素子評価方法、光学面評価方法、または、光学面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】
本発明の請求項１記載の光学素子評価方法は、シミュレーションにより、設計上の理想光学素子に対して光軸と平行な複数の平行光束を入射させ、該理想光学素子からの射出光束により複数の点像群を生成させ、該点像群の所定の点像それぞれにおいて、該所定の点像を中心として取り囲む所定の数の点像から該中心点像までの全ての距離の合計数値、または、該合計数値と該周囲の隣り合う点像同士間の全ての距離の合計数値とを合計した理想の総計数値を演算した第一の数値群と、製造された光学素子に上記平行光束と同じ複数の平行光束を入射させる平行光束入射手段と、上記製造された光学素子から射出される上記光束を撮像し、点像群として捉える撮像手段と、を用い、上記点像群の所定の点像それぞれにおいて、該所定の点像を中心として取り囲む所定の数の点像から該中心点像までの全ての距離の合計数値、または、該合計数値と該周囲の隣り合う点像同士間の全ての距離の合計数値とを合計した実際の総計数値を演算した第二の数値群と、を基に上記所定の点像位置ごとに上記第一の数値群と上記第二の数値群とを比較演算し、該比較結果を視覚化して表現する。
【０００９】
本発明の請求項２の光学素子評価方法は、請求項１に記載の光学素子評価方法において、上記第一の数値群および上記第二の数値群は、上記点像群ごとに上記所定の点像を格子状に取り囲む点像群を基に演算される。
【００１０】
本発明の請求項３の光学素子評価方法は、請求項１に記載の光学素子評価方法において、上記第一の数値群及び第二の数値群は、上記点像群ごとに上記所定の点像を多角形状に取り囲む点像群を基に演算される。
【００１１】
本発明の請求項４の光学素子評価方法は、シミュレーションにより、設計上の理想光学素子の光軸を中心とする所定領域内に対して上記光軸と平行な複数の平行光束を入射させ、該理想光学素子からの射出光束により所定の複数の点像群を生成させ、該点像群の所定の点像それぞれにおいて、該所定の点像を中心として取り囲む所定の数の点像から該中心点像までの全ての距離の合計数値、または、該合計数値と該周囲の隣り合う点像同士間の全ての距離の合計数値とを合計した理想の総計数値を演算した第一の数値群と、製造された光学素子の光軸を中心とする上記所定領域内に上記平行光束と同じ複数の平行光束を入射させる平行光束入射手段と、上記製造された光学素子から射出される上記光束を撮像し、点像群として捉える撮像手段と、を用い、上記点像群の所定の点像それぞれにおいて、該所定の点像を中心として取り囲む所定の数の点像から該中心点像までの全ての距離の合計数値、または、該合計数値と該周囲の隣り合う点像同士間の全ての距離の合計数値とを合計した実際の総計数値を演算した第二の数値群と、を基に上記所定の点像位置ごとに第一の数値群と第二の数値群とを比較演算し、該比較結果の中の最大値と最小値との差をもって上記製造された光学素子を評価する。
【００１２】
本発明の請求項５に記載の光学素子評価方法は、シミュレーションにより、設計上の理想光学素子の光軸を中心とする所定領域内に対して上記光軸と平行な複数の平行光束を入射させ、該理想光学素子からの射出光束により所定の複数の点像群を生成させ、該点像群の各点像それぞれにおいて、該点像を中心として取り囲む所定の数の点像から該中心点像までの全ての距離の合計数値、または、該合計数値と該周囲の隣り合う点像同士間の全ての距離の合計数値とを合計した理想の総計数値を演算した第一の数値群と、製造された光学素子の光軸を中心とする上記所定領域内に上記平行光束と同じ複数の平行光束を入射させる平行光束入射手段と、上記製造された光学素子から射出される上記光束を撮像し、点像群として捉える撮像手段と、を用い、上記点像群の所定の点像それぞれにおいて、該所定の点像を中心として取り囲む所定の数の点像から該中心点像までの全ての距離の合計数値、または、該合計数値と該周囲の隣り合う点像同士間のすべて距離の合計数値とを合計した実際の総計数値を演算した第二の数値群と、を基に上記所定の点像位置ごとに第一の数値群と第二の数値群とを比較演算し、該比較結果の数値群の平均値をもって上記製造された光学素子を評価する。
【００１３】
本発明の請求項６に記載の光学素子評価方法は、請求項５に記載の光学素子評価方法において、上記比較結果の数値群の絶対値の平均値をもって上記製造された光学素子を評価する。
【００１４】
本発明の請求項７に記載の光学面評価装置は、複数の平行光束を発生させる平行光束発生手段と、上記複数の平行光束を被検体である光学素子に入射させる入射手段と、上記光学素子から射出した複数の射出光束像を捉える撮像手段と、上記光学素子から射出した上記複数の平行光束の射出光束像と、シミュレーション上の理想光学素子に上記複数の平行光束と同じシミュレーション上の複数の平行光束を入射させ該理想光学素子から射出させた該シミュレーション上の複数の模擬射出光束像とを比較し、上記複数の模擬射出光束像それぞれと該それぞれに対応する上記射出光束像との間の複数の相対距離をデータとしてツェルニケ多項式により上記理想光学素子の光学面とのずれを表す曲面を演算生成する演算手段とを有する。
【００１５】
本発明の請求項８に記載の光学面評価装置は、請求項７に記載の光学面評価装置において、上記平行光束発生手段は、光源と、該光源からの光束を平行光に変換するコリメータレンズと、該コリメータレンズから射出される平行光束を複数の平行光束から複数の平行光束を生成する多穴板とを有し、該多穴板の穴の内の少なくとも一つは、他の穴に対して穴の形状が異なる。
【００１６】
本発明の請求項９に記載の光学面評価方法は、複数の平行光束を発生させる平行光束発生手段から複数の平行光束を発生させ、該光束を被検体である光学素子に入射させ、上記光学素子から射出した上記複数の平行光束の射出光束像と、シミュレーション上の理想光学素子に上記複数の平行光束と同じシミュレーション上の複数の平行光束を入射させ該理想光学素子から射出させた該シミュレーション上の複数の模擬射出光束像とを比較し、上記模擬射出光束像それぞれと該それぞれに対応する上記射出光束像との複数の相対距離をデータとしてツェルニケ多項式により曲面を演算生成し、この曲面の形状により上記光学素子の光学面を評価する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、基準レンズの製作を必要とせず、被検レンズの測定波面データが設計値に対してどの程度異なるかをより簡単に測定（評価）することができる光学素子評価方法、光学面評価方法、または、光学面評価装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態としての光学面評価装置であるレンズ面測定評価装置のブロック構成図である。図２は、上記レンズ面測定評価装置に適用される多穴板の拡大図である。
【００２０】
本実施形態のレンズ面測定評価装置１０は、光源部１と、光源部１の前方に光軸Ｏに沿って配されるピンホール板２と、フィルタ３と、平行光束発生手段であるコリメータレンズ（テレセントリックレンズ光学系）４と、多穴板５Ａと、絞り板６と、絞り板６上に固着され、製造された光学素子（被検体）である被検レンズ８が取り付けられるレンズ受け台７と、光軸Ｏ上に配される撮像手段であるＣＣＤカメラ９と、ＣＣＤカメラ９の撮影画像出力信号を取り込み、画像処理を行う画像処理部１１と、被検レンズ８に対応する理想的光学素子である基準レンズ１４ａのシミュレーションを行うシミュレーション処理部１４と、画像処理部１１およびシミュレーション処理の出力データを取り込み、レンズ測定処理を行う演算処理部１２と、該レンズ精度測定の処理結果、評価等を表示するための表示部１３とからなる。
【００２１】
光源部１は、例えば、ハロゲン電球の白色光源、あるいは、ＬＥＤ等である。
【００２２】
フィルタ３は、光源光の所定の波長の光を透過させるための赤，緑等の単色フィルタである。上記波長は、上記基準レンズ１４ａのシミュレーションの演算に適用される光源光の波長に合わせるものとする。なお、フィルタ３は、光源部１からＣＣＤカメラ９の間のどこに配置されていてもよい。また、光源がＬＥＤ等の単色光であるならば、上記フィルタは不要である。
【００２３】
コリメータレンズ４は、光源部１の光を平行光にして多穴板側に射出する。
【００２４】
多穴板５Ａは、光源光から複数の平行光束を生成するため、板を貫通した小径穴群が所定の範囲に配された検査用多穴板である。図２に示すように多穴板５Ａには、被検レンズ８の有効径Ｄ0 よりも広い範囲に小径の円形小穴群Ｓｎが格子状に配されている。小穴群Ｓｎは、それぞれが、例えば、直径０．０８ｍｍを有している。但し、光軸Ｏ上に位置する基準小穴Ｓ0 は、他の小穴群Ｓｎに対して識別可能なようにより大きな直径を有している。また、該格子のピッチは、例えば、０．１９ｍｍとする。
【００２５】
また、上記基準小穴Ｓ0 は、光軸Ｏ上に配置したが、このように配置せずに光軸周囲に他の穴より大きな直径の穴を複数配置して、それらの穴群の中心位置を光軸に合わせるようにしてもよい。さらに、上記穴は、丸穴形状の他に任意形状としてもよい。
【００２６】
なお、多穴板５Ａに替えて図３に示す多穴板５Ｂを適用することも可能である。多穴板５Ｂは、被検レンズ８の有効径Ｄ0 の範囲内に小径の円形の小穴群Ｓｎが格子状に配される。他の仕様は、多穴板５Ａと同様とする。この多穴板５Ｂを用いることにより絞り板６が不要となる。
【００２７】
さらに、多穴板５Ａに替えて図４に示す多穴板５Ｃを適用することも可能である。多穴板５Ｃには左右の交差角度６０°で交差する所定のピッチの線群Ｋ1 〜Ｋ4 等の交差点上に綾目状（千鳥状）に配される小径の円形小穴群Ｓｎが設けられている。この場合も光軸Ｏ上に位置する基準小穴Ｓ0 は、他の小穴群Ｓｎに対して識別可能なようにより大きな直径を有している。
【００２８】
絞り板６は、レンズ有効径Ｄ0 の開口を有する絞りであり、レンズ受け台７の下面に密着保持されている。但し、上述したように多穴板５Ｂのような板を適用するときは、この絞り板６は、不要である。
【００２９】
レンズ受け台７は、被検レンズ８がガタなく嵌入する受け部を有している。
【００３０】
被検レンズ８は、製造された被検査用光学素子であって、ガラスレンズ，プラスチックレンズからなる入射面側が平面（曲面であってもよい）である球面、または、非球面レンズ、または、複数のレンズを組み合わせた接合レンズなどである。また、レンズ８は、光軸Ｏ位置ずれの影響をなくすためにレンズ受け台７上で光軸Ｏ中心に１８０°回転可能に支持されている。
【００３１】
ＣＣＤカメラ９は、撮像面９ａを有するＣＣＤおよび撮像信号処理部等を内蔵している。撮像面９ａ上には、多穴板５Ａ、５Ｂ、または、５Ｃ等の小穴群Ｓｎおよび基準小穴Ｓ0 を透過した複数の平行光束が被検レンズ８から射出されて点像群となる。なお、撮像面９ａの光軸Ｏ方向の位置は所定離間距離Ｈ0 に合わせるために調節可能である。但し、レンズ受け台７，多穴板５Ａ，コリメータレンズ４側を前後位置調節してもよい。また、撮像面９ａは、光軸Ｏを中心とする直交座標であるｘｙ座標系を有するものとする。このｘｙ座標系は、後述する基準レンズ１４ａ、被検レンズ８，多穴板にも適用する。
【００３２】
画像処理部１１は、ＣＣＤカメラ９から出力される上記点像群の撮像信号を取り込み、画像処理を行って点像群からなる測定画像データを出力する。
【００３３】
演算処理部１２は、画像処理部１１から出力される上記測定画像データに基づいて得られる測定輝点位置データ（後述）と、シミュレーション処理部１４から出力されるシミュレーション輝点位置データ（後述）とを比較し、被検レンズ８が後述する基準レンズ１４ａに対して面精度（面の精度）、および、波面精度（アス成分，コマ成分）の評価を行う。なお、処理の詳細は、後で説明する。
【００３４】
シミュレーション処理部１４は、被検レンズ８に対応する光学設計上の理想光学素子である基準レンズ１４ａを用いた場合を想定して、光軸Ｏと平行な想定光束が多穴板５Ａ、５Ｂ、または、５Ｃの小穴群Ｓｎおよび基準小穴Ｓ0 を通過し、基準レンズ１４ａから射出し、撮像面９ａ上の複数の点像を仮定して、小穴群Ｓｎおよび基準小穴Ｓ0 対応の複数の模擬射出光束像である想定点像群の位置を演算し、シミュレーション輝点位置データとして出力する。上記演算に際して撮像面９ａと基準レンズ１４ａとの間隔は、前述した所定離間距離Ｈ0 を採用する。
【００３５】
本レンズ面測定評価装置１０による上記面精度、および、波面精度の評価のための測定処理方法について、以下、詳しく説明する。
【００３６】
まず、面精度の評価、すなわち、光学面の凹凸の具合は、上記シミュレーション輝点位置データに対して上記レンズ輝点位置データの各輝点位置のずれを求め、被検レンズ８の表面が基準レンズ１４ａに対してどのような状態にあるかを評価することになる。詳しくは、演算処理部１２にて、シミュレーション処理部１４によって得られた基準レンズのシミュレーション輝点位置データに関して各小穴群Ｓｎおよび基準小穴Ｓ0 の１つ１つを透過した想定光束による複数の点像群を基準レンズ１４ａによる注目輝点群（以下、これらの各輝点群をＳＩＭ注目輝点群と呼ぶ）として設定する。さらに、該点像群を囲み、隣接する複数の点像群を基準レンズ１４ａの周辺輝点群（以下、これらの各輝点群をＳＩＭ周辺輝点群と呼ぶ）として設定する。そして、該ＳＩＭ注目輝点群および該ＳＩＭ周辺輝点群の撮像面上相当位置データをＳＩＭ輝点位置ｘｙ座標データとして記憶する。
【００３７】
さらに、画像処理部１１から出力される被検レンズの測定画像データに基づいて撮像面９ａ上の点像群の輝点位置データを演算する。但し、該点像の輝点位置は、小穴群Ｓｎおよび基準小穴Ｓ0 による点像の重心位置を求め輝点位置とする。そして、各小穴群Ｓｎおよび基準小穴Ｓ0 の１つ１つを透過した光による複数の点像の中心点を被検レンズ８の点像群の測定注目輝点群として設定する。さらに、各測定注目輝点像を囲み、隣接する周辺の点像群を被検レンズ８の測定周辺輝点群として設定する。そして、各測定注目輝点、および、該測定注目輝点それぞれの測定周辺輝点群の撮像面上の位置データを測定輝点位置ｘｙ座標データとして記憶する。
【００３８】
多穴板５Ａ、または、５Ｂを適用した場合の基準レンズ１４ａによる上記ＳＩＭ注目輝点とこのＳＩＭ注目輝点の周囲のＳＩＭ周辺輝点の具体例を図５に示す。図中、多穴板５Ａ（図２）、または、５Ｂ（図３）の１つの小穴Ｓ1 に対応するＳＩＭ注目輝点をＰ1 で示す。小穴Ｓ1 の周辺の小穴Ｓ2 〜Ｓ8 に対応するＳＩＭ周辺輝点をＰ2 〜Ｐ8 で示す。
【００３９】
また、多穴板５Ａ、または、５Ｂを適用した場合の被検レンズ８の上記測定注目輝点とその周りの測定周辺輝点の具体例を図６に示す。図中、多穴板の１つの小穴Ｓ1 に対応する点像の測定注目輝点をＰ1 ′で示す。小穴Ｓ1 の周辺の小穴Ｓ2 〜Ｓ8 に対応する点像の測定周辺輝点をＰ2 ′〜Ｐ8 ′で示す。図６に示すように被検レンズ８の面の精度によって測定注目輝点Ｐ1 ′のまわりの測定周辺輝点Ｐ2 ′〜Ｐ8 ′にそれぞれ位置ずれが生じる。
【００４０】
上述したシミュレーション（ＳＩＭ）による輝点離間距離の演算および測定輝点離間距離の演算は、多穴板５Ａ、５Ｂ、または、後述する５Ｃの場合、図２、３、または、４（後述）のレンズ有効径Ｄ0 （例えば、６．５１ｍｍ）より所定寸法小さい指定エリアの評価対象径Ｄ1 内（例えば、６．００ｍｍ）に存在するすべての小穴群Ｓ0 ，Ｓｎによる点像群を注目輝点として演算が行われる。このように指定エリアを設定するのは、測定輝点離間距離を演算する場合、注目輝点の外側にも周辺輝点のための小穴が必要であるためである。
【００４１】
演算処理部１２において、基準レンズのＳＩＭ輝点位置ｘｙ座標データからＳＩＭ注目輝点Ｐ1 および該輝点Ｐ1 を囲むＳＩＭ周辺輝点Ｐ2 〜Ｐ8 の間の相互離間距離を演算する。詳しくは、ＳＩＭ注目輝点Ｐ1 とＳＩＭ周辺輝点Ｐ2 ，4 ，6 ，8 と間の距離であるＳＩＭ輝点離間距離Ｌａ〜Ｌｄと、ＳＩＭ周辺輝点Ｐ2 〜Ｐ9 の互いに隣り合う輝点間の距離であるＳＩＭ輝点離間距離Ｌｅ〜Ｌｍを算出する。輝点Ｐ1 と輝点Ｐ3 ，Ｐ5 ，Ｐ7 ，Ｐ9 との間を演算してもよいが、この実施形態では省略する。
【００４２】
そして、ＳＩＭ輝点離間距離Ｌａ〜ＬｄおよびＬｅ〜Ｌｍを合計したＳＩＭ輝点離間距離加算値Ｌsumを算出する。すなわち、
Ｌsum＝Ｌａ＋Ｌｂ＋…＋Ｌｋ＋Ｌｍ  …（１）
を算出する。
【００４３】
このＳＩＭ輝点離間距離加算値Ｌsumは、すべてのＳＩＭ注目輝点Ｐについて計算され、理想の総計数値である第一の数値群として、各ＳＩＭ注目輝点Ｐに対するＳＩＭ輝点離間距離加算値（群）Ｌsum-Z、すなわち、Ｌsum-1，2，3…が記憶される。
【００４４】
一方、被検レンズの測定輝点位置ｘｙ座標データから測定注目輝点Ｐ1 ′および該輝点Ｐ1 ′を囲む測定周辺輝点Ｐ2 ′〜Ｐ8 ′の間の相互離間距離を演算する。詳しくは、測定注目輝点Ｐ1 ′と測定周辺輝点Ｐ2 ′，4 ′，6 ′，8 ′と間の距離である測定輝点離間距離Ｌａ′〜Ｌｄ′と、測定周辺輝点Ｐ2 ′〜Ｐ9 ′の互いに隣り合う輝点間の距離である測定輝点離間距離Ｌｅ′〜Ｌｍ′を算出する。そして、測定輝点離間距離Ｌａ′〜Ｌｄ′およびＬｅ′〜Ｌｍ′を合計した測定輝点離間距離加算値Ｌsum′を算出する。すなわち、
Ｌsum′＝Ｌａ′＋Ｌｂ′＋…＋Ｌｋ′＋Ｌｍ′  …（２）
を算出する。
【００４５】
上記測定輝点離間距離加算値Ｌsum′は、すべての測定注目輝点Ｐ′について計算され、実際の総計数値である第二の数値群として各測定注目輝点Ｐ′に対する測定輝点離間距離加算値（群）Ｌsum-Z′、すなわち、Ｌsum-1′，2′，3′…がメモリに記憶される。
【００４６】
続いて、被検レンズ８の各測定注目輝点Ｐ′について測定輝点離間距離加算値（群）Ｌsum-Z′と、それに対応するＳＩＭ注目輝点ＰのＳＩＭ輝点離間距離加算値（群）Ｌsum-Zとの差を被検レンズ８の各測定注目輝点Ｐ′に関する測定輝点離間距離差値（群）ΔＬsum-Z′として算出する。詳しくは、測定注目輝点Ｐ′の総数をn として、
ΔＬsum-1′＝Ｌsum-1′−Ｌsum-1
ΔＬsum-2′＝Ｌsum-2′−Ｌsum-2
…
ΔＬsum-n′＝Ｌsum-n′−Ｌsum-n  …（３）
が算出され、それぞれメモリに記憶される。
【００４７】
なお、上述した各測定輝点離間距離差値（群）ΔＬsum-Z′は、被検レンズ８の当該注目輝点Ｐ′のまわりの面の精度、すなわち、被検レンズ８の面が基準レンズ１４ａの面に対してより凸状（値が＋の場合）であるか、より凹状（値が−の場合）であるかの程度を示す値となる。
【００４８】
次に、多穴板５Ｃを適用した場合の演算処理について説明すると、図７は、多穴板５Ｃを適用したときの基準レンズ１４ａによる上記ＳＩＭ注目輝点とＳＩＭ周辺輝点の分布の具体例を示す図である。図中、多穴板５Ｃの１つの小穴Ｓ11に対応するＳＩＭ注目輝点をＰ11で示す。小穴Ｓ11の周辺の小穴Ｓ12〜Ｓ17に対応するＳＩＭ周辺輝点をＰ12〜Ｐ17で示す。
【００４９】
また、多穴板５Ｃを適用した場合の被検レンズ８の上記測定注目輝点と測定周辺輝点の具体例を図８に示す。図中、多穴板の１つの小穴Ｓ11に対応する点像の測定注目輝点をＰ11′で示す。小穴Ｓ11の周辺の小穴Ｓ12〜Ｓ17に対応する点像の測定周辺輝点をＰ12′〜Ｐ17′で示す。図８に示すように被検レンズ８の面の精度によって測定注目輝点Ｐ11′のまわりの測定周辺輝点Ｐ12′〜Ｐ17′にそれぞれ位置ずれが生じる。
【００５０】
演算処理部１２にてＳＩＭ輝点位置ｘｙ座標データからＳＩＭ注目輝点Ｐ11および各ＳＩＭ周辺輝点Ｐ12〜Ｐ17の相互離間距離であるＳＩＭ輝点離間距離Ｌｎ〜Ｌｙを算出する。また、測定輝点位置ｘｙ座標データから測定注目輝点Ｐ11′および各測定周辺輝点Ｐ12′〜Ｐ17′の相互離間距離である測定輝点離間距離Ｌｎ′〜Ｌｙ′を算出する。
【００５１】
演算処理部１２においてＳＩＭ輝点位置ｘｙ座標データからＳＩＭ注目輝点Ｐ11および該輝点Ｐ11を囲むＳＩＭ周辺輝点Ｐ12〜Ｐ17の間の相互離間距離を演算する。詳しくは、ＳＩＭ注目輝点Ｐ11とＳＩＭ周辺輝点Ｐ12〜Ｐ17と間の距離であるＳＩＭ輝点離間距離Ｌｎ〜Ｌｓと、ＳＩＭ周辺輝点Ｐ12〜Ｐ17の互いに隣り合う輝点間の距離であるＳＩＭ輝点離間距離Ｌｔ〜Ｌｙを算出する。一方、測定輝点位置ｘｙ座標データから測定注目輝点Ｐ11′および該輝点Ｐ11′を囲む測定周辺輝点Ｐ12′〜Ｐ17′の間の相互離間距離を演算する。詳しくは、測定注目輝点Ｐ11′と測定周辺輝点Ｐ12′〜Ｐ17′と間の距離である測定輝点離間距離Ｌｎ′〜Ｌｓ′と、測定周辺輝点Ｐ12′〜Ｐ17′の互いに隣り合う輝点間の距離である測定輝点離間距離Ｌｔ′〜Ｌｙ′を算出する。
【００５２】
そして、ＳＩＭ輝点離間距離Ｌｎ〜ＬｓおよびＬｔ〜Ｌｙを合計したＳＩＭ輝点離間距離加算値Ｌsumを算出し、さらに、測定輝点離間距離Ｌｎ′〜Ｌｓ′およびＬｔ′〜Ｌｙ′を合計した測定輝点離間距離加算値Ｌsum′を算出する。
【００５３】
この多穴板５Ｃを適用した場合も同様に被検レンズ８の各測定注目輝点Ｐ′について測定輝点離間距離加算値（群）Ｌsum-Z′と、対応するＳＩＭ輝点離間距離加算値（群）Ｌsum-Zとの差を被検レンズ８の各測定注目輝点Ｐ′に関する測定輝点離間距離差値（群）ΔＬsum-Z′として算出し、記憶する。
【００５４】
なお、上述した多穴板５Ａ，５Ｂ，５Ｃを適用した例では、注目輝点とに対する周辺輝点で形成される多角形が正方形、または、正六角形である場合について説明したが、これに限らず他の多穴板を用い、他の多角形を適用して周辺輝点を指定することも可能である。
【００５５】
本レンズ面測定評価装置１０においては、面の精度（面の歪み具合）を目視的に評価する方法を用いることができる。この方法は、被検レンズ８の面の精度の程度を目視により判別するために、例えば、各測定注目輝点における測定輝点離間距離差値（群）ΔＬsum-Z′の値の範囲を任意の対応色で表示して、被検レンズ８の指定エリアの各測定注目輝点まわりの面の精度の変化具合を色表示により認識する方法である。
【００５６】
図９は、測定輝点離間距離差値（群）ΔＬsum-Z′の値の範囲と各表示色との対応関係を示し、また、後述の図１０にて適用する上記各対応表示色の代わりに用いる表示図形との対応も示している。本図に示すように測定輝点離間距離差値（群）ΔＬsum-Z′の値の各範囲、例えば、２．５μｍ以上と、２．５〜１．５μｍと、…、−１．５〜−２．５μｍと、−２．５μｍ以下と、に対して、それぞれ紫、藍、…、橙、赤の各色を対応させる。
【００５７】
図１０は、被検レンズの実測結果の一例を示すもので被検レンズによる各注目輝点に関する測定輝点離間距離差値（群）ΔＬsum-Z′の分布を対応表示色に代えて対応パターンで示した図である。
【００５８】
図１０上ではパターン表示であるが、実用には色によって測定輝点離間距離差値ΔＬsum-Z′の被検レンズ８面上での分布を認識することができ、レンズ面の精度を容易に評価できる。例えば、被検レンズ８の指定エリア８ａにて表示パターン（緑色）Ｚｄ部分に近い部分が多ければ、当該被検レンズ８の面の精度がよく、表示パターン（赤色）Ｚｇや表示パターン（紫色）Ｚａに近い部分が多ければ、当該被検レンズ８の面の精度は悪いといえる。
【００５９】
本レンズ面測定評価装置１０により面の精度（面の歪み具合）を数値的に評価する場合、上述した測定輝点離間距離差値（群）ΔＬsum-Z′に基づいて次の三通りの方法を選択して評価することができる。すなわち、第一の評価方法として指定エリア内における各測定輝点離間距離差値（群）ΔＬsum-Z′の中の最大値と最小値の差を評価する評価方法と、第二の評価方法として指定エリア内の各測定輝点離間距離差値（群）ΔＬsum-Z′の各絶対値の平均値を指定エリア全面について評価する評価方法と、第三の評価方法として指定エリア内の各測定輝点離間距離差値（群）ΔＬsum-Z′のそのもの（＋−を考慮）の平均値を指定エリア全面について評価する評価方法とを選択して適用することができる。
【００６０】
第一の評価方法においては、上記指定エリア内の各測定輝点離間距離差値（群）ΔＬsum-Z′のうちの最大値ΔＬsum-max′と最小値ΔＬsum-min′の差によって評価を行う。
【００６１】
第二の評価方法においては、上記指定エリアの各測定輝点離間距離差値（群）ΔＬsum-Z′の各絶対値の平均値ΔＬab-sum-avg′によって評価を行う。上記各絶対値の平均値ΔＬab-sum-avg′は、測定注目輝点数をn として、
ΔＬab-sum-avg′＝（ Σ|ΔＬsum-Z′| ）／n
＝（ |ΔＬsum-1′|＋…＋|ΔＬsum-n′| ）／n  …（４）
で与えられる。
【００６２】
第三の評価方法においては、上記指定エリアの各測定輝点離間距離差値（群）ΔＬsum-Z′の＋−値を考慮した（絶対値を用いない）平均値ΔＬsum-avg′によって評価を行う。上記平均値ΔＬsum-avg′は、測定注目輝点数をn として、
ΔＬsum-avg′＝（ ΣΔＬsum-Z′ ）／n
＝（ ΔＬsum-1′＋…＋ΔＬsum-n′ ）／n  …（５）
で与えられる。
【００６３】
上述した第一〜三の方法により被検レンズ８の面の精度を定量的に評価することができる。
【００６４】
なお、上述した測定注目輝点および測定周辺輝点を測定するために多穴板５Ａ，５Ｂ，５Ｃの小穴群による撮像面９ａ上の点像位置を測定する際、測定精度を上げるために次に説明する点像（輝点）位置の補正が必要である。
【００６５】
まず、被検レンズ８の光軸Ｏ位置の偏心によるレンズ受け台への取り付け誤差をなくすために、被検レンズ８を最初の装着位置で点像（輝点）位置を測定後、１８０°回転させて再度、点像（輝点）位置を測定する。最初の装着位置で測定した点像位置のｘｙ座標と１８０°回転後、測定した点像位置のｘｙ座標を平均した点像（輝点）位置を前述した測定輝点位置ｘｙ座標データの演算に用いる。この点像位置の平均化により被検レンズ８の光軸Ｏ位置の偏心による誤差をなくすことができる。
【００６６】
また、被検レンズ８の点像（輝点）位置を測定する際、ＣＣＤカメラ９の光軸Ｏ方向の位置を前述したレンズと撮像面間を所定の離間距離Ｈ0 （シミュレーションで適用する距離）に合わせ込む。しかし、完全に離間距離Ｈ0 に一致させることは困難である。レンズと撮像面間の距離が所定の離間距離Ｈ0 に位置しない状態では、基準レンズ１４ａによるシミュレーションによる点像位置と被検レンズ８により測定される点像位置との間に倍率誤差が生じるので、倍率誤差補正を行う必要がある。さらに、光軸Ｏから各点像（輝点）位置までの離間距離Ｌ50（測定値）に応じて像面湾曲による誤差補正を加える必要がある。なお、上記離間距離Ｈ0 の設計値を、例えば、５０ｍｍとする。
【００６７】
そこで、ＣＣＤカメラ９の光軸Ｏ方向の位置を所定の離間距離Ｈ0 にある程度の誤差の範囲で合わせ込み、実測したレンズと撮像面間の実距離により上記離間距離Ｈ0 との差から測定倍率補正係数（big-ratio）Ｂｍを求める。
【００６８】
さらに、離間距離Ｌ50を利用して各点像（輝点）位置の像面湾曲誤差を消すための像面湾曲補正係数Ｗｃを求める。この像面湾曲補正係数Ｗｃは、
Ｗｃ＝（（１−Ｗ50）／（１−Ｂm0））×（Ｂｍ−１）＋１…（６）
で与えられる。
【００６９】
像面湾曲補正係数Ｗｃは、レンズと撮像面間の距離誤差が０のとき、１となる係数である。そして、測定倍率補正係数Ｂｍが所定の補正係数Ｂm0であるとき、像面湾曲補正係数ＷｃがＷ50となるものとして、他の測定倍率補正係数Ｂｍであるときの像面湾曲補正係数Ｗｃが式（６）により求めることができる。但し、Ｗ50の値は、離間距離が−５０μｍのとき（すなわち、離間距離Ｈ0 より５０μｍ手前に撮像面が位置する状態）、シミュレーションにより求められる像面湾曲補正係数である。また、Ｂm0の値は、設計されるレンズ仕様により異なるので、予め、演算処理部１２のメモリに記憶しておく。
【００７０】
測定輝点位置データの倍率補正および像面湾曲補正を行うには、上記（６）式による像面湾曲補正係数Ｗｃと測定倍率補正係数Ｂｍとを用いて上記光軸Ｏから各点像（輝点）位置までの離間距離Ｌ50（測定値）を補正する。すなわち、離間距離Ｌ50の補正後の値Ｌ50補正値は、
Ｌ50補正値＝Ｌ50／（Ｂm×Ｗｃ）…（７）
で求められる。
【００７１】
（７）式を適用して離間距離Ｌ50（測定値）の倍率補正および像面湾曲補正を行って補正済みの測定輝点位置データ（Ｌ50補正値）が求められる。
【００７２】
次に、本実施形態のレンズ面測定評価装置１０による面精度評価方法の変形例について説明する。この変形例の面精度評価方法ではＳＩＭおよび測定輝点離間距離の演算および測定輝点離間距離差の演算を行う場合、図２、または、３，４に示す多穴板の評価対象径Ｄ1 内部に対応する被検レンズ８の指定エリア領域８ａを４種類の分割方法で分割する（図１１〜１４）。そして、各分割エリアにおける各注目輝点の測定輝点離間距離差の平均値を求め、その平均値の各分割エリア間での最大値と最小値との差を求め、ＡＰＶ値とする。このＡＰＶ値により被検レンズ８の面の精度評価を行う。
【００７３】
図１１，１２，１３，１４は、それぞれ第一，二，三，四のエリア分割方法により上記指定エリアを分割した状態を示している。
【００７４】
図１１，１２に示す第一，二のエリア分割方法は、ともに被検レンズ８の指定エリア領域８ａを所定の直径の円である分割線円Ｑ0 を境に内外周に２分割し、さらに、光軸Ｏを通る複数の直線の分割線により分割線円Ｑ0 の内側の内周側エリアを周方向に互いに等角度で扇状に８分割し、同様に分割線円Ｑ0 の外側の外周側エリアを扇状に１６分割して、エリア全体を２４分割する。
【００７５】
但し、図１１による第一のエリア分割方法では、内周側エリアをｘ軸，ｙ軸に沿った径方向２分割線と、傾斜角４５°の傾斜径方向２分割線とで８等分割する（分割エリアＥ1 ，Ｅ2 等）。さらに、外周側エリアをｘ軸，ｙ軸に沿った上記径方向２分割線と上記傾斜径方向分割線との間をさらに径方向分割線で分割し、１６等分割する（分割エリアＥ3 ，Ｅ4 等）。
【００７６】
一方、図１２による第二の分割方法では、内周側エリアをｘ軸，ｙ軸を跨いだ状態の径方向分割線で周方向に８等分割する（分割エリアＥ11，Ｅ12等）。さらに、外周側エリアをｘ軸，ｙ軸を跨いだ状態の径方向分割線と傾斜角４５°の傾斜線を跨いだ状態の分割線とにより周方向に１６等分割する（分割エリアＥ13，Ｅ14等）。第一の分割方法による上記各径方向分割線と第二の分割方法による上記各径方向分割線とは重ならないが、分割線円Ｑ0 は、共通である。また、第二のエリア分割方法の場合、上記各分割線は、互いに交差することがない。また、なお、第一，二のエリア分割方法ともに光軸ＯまわりのエリアＥ0 は、上記内周側エリアから除外する。
【００７７】
図１３，１４に示す第三，四のエリア分割方法は、ともに被検レンズ８の指定エリア領域８ａを所定の小、大径の分割線円Ｑ1 ，Ｑ2 でリング形に切り出し、さらに、そのリング状エリアを光軸Ｏを通る６本の径方向分割線で扇状に１２分割する（分割エリアＥ21，Ｅ22等、または、分割エリアＥ31，Ｅ32等）。それらの一つ一つの分割エリアの面積は、第一，第二エリア分割方法による分割エリアの面積に略等しくとる。なお、図１３の第三のエリア分割方法では、上記６本の分割線のうちの２本は、光軸Ｏを通るｘ軸，ｙ軸に沿った分割線である。また、図１４の第四の分割方法では、上記６本の分割線のうちの４本は、光軸Ｏを通るｘ軸，ｙ軸を跨ぐ分割線である。また、周方向分割線Ｑ1 ，Ｑ2 は、第一，二の分割方法における周方向分割線Ｑ0 と重ならない位置にある。
【００７８】
上述した第一，二，三，四の分割方法により被検レンズ８の指定エリア領域８ａは、７２種類のエリアが存在する。各分割方法にて分割された各分割エリアごとに、例えば、各注目輝点に関して求められる測定輝点離間距離差値（群）ΔＬsum-Z′を求める（（３）式）。さらに、上記分割エリアごとに測定輝点離間距離差値（群）ΔＬsum-Z′の平均値ΔＬsum-avg′を求める（（５）式）。７２種類のエリアにおける平均値ΔＬsum-avg′の最大値と最小値との差をＡ ＰＶ値とし、このＡ ＰＶ値により被検レンズ８の面の精度を評価する。
【００７９】
なお、上記測定輝点離間距離差値（群）の平均値ΔＬsum-avg′は、（４）式に示すような測定輝点離間距離差値（群）ΔＬsum-Z′の絶対値による平均値ΔＬab-sum-avg′を当てることもできる。
【００８０】
上述したエリア分割方法を適用した被検レンズ８の面の精度の評価方法によれば、レンズを複数の分割エリア単位にみたときの精度を評価することができ、後述するツェルニケの多項式を適用してレンズのＡＳ、ＣＯＭＡ成分を検出する方法と異なる評価が得られる。
【００８１】
そして、上述のように第一の分割方法と第二の分割方法とで径方向分割線が互いに重ならないようになっているため、一方の分割方法で径方向分割線が通ることにより失われる平均値データが他方の分割方法で求められる。さらに、第一，二の分割方法における周方向分割線が通るエリアは、第三，四の分割方法で測定することができるので第一，二の分割方法にて周方向分割線により失われる平均値データを第三，四の分割方法により求めることができる。また、第三と第四の分割方法では互いの径方向分割線が重ならないようになっており、一方の分割方法にて径方向分割線で失われる平均値データが他方の分割方法で求められる。このように分割線により失われてしまう検出できない平均値データなくなるので見落としのない状態で面の精度、換言すれば、光学面の部分部分の凹凸具合を評価することができる。
【００８２】
以上の説明では、注目輝点である点像を中心にして取り囲む所定の数の点像から中心点像までの距離全ての合計数値と、該周囲の隣り合う点像同士間の全ての距離の合計数値とを合計した総計数値を演算したが、これを簡略化し、注目輝点である点像を中心にして取り囲む所定の数の点像から該中心点像までの距離全ての合計数値のみを基に評価を行うようにしてもよい。
【００８３】
次に、本レンズ面測定評価装置１０を用いてアス（ＡＳ）成分およびコマ（ＣＯＭＡ）成分等を含んだレンズ波面精度についての評価する方法、換言すれば、光学面全体の、理想光学面からの形状のずれを評価する方法について説明する。上記アス成分およびコマ成分の評価は、ツェルニケ（Ｚｅｒｎｉｋｅ）多項式に対して基準レンズ１４ａのシミュレーション結果と被検レンズ８の実測結果を適用することにより行う。
【００８４】
上記ツェルニケ多項式であるレンズの波面の形状を与える円筒関数ｗ（ｒ，θ）は、次式で示される。すなわち、
ｗ（ｒ，θ）＝Ｚ1 ＋Ｚ2 ×ｒ×cosθ＋Ｚ3 ×r×sinθ＋Ｚ4 ×（２r2−１）
＋Ｚ5 ×r2×cos２θ＋Ｚ6 ×r2×sin２θ＋…        （８）
である。但し、ｒ，θは、極座標による撮像面上の、例えば、多穴板５Ａによる輝点位置を与える半径と角度を示す。Ｚｎは、レンズの形状による係数である。
【００８５】
上記円筒関数中、被検レンズ８のアス成分ＡＳは、基準レンズ１４ａに対する被検レンズ８の波面形状差から求められる（８）式の係数Ｚ5 ，Ｚ6 により与えられ、
ＡＳ＝２×（Ｚ5 2＋Ｚ6 2）1/2     …（９）
で示される。
【００８６】
上記円筒関数中、被検レンズ８のコマ成分ＣＯＭＡは、同様に（８）式の係数Ｚ7 ，Ｚ8 により与えられ、
ＣＯＭＡ＝３×（Ｚ7 2＋Ｚ8 2）1/2     …（１０）
で示される。
【００８７】
一方、前述した基準レンズ１４ａと被検レンズ８との輝点位置データのずれ量ｘ，ｙは、撮像面９ａ上にて直交座標系であるｘｙ座標によって与えられるので、
ｘ＝ｒ×cosθ
ｙ＝ｒ×sinθ
を用いて座標変換を行う。
【００８８】
そして、ｒ0 をレンズ有効径Ｄ0 の１／２として、ρ＝ｒ／ｒ0 を適用し、
ｒ0 ×∂ｗ(ρ，θ)／∂ｘ＝∂ｗ（ρ，θ）／∂ρ×cosθ
＋∂ｗ（ρ，θ）／∂θ×sinθ／ρ  …（１１）
ｒ0 ×∂ｗ(ρ，θ)／∂ｙ＝∂ｗ（ρ，θ）／∂ρ×sinθ
＋∂ｗ（ρ，θ）／∂θ×cosθ／ρ  …（１２）
とし、上記（１１），（１２）式を基準レンズ１４ａと被検レンズ８との輝点位置データのずれ量ｘ，ｙにより最小二乗法で解き、フィッティグする係数Ｚｎを求める。
【００８９】
求められた係数Ｚ5 ，Ｚ6 および係数Ｚ7 ，Ｚ8 を（９）式、または、（１０）式に代入して、ＡＳとＣＯＭＡを求める。
【００９０】
上述のように基準レンズ１４ａによる基準レンズ１４ａのシミュレーション結果と被検レンズ８の測定結果からレンズ波面精度のアス成分（ＡＳ）およびコマ成分（ＣＯＭＡ）を求めることができる。すなわち、これらの演算により得られた曲面およびツェルニケ多項式の各項の値により製作されたレンズ（光学素子）の光学面を評価することができる。
【００９１】
本レンズ面測定評価装置１０によれば、複数の平行光束をレンズに入射させ、射出される光束の点像同士間の距離について基準レンズのシミュレーションによった結果と被検レンズによる実測値との差を評価することにより特に高精度であり高価な基準レンズを製作することなく、手早くレンズ面の精度を判定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明による光学素子評価方法、または、光学面評価方法は、基準レンズを製作することなしに、被検レンズの測定波面データが設計値に対してどの程度異なるかをより簡単に測定（評価）することができる方法として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の一実施形態としての光学面評価装置であるレンズ面測定評価装置のブロック構成図である。
【図２】図１のレンズ面測定評価装置に適用される多穴板の拡大図である。
【図３】図１のレンズ面測定評価装置に適用される別の形状の多穴板の拡大図である。
【図４】図１のレンズ面測定評価装置に適用されるさらに別の形状の多穴板の拡大図である。
【図５】図１のレンズ面測定評価装置において、図２，３に示す多穴板を適用した場合の基準レンズによるＳＩＭ注目輝点とＳＩＭ周辺輝点の分布の一例を示す図である。
【図６】図１のレンズ面測定評価装置において、図２，３に示す多穴板を適用した場合の被検レンズによる測定注目輝点と測定周辺輝点の分布の一例を示す図である。
【図７】図１のレンズ面測定評価装置において、図４に示す多穴板を適用したときの基準レンズによるＳＩＭ注目輝点とＳＩＭ周辺輝点の分布の一例を示す図である。
【図８】図１のレンズ面測定評価装置において、図４に示す多穴板を適用した場合の被検レンズによる測定注目輝点と測定周辺輝点の分布の一例を示す図である。
【図９】図１のレンズ面測定評価装置における測定輝点離間距離差値ΔＬsum-Z′の値の範囲と各表示色との対応関係を示す図である。
【図１０】図１のレンズ面測定評価装置による被検レンズの実測結果の一例を示すもので各注目輝点に関する測定輝点離間距離差値ΔＬsum-Z′の分布を対応表示色に代えて対応図形で示した図である。
【図１１】図１のレンズ面測定評価装置における面精度評価方法の変形例に適用される第一のエリア分割方法によりレンズの指定エリアを分割した状態を示している。
【図１２】図１のレンズ面測定評価装置における面精度評価方法の変形例に適用される第二のエリア分割方法によりレンズの指定エリアを分割した状態を示している。
【図１３】図１のレンズ面測定評価装置における面精度評価方法の変形例に適用される第三のエリア分割方法によりレンズの指定エリアを分割した状態を示している。
【図１４】図１のレンズ面測定評価装置における面精度評価方法の変形例に適用される第四のエリア分割方法によりレンズの指定エリアを分割した状態を示している。
【符号の説明】
【００９４】
４…コリメータレンズ（平行光束入射手段）
８  …被検レンズ（製造された光学素子）
９…ＣＣＤカメラ（撮像手段）
１４ａ…基準レンズ（理想光学素子）
Ｌsum-Z   …ＳＩＭ輝点離間距離加算値（群）
（第一の数値群）
Ｌsum-Z′…測定輝点離間距離加算値（群）
（第二の数値群）
Ｐ1 〜Ｐ9 ，Ｐ11〜Ｐ17
…輝点
（理想光学素子による点像の位置）
Ｐ1 ′〜Ｐ9 ′，Ｐ11′〜Ｐ17′
…輝点
（製造された光学素子による点像の位置）
ΔＬsum-max′…最大値
ΔＬsum-min′…最小値
ΔＬab-sum-avg′…絶対値の平均値
ΔＬsum-avg′…平均値
【図１】
2008196916.tif 000003
【図２】
2008196916.tif 000004
【図３】
2008196916.tif 000005
【図４】
2008196916.tif 000006
【図５】
2008196916.tif 000007
【図６】
2008196916.tif 000008
【図７】
2008196916.tif 000009
【図８】
2008196916.tif 000010
【図９】
2008196916.tif 000011
【図１０】
2008196916.tif 000012
【図１１】
2008196916.tif 000013
【図１２】
2008196916.tif 000014
【図１３】
2008196916.tif 000015
【図１４】
2008196916.tif 000016