(57)【要約】【課題】製造された非球面レンズに生じている面ずれを、面倒れとは分離して高精度に測定することが可能な非球面レンズの面ずれ測定方法および装置を得る。【解決手段】被検レンズ１の面倒れと面倒れ分コマ収差との関係、および被検レンズ１の面ずれと面ずれ分コマ収差との関係を、コンピュータシミュレーションにより求める。また、張出部３の透過波面測定により被検レンズ１の面倒れを求め、レンズ部２の透過波面測定により被検レンズ１のコマ収差を求める。このコマ収差から、面倒れ分コマ収差を差し引くことにより、面ずれに起因する面ずれ分コマ収差を算定し、この面ずれ分コマ収差に基づき、被検レンズ１の面ずれを算定する。【選択図】図１
2008249415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのレンズ面のうち少なくとも一方が非球面である被検レンズにおいて、前記２つのレンズ面それぞれの軸同士の相対的な位置ずれである面ずれを測定する方法であって、
ヌル光学素子を備えた干渉計を用いて前記被検レンズの透過波面測定を行い、該測定により得られた干渉縞画像に基づき、前記被検レンズのコマ収差を求めるコマ収差測定ステップと、
前記２つのレンズ面それぞれの軸同士の相対的な傾きずれである面倒れに起因して発生する、予め求められた面倒れ分コマ収差を、前記コマ収差測定ステップにおいて求められた前記コマ収差から差し引いて、前記面ずれに起因して発生する面ずれ分コマ収差を算定する面ずれコマ収差算定ステップと、
該面ずれコマ収差算定ステップにおいて算定された前記面ずれ分コマ収差に基づき、前記面ずれを算定する面ずれ算定ステップと、
をこの順に行うことを特徴とする非球面レンズの面ずれ測定方法。
【請求項２】
前記面倒れと前記面倒れ分コマ収差との関係を、コンピュータシミュレーションにより求める面倒れ分コマ収差シミュレーションステップを、前記面ずれコマ収差算定ステップに先立って行うことを特徴とする請求項１記載の非球面レンズの面ずれ測定方法。
【請求項３】
前記面倒れ分コマ収差シミュレーションステップは、当該シミュレーションを行う際の、シミュレーション用被検レンズに対するシミュレーション用ヌル光学素子の中心軸の位置を決定する面倒れ用ヌル光学素子位置決定ステップを有しており、
該面倒れ用ヌル光学素子位置決定ステップは、前記面倒れが与えられた前記シミュレーション用被検レンズに対し、前記シミュレーション用ヌル光学素子による波面収差測定のシミュレーションを、該シミュレーション上において、前記シミュレーション用被検レンズと前記シミュレーション用ヌル光学素子の中心軸との相対位置を複数回ずらして行い、各シミュレーション結果から、前記シミュレーション用被検レンズに対する前記シミュレーション用ヌル光学素子の中心軸の位置と、前記シミュレーション用被検レンズの波面収差との関係を求め、この求められた関係に基づき、前記シミュレーション用ヌル光学素子の中心軸の位置を決定するものであることを特徴とする請求項２記載の非球面レンズの面ずれ測定方法。
【請求項４】
前記面ずれと前記面ずれ分コマ収差との関係を、コンピュータシミュレーションにより求める面ずれ分コマ収差シミュレーションステップを、前記コマ収差測定ステップに先立って行うことを特徴とする請求項１〜３までのうちいずれか１項記載の非球面レンズの面ずれ測定方法。
【請求項５】
前記面ずれ分コマ収差シミュレーションステップは、当該シミュレーションを行う際の、シミュレーション用被検レンズに対するシミュレーション用ヌル光学素子の中心軸の位置を決定する面ずれ用ヌル光学素子位置決定ステップを有しており、
該面ずれ用ヌル光学素子位置決定ステップは、前記面ずれが与えられた前記シミュレーション用被検レンズに対し、前記シミュレーション用ヌル光学素子による波面収差測定のシミュレーションを、該シミュレーション上において、前記シミュレーション用被検レンズと前記シミュレーション用ヌル光学素子の中心軸との相対位置を複数回ずらして行い、各シミュレーション結果から、前記シミュレーション用被検レンズに対する前記シミュレーション用ヌル光学素子の中心軸の位置と、前記シミュレーション用被検レンズの波面収差との関係を求め、この求められた関係に基づき、前記シミュレーション用ヌル光学素子の中心軸の位置を決定するものであることを特徴とする請求項４記載の非球面レンズの面ずれ測定方法。
【請求項６】
前記干渉計の光軸に対する前記ヌル光学素子の傾きと、該傾きに起因して発生するヌル光学素子傾き分コマ収差との関係を、コンピュータシミュレーションにより求めるヌル光学素子傾き分シミュレーションステップと、
前記干渉計の光軸に対する前記ヌル光学素子の実際の傾きを測定するヌル光学素子傾き測定ステップと、を前記面ずれコマ収差算定ステップに先立って行うとともに、
前記ヌル光学素子傾き測定ステップにおいて測定された前記ヌル光学素子の実際の傾きに起因して発生するコマ収差を、前記ヌル光学素子傾き分シミュレーションステップにおいて求められた前記関係から算定し、この算定されたコマ収差を、前記コマ収差測定ステップにおいて測定されたコマ収差から差し引くことを特徴とする請求項１〜５までのうちいずれか１項記載の非球面レンズの面ずれ測定方法。
【請求項７】
前記干渉計の光軸に対する前記被検レンズ自体の傾きと、該傾きに起因して発生する被検レンズ傾き分コマ収差との関係を、コンピュータシミュレーションにより求める被検レンズ傾き分シミュレーションステップと、
前記干渉計の光軸に対する前記被検レンズ自体の実際の傾きを測定する被検レンズ傾き測定ステップと、を前記面ずれコマ収差算定ステップに先立って行うとともに、
前記被検レンズ傾き測定ステップにおいて測定された前記被検レンズ自体の実際の傾きに起因して発生するコマ収差を、前記被検レンズ傾き分シミュレーションステップにおいて求められた前記関係から算定し、この算定されたコマ収差を、前記コマ収差測定ステップにおいて測定されたコマ収差から差し引くことを特徴とする請求項１〜６までのうちいずれか１項記載の非球面レンズの面ずれ測定方法。
【請求項８】
前記被検レンズが、該被検レンズの前記２つのレンズ面それぞれの軸に対し垂直となるように設置された張出部を有している場合において、
前記面倒れを、前記張出部の表面と裏面との相対的な傾きずれを測定することによって求める面倒れ測定ステップを、前記面ずれコマ収差算定ステップに先立って行うことを特徴とする請求項１〜７までのうちいずれか１項記載の非球面レンズの面ずれ測定方法。
【請求項９】
２つのレンズ面のうち少なくとも一方が非球面である被検レンズにおいて、前記２つのレンズ面それぞれの軸同士の相対的な位置ずれである面ずれを測定する装置であって、
ヌル光学素子を備えた干渉計と、解析装置とを備え、
該解析装置は、
前記干渉計による、前記被検レンズの透過波面測定により得られた干渉縞画像に基づき、該被検レンズのコマ収差を求めるコマ収差演算手段と、
前記２つのレンズ面それぞれの軸同士の相対的な傾きずれである面倒れに起因して発生する、予め求められた面倒れ分コマ収差を、前記コマ収差演算手段により求められた前記コマ収差から差し引いて、前記面ずれに起因して発生する面ずれ分コマ収差を算定する面ずれコマ収差演算手段と、
該面ずれコマ収差演算手段により算定された前記面ずれ分コマ収差に基づき、前記面ずれを算定する面ずれ演算手段と、
を備えてなることを特徴とする非球面レンズの面ずれ測定装置。
【請求項１０】
前記被検レンズと前記ヌル光学素子との相対的な傾き姿勢を変化させる傾き姿勢可変手段と、
前記被検レンズと前記ヌル光学素子との、互いに直交する３軸方向の相対的な位置を変化させる３軸方向位置可変手段と、
を備えたことを特徴とする請求項９記載の非球面レンズの面ずれ測定装置。
【請求項１１】
前記３軸方向位置可変手段による調整を行う際の、前記被検レンズに対する前記ヌル光学素子の中心軸の位置を決定するヌル光学素子中心軸位置決定手段を有しており、
該ヌル光学素子中心軸位置決定手段は、前記被検レンズと前記ヌル光学素子の中心軸との相対位置を複数回ずらして行われた、前記被検レンズに関する各波面収差測定の結果から、前記被検レンズに対する前記ヌル光学素子の中心軸の位置と、前記被検レンズの波面収差との関係を求め、この求められた関係に基づき、前記ヌル光学素子の中心軸の位置を決定するものであることを特徴とする請求項１０記載の非球面レンズの面ずれ測定装置。
【請求項１２】
前記傾き姿勢可変手段による調整を行う際の、前記干渉計の光軸に対する前記ヌル光学素子の中心軸の傾きを決定するヌル光学素子傾き決定手段を有しており、
該ヌル光学素子傾き決定手段は、前記干渉計の光軸に対する前記被検レンズの回転角度を複数回ずらして行われた、前記被検レンズに関する各波面収差測定の結果から、前記被検レンズ自体のコマ収差と、前記干渉計の光軸に対する前記ヌル光学素子の中心軸の傾きに起因して発生するヌル光学素子傾き分コマ収差とを分離し、該ヌル光学素子傾き分コマ収差の発生が略解消されるように、前記ヌル光学素子の中心軸の傾きを決定するものであることを特徴とする請求項１０または１１記載の非球面レンズの面ずれ測定装置。
【請求項１３】
前記傾き姿勢可変手段による調整を行う際の、前記干渉計の光軸に対する前記被検レンズ自体の傾きを決定するレンズ傾き決定手段を有しており、
該レンズ傾き決定手段は、前記干渉計の光軸を中心とする前記被検レンズの回転角度を複数回ずらして行われた、前記被検レンズに関する各波面収差測定の結果から、前記被検レンズ自体のコマ収差と、前記干渉計の光軸に対する前記被検レンズ自体の傾きに起因して発生する被検レンズ傾き分コマ収差とを分離し、該被検レンズ傾き分コマ収差の発生が略解消されるように、前記被検レンズ自体の傾きを決定するものであることを特徴とする請求項１０〜１２までのうちいずれか１項記載の非球面レンズの面ずれ測定装置。
【請求項１４】
前記被検レンズが、該被検レンズの前記２つのレンズ面それぞれの軸に対し垂直となるように設置された張出部を有している場合において、
前記干渉計による、前記張出部の透過波面測定により得られた干渉縞画像に基づき、前記面倒れを求める面倒れ測定演算手段を備えていることを特徴とする請求項９〜１３までのうちいずれか１項記載の非球面レンズの面ずれ測定装置。
【請求項１５】
前記ヌル光学素子は、反射型のヌル光学素子であることを特徴とする請求項９〜１４までのうちいずれか１項記載の非球面レンズの面ずれ測定装置。
【請求項１６】
前記ヌル光学素子は、透過型のヌル光学素子であることを特徴とする請求項９〜１４までのうちいずれか１項記載の非球面レンズの面ずれ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラや光学センサ等の各種光学機器に用いられる非球面レンズの面ずれを測定するための非球面レンズの面ずれ測定方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非球面レンズの多くはモールド成形されているが、成形用の金型同士の相対的な位置ずれにより、成形された非球面レンズに面ずれ（非球面レンズを構成する２つのレンズ面それぞれの軸同士の相対的な位置ずれ）や面倒れ（非球面レンズを構成する２つのレンズ面それぞれの軸同士の相対的な傾きずれ）が発生することがある。このような面ずれや面倒れは、金型の機構上、完全に無くすことは極めて困難であるが、成形された非球面レンズの収差増大の要因となるので、減少させる方向で金型の修正を図ることが望ましく、そのために面倒れや面ずれがどの程度生じているのかを把握しておくことは重要となる。
【０００３】
従来、非球面レンズの面ずれ（偏心）を測定するための偏心検査機が各種実用化されている。また、非球面レンズの面ずれと面倒れを測定する方法として、下記特許文献１に記載された手法も知られている。この手法は、レンズの光軸に対し垂直に設置された鍔状の張出部を有している非球面レンズの面ずれや面倒れを、オートコリメータを用いて測定するものである。
【０００４】
一方、非球面レンズの収差は、干渉計を用いた透過波面測定により求めることが可能である。例えば、透過波面測定により得られた波面収差を、ツェルニケ（ゼルニケ）多項式等を用いてべき級数展開することにより、ザイデルの５収差を個別に数値化する手法が知られている（下記特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特許第３１２７００３号公報
【特許文献２】特許第２９５１３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、開口数（ＮＡ）の大きい非球面レンズの需要が高まっている。このような高ＮＡの非球面レンズにおいては、かつては問題とされなかった数μｍオーダでの面ずれや数十秒オーダでの面倒れの発生が問題視されるようになっている。
【０００７】
また、発生している面ずれと面倒れを、互いに分離しつつ高精度に測定したいという要望もある。光学系の種類によっては、使用する非球面レンズの面ずれに対する感度は高いが、面倒れに対する感度は低いといった場合もあり、面ずれと面倒れを互いに分離して測定することができれば、それぞれの光学系で使用し得るか否かを判定したり、実際に使用する際に面ずれや面倒れに対する補正処置を講じたりすることが可能になる等の理由による。
【０００８】
しかしながら、これまでの偏心検査機では、面ずれと面倒れを分離することができず、また偏心の測定誤差も２μｍ程度と大きいのが実状である。また、上記特許文献１に記載された手法を用いた場合でも、近年要望されているレベルに応え得るような高精度な面ずれの測定を行うことは困難である。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、製造された非球面レンズに生じている面ずれを、面倒れとは分離して高精度に測定することが可能な非球面レンズの面ずれ測定方法および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】
【００１０】
上記課題を解決するため本発明では、被検レンズのコマ収差を、面倒れに起因する分と面ずれに起因する分とに分離し得ることに着目し、被検レンズの面ずれを、面倒れとは分離して高精度に測定するようにしたものである。
【００１１】
すなわち、本発明に係る非球面レンズの面ずれ測定方法は、２つのレンズ面のうち少なくとも一方が非球面である被検レンズにおいて、前記２つのレンズ面それぞれの軸同士の相対的な位置ずれである面ずれを測定する方法であって、ヌル光学素子を備えた干渉計を用いて前記被検レンズの透過波面測定を行い、該測定により得られた干渉縞画像に基づき、前記被検レンズのコマ収差を求めるコマ収差測定ステップと、前記２つのレンズ面それぞれの軸同士の相対的な傾きずれである面倒れに起因して発生する、予め求められた面倒れ分コマ収差を、前記コマ収差測定ステップにおいて求められた前記コマ収差から差し引いて、前記面ずれに起因して発生する面ずれ分コマ収差を算定する面ずれコマ収差算定ステップと、該面ずれコマ収差算定ステップにおいて算定された前記面ずれ分コマ収差に基づき、前記面ずれを算定する面ずれ算定ステップと、をこの順に行うことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る非球面レンズの面ずれ測定方法において、前記面倒れと前記面倒れ分コマ収差との関係を、コンピュータシミュレーションにより求める面倒れ分コマ収差シミュレーションステップを、前記面ずれコマ収差算定ステップに先立って行うようにすることができる。
【００１３】
この場合、前記面倒れ分コマ収差シミュレーションステップは、当該シミュレーションを行う際の、シミュレーション用被検レンズに対するシミュレーション用ヌル光学素子の中心軸の位置を決定する面倒れ用ヌル光学素子位置決定ステップを有しており、該面倒れ用ヌル光学素子位置決定ステップは、前記面倒れが与えられた前記シミュレーション用被検レンズに対し、前記シミュレーション用ヌル光学素子による波面収差測定のシミュレーションを、該シミュレーション上において、前記シミュレーション用被検レンズと前記シミュレーション用ヌル光学素子の中心軸との相対位置を複数回ずらして行い、各シミュレーション結果から、前記シミュレーション用被検レンズに対する前記シミュレーション用ヌル光学素子の中心軸の位置と、前記シミュレーション用被検レンズの波面収差との関係を求め、この求められた関係に基づき、前記シミュレーション用ヌル光学素子の中心軸の位置を決定するものである、とすることができる。
【００１４】
また、前記面ずれと前記面ずれ分コマ収差との関係を、コンピュータシミュレーションにより求める面ずれ分コマ収差シミュレーションステップを、前記コマ収差測定ステップに先立って行うようにすることができる。
【００１５】
この場合、前記面ずれ分コマ収差シミュレーションステップは、当該シミュレーションを行う際の、シミュレーション用被検レンズに対するシミュレーション用ヌル光学素子の中心軸の位置を決定する面ずれ用ヌル光学素子位置決定ステップを有しており、該面ずれ用ヌル光学素子位置決定ステップは、前記面ずれが与えられた前記シミュレーション用被検レンズに対し、前記シミュレーション用ヌル光学素子による波面収差測定のシミュレーションを、該シミュレーション上において、前記シミュレーション用被検レンズと前記シミュレーション用ヌル光学素子の中心軸との相対位置を複数回ずらして行い、各シミュレーション結果から、前記シミュレーション用被検レンズに対する前記シミュレーション用ヌル光学素子の中心軸の位置と、前記シミュレーション用被検レンズの波面収差との関係を求め、この求められた関係に基づき、前記シミュレーション用ヌル光学素子の中心軸の位置を決定するものである、とすることができる。
【００１６】
また、前記干渉計の光軸に対する前記ヌル光学素子の傾きと、該傾きに起因して発生するヌル光学素子傾き分コマ収差との関係を、コンピュータシミュレーションにより求めるヌル光学素子傾き分シミュレーションステップと、前記干渉計の光軸に対する前記ヌル光学素子の実際の傾きを測定するヌル光学素子傾き測定ステップと、を前記面ずれコマ収差算定ステップに先立って行うとともに、前記ヌル光学素子傾き測定ステップにおいて測定された前記前記ヌル光学素子の実際の傾きに起因して発生するコマ収差を、前記ヌル光学素子傾き分シミュレーションステップにおいて求められた前記関係から算定し、この算定されたコマ収差を、前記コマ収差測定ステップにおいて測定されたコマ収差から差し引くようにしてもよい。
【００１７】
また、前記干渉計の光軸に対する前記被検レンズ自体の傾きと、該傾きに起因して発生する被検レンズ傾き分コマ収差との関係を、コンピュータシミュレーションにより求める被検レンズ傾き分シミュレーションステップと、前記干渉計の光軸に対する前記被検レンズ自体の実際の傾きを測定する被検レンズ傾き測定ステップと、を前記面ずれコマ収差算定ステップに先立って行うとともに、前記被検レンズ傾き測定ステップにおいて測定された前記被検レンズ自体の実際の傾きに起因して発生するコマ収差を、前記被検レンズ傾き分シミュレーションステップにおいて求められた前記関係から算定し、この算定されたコマ収差を、前記コマ収差測定ステップにおいて測定されたコマ収差から差し引くようにしてもよい。
【００１８】
さらに、前記被検レンズが、該被検レンズの前記２つのレンズ面それぞれの軸に対し垂直となるように設置された張出部を有している場合においては、前記面倒れを、前記張出部の表面と裏面との相対的な傾きずれを測定することによって求める面倒れ測定ステップを、前記面ずれコマ収差算定ステップに先立って行うこともできる。
【００１９】
一方、本発明に係る非球面レンズの面ずれ測定装置は、２つのレンズ面のうち少なくとも一方が非球面である被検レンズにおいて、前記２つのレンズ面それぞれの軸同士の相対的な位置ずれである面ずれを測定する装置であって、ヌル光学素子を備えた干渉計と、解析装置とを備え、該解析装置は、前記干渉計による、前記被検レンズの透過波面測定により得られた干渉縞画像に基づき、該被検レンズのコマ収差を求めるコマ収差演算手段と、前記２つのレンズ面それぞれの軸同士の相対的な傾きずれである面倒れに起因して発生する、予め求められた面倒れ分コマ収差を、前記コマ収差演算手段により求められた前記コマ収差から差し引いて、前記面ずれに起因して発生する面ずれ分コマ収差を算定する面ずれコマ収差演算手段と、該面ずれコマ収差演算手段により算定された前記面ずれ分コマ収差に基づき、前記面ずれを算定する面ずれ演算手段と、を備えてなることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る非球面レンズの面ずれ測定装置において、前記被検レンズと前記ヌル光学素子との相対的な傾き姿勢を変化させる傾き姿勢可変手段と、前記被検レンズと前記ヌル光学素子との、互いに直交する３軸方向の相対的な位置を変化させる３軸方向位置可変手段と、を備えることができる。
【００２１】
この場合、前記３軸方向位置可変手段による調整を行う際の、前記被検レンズに対する前記ヌル光学素子の中心軸の位置を決定するヌル光学素子中心軸位置決定手段を有しており、該ヌル光学素子中心軸位置決定手段は、前記被検レンズと前記ヌル光学素子の中心軸との相対位置を複数回ずらして行われた、前記被検レンズに関する各波面収差測定の結果から、前記被検レンズに対する前記ヌル光学素子の中心軸の位置と、前記被検レンズの波面収差との関係を求め、この求められた関係に基づき、前記ヌル光学素子の中心軸の位置を決定するものである、とすることができる。
【００２２】
また、前記傾き姿勢可変手段による調整を行う際の、前記干渉計の光軸に対する前記ヌル光学素子の中心軸の傾きを決定するヌル光学素子傾き決定手段を有しており、該ヌル光学素子傾き決定手段は、前記干渉計の光軸に対する前記被検レンズの回転角度を複数回ずらして行われた、前記被検レンズに関する各波面収差測定の結果から、前記被検レンズ自体のコマ収差と、前記干渉計の光軸に対する前記ヌル光学素子の中心軸の傾きに起因して発生するヌル光学素子傾き分コマ収差とを分離し、該ヌル光学素子傾き分コマ収差の発生が略解消されるように、前記ヌル光学素子の中心軸の傾きを決定するものである、とすることもできる。
【００２３】
また、前記傾き姿勢可変手段による調整を行う際の、前記干渉計の光軸に対する前記被検レンズ自体の傾きを決定するレンズ傾き決定手段を有しており、該レンズ傾き決定手段は、前記干渉計の光軸を中心とする前記被検レンズの回転角度を複数回ずらして行われた、前記被検レンズに関する各波面収差測定の結果から、前記被検レンズ自体のコマ収差と、前記干渉計の光軸に対する前記被検レンズ自体の傾きに起因して発生する被検レンズ傾き分コマ収差とを分離し、該被検レンズ傾き分コマ収差の発生が略解消されるように、前記被検レンズ自体の傾きを決定するものである、とすることもできる。
【００２４】
さらに、前記被検レンズが、該被検レンズの前記２つのレンズ面それぞれの軸に対し垂直となるように設置された張出部を有している場合においては、前記干渉計による、前記張出部の透過波面測定により得られた干渉縞画像に基づき、前記面倒れを求める面倒れ測定演算手段を備えるようにすることができる。
【００２５】
また、前記ヌル光学素子は、反射型のヌル光学素子または透過型のヌル光学素子とすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る非球面レンズの面ずれ測定方法および装置は、干渉計による透過波面測定によって求められた被検レンズのコマ収差から、面倒れに起因する面倒れ分コマ収差を差し引くことにより、面ずれに起因する面ずれ分コマ収差を算定し、この面ずれ分コマ収差に基づき被検レンズの面ずれを算定するようにしたことにより、以下のような作用効果を奏するものである。
【００２７】
すなわち、ヌル光学素子を備えた干渉計を用いて被検レンズの透過波面測定を行うことにより、該測定により得られた干渉縞画像に基づいて被検レンズのコマ収差を高精度に求めることができる。また、被検レンズの面倒れと面倒れ分コマ収差との関係、および被検レンズの面ずれと面ずれ分コマ収差との関係は、コンピュータシミュレーション等により予め求めておくことが可能である。しかも、面倒れ分コマ収差と面ずれ分コマ収差とは互いに分離可能であり、透過波面測定により求められたコマ収差から、面倒れ分コマ収差を差し引くことによって、面ずれ分コマ収差を求めることができることが、種々のケースを想定して行われたコンピュータシミュレーション結果から確認されている。さらに、被検レンズの面倒れについては、張出部の透過波面測定等の結果に基づき高精度に求めることが可能である。
【００２８】
したがって、透過波面測定により得られた被検レンズのコマ収差から、面倒れ分コマ収差を差し引いて面ずれ分コマ収差を求め、この面ずれ分コマ収差に基づき被検レンズの面ずれを求める本発明によれば、被検レンズの面ずれを面倒れとは分離して高精度に測定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る非球面レンズの面ずれ測定装置（以下、単に「面ずれ測定装置」と称する）の主要部の構成を概略的に示す図であり、図２は反射型基準板をセットした状態の面ずれ測定装置の一部を示す図である。また、図３は被検レンズの形状を示す概略図（（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図）である。
【００３０】
図１に示すように、本実施形態に係る面ずれ測定装置は、干渉計本体部２０と被検体ポジショニング部３０とを備えてなる。
【００３１】
上記干渉計本体部２０は、レーザ光源等の可干渉距離の長い光源２１を搭載したフィゾー型の干渉計装置であり、ビーム径拡大用レンズ２２、ビームスプリッタ２３、コリメータレンズ２４、結像レンズ２５、および光検出面を有する撮像手段２６を備えている。また、この干渉計本体部２０は、撮像手段２６により撮像された画像についての画像処理、各種演算処理および各種調整部の駆動制御を行う解析装置としてのコンピュータ２７と、干渉縞画像等を表示するモニタ装置２８と、コンピュータ２７に対する各種入力を行うための入力装置２９とを備えている。なお、図１に示す透過型基準板４、ヌルミラー６、および反射型基準板７は、通常、干渉計本体部２０に含まれるが、本明細書では、説明の便宜上、被検体ポジショニング部３０に含めて説明する。
【００３２】
一方、被検体ポジショニング部３０は、干渉計本体部２０からの測定用光束の進行方向（図１では上方向）に向かって、透過型基準板４、被検レンズ１、ヌルミラー６、および該ヌルミラー６と交替して用いられる（図２参照）反射型基準板７を、この順に支持し、かつ位置調整するように構成されたものである。
【００３３】
すなわち、透過型基準板４は、手動２軸チルトステージ１１によって支持され、かつＸ軸（図１の左右方向に延びる軸）およびＹ軸（図１の紙面に対し垂直に延びる軸）を中心とした回転角度（傾き）を、予備調整段階において調整されるようになっている。また、被検レンズ１は、レンズ搭載治具５を介して電動２軸チルトステージ１４によって支持され、かつＸ軸およびＹ軸を中心とした回転角度（傾き）を、各被検レンズ１の測定時において自動調整されるようになっている。また、ヌルミラー６および反射型基準板７は、手動２軸チルトステージ１２、１３によりそれぞれ支持され、さらに電動Ｘ軸ステージ１５、電動Ｙ軸ステージ１６および電動Ｚ軸ステージ１７により順次支持されている。
【００３４】
本実施形態において被検レンズ１は、光センサ等のレンズとして搭載されるものであり、図３に示すように、レンズ部２および張出部３とからなる。レンズ部２は、その第１レンズ面２ａおよび第２レンズ面２ｂが共に非球面とされており、張出部３は鍔状に形成され、その上面３ａおよび下面３ｂが共にレンズ部２の光軸に対し垂直となるように設計されている。
【００３５】
上記レンズ搭載治具５は、図１に示すように、被検レンズ１のレンズ部２の透過波面測定を行うための中央窓５ａと、中央窓５ａの外側に位置する張出部用窓５ｂ、さらに、張出部用窓５ｂの外側に位置するヌルミラー反射平面部用窓５ｃとを備えてなり、被検レンズ１の張出部３を図中下側より支持するようになっている。
【００３６】
また、上記ヌルミラー６は、反射型のヌル光学素子を構成するものであり、被検レンズ１のレンズ部を透過した後、一旦収束して発散する光束を再帰反射させる反射非球面部６ａと、該反射非球面部６ａの中心軸に対し垂直に配された反射平面部６ｂとを備えてなり、手動２軸チルトステージ１２によって、透過型基準板４の基準面４ａに対し反射平面部６ｂが平行となるように、Ｘ軸およびＹ軸を中心とした回転角度（傾き）を、予備調整段階において調整されるとともに、電動Ｘ軸ステージ１５、電動Ｙ軸ステージ１６および電動Ｚ軸ステージ１７により、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸（図１の上下向に延びる軸）の各方向に平行に移動調整が可能とされ、これにより各被検レンズ１の測定時において自動的に位置調整されるようになっている。
【００３７】
なお、本実施形態においては、上記手動２軸チルトステージ１２により、被検レンズ１とヌルミラー６との相対的な傾き姿勢を変化させる傾き姿勢可変手段が構成されており、上記電動Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸ステージ１５，１６，１７により、被検レンズ１とヌルミラー６との３軸方向の相対的な位置を変化させる３軸方向位置可変手段が構成されている。
【００３８】
また、本実施形態の面ずれ測定装置は、成形用金型の型閉め誤差等により発生する被検レンズ１の面ずれを面倒れとは分離して測定し得るように構成されたものであり、被検レンズ１の透過波面測定により得られた干渉縞画像に基づき、該被検レンズ１のコマ収差を求めるコマ収差演算手段と、面倒れに起因して発生する面倒れ分コマ収差を、コマ収差演算手段により求められたコマ収差から差し引いて、面ずれに起因して発生する面ずれ分コマ収差を算定する面ずれコマ収差演算手段と、該面ずれコマ収差演算手段により算定された面ずれ分コマ収差に基づき、被検レンズ１の面ずれを算定する面ずれ演算手段とを備えている。また、３軸方向位置可変手段による調整を行う際の、被検レンズ１に対するヌルミラー６の中心軸の位置を決定するヌル光学素子中心軸位置決定手段と、張出部３の透過波面測定により得られた干渉縞画像に基づき、被検レンズ１の面倒れを求める面倒れ測定演算手段とを備えている。ここで、上述のコマ収差演算手段、面ずれコマ収差演算手段、面ずれ演算手段、ヌル光学素子中心軸位置決定手段、および面倒れ測定演算手段は、上記コンピュータ２７内のＣＰＵおよびメモリ内のプログラム等により構成される。
【００３９】
さらに、図示されていないが本実施形態の面ずれ測定装置は、被検レンズ１のロード/アンロード操作を自動的に行うためのサンプルステージ移動機構を備えている。このサンプルステージ移動機構は、本願出願人による特願２００５−２６９２１７号明細書（以下、「先願明細書１」と称する）、および特願２００６−２２３６６８号明細書（以下、「先願明細書２」と称する）に記載されたものと同様のものであり、詳細な説明は省略する。
【００４０】
ここで、本実施形態における面倒れと面ずれの定義を示す。図４は面倒れと面ずれについての説明図であり、同図（Ａ）は面倒れのみが生じている状態を示し、同図（Ｂ）は面ずれのみが生じている状態を示している。また、同図（Ｃ）は面倒れと面ずれが共に生じている状態を示している。なお、図４に示す非球面レンズ５０は上記被検レンズ１とは異なるものであるが、上記被検レンズ１や下述するシミュレーション用被検レンズの面倒れと面ずれについても同様に定義される。また、図４では簡略化のため、非球面レンズ５０の２つレンズ面（第１レンズ面５１および第２レンズ面５２）が互いに分離しているように示してある。
【００４１】
図４（Ａ）に示すように、本実施形態においては、第１レンズ面５１の中心軸Ｃ１（第１レンズ面５１の非球面式によって決定される）と、第２レンズ面５２の中心軸Ｃ２（第２レンズ面５２の非球面式によって決定される）との相対的な傾き角α（２つの中心軸Ｃ１，Ｃ２のなす角；２つの中心軸Ｃ１，Ｃ２が互いに交わらない場合は、それぞれの方向ベクトルのなす角）を、非球面レンズ５０の面倒れ（傾き角αの大きさを面倒れ量、中心軸Ｃ２に対する中心軸Ｃ１の傾き方向を面倒れ方向）と定義する。また、第１レンズ面５１およびその中心軸Ｃ１は、第１レンズ面５１の中心点Ｐ１（中心軸Ｃ１と第１レンズ面５１との交点）を回転中心として傾き、第２レンズ面５２およびその中心軸Ｃ２は、第２レンズ面５２の中心点Ｐ２（中心軸Ｃ２と第２レンズ面５２との交点）を回転中心として傾くと仮定する。
【００４２】
図４（Ｂ）に示すように、本実施形態においては、第１レンズ面５１の中心軸Ｃ１と第２レンズ面５２の中心軸Ｃ２との相対的な位置ずれ（中心軸Ｃ１，Ｃ２は互いに平行）を、非球面レンズ５０の面ずれ（２つの中心軸Ｃ１，Ｃ２の間の距離βを面ずれ量、中心軸Ｃ２に対して中心軸Ｃ１の位置する方向を面ずれ方向）と定義する。
【００４３】
なお、２つの中心軸Ｃ１，Ｃ２を面倒れの回転中心とする上述の仮定を考慮すれば、この面ずれの定義は、第２レンズ面５２の中心軸Ｃ２に対する第１レンズ面５１の中心点Ｐ１の位置ずれ（中心軸Ｃ２と中心点Ｐ１との距離を面ずれ量、中心軸Ｃ２を中心として中心点Ｐ１の位置する方向を面ずれ方向）を面ずれと定義した場合と同じ内容を表す。すなわち、図４（Ｃ）に示すように、非球面レンズ５０に面倒れと面ずれが共に生じている場合には、図４（Ｃ）に示す状態から面倒れを取り除いた状態（第１レンズ面５１および中心軸Ｃ１を、中心点Ｐ１を回転中心として回転させて、２つの中心軸Ｃ１，Ｃ２が互いに平行となるようにした状態）において残存する、２つの中心軸Ｃ１，Ｃ２同士の相対的な位置ずれを、非球面レンズ５０の面ずれと定義するが、これは、図４（Ｃ）に示す状態において、中心軸Ｃ２に対する中心点Ｐ１の位置ずれと同じことを表している。
【００４４】
次に、本発明の一実施形態に係る非球面レンズの面ずれ測定方法（以下、単に「面ずれ測定方法」と称する）について説明する。なお、本実施形態の面ずれ測定方法は、上述した面ずれ測定装置を用いて行われる。
【００４５】
〈１〉まず、コンピュータシミュレーションにより、上記被検レンズ１の面ずれと、該面ずれに起因して被検レンズ１に発生するコマ収差（面ずれ分コマ収差）との関係を求める(面ずれ分コマ収差シミュレーションステップ)。
【００４６】
この面ずれ分コマ収差シミュレーションステップでは、被検レンズ１を模したシミュレーション用被検レンズ（以下、「模擬レンズ」と称する）と、上記ヌルミラー６を模したシミュレーション用ヌル光学素子（以下、「模擬ヌルミラー」と称する）とを設定してコンピュータシミュレーションを行うが、模擬レンズと模擬ヌルミラーの中心軸との相対位置の設定方法に関して、次のような２つの手法（手法Ａと手法Ｂ）が考えられる。そこで以下においては、手法Ａによる場合と手法Ｂによる場合とに分けて、面ずれ分コマ収差シミュレーションステップの手順について説明する。
【００４７】
手法Ａ
（ａ）模擬レンズをコンピュータ上に設定されたＸＹ平面の原点位置にセットする（模擬レンズの第２レンズ面（下面）の中心軸が、ＸＹ平面の原点位置においてＸＹ平面と垂直となるようにする）。
【００４８】
（ｂ）模擬レンズに所定の面ずれ量（面ずれ方向は、例えばＸ方向とする）を入力する（第２レンズ面は固定したまま、第１レンズ面（上面）を、その中心軸が第２レンズ面の中心軸と平行な状態を維持したままずらす）。
【００４９】
（ｃ）模擬ヌルミラーの中心軸の位置を入力する。このとき、模擬ヌルミラーの中心軸と、模擬レンズの第２レンズ面の中心軸とが互いに所定量ずれるようにする（ずらす方向については、模擬レンズの第１レンズ面のずれ方向がＸ方向の場合は、同じくＸ方向とする）。
【００５０】
（ｄ）上述の設定条件において、模擬レンズの透過波面測定のシミュレーションを行い、模擬レンズの透過波面収差Φ（ｘ，ｙ）を求める。
【００５１】
（ｅ）求められた透過波面収差Φ（ｘ，ｙ）に対し、下式（１）で示される２次のべき級数関数Ｆ（ｘ，ｙ）により最小２乗フィッティングを行い、下記の係数Ａ、Ｂ、Ｃの値を求める。
Ｆ（ｘ，ｙ）＝Ａ（ｘ２＋ｙ２）＋Ｂｘ＋Ｃｙ＋Ｄ  ……  （１）
【００５２】
（ｆ）上記手順（ｃ）で入力された値とは異なるように、模擬ヌルミラーの中心軸の位置をずらして入力し、この条件下において、上記手順（ｄ）、（ｅ）と同様にして、係数Ａ、Ｂ、Ｃの値を求める。
【００５３】
（ｇ）上記手順（ｅ）、（ｆ）で得られた結果より、上式（１）においてチルト成分を示す係数（ｘ方向にずらした場合は係数Ｂ）と、模擬ヌルミラーの中心軸の位置（ｘ方向にずらした場合は座標ｘ）との対応関係を示すグラフ（１次関数）を求める。
【００５４】
（ｈ）求められたグラフから、係数Ｂが０となるときの模擬ヌルミラーの中心軸の位置を算定する。
【００５５】
（ｉ）上記手順（ｈ）で算定された模擬ヌルミラーの中心軸位置を入力するとともに、上記手順（ｂ）において面ずれ量が設定された模擬レンズの透過波面測定のシミュレーションを行って模擬レンズの透過波面収差を求め、そこから模擬レンズのコマ収差（またはコマ収差ＲＭＳ）を求める。
【００５６】
（ｊ）上記手順（ｂ）で入力された値とは異なるように模擬レンズに別の面ずれ量を入力した後、上記手順（ｃ）〜（ｉ）を行って、上記別の面ずれ量が与えられたときの模擬レンズのコマ収差を求める。
【００５７】
（ｋ）上記手順（ｉ）と上記手順（ｊ）（複数回行ってもよい）との結果により、上記係数Ｂが０となる条件においての、模擬レンズの面ずれと該面ずれに起因する面ずれ分コマ収差との関係を求める。
【００５８】
手法Ｂ
（ａ´）模擬レンズをコンピュータ上に設定されたＸＹ平面の原点位置にセットする（模擬レンズの第２レンズ面（下面）の中心軸が、ＸＹ平面の原点位置においてＸＹ平面と垂直となるようにする）。
【００５９】
（ｂ´）模擬レンズに所定の面ずれ量を入力する（第２レンズ面は固定したまま、第１レンズ面（上面）を、その中心軸が第２レンズ面の中心軸と平行な状態を維持したままずらす）。
【００６０】
（ｃ´）模擬ヌルミラーの中心軸の位置を入力する。このとき、模擬ヌルミラーの中心軸と、模擬レンズの第２レンズ面の中心軸とが互いに所定量ずれるようにする。
【００６１】
（ｄ´）上述の設定条件において、模擬レンズの透過波面測定のシミュレーションを行い、模擬レンズの透過波面収差Φ´（ｘ，ｙ）を求める。
【００６２】
（ｅ´）求められた透過波面収差Φ´（ｘ，ｙ）を、所定のべき級数(例えば、ツェルニケ多項式)を用いて展開する。
【００６３】
（ｆ´）上記手順（ｅ´）により得られた展開式から、ザイデル収差（３次収差）のチルト係数とコマ係数の各値を求める。
【００６４】
（ｇ´）上記手順（ｃ´）で入力された値とは異なるように、模擬ヌルミラーの中心軸の位置をずらして入力するとともに、この条件において、上記手順（ｄ´）〜（ｆ´）を行い、新たにチルト係数の値を求める。
【００６５】
（ｈ´）上記手順（ｆ´）、（ｇ´）でそれぞれ得られた結果より、チルト係数の値と模擬ヌルミラーの中心軸の位置との対応関係を示すグラフ（１次関数）を求める。
【００６６】
（ｉ´）上記手順（ｆ´）で求められたチルト係数の値とコマ係数の値との差の２分の１の値を、下式（２）により求める。
（（チルト係数の値）−（コマ係数の値））／２  ……  （２）
【００６７】
（ｊ´）上式（２）で求められた値をシフト係数として、模擬ヌルミラーの中心軸の位置をずらして入力するとともに、この条件において、上記手順（ｄ´）〜（ｆ´）を行い、上記手順（ｇ´）で求めたチルト係数の値を更新する。
【００６８】
（ｋ´）更新されたチルト係数の値と、上記手順（ｆ´）で求められたコマ係数の値との差の２分の１の値を、上式（２）により求める。
【００６９】
（ｌ´）上記手順（ｊ´）、（ｋ´）を複数回繰り返して行い、チルト係数の値とコマ係数の値とが互いに略等しくなるときの模擬ヌルミラーの中心軸の位置を、上記手順（ｈ´）で得られたグラフから求める。
【００７０】
（ｍ´）チルト係数の値とコマ係数の値とが互いに略等しくなるときの模擬ヌルミラーの中心軸の位置を入力するとともに、上記手順（ｂ´）において面ずれ量が設定された模擬レンズの透過波面測定のシミュレーションを行って模擬レンズの透過波面収差を求め、これより模擬レンズのコマ収差（またはコマ収差ＲＭＳ）を求める。
【００７１】
（ｎ´）上記手順（ｂ´）で入力された値とは異なるように模擬レンズに別の面ずれ量を入力した後、上記手順（ｃ´）〜（ｍ´）を行って、上記別の面ずれ量が与えられたときの模擬レンズのコマ収差を求める。
【００７２】
（ｋ´）上記手順（ｍ´）と上記手順（ｎ´）（複数回行ってもよい）との結果により、チルト係数の値とコマ係数の値とが互いに略等しくなるときの条件においての、模擬レンズの面ずれと該面ずれに起因する面ずれ分コマ収差との関係を求める。
【００７３】
〈２〉上述の面ずれ分コマ収差シミュレーションステップに続いて、コンピュータシミュレーションにより、上記被検レンズ１の面倒れと、該面倒れに起因して被検レンズ１に発生するコマ収差（面倒れ分コマ収差）との関係を求める(面倒れ分コマ収差シミュレーションステップ)。
【００７４】
この面倒れ分コマ収差シミュレーションステップにおいても、模擬レンズと模擬ヌルミラーの中心軸との相対位置の設定方法に関して、上記手法Ａ，Ｂにそれぞれ準じた２つの手法が考えられる。詳細な手順については、上記手法Ａ，Ｂの各手順に記載された「面ずれ」、「面ずれ量」および「面ずれ方向」を、「面倒れ」、「面倒れ量」および「面倒れ方向」にそれぞれ読み替えればよい。また、模擬レンズに面倒れ量を入力する場合、第２レンズ面は固定したまま、第１レンズ面を、その中心軸が第１レンズ面の中心点を回転中心として傾動するように傾けるようにすればよい。
【００７５】
なお、上記手法Ａ，Ｂを用いて、それぞれ複数のケースについてシミュレーションした結果、一般に、面ずれと面ずれ分コマ収差との関係は、面ずれ量をｕ、面ずれ分コマ収差をｔ１とすると下式（３）の１次関数で表すことができ、面倒れと面倒れ分コマ収差との関係は、面倒れ量をｖ、面倒れ分コマ収差ｔ２とすると下式（４）の１次関数で表すことができることが確かめられた。また、面ずれと面倒れが共に生じている場合に発生するコマ収差ｔは、面ずれ分コマ収差ｔ１と面倒れ分コマ収差ｔ２との和（ｔ＝ｔ１＋ｔ２）で表されることも確かめられた。ここで、ａ，ｂ，ｃ，ｄは定数である。
ｔ１＝ａｕ＋ｂ  ……  （３）
ｔ２＝ｃｖ＋ｄ  ……  （４）
【００７６】
〈３〉上述のコンピュータシミュレーションにより、面ずれと面ずれ分コマ収差との関係、および面倒れと面倒れ分コマ収差との関係を求めた後、被検レンズ１の測定に移るが、この測定に先立って、上記面ずれ測定装置の予備調整を行う。例えば、図１に示す透過型基準板４の基準面４ａと測定用光束の軸とが、互いに垂直となるように設定する基準面傾き調整や、レンズ搭載治具５のレンズ搭載面（図中上面）と基準面４ａとが互いに平行となるように設定するレンズ搭載治具５の傾き調整を行う。これら調整の具体的手順については、上記先願明細書２に記載されており、詳細な説明は省略する。
【００７７】
〈４〉上記予備調整完了後、レンズ搭載治具５に被検レンズ１をセットし、被検レンズ１の面倒れを測定する。この面倒れを測定は、以下の手順で行われる。
【００７８】
まず、図２に示すように、電動Ｘ軸ステージ１５により、反射型基準板７を被検レンズ１の図中上方に移動する。
次に、手動２軸チルトステージ１３により、反射型基準板７の基準面７ａと透過型基準板４の基準面４とが互いに平行となるように、反射型基準板７の傾きを調整する。この傾き調整は、透過型基準板４を透過して反射型基準板７の基準面７ａに照射された光束の戻り光と、透過型基準板４の基準面４からの戻り光との干渉により得られる干渉縞が、ヌル縞となるように行われる。なお、反射型基準板７の基準面７ａを、透過型基準板４の基準面４ａに対して完全に平行にすることが困難な場合は、両基準面４ａ，７ａの相対的な傾きを上記干渉縞から求めておき、被検レンズ１の面倒れを解析する際に補正するようにしてもよい。
【００７９】
反射型基準板７の傾き調整後、透過型基準板４および張出部３を透過して反射型基準板７の基準面７ａに照射された光束の戻り光（基準面７ａで反射された後、再び張出部３を透過する）と、透過型基準板４の基準面４からの戻り光との干渉により得られる干渉縞に基づいて、被検レンズ１の張出部３の透過波面の測定解析を行う。この測定解析により、被検レンズ１の張出部３のウエッジむら、すなわち張出部３の上面３ａ（表面）と下面３ｂ（裏面）との相対的な傾きずれを求め、これを被検レンズ１の面倒れ（上面３ａと下面３ｂとのなす角の大きさを面倒れ量、下面３ｂに対する上面３ａの傾き方向を面倒れ方向）とする（面倒れ測定ステップ）。
【００８０】
〈５〉求められた被検レンズ１の面倒れと、上記手順〈２〉により得られた、面倒れと面倒れ分コマ収差との関係とに基づき、被検レンズ１に実際に生じている面倒れ分コマ収差を求める。
【００８１】
〈６〉次に、被検レンズ１のレンズ部２の透過波面測定を行い、該測定により得られた干渉縞画像に基づき、被検レンズ１のコマ収差を求める（コマ収差測定ステップ）。このコマ収差測定は、以下の手順で行われる。
【００８２】
まず、図１に示すように、電動Ｘ軸ステージ１５により、反射型基準板７に替えてヌルミラー６を被検レンズ１の図中上方に移動する。
次に、手動２軸チルトステージ１２により、ヌルミラー６の中心軸と透過型基準板４の基準面４ａとが互いに垂直となるように、ヌルミラー６の傾きを調整する。この傾き調整は、透過型基準板４を透過してヌルミラー６の反射平面部６ｂに照射された光束の戻り光と、透過型基準板４の基準面４ａからの戻り光との干渉により得られる干渉縞が、ヌル縞となるように行われる。
【００８３】
次いで、電動Ｘ軸ステージ１５および電動Ｙ軸ステージ１６により、被検レンズ１に対するヌルミラー６の中心軸の相対位置を決定する。この相対位置の決定は、被検レンズ１とヌルミラー６の中心軸との相対位置を複数回ずらしながら、被検レンズ１のレンズ部２に関する波面収差測定を行うとともに、各波面収差測定の結果から、被検レンズ１に対するヌルミラー６の中心軸の位置と被検レンズ１の波面収差との関係を求め、この求められた関係に基づき行われる。より具体的には、上記手順〈１〉、〈２〉で行うコンピュータシミュレーションで用いられる手法Ａ，Ｂを適用して、ヌルミラー６の中心軸の位置を決定することができる。
【００８４】
決定された位置にヌルミラー６を設置して、被検レンズ１のレンズ部２に対する波面収差測定を行う。すなわち、透過型基準板４およびレンズ部２を透過してヌルミラー６の反射非球面部６ａに照射された光束の戻り光（反射非球面部６ａで反射された後、再びレンズ部２を透過する）と、透過型基準板４の基準面４ａからの戻り光との干渉により得られる干渉縞を解析して、被検レンズ１に実際に生じている全体のコマ収差を求める。
【００８５】
〈７〉求められた被検レンズ１のコマ収差から、上記手順〈５〉により得られた面倒れ分コマ収差を差し引き、その算定結果を、被検レンズ１の面ずれに起因して発生する面ずれ分コマ収差として求める（面ずれコマ収差算定ステップ）。
【００８６】
〈８〉求められた面ずれ分コマ収差と、上記手順〈１〉により得られた、面ずれと面ずれコマ収差との関係とに基づき、被検レンズ１の面ずれを算定する（面ずれ算定ステップ）。
【００８７】
以上の手順により、被検レンズ１の面ずれを、面倒れとは分離して高精度に測定することが可能となる。
【００８８】
なお、上記手順〈４〉では、レンズ搭載治具５に被検レンズ１がセットされた際に、被検レンズ１の張出面３の下面３ａと、透過型基準板４の基準面４ａとが互いに平行に配置され、これにより被検レンズ１が干渉計本体部２０の光軸に対し適正に配置されることを前提としている。しかし、実際には、張出面３の下面３ａとレンズ搭載治具５との間に隙間が生じたり、レンズ搭載治具５にガタがあったりして、被検レンズ１が干渉計本体部２０の光軸に対し傾いて配置されることもあり得る。このような場合には、干渉計本体部２０の光軸に対する被検レンズ１自体の傾きと、該傾きに起因して発生するコマ収差（被検レンズ傾き分コマ収差）との関係を、コンピュータシミュレーションにより予め求めておくとともに（被検レンズ傾き分シミュレーションステップ）、被検レンズ１自体の実際の傾きを、張出面３の下面３ａと基準面４ａとの相対的な傾き等により測定する（被検レンズ傾き測定ステップ）。そして、上記被検レンズ１自体の実際の傾きに起因して発生するコマ収差を、上記被検レンズ傾き分シミュレーションステップにおいて求められた関係から算定し、この算定されたコマ収差を、上記コマ収差測定ステップ（上記手順〈６〉）において測定されたコマ収差から差し引くようにすればよい。
【００８９】
また、上記手順〈６〉では、ヌルミラー６の傾き調整により、ヌルミラー６の中心軸と透過型基準板４の基準面４とが互いに垂直となるように調整し得ることを前提としているが、ヌルミラー６の中心軸が基準面４に対し垂直となるような高精度な傾き調整を行えず、ヌルミラー６が干渉計本体部２０の光軸に対し傾いて配置されることもあり得る。このような場合には、干渉計本体部２０の光軸に対するヌルミラー６の傾きと、該傾きに起因して発生するコマ収差（ヌル光学素子傾き分コマ収差）との関係を、コンピュータシミュレーションにより予め求めておくとともに（ヌル光学素子傾き分シミュレーションステップ）、干渉計本体部２０の光軸に対するヌルミラー６の実際の傾きを、ヌルミラー６の反射平面部６ｂと透過型基準板４の基準面４との相対的な傾き等により測定する（ヌル光学素子傾き測定ステップ）。そして、上記ヌルミラー６の実際の傾きに起因して発生するコマ収差を、上記ヌル光学素子傾き分シミュレーションステップにおいて求められた関係から算定し、この算定されたコマ収差を、上記コマ収差測定ステップ（上記手順〈６〉）において測定されたコマ収差から差し引くようにすればよい。
【００９０】
さらに、上記手順〈６〉は、ヌルミラー６が反射平面部６ｂを備えている場合について説明しているが、このような反射平面部６ｂを備えていないヌルミラー（図示略）を用いることも可能である。その場合には、干渉計本体部２０の光軸に対するヌルミラーの中心軸の傾きを決定するヌル光学素子傾き決定手段（コンピュータ２７内のＣＰＵおよびメモリ内のプログラム等により構成される）を設ける。このヌル光学素子傾き決定手段は、干渉計本体部２０の光軸に対する被検レンズ１の回転角度を複数回ずらして行われた、被検レンズ１に関する各波面収差測定の結果から、被検レンズ１自体のコマ収差と、干渉計本体部２０の光軸に対するヌルミラーの中心軸の傾きに起因して発生するコマ収差（ヌル光学素子傾き分コマ収差）とを分離し、該ヌル光学素子傾き分コマ収差の発生が略解消されるように、ヌルミラーの中心軸の傾きを決定するように構成される。
【００９１】
また、上記実施形態では、張出部３を備えた被検レンズ１を測定する場合について説明しているが、このような張出部３を備えていない被検レンズ（不図示）を測定することも可能である。その場合には、干渉計本体部２０の光軸に対する被検レンズ自体の傾きを決定するレンズ傾き決定手段（コンピュータ２７内のＣＰＵおよびメモリ内のプログラム等により構成される）を設ける。このレンズ傾き決定手段は、干渉計本体部２０の光軸に対する被検レンズの回転角度を複数回ずらして行われた、被検レンズに関する各波面収差測定の結果から、被検レンズ自体のコマ収差と、干渉計本体部２０の光軸に対する被検レンズ自体の傾きに起因して発生するコマ収差（被検レンズ傾き分コマ収差）とを分離し、該被検レンズ傾き分コマ収差の発生が略解消されるように、被検レンズ自体の傾きを決定するように構成される。
【００９２】
また、上記実施形態では、面ずれと面ずれ分コマ収差との関係、および面倒れと面倒れ分コマ収差との関係が、共に線形である場合（上式（３）、（４）で表される場合）を例示しているが、これらの関係が非線形である場合（例えば、上式（３）の係数ａが面ずれ量ｕの関数となる場合や、上式（４）の係数ｃが面倒れ量ｖの関数となる場合）にも、本発明を適用することができる。
【００９３】
また、上記実施形態では、両面が共に非球面で構成された非球面レンズを測定対象として例示しているが、本発明は、一方のレンズ面が非球面、他方のレンズ面が球面で構成された非球面レンズを測定対象とすることも可能である。
【００９４】
また、本発明は、本願出願人による特願２００６−２６８７４５号明細書において開示されているような透過型のヌル光学素子（ヌルレンズ）を用いた測定に対しても適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の一実施形態に係る面ずれ測定装置を示す概略構成図
【図２】反射型基準板をセットした状態の面ずれ測定装置の一部を示す図
【図３】被検レンズの形状を示す概略図（（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図）
【図４】面倒れと面ずれの説明図（（Ａ）は面倒れのみの状態、（Ｂ）は面ずれのみの状態、（Ｃ）は面倒れと面ずれが共に生じている状態）
【符号の説明】
【００９６】
１      被検レンズ
２      レンズ部
２ａ    （被検レンズの）第１レンズ面
２ｂ    （被検レンズの）第２レンズ面
３      張出部
３ａ    （張出部の）上面
３ｂ    （張出部の）下面
４      透過型基準板
４ａ    （透過型基準板の）基準面
５      レンズ搭載治具
５ａ    中央窓
５ｂ    張出部用窓
５ｃ    反射平面部用窓
６      ヌルミラー（反射型のヌル光学素子）
７      反射型基準板
７ａ    （反射型基準板の）基準面
１１    手動２軸チルトステージ（透過型基準板調整用）
１２    手動２軸チルトステージ（ヌルミラー調整用）
１３    手動２軸チルトステージ（反射型基準板調整用）
１４    電動２軸チルトステージ
１５    電動Ｘ軸ステージ
１６    電動Ｙ軸ステージ
１７    電動Ｚ軸ステージ
２０    干渉計本体部
２１    光源
２２    ビーム径拡大用レンズ
２３    ビームスプリッタ
２４    コリメータレンズ
２５    結像レンズ
２６    撮像手段
２７    コンピュータ
２８    モニタ装置
２９    入力装置
３０    被検体ポジショニング部
５０    非球面レンズ
５１    （非球面レンズの）第１レンズ面
５２    （非球面レンズの）第２レンズ面
Ｃ１    （第１レンズ面の）中心軸
Ｃ２    （第２レンズ面の）中心軸
Ｐ１    （第１レンズ面の）中心点
Ｐ２    （第２レンズ面の）中心点
【図１】
2008249415.tif 000003
【図２】
2008249415.tif 000004
【図３】
2008249415.tif 000005
【図４】
2008249415.tif 000006