(57)【要約】【課題】レンズ本体による干渉縞と平面部による干渉縞とを自動的に分離する。【解決手段】レンズＬの透過波面を測定する干渉測定装置１は、検査光Ｂを射出する光源２と、検査光Ｂを参照光と被検光とに分割するハーフミラー３と、被検光を反射し、被検光の光軸上を移動可能な球面ミラー５と、参照光を反射し、参照光の光軸上を移動可能な平面ミラー４と、レンズＬが設置される載物台１０と、被検光と参照光とによって生じる干渉縞を有する観察像を取得する撮像素子を有する撮像装置６と、球面ミラー５又は平面ミラー４を移動させる制御部と、球面ミラー５又は平面ミラー４のいずれか一方の位置が異なる状態で取得された２つの観察像における撮像素子の各画素の輝度を比較する輝度比較部と、輝度比較部の比較結果に基づき、レンズ本体Ｌ１の干渉縞を含む解析領域と平面部Ｌ２の干渉縞を含むアライメント領域とを自動分離する演算部とを備える。【選択図】図１
2008261728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ本体と前記レンズ本体の周辺部に設けられた平面部とを有するレンズの透過波面を測定する干渉測定装置であって、
前記レンズの設計波長に対応する波長を有する検査光を射出する光源と、
前記検査光を、参照光と被検光とに分割する第１反射面を有するハーフミラーと、
前記被検光を反射する第２反射面を有し、前記被検光の光軸上を所定の範囲移動可能に構成された球面ミラーと、
前記参照光を反射する第３反射面を有し、前記参照光の光軸上を所定の範囲移動可能に構成された平面ミラーと、
前記球面ミラーと前記ハーフミラーとの間に設けられ、前記レンズが設置される載物台と、
前記被検光と前記参照光によって形成される干渉縞を有する観察像を取得する撮像素子を有する撮像装置と、
前記球面ミラー及び前記平面ミラーの移動を制御する制御部と、
前記球面ミラー又は前記平面ミラーのいずれか一方の位置が前記被検光又は前記参照光の光軸上で異なる状態で前記撮像装置によって取得された少なくとも２つの前記観察像の、前記撮像素子における各画素の輝度を比較する輝度比較部と、
前記輝度比較部の比較結果に基づき、前記観察像において前記レンズ本体による前記干渉縞を含む解析領域と前記平面部による前記干渉縞を含むアライメント領域とを自動分離する演算部と、
を備えることを特徴とする干渉測定装置。
【請求項２】
レンズ本体と前記レンズ本体の周辺部に設けられた平面部とを有するレンズの透過波面を測定する干渉測定装置であって、
前記レンズの設計波長に対応する波長を有する検査光を射出する光源と、
前記検査光を、参照光と被検光とに分割する第１反射面を有するハーフミラーと、
前記被検光を反射する第２反射面を有する球面ミラーと、
前記参照光を反射する第３反射面を有し、前記参照光の光軸上を所定の範囲移動可能に構成された平面ミラーと、
前記球面ミラーと前記ハーフミラーとの間に設けられ、前記レンズが設置される載物台と、
前記載物台と前記球面ミラーとの間に設けられ、前記第２反射面に到達する前記被検光の光軸上に移動及び退避可能に配置された遮光部と、
前記被検光と前記参照光によって形成される干渉縞を有する観察像を取得する撮像素子を有する撮像装置と、
前記平面ミラー及び前記遮光部の移動を制御する制御部と、
前記平面ミラーの位置が前記参照光の光軸上で異なる状態で前記撮像装置によって取得された少なくとも２つの前記観察像の、前記撮像素子における各画素の輝度を比較する輝度比較部と、
前記輝度比較部の比較結果に基づき、前記観察像において前記レンズ本体による前記干渉縞を含む解析領域と前記平面部による前記干渉縞を含むアライメント領域とを自動分離する演算部と、
を備えることを特徴とする干渉測定装置。
【請求項３】
検査光を射出する光源と、前記検査光を、参照光と被検光とに分割する第１反射面を有するハーフミラーと、前記被検光を反射する第２反射面を有し、前記被検光の光軸上を所定の範囲移動可能に構成された球面ミラーと、前記参照光を反射する第３反射面を有し、前記参照光の光軸上を所定の範囲移動可能に構成された平面ミラーと、前記球面ミラーと前記ハーフミラーとの間に設けられ、前記レンズが設置される載物台とを有する干渉測定装置を用いて、レンズ本体と前記レンズ本体の周辺部に設けられた平面部とを有するレンズの透過波面を測定する干渉測定方法であって、
前記被検光と前記参照光とによって生じる干渉縞を含む前記レンズの基準観察像を撮像素子により取得する工程と、
前記球面ミラーを移動することによって前記基準観察像が変化した第１参照像を前記撮像素子により取得する工程と、
前記基準観察像及び前記第１参照像の前記撮像素子における各画素の輝度を比較する第１輝度比較工程と、
前記第１輝度比較工程における比較結果に基づいて、前記基準観察像から前記レンズ本体によって生じる前記干渉縞を含む解析領域を自動分離する工程と、
前記平面ミラーを移動して前記参照光の光路距離を変化させ、異なる複数の第２参照像を取得する工程と、
前記複数の第２参照像の前記撮像素子における各画素の輝度を比較する第２輝度比較工程と、
前記第２輝度比較工程における比較結果と前記解析領域とに基づいて、前記基準観察像から前記平面部によって生じる前記干渉縞を含むアライメント領域を自動分離する工程と、
前記アライメント領域を用いて前記レンズのアライメントを行う工程と、
前記解析領域を用いて前記レンズの透過波面測定を行う工程と、
を備えることを特徴とする干渉測定方法。
【請求項４】
検査光を射出する光源と、前記検査光を、参照光と被検光とに分割する第１反射面を有するハーフミラーと、前記被検光を反射する第２反射面を有する球面ミラーと、前記参照光を反射する第３反射面を有し、前記参照光の光軸上を所定の範囲移動可能に構成された平面ミラーと、前記球面ミラーと前記ハーフミラーとの間に設けられ、前記レンズが設置される載物台と、前記載物台と前記球面ミラーとの間に設けられ、前記第２反射面に到達する前記被検光の光軸上に移動及び退避可能に配置された遮光部とを有する干渉測定装置を用いて、レンズ本体と前記レンズ本体の周辺部に設けられた平面部とを有するレンズの透過波面を測定する干渉測定方法であって、
前記遮光部を前記被検光の前記光軸上に移動して前記第２反射面に到達する被検光を遮断する被検光遮断工程と、
前記平面ミラーを移動して異なる複数の第１参照像を撮像素子により取得する工程と、
前記複数の第１参照像の前記撮像素子における各画素の輝度を比較する第１輝度比較工程と、
前記第１輝度比較工程における比較結果に基づいて、前記第１参照像から前記平面部によって生じる前記干渉縞を含むアライメント領域を分離する工程と、
前記アライメント領域を用いて前記レンズのアライメントを行う工程と、
前記遮光部を前記被検光の前記光軸上から退避させる工程と、
前記遮光部が前記被検光の前記光軸上から退避した状態で前記平面ミラーを移動して、異なる複数の第２参照像を取得する工程と、
前記複数の第２参照像の前記撮像素子における各画素の輝度を比較する第２輝度比較工程と、
前記第２輝度比較工程における比較結果に基づいて、前記第２参照像から解析領域を分離する工程と、
前記解析領域を用いて前記レンズの透過波面測定を行う工程と、
を備えることを特徴とする干渉測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ本体の有効径外に平面部を有するレンズの透過波面を測定する干渉測定装置及び干渉測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フリンジスキャン法を用いてレンズの透過波面測定を行う際に、参照平面を構成する平面ミラーの移動前後における観察像の輝度を比較し、輝度の変化した領域を自動的に測定対象領域として抽出する干渉測定装置が知られている（例えば、特許文献1参照。）。
【０００３】
一方、レンズ本体とレンズ本体の有効径外にフランジ状に設けられた平面部とを有するピックアップレンズ等のレンズの透過波面測定を、上記干渉測定装置を用いて行う場合、平面部で反射する被検光によって生じる干渉縞が、レンズ本体によって生じる干渉縞の周囲に発生する。従来はこの平面部によって生じる干渉縞を参照しながら、平面部を被検光の光軸に対して垂直にすることでピックアップレンズ等のレンズのアライメントを行っている。
【特許文献１】特開昭６１−２４３３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の平面部による干渉縞と、レンズ本体による干渉縞は、いずれも平面ミラーを移動した際には輝度が変化するため、上記干渉測定装置は、両方の干渉縞を含む領域を測定対象領域として抽出してしまう。
【０００５】
上記のまま透過波面測定を行うと、正しい測定が困難である。従って、手動で測定対象領域を設定しなおすなどの修正作業が必要となるが、これでは、測定作業全体を干渉測定装置に自動で行わせることができず、測定効率の向上が困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、レンズ本体による干渉縞と平面部による干渉縞とを観察像において自動的に分離することができる干渉測定装置及び干渉測定方法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】
【０００７】
本発明の干渉測定装置は、レンズ本体と前記レンズ本体の周辺部に設けられた平面部とを有するレンズの透過波面を測定する干渉測定装置であって、前記レンズの設計波長に対応する波長を有する検査光を射出する光源と、前記検査光を、参照光と被検光とに分割する第１反射面を有するハーフミラーと、前記被検光を反射する第２反射面を有し、前記被検光の光軸上を所定の範囲移動可能に構成された球面ミラーと、前記参照光を反射する第３反射面を有し、前記参照光の光軸上を所定の範囲移動可能に構成された平面ミラーと、前記球面ミラーと前記ハーフミラーとの間に設けられ、前記レンズが設置される載物台と、前記被検光と前記参照光によって形成される干渉縞を有する観察像を取得する撮像素子を有する撮像装置と、前記球面ミラー及び前記平面ミラーの移動を制御する制御部と、前記球面ミラー又は前記平面ミラーのいずれか一方の位置が前記被検光又は前記参照光の光軸上で異なる状態で前記撮像装置によって取得された少なくとも２つの前記観察像の、前記撮像素子における各画素の輝度を比較する輝度比較部と、前記輝度比較部の比較結果に基づき、前記観察像において前記レンズ本体による前記干渉縞を含む解析領域と前記平面部による前記干渉縞を含むアライメント領域とを自動分離する演算部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の干渉測定装置によれば、球面ミラーを移動することによって取得された少なくとも２つの観察像の各画素の輝度を輝度比較部が比較し、比較結果に基づいて、演算部が解析領域を自動分離する。
【０００９】
また、本発明の干渉測定装置は、レンズ本体と前記レンズ本体の周辺部に設けられた平面部とを有するレンズの透過波面を測定する干渉測定装置であって、前記レンズの設計波長に対応する波長を有する検査光を射出する光源と、前記検査光を、参照光と被検光とに分割する第１反射面を有するハーフミラーと、前記被検光を反射する第２反射面を有する球面ミラーと、前記参照光を反射する第３反射面を有し、前記参照光の光軸上を所定の範囲移動可能に構成された平面ミラーと、前記球面ミラーと前記ハーフミラーとの間に設けられ、前記レンズが設置される載物台と、前記載物台と前記球面ミラーとの間に設けられ、前記第２反射面に到達する前記被検光の光軸上に移動及び退避可能に配置された遮光部と、前記被検光と前記参照光によって形成される干渉縞を有する観察像を取得する撮像素子を有する撮像装置と、前記平面ミラー及び前記遮光部の移動を制御する制御部と、前記平面ミラーの位置が前記参照光の光軸上で異なる状態で前記撮像装置によって取得された少なくとも２つの前記観察像の、前記撮像素子における各画素の輝度を比較する輝度比較部と、前記輝度比較部の比較結果に基づき、前記観察像において前記レンズ本体による前記干渉縞を含む解析領域と前記平面部による前記干渉縞を含むアライメント領域とを自動分離する演算部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の干渉測定方法は、検査光を射出する光源と、前記検査光を、参照光と被検光とに分割する第１反射面を有するハーフミラーと、前記被検光を反射する第２反射面を有し、前記被検光の光軸上を所定の範囲移動可能に構成された球面ミラーと、前記参照光を反射する第３反射面を有し、前記参照光の光軸上を所定の範囲移動可能に構成された平面ミラーと、前記球面ミラーと前記ハーフミラーとの間に設けられ、前記レンズが設置される載物台とを有する干渉測定装置を用いて、レンズ本体と前記レンズ本体の周辺部に設けられた平面部とを有するレンズの透過波面を測定する干渉測定方法であって、前記被検光と前記参照光とによって生じる干渉縞を含む前記レンズの基準観察像を撮像素子により取得する工程と、前記球面ミラーを移動することによって前記基準観察像が変化した第１参照像を前記撮像素子により取得する工程と、前記基準観察像及び前記第１参照像の前記撮像素子における各画素の輝度を比較する第１輝度比較工程と、前記第１輝度比較工程における比較結果に基づいて、前記基準観察像から前記レンズ本体によって生じる前記干渉縞を含む解析領域を自動分離する工程と、前記平面ミラーを移動して前記参照光の光路距離を変化させ、異なる複数の第２参照像を取得する工程と、前記複数の第２参照像の前記撮像素子における各画素の輝度を比較する第２輝度比較工程と、前記第２輝度比較工程における比較結果と前記解析領域とに基づいて、前記基準観察像から前記平面部によって生じる前記干渉縞を含むアライメント領域を自動分離する工程と、前記アライメント領域を用いて前記レンズのアライメントを行う工程と、前記解析領域を用いて前記レンズの透過波面測定を行う工程とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の干渉測定方法によれば、基準観察像と第１参照像との各画素の輝度が第１輝度比較工程において比較され、比較結果に基づいて解析領域が自動分離される。
【００１２】
さらに、本発明の干渉測定方法は、検査光を射出する光源と、前記検査光を、参照光と被検光とに分割する第１反射面を有するハーフミラーと、前記被検光を反射する第２反射面を有する球面ミラーと、前記参照光を反射する第３反射面を有し、前記参照光の光軸上を所定の範囲移動可能に構成された平面ミラーと、前記球面ミラーと前記ハーフミラーとの間に設けられ、前記レンズが設置される載物台と、前記載物台と前記球面ミラーとの間に設けられ、前記第２反射面に到達する前記被検光の光軸上に移動及び退避可能に配置された遮光部とを有する干渉測定装置を用いて、レンズ本体と前記レンズ本体の周辺部に設けられた平面部とを有するレンズの透過波面を測定する干渉測定方法であって、前記遮光部を前記被検光の前記光軸上に移動して前記第２反射面に到達する被検光を遮断する被検光遮断工程と、前記平面ミラーを移動して異なる複数の第１参照像を撮像素子により取得する工程と、前記複数の第１参照像の前記撮像素子における各画素の輝度を比較する第１輝度比較工程と、前記第１輝度比較工程における比較結果に基づいて、前記第１参照像から前記平面部によって生じる前記干渉縞を含むアライメント領域を分離する工程と、前記アライメント領域を用いて前記レンズのアライメントを行う工程と、前記遮光部を前記被検光の前記光軸上から退避させる工程と、前記遮光部が前記被検光の前記光軸上から退避した状態で前記平面ミラーを移動して、異なる複数の第２参照像を取得する工程と、前記複数の第２参照像の前記撮像素子における各画素の輝度を比較する第２輝度比較工程と、前記第２輝度比較工程における比較結果に基づいて、前記第２参照像から解析領域を分離する工程と、前記解析領域を用いて前記レンズの透過波面測定を行う工程と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の干渉測定装置によれば、観察像上から解析領域が自動分離されるので、平面部を有するレンズの透過波面測定を自動で行うことができる。
【００１４】
また、本発明の干渉測定方法によれば、観察像上で解析領域を自動的に分離できる。従って、平面部を有するレンズの透過波面測定を自動で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の第１実施形態の干渉測定装置について、図１から図６を参照して説明する。図１は、本実施形態の干渉測定装置１を示す模式図である。
干渉測定装置１は、検査光Ｂを発生する光源２と、検査光Ｂをそれぞれ後述する参照光と被検光とに分割するハーフミラー３と、参照光を反射する平面ミラー４と、被検光を反射する球面ミラー５と、反射された被検光及び参照光によって生じる干渉縞を含む観察像をＣＣＤ（不図示）等の撮像素子を介して撮像する撮像装置６と、撮像装置６に接続されたパソコン７及びモニタ等からなる表示部８とを備えて構成されている。
【００１６】
光源２は、レーザダイオード等の公知の光源で構成される。光源２から射出される検査光Ｂの波長は、測定対象のピックアップレンズ等のレンズＬの設計波長と同一とし、可干渉距離は、球面ミラー５が後述する移動範囲のいずれの位置にあってもレンズ本体Ｌ１及び平面部Ｌ２によって後述する観察像上に干渉縞が生じる程度の長さに設定される。検査光Ｂは、その光軸である第１光軸Ｘ１上に設けられたコリメータレンズ９を通って平行光となり、ハーフミラー３に導入される。なお、検査光Ｂの波長は設計波長と同一として説明したが、実際の検査光Ｂの波長にはバラつきがあるので、設計波長に対応する波長の光が検査光Ｂとして用いられる。
【００１７】
ハーフミラー３と球面ミラー５との間には、開口が円形状の載物台１０が設けられており、レンズＬが設置可能に構成されている。載物台１０は図示しないモータ等の駆動機構と接続されており、載物台１０に設置されたレンズＬの平面部Ｌ２の傾きを、第１光軸Ｘ１に対して直交するように調整可能に構成されている。球面ミラー５と、対向する平面部Ｌ２との間には、円形の絞り１１が設置され、平面部Ｌ２を透過した被検光が球面ミラー５に到達しないように構成されている。
測定対象のレンズＬがピックアップレンズ等の場合、必要に応じて、レンズＬが実際に使用される場合に対応させて、ディスクの保護層に相当する、ガラス等で形成された補正板が、載物台１０と球面ミラー５との間に設置されてもよい。
【００１８】
平面ミラー４及び球面ミラー５は、平面ミラー４の反射面（第３反射面）４Ａで反射された参照光の光軸である第２光軸Ｘ２と、球面ミラー５の反射面（第２反射面）５Ａで反射された被検光の光軸である第１光軸Ｘ１とが、ハーフミラー３の反射面（第１反射面）３Ａにおいて直交するように配置される。
平面ミラー４及び球面ミラー５には、モータ等からなる第１移動機構１２又は第２移動機構１３がそれぞれ設けられている。これによって、平面ミラー４及び球面ミラー５は、それぞれ第２光軸Ｘ２又は第１光軸Ｘ１上を、それぞれの光軸方向に所定範囲移動可能に構成されている。
【００１９】
また、ハーフミラー３と撮像装置６との間には、被検光及び参照光から干渉縞を含む観察像を結像する結像レンズ１４が配置されている。撮像装置６の撮像素子で取得された観察像は、パソコン７を介して表示部８に表示される。
【００２０】
図２は、パソコン７の構成及び干渉測定装置１の他の部位とのつながりを示すブロック図である。図２に示すように、パソコン７は、撮像装置６の撮像素子で取得される少なくとも２つの異なる観察像の各画素の輝度を比較する輝度比較部１５と、輝度比較部１５の比較結果に基づいて測定領域を分離し、透過波面測定を行う演算部１６と、球面ミラー５、平面ミラー４、及び載物台１０を移動させて測定条件を調整する制御部１７とを有している。
【００２１】
球面ミラー５、平面ミラー４、及び載物台１０は各移動機構１２、１３及びモータ等の駆動機構（不図示）を介して制御部１７と接続されており、パソコン７を介して操作可能に構成されている。輝度比較部１５は撮像装置６と接続されている。制御部１７と輝度比較部１５は演算部１６に接続されており、情報の送受信が可能となっている。演算部１６は表示部８と接続されている。
【００２２】
上記の構成を備えた干渉測定装置１を用いた透過波面測定方法について、以下に説明する。図３に示すように、本方法は、基準観察像取得工程と、第１参照像取得工程と、解析領域自動分離工程と、第２参照像取得工程と、アライメント領域自動分離工程と、アライメント工程と、透過波面測定工程とを有して構成される。
まず、測定前の準備として、ユーザがレンズＬを載物台１０上に設置し、レンズＬの設計値を制御部１７に入力して測定開始を指示すると、制御部１７はレンズＬの焦点Ｆと球面ミラー５の反射面５Ａの曲率中心Ｒとが、図４に示すように、第１光軸Ｘ１上の同一の点に位置するように、球面ミラー５を第１光軸Ｘ１の光軸方向に第２移動機構１３を介して移動させる。このときの球面ミラー５の面頂位置を、基準位置Ｐ１とする。
【００２３】
ユーザが光源２から検査光Ｂを射出すると、検査光Ｂはコリメータレンズ９によって平行光に調整され、ハーフミラー３によって、第２光軸Ｘ２を通って平面ミラー４に向かう参照光と第１光軸Ｘ１を通ってレンズＬに向かう被検光とに分けられる。
【００２４】
ステップＳ１において、平面ミラー４の反射面４Ａで反射された参照光と、レンズ本体Ｌ１を透過して球面ミラー５の反射面５Ａで反射されて再び透過した被検光及び平面部Ｌ２で反射された被検光とは、再びハーフミラー３で重なり、結像レンズ１４を介して撮像装置６の撮像素子によって干渉縞を有する基準観察像Ｉ０が取得される。撮像装置６の撮像素子が取得した基準観察像Ｉ０における各画素の輝度は輝度比較部１５に記憶され、基準観察像Ｉ０は表示部８に表示される。
【００２５】
図５は、基準観察像Ｉ０の１例を示す図である。基準観察像Ｉ０の中央部分には、レンズ本体Ｌ１を透過した被検光と、参照光とによって干渉縞ＳＴ１が生じる。干渉縞ＳＴ１の周囲には、平面部Ｌ２のハーフミラー３側の面で反射された被検光と、参照光とによって干渉縞ＳＴ２が生じる。この時点では、演算部１６は基準観察像Ｉ０において、透過波面測定に用いる領域を特定できていない。
【００２６】
次にステップＳ２において、制御部１７は球面ミラー５を第１光軸Ｘ１の光軸方向に第２移動機構１３を介して移動して、反射面５Ａの面頂位置を、基準位置Ｐ１とは異なる第１光軸Ｘ１上の位置Ｐ２（不図示）に移動させる。位置Ｐ２は、基準位置Ｐ１よりハーフミラー３に近くても遠くてもいずれでもよい。球面ミラー５が位置Ｐ２に移動すると、ハーフミラー３に戻る反射面５Ａからの被検光の光路距離の変化によって干渉縞ＳＴ１が変化し、基準観察像Ｉ０が、異なる観察像である第１参照像に変化する。撮像装置６は輝度比較のための第１参照像を取得し、輝度比較部１５は、第１参照像における撮像装置６の撮像素子における各画素の輝度を記憶する。
【００２７】
図６は、第１参照像Ｉ１の１例を示す図である。球面ミラー５が位置Ｐ２に移動すると、球面ミラー５で反射されてレンズ本体Ｌ１に戻る被検光の光量が減少する。従って、第１参照像Ｉ１においては、図６に示すように、被検光の光路距離の変化によって干渉縞ＳＴ１が生じていた領域の面積が減少し、当該領域の輝度が変化する。一方、平面部Ｌ２とハーフミラー３との間（すなわち、平面部Ｌ２と平面ミラー４との間）の光学的距離は変化しないので、第１参照像Ｉ１において干渉縞ＳＴ２が生じている領域の輝度は変化しない。
【００２８】
ステップＳ３において、輝度比較部１５は基準観察像Ｉ０と参照観察像Ｉ１の輝度を、撮像装置６の撮像素子の画素ごとに比較し、所定値以上輝度が変化している画素を抽出して、演算部１６に伝達する（第１輝度比較工程）。
【００２９】
ステップＳ４において、演算部１６では、所定値以上輝度が変化している当該画素を含む領域（図６に示す、減少したＳＴ１に対応する領域）を透過波面測定のための解析領域Ｒ１として自動分離して設定する。必要に応じて当該画素を含む領域の形状を略円形にする補正を行ってから解析領域Ｒ１を設定するように演算部１６を設定してもよい。
【００３０】
ステップＳ５において、制御部１７は平面ミラー４を第２光軸Ｘ２の光軸方向に移動してフリンジスキャン法を実行する。ここでは、フリンジスキャン法で５枚の画像を取得することとする。すると、反射面４Ａで反射される参照光の光路距離が各画像ごとに変化して、異なる５種類（複数）の観察像である第２参照像が、撮像装置６の撮像素子によって取得される。
【００３１】
ステップＳ６において、輝度比較部１５は、各第２参照像の対応する各画素ごとの輝度を比較する（第２輝度比較工程）。５種類の第２参照像の間では、干渉縞ＳＴ１、ＳＴ２ともに輝度が変化しているため、輝度比較部１５は干渉縞ＳＴ１及びＳＴ２を含む領域を輝度変化領域Ｒ３として演算部１６に伝達する。
【００３２】
ステップＳ７において、演算部１６は、輝度変化領域Ｒ３からステップＳ４で設定した解析領域Ｒ１を除外することによって、平面部Ｌ２による干渉縞ＳＴ２を含むアライメント領域Ｒ２を自動分離して設定する。
なお、解析領域Ｒ１、アライメント領域Ｒ２の位置及び大きさは、取得されるすべての観察像において同一に設定される。
【００３３】
ステップＳ８において、演算部１６はアライメント領域Ｒ２の干渉縞ＳＴ２を解析し、チルト成分が規定値より小さくなるように、制御部１７を介して載物台１０の傾きを図示しない駆動機構を介して制御する。このようにして平面部Ｌ２と第１光軸Ｘ１とを直交させるアライメントを行う。なお、規定値は、測定するレンズＬの設計値に基づいて、測定誤差が充分小さくなるように適宜定めて制御部１７にあらかじめ入力しておくのが好ましい。アライメント終了後、制御部１７は球面ミラー５を基準位置Ｐ１に戻す。
【００３４】
ステップＳ９において、制御部１７は再び平面ミラー４を移動させ、フリンジスキャン法を行う。輝度比較部１５及び演算部１６は、撮像装置６の撮像素子によって取得された観察像の測定領域Ｒ１を用いてレンズ本体Ｌ１の透過波面測定を行う。こうして一連の測定を終了する。
なお、再び平面ミラー４を移動させてフリンジスキャンを行うと同時に、解析領域Ｒ１を求め、その後にアライメント領域Ｒ２を除くようにしてもよい。さらに、この後に解析領域Ｒ１を求めると、さらに精度が向上する。
また、平面ミラー４を移動させてフリンジスキャン法を行う場合に、本実施形態では５枚の画像を取得することとしたが、４枚、あるいは６枚以上の画像を取得して行ってもよい。
【００３５】
本実施形態の干渉測定装置１によれば、制御部１７が球面ミラー５を移動して基準観察像及び第１参照像を取得し、両者における画素ごとの輝度変化を輝度比較部１５が比較する。演算部１６は、輝度比較部１５の比較結果に基づいてレンズ本体Ｌ１による干渉縞ＳＴ１と平面部Ｌ２による干渉縞ＳＴ２を自動的に分離して解析領域Ｒ１を設定する。従って、レンズＬの透過波面測定を自動で行うことが可能な干渉測定装置を構成することができ、透過波面測定の効率を著しく向上することができる。
【００３６】
また、輝度比較部１５が、異なる複数の第２参照像の、対応する各画素ごとの輝度を比較し、演算部１６が上記比較結果に基づいて、アライメント領域Ｒ２を自動分離する。したがって、自動的にアライメントを行うことができる干渉測定装置を構成することができる。
【００３７】
次に、本発明の第２実施形態の干渉測定装置について図７から図９を参照して説明する。本実施形態の干渉測定装置２１と上述の干渉測定装置１との異なるところは、遮光部をさらに備えている点である。なお、干渉測定装置１と同一の構成要素については、同一の符号を付し、共通する説明を省略する。
【００３８】
図７に示すように、本実施形態の干渉測定装置２１には、球面ミラー５を移動する第２移動機構はなく、球面ミラー５の反射面５Ａの面頂は基準位置Ｐ１に固定されている。また、レンズ本体Ｌ１を透過した被検光を遮断するシャッター（遮光部）２２が、載物台１０と球面ミラー５との間に設けられている。シャッター２２は、図示しないモータ等の移動機構によって、第１光軸Ｘ１上に移動及び退避可能に構成されている。
【００３９】
図８は、本実施形態のパソコン７の各部とのつながりを示すブロック図である。図８に示すように、制御部１７は、シャッター２２と接続されており、シャッター２２はパソコン７を介して操作可能になっている。
【００４０】
上記のように構成された干渉測定装置２１を用いた透過波面測定方法について、図７から図９を参照して説明する。
本方法は、シャッターを閉じて被検光を遮断する工程と、アライメント領域を自動分離してアライメントを行う工程と、シャッターを退避する工程と、解析領域を自動分離して透過波面測定を行う工程とを有している。
【００４１】
まず、測定前の準備として、第１実施形態と同様にレンズＬを載物台１０に設置し、光源２から検査光Ｂを射出する。
続いて、図９に示すように、ステップＳ１１において、制御部１７はシャッター２２を第１光軸Ｘ１上に移動して、球面ミラー５に向かう被検光を遮断する。すると、反射面５Ａで反射され、レンズ本体Ｌ１を通ってハーフミラー３に戻る被検光がなくなるため、取得される基準観察像上にはレンズ本体Ｌ１による干渉縞ＳＴ１が生じない。
【００４２】
ステップＳ１２において、撮像素子６は干渉縞ＳＴ１が存在しない状態、すなわち平面部Ｌ２のハーフミラー３側の面による干渉縞ＳＴ２のみが存在する状態の基準観察像を取得する。
ステップＳ１３において、制御部１７は平面ミラー４を第２光軸Ｘ２の光軸方向に移動してフリンジスキャンを行う。ここで、フリンジスキャン法では、平面ミラー４の移動によって少なくとも４位置で４枚の画像を必要とするので、フリンジスキャンによって４種類（複数）の異なる観察像である第１参照像を、撮像装置６の撮像素子によって取得する。
ステップＳ１４において、輝度比較部１５は、各第１参照像の対応する画素ごとの輝度を比較する（第１輝度比較工程）。このとき、各第１参照像間では、平面部Ｌ２による干渉縞ＳＴ２を含む領域だけ輝度が変化する。輝度比較部１５は演算部１６に輝度が変化した画素の情報を伝達する。
ステップＳ１５において、演算部１６は当該画素を含む領域をアライメント領域Ｒ２として自動分離する。同時に、第１実施形態と同様の手順でレンズＬのアライメントが行われる。
【００４３】
アライメント終了後、ステップＳ１６において、制御部１７がシャッター２２を第１光軸Ｘ１上から退避させる。シャッター２２の退避によって、第１参照像上には干渉縞ＳＴ１が生じる。
ステップＳ１７において、制御部１７は平面ミラー４を第２光軸Ｘ２の光軸方向に移動させて再度フリンジスキャンを行い、撮像装置６の撮像素子によって第２参照像（観察像）を取得する。ここで、第２参照像も、平面ミラー４の少なくとも４位置に対応する４種類取得する。この４位置は、第１参照像と同じ位置でもよいし、異なる位置でもよい。
ステップＳ１８において、輝度比較部１５は、各第２参照像の輝度を対応する画素ごとに比較し（第２輝度比較工程）、干渉縞ＳＴ１、ＳＴ２を含む領域を輝度変化領域Ｒ３として演算部１６に伝達する。
【００４４】
ステップＳ１９において、演算部１６は、輝度変化領域Ｒ３から、ステップＳ１５で自動分離したアライメント領域Ｒ２を除外することによって、解析領域Ｒ１を自動分離する。
ステップＳ２０において、輝度比較部１５及び演算部１６は、第１実施形態と同様に解析領域Ｒ１を用いてレンズ本体Ｌ１の透過波面測定を行い、一連の測定を終了する。
【００４５】
本実施形態の干渉測定装置２１によれば、シャッター２２によって球面ミラー５に反射される被検光を遮断することで、第１参照像上からレンズ本体Ｌ１による干渉縞ＳＴ１を除去することができる。従って、フリンジスキャンによってすぐにアライメントを行うことができるので、透過波面測定工程を簡略にし、測定効率をより向上させることができる。
【００４６】
なお、本実施形態においては、フリンジスキャンを行って解析領域Ｒ１を自動分離する例を説明したが、これに代えて、シャッター２２で被検光を遮断した観察像とシャッター２２を退避させた状態の観察像との輝度比較を輝度比較部１５が行ってもよい。この場合、演算部１６が比較結果に基づいて解析領域Ｒ１を自動分離するので、よりスムーズに透過波面測定をおこなうことができる。
また、ステップ１２で取得した基準観察像と、ステップ１３で取得した複数の第１参照像とにおいて、画素ごとの輝度比較を輝度比較部１５が行ってもよい。
【００４７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態においては、球面ミラー５が基準位置Ｐ１に位置する状態で透過波面測定を行う例を説明したが、これには限定されず、例えば、球面ミラー５が位置Ｐ２にある状態でフリンジスキャンを行って透過波面測定を行っても良い。ただし、球面ミラーがＰ１に位置するときに、干渉縞ＳＴ１が解析領域Ｒ１に占める面積が最も広くなるため、球面ミラーがＰ１に位置する状態で透過波面測定を行うのが好ましい
【００４８】
また、上記実施形態においては、測定対象が両凸のレンズの例を説明したが、測定対象はこれに限定されず、凹レンズや回折を利用したレンズなど、レンズ効果があるすべての光学素子を測定対象とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１実施形態の干渉測定装置の構成を示す模式図である。
【図２】同干渉測定装置の部分的構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態における干渉測定方法の流れを示すフローチャートである。
【図４】基準位置におけるレンズと球面ミラーの位置関係を説明する図である。
【図５】基準観察像の１例を示す図である。
【図６】第１参照像の１例を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態の干渉測定装置の構成を示す模式図である。
【図８】同干渉測定装置の部分的構成を示すブロック図である。
【図９】同実施形態における干渉測定方法の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１、２１  干渉測定装置
２  光源
３  ハーフミラー
３Ａ  反射面（第１反射面）
４  平面ミラー
４Ａ  反射面（第３反射面）
５  球面ミラー
５Ａ反射面（第２反射面）
６  撮像装置
１０  載物台
１５  輝度比較部
１６  演算部
１７  制御部
２２  シャッター（遮光部）
Ｂ  検査光
Ｉ０  基準観察像
Ｉ１  第１参照像
Ｌ  レンズ
Ｌ１  レンズ本体
Ｌ２  平面部
Ｒ１  解析領域
Ｒ２  アライメント領域
ＳＴ１、ＳＴ２  干渉縞
【図１】
2008261728.tif 000003
【図２】
2008261728.tif 000004
【図３】
2008261728.tif 000005
【図４】
2008261728.tif 000006
【図５】
2008261728.tif 000007
【図６】
2008261728.tif 000008
【図７】
2008261728.tif 000009
【図８】
2008261728.tif 000010
【図９】
2008261728.tif 000011