(57)【要約】【課題】波面収差測定中においても、被検レンズの当て付け基準面及びカバーガラスと、これらに入射する光の進行方向が垂直となっているか否かを確認することができる波面収差測定装置を提供する。【解決手段】基準平面板に向けて基準光を出射する光源と、光源からの光路中に配置されたハーフミラーと、光源側から入射してハーフミラーで反射された光を受光可能な再帰性反射体と、球面鏡側から入射してハーフミラーで反射された光及び再帰性反射体から再びハーフミラーに戻されハーフミラーを透過した光の光路中に配置された入射光を点像化する点像化手段と、点像化手段で点像化された光を観察する点像観察手段と、を備える。【選択図】  図１
2004340693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準平面板によって反射された光と、所定位置に配置した被検レンズを透過し球面鏡によって折り返され、再び前記被検レンズを透過した光と、によって得られる干渉縞を観察することによって前記被検レンズの波面収差を測定する波面収差測定装置であって、
前記基準平面板に向けて基準光を出射する光源と、
前記光源からの光路中に配置されたハーフミラーと、
前記光源側から入射して前記ハーフミラーで反射された光を受光可能な再帰性反射体と、
前記球面鏡側から入射して前記ハーフミラーで反射された光及び前記再帰性反射体から再び前記ハーフミラーに戻され前記ハーフミラーを透過した光の光路中に配置された入射光を点像化する点像化手段と、
前記点像化手段で点像化された光を観察する点像観察手段と、
を備えることを特徴とする波面収差測定装置。
【請求項２】
基準平面板によって反射された光と、所定位置に配置した被検レンズを透過し球面鏡によって折り返され、再び前記被検レンズを透過した光と、によって得られる干渉縞を観察することによって前記被検レンズの波面収差を測定する波面収差測定装置であって、
前記基準平面板に向けて基準光を出射する光源と、
前記光源からの光路中に配置されたハーフミラーと、
前記光源側から入射して前記ハーフミラーで反射された光を受光可能な再帰性反射体と、
を備え、
前記再帰性反射体で反射された光、及び、前記被検レンズを透過した光をそれぞれ点像化し、これら二つの点像を用いて前記被検レンズの当て付け基準面と前記基準光の進行方向とが垂直であることを確認することを特徴とする波面収差測定装置。
【請求項３】
前記再帰性反射体はコーナーキューブプリズムである請求項１又は請求項２記載の波面収差測定装置。
【請求項４】
前記再帰性反射体はレンズと前記レンズの焦点位置に配置された反射体からなる請求項１又は請求項２記載の波面収差測定装置。
【請求項５】
基準平面板によって反射された光と、所定位置に配置した被検レンズを透過し球面鏡によって折り返され、再び前記被検レンズを透過した光と、によって得られる干渉縞を観察することによって前記被検レンズの波面収差を測定する波面収差測定方法であって、
光源から前記基準平面板に向けて基準光を出射するステップと、
前記光源側からの入射光のうち前記光源からの光路中に配置されたハーフミラーによって反射され、さらに再帰性反射体で反射された光、及び、前記被検レンズを透過した光をそれぞれ点像化するステップと、
これら二つの点像を用いて前記被検レンズの当て付け基準面と前記基準光の進行方向とが垂直であることを確認するステップと、
を有することを特徴とする波面収差測定方法。
【請求項６】
前記当て付け基準面を操作して前記二つの点像の位置を一致させることにより、前記被検レンズの当て付け基準面と前記基準光の進行方向とを垂直に設定するステップをさらに備える請求項５記載の波面収差測定方法。
【請求項７】
前記再帰性反射体はコーナーキューブプリズムである請求項５又は請求項６記載の波面収差測定方法。
【請求項８】
前記再帰性反射体はレンズと前記レンズの焦点位置に配置された反射体からなる請求項５又は請求項６記載の波面収差測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、被検レンズの当て付け基準面やカバーガラスが入射光に対して垂直に配置してあることを確認することが可能な波面収差測定装置に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
従来、被検レンズの波面収差を干渉計によって測定する場合には、干渉計の組み付け光軸調整時にオートコリメータを用いて、干渉計の光軸に対して被検レンズの当て付け基準面及び反射基準凹面鏡のカバーガラスが垂直となっていることを確認していた。
【０００３】
しかし、被検レンズの当て付け基準面を垂直に固定して、被検レンズをそこに配置し、その波面収差の測定を開始した後は、干渉計の光軸に対して被検レンズの当て付け基準面及びカバーガラスが垂直となっているか否かを確認することはできなかった。このため、測定中の経時変化によって被検レンズやカバーガラスが干渉計の光軸に対して傾いてしまっていてもこれを確認することができず、測定の信頼性に問題があった。
【０００４】
【特許文献】
特開平１０−０９０５８１号公報
【０００５】
【発明の目的】
そこで本発明の目的は、波面収差測定中においても、被検レンズの当て付け基準面及びカバーガラスと、これらに入射する光の進行方向が垂直となっているか否かを確認することができる波面収差測定装置及び波面収差測定方法を提供することにある。
【０００６】
【発明の概要】
上記問題点を解決するために、本発明の波面収差測定装置は、基準平面板によって反射された光と、所定位置に配置した被検レンズを透過し球面鏡によって折り返され、再び被検レンズを透過した光と、によって得られる干渉縞を観察することによって被検レンズの波面収差を測定する波面収差測定装置であって、基準平面板に向けて基準光を出射する光源と、光源からの光路中に配置されたハーフミラーと、光源側から入射してハーフミラーで反射された光を受光可能な再帰性反射体と、球面鏡側から入射してハーフミラーで反射された光及び再帰性反射体から再びハーフミラーに戻されハーフミラーを透過した光の光路中に配置された入射光を点像化する点像化手段と、点像化手段で点像化された光を観察する点像観察手段と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の波面収差測定装置は、基準平面板によって反射された光と、所定位置に配置した被検レンズを透過し球面鏡によって折り返され、再び被検レンズを透過した光と、によって得られる干渉縞を観察することによって被検レンズの波面収差を測定するものであって、基準平面板に向けて基準光を出射する光源と、光源からの光路中に配置されたハーフミラーと、光源側から入射してハーフミラーで反射された光を受光可能な再帰性反射体と、を備え、再帰性反射体で反射された光、及び、被検レンズを透過した光をそれぞれ点像化し、これら二つの点像を用いて被検レンズの当て付け基準面と基準光の進行方向とが垂直であることを確認することを特徴としている。
【０００８】
本発明を方法として表現すれば、基準平面板によって反射された光と、所定位置に配置した被検レンズを透過し球面鏡によって折り返され、再び被検レンズを透過した光と、によって得られる干渉縞を観察することによって被検レンズの波面収差を測定する波面収差測定方法であって、光源から基準平面板に向けて基準光を出射するステップと、光源側からの入射光のうち光源からの光路中に配置されたハーフミラーによって反射され、さらに再帰性反射体で反射された光、及び、被検レンズを透過した光をそれぞれ点像化するステップと、これら二つの点像を用いて被検レンズの当て付け基準面と基準光の進行方向とが垂直であることを確認するステップと、
を有することを特徴としている。
【０００９】
このとき、当て付け基準面を操作して二つの点像の位置を一致させることにより、被検レンズの当て付け基準面と基準光の進行方向とを垂直に設定するステップをさらに備えることが好ましい。
【００１０】
また、再帰性反射体は、コーナーキューブプリズムであってもよいし、レンズとそのレンズの焦点位置に配置された反射体から構成してもよい。
【００１１】
【発明の実施形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照しつつ詳しく説明する。
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る波面収差測定装置１は、図１に示すように、被検レンズ３０、基準板３１に対してレーザ光を出射する半導体レーザ（ＬＤ）（光源）１０、干渉縞を観察するためのＣＣＤ（固体撮像素子）４０、点像を観察するためのＣＣＤ（点像観察手段）６０、を有する。
【００１２】
半導体レーザ１０はこれに接続されたＬＤドライバ（不図示）によって駆動され、被検レンズに対して所定のレーザ光を射出する。半導体レーザ１０から出射するレーザ光の進行方向には、半導体レーザ１０側から順にコリメータレンズ２０、ハーフミラーとしての平面基板５２、２１、基準平面板２２が配置されており、さらに、基準平面板２２につづいて、被検レンズ３０が配置される。半導体レーザ１０から出射された光はコリメータレンズ２０により平行光化され、光路に対して４５度傾けて配置された平面基板５２を透過又は平面基板５２により反射される。平面基板５２を透過した光は、光路に対して４５度傾けて配置された平面基板２１を透過して基準平面板２２に至る。
【００１３】
基準平面板２２は、表面を高精度に研磨された平面ガラス板であって、コリメータレンズ２０から遠い面には参照面２２ａが設けられている。参照面２２ａは基準平面板２２に入射した光の一部を透過し、残りを反射する性質を有している。この性質を利用して、参照面２２ａにより反射した光と、参照面２２ａを透過した後に被検レンズを透過した光との干渉縞を得ることが可能となる。
【００１４】
参照面２２ａにより反射した光の一部は、平面基板２１で反射して集光レンズ２５で集光されＣＣＤ４０に入射する。
【００１５】
一方、参照面２２ａを透過した光は、被検レンズ３０、基準板３１及びカバーガラス２３を透過した後に反射基準凹面鏡（球面鏡）２４で反射され、再びカバーガラス２３、基準板３１、被検レンズ３０及び基準平面板２２を透過した後、平面基板２１でその一部が反射されて集光レンズ２５で集光されＣＣＤ４０に入射する。この光と参照面２２ａにより反射した光とが干渉し干渉縞が生成され、ＣＣＤ４０に接続されたモニタ４１に表示される。
【００１６】
半導体レーザ１０から平面基板５２に入射し、平面基板５２で反射された光はその光路上に配置された光量調整用のＮＤフィルタ５１を経てコーナーキューブプリズム（再帰性反射体）５０に至る。コーナーキューブプリズム５０は入射した光を入射方向とちょうど反対方向に反射する性質を有するため、コーナーキューブプリズム５０に入射した光は入射経路を逆にたどって平面基板５２に至り、平面基板５２を透過した光は撮影レンズ（点像化手段）５３により集光され、点像としてＣＣＤ６０に入射し、モニタ６１に表示される。ここで、再帰性の反射とは、入射した光が入射経路と同じ経路を逆にたどって反射されることをいい、焦点位置に反射面を持つレンズをコーナーキューブプリズム５０に代わる再帰性反射体として用いることができる。
【００１７】
一方、平面基板２１及び基準平面板２２を透過して被検レンズ３０へ入射される光は、その一部が基準板３１で反射され、再び基準平面板２２及び平面基板２１を透過した後に平面基板５２で反射され、撮影レンズ５３により集光され、点像としてＣＣＤ６０に入射し、モニタ６１に表示される。したがって、モニタ６１上には、平面基板５２で反射された後にコーナーキューブプリズム５０で反射された光の点像と、基準板３１で反射された光の点像とが表示される。これらの点像は、基準板３１と半導体レーザ１０から出射される光の進行方向とが垂直であるときに一致する。このため、これらの点像を観察することにより基準板３１がこれに入射する光の進行方向と垂直になっているか否かを確認することができる。これは、カバーガラス２３と半導体レーザ１０から出射される光の進行方向とが垂直であることを確認することにも利用できる。この場合は、被検レンズ３０を配置する前の状態において、カバーガラス２３で反射され基準平面板２２、平面基板２１、平面基板５２及び撮影レンズ５３を経てＣＣＤ６０に入射し、モニタ６１に表示された点像と、平面基板５２で反射された後にコーナーキューブプリズム５０で反射された光の点像と、を観察することによって確認を行う。
【００１８】
なお、コーナーキューブプリズム５０ではその入射面においても反射が起き、この反射光がＣＣＤ６０に入射するとモニタ６１に表示される点像の数が増えて、基準板３１と半導体レーザ１０から出射される光の進行方向とが垂直となっているか否かの確認が困難となる場合がある。このような状況を避けるために、平面基板５２からコーナーキューブプリズム５０へ入射する光の進行方向に対してコーナーキューブプリズム５０をわずかに傾け、コーナーキューブプリズム５０への入射面における反射光がＣＣＤ６０に入射しないようにすることが好ましい。コーナーキューブプリズム５０は、その内部に入射した光を入射方向とちょうど反対方向に反射する性質を有するため、このように入射光に対して傾斜して入射面からの反射光がＣＣＤ６０に入射しないようにしても、コーナーキューブプリズム５０内からの反射光は傾斜角度に関わらずに入射方向とちょうど反対の方向に反射するため、コーナーキューブプリズム５０を傾斜しない場合と同様にＣＣＤ６０に反射光が入射する。
【００１９】
以上の構成の装置により、被検レンズの波面収差の測定を行う。以下にその測定工程を説明する。
【００２０】
（１）基準板３１を入射光に対して垂直に配置するステップ
このステップにおいては、被検レンズ３０の底面３０ａが当て付けられる基準板３１を半導体レーザ１０からの入射光に対して垂直に配置する。ここで、基準板３１は、被検レンズ３０の底面３０ａに接触して支持する当て付け基準面３１ａを備え、被検レンズ３０を透過した光を遮ることのないリング状の形をした部材である。これにより、後に基準板３１上に配置される被検レンズ３０の光軸を半導体レーザ１０からの入射光の進行方向と一致又は平行とすることができ、被検レンズ３０の波面収差を正しく測定する準備ができる。
【００２１】
具体的には、まず、半導体レーザ１０から出射される光の進行方向であって基準平面板２２とカバーガラス２３との間の所定位置に配置されたステージ（不図示）上に基準板３１を載置する。この基準板３１に対して、半導体レーザ１０から出射された光の一部がコリメータレンズ２０、平面基板５２、平面基板２１及び基準平面板２２を経て入射する。この光の一部は、当て付け基準面３１ａで反射し、基準平面板２２、平面基板２１を透過した後に平面基板５２で反射され、撮影レンズ５３で点像化されてＣＣＤ６０に入射される。
【００２２】
一方、半導体レーザ１０からの出射光の一部は平面基板５２で反射してＮＤフィルタ５１で所定の光量に調整されてコーナーキューブプリズム５０に入射する。コーナーキューブプリズム５０は、その入射面における反射光がＣＣＤ６０に入射しないように、入射した光に対してわずかに傾けてある。この状態においても、コーナーキューブプリズム５０はその内部に入射した光を入射方向とちょうど反対の方向に反射する性質を有するため、コーナーキューブプリズム５０内からの反射光は入射方向とちょうど反対の方向に反射してその一部は平面基板５２を透過し、撮影レンズ５３で点像化されてＣＣＤ６０に入射する。
【００２３】
このように、ＣＣＤ６０には、当て付け基準面３１ａからの反射光と、コーナーキューブプリズム５０からの反射光とが入射しており、ＣＣＤ６０に接続されたモニタ６１にはこれらの反射光による２つの点像が表示される。これらの点像の位置が一致したとき、半導体レーザ１０から出射される光の進行方向と、平滑面である当て付け基準面３１ａとが垂直であって、基準板３１の傾きを調整することによって基準板３１を入射光に対して垂直に配置することができる。
【００２４】
また、あらかじめステージと反射基準凹面鏡２４との間に配置されるカバーガラス２３についても、基準板３１の場合と同様に、その表面２３ａが入射光に対して垂直になるように調整することが好ましい。
【００２５】
（２）被検レンズ３０と反射基準凹面鏡２４の相対的な位置決めを行うステップ測定中心の設定は、以下に述べる方法で行うことが好ましいが、ほかの周知の方法を用いてもよい。コーナーキューブプリズム５０からの反射光は、撮影レンズ５３で点像化されてＣＣＤ６０に入射する。ＣＣＤ６０に入射した光はモニタ６１に表示されるとともに、不図示のイメージスキャナ及びコンピュータによって処理され、その反射光による点像の位置が測定中心として記憶される。
【００２６】
つぎに、被検レンズ３０を、その底面３０ａが基準板３１の当て付け基準面３１ａに接するように配置する。すでに当て付け基準面３１ａは半導体レーザ１０からの出射光の進行方向に対して垂直となっているため、平滑面である底面３０ａを当て付け基準面３１ａに当て付けて固定することによって、被検レンズ３０の光軸を入射光の進行方向に平行にすることができる。
【００２７】
この状態において、半導体レーザ１０から出射して平面基板５２、平面基板２１、基準平面板２２を経て被検レンズ３０に入射した光は、被検レンズ３０、基準板３１及びカバーガラス２３を透過後反射基準凹面鏡２４で反射され、再びカバーガラス２３、基準板３１及び被検レンズ３０を透過して、一部は基準平面板２２、平面基板２１を経て平面基板５２で反射されＣＣＤ６０に点像として入射する。ＣＣＤ６０に入射した光は点像としてモニタ６１に表示され、これをすでに記憶されている測定中心に一致させるように、被検レンズ３０を支持している基準板３１と反射基準凹面鏡２４の光軸に対して直交する方向の相対的な位置を動かすことによって、被検レンズ３０を測定位置に配置することができる。
【００２８】
（３）波面収差を測定するステップ
本実施形態においては、被検レンズ３０の光軸が入射光の進行方向と平行となっていることを確認しつつ波面収差を測定することができる。
波面収差測定時には、図１に示すように、半導体レーザ１０から出射される光の進行方向においてコリメータレンズ２０、平面基板５２、平面基板２１、基準平面板２２、被検レンズ３０、基準板３１、カバーガラス２３、及び、反射基準凹面鏡２４が順に配置されている。
【００２９】
半導体レーザ１０から出射された光は、コリメータレンズ２０で平行光化され、一部が平面基板５２及び平面基板２１を透過して基準平面板２２に至る。基準平面板２２に入射した光の一部は参照面２２ａで反射され、一部は透過する。基準平面板２２を透過した光は被検レンズ３０、基準板３１及びカバーガラス２３を透過した後に反射基準凹面鏡２４によって折り返される。この光は再びカバーガラス２３、基準板３１、被検レンズ３０及び基準平面板２２を透過した後、一部が平面基板２１で反射され、集光レンズ２５で集光されてＣＣＤ４０に入射する。ＣＣＤ４０に入射した光は、これに接続されたモニタ４１上に表示される。
【００３０】
一方、ＣＣＤ４０には、被検レンズ３０には到達せずに参照面２２ａで反射された光も、平面基板２１で反射されて集光レンズ２５を経て入射している。したがって、ＣＣＤ４０においては、被検レンズ３０を透過した光と、被検レンズ３０は透過せずに参照面２２ａで反射した光とが入射しているため、これらの光による干渉縞を得ることができ、この干渉縞をＣＣＤ４０に接続されたイメージスキャナ（不図示）で画像化し、コンピュータ（不図示）において周知の算出方法によって被検レンズ３０の波面収差を算出する。
【００３１】
このとき、基準平面板２２を透過した光の一部は、当て付け基準面３１ａで反射され、基準平面板２２及び平面基板２１を透過して平面基板５２で反射され、撮影レンズ５３を経てＣＣＤ６０に入射している。また、半導体レーザ１０からの出射光の一部は、平面基板５２で反射された後にコーナーキューブプリズム５０で反射され、平面基板５２、撮影レンズ５３を経てＣＣＤ６０に入射している。したがって、ＣＣＤ６０には、当て付け基準面３１ａで反射された光とコーナーキューブプリズム５０で反射された光とが入射しているため、これらの光による２つの点像がモニタ６１に表示される。この２つの点像を一致させることにより、当て付け基準面３１ａが半導体レーザ１０からの出射光の進行方向と垂直となっていることを確認することができる。よって、波面収差の測定中に、当て付け基準面３１ａに底面３０ａが当て付けられた被検レンズ３０の光軸が入射光の進行方向と平行となっていることを確認することができ、被検レンズ３０が固定された基準板３１の位置または／及び姿勢を調整することによって、被検レンズ３０の光軸を入射光の進行方向と平行となるように調整することができる。
【００３２】
＜第２実施形態＞
図２に示す第２実施形態の波面収差測定装置１０１においては、第１実施形態におけるコーナーキューブプリズム５０、ＮＤフィルタ５１、平面基板５２、撮影レンズ５３に代えて反射体７０、集光レンズ７１、ＮＤフィルタ７２、ハーフミラーとしての平面基板７３及び撮影レンズ（点像化手段）７４がＣＣＤ６０の光軸上に配置されている。さらに、第１実施形態では半導体レーザ１０からの出射光の光路上にあった基準平面板２２に代えて、ＣＣＤ４０の光軸上に順に配置された集光レンズ２５、ハーフミラーとしての平面基板２６につづいて基準平面板２７が配置されている。なお、平面基板２６は半導体レーザ１０からの出射光の進行方向に対して４５度傾けてある。なお、被検レンズ３０、基準板３１に対してレーザ光を出射する半導体レーザ（ＬＤ）（光源）１０、干渉縞を観察するためのＣＣＤ４０、点像を観察するためのＣＣＤ６０を有する点は第１実施形態と同様である。
【００３３】
半導体レーザ１０から出射するレーザ光の進行方向には、半導体レーザ１０側から順にコリメータレンズ２０、平面基板７３、平面基板２６が配置されており、さらに、平面基板２６につづいて、被検レンズ３０が配置される。半導体レーザ１０から出射された光はコリメータレンズ２０により平行光化され、光路に対して４５度傾けて配置された平面基板７３を透過又は平面基板７３により反射される。平面基板７３を透過した光の一部は、光路に対して４５度傾けて配置された平面基板２６を透過して被検レンズ３０に至る。一方、平面基板２６で反射された光は基準平面板２７に入射する。
【００３４】
基準平面板２７は、その表面を高精度に研磨された平面ガラス板であって、ＣＣＤ４０に近い側の面には参照面２７ａが設けられている。基準平面板２７は入射光の進行方向に対して垂直に配置されており、参照面２７ａに入射した光は入射方向に反射して、平面基板２６を透過した光は集光レンズ２５によって集光されてＣＣＤ４０に入射する。
【００３５】
一方、被検レンズ３０に入射した光は、被検レンズ３０、基準板３１及びカバーガラス２３を透過した後に反射基準凹面鏡２４で反射され、再びカバーガラス２３、基準板３１、被検レンズ３０を透過した後、平面基板２６でその一部が反射されて集光レンズ２５で集光されＣＣＤ４０に入射する。したがって、平面基板２６で反射された後に参照面２７ａにより反射した光と、平面基板２６を透過後に被検レンズ３０を透過した光と、がそれぞれ集光レンズ２５により集光されてＣＣＤ４０に入射され、これに接続されたモニタ４１上でこれらの光による干渉縞を得ることが可能となる。
【００３６】
半導体レーザ１０から出射され、平面基板７３で反射された光の光路上には、光量調整用のＮＤフィルタ７２、集光レンズ７１及び反射体７０が配置されている。反射体７０は集光レンズ７１の焦点に反射平面７０ａを配置してあり、平面基板７３で反射された光がＮＤフィルタ７２で所定の光量に調整されて集光レンズ７１に入射すると、集光レンズ７１を出射した光は反射平面７０ａで反射し、入射方向とちょうど反対の方向にもどる。すなわち、反射体７０及び集光レンズ７１は、第１実施形態のコーナーキューブプリズム５０と同様に再帰性反射体を構成しており、反射体７０及び集光レンズ７１に代えてコーナーキューブプリズム５０を配置することもできる。
【００３７】
一方、平面基板７３及び平面基板２６を透過して被検レンズ３０へ入射される光は、その一部が基準板３１で反射され、再び平面基板２６を透過した後に平面基板７３で反射され、撮影レンズ７４により集光され、点像としてＣＣＤ６０に入射し、モニタ６１に表示される。したがって、モニタ６１上には、平面基板７３で反射された後に反射体７０で反射された光の点像と、基準板３１で反射された光の点像とが表示される。これらの点像は、基準板３１と半導体レーザ１０から出射される光の進行方向とが垂直であるときに一致する。このため、これらの点像を観察することにより基準板３１がこれに入射する光の進行方向と垂直となっているか否かを確認することができる。これは、カバーガラス２３と、半導体レーザ１０から出射される光の進行方向とが垂直であることを確認することにも利用できる。この場合は、被検レンズ３０を配置する前の状態において、カバーガラス２３で反射され平面基板２６、平面基板７３及び撮影レンズ７４を経てＣＣＤ６０に入射し、モニタ６１に表示された点像と、平面基板７３で反射された後に反射体７０で反射された光の点像と、を観察することによって確認を行う。
【００３８】
以上の構成の装置により、被検レンズの波面収差の測定を行う。以下にその測定工程を説明する。
【００３９】
（１）基準板３１を入射光に対して垂直に配置するステップ
このステップにおいては、被検レンズ３０の底面３０ａが当て付けられる基準板３１を半導体レーザ１０からの入射光に対して垂直に配置する。これにより、後に基準板３１上に配置される被検レンズ３０の光軸を半導体レーザ１０からの入射光の進行方向と一致又は平行とすることができ、被検レンズ３０の波面収差を正しく測定する準備ができる。
【００４０】
具体的には、まず、半導体レーザ１０から出射される光の進行方向であって平面基板２６とカバーガラス２３との間の所定位置に配置されたステージ（不図示）上に基準板３１を載置する。この基準板３１に対して、半導体レーザ１０から出射された光の一部がコリメータレンズ２０、平面基板７３及び平面基板２６を経て入射する。この光の一部は、当て付け基準面３１ａで反射し、平面基板２６を透過した後に平面基板７３で反射され、撮影レンズ７４で点像化されてＣＣＤ６０に入射される。
【００４１】
一方、半導体レーザ１０からの出射光の一部は平面基板７３で反射してＮＤフィルタ７２で所定の光量に調整されて集光レンズ７１に入射する。集光レンズ７１からの出射光は、その焦点に配置された反射平面７０ａによって入射方向とちょうど反対の方向に反射され集光レンズ７１、ＮＤフィルタ７２を経てその一部が平面基板７３を透過して撮影レンズ７４により点像化されてＣＣＤ６０に入射する。
【００４２】
このように、ＣＣＤ６０には、当て付け基準面３１ａからの反射光と、反射体７０からの反射光とが入射しており、ＣＣＤ６０に接続されたモニタ６１にはこれらの反射光による２つの点像が表示される。これらの点像の位置が一致したとき、半導体レーザ１０から出射される光の進行方向と、平滑面である当て付け基準面３１ａとが垂直であって、基準板３１の位置を調整することによって基準板３１を入射光に対して垂直に配置することができる。
【００４３】
また、あらかじめステージと反射基準凹面鏡２４との間に配置されるカバーガラス２３についても、基準板３１の場合と同様に、その表面２３ａが入射光に対して垂直になるように調整することが好ましい。
【００４４】
（２）測定中心を設定するステップ
測定中心の設定は、以下に述べる方法で行うことが好ましいが、ほかの周知の方法を用いてもよい。反射体７０からの反射光は、撮影レンズ７４で点像化されてＣＣＤ６０に入射する。ＣＣＤ６０に入射した光はモニタ６１に表示されるとともに、不図示のイメージスキャナ及びコンピュータによって処理され、その反射光による点像の位置が測定中心として記憶される。
【００４５】
つぎに、被検レンズ３０を、その底面３０ａが基準板３１の当て付け基準面３１ａに接するように配置する。すでに当て付け基準面３１ａは半導体レーザ１０からの出射光の進行方向に対して垂直となっているため、平滑面である底面３０ａを当て付け基準面３１ａに当て付けて固定することによって、被検レンズ３０の光軸を入射光の進行方向に平行にすることができる。
【００４６】
この状態において、半導体レーザ１０から出射して平面基板７３、平面基板２６を経て被検レンズ３０に入射した光は、被検レンズ３０、基準板３１及びカバーガラス２３を透過後反射基準凹面鏡２４で反射され、再びカバーガラス２３、基準板３１及び被検レンズ３０を透過して、一部は平面基板２６を経て平面基板７３で反射されＣＣＤ６０に点像として入射する。ＣＣＤ６０に入射した光は点像としてモニタ６１に表示され、これをすでに記憶されている測定中心に一致させるように、被検レンズ３０を支持している基準板３１と反射基準凹面鏡２４の光軸に対して直交する方向の相対的な位置を動かすことによって、被検レンズ３０を測定位置に配置することができる。
【００４７】
（３）波面収差を測定するステップ
第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、被検レンズ３０の光軸が入射光の進行方向と平行となっていることを確認しつつ波面収差を測定することができる。
波面収差測定時には、図２に示すように、半導体レーザ１０から出射される光の進行方向においてコリメータレンズ２０、平面基板７３、平面基板２６、被検レンズ３０、基準板３１、カバーガラス２３、及び、反射基準凹面鏡２４が順に配置されている。
【００４８】
半導体レーザ１０から出射された光は、コリメータレンズ２０で平行光化され、一部が平面基板７３を透過し、平面基板２６に至る。平面基板２６に入射した光の一部は反射され、一部は透過する。平面基板２６を透過した光は被検レンズ３０、基準板３１及びカバーガラス２３を透過した後に反射基準凹面鏡２４によって折り返される。この光は再びカバーガラス２３、基準板３１及び被検レンズ３０を透過した後、一部が平面基板２６で反射され、集光レンズ２５で集光されてＣＣＤ４０に入射する。ＣＣＤ４０に入射した光は、これに接続されたモニタ４１上に表示される。
【００４９】
一方、ＣＣＤ４０には、被検レンズ３０には到達せずに平面基板２６で反射された光も、参照面２７ａで反射され、平面基板２６及び集光レンズ２５を経て入射している。したがって、ＣＣＤ４０においては、被検レンズ３０を透過した光と、被検レンズ３０は透過せず参照面２７ａで反射された光とが入射しているため、これらの光による干渉縞を得ることができ、この干渉縞をＣＣＤ４０に接続されたイメージスキャナ（不図示）で画像化し、コンピュータ（不図示）において周知の算出方法によって被検レンズ３０の波面収差を算出する。
【００５０】
このとき、平面基板７３及び平面基板２６を透過した光の一部は、当て付け基準面３１ａで反射され、平面基板２６を透過して平面基板７３で反射され、撮影レンズ７４を経てＣＣＤ６０に入射している。また、半導体レーザ１０からの出射光の一部は、平面基板７３で反射された後に反射体７０で反射され、集光レンズ７１、ＮＤフィルタ７２、平面基板７３及び撮影レンズ７４を経てＣＣＤ６０に入射している。したがって、ＣＣＤ６０には、当て付け基準面３１ａで反射された光と、反射体７０で反射された光とが入射しているため、これらの光による２つの点像がモニタ６１に表示される。この２つの点像を一致させることにより、当て付け基準面３１ａが半導体レーザ１０からの出射光の進行方向と垂直となっていることを確認することができる。よって、波面収差の測定中に、当て付け基準面３１ａに底面３０ａが当て付けられた被検レンズ３０の光軸が入射光の進行方向と平行となっていることを確認することができ、被検レンズ３０が固定された基準板３１の位置または／及び姿勢を調整することによって、被検レンズ３０の光軸を入射光の進行方向と平行となるように調整することができる。
【００５１】
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、波面収差測定中に、再帰性反射体からの反射光及び被検レンズの当て付け基準面又はカバーガラスからの反射光をそれぞれ点像化してこれらが一致するか否かを確認することができる。このため、波面収差測定中においても、被検レンズの当て付け基準面及びカバーガラスと、これらに入射する光の進行方向が垂直となっているか否かを確認することができる波面収差測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る波面収差測定装置の構成を示す側面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る波面収差測定装置の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
１  １０１  波面収差測定装置
１０    半導体レーザ（光源）
２０    コリメータレンズ
２１  平面基板（ハーフミラー）
２２  基準平面板
２４  反射基準凹面鏡（球面鏡）
２６  平面基板（ハーフミラー）
２７  基準平面板
３０  被検レンズ
４０  ＣＣＤ
５０  コーナーキューブプリズム（再帰性反射体）
５２  平面基板（ハーフミラー）
５３  ７４  撮影レンズ（点像化手段）
６０  ＣＣＤ（点像観察手段）
７０  反射体（再帰性反射体）
７１  集光レンズ（再帰性反射体）
７３  平面基板（ハーフミラー）
【図１】
2004340693.tif 000003
【図２】
2004340693.tif 000004