(57)【要約】【課題】ＮＡの小さいレンズに対しても高精度で調整できるレンズ調整方法及びその装置を提供すること。【解決手段】光を出射する光源と、光を光軸を含む第１の平面上で光軸に対し±ψ１度の傾きを持つ２光及び光軸を含み第１の平面と直交する第２の平面上で光軸に対し±ψ２度の傾きを持つ２光の合わせて４光に分岐する装置と、第２のレンズを光軸を法線とする平面上で駆動させる調整装置と、第１及び第２のレンズからの集光光を回折して干渉させる回折格子と、回折格子を、その格子面内で溝方向と垂直な方向の成分を含む方向へ駆動する微動ステージと、対物レンズ、結像レンズ及びＣＣＤカメラで構成され干渉光を観察する４つの干渉像観察系と、４つの干渉像を処理して第２のレンズのディセンタに対して感度を有する収差の中の１つの収差を検出する処理装置と、検出収差から調整量を算出し、調整装置を駆動させる制御装置を有することで解決できる。【選択図】  図１
2004233638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のレンズに対し、第２のレンズを調整するため、第１のレンズの光軸を基準の光軸として、
（ａ）コリメートした光を、光軸を含む第１の平面上で光軸に対し＋ψ１度の傾きを持つ第１の光と光軸に対し−ψ１度の傾きを持つ第２の光、及び光軸を含み前記第１の平面と直交する第２の平面上で光軸に対し＋ψ２度の傾きを持つ第３の光と光軸に対し−ψ２度の傾きを持つ第４の光の合わせて４光に分岐し、それぞれ第１及び第２のレンズで集光する工程と、
（ｂ）上記集光された４光をそれぞれ回折格子で回折して干渉させる工程と、
（ｃ）上記４つの干渉光から、それぞれ４つの対物レンズ瞳面上で干渉縞を形成し、結像レンズで４つのＣＣＤカメラ受像素子へ結像する工程と、
（ｄ）上記受像した４つの干渉像からそれぞれ第２のレンズのディセンタに対して充分な感度を持つ収差のなかの１つの収差を検出する工程と、
（ｅ）第２のレンズの位置を光軸を法線とする平面上で所定量変化させ、変化させた位置で上記収差を検出する工程と、
（ｆ）上記検出結果から、第２のレンズの位置変化に対する収差変化の関係を求める工程と、
（ｇ）上記求めた関係から上記第１の光に対する収差量と上記第２の光に対する収差量が等しくなる位置及び上記第３の光に対する収差量と上記第４の光に対する収差量が等しくなる位置を算出する工程と、
（ｈ）上記算出した位置に第２のレンズを調整する工程と
を有することを特徴とするレンズ調整方法。
【請求項２】
第１のレンズに対し、第２のレンズを調整するため、第１のレンズの光軸を基準の光軸として、
コリメートされた光を出射する光源と、前記光を光軸を含む第１の平面上で光軸に対し±ψ１度の傾きを持つ２光及び光軸を含み前記第１の平面と直交する第２の平面上で光軸に対し±ψ２度の傾きを持つ２光の合わせて４光に分岐する装置と、第２のレンズを光軸を法線とする平面上で駆動させる調整装置と、第１及び第２のレンズからの集光光を回折して干渉させる回折格子と、前記回折格子を、その格子面内で溝方向と垂直な方向の成分を含む方向へ駆動する微動ステージと、対物レンズ、結像レンズ及びＣＣＤカメラで構成され前記干渉光を観察する４つの干渉像観察系と、前記４つの干渉像を処理して第２のレンズのディセンタに対して感度を有する収差のなかの１つの収差を検出する処理装置と、前記検出収差から調整量を算出し、前記調整装置を駆動させる制御装置を有することを特徴とするレンズ調整装置。
【請求項３】
第１のレンズに対し、第２のレンズを調整するため、第１のレンズの光軸を基準の光軸として、
（ａ）コリメートした光を、光軸を含む第１の平面上で光軸に対し＋ψ１度の傾きを持つ第１の光と光軸に対し−ψ１度の傾きを持つ第２の光、及び光軸を含み前記第１の平面と直交する第２の平面上で光軸に対し＋ψ２度の傾きを持つ第３の光と光軸に対し−ψ２度の傾きを持つ第４の光の合わせて４光に分岐し、それぞれ第１及び第２のレンズで集光する工程と、
（ｂ）上記集光された４光をそれぞれ回折格子で回折して干渉させる工程と、
（ｃ）上記４つの干渉光から、４つの対物レンズ瞳面上で干渉縞を形成し、それぞれ結像レンズで４つのＣＣＤカメラ受像素子へ結像する工程と、
（ｄ）上記受像した４つの干渉像からそれぞれ第２のレンズのディセンタに対して充分な感度を有する収差のなかの２つの収差、第１の収差と第２の収差を検出する工程と、
（ｅ）第２のレンズの位置を光軸を法線とする平面上で所定量変化させ、変化させた位置で第１及び第２の収差を検出する工程と、
（ｆ）上記検出結果から、第２のレンズの位置変化に対する収差変化の関係を求める工程と、
（ｇ）上記求めた関係から上記第１の光に対する収差量と上記第２の光に対する収差量が等しくなる位置及び上記第３の光に対する収差量と上記第４の光に対する収差量が等しくなる位置をそれぞれ第１の収差及び第２の収差について算出する工程と、
（ｈ）上記算出した第１の収差の位置と第２の収差の位置のずれ量から第２のレンズのディセンタ量及びチルト量を算出する工程と、
（ｉ）上記算出したディセンタ量及びチルト量に基づいて第２のレンズを調整する工程
とを有することを特徴とするレンズ調整方法。
【請求項４】
第１のレンズに対し、第２のレンズを調整するため、第１のレンズの光軸を基準の光軸として、
コリメートされた光を出射する光源と、前記光を光軸を含む第１の平面上で光軸に対し±ψ１度の傾きを持つ２光及び光軸を含み前記第１の平面と直交する第２の平面上で光軸に対し±ψ２度の傾きを持つ２光の合わせて４光に分岐する装置と、第２のレンズを光軸を法線とする平面上で直交する２軸方向及び２軸周りの回転方向に駆動させる調整装置と、第１及び第２のレンズからの集光光を回折して干渉させる回折格子と、前記回折格子を、その格子面内で溝方向と垂直な方向の成分を含む方向へ駆動する微動ステージと、対物レンズ、結像レンズ及びＣＣＤカメラで構成され前記干渉光を観察する４つの干渉像観察系と、前記４つの干渉像を処理して第２のレンズのディセンタに対して感度を有する収差のなかの２つの収差を検出する処理装置と、前記検出収差から調整量を算出し、前記調整装置を駆動させる制御装置を有すること
を特徴とするレンズ調整装置。
【請求項５】
第１のレンズに対し、第２のレンズを調整するため、第１のレンズの光軸を基準の光軸として、
（ａ）可干渉光を、可干渉光線まわりに回転し、その光学軸が光線と４５度の角度をなす水晶板に入射する工程と、
（ｂ）上記入射した光を水晶板で横変位を受けない第１の光と横変位をうける第２の光に分岐する工程と、
（ｃ）上記分岐した２光をハーフミラーで反射し第２のレンズに入射する工程と、
（ｄ）上記入射光を第２のレンズ表面で反射させる工程と、
（ｅ）上記反射光をＰＢＳで分岐する工程と、
（ｆ）上記分岐した光をそれぞれシリンドリカルレンズでラインセンサのライン上に集光する工程と、
（ｇ）上記ラインセンサで上記第２のレンズ反射光の位置を検出する工程と、
（ｈ）上記検出位置と、第２のレンズの表面形状から計算した結果とを比較することにより、第２のレンズのディセンタ量とチルト量を算出する工程と、
（ｉ）上記算出量に基づいて第２のレンズを調整する工程とを有することを特徴とするレンズ調整方法。
【請求項６】
第１のレンズに対し、第２のレンズを調整するため、第１のレンズの光軸を基準の光軸として、
可干渉光源と、前記可干渉光源からの光線とその光学軸が４５度の角度をなし前記光線を横変位を受けない第１の光と横変位をうける第２の光に分岐する水晶板と、前記水晶板をレーザ光線まわりに回転させる回転装置と、前記分岐した２光を反射するハーフミラーと、光軸を法線とする平面上で直交する２軸方向及び２軸周りの回転方向に駆動する調整装置と、第２のレンズからの反射光を分岐するＰＢＳと、前記ＰＢＳからの光の位置を検出する２つのラインセンサと、前記ＰＢＳからの光を前記ラインセンサのライン上に集光する２つのシリンドリカルレンズと、前記ラインセンサの検出位置と第２のレンズの表面形状から計算した結果とを比較することにより第２のレンズのディセンタ量及びチルト量を算出する処理装置と、前記算出量に基づいて前記調整装置を駆動させる制御装置を有すること
を特徴とするレンズ調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズの組立調整を行うレンズ調整方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のレンズ組立方法及び装置としては、例えば、特許文献１に記載された発明が知られている。
【０００３】
図１４は従来の技術におけるレンズ調整システムを示す。この図に示すレンズ調整システムにおいて、光源５１から出射した光は、コリメートレンズ５２によって平行光に変換された後、鏡筒に固定されたレンズ５３，被調整レンズ５４に入射する。レンズ５４を通過した光は、これらレンズ５３、５４によって透過型回折格子５５上に集光される。回折格子５５を透過した光は、広がりながらコリメートレンズ５６に入射する。コリメートレンズ５６を透過した光は平行光となり、更に集光レンズ５７により集光され、該集光レンズ５７の瞳面が受像素子（撮像素子）５８に受像される。
【０００４】
このシステムにおいて、光は透過型回折格子５５により回折を起こす。したがって、回折格子５５を透過した光は、図１５に示すように、０次、±１次、±２次、・・の回折光となる。このとき、回折格子５５に角度（回折格子に対する光の入射絞り角）φで絞られながら入射した光は、回折角（出射角度）θの広がりを持つ±１次回折光を生じる。また、±１次光の出射角度θは、よく知られているように、回折格子ピッチｐと波長λから、式（１）で与えられる。
【０００５】
【数１】
2004233638.tif 000003
【０００６】
したがって、角度θを適宜選択すれば、図１５に示すように、±１次回折光の輪郭が互い近づき、０次回折光と＋１次回折光、また０次回折光と−１次回折光が重なる。また、これらの重なった光は、集光レンズ５６の瞳面上で干渉縞を形成し、この干渉縞が受像素子５８に結像される。そして、処理装置５９は、受像素子５８に受像された干渉縞をもとに、集光レンズ５６の瞳面に入射した光の持つ収差を検出する。
【０００７】
また、精度よく各収差を検出するには、一般に知られているフリンジスキャン法が好適に用いられる。具体的に、例えばピエゾ素子を利用したピエゾ型移動機構（微動ステージ）６０を用いて回折格子５５を、該回折格子５５の格子方向と直交する方向又は該直交する成分を含む方向に移動すると、干渉領域における光強度が正弦波状に変化する。この場合、光の強度むらに影響されることなく、位相差に基づいて高い精度の収差検出が行える。そして、処理装置５９は、回折格子５５をピエゾ型移動機構６０によって移動（微動）し、干渉領域内に設定されたある基準線上の複数の点で光強度の位相を求め、それらの位相差をもとに対応する収差を求める。
【０００８】
以上のようにして処理装置５９で検出された各収差は制御装置６１に送られる。そして、制御装置６１は、各収差をもとに、移動機構（調整装置）６２を駆動し、レンズ保持具６３、及び保持されたレンズ５４を位置調整する。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−２０２４５０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述する調整方法は、ＮＡが大きい光ディスクのピックアップ対物レンズ等に用いられているが、カメラレンズで用いられるＮＡが小さいレンズの場合、被調整レンズ５４のディセンタに対する収差の変動量が小さいため、高精度な調整を行うことが難しい。また、光ディスクのピックアップでは、軸上の光を用いてデータの読み書きを行うが、カメラでは軸外の光も用いるため、この調整方法では軸外の高画角の光に対して特性を保障することも難しい。更に、レンズ５４のディセンタとチルトをあわせた値を収差として検出するため、チルトとディセンタの切り分けが難しい。
【００１１】
そこで、本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、ＮＡの小さいレンズに対しても高精度で調整することが可能なレンズ調整方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のレンズ調整方法は、第１のレンズに対し、第２のレンズを調整するため、第１のレンズの光軸を基準の光軸として、（ａ）コリメートした光を、光軸を含む第１の平面上で光軸に対し＋ψ１度の傾きを持つ第１の光と光軸に対し−ψ１度の傾きを持つ第２の光、及び光軸を含み前記第１の平面と直交する第２の平面上で光軸に対し＋ψ２度の傾きを持つ第３の光と光軸に対し−ψ２度の傾きを持つ第４の光の合わせて４光に分岐し、それぞれ第１及び第２のレンズで集光する工程と、（ｂ）上記集光された４光をそれぞれ回折格子で回折して干渉させる工程と、（ｃ）上記４つの干渉光から、それぞれ４つの対物レンズ瞳面上で干渉縞を形成し、結像レンズで４つのＣＣＤカメラ受像素子へ結像する工程と、（ｄ）上記受像した４つの干渉像からそれぞれ第２のレンズのディセンタに対して充分な感度を持つ収差のなかの１つの収差を検出する工程と、（ｅ）第２のレンズの位置を光軸を法線とする平面上で所定量変化させ、変化させた位置で上記収差を検出する工程と、（ｆ）上記検出結果から、第２のレンズの位置変化に対する収差変化の関係を求める工程と、（ｇ）上記求めた関係から上記第１の光に対する収差量と上記第２の光に対する収差量が等しくなる位置及び上記第３の光に対する収差量と上記第４の光に対する収差量が等しくなる位置を算出する工程と、（ｈ）上記算出した位置に第２のレンズを調整する工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態におけるレンズ調整システムを示すものである。図１において、１は鏡筒に固定された第１のレンズであり、第１のレンズ１の光軸を、レンズ調整システムの光軸（Ｚ軸）とする。
【００１４】
このレンズ調整システムにおいて、コヒーレントな平行光を発する光源２から出射した光は、光分岐装置３によって光軸を含む第１の平面上（ＸＺ平面）で光軸に対し＋ψ１度の傾きを持つ第１の光と光軸に対し−ψ１度の傾きを持つ第２の光、光軸を含み前記第１の平面と直交する第２の平面上（ＹＺ平面）で光軸に対し＋ψ２度の傾きを持つ第３の光と光軸に対し−ψ２度の傾きを持つ第４の光の合わせて４光に分岐される。光分岐装置３は、入射した光を３枚のハーフミラーで４分岐し、更に分岐した光の出射角を全反射ミラーで設定する構成になっている。
【００１５】
光分岐装置３で４分岐された光は、前記第１のレンズ１、及び被調整レンズである第２のレンズ４に入射する。第１のレンズ１及び第２のレンズ４を通過した４光は、これらレンズによってそれぞれ回折格子５上に集光される。
【００１６】
図２は、回折格子５の形状の一例を示すもので、回折格子５の中心Ａにおける法線が光軸とほぼ一致するように位置している。回折格子５を透過した光は、回折を起こす。回折格子に対する光の集光角φ及び波長λに対し、回折格子ピッチｐを適当に選択することにより０次回折光と＋１次回折光、また０次回折光と−１次回折光が重なる。
【００１７】
これらの重なった光は、その中心がほぼ第１の平面上に位置する第１の干渉像観察系６と第２の干渉像観察系７及びその中心がほぼ第２の平面上に位置する第３の干渉像観察系８と第２の干渉像観察系９により観察される。
【００１８】
図３は、これら干渉像観察系の構成を示すもので、１０は対物レンズ、１１は結像レンズ、１２はＣＣＤカメラである。回折格子５を透過し回折された光は、対物レンズ１０の瞳面上で干渉縞を形成し、この干渉縞が結像レンズ１１によりＣＣＤカメラ１２の受像素子上に結像される。そして、処理装置１３は、受像された干渉縞をもとに収差を検出する。なお検出する収差は、第２のレンズ４のディセンタに対して充分な感度を有する収差のなかの一つの収差、例えば、非点収差あるいはコマ収差である。
【００１９】
収差の検出には一般に知られているフリンジスキャン法が好適に用いられる。ピエゾ素子を利用したピエゾ型移動機構（微動ステージ）１４を用いて回折格子５を、該回折格子５の格子方向と直交する方向又は該直交する成分を含む方向に、例えば、図２に示す回折格子ではＢまたはＣ方向に移動すると、干渉領域における光強度が正弦波状に変化する。この場合、光の強度むらに影響されることなく、位相差に基づいて高い精度の収差検出が行なえる。そして、処理装置１３は、回折格子５をピエゾ型移動機構１４によって移動（微動）し、干渉領域内に設定されたある基準線上の複数の点で光強度の位相を求め、それらの位相差をもとに対応する収差を求める。
【００２０】
次に、光軸に対して第２のレンズ４の位置を調整する方法を図４に示す工程フローを用いて説明する。
【００２１】
まず、鏡筒に固定された第１のレンズ１を鏡筒保持具１５で固定する。次に、第２のレンズ４をレンズ保持具１６で保持する。
【００２２】
この第２のレンズ４を保持した位置、第１の測定点において光源２を発光させて、処理装置１３により収差を検出する。そして、第２のレンズ４を調整装置１７によって、直線Ｙ＝Ｘに沿って所定量動かして第２の測定点に移動させ、再び処理装置１３により収差を検出する。ここで第２のレンズ４をＸ方向に動かした場合の第１の干渉像観察系６と第２の干渉像観察系７で測定した２つの収差量の変化を図５に、第３の干渉像観察系８と第４の干渉像観察系９で測定した２つの収差量の変化を図６に示す。
【００２３】
第２のレンズ４のＸ方向の移動に対し、ＹＺ平面上の第３の干渉像観察系８と第４の干渉像観察系９による収差量はほとんど変化しないのに対し、ＸＺ平面上の第１の干渉像観察系６と第２の干渉像観察系７による収差のうちの一方は増加し、他方は減少する。その交点は２つの収差が等しくなる収差対称位置であり、Ｘ方向について第１のレンズ１の光軸と第２のレンズ４の光軸が一致している。
【００２４】
同様に、第２のレンズ４のＹ方向の移動に対しては、ＹＺ平面上の第３の干渉像観察系８と第４の干渉像観察系９による収差量は図５のように変動し、その収差対称位置が求まるのに対し、ＸＺ平面上の第１の干渉像観察系６と第２の干渉像観察系７による収差量は、ほとんど変化しない。
【００２５】
従って、第２のレンズ４を調整装置１７によって、直線Ｙ＝Ｘに沿って動かし収差を測定すると、Ｘ、Ｙ方向について図５のようなグラフが描け、それぞれ収差対称位置となる交点を求めることができる。通常、カメラで用いられるレンズあるいはレンズ群の場合、画角の大きい光に対するＭＴＦの劣化が大きく、特性に影響を与える。本調整システムでは、光が光軸に対してψ１度あるいはψ２度の角度を有しているため、軸上の光（入射角０度）に対する場合よりも収差変化量が大きく、高精度で交点を検出できる。
【００２６】
あるデジタルカメラで用いられているレンズにおいて、第２のレンズ４を光軸を法線とする平面上で光軸からディセンタさせたときの十字方向非点収差の変化の計算結果を、軸上光（入射角０度）の場合を図７に、軸外光（入射角１２度）の場合を図８に示す。第２のレンズ４のディセンタ１μｍに対しての収差変化量は、軸上光が０．１ｍλ以下であるのに対し、軸外光では５．５ｍλであり、軸外光を用いることにより、より高精度な位置検出ができることがわかる。
【００２７】
この交点位置は制御装置１８に送られる。そして、制御装置１８はこの位置をもとに調整装置１７を駆動し、第２のレンズ４をＸＹ平面上で移動させることにより、レンズ４の位置調整を行う。
【００２８】
なお、収差対称位置の算出のための収差測定を、第２のレンズ４を移動させ直線Ｙ＝Ｘ上の２点で行ったが、Ｙ＝Ｘ上の２点以上の複数点で行うことにより精度が向上することは言うまでもない。
【００２９】
以上説明したように、第１の実施の形態によれば、第１のレンズに対し、第２のレンズを調整するため、第１のレンズの光軸を基準の光軸として、（ａ）レーザ光を、レーザ光線まわりに回転する水晶板に入射する工程と、（ｂ）上記入射した光を水晶板で横変位を受けない第１の光と横変位をうける第２の光に分岐する工程と、（ｃ）上記分岐した２光をハーフミラーで反射し第２のレンズに入射する工程と、（ｄ）上記入射光を第２のレンズ表面で反射させる工程と、（ｅ）上記反射光をＰＢＳで分岐する工程と、（ｆ）上記分岐した光をそれぞれシリンドリカルレンズでラインセンサのライン上に集光する工程と、（ｇ）上記ラインセンサで上記第２のレンズ反射光の位置を検出する工程と、（ｈ）上記検出位置から、第２のレンズのディセンタ量とチルト量を算出する工程と、（ｇ）上記算出量に基づいて第２のレンズを調整する工程とを有する組立調整を行うことにより、ＮＡの小さいレンズに対しても、ディセンタ量を高精度で検出し、調整を行うことができる。
【００３０】
（第２の実施の形態）
図９は本発明の第２の実施の形態における組レンズ調整システムを示すもので、図９において図１と同一の機能を持つものは動作も同様であり、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３１】
１９はディセンタ（ＸＹ）調整とチルト（θｘθｙ）調整機能のついた調整装置であり、制御装置１６の指令に基づいて駆動する。２０は干渉縞から２種類の収差を検出する処理装置である。
【００３２】
次に、本実施の形態によるレンズ調整方法について説明する。第１の実施の形態とほぼ同じフローであるが、検出する収差の数と第２のレンズ４のディセンタ量に加えてチルト量を算出・調整する点が異なっている。
【００３３】
本実施の形態では、第２のレンズ４のディセンタに対して十分な感度を有し、かつチルトに対しての感度に差がある２つの収差、例えば、非点収差とコマ収差を処理装置２０において検出する。第２のレンズ４を直線Ｙ＝Ｘに沿って所定量動かして、第１の測定点及び第２の測定点において前記２つの収差を検出するとＸ、Ｙ方向について、図１０のようなグラフが描ける。第２のレンズ４にチルトがある場合、非点収差に比べコマ収差の方がチルトに対する感度が大きいため、非点収差とコマ収差でグラフの交点（収差対称位置）にずれが生じる。
【００３４】
図１１は、第２のレンズ４のチルト量に対する非点収差とコマ収差の交点位置及びそのずれ量を示したものである。非点収差とコマ収差の交点位置ずれ量は第２のレンズ４のチルト量に対して決まった値になるため、このずれ量を測定することにより第２のレンズ４のチルト量を算出することができる。また、同時にチルト量が０の場合の交点位置（＝光軸）も算出することができる。このチルト量及び中心位置をもとに、制御装置１８は、調整装置１９を駆動し、第２のレンズ４のディセンタ及びチルト調整を行う。
【００３５】
以上説明したように、第１の実施の形態ではレンズのディセンタ量のみを検出・調整するのに対し、第２の実施の形態によれば、レンズのディセンタに対して感度を有し、かつチルトに対する感度が異なる２つの収差、例えば非点収差とコマ収差について測定を行うことにより、レンズのディセンタ量とチルト量を独立に高精度で検出し、調整することができる。
【００３６】
（第３の実施の形態）
図１２は本発明の第３の実施の形態におけるレンズ調整システムを示すものである。
【００３７】
図１２において、３１は鏡筒、３２は鏡筒に固定された第１のレンズであり、第１のレンズ３２の光軸を、レンズ調整システムの光軸（Ｚ軸）とする。
【００３８】
このレンズ調整システムにおいて、円偏光の光を発する光源３３から出射した光は、その光学軸が前記光線を含む平面上で前記光線と４５度の角度をなすように配置された水晶板３４により横変位を受けない第１の光と横変位ｄを受ける第２の光に分岐される。分岐した２光はハーフミラー３５により反射され被調整レンズである第２のレンズ３６に入射する。第２のレンズ３６に入射する第１の光が光軸と一致するように、光源３３、水晶板３４及びハーフミラー３５は位置している。
【００３９】
第２のレンズ３６の表面で反射した光は、ハーフミラー３５を透過し、ＰＢＳ３７に入射する。ＰＢＳ３７は、その反射面がＹ軸と平行かつ光軸（Ｚ軸）と４５°をなすように位置しており、偏光方向がＸ軸と平行な成分は透過し、Ｙ軸と平行な成分は反射する。ＰＢＳ３７の透過光は光軸を中心とし、ライン方向がＹ軸と平行な第１のラインセンサ３８で検出される。
【００４０】
ＰＢＳ３７の反射光は、光軸上の光がＰＢＳ３７で反射されたときの光線を中心とし、ライン方向がＺ軸と平行な第２のラインセンサ３９で検出される。ＰＢＳ３７と第１のラインセンサ３８の間には、Ｘ軸方向に拡がった光を集光する第１のシリンドリカルレンズ４０があり、Ｘ軸方向にずれたＰＢＳ３７透過光を第１のラインセンサ３８上に集光させる。同様に、ＰＢＳ３７と第２のラインセンサ３９の間には、Ｚ軸方向に拡がった光を集光する第２のシリンドリカルレンズ４１があり、Ｚ軸方向にずれたＰＢＳ３７反射光を第２のラインセンサ３９上に集光させる。本実施の形態では、光の位置の検出を、２つの光を分離して別々のラインセンサで行うため、高速に行うことができる。
【００４１】
次に、光軸に対して第２のレンズ３６の位置を調整する方法を図１３に示す工程フローを用いて説明する。
【００４２】
まず、鏡筒に固定された第１のレンズ３２を鏡筒保持具４２で固定する。次に、第２のレンズ３６をレンズ保持具４３で保持する。
【００４３】
ここで光源３３を発光させ、水晶板３４を回転機構４４より光線まわりに回転させると、第２の光は第１の光を中心として回転する。従って第２のレンズ３６には、光軸上の光（第１の光）と光軸まわりに回転する光（第２の光）の２光が入射する。第２のレンズ３６にディセンタとチルトが無い場合、第２のレンズ３６からの反射光の位置は、第１の光の反射光である光軸上の１点と第２の光の反射光である光軸を中心とするある半径を持つ円となる。
【００４４】
第２のレンズ３６にディセンタとチルトがある場合は、第１の光の反射点位置Ｃ１が光軸からずれ、第２の光の反射光の軌跡が楕円となるとともにその中心Ｃ２も光軸からずれる。第１のラインセンサ３８でＰＢＳ３７の透過光を観測することにより、Ｃ１のＹ座標及び第２の光が描く楕円のＹ軸方向の楕円径、軸方向を検出し、第２のラインセンサ３９でＰＢＳ３７の反射光を観測することにより、Ｃ１のＸ座標及び第２の光が描く楕円のＸ軸方向の楕円径及び軸方向を検出する。
【００４５】
検出したＣ１、Ｃ２、及び楕円形状の値は、処理装置４５に送られ、第２のレンズ３６の表面形状から得られる計算値と比較することにより、第２のレンズ３６のチルト量とディセンタ量を算出することができる。算出結果は制御装置４６に送られ、算出結果に基づき調整装置４７を駆動して第２のレンズ３６の調整を行う。
【００４６】
なお、ＰＢＳ２７と第１の第１のシリンドリカルレンズ４０及び第２のシリンドリカルレンズ４１の間にそれぞれのシリンドリカルレンズが集光する方向と垂直方向に集光するシリンドリカルレンズを挿入することにより、ラインセンサ上の光が集光され、位置検出制度が向上することは言うまでもない。
【００４７】
以上説明したように、第３の実施の形態によれば、回転する水晶板で分岐した２つの光をレンズに照射し、その反射光位置を２つのラインセンサで観測し、解析することにより、レンズのチルト・ディセンタ量を独立で高速で検出し、調整を行うことができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１のレンズに対し、第２のレンズを調整するため、第１のレンズの光軸を基準の光軸として、（ａ）コリメートした光を、光軸を含む第１の平面上で光軸に対し＋ψ１度の傾きを持つ第１の光と光軸に対し−ψ１度の傾きを持つ第２の光、及び光軸を含み前記第１の平面と直交する第２の平面上で光軸に対し＋ψ２度の傾きを持つ第３の光と光軸に対し−ψ２度の傾きを持つ第４の光の合わせて４光に分岐し、それぞれ第１及び第２のレンズで集光する工程と、（ｂ）上記集光された４光をそれぞれ回折格子で回折して干渉させる工程と、（ｃ）上記４つの干渉光から、それぞれ４つの対物レンズ瞳面上で干渉縞を形成し、結像レンズで４つのＣＣＤカメラ受像素子へ結像する工程と、（ｄ）上記受像した４つの干渉像からそれぞれ第２のレンズのディセンタに対して充分な感度を持つ収差のなかの１つの収差を検出する工程と、（ｅ）第２のレンズの位置を光軸を法線とする平面上で所定量変化させ、上記収差を検出する工程と、（ｆ）上記検出収差から、第２のレンズの位置変化と収差変化の関係を求める工程と、（ｇ）上記求めた関係に基づいて上記第１の光に対する収差量と上記第２の光に対する収差量が等しくなる位置及び上記第３の光に対する収差量と上記第４の光に対する収差量が等しくなる位置を算出する工程と、（ｈ）上記算出した位置に第２のレンズを調整する工程とを有する組立調整を行うことにより、ＮＡの小さいレンズに対しても、ディセンタ量を高精度で検出し、調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の概略図
【図２】第１の実施の形態における回折格子形状の一例を示す図
【図３】第１の実施の形態における干渉像観察系の構成を示す図
【図４】第１の実施の形態における調整フローを示す図
【図５】第１の実施の形態におけるレンズＸ方向位置変動に対するＸＺ平面上観察系の収差変動量を示す図
【図６】第１の実施の形態におけるレンズＸ方向位置変動に対するＹＺ平面上観察系の収差変動量を示す図
【図７】軸上光（入射角０度）における第２のレンズの位置変動に対する十字方向非点収差変動量の計算結果例を示す図
【図８】軸外光（入射角１２度）における第２のレンズの位置変動に対する十字方向非点収差変動量の計算結果例を示す図
【図９】本発明の第２の実施の形態の概略図
【図１０】第２の実施の形態におけるチルトがある場合のレンズ位置変動に対する収差変動量を示す図
【図１１】第２の実施の形態におけるレンズチルト量に対する非点収差とコマ収差の位置ずれ量を示す図
【図１２】本発明の第３の実施の形態の概略図
【図１３】第３の実施の形態における調整フローを示す図
【図１４】従来のレンズ調整システムの一例を示す概略図
【図１５】従来の回折格子での回折を示す図
【符号の説明】
１  第１のレンズ
２  光源
３  光分岐装置
４  第２のレンズ
５  回折格子
６  第１の干渉像観察系
７  第２の干渉像観察系
８  第３の干渉像観察系
９  第４の干渉像観察系
１３  １つの収差を検出する処理装置
１４  移動機構
１５  鏡筒保持具
１６  レンズ保持具
１７  平行移動機構を有する調整装置
１８  制御装置
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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