(57)【要約】【課題】  基準レンズと被検レンズとの間隔調整機構をコンパクト化できると共に、この間隔調整を迅速かつ容易に行えるようにする。【解決手段】  基準レンズ６と被検レンズ７との間の間隔調整を行うために、ヘリコイド固定筒体５２と、それに沿って上下動するヘリコイド可動筒体５４からなる連続的間隔調整機構と、ヘリコイド可動筒体５４上に着脱可能に装着される間隔延長用筒体６０からなる段階的間隔調整機構とから構成し、間隔延長用筒体６０のうち、最小間隔延長用筒体６０Ａの高さ寸法をヘリコイド可動筒体５４の移動ストロークと同じ寸法とするか、またはそれより小さい寸法とし、レンズマウント５６はヘリコイド可動筒体５４または間隔延長用筒体６０に着脱可能に連結される。【選択図】    図１１
2005106511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源から照射されるレーザ光を基準レンズで一部反射させ、この基準レンズからの透過光を被検レンズの被検面で反射させて、これら両反射光間に生じる干渉縞を観察手段により観察する干渉計装置において、
前記被検レンズはレンズマウントに着脱可能にセットされるものであり、
このレンズマウントは、それにセットした被検レンズと前記基準レンズとの間の間隔を調整可能とするための間隔調整手段に連結して設けられており、
前記間隔調整手段は、前記基準レンズの光軸の延長線位置に固定して設けた固定筒体と、この固定筒体に対して前記基準レンズに近接・離間する方向に所定のストローク分だけ移動可能に設けた可動筒体と、この可動筒体に着脱可能に連結される少なくとも１個の間隔延長用筒体とから構成され、
前記間隔延長用筒体の少なくとも１個は、前記可動筒体の前記固定筒体に対する移動ストローク長より短い高さ寸法を有するものであり、
前記レンズマウントは、前記可動筒体またはこの可動筒体に連結した最先端部に位置する前記間隔延長用筒体に着脱可能に連結される
構成としたことを特徴とする干渉計装置。
【請求項２】
前記間隔延長用筒体は、前記可動筒体の前記固定筒体に対する移動ストローク長より短い高さ寸法となった少なくとも１個の最小間隔延長用筒体と、この最小間隔延長用筒体の整数倍の高さを有する複数種類の増倍間隔延長用筒体とから構成したことを特徴とする請求項１記載の干渉計装置。
【請求項３】
前記固定筒体と前記可動筒体とはヘリコイドねじで連結する構成としたことを特徴とする請求項１記載の干渉計装置。
【請求項４】
レーザ光源から照射されるレーザ光を基準レンズで一部反射させ、この基準レンズからの透過光を被検レンズの被検面で反射させて、これら両反射光間に生じる干渉縞を観察手段により観察する干渉計装置において、
前記基準レンズは基準レンズユニットとして、また前記被検レンズは被検レンズ装着ユニットとして、それぞれ独立に本体ケーシングに支持されており、
前記基準レンズユニットは、間隔微調整機構を介して前記被検レンズ装着ユニットとの間の間隔を微調整可能に装着し、
前記被検レンズ装着ユニットは、前記基準レンズの光軸の延長線位置に設けられた固定筒体と、この固定筒体に対して所定のストローク分だけ連続的に間隔調整可能な可動筒体とからなる連続的間隔調整機構と、この可動筒体に着脱可能に連結されて、前記可動筒体の移動ストローク分の高さを有する最小の間隔延長用筒体を少なくとも１個と、この最小の間隔延長用筒体の整数倍の高さを有する１または複数種類の増倍間隔延長用筒体を１または複数個とからなる段階的間隔調整機構と、前記可動筒体または間隔延長用筒体に着脱可能に連結され、前記被検レンズが着脱可能にセットされるレンズマウントと
から構成したことを特徴とする干渉計装置。
【請求項５】
前記基準レンズと前記被検レンズとの間で調整される間隔のうち、１０ｍｍの単位の調整は前記段階的間隔調整機構により、また１ｍｍの単位の調整は前記連続的間隔調整機構により、さらに１ｍｍ以下の単位の調整は前記間隔微調整機構により調整可能となし、前記連続的間隔調整機構及び前記間隔微調整機構はヘリコイドねじにより構成したことを特徴とする請求項４記載の干渉計装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ干渉計を用いて球面レンズ等の表面状態を検査するための干渉計装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばレンズの仕上げ精度の検査等を行うために干渉計装置が用いられる。干渉計装置の構成としては、少なくとも可干渉光を出射するレーザ光源と、このレーザ光源から発散する光を平行光束にするためのコリメータレンズと、被検レンズの被検面の基準形状を有する基準レンズとを含むものである。基準レンズはコリメータレンズからの平行光束が入射される側とは反対側の面、つまり被検レンズと向き合った面が基準面であり、その表面形状は被検レンズの被検面と同一または相似形状となっている。そして、レーザ光源からのレーザ光はこの基準レンズの基準面で一部が反射してコリメータレンズに戻ることになる。また、基準面を透過したレーザ光は被検レンズの被検面で一部が反射して基準レンズを透過してコリメータレンズに戻ることから、これら両反射波面を重ね合わせることにより両波面間における干渉情報が得られ、この干渉情報に基づいて被検レンズの仕上げ面精度の測定が行なわれることになる。従って、コリメータレンズからの戻り光をビームスプリッタで入射光から分離して、カメラ等を用いた観察手段に取り込まれるように構成している。
【０００３】
従来技術においては、以上の構成のうち、レーザ光源から基準レンズまでと、基準レンズから観察手段までとの光路を構成する各部材は一体に組み込んで干渉計本体として構成し、この干渉計本体をケーシングの内部に組み込まれる。これに対して、被検レンズは検査中に着脱されるものであるから、この被検レンズの着脱を容易にするために、ケーシングの外に設けられる。このために、ケーシングの天板部にはレーザ光が通過する導光用の開口を設けて、この天板部の開口の位置にレンズマウント部を設けて、このレンズマウント部に人手作業またはロボットハンドによって被検レンズを装着して、その表面精度を測定し、また測定後の被検レンズが取り出される。
【０００４】
ここで、干渉計装置により被検レンズの表面状態を正確に測定するための条件の一つとして、被検レンズが球面レンズである場合において、基準レンズの基準面の曲率中心位置と被検レンズの曲率中心位置が一致していることが測定のための条件となる。
【０００５】
このために、同じ基準レンズを用いて曲率半径の異なる被検レンズを測定する際には、基準レンズと被検レンズとの間隔を調整しなければならない。この場合、被検レンズをその光軸方向に移動させて、基準レンズとの間の間隔調整を行うようにするのが一般的であるが、基準レンズと被検レンズとの間における空気の揺らぎ等を考慮して、干渉計本体をケーシング内に光軸方向に移動可能に装着して、この干渉計本体の基準レンズを光軸方向に移動させるようになし、被検レンズは所定の位置に保持する構成としたものが、例えば特許文献１等において知られている。
【特許文献１】特開平６−３２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した基準レンズと被検レンズとの間隔調整機構としては、測定される最小曲率半径の被検レンズが装着される位置から最大曲率半径の被検レンズが装着される位置までの間隔調整が可能となっていなければならない。従って、この基準レンズと被検レンズとの間の間隔調整機構が極めて大型のものとなり、しかも基準レンズに対して曲率半径差の大きい複数種類の被検レンズを測定しようとすると、測定される被検レンズ毎に間隔調整機構による移動距離が長くなり、正確な間隔調整を行うことが極めて面倒になるという問題点がある。
【０００７】
本発明は以上の点に鑑みて、基準レンズと被検レンズとの間隔調整機構をコンパクト化できると共に、この間隔調整を迅速かつ容易に行えるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、干渉計装置の第１の発明としては、レーザ光源から照射されるレーザ光を基準レンズで一部反射させ、この基準レンズからの透過光を被検レンズの被検面で反射させて、これら両反射光間に生じる干渉縞を観察手段により観察するものであって、前記被検レンズはレンズマウントに着脱可能にセットされるものであり、このレンズマウントは、それにセットした被検レンズと前記基準レンズとの間の間隔を調整可能とするための間隔調整手段に連結して設けられており、前記間隔調整手段は、前記基準レンズの光軸の延長線位置に固定して設けた固定筒体と、この固定筒体に対して前記基準レンズに近接・離間する方向に所定のストローク分だけ移動可能に設けた可動筒体と、この可動筒体に着脱可能に連結される少なくとも１個の間隔延長用筒体とから構成され、前記間隔延長用筒体の少なくとも１個は、前記可動筒体の前記固定筒体に対する移動ストローク長より短い高さ寸法を有するものであり、前記レンズマウントは、前記可動筒体またはこの可動筒体に連結した最先端部に位置する前記間隔延長用筒体に着脱可能に連結される構成としたことをその特徴とするものである。
【０００９】
要するに、基準レンズと被検レンズとの間におけるレンズ間の間隔調整を２段階で行うようにしている。即ち、間隔延長用筒体を着脱することによって、レンズ間隔を段階的に調整する。その上で、可動筒体を固定筒体に対して出し入れすることによって、間隔の連続的な調整を行う。つまり、間隔延長用筒体は段階的間隔調整手段として機能し、可動筒体の固定筒体に対する出し入れは連続的間隔調整手段として機能する。従って、少なくとも１個の間隔延長用筒体の高さ寸法を連続的間隔調整手段の移動ストロークの範囲内とする。これによって、１段または複数段の間隔延長用筒体を装着したときの可動筒体の固定筒体に対する連続的間隔調整の範囲は常に一定であるが、高さ寸法を連続的間隔調整手段の移動ストロークの範囲内とした間隔延長用筒体の装着により、実質的な連続的間隔調整範囲を、可動筒体による連続的間隔調整範囲に間隔延長用筒体の高さ寸法を加えたところまで拡大することができる。
【００１０】
ここで、間隔延長用筒体の高さ寸法を短くすれば、可動筒体による連続的間隔調整範囲を短縮することができる。ただし、ある範囲にわたって実質的な連続的間隔調整を可能にしようとした場合は、間隔延長用筒体の数を多くしなければならない。一方、使用される間隔延長用筒体の数を少なくしようとすると、可動筒体による連続的間隔調整範囲が長くなる。好ましくは、間隔延長用筒体の高さ寸法を可動筒体による連続的間隔調整範囲とほぼ同じにする。連続的間隔調整範囲と概略一致する高さ寸法の間隔延長用筒体は最小間隔延長用筒体とし、この最小間隔延長用筒体を少なくとも１個用いる。そして、この最小間隔延長用筒体の整数倍の高さ寸法を有する複数種類の増倍間隔延長用筒体を用いる。つまり、最小間隔延長用筒体の２倍、３倍、４倍、５倍等といった高さ寸法を有する増倍間隔延長用筒体を１乃至複数個用いるのが望ましい。これによって、少ない数の間隔延長用筒体を適宜交換して用いて、曲率半径差が大きい被検レンズの測定を行うことができる。
【００１１】
被検レンズの曲率半径が既知の場合には、１または複数の間隔延長用筒体の可動筒体に着脱すると共に、可動筒体による限られた範囲の連続的間隔調整を行うだけで良い。また、被検レンズの曲率半径が未知であっても、目視等により概略の曲率半径を推測できれば、装着される間隔延長用筒体の種類及び個数を定めて、可動筒体による連続的間隔調整を行うことにより、被検レンズの曲率半径を知ることができる。しかも、レンズマウントに至るまでの間は固定筒体、可動筒体及び間隔延長用筒体が積層されていることから、光路に空気の擾乱による揺らぎが生じるという問題は生じない。
【００１２】
可動筒体による連続的間隔調整機構としては、調整範囲が一定であるので、送りねじ機構等を用いて自動的に駆動するようにしても良いが、可動筒体と固定筒体との間をヘリコイドねじで連結する構成とすれば、手動操作により光軸にずれや倒れ等がなく、正確に間隔調整を行うことができる。また、可動筒体には間隔延長用筒体またはレンズマウントが、また間隔延長用筒体には他の間隔延長用筒体またはレンズマウントが着脱可能に連結されるが、この連結状態では、相互の軸心が一致していなければならない。このために、例えば印籠嵌合等のように、連結状態で軸心の位置合わせを行える構成とする。また、連結状態での安定性を図るために、例えばねじ嵌合、バイオネット機構、スナップアクション機構等を採用するのが望ましい。
【００１３】
また、干渉計装置に関する第２の発明としては、レーザ光源から照射されるレーザ光を基準レンズで一部反射させ、この基準レンズからの透過光を被検レンズの被検面で反射させて、これら両反射光間に生じる干渉縞を観察手段により観察するものであり、前記基準レンズは基準レンズユニットとして、また前記被検レンズは被検レンズ装着ユニットとして、それぞれ独立に本体ケーシングに支持されており、前記基準レンズユニットは、間隔微調整機構を介して前記被検レンズ装着ユニットとの間の間隔を微調整可能に装着し、前記被検レンズ装着ユニットは、前記基準レンズの光軸の延長線位置に設けられた固定筒体と、この固定筒体に対して所定のストローク分だけ連続的に間隔調整可能な可動筒体とからなる連続的間隔調整機構と、この可動筒体に着脱可能に連結され、前記可動筒体の移動ストローク分の高さとした最小間隔延長用筒体を少なくとも１個と、この最小間隔延長用筒体の整数倍の高さを有する１または複数種類の増倍間隔延長用筒体を１または複数個とからなる段階的間隔調整機構と、前記可動筒体または間隔延長用筒体に着脱可能に連結され、前記被検レンズが着脱可能にセットされるレンズマウントとから構成したことをその特徴とするものである。
【００１４】
そして、より具体的には、基準レンズと被検レンズとの間で調整される間隔のうち、１０ｍｍの単位の調整は段階的間隔調整機構を構成する間隔延長用筒体を可動筒体に連結することにより、また１ｍｍの単位の調整は連続的間隔調整機構を構成する可動筒体を回転させるように操作することによって、さらに１ｍｍ以下の単位の調整は間隔微調整機構により調整可能とする。そして、手動操作で間隔調整を行うようにするには、連続的間隔調整機構及び間隔微調整機構はヘリコイドねじにより構成すれば良い。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように構成した本発明によれば、曲率半径が異なる複数種類の被検レンズを測定する際に、その曲率半径差が極めて大きい場合であっても、小型で簡単な構造の間隔調整機構によって、基準レンズに対する被検レンズの間隔を容易に、しかも簡単に調整することができる等といった効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。まず、図１に干渉計装置の全体構成を示す。同図において、１はレーザ光源を示し、このレーザ光源１から出射されるレーザ光はそのビーム径を拡大させるためのビーム整形レンズ２に入射されて、このビーム整形レンズ２により一度集光させた後に所定のビーム径となるまで発散させるようにしている。そして、このビーム整形レンズ２の集光位置には絞り３が配設されており、この絞り３を通過した光は発散しながらビームスプリッタ４に入射されて、このビームスプリッタ４で反射することによって光路が９０°曲げられる。そして、ビームスプリッタ４での反射光はコリメータレンズ５によって平行光束化される。
【００１７】
６は基準レンズ、７は被検レンズであり、基準レンズ６はその入射面６ａ側は反射防止コーティングが施されており、その反対面は基準面６ｂとなっている。被検レンズ７は、その被検面７ａの表面状態が測定されるものであって、基準レンズ６の基準面６ｂと被検レンズ７の被検面７ａとは対向配設される。そして、コリメータレンズ５により平行光束化されたレーザ光は基準レンズ６の基準面６ｂで一部が反射し、この基準レンズ６を透過した光は被検レンズ７の被検面７ａでも一部反射することになる。その結果、基準面６ｂでの反射光と被検面７ａでの反射光との間で干渉作用が生じる。このように干渉情報を有する反射光はコリメータレンズ５を再度透過し、ビームスプリッタ４では透過することによって、入射光から分離される。そして、干渉縞結像用レンズ８を介して撮像手段９に取り込まれるようになる。従って、撮像手段９からの干渉縞情報をモニタに映し出すことにより、例えば干渉縞の本数等に基づいて被検レンズ７の被検面７ａの表面状態が測定される。
【００１８】
干渉計装置は概略以上のように構成されるものであり、本実施の形態においては、図２及び図３に示したように、これらの各部材のうち、レーザ光源１，ビーム整形レンズ２，絞り３，ビームスプリッタ４，コリメータレンズ５，干渉縞結像用レンズ８及び撮像手段９は、干渉計本体ユニット１０として、本体ケーシング１１の内部に設けられている。この本体ケーシング１１の天板部１１ａには開口１３が形成されている。基準レンズ６は、後述するように、そのレンズホルダ２４及び基準レンズ位置調整機構２３を含めて基準レンズユニット１２として、干渉計本体ユニット１０とは独立のものとして、本体ケーシング１１の天板部１１ａに円形となった導光用の開口１３を形成して、この開口１３の周囲に装着されている。さらに、後述するように、天板部１１ａの上面に立設・固定した支柱５０及び固定フレーム５１と、この固定フレーム５１に間隔調整手段を介して装着したレンズマウント５６とを備え、これらにより被検レンズ装着ユニット１４が構成され、この被検レンズ装着ユニット１４におけるレンズマウント５６上に被検レンズ７が着脱可能にセットされる。
【００１９】
なお、本実施の形態では、基準レンズ６を干渉計本体ユニット１０に対して独立の構成としたが、干渉計本体ユニット側にレンズホルダを装着して、このレンズホルダに基準レンズを装着する構成としても良い。また、基準レンズ位置調整機構２３によって基準レンズ６の光軸をＸＹ軸方向及び傾き方向に調整可能としたが、例えば被検レンズ装着ユニットを構成する固定フレーム側、例えば固定フレームと間隔調整手段との間にいずれかの調整機構或いは全ての光軸調整機構を設けるように構成することもできる。
【００２０】
次に、図４に基づいて基準レンズ６が光軸調整可能に装着される基準レンズユニット１２の構成について説明する。図中において、２０は第１ステージとしての傾動部材、２１は第２ステージとしてのＸＹ軸調整筒体、２２は第３ステージとしてのＺ軸微調整筒体であり、これら３つのステージにより基準レンズ位置調整機構２３が構成される。そして、基準レンズ６はレンズホルダ２４に装着されて、このレンズホルダ２４はＺ軸微調整筒体２２に螺挿されている。
【００２１】
基準レンズ位置調整機構２３を構成する傾動部材２０は、本体ケーシング１１の天板部１１ａに設けられ、円環状の開口を有する傾動リング２５ａとＸＹ軸の調整手段が装着された囲壁部材２５ｂとからなり、これら傾動リング２５ａと囲壁部材２５ｂとは連結リング２６によって連結されている。そして、傾動リング２５ａは任意の方向に傾けることにより、レンズホルダ２４に装着した基準レンズ６の光軸を所望の方向に傾けられるものである。この傾動部材２０の傾き調整を行うために、図５及び図６に示したように、傾動リング２５ａと本体ケーシング１１の天板部１１ａとの間に鋼球２７が介装されており、この鋼球２７は傾動部材２０の下面に設けた円錐状凹部２８に収容されており、この位置が傾動支点位置となる。そして、傾き調整を行う操作手段としては、一対の調整ダイアル２９が設けられ、この調整ダイアル２９は天板部１１ａに螺挿したねじ軸３０に連結されている。このねじ軸３０の先端部は鋼球３１と当接しており、鋼球３１も、傾動部材２０の下面に設けた円錐状凹部３２に収容されている。そして、これら鋼球２７及び鋼球３１，３１は同心円上に配置されており、鋼球３１は鋼球２７の配設部に対して９０°の位置関係に設けられる。従って、各調整ダイアル２９を回動させて、ねじ軸３０を天板部１１ａから出没させることにより、傾動部材２０が天板部１１ａの上面に対して所望の方向に所望の角度だけ傾けることができる。
【００２２】
傾動部材２０の囲壁部材２５ｂ内にＸＹ軸調整筒体２１が遊嵌状に嵌合されている。ＸＹ軸調整筒体２１は、その外周面は傾動部材２０における囲壁部材２５ｂの内径より小さくなっており、この径差により基準レンズ７のＸＹ軸方向、つまり基準レンズ７の光軸と直交する方向への位置調整を行えるようになる。このために、囲壁部材２５ｂにはＸ軸調整手段とＹ軸調整手段とが直交する位置に設けられている。これらの調整手段は、囲壁部材２５ｂに相対向するように設けたねじ部材３３Ｘ，３３Ｙと、プランジャ３４Ｘ，３４Ｙとから構成され、これらねじ部材３３Ｘ，３３Ｙ及びプランジャ３４Ｘ，３４Ｙは囲壁部材２５ｂを貫通するようにして設けられており、またねじ部材３３Ｘ，３３Ｙの囲壁部材２５ｂの外側に延在された部位には操作つまみ３５Ｘ，３５Ｙが連結されている。従って、操作つまみ３５Ｘ，３５Ｙを回動させて、ねじ部材３３Ｘ，３３ＹによりＸＹ軸調整筒体２１を押動すると、プランジャ３４Ｘ，３４Ｙが短縮することにより、またねじ部材３３Ｘ，３３ＹをＸＹ軸調整筒体２１から引き離す方向に作動させると、プランジャ３４Ｘ，３４ＹがＸＹ軸調整筒体２１を押動するようになるので、ＸＹ軸調整筒体２１は傾動部材２０における囲壁部材２５ｂの内部という限られた範囲内で水平方向の任意の位置に変位させることができる。
【００２３】
このように、ＸＹ軸調整筒体２１は傾動部材２０の囲壁部材２５ｂに対して水平方向に移動可能となっているが、ＸＹ軸調整筒体２１が囲壁部材２５ｂから脱落したり、傾いたりしないように保持しなければならない。このために、ＸＹ軸調整筒体２１の外周面にはフランジ部２１ａが連設されており、また囲壁部材２５ｂには段差部が設けられ、上部側の内面が大径となっており、この内面には雌ねじが形成されている。そして、雌ねじにはストッパリング３７が螺挿されて、ＸＹ軸調整筒体２１は、そのフランジ部２１ａがストッパリング３７により上方への動きが規制されて、傾動部材２０に対して水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）にのみ位置調整が可能に連結されている。
【００２４】
Ｚ軸微調整筒体２２はＸＹ軸調整筒体２１の上部位置に嵌合されている。このＺ軸微調整筒体２２はそれに固定され、基準レンズ６を装着したレンズホルダ２４の高さ位置を微調整するためのものである。このために、Ｚ軸微調整筒体２２の外周面にはねじ部３８が形成されており、このねじ部３８は操作筒３９と螺合している。操作筒３９の下端部には外向きのフランジ部４０が連設され、このフランジ部４０はホルダリング４１によって囲壁部材２５ｂの上端面との間に挟持されており、操作筒３９はＸＹ軸調整筒体２１に対して回転可能となっている。Ｚ軸微調整筒体２２の側面部にはストッパねじ４２が止着されており、このストッパねじ４２の頭部はＸＹ軸調整筒体２１に形成した上下方向の長孔４３に挿入されている。従って、操作筒３９を回動させると、レンズホルダ２４を固定して設けたＺ軸微調整筒体２２が上下方向に移動することになる。そして、ＸＹ軸調整筒体２１に形成した長孔４３はＺ軸微調整筒体２２の上下方向のストロークを規制する機能を発揮する。ここで、Ｚ軸微調整筒体２２は微小動させて、基準レンズ６と被検レンズ７との間隔を微調整するものであるから、その移動精度及び間隔分解能は極めて高いものが要求される。従って、Ｚ軸微調整筒体２２と操作筒３９との螺合部は例えばヘリコイドねじ等で構成することができる。
【００２５】
次に、図７及び図８に被検レンズ装着ユニット１４の構成を示す。同図から明らかなように、本体ケーシング１１の天板部１１ａには、その開口１３の位置に装着した基準レンズユニット１２の外側位置に４本の支柱５０が立設されており、この支柱５０の上端部には固定フレーム５１が固定して設けられている。この固定フレーム５１には、円形の透孔が形成されており、この透孔の内面はねじ部５１ａが形成されている。
【００２６】
このねじ部５１ａには外周面に所定の長さ分だけヘリコイドねじ５２ａを形成したヘリコイド固定筒体５２が螺挿されることによって固定的に設けられている。また固定フレーム５１には、ホルダリング５３が固定的に装着されており、このホルダリング５３の上端部には内向きのストッパ部５３ａが形成されている。ヘリコイド固定筒体５２とホルダリング５３との間には、内周面にヘリコイドねじ５２ａと係合するヘリコイドねじ５４ａを形成したヘリコイド可動筒体５４が嵌合させてあり、このヘリコイド可動筒体５４を回動操作すると、それがヘリコイド固定筒体５２に対して上下動する。そして、ヘリコイド可動筒体５４を所定の高さ位置に調整したときに、その位置でヘリコイド可動筒体５４を安定した状態に保持するために、これらヘリコイド固定筒体５２とヘリコイド可動筒体５４とにおいて、ヘリコイドねじ５２ａ，５４ａが形成されていない部位にはその間の相対回動に対する抵抗を与えて、所定の位置に安定的に保持するために、Ｏリング等からなる摩擦リング５５が介装されている。また、ヘリコイド可動筒体５４の下端部には、ホルダリング５３のストッパ部５３ａと係合するフランジ部５４ｂが形成されており、ヘリコイド可動筒体５４とヘリコイド固定筒体５２との間のヘリコイドねじ５２ａ，５４ａの螺合状態が解消するまでヘリコイド可動筒体５４が上方に移動するのを防止している。
【００２７】
以上のヘリコイド固定筒体５２と、このヘリコイド固定筒体５２に沿って上下動するヘリコイド可動筒体５４とによって、基準レンズ６と被検レンズ７との間の間隔調整手段における連続的間隔調整機構を構成する。間隔調整手段は、この連続的間隔調整機構と、後述する間隔延長用筒体６０からなる段階的間隔調整機構とで構成される。
【００２８】
ヘリコイド可動筒体５４の先端面は平面を有する支持部５４ｃであり、また先端側の内周面には連結部としての雌ねじ部５４ｄが形成されている。そして、このヘリコイド可動筒体５４の支持部５４ｃには被検レンズ７がセットされるレンズマウント５６が支持されるようになっている。このために、レンズマウント５６にはヘリコイド可動筒体５４の雌ねじ部５４ｄに螺挿される雄ねじ部５６ａが設けられている。
【００２９】
レンズマウント５６はリング状の部材であり、その内径部には所定の高さの円環状突条５６ｂが形成されており、図８に示したように、この円環状突条５６ｂの先端面には、１２０°の間隔をもって３つの鋼球５７が取り付けられている。しかも、これらの鋼球５７は円環状突条５６ａから所定の高さだけ突出しており、被検レンズ７における被検面７ａはこれら鋼球５７に当接し、レンズマウント５６に対しては非接触状態に保たれるようになっている。
【００３０】
ところで、図１から明らかなように、被検レンズ７の測定を行うに当っては、その曲率中心位置が基準レンズ６の曲率中心位置と一致していなければならない。被検レンズ７はヘリコイド可動筒体５４上に装着したレンズマウント５６にセットされるものであり、このヘリコイド可動筒体５４はヘリコイド固定筒体５２に対して上下方向に移動可能となっており、また基準レンズユニット１２にはＺ軸微調整筒体２２が設けられている。従って、これらを操作することによって、レンズマウント５６にセットした被検レンズ７の曲率中心位置を基準レンズ６の曲率中心位置と同じ位置になるように両レンズ６，７間の間隔、つまりＺ軸方向の位置調整を行うことができる。
【００３１】
ここで、基準レンズユニット１２におけるＺ軸微調整筒体２２は基準レンズ６と被検レンズ７との間の間隔を微調整するだけの機能を有するものであり、実質的に間隔調整はヘリコイド可動筒体５４を回転させることにより両レンズ６，７間の間隔を連続的に変化させることにより行う構成としている。ただし、このヘリコイド可動筒体５４の移動ストロークをあまり長くすると、相互に嵌合されているヘリコイド固定筒体５２とヘリコイド可動筒体５４との長さが長くなり、加工が面倒になるだけでなく、干渉計装置全体が大型化することになる。そこで、このヘリコイド可動筒体５４の操作による間隔調整範囲をある程度制限する。即ち、図９に示したように、ヘリコイド可動筒体５４の移動ストローク、つまり間隔調整範囲をＳに限定する。
【００３２】
このように、連続的間隔調整機構の移動ストロークを限定すると、基準レンズ６と被検レンズ７との曲率半径の差が大きい場合には、可能な調整長さが不足して、そのままでは被検レンズ７の曲率半径の中心を基準レンズ６の曲率半径の中心位置に移動できないことになる。なお、ヘリコイドねじ５２ａ，５４ａの全長は、この間隔調整範囲Ｓより長くなっているが、ヘリコイド可動筒体５４の移動ストロークをこれらヘリコイドねじ５２ａ，５４ａの螺合状態の限度までにすると、ヘリコイド可動筒体５４の安定性が損なわれる。このために、間隔調整範囲Ｓは可能な移動ストロークより十分短いものとなる。
【００３３】
そこで、レンズマウント５６を嵩上げして、間隔調整可能範囲を増大させるために、段階的間隔調整機構として間隔延長用筒体６０が用いられる。この間隔延長用筒体６０は、ヘリコイド可動筒体５４とレンズマウント５６との間に装着されるものであり、これにより被検レンズ７がセットされる位置は、この間隔延長用筒体６０の高さ分だけ基準レンズ６から離間する。この間隔延長用筒体６０は、その一端側にヘリコイド可動筒体５４の雌ねじ部５４ｄに螺挿される雄ねじ部６１が形成されており、また反対側の端部には、レンズマウント５６の雄ねじ部５６ａまたは他の間隔延長用筒体６０の雄ねじ部６１に螺合される雌ねじ部６２が形成されている。そして、ヘリコイド可動筒体５４における雌ねじ部６２が形成されている側の端面６３にレンズマウント５６または他の間隔延長用筒体６０が当接するようにして積み重ねられる。
【００３４】
ここで、レンズマウント５６を直接ヘリコイド可動筒体５４に連結するにしろ、またその間に間隔延長用筒体６０を介在させて連結するにしろ、これら全ての連結部は印籠嵌合状態としている。これによって、これらの部材間で軸線がずれたり、また傾いたりすることがなく、正確に調芯させることができる。しかも、各印篭嵌合部はねじ結合されているので、十分な安定性も得られる。さらに、各連結部には隙間が生じないことから、レーザビームの光路の周囲は完全に覆われて、この光路において、空気の擾乱の影響が及ぶ等のことはない。
【００３５】
ヘリコイド可動筒体５４の支持部５４ｃとレンズマウント５６との間に間隔延長用筒体６０を装着すると、その上下にねじ部６１，６２が延在されている部分の間隔、つまり間隔延長用筒体６０の高さ寸法Ｈ分だけヘリコイド可動筒体５４からレンズマウント５６を嵩上げされることになる。そして、図９に示されているのは、最小間隔延長用筒体６０Ａであり、この最小間隔延長用筒体６０Ａの高さ寸法Ｈは、ヘリコイド可動筒体５４による連続的に行える間隔調整範囲Ｓと同じか、またはそれより小さい寸法となるように設定される。
【００３６】
そして、図１０及び図１１に示したように、間隔延長用筒体６０としては、その高さ寸法が異なる複数種類のものが組み合わせて用いられる。図示したものでは、１Ｈの高さ寸法を有する最小間隔延長用筒体６０Ａと、３Ｈの高さ寸法を有する中間間隔延長用筒体６０Ｂと、５Ｈの高さ寸法を有する最大間隔延長用筒体６０Ｃとを用い、最小間隔延長用筒体６０Ａのみを２個とし、中間間隔延長用筒体６０Ｂと最大間隔延長用筒体６０Ｃをそれぞれ１個用いるようにしている。これによって、被検レンズ７の位置を１Ｈ〜１０Ｈの距離を変化させることができる。ただし、間隔延長用筒体６０は、要は１Ｈ〜１０Ｈまでの距離を変化させることができるようになっておれば、前述した組み合わせに限定されるものではない。例えば、間隔延長用筒体６０として、１Ｈ用のものを１個、２Ｈ用のものを2個、５Ｈ用のものを１個用いても、同様の間隔の変化を持たせることができる。また、最大間隔延長用筒体６０Ｃを２個用いれば、１Ｈ〜１５Ｈの距離の変化が可能になる。
【００３７】
具体的に例示すると、図７に示した状態、つまりヘリコイド可動筒体５４の支持部５４ｃ上に直接レンズマウント５６を装着し、かつヘリコイド可動筒体５４を最下部に位置させて、このレンズマウント５６にセットされる被検レンズ７の基準レンズ６からの距離を原点位置としたときに、ヘリコイド可動筒体５４による連続的間隔調整範囲Ｓを１０ｍｍとし、また最小間隔延長用筒体６０Ａの高さ寸法Ｈを１０ｍｍとすると、被検レンズ７を原点位置から１００ｍｍまで連続的に動かすことができる。つまり、この間隔調整範囲全体のうち、間隔延長用筒体６０を用いて１０の桁の間隔調整を段階的に行うことになり、またヘリコイド可動筒体５４を操作することによって、１の桁の間隔調整が連続的に行なわれることになる。さらに、基準レンズユニット１２のＺ軸微調整筒体２２が、基準レンズ６と被検レンズ７との間の間隔を小数点以下の単位で微調整する機能を発揮させるようになる。
【００３８】
そして、ヘリコイド可動筒体５４のヘリコイド固定筒体５２からの繰り出し量を表示するために、このヘリコイド可動筒体５４の外周面には、図９に示したように、目盛り５８を設けておき、このヘリコイド可動筒体５４の繰り出しに応じて目盛り５８がホルダリング５３の上端部から露出するようにすることによって、ヘリコイド可動筒体５４の操作がより円滑かつ確実に行えるようになる。そして、連続的間隔調整範囲Ｓを１０ｍｍとしたときには、目盛り５８は１ｍｍ刻みとするのが望ましい。
【００３９】
従って、被検レンズ７の位置を原点位置から例えば１５．３ｍｍの間隔を持たせる必要がある場合には、最小間隔延長用筒体６０Ａを１個ヘリコイド可動筒体５４に連結して、この最小延長用筒体６０Ａ上にレンズマウント５６を装着した上で、ヘリコイド可動筒体５４をヘリコイド固定筒体５２に対して５ｍｍ上昇させるように操作する。そして、最終的に０．３ｍｍの調整は基準レンズユニット１２のＺ軸微調整筒体２２に螺合させた操作筒３９を回転させるように操作することにより行なわれる。この測定状態から、測定する被検レンズ７を代えたときに、例えば原点位置から７７．６ｍｍの間隔が必要であれば、最小間隔延長用筒体６０Ａを２個と、最大間隔延長用筒体６０Ｃとを相互に連結して、ヘリコイド可動筒体５４とレンズマウント５６との間に装着し、ヘリコイド可動筒体５４によりヘリコイド固定筒体５２から７ｍｍ繰り出した位置に変位させれば良い。また、０．６ｍｍの調整はＺ軸微調整筒体２２側で行う。このように、間隔延長用筒体６０を用いることにより、ヘリコイド可動筒体５４による連続的間隔調整範囲は常に１０ｍｍ以下のものとなるので、被検レンズ７の変更による段取り変えの操作性が極めて良好となる。
【００４０】
このように構成することによって、必要な間隔調整の範囲に対して、ヘリコイドねじの長さを短くすることができるので、加工が容易になる。また、最終的にＺ軸微調整筒体２２により被検レンズ７の正確な位置決めが行なわれることから、このＺ軸微調整筒体２２においては、微細な距離分解能を持った高精度の移動機構を用いるが、連続的間隔調整機構を構成するヘリコイド固定筒体５２とヘリコイド可動筒体５４との間の移動機構はそれほど精度が高いものが要求されない。従って、大きな間隔移動させるようにしたヘリコイド可動筒体５４の操作により基準レンズ６と被検レンズ７との間の間隔を粗調整し、Ｚ軸微調整筒体２２により微小間隔の調整を行うことから、この間隔調整を容易かつ迅速に、しかも極めて高い精度で行うことができる。
【００４１】
以上のように、間隔延長用筒体６０を用いることによって、被検レンズ７の曲率半径に拘らず、実際に測定する際には、レンズマウント５６の高さ位置より突出するものはなく、しかも間隔延長用筒体６０及びレンズマウント５６は着脱可能となっている。従って、これらを分離した状態での干渉計装置全体の高さ寸法としては、干渉計本体ユニット１０の低部からヘリコイド可動筒体５４の上部までの寸法で良く、間隔調整分の寸法だけ短縮されることになり、天板部１１ａに基準レンズユニット１２と被検レンズ装着ユニット１４とを装着した本体ケーシング１１を小型でコンパクトなものとすることができ、かつ軽量化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の一形態を示すものであって、干渉計装置の光学構成の全体構成を示す説明図である。
【図２】干渉計装置の正面図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】基準レンズユニットの構成を示す断面図である。
【図５】位置調整機構としての傾き調整機構を示す構成説明図である。
【図６】傾き調整機構における駆動部の構成を示す断面図である。
【図７】被検レンズ装着ユニットの構成を示す断面図である。
【図８】被検レンズ装着ユニットの平面図である。
【図９】被検レンズ装着ユニットに1個の間隔延長用筒体を装着した状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施例として用いられる複数の間隔延長用筒体を示す正面図である。
【図１１】図１０の全ての間隔延長用筒体を組み込んだ被検レンズ装着ユニットの半断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  レーザ光源
１０  干渉計本体ユニット
１１  本体ケーシング
１１ａ  天板部
１２  基準レンズユニット
１４  被検レンズ装着ユニット
２２  Ｚ軸調整筒体
２４  レンズホルダ
３９  操作筒
５０  支柱
５１  固定フレーム
５２  ヘリコイド固定筒体
５２ａ  ヘリコイドねじ
５３  ホルダリング
５４  ヘリコイド可動筒体
５４ａ  ヘリコイドねじ
５４ｂ  支持部
５４ｃ  雄ねじ部
５４ｄ  雌ねじ部
５６  レンズマウント
５７  鋼球
５８  目盛り
６０，６０Ａ，６０Ｂ６０Ｃ  間隔延長用筒体
６１  雄ねじ部
６２  雌ねじ部
【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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