(57)【要約】【課題】被検レンズ系の軸上及び軸外の波面収差測定を簡単な構成でかつ短時間に行うこと。【解決手段】第１のフレーム２０上に参照光学系Ｓ及び観察光学系Ｍを設け、第１のフレーム２０に対して被検レンズ系３３及び球面ミラー４６を設けた第２のフレーム３６を回転軸３５を介して回転可能に支持し、この第２のフレーム３６を傾斜機構４７によって傾斜させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行光を第１の光束と第２の光束とに分岐し、前記第１の光束を参照光学系に導いて参照光束とし、前記第２の光束を被検レンズ系に入射し、さらに当該被検レンズ系を通して球面ミラーで反射させ、再び前記被検レンズ系を通すことにより被検光束とし、前記参照光束と前記被検光束とを重ね合わせて発生する干渉縞を観察光学系で取得して前記被検レンズ系の波面収差を測定する透過波面収差測定装置において、
前記被検レンズ系と前記球面ミラーを一体的に傾斜させる傾斜機構、
を具備したことを特徴とする透過波面収差測定装置。
【請求項２】
前記傾斜機構は、前記被検レンズ系の略瞳位置を中心に前記被検レンズ系及び前記球面ミラーと、前記観察光学系とのうちいずれか一方又は両方を傾斜させることを特徴とする請求項１記載の透過波面収差測定装置。
【請求項３】
前記傾斜機構は、前記参照光学系、前記観察光学系、照明系及びビームスプリッタを保持する第１のフレームと、
前記被検レンズ系及び前記球面ミラーを一体的に保持する第２のフレームと、
前記第２のフレームと前記第１のフレームとを相対的に回転させる回転機構と、
を有することを特徴とする請求項１又は２記載の透過波面収差測定装置。
【請求項４】
前記回転機構は、前記第１のフレームに対して前記第２のフレームを回転可能に支持する回転軸と、
前記第２のフレームを前記回転軸を中心に回転させて前記被検レンズ系及び前記球面ミラーを傾斜させる傾斜機構と、
を有することを特徴とする請求項３項記載の透過波面収差測定装置。
【請求項５】
前記回転機構は、前記第２のフレームに対して前記第１のフレームを回転可能に支持する回転軸と、
前記第１のフレームを前記回転軸を中心に回転させて前記被検レンズ系及び前記球面ミラーに対して傾斜させる傾斜機構と、
を有することを特徴とする請求項３項記載の透過波面収差測定装置。
【請求項６】
前記球面ミラーの曲率中心は、前記被検レンズ系の焦点位置に一致することを特徴とする請求項１項記載の透過波面収差測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡に用いられる対物レンズなどの被検レンズ系の波面収差を測定する透過波面収差測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０は特許文献１に開示されている波面収差測定装置の構成図である。レーザ光源１から出力された光束ａは、ビーム整形光学系２により十分に細い径の光束に整形された後、光束分割結合素子３により２つの光束ａ１、ａ２に分割されて回転軸４に対して平行方向に偏向される。このうち光束ａ２は、被検レンズ系５の光軸上を透過し、凸面状の球面ミラー６で垂直方向に反射し、この後、逆の光路を戻って光検出器７に入射する。
【０００３】
一方、光束ａ１は、光束偏向機器８に入射し、この光束偏向機器８内の偏向素子９によりｙ軸方向に反射し、この後に１軸スライド１０上を移動する偏向素子１１により偏向され、被検レンズ系５の測定したい径ｒでかつ測定したい入射角度で入射する。被検レンズ系５に入射する光束ａ１の入射位置及びその角度は、被検レンズ系５の見かけの曲率中心への入射条件と一致する。従って、入射側から見れば、２つの光束ａ１、ａ２は、被検レンズ系５の見かけの曲率中心で集光交差するように照射される。
【０００４】
球面ミラー６は、被検レンズ系５の光軸に対して予め回転軸４に対して無偏心状態にセッティングされると共に、被検レンズ系５を透過後の光束ａ１が垂直反射するように回転軸４の方向にも移動調整されている。これにより、被検レンズ系５を透過後の光束ａ１は、球面ミラー６により垂直反射し、逆の光路を戻って光束分割結合素子３により光束ａ２と結合される。この結合により各光束ａ１、ａ２は、互いに干渉して干渉縞を生じる。この干渉縞は、光検出器７により検出される。
【０００５】
被検レンズ系５の回転に伴なって光束ａ１の光路長は、被検レンズ系５の収差によって変動する。従って、２つの光束ａ１、ａ２の光路長差データは、被検レンズ系５の回転に応じて被検レンズ系５の収差に対応した変化をする。
【０００６】
光検出器７の出力信号に基づいて２つの光束ａ１、ａ２の干渉縞のコントラストが最大になるように光束偏向機器８又は球面ミラー６を微調整し、この後に、被検レンズ系５の保持回転部１２を回転軸４を中心に回転させる。光検出器７の出力信号は、２つの光束ａ１、ａ２の光路長差分に応じた干渉光の強度変化を示す。又、回転方位検出器１３は、被検レンズ系５のの測定方位を示す信号を出力する。演算部１４は、光検出器７の出力信号と回転方位検出器１３の出力信号とを対応づけて記憶することにより、被検レンズ系５での入射光線状態における当該被検レンズ系５の全周の光路長差データを得る。
【０００７】
次に、光束偏向機器８における偏向素子１１を１軸スライド１０上で移動させ、光束ａ１の被検レンズ系５への入射径ｒを順次変化させながら２光路長差測定を行い、各入射径ｒに対するレンズ全周の２光路長差データを取得する。このとき、入射径ｒの変更は、光軸上の同一の像点に対する結像光束群を順次選ぶことに相当する。入射径ｒを変更すると、光束ａ１の被検レンズ系５からの射出状態が変化するので、光束ａ１が球面ミラー６で垂直反射するように、球面ミラー６を回転軸４方向に移動し調整する。球面ミラー６の移動量は、移動量検出器１５により検出され、球面ミラー６の移動に伴なう光束ａ２の光路長の変化による２光路長差に補正をかける。複数の径ｒで測定した被検レンズ系５の全周の２光路長差を検出した径ｒに関し連結すれば、被検レンズ系５の全周の透過波面収差が得られる。
【０００８】
又、特許文献１には、被検レンズ系５の軸外の像点に対する波面収差の測定方法が開示されている。図１１に示すように保持回転部１５は、被検レンズ系５の軸外の物点に入射する主光線と回転軸４とが一致するように傾斜及び平行移動量を調整する。光束ａ２は、偏向素子１６によって被検レンズ系５の軸外物点に対応する主光線と一致するように偏向される。光束ａ１は、偏向素子１７によって被検レンズ系５の所望の位置に所望の角度で入射するように偏向される。
【０００９】
これら光束ａ１、ａ２は、被検レンズ系５を透過し、予め当該光束ａ１、ａ２が垂直反射するように調整された球面ミラー６に垂直入射して反射される。この球面ミラー６は、保持回転部１５による被検レンズ系５の回転に伴ない、回転軸４の回りを当該保持回転部１５に同期して回転する。球面ミラー６で反射した各光束ａ１、ａ２は、被検レンズ系５を同一光路を辿って透過して戻り、光束分割結合素子１８で重ね合わされて光検出器７上に干渉縞を生じる。これ以降、上記同様にして被検レンズ系５の透過波面収差が得られる。そして、被検レンズ系５を回転させることと光束ａ１の被検レンズ系５への入射径ｒを変化させることとによって被検レンズ系５の軸外の物点に対応する波面収差が測定される。
【特許文献１】特開平１１−３０４６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１では、被検レンズ系５の回転により特定の入射径全周に対する２光路長差データを得る操作を複数の入射径に対して繰り返さなければならないため、２つの光束ａ１、ａ２のうち少なくとも一方の光束ａ１の被検レンズ系５への入射径を偏向素子１１を移動させて変更する操作が必要になる。このため、被検レンズ系５の全面の波面を測定するのに時間がかかる。被検レンズ系５の全面の波面測定は、短時間で行うことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、平行光を第１の光束と第２の光束とに分岐し、第１の光束を参照光学系に導いて参照光束とし、第２の光束を被検光学系に導いて被検レンズ系に入射し、さらに被検レンズ系を通して球面ミラーで反射させ、再び被検レンズ系を通すことにより被検光束とし、参照光束と被検光束とを重ね合わせて発生する干渉縞に基づいて被検レンズ系の波面収差を測定する透過波面収差測定装置において、被検レンズ系及び球面ミラーと被検光束とを相対的に傾斜させる傾斜機構を具備した透過波面収差測定装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、簡単な構成でかつ短時間で被検レンズ系の軸上及び軸外の波面収差測定ができる透過波面収差測定装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１０と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００１４】
図１及び図２は透過波面収差測定装置の構成図であって、図１は正面図、図２は側面図である。第１のフレーム２０は、コ字形状に形成されている。なお、この第１のフレーム２０は、板状のベース２１上に逆Ｌ字形状の架台２２を設けて構成するようにしてもよい。この第１のフレーム２０の架台面２３上には、参照光学系Ｓの鏡筒２４と、観察光学系Ｍの鏡筒２５と、分岐用鏡筒２６とが設けられている。参照光学系Ｓの鏡筒２４は分岐用鏡筒２６に対して水平方向に設けられ、観察光学系Ｍの鏡筒２５は分岐用鏡筒２６に対して垂直方向に設けられている。なお、第１のフレーム２０（架台２２）における分岐用鏡筒２６が設けられる部分には、観察光学系Ｍの光軸に沿って光通過用の貫通孔２５ｈが設けられている。
【００１５】
分岐用鏡筒２６の側面には、照明系２７から出射された平行光Ｂが入射する。分岐用鏡筒２６の内部には、平行光Ｂを２方向に分岐するビームスプリッタ２８が設けられている。参照光学系Ｓの鏡筒２４内には、参照ミラー２９が設けられており、この参照ミラー２９は、ビームスプリッタ２８により分岐された一方の平行光Ｂを参照光束として反射する。
【００１６】
観察光学系Ｍの鏡筒２５内には、瞳観察レンズ３０と結像レンズ３１とが設けられている。又、鏡筒２５の上端部には、瞳観察レンズ３０及び結像レンズ３１の光軸上にＣＣＤカメラ３２が取り付けられている。瞳観察レンズ３０は、波面収差測定を行う対象である被検レンズ系３３の瞳位置に焦点を結ぶ位置に設けられる。結像レンズ３１は、瞳観察レンズ３０を通った被検レンズ系３３の瞳の像をＣＣＤカメラ３２の撮像面に入射する位置に設けられる。
【００１７】
第１のフレーム２０（架台２２）のコ字形状の奥の壁３４には、回転機構を構成する回転軸３５を介して第２のフレーム３６が回転可能に設けられている。回転軸３５は、第１のフレーム２０（架台２２）の壁３４に固定され、かつ軸受け３７を介して第２のフレーム３６を軸支する。この回転軸３５は、その中心軸が被検レンズ系３３の光軸に直交し、かつ被検レンズ系３３の瞳位置Ｆにほぼ近い位置を含む面に沿って設けられている。
【００１８】
第２のフレーム３６は、コ字形状に形成されている。この第２のフレーム３６は、コ字形状の開口を外側に向けて第１のフレーム２０のコ字形状の開口内に配置されている。
【００１９】
この第２のフレーム３６の上フレーム３８の下面には、回転支持部材３９を介して被検レンズ系３３が取り付けられている。この回転支持部材３９は、被検レンズ系３３を第２のフレーム３６の上フレーム下面３８に対して当該被検レンズ系３３の光軸を中心に回転可能に取り付ける。図３に示すように上フレーム３８には、光通過用の貫通孔４０が設けられている。この貫通孔４０の下部開口には、円筒状の固定部材４１が連結固定されている。この固定部材４１の外周面には、回転軸受け４２を介して保持部材４３が光軸を中心に回転可能に設けられている。この保持部材４３は、被検レンズ系３３を保持する。
【００２０】
第２のフレーム３６の下フレーム４４の上面には、ＸＹＺステージ４５が設けられている。このＸＹＺステージ４５上には、凹面状に形成された球面ミラー４６が設けられている。この球面ミラー４６は、ＸＹＺステージ４５の動作によって当該球面ミラー４６の曲率中心を被検レンズ系３３の焦点位置に一致して位置決めされている。
【００２１】
第１のフレーム２０のベース２１上には、傾斜機構４７が設けられている。この傾斜機構４７は、被検レンズ系３３と球面ミラー４６とを一体的に傾斜させる。すなわち、傾斜機構４７は、第１のフレーム２０に対して第２のフレーム３６を回転軸３５を中心軸として回転させて、観察光学系Ｍの光軸に対して被検レンズ系３３及び球面ミラー４６を一体的に傾斜させる。この傾斜機構４７は、ベース２１上に設けられた押しネジ台４８と、この押しネジ台４８に対して螺合して回転可能な押しネジ４９と、この押しネジ４９に取り付けられたハンドル５０とからなる。この傾斜機構４７は、ハンドル５０の回転操作により押しネジ４９の先端部を第２のフレーム３６の下フレーム４４の側面に押し当てたり、戻したりして第２のフレーム３６を回転軸３５を中心に回転させて被検レンズ系３３及び球面ミラー４６を一体的に傾斜させる。
【００２２】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【００２３】
先ず、被検レンズ系３３の軸上の波面収差測定である。照明系２７から出射された平行光Ｂは、ビームスプリッタ２８により透過と反射との２方向に分岐され、そのうちの透過した平行光Ｂが参照光学系Ｓに入射し、参照ミラー２９で反射し、参照光束としてビームスプリッタ２８に再び入射する。この参照光束は、ビームスプリッタ２８で反射して観察光学系Ｍに入射する。
【００２４】
他方、ビームスプリッタ２８により反射した平行光Ｂは、第１のフレーム２２の貫通孔２５ｈ、第２のフレーム３６の貫通孔４０及び固定部材４１の内部を通って被検レンズ系３３に入射する。さらに、平行光Ｂは、被検レンズ系３３を透過し、当該被検レンズ系３３の焦点位置で一旦集光され、球面ミラー４６に入射する。この球面ミラー４６は、曲率中心が被検レンズ系３３の焦点位置に一致しているので、入射した光線は、全て球面ミラー４６の面上で垂直方向に反射する。これにより、球面ミラー４６で反射した光線は、被検レンズ系３３の焦点位置に点像として戻り、被検光束となる。この被検光束は、被検レンズ系３３を透過した後、ビームスプリッタ２８を透過して観察光学系Ｍに入射する。
【００２５】
これら参照光束と被検光束とは、観察光学系Ｍに設けられた瞳観察レンズ３０及び結像レンズ３１を通過しながら互いに干渉してＣＣＤカメラ３２の撮像面に入射する。このＣＣＤカメラ３２の撮像面上では、参照光束と被検光束との干渉による干渉縞が現れるので、ＣＣＤカメラ３２は、当該干渉縞を撮像してその画像信号を出力する。これにより、干渉縞をモニタ装置等に表示したり、又は干渉縞を演算装置により処理すれば、被検レンズ系３３の軸上の波面収差が測定される。
【００２６】
次に、被検レンズ系３３の軸外の波面収差測定について説明する。
【００２７】
ハンドル５０が回転操作されると、このハンドル５０の回転方向によって押しネジ４９の先端部が第２のフレーム３６の下フレーム４４の側面に押し当てられたり、戻したりされる。押しネジ４９の先端部が第２のフレーム３６の下フレーム４４の側面に押し当てられると、図４に示すように第２のフレーム３６は、被検レンズ系３３の瞳位置Ｆにほぼ近い位置に設けられた回転軸３５を中心に回転し、これに伴なって被検レンズ系３３及び球面ミラー４６が一体的に傾斜する。これら被検レンズ系３３及び球面ミラー４６の傾斜により被検レンズ系３３に入射する光線は、被検レンズ系３３の軸上から外れたところで集光される。
【００２８】
次に、ＸＹＺステージ４５が駆動されて球面ミラー４６の曲率中心が被検レンズ系３３の軸外集光位置に移動される。これにより、被検レンズ系３３に入射する光線は、被検レンズ系３３を透過し、当該被検レンズ系３３の軸外焦点位置で一旦集光され、球面ミラー４６に入射する。この球面ミラー４６で反射した光線は、被検レンズ系３３の軸外焦点位置に点像として戻り、被検光束となる。この被検光束は、被検レンズ系３３、ビームスプリッタ２８を透過して観察光学系Ｍに入射する。
【００２９】
これら参照光束と被検光束とは、観察光学系Ｍに設けられた瞳観察レンズ３０及び結像レンズ３１を通過しながら互いに干渉してＣＣＤカメラ３２の撮像面に入射する。このＣＣＤカメラ３２は、干渉縞を撮像してその画像信号を出力する。これにより、干渉縞をモニタ装置等に表示したり、又は干渉縞を演算装置により処理すれば、被検レンズ系３３の軸外の波面収差が測定される。
【００３０】
又、被検レンズ系３３は、回転支持部材３９を介して第２のフレーム３６に取り付けられているので、図３に示すように光軸を中心に回転可能である。従って、被検レンズ系３３及び球面ミラー４６を一体的に傾斜させると共に、被検レンズ系３３を回転させることにより、被検レンズ系３３の軸外の全てのところに光線を入射することができる。これら被検レンズ系３３の軸外の全てを透過した各被検光束がそれぞれ観察光学系Ｍに入射すると、これら被検光束と参照光束とにより各干渉縞が発生する。これら干渉縞を観察すれば、被検レンズ系３３の軸外の全てのところの波面収差が測定される。
【００３１】
このように上記第１の実施の形態によれば、第１のフレーム２０上に参照光学系Ｓ及び観察光学系Ｍを設け、第１のフレーム２０に対して被検レンズ系３３及び球面ミラー４６を設けた第２のフレーム３６を回転軸３５を介して回転可能に支持し、この第２のフレーム３６を傾斜機構４７によって傾斜させるので、簡単な構成で、かつ短時間で被検レンズ系３３の軸上・軸外の波面収差の測定ができる。さらに、被検レンズ系３３を回転支持部材３９を介して回転可能に第２のフレーム３６に取り付けているので、光線を被検レンズ系３３の軸外の全てのところに入射することができ、被検レンズ系３３の軸外の全ての波面収差を測定できる。なお、被検レンズ系３３の軸外の全ての波面収差測定での操作は、ＸＹＺステージ４５によって球面ミラー４６の曲率中心を被検レンズ系３３の軸外集光位置に移動させる調整だけでよい。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１及び図２と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００３３】
図５及び図６は透過波面収差測定装置の構成図であって、図５は正面図、図６は側面図である。第２のフレーム３６は、ベース２０上に固定されている。又、ＸＹＺステージ４５もベース２０上に固定されている。一方、架台２２は、ベース２０から切り離されているものとする。
【００３４】
第２のフレーム３６の背面には、回転軸６０を介して架台２２が回転可能に設けられている。この回転軸６０は、第２のフレーム３６の背面に固定され、かつ軸受け６１を介して架台２２を軸支する。この回転軸６０は、その中心軸が被検レンズ系３３の光軸に直交し、かつ被検レンズ系３３の瞳位置Ｆにほぼ近い位置を含む面上に設けられている。
【００３５】
傾斜機構４７は、第２のフレーム３６に対して第１のフレーム２０の架台２２を被検レンズ系３３の瞳位置Ｆにほぼ近い位置を中心に回転させて、被検レンズ系３３の光軸に対して参照光学系Ｓ及び観察光学系Ｍを一体的に傾斜させる。この傾斜機構４７は、ハンドル５０の回転操作により押しネジ４９の先端部を第１のフレーム２０の架台２２の下部の側面に押し当てたり、戻したりして第１のフレーム２０を回転軸６０を中心に回転させる。
【００３６】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【００３７】
被検レンズ系３３の軸上の波面収差測定動作は、上記第１の実施の形態で説明した波面収差測定動作と同様に行なわれる。
【００３８】
次に、被検レンズ系３３の軸外の波面収差測定について説明する。
【００３９】
ハンドル５０が回転操作されると、このハンドル５０の回転方向によって押しネジ４９の先端部が第１のフレーム２０の架台２２の側面に押し当てられたり、戻したりされる。押しネジ４９の先端部が第１のフレーム２０の架台２２の側面に押し当てられると、図７に示すように第１のフレーム２０の架台２２は、被検レンズ系３３の瞳位置Ｆにほぼ近い位置に設けられた回転軸６０を中心に回転し、これに伴なって参照光学系Ｓ及び観察光学系Ｍが一体的に傾斜する。これら参照光学系Ｓ及び観察光学系Ｍの傾斜により被検レンズ系３３に入射する光線は、被検レンズ系３３の軸上から外れたところで集光される。
【００４０】
次に、ＸＹＺステージ４５が駆動されて球面ミラー４６の曲率中心が被検レンズ系３３の軸外集光位置に移動される。これにより、被検レンズ系３３に入射する光線は、被検レンズ系３３を透過し、当該被検レンズ系３３の軸外焦点位置で一旦集光され、球面ミラー４６に入射する。この球面ミラー４６で反射した光線は、被検レンズ系３３の軸外焦点位置に点像として戻り、被検光束となる。この被検光束は、被検レンズ系３３、ビームスプリッタ２８を透過して観察光学系Ｍに入射する。
【００４１】
以下、上記同様に、ＣＣＤカメラ３２により撮像される干渉縞をモニタ装置等に表示したり、又は干渉縞を演算装置により処理すれば、被検レンズ系３３の軸外の波面収差が測定される。
【００４２】
又、参照光学系Ｓ及び観察光学系Ｍを一体的に傾斜させると共に、被検レンズ系３３を回転支持部材３９を介して回転させることにより、被検レンズ系３３の軸外の全てのところに光線を入射することができる。これら被検レンズ系３３の軸外の全てを透過した各被検光束がそれぞれ観察光学系Ｍに入射すると、これら被検光束と参照光束とにより各干渉縞が発生する。これら干渉縞を観察すれば、被検レンズ系３３の軸外の全てのところの波面収差が測定される。
【００４３】
このように上記第２の実施の形態によれば、参照光学系Ｓ及び観察光学系Ｍを設けた第１のフレーム２０の架台２２を、被検レンズ系３３を設けた第２のフレーム３６に対して回転軸６０を介して回転可能に支持し、かつ第１のフレーム２０の架台２２を傾斜機構４７によって傾斜させるので、上記第１の実施の形態と同様に、簡単な構成で、かつ短時間で被検レンズ系３３の軸上及び軸外の波面収差の測定ができる。
【００４４】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００４５】
例えば、上記第１及び第２の実施の形態では、第２のフレーム３６又は第１のフレーム２０の架台２２を一方向に傾斜させているが、例えば傾斜機構４７を第２のフレーム３６又は第１のフレーム２０の架台２２の各両端側にそれぞれ設け、第２のフレーム３６又は第１のフレーム２０の架台２２を一方向と、この一方向とは反対方向とに傾斜させてもよい。すなわち、第２のフレーム３６又は第１のフレーム２０の架台２２を振り子のように両方向に傾斜させてもよい。これにより、被検レンズ系３３の光軸に対して対称位置に存在する複数の軸外収差を容易に測定できる。
【００４６】
又、仕様の異なる複数の被検レンズ系３３の波面収差を測定する場合、これら被検レンズ系３３の各瞳位置がそれぞれ異なることが考えられる。このような場合、図８（ａ）（ｂ）に示すように被検レンズ系３３と回転支持部材３９との間、又は第２のフレーム３６との間に補正部材６２ａ、６２ｂを設ける。この補正部材６２ａ、６２ｂは、各被検レンズ系３３の各瞳位置に応じた各厚さのものが複数用意される。仕様の異なる被検レンズ系３３に交換して波面収差を測定する場合は、当該被検レンズ系３３の瞳位置に応じた補正部材６２ａ、６２ｂが選択されて被検レンズ系３３と回転支持部材３９との間、又は回転支持部材とフレームとの間に設けられる。これにより、被検レンズ系３３の瞳位置を回転軸３５又は６０の軸上に配置することができ、各種仕様の被検レンズ系３３の軸上及び軸外の波面収差を測定できる。
【００４７】
又、例えば各種仕様の被検レンズ系３３の軸上及び軸外の波面収差を測定しようとした場合、各瞳位置に応じて複数用意しておいた補正部材を設けるようにする以外、例えば回転支持部材自体に光軸方向で被検レンズ系３３の瞳位置を調整可能な伸縮機構を備えるようにしてもよい。
【００４８】
又、傾斜機構４７は、被検レンズ系３３と球面ミラー４６とを結ぶ光軸と観察光学系Ｍの光軸とが相対的に傾斜すればよいので、上述した実施の形態では、例えばハンドル５０の回転操作に応動して押しネジ４９の先端部を第２のフレーム３６又は第１のフレーム２０の架台２２の側面に押し当てたり、戻したりしているが、上記実施の形態に限られるものでない。
【００４９】
例えば図９に傾斜機構４７の概略図を示す。先ず、第１のフレーム２０のベース２１上に装置正面から見て左右に配置した直線軌道７０上に移動部材７１を移動可能に設ける。この移動部材７１上には、支持部材７２を立設して一体的に設けている。この支持部材７２の他端には、回転部材７３を回転可能に設けている。この回転部材７３は、第２のフレーム３６の底面又は第１のフレーム２０の架台２２に形成されている図中鉛直下向きのガイド部材７４のガイド孔７４ａ内に当該ガイド孔７４ａに沿って移動可能に設けられている。
【００５０】
このような構成であれば、第２のフレーム３６（又は２２）がベース２１に垂直な状態から移動部材７１を直線軌道７０上で移動、例えば図中右方向に移動すれば、この移動部材７１の移動に伴い回転部材７３は、ガイド孔７４ａ内で回転しながら当該ガイド孔７４ａの形成方向に誘導される。これにより、ガイド部材７４は、図中右方向に移動する。かくして、第２のフレーム３６が回転軸３５を中心に回転させられる。又は、第１のフレーム２０の架台２２が回転軸６０を中心に回転させられる。
【００５１】
又、傾斜機構４７は、ハンドル５０の回転操作により手動に限らず、押しネジ４９にモータを連結し、このモータを駆動制御することにより自動で第２のフレーム３６又は第１のフレーム２０の架台２２を傾斜させてもよい。
【００５２】
次に、本発明の他の特徴とするところについて説明する。
【００５３】
第１の本発明の前記傾斜機構は、一方の傾斜方向と、当該傾斜方向とは反対方向の他方の傾斜方向と、に前記被検レンズ系、前記球面ミラーを一体的に傾斜させることを特徴とする請求項４又は５項記載の透過波面収差測定装置である。
【００５４】
第２の本発明は、前記第２のフレームに対して前記被検レンズ系を当該被検レンズ系の光軸を中心に回転可能に取り付ける回転支持部材を有することを特徴とする請求項１項記載の透過波面収差測定装置である。
【００５５】
第３の本発明は、平行光を第１の光束と第２の光束とに分岐するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタにより分岐された前記第１の光束を導いて参照光束を得る参照光学系と、
被検レンズ系の焦点位置に曲率中心を一致させて設けた球面ミラーと、
前記第２の光束を被検レンズ系に入射し、さらに当該被検レンズ系を通して前記球面ミラーで反射させ、再び前記被検レンズ系を通して被検光束とする被検光学系と、
を備え、
前記参照光学系からの前記参照光束と前記被検光学系からの前記被検光束とを重ね合わせて発生する干渉縞に基づいて観察光学系で前記被検レンズ系の波面収差を測定する透過波面収差測定装置において、
前記参照光学系及び前記観察光学系を保持する第１のフレームと、
前記被検レンズ系及び前記球面ミラーを一体的に保持する第２のフレームと、
前記被検レンズ系を前記第２のフレームに対して当該被検レンズ系の光軸を中心に回転可能に取り付ける回転支持部材と、
前記被検レンズ系の略瞳位置を中心に前記被検レンズ系及び前記球面ミラーが傾斜するように前記第１のフレームに対して前記第２のフレームを回転可能に支持する回転軸と、
前記第２のフレームを前記回転軸を中心に回転させて前記被検レンズ系及び前記球面ミラーを前記第１のフレームに対して傾斜させる傾斜機構と、
を具備したことを特徴とする透過波面収差測定装置である。
【００５６】
第４の本発明は、平行光を第１の光束と第２の光束とに分岐するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタにより分岐された前記第１の光束を導いて参照光束を得る参照光学系と、
被検レンズ系の焦点位置に曲率中心を略一致させて設けた球面ミラーと、
前記第２の光束を被検レンズ系に入射し、さらに当該被検レンズ系を通して前記球面ミラーで反射させ、再び前記被検レンズ系を通して被検光束とする被検光学系と、
を備え、
前記参照光学系からの前記参照光束と前記被検光学系からの前記被検光束とを重ね合わせて発生する干渉縞に基づいて観察光学系で前記被検レンズ系の波面収差を測定する透過波面収差測定装置において、
前記参照光学系及び前記観察光学系を保持する第１のフレームと、
前記被検レンズ系及び前記球面ミラーを一体的に保持する第２のフレームと、
前記被検レンズ系を前記第２のフレームに対して当該被検レンズ系の光軸を中心に回転可能に取り付ける回転支持部材と、
前記被検レンズ系の略瞳位置を中心に前記観察光学系が傾斜するように前記第２のフレームに対して前記第１のフレームを回転可能に支持する回転軸と、
前記第１のフレームを前記回転軸を中心に回転させて前記参照光学系及び前記観察光学系を前記被検レンズ系及び前記球面ミラーに対して傾斜させる傾斜機構と、
を具備したことを特徴とする透過波面収差測定装置である。
【００５７】
第５の本発明の前記球面ミラーは、凹面状に形成されたことを特徴とする請求項１、第３の本発明又は第４の本発明に記載の透過波面収差測定装置である。
【００５８】
第６の本発明の複数の前記被検レンズ系は、それぞれ異なる瞳位置を有し、これら被検レンズ系の各瞳位置をそれぞれ前記傾斜機構の回転軸の軸上に補正する複数の補正部材を有することを特徴とする請求項１、第３の本発明又は第４の本発明に記載の透過波面収差測定装置である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る透過波面収差測定装置の第１の実施の形態を示す正面構成図。
【図２】同装置の側面構成図。
【図３】同装置における回転支持部材の構成図。
【図４】同装置において第１のフレームに対して被検レンズ系及び球面ミラーを設けた第２のフレームを傾斜させた状態を示す図。
【図５】本発明に係る透過波面収差測定装置の第２の実施の形態を示す正面構成図。
【図６】同装置の側面構成図。
【図７】同装置において第２のフレームに対して観察光学系を傾斜させた状態を示す図。
【図８】本発明に係る透過波面収差測定装置の変形例を示す図。
【図９】本発明に係る透過波面収差測定装置の変形例を示す図。
【図１０】従来の波面収差測定装置による被検レンズ系の軸上の波面収差測定を示す図。
【図１１】装置による被検レンズ系の軸外の波面収差測定を示す図。
【符号の説明】
【００６０】
Ｓ：参照光学系、Ｍ：観察光学系、２０：第１のフレーム、２１：ベース、２２：架台、２３：架台面、２４：参照光学系用の鏡筒、２５：観察光学系の鏡筒、２５ｈ：貫通孔、２６：分岐用鏡筒、２７：照明系、２８：ビームスプリッタ、２９：参照ミラー、３０：瞳観察レンズ、３１：結像レンズ、３２：ＣＣＤカメラ、３３：被検レンズ系、３４：壁、３５：回転軸、３６：第２のフレーム、３７：軸受け、３８：上フレーム、３９：回転支持部材、４０：貫通孔、４１：固定部材、４２：回転軸受け、４３：保持部材、４４：下フレーム、４５：ＸＹＺステージ、４６：球面ミラー、４７：傾斜機構、４８：押しネジ台、４９：押しネジ、５０：ハンドル、６０：回転軸、６１：軸受け。
【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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