JP2000329648A - Method and apparatus for evaluation of lens as well as adjusting apparatus for lens - Google Patents

Method and apparatus for evaluation of lens as well as adjusting apparatus for lens

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JP2000329648A
JP2000329648A JP13858499A JP13858499A JP2000329648A JP 2000329648 A JP2000329648 A JP 2000329648A JP 13858499 A JP13858499 A JP 13858499A JP 13858499 A JP13858499 A JP 13858499A JP 2000329648 A JP2000329648 A JP 2000329648A
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正裕 中城
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a new evaluation method, for a lens, as a substitute for a jitter method and a light intensity method by a method wherein light which is radiated from the lens is diffracted, beams of diffracted light at different orders are made to interfere, sharing interference light is obtained, the phase of the beams of diffracted light is changed and the phase of a change in light intensity is found in a plurality of measuring points on a sharing axis. SOLUTION: A laser beam 22 which is radiated from a laser generation source 21 is changed into parallel light 24 by a lens 23, and it is image-formed on a reflection-type diffraction grating 26 by an objective lens 25. A reflected laser beam 20 is reflected by a semitransparent mirror 27, and it is captured by an imaging element 28 so as to be processed by a signal processor 29. Then, in a region 34 in which zero-order diffracted light 31 and + first-order diffracted light 32 interfere, a change in terms of time in light intensity is measured in a point P1 and a point Pn which are at equal distance L from the center between the diffraction circle center O and the diffraction circle center O1 on a sharing axis which connects the diffraction circle center O of the zero-order diffracted light to the center O1 of the + first- order diffracted light. Then, the phase difference of a sine curve which expresses the change in the light intensity in the two points appears, and the characteristic (various aberrations) of the objective lens 25 is obtained on the basis of the phase difference.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク方式の
情報記憶媒体、例えばDVD(DigitalVers
atile Disk)、に情報を読み書きする光学レ
ンズ、またレーザ加工機、レーザ顕微鏡などにおいて光
を結像して光スポットを形成する光学レンズの特性を検
出する方法及びその装置、さらに上記光学レンズを調整
する装置及び方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information storage medium of an optical disk system, for example, a DVD (Digital Vers).
and a device for detecting the characteristics of an optical lens that reads and writes information on an optical lens, forms an optical spot by forming light in a laser beam machine, a laser microscope, or the like, and a device therefor, and further adjusts the optical lens Apparatus and method.

【0002】[0002]

【発明の背景】光ディスク方式の高密度情報記憶媒体か
ら情報を読み取り、またこの高密度情報記憶媒体に情報
を記憶するためには、光源から出射された光を目的の場
所に正確に照射できる光学系が必要である。そのため、
特に、光学系の対物レンズは、それ自体に厳格な光学的
特性が要求されるだけでなく、目的の場所に精度良く固
定されなければならない。
BACKGROUND OF THE INVENTION In order to read information from an optical disk type high-density information storage medium and to store the information in the high-density information storage medium, an optical system capable of accurately irradiating light emitted from a light source to a target location. A system is required. for that reason,
In particular, the objective lens of the optical system not only requires strict optical characteristics per se, but also must be accurately fixed to a target place.

【0003】そこで、対物レンズの検査又は調整の方法
として、図1に示すように、対物レンズ1を介して出射
した光(例えば、レーザ光)2をレンズ検査用の参照基
準3(例えば、光ディスク)に照射し、この参照基準3
からの反射光を検出し、この検出から得られた再生信号
4を基準信号5を比較し、これら再生信号4と基準信号
5との位相差6を最小にするように又はその位相差が所
定の許容値に収まるように、対物レンズ1の傾き等を調
整すること(ジッタ法)が考えられる。
As a method of inspecting or adjusting an objective lens, as shown in FIG. 1, light (eg, laser light) 2 emitted through an objective lens 1 is used as a reference 3 for lens inspection (eg, an optical disk). ), And this reference standard 3
And the reproduced signal 4 obtained from this detection is compared with the reference signal 5 so that the phase difference 6 between the reproduced signal 4 and the reference signal 5 is minimized or the phase difference is predetermined. It is conceivable to adjust the inclination and the like of the objective lens 1 so as to fall within the allowable value (jitter method).

【0004】しかし、一般に対物レンズ1の特性は個々
に異なり、対物レンズ1の傾斜量等と位相差6との間に
は一定した関係がなく、図2に示すように、一つの対物
レンズ1Aと別の対物レンズ1Bでは、著しく異なる特
性(レンズ傾斜角−位相差特性)を示すことがある。ま
た、対物レンズの傾斜調整と信号の対比とを繰り返し行
わなければならないし、どの段階で調整を完了するかの
客観的判断が難しい。さらに、再生信号4にはこの再生
信号を得るための回路固有の特性等を含むので、必ずし
も再生信号4から対物レンズ1の傾斜等を十分に把握で
きない。
However, in general, the characteristics of the objective lens 1 are different from each other, and there is no fixed relationship between the amount of tilt of the objective lens 1 and the like and the phase difference 6, and as shown in FIG. The other objective lens 1B may exhibit significantly different characteristics (lens tilt angle-phase difference characteristics). In addition, the tilt adjustment of the objective lens and the comparison of signals must be repeatedly performed, and it is difficult to objectively determine at which stage the adjustment is completed. Further, since the reproduction signal 4 includes characteristics peculiar to a circuit for obtaining the reproduction signal, the inclination of the objective lens 1 and the like cannot always be sufficiently grasped from the reproduction signal 4.

【0005】また、ジッタ法に代わる方法として、図3
に示すように、対物レンズ11を透過した光12をレン
ズ及びミラー等を含む拡大光学系13を介して撮像素子
(CCD)14に集光し、この撮像素子14で捕えたビ
ームスポット(図4(A)、(B)参照)を信号処理装
置15等に表示し、この信号処理装置15に表示された
ビームスポットの光強度(濃淡模様)(図4(A)参
照)の観察して対物レンズ11の傾斜等を検査し又は調
整する方法(光強度測定法)が考えられている。なお、
図4(A)は調整前の信号処理装置15に表出されたビ
ームスポット16とその周囲に形成される濃淡模様17
を示し、図4(B)は調整後の信号処理装置15に表出
された濃淡模様の無いビームスポット18を示す。
As an alternative to the jitter method, FIG.
As shown in FIG. 4, the light 12 transmitted through the objective lens 11 is condensed on an image pickup device (CCD) 14 via an enlargement optical system 13 including a lens, a mirror, and the like, and a beam spot captured by the image pickup device 14 (FIG. (A) and (B)) are displayed on the signal processing device 15 or the like, and the light intensity (shade pattern) of the beam spot displayed on the signal processing device 15 (see FIG. 4A) is observed. A method of inspecting or adjusting the inclination or the like of the lens 11 (light intensity measurement method) has been considered. In addition,
FIG. 4A shows a beam spot 16 displayed on the signal processing device 15 before adjustment and a shading pattern 17 formed around the beam spot 16.
FIG. 4B shows a beam spot 18 having no shading pattern, which is displayed on the signal processing device 15 after the adjustment.

【0006】しかし、この光強度測定法は、光強度情報
だけをもとに対物レンズ11の傾斜等を検出しているの
で、細かな調整、例えば、光12の波長レベルの調整は
行い得ない。また、撮像素子14の感度特性は場所によ
って異なり、撮像素子14の何処で光12を受光するか
によって異なる検出結果を生じる。さらに、ビームスポ
ット18の焦点ずれが、検出結果に著しく大きな影響を
与える。さらにまた、拡大光学系13を使用しているの
で、対物レンズ11の傾斜角を調整すると撮像素子14
からビームスポット18が外れてしまい、調整の成果を
評価できない場合を生じる。そしてまた、人の視覚にビ
ームスポット16の光強度を読み取るため、検査結果等
に個人差を生じやすい。
However, in this light intensity measurement method, since the inclination or the like of the objective lens 11 is detected based only on the light intensity information, fine adjustment, for example, adjustment of the wavelength level of the light 12 cannot be performed. . Further, the sensitivity characteristics of the image sensor 14 differ depending on the location, and different detection results are generated depending on where the light 12 is received on the image sensor 14. Further, the defocus of the beam spot 18 significantly affects the detection result. Furthermore, since the magnifying optical system 13 is used, if the inclination angle of the objective lens 11 is adjusted,
In some cases, the beam spot 18 deviates from the above, and the result of the adjustment cannot be evaluated. Further, since the light intensity of the beam spot 16 is read visually by a person, individual differences are likely to occur in the inspection results and the like.

【0007】そこで、本発明は、上述したジッタ法、光
強度測定法に代わる新たなレンズの評価方法、レンズの
評価装置、レンズの調整装置、及びレンズの調整方法を
提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a new lens evaluation method, a lens evaluation device, a lens adjustment device, and a lens adjustment method which are alternatives to the above-described jitter method and light intensity measurement method. .

【0008】[0008]

【発明の概要】本発明のレンズの評価方法は、(a)
レンズから出射された光を回折し、異なる次数の2つの
回折光を干渉させてシェアリング干渉像を得る工程と、
(b) 上記回折光の位相を変化させる工程と、(c)
上記シェアリング干渉像において、上記2つの回折光
の光軸を結ぶ線分の中点を通る測線上の複数の測点で光
強度変化の位相を求める工程と、(d) 上記位相をも
とに上記レンズの特性を求める工程とを有することを特
徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The method for evaluating a lens of the present invention comprises the steps of (a)
Diffracting the light emitted from the lens, and obtaining a sharing interference image by causing two diffracted lights of different orders to interfere with each other;
(B) changing the phase of the diffracted light;
Obtaining a phase of a light intensity change at a plurality of measurement points on a measurement line passing through a midpoint of a line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights in the sharing interference image; Determining a characteristic of the lens.

【0009】本発明の他の形態の評価方法は、(a)
レンズから出射された光を回折し、異なる次数の2つの
回折光を干渉させてシェアリング干渉像を得る工程と、
(b) 上記回折光の位相を変化させる工程と、(c)
上記シェアリング干渉像において、上記2つの回折光
の光軸を結ぶ線分の中点を通る測線上の複数の測点で光
強度変化の位相を求める工程と、(d) 上記測点位置
をX、上記位相をYとしたとき、上記位相Yを測定位置
Xの関数で近似し、該関数の係数値でレンズの特性を評
価する工程とを有することを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided an evaluation method comprising the steps of (a)
Diffracting the light emitted from the lens, and obtaining a sharing interference image by causing two diffracted lights of different orders to interfere with each other;
(B) changing the phase of the diffracted light;
Obtaining a phase of a change in light intensity at a plurality of measurement points on a measurement line passing through the midpoint of a line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights in the sharing interference image; X, where Y is the phase, the phase Y is approximated by a function of the measurement position X, and the characteristic of the lens is evaluated by the coefficient value of the function.

【0010】これらの評価方法において、上記2つの回
折光のシェリング干渉像を上記レンズに透過させてもよ
い。
In these evaluation methods, a Schering interference image of the two diffracted lights may be transmitted through the lens.

【0011】本発明の他の形態の評価方法は、(a)
光源から発射した光を対物レンズで集光し、該集光され
た光を反射型回折格子に投射し、該反射型回折格子から
反射した異なる次数の2つの回折光を上記対物レンズで
略平行光とし、該略平行光とされた光を集光レンズで集
光し、該集光された光を受像面に結像し、該受像面で上
記2つの回折光のシェアリング干渉像を得る工程と、
(b) 上記回折格子を格子方向と直交する方向の方向
成分を有する方向に移動させ、上記回折光の位相を変化
させる工程と、(c) 上記シェアリング干渉像におい
て、上記2つの回折光の光軸を結ぶ線分の中点を通る測
線上の複数の測点で光強度変化の位相を求める工程と、
(d) 上記位相をもとに上記対物レンズの特性を求め
る工程とを有することを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided an evaluation method comprising the steps of:
Light emitted from a light source is condensed by an objective lens, and the condensed light is projected on a reflection type diffraction grating, and two diffracted lights of different orders reflected from the reflection type diffraction grating are substantially parallelized by the objective lens. The light, which has been converted into the substantially parallel light, is condensed by a condensing lens, and the condensed light is focused on an image receiving surface to obtain a sharing interference image of the two diffracted lights on the image receiving surface. Process and
(B) moving the diffraction grating in a direction having a direction component orthogonal to the grating direction to change the phase of the diffracted light; and (c) in the shearing interference image, A step of obtaining the phase of the light intensity change at a plurality of measurement points on a measurement line passing through the midpoint of the line segment connecting the optical axes,
(D) obtaining a characteristic of the objective lens based on the phase.

【0012】本発明の他の形態の評価方法は、(a)
光源から発射した光を対物レンズで集光し、該集光され
た光を反射型回折格子に投射し、該反射型回折格子から
反射した異なる次数の2つの回折光を上記対物レンズで
略平行光とし、該略平行光とされた光を集光レンズで集
光し、該集光された光を受像面に結像し、該受像面で上
記2つの回折光のシェアリング干渉像を得る工程と、
(b) 上記回折格子を格子方向と直交する方向の方向
成分を有する方向に移動させ、上記回折光の位相を変化
させる工程と、(c) 上記シェアリング干渉像におい
て、上記2つの回折光の光軸を結ぶ線分の中点を通る測
線上の複数の測点で光強度変化の位相を求める工程と、
(d) 上記測点位置をX、上記位相をYとしたとき、
上記位相Yを測定位置Xの関数で近似し、該関数の係数
値で上記対物レンズの光学的の特性を評価する工程とを
有することを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided an evaluation method comprising the steps of:
Light emitted from a light source is condensed by an objective lens, and the condensed light is projected on a reflection type diffraction grating, and two diffracted lights of different orders reflected from the reflection type diffraction grating are substantially parallelized by the objective lens. The light, which has been converted into the substantially parallel light, is condensed by a condensing lens, and the condensed light is focused on an image receiving surface to obtain a sharing interference image of the two diffracted lights on the image receiving surface. Process and
(B) moving the diffraction grating in a direction having a direction component orthogonal to the grating direction to change the phase of the diffracted light; and (c) in the shearing interference image, A step of obtaining the phase of the light intensity change at a plurality of measurement points on a measurement line passing through the midpoint of the line segment connecting the optical axes,
(D) When the measuring point position is X and the phase is Y,
Approximating the phase Y with a function of the measurement position X, and evaluating the optical characteristics of the objective lens with a coefficient value of the function.

【0013】本発明の他の形態の評価方法は、(a)
光源から発射した光を対物レンズで集光し、該集光され
た光を透過型回折格子に投射し、該透過型回折格子を透
過した異なる次数の2つの回折光をレンズで略平行光と
し、該略平行光とされた光を集光レンズで集光し、該集
光された光を受像面に結像し、該受像面で上記2つの回
折光のシェアリング干渉像を得る工程と、(b) 上記
回折格子を格子方向と直交する方向の方向成分を有する
方向に移動させ、上記回折光の位相を変化させる工程
と、(c) 上記シェアリング干渉像において、上記2
つの回折光の光軸を結ぶ線分の中点を通る測線上の複数
の測点で光強度変化の位相を求める工程と、(d) 上
記位相をもとに上記対物レンズの特性を求める工程とを
有することを特徴とするレンズの評価方法。
According to another aspect of the present invention, there is provided an evaluation method comprising the steps of (a)
The light emitted from the light source is condensed by an objective lens, and the condensed light is projected on a transmission type diffraction grating, and two diffracted lights of different orders transmitted through the transmission type diffraction grating are converted into substantially parallel light by a lens. Converging the substantially parallel light with a condenser lens, forming the condensed light on an image receiving surface, and obtaining a sharing interference image of the two diffracted lights on the image receiving surface. (B) moving the diffraction grating in a direction having a direction component in a direction orthogonal to the grating direction to change the phase of the diffracted light; and (c) in the shearing interference image,
Obtaining a phase of a change in light intensity at a plurality of measurement points on a measurement line passing through a midpoint of a line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights; and (d) obtaining characteristics of the objective lens based on the phase. And a method for evaluating a lens.

【0014】本発明の他の形態の評価方法は、(a)
光源から発射した光を対物レンズで集光し、該集光され
た光を透過型回折格子に投射し、該透過型回折格子を透
過した異なる次数の2つの回折光をレンズで略平行光と
し、該略平行光とされた光を集光レンズで集光し、該集
光された光を受像面に結像し、該受像面で上記2つの回
折光をシェアリング干渉させる工程と、(b) 上記回
折格子を格子方向と直交する方向の方向成分を有する方
向に移動させ、上記回折光の位相を変化させる工程と、
(c) 上記シェアリング干渉像において、上記2つの
回折光の光軸を結ぶ線分の中点を通る測線上の複数の測
点で光強度変化の位相を求める工程と、(d) 上記測
点位置をX、上記位相をYとしたとき、上記位相Yを測
定位置Xの関数で近似し、該関数の係数値で上記対物レ
ンズの光学的の特性を評価する工程とを有することを特
徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided an evaluation method comprising the steps of (a)
The light emitted from the light source is condensed by an objective lens, and the condensed light is projected on a transmission type diffraction grating, and two diffracted lights of different orders transmitted through the transmission type diffraction grating are converted into substantially parallel light by a lens. Converging the substantially parallel light with a condenser lens, forming an image of the condensed light on an image receiving surface, and causing the two diffracted lights to share and interfere on the image receiving surface; b) moving the diffraction grating in a direction having a direction component orthogonal to the grating direction to change the phase of the diffracted light;
(C) obtaining a phase of light intensity change at a plurality of measurement points on a measurement line passing through a midpoint of a line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights in the sharing interference image; When the point position is X and the phase is Y, the step of approximating the phase Y with a function of the measurement position X and evaluating the optical characteristics of the objective lens with the coefficient value of the function. And

【0015】以上の評価方法において、上記2つの回折
光は、0次回折光と±1次回折光のいずれか一方、又は
+1次回折光と−1次回折光であることが望ましい。
In the above evaluation method, the two diffracted lights are desirably either one of the 0th-order diffracted light and the ± 1st-order diffracted light, or the + 1st-order diffracted light and the -1st-order diffracted light.

【0016】以上の評価方法において、上記評価する光
学的特性には、デフォーカス量、コマ収差、球面収差、
非点収差、これらの収差以外の収差が含まれる。
In the above evaluation method, the optical characteristics evaluated include the defocus amount, coma aberration, spherical aberration,
Astigmatism and aberrations other than these aberrations are included.

【0017】本発明において、特にデフォーカス量を評
価する方法は、上記シェアリング干渉像において、上記
回折光の光軸を通る線分上の複数の測点で該測点におけ
る光強度変化の位相を求める工程と、上記測点位置を
X、上記位相をYとしたとき、上記位相Yを測定位置X
の1次関数又は1次以上の次数を有する関数で近似し、
該近似関数の1次の係数値で上記光学系のデフォーカス
量を評価する工程を有する。
In the present invention, in particular, the method of evaluating the amount of defocusing is a method of evaluating the phase of the light intensity change at a plurality of measurement points on a line segment passing through the optical axis of the diffracted light in the sharing interference image. And when the measuring point position is X and the phase is Y, the phase Y is measured at the measuring position X
Is approximated by a linear function of or a function having a first or higher order,
A step of evaluating the defocus amount of the optical system using a first-order coefficient value of the approximation function.

【0018】コマ収差を評価する方法は、上記シェアリ
ング干渉像において、上記回折光の光軸を結ぶ線分の垂
直二等分線上の複数の測点で、該測点における光強度変
化の位相を求める工程と、上記測点位置をX、上記位相
をYとしたとき、上記位相Yを測定位置Xの二次関数で
近似し、該二次関数の二次の係数値でコマ収差を評価す
る工程を有する。
A method for evaluating coma aberration is to measure a phase of a change in light intensity at a plurality of measuring points on a perpendicular bisector of a line connecting the optical axes of the diffracted light in the sharing interference image. And when the measuring point position is X and the phase is Y, the phase Y is approximated by a quadratic function of the measuring position X, and the coma aberration is evaluated by a quadratic coefficient value of the quadratic function. The step of performing

【0019】別のコマ収差を評価する方法は、(c)
上記シェアリング干渉像において、上記回折光の光軸を
結ぶ線分の中点を通り且つ該線分に対して正方向と負方
向に所定の角度をなす2つの斜線上の複数の測定で該測
点における光強度変化の位相を求める工程と、(d)
上記2つの斜線のそれぞれについて、上記測点位置を
X、上記位相をYとし、上記位相Yを測定位置Xの二次
関数又は三次関数で近似し、該二次関数又は三次関数の
二次の係数値を用いて、コマ収差を評価する工程を有す
る。
Another method for evaluating coma aberration is as follows:
In the sharing interference image, the measurement is performed by a plurality of measurements on two oblique lines passing through the midpoint of a line connecting the optical axes of the diffracted light and forming a predetermined angle in the positive and negative directions with respect to the line. Obtaining a phase of the light intensity change at the measurement point; (d)
For each of the two oblique lines, the measurement point position is X, the phase is Y, and the phase Y is approximated by a quadratic function or a cubic function of the measurement position X, and a quadratic function of the quadratic function or cubic function is obtained. A step of evaluating coma using the coefficient value.

【0020】別のコマ収差を評価する方法は、(c)
上記シェアリング干渉像において、上記回折光の光軸を
結ぶ線分の中点を通る垂直二等分線と該線分に対して正
方向と負方向に所定の角度をなす2つの斜線上の複数の
測定で該測点における光強度変化の位相を求める工程
と、(d) 上記垂直二等分線について、上記測点位置
をX、上記位相をYとし、上記位相Yを測定位置Xの二
次関数又は三次関数で近似して得た該二次関数又は三次
関数の二次の係数値と、上記2つの斜線について、上記
測点位置をX、上記位相をYとし、上記位相Yを測定位
置Xの二次関数又は三次関数で近似して得た該二次関数
又は三次関数の二次の係数値と、の差とを用いてコマ収
差を評価する工程とを有する。
Another method for evaluating coma aberration is as follows:
In the sharing interference image, a vertical bisector passing through the midpoint of the line segment connecting the optical axes of the diffracted light and two oblique lines forming a predetermined angle in the positive and negative directions with respect to the line segment Determining the phase of the light intensity change at the measurement point by a plurality of measurements; and (d) regarding the vertical bisector, the measurement point position is X, the phase is Y, and the phase Y is the measurement position X For the quadratic function or the cubic function obtained by approximating the quadratic function or the cubic function, and for the two oblique lines, the measuring point position is X, the phase is Y, and the phase Y is Evaluating the coma aberration using the difference between the quadratic function or the cubic function of the measurement position X and the second-order coefficient value of the quadratic function or the cubic function approximated.

【0021】非点収差を評価する方法は、(b) 上記
シェアリング干渉像のシェアリング方向を回転させる工
程と、(c) 上記回折格子を移動させて上記回折光の
位相を変化させる工程と、(d) 上記シェアリング干
渉像において上記回折光の光軸を結ぶ線分の垂直二等分
線上の複数の測点で該測点における光強度変化の位相を
求める工程と、(e) 上記測点位置をX、上記位相を
Yとし、上記位相Yを測定位置Xの1次関数又は1次以
上の次数を有する関数で近似し、該近似関数の1次の係
数値で上記光学系の非点収差を評価する工程を有する。
The method for evaluating astigmatism includes the steps of (b) rotating the sharing direction of the sharing interference image, and (c) changing the phase of the diffracted light by moving the diffraction grating. (D) obtaining a phase of a change in light intensity at a plurality of measurement points on a perpendicular bisector of a line connecting the optical axes of the diffracted light in the sharing interference image; The measurement point position is X, the phase is Y, and the phase Y is approximated by a linear function of the measurement position X or a function having a first or higher order, and the first-order coefficient value of the approximate function is used for the optical system. And a step of evaluating astigmatism.

【0022】上記シェアリング方向を回転させる工程
は、上記回折格子を所定角度回転する工程を含む。また
は、シェアリング方向を回転させる工程は、上記レンズ
を所定角度回転する工程を含む。若しくは、シェアリン
グ方向を回転させる工程は、第1の方向に格子溝を形成
した第1の回折格子を用いて光を回折する工程と、上記
第1の方向と異なる方向(例えば、第1の方向と45°
の角度をなす方向)に格子溝を形成した第2の回折格子
を用いて光を回折する工程とを有する。
The step of rotating the sharing direction includes a step of rotating the diffraction grating by a predetermined angle. Alternatively, the step of rotating the sharing direction includes a step of rotating the lens by a predetermined angle. Alternatively, the step of rotating the sharing direction includes the step of diffracting light using the first diffraction grating having a grating groove formed in the first direction, and the step of diffracting light in a direction different from the first direction (for example, the first direction). Direction and 45 °
Diffracting light using a second diffraction grating having a grating groove formed in a direction at an angle of.

【0023】球面収差を評価する方法は、(c) 上記
シェアリング干渉像において、上記回折光の光軸を通る
線分上の複数の測点で該測点における光強度変化の位相
を求める工程と、(d) 上記測点位置をX、上記位相
をYとし、上記位相Yを測定位置Xの三次関数又は四次
関数で近似し、該三次関数又は四次関数の三次の係数値
で上記光学系の球面収差を評価する工程を有する。
The method for evaluating the spherical aberration includes the step of (c) obtaining a phase of a change in light intensity at a plurality of measurement points on a line segment passing through the optical axis of the diffracted light in the sharing interference image. And (d) the measurement point position is X and the phase is Y, and the phase Y is approximated by a cubic function or a quartic function of the measurement position X, and the above is calculated using a cubic coefficient value of the cubic function or the quartic function. And evaluating a spherical aberration of the optical system.

【0024】高次収差を評価する方法は、(c) 上記
シェアリング干渉像において、 ・上記2つの回折光の光軸を結ぶ線分上の複数の第1の
測点で該第1の測点における光強度変化の第1の位相を
求め、 ・上記線分の垂直二等分線上の複数の第2の測点で第2
の測点における光強度変化の第2の位相を求め、 ・上記線分の中点を通り該線分に対して正方向に所定の
角度をなす第3の斜線上の複数の第3の測点で該第3の
測点における光強度変化の第3の位相を求め、 ・上記線分の中点を通り該線分に対して負方向に所定の
角度をなす第4の斜線上の複数の第4の測点で該第4の
測点における光強度変化の第4の位相を求める工程と、
(d) 上記第1の測点位置をX、上記第1の位相をY
とし、上記第1の位相Yを第1の測定位置Xの第1の関
数Fで近似し、上記第2の測点位置をX、上記第2の位
相をYとし、上記第2の位相Yを第2の測定位置Xの第
2の関数Fで近似し、上記第3の測点位置をX、上記第
3の位相をYとし、上記第3の位相Yを第3の測定位置
Xの第3の関数Fで近似し、上記第4の測点位置をX、
上記第4の位相をYとし、上記第4の位相Yを第4の測
定位置Xの第4の関数Fで近似し、上記第1の関数Fと
第1の位相Yとの残差Δ、上記第2の関数Fと第2の位
相Yとの残差Δ、上記第3の関数Fと第3の位相Yとの
残差Δ及び上記第4の関数Fと第4の位相Yとの残差Δ
をもとに上記光学系の高次収差を評価する工程とを有す
る。
The method for evaluating higher-order aberrations is as follows: (c) In the above-mentioned sharing interference image, the first measurement is performed at a plurality of first measurement points on a line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights. Determining a first phase of the light intensity change at the point; a second phase at a plurality of second measurement points on a vertical bisector of the line segment;
A second phase of the light intensity change at the measurement point is determined. A plurality of third measurement points on a third oblique line passing through the midpoint of the line segment and forming a predetermined angle in the positive direction with respect to the line segment Calculating a third phase of the light intensity change at the third measurement point at a point; a plurality of fourth oblique lines passing through the midpoint of the line segment and forming a predetermined angle in the negative direction with respect to the line segment; Obtaining a fourth phase of the light intensity change at the fourth measurement point at the fourth measurement point;
(D) The first measurement point position is X and the first phase is Y
The first phase Y is approximated by a first function F of a first measurement position X, the second measurement point position is X, the second phase is Y, and the second phase Y Is approximated by the second function F of the second measurement position X, the third measurement point position is X, the third phase is Y, and the third phase Y is the third measurement position X. Approximate by a third function F, and the fourth measurement point position is X,
The fourth phase is defined as Y, the fourth phase Y is approximated by a fourth function F at a fourth measurement position X, and a residual Δ between the first function F and the first phase Y, The residual Δ between the second function F and the second phase Y, the residual Δ between the third function F and the third phase Y, and the residual Δ between the fourth function F and the fourth phase Y Residual Δ
Evaluating the higher-order aberration of the optical system based on the above.

【0025】本発明のレンズの評価装置は、上述した評
価方法を実施するもので、(a) 上記集光レンズを透
過した光を回折すると共に、異なる次数の2つの回折光
のシェアリング干渉光を出射する回折格子と、(b)
上記回折格子を移動させる移動機構と、(c) 上記シ
ェアリング干渉光を受像する受像体と、(d) 上記受
像体で受像したシェアリング干渉光の干渉像において、
上記2つの回折光の光軸を結ぶ線分の中点を通る測線上
の複数の測点で光強度変化の位相を求め、上記位相をも
とに上記集光レンズの特性を求める特性検出器と、を有
する。
The lens evaluation apparatus of the present invention implements the above-described evaluation method, and (a) diffracts the light transmitted through the condensing lens and shares the interference light of two diffracted lights of different orders. A diffraction grating for emitting light;
A moving mechanism for moving the diffraction grating, (c) an image receiving body for receiving the sharing interference light, and (d) an interference image of the sharing interference light received by the image receiving body.
A characteristic detector for determining a phase of a change in light intensity at a plurality of measurement points on a measurement line passing through the midpoint of a line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights, and determining a characteristic of the condenser lens based on the phase. And

【0026】上記回折格子が反射型回折格子又は透過型
回折格子のいずれでもよい。
The diffraction grating may be either a reflection type diffraction grating or a transmission type diffraction grating.

【0027】本発明の他の形態の評価装置は、(a)
上記集光レンズに略平行光を入射する光源と、(b)
上記集光レンズを透過した光を反射し回折すると共に、
異なる次数の2つの回折光のシェアリング干渉光を上記
集光レンズに入射する反射型回折格子と、(c) 上記
回折格子を移動させる移動機構と、(d) 上記集光レ
ンズを透過した上記シェアリング干渉光を結像する結像
レンズと、(e) 上記結像されたシェアリング干渉光
を受像する受像体と、(f) 上記受像体で受像したシ
ェアリング干渉像において、上記2つの回折光の光軸を
結ぶ線分の中点を通る測線上の複数の測点で光強度変化
の位相を求め、上記位相をもとに上記集光レンズの特性
を求める特性検出器とを有する。
According to another aspect of the present invention, there is provided an evaluation apparatus comprising:
(B) a light source for inputting substantially parallel light to the condenser lens;
While reflecting and diffracting the light transmitted through the condenser lens,
A reflection type diffraction grating that causes the sharing interference light of two diffracted lights of different orders to enter the condenser lens; (c) a moving mechanism for moving the diffraction grating; and (d) the transmission mechanism that has passed through the condenser lens. An imaging lens for imaging the sharing interference light; (e) an image receiving body for receiving the imaged sharing interference light; and (f) a sharing interference image received by the image receiving body. A characteristic detector for determining the phase of the light intensity change at a plurality of measurement points on a measurement line passing through the midpoint of the line segment connecting the optical axes of the diffracted light, and determining a characteristic of the condenser lens based on the phase. .

【0028】評価装置は、上記受像体を光軸方向に移動
させる機構、上記回折格子を光軸方向に移動させる機
構、上記回折格子を光軸の回りで回転させる機構を設け
てもよい。
The evaluation device may include a mechanism for moving the image receiving body in the optical axis direction, a mechanism for moving the diffraction grating in the optical axis direction, and a mechanism for rotating the diffraction grating around the optical axis.

【0029】本発明に係るレンズの調整方法は、レンズ
調整装置に具体化されている。具体的に、本発明に係る
レンズの調整装置は、(a) 上記集光レンズを透過し
た光を回折すると共に、異なる次数の2つの回折光のシ
ェアリング干渉光を出射する回折格子と、(b) 上記
回折格子を移動する機構と、(c)上記シェアリング干
渉光を受像する受像体と、(d) 上記受像体で受像し
たシェアリング干渉光の干渉像において、上記2つの回
折光の光軸を結ぶ線分の中点を通る測線上の複数の測点
で光強度変化の位相を求め、上記位相をもとに上記集光
レンズの特性を求める特性検出器と、(e) 上記特性
検出器の検出結果に基づいて上記集光レンズの位置を調
整する調整機構を有する。
The lens adjusting method according to the present invention is embodied in a lens adjusting device. Specifically, the lens adjustment device according to the present invention includes: (a) a diffraction grating that diffracts the light transmitted through the condenser lens and emits a sharing interference light of two diffracted lights of different orders; b) a mechanism for moving the diffraction grating; (c) an image receiver for receiving the sharing interference light; and (d) an interference image of the sharing interference light received by the image receiver. A characteristic detector for determining a phase of a change in light intensity at a plurality of measurement points on a measurement line passing through a midpoint of a line segment connecting the optical axes, and determining a characteristic of the condenser lens based on the phase; An adjusting mechanism is provided for adjusting the position of the condenser lens based on the detection result of the characteristic detector.

【0030】本発明の他の形態のレンズの調整装置は、
(a) 上記集光レンズを透過した光を回折すると共
に、異なる次数の2つの回折光のシェアリング干渉光を
出射する回折格子と、(b) 上記回折格子を移動する
機構と、(c) 上記シェアリング干渉光を受像する受
像体と、(d) 上記受像体で受像したシェアリング干
渉光の干渉像において、上記2つの回折光の光軸を結ぶ
線分の中点を通る測線上の複数の測点で光強度変化の位
相を求め、上記位相をもとに上記集光レンズの特性を求
める特性検出器と、(e) 上記集光レンズの反射光又
は透過光を受像する第2の受像体と、(f) 上記第2
の受像体で受像した光の情報に基づいて上記集光レンズ
の位置を調整するレンズの調整機構を有する。
A lens adjusting device according to another embodiment of the present invention includes:
(A) a diffraction grating that diffracts light transmitted through the condenser lens and emits a sharing interference light of two diffracted lights of different orders; (b) a mechanism for moving the diffraction grating; and (c). (D) in an interference image of the sharing interference light received by the image receiving body, on a measurement line passing through a midpoint of a line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights; A characteristic detector for obtaining a phase of a change in light intensity at a plurality of measurement points and obtaining characteristics of the condenser lens based on the phase; and (e) a second detector for receiving reflected light or transmitted light from the condenser lens. And (f) the second image receiving member.
And a lens adjustment mechanism for adjusting the position of the condenser lens based on information on light received by the image receiver.

【0031】本発明の他の形態のレンズの調整装置で
は、上記集光レンズがレンズ面の周囲にコバ面を有し、
上記第2の受像体は上記コバ面の反射光又は透過光を受
像する。
In a lens adjusting device according to another aspect of the present invention, the condensing lens has an edge surface around the lens surface,
The second image receiver receives reflected light or transmitted light from the edge surface.

【0032】回折格子は反射型回折格子、透過型回折格
子のいずれでもよい。
The diffraction grating may be either a reflection type diffraction grating or a transmission type diffraction grating.

【0033】なお、レンズの調整機構は、集光レンズを
光軸方向に移動させる機構、集光レンズを光軸と直交す
る方向に移動させる機構、集光レンズを光軸の回りで回
転させる機構を備えているのが好ましい。
The lens adjustment mechanism includes a mechanism for moving the condenser lens in the optical axis direction, a mechanism for moving the condenser lens in a direction perpendicular to the optical axis, and a mechanism for rotating the condenser lens about the optical axis. It is preferable to have

【0034】また、レンズの調整装置は、受像体を光軸
方向に移動させる機構を有するのが好ましい。
The lens adjusting device preferably has a mechanism for moving the image receiving body in the optical axis direction.

【0035】さらに、調整装置は、回折格子を光軸方向
に移動させる機構、回折格子を光軸の回りで回転させる
機構を有するのが好ましい。
Further, the adjusting device preferably has a mechanism for moving the diffraction grating in the optical axis direction and a mechanism for rotating the diffraction grating around the optical axis.

【0036】本発明の他の形態のレンズの調整装置は、
(a) 光源と、(b) 上記光源から出射した光を略
平行光とし、上記集光レンズに入射するレンズと、
(c) 上記対物レンズで集光された光を反射し回折す
ると共に、異なる次数の2つの回折光のシェアリング干
渉光を上記集光レンズに入射する反射型回折格子と、
(d) 上記集光レンズから出射した上記シェアリング
干渉光を結像する結像レンズと、(e) 上記結像され
たシェアリング干渉光を受像する受像体と、(f) 上
記受像体で受像したシェアリング干渉像において、上記
2つの回折光の光軸を結ぶ線分の中点を通る測線上の複
数の測点で光強度変化の位相を求め、上記位相をもとに
上記集光レンズの特性を求める特性検出器と、を有す
る。
A lens adjusting device according to another embodiment of the present invention includes:
(A) a light source; and (b) a lens that converts the light emitted from the light source into substantially parallel light and enters the condenser lens.
(C) a reflection type diffraction grating that reflects and diffracts the light condensed by the objective lens, and that causes the sharing interference light of two diffracted lights of different orders to enter the condensing lens;
(D) an imaging lens that forms an image of the sharing interference light emitted from the condenser lens; (e) an image receiver that receives the formed imaging light; and (f) an image receiver that receives the imaging light. In the received sharing interference image, the phase of the light intensity change is determined at a plurality of measurement points on a measurement line passing through the midpoint of the line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights, and the light condensing is performed based on the phase. A characteristic detector for determining the characteristics of the lens.

【0037】本発明の他の形態のレンズの調整装置は、
(a) 光源と、(b) 上記光源から出射した光を略
平行光とし、上記集光レンズに入射するレンズと、
(c) 上記集光レンズで集光された光を透過し回折す
ると共に、異なる次数の2つの回折光のシェアリング干
渉光を第2の集光レンズに入射する透過型回折格子と、
(d) 上記第2の集光レンズから出射した上記シェア
リング干渉光を結像する結像レンズと、(e) 上記結
像されたシェアリング干渉光を受像する受像体と、
(f) 上記受像体で受像したシェアリング干渉像にお
いて、上記2つの回折光の光軸を結ぶ線分の中点を通る
測線上の複数の測点で光強度変化の位相を求め、上記位
相をもとに上記集光レンズの特性を求める特性検出器
と、を有する。
A lens adjusting device according to another embodiment of the present invention includes:
(A) a light source; and (b) a lens that converts the light emitted from the light source into substantially parallel light and enters the condenser lens.
(C) a transmission diffraction grating that transmits and diffracts the light condensed by the condensing lens, and that inputs a sharing interference light of two diffracted lights of different orders into a second condensing lens;
(D) an imaging lens that forms an image of the sharing interference light emitted from the second condensing lens; and (e) an image receiving body that receives the formed sharing interference light.
(F) In the sharing interference image received by the image receiving body, a phase of a light intensity change is obtained at a plurality of measurement points on a measurement line passing through a midpoint of a line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights. And a characteristic detector for obtaining the characteristics of the condenser lens based on the above.

【0038】上述した評価装置と検出装置において、デ
フォーカス量を評価する特性検出器は、上記シェアリン
グ干渉像において上記回折光の光軸を結ぶ線上の複数の
測点で該測点における光強度変化の位相を求め、上記測
点位置をX、上記位相をYとし、上記位相Yを測定位置
Xの1次関数で近似し、該1次関数の1次の係数値で上
記光学系のデフォーカス量を評価する。
In the evaluation device and the detection device described above, the characteristic detector for evaluating the defocus amount is a device that measures the light intensity at a plurality of measurement points on the line connecting the optical axes of the diffracted light in the sharing interference image. The phase of the change is obtained, the measurement point position is X, the phase is Y, and the phase Y is approximated by a linear function of the measurement position X, and the data of the optical system is calculated by a linear coefficient value of the linear function. Evaluate the amount of focus.

【0039】コマ成分を評価する特性検出器は、上記シ
ェアリング干渉像において、上記回折光の光軸を結ぶ線
分の中点を通り且つ該線分に対して正方向と負方向に所
定の角度(約30〜60°)をなす2つの斜線上の複数
の測定で該測点における光強度変化の位相を求め、上記
2つの斜線のそれぞれについて、上記測点位置をX、上
記位相をYとし、上記位相Yを測定位置Xの二次関数又
は三次関数で近似し、該二次関数又は三次関数の二次の
係数値を用いて、コマ収差を評価する。
The characteristic detector for evaluating the coma component passes through the center point of a line segment connecting the optical axes of the diffracted light in the shearing interference image and has a predetermined direction in the positive and negative directions with respect to the line segment. The phase of the light intensity change at the measurement point is determined by a plurality of measurements on two oblique lines forming an angle (about 30 to 60 °). For each of the two oblique lines, the measurement point position is X, and the phase is Y. Then, the phase Y is approximated by a quadratic function or a cubic function of the measurement position X, and the coma is evaluated using the quadratic coefficient value of the quadratic function or the cubic function.

【0040】別のコマ成分を評価する特性検出器は、上
記シェアリング干渉像において、上記回折光の光軸を結
ぶ線分の中点を通る垂直二等分線と該線分に対して正方
向と負方向に所定の角度(約30〜60°)をなす2つ
の斜線上の複数の測定で該測点における光強度変化の位
相を求め、上記垂直二等分線について、上記測点位置を
X、上記位相をYとし、上記位相Yを測定位置Xの二次
関数又は三次関数で近似して得た該二次関数又は三次関
数の二次の係数値と、上記2つの斜線について、上記測
点位置をX、上記位相をYとし、上記位相Yを測定位置
Xの二次関数又は三次関数で近似して得た該二次関数又
は三次関数の二次の係数値と、の差とを用いてコマ収差
を評価する。
The characteristic detector that evaluates another coma component uses a vertical bisector passing through the midpoint of the line connecting the optical axes of the diffracted light and a positive bisector in the sharing interference image. The phase of the light intensity change at the measurement point is determined by a plurality of measurements on two oblique lines forming a predetermined angle (about 30 to 60 °) with the direction and the negative direction, and the measurement point position is determined for the vertical bisector. X, the phase is Y, and the quadratic or cubic function of the quadratic or cubic function obtained by approximating the phase Y with a quadratic or cubic function of the measurement position X, and the two oblique lines, The difference between the measurement point position X and the phase Y, and the quadratic or cubic function of the quadratic function or cubic function obtained by approximating the phase Y with the quadratic function or cubic function of the measurement position X. Is used to evaluate coma.

【0041】非点収差を評価する特性検出器は、上記シ
ェアリング干渉像において上記回折光の光軸を結ぶ線分
の垂直二等分線上の複数の測点で該測点における光強度
変化の位相を求め、上記測点位置をX、上記位相をYと
し、上記位相Yを測定位置Xの1次関数で近似し、該1
次関数の1次の係数値で上記光学系の非点収差を評価す
る。
The characteristic detector for evaluating astigmatism uses a plurality of measuring points on a vertical bisector of a line connecting the optical axes of the diffracted lights in the sharing interference image to measure the light intensity change at the measuring points. The phase is obtained, the measuring point position is X, the phase is Y, and the phase Y is approximated by a linear function of the measuring position X.
The astigmatism of the optical system is evaluated by the first order coefficient value of the next function.

【0042】球面収差を評価する特性検出器は、上記シ
ェアリング干渉像において、上記回折光の光軸を通る線
分上の複数の測点で該測点における光強度変化の位相を
求め、上記測点位置をX、上記位相をYとし、上記位相
Yを測定位置Xの三次関数又は四次関数で近似し、該三
次関数又は四次関数の三次の係数値で上記光学系の球面
収差を評価する。
The characteristic detector for evaluating the spherical aberration obtains the phase of the light intensity change at a plurality of measurement points on the line segment passing through the optical axis of the diffracted light in the sharing interference image, The measuring point position is X, the phase is Y, the phase Y is approximated by a cubic function or a quartic function of the measuring position X, and the spherical aberration of the optical system is calculated by a cubic coefficient value of the cubic function or quaternary function. evaluate.

【0043】高次収差を評価する特性検出器は、上記シ
ェアリング干渉像において、 ・上記2つの回折光の光軸を結ぶ線分上の複数の第1の
測点で該第1の測点における光強度変化の第1の位相を
求め、 ・上記線分の垂直二等分線上の複数の第2の測点で第2
の測点における光強度変化の第2の位相を求め、 ・上記線分の中点を通り該線分に対して正方向に所定の
角度をなす第3の斜線上の複数の第3の測点で該第3の
測点における光強度変化の第3の位相を求め、 ・上記線分の中点を通り該線分に対して負方向に所定の
角度をなす第4の斜線上の複数の第4の測点で該第4の
測点における光強度変化の第4の位相を求め、上記第1
の測点位置をX、上記第1の位相をYとし、上記第1の
位相Yを第1の測定位置Xの第1の関数Fで近似し、上
記第2の測点位置をX、上記第2の位相をYとし、上記
第2の位相Yを第2の測定位置Xの第2の関数Fで近似
し、上記第3の測点位置をX、上記第3の位相をYと
し、上記第3の位相Yを第3の測定位置Xの第3の関数
Fで近似し、上記第4の測点位置をX、上記第4の位相
をYとし、上記第4の位相Yを第4の測定位置Xの第4
の関数Fで近似し、上記第1の関数Fと第1の位相Yと
の残差Δ、上記第2の関数Fと第2の位相Yとの残差
Δ、上記第3の関数Fと第3の位相Yとの残差Δ及び上
記第4の関数Fと第4の位相Yとの残差Δをもとに上記
光学系の高次収差を評価する。
The characteristic detector for evaluating higher-order aberrations includes: in the above-mentioned shearing interference image: a plurality of first measuring points on a line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights; Calculating the first phase of the light intensity change at the second; and calculating the second phase at a plurality of second measurement points on a vertical bisector of the line segment.
A second phase of the light intensity change at the measurement point is determined. A plurality of third measurement points on a third oblique line passing through the midpoint of the line segment and forming a predetermined angle in the positive direction with respect to the line segment Calculating a third phase of the light intensity change at the third measurement point at a point; a plurality of fourth oblique lines passing through the midpoint of the line segment and forming a predetermined angle in the negative direction with respect to the line segment; The fourth phase of the light intensity change at the fourth measurement point is obtained at the fourth measurement point.
, The first phase Y is approximated by a first function F of the first measurement position X, and the second measurement point position is X, The second phase is Y, the second phase Y is approximated by a second function F of a second measurement position X, the third measurement point position is X, and the third phase is Y, The third phase Y is approximated by a third function F of a third measurement position X, the fourth measurement point position is X, the fourth phase is Y, and the fourth phase Y is 4th measurement position X
, The residual Δ between the first function F and the first phase Y, the residual Δ between the second function F and the second phase Y, the third function F The higher order aberration of the optical system is evaluated based on the residual Δ with the third phase Y and the residual Δ with the fourth function F and the fourth phase Y.

【0044】上記回折格子は、 0.8≦Pk・(A/λ)≦1.2 0.5≦dk・(nk−1)・(8/λ)≦2 0.2≦du≦0.8 Pk:格子ピッチ dk:格子深さ du:格子デューティ比(=格子溝の幅/格子ピッチ) A:回折格子の開口数 (=sinθs θs:集光レンズから回折格子に入射
する光の入射光線角) nk:回折格子の屈折率 λ:光の波長 の条件を満たすように設計される。
The diffraction grating has the following characteristics: 0.8 ≦ Pk · (A / λ) ≦ 1.2 0.5 ≦ dk · (nk−1) · (8 / λ) ≦ 2 0.2 ≦ du ≦ 0. 8 Pk: grating pitch dk: grating depth du: grating duty ratio (= width of grating groove / grating pitch) A: numerical aperture of diffraction grating (= sin θs θs: incident light of light incident on the diffraction grating from the condenser lens Angle) nk: Refractive index of diffraction grating λ: Designed to satisfy the condition of light wavelength.

【0045】回折格子の条件は、 0.8≦Pk・(A/λ)≦1.2 0.5≦dk・(nk−1)・(4/λ)≦2 0.2≦du≦0.8 であってもよいし、 0.8≦Pk・sin(θs/2)/λ≦1.2 0.8≦dk・(nk−1)・(4/λ)≦1.2 0.4≦du≦0.6 であってもよいし、 0.8≦Pk・sin(θs/2)/λ≦1.2 0.8≦dk・(nk−1)・(2/λ)≦1.2 0.4≦du≦0.6 であってもよい。The conditions of the diffraction grating are as follows: 0.8 ≦ Pk · (A / λ) ≦ 1.2 0.5 ≦ dk · (nk−1) · (4 / λ) ≦ 2 0.2 ≦ du ≦ 0 0.8 ≦ Pk · sin (θs / 2) /λ≦1.2 0.8 ≦ dk · (nk−1) · (4 / λ) ≦ 1.2 4 ≦ du ≦ 0.6, 0.8 ≦ Pk · sin (θs / 2) /λ≦1.2 0.8 ≦ dk · (nk−1) · (2 / λ) ≦ 1.2 0.4 ≦ du ≦ 0.6.

【0046】[0046]

【発明の実施の形態】本発明の具体的実施の形態を説明
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Specific embodiments of the present invention will be described.

【0047】(1)第1実施形態 図5はレンズ評価装置20の概略構成を示す。システム
20において、光源であるレーザ発生源21は可干渉性
のレーザ光(例えば、ヘリウムネオンレーザ光)22を
発射する。発射されたレーザ光22は、レンズ23によ
り略平行光24に調整された後、対物レンズ25により
反射型回折格子26に結像される。回折格子26で反射
したレーザ光20は、再び対物レンズ25を通って略平
行光24に戻り、この対物レンズ25とレンズ23との
間に配置されているハーフミラー27で反射し、撮像素
子(例えば、CCDセンサ)28に投射される。撮像素
子28は信号処理装置29に接続されており、撮像素子
28で捕えた像が信号処理装置29で信号処理され、処
理結果が表示装置30に映し出される。
(1) First Embodiment FIG. 5 shows a schematic configuration of a lens evaluation device 20. In the system 20, a laser source 21, which is a light source, emits coherent laser light (for example, helium neon laser light) 22. The emitted laser light 22 is adjusted to substantially parallel light 24 by a lens 23, and then is imaged on a reflective diffraction grating 26 by an objective lens 25. The laser light 20 reflected by the diffraction grating 26 returns to the substantially parallel light 24 through the objective lens 25 again, is reflected by the half mirror 27 disposed between the objective lens 25 and the lens 23, and (For example, a CCD sensor) 28. The image pickup device 28 is connected to a signal processing device 29, and an image captured by the image pickup device 28 is subjected to signal processing by the signal processing device 29, and a processing result is displayed on a display device 30.

【0048】このシステム20では、図6に示すよう
に、回折格子26から0次回折光31、±1次回折光3
1、±2次回折光32,33…が得られる。なお、回折
光31等は、回折格子26の溝間隔(格子ピッチ)、溝
深さ(格子深さ)を適宜設計することにより、図7に示
す干渉像を撮像素子28上に結像することができる。好
適な設計条件は後述する。
In this system 20, as shown in FIG. 6, the 0th-order diffracted light 31, ± 1st-order diffracted light 3
.. Are obtained. The diffracted light 31 and the like form the interference image shown in FIG. 7 on the image sensor 28 by appropriately designing the groove interval (grating pitch) and the groove depth (grating depth) of the diffraction grating 26. Can be. Suitable design conditions will be described later.

【0049】いま、干渉像は、0次回折光(回折像)3
1上で、±1次回折光(回折円)32,33が互いに重
なり合うことなく且つ接した状態で表出してある。以
下、このような異なる次数の回折光の干渉を「シェアリ
ング」又は「シェアリング干渉」、干渉によりできる像
を「シェアリング干渉像」、回折光の中心を結ぶ軸(図
7に示すX軸)を「シェアリング軸」、シェアリング軸
の方向を「シェアリング方向」という。
Now, the interference image is a zero-order diffracted light (diffraction image) 3
1, the ± 1st-order diffracted lights (diffraction circles) 32 and 33 are shown without overlapping and in contact with each other. Hereinafter, "sharing" or "sharing interference" refers to such interference of diffracted lights of different orders, "sharing interference image" refers to an image formed by the interference, and an axis connecting the centers of the diffracted lights (an X-axis shown in FIG. 7). ) Is called the "sharing axis" and the direction of the sharing axis is called the "sharing direction."

【0050】対物レンズ25が全く収差を含まず、しか
も対物レンズ25が回折格子26に対して正確に焦点合
わせされている場合、例えば、0次回折光31と+1次
回折光32との干渉領域34は無模様の黒色で表出さ
れ、0次回折光31と−1次回折光33の干渉領域35
は全く影の無い白色で表出される。しかし、現実のレン
ズは種々の収差を含み、これらの収差に応じた干渉縞が
干渉領域34,35に表れる。
When the objective lens 25 contains no aberration and the objective lens 25 is accurately focused on the diffraction grating 26, for example, the interference region 34 between the 0th-order diffracted light 31 and the + 1st-order diffracted light 32 becomes An interference area 35 of the zero-order diffracted light 31 and the -1st-order diffracted light 33 which is expressed in a plain black color.
Is represented in white without any shadow. However, an actual lens includes various aberrations, and interference fringes corresponding to these aberrations appear in the interference regions 34 and 35.

【0051】干渉領域34,35において離れた2点の
光強度についてみると、これら2点の光強度は対物レン
ズ25の収差等に応じて異なる値を示す。また、例えば
ピエゾ素子を用いた適当な移動機構(図5に符号36で
示す。)を用いて、回折格子26をその格子溝と直交す
る方向(図5の左右方向)に移動すると、干渉領域3
4,35における2点の光強度が正弦曲線を描きながら
周期的に変化する。同時に、収差の違いが2つの正弦曲
線の位相差として表れる。
Regarding the light intensities at two points apart in the interference regions 34 and 35, the light intensities at these two points show different values depending on the aberration of the objective lens 25 and the like. When the diffraction grating 26 is moved in a direction perpendicular to the grating grooves (the left-right direction in FIG. 5) by using a suitable moving mechanism (indicated by reference numeral 36 in FIG. 5) using a piezo element, for example, 3
The light intensity at the two points 4 and 35 changes periodically while drawing a sinusoidal curve. At the same time, the difference in aberration appears as a phase difference between the two sinusoidal curves.

【0052】例えば、図8に示すように、0次回折光3
1と+1次回折光32との干渉領域34についてみる
と、0次回折光31の回折円中心Oと+1次回折光32
の回折円中心O1とを結ぶシェアリング軸(X軸)上
で、これら中心OとO1との中心から等距離Lにある2
点P1,Pnで光強度の時間的変化を測定すると、図9に
示すように、点P1の光強度変化を表わした正弦曲線T1
の位相φ(P1)と点Pnの光強度変化を表わした正弦曲
線Tnの位相φ(Pn)との間には位相差Δφが表れ、そ
の位相差Δφは対物レンズ25の収差等に依存する。
For example, as shown in FIG.
Looking at the interference region 34 between the 1st and + 1st order diffracted lights 32, the center O of the diffraction circle of the 0th order diffracted light 31 and the + 1st order diffracted light 32
On a sharing axis (X-axis) connecting the diffraction circle center O 1 with the center O and O 1 at the same distance L from the center.
When the temporal change of the light intensity is measured at points P 1 and P n , as shown in FIG. 9, a sine curve T 1 representing the light intensity change at point P 1 is obtained.
Between the phase φ (P 1 ) and the phase φ (P n ) of the sinusoidal curve T n representing the light intensity change at the point P n , and the phase difference Δφ is the aberration of the objective lens 25. And so on.

【0053】ところで、入射光が単色のときに発生する
収差を単色収差といい、この単色収差として球面収差、
コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差(ザイデルの
5収差)がある。単色収差はまた、収差の記述法の違い
により、光線収差と波面収差に分類できる。これら光線
収差と波面収差は相互に変換できることが知られてお
り、通常、液面収差は極座標を用いて表わされる。
By the way, the aberration that occurs when the incident light is monochromatic is called monochromatic aberration.
There are coma, astigmatism, field curvature, and distortion (Seidel's five aberrations). Monochromatic aberrations can also be classified into ray aberrations and wavefront aberrations depending on the difference in the description of the aberrations. It is known that the ray aberration and the wavefront aberration can be converted into each other, and the liquid aberration is usually expressed using polar coordinates.

【0054】以下、説明を簡略化するために、本願で
は、波面収差を、コマ収差、非点収差、球面収差、その
他の高次収差、及び焦点はずれ(デフォーカス)に分け
て取り扱う。
Hereinafter, for simplicity of description, in this application, the wavefront aberration is divided into coma, astigmatism, spherical aberration, other higher-order aberrations, and defocus.

【0055】図10(A)に示すように、デフォーカス
の波面37は、平面波を基準としたとき、光軸を中心と
した回転対称形をとり、数式(1)で表わすことができ
る。数1 φ=m・(ξ2+η2) (1) m:定数 したがって、ξ方向に2つの回折光が干渉した場合、ま
た、η方向に2つの回折光が干渉した場合、それぞれの
方向に関する2つの干渉光の強度差(すなわち、位相
差)が、シェアリング方向に関して、数式(2)、数式
(3)の1次関数として表わされる。 数2 dφ/dξ=2mξ (2) 数3 dφ/dη=2mη (3)
As shown in FIG. 10A, the defocused wavefront 37 has a rotationally symmetrical shape around the optical axis with respect to a plane wave, and can be expressed by the following equation (1). Equation 1 φ = m · (ξ 2 + η 2 ) (1) m: constant Therefore, when two diffracted lights interfere in the ξ direction, and when two diffracted lights interfere in the η direction, The intensity difference (ie, phase difference) between the two interference lights is expressed as a linear function of Expressions (2) and (3) in the sharing direction. Equation 2 dφ / dξ = 2mξ (2) Equation 3 dφ / dη = 2mη (3)

【0056】このことは、レンズに他の収差等がないと
した場合、デフォーカスが、シェアリング干渉像上で図
11(A)に示す干渉縞38として現れることからも理
解できる。したがって、図12(A)に示すように、シ
ェアリング干渉像39上で、0次回折光31の回折円中
心Oと+1次回折光32の回折円中心O1とを結ぶシェ
アリング軸(X軸)上に、好ましくは中心O、O1の中
心を通り且つシェアリング軸(X軸)と直交する二等分
線(Y軸)に関して対称に、複数の点(P1,P2,…、
n-1、Pn)をとり、回折格子26をその格子溝と直交
する方向に移動させ、各点(P1,P2,…、Pn-1
n)の位相の変化を求め、図12(B)に示すよう
に、これらの点(P1,P2,…、Pn-1、Pn)のX座標
と各点の位相φP(φP1,φP2,…、φP(n-1)、φPn
を座標上にプロットし、そしてプロットした点を1次関
数で近似(フィッテイング)することにより、デフォー
カス量(数式(1)から(3)の定数m)を定量的に求
めることができる。
This can also be understood from the fact that when there is no other aberration or the like in the lens, the defocus appears as an interference fringe 38 shown in FIG. 11A on the sharing interference image. Therefore, as shown in FIG. 12A, a sharing axis (X axis) connecting the center O of the diffraction circle of the 0th-order diffracted light 31 and the center O1 of the diffraction circle of the + 1st-order diffracted light 32 on the sharing interference image 39. Above, preferably a plurality of points (P 1 , P 2 ,..., Symmetrically about a bisector (Y axis) passing through the centers O, O 1 and orthogonal to the sharing axis (X axis).
P n−1 , P n ), the diffraction grating 26 is moved in a direction perpendicular to the grating grooves, and the points (P 1 , P 2 ,..., P n−1,.
Obtains a phase change of P n), as shown in FIG. 12 (B), these points (P 1, P 2, ... , P n-1, X coordinates and each point phase P n) φ P (Φ P1 , φ P2 , ..., φ P (n-1) , φ Pn )
Is plotted on the coordinates, and the plotted points are approximated (fitted) with a linear function, whereby the defocus amount (constant m in equations (1) to (3)) can be quantitatively obtained.

【0057】信号処理装置24を用いてデフォーカス量
を評価する具体的手順は以下の通りである。 (i)図12(A)に示すように、撮像素子28で受像
し、そして表示装置30に表示されたシェアリング干渉
像39上で、回折光(回折円)31,32の中心(光軸
O,O1)、そしてシェアリング軸(X軸)を定める。 (ii)シェアリング軸(X軸)上に、複数の測点(P1
2,…、Pn-1、Pn)を定める。これらの測点は、光
軸O,O1を結ぶ線分の二等分線(Y軸)に関して左右
対称に配置するのが好ましい。 (iii)移動機構36を駆動し、回折格子26を格子と直
交する方向に移動する。 (iv)回折格子26の移動と共に変化する測点(P1
2,…、Pn-1、Pn)の光強度を測定する。なお、光
強度は、測点に対応した位置にある撮像素子の出力信号
から得られる。測定した光強度は、各測点について正弦
波的に変化する。 (v)各測点について光強度正弦波形の位相φP(φP1,φ
P2,…、φP(n-1)、φPn)を求める。各測点に対応した
光強度正弦波形は、例えば図9に示すように、異なる位
相を有する。 (vi)各測点のX軸座標と対応する光強度φP(φP1,φ
P2,…、φP(n-1)、φPn)とを、図12(B)に示すよ
うに、直交座標系にプロットする。 (vii)プロットした点に1次関数(φ=m・x)をフィ
ッテイングする。 (viii)フィッティングした1次関数の1次係数(m)を
求め、デフォーカス量を評価する。
The specific procedure for evaluating the amount of defocus using the signal processing device 24 is as follows. (i) As shown in FIG. 12A, the center of the diffracted lights (diffraction circles) 31 and 32 (optical axis) is received on the image sensor 28 and displayed on the sharing interference image 39 displayed on the display device 30. O, O 1 ) and the sharing axis (X axis). (ii) On the sharing axis (X axis), a plurality of measurement points (P 1 ,
P 2 ,..., P n−1 , P n ). These measurement points are preferably arranged symmetrically with respect to the bisector (Y axis) of the line connecting the optical axes O and O 1 . (iii) The moving mechanism 36 is driven to move the diffraction grating 26 in a direction orthogonal to the grating. (iv) Measurement points (P 1 ,
P 2 ,..., P n−1 , P n ) are measured. Note that the light intensity is obtained from the output signal of the image sensor at the position corresponding to the measurement point. The measured light intensity changes sinusoidally for each measurement point. (v) The phase φ PP1 , φ
P2 , ..., φP (n-1) , φPn ). The light intensity sine waveform corresponding to each measurement point has a different phase, for example, as shown in FIG. (vi) The light intensity φ PP1 , φ P
P2 ,..., ΦP (n-1) , φPn ) are plotted in a rectangular coordinate system as shown in FIG. (vii) A linear function (φ = mx) is fitted to the plotted points. (viii) The primary coefficient (m) of the fitted linear function is obtained, and the defocus amount is evaluated.

【0058】コマ収差は、平面波を基準としたとき、図
10(B)に示す波面40をとり、数式(4)で表わす
ことができる。 数4 φ=m・η・(ξ2+η2)(4) m:定数 この数式(4)に示すように、コマ収差は、次数の大き
い方向(η方向:コマ方向)に方向性を有する。このコ
マ方向はシェアリング方向と一致しておらず、シェアリ
ング方向のコマ成分と、これと直交する方向のコマ成分
とを別々に求め、それらの大きさの比率からコマ方向を
求める必要がある。
The coma aberration can be expressed by equation (4) with the wavefront 40 shown in FIG. Equation 4 φ = m · η · (ξ 2 + η 2 ) (4) m: Constant As shown in Expression (4), coma aberration has directionality in a direction with a large order (η direction: coma direction). . This top direction does not coincide with the sharing direction, and it is necessary to separately obtain the top component in the sharing direction and the top component in the direction orthogonal thereto, and to obtain the top direction from the ratio of their sizes. .

【0059】シェアリング方向のコマ成分(すなわち、
格子溝と直交する方向のコマ成分で、以下「コマR成
分」という。)は、数式(5)で表わされる。 数5 dφ/dη=mR・(ξ2+3η2) (5) また、レンズに他の収差がないとした場合、コマR成分
は、シェアリング干渉像において、図11(B)に示す
干渉縞41として表れる。したがって、図13(A)に
示すように、シェアリング干渉像42上で、Y軸上に、
好ましくはX軸に関して対称に複数の点(P1,P2
…、Pn-1、Pn)をとり、回折格子26を格子方向に直
交する方向に移動させながら各点(P1,P2,…、P
n-1、Pn)の位相φP(φP1,φP2,…、φP(n-1)、φ
Pn)を求め、図13(B)に示すように、これらの点の
座標(Y座標)と各点の位相φP(φP1,φP2,…、φ
P(n-1)、φPn)を座標上にプロットし、そしてプロット
した点を二次関数でフィッティングすることにより、こ
の二次関数の二次の係数(mR)をもとにコマR成分
(数式(4)の定数mR)を定量的に求めることができ
る。
The top component in the sharing direction (ie,
A coma component in a direction orthogonal to the lattice groove is hereinafter referred to as a "coma R component". ) Is represented by equation (5). Equation 5 dφ / dη = m R · (ξ 2 + 3η 2 ) (5) When it is assumed that there is no other aberration in the lens, the coma R component is the interference shown in FIG. Appears as stripes 41. Therefore, as shown in FIG. 13A, on the sharing interference image 42, on the Y axis,
Preferably, a plurality of points (P 1 , P 2 ,
.., P n−1 , P n ) and moving the diffraction grating 26 in a direction perpendicular to the grating direction, each point (P 1 , P 2 ,.
n−1 , P n ) phase φ PP1 , φ P2 ,..., φ P (n-1) , φ
Pn ), and as shown in FIG. 13B, the coordinates (Y coordinate) of these points and the phases φ PP1 , φ P2 ,.
P (n-1) , φ Pn ) are plotted on the coordinates, and the plotted points are fitted with a quadratic function to obtain a frame R based on the quadratic coefficient (m R ) of the quadratic function. The component (constant m R in equation (4)) can be quantitatively determined.

【0060】他方、シェアリング方向と直交する方向の
コマ成分(すなわち、格子溝に平行な方向のコマ成分
で、以下「コマT成分」という。)は、数式(6)で表
わされる。 数6 dφ/dξ=mT・(2ξη) (6) また、レンズに他の収差がないとした場合、シェアリン
グ干渉像において、図11(C)に示す干渉縞41とし
て表れる。したがって、図14(A)ように、シェアリ
ング干渉像44上で、X軸とY軸と正方向と負方向に所
定の角度(例えば、45度)をなすZ、Z’軸上に、好
ましくはX軸とY軸の交点に関して対称に複数の点(Q
1,Q2,…、Qn-1、Qn)、(R1,R2,…、Rn-1
n)をとり、回折格子26を格子と直交する方向に移
動させながら各点(Q1,Q2,…、Qn-1、Qn)、(R
1,R2,…、Rn-1、Rn)の位相を求め、図14
(B)、(C)に示すように、これらの点の座標Z,
Z’と各点の位相φQ(φQ1,φQ2,…、φQ(n-1)、φ
Qn)、φR(φR1,φR2,…、φRn-1、φRn)を座標上
にプロットし、またプロットした点をそれぞれ二次関数
(φ=mT・x2 φ’=mT’・x2)又は三次関数で近
似し、さらにこれら二次関数又は三次関数の二次の係数
(mT、mT’)の差を求めることにより、コマT成分を
定量的に求めることができる。なお、コマR成分の係数
Rと、コマT成分の差(mT−mT’)との比率から、
コマ収差の方向を求めることができる。
On the other hand, a coma component in a direction orthogonal to the sharing direction (that is, a coma component in a direction parallel to the lattice groove, hereinafter referred to as a "coma T component") is represented by Expression (6). Equation 6 dφ / dξ = m T · (2ξη) (6) If there is no other aberration in the lens, it appears as an interference fringe 41 shown in FIG. 11C in the sharing interference image. Therefore, as shown in FIG. 14A, on the sharing interference image 44, it is preferable that the X-axis and the Y-axis form a predetermined angle (for example, 45 degrees) in the positive and negative directions with respect to the Z and Z 'axes. Represent a plurality of points (Q) symmetrically with respect to the intersection of the X axis and the Y axis.
1, Q 2, ..., Q n-1, Q n), (R 1, R 2, ..., R n-1,
R n ), and while moving the diffraction grating 26 in a direction orthogonal to the grating, each point (Q 1 , Q 2 ,..., Q n-1 , Q n ), (R
1 , R 2 ,..., R n−1 , R n )
As shown in (B) and (C), the coordinates Z,
Z ′ and the phase φ Q of each point (φ Q1 , φ Q2 , ..., φ Q (n-1) , φ
Qn), φ R (φ R1 , φ R2, ..., φ Rn-1, φ Rn) was plotted on the coordinate, also two plotted points each linear function (φ = m T · x 2 , φ '= m T ′ · x 2 ) or a cubic function and further calculating the difference between the quadratic coefficients (m T , m T ′) of these quadratic functions or cubic functions to quantitatively determine the coma T component be able to. From the ratio between the coefficient m R of the frame R component and the difference (m T −m T ′) of the frame T component,
The direction of coma can be determined.

【0061】コマR成分を評価する具体的手順は以下の
通りである。 (i)図13(A)に示すように、シェアリング干渉像4
2上で、回折光(回折円)31,32の中心(光軸O,
1)、シェアリング軸(X軸)、及び光軸O,O1を結
ぶ線分の垂直二等分線(Y軸)を定める。 (ii)垂直二等分線(X軸)上に、複数の測点(P1
2,…、Pn-1、Pn)を定める。これらの測点は、X
軸に関して対称に配置するのが好ましい。 (iii)回折格子26を格子と直交する方向に移動する。 (iv)測点(P1,P2,…、Pn-1、Pn)の光強度を測定
する。 (v)各測点について光強度正弦波形の位相φP(φP1,φ
P2,…、φP(n-1)、φPn)を求める。 (vi)各測点のY軸座標と対応する光強度の位相φP(φ
P1,φP2,…、φP(n-1)、φPn)とを、図13(B)に
示すように、直交座標系にプロットする。 (vii)プロットした点に二次関数(φ=mR・x2)をフ
ィッテイングする。 (viii)フィッティングした二次関数の二次係数(mR
を求め、コマR成分を評価する。
A specific procedure for evaluating the coma R component is as follows. (i) As shown in FIG.
2, on the center of the diffracted light (diffraction circle) 31, 32 (optical axis O,
O 1 ), a sharing axis (X axis), and a perpendicular bisector (Y axis) of a line connecting the optical axes O and O 1 are determined. (ii) Multiple measurement points (P 1 ,
P 2 ,..., P n−1 , P n ). These stations are X
Preferably, they are arranged symmetrically with respect to the axis. (iii) The diffraction grating 26 is moved in a direction orthogonal to the grating. (iv) Measure the light intensity at the measurement points (P 1 , P 2 ,..., P n−1 , P n ). (v) The phase φ PP1 , φ
P2 , ..., φP (n-1) , φPn ). (vi) The phase φ P of light intensity corresponding to the Y-axis coordinate of each measurement point (φ
P1 , φP2 ,..., ΦP (n-1) , φPn ) are plotted in a rectangular coordinate system as shown in FIG. (vii) A quadratic function (φ = m R · x 2 ) is fitted to the plotted points. (viii) The quadratic coefficient of the fitted quadratic function (m R )
And evaluate the top R component.

【0062】コマT成分を評価する具体的手順は以下の
通りである。 (i)図14(A)に示すように、シェアリング干渉像4
4上で、回折光(回折円)31,32の中心(光軸O,
1)、シェアリング軸(X軸)、及び光軸O,O1を結
ぶ線分の垂直二等分線(Y軸)、X軸とY軸との交点を
通り且つX軸に対して正方向(反時計回り方向)と負方
向(時計回り方向)に所定の角度θ(30°≦θ≦60
°、好ましくは45°)をなすZ軸、Z’軸を定める (ii)Z軸、Z’軸上に、それぞれ複数の測点(Q1
2,…、Qn-1、Qn)、(R1,R2,…、Rn-1
n)を定める。これらの測点は、X軸とY軸の交点に
関して対称に配置するのが好ましい。 (iii)回折格子26を格子と直交する方向に移動する。 (iv)測点(Q1,Q2,…、Qn-1、Qn)、(R1,R2
…、Rn-1、Rn)の光強度を測定する。 (v)各測点について光強度正弦波形の位相φQ(φQ1,φ
Q2,…、φQ(n-1)、φQn)、φR(φR1,φR2,…、φ
Rn-1、φRn)を求める。 (vi)各測点のZ軸座標及びZ’軸座標と対応する光強度
の位相φQ(φQ1,φQ2,…、φQ(n-1)、φQn)、φ
R(φR1,φR2,…、φRn-1、φRn)とを、図14
(B)、(C)に示すように、直交座標系にプロットす
る。 (vii)プロットした点に二次関数φ=mT・x2 φ’=m
T’・x2をフィッテイングする。 (viii)フィッティングした二次関数の二次係数mT
T’を求める。 (ix)二次係数の差mT−mT’を求め、コマT成分を評価
する。 (x)コマR成分(mR)と、コマR成分の差(mT
T’)との比mR/(mT−m T’)からコマ収差の方向
を評価する。
A specific procedure for evaluating the coma T component is as follows.
It is on the street. (i) As shown in FIG.
4, on the center of the diffracted light (diffraction circle) 31, 32 (optical axis O,
O1), Sharing axis (X axis), and optical axes O, O1Tie
The perpendicular bisector (Y axis) of the line segment, the intersection of the X axis and the Y axis
And positive (counterclockwise) and negative with respect to the X axis
Direction (clockwise) at a predetermined angle θ (30 ° ≦ θ ≦ 60
(Preferably 45 °) Z axis and Z ′ axis are determined. (Ii) A plurality of measurement points (Q1,
QTwo, ..., Qn-1, Qn), (R1, RTwo, ..., Rn-1,
Rn). These stations are located at the intersection of the X and Y axes.
Preferably, they are arranged symmetrically. (iii) The diffraction grating 26 is moved in a direction orthogonal to the grating. (iv) Measurement points (Q1, QTwo, ..., Qn-1, Qn), (R1, RTwo,
…, Rn-1, Rn) Is measured. (v) Phase φ of light intensity sine waveform for each measurement pointQQ1, Φ
Q2,…, ΦQ (n-1), ΦQn), ΦRR1, ΦR2,…, Φ
Rn-1, ΦRn). (vi) Light intensity corresponding to the Z-axis coordinate and Z'-axis coordinate of each measurement point
Phase φQQ1, ΦQ2,…, ΦQ (n-1), ΦQn), Φ
RR1, ΦR2,…, ΦRn-1, ΦRn) And FIG.
As shown in (B) and (C), plotting is performed in a rectangular coordinate system.
You. (vii) Quadratic function φ = mT・ XTwo ,φ '= m
T’· XTwoFitting. (viii) The quadratic coefficient m of the fitted quadratic functionT,
mT’. (ix) Difference m of quadratic coefficientT-MT’And evaluate the top T component
I do. (x) Top R component (mR) And the difference (mT
mT’))R/ (MT-M T′) To the direction of coma
To evaluate.

【0063】非点収差は、平面波を基準としたとき、図
10(C)に示す波面45の形状をとる。この非点収差
は、ある方向とこれに直交する方向に関して、位相が二
次関数的に分布する。また、相互に二次関数の符号が
逆、つまり下に凸の分布を有する軸(図10(C)のξ
軸)と上に凸の分布を示す軸(図10(C)のη軸)を
有する。この波面42を重ね合わせてできる干渉縞は、
ξ、η方向にシェアリングした場合、それぞれの1次関
数として、シェアリング軸と垂直な縞となって表れる。
(図11(D)参照)しかし、ξ、η方向と異なる方向
にシェアリングした場合、シェアリング軸と垂直な軸に
関する1次関数として位相分布が生じ、シェアリング軸
と平行な干渉縞を生じる。ξ、η方向と45度の角度を
なす方向にシェアリングすると、位相分布はシェアリン
グ軸と直交する軸上にのみ現れ、干渉縞はシェアリング
軸と平行になる(図11(D)に符号46で示す干渉
縞)。したがって、シェアリング軸と直交する直線上で
の位相分布の1次関数成分を抽出することにより、特定
の方向の非点収差を定量的に求めることができる。
The astigmatism takes the shape of the wavefront 45 shown in FIG. 10C with reference to the plane wave. In this astigmatism, the phase is quadratically distributed in a certain direction and a direction orthogonal thereto. In addition, the signs of the quadratic functions are opposite to each other, that is, axes having a downwardly convex distribution (ξ in FIG. 10C).
Axis) and an axis (η axis in FIG. 10C) showing an upwardly convex distribution. The interference fringes formed by overlapping the wavefronts 42 are
In the case of sharing in the ξ and η directions, each linear function appears as a stripe perpendicular to the sharing axis.
(See FIG. 11D.) However, when sharing is performed in a direction different from the ξ and η directions, a phase distribution occurs as a linear function with respect to an axis perpendicular to the sharing axis, and interference fringes parallel to the sharing axis are generated. . When sharing in a direction that forms an angle of 45 degrees with the ξ and η directions, the phase distribution appears only on an axis orthogonal to the sharing axis, and the interference fringes become parallel to the sharing axis (see FIG. 11D). Interference fringes at 46). Therefore, by extracting the linear function component of the phase distribution on a straight line orthogonal to the sharing axis, astigmatism in a specific direction can be quantitatively obtained.

【0064】具体的に、図15(A)に示すように、シ
ェアリング干渉像47上で、Y軸上に、好ましくはX軸
に関して対称に複数の点(P1,P2,…、Pn-1、Pn
をとり、回折格子26を格子方向と直交する方向に移動
させながら各点の位相φP(φP1,φP2,…、
φP(n-1)、φPn)の変化を求め、図15(B)に示すよ
うに、これらの点の座標(Y座標)と各点の位相φ
P(φP1,φP2,…、φP(n-1)、φP n)を座標上にプロ
ットし、そしてプロットした点を1次関数で近似するこ
とにより、非点収差を定量的に求めることができる。
More specifically, as shown in FIG. 15A, on the sharing interference image 47, a plurality of points (P 1 , P 2 ,..., P n-1 , Pn )
, And while moving the diffraction grating 26 in a direction orthogonal to the grating direction, the phase φ PP1 , φ P2,.
Changes in φP (n-1) and φPn ) are obtained, and as shown in FIG. 15B, the coordinates (Y coordinate) of these points and the phase φ of each point are obtained.
PP1 , φ P2 ,..., Φ P (n-1) , φ P n ) is plotted on the coordinates, and the plotted points are approximated by a linear function to quantitatively determine astigmatism. You can ask.

【0065】なお、特定の方向の非点収差成分を検出す
る場合、シェアリング方向は変える必要がない。しか
し、非点収差の方向と大きさを検出する場合、特定の方
向と該特定の方向と所定の角度(45°)の角度をなす
別の方向に関して上述した検出手順を実行する必要があ
る。この場合、シェアリング方向を変える方法として
は、回折格子を回転する、又はレンズを回転する、若し
くは、図29に示すように、特定の方向に格子溝300
を形成した第1の回折格子301と該特定の方向と所定
の角度(45°)をなす方向に格子溝302を形成した
第2の回折格子303とを用意する方法が考えられる。
When the astigmatism component in a specific direction is detected, it is not necessary to change the sharing direction. However, when detecting the direction and magnitude of astigmatism, it is necessary to execute the above-described detection procedure for a specific direction and another direction that forms an angle of a predetermined angle (45 °) with the specific direction. In this case, the method of changing the sharing direction is to rotate the diffraction grating, rotate the lens, or, as shown in FIG.
A method is conceivable in which a first diffraction grating 301 formed with a pattern and a second diffraction grating 303 formed with a grating groove 302 in a direction forming a predetermined angle (45 °) with the specific direction are conceivable.

【0066】非点収差を評価する具体的手順は以下の通
りである。 (i)図15(A)に示すように、シェアリング干渉像4
7上で、回折光(回折円)31,32の中心(光軸O,
1)(図示せず)、シェアリング軸(X軸)、光軸
O,O1を結ぶ線分の垂直二等分線(Y軸)を定める。 (ii)Y軸上に、複数の測点(P1,P2,…、Pn-1
n)を定める。これらの測点は、X軸に関して対称に
配置するのが好ましい。 (iii)回折格子26を格子と直交する方向に移動する。 (iv)測点(P1,P2,…、Pn-1、Pn)の光強度を測定
する。 (v)各測点について光強度正弦波形の位相φP(φP1,φ
P2,…、φP(n-1)、φPn)を求める。 (vi)各測点のX軸座標と対応する光強度の位相φP(φ
P1,φP2,…、φP(n-1)、φPn)とを、図15(B)に
示すように、直交座標系にプロットする。 (vii)プロットした点に1次関数(φ=m・x)をフィ
ッテイングする。 (viii)フィッティングした1次関数の1次係数(m)を
求め、非点収差を評価する。
The specific procedure for evaluating astigmatism is as follows. (i) As shown in FIG.
7, the center of the diffracted light (diffraction circle) 31, 32 (optical axis O,
O 1 ) (not shown), a sharing axis (X axis), and a perpendicular bisector (Y axis) of a line connecting the optical axes O and O 1 are determined. (ii) A plurality of measurement points (P 1 , P 2 ,..., P n−1 ,
P n ). These measurement points are preferably arranged symmetrically with respect to the X axis. (iii) The diffraction grating 26 is moved in a direction orthogonal to the grating. (iv) Measure the light intensity at the measurement points (P 1 , P 2 ,..., P n−1 , P n ). (v) The phase φ PP1 , φ
P2 , ..., φP (n-1) , φPn ). (vi) The phase φ P of the light intensity corresponding to the X-axis coordinate of each measurement point (φ
P1 , φP2 ,..., ΦP (n-1) , φPn ) are plotted in a rectangular coordinate system as shown in FIG. (vii) A linear function (φ = mx) is fitted to the plotted points. (viii) A first order coefficient (m) of the fitted linear function is obtained, and astigmatism is evaluated.

【0067】図10(D)に示すように、平面波を基準
としたとき、球面収差の波面44は、光軸を中心とした
回転対称形をとり、数式(7)で表わすことができる。 数7 φ=d・(ξ2+η22 (7) d:定数 したがって、ξ方向にシェアリングした場合、またη方
向にシェアリングした場合、それぞれの方向に関する2
つの干渉光の強度差(すなわち、位相差)が、シェアリ
ング方向に関して、数式(8)、数式(9)の三次関数
として表わされる。 数8 dφ/dξ=2d(ξ2+η2)(2ξ) (8) 数9 dφ/dη=2d(ξ2+η2)(2η) (9)
As shown in FIG. 10D, when a plane wave is used as a reference, the wavefront 44 of the spherical aberration has a rotationally symmetrical shape around the optical axis and can be expressed by the following equation (7). Equation 7 φ = d · (ξ 2 + η 2 ) 2 (7) d: constant Therefore, when sharing in the ξ direction and when sharing in the η direction, 2
The intensity difference (that is, phase difference) between the two interference lights is expressed as a cubic function of Expressions (8) and (9) in the sharing direction. Equation 8 dφ / dξ = 2d (ξ 2 + η 2 ) (2ξ) (8) Equation 9 dφ / dη = 2d (ξ 2 + η 2 ) (2η) (9)

【0068】このことは、レンズに他の収差等がないと
した場合、球面収差が、シェアリング干渉像上で図11
(E)に示す干渉縞49として現れることからも理解で
きる。したがって、図16(A)に示すように、シェア
リング干渉像50上で、X軸上に、好ましくは中心O、
1の中心を通り且つシェアリング軸(X軸)と直交す
る二等分線(Y軸)に関して対称に、複数の点(P1
2,…、Pn-1、Pn)をとり、回折格子26をその格
子溝と直交する方向に移動させ、各点(P1,P2,…、
n-1、Pn)の位相の変化を求め、図16(B)に示す
ように、これらの点(P1,P2,…、Pn-1、Pn)のX
座標と各点の位相φP(φP1,φP2,…、φP(n-1)、φ
Pn)を座標上にプロットし、そしてプロットした点を三
次関数で近似(フィッテイング)することにより、球面
収差(数式(6)から(8)の定数d)を定量的に求め
ることができる。
This means that assuming that there is no other aberration or the like in the lens, the spherical aberration is shown in FIG.
This can also be understood from the fact that the interference fringes 49 appear as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 16A, on the sharing interference image 50, on the X axis, preferably, the center O,
A plurality of points (P 1 , P 2 , P 1 , P 2 ) symmetrically with respect to a bisector (Y axis) passing through the center of O 1 and orthogonal to the sharing axis (X axis).
P 2 ,..., P n−1 , P n ), the diffraction grating 26 is moved in a direction perpendicular to the grating grooves, and each point (P 1 , P 2 ,.
The phase change of P n−1 , P n ) is obtained, and the X of these points (P 1 , P 2 ,..., P n−1 , P n ) is obtained as shown in FIG.
Coordinate and phase of each point φ PP1 , φ P2 , ..., φ P (n-1) , φ
Pn ) is plotted on the coordinates, and the plotted points are approximated (fitted) by a cubic function, whereby the spherical aberration (constant d in equations (6) to (8)) can be quantitatively determined.

【0069】球面収差を評価する具体的手順は以下の通
りである。 (i)図16(A)に示すように、干渉像50上で、回折
光(回折円)31,32の中心(光軸O,O1)、シェ
アリング軸(X軸)を定める。 (ii)X軸上に、複数の測点(P1,P2,…、Pn-1
n)を定める。これらの測点は、光軸O,O1(図示せ
ず)の結ぶ線分の二等分線(Y軸)に関して左右対称に
配置するのが好ましい。 (iii)回折格子26を格子と直交する方向に移動する。 (iv)測点(P1,P2,…、Pn-1、Pn)の光強度を測定
する。 (v)各測点について光強度正弦波形の位相φP(φP1,φ
P2,…、φP(n-1)、φPn)を求める。 (vi)各測点のX軸座標と対応する光強度の位相φP(φ
P1,φP2,…、φP(n-1)、φPn)とを、図16(B)に
示すように、直交座標系にプロットする。 (vii)プロットした点に三次関数(φ=m・x3)又は四
次関数をフィッテイングする。 (viii)フィッティングした関数の三次係数(m)を求
め、球面収差を評価する。
The specific procedure for evaluating the spherical aberration is as follows. (i) As shown in FIG. 16A, the center (optical axis O, O 1 ) and the sharing axis (X axis) of the diffracted lights (diffraction circles) 31, 32 are determined on the interference image 50. (ii) A plurality of measurement points (P 1 , P 2 ,..., P n−1 ,
P n ). These measurement points are preferably arranged symmetrically with respect to the bisector (Y axis) of the line connecting the optical axes O and O 1 (not shown). (iii) The diffraction grating 26 is moved in a direction orthogonal to the grating. (iv) Measure the light intensity at the measurement points (P 1 , P 2 ,..., P n−1 , P n ). (v) The phase φ PP1 , φ
P2 , ..., φP (n-1) , φPn ). (vi) The phase φ P of the light intensity corresponding to the X-axis coordinate of each measurement point (φ
P1 , φP2 ,..., ΦP (n-1) , φPn ) are plotted in a rectangular coordinate system as shown in FIG. (vii) A cubic function (φ = mx 3 ) or a quartic function is fitted to the plotted points. (viii) The third order coefficient (m) of the fitted function is obtained, and the spherical aberration is evaluated.

【0070】高次収差 高次収差は、上述したデフォーカス、コマ収差、非点収
差、球面収差以外の収差成分を含むものである。したが
って、デフォーカス、コマ収差、非点収差及び球面収差
を評価するにあたってフィッテイングした関数(1次関
数、二次関数、及び三次関数)と位相との残差を求める
ことで、定量的に把握できる。
High-Order Aberrations High-order aberrations include aberration components other than the above-described defocus, coma, astigmatism, and spherical aberration. Therefore, when evaluating the defocus, coma, astigmatism, and spherical aberration, the residual between the fitted function (linear function, quadratic function, and cubic function) and the phase are obtained, so that it can be quantitatively grasped. it can.

【0071】具体的に、図17(A)に示すように、シ
ェアリング干渉像51上で、X軸、Y軸、X軸と正方向
及び負方向に所定の角度をなすZ、Z’軸上に、X軸と
Y軸の交点(シェアリング中心点)に関して対称に複数
の点(P1,P2,…、Pn-1、Pn)、(Q1,Q2,…、
n-1、Qn)(R1,R2,…、Rn-1、Rn)、(S1
2,…、Sn-1、Sn)をとり、回折格子26を格子方
向と直交する方向に移動させながら各点の位相の変化及
び位相差を求め、図17(B)、(C)、(D)、
(E)に示すように、これらの点の座標と各点の位相差
を座標上にプロットし、またプロットした点P、R、S
をそれぞれ二次関数でフィッティングすると共に、点Q
を三次関数でフィッテイングし、これらの二次関数及び
三次関数とプロットした位相値との残差を求めることに
より、高次収差を定量的に評価できる。
More specifically, as shown in FIG. 17A, on the sharing interference image 51, the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis and the Z-axis that form a predetermined angle in the positive and negative directions with the X-axis. A plurality of points (P 1 , P 2 ,..., P n−1 , P n ), (Q 1 , Q 2 ,.
Q n-1, Q n) (R 1, R 2, ..., R n-1, R n), (S 1,
S 2 ,..., S n−1 , S n ), the phase change and the phase difference at each point are obtained while moving the diffraction grating 26 in a direction orthogonal to the grating direction, and FIG. ), (D),
As shown in (E), the coordinates of these points and the phase difference of each point are plotted on the coordinates, and the plotted points P, R, S
Are each fitted with a quadratic function, and the point Q
Is fitted with a cubic function, and the residual between the quadratic function and the cubic function and the plotted phase value is determined, whereby high-order aberrations can be quantitatively evaluated.

【0072】高次収差を評価する具体的手順は以下の通
りである。 (i)図17(A)に示すように、シェアリング干渉像5
1上で、光軸O,O1を結ぶシェアリング軸(X軸)、
光軸O,O1を結ぶ線分の垂直二等分線(Y軸)、X軸
とY軸との交点を通り且つX軸に対して正方向(反時計
回り方向)と負方向(時計回り方向)に所定の角度θ
(30°≦θ≦60°、好ましくは45°)をなすZ
軸、Z’軸を定める (ii)Y軸、Z、Z’軸、X軸上に複数の測点P(P1
2,…、Pn-1、Pn)、Q(Q1,Q2,…、Qn-1、Q
n)、R(R1,R2,…、Rn-1、Rn)、S(S1
2,…、Sn-1、Sn)を定める。これらの測点は、X
軸とY軸の交点に関して対称に配置するのが好ましい。 (iii)回折格子26を格子と直交する方向に移動する。 (iv)測点P、Q、R、Sの光強度を測定する。 (v)各測点について光強度正弦波形の位相を求める。 (vi)各測点の光強度の位相φP(φP1,φP2,…、φ
P(n-1)、φPn)、φQ(φQ1,φQ2,…、φQ(n-1)、φ
Qn)、φR(φR1,φR2,…、φRn-1、φRn)、φS(φ
S1,φS2,…、φS(n-1)、φSn)を、図17(B)、
(C)、(D)、(E)に示すように、直交座標系にプ
ロットする。 (vii)プロットした点(φP、φQ、φR)に二次関数φP
=m・x2 φQ=mT・x2 φR=mR・x2をフィッテイ
ングする。同様に、プロットした点(φS)に三次関数
φS=m・x3 又は四次関数をフィッテイングする。 (viii)フィッティングした関数と各測点における位相
(φP、φQ、φR、φS)との残差(ΔφP、ΔφQ、Δφ
R、ΔφS)を求める。 (ix)残差(ΔφP、ΔφQ、ΔφR、ΔφS)をもとに高次
収差を評価する。高次収差の評価にあたっては、これら
の残差の平均2乗を用いてもよい。
The specific procedure for evaluating higher-order aberrations is as follows.
It is. (i) As shown in FIG.
1, the optical axes O, O1Sharing axis (X axis) connecting
Optical axis O, O1Bisecting line (Y axis), X axis
Through the point of intersection of the
A predetermined angle θ in the clockwise direction) and the negative direction (clockwise).
(30 ° ≦ θ ≦ 60 °, preferably 45 °)
Axis and Z ′ axis are determined. (Ii) A plurality of measurement points P (P1,
PTwo, ..., Pn-1, Pn), Q (Q1, QTwo, ..., Qn-1, Q
n), R (R1, RTwo, ..., Rn-1, Rn), S (S1,
STwo, ..., Sn-1, Sn). These stations are X
It is preferable to arrange them symmetrically with respect to the intersection of the axis and the Y axis. (iii) The diffraction grating 26 is moved in a direction orthogonal to the grating. (iv) Measure the light intensity at the measuring points P, Q, R, and S. (v) Obtain the phase of the light intensity sine waveform for each measurement point. (vi) Phase φ of light intensity at each measurement pointPP1, ΦP2,…, Φ
P (n-1), ΦPn), ΦQQ1, ΦQ2,…, ΦQ (n-1), Φ
Qn), ΦRR1, ΦR2,…, ΦRn-1, ΦRn), ΦS
S1, ΦS2,…, ΦS (n-1), ΦSn) To FIG. 17 (B),
As shown in (C), (D) and (E),
Lot. (vii) The plotted points (φP, ΦQ, ΦR) Is a quadratic function φP
= MxTwo ,φQ= MT・ XTwo ,φR= MR・ XTwoFitting
To run. Similarly, plotted points (φS) To a cubic function
φS= MxThree OrFit a quartic function. (viii) Fitted function and phase at each station
P, ΦQ, ΦR, ΦS) And the residual (ΔφP, ΔφQ, Δφ
R, ΔφS). (ix) Residual (ΔφP, ΔφQ, ΔφR, ΔφS) Based on higher order
Evaluate the aberration. When evaluating high-order aberrations,
May be used.

【0073】(2)第2実施形態 図18は本発明の第2実施形態を示す。この図に示すレ
ンズ評価システム60において、光源であるレーザ発生
源61はレーザ光62を発射する。このレーザ光は可干
渉性を有し、例えばヘリウムネオンレーザ光が好適に利
用できる。この点は、以下の実施形態でも同様である。
発射されたレーザ光62は、レンズ63により略平行光
64に調整された後、対物レンズ65により反射型回折
格子66に照射される。回折格子66からの回折光67
は、再び対物レンズ65に入射される。回折格子66
は、0次回折光と+1次回折光又は−1次回折光が対物
レンズ65の瞳面68でシェアリング干渉を生じるよう
に設計されている。このシェアリング干渉光は、対物レ
ンズ65で略平行光に戻り、この対物レンズ65とレン
ズ63との間に配置されているハーフミラー69で約9
0°方向が変えられ、結像レンズ70で撮像素子71
(例えば、CCDセンサ)に結像される。撮像素子71
は信号処理装置72に接続されており、撮像素子70で
捕えたシェアリング干渉像が信号処理装置72で信号処
理され、処理結果が表示装置73に映し出される。そし
て、回折格子66を例えばピエゾ素子を有する移動機構
74で格子溝と直交する方向に移動し、信号処理装置7
2及び表示装置73を用いて、上述のようにしてデフォ
ーカス量及び対物レンズ65の各種収差が評価される。
なお、シェアリング干渉像を撮像素子71に正確に結像
するために、回折格子66を光軸方向(図18の左右方
向)に移動できる別の移動機構75を設けてもよい。な
お、移動機構75は、回折格子66を保持するフレーム
とこのフレームを支持する基台との間を複数のねじで連
結し、これらのねじを回すことにより位置調整できるよ
うに構成するのが好ましい。なお、以下に説明する実施
形態において各種の部材(例えば、レンズ、光源、回折
格子、撮像素子等、及びそれらを含む光学系)を移動、
回転、傾動する機構は、同様に構成してもよいし、ピエ
ゾ素子を用いて構成してもよい。
(2) Second Embodiment FIG. 18 shows a second embodiment of the present invention. In the lens evaluation system 60 shown in this figure, a laser source 61 as a light source emits a laser beam 62. This laser light has coherence, and for example, helium neon laser light can be suitably used. This is the same in the following embodiments.
The emitted laser light 62 is adjusted to a substantially parallel light 64 by a lens 63, and then applied to a reflective diffraction grating 66 by an objective lens 65. Diffracted light 67 from diffraction grating 66
Is incident on the objective lens 65 again. Diffraction grating 66
Is designed such that the 0th-order diffracted light and the + 1st-order diffracted light or the -1st-order diffracted light cause sharing interference on the pupil plane 68 of the objective lens 65. This sharing interference light is returned to a substantially parallel light by the objective lens 65, and the half mirror 69 disposed between the objective lens 65 and the lens 63 converts the light into approximately parallel light.
The direction of 0 ° is changed, and the imaging element 71 is
(For example, a CCD sensor). Image sensor 71
Is connected to the signal processing device 72, the sharing interference image captured by the image sensor 70 is subjected to signal processing by the signal processing device 72, and the processing result is displayed on the display device 73. Then, the diffraction grating 66 is moved in a direction orthogonal to the grating grooves by a moving mechanism 74 having a piezo element, for example.
The defocus amount and various aberrations of the objective lens 65 are evaluated as described above using the display device 2 and the display device 73.
In order to accurately form the sharing interference image on the image sensor 71, another moving mechanism 75 that can move the diffraction grating 66 in the optical axis direction (the left-right direction in FIG. 18) may be provided. In addition, it is preferable that the moving mechanism 75 is configured such that the frame holding the diffraction grating 66 and the base supporting the frame are connected with a plurality of screws, and the position can be adjusted by turning these screws. . In the embodiment described below, various members (for example, a lens, a light source, a diffraction grating, an image sensor, and an optical system including them) are moved and moved.
The mechanism for rotating and tilting may be configured similarly, or may be configured using a piezo element.

【0074】(3)第3実施形態 図19は本発明の第3実施形態を示す。この図に示すレ
ンズ評価システム80において、光源であるレーザ発生
源81はレーザ光82を発射する。発射されたレーザ光
82は、レンズ83により略平行光84に調整された
後、対物レンズ85により透過型回折格子86に照射さ
れる。回折格子86からの回折光87はレンズ88に入
射される。回折格子86は、0次回折光と+1次回折光
又は−1次回折光が対物レンズ65の瞳面89でシェア
リング干渉を生じるように設計されている。このシェア
リング干渉光は、レンズ88で略平行光に戻り、結像レ
ンズ90で撮像素91に結像される。撮像素子91は信
号処理装置92に接続されており、撮像素子91で捕え
たシェアリング干渉像が信号処理装置92で信号処理さ
れ、処理結果が表示装置93に映し出される。そして、
回折格子86を例えばピエゾ素子を有する移動機構94
で格子溝と直交する方向(図19の上下方向)に移動
し、信号処理装置92及び表示装置93を用いて、上述
のようにしてデフォーカス量及び対物レンズ88の各種
収差が評価される。なお、シェアリング干渉像を撮像素
子91に正確に結像するために、回折格子86を光軸方
向(図19の左右方向)に移動できる別の移動機構95
を設けてもよい。また、評価されたデフォーカスを消去
するように、回折格子86をレンズ88を一緒に光軸方
向に移動できるように、別の移動機構96を設けてもよ
い。
(3) Third Embodiment FIG. 19 shows a third embodiment of the present invention. In the lens evaluation system 80 shown in this figure, a laser source 81 as a light source emits a laser beam 82. The emitted laser light 82 is adjusted to a substantially parallel light 84 by a lens 83, and then applied to a transmission diffraction grating 86 by an objective lens 85. The diffracted light 87 from the diffraction grating 86 is incident on a lens 88. The diffraction grating 86 is designed such that the 0th-order diffracted light and the + 1st-order diffracted light or the -1st-order diffracted light cause sharing interference on the pupil plane 89 of the objective lens 65. This sharing interference light returns to substantially parallel light by the lens 88, and is imaged on the imaging element 91 by the imaging lens 90. The image sensor 91 is connected to a signal processing device 92, and the sharing interference image captured by the image sensor 91 is signal-processed by the signal processor 92, and the processing result is displayed on a display device 93. And
A moving mechanism 94 having, for example, a piezo element
Move in the direction perpendicular to the lattice groove (the vertical direction in FIG. 19), and the defocus amount and various aberrations of the objective lens 88 are evaluated using the signal processing device 92 and the display device 93 as described above. In order to accurately form the sharing interference image on the image sensor 91, another moving mechanism 95 that can move the diffraction grating 86 in the optical axis direction (the left-right direction in FIG. 19).
May be provided. Further, another moving mechanism 96 may be provided so that the diffraction grating 86 can be moved together with the lens 88 in the optical axis direction so as to eliminate the evaluated defocus.

【0075】(4)第4実施形態 図20は本発明の第4実施形態を示す。この図に示すレ
ンズ調整システム100において、光源であるレーザ発
生源101はレーザ光102を発射する。発射されたレ
ーザ光102は、レンズ103により略平行光104に
調整された後、ハーフミラー105、反射ミラー106
で反射し、対物レンズ107で反射型回折格子108に
結像される。回折格子108からの回折光109は対物
レンズ107に入射される。回折格子108は、0次回
折光と+1次回折光又は−1次回折光が対物レンズ10
7の瞳面でシェアリング干渉を生じるように設計されて
いる。このシェアリング干渉光は、対物レンズ107で
略平行光に戻り、反射ミラー106、ハーフミラー10
5を介して、結像レンズ110で撮像素子111に結像
される。撮像素子111は信号処理装置112に接続さ
れており、撮像素子111で捕えたシェアリング干渉像
が信号処理装置112で信号処理され、処理結果が表示
装置113に映し出される。そして、回折格子108を
例えばピエゾ素子を有する移動機構114で格子溝と直
交する方向(図20の左右方向)に移動し、信号処理装
置112及び表示装置113を用いて、上述のようにし
てデフォーカス量及び対物レンズ107の各種収差が評
価される。なお、シェアリング干渉像を撮像素子111
に正確に結像するために、回折格子108を光軸方向
(図20の上下方向)に移動できる別の移動機構116
を設けてもよい。また、評価されたデフォーカスを消去
するように、レーザ発生源101、レンズ103、集光
レンズ107を含む光学系117を全体として、または
そこに含まれるレンズ発生源101等を単独で、光軸方
向に又はこれと直交する方向(X、Y方向)に移動でき
る別の移動機構117を設けてもよい。さらに、レンズ
調整システム100は、対物レンズのX,Y方向の傾き
と、光軸を中心とする方向(すなわち回転)を調整でき
る調整機構118を備えており、信号処理装置112等
で評価された対物レンズ107の収差(例えば、コマ収
差)を調整できるようにしてある。
(4) Fourth Embodiment FIG. 20 shows a fourth embodiment of the present invention. In a lens adjustment system 100 shown in this figure, a laser source 101 as a light source emits a laser beam 102. The emitted laser light 102 is adjusted to a substantially parallel light 104 by a lens 103, and then a half mirror 105 and a reflection mirror 106.
And an image is formed on the reflection type diffraction grating 108 by the objective lens 107. The diffracted light 109 from the diffraction grating 108 enters the objective lens 107. The diffraction grating 108 converts the 0th-order diffracted light and the + 1st-order or -1st-order diffracted light into the objective lens 10.
The pupil plane 7 is designed to cause sharing interference. This sharing interference light returns to substantially parallel light by the objective lens 107, and is reflected by the reflection mirror 106, the half mirror 10 and the like.
5, an image is formed on the image sensor 111 by the imaging lens 110. The image sensor 111 is connected to the signal processing device 112, and the sharing interference image captured by the image sensor 111 is signal-processed by the signal processor 112, and the processing result is displayed on the display device 113. Then, the diffraction grating 108 is moved by a moving mechanism 114 having a piezo element, for example, in a direction perpendicular to the grating grooves (the left-right direction in FIG. 20), and the signal is processed by the signal processing device 112 and the display device 113 as described above. The focus amount and various aberrations of the objective lens 107 are evaluated. It should be noted that the sharing interference image is
Moving mechanism 116 that can move the diffraction grating 108 in the optical axis direction (vertical direction in FIG. 20) in order to form an image accurately.
May be provided. Also, the optical system 117 including the laser source 101, the lens 103, and the condenser lens 107 as a whole, or the lens source 101 and the like included in the laser source 101, the lens 103, and the like may be used alone to eliminate the evaluated defocus. Another moving mechanism 117 that can move in the direction or in a direction (X, Y direction) perpendicular to the direction may be provided. Further, the lens adjustment system 100 includes an adjustment mechanism 118 that can adjust the tilt of the objective lens in the X and Y directions and the direction (that is, the rotation) about the optical axis, and was evaluated by the signal processing device 112 and the like. The aberration (for example, coma) of the objective lens 107 can be adjusted.

【0076】(5)第5実施形態 図21は本発明の第5実施形態を示す。この図に示すレ
ンズ調整システム120において、光源であるレーザ発
生源121はレーザ光122を発射する。発射されたレ
ーザ光122は、レンズ123により略平行光124に
調整された後、対物レンズ125により透過型回折格子
126に照射される。回折格子126からの回折光12
7はレンズ128に入射される。回折格子126は、0
次回折光と+1次回折光又は−1次回折光がレンズ12
8の瞳面でシェアリング干渉を生じるように設計されて
いる。このシェアリング干渉光は、レンズ128で略平
行光に戻り、結像レンズ129で撮像素130に結像さ
れる。撮像素子130は信号処理装置131に接続され
ており、撮像素子130で捕えたシェアリング干渉像が
信号処理装置131で信号処理され、処理結果が表示装
置132に映し出される。そして、回折格子126を例
えばピエゾ素子を有する移動機構133で格子溝と直交
する方向(図21の左右方向)に移動し、信号処理装置
131及び表示装置132を用いて、上述のようにして
デフォーカス量及び対物レンズ125の各種収差が評価
される。なお、シェアリング干渉像を撮像素子130に
正確に結像するために、回折格子126を光軸方向(図
21の上下方向)に移動できる別の移動機構134を設
けてもよい。また、評価されたデフォーカスを消去する
ように、レーザ発生源121、レンズ123、対物レン
ズ125を含む光学系135を全体として、またはそこ
に含まれるレンズ発生源101等を単独で、光軸方向に
又はこれと直交する方向(X、Y方向)に移動できる別
の移動機構136を設けてもよい。さらに、レンズ調整
システム120は、対物レンズ125のX,Y方向の傾
きと、光軸を中心とする方向(すなわち回転)を調整で
きる調整機構137を備えており、信号処理装置131
等で評価された対物レンズ125の収差(例えば、コマ
収差)を調整できるようにしてある。
(5) Fifth Embodiment FIG. 21 shows a fifth embodiment of the present invention. In a lens adjustment system 120 shown in this figure, a laser source 121 as a light source emits a laser beam 122. The emitted laser light 122 is adjusted to substantially parallel light 124 by a lens 123, and then applied to a transmission diffraction grating 126 by an objective lens 125. Diffracted light 12 from diffraction grating 126
7 is incident on the lens 128. The diffraction grating 126
Order diffraction light and + 1st order diffraction light or −1st order diffraction light
The pupil plane 8 is designed to cause sharing interference. This sharing interference light returns to substantially parallel light by the lens 128, and is imaged on the imaging element 130 by the imaging lens 129. The image sensor 130 is connected to the signal processing device 131, the sharing interference image captured by the image sensor 130 is signal-processed by the signal processor 131, and the processing result is displayed on the display device 132. Then, the diffraction grating 126 is moved in a direction orthogonal to the grating grooves (the left-right direction in FIG. 21) by, for example, a moving mechanism 133 having a piezo element, and the signal is processed by the signal processing device 131 and the display device 132 as described above. The focus amount and various aberrations of the objective lens 125 are evaluated. In order to accurately form the sharing interference image on the image sensor 130, another moving mechanism 134 that can move the diffraction grating 126 in the optical axis direction (vertical direction in FIG. 21) may be provided. Also, the optical system 135 including the laser source 121, the lens 123, and the objective lens 125 as a whole, or the lens source 101 and the like included in the laser source 121, the lens 123, and the objective lens 125 are used alone in the optical axis direction so as to eliminate the evaluated defocus. Or another moving mechanism 136 that can move in a direction (X, Y directions) orthogonal to the above. Further, the lens adjustment system 120 includes an adjustment mechanism 137 that can adjust the tilt of the objective lens 125 in the X and Y directions and the direction (that is, rotation) about the optical axis.
The aberration (for example, coma) of the objective lens 125 evaluated by the above-described method can be adjusted.

【0077】(6)第6実施形態 図22は本発明の第6実施形態を示す。この図に示すレ
ンズ調整システム140において、光源であるレーザ発
生源141はレーザ光142を発射する。発射されたレ
ーザ光142は、ビームエキスパンダ143で略平行光
に拡大された後、ハーフミラー144で反射され、保持
台145に支持されている対物レンズ146に入射され
る。対物レンズ146は、レンズ球面147の周囲に平
坦なコバ面148を有し、レンズ球面147だけなく、
コバ面148にも光が入射するようにしてある。
(6) Sixth Embodiment FIG. 22 shows a sixth embodiment of the present invention. In a lens adjustment system 140 shown in this figure, a laser source 141 as a light source emits a laser beam 142. The emitted laser light 142 is expanded into substantially parallel light by the beam expander 143, is reflected by the half mirror 144, and is incident on the objective lens 146 supported by the holding table 145. The objective lens 146 has a flat edge surface 148 around the lens spherical surface 147, and not only the lens spherical surface 147,
Light is also incident on the edge surface 148.

【0078】コバ面148に入射した光はこのコバ面1
48で反射し、ハーフミラー144を透過した後、別の
ハーフミラー149で反射し、結像レンズ150で撮像
素子(第2の受像体)151に結像される。撮像素子1
51は受像した像に対応する信号を表示装置152に送
信する。表示装置152は、撮像素子151からの信号
を処理し、コバ面148の像を表示する。したがって、
表示装置152に表示された像を見ることで、対物レン
ズ146が光軸153に対して正確に配置されているか
否かを判断できる。対物レンズ146が光軸153に対
して正しく位置決めされていない場合、保持台移動機構
154を用い、保持台145を光軸153の方向及び/
又はこれと直交する方向に移動すると共に、必要であれ
ば保持台145を光軸153の回りで回転し及び/又は
光軸153に対する傾きを調整する。
The light incident on the edge surface 148 is
After being reflected at 48 and transmitting through the half mirror 144, it is reflected by another half mirror 149 and is imaged on the image sensor (second image receiver) 151 by the imaging lens 150. Image sensor 1
51 transmits a signal corresponding to the received image to the display device 152. The display device 152 processes a signal from the imaging element 151 and displays an image on the edge surface 148. Therefore,
By looking at the image displayed on the display device 152, it can be determined whether or not the objective lens 146 is accurately arranged with respect to the optical axis 153. When the objective lens 146 is not correctly positioned with respect to the optical axis 153, the holding table moving mechanism 154 is used to move the holding table 145 in the direction of the optical axis 153 and / or.
Alternatively, while moving in a direction perpendicular to this, the holding table 145 is rotated around the optical axis 153 if necessary and / or the inclination with respect to the optical axis 153 is adjusted.

【0079】対物レンズ146のレンズ球面147に入
射した光は反射型回折格子155に結像される。回折格
子155からの回折光は対物レンズ146に入射され
る。上記実施形態と同様に、回折格子155は、0次回
折光と+1次回折光又は−1次回折光が対物レンズ14
6の瞳面でシェアリング干渉を生じるように設計されて
いる。このシェアリング干渉光は、対物レンズ146で
略平行光156に戻り、ハーフミラー144、149を
通り、結像レンズ157で撮像素子158に結像され
る。撮像素子158は受像した像に対応する信号を信号
処理装置159に送信する。信号処理装置159は、撮
像素子158からの信号を処理し、シェアリング干渉像
を表示装置160に表示する。そして、これら信号処理
装置159と表示装置160を用いて、上述のようにし
て対物レンズ146の各種収差が評価される。これらの
収差のうち対物レンズ146を移動することで最小化で
きる収差は、保持台移動機構154を用いて対物レンズ
146を移動、傾動、回転することで最小化又は消去さ
れる。
The light incident on the lens spherical surface 147 of the objective lens 146 forms an image on the reflection type diffraction grating 155. The diffracted light from the diffraction grating 155 enters the objective lens 146. As in the above embodiment, the diffraction grating 155 converts the 0th-order diffracted light and the + 1st-order or -1st-order diffracted light into
The pupil plane 6 is designed to cause sharing interference. The sharing interference light returns to the substantially parallel light 156 by the objective lens 146, passes through the half mirrors 144 and 149, and is imaged on the image sensor 158 by the imaging lens 157. The image sensor 158 transmits a signal corresponding to the received image to the signal processing device 159. The signal processing device 159 processes the signal from the image sensor 158 and displays a sharing interference image on the display device 160. Then, various aberrations of the objective lens 146 are evaluated using the signal processing device 159 and the display device 160 as described above. Of these aberrations, the aberration that can be minimized by moving the objective lens 146 is minimized or eliminated by moving, tilting, and rotating the objective lens 146 using the holder moving mechanism 154.

【0080】なお、上記実施形態と同様に、回折格子1
55に対して、この回折格子155を格子と直交する方
向に移動させる機構161の外に、回折格子155を光
軸153方向に移動させる機構161、回折格子155
を回転する機構162、回折格子の傾斜を調整する機構
163を設けてもよい。
Incidentally, similarly to the above embodiment, the diffraction grating 1
55, a mechanism 161 for moving the diffraction grating 155 in the direction of the optical axis 153, and a mechanism 161 for moving the diffraction grating 155 in a direction orthogonal to the grating.
And a mechanism 163 for adjusting the inclination of the diffraction grating.

【0081】また、対物レンズ146以外のレンズ、光
源等についても移動機構を設け、必要に応じて調整でき
るようにするのが望ましい。
It is also desirable that a moving mechanism is provided for lenses other than the objective lens 146, light sources, and the like so that they can be adjusted as needed.

【0082】(7)第7実施形態 図23は本発明の第7実施形態を示す。この図に示すレ
ンズ調整システム170において、光源であるレーザ発
生源171はレーザ光172を発射する。発射されたレ
ーザ光172は、ビームエキスパンダ173で略平行光
に拡大された後、ハーフミラー174で反射され、保持
台175に支持されている対物レンズ176に入射され
る。対物レンズ176は、レンズ球面177の周囲に平
坦なコバ面178を有し、レンズ球面177だけなく、
コバ面178にも光が入射するようにしてある。
(7) Seventh Embodiment FIG. 23 shows a seventh embodiment of the present invention. In the lens adjustment system 170 shown in this figure, a laser source 171 as a light source emits a laser beam 172. The emitted laser light 172 is expanded into substantially parallel light by the beam expander 173, reflected by the half mirror 174, and incident on the objective lens 176 supported by the holding table 175. The objective lens 176 has a flat edge surface 178 around the lens spherical surface 177, and not only the lens spherical surface 177 but also
Light is also incident on the edge surface 178.

【0083】コバ面178に入射した光はこのコバ面1
78で反射し、ハーフミラー174を透過した後、結像
レンズ175で撮像素子(第2の受像体)179に結像
される。撮像素子179は受像した像に対応する信号を
表示装置180に送信する。表示装置180は、撮像素
子179からの信号を処理し、コバ面178の像を表示
する。したがって、表示装置180に表示された像を見
ることで、対物レンズ176が光軸181に対して正確
に配置されているか否かを判断できる。対物レンズ17
6が光軸181に対して正しく位置決めされていない場
合、保持台移動機構182を用い、保持台175を光軸
181の方向及び/又はこれと直交する方向に移動する
と共に、必要であれば保持台175を光軸181の回り
で回転し及び/又は光軸181に対する傾きを調整す
る。
The light incident on the edge surface 178 is
After being reflected at 78 and transmitting through the half mirror 174, an image is formed on an image sensor (second image receiver) 179 by the image forming lens 175. The image sensor 179 transmits a signal corresponding to the received image to the display device 180. The display device 180 processes a signal from the image sensor 179 and displays an image on the edge surface 178. Therefore, by looking at the image displayed on the display device 180, it can be determined whether or not the objective lens 176 is accurately arranged with respect to the optical axis 181. Objective lens 17
6 is not correctly positioned with respect to the optical axis 181, the holding table moving mechanism 182 is used to move the holding table 175 in the direction of the optical axis 181 and / or the direction orthogonal thereto, and if necessary, to hold the table. The table 175 is rotated around the optical axis 181 and / or the inclination with respect to the optical axis 181 is adjusted.

【0084】対物レンズ176のレンズ球面177に入
射した光は透過型回折格子183に結像される。回折格
子183を透過した回折光はレンズ184に入射され
る。上記実施形態と同様に、回折格子183は、0次回
折光と+1次回折光又は−1次回折光がレンズ184の
瞳面でシェアリング干渉を生じるように設計されてい
る。このシェアリング干渉光は、レンズ184で略平行
光に戻り、結像レンズ185で撮像素子186に結像さ
れる。撮像素子186は受像した像に対応する信号を信
号処理装置187に送信する。信号処理装置187は、
撮像素子186からの信号を処理し、シェアリング干渉
像を表示装置188に表示する。そして、これら信号処
理装置187と表示装置188を用いて、上述のように
して対物レンズ176の各種収差が評価される。これら
の収差のうち対物レンズ176を移動することで最小化
できる収差は、保持台移動機構182を用いて対物レン
ズ176を移動、傾動、回転することで最小化又は消去
される。
The light incident on the lens spherical surface 177 of the objective lens 176 forms an image on the transmission diffraction grating 183. The diffracted light transmitted through the diffraction grating 183 enters the lens 184. Similar to the above embodiment, the diffraction grating 183 is designed so that the 0th-order diffracted light and the + 1st-order diffracted light or the -1st-order diffracted light cause sharing interference on the pupil plane of the lens 184. This sharing interference light returns to substantially parallel light by the lens 184, and is imaged on the image sensor 186 by the imaging lens 185. The image sensor 186 transmits a signal corresponding to the received image to the signal processing device 187. The signal processing device 187
The signal from the image sensor 186 is processed, and a sharing interference image is displayed on the display device 188. Then, various aberrations of the objective lens 176 are evaluated using the signal processing device 187 and the display device 188 as described above. Of these aberrations, the aberration that can be minimized by moving the objective lens 176 is minimized or eliminated by moving, tilting, and rotating the objective lens 176 using the holding table moving mechanism 182.

【0085】なお、上記実施形態と同様に、回折格子1
83に対して、この回折格子183を格子と直交する方
向に移動させる機構189の外に、回折格子183をレ
ンズ184と共に光軸181方向に移動させる機構19
0、回折格子183を回転する機構191、回折格子の
傾斜を調整する機構(図示せず)を設けてもよい。
Incidentally, similarly to the above embodiment, the diffraction grating 1
In addition to the mechanism 189 for moving the diffraction grating 183 in a direction orthogonal to the grating, a mechanism 19 for moving the diffraction grating 183 together with the lens 184 in the direction of the optical axis 181 is provided.
0, a mechanism 191 for rotating the diffraction grating 183, and a mechanism (not shown) for adjusting the inclination of the diffraction grating may be provided.

【0086】また、その他のレンズ、光源等についても
移動機構を設け、必要に応じて調整できるようにするの
が望ましい。
It is desirable to provide a moving mechanism for other lenses, light sources, and the like so that they can be adjusted as needed.

【0087】(8)第8実施形態 図24は本発明の第8実施形態を示す。この図に示すレ
ンズ調整システム200において、レーザ光201は光
軸202と略平行に対物レンズ203に入射される。対
物レンズ203を透過した光は、透過型回折格子204
に結像される。回折格子204で発生した回折光はレン
ズ205に入射される。上記実施形態と同様に、回折格
子204は、0次回折光と+1次回折光又は−1次回折
光がレンズ205の瞳面でシェアリング干渉を生じるよ
うに設計されている。このシェアリング干渉光は、レン
ズ205で略平行光に戻り、一部はハーフミラー206
で反射され、結像レンズ207で撮像素子208に結像
される。撮像素子208は受像した像に対応する信号を
表示装置209に送信する。表示装置209は、撮像素
子208からの信号を処理し、レンズ205を透過した
光の像を表示する。したがって、表示装置209に表示
された像を見ることで、対物レンズ203等の光軸が正
しく光軸202に一致しているか否か判断できる。例え
ば、対物レンズ203が光軸202に対して正しく位置
決めされていない場合、対物レンズ203を光軸202
と直交する方向に移動させるレンズ移動機構210を用
い、対物レンズ203の光軸を光軸202に一致させ
る。
(8) Eighth Embodiment FIG. 24 shows an eighth embodiment of the present invention. In the lens adjustment system 200 shown in this figure, a laser beam 201 is incident on an objective lens 203 substantially parallel to an optical axis 202. The light transmitted through the objective lens 203 is transmitted through a transmission diffraction grating 204.
Is imaged. Diffracted light generated by the diffraction grating 204 is incident on a lens 205. Similar to the above-described embodiment, the diffraction grating 204 is designed so that the 0th-order diffracted light and the + 1st-order diffracted light or the -1st-order diffracted light cause sharing interference on the pupil plane of the lens 205. This sharing interference light is returned to substantially parallel light by the lens 205, and a part thereof is
And is imaged on the image sensor 208 by the imaging lens 207. The imaging element 208 transmits a signal corresponding to the received image to the display device 209. The display device 209 processes a signal from the imaging element 208 and displays an image of light transmitted through the lens 205. Therefore, by looking at the image displayed on the display device 209, it can be determined whether or not the optical axis of the objective lens 203 and the like is correctly aligned with the optical axis 202. For example, if the objective lens 203 is not properly positioned with respect to the optical axis 202,
The optical axis of the objective lens 203 is made coincident with the optical axis 202 by using a lens moving mechanism 210 for moving in a direction perpendicular to the optical axis.

【0088】ハーフミラー206を透過した光は、結像
レンズ211で撮像素子212に結像される。撮像素子
212は受像した像に対応する信号を信号処理装置21
3に送信する。信号処理装置213は、撮像素子212
からの信号を処理し、シェアリング干渉像を表示装置2
14に表示する。そして、これら信号処理装置213と
表示装置214を用いて、上述のようにして対物レンズ
203の各種収差が評価される。これらの収差のうち対
物レンズ203を移動することで最小化できる収差は、
対物レンズ203を光軸方向に移動させる機構215、
対物レンズ203の傾きを調整する機構216、必要な
らばレンズ移動機構210を用いて対物レンズ203を
移動、傾動、回転することで最小化又は消去される。
The light transmitted through the half mirror 206 is imaged on the image sensor 212 by the image forming lens 211. The image sensor 212 converts a signal corresponding to the received image into a signal
Send to 3. The signal processing device 213 includes an image sensor 212
Process the signal from the display device and display the sharing interference image on the display device 2.
14 is displayed. Then, various aberrations of the objective lens 203 are evaluated using the signal processing device 213 and the display device 214 as described above. Of these aberrations, the aberration that can be minimized by moving the objective lens 203 is:
A mechanism 215 for moving the objective lens 203 in the optical axis direction,
The objective lens 203 is minimized or eliminated by moving, tilting, and rotating the objective lens 203 using a mechanism 216 for adjusting the tilt of the objective lens 203 and, if necessary, a lens moving mechanism 210.

【0089】なお、上記実施形態と同様に、回折格子2
04に対して、この回折格子204を格子と直交する方
向に移動させる機構217の外に、回折格子217をレ
ンズ205と共に光軸202方向に移動させる機構21
8、回折格子204を回転及び傾斜調整する機構(図示
せず)を設けてもよい。
Incidentally, similarly to the above embodiment, the diffraction grating 2
In addition to the mechanism 217 for moving the diffraction grating 204 in a direction perpendicular to the grating, the mechanism 21 for moving the diffraction grating 217 together with the lens 205 in the optical axis 202 direction.
8. A mechanism (not shown) for rotating and tilting the diffraction grating 204 may be provided.

【0090】また、その他のレンズ、光源等についても
移動機構を設け、必要に応じて調整できるようにするの
が望ましい。
It is desirable to provide a moving mechanism for other lenses, light sources, and the like so that they can be adjusted as needed.

【0091】(9)第9実施形態 図25は本発明の第9実施形態を示す。この図に示すレ
ンズ調整システム220において、レーザ光221は光
軸222と略平行に対物レンズ223に入射される。対
物レンズ223を透過した光は、透過型回折格子224
に結像される。回折格子224で発生した回折光はレン
ズ225に入射される。上記実施形態と同様に、回折格
子224は、0次回折光と+1次回折光又は−1次回折
光がレンズ225の瞳面でシェアリング干渉を生じるよ
うに設計されている。このシェアリング干渉光は、レン
ズ225で略平行光に戻り、結像レンズ226で撮像素
子227に結像される。撮像素子227は受像した像に
対応する信号を信号処理装置228に送信する。信号処
理装置228は、撮像素子227からの信号を処理し、
シェアリング干渉像を表示装置229に表示する。そし
て、これら信号処理装置228と表示装置229を用い
て、上述のようにして対物レンズ223の各種収差が評
価される。これらの収差のうち対物レンズ223を移動
することで最小化できる収差は、対物レンズ223を光
軸方向に移動させる機構230、対物レンズ223を光
軸と直交する方向に移動させる機構231、対物レンズ
223を傾斜調整する機構232を用いて、対物レンズ
223を移動、傾動することで最小化又は消去される。
(9) Ninth Embodiment FIG. 25 shows a ninth embodiment of the present invention. In the lens adjustment system 220 shown in this figure, the laser light 221 is incident on the objective lens 223 substantially parallel to the optical axis 222. The light transmitted through the objective lens 223 is transmitted to the transmission type diffraction grating 224.
Is imaged. The diffracted light generated by the diffraction grating 224 enters the lens 225. Similarly to the above embodiment, the diffraction grating 224 is designed such that the 0th-order diffracted light and the + 1st-order diffracted light or the -1st-order diffracted light cause sharing interference on the pupil plane of the lens 225. This sharing interference light returns to substantially parallel light by the lens 225 and is imaged on the image sensor 227 by the imaging lens 226. The imaging element 227 transmits a signal corresponding to the received image to the signal processing device 228. The signal processing device 228 processes a signal from the image sensor 227,
The sharing interference image is displayed on the display device 229. Then, various aberrations of the objective lens 223 are evaluated using the signal processing device 228 and the display device 229 as described above. Among these aberrations, the aberration that can be minimized by moving the objective lens 223 includes a mechanism 230 for moving the objective lens 223 in the optical axis direction, a mechanism 231 for moving the objective lens 223 in a direction perpendicular to the optical axis, and an objective lens. By moving and tilting the objective lens 223 by using the mechanism 232 for adjusting the tilt of the 223, it is minimized or eliminated.

【0092】また、表示装置229に表示された像を見
ることで、結像レンズ226の結像位置に撮像素子22
7が正しく配置されているか否か判断できる。撮像素子
227が結像位置に配置されていない場合、移動機構2
28で撮像素子227を光軸方向に移動させて正しい位
置に調整できる。また、上記実施形態と同様に、回折格
子224に対して、この回折格子224を格子と直交す
る方向に移動させる機構229の外に、回折格子224
をレンズ225と共に光軸方向に移動させる機構23
0、回折格子224を回転及び傾斜調整する機構(図示
せず)を設けてもよい。さらに、その他のレンズ、光源
等についても移動機構を設け、必要に応じて調整できる
ようにするのが望ましい。
Further, by looking at the image displayed on the display device 229, the image pickup device 22 is positioned at the image forming position of the image forming lens 226.
7 can be determined as to whether they are correctly arranged. When the image sensor 227 is not located at the image forming position, the moving mechanism 2
At 28, the image sensor 227 can be moved in the optical axis direction and adjusted to the correct position. Further, similarly to the above-described embodiment, a diffraction grating 224 is provided in addition to a mechanism 229 for moving the diffraction grating 224 in a direction orthogonal to the grating.
23 for moving the lens with the lens 225 in the optical axis direction
A mechanism (not shown) for rotating and tilting the diffraction grating 224 may be provided. Further, it is desirable to provide a moving mechanism for other lenses, light sources, and the like so that they can be adjusted as needed.

【0093】(10)回折格子 上述のように、本発明に使用する回折格子には、反射型
の回折格子と透過型の回折格子がある。このような回折
格子は、図26に示すように、所定の屈折率(nk)を
有する材料(例えばポリカーボネート)で形成した基板
241の表面に、所定の間隔(格子ピッチ:Pk)で、
所定の深さ(格子深さ:dk)を有する所定の幅(格子
幅:Pm)の格子溝242が、所定の方向に形成されて
いる。また、反射型回折格子の場合、格子溝242を形
成した表面は、アルミニウム等の反射性材料が蒸着され
て薄い反射膜(図示せず)が形成されている。なお、図
26に図示していないが、回折格子の格子を形成した面
は、適当な材料(例えば、ポリカーボネート)からなる
カバーで被覆するのが望ましい。また、回折格子の格子
面近傍にカバーガラスを設け、これで回折格子を保護し
てもよい。さらに、反射型回折格子として、光ディスク
又はその一部を利用することもできる。
(10) Diffraction Grating As described above, the diffraction grating used in the present invention includes a reflection type diffraction grating and a transmission type diffraction grating. As shown in FIG. 26, such a diffraction grating is provided on a surface of a substrate 241 formed of a material (for example, polycarbonate) having a predetermined refractive index (nk) at a predetermined interval (grating pitch: Pk).
A lattice groove 242 having a predetermined depth (lattice depth: dk) and a predetermined width (lattice width: Pm) is formed in a predetermined direction. In the case of a reflective diffraction grating, a thin reflective film (not shown) is formed on the surface on which the grating grooves 242 are formed by depositing a reflective material such as aluminum. Although not shown in FIG. 26, the surface of the diffraction grating on which the grating is formed is preferably covered with a cover made of a suitable material (for example, polycarbonate). Further, a cover glass may be provided near the grating surface of the diffraction grating to protect the diffraction grating. Further, an optical disk or a part thereof can be used as the reflection type diffraction grating.

【0094】これら格子ピッチPk等は、0次回折光と
±1次回折光とのコントラスト、シェアリング干渉像の
大きさ、シェアリングする回折光に大きく影響を与え
る。具体的に、格子ピッチPkは回折角に影響し、格子
ピッチPkが小さくなると回折光の回折角が大きくな
る。その結果、シェアリング干渉像が小さくなる。逆
に、格子ピッチPkが大きくなると回折角が小さくな
り、シェアリング干渉像が大きくなる。また、シェアリ
ング干渉像の大きさは、光の波長λ、集光レンズ(対物
レンズ)の開口数A(=sinθs θs:集光レンズ
から回折格子に入射する光の入射光線角)にも依存す
る。
These grating pitches Pk and the like greatly affect the contrast between the 0th-order diffracted light and the ± 1st-order diffracted light, the size of the sharing interference image, and the diffracted light to be shared. Specifically, the grating pitch Pk affects the diffraction angle, and the smaller the grating pitch Pk, the larger the diffraction angle of the diffracted light. As a result, the sharing interference image becomes smaller. Conversely, as the grating pitch Pk increases, the diffraction angle decreases, and the sharing interference image increases. In addition, the size of the sharing interference image also depends on the wavelength λ of the light and the numerical aperture A of the condenser lens (objective lens) (= sin θs θs: the incident ray angle of light incident on the diffraction grating from the condenser lens). I do.

【0095】回折光の強度、さらにシェアリング干渉像
のコントラストは、回折格子の格子深さdk、格子デュ
ーティ比:Pm/Pk、及び光の波長λ、回折格子の屈
折率nkに依存する。
The intensity of the diffracted light and the contrast of the shearing interference image depend on the grating depth dk of the diffraction grating, the grating duty ratio: Pm / Pk, the light wavelength λ, and the refractive index nk of the diffraction grating.

【0096】以上のことから、図27に示すように、0
次回折光と+1次回折光または−1次回折光とを干渉さ
せてシェアリング干渉像を得る場合、回折格子は以下の
条件を満足するように設計するのが好ましい。 0.8≦Pk・(A/λ)≦1.2 0.5≦dk・(nk−1)・(8/λ)≦2 0.2≦du≦0.8 Pk:格子ピッチ dk:格子深さ du:格子デューティ比(=格子溝の幅/格子ピッチ) A:回折格子の開口数 (=sinθs θs:集光レンズから回折格子に入射
する光の入射光線角) nk:回折格子の屈折率 λ:光の波長 なお、最も好ましい条件としては、 Pk・(A/λ)=1 dk・(nk−1)・(8/λ)=1 d=0.5 である。
From the above, as shown in FIG.
When a sharing interference image is obtained by interfering the + 1st order diffracted light with the + 1st order diffracted light and the + 1st order diffracted light, it is preferable to design the diffraction grating so as to satisfy the following conditions. 0.8 ≦ Pk · (A / λ) ≦ 1.2 0.5 ≦ dk · (nk−1) · (8 / λ) ≦ 2 0.2 ≦ du ≦ 0.8 Pk: lattice pitch dk: lattice Depth du: Grating duty ratio (= width of grating groove / grating pitch) A: Numerical aperture of diffraction grating (= sin θs θs: incident ray angle of light incident on the diffraction grating from the condenser lens) nk: Refraction of diffraction grating Rate λ: wavelength of light The most preferable condition is Pk · (A / λ) = 1 dk · (nk−1) · (8 / λ) = 1 d = 0.5.

【0097】図28に示すように、+1次回折光と−1
次回折光とを干渉させてシェアリング干渉像を得る場
合、0次回折光が発生しない条件に回折格子を設計する
必要があり、この場合の条件は以下の通りである。 0.8≦Pk・sin(θs/2)/λ≦1.2 0.8≦dk・(nk−1)・(4/λ)≦1.2 0.4≦du≦0.6 なお、最も好ましい条件は、 Pk・sin(θs/2)/λ=1 dk・(nk−1)・(4/λ)=1 du=0.5 である。
As shown in FIG. 28, the + 1st-order diffracted light and -1
In order to obtain a sharing interference image by interfering with the next-order diffracted light, it is necessary to design the diffraction grating under conditions that do not generate the zero-order diffracted light, and the conditions in this case are as follows. 0.8 ≦ Pk · sin (θs / 2) /λ≦1.2 0.8 ≦ dk · (nk−1) · (4 / λ) ≦ 1.2 0.4 ≦ du ≦ 0.6 The most preferable condition is Pk · sin (θs / 2) / λ = 1 dk · (nk−1) · (4 / λ) = 1 du = 0.5.

【0098】ただし、回折格子は以上の条件に必ずしも
拘束されるものでなく、例えば以下の条件に設計しても
よい。
However, the diffraction grating is not necessarily restricted by the above conditions, and may be designed under the following conditions, for example.

【0099】設計条件 0.8≦Pk・(A/λ)≦1.2 0.5≦dk・(nk−1)・(4/λ)≦2 0.2≦du≦0.8Design condition 0.8 ≦ Pk · (A / λ) ≦ 1.2 0.5 ≦ dk · (nk−1) · (4 / λ) ≦ 2 0.2 ≦ du ≦ 0.8

【0100】設計条件 0.8≦Pk・sin(θs/2)/λ≦1.2 0.8≦dk・(nk−1)・(4/λ)≦1.2 0.4≦du≦0.6Design condition 0.8 ≦ Pk · sin (θs / 2) /λ≦1.2 0.8 ≦ dk · (nk−1) · (4 / λ) ≦ 1.2 0.4 ≦ du ≦ 0.6

【0101】また、以上の説明では、本発明の実施形態
において、回折格子を格子方向(格子溝)と直交する方
向に移動させるものとしたが、格子方向と直交する方向
成分を有する方向、つまり、格子方向に対して斜めの方
向に移動させても、同様の作用効果が得られる。
In the above description, the diffraction grating is moved in the direction orthogonal to the grating direction (grating groove) in the embodiment of the present invention. The same operation and effect can be obtained even by moving in a direction oblique to the lattice direction.

【0102】[0102]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係るレンズの評価方法、評価装置、調整方法、調整装置
によれば、シェアリング干渉像の複数の点で光強度変化
の位相を求めるという簡単な方法で、波面形状を求める
ことなく、レンズの特性(デフォーカス量、コマ収差、
非点収差、球面収差、高次収差)を求めることができ
る。また、光強度変化の位相を求める点の数は、最小2
点で足りるので、短時間でレンズの特性を評価でき、ま
た調整できる。
As is apparent from the above description, according to the lens evaluation method, the evaluation apparatus, the adjustment method, and the adjustment apparatus according to the present invention, the phase of the light intensity change at a plurality of points of the sharing interference image is determined. This is a simple method of determining the characteristics of the lens (defocus, coma,
Astigmatism, spherical aberration, and higher-order aberrations). The number of points for obtaining the phase of the light intensity change is a minimum of two.
In this case, the characteristics of the lens can be evaluated and adjusted in a short time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 従来のレンズ収差検出方法(ジッタ法)及び
装置の概略構成及びその原理の説明図。
FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional lens aberration detection method (jitter method) and apparatus, and an explanatory diagram of its principle.

【図2】 図1に示す装置を用いて収差調整方法を説明
するグラフ。
FIG. 2 is a graph illustrating an aberration adjustment method using the apparatus shown in FIG.

【図3】 従来の別のレンズ収差検出方法(光強度測定
法)及び装置の概略構成及びその原理の説明図。
FIG. 3 is a schematic diagram of another conventional lens aberration detection method (light intensity measurement method) and apparatus, and an explanatory diagram of the principle thereof.

【図4】 図3に示すレンズ収差検出方法において得ら
れる像を示す図で、(A)は調整前、(B)は調整後の
像である。
4A and 4B are diagrams showing images obtained by the lens aberration detecting method shown in FIG. 3, wherein FIG. 4A shows an image before adjustment and FIG. 4B shows an image after adjustment.

【図5】 本発明の第1実施形態に係るレンズ収差評価
装置の概略構成を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a lens aberration evaluation device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 反射型回折格子から発生する回折光を示す
図。
FIG. 6 is a view showing diffracted light generated from a reflection type diffraction grating.

【図7】 撮像素子上に形成されるシェアリング干渉像
を示す図。
FIG. 7 is a view showing a sharing interference image formed on an image sensor.

【図8】 シェアリング干渉像上の測点を示す図。FIG. 8 is a diagram showing measurement points on a sharing interference image.

【図9】 図8に示すシェアリング干渉像上の測定にお
ける光強度変化を示す図。
FIG. 9 is a view showing a light intensity change in measurement on the sharing interference image shown in FIG. 8;

【図10】 収差の波面形状を示す図で、(A)はデフ
ォーカス量、(B)はコマ収差、(C)は非点収差、
(D)は球面収差の波面である。
10A and 10B are diagrams showing the wavefront shape of aberration, where FIG. 10A shows a defocus amount, FIG. 10B shows coma aberration, FIG.
(D) is a wavefront of spherical aberration.

【図11】 シェアリング干渉上に表れる干渉縞を示す
図で、(A)はデフォーカス量、(B)はコマ収差(コ
マR成分)、(C)コマ収差(コマT成分)、(D)は
非点収差、(E)は球面収差の干渉縞である。
11A and 11B are diagrams showing interference fringes appearing on sharing interference, wherein FIG. 11A shows a defocus amount, FIG. 11B shows coma aberration (coma R component), FIG. 11C shows coma aberration (coma T component), and FIG. ) Indicates astigmatism, and (E) indicates interference fringes of spherical aberration.

【図12】 デフォーカス量の評価方法を説明する図
で、(A)はシェアリング干渉上の測点、(B)は位相
を測点座標の1次関数としてフィッテイングしたグラフ
である。
12A and 12B are diagrams for explaining a method of evaluating a defocus amount, where FIG. 12A is a graph showing a measurement point on sharing interference, and FIG. 12B is a graph obtained by fitting a phase as a linear function of measurement point coordinates.

【図13】 コマR成分の評価方法を説明する図で、
(A)はシェアリング干渉上の測点、(B)は位相を測
点座標の二次関数でフィッテイングしたグラフである。
FIG. 13 is a view for explaining a method of evaluating a top R component;
(A) is a measurement point on the sharing interference, and (B) is a graph in which the phase is fitted with a quadratic function of the measurement point coordinates.

【図14】 コマT成分の評価方法を説明する図で、
(A)はシェアリング干渉上の測点、(B)は位相を測
点座標の二次関数でフィッテイングしたグラフである。
FIG. 14 is a diagram for explaining a method of evaluating a frame T component;
(A) is a measurement point on the sharing interference, and (B) is a graph in which the phase is fitted with a quadratic function of the measurement point coordinates.

【図15】 非点収差の評価方法を説明する図で、
(A)はシェアリング干渉上の測点、(B)は位相を測
点座標の1次関数でフィッテイングしたグラフである。
FIG. 15 is a diagram illustrating a method for evaluating astigmatism;
(A) is a measurement point on the sharing interference, and (B) is a graph in which the phase is fitted with a linear function of the measurement point coordinates.

【図16】 球面収差の評価方法を説明する図で、
(A)はシェアリング干渉上の測点、(B)は位相を測
点座標の三次関数でフィッテイングしたグラフである。
FIG. 16 is a diagram illustrating a method for evaluating spherical aberration.
(A) is a measurement point on sharing interference, and (B) is a graph in which the phase is fitted with a cubic function of the measurement point coordinates.

【図17】 高次収差の評価方法を説明する図で、
(A)はシェアリング干渉上の測点、(B)〜(E)は
位相を測点座標の関数でフィッテイングしたグラフであ
る。
FIG. 17 is a diagram illustrating a method for evaluating higher-order aberrations.
(A) is a measurement point on sharing interference, and (B) to (E) are graphs in which the phase is fitted with a function of the measurement point coordinates.

【図18】 本発明の第2実施形態に係るレンズ収差評
価装置の概略構成を示す図。
FIG. 18 is a diagram showing a schematic configuration of a lens aberration evaluation device according to a second embodiment of the present invention.

【図19】 本発明の第3実施形態に係るレンズ収差評
価装置の概略構成を示す図。
FIG. 19 is a diagram showing a schematic configuration of a lens aberration evaluation device according to a third embodiment of the present invention.

【図20】 本発明の第4実施形態に係るレンズ調整装
置の概略構成を示す図。
FIG. 20 is a diagram illustrating a schematic configuration of a lens adjustment device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図21】 本発明の第5実施形態に係るレンズ調整装
置の概略構成を示す図。
FIG. 21 is a diagram illustrating a schematic configuration of a lens adjustment device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図22】 本発明の第6実施形態に係るレンズ収差評
価装置の概略構成を示す図。
FIG. 22 is a diagram illustrating a schematic configuration of a lens aberration evaluation device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図23】 本発明の第7実施形態に係るレンズ収差評
価装置の概略構成を示す図。
FIG. 23 is a view showing a schematic configuration of a lens aberration evaluation device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図24】 本発明の第8実施形態に係るレンズ調整装
置の概略構成を示す図。
FIG. 24 is a diagram showing a schematic configuration of a lens adjustment device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図25】 本発明の第9実施形態に係るレンズ調整装
置の概略構成を示す図。
FIG. 25 is a diagram showing a schematic configuration of a lens adjustment device according to a ninth embodiment of the present invention.

【図26】 回折格子の部分拡大断面図。FIG. 26 is a partially enlarged sectional view of a diffraction grating.

【図27】 0次回折光と+1次及び−1次回折光との
シェアリング干渉像を示す図。
FIG. 27 is a view showing a sharing interference image of the 0th-order diffracted light and the + 1st-order and -1st-order diffracted lights.

【図28】 +1次と−1次回折光とのシェアリング干
渉像を示す図。
FIG. 28 is a view showing a sharing interference image of + 1st-order and -1st-order diffracted light.

【図29】 特定の方向に格子溝を形成した回折格子
と、この特定の方向と45°の角度をなす斜めの方向に
格子溝を形成した回折格子とを示す図。
FIG. 29 is a diagram showing a diffraction grating in which a grating groove is formed in a specific direction and a diffraction grating in which a grating groove is formed in an oblique direction that forms an angle of 45 ° with the specific direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31…0次回折光、32…+1次回折光、50…シェア
リング干渉像。
31... 0th-order diffracted light, 32... + 1st-order diffracted light, 50.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西井 完治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2G086 HH06 HH07 5D119 AA38 DA20 JA02 JA43 NA05 PA05  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued from the front page (72) Inventor Kanji Nishii 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F-term (reference) 2G086 HH06 HH07 5D119 AA38 DA20 JA02 JA43 NA05 PA05

Claims (84)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a) レンズから出射された光を回折
し、異なる次数の2つの回折光を干渉させてシェアリン
グ干渉像を得る工程と、(b) 上記回折光の位相を変
化させる工程と、(c) 上記シェアリング干渉像にお
いて、上記2つの回折光の光軸を結ぶ線分の中点を通る
測線上の複数の測点で光強度変化の位相を求める工程
と、(d) 上記位相をもとに上記レンズの特性を求め
る工程とを有することを特徴とするレンズの評価方法。
1. A step of diffracting light emitted from a lens and causing two diffracted lights of different orders to interfere with each other to obtain a sharing interference image, and (b) a step of changing the phase of the diffracted light. (C) obtaining a phase of a change in light intensity at a plurality of measurement points on a measurement line passing through a midpoint of a line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights in the sharing interference image; Obtaining a characteristic of the lens based on the phase.
【請求項2】 (a) レンズから出射された光を回折
し、異なる次数の2つの回折光を干渉させてシェアリン
グ干渉像を得る工程と、(b) 上記回折光の位相を変
化させる工程と、(c) 上記シェアリング干渉像にお
いて、上記2つの回折光の光軸を結ぶ線分の中点を通る
測線上の複数の測点で光強度変化の位相を求める工程
と、(d) 上記測点位置をX、上記位相をYとしたと
き、上記位相Yを測定位置Xの関数で近似し、該関数の
係数値でレンズの特性を評価する工程とを有することを
特徴とするレンズの評価方法。
2. A step of diffracting light emitted from a lens and causing two diffracted lights of different orders to interfere with each other to obtain a sharing interference image, and (b) a step of changing the phase of the diffracted light. (C) obtaining a phase of a change in light intensity at a plurality of measurement points on a measurement line passing through a midpoint of a line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights in the sharing interference image; When the measuring point position is X and the phase is Y, the phase Y is approximated by a function of the measuring position X, and the characteristic of the lens is evaluated by the coefficient value of the function. Evaluation method.
【請求項3】 上記2つの回折光のシェリング干渉像を
上記レンズに透過させることを特徴とするレンズの評価
方法。
3. A lens evaluation method, wherein a Schering interference image of the two diffracted lights is transmitted through the lens.
【請求項4】 (a) 光源から発射した光を対物レン
ズで集光し、該集光された光を反射型回折格子に投射
し、該反射型回折格子から反射した異なる次数の2つの
回折光を上記対物レンズで略平行光とし、該略平行光と
された光を集光レンズで集光し、該集光された光を受像
面に結像し、該受像面で上記2つの回折光のシェアリン
グ干渉像を得る工程と、(b) 上記回折格子を格子方
向と直交する方向の方向成分を有する方向に移動させ、
上記回折光の位相を変化させる工程と、(c) 上記シ
ェアリング干渉像において、上記2つの回折光の光軸を
結ぶ線分の中点を通る測線上の複数の測点で光強度変化
の位相を求める工程と、(d) 上記位相をもとに上記
対物レンズの特性を求める工程とを有することを特徴と
するレンズの評価方法。
(A) condensing light emitted from a light source with an objective lens, projecting the condensed light onto a reflection type diffraction grating, and diffracting two different orders of light reflected from the reflection type diffraction grating. The light is converted into substantially parallel light by the objective lens, the substantially parallel light is condensed by a condenser lens, and the condensed light is imaged on an image receiving surface. (B) moving the diffraction grating in a direction having a directional component in a direction orthogonal to the grating direction;
Changing the phase of the diffracted light; and (c) determining the light intensity change at a plurality of measurement points on a measurement line passing through a midpoint of a line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights in the sharing interference image. A method for evaluating a lens, comprising: a step of obtaining a phase; and (d) a step of obtaining characteristics of the objective lens based on the phase.
【請求項5】 (a) 光源から発射した光を対物レン
ズで集光し、該集光された光を反射型回折格子に投射
し、該反射型回折格子から反射した異なる次数の2つの
回折光を上記対物レンズで略平行光とし、該略平行光と
された光を集光レンズで集光し、該集光された光を受像
面に結像し、該受像面で上記2つの回折光のシェアリン
グ干渉像を得る工程と、(b) 上記回折格子を格子方
向と直交する方向の方向成分を有する方向に移動させ、
上記回折光の位相を変化させる工程と、(c) 上記シ
ェアリング干渉像において、上記2つの回折光の光軸を
結ぶ線分の中点を通る測線上の複数の測点で光強度変化
の位相を求める工程と、(d) 上記測点位置をX、上
記位相をYとしたとき、上記位相Yを測定位置Xの関数
で近似し、該関数の係数値で上記対物レンズの光学的の
特性を評価する工程とを有することを特徴とするレンズ
の評価方法。
5. A light emitted from a light source is condensed by an objective lens, and the condensed light is projected on a reflection type diffraction grating, and two diffraction lights of different orders reflected from the reflection type diffraction grating. The light is converted into substantially parallel light by the objective lens, the substantially parallel light is condensed by a condenser lens, and the condensed light is imaged on an image receiving surface. (B) moving the diffraction grating in a direction having a directional component in a direction orthogonal to the grating direction;
Changing the phase of the diffracted light; and (c) determining the light intensity change at a plurality of measurement points on a measurement line passing through a midpoint of a line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights in the sharing interference image. And (d) when the measurement point position is X and the phase is Y, the phase Y is approximated by a function of the measurement position X, and the optical value of the objective lens is calculated by the coefficient value of the function. And a step of evaluating characteristics.
【請求項6】 (a) 光源から発射した光を対物レン
ズで集光し、該集光された光を透過型回折格子に投射
し、該透過型回折格子を透過した異なる次数の2つの回
折光をレンズで略平行光とし、該略平行光とされた光を
集光レンズで集光し、該集光された光を受像面に結像
し、該受像面で上記2つの回折光のシェアリング干渉像
を得る工程と、(b) 上記回折格子を格子方向と直交
する方向の方向成分を有する方向に移動させ、上記回折
光の位相を変化させる工程と、(c) 上記シェアリン
グ干渉像において、上記2つの回折光の光軸を結ぶ線分
の中点を通る測線上の複数の測点で光強度変化の位相を
求める工程と、(d) 上記位相をもとに上記対物レン
ズの特性を求める工程とを有することを特徴とするレン
ズの評価方法。
6. (a) Light emitted from a light source is condensed by an objective lens, and the condensed light is projected on a transmission type diffraction grating, and two diffractions of different orders transmitted through the transmission type diffraction grating. The light is converted into substantially parallel light by a lens, the substantially parallel light is condensed by a condenser lens, and the condensed light is imaged on an image receiving surface. (B) moving the diffraction grating in a direction having a direction component perpendicular to the grating direction to change the phase of the diffracted light; and (c) obtaining the sharing interference image. Obtaining a phase of a light intensity change at a plurality of measurement points on a measurement line passing through a midpoint of a line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights in the image; and (d) the objective lens based on the phase. Determining a characteristic of the lens.
【請求項7】 (a) 光源から発射した光を対物レン
ズで集光し、該集光された光を透過型回折格子に投射
し、該透過型回折格子を透過した異なる次数の2つの回
折光をレンズで略平行光とし、該略平行光とされた光を
集光レンズで集光し、該集光された光を受像面に結像
し、該受像面で上記2つの回折光をシェアリング干渉さ
せる工程と、(b) 上記回折格子を格子方向と直交す
る方向の方向成分を有する方向に移動させ、上記回折光
の位相を変化させる工程と、(c) 上記シェアリング
干渉像において、上記2つの回折光の光軸を結ぶ線分の
中点を通る測線上の複数の測点で光強度変化の位相を求
める工程と、(d) 上記測点位置をX、上記位相をY
としたとき、上記位相Yを測定位置Xの関数で近似し、
該関数の係数値で上記対物レンズの光学的の特性を評価
する工程とを有することを特徴とするレンズの評価方
法。
7. (a) Light emitted from a light source is condensed by an objective lens, the condensed light is projected on a transmission type diffraction grating, and two diffractions of different orders transmitted through the transmission type diffraction grating. The light is converted into substantially parallel light by a lens, the light converted into substantially parallel light is condensed by a condenser lens, the condensed light is imaged on an image receiving surface, and the two diffracted lights are formed on the image receiving surface. (B) moving the diffraction grating in a direction having a direction component perpendicular to the grating direction to change the phase of the diffracted light; and (c) changing the phase of the shearing interference image. Obtaining a phase of a change in light intensity at a plurality of measurement points on a measurement line passing through a midpoint of a line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights; and (d) setting the measurement point position to X and the phase to Y
When the phase Y is approximated by a function of the measurement position X,
Evaluating the optical characteristics of the objective lens with the coefficient value of the function.
【請求項8】 上記2つの回折光が、0次回折光と±1
次回折光のいずれか一方、又は+1次回折光と−1次回
折光であることを特徴とする請求項1から7のいずれか
のレンズの評価方法。
8. The two diffracted lights are 0th-order diffracted light and ± 1
The method for evaluating a lens according to any one of claims 1 to 7, wherein the one of the first-order diffracted lights, or the + 1st-order diffracted light and the -1st-order diffracted light.
【請求項9】 上記評価する光学的特性が、デフォーカ
ス量、コマ収差、球面収差、非点収差、これらの収差以
外の収差のいずれか一つであることを特徴とする請求項
1から7のいずれかのレンズの評価方法。
9. The optical characteristic to be evaluated is any one of a defocus amount, a coma aberration, a spherical aberration, an astigmatism, and an aberration other than these aberrations. Evaluation method for any of the lenses.
【請求項10】 (a) レンズから出射した光を回折
し、0次回折光と±1次回折光のいずれか一方、又は+
1次回折光と−1次回折光とのシェアリング干渉像を受
像面で得る工程と、(b) 上記回折光の位相を変化さ
せる工程と、(c) 上記シェアリング干渉像におい
て、上記回折光の光軸を通る線分上の複数の測点で該測
点における光強度変化の位相を求める工程と、(d)
上記測点位置をX、上記位相をYとしたとき、上記位相
Yを測定位置Xの1次関数又は1次以上の次数を有する
関数で近似し、該近似関数の1次の係数値で上記光学系
のデフォーカス量を評価する工程を有することを特徴と
するレンズの評価方法。
10. A light diffracted from a lens is diffracted, and either one of a 0th-order diffracted light and ± 1st-order diffracted light, or +
Obtaining a shared interference image of the first-order diffracted light and the -1st-order diffracted light on the image receiving surface; (b) changing the phase of the diffracted light; Obtaining a phase of a change in light intensity at a plurality of measuring points on a line segment passing through the optical axis; (d)
Assuming that the measurement point position is X and the phase is Y, the phase Y is approximated by a linear function of the measurement position X or a function having a first or higher order, and the above-mentioned is calculated by a first-order coefficient value of the approximate function. A method for evaluating a lens, comprising a step of evaluating a defocus amount of an optical system.
【請求項11】 (a) レンズから出射した光を回折
し、0次回折光と±1次回折光のいずれか一方、又は+
1次回折光と−1次回折光とのシェアリング干渉像を受
像面で得る工程と、(b) 上記回折光の位相を変化さ
せる工程と、(c) 上記シェアリング干渉像におい
て、上記回折光の光軸を結ぶ線分の垂直二等分線上の複
数の測点で、該測点における光強度変化の位相を求める
工程と、(d) 上記測点位置をX、上記位相をYとし
たとき、上記位相Yを測定位置Xの二次関数で近似し、
該二次関数の二次の係数値でコマ収差を評価する工程を
有することを特徴とするレンズの評価方法。
11. (a) Diffracting light emitted from a lens, and selects one of 0th-order diffracted light and ± 1st-order diffracted light, or +
Obtaining a shared interference image of the first-order diffracted light and the -1st-order diffracted light on the image receiving surface; (b) changing the phase of the diffracted light; Calculating a phase of a change in light intensity at a plurality of measuring points on a vertical bisector of a line connecting the optical axes; and (d) when the measuring point position is X and the phase is Y , The phase Y is approximated by a quadratic function of the measurement position X,
A method for evaluating a lens, comprising a step of evaluating coma with a quadratic coefficient value of the quadratic function.
【請求項12】 (a) レンズから出射した光を回折
し、0次回折光と±1次回折光のいずれか一方、又は+
1次回折光と−1次回折光とのシェアリング干渉像を受
像面で得る工程と、(b) 上記回折光の位相を変化さ
せる工程と、(c) 上記シェアリング干渉像におい
て、上記回折光の光軸を結ぶ線分の中点を通り且つ該線
分に対して正方向と負方向に所定の角度をなす2つの斜
線上の複数の測定で該測点における光強度変化の位相を
求める工程と、(d) 上記2つの斜線のそれぞれにつ
いて、上記測点位置をX、上記位相をYとし、上記位相
Yを測定位置Xの二次関数又は三次関数で近似し、該二
次関数又は三次関数の二次の係数値を用いて、コマ収差
を評価する工程を有することを特徴とするレンズの評価
方法。
12. (a) The light emitted from the lens is diffracted, and either one of 0-order diffracted light and ± 1st-order diffracted light, or +
Obtaining a shared interference image of the first-order diffracted light and the -1st-order diffracted light on the image receiving surface; (b) changing the phase of the diffracted light; Obtaining a phase of a change in light intensity at the measurement point by a plurality of measurements on two oblique lines passing through a midpoint of a line segment connecting the optical axes and forming a predetermined angle in a positive direction and a negative direction with respect to the line segment; And (d) for each of the two oblique lines, the measuring point position is X and the phase is Y, and the phase Y is approximated by a quadratic function or a cubic function of the measuring position X, and the quadratic function or cubic function is obtained. A method for evaluating a lens, comprising a step of evaluating coma using a second-order coefficient value of a function.
【請求項13】 (a) レンズから出射した光を回折
し、0次回折光と±1次回折光のいずれか一方、又は+
1次回折光と−1次回折光とのシェアリング干渉像を受
像面で得る工程と、(b) 上記回折光の位相を変化さ
せる工程と、(c) 上記シェアリング干渉像におい
て、上記回折光の光軸を結ぶ線分の中点を通る垂直二等
分線と該線分に対して正方向と負方向に所定の角度をな
す2つの斜線上の複数の測定で該測点における光強度変
化の位相を求める工程と、(d) 上記垂直二等分線に
ついて、上記測点位置をX、上記位相をYとし、上記位
相Yを測定位置Xの二次関数又は三次関数で近似して得
た該二次関数又は三次関数の二次の係数値と、 上記2つの斜線について、上記測点位置をX、上記位相
をYとし、上記位相Yを測定位置Xの二次関数又は三次
関数で近似して得た該二次関数又は三次関数の二次の係
数値と、の差とを用いてコマ収差を評価する工程とを有
することを特徴とするレンズの評価方法。
13. (a) The light emitted from the lens is diffracted, and either one of 0-order diffracted light and ± 1st-order diffracted light or +
Obtaining a shared interference image of the first-order diffracted light and the -1st-order diffracted light on the image receiving surface; (b) changing the phase of the diffracted light; Light intensity change at the measurement point in a plurality of measurements on a vertical bisector passing through the midpoint of the line segment connecting the optical axis and two oblique lines forming a predetermined angle in the positive and negative directions with respect to the line segment And (d) obtaining, with respect to the vertical bisector, the measuring point position as X and the phase as Y, and the phase Y is approximated by a quadratic function or a cubic function of the measuring position X. A quadratic coefficient value of the quadratic function or the cubic function, and for the two oblique lines, the measuring point position is X, the phase is Y, and the phase Y is a quadratic function or a cubic function of the measuring position X. Coma aberration using the difference between the quadratic function or the quadratic coefficient of the cubic function obtained by approximation Evaluating the lens.
【請求項14】 (a) レンズから出射した光を回折
し、0次回折光と±1次回折光のいずれか一方、又は+
1次回折光と−1次回折光とのシェアリング干渉像を受
像面で得る工程と、(b) 上記シェアリング干渉像の
シェアリング方向を回転させる工程と、(c) 回折格
子を移動させて上記回折光の位相を変化させる工程と、
(d) 上記シェアリング干渉像において上記回折光の
光軸を結ぶ線分の垂直二等分線上の複数の測点で該測点
における光強度変化の位相を求める工程と、(e) 上
記測点位置をX、上記位相をYとし、上記位相Yを測定
位置Xの1次関数又は1次以上の次数を有する関数で近
似し、該近似関数の1次の係数値で上記光学系の非点収
差を評価する工程を有することを特徴とするレンズの評
価方法。
14. (a) Diffracting light emitted from a lens, and selects one of 0th-order diffracted light and ± 1st-order diffracted light, or +
Obtaining a sharing interference image of the first-order diffraction light and the -1st-order diffraction light on the image receiving surface; (b) rotating the sharing direction of the sharing interference image; and (c) moving the diffraction grating to obtain Changing the phase of the diffracted light;
(D) obtaining a phase of a light intensity change at a plurality of measurement points on a perpendicular bisector of a line connecting the optical axes of the diffracted light in the sharing interference image; The point position is X, the phase is Y, and the phase Y is approximated by a linear function of the measurement position X or a function having a first or higher order. A method for evaluating a lens, comprising a step of evaluating point aberration.
【請求項15】 上記シェアリング方向を回転させる工
程は、上記回折格子を所定角度回転する工程を含むこと
を特徴とする請求項15のレンズの評価方法。
15. The lens evaluation method according to claim 15, wherein the step of rotating the sharing direction includes a step of rotating the diffraction grating by a predetermined angle.
【請求項16】 上記シェアリング方向を回転させる工
程は、上記レンズを所定角度回転する工程を含むことを
特徴とする請求項15のレンズの評価方法。
16. The lens evaluation method according to claim 15, wherein the step of rotating the sharing direction includes a step of rotating the lens by a predetermined angle.
【請求項17】 上記シェアリング方向を回転させる工
程は、 第1の方向に格子溝を形成した第1の回折格子を用いて
光を回折する工程と、 上記第1の方向と異なる方向に格子溝を形成した第2の
回折格子を用いて光を回折する工程とを有することを特
徴とする請求項15のレンズの評価方法。
17. The step of rotating the sharing direction includes: diffracting light using a first diffraction grating having a grating groove formed in a first direction; and grating the light in a direction different from the first direction. Diffracting light using a second diffraction grating having a groove formed therein.
【請求項18】 (a) レンズから出射した光を回折
し、0次回折光と±1次回折光のいずれか一方、又は+
1次回折光と−1次回折光とのシェアリング干渉像を受
像面で得る工程と、(b) 上記回折光の位相を変化さ
せる工程と、(c) 上記シェアリング干渉像におい
て、上記回折光の光軸を通る線分上の複数の測点で該測
点における光強度変化の位相を求める工程と、(d)
上記測点位置をX、上記位相をYとし、上記位相Yを測
定位置Xの三次関数又は四次関数で近似し、該三次関数
又は四次関数の三次の係数値で上記光学系の球面収差を
評価する工程を有することを特徴とするレンズの評価方
法。
18. (a) Diffracting light emitted from a lens, and selects one of 0th-order diffracted light and ± 1st-order diffracted light, or +
Obtaining a shared interference image of the first-order diffracted light and the -1st-order diffracted light on the image receiving surface; (b) changing the phase of the diffracted light; Obtaining a phase of a change in light intensity at a plurality of measuring points on a line segment passing through the optical axis; (d)
The measurement point position is X, the phase is Y, and the phase Y is approximated by a cubic function or a quartic function of the measurement position X, and the spherical aberration of the optical system is calculated by a cubic coefficient value of the cubic function or quaternary function. A method for evaluating a lens, comprising the step of evaluating
【請求項19】 (a) レンズから出射した光を回折
し、0次回折光と±1次回折光のいずれか一方、又は+
1次回折光と−1次回折光とのシェアリング干渉像を受
像面で得る工程と、(b) 上記回折光の位相を変化さ
せる工程と、(c) 上記シェアリング干渉像におい
て、 ・上記2つの回折光の光軸を結ぶ線分上の複数の第1の
測点で該第1の測点における光強度変化の第1の位相を
求め、 ・上記線分の垂直二等分線上の複数の第2の測点で第2
の測点における光強度変化の第2の位相を求め、 ・上記線分の中点を通り該線分に対して正方向に所定の
角度をなす第3の斜線上の複数の第3の測点で該第3の
測点における光強度変化の第3の位相を求め、 ・上記線分の中点を通り該線分に対して負方向に所定の
角度をなす第4の斜線上の複数の第4の測点で該第4の
測点における光強度変化の第4の位相を求める工程と、
(d) 上記第1の測点位置をX、上記第1の位相をY
とし、上記第1の位相Yを第1の測定位置Xの第1の関
数Fで近似し、上記第2の測点位置をX、上記第2の位
相をYとし、上記第2の位相Yを第2の測定位置Xの第
2の関数Fで近似し、上記第3の測点位置をX、上記第
3の位相をYとし、上記第3の位相Yを第3の測定位置
Xの第3の関数Fで近似し、上記第4の測点位置をX、
上記第4の位相をYとし、上記第4の位相Yを第4の測
定位置Xの第4の関数Fで近似し、上記第1の関数Fと
第1の位相Yとの残差Δ、上記第2の関数Fと第2の位
相Yとの残差Δ、上記第3の関数Fと第3の位相Yとの
残差Δ及び上記第4の関数Fと第4の位相Yとの残差Δ
をもとに上記光学系の高次収差を評価する工程とを有す
るとを特徴とするレンズの評価方法。
19. (a) Diffracting light emitted from a lens, and selects one of 0-order diffracted light and ± 1st-order diffracted light, or +
(B) changing the phase of the diffracted light; and (c) changing the phase of the diffracted light; and (c) changing the phase of the diffracted light. Calculating a first phase of a change in light intensity at the first measurement point at a plurality of first measurement points on a line segment connecting the optical axes of the diffracted light; The second at the second station
A second phase of the light intensity change at the measurement point is determined. A plurality of third measurement points on a third oblique line passing through the midpoint of the line segment and forming a predetermined angle in the positive direction with respect to the line segment Calculating a third phase of the light intensity change at the third measurement point at a point; a plurality of fourth oblique lines passing through the midpoint of the line segment and forming a predetermined angle in the negative direction with respect to the line segment; Obtaining a fourth phase of the light intensity change at the fourth measurement point at the fourth measurement point;
(D) The first measurement point position is X and the first phase is Y
The first phase Y is approximated by a first function F of a first measurement position X, the second measurement point position is X, the second phase is Y, and the second phase Y Is approximated by the second function F of the second measurement position X, the third measurement point position is X, the third phase is Y, and the third phase Y is the third measurement position X. Approximate by a third function F, and the fourth measurement point position is X,
The fourth phase is defined as Y, the fourth phase Y is approximated by a fourth function F at a fourth measurement position X, and a residual Δ between the first function F and the first phase Y, The residual Δ between the second function F and the second phase Y, the residual Δ between the third function F and the third phase Y, and the residual Δ between the fourth function F and the fourth phase Y Residual Δ
Evaluating the higher-order aberrations of the optical system based on the above method.
【請求項20】 光学系に含まれる集光レンズの評価装
置であって、(a) 上記集光レンズを透過した光を回
折すると共に、異なる次数の2つの回折光のシェアリン
グ干渉光を出射する回折格子と、(b) 上記回折格子
を移動させる移動機構と、(c) 上記シェアリング干
渉光を受像する受像体と、(d) 上記受像体で受像し
たシェアリング干渉光の干渉像において、上記2つの回
折光の光軸を結ぶ線分の中点を通る測線上の複数の測点
で光強度変化の位相を求め、上記位相をもとに上記集光
レンズの特性を求める特性検出器とを有することを特徴
とするレンズの評価装置。
20. An apparatus for evaluating a condensing lens included in an optical system, comprising: (a) diffracting light transmitted through the condensing lens, and emitting sharing interference light of two diffracted lights of different orders. (B) a moving mechanism for moving the diffraction grating, (c) a receiver for receiving the sharing interference light, and (d) an interference image of the sharing interference light received by the receiver. Characteristic detection for obtaining the phase of the light intensity change at a plurality of measurement points on a measurement line passing through the midpoint of the line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights, and obtaining the characteristics of the condenser lens based on the phase A lens evaluation device, comprising:
【請求項21】 上記回折格子が反射型回折格子又は透
過型回折格子である請求項21のレンズの評価装置。
21. The lens evaluation apparatus according to claim 21, wherein said diffraction grating is a reflection type diffraction grating or a transmission type diffraction grating.
【請求項22】 光学系に含まれる集光レンズの評価装
置であって、(a) 上記集光レンズに略平行光を入射
する光源と、(b) 上記対物レンズを透過した光を反
射し回折すると共に、異なる次数の2つの回折光のシェ
アリング干渉光を上記集光レンズに入射する反射型回折
格子と、(c) 上記回折格子を移動させる移動機構
と、(d) 上記集光レンズを透過した上記シェアリン
グ干渉光を結像する結像レンズと、(e) 上記結像さ
れたシェアリング干渉光を受像する受像体と、(f)
上記受像体で受像したシェアリング干渉像において、上
記2つの回折光の光軸を結ぶ線分の中点を通る測線上の
複数の測点で光強度変化の位相を求め、上記位相をもと
に上記集光レンズの特性を求める特性検出器とを有する
ことを特徴とするレンズの評価装置。
22. An apparatus for evaluating a condensing lens included in an optical system, comprising: (a) a light source for inputting substantially parallel light to the condensing lens; and (b) reflecting light transmitted through the objective lens. A reflection type diffraction grating which diffracts and makes the sharing interference light of two diffracted lights of different orders incident on the condenser lens; (c) a moving mechanism for moving the diffraction grating; and (d) the condenser lens. An imaging lens that forms an image of the sharing interference light transmitted through the imaging lens; (e) an image receiving body that receives the formed imaging interference light;
In the sharing interference image received by the image receiver, the phase of the light intensity change is determined at a plurality of measurement points on a measurement line passing through the midpoint of the line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights, and the phase is determined based on the phase. And a characteristic detector for determining characteristics of the condensing lens.
【請求項23】 上記受像体を光軸方向に移動させる機
構を備えていることを特徴とする請求項21から23の
いずれかのレンズ調整装置。
23. The lens adjusting device according to claim 21, further comprising a mechanism for moving the image receiving body in an optical axis direction.
【請求項24】 上記回折格子を光軸方向に移動させる
機構を備えていることを特徴とする請求項21から24
のいずれかのレンズ調整装置。
24. The apparatus according to claim 21, further comprising a mechanism for moving the diffraction grating in an optical axis direction.
Any one of the lens adjusting devices.
【請求項25】 上記回折格子を光軸の回りで回転させ
る機構を備えていることを特徴とする請求項21から2
4のいずれかのレンズ調整装置。
25. The apparatus according to claim 21, further comprising a mechanism for rotating the diffraction grating around an optical axis.
4. The lens adjusting device according to any one of the above items 4.
【請求項26】 上記特性検出器は、 上記シェアリング干渉像において上記回折光の光軸を結
ぶ線上の複数の測点で該測点における光強度変化の位相
を求め、 上記測点位置をX、上記位相をYとし、上記位相Yを測
定位置Xの1次関数で近似し、該1次関数の1次の係数
値で上記光学系のデフォーカス量を評価することを特徴
とする請求項21から26のいずれかのレンズの評価装
置。
26. The characteristic detector obtains a phase of a change in light intensity at a plurality of measurement points on a line connecting the optical axes of the diffracted light in the sharing interference image, and calculates the measurement point position by X. The phase is set to Y, the phase Y is approximated by a linear function of a measurement position X, and the defocus amount of the optical system is evaluated by a linear coefficient value of the linear function. 21. A lens evaluation device according to any one of 21 to 26.
【請求項27】 上記特性検出器は、 上記シェアリング干渉像において、上記回折光の光軸を
結ぶ線分の中点を通り且つ該線分に対して正方向と負方
向に所定の角度をなす2つの斜線上の複数の測定で該測
点における光強度変化の位相を求め、 上記2つの斜線のそれぞれについて、上記測点位置を
X、上記位相をYとし、上記位相Yを測定位置Xの二次
関数又は三次関数で近似し、該二次関数又は三次関数の
二次の係数値を用いて、コマ収差を評価することを特徴
とする請求項17から22のいずれかのレンズの評価装
置。
27. The characteristic detector, wherein, in the shearing interference image, a predetermined angle passes through a midpoint of a line segment connecting the optical axes of the diffracted lights and in a positive direction and a negative direction with respect to the line segment. The phase of the light intensity change at the measurement point is determined by a plurality of measurements on the two oblique lines, and the measurement point position is X, the phase is Y, and the phase Y is the measurement position X for each of the two oblique lines. 23. The lens evaluation according to claim 17, wherein a coma aberration is evaluated using a quadratic function or a cubic function of approximation, and using a quadratic coefficient value of the quadratic function or cubic function. apparatus.
【請求項28】 上記特性検出器は、 上記シェアリング干渉像において、上記回折光の光軸を
結ぶ線分の中点を通る垂直二等分線と該線分に対して正
方向と負方向に所定の角度をなす2つの斜線上の複数の
測定で該測点における光強度変化の位相を求め、 上記垂直二等分線について、上記測点位置をX、上記位
相をYとし、上記位相Yを測定位置Xの二次関数又は三
次関数で近似して得た該二次関数又は三次関数の二次の
係数値と、 上記2つの斜線について、上記測点位置をX、上記位相
をYとし、上記位相Yを測定位置Xの二次関数又は三次
関数で近似して得た該二次関数又は三次関数の二次の係
数値と、の差とを用いてコマ収差を評価することを特徴
とする請求項21から26のいずれかのレンズの評価装
置。
28. The characteristic detector, wherein in the shearing interference image, a perpendicular bisector passing through a midpoint of a line connecting the optical axes of the diffracted light, and a positive direction and a negative direction with respect to the line segment. The phase of the light intensity change at the measurement point is determined by a plurality of measurements on two oblique lines forming a predetermined angle, and the measurement point position is X, the phase is Y, and the phase is A quadratic or cubic coefficient value of the quadratic or cubic function obtained by approximating Y with a quadratic or cubic function of the measurement position X, and, for the two oblique lines, the measuring point position is X and the phase is Y And evaluating the coma aberration using a difference between the phase Y and a quadratic function value of the quadratic function or the cubic function obtained by approximating the phase Y with a quadratic function or a cubic function of the measurement position X. The lens evaluation device according to any one of claims 21 to 26, wherein:
【請求項29】 上記所定の角度が、30°から60°
の範囲を有することを特徴とする請求項28又は29の
レンズの評価装置。
29. The method according to claim 29, wherein the predetermined angle is 30 ° to 60 °.
30. The lens evaluation device according to claim 28, wherein the lens evaluation device has the following range.
【請求項30】 上記特性検出器は、 上記シェアリング干渉像において上記回折光の光軸を結
ぶ線分の垂直二等分線上の複数の測点で該測点における
光強度変化の位相を求め、 上記測点位置をX、上記位相をYとし、上記位相Yを測
定位置Xの1次関数で近似し、該1次関数の1次の係数
値で上記光学系の非点収差を評価することを特徴とする
請求項21から26のいずれかのレンズの評価装置。
30. The characteristic detector determines a phase of a change in light intensity at a plurality of measurement points on a vertical bisector of a line connecting the optical axes of the diffracted light in the sharing interference image. The measurement point position is X and the phase is Y, and the phase Y is approximated by a linear function of the measurement position X, and the astigmatism of the optical system is evaluated by a linear coefficient value of the linear function. The lens evaluation device according to any one of claims 21 to 26, wherein:
【請求項31】 上記特性検出器は、 上記シェアリング干渉像において、上記回折光の光軸を
通る線分上の複数の測点で該測点における光強度変化の
位相を求め、 上記測点位置をX、上記位相をYとし、上記位相Yを測
定位置Xの三次関数又は四次関数で近似し、該三次関数
又は四次関数の三次の係数値で上記光学系の球面収差を
評価することを特徴とする請求項21から26のいずれ
かのレンズの評価装置。
31. The characteristic detector obtains a phase of a change in light intensity at a plurality of measurement points on a line segment passing through the optical axis of the diffracted light in the sharing interference image, The position is X, the phase is Y, the phase Y is approximated by a cubic function or a quartic function of the measurement position X, and the spherical aberration of the optical system is evaluated by a cubic coefficient value of the cubic function or quartic function. The lens evaluation device according to any one of claims 21 to 26, wherein:
【請求項32】 上記特性検出器は、 上記シェアリング干渉像において、 ・上記2つの回折光の光軸を結ぶ線分上の複数の第1の
測点で該第1の測点における光強度変化の第1の位相を
求め、 ・上記線分の垂直二等分線上の複数の第2の測点で第2
の測点における光強度変化の第2の位相を求め、 ・上記線分の中点を通り該線分に対して正方向に所定の
角度をなす第3の斜線上の複数の第3の測点で該第3の
測点における光強度変化の第3の位相を求め、 ・上記線分の中点を通り該線分に対して負方向に所定の
角度をなす第4の斜線上の複数の第4の測点で該第4の
測点における光強度変化の第4の位相を求め、 上記第1の測点位置をX、上記第1の位相をYとし、上
記第1の位相Yを第1の測定位置Xの第1の関数Fで近
似し、 上記第2の測点位置をX、上記第2の位相をYとし、上
記第2の位相Yを第2の測定位置Xの第2の関数Fで近
似し、 上記第3の測点位置をX、上記第3の位相をYとし、上
記第3の位相Yを第3の測定位置Xの第3の関数Fで近
似し、 上記第4の測点位置をX、上記第4の位相をYとし、上
記第4の位相Yを第4の測定位置Xの第4の関数Fで近
似し、 上記第1の関数Fと第1の位相Yとの残差Δ、 上記第2の関数Fと第2の位相Yとの残差Δ、 上記第3の関数Fと第3の位相Yとの残差Δ及び上記第
4の関数Fと第4の位相Yとの残差Δをもとに上記光学
系の高次収差を評価することを特徴とする請求項21か
ら26のいずれかのレンズの評価装置。
32. The characteristic detector, wherein: in the shearing interference image: light intensity at a plurality of first measurement points on a line connecting the optical axes of the two diffracted lights at the first measurement point; Determining a first phase of the change; a second phase at a plurality of second measurement points on a vertical bisector of said line segment;
A second phase of the light intensity change at the measurement point is determined. A plurality of third measurement points on a third oblique line passing through the midpoint of the line segment and forming a predetermined angle in the positive direction with respect to the line segment Calculating a third phase of the light intensity change at the third measurement point at a point; a plurality of fourth oblique lines passing through the midpoint of the line segment and forming a predetermined angle in the negative direction with respect to the line segment; The fourth phase of the light intensity change at the fourth measurement point is determined at the fourth measurement point, and the first measurement point position is X, the first phase is Y, and the first phase Y Is approximated by a first function F of a first measurement position X, the second measurement point position is X, the second phase is Y, and the second phase Y is a second measurement position X Approximate by a second function F, X is the third measurement point position, Y is the third phase, and the third phase Y is approximated by a third function F of the third measurement position X. The fourth station position , X is the fourth phase, and the fourth phase Y is approximated by a fourth function F at a fourth measurement position X. The remaining of the first function F and the first phase Y Difference Δ, residual Δ between the second function F and the second phase Y, residual Δ between the third function F and the third phase Y, and the fourth function F and the fourth phase 27. The lens evaluation apparatus according to claim 21, wherein a higher-order aberration of the optical system is evaluated based on a residual Δ with respect to Y.
【請求項33】 上記回折格子は、 0.8≦Pk・(A/λ)≦1.2 0.5≦dk・(nk−1)・(8/λ)≦2 0.2≦du≦0.8 Pk:格子ピッチ dk:格子深さ du:格子デューティ比(=格子溝の幅/格子ピッチ) A:回折格子の開口数 (=sinθs θs:集光レンズから回折格子に入射
する光の入射光線角) nk:回折格子の屈折率 λ:光の波長 の条件を満たすことを特徴とする請求項17から29の
レンズの評価装置。
33. The diffraction grating, wherein 0.8 ≦ Pk · (A / λ) ≦ 1.2 0.5 ≦ dk · (nk−1) · (8 / λ) ≦ 2 0.2 ≦ du ≦ 0.8 Pk: grating pitch dk: grating depth du: grating duty ratio (= width of grating groove / grating pitch) A: numerical aperture of diffraction grating (= sin θs θs: light incident on the diffraction grating from the condenser lens 30. The lens evaluation apparatus according to claim 17, wherein the following condition is satisfied: nk: refractive index of the diffraction grating λ: wavelength of light.
【請求項34】 上記回折格子は、 0.8≦Pk・(A/λ)≦1.2 0.5≦dk・(nk−1)・(4/λ)≦2 0.2≦du≦0.8 Pk:格子ピッチ dk:格子深さ du:格子デューティ比(=格子溝の幅/格子ピッチ) A:回折格子の開口数 (=sinθs θs:集光レンズから回折格子に入射
する光の入射光線角) nk:回折格子の屈折率 λ:光の波長 の条件を満たすことを特徴とする請求項21から33の
レンズの評価装置。
34. The diffraction grating, wherein 0.8 ≦ Pk · (A / λ) ≦ 1.2 0.5 ≦ dk · (nk−1) · (4 / λ) ≦ 2 0.2 ≦ du ≦ 0.8 Pk: grating pitch dk: grating depth du: grating duty ratio (= width of grating groove / grating pitch) A: numerical aperture of diffraction grating (= sin θs θs: light incident on the diffraction grating from the condenser lens 34. The lens evaluation apparatus according to claim 21, wherein the following condition is satisfied: nk: refractive index of the diffraction grating λ: wavelength of light.
【請求項35】 上記回折格子は、 0.8≦Pk・sin(θs/2)/λ≦1.2 0.8≦dk・(nk−1)・(4/λ)≦1.2 0.4≦du≦0.6 Pk:格子ピッチ dk:格子深さ du:格子デューティ比(=格子溝の幅/格子ピッチ) A:回折格子の開口数 (=sinθs θs:集光レンズから回折格子に入射
する光の入射光線角) nk:回折格子の屈折率 λ:光の波長 の条件を満たすことを特徴とする請求項21から33の
レンズの評価装置。
35. The diffraction grating, wherein 0.8 ≦ Pk · sin (θs / 2) /λ≦1.2 0.8 ≦ dk · (nk−1) · (4 / λ) ≦ 1.20 0.4 ≦ du ≦ 0.6 Pk: grating pitch dk: grating depth du: grating duty ratio (= width of grating groove / grating pitch) A: numerical aperture of diffraction grating (= sin θs θs: diffraction grating from condensing lens 34. The lens evaluation apparatus according to claim 21, wherein the following condition is satisfied: nk: refractive index of the diffraction grating λ: wavelength of light.
【請求項36】 上記回折格子は、 0.8≦Pk・sin(θs/2)/λ≦1.2 0.8≦dk・(nk−1)・(2/λ)≦1.2 0.4≦du≦0.6 Pk:格子ピッチ dk:格子深さ du:格子デューティ比(=格子溝の幅/格子ピッチ) A:回折格子の開口数 (=sinθs θs:集光レンズから回折格子に入射
する光の入射光線角) nk:回折格子の屈折率 λ:光の波長 の条件を満たすことを特徴とする請求項21から33の
レンズの評価装置。
36. The diffraction grating, wherein 0.8 ≦ Pk · sin (θs / 2) /λ≦1.2 0.8 ≦ dk · (nk−1) · (2 / λ) ≦ 1.20 0.4 ≦ du ≦ 0.6 Pk: grating pitch dk: grating depth du: grating duty ratio (= width of grating groove / grating pitch) A: numerical aperture of diffraction grating (= sin θs θs: diffraction grating from condensing lens 34. The lens evaluation apparatus according to claim 21, wherein the following condition is satisfied: nk: refractive index of the diffraction grating λ: wavelength of light.
【請求項37】 光学系に含まれる集光レンズの調整装
置であって、(a) 上記集光レンズを透過した光を回
折すると共に、異なる次数の2つの回折光のシェアリン
グ干渉光を出射する回折格子と、(b) 上記回折格子
を移動する機構と、(c) 上記シェアリング干渉光を
受像する受像体と、(d) 上記受像体で受像したシェ
アリング干渉光の干渉像において、上記2つの回折光の
光軸を結ぶ線分の中点を通る測線上の複数の測点で光強
度変化の位相を求め、上記位相をもとに上記集光レンズ
の特性を求める特性検出器と、(e) 上記特性検出器
の検出結果に基づいて上記集光レンズの位置を調整する
調整機構を有することを特徴とするレンズの調整装置。
37. An apparatus for adjusting a condenser lens included in an optical system, comprising: (a) diffracting light transmitted through the condenser lens and emitting sharing interference light of two diffracted lights of different orders. (B) a mechanism for moving the diffraction grating, (c) a receiver for receiving the sharing interference light, and (d) an interference image of the sharing interference light received by the receiver. A characteristic detector for determining a phase of a change in light intensity at a plurality of measurement points on a measurement line passing through the midpoint of a line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights, and determining a characteristic of the condenser lens based on the phase. And (e) an adjusting device for a lens, comprising: an adjusting mechanism for adjusting a position of the condenser lens based on a detection result of the characteristic detector.
【請求項38】 光学系に含まれる集光レンズの調整装
置であって、(a) 上記集光レンズを透過した光を回
折すると共に、異なる次数の2つの回折光のシェアリン
グ干渉光を出射する回折格子と、(b) 上記回折格子
を移動する機構と、(c) 上記シェアリング干渉光を
受像する受像体と、(d) 上記受像体で受像したシェ
アリング干渉光の干渉像において、上記2つの回折光の
光軸を結ぶ線分の中点を通る測線上の複数の測点で光強
度変化の位相を求め、上記位相をもとに上記集光レンズ
の特性を求める特性検出器と、(e) 上記集光レンズ
の反射光又は透過光を受像する第2の受像体と、(f)
上記第2の受像体で受像した光の情報に基づいて上記
集光レンズの位置を調整するレンズの調整機構を有する
ことを特徴とするレンズの調整装置。
38. An apparatus for adjusting a condensing lens included in an optical system, comprising: (a) diffracting light transmitted through the condensing lens, and emitting sharing interference light of two diffracted lights of different orders. (B) a mechanism for moving the diffraction grating, (c) a receiver for receiving the sharing interference light, and (d) an interference image of the sharing interference light received by the receiver. A characteristic detector for determining a phase of a change in light intensity at a plurality of measurement points on a measurement line passing through the midpoint of a line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights, and determining a characteristic of the condenser lens based on the phase. (E) a second image receiving member for receiving reflected light or transmitted light from the condenser lens, and (f)
A lens adjustment device comprising a lens adjustment mechanism for adjusting the position of the condenser lens based on information on light received by the second image receiving member.
【請求項39】 上記集光レンズがレンズ面の周囲にコ
バ面を有し、上記第2の受像体は上記コバ面の反射光又
は透過光を受像することを特徴とする請求項38又は3
9のレンズの調整装置。
39. The method according to claim 38, wherein the condensing lens has an edge surface around the lens surface, and the second image receiver receives reflected light or transmitted light from the edge surface.
Ninth lens adjusting device.
【請求項40】 上記回折格子が反射型回折格子である
請求項38から40のいずれかのレンズの調整装置。
40. The apparatus according to claim 38, wherein the diffraction grating is a reflection type diffraction grating.
【請求項41】 上記回折格子が透過型回折格子である
請求項38から40のいずれかのレンズの調整装置。
41. The apparatus according to claim 38, wherein the diffraction grating is a transmission diffraction grating.
【請求項42】 上記調整機構が、上記集光レンズを光
軸方向に移動させる機構を備えていることを特徴とする
請求項38から40のいずれかのレンズの調整装置。
42. The lens adjustment device according to claim 38, wherein the adjustment mechanism includes a mechanism for moving the condenser lens in the optical axis direction.
【請求項43】 上記調整機構が、上記集光レンズを光
軸と直交する方向に移動させる機構を備えていることを
特徴とする請求項38から40のいずれかのレンズの調
整装置。
43. The lens adjusting device according to claim 38, wherein the adjusting mechanism includes a mechanism for moving the condenser lens in a direction orthogonal to the optical axis.
【請求項44】 上記調整機構が、上記集光レンズを光
軸の回りで回転させる機構を備えていることを特徴とす
る請求項38から40のいずれかのレンズの調整装置。
44. The lens adjusting device according to claim 38, wherein the adjusting mechanism includes a mechanism for rotating the condenser lens around an optical axis.
【請求項45】 上記特性検出装置が、受像体を光軸方
向に移動させる機構を備えていることを特徴とする請求
項38から40のいずれかのレンズの調整装置。
45. The lens adjusting device according to claim 38, wherein the characteristic detecting device includes a mechanism for moving the image receiving body in an optical axis direction.
【請求項46】 上記回折格子を光軸方向に移動させる
機構を備えていることを特徴とする請求項38から40
のいずれかのレンズの調整装置。
46. The apparatus according to claim 38, further comprising a mechanism for moving said diffraction grating in an optical axis direction.
Adjustment device for any of the lenses.
【請求項47】 上記回折格子を光軸の回りで回転させ
る機構を備えていることを特徴とする請求項38から4
0のいずれかのレンズの調整装置。
47. The apparatus according to claim 38, further comprising a mechanism for rotating said diffraction grating around an optical axis.
0 lens adjusting device.
【請求項48】 光学系に含まれる集光レンズの調整装
置であって、(a) 光源と、(b) 上記光源から出
射した光を略平行光とし、上記集光レンズに入射するレ
ンズと、(c) 上記集光レンズで集光された光を反射
し回折すると共に、異なる次数の2つの回折光のシェア
リング干渉光を上記集光レンズに入射する反射型回折格
子と、(d) 上記集光レンズから出射した上記シェア
リング干渉光を結像する結像レンズと、(e) 上記結
像されたシェアリング干渉光を受像する受像体と、
(f) 上記受像体で受像したシェアリング干渉像にお
いて、上記2つの回折光の光軸を結ぶ線分の中点を通る
測線上の複数の測点で光強度変化の位相を求め、上記位
相をもとに上記集光レンズの特性を求める特性検出器
と、を有することを特徴とするレンズの調整装置。
48. An apparatus for adjusting a condenser lens included in an optical system, comprising: (a) a light source; and (b) a lens which converts light emitted from the light source into substantially parallel light and enters the condenser lens. (C) a reflection type diffraction grating that reflects and diffracts the light condensed by the condensing lens, and that makes the sharing interference light of two diffracted lights of different orders incident on the condensing lens; An imaging lens that forms an image of the sharing interference light emitted from the condenser lens; and (e) an image receiving body that receives the formed sharing interference light;
(F) In the sharing interference image received by the image receiving body, a phase of a light intensity change is obtained at a plurality of measurement points on a measurement line passing through a midpoint of a line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights. And a characteristic detector for obtaining the characteristics of the condenser lens based on the above.
【請求項49】 光学系に含まれる集光レンズの調整装
置であって、(a) 光源と、(b) 上記光源から出
射した光を略平行光とし、上記集光レンズに入射するレ
ンズと、(c) 上記集光レンズで集光された光を透過
し回折すると共に、異なる次数の2つの回折光のシェア
リング干渉光を第2の集光レンズに入射する透過型回折
格子と、(d) 上記第2の集光レンズから出射した上
記シェアリング干渉光を結像する結像レンズと、(e)
上記結像されたシェアリング干渉光を受像する受像体
と、(f) 上記受像体で受像したシェアリング干渉像
において、上記2つの回折光の光軸を結ぶ線分の中点を
通る測線上の複数の測点で光強度変化の位相を求め、上
記位相をもとに上記集光レンズの特性を求める特性検出
器と、を有することを特徴とするレンズの調整装置。
49. An apparatus for adjusting a condenser lens included in an optical system, comprising: (a) a light source; and (b) a lens which makes light emitted from the light source substantially parallel and enters the condenser lens. (C) a transmission diffraction grating that transmits and diffracts the light condensed by the condensing lens, and that enters a second condensing lens with sharing interference light of two diffracted lights of different orders; d) an imaging lens that forms an image of the sharing interference light emitted from the second condenser lens;
(F) in a sharing interference image received by the image receiving body, an image receiving body that receives the imaged sharing interference light, and on a measurement line passing through a midpoint of a line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights. A characteristic detector for obtaining a phase of a change in light intensity at a plurality of measurement points, and obtaining a characteristic of the condenser lens based on the phase.
【請求項50】 上記特性検出器は、上記シェアリング
干渉像において上記回折光の光軸を結ぶ線上の複数の測
点で該測点における光強度変化の位相を求め、 上記測点位置をX、上記位相をYとし、上記位相Yを測
定位置Xの1次関数で近似し、該1次関数の1次の係数
値で上記光学系のデフォーカス量を評価することを特徴
とする請求項34から46のいずれかのレンズの調整装
置。
50. The characteristic detector determines a phase of a change in light intensity at a plurality of measurement points on a line connecting the optical axes of the diffracted light in the sharing interference image, and determines the position of the measurement point as X. The phase is set to Y, the phase Y is approximated by a linear function of a measurement position X, and the defocus amount of the optical system is evaluated by a linear coefficient value of the linear function. 34. A lens adjusting device according to any one of 34 to 46.
【請求項51】 上記特性検出器は、 上記シェアリング干渉像において、上記回折光の光軸を
結ぶ線分の中点を通り且つ該線分に対して正方向と負方
向に所定の角度をなす2つの斜線上の複数の測定で該測
点における光強度変化の位相を求め、 上記2つの斜線のそれぞれについて、上記測点位置を
X、上記位相をYとし、上記位相Yを測定位置Xの二次
関数又は三次関数で近似し、該二次関数又は三次関数の
二次の係数値を用いて、コマ収差を評価することを特徴
とする請求項34から46のいずれかのレンズの調整装
置。
51. The characteristic detector, wherein in the shearing interference image, a predetermined angle in a positive direction and a negative direction with respect to the line segment passes through a midpoint of a line segment connecting the optical axes of the diffracted light. The phase of the light intensity change at the measurement point is determined by a plurality of measurements on the two oblique lines, and the measurement point position is X, the phase is Y, and the phase Y is the measurement position X for each of the two oblique lines. 47. The lens adjustment according to any one of claims 34 to 46, wherein approximation is made by a quadratic function or a cubic function, and coma aberration is evaluated using a secondary coefficient value of the quadratic function or the cubic function apparatus.
【請求項52】 上記特性検出器は、 上記シェアリング干渉像において、上記回折光の光軸を
結ぶ線分の中点を通る垂直二等分線と該線分に対して正
方向と負方向に所定の角度をなす2つの斜線上の複数の
測定で該測点における光強度変化の位相を求め、 上記垂直二等分線について、上記測点位置をX、上記位
相をYとし、上記位相Yを測定位置Xの二次関数又は三
次関数で近似して得た該二次関数又は三次関数の二次の
係数値と、 上記2つの斜線について、上記測点位置をX、上記位相
をYとし、上記位相Yを測定位置Xの二次関数又は三次
関数で近似して得た該二次関数又は三次関数の二次の係
数値と、の差とを用いてコマ収差を評価することを特徴
とする請求項34から46のいずれかのレンズの調整装
置。
52. The characteristic detector, wherein in the shearing interference image, a perpendicular bisector passing through a midpoint of a line connecting the optical axes of the diffracted light, and a positive direction and a negative direction with respect to the line segment. The phase of the light intensity change at the measurement point is determined by a plurality of measurements on two oblique lines forming a predetermined angle, and the measurement point position is X, the phase is Y, and the phase is A quadratic or cubic coefficient value of the quadratic function or cubic function obtained by approximating Y with a quadratic or cubic function of the measurement position X; And evaluating the coma aberration using a difference between the phase Y and a quadratic function value of the quadratic function or the cubic function obtained by approximating the phase Y with a quadratic function or a cubic function of the measurement position X. The lens adjustment device according to any one of claims 34 to 46.
【請求項53】 上記所定の角度が、30°から60°
の範囲を有することを特徴とする請求項53のレンズの
調整装置。
53. The predetermined angle is from 30 ° to 60 °.
The lens adjustment device according to claim 53, wherein the lens adjustment device has a range of:
【請求項54】 上記特性検出器は、上記シェアリング
干渉像において上記回折光の光軸を結ぶ線分の垂直二等
分線上の複数の測点で該測点における光強度変化の位相
を求め、 上記測点位置をX、上記位相をYとし、上記位相Yを測
定位置Xの1次関数で近似し、該1次関数の1次の係数
値で上記光学系の非点収差を評価することを特徴とする
請求項38から50のいずれかのレンズの調整装置。
54. The characteristic detector obtains a phase of a change in light intensity at a plurality of measurement points on a vertical bisector of a line connecting the optical axes of the diffracted light in the sharing interference image. The measurement point position is X and the phase is Y, and the phase Y is approximated by a linear function of the measurement position X, and the astigmatism of the optical system is evaluated by a linear coefficient value of the linear function. The lens adjusting device according to any one of claims 38 to 50, characterized in that:
【請求項55】 上記特性検出器は、 上記シェアリング干渉像において、上記回折光の光軸を
通る線分上の複数の測点で該測点における光強度変化の
位相を求め、 上記測点位置をX、上記位相をYとし、上記位相Yを測
定位置Xの三次関数又は四次関数で近似し、該三次関数
又は四次関数の三次の係数値で上記光学系の球面収差を
評価することを特徴とする請求項38から50のいずれ
かのレンズの調整装置。
55. The characteristic detector obtains a phase of a change in light intensity at a plurality of measurement points on a line segment passing through the optical axis of the diffracted light in the sharing interference image, The position is X, the phase is Y, the phase Y is approximated by a cubic function or a quartic function of the measurement position X, and the spherical aberration of the optical system is evaluated by a cubic coefficient value of the cubic function or quartic function. The lens adjusting device according to any one of claims 38 to 50, characterized in that:
【請求項56】 上記特性検出器は、 上記シェアリング干渉像において、 ・上記2つの回折光の光軸を結ぶ線分上の複数の第1の
測点で該第1の測点における光強度変化の第1の位相を
求め、 ・上記線分の垂直二等分線上の複数の第2の測点で第2
の測点における光強度変化の第2の位相を求め、 ・上記線分の中点を通り該線分に対して正方向に所定の
角度をなす第3の斜線上の複数の第3の測点で該第3の
測点における光強度変化の第3の位相を求め、 ・上記線分の中点を通り該線分に対して負方向に所定の
角度をなす第4の斜線上の複数の第4の測点で該第4の
測点における光強度変化の第4の位相を求め、 上記第1の測点位置をX、上記第1の位相をYとし、上
記第1の位相Yを第1の測定位置Xの第1の関数Fで近
似し、 上記第2の測点位置をX、上記第2の位相をYとし、上
記第2の位相Yを第2の測定位置Xの第2の関数Fで近
似し、 上記第3の測点位置をX、上記第3の位相をYとし、上
記第3の位相Yを第3の測定位置Xの第3の関数Fで近
似し、 上記第4の測点位置をX、上記第4の位相をYとし、上
記第4の位相Yを第4の測定位置Xの第4の関数Fで近
似し、 上記第1の関数Fと第1の位相Yとの残差Δ、 上記第2の関数Fと第2の位相Yとの残差Δ、 上記第3の関数Fと第3の位相Yとの残差Δ及び上記第
4の関数Fと第4の位相Yとの残差Δをもとに上記光学
系の高次収差を評価することを特徴とする請求項38か
ら50のいずれかのレンズの調整装置。
56. The characteristic detector, wherein: in the shearing interference image: at a plurality of first measurement points on a line connecting the optical axes of the two diffracted lights, the light intensity at the first measurement point; Determining a first phase of the change; a second phase at a plurality of second measurement points on a vertical bisector of said line segment;
A second phase of the light intensity change at the measurement point is determined. A plurality of third measurement points on a third oblique line passing through the midpoint of the line segment and forming a predetermined angle in the positive direction with respect to the line segment Calculating a third phase of the light intensity change at the third measurement point at a point; a plurality of fourth oblique lines passing through the midpoint of the line segment and forming a predetermined angle in the negative direction with respect to the line segment; The fourth phase of the light intensity change at the fourth measurement point is determined at the fourth measurement point, and the first measurement point position is X, the first phase is Y, and the first phase Y Is approximated by a first function F of a first measurement position X, the second measurement point position is X, the second phase is Y, and the second phase Y is a second measurement position X Approximate by a second function F, X is the third measurement point position, Y is the third phase, and the third phase Y is approximated by a third function F of the third measurement position X. The fourth station position , X is the fourth phase, and the fourth phase Y is approximated by a fourth function F at a fourth measurement position X. The remaining of the first function F and the first phase Y Difference Δ, residual Δ between the second function F and the second phase Y, residual Δ between the third function F and the third phase Y, and the fourth function F and the fourth phase The lens adjusting device according to any one of claims 38 to 50, wherein a higher order aberration of the optical system is evaluated based on a residual Δ from Y.
【請求項57】 上記回折格子は、 0.8≦Pk・(A/λ)≦1.2 0.5≦dk・(nk−1)・(8/λ)≦2 0.2≦du≦0.8 Pk:格子ピッチ dk:格子深さ du:格子デューティ比(=格子溝の幅/格子ピッチ) A:回折格子の開口数 (=sinθs θs:集光レンズから回折格子に入射
する光の入射光線角) nk:回折格子の屈折率 λ:光の波長 の条件を満足することを特徴とする請求項38から57
のレンズの調整装置。
57. The diffraction grating, wherein 0.8 ≦ Pk · (A / λ) ≦ 1.2 0.5 ≦ dk · (nk−1) · (8 / λ) ≦ 2 0.2 ≦ du ≦ 0.8 Pk: grating pitch dk: grating depth du: grating duty ratio (= width of grating groove / grating pitch) A: numerical aperture of diffraction grating (= sin θs θs: light incident on the diffraction grating from the condenser lens The incident light beam angle) nk: the refractive index of the diffraction grating λ: the wavelength of light is satisfied.
Lens adjustment device.
【請求項58】 上記回折格子は、 0.8≦Pk・(A/λ)≦1.2 0.5≦dk・(nk−1)・(4/λ)≦2 0.2≦du≦0.8 Pk:格子ピッチ dk:格子深さ du:格子デューティ比(=格子溝の幅/格子ピッチ) A:回折格子の開口数 (=sinθs θs:集光レンズから回折格子に入射
する光の入射光線角) nk:回折格子の屈折率 λ:光の波長 の条件を満足することを特徴とする請求項38から57
のレンズの調整装置。
58. The diffraction grating, wherein 0.8 ≦ Pk · (A / λ) ≦ 1.2 0.5 ≦ dk · (nk−1) · (4 / λ) ≦ 2 0.2 ≦ du ≦ 0.8 Pk: grating pitch dk: grating depth du: grating duty ratio (= width of grating groove / grating pitch) A: numerical aperture of diffraction grating (= sin θs θs: light incident on the diffraction grating from the condenser lens The incident light beam angle) nk: the refractive index of the diffraction grating λ: the wavelength of light is satisfied.
Lens adjustment device.
【請求項59】 上記回折格子は、 0.8≦Pk・sin(θs/2)/λ≦1.2 0.8≦dk・(nk−1)・(4/λ)≦1.2 0.4≦du≦0.6 Pk:格子ピッチ dk:格子深さ du:格子デューティ比(=格子溝の幅/格子ピッチ) A:回折格子の開口数 (=sinθs θs:集光レンズから回折格子に入射
する光の入射光線角) nk:回折格子の屈折率 λ:光の波長 の条件を満足することを特徴とする請求項38から57
のレンズの調整装置。
59. The diffraction grating, wherein 0.8 ≦ Pk · sin (θs / 2) /λ≦1.2 0.8 ≦ dk · (nk−1) · (4 / λ) ≦ 1.20 0.4 ≦ du ≦ 0.6 Pk: grating pitch dk: grating depth du: grating duty ratio (= width of grating groove / grating pitch) A: numerical aperture of diffraction grating (= sin θs θs: diffraction grating from condensing lens 58. The incident light beam angle of light incident on the surface of the light source nk: the refractive index of the diffraction grating λ: the wavelength of light is satisfied.
Lens adjustment device.
【請求項60】 上記回折格子は、 0.8≦Pk・sin(θs/2)/λ≦1.2 0.8≦dk・(nk−1)・(2/λ)≦1.2 0.4≦du≦0.6 Pk:格子ピッチ dk:格子深さ du:格子デューティ比(=格子溝の幅/格子ピッチ) A:回折格子の開口数 (=sinθs θs:集光レンズから回折格子に入射
する光の入射光線角) nk:回折格子の屈折率 λ:光の波長 の条件を満足することを特徴とする請求項38から57
のレンズの調整装置。
60. The diffraction grating, wherein 0.8 ≦ Pk · sin (θs / 2) /λ≦1.2 0.8 ≦ dk · (nk−1) · (2 / λ) ≦ 1.20 0.4 ≦ du ≦ 0.6 Pk: grating pitch dk: grating depth du: grating duty ratio (= width of grating groove / grating pitch) A: numerical aperture of diffraction grating (= sin θs θs: diffraction grating from condensing lens 58. The incident light beam angle of light incident on the surface of the light source nk: the refractive index of the diffraction grating λ: the wavelength of light is satisfied.
Lens adjustment device.
【請求項61】 光学系に含まれる集光レンズの調整方
法であって、(a) 上記集光レンズを透過した光を回
折格子で回折し、異なる次数の2つの回折光のシェアリ
ング干渉光を出射する工程と、(b) 上記回折格子を
移動する工程と、(c) 上記シェアリング干渉光を受
像体で受像する工程と、(d) 上記受像体で受像した
シェアリング干渉光の干渉像において、上記2つの回折
光の光軸を結ぶ線分の中点を通る測線上の複数の測点で
光強度変化の位相を求め、上記位相をもとに上記集光レ
ンズの特性を特性検出器で検出する工程と、(e) 上
記特性検出器の検出結果に基づいて上記集光レンズの位
置を調整機構で調整する工程とを有することを特徴とす
るレンズの調整方法。
61. A method for adjusting a condenser lens included in an optical system, comprising: (a) diffracting light transmitted through the condenser lens by a diffraction grating, and sharing interference light of two diffracted lights of different orders. (B) moving the diffraction grating; (c) receiving the sharing interference light with a receiver; and (d) interfering with the sharing interference light received by the receiver. In the image, the phase of the light intensity change is obtained at a plurality of measurement points on a measurement line passing through the midpoint of the line segment connecting the two diffracted lights, and the characteristics of the condenser lens are determined based on the phase. A method of adjusting a lens, comprising: a step of detecting with a detector; and (e) adjusting a position of the condenser lens with an adjusting mechanism based on a detection result of the characteristic detector.
【請求項62】 光学系に含まれる集光レンズの調整方
法であって、(a) 上記集光レンズを透過した光を回
折格子で回折すると共に、異なる次数の2つの回折光の
シェアリング干渉光を出射する工程と、(b) 上記回
折格子を移動する工程と、(c) 上記シェアリング干
渉光を受像体で受像する工程と、(d) 上記受像体で
受像したシェアリング干渉光の干渉像において、上記2
つの回折光の光軸を結ぶ線分の中点を通る測線上の複数
の測点で光強度変化の位相を求め、上記位相をもとに上
記集光レンズの特性を特性検出器で検出する工程と、
(e) 上記集光レンズの反射光又は透過光を第2の受
像体で受像する工程と、(f) 上記第2の受像体で受
像した光の情報に基づいて上記集光レンズの位置をレン
ズ調整機構で調整する工程とを有することを特徴とする
レンズの調整方法。
62. A method for adjusting a condenser lens included in an optical system, comprising: (a) diffracting light transmitted through the condenser lens by a diffraction grating, and sharing interference of two diffracted lights of different orders. A step of emitting light; (b) a step of moving the diffraction grating; (c) a step of receiving an image of the sharing interference light with a receiver; and (d) a step of receiving the sharing interference light received by the receiver. In the interference image, the above 2
Obtain the phase of the light intensity change at a plurality of measurement points on a measurement line passing through the midpoint of a line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights, and detect the characteristics of the condenser lens with a characteristic detector based on the phases. Process and
(E) receiving the reflected light or transmitted light of the condensing lens by a second image receiving member; and (f) determining the position of the condensing lens based on information on the light received by the second image receiving member. Adjusting the lens with a lens adjusting mechanism.
【請求項63】 上記集光レンズがレンズ面の周囲にコ
バ面を有し、上記第2の受像体は上記コバ面の反射光又
は透過光を受像することを特徴とする請求項62又は6
3のレンズの調整方法。
63. The condensing lens according to claim 62, wherein the converging lens has an edge surface around the lens surface, and the second image receiving member receives reflected light or transmitted light from the edge surface.
3. Lens adjustment method.
【請求項64】 上記回折格子が反射型回折格子である
請求項62から64のいずれかのレンズの調整方法。
64. The method for adjusting a lens according to claim 62, wherein the diffraction grating is a reflection type diffraction grating.
【請求項65】 上記回折格子が透過型回折格子である
請求項62から64のいずれかのレンズの調整方法。
65. The method for adjusting a lens according to claim 62, wherein the diffraction grating is a transmission diffraction grating.
【請求項66】 上記調整機構が、上記集光レンズを光
軸方向に移動させる機構を備えていることを特徴とする
請求項62から64のいずれかのレンズの調整方法。
66. The lens adjusting method according to claim 62, wherein the adjusting mechanism includes a mechanism for moving the condenser lens in the optical axis direction.
【請求項67】 上記調整機構が、上記集光レンズを光
軸と直交する方向に移動させる機構を備えていることを
特徴とする請求項62から64のいずれかのレンズの調
整方法。
67. The method according to claim 62, wherein the adjusting mechanism includes a mechanism for moving the condenser lens in a direction orthogonal to the optical axis.
【請求項68】 上記調整機構が、上記集光レンズを光
軸の回りで回転させる機構を備えていることを特徴とす
る請求項62から64のいずれかのレンズの調整方法。
68. The method for adjusting a lens according to claim 62, wherein the adjusting mechanism includes a mechanism for rotating the condenser lens around an optical axis.
【請求項69】 上記特性検出装置が、受像体を光軸方
向に移動させる機構を備えていることを特徴とする請求
項62から64のいずれかのレンズの調整方法。
69. The method for adjusting a lens according to claim 62, wherein said characteristic detecting device includes a mechanism for moving an image receiving body in an optical axis direction.
【請求項70】 上記回折格子を光軸方向に移動させる
機構を備えていることを特徴とする請求項62から64
のいずれかのレンズの調整方法。
70. The apparatus according to claim 62, further comprising a mechanism for moving said diffraction grating in the optical axis direction.
Adjustment method for any of the lenses.
【請求項71】 上記回折格子を光軸の回りで回転させ
る機構を備えていることを特徴とする請求項62から6
4のいずれかのレンズの調整方法。
71. The apparatus according to claim 62, further comprising a mechanism for rotating said diffraction grating around an optical axis.
4. The method for adjusting a lens according to any one of 4.
【請求項72】 光学系に含まれる集光レンズの調整方
法であって、(a) 光源から出射した光を略平行光に
して上記集光レンズに入射する工程と、(b) 反射型
回折格子を用い、上記集光レンズで集光された光を反射
し回折すると共に、異なる次数の2つの回折光のシェア
リング干渉光を上記集光レンズに入射する工程と、
(c) 上記集光レンズから出射した上記シェアリング
干渉光を結像レンズで結像する工程と、(d) 上記結
像されたシェアリング干渉光を受像体で受像する工程
と、(e) 上記受像体で受像したシェアリング干渉像
において、上記2つの回折光の光軸を結ぶ線分の中点を
通る測線上の複数の測点で光強度変化の位相を求め、上
記位相をもとに特性検出器で上記集光レンズの特性を求
める工程とを有することを特徴とするレンズの調整方
法。
72. A method of adjusting a condenser lens included in an optical system, comprising: (a) converting light emitted from a light source into substantially parallel light and entering the condenser lens; and (b) reflection type diffraction. Using a grating, reflecting and diffracting the light condensed by the condenser lens, and entering the sharing interference light of two diffracted lights of different orders into the condenser lens;
(C) forming an image of the sharing interference light emitted from the condenser lens with an imaging lens; (d) receiving an image of the formed sharing interference light with an image receiving body; and (e). In the sharing interference image received by the image receiver, the phase of the light intensity change is determined at a plurality of measurement points on a measurement line passing through the midpoint of the line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights, and the phase is determined based on the phase. Determining a characteristic of the condenser lens with a characteristic detector.
【請求項73】 光学系に含まれる集光レンズの調整方
法であって、(a) 光源から出射した光を略平行光と
して上記集光レンズに入射する工程と、(b) 透過型
回折格子を用い、上記集光レンズで集光された光を透過
し回折すると共に、異なる次数の2つの回折光のシェア
リング干渉光を第2の集光レンズに入射する工程と、
(c) 上記第2の集光レンズから出射した上記シェア
リング干渉光を結像する工程と、(d) 上記結像され
たシェアリング干渉光を受像体で受像する工程と、
(e) 上記受像体で受像したシェアリング干渉像にお
いて、上記2つの回折光の光軸を結ぶ線分の中点を通る
測線上の複数の測点で光強度変化の位相を求め、上記位
相をもとに特性検出器で上記集光レンズの特性を求める
工程と、を有することを特徴とするレンズの調整方法。
73. A method for adjusting a condenser lens included in an optical system, comprising: (a) a step of causing light emitted from a light source to enter the condenser lens as substantially parallel light; and (b) a transmission diffraction grating. And transmitting and diffracting the light condensed by the condensing lens, and inputting a shared interference light of two diffracted lights of different orders to a second condensing lens,
(C) a step of forming an image of the sharing interference light emitted from the second condenser lens, and (d) a step of receiving the formed sharing interference light by an image receiving body.
(E) In a sharing interference image received by the image receiving body, a phase of a light intensity change is obtained at a plurality of measurement points on a measurement line passing through a midpoint of a line segment connecting the optical axes of the two diffracted lights, Obtaining a characteristic of the condenser lens using a characteristic detector based on the above method.
【請求項74】 上記特性検出器は、 上記シェアリング干渉像において上記回折光の光軸を結
ぶ線上の複数の測点で該測点における光強度変化の位相
を求め、 上記測点位置をX、上記位相をYとし、上記位相Yを測
定位置Xの1次関数で近似し、該1次関数の1次の係数
値で上記光学系のデフォーカス量を評価することを特徴
とする請求項58から70のいずれかのレンズの調整方
法。
74. The characteristic detector obtains a phase of a change in light intensity at a plurality of measurement points on a line connecting the optical axes of the diffracted light in the sharing interference image, and determines the position of the measurement point by X. The phase is set to Y, the phase Y is approximated by a linear function of a measurement position X, and the defocus amount of the optical system is evaluated by a linear coefficient value of the linear function. A method for adjusting a lens according to any of 58 to 70.
【請求項75】 上記特性検出器は、 上記シェアリング干渉像において、上記回折光の光軸を
結ぶ線分の中点を通り且つ該線分に対して正方向と負方
向に所定の角度をなす2つの斜線上の複数の測定で該測
点における光強度変化の位相を求め、 上記2つの斜線のそれぞれについて、上記測点位置を
X、上記位相をYとし、上記位相Yを測定位置Xの二次
関数又は三次関数で近似し、該二次関数又は三次関数の
二次の係数値を用いて、コマ収差を評価することを特徴
とする請求項58から70のいずれかのレンズの調整方
法。
75. The characteristic detector, wherein in the shearing interference image, a predetermined angle passes through a midpoint of a line segment connecting the optical axes of the diffracted light and has a predetermined angle in a positive direction and a negative direction with respect to the line segment. The phase of the light intensity change at the measurement point is determined by a plurality of measurements on the two oblique lines, and the measurement point position is X, the phase is Y, and the phase Y is the measurement position X for each of the two oblique lines. 71. The adjustment of the lens according to any one of claims 58 to 70, wherein approximation is made with a quadratic function or a cubic function, and coma aberration is evaluated using a quadratic coefficient value of the quadratic function or cubic function. Method.
【請求項76】 上記特性検出器は、 上記シェアリング干渉像において、上記回折光の光軸を
結ぶ線分の中点を通る垂直二等分線と該線分に対して正
方向と負方向に所定の角度をなす2つの斜線上の複数の
測定で該測点における光強度変化の位相を求め、 上記垂直二等分線について、上記測点位置をX、上記位
相をYとし、上記位相Yを測定位置Xの二次関数又は三
次関数で近似して得た該二次関数又は三次関数の二次の
係数値と、 上記2つの斜線について、上記測点位置をX、上記位相
をYとし、上記位相Yを測定位置Xの二次関数又は三次
関数で近似して得た該二次関数又は三次関数の二次の係
数値と、の差とを用いてコマ収差を評価することを特徴
とする請求項58から70のいずれかのレンズの調整方
法。
76. The characteristic detector, wherein in the shearing interference image, a perpendicular bisector passing through a midpoint of a line connecting the optical axes of the diffracted light, and positive and negative directions with respect to the line segment. The phase of the light intensity change at the measurement point is determined by a plurality of measurements on two oblique lines forming a predetermined angle, and the measurement point position is X, the phase is Y, and the phase is A quadratic or cubic coefficient value of the quadratic function or cubic function obtained by approximating Y with a quadratic or cubic function of the measurement position X; And evaluating the coma aberration using a difference between the phase Y and a quadratic function value of the quadratic function or the cubic function obtained by approximating the phase Y with a quadratic function or a cubic function of the measurement position X. A method for adjusting a lens according to any one of claims 58 to 70.
【請求項77】 上記所定の角度が、30°から60°
の範囲を有することを特徴とする請求項77のレンズの
調整方法。
77. The predetermined angle is from 30 ° to 60 °.
The method for adjusting a lens according to claim 77, wherein the lens has a range.
【請求項78】 上記特性検出器は、 上記シェアリング干渉像において上記回折光の光軸を結
ぶ線分の垂直二等分線上の複数の測点で該測点における
光強度変化の位相を求め、 上記測点位置をX、上記位相をYとし、上記位相Yを測
定位置Xの1次関数で近似し、該1次関数の1次の係数
値で上記光学系の非点収差を評価することを特徴とする
請求項62から74のいずれかのレンズの調整方法。
78. The characteristic detector obtains a phase of a light intensity change at a plurality of measurement points on a vertical bisector of a line connecting the optical axes of the diffracted light in the sharing interference image. The measurement point position is X and the phase is Y, and the phase Y is approximated by a linear function of the measurement position X, and the astigmatism of the optical system is evaluated by a linear coefficient value of the linear function. 75. The method for adjusting a lens according to claim 62, wherein:
【請求項79】 上記特性検出器は、 上記シェアリング干渉像において、上記回折光の光軸を
通る線分上の複数の測点で該測点における光強度変化の
位相を求め、 上記測点位置をX、上記位相をYとし、上記位相Yを測
定位置Xの三次関数又は四次関数で近似し、該三次関数
又は四次関数の三次の係数値で上記光学系の球面収差を
評価することを特徴とする請求項62から74のいずれ
かのレンズの調整方法。
79. The characteristic detector obtains a phase of a change in light intensity at a plurality of measurement points on a line segment passing through the optical axis of the diffracted light in the sharing interference image, The position is X, the phase is Y, the phase Y is approximated by a cubic function or a quartic function of the measurement position X, and the spherical aberration of the optical system is evaluated by a cubic coefficient value of the cubic function or quartic function. 75. The method for adjusting a lens according to claim 62, wherein:
【請求項80】 上記特性検出器は、 上記シェアリング干渉像において、 ・上記2つの回折光の光軸を結ぶ線分上の複数の第1の
測点で該第1の測点における光強度変化の第1の位相を
求め、 ・上記線分の垂直二等分線上の複数の第2の測点で第2
の測点における光強度変化の第2の位相を求め、 ・上記線分の中点を通り該線分に対して正方向に所定の
角度をなす第3の斜線上の複数の第3の測点で該第3の
測点における光強度変化の第3の位相を求め、 ・上記線分の中点を通り該線分に対して負方向に所定の
角度をなす第4の斜線上の複数の第4の測点で該第4の
測点における光強度変化の第4の位相を求め、 上記第1の測点位置をX、上記第1の位相をYとし、上
記第1の位相Yを第1の測定位置Xの第1の関数Fで近
似し、 上記第2の測点位置をX、上記第2の位相をYとし、上
記第2の位相Yを第2の測定位置Xの第2の関数Fで近
似し、 上記第3の測点位置をX、上記第3の位相をYとし、上
記第3の位相Yを第3の測定位置Xの第3の関数Fで近
似し、 上記第4の測点位置をX、上記第4の位相をYとし、上
記第4の位相Yを第4の測定位置Xの第4の関数Fで近
似し、 上記第1の関数Fと第1の位相Yとの残差Δ、 上記第2の関数Fと第2の位相Yとの残差Δ、 上記第3の関数Fと第3の位相Yとの残差Δ及び上記第
4の関数Fと第4の位相Yとの残差Δをもとに上記光学
系の高次収差を評価することを特徴とする請求項62か
ら74のいずれかのレンズの調整方法。
80. The characteristic detector includes: in the shearing interference image: at a plurality of first measurement points on a line connecting the optical axes of the two diffracted lights, the light intensity at the first measurement point; Determining a first phase of the change; a second phase at a plurality of second measurement points on a vertical bisector of said line segment;
A second phase of the light intensity change at the measurement point is determined. A plurality of third measurement points on a third oblique line passing through the midpoint of the line segment and forming a predetermined angle in the positive direction with respect to the line segment Calculating a third phase of the light intensity change at the third measurement point at a point; a plurality of fourth oblique lines passing through the midpoint of the line segment and forming a predetermined angle in the negative direction with respect to the line segment; The fourth phase of the light intensity change at the fourth measurement point is determined at the fourth measurement point, and the first measurement point position is X, the first phase is Y, and the first phase Y Is approximated by a first function F of a first measurement position X, the second measurement point position is X, the second phase is Y, and the second phase Y is a second measurement position X Approximate by a second function F, X is the third measurement point position, Y is the third phase, and the third phase Y is approximated by a third function F of the third measurement position X. The fourth station position , X is the fourth phase, and the fourth phase Y is approximated by a fourth function F at a fourth measurement position X. The remaining of the first function F and the first phase Y Difference Δ, residual Δ between the second function F and the second phase Y, residual Δ between the third function F and the third phase Y, and the fourth function F and the fourth phase 75. The method for adjusting a lens according to any one of claims 62 to 74, wherein a higher-order aberration of the optical system is evaluated based on a residual Δ from Y.
【請求項81】 上記回折格子は、 0.8≦Pk・(A/λ)≦1.2 0.5≦dk・(nk−1)・(8/λ)≦2 0.2≦du≦0.8 Pk:格子ピッチ dk:格子深さ du:格子デューティ比(=格子溝の幅/格子ピッチ) A:回折格子の開口数 (=sinθs θs:集光レンズから回折格子に入射
する光の入射光線角) nk:回折格子の屈折率 λ:光の波長 の条件を満足することを特徴とする請求項62から81
のレンズの調整方法。
81. The diffraction grating, wherein 0.8 ≦ Pk · (A / λ) ≦ 1.2 0.5 ≦ dk · (nk−1) · (8 / λ) ≦ 2 0.2 ≦ du ≦ 0.8 Pk: grating pitch dk: grating depth du: grating duty ratio (= width of grating groove / grating pitch) A: numerical aperture of diffraction grating (= sin θs θs: light incident on the diffraction grating from the condenser lens 82. The incident light beam angle) nk: the refractive index of the diffraction grating λ: the wavelength of light is satisfied.
How to adjust the lens.
【請求項82】 上記回折格子は、 0.8≦Pk・(A/λ)≦1.2 0.5≦dk・(nk−1)・(4/λ)≦2 0.2≦du≦0.8 Pk:格子ピッチ dk:格子深さ du:格子デューティ比(=格子溝の幅/格子ピッチ) A:回折格子の開口数 (=sinθs θs:集光レンズから回折格子に入射
する光の入射光線角) nk:回折格子の屈折率 λ:光の波長 の条件を満足することを特徴とする請求項62から81
のレンズの調整方法。
82. The diffraction grating, wherein 0.8 ≦ Pk · (A / λ) ≦ 1.2 0.5 ≦ dk · (nk−1) · (4 / λ) ≦ 2 0.2 ≦ du ≦ 0.8 Pk: grating pitch dk: grating depth du: grating duty ratio (= width of grating groove / grating pitch) A: numerical aperture of diffraction grating (= sin θs θs: light incident on the diffraction grating from the condenser lens 82. The incident light beam angle) nk: the refractive index of the diffraction grating λ: the wavelength of light is satisfied.
How to adjust the lens.
【請求項83】 上記回折格子は、 0.8≦Pk・sin(θs/2)/λ≦1.2 0.8≦dk・(nk−1)・(4/λ)≦1.2 0.4≦du≦0.6 Pk:格子ピッチ dk:格子深さ du:格子デューティ比(=格子溝の幅/格子ピッチ) A:回折格子の開口数 (=sinθs θs:集光レンズから回折格子に入射
する光の入射光線角) nk:回折格子の屈折率 λ:光の波長 の条件を満足することを特徴とする請求項62から81
のレンズの調整方法。
83. The diffraction grating, wherein 0.8 ≦ Pk · sin (θs / 2) /λ≦1.2 0.8 ≦ dk · (nk−1) · (4 / λ) ≦ 1.20 0.4 ≦ du ≦ 0.6 Pk: grating pitch dk: grating depth du: grating duty ratio (= width of grating groove / grating pitch) A: numerical aperture of diffraction grating (= sin θs θs: diffraction grating from condensing lens 82. An incident light beam angle of light incident on the optical fiber, nk: a refractive index of a diffraction grating, λ: a wavelength of light, and the following condition is satisfied.
How to adjust the lens.
【請求項84】 上記回折格子は、 0.8≦Pk・sin(θs/2)/λ≦1.2 0.8≦dk・(nk−1)・(2/λ)≦1.2 0.4≦du≦0.6 Pk:格子ピッチ dk:格子深さ du:格子デューティ比(=格子溝の幅/格子ピッチ) A:回折格子の開口数 (=sinθs θs:集光レンズから回折格子に入射
する光の入射光線角) nk:回折格子の屈折率 λ:光の波長 の条件を満足することを特徴とする請求項62から81
のレンズの調整方法。
84. The diffraction grating, wherein 0.8 ≦ Pk · sin (θs / 2) /λ≦1.2 0.8 ≦ dk · (nk−1) · (2 / λ) ≦ 1.20 0.4 ≦ du ≦ 0.6 Pk: grating pitch dk: grating depth du: grating duty ratio (= width of grating groove / grating pitch) A: numerical aperture of diffraction grating (= sin θs θs: diffraction grating from condensing lens 82. An incident light beam angle of light incident on the optical fiber, nk: a refractive index of a diffraction grating, λ: a wavelength of light, and the following condition is satisfied.
How to adjust the lens.
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