JP2006047149A - Interference measuring method, and adjusting method for interference measuring instrument - Google Patents

Interference measuring method, and adjusting method for interference measuring instrument Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To remove an aberration caused by a positional shift of an auxiliary lens, and to precisely measure optical performance of an examined lens. <P>SOLUTION: In this interference measuring method for measuring the optical performance of the examined lens by observing an interference fringe obtained with a reference light reflected by a reference plane plate, and an examination light formed into a finite light by the auxiliary lens after transmitted through the reference plane plate, transmitted through the examined lens arranged in a prescribed position to be turned back by a concave mirror, and transmitted again through the examined lens, the auxiliary lens and the reference plane plate, a position of the examined lens is regulated to bring the interference fringe into one color, under the condition where a metal mirror having a curvature same to the examined lens is arranged in place of the examined lens at a position where the examined lens is arranged. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、干渉計測によって被検レンズの光学性能を測定する干渉計測方法及びこれに用いる干渉装置の調整方法に関し、とくに被検レンズに有限光を入射させてその光学性能を測定する干渉計測方法及び干渉計測装置の調整方法に関する。   The present invention relates to an interference measurement method for measuring optical performance of a lens to be examined by interference measurement and an adjustment method for an interference device used therefor, and more particularly to an interference measurement method for measuring the optical performance of a finite light incident on the test lens. And an adjustment method of the interference measurement apparatus.

従来、球面を有する被検レンズの光学性能を測定するために、既存の干渉計の測定光の光路上に、被検レンズの球面と同一の曲率を備えた球面を有する球面原器を配置した装置を用いていた。この装置では、球面原器を配置することにより、被検レンズに対して所定の球面波を入射させることができる。
特許第3140498号明細書
Conventionally, in order to measure the optical performance of a test lens having a spherical surface, a spherical original device having a spherical surface having the same curvature as the spherical surface of the test lens is arranged on the optical path of the measurement light of an existing interferometer. The device was used. In this apparatus, by arranging a spherical original device, a predetermined spherical wave can be incident on the lens to be examined.
Japanese Patent No. 3140498

しかしながら、上述の装置においては、測定対象を、異なる曲率を有する曲面を備えた被検レンズに切り替える場合に、球面原器と被測定レンズとの相対位置を変更したり、切り替え後の被検レンズの曲率と同一の曲率を有する球面原器に交換する必要があった。被検レンズの切り替え時にはこれらの作業を要するため、作業効率が低下せざるを得ず、とくに、球面原器と被測定レンズとの相対位置を変更する場合は、被検レンズが備える曲率を正確に実現できず、被検レンズの光学性能を正確に測定できていないおそれがあった。   However, in the above-described apparatus, when the measurement target is switched to a test lens having a curved surface having a different curvature, the relative position between the spherical original device and the test lens is changed, or the test lens after switching is changed. It was necessary to replace it with a spherical prototype having the same curvature as Since these operations are required when switching the test lens, work efficiency is inevitably reduced.In particular, when changing the relative position of the spherical prototype and the lens to be measured, the curvature of the test lens is accurate. Therefore, there is a possibility that the optical performance of the test lens cannot be measured accurately.

上記課題を解決するために、本発明の干渉計測方法は、基準平面板によって反射された参照光と、基準平面板を透過した後に、補助レンズにより有限光とされ、所定位置に配置した被検レンズを透過し凹面鏡によって折り返され、再び被検レンズ、補助レンズ及び基準平面板を透過した被検光と、によって得られる干渉縞を観察することによって被検レンズの光学性能を測定する干渉計測方法であって、被検レンズが配置される位置に、被検レンズに代えて、被検レンズと同一の曲率を有する金属鏡を配置した状態において、上記干渉縞がワンカラーとなるように、補助レンズの位置を調整することを特徴としている。   In order to solve the above-described problems, the interference measurement method of the present invention includes a reference light reflected by a reference plane plate, a test light that is transmitted through the reference plane plate and then converted into a finite light by an auxiliary lens and arranged at a predetermined position. Interference measurement method for measuring optical performance of a test lens by observing interference fringes obtained by passing through the lens, being folded back by a concave mirror, and again passing through the test lens, auxiliary lens and reference plane plate In the state where a metal mirror having the same curvature as the test lens is arranged instead of the test lens at the position where the test lens is arranged, the interference fringes are assisted so as to become one color. It is characterized by adjusting the position of the lens.

本発明の干渉計測装置の調整方法は、基準平面板によって反射された参照光と、基準平面板を透過した後に、補助レンズにより有限光とされ、所定位置に配置した被検レンズを透過し凹面鏡によって折り返され、再び被検レンズ、補助レンズ及び基準平面板を透過した被検光と、によって得られる干渉縞を観察することによって被検レンズの光学性能を測定する干渉計測装置の調整方法であって、被検レンズが配置される位置に、被検レンズに代えて、被検レンズと同一の曲率を有する金属鏡を配置した状態において、上記干渉縞がワンカラーとなるように、補助レンズを移動させることにより被検レンズの位置を調整することを特徴としている。   The method for adjusting an interference measurement apparatus according to the present invention includes a reference mirror reflected by a reference plane plate and a finite light by an auxiliary lens after passing through the reference plane plate, and passes through a lens to be measured disposed at a predetermined position and is a concave mirror. And an interference measuring device adjustment method for measuring the optical performance of the test lens by observing the interference fringes obtained by the test light that is reflected by the test lens, the auxiliary lens, and the reference plane plate again. Then, in a state where a metal mirror having the same curvature as the test lens is arranged instead of the test lens at the position where the test lens is arranged, the auxiliary lens is arranged so that the interference fringes become one color. It is characterized in that the position of the test lens is adjusted by moving it.

上記補助レンズとしては凹レンズ又は凸レンズを用いることができる。   A concave lens or a convex lens can be used as the auxiliary lens.

本発明によると、補助レンズの交換のみで曲率の異なる被検レンズに対応することができるため、作業効率が高く、正確に被検レンズの光学性能を測定することができる。さらに、補助レンズの配置位置を正確に設定することができるため、被検レンズと補助レンズの位置ずれによる収差を除去することができ、被検レンズの光学性能をより精度高く測定することができる。   According to the present invention, it is possible to cope with a test lens having a different curvature only by replacing the auxiliary lens, so that the working efficiency is high and the optical performance of the test lens can be accurately measured. Furthermore, since the arrangement position of the auxiliary lens can be set accurately, it is possible to remove the aberration due to the positional deviation between the test lens and the auxiliary lens, and to measure the optical performance of the test lens with higher accuracy. .

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照しつつ詳しく説明する。
<第1実施形態>
第1実施形態は、本発明に係る干渉計測装置の補助レンズとして凹レンズを用いた例である。この干渉計測装置は、半導体レーザ(光源)10、基準平面板56、凹面鏡59、及びCCD(固体撮像素子)40を有する。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<First Embodiment>
The first embodiment is an example in which a concave lens is used as an auxiliary lens of the interference measuring apparatus according to the present invention. The interference measuring apparatus includes a semiconductor laser (light source) 10, a reference plane plate 56, a concave mirror 59, and a CCD (solid-state imaging device) 40.

図1及び図2に示すように、半導体レーザ10はLDドライバ11によって駆動され、以下に述べる光学系を介して被検レンズ80に対して所定のレーザ光を射出する。半導体レーザ10から出射するレーザ光の進行方向には、半導体レーザ10側から順に集光レンズ50、ピンホール51、及びハーフミラー52が配置されている。半導体レーザ10から出射したレーザ光は集光レンズ50によりピンホール51へ集光される。ピンホール51を通過した光は、その光路に対して45度傾けて配置されたハーフミラー52により進行方向が90度曲げられる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the semiconductor laser 10 is driven by an LD driver 11, and emits a predetermined laser beam to the lens 80 to be tested through an optical system described below. In the traveling direction of the laser light emitted from the semiconductor laser 10, a condenser lens 50, a pinhole 51, and a half mirror 52 are sequentially arranged from the semiconductor laser 10 side. Laser light emitted from the semiconductor laser 10 is condensed into the pinhole 51 by the condenser lens 50. The traveling direction of the light that has passed through the pinhole 51 is bent 90 degrees by a half mirror 52 that is disposed at an inclination of 45 degrees with respect to the optical path.

ハーフミラー52により反射された光の光路上には、ハーフミラー52側から順にコリメータレンズ53及び基準平面板56、カバーガラス58、及び凹面鏡(反射基準凹面鏡)59が配置される。ハーフミラー52で反射された光はコリメータレンズ53により平行光化され、この平行光の光路上であって、カバーガラス58の手前の所定位置に配置したステージ81上に被検レンズ80が載置される。なお、ステージ81は被検レンズ80に入射する光の進行を妨げないように配置されている。   On the optical path of the light reflected by the half mirror 52, a collimator lens 53, a reference plane plate 56, a cover glass 58, and a concave mirror (reflection reference concave mirror) 59 are arranged in this order from the half mirror 52 side. The light reflected by the half mirror 52 is collimated by the collimator lens 53, and the test lens 80 is placed on the stage 81 placed on the optical path of the parallel light and in front of the cover glass 58. Is done. The stage 81 is disposed so as not to prevent the light entering the lens 80 to be examined.

基準平面板56は、表面を高精度に研磨された平面ガラス板であって、コリメータレンズ53から遠い面に参照面56aが設けられている。参照面56aは基準平面板56に入射した光の一部を透過し、残りを反射する性質を有している。この性質を利用して、参照面56aにより反射した光と、参照面56aを透過した後に被検レンズ80を透過した光との干渉縞を得ることが可能となる。   The reference flat plate 56 is a flat glass plate whose surface is polished with high accuracy, and a reference surface 56 a is provided on a surface far from the collimator lens 53. The reference surface 56a has a property of transmitting part of the light incident on the reference flat plate 56 and reflecting the rest. By utilizing this property, it is possible to obtain interference fringes between the light reflected by the reference surface 56a and the light that has passed through the reference surface 56a and then passed through the lens 80 to be tested.

参照面56aにより反射した光(参照光)は、コリメータレンズ53を経て、ハーフミラー52を透過する。ハーフミラー52を透過した光は、その光路上に配置されたピンホール57を通ってCCD40上に結像する。一方、参照面56aを透過した光(被検光)は、被検レンズ80及びカバーガラス58を透過した後に凹面鏡59に入射する。コリメータレンズ53の光軸上に焦点を有する凹面鏡59で反射された光は入射光と同じ光路をたどって基準平面板56を再び透過した後、参照面56aで反射された光と同じ光路をたどりCCD40上に結像する。よって、CCD40上では、被検レンズ80を透過した光と参照面56aにより反射した光とによる干渉縞が生成される。この干渉縞はCCD40で電気信号に変換され、これに接続されたイメージスキャナ32において画像化され、コンピュータ33に入力され、後述する処理がなされる。   The light (reference light) reflected by the reference surface 56 a passes through the half mirror 52 through the collimator lens 53. The light transmitted through the half mirror 52 forms an image on the CCD 40 through the pinhole 57 arranged on the optical path. On the other hand, the light (test light) that has passed through the reference surface 56 a passes through the test lens 80 and the cover glass 58 and then enters the concave mirror 59. The light reflected by the concave mirror 59 having a focal point on the optical axis of the collimator lens 53 follows the same optical path as the incident light, passes through the reference plane plate 56 again, and then follows the same optical path as the light reflected by the reference surface 56a. An image is formed on the CCD 40. Therefore, on the CCD 40, interference fringes are generated by light transmitted through the lens 80 to be measured and light reflected by the reference surface 56a. The interference fringes are converted into electrical signals by the CCD 40, imaged by the image scanner 32 connected thereto, and input to the computer 33, where processing described later is performed.

基準平面板56と被検レンズ80の間には、基準平面板56を透過して被検レンズ80に向かう光の光路方向、及びこの光路方向に垂直な面内において、駆動部72(例えばエアシリンダ)により移動可能とされた把持部71が備えられている。この把持部71は、その上面に凹レンズ(補助レンズ)70を保持した状態で、基準平面板56を透過して被検レンズ80に向かう光の光路方向に移動可能であるとともに、その光路上の所定の測定位置(図1)と、光路外のレンズ交換位置(図2)とを含む被検光の光路方向に垂直な面内を移動可能とされている。凹レンズ70が配置される測定位置は、凹レンズ70の前側焦点位置Bが図3に示す被検レンズ80の前側焦点位置Aに一致する位置となっている。凹レンズ70を測定位置に配した状態では、基準平面板56を透過した光は、凹レンズ70により、図3に示すのと同じ前側焦点位置Aを有する有限光としての球面波となって被検レンズ80へ入射する。   Between the reference plane plate 56 and the test lens 80, a drive unit 72 (for example, an air) is provided in an optical path direction of light that passes through the reference plane plate 56 and travels toward the test lens 80 and in a plane perpendicular to the optical path direction. A grip portion 71 that is movable by a cylinder) is provided. The grip portion 71 is movable in the optical path direction of the light passing through the reference plane plate 56 and traveling toward the lens 80 to be tested while holding the concave lens (auxiliary lens) 70 on the upper surface thereof. It is possible to move in a plane perpendicular to the optical path direction of the test light including a predetermined measurement position (FIG. 1) and a lens replacement position outside the optical path (FIG. 2). The measurement position where the concave lens 70 is disposed is a position where the front focal position B of the concave lens 70 coincides with the front focal position A of the lens 80 shown in FIG. In a state where the concave lens 70 is arranged at the measurement position, the light transmitted through the reference plane plate 56 becomes a spherical wave as a finite light having the same front focal position A as shown in FIG. 80 is incident.

本実施形態の干渉計測装置では、その調整のために金属鏡100が用意されている。この金属鏡100は、干渉計測装置の調整時に、被検レンズ80に代えてステージ81上に載置される。金属鏡100は、被検レンズ80と同一の曲率を有する鏡面を備えており、その鏡面による反射光は被検レンズ80の前側焦点位置Aに焦点を結ぶ。すなわち、金属鏡100の曲率中心Cが前側焦点位置Aと一致している。   In the interference measuring apparatus of the present embodiment, a metal mirror 100 is prepared for the adjustment. The metal mirror 100 is placed on the stage 81 in place of the test lens 80 when the interference measuring apparatus is adjusted. The metal mirror 100 has a mirror surface having the same curvature as that of the lens 80 to be tested, and the reflected light from the mirror surface is focused on the front focal position A of the lens 80 to be tested. That is, the center of curvature C of the metal mirror 100 coincides with the front focal position A.

以上の構成の干渉計測装置においては、以下のように被検レンズ80の光学性能を測定する。
まず、半導体レーザ10から測定光と同一特性の光を出射して、凹レンズ70の位置の調整を行う。この調整にあたっては、図4に示すように、金属鏡100をステージ81上に、凹レンズ70を保持した把持部71を、凹レンズ70及び被検レンズ80の設計値データに基づいた測定位置に、それぞれ配置する。
In the interference measuring apparatus having the above configuration, the optical performance of the test lens 80 is measured as follows.
First, light having the same characteristics as the measurement light is emitted from the semiconductor laser 10 to adjust the position of the concave lens 70. In this adjustment, as shown in FIG. 4, the metal mirror 100 is placed on the stage 81, and the gripping portion 71 holding the concave lens 70 is set at the measurement position based on the design value data of the concave lens 70 and the test lens 80. Deploy.

半導体レーザ10からの出射光のうち、集光レンズ50、ピンホール51を経てハーフミラー52で90度曲げられ、コリメータレンズ53、を経て基準平面板56を透過した光(被検光)は、凹レンズ70により所定の有限光として金属鏡100に入射する。金属鏡100での反射光は、入射光と同じ経路をたどって、凹レンズ70により平行光となって、基準平面板56を透過する。その後、コリメータレンズ53、ハーフミラー52、ピンホール57を経てCCD40上に結像する。   Of the light emitted from the semiconductor laser 10, the light (test light) that is bent 90 degrees by the half mirror 52 through the condenser lens 50 and the pinhole 51, and transmitted through the reference plane plate 56 through the collimator lens 53 is The concave lens 70 enters the metal mirror 100 as predetermined finite light. The reflected light from the metal mirror 100 follows the same path as the incident light, becomes parallel light by the concave lens 70, and passes through the reference plane plate 56. Thereafter, an image is formed on the CCD 40 through the collimator lens 53, the half mirror 52, and the pinhole 57.

一方、半導体レーザ10からの出射光のうち参照面56aで反射された光(参照光)は、コリメータレンズ53、ハーフミラー52を経てCCD40上に結像する。   On the other hand, light (reference light) reflected by the reference surface 56 a out of the light emitted from the semiconductor laser 10 forms an image on the CCD 40 through the collimator lens 53 and the half mirror 52.

以上より、CCD40においては、基準平面板56を透過して金属鏡100で反射された光と、参照面56aで反射された光とが入射しているため、これらの光による干渉縞を得ることができる。   As described above, in the CCD 40, the light transmitted through the reference plane plate 56 and reflected by the metal mirror 100 and the light reflected by the reference surface 56a are incident, so that interference fringes by these lights are obtained. Can do.

この干渉縞は凹レンズ70の前側焦点位置Bと金属鏡100の曲率中心Cとのずれの情報を含んでいる。すなわち、前側焦点位置Bと曲率中心Cとが被検光の光路方向にずれている場合は、干渉縞は複数色の同心円となる(図5)。一方、凹レンズ70の前側焦点位置Bと金属鏡100の曲率中心Cとが、被検光の光路方向に垂直な面内でずれている場合は、複数色の平行なラインとなる(図6)。これらに対して、前側焦点位置Bと曲率中心Cとが一致している場合は、干渉縞はワンカラー(単色無模様)となる(図7)。なお、図5〜図7は、説明の便宜上、干渉縞が表示される円形の視野枠110と、その周囲において干渉縞が表示されない矩形の表示枠111を同時に示している。   This interference fringe includes information on the deviation between the front focal position B of the concave lens 70 and the center of curvature C of the metal mirror 100. That is, when the front focal position B and the center of curvature C are shifted in the optical path direction of the test light, the interference fringes are concentric circles of a plurality of colors (FIG. 5). On the other hand, when the front focal position B of the concave lens 70 and the center of curvature C of the metal mirror 100 are deviated in a plane perpendicular to the optical path direction of the test light, parallel lines of a plurality of colors are formed (FIG. 6). . On the other hand, when the front focal position B and the center of curvature C coincide with each other, the interference fringes become one color (monochromatic pattern) (FIG. 7). 5 to 7 simultaneously show a circular field frame 110 in which interference fringes are displayed and a rectangular display frame 111 in which no interference fringes are displayed around the same.

そこで、干渉縞がワンカラーとなっていない場合は、駆動部72を動作させて把持部71を被検光の光路方向及び/又はこれに垂直な面内で移動させることにより、凹レンズ70の位置を調整する。干渉縞がワンカラーとなったところで駆動部72の動作を停止して凹レンズ70の位置調整を終了する。このように干渉縞を利用して凹レンズ70の位置調整を行うことにより、凹レンズ70を波長オーダーで位置合わせすることができる。よって、凹レンズ70の位置ずれによる収差を除去することができ、被検レンズ80の光学性能をより精度高く測定することができる。なお、凹レンズ70の位置調整は、操作者が駆動部72を操作してもよいが、CCD40で得られた干渉縞の情報をコンピュータ33で解析し、その結果に応じてコンピュータ33から駆動部72に対して、把持部71の移動方向及び移動量を指示する信号を出力することによって自動的に行うこともできる。   Therefore, when the interference fringes are not one-color, the position of the concave lens 70 is obtained by operating the driving unit 72 and moving the gripping unit 71 in the optical path direction of the test light and / or in a plane perpendicular thereto. Adjust. When the interference fringes become one color, the operation of the driving unit 72 is stopped and the position adjustment of the concave lens 70 is finished. Thus, by adjusting the position of the concave lens 70 using the interference fringes, the concave lens 70 can be aligned in the wavelength order. Therefore, the aberration due to the positional deviation of the concave lens 70 can be removed, and the optical performance of the test lens 80 can be measured with higher accuracy. Note that the position of the concave lens 70 may be adjusted by the operator operating the drive unit 72, but the interference fringe information obtained by the CCD 40 is analyzed by the computer 33, and the computer 33 drives the drive unit 72 according to the result. On the other hand, it can also be performed automatically by outputting a signal instructing the moving direction and moving amount of the grip portion 71.

つづいて、被検レンズ80の光学性能の測定を行う。この測定にあたっては、位置の調整を終えた凹レンズ70の位置を保持した状態で、図4に示すように被検レンズ80を金属鏡100上に配置した後、半導体レーザ10から測定光を出射する。半導体レーザ10からの出射光のうち、集光レンズ50、ピンホール51を経てハーフミラー52で90度曲げられ、コリメータレンズ53、を経て基準平面板56を透過した光は、凹レンズ70により所定の有限光として被検レンズ80に入射し、被検レンズ80を透過した後に凹面鏡59によって折り返される。この光は再び被検レンズ80を透過した後に、凹レンズ70により平行光となって、基準平面板56を透過する。その後、コリメータレンズ53、ハーフミラー52、ピンホール57を経てCCD40上に結像する。   Subsequently, the optical performance of the test lens 80 is measured. In this measurement, the test lens 80 is placed on the metal mirror 100 as shown in FIG. 4 in a state where the position of the concave lens 70 whose position has been adjusted is held, and then the measurement light is emitted from the semiconductor laser 10. . Of the light emitted from the semiconductor laser 10, the light that has been bent 90 degrees by the half mirror 52 through the condenser lens 50 and the pinhole 51, and transmitted through the reference plane plate 56 through the collimator lens 53, is given by the concave lens 70. The light enters the lens 80 as finite light, passes through the lens 80, and is folded back by the concave mirror 59. This light passes through the test lens 80 again, and then becomes parallel light by the concave lens 70 and passes through the reference plane plate 56. Thereafter, an image is formed on the CCD 40 through the collimator lens 53, the half mirror 52, and the pinhole 57.

一方、半導体レーザ10からの出射光のうち参照面56aで反射された光は、コリメータレンズ53、ハーフミラー52を経てCCD40上に結像する。   On the other hand, the light reflected from the reference surface 56 a out of the light emitted from the semiconductor laser 10 forms an image on the CCD 40 through the collimator lens 53 and the half mirror 52.

したがって、CCD40においては、被検レンズ80を透過した光と、参照面56aで反射された光とが入射しているため、これらの光による干渉縞を得ることができる。この干渉縞は、CCD40で電気信号に変換されて出力され、イメージスキャナ32で画像化され、コンピュータ33において周知の算出方法によって被検レンズ80の光学性能(例えば、波面収差、球面収差、偏心コマ収差)が算出される。   Therefore, in the CCD 40, the light transmitted through the test lens 80 and the light reflected by the reference surface 56a are incident, so that interference fringes due to these lights can be obtained. The interference fringes are converted into electrical signals by the CCD 40 and output, and are imaged by the image scanner 32. The optical performance (for example, wavefront aberration, spherical aberration, eccentricity coma) of the test lens 80 is calculated by the computer 33 by a known calculation method. Aberration) is calculated.

以上のように、非測定時に凹レンズ70を図2に示すレンズ交換位置に移動させて交換することができる。よって、曲率の異なる被検レンズの測定をする場合は、凹レンズ70を交換位置に移動させて、新たに測定する被検レンズの曲率に合った曲率を有する凹レンズに交換するだけで対応することができる。このため、作業効率が高く、かつ、より正確に被検レンズの光学性能を測定することのできる干渉計測装置及び干渉計側方法を提供することができる。   As described above, the concave lens 70 can be exchanged by moving it to the lens exchange position shown in FIG. Therefore, when measuring a test lens having a different curvature, the concave lens 70 can be moved to the replacement position and replaced with a concave lens having a curvature that matches the curvature of the test lens to be newly measured. it can. For this reason, it is possible to provide an interference measuring device and an interferometer side method that can measure the optical performance of the lens to be measured more accurately and with high work efficiency.

さらに、干渉縞をワンカラーとすることにより補助レンズの配置位置を正確に設定することができるため、補助レンズの位置ずれによる収差を除去することができ、被検レンズの光学性能をより精度高く測定することができる。   Furthermore, the interference fringes can be set to one color, so that the position of the auxiliary lens can be set accurately, so that aberrations due to misalignment of the auxiliary lens can be removed, and the optical performance of the test lens can be improved with higher accuracy. Can be measured.

<第2実施形態>
つづいて、本発明の第2実施形態について説明する。図8に示す第2実施形態においては、第1実施形態の凹レンズ70に代えて凸レンズ(補助レンズ)90を用いた点が第1実施形態と異なる。凸レンズ90は、基準平面板56を透過して被検レンズ80に向かう光の光路方向、及びこの光路方向に垂直な面内において、駆動部92(例えばエアシリンダ)により移動可能とされた把持部91に保持されている。この把持部91は、その上面に凸レンズ(補助レンズ)90を保持した状態で、基準平面板56を透過して被検レンズ80に向かう光の光路方向に移動可能であるとともに、その光路上の所定の測定位置(図8の実線)と、光路外のレンズ交換位置(図8の点線)とを含む被検光の光路方向に垂直な面内を移動可能とされている。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment shown in FIG. 8 is different from the first embodiment in that a convex lens (auxiliary lens) 90 is used instead of the concave lens 70 of the first embodiment. The convex lens 90 is an optical path direction of light that passes through the reference flat plate 56 and travels toward the lens 80 to be tested, and a gripping section that is movable by a driving section 92 (for example, an air cylinder) in a plane perpendicular to the optical path direction. 91. The grip portion 91 is movable in the optical path direction of light that passes through the reference plane plate 56 and travels toward the lens 80 to be tested while holding the convex lens (auxiliary lens) 90 on the upper surface thereof. It is possible to move in a plane perpendicular to the optical path direction of the test light including a predetermined measurement position (solid line in FIG. 8) and a lens replacement position outside the optical path (dotted line in FIG. 8).

凸レンズ90の位置の調整は、図9に示すように、金属鏡100をステージ81上に、凸レンズ90を保持した把持部91を、凸レンズ90及び被検レンズ80の設計値データに基づいた測定位置に、それぞれ配置した状態で、半導体レーザ10から測定光と同一特性の光を出射して行う。CCD40で得られた干渉縞がワンカラーでない場合は、駆動部92を動作させて凸レンズ90の位置を調整することにより、CCD40で得られる干渉縞をワンカラーとする。これにより、凸レンズ90の後側焦点位置Dを図3の被検レンズ80の前側焦点位置Aに一致させることができる。このように干渉縞を利用して凸レンズ90の位置調整を行うことにより、凸レンズ90を波長オーダーで位置合わせすることができる。よって、凸レンズ90の位置ずれによる収差を除去することができ、被検レンズ80の光学性能をより精度高く測定することができる。
なお、その他の作用、効果、変形例は第1実施形態と同様である。
As shown in FIG. 9, the adjustment of the position of the convex lens 90 is performed by measuring the metal mirror 100 on the stage 81, the grip portion 91 holding the convex lens 90, and the measurement position based on the design value data of the convex lens 90 and the test lens 80. In addition, the light having the same characteristics as that of the measurement light is emitted from the semiconductor laser 10 in a state where they are arranged. When the interference fringes obtained by the CCD 40 are not one color, the interference fringes obtained by the CCD 40 are made one color by operating the driving unit 92 and adjusting the position of the convex lens 90. Thereby, the rear focal position D of the convex lens 90 can be made to coincide with the front focal position A of the lens 80 to be measured in FIG. Thus, by adjusting the position of the convex lens 90 using the interference fringes, the convex lens 90 can be aligned in the wavelength order. Therefore, the aberration due to the positional deviation of the convex lens 90 can be removed, and the optical performance of the test lens 80 can be measured with higher accuracy.
Other operations, effects, and modifications are the same as those in the first embodiment.

本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
Although the present invention has been described with reference to the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be improved or modified within the scope of the purpose of the improvement or the idea of the present invention.

本発明の第1実施形態に係る干渉計測装置であって、凹レンズが測定位置にあるときの構成を示す図である。It is an interference measuring device which concerns on 1st Embodiment of this invention, Comprising: It is a figure which shows a structure when a concave lens exists in a measurement position. 本発明の第1実施形態に係る干渉計測装置であって、凹レンズがレンズ交換位置にあるときの構成を示す図である。It is an interference measuring device concerning a 1st embodiment of the present invention, and is a figure showing composition when a concave lens is in a lens exchange position. 被検レンズの焦点位置Aを示す図である。It is a figure which shows the focus position A of a to-be-tested lens. 本発明の第1実施形態において凹レンズの位置調整を行うときに被検レンズに代えて金属鏡を配置した構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which replaced with the to-be-tested lens and has arrange | positioned the metal mirror when adjusting the position of a concave lens in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態において凹レンズの位置が被検光の光軸方向にずれている場合の干渉縞を示す図である。It is a figure which shows the interference fringe when the position of the concave lens has shifted | deviated to the optical axis direction of the test light in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態において凹レンズの位置が被検光の光軸方向に垂直な面内でずれている場合の干渉縞を示す図である。It is a figure which shows the interference fringe when the position of the concave lens has shifted | deviated in the surface perpendicular | vertical to the optical axis direction of to-be-tested light in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態において凹レンズが正しい位置に配置されてワンカラーとなった干渉縞を示す図である。It is a figure which shows the interference fringe by which the concave lens was arrange | positioned in the correct position and became one color in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る干渉計測装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the interference measuring device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態において凸レンズの位置調整を行うときに被検レンズに代えて金属鏡を配置した構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which replaced with the to-be-tested lens and has arrange | positioned the metal mirror when adjusting the position of a convex lens in 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 半導体レーザ(光源)
40 CCD(固体撮像素子)
56 基準平面板
59 凹面鏡(反射基準凹面鏡)
70 凹レンズ(補助レンズ)
72 駆動部
80 被検レンズ
81 ステージ
90 凸レンズ(補助レンズ)
92 駆動部
A 前側焦点位置
B 前側焦点位置
C 曲率中心
D 後側焦点位置
10 Semiconductor laser (light source)
40 CCD (solid-state image sensor)
56 Reference plane plate 59 Concave mirror (Reflection reference concave mirror)
70 Concave lens (auxiliary lens)
72 Drive unit 80 Test lens 81 Stage 90 Convex lens (auxiliary lens)
92 Driving part A Front focal position B Front focal position C Center of curvature D Rear focal position

Claims (6)

基準平面板によって反射された参照光と、前記基準平面板を透過した後に、補助レンズにより有限光とされ、所定位置に配置した被検レンズを透過し凹面鏡によって折り返され、再び前記被検レンズ、補助レンズ及び前記基準平面板を透過した被検光と、によって得られる干渉縞を観察することによって前記被検レンズの光学性能を測定する干渉計測方法であって、
前記被検レンズが配置される位置に、前記被検レンズに代えて、前記被検レンズと同一の曲率を有する金属鏡を配置した状態において、上記干渉縞がワンカラーとなるように、前記補助レンズの位置を調整することを特徴とする干渉計測方法。
The reference light reflected by the reference plane plate and the finite light by the auxiliary lens after passing through the reference plane plate, transmitted through the test lens placed at a predetermined position and folded back by the concave mirror, again the test lens, An interference measurement method for measuring optical performance of the test lens by observing interference fringes obtained by the auxiliary lens and the test light transmitted through the reference plane plate,
In the state where a metal mirror having the same curvature as that of the test lens is arranged instead of the test lens at the position where the test lens is arranged, the auxiliary fringe is arranged so that the interference fringes become one color. An interference measurement method comprising adjusting a lens position.
前記補助レンズは凹レンズである請求項1記載の干渉計測方法。 The interference measurement method according to claim 1, wherein the auxiliary lens is a concave lens. 前記補助レンズは凸レンズである請求項1記載の干渉計測方法。 The interference measurement method according to claim 1, wherein the auxiliary lens is a convex lens. 基準平面板によって反射された参照光と、前記基準平面板を透過した後に、補助レンズにより有限光とされ、所定位置に配置した被検レンズを透過し凹面鏡によって折り返され、再び前記被検レンズ、補助レンズ及び前記基準平面板を透過した被検光と、によって得られる干渉縞を観察することによって前記被検レンズの光学性能を測定する干渉計測装置の調整方法であって、
前記被検レンズが配置される位置に、前記被検レンズに代えて、前記被検レンズと同一の曲率を有する金属鏡を配置した状態において、上記干渉縞がワンカラーとなるように、前記補助レンズを移動させることにより前記被検レンズの位置を調整することを特徴とする干渉計測装置の調整方法。
The reference light reflected by the reference plane plate and the finite light by the auxiliary lens after passing through the reference plane plate, transmitted through the test lens placed at a predetermined position and folded back by the concave mirror, again the test lens, A method of adjusting an interference measuring apparatus for measuring optical performance of the test lens by observing interference fringes obtained by the test light transmitted through the auxiliary lens and the reference plane plate,
In the state where a metal mirror having the same curvature as that of the test lens is arranged instead of the test lens at the position where the test lens is arranged, the auxiliary fringe is arranged so that the interference fringes become one color. A method for adjusting an interference measuring apparatus, comprising: adjusting a position of the lens to be examined by moving a lens.
前記補助レンズは凹レンズである請求項4記載の干渉計測装置の調整方法。 The method of adjusting an interference measuring apparatus according to claim 4, wherein the auxiliary lens is a concave lens. 前記補助レンズは凸レンズである請求項4記載の干渉計測装置の調整方法。 The method for adjusting an interference measuring apparatus according to claim 4, wherein the auxiliary lens is a convex lens.
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