JP2010281792A - 非球面体測定方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測定対象となる非球面体が鍔状の平面部を有していない場合でも、面ずれおよび面倒れを高精度に測定できるようにする。
【解決手段】第１干渉計１Ａと第２干渉計１Ｂとを用いた光干渉計測により、非球面レンズ９の第１レンズ面９１および第２レンズ面９２の各中心部の形状データを求め、各々の形状データから、第１レンズ面９１の第１臍点Ｐ_１、第１曲率中心および第１軸線の各位置データを第１測定座標系において求めるとともに、第２レンズ面９２の第２臍点Ｐ_２、第２曲率中心および第２軸線の各位置データを第２測定座標系において求める。これらの各位置データと、第１測定座標系および第２測定座標系の相対位置関係とに基づき、非球面レンズ９の面ずれおよび面倒れを求める。
【選択図】図２

Description

本発明は、デジタルカメラや光学センサ等の各種光学機器に用いられる非球面レンズ等の非球面体の表裏２つの被検面の相対的なずれ（面ずれおよび面倒れ）を測定する非球面体測定方法および装置に関する。

モールド成形により非球面レンズを作製する場合、成形用の金型同士の相対的な位置ずれによって、成形された非球面レンズに面ずれ（非球面レンズを構成する２つのレンズ面それぞれの回転軸同士の相対的な位置ずれ）や面倒れ（２つのレンズ面それぞれの回転軸同士の相対的な傾きずれ）が発生することがある。このような面ずれや面倒れは、金型の機構上、完全に無くすことは困難であるが、成形された非球面レンズの収差（特に、コマ収差等の回転非対称収差）を増大させる要因となるので、減少させる方向で金型の修正を図ることが望ましく、そのために発生している面ずれおよび面倒れを把握しておくことは重要となる。

従来、レンズの光軸に対し垂直に設置された鍔状の平面部を有している非球面レンズにおいて、測定光軸に対する２つのレンズ面それぞれの位置ずれと、平面部を構成する２つの平面の相対的な傾きを、オートコリメータを用いて測定する手法が提案されている（下記特許文献１参照）。

特許第３１２７００３号公報

近年、開口数（ＮＡ）の大きい非球面レンズの需要が高まっている。このような高ＮＡの非球面レンズにおいては、かつては問題とされなかった数μｍオーダーでの面ずれや数十秒オーダーでの面倒れの発生が問題視されるようになっている。

上記特許文献１に記載された従来手法は、面ずれや面倒れの測定に適用可能であるが、近年要望されているレベルに応え得るような高精度な測定を行うことは困難である。また、この従来手法は、鍔状の平面部を有していない非球面レンズの測定には適用することができないという問題もある。

このような問題は、回転対称な非球面で構成された２つのミラー面を有する非球面ミラーのような他の非球面体の面ずれや面倒れの測定の際にも同様に生じるものである。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、測定対象となる非球面体が鍔状の平面部を有していない場合でも、面ずれおよび面倒れを高精度に測定することが可能な非球面体測定方法および装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る非球面体測定方法および装置は、以下のように構成されている。

すなわち、本発明に係る非球面体測定方法は、回転対称な非球面で構成された第１被検面および第２被検面を有してなる非球面体の面ずれおよび面倒れを測定する非球面体測定方法であって、
第１干渉計を用いて、前記第１被検面の中心部に第１測定光を照射し、該第１測定光の該第１被検面からの戻り光と第１参照光との光干渉により形成される第１干渉縞の画像データを得る第１干渉縞取得ステップと、
第２干渉計を用いて、前記第２被検面の中心部に第２測定光を照射し、該第２測定光の該第２被検面からの戻り光と第２参照光との光干渉により形成される第２干渉縞の画像データを得る第２干渉縞取得ステップと、
前記第１干渉縞の画像データに基づき、前記第１被検面の中心部の形状データである第１形状データを、前記第１干渉計において設定された第１測定座標系において求める第１形状データ取得ステップと、
前記第２干渉縞の画像データに基づき、前記第２被検面の中心部の形状データである第２形状データを、前記第２干渉計において設定された第２測定座標系において求める第２形状データ取得ステップと、
前記第１形状データに基づき、前記第１被検面における臍点である第１臍点の位置データと、該第１臍点における該第１被検面の曲率中心である第１曲率中心の位置データと、該第１臍点および該第１曲率中心を通る第１軸線の位置データとを、前記第１測定座標系において求める第１軸線データ取得ステップと、
前記第２形状データに基づき、前記第２被検面における臍点である第２臍点の位置データと、該第２臍点における該第２被検面の曲率中心である第２曲率中心の位置データと、該第２臍点および該第２曲率中心を通る第２軸線の位置データとを、前記第２測定座標系において求める第２軸線データ取得ステップと、
前記第１軸線データ取得ステップおよび前記第２軸線データ取得ステップにおいて求められた各位置データと、予め特定された前記第１測定座標系と前記第２測定座標系との相対位置関係とに基づき、前記面ずれおよび前記面倒れを求める面ずれ・面倒れ解析ステップと、を測定手順として含んでなることを特徴とする。

本発明の非球面レンズ測定方法において、前記第１軸線データ取得ステップは、前記第１被検面を切断する第１切断平面を仮想的に設定し、該第１切断平面と該第１被検面との交線を第１断面曲線として求める処理を、１回目は、任意の位置において最初の第１切断平面を設定して行い、２回目以降は、直前に求められた第１断面曲線において曲率が極値をとる点を擬似第１臍点として求めた後、次の第１切断平面を、該擬似第１臍点において直前の第１切断平面と垂直に交わるように設定しながら、少なくとも２回行い、最終的に求められた第１断面曲線における擬似第１臍点を前記第１臍点とするものである、とすることができる。

また、前記第２軸線データ取得ステップは、前記第２被検面を切断する第２切断平面を仮想的に設定し、該第２切断平面と該第２被検面との交線を第２断面曲線として求める処理を、１回目は、任意の位置において最初の第２切断平面を設定して行い、２回目以降は、直前に求められた第２断面曲線において曲率が極値をとる点を擬似第２臍点として求めた後、次の第２切断平面を、該擬似第２臍点において直前の第２切断平面と垂直に交わるように設定しながら、少なくとも２回行い、最終的に求められた第２断面曲線における擬似第２臍点を前記第２臍点とするものである、とすることができる。

なお、本発明は、前記非球面体が非球面レンズである場合に好適である。

また、本発明に係る非球面体測定装置は、回転対称な非球面で構成された第１被検面および第２被検面を有してなる非球面体の面ずれおよび面倒れを測定する非球面体測定装置であって、
前記第１被検面の中心部に第１測定光を照射し、該第１測定光の該第１被検面からの戻り光と第１参照光との光干渉により形成される第１干渉縞の画像データを得る第１干渉計と、
前記第２被検面の中心部に第２測定光を照射し、該第２測定光の該第２被検面からの戻り光と第２参照光との光干渉により形成される第２干渉縞の画像データを得る第２干渉計と、
前記第１干渉縞の画像データに基づき、前記第１被検面の中心部の形状データである第１形状データを、前記第１干渉計において設定された第１測定座標系において求める第１形状データ取得手段と、
前記第２干渉縞の画像データに基づき、前記第２被検面の中心部の形状データである第２形状データを、前記第２干渉計において設定された第２測定座標系において求める第２形状データ取得手段と、
前記第１形状データに基づき、前記第１被検面における臍点である第１臍点の位置データと、該第１臍点における該第１被検面の曲率中心である第１曲率中心の位置データと、該第１臍点および該第１曲率中心を通る第１軸線の位置データとを、前記第１測定座標系において求める第１軸線データ取得手段と、
前記第２形状データに基づき、前記第２被検面における臍点である第２臍点の位置データと、該第２臍点における該第２被検面の曲率中心である第２曲率中心の位置データと、該第２臍点および該第２曲率中心を通る第２軸線の位置データとを、前記第２測定座標系において求める第２軸線データ取得手段と、
前記第１軸線データ取得手段および前記第２軸線データ取得手段により求められた各位置データと、予め特定された前記第１測定座標系と前記第２測定座標系との相対位置関係とに基づき、前記面ずれおよび前記面倒れを求める面ずれ・面倒れ解析手段と、を備えてなることを特徴とする。

なお、上記「臍点」とは、数学的には、曲面（第１レンズ面または第２レンズ面）上の点であって、該点での法曲率（該点における該曲面の法線と任意方向の接線とを含む平面と該曲面との交線（平面曲線）における該点での曲率）が、該点において該曲面に接する全ての接線の方向について同じになる点を意味する。

また、上記「第１曲率中心」とは、数学的には、上記第１臍点における上記第１レンズ面の法線と任意方向の接線とを含む所定の平面と該第１レンズ面との交線（平面曲線）における該第１臍点での曲率中心を意味する。

同様に、上記「第２曲率中心」とは、数学的には、上記第２臍点における上記第２レンズ面の法線と任意方向の接線とを含む所定の平面と該第２レンズ面との交線（平面曲線）における該第２臍点での曲率中心を意味する。

本発明に係る非球面体測定方法および装置は、上述の特徴を備えていることにより、以下のような作用効果を奏する。

すなわち、本発明の非球面体測定方法および装置においては、光の波長オーダーでの形状解析が可能な光干渉計測により求められた形状データ（第１形状データおよび第２形状データ）に基づき、解析的に、第１臍点、第１曲率中心、第１軸線、第２臍点、第２曲率中心および２軸線の各位置データを求め、これらの位置データから、非球面体の面倒れおよび面ずれを求めるので、面倒れおよび面ずれを高精度に測定することが可能となる。

また、第１被検面と第２被検面の各中心部の形状データを得ることができれば、面倒れおよび面ずれを求めることができるので、測定対象となる非球面体が鍔状の平面部を有していない場合でも測定を行うことが可能である。

一実施形態に係る非球面体測定装置の概略構成図である。 図１に示す非球面体測定装置の光学系の概略構成図である。 図１に示す解析制御部の構成を示すブロック図である。 測定対象となる非球面レンズの構成を示す断面図である。 第１形状データにより構築された第１レンズ面を示す図である。 第１軸線データ取得ステップの手順（第１段階）を示す図である。 第１軸線データ取得ステップの手順（第２段階）を示す図である。 第１軸線データ取得ステップの手順（第３段階）を示す図である。 第１軸線データ取得ステップの手順（第４段階）を示す図である。 第２形状データにより構築された第２レンズ面を示す図である。 第２軸線データ取得ステップの手順（第１段階）を示す図である。 第２軸線データ取得ステップの手順（第２段階）を示す図である。 第２軸線データ取得ステップの手順（第３段階）を示す図である。 第２軸線データ取得ステップの手順（第４段階）を示す図である。 第１測定座標系と第２測定座標系との相対位置関係を示す図である。 面ずれ・面倒れ解析ステップの手順を示す図である。 第１軸線データ取得ステップの他の態様の手順を示す図である。 第２軸線データ取得ステップの他の態様の手順を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、上述の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実施形態の説明に使用する各々の図は概略的な説明図であり、詳細な形状や構造を示すものではなく、各部材の大きさや部材間の距離等を適宜変更して示してある。

まず、図４に基づいて、本実施形態において測定対象の非球面体となる非球面レンズ９の構成および測定対象となる項目について説明する。

図４に示すように非球面レンズ９は、設計上、第１回転軸Ａ_１を中心とする回転対称な非球面で構成された第１レンズ面９１（第１被検面を構成する）と、第２回転軸Ａ_２を中心とする回転対称な非球面で構成された第２レンズ面９２（第２被検面を構成する）と、円柱面状に形成された側面９３とを有してなる。

また、設計上、第１レンズ面９１の中心部には第１臍点Ｐ_１が設定されており、第２レンズ面９２の中心部には第２臍点Ｐ_１が設定されている。第１臍点Ｐ_１は、第１レンズ面９１と第１回転軸Ａ_１との交点であり、該第１臍点Ｐ_１における法曲率が、該第１臍点Ｐ_１において第１レンズ面９１に接する全ての接線の方向について同じとなる。同様に、第２臍点Ｐ_２は、第２レンズ面９２と第２回転軸Ａ_２との交点であり、該第２臍点Ｐ_２における法曲率が、該第２臍点Ｐ_２において第２レンズ面９２に接する全ての接線の方向について同じとなる。

また、上述の第１回転軸Ａ_１および第２回転軸Ａ_２は、設計上、互いに一致するように構成されているが、製造誤差により、これらが互いに一致しない状態となる面ずれおよび面倒れが生じる場合がある。図では分かり易くするため、第１回転軸Ａ_１と第２回転軸Ａ_２とのずれ量を大きく表現しているが、通常は、光の波長オーダーの微小な誤差量となる。

次に、図１〜３に基づき、本発明の一実施形態に係る非球面体測定装置の構成を説明する。図１に示す非球面体測定装置は、上述の非球面レンズ９の面ずれおよび面倒れを測定解析するものであり、非球面レンズ９の第１レンズ面９１側に配置された第１干渉計１Ａと、第２レンズ面９２側に配置された第２干渉計１Ｂと、光学定盤２上に載置された被検体アライメント部３と、第１干渉計１Ａの位置調整を行う第１干渉計位置調整部４Ａと、第２干渉計１Ｂの位置調整を行う第２干渉計位置調整部４Ｂと、非球面レンズ９の面ずれおよび面倒れの解析等を行う制御解析部５とを備えてなる。

上記第１干渉計１Ａは、図２に示すように、第１干渉光学系１０Ａ、第１干渉縞撮像系２０Ａおよび第１アライメント撮像系２５Ａを有してなる。第１干渉光学系１０Ａは、フィゾータイプの光学系配置をなすものであり、高可干渉性の光束を出力する光源部１１Ａと、該光源部１１Ａからの出力光のビーム径を拡大するビーム径拡大レンズ１２Ａと、該ビーム径拡大レンズ１２Ａからの光束を図中右方に向けて反射する光束分岐光学素子１３Ａと、該光束分岐光学素子１３Ａからの光束をコリメートするコリメータレンズ１４Ａと、該コリメータレンズ１４Ａからの平面波の一部を参照基準平面１５Ａａにおいて再帰反射して第１参照光となし、その余を測定光軸Ｌ_１に沿って透過する平面基準板１５Ａと、該平面基準板１５Ａからの光束を球面波からなる第１測定光に変換し、第１レンズ面９１の中心部（上述の第１臍点Ｐ_１を含む領域）に照射する対物レンズ１８Ａとを備えてなり、第１レンズ面９１からの反射光を第１参照光と合波して第１干渉光を得るように構成されている。

なお、上記平面基準板１５Ａは、ピエゾ素子１６Ａを備えたフリンジスキャンアダプタ１７Ａに保持されており、フリンジスキャン計測等を実施する際に測定光軸Ｌ_１方向に微動せしめられるように構成されている。また、上記対物レンズ１８Ａは、測定光軸Ｌ_１上から退避可能に構成されている。

上記第１干渉縞撮像系２０Ａは、非球面レンズ９（第１レンズ面９１）の測定時に撮像を行うものであり、光束分岐光学素子１３Ａ，２１Ａを透過して図中左方に進行する第１干渉光を集光する結像レンズ２２Ａと、ＣＣＤやＣＭＯＳ等からなる２次元イメージセンサ２４Ａを有してなる撮像カメラ２３Ａとを備えてなり、結像レンズ２２Ａにより２次元イメージセンサ２４Ａ上に形成された干渉縞（第１干渉縞）の画像データを取得するように構成されている。

上記アライメント撮像系２５Ａは、第１干渉計１Ａと第２干渉計１Ｂとの相対的なアライメント調整等を行う際に撮像を行うものであり、光束分岐光学素子２１Ａにより図中下方に反射された光束を集光する結像レンズ２６Ａと、ＣＣＤやＣＭＯＳ等からなる２次元イメージセンサ２８Ａを有してなる撮像カメラ２７Ａとを備えてなる。

上記第２干渉計１Ｂは、上記第１干渉計１Ａと同様の構成を有するものであり、第２干渉光学系１０Ｂ、第２干渉縞撮像系２０Ｂおよび第２アライメント撮像系２５Ｂを有してなる。第２干渉光学系１０Ｂは、フィゾータイプの光学系配置をなすものであり、高可干渉性の光束を出力する光源部１１Ｂと、該光源部１１Ｂからの出力光のビーム径を拡大するビーム径拡大レンズ１２Ｂと、該ビーム径拡大レンズ１２Ｂからの光束を図中左方に向けて反射する光束分岐光学素子１３Ｂと、該光束分岐光学素子１３Ｂからの光束をコリメートするコリメータレンズ１４Ｂと、該コリメータレンズ１４Ｂからの平面波の一部を参照基準平面１５Ｂａにおいて再帰反射して第２参照光となし、その余を測定光軸Ｌ_２に沿って透過する平面基準板１５Ｂと、該平面基準板１５Ｂからの光束を球面波からなる第２測定光に変換し、第２レンズ面９２の中心部（上述の第２臍点Ｐ_１を含む領域）に照射する対物レンズ１８Ｂとを備えてなり、第２レンズ面９２からの反射光を第２参照光と合波して第２干渉光を得るように構成されている。

なお、上記平面基準板１５Ｂは、ピエゾ素子１６Ｂを備えたフリンジスキャンアダプタ１７Ｂに保持されており、フリンジスキャン計測等を実施する際に測定光軸Ｌ_２方向に微動せしめられるように構成されている。また、上記対物レンズ１８Ｂは、測定光軸Ｌ_２上から退避可能に構成されている。

上記第２干渉縞撮像系２０Ｂは、非球面レンズ９（第２レンズ面９２）の測定時に撮像を行うものであり、光束分岐光学素子１３Ｂ，２１Ｂを透過して図中右方に進行する第２干渉光を集光する結像レンズ２２Ｂと、ＣＣＤやＣＭＯＳ等からなる２次元イメージセンサ２４Ｂを有してなる撮像カメラ２３Ｂとを備えてなり、結像レンズ２２Ｂにより２次元イメージセンサ２４Ｂ上に形成された干渉縞（第２干渉縞）の画像データを取得するように構成されている。

上記アライメント撮像系２５Ｂは、第１干渉計１Ａと第２干渉計１Ｂとの相対的なアライメント調整等を行う際に撮像を行うものであり、光束分岐光学素子２１Ｂにより図中下方に反射された光束を集光する結像レンズ２６Ｂと、ＣＣＤやＣＭＯＳ等からなる２次元イメージセンサ２８Ｂを有してなる撮像カメラ２７Ｂとを備えてなる。

一方、図１に示すように、上記被検体アライメント部３は、非球面レンズ９を保持する保持ステージ３１（本実施形態における被検面回転手段）と、該保持ステージ３１に保持された非球面レンズ９（第１レンズ面９１、第２レンズ面９２）の、測定光軸Ｌ_１，Ｌ_２に対する傾き調整を行うレンズ傾き調整ステージ３２と、測定光軸Ｌ_１，Ｌ_２に対する非球面レンズ９の、図中左右方向および紙面に垂直な方向への位置調整を行うレンズ位置調整ステージ３３とを備えてなる。

また、上記第１干渉計位置調整部４Ａは、図１に示すように、第１干渉計１Ａを図中上下方向に移動可能に保持する第１Ｚステージ４１Ａと、該第１Ｚステージ４１Ａを介して第１干渉計１Ａを図中左右方向および紙面に垂直な方向に移動せしめる第１ＸＹステージ４２Ａと、該第１ＸＹステージ４２Ａおよび該第１Ｚステージ４１Ａを介して第１干渉計１Ａの傾き調整を行う第１干渉計傾き調整ステージ４３Ａとを備えてなる。

同様に、上記第２干渉計位置調整部４Ｂは、第２干渉計１Ｂを図中上下方向に移動可能に保持する第２Ｚステージ４１Ｂと、該第２Ｚステージ４１Ｂを介して第２干渉計１Ｂを図中左右方向および紙面に垂直な方向に移動せしめる第２ＸＹステージ４２Ｂと、該第２ＸＹステージ４２Ｂおよび該第２Ｚステージ４１Ｂを介して第２干渉計１Ｂの傾き調整を行う第２干渉計傾き調整ステージ４３Ｂとを備えてなる。

また、上記制御解析部５は、第１レンズ面９１および第２レンズ面９２の各中心部の形状データ（第１形状データおよび第２形状データ）を求めたり、上述の被検体アライメント部３、第１干渉計位置調整部４Ａおよび第２干渉計位置調整部４Ｂの各ステージの駆動を制御したりするコンピュータ装置等から構成されており、図３に示すように、該コンピュータ装置内に搭載されるＣＰＵやハードディスク等の記憶部および該記憶部に格納されたプログラム等により構成される第１形状データ取得手段５１Ａ、第２形状データ取得手段５１Ｂ、第１軸線データ取得手段５２Ａ、第２軸線データ取得手段５２Ｂ、および面ずれ・面倒れ解析手段５３を備えてなる。

上記第１形状データ取得手段５１Ａは、上記第１干渉縞の画像データに基づき、第１レンズ面９１の中心部の形状データである第１形状データを、第１干渉計１Ａにおいて設定された第１測定座標系において求めるものである。

上記第２形状データ取得手段５１Ｂは、上記第２干渉縞の画像データに基づき、第２レンズ面９２の中心部の形状データである第２形状データを、第２干渉計１Ｂにおいて設定された第２測定座標系において求めるものである。

上記第１軸線データ取得手段５２Ａは、上記第１形状データに基づき、上述の第１臍点Ｐ_１の位置データと、該第１臍点Ｐ_１における第１レンズ面９１の曲率中心である第１曲率中心の位置データと、第１臍点Ｐ_１および第１曲率中心を通る第１軸線の位置データとを、上記第１測定座標系において求めるものである。

上記第２軸線データ取得手段５２Ｂは、上記第２形状データに基づき、上述の第２臍点Ｐ_２の位置データと、該第２臍点Ｐ_２における第２レンズ面９２の曲率中心である第２曲率中心の位置データと、第２臍点Ｐ_２および第１曲率中心を通る第２軸線の位置データとを、上記第２測定座標系において求めるものである。

上記面ずれ・面倒れ解析手段５３は、上記第１軸線データ取得手段５２Ａおよび上記第２軸線データ取得手段５２Ｂにより求められた各位置データと、予め特定された上記第１測定座標系と上記第２測定座標系との相対位置関係とに基づき、非球面レンズ９の面ずれおよび面倒れを求めるものである。

以下、本発明の一実施形態に係る非球面レンズ測定方法について説明する。本実施形態の非球面レンズ測定方法は、上述の非球面レンズ測定装置を用いて行うものである。

（１）まず、第１干渉計１Ａおよび第２干渉計１Ｂの相対的なアライメント調整を行う。このアライメント調整は、第１干渉計１Ａの測定光軸Ｌ_１と第２干渉計１Ｂの測定光軸Ｌ_２とを互いに一致させるためのものであり、オペレータが、第１干渉計位置調整部４Ａおよび第２干渉計位置調整部４Ｂを用いて手動操作で行う。その手順の概要は以下のとおりである。

〈ａ〉第１干渉計１Ａの対物レンズ１８Ａおよび第２干渉計１Ｂの対物レンズ１８Ｂを測定光軸Ｌ_１上および測定光軸Ｌ_２上からそれぞれ退避させ、互いに平行な２つの光学平面（オプティカルフラット）を有する平行平板治具（図示略）を、第１干渉計１Ａと第２干渉計１Ｂとの間に配置する（平行平板治具を保持ステージ３１に保持せしめることも可）。なお、この配置段階で、平行平板治具の２つの光学平面が、測定光軸Ｌ_１，Ｌ_２に対してなるべく垂直になるように粗調整を行う。

〈ｂ〉第１干渉計１Ａから平行平板治具の一方の光学平面に平行光束を照射し、該一方の光学平面から反射された反射光により形成されるスポット像と、参照基準平面１５Ａａからの反射光により形成されるスポット像とを、アライメント撮像系２５Ａの撮像カメラ２７Ａにより撮像し、これら２つのスポット像が互いに重なるように、第１干渉計傾き調整ステージ４３Ａを用いて、第１干渉計１Ａの傾きを調整する。この傾き調整により、第１干渉計１Ａの測定光軸Ｌ_１が平行平板治具の一方の光学平面に対して垂直となる。なお、このような手法に替えて、一方の光学平面から反射された反射光と参照基準平面１５Ａａからの反射光とにより形成される干渉縞を撮像カメラ２３Ａにより撮像し、この干渉縞がヌル縞状態となるように第１干渉計１Ａの傾き調整を行うようにしてもよい。

〈ｃ〉同様に、第２干渉計１Ｂから平行平板治具の他方の光学平面に平行光束を照射し、該他方の光学平面から反射された反射光により形成されるスポット像と、参照基準平面１５Ｂａからの反射光により形成されるスポット像とを、アライメント撮像系２５Ｂの撮像カメラ２７Ｂにより撮像し、これら２つのスポット像が互いに重なるように、第２干渉計傾き調整ステージ４３Ｂを用いて、第２干渉計１Ｂの傾きを調整する。この傾き調整により、第２干渉計１Ｂの測定光軸Ｌ_２が平行平板治具の他方の光学平面に対して垂直となり、これにより測定光軸Ｌ_１，Ｌ_２が互いに平行となる。なお、このような手法に替えて、他方の光学平面から反射された反射光と参照基準平面１５Ｂａからの反射光とにより形成される干渉縞を撮像カメラ２３Ｂにより撮像し、この干渉縞がヌル縞状態となるように第２干渉計１Ｂの傾き調整を行うようにしてもよい。

〈ｄ〉上記平行平板治具に替えて、第１干渉計１Ａと第２干渉計１Ｂとの間に、光学的に真球とみなせる真球治具（図示略）を配置する。

〈ｅ〉第１干渉計１Ａから真球治具に平面波を照射し、該真球治具から反射された反射光と、参照基準平面１５Ａａからの反射光とにより形成される干渉縞（同心のリング状となる）を、第１干渉縞撮像系２０Ａの撮像カメラ２３Ａにより撮像し、この干渉縞の中心に測定光軸Ｌ_１が位置するように、第１Ｚステージ４１Ａおよび第１ＸＹステージ４２Ａを用いて、第１干渉計１Ａの位置を調整する。

〈ｆ〉同様に、第２干渉計１Ｂから真球治具に平面波を照射し、該真球治具から反射された反射光と、参照基準平面１５Ｂａからの参照光とにより形成される干渉縞（同心のリング状となる）を、第２干渉縞撮像系２０Ｂの撮像カメラ２３Ｂにより撮像し、この干渉縞の中心に測定光軸Ｌ_２が位置するように、第２Ｚステージ４１Ｂおよび第２ＸＹステージ４２Ｂを用いて、第２干渉計１Ｂの位置を調整する。この位置調整により、測定光軸Ｌ_１，Ｌ_２が互いに一致する。

なお、このようなアライメント調整を行っても、各ステージの機械的な精度等が原因となって、第１干渉計１Ａの測定光軸Ｌ_１と第２干渉計１Ｂの測定光軸Ｌ_２とを完全に一致させることができない場合がある。このような場合には、測定光軸Ｌ_１と測定光軸Ｌ_２との相対的な位置ずれおよび傾きずれを求め、それらのデータを記憶しておく。

（２）次に、第１干渉計１Ａの対物レンズ１８Ａおよび第２干渉計１Ｂの対物レンズ１８Ｂを測定光軸Ｌ_１上および測定光軸Ｌ_２上にそれぞれ設置するとともに、非球面レンズ９を保持ステージ３１に保持せしめ、第１干渉計１Ａおよび第２干渉計１Ｂに対する非球面レンズ９のアライメント調整を行う。このアライメント調整は、上述の第１臍点Ｐ_１および第２臍点Ｐ_２が、第１干渉計１Ａの測定光軸Ｌ_１の近傍および第２干渉計１Ｂの測定光軸Ｌ_２の近傍にそれぞれ位置するようにするためのものであり、オペレータが、レンズ傾き調整ステージ３２およびレンズ傾き調整ステージ３３を用いて手動操作で行う。

（３）次いで、第１干渉計１Ａから、第１レンズ面９１の中心部に第１測定光を照射し、該第１測定光の第１レンズ面９１からの戻り光と第１参照光との光干渉により形成される第１干渉縞の画像データを撮像カメラ２３Ａにより得る（第１干渉縞取得ステップ）。

（４）同様に、第２干渉計１Ｂから、第２レンズ面９２の中心部に第２測定光を照射し、該第２測定光の第２レンズ面９２からの戻り光と第２参照光との光干渉により形成される第２干渉縞の画像データを撮像カメラ２３Ｂにより得る（第２干渉縞取得ステップ）。

（５）次に、上記第１干渉縞の画像データに基づき、第１レンズ面９１の中心部の形状データである第１形状データ（図５参照）を、第１干渉計１Ａにおいて設定された第１測定座標系において求める（第１形状データ取得ステップ）。この処理は、図３に示す第１形状データ取得手段５１Ａにおいて行われる。なお、図５〜９に示す第１レンズ面９１_Ｄは、第１形状データにより構築され視覚化された第１レンズ面９１の中心部の形状を、模式的に示すものである。

（６）同様に、上記第２干渉縞の画像データに基づき、第２レンズ面９２の中心部の形状データである第２形状データ（図１０参照）を、第２干渉計１Ｂにおいて設定された第２測定座標系において求める（第２形状データ取得ステップ）。この処理は、図３に示す第２形状データ取得手段５１Ｂにおいて行われる。なお、図１０〜１４に示す第２レンズ面９２_Ｄは、第２形状データにより構築され視覚化された第２レンズ面９２の中心部の形状を、模式的に示すものである。

ここで、上述の第１測定座標系および第２測定座標系について説明する。第１測定座標系は、図５〜９に示すように、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を有する３次元直交座標系であり、Ｚ軸が第１干渉計１Ａの測定光軸Ｌ_１と平行となるように設定されている。一方、第２測定座標系は、図１０〜１４に示すように、互いに直交するＵ軸、Ｖ軸、Ｗ軸を有する３次元直交座標系であり、Ｗ軸が第２干渉計１Ｂの測定光軸Ｌ_２と平行となるように設定されている。また、図１５に示すように、第１測定座標系と第２測定座標系との相対的な位置関係は、測定光軸Ｌ_１と測定光軸Ｌ_２とが完全に一致するようにアライメント調整された場合において、Ｚ軸とＷ軸とが同一直線上に位置するように（向きは互いに逆）、Ｘ軸とＵ軸およびＹ軸とＶ軸がそれぞれ互いに平行（Ｘ軸およびＵ軸の各向きは互いに同じで、Ｙ軸およびＶ軸の各向きは互いに逆）となるように設定されている。なお、測定光軸Ｌ_１と測定光軸Ｌ_２とが互いに一致せず、これらの間に相対的な位置ずれおよび傾きずれが生じている場合には、これに応じて、第１測定座標系と第２測定座標系との相対的な位置関係のずれが生じる。すなわち、測定光軸Ｌ_１と測定光軸Ｌ_２との相対的な位置ずれおよび傾きずれがある場合には、これらのずれが上記（１）の手順において求められ、それに基づいて、第１測定座標系と第２測定座標系との相対位置関係が特定され記憶される。

（７）次いで、上記第１形状データに基づき、第１レンズ面９１の第１臍点Ｐ_１の位置データと、該第１臍点Ｐ_１における第１曲率中心の位置データと、第１臍点Ｐ_１および第１曲率中心を通る第１軸線の位置データとを、上記第１測定座標系において求める（第１軸線データ取得ステップ）。この処理は、図３に示す第１軸線データ取得手段５２Ａにおいて、以下の手順で行われる。

〈ａ〉まず、図６に示すように、第１レンズ面９１_Ｄを切断する１番目の第１切断平面Ｓ_１Ａをデータ上において設定する。本実施形態では、１番目の第１切断平面Ｓ_１ＡがＸ＝Ｘ_１の位置においてＸ軸に対し垂直に設定される。

〈ｂ〉次に、１番目の第１切断平面Ｓ_１Ａと第１レンズ面９１_Ｄとの交線を１番目の第１断面曲線Ｃ_１Ａとして求める（図６参照）。本実施形態では、１番目の第１切断平面Ｓ_１Ａと第１レンズ面９１_Ｄとの交線を、高次多項式でカーブフィッティングすることにより１番目の第１断面曲線Ｃ_１Ａが求められる。なお、第１レンズ面９１_Ｄを下式（Ａ１）で表すと、１番目の第１断面曲線Ｃ_１Ａは、下式（Ａ２）で表される。

〈ｃ〉次いで、１番目の第１断面曲線Ｃ_１Ａにおいて曲率が極値をとる点（曲率の微分値が０となる点）を１番目の擬似第１臍点Ｑ_１Ａとして求める。なお、１番目の第１断面曲線Ｃ_１Ａにおける曲率は、下式（Ａ３）で表される。

〈ｄ〉続いて、図７に示すように、第１レンズ面９１_Ｄを切断する２番目の第１切断平面Ｓ_１Ｂを、１番目の第１切断平面Ｓ_１Ａに垂直となるように設定する。本実施形態では、２番目の第１切断平面Ｓ_１Ｂが、１番目の擬似第１臍点Ｑ_１Ａの座標値（Ｘ_１，Ｙ_１）を含み、かつＹ軸に対し垂直となるように設定される。

〈ｅ〉次いで、２番目の第１切断平面Ｓ_１Ｂと第１レンズ面９１_Ｄとの交線を２番目の第１断面曲線Ｃ_１Ｂとして求める（図７参照）。本実施形態では、２番目の第１切断平面Ｓ_１Ｂと第１レンズ面９１_Ｄとの交線を、高次多項式でカーブフィッティングすることにより２番目の第１断面曲線Ｃ_１Ｂが求められる。なお、２番目の第１断面曲線Ｃ_１Ｂは、下式（Ａ４）で表される。

〈ｆ〉次に、２番目の第１断面曲線Ｃ_１Ｂにおいて曲率が極値をとる点を２番目の擬似第１臍点Ｑ_１Ｂ（座標値（Ｘ_２，Ｙ_１）とする）として求める。なお、２番目の第１断面曲線Ｃ_１Ｂにおける曲率は、下式（Ａ５）で表される。

〈ｇ〉続いて、図８に示すように、第１レンズ面９１_Ｄを切断する３番目の第１切断平面Ｓ_１Ｃを、２番目の第１切断平面Ｓ_１Ｂに垂直となるように設定する。本実施形態では、３番目の第１切断平面Ｓ_１Ｃが、２番目の擬似第１臍点Ｑ_１Ｂの座標値（Ｘ_２，Ｙ_１）を含み、かつＸ軸に対し垂直となるように設定される。

〈ｈ〉次に、３番目の第１切断平面Ｓ_１Ｃと第１レンズ面９１_Ｄとの交線を３番目（最終の）第１断面曲線Ｃ_１Ｃとして求める（図８参照）。本実施形態では、３番目の第１切断平面Ｓ_１Ｃと第１レンズ面９１_Ｄとの交線を、高次多項式でカーブフィッティングすることにより３番目の第１断面曲線Ｃ_１Ｃが求められる。なお、３番目の第１断面曲線Ｃ_１Ｃは、下式（Ａ６）で表される。

〈ｉ〉次いで、３番目の第１断面曲線Ｃ_１Ｃにおいて曲率が極値をとる点を３番目（最終の）擬似第１臍点Ｑ_１Ｃ（座標値（Ｘ_２，Ｙ_２）とする）として求め、これを上述の第１臍点Ｐ_１とみなし、その位置データを取得する。なお、３番目の第１断面曲線Ｃ_１Ｃにおける曲率は、下式（Ａ７）で表される。

〈ｊ〉そして、図９に示すように、３番目の擬似第１臍点Ｑ_１Ｃにおける曲率中心Ｏ_１を、上述の、第１臍点Ｐ_１における第１レンズ面９１の第１曲率中心（以下「第１曲率中心Ｏ_１」と称する）として求めるとともに、３番目の擬似第１臍点Ｑ_１Ｃおよび第１曲率中心Ｏ_１を通る直線を第１軸線Ｂ_１（上述の第１回転軸Ａ_１に相当する）として求め、これらの位置データを取得する。なお、３番目の擬似第１臍点Ｑ_１Ｃにおける曲率半径は、下式（Ａ８）で表される。

（８）同様に、上記第２形状データに基づき、第２レンズ面９２の第２臍点Ｐ_２の位置データと、該第２臍点Ｐ_２における第２曲率中心の位置データと、第２臍点Ｐ_２および第２曲率中心を通る第２軸線の位置データとを、上記第２測定座標系において求める（第２軸線データ取得ステップ）。この処理は、図３に示す第２軸線データ取得手段５２Ｂにおいて、以下の手順で行われる。

〈ａ〉まず、図１１に示すように、第２レンズ面９２_Ｄを切断する１番目の第２切断平面Ｓ_２Ａをデータ上において設定する。本実施形態では、１番目の第２切断平面Ｓ_２ＡがＵ＝Ｕ_１の位置においてＵ軸に対し垂直に設定される。

〈ｂ〉次に、１番目の第１切断平面Ｓ_２Ａと第２レンズ面９２_Ｄとの交線を１番目の第２断面曲線Ｃ_２Ａとして求める（図１１参照）。本実施形態では、１番目の第２切断平面Ｓ_２Ａと第２レンズ面９２_Ｄとの交線を、高次多項式でカーブフィッティングすることにより１番目の第２断面曲線Ｃ_２Ａが求められる。なお、第２レンズ面９２_Ｄを下式（Ｂ１）で表すと、１番目の第２断面曲線Ｃ_２Ａは、下式（Ｂ２）で表される。

〈ｃ〉次いで、１番目の第２断面曲線Ｃ_２Ａにおいて曲率が極値をとる点（曲率の微分値が０となる点）を１番目の擬似第２臍点Ｑ_２Ａとして求める。なお、１番目の第２断面曲線Ｃ_２Ａにおける曲率は、下式（Ｂ３）で表される。

〈ｄ〉続いて、図１２に示すように、第２レンズ面９２_Ｄを切断する２番目の第２切断平面Ｓ_２Ｂを、１番目の第２切断平面Ｓ_２Ａに垂直となるように設定する。本実施形態では、２番目の第２切断平面Ｓ_２Ｂが、１番目の擬似第２臍点Ｑ_２Ａの座標値（Ｕ_１，Ｖ_１）を含み、かつＶ軸に対し垂直となるように設定される。

〈ｅ〉次いで、２番目の第２切断平面Ｓ_２Ｂと第２レンズ面９２_Ｄとの交線を２番目の第２断面曲線Ｃ_２Ｂとして求める（図１２参照）。本実施形態では、２番目の第２切断平面Ｓ_２Ｂと第２レンズ面９２_Ｄとの交線を、高次多項式でカーブフィッティングすることにより２番目の第２断面曲線Ｃ_２Ｂが求められる。なお、２番目の第２断面曲線Ｃ_２Ｂは、下式（Ｂ４）で表される。

〈ｆ〉次に、２番目の第２断面曲線Ｃ_２Ｂにおいて曲率が極値をとる点を２番目の擬似第２臍点Ｑ_２Ｂ（座標値（Ｕ_２，Ｖ_１）とする）として求める。なお、２番目の第２断面曲線Ｃ_２Ｂにおける曲率は、下式（Ｂ５）で表される。

〈ｇ〉続いて、図１３に示すように、第２レンズ面９２_Ｄを切断する３番目の第２切断平面Ｓ_２Ｃを、２番目の第２切断平面Ｓ_２Ｂに垂直となるように設定する。本実施形態では、３番目の第２切断平面Ｓ_２Ｃが、２番目の擬似第２臍点Ｑ_２Ｂの座標値（Ｕ_２，Ｖ_１）を含み、かつＵ軸に対し垂直となるように設定される。

〈ｈ〉次に、３番目の第２切断平面Ｓ_２Ｃと第２レンズ面９２_Ｄとの交線を３番目（最終の）第２断面曲線Ｃ_２Ｃとして求める（図１３参照）。本実施形態では、３番目の第２切断平面Ｓ_２Ｃと第２レンズ面９２_Ｄとの交線を、高次多項式でカーブフィッティングすることにより３番目の第２断面曲線Ｃ_２Ｃが求められる。なお、３番目の第２断面曲線Ｃ_２Ｃは、下式（Ｂ６）で表される。

〈ｉ〉次いで、３番目の第２断面曲線Ｃ_２Ｃにおいて曲率が極値をとる点を３番目（最終の）擬似第２臍点Ｑ_２Ｃ（座標値（Ｕ_２，Ｖ_２）とする）として求め、これを上述の第２臍点Ｐ_２とみなし、その位置データを取得する。なお、３番目の第２断面曲線Ｃ_２Ｃにおける曲率は、下式（Ｂ７）で表される。

〈ｊ〉そして、図１４に示すように、３番目の擬似第２臍点Ｑ_２Ｃにおける曲率中心Ｏ_２を、上述の、第２臍点Ｐ_２における第２レンズ面９２の第２曲率中心（以下「第２曲率中心Ｏ_２」と称する）として求めるとともに、３番目の擬似第２臍点Ｑ_２Ｃおよび第２曲率中心Ｏ_２を通る直線を第２軸線Ｂ_２（上述の第２回転軸Ａ_２に相当する）として求め、これらの位置データを取得する。なお、３番目の擬似第２臍点Ｑ_２Ｃにおける曲率半径は、下式（Ｂ８）で表される。

（９）次に、上記（７）の手順により求められた３番目の擬似第１臍点Ｑ_１Ｃ（第１臍点Ｐ_１）、第１曲率中心Ｏ_１および第１軸線Ｂ_１の各位置データと、上記（８）の手順により求められた３番目の擬似第２臍点Ｑ_２Ｃ（第２臍点Ｐ_２）、第２曲率中心Ｏ_２および第２軸線Ｂ_２の各位置データと、上記（６）の手順により予め特定された第１測定座標系と第２測定座標系との相対位置関係とに基づき、非球面レンズ９の面ずれおよび面倒れを求める（面ずれ・面倒れ解析ステップ）。この処理は、図３に示す面ずれ・面倒れ解析手段５３において、以下の手順で行われる。

〈ａ〉まず、第１測定座標系と第２測定座標系との相対位置関係に基づき、第２測定座標系において求められた３番目の擬似第２臍点Ｑ_２Ｃ（第２臍点Ｐ_２）、第２曲率中心Ｏ_２および第２軸線Ｂ_２との各位置データを、共通の座標系（例えば、第１測定座標系）における各位置データに変換する（図１６参照）。なお、図１６では、簡略化のため、各位置の相対関係を２次元的に表している。

〈ｂ〉次に、第１曲率中心Ｏ_１と第２曲率中心Ｏ_２とのＺ軸に垂直な方向の位置ずれを、非球面レンズ９の面ずれ（位置ずれの方向を面ずれ方向、位置ずれの量を面ずれ量）として算出する。

〈ｃ〉また、第１軸線Ｂ_１と第２軸線Ｂ_２との相対的な傾きを、非球面レンズ９の面倒れ（第２軸線Ｂ_２に対する第１軸線Ｂ_１の傾き方向を面倒れ方向、傾き角度を面倒れ量）として算出する。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々に態様を変更することが可能である。

例えば、上述の実施形態では、第１レンズ面９１_Ｄを切断する第１切断平面（Ｓ_１Ａ〜Ｓ_１Ｃ）をデータ上で仮想的に設定し、該第１切断平面（Ｓ_１Ａ〜Ｓ_１Ｃ）と該第１レンズ面９１_Ｄとの交線を第１断面曲線（Ｃ_１Ａ〜Ｃ_１Ｃ）として求める処理と、第２レンズ面９２_Ｄを切断する第２切断平面（Ｓ_２Ａ〜Ｓ_２Ｃ）をデータ上で仮想的に設定し、第２切断平面（Ｓ_２Ａ〜Ｓ_２Ｃ）と第１レンズ面９１_Ｄとの交線を第１断面曲線（Ｃ_２Ａ〜Ｃ_２Ｃ）として求める処理とを、３回ずつ実施するようにしているが、２回で終了したり、４回以上実施したりするようにしてもよい。

また、上述した第１軸線データ取得ステップの手順を、図１７に示すように変更することも可能である。すなわち、上述の実施形態では、２番目の第１切断平面Ｓ_１ＢをＹ軸に対し垂直に設定しているが、図１７に示すように、１番目の擬似第１臍点Ｑ_１Ａにおける１番目の第１断面曲線Ｃ_１Ａの法線ベクトルｎ_１を含むように、２番目の第１切断平面Ｓ´_１Ｂを設定してもよい。この場合、該２番目の第１切断平面Ｓ´_１Ｂと第１レンズ面９１_Ｄとの交線を２番目の第１断面曲線Ｃ´_１Ｂとし、該２番目の第１断面曲線Ｃ´_１Ｂおいて曲率が極値をとる点を２番目の擬似第１臍点Ｑ´_１Ｂとして求めるとともに、この２番目の擬似第１臍点Ｑ´_１Ｂにおける曲率中心を第１曲率中心Ｏ´_１として求め、さらに、２番目の擬似第１臍点Ｑ´_１Ｂおよび第１曲率中心Ｏ´_１を通る直線を第１軸線Ｂ´_１として求めてもよい。

同様に、上述した第２軸線データ取得ステップの手順を、図１８に示すように変更することも可能である。すなわち、上述の実施形態では、２番目の第２切断平面Ｓ_２ＢをＶ軸に対し垂直に設定しているが、図１８に示すように、１番目の擬似第２臍点Ｑ_２Ａにおける１番目の第２断面曲線Ｃ_２Ａの法線ベクトルｎ_２を含むように、２番目の第２切断平面Ｓ´_２Ｂを設定してもよい。この場合、該２番目の第２切断平面Ｓ´_２Ｂと第２レンズ面９２_Ｄとの交線を２番目の第２断面曲線Ｃ´_２Ｂとし、該２番目の第１断面曲線Ｃ´_２Ｂおいて曲率が極値をとる点を２番目の擬似第２臍点Ｑ´_２Ｂとして求めるとともに、この２番目の擬似第２臍点Ｑ´_２Ｂにおける曲率中心を第２曲率中心Ｏ´_２として求め、さらに、２番目の擬似第２臍点Ｑ´_２Ｂおよび第１曲率中心Ｏ´_２を通る直線を第２軸線Ｂ´_１として求めてもよい。

また、上述の実施形態では、図２に示すように、第１干渉計１Ａから第１レンズ面９１に照射される第１測定光と、第２干渉計１Ｂから第２レンズ面９２に照射される第２測定光が球面波とされているが、対物レンズ１８Ａ，１８Ｂを外して、平行光束（平面波）を第１測定光および第１測定光として用いるようにしてもよい。

また、ミロー型やマイケルソン型の対物光学系を備えた顕微干渉計を、第１干渉計および第２干渉計として用いることも可能である。この態様は、測定対象となる非球面レンズが小さい場合に有効となる。

また、上述の実施形態では、測定対象となる非球面レンズ９が鍔状の平面部を有していない場合について説明したが、本発明は、鍔状の平面部を有している非球面レンズの面ずれおよび面倒れの測定にも適用し得る。

また、上述の実施形態では、測定対象としての非球面体を非球面レンズとしているが、本発明は、回転対称な非球面で構成された２つのミラー面を有する非球面ミラーを測定対象とすることもできる。この場合、各ミラー面の反射率が高くなることが予想されるので、それに応じて、参照基準平面１５Ａａ，１５Ｂａの反射・透過率を調整することが望ましい。例えば、各ミラー面の反射率が１００％である場合には、参照基準平面１５Ａａ，１５Ｂａを反射率５０％（透過率５０％）程度に設定する。

なお、本発明は、２つの干渉計を用いて測定を行うものであるが、本発明の技術思想を利用すれば、干渉計に替えて他の測定装置（例えば、接触式あるいは非接触式のプローブを用いた形状測定装置や、モアレ縞形状測定装置）を用いた測定方法や装置を想起することも容易である。

１Ａ 第１干渉計
１Ｂ 第２干渉計
２ 光学定盤
３ 被検体アライメント部
４Ａ 第１干渉計位置調整部
４Ｂ 第２干渉計位置調整部
５ 制御解析部
９ 非球面レンズ（非球面体）
１０Ａ 第１干渉光学系
１０Ｂ 第２干渉光学系
１１Ａ，１１Ｂ 光源部
１２Ａ，１２Ｂ ビーム径拡大レンズ
１３Ａ，２１Ａ，１３Ｂ，２１Ｂ 光束分岐光学素子
１４Ａ，１４Ｂ コリメータレンズ
１５Ａ，１５Ｂ 平面基準板
１５Ａａ，１５Ｂａ 参照基準平面
１６Ａ，１６Ｂ ピエゾ素子
１７Ａ，１７Ｂ フリンジスキャンアダプタ
１８Ａ，１８Ｂ 対物レンズ
２０Ａ 第１干渉縞撮像系
２０Ｂ 第２干渉縞撮像系
２２Ａ，２６Ａ，２２Ｂ，２６Ｂ 結像レンズ
２３Ａ，２７Ａ，２３Ｂ，２７Ｂ 撮像カメラ
２４Ａ，２４Ｂ，２８Ａ，２８Ｂ ２次元イメージセンサ
２５Ａ，２５Ｂ アライメント撮像系
３１ 保持ステージ
３２ レンズ傾き調整ステージ
３３ レンズ位置調整ステージ
４１Ａ 第１Ｚステージ
４１Ｂ 第２Ｚステージ
４２Ａ 第１ＸＹステージ
４２Ｂ 第２ＸＹステージ
４３Ａ 第１干渉計傾き調整ステージ
４３Ｂ 第２干渉計傾き調整ステージ
５１Ａ 第１形状データ取得手段
５１Ｂ 第２形状データ取得手段
５３ 面ずれ・面倒れ解析手段
９１ 第１レンズ面（第１被検面）
９１_Ｄ （データ上での）第１レンズ面
９２ 第２レンズ面
９２_Ｄ （データ上での）第２レンズ面
９３ 第２レンズ面（第２被検面）
Ｌ_１，Ｌ_２ 測定光軸
Ｐ_１ 第１臍点
Ｐ_２ 第２臍点
Ａ_１ 第１回転軸
Ａ_２ 第２回転軸
Ｂ_１，Ｂ´_１ 第１軸線
Ｂ_２，Ｂ´_２ 第２軸線
Ｏ_１，Ｏ´_１ 第１曲率中心
Ｏ_２，Ｏ´_２ 第２曲率中心
Ｓ_１Ａ，Ｓ_１Ｂ，Ｓ_１Ｃ，Ｓ´_１Ｂ 第１切断平面
Ｓ_２Ａ，Ｓ_２Ｂ，Ｓ_２Ｃ，Ｓ´_２Ｂ 第２切断平面
Ｃ_１Ａ，Ｃ_１Ｂ，Ｃ_１Ｃ，Ｃ´_１Ｂ 第１断面曲線
Ｃ_２Ａ，Ｃ_２Ｂ，Ｃ_２Ｃ，Ｃ´_２Ｂ 第２断面曲線
Ｑ_１Ａ，Ｑ_１Ｂ，Ｑ_１Ｃ，Ｑ´_１Ｂ 擬似第１臍点
Ｑ_２Ａ，Ｑ_２Ｂ，Ｑ_２Ｃ，Ｑ´_２Ｂ 擬似第２臍点

Claims (5)

1. 回転対称な非球面で構成された第１被検面および第２被検面を有してなる非球面体の面ずれおよび面倒れを測定する非球面体測定方法であって、
   第１干渉計を用いて、前記第１被検面の中心部に第１測定光を照射し、該第１測定光の該第１被検面からの戻り光と第１参照光との光干渉により形成される第１干渉縞の画像データを得る第１干渉縞取得ステップと、
   第２干渉計を用いて、前記第２被検面の中心部に第２測定光を照射し、該第２測定光の該第２被検面からの戻り光と第２参照光との光干渉により形成される第２干渉縞の画像データを得る第２干渉縞取得ステップと、
   前記第１干渉縞の画像データに基づき、前記第１被検面の中心部の形状データである第１形状データを、前記第１干渉計において設定された第１測定座標系において求める第１形状データ取得ステップと、
   前記第２干渉縞の画像データに基づき、前記第２被検面の中心部の形状データである第２形状データを、前記第２干渉計において設定された第２測定座標系において求める第２形状データ取得ステップと、
   前記第１形状データに基づき、前記第１被検面における臍点である第１臍点の位置データと、該第１臍点における該第１被検面の曲率中心である第１曲率中心の位置データと、該第１臍点および該第１曲率中心を通る第１軸線の位置データとを、前記第１測定座標系において求める第１軸線データ取得ステップと、
   前記第２形状データに基づき、前記第２被検面における臍点である第２臍点の位置データと、該第２臍点における該第２被検面の曲率中心である第２曲率中心の位置データと、該第２臍点および該第２曲率中心を通る第２軸線の位置データとを、前記第２測定座標系において求める第２軸線データ取得ステップと、
   前記第１軸線データ取得ステップおよび前記第２軸線データ取得ステップにおいて求められた各位置データと、予め特定された前記第１測定座標系と前記第２測定座標系との相対位置関係とに基づき、前記面ずれおよび前記面倒れを求める面ずれ・面倒れ解析ステップと、を測定手順として含んでなることを特徴とする非球面体測定方法。
2. 前記第１軸線データ取得ステップは、前記第１被検面を切断する第１切断平面を仮想的に設定し、該第１切断平面と該第１被検面との交線を第１断面曲線として求める処理を、１回目は、任意の位置において最初の第１切断平面を設定して行い、２回目以降は、直前に求められた第１断面曲線において曲率が極値をとる点を擬似第１臍点として求めた後、次の第１切断平面を、該擬似第１臍点において直前の第１切断平面と垂直に交わるように設定しながら、少なくとも２回行い、最終的に求められた第１断面曲線における擬似第１臍点を前記第１臍点とするものである、ことを特徴とする請求項１記載の非球面体測定方法。
3. 前記第２軸線データ取得ステップは、前記第２被検面を切断する第２切断平面を仮想的に設定し、該第２切断平面と該第２被検面との交線を第２断面曲線として求める処理を、１回目は、任意の位置において最初の第２切断平面を設定して行い、２回目以降は、直前に求められた第２断面曲線において曲率が極値をとる点を擬似第２臍点として求めた後、次の第２切断平面を、該擬似第２臍点において直前の第２切断平面と垂直に交わるように設定しながら、少なくとも２回行い、最終的に求められた第２断面曲線における擬似第２臍点を前記第２臍点とするものである、ことを特徴とする請求項２記載の非球面体測定方法。
4. 前記非球面体が非球面レンズであることを特徴とする請求項１〜３までのいずれか１項記載の非球面体測定方法。
5. 回転対称な非球面で構成された第１被検面および第２被検面を有してなる非球面体の面ずれおよび面倒れを測定する非球面体測定装置であって、
   前記第１被検面の中心部に第１測定光を照射し、該第１測定光の該第１被検面からの戻り光と第１参照光との光干渉により形成される第１干渉縞の画像データを得る第１干渉計と、
   前記第２被検面の中心部に第２測定光を照射し、該第２測定光の該第２被検面からの戻り光と第２参照光との光干渉により形成される第２干渉縞の画像データを得る第２干渉計と、
   前記第１干渉縞の画像データに基づき、前記第１被検面の中心部の形状データである第１形状データを、前記第１干渉計において設定された第１測定座標系において求める第１形状データ取得手段と、
   前記第２干渉縞の画像データに基づき、前記第２被検面の中心部の形状データである第２形状データを、前記第２干渉計において設定された第２測定座標系において求める第２形状データ取得手段と、
   前記第１形状データに基づき、前記第１被検面における臍点である第１臍点の位置データと、該第１臍点における該第１被検面の曲率中心である第１曲率中心の位置データと、該第１臍点および該第１曲率中心を通る第１軸線の位置データとを、前記第１測定座標系において求める第１軸線データ取得手段と、
   前記第２形状データに基づき、前記第２被検面における臍点である第２臍点の位置データと、該第２臍点における該第２被検面の曲率中心である第２曲率中心の位置データと、該第２臍点および該第２曲率中心を通る第２軸線の位置データとを、前記第２測定座標系において求める第２軸線データ取得手段と、
   前記第１軸線データ取得手段および前記第２軸線データ取得手段により求められた各位置データと、予め特定された前記第１測定座標系と前記第２測定座標系との相対位置関係とに基づき、前記面ずれおよび前記面倒れを求める面ずれ・面倒れ解析手段と、を備えてなることを特徴とする非球面体測定装置。
   

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