JPH0996589A - Method and apparatus for measuring performance of lens - Google Patents
Method and apparatus for measuring performance of lensInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はレンズ性能測定方法
及びそれを用いたレンズ性能測定装置に関し、特に被検
レンズのディストーション収差及び像面湾曲収差の測定
に好適なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lens performance measuring method and a lens performance measuring apparatus using the same, and is particularly suitable for measuring distortion aberration and field curvature aberration of a lens under test.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、高精度な被検レンズのディストー
ション及び像面湾曲収差は、次のようにして測定されて
いた。図６において、5 は被検レンズ（被検レンズ）で
ある。62はレチクルであり、被検レンズ5 の光軸(Z軸)
に垂直な面内に配置されている。61は複数の基準パター
ンであり、レチクル62の面上で規則的に配列されてい
る。63は感光体であり、被検レンズ5 の光軸(Z軸) に対
して垂直な面内に配置している。64は３軸ステージであ
り、感光体63を XYZ方向へ移動する。2. Description of the Related Art Conventionally, highly accurate distortion and field curvature aberration of a lens under test have been measured as follows. In FIG. 6, 5 is a lens to be inspected (lens to be inspected). 62 is a reticle, which is the optical axis of the lens 5 to be inspected (Z axis)
It is placed in a plane perpendicular to. 61 is a plurality of reference patterns, which are regularly arranged on the surface of the reticle 62. Reference numeral 63 denotes a photoconductor, which is arranged in a plane perpendicular to the optical axis (Z axis) of the lens 5 to be inspected. A triaxial stage 64 moves the photoconductor 63 in the XYZ directions.
【０００３】図７はディストーションの測定のフローチ
ャートである。これについて説明する。FIG. 7 is a flow chart of distortion measurement. This will be described.
【０００４】ステップ71：レチクル62上の複数個の基準
パターン61を被検レンズ5 により感光体63上に投影し、
複数の基準パターン61の像を感光体63上に露光する。 Step 71 : A plurality of reference patterns 61 on the reticle 62 are projected on the photoconductor 63 by the lens 5 to be inspected,
The images of the plurality of reference patterns 61 are exposed on the photoconductor 63.
【０００５】ステップ72：感光体63を現像処理すること
により、転写された基準パターンを感光体63上に浮び上
がらせる。 Step 72 : By developing the photoconductor 63, the transferred reference pattern is raised on the photoconductor 63.
【０００６】ステップ73：感光体63上の各基準パターン
61の像の絶対位置座標(Xi,Yi) (iはパターン番号) を計
測する。絶対位置座標の計測方法としては、例えば、顕
微鏡による観察が有効である。 Step 73 : Each reference pattern on the photoconductor 63
Measure the absolute position coordinates (X i , Y i ) of the image of 61 (i is the pattern number). As a method of measuring the absolute position coordinates, for example, observation with a microscope is effective.
【０００７】ステップ74：ステップ73で得られた各パタ
ーンの計測位置座標(Xi,Yi) と各パターンの理想像位置
座標(X0i,Y0i) から次式により結像位置誤差 (DXi,D
Yi)、即ち、ディストーション収差の値を求める。 Step 74 : From the measurement position coordinates (X i , Y i ) of each pattern obtained in step 73 and the ideal image position coordinates (X 0i , Y 0i ) of each pattern, the image forming position error (DX i , D
Y i ), that is, the value of distortion aberration.
【０００８】DXi = Xi-X0i ・・・・・(1) DYi = Yi-Y0i ・・・・・(2) 従来は、以上のようにしてディストーション収差の測定
を行っていた。DX i = X i -X 0i (1) DY i = Y i -Y 0i (2) Conventionally, the distortion aberration is measured as described above. It was
【０００９】次に、従来の像面湾曲の測定方法について
説明する。図８は従来の像面湾曲の測定のフローチャー
トである。Next, a conventional field curvature measuring method will be described. FIG. 8 is a flowchart of the conventional field curvature measurement.
【００１０】ステップ81：ディストーション測定の場合
と同様に、感光体63上に複数の基準パターン61の像を転
写する。 Step 81 : Similar to the case of the distortion measurement, the images of the plurality of reference patterns 61 are transferred onto the photoconductor 63.
【００１１】ステップ82：所定のデフォーカス量の焼き
付けが終わったか否かを判定し、終わっていなければス
テップ83へ進み、終わっておればステップ85へ進む。 Step 82 : It is judged whether or not the printing of a predetermined defocus amount is completed. If not completed, the process proceeds to step 83, and if completed, the process proceeds to step 85.
【００１２】ステップ83：３軸ステージ64をXY方向（光
軸直交方向）に移動して感光体63を移動させる。この時
の移動量は、基準パターン61の像のサイズより大きくか
つ基準パターン61像の間隔よりも小さくする必要があ
る。 Step 83 : The triaxial stage 64 is moved in the XY directions (directions orthogonal to the optical axis) to move the photoconductor 63. The amount of movement at this time needs to be larger than the size of the image of the reference pattern 61 and smaller than the interval between the images of the reference pattern 61.
【００１３】ステップ84：このステージ位置(X,Y）で今
度は、ステージ64を Z軸方向（光軸方向）に所定量移動
して感光体63を先程の像面から所定量デフォーカスさ
せ、ステップ81へ進み、再度基準パターン61を感光体63
上に転写する。 Step 84 : At this stage position (X, Y), the stage 64 is moved a predetermined amount in the Z-axis direction (optical axis direction) to defocus the photoconductor 63 from the previous image plane by a predetermined amount. Proceed to step 81 and set the reference pattern 61 again to the photoconductor 63.
Transfer to the top.
【００１４】このステップ81〜83の処理を必要なデフォ
ーカス量だけ繰り返す。The processes of steps 81 to 83 are repeated by the required defocus amount.
【００１５】ステップ85：最後のデフォーカス条件での
焼き付けが終了したら、感光体63を現像し、基準パター
ン61の転写像を作成する。 Step 85 : When the printing under the final defocus condition is completed, the photoconductor 63 is developed to form a transfer image of the reference pattern 61.
【００１６】ステップ86：１枚の感光体63上に転写され
た異なるデフォーカス条件での基準パターン61の各像を
比較し、像面弯曲の値を得る。即ち、各像高の位置にお
いて最もシャープな像の得られるデフォーカス位置を決
定し、そのデフォーカス位置をこの像高の像面位置とす
る。基準パターン61の像の比較は、例えば、顕微鏡等に
よる観察などが有効である。 Step 86 : The respective images of the reference pattern 61 transferred on one photosensitive member 63 under different defocus conditions are compared to obtain the value of the image plane curvature. In other words, the defocus position at which the sharpest image is obtained at each image height position is determined, and the defocus position is set as the image plane position at this image height. For comparison of the images of the reference pattern 61, for example, observation with a microscope or the like is effective.
【００１７】以上のようにして、被検レンズ5 の画角内
における像面湾曲収差の値を得ることができる。As described above, the value of the field curvature aberration within the angle of view of the lens 5 under test can be obtained.
【００１８】[0018]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、焼き付け工程、現像工程、顕微鏡等による計
測工程というような複数の工程を経る必要があり、しか
も、個々の工程における処理も複雑であるために、ディ
ストーションの測定のために多大な労力と時間を要す
る。However, in the above-mentioned conventional example, it is necessary to perform a plurality of steps such as a baking step, a developing step, and a measuring step using a microscope, and the processing in each step is complicated. Therefore, a great deal of labor and time are required to measure the distortion.
【００１９】また、像面湾曲の測定においても、複数の
デフォーカス条件における焼き付け像の観察から像面湾
曲の値を求めるので、さらに、多大の時間を要するとい
う問題があった。Further, also in the measurement of the field curvature, since the value of the field curvature is obtained from the observation of the burned image under a plurality of defocus conditions, there is a problem that it takes much more time.
【００２０】本発明は、被検レンズの透過波面及び透過
波面測定時の物点及び像点の位置に相当するTSレンズ及
び反射球面ミラーの位置座標を計測することにより、従
来のような複雑な複数回の処理を必要とせず、容易に、
被検レンズのディストーション収差及び像面湾曲収差の
値を得ることができるレンズ性能測定方法及びそれを用
いたレンズ性能測定装置の提供を目的とする。The present invention measures the transmitted wavefront of the lens to be inspected and the position coordinates of the TS lens and the reflective spherical mirror corresponding to the positions of the object point and the image point at the time of measuring the transmitted wavefront, thereby making it possible to perform complicated calculations as in the conventional case. Easily without the need for multiple treatments
An object of the present invention is to provide a lens performance measuring method and a lens performance measuring apparatus using the lens performance measuring method capable of obtaining values of distortion aberration and field curvature aberration of a lens under test.
【００２１】[0021]
【課題を解決するための手段】本発明のレンズ性能測定
方法は、 （１−１） 干渉計より射出する単色光の平行光束を集
光レンズ設定手段によりその位置を設定した集光レンズ
を介して被検レンズの像面上の１点に集光し、該被検レ
ンズを透過して共役点に集光した後、球面ミラー設定手
段により該共役点に曲率中心を設定した球面ミラーで反
射させ、該被検レンズ及び該集光レンズを透過して測定
光束として該干渉計へ入射させ、該干渉計の光源より射
出する光束を該干渉計若しくは該集光レンズの一部に設
けた参照面で反射させて形成する参照光束と該測定光束
とを干渉させて得られる該測定光束の波面情報より該被
検レンズの収差を測定する際、集光レンズ計測手段が計
測する該集光レンズの集光点の位置情報と、球面ミラー
計測手段が計測する該球面ミラーの曲率中心の位置情報
と、該波面情報より求める波面の傾き成分とデフォーカ
ス成分より該被検レンズの収差を求めること等を特徴と
している。According to the lens performance measuring method of the present invention, (1-1) a parallel light flux of monochromatic light emitted from an interferometer is passed through a condenser lens whose position is set by a condenser lens setting means. Light is condensed at one point on the image plane of the lens to be inspected, transmitted through the lens to be inspected and condensed at a conjugate point, and then reflected by a spherical mirror having a curvature center set at the conjugate point by a spherical mirror setting means. And a light beam emitted from the light source of the interferometer, which is transmitted through the lens to be inspected and the condenser lens and is incident on the interferometer as a measurement light beam, is provided on the interferometer or a part of the condenser lens. The condensing lens measured by the condensing lens measuring means when measuring the aberration of the lens to be inspected from the wavefront information of the measuring light beam obtained by causing the reference light beam formed by being reflected by the surface to interfere with the measuring light beam. Position information of the condensing point of and the spherical mirror measuring means The position information of the center of curvature of the spherical mirror to be measured, and wherein the like to determine the aberrations of 該被 sample lens than the slope component and defocus component of wavefront obtained from the wave surface information.
【００２２】特に、 （１−１−１） 前記集光点の位置情報と、前記球面ミ
ラーの曲率中心の位置情報と、前記波面の傾き成分とデ
フォーカス成分より求める前記被検レンズの収差はディ
ストーション収差と像面弯曲収差である。 （１−１−２） 前記干渉計より射出する単色光の平行
光束を前記集光レンズを介して前記被検レンズの像面上
の１点に集光する際、該集光する光束の主光線の方向を
主光線合致手段により該集光点の位置に応じて調整す
る。 （１−１−３） 前記波面の傾き成分は前記波面情報よ
り得られる zernike係数より求める。 （１−１−４） 前記波面のデフォーカス成分は前記波
面情報より得られる zernike係数より求める。 （１−１−５） 前記被検レンズを前記集光レンズに対
して第１の状態に設定して波面情報を入手し、次いで該
被検レンズをその光軸を回転軸として回転して該集光レ
ンズに対して該第１の状態と異なる相対位置の第２の状
態に設定して波面情報を入手し、該第１の状態の波面情
報より得る zernike係数と該第２の状態の波面情報より
得る zernike係数とから得られるレンズ成分の zernike
係数を用いて前記波面のデフォーカス成分を求める。 （１−１−６） 最初にシステムエラー測定レンズを第
１の状態に設定し、前記集光レンズの集光点を該システ
ムエラー測定レンズの像面上の複数の測定点に設定して
波面情報を入手し、次いで該システムエラー測定レンズ
をその光軸を回転軸として回転して該第１の状態と異な
る相対位置の第２の状態に設定し、該集光レンズの集光
点を該第１の状態で測定した複数の測定点に設定して波
面情報を入手し、該第１の状態の波面情報より得る zer
nike係数と該第２の状態の波面情報より得る zernike係
数とから各測定点の設定手段の傾きエラーを求めて記憶
しておき、前記被検レンズの測定の際は、該集光レンズ
の集光点を該システムエラー測定レンズの測定点と同じ
測定点に設定して得た波面情報より得る各測定点の zer
nike係数から各測定点の設定手段の傾きエラーを減算し
て得るレンズ成分の zernike係数を用いて前記波面のデ
フォーカス成分を求める。 （１−１−７） 前記被検レンズを前記集光レンズに対
して第１の状態に設定して波面情報を入手し、次いで該
被検レンズをその光軸を回転軸として１８０度回転して
第２の状態に設定して波面情報を入手し、該第１の状態
の波面情報より得る zernike係数と該第２の状態の波面
情報より得る zernike係数の平均値として得られるレン
ズ成分の zernike係数を用いて前記波面のデフォーカス
成分を求める。 （１−１−８） 最初にシステムエラー測定レンズを第
１の状態に設定し、前記集光レンズの集光点を該システ
ムエラー測定レンズの像面上の複数の測定点に設定して
波面情報を入手し、次いで該システムエラー測定レンズ
をその光軸を回転軸として１８０度回転して第２の状態
に設定し、該集光レンズの集光点を該第１の状態で測定
した複数の測定点に設定して波面情報を入手し、該第１
の状態の波面情報より得る zernike係数と該第２の状態
の波面情報より得る zernike係数の差の半値を各測定点
の設定手段の傾きエラーとして記憶しておき、前記被検
レンズ測定の際は、該集光レンズの集光点を該システム
エラー測定レンズの測定点と同じ測定点に設定して得た
波面情報より得る各測定点の zernike係数から各測定点
の設定手段の傾きエラーを減算して得るレンズ成分の z
ernike係数を用いて前記波面のデフォーカス成分を求め
る。こと等を特徴としている。In particular, (1-1-1) the aberration of the lens to be inspected, which is obtained from the position information of the focal point, the position information of the center of curvature of the spherical mirror, and the tilt component and defocus component of the wavefront, These are distortion aberration and field curvature aberration. (1-1-2) When a parallel light flux of monochromatic light emitted from the interferometer is focused on one point on the image plane of the lens to be inspected through the condenser lens, the main light flux of the focused light flux is collected. The direction of the light beam is adjusted by the chief ray matching means according to the position of the condensing point. (1-1-3) The tilt component of the wavefront is obtained from the zernike coefficient obtained from the wavefront information. (1-1-4) The defocus component of the wavefront is obtained from the zernike coefficient obtained from the wavefront information. (1-1-5) Setting the test lens in the first state with respect to the condenser lens to obtain wavefront information, and then rotating the test lens with its optical axis as a rotation axis The zernike coefficient and the wavefront of the second state obtained from the wavefront information of the first state by setting the second state at a relative position different from the first state with respect to the condenser lens to obtain the wavefront information. Zernike of lens component obtained from zernike coefficient obtained from information
The coefficient is used to determine the defocus component of the wavefront. (1-1-6) First, the system error measuring lens is set to the first state, and the condensing points of the condensing lens are set to a plurality of measuring points on the image plane of the system error measuring lens to set the wavefront. After obtaining information, the system error measuring lens is rotated about its optical axis as a rotation axis to set the second state at a relative position different from the first state, and the condensing point of the condensing lens is set to the second state. The wavefront information is obtained by setting a plurality of measurement points measured in the first state, and obtained from the wavefront information in the first state.
The tilt error of the setting means at each measurement point is obtained and stored from the nike coefficient and the zernike coefficient obtained from the wavefront information in the second state, and when measuring the lens under test, Zer of each measurement point obtained from wavefront information obtained by setting the light spot to the same measurement point as the system error measurement lens
The defocus component of the wavefront is obtained using the zernike coefficient of the lens component obtained by subtracting the tilt error of the setting means at each measurement point from the nike coefficient. (1-1-7) Obtain the wavefront information by setting the lens to be inspected to the first state with respect to the condenser lens, and then rotate the lens to be inspected by 180 degrees with its optical axis as the rotation axis. The zernike coefficient of the lens component obtained as an average value of the zernike coefficient obtained from the wavefront information of the first state and the zernike coefficient obtained from the wavefront information of the first state. The coefficient is used to determine the defocus component of the wavefront. (1-1-8) First, the system error measuring lens is set to the first state, and the condensing points of the condensing lens are set to a plurality of measuring points on the image plane of the system error measuring lens to set the wavefront. After obtaining information, the system error measuring lens is set to a second state by rotating the lens by 180 degrees about its optical axis as a rotation axis, and the condensing point of the condensing lens is measured in the first state. To obtain the wavefront information by setting the measurement point of
The half value of the difference between the zernike coefficient obtained from the wavefront information in the above state and the zernike coefficient obtained from the wavefront information in the second state is stored as an inclination error of the setting means at each measurement point, and when measuring the lens under test, , The tilt error of the setting means of each measurement point is subtracted from the zernike coefficient of each measurement point obtained from the wavefront information obtained by setting the focus point of the condenser lens to the same measurement point as the system error measurement lens. Z of the lens component obtained by
The defocus component of the wavefront is calculated using the ernike coefficient. It is characterized by
【００２３】又、本発明のレンズ性能測定装置は、 （１−２） 干渉計より射出する単色光の平行光束を集
光レンズ設定手段によりその位置を設定した集光レンズ
を介して被検レンズの像面上の１点に集光し、該被検レ
ンズを透過して共役点に集光した後、球面ミラー設定手
段により該共役点に曲率中心を設定した球面ミラーで反
射させ、該被検レンズ及び該集光レンズを透過して測定
光束として該干渉計へ入射させ、該干渉計の光源より射
出する光束を該干渉計若しくは該集光レンズの一部に設
けた参照面で反射させて形成する参照光束と該測定光束
とを干渉させて得られる該測定光束の波面情報より該被
検レンズの収差を測定するレンズ性能測定装置におい
て、集光レンズ計測手段が計測する該集光レンズの集光
点の位置情報と、球面ミラー計測手段が計測する該球面
ミラーの曲率中心の位置情報と、該波面情報より算出す
る該測定光束の波面の傾き成分とデフォーカス成分より
該被検レンズの収差を求めること等を特徴としている。Further, the lens performance measuring apparatus of the present invention comprises (1-2) a lens to be inspected through a condenser lens whose position is set by a condenser lens setting means for a parallel light flux of monochromatic light emitted from an interferometer. After condensing the light at one point on the image plane, passing through the lens to be inspected and converging at the conjugate point, the spherical mirror setting means reflects the light at a spherical mirror whose curvature center is set at the conjugate point, The light beam that passes through the inspection lens and the condenser lens is incident on the interferometer as a measurement light beam, and the light beam emitted from the light source of the interferometer is reflected by a reference surface provided on the interferometer or a part of the condenser lens. In the lens performance measuring device for measuring the aberration of the lens to be inspected from the wavefront information of the measurement light beam obtained by causing the reference light beam formed by the above and the measurement light beam to interfere with each other, the condensing lens measured by the condensing lens measuring means. Position information of the focal point of -Aberration of the lens to be inspected is obtained from the position information of the center of curvature of the spherical mirror measured by the measuring means and the tilt component and defocus component of the wavefront of the measurement light beam calculated from the wavefront information. .
【００２４】特に、 （１−２−１） 前記集光点の位置情報と、前記球面ミ
ラーの曲率中心の位置情報と、前記波面の傾き成分とデ
フォーカス成分より求める前記被検レンズの収差はディ
ストーション収差と像面弯曲収差である。 （１−２−２） 前記干渉計より射出する単色光の平行
光束を前記集光レンズを介して前記被検レンズの像面上
の１点に集光する際、該集光する光束の主光線の方向を
主光線合致手段により該集光点の位置に応じて調整す
る。こと等を特徴としている。In particular, (1-2-1) the aberration of the lens to be measured, which is obtained from the position information of the converging point, the position information of the center of curvature of the spherical mirror, the tilt component of the wavefront and the defocus component, These are distortion aberration and field curvature aberration. (1-2-2) When a parallel light flux of monochromatic light emitted from the interferometer is focused on one point on the image plane of the lens under test via the condenser lens, The direction of the light beam is adjusted by the chief ray matching means according to the position of the condensing point. It is characterized by
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態１の要部
概略図である。図中5 は被検レンズ（結像レンズ）であ
る。28は被検レンズ5 の物体面、27は被検レンズ5 の像
面である。本実施形態は、被検レンズ5 が片テレセント
リックであるが両テレセントリックでも構わない。6 は
TSレンズ(Transmission Sphere Lens 、集光レンズ）で
あり、TSレンズ部8 内に設置している。TSレンズ6 の最
終面は参照面であり、入射光の一部を反射する。TSレン
ズ部8 はTS部駆動 Zステージ9 上に配置されており、TS
部駆動 Zステージ9 によりTSレンズ6 は Z方向に移動す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment of the present invention. In the figure, 5 is the lens to be inspected (imaging lens). 28 is the object plane of the lens 5 to be inspected, and 27 is the image plane of the lens 5 to be inspected. In the present embodiment, the lens 5 to be inspected is one-telecentric, but it may be both-telecentric. 6 is
It is a TS lens (Transmission Sphere Lens, condensing lens) and is installed inside the TS lens unit 8. The final surface of the TS lens 6 is a reference surface and reflects a part of incident light. The TS lens unit 8 is arranged on the TS unit driving Z stage 9,
The TS lens 6 moves in the Z direction by the partial drive Z stage 9.
【００２６】7 はミラーであり、ミラー部29内に設置し
ている。ミラー部29及びTS部駆動 Zステージ9 はTS部駆
動 Xステージ10上に配置されており、TS部駆動 Xステー
ジ10により X方向へ移動する。Reference numeral 7 denotes a mirror, which is installed in the mirror section 29. The mirror section 29 and the TS section driving Z stage 9 are arranged on the TS section driving X stage 10, and are moved in the X direction by the TS section driving X stage 10.
【００２７】30はミラーであり、ミラー30及びTS部駆動
Xステージ10はTS部駆動 Yステージ１１上に配置されて
おり、TS部駆動 Yステージ11により Y方向へ移動する。
なお、TS部駆動 Yステージ11は基盤12上に設置してい
る。なお、TS部駆動 Zステージ9 、TS部駆動 Xステージ
10、TS部駆動 Yステージ11等はTS部駆動ステージ（集光
レンズ設定手段）40の一要素を構成している。Reference numeral 30 denotes a mirror, which drives the mirror 30 and the TS section.
The X stage 10 is arranged on the TS section driving Y stage 11, and is moved in the Y direction by the TS section driving Y stage 11.
The TS section driving Y stage 11 is installed on the base 12. In addition, TS section drive Z stage 9, TS section drive X stage
10, TS section drive Y stage 11 and the like constitute one element of the TS section drive stage (condenser lens setting means) 40.
【００２８】24，25，26は夫々TS部駆動 Yステージ11，
TS部駆動 Xステージ10，TS部駆動 Zステージの測距装置
であり、夫々集光レンズ計測手段の一要素を構成してお
り、TSレンズ6 の集光点である後側焦点FTS'の位置座標
(TSXi,TSYi,TSZi)を計測する。測距装置としては干渉測
長器、エンコーダ等が用いられる。なお、座標系TSX,TS
Y,TSZ の原点は被検レンズ5 の像面27が被検レンズ5 の
光軸と交わる点であり、TSZ 軸はこの光軸であり、TSX,
TSY 軸は像面27上に設定した直交する２直線である。24, 25, and 26 are TS section driving Y stages 11,
A distance measuring apparatus TS unit driving the X stage 10, TS unit driving the Z stage constitutes one element of each condenser lens measuring means, the rear focal point F TS 'after a focal point of the TS lens 6 Position coordinates
Measure (TSX i , TSY i , TSZ i ). As the distance measuring device, an interferometer, an encoder, or the like is used. The coordinate system TSX, TS
The origin of Y, TSZ is the point where the image plane 27 of the lens to be inspected 5 intersects the optical axis of the lens to be inspected 5, and the TSZ axis is this optical axis, and TSX,
The TSY axes are two orthogonal straight lines set on the image plane 27.
【００２９】4 はRSミラー(Reflectance Sphere Mirro
r、球面ミラー) であり、その凹面ミラーの曲率中心C
が被検レンズ5 の物体面28に略一致する位置に配置して
いる。RSミラー4 はRSミラー駆動 Zステージ3 上に配置
されており、RSミラー駆動 Zステージ3 により Z方向に
移動する。2 はRSミラー駆動 Xステージであり、RSミラ
ー駆動 Zステージ3 を X方向へ移動する。1 はRSミラー
駆動 Yステージであり、RSミラー駆動 Xステージ2 を Y
方向へ移動する。なお、RSミラー駆動 Zステージ3 、RS
ミラー駆動 Xステージ2 、RSミラー駆動 Yステージ1 等
はRSミラー駆動ステージ（球面ミラー設定手段）50の一
要素を構成している。RSミラー駆動ステージ50はTSレン
ズ6 の後側焦点FTS'の移動に対応してRSミラー4 を移動
する。4 is an RS mirror (Reflectance Sphere Mirro
r, spherical mirror), and the center of curvature C of the concave mirror
Is arranged at a position substantially matching the object plane 28 of the lens 5 to be inspected. The RS mirror 4 is placed on the RS mirror driving Z stage 3 and moves in the Z direction by the RS mirror driving Z stage 3. Reference numeral 2 is an RS mirror driving X stage, which moves the RS mirror driving Z stage 3 in the X direction. 1 is the RS mirror drive Y stage, and RS mirror drive X stage 2 is the Y stage
Move in the direction. In addition, RS mirror drive Z stage 3, RS
The mirror driving X stage 2, the RS mirror driving Y stage 1, etc. constitute one element of the RS mirror driving stage (spherical mirror setting means) 50. The RS mirror driving stage 50 moves the RS mirror 4 in response to the movement of the rear focal point F TS 'of the TS lens 6.
【００３０】21，22，23は夫々RSミラー駆動 Y,X,Zステ
ージ1,2,3 の測距装置であり、夫々球面ミラー計測手段
の一要素を構成しており、RSミラー4 の曲率中心C の位
置座標(RSXi,RSYi,RSZi)を計測する。31は固定ミラーで
あり、基盤12上に配置している。なお、座標系RSX,RSY,
RSZ の原点は被検レンズ5 の物体面28が被検レンズ5の
光軸と交わる点であり、RSZ 軸はこの光軸であり、RSX,
RSY 軸は物体面28上に設定した直交する２直線である。
なお、RSX 軸とTSX 軸、RSY 軸とTSY 軸とは夫々平行で
ある。Reference numerals 21, 22 and 23 denote distance measuring devices for the RS mirror driving Y, X, Z stages 1, 2 and 3, respectively, which constitute one element of the spherical mirror measuring means, and the curvature of the RS mirror 4. The position coordinates (RSX i , RSY i , RSZ i ) of the center C are measured. A fixed mirror 31 is arranged on the base 12. The coordinate system RSX, RSY,
The origin of RSZ is the point where the object plane 28 of the lens 5 to be examined intersects the optical axis of the lens 5 to be inspected, and the RSZ axis is this optical axis.
The RSY axes are two orthogonal straight lines set on the object plane 28.
The RSX axis is parallel to the TSX axis, and the RSY axis is parallel to the TSY axis.
【００３１】19は干渉計本体である。干渉計本体19中に
はレーザ光源101 、レンズ102 、コリメータレンズ103
、ビームスプリッタ104 、干渉光集光レンズ105 、カ
メラ106 等が設置されている。干渉計本体19の作用を説
明する。レーザ光源101 から射出するレーザビームはレ
ンズ102、コリメータレンズ103 によって大きいビーム径
の平行光束に変換され、ビームスプリッタ104 を透過し
て干渉計本体19から射出する。そしてこの光束はTSレン
ズ6 中の参照面及びRSミラー4 で反射して干渉光として
干渉計本体19のビームスプリッタ104 へ入射し、ハーフ
ミラー104aで反射して干渉光集光レンズ105 を介してカ
メラ106 の撮像面に干渉縞を形成する。カメラ106 は干
渉縞の画像情報をホストコンピュータ（演算手段）20へ
出力する。以上が干渉計本体19の作用である。Reference numeral 19 is an interferometer main body. The interferometer body 19 includes a laser light source 101, a lens 102, and a collimator lens 103.
A beam splitter 104, an interference light condensing lens 105, a camera 106, etc. are installed. The operation of the interferometer body 19 will be described. The laser beam emitted from the laser light source 101 is converted into a parallel light beam having a large beam diameter by the lens 102 and the collimator lens 103, passes through the beam splitter 104, and is emitted from the interferometer main body 19. This light flux is reflected by the reference surface in the TS lens 6 and the RS mirror 4, enters the beam splitter 104 of the interferometer body 19 as interference light, is reflected by the half mirror 104a, and passes through the interference light condensing lens 105. Interference fringes are formed on the imaging surface of the camera 106. The camera 106 outputs the image information of the interference fringes to the host computer (calculation means) 20. The above is the operation of the interferometer main body 19.
【００３２】この実施形態においては、干渉計本体19、
ミラー31、30、7 、TSレンズ6 等により所謂フィゾー型
干渉計を構成している。In this embodiment, the interferometer body 19,
The mirrors 31, 30, 7 and the TS lens 6 constitute a so-called Fizeau interferometer.
【００３３】本実施形態の光学的作用を説明する。干渉
計本体19から射出した単色光の平行光束は固定ミラー31
により図１の紙面奥方向へと反射される。その後、ミラ
ー30により再度反射されて紙面内左方へ進み、ミラー7
により反射されて、紙面内上方へ進み、TSレンズ6 に入
射する。TSレンズ6 を透過した光束は、TSレンズ6 の後
側焦点（集光点）FTS'に集光する。The optical operation of this embodiment will be described. The parallel light flux of monochromatic light emitted from the interferometer body 19 is fixed on the fixed mirror 31.
As a result, the light is reflected in the depth direction of the paper surface of FIG. After that, it is reflected again by the mirror 30 and moves to the left in the drawing, and the mirror 7
Is reflected by, travels upward in the plane of the drawing, and is incident on the TS lens 6. The light flux that has passed through the TS lens 6 is focused on the rear focal point (focus point) F TS 'of the TS lens 6.
【００３４】このTSレンズ6 の後側焦点FTS'はTS部駆動
ステージ40によって被検レンズ5 の像面27上の点Pi' に
ほぼ一致するように調整している。したがって、TSレン
ズ6の後側焦点FTS'（≒Pi' ）へ一旦集光した光束は被
検レンズ5 を透過して被検レンズ5 の物体面28上の共役
点Piに再度集光する。The rear focal point F TS 'of the TS lens 6 is adjusted by the TS unit drive stage 40 so as to substantially coincide with the point P i ' on the image plane 27 of the lens 5 to be tested. Therefore, the light flux once condensed to the rear focal point F TS '(≈P i ') of the TS lens 6 passes through the lens 5 to be inspected and is re-collected at the conjugate point P i on the object plane 28 of the lens 5 to be inspected. Glow.
【００３５】一方、RSミラー4 の曲率中心C はRSミラー
駆動ステージ50によって光束集光点Piにほぼ一致するよ
うに調整されている。そこで光束集光点Piに集光した光
束はRSミラー4 に入射し、ここで反射されて、ほぼ同一
の光路を戻り、被検レンズ5、TSレンズ6 を透過して被
検波（測定光束）として干渉計本体19へと入射する。一
方、TSレンズ6 へ入射した光束の一部はTSレンズ6 の参
照面により反射されて、ほぼ、同一の光路を戻って、参
照波（参照光束）として干渉計本体19へ入射する。On the other hand, the center of curvature C of the RS mirror 4 is adjusted by the RS mirror driving stage 50 so as to substantially coincide with the light beam focusing point P i . Then, the light flux condensed at the light flux condensing point P i enters the RS mirror 4, is reflected here, returns through almost the same optical path, passes through the lens 5 and the TS lens 6, and the test wave (measurement light flux) ) And enters the interferometer body 19. On the other hand, a part of the light beam incident on the TS lens 6 is reflected by the reference surface of the TS lens 6, returns almost along the same optical path, and enters the interferometer main body 19 as a reference wave (reference light beam).
【００３６】その結果、干渉計本体19では測定光束の波
面と参照光束の波面の干渉により、被検レンズ5 の波面
収差を表わす干渉縞が発生し、カメラ106 によって干渉
縞の強度が検出される。As a result, in the interferometer main body 19, interference between the wavefront of the measurement light beam and the wavefront of the reference light beam causes an interference fringe representing the wavefront aberration of the lens 5 to be inspected, and the intensity of the interference fringe is detected by the camera 106. .
【００３７】この時、RSミラー4 はピエゾ素子等により
Z方向に微小量スキャンする。そして各スキャン位置で
の干渉縞の強度データーをカメラ106 により測光して、
ホストコンピューター20に転送し、干渉縞の各位置にお
ける位相データー（測定光束の波面情報）を演算により
求める。これによって本実施形態では、所謂フリンジス
キャン干渉法により干渉縞の位相計測を高精度に行うこ
とを可能としている。At this time, the RS mirror 4 is formed by a piezo element or the like.
Scan a small amount in the Z direction. Then, the intensity data of the interference fringes at each scan position is measured by the camera 106,
The data is transferred to the host computer 20, and the phase data (wavefront information of the measured light flux) at each position of the interference fringes is calculated. As a result, in the present embodiment, it is possible to measure the phase of the interference fringes with high accuracy by the so-called fringe scan interferometry.
【００３８】ここで、TSレンズ部8 はTS部駆動ステージ
40により X,Y,Z方向に移動可能であるので、TSレンズ6
の後側焦点FTS'を被検レンズ5 の各画面位置及び任意の
デフォーカス位置に設定できる構成となっている。そし
てTSレンズ部8 の移動・設定と同時にRSミラー4 もRSミ
ラー駆動ステージ50により、TSレンズ6 の後側焦点位置
FTS'（≒被検レンズの像点位置Pi' ）の被検レンズ5 に
よる共役点Piの位置へその曲率中心C が一致するように
移動する。この結果、被検レンズ5 の画角内の各画面位
置及び任意のデフォーカス位置においてほぼワンカラー
に近い状態で透過波面を計測することができる。Here, the TS lens unit 8 is a TS unit drive stage.
Since it can be moved in the X, Y, Z directions by 40, TS lens 6
The rear focal point F TS 'is configured so that it can be set at each screen position of the lens to be inspected 5 and any defocus position. At the same time when the TS lens unit 8 is moved and set, the RS mirror 4 is also moved by the RS mirror drive stage 50 so that the rear focus position of the TS lens 6 is
The center of curvature C is moved to the position of the conjugate point P i of the lens 5 under test of F TS '(≈image point position P i ' of the lens under test). As a result, the transmitted wavefront can be measured in a state close to one color at each screen position within the angle of view of the lens to be inspected 5 and any defocus position.
【００３９】この時、同時に測距装置24，25，26により
透過波面計測時のTSレンズの後側焦点（集光点）FTS'の
位置座標(TSXi,TSYi,TSZi)を、又測距装置21，22，23に
よりRSミラー4 の曲率中心C の位置座標(RSXi,RSYi,RSZ
i)を計測する。At this time, at the same time, the position coordinates (TSX i , TSY i , TSZ i ) of the rear focus (focusing point) F TS 'of the TS lens at the time of measuring the transmitted wavefront by the distance measuring devices 24, 25, 26 are Further, the distance measuring devices 21, 22 and 23 are used to position coordinates (RSX i , RSY i , RSZ
i ) is measured.
【００４０】図２は実施形態１によるディストーション
及び像面湾曲の測定のフローチャートである。これにつ
いて説明する。FIG. 2 is a flowchart for measuring distortion and field curvature according to the first embodiment. This will be described.
【００４１】ステップ201 ：第１の測定点P1,P1'へTSレ
ンズ6 及びRSミラー4 を移動する。このとき、TSレンズ
6 の後側焦点FTS'とRSミラー4 の曲率中心C はほぼ共役
関係を満たすようにTS部駆動ステージ40及びRSミラー駆
動ステージ50を駆動する。 Step 201 : The TS lens 6 and the RS mirror 4 are moved to the first measurement points P 1 , P 1 '. At this time, TS lens
The rear focal point F TS 'and the center of curvature C of the RS mirror 4 drive the TS section drive stage 40 and the RS mirror drive stage 50 so that the conjugate relationship is substantially satisfied.
【００４２】ステップ202 ：この測定点Piにおいて前記
のフリンジスキャン干渉法により測定光束の波面の計測
を行う。 Step 202 : At the measurement point P i , the wavefront of the measurement light beam is measured by the fringe scan interferometry method.
【００４３】ステップ203 ：同時に、TSレンズ6 の後側
焦点FTS'とRSミラー4 の曲率中心Cの位置座標を計測す
る。この位置座標の計測方法としては、測定に先立って
適切なミラー等を利用して各Z ステージの座標測定点か
ら後側焦点FTS'若しくは曲率中心C までの距離、各Y ス
テージの座標測定点から各Z ステージの座標測定点まで
の距離、各X ステージの座標測定点から各Y ステージの
座標測定点までの距離を計測しておき、さらに、組立時
に測定された各ステージの動作誤差を補正すればよい。
動作誤差としては、例えば、各ステージのヨーイング、
ピッチング、ローリング等を事前に計測しておき各X,Y,
Z ステージの実際の計測位置とTSレンズ6 の後側焦点位
置FTS'若しくはRSミラー4 の曲率中心位置C との距離か
ら補正量を計算すればよい。また、補正量が小さかった
り、測定精度があまり厳しくない場合は、補正する必要
はない。 Step 203 : Simultaneously, the position coordinates of the rear focal point F TS 'of the TS lens 6 and the curvature center C of the RS mirror 4 are measured. This position coordinate can be measured by measuring the distance from the coordinate measuring point of each Z stage to the rear focal point F TS 'or the center of curvature C and the coordinate measuring point of each Y stage by using an appropriate mirror etc. before the measurement. To the coordinate measurement point of each Z stage, the distance from the coordinate measurement point of each X stage to the coordinate measurement point of each Y stage, and then correct the operation error of each stage measured during assembly. do it.
As the operation error, for example, yawing of each stage,
Pitching, rolling, etc. are measured in advance and each X, Y,
The correction amount may be calculated from the distance between the actual measurement position of the Z stage and the rear focus position F TS 'of the TS lens 6 or the curvature center position C of the RS mirror 4. Further, when the correction amount is small or the measurement accuracy is not so severe, it is not necessary to make the correction.
【００４４】ステップ204 ：次に、測定波面に含まれる
波面のティルト成分（波面の傾き成分）、デフォーカス
成分を計算する。ティルト、デフォーカス成分の計算方
法としては、例えば、測定波面データーを zernike関数
等で最小自乗法等によりフィッティングすることにより
求めることができる。 Step 204 : Next, the tilt component (wavefront inclination component) and defocus component of the wavefront included in the measured wavefront are calculated. The tilt and defocus components can be calculated, for example, by fitting the measured wavefront data with the zernike function or the like by the least square method or the like.
【００４５】ここで、波面のティルト成分はX,Y 方向に
ついて求め、夫々TiltXiは測定波面から得られた X方向
のティルト成分、TiltYiは測定波面から得られた Y方向
のティルト成分、とする。Here, the tilt component of the wavefront is obtained in the X and Y directions. TiltX i is the tilt component in the X direction obtained from the measured wavefront, and TiltY i is the tilt component in the Y direction obtained from the measured wavefront. To do.
【００４６】又、DZ0(X,Y)は点Pi' (X,Y) における測定
波面のデフォーカス成分とする。なお、測定波面からデ
フォーカス成分を求める方法としては、例えば、測定波
面にデフォーカス成分に相当する球面成分を付与し、各
デフォーカス状態における波面を用いて、物理光学的な
演算上より得られたコントラスト値から、最もコントラ
ストのよいデフォーカス位置を点(X,Y) における像点と
すればよい。DZ 0 (X, Y) is the defocus component of the measurement wavefront at the point P i '(X, Y). As a method of obtaining the defocus component from the measurement wavefront, for example, a spherical component corresponding to the defocus component is added to the measurement wavefront, and the wavefront in each defocus state is used to obtain the defocus component from a physical-optical calculation. From the contrast values, the defocus position with the best contrast may be set as the image point at the point (X, Y).
【００４７】ステップ205 ：測定されたTSレンズ6 の後
側焦点FTS'の位置、RSミラー4 の曲率中心C の位置及び
ステップ204 で得られた測定波面のティルト成分から次
式により理想結像位置と実際の結像位置との X方向及び
Y方向の誤差量(DXi,DYi)、即ち、ディストーションを
計算する。 Step 205 : An ideal image is formed from the measured position of the rear focus F TS 'of the TS lens 6, the position of the center of curvature C of the RS mirror 4 and the tilt component of the measured wavefront obtained in step 204 according to the following equation. X direction between the position and the actual imaging position and
The error amount (DXi, DYi) in the Y direction, that is, the distortion is calculated.
【００４８】 DXi = TSXi -β・RSXi +ΔTSXi ・・・・・(3) DYi = TSYi -β・RSYi +ΔTSYi ・・・・・(4) （但し、TSXi,TSYi は、 i番目の測定位置におけるTSレ
ンズ6 の後側焦点FTS'のX座標、Y座標の測定値、 RSXi,RSYi は、 i番目の測定位置におけるRSミラー4 の
曲率中心C のX座標、Y座標の測定値、 ΔTSXi, ΔTSYiは、ステップ204 で得られた測定波面の
X,Y方向のティルト成分から得られるTSレンズ6 の位置
座標の補正量で次式により与えられる。DX i = TSX i -β ・ RSX i + ΔTSX i (3) DY i = TSY i -β ・ RSY i + ΔTSY i (4) (however, TSX i , TSY i is the measured value of the X coordinate and Y coordinate of the rear focal point F TS 'of the TS lens 6 at the i-th measurement position, RSX i , RSY i is the center of curvature of the RS mirror 4 at the i-th measurement position The measured values of C's X and Y coordinates, ΔTSX i , ΔTSY i, are the measured wavefronts obtained in step 204.
The correction amount of the position coordinate of the TS lens 6 obtained from the tilt components in the X and Y directions is given by the following equation.
【００４９】ΔTSXi = -TiltXi・ λ/NA/2 ・・・・・(5) ΔTSYi = -TiltYi・ λ/NA/2 ・・・・・(6) ここで、λは波長、NAは被検レンズ5 の像面側（TSレン
ズ6 側）の開口数、i は測定点の位置を示す番号、βは
被検レンズ5 の理想結像倍率である。）ステップ206 ：各測定位置におけるベストフォーカス位
置を求める。TSレンズ6 の後側焦点FTS'及びRSミラー4
の曲率中心C の Z座標TSZi及びRSZiとステップ204 で得
られたこの測定位置Pi' における測定波面のデフォーカ
ス成分(DZ0i)から以下のようにして各測定点におけるベ
ストフォーカス位置（最良像面位置）DZi を計算する。ΔTSX i = -TiltX i · λ / NA / 2 (5) ΔTSY i = -TiltY i · λ / NA / 2 (6) where λ is the wavelength, NA is the numerical aperture on the image plane side (TS lens 6 side) of the lens 5 to be inspected, i is the number indicating the position of the measurement point, and β is the ideal imaging magnification of the lens 5 to be inspected. ) Step 206 : Obtain the best focus position at each measurement position. Rear focus FTS 'of TS lens 6 and RS mirror 4
From the Z-coordinates TSZ i and RSZ i of the center of curvature C and the defocus component (DZ 0i ) of the measured wavefront at this measurement position P i 'obtained in step 204, the best focus position ( Calculate the best image plane position) DZ i .
【００５０】 DZi=(TSZi-TSZ0)+β2・(RSZi-RSZ0)+(DZ0i-DZ00) ・・・・・・・(7) （但し、DZ00は像側の原点(0,0) における透過波面から
得られたデフォーカス成分、TSZi, RSZiは夫々点Pi' に
おけるTSレンズ6 の後側焦点FTS'及び点PiにおけるRSミ
ラー4 の曲率中心C の位置座標の計測値、TSZ0,RSZ0 は
夫々の原点(0,0) におけるTSレンズ6 の後側焦点FTS'及
びRSミラー4 の曲率中心C の位置座標の計測値であ
る。） 以上で、i 番目の測定点における測定は終了する。DZ i = (TSZ i -TSZ 0 ) + β 2・ (RSZ i -RSZ 0 ) + (DZ 0i -DZ 00 ) ・ ・ ・ ・ ・ ・ (7) (However, DZ 00 is the image side defocus component obtained from the transmission wave at the origin (0,0) of, TSZ i, RSZ i is the curvature of the RS mirror 4 in and point P i 'side focal point F TS after TS lens 6 in' each point P i The measured values of the position coordinates of the center C, TSZ 0 and RSZ 0 are the measured values of the position coordinates of the rear focus F TS 'of the TS lens 6 and the curvature center C of the RS mirror 4 at the respective origins (0,0). .) This completes the measurement at the i-th measurement point.
【００５１】ステップ207 ：測定点すべての測定が終了
したか否かを判断し、終わっていなければステップ208
へ、すべて終了したならばステップ209 へ進む。 Step 207 : It is judged whether or not all the measurement points have been measured. If not, step 208
If all are completed, go to step 209.
【００５２】ステップ208 ：次の測定位置へTSレンズ6
及びRSミラー4 を移動する。そして、再度、ステップ20
2 からステップ207 の処理を実行する。 Step 208 : TS lens 6 to the next measurement position
And move the RS mirror 4. And again, step 20
The processing from 2 to step 207 is executed.
【００５３】ステップ209 ：最後の測定位置における測
定が終了すると各測定位置においてディストーション(D
Xi,DYi) が得られているので、被検レンズ5 の画角内に
おけるディストーション収差の値が得られたことにな
る。 Step 209 : When the measurement at the last measurement position is completed, the distortion (D
Since (Xi, DYi) is obtained, the value of the distortion aberration within the angle of view of the lens 5 to be inspected is obtained.
【００５４】又、各測定位置においてベストフォーカス
位置を求めているので、これを例えば光軸から像点まで
の高さに対して整理すれば被検レンズ5 の画角内におけ
る像面湾曲収差の値を得ることができる。Further, since the best focus position is obtained at each measurement position, if this is arranged with respect to the height from the optical axis to the image point, for example, the field curvature aberration within the angle of view of the lens 5 to be inspected You can get the value.
【００５５】以上の様にして、透過波面の計測値から被
検レンズ5 の画面内におけるディストーション収差及び
像面湾曲収差が得られる。As described above, the distortion aberration and the field curvature aberration in the screen of the lens 5 to be measured can be obtained from the measured values of the transmitted wavefront.
【００５６】なお、本実施形態では参照面が集光レンズ
の最終面であったが、参照面はここに限るものでは無
く、干渉計の光学要素の一部に設けて参照光束を得るこ
ともできる。Although the reference surface is the final surface of the condenser lens in the present embodiment, the reference surface is not limited to this, and it may be provided in a part of the optical element of the interferometer to obtain the reference light flux. it can.
【００５７】図３は本発明の実施形態２の要部概略図で
ある。実施形態１は、被検レンズの対象としては両テレ
セントリック或いは片テレセントリックのレンズに限定
していたが、本実施形態は、テレセントリックでない結
像レンズのディストーション収差及び像面湾曲収差の測
定を可能とするものである。FIG. 3 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 2 of the present invention. In the first embodiment, the target lens is limited to the bi-telecentric lens or the single-telecentric lens, but the present embodiment enables the measurement of the distortion aberration and the field curvature aberration of the non-telecentric imaging lens. It is a thing.
【００５８】本実施形態においては、TSレンズ部8 の
X,Y方向の移動に伴い、TSレンズ6 、ミラー7 及びミラ
ー30の光軸をTSレンズ回転駆動部301 、ミラー7 回転駆
動部302 及びミラー30回転駆動部303 により傾ける。な
お、TSレンズ回転駆動部301 、ミラー7 回転駆動部302
、ミラー30回転駆動部303 等は主光線合致手段の一要
素を構成している。つまり、被検レンズ5 の像点Pi'(X,
Y)の位置に応じてTSレンズ6 、ミラー7 及びミラー30を
傾けてTSレンズ6 からの集光光束の主光線である光軸O
TS の方向を調整し、これと像点Pi' (X,Y) における被
検レンズ5 の主光線35の方向を一致させる（主光線35の
方向は被検レンズ5 の構成データより算出する）。さら
に、主光線35が傾いていることを考慮して、TS部駆動ス
テージ40の位置計測値に補正を加える。In this embodiment, the TS lens unit 8
The optical axes of the TS lens 6, the mirror 7, and the mirror 30 are tilted by the TS lens rotation driving unit 301, the mirror 7 rotation driving unit 302, and the mirror 30 rotation driving unit 303 along with the movement in the X and Y directions. The TS lens rotation drive unit 301 and the mirror 7 rotation drive unit 302
The mirror 30 rotation drive unit 303 and the like constitute one element of the chief ray matching unit. That is, the image point P i '(X,
Depending on the position of (Y), the TS lens 6, the mirror 7, and the mirror 30 are tilted, and the optical axis O which is the principal ray of the condensed light flux from the TS lens 6
Adjust the direction of TS and make it coincide with the direction of the chief ray 35 of the lens 5 to be inspected at the image point P i '(X, Y) (the direction of the principal ray 35 is calculated from the configuration data of the lens 5 to be inspected). ). Further, the position measurement value of the TS unit drive stage 40 is corrected in consideration of the inclination of the chief ray 35.
【００５９】以上により、被検レンズ5 がテレセントリ
ックでない場合でも画面内の任意の点における波面測定
が可能となり、その結果、ディストーション収差、像面
湾曲収差の測定が容易に行える。As described above, the wavefront can be measured at any point in the screen even when the lens 5 to be inspected is not telecentric, and as a result, distortion aberration and field curvature aberration can be easily measured.
【００６０】図４は実施形態３の測定フローチャートの
一部である。実施形態１においては各測定位置での像点
の決定をコントラスト計算により求めていたが、本実施
形態では像点の決定を波面フィッティングにより行う点
が異なっており、その他の構成は同じである。FIG. 4 is a part of the measurement flowchart of the third embodiment. In the first embodiment, the image point is determined at each measurement position by the contrast calculation, but the present embodiment is different in that the image point is determined by the wavefront fitting, and the other configurations are the same.
【００６１】具体的には、ステップ41 ：測定波面をまず zernike関数によりフィッ
ティングする。Specifically, step 41 : First, the measured wavefront is fitted by the zernike function.
【００６２】続いて像点の定義をベストフォーカスとす
る場合には、ステップ42へ進み、得られた zernike係数
の低次成分（例えば、2 次以下）でデフォーカス成分を
計算して像点を算出する。Subsequently, when the definition of the image point is to be the best focus, the process proceeds to step 42 , and the defocus component is calculated by the low-order component (for example, second-order or less) of the obtained zernike coefficient to determine the image point. calculate.
【００６３】又、像点の定義を近軸像点とする場合には
ステップ43へ進み、得られた zernike係数の高次成分も
含めて（例えば、10次以下）デフォーカス成分を計算し
て像点を算出する。When the definition of the image point is a paraxial image point,
In step 43 , the defocus component including the higher-order component of the obtained zernike coefficient (for example, 10th order or less) is calculated to calculate the image point.
【００６４】この方法による像点決定の良い点は、実施
形態１のコントラスト計算による方法に比べて、演算時
間の短縮が図られること及び１回の zernikeフィッティ
ングにより近軸像点又は／及び最良像点（ベストフォー
カス）を得ることができる点である。The good point of image point determination by this method is that the calculation time can be shortened and paraxial image points and / or the best image can be obtained by one zernike fitting as compared with the method by contrast calculation of the first embodiment. This is the point where the point (best focus) can be obtained.
【００６５】図５は本発明の実施形態４のフローチャー
トである。本実施形態は、TS部駆動ステージ40及びRSミ
ラー駆動ステージ50に組立上の誤差、特に、傾斜成分
（例えばZ 移動方向に対してXY平面が傾いている場合）
があってもその影響を受けずに像面湾曲測定を可能にす
るものである。FIG. 5 is a flowchart of the fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the TS unit drive stage 40 and the RS mirror drive stage 50 have an assembly error, particularly an inclination component (for example, when the XY plane is inclined with respect to the Z movement direction).
Even if there is, the field curvature can be measured without being affected by it.
【００６６】ステップ51：まず、図１において、被検レ
ンズ5 をTSレンズ6 に対してある設定状態（以下、これ
を第１の状態と呼び、下付字 Aを付けて区別する）で波
面測定する。 Step 51 : First, in FIG. 1, the wavefront of the lens to be inspected 5 is set with respect to the TS lens 6 in a certain setting state (hereinafter referred to as a first state, which is distinguished by adding a subscript A ). taking measurement.
【００６７】ステップ52：この波面を zernike関数によ
りフィッティングする。このときの結果を、 W(r,θ) = CA[1]+CA[2]・r・cos θ+ ・・・・・ (8) （ここでW(r,θ) は瞳の極座標 (r,θ) における波面収
差量、CA[i] は第１の状態における i項目の zernike係
数を示す。）とする。 Step 52 : Fit this wavefront by the zernike function. The result at this time is W (r, θ) = C A [1] + C A [2] ・ r ・ cos θ + ・ ・ ・ ・ ・ (8) (W (r, θ) is the pupil The wavefront aberration amount in polar coordinates (r, θ), C A [i] is the zernike coefficient of item i in the first state.).
【００６８】ステップ53：次に、被検レンズ5 をその光
軸を回転軸として、角度φだけ回転した状態で波面を測
定する。これを第２の状態と呼び、下付字 Bを付けて区
別する。 Step 53 : Next, the wavefront is measured while the lens 5 to be inspected is rotated by the angle φ with the optical axis thereof as the rotation axis. This is called the second state, and a subscript B is attached to distinguish it.
【００６９】ステップ54：同様にして、 zernike関数に
よりフィッティングする。このときの結果を、 W(r,θ) = CB[1]+CB[2]・r・cos θ+ ・・・・・ (9) （ここでW(r,θ) は瞳の極座標 (r,θ) における波面収
差量、CB[i] は第２の状態における i項目の zernike係
数を示す。）とする。 Step 54 : Similarly, fitting is performed by the zernike function. The result at this time is W (r, θ) = C B [1] + C B [2] ・ r ・ cos θ + ・ ・ ・ ・ ・ (9) (where W (r, θ) is the pupil The wavefront aberration amount in polar coordinates (r, θ), C B [i] is the zernike coefficient of item i in the second state.).
【００７０】ステップ55：そして、以下のようにして、
ステージの傾斜成分(CSj[i]:i は zernikeの項番号，ｊ
=1又は2 はレンズのセッティング状態を示す記号）を求
める。第１の状態及び第２の状態におけるステージの傾
斜成分による zernike係数（これは”集光レンズ設定手
段と球面ミラー設定手段の傾きエラー”である。これ
を”設定手段の傾きエラー”と呼ぶこととする）はC
SA[i],CSB[i] であり、ステージの傾斜成分以外の zern
ike係数、即ちレンズ成分の zernike係数をCL[i] とす
れば、 CA[i] = CL[i]+CSA[i] ・・・・・(10) CB[i] = CL[i]+CSB[i] ・・・・・(11) したがって、(10)-(11) から CSA[i]-CSB[i] = CA[i]-CB[i] ・・・・・・(12) 一方、ステージの傾斜成分を平面式を用いて表せば次式
のようになる。 Step 55 : Then, as follows,
Stage tilt component (C Sj [i]: i is the zernike term number, j
= 1 or 2 is a symbol that indicates the setting state of the lens). The zernike coefficient due to the tilt component of the stage in the first state and the second state (this is the "tilt error of the condenser lens setting means and the spherical mirror setting means". This is called the "tilt error of the setting means". And) is C
SA [i], C SB [i] and zern other than the stage tilt component
If the ike coefficient, that is, the zernike coefficient of the lens component is CL [i], C A [i] = CL [i] + C SA [i] (10) C B [i] = CL [ i] + C SB [i] ・ ・ ・ ・ ・ (11) Therefore, from (10)-(11), C SA [i] -C SB [i] = C A [i] -C B [i] ・(12) On the other hand, if the tilt component of the stage is expressed using a plane equation, it becomes the following equation.
【００７１】Z = a・X+b・Y ・・・・・・(13) ここで、第１の状態における測定位置が(XA,YA) である
とき、第２の状態におけるこれに対応する測定位置(XB,
YB) は、 XB = XA・cosφ- YA・sinφ ・・・・・・(14) YB = XA・sinφ+ YA・cosφ ・・・・・・(15) となる。従って、第１の状態における点(XA,YA) 及び第
２の状態における点(XB,YB) でのステージデフォーカス
量をZA,ZB とすれば、 ZA = a・XA+b・YA ・・・・・・(16) ZB = a・XB+b・YB ・・・・・・(17) 式(14),(15) を式(17)に代入して式(16)と辺々で割れ
ば、 ZA/ZB=(a・XA+b・YA)/ {(a・cosφ+b・sinφ)・ XA+(b・cosφ-a・sinφ)・YA} = Kとおく。 ・・・・・・(18) ここで、 zernike係数の対称成分に関しては、ZA/ZB=C
SA[i]/CSB[i] であることを利用し、式(12),(18) を用
いてCSA[i]について解けば、 CSA[i] = K/(K-1)・(CA[i]-CB[i]) ・・・・(19) となり、式(19)によってステージの傾斜成分の zernike
係数（設定手段の傾きエラー）CSA[i]が求まる。Z = a * X + b * Y (13) Here, when the measurement position in the first state is (X A , Y A ), Corresponding measurement position (X B ,
Y B) becomes X B = X A · cosφ- Y A · sinφ ······ (14) Y B = X A · sinφ + Y A · cosφ ······ (15). Thus, the point in the first state (X A, Y A) and the point in the second state (X B, Y B) stage defocus amount Z A in, if Z B, Z A = a · X A + b ・ Y A・ ・ ・ ・ ・ ・ (16) Z B = a ・ X B + b ・ Y B・ ・ ・ ・ ・ ・ (17) Equations (14) and (15) are transformed into Equation (17) Substituting into the formula (16) and dividing by Z A / Z B = (a ・ X A + b ・ Y A ) / ((a ・ cosφ + b ・ sinφ) ・ X A + (b ・put the cosφ-a · sinφ) · Y a} = K. (18) Here, for the symmetric component of the zernike coefficient, Z A / Z B = C
Using SA [i] / C SB [i] and solving for C SA [i] using Eqs . (12) and (18), C SA [i] = K / (K-1)・ (C A [i] -C B [i]) ・ ・ ・ ・ (19) becomes, and the zernike of the tilt component of the stage is calculated by the equation (19).
The coefficient (tilt error of the setting means) C SA [i] is obtained.
【００７２】ステップ56：さらに、(19)式を(10)式に代
入すればレンズ成分の zernike係数CL[i] が次式により
求まる。 Step 56 : Further, by substituting the equation (19) into the equation (10), the zernike coefficient CL [i] of the lens component can be obtained by the following equation.
【００７３】 CL[i] = CA[i]-K/(K-1)・(CA[i]-CB[i]) ・・・・・・(20)ステップ57 ： 得られたレンズ成分の zernike係数CL
[i] を用いて実施形態３で説明した方法によりデフォー
カス成分を求めて像点を算出する。[0073] CL [i] = C A [ i] -K / (K-1) · (C A [i] -C B [i]) ······ (20) Step 57: The resulting Lens component zernike coefficient CL
Using [i], the defocus component is obtained by the method described in the third embodiment, and the image point is calculated.
【００７４】以上により１つの測定が終了する。With the above, one measurement is completed.
【００７５】なお、本実施形態において第２の状態を設
定する際の回転角φを 180°とすれば、K=-1となり、以
下の様な簡単な式でレンズ成分の zernike係数CL[i] 及
びステージの傾斜成分の zernike係数CSA[i]を求めるこ
とができる。In this embodiment, if the rotation angle φ when setting the second state is 180 °, then K = -1, and the zernike coefficient CL [i ] And the zernike coefficient C SA [i] of the tilt component of the stage can be obtained.
【００７６】 (20) → CL[i] = (CA[i]+CB[i])/2 ・・・・・・(21) (19) → CSA[i] = (CA[i]-CB[i])/2 ・・・・・・(22) 本実施形態では以上のようにして、ステージの傾斜成分
の誤差を排除してレンズ成分のみの zernike係数CL[i]
を得ることができ、この結果を用いて Z方向の像点位置
を求めることができ、被検レンズの像面湾曲収差を求め
ることができる。(20) → CL [i] = (C A [i] + C B [i]) / 2 ・ ・ ・ ・ ・ ・ (21) (19) → C SA [i] = (C A [ i] -C B [i]) / 2 (22) In this embodiment, as described above, the zernike coefficient CL [i] of only the lens component is eliminated by eliminating the error of the stage tilt component.
Then, the image point position in the Z direction can be obtained using this result, and the field curvature aberration of the lens under test can be obtained.
【００７７】更に、本実施形態では以下の手順にすれば
測定工数を減少することができる。Furthermore, in this embodiment, the number of measurement steps can be reduced by the following procedure.
【００７８】先ずシステムエラー測定レンズを用いてシ
ステムエラーである設定手段の傾きエラーCSA[i]を求め
る。任意のレンズをシステムエラー測定レンズに選び、
これを該集光レンズに対して第１の状態に設定し、集光
レンズをこのレンズの像面上の各測定点に移動し、夫々
の測定点における波面情報を入手し、次いでシステムエ
ラー測定レンズをその光軸を回転軸として回転して第２
の状態に設定して同様に各測定点における波面情報を入
手し、該第１の状態の波面情報より得る各測定点の zer
nike係数と該第２の状態の波面情報より得る各測定点の
zernike係数より各測定点のステージの傾斜成分の zer
nike係数（設定手段の傾きエラー）CSA[i]を求め、記憶
しておく。First, the tilt error C SA [i] of the setting means, which is a system error, is obtained using the system error measuring lens. Select any lens as the system error measurement lens,
This is set to the first state for the condenser lens, the condenser lens is moved to each measurement point on the image plane of this lens, the wavefront information at each measurement point is obtained, and then the system error measurement is performed. Rotate the lens about its optical axis as the axis of rotation
In the same way, the wavefront information at each measurement point is obtained by setting the state of the above, and the zer of each measurement point obtained from the wavefront information of the first state is obtained.
For each measurement point obtained from the nike coefficient and the wavefront information of the second state
From the zernike coefficient, the zer of the tilt component of the stage at each measurement point
The nike coefficient (tilt error of the setting means) C SA [i] is calculated and stored.
【００７９】次いで被検レンズ5 の測定の際は、集光レ
ンズの集光点をシステムエラー測定レンズの測定点と同
じ点に設定して得た波面情報より得る各測定点の zerni
ke係数から各測定点のステージの傾斜成分の zernike係
数CSA[i]を減算すれば直ちに各測定点のレンズ成分の z
ernike係数CL[i] が得られることになり、測定は１つの
状態のみで済み、２つの状態の測定は不必要となる。Next, when measuring the lens 5 to be inspected, the zerni of each measuring point obtained from the wavefront information obtained by setting the condensing point of the condensing lens at the same point as the measuring point of the system error measuring lens.
If the zernike coefficient C SA [i] of the stage tilt component at each measurement point is subtracted from the ke coefficient, z of the lens component at each measurement point is immediately obtained.
The ernike coefficient CL [i] is obtained, and only one state needs to be measured, and measurement of two states is unnecessary.
【００８０】例えば、最初の測定で得られたステージの
傾斜成分の zernike係数CSA[i]を記憶させておき、被検
レンズ5 の測定においては第１の状態での zernike係数
（ステップ52の結果）CA[i] から (10) → CL[i] =CA[i]-CSA[i] と減算することにより、第２の状態の測定を行わなくて
もステージの傾斜成分の誤差を排除した被検レンズ5 の
レンズ成分の zernike係数CL[i] が得られ、これを用い
て各測定点のデフォーカス成分を算出し、像点を算出す
ることができる。For example, the zernike coefficient C SA [i] of the tilt component of the stage obtained in the first measurement is stored, and the zernike coefficient in the first state (in step 52 in the measurement of the lens 5 to be measured) is stored. by subtraction result) from C a [i] and (10) → CL [i] = C a [i] -C SA [i], the tilt component of the stage even without measurement of the second state The zernike coefficient CL [i] of the lens component of the lens to be inspected 5 from which the error is eliminated is obtained, and the defocus component of each measurement point can be calculated using this to calculate the image point.
【００８１】また、本実施形態では、測定波面をフィッ
ティングした結果である zernike係数を用いてステージ
の傾斜成分の除去を行ったが、 zernike係数を用いない
で測定波面自体で行ってもかまわない。Further, in the present embodiment, the tilt component of the stage is removed using the zernike coefficient which is the result of fitting the measurement wavefront, but the measurement wavefront itself may be used without using the zernike coefficient.
【００８２】[0082]
【発明の効果】本発明は以上の構成により、被検レンズ
の透過波面及び透過波面測定時の物点及び像点の位置に
相当するTSレンズ及び反射球面ミラーの位置座標を計測
することにより、従来のような複雑な複数回の処理を必
要とせず、容易に、被検レンズのディストーション収差
及び像面湾曲収差の値を得ることができるレンズ性能測
定方法及びそれを用いたレンズ性能測定装置を達成す
る。According to the present invention, by measuring the position coordinates of the TS lens and the reflective spherical mirror corresponding to the positions of the object point and the image point at the time of measuring the transmitted wavefront and the transmitted wavefront of the lens under test, A lens performance measuring method and a lens performance measuring apparatus using the same, which can easily obtain the values of distortion aberration and field curvature aberration of a lens to be inspected without requiring complicated multiple times of processing as in the past. To achieve.
【図１】 本発明の実施形態１の要部概略図FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment of the present invention.
【図２】 本発明の実施形態１の測定フローチャートFIG. 2 is a measurement flowchart according to the first embodiment of the present invention.
【図３】 本発明の実施形態２の要部概略図FIG. 3 is a schematic diagram of a main part of a second embodiment of the present invention.
【図４】 本発明の実施形態３の測定フローチャートの
一部FIG. 4 is a part of a measurement flowchart according to a third embodiment of the present invention.
【図５】 本発明の実施形態４の測定フローチャートの
一部FIG. 5 is a part of a measurement flowchart according to a fourth embodiment of the present invention.
【図６】 従来の像面湾曲及び収差測定の説明図FIG. 6 is an explanatory diagram of conventional field curvature and aberration measurement.
【図７】 従来のディストーション測定のフローチャー
トFIG. 7: Flowchart of conventional distortion measurement
【図８】 従来の像面湾曲測定のフローチャートFIG. 8 is a flowchart of conventional field curvature measurement.
１ RSミラー駆動 Yステージ ２ RSミラー駆動 Xステージ ３ RSミラー駆動 Zステージ ４ RSミラー ５ 被検レンズ ６ TSレンズ ７ ミラー ８ TSレンズ部 ９ TSレンズ部駆動 Yステージ １０ TSレンズ部駆動 Xステージ １１ TSレンズ部駆動 Zステージ １２ 基盤 １３ TS・Yステージ制御ライン １４ TS・Xステージ制御ライン １５ TS・Zステージ制御ライン １６ RS・Yステージ制御ライン １７ RS・Xステージ制御ライン １８ RS・Zステージ制御ライン １９ 干渉計本体 ２０ ホストコンピューター ２１ RSミラー駆動 Yステージの測距装置 ２２ RSミラー駆動 Xステージの測距装置 ２３ RSミラー駆動 Zステージの測距装置 ２４ TS部駆動 Yステージの測距装置 ２５ TS部駆動 Xステージの測距装置 ２６ TS部駆動 Zステージの測距装置 ２７ 被検レンズ5 の像面 ２８ 被検レンズ5 の物体面 ２９ ミラー部 ３０ ミラー ３１ 固定ミラー ３５ 主光線 ４０ TS部駆動ステージ ５０ RSミラー駆動ステージ １０１ レーザ光源 １０２ 集光レンズ １０３ コリメータレンズ １０４ ビームスプリッタ １０５ 干渉光集光レンズ １０６ カメラ ３０１ ミラー7 回転駆動部 ３０２ ミラー30回転駆動部 ３０３ TSレンズ回転駆動部 ６１ 基準パターン ６２ レチクル ６３ 感光体 ６４ ３軸ステージ 1 RS mirror drive Y stage 2 RS mirror drive X stage 3 RS mirror drive Z stage 4 RS mirror 5 Test lens 6 TS lens 7 Mirror 8 TS lens section 9 TS lens section drive Y stage 10 TS lens section drive X stage 11 TS Lens drive Z stage 12 Base 13 TS / Y stage control line 14 TS / X stage control line 15 TS / Z stage control line 16 RS / Y stage control line 17 RS / X stage control line 18 RS / Z stage control line 19 Interferometer body 20 Host computer 21 RS mirror driving Y stage distance measuring device 22 RS mirror driving X stage distance measuring device 23 RS mirror driving Z stage distance measuring device 24 TS section driving Y stage distance measuring device 25 TS section driving Distance measuring device for X stage 26 TS unit driving Distance measuring device for Z stage 27 Image plane of lens 5 under test 28 Lens 5 under test Object surface 29 Mirror section 30 Mirror 31 Fixed mirror 35 Main beam 40 TS section drive stage 50 RS Mirror drive stage 101 Laser light source 102 Condenser lens 103 Collimator lens 104 Beam splitter 105 Interfering light condenser lens 106 Camera 301 Mirror 7 rotation drive Part 302 mirror 30 rotation drive part 303 TS lens rotation drive part 61 reference pattern 62 reticle 63 photoconductor 64 three-axis stage
Claims (12)
集光レンズ設定手段によりその位置を設定した集光レン
ズを介して被検レンズの像面上の１点に集光し、該被検
レンズを透過して共役点に集光した後、球面ミラー設定
手段により該共役点に曲率中心を設定した球面ミラーで
反射させ、該被検レンズ及び該集光レンズを透過して測
定光束として該干渉計へ入射させ、該干渉計の光源より
射出する光束を該干渉計若しくは該集光レンズの一部に
設けた参照面で反射させて形成する参照光束と該測定光
束とを干渉させて得られる該測定光束の波面情報より該
被検レンズの収差を測定する際、 集光レンズ計測手段が計測する該集光レンズの集光点の
位置情報と、球面ミラー計測手段が計測する該球面ミラ
ーの曲率中心の位置情報と、該波面情報より求める波面
の傾き成分とデフォーカス成分より該被検レンズの収差
を求めることを特徴とするレンズ性能測定方法。1. A parallel light flux of monochromatic light emitted from an interferometer is condensed at one point on an image plane of a lens to be examined through a condenser lens whose position is set by a condenser lens setting means, After passing through the inspection lens and condensing at a conjugate point, it is reflected by a spherical mirror having a center of curvature set at the conjugate point by a spherical mirror setting means, passes through the lens to be inspected and the condensing lens, and becomes a measurement light beam. A reference light beam that is made incident on the interferometer and is emitted from the light source of the interferometer is reflected by a reference surface provided on the interferometer or a part of the condenser lens, and the measurement light beam is caused to interfere with each other. When measuring the aberration of the lens to be measured from the obtained wavefront information of the measuring light beam, the position information of the focal point of the condensing lens measured by the condensing lens measuring means and the spherical surface measured by the spherical mirror measuring means. Position information of the center of curvature of the mirror and the wavefront information Lens performance measuring method characterized by determining the aberration of 該被 sample lens than the slope component and defocus component of wavefront seeking Ri.
ーの曲率中心の位置情報と、前記波面の傾き成分とデフ
ォーカス成分より求める前記被検レンズの収差はディス
トーション収差と像面弯曲収差であることを特徴とする
請求項１のレンズ性能測定方法。2. The aberration of the lens to be inspected, which is obtained from the position information of the focal point, the position information of the center of curvature of the spherical mirror, and the tilt component and defocus component of the wavefront, is distortion aberration and field curvature aberration. The lens performance measuring method according to claim 1, wherein
束を前記集光レンズを介して前記被検レンズの像面上の
１点に集光する際、 該集光する光束の主光線の方向を主光線合致手段により
該集光点の位置に応じて調整することを特徴とする請求
項１又は２のレンズ性能測定方法。3. When the parallel light flux of monochromatic light emitted from the interferometer is focused on one point on the image plane of the lens to be tested through the condenser lens, the principal ray of the focused light flux The lens performance measuring method according to claim 1 or 2, wherein the direction is adjusted by the chief ray matching means according to the position of the condensing point.
得られる zernike係数より求めることを特徴とする請求
項１、２又は３のレンズ性能測定方法。4. The lens performance measuring method according to claim 1, wherein the tilt component of the wavefront is obtained from a zernike coefficient obtained from the wavefront information.
情報より得られる zernike係数より求めることを特徴と
する請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズ性能測
定方法。5. The lens performance measuring method according to claim 1, wherein the defocus component of the wavefront is obtained from a zernike coefficient obtained from the wavefront information.
て第１の状態に設定して波面情報を入手し、次いで該被
検レンズをその光軸を回転軸として回転して該集光レン
ズに対して該第１の状態と異なる相対位置の第２の状態
に設定して波面情報を入手し、 該第１の状態の波面情報より得る zernike係数と該第２
の状態の波面情報より得る zernike係数とから得られる
レンズ成分の zernike係数を用いて前記波面のデフォー
カス成分を求めることを特徴とする請求項１〜４のいず
れか１項に記載のレンズ性能測定方法。6. The test lens is set to a first state with respect to the condenser lens to obtain wavefront information, and then the test lens is rotated about its optical axis as a rotation axis to collect the light. Wavefront information is obtained by setting a second state at a relative position different from the first state with respect to the lens, and the zernike coefficient obtained from the wavefront information in the first state and the second
5. The lens performance measurement according to claim 1, wherein the defocus component of the wavefront is obtained using the zernike coefficient of the lens component obtained from the zernike coefficient obtained from the wavefront information of the state Method.
の状態に設定し、前記集光レンズの集光点を該システム
エラー測定レンズの像面上の複数の測定点に設定して波
面情報を入手し、次いで該システムエラー測定レンズを
その光軸を回転軸として回転して該第１の状態と異なる
相対位置の第２の状態に設定し、 該集光レンズの集光点を該第１の状態で測定した複数の
測定点に設定して波面情報を入手し、該第１の状態の波
面情報より得る zernike係数と該第２の状態の波面情報
より得る zernike係数とから各測定点の設定手段の傾き
エラーを求めて記憶しておき、 前記被検レンズの測定の際は、該集光レンズの集光点を
該システムエラー測定レンズの測定点と同じ測定点に設
定して得た波面情報より得る各測定点の zernike係数か
ら各測定点の設定手段の傾きエラーを減算して得るレン
ズ成分の zernike係数を用いて前記波面のデフォーカス
成分を求めることを特徴とする請求項１〜４のいずれか
１項に記載のレンズ性能測定方法。7. First, the system error measuring lens is first
State, the focusing point of the focusing lens is set to a plurality of measuring points on the image plane of the system error measuring lens to obtain wavefront information, and then the system error measuring lens is set to its optical axis. The wavefront is rotated by rotating as a rotation axis and set in a second state in a relative position different from the first state, and the focusing points of the focusing lens are set at a plurality of measurement points measured in the first state. Information is obtained, and the tilt error of the setting means at each measurement point is obtained and stored from the zernike coefficient obtained from the wavefront information in the first state and the zernike coefficient obtained from the wavefront information in the second state, and When measuring the lens under test, set the condensing point of the condensing lens to the same measuring point as the measuring point of the system error measuring lens. Zernike coefficient of the lens component obtained by subtracting the tilt error of the setting means of The lens performance measuring method according to claim 1, wherein the defocus component of the wavefront is obtained using a number.
て第１の状態に設定して波面情報を入手し、次いで該被
検レンズをその光軸を回転軸として１８０度回転して第
２の状態に設定して波面情報を入手し、該第１の状態の
波面情報より得る zernike係数と該第２の状態の波面情
報より得る zernike係数の平均値として得られるレンズ
成分の zernike係数を用いて前記波面のデフォーカス成
分を求めることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１
項に記載のレンズ性能測定方法。8. The wavefront information is obtained by setting the lens to be inspected to the first state with respect to the condenser lens, and then the lens to be inspected is rotated by 180 degrees about its optical axis as a rotation axis. The zernike coefficient of the lens component obtained as the average value of the zernike coefficient obtained from the wavefront information of the first state and the zernike coefficient obtained from the wavefront information of the second state is obtained by setting the wavefront information in the state 2 The defocus component of the wavefront is obtained by using the above-mentioned wavefront.
The lens performance measuring method described in the item.
の状態に設定し、前記集光レンズの集光点を該システム
エラー測定レンズの像面上の複数の測定点に設定して波
面情報を入手し、次いで該システムエラー測定レンズを
その光軸を回転軸として１８０度回転して第２の状態に
設定し、該集光レンズの集光点を該第１の状態で測定し
た複数の測定点に設定して波面情報を入手し、該第１の
状態の波面情報より得る zernike係数と該第２の状態の
波面情報より得る zernike係数の差の半値を各測定点の
設定手段の傾きエラーとして記憶しておき、 前記被検レンズ測定の際は、該集光レンズの集光点を該
システムエラー測定レンズの測定点と同じ測定点に設定
して得た波面情報より得る各測定点の zernike係数から
各測定点の設定手段の傾きエラーを減算して得るレンズ
成分の zernike係数を用いて前記波面のデフォーカス成
分を求めることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１
項に記載のレンズ性能測定方法。9. First, the system error measuring lens is firstly arranged.
State, the focusing point of the focusing lens is set to a plurality of measuring points on the image plane of the system error measuring lens to obtain wavefront information, and then the system error measuring lens is set to its optical axis. It is rotated by 180 degrees as a rotation axis and set in the second state, and the focusing point of the focusing lens is set at a plurality of measurement points measured in the first state to obtain the wavefront information, and the first The half value of the difference between the zernike coefficient obtained from the wavefront information in the state of 1 and the zernike coefficient obtained from the wavefront information in the second state is stored as a tilt error of the setting means at each measurement point, and when measuring the lens under test, , The tilt error of the setting means of each measurement point is subtracted from the zernike coefficient of each measurement point obtained from the wavefront information obtained by setting the focus point of the condenser lens to the same measurement point as the system error measurement lens. By using the zernike coefficient of the lens component obtained by Any of claims 1 to 4, characterized in that for obtaining the focus component 1
The lens performance measuring method described in the item.
を集光レンズ設定手段によりその位置を設定した集光レ
ンズを介して被検レンズの像面上の１点に集光し、該被
検レンズを透過して共役点に集光した後、球面ミラー設
定手段により該共役点に曲率中心を設定した球面ミラー
で反射させ、該被検レンズ及び該集光レンズを透過して
測定光束として該干渉計へ入射させ、該干渉計の光源よ
り射出する光束を該干渉計若しくは該集光レンズの一部
に設けた参照面で反射させて形成する参照光束と該測定
光束とを干渉させて得られる該測定光束の波面情報より
該被検レンズの収差を測定するレンズ性能測定装置にお
いて、 集光レンズ計測手段が計測する該集光レンズの集光点の
位置情報と、球面ミラー計測手段が計測する該球面ミラ
ーの曲率中心の位置情報と、該波面情報より算出する該
測定光束の波面の傾き成分とデフォーカス成分より該被
検レンズの収差を求めることを特徴とするレンズ性能測
定装置。10. A parallel light beam of monochromatic light emitted from an interferometer is condensed at one point on an image plane of a lens to be examined through a condenser lens whose position is set by a condenser lens setting means, After passing through the inspection lens and condensing at a conjugate point, it is reflected by a spherical mirror having a center of curvature set at the conjugate point by a spherical mirror setting means, passes through the lens to be inspected and the condensing lens, and becomes a measurement light beam. A reference light beam that is made incident on the interferometer and is emitted from the light source of the interferometer is reflected by a reference surface provided on the interferometer or a part of the condenser lens, and the measurement light beam is caused to interfere with each other. In the lens performance measuring device for measuring the aberration of the lens to be inspected from the obtained wavefront information of the measuring light beam, the position information of the condensing point of the condensing lens measured by the condensing lens measuring means and the spherical mirror measuring means are provided. During curvature of the spherical mirror to be measured Position information of the lens performance measuring apparatus characterized by determining the aberration of 該被 sample lens than the slope component and defocus component of the wave front of the surveying constant light flux calculated from the wave surface information.
ラーの曲率中心の位置情報と、前記波面の傾き成分とデ
フォーカス成分より求める前記被検レンズの収差はディ
ストーション収差と像面弯曲収差であることを特徴とす
る請求項１０のレンズ性能測定装置。11. The aberration of the lens to be inspected, which is obtained from the position information of the focal point, the position information of the center of curvature of the spherical mirror, and the tilt component and defocus component of the wavefront, is distortion aberration and field curvature aberration. The lens performance measuring device according to claim 10, wherein
光束を前記集光レンズを介して前記被検レンズの像面上
の１点に集光する際、 該集光する光束の主光線の方向を主光線合致手段により
該集光点の位置に応じて調整することを特徴とする請求
項１０又は１１のレンズ性能測定装置。12. When the parallel light flux of monochromatic light emitted from the interferometer is focused on one point on the image plane of the lens to be tested via the condenser lens, the principal ray of the focused light flux The lens performance measuring device according to claim 10 or 11, wherein the direction is adjusted by the chief ray matching means according to the position of the focal point.
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