JPH0810177B2 - Astigmatism inspection method and astigmatism inspection apparatus - Google Patents

Astigmatism inspection method and astigmatism inspection apparatus

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JPH0810177B2
JPH0810177B2 JP2174088A JP2174088A JPH0810177B2 JP H0810177 B2 JPH0810177 B2 JP H0810177B2 JP 2174088 A JP2174088 A JP 2174088A JP 2174088 A JP2174088 A JP 2174088A JP H0810177 B2 JPH0810177 B2 JP H0810177B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、非点収差検査方法及び非点収差検査装置に
関する。
The present invention relates to an astigmatism inspection method and an astigmatism inspection apparatus.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、光学系の性能として解像力が最も重要な特性
であり、この解像力は光学系のもつ球面収差、非点収
差、コア収差、色収差等の各収差量により決定される。
そして、これらの収差の中で製作精度に大きく依存する
収差として非点収差を挙げることができる。
Generally, the resolving power is the most important characteristic for the performance of an optical system, and the resolving power is determined by the amount of each aberration such as spherical aberration, astigmatism, core aberration, chromatic aberration and the like of the optical system.
Among these aberrations, astigmatism can be cited as an aberration that greatly depends on the manufacturing accuracy.

非点収差は、主として各光学素子の面精度の程度と各
面の組合せ条件により決定され、従って、比較的悪い面
精度の光学素子でも組合せ調整により見掛上非点収差を
大幅に小さくすることができる。具体的な手段として
は、非点収差に対して効果の大きなレンズを回転するこ
とにより、非点収差を小さくする調整方法が知られてい
る。一方、非点収差量の検出方法についは、次のような
従来技術がある。
Astigmatism is mainly determined by the degree of surface accuracy of each optical element and the combination condition of each surface. Therefore, even if the optical element has relatively poor surface accuracy, the astigmatism should be significantly reduced by combination adjustment. You can As a concrete means, there is known an adjusting method for reducing the astigmatism by rotating a lens having a great effect on the astigmatism. On the other hand, as for the method of detecting the amount of astigmatism, there are the following conventional techniques.

(1) チャート像を評価する方法 この方法は、例えば、放射状のチャートを用い、被検
レンズ(被検光学系)を移動させながらいずれかの方位
のチャート像にピントが会う範囲に対応するレンズの移
動量を見掛上の非点収差として測定する方法である。
(1) Method of Evaluating Chart Image This method uses, for example, a radial chart, and a lens corresponding to a range in which the chart image in any direction is in focus while moving the lens to be inspected (optical system to be inspected). This is a method of measuring the amount of movement of as an apparent astigmatism.

(2) スポット像を評価する方法 この方法は、例えば点チャートを用い、被検レンズを
移動させながら点像も目視もしくはテレビカメラを通し
て観察し、被検レンズの見掛上の非点収差として測定す
る方法である。
(2) Method for evaluating spot image In this method, for example, a point chart is used, and the point image is observed visually or through a television camera while moving the lens to be inspected, and the apparent astigmatism of the lens to be inspected is measured. Is the way to do it.

(3) 干渉計により非点収差を測定する方法。(3) A method of measuring astigmatism with an interferometer.

(4) その他、焦点調整に適した検出方式として、瞳
面分割による像位相差法に高速画像処理を付加した方法
がある(特願昭61−294250号参照)。
(4) As another detection method suitable for focus adjustment, there is a method in which high-speed image processing is added to the image phase difference method by pupil plane division (see Japanese Patent Application No. 61-294250).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

しかしながら、上記従来技術においてはそれぞれ次の
ような問題点があった。即ち、チャート像を評価する方
法は検出精度が非常に悪く、レンズを常に移動させて測
定しなければならないので、調整器としては不向きであ
る。又、スポット像を評価する方法は検出感度が比較的
高いが、測定精度としてはあまり良くない欠点がある。
さらに、レンズの移動を伴うので調整器として不向きで
ある。又、干渉計による方法は検出精度は高いが配置を
厳密にする必要があるため、例えば被検レンズ調整後に
再度配置調整しなければならないという問題点があり、
この手段も調整器としては不向きである。又、特願昭61
−294250号記載の技術においては、基本的には非点収差
を調整できないという問題点があった。
However, each of the above conventional techniques has the following problems. That is, the method of evaluating the chart image has a very poor detection accuracy and requires the lens to be constantly moved for measurement, and is not suitable as an adjuster. Further, although the method of evaluating the spot image has relatively high detection sensitivity, it has a drawback that the measurement accuracy is not so good.
Furthermore, it is not suitable as an adjuster because it involves movement of the lens. Further, the method using an interferometer has a high detection accuracy, but since the arrangement needs to be strict, there is a problem that the arrangement must be readjusted after adjusting the lens to be inspected,
This means is also unsuitable as an adjuster. Also, Japanese Patent Application Sho 61
The technique described in -294250 basically has a problem that the astigmatism cannot be adjusted.

以上のように、従来の各種技術においては、検出精度
が悪いかもしくは操作性が極めて悪いという問題点を有
していた。
As described above, the various conventional techniques have a problem that the detection accuracy is poor or the operability is extremely poor.

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたも
のであって、検出精度が高く、かつ操作性にも優れた非
点収差検査方法及び非点収差検査装置を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the conventional technology, and an object thereof is to provide an astigmatism inspection method and an astigmatism inspection apparatus that have high detection accuracy and are excellent in operability. To do.

〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明は、光源と被検光
学系との間に配設したピンホールチャートの1次像を前
記被検光学系にて形成し、前記ピンホールチャートの1
次像を投影レンズ及び投影レンズの射出瞳付近に配設し
た瞳面分割プリズムを介して複数の2次像として受光素
子上に投影し、前記瞳面分割プリズムを回転させつつ前
記複数の2次像の受光素子上の各位置によって前記1次
像点の光軸上の位置を検出するとともにその検出値の最
大値と最小値の差を演算することにより非点収差の量を
測定するものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention forms a primary image of a pinhole chart arranged between a light source and a test optical system by the test optical system. 1 of the pinhole chart
The secondary image is projected onto the light receiving element as a plurality of secondary images through the projection lens and the pupil plane splitting prism disposed near the exit pupil of the projection lens, and the plurality of secondary planes are rotated while rotating the pupil plane splitting prism. The amount of astigmatism is measured by detecting the position of the primary image point on the optical axis by each position on the light receiving element of the image and calculating the difference between the maximum value and the minimum value of the detected values. is there.

又、本発明に係る非点収差検査装置は、光源と、前記
光源と被検光学系との間に配置されたピンホールチャー
トと、前記被検光学系にて形成された前記ピンホールチ
ャートの1次像を2次像として投影するための投影レン
ズと、前記投影レンズの射出瞳付近に配設された瞳面分
割プリズムと、これらによりできる複数の2次像の各々
の重心又は中心の位置を検出するべく前記投影レンズの
基準像面位置に配設された受光素子と、被検光学系に対
し、前記瞳面分割プリズムを回転するための回転機構部
と、前記受光素子における前記2次像の像点位置の座標
の差から前記1次像の像点のずれ量を算出するとともに
その算出値の前記瞳面分割プリズムの少なくとも1/2回
転当たりの最大値と最小値との差を算出するための演算
部と、前記演算部における演算結果を表示するための表
示部とより構成したものである。
Further, the astigmatism inspection apparatus according to the present invention includes a light source, a pinhole chart arranged between the light source and the optical system to be inspected, and a pinhole chart formed by the optical system to be inspected. A projection lens for projecting the primary image as a secondary image, a pupil plane splitting prism arranged near the exit pupil of the projection lens, and the position of the center of gravity or the center of each of a plurality of secondary images formed by these. The light receiving element disposed at the reference image plane position of the projection lens to detect the optical axis, a rotation mechanism section for rotating the pupil plane splitting prism with respect to the optical system to be measured, and the secondary element in the light receiving element. The deviation amount of the image point of the primary image is calculated from the difference in the coordinates of the image point position of the image, and the difference between the calculated value and the maximum value and the minimum value per at least 1/2 rotation of the pupil plane division prism is calculated. The calculation unit for calculating and the calculation unit That the operation result is a more configuration and display unit for displaying.

〔作用〕[Action]

上記方法及び装置によれば、投影レンズの射出瞳付近
に配設した瞳面分割プリズムを回転させつつピンホール
チャートの1次像点の光軸上の位置を検出することによ
り、非点収差の量を測定できるものである。
According to the above method and apparatus, the position of the primary image point on the optical axis of the pinhole chart on the optical axis is detected while rotating the pupil plane splitting prism arranged near the exit pupil of the projection lens. The quantity can be measured.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を用いて本発明の実施例について詳細に説
明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1実施例) 第1図は、本発明に係る非点収差検査装置1の構成を
示す説明図である。
(First Example) FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of an astigmatism inspection apparatus 1 according to the present invention.

図に示すように非点収差検査装置1は、光源2と、こ
の光源2と被検光学系(被検レンズ又は調整すべきレン
ズ)3との間に配置されたピンホールチャート4と、被
検光学系3にて形成されたピンホールチャート4の1次
像を2次像として投影するための投影レンズ5と、投影
レンズ5の射出瞳付近に配設された瞳面分割プリズム6
と、これらによりできる複数の2次像の各々の重心又は
中心の位置を検出するべく投影レンズ5の基準像面位置
に配設された受光素子(CCDカメラ等)7と、被検光学
系3に対し、瞳面分割プリズム6を回転するための回転
機構部8と、受光素子7における前記2次像の位置信号
から合焦ずれ量を算出する、即ち、2次像の像点位置の
座標の差から前記1次像の像点のずれ量を算出するとと
もにその算出値の前記瞳面分割プリズム6の少なくとも
1/2回転あたりの最大値と最小値との差を算出するため
の演算部9と、演算部9における演算結果を表示するた
めの表示部10とより構成してある。
As shown in the figure, the astigmatism inspection apparatus 1 includes a light source 2, a pinhole chart 4 arranged between the light source 2 and an optical system under test (lens under test or lens to be adjusted) 3, A projection lens 5 for projecting a primary image of the pinhole chart 4 formed by the optical analysis system 3 as a secondary image, and a pupil plane splitting prism 6 arranged near the exit pupil of the projection lens 5.
A light receiving element (CCD camera or the like) 7 arranged at the reference image plane position of the projection lens 5 to detect the position of the center of gravity or the center of each of the plurality of secondary images formed by these, and the optical system 3 to be tested. On the other hand, the focus shift amount is calculated from the rotation mechanism unit 8 for rotating the pupil plane dividing prism 6 and the position signal of the secondary image in the light receiving element 7, that is, the coordinates of the image point position of the secondary image. Of the displacement of the image point of the primary image, and at least the calculated value of the pupil plane splitting prism 6 is calculated.
It is composed of a calculation unit 9 for calculating the difference between the maximum value and the minimum value per 1/2 rotation, and a display unit 10 for displaying the calculation result of the calculation unit 9.

ピンホールチャート4と被検光学系3との間の距離
は、調整条件として与えるものであり、又、回転機構部
8は、投影レンズ5の射出瞳付近で瞳面分割プリズム6
を射出瞳の中心軸を回転軸とした状態で常に回転しうる
ように設定構成されている。
The distance between the pinhole chart 4 and the optical system 3 to be inspected is given as an adjustment condition, and the rotation mechanism section 8 includes the pupil plane splitting prism 6 near the exit pupil of the projection lens 5.
Is configured so that it can always rotate with the central axis of the exit pupil as the rotation axis.

瞳面分割プリズム6は、第2図aにて示すごとく、同
一のウエッジ角αを有する2つのウエッジプリズム6a,6
bを側面で密着させて構成してある。従って、被検光学
系3にて形成されたピンホールチャート4の1次像が投
影レンズ5を介して受光素子7上に2次像として投影さ
れる際には、瞳面分割プリズム6の分割作用により前記
2次像が第2図bにて示すごとく複数(2つ)の同一形
状の像11a,11bとして投影されるようになっている。
As shown in FIG. 2A, the pupil plane division prism 6 includes two wedge prisms 6a, 6 having the same wedge angle α.
The b is closely attached on the side. Therefore, when the primary image of the pinhole chart 4 formed by the optical system 3 to be tested is projected as a secondary image on the light receiving element 7 via the projection lens 5, the pupil plane splitting prism 6 splits the image. By the action, the secondary image is projected as a plurality (two) of the same-shaped images 11a and 11b as shown in FIG. 2b.

次に、上記構成の非点収差検査装置1を用いて非点収
差の量を検査(測定)する方法及び非点収差を調整する
方法について説明する。
Next, a method of inspecting (measuring) the amount of astigmatism and a method of adjusting astigmatism using the astigmatism inspection apparatus 1 having the above configuration will be described.

光源1から発光された光はピンホールチャート4に照
射され、ピンホールチャート4の像はまず被検光学系3
を介して1次像として結像される。そして、このピンホ
ールチャート4の像は、投影レンズ5を介して受光素子
7上に2次像として投影される。この場合、受光素子7
上には、瞳面分割プリズム6の作用により第2図bにて
示すごとく2個の2次像が形成される。
The light emitted from the light source 1 is applied to the pinhole chart 4, and the image of the pinhole chart 4 is first detected by the optical system 3 to be measured.
Is imaged as a primary image via the. Then, the image of the pinhole chart 4 is projected as a secondary image on the light receiving element 7 via the projection lens 5. In this case, the light receiving element 7
Two secondary images are formed on the upper side by the action of the pupil plane dividing prism 6, as shown in FIG.

ここで、nをウエッジプリズム6a,6bの屈折率、λは
光の波長、fwを被検光学系3の焦点距離、NAwを被検光
学系3のNA(開口数)、βを被検光学系3の倍率、fo
を投影レンズ5の焦点距離、EXPoを投影レンズ5の射出
瞳の位置、βを投影レンズ5の倍率、αをウエッジプ
リズム6a,6bのウエッジ角(くさび角)、loを受光素子
7上の2つの像点11a,11b間の距離とすると、 lo=2(n−1)(βofo+fo−EXPo)sinα …(1) となる。
Here, n is the refractive index of the wedge prisms 6a and 6b, λ is the wavelength of light, f w is the focal length of the optical system 3 to be tested, NA w is NA (numerical aperture) of the optical system 3 to be tested, and β w is Magnification of the optical system 3 to be tested, f o
Is the focal length of the projection lens 5, EXP o is the position of the exit pupil of the projection lens 5, β o is the magnification of the projection lens 5, α is the wedge angle (wedge angle) of the wedge prisms 6a and 6b, and l o is the light receiving element 7. two image point 11a above, when the distance between 11b, l o = 2 (n -1) (β o f o + f o -EXP o) sinα ... (1) Becomes

次に、この状態で第1の像点が、光軸上前方(図で右
側)に変化した場合を考える。第3図a,bはこの状態を
示す図である。この場合、第2の像点は受光素子7の受
光面の前方(図では右側)に変化するため、上の光線束
の重心が上側、下の光線束の重心が下側となるため、受
光素子7の受光面上での像点位置(この場合光線束の重
心位置)は第3図bに示すごとく、分割線に対してx方
向に逆向きに等しい距離だけ変化する。今、この2点11
a,11bのx方向の座標の差をδとする。又、第2図bと
同様に、y方向の2点11a,11bの座標の差をlとする。
この場合においても、2つの像点11a,11bの大きさ,形
状は全く同じとなり、これらのx方向の大きさをdx,y方
向の大きさはdy、Δを第1の像点の変化量とする。
Next, consider a case where the first image point changes forward (on the right side in the drawing) on the optical axis in this state. 3A and 3B are diagrams showing this state. In this case, the second image point changes to the front (right side in the figure) of the light receiving surface of the light receiving element 7, so that the center of gravity of the upper ray bundle is on the upper side and the center of gravity of the lower ray bundle is on the lower side. The position of the image point on the light receiving surface of the element 7 (in this case, the position of the center of gravity of the bundle of rays) changes by an equal distance in the x direction in the opposite direction with respect to the dividing line, as shown in FIG. 3b. Now these 2 points 11
Let δ be the difference in the x-direction coordinates of a and 11b. Similarly to FIG. 2b, the difference between the coordinates of the two points 11a and 11b in the y direction is l.
In this case also, the size and shape of the two image points 11a and 11b are exactly the same, the size in the x direction is dx, the size in the y direction is dy, and Δ z is the change of the first image point. The amount.

l=lo …(5) となる。 l = l o (5) Becomes

ここで、第2の像点11の焦点深度内に受光素子7の受
光面が置かれている場合には、受光素子7の受光面上で
の像点の大きさと形は(6)式および(7)式でΔ
無視できるため、受光素子7の受光面上に像点が一致し
たときとほぼ等しくなる。従って、Δが微小な範囲で
あれば結像点と受光素子7の受光面との差に応じてδの
みが変化することになる。即ち第2の像点11が焦点深度
に入る程度に前記第1の像点が存在すれば、該第1の像
点の光軸上の位置に対応してδのみが変化することにな
る。故に、このδを検出することによって、第1の結像
点のずれ量Δを検出することができる。
Here, when the light-receiving surface of the light-receiving element 7 is placed within the depth of focus of the second image point 11, the size and shape of the image point on the light-receiving surface of the light-receiving element 7 are expressed by equation (6) and Since Δ z can be ignored in the equation (7), it becomes almost equal to that when the image points coincide with each other on the light receiving surface of the light receiving element 7. Therefore, if Δ z is in a minute range, only δ changes depending on the difference between the image forming point and the light receiving surface of the light receiving element 7. That is, if the first image point exists to the extent that the second image point 11 enters the depth of focus, only δ changes corresponding to the position of the first image point on the optical axis. Therefore, by detecting this δ, it is possible to detect the shift amount Δ z of the first image formation point.

上記のような瞳面2分割方式の場合には、ウェッジプ
リズム6a,6bの接合面に直角な方位の光束成分に対して
最大感度を有し、接合面に平行で光軸に直角な光束成分
に対しては感度0であることは上記説明より明らかであ
る。
In the case of the two-division method of the pupil plane as described above, it has the maximum sensitivity to the luminous flux component of the direction orthogonal to the joint surface of the wedge prisms 6a and 6b, and the luminous flux component parallel to the joint surface and perpendicular to the optical axis. It is clear from the above description that the sensitivity is 0 for.

一方、非点収差は、前記成分光束の方位を回転した際
の1次像点の光軸上のずれ量と考えて差支えない。従っ
て、本実施例によれば、ウェッジプリズム6a,6bを回転
させながら前記複数の2次像の受光素子上の各位置によ
って1次像点の光軸上の位置を検出し、その最大値と最
小値の差を演算部9にて演算することにより、非点収差
の量を高い精度で測定(検査)することができる。そし
て、演算部9にて演算された演算結果は、表示部10に表
示されるので、非点収差の量を目視することができる。
On the other hand, the astigmatism can be considered as the amount of deviation of the primary image point on the optical axis when the azimuth of the component light flux is rotated. Therefore, according to the present embodiment, while the wedge prisms 6a and 6b are being rotated, the position of the primary image point on the optical axis is detected by each position on the light receiving element of the plurality of secondary images, and the maximum value By calculating the difference between the minimum values by the calculation unit 9, the amount of astigmatism can be measured (inspected) with high accuracy. Then, the calculation result calculated by the calculation unit 9 is displayed on the display unit 10, so that the amount of astigmatism can be visually checked.

又、上記1次像点の光軸上の位置の最大値と最小値の
差が0となるように被検光学系3を調整することによ
り、簡単な操作で非点収差のないレンズを製作すること
が可能となる。又、同様に、上記最大値と最小値の差が
0となるように、換言すれば非点収差検出値が0となる
ように非検光学系3の特定のレンズを回転する等するこ
とにより、非点収差が最小となるように調整することが
でき、簡単な操作で高精度の非点収差調整が可能となる
ものである。
Also, by adjusting the optical system 3 to be inspected so that the difference between the maximum value and the minimum value of the position of the primary image point on the optical axis becomes 0, a lens without astigmatism can be manufactured by a simple operation. It becomes possible to do. Similarly, by rotating a specific lens of the non-detection optical system 3 so that the difference between the maximum value and the minimum value becomes 0, in other words, the astigmatism detection value becomes 0. The astigmatism can be adjusted so as to be the minimum, and the astigmatism can be adjusted with high accuracy by a simple operation.

従って、本実施例によれば、光学系の特性である非点
収差の量を極めて高い精度で操作性よく検出しうるとと
もに、簡単な操作で高精度の非点収差調整が可能となる
ものである。
Therefore, according to the present embodiment, the amount of astigmatism, which is a characteristic of the optical system, can be detected with extremely high accuracy and good operability, and high-precision astigmatism adjustment can be performed with a simple operation. is there.

(第2実施例) 第4図に本発明に係る非点収差検査方法を実施するた
めの非点収差検査装置1の第2実施例を示す。本実施例
の特徴は、瞳面分割プリズム6と演算部9との間に、瞳
面分割プリズム6の回転方位検出用の検出部20を配設し
て構成した点である。従って、本実施例においては、回
転機構部8の構成は極めて簡単化してある。その他の構
成部については、第1実施例と同様であるので、第1図
にて示した構成部と同様の構成部には同一符号を付して
その説明を省略する。
Second Example FIG. 4 shows a second example of the astigmatism inspection apparatus 1 for carrying out the astigmatism inspection method according to the present invention. The feature of the present embodiment is that a detection unit 20 for detecting the rotational azimuth of the pupil plane division prism 6 is arranged between the pupil plane division prism 6 and the calculation unit 9. Therefore, in this embodiment, the structure of the rotation mechanism portion 8 is extremely simplified. Since the other components are the same as those in the first embodiment, the same components as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

本実施例によれば、瞳面分割プリズム6の各回転方位
に対応する受光素子7上の2つの像点11a,11bのずれ量
を測定することができる。例えば、瞳面分割プリズム6
の回転方位を(1),0゜の方位,(2).90゜の方位,
(3).180゜の方位とすると、受光素子7の受光面上に
は、第5図a,b,cにて示すごとく各回転方位に対応した
映像が投影されることになり、従って、各々の回転方位
における各像点11a,11bのずれ量δ゜,δ90゜,δ180
゜を測定することができる。又、回転方位をより細かく
設定して測定すれば、第5図dにて示すように各回転方
位に対する検出値の特性曲線を描くことができる。この
特性曲線は、一般的に180゜周期の周期関数を表す曲線
となり、この曲線における振幅Wが非点収差に比例した
量となる。そして、このときの比例定数は投影レンズ5
の倍率と非検光学系3の像側開口数により定まるもので
ある。
According to the present embodiment, it is possible to measure the amount of deviation between the two image points 11a and 11b on the light receiving element 7 corresponding to each rotation direction of the pupil plane division prism 6. For example, the pupil plane division prism 6
The rotation direction of (1), 0 ° direction, (2) .90 ° direction,
(3) If the azimuth is 180 °, an image corresponding to each rotational azimuth is projected on the light receiving surface of the light receiving element 7 as shown in FIGS. The amount of displacement of each image point 11a, 11b in each direction of rotation δ o °, δ 90 °, δ 180
Can be measured. Further, if the rotational azimuth is set and measured more finely, a characteristic curve of the detected value for each rotational azimuth can be drawn as shown in FIG. 5d. This characteristic curve is generally a curve representing a periodic function of 180 ° cycle, and the amplitude W in this curve is a quantity proportional to astigmatism. The proportional constant at this time is the projection lens 5
And the image-side numerical aperture of the non-detection optical system 3 are determined.

なお、図示は省略するが、瞳面分割プリズム6の分割
線を投影レンズ5の瞳面の中心に常に位置するように
(具体的には、複数の点像の強度が等しくなるように)
サーボ制御することにより、さらに高精度な測定が実現
できる。又、必ずしも特性曲線を表示する必要はなく、
検出部20からの周期信号により1周期当りの振幅を求
め、演算部9にて非点収差を求めることもできる。
Although illustration is omitted, the division line of the pupil plane dividing prism 6 should always be positioned at the center of the pupil plane of the projection lens 5 (specifically, the intensities of a plurality of point images should be equal).
By performing servo control, more accurate measurement can be realized. Also, it is not always necessary to display the characteristic curve,
It is also possible to obtain the amplitude per one cycle by the periodic signal from the detector 20 and the astigmatism in the calculator 9.

又、本実施例においては、回転機構部8が簡単かつ軽
量化できるとともに安価になるという利点がある。その
他の非点収差検査方法や非点収差の調整方法に関して
は、第1実施例と同様であるのでその説明を省略する。
Further, in the present embodiment, there is an advantage that the rotation mechanism portion 8 can be simple and lightweight and can be inexpensive. The other astigmatism inspection method and the astigmatism adjustment method are the same as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

(第3実施例) 第6図に本発明に係る非点収差検査方法を実施するた
めの非点収差検査装置1の第3実施例を示す。本実施例
の特徴は、回転機構部8を介して投影レンズ5,瞳面分割
プリズム6,及びCCDカメラ等の受光素子7を一体として
光軸回りに回転させて非点収差を検出しうるように構成
した点である。そして、第1実施例と同様に、検出した
非点収差検出値が0となるように被検光学系3の特定の
レンズを回転する等して非点収差が最小となるように調
整しうるように設定してある。その他の構成部について
は、第1実施例と同様であるので、第1図にて示した構
成部と同様の構成部には同一符号を付してその説明を省
略する。
Third Example FIG. 6 shows a third example of the astigmatism inspection apparatus 1 for carrying out the astigmatism inspection method according to the present invention. The feature of the present embodiment is that the projection lens 5, the pupil surface splitting prism 6, and the light receiving element 7 such as a CCD camera are integrally rotated around the optical axis via the rotation mechanism portion 8 so that astigmatism can be detected. It is the point configured in. Then, as in the first embodiment, the astigmatism can be adjusted to be the minimum by rotating a specific lens of the optical system 3 to be detected so that the detected astigmatism detection value becomes zero. Is set. Since the other components are the same as those in the first embodiment, the same components as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

本実施例においては、投影レンズ5,瞳面分割プリズム
6,及びCCDカメラ等の受光素子7を一体として光軸回り
に回転させる構成であるため、受光素子7に対して像の
方位が変化することがなく、画像処理がし易くなるとと
もに投影レンズ5の非点収差の影響を除去することがで
き、より高精度に非点収差を検出できる利点がある。そ
の他の作用,効果や非点収差の調整方法に関しては、第
1実施例と同様であるので、その説明を省略する。
In this embodiment, the projection lens 5 and the pupil plane dividing prism
6, and the light receiving element 7 such as a CCD camera is integrally rotated around the optical axis, so that the orientation of the image does not change with respect to the light receiving element 7, image processing is facilitated, and the projection lens 5 The effect of the astigmatism can be eliminated, and the astigmatism can be detected with higher accuracy. The other actions and effects and the method of adjusting astigmatism are the same as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

なお、上記各実施例における受光素子7は、CCDカメ
ラ以外、例えば2個のラインセンサーや光位置検出素子
等を用いてもよく、この場合にも同様の効果を奏しうる
ものである。又上記各実施例では2分割の瞳面分割プリ
ズム6を用いる例を示したが、これに限定されるもので
はなく、例えば4分割プリズムに設定し、通常は非回転
で高精度の焦点検出を行い、非点収差の測定,調整を行
うときのみ回転機構部8を介して回転させて非点収差の
検出,調整を行いうるように設定してもよい。
The light receiving element 7 in each of the above embodiments may use, for example, two line sensors or optical position detecting elements other than the CCD camera, and the same effect can be obtained in this case as well. Further, in each of the above-mentioned embodiments, the example in which the two-division pupil surface division prism 6 is used is shown, but the present invention is not limited to this, and it is set to, for example, a four-division prism, and usually non-rotation and high-precision focus detection are performed. It may be set so that the astigmatism can be detected and adjusted by rotating it via the rotation mechanism portion 8 only when the astigmatism is measured and adjusted.

又、各実施例において、照明側に各種色フィルター,
干渉フィルター(図示省略)等を挿入することにより、
特定波長(又は波長域)に対する非点収差の測定ができ
るのは勿論である。
Also, in each embodiment, various color filters on the illumination side,
By inserting an interference filter (not shown),
Of course, astigmatism can be measured for a specific wavelength (or wavelength range).

さらに、上記説明においては軸上の非点収差の測定に
ついてのみ説明してあるが、ピンホールチャート4を被
検光学系3に対して軸外に配置することにより、軸外の
非点収差を測定しうるように設定しうるのは勿論であ
る。
Further, in the above description, only the measurement of the on-axis astigmatism is described, but by disposing the pinhole chart 4 off-axis with respect to the optical system 3 to be measured, off-axis astigmatism can be reduced. Of course, it can be set to be measurable.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように本発明は、投影レンズの射出瞳付近に配
設した瞳面分割プリズムを回転させつつピンホールチャ
ートの1次像点の光軸上の位置を検出することにより非
点収差の量を測定するものであるから、光学系の特性で
ある非点収差を極めて高い精度でかつ操作性よく検出し
うるものである。
As described above, the present invention detects the amount of astigmatism by detecting the position on the optical axis of the primary image point of the pinhole chart while rotating the pupil plane splitting prism arranged near the exit pupil of the projection lens. As a result, the astigmatism, which is a characteristic of the optical system, can be detected with extremely high accuracy and operability.

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

第1図は、本発明の第1の実施例を示す構成説明図、 第2図a,bは、第1図の要部の説明図、 第3図a,bは、第1実施例の作用状態を示す説明図、 第4図は、本発明の第2実施例を示す構成説明図、 第5図a,b,c,dは、第2実施例の作用状態を示す説明
図、 第6図は、本発明の第3実施例の示す構成説明図であ
る。 2……光源 3……被検光学系 4……ピンホールチャート 5……投影レンズ 6……瞳面分割プリズム 7……受光素子 8……回転機構部
FIG. 1 is a structural explanatory view showing a first embodiment of the present invention, FIGS. 2a and 2b are explanatory views of the main part of FIG. 1, and FIGS. 3a and 3b are of the first embodiment. FIG. 4 is an explanatory view showing a working state, FIG. 4 is a configuration explanatory view showing a second embodiment of the present invention, and FIGS. 5A, 5B, 5C and 5D are explanatory views showing a working state of the second embodiment. FIG. 6 is a configuration explanatory view showing a third embodiment of the present invention. 2 ... Light source 3 ... Optical system to be inspected 4 ... Pinhole chart 5 ... Projection lens 6 ... Pupil plane division prism 7 ... Light receiving element 8 ... Rotation mechanism section

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源と被検光学系との間に配設したピンホ
ールチャートの1次像を前記被検光学系にて形成し、前
記ピンホールチャートの1次像を投影レンズ及び投影レ
ンズの射出瞳付近に配設した瞳面分割プリズムを介して
複数の2次像として受光素子上に投影し、前記瞳面分割
プリズムを回転させつつ前記複数の2次像の受光素子上
の各位置によって前記1次像点の光軸上の位置を検出す
るとともにその検出値の最大値と最小値の差を演算する
ことにより非点収差の量を測定することを特徴とする非
点収差検査方法。
1. A primary image of a pinhole chart disposed between a light source and a test optical system is formed by the test optical system, and the primary image of the pinhole chart is projected by a projection lens and a projection lens. Of the plurality of secondary images on the light receiving element while projecting as a plurality of secondary images on the light receiving element through the pupil surface dividing prism disposed near the exit pupil of the plurality of secondary images. The astigmatism inspection method is characterized in that the amount of astigmatism is measured by detecting the position of the first-order image point on the optical axis and calculating the difference between the maximum value and the minimum value of the detected values. .
【請求項2】光源と、前記光源と被検光学系との間に配
置されたピンホールチャートと、前記被検光学系にて形
成された前記ピンホールチャートの1次像を2次像とし
て投影するための投影レンズと、前記投影レンズの射出
瞳付近に配設された瞳面分割プリズムと、これらにより
できる複数の2次像の各々の重心又は中心の位置を検出
するべく前記投影レンズの基準像面位置に配設された受
光素子と、被検光学系に対し、前記瞳面分割プリズムを
回転するための回転機構部と、前記受光素子における前
記2次像の像点位置の座標の差から前記1次像の像点の
ずれ量を算出するとともにその算出値の前記瞳面分割プ
リズムの少なくとも1/2回転当たりの最大値と最小値と
の差を算出するための演算部と、前記演算部における演
算結果を表示するための表示部とより構成したことを特
徴とする非点収差検査装置。
2. A light source, a pinhole chart arranged between the light source and an optical system to be inspected, and a primary image of the pinhole chart formed by the optical system to be inspected as a secondary image. A projection lens for projecting, a pupil plane dividing prism arranged near the exit pupil of the projection lens, and a position of the center of gravity or center of each of a plurality of secondary images formed by these prisms of the projection lens for detecting the position. A light receiving element arranged at the reference image plane position, a rotation mechanism section for rotating the pupil plane splitting prism with respect to the optical system to be measured, and a coordinate of the image point position of the secondary image in the light receiving element. An arithmetic unit for calculating the deviation amount of the image point of the primary image from the difference and for calculating the difference between the calculated value and the maximum value and the minimum value per at least ½ rotation of the pupil plane division prism; The calculation result in the calculation unit is displayed. Astigmatism inspection apparatus for a display unit, wherein more by being configured.
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