655nm的光线及波长645nm的光线亦获得同样的结果。
[0125]再者，光学系统通常无关于光线的传输方向而像差特性相同。又，成像光学系统21无法相对于物体高而对称地表现彗形像差，因此针对每个物点的位置提示彗形像差。图9所示的符号Pa?Pg与图7所示的物体面Pl上的位置Pa?Pg对应。
[0126]又，图1OA和1B是表示本实施例的成像光学系统21中的球面像差、像散的图。所述像差图中，球面像差图(图10A)表示相对于数值孔径NA = 0.48的像差量，像散图(图10B)表示相对于物体高Y的像差量。像散图(图10B)中，实线表示相对于各波长的光线的弧矢像面，虚线表示相对于各波长的光线的子午像面。所述各像差图的说明于其他实施例中亦相同。
[0127]图31是表示比较例的成像光学系统的构成的图。图32是表示比较例的成像光学系统的参数的表6。比较例的成像光学系统与实施例的成像光学系统的不同点在于:在摄影装置9具备盖构件22，不使成像光学系统的光学构件偏心。S卩，比较例的成像光学系统中，各透镜要素的曲率半径与实施例的成像光学系统实质上相同，任一透镜要素均不偏心。图33是表示比较例中的像面的像差的斑点图。图34是表示比较例的成像光学系统中的彗形像差的图。图35是表示比较例的成像光学系统中的球面像差、像散的图。
[0128]如图8?图10所示，本实施例的成像光学系统21借由使光学构件偏心，可观察到较比较例的成像光学系统(参照图33?34)更大幅度的像差的改善。
[0129]如上的本实施例的成像光学系统21中，第I光学构件51相对于第I轴25朝向与像面P2所倾斜的方向相反的方向倾斜，因此抵消于配置于成像光学系统21与像面P2之间的界面产生的非轴对称的像差的至少一部分，像面P2上的像差(参照图8)的非轴对称性得以缓和。例如，在成像光学系统21与上述界面(例如盖构件22的表面)产生的像差是以自物体面Pl上的I点出射的光束(部分光束)在像面P2上的点的形状接近轴对称的方式进行修正。
[0130]又，本实施例的第I光学构件51具有倍率，因此可产生抵消于上述界面产生的像差的像差，并且使相对于第I轴25倾斜的角度减小。因此，成像光学系统21可将平行于第I轴25的方向的尺寸小型化。又，成像光学系统21中，第I光学构件51具有倍率，因此亦可修正平行于第2轴26的方向的像差。
[0131]又，本实施例的的第I光学构件51是包含成像光学系统21中曲率相对较小的光学面的光学构件，因此相对于第I光学构件51的中心轴的轴外的像差的变化变得平缓。因此，成像光学系统21修正像面P2中的非轴对称的像差的能力提高。又，第I光学构件51，成像光束L2的入射侧的第14光学面A14的曲率小于成像光束L2的出射侧的第15光学面A15的曲率。因此，成像光学系统21修正非轴对称的像差的能力提高。又，本实施例的第I光学构件51是具有与邻接于成像光学系统21的光圈面的光学面不同的光学面的光学构件，因此成像光学系统21修正非轴对称的像差的能力提高。
[0132]又，本实施例中，第I光学构件51相对于第I轴25倾斜，因此成像光学系统21的主面与满足沙姆条件的成像光学系统的主面相比，相对于第I轴25朝向与像面P2所倾斜的方向相反的方向倾斜。因此，本实施例中，自成像光学系统21出射的成像光束L2与满足沙姆条件的成像光学系统的成像光束相比，自靠近像面P2的法线方向的方向入射至像面P2o结果，成像光束L2相对于配置于成像光学系统21与像面P2的间的界面(例如盖构件22的表面)而自靠近法线方向的方向入射，抑制成像光束L2在该界面折射时非轴对称的像差的广生。
[0133]又，本实施例的成像光学系统21具备相对于第I轴25朝向与像面P2所倾斜的方向相同的方向倾斜的第2光学构件52。因此，成像光学系统21中，在第I光学构件51产生的非轴对称的第I像差的一部分由第2光学构件52中产生的非轴对称的第2像差抵消，修正非轴对称的像差的能力提高。又，第2光学构件52相对于物体面Pl与像面P2之间的光圈面(第10光学面A10)，配置于与第I光学构件51相同的侧(像面P2侧)。因此，成像光学系统21与在第I光学构件51与第2光学构件52之间配置成像光学系统21的光圈面的构成相比，修正非轴对称的像差的能力提高。又，第2光学构件52在成像光束L2的行进方向配置于第I光学构件51的旁边。因此，成像光学系统21与在第I光学构件51与第2光学构件52之间配置其他光学构件的构成相比，修正非轴对称的像差的能力提高。又，本实施例的第2光学构件52是具有与邻接于成像光学系统21的光圈面的光学面不同的光学面的光学构件，因此成像光学系统21修正非轴对称的像差的能力提高。
[0134]如上所述，本实施例的成像光学系统21可抑制实质的成像性能的降低。又，关于本实施例的摄影装置9，在成像光学系统21的实质的成像性能的降低得到抑制，故而可抑制摄影性能的降低。又，关于摄影装置9，由于成像光束L2相对于摄影元件20自靠近法线方向的方向入射，故而摄影元件20对于成像光束L2的感度的降低得以抑制，可抑制实质的摄影性能的降低。
[0135]又，关于本实施例的形状测定装置1，由于摄影装置9的摄影性能的降低得到抑制，故而检测于物体面Pl上述部分光束出射的位置的精度提高，可抑制测定精度的降低。又，形状测定装置I是借由摄影装置9拍摄照射有包含激光的照明光的被检物Q，故而容易确保摄影元件20的输出位准，可抑制测定精度的降低。
[0136]然而，一般的形状测定装置若使用如激光等可干涉性(相干性)较高的照明光，则有可能在摄影装置所拍摄的图像中产生斑点。形状测定装置若提高成像光学系统21的像侧的NA，则斑点的图案以无法由摄影装置的像素解像的程度变细，可减少斑点对测定结果造成的影响。然而，形状测定装置是成像光学系统21的像侧的NA越高，像差的产生越明显，例如藉由像面的像差的非轴对称性增加，测定精度有可能降低。形状测定装置是例如若成像光学系统的像侧的NA为0.24以上，则于摄影元件的表面、盖玻璃等非轴对称的像差的产生变得明显。
[0137]如上所述，本实施例的形状测定装置I即便在将成像光学系统21的NA设为例如0.24以上的情形时，亦可抑制非轴对称的像差的产生，因此可将激光用作照明光而取得清晰的图像，并且减少斑点对测定结果造成的影响。因此，本实施例的形状测定装置I可明显地抑制测定精度的降低。
[0138]再者，本实施例的成像光学系统21是多个光学构件中第I光学构件51与第2光学构件52相对于第I轴25倾斜，但相对于第I轴25倾斜配置的光学构件可为I个(仅第I光学构件51)，亦可为3个以上。又，本实施例的第I光学构件51具有倍率，亦可不具有倍率。例如，第I光学构件51亦可为如透明的平行平板的构件。透明的平行平板例如具有成像光束L2入射的第I平面与成像光束L2出射的第2平面，且是第2平面相对于第I平面平行的构件。例如，第I光学构件51亦可为折射率及厚度与盖构件22实质上相同的透明的平行平板。又，第I光学构件51亦可为如在与第2轴26平行的方向上延伸的棱镜的构件。棱镜例如具有成像光束入射的第I平面与成像光束L2出射的第2平面，第2平面不平行于第I平面。
[0139][第2实施例]
[0140]其次，对第2实施例进行说明。本实施例中，对于与上述实施例相同的构成要素，有时标附相同的符号且省略或简化其说明。
[0141]图11是表示第2实施例的成像光学系统21的构成的图。图12是表示第2实施例的成像光学系统21的参数的表2。第2实施例的成像光学系统21中例如像侧的数值孔径(NA)为0.48，焦距f为32.9mm。物体面Pl例如为15mmX 15mm的矩形区域。
[0142]如图11所示，第2实施例的成像光学系统21具备第I盖玻璃41及第2至第9透镜42?49。第2实施例的第I盖玻璃41及第2至第9透镜42?49的各个的形状与第I实施例中的第I盖玻璃41及第2至第9透镜42?49大致相同。第2实施例中，第4至第9透镜44?49的各个的光轴与第I轴25实质上为同轴。因此，第I轴25与成像光学系统21的光轴一致。
[0143]本实施例中，第3透镜43 (以下称为第I光学构件57)相对于第I轴25朝向与像面P2所倾斜的方向相反的方向倾斜。如图12的表2所示，第I光学构件57相对于第I轴25倾斜约3.15°。第2实施例的第I光学构件57在自物体面Pl朝向像面P2的方向，相对于成像光学系统21的光圈面(第10光学面A10)配置于物体面PU则。
[0144]第2实施例中，第2透镜42 (以下称为第2光学构件58)相对于第I轴25朝向与像面P2所倾斜的方向相同的方向倾斜。如图12的表2所示，第2光学构件58相对于第I轴25倾斜约-2.62°。第2实施例的第2光学构件58在自物体面Pl朝向像面P2的方向，相对于成像光学系统21的光圈面，配置于与第I光学构件57相同的侧(物体面Pl侧)。第2光学构件58配置于较第I光学构件57更靠近物体面Pl的位置。第2光学构件58在自物体面Pl朝向像面P2的方向上配置于第I光学构件57的旁边。
[0145]其次，对第2实施例的成像光学系统的像差进行说明。图13是表示第2实施例中的像面P2上的像差的斑点图。图14是表示第2实施例的成像光学系统中的彗形像差的图。图15是表示第2实施例的成像光学系统中的球面像差、像散的图。关于各像差图的见解，欲适当参照第I实施例中的图8?图10的说明。
[0146]如图13?图15所示，第2实施例的成像光学系统21是借由使光学构件偏心，而良好地修正各像差，确保优异的成像性能。
[0147]如上的第2实施例的成像光学21如图13所示，像面P2上的像差的非轴对称性得以缓和。如此，成像光学系统21在第I光学构件57配置于较成像光学系统21的光圈面更靠物体面Pl侧的情形时，亦可修正非轴对称的像差，且可抑制成像性能的降低。
[0148][第3实施例]
[0149]其次，对第3实施例进行说明。本实施例中，对于与上述实施例同样的构成要素，有时标附相同的符号且省略或简化其说明。
[0150]图16是表示第3实施例的成像光学系统21的构成的图。图17是表示第3实施例的成像光学系统21的参数的表3。第3实施例的成像光学系统21中例如像侧的数值孔径(NA)为 0.48，焦距 f 为 34.9_。
[0151]如图16所示，第3实施例的成像光学系统21具备第I盖玻璃41及第2至第9透镜42?49。第3实施例的第I盖玻璃41及第2至第9透镜42?49的各的形状与第I实施例中的第I盖玻璃41及第2至第9透镜42?49大致相同。第3实施例中，第I盖玻璃41及第3至第8透镜43?48的各个的中心轴与第I轴25实质上为同轴。
[0152]第3实施例中，第2透镜42 (以下称为第I光学构件59)相对于第I轴25朝向与像面P2所倾斜的方向相反的方向倾斜。如图17的表3所示，第I光学构件59相对于第I轴25倾斜约4.13°。第3实施例的第I光学构件59是在自物体面Pl朝向像面P2的方向上相对于成像光学系统21的光圈面(第10光学面A10)而配置于物体面PU则。
[0153]第3实施例中，第9透镜49 (以下称为“第4光学构件60”)相对于第I轴25朝向与像面P2所倾斜的方向相反的方向倾斜