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公開番号2024057657
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-25
出願番号2022164440
出願日2022-10-13
発明の名称波面計測装置、波面計測方法、及び光学系の製造方法
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01M 11/02 20060101AFI20240418BHJP(測定;試験)
要約【課題】被検光学系の焦点距離によらず、被検光学系の透過波面を小型かつ簡易な構成で計測可能な波面計測装置を提供すること。
【解決手段】波面計測装置は、被検光学系を透過した光を受光する受光部と、被検光学系の側から順に配置された回折素子及び反射素子を備え、被検光学系の光軸外を透過した光の受光部に対する入射角を調整するために、回折素子の位置及び反射素子の傾きの少なくとも一方を調整可能な光学系と、受光部から出力された信号を用いて被検光学系を透過した光の波面を取得する取得部とを有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
被検光学系を透過した光を受光する受光部と、
前記被検光学系の側から順に配置された回折素子及び反射素子を備え、前記被検光学系の光軸外を透過した光の前記受光部に対する入射角を調整するために、前記回折素子の位置及び前記反射素子の傾きの少なくとも一方を調整可能な光学系と、
前記受光部から出力された信号を用いて前記被検光学系を透過した光の波面を取得する取得部とを有することを特徴とする波面計測装置。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記取得部は、前記被検光学系の焦点距離と前記被検光学系の光軸外を透過した光が形成する光学像の像高とに基づいて前記反射素子の傾きを取得することを特徴とする請求項１に記載の波面計測装置。
【請求項３】
前記取得部は、前記被検光学系の焦点距離と前記被検光学系の光軸外を透過した光が形成する光学像の像高とに基づいて前記回折素子の位置を取得することを特徴とする請求項１又は２に記載の波面計測装置。
【請求項４】
前記受光部は、マイクロレンズアレイを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の波面計測装置。
【請求項５】
前記受光部は、ハルトマンマスクを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の波面計測装置。
【請求項６】
光源からの光の一部は、前記被検光学系を透過し、前記回折素子で回折し、前記反射素子で反射し、前記回折素子で回折し、前記被検光学系を透過し、前記受光部に導かれることを特徴とする請求項１又は２に記載の波面計測装置。
【請求項７】
前記光学系は、前記被検光学系の側から順に配置された、第１回折素子、反射素子、第２回折素子を備え、前記被検光学系の光軸外を透過した光の前記受光部に対する入射角を調整するために、前記第１回折素子の位置、前記反射素子の傾き、及び前記第２回折素子の位置の少なくとも１つを調整可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の波面計測装置。
【請求項８】
前記取得部は、前記被検光学系の焦点距離と前記被検光学系の光軸外を透過した光が形成する光学像の像高とに基づいて前記２回折素子の位置を取得することを特徴とする請求項７に記載の波面計測装置。
【請求項９】
光源からの光の一部は、前記第２回折素子で回折し、前記反射素子で反射し、前記第１回折素子で回折し、前記被検光学系を透過し、前記受光部に導かれることを特徴とする請求項７に記載の波面計測装置。
【請求項１０】
光源からの光の一部は、前記被検光学系を透過し、前記第１回折素子で回折し、前記反射素子で反射し、前記第２回折素子で回折し、前記受光部に導かれることを特徴とする請求項７に記載の波面計測装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検光学系の透過波面を計測する波面計測装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
複数の光学素子を含む光学系を製造する際には、該光学系の光軸上や光軸外を透過した光の波面（透過波面）を計測し、複数の光学素子のそれぞれの位置を調整する必要がある。特許文献１には、被検光学系を透過した複数の透過光を、回折素子を介して複数の受光部で受光し、被検光学系の光軸上や光軸外の透過波面を計測する装置が開示されている。特許文献２には、被検光学系を透過し、光軸に対する角度が互いに異なるように配置された複数の反射面で反射され、被検光学系を再度透過した複数の光を受光部で受光することで、被検光学系の光軸上や光軸外の透過波面を計測する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１１０６７３号公報
特開２０１９－６６４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の装置では、焦点距離の異なる複数の被検光学系の各透過波面を計測する場合、被検光学系の焦点距離に応じて、異なる周期の回折素子を準備し、該回折素子と受光部の位置を調整する必要がある。そのため、装置が大型化かつ複雑化してしまう。また、特許文献２の波面計測装置では、複数の反射面の角度を調整することで、焦点距離の異なる複数の被検光学系の各透過波面を計測可能であるが、計測可能な被検光学系は画角の狭い望遠レンズに限られる。
【０００５】
本発明は、被検光学系の焦点距離によらず、被検光学系の透過波面を小型かつ簡易な構成で計測可能な波面計測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての波面計測装置は、被検光学系を透過した光を受光する受光部と、被検光学系の側から順に配置された回折素子及び反射素子を備え、被検光学系の光軸外を透過した光の受光部に対する入射角を調整するために、回折素子の位置及び反射素子の傾きの少なくとも一方を調整可能な光学系と、受光部から出力された信号を用いて被検光学系を透過した光の波面を取得する取得部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、被検光学系の焦点距離によらず、被検光学系の透過波面を小型かつ簡易な構成で計測可能な波面計測装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施例１の波面計測装置の構成図である。
実施例１の被検光学系の波面の計測手順を示すフローチャートである。
実施例１の焦点距離の異なる被検光学系のそれぞれに対するアナモルフィック光学系の配置と光線方向を示す図である。
実施例２の波面計測装置の構成図である。
実施例３の波面計測装置の構成図である。
実施例４の波面計測装置の構成図である。
実施例１乃至４の波面計測装置のいずれかにより計測された波面の結果を用いて、光学系を製造する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【実施例】
【００１０】
図１は、本実施例の波面計測装置１の構成図である。波面計測装置１は、光源１０、アナモルフィック光学系１００、レンズ５０，５１，５２，５５、ミラー７１，７２，７３，７４、受光部９０，９１，９２、及びコンピュータ（取得部）８０を有する。被検光学系３０は、複数のレンズを組み合せて構成されている。アナモルフィック光学系１００は、被検光学系３０の側から順に配置された、第１回折素子１１０、反射素子１３１，１３２、第２回折素子１２０を備える。波面計測装置１は、被検光学系３０の光軸上と光軸外を透過した光の波面（透過波面）を計測する。なお、光源１０は、本実施例では波面計測装置１に設けられているが、波面計測装置１とは別の装置として構成されてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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