JP2000275006A - 干渉計装置用の結像レンズ - Google Patents
干渉計装置用の結像レンズInfo
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- G02B9/12—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only
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- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ３つのレンズ群の形状を各々特定し、さらに
所定の条件式を満足するように構成した結像レンズとす
ることで、無限遠物点に対する平行波面における波面収
差および有限物体に対する結像性能収差を良好とし、斜
入射干渉計装置に使用した場合において良好な干渉縞像
を得るようにする。 【構成】 物体側から順に、物体側に凹面を向けた負の
メニスカスレンズからなる第１レンズＬ１と、物体側に
凸面を向けた負のメニスカスレンズからなる第２レンズ
Ｌ２と、物体側に大きい曲率の面を向けた両凸レンズか
らなる第３レンズＬ３を配設してなり、物体側から光軸
Ｘに沿って入射した光束は結像面上に結像される。ま
た、第１レンズＬ１の厚みをｄＦ、第１レンズＬ１の焦
点距離をｆ１、全系の焦点距離をｆ、全系のレンズ長を
ｄとするとき、条件式（１）、（２）を満足する。 −
０．１ ＜ ｆ／ｆ１ ＜ ０．６ ……… （１） ０．３ ＜ ｄＦ／ｄ ＜ ０．６ ……… （２）
所定の条件式を満足するように構成した結像レンズとす
ることで、無限遠物点に対する平行波面における波面収
差および有限物体に対する結像性能収差を良好とし、斜
入射干渉計装置に使用した場合において良好な干渉縞像
を得るようにする。 【構成】 物体側から順に、物体側に凹面を向けた負の
メニスカスレンズからなる第１レンズＬ１と、物体側に
凸面を向けた負のメニスカスレンズからなる第２レンズ
Ｌ２と、物体側に大きい曲率の面を向けた両凸レンズか
らなる第３レンズＬ３を配設してなり、物体側から光軸
Ｘに沿って入射した光束は結像面上に結像される。ま
た、第１レンズＬ１の厚みをｄＦ、第１レンズＬ１の焦
点距離をｆ１、全系の焦点距離をｆ、全系のレンズ長を
ｄとするとき、条件式（１）、（２）を満足する。 −
０．１ ＜ ｆ／ｆ１ ＜ ０．６ ……… （１） ０．３ ＜ ｄＦ／ｄ ＜ ０．６ ……… （２）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は干渉計装置に用いら
れる結像レンズに関し、特に斜入射干渉計装置の第２回
折格子とスクリーンとの間に配される３群構成の結像レ
ンズに関するものである。
れる結像レンズに関し、特に斜入射干渉計装置の第２回
折格子とスクリーンとの間に配される３群構成の結像レ
ンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、可干渉光を被検面に対して斜
めに入射し測定感度を低下させることにより、ある程度
凹凸の大きい被検面の表面形状を測定可能とした斜入射
干渉計装置が知られている。
めに入射し測定感度を低下させることにより、ある程度
凹凸の大きい被検面の表面形状を測定可能とした斜入射
干渉計装置が知られている。
【０００３】この斜入射干渉計装置の代表的な構成とし
ては、図１５に示すようなものが知られている。
ては、図１５に示すようなものが知られている。
【０００４】この斜入射干渉計装置は、可干渉光を波面
分割手段１０２に入射させて２方向に波面分割し、一方
の光線束を被検面２ａに対して斜めに入射させてその反
射光を物体光とするとともに他方の光線束を参照光と
し、これら物体光および参照光を波面合成手段１０４に
入射させて波面合成し、この波面合成手段１０４から同
一方向に射出される物体光と参照光との光干渉により生
じる干渉縞を、結像レンズ１０６を介してテレビカメラ
１０８で撮像し、その干渉縞画像に基づいて被検面２ａ
の形状を測定するようになっている。
分割手段１０２に入射させて２方向に波面分割し、一方
の光線束を被検面２ａに対して斜めに入射させてその反
射光を物体光とするとともに他方の光線束を参照光と
し、これら物体光および参照光を波面合成手段１０４に
入射させて波面合成し、この波面合成手段１０４から同
一方向に射出される物体光と参照光との光干渉により生
じる干渉縞を、結像レンズ１０６を介してテレビカメラ
１０８で撮像し、その干渉縞画像に基づいて被検面２ａ
の形状を測定するようになっている。
【０００５】しかしながら、このような斜入射干渉計装
置においては、被検面２ａの各位置から結像レンズ１０
６までの光路長が異なるので、テレビカメラ１０８に撮
像された干渉縞画像に台形歪みが生じてしまい、被検面
２ａの形状測定を正確に行うことができないという問題
がある。
置においては、被検面２ａの各位置から結像レンズ１０
６までの光路長が異なるので、テレビカメラ１０８に撮
像された干渉縞画像に台形歪みが生じてしまい、被検面
２ａの形状測定を正確に行うことができないという問題
がある。
【０００６】このような問題を解決したものとして、図
１６に示すように、被検面２ａと共役の位置に干渉縞観
察スクリーン１１０を配置し、この干渉縞観察スクリー
ン１１０に形成される干渉縞画像をテレビカメラ１０８
で撮像するようにし、干渉縞画像に生じる台形歪みを防
止するようにした斜入射干渉計装置が知られている。同
図においては、結像レンズ１０６がその第１焦点を被検
面２ａに位置させるようにして配置されるとともに、こ
の結像レンズ１０６とアフォーカルにコリメータレンズ
１１２が配置され、その第２焦点位置に干渉縞観察スク
リーン１１０が配置されている。
１６に示すように、被検面２ａと共役の位置に干渉縞観
察スクリーン１１０を配置し、この干渉縞観察スクリー
ン１１０に形成される干渉縞画像をテレビカメラ１０８
で撮像するようにし、干渉縞画像に生じる台形歪みを防
止するようにした斜入射干渉計装置が知られている。同
図においては、結像レンズ１０６がその第１焦点を被検
面２ａに位置させるようにして配置されるとともに、こ
の結像レンズ１０６とアフォーカルにコリメータレンズ
１１２が配置され、その第２焦点位置に干渉縞観察スク
リーン１１０が配置されている。
【０００７】そして、このような構成を採用した場合に
おいて、図１７に示すように、結像レンズ１０６の第２
焦点位置に折り返しミラー１１４を設けて干渉縞観察用
光線束を逆進させるとともに、結像レンズ１０６と波面
合成手段１０４との間にハーフミラー１１６を設けてそ
の偏向反射光路内に干渉縞観察スクリーン１１０を配置
するようにすれば、干渉計装置の全長が長くなるのを防
止することができる。
おいて、図１７に示すように、結像レンズ１０６の第２
焦点位置に折り返しミラー１１４を設けて干渉縞観察用
光線束を逆進させるとともに、結像レンズ１０６と波面
合成手段１０４との間にハーフミラー１１６を設けてそ
の偏向反射光路内に干渉縞観察スクリーン１１０を配置
するようにすれば、干渉計装置の全長が長くなるのを防
止することができる。
【０００８】ところで上述したような斜入射干渉計装置
では、被検面とスクリーンを共役の位置に置き、干渉縞
像をスクリーン１１０上に結像させるために結像レンズ
を設けているが、この結像レンズ１０６としては、丁度
コリメータレンズ１１２を逆向きに配置したものを用い
ていた。
では、被検面とスクリーンを共役の位置に置き、干渉縞
像をスクリーン１１０上に結像させるために結像レンズ
を設けているが、この結像レンズ１０６としては、丁度
コリメータレンズ１１２を逆向きに配置したものを用い
ていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このような結像レンズ
１０６に要求される性能は特殊であって、無限達物点に
対する平行波面における波面収差を良好とすること（条
件１）および有限物体に対する結像性能が良好であるこ
と（条件２）の２条件を満足することが必要となる。
１０６に要求される性能は特殊であって、無限達物点に
対する平行波面における波面収差を良好とすること（条
件１）および有限物体に対する結像性能が良好であるこ
と（条件２）の２条件を満足することが必要となる。
【００１０】しかしながら、上述した従来技術のよう
に、単にコリメータレンズ１１２を結像レンズとして用
いると、上記条件１については略満足されるが、上記条
件２については不充分であった。
に、単にコリメータレンズ１１２を結像レンズとして用
いると、上記条件１については略満足されるが、上記条
件２については不充分であった。
【００１１】このため、被検面上の１点がスクリーン上
の１点に確実に結像されないこととなり、干渉縞の縞位
置精度が悪くなったり、被検面周辺部分における干渉縞
像がボケてしまったりするという不具合を生じていた。
の１点に確実に結像されないこととなり、干渉縞の縞位
置精度が悪くなったり、被検面周辺部分における干渉縞
像がボケてしまったりするという不具合を生じていた。
【００１２】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、干渉計装置において、無限遠物点に対
する平行波面の波面収差を良好に維持しつつ、有限物体
に対する結像性能を良好とし得る干渉計装置用の結像レ
ンズを提供することを目的とするものである。
なされたもので、干渉計装置において、無限遠物点に対
する平行波面の波面収差を良好に維持しつつ、有限物体
に対する結像性能を良好とし得る干渉計装置用の結像レ
ンズを提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の干渉計装置用の
結像レンズは、物体側から第１、第２および第３の３つ
のレンズ群を配置してなり、該第１のレンズ群は全体と
して物体側に凹面を向けたメニスカス形状をなし、前記
第２のレンズ群と前記第３のレンズ群のうち、一方が正
の屈折力を、他方が不の屈折力を各々有し、前記第１レ
ンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの距離を
ｄＦ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、全系の焦点
距離をｆ、全系のレンズ長をｄとするとき、下記条件式
（１）、（２）を満足することを特徴とするものであ
る。
結像レンズは、物体側から第１、第２および第３の３つ
のレンズ群を配置してなり、該第１のレンズ群は全体と
して物体側に凹面を向けたメニスカス形状をなし、前記
第２のレンズ群と前記第３のレンズ群のうち、一方が正
の屈折力を、他方が不の屈折力を各々有し、前記第１レ
ンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの距離を
ｄＦ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、全系の焦点
距離をｆ、全系のレンズ長をｄとするとき、下記条件式
（１）、（２）を満足することを特徴とするものであ
る。
【００１４】 −０．１ ＜ ｆ／ｆ１ ＜ ０．６ ……… （１） ０．３ ＜ ｄＦ／ｄ ＜ ０．６ ……… （２）
【００１５】また、前記第２レンズ群が負、前記第３レ
ンズ群が正であるときは下記条件式（３）、（４）を満
足し、前記第２レンズ群が正、前記第３レンズ群が負で
あるときは下記条件式（５）、（６）を満足することが
望ましい。
ンズ群が正であるときは下記条件式（３）、（４）を満
足し、前記第２レンズ群が正、前記第３レンズ群が負で
あるときは下記条件式（５）、（６）を満足することが
望ましい。
【００１６】 −３．０ ＜ ｆ２／ｆ ＜ −１．０ ……… （３） ０．５ ＜ ｆ３／ｆ ＜ １．２ ……… （４） ０．５ ＜ ｆ２／ｆ ＜ １．２ ……… （５） −３．０ ＜ ｆ３／ｆ ＜ −１．０ ……… （６）
【００１７】さらに、上記結像レンズは、斜入射干渉計
装置の波面合成手段とスクリーンとの間に配置されてな
ることが好ましい。
装置の波面合成手段とスクリーンとの間に配置されてな
ることが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態にかかる
結像レンズを実施例１〜４により具体的に説明する。
結像レンズを実施例１〜４により具体的に説明する。
【００１９】なお、この結像レンズは、前述した図１６
あるいは図１７に示す斜入射干渉計装置の結像レンズ１
０６として用いられるものである。
あるいは図１７に示す斜入射干渉計装置の結像レンズ１
０６として用いられるものである。
【００２０】＜実施例１＞図１は実施例１のレンズ基本
構成を示すものである。図１に示すように、実施例１に
係る結像レンズは、物体側から順に、物体側に凹面を向
けた負のメニスカスレンズからなる第１レンズＬ１（第
１レンズ群）と、物体側に凸面を向けた負のメニスカス
レンズからなる第２レンズＬ２（第２レンズ群）と、物
体側に大きい曲率の面を向けた両凸レンズからなる第３
レンズＬ３（第３レンズ群）を配設してなり、物体側か
ら光軸Ｘに沿って入射した光束は結像面上に結像され
る。
構成を示すものである。図１に示すように、実施例１に
係る結像レンズは、物体側から順に、物体側に凹面を向
けた負のメニスカスレンズからなる第１レンズＬ１（第
１レンズ群）と、物体側に凸面を向けた負のメニスカス
レンズからなる第２レンズＬ２（第２レンズ群）と、物
体側に大きい曲率の面を向けた両凸レンズからなる第３
レンズＬ３（第３レンズ群）を配設してなり、物体側か
ら光軸Ｘに沿って入射した光束は結像面上に結像され
る。
【００２１】また、第１レンズＬ１の厚みをｄＦ、第１
レンズＬ１の焦点距離をｆ１、第２レンズＬ２の焦点距
離をｆ２、第３レンズＬ３の焦点距離をｆ３、全系の焦
点距離をｆ、全系のレンズ長をｄとするとき、下記条件
式（１）、（２）、（３）、（４）を満足するように構
成されている。
レンズＬ１の焦点距離をｆ１、第２レンズＬ２の焦点距
離をｆ２、第３レンズＬ３の焦点距離をｆ３、全系の焦
点距離をｆ、全系のレンズ長をｄとするとき、下記条件
式（１）、（２）、（３）、（４）を満足するように構
成されている。
【００２２】 −０．１ ＜ ｆ／ｆ１ ＜ ０．６ ……… （１） ０．３ ＜ ｄＦ／ｄ ＜ ０．６ ……… （２） −３．０ ＜ ｆ２／ｆ ＜ −１．０ ……… （３） ０．５ ＜ ｆ３／ｆ ＜ １．２ ……… （４）
【００２３】次に、上記各条件式の技術的意義について
説明する。
説明する。
【００２４】条件式（１）は第１レンズＬ１のパワーを
規定するものであり、この条件式（１）の範囲を超える
ような大きいパワーを有することになると被検面を結像
面上に結像する性能、特に像面湾曲が劣化してしまう。
すなわち、結像性能を良好とするためには条件式（１）
を満足することが必要となる。
規定するものであり、この条件式（１）の範囲を超える
ような大きいパワーを有することになると被検面を結像
面上に結像する性能、特に像面湾曲が劣化してしまう。
すなわち、結像性能を良好とするためには条件式（１）
を満足することが必要となる。
【００２５】また、条件式（２）はレンズ全長に対する
第１レンズＬ１の厚みの比の値を規定するものであり、
この厚みが薄すぎると、被検面を結像面上に結像する性
能のうち像面湾曲が劣化してしまい、一方、厚くし過ぎ
ると第１レンズＬ１のサイズが大きくなりすぎ加工面で
もコスト面でも不利となる。すなわち、加工面およびコ
スト面を考慮しつつ像面湾曲を良好なものとするために
は、条件式（２）を満足することが必要となる。
第１レンズＬ１の厚みの比の値を規定するものであり、
この厚みが薄すぎると、被検面を結像面上に結像する性
能のうち像面湾曲が劣化してしまい、一方、厚くし過ぎ
ると第１レンズＬ１のサイズが大きくなりすぎ加工面で
もコスト面でも不利となる。すなわち、加工面およびコ
スト面を考慮しつつ像面湾曲を良好なものとするために
は、条件式（２）を満足することが必要となる。
【００２６】次に、条件式（３）はレンズ全系の焦点距
離に対する第２レンズＬ２の焦点距離の比の値を規定す
るものであり、その下限を下回るとパワーが小さくなり
すぎ、干渉波面（無限物点）に対する球面収差が補正し
きれなくなり、一方、その上限を上回ると球面収差が補
正過剰となる。すなわち、干渉波面（無限物点）に対す
る球面収差を良好なものとするためには、条件式（３）
を満足することが必要となる。
離に対する第２レンズＬ２の焦点距離の比の値を規定す
るものであり、その下限を下回るとパワーが小さくなり
すぎ、干渉波面（無限物点）に対する球面収差が補正し
きれなくなり、一方、その上限を上回ると球面収差が補
正過剰となる。すなわち、干渉波面（無限物点）に対す
る球面収差を良好なものとするためには、条件式（３）
を満足することが必要となる。
【００２７】なお、球面収差の劣化は干渉縞のピッチに
誤差を与えることとなり、干渉縞が被検面の本来の形状
を表すものではなくなるため、面精度（面形状）の測定
誤差となる。
誤差を与えることとなり、干渉縞が被検面の本来の形状
を表すものではなくなるため、面精度（面形状）の測定
誤差となる。
【００２８】次に、条件式（４）はレンズ全系の焦点距
離に対する第３レンズＬ３の焦点距離の比の値を規定す
るものであり、その下限を下回るとパワーが大きくなり
すぎ、干渉波面（無限物点）に対する球面収差が補正し
きれなくなり、一方、その上限を上回ると球面収差が補
正過剰となる。すなわち、干渉波面（無限物点）に対す
る球面収差を良好なものとするためには、条件式（４）
を満足することが必要となる。
離に対する第３レンズＬ３の焦点距離の比の値を規定す
るものであり、その下限を下回るとパワーが大きくなり
すぎ、干渉波面（無限物点）に対する球面収差が補正し
きれなくなり、一方、その上限を上回ると球面収差が補
正過剰となる。すなわち、干渉波面（無限物点）に対す
る球面収差を良好なものとするためには、条件式（４）
を満足することが必要となる。
【００２９】以下、この実施例１における各レンズ面の
曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ
間の空気間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折
率Ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表１の上段に示
す。
曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ
間の空気間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折
率Ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表１の上段に示
す。
【００３０】ただし、この表１および後述する表３、
５、７において、各記号Ｒ，Ｄ，Ｎ，νに対応させた数
字は物体側から順次増加するようになっている。
５、７において、各記号Ｒ，Ｄ，Ｎ，νに対応させた数
字は物体側から順次増加するようになっている。
【００３１】
【表１】
【００３２】また、全系の焦点距離ｆ、第１レンズＬ１
の焦点距離ｆ１、第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２、第３
レンズＬ３の焦点距離ｆ３、全系のレンズ長ｄ、第１レ
ンズＬ１の厚みｄＦ、ｆ／ｆ１、ｄＦ／ｄ 、ｆ２／ｆ
、ｆ３／ｆの各値は表２に示す値とされており、上記
条件式（１）、（２）、（３）、（４）は全て満足され
ている。
の焦点距離ｆ１、第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２、第３
レンズＬ３の焦点距離ｆ３、全系のレンズ長ｄ、第１レ
ンズＬ１の厚みｄＦ、ｆ／ｆ１、ｄＦ／ｄ 、ｆ２／ｆ
、ｆ３／ｆの各値は表２に示す値とされており、上記
条件式（１）、（２）、（３）、（４）は全て満足され
ている。
【００３３】
【表２】
【００３４】次に、上記実施例１の干渉波面に対する球
面収差を図２に、結像性能収差（球面収差、非点収差、
歪曲）を図３に各々示す。
面収差を図２に、結像性能収差（球面収差、非点収差、
歪曲）を図３に各々示す。
【００３５】ここで干渉波面に対する球面収差とは、図
１３に示す如く無限遠物点に対する、結像レンズ１０に
よる平行波面における波面収差（集束点における平面２
０上の波面収差）を示すものであり、結像性能収差と
は、図１４に示す如く、有限物体（被検面２ａ）に対す
る実際の結像面３０上における各収差を示すものであ
る。
１３に示す如く無限遠物点に対する、結像レンズ１０に
よる平行波面における波面収差（集束点における平面２
０上の波面収差）を示すものであり、結像性能収差と
は、図１４に示す如く、有限物体（被検面２ａ）に対す
る実際の結像面３０上における各収差を示すものであ
る。
【００３６】なお、図２および図３から明らかなよう
に、本実施例によれば、干渉波面に対する球面収差およ
び結像性能収差の双方を良好なものとすることができ
る。
に、本実施例によれば、干渉波面に対する球面収差およ
び結像性能収差の双方を良好なものとすることができ
る。
【００３７】＜実施例２＞図４は実施例２のレンズ基本
構成を示すものである。図４に示すように、実施例２に
係る結像レンズは、物体側から順に、物体側に凹面を向
けた負のメニスカスレンズからなる第１レンズＬ１（第
１レンズ群）と、物体側に小さい曲率の面を向けた両凸
レンズからなる第２レンズＬ２（第２レンズ群）と、物
体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズからなる第３
レンズＬ３（第３レンズ群）を配設してなる。
構成を示すものである。図４に示すように、実施例２に
係る結像レンズは、物体側から順に、物体側に凹面を向
けた負のメニスカスレンズからなる第１レンズＬ１（第
１レンズ群）と、物体側に小さい曲率の面を向けた両凸
レンズからなる第２レンズＬ２（第２レンズ群）と、物
体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズからなる第３
レンズＬ３（第３レンズ群）を配設してなる。
【００３８】また、実施例１と同様に上記条件式
（１）、（２）を満足するように構成されており、さら
に上記条件式（３）、（４）の代りに下記条件式
（５）、（６）を満足するように構成されている。ここ
で、第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２、第３レンズＬ３
の焦点距離をｆ３、全系の焦点距離をｆとおくものとす
る。
（１）、（２）を満足するように構成されており、さら
に上記条件式（３）、（４）の代りに下記条件式
（５）、（６）を満足するように構成されている。ここ
で、第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２、第３レンズＬ３
の焦点距離をｆ３、全系の焦点距離をｆとおくものとす
る。
【００３９】 ０．５ ＜ ｆ２／ｆ ＜ １．２ ……… （５） −３．０ ＜ ｆ３／ｆ ＜ −１．０ ……… （６）
【００４０】次に、上記条件式（５）、（６）の技術的
意義について説明する。
意義について説明する。
【００４１】すなわち、条件式（５）はレンズ全系の焦
点距離に対する第２レンズＬ２の焦点距離の比の値を規
定するものであり、その下限を下回るとパワーが大きく
なりすぎ、干渉波面（無限物点）に対する球面収差が補
正しきれなくなり、一方、その上限を上回ると球面収差
が補正過剰となる。すなわち、干渉波面（無限物点）に
対する球面収差を良好なものとするためには、条件式
（５）を満足することが必要となる。
点距離に対する第２レンズＬ２の焦点距離の比の値を規
定するものであり、その下限を下回るとパワーが大きく
なりすぎ、干渉波面（無限物点）に対する球面収差が補
正しきれなくなり、一方、その上限を上回ると球面収差
が補正過剰となる。すなわち、干渉波面（無限物点）に
対する球面収差を良好なものとするためには、条件式
（５）を満足することが必要となる。
【００４２】なお、球面収差の劣化は干渉縞のピッチに
誤差を与えることとなり、それが被検面の本来の形状を
表すものではなくなるため、面精度（面形状）の測定誤
差となる。
誤差を与えることとなり、それが被検面の本来の形状を
表すものではなくなるため、面精度（面形状）の測定誤
差となる。
【００４３】次に、条件式（６）はレンズ全系の焦点距
離に対する第３レンズＬ３の焦点距離の比の値を規定す
るものであり、その下限を下回るとパワーが小さくなり
すぎ、干渉波面（無限物点）に対する球面収差が補正し
きれなくなり、一方、その上限を上回ると球面収差が補
正過剰となる。すなわち、干渉波面（無限物点）に対す
る球面収差を良好なものとするためには、条件式（６）
を満足することが必要となる。
離に対する第３レンズＬ３の焦点距離の比の値を規定す
るものであり、その下限を下回るとパワーが小さくなり
すぎ、干渉波面（無限物点）に対する球面収差が補正し
きれなくなり、一方、その上限を上回ると球面収差が補
正過剰となる。すなわち、干渉波面（無限物点）に対す
る球面収差を良好なものとするためには、条件式（６）
を満足することが必要となる。
【００４４】この実施例２における各レンズ面の曲率半
径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空
気間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎお
よび各レンズのアッベ数νを下記表３に示す。
径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空
気間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎお
よび各レンズのアッベ数νを下記表３に示す。
【００４５】
【表３】
【００４６】また、全系の焦点距離ｆ、第１レンズＬ１
の焦点距離ｆ１、第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２、第３
レンズＬ３の焦点距離ｆ３、全系のレンズ長ｄ、第１レ
ンズＬ１の厚みｄＦ、ｆ／ｆ１、ｄＦ／ｄ 、ｆ２／ｆ
、ｆ３／ｆの各値は表４に示す値とされており、上記
条件式（１）、（２）、（５）、（６）は全て満足され
ている。
の焦点距離ｆ１、第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２、第３
レンズＬ３の焦点距離ｆ３、全系のレンズ長ｄ、第１レ
ンズＬ１の厚みｄＦ、ｆ／ｆ１、ｄＦ／ｄ 、ｆ２／ｆ
、ｆ３／ｆの各値は表４に示す値とされており、上記
条件式（１）、（２）、（５）、（６）は全て満足され
ている。
【００４７】
【表４】
【００４８】次に、上記実施例２の干渉波面に対する球
面収差を図５に、結像性能収差（球面収差、非点収差、
歪曲）を図６に各々示す。
面収差を図５に、結像性能収差（球面収差、非点収差、
歪曲）を図６に各々示す。
【００４９】ここで干渉波面に対する球面収差および結
像性能収差は、上記実施例１において定義したものと同
様である。
像性能収差は、上記実施例１において定義したものと同
様である。
【００５０】なお、図５および図６から明らかなよう
に、本実施例によれば、干渉波面に対する球面収差およ
び結像性能収差の双方を良好なものとすることができ
る。
に、本実施例によれば、干渉波面に対する球面収差およ
び結像性能収差の双方を良好なものとすることができ
る。
【００５１】＜実施例３＞図７は実施例３のレンズ基本
構成を示すものである。図７に示すように、実施例３に
係る結像レンズは、物体側から順に、物体側に凹面を向
けた負のメニスカスレンズからなる第１レンズＬ１（第
１レンズ群）と、物体側に凹面を向けた負のメニスカス
レンズからなる第２レンズＬ２（第２レンズ群）と、物
体側に大きい曲率の面を向けた両凸レンズからなる第３
レンズＬ３（第３レンズ群）を配設してなる。
構成を示すものである。図７に示すように、実施例３に
係る結像レンズは、物体側から順に、物体側に凹面を向
けた負のメニスカスレンズからなる第１レンズＬ１（第
１レンズ群）と、物体側に凹面を向けた負のメニスカス
レンズからなる第２レンズＬ２（第２レンズ群）と、物
体側に大きい曲率の面を向けた両凸レンズからなる第３
レンズＬ３（第３レンズ群）を配設してなる。
【００５２】また、実施例１と同様に上記条件式
（１）、（２）、（３）、（４）を満足するように構成
されている。
（１）、（２）、（３）、（４）を満足するように構成
されている。
【００５３】この実施例３における各レンズ面の曲率半
径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空
気間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎお
よび各レンズのアッベ数νを下記表５に示す。
径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空
気間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎお
よび各レンズのアッベ数νを下記表５に示す。
【００５４】
【表５】
【００５５】また、全系の焦点距離ｆ、第１レンズＬ１
の焦点距離ｆ１、第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２、第３
レンズＬ３の焦点距離ｆ３、全系のレンズ長ｄ、第１レ
ンズＬ１の厚みｄＦ、ｆ／ｆ１、ｄＦ／ｄ 、ｆ２／ｆ
、ｆ３／ｆの各値は表６に示す値とされており、上記
条件式（１）、（２）、（３）、（４）は全て満足され
ている。
の焦点距離ｆ１、第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２、第３
レンズＬ３の焦点距離ｆ３、全系のレンズ長ｄ、第１レ
ンズＬ１の厚みｄＦ、ｆ／ｆ１、ｄＦ／ｄ 、ｆ２／ｆ
、ｆ３／ｆの各値は表６に示す値とされており、上記
条件式（１）、（２）、（３）、（４）は全て満足され
ている。
【００５６】
【表６】
【００５７】次に、上記実施例３の干渉波面に対する球
面収差を図８に、結像性能収差（球面収差、非点収差、
歪曲）を図９に各々示す。
面収差を図８に、結像性能収差（球面収差、非点収差、
歪曲）を図９に各々示す。
【００５８】ここで干渉波面に対する球面収差および結
像性能収差は、上記実施例１において定義したものと同
様である。
像性能収差は、上記実施例１において定義したものと同
様である。
【００５９】なお、図８および図９から明らかなよう
に、本実施例によれば、干渉波面に対する球面収差およ
び結像性能収差の双方を良好なものとすることができ
る。
に、本実施例によれば、干渉波面に対する球面収差およ
び結像性能収差の双方を良好なものとすることができ
る。
【００６０】＜実施例４＞図１０は実施例４のレンズ基
本構成を示すものである。図１０に示すように、実施例
４に係る結像レンズは、物体側から順に、物体側に凹面
を向けた負のメニスカスレンズからなる第１レンズＬ１
および像側に凸面を向けた正のメニスカスレンズからな
る第２レンズＬ２（以上第１レンズ群）と、物体側に凹
面を向けた負のメニスカスレンズからなる第３レンズＬ
３（第２レンズ群）と、物体側に小さい曲率の面を向け
た両凸レンズからなる第４レンズＬ４（第３レンズ群）
を配設してなる。そして、上記第１レンズＬ１と上記第
２レンズＬ２とは互いに接合され、この２枚のレンズに
より第１レンズ群が構成されている。
本構成を示すものである。図１０に示すように、実施例
４に係る結像レンズは、物体側から順に、物体側に凹面
を向けた負のメニスカスレンズからなる第１レンズＬ１
および像側に凸面を向けた正のメニスカスレンズからな
る第２レンズＬ２（以上第１レンズ群）と、物体側に凹
面を向けた負のメニスカスレンズからなる第３レンズＬ
３（第２レンズ群）と、物体側に小さい曲率の面を向け
た両凸レンズからなる第４レンズＬ４（第３レンズ群）
を配設してなる。そして、上記第１レンズＬ１と上記第
２レンズＬ２とは互いに接合され、この２枚のレンズに
より第１レンズ群が構成されている。
【００６１】また、実施例１と同様に上記条件式
（１）、（２）、（３）、（４）を満足するように構成
されている。
（１）、（２）、（３）、（４）を満足するように構成
されている。
【００６２】この実施例４における各レンズ面の曲率半
径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空
気間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎお
よび各レンズのアッベ数νを下記表７に示す。
径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空
気間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎお
よび各レンズのアッベ数νを下記表７に示す。
【００６３】
【表７】
【００６４】また、全系の焦点距離ｆ、第１レンズＬ１
および第２レンズＬ２の合成焦点距離ｆ１、第２レンズ
Ｌ２の焦点距離ｆ２、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３、
全系のレンズ長ｄ、第１レンズＬ１の厚みｄＦ、ｆ／ｆ
１、ｄＦ／ｄ 、ｆ２／ｆ 、ｆ３／ｆの各値は表８に示
す値とされており、上記条件式（１）、（２）、
（３）、（４）は全て満足されている。
および第２レンズＬ２の合成焦点距離ｆ１、第２レンズ
Ｌ２の焦点距離ｆ２、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３、
全系のレンズ長ｄ、第１レンズＬ１の厚みｄＦ、ｆ／ｆ
１、ｄＦ／ｄ 、ｆ２／ｆ 、ｆ３／ｆの各値は表８に示
す値とされており、上記条件式（１）、（２）、
（３）、（４）は全て満足されている。
【００６５】
【表８】
【００６６】次に、上記実施例４の干渉波面に対する球
面収差を図１１に、結像性能収差（球面収差、非点収
差、歪曲）を図１２に各々示す。
面収差を図１１に、結像性能収差（球面収差、非点収
差、歪曲）を図１２に各々示す。
【００６７】ここで干渉波面に対する球面収差および結
像性能収差は、上記実施例１において定義したものと同
様である。
像性能収差は、上記実施例１において定義したものと同
様である。
【００６８】なお、図１１および１２から明らかなよう
に、本実施例によれば、干渉波面に対する球面収差およ
び結像性能収差の双方を良好なものとすることができ
る。
に、本実施例によれば、干渉波面に対する球面収差およ
び結像性能収差の双方を良好なものとすることができ
る。
【００６９】なお、この結像レンズと結像面（固体撮像
素子の受光面）１との間において、ローパスフィルタや
赤外線カットフィルタとともにカバーガラスを挿入する
ことも可能である。
素子の受光面）１との間において、ローパスフィルタや
赤外線カットフィルタとともにカバーガラスを挿入する
ことも可能である。
【００７０】また、本発明の結像レンズとしては、各レ
ンズ群の構成枚数を上記実施例以外の複数枚とすること
も可能である。
ンズ群の構成枚数を上記実施例以外の複数枚とすること
も可能である。
【００７１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の結像レン
ズによれば、３つのレンズ群の形状を各々特定し、さら
に所定の条件式を満足するように構成することで、無限
遠物点に対する平行波面における波面収差を良好とする
ことができ、さらに有限物体に対する結像性能収差を良
好とすることができる。これにより斜入射干渉計装置に
おいて波面合成手段とスクリーンとの間に配設した場合
にも、被検面上の一点がスクリーン上の一点に良好に結
像されることとなり、従来技術のように、干渉縞の縞位
置精度が悪くなったり、被検面周辺部分における干渉縞
像がボケてしまったりするという不具合を生じることが
ない。
ズによれば、３つのレンズ群の形状を各々特定し、さら
に所定の条件式を満足するように構成することで、無限
遠物点に対する平行波面における波面収差を良好とする
ことができ、さらに有限物体に対する結像性能収差を良
好とすることができる。これにより斜入射干渉計装置に
おいて波面合成手段とスクリーンとの間に配設した場合
にも、被検面上の一点がスクリーン上の一点に良好に結
像されることとなり、従来技術のように、干渉縞の縞位
置精度が悪くなったり、被検面周辺部分における干渉縞
像がボケてしまったりするという不具合を生じることが
ない。
【図１】本発明の実施例１に係るレンズ基本構成を示す
概略図
概略図
【図２】実施例１に係るレンズの、干渉波面に対する球
面波の球面収差を示す収差図
面波の球面収差を示す収差図
【図３】実施例１に係るレンズの結像性能収差を示す各
収差図（球面収差、非点収差、歪曲）
収差図（球面収差、非点収差、歪曲）
【図４】本発明の実施例２に係るレンズ基本構成を示す
概略図
概略図
【図５】実施例２に係るレンズの、干渉波面に対する球
面波の球面収差を示す収差図
面波の球面収差を示す収差図
【図６】実施例２に係るレンズの結像性能収差を示す各
収差図（球面収差、非点収差、歪曲）
収差図（球面収差、非点収差、歪曲）
【図７】本発明の実施例３に係るレンズ基本構成を示す
概略図
概略図
【図８】実施例３に係るレンズの、干渉波面に対する球
面波の球面収差を示す収差図
面波の球面収差を示す収差図
【図９】実施例３に係るレンズの結像性能収差を示す各
収差図（球面収差、非点収差、歪曲）
収差図（球面収差、非点収差、歪曲）
【図１０】本発明の実施例４に係るレンズ基本構成を示
す概略図
す概略図
【図１１】実施例４に係るレンズの、干渉波面に対する
球面波の球面収差を示す収差図
球面波の球面収差を示す収差図
【図１２】実施例４に係るレンズの結像性能収差を示す
各収差図（球面収差、非点収差、歪曲）
各収差図（球面収差、非点収差、歪曲）
【図１３】干渉波面に対する球面波の球面収差を定義す
るための図
るための図
【図１４】結像性能収差を定義するための図
【図１５】従来技術を説明するための概略図
【図１６】従来技術を説明するための概略図
【図１７】従来技術を説明するための概略図
Ｌ１〜Ｌ４ レンズ Ｒ１〜Ｒ７ レンズ面の曲率半径 Ｄ１〜Ｄ６ レンズ面間隔（レンズ厚） Ｘ 光軸 ２ａ 被検面 １０、１０６ 結像レンズ １０４ 波面合成手段 １１０ 干渉縞観察スクリーン １１２ コリメータレンズ １１４ 折り返しミラー
Claims (3)
- 【請求項１】 物体側から第１、第２および第３の３つ
のレンズ群を配置してなり、 該第１のレンズ群は全体として物体側に凹面を向けたメ
ニスカス形状をなし、 前記第２のレンズ群と前記第３のレンズ群のうち、一方
が正の屈折力を、他方が負の屈折力を各々有し、前記第
１レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの距
離をｄＦ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、全系の
焦点距離をｆ、全系のレンズ長をｄとするとき、下記条
件式（１）、（２）を満足することを特徴とする干渉計
装置用の結像レンズ。 −０．１ ＜ ｆ／ｆ１ ＜ ０．６ ……… （１） ０．３ ＜ ｄＦ／ｄ ＜ ０．６ ……… （２） - 【請求項２】 前記第２レンズ群が負、前記第３レンズ
群が正であるときは下記条件式（３）、（４）を満足
し、 前記第２レンズ群が正、前記第３レンズ群が負であると
きは下記条件式（５）、（６）を満足することを特徴と
する請求項１記載の干渉計装置用の結像レンズ。 −３．０ ＜ ｆ２／ｆ ＜ −１．０ ……… （３） ０．５ ＜ ｆ３／ｆ ＜ １．２ ……… （４） ０．５ ＜ ｆ２／ｆ ＜ １．２ ……… （５） −３．０ ＜ ｆ３／ｆ ＜ −１．０ ……… （６） - 【請求項３】 斜入射干渉計装置の波面合成手段とスク
リーンとの間に配置されてなることを特徴とする請求項
１または２記載の干渉計装置用の結像レンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11082899A JP2000275006A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 干渉計装置用の結像レンズ |
| US09/523,694 US6297916B1 (en) | 1999-03-26 | 2000-03-13 | Imaging lens for interferometric device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11082899A JP2000275006A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 干渉計装置用の結像レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000275006A true JP2000275006A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13787114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11082899A Withdrawn JP2000275006A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 干渉計装置用の結像レンズ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6297916B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000275006A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6297916B1 (en) * | 1999-03-26 | 2001-10-02 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Imaging lens for interferometric device |
| JP2012112990A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Olympus Corp | フィゾーレンズ |
| CN113834421A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-12-24 | 南京理工大学 | 一种成像镜组及应用该成像镜组的干涉仪 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113866994B (zh) * | 2020-06-30 | 2023-04-18 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 一种准直镜及像传感器 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6289013A (ja) * | 1985-10-15 | 1987-04-23 | Copal Electron Co Ltd | ｆ・θレンズ |
| US5055663A (en) * | 1988-06-28 | 1991-10-08 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Optical scanning system and method for adjusting thereof |
| JP3009056B2 (ja) | 1990-10-23 | 2000-02-14 | オリンパス光学工業株式会社 | 接眼レンズ |
| JPH04221704A (ja) * | 1990-12-25 | 1992-08-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 位相シフト斜入射干渉計 |
| JP3339934B2 (ja) * | 1993-09-29 | 2002-10-28 | 富士写真光機株式会社 | ｆ・θレンズ |
| US5650878A (en) | 1995-12-22 | 1997-07-22 | Eastman Kodak Company | Compact lens system and a method for making such |
| JPH1195105A (ja) | 1997-07-22 | 1999-04-09 | Nikon Corp | 変倍光学系の合焦方式 |
| JP2000249531A (ja) * | 1999-02-26 | 2000-09-14 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 平面度測定装置 |
| JP2000275006A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-10-06 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 干渉計装置用の結像レンズ |
-
1999
- 1999-03-26 JP JP11082899A patent/JP2000275006A/ja not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-03-13 US US09/523,694 patent/US6297916B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6297916B1 (en) * | 1999-03-26 | 2001-10-02 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Imaging lens for interferometric device |
| JP2012112990A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Olympus Corp | フィゾーレンズ |
| CN113834421A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-12-24 | 南京理工大学 | 一种成像镜组及应用该成像镜组的干涉仪 |
| CN113834421B (zh) * | 2021-09-03 | 2024-04-09 | 南京理工大学 | 一种成像镜组及应用该成像镜组的干涉仪 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6297916B1 (en) | 2001-10-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060606 |