JP2004233638A - レンズ調整方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光を出射する光源と、光を光軸を含む第1の平面上で光軸に対し±ψ1度の傾きを持つ2光及び光軸を含み第1の平面と直交する第2の平面上で光軸に対し±ψ2度の傾きを持つ2光の合わせて4光に分岐する装置と、第2のレンズを光軸を法線とする平面上で駆動させる調整装置と、第1及び第2のレンズからの集光光を回折して干渉させる回折格子と、回折格子を、その格子面内で溝方向と垂直な方向の成分を含む方向へ駆動する微動ステージと、対物レンズ、結像レンズ及びCCDカメラで構成され干渉光を観察する4つの干渉像観察系と、4つの干渉像を処理して第2のレンズのディセンタに対して感度を有する収差の中の1つの収差を検出する処理装置と、検出収差から調整量を算出し、調整装置を駆動させる制御装置を有することで解決できる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズの組立調整を行うレンズ調整方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のレンズ組立方法及び装置としては、例えば、特許文献1に記載された発明が知られている。
【0003】
図14は従来の技術におけるレンズ調整システムを示す。この図に示すレンズ調整システムにおいて、光源51から出射した光は、コリメートレンズ52によって平行光に変換された後、鏡筒に固定されたレンズ53,被調整レンズ54に入射する。レンズ54を通過した光は、これらレンズ53、54によって透過型回折格子55上に集光される。回折格子55を透過した光は、広がりながらコリメートレンズ56に入射する。コリメートレンズ56を透過した光は平行光となり、更に集光レンズ57により集光され、該集光レンズ57の瞳面が受像素子(撮像素子)58に受像される。
【0004】
このシステムにおいて、光は透過型回折格子55により回折を起こす。したがって、回折格子55を透過した光は、図15に示すように、0次、±1次、±2次、・・の回折光となる。このとき、回折格子55に角度(回折格子に対する光の入射絞り角)φで絞られながら入射した光は、回折角(出射角度)θの広がりを持つ±1次回折光を生じる。また、±1次光の出射角度θは、よく知られているように、回折格子ピッチpと波長λから、式(1)で与えられる。
【0005】
【数1】
【0006】
したがって、角度θを適宜選択すれば、図15に示すように、±1次回折光の輪郭が互い近づき、0次回折光と+1次回折光、また0次回折光と−1次回折光が重なる。また、これらの重なった光は、集光レンズ56の瞳面上で干渉縞を形成し、この干渉縞が受像素子58に結像される。そして、処理装置59は、受像素子58に受像された干渉縞をもとに、集光レンズ56の瞳面に入射した光の持つ収差を検出する。
【0007】
また、精度よく各収差を検出するには、一般に知られているフリンジスキャン法が好適に用いられる。具体的に、例えばピエゾ素子を利用したピエゾ型移動機構(微動ステージ)60を用いて回折格子55を、該回折格子55の格子方向と直交する方向又は該直交する成分を含む方向に移動すると、干渉領域における光強度が正弦波状に変化する。この場合、光の強度むらに影響されることなく、位相差に基づいて高い精度の収差検出が行える。そして、処理装置59は、回折格子55をピエゾ型移動機構60によって移動(微動)し、干渉領域内に設定されたある基準線上の複数の点で光強度の位相を求め、それらの位相差をもとに対応する収差を求める。
【0008】
以上のようにして処理装置59で検出された各収差は制御装置61に送られる。そして、制御装置61は、各収差をもとに、移動機構(調整装置)62を駆動し、レンズ保持具63、及び保持されたレンズ54を位置調整する。
【0009】
【特許文献1】
特開2002−202450号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述する調整方法は、NAが大きい光ディスクのピックアップ対物レンズ等に用いられているが、カメラレンズで用いられるNAが小さいレンズの場合、被調整レンズ54のディセンタに対する収差の変動量が小さいため、高精度な調整を行うことが難しい。また、光ディスクのピックアップでは、軸上の光を用いてデータの読み書きを行うが、カメラでは軸外の光も用いるため、この調整方法では軸外の高画角の光に対して特性を保障することも難しい。更に、レンズ54のディセンタとチルトをあわせた値を収差として検出するため、チルトとディセンタの切り分けが難しい。
【0011】
そこで、本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、NAの小さいレンズに対しても高精度で調整することが可能なレンズ調整方法及びその装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明のレンズ調整方法は、第1のレンズに対し、第2のレンズを調整するため、第1のレンズの光軸を基準の光軸として、(a)コリメートした光を、光軸を含む第1の平面上で光軸に対し+ψ1度の傾きを持つ第1の光と光軸に対し−ψ1度の傾きを持つ第2の光、及び光軸を含み前記第1の平面と直交する第2の平面上で光軸に対し+ψ2度の傾きを持つ第3の光と光軸に対し−ψ2度の傾きを持つ第4の光の合わせて4光に分岐し、それぞれ第1及び第2のレンズで集光する工程と、(b)上記集光された4光をそれぞれ回折格子で回折して干渉させる工程と、(c)上記4つの干渉光から、それぞれ4つの対物レンズ瞳面上で干渉縞を形成し、結像レンズで4つのCCDカメラ受像素子へ結像する工程と、(d)上記受像した4つの干渉像からそれぞれ第2のレンズのディセンタに対して充分な感度を持つ収差のなかの1つの収差を検出する工程と、(e)第2のレンズの位置を光軸を法線とする平面上で所定量変化させ、変化させた位置で上記収差を検出する工程と、(f)上記検出結果から、第2のレンズの位置変化に対する収差変化の関係を求める工程と、(g)上記求めた関係から上記第1の光に対する収差量と上記第2の光に対する収差量が等しくなる位置及び上記第3の光に対する収差量と上記第4の光に対する収差量が等しくなる位置を算出する工程と、(h)上記算出した位置に第2のレンズを調整する工程とを有することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態におけるレンズ調整システムを示すものである。図1において、1は鏡筒に固定された第1のレンズであり、第1のレンズ1の光軸を、レンズ調整システムの光軸(Z軸)とする。
【0014】
このレンズ調整システムにおいて、コヒーレントな平行光を発する光源2から出射した光は、光分岐装置3によって光軸を含む第1の平面上(XZ平面)で光軸に対し+ψ1度の傾きを持つ第1の光と光軸に対し−ψ1度の傾きを持つ第2の光、光軸を含み前記第1の平面と直交する第2の平面上(YZ平面)で光軸に対し+ψ2度の傾きを持つ第3の光と光軸に対し−ψ2度の傾きを持つ第4の光の合わせて4光に分岐される。光分岐装置3は、入射した光を3枚のハーフミラーで4分岐し、更に分岐した光の出射角を全反射ミラーで設定する構成になっている。
【0015】
光分岐装置3で4分岐された光は、前記第1のレンズ1、及び被調整レンズである第2のレンズ4に入射する。第1のレンズ1及び第2のレンズ4を通過した4光は、これらレンズによってそれぞれ回折格子5上に集光される。
【0016】
図2は、回折格子5の形状の一例を示すもので、回折格子5の中心Aにおける法線が光軸とほぼ一致するように位置している。回折格子5を透過した光は、回折を起こす。回折格子に対する光の集光角φ及び波長λに対し、回折格子ピッチpを適当に選択することにより0次回折光と+1次回折光、また0次回折光と−1次回折光が重なる。
【0017】
これらの重なった光は、その中心がほぼ第1の平面上に位置する第1の干渉像観察系6と第2の干渉像観察系7及びその中心がほぼ第2の平面上に位置する第3の干渉像観察系8と第2の干渉像観察系9により観察される。
【0018】
図3は、これら干渉像観察系の構成を示すもので、10は対物レンズ、11は結像レンズ、12はCCDカメラである。回折格子5を透過し回折された光は、対物レンズ10の瞳面上で干渉縞を形成し、この干渉縞が結像レンズ11によりCCDカメラ12の受像素子上に結像される。そして、処理装置13は、受像された干渉縞をもとに収差を検出する。なお検出する収差は、第2のレンズ4のディセンタに対して充分な感度を有する収差のなかの一つの収差、例えば、非点収差あるいはコマ収差である。
【0019】
収差の検出には一般に知られているフリンジスキャン法が好適に用いられる。ピエゾ素子を利用したピエゾ型移動機構(微動ステージ)14を用いて回折格子5を、該回折格子5の格子方向と直交する方向又は該直交する成分を含む方向に、例えば、図2に示す回折格子ではBまたはC方向に移動すると、干渉領域における光強度が正弦波状に変化する。この場合、光の強度むらに影響されることなく、位相差に基づいて高い精度の収差検出が行なえる。そして、処理装置13は、回折格子5をピエゾ型移動機構14によって移動(微動)し、干渉領域内に設定されたある基準線上の複数の点で光強度の位相を求め、それらの位相差をもとに対応する収差を求める。
【0020】
次に、光軸に対して第2のレンズ4の位置を調整する方法を図4に示す工程フローを用いて説明する。
【0021】
まず、鏡筒に固定された第1のレンズ1を鏡筒保持具15で固定する。次に、第2のレンズ4をレンズ保持具16で保持する。
【0022】
この第2のレンズ4を保持した位置、第1の測定点において光源2を発光させて、処理装置13により収差を検出する。そして、第2のレンズ4を調整装置17によって、直線Y=Xに沿って所定量動かして第2の測定点に移動させ、再び処理装置13により収差を検出する。ここで第2のレンズ4をX方向に動かした場合の第1の干渉像観察系6と第2の干渉像観察系7で測定した2つの収差量の変化を図5に、第3の干渉像観察系8と第4の干渉像観察系9で測定した2つの収差量の変化を図6に示す。
【0023】
第2のレンズ4のX方向の移動に対し、YZ平面上の第3の干渉像観察系8と第4の干渉像観察系9による収差量はほとんど変化しないのに対し、XZ平面上の第1の干渉像観察系6と第2の干渉像観察系7による収差のうちの一方は増加し、他方は減少する。その交点は2つの収差が等しくなる収差対称位置であり、X方向について第1のレンズ1の光軸と第2のレンズ4の光軸が一致している。
【0024】
同様に、第2のレンズ4のY方向の移動に対しては、YZ平面上の第3の干渉像観察系8と第4の干渉像観察系9による収差量は図5のように変動し、その収差対称位置が求まるのに対し、XZ平面上の第1の干渉像観察系6と第2の干渉像観察系7による収差量は、ほとんど変化しない。
【0025】
従って、第2のレンズ4を調整装置17によって、直線Y=Xに沿って動かし収差を測定すると、X、Y方向について図5のようなグラフが描け、それぞれ収差対称位置となる交点を求めることができる。通常、カメラで用いられるレンズあるいはレンズ群の場合、画角の大きい光に対するMTFの劣化が大きく、特性に影響を与える。本調整システムでは、光が光軸に対してψ1度あるいはψ2度の角度を有しているため、軸上の光(入射角0度)に対する場合よりも収差変化量が大きく、高精度で交点を検出できる。
【0026】
あるデジタルカメラで用いられているレンズにおいて、第2のレンズ4を光軸を法線とする平面上で光軸からディセンタさせたときの十字方向非点収差の変化の計算結果を、軸上光(入射角0度)の場合を図7に、軸外光(入射角12度)の場合を図8に示す。第2のレンズ4のディセンタ1μmに対しての収差変化量は、軸上光が0.1mλ以下であるのに対し、軸外光では5.5mλであり、軸外光を用いることにより、より高精度な位置検出ができることがわかる。
【0027】
この交点位置は制御装置18に送られる。そして、制御装置18はこの位置をもとに調整装置17を駆動し、第2のレンズ4をXY平面上で移動させることにより、レンズ4の位置調整を行う。
【0028】
なお、収差対称位置の算出のための収差測定を、第2のレンズ4を移動させ直線Y=X上の2点で行ったが、Y=X上の2点以上の複数点で行うことにより精度が向上することは言うまでもない。
【0029】
以上説明したように、第1の実施の形態によれば、第1のレンズに対し、第2のレンズを調整するため、第1のレンズの光軸を基準の光軸として、(a)レーザ光を、レーザ光線まわりに回転する水晶板に入射する工程と、(b)上記入射した光を水晶板で横変位を受けない第1の光と横変位をうける第2の光に分岐する工程と、(c)上記分岐した2光をハーフミラーで反射し第2のレンズに入射する工程と、(d)上記入射光を第2のレンズ表面で反射させる工程と、(e)上記反射光をPBSで分岐する工程と、(f)上記分岐した光をそれぞれシリンドリカルレンズでラインセンサのライン上に集光する工程と、(g)上記ラインセンサで上記第2のレンズ反射光の位置を検出する工程と、(h)上記検出位置から、第2のレンズのディセンタ量とチルト量を算出する工程と、(g)上記算出量に基づいて第2のレンズを調整する工程とを有する組立調整を行うことにより、NAの小さいレンズに対しても、ディセンタ量を高精度で検出し、調整を行うことができる。
【0030】
(第2の実施の形態)
図9は本発明の第2の実施の形態における組レンズ調整システムを示すもので、図9において図1と同一の機能を持つものは動作も同様であり、同一の符号を付して説明を省略する。
【0031】
19はディセンタ(XY)調整とチルト(θxθy)調整機能のついた調整装置であり、制御装置16の指令に基づいて駆動する。20は干渉縞から2種類の収差を検出する処理装置である。
【0032】
次に、本実施の形態によるレンズ調整方法について説明する。第1の実施の形態とほぼ同じフローであるが、検出する収差の数と第2のレンズ4のディセンタ量に加えてチルト量を算出・調整する点が異なっている。
【0033】
本実施の形態では、第2のレンズ4のディセンタに対して十分な感度を有し、かつチルトに対しての感度に差がある2つの収差、例えば、非点収差とコマ収差を処理装置20において検出する。第2のレンズ4を直線Y=Xに沿って所定量動かして、第1の測定点及び第2の測定点において前記2つの収差を検出するとX、Y方向について、図10のようなグラフが描ける。第2のレンズ4にチルトがある場合、非点収差に比べコマ収差の方がチルトに対する感度が大きいため、非点収差とコマ収差でグラフの交点(収差対称位置)にずれが生じる。
【0034】
図11は、第2のレンズ4のチルト量に対する非点収差とコマ収差の交点位置及びそのずれ量を示したものである。非点収差とコマ収差の交点位置ずれ量は第2のレンズ4のチルト量に対して決まった値になるため、このずれ量を測定することにより第2のレンズ4のチルト量を算出することができる。また、同時にチルト量が0の場合の交点位置(=光軸)も算出することができる。このチルト量及び中心位置をもとに、制御装置18は、調整装置19を駆動し、第2のレンズ4のディセンタ及びチルト調整を行う。
【0035】
以上説明したように、第1の実施の形態ではレンズのディセンタ量のみを検出・調整するのに対し、第2の実施の形態によれば、レンズのディセンタに対して感度を有し、かつチルトに対する感度が異なる2つの収差、例えば非点収差とコマ収差について測定を行うことにより、レンズのディセンタ量とチルト量を独立に高精度で検出し、調整することができる。
【0036】
(第3の実施の形態)
図12は本発明の第3の実施の形態におけるレンズ調整システムを示すものである。
【0037】
図12において、31は鏡筒、32は鏡筒に固定された第1のレンズであり、第1のレンズ32の光軸を、レンズ調整システムの光軸(Z軸)とする。
【0038】
このレンズ調整システムにおいて、円偏光の光を発する光源33から出射した光は、その光学軸が前記光線を含む平面上で前記光線と45度の角度をなすように配置された水晶板34により横変位を受けない第1の光と横変位dを受ける第2の光に分岐される。分岐した2光はハーフミラー35により反射され被調整レンズである第2のレンズ36に入射する。第2のレンズ36に入射する第1の光が光軸と一致するように、光源33、水晶板34及びハーフミラー35は位置している。
【0039】
第2のレンズ36の表面で反射した光は、ハーフミラー35を透過し、PBS37に入射する。PBS37は、その反射面がY軸と平行かつ光軸(Z軸)と45°をなすように位置しており、偏光方向がX軸と平行な成分は透過し、Y軸と平行な成分は反射する。PBS37の透過光は光軸を中心とし、ライン方向がY軸と平行な第1のラインセンサ38で検出される。
【0040】
PBS37の反射光は、光軸上の光がPBS37で反射されたときの光線を中心とし、ライン方向がZ軸と平行な第2のラインセンサ39で検出される。PBS37と第1のラインセンサ38の間には、X軸方向に拡がった光を集光する第1のシリンドリカルレンズ40があり、X軸方向にずれたPBS37透過光を第1のラインセンサ38上に集光させる。同様に、PBS37と第2のラインセンサ39の間には、Z軸方向に拡がった光を集光する第2のシリンドリカルレンズ41があり、Z軸方向にずれたPBS37反射光を第2のラインセンサ39上に集光させる。本実施の形態では、光の位置の検出を、2つの光を分離して別々のラインセンサで行うため、高速に行うことができる。
【0041】
次に、光軸に対して第2のレンズ36の位置を調整する方法を図13に示す工程フローを用いて説明する。
【0042】
まず、鏡筒に固定された第1のレンズ32を鏡筒保持具42で固定する。次に、第2のレンズ36をレンズ保持具43で保持する。
【0043】
ここで光源33を発光させ、水晶板34を回転機構44より光線まわりに回転させると、第2の光は第1の光を中心として回転する。従って第2のレンズ36には、光軸上の光(第1の光)と光軸まわりに回転する光(第2の光)の2光が入射する。第2のレンズ36にディセンタとチルトが無い場合、第2のレンズ36からの反射光の位置は、第1の光の反射光である光軸上の1点と第2の光の反射光である光軸を中心とするある半径を持つ円となる。
【0044】
第2のレンズ36にディセンタとチルトがある場合は、第1の光の反射点位置C1が光軸からずれ、第2の光の反射光の軌跡が楕円となるとともにその中心C2も光軸からずれる。第1のラインセンサ38でPBS37の透過光を観測することにより、C1のY座標及び第2の光が描く楕円のY軸方向の楕円径、軸方向を検出し、第2のラインセンサ39でPBS37の反射光を観測することにより、C1のX座標及び第2の光が描く楕円のX軸方向の楕円径及び軸方向を検出する。
【0045】
検出したC1、C2、及び楕円形状の値は、処理装置45に送られ、第2のレンズ36の表面形状から得られる計算値と比較することにより、第2のレンズ36のチルト量とディセンタ量を算出することができる。算出結果は制御装置46に送られ、算出結果に基づき調整装置47を駆動して第2のレンズ36の調整を行う。
【0046】
なお、PBS27と第1の第1のシリンドリカルレンズ40及び第2のシリンドリカルレンズ41の間にそれぞれのシリンドリカルレンズが集光する方向と垂直方向に集光するシリンドリカルレンズを挿入することにより、ラインセンサ上の光が集光され、位置検出制度が向上することは言うまでもない。
【0047】
以上説明したように、第3の実施の形態によれば、回転する水晶板で分岐した2つの光をレンズに照射し、その反射光位置を2つのラインセンサで観測し、解析することにより、レンズのチルト・ディセンタ量を独立で高速で検出し、調整を行うことができる。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第1のレンズに対し、第2のレンズを調整するため、第1のレンズの光軸を基準の光軸として、(a)コリメートした光を、光軸を含む第1の平面上で光軸に対し+ψ1度の傾きを持つ第1の光と光軸に対し−ψ1度の傾きを持つ第2の光、及び光軸を含み前記第1の平面と直交する第2の平面上で光軸に対し+ψ2度の傾きを持つ第3の光と光軸に対し−ψ2度の傾きを持つ第4の光の合わせて4光に分岐し、それぞれ第1及び第2のレンズで集光する工程と、(b)上記集光された4光をそれぞれ回折格子で回折して干渉させる工程と、(c)上記4つの干渉光から、それぞれ4つの対物レンズ瞳面上で干渉縞を形成し、結像レンズで4つのCCDカメラ受像素子へ結像する工程と、(d)上記受像した4つの干渉像からそれぞれ第2のレンズのディセンタに対して充分な感度を持つ収差のなかの1つの収差を検出する工程と、(e)第2のレンズの位置を光軸を法線とする平面上で所定量変化させ、上記収差を検出する工程と、(f)上記検出収差から、第2のレンズの位置変化と収差変化の関係を求める工程と、(g)上記求めた関係に基づいて上記第1の光に対する収差量と上記第2の光に対する収差量が等しくなる位置及び上記第3の光に対する収差量と上記第4の光に対する収差量が等しくなる位置を算出する工程と、(h)上記算出した位置に第2のレンズを調整する工程とを有する組立調整を行うことにより、NAの小さいレンズに対しても、ディセンタ量を高精度で検出し、調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の概略図
【図2】第1の実施の形態における回折格子形状の一例を示す図
【図3】第1の実施の形態における干渉像観察系の構成を示す図
【図4】第1の実施の形態における調整フローを示す図
【図5】第1の実施の形態におけるレンズX方向位置変動に対するXZ平面上観察系の収差変動量を示す図
【図6】第1の実施の形態におけるレンズX方向位置変動に対するYZ平面上観察系の収差変動量を示す図
【図7】軸上光(入射角0度)における第2のレンズの位置変動に対する十字方向非点収差変動量の計算結果例を示す図
【図8】軸外光(入射角12度)における第2のレンズの位置変動に対する十字方向非点収差変動量の計算結果例を示す図
【図9】本発明の第2の実施の形態の概略図
【図10】第2の実施の形態におけるチルトがある場合のレンズ位置変動に対する収差変動量を示す図
【図11】第2の実施の形態におけるレンズチルト量に対する非点収差とコマ収差の位置ずれ量を示す図
【図12】本発明の第3の実施の形態の概略図
【図13】第3の実施の形態における調整フローを示す図
【図14】従来のレンズ調整システムの一例を示す概略図
【図15】従来の回折格子での回折を示す図
【符号の説明】
1 第1のレンズ
2 光源
3 光分岐装置
4 第2のレンズ
5 回折格子
6 第1の干渉像観察系
7 第2の干渉像観察系
8 第3の干渉像観察系
9 第4の干渉像観察系
13 1つの収差を検出する処理装置
14 移動機構
15 鏡筒保持具
16 レンズ保持具
17 平行移動機構を有する調整装置
18 制御装置
Claims (6)
- 第1のレンズに対し、第2のレンズを調整するため、第1のレンズの光軸を基準の光軸として、
(a)コリメートした光を、光軸を含む第1の平面上で光軸に対し+ψ1度の傾きを持つ第1の光と光軸に対し−ψ1度の傾きを持つ第2の光、及び光軸を含み前記第1の平面と直交する第2の平面上で光軸に対し+ψ2度の傾きを持つ第3の光と光軸に対し−ψ2度の傾きを持つ第4の光の合わせて4光に分岐し、それぞれ第1及び第2のレンズで集光する工程と、
(b)上記集光された4光をそれぞれ回折格子で回折して干渉させる工程と、
(c)上記4つの干渉光から、それぞれ4つの対物レンズ瞳面上で干渉縞を形成し、結像レンズで4つのCCDカメラ受像素子へ結像する工程と、
(d)上記受像した4つの干渉像からそれぞれ第2のレンズのディセンタに対して充分な感度を持つ収差のなかの1つの収差を検出する工程と、
(e)第2のレンズの位置を光軸を法線とする平面上で所定量変化させ、変化させた位置で上記収差を検出する工程と、
(f)上記検出結果から、第2のレンズの位置変化に対する収差変化の関係を求める工程と、
(g)上記求めた関係から上記第1の光に対する収差量と上記第2の光に対する収差量が等しくなる位置及び上記第3の光に対する収差量と上記第4の光に対する収差量が等しくなる位置を算出する工程と、
(h)上記算出した位置に第2のレンズを調整する工程と
を有することを特徴とするレンズ調整方法。 - 第1のレンズに対し、第2のレンズを調整するため、第1のレンズの光軸を基準の光軸として、
コリメートされた光を出射する光源と、前記光を光軸を含む第1の平面上で光軸に対し±ψ1度の傾きを持つ2光及び光軸を含み前記第1の平面と直交する第2の平面上で光軸に対し±ψ2度の傾きを持つ2光の合わせて4光に分岐する装置と、第2のレンズを光軸を法線とする平面上で駆動させる調整装置と、第1及び第2のレンズからの集光光を回折して干渉させる回折格子と、前記回折格子を、その格子面内で溝方向と垂直な方向の成分を含む方向へ駆動する微動ステージと、対物レンズ、結像レンズ及びCCDカメラで構成され前記干渉光を観察する4つの干渉像観察系と、前記4つの干渉像を処理して第2のレンズのディセンタに対して感度を有する収差のなかの1つの収差を検出する処理装置と、前記検出収差から調整量を算出し、前記調整装置を駆動させる制御装置を有することを特徴とするレンズ調整装置。 - 第1のレンズに対し、第2のレンズを調整するため、第1のレンズの光軸を基準の光軸として、
(a)コリメートした光を、光軸を含む第1の平面上で光軸に対し+ψ1度の傾きを持つ第1の光と光軸に対し−ψ1度の傾きを持つ第2の光、及び光軸を含み前記第1の平面と直交する第2の平面上で光軸に対し+ψ2度の傾きを持つ第3の光と光軸に対し−ψ2度の傾きを持つ第4の光の合わせて4光に分岐し、それぞれ第1及び第2のレンズで集光する工程と、
(b)上記集光された4光をそれぞれ回折格子で回折して干渉させる工程と、
(c)上記4つの干渉光から、4つの対物レンズ瞳面上で干渉縞を形成し、それぞれ結像レンズで4つのCCDカメラ受像素子へ結像する工程と、
(d)上記受像した4つの干渉像からそれぞれ第2のレンズのディセンタに対して充分な感度を有する収差のなかの2つの収差、第1の収差と第2の収差を検出する工程と、
(e)第2のレンズの位置を光軸を法線とする平面上で所定量変化させ、変化させた位置で第1及び第2の収差を検出する工程と、
(f)上記検出結果から、第2のレンズの位置変化に対する収差変化の関係を求める工程と、
(g)上記求めた関係から上記第1の光に対する収差量と上記第2の光に対する収差量が等しくなる位置及び上記第3の光に対する収差量と上記第4の光に対する収差量が等しくなる位置をそれぞれ第1の収差及び第2の収差について算出する工程と、
(h)上記算出した第1の収差の位置と第2の収差の位置のずれ量から第2のレンズのディセンタ量及びチルト量を算出する工程と、
(i)上記算出したディセンタ量及びチルト量に基づいて第2のレンズを調整する工程
とを有することを特徴とするレンズ調整方法。 - 第1のレンズに対し、第2のレンズを調整するため、第1のレンズの光軸を基準の光軸として、
コリメートされた光を出射する光源と、前記光を光軸を含む第1の平面上で光軸に対し±ψ1度の傾きを持つ2光及び光軸を含み前記第1の平面と直交する第2の平面上で光軸に対し±ψ2度の傾きを持つ2光の合わせて4光に分岐する装置と、第2のレンズを光軸を法線とする平面上で直交する2軸方向及び2軸周りの回転方向に駆動させる調整装置と、第1及び第2のレンズからの集光光を回折して干渉させる回折格子と、前記回折格子を、その格子面内で溝方向と垂直な方向の成分を含む方向へ駆動する微動ステージと、対物レンズ、結像レンズ及びCCDカメラで構成され前記干渉光を観察する4つの干渉像観察系と、前記4つの干渉像を処理して第2のレンズのディセンタに対して感度を有する収差のなかの2つの収差を検出する処理装置と、前記検出収差から調整量を算出し、前記調整装置を駆動させる制御装置を有すること
を特徴とするレンズ調整装置。 - 第1のレンズに対し、第2のレンズを調整するため、第1のレンズの光軸を基準の光軸として、
(a)可干渉光を、可干渉光線まわりに回転し、その光学軸が光線と45度の角度をなす水晶板に入射する工程と、
(b)上記入射した光を水晶板で横変位を受けない第1の光と横変位をうける第2の光に分岐する工程と、
(c)上記分岐した2光をハーフミラーで反射し第2のレンズに入射する工程と、
(d)上記入射光を第2のレンズ表面で反射させる工程と、
(e)上記反射光をPBSで分岐する工程と、
(f)上記分岐した光をそれぞれシリンドリカルレンズでラインセンサのライン上に集光する工程と、
(g)上記ラインセンサで上記第2のレンズ反射光の位置を検出する工程と、
(h)上記検出位置と、第2のレンズの表面形状から計算した結果とを比較することにより、第2のレンズのディセンタ量とチルト量を算出する工程と、
(i)上記算出量に基づいて第2のレンズを調整する工程とを有することを特徴とするレンズ調整方法。 - 第1のレンズに対し、第2のレンズを調整するため、第1のレンズの光軸を基準の光軸として、
可干渉光源と、前記可干渉光源からの光線とその光学軸が45度の角度をなし前記光線を横変位を受けない第1の光と横変位をうける第2の光に分岐する水晶板と、前記水晶板をレーザ光線まわりに回転させる回転装置と、前記分岐した2光を反射するハーフミラーと、光軸を法線とする平面上で直交する2軸方向及び2軸周りの回転方向に駆動する調整装置と、第2のレンズからの反射光を分岐するPBSと、前記PBSからの光の位置を検出する2つのラインセンサと、前記PBSからの光を前記ラインセンサのライン上に集光する2つのシリンドリカルレンズと、前記ラインセンサの検出位置と第2のレンズの表面形状から計算した結果とを比較することにより第2のレンズのディセンタ量及びチルト量を算出する処理装置と、前記算出量に基づいて前記調整装置を駆動させる制御装置を有すること
を特徴とするレンズ調整装置。
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