JP2009121952A - 光学系のアライメント装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 光軸(AX)に沿って対向するように配置された主鏡(21)と副鏡(22)とを有する光学系において主鏡と副鏡とを位置合わせするためのアライメント装置。副鏡の表側の面に形成されて光学系の使用光を反射し且つアライメント光を透過させるダイクロイック膜(5)と、副鏡の裏側に形成されてアライメント光を屈折させる裏側屈折面(4)と、裏側屈折面に入射し、ダイクロイック膜、主鏡の反射面、ダイクロイック膜、および裏側屈折面を順次経たアライメント光に基づいて主鏡と副鏡との位置ずれを検出する検出系(6,7,8)とを備えている。
【選択図】 図1
Description
前記副鏡の表側の面に形成されて前記光学系の使用光を反射し且つアライメント光を透過させるダイクロイック膜と、
前記副鏡の裏側に形成されて前記アライメント光を屈折させる裏側屈折面と、
前記裏側屈折面に入射し、前記ダイクロイック膜、前記主鏡の反射面、前記ダイクロイック膜、および前記裏側屈折面を順次経た前記アライメント光に基づいて前記主鏡と前記副鏡との位置ずれを検出する検出系とを備えていることを特徴とするアライメント装置を提供する。
前記検出系で検出された前記主鏡と前記副鏡との位置ずれ情報に基づいて、前記主鏡と前記副鏡とを位置合わせすることを特徴とするアライメント方法を提供する。
次の表(1)に、レーザレーダ装置の無限遠目標物に対する使用状態におけるカセグレン光学系の諸元の値を掲げる。表(1)において、面番号はレーザレーダ装置の使用光(波長1064nm)が入射する面の順序を、rは各面の曲率半径(単位:mm;非球面の場合には頂点曲率半径)を、dは各面の軸上間隔すなわち次の面までの面間隔(単位:mm)を、κは各面の非球面形状を規定する円錐係数(コーニック定数)をそれぞれ示している。
z=(y2/r)/[1+{1−(κ+1)・y2/r2}1/2] (a)
面番号 r d κ
1* 125.0000 -437.50(d1) -1 (副鏡22のダイクロイック膜5)
2* 1000.0000 ∞ (d2) -1 (主鏡21の反射面21b)
(光学部材諸元)
面番号 r d κ n
1 ∞ 200.00 (ビームスプリッター2)
2 ∞ 30.00 (反射部材3)
3 -81.1843 12.50 1.457021 (副鏡22の屈折面4)
4* -125.0000 437.50(-d1) -1 (副鏡22の膜5)
5* -1000.0000 -437.50(d3) -1 (主鏡21の反射面21b)
6* -125.0000 -12.50 -1 1.457021 (副鏡22の膜5)
7 -81.1843 -30.00 (副鏡22の屈折面4)
8 ∞ -250.00(d4) (反射部材3)
9 -180.5733 -10.00 1.457021 (集光光学系6)
10 115.6799 -150.00(d5)
面間隔 無限遠の目標物 有限距離の目標物
d1 -437.50 -440.08
d2 ∞ 100000.00
d3 437.50 440.08
d4 -250.00 -250.39
d5 -150.00 -149.61
次の表(4)に、レーザレーダ装置の無限遠目標物に対する使用状態におけるグレゴリー光学系の諸元の値を掲げる。第2実施例のグレゴリー光学系では、入射瞳径が37.5mmであり、使用光の中心遮蔽の径が7.0mmであり、ビーム拡大倍率が8倍である。
面番号 r d κ
1* -125.0000 -562.50(d6) -1 (副鏡24のダイクロイック膜5a)
2* 1000.0000 ∞ (d7) -1 (主鏡23の反射面23b)
(光学部材諸元)
面番号 r d κ n
1 ∞ 160.00 (ビームスプリッター2)
2 357.3598 40.00 1.457021 (副鏡24の屈折面4a)
3 ∞ 42.50 1.457021 (副鏡24の反射面3a)
4* 125.0000 562.50(-d6) -1 (副鏡24の膜5a)
5* -1000.0000 -562.50(d8) -1 (主鏡23の反射面23b)
6* 125.0000 -42.50 -1 1.457021 (副鏡24の膜5a)
7 ∞ -40.00 1.457021 (副鏡24の反射面3a)
8 357.3598 -200.00(d9) (副鏡24の屈折面4a)
9 -86.7748 -10.00 1.457021 (集光光学系6)
10 403.3691 -150.00(d10)
面間隔 無限遠の目標物 有限距離の目標物
d6 -562.50 -565.08
d7 ∞ 100000.00
d8 562.50 565.08
d9 -200.00 -200.51
d10 -150.00 -149.49
2 ビームスプリッター
3 後側反射部材
3a 内側反射面
4,4a 裏側屈折面
5,5a ダイクロイック膜
6 集光光学系
7 光検出器
8 信号処理系
21,23 主鏡
22,24 副鏡
Claims (8)
- 光軸に沿って対向するように配置された主鏡と副鏡とを有する光学系において前記主鏡と前記副鏡とを位置合わせするためのアライメント装置であって、
前記副鏡の表側の面に形成されて前記光学系の使用光を反射し且つアライメント光を透過させるダイクロイック膜と、
前記副鏡の裏側に形成されて前記アライメント光を屈折させる裏側屈折面と、
前記裏側屈折面に入射し、前記ダイクロイック膜、前記主鏡の反射面、前記ダイクロイック膜、および前記裏側屈折面を順次経た前記アライメント光に基づいて前記主鏡と前記副鏡との位置ずれを検出する検出系とを備えていることを特徴とするアライメント装置。 - 前記副鏡の後側に配置されて前記アライメント光を反射する後側反射部材を備え、
前記アライメント光は、前記後側反射部材の反射面で反射された後に前記裏側屈折面に入射することを特徴とする請求項1に記載のアライメント装置。 - 前記副鏡は、前記ダイクロイック膜と前記裏側屈折面との間の光路中に形成された内側反射面を有し、
前記裏側屈折面に入射した前記アライメント光は、前記内側反射面で反射された後に前記ダイクロイック膜に入射することを特徴とする請求項1に記載のアライメント装置。 - 前記裏側屈折面の面形状は、前記裏側屈折面に平行光束の状態で入射した前記アライメント光が前記主鏡の反射面に垂直入射するように設定されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のアライメント装置。
- 前記裏側屈折面の面形状および前記副鏡の本体を形成する光学材料の前記アライメント光に対する屈折率は、前記裏側屈折面に平行光束の状態で入射した前記アライメント光が前記主鏡の反射面に垂直入射するように設定されていることを特徴とする請求項4に記載のアライメント装置。
- 前記検出系は、前記アライメント光を所定面に集光する集光光学系と、前記所定面に検出面が位置決めされた光検出器とを有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のアライメント装置。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のアライメント装置を用いて前記主鏡と前記副鏡とを位置合わせするアライメント方法であって、
前記検出系で検出された前記主鏡と前記副鏡との位置ずれ情報に基づいて、前記主鏡と前記副鏡とを位置合わせすることを特徴とするアライメント方法。 - 光軸に沿って対向するように配置された主鏡と副鏡とを有する光学系と、請求項1乃至6のいずれか1項に記載のアライメント装置とを備えていることを特徴とする光学装置。
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