JP2010185803A - 波面収差測定方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
焦点距離に比べ視野の広い,広角のレンズの波面収差をシャックハルトマンセンサで測定する場合,波面の傾きがシャックハルトマンセンサの傾き許容値を超えるため,測定ができない。
【解決手段】
シャックハルトマンセンサをレンズの瞳位置で傾け,上記許容値内に収まるように制御する。同一位置を重複させながらステップ&リピートで撮像し,重複スポットが重なるよう合成することにより,瞳径の大きなレンズの波面収差を測定する。
【選択図】 図1
Description
tanα=L/f1 ・・・(数1)
で表すことができる。
M < S/Dep ・・・(数2)
対物レンズ2の開口率をNAで表すと,瞳径Depは下記となる。
Dep= 2*f1*NA ・・・(数3)
この時,シャックハルトマンセンサ4に入射する角度βは次式で得られる。
tanβ = tanα/M ・・・(数4)
ここで,対物レンズ2の焦点距離を50mm,NAを0.5,視野端距離Lを5mmとすると,
(数3)より,瞳径Dep=2*50*0.5=50mmとなる。シャックハルトマンセンサ4の検出エリアSを15mmとすると,(数2)より縮小倍率M=15/50=0.3となる。(数1)より,tanα=5/50=0.1となるので,シャックハルトマンセンサ4への入射角βは,最低でも(数4)より,tanβ=0.1/0.3=0.33となり,角度βは18.4度となる。
本発明の実施の形態を、図を用いて説明する。
ΔX0(i,j)=ΔPx*i*f4/R ・・・(数6)
ΔY0(i,j)=ΔPy*i*f4/R ・・・(数7)
ここに,f4はアレイレンズ41の焦点距離である。
ΔXa(i,j)=ΔXs(i,j)−ΔX0(i,j) ・・・(数8)
ΔYa(i,j)=ΔYs(i,j)−ΔY0(i,j) ・・・(数9)
処理系52は,ΔXa(i,j),ΔYa(i,j)の値を記憶しておき,上述の対物レンズ2の測定時の集光スポット位置ずれΔX(i,j),ΔY(i,j)を次式により補正する。
ΔXm(i,j)=ΔX(i,j)−ΔXa(i,j) ・・・(数10)
ΔYm(i,j)=ΔY(i,j)−ΔYa(i,j) ・・・(数11)
以上の処理により,アレイレンズ41の収差の影響を受けない,対物レンズ2の波面収差の測定が可能になる。
ε=f4*tanγ ・・・(数13)
ここに,f4はアレイレンズ41の焦点距離である。処理系52は,オートコリメータ45で測定されたピッチング角γからシフト量εを算出し,図6(d)に示すようにスポット配列4260を補正する。
61・・・折り曲げミラー 62・・・折り曲げミラー
Claims (10)
- 平面内で移動可能な第1のテーブル手段と、
該第1のテーブル手段に載置されて点光源を形成する点光源形成手段と、
測定対象である被検査レンズを載置して回転可能な第2のテーブル手段と、
前記点光源形成手段で形成された点光源から出射して前記第2のテーブル手段に載置された被検査レンズを透過した光を検出するシャックハルトマンセンサと、
前記光を検出したシャックハルトマンセンサからの出力信号を処理して前記被検査レンズの波面収差を求める信号処理手段と、
を備えた波面収差測定装置であって、
調整手段を更に備え、該調整手段により、前記点光源形成手段の点光源から出射して前記第2のテーブル手段に載置された被検査レンズを透過した光を該被検査レンズの瞳面または該瞳面と共役な面において前記点光源の位置に応じて前記シャックハルトマンセンサで検出するように前記シャックハルトマンセンサの傾き及び位置または前記被検査レンズを透過した光の光路を調整することを特徴とする波面収差測定装置。 - 前記調整手段は、前記被検査レンズの瞳面に対する前記シャックハルトマンセンサの傾き角を調整するゴニオステージと前記被検査レンズの瞳面における前記シャックハルトマンセンサの位置を調整する平面内で移動可能なテーブルとを備えていることを特徴とする請求項1記載の波面収差測定装置。
- 前記調整手段は、前記点光源から出射して前記第2のテーブル手段に載置された被検査レンズを透過した光が前記被検査レンズの光軸に沿って進むように前記被検査レンズの瞳面において前記透過した光の光路を調整する回動可能なミラーと、該回動可能なミラーで光路を調整された光を透過して前記瞳面と共役な面を形成するリレーレンズとを有し、該リレーレンズにより形成された前記瞳面と共役な面に前記シャックハルトマンセンサを設置したことを特徴とする請求項1記載の波面収差測定装置。
- 点光源を形成する点光源形成手段と、
該点光源形成手段を載置して平面内で移動可能な第1のテーブル手段と、
測定対象である被検査レンズを載置する第2のテーブル手段と、
前記点光源形成手段で形成された点光源から出射して前記第2のテーブル手段に載置された被検査レンズを透過した光を検出するシャックハルトマンセンサと、
該シャックハルトマンセンサを支持する支持手段と、
前記光を検出したシャックハルトマンセンサからの出力信号を処理して前記被検査レンズの波面収差を求める信号処理手段と、
全体を制御する制御手段と
を備えた波面収差測定装置であって、
前記支持手段は前記シャックハルトマンセンサを載置して1軸の周りに遥動可能なゴニオステージを有し、前記制御手段は前記点光源形成手段で形成された点光源の位置に応じて前記ゴニオステージを駆動して前記シャックハルトマンセンサの傾き角度を制御することを特徴とする波面収差測定装置。 - 前記制御手段は該第1のテーブル手段を駆動して前記点光源形成手段を前記被検査レンズの物面内で移動させるとともに,該点光源形成手段により形成された点光源と前記第2のテーブル手段に載置された被検レンズの光軸との距離に応じて前記ゴニオステージを駆動して前記シャックハルトマンセンサを傾斜させることを特徴とする請求項4項記載の波面収差測定装置。
- 前記ゴニオステージ上に設置された第3のテーブル手段を更に備え、前記支持手段は、前記第3のテーブル手段を介して前記シャックハルトマンセンサを支持し、前記制御手段は前記点光源形成手段で形成された点光源の位置に応じて前記ゴニオステージを駆動して前記シャックハルトマンセンサの傾き角度を制御するとともに前記第3のテーブル手段を駆動して前記シャックハルトマンセンサの位置を制御することを特徴とする請求項4記載の波面収差測定装置。
- 光源から発射された光を集光させて点光源を形成し、
該点光源から出射して被検査レンズを透過した光をシャックハルトマンセンサで検出し、
前記透過した光を検出したシャックハルトマンセンサからの出力信号を処理して前記被検査レンズの波面収差を求める
波面収差測定方法であって、
前記点光源から出射して前記被検査レンズを透過した光を該被検査レンズの瞳面または該瞳面と共役な面において前記シャックハルトマンセンサで検出するように前記シャックハルトマンセンサの傾き及び位置または前記被検査レンズを透過した光の光路を調整することを特徴とする波面収差測定方法。 - 前記被検査レンズを透過した光を該被検査レンズの瞳面または該瞳面と共役な面において前記シャックハルトマンセンサで検出するように前記シャックハルトマンセンサの位置を調整することを、前記シャックハルトマンセンサをゴニオステージに載置して該ゴニオステージの傾き角を制御して前記被検査レンズの瞳面に対する前記シャックハルトマンセンサの傾き角を調整することを特徴とする請求項7記載の波面収差測定方法。
- 前記被検査レンズを透過した光を該被検査レンズの瞳面または該瞳面と共役な面において前記シャックハルトマンセンサで検出するように前記シャックハルトマンセンサの位置を調整することを、前記シャックハルトマンセンサをゴニオステージに搭載した少なくとも一軸方向に移動可能なテーブルに載置して該ゴニオステージの傾き角を制御して前記テーブルで該ゴニオステージの位置を制御することを特徴とする請求項7記載の波面収差測定方法。
- 前記被検査レンズを透過した光を該被検査レンズの瞳面または該瞳面と共役な面において前記シャックハルトマンセンサで検出するように前記被検査レンズを透過した光の光路を調整することを、前記点光源から出射して前記被検査レンズを透過した光が前記被検査レンズの光軸に沿って進むように前記被検査レンズの瞳面において回動可能なミラーを用いて前記透過した光の光路を調整し、該光路を調整された光をリレーレンズを透過させることにより前記瞳面と共役な面を形成し、該形成した共役な面に配置した前記シャックハルトマンセンサで前記透過した光を検出することを特徴とする請求項7記載の波面収差測定方法。
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