JP2016218313A - Image formation optical system and optical adjustment method of image formation optical system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば写真レンズ等、高い結像性能を有する光学系及びその結像光学系の光学調整方法に関する。 The present invention relates to an optical system having high imaging performance, such as a photographic lens, and an optical adjustment method for the imaging optical system.
一般に、結像光学系は、10μmオーダの製造精度である鏡筒にレンズやミラー等の光学部品を嵌合させることにより、幾何学的に光学部品の位置を調整することで、光学部品の位置ずれによる光軸ずれを抑え、所望の光学性能を実現する。また、光学部品の位置精度が光学部品と鏡筒の製造精度よりも厳しく、幾何学的な調整だけでは困難な場合に、光学部品に位置調整可能な部分(以下、コンペンセータと称す。コンペンセータ(compensator):公差による光学性能の劣化を最小限に抑制するための補償機構。)を設け、光学性能を測定評価することにより光学的に光学部品の位置を調整(以下、光学調整と称す)している。 In general, the imaging optical system is designed to geometrically adjust the position of the optical component by fitting the optical component such as a lens or a mirror into a lens barrel having a manufacturing accuracy of the order of 10 μm. The optical axis shift due to the shift is suppressed and desired optical performance is realized. In addition, when the position accuracy of the optical component is stricter than the manufacturing accuracy of the optical component and the lens barrel, and it is difficult only by geometric adjustment, the position that can be adjusted to the optical component (hereinafter referred to as a compensator). ): Compensation mechanism for minimizing degradation of optical performance due to tolerances)), and optically adjust the position of the optical component by measuring and evaluating the optical performance (hereinafter referred to as optical adjustment) Yes.
所望の光学性能が非常に高い場合、MTFや波面収差では設計値に対する誤差感度も高くなり、光学部品の位置精度がμm以下のオーダが要求される。さらに、レンズ構成数が増加する、または複数のコンペンセータを設けることが必要となることで光学系は複雑になる。また、複数のレンズまたはコンペンセータから構成されるレンズ群は、個々の光学部品の形状、屈折率、光軸ずれ及び位置ずれの公差が小さい場合でも、各レンズの公差の影響が相乗することにより、光学性能に影響を与えるため、全系で光学調整を最適化する必要がある(例えば、特許文献1参照)。 When the desired optical performance is very high, MTF and wavefront aberration also have high error sensitivity with respect to the design value, and the positional accuracy of the optical component is required to be on the order of μm or less. Further, the optical system becomes complicated by increasing the number of lens components or by providing a plurality of compensators. In addition, the lens group composed of a plurality of lenses or compensators has a synergistic effect of the tolerance of each lens even when the tolerances of the shape, refractive index, optical axis deviation and positional deviation of each optical component are small, Since the optical performance is affected, it is necessary to optimize the optical adjustment in the entire system (for example, see Patent Document 1).
特許文献1には、複数のレンズを有する光学系に光束を照射するための光源と、光源と光学系との間に設けられ、光学系への光束の照射面積を変化させるための遮光手段と、光学系のバックフォーカスの設計ノミナル位置に設けられ、光学系を通過した光の強度分布の重心位置を検出することにより、光学系のバックフォーカスを検出する検出手段とを備えた光学系の組立調整装置において、複数のレンズを有する光学系に対して、光学性能の測定評価を行い、設計ノミナル値になるように各レンズの間隔を調整する、組立調整装置及び組立調整方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a light source for irradiating a light beam to an optical system having a plurality of lenses, and a light-shielding unit provided between the light source and the optical system for changing the irradiation area of the light beam to the optical system. An optical system assembly provided with a detection means for detecting the back focus of the optical system by detecting the center of gravity position of the intensity distribution of the light passing through the optical system, provided at the design nominal position of the back focus of the optical system In the adjustment device, an assembly adjustment device and an assembly adjustment method are disclosed in which optical performance is measured and evaluated for an optical system having a plurality of lenses, and an interval between the lenses is adjusted so as to obtain a design nominal value. .
しかしながら、特許文献1の方法では、光学系を構成するレンズまたはコンペンセータが多くなった場合、前段又は後段のレンズ、もしくはコンペンセータの各公差による影響を受けることにより、各レンズ、または各コンペンセータの光学性能への寄与が複雑となるため、全系で光学調整を行い所望の光学性能を得ることが困難となる。 However, in the method of Patent Document 1, when the number of lenses or compensators constituting the optical system increases, the optical performance of each lens or each compensator is affected by the tolerance of each of the front or rear stage lenses or the compensator. Therefore, it becomes difficult to perform optical adjustment in the entire system to obtain a desired optical performance.
この発明に係る結像光学系は、所望の使用波長を透過し、前記使用波長外にて反射するコーティングを少なくとも一方の面に施されたレンズが少なくとも1つ含まれるレンズ群で構成された結像光学系と、前記使用波長外の光を発生させる光源と前記使用波長外の光を検出する検出器を有し、前記検出器で検出した、前記光源からの光が前記結像光学系で反射された反射光に基づき、前記結像光学系の波面を評価する波面測定装置とからなる。 The imaging optical system according to the present invention includes a lens group including at least one lens having a coating on at least one surface that transmits a desired use wavelength and reflects outside the use wavelength. An image optical system, a light source that generates light outside the use wavelength, and a detector that detects light outside the use wavelength, and the light from the light source detected by the detector is detected by the imaging optical system. And a wavefront measuring device that evaluates the wavefront of the imaging optical system based on the reflected light.
本発明の結像光学系は、所望の使用波長を透過し、使用波長以外にて反射するコーティングを、少なくとも一方の面に施されたレンズが、少なくとも1つ含まれるレンズ群で構成される。なお、コーティングを施す必要があるのは、光学調整を行う必要のあるレンズに対してである。また、複数のレンズにコーティングを施す場合は、使用波長以外の帯域から、それぞれ異なる波長帯を反射するコーティングを使用する。 The imaging optical system according to the present invention includes a lens group including at least one lens having a coating that transmits a desired use wavelength and reflects a light other than the use wavelength on at least one surface. The coating needs to be applied to the lens that needs to be optically adjusted. When coating a plurality of lenses, coatings that reflect different wavelength bands from bands other than the used wavelength are used.
前記、結像光学系の光学調整には、使用波長以外の光を発生させる光源と使用波長以外の光を検出可能な検出器から構成され、結像光学系の波面を評価することが可能な波面評価装置により光学調整を行う。 The optical adjustment of the imaging optical system includes a light source that generates light other than the used wavelength and a detector that can detect light other than the used wavelength, and can evaluate the wavefront of the imaging optical system. Optical adjustment is performed by a wavefront evaluation apparatus.
光学調整では、コーティングが施されたレンズに対し、使用波長以外の光を照射し、レンズ群をダブルパスした波面の評価を行う。その結果が、光学設計通りの波面となるよう、コーティングが施されたレンズを調整する。また、コーティングを施したレンズが複数ある場合には、光学調整時に使用する光の波長帯は、各コーティングが反射する、異なる波長帯をそれぞれ使用する。 In the optical adjustment, light having a wavelength other than the used wavelength is irradiated to the coated lens, and the wavefront obtained by double-passing the lens group is evaluated. The coated lens is adjusted so that the result is a wavefront according to the optical design. When there are a plurality of coated lenses, the wavelength band of light used for optical adjustment uses a different wavelength band reflected by each coating.
これにより、使用波長以外の帯域から、それぞれ異なる波長帯を反射するコーティングが施された各レンズを、異なる波長帯で波面評価することで、他のレンズと区別して特定箇所の光学調整を行うことができる。この結果、各レンズによる光学性能への寄与を区別することが可能となるため、構成品が多い場合でも、全系での光学調整が容易に行うことが出来る。 In this way, each lens with a coating that reflects a different wavelength band from a band other than the used wavelength is subjected to wavefront evaluation in a different wavelength band, so that optical adjustment of a specific part is performed in distinction from other lenses. Can do. As a result, it is possible to distinguish the contribution of each lens to the optical performance, so that even when there are many components, optical adjustment in the entire system can be easily performed.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一または同等の構成には同一番号を付してその説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1による結像光学系及びその光学調整方法を概略的に示す図である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram schematically showing an imaging optical system and an optical adjustment method thereof according to Embodiment 1 of the present invention.
結像光学系10は、目標からの所望の使用波長、例えば1μm帯の近赤外光を任意の受光面上に結像する光学系であり、第1レンズ31、第2レンズ32、第Nレンズ30、コンペンセータ40で構成されている。
第1レンズ31、第2レンズ32、第Nレンズ30は、200-2000nm帯の光を透過する合成石英または350-2000nm帯の光を通過するBK7のレンズである。コンペンセータ40は、複数の合成石英またはBK7のレンズを鏡筒により固定して一緒に位置調整可能としている。さらに、コンペンセータ40の一つのレンズの一面にはコーティング2aが施されている。コーティング2aは、1μm帯の近赤外光を透過するとともに、使用波長以外、例えば632.8nmの可視光を反射する誘電多層膜である。
The imaging
The
波面測定装置50は、光源51と検出器52から構成され、被測定物に632.8nmの可視光を照射し、照射した光が被測定物より反射して得られた波面の状態を計測する装置であり、フィゾー型干渉計やシャックハルトマンセンサ等の干渉計または波面センサが挙げられる。例えば、光源51は、632.8nmの光を発生させるHe-Neレーザ発振器であり、検出器52は、632.8nmの光を検出可能なCCDイメージセンサである。なお、光源51と検出器52は分離していても良い。
The
次に、結像光学系の光学調整方法について説明する。
結像光学系10に対して、波面評価装置50により、光源51から使用波長以外である波長帯632.8nmの光を照射し、第1レンズ31、第2レンズ32、コンペンセータ40内を通過後、コーティング2aで反射され、再びコンペンセータ40内、第2レンズ32、第1レンズ31をダブルパスで透過した光を検出器52にて検出する。波面評価装置50は、参照波面との干渉による縞の変化で波面の乱れを評価することが可能である。コーティング2aが施されたコンペンセータ40を前後に移動させることにより、光路長が変化するとともに波面が変化するため、その結果が光学設計通りの波面となるよう調整する。なお、光学設計では632.8nmの光に合わせて波面を計算している。光学設計通りの波面になるように調整しているため、所望の光学性能に近付けて結像させることが可能となる。なお、コンペンセータは平面内または取り付け角度を変化させて波面の調整をしても良い。また、波面を評価する際に行う光学設計の設計手法は問わない。さらに、光学調整後、結像光学系10は全系が鏡筒等により固定されている。
Next, an optical adjustment method for the imaging optical system will be described.
The imaging
この結果、コンペンセータ40による光学性能への寄与を、他のレンズと区別することが可能となるため、構成品が多い場合でも、全系において、特定箇所の光学調整が容易に行うことが出来る。
ここで、コンペンセータ単体として光学調整が完了している場合、コーティングを施す面はコンペンセータを構成するレンズの1面のみで良く、コーティングを減らすことができる。さらに、光軸調整するレンズの枚数が減るため、作業が容易になる。また、コーティングを施す必要があるのは、光学調整を行う必要のあるレンズに対してである。なお、コーティングを施す面は、光が照射される側を表面、その反対を裏面とした場合、ダブルパスの経路に対象レンズ内の光路も含まれる裏面が望ましい。
As a result, the contribution to the optical performance by the
Here, when the optical adjustment is completed as a single compensator, the surface to be coated may be only one surface of the lens constituting the compensator, and the coating can be reduced. Furthermore, since the number of lenses for adjusting the optical axis is reduced, the operation becomes easy. Also, the coating needs to be applied to lenses that need to be optically adjusted. The surface to be coated is preferably a back surface in which the light irradiation side is the front surface and the opposite is the back surface, and the double-pass path includes the optical path in the target lens.
実施の形態2.
図2は、本発明の実施の形態2による結像光学系及びその光学調整方法を概略的に示す図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing an imaging optical system and an optical adjustment method thereof according to
結像光学系10は、目標からの所望の使用波長、例えば3-5μm帯の中赤外光を任意の受光面上に結像する光学系であり、第1レンズ31、第2レンズ32、第3レンズ33、第4レンズ34、第Nレンズ30で構成されている。第1レンズ31、第2レンズ32、第3レンズ33、第4レンズ34、第Nレンズ30は、1.2-6μm帯の光を透過するSiまたは0.7-10μm帯の光を透過するZnSeもしくは2-20μm帯の光を通過するGeのレンズである。第1レンズ31及び第3レンズ33の一面にはコーティング2aが施されており、第2レンズ32及び第4レンズ34の一面にはコーティング2bが施されている。コーティング2aは、3-5μm帯の中赤外光を透過するとともに、使用波長以外、例えば532nmの可視光を反射する誘電多層膜である。コーティング2bは、3-5μm帯の中赤外光を透過するとともに、使用波長以外、例えば1064nmの近赤外光を反射する誘電多層膜である。
The imaging
波面測定装置50は、光源51と検出器52から構成され、被測定物に632.8nmまたは1064nmの光を照射し、照射した光が被測定物より反射して得られた波面の状態を計測する装置であり、フィゾー型干渉計やシャックハルトマンセンサ等の干渉計または波面センサが挙げられる。光源51は、1064nmの近赤外光を発生させるNd:YAGレーザ発振器及びその2倍波である532nmの可視光を発生する波長変換レーザ光源であり、検出器52は、532nm及び1064nmの光を検出可能なCCDイメージセンサである。また、波面測定装置53は、光源54と検出器55から構成され、波面測定装置50と同様の構成である。
The
次に、結像光学系の光学調整方法について説明する。
結像光学系10に対して、波面評価装置50により、照射面(表)61から波長帯532nmの光を照射し、第1レンズ31内を通過後、コーティング2aで反射され、再び第1レンズ31をダブルパスで透過した光を検出器52にて検出する。波面評価装置50は、参照波面との干渉による縞の変化で波面の乱れを評価することが可能である。コーティング2aが施された第1レンズ31を前後に移動させることにより、光路長が変化するとともに波面が変化するため、その結果が光学設計通りの波面となるよう調整する。なお、光学設計では532nmの光に合わせて波面を計算している。光学設計通りの波面になるように調整しているため、所望の光学性能に近付けて結像させることが可能となる。なお、レンズは平面内または取り付け角度を変化させて波面の調整をしても良い。また、波面を評価する際に行う光学設計の設計手法は問わない。
Next, an optical adjustment method for the imaging optical system will be described.
The imaging
続いて、波面評価装置50により、照射面(表)61から波長帯1064nmの光を照射し、第1レンズ31、コーティング2a、第2レンズ32中を通過後、コーティング2bで反射され、再び第2レンズ32、コーティング2a、第1レンズ31をダブルパスで透過した光を検出器52にて検出することで同様の評価を行い第2レンズ32の調整を行う。
Subsequently, the
同様の手順により、波面評価装置53を用いて、照射面(裏)から波長帯532nmの光を照射することで第3レンズ33の、波長帯1064nmの光を照射することで第4レンズ34の波面評価及び調整を行う。なお、レンズの調整順序は問わない。また、各波長帯の調整を行う際に波面評価装置を変更しても良い。さらに、光学調整後、結像光学系10は全系が鏡筒等により固定されている。
According to the same procedure, the
この結果、第1レンズ31〜第4レンズ34による光学性能への各寄与を、他のレンズと区別することが可能となるため、構成品が多い場合でも、全系において、特定箇所の光学調整が容易に行うことが出来る。また、照射面(表)61と照射面(裏)62の両側から同一のレンズの評価を行うことでより、最適な値となるように調整を行うことが可能となる。また、使用するコーティングの種類が、光軸調整を実施するレンズの枚数の約半分で済むことから、コーティングの種類及び波面測定装置の光源の種類を減らすことが可能である。
As a result, each contribution to the optical performance by the
ここで、コーティングを施す必要があるのは、光学調整を行う必要のあるレンズに対してである。なお、コーティングを施す面は、光が照射される側を表面、その反対を裏面とした場合、ダブルパスの経路に対象レンズ内の光路も含まれる裏面が望ましい。同様の理由により、同一のコーティングが施されているレンズ、例えばコーティング2aが施されている第1レンズ31及び第3レンズ33において、第1レンズ31は照射面(表)61から、第3レンズ33は照射面(裏)62から光を照射し、評価及び調整を行う場合、それぞれの評価面側に評価するレンズが配置することが望ましい。例えば、図中の左側から、照射面(表)61、第1レンズ31、第3レンズ33照射面(裏)62の順となるように配置する。なお、異なる波長帯を反射するコーティングが施されたレンズがその間に挿入されていても良い。
Here, the coating needs to be applied to the lens that needs to be optically adjusted. The surface to be coated is preferably a back surface in which the light irradiation side is the front surface and the opposite is the back surface, and the double-pass path includes the optical path in the target lens. For the same reason, in the
実施の形態3
図3は、本発明の実施の形態3による結像光学系及びその光学調整方法を概略的に示す図である。
Embodiment 3
FIG. 3 is a diagram schematically showing an imaging optical system and an optical adjustment method thereof according to Embodiment 3 of the present invention.
結像光学系10は、目標からの所望の使用波長、例えば3-5μm帯の中赤外光を任意の受光面上に結像する光学系であり、第1レンズ31、第2レンズ32、第3レンズ33、第4レンズ34、第Nレンズ30で構成されている。第1レンズ31、第2レンズ32、第3レンズ33、第4レンズ34、第Nレンズ30は、1.2-6μm帯の光を透過するSiまたは0.7-10μm帯の光を透過するZnSeもしくは2-20μm帯の光を通過するGeのレンズである。また、各レンズ面にはコーティングが施されており、各コーティングは3-5μm帯の中赤外光を透過するとともに、1260-1608nmの帯域内で異なる波長帯の光をそれぞれ反射する誘電多層膜である。
The imaging
波面測定装置50は、光源51と検出器52から構成され、被測定物に1260-1608nmの帯域の光を照射し、照射した光が被測定物より反射して得られた波面の状態を計測する装置であり、フィゾー型干渉計やシャックハルトマンセンサ等の干渉計または波面センサが挙げられる。光源51は1260-1608nmの帯域内で間隔をあけて波長帯を変更させることが可能な波長可変レーザ光源であり、検出器52は、1260-1608nmの帯域の光を検出可能なCCDイメージセンサである。また、波面測定装置53は、光源54と検出器55から構成され、波面測定装置50と同様の構成である。
The
次に、結像光学系の光学調整方法について説明する。結像光学系10に対して、波面評価装置50により、1260-1608nmの帯域からコーティング2bが反射する一部帯域の光を照射面(表)61から照射し、コーティング2a、第1レンズ31内を通過後、コーティング2bで反射され、再び第1レンズ31、コーティング2aをダブルパスで透過した光を検出器52にて検出する。波面評価装置50は、参照波面との干渉による縞の変化で波面の乱れを評価することが可能である。コーティング2bが施された第1レンズ31を前後に移動させることにより、光路長が変化するとともに波面が変化するため、その結果が光学設計通りの波面となるよう調整する。なお、光学設計では照射した1260-1608nm帯域内に含まれる一部帯域の光に合わせて波面を計算している。光学設計通りの波面になるよう調整しているため、所望の光学性能に近付けて結像させることが可能となるなお、レンズは平面内または取り付け角度を変化させて波面の調整をしても良い。また、光学設計の手段は、その波面との比較評価が可能であれば設計手法は問わない。
Next, an optical adjustment method for the imaging optical system will be described. The imaging
続いて、照射面(表)61から1260-1608nmの帯域からコーティング2dが反射する一部帯域の光を照射し、コーティング2a、第1レンズ31、コーティング2b、コーティング2c、第2レンズ32中を通過後、コーティング2dで反射され、再び第2レンズ32、コーティング2c、コーティング2b、第1レンズ31、コーティング2aをダブルパスで透過した光を検出器52にて検出することで同様の評価を行い第2レンズ32の調整を行う。
Subsequently, a part of the light reflected by the
同様の手順により、照射面(表)61から1260-1608nmの帯域からコーティングf、コーティングh、コーティングjがそれぞれ反射する光を順に照射することで、第3レンズ33、第4レンズ34、第Nレンズ30の波面評価及び調整を行う。また、同様に、照射面(裏)62から1260-1608nmの帯域からコーティングa、コーティングc、コーティングe、コーティングg、コーティングiがそれぞれ反射する光を順に照射することでも全レンズの調整することができる。なお、レンズの調整順序は問わない。また、各波長帯の調整を行う際に波面評価装置を変更しても良い。さらに、光学調整後、結像光学系10は全系が鏡筒等により固定されている。
According to the same procedure, the
この結果、第1レンズ31〜第Nレンズ30による光学性能への各寄与を、他のレンズと区別することが可能となるため、構成品が多い場合でも、全系において、特定箇所の光学調整が容易に行うことが出来る。また、照射面(表)61と照射面(裏)62の両側から同一のレンズの評価を行うことでより、最適な値となるように調整を行うことが可能となる。さらに、どちらか一方でしか評価及び調整が出来ない場合、どちらの面からでも光学調整が出来る。なお、一方の照射面からしか光学調整を実施しない場合、コーティングは片面だけでも良い。コーティングを施す面は、光が照射される側を表面、その反対を裏面とした場合、ダブルパスの経路に対象レンズ内の光路も含まれる裏面が望ましい。
As a result, each contribution to the optical performance by the
実施の形態4.
図4は、本発明の実施の形態4による結像光学系及びその光学調整方法を概略的に示す図である。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 4 is a diagram schematically showing an imaging optical system and an optical adjustment method thereof according to Embodiment 4 of the present invention.
結像光学系10は、目標からの所望の使用波長、例えば0.3-0.7μm帯の可視光を任意の受光面上に結像する光学系であり、第1レンズ31、第2レンズ32、第3レンズ33、第4レンズ34、第Nレンズ30で構成されている。第1レンズ31、第2レンズ32、第3レンズ33、第4レンズ34、第Nレンズ30は、200-2000nm帯の光を透過する合成石英のレンズである。また、各レンズ面にはコーティングが施されており、各コーティングは0.3-0.7μm帯の可視光を透過するとともに、1260-1608nmの帯域内で異なる波長帯の光をそれぞれ反射する誘電多層膜である。
The imaging
波面測定装置50は、光源51と検出器52から構成され、被測定物に1260-1608nmの帯域の光を照射し、照射した光が被測定物より反射して得られた波面の状態を計測する装置であり、フィゾー型干渉計やシャックハルトマンセンサ等の干渉計または波面センサが挙げられる。光源51は1260-1608nmの帯域内で間隔をあけて波長帯を変更させることが可能な波長可変レーザ光源または半導体レーザ光源であり、検出器52は、1260-1608nmの帯域の光を検出可能なCCDセンサである。また、波面測定装置53は、光源54と検出器55から構成され、波面測定装置50と同様の構成である。
The
次に、結像光学系の光学調整方法について説明する。
結像光学系10に対して、波面評価装置50により、1260-1608nmの帯域からコーティング2bが反射する一部帯域の光を照射面(表)61から照射し、コーティング2a、第1レンズ31内を通過後、コーティング2bで反射され、再び第1レンズ31、コーティング2aをダブルパスで透過した光を検出器52にて検出する。波面評価装置50は、参照波面との干渉による縞の変化で波面の乱れを評価することが可能である。コーティング2bが施された第1レンズ31を前後に移動させることにより、光路長が変化するとともに波面が変化するため、その結果が光学設計通りの波面となるよう調整する。なお、光学設計では照射した1260-1608nm帯域内に含まれる一部帯域の光に合わせて波面を計算している。光学設計通りの波面にしているため、所望の光学性能に近付けて結像させることが可能となる。なお、レンズは平面内または取り付け角度を変化させて波面の調整をしても良い。また、光学設計の手段はその波面との比較評価が可能であれば設計手法は問わない。
Next, an optical adjustment method for the imaging optical system will be described.
The imaging
続いて、260-1608nmの帯域からコーティング2cが反射する一部帯域の光を照射面(表)61から照射し、コーティング2a、第1レンズ31、コーティング2b、コーティング2b、第2レンズ32中を通過後、コーティング2cで反射し、再び第2レンズ32、コーティング2b、第1レンズ31、コーティング2aをダブルパスで透過した光を検出器52にて検出することで同様の評価を行うことで第2レンズ32の調整を行う。
Subsequently, a part of the light reflected by the
同様の手順により、照射面(表)61から1260-1608nmの帯域からコーティングd、コーティングe、コーティングfがそれぞれ反射する光を順に照射することで、第3レンズ33、第4レンズ34、第Nレンズ30の波面評価及び調整を行う。また、同様に、照射面(裏)62から1260-1608nmの帯域からコーティングa、コーティングb、コーティングc、コーティングd、コーティングeの光を順に照射することでも全レンズの調整することもできる。なお、レンズの調整順序は問わない。また、各波長帯の調整を行う際に波面評価装置を変更しても良い。さらに、光学調整後、結像光学系10は全系が鏡筒等により固定されている。
According to the same procedure, the
この結果、第1レンズ31〜第Nレンズ30による光学性能への各寄与を、他のレンズと区別することが可能となるため、構成品が多い場合でも、全系において、特定箇所の光学調整が容易に行うことが出来る。また、照射面(表)61と照射面(裏)62の両側から同一のレンズの評価を行うことでより、最適な値となるように調整を行うことが可能となる。さらに、どちらか一方でしか評価及び調整が出来ない場合、どちらの面からでも光学調整が出来る。
As a result, each contribution to the optical performance by the
実施例3ではレンズの枚数の2倍コーティングの種類が必要であるのに対して、使用するコーティングの種類が、光軸調整を実施するレンズの枚数に加えて2種類で済むことから、コーティングの種類及び波面測定装置の光源の種類を減らすことが可能である。なお、コーティングを施す面は、光が照射される側を表面、その反対を裏面とした場合、ダブルパスの経路に対象レンズ内の光路も含まれる裏面が望ましい。さらに、コーティングの種類を少なくするため、レンズ間で対向する面毎に同一の波長帯を反射する各コーティングを使用する。また、照射面(表)61及び照射面(裏)62に最も近いレンズの面に施すコーティングは、それぞれ異なる波長帯を反射するコーティングを使用することが望ましい。 In Example 3, the number of types of coating is twice as large as the number of lenses, whereas the number of types of coating used is two in addition to the number of lenses that perform optical axis adjustment. It is possible to reduce the types and types of light sources of the wavefront measuring apparatus. The surface to be coated is preferably a back surface in which the light irradiation side is the front surface and the opposite is the back surface, and the double-pass path includes the optical path in the target lens. Furthermore, in order to reduce the types of coatings, each coating that reflects the same wavelength band is used for each surface facing between the lenses. Further, it is desirable that the coating applied to the lens surface closest to the irradiation surface (front) 61 and the irradiation surface (back) 62 is a coating that reflects different wavelength bands.
10 結像光学系、2a コーティング(反射波長帯:a)、2b コーティング(反射波長帯:b)、2c コーティング(反射波長帯:c)、2d コーティング(反射波長帯:d)、2e コーティング(反射波長帯:e)、2f コーティング(反射波長帯:f)、30 第Nレンズ、31 第1レンズ、32 第2レンズ、33 第3レンズ、34 第4レンズ、40 コンペンセータ、50 波面測定装置、51 光源、52 検出器、53 波面測定装置、54 光源、55 検出器、61 照射面(表)、62 照射面(裏) 10 Imaging optical system, 2a coating (reflection wavelength band: a), 2b coating (reflection wavelength band: b), 2c coating (reflection wavelength band: c), 2d coating (reflection wavelength band: d), 2e coating (reflection) Wavelength band: e), 2f Coating (reflection wavelength band: f), 30 Nth lens, 31 1st lens, 32 2nd lens, 33 3rd lens, 34 4th lens, 40 compensator, 50 wavefront measuring device, 51 Light source, 52 detector, 53 wavefront measuring device, 54 light source, 55 detector, 61 irradiation surface (front), 62 irradiation surface (back)
Claims (8)
前記複数のレンズは、前記使用波長と異なる第2の波長の光を反射するコーティングを少なくとも一方の面に施された少なくとも1つのレンズを含み、
前記第2の波長の光を反射するコーティングが施されたレンズは、光学調整用に移動可能であることを特徴とする結像光学系。 An imaging optical system comprising a plurality of lenses that transmit light of a first wavelength that is a working wavelength,
The plurality of lenses include at least one lens having a coating that reflects light having a second wavelength different from the used wavelength on at least one surface;
The imaging optical system characterized in that the lens provided with the coating that reflects the light of the second wavelength is movable for optical adjustment.
前記第3の波長の光を反射するコーティングが施されたレンズは、光学調整用に移動可能であり、
前記光学調整は、前記第3の波長の光を反射するコーティングが施されたレンズで反射された前記第3の波長の光の反射光の波面を、所望の波面と一致させる調整であることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の結像光学系。 The plurality of lenses include at least one lens having a coating that reflects light of a third wavelength, which is different from the first wavelength and the second wavelength, on at least one surface;
The lens provided with the coating that reflects the light of the third wavelength is movable for optical adjustment,
The optical adjustment is an adjustment to make the wavefront of the reflected light of the third wavelength light reflected by the lens coated with the third wavelength light coincide with a desired wavefront. The imaging optical system according to any one of claims 1 to 3.
各々のレンズは、光学調整用に移動可能であることを特徴とする請求項1記載の結像光学系。 Each lens surface of the plurality of lenses is provided with a coating that reflects light of different wavelengths,
The imaging optical system according to claim 1, wherein each lens is movable for optical adjustment.
前記反射する波長は、隣接するレンズの対向する面毎に異なることを特徴とする請求項1記載の結像光学系。 A coating that reflects light of the same wavelength is applied to the facing surfaces of adjacent lenses among the plurality of lenses,
The imaging optical system according to claim 1, wherein the wavelength to be reflected is different for each facing surface of an adjacent lens.
結合光学系の入射側あるいは出射側から、前記使用波長と異なる第2の波長の光を照射し、
前記複数のレンズのうち、予め前記第2の波長の光を反射するコーティングが施された第2波長反射レンズで反射された前記第2の波長の反射光の波面が所望の波面となるように、前記第2波長反射レンズの位置を調整することを特徴とする結像光学系の光学調整方法。 An optical adjustment method for an imaging optical system comprising a plurality of lenses that transmit light of a first wavelength that is a working wavelength,
Irradiating light having a second wavelength different from the used wavelength from the incident side or the emission side of the coupling optical system,
Of the plurality of lenses, the wavefront of the reflected light of the second wavelength reflected by the second wavelength reflecting lens that has been coated in advance to reflect the light of the second wavelength is a desired wavefront. An optical adjustment method for an imaging optical system, wherein the position of the second wavelength reflection lens is adjusted.
結合光学系の入射側から、前記使用波長と異なる第2の波長の光を照射し、
前記複数のレンズのうち、予め前記第2の波長の光を反射するコーティングが施された第2波長反射レンズで反射された前記第2の波長の反射光の波面が所望の波面となるように、前記第2波長反射レンズの位置を調整し、
前記結合光学系の出射側から、前記第1の波長、前記第2の波長と異なる、第3の波長の光を照射し、
前記複数のレンズのうち、予め前記第3の波長の光を反射するコーティングが施された第3波長反射レンズで反射された前記第3の波長の反射光の波面が所望の波面となるように、前記第3波長反射レンズの位置を調整することを特徴とする結像光学系の光学調整方法。 An optical adjustment method for an imaging optical system comprising a plurality of lenses that transmit light of a first wavelength that is a working wavelength,
Irradiate light having a second wavelength different from the use wavelength from the incident side of the coupling optical system,
Of the plurality of lenses, the wavefront of the reflected light of the second wavelength reflected by the second wavelength reflecting lens that has been coated in advance to reflect the light of the second wavelength is a desired wavefront. Adjusting the position of the second wavelength reflection lens,
Irradiating light of a third wavelength different from the first wavelength and the second wavelength from the exit side of the coupling optical system,
Among the plurality of lenses, the wavefront of the reflected light of the third wavelength reflected by the third wavelength reflecting lens that has been coated in advance to reflect the light of the third wavelength is a desired wavefront. An optical adjustment method for an imaging optical system, wherein the position of the third wavelength reflection lens is adjusted.
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