JP2024057657A - 波面計測装置、波面計測方法、及び光学系の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被検光学系の焦点距離によらず、被検光学系の透過波面を小型かつ簡易な構成で計測可能な波面計測装置を提供すること。【解決手段】波面計測装置は、被検光学系を透過した光を受光する受光部と、被検光学系の側から順に配置された回折素子及び反射素子を備え、被検光学系の光軸外を透過した光の受光部に対する入射角を調整するために、回折素子の位置及び反射素子の傾きの少なくとも一方を調整可能な光学系と、受光部から出力された信号を用いて被検光学系を透過した光の波面を取得する取得部とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、被検光学系の透過波面を計測する波面計測装置に関する。

複数の光学素子を含む光学系を製造する際には、該光学系の光軸上や光軸外を透過した光の波面（透過波面）を計測し、複数の光学素子のそれぞれの位置を調整する必要がある。特許文献１には、被検光学系を透過した複数の透過光を、回折素子を介して複数の受光部で受光し、被検光学系の光軸上や光軸外の透過波面を計測する装置が開示されている。特許文献２には、被検光学系を透過し、光軸に対する角度が互いに異なるように配置された複数の反射面で反射され、被検光学系を再度透過した複数の光を受光部で受光することで、被検光学系の光軸上や光軸外の透過波面を計測する装置が開示されている。

特開２０２１－１１０６７３号公報 特開２０１９－６６４２８号公報

しかしながら、特許文献１の装置では、焦点距離の異なる複数の被検光学系の各透過波面を計測する場合、被検光学系の焦点距離に応じて、異なる周期の回折素子を準備し、該回折素子と受光部の位置を調整する必要がある。そのため、装置が大型化かつ複雑化してしまう。また、特許文献２の波面計測装置では、複数の反射面の角度を調整することで、焦点距離の異なる複数の被検光学系の各透過波面を計測可能であるが、計測可能な被検光学系は画角の狭い望遠レンズに限られる。

本発明は、被検光学系の焦点距離によらず、被検光学系の透過波面を小型かつ簡易な構成で計測可能な波面計測装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面としての波面計測装置は、被検光学系を透過した光を受光する受光部と、被検光学系の側から順に配置された回折素子及び反射素子を備え、被検光学系の光軸外を透過した光の受光部に対する入射角を調整するために、回折素子の位置及び反射素子の傾きの少なくとも一方を調整可能な光学系と、受光部から出力された信号を用いて被検光学系を透過した光の波面を取得する取得部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、被検光学系の焦点距離によらず、被検光学系の透過波面を小型かつ簡易な構成で計測可能な波面計測装置を提供することができる。

実施例１の波面計測装置の構成図である。 実施例１の被検光学系の波面の計測手順を示すフローチャートである。 実施例１の焦点距離の異なる被検光学系のそれぞれに対するアナモルフィック光学系の配置と光線方向を示す図である。 実施例２の波面計測装置の構成図である。 実施例３の波面計測装置の構成図である。 実施例４の波面計測装置の構成図である。 実施例１乃至４の波面計測装置のいずれかにより計測された波面の結果を用いて、光学系を製造する方法を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本実施例の波面計測装置１の構成図である。波面計測装置１は、光源１０、アナモルフィック光学系１００、レンズ５０，５１，５２，５５、ミラー７１，７２，７３，７４、受光部９０，９１，９２、及びコンピュータ（取得部）８０を有する。被検光学系３０は、複数のレンズを組み合せて構成されている。アナモルフィック光学系１００は、被検光学系３０の側から順に配置された、第１回折素子１１０、反射素子１３１，１３２、第２回折素子１２０を備える。波面計測装置１は、被検光学系３０の光軸上と光軸外を透過した光の波面（透過波面）を計測する。なお、光源１０は、本実施例では波面計測装置１に設けられているが、波面計測装置１とは別の装置として構成されてもよい。

光源１０は、レーザ（ガスレーザ、固体レーザ、半導体レーザ等）やＬＥＤ等により構成されている。光源１０から射出された光２１０は、レンズ５５により平行光となり、アナモルフィック光学系１００に入射する。アナモルフィック光学系１００の構成要素である回折素子は例えば、振幅型回折格子、位相型回折格子、ＣＧＨ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ Ｈｏｌｏｇｒａｍ）である。アナモルフィック光学系に入射した光は回折素子で回折する際に、回折方向に平行な面の方向の光束が伸縮する。

光２１０は、アナモルフィック光学系１００内の第２回折素子１２０で回折し、光２００（０次回折光）、２０１（＋１次回折光）、２０２（－１次回折光）に分割される。

光２００は、第１回折素子１１０を透過（０次回折）し、被検光学系３０の光軸上を透過する軸上光として被検光学系３０に入射する。

光２０１，２０２はそれぞれ、反射素子１３１，１３２で反射し、第１回折素子１１０で回折（＋１次回折、－１次回折）し、被検光学系３０の光軸外を透過する軸外光として被検光学系３０に入射する。なお、本実施例では、０次及び±１次回折光を利用しているが、他の次数の回折光を利用してもよい。また、回折次数の組み合わせ方も本実施例の組み合わせに限らない。

光２００は、レンズ５０を通って受光部９０で受光される。光２０１は、ミラー７１，７３で反射し、レンズ５１を通って受光部９１で受光される。光２０２は、ミラー７２，７４で反射し、レンズ５２を通って受光部９２で受光される。

受光部９０，９１，９２はそれぞれ、受光した光２００，２０１，２０２が形成する光学像を撮像（光電変換）して光２００，２０１，２０２に対応する信号をコンピュータ８０に出力する。

コンピュータ８０は、光２００，２０１，２０２に対応する信号を用いて、被検光学系３０の光軸上を透過した光２００、及び被検光学系３０の光軸外を透過した光２０１，２０２の波面を取得する。

本実施例では、シャックハルトマンの原理を利用して波面を取得する。すなわち、受光部９０，９１，９２は、マイクロレンズアレイを備えたシャックハルトマンセンサである。波面収差がない平行光がシャックハルトマンセンサに入射すると、マイクロレンズアレイの周期と同じ周期のスポット配列像が撮像される。一方、波面収差を有する光がシャックハルトマンセンサに入射すると、スポット配列像のそれぞれのスポット位置が各マイクロレンズに入射した光の波面の傾きに比例してシフトする。このスポット位置のシフト量に基づいて波面が取得される。

図２は、本実施例の被検光学系３０の波面の計測手順（波面計測方法）を示すフローチャートである。

ステップＳ１０では、計測者は波面計測装置１に被検光学系３０を設置して被検光学系３０のフォーカスを調整する。フォーカス調整は例えば、被検光学系３０の光軸上を透過して受光部９０に入射する光２００が平行光となるように調整すればよい。

ステップＳ２０では、アナモルフィック光学系１００内の素子の位置や傾きが調整される。具体的には、被検光学系３０の光軸外を透過した光２０１，２０２が受光部９１，９２に対して所定の方向で入射するように、すなわち光２０１，２０２の受光部９１，９２に対する入射角が所定の角度となるように調整される。所定の方向は例えば、受光部９１，９２の受光面に対して垂直な方向である。入射方向は、所定の方向から数度程度傾いても問題ない。

アナモルフィック光学系１００は、第１回折素子１１０又は第２回折素子１２０の被検光学系３０の光軸方向における位置、及び反射素子１３１，１３２の被検光学系３０の光軸に対する傾きの少なくとも一つを調整可能に構成されている。被検光学系３０の焦点距離と被検光学系３０の光軸外を透過した光が形成する光学像の像高とに基づいてコンピュータ８０により取得された結果に応じて、第１回折素子１１０や第２回折素子の位置、反射素子１３１，１３２の傾きを調整する。主として、反射素子１３１，１３２の傾きを調整する。必要に応じて、第１回折素子１１０の位置を調整する。第２回折素子１２０の位置は通常、固定しておいてよいが、調整をしてもよい。アナモルフィック光学系１００と被検光学系３０の間の距離も、必要であれば調整する。

ステップＳ３０では、被検光学系３０を透過した光２００，２０１，２０２をそれぞれ、受光部９０，９１，９２に受光させる。

ステップＳ４０では、コンピュータ８０は、受光部９０，９１，９２から出力された信号を用いて被検光学系３０を透過した光２００，２０１，２０２の波面を取得する。

一般に、被検光学系３０の焦点距離が変わると被検光学系３０の物体側の軸外光線角度も変わる。本実施例では、被検光学系３０の焦点距離に応じてアナモルフィック光学系１００において光線角度を調整することで、異なる焦点距離の被検光学系３０の波面計測も可能としている。なお、光線角度の調整とは、被検光学系３０の光軸外を透過した光２０１，２０２が受光部９１、９２に対して所定の方向で入射するように調整することを意味している。

図３は、本実施例の焦点距離の異なる被検光学系３０のそれぞれに対するアナモルフィック光学系１００の配置と光線方向を示す図である。コンピュータ８０は、被検光学系３０の焦点距離と光軸外を透過した光が形成する光学像の像高とに基づいて、反射素子１３１，１３２の傾き、各回折素子の位置、及び各回折素子における回折次数を取得する。取得する。コンピュータ８０により取得された結果に応じて、第１回折素子１１０の位置、反射素子１３１，１３２の傾き、及び第２回折素子１２０の位置の少なくとも１つが調整される。

図３（Ａ）は、被検光学系３０が焦点距離の短いレンズ（例えば広角レンズ）の場合におけるアナモルフィック光学系１００の配置と光線方向を示している。焦点距離が短いレンズは、物体側の軸外光線角度が大きいので、反射素子１３１，１３２で反射した光を第１回折素子１１０で回折させずに（０次回折で）被検光学系３０に入射させる。

被検光学系３０の焦点距離が長くなっていく（広角レンズから標準レンズに近づく）に従い物体側の軸外光線角度が小さくなっていくので、反射素子１３１，１３２の傾きを変化させることで光線角度を調整する。図３（Ｂ）は、被検光学系３０が標準レンズの場合におけるアナモルフィック光学系１００の配置と光線方向を示している。図３（Ａ）と同様に、反射素子１３１，１３２で反射した光を第１回折素子１１０で回折させずに被検光学系３０に入射させる。ただし、反射素子１３１，１３２の傾きは、図３（Ａ）の場合と異なる。

被検光学系３０の焦点距離が更に長くなっていく（標準レンズから望遠レンズに近づく）と、反射素子１３１，１３２の傾きだけでは光線角度を調整しきれなくなるので、第１回折素子１１０の回折による光線角度調整も行う。図３（Ｃ）は、被検光学系３０が望遠レンズの場合におけるアナモルフィック光学系１００の配置と光線方向を示している。望遠レンズの狭い画角に合わせるため、反射素子１３１，１３２で反射した光を第１回折素子１１０で回折させて、被検光学系３０に入射する軸外光線角度を小さくしている。

図３（Ｄ）は、被検光学系３０が焦点距離の更に長いレンズ（例えば超望遠レンズ）の場合におけるアナモルフィック光学系１００の配置と光線方向を示している。図３（Ｃ）と同様に、反射素子１３１，１３２で反射した光を第１回折素子１１０で回折させて被検光学系３０に入射させる。ただし、被検光学系３０の焦点距離の変化に伴う軸外光線角度の変化を、反射素子１３１，１３２の傾きによって調整している。

一般的に、焦点距離の異なる被検光学系、又は１つの被検光学系の複数のズーム状態における光軸外を透過した光の波面を計測する場合、焦点距離ごとに軸外光線角度が変わるため、装置内の素子の交換や大きな移動が必要となり、装置が大型化かつ複雑化する。本実施例では、反射素子１３１，１３２の傾き、及び第１回折素子１１０と第２回折素子１２０の位置、及び第１回折素子１１０と第２回折素子１２０における回折次数を適切に選択する。これにより、小型かつ簡易な構成で、焦点距離の異なる被検光学系３０の光軸外を透過した光の波面を計測可能である。

図３では、広角～標準レンズでは第１回折素子１１０において０次回折光を、望遠～超望遠レンズでは第１回折素子１１０において１次回折光を選択しているが、次数選択はこれに限らない。被検光学系３０の焦点距離、像高、及び第１回折素子１１０と第２回折素子１２０の周期等に基づいて適切な回折次数を選択すればよい。

本実施例では、被検光学系３０の焦点距離が５～１０００ｍｍ、光源１０の波長が４００～７００ｎｍ程度である場合、第１回折素子１１０と第２回折素子１２０の周期は光源１０の波長の１．１倍～２倍程度であることが好ましい。この場合、第２回折素子１２０における１次回折角は３０～６５度程度となる。この状態で反射素子１３１，１３２の傾きを±１５度程度の範囲での調整、かつ第１回折素子１１０の回折次数の選択の組み合わせにより様々な軸外光線角度、すなわち様々な焦点距離の被検光学系３０の光軸外を透過した光の波面を小型な装置で計測可能である。

反射素子に対して光が斜めに入射すると、反射素子に光が当たる面積は、光束サイズより大きくなる（入射角θのときの照射面積は、光束サイズの１／ｃｏｓθ倍になる）ため、一般的には、光束サイズより大きい有効領域の反射素子を準備する必要がある。本実施例では、第２回折素子１２０で回折させることで、光束サイズを圧縮（回折角αのときの光束サイズは回折前の光束のｃｏｓα倍）し、かつ、反射素子１３１，１３２への入射角を小さくすることができる。これにより、反射素子１３１，１３２のサイズを小さくすることができるため、波面計測装置１を小型化することができる。

広角～標準レンズの焦点距離では、第１回折素子１１０で回折させないので、第１回折素子１１０は配置されてなくてもよい。そこで、波面計測装置１は、光路上に第１回折素子１１０を出し入れできる構造を有してもよい。

本実施例では、被検光学系３０の２つの軸外光（光２０１，２０２）の波面を計測するが、より多くの軸外光の波面を計測してもよい。図１では軸外光を２次元的に示しているが、紙面奥行き方向を含め３次元的に配置することができる。奥行き方向にも光を回折する回折素子を配置し、それに応じて反射素子、レンズ、及び受光部を設ければよい。

本実施例では、受光部９０，９１，９２として、マイクロレンズアレイを備えたシャックハルトマンセンサを用いているが、他の波面センサを用いてもよい。例えば、ハルトマンマスクを備えたシアリング干渉計（タルボ干渉計）を用いてもよい。ハルトマンマスクは、２次元位相型回折格子又は２次元振幅型回折格子のいずれでもよい。シアリング干渉計では、ハルトマンマスクの後方にできる自己像の歪みから、フーリエ変換法によって波面を取得することができる。また、ハルトマンマスクとして、ピンホールアレイであり１つのピンホールを透過した光と隣接するピンホールを透過した光との干渉が無視できるようにピンホール同士が離れているものを用いて、シャックハルトマンセンサと同様の原理で波面を取得してもよい。

また、被検光の強度情報を用いてその波面を取得する方法を用いてもよい。その方法は次の通りである。まず、ミラー７１，７２，７３，７４、及びレンズ５０，５１，５２を取り除く。そして、被検光学系３０の集光点付近に、直進ステージ上に固定されたイメージセンサを配置する。直進ステージを駆動しながら集光点付近の像を複数、撮像する。コンピュータ８０は、撮像された複数の像の強度情報を用いて被検光学系３０を透過した複数の像高の波面を取得する。強度情報から波面を取得する方法として例えば、強度輸送方程式を用いる方法、特定の波面の初期値に基づいて最適化計算を行う方法、及び波面と像の強度情報との関係を機械学習させた人工知能（ＡＩ）を用いる方法がある。

光源に波長が互いに異なる複数の光源を用いることにより、被検光学系３０を透過した光の波面の波長依存性を計測することもできる。ただし、回折素子は波長が変わると回折角が変化するので、必要に応じてアナモルフィック光学系１００内の素子の位置や傾きの調整を行う。

本実施例の構成によれば、被検光学系の焦点距離によらず、被検光学系の透過波面を小型かつ簡易な構成で計測することができる。

図４は、本実施例の波面計測装置２の構成図である。波面計測装置２は、光源１１，１２、ピンホール２５、アナモルフィック光学系１００、レンズ５１，５２，５３，５４、受光部９１，９２、及びコンピュータ８０を有する。アナモルフィック光学系１００は、被検光学系３０の側から順に配置された、第１回折素子１１０、反射素子１３１，１３２、第２回折素子１２１，１２２を備える。波面計測装置２は、被検光学系３０の光軸上と光軸外を透過した光の波面を計測する。

実施例１の波面計測装置１は、アナモルフィック光学系１００によって被検光学系３０の光軸外に対応する光を生成し、生成した光を、被検光学系３０を透過させることで被検光学系３０の光軸外を透過した光の波面を計測する。本実施例では、被検光学系３０の光軸外を透過した光を、アナモルフィック光学系１００で光線角度を調整（受光部に対して所定の方向で入射するように調整）して受光部９１，９２に導くことで被検光学系３０の光軸外を透過した光の波面を計測する。

光源１１，１２から射出された光２０１，２０２は、被検光学系３０の光軸外像高の位置に配置されたピンホール２５を通って発散し、被検光学系３０に入射する。被検光学系３０の光軸外を透過した軸外光である光２０１，２０２は、アナモルフィック光学系１００に入射する。

光２０１，２０２はそれぞれ、アナモルフィック光学系１００内の第１回折素子１１０で回折（＋１次回折、－１次回折）し、反射素子１３１，１３２で反射し、第２回折素子１２１，１２２で回折（＋１次回折、－１次回折）する。

光２０１は、レンズ５１，５３を通って受光部９１で受光される。光２０２は、レンズ５２，５４を通って受光部９２で受光される。受光部９１、９２はそれぞれ、受光した光２０１，２０２に対応する信号をコンピュータ８０に出力する。

コンピュータ８０は、光２０１，２０２に対応する信号を用いて、被検光学系３０を透過した光軸外光である光２０１，２０２の波面を取得する。

本実施例では、被検光学系３０を透過した光が平行光（物体位置が無限遠）の状態で計測するが、収束光（物体位置が有限）の状態で計測してもよい。その場合、レンズ５１，５２，５３，５４を適切な開口数と焦点距離のレンズに交換する。また、一般的に、光が収束している状態で回折させると回折時に収差が発生するため、波面を取得する際に収差の補正が必要となる。収差の補正量は、光線追跡によって取得可能である。収差を補正する代わりに、被検光学系３０とアナモルフィック光学系１００の間に、収束光を平行光にコリメートする補助レンズを挿入することで収差の発生を抑制してもよい。

本実施例の構成によれば、被検光学系の焦点距離によらず、被検光学系の透過波面を小型かつ簡易な構成で計測することができる。

図５は、本実施例の波面計測装置３の構成図である。波面計測装置３は、光源１０、ファイバ２０、ステージ４０、レンズ５５，５６、ハーフミラー６０、アナモルフィック光学系１００、受光部９０、及びコンピュータ８０を有する。アナモルフィック光学系１００は、被検光学系３０の側から順に配置された、回折素子１４０、反射素子１３０を備える。本実施例では、回折素子１４０が実施例１と実施例２で説明した第１回折素子と第２回折素子の役目を担う。波面計測装置３は、被検光学系３０の複数の像高に対応する透過波面を順次計測する。

光源１０からファイバ２０を介して射出された光２１０は、レンズ５５により平行光となる。光２１０の一部の光は、ハーフミラー６０を透過し、レンズ５６によって被検光学系３０の像面位置に相当する位置に集光される。その後、発散して被検光学系３０に入射する。被検光学系３０を透過した光２１０は、アナモルフィック光学系１００に入射する。

光２１０は、アナモルフィック光学系１００内の回折素子１４０で回折（＋１次回折）し、反射素子１３０で反射し、回折素子１４０で回折（－１次回折）して再度、被検光学系３０に入射する。

被検光学系３０を透過した光２１０は、レンズ５６を通って平行光となる。光２１０の一部の光は、ハーフミラー６０で反射し受光部９０で受光される。受光部９０は、受光した光２１０に対応する信号をコンピュータ８０に出力する。コンピュータ８０は、光２１０に対応する信号を用いて、被検光学系３０を透過した光２１０の波面を取得する。

本実施例では、ステージ４０を図５のｘｙ方向へ駆動させることで、被検光学系３０の複数の像高に対応する波面を計測することができる。コンピュータ８０は、被検光学系３０の焦点距離と像高に基づいて、光２１０が受光部９０に対して所定の方向で入射するように反射素子１３０の傾きを取得する。コンピュータ８０は、光２１０が被検光学系３０の所定の像高に入射するようにステージ４０を駆動し、反射素子１３０の傾きを調整する。

広角レンズ（大画角の被検光学系）の光軸外波面を一般的なダブルパス光学系（図５の第２回折素子が配置されていない光学系）を用いて計測する場合、大きなサイズの反射素子を準備し、大きく傾ける必要がある。そのため、波面計測装置３が大型化してしまう。本実施例では、回折素子１４０における回折光を用いることで光線角度を抑制し、小サイズの反射素子１３０を、少し傾けるだけで広角レンズの光軸外を透過した光の波面を計測することができる。望遠レンズのような小画角の被検光学系３０の光軸外を透過した光の波面を計測する場合、回折素子１４０における０次回折光を用いればよい。

本実施例の構成によれば、被検光学系の焦点距離によらず、被検光学系の透過波面を小型かつ簡易な構成で計測することができる。

図６は、本実施例の波面計測装置４の構成図である。波面計測装置４は、光源１０、ファイバ２０，２１，２２、アナモルフィック光学系１００、レンズ５５，５６、受光部９０、及びコンピュータ８０を有する。アナモルフィック光学系１００は、被検光学系３０の側から順に配置された、第１回折素子１１０、反射素子１３１，１３２、第２回折素子１２０を備える。ファイバ２０，２１，２２はそれぞれ、光源１０と反対側の端面の位置が、被検光学系３０におけるそれぞれ異なる像高に対応するように配置されている。波面計測装置４は、被検光学系３０の光軸上と光軸外を透過した光の波面を計測する。

光源１０からファイバ２０、２１、２２を介して射出された光２００，２０１，２０２は、被検光学系３０に入射する。被検光学系３０を透過した光２００，２０１，２０２は、アナモルフィック光学系１００に入射する。

光２００，２０１，２０２はそれぞれ、アナモルフィック光学系１００内の第１回折素子１１０で回折（０次回折、＋１次回折、－１次回折）し、反射素子１３１，１３２で反射し、第２回折素子１２０で回折（０次回折、＋１次回折、－１次回折）する。

光２００，２０１，２０２は、レンズ５５，５６を通って受光部９０で受光される。受光部９０は、受光した光２００，２０１，２０２に対応する信号をコンピュータ８０に出力する。コンピュータ８０は、光２００，２０１，２０２に対応する信号を用いて、被検光学系３０の光軸上を透過した光２００、及び光軸外を透過した光２０１，２０２の波面を取得する。

本実施例では、被検光学系３０の光軸外を透過した光２０１，２０２を、アナモルフィック光学系１００で光線角度を調整（受光部９０に対して所定の方向で入射するように調整）して１つの受光部９０に導光することで光軸外の波面を計測する。光２００，２０１，２０２を１つの受光部９０で受光するため、全ての光が点灯すると同時に受光部９０に入射してしまう。そのため、コンピュータ８０は、光２００，２０１，２０２が順番に被検光学系３０に入射するように光源１０を制御する必要がある。

本実施例の構成によれば、被検光学系の焦点距離によらず、被検光学系の透過波面を小型かつ簡易な構成で計測することができる。

図７は、実施例１乃至４の波面計測装置のいずれかにより計測された波面の結果を用いて、光学系（被検光学系３０）を製造する方法を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１では、製造者は、複数の光学素子（レンズ等）を用いて光学系を組み立てて、各光学素子の位置を調整する。

ステップＳ１０２では、製造者（計測者）は、組立調整された光学系の精度や性能を評価する。この際、波面計測装置１～４のいずれかを用いて光学系を透過した複数の被検光の波面を計測し、その結果を用いて評価を行う。満足する評価結果が得られた場合、光学系の製造を終了し、満足する評価結果が得られない場合、ステップＳ１０１の処理が実行される。

本実施形態の開示は、以下の構成及び方法を含む。

（構成１）
被検光学系を透過した光を受光する受光部と、
前記被検光学系の側から順に配置された回折素子及び反射素子を備え、前記被検光学系の光軸外を透過した光の前記受光部に対する入射角を調整するために、前記回折素子の位置及び前記反射素子の傾きの少なくとも一方を調整可能な光学系と、
前記受光部から出力された信号を用いて前記被検光学系を透過した光の波面を取得する取得部とを有することを特徴とする波面計測装置。
（構成２）
前記取得部は、前記被検光学系の焦点距離と前記被検光学系の光軸外を透過した光が形成する光学像の像高とに基づいて前記反射素子の傾きを取得することを特徴とする構成１に記載の波面計測装置。
（構成３）
前記取得部は、前記被検光学系の焦点距離と前記被検光学系の光軸外を透過した光が形成する光学像の像高とに基づいて前記回折素子の位置を取得することを特徴とする構成１又は２に記載の波面計測装置。
（構成４）
前記受光部は、マイクロレンズアレイを備えることを特徴とする構成１乃至３の何れか一つの構成に記載の波面計測装置。
（構成５）
前記受光部は、ハルトマンマスクを備えることを特徴とする構成１乃至４の何れか一つの構成に記載の波面計測装置。
（構成６）
前記光源からの光の一部は、前記被検光学系を透過し、前記回折素子で回折し、前記反射素子で反射し、前記回折素子で回折し、前記被検光学系を透過し、前記受光部に導かれることを特徴とする構成１乃至５の何れか一つの構成に記載の波面計測装置。
（構成７）
前記光学系は、前記被検光学系の側から順に配置された、第１回折素子、反射素子、第２回折素子を備え、前記被検光学系の光軸外を透過した光の前記受光部に対する入射角が所定の角度となるように、前記第１回折素子の位置、前記反射素子の傾き、及び前記第２回折素子の位置の少なくとも１つを調整可能に構成されていることを特徴とする構成１乃至５の何れか一つの構成に記載の波面計測装置。
（構成８）
前記取得部は、前記被検光学系の焦点距離と前記被検光学系の光軸外を透過した光が形成する光学像の像高とに基づいて前記２回折素子の位置を取得することを特徴とする構成７に記載の波面計測装置。
（構成９）
前記光源からの光の一部は、前記第２回折素子で回折し、前記反射素子で反射し、前記第１回折素子で回折し、前記被検光学系を透過し、前記受光部に導かれることを特徴とする構成７又は８に記載の波面計測装置。
（構成１０）
前記光源からの光の一部は、前記被検光学系を透過し、前記第１回折素子で回折し、前記反射素子で反射し、前記第２回折素子で回折し、前記受光部に導かれることを特徴とする構成７又は８に記載の波面計測装置。
（構成１１）
前記光源からの光は、複数のファイバを介して前記被検光学系に入射することを特徴とする構成１乃至１０の何れか一つの構成に記載の波面計測装置。
（方法１）
被検光学系、及び前記被検光学系の側から順に配置された、回折素子、反射素子を備える光学系を透過した光を受光部に受光させるステップと、
前記受光部から出力された信号を用いて前記被検光学系を透過した光の波面を取得するステップと、
前記被検光学系の光軸外を透過した光の前記受光部に対する入射角を調整するために、前記回折素子の位置及び前記反射素子の傾きの少なくとも１つを調整するステップとを有することを特徴とする波面計測方法。
（方法２）
方法１に記載の波面計測方法を用いて前記被検光学系の評価を行うステップと、
該評価の結果を用いて前記被検光学系の調整を行うステップと、を有することを特徴とする光学系の製造方法。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１，２，３，４ 波面計測装置
３０ 被検光学系
８０ コンピュータ（取得部）
９０，９１，９２ 受光部
１００ アナモルフィック光学系（光学系）
１１０ 第１回折素子（回折素子）
１３０，１３１，１３２ 反射素子
１４０ 回折素子

Claims (13)

1. 被検光学系を透過した光を受光する受光部と、
   前記被検光学系の側から順に配置された回折素子及び反射素子を備え、前記被検光学系の光軸外を透過した光の前記受光部に対する入射角を調整するために、前記回折素子の位置及び前記反射素子の傾きの少なくとも一方を調整可能な光学系と、
   前記受光部から出力された信号を用いて前記被検光学系を透過した光の波面を取得する取得部とを有することを特徴とする波面計測装置。
2. 前記取得部は、前記被検光学系の焦点距離と前記被検光学系の光軸外を透過した光が形成する光学像の像高とに基づいて前記反射素子の傾きを取得することを特徴とする請求項１に記載の波面計測装置。
3. 前記取得部は、前記被検光学系の焦点距離と前記被検光学系の光軸外を透過した光が形成する光学像の像高とに基づいて前記回折素子の位置を取得することを特徴とする請求項１又は２に記載の波面計測装置。
4. 前記受光部は、マイクロレンズアレイを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の波面計測装置。
5. 前記受光部は、ハルトマンマスクを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の波面計測装置。
6. 光源からの光の一部は、前記被検光学系を透過し、前記回折素子で回折し、前記反射素子で反射し、前記回折素子で回折し、前記被検光学系を透過し、前記受光部に導かれることを特徴とする請求項１又は２に記載の波面計測装置。
7. 前記光学系は、前記被検光学系の側から順に配置された、第１回折素子、反射素子、第２回折素子を備え、前記被検光学系の光軸外を透過した光の前記受光部に対する入射角を調整するために、前記第１回折素子の位置、前記反射素子の傾き、及び前記第２回折素子の位置の少なくとも１つを調整可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の波面計測装置。
8. 前記取得部は、前記被検光学系の焦点距離と前記被検光学系の光軸外を透過した光が形成する光学像の像高とに基づいて前記２回折素子の位置を取得することを特徴とする請求項７に記載の波面計測装置。
9. 光源からの光の一部は、前記第２回折素子で回折し、前記反射素子で反射し、前記第１回折素子で回折し、前記被検光学系を透過し、前記受光部に導かれることを特徴とする請求項７に記載の波面計測装置。
10. 光源からの光の一部は、前記被検光学系を透過し、前記第１回折素子で回折し、前記反射素子で反射し、前記第２回折素子で回折し、前記受光部に導かれることを特徴とする請求項７に記載の波面計測装置。
11. 光源からの光は、複数のファイバを介して前記被検光学系に入射することを特徴とする請求項１又は２に記載の波面計測装置。
12. 被検光学系、及び前記被検光学系の側から順に配置された、回折素子、反射素子を備える光学系を透過した光を受光部に受光させるステップと、
    前記受光部から出力された信号を用いて前記被検光学系を透過した光の波面を取得するステップと、
    前記被検光学系の光軸外を透過した光の前記受光部に対する入射角を調整するために、前記回折素子の位置及び前記反射素子の傾きの少なくとも１つを調整するステップとを有することを特徴とする波面計測方法。
13. 請求項１２に記載の波面計測方法を用いて前記被検光学系の評価を行うステップと、
    該評価の結果を用いて前記被検光学系の調整を行うステップとを有することを特徴とする光学系の製造方法。