JP2500327B2 - レンズ横収差測定用シアリング干渉計 - Google Patents
レンズ横収差測定用シアリング干渉計Info
- Publication number
- JP2500327B2 JP2500327B2 JP3089600A JP8960091A JP2500327B2 JP 2500327 B2 JP2500327 B2 JP 2500327B2 JP 3089600 A JP3089600 A JP 3089600A JP 8960091 A JP8960091 A JP 8960091A JP 2500327 B2 JP2500327 B2 JP 2500327B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- lateral aberration
- shearing
- parallel
- light
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- Expired - Lifetime
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- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はシアリング干渉法を利
用してレンズの横収差を測定するレンズ横収差測定用シ
アリング干渉計に関するものである。
用してレンズの横収差を測定するレンズ横収差測定用シ
アリング干渉計に関するものである。
【０００２】
【産業上の利用分野】レンズの横収差曲線を求める手法
の一つとしてシアリング干渉縞を利用する方法がある
が、レンズの横収差曲線をシアリング干渉縞から求める
ために、微分干渉縞を解析しなければならず、複雑で、
かつ時間がかかる。そこでシアリング干渉縞それ自身が
収差曲線を表す方法の開発が試みられている。本願発明
の発明者等も二重露光でピッチのわずかに異なる二枚の
ホログラムグレ―ティングを記録したホログラム二枚を
用意してシアリング干渉縞をそれ自身が収差曲線を表す
ことを示してきた（昭和６０年特許出願公開第６７８３
４号参照）。このホログラム二枚を使用したホログラム
シアリング干渉計は図１１に示されている。
の一つとしてシアリング干渉縞を利用する方法がある
が、レンズの横収差曲線をシアリング干渉縞から求める
ために、微分干渉縞を解析しなければならず、複雑で、
かつ時間がかかる。そこでシアリング干渉縞それ自身が
収差曲線を表す方法の開発が試みられている。本願発明
の発明者等も二重露光でピッチのわずかに異なる二枚の
ホログラムグレ―ティングを記録したホログラム二枚を
用意してシアリング干渉縞をそれ自身が収差曲線を表す
ことを示してきた（昭和６０年特許出願公開第６７８３
４号参照）。このホログラム二枚を使用したホログラム
シアリング干渉計は図１１に示されている。
【０００３】すなわち、図１１に示すホログラムシアリ
ング干渉計１１は、二つの平行光ｆＨ2 とｆＨ（2 ＋
Δ）とコリメ−タレンズを通して照明される参照光ｆＨ
1 との干渉縞を二重露光記録した第１のホログラムＨ1
と、この第１のホログラムＨ1に対する参照光ｆＨ1 の
方向からの照明光により再生される二つの平行光ｆＨ2
とｆＨ（2 ＋Δ）のうちの平行光ｆＨ2 と参照光ｆＨ3
との干渉縞及び平行光ｆＨ（2 ＋Δ）と、参照光ｆＨ3
を、シアする方向に平行な軸の回りに回転させてなる他
の参照光ｆＨ（3 ＋Δ）との干渉縞を二重露光記録した
第２のホログラムＨ2 とを備え、被測定物であるテスト
レンズＴＬを前記のコリメ−タ−レンズの位置に置いて
テストレンズＴＬを通してホログラムＨ1 を照明し、ホ
ログラムＨ1 の再生光でホログラムＨ2 を照明し、ホロ
グラムＨ2 の再生光で形成される干渉縞を観察するよう
に構成したものである。このレンズ横収差測定用ホログ
ラムシアリング干渉計では、ティルトにより生ずる干渉
縞の横ずれを利用してシアリング干渉縞が直接収差曲線
になるようにしたから、従来のシアリング干渉縞からレ
ンズの横収差を求めるための複雑な操作や計算を必要と
しない等の顕著な技術効果をもつものである。
ング干渉計１１は、二つの平行光ｆＨ2 とｆＨ（2 ＋
Δ）とコリメ−タレンズを通して照明される参照光ｆＨ
1 との干渉縞を二重露光記録した第１のホログラムＨ1
と、この第１のホログラムＨ1に対する参照光ｆＨ1 の
方向からの照明光により再生される二つの平行光ｆＨ2
とｆＨ（2 ＋Δ）のうちの平行光ｆＨ2 と参照光ｆＨ3
との干渉縞及び平行光ｆＨ（2 ＋Δ）と、参照光ｆＨ3
を、シアする方向に平行な軸の回りに回転させてなる他
の参照光ｆＨ（3 ＋Δ）との干渉縞を二重露光記録した
第２のホログラムＨ2 とを備え、被測定物であるテスト
レンズＴＬを前記のコリメ−タ−レンズの位置に置いて
テストレンズＴＬを通してホログラムＨ1 を照明し、ホ
ログラムＨ1 の再生光でホログラムＨ2 を照明し、ホロ
グラムＨ2 の再生光で形成される干渉縞を観察するよう
に構成したものである。このレンズ横収差測定用ホログ
ラムシアリング干渉計では、ティルトにより生ずる干渉
縞の横ずれを利用してシアリング干渉縞が直接収差曲線
になるようにしたから、従来のシアリング干渉縞からレ
ンズの横収差を求めるための複雑な操作や計算を必要と
しない等の顕著な技術効果をもつものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、このような
先に提案されたレンズ横収差測定用ホログラムシアリン
グ干渉計は、上記のような技術効果を有する一方で、ホ
ログラムを２枚使用するので、装置を構成する光学部品
の数が多くなる傾向があり、この点の改善が望まれる。
先に提案されたレンズ横収差測定用ホログラムシアリン
グ干渉計は、上記のような技術効果を有する一方で、ホ
ログラムを２枚使用するので、装置を構成する光学部品
の数が多くなる傾向があり、この点の改善が望まれる。
【０００５】この発明は上記のごとき事情に鑑みてなさ
れたものであって、レンズの収差曲線を求めるのに、シ
アリング干渉縞それ自体がそのまま収差曲線を与えるこ
ととなり、したがって、複雑な処理や計算を必要とせず
に直ちにレンズ横収差を求めることができ、かつ、構成
部品が少なく、構成が簡単で、組立も容易なレンズ横収
差測定用シアリング干渉計を提供することを目的とする
ものである。
れたものであって、レンズの収差曲線を求めるのに、シ
アリング干渉縞それ自体がそのまま収差曲線を与えるこ
ととなり、したがって、複雑な処理や計算を必要とせず
に直ちにレンズ横収差を求めることができ、かつ、構成
部品が少なく、構成が簡単で、組立も容易なレンズ横収
差測定用シアリング干渉計を提供することを目的とする
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的に対応して、こ
の発明のレンズ横収差測定用シアリング干渉計は、被測
定物であるテストレンズを通り、かつ平行平面板ウェッ
ジで分割されかつ横ずれとティルトが与えられた２波面
を干渉させることを特徴としている。
の発明のレンズ横収差測定用シアリング干渉計は、被測
定物であるテストレンズを通り、かつ平行平面板ウェッ
ジで分割されかつ横ずれとティルトが与えられた２波面
を干渉させることを特徴としている。
【０００７】
【作用】テストレンズに平行光を入射し、テストレンズ
の出力光を平行平面板ウェッジに入射すると、平行平面
板ウェッジの表面で反射する光と裏面で反射する光とに
分割される。平行平面板ウェッジの表面と裏面との間に
は平行平面板ウェッジの厚さ分に対応する反射光の光路
に横ずれが生じることによって、２つの波面間に横ずれ
が生じるとともに、表面と裏面とはウェッジによる傾き
があるので、２つの波面間にもティルトが生じる。つま
り、平行平面板ウェッジで分割された２波面は相互に横
ずれし、かつ傾いている。従って、この２波面を干渉さ
せて干渉縞を形成したときに、その干渉縞が収差曲線を
表すことになる。
の出力光を平行平面板ウェッジに入射すると、平行平面
板ウェッジの表面で反射する光と裏面で反射する光とに
分割される。平行平面板ウェッジの表面と裏面との間に
は平行平面板ウェッジの厚さ分に対応する反射光の光路
に横ずれが生じることによって、２つの波面間に横ずれ
が生じるとともに、表面と裏面とはウェッジによる傾き
があるので、２つの波面間にもティルトが生じる。つま
り、平行平面板ウェッジで分割された２波面は相互に横
ずれし、かつ傾いている。従って、この２波面を干渉さ
せて干渉縞を形成したときに、その干渉縞が収差曲線を
表すことになる。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面
について説明する。図１において、１はレンズ横収差測
定用シアリング干渉計であり、レンズ横収差測定用シア
リング干渉計１は、Ｈe ―Ｎe レ−ザ−光源Ｌs 、平行
平面板ウェッジＷ、顕微鏡対物レンズＭＯ1 、結像レン
ズＬ0 、スクリ―ンＳｃ（または２次元センサ）を備え
ている。顕微鏡対物レンズＭＯ1 と平行平面板ウェッジ
Ｗとの間の光路中に検査対象であるテストレンズＬＴが
挿入される。
について説明する。図１において、１はレンズ横収差測
定用シアリング干渉計であり、レンズ横収差測定用シア
リング干渉計１は、Ｈe ―Ｎe レ−ザ−光源Ｌs 、平行
平面板ウェッジＷ、顕微鏡対物レンズＭＯ1 、結像レン
ズＬ0 、スクリ―ンＳｃ（または２次元センサ）を備え
ている。顕微鏡対物レンズＭＯ1 と平行平面板ウェッジ
Ｗとの間の光路中に検査対象であるテストレンズＬＴが
挿入される。
【０００９】平行平面板ウェッジＷは、図２、図３及び
図４に示すように、Ｘ−Ｙ−Ｚの三軸方向に座標空間を
とったとすると、Ｚ−Ｘ面に平行な断面が図４に示すよ
うに辺ａ，ｂ，ｃ，ｄからなる平行四辺形をなしＹ−Ｘ
面に平行な断面の対向する辺ｅ，ｇが平行でなく傾斜し
ている形状をなしている。平行平面板ウェッジＷは通常
ガラス等で構成されている。
図４に示すように、Ｘ−Ｙ−Ｚの三軸方向に座標空間を
とったとすると、Ｚ−Ｘ面に平行な断面が図４に示すよ
うに辺ａ，ｂ，ｃ，ｄからなる平行四辺形をなしＹ−Ｘ
面に平行な断面の対向する辺ｅ，ｇが平行でなく傾斜し
ている形状をなしている。平行平面板ウェッジＷは通常
ガラス等で構成されている。
【００１０】このような構成のシアリング干渉計におい
ては、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光源Ｌｓからのレーザー光を
顕微鏡対物レンズＭＯ１、テストーレンズＴＬで平行光
にし、平行平面板ウェッジＷを照明する。平行平面板ウ
ェッジＷでは２つ波面ｆＨ３、ｆＨ（３＋Δ）の光を発
生する。但しｆＨ３、ｆＨ（３＋Δ）はこのとき、平行
光とはテストレンズＴＬの収差分だけ歪んだ波面であっ
て、かつ横方向にずれていて、かつ相互に傾いている。
すなわち、図２、図３及び図４に示すようにテストレン
ズＬＴからの光ｆＨが平行平面板ウェッジＷに入射した
とき、光ｆＨは平行平面板ウェッジＷの表面Ｆで反射す
る光ｆＨ３と裏面Ｒで反射する光ｆＨ（３＋Δ）に分け
られる。しかるに表面Ｆと裏面Ｒとは一定の距離ｘだけ
隔たっているので、両反射光の出射位置が横方向にずれ
る（図４及び図９参照）。これによって両波面には横ず
れが与えられる。一方、表面Ｆと裏面Ｒとは一定の角度
θだけ傾いているので、両反射光の出射位置が傾くこと
になる（図３及び図７参照）。これによって両波面には
ティルトが与えられる。こうして両波面には横ずれとテ
ィルトの両方が与えられる（図９参照）。この両波面ｆ
Ｈ３とｆＨ（３＋Δ）の光で形成される干渉縞をスクリ
ーンＳｃ上で観察すると図５に示すように通常のシアと
ミラーＭ５の回転によるティルトされた波面の間の干渉
縞が観測される。これはシアによる位相差をティルトの
干渉縞の横ずれで測定することに相当し、視野の中心を
通る干渉縞が図６に示す横収差曲線になる。この場合の
座標のスケールは収差曲線と合せるために計算から求め
られる。通常θは０秒＜θ＜１分で用いられる。
ては、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光源Ｌｓからのレーザー光を
顕微鏡対物レンズＭＯ１、テストーレンズＴＬで平行光
にし、平行平面板ウェッジＷを照明する。平行平面板ウ
ェッジＷでは２つ波面ｆＨ３、ｆＨ（３＋Δ）の光を発
生する。但しｆＨ３、ｆＨ（３＋Δ）はこのとき、平行
光とはテストレンズＴＬの収差分だけ歪んだ波面であっ
て、かつ横方向にずれていて、かつ相互に傾いている。
すなわち、図２、図３及び図４に示すようにテストレン
ズＬＴからの光ｆＨが平行平面板ウェッジＷに入射した
とき、光ｆＨは平行平面板ウェッジＷの表面Ｆで反射す
る光ｆＨ３と裏面Ｒで反射する光ｆＨ（３＋Δ）に分け
られる。しかるに表面Ｆと裏面Ｒとは一定の距離ｘだけ
隔たっているので、両反射光の出射位置が横方向にずれ
る（図４及び図９参照）。これによって両波面には横ず
れが与えられる。一方、表面Ｆと裏面Ｒとは一定の角度
θだけ傾いているので、両反射光の出射位置が傾くこと
になる（図３及び図７参照）。これによって両波面には
ティルトが与えられる。こうして両波面には横ずれとテ
ィルトの両方が与えられる（図９参照）。この両波面ｆ
Ｈ３とｆＨ（３＋Δ）の光で形成される干渉縞をスクリ
ーンＳｃ上で観察すると図５に示すように通常のシアと
ミラーＭ５の回転によるティルトされた波面の間の干渉
縞が観測される。これはシアによる位相差をティルトの
干渉縞の横ずれで測定することに相当し、視野の中心を
通る干渉縞が図６に示す横収差曲線になる。この場合の
座標のスケールは収差曲線と合せるために計算から求め
られる。通常θは０秒＜θ＜１分で用いられる。
【００１１】この発明でレンズ横収差曲線が得られる理
由は次のとりおである。基本原理はテストレンズからの
波面を図８に示すように水平軸方向にシアをし、かつ図
９に示すように水平軸のまわりにわずかに回転させてテ
ィルトさせる。このようにすると、ティルトにより生ず
る干渉縞の横ずれ量がシアによって得られる位相差を表
す。一方レンズの横収差は、レンズに平行光を入射させ
た時、理想レンズの場合焦点位置に結像するが、レンズ
収差があると図１０に示すように焦点位置からずれた位
置に結像する。縦軸にレンズの高さを横軸にこのずれ量
を描いた曲線が横収差曲線である。そこで、波面の微分
値に焦点距離を乗じたものが焦点位置でのずれ量となっ
ている。従ってシアリング干渉によって波面の微分値が
得られ、その量がティルトの干渉縞の横ずれ量となって
いるため、レンズの中心を通るティルトの干渉縞が収差
曲線に比例し、横軸のスケ―ルを決めることによって横
収差曲線が得られることがわかる。
由は次のとりおである。基本原理はテストレンズからの
波面を図８に示すように水平軸方向にシアをし、かつ図
９に示すように水平軸のまわりにわずかに回転させてテ
ィルトさせる。このようにすると、ティルトにより生ず
る干渉縞の横ずれ量がシアによって得られる位相差を表
す。一方レンズの横収差は、レンズに平行光を入射させ
た時、理想レンズの場合焦点位置に結像するが、レンズ
収差があると図１０に示すように焦点位置からずれた位
置に結像する。縦軸にレンズの高さを横軸にこのずれ量
を描いた曲線が横収差曲線である。そこで、波面の微分
値に焦点距離を乗じたものが焦点位置でのずれ量となっ
ている。従ってシアリング干渉によって波面の微分値が
得られ、その量がティルトの干渉縞の横ずれ量となって
いるため、レンズの中心を通るティルトの干渉縞が収差
曲線に比例し、横軸のスケ―ルを決めることによって横
収差曲線が得られることがわかる。
【００１２】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、この発明
のレンズ横収差測定用シアリング干渉計では、ティルト
により生ずる干渉縞の横ずれを利用してシアリング干渉
縞が直接収差曲線になるようにしたから、従来のシアリ
ング干渉縞からレンズの横収差を求めるための複雑な操
作や計算を必要としない。また、テストレンズの波面に
横ずれとティルトを与える光学素子として平行平面板ウ
ェッジを使用するだけであるので、干渉計の構成、組立
及び調整が簡単になる。
のレンズ横収差測定用シアリング干渉計では、ティルト
により生ずる干渉縞の横ずれを利用してシアリング干渉
縞が直接収差曲線になるようにしたから、従来のシアリ
ング干渉縞からレンズの横収差を求めるための複雑な操
作や計算を必要としない。また、テストレンズの波面に
横ずれとティルトを与える光学素子として平行平面板ウ
ェッジを使用するだけであるので、干渉計の構成、組立
及び調整が簡単になる。
【図１】この発明の一実施例に係わるシアリング干渉計
の構成説明図。
の構成説明図。
【図２】平行平面板ウェッジの斜視説明図。
【図３】図２におけるIII−III部断面図。
【図４】図２におけるIV−IV部断面図。
【図５】干渉縞を示す図。
【図６】横収差曲線を示すグラフ。
【図７】ティルトされた２波面を示す説明図。
【図８】横ずれした２波面を示す説明図。
【図９】横ずれし、かつティルトされた２波面を示す説
明図。
明図。
【図１０】レンズの横収差を示す線図。
【図１１】従来のホログラムシアリング干渉計を示す構
成説明図。
成説明図。
１ レンズ横収差測定用シアリング干渉計 Ｌs Ｈe ―Ｎe レ−ザ−光源 ＭＯ1 顕微鏡対物レンズ Ｌ0 結像レンズ Ｓｃ スクリ―ン Ｗ 平行平面板ウェッジ ＬＴ テストレンズ
Claims (1)
- 【請求項１】 被測定物であるテストレンズを通り、か
つ平行平面板ウェッジで分割されかつ横ずれとティルト
が与えられた２波面を干渉させることを特徴とするレン
ズ横収差測定用シアリング干渉計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3089600A JP2500327B2 (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | レンズ横収差測定用シアリング干渉計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3089600A JP2500327B2 (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | レンズ横収差測定用シアリング干渉計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04299232A JPH04299232A (ja) | 1992-10-22 |
| JP2500327B2 true JP2500327B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=13975261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3089600A Expired - Lifetime JP2500327B2 (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | レンズ横収差測定用シアリング干渉計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2500327B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5953524A (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-28 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 合成樹脂用難燃剤 |
| JPS607047U (ja) * | 1983-06-28 | 1985-01-18 | 工業技術院長 | マイクロレンズの球面収差測定装置 |
-
1991
- 1991-03-28 JP JP3089600A patent/JP2500327B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04299232A (ja) | 1992-10-22 |
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