JP3315805B2 - 像面測定装置 - Google Patents
像面測定装置Info
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- JP3315805B2 JP3315805B2 JP06292194A JP6292194A JP3315805B2 JP 3315805 B2 JP3315805 B2 JP 3315805B2 JP 06292194 A JP06292194 A JP 06292194A JP 6292194 A JP6292194 A JP 6292194A JP 3315805 B2 JP3315805 B2 JP 3315805B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カメラレンズ等により
形成される像面の状態を測定する像面測定装置に関す
る。
形成される像面の状態を測定する像面測定装置に関す
る。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】複数のレンズ素子から構
成される撮影レンズ系では、レンズ素子が１個でも偏心
ないし傾斜すると、これが結像系である場合には像面に
倒れを生じ、さらに諸収差のバランスが崩れて結像性能
が劣化する。つまり、被写体像が、画面中央付近ではフ
ィルム面上に結像するが、周辺部ではフィルム面の前方
または後方に結像してしまい、撮影画面の周辺がボケる
という問題を生じてしまう。そのため、各レンズ素子を
偏心および傾斜しないようにレンズ鏡筒に対して正確に
位置決めする必要がある。
成される撮影レンズ系では、レンズ素子が１個でも偏心
ないし傾斜すると、これが結像系である場合には像面に
倒れを生じ、さらに諸収差のバランスが崩れて結像性能
が劣化する。つまり、被写体像が、画面中央付近ではフ
ィルム面上に結像するが、周辺部ではフィルム面の前方
または後方に結像してしまい、撮影画面の周辺がボケる
という問題を生じてしまう。そのため、各レンズ素子を
偏心および傾斜しないようにレンズ鏡筒に対して正確に
位置決めする必要がある。
【０００３】しかしながら、レンズ素子の組付け時の機
械的精度を向上させるためには、各部品の精度や、組付
けの精度が高く要求され、コスト、時間がかかるという
問題があった。したがって、レンズ素子を鏡筒などに組
み付けた後に像面の傾斜を簡単に測定できる装置が望ま
れていた。
械的精度を向上させるためには、各部品の精度や、組付
けの精度が高く要求され、コスト、時間がかかるという
問題があった。したがって、レンズ素子を鏡筒などに組
み付けた後に像面の傾斜を簡単に測定できる装置が望ま
れていた。
【０００４】
【発明の目的】本発明は、上記従来技術の問題に鑑みて
なされたもので、レンズにより形成される像面の傾きを
簡単かつ迅速に検出できる像面測定装置を提供すること
を目的とする。
なされたもので、レンズにより形成される像面の傾きを
簡単かつ迅速に検出できる像面測定装置を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【発明の概要】この目的を達成する請求項１に記載の発
明は、被測定光学系に測定光を照射する測定光源と、前
記被測定光学系の前に配置され、前記測定光源から発し
た測定光を回折させる回折格子と、この回折格子を光軸
と平行な軸を中心に回転させる回転機構と、前記被測定
光学系の焦点位置に配置され、前記回折格子で回折して
被測定光学系を透過した回折光を反射する基準反射面
と、この基準反射面で反射され、前記被測定光学系およ
び前記回折格子を介して合成された異なる次数の回折光
により形成される干渉縞を、前記回折格子を回転させな
がら検出する検出手段と、を備えたことに特徴を有す
る。
明は、被測定光学系に測定光を照射する測定光源と、前
記被測定光学系の前に配置され、前記測定光源から発し
た測定光を回折させる回折格子と、この回折格子を光軸
と平行な軸を中心に回転させる回転機構と、前記被測定
光学系の焦点位置に配置され、前記回折格子で回折して
被測定光学系を透過した回折光を反射する基準反射面
と、この基準反射面で反射され、前記被測定光学系およ
び前記回折格子を介して合成された異なる次数の回折光
により形成される干渉縞を、前記回折格子を回転させな
がら検出する検出手段と、を備えたことに特徴を有す
る。
【０００６】請求項２に記載の発明は、測定光源から照
射された測定光を回折させる回折格子と、この回折格子
で回折された回折光を被測定光学系の被測定結像面に結
像させる基準レンズと、前記被測定結像面に配置され、
前記回折光を反射する基準反射面と、前記回折格子を前
記基準レンズの光軸と平行な軸を中心に回転させる回転
機構と、前記基準反射面で反射され、前記基準光学系お
よび前記回折格子を介して合成された異なる次数の回折
光により形成される干渉縞を、前記回折格子を回転させ
ながら検出する検出手段と、を備えたことに特徴を有す
る。
射された測定光を回折させる回折格子と、この回折格子
で回折された回折光を被測定光学系の被測定結像面に結
像させる基準レンズと、前記被測定結像面に配置され、
前記回折光を反射する基準反射面と、前記回折格子を前
記基準レンズの光軸と平行な軸を中心に回転させる回転
機構と、前記基準反射面で反射され、前記基準光学系お
よび前記回折格子を介して合成された異なる次数の回折
光により形成される干渉縞を、前記回折格子を回転させ
ながら検出する検出手段と、を備えたことに特徴を有す
る。
【０００７】
【実施例】以下図示実施例に基づいて本発明を説明す
る。図１および図２は、本発明を適用した像面測定装置
の実施例の光学的構成を示す光路図である。図１は、被
測定光学系としての被測定レンズ１７を測定する測定装
置、図２は、基準レンズ１８によりカメラ４１のフィル
ム面における像面の状態を測定する測定装置である。両
測定装置は、基本的構成は同一なので、共通の構成は図
１に示した実施例に基づいて説明する。
る。図１および図２は、本発明を適用した像面測定装置
の実施例の光学的構成を示す光路図である。図１は、被
測定光学系としての被測定レンズ１７を測定する測定装
置、図２は、基準レンズ１８によりカメラ４１のフィル
ム面における像面の状態を測定する測定装置である。両
測定装置は、基本的構成は同一なので、共通の構成は図
１に示した実施例に基づいて説明する。
【０００８】レーザ光源１１から照射された平行光線束
は、ハーフミラー１３を透過して回折格子１５により回
折され、回折光が被測定レンズ１７により基準反射面１
９に結像される。基準反射面１９は、±一次回折光のみ
を反射し、他の次数の回折光を吸収または透過するもの
で、被測定レンズ１７の焦点位置またはその近傍に、被
測定レンズ１７の光軸Ｏ（理想光軸）と直交する向きに
配置されている。なお、この実施例では被測定レンズ１
７は無限遠に合焦する状態に調整してある。
は、ハーフミラー１３を透過して回折格子１５により回
折され、回折光が被測定レンズ１７により基準反射面１
９に結像される。基準反射面１９は、±一次回折光のみ
を反射し、他の次数の回折光を吸収または透過するもの
で、被測定レンズ１７の焦点位置またはその近傍に、被
測定レンズ１７の光軸Ｏ（理想光軸）と直交する向きに
配置されている。なお、この実施例では被測定レンズ１
７は無限遠に合焦する状態に調整してある。
【０００９】基準反射面１９は、円形の中心部分１９
ａ、これと同心の環状の反射部分１９ｂおよび外方部分
１９ｃを備えている。反射部分１９ｂは、入射光を反射
するが、中心部分１９ａおよび外方部分１９ｂは入射光
を吸収して反射しない。つまり基準反射面１９は、中心
を光軸Ｏと一致させた状態で、反射部分１９ｂに±一次
回折光が入射し、中心部分１９ａに０次回折光が入射
し、外方部分１９ｃに他の次数の回折光が入射するよう
に形成してある。なお、基準反射面１９は、±一次回折
光のみを反射し、他の次数の回折光は透過する構成でも
よい。
ａ、これと同心の環状の反射部分１９ｂおよび外方部分
１９ｃを備えている。反射部分１９ｂは、入射光を反射
するが、中心部分１９ａおよび外方部分１９ｂは入射光
を吸収して反射しない。つまり基準反射面１９は、中心
を光軸Ｏと一致させた状態で、反射部分１９ｂに±一次
回折光が入射し、中心部分１９ａに０次回折光が入射
し、外方部分１９ｃに他の次数の回折光が入射するよう
に形成してある。なお、基準反射面１９は、±一次回折
光のみを反射し、他の次数の回折光は透過する構成でも
よい。
【００１０】基準反射面１９の反射部１９ｂで反射され
た±１次回折光は、光路を逆行して再び被測定レンズ１
７を透過し、回折格子１５で回折され、ハーフミラー１
３で結像レンズ２１方向に反射される。そして、回折格
子１５により、往路で＋１次方向に回折されさらに復路
で−１次方向に回折された回折光、および往路で−１次
方向に回折され復路で＋１次方向に回折された回折光の
みが、結像レンズ２１の焦点位置に配設された空間フィ
ルタ２３により選択透過され、測定面２５上に集束され
る。観察面２５上に結像された±１次回折光により形成
される干渉縞（図５参照）がフォトディテクタ２７によ
り光電変換され、その強度が電気信号によるデータとし
て出力される。空間フィルタ２３は、中央に上記±１次
回折光のみを透過させる孔２３ａを有する。孔２３ａの
周辺部分２３ｂは、入射光を吸収する。
た±１次回折光は、光路を逆行して再び被測定レンズ１
７を透過し、回折格子１５で回折され、ハーフミラー１
３で結像レンズ２１方向に反射される。そして、回折格
子１５により、往路で＋１次方向に回折されさらに復路
で−１次方向に回折された回折光、および往路で−１次
方向に回折され復路で＋１次方向に回折された回折光の
みが、結像レンズ２１の焦点位置に配設された空間フィ
ルタ２３により選択透過され、測定面２５上に集束され
る。観察面２５上に結像された±１次回折光により形成
される干渉縞（図５参照）がフォトディテクタ２７によ
り光電変換され、その強度が電気信号によるデータとし
て出力される。空間フィルタ２３は、中央に上記±１次
回折光のみを透過させる孔２３ａを有する。孔２３ａの
周辺部分２３ｂは、入射光を吸収する。
【００１１】回折格子１５は、所定ピッチ（Pitch ）の
スリット格子であり、被測定レンズ１７のほぼ前側焦点
位置に光軸Ｏと直交方向に配置され、回転機構２９によ
り光軸０または光軸Ｏと平行な軸を中心に回転可能に保
持されている。フォトディテクタ２７が出力した電気信
号は、マイクロコンピュータ等の画像処理装置で画像処
理して、記録媒体に記録し、あるいはディスプレイに表
示して像面の倒れを視覚的に観察する。
スリット格子であり、被測定レンズ１７のほぼ前側焦点
位置に光軸Ｏと直交方向に配置され、回転機構２９によ
り光軸０または光軸Ｏと平行な軸を中心に回転可能に保
持されている。フォトディテクタ２７が出力した電気信
号は、マイクロコンピュータ等の画像処理装置で画像処
理して、記録媒体に記録し、あるいはディスプレイに表
示して像面の倒れを視覚的に観察する。
【００１２】図１の測定装置は、被測定レンズ１７の状
態を測定する態様であったが、図２の実施例は、結像光
学系が理想状態または理想状態に近い状態にあるときの
被測定光学系の結像面の状態を測定する態様である。こ
の実施例では、一眼レフカメラ４１において、基準レン
ズ１８が理想状態にあるときのフィルム面上における結
像状態を測定する。この測定により、基準レンズ１８に
対するフィルム面の傾き、あるいはボディマウント面４
３とフィルム面の基準となるフィルムガイドレール４３
との平行度、光軸と直交する方向のずれなどが分かる。
態を測定する態様であったが、図２の実施例は、結像光
学系が理想状態または理想状態に近い状態にあるときの
被測定光学系の結像面の状態を測定する態様である。こ
の実施例では、一眼レフカメラ４１において、基準レン
ズ１８が理想状態にあるときのフィルム面上における結
像状態を測定する。この測定により、基準レンズ１８に
対するフィルム面の傾き、あるいはボディマウント面４
３とフィルム面の基準となるフィルムガイドレール４３
との平行度、光軸と直交する方向のずれなどが分かる。
【００１３】測定に際しては、基準レンズ１８は無限遠
合焦状態とし、ミラー４７をアップし、裏蓋（図示せ
ず）を開いたあるいは装着前の状態で測定装置本体（図
示せず）にセットする。そして、フィルムガイドレール
４３（外レール）に圧板と同様に基準反射面１９１を当
て付ける。つまり、基準反射面１９１は、装填されたフ
ィルム感光面と等価になる。なお、基準反射面１９１の
基本的構成は基準反射面１９と同一である。
合焦状態とし、ミラー４７をアップし、裏蓋（図示せ
ず）を開いたあるいは装着前の状態で測定装置本体（図
示せず）にセットする。そして、フィルムガイドレール
４３（外レール）に圧板と同様に基準反射面１９１を当
て付ける。つまり、基準反射面１９１は、装填されたフ
ィルム感光面と等価になる。なお、基準反射面１９１の
基本的構成は基準反射面１９と同一である。
【００１４】次に、像面３１の倒れにより発生する±１
次回折光の光路差を、図３を参照して説明する。図３
は、基準反射面１９付近の光路の様子を示してある。同
図において、像面３１は、光軸Ｏを含む面内において基
準反射面１９から反時計方向に角度φだけ倒れている。
この倒れ角φが最大になる光軸周りの回転角θを基準反
射面１９に対する最大傾斜方向とする。本実施例におい
て、回転角θは光軸Ｏと直交する面内の角度、倒れ角φ
は光軸Ｏを含む面内の角度であって、回転角θの初期位
置はＸ軸方向（図面においては紙面に垂直な方向）と
し、倒れ角φは基準反射面１９から測る。
次回折光の光路差を、図３を参照して説明する。図３
は、基準反射面１９付近の光路の様子を示してある。同
図において、像面３１は、光軸Ｏを含む面内において基
準反射面１９から反時計方向に角度φだけ倒れている。
この倒れ角φが最大になる光軸周りの回転角θを基準反
射面１９に対する最大傾斜方向とする。本実施例におい
て、回転角θは光軸Ｏと直交する面内の角度、倒れ角φ
は光軸Ｏを含む面内の角度であって、回転角θの初期位
置はＸ軸方向（図面においては紙面に垂直な方向）と
し、倒れ角φは基準反射面１９から測る。
【００１５】ここで、＋１次回折光は、入射光方向から
見ると、あたかもＡ点から発散（反射）されたように見
える。したがって、Ａ点の基準反射面１９からの長さを
Ｔとすると、実質的に＋１次回折光の光路長は２Ｔだけ
長くなる。一方、−１次回折光は、入射方向から見る
と、あたかもＢ点から発散（反射）されたように見え
る。したがって−１次回折光の光路長は、２Ｔだけ短く
なる。このように＋１次回折光と−１次回折光とでは、
計４Ｔの光路差を生じ、この光路差により、±１次回折
光は、観察面２５上にニュートンリング状の干渉縞を生
じる（図５（Ａ）参照）。フォトディテクタ２７は、破
線２８で囲んだ領域の干渉縞の強度を測定する。
見ると、あたかもＡ点から発散（反射）されたように見
える。したがって、Ａ点の基準反射面１９からの長さを
Ｔとすると、実質的に＋１次回折光の光路長は２Ｔだけ
長くなる。一方、−１次回折光は、入射方向から見る
と、あたかもＢ点から発散（反射）されたように見え
る。したがって−１次回折光の光路長は、２Ｔだけ短く
なる。このように＋１次回折光と−１次回折光とでは、
計４Ｔの光路差を生じ、この光路差により、±１次回折
光は、観察面２５上にニュートンリング状の干渉縞を生
じる（図５（Ａ）参照）。フォトディテクタ２７は、破
線２８で囲んだ領域の干渉縞の強度を測定する。
【００１６】回折格子１５の初期位置からの回転角θと
光路差Ｐ（θ）、干渉縞Ｉ（θ）（強度）との関係は、
下記式の通りである。 Ｐ（θ）＝４Ｔcos θ …… Ｉ（θ）＝(1/2) Ｉ0[1+cos{(8πＴ／λ)cosθ}] …… ただし、λはレーザ光源の波長、Ｉ0 は平均光強度であ
る。したがって、回折格子１５を回転させると、±１次
回折光の干渉縞は、回転角９０゜につき４Ｔ／λ回明暗
を繰り返す。
光路差Ｐ（θ）、干渉縞Ｉ（θ）（強度）との関係は、
下記式の通りである。 Ｐ（θ）＝４Ｔcos θ …… Ｉ（θ）＝(1/2) Ｉ0[1+cos{(8πＴ／λ)cosθ}] …… ただし、λはレーザ光源の波長、Ｉ0 は平均光強度であ
る。したがって、回折格子１５を回転させると、±１次
回折光の干渉縞は、回転角９０゜につき４Ｔ／λ回明暗
を繰り返す。
【００１７】像面３１が基準反射面１９と一致している
ときの観察平面２５上での干渉縞４１の様子を図４に示
し、図３に示すように像面３１が倒れているときの干渉
縞の様子を図５（Ａ）に示した。回折格子１５を図２の
状態から矢印方向に９０゜回転させると、＋１次回折光
は、紙面に対して０次回折光の真上に、−１次回折光は
紙面に対して０次回折光の真下に来るので、±１次回折
光の光路差が０になる。したがって、観察平面２５上で
の干渉縞は、図５（Ｂ）に示すようにヌル状態に変わ
る。回折格子１５を３６０゜回転させたときの干渉光の
強度変化を、図６ないし図８のグラフに示してある。
ときの観察平面２５上での干渉縞４１の様子を図４に示
し、図３に示すように像面３１が倒れているときの干渉
縞の様子を図５（Ａ）に示した。回折格子１５を図２の
状態から矢印方向に９０゜回転させると、＋１次回折光
は、紙面に対して０次回折光の真上に、−１次回折光は
紙面に対して０次回折光の真下に来るので、±１次回折
光の光路差が０になる。したがって、観察平面２５上で
の干渉縞は、図５（Ｂ）に示すようにヌル状態に変わ
る。回折格子１５を３６０゜回転させたときの干渉光の
強度変化を、図６ないし図８のグラフに示してある。
【００１８】回折格子１５を所定角度回転させる間に生
じる干渉縞Ｉ（θ）の明暗の個数をカウントすることに
より、長さＴが求まる。例えば、回折格子１５を１８０
゜回転させて干渉光の明暗（強度）の変化を検出し、明
暗の回数をカウントする。このカウント値がｎであれ
ば、式、 Ｔ＝ｎλ／８ … により長さＴ、すなわち像面３１の倒れ量が求まる。こ
の倒れ量の大きさにより、被測定レンズ１７の良、不良
が判定できる。像面の倒れ量が最も大きい回転角θが像
面の倒れ方向（最大傾斜方向）である。この像面の倒れ
方向は、明暗が最も粗になる回転角θ0 、つまり、明暗
の周期が最も長い波の頂点に対応する回転角θ0 と一致
する。
じる干渉縞Ｉ（θ）の明暗の個数をカウントすることに
より、長さＴが求まる。例えば、回折格子１５を１８０
゜回転させて干渉光の明暗（強度）の変化を検出し、明
暗の回数をカウントする。このカウント値がｎであれ
ば、式、 Ｔ＝ｎλ／８ … により長さＴ、すなわち像面３１の倒れ量が求まる。こ
の倒れ量の大きさにより、被測定レンズ１７の良、不良
が判定できる。像面の倒れ量が最も大きい回転角θが像
面の倒れ方向（最大傾斜方向）である。この像面の倒れ
方向は、明暗が最も粗になる回転角θ0 、つまり、明暗
の周期が最も長い波の頂点に対応する回転角θ0 と一致
する。
【００１９】さらに、以上の測定および演算で求めた発
散点間の光軸方向距離ｄ、倒れ量Ｔ等により、像面３１
の倒れ角φを求めることができる。＋一次光、−一次光
の高さをｙとすると、 φ＝ｔａｎ-1ｄ／２ｙ≒ｄ／２ｙ …… である。ここで、ｄ＝２Ｔ、 ｙ＝λｆ／Pitch であり、式より、Ｔ＝ｎλ／８ である。したがって、これらを上記式に代入して像面
３１の倒れ角φを式、 φ＝８ｎ・Pitch ／ｆ により求めることができる。
散点間の光軸方向距離ｄ、倒れ量Ｔ等により、像面３１
の倒れ角φを求めることができる。＋一次光、−一次光
の高さをｙとすると、 φ＝ｔａｎ-1ｄ／２ｙ≒ｄ／２ｙ …… である。ここで、ｄ＝２Ｔ、 ｙ＝λｆ／Pitch であり、式より、Ｔ＝ｎλ／８ である。したがって、これらを上記式に代入して像面
３１の倒れ角φを式、 φ＝８ｎ・Pitch ／ｆ により求めることができる。
【００２０】被検光学系の各レンズの偏心による像面の
倒れに与える感度を予めシミュレーションしておけば、
以上の測定および演算により求めた倒れ量Ｔおよび倒れ
方向φに基づいて、被検光学系の複数のレンズのうち、
どのレンズをどの方向へどれだけの量調整すればよいか
を演算処理により求めることができる。
倒れに与える感度を予めシミュレーションしておけば、
以上の測定および演算により求めた倒れ量Ｔおよび倒れ
方向φに基づいて、被検光学系の複数のレンズのうち、
どのレンズをどの方向へどれだけの量調整すればよいか
を演算処理により求めることができる。
【００２１】図５ないし図７には、回折格子１５を３６
０゜回転させたときの干渉光の強度変化をグラフに示し
てある。図において、回転角θが０゜および１８０゜は
回折格子１５のスリットが紙面に対して直交方向に延び
ている状態、同回転角θが９０゜および２７０゜は回折
格子１５のスリットが紙面と平行に延びている状態であ
る。これらのグラフにおいて、波形のピークは１次回折
光の光路差が２ｎλ／２のときであり、波形の谷は同光
路差が（２ｎ−１）λ／２のときである。そして、明暗
の周期が最も長い波の中央値に相当する角度θが像面３
１の最大傾斜方向である。そして、回折格子１５が１８
０゜回転する間に発生する波数ｎから、式により像面
３１の傾斜量が求まる。
０゜回転させたときの干渉光の強度変化をグラフに示し
てある。図において、回転角θが０゜および１８０゜は
回折格子１５のスリットが紙面に対して直交方向に延び
ている状態、同回転角θが９０゜および２７０゜は回折
格子１５のスリットが紙面と平行に延びている状態であ
る。これらのグラフにおいて、波形のピークは１次回折
光の光路差が２ｎλ／２のときであり、波形の谷は同光
路差が（２ｎ−１）λ／２のときである。そして、明暗
の周期が最も長い波の中央値に相当する角度θが像面３
１の最大傾斜方向である。そして、回折格子１５が１８
０゜回転する間に発生する波数ｎから、式により像面
３１の傾斜量が求まる。
【００２２】図６の測定例では、回折格子１５を１８０
゜回転する間に、６回明暗を繰り返している。したがっ
て、Ｔ＝（λ／８）×６＝０．７５λとなる。同様に図
７、図８の測定例では、１０回明暗を繰り返しているの
で、Ｔ＝（λ／８）×１０＝１．２５λとなる。
゜回転する間に、６回明暗を繰り返している。したがっ
て、Ｔ＝（λ／８）×６＝０．７５λとなる。同様に図
７、図８の測定例では、１０回明暗を繰り返しているの
で、Ｔ＝（λ／８）×１０＝１．２５λとなる。
【００２３】また、図６および図７の実施例では、波形
の最も周期の長い部分がθ≒０゜、１８０゜、３６０゜
のときに表われることから、像面の最大傾斜方向が図２
の像面３１の傾斜と一致することが分かる。また、図８
では、波形の最も周期の長い部分がθ≒６０゜のときに
表われることより、像面３１の最大傾斜方向は、図３の
像面３１を光軸０を中心に回折格子１５と同方向におよ
そ６０゜回転した状態であることが分かる。
の最も周期の長い部分がθ≒０゜、１８０゜、３６０゜
のときに表われることから、像面の最大傾斜方向が図２
の像面３１の傾斜と一致することが分かる。また、図８
では、波形の最も周期の長い部分がθ≒６０゜のときに
表われることより、像面３１の最大傾斜方向は、図３の
像面３１を光軸０を中心に回折格子１５と同方向におよ
そ６０゜回転した状態であることが分かる。
【００２４】以上、本実施例では、平行なレーザ光を、
回折格子１５を回転しながら回折させて被測定レンズ１
７により基準反射面１９上に結像させ、基準反射面１９
で±１次回折光のみを反射させ、再び回折格子１５で回
折させ、空間フィルタ２３により往路における＋１次回
折光で復路での−１次回折光、および往路における−１
次回折光で復路での＋１次回折光のみを透過させてこれ
らを干渉させ、その干渉縞の強度をフォトディテクタ２
７で測定している。したがって、被測定レンズ１７によ
り形成される像面３１が基準反射面１９に対して傾斜し
ている場合は、干渉縞の強度（明暗）が回折格子１５の
回転に伴って変化するので、その明暗の数をカウントす
ることにより像面の傾斜量の測定ができる。そして、回
折格子１５を所定角度回転している間に変化する干渉縞
の明暗の周期に基づいて、像面の傾斜方向も測定でき
る。
回折格子１５を回転しながら回折させて被測定レンズ１
７により基準反射面１９上に結像させ、基準反射面１９
で±１次回折光のみを反射させ、再び回折格子１５で回
折させ、空間フィルタ２３により往路における＋１次回
折光で復路での−１次回折光、および往路における−１
次回折光で復路での＋１次回折光のみを透過させてこれ
らを干渉させ、その干渉縞の強度をフォトディテクタ２
７で測定している。したがって、被測定レンズ１７によ
り形成される像面３１が基準反射面１９に対して傾斜し
ている場合は、干渉縞の強度（明暗）が回折格子１５の
回転に伴って変化するので、その明暗の数をカウントす
ることにより像面の傾斜量の測定ができる。そして、回
折格子１５を所定角度回転している間に変化する干渉縞
の明暗の周期に基づいて、像面の傾斜方向も測定でき
る。
【００２５】
【発明の効果】以上の通り請求項１に記載の発明は、回
折格子を回転させながら被測定光学系により形成される
干渉縞を測定するので、被測定光学系のレンズ系の傾き
および傾斜方向を簡単に測定できる。請求項２に記載の
発明は、基準レンズを使用するので、被測定光学系の結
像面の傾きおよび傾斜方向を簡単に検出することができ
る。さらに、請求項１および２に記載の発明は、測定光
が回折格子、被測定光学系を２回通るので、±１次光回
折光を干渉させることにより、２倍の精度で検出ができ
る。
折格子を回転させながら被測定光学系により形成される
干渉縞を測定するので、被測定光学系のレンズ系の傾き
および傾斜方向を簡単に測定できる。請求項２に記載の
発明は、基準レンズを使用するので、被測定光学系の結
像面の傾きおよび傾斜方向を簡単に検出することができ
る。さらに、請求項１および２に記載の発明は、測定光
が回折格子、被測定光学系を２回通るので、±１次光回
折光を干渉させることにより、２倍の精度で検出ができ
る。
【図１】本発明を適用した像面測定装置の一実施例の光
路を示した図である。
路を示した図である。
【図２】本発明を適用した像面測定装置の別の実施例の
光路を示した図である。
光路を示した図である。
【図３】同実施例における基準面付近の様子を拡大して
示す図である。
示す図である。
【図４】本装置による干渉縞の様子を示す図である。
【図５】本装置による干渉縞の様子を異なる状態で示す
図である。
図である。
【図６】回折格子を回転させて干渉縞の強度変化を測定
したグラフを示す図である。
したグラフを示す図である。
【図７】回折格子を回転させて干渉縞の強度変化を測定
したグラフを示す図である。
したグラフを示す図である。
【図８】回折格子を回転させて干渉縞の強度変化を測定
したグラフを示す図である。
したグラフを示す図である。
１１ レーザ光源 １３ ハーフミラー １５ 回折格子 １７ 被測定レンズ（被測定光学系） １８ 基準レンズ １９ 基準反射面 ２３ 空間フィルタ ２５ 観測面 ２７ フォトディテクタ ２９ 回転機構
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−26986（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−164655（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−286710（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−347368（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 11/00 - 11/08 G01B 11/00 - 11/30
Claims (7)
- 【請求項１】 被測定光学系に測定光を照射する測定光
源と、 前記被測定光学系の前に配置され、前記測定光源から発
した測定光を回折させる回折格子と、 この回折格子を光軸と平行な軸を中心に回転させる回転
機構と、 前記被測定光学系の焦点位置に配置され、前記回折格子
で回折して被測定光学系を透過した回折光を反射する基
準反射面と、 この基準反射面で反射され、前記被測定光学系および前
記回折格子を介して合成された異なる次数の回折光によ
り形成される干渉縞を、前記回折格子を回転させながら
検出する検出手段と、を備えたことを特徴とする像面測
定装置。 - 【請求項２】 測定光源から照射された測定光を回折さ
せる回折格子と、 この回折格子で回折された回折光を被測定光学系の被測
定結像面に結像させる基準レンズと、 前記被測定結像面に配置され、前記回折光を反射する基
準反射面と、 前記回折格子を前記基準レンズの光軸と平行な軸を中心
に回転させる回転機構と、 前記基準反射面で反射され、前記基準光学系および前記
回折格子を介して合成された異なる次数の回折光により
形成される干渉縞を、前記回折格子を回転させながら検
出する検出手段と、を備えたことを特徴とする像面測定
装置。 - 【請求項３】 請求項１または２において、前記基準反
射面は、±１次回折光のみを反射する像面測定装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の装置はさらに、前記基
準反射面で反射し、さらに前記回折格子で回折した±１
次回折光のみを透過する空間フィルタを備えている像面
測定装置。 - 【請求項５】 請求項１または２において、前記検出手
段は、前記回折格子を所定角度回転させる間に変化する
前記干渉縞の明暗をカウントする像面測定装置。 - 【請求項６】 請求項５において、前記検出手段は、前
記干渉縞の明暗数から像面の傾き量を検出する像面測定
装置。 - 【請求項７】 請求項５において、前記検出手段は、前
記干渉縞の明暗の周期が最も長くなるときの前記回転格
子の基準位置からの回転角を検出して像面の倒れ方向を
検出する像面測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06292194A JP3315805B2 (ja) | 1993-03-31 | 1994-03-31 | 像面測定装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7355893 | 1993-03-31 | ||
| JP5-73558 | 1993-03-31 | ||
| JP06292194A JP3315805B2 (ja) | 1993-03-31 | 1994-03-31 | 像面測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06337235A JPH06337235A (ja) | 1994-12-06 |
| JP3315805B2 true JP3315805B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=26403980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06292194A Expired - Fee Related JP3315805B2 (ja) | 1993-03-31 | 1994-03-31 | 像面測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3315805B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5671050A (en) * | 1994-11-07 | 1997-09-23 | Zygo Corporation | Method and apparatus for profiling surfaces using diffracative optics |
| JPWO2020075869A1 (ja) * | 2018-10-12 | 2021-09-02 | 英弘精機株式会社 | 気象観測用ライダー |
-
1994
- 1994-03-31 JP JP06292194A patent/JP3315805B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06337235A (ja) | 1994-12-06 |
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| JPS62201313A (ja) | ロ−タリ−エンコ−ダ− |
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