JP5294804B2 - 光学調整装置 - Google Patents
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上述のような従来の光学調整装置においては、焦点位置の誤差については、補正することが可能である。しかしながら、その他の誤差、たとえば、製造時に発生した加工や組み立て時に発生した光学素子の配置誤差に起因した収差による結像性能の低下を補正することはできない。
図1は、本発明の実施の形態1における光学調整装置を示す構成図である。この図1の光学調整装置は、撮像光学系10、絞り11、検出器20、波面検出部30、移動量計算部40、および駆動機構50を備えている。撮像光学系10は、被写体からの光線を結像する光学系である。また、絞り11は、入射光線の径の大きさを決める絞りである。本実施の形態では、絞り11は、撮像光学系10を構成する1つの光学素子(第1の光学素子に相当)上に設定した。
図2は、本発明の実施の形態2における光学調整装置を示す構成図である。基本構成は、先の実施の形態1における図1の構成と同様であるが、移動量計算部40の内部構成に技術的特徴を有している。本実施の形態2における移動量計算部40は、収差成分分離部41、直進補正計算部42、および傾き補正計算部43で構成されている。
図3は、本発明の実施の形態3における光学調整装置を示す構成図である。基本構成は、先の実施の形態2における図2の構成と同様であるが、移動量計算部40の内部構成に技術的特徴を有している。本実施の形態3における移動量計算部40は、収差成分分離部41、直進補正計算部42、および傾き補正計算部43で構成されているとともに、収差成分分離部41は、楕円近似部41aおよび収差算出部41bで構成されている。
図5は、本発明の実施の形態4における光学調整装置を示す構成図である。基本構成は、先の実施の形態3における図3の構成と同様であるが、波面検出部30の内部構成に技術的特徴を有している。本実施の形態4における波面検出部30は、セパレートレンズ33および2次元検出器32で構成されている。セパレートレンズ33は、3素子以上のアレイレンズでできている。
図6は、本発明の実施の形態5における光学調整装置を示す構成図である。基本構成は、先の実施の形態4における図5の構成と同様であるが、波面検出部30の内部構成に技術的特徴を有している。本実施の形態5における波面検出部30は、セパレートレンズ34および2次元検出器32で構成されている。本実施の形態5におけるセパレートレンズ34は、4素子以上のアレイレンズでできており、中心にもレンズが配置されている点で、先の実施の形態4におけるセパレートレンズ33と異なっている。
Claims (7)
- 複数の光学素子を含み、かつ非回転対称な構造を有する撮像光学系の結像性能を光学的に測定して補正する光学調整装置であって、
前記複数の光学素子のうち、開口絞りの位置にある第1の光学素子に設けられ、前記第1の光学素子の位置および傾きを調整するための駆動機構と、
前記撮像光学系により結像する任意の像点に対する波面形状を計測し波面収差を検出する波面検出部と、
前記撮像光学系の結像性能を補正するために、前記波面検出部で検出された前記波面収差に基づいて、前記第1の光学素子の位置調整量および傾き調整量を計算し、前記位置調整量および前記傾き調整量に応じて前記駆動機構を駆動させる移動量計算部と
を備え、
前記駆動機構は、少なくとも、位置調整用としての1軸の直進移動調整機構と、傾き調整用としての2軸の傾き調整機構とを有する
ことを特徴とする光学調整装置。 - 請求項1に記載の光学調整装置において、
前記移動量計算部は、
前記波面検出部により検出された前記波面収差を回転対象成分と非回転対称成分とに分離する収差成分分離部と、
分離された前記回転対称成分から前記位置調整量を直進移動量として計算する直進補正計算部と、
分離された前記非回転対称成分から前記傾き調整量を計算する傾き補正計算部と
を有することを特徴とする光学調整装置。 - 請求項2に記載の光学調整装置において、
前記収差成分分離部は、前記波面検出部により計測された前記波面形状の断面を楕円として近似して、前記回転成分と前記非回転対称成分とに分離する
ことを特徴とする光学調整装置。 - 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の光学調整装置において、
前記波面検出部は、リング状の領域として抽出された周辺光線の波面から前記波面収差を検出する
ことを特徴とする光学調整装置。 - 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の光学調整装置において、
前記波面検出部は、3領域以上の周辺光線の波面から前記波面収差を検出する
ことを特徴とする光学調整装置。 - 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の光学調整装置において、
前記波面検出部は、3領域以上の周辺光線の波面および中心領域の波面から前記波面収差を検出する
ことを特徴とする光学調整装置。 - 請求項4ないし6のいずれか1項に記載の光学調整装置において、
前記波面検出部は、波面を集光位置として検出する2次元検出器を有し、前記集光位置の算出に光の強度分布の重心値を用いる
ことを特徴とする光学調整装置。
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