JP6029429B2 - 波面収差測定方法、波面収差測定装置、及び光学系の製造方法 - Google Patents
波面収差測定方法、波面収差測定装置、及び光学系の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6029429B2 JP6029429B2 JP2012253308A JP2012253308A JP6029429B2 JP 6029429 B2 JP6029429 B2 JP 6029429B2 JP 2012253308 A JP2012253308 A JP 2012253308A JP 2012253308 A JP2012253308 A JP 2012253308A JP 6029429 B2 JP6029429 B2 JP 6029429B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical system
- wavefront aberration
- light source
- light
- test optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/02—Testing optical properties
- G01M11/0242—Testing optical properties by measuring geometrical properties or aberrations
- G01M11/0257—Testing optical properties by measuring geometrical properties or aberrations by analyzing the image formed by the object to be tested
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Description
図1は、本発明の実施例1の波面収差測定方法を実施するために用いられるシャックハルトマン方式の波面収差測定装置の説明図である。図1において、レーザー光源1001から出射した光束1002が集光レンズ1003によって集光される。光源としてはレーザー光源が好ましいが、必ずしもレーザー光源である必要はない。集光された光束の中心部はピンホール1004によって切り出され、ピンホール1004の位置に点光源が形成される。
実施例1では、図9において、レンズとスポット像の対応関係が明確に決定される領域20内のスポット像のみを対象にして逆光線追跡を行っていた。つまり、対応関係が不明確な領域21におけるスポット像の位置情報は、波面収差の測定の際に利用されていない。そこで、実施例2においては、対応関係が不明確な領域21におけるレンズとスポット像との対応関係を明確にして、より多くのスポット像を用いて波面収差の測定を行う方法を示す。
続いて、スポット像が変形した場合に、変形したスポット像を起点として逆光線追跡を行い、波面収差を測定する方法について説明する。この方法の概要を図15に示す。まず、測定の対象となる透過波面1011は、通常の場合、光線によって説明することができる。図15において、光線90付近の波面はレンズM1によって集光され、スポット像P1に変換される。また、光線91付近の波面はレンズM2によって集光され、スポット像P2に変換される。ところが、レンズM3に入射する波面は、1つの光線で表現することができない。波面の歪みが大きく、レンズM3の中心に傾きの異なる複数の光線が入射するからである。図15では、レンズM3に入射する波面を、3つの光線92を用いて表現している。その結果、光線束92は、受光素子1006上で広がりを持ったスポット像P3を形成する。これによって、図2(b)で示すような、線状に広がりを有するスポット像が形成される。
上記の実施例1から実施例3に記載の波面収差測定方法を、光学系の光学特性の評価に適用することができる。つまり、光学系の組立を実行した後に、本発明の波面収差測定方法を用いることで、組み立てられた光学系が所定の光学特性を有するか否かを確認することができる。このように本発明の波面収差測定方法を光学系の製造方法における1つのステップとすることで、光学系の光学特性に関して、良品と不良品をすばやく区別することができる。
施例の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体
を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータがプログラムを読み出して実行する処理である。
1002 光束
1003 集光レンズ
1004 ピンホール
1005 レンズアレイ
1006 受光素子
1007 演算部
1008 光軸
1009 被検光学系
1010 入射波面
1011 透過波面
Pk スポット像
4 点光源
5 レンズアレイモデル
6 像面
8 光軸
9 被検光学系モデル
13 物体面
Mk レンズ
Rk スポット像
Claims (8)
- 光源から出射して被検光学系を透過した光をレンズアレイに入射させて複数のスポット像を形成し、前記レンズアレイにより形成される複数のスポット像の位置を計測する計測ステップと、
前記複数のスポット像の位置から前記光源に向けて光路を演算し、前記複数のスポット像の位置からの各光線が前記光源へ収束するときの前記被検光学系のパラメータを特定するために前記パラメータを変化させるステップと、
前記特定された被検光学系のパラメータに対応する前記被検光学系の波面収差を演算する演算ステップと、
を含むことを特徴とする波面収差測定方法。 - 前記被検光学系のパラメータは、前記被検光学系の形状誤差及び配置誤差であることを特徴とする請求項1に記載の波面収差測定方法。
- 前記演算ステップにおいて、ツェルニケ係数を用いて前記被検光学系の形状誤差を決定することを特徴とする請求項1または2に記載の波面収差測定方法。
- 特定のスポット像から前記レンズアレイを構成する複数のレンズをそれぞれ透過して前記光源に向かう複数の光線のうち、前記光源に最も近い位置を通る光線が透過するレンズを決定することにより、前記レンズアレイを構成するレンズと前記複数のスポット像の対応関係を決定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の波面収差測定方法。
- 前記演算ステップにおいて、1つのスポット像を複数のスポット像に置き換えて光路の演算を行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の波面収差測定方法。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の波面収差測定方法を用いて光学系の光学特性を評価するステップを有することを特徴とする光学系の製造方法。
- 被検光学系に入射する光を出射する光源と、
前記被検光学系を透過した光が入射するレンズアレイと、
前記レンズアレイを透過した光を受光する受光素子と、
前記レンズアレイによって前記受光素子上に形成された複数のスポット像の位置から前記光源に向けて光路を演算し、前記複数のスポット像の位置からの各光線が前記光源へ収束するときの前記被検光学系のパラメータを特定し、該特定された被検光学系のパラメータに対応する前記被検光学系の波面収差を演算する演算部とを有することを特徴とする波面収差測定装置。 - 被検光学系の波面収差を測定する波面収差測定装置のコンピュータに、
光源から出射して被検光学系を透過した光をレンズアレイに入射させて複数のスポット像を形成し、前記レンズアレイにより形成される複数のスポット像の位置を計測する計測ステップと、
前記複数のスポット像の位置から前記光源に向けて光路を演算し、前記複数のスポット像の位置からの各光線が前記光源へ収束するときの前記被検光学系のパラメータを特定するために前記パラメータを変化させるステップと、
前記特定された被検光学系のパラメータに対応する前記被検光学系の波面収差を演算する演算ステップを実行させることを特徴とするプログラム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012253308A JP6029429B2 (ja) | 2012-11-19 | 2012-11-19 | 波面収差測定方法、波面収差測定装置、及び光学系の製造方法 |
US14/082,779 US9170171B2 (en) | 2012-11-19 | 2013-11-18 | Method and device of measuring wavefront aberration, method of manufacturing optical system, and recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012253308A JP6029429B2 (ja) | 2012-11-19 | 2012-11-19 | 波面収差測定方法、波面収差測定装置、及び光学系の製造方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014102120A JP2014102120A (ja) | 2014-06-05 |
JP2014102120A5 JP2014102120A5 (ja) | 2016-01-21 |
JP6029429B2 true JP6029429B2 (ja) | 2016-11-24 |
Family
ID=50727635
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012253308A Expired - Fee Related JP6029429B2 (ja) | 2012-11-19 | 2012-11-19 | 波面収差測定方法、波面収差測定装置、及び光学系の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9170171B2 (ja) |
JP (1) | JP6029429B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014102119A (ja) * | 2012-11-19 | 2014-06-05 | Canon Inc | 波面収差測定方法、波面収差測定装置、及び光学系の製造方法 |
CN105372948B (zh) * | 2015-11-09 | 2017-09-12 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 基于快速建模的大数值孔径光刻投影物镜波像差检测方法 |
CN105376493B (zh) * | 2015-11-25 | 2018-08-07 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 基于图像数据的轨空间内相机调焦的方法及其调焦系统 |
CN113472433B (zh) * | 2021-06-25 | 2024-05-31 | 山东航天电子技术研究所 | 一种适用于激光通信的信标光中心坐标计算误差评价方法 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6791696B1 (en) * | 1998-06-18 | 2004-09-14 | Optikos Corporation | Automated optical measurement apparatus and method |
JP4768904B2 (ja) * | 2000-08-04 | 2011-09-07 | オリンパス株式会社 | 光学素子又は光学系の物理量測定方法 |
US6940653B2 (en) * | 2001-12-19 | 2005-09-06 | Actuality Systems, Inc. | Radiation conditioning system |
JP2005098933A (ja) | 2003-09-26 | 2005-04-14 | Canon Inc | 収差測定装置 |
US20070093993A1 (en) * | 2005-10-20 | 2007-04-26 | Stork David G | End-to-end design of electro-optic imaging systems using backwards ray tracing from the detector to the source |
WO2007117694A2 (en) * | 2006-04-07 | 2007-10-18 | Advanced Medical Optics, Inc. | Geometric measurement system and method of measuring a geometric characteristic of an object |
BRPI0720499A2 (pt) * | 2006-12-21 | 2014-02-04 | Johnson & Johnson Vision Care | Cubeta para lente oftálmica |
JP2008135745A (ja) * | 2007-11-22 | 2008-06-12 | Nikon Corp | 波面収差測定機及び投影露光装置 |
JP4968966B2 (ja) * | 2009-12-07 | 2012-07-04 | キヤノン株式会社 | 屈折率分布の計測方法および計測装置 |
JP2011196732A (ja) * | 2010-03-18 | 2011-10-06 | Hitachi Ltd | 波面収差測定方法及びその装置 |
JP5008763B2 (ja) * | 2010-12-03 | 2012-08-22 | キヤノン株式会社 | 屈折率分布計測方法、屈折率分布計測装置および光学素子の製造方法 |
US8730463B2 (en) * | 2011-05-26 | 2014-05-20 | Amo Wavefront Sciences, Llc. | Method of verifying performance of an optical measurement instrument with a model eye and an optical measurement instrument employing such a method |
US9182289B2 (en) * | 2011-10-14 | 2015-11-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for estimating wavefront parameters |
US9137441B2 (en) * | 2012-02-16 | 2015-09-15 | Ricoh Co., Ltd. | Spatial reconstruction of plenoptic images |
JP5988643B2 (ja) * | 2012-03-26 | 2016-09-07 | キヤノン株式会社 | 計測装置、計測方法及び光学部品の製造方法 |
JP2014016253A (ja) * | 2012-07-09 | 2014-01-30 | Canon Inc | 屈折率分布計測方法、光学素子の製造方法、および、屈折率分布計測装置 |
-
2012
- 2012-11-19 JP JP2012253308A patent/JP6029429B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-11-18 US US14/082,779 patent/US9170171B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9170171B2 (en) | 2015-10-27 |
US20140139826A1 (en) | 2014-05-22 |
JP2014102120A (ja) | 2014-06-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5808836B2 (ja) | 波面を推定する方法 | |
JP5008763B2 (ja) | 屈折率分布計測方法、屈折率分布計測装置および光学素子の製造方法 | |
JP5971965B2 (ja) | 面形状計測方法、面形状計測装置、プログラム、および、光学素子の製造方法 | |
JP6029429B2 (ja) | 波面収差測定方法、波面収差測定装置、及び光学系の製造方法 | |
JP6112909B2 (ja) | シャック・ハルトマンセンサーを用いた形状計測装置、形状計測方法 | |
JP5868142B2 (ja) | 屈折率分布測定方法および屈折率分布測定装置 | |
JP5595463B2 (ja) | 波面光学測定装置 | |
JP2004507730A (ja) | 光学要素の幾何学構造の伝達測定方法と装置 | |
US8027037B2 (en) | Method for evaluating microstructures on a workpiece based on the orientation of a grating on the workpiece | |
US20200141832A1 (en) | Eccentricity measuring method, lens manufacturing method, and eccentricity measuring apparatus | |
JP2014102119A (ja) | 波面収差測定方法、波面収差測定装置、及び光学系の製造方法 | |
JP5870234B1 (ja) | 偏心量計測方法及び偏心量計測装置 | |
JP6532347B2 (ja) | 形状計測方法および形状計測装置 | |
JP2015064241A (ja) | 形状測定方法、形状測定装置 | |
JP5358898B2 (ja) | 光学面の形状測定方法および装置および記録媒体 | |
JP6558975B2 (ja) | 形状計測方法、形状計測装置および形状計測プログラム | |
JP7170177B2 (ja) | 光源測定装置 | |
KR102081085B1 (ko) | 3차원 자유곡면 형상 측정 장치 및 방법 | |
JP5888998B2 (ja) | 波面傾斜分布測定方法および波面傾斜分布測定装置 | |
JP5082175B2 (ja) | 波面収差測定装置 | |
JP2006126103A (ja) | 非球面形状測定方法 | |
KR101720575B1 (ko) | 레이저 가공장치의 광학계 정렬 장치 및 광학계 정렬 방법 | |
CN213812182U (zh) | 一种双模式中心偏测量系统 | |
JP2021001746A (ja) | 形状計測方法、レンズの製造方法、および形状計測装置 | |
JP4068307B2 (ja) | 領域特定方法、収差計測方法及び収差計測装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151119 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151119 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160914 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160920 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161018 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6029429 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |