JPH07253534A - コンフォーマル窓用のダイナミックな収差補正器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、航空機搭載センサシステムのコン
フォーマル窓により生じる光収差を光学的に補償し、構
造が簡単で、取付け易く、廉価なシステムを提供するこ
とを目的とする。 【構成】 可変量のコマ収差を供給する１次元補正器プ
レート32と、１対の円筒レンズ34,38 のような可変量の
非点収差を供給する手段と、制御装置とを備え、補正器
プレート32は、１方向への非球面偏差を有する平らなプ
レートであり、左右対称性の軸を有するが、回転対称軸
は有せず、光軸に垂直な方向33に変位可能であり、制御
装置は、窓によって生じた光収差に応じて１次元補正器
プレートからのコマ収差の量と非点収差供給手段からの
非点収差の量を変化させるために１次元の補正器プレー
トおよび非点収差供給手段を制御することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンフォーマル(confo
rmal) 窓によって生じた光収差を補正する方法および装
置に関し、特に、このような窓の存在によって生じる光
収差を補正するダイナミックな光学的な解決法を提供す
る方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】航空機搭載光センサは、適切に機能し、
航空機設計の空気力学効果を保持するために環境から隔
離されなければならない。通常この隔離は、窓の背後に
センサを位置することによって達成される。窓は、セン
サに関する適当な関連フィールドを与えるように設計さ
れなければならない。関連フィールドは方位角および高
低角を表している完全な１組の順序対の値であり、セン
サは指向され、またはジンバルで制動されることができ
る。この明細書に関連してれはセンサが関連フィールド
内の特定の方向を同時に観察することができる点の軌跡
に対応する視野と区別される。典型的に、光センサの視
野は関連フィールドよりかなり小さい。

【０００３】光センサを隔離するための航空機の窓は、
全体の航空機設計の空気力学的効果、および実際的な光
学的歪みおよび収差のないセンサの関連フィールドを示
す必要性を保持するという２つの考察によって設計され
る。

【０００４】本発明に関連して航空機の周囲の表面に整
合する形状を有するコンフォーマル窓は、全体の航空機
設計の効果を保持するのに最も好ましい空気力学的形状
を提供する。しかしながら、コンフォーマル窓は、セン
サが関連フィールドを通ってジンバルで制動され、ある
いは指向されるときに大きく変化する顕著な光収差を生
じる。

【０００５】コンフォーマル窓によって生じた顕著な光
収差、およびこのように幅広く変化する量の収差の補正
の困難性の結果として、航空機搭載センサシステムの設
計者は、通常、航空機上の環境からセンサを保護するた
めに平坦あるいは球面の窓を使用することを好む。非コ
ンフォーマル窓の使用はセンサの設計者に利益を与える
が、航空機はこの設計の選択の結果として抵抗を増加さ
せるという欠点がある。

【０００６】コンフォーマル窓に関係した主なタイプの
光収差はコマ収差および非点収差である。本発明に関連
したコマ収差の意味は、開口の関数として拡大率が変化
することである。本発明の明細書に関連して、非点収差
は矢状および接線の平面における光線のファンの焦点位
置における差である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】既知のシステムにおい
て、コンフォーマル窓の使用によってコマ収差および非
点収差を補正する問題は光学的手段によっては解決され
ていない。光収差を生じさせる装置は、例えば1975年、
Journal of Applied Optics におけるR.A.Bucroeder 氏
およびR.Brian Hooder氏による文献に開示されている
が、この装置は、本発明に関連して要求された光収差の
量に比較されるときに限定された量の光収差しか与えな
い。このため、上述された参考文献に開示された収差発
生器は本発明に適用するには不適当である。上述された
ように、収差補正に対する許容可能な光学的解決法はな
く、設計者は上記されたような平坦なあるいは球面の窓
を使用することが強要される。これらの窓の設計は空気
力学的な効果を減少するため、小さな窓が空気力学的特
性の低下を制限するために使用される。結果として、セ
ンサの関連フィールドは制限される。

【０００８】航空機搭載センサシステムの隔離のための
コンフォーマル窓の使用により生じる光収差の補正の問
題に対する光学的な解決法を提供するシステムが必要と
され、航空機の窓の設計においての選択を増加させる。
システムは、簡単で、取付け易く、費用に対して最も効
率がよくなければならない。本発明のシステムは、この
ような必要性を満たす。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、一般的に円筒
型の形状であるコンフォーマル空気力学的窓によって生
じた光収差の補正に関する。本発明は可変量のコマ収差
を供給するための１次元補正器プレートを具備し、補正
器プレートは１方向のみへの非球面偏差を有し、システ
ムの光軸に垂直な方向に変位されることができる。さら
に、補正器プレートは左右対称性の軸を有し、回転対称
軸はない。本発明のシステムは可変量の非点収差を供給
する１対の円筒型レンズを具備し、円筒型レンズは、１
つが負の光倍率を有し、他の１つが同じ大きさの正の光
倍率を有するような整合されたセットである。２つの円
筒型レンズの間の間隔は増加あるいは減少させることが
でき、円筒型の軸の回転方向も変化させることができ
る。本発明は、コンフォーマル窓によって生じ、１次元
補正プレートによって供給されたコマ収差の量および円
筒型レンズによって供給された非点収差の量を変化させ
るコマ収差供給手段および非点収差供給手段に結合され
る光収差に応じた制御装置をさらに具備するので、コン
フォーマル窓によって生じた光収差が最小にされる。

【００１０】本発明の収差補正器は、従来の既知のシス
テムに優る顕著な利点を有する。コマ収差および非点収
差の可変量は、非常に大きな関連フィールドにわたって
本発明の収差補正器によって生成される。さらに、それ
ぞれのタイプの収差は、１次元の補正器プレートの位置
を調節することによって独立して生成されることができ
る。したがって、コンフォーマル窓によって生じた収差
の問題に対する光学的な解決法は、本発明の使用により
可能である。

【００１１】本発明はコンフォーマル窓によって生じた
コマ収差および非点収差の補正に関する光学的解決法を
提供するので、大きな関連フィールドを有するセンサが
設計される。また、センサを保護する窓の設計の選択
は、それらが生じる収差の結果として以前には使用され
ることができなかったコンフォーマル航空機窓の設計を
可能にするために増加される。それ故、航空機設計の空
気力学的効率が保持される。

【００１２】

【実施例】本発明は、コンフォーマル窓によって生じた
光収差を補正するための改善に関する。以下の説明は、
当業者が本発明を形成し、使用することを可能にするた
めに与えられており、特定の適用およびその要求に関し
て供給されている。

【００１３】好ましい実施例に関する様々な変形は当業
者に容易に明らかとなり、ここで定められた一般的な原
理は別の実施例に適用されることができることが理解さ
れるべきである。それ故、本発明は示された実施例に限
定されるものではなく、ここで開示された原理および新
しい特徴に対応した幅広い技術的範囲が許容されるべき
である。

【００１４】図１によれば、コンフォーマル窓60によっ
て周囲環境から隔離された望遠鏡10の形態の光センサの
方位平面図が示されている。センサが広い視野のモード
を有することを可能にする差込み式レンズ15は、破線に
よって表されている。本発明の収差補正器30は、センサ
10の出口瞳孔16のかなり近くに配置される。この図面に
おいて、収差補正器30と組合わされたセンサ10は前方観
察位置にある。

【００１５】前方観察位置にある本発明の収差補正器30
は、図２においてさらに詳細に示されている。この実施
例において、１次元補正器プレート32および２つの相補
的な円筒レンズ34、38が示されている。本発明の好まし
い実施例の１次元補正器プレート32は非近軸光学倍率を
含んでいる平坦な平行プレートであるが、補正器プレー
ト32は１方向への非球面偏差を有する。

【００１６】図２に示されたように、本発明の補正器プ
レート32の位置は、コンフォーマル窓60によって生成さ
れた光収差を補正するコマ収差を供給するために変化さ
れる。補正器プレート32は、収差補正器30の光軸から偏
心されることによってコンフォーマル窓60によって生じ
た収差を補正するために適量のコマ収差を供給する。本
発明に関連した補正器プレート32を偏心することの意味
は、センサ10の光軸に垂直な方向における距離Ｘ_d の補
正器プレート32の変位33である。偏心変位33が大きけれ
ば大きいほど、補正器プレート32によって生じられる補
正コマ収差は大きくなる。

【００１７】図３を参照すると、図２の補正器プレート
32の偏心が図示されている。垂直な線310 は、非球面偏
差に平行な軸を表す。それ故、補正器プレート32が左右
対称な軸を有し、左側の補正器プレート32が正確に右側
の補正器プレートと同様であることが分かる。しかしな
がら、補正器プレート32は回転対称の軸がない。

【００１８】矢印320 は、補正器プレートがコマ収差を
供給するために変位される方向を表す。補正器プレート
の変位が軸310 に常に垂直であり、軸310 に平行でない
ことを理解すべきである。ここに開示された実施例にお
いて、１次元の補正器プレートの表面偏差はｘ⁴ で乗算
された数式Ａによって与えられ、ｘは線310 と矢印320
の交差点からの矢印320 によって示された方向への距離
である。この数式Ａは、設計定数である。

【００１９】図４は、本発明の１次元の補正器プレート
32の形状を示したものである。示された形状の線は、前
述された式による表面偏差あるいはサグの定数値を表
す。対称軸310 はこの図で垂直である。形状の縁部は、
サンプリングによるエラーの結果平滑ではない。

【００２０】幾つかの応用において、コマ収差補正は２
つの補正器プレートによって達成されることができ、そ
れにおける各プレートはほぼ同量であるが、１方向にお
いて非球面偏差の反対の代数符号である。２つのプレー
トが反対方向に移動されるとき、コマ収差のみが生成さ
れる。低次数および高次数の非点収差は平衡して除去さ
れる。

【００２１】本発明の各円筒型レンズ34、38は１つの平
坦な表面と１つのほぼ円筒型の表面を有する。ほぼ円筒
形状は２つの異なる曲率半径を有する円筒型表面の結果
である。各曲率半径を含んでいる平面は、別の平面に垂
直である。したがって、レンズ34、38の組合せは光軸を
有するが、回転対称軸は有さない。

【００２２】第１の非点収差レンズ34は、平坦な表面35
およびほぼ凹状の曲面36を有する平凹円筒型レンズであ
る。第１のレンズ34は、次の方法で非点収差を提供する
と理解されることができる。

【００２３】第１のレンズ34の平坦な表面35に入射する
ときの平行な光線は、発散するような光路に沿った凹部
表面36から出る。レンズ34の光軸が回転軸である場合、
垂直平面に平行に平坦な表面35に衝突する光線は水平面
に平行に入射する光線と同じだけ発散する。しかしなが
ら、凹状の表面36の円筒形状は、第１のレンズ34の光軸
が回転軸ではないことを意味するので、第１のレンズ34
の凹状の表面36から出る垂直平面に平行な平坦な表面35
上に衝突する光線は、水平面における第１のレンズ34の
平坦な表面に衝突するこれらの光線と異なる発散量を示
す。

【００２４】それ故、小さく、明るい点状の目標物体
は、さらに円筒型の形状となる。点状の目標物体の歪み
は２つの曲率半径の大きな方によって定められた平面に
ある。

【００２５】第２のレンズ38は、平坦な表面40およびほ
ぼ円筒型の形状を有する凸表面41を有する平凸円筒型レ
ンズである。

【００２６】第１のレンズ34と同様に、第２のレンズ
は、異なる量の発散を受けるためにレンズの凸状表面41
に入射し、平行な平面における曲率半径に依存して平坦
な表面40から出る光線を生じることによって非点収差を
与える。各レンズ34、38は好ましい実施例における２つ
の同じ曲率半径を有し、レンズ34、38は相補的である
が、レンズ34、38が本発明の技術的範囲内で動作するた
めに厳密に相補的である必要はないことが理解されるべ
きである。実際に、レンズ34、38が厳密に相補的でない
ことを要求する適用は存在するかもしれない。しかしな
がら、レンズ34、38が相補的であり、レンズ34、38間の
軸に沿った分離が０であるとき、レンズ34、38は接触
し、光学倍率を与えない。

【００２７】次の論議において、本発明の原理は、セン
サが関連フィールド内を占める複数の特定の位置に関連
して論議される。これらがセンサが占める様々な位置の
ほんの一部であり、以下に記載される原理がここに記載
されていない位置に同様に適用できることが理解される
べきである。さらに、インチがここに記載された実施例
において距離の尺度として使用されているが、この特定
の距離の尺度は説明のためにのみ使用されており、その
他の距離の尺度が本発明の技術的範囲を逸脱することな
しに使用されることができることは理解されるべきであ
る。

【００２８】当業者は、本発明の論議において利用され
た特定の距離が特定の補正器プレート32およびレンズ3
4、38の実際の大きさに依存することも理解すべきであ
る。これに関連して、特定の補正器プレート32およびレ
ンズ34、38の物理的寸法に加えて、特定の素子の形状に
より、各素子32、34および38が本発明の収差補正器に光
学倍率を与える。

【００２９】再び図１および２を参照すると、前方観察
位置において収差補正器30はコマ収差ではなくかなりの
量の非点収差を生じる。これは、例示的な例として選択
されたコンフォーマル窓のための典型的な検索表を与え
る図５から認められる。この表において、第１の２つの
列510 、520 は、高低および方位指向の角度の値、すな
わち関連フィールド内のセンサの特定の位置が決定され
る座標を与える。次の各列530 、540 および550 は、補
正器プレート32の変位、円筒型レンズ34、38の軸に沿っ
た分離、および円筒型レンズ34、38の回転の値を与え
る。前の２つの列530 、540 はインチに関するデータを
与え、後の列550 は角度に関するデータを与える。

【００３０】前述されたように、これらの列530 、540
および550 における特定の値は特定の補正器プレート32
および円筒型レンズ34、38の寸法によって決定され、補
正器30の各素子32、34および38が供給する光学倍率を含
むための寸法が得られる。さらに、検索表に見られる偏
心変位の列530 、レンズ分離列540 、およびレンズ回転
列550 の特定の値は、窓60の形状、それを構成する材料
の屈折率および窓60の厚さによっても決定される。それ
故、様々な記載事項は当業者によって行われるこれらの
パラメータの選択に依存して変化する。

【００３１】前方観察位置において、上記されたよう
に、窓60はコマ収差を生成せず、かなりの量の非点収差
を生じる。前方観察位置は、表500 で分かる。センサの
位置は、０度の高度となる高低角度の列510 および０度
の方位角となる方位角の列520を参照することによって
分かる。この位置において、偏心変位530 は０インチと
して与えられている。しかしながら、窓60によって生じ
た非点収差を補正するため、円筒型レンズ34、38は列54
0 に示されたように０．３２５インチだけ軸に沿って分
離される。

【００３２】図６を参照すると、センサ10は最も左の位
置に示されている。この位置において、コンフォーマル
窓60は以下に論議されるようにかなりの量のコマ収差お
よび非点収差を生じる。図７は、最も左を観察する位置
において収差補正器30の素子をさらに詳細に示す。

【００３３】図３を参照すると、最も左の位置におい
て、センサの位置は、例えば高度が０度となる高度の列
510 および方位角が５０度となる方位角の列520 を参照
することによって発見される。窓60はほぼ円筒型の形状
であるので、窓60が正の方位角領域における非点収差と
同量の負の方位角領域における非点収差を生じることは
当業者によって理解されるべきである。それ故、−５０
度の方位角の測定は、５０度の測定と同量の非点収差を
生じなければならない。この条件で、補正器プレート32
は出口瞳孔16の光軸から０．５７５インチだけ偏心され
なければならない。

【００３４】さらに、窓60は最も左の位置におけるセン
サに関してかなりの量の非点収差を生じるので、レンズ
34、38は０．３２５インチだけ軸に沿って分離され、
０．６６３度だけ34、38の共通の回転軸34、38を中心に
回転されなければならない。

【００３５】適当な量のコマ収差および非点収差が補正
器プレート32、およびレンズ34、38の位置を変えること
によって提供されることに注意すべきである。本発明の
収差補正器30の素子32、34および38の位置を変えるため
に利用される種々の装置が存在する。例えば、装置はズ
ームカメラレンズシステムにおけるレンズの位置を変え
るために利用される装置に類似している。

【００３６】図８を参照すると、収差補正器30と組合わ
されたセンサ10が正面図で示されている。センサ10は最
も上を観察する位置にある。この図において、円筒型の
レンズ34、38の形状は明らかではない。

【００３７】図９を参照すると、補正器プレート32およ
びレンズ34、38の位置は最も上を観察する位置で示され
ている。この最も上の位置において、窓60はコマ収差を
生じない。しかしながら、窓60はこの位置にかなりの非
点収差を生じさせる。

【００３８】上述されたように、補正器30によって生じ
た非点収差の量は、２つのレンズ34、38の軸に沿った分
離39によって決定される。非点収差がセンサにおける窓
60によって生成されないとき、レンズ34、38は軸に沿っ
た分離を有さない。34、38の組合せは、方位あるいは平
面において光学倍率を導入しない。しかしながら、さら
に非点収差がコンフォーマル窓60によって生成されると
き、非点収差レンズ34、38はレンズ34、38がさらに光学
倍率を生じるようにさらに遠く離れる方向へ移動され
る。

【００３９】上述されたように、最も上の位置におい
て、コンフォーマル窓60はかなりの非点収差を生じる。
それ故、非点収差レンズ34、38の軸に沿った分離は増加
される。再び図３を参照すると、最も上の位置におい
て、関連フィールドにおけるセンサ10の位置は、高低角
が５５度となる角度の列510 および方位角が０となる方
位角の列520 を参照することによって発見される。この
位置において、検索表500は、０インチの偏心変位33を
提供する。したがって、窓60は最も上の位置においてコ
マ収差を生じない。

【００４０】さらに、この位置における窓60によって生
じた非点収差の量は少ない。検索表500 は、レンズ34、
38の軸に沿った分離39のために列540 から０．０５０イ
ンチのレンズの分離を与える。上述された前方観察位置
の場合のように、検索表500はレンズ34、38の共通の光
軸についての列550 によって０度のレンズ回転を与え
る。

【００４１】図１０は、コンフォーマル窓60によって生
じた光収差を除去するために収差補正器の素子32、34、
38を構成する一般的な方法のフローチャート1000であ
る。関連フィールドにおけるセンサの位置は、ステップ
1100によって決定される。その後、収差データはステッ
プ1200によって提供される。例えば、データは、適当な
偏心変位、レンズの分離およびレンズの回転に対して図
３の検索表から得られる。上述されたように、補正器変
位、レンズの分離および回転は、コンフォーマル窓60の
形状、それを構成する材料の屈折率およびその厚さによ
って決定される。

【００４２】次に、補正器プレート32がステップ1300に
よって現在の位置から置換されるべきであるか否かにつ
いての決定が行われる。補正器プレート32の位置が変化
されるべきである場合、補正器プレート32はステップ14
00によって変位される。次に、レンズ34、38がステップ
1500によって分離されるべきであるか否かについて決定
される。一方、ステップ1300で補正器プレート32の位置
が変化される必要がない場合、要求された軸に沿った分
離の決定はステップ1500によって行われる。いずれかの
場合において、次のステップは、レンズ34、38が分離さ
れる必要があるか否かを決定することである。

【００４３】レンズ34、38がステップ1500によって分離
されるべきであると決定される場合、レンズの分離はス
テップ1600によって変化される。次に、レンズ34、38が
回転されるべきであるか否かの決定がステップ1700によ
って行われる。一方、レンズ34、38の分離が変化される
必要がない場合、レンズ34、38が回転されるべきである
か否かの決定がステップ1700によって行われる。

【００４４】ステップ1700によって、レンズ34、38が回
転されなければならないことが決定される場合、レンズ
の回転がステップ1800によって実行される。そして処理
はステップ1900で終了する。ステップ1700によってレン
ズ34、38が回転される必要がないと決定される場合、処
理はステップ1900で終了する。いずれの場合において
も、ステップ1100によって決定された位置に応じてプレ
ート32およびレンズ34、38を構成する処理は、ステップ
1900で終了する。

【００４５】上記処理の実施例のように、センサ10が図
６に示されたように最も左を観察する位置にある場合を
考慮する。

【００４６】図１０と共に図５を参照すると、最も左の
位置におけるセンサ10の高低角は列510 によって０度と
して与えられる。方位角は、列520 によって−５０度と
なる。これらの座標に関する記載事項は検索表500 には
存在しないが、窓60の左右対称性のため、方位角５０度
で生じた非点収差は方位角−５０度によって生じた非点
収差と同じでなければならない。それ故、ステップ1100
で位置は０度の高度および５０度の方位角と同じとなる
ことが分かる。ステップ1200で、偏心変位の列530 、レ
ンズ分離の列540 およびレンズ回転の列550 は検索表50
0 によって与えられる。

【００４７】ステップ1300によって、補正器プレート32
が変位されなければならないことが決定される。補正器
プレート32はセンサ10の光軸から０．５７５インチ変位
される。

【００４８】補正器プレートを変位させた後、レンズ3
4、38が分離されるべきであることがステップ1500によ
って決定される。この例において、レンズ34、38はステ
ップ1600によって０．３２５インチの距離39だけ軸に沿
って分離される。

【００４９】レンズ34、38がレンズ34、38によって与え
られた非点収差の方向を変えるために回転されるべきで
あるか否かはステップ1700によって決定される。レンズ
が０．６６３度回転されるべきであることがステップ18
00によって決定される。レンズ34、38を回転させた後、
素子32、34、38を構成する処理はステップ1900で終了す
る。

【００５０】本発明に関連して、コンフォーマル窓60に
よって生じた光収差は２乗平均平方根波面エラー（ＲＭ
Ｓ ＷＦＥ）によって測定された信号波面の歪みを生じ
る。記載された実施例の最も左を観察する位置における
補正されていない測定されたＲＭＳ ＷＦＥは、５３．
２０マイクロメートル（μｍ）である。図９における収
差補正器30の使用および処理によって補正されたときの
残りのＲＭＳ ＷＦＥは、０．３８μｍである。

【００５１】上記実施例から、本発明の収差補正器30が
コンフォーマル窓60によって生じた光収差のかなりの補
正を可能にすることは明らかである。したがって、本発
明の収差補正器30は、コンフォーマル窓60によって生じ
た収差を補正するために必要とされるようなコマ収差お
よび非点収差を独立して与える。検索表300 は記載され
た実施例における補正コマ収差および非点収差データを
供給するが、当業者は、例えばコンフォーマル窓60の形
状および関連フィールドにおけるセンサ10の位置に基づ
いて計算を実行する手段が記載された本発明の第２の実
施例を提供することを理解するであろう。

【００５２】さらに、非点収差のバイアス量が円筒半径
を僅かに変化することによって本発明の収差補正器30に
導入されることができることも理解されるであろう。こ
の多様性により当業者は特定のシステムの収差の補正に
おける自由度を可能にする。したがって、本発明が特定
の適用の要求を補償するために種々の大きさのコマ収差
および非点収差を独立して生成する柔軟性を与えること
が認められる。

【００５３】上記実施例は、本発明の原理の適用を表す
特定の実施例を単に例示するものであることが理解され
る。その他の構成は、本発明の技術的範囲から逸脱する
ことなしに当業者によってこれらの原理によって容易に
工夫されることができる。本発明の技術的範囲は、特許
請求の範囲にのみ限定される。

【図面の簡単な説明】

【図１】前方観察位置における本発明による収差補正器
と組合わされた光センサの概略図。

【図２】前方観察位置における図１の収差補正器の方位
平面図。

【図３】通常の位置からの本発明の１次元補正器プレー
トの変位を示す図。

【図４】１次元補正器プレートの形状図。

【図５】本発明の収差補正器の素子を構成するために制
御装置に使用されるような典型的な検索表。

【図６】最も左の位置における本発明による収差補正器
と組合わされた光センサの方位平面図。

【図７】最も左の位置における図６の収差補正器の概略
図。

【図８】最も上の位置における本発明による収差補正器
と組合わされた光センサの正面図。

【図９】最も上の位置における図８の収差補正器の概略
図。

【図１０】制御装置手段が本発明による収差補正器の素
子を構成するために使用される方法を示すフローチャー
ト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チュングテ・ダブリュ・チェン アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92714、アーバイン、アレゲニー 33 (72)発明者 レシー・ジー・クック アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90245、エル・セグンド、ユーカリプタ ス・ドライブ 615 (72)発明者 アンソニー・エス・ロー アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90230、カルバー・シティー、ポート・ロ ード 11876

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンフォーマル窓によって生成される光
   収差を補償するシステムにおいて、 可変量のコマ収差を供給する１次元補正器プレートと、 可変量の非点収差を供給する手段と、 制御装置とを具備し、 前記補正器プレートは、１方向への非球面偏差を有する
   平坦な両面が平行のプレートであり、左右対称性の軸を
   有するが、回転対称軸は有せず、システムの光軸に垂直
   な方向に変位可能に構成され、 前記制御装置は、１次元補正器プレートによって供給さ
   れたコマ収差の量および非点収差供給手段によって供給
   された非点収差の量を変化させるために１次元の補正器
   プレートおよび非点収差供給手段に結合され、コンフォ
   ーマル窓によって生じた光収差が最小となるようにコン
   フォーマル窓によって生じた光収差に応じて制御を行う
   如く構成されていることを特徴とする光収差補償システ
   ム。
2. 【請求項２】 １次元の補正器プレートはｘ⁴ によって
   乗算される式Ａによる表面偏差を有し、ｘがシステムの
   光軸からの補正器プレートの表面に沿った距離であり、
   Ａが設計定数である請求項１記載のシステム。
3. 【請求項３】 非点収差供給手段が、少なくとも第１お
   よび第２の円筒型レンズを具備する請求項１記載のシス
   テム。
4. 【請求項４】 第１の円筒型レンズが、実質上平坦な第
   １の表面および実質上円筒型の凹状の第２の表面を有し
   ている平凹レンズで構成されている請求項３記載のシス
   テム。
5. 【請求項５】 第２の円筒型レンズが、実質上平坦な第
   ４の表面および実質上円筒型の凸状の第３の表面を有し
   ている平凸レンズで構成されている請求項４記載のシス
   テム。
6. 【請求項６】 制御装置が、コンフォーマル窓によって
   生じた光収差に応じたシステムの光軸から１次元補正器
   プレートを偏心させる手段を具備している請求項１記載
   のシステム。
7. 【請求項７】 制御装置が、第２の円筒型レンズから第
   １の円筒型レンズを軸方向に分離させ、コンフォーマル
   窓によって生じた光収差に応じて共通の光軸を中心にそ
   れらのレンズを回転させる手段を具備している請求項１
   記載の収差補正器。
8. 【請求項８】 コンフォーマル窓によって生成される光
   収差を補償するシステムにおいて、 可変量のコマ収差を供給する第１および第２の１次元の
   補正器プレートとコンフォーマル窓によって生じた光収
   差が最小とされるように前記第１および第２の補正器プ
   レートによって供給されたコマ収差の量を変化させる制
   御装置とを具備し、 前記第１および第２の補正器プレートは１方向に対して
   ほぼ大きさは同じで代数符号が反対の非球面偏差を有す
   る２個の平坦な両面が平行のプレートで構成され、第１
   および第２の補正器プレートは互いに変位可能であり、
   光軸に対して変位可能に構成されていることを特徴とす
   る光収差補償システム。