JPWO2020103221A5

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Publication number: JPWO2020103221A5
Application number: JP2019565415A
Authority: JP
Publication date: 2022-02-28
Anticipated expiration: 2038-12-12

Description

非球面レンズは、優れた光学特性により光学系の設計難度を低減させ、構造を簡素化させ、視野を広げ、開口数を向上させることができ、現在、宇宙リモートセンシング光学レンズ、リソグラフィーレンズ、光学検出機器、及び撮像光学系で広く使用されている。製造中の非球面レンズの避けられない誤差、たとえばアライメント誤差や材料の不均一な冷却は、レンズの２つの湾曲した光軸の傾斜と偏心の誤差を引き起こす。傾斜誤差により、レンズが歪曲収差とコマ（コマ収差）を光学系に導入させる。偏心誤差は、追加の球面収差を導入させる。この２種類の誤差はいずれも非球面レンズの光学画質を低下させ、また、レンズの機械的特性を低下させる。

上述した技術的問題を解決するために、本発明が用いる技術案は、波面技術に基づく非球面レンズ偏心検出装置であって、上部光ファイバー光源、上部コリメート対物レンズ、上部光源分光器、上部ビーム収縮フロントレンズ、上部ビーム収縮リアレンズ、上部イメージング検出器、上部イメージング分光器、上部波面センサー、被測定レンズ挟持機構、下部光源分光器、下部ビーム収縮フロントレンズ、下部ビーム収縮リアレンズ、下部イメージング分光器、下部波面センサー、下部イメージング検出器、下部コリメート対物レンズ及び下部光ファイバー光源を備え、
前記上部光ファイバー光源から放射された光は、前記上部コリメート対物レンズによってコリメートされ、次に前記上部光源分光器を透過した後に前記被測定レンズ挟持機構上の被測定レンズの上面に照射され、前記被測定レンズの上面の反射光は、前記上部光源分光器によって反射され、次に前記上部ビーム収縮フロントレンズと上部ビーム収縮リアレンズによって順次にアパーチャーマッチングを行った後に前記上部イメージング分光器に到達し、光は、前記上部イメージング分光器を通過した後に２つの部分に分割され、一部は、前記上部イメージング分光器によって前記上部イメージング検出器に反射され、別の部分は、前記上部イメージング分光器を透過した後に前記上部波面センサーに入り、前記上部イメージング検出器は、被測定レンズ上面の反射光によって形成された画像を収集し、この画像における可変曲率環状画像を処理することによって被測定レンズの上面の光軸中心位置を取得し、前記上部波面センサーは被測定レンズの上面の反射光の歪曲収差情報を収集し、この歪曲収差情報を処理することによって被測定レンズの上面の傾斜情報を取得し、
前記下部光ファイバー光源から放射された光は、前記下部コリメート対物レンズによってコリメートされ、次に前記下部光源分光器を透過した後に前記被測定レンズ挟持機構上の被測定レンズの下面に照射され、前記被測定レンズの下面の反射光は、前記下部光源分光器によって反射され、次に前記下部ビーム収縮フロントレンズと下部ビーム収縮リアレンズによって順次にアパーチャーマッチングを行った後に前記下部イメージング分光器に到達し、光は、前記下部イメージング分光器を通過した後に２つの部分に分割され、一部は、前記下部イメージング分光器によって前記下部イメージング検出器に反射され、別の部分は、前記下部イメージング分光器を透過した後に前記下部波面センサーに入り、前記下部イメージング検出器は、被測定レンズの下面の反射光によって形成された画像を収集し、この画像における可変曲率環状画像を処理することによって被測定レンズの下面の光軸中心位置を取得し、前記下部波面センサーは被測定レンズの下面の反射光の歪曲収差情報を収集し、この歪曲収差情報を処理することによって被測定レンズ下面の傾斜情報を取得する。

上部光ファイバー光源１から放射された光は、上部コリメート対物レンズ２によってコリメートされた後に平行ビームを形成し、平行ビームは上部光源分光器３を透過した後に被測定レンズ挟持機構９に到達し、被測定レンズ挟持機構９に挟持された被測定レンズの上面は、入射した平行光を反射し、反射光は、上部光源分光器３によって反射された後に上部ビーム収縮フロントレンズ４と上部ビーム収縮リアレンズ５によってアパーチャーマッチングを行った後、上部イメージング分光器７に到達する。光は、上部イメージング分光器７を通過した後に２つの部分に分割され、反射光は、上部イメージング検出器６に入り、透過光は、上部波面センサー８に入る。光路上の上部イメージング検出器６と上部波面センサー８の位置はいずれも被測定レンズの上面と共役である。上部イメージング検出器６は、被測定レンズの上面の反射光によって形成された画像を収集し、この画像における可変曲率環状画像を処理することによって被測定レンズの上面の光軸中心位置を取得し、上部波面センサー８は、被測定レンズの上面の反射光の歪曲収差情報を収集し、この歪曲収差情報を処理することによって被測定レンズの上面の傾斜情報を取得する。

下部光ファイバー光源１７から放射された光は、下部コリメート対物レンズ１６によってコリメートされた後に平行ビームを形成し、平行ビームは下部光源分光器１０を透過した後に被測定レンズ挟持機構９に到達し、被測定レンズ挟持機構９に挟持された被測定レンズの下面は入射した平行光を反射し、反射光は、下部光源分光器１０によって反射された後に下部ビーム収縮フロントレンズ１１と下部ビーム収縮リアレンズ１２によってアパーチャーマッチングを行った後、下部イメージング分光器１３に到達する。光は、下部イメージング分光器１３を通過した後に２つの部分に分割され、反射光は、下部イメージング検出器１５に入り、透過光は、下部波面センサー１４に入り、光路上の下部イメージング検出器１５と下部波面センサー１４の位置はいずれも被測定レンズの下面と共役である。下部イメージング検出器１５は、被測定レンズの下面の反射光によって形成された画像を収集し、この画像における可変曲率環状画像を処理することによって被測定レンズの下面の光軸中心位置を取得し、下部波面センサー１４は被測定レンズの下面の反射光の歪曲収差情報を収集し、この歪曲収差情報を処理することによって被測定レンズの下面の傾斜情報を取得する。