JPH037254B2 - - Google Patents
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- JPH037254B2 JPH037254B2 JP17571383A JP17571383A JPH037254B2 JP H037254 B2 JPH037254 B2 JP H037254B2 JP 17571383 A JP17571383 A JP 17571383A JP 17571383 A JP17571383 A JP 17571383A JP H037254 B2 JPH037254 B2 JP H037254B2
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- JP
- Japan
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- hologram
- lens
- light
- interference fringes
- shearing
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- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims description 31
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 26
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000005305 interferometry Methods 0.000 description 1
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
- G01M11/0271—Testing optical properties by measuring geometrical properties or aberrations by using interferometric methods
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はホログラムシアリング干渉法を利用
してレンズの横収差を測定するレンズ横収差測定
用ホログラムシアリング干渉計に関するものであ
る。本発明者は先に２枚の三光束ホログラムを使
用してレンズの横収差を測定するホログラムシア
リング干渉計を開発した。このホログラムシアリ
ング干渉計は、第１図に示されている。この第１
図に示すホログラムシアリング干渉計１では、ま
ずホログラムＨ１，Ｈ２を準備する必要がある。
第１図ａはホログラムを作成するための光学系
で、図中のホログラムＨ１は平行光fH2、fH（２
＋△）を物体光をとして参照光fH1で二重露光記
録したものである。ホログラムＨ２はホログラム
Ｈ１にfH1を照明して再生される平行光fH2、fH
（２＋△）を参照光として用い、平行光の物体光
fH3を二重露光記録して作製したものである。こ
のようにして作製したホログラムＨ１，Ｈ２に第
１図ｂに示すような光学系を加えてホログラムシ
アリング干渉計１が出来あがる。
してレンズの横収差を測定するレンズ横収差測定
用ホログラムシアリング干渉計に関するものであ
る。本発明者は先に２枚の三光束ホログラムを使
用してレンズの横収差を測定するホログラムシア
リング干渉計を開発した。このホログラムシアリ
ング干渉計は、第１図に示されている。この第１
図に示すホログラムシアリング干渉計１では、ま
ずホログラムＨ１，Ｈ２を準備する必要がある。
第１図ａはホログラムを作成するための光学系
で、図中のホログラムＨ１は平行光fH2、fH（２
＋△）を物体光をとして参照光fH1で二重露光記
録したものである。ホログラムＨ２はホログラム
Ｈ１にfH1を照明して再生される平行光fH2、fH
（２＋△）を参照光として用い、平行光の物体光
fH3を二重露光記録して作製したものである。こ
のようにして作製したホログラムＨ１，Ｈ２に第
１図ｂに示すような光学系を加えてホログラムシ
アリング干渉計１が出来あがる。
この様な構成のホログラムシアリング干渉計１
において被検レンズLTを検査する場合には、第
１図ｂに示すように、被検レンズLTでほぼ平行
光（収差の分だけ平行光からずれる）にしてホロ
グラムＨ１を照明する。ホログラムＨ１からは二
つの光が再生され、これらの再生光がホログラム
Ｈ２に達する。再生光は、fH2、fH（２＋△）が
被検レンズLTの収差の分だけゆがんだ光である。
さらにこれらの光はホログラムＨ２を照明して再
生光を得る。これらの再生光はfH3が被検レンズ
LTの収差の分だけゆがんだものであり、互いに
横方向にずれている。このホログラムＨ２の再生
光によるシアリング干渉縞をスクリーンSc上で
観察して被検レンズLTのシアリング干渉縞を得
るものである。
において被検レンズLTを検査する場合には、第
１図ｂに示すように、被検レンズLTでほぼ平行
光（収差の分だけ平行光からずれる）にしてホロ
グラムＨ１を照明する。ホログラムＨ１からは二
つの光が再生され、これらの再生光がホログラム
Ｈ２に達する。再生光は、fH2、fH（２＋△）が
被検レンズLTの収差の分だけゆがんだ光である。
さらにこれらの光はホログラムＨ２を照明して再
生光を得る。これらの再生光はfH3が被検レンズ
LTの収差の分だけゆがんだものであり、互いに
横方向にずれている。このホログラムＨ２の再生
光によるシアリング干渉縞をスクリーンSc上で
観察して被検レンズLTのシアリング干渉縞を得
るものである。
しかるに、この様なシアリング干渉縞からレン
ズの横収差量を求めるのは、光路差がシア量ｄを
階差とする波面収差の差分となるため、順次数値
を代表して波面収差を求めなければならず、被検
レンズが変わるたびに干渉縞の読取り、計算、プ
ロツト等極めて手間及び時間がかかる。
ズの横収差量を求めるのは、光路差がシア量ｄを
階差とする波面収差の差分となるため、順次数値
を代表して波面収差を求めなければならず、被検
レンズが変わるたびに干渉縞の読取り、計算、プ
ロツト等極めて手間及び時間がかかる。
この発明は上記のごとき事情に鑑みてなされた
ものであつて、レンズの収差曲線を求めるのに、
シアリング干渉縞それ自体がそのまま収差曲線を
与えることとなり、したがつて、複雑な処理や計
算を必要とせずに直ちにレンズ横収差を求めるこ
とのできるレンズ横収差測定用ホログラムシアリ
ング干渉計を提供することを目的とするものであ
る。この目的に対応してこの発明のレンズ横収差
測定用ホログラムシアリング干渉計は、二つの平
行光fH2とfH（２＋△）とコリメータレンズを通
して照明される参照光fH1との干渉縞を二重露光
記録した第１のホログラムＨ１と、前記第１のホ
ログラムＨ１に対する前記参照光fH1の方向から
の照明光により再生される前記二つの平行光fH2
とfH（２＋△）のうちの平行光fH2と参照光fH3
との干渉縞及び前記平行光fH（２＋△）と、前記
参照光fH3を、シアする方向に平行な軸の回りに
回転させてなる他の参照光fH（３＋△）との干渉
縞を二重露光記録した第２のホログラムＨ２とを
備え、被測定物であるテストレンズを前記コリメ
ータレンズの位置に置いて前記テストレンズを通
して前記ホログラムＨ２を照明し、前記ホログラ
ムＨ２の再生光で前記ホログラムＨ２を照明し、
前記ホログラムＨ２の再生光で形成される干渉縞
を観察するように構成したことを特徴としてい
る。
ものであつて、レンズの収差曲線を求めるのに、
シアリング干渉縞それ自体がそのまま収差曲線を
与えることとなり、したがつて、複雑な処理や計
算を必要とせずに直ちにレンズ横収差を求めるこ
とのできるレンズ横収差測定用ホログラムシアリ
ング干渉計を提供することを目的とするものであ
る。この目的に対応してこの発明のレンズ横収差
測定用ホログラムシアリング干渉計は、二つの平
行光fH2とfH（２＋△）とコリメータレンズを通
して照明される参照光fH1との干渉縞を二重露光
記録した第１のホログラムＨ１と、前記第１のホ
ログラムＨ１に対する前記参照光fH1の方向から
の照明光により再生される前記二つの平行光fH2
とfH（２＋△）のうちの平行光fH2と参照光fH3
との干渉縞及び前記平行光fH（２＋△）と、前記
参照光fH3を、シアする方向に平行な軸の回りに
回転させてなる他の参照光fH（３＋△）との干渉
縞を二重露光記録した第２のホログラムＨ２とを
備え、被測定物であるテストレンズを前記コリメ
ータレンズの位置に置いて前記テストレンズを通
して前記ホログラムＨ２を照明し、前記ホログラ
ムＨ２の再生光で前記ホログラムＨ２を照明し、
前記ホログラムＨ２の再生光で形成される干渉縞
を観察するように構成したことを特徴としてい
る。
以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面に
ついて説明する。
ついて説明する。
第２図において、１１はレンズ横収差測定用ホ
ログラムシアリング干渉計であり、レンズ横収差
測定用ホログラムシアリング干渉計１１はホログ
ラムＨ１とホログラムＨ２とを備えている。そこ
でまず、この二つのホログラムＨ１，Ｈ２の作製
について説明する。
ログラムシアリング干渉計であり、レンズ横収差
測定用ホログラムシアリング干渉計１１はホログ
ラムＨ１とホログラムＨ２とを備えている。そこ
でまず、この二つのホログラムＨ１，Ｈ２の作製
について説明する。
第３図において、１２はホログラムＨ１，Ｈ２
を作製するための光学系である。光学系１２は
He−Neレーザー光源Ls、ミラーＭ１〜Ｍ６、ビ
ームスプリツターBS１，BS２、顕微鏡対物レン
ズMO１〜MO３、コリメーターレンズＬ１〜Ｌ
２，Ｌ５〜Ｌ７、空間周波数フイルタSTP１を
備えている。
を作製するための光学系である。光学系１２は
He−Neレーザー光源Ls、ミラーＭ１〜Ｍ６、ビ
ームスプリツターBS１，BS２、顕微鏡対物レン
ズMO１〜MO３、コリメーターレンズＬ１〜Ｌ
２，Ｌ５〜Ｌ７、空間周波数フイルタSTP１を
備えている。
ホログラムＨ１を作製する場合は、物体光fH2
を参照光fH1でホログラムＨ１に露光記録し、か
つ物体光fH（２＋△）を参照光fH1で露光記録
し、かつ、現像処理して作製する。物体光fH（２
＋△）はfH2をミラーＭ３を僅かに回転させるこ
とによつてホログラムＨ１の入射角度を僅かに違
えたものである。
を参照光fH1でホログラムＨ１に露光記録し、か
つ物体光fH（２＋△）を参照光fH1で露光記録
し、かつ、現像処理して作製する。物体光fH（２
＋△）はfH2をミラーＭ３を僅かに回転させるこ
とによつてホログラムＨ１の入射角度を僅かに違
えたものである。
物体光fH2はHe−Neレーザー光源Lsからのレ
ーザー光をビームスプリツタBS１で分割し、顕
微鏡対物レンズMO１、コリメーターレンズＬ５
で平行光にし、かつミラーＭ４，Ｍ３で反射させ
たものである。一方、参照光fH1はHe−Neレー
ザー光源Lsからのレーザー光を顕微鏡対物レン
ズMO２、ミラーＭ２、コリメーターレンズＬ６
で平行光にしたものである。
ーザー光をビームスプリツタBS１で分割し、顕
微鏡対物レンズMO１、コリメーターレンズＬ５
で平行光にし、かつミラーＭ４，Ｍ３で反射させ
たものである。一方、参照光fH1はHe−Neレー
ザー光源Lsからのレーザー光を顕微鏡対物レン
ズMO２、ミラーＭ２、コリメーターレンズＬ６
で平行光にしたものである。
ホログラムＨ２を作製する場合は、ホログラム
Ｈ１を参照光fH1で照明すると、物体光fH2、fH
（２＋△）が再生されるから、再生光fH2を参照
光として用い物体光fH3をホログラムＨ２に露光
記録し、かつ、再生光fH（２＋△）を参照光とし
て用い物体光fH（３＋△）をホログラムＨ２に二
重露光記録する。再生光fH2、fH（２＋△）はコ
リメーターレンズＬ１，Ｌ２を含む光学系を通る
ように構成されており、空間周波数フイルタ（ピ
ンホール）STP１はレンズＬ１の焦点位置に置
かれているので、これを横移動させて再生光fH2
だけを通したり、再生光fH（２＋△）だけを通す
ことができるようになつている。このようにすれ
ば、ホログラムＨ２を二重露光記録して作製する
場合に便利になる。一方、参照光fH3はHe−Ne
レーザー光源Lsからのレーザー光をビームスプ
リツタBS２で分割したのち、顕微鏡対物レンズ
MO３、コリメーターレンズＬ７で平行光にさ
れ、ミラーＭ６，Ｍ５で反射したのち、ホログラ
ムＨ２を照明するものであり、また、参照光fH
（３＋△）はfH3をミラーＭ５を僅かにシアする
方向に平行な軸の回りに回転させることによつて
ホログラムＨ２の入射角度を僅かに違えたもので
ある。
Ｈ１を参照光fH1で照明すると、物体光fH2、fH
（２＋△）が再生されるから、再生光fH2を参照
光として用い物体光fH3をホログラムＨ２に露光
記録し、かつ、再生光fH（２＋△）を参照光とし
て用い物体光fH（３＋△）をホログラムＨ２に二
重露光記録する。再生光fH2、fH（２＋△）はコ
リメーターレンズＬ１，Ｌ２を含む光学系を通る
ように構成されており、空間周波数フイルタ（ピ
ンホール）STP１はレンズＬ１の焦点位置に置
かれているので、これを横移動させて再生光fH2
だけを通したり、再生光fH（２＋△）だけを通す
ことができるようになつている。このようにすれ
ば、ホログラムＨ２を二重露光記録して作製する
場合に便利になる。一方、参照光fH3はHe−Ne
レーザー光源Lsからのレーザー光をビームスプ
リツタBS２で分割したのち、顕微鏡対物レンズ
MO３、コリメーターレンズＬ７で平行光にさ
れ、ミラーＭ６，Ｍ５で反射したのち、ホログラ
ムＨ２を照明するものであり、また、参照光fH
（３＋△）はfH3をミラーＭ５を僅かにシアする
方向に平行な軸の回りに回転させることによつて
ホログラムＨ２の入射角度を僅かに違えたもので
ある。
この様にして作製されたホログラムＨ１，Ｈ２
を第２図に示すように配置して干渉計１１が完成
する。すなわち、ホログラムＨ１，Ｈ２を作製す
る場合の第３図に示す光学系におけると同じ構成
及び位置をなすHe−Neレーザー光源Ls、ミラー
Ｍ１、顕微鏡対物レンズMO２、ミラーＭ２、ホ
ログラムＨ１、コリメーターレンズＬ１、空間周
波数フイルタSTP１、コリメーターレンズＬ２
及びホログラムＨ２を備え、かつホログラムＨ２
の後方にコリメーターレンズＬ３、空間周波数フ
イルタSTP２、コリメーターレンズＬ４及びス
クリーンScを備えている。
を第２図に示すように配置して干渉計１１が完成
する。すなわち、ホログラムＨ１，Ｈ２を作製す
る場合の第３図に示す光学系におけると同じ構成
及び位置をなすHe−Neレーザー光源Ls、ミラー
Ｍ１、顕微鏡対物レンズMO２、ミラーＭ２、ホ
ログラムＨ１、コリメーターレンズＬ１、空間周
波数フイルタSTP１、コリメーターレンズＬ２
及びホログラムＨ２を備え、かつホログラムＨ２
の後方にコリメーターレンズＬ３、空間周波数フ
イルタSTP２、コリメーターレンズＬ４及びス
クリーンScを備えている。
この様な構成のレンズ横収差測定用ホログラム
シアリング干渉計１１において、被検レンズTL
の横収差を測定しようとする場合には、参照光
fH1の平行光を作る時のコリメーターレンズＬ６
の代わりに、被検レンズTLを置き、ホログラム
Ｈ１を照明する。これによつてホログラムＨ１か
ら物体光fH2、fH（２＋△）を再生し、これらの
光がさらにホログラムＨ２に到達すると、fH3、
fH（３＋△）の光を再生する。ただし、fH2、fH
（２＋△）、fH3、fH（３＋△）はこのとき、平行
光とは被検レンズTLの収差分だけ異なつている。
fH3とfH（３＋△）の光で形成される干渉縞をス
クリーンSc上で観察すると第４図に示すように
通常のシアとミラーＭ５の回転によるテイルトさ
れた波面の間の干渉縞が観測される。これはシア
による位相差をテイルトの干渉縞の横ずれで測定
することに相当し、視野の中心を通る干渉縞が第
５図に示す横収差曲線になる。この場合の座標の
スケールは収差曲線と合せるために計算から求め
られる。
シアリング干渉計１１において、被検レンズTL
の横収差を測定しようとする場合には、参照光
fH1の平行光を作る時のコリメーターレンズＬ６
の代わりに、被検レンズTLを置き、ホログラム
Ｈ１を照明する。これによつてホログラムＨ１か
ら物体光fH2、fH（２＋△）を再生し、これらの
光がさらにホログラムＨ２に到達すると、fH3、
fH（３＋△）の光を再生する。ただし、fH2、fH
（２＋△）、fH3、fH（３＋△）はこのとき、平行
光とは被検レンズTLの収差分だけ異なつている。
fH3とfH（３＋△）の光で形成される干渉縞をス
クリーンSc上で観察すると第４図に示すように
通常のシアとミラーＭ５の回転によるテイルトさ
れた波面の間の干渉縞が観測される。これはシア
による位相差をテイルトの干渉縞の横ずれで測定
することに相当し、視野の中心を通る干渉縞が第
５図に示す横収差曲線になる。この場合の座標の
スケールは収差曲線と合せるために計算から求め
られる。
以上の説明から明らかな通り、この発明のレン
ズ横収差測定用ホログラムシアリング干渉計で
は、テイルトにより生ずる干渉縞の横ずれを利用
してシアリング干渉縞が直接収差曲線になるよう
にしたから、従来のシアリング干渉縞からレンズ
の横収差を求めるための複雑な操作や計算を必要
としない。またホログラムを２枚使用するため、
干渉計で用いるレンズ、ミラー等の光学系の収差
補正をすることができる。さらにホログラムを使
用することによつてＦナンバの小さなレンズの収
差補正が可能である。また干渉縞の観測が容易で
あり、視野が大きく、ホログラムの位置を移動し
てシア量を変え、精度を調整することができると
ともに、もう１組のシアリング干渉を実現するよ
うにホログラムに多重露光することにより互いに
直交する２方向のシアを同時に観測する干渉計を
作製することもできる。
ズ横収差測定用ホログラムシアリング干渉計で
は、テイルトにより生ずる干渉縞の横ずれを利用
してシアリング干渉縞が直接収差曲線になるよう
にしたから、従来のシアリング干渉縞からレンズ
の横収差を求めるための複雑な操作や計算を必要
としない。またホログラムを２枚使用するため、
干渉計で用いるレンズ、ミラー等の光学系の収差
補正をすることができる。さらにホログラムを使
用することによつてＦナンバの小さなレンズの収
差補正が可能である。また干渉縞の観測が容易で
あり、視野が大きく、ホログラムの位置を移動し
てシア量を変え、精度を調整することができると
ともに、もう１組のシアリング干渉を実現するよ
うにホログラムに多重露光することにより互いに
直交する２方向のシアを同時に観測する干渉計を
作製することもできる。
第１図は従来のレンズ横収差を測定するための
ホログラムシアリング干渉計を示す構成図、第２
図はこの発明のレンズ横収差測定用ホログラムシ
アリング干渉計を示す構成図、第３図はホログラ
ム作製用光学系の構成図、第４図は干渉縞を示す
説明図、及び第５図は横収差曲線を示すグラフで
ある。 １１…レンズ横収差測定用ホログラムシアリン
グ干渉計、１２…光学系、Ｈ１，Ｈ２…ホログラ
ム、Ls…He−Neレーザー光線、Ｍ１〜Ｍ６…ミ
ラー、BS１〜BS２…ビームスプリツター、MO
１〜MO３…顕微鏡対物レンズ、Ｌ１〜Ｌ７…コ
リメーターレンズ、STP１〜STP２…空間周波
数フイルタ、Sc…スクリーン、LT…被検レン
ズ。
ホログラムシアリング干渉計を示す構成図、第２
図はこの発明のレンズ横収差測定用ホログラムシ
アリング干渉計を示す構成図、第３図はホログラ
ム作製用光学系の構成図、第４図は干渉縞を示す
説明図、及び第５図は横収差曲線を示すグラフで
ある。 １１…レンズ横収差測定用ホログラムシアリン
グ干渉計、１２…光学系、Ｈ１，Ｈ２…ホログラ
ム、Ls…He−Neレーザー光線、Ｍ１〜Ｍ６…ミ
ラー、BS１〜BS２…ビームスプリツター、MO
１〜MO３…顕微鏡対物レンズ、Ｌ１〜Ｌ７…コ
リメーターレンズ、STP１〜STP２…空間周波
数フイルタ、Sc…スクリーン、LT…被検レン
ズ。
Claims (1)
- １ 二つの平行光fH2とfH（２＋△）とコリメー
タレンズを通して照明される参照光fH1との干渉
縞を二重露光記録した第１のホログラムＨ１と、
前記第１のホログラムＨ１に対する前記参照光
fH1の方向からの照明光により再生される前記二
つの平行光fH2とfH（２＋△）のうちの平行光
fH2と参照光fH3との干渉縞及び前記平行光fH
（２＋△）と、前記参照光fH3を、シアする方向
に平行な軸の回りに回転させてなる他の参照光
fH（３＋△）との干渉縞を二重露光記録した第２
のホログラムＨ２とを備え、被測定物であるテス
トレンズを前記コリメーターレンズの位置に置い
て前記テストレンズを通して前記ホログラムＨ１
を照明し、前記ホログラムＨ１の再生光で前記ホ
ログラムＨ２を照明し、前記ホログラムＨ２の再
生光で形成される干渉縞を観察するように構成し
たことを特徴とするレンズ横収差測定用ホログラ
ムシアリング干渉計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17571383A JPS6067834A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | レンズ横収差測定用ホログラムシアリング干渉計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17571383A JPS6067834A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | レンズ横収差測定用ホログラムシアリング干渉計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6067834A JPS6067834A (ja) | 1985-04-18 |
| JPH037254B2 true JPH037254B2 (ja) | 1991-02-01 |
Family
ID=16000933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17571383A Granted JPS6067834A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | レンズ横収差測定用ホログラムシアリング干渉計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6067834A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2535732B2 (ja) * | 1984-05-28 | 1996-09-18 | 工業技術院長 | ホログラム素子を用いた光学機器収差測定方法 |
-
1983
- 1983-09-22 JP JP17571383A patent/JPS6067834A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6067834A (ja) | 1985-04-18 |
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