JPH09280841A

JPH09280841A - 波面変形測定装置及び波面変形測定方法

Info

Publication number: JPH09280841A
Application number: JP8092669A
Authority: JP
Inventors: Aki Sasaki; 亜紀佐々木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-04-15
Filing date: 1996-04-15
Publication date: 1997-10-31
Anticipated expiration: 2016-04-15
Also published as: JP3290349B2

Abstract

(57)【要約】【解決手段】主鏡１で集光された星の光を折り曲げて
導くミラーまたはハーフミラー４１と、集光された星の
光を平行光に変換するコリメータ４２と、コリメータに
よって主鏡の像のできる位置に置かれ、平行光を分割し
て結像させるレンズアレイ４３と、結像面に設置され映
像情報を後述する演算装置へ出力する撮像装置４４と、
参照光を発する参照用光源４６と、参照光を折り曲げて
コリメータに導くミラーまたはハーフミラー４７と、測
定領域と被測定光学系上の位置の対応づけを、平行移動
及び倍率の対応づけと、回転移動の対応づけとに分け、
その間で傾き測定値、傾き関数値、及び係数の計算を行
う演算装置４５Ａとを備えたものである。【効果】計算量を減らすことができ、従って装置を安
価にでき、また計算時間の短縮により測定間隔を短縮す
ることができ、風等の速い外乱に対してもよい鏡面を維
持できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、天体望遠鏡の反
射鏡の鏡面やレンズなどの光学系の形状誤差を測定する
波面変形測定装置及び波面変形測定方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の波面変形測定装置の構成について
図４を参照しながら説明する。図４は、例えば特開平５
−１８７１９号公報に示された従来の波面変形測定装置
の構成を示す図である。なお、上記特開平５−１８７１
９号公報では鏡面形状測定装置としているが原理的には
波面を測定する装置であり、例えば反射型天体望遠鏡の
主焦点に取り付けられている。

【０００３】図４において、１は星からの光を集光する
主鏡、２は主鏡１を支持するミラーセルである。ミラー
セル２には、主鏡１を支持し、かつ主鏡１の変形を補正
するアクチュエータが組み込まれている。３は主焦点、
４は波面変形測定装置である。

【０００４】また、同図において、４１は主鏡１で集光
された星の光を折り曲げて後述するコリメータに導くミ
ラーまたはハーフミラー、４２は集光された星の光を平
行光にするコリメータ、４３はコリメータ４２によって
主鏡１の像のできる位置に置かれ、平行光を分割して結
像させる多数（例えば、４０×４０個）のレンズから成
るレンズアレイ、４４はＣＣＤカメラなどの撮像装置、
４５は撮像装置４４の映像に基づいて波面の、球面から
のずれ（以後、「波面変形」と呼ぶ。）を算出する演算
装置である。

【０００５】また、同図において、４６は参照光を発す
る参照用光源、４７は参照光源４６からの光を折り曲げ
てコリメータ４２に導くミラーまたはハーフミラーであ
る。なお、４８は主鏡１により主焦点に集光された星の
光（実線）、４９は参照用光源４６からの参照光（点
線）を示している。

【０００６】さらに、同図において、４５１は映像中の
星の光の結像と参照光の結像の位置のずれ量から対応す
る領域ｉにおける波面の平均の傾き誤差の測定データθ
_iを求める傾き測定値出力部、４５２は傾き関数ｆ
_j（ｘ、ｙ）（ｘ、ｙは波面上の位置座標を表す。）
の、各測定領域ｉにおける平均値ｆ_ijを算出する傾き関
数値算出部、４５３は係数ａ_i〜ａ_mを算出する係数決定
部、４５４は波面変形Δｚ（ｘ、ｙ）を決定する波面変
形出力部である。

【０００７】つぎに、前述した従来の波面変形測定装置
の動作について図５から図７までを参照しながら説明す
る。図５は、従来の波面変形測定装置の測定原理を説明
するための図である。図６は、従来の波面変形測定装置
の撮像装置における映像の一例を示す図である。図７
は、従来の波面変形測定装置の動作を示すフローチャー
トである。

【０００８】星から望遠鏡に入った光は、主鏡１で反射
され主焦点３に集光される。主鏡１の鏡面が理想的な形
状であれば、主鏡１で反射された光は球面波となって、
主焦点３で一点に集まる。しかし、主鏡１の鏡面に形状
誤差があると、それに応じて反射光の波面が球面から変
形し、主焦点３で一点に集まらなくなり、望遠鏡の分解
能が劣化する。そこで、分解能を評価したり、波面変形
の測定値に基づいて主鏡１の裏面に取り付けたアクチュ
エータで主鏡鏡面の形状誤差を補正するために、波面変
形を測定する波面変形測定装置が用いられる。

【０００９】上記の波面変形測定装置では、主鏡１で反
射した星の光をミラーまたはハーフミラー４１を介し
て、コリメータ４２に入射させる。コリメータ４２は、
入射した光を平行光に変換してレンズアレイ４３に入射
させる。レンズアレイ４３は主鏡１の像ができる位置に
置かれているため、それぞれのレンズに入射する光はそ
れぞれの対応する主鏡面から来た光となっている。

【００１０】例えば、図４でレンズアレイ４３のレンズ
ｉに入射する光束は主鏡１上の領域ｉからの光束となっ
ている。この様にレンズアレイ４３は、主鏡１から来た
光束をそれぞれ対応する領域からきた光束に分割し、撮
像装置４４の撮像面上にそれぞれ結像させる。すなわ
ち、撮像面上には、各レンズに対応した点の映像が投影
される。

【００１１】ここで、主鏡１が変形している場合につい
て図５及び図６を参照しながら説明する。点線で示すよ
うに、主鏡１Ａが変形しているとき、反射光は点線の矢
印のように進み、最終的に撮像装置４４上での結像位置
がずれることになる。このずれが波面の傾き誤差と比例
していることを利用して、このずれを測定することによ
り波面変形を求める。

【００１２】変形がないときの結像位置を求めるため、
参照用光源４６からの参照光４９（変形がないときの波
面、すなわち球面波となっている）を、同様にコリメー
タ４２に入射し、撮像装置４４上に結像させる。

【００１３】図６は、撮像装置４４で撮影された像の例
を示す。黒点は参照光４９による点（以下、「Ａ点」と
呼ぶ。）、白抜きの点は主鏡１からの反射光４８による
点（以下、「Ｂ点」と呼ぶ。）を示しているものとす
る。

【００１４】次に、演算装置４５による演算処理につい
て図７を参照しながら説明する。ステップ１１におい
て、撮像装置４４から映像が入力される。つぎに、ステ
ップ１２において、傾き測定値出力部４５１で、Ａ点と
Ｂ点の中心位置とそのずれ量を検出し、波面の傾き誤差
量に変換する。実際には対応する主鏡上の領域内で傾き
誤差は一定ではないため、結像はある広がりを持つが、
その中心位置を取ることにより、対応する領域の傾き誤
差の平均値を取ることになっている。

【００１５】この傾き誤差データから波面の変形を推定
する原理は次のとおりである。まず、係数を未知数とし
て波面の変形を有限個の関数の和で近似する。今、波面
変形をΔｚ（ｘ）（ｘは主鏡上の座標系）とすると、Δ
ｚ（ｘ）を式１で表すことができる。

【００１６】 Δｚ（ｘ）＝ａ₁・ｇ₁（ｘ）＋ａ₂・ｇ₂（ｘ）＋〜＋ａ_m・ｇ_m（ｘ）．．．式１

【００１７】ここで、ｇ_j(ｘ）（ｊ＝１〜ｍ）は波面変
形を展開する各関数、ａ_j（ｊ＝１〜ｍ）は未知数であ
る係数である。そこで、波面の傾き誤差をθ（ｘ）とす
ると、次の式２が成立する。

【００１８】 θ（ｘ）＝ｄΔｚ（ｘ）／ｄｘ＝ａ₁・（ｄｇ₁（ｘ）／ｄｘ）＋ａ₂・（ｄｇ₂（ｘ）／ｄｘ）＋〜＋ａ_m・（ｄｇ_m（ｘ）／ｄｘ）＝ａ₁・ｆ₁（ｘ）＋ａ₂・ｆ₂（ｘ）＋〜＋ａ_m・ｆ_m（ｘ）．．．式２

【００１９】ここで、ｆ_j（ｘ）は波面変形を展開する
関数の微分で、以下、「傾き関数」と呼ぶ。測定で得ら
れた各領域の波面の傾き誤差量を式２でフィッティング
することにより、係数ａ_j（ｊ＝１〜ｍ）を求め、式１
に代入して波面変形が求められる。

【００２０】ステップ１３〜１５において、実際には、
測定できるのは各領域ｉの平均の傾きであるので、推定
精度を上げるため、フィッティングに用いる傾き関数も
同じ領域ｉ内の平均値ｆ_ijを用いる。そのため、傾き関
数値算出部４５２で各測定領域ｉにおける平均値ｆ_ijを
計算し、係数決定部４５３で係数を求め、波面変形出力
部４５４で波面変形を算出する。これにより、演算装置
４５は、ミラーセル２にあるアクチュエータに対して、
主鏡１の鏡面変形を打ち消すように鏡面補正する指示を
出すことができる。

【００２１】ところで、上記従来例では、主鏡１とレン
ズアレイ４３の各レンズの位置を対応づける処理につい
ては特に開示されていない。実際には、波面変形の測定
には星の光を用いるが、観測方向をかえて望遠鏡を異な
る方向に向けるたびに望遠鏡の高度角が変わり、自重変
形量が変化するため、波面変形測定装置と主鏡１との相
対位置が変化する（平行移動、光軸に沿った移動がおこ
る）。このため、レンズアレイ４３の各レンズと主鏡上
の領域との対応づけ（平行移動、倍率合わせ）をそのた
びにやり直す必要がある。

【００２２】また、一度、星を捕まえた後も、経緯台式
の望遠鏡では星の日周運動を追尾すると焦点面上で視野
の回転が起こるため、観測装置上で視野が回転しないよ
う波面変形測定装置や観測装置など焦点付近の装置をま
とめて視野回転に合わせて回転させることが多い。する
と、波面変形測定装置は主鏡１に対し時々刻々回転する
ことになるため、回転移動が生じる。上記で述べた傾き
関数の平均値ｆ_ijは、平均の傾きθ_iと同じ主鏡上の領
域に対して求めなければならないので、波面測定を行う
度にその時のレンズアレイ４３の各レンズと主鏡上の領
域の対応づけ（平行移動、倍率合わせ、回転移動）を行
い、ｆ_ijを計算し直して、上記のように鏡面変形を求め
なければならない。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
波面変形測定装置では、波面測定の度毎に傾き関数の平
均値ｆ_ijを計算しなければならず、そのため計算量が多
く、計算に時間がかかり、測定間隔を短くすることがで
きないという問題点があった。

【００２４】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、計算量を少なくでき、測定間隔を
短くすることができる波面変形測定装置及び波面変形測
定方法を得ることを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る波面変形
測定装置は、測定領域と被測定光学系上の位置の対応づ
けを、平行移動及び倍率の対応づけと、回転移動の対応
づけとに分け、その間で傾き測定値、傾き関数値、及び
係数の計算を行う演算装置を備えたものである。

【００２６】また、この発明に係る波面変形測定装置
は、さらに、主鏡で集光された星の光を折り曲げて導く
第１のミラーまたはハーフミラーと、前記集光された星
の光を平行光に変換するコリメータと、前記コリメータ
によって主鏡の像のできる位置に置かれ、前記平行光を
分割して結像させるレンズアレイと、結像面に設置され
映像情報を前記演算装置へ出力する撮像装置と、参照光
を発する参照用光源と、前記参照光を折り曲げて前記コ
リメータに導く第２のミラーまたはハーフミラーとを備
えたものである。

【００２７】さらに、この発明に係る波面変形測定装置
は、前記演算装置が、前記レンズアレイで分割された各
測定領域と前記被測定光学系上の位置との対応づけのう
ち、平行移動及び倍率の対応づけを演算する平行移動及
び倍率の対応づけ演算部と、前記撮像装置からの映像情
報に基づく各結像の位置と前記参照光に基づく各結像の
位置との差に従って波面の変形の傾きである傾き測定値
を算出する傾き測定値出力部と、前記波面の変形の傾き
を展開する傾き関数の各測定領域における平均値を算出
する傾き関数値算出部と、前記傾き測定値と前記傾き関
数の各測定領域における平均値とを用いて各展開係数を
推定する係数決定部と、前記レンズアレイで分割された
各測定領域と前記被測定光学系上の位置との対応づけの
うち、回転移動の対応づけを演算する回転移動の対応づ
け演算部と、前記推定された係数から波面の変形を決定
する波面変形出力部とを有するものである。

【００２８】この発明に係る波面変形測定方法は、レン
ズアレイで分割された各測定領域と被測定光学系上の位
置との対応づけのうち、平行移動及び倍率の対応づけを
演算するステップと、撮像装置からの映像情報に基づく
各結像の位置と参照光に基づく各結像の位置との差に従
って波面の変形の傾きである傾き測定値を算出するステ
ップと、前記波面の変形の傾きを展開する傾き関数の各
測定領域における平均値を算出するステップと、前記傾
き測定値と前記傾き関数の各測定領域における平均値と
を用いて各展開係数を推定するステップと、前記レンズ
アレイで分割された各測定領域と前記被測定光学系上の
位置とを対応づけのうち、回転移動の対応づけを演算す
るステップと、前記推定された係数から波面の変形を決
定するステップとを含むものである。

【００２９】また、この発明に係る波面変形測定方法
は、前記回転移動対応づけ演算ステップが、前記係数を
決定した後に回転移動の対応づけを演算するものであ
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．この発明の実施の形態１の構成について
図１を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施
の形態１に係る波面変形測定装置の構成を示す図であ
る。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示
す。

【００３１】図１において、１は星からの光を集光する
主鏡、２は主鏡１を支持するミラーセルである。ミラー
セル２には、主鏡１を支持し、かつ主鏡１の変形を補正
するアクチュエータが組み込まれている。３は主焦点、
４Ａは波面変形測定装置である。

【００３２】また、同図において、４１は主鏡１で集光
された星の光を折り曲げて後述するコリメータに導くミ
ラーまたはハーフミラー、４２は集光された星の光を平
行光にするコリメータ、４３はコリメータ４２によって
主鏡１の像のできる位置に置かれ、平行光を分割して結
像させる多数（例えば、４０×４０個）のレンズから成
るレンズアレイ、４４はＣＣＤカメラなどの撮像装置、
４５Ａは撮像装置４４の映像に基づいて波面の、球面か
らのずれを算出する、例えば、マイクロコンピュータ等
の「演算装置」である。

【００３３】また、同図において、４６は参照光を発す
る参照用光源、４７は参照光源４６からの光を折り曲げ
てコリメータ４２に導くミラーまたはハーフミラーであ
る。なお、４８は主鏡１により主焦点に集光された星の
光（実線）、４９は参照用光源４６からの参照光（点
線）を示している。なお、図示していないが、例えば、
望遠鏡を制御し、主鏡１の焦点距離、コリメータ４２の
焦点距離、レンズアレイ４３の焦点距離などの機器定数
ファイルをもつ計算機、波面変形測定装置４Ａを平行移
動等するとともにミラーまたはハーフミラー４１の位置
情報を出力する駆動装置、波面変形測定装置４Ａを回転
移動等するとともに回転角度情報を出力する視野回転補
正装置が存在する。

【００３４】さらに、同図において、４５１は映像中の
星の光の結像と参照光の結像の位置のずれ量から対応す
る領域ｉにおける波面の平均の傾き誤差の測定データθ
_iを求める「傾き測定値出力部」、４５２は各測定領域
ｉにおける各傾き関数ｆ_j（ｘ、ｙ）の平均値ｆ_ijを算
出する「傾き関数値算出部」、４５３は係数ａ_i〜ａ_mを
算出する「係数決定部」、４５４は波面変形Δｚ（ｘ、
ｙ）を決定する「波面変形出力部」である。また、４５
５はレンズアレイ４３の各レンズと主鏡上の位置との対
応づけにおいて平行移動及び倍率の対応づけを行う「平
行移動及び倍率の対応づけ演算部」、４５６はレンズア
レイ４３の各レンズと主鏡上の位置との対応づけにおい
て回転移動の対応づけを行う「回転移動の対応づけ演算
部」である。

【００３５】つづいて、前述した演算装置４５Ａによる
演算処理について図２及び図３を参照しながら説明す
る。図２及び図３は、この発明の実施の形態１に係る波
面変形測定装置の演算装置の動作を示すフローチャート
である。

【００３６】はじめに、星を捕まえた後の第１回目の測
定時の処理について説明する。ステップ２１において、
撮像装置４４から映像が入力される。次に、ステップ２
２において、平行移動及び倍率の対応づけ演算部４５５
は、上記計算機の機器定数ファイルからの各焦点距離と
上記駆動装置からの位置情報に基づいて、レンズアレイ
４３の各レンズと主鏡１の像の平行移動量と倍率を算出
し、相対的な回転を除いて、レンズアレイ４３の各レン
ズと主鏡１上の領域の対応をつける。

【００３７】次に、ステップ２３〜２５において、上記
計算機の機器定数ファイルを参照し、傾き測定値出力部
４５１は、Ａ点とＢ点の中心位置とそのずれ量を検出
し、波面の傾き誤差量に変換する。一方、傾き関数値算
出部４５２は、ステップ２２で得た、レンズアレイ４３
の各レンズに対応する主鏡上の測定領域ｉにおいて、傾
き関数の平均値ｆ_ijを計算する。次に、係数決定部４５
３は、係数を求める。

【００３８】次に、ステップ２６において、回転移動の
対応づけ演算部４５６は、上記視野回転補正装置からの
回転角度情報に基づいて、レンズアレイ４３と主鏡像と
の回転角を求め、その角度に応じて、ステップ２４で算
出した係数に回転補正を加える。最後に、ステップ２７
において、波面変形出力部４５４は、波面変形を算出す
る。

【００３９】つづいて、星を捕まえた後の第２回目以降
の処理について説明する。一度、星を捕まえた後は、波
面変形測定装置４Ａと主鏡１は回転移動のみ生じ、平行
移動や倍率の変化は生じない。そこで、ステップ３１に
おいて、撮像装置４４から映像が入力された後、ステッ
プ３２の波面の傾き誤差量の算出に進む。

【００４０】次に、ステップ３３において、第１回目の
測定時に計算した、傾き関数の平均値ｆ_ijを用いて係数
を求める。次に、ステップ３４において、回転移動の対
応づけ演算部４５６は、上記視野回転補正装置からの回
転角度情報に基づいて、レンズアレイ４３と主鏡像との
回転角を求め、その角度に応じて、ステップ２４で既に
算出した係数に回転補正を加える。最後に、ステップ３
５において、波面変形出力部４５４は、波面変形を算出
する。

【００４１】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、レンズアレイ４３で分割された各測定領域と被測定
光学系上の位置とを対応づける測定位置算出処理を、平
行移動及び倍率の対応づけ演算部４５５と、回転移動の
対応づけ演算部４５６とに分離し、その間に傾き関数値
算出、及び係数決定の各処理を行う手順としたので、計
算量が減り、従って装置が安価になり、また計算時間の
短縮により測定間隔を短縮することができるため、風等
の速い外乱に対しても、よい鏡面を維持できる効果があ
る。

【００４２】

【発明の効果】この発明に係る波面変形測定装置は、以
上説明したとおり、測定領域と被測定光学系上の位置の
対応づけを、平行移動及び倍率の対応づけと、回転移動
の対応づけとに分け、その間で傾き測定値、傾き関数
値、及び係数の計算を行う演算装置を備えたので、計算
量を減らすことができ、従って装置を安価にでき、また
計算時間の短縮により測定間隔を短縮することができ、
風等の速い外乱に対してもよい鏡面を維持できるという
効果を奏する。

【００４３】また、この発明に係る波面変形測定装置
は、以上説明したとおり、さらに、主鏡で集光された星
の光を折り曲げて導く第１のミラーまたはハーフミラー
と、前記集光された星の光を平行光に変換するコリメー
タと、前記コリメータによって主鏡の像のできる位置に
置かれ、前記平行光を分割して結像させるレンズアレイ
と、結像面に設置され映像情報を前記演算装置へ出力す
る撮像装置と、参照光を発する参照用光源と、前記参照
光を折り曲げて前記コリメータに導く第２のミラーまた
はハーフミラーとを備えたので、計算量を減らすことが
でき、従って装置を安価にでき、また計算時間の短縮に
より測定間隔を短縮することができ、風等の速い外乱に
対してもよい鏡面を維持できるという効果を奏する。

【００４４】さらに、この発明に係る波面変形測定装置
は、以上説明したとおり、前記演算装置が、前記レンズ
アレイで分割された各測定領域と前記被測定光学系上の
位置との対応づけのうち、平行移動及び倍率の対応づけ
を演算する平行移動及び倍率の対応づけ演算部と、前記
撮像装置からの映像情報に基づく各結像の位置と前記参
照光に基づく各結像の位置との差に従って波面の変形の
傾きである傾き測定値を算出する傾き測定値出力部と、
前記波面の変形の傾きを展開する傾き関数の各測定領域
における平均値を算出する傾き関数値算出部と、前記傾
き測定値と前記傾き関数の各測定領域における平均値と
を用いて各展開係数を推定する係数決定部と、前記レン
ズアレイで分割された各測定領域と前記被測定光学系上
の位置との対応づけのうち、回転移動の対応づけを演算
する回転移動の対応づけ演算部と、前記推定された係数
から波面の変形を決定する波面変形出力部とを有するの
で、計算量を減らすことができ、従って装置を安価にで
き、また計算時間の短縮により測定間隔を短縮すること
ができ、風等の速い外乱に対してもよい鏡面を維持でき
るという効果を奏する。

【００４５】この発明に係る波面変形測定方法は、以上
説明したとおり、レンズアレイで分割された各測定領域
と被測定光学系上の位置との対応づけのうち、平行移動
及び倍率の対応づけを演算するステップと、撮像装置か
らの映像情報に基づく各結像の位置と参照光に基づく各
結像の位置との差に従って波面の変形の傾きである傾き
測定値を算出するステップと、前記波面の変形の傾きを
展開する傾き関数の各測定領域における平均値を算出す
るステップと、前記傾き測定値と前記傾き関数の各測定
領域における平均値とを用いて各展開係数を推定するス
テップと、前記レンズアレイで分割された各測定領域と
前記被測定光学系上の位置との対応づけのうち、回転移
動の対応づけを演算するステップと、前記推定された係
数から波面の変形を決定するステップとを含むので、計
算量を減らすことができ、従って装置を安価にでき、ま
た計算時間の短縮により測定間隔を短縮することがで
き、風等の速い外乱に対してもよい鏡面を維持できると
いう効果を奏する。

【００４６】また、この発明に係る波面変形測定方法
は、以上説明したとおり、前記回転移動対応づけ演算ス
テップが、前記係数を決定した後に回転移動の対応づけ
を演算するので、計算量を減らすことができ、従って装
置を安価にでき、また計算時間の短縮により測定間隔を
短縮することができ、風等の速い外乱に対してもよい鏡
面を維持できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１に係る波面変形測定
装置の構成を示す図である。

【図２】この発明の実施の形態１に係る波面変形測定
装置の動作を示すフローチャートである。

【図３】この発明の実施の形態１に係る波面変形測定
装置の動作を示すフローチャートである。

【図４】従来の波面変形測定装置の構成を示す図であ
る。

【図５】従来の波面変形測定装置の測定原理を説明す
るための図である。

【図６】従来の波面変形測定装置の撮像装置における
映像の一例を説明するための図である。

【図７】従来の波面変形測定装置の動作を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１主鏡、２ミラーセル、３主焦点、４Ａ波面変
形測定装置、４１ミラーまたはハーフミラー、４２
コリメータ、４３レンズアレイ、４４撮像装置、４
５Ａ演算装置、４６参照用光源、４７ミラーまた
はハーフミラー、４８星の光（実線）、４９参照光
（点線）、４５１傾き測定値出力部、４５２傾き関
数値算出部、４５３係数決定部、４５４波面変形出
力部、４５５平行移動及び倍率の対応づけ演算部、４
５６回転移動の対応づけ演算部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測定領域と被測定光学系上の位置の対応
づけを、平行移動及び倍率の対応づけと、回転移動の対
応づけとに分け、その間で傾き測定値、傾き関数値、及
び係数の計算を行う演算装置を備えたことを特徴とする
波面変形測定装置。
【請求項２】さらに、主鏡で集光された星の光を折り
曲げて導く第１のミラーまたはハーフミラーと、前記集光された星の光を平行光に変換するコリメータ
と、前記コリメータによって主鏡の像のできる位置に置か
れ、前記平行光を分割して結像させるレンズアレイと、結像面に設置され映像情報を前記演算装置へ出力する撮
像装置と、参照光を発する参照用光源と、前記参照光を折り曲げて前記コリメータに導く第２のミ
ラーまたはハーフミラーとを備えたことを特徴とする請
求項１記載の波面変形測定装置。
【請求項３】前記演算装置は、前記レンズアレイで分割された各測定領域と前記被測定
光学系上の位置との対応づけのうち、平行移動及び倍率
の対応づけを演算する平行移動及び倍率の対応づけ演算
部と、前記撮像装置からの映像情報に基づく各結像の位置と前
記参照光に基づく各結像の位置との差に従って波面の変
形の傾きである傾き測定値を算出する傾き測定値出力部
と、前記波面の変形の傾きを展開する傾き関数の各測定領域
における平均値を算出する傾き関数値算出部と、前記傾き測定値と前記傾き関数の各測定領域における平
均値とを用いて各展開係数を推定する係数決定部と、前記レンズアレイで分割された各測定領域と前記被測定
光学系上の位置との対応づけのうち、回転移動の対応づ
けを演算する回転移動の対応づけ演算部と、前記推定された係数から波面の変形を決定する波面変形
出力部とを有することを特徴とする請求項２記載の波面
変形測定装置。
【請求項４】レンズアレイで分割された各測定領域と
被測定光学系上の位置との対応づけのうち、平行移動及
び倍率の対応づけを演算するステップと、撮像装置からの映像情報に基づく各結像の位置と参照光
に基づく各結像の位置との差に従って波面の変形の傾き
である傾き測定値を算出するステップと、前記波面の変形の傾きを展開する傾き関数の各測定領域
における平均値を算出するステップと、前記傾き測定値と前記傾き関数の各測定領域における平
均値とを用いて各展開係数を推定するステップと、前記レンズアレイで分割された各測定領域と前記被測定
光学系上の位置との対応づけのうち、回転移動の対応づ
けを演算するステップと、前記推定された係数から波面の変形を決定するステップ
とを含むことを特徴とする波面変形測定方法。
【請求項５】前記回転移動対応づけ演算ステップは、
前記係数を決定した後に回転移動の対応づけを演算する
ことを特徴とする請求項４記載の波面変形測定方法。