JP2000155264A - 光学素子、光学機器並びに光学素子の評価方法 - Google Patents
光学素子、光学機器並びに光学素子の評価方法Info
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- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/08—Catadioptric systems
- G02B17/0856—Catadioptric systems comprising a refractive element with a reflective surface, the reflection taking place inside the element, e.g. Mangin mirrors
- G02B17/086—Catadioptric systems comprising a refractive element with a reflective surface, the reflection taking place inside the element, e.g. Mangin mirrors wherein the system is made of a single block of optical material, e.g. solid catadioptric systems
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/08—Catadioptric systems
- G02B17/0836—Catadioptric systems using more than three curved mirrors
- G02B17/0848—Catadioptric systems using more than three curved mirrors off-axis or unobscured systems in which not all of the mirrors share a common axis of rotational symmetry, e.g. at least one of the mirrors is warped, tilted or decentered with respect to the other elements
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- Optics & Photonics (AREA)
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- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造工程時に発生する不良品の判定を簡便に
行える光学素子及びその光学素子の評価方法を提供する
こと。 【解決手段】 回転非対称な非球面である光学作用面を
有する光学素子の光学作用を行わない箇所にモニター面
を設け、このモニター面を利用して光学素子の良否を評
価する。
行える光学素子及びその光学素子の評価方法を提供する
こと。 【解決手段】 回転非対称な非球面である光学作用面を
有する光学素子の光学作用を行わない箇所にモニター面
を設け、このモニター面を利用して光学素子の良否を評
価する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子、光学機
器並びに光学素子の評価方法に関する。特に回転非対称
非球面や、物体面から像面にいたる基準波長の光線の光
路(基準軸)が交わる点において面法線が基準軸と一致
しない曲面(Off−Axial曲面)である光学作用
面を含む一体型で成形されたオフアキシャル光学素子ブ
ロックを用いて物体像を形成する光学素子及びその評価
方法に関する。
器並びに光学素子の評価方法に関する。特に回転非対称
非球面や、物体面から像面にいたる基準波長の光線の光
路(基準軸)が交わる点において面法線が基準軸と一致
しない曲面(Off−Axial曲面)である光学作用
面を含む一体型で成形されたオフアキシャル光学素子ブ
ロックを用いて物体像を形成する光学素子及びその評価
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、物体像を最終像面に結像させ
る光学装置においては、光学系を構成する各光学素子の
光軸が共通である共軸系の光学系が主として用いられて
いる。こうした共軸系の光学系は光軸方向に長い構成と
なるため、平面ミラーで光路を折り曲げてコンパクト化
を目指すことが多い。
る光学装置においては、光学系を構成する各光学素子の
光軸が共通である共軸系の光学系が主として用いられて
いる。こうした共軸系の光学系は光軸方向に長い構成と
なるため、平面ミラーで光路を折り曲げてコンパクト化
を目指すことが多い。
【0003】一方、特開平8−292371号公報に開
示されているオフアキシャル光学系という非共軸光学系
が、光学系のコンパクト化に貢献できるということが分
かってきた。
示されているオフアキシャル光学系という非共軸光学系
が、光学系のコンパクト化に貢献できるということが分
かってきた。
【0004】図8に一例を示すようなオフアキシャル光
学系においては、共軸系の光軸に対応するものとして、
基準軸(この図中では軸5−1から軸5−6に至る軸が
対応)の概念が用いられる。
学系においては、共軸系の光軸に対応するものとして、
基準軸(この図中では軸5−1から軸5−6に至る軸が
対応)の概念が用いられる。
【0005】これは、物体面1又は像面3(ここでは両
者を総称して焦平面と言う)の中心に至る光束の内、中
心光線の光路として定義されるものである。こうした光
学系は、光軸に対応する基準軸が構成面と交わる点にお
いて、基準軸と面法線が一致せず、0でない有限の角度
をなす面(この図では面r2から面r6が対応)を含む
ので、オフアキシャル光学系と呼ばれる。
者を総称して焦平面と言う)の中心に至る光束の内、中
心光線の光路として定義されるものである。こうした光
学系は、光軸に対応する基準軸が構成面と交わる点にお
いて、基準軸と面法線が一致せず、0でない有限の角度
をなす面(この図では面r2から面r6が対応)を含む
ので、オフアキシャル光学系と呼ばれる。
【0006】なお、こうした非共軸のオフアキシャル光
学系については、特開平9−5650号公報において、
面形状の設定方法や近軸量の計算方法がオフアキシャル
光学系の性質とともに詳しく述べられている。
学系については、特開平9−5650号公報において、
面形状の設定方法や近軸量の計算方法がオフアキシャル
光学系の性質とともに詳しく述べられている。
【0007】一般に、こうしたオフアキシャル光学系は
収差補正の観点から非対称非球面を用いるのが、一般的
である。また、光学系をコンパクトに構成する為や、色
収差の発生を抑える為に、オフアキシャル反射面を用い
た設計にする場合が多い。
収差補正の観点から非対称非球面を用いるのが、一般的
である。また、光学系をコンパクトに構成する為や、色
収差の発生を抑える為に、オフアキシャル反射面を用い
た設計にする場合が多い。
【0008】そして、こうしたオフアキシャル反射面を
光学系に用いる場合には、系全体を一体化したオフアキ
シャル光学素子ブロック(内部充填型のブロックや中空
タイプのブロック)として、モールド成形することが、
精度やコストの点から有利である。
光学系に用いる場合には、系全体を一体化したオフアキ
シャル光学素子ブロック(内部充填型のブロックや中空
タイプのブロック)として、モールド成形することが、
精度やコストの点から有利である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】こうしたオフアキシャ
ル光学素子ブロックを実際に作成(製造)する場合、そ
の成形条件によって、面精度が変化してしまい、不良品
が出る可能性がある。そのため、その光学素子ブロック
の構成面の形状の出来を評価する必要が生じてくる。こ
うした構成面の形状を評価するには、面形状が回転非対
称な非球面により構成されているので、回転対称の球面
のように干渉測定では測定評価ができず、一般的には形
状の断面のライン毎に接触子を使って形状を測定し、そ
の断面ラインをスキャンすることによって、面形状の出
来を判定することが行なわれる。
ル光学素子ブロックを実際に作成(製造)する場合、そ
の成形条件によって、面精度が変化してしまい、不良品
が出る可能性がある。そのため、その光学素子ブロック
の構成面の形状の出来を評価する必要が生じてくる。こ
うした構成面の形状を評価するには、面形状が回転非対
称な非球面により構成されているので、回転対称の球面
のように干渉測定では測定評価ができず、一般的には形
状の断面のライン毎に接触子を使って形状を測定し、そ
の断面ラインをスキャンすることによって、面形状の出
来を判定することが行なわれる。
【0010】しかしながら、こうした測定は、一つ一つ
の光学素子の面形状を測定評価するのに時間がかかるば
かりでなく、接触子によって、ブロック上の光学面自体
を傷つけてしまうこともしばしば起こるという問題を含
んでいる。
の光学素子の面形状を測定評価するのに時間がかかるば
かりでなく、接触子によって、ブロック上の光学面自体
を傷つけてしまうこともしばしば起こるという問題を含
んでいる。
【0011】そのため、こうしたオフアキシャル光学素
子ブロックを量産する際には、短時間でオフアキシャル
光学素子ブロックの出来のよしあし、即ち面状態を判定
できる判定方法を確立しなければならないという問題が
あった。
子ブロックを量産する際には、短時間でオフアキシャル
光学素子ブロックの出来のよしあし、即ち面状態を判定
できる判定方法を確立しなければならないという問題が
あった。
【0012】また、内部充填型のオフアキシャル光学素
子ブロックの場合には、面精度だけでなく光学素子内部
のゴミや泡、屈折率分布、複屈折等の検査・評価も合わ
せて行わなければならないが、それらの判定・評価方法
についても従来は知られていなかった。
子ブロックの場合には、面精度だけでなく光学素子内部
のゴミや泡、屈折率分布、複屈折等の検査・評価も合わ
せて行わなければならないが、それらの判定・評価方法
についても従来は知られていなかった。
【0013】本発明は上述した従来技術を鑑み、製造工
程時に発生する不良品の判定(評価)を簡便に行える光
学素子及びその光学素子の評価方法を提供することを目
的とする。
程時に発生する不良品の判定(評価)を簡便に行える光
学素子及びその光学素子の評価方法を提供することを目
的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記発明の目的を達成す
る為に、 (1−1)第1の発明の光学素子は、面法線が基準軸と
一致しない曲面を含む一体型で成形したオフアキシャル
光学素子ブロックを用いて物体像を形成する光学素子に
おいて、該光学素子は結像には寄与しない側面部や、つ
なぎの面の部分に、該光学素子全体の面形状の状態を判
断する、球面又は平面より成るモニター面を形成したこ
とである。
る為に、 (1−1)第1の発明の光学素子は、面法線が基準軸と
一致しない曲面を含む一体型で成形したオフアキシャル
光学素子ブロックを用いて物体像を形成する光学素子に
おいて、該光学素子は結像には寄与しない側面部や、つ
なぎの面の部分に、該光学素子全体の面形状の状態を判
断する、球面又は平面より成るモニター面を形成したこ
とである。
【0015】(1−2)第2の発明の光学素子の評価方
法は、面法線が基準軸と一致しない曲面を含む一体型で
成形したオフアキシャル光学素子ブロックの結像には寄
与しない側面部や、つなぎの面の部分に、該光学素子全
体の面形状の状態を判断する、球面又は平面より成るモ
ニター面を形成し、そのモニター面の状態で光学素子全
体の性能を判断することである。
法は、面法線が基準軸と一致しない曲面を含む一体型で
成形したオフアキシャル光学素子ブロックの結像には寄
与しない側面部や、つなぎの面の部分に、該光学素子全
体の面形状の状態を判断する、球面又は平面より成るモ
ニター面を形成し、そのモニター面の状態で光学素子全
体の性能を判断することである。
【0016】(1−3)第3の発明の光学素子の評価方
法は、面法線が基準軸と一致しない曲面を含む一体型で
成形したオフアキシャル光学素子ブロックの入射屈折面
又は射出屈折面の少なくとも一つを球面又は平面にし、
光学素子全体の面形状の状態を判断する、モニター面と
しても用いることである。
法は、面法線が基準軸と一致しない曲面を含む一体型で
成形したオフアキシャル光学素子ブロックの入射屈折面
又は射出屈折面の少なくとも一つを球面又は平面にし、
光学素子全体の面形状の状態を判断する、モニター面と
しても用いることである。
【0017】(1−4)第4の発明の光学素子の評価方
法は、面法線が基準軸と一致しない曲面を含む一体型で
成形したオフアキシャル光学素子ブロックの反射面の少
なくとも1つを球面又は平面にし、光学素子全体の面形
状の状態を判断する、モニター面としても用いることで
ある。
法は、面法線が基準軸と一致しない曲面を含む一体型で
成形したオフアキシャル光学素子ブロックの反射面の少
なくとも1つを球面又は平面にし、光学素子全体の面形
状の状態を判断する、モニター面としても用いることで
ある。
【0018】(1−5)第5の発明の光学素子は、回転
非対称な非球面である光学作用面と、該光学作用面以外
の光学作用を行わない箇所に設けられたモニター面とを
一体的に有する光学素子であって、前記モニター面を利
用して前記光学素子の良否を評価することを特徴として
いる。
非対称な非球面である光学作用面と、該光学作用面以外
の光学作用を行わない箇所に設けられたモニター面とを
一体的に有する光学素子であって、前記モニター面を利
用して前記光学素子の良否を評価することを特徴として
いる。
【0019】(1−6)第6の発明の光学素子は、面法
線が基準軸と一致しない曲面である光学作用面と、該光
学作用面以外の光学作用を行わない箇所に設けられたモ
ニター面とを一体的に有する光学素子であって、前記モ
ニター面を利用して前記光学素子の良否を評価すること
を特徴としている。
線が基準軸と一致しない曲面である光学作用面と、該光
学作用面以外の光学作用を行わない箇所に設けられたモ
ニター面とを一体的に有する光学素子であって、前記モ
ニター面を利用して前記光学素子の良否を評価すること
を特徴としている。
【0020】(1−7)第7の発明の光学機器は、第
1、第5、第6の発明の光学素子を有することを特徴と
している。
1、第5、第6の発明の光学素子を有することを特徴と
している。
【0021】(1−8)第8の発明の光学素子の評価方
法は、回転非対称な非球面である光学作用面と、球面又
は平面よりなるモニター面とを有した光学素子を一体成
形する工程と、前記モニター面を利用して光学素子の良
否を評価する工程を有することを特徴としている。
法は、回転非対称な非球面である光学作用面と、球面又
は平面よりなるモニター面とを有した光学素子を一体成
形する工程と、前記モニター面を利用して光学素子の良
否を評価する工程を有することを特徴としている。
【0022】(1−9)第9の発明の光学素子の評価方
法は、面法線が基準軸と一致しない曲面である光学作用
面と、球面又は平面よりなるモニター面とを有した光学
素子を一体成形する工程と、前記モニター面を利用して
光学素子の良否を評価する工程を有することを特徴とし
ている。
法は、面法線が基準軸と一致しない曲面である光学作用
面と、球面又は平面よりなるモニター面とを有した光学
素子を一体成形する工程と、前記モニター面を利用して
光学素子の良否を評価する工程を有することを特徴とし
ている。
【0023】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施形態1の光学
素子を表す概略図である。このうち、図1(B)はオフ
アキシャル光学素子ブロック4を用いた結像光学系(結
像レンズ)の光路図であり、物体面の像をCCD等の撮
像素子である像面3に結像している。2は絞りである。
素子を表す概略図である。このうち、図1(B)はオフ
アキシャル光学素子ブロック4を用いた結像光学系(結
像レンズ)の光路図であり、物体面の像をCCD等の撮
像素子である像面3に結像している。2は絞りである。
【0024】図1(A)はオフアキシャル光学素子ブロ
ック4の斜視図である。このオフアキシャル光学素子ブ
ロック4は、結像に寄与する光学作用面(面r1から面
r7)の他に、各光学面共通のコバ面(図中Aで表示、
この例では光学素子ブロック4の2つの側面)や、光学
面と光学面とをつなぐつなぎ面(図中Bで表示、この例
では7つの面)を含んでいる。光学素子ブロック4はつ
なぎ面Bを介した紙面横方向に内面反射面r2,r4,
r6が配列された第1の反射面群と、つなぎ面Bを介し
た内面反射面r3,r5が配列された第2の反射面群を
備えている。コバ面(側面)Aは、紙面横方向及び第1
の反射面群と第2の反射面群が対向する方向に平行であ
る。
ック4の斜視図である。このオフアキシャル光学素子ブ
ロック4は、結像に寄与する光学作用面(面r1から面
r7)の他に、各光学面共通のコバ面(図中Aで表示、
この例では光学素子ブロック4の2つの側面)や、光学
面と光学面とをつなぐつなぎ面(図中Bで表示、この例
では7つの面)を含んでいる。光学素子ブロック4はつ
なぎ面Bを介した紙面横方向に内面反射面r2,r4,
r6が配列された第1の反射面群と、つなぎ面Bを介し
た内面反射面r3,r5が配列された第2の反射面群を
備えている。コバ面(側面)Aは、紙面横方向及び第1
の反射面群と第2の反射面群が対向する方向に平行であ
る。
【0025】本実施形態における光学素子4の結像作用
を説明する。物体からの光束5は、絞り2により入射光
量を規制された後、光学素子4の入射面r1に入射し、
面r2,r3で反射される。このとき面r2と面r3の
間の中間結像面で中間結像し、次いで面r4,r5,r
6で次々に反射していき、射出面r7から射出して最終
結像面3上に再結像している。
を説明する。物体からの光束5は、絞り2により入射光
量を規制された後、光学素子4の入射面r1に入射し、
面r2,r3で反射される。このとき面r2と面r3の
間の中間結像面で中間結像し、次いで面r4,r5,r
6で次々に反射していき、射出面r7から射出して最終
結像面3上に再結像している。
【0026】本実施形態においては、コバ面(側面)
A、つなぎ面Bで表される結像に寄与しない、光学作用
を行わない面に、図中11,12,13で表されるよう
な光学素子全体の面形状の出来や、素子内部のゴミや
泡、屈折率分布、複屈折等の光学素子の良不良を評価す
るための球面又は平面のモニター面を形成している。図
1では平面のモニター面を四角で表し、球面のモニター
面を円で示している。
A、つなぎ面Bで表される結像に寄与しない、光学作用
を行わない面に、図中11,12,13で表されるよう
な光学素子全体の面形状の出来や、素子内部のゴミや
泡、屈折率分布、複屈折等の光学素子の良不良を評価す
るための球面又は平面のモニター面を形成している。図
1では平面のモニター面を四角で表し、球面のモニター
面を円で示している。
【0027】一般にオフアキシャル光学系の結像に寄与
する構成面(光学作用面)は非対称非球面になるので、
共軸光学系の回転対称の球面のように簡単な干渉測定で
は測定評価ができない。これに対し、モニター面は平面
又は、球面で構成されているので簡単な干渉測定では測
定評価ができる。
する構成面(光学作用面)は非対称非球面になるので、
共軸光学系の回転対称の球面のように簡単な干渉測定で
は測定評価ができない。これに対し、モニター面は平面
又は、球面で構成されているので簡単な干渉測定では測
定評価ができる。
【0028】一般にモールド一体成形するオフアキシャ
ル光学素子ブロックにおいては、構成面の相対位置は、
複数のレンズを鏡筒内に組み込んだものより精度良く作
ることができる。
ル光学素子ブロックにおいては、構成面の相対位置は、
複数のレンズを鏡筒内に組み込んだものより精度良く作
ることができる。
【0029】従って、面精度さえ所定の精度を維持でき
ていれば、結像性能も保証される。その際、成形条件を
最適化しておけば、面精度も一般的にはブロック内では
ばらつかない。従って、球面又は平面のモニター面の面
精度を代用特性として、干渉測定によって検査して確認
しておけば、各光学面の面精度も略保証されたことにな
る。
ていれば、結像性能も保証される。その際、成形条件を
最適化しておけば、面精度も一般的にはブロック内では
ばらつかない。従って、球面又は平面のモニター面の面
精度を代用特性として、干渉測定によって検査して確認
しておけば、各光学面の面精度も略保証されたことにな
る。
【0030】つまり、量産時オフアキシャル光学素子ブ
ロックの面精度のチェックに球面または平面のモニター面の
面精度を代用特性として使うことにより、面精度のチェ
ックに要する作業性と時間を大幅に削減することができ
ることになる。
ロックの面精度のチェックに球面または平面のモニター面の
面精度を代用特性として使うことにより、面精度のチェ
ックに要する作業性と時間を大幅に削減することができ
ることになる。
【0031】更に、光学素子ブロック4の量産時の検査
・測定評価項目としては、面精度ばかりでなく、内部の
ゴミや泡、内部の屈折率分布、複屈折等がある。これら
が、規格値の範囲を超えるサンプルは不良品と判断され
る。
・測定評価項目としては、面精度ばかりでなく、内部の
ゴミや泡、内部の屈折率分布、複屈折等がある。これら
が、規格値の範囲を超えるサンプルは不良品と判断され
る。
【0032】光学素子ブロック4は内部反射で光束を導
くため、一体成形後に、反射面に反射膜を、入射出面に
反射防止膜を成膜して、光学素子ブロックとして完成す
る。このため、成形直後の成膜工程の前段階で上述の検
査・測定評価を行って、不良品を成膜工程に進ませるこ
となく良品のみを成膜することにより、結果的に歩止ま
りを向上させることができる。
くため、一体成形後に、反射面に反射膜を、入射出面に
反射防止膜を成膜して、光学素子ブロックとして完成す
る。このため、成形直後の成膜工程の前段階で上述の検
査・測定評価を行って、不良品を成膜工程に進ませるこ
となく良品のみを成膜することにより、結果的に歩止ま
りを向上させることができる。
【0033】より具体的には、面精度を測定する場合、
平面モニター面の面精度の測定からは、主に面形状の誤
差として平均曲率(ニュートン)、アス(直交2方向で
の曲率誤差)、クセ(前2者以外の誤差)と呼ばれる形
状誤差が特定でき、球面モニター面の面精度からは、そ
れ以外に成形の収縮率をチェックすることができる。そ
して、さらにそれらの相対比較から、各面のシフトやチ
ルトといった誤差をチェックすることができる。つまり
単なる不良の判定ばかりでなく、不良の種類、原因を推
定することができ、型のメンテナンスや成形条件・成形
材料へのフィードバックが早くなり、総合の歩止まりが
向上するという効果を持つ。
平面モニター面の面精度の測定からは、主に面形状の誤
差として平均曲率(ニュートン)、アス(直交2方向で
の曲率誤差)、クセ(前2者以外の誤差)と呼ばれる形
状誤差が特定でき、球面モニター面の面精度からは、そ
れ以外に成形の収縮率をチェックすることができる。そ
して、さらにそれらの相対比較から、各面のシフトやチ
ルトといった誤差をチェックすることができる。つまり
単なる不良の判定ばかりでなく、不良の種類、原因を推
定することができ、型のメンテナンスや成形条件・成形
材料へのフィードバックが早くなり、総合の歩止まりが
向上するという効果を持つ。
【0034】また、実際の光束が伝播する方向や光路と
は異なる簡便な測定であるが、内部の屈折率分布、複屈
折をモニターすることにより、不良品およびその前後の
サンプルとの比較から不良の種類・原因の特定はさらに
容易になる。
は異なる簡便な測定であるが、内部の屈折率分布、複屈
折をモニターすることにより、不良品およびその前後の
サンプルとの比較から不良の種類・原因の特定はさらに
容易になる。
【0035】内部のゴミ・泡も型のメンテナンス、成形
材料・条件の管理に非常に有益な情報である。ゴミ・泡
は前述の中間結像近辺における影響が最も大きいため、
主としてその領域を検査する。
材料・条件の管理に非常に有益な情報である。ゴミ・泡
は前述の中間結像近辺における影響が最も大きいため、
主としてその領域を検査する。
【0036】図2はマイケルソン型干渉計を用いた測定
評価装置の一例である。
評価装置の一例である。
【0037】20は干渉計の光源としてのレーザーまた
はスーパールミネセンスダイオード(SLD)、21は
偏光子、22は逆望遠鏡からなるビームエクスパンダ、
23はビームエクスパンダの内部スポット位置に置かれ
たビーム整形のためのピンホール、24は光源20の波
長帯の無偏光ビームスプリッタ、25は第1の補助ミラ
ー、26は可動補助レンズ、27は第2の補助ミラー、
28は図4に示すような形状の可動参照波面ブロック、
29は可動検光子、30は結像レンズ、31は干渉縞撮
像カメラ、32は遮光マスク、33は撮像素子(CC
D)、34はコントローラ、35は画像表示モニター、
36は照明用ファイバイルミネータである。
はスーパールミネセンスダイオード(SLD)、21は
偏光子、22は逆望遠鏡からなるビームエクスパンダ、
23はビームエクスパンダの内部スポット位置に置かれ
たビーム整形のためのピンホール、24は光源20の波
長帯の無偏光ビームスプリッタ、25は第1の補助ミラ
ー、26は可動補助レンズ、27は第2の補助ミラー、
28は図4に示すような形状の可動参照波面ブロック、
29は可動検光子、30は結像レンズ、31は干渉縞撮
像カメラ、32は遮光マスク、33は撮像素子(CC
D)、34はコントローラ、35は画像表示モニター、
36は照明用ファイバイルミネータである。
【0038】光学素子ブロック4は近接した多数の面を
有するため干渉縞のクロストークが多く、干渉している
面を特定しその面から生じた干渉縞だけを抽出すること
は難しい。このため、本実施形態のようの小型で多数の
面が近接して設けられた光学素子ブロックを測定する際
には、通常の可干渉距離の長いレーザー光源よりも、可
干渉距離の短いSLDを用いることが望ましい。
有するため干渉縞のクロストークが多く、干渉している
面を特定しその面から生じた干渉縞だけを抽出すること
は難しい。このため、本実施形態のようの小型で多数の
面が近接して設けられた光学素子ブロックを測定する際
には、通常の可干渉距離の長いレーザー光源よりも、可
干渉距離の短いSLDを用いることが望ましい。
【0039】また、光学素子ブロックは成膜前であるの
で、各面の反射率は5%前後であり、その面からの反射
光と干渉させる参照面ブロック28の各面の反射率も5
%前後に設定してあり、コントラストが高い干渉縞が得
られる条件を満たしている。
で、各面の反射率は5%前後であり、その面からの反射
光と干渉させる参照面ブロック28の各面の反射率も5
%前後に設定してあり、コントラストが高い干渉縞が得
られる条件を満たしている。
【0040】図3は図2の干渉計の作用を説明するため
の模式図である。
の模式図である。
【0041】説明を簡単にするため無偏光ビームスプリ
ッタ24はスプリッタ面24′で代表させて表してい
る。
ッタ24はスプリッタ面24′で代表させて表してい
る。
【0042】スプリッタ面24′から距離L1にある光
学素子ブロック4の平面よりなるモニター面13で反射
した光束は、距離L1′にある参照平面43からの光束
と重なり干渉する。可干渉距離の短いSLDを用い、略
L1=L1′としておけば等光路長干渉となり、面13
と面43との干渉縞だけが現れ他の面からの干渉縞は現
れないのでより正確な測定が可能となる。なお、可動検
光子29の偏光軸の方位角は紙面に垂直で、偏光子21
の偏光方位角と平行なp偏光で干渉させる、いわゆる平
行ニコルとすることで、コントラストが高く、光量の絶
対値も十分な干渉縞を得ることができる。
学素子ブロック4の平面よりなるモニター面13で反射
した光束は、距離L1′にある参照平面43からの光束
と重なり干渉する。可干渉距離の短いSLDを用い、略
L1=L1′としておけば等光路長干渉となり、面13
と面43との干渉縞だけが現れ他の面からの干渉縞は現
れないのでより正確な測定が可能となる。なお、可動検
光子29の偏光軸の方位角は紙面に垂直で、偏光子21
の偏光方位角と平行なp偏光で干渉させる、いわゆる平
行ニコルとすることで、コントラストが高く、光量の絶
対値も十分な干渉縞を得ることができる。
【0043】凸球面よりなるモニター面12の面精度測
定のためには、45に示した方向に可動な補助レンズ2
6を第1の位置に保持し、平行光束をモニター面12の
曲率中心に収斂する収斂波面に変換した後モニター面1
2に入射させ、そこで反射した発散波面を補助レンズ2
6で平行波面に再変換し、参照平面42からの参照波面
と干渉させる。
定のためには、45に示した方向に可動な補助レンズ2
6を第1の位置に保持し、平行光束をモニター面12の
曲率中心に収斂する収斂波面に変換した後モニター面1
2に入射させ、そこで反射した発散波面を補助レンズ2
6で平行波面に再変換し、参照平面42からの参照波面
と干渉させる。
【0044】更に所定位置に固定された第2の補助ミラ
ー27を用いて、平面よりなるモニター面11の面精度
測定をモニター面12、13と同時に行い、その相対比
較値からより正確な測定・検査を行っている。
ー27を用いて、平面よりなるモニター面11の面精度
測定をモニター面12、13と同時に行い、その相対比
較値からより正確な測定・検査を行っている。
【0045】このようにして得られた面精度測定・検査
用の干渉縞は50のようになる。遮光マスク32により
モニター面11、12、13の各領域に対応する干渉縞
が明確に分けられ、干渉縞の分布をコントローラ34で
解析することにより、各面の面精度が定量化され、また
各面間の相対比較を定量的に行うことができ、良否の判
定が即座に行われる。
用の干渉縞は50のようになる。遮光マスク32により
モニター面11、12、13の各領域に対応する干渉縞
が明確に分けられ、干渉縞の分布をコントローラ34で
解析することにより、各面の面精度が定量化され、また
各面間の相対比較を定量的に行うことができ、良否の判
定が即座に行われる。
【0046】面形状が良品であった場合、次に屈折率分
布と複屈折を測定する。可動参照波面ブロック28を紙
面垂直方向(図3,4中、46に示す方向)に移動し、
モニター面13を透過し補助ミラー25で反射し、再び
モニター面13を透過する波面を対応する参照面44か
らの参照光束と干渉させる。補助ミラー25と参照面4
4はアルミニウムを蒸着した反射面であり、反射率は共
に90%以上あるので、コントラストが高く、十分な光
量の干渉縞が得られる。この時、補助ミラー25と参照
面44の位置は等光路長干渉を達成させるように、スプ
リッタ面24′からの距離をL2≒L2′としている。
布と複屈折を測定する。可動参照波面ブロック28を紙
面垂直方向(図3,4中、46に示す方向)に移動し、
モニター面13を透過し補助ミラー25で反射し、再び
モニター面13を透過する波面を対応する参照面44か
らの参照光束と干渉させる。補助ミラー25と参照面4
4はアルミニウムを蒸着した反射面であり、反射率は共
に90%以上あるので、コントラストが高く、十分な光
量の干渉縞が得られる。この時、補助ミラー25と参照
面44の位置は等光路長干渉を達成させるように、スプ
リッタ面24′からの距離をL2≒L2′としている。
【0047】光学素子ブロック4の内部屈折率分布は、
面精度測定時と同じように検光子29を偏光子21に対
し平行ニコルの条件で測定する。このようにして得られ
た干渉縞は51に示すようになり、光学素子ブロック4
の側面間(モニター面13)の幅の往復の位相差分布に
対応したものとなる。この干渉縞をコントローラ34で
解析することにより内部屈折率分布の良否の判定がなさ
れる。
面精度測定時と同じように検光子29を偏光子21に対
し平行ニコルの条件で測定する。このようにして得られ
た干渉縞は51に示すようになり、光学素子ブロック4
の側面間(モニター面13)の幅の往復の位相差分布に
対応したものとなる。この干渉縞をコントローラ34で
解析することにより内部屈折率分布の良否の判定がなさ
れる。
【0048】また複屈折は検光子29の偏光軸の方位角
を可動し、直交ニコルの位置で測定する。もし光学素子
ブロック4に複屈折が無ければ、偏光子21と検光子2
9の消光比から求められる微弱な光しか透過せず、51
のパターンは真っ暗になる。複屈折が存在するときは、
光学素子ブロック4の幅の往復に対応した複屈折量に相
当した干渉縞パターンが現れ、それをコントローラ34
で解析することにより複屈折が許容範囲であるかの判定
がなされ、複屈折に関する光学素子ブロック4の良否が
評価される。
を可動し、直交ニコルの位置で測定する。もし光学素子
ブロック4に複屈折が無ければ、偏光子21と検光子2
9の消光比から求められる微弱な光しか透過せず、51
のパターンは真っ暗になる。複屈折が存在するときは、
光学素子ブロック4の幅の往復に対応した複屈折量に相
当した干渉縞パターンが現れ、それをコントローラ34
で解析することにより複屈折が許容範囲であるかの判定
がなされ、複屈折に関する光学素子ブロック4の良否が
評価される。
【0049】次に、素子内部のゴミや泡の測定・検査を
行う。この場合、干渉計は用いないため光源20をオフ
にした方が精度の高い測定が行え、代わりにファイバイ
ルミネータ36の照明光でモニター面12の内部を斜め
後方から照明する。もし、ゴミや泡が存在するとそれに
より散乱が生じ、補助レンズ26側に散乱光として現れ
る。補助レンズ26は面精度測定時の位置に対して45
に示す方向に移動し、凸球面レンズとして作用するモニ
ター面12と共に、光学素子ブロック4の内部の中間結
像位置に対応する所定面53近傍をCCD33上に結像
する。従って、面53近傍にある泡やゴミで散乱された
散乱光は、共役面であるCCD上に輝点として現れ、5
2のようなパターンを形成する。それをコントローラ3
4で解析することにより、素子内部のゴミや泡に対する
光学素子ブロック4の良否の判定がなされる。
行う。この場合、干渉計は用いないため光源20をオフ
にした方が精度の高い測定が行え、代わりにファイバイ
ルミネータ36の照明光でモニター面12の内部を斜め
後方から照明する。もし、ゴミや泡が存在するとそれに
より散乱が生じ、補助レンズ26側に散乱光として現れ
る。補助レンズ26は面精度測定時の位置に対して45
に示す方向に移動し、凸球面レンズとして作用するモニ
ター面12と共に、光学素子ブロック4の内部の中間結
像位置に対応する所定面53近傍をCCD33上に結像
する。従って、面53近傍にある泡やゴミで散乱された
散乱光は、共役面であるCCD上に輝点として現れ、5
2のようなパターンを形成する。それをコントローラ3
4で解析することにより、素子内部のゴミや泡に対する
光学素子ブロック4の良否の判定がなされる。
【0050】もちろん、ゴミや泡、傷等が多い場合は、
面精度や内部屈折率分布の検査に先駆けて、それの検査
を行うことにより、検査の歩止まりを向上させることが
できる。換言すれば、不良発生率の高い検査をそれ以外
の検査に優先して行うことにより、検査の歩留まりを向
上できる。
面精度や内部屈折率分布の検査に先駆けて、それの検査
を行うことにより、検査の歩止まりを向上させることが
できる。換言すれば、不良発生率の高い検査をそれ以外
の検査に優先して行うことにより、検査の歩留まりを向
上できる。
【0051】尚、この実施形態においては2つの屈折面
と5つの反射面のオフアキシャル光学系を、モールド一
体成形するオフアキシャル光学素子ブロックの例として
用いたが、本発明の趣旨はこの図に示される面構成に限
られるものではなく、その他の構成も含んだ一般のオフ
アキシャル光学系に適用されるものである。
と5つの反射面のオフアキシャル光学系を、モールド一
体成形するオフアキシャル光学素子ブロックの例として
用いたが、本発明の趣旨はこの図に示される面構成に限
られるものではなく、その他の構成も含んだ一般のオフ
アキシャル光学系に適用されるものである。
【0052】また、この実施形態においては、球面又は
平面のモニター面を球面と平面とあわせて3面設けてい
たが、これらは平面だけで構成しても良く、球面だけで
構成しても良い。また、モニター面の数も必ず3箇所と
いう複数箇所である必要はなく、成形品の精度について
位置の違いによる差が小さいと確認されたものについて
は1個所でも良い。
平面のモニター面を球面と平面とあわせて3面設けてい
たが、これらは平面だけで構成しても良く、球面だけで
構成しても良い。また、モニター面の数も必ず3箇所と
いう複数箇所である必要はなく、成形品の精度について
位置の違いによる差が小さいと確認されたものについて
は1個所でも良い。
【0053】次に本発明の実施形態2について説明す
る。実施形態1は入射、射出面が屈折面で、残りの光学
面が反射面である内部充填型のプリズムを一体成形する
オフアキシャル光学素子ブロックの例として用いたが、
本発明の趣旨では一体成形するオフアキシャル光学素子
ブロックとしては反射面と屈折面で構成される内部充填
型のプリズムに限るものではなく、光学作用面がすべて
屈折面で構成される内部充填型のプリズムやすべて反射
面の中空型オフアキシャル光学素子ブロックであっても
良い。
る。実施形態1は入射、射出面が屈折面で、残りの光学
面が反射面である内部充填型のプリズムを一体成形する
オフアキシャル光学素子ブロックの例として用いたが、
本発明の趣旨では一体成形するオフアキシャル光学素子
ブロックとしては反射面と屈折面で構成される内部充填
型のプリズムに限るものではなく、光学作用面がすべて
屈折面で構成される内部充填型のプリズムやすべて反射
面の中空型オフアキシャル光学素子ブロックであっても
良い。
【0054】図5はこのうち、すべての光学作用面が反
射面の中空型オフアキシャル光学素子ブロックを用いた
実施形態2の摸式図である。
射面の中空型オフアキシャル光学素子ブロックを用いた
実施形態2の摸式図である。
【0055】このうち、図5(B)はオフアキシャル結
像光学系の断面図であり、r1からr5の5つのオフア
キシャル反射面を使って、物体面の像を像面3に結像し
ている。ここで軸5−1,5−2,5−3,5−4,5
−5は基準軸であり、2は絞りである。
像光学系の断面図であり、r1からr5の5つのオフア
キシャル反射面を使って、物体面の像を像面3に結像し
ている。ここで軸5−1,5−2,5−3,5−4,5
−5は基準軸であり、2は絞りである。
【0056】図5(A)は面r1,r3,r5をつない
で一体成形したオフアキシャル光学素子ブロック4aの
斜視図である。このオフアキシャル光学素子ブロック4
aは、結像に寄与する光学面(r1,r3,r5)の他
に、3つの光学面共通の支持面(図中Aで表示)、光学
面と光学面とをつなぐつなぎ面(図中B1,B2で表
示)を含んでいる。
で一体成形したオフアキシャル光学素子ブロック4aの
斜視図である。このオフアキシャル光学素子ブロック4
aは、結像に寄与する光学面(r1,r3,r5)の他
に、3つの光学面共通の支持面(図中Aで表示)、光学
面と光学面とをつなぐつなぎ面(図中B1,B2で表
示)を含んでいる。
【0057】本実施形態においては、支持面A、つなぎ
面Bで表わされる結像に寄与しない、光学作用を行わな
い面に、図中11,12,13で表わされるような、光
学素子全体の面形状の良否を判断する、球面または平面
のモニター面を形成している。
面Bで表わされる結像に寄与しない、光学作用を行わな
い面に、図中11,12,13で表わされるような、光
学素子全体の面形状の良否を判断する、球面または平面
のモニター面を形成している。
【0058】この図でも平面のモニター面を四角で表わ
し、球面のモニター面を円で示しているのは実施形態1
の場合と同様である。
し、球面のモニター面を円で示しているのは実施形態1
の場合と同様である。
【0059】なお、この光学素子では面r2,r4を含
む、もう1つのオフアキシャル光学素子ブロック4bが
存在するが、ブロック4aと同様の議論ができるので、
斜視図を省略してある。
む、もう1つのオフアキシャル光学素子ブロック4bが
存在するが、ブロック4aと同様の議論ができるので、
斜視図を省略してある。
【0060】なお、図5(A)の20はもうひとつのオ
フアキシャル光学素子ブロック4bと結合する部分を表
わしている。
フアキシャル光学素子ブロック4bと結合する部分を表
わしている。
【0061】図6は図5(A)に示した光学素子ブロッ
ク4aにフィゾー型干渉計を用いた測定評価装置の一例
である。
ク4aにフィゾー型干渉計を用いた測定評価装置の一例
である。
【0062】本実施形態に示す中空型の光学素子ブロッ
ク4aの場合は、実施形態1で説明した内部充填型の光
学素子ブロックと違い、内部の屈折率分布、複屈折、ゴ
ミ、泡、傷の測定評価・検査の必要は無く、面精度の検
査のみで成形品の良否の判定が行われる。
ク4aの場合は、実施形態1で説明した内部充填型の光
学素子ブロックと違い、内部の屈折率分布、複屈折、ゴ
ミ、泡、傷の測定評価・検査の必要は無く、面精度の検
査のみで成形品の良否の判定が行われる。
【0063】図6において、60はフィゾー型の干渉計
を使った面形状測定装置で、61は光源としてのHe−
Neレーザー、62は逆望遠鏡系のビームエクスパン
ダ、63はハーフミラー、65は参照平面ブロックで反
射率5%の参照平面66と対向する反射防止膜が施され
た平面からなり、67は補助レンズ、71は補助ミラ
ー、68は結像レンズ、69は干渉縞撮像カメラ、70
は画像表示モニターである。
を使った面形状測定装置で、61は光源としてのHe−
Neレーザー、62は逆望遠鏡系のビームエクスパン
ダ、63はハーフミラー、65は参照平面ブロックで反
射率5%の参照平面66と対向する反射防止膜が施され
た平面からなり、67は補助レンズ、71は補助ミラ
ー、68は結像レンズ、69は干渉縞撮像カメラ、70
は画像表示モニターである。
【0064】中空型の光学素子ブロック4aのモニター
面は、共通支持面A内にある平面よりなるモニター面1
1と凹球面よりなるモニター面12と、それに直交する
つなぎ面B1内にある平面よりなるモニター面13から
なり、いずれも鏡面である。補助ミラー71は参照面6
6を透過した平行光束の一部を紙面垂直方向に90度折
り曲げ、平面モニター面13に垂直に入射させ、その反
射平行光を再び折り曲げもとの光束の方向に戻す。レー
ザー光源61の可干渉距離が十分長いため、実施形態1
のように参照面に段差をつけ各参照波面との光路長を合
わせ等光路長干渉にする必要がなく、共通の参照平面6
6のままで高いコントラストの干渉縞が得られる。モニ
ター面12に対しては、補助レンズ67により平行光束
を凹球面12の曲率に対応した発散球面波面に変換して
入射させ、その反射波面を再び平行光に変換し、参照平
面66からの参照波面と干渉させる。
面は、共通支持面A内にある平面よりなるモニター面1
1と凹球面よりなるモニター面12と、それに直交する
つなぎ面B1内にある平面よりなるモニター面13から
なり、いずれも鏡面である。補助ミラー71は参照面6
6を透過した平行光束の一部を紙面垂直方向に90度折
り曲げ、平面モニター面13に垂直に入射させ、その反
射平行光を再び折り曲げもとの光束の方向に戻す。レー
ザー光源61の可干渉距離が十分長いため、実施形態1
のように参照面に段差をつけ各参照波面との光路長を合
わせ等光路長干渉にする必要がなく、共通の参照平面6
6のままで高いコントラストの干渉縞が得られる。モニ
ター面12に対しては、補助レンズ67により平行光束
を凹球面12の曲率に対応した発散球面波面に変換して
入射させ、その反射波面を再び平行光に変換し、参照平
面66からの参照波面と干渉させる。
【0065】成膜前の光学素子ブロック4aの各モニタ
ー面の反射率は略5%であり、その反射波面は参照面6
6からの反射波面と重なり、干渉縞撮像カメラ69上に
コントラストの高い干渉縞を形成する。また共通支持面
(コバ面A)の裏面、及びつなぎ面B1の裏面は粗面と
なっており、可干渉距離の長いレーザー光源61を用い
ても干渉縞はほとんど発生しないため、モニター面1
1、12、13からの干渉縞を正確に測定できる。この
ようにして画像表示モニター70に示すような干渉縞パ
ターンが現れ、それを不図示のコントローラで解析する
ことにより面精度の良否の判定がされる。
ー面の反射率は略5%であり、その反射波面は参照面6
6からの反射波面と重なり、干渉縞撮像カメラ69上に
コントラストの高い干渉縞を形成する。また共通支持面
(コバ面A)の裏面、及びつなぎ面B1の裏面は粗面と
なっており、可干渉距離の長いレーザー光源61を用い
ても干渉縞はほとんど発生しないため、モニター面1
1、12、13からの干渉縞を正確に測定できる。この
ようにして画像表示モニター70に示すような干渉縞パ
ターンが現れ、それを不図示のコントローラで解析する
ことにより面精度の良否の判定がされる。
【0066】なお、この実施形態においては5つの反射
面のオフアキシャル光学系を、2つのブロックに分けて
モールド一体成形する例をオフアキシャル光学素子ブロ
ックの例として用いたが、本発明の趣旨はこの図に示さ
れる面構成に限られるものではなく、分けるブロック数
も2つに限られるものではなく、一般のオフアキシャル
光学系に適用されるものである。
面のオフアキシャル光学系を、2つのブロックに分けて
モールド一体成形する例をオフアキシャル光学素子ブロ
ックの例として用いたが、本発明の趣旨はこの図に示さ
れる面構成に限られるものではなく、分けるブロック数
も2つに限られるものではなく、一般のオフアキシャル
光学系に適用されるものである。
【0067】また、この実施形態においては、球面又は
平面のモニター面を球面と平面とあわせて3面設けてい
たが、これらは平面だけで構成しても良く球面だけで構
成しても良い。
平面のモニター面を球面と平面とあわせて3面設けてい
たが、これらは平面だけで構成しても良く球面だけで構
成しても良い。
【0068】また、モニター面の数も必ず3個所という
複数箇所である必要はなく、成形品の精度について位置
の違いによる差が小さいと確認されたものについては1
個所でも良い。
複数箇所である必要はなく、成形品の精度について位置
の違いによる差が小さいと確認されたものについては1
個所でも良い。
【0069】次に本発明の実施形態3を図7に示す。こ
の実施形態では、構成は実施形態1とは光路図が似てい
るが、モニター面を、結像に寄与する光学面内に設けて
いる。
の実施形態では、構成は実施形態1とは光路図が似てい
るが、モニター面を、結像に寄与する光学面内に設けて
いる。
【0070】この図においては、結像に寄与する光学面
r1からr7のうち、r3が平面、r7が球面となるよ
うに構成している。
r1からr7のうち、r3が平面、r7が球面となるよ
うに構成している。
【0071】一般にオフアキシャル光学系の結像に寄与
する構成面は非対称非球面になる。しかし、構成面数を
多くしたり、解像度をそれほど要求しないような光学系
においては、一部の構成面を平面または球面にして軸上
非点収差や軸上コマ収差といった非対称の収差は他の構
成面で補正するように設計することもできる。
する構成面は非対称非球面になる。しかし、構成面数を
多くしたり、解像度をそれほど要求しないような光学系
においては、一部の構成面を平面または球面にして軸上
非点収差や軸上コマ収差といった非対称の収差は他の構
成面で補正するように設計することもできる。
【0072】こうした場合、非対称非球面を含むすべて
の構成面の形状の出来を平面または球面で構成した面を
モニターすることにより、判断するという方法が考えら
れる。こうしたモニター面は平面または、球面で構成さ
れているので簡単な干渉測定で測定評価ができる。
の構成面の形状の出来を平面または球面で構成した面を
モニターすることにより、判断するという方法が考えら
れる。こうしたモニター面は平面または、球面で構成さ
れているので簡単な干渉測定で測定評価ができる。
【0073】なお、この実施形態においては、反射面r
3面を平面、屈折面r7を球面として話を進めたが、本
発明には反射面のモニター面に球面、屈折面のモニター
面に平面を使う例も含むことはいうまでもない。
3面を平面、屈折面r7を球面として話を進めたが、本
発明には反射面のモニター面に球面、屈折面のモニター
面に平面を使う例も含むことはいうまでもない。
【0074】また、この実施形態においては、球面また
は平面のモニター面を球面と平面をあわせて2面設けて
いたが、これらは平面だけで構成してもよく、球面だけ
で構成してもよい。
は平面のモニター面を球面と平面をあわせて2面設けて
いたが、これらは平面だけで構成してもよく、球面だけ
で構成してもよい。
【0075】また、モニター面の数も必ず2個所という
複数箇所である必要はなく、成形品の精度について位置
の違いによる差が小さいと確認されたものについては1
個所でもよい。
複数箇所である必要はなく、成形品の精度について位置
の違いによる差が小さいと確認されたものについては1
個所でもよい。
【0076】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一体型で成形した光学素子に評価用のモニター面を形成
することで、光学素子の製造工程時に発生する良不良の
評価を簡便に短時間で行うことができる。これにより、
不良品を製造工程の比較的初期の段階で見極めてその後
の製造工程に進ませることがなくなるので、光学素子の
総製造時間を大幅に短縮することができる。
一体型で成形した光学素子に評価用のモニター面を形成
することで、光学素子の製造工程時に発生する良不良の
評価を簡便に短時間で行うことができる。これにより、
不良品を製造工程の比較的初期の段階で見極めてその後
の製造工程に進ませることがなくなるので、光学素子の
総製造時間を大幅に短縮することができる。
【図1】本発明の実施形態1の光学素子ブロックを表す
図である。
図である。
【図2】実施形態1の光学素子ブロックの測定評価装置
の一例である。
の一例である。
【図3】図2の干渉計の作用を説明するための模式図で
ある。
ある。
【図4】可動参照波面ブロックの斜視図である。
【図5】本発明の実施形態2の光学素子ブロックを表す
図である。
図である。
【図6】実施形態2の光学素子ブロックの測定評価装置
の一例である。
の一例である。
【図7】本発明の実施形態3の光学素子ブロックを表す
図である。
図である。
【図8】オフアキシャル光学系の説明図である。
1 物体面 2 絞り 3 像面 4,4a オフアキシャル光学系素子ブロック 5,5−1,5−2,5−3,5−4,5−5,5−
6,5−7 基準軸 11,12,13 平面または球面のモニター面 A 光学面共通のコバ面、光学面共通の支持面 B 光学面と光学面とのつなぎ面
6,5−7 基準軸 11,12,13 平面または球面のモニター面 A 光学面共通のコバ面、光学面共通の支持面 B 光学面と光学面とのつなぎ面
Claims (16)
- 【請求項1】 面法線が基準軸と一致しない曲面を含む
一体型で成形したオフアキシャル光学素子ブロックを用
いて物体像を形成する光学素子において、該光学素子は
結像には寄与しない側面部や、つなぎの面の部分に、該
光学素子全体の面形状の状態を判断する、球面又は平面
より成るモニター面を形成したことを特徴とする光学素
子。 - 【請求項2】 前記一体型で成形したオフアキシャル光
学素子ブロックは内部充填型のプリズムブロックである
ことを特徴とする請求項1の光学素子。 - 【請求項3】 前記一体型で成形したオフアキシャル光
学素子ブロックは少なくとも一つのオフアキシャル反射
面を支持する面、又は複数のオフアキシャル反射面をつ
なぐ面を含むブロックであることを特徴とする請求項1
の光学素子。 - 【請求項4】 面法線が基準軸と一致しない曲面を含む
一体型で成形したオフアキシャル光学素子ブロックの結
像には寄与しない側面部や、つなぎの面の部分に、該光
学素子全体の面形状の状態を判断する、球面又は平面よ
り成るモニター面を形成し、そのモニター面の状態で光
学素子全体の性能を判断することを特徴とする光学素子
の評価方法。 - 【請求項5】 面法線が基準軸と一致しない曲面を含む
一体型で成形したオフアキシャル光学素子ブロックの入
射屈折面又は射出屈折面の少なくとも一つを球面又は平
面にし、光学素子全体の面形状の状態を判断する、モニ
ター面としても用いることを特徴とする光学素子の評価
方法。 - 【請求項6】 面法線が基準軸と一致しない曲面を含む
一体型で成形したオフアキシャル光学素子ブロックの反
射面の少なくとも1つを球面又は平面にし、光学素子全
体の面形状の状態を判断する、モニター面としても用い
ることを特徴とする光学素子の評価方法。 - 【請求項7】 回転非対称な非球面である光学作用面
と、該光学作用面以外の光学作用を行わない箇所に設け
られたモニター面とを一体的に有する光学素子であっ
て、前記モニター面を利用して前記光学素子の良否を評
価することを特徴とする光学素子。 - 【請求項8】 面法線が基準軸と一致しない曲面である
光学作用面と、該光学作用面以外の光学作用を行わない
箇所に設けられたモニター面とを一体的に有する光学素
子であって、前記モニター面を利用して前記光学素子の
良否を評価することを特徴とする光学素子。 - 【請求項9】 2つの屈折面と複数の反射面を一体的に
有し、前記2つの屈折面のうち一方の屈折面から入射し
た光は、前記複数の反射面で順次反射しながら他方の屈
折面に導かれると共に、前記2つの屈折面と前記複数の
反射面のうち少なくとも1つが前記光学作用面であるこ
とを特徴とする請求項7又は8記載の光学素子。 - 【請求項10】 2つの屈折面と、つなぎ面を介して所
定方向に複数の内面反射面が配列された第1の反射面群
と、該第1の反射面群に対向し、少なくとも1つの内面
反射面を有する第2の反射面群と、前記第1の反射面群
と第2の反射面群とが対向する方向に平行な側面とを一
体的に有し、前記2つの屈折面のうち一方の屈折面から
入射した光は、前記第1の反射面群の内面反射面と前記
第2の反射面群の内面反射面とで交互に反射しながら他
方の屈折面に導かれると共に、前記2つの屈折面と前記
第1の反射面群の内面反射面と前記第2の反射面群の内
面反射面のうち少なくとも1つは前記光学作用面であっ
て、前記モニター面は前記つなぎ面又は側面に設けられ
ることを特徴とする請求項7又は8記載の光学素子。 - 【請求項11】 複数の反射面を一体的に有し、前記複
数の反射面のうち少なくとも1つが前記光学作用面であ
ることを特徴とする請求項7又は8記載の光学素子。 - 【請求項12】 つなぎ面を介して所定方向に複数の反
射面が配列された反射面群と、前記所定方向に平行な側
面とを一体的に有し、前記反射面群の反射面のうち少な
くとも1つが前記光学作用面であると共に、前記モニタ
ー面が前記つなぎ面又は側面に設けられることを特徴と
する請求項7又は8記載の光学素子。 - 【請求項13】 前記モニター面は平面又は球面である
ことを特徴とする請求項7乃至12記載の光学素子。 - 【請求項14】 請求項1乃至3、7乃至12記載の光
学素子を有することを特徴とする光学機器。 - 【請求項15】 回転非対称な非球面である光学作用面
と、球面又は平面よりなるモニター面とを有した光学素
子を一体成形する工程と、前記モニター面を利用して光
学素子の良否を評価する工程を有することを特徴とする
光学素子の評価方法。 - 【請求項16】 面法線が基準軸と一致しない曲面であ
る光学作用面と、球面又は平面よりなるモニター面とを
有した光学素子を一体成形する工程と、前記モニター面
を利用して光学素子の良否を評価する工程を有すること
を特徴とする光学素子の評価方法。
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- 1999-09-13 US US09/394,414 patent/US6215596B1/en not_active Expired - Fee Related
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