JPS6225226A - 波面形状測定方法 - Google Patents
波面形状測定方法Info
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- JPS6225226A JPS6225226A JP60164855A JP16485585A JPS6225226A JP S6225226 A JPS6225226 A JP S6225226A JP 60164855 A JP60164855 A JP 60164855A JP 16485585 A JP16485585 A JP 16485585A JP S6225226 A JPS6225226 A JP S6225226A
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- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 17
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 6
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000010287 polarization Effects 0.000 abstract description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 2
- 206010041662 Splinter Diseases 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J9/00—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength
- G01J9/02—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength by interferometric methods
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
本発明は、波面形状測定方法、詳しくは、フーリエ変換
を利用しに波面形状測定方法に関する。
を利用しに波面形状測定方法に関する。
(従来技術)
レンズを透過した光束や、物体表面で反射した光束の波
面形状を知ることにより、レンズの性能や、物体の表面
形状を知ることが行なわれて(・るつこのような波面形
状測定方式のひとつとして。
面形状を知ることにより、レンズの性能や、物体の表面
形状を知ることが行なわれて(・るつこのような波面形
状測定方式のひとつとして。
6i11定阪面を有する測定光を、進行光路が所定面内
で互いに微小角傾むいた2光束に分離し、これら2光束
を、上記所定面内で互いに微小距離横ずれした状態でエ
リアセンサーに入射せしめ、エリアセンサーにより測定
された干渉縞?フーリエ変換し、傾き成分を除去しfこ
のち、逆フーリエ変換し、その1結果から知られる位相
差に対し、横ずれ方向の積分?含む所定の演算を捲して
、波面形状を知るというものが提案されている(特願昭
60−56215号)。
で互いに微小角傾むいた2光束に分離し、これら2光束
を、上記所定面内で互いに微小距離横ずれした状態でエ
リアセンサーに入射せしめ、エリアセンサーにより測定
された干渉縞?フーリエ変換し、傾き成分を除去しfこ
のち、逆フーリエ変換し、その1結果から知られる位相
差に対し、横ずれ方向の積分?含む所定の演算を捲して
、波面形状を知るというものが提案されている(特願昭
60−56215号)。
本発明は、かかる波面形状測定方式の改良に係るもので
あるので、以下にまず、上記波面形状測定方式のあらま
しを簡単に説明し、あわせて、本発明により解決しよう
とする問題点を説明する。
あるので、以下にまず、上記波面形状測定方式のあらま
しを簡単に説明し、あわせて、本発明により解決しよう
とする問題点を説明する。
矛6図において、符号10はビームスプリッタ〜、符号
12.14は平面鏡、符号16はエリアセンサーを示し
ている。また、牙1図の図面内にX方向、X方向を図の
ように定める。平面鏡12の鏡面はX方向に直交してい
るが、平面鏡14の鏡面はX方向に対し、−〇たけ傾い
ている。
12.14は平面鏡、符号16はエリアセンサーを示し
ている。また、牙1図の図面内にX方向、X方向を図の
ように定める。平面鏡12の鏡面はX方向に直交してい
るが、平面鏡14の鏡面はX方向に対し、−〇たけ傾い
ている。
さて、測定波面Wを有する測定光が矛6図のごとく、ビ
ームスプリンター101Cx方向から入射すると、この
測定光は、ビームスグリツタ−10により2元路に分解
される。これらの光路のうち、平面鏡14に反射される
lf、路は、ビームスプリンター10 を透過したの
ち、平面鏡12により反射される光路に対し、xy而面
内微小角θだけ傾くことになる。
ームスプリンター101Cx方向から入射すると、この
測定光は、ビームスグリツタ−10により2元路に分解
される。これらの光路のうち、平面鏡14に反射される
lf、路は、ビームスプリンター10 を透過したの
ち、平面鏡12により反射される光路に対し、xy而面
内微小角θだけ傾くことになる。
換言すれば、ビームスプリッタ−10,平面鏡12.1
4 Vcよる光学系は、測定光を、その進行光路が所定
のxy而面内互(・に微小角θたけ傾むく2つり光束に
分割するっそして、これら2つの光束は、上記xy面内
で、微小距離Sたけ横ずれした状態でエリアセンサー1
6に入射する。平面鏡14とエリアセンサー16との間
の距離?図示のごとくLとすると、ずれ晴Sは、 S = L tanθ (1)である。
4 Vcよる光学系は、測定光を、その進行光路が所定
のxy而面内互(・に微小角θたけ傾むく2つり光束に
分割するっそして、これら2つの光束は、上記xy面内
で、微小距離Sたけ横ずれした状態でエリアセンサー1
6に入射する。平面鏡14とエリアセンサー16との間
の距離?図示のごとくLとすると、ずれ晴Sは、 S = L tanθ (1)である。
平面鏡12.14で反射された光束の、エリアセンサー
16上におげろ波面形状f Xy而面内Xの関数とし、
WA(x)、WB(x)とする。
16上におげろ波面形状f Xy而面内Xの関数とし、
WA(x)、WB(x)とする。
3・4図は、これらWA(x)、WB(x)を拡大して
示している。W B (x )は、WA(x)K対し、
X軸正方回へSだけ慣1゛れし、かつ微小角θだけ1頃
いている。角θが敵手であることを考えると、WB(x
)は、WA(x)を用(・て、WB(x) = WA(
x+S) + 2rcfox (2)と否くこと
ができる。たたし、fOは、λを波長として、 fo = −tanθ (3)λ である。
示している。W B (x )は、WA(x)K対し、
X軸正方回へSだけ慣1゛れし、かつ微小角θだけ1頃
いている。角θが敵手であることを考えると、WB(x
)は、WA(x)を用(・て、WB(x) = WA(
x+S) + 2rcfox (2)と否くこと
ができる。たたし、fOは、λを波長として、 fo = −tanθ (3)λ である。
ここで、波面WA(x)、WB(x)による干渉縞を表
すために、WA(x)、WB(x)の複素振幅分布を、
それぞれ リアセンサー16上における干渉縞の強度分布は、これ
をg(X)とすると1 、!i’(5:)= a(x)+ b(x)cos [
WB(X)−WA(X)) となり、これは、 と書くことができる。ここに、a(X) =α(X)+
β2(x) 、 D(X) = 2α(X)β(X)
であり、である。△Wfi−(x )は、波面WA
(x)%7.1%の正方向へSだけ平行移動させた波面
と、波面WA(X)との位相差であり、このΔWA(x
)を、以下、位相差と称する。
すために、WA(x)、WB(x)の複素振幅分布を、
それぞれ リアセンサー16上における干渉縞の強度分布は、これ
をg(X)とすると1 、!i’(5:)= a(x)+ b(x)cos [
WB(X)−WA(X)) となり、これは、 と書くことができる。ここに、a(X) =α(X)+
β2(x) 、 D(X) = 2α(X)β(X)
であり、である。△Wfi−(x )は、波面WA
(x)%7.1%の正方向へSだけ平行移動させた波面
と、波面WA(X)との位相差であり、このΔWA(x
)を、以下、位相差と称する。
(4)式の両辺をフーリエ変換し、その1.債果を、矢
のよ5に書く。
のよ5に書く。
*
G(、f) = Aけ) + C(、f−fo) +
CCf+fO)さて、波面形状を知るには、位相差△W
A(x)?知る必安かある。すると(5)式において、
ΔWA(X)に関する情報を含んでいるの(工、c(f
−* fo )と、C(f + fO) であり、このうち
の一方だけ2用いればよい。そこで、矛(5)式の矛1
項と3−6項をフィルターで除去すると、C(f−fo
) が得られる。ここで、fOは、(3)式から明
らかなように、傾き角θに関連してし・る。そこで、C
(f −fO) を、振動数空間にお(・てf、
たけずらしてC(、t)を得ると、CCf)においては
、傾き成分が除去されている。
CCf+fO)さて、波面形状を知るには、位相差△W
A(x)?知る必安かある。すると(5)式において、
ΔWA(X)に関する情報を含んでいるの(工、c(f
−* fo )と、C(f + fO) であり、このうち
の一方だけ2用いればよい。そこで、矛(5)式の矛1
項と3−6項をフィルターで除去すると、C(f−fo
) が得られる。ここで、fOは、(3)式から明
らかなように、傾き角θに関連してし・る。そこで、C
(f −fO) を、振動数空間にお(・てf、
たけずらしてC(、t)を得ると、CCf)においては
、傾き成分が除去されている。
そこで、このc<y)を逆フーリエ変換すると、C(x
)か得られるが、このC(x)の位相部分は、位相差Δ
WA (x )であり、 により、位相差へWA(x)l知ることができる。
)か得られるが、このC(x)の位相部分は、位相差Δ
WA (x )であり、 により、位相差へWA(x)l知ることができる。
位相差△WA(x)は、先にのべたように、ΔWA(x
) =WA (X + S ) −WA(x)であるか
ら、 S Eix である。従って、求めろ波面形状WA(x)は、位相)
契△WA(x)に対して なる演算を捲すことによってうろことができる。
) =WA (X + S ) −WA(x)であるか
ら、 S Eix である。従って、求めろ波面形状WA(x)は、位相)
契△WA(x)に対して なる演算を捲すことによってうろことができる。
すなわち、位相差ΔWA(X)&、横すれ方向へ積分し
、これを、横ずれ量Sで割ればよい。次に、測定系全体
を、測定光の入射元軸のまわりに90度向回転せ、上記
のプロセスにより1ライ/分の波面形状を得、この形状
のうえに、先に得られている谷ラインの波面形状を上の
せすることによっτ、波面の2次元的形状を知ることが
できる。
、これを、横ずれ量Sで割ればよい。次に、測定系全体
を、測定光の入射元軸のまわりに90度向回転せ、上記
のプロセスにより1ライ/分の波面形状を得、この形状
のうえに、先に得られている谷ラインの波面形状を上の
せすることによっτ、波面の2次元的形状を知ることが
できる。
矛5図に、上記測定方式により実測された波面形状の1
例を示す。
例を示す。
さて、本発明により解決しようとする問題点とは、以下
の如きものである。
の如きものである。
すなわち、オ6図に示す測定光学系では、測定光を、進
行光路が所定面内で互いに微小角部−・た2つの光束に
分離するのに、ビームスプリンターと2枚の平面鏡とを
用いている。このため、ビームスプリッタ−により分離
された2光束が、再びビームスプリッタ−にもどるまで
の光路が別光路となり、外乱による影響を受けやすい。
行光路が所定面内で互いに微小角部−・た2つの光束に
分離するのに、ビームスプリンターと2枚の平面鏡とを
用いている。このため、ビームスプリッタ−により分離
された2光束が、再びビームスプリッタ−にもどるまで
の光路が別光路となり、外乱による影響を受けやすい。
すなわち、ビームスプリッタ−および2枚の平面鏡の三
者の相tl的な位置関係が、温度変化や撮動等の外乱に
より変化しやすく、横ずれ量sやティルト蛋θに誤差を
生じやすい。
者の相tl的な位置関係が、温度変化や撮動等の外乱に
より変化しやすく、横ずれ量sやティルト蛋θに誤差を
生じやすい。
(目 的)
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって
、その目的とするところは、外乱の影響を受けにくい、
波面形状測定方法の提供にある。
、その目的とするところは、外乱の影響を受けにくい、
波面形状測定方法の提供にある。
(構 成〕
以下、本発明を説明する。
本発明の!涛漱とするところは、以下にのべるところに
ある。
ある。
すなわち、uノ定光を、進行光路が所定面内で互いに微
小角部むいた2つの光束に分離するのに、複屈折性偏光
子を用い、この複屈折性偏光子により分離された2″l
t、束を、検光子により、互いに可干渉にするのである
。
小角部むいた2つの光束に分離するのに、複屈折性偏光
子を用い、この複屈折性偏光子により分離された2″l
t、束を、検光子により、互いに可干渉にするのである
。
このようにすると、複屈折性偏光子により分離された2
光束の光路が所謂コモンパスとなる。
光束の光路が所謂コモンパスとなる。
以下、具体的な夷宛例に即して説明する。
本発明の1実癩夕すを示す牙1図において、符号10口
は、複屈折性偏光子としてのロンヨンプリズムを、符号
200は検光子を、それぞれ示す。まL二符号300は
、エリアセンサーの受光面を示す。
は、複屈折性偏光子としてのロンヨンプリズムを、符号
200は検光子を、それぞれ示す。まL二符号300は
、エリアセンサーの受光面を示す。
測定光が、ロ/ヨ/ズリズム100に左方から入射する
と、Oジョンプリズム100の複屈折により、常光LN
は、これを直進的に透過し、異常″/l、LAは、常
光LN に対し、θ。たけ傾いた方向へ透過射出する
。従って、測定光は、所定面内(図面’irあられれ℃
いろ而)におい℃、所定の微小角θ。
と、Oジョンプリズム100の複屈折により、常光LN
は、これを直進的に透過し、異常″/l、LAは、常
光LN に対し、θ。たけ傾いた方向へ透過射出する
。従って、測定光は、所定面内(図面’irあられれ℃
いろ而)におい℃、所定の微小角θ。
だけ互(・に1頃き、エリアセンサーの受光面5UO上
では、So すなわちり。tanOoだけ横ずれする
。L。
では、So すなわちり。tanOoだけ横ずれする
。L。
は、屑光L と異常元巳 との分岐点と受5を而600
との間の距離である。ただし、常光と異常光とは、その
ままでは干渉しないので、検光子200の結晶方向が常
光と異常光の偏光方向に対し45゜をなすように検光子
200を配置し、それぞれの偏元方向をそろえて、これ
ら2光束を干渉可能とする。
との間の距離である。ただし、常光と異常光とは、その
ままでは干渉しないので、検光子200の結晶方向が常
光と異常光の偏光方向に対し45゜をなすように検光子
200を配置し、それぞれの偏元方向をそろえて、これ
ら2光束を干渉可能とする。
本発明の別実確例を示すオ・2図において、符号110
は、複屈折性偏光子としてのウォラストンプリズムを示
し、符号200と30qとは、矛1図におけると同じく
、検光子およびエリアセンサー受光面を示す。
は、複屈折性偏光子としてのウォラストンプリズムを示
し、符号200と30qとは、矛1図におけると同じく
、検光子およびエリアセンサー受光面を示す。
測定光は、ウォラストンプリズム110により。
互いに微小角θ1 だけ傾いて分離し、検光子200で
互いに可干渉とされ、受光面600上で干渉する。
互いに可干渉とされ、受光面600上で干渉する。
このとき、波面WA1.(x) 、 WBI(x)の横
ずれ量S1 は、常光・異常光の分岐点と受光面30
tJとの間の距離なLl として。
ずれ量S1 は、常光・異常光の分岐点と受光面30
tJとの間の距離なLl として。
θ1
S4 = 2 jan−であたえられる。なお、波面W
A1(X)は、本来の測定すべき波面WA(x)(矛1
図)が、元軸に対し、−θ1 だけ傾いたものであるが
、この傾きは、償稟過程で容易に補正でき、結局。
A1(X)は、本来の測定すべき波面WA(x)(矛1
図)が、元軸に対し、−θ1 だけ傾いたものであるが
、この傾きは、償稟過程で容易に補正でき、結局。
所望の波面形状WA(x)Y得ることができろ。
また、波面WA の、5次元的な形状を測定するには、
〕・1図、矛2図において、横すれ?、図面に直交する
方向にお(・ても生じさせねばならないが、この目的α
つため(では、複屈折性偏光子たる口7ヨンプリズム1
00または、ウォラストンプリズム110のみを、光軸
のまわりに90度回転させるのみでたりる。もちろん、
光学系全体を回転させてもよ(・。なお、分離角0゜(
矛1図)、θ1(j・2図)は、プリズム角φ。(第1
図)、φ1 (第2図)θ)調整により、坊望の角に設
定できる。
〕・1図、矛2図において、横すれ?、図面に直交する
方向にお(・ても生じさせねばならないが、この目的α
つため(では、複屈折性偏光子たる口7ヨンプリズム1
00または、ウォラストンプリズム110のみを、光軸
のまわりに90度回転させるのみでたりる。もちろん、
光学系全体を回転させてもよ(・。なお、分離角0゜(
矛1図)、θ1(j・2図)は、プリズム角φ。(第1
図)、φ1 (第2図)θ)調整により、坊望の角に設
定できる。
さらに、常光と異常光の光凌を等しくするには、複屈折
性偏光子(τ入射する測定光ケ円・廂元とするか、ある
(・は、素子のプリズムの結晶方向と450の傾きをも
った直線偏光にすれば良い。
性偏光子(τ入射する測定光ケ円・廂元とするか、ある
(・は、素子のプリズムの結晶方向と450の傾きをも
った直線偏光にすれば良い。
(効 果)
以上1本発明によれば、新税な波面形状測定方法を提供
できる。この方法では、迎[足元ケ分離して侍られる2
光束がコモンパスとなるので、外乱の影響?極めて受げ
にくい。また、測定光学系のコンパクト化が可能である
。
できる。この方法では、迎[足元ケ分離して侍られる2
光束がコモンパスとなるので、外乱の影響?極めて受げ
にくい。また、測定光学系のコンパクト化が可能である
。
3・1図は、本発明の1実捲例を説明するための図、矛
2図は、本発明の別実捲例を説明するための図、1・6
図ないし矛5図は従来技術を説明するための図である。 100・・・口/ヨンプリズム、110・・・ウォラス
トンプリズム、200・・・検光子、600山エリアセ
ンサーの受光面、WA(x)・・・波面 篤4 因
2図は、本発明の別実捲例を説明するための図、1・6
図ないし矛5図は従来技術を説明するための図である。 100・・・口/ヨンプリズム、110・・・ウォラス
トンプリズム、200・・・検光子、600山エリアセ
ンサーの受光面、WA(x)・・・波面 篤4 因
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 測定波面を有する測定光を、進行光路が所定面内で互い
に微小角傾いた2つの光束に分離し、これら2光束を、
上記所定面内で互いに微小距離横ずれした状態でエリア
センサーに入射せしめ、上記エリアセンサーにより測定
された干渉縞をフーリエ変換し、傾き成分を除去したの
ち逆フーリエ変換し、逆フーリエ変換の結果から知られ
る位相差に対し、横ずれ方向の積分を含む所定の演算を
施して、測定波面の波面形状を得る波面形状測定方式に
おいて、 複屈折性偏光子を用いて、測定光を、進行光路が所定面
内で互いに微小角傾いた2つの光束に分離し、 このように分離した2光束を検光子によって互いに可干
渉とすることを特徴とする、波面形状測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60164855A JPS6225226A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | 波面形状測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60164855A JPS6225226A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | 波面形状測定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6225226A true JPS6225226A (ja) | 1987-02-03 |
Family
ID=15801194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60164855A Pending JPS6225226A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | 波面形状測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6225226A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006248415A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Recaro Kk | 自動車用シートのバックレストフレーム |
JP2006248414A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Recaro Kk | 自動車用シートのシートバックフレーム |
CN105148667A (zh) * | 2015-09-11 | 2015-12-16 | 永清环保股份有限公司 | 一种用于烟气净化的高效脱硫除尘*** |
-
1985
- 1985-07-25 JP JP60164855A patent/JPS6225226A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006248415A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Recaro Kk | 自動車用シートのバックレストフレーム |
JP2006248414A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Recaro Kk | 自動車用シートのシートバックフレーム |
CN105148667A (zh) * | 2015-09-11 | 2015-12-16 | 永清环保股份有限公司 | 一种用于烟气净化的高效脱硫除尘*** |
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