JP5596511B2 - Fizeau lens - Google Patents
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Description
本発明は、フィゾーレンズに関する。 The present invention relates to a Fizeau lens.
従来、フィゾー干渉計に用いられるフィゾーレンズとしては、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、正レンズ群とからなり、正レンズ群の最も像側の面がフィゾー面とされた構成が知られている。
例えば、特許文献1には、入射光束の入射側から順に、入射側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、正レンズ群と、被検球面側に基準球面として機能する凹面を向けた正メニスカスレンズとが配設されて構成される干渉計に用いられる干渉計用基準レンズが記載されている。
Conventionally, a Fizeau lens used in a Fizeau interferometer has a configuration in which a negative meniscus lens having a concave surface facing the object side and a positive lens group, and the most image side surface of the positive lens group is a Fizeau surface. It has been.
For example, in Patent Document 1, in order from the incident side of an incident light beam, a negative meniscus lens having a concave surface facing the incident side, a positive lens group, and a positive meniscus lens having a concave surface functioning as a reference spherical surface on the test spherical surface side The reference lens for an interferometer used in an interferometer configured by the above is described.
しかしながら、上記のような従来のフィゾーレンズには、以下のような問題があった。
特許文献1に記載の技術では、第1レンズである負メニスカスレンズの凹面が入射側を向いているため、第1レンズに入射した入射光束が凹面で屈折し凹面から発散されることによって入射光束の光束径が拡径される。このため、少なくとも第2レンズのレンズ径を、第1レンズに必要なレンズ径よりも大きくする必要があり、第1レンズよりもレンズ径が大きいレンズが1以上必要となるため、フィゾーレンズを構成するレンズの最大レンズ径が、入射光束の光束径の大きさの割には大きくなるという問題がある。このため、フィゾーレンズのレンズ重量も大きくなるという問題がある。
また、フィゾーレンズを構成するレンズの最大レンズ径は、フィゾーレンズとしてのレンズ外径寸法を律するため、フィゾーレンズの径寸法が大きくなることを意味する。したがって、フィゾーレンズのレンズホルダの径寸法や重量が大きくなるという問題がある。
また、第1レンズである負メニスカスレンズの凹面が入射側に向いているため、第1レンズのレンズ周辺部が入射側に張り出した構成となりレンズ長が長くなってしまうという問題もある。
However, the conventional Fizeau lens as described above has the following problems.
In the technique described in Patent Document 1, since the concave surface of the negative meniscus lens that is the first lens faces the incident side, the incident light beam incident on the first lens is refracted by the concave surface and diverged from the concave surface. Is expanded. For this reason, at least the lens diameter of the second lens needs to be larger than the lens diameter necessary for the first lens, and one or more lenses having a larger lens diameter than the first lens are required. However, there is a problem that the maximum lens diameter of the lens to be increased becomes larger than the size of the light beam diameter of the incident light beam. For this reason, there is a problem that the lens weight of the Fizeau lens also increases.
Further, the maximum lens diameter of the lens constituting the Fizeau lens means that the diameter of the Fizeau lens is increased because the outer diameter of the Fizeau lens is regulated. Therefore, there is a problem that the diameter size and weight of the lens holder of the Fizeau lens are increased.
In addition, since the concave surface of the negative meniscus lens that is the first lens faces the incident side, there is a problem that the lens peripheral portion of the first lens protrudes to the incident side and the lens length becomes long.
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、最大レンズ径を低減し、小型化、軽量化を図ることができるフィゾーレンズを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a Fizeau lens capable of reducing the maximum lens diameter and reducing the size and weight.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明では、フィゾー干渉計に用いられ、光源からの入射光束を、干渉の基準波面を形成する参照光束と、被検面に向けて集光される測定光束とに分割するフィゾー面を最外のレンズ面として備えるフィゾーレンズであって、前記入射光束が入射する物体側から順に、凸面を物体側に向けた負メニスカスレンズと、正の屈折力を有し、最も像側に前記フィゾー面が配置された正レンズ群と、が配置されて構成されたことを特徴とする。
なお、本明細書では、負メニスカスレンズは、負の屈折力を有するメニスカスレンズを意味する。また、正メニスカスレンズは、正の屈折力を有するメニスカスレンズを意味する。
また、正レンズ群は、全体としての屈折力が正であるレンズ群を意味する。
In order to solve the above-described problems, in the invention described in claim 1, an incident light beam used in a Fizeau interferometer is collected toward a reference light beam forming a reference wavefront of interference and a test surface. A Fizeau lens having a Fizeau surface that is split into a measurement beam to be radiated as an outermost lens surface, the negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side in order from the object side on which the incident beam is incident, and a positive And a positive lens group having a refractive power and having the Fizeau surface disposed closest to the image side.
In the present specification, the negative meniscus lens means a meniscus lens having negative refractive power. The positive meniscus lens means a meniscus lens having a positive refractive power.
The positive lens group means a lens group having a positive refractive power as a whole.
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載のフィゾーレンズにおいて、前記正レンズ群のうち前記負メニスカスレンズに対向するレンズは、物体側のレンズ面が凸面であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the Fizeau lens according to the first aspect, the lens surface of the positive lens group that faces the negative meniscus lens has a convex surface on the object side.
請求項3に記載の発明では、請求項1または2に記載のフィゾーレンズにおいて、Fナンバーが、1.5より小さいことを特徴とする。 According to a third aspect of the invention, in the Fizeau lens according to the first or second aspect, the F number is smaller than 1.5.
本発明のフィゾーレンズによれば、最も入射側に配置された負メニスカスレンズが凸面を入射側に向けて配置されるため、負メニスカスレンズによる光束径の増大を抑制することができ、最大レンズ径を低減し、小型化、軽量化を図ることができるという効果を奏する。 According to the Fizeau lens of the present invention, since the negative meniscus lens arranged closest to the incident side is arranged with the convex surface facing the incident side, an increase in the beam diameter due to the negative meniscus lens can be suppressed, and the maximum lens diameter The effect that it can reduce, and can achieve size reduction and weight reduction.
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るフィゾー干渉計の概略構成を示す光軸を含む模式的な断面図である。図2は、本発明の実施形態に係るフィゾーレンズの光軸を含む模式的な断面図である。図2において符号Iは像面を示す。なお、本実施形態のフィゾーレンズの数値実施例は実施例1として後記する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view including an optical axis showing a schematic configuration of a Fizeau interferometer according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view including the optical axis of the Fizeau lens according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, symbol I indicates an image plane. A numerical example of the Fizeau lens of this embodiment will be described later as Example 1.
以下では、本実施形態のフィゾー干渉計の構成を説明するとともに、本実施形態のフィゾーレンズの構成を説明する。
本実施形態のフィゾー干渉計20は、図1に示すように、被検体5の被検面5aの形状を干渉縞によって観察したり、計測したりするフィゾー型の干渉計である。
フィゾー干渉計20の概略構成は、レーザ光源6(光源)、ビームスプリッタ8、コリメータレンズ9、フィゾーレンズ10、および撮像部7(撮像部)を備える。これらの各部材は、互いの相対的な位置関係が保たれるように不図示の筐体または支持部材に固定されている。
また、撮像部7、ビームスプリッタ8、コリメータレンズ9、およびフィゾーレンズ10は、フィゾー干渉計20の光軸P0上にこの順に配列されている。
Below, while explaining the structure of the Fizeau interferometer of this embodiment, the structure of the Fizeau lens of this embodiment is demonstrated.
As shown in FIG. 1, the Fizeau
The schematic configuration of the Fizeau
The
フィゾー干渉計20において、被検体5は、例えば、移動ステージ付きの保持台(不図示)などによって、後述するフィゾーレンズ10のフィゾー面4bに対向する状態で光軸P0に対する位置や傾きが調整できるように保持されている。
なお、図1では、一例として、被検面5aが凸面を有するレンズの場合の例を描いているが、被検面5aは凹面であっても、フィゾーレンズ10と被検体5との距離を変更することにより干渉縞による観察や計測を行うことができる。
また、被検体5は、レンズには限定されず、例えば、反射ミラーなどの光学素子であってもよい。
In Fizeau
In FIG. 1, as an example, an example in which the
The
レーザ光源6は、被検体5およびフィゾーレンズ10に照射する可干渉光束を、フィゾー干渉計20の光軸P0に交差する光軸P1上を進む発散光であるレーザ光Q1として発生する光源であり、ビームスプリッタ8の側方に配置されている。
レーザ光源6の構成は、発散する可干渉光束であるレーザ光を出射できれば特に限定されない。例えば、レーザダイオードを採用することができる。
The laser light source 6 generates a coherent light beam that irradiates the
The configuration of the laser light source 6 is not particularly limited as long as the laser light that is a divergent coherent light beam can be emitted. For example, a laser diode can be employed.
ビームスプリッタ8は、レーザ光源6から出射されたレーザ光Q1の光軸P1をビームスプリッタ面8aにおいてコリメータレンズ9側にレーザ光Q2として反射して、フィゾー干渉計20の光軸P0に一致させるとともに、コリメータレンズ9側から光軸P0に沿って入射する後述の被検面反射光束Q5、フィゾー面反射光束Q6を撮像部7側に透過させる光路分岐素子である。
Beam splitter 8 reflects the laser beam Q 2 the optical axis P 1 of the laser beam Q 1 emitted from the laser light source 6 to the
コリメータレンズ9は、ビームスプリッタ8で反射されたレーザ光Q2を集光して平行光束であるレーザ光Q3を形成する光学素子であり、レンズ光軸がフィゾー干渉計20の光軸P0に同軸に配置されている。
The
フィゾーレンズ10は、コリメータレンズ9によって平行光束とされたレーザ光Q3(光源からの入射光束)の一部を集光しつつ透過させ、球面波に変換された測定光束Q4として被検体5の被検面5aに向けて照射するとともに、測定光束Q4のうち被検面5aで反射された被検面反射光束Q5を集光してコリメータレンズ9側に導く集光レンズである。
フィゾーレンズ10は、被検面5a側の最終レンズ面として、レンズ面から集光位置までの距離に等しい曲率半径を有する高精度な凹球面からなるフィゾー面4bを備える。
フィゾー面4bの面精度は、本実施形態では、λ=632.8(nm)として、PV(peak to valley)がλ/20以下としている。
The
The Fizeau
In this embodiment, the surface accuracy of the Fizeau
また、フィゾーレンズ10は、平行光束を集光して、フィゾー面4bにその法線に沿って垂直入射するレンズ構成とされている(詳細構成は後述する)。
このため、コリメータレンズ9側から入射するレーザ光Q3のうち、透過光を除く他のレーザ光は、フィゾー面4bにおいて出射角0度で反射され、フィゾー面4bの形状に対応した波面としてコリメータレンズ9側に進むフィゾー面反射光束Q6(参照光束)が形成されるようになっている。
Further, the Fizeau
Therefore, in the laser light Q 3 incident from the
被検面反射光束Q5は、被検面5aの曲率中心がフィゾーレンズ10の集光位置に一致するように被検体5の配置位置を調整した状態では、被検面5aへの入射光路を逆行してフィゾーレンズ10内に入射する。この場合、被検面反射光束Q5とフィゾー面反射光束Q6とは、フィゾー面4bを基準参照面とする被検面5aの形状誤差に応じて、光路差が発生するため干渉縞を形成することになる。
The test surface reflected light beam Q 5 has an incident optical path to the
撮像部7は、被検面反射光束Q5およびフィゾー面反射光束Q6が重畳されることよって形成される干渉縞の画像を撮像するカメラであり、撮像レンズ7bおよび撮像素子7aが不図示のカメラ筐体に収められたものである。
撮像レンズ7bは、光軸P0と同軸かつコリメータレンズ9の焦点位置に焦点位置に合焦可能に配置され、コリメータレンズ9を通して集光されビームスプリッタ8を透過した被検面反射光束Q5およびフィゾー面反射光束Q6を集光して、撮像素子7aに投影する集光光学系である。
撮像素子7aは、撮像レンズ7bによって投影された光の像を光電変換して、撮像するものであり、例えば、CCDやCMOS素子などの撮像素子を採用することができる。また、撮像素子7aで光電変換された映像信号は、図示しないモニタに送出され、モニタの表示画面に表示できるようになっている。
Imaging
The
次に、本実施形態のフィゾーレンズ10のレンズ構成の詳細について、図2を参照して説明する。
フィゾーレンズ10は、平行光束であるレーザ光Q3が入射する物体側から像面Iが形成される像側に向かって、第1レンズL1(負メニスカスレンズ)、第2レンズL2(正レンズ)、第3レンズL3(正レンズ)、および第4レンズL4(正レンズ)がこの順に配置され、不図示のレンズホルダに収容されている。
Next, details of the lens configuration of the
第1レンズL1は、物体側に向けられた第1面1aが凸球面、像側の第2面1bが凹球面からなる負メニスカスレンズの単レンズから構成される。
The first lens L1 is composed of a single lens of a negative meniscus lens in which the
第2レンズL2は、物体側から、凸球面からなる第3面2a、平面からなる第4面2bを備える凸平レンズの単レンズから構成される。
本実施形態の第2レンズL2は、フィゾーレンズ10のレンズ有効径に等しい光束径を有する入射光束の周辺光線が第3面2a上においてフィゾーレンズ10のレンズ有効径よりもわずかに小径の円周上に入射する空気間隔をあけて、配置されている。また、第4面2bの曲率半径は、第3面2aの曲率半径よりも大きい構成としている。
The second lens L2 is composed of a single convex convex lens having a
In the second lens L2 of the present embodiment, the circumference of the incident light beam having a light beam diameter equal to the lens effective diameter of the
なお、以下では、フィゾーレンズ10のレンズ有効径と区別するため、フィゾーレンズ10を構成するレンズ単体でのレンズ面における有効領域の径は、レンズ径と称する。また、レンズ外径は、レンズ径外に保持部等を設けたレンズ外形の径寸法を指すものとする。
In the following, in order to distinguish from the effective lens diameter of the
第3レンズL3は、物体側に向けられた第5面3aが凸球面、像側の第6面3bが凹球面とされた正メニスカスレンズの単レンズから構成される。
The third lens L3 is composed of a single lens of a positive meniscus lens in which the
第4レンズL4は、物体側に向けられた第7面4aが凸球面とされ、像側にフィゾー面4bが設けられた正メニスカスレンズの単レンズから構成される。
The fourth lens L4 is composed of a single lens of a positive meniscus lens in which the
このように、本実施形態では、第2レンズL2、第3レンズL3、および第4レンズL4は、いずれも正レンズ(正の屈折力を有するレンズ)からなる。このため、これらのレンズから構成されるレンズ群は、正の屈折力を有し、最も像側に前記フィゾー面が配置された1群の正レンズ群になっている。 Thus, in the present embodiment, the second lens L2, the third lens L3, and the fourth lens L4 are all positive lenses (lenses having positive refractive power). For this reason, the lens group composed of these lenses is a positive lens group having positive refractive power and having the Fizeau surface disposed closest to the image side.
第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、および第4レンズL4(以下、これらを総称する場合、「第1レンズL1〜第4レンズL4」と表記する場合がある)の曲率半径、面間隔、硝材の屈折率等は、入射光束が平行光束の場合に、フィゾー面4bへの入射光線がフィゾー面4bの法線に沿って垂直入射するという条件の下に、必要なFナンバー(FNo)を得るための屈折力や、必要な収差に応じて適宜設定することができる。
本発明は、明るいフィゾーレンズ、すなわち、Fnoが小さいフィゾーレンズに特に好適である。このため、Fnoは、1.5よりも小さいフィゾーレンズに好適である。
Fnoが1.5以上であると、負メニスカスレンズによる収差補正の効果が高くなるためである。
Curvature radius of first lens L1, second lens L2, third lens L3, and fourth lens L4 (hereinafter collectively referred to as “first lens L1 to fourth lens L4”) The surface spacing, the refractive index of the glass material, and the like are the necessary F-numbers under the condition that when the incident light beam is a parallel light beam, the incident light beam on the
The present invention is particularly suitable for a bright Fizeau lens, that is, a Fizeau lens with a small Fno. For this reason, Fno is suitable for a Fizeau lens smaller than 1.5.
This is because if Fno is 1.5 or more, the aberration correction effect by the negative meniscus lens is enhanced.
本実施形態のように、正レンズ群を3枚構成とするためには、第1レンズL1〜第4レンズL4に用いる硝材の屈折率が大きいことが好ましい。例えば、Fnoが0.6の場合、d線に対する屈折率が1.75より大きい硝材を用いることが好ましい。 As in the present embodiment, in order to have three positive lens groups, it is preferable that the refractive index of the glass material used for the first lens L1 to the fourth lens L4 is large. For example, when Fno is 0.6, it is preferable to use a glass material having a refractive index with respect to d-line greater than 1.75.
次に、フィゾー干渉計20の作用について、フィゾーレンズ10の作用を中心として説明する。
図3(a)、(b)は、本発明の実施形態に係るフィゾーレンズの作用について説明する模式的な光路図である。図3(a)は、本実施形態の場合、図3(b)は、比較例の場合を示す。
Next, the operation of the
3A and 3B are schematic optical path diagrams for explaining the operation of the Fizeau lens according to the embodiment of the present invention. FIG. 3A shows the case of this embodiment, and FIG. 3B shows the case of a comparative example.
フィゾー干渉計20によって、被検面5aの観察または計測を行うには、被検面5aの曲率中心がフィゾーレンズ10の集光位置に略一致する位置に、被検体5の配置位置を調整する。そして、レーザ光源6を点灯して、レーザ光Q1を出射させる。
レーザ光Q1は、ビームスプリッタ8のビームスプリッタ面8aによって反射され、レーザ光Q2として光軸P0上を進み、コリメータレンズ9によって平行光束化されてレーザ光Q3となり、フィゾーレンズ10に入射する。
レーザ光Q3はフィゾーレンズ10に入射すると、図2に示す光路をたどって集光され、フィゾー面4bにその法線に沿って垂直入射する。フィゾー面4bに入射したレーザ光Q3は、その一部が像面I側に透過し、測定光束Q4として出射され、その他の部分が、フィゾー面4bで反射され、フィゾー面反射光束Q6として入射光路を逆行する。
In order to observe or measure the
The laser beam Q 1 is reflected by the
When the laser beam Q 3 are incident on the
フィゾーレンズ10は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3および第4レンズL4からなる正の屈折力を有する正レンズ群が配置され、全体として正の屈折力を有する集光光学系になっている。このため、正レンズ群は、レーザ光Q3を集光する機能を有し、第1レンズL1は、正レンズ群で生じる収差を補正する機能を有している。
In the
以下、レーザ光Q3の光路に沿って、フィゾーレンズ10の作用の詳細を説明する。
フィゾーレンズ10の最も物体側には、第1レンズL1が配置されているため、レーザ光Q3は、凸面である第1面1aによって屈折されて、集光されつつ第2面1bに到達する。
例えば、図3(a)に示すように、フィゾーレンズ10のレンズ有効半径をh0とし、このレンズ有効径の円周を通過する周辺光線をQmと表すと、周辺光線Qmは、第1面1aにおいて光軸P0からの光線高さがh0の点q1に入射し、第1面1aで屈折される結果、第2面1bでは光線高さがh0よりも低い点q2の位置に到達する。
第1レンズL1は負メニスカスレンズであるため、周辺光線Qmは、第2面1bでは、光軸P0に沿って進むにつれて光線高さが増大する方向に出射されて、第2レンズL2側に向かう。
また、第2レンズL2は、周辺光線Qmが、フィゾーレンズ10のレンズ有効半径h0よりもわずかに小さい半径h1の円周上に入射するように、空気間隔をあけて配置されている。本実施形態では、第1レンズL1の第2面1bが凹面であり、かつこれに対向する第2レンズL2の第3面2aが凸面であるため、凸面同士が対向する場合に比べて、レンズ周辺部において、第2面1bと第3面2aとの間の間隔を縮め易くなっている。
このため、周辺光線Qmは、光線高さがh0を超えないうちに、第3面2a上の光線高さh1の点q3に入射する。すなわち、第2レンズL2のレンズ径は、2・h1とすればよい。
Hereinafter, along the optical path of the laser beam Q 3, illustrating the details of the action of
The most object side of the
For example, as shown in FIG. 3A, if the effective radius of the
Since the first lens L1 is a negative meniscus lens, peripheral rays Q m is the
The second lens L2 is marginal rays Q m is to be incident on the slightly smaller radius h 1 on the circumference than the lens effective radius h 0 Fizeau lens 10 are arranged at the air gap . In the present embodiment, since the
Thus, marginal ray Q m is ray height is within a period not exceeding h 0, is incident on the light point q 3 of the height h 1 on the
第2レンズL2、第3レンズL3、および第4レンズL4は、いずれも正レンズであるため、周辺光線Qmは、各レンズ面で屈折されるごとに、光軸P0に沿って光線高さが低下する方向、または光線高さの増加が抑制される方向に進む。したがって、第2レンズL2〜第4レンズL4を透過するレーザ光Q3の光束径は、フィゾーレンズ10のレンズ有効径よりも小さいか、または大きいとしても第3面2aに光線高さh0を超えて入射される場合に比べるとより小径になる。
The second lens L2, the third lens L3, and the fourth lens L4, since both a positive lens, peripheral rays Q m are each time it is refracted at the lens surfaces, ray height along the optical axis P 0 The process proceeds in the direction in which the height decreases or the increase in the light beam height is suppressed. Therefore, the beam diameter of the laser beam Q 3 passing through the second lens L2~ fourth lens L4 is less than or lens effective diameter of the
ここで、本実施形態の作用について、図3(b)に示す比較例と対照して説明する。
図3(b)に示す第1レンズ23、第2レンズ24は、従来技術のフィゾーレンズの物体側のレンズ構成の一例を示している。
第1レンズ23は、物体側に向けられた第1面23aが凹球面、像側の第2面23bが凸球面からなる負メニスカスレンズの単レンズである。
第2レンズ24は、物体側に凸球面からなる第3面24aを有する正レンズである。
Here, the operation of the present embodiment will be described in contrast to the comparative example shown in FIG.
The
The
The
この場合、光線高さh0の周辺光線Qmは、第1面23aにおいて光軸P0からの光線高さがh0の点q1に入射し、第1面23aで屈折される結果、第2面23bでは光線高さがh0よりも高い点q2’の位置に到達する。
第1レンズ23は負メニスカスレンズであるため、周辺光線Qmは、第2面23bでは、光軸P0に沿って進むにつれて光線高さが増大する方向に出射されて、第2レンズ24側に向かう。
このため、周辺光線Qmは、光線高さを増して、第3面2a上の光線高さh2(ただし、h2>h0)の点q3’に入射する。
In this case, light marginal ray Q m of height h 0 is a result of light ray height from the optical axis P 0 the
Since the
For this reason, the peripheral ray Q m increases the ray height, and enters the point q 3 ′ of the ray height h 2 (where h 2 > h 0 ) on the
したがって、第2レンズ24の第3面24aのレンズ径は、第1レンズ23の第2面23bを透過する光束径よりも大きくする必要がある。このため、第2レンズ24のレンズ径は、第1レンズ23に入射する光束径2・h0よりも確実に大きな範囲とする必要がある。この結果、正レンズ群において、少なくとも第2レンズ24のレンズ径は、第1レンズ23に必要なレンズ径に比べて大きくする必要があり、フィゾーレンズ10に比べて、フィゾーレンズを構成するレンズの最大レンズ径が大きくなってしまう。
最大レンズ径が大きくなれば、保持部の領域も含めたレンズ外径も大きくなるため、このような大径化に伴って、レンズの質量や、レンズホルダの質量が増大する。このため、フィゾーレンズ10に比べて重いフィゾーレンズとなってしまう。
Therefore, the lens diameter of the
As the maximum lens diameter increases, the outer diameter of the lens including the region of the holding portion also increases. Accordingly, as the diameter increases, the mass of the lens and the mass of the lens holder increase. For this reason, the Fizeau lens is heavier than the
また、第1レンズ23、第2レンズ24では、互いに対向する第2面23b、第3面24aは、いずれも凸面であるため、光軸P0上の空気間隔を0以下にはできない。このため、第1レンズ23、第2レンズ24の空気間隔を調整しても、レンズ周辺部における面間の光路長q2’q3’を一定値以下に設定することができず、大径化は容易には抑制できない。
また、互いに対向する第2面23b、第3面24aが、いずれも凸面であるため、第1レンズ23のレンズ周辺部が物体側に飛び出した配置となり、第1レンズ23と第2レンズ24とによる複合レンズ長が、フィゾーレンズ10に比べて大きくなってしまう。
The
Further, since the
このような従来技術のフィゾーレンズにおいて、第2レンズ24の第3面24aを凹面として、第1レンズ23、第2レンズ24のレンズ周辺部における空気間隔を低減して、複合レンズ長と短縮することも考えられるが、第2レンズ24の第3面24aを凹面にすると、第2レンズ24の正の屈折力をあまり大きくできず、第3レンズ以降のレンズ径が増大したり、正レンズ群の屈折力が低下する結果レンズ枚数を増大させなくてはならなくなったりするといった問題が生じるおそれがある。この場合、フィゾーレンズのレンズ径が増大したり、フィゾーレンズが重くなったりするおそれがある。
In such a prior art Fizeau lens, the
このように、本実施形態のフィゾーレンズ10によれば、各レンズを透過する光束径をフィゾーレンズ10のレンズ有効径h0以下にできるか、あるいはレンズ有効径h0より大きいとしても、上記の比較例の構成に比べて各レンズを透過する光束径の大きさを抑制することができるため、フィゾーレンズ10を構成するレンズの最大レンズ径を抑制することができる。この結果、小径のフィゾーレンズを構成することができる。
また、第2面1b、第3面2aがそれぞれ凹面、凸面になっているため、第3面2aを第2面1b側に張り出して配置することができるため、上記比較例のように凸面同士が対向する場合や凹面同士が対向する場合に比べて、第1レンズL1と第2レンズL2とによる複合レンズ長を短縮することができる。この結果、フィゾーレンズ10のレンズ長の短縮が容易となる。
Thus, according to the
In addition, since the
次に、フィゾーレンズ10を透過した後の光路に沿って、フィゾー干渉計20の作用を説明する。
フィゾーレンズ10を透過し、フィゾー面4bから出射された測定光束Q4は、図1に示すように、被検面5aの曲率中心の曲率中心に向かって集光されつつ、被検面5aに入射して、被検面5aで反射され、被検面反射光束Q5が形成される。
被検面反射光束Q5は、被検面5aへの入射光路を逆行してフィゾーレンズ10内に入射する。これにより、被検面反射光束Q5とフィゾー面反射光束Q6とによって干渉縞が形成される。
被検面反射光束Q5とフィゾー面反射光束Q6とは、フィゾーレンズ10の第1面1aから出射されると平行光束化され、コリメータレンズ9によって集光されつつビームスプリッタ8に入射し、ビームスプリッタ面8aを透過して、光軸P0に沿って進み、ビームスプリッタ8から出射される。
そして、被検面反射光束Q5とフィゾー面反射光束Q6とは、撮像レンズ7bによって撮像素子7aに投影され、これらによって形成される干渉縞が撮像される。この干渉縞の画像信号は、不図示のモニタに表示されるため、観察や計測を行うことができる。
Next, the operation of the
As shown in FIG. 1, the measurement light beam Q 4 that has passed through the
Test surface reflection light beam Q 5 is incident on the
The test surface reflected light beam Q 5 and the Fizeau surface reflected light beam Q 6 are converted into parallel light beams when emitted from the
Then, the test surface reflection light beam Q 5 and Fizeau surface reflected light beam Q 6, is projected on the
以上に説明したように、本実施形態のフィゾーレンズ10によれば、最も入射側(コリメータレンズ9側)に配置された第1レンズL1が凸面である第1面1aを入射側に向けて配置されるため、第1レンズL1による光束径の増大を抑制することができるため、フィゾーレンズ10を構成するレンズの最大レンズ径を低減し、小径化を図ることができる。
また、第1レンズL1に対向する第2レンズL2の第3面2aを凸面とすることで、光束径の増大を抑制しつつ、フィゾーレンズ10のレンズ長を低減することができる。
As described above, according to the
In addition, by making the
また、このようなフィゾーレンズ10を備えるフィゾー干渉計20によれば、入射可能な光束径に対するフィゾーレンズ10の径径寸法を低減することができるため、装置を小型化、軽量化することができる。また、フィゾーレンズ10が軽量化されるため、被検体5の種類に応じて行うフィゾーレンズ10の交換作業が容易となり、作業効率が向上する。
Further, according to the
[変形例]
次に、本実施形態の変形例に係るフィゾーレンズについて説明する。
図4は、本発明の実施形態の変形例に係るフィゾーレンズの光軸を含む模式的な断面図である。図4において符号Iは像面を示す。なお、本変形例の数値実施例は実施例2として後記する。
[Modification]
Next, a Fizeau lens according to a modification of the present embodiment will be described.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view including the optical axis of a Fizeau lens according to a modification of the embodiment of the present invention. In FIG. 4, symbol I indicates an image plane. A numerical example of this modification will be described later as Example 2.
本変形例のフィゾーレンズ30は、上記実施形態のフィゾー干渉計20において、フィゾーレンズ10に代えて用いることができるものであり、上記実施形態と同様に、物体側から物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、正レンズ群とが、この順に配置された構成を有し、正レンズ群を4枚の正レンズで構成した例になっている。
フィゾーレンズ30は、図4に示すように、平行光束であるレーザ光Q3が入射する物体側から像面Iが形成される像側に向かって、第1レンズL11(負メニスカスレンズ)、第2レンズL12(正レンズ)、第3レンズL13(正レンズ)、第4レンズL14(正レンズ)、および第5レンズ(正レンズ)がこの順に配置され、不図示のレンズホルダに収容されている。
The
第1レンズL11は、物体側に向けられた第1面11aが凸球面、像側の第2面11bが凹球面からなる負メニスカスレンズの単レンズから構成される。
The first lens L11 is composed of a single lens of a negative meniscus lens in which the
第2レンズL12は、物体側から、いずれも凸球面からなる第3面12a、第4面12bを備える両凸レンズの単レンズから構成される。
本実施形態の第2レンズL12は、フィゾーレンズ30のレンズ有効径に等しい光束径を有する入射光束の周辺光線が、第3面12aにおいてフィゾーレンズ30のレンズ有効径よりもわずかに小径の円周上に入射するように、空気間隔をあけて配置されている。また、第4面12bの曲率半径は、第3面12aの曲率半径よりも大きい構成としている。
The second lens L12 is composed of a single lens of a biconvex lens including a
In the second lens L12 of the present embodiment, the peripheral ray of the incident light beam having a light beam diameter equal to the lens effective diameter of the
第3レンズL13は、物体側に向けられた第5面13aが凸球面、像側の第6面13bが凹球面とされた正メニスカスレンズの単レンズから構成される。
The third lens L13 is composed of a single lens of a positive meniscus lens in which the
第4レンズL14は、物体側に向けられた第7面14aが凸球面、像側の第8面14bが凹球面とされた正メニスカスレンズの単レンズから構成される。
The fourth lens L14 is composed of a single lens of a positive meniscus lens in which the
第5レンズL15は、物体側に向けられた第9面15aが凸球面とされ、像側にフィゾー面15bが設けられた正メニスカスレンズの単レンズから構成される。
フィゾー面15bは、フィゾーレンズ30の被検面5a側の最終レンズ面として、レンズ面から集光位置までの距離に等しい曲率半径を有する高精度な凹球面である。フィゾー面15bの面精度はフィゾー面4bと同様である。
The fifth lens L15 is composed of a single lens of a positive meniscus lens in which the
The
このように、本変形例では、第2レンズL12、第3レンズL13、第4レンズL14、および第5レンズL15は、いずれも正レンズからなる。このため、これらのレンズから構成されるレンズ群は、正の屈折力を有し、最も像側に前記フィゾー面が配置された1群の正レンズ群になっている。 Thus, in this modification, all of the second lens L12, the third lens L13, the fourth lens L14, and the fifth lens L15 are positive lenses. For this reason, the lens group composed of these lenses is a positive lens group having positive refractive power and having the Fizeau surface disposed closest to the image side.
第1レンズL11〜第5レンズL15の曲率半径、硝材の屈折率は、必要なFNoを得るための屈折力や、必要な収差に応じて適宜設定することができる。
本変形例では、正レンズ群を4枚構成としているため、第1レンズL11〜第5レンズL15に用いる硝材の屈折率は、上記実施形態に比べて低屈折率の硝材を採用することが可能である。例えば、Fnoが0.7の場合、d線に対する屈折率が1.62程度の硝材を好適に採用することができる。
The radius of curvature of the first lens L11 to the fifth lens L15 and the refractive index of the glass material can be appropriately set according to the refractive power for obtaining the required FNo and the required aberration.
In this modification, since the positive lens group has four lenses, the refractive index of the glass material used for the first lens L11 to the fifth lens L15 can be a glass material having a lower refractive index than that of the above embodiment. It is. For example, when Fno is 0.7, a glass material having a refractive index of about 1.62 with respect to the d-line can be preferably used.
本変形例のフィゾーレンズ30によれば、図4に光路を示すように、上記実施形態と同様に、負メニスカスレンズである第1レンズL11の第2面11bと第2レンズL12の物体側の凸面である第3面12aとが対向して配置されているため、第1レンズL11と第2レンズL12との空気間隔を適宜設定することで、第3面12aに入射する光束径が、第1面11aに入射する光束径よりも小さいようにすることができる。
また、第2レンズL12〜第5レンズL15は、いずれも正レンズであるため、これらを透過する光束径は、フィゾーレンズ30のレンズ有効径h0以下にできるか、あるいはレンズ有効径h0より大きいとしても、上記実施形態で説明した比較例の構成に比べて各レンズを透過する光束径の大きさを抑制することができるため、小径のフィゾーレンズを構成することができる。
また、第2面11b、第3面12aがそれぞれ凹面、凸面になっているため、第3面12aを第2面11b側に張り出して配置することができるため、凸面同士が対向する場合や凹面同士が対向する場合に比べて、第1レンズL11と第2レンズL12とによる複合レンズ長を短縮することができる。この結果、フィゾーレンズ30のレンズ長の短縮が容易となる。
According to the
The second lens L12~ fifth lens L15, since both a positive lens, the beam diameter that passes through them, either be below the lens effective diameter h 0 Fizeau lens 30 or the lens effective diameter h 0 Even if it is large, since the size of the light beam diameter transmitted through each lens can be suppressed as compared with the configuration of the comparative example described in the above embodiment, a small-diameter Fizeau lens can be configured.
In addition, since the
また、上記の説明では、正レンズ群のレンズのうち負メニスカスレンズ(第1レンズ)に対向するレンズ(第2レンズ)は、フィゾーレンズのレンズ有効径に等しい光束径を有する入射光束の周辺光線が、第2レンズにおいて第1レンズに対向するレンズ面においてフィゾーレンズのレンズ有効径よりもわずかに小径の円周上に入射するように、空気間隔をあけて配置されている場合の例で説明した。
ただし、フィゾーレンズの最大レンズ径が、第1レンズのレンズ径よりも大きくても許容できる場合には、第2レンズに入射する周辺光線がフィゾーレンズのレンズ有効径よりも大径の円周上に入射するように空気間隔をあけた構成としてもよい。
この場合でも、第1レンズと第2レンズとの空気間隔を同じにした場合に、第1レンズが物体側の凹面を向けた負メニスカスレンズである場合に比べて、フィゾーレンズの最大レンズ径を低減することができる。また、フィゾーレンズのレンズ長をより短縮することが可能である。
In the above description, the lens (second lens) facing the negative meniscus lens (first lens) in the positive lens group is the peripheral ray of the incident light beam having a light beam diameter equal to the effective lens diameter of the Fizeau lens. However, the second lens will be described with an example in which the second lens is arranged with an air gap so that the second lens is incident on a circumference slightly smaller than the effective lens diameter of the Fizeau lens on the lens surface facing the first lens. did.
However, if the maximum lens diameter of the Fizeau lens is acceptable even if it is larger than the lens diameter of the first lens, the peripheral ray incident on the second lens is on the circumference having a diameter larger than the effective lens diameter of the Fizeau lens. It is good also as a structure which opened the air space | interval so that it may inject into.
Even in this case, when the air distance between the first lens and the second lens is the same, the maximum lens diameter of the Fizeau lens is larger than when the first lens is a negative meniscus lens having a concave surface on the object side. Can be reduced. Further, the lens length of the Fizeau lens can be further shortened.
また、上記の実施形態、変形例に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせを代えたり、削除したりして実施することができる。 In addition, all the components described in the above embodiments and modifications can be implemented by appropriately changing or deleting combinations within the scope of the technical idea of the present invention.
[実施例1]
以下に、上記実施形態のフィゾーレンズ10に対応する第1数値実施例の光学系の構成パラメータを示す。なお、r1、r2、…は各レンズ面の曲率半径(単位:mm)、d1、d2、…は各レンズ面間の面間隔(単位:mm)であり、図2の符号とそれぞれ対応している。また、n1、n2、…は各レンズのd線での屈折率、ν1、ν2、…は各レンズのアッベ数である。これらの表記は以下の参照図面すべてに共通である。
[Example 1]
The configuration parameters of the optical system of the first numerical example corresponding to the
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 r1 = 81.623 d1 = 4.107 n1 = 1.77861 ν1 = 25.68
2 r2 = 56.014 d2 = 8.301
3 r3 = 98.551 d3 = 9.362 n2 = 1.77861 ν2 = 25.68
4 r4 = ∞ d4 = 0.9345
5 r5 = 37.691 d5 =11.392 n3 = 1.77861 ν3 = 25.68
6 r6 = 76.145 d6 = 0.551
7 r7 = 20.102 d7 =11.930 n4 = 1.77861 ν4 = 25.68
8 r8 = 18.749 d8 =18.749
I ∞(像面)
Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive index Abbe number
1 r 1 = 81.623 d 1 = 4.107 n 1 = 1.77861 ν 1 = 25.68
2 r 2 = 56.014 d 2 = 8.301
3 r 3 = 98.551 d 3 = 9.362 n 2 = 1.77861 ν 2 = 25.68
4 r 4 = ∞ d 4 = 0.9345
5 r 5 = 37.691 d 5 = 11.392 n 3 = 1.77861 ν 3 = 25.68
6 r 6 = 76.145 d 6 = 0.551
7 r 7 = 20.102 d 7 = 11.930 n 4 = 1.77861 ν 4 = 25.68
8 r 8 = 18.749 d 8 = 18.749
I ∞ (image plane)
本実施例の焦点距離fは、f=37.3(mm)、Fnoは、Fno=0.6である。
また、レンズ長は53.7mmである。ここで、レンズ長とは、第1レンズの最も入射側の位置から最も像側のレンズ(本実施例では第4レンズ)の最も射出側の位置までの距離を意味する。したがって、本実施例の場合のレンズ長は、第1面1aと光軸P0との交点からフィゾー面4bと測定光束Q4の周辺光線との交点までの光軸P0に沿う方向の長さとする。
以下に、フィゾーレンズ10のレンズ有効径を60mmとし、レーザ光Q3の光束径をレンズ有効径と一致させた場合の各レンズ面における周辺光線の光線高さH1、H2、…を示す。光線高さの単位は、mmである。
In this embodiment, the focal length f is f = 37.3 (mm), and Fno is Fno = 0.6.
The lens length is 53.7 mm. Here, the lens length means the distance from the most incident side position of the first lens to the most exit side position of the most image side lens (fourth lens in this embodiment). Therefore, the lens length in this embodiment is the length in the direction along the optical axis P 0 from the intersection of the
In the following, the beam heights H 1 , H 2 ,... Of peripheral rays on each lens surface when the lens effective diameter of the
面番号 光線高さ
1 H1 = 30.000
2 H2 = 28.908
3 H3 = 29.717
4 H4 = 29.487
5 H5 = 28.308
6 H6 = 26.662
7 H7 = 19.738
8 H8 = 15.151
Surface number Ray height
1 H 1 = 30.000
2 H 2 = 28.908
3 H 3 = 29.717
4 H 4 = 29.487
5 H 5 = 28.308
6 H 6 = 26.662
7 H 7 = 19.738
8 H 8 = 15.151
このように、本実施例によれば、光線高さは、第3面2aの光線高さH3が、第1面1aの光線高さH1よりも低くなっている。また、第2面1bから第8面であるフィゾー面4bまでの光線高さH2〜H8は、いずれも第1面の光線高さH1よりも低くなっている。
Thus, according to this embodiment, light height, ray height H 3 of the
図5に、本実施例の球面収差の収差図を示す。図5において横軸の単位は、mmである。
図5から分かるように、本実施例のフィゾーレンズ10の球面収差は良好に補正されている。
FIG. 5 is an aberration diagram of the spherical aberration of the present example. In FIG. 5, the unit of the horizontal axis is mm.
As can be seen from FIG. 5, the spherical aberration of the
[実施例2]
以下に、上記実施形態の変形例のフィゾーレンズ30に対応する第2数値実施例の光学系の構成パラメータを示す。符号ri、di(i=1,…,10)は、図4の符号とそれぞれ対応している。
[Example 2]
The configuration parameters of the optical system of the second numerical example corresponding to the
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 r1 = 161.741 d1 = 5.000 n1 = 1.61655 ν1 = 36.26
2 r2 = 112.978 d2 =10.000
3 r3 = 355.722 d3 =15.000 n2 = 1.61655 ν2 = 36.26
4 r4 = -1189.176 d4 = 2.000
5 r5 = 91.505 d5 =14.965 n3 = 1.61655 ν3 = 36.26
6 r6 = 225.636 d6 = 0.471
7 r7 = 69.152 d7 =15.000 n4 = 1.61655 ν4 = 36.26
8 r8 = 164.051 d8 = 1.883
9 r9 = 38.408 d9 =14.631 n5 = 1.61655 ν5 = 36.26
10 r10= 41.313 d10=41.313
I ∞(像面)
Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive index Abbe number
1 r 1 = 161.741 d 1 = 5.000 n 1 = 1.61655 ν 1 = 36.26
2 r 2 = 112.978 d 2 = 10.000
3 r 3 = 355.722 d 3 = 15.000 n 2 = 1.61655 ν 2 = 36.26
4 r 4 = -1189.176 d 4 = 2.000
5 r 5 = 91.505 d 5 = 14.965 n 3 = 1.61655 ν 3 = 36.26
6 r 6 = 225.636 d 6 = 0.471
7 r 7 = 69.152 d 7 = 15.000 n 4 = 1.61655 ν 4 = 36.26
8 r 8 = 164.051 d 8 = 1.883
9 r 9 = 38.408 d 9 = 14.631 n 5 = 1.61655 ν 5 = 36.26
10 r 10 = 41.313 d 10 = 41.313
I ∞ (image plane)
本実施例の焦点距離fは、f=70.9(mm)、Fnoは、Fno=0.7である。
また、レンズ長は91.2mmである。ここで、レンズ長とは、上記実施例1と同様に定義した長さとする。したがって、本実施例の場合のレンズ長は、第1面11aと光軸P0との交点からフィゾー面14bと測定光束Q4の周辺光線との交点までの光軸P0に沿う方向の長さである。
以下に、フィゾーレンズ30のレンズ有効径を106mmとし、レーザ光Q3の光束径をレンズ有効径と一致させた場合の各レンズ面における周辺光線の光線高さH1、H2、…を示す。光線高さの単位は、mmである。
In this embodiment, the focal length f is f = 70.9 (mm), and Fno is Fno = 0.7.
The lens length is 91.2 mm. Here, the lens length is a length defined in the same manner as in the first embodiment. Therefore, the lens length in the present embodiment is the length in the direction along the optical axis P 0 from the intersection of the
Below, the ray heights H 1 , H 2 ,... Of peripheral rays on each lens surface when the lens effective diameter of the
面番号 光線高さ
1 H1 = 53.000
2 H2 = 51.868
3 H3 = 51.996
4 H4 = 52.079
5 H5 = 51.818
6 H6 = 50.627
7 H7 = 47.025
8 H8 = 45.547
9 H9 = 34.587
10 H10= 29.361
Surface number Ray height
1 H 1 = 53.000
2 H 2 = 51.868
3 H 3 = 51.996
4 H 4 = 52.079
5 H 5 = 51.818
6 H 6 = 50.627
7 H 7 = 47.025
8 H 8 = 45.547
9 H 9 = 34.587
10 H 10 = 29.361
このように、本実施例によれば、光線高さは、第3面12aの光線高さH3が、第1面11aの光線高さH1よりも低くなっている。また、第2面1bから第10面であるフィゾー面15bまでの光線高さH2〜H10は、第4面12bで最大値をとり、いずれも第1面の光線高さH1よりも低くなっている。
Thus, according to this embodiment, light height, ray height H 3 of the
図6に、本実施例の球面収差の収差図を示す。図6において横軸の単位は、mmである。
図6から分かるように、本実施例のフィゾーレンズ30の球面収差は良好に補正されている。
FIG. 6 is an aberration diagram of the spherical aberration of the present example. In FIG. 6, the unit of the horizontal axis is mm.
As can be seen from FIG. 6, the spherical aberration of the
なお、本実施例は、従来技術に係る特許文献1の第2の実施形態の実施例2−1(以下、従来例と称する)と定量的な比較ができるように、入射光束径、Fno、硝材の屈折率、第2レンズL12から第5レンズL15までの面構成を特許文献1のレンズ12からレンズ15までの面構成と合わせ、作動距離を略一致させている。このため、従来例の本実施例に対する相違点は、主として負メニスカスレンズの凸面を像側に向けた点である。
従来例のレンズ内の最大光束径(特許文献1の用語では「レンズ外径」)は特許文献1に記載されたように、113mm(光線高さ56.5mm)である。これに対して、本実施例の最大光束径は106mm(光線高さ53mm)であるため、15mm(14%)低減されている。
また、従来例のレンズ長は、特許文献1の数値例から上記と同様な定義により計算すると106mmである。すなわち、従来例のレンズ長は、面番号1のレンズ面と入射光束の周辺光線との交点から、面番号10のレンズ面と射出光束の周辺光線との交点までの、光軸に沿う方向の長さとして計算した。
これに対して本実施例のレンズ長は91mmであるため、本実施例のレンズ長は、15mm(14%)短縮されている。
球面収差は、特許文献1の図9と、本変形例の図6とを比較すると、本実施例の方が大きくなっているものの、0.01mmよりは小さいため、十分許容できる範囲である。
このように、本実施例によれば、従来例と同じ枚数のレンズ構成を用いても、比較例に比べて、最大レンズ径を低減するとともにレンズ長が短縮できていることが分かる。
In addition, this Example can be quantitatively compared with Example 2-1 (hereinafter referred to as a conventional example) of the second embodiment of Patent Document 1 related to the prior art, so that the incident beam diameter, Fno, The refractive index of the glass material and the surface configuration from the second lens L12 to the fifth lens L15 are matched with the surface configuration from the lens 12 to the
As described in Patent Document 1, the maximum light beam diameter in the lens of the conventional example (in the term of Patent Document 1, “lens outer diameter”) is 113 mm (light height 56.5 mm). On the other hand, since the maximum light beam diameter of this embodiment is 106 mm (light beam height 53 mm), it is reduced by 15 mm (14%).
Moreover, the lens length of the conventional example is 106 mm when calculated from the numerical example of Patent Document 1 with the same definition as described above. That is, the lens length of the conventional example is the direction along the optical axis from the intersection of the lens surface of surface number 1 and the peripheral ray of the incident light beam to the intersection of the lens surface of
On the other hand, since the lens length of this embodiment is 91 mm, the lens length of this embodiment is shortened by 15 mm (14%).
When comparing FIG. 9 of Patent Document 1 with FIG. 6 of this modification, the spherical aberration is smaller than 0.01 mm, but is sufficiently acceptable because the present embodiment is larger.
Thus, according to the present embodiment, it can be seen that the maximum lens diameter can be reduced and the lens length can be shortened as compared with the comparative example even when the same number of lens configurations as in the conventional example are used.
1a、11a 第1面
1b、11b 第2面(凸面)
2a、12a 第3面(凸面)
3a、13a 第5面(凸面)
4a、14a 第7面(凸面)
4b、15b フィゾー面
5 被検体
5a 被検面
6 レーザ光源(光源)
7 撮像部
10、30 フィゾーレンズ
15a 第9面(凸面)
15b フィゾー面
20 フィゾー干渉計
L1、L11 第1レンズ(負メニスカスレンズ)
L2、L12 第2レンズ(正レンズ群)
L3、L13 第3レンズ(正レンズ群)
L4、L14 第4レンズ(正レンズ群)
L15 第5レンズ(正レンズ群)
P0 光軸
Q1、Q2、Q3 レーザ光(入射光束)
Q4 測定光束
Q5 被検面反射光束
Q6 フィゾー面反射光束(参照光束)
Qm 周辺光線
1a,
2a, 12a Third surface (convex surface)
3a, 13a 5th surface (convex surface)
4a, 14a 7th surface (convex surface)
4b,
7
L2, L12 Second lens (positive lens group)
L3, L13 Third lens (positive lens group)
L4, L14 4th lens (positive lens group)
L15 5th lens (positive lens group)
P 0 optical axis Q 1 , Q 2 , Q 3 laser light (incident beam)
Q 4 Measurement beam Q 5 Test surface reflected beam Q 6 Fizeau surface reflected beam (reference beam)
Q m marginal ray
Claims (3)
前記入射光束が入射する物体側から順に、
凸面を物体側に向けた負メニスカスレンズと、
正の屈折力を有し、最も像側に前記フィゾー面が配置された正レンズ群と、
が配置されて構成された
ことを特徴とするフィゾーレンズ。 Used as a Fizeau interferometer, the Fizeau surface that splits the incident light beam from the light source into a reference light beam that forms the reference wavefront of interference and a measurement light beam that is focused toward the test surface is the outermost lens surface. A Fizeau lens,
In order from the object side where the incident light beam enters,
A negative meniscus lens with the convex surface facing the object,
A positive lens group having positive refractive power and having the Fizeau surface disposed closest to the image side;
A Fizeau lens, characterized by being arranged.
ことを特徴とする請求項1に記載のフィゾーレンズ。 2. The Fizeau lens according to claim 1, wherein a lens surface facing the negative meniscus lens in the positive lens group has a convex surface on the object side.
ことを特徴とする請求項1または2に記載のフィゾーレンズ。 The Fizeau lens according to claim 1, wherein an F number is smaller than 1.5.
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