JP6980160B2

JP6980160B2 - Mirror surface shape measuring device, mirror surface shape measuring method and reflector system

Info

Publication number: JP6980160B2
Application number: JP2021534456A
Authority: JP
Inventors: 佳史三輪; 貴雄遠藤; 彰裕藤江; 俊行安藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-07-23
Filing date: 2019-07-23
Publication date: 2021-12-15
Anticipated expiration: 2039-07-23
Also published as: WO2021014567A1; JPWO2021014567A1

Description

この発明は、複数の分割鏡の間の段差を算出する鏡面形状測定装置、鏡面形状測定方法及び反射鏡システムに関するものである。 The present invention relates to a mirror surface shape measuring device for calculating a step between a plurality of split mirrors, a mirror surface shape measuring method, and a reflecting mirror system.

望遠鏡に用いられる大口径の反射鏡の中には、複数の分割鏡が組み合わされている反射鏡がある。複数の分割鏡が組み合わされている反射鏡は、複数の分割鏡の間に段差が生じていることがある。
以下の非特許文献１には、反射鏡により反射された光を分光する２つのグリズムアレイを用いて、反射鏡が有している複数の分割鏡の間の段差である相対ピストンを干渉縞として測定する方法が開示されている。２つのグリズムアレイは、回折方向が互いに異なる分散素子である。
非特許文献１に開示されている方法では、相対ピストンを測定する際、駆動機構が、フィルターホイールを回転させて、２つのグリズムアレイのうち、反射鏡により反射された光の分光に用いるグリズムアレイを切り替えるようにしている。Among the large-diameter reflectors used for telescopes, there is a reflector in which a plurality of split mirrors are combined. A reflector in which a plurality of split mirrors are combined may have a step between the plurality of split mirrors.
In the following Non-Patent Document 1, two grism arrays that disperse the light reflected by the reflecting mirror are used, and the relative piston, which is a step between a plurality of dividing mirrors of the reflecting mirror, is used as an interference fringe. The method of measurement is disclosed. The two grism arrays are dispersion elements with different diffraction directions.
In the method disclosed in Non-Patent Document 1, when measuring the relative piston, the drive mechanism rotates the filter wheel and uses the grism array for the spectroscopy of the light reflected by the reflecting mirror among the two grism arrays. I am trying to switch.

８４４２２Ｈ，ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＳＰＩＥ８４４２（２０１２）84422H, Proceedings of SPIE 8442 (2012)

非特許文献１に開示されている方法によって、反射鏡が有している複数の分割鏡の間の段差を測定するには、フィルターホイールを回転させる駆動機構を備える必要がある。駆動機構は、メンテナンスフリーなものではないため、定期的なメンテナンスが必要である。しかし、反射鏡が宇宙空間で使用される場合、駆動機構を容易にメンテナンスすることが困難である。
したがって、非特許文献１に開示されている方法によって、宇宙空間で使用される反射鏡が有している複数の分割鏡の間の段差を測定する場合、駆動機構の故障リスクを負うことになるという課題があった。In order to measure the step between the plurality of split mirrors of the reflecting mirror by the method disclosed in Non-Patent Document 1, it is necessary to provide a drive mechanism for rotating the filter wheel. The drive mechanism is not maintenance-free and requires regular maintenance. However, when the reflector is used in outer space, it is difficult to easily maintain the drive mechanism.
Therefore, when measuring the step between a plurality of split mirrors of a reflector used in outer space by the method disclosed in Non-Patent Document 1, there is a risk of failure of the drive mechanism. There was a problem.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、メンテナンスが必要な駆動機構を用いることなく、被検鏡が有している複数の分割鏡の間の段差を算出することができる鏡面形状測定装置、鏡面形状測定方法及び反射鏡システムを得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to calculate the step between a plurality of split mirrors possessed by the test mirror without using a drive mechanism that requires maintenance. The purpose is to obtain a mirror surface shape measuring device, a mirror surface shape measuring method, and a reflecting mirror system that can be used.

この発明に係る鏡面形状測定装置は、複数の分割鏡が組み合わされている被検鏡により反射された光を集光させる複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイと、複数のマイクロレンズによりそれぞれ集光された光に含まれている複数の波長成分のうち、波長が長い波長成分ほど大きく回折させ、回折させたそれぞれの波長成分をスポット像として結像させる転像光学系と、転像光学系により結像されたそれぞれのスポット像を撮像する撮像素子と、撮像素子により撮像された複数のスポット像のうち、複数の分割鏡の中で、互いに隣り合っている２つの分割鏡のそれぞれに反射された光に対応するスポット像に基づいて、２つの分割鏡の間の段差を算出する段差算出部とを備えるようにしたものである。 The mirror surface shape measuring device according to the present invention has a microlens array having a plurality of microlenses for condensing light reflected by a test mirror in which a plurality of dividing mirrors are combined, and a plurality of microlenses for condensing the light. Of the plurality of wavelength components contained in the light, the longer the wavelength component, the larger the diffraction, and the transposition optical system that forms an image of each of the diffracted wavelength components as a spot image, and the transposition optical system. Of the image pickup element that captures each of the imaged spot images and the plurality of spot images imaged by the image pickup element, the light is reflected by each of the two dividing mirrors that are adjacent to each other in the plurality of dividing mirrors. It is provided with a step calculation unit for calculating a step between two dividing mirrors based on a spot image corresponding to the light.

この発明によれば、メンテナンスが必要な駆動機構を用いることなく、被検鏡が有している複数の分割鏡の間の段差を算出することができる。 According to the present invention, it is possible to calculate the step between a plurality of split mirrors possessed by the test mirror without using a drive mechanism that requires maintenance.

実施の形態１に係る鏡面形状測定装置２を含む反射鏡システムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the reflector system which includes the mirror surface shape measuring apparatus 2 which concerns on Embodiment 1. FIG. データ処理部２０のハードウェアを示すハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram which shows the hardware of a data processing unit 20. データ処理部２０が、ソフトウェア又はファームウェア等によって実現される場合のコンピュータのハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of the computer when the data processing unit 20 is realized by software, firmware and the like. データ処理部２０の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the data processing unit 20. マイクロレンズアレイ１１による光３の像と、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａの配置とを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the image of the light 3 by the microlens array 11 and the arrangement of a plurality of microlenses 11a which a microlens array 11 has. 図６Ａは、マイクロレンズ１１ａ−ｎにより集光された光３が、フレネルゾーンプレート１３によって回折されたのち、レンズ１４によって撮像素子１７に結像されたスポット像６０を示す説明図、図６Ｂは、マイクロレンズ１１ａ−（１）（２）等により集光された光３が、フレネルゾーンプレート１３によって回折されたのち、レンズ１４によって撮像素子１７に結像されたスポット像７０を示す説明図である。FIG. 6A is an explanatory view showing an explanatory view 60 showing a spot image 60 formed on the image pickup element 17 by the lens 14 after the light 3 focused by the microlens 11a-n is diffracted by the Frenel zone plate 13. FIG. 6B is an explanatory diagram. In the explanatory view showing the spot image 70 formed on the image pickup element 17 by the lens 14 after the light 3 focused by the microlenses 11a- (1) (2) and the like is diffracted by the Frenel zone plate 13. be. 実施の形態２に係る鏡面形状測定装置２を含む反射鏡システムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the reflector system including the mirror surface shape measuring apparatus 2 which concerns on Embodiment 2. FIG. マイクロレンズアレイ１１による光３の像と、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａの配置とを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the image of the light 3 by the microlens array 11 and the arrangement of a plurality of microlenses 11a which a microlens array 11 has. マイクロレンズアレイ１１による光３の像と、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａの配置と、第１のシリンドリカルレンズアレイ８１の配置と、第２のシリンドリカルレンズアレイ８２の配置とを示す説明図である。The image of the light 3 by the microlens array 11, the arrangement of the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11, the arrangement of the first cylindrical lens array 81, and the arrangement of the second cylindrical lens array 82. It is explanatory drawing which shows.

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。 Hereinafter, in order to explain the present invention in more detail, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る鏡面形状測定装置２を含む反射鏡システムを示す構成図である。
図１において、被検鏡１は、例えば、宇宙空間で使用される反射鏡である。ただし、被検鏡１は、宇宙空間で使用される反射鏡に限るものではなく、地球上で使用される反射鏡であってもよい。
被検鏡１は、複数の分割鏡１−１〜１−６が組み合わされている。
分割鏡１−１〜１−６のそれぞれは、被検鏡１の一部を構成している部分鏡である。
図１に示す反射鏡システムでは、被検鏡１が、６つの分割鏡１−１〜１−６を備えているが、２つ以上の分割鏡を備えていればよく、５つ以下の分割鏡、又は、７つ以上の分割鏡を備えているものであってもよい。Embodiment 1.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a reflecting mirror system including a mirror surface shape measuring device 2 according to the first embodiment.
In FIG. 1, the test mirror 1 is, for example, a reflector used in outer space. However, the test mirror 1 is not limited to the reflector used in outer space, and may be a reflector used on the earth.
The test mirror 1 is a combination of a plurality of split mirrors 1-1 to 1-6.
Each of the split mirrors 1-1 to 1-6 is a partial mirror that constitutes a part of the test mirror 1.
In the reflecting mirror system shown in FIG. 1, the test mirror 1 includes six split mirrors 1-1 to 1-6, but it suffices to include two or more split mirrors, and five or less split mirrors are required. It may be a mirror or one provided with seven or more split mirrors.

鏡面形状測定装置２は、被検鏡１が有している複数の分割鏡１−１〜１−６の間の段差等を算出する装置である。鏡面形状測定装置２によって、複数の分割鏡１−１〜１−６の間の段差が算出されれば、図示せぬ制御部が、例えば、段差が解消されるように、分割鏡１−１〜１−６の位置を補正することが可能となる。
光３は、図１に示す鏡面形状測定装置２の外部から被検鏡１に入射され、被検鏡１により反射された光である。
マイクロレンズアレイ１１、フレネルゾーンプレート１３、レンズ１４及び撮像素子１７は、鏡面形状測定装置２における被検光学系である。
被検鏡１、マイクロレンズアレイ１１、フレネルゾーンプレート１３、レンズ１４及び撮像素子１７のそれぞれは、３次元空間の直交座標系における、ｘ軸と平行な方向（以下、「ｘ方向」と称する）と、ｙ軸と平行な方向（以下、「ｙ方向」と称する）とを含む平面（以下、「ｘｙ平面」と称する）に配置されている。
また、被検鏡１、マイクロレンズアレイ１１、フレネルゾーンプレート１３、レンズ１４及び撮像素子１７のそれぞれは、ｚ軸と平行な方向（以下、「ｚ方向」と称する）に並んでいる。
図１に示す反射鏡システムでは、被検鏡１と鏡面形状測定装置２との間に光学系が設置されていてもよい。また、鏡面形状測定装置２の内部において、マイクロレンズアレイ１１よりも被検鏡１側に、光学系が設置されていてもよい。The mirror surface shape measuring device 2 is a device for calculating a step or the like between a plurality of split mirrors 1-1 to 1-6 possessed by the test mirror 1. If the step between the plurality of split mirrors 1-1 to 1-6 is calculated by the mirror surface shape measuring device 2, the control unit (not shown) can control the split mirror 1-1 so that the step is eliminated, for example. It is possible to correct the position of ~ 1-6.
The light 3 is light incident on the test mirror 1 from the outside of the mirror surface shape measuring device 2 shown in FIG. 1 and reflected by the test mirror 1.
The microlens array 11, the Fresnel zone plate 13, the lens 14, and the image pickup element 17 are optical systems to be inspected in the mirror surface shape measuring device 2.
Each of the test mirror 1, the microlens array 11, the Frenel zone plate 13, the lens 14, and the image pickup element 17 is in a direction parallel to the x-axis in a Cartesian coordinate system in three-dimensional space (hereinafter referred to as "x-direction"). And is arranged in a plane (hereinafter referred to as "xy plane") including a direction parallel to the y-axis (hereinafter referred to as "y direction").
Further, each of the test mirror 1, the microlens array 11, the Fresnel zone plate 13, the lens 14, and the image pickup element 17 are arranged in a direction parallel to the z-axis (hereinafter, referred to as "z-direction").
In the reflecting mirror system shown in FIG. 1, an optical system may be installed between the mirror to be inspected 1 and the mirror surface shape measuring device 2. Further, in the mirror surface shape measuring device 2, an optical system may be installed on the side of the test mirror 1 with respect to the microlens array 11.

マイクロレンズアレイ１１は、被検光学系の瞳面に配置されており、被検鏡１により反射された光３を集光させる複数のマイクロレンズ１１ａを有している。
マイクロレンズ１１ａは、被検鏡１により反射された光３を集光させる光学素子であり、複数のマイクロレンズ１１ａは、等間隔に配置されている。
図１に示す鏡面形状測定装置２では、マイクロレンズアレイ１１が、２３個のマイクロレンズ１１ａを有している。しかし、マイクロレンズアレイ１１は、分割鏡１−１〜１−６のそれぞれに反射された光３を集光させるマイクロレンズ１１ａと、分割鏡１−１〜１−６の中で、互いに隣り合っている２つの分割鏡のそれぞれに反射された光３を集光させるマイクロレンズ１１ａとを有していればよい。したがって、マイクロレンズアレイ１１が有するマイクロレンズ１１ａの個数は、２３個のマイクロレンズ１１ａに限るものではない。The microlens array 11 is arranged on the pupil surface of the optical system to be inspected, and has a plurality of microlenses 11a for condensing the light 3 reflected by the mirror to be inspected 1.
The microlens 11a is an optical element that collects the light 3 reflected by the test mirror 1, and the plurality of microlenses 11a are arranged at equal intervals.
In the mirror surface shape measuring device 2 shown in FIG. 1, the microlens array 11 has 23 microlenses 11a. However, the microlens array 11 is adjacent to each other in the microlens 11a that collects the light 3 reflected by each of the split mirrors 1-1 to 1-6 and the split mirrors 1-1 to 1-6. It suffices to have a microlens 11a for condensing the light 3 reflected by each of the two split mirrors. Therefore, the number of microlenses 11a included in the microlens array 11 is not limited to the 23 microlenses 11a.

転像光学系１２は、フレネルゾーンプレート１３及びレンズ１４を備えている。
転像光学系１２は、複数のマイクロレンズ１１ａによりそれぞれ集光された光３に含まれている複数の波長成分のうち、波長が長い波長成分ほど大きく回折させ、回折させたそれぞれの波長成分をスポット像として撮像素子１７に結像させる。
フレネルゾーンプレート１３は、色収差を有する光学素子であり、複数のマイクロレンズ１１ａによりそれぞれ集光された光３に含まれている複数の波長成分のうち、波長が長い波長成分ほど大きく回折させる。
波長成分１５は、複数のマイクロレンズ１１ａによりそれぞれ集光された光３に含まれている複数の波長成分の中の１つであり、短波長成分１６よりも波長が長い成分である。
波長成分１６は、複数のマイクロレンズ１１ａによりそれぞれ集光された光３に含まれている複数の波長成分の中の１つであり、短波長成分１５よりも波長が短い成分である。
図１には、複数のマイクロレンズ１１ａによりそれぞれ集光された光３に含まれている複数の波長成分の例として、２つの波長成分１５，１６が記載されている。しかし、これは一例に過ぎず、複数のマイクロレンズ１１ａによりそれぞれ集光された光３に含まれている複数の波長成分が、３つ以上あってもよい。
レンズ１４は、フレネルゾーンプレート１３により回折された複数の波長成分のそれぞれをスポット像として撮像素子１７に結像させる。The image transfer optical system 12 includes a Fresnel zone plate 13 and a lens 14.
In the image change optical system 12, among the plurality of wavelength components contained in the light 3 condensed by the plurality of microlenses 11a, the longer the wavelength component is, the larger the diffraction is made, and each of the diffracted wavelength components is diffracted. An image is formed on the image pickup element 17 as a spot image.
The Fresnel zone plate 13 is an optical element having chromatic aberration, and among a plurality of wavelength components contained in the light 3 condensed by the plurality of microlenses 11a, the longer the wavelength component, the larger the diffraction.
The wavelength component 15 is one of a plurality of wavelength components contained in the light 3 focused by the plurality of microlenses 11a, and is a component having a longer wavelength than the short wavelength component 16.
The wavelength component 16 is one of a plurality of wavelength components contained in the light 3 focused by the plurality of microlenses 11a, and is a component having a shorter wavelength than the short wavelength component 15.
In FIG. 1, two wavelength components 15 and 16 are shown as examples of a plurality of wavelength components contained in the light 3 focused by the plurality of microlenses 11a, respectively. However, this is only an example, and there may be three or more wavelength components contained in the light 3 focused by the plurality of microlenses 11a.
The lens 14 forms an image on the image pickup device 17 as a spot image of each of the plurality of wavelength components diffracted by the Fresnel zone plate 13.

撮像素子１７は、転像光学系１２のレンズ１４により結像されたそれぞれのスポット像を撮像する。
撮像素子１７は、それぞれのスポット像の撮像結果を示すデータとして、スポットデータを、後述するデータ処理部２０のデータ抽出部２１に出力する。The image sensor 17 captures each spot image formed by the lens 14 of the transposition optical system 12.
The image pickup device 17 outputs the spot data to the data extraction unit 21 of the data processing unit 20, which will be described later, as data indicating the imaging result of each spot image.

データ処理部２０は、データ抽出部２１、分割鏡波面算出部２２、段差算出部２３及び被検鏡波面算出部２４を備えている。
図２は、データ処理部２０のハードウェアを示すハードウェア構成図である。The data processing unit 20 includes a data extraction unit 21, a split mirror wavefront calculation unit 22, a step calculation unit 23, and a mirror wavefront calculation unit 24 to be inspected.
FIG. 2 is a hardware configuration diagram showing the hardware of the data processing unit 20.

データ抽出部２１は、例えば、図２に示すデータ抽出回路３１によって実現される。
データ抽出部２１は、撮像素子１７から出力されたスポットデータのうち、分割鏡１−ｎ（ｎ＝１，２，３，４，５，６）により反射された光３に対応するスポット像の撮像結果を示すスポットデータ（以下、「分割鏡内スポットデータＤＤ_ｎ」と称する）を分割鏡波面算出部２２に出力する。
例えば、分割鏡内スポットデータＤＤ_１は、分割鏡１−１により反射された光３に対応するスポット像の撮像結果を示し、分割鏡内スポットデータＤＤ_２は、分割鏡１−２により反射された光３に対応するスポット像の撮像結果を示している。また、分割鏡内スポットデータＤＤ_６は、分割鏡１−６により反射された光３に対応するスポット像の撮像結果を示している。The data extraction unit 21 is realized by, for example, the data extraction circuit 31 shown in FIG.
The data extraction unit 21 is a spot image corresponding to the light 3 reflected by the split mirror 1-n (n = 1,2,3,4,5,6) among the spot data output from the image pickup element 17. Spot data indicating the imaging result (hereinafter _{referred to as “spot data in the split mirror DD n} ”) is output to the split mirror wavefront calculation unit 22.
For example, the spot data DD ₁ in the split mirror shows the imaging result of the spot image corresponding to the light 3 reflected by the split mirror 1-1, and the spot data DD ₂ in the split mirror is reflected by the split mirror 1-2. The image pickup result of the spot image corresponding to the light 3 is shown. Further, the spot data DD ₆ in the split mirror shows the imaging result of the spot image corresponding to the light 3 reflected by the split mirror 1-6.

データ抽出部２１は、撮像素子１７から出力されたスポットデータのうち、分割鏡１−１〜１−６の中で、互いに隣り合っている２つの分割鏡のそれぞれに反射された光３に対応するスポット像の撮像結果を示すスポットデータ（以下、「境界スポットデータＢＤ_ｎ」と称する）を段差算出部２３に出力する。
分割鏡１−１と分割鏡１−２とは互いに隣り合っており、分割鏡１−２と分割鏡１−３とは互いに隣り合っている。
また、分割鏡１−３と分割鏡１−４とは互いに隣り合っており、分割鏡１−４と分割鏡１−５とは互いに隣り合っている。
また、分割鏡１−５と分割鏡１−６とは互いに隣り合っており、分割鏡１−６と分割鏡１−１とは互いに隣り合っている。
例えば、境界スポットデータＢＤ_１は、分割鏡１−１及び分割鏡１−２のそれぞれに反射された光３に対応するスポット像の撮像結果を示し、境界スポットデータＢＤ_２は、分割鏡１−２及び分割鏡１−３のそれぞれに反射された光３に対応するスポット像の撮像結果を示している。また、境界スポットデータＢＤ_６は、分割鏡１−６及び分割鏡１−１のそれぞれに反射された光３に対応するスポット像の撮像結果を示している。The data extraction unit 21 corresponds to the light 3 reflected by each of the two dividing mirrors adjacent to each other in the divided mirrors 1-1 to 1-6 among the spot data output from the image pickup element 17. The spot data (hereinafter, referred to as “boundary spot data BD _n ”) indicating the imaging result of the spot image to be imaged is output to the step calculation unit 23.
The dividing mirror 1-1 and the dividing mirror 1-2 are adjacent to each other, and the dividing mirror 1-2 and the dividing mirror 1-3 are adjacent to each other.
Further, the dividing mirrors 1-3 and the dividing mirrors 1-4 are adjacent to each other, and the dividing mirrors 1-4 and the dividing mirrors 1-5 are adjacent to each other.
Further, the dividing mirror 1-5 and the dividing mirror 1-6 are adjacent to each other, and the dividing mirror 1-6 and the dividing mirror 1-1 are adjacent to each other.
For example, the boundary spot data BD ₁ shows the imaging result of the spot image corresponding to the light 3 reflected by each of the dividing mirror 1-1 and the dividing mirror 1-2, and the boundary spot data BD ₂ is the dividing mirror 1-. The imaging result of the spot image corresponding to the light 3 reflected by each of 2 and the split mirror 1-3 is shown. Further, the boundary spot data BD ₆ shows the imaging result of the spot image corresponding to the light 3 reflected by each of the split mirrors 1-6 and the split mirror 1-1.

例えば、データ抽出部２１の内部メモリには、分割鏡１−ｎにより反射された光３に対応するスポット像が、撮像素子１７のどこの座標に結像されるかを示す座標情報が記憶されている。
また、データ抽出部２１の内部メモリには、互いに隣り合っている２つの分割鏡のそれぞれに反射された光３に対応するスポット像が、撮像素子１７のどこの座標に結像されるかを示す座標情報が記憶されている。
データ抽出部２１は、内部メモリに格納されている座標情報に基づいて、撮像素子１７から出力されたスポットデータに含まれている分割鏡内スポットデータＤＤ_ｎ及び境界スポットデータＢＤ_ｎのそれぞれを特定する。For example, in the internal memory of the data extraction unit 21, coordinate information indicating at which coordinate of the image pickup element 17 the spot image corresponding to the light 3 reflected by the split mirror 1-n is formed is stored. ing.
Further, in the internal memory of the data extraction unit 21, the coordinates of the image pickup element 17 in which the spot image corresponding to the light 3 reflected by each of the two dividing mirrors adjacent to each other is formed. The indicated coordinate information is stored.
The data extraction unit 21 identifies each of the _{spot data DD n} in the split mirror and the boundary spot data BD _n included in the spot data output from the image sensor 17 based on the coordinate information stored in the internal memory. do.

分割鏡波面算出部２２は、例えば、図２に示す分割鏡波面算出回路３２によって実現される。
分割鏡波面算出部２２は、撮像素子１７により撮像された複数のスポット像のうち、分割鏡１−１〜１−６のそれぞれに反射された光３に対応するスポット像に基づいて、分割鏡１−１〜１−６のそれぞれの波面を算出する。
即ち、分割鏡波面算出部２２は、データ抽出部２１から出力された分割鏡内スポットデータＤＤ_ｎが示すスポット像の撮像結果に基づいて、分割鏡１−ｎの波面を算出する。The split mirror wavefront calculation unit 22 is realized by, for example, the split mirror wavefront calculation circuit 32 shown in FIG.
The split mirror wavefront calculation unit 22 is based on the spot image corresponding to the light 3 reflected by each of the split mirrors 1-1 to 1-6 among the plurality of spot images captured by the image pickup element 17. Each wavefront of 1-1 to 1-6 is calculated.
That is, the split mirror wavefront calculation unit 22 calculates the wavefront of the split mirror 1-n based on the imaging result of the spot image indicated by the spot _{data DD n in the split mirror output from the data extraction unit 21.}

段差算出部２３は、例えば、図２に示す段差算出回路３３によって実現される。
段差算出部２３は、撮像素子１７により撮像された複数のスポット像のうち、分割鏡１−１〜１−６の中で、互いに隣り合っている２つの分割鏡のそれぞれに反射された光３に対応するスポット像に基づいて、２つの分割鏡の間の段差を算出する。
即ち、段差算出部２３は、データ抽出部２１から出力された境界スポットデータＢＤ_ｎが示すスポット像の撮像結果に基づいて、２つの分割鏡の間の段差を算出する。The step calculation unit 23 is realized by, for example, the step calculation circuit 33 shown in FIG.
The step calculation unit 23 is the light 3 reflected by each of the two split mirrors adjacent to each other in the split mirrors 1-1 to 1-6 among the plurality of spot images captured by the image pickup element 17. The step between the two split mirrors is calculated based on the spot image corresponding to.
That is, the step calculation unit 23 calculates the step between the two split mirrors based on the image pickup result of the spot image indicated _{by the boundary spot data BD n output from the data extraction unit 21.}

被検鏡波面算出部２４は、例えば、図２に示す被検鏡波面算出回路３４によって実現される。
被検鏡波面算出部２４は、段差算出部２３により算出された段差と、分割鏡波面算出部２２により算出された分割鏡１−１〜１−６の波面とから、被検鏡１の波面を算出する。The test mirror wavefront calculation unit 24 is realized by, for example, the test mirror wavefront calculation circuit 34 shown in FIG.
The wavefront calculation unit 24 to be inspected has a wavefront of the mirror 1 to be inspected from the step calculated by the step calculation unit 23 and the wavefront of the split mirrors 1-1 to 1-6 calculated by the split mirror wavefront calculation unit 22. Is calculated.

図１では、データ処理部２０の構成要素であるデータ抽出部２１、分割鏡波面算出部２２、段差算出部２３及び被検鏡波面算出部２４のそれぞれが、図２に示すような専用のハードウェアによって実現されるものを想定している。即ち、データ処理部２０が、データ抽出回路３１、分割鏡波面算出回路３２、段差算出回路３３及び被検鏡波面算出回路３４によって実現されるものを想定している。
ここで、データ抽出回路３１、分割鏡波面算出回路３２、段差算出回路３３及び被検鏡波面算出回路３４のそれぞれは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）、又は、これらを組み合わせたものが該当する。In FIG. 1, each of the data extraction unit 21, the split mirror wavefront calculation unit 22, the step calculation unit 23, and the test mirror wavefront calculation unit 24, which are the components of the data processing unit 20, is dedicated hardware as shown in FIG. It is supposed to be realized by wear. That is, it is assumed that the data processing unit 20 is realized by the data extraction circuit 31, the split mirror wavefront calculation circuit 32, the step calculation circuit 33, and the test mirror wavefront calculation circuit 34.
Here, each of the data extraction circuit 31, the divided mirror wave surface calculation circuit 32, the step calculation circuit 33, and the test mirror wave surface calculation circuit 34 is, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, or a parallel programmed processor. , ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field-Programmable Gate Array), or a combination thereof.

データ処理部２０の構成要素は、専用のハードウェアによって実現されるものに限るものではなく、データ処理部２０がソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現されるものであってもよい。
ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして、コンピュータのメモリに格納される。コンピュータは、プログラムを実行するハードウェアを意味し、例えば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、あるいは、ＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）が該当する。The components of the data processing unit 20 are not limited to those realized by dedicated hardware, and even if the data processing unit 20 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware. good.
The software or firmware is stored as a program in the memory of the computer. A computer means hardware that executes a program, and corresponds to, for example, a CPU (Central Processing Unit), a central processing unit, a processing unit, a computing device, a microprocessor, a microcomputer, a processor, or a DSP (Digital Signal Processor). do.

図３は、データ処理部２０が、ソフトウェア又はファームウェア等によって実現される場合のコンピュータのハードウェア構成図である。
データ処理部２０がソフトウェア又はファームウェア等によって実現される場合、データ抽出部２１、分割鏡波面算出部２２、段差算出部２３及び被検鏡波面算出部２４の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムがメモリ４１に格納される。そして、コンピュータのプロセッサ４２がメモリ４１に格納されているプログラムを実行する。
また、図２では、データ処理部２０の構成要素のそれぞれが専用のハードウェアによって実現される例を示し、図３では、データ処理部２０がソフトウェア又はファームウェア等によって実現される例を示している。しかし、これは一例に過ぎず、データ処理部２０における一部の構成要素が専用のハードウェアによって実現され、残りの構成要素がソフトウェア又はファームウェア等によって実現されるものであってもよい。FIG. 3 is a hardware configuration diagram of a computer when the data processing unit 20 is realized by software, firmware, or the like.
When the data processing unit 20 is realized by software, firmware, or the like, a program for causing a computer to execute the processing procedures of the data extraction unit 21, the split mirror wave surface calculation unit 22, the step calculation unit 23, and the test mirror wave surface calculation unit 24. Is stored in the memory 41. Then, the processor 42 of the computer executes the program stored in the memory 41.
Further, FIG. 2 shows an example in which each of the components of the data processing unit 20 is realized by dedicated hardware, and FIG. 3 shows an example in which the data processing unit 20 is realized by software, firmware, or the like. .. However, this is only an example, and some components in the data processing unit 20 may be realized by dedicated hardware, and the remaining components may be realized by software, firmware, or the like.

次に、図１に示す鏡面形状測定装置２の動作について説明する。図４は、データ処理部２０の処理手順を示すフローチャートである。
被検鏡１によって反射された光３は、マイクロレンズアレイ１１に入射される。
マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａは、被検鏡１により反射された光３を、転像光学系１２のフレネルゾーンプレート１３に集光させる。
マイクロレンズ１１ａによって光３が集光される位置は、被検鏡１における光３の反射点の局所的な傾斜によって変化する。Next, the operation of the mirror surface shape measuring device 2 shown in FIG. 1 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of the data processing unit 20.
The light 3 reflected by the test mirror 1 is incident on the microlens array 11.
The plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11 condense the light 3 reflected by the test mirror 1 on the Fresnel zone plate 13 of the translocation optical system 12.
The position where the light 3 is focused by the microlens 11a changes depending on the local inclination of the reflection point of the light 3 in the test mirror 1.

図５は、マイクロレンズアレイ１１による光３の像と、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａの配置とを示す説明図である。
図５において、像５１−１は、分割鏡１−１により反射された光３の像、像５１−２は、分割鏡１−２により反射された光３の像、像５１−３は、分割鏡１−３により反射された光３の像である。
像５１−４は、分割鏡１−４により反射された光３の像、像５１−５は、分割鏡１−５により反射された光３の像、像５１−６は、分割鏡１−６により反射された光３の像である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an image of light 3 by the microlens array 11 and an arrangement of a plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11.
In FIG. 5, the image 51-1 is an image of the light 3 reflected by the split mirror 1-1, the image 51-2 is an image of the light 3 reflected by the split mirror 1-2, and the image 51-3 is an image of the light 3. It is an image of the light 3 reflected by the split mirror 1-3.
The image 51-4 is an image of the light 3 reflected by the split mirror 1-4, the image 51-5 is an image of the light 3 reflected by the split mirror 1-5, and the image 51-6 is the image of the light 3 reflected by the split mirror 1-5. It is an image of light 3 reflected by 6.

マイクロレンズ１１ａ−１は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１により反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−２は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−２により反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−３は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−３により反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。The microlens 11a-1 is a microlens 11a that collects the light 3 reflected by the split mirror 1-1 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11.
The microlens 11a-2 is a microlens 11a that collects the light 3 reflected by the split mirror 1-2 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11.
The microlens 11a-3 is a microlens 11a that collects the light 3 reflected by the split mirrors 1-3 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11.

マイクロレンズ１１ａ−４は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−４により反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−５は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−５により反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−６は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−６により反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。The microlens 11a-4 is a microlens 11a that collects the light 3 reflected by the split mirrors 1-4 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11.
The microlens 11a-5 is a microlens 11a that collects the light 3 reflected by the split mirror 1-5 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11.
The microlens 11a-6 is a microlens 11a that collects the light 3 reflected by the split mirror 1-6 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11.

図５では、マイクロレンズ１１ａ−１、マイクロレンズ１１ａ−２、マイクロレンズ１１ａ−３、マイクロレンズ１１ａ−４、マイクロレンズ１１ａ−５及びマイクロレンズ１１ａ−６のそれぞれが、８つずつ配置されている例を示している。しかし、これは一例に過ぎず、例えば、７つずつ配置されていてもよいし、９つずつ配置されていてもよい。
また、図５では、マイクロレンズ１１ａ−１〜１１ａ−６のそれぞれが、隣のマイクロレンズと接するように配置されている例を示している。しかし、マイクロレンズ１１ａ−１〜１１ａ−６のそれぞれは、等間隔に配置されていればよく、隣のマイクロレンズと一定の間隔をもって配置されているものであってもよい。図１では、複数のマイクロレンズ１１ａが、隣のマイクロレンズと一定の間隔をもって配置されている。In FIG. 5, eight microlenses 11a-1, a microlens 11a-2, a microlens 11a-3, a microlens 11a-4, a microlens 11a-5, and a microlens 11a-6 are arranged. An example is shown. However, this is only an example, and for example, 7 may be arranged or 9 may be arranged.
Further, FIG. 5 shows an example in which each of the microlenses 11a-1 to 11a-6 is arranged so as to be in contact with the adjacent microlens. However, each of the microlenses 11a-1 to 11a-6 may be arranged at equal intervals, and may be arranged at a constant interval from the adjacent microlens. In FIG. 1, a plurality of microlenses 11a are arranged at regular intervals from adjacent microlenses.

マイクロレンズ１１ａ−（１）（２）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１及び分割鏡１−２のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（２）（３）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−２及び分割鏡１−３のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（３）（４）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−３及び分割鏡１−４のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。The microlenses 11a- (1) and (2) collect the light 3 reflected by the split mirror 1-1 and the split mirror 1-2 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (2) (3) collect the light 3 reflected by the split mirrors 1-2 and the split mirrors 1-3 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (3) (4) collect the light 3 reflected by each of the dividing mirrors 1-3 and the dividing mirrors 1-4 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.

マイクロレンズ１１ａ−（４）（５）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−４及び分割鏡１−５のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（５）（６）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−５及び分割鏡１−６のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（６）（１）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−６及び分割鏡１−１のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。The microlenses 11a- (4) (5) collect the light 3 reflected by the split mirrors 1-4 and the split mirrors 1-5 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (5) (6) collect the light 3 reflected by each of the split mirrors 1-5 and the split mirrors 1-6 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (6) (1) collect the light 3 reflected by the split mirrors 1-6 and the split mirror 1-1 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.

図５では、マイクロレンズ１１ａ−（１）（２）、マイクロレンズ１１ａ−（２）（３）、マイクロレンズ１１ａ−（３）（４）、マイクロレンズ１１ａ−（４）（５）、マイクロレンズ１１ａ−（５）（６）及びマイクロレンズ１１ａ−（６）（１）のそれぞれが、３つずつ配置されている例を示している。しかし、これは一例に過ぎず、例えば、２つずつ配置されているものであってもよいし、４つ以上ずつ配置されているものであってもよい。
また、図５では、マイクロレンズ１１ａ−（１）（２）〜１１ａ−（６）（１）のそれぞれが、隣のマイクロレンズと接するように配置されている例を示している。しかし、マイクロレンズ１１ａ−（１）（２）〜１１ａ−（６）（１）のそれぞれは、等間隔に配置されていればよく、隣のマイクロレンズと一定の間隔をもって配置されているものであってもよい。In FIG. 5, the microlens 11a- (1) (2), the microlens 11a- (2) (3), the microlens 11a- (3) (4), the microlens 11a- (4) (5), the microlens An example is shown in which three 11a- (5) (6) and three microlenses 11a- (6) (1) are arranged. However, this is only an example, and for example, two may be arranged, or four or more may be arranged.
Further, FIG. 5 shows an example in which each of the microlenses 11a- (1) (2) to 11a- (6) (1) is arranged so as to be in contact with the adjacent microlens. However, each of the microlenses 11a- (1) (2) to 11a- (6) (1) may be arranged at equal intervals, and may be arranged at regular intervals from the adjacent micro lenses. There may be.

フレネルゾーンプレート１３は、複数のマイクロレンズ１１ａによりそれぞれ集光された光３に含まれている複数の波長成分のうち、波長が長い波長成分ほど大きく回折させる。
フレネルゾーンプレート１３は、例えば、図１に示すように、短波長成分１６よりも波長が長い波長成分１５を、短波長成分１６よりも大きく回折させている。
レンズ１４は、フレネルゾーンプレート１３により回折された複数の波長成分のそれぞれをスポット像として撮像素子１７に結像させる。レンズ１４は、例えば、波長成分１５及び波長成分１６のそれぞれをスポット像として撮像素子１７に結像させる。The Fresnel zone plate 13 diffracts more wavelength components having a longer wavelength among the plurality of wavelength components contained in the light 3 focused by the plurality of microlenses 11a.
For example, as shown in FIG. 1, the Fresnel zone plate 13 diffracts the wavelength component 15 having a wavelength longer than that of the short wavelength component 16 more than the short wavelength component 16.
The lens 14 forms an image on the image pickup device 17 as a spot image of each of the plurality of wavelength components diffracted by the Fresnel zone plate 13. For example, the lens 14 forms an image of each of the wavelength component 15 and the wavelength component 16 on the image pickup device 17 as spot images.

図６は、転像光学系１２によって撮像素子１７に結像されたスポット像を示す説明図である。
図６Ａは、マイクロレンズ１１ａ−ｎにより集光された光３が、フレネルゾーンプレート１３によって回折されたのち、レンズ１４によって撮像素子１７に結像されたスポット像６０を示している。
図６Ｂは、マイクロレンズ１１ａ−（１）（２）等により集光された光３が、フレネルゾーンプレート１３によって回折されたのち、レンズ１４によって撮像素子１７に結像されたスポット像７０を示している。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a spot image formed on the image pickup device 17 by the image transfer optical system 12.
FIG. 6A shows a spot image 60 formed on the image pickup device 17 by the lens 14 after the light 3 focused by the microlens 11a-n is diffracted by the Fresnel zone plate 13.
FIG. 6B shows a spot image 70 imaged on the image pickup device 17 by the lens 14 after the light 3 focused by the microlenses 11a- (1), (2) and the like is diffracted by the Fresnel zone plate 13. ing.

スポット像６０は、複数の波長成分を含んでいる。図６Ａの例では、スポット像６０に含まれている一部の波長成分として、短波長成分６１、中間波長成分６２及び長波長成分６３を示している。
短波長成分６１、中間波長成分６２及び長波長成分６３は、互いに波長が異なる成分であるため、フレネルゾーンプレート１３による回折の大きさが互いに異なる。このため、スポット像６０の形状は、動径方向に伸長された楕円の形状になる。動径方向は、被検鏡１の中心から外周へ向かう方向である。The spot image 60 contains a plurality of wavelength components. In the example of FIG. 6A, a short wavelength component 61, an intermediate wavelength component 62, and a long wavelength component 63 are shown as some wavelength components included in the spot image 60.
Since the short wavelength component 61, the intermediate wavelength component 62, and the long wavelength component 63 are components having different wavelengths from each other, the magnitude of diffraction by the Fresnel zone plate 13 is different from each other. Therefore, the shape of the spot image 60 becomes an elliptical shape extended in the radial direction. The radial direction is a direction from the center of the test mirror 1 toward the outer circumference.

スポット像７０は、複数の波長成分を含んでいる。図６Ｂの例では、スポット像７０に含まれている一部の波長成分として、短波長成分７１、中間波長成分７２及び長波長成分７３を示している。
短波長成分７１、中間波長成分７２及び長波長成分７３は、互いに波長が異なる成分であるため、フレネルゾーンプレート１３による回折の大きさが互いに異なる。このため、スポット像７０の形状は、動径方向に伸長された楕円の形状になる。
また、スポット像７０は、互いに隣り合っている２つの分割鏡のそれぞれに反射された光３に対応するスポット像であるため、スポット像７０の角度方向（図５を参照）には、２つの分割鏡のそれぞれに反射された光３の明線（１）（２）（３）が生じる。The spot image 70 contains a plurality of wavelength components. In the example of FIG. 6B, a short wavelength component 71, an intermediate wavelength component 72, and a long wavelength component 73 are shown as some wavelength components included in the spot image 70.
Since the short wavelength component 71, the intermediate wavelength component 72, and the long wavelength component 73 have different wavelengths from each other, the magnitude of diffraction by the Fresnel zone plate 13 is different from each other. Therefore, the shape of the spot image 70 becomes an elliptical shape extended in the radial direction.
Further, since the spot image 70 is a spot image corresponding to the light 3 reflected by each of the two dividing mirrors adjacent to each other, there are two spot images 70 in the angular direction (see FIG. 5). Bright lines (1), (2), and (3) of light 3 reflected by each of the split mirrors are generated.

互いに隣り合っている２つの分割鏡の間には、段差があり、２つの分割鏡のそれぞれに反射された光３の波面には、段差の２倍の相対ピストンがある。図６Ｂに示すスポット像７０の形状は、中間波長成分７２での相対ピストンが波長の整数倍（以下、Ｎ倍と称する）であり、短波長成分７１での相対ピストンが波長のＮ倍よりも幾らか長く、長波長成分７３での相対ピストンが波長のＮ倍よりも幾らか短い場合の形状である。
スポット像７０の明線（１）は、中間波長成分７２では互いに隣り合っている２つの分割鏡のそれぞれに反射された光３の位相が揃っているため、中間波長成分７２の中央を横切る。短波長成分７１では互いに隣り合っている２つの分割鏡のそれぞれに反射された光３の位相が幾らかずれているため、明線（１）は、短波長成分７１の中央よりも右を横切る。長波長成分７３では互いに隣り合っている２つの分割鏡のそれぞれに反射された光３の位相が短波長成分７１とは逆の符号でずれているため、明線（１）は、長波長成分７３の中央よりも左を横切る。
相対ピストンが、波長のＮ−１倍、又は、波長のＮ＋１倍となる波長成分の中央も光３の位相が揃っているため、明線（１）から、動径方向にずれている２つの明線（２）（３）が生じる。図６Ｂでは、明線が３本ある場合を示したが、波長の整数倍に対応した４本以上の明線を生じる場合もある。
２つの分割鏡のそれぞれに反射された光３の位相の差である相対位相が、スポット像７０に含まれている全ての波長成分で異なっており、明線の位置が連続的に変化するため、全ての波長成分が合わされると、２つの分割鏡の間の段差に応じた傾斜を有する干渉縞７４が現れる。There is a step between the two split mirrors that are adjacent to each other, and the wavefront of the light 3 reflected by each of the two split mirrors has a relative piston that is twice the step. In the shape of the spot image 70 shown in FIG. 6B, the relative piston at the intermediate wavelength component 72 is an integral multiple of the wavelength (hereinafter referred to as N times), and the relative piston at the short wavelength component 71 is larger than the N times the wavelength. Somewhat long, the shape when the relative piston at the long wavelength component 73 is somewhat shorter than N times the wavelength.
The bright line (1) of the spot image 70 crosses the center of the intermediate wavelength component 72 because the phases of the light 3 reflected by each of the two dividing mirrors adjacent to each other are aligned in the intermediate wavelength component 72. The bright line (1) crosses to the right of the center of the short wavelength component 71 because the phase of the light 3 reflected by each of the two dividing mirrors adjacent to each other is slightly out of phase in the short wavelength component 71. .. In the long wavelength component 73, the phase of the light 3 reflected by each of the two dividing mirrors adjacent to each other is shifted by a code opposite to that of the short wavelength component 71, so that the bright line (1) is a long wavelength component. Cross to the left of the center of 73.
Since the phase of the light 3 is aligned at the center of the wavelength component where the relative piston is N-1 times the wavelength or N + 1 times the wavelength, the two are deviated from the bright line (1) in the radial direction. Bright lines (2) and (3) are generated. In FIG. 6B, the case where there are three bright lines is shown, but there are cases where four or more bright lines corresponding to an integral multiple of the wavelength are generated.
Because the relative phase, which is the phase difference of the light 3 reflected by each of the two split mirrors, is different for all the wavelength components included in the spot image 70, and the position of the bright line changes continuously. When all the wavelength components are combined, an interference fringe 74 having an inclination according to a step between the two dividing mirrors appears.

撮像素子１７は、転像光学系１２のレンズ１４により結像されたそれぞれのスポット像を撮像する。
撮像素子１７は、例えば、スポット像６０及びスポット像７０のそれぞれを撮像する。
撮像素子１７は、それぞれのスポット像の撮像結果を示すデータとして、スポットデータをデータ処理部２０のデータ抽出部２１に出力する。The image sensor 17 captures each spot image formed by the lens 14 of the transposition optical system 12.
The image sensor 17 captures, for example, each of the spot image 60 and the spot image 70.
The image sensor 17 outputs spot data to the data extraction unit 21 of the data processing unit 20 as data indicating the imaging results of each spot image.

データ抽出部２１は、例えば、内部メモリに記憶されている座標情報に基づいて、撮像素子１７から出力されたスポットデータに含まれている分割鏡内スポットデータＤＤ_ｎを特定し、分割鏡内スポットデータＤＤ_ｎを分割鏡波面算出部２２に出力する（図４のステップＳＴ１）。
また、データ抽出部２１は、例えば、内部メモリに記憶されている座標情報に基づいて、撮像素子１７から出力されたスポットデータに含まれている境界スポットデータＢＤ_ｎを特定し、境界スポットデータＢＤ_ｎを段差算出部２３に出力する（図４のステップＳＴ２）。 _{The data extraction unit 21 identifies, for example, the spot data DD n} in the split mirror included in the spot data output from the image pickup element 17 based on the coordinate information stored in the internal memory, and the spot in the split mirror. The data DD _n is output to the split mirror wave surface calculation unit 22 (step ST1 in FIG. 4).
_{Further, the data extraction unit 21 identifies, for example, the boundary spot data BD n} included in the spot data output from the image pickup element 17 based on the coordinate information stored in the internal memory, and the boundary spot data BD. _n is output to the step calculation unit 23 (step ST2 in FIG. 4).

分割鏡波面算出部２２は、データ抽出部２１から分割鏡内スポットデータＤＤ_ｎを受けると、分割鏡内スポットデータＤＤ_ｎが示すスポット像６０の撮像結果に基づいて、分割鏡１−ｎの波面を算出する（図４のステップＳＴ３）。
以下、分割鏡波面算出部２２による分割鏡１−ｎの波面の算出処理を具体的に説明する。When the split mirror wavefront calculation unit 22 receives the _{spot data DD n} in the split mirror from the data extraction unit 21, the wavefront of the split mirror 1-n is based on the imaging result of the spot image 60 indicated by the spot _{data DD n in the split mirror.} Is calculated (step ST3 in FIG. 4).
Hereinafter, the wavefront calculation process of the split mirror 1-n by the split mirror wavefront calculation unit 22 will be specifically described.

例えば、分割鏡１−ｎからマイクロレンズアレイ１１までの横倍率がＭ_１倍、フレネルゾーンプレート１３及びレンズ１４による横倍率がＭ_２倍、マイクロレンズアレイ１１の焦点距離がｆであるとする。
分割鏡１−ｎの鏡面が、マイクロレンズアレイ１１における光の入射面に対して、θ＝（θ_ｘ，θ_ｙ）だけ傾いている場合、分割鏡１−ｎにより反射された光３は、２θだけ傾いた状態でマイクロレンズアレイ１１に入射されて、角度倍率１／Ｍ_１倍でマイクロレンズアレイ１１を透過する。このとき、レンズ１４によって結像されるスポット像６０は、当該光３が入射されるマイクロレンズ１１ａ−ｎの光軸から、ｘ方向に２θ_ｘｆ／Ｍ_１だけ偏心され、ｙ方向に２θ_ｙｆ／Ｍ_１だけ偏心される。
また、スポット像６０は、横倍率Ｍ_２倍で撮像素子１７に結像されるので、基準のスポット像の位置（ｘ_０，ｙ_０）から、ｘ方向に２θ_ｘｆＭ_２／Ｍ_１だけ偏心し、ｙ方向に２θ_ｙｆＭ_２／Ｍ_１だけ偏心している位置にスポット像６０が現れる。基準のスポット像の位置（ｘ_０，ｙ_０）は、θ_ｘ＝０，θ_ｙ＝０のときの位置である。For example, the lateral magnification of the divided mirror 1-n to the microlens array 11 is ₁ × M, ₂ × M is the transverse magnification of the Fresnel zone plate 13 and the lens 14, the focal length of the microlens array 11 is assumed to be f.
_{When the mirror surface of the split mirror 1-n is tilted by θ = (θ x} , θ _y ) with respect to the incident surface of the light in the microlens array 11, the light 3 reflected by the split mirror 1-n is is incident on the microlens array 11 only tilted 2 [Theta], is transmitted through the microlens array 11 at an angle magnification 1 / M ₁ times. _{At this time, the spot image 60 formed by the lens 14 is eccentric by 2θ x} f / M _{1 in the} x direction from the optical axis of the microlens 11a-n to which the light 3 is incident _{, and 2θ y in} the y direction. Only f / M _{1 is} eccentric.
Furthermore, the spot image 60, since it is formed on the image sensor 17 at _twice the lateral magnification _M, from the reference position of the spot image _(x 0, _{y 0),} in the x direction by 2 [Theta] _x fM ₂ / _{M 1} eccentric Then, the spot image 60 appears at a position eccentric by ₂ _{θ y} fM 2 / M ₁ in the y direction. The position of the reference spot image (x ₀ , y ₀ ) is the position when _{θ x} = 0 and θ _{y = 0.}

分割鏡波面算出部２２は、分割鏡内スポットデータＤＤ_ｎが示すスポット像６０の撮像結果から、スポット像６０に対応する撮像素子１７における複数の画素ｇ_ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ）の照度Ｌ_ｋと、複数の画素ｇ_ｋが存在しているｘ座標ｘ_ｋとを取得する。Ｋは、２以上の整数である。
分割鏡波面算出部２２は、以下の式（１）に示すように、複数の画素ｇ_ｋにおけるそれぞれの照度Ｌ_ｋと、複数の画素ｇ_ｋが存在しているｘ座標ｘ_ｋとの積の総和Ｌｘを算出する。

分割鏡波面算出部２２は、以下の式（２）に示すように、積の総和Ｌｘを、複数の画素ｇ_ｋの照度Ｌ_ｋの総和で除算することで、スポット像６０のｘ方向の重心Ｃ_ｘを算出する。

_{From the image pickup result of the spot image 60 indicated by the spot data DD n} in the split mirror, the split mirror wavefront calculation unit 22 has a _{plurality of pixels g k} (k = 1, ..., K) in the image pickup element 17 corresponding to the spot image 60. ) The illuminance L _k and the x-coordinate x _{k in} which a plurality of pixels g _k exist are acquired. K is an integer of 2 or more.
Splitting mirror wavefront calculation unit 22, as shown in the following equation (1), the product of each of the illuminance L _k in a plurality of pixels g _k, and x-coordinate x _k in which a plurality of pixels g _k are present Calculate the total Lx.

As shown in the following equation (2), the split mirror wavefront calculation unit 22 divides the total sum Lx of the products by the sum of the illuminance L _k _{of the plurality of pixels g k} , thereby dividing the center of gravity of the spot image 60 in the x direction. Calculate C _x.

分割鏡波面算出部２２は、分割鏡内スポットデータＤＤ_ｎが示すスポット像６０の撮像結果から、複数の画素ｇ_ｋが存在しているｙ座標ｙ_ｋを取得する。
分割鏡波面算出部２２は、以下の式（３）に示すように、複数の画素ｇ_ｋにおけるそれぞれの照度Ｌ_ｋと、複数の画素ｇ_ｋが存在しているｙ座標ｙ_ｋとの積の総和Ｌｙを算出する。

分割鏡波面算出部２２は、以下の式（４）に示すように、積の総和Ｌｙを、複数の画素ｇ_ｋの照度Ｌ_ｋの総和で除算することで、スポット像６０のｙ方向の重心Ｃ_ｙを算出する。

The split mirror wavefront calculation unit 22 acquires the y-coordinate y _{k in} _{which a plurality of pixels g k} exist from the image pickup result of the spot image 60 indicated by the _{spot data DD n in the split mirror.}
Splitting mirror wavefront calculation unit 22, as shown in the following equation (3), the product of each of the illuminance L _k in a plurality of pixels g _k, and y-coordinate y _k to a plurality of pixels g _k are present Calculate the total Ly.

As shown in the following equation (4), the split mirror wavefront calculation unit 22 divides the total product Ly by the total sum of the illuminances L _k _{of the plurality of pixels g k} , thereby dividing the center of gravity of the spot image 60 in the y direction. to calculate the C _y.

分割鏡波面算出部２２は、以下の式（５）及び式（６）に示すように、基準のスポット像の位置（ｘ_０，ｙ_０）と、スポット像６０の重心位置（Ｃ_ｘ，Ｃ_ｙ）と、スポット像６０の偏心量である（２θ_ｘｆＭ_２／Ｍ_１，２θ_ｙｆＭ_２／Ｍ_１）とから、分割鏡１−ｎの局所的な傾き（θ_ｘ，θ_ｙ）を算出する。分割鏡１−ｎの局所的な傾き（θ_ｘ，θ_ｙ）は、分割鏡１−ｎにおける光３の反射地点の傾きである。

基準のスポット像の位置（ｘ_０，ｙ_０）は、既値であり、例えば、分割鏡波面算出部２２の内部メモリに格納されている。
また、横倍率Ｍ_１倍、横倍率Ｍ_２倍、及び焦点距離ｆのそれぞれは、既値であり、例えば、分割鏡波面算出部２２の内部メモリに格納されている。As shown in the following equations (5) and (6), the split mirror wavefront calculation unit 22 has the position of the reference spot image (x ₀ , y ₀ ) and the position of the center of gravity of the spot image 60 (C _x , C). _{From y} ) and the amount of eccentricity of the spot image 60 (2θ _x fM ₂ / M ₁ , 2θ _y fM ₂ / M ₁ ), the local inclination (θ _x , θ _y ) of the split mirror 1-n is determined. calculate. The local inclination (θ _x , θ _y ) of the dividing mirror 1-n is the inclination of the reflection point of the light 3 in the dividing mirror 1-n.

The position (x ₀ , y ₀ ) of the reference spot image is an existing value and is stored in, for example, the internal memory of the split mirror wavefront calculation unit 22.
Further, the lateral magnification M ₁ × a lateral magnification M ₂ times, and each of the focal length f, is already values, for example, are stored in the internal memory of the divided mirror wavefront calculator 22.

分割鏡波面算出部２２は、分割鏡１−ｎの局所的な傾き（θ_ｘ，θ_ｙ）を算出すると、分割鏡１−ｎの局所的な傾き（θ_ｘ，θ_ｙ）から、分割鏡１−ｎの波面を算出する。
分割鏡１−ｎの波面は、３次元空間上の曲面である。分割鏡１−ｎの波面がＺ_１−ｎ＝Ｗ（ｘ_ｊ，ｙ_ｊ）で表されるとすると、分割鏡１−ｎの波面Ｚ_１−ｎと、分割鏡１−ｎの局所的な傾き（θ_ｘ，θ_ｙ）との間には、以下の式（７）に示すような関係がある。（ｘ_ｊ，ｙ_ｊ）は、分割鏡１−ｎに係るスポット像６０の位置であり、ｊ＝１，・・・，Ｊである。Ｊは、２以上の整数である。Splitting mirror wavefront calculation unit 22, the local inclination of the divided mirror _{1-n (θ x, θ} y) when calculating the local slope of the divided mirror _{1-n (θ x, θ} y) from the divided mirror Calculate the 1-n wavefront.
The wavefront of the split mirror 1-n is a curved surface in three-dimensional space. Wavefront splitting mirror 1-n is _{_{Z 1-n = W (x}} j, y j) When represented by a wavefront _{Z 1-n} of the divided mirror 1-n, a local split mirror 1-n There is a relationship as shown in the following equation (7) with the inclination (θ _x , θ _y). (X _j , y _j ) is the position of the spot image 60 related to the split mirror 1-n, and j = 1, ..., J. J is an integer of 2 or more.

式（７）が示す２×Ｊ個の関係式から、Ｗ（ｘ_ｊ，ｙ_ｊ）が示す曲面の形状である分割鏡１−ｎの波面Ｚ_１−ｎを推定することが可能である。
２×Ｊ個の関係式から、分割鏡１−ｎの波面Ｚ_１−ｎを推定する処理自体は、公知の技術であるため、詳細な説明を省略する。
式（５）（６）（７）では、反射による折り返しのため、鏡面の形状と波面の形状が、２倍だけ異なる関係を用いている。波面の局所的な傾きが、式（５）（６）（７）によって計算できることは、被検鏡１が入射方向に光線を折り返す場合に限定されない。ただし、（θ_ｘ，θ_ｙ）が被検鏡１の局所的な傾きと一致するのは、被検鏡１が入射方向に光線を折り返す場合であり、被検鏡１が入射方向に光線を折り返さない場合、折り返し角度に応じた係数を波面の局所的な傾きに乗じて換算する必要がある。It is possible to estimate _{the wavefront Z 1-n} of the split mirror 1-n, which is the shape of the curved surface indicated _{by W (x j} , y _j ), from the 2 × J relational expressions shown in the equation (7).
_{Since the process itself of estimating the wavefront Z 1-n} of the split mirror 1-n from the 2 × J relational expressions is a known technique, detailed description thereof will be omitted.
Equations (5), (6), and (7) use a relationship in which the shape of the mirror surface and the shape of the wavefront differ by twice because of the folding back due to reflection. The fact that the local inclination of the wavefront can be calculated by the equations (5), (6), and (7) is not limited to the case where the test mirror 1 turns the light ray in the incident direction. However, (θ _x , θ _y ) coincides with the local inclination of the test mirror 1 when the test mirror 1 turns back the light ray in the incident direction, and the test mirror 1 emits the light ray in the incident direction. If it does not fold, it is necessary to multiply the local slope of the wavefront by the coefficient according to the fold angle and convert it.

段差算出部２３は、データ抽出部２１から境界スポットデータＢＤ_ｎを受けると、境界スポットデータＢＤ_ｎが示すスポット像７０の撮像結果に基づいて、２つの分割鏡の間の段差Ｇａｐを算出する（図４のステップＳＴ４）。
以下、段差算出部２３による段差Ｇａｐの算出処理を具体的に説明する。 _{When the step calculation unit 23 receives the boundary spot data BD n} from the data extraction unit 21, the step calculation unit 23 calculates the step gap between the two dividing mirrors based on the imaging result of the spot image 70 indicated by the boundary spot data BD _{n ().} Step ST4 in FIG. 4).
Hereinafter, the step calculation process of the step Gap by the step calculation unit 23 will be specifically described.

段差算出部２３は、境界スポットデータＢＤ_ｎが示すスポット像７０の撮像結果から、干渉縞７４の傾斜を算出する。
即ち、段差算出部２３は、スポット像７０の撮像結果を画像Ｉ（ｘ，ｙ）として、画像Ｉ（ｘ，ｙ）を空間フーリエ変換し、フーリエ変換結果Ｆ（ωｘ，ωｙ）を得る。
段差算出部２３は、フーリエ変換結果Ｆ（ωｘ，ωｙ）を極座標変換して、以下の式（８）に示すような極座標変換結果Ｇ（ｒ’，θ’）を得る。

式（８）において、ｅｘｐ（−α_θ’ｒ）は、ｒ’が大きくなるほど、指数関数的に減少していく、Ｇ（ｒ’，θ’）の包絡線成分である。α_θ’は、指数減少係数であり、指数減少係数α_θ’が小さいほど、包絡線の減少速度が遅くなる。指数減少係数α_θ’とθ’は、互いに依存している。ｇ（ｒ’，θ’）は、例えば、ｃｏｓ（ｒ’）で表される振動成分である。
段差算出部２３は、極座標変換結果Ｇ（ｒ’，θ’）のθ’を変化させて、それぞれのθ’に対応する指数減少係数α_θ’を互いに比較し、最も小さい指数減少係数α_θ’を特定する。
最も小さい指数減少係数α_θ’に対応するθ’の方向は、画像Ｉ（ｘ，ｙ）の中で、自己相関が最も大きい方向であるため、干渉縞７４の傾斜方向と対応する。
段差算出部２３は、最も小さい指数減少係数α_θ’に対応するθ’を、干渉縞７４の傾斜方向に決定する。The step calculation unit 23 calculates the inclination of the interference fringes 74 from the image pickup result of the spot image 70 indicated _{by the boundary spot data BD n.}
That is, the step calculation unit 23 uses the image pickup result of the spot image 70 as the image I (x, y), spatially Fourier transforms the image I (x, y), and obtains the Fourier transform result F (ωx, ωy).
The step calculation unit 23 converts the Fourier transform result F (ωx, ωy) into polar coordinates to obtain the polar coordinate transformation result G (r', θ') as shown in the following equation (8).

In the formula (8), exp (−α _{θ ′} r) is an envelope component of G (r ′, θ ′) that decreases exponentially as r ′ increases. α _θ'is an exponential decrease coefficient, and the _{smaller the exponential decrease coefficient α θ'} , the slower the decrease rate of the envelope. The exponential decay coefficients α _θ'and θ'are dependent on each other. g (r', θ') is, for example, a vibration component represented by cos (r').
The step calculation unit 23 changes the θ'of the polar coordinate conversion result G (r', θ'), _{compares the exponential decrease coefficient α θ'corresponding} to each θ'with each other, and has the smallest exponential decrease coefficient α _{θ. '} Identify.
The direction of θ'corresponding to the smallest exponential decrease coefficient α _{θ'corresponds} to the inclination direction of the interference fringe 74 because it is the direction having the largest autocorrelation in the image I (x, y).
The step calculation unit 23 determines θ'corresponding to the smallest exponential decrease coefficient α _θ'in the inclination direction of the interference fringes 74.

段差算出部２３は、干渉縞７４の傾斜方向θ’を決定すると、傾斜方向θ’から２つの分割鏡の間の段差Ｇａｐを算出する。
例えば、分割鏡１−１と分割鏡１−２との間の段差Ｇａｐ_１，２の算出式は、以下の式（９）のように表される。

Ｄ_１，２は、マイクロレンズ１１ａ−（１）（２）の開口径、ｒ_１，２は、瞳中心からマイクロレンズ１１ａ−（１）（２）までの距離、ｆ_１，２は、マイクロレンズ１１ａ−（１）（２）の焦点距離である。When the step calculation unit 23 determines the tilt direction θ'of the interference fringe 74, the step calculation unit 23 calculates the step Gap between the two split mirrors from the tilt direction θ'.
_{For example, the calculation formula of the steps Gap 1 and 2} between the split mirror 1-1 and the split mirror 1-2 is expressed as the following formula (9).

D _{1 and 2} are the aperture diameters of the microlenses 11a- (1) and (2), r _{1 and 2} are the distances from the center of the pupil to the microlenses 11a- (1) and (2), and f _{1 and 2} are the micro lenses. The focal length of the lenses 11a- (1) and (2).

被検鏡波面算出部２４は、段差算出部２３により算出された段差Ｇａｐ_１，２、Ｇａｐ_２，３、Ｇａｐ_３，４、Ｇａｐ_４，５、Ｇａｐ_５，６、Ｇａｐ_６，１と、分割鏡波面算出部２２により算出された分割鏡１−１〜１−６の波面Ｚ_１−１、Ｚ_１−２、Ｚ_１−３、Ｚ_１−４、Ｚ_１−５、Ｚ_１−６とから、被検鏡１の波面を算出する（図４のステップＳＴ５）。
以下、被検鏡波面算出部２４による被検鏡１の波面の算出処理を具体的に説明する。Test mirror wavefront calculation unit 24, step _Gap, 1, 2 calculated by the step calculation unit _{_{_{_{23, Gap 2,3, Gap 3,4,}}}} Gap 4,5, Gap 5,6, and _{Gap, 6,1,} divided _{Wavefronts of the split mirrors 1-1 to} _1-6 calculated by the mirror wavefront calculation unit 22 Z 1-1, Z _1-2, Z _1-3, Z _1-4, Z _1-5, Z 1-6 and From, the wavefront of the test mirror 1 is calculated (step ST5 in FIG. 4).
Hereinafter, the wavefront calculation process of the test mirror 1 by the test mirror wavefront calculation unit 24 will be specifically described.

まず、被検鏡波面算出部２４は、以下の式（１０）に示す方程式を設定する。

Ｚ_１−１＋ｐ_１−（Ｚ_１−２＋ｐ_２）＝２Ｇａｐ_１，２
Ｚ_１−２＋ｐ_２−（Ｚ_１−３＋ｐ_３）＝２Ｇａｐ_２，３
Ｚ_１−３＋ｐ_３−（Ｚ_１−４＋ｐ_４）＝２Ｇａｐ_３，４
Ｚ_１−４＋ｐ_４−（Ｚ_１−５＋ｐ_５）＝２Ｇａｐ_４，５
Ｚ_１−５＋ｐ_５−（Ｚ_１−６＋ｐ_６）＝２Ｇａｐ_５，６
Ｚ_１−６＋ｐ_６−（Ｚ_１−１＋ｐ_１）＝２Ｇａｐ_６，１
（１０）
式（１０）において、ｐ_１，ｐ_２，ｐ_３，ｐ_４，ｐ_５，ｐ_６は、未知のパラメータである。
Ｇａｐ_１，２は、分割鏡１−１と分割鏡１−２との間の段差、Ｇａｐ_２，３は、分割鏡１−２と分割鏡１−３との間の段差、Ｇａｐ_３，４は、分割鏡１−３と分割鏡１−４との間の段差である。
Ｇａｐ_４，５は、分割鏡１−４と分割鏡１−５との間の段差、Ｇａｐ_５，６は、分割鏡１−５と分割鏡１−６との間の段差、Ｇａｐ_６，１は、分割鏡１−６と分割鏡１−１との間の段差である。First, the test mirror wavefront calculation unit 24 sets the equation shown in the following equation (10).

Z _1-1 + p ₁ − (Z _1-2 + p ₂ ) = 2Gap _{1, 2}
Z _1-2 + p _2- (Z _1-3 + p ₃ ) = 2Gap _2,3
Z _1-3 + p ₃ − (Z _1-4 + p ₄ ) = 2Gap _3,4
_{_{_{_{Z 1-4 + p 4 - (Z}}}} 1-5 + p 5) = 2Gap 4,5
Z _1-5 + p ₅ − (Z _1-6 + p ₆ ) = 2Gap _5,6
Z _1-6 + p ₆ − (Z _1-1 + p ₁ ) = 2Gap _6,1
(10)
In equation (10), p ₁ , p ₂ , p ₃ , p ₄ , p ₅ , and p ₆ are unknown parameters.
Gap _{1 and 2} are steps between the dividing mirror 1-1 and the dividing mirror 1-2, and Gap _{2 and 3} are steps between the dividing mirror 1-2 and the dividing mirror 1-3, Gap _{3, 4} Is a step between the split mirrors 1-3 and the split mirrors 1-4.
Gap ₄ , 5 is a step between the dividing mirror 1-4 and the dividing mirror 1-5, Gap ₅ , 6 is a step between the dividing mirror 1-5 and the dividing mirror 1-6, Gap _{6, 1} Is a step between the split mirror 1-6 and the split mirror 1-1.

被検鏡波面算出部２４は、式（１０）に示す方程式における未知のパラメータｐ_１，ｐ_２，ｐ_３，ｐ_４，ｐ_５，ｐ_６を、例えば、最小二乗法によって推定する。未知のパラメータｐ_１，ｐ_２，ｐ_３，ｐ_４，ｐ_５，ｐ_６の推定処理自体は、公知の技術であるため詳細な説明を省略する。
被検鏡波面算出部２４は、分割鏡１−１〜１−６の波面Ｚ_１−１〜Ｚ_１−６を、以下の式（１１）のように補正し、補正後の波面Ｚ_１−１’〜Ｚ_１−６’を、被検鏡１の波面とする。

Ｚ_１−１’＝Ｚ_１−１＋ｐ_１
Ｚ_１−２’＝Ｚ_１−２＋ｐ_２
Ｚ_１−３’＝Ｚ_１−３＋ｐ_３
Ｚ_１−４’＝Ｚ_１−４＋ｐ_４
Ｚ_１−５’＝Ｚ_１−５＋ｐ_５
Ｚ_１−６’＝Ｚ_１−６＋ｐ_６
（１１）The test mirror wavefront calculation unit 24 _{estimates unknown parameters p 1} , p ₂ , p ₃ , p ₄ , p ₅ , and p ₆ in the equation shown in equation (10) by, for example, the least squares method. Since the estimation process itself of the unknown parameters p ₁ , p ₂ , p ₃ , p ₄ , p ₅ , and p ₆ is a known technique, detailed description thereof will be omitted.
The wavefront calculation unit 24 to be inspected corrects the wavefronts Z _{1-1 to} Z _1-6 of the split mirrors 1-1 to 1-6 as in the following equation (11), and the corrected wavefront Z _1- the ₁ _{'to Z 1-6',} the wavefront of the mirror 1.

Z _1-1 '= Z _1-1 + p ₁
Z _1-2 '= Z _1-2 + p ₂
Z _1-3 '= Z _1-3 + p ₃
Z _1-4 '= Z _1-4 + p ₄
Z _1-5 '= Z _1-5 + p ₅
Z _1-6 '= Z _1-6 + p ₆
(11)

以上の実施の形態１では、複数の分割鏡１−１〜１−６が組み合わされている被検鏡１により反射された光３を集光させる複数のマイクロレンズ１１ａを有するマイクロレンズアレイ１１と、複数のマイクロレンズ１１ａによりそれぞれ集光された光３に含まれている複数の波長成分のうち、波長が長い波長成分ほど大きく回折させ、回折させたそれぞれの波長成分をスポット像として結像させる転像光学系１２と、転像光学系１２により結像されたそれぞれのスポット像を撮像する撮像素子１７と、撮像素子１７により撮像された複数のスポット像のうち、複数の分割鏡１−１〜１−６の中で、互いに隣り合っている２つの分割鏡のそれぞれに反射された光に対応するスポット像に基づいて、２つの分割鏡の間の段差を算出する段差算出部２３とを備えるように、鏡面形状測定装置２を構成した。したがって、鏡面形状測定装置２は、メンテナンスが必要な駆動機構を用いることなく、被検鏡１が有している複数の分割鏡１−１〜１−６の間の段差を算出することができる。 In the above embodiment 1, the microlens array 11 has a plurality of microlenses 11a for condensing the light 3 reflected by the test mirror 1 in which a plurality of split mirrors 1-1 to 1-6 are combined. Of the plurality of wavelength components contained in the light 3 condensed by the plurality of microlenses 11a, the longer the wavelength component, the larger the diffraction, and each diffracted wavelength component is imaged as a spot image. Of the image pickup element 17 that captures the image of each spot imaged by the image transfer optical system 12, the image pickup element 17 imaged by the image transfer optical system 12, and the plurality of spot images imaged by the image pickup element 17, a plurality of split mirrors 1-1. In ~ 1-6, the step calculation unit 23 that calculates the step between the two split mirrors based on the spot image corresponding to the light reflected by each of the two split mirrors adjacent to each other. The mirror surface shape measuring device 2 was configured to be provided. Therefore, the mirror surface shape measuring device 2 can calculate the step between the plurality of split mirrors 1-1 to 1-6 possessed by the test mirror 1 without using a drive mechanism that requires maintenance. ..

実施の形態２．
実施の形態２では、第１のシリンドリカルレンズアレイ８１と、第２のシリンドリカルレンズアレイ８２とを備える鏡面形状測定装置について説明する。Embodiment 2.
In the second embodiment, a mirror surface shape measuring device including the first cylindrical lens array 81 and the second cylindrical lens array 82 will be described.

図７は、実施の形態２に係る鏡面形状測定装置２を含む反射鏡システムを示す構成図である。図７において、図１と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
図７に示す反射鏡システムでは、被検鏡１が、二輪帯の鏡であるものとする。
被検鏡１は、複数の分割鏡１−１〜１−６，１−１１〜１−２２が組み合わされている。
分割鏡１−１〜１−６，１−１１〜１−２２のそれぞれは、被検鏡１の一部を構成している部分鏡である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a reflecting mirror system including the mirror surface shape measuring device 2 according to the second embodiment. In FIG. 7, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding parts, and thus the description thereof will be omitted.
In the reflecting mirror system shown in FIG. 7, it is assumed that the test mirror 1 is a two-wheeled band mirror.
The test mirror 1 is a combination of a plurality of split mirrors 1-1 to 1-6 and 1-11 to 1-22.
Each of the divided mirrors 1-1 to 1-6 and 1-11 to 1-22 is a partial mirror constituting a part of the test mirror 1.

第１のシリンドリカルリレーレンズアレイ８１は、被検鏡１と第２のシリンドリカルリレーレンズアレイ８２との間に配置されており、かつ、ｘｙ平面と平行に配置されている。
第１のシリンドリカルリレーレンズアレイ８１は、被検鏡１側の面に複数のシリンドリカルレンズ８１ａを備え、第２のシリンドリカルリレーレンズアレイ８２側の面に複数のシリンドリカルレンズ８１ｂを備えている。
複数のシリンドリカルレンズ８１ａ及び複数のシリンドリカルレンズ８１ｂのそれぞれは、ｘ方向に並んでいる。
複数のシリンドリカルレンズ８１ａは、複数のシリンドリカルレンズ８１ｂの中のいずれかのシリンドリカルレンズ８１ｂとペアになっている。
シリンドリカルレンズ８１ａとシリンドリカルレンズ８１ｂとのペアは、焦線が一致するように配置されている。
シリンドリカルレンズ８１ａとシリンドリカルレンズ８１ｂとのペアは、分割鏡１−１〜１−６，１−１１〜１−２２のうち、いずれかの分割鏡により反射された光３の像をｙ軸と平行な軸を対称の軸として反転させる。The first cylindrical relay lens array 81 is arranged between the test mirror 1 and the second cylindrical relay lens array 82, and is arranged parallel to the xy plane.
The first cylindrical relay lens array 81 is provided with a plurality of cylindrical lenses 81a on the surface on the side of the test mirror 1, and is provided with a plurality of cylindrical lenses 81b on the surface on the side of the second cylindrical relay lens array 82.
Each of the plurality of cylindrical lenses 81a and the plurality of cylindrical lenses 81b are arranged in the x direction.
The plurality of cylindrical lenses 81a are paired with any one of the plurality of cylindrical lenses 81b.
The pair of the cylindrical lens 81a and the cylindrical lens 81b are arranged so that the focused lines coincide with each other.
In the pair of the cylindrical lens 81a and the cylindrical lens 81b, the image of the light 3 reflected by any of the dividing mirrors 1-1 to 1-6 and 1-11 to 1-22 is parallel to the y-axis. Axis is inverted as the axis of symmetry.

第２のシリンドリカルリレーレンズアレイ８２は、第１のシリンドリカルリレーレンズアレイ８１とマイクロレンズアレイ１１との間に配置されており、かつ、ｘｙ平面と平行に配置されている。
第２のシリンドリカルレンズアレイ８２は、第１のシリンドリカルリレーレンズアレイ８１側の面に複数のシリンドリカルレンズ８２ａを備え、マイクロレンズアレイ１１側の面に複数のシリンドリカルレンズ８２ｂを備えている。
複数のシリンドリカルレンズ８２ａは、複数のシリンドリカルレンズ８２ｂの中のいずれかのシリンドリカルレンズ８２ｂとペアになっている。
シリンドリカルレンズ８２ａとシリンドリカルレンズ８２ｂとのペアは、焦線が一致するように配置されている。
シリンドリカルレンズ８２ａとシリンドリカルレンズ８２ｂとのペアは、シリンドリカルリレーレンズ８１から出射された光３の像を反転させる。The second cylindrical relay lens array 82 is arranged between the first cylindrical relay lens array 81 and the microlens array 11 and is arranged parallel to the xy plane.
The second cylindrical lens array 82 includes a plurality of cylindrical lenses 82a on the surface of the first cylindrical relay lens array 81, and a plurality of cylindrical lenses 82b on the surface of the microlens array 11 side.
The plurality of cylindrical lenses 82a are paired with any one of the plurality of cylindrical lenses 82b.
The pair of the cylindrical lens 82a and the cylindrical lens 82b are arranged so that the focused lines coincide with each other.
The pair of the cylindrical lens 82a and the cylindrical lens 82b inverts the image of the light 3 emitted from the cylindrical relay lens 81.

複数のシリンドリカルレンズ８２ａのピッチは、複数のシリンドリカルレンズ８１ａのピッチと同一である。ただし、ピッチの同一は、厳密に同一であるものに限るものではなく、実用上問題のない範囲でピッチが異なっていてもよい。
複数のシリンドリカルレンズ８２ａの配列方向は、複数のシリンドリカルレンズ８１ａの配列方向と異なっている。
図７に示す鏡面形状測定装置２では、複数のシリンドリカルレンズ８２ａの配列方向が、ｘ方向から６０度傾いている方向である。しかし、これは一例に過ぎず、複数のシリンドリカルレンズ８２ａの配列方向が、例えば、ｘ方向から４０度傾いている方向であってもよいし、５０度傾いている方向であってもよい。
また、図７に示す鏡面形状測定装置２では、第１のシリンドリカルリレーレンズアレイ８１が、被検鏡１側の面に複数のシリンドリカルレンズ８１ａを備え、第２のシリンドリカルリレーレンズアレイ８２側の面に複数のシリンドリカルレンズ８１ｂを備えている。しかし、これは一例に過ぎず、複数のシリンドリカルレンズ８１ａを備えたシリンドリカルレンズアレイと、複数のシリンドリカルレンズ８１ｂを備えたシリンドリカルレンズアレイとを対向するように配置することにより、第１のシリンドリカルリレーレンズアレイ８１を構成してもよい。
また、図７に示す鏡面形状測定装置２では、第２のシリンドリカルリレーレンズアレイ８２が、第１のシリンドリカルリレーレンズアレイ８１側の面に複数のシリンドリカルレンズ８２ａを備え、マイクロレンズアレイ１１側の面に複数のシリンドリカルレンズ８２ｂを備えている。しかし、これは一例に過ぎず、複数のシリンドリカルレンズ８２ａを備えたシリンドリカルレンズアレイと、複数のシリンドリカルレンズ８２ｂを備えたシリンドリカルレンズアレイとを対向するように配置することにより、第２のシリンドリカルリレーレンズアレイ８２を構成してもよい。The pitch of the plurality of cylindrical lenses 82a is the same as the pitch of the plurality of cylindrical lenses 81a. However, the same pitch is not limited to exactly the same pitch, and the pitch may be different within a range where there is no practical problem.
The arrangement direction of the plurality of cylindrical lenses 82a is different from the arrangement direction of the plurality of cylindrical lenses 81a.
In the mirror surface shape measuring device 2 shown in FIG. 7, the arrangement direction of the plurality of cylindrical lenses 82a is a direction inclined by 60 degrees from the x direction. However, this is only an example, and the arrangement direction of the plurality of cylindrical lenses 82a may be, for example, a direction tilted by 40 degrees from the x direction or a direction tilted by 50 degrees.
Further, in the mirror surface shape measuring device 2 shown in FIG. 7, the first cylindrical relay lens array 81 is provided with a plurality of cylindrical lenses 81a on the surface on the surface on the test mirror 1 side, and the surface on the second cylindrical relay lens array 82 side. Is equipped with a plurality of cylindrical lenses 81b. However, this is only an example, and the first cylindrical relay lens is arranged by arranging the cylindrical lens array provided with the plurality of cylindrical lenses 81a and the cylindrical lens array provided with the plurality of cylindrical lenses 81b so as to face each other. The array 81 may be configured.
Further, in the mirror surface shape measuring device 2 shown in FIG. 7, the second cylindrical relay lens array 82 includes a plurality of cylindrical lenses 82a on the surface on the first cylindrical relay lens array 81 side, and the surface on the microlens array 11 side. Is equipped with a plurality of cylindrical lenses 82b. However, this is only an example, and the second cylindrical relay lens is arranged by arranging the cylindrical lens array provided with the plurality of cylindrical lenses 82a and the cylindrical lens array provided with the plurality of cylindrical lenses 82b so as to face each other. The array 82 may be configured.

図８は、マイクロレンズアレイ１１による光３の像と、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａの配置とを示す説明図である。図８において、図５と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
像５１−１１は、分割鏡１−１１により反射された光３の像、像５１−１２は、分割鏡１−１２により反射された光３の像、像５１−１３は、分割鏡１−１３により反射された光３の像である。
像５１−１４は、分割鏡１−１４により反射された光３の像、像５１−１５は、分割鏡１−１５により反射された光３の像、像５１−１６は、分割鏡１−１６により反射された光３の像である。
像５１−１７は、分割鏡１−１７により反射された光３の像、像５１−１８は、分割鏡１−１８により反射された光３の像、像５１−１９は、分割鏡１−１９により反射された光３の像である。
像５１−２０は、分割鏡１−２０により反射された光３の像、像５１−２１は、分割鏡１−２１により反射された光３の像、像５１−２２は、分割鏡１−２２により反射された光３の像である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing an image of light 3 by the microlens array 11 and an arrangement of a plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. In FIG. 8, the same reference numerals as those in FIG. 5 indicate the same or corresponding parts, and thus the description thereof will be omitted.
The image 51-11 is an image of the light 3 reflected by the split mirror 1-11, the image 51-12 is an image of the light 3 reflected by the split mirror 1-12, and the image 51-13 is the image of the light 3 reflected by the split mirror 1-12. It is an image of light 3 reflected by 13.
The image 51-14 is an image of the light 3 reflected by the split mirror 1-14, the image 51-15 is an image of the light 3 reflected by the split mirror 1-15, and the image 51-16 is the image of the light 3 reflected by the split mirror 1-15. It is an image of light 3 reflected by 16.
The image 51-17 is an image of the light 3 reflected by the split mirror 1-17, the image 51-18 is an image of the light 3 reflected by the split mirror 1-18, and the image 51-19 is the image of the light 3 reflected by the split mirror 1-18. It is an image of light 3 reflected by 19.
The image 51-20 is an image of the light 3 reflected by the split mirror 1-20, the image 51-21 is an image of the light 3 reflected by the split mirror 1-21, and the image 51-22 is the image of the light 3 reflected by the split mirror 1-21. It is an image of light 3 reflected by 22.

マイクロレンズ１１ａ−１１は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１１により反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−１２は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１２により反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−１３は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１３により反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。The microlens 11a-11 is a microlens 11a that collects the light 3 reflected by the split mirror 1-11 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11.
The microlens 11a-12 is a microlens 11a that collects the light 3 reflected by the split mirror 1-12 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11.
The microlens 11a-13 is a microlens 11a that collects the light 3 reflected by the split mirror 1-13 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11.

マイクロレンズ１１ａ−１４は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１４により反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−１５は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１５により反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−１６は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１６により反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。The microlens 11a-14 is a microlens 11a that collects the light 3 reflected by the split mirror 1-14 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11.
The microlens 11a-15 is a microlens 11a that collects the light 3 reflected by the split mirror 1-15 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11.
The microlens 11a-16 is a microlens 11a that collects the light 3 reflected by the split mirror 1-16 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11.

マイクロレンズ１１ａ−１７は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１７により反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−１８は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１８により反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−１９は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１９により反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。The microlens 11a-17 is a microlens 11a that collects the light 3 reflected by the split mirror 1-17 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11.
The microlens 11a-18 is a microlens 11a that collects the light 3 reflected by the split mirror 1-18 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11.
The microlens 11a-19 is a microlens 11a that collects the light 3 reflected by the split mirror 1-19 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11.

マイクロレンズ１１ａ−２０は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−２０により反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−２１は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−２１により反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−２２は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−２２により反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。The microlens 11a-20 is a microlens 11a that collects the light 3 reflected by the split mirror 1-20 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11.
The microlens 11a-21 is a microlens 11a that collects the light 3 reflected by the split mirror 1-21 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11.
The microlens 11a-22 is a microlens 11a that collects the light 3 reflected by the split mirror 1-22 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11.

マイクロレンズ１１ａ−（１１）（１２）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１１及び分割鏡１−１２のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（１２）（１３）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１２及び分割鏡１−１３のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（１３）（１４）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１３及び分割鏡１−１４のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。The microlenses 11a- (11) (12) collect the light 3 reflected by each of the split mirrors 1-11 and the split mirrors 1-12 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (12) (13) collect the light 3 reflected by each of the split mirror 1-12 and the split mirror 1-13 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (13) (14) collect the light 3 reflected by each of the split mirrors 1-13 and the split mirrors 1-14 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.

マイクロレンズ１１ａ−（１４）（１５）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１４及び分割鏡１−１５のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（１５）（１６）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１５及び分割鏡１−１６のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（１６）（１７）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１６及び分割鏡１−１７のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。The microlenses 11a- (14) (15) collect the light 3 reflected by each of the split mirrors 1-14 and the split mirrors 1-15 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (15) (16) collect the light 3 reflected by each of the split mirror 1-15 and the split mirror 1-16 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (16) (17) collect the light 3 reflected by each of the split mirror 1-16 and the split mirror 1-17 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.

マイクロレンズ１１ａ−（１７）（１８）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１７及び分割鏡１−１８のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（１８）（１９）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１８及び分割鏡１−１９のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（１９）（２０）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１９及び分割鏡１−２０のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。The microlenses 11a- (17) (18) collect the light 3 reflected by each of the split mirror 1-17 and the split mirror 1-18 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (18) (19) collect the light 3 reflected by each of the split mirror 1-18 and the split mirror 1-19 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (19) (20) collect the light 3 reflected by each of the split mirror 1-19 and the split mirror 1-20 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.

マイクロレンズ１１ａ−（２０）（２１）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−２０及び分割鏡１−２１のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（２１）（２２）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−２１及び分割鏡１−２２のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（２２）（１１）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−２２及び分割鏡１−１１のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。The microlenses 11a- (20) (21) collect the light 3 reflected by each of the split mirror 1-20 and the split mirror 1-21 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (21) (22) collect the light 3 reflected by each of the split mirrors 1-21 and the split mirrors 1-22 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (22) (11) collect the light 3 reflected by each of the split mirrors 1-22 and the split mirrors 1-11 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.

マイクロレンズ１１ａ−（１）（１１）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１及び分割鏡１−１１のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（２）（１１）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−２及び分割鏡１−１１のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（２）（１２）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−２及び分割鏡１−１２のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。The microlenses 11a- (1) (11) collect the light 3 reflected by each of the split mirror 1-1 and the split mirror 1-11 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (2) (11) collect the light 3 reflected by the split mirrors 1-2 and the split mirrors 1-11 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (2) (12) collect the light 3 reflected by the split mirrors 1-2 and the split mirrors 1-12 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.

マイクロレンズ１１ａ−（２）（１３）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−２及び分割鏡１−１３のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（３）（１３）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−３及び分割鏡１−１３のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（３）（１４）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−３及び分割鏡１−１４のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。The microlenses 11a- (2) (13) collect the light 3 reflected by the split mirrors 1-2 and the split mirrors 1-13 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (3) (13) collect the light 3 reflected by the split mirrors 1-3 and the split mirrors 1-13 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (3) (14) collect the light 3 reflected by the split mirrors 1-3 and the split mirrors 1-14 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.

マイクロレンズ１１ａ−（３）（１５）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−３及び分割鏡１−１５のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（４）（１５）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−４及び分割鏡１−１５のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（４）（１６）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−４及び分割鏡１−１６のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。The microlenses 11a- (3) (15) collect the light 3 reflected by the split mirrors 1-3 and the split mirrors 1-15 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (4) (15) collect the light 3 reflected by the split mirrors 1-4 and the split mirrors 1-15 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (4) (16) collect the light 3 reflected by the split mirrors 1-4 and the split mirrors 1-16 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.

マイクロレンズ１１ａ−（４）（１７）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−４及び分割鏡１−１７のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（５）（１７）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−５及び分割鏡１−１７のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（５）（１８）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−５及び分割鏡１−１８のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。The microlenses 11a- (4) (17) collect the light 3 reflected by the split mirrors 1-4 and the split mirrors 1-17 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (5) (17) collect the light 3 reflected by each of the split mirrors 1-5 and the split mirrors 1-17 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (5) (18) collect the light 3 reflected by each of the split mirrors 1-5 and the split mirrors 1-18 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.

マイクロレンズ１１ａ−（５）（１９）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−５及び分割鏡１−１９のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（６）（１９）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−６及び分割鏡１−１９のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（６）（２０）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−６及び分割鏡１−２０のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。The microlenses 11a- (5) (19) collect the light 3 reflected by each of the split mirrors 1-5 and the split mirrors 1-19 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (6) (19) collect the light 3 reflected by the split mirrors 1-6 and the split mirrors 1-19 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (6) (20) collect the light 3 reflected by each of the split mirror 1-6 and the split mirror 1-20 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.

マイクロレンズ１１ａ−（６）（２１）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−６及び分割鏡１−２１のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（１）（２１）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１及び分割鏡１−２１のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。
マイクロレンズ１１ａ−（１）（２２）は、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａのうち、分割鏡１−１及び分割鏡１−２２のそれぞれに反射された光３を集光するマイクロレンズ１１ａである。The microlenses 11a- (6) (21) collect the light 3 reflected by each of the split mirror 1-6 and the split mirror 1-21 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (1) (21) collect the light 3 reflected by each of the split mirror 1-1 and the split mirror 1-21 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.
The microlenses 11a- (1) and (22) collect the light 3 reflected by each of the split mirror 1-1 and the split mirror 1-22 among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is a shining microlens 11a.

図９は、マイクロレンズアレイ１１による光３の像と、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａの配置と、第１のシリンドリカルレンズアレイ８１の配置と、第２のシリンドリカルレンズアレイ８２の配置とを示す説明図である。
図９に示す複数のマイクロレンズ１１ａは、レンズピッチに対するマイクロレンズ１１ａの有効径が√３／２であるように配置されている。
複数のシリンドリカルレンズ８１ａの配列方向は、ｘ方向である。
それぞれのシリンドリカルレンズ８１ａは、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａの中で、ｙ方向に一列に並んでいる複数のマイクロレンズ１１ａと平行に配置されている。
複数のシリンドリカルレンズ８１ａのピッチは、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａの中で、ｘ方向から３０度傾いている方向に並んでいる複数のマイクロレンズ１１ａのピッチの１／ｃｏｓ（３０）倍である。FIG. 9 shows an image of light 3 by the microlens array 11, an arrangement of a plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11, an arrangement of a first cylindrical lens array 81, and a second cylindrical lens array. It is explanatory drawing which shows the arrangement of 82.
The plurality of microlenses 11a shown in FIG. 9 are arranged so that the effective diameter of the microlenses 11a with respect to the lens pitch is √3 / 2.
The arrangement direction of the plurality of cylindrical lenses 81a is the x direction.
Each of the cylindrical lenses 81a is arranged in parallel with the plurality of microlenses 11a arranged in a row in the y direction among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11.
The pitch of the plurality of cylindrical lenses 81a is 1 / of the pitch of the plurality of microlenses 11a arranged in a direction inclined by 30 degrees from the x direction among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. It is cos (30) times.

複数のシリンドリカルレンズ８２ａの配列方向は、ｘ方向から約６０度傾いている方向である。
それぞれのシリンドリカルレンズ８２ａは、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａの中で、ｘ方向から３０度傾いている方向に一列に並んでいる複数のマイクロレンズ２１ａと平行に配置されている。
複数のシリンドリカルレンズ８２ａのピッチは、マイクロレンズアレイ１１が有している複数のマイクロレンズ１１ａの中で、ｙ方向に並んでいる複数のマイクロレンズ１２ａのピッチの１／ｃｏｓ（３０）倍である。
図９に示す複数のマイクロレンズ１１ａのそれぞれにより集光される光３は、複数のシリンドリカルレンズ８１ａの境界によって分断されていない光であり、また、複数のシリンドリカルレンズ８２ａの境界によって分断されていない光である。The arrangement direction of the plurality of cylindrical lenses 82a is a direction inclined by about 60 degrees from the x direction.
Each cylindrical lens 82a is arranged in parallel with a plurality of microlenses 21a arranged in a row in a direction inclined by 30 degrees from the x direction among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. ing.
The pitch of the plurality of cylindrical lenses 82a is 1 / cos (30) times the pitch of the plurality of microlenses 12a arranged in the y direction among the plurality of microlenses 11a included in the microlens array 11. ..
The light 3 focused by each of the plurality of microlenses 11a shown in FIG. 9 is light that is not divided by the boundaries of the plurality of cylindrical lenses 81a, and is not divided by the boundaries of the plurality of cylindrical lenses 82a. It is light.

図１及び図５に示すように、被検鏡１が、一輪帯の鏡であって、複数の分割鏡１−１〜１−６が組み合わされている場合、２つの分割鏡の間の段差に対応する明線（１）〜（３）が角度方向に生成される。
図１に示す鏡面形状測定装置２では、転像光学系１２が、複数のマイクロレンズ１１ａによりそれぞれ集光された光３に含まれている複数の波長成分のうち、波長が長い波長成分ほど大きく回折させ、回折させたそれぞれの波長成分をスポット像として撮像素子１７に結像させている。したがって、段差算出部２３が、スポット像７０の撮像結果から、干渉縞７４の傾斜を算出して、干渉縞７４の傾斜から、２つの分割鏡の間の段差を算出することができる。As shown in FIGS. 1 and 5, when the test mirror 1 is a one-wheeled mirror and a plurality of split mirrors 1-1 to 1-6 are combined, a step between the two split mirrors. The bright lines (1) to (3) corresponding to are generated in the angular direction.
In the mirror surface shape measuring device 2 shown in FIG. 1, in the image change optical system 12, the wavelength component having a longer wavelength is larger than the plurality of wavelength components contained in the light 3 condensed by the plurality of microlenses 11a. It is diffracted, and each of the diffracted wavelength components is imaged on the image pickup element 17 as a spot image. Therefore, the step calculation unit 23 can calculate the inclination of the interference fringe 74 from the image pickup result of the spot image 70, and calculate the step between the two split mirrors from the inclination of the interference fringe 74.

しかし、図７及び図８に示すように、被検鏡１が、二輪帯の鏡であって、複数の分割鏡１−１〜１−６，１−１１〜１−２２が組み合わされている場合、動径方向に並んでいる２つの分割鏡の間の段差に対応する複数の明線が、動径方向に生成される。
転像光学系１２が、複数のマイクロレンズ１１ａによりそれぞれ集光された光３に含まれている複数の波長成分のうち、波長が長い波長成分ほど大きく回折させても、動径方向に生成された複数の明線が重なってしまう。したがって、段差算出部２３が、スポット像７０の撮像結果から、干渉縞７４の傾斜を算出することができず、動径方向に並んでいる２つの分割鏡の間の段差を算出することができない。However, as shown in FIGS. 7 and 8, the test mirror 1 is a two-wheeled band mirror, and a plurality of split mirrors 1-1 to 1-6 and 1-11 to 1-22 are combined. In this case, a plurality of bright lines corresponding to the steps between the two split mirrors arranged in the radial direction are generated in the radial direction.
Even if the transposition optical system 12 diffracts more wavelength components having a longer wavelength among the plurality of wavelength components contained in the light 3 condensed by the plurality of microlenses 11a, they are generated in the radial direction. Multiple bright lines overlap. Therefore, the step calculation unit 23 cannot calculate the inclination of the interference fringes 74 from the image pickup result of the spot image 70, and cannot calculate the step between the two split mirrors arranged in the radial direction. ..

図７に示す鏡面形状測定装置２では、複数のシリンドリカルレンズ８１ａの配列方向と、複数のシリンドリカルレンズ８２ａの配列方向とが、６０度異なっている。また、シリンドリカルレンズ８１ａ及びシリンドリカルレンズ８２ａのそれぞれが、分割鏡１−１〜１−６，１−１１〜１−２２のうち、いずれかの分割鏡により反射された光３の像を反転させている。これにより、いずれかの分割鏡により反射された光３の像は、１２０度、回転される。
複数のシリンドリカルレンズ８１ａの配列方向と、複数のシリンドリカルレンズ８２ａの配列方向とが、６０度異なっている場合、動径方向に並んでいる２つの分割鏡の間の段差に対応する複数の明線は、動径方向に対して、１２０度傾く。また、角度方向に並んでいる２つの分割鏡の間の段差に対応する複数の明線は、動径方向に対して、３０度傾く。
段差算出部２３は、動径方向に対する傾きの違いから、動径方向に並んでいる２つの分割鏡の間の段差に対応する複数の明線と、角度方向に並んでいる２つの分割鏡の間の段差に対応する複数の明線とを区別することができる。
したがって、段差算出部２３は、スポット像７０の撮像結果から、動径方向に並んでいる２つの分割鏡の間の段差に対応する複数の明線を、干渉縞７４の傾斜として算出することができる。また、段差算出部２３は、スポット像７０の撮像結果から、角度方向に並んでいる２つの分割鏡の間の段差に対応する複数の明線を、干渉縞７４の傾斜として算出することができる。In the mirror surface shape measuring device 2 shown in FIG. 7, the arrangement direction of the plurality of cylindrical lenses 81a and the arrangement direction of the plurality of cylindrical lenses 82a are different by 60 degrees. Further, each of the cylindrical lens 81a and the cylindrical lens 82a inverts the image of the light 3 reflected by any of the dividing mirrors 1-1 to 1-6 and 1-11 to 1-22. There is. As a result, the image of the light 3 reflected by any of the split mirrors is rotated by 120 degrees.
When the arrangement direction of the plurality of cylindrical lenses 81a and the arrangement direction of the plurality of cylindrical lenses 82a differ by 60 degrees, a plurality of bright lines corresponding to the step between the two split mirrors arranged in the radial direction. Tilts 120 degrees with respect to the radial direction. Further, the plurality of bright lines corresponding to the steps between the two split mirrors arranged in the angular direction are tilted by 30 degrees with respect to the radial direction.
The step calculation unit 23 has a plurality of bright lines corresponding to the steps between the two split mirrors arranged in the radial direction and the two split mirrors arranged in the angular direction due to the difference in inclination with respect to the radial direction. It is possible to distinguish from a plurality of bright lines corresponding to the steps between them.
Therefore, the step calculation unit 23 can calculate a plurality of bright lines corresponding to the steps between the two dividing mirrors arranged in the radial direction as the inclination of the interference fringes 74 from the image pickup result of the spot image 70. can. Further, the step calculation unit 23 can calculate a plurality of bright lines corresponding to the steps between the two split mirrors arranged in the angular direction as the inclination of the interference fringes 74 from the image pickup result of the spot image 70. ..

以下、段差算出部２３による段差の算出処理を具体的に説明する。
段差算出部２３は、動径方向に対する傾きの違いから、動径方向に並んでいる２つの分割鏡の間の段差に対応する複数の明線と、角度方向に並んでいる２つの分割鏡の間の段差に対応する複数の明線とを区別する。
段差算出部２３は、動径方向に並んでいる２つの分割鏡の間の段差に対応する複数の明線について、実施の形態１と同様に、干渉縞７４の傾斜方向θ’を決定する。
段差算出部２３は、動径方向に並んでいる２つの分割鏡の間の段差に対応する複数の明線が、動径方向に対して、１２０度傾いているため、動径方向に対する１２０度の傾きに基づいて、干渉縞７４の傾斜方向θ’を補正する。
例えば、分割鏡１−１と分割鏡１−２２とに係る干渉縞７４の傾斜方向θ_１，２２’の補正式は、以下の式（１２）のように表される。

式（１２）において、β_１，２２は、補正後の干渉縞７４の傾斜方向である。Hereinafter, the step calculation process by the step calculation unit 23 will be specifically described.
The step calculation unit 23 has a plurality of bright lines corresponding to the steps between the two split mirrors arranged in the radial direction and the two split mirrors arranged in the angular direction due to the difference in inclination with respect to the radial direction. Distinguish from multiple bright lines corresponding to the steps between them.
The step calculation unit 23 determines the inclination direction θ'of the interference fringes 74 for the plurality of bright lines corresponding to the steps between the two dividing mirrors arranged in the radial direction, as in the first embodiment.
In the step calculation unit 23, since a plurality of bright lines corresponding to the steps between the two dividing mirrors arranged in the radial direction are inclined by 120 degrees with respect to the radial direction, the step calculation unit 23 is 120 degrees with respect to the radial direction. The inclination direction θ'of the interference fringe 74 is corrected based on the inclination of.
_{For example, the correction formula for the inclination direction θ 1, 22'of the} interference fringes 74 related to the split mirror 1-1 and the split mirror 1-22 is expressed as the following formula (12).

In the formula (12), β ₁ , 22 are the inclination directions of the corrected interference fringes 74.

段差算出部２３は、補正後の干渉縞７４の傾斜方向から、動径方向に並んでいる２つの分割鏡の間の段差Ｇａｐを算出する。
例えば、分割鏡１−１と分割鏡１−２２との間の段差Ｇａｐ_１，２２の算出式は、以下の式（１３）のように表される。

Ｄ_１，２２は、マイクロレンズ１１ａ−（１）（２２）の開口径、ｒ_１，２２は、瞳中心からマイクロレンズ１１ａ−（１）（２２）までの距離、ｆ_１，２２は、マイクロレンズ１１ａ−（１）（２２）の焦点距離である。The step calculation unit 23 calculates the step Gap between the two split mirrors arranged in the radial direction from the tilt direction of the corrected interference fringe 74.
_{For example, the calculation formula of the steps Gap 1 and 22} between the split mirror 1-1 and the split mirror 1-22 is expressed as the following formula (13).

D ₁ , 22 is the aperture diameter of the microlenses 11a- (1) (22), r ₁ , 22 is the distance from the center of the pupil to the micro lenses 11a- (1) (22), and f ₁ , 22 is the micro. The focal length of the lenses 11a- (1) and (22).

段差算出部２３は、角度方向に並んでいる２つの分割鏡の間の段差に対応する複数の明線について、実施の形態１と同様に、干渉縞７４の傾斜方向θ’を決定する。
段差算出部２３は、角度方向に並んでいる２つの分割鏡の間の段差に対応する複数の明線が、動径方向に対して、３０度傾いているため、動径方向に対する３０度の傾きに基づいて、干渉縞７４の傾斜方向θ’を補正する。
例えば、分割鏡１−１２と分割鏡１−１３とに係る干渉縞７４の傾斜方向θ_{１２，１３}’の補正式は、以下の式（１４）のように表される。

式（１４）において、β_{１２，１３}は、補正後の干渉縞７４の傾斜方向である。The step calculation unit 23 determines the inclination direction θ'of the interference fringes 74 for the plurality of bright lines corresponding to the steps between the two split mirrors arranged in the angular direction, as in the first embodiment.
In the step calculation unit 23, since the plurality of bright lines corresponding to the steps between the two split mirrors arranged in the angular direction are tilted by 30 degrees with respect to the radial direction, the step calculation unit 23 is 30 degrees with respect to the radial direction. The inclination direction θ'of the interference fringe 74 is corrected based on the inclination.
_{For example, the correction formula for the inclination directions θ 12} , 13'of the interference fringes 74 related to the split mirror 1-12 and the split mirror 1-13 is expressed as the following formula (14).

In the equation (14), β _{12 and 13} are the inclination directions of the corrected interference fringes 74.

段差算出部２３は、補正後の干渉縞７４の傾斜方向から、角度方向に並んでいる２つの分割鏡の間の段差Ｇａｐを算出する。
例えば、分割鏡１−１２と分割鏡１−１３との間の段差Ｇａｐ_{１２，１３}の算出式は、以下の式（１５）のように表される。

Ｄ_{１２，１３}は、マイクロレンズ１１ａ−（１２）（１３）の開口径、ｒ_{１２，１３}は、瞳中心からマイクロレンズ１１ａ−（１２）（１３）までの距離、ｆ_{１２，１３}は、マイクロレンズ１１ａ−（１２）（１３）の焦点距離である。The step calculation unit 23 calculates the step Gap between the two split mirrors arranged in the angular direction from the tilt direction of the corrected interference fringe 74.
_{For example, the calculation formula of the steps Gap 12 and 13} between the split mirror 1-12 and the split mirror 1-13 is expressed as the following formula (15).

D _{12 and 13} are the aperture diameters of the microlenses 11a- (12) and (13), r _{12 and 13} are the distances from the center of the pupil to the microlenses 11a- (12) and (13), and f _{12 and 13} are micros. The focal length of the lenses 11a-(12) (13).

以上の実施の形態２では、複数のシリンドリカルレンズ８１ａを有する第１のシリンドリカルレンズアレイ８１と、複数のシリンドリカルレンズ８２ａを有する第２のシリンドリカルレンズアレイ８２とを備え、第１のシリンドリカルレンズアレイ８１及び第２のシリンドリカルレンズアレイ８２のそれぞれが、被検鏡１とマイクロレンズアレイ１１との間に配置されており、第１のシリンドリカルレンズアレイ８１が有する複数のシリンドリカルレンズ８１ａの配列方向と、第２のシリンドリカルレンズアレイ８２が有する複数のシリンドリカルレンズ８２ａの配列方向とが異なるように、鏡面形状測定装置２を構成した。したがって、鏡面形状測定装置２は、被検鏡１が、二輪帯の鏡であっても、メンテナンスが必要な駆動機構を用いることなく、被検鏡１が有している複数の分割鏡の間の段差を算出することができる。 In the second embodiment as described above, the first cylindrical lens array 81 having the plurality of cylindrical lenses 81a and the second cylindrical lens array 82 having the plurality of cylindrical lenses 82a are provided, and the first cylindrical lens array 81 and the first cylindrical lens array 81 are provided. Each of the second cylindrical lens array 82 is arranged between the test mirror 1 and the microlens array 11, and the arrangement direction of the plurality of cylindrical lenses 81a included in the first cylindrical lens array 81 and the second. The mirror surface shape measuring device 2 is configured so that the arrangement direction of the plurality of cylindrical lenses 82a included in the cylindrical lens array 82 is different from that of the cylindrical lens array 82. Therefore, in the mirror surface shape measuring device 2, even if the test mirror 1 is a two-wheeled band mirror, the space between the plurality of split mirrors possessed by the test mirror 1 without using a drive mechanism that requires maintenance. Steps can be calculated.

図７に示す鏡面形状測定装置２では、被検鏡１が、二輪帯の鏡であり、段差算出部２３が、二輪帯の鏡である被検鏡１が有している複数の分割鏡１−１〜１−６，１−１１〜１−２２の間の段差を算出している。しかし、これは一例に過ぎず、被検鏡１が、三輪帯以上の鏡であってもよく、段差算出部２３が、三輪帯以上の鏡が有している複数の分割鏡の間の段差を算出するようにしてもよい。 In the mirror surface shape measuring device 2 shown in FIG. 7, the mirror 1 to be inspected is a mirror of a two-wheeled band, and the step calculation unit 23 has a plurality of split mirrors 1 possessed by the mirror 1 to be a mirror of the two-wheeled band. The step between -1 to 1-6 and 1-11 to 1-22 is calculated. However, this is only an example, and the test mirror 1 may be a mirror having a three-wheeled band or more, and the step calculation unit 23 has a step between a plurality of split mirrors possessed by the mirror having the three-wheeled band or more. May be calculated.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 It should be noted that, within the scope of the present invention, any combination of embodiments can be freely combined, any component of each embodiment can be modified, or any component can be omitted in each embodiment. ..

この発明は、複数の分割鏡の間の段差を算出する鏡面形状測定装置、鏡面形状測定方法及び反射鏡システムに適している。 The present invention is suitable for a mirror surface shape measuring device, a mirror surface shape measuring method, and a reflecting mirror system for calculating a step between a plurality of split mirrors.

１被検鏡、１−１〜１−６，１−１１〜１−２２分割鏡、２鏡面形状測定装置、３光、１１マイクロレンズアレイ、１１ａマイクロレンズ、１１ａ−１，１１ａ−２，１１ａ−３，１１ａ−４，１１ａ−５，１１ａ−６，１１ａ−１１，１１ａ−１２，１１ａ−１３，１１ａ−１４，１１ａ−１５，１１ａ−１６，１１ａ−１７，１１ａ−１８，１１ａ−１９，１１ａ−２０，１１ａ−２１，１１ａ−２２マイクロレンズ、１１ａ−（１）（２），１１ａ−（２）（３），１１ａ−（３）（４），１１ａ−（４）（５），１１ａ−（５）（６），１１ａ−（６）（１），１１ａ−（１１）（１２），１１ａ−（１２）（１３），１１ａ−（１３）（１４），１１ａ−（１４）（１５），１１ａ−（１５）（１６），１１ａ−（１６）（１７），１１ａ−（１７）（１８），１１ａ−（１８）（１９），１１ａ−（１９）（２０），１１ａ−（２０）（２１），１１ａ−（２１）（２２），１１ａ−（２２）（１１），１１ａ−（１）（１１），１１ａ−（２）（１１），１１ａ−（２）（１２），１１ａ−（２）（１３），１１ａ−（３）（１３），１１ａ−（３）（１４），１１ａ−（３）（１５），１１ａ−（４）（１５），１１ａ−（４）（１６），１１ａ−（４）（１７），１１ａ−（５）（１７），１１ａ−（５）（１８），１１ａ−（５）（１９），１１ａ−（６）（１９），１１ａ−（６）（２０），１１ａ−（６）（２１），１１ａ−（１）（２１），１１ａ−（１）（２２）マイクロレンズ、１２転像光学系、１３フレネルゾーンプレート、１３レンズ、１５波長成分、１６波長成分、１７撮像素子、２０データ処理部、２１データ抽出部、２２分割鏡波面算出部、２３段差算出部、２４被検鏡波面算出部、３１データ抽出回路、３２分割鏡波面算出回路、３３段差算出回路、３４被検鏡波面算出回路、４１メモリ、４２プロセッサ、５１−１，５１−２，５１−３，５１−４，５１−５，５１−６，５１−１１，５１−１２，５１−１３，５１−１４，５１−１５，５１−１６，５１−１７，５１−１８，５１−１９，５１−２０，５１−２１，５１−２２像、６０スポット像、６１短波長成分、６２中間波長成分、６３長波長成分、７０スポット像、７１短波長成分、７２中間波長成分、７３長波長成分、７４干渉縞、８１第１のシリンドリカルリレーレンズアレイ、８１ａ，８１ｂシリンドリカルレンズ、８２第２のシリンドリカルリレーレンズアレイ、８２ａ，８２ｂシリンドリカルレンズ。 1 Examination mirror, 1-1-1-6, 1-11-222 Split mirror, 2 Mirror surface shape measuring device, 3 optics, 11 microlens array, 11a microlens, 11a-1,11a-2,11a -3,11a-4,11a-5,11a-6,11a-11,11a-12,11a-13,11a-14,11a-15,11a-16,11a-17,11a-18,11a-19 , 11a-20, 11a-21, 11a-22 Microlens, 11a- (1) (2), 11a- (2) (3), 11a- (3) (4), 11a- (4) (5) , 11a- (5) (6), 11a- (6) (1), 11a- (11) (12), 11a- (12) (13), 11a- (13) (14), 11a- (14) ) (15), 11a- (15) (16), 11a- (16) (17), 11a- (17) (18), 11a- (18) (19), 11a- (19) (20), 11a- (20) (21), 11a- (21) (22), 11a- (22) (11), 11a- (1) (11), 11a- (2) (11), 11a- (2) (12), 11a- (2) (13), 11a- (3) (13), 11a- (3) (14), 11a- (3) (15), 11a- (4) (15), 11a -(4) (16), 11a- (4) (17), 11a- (5) (17), 11a- (5) (18), 11a- (5) (19), 11a- (6) ( 19), 11a- (6) (20), 11a- (6) (21), 11a- (1) (21), 11a- (1) (22) Microlens, 12 image change optical system, 13 Frenel zone Plate, 13 lenses, 15 wavelength components, 16 wavelength components, 17 image pickup elements, 20 data processing units, 21 data extraction units, 22 split mirror wave surface calculation units, 23 step calculation units, 24 test mirror wave surface calculation units, 31 data extraction Circuit, 32 split mirror wave surface calculation circuit, 33 step calculation circuit, 34 test mirror wave surface calculation circuit, 41 memory, 42 processor, 51-1, 51-2, 51-3, 51-4, 51-5, 51- 6,51-11,51-12,51-13,51-14,51-15,51-16,51-17,51-18,51-19,51-20,51-21,51-22 Image , 60 spot image, 61 short wavelength component, 62 intermediate wavelength component, 63 long wavelength component, 70 spot image, 71 short Wavelength component, 72 Intermediate wavelength component, 73 Long wavelength component, 74 Interference fringes, 81 First cylindrical relay lens array, 81a, 81b Cylindrical lens, 82 Second cylindrical relay lens array, 82a, 82b Cylindrical lens.

Claims

A microlens array with multiple microlenses that collects the light reflected by the subject mirror, which is a combination of multiple split mirrors.
Of the plurality of wavelength components contained in the light focused by the plurality of microlenses, the longer the wavelength component is, the larger the diffraction is made, and each of the diffracted wavelength components is imaged as a spot image. Optical system and
An image sensor that captures each spot image formed by the image transfer optical system, and
Of the plurality of spot images captured by the image pickup device, the above 2 is based on the spot image corresponding to the light reflected by each of the two split mirrors adjacent to each other in the plurality of split mirrors. A mirror surface shape measuring device equipped with a step calculation unit that calculates the step between two split mirrors.

A split mirror wavefront calculation unit that calculates the wavefront of each split mirror based on the spot image corresponding to the light reflected by each split mirror among the plurality of spot images captured by the image pickup element is provided. The mirror surface shape measuring apparatus according to claim 1.

It is provided with a test mirror wavefront calculation unit that calculates the wavefront of the test mirror from the step calculated by the step calculation unit and the wavefront of each of the split mirrors calculated by the split mirror wavefront calculation unit. The mirror surface shape measuring device according to claim 2, which is characterized.

A first cylindrical lens array with multiple cylindrical lenses,
With a second cylindrical lens array with multiple cylindrical lenses,
Each of the first cylindrical lens array and the second cylindrical lens array is arranged between the test mirror and the microlens array.
The mirror surface shape measurement according to claim 1, wherein the arrangement direction of the plurality of cylindrical lenses included in the first cylindrical lens array is different from the arrangement direction of the plurality of cylindrical lenses included in the second cylindrical lens array. Device.

A microlens array with multiple microlenses that collects the light reflected by the subject mirror, which is a combination of multiple split mirrors.
Of the plurality of wavelength components contained in the light focused by the plurality of microlenses, the longer the wavelength component is, the larger the diffraction is made, and each of the diffracted wavelength components is imaged as a spot image. Optical system and
When an image sensor that captures each spot image formed by the image transfer optical system is provided.
Among the plurality of spot images captured by the image pickup device, the step calculation unit creates a spot image corresponding to the light reflected by each of the two split mirrors adjacent to each other in the plurality of split mirrors. Based on this, a mirror surface shape measuring method for calculating a step between the two split mirrors.

A test mirror that is a combination of multiple split mirrors,
A mirror surface shape measuring device for calculating a step between two split mirrors adjacent to each other among the plurality of split mirrors is provided.
The reflecting mirror system, wherein the mirror surface shape measuring device is the mirror surface shape measuring device according to any one of claims 1 to 4.