(57)【要約】【課題】目標とする非球面波をより正確に発生する非球面波発生光学系。【解決手段】非球面波を発生するための非球面波発生光学系は、第１非球面を有する第１アルバレツレンズと、第２非球面を有する第２アルバレツレンズと、前記第１アルバレツレンズと前記第２アルバレツレンズとの間に配置されたリレー光学系とを備え、前記第１非球面および前記第２非球面が前記リレー光学系に関して互いに共役な位置に配置され、前記非球面波発生光学系の光軸をｚ軸とするｘｙｚ座標系において、前記第１非球面の形状をｚ＝ｆ１（ｘ、ｙ）、前記第２非球面の形状をｚ＝ｆ２（ｘ、ｙ）とし、前記リレー光学系の倍率をβ、定数をＣとしたときに、前記第１非球面および前記第２非球面が、ｆ２（ｘ，ｙ）＝ｆ１（βｘ，βｙ）＋Ｃを満たすことができる形状を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非球面波を発生するための非球面波発生光学系であって、
第１非球面を有する第１アルバレツレンズと、
第２非球面を有する第２アルバレツレンズと、
前記第１アルバレツレンズと前記第２アルバレツレンズとの間に配置されたリレー光学系とを備え、
前記第１非球面および前記第２非球面が前記リレー光学系に関して互いに共役な位置に配置され、
前記非球面波発生光学系の光軸をｚ軸とするｘｙｚ座標系において、前記第１非球面の形状をｚ＝ｆ１（ｘ、ｙ）、前記第２非球面の形状をｚ＝ｆ２（ｘ、ｙ）とし、前記リレー光学系の倍率をβ、定数をＣとしたときに、
前記第１非球面および前記第２非球面が、
ｆ２（ｘ，ｙ）＝ｆ１（βｘ，βｙ）＋Ｃ
を満たすことができる形状を有する、
ことを特徴とする非球面波発生光学系。
【請求項２】
前記リレー光学系は、テレセントリック光学系である、
ことを特徴とする請求項１に記載の非球面波発生光学系。
【請求項３】
前記第１アルバレツレンズ、前記第２アルバレツレンズおよび前記リレー光学系の少なくとも１つを前記光軸に垂直な方向に駆動する駆動機構を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の非球面波発生光学系。
【請求項４】
複数のユニットが前記光軸に沿って直列に配置され、
前記複数のユニットのそれぞれが、前記第１アルバレツレンズ、前記第２アルバレツレンズおよび前記リレー光学系を含む、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の非球面波発生光学系。
【請求項５】
アルバレツレンズ対を構成する第３アルバレツレンズおよび第４アルバレツレンズを更に備え、
前記第３アルバレツレンズの非球面および前記第４アルバレツレンズの非球面が前記リレー光学系に関して共役な位置に配置されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の非球面波発生光学系。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の非球面波発生光学系と、
前記非球面波発生光学系から射出された光が入射するコリメータレンズと、
参照光と前記コリメータレンズから射出され被検面で反射された光である被検光とで形成される干渉縞を撮像する撮像センサと、
を備えることを特徴とする干渉計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波面発生光学系および干渉計に係り、特に、アルバレツレンズを有する波面発生光学系およびそれを備える干渉計に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、非球面形状を有する被検面の該非球面形状を測定するための干渉計が開示されている。該干渉計は、測定のための波面を発生するためにアルバレツレンズを有する。特許文献１に記載されたアルバレツレンズは、同一形状の２枚のレンズを光軸に沿って近接させて配置して構成されている。２枚のレンズの形状をｆ（ｘ、ｙ）とし、２枚のレンズを光軸と垂直なｙ方向に沿ってΔ、−Δだけシフトさせると、アルバレツレンズの透過波面Ｗ（ｘ、ｙ）は、２枚のレンズの硝材の屈折率をｎとして、以下の近似式で表される。２枚のレンズの相対的なシフトが０であるとき、即ちΔが０であるときは、透過波面Ｗ（ｘ、ｙ）は平面波となる。Δが０以外のときは、透過波面Ｗ（ｘ、ｙ）は平面波以外の非球面波となる。
【０００３】
Ｗ（ｘ，ｙ）≒２Δ（ｎ−１）（∂ｆ（ｘ、ｙ）／∂ｙ）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３１０６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の式は、２枚のレンズの間隔が０であるときには正確である。しかし、２枚のレンズの相対的なシフトを可能にするためには、２枚のレンズの間に相応の間隔を設ける必要がある。一方で、そのような間隔を設けると、生成される波面と上記の式で示される波面との間に誤差が生じ、これによって測定誤差が生じる。この測定誤差を低減するためには、光線追跡等の光学計算が必要になり、計算が複雑化する。
【０００６】
本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、目標とする非球面波をより正確に発生することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの側面は、非球面波を発生するための非球面波発生光学系に係り、該球面波発生光学系は、第１非球面を有する第１アルバレツレンズと、第２非球面を有する第２アルバレツレンズと、前記第１アルバレツレンズと前記第２アルバレツレンズとの間に配置されたリレー光学系とを備え、前記第１非球面および前記第２非球面が前記リレー光学系に関して互いに共役な位置に配置され、前記非球面波発生光学系の光軸をｚ軸とするｘｙｚ座標系において、前記第１非球面の形状をｚ＝ｆ１（ｘ、ｙ）、前記第２非球面の形状をｚ＝ｆ２（ｘ、ｙ）とし、前記リレー光学系の倍率をβ、定数をＣとしたときに、
前記第１非球面および前記第２非球面が、
ｆ２（ｘ，ｙ）＝ｆ１（βｘ，βｙ）＋Ｃ
を満たすことができる形状を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、目標とする非球面波をより正確に発生することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態の干渉計を示す図である。
【図２】本発明の第１、第３実施形態の非球面波発生光学系の構成を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態の非球面波発生光学系の構成を示す図である。
【図４】本発明の第４実施形態の非球面波発生光学系の構成を示す図である。
【図５】本発明の第５実施形態の非球面波発生光学系の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図１には、より具体的な例を提供するために本発明をトワイマングリーン干渉計に適用した例が示されているが、本発明は、例えばフィゾー干渉計やシアリング干渉計などの他の方式の干渉計にも適用可能である。図１に例示された干渉計１００において、不図示の光源から平面波である平行な光束１が提供され、光束１は、ハーフミラー２で一部が反射されて参照面６に向かう。参照面６で垂直に反射した光束を参照光と呼ぶことにする。参照光は、ハーフミラー２を透過して結像光学系７を介してＣＣＤ等の撮像センサ８の撮像面に入射する。一方、光源から提供された光束１の他の一部は、ハーフミラー２を透過して非球面波発生光学系３に入射する。非球面波発生光学系３は、平面波を非球面波（球面波に近い非球面波）に変換する波面変換光学系である。非球面波発生光学系３から射出された光束は、コリメータレンズ４に入射する。コリメータレンズ４は、平面波が入射した場合に球面波を射出するように構成されたレンズである。コリメータレンズ４および非球面波発生光学系３によって、被検物５の被検面５ａに入射させる波面が形成される。被検面５ａは、一般的には、球面に近い形状を有する非球面でありうる。
【００１２】
被検面５ａで反射した光束を被検光と呼ぶことにする。被検光は、往路とほぼ同一の光路を戻り、ハーフミラー２で反射され結像光学系７に入射する。結像光学系７は、被検面５ａと撮像センサ８とを物像関係（共役関係）とする光学系であり、被検面５ａからの被検光を撮像センサ８の撮像面上に結像させる。
【００１３】
撮像センサ８の撮像面には参照光と被検光とによる干渉縞が形成され、この干渉縞が撮像センサ８によって撮像される。干渉縞の画像に基づいて参照面６に対する（非球面波発生光学系３およびコリメータレンズ４を介して観察される）被検面５ａの相対形状を導出するために位相シフト法が用いられうる。位相シフト法とは、参照面６または被検物５をピエゾ素子等の駆動素子によって光軸方向に駆動しながら複数の干渉縞を撮像し、複数の干渉縞の強度の時間的な変化に基づいて位相情報を求める方法である。或いは、参照面６または被検物５を駆動する代わりに、光源からの光束１の波長を時間的に変化させることで位相シフトを実現することも可能である。その他、位相シフト法の代わりに、参照面６と被検面５ａとの間に相対的な傾きやシフトを与えて空間的なキャリア縞を含む干渉縞を撮像し、この干渉縞に基づいて位相情報を求める方法、例えば、フーリエ変換法または電子モアレ法を用いてもよい。
【００１４】
以下、非球面波発生光学系３のいくつかの実施形態を説明する。まず、図２を参照しながら非球面波発生光学系３の第１実施形態を説明する。第１実施形態の非球面波発生光学系３は、第１アルバレツレンズ１０と第２アルバレツレンズ１１とで構成されるアルバレツレンズ対と、リレー光学系１２とを含む。第１アルバレツレンズ１０は、第１非球面１０ａと第１平面１０ｂとを含む。第２アルバレツレンズ１１は、第２非球面１１ａと第２平面１１ｂとを含む。リレー光学系１２は、アルバレツレンズ１０と第２アルバレツレンズ１１との間に、第１非球面１０ａおよび第２非球面１１ａに対向するように配置されている。第１アルバレツレンズ１０の第１非球面１０ａにおける点は、リレー光学系１２を介して、第２アルバレツレンズ１１の第２非球面１１ａにおける点に結像する。図２に示す例では、リレー光学系１２は、物体の倒立像を形成するように構成されたレンズである。ここで、非球面波発生光学系３の光軸ＡＸをｚ軸とするｘｙｚ座標系において、第１アルバレツレンズ１０の第１非球面１０ａの形状をｚ＝ｆ１（ｘ，ｙ）、第２アルバレツレンズ１１の第２非球面１１ａの形状をｚ＝ｆ２（ｘ、ｙ）とする。第１アルバレツレンズ１０および第２アルバレツレンズ１１は、非球面波発生光学系３の光軸ＡＸに対して偏心することなく配置されたときに、式（１）を満たす。つまり、第１非球面１０ａおよび第２非球面１１ａは、式（１）を満たすことができる形状を有する。ここで、ｘ、ｙ、ｚはそれそれｘｙｚ座標系におけるｘ座標、ｙ座標、ｚ座標であり、Ｃは定数である。図２に示す例では、Ｃ＝４ｆである。βは、リレー光学系１２の倍率（結像倍率）であり、図２に示す例では、β＝‐１である。
【００１５】
ｆ２（ｘ，ｙ）＝ｆ１（βｘ，βｙ）＋Ｃ  ・・・（１）
第１アルバレツレンズ１０と第２アルバレツレンズ１１とが非球面波発生光学系３の光軸ＡＸに対して偏心のない状態では、非球面波発生光学系３から射出される光束は平面波のままである。これは、第１アルバレツレンズ１０および第２アルバレツレンズ１１の対を平行平板とみなすことができるためである。
【００１６】
第１アルバレツレンズ１０および第２アルバレツレンズ１１の双方を、光軸ＡＸに垂直なｘ軸に沿って同一方向にδだけシフトさせると、非球面波発生光学系３から射出される光の波面Ｗは式（２）で表される。
【００１７】
Ｗ（Ｘ，Ｙ）＝２・δ・（ｎ−１）・（∂ｆ（Ｘ，Ｙ）／∂ｘ）  ・・・（２）
ここで、第１アルバレツレンズ１０の第１非球面１０ａおよび第２アルバレツレンズ１１の第２非球面１１ａの形状をｆ（Ｘ，Ｙ）（＝ｆ２（ｘ，ｙ）＝ｆ１（βｘ，βｙ）＋Ｃ）とする。Ｘ、Ｙは、第１、第２アルバレツレンズ１０、１１において、光束が通る領域の外延の半径が１になるように規格化された座標である。ｎは、第１、第２アルバレツレンズ１０、１１を構成する硝材の屈折率である。
【００１８】
シフト方向はｘ軸方向でもｙ軸方向でもよいが、アルバレツレンズの非球面の形状をシフト方向に関して微分した値が発生したい非球面波の波面に比例する必要がある。シフト量δがゼロの場合は、式（２）の右辺はゼロになり平面波となる。
【００１９】
リレー光学系１２が等倍系である場合、第１、第２アルバレツレンズ１０、１１の代わりにリレー光学系１２を光軸ＡＸと垂直な方向に移動させても波面を変化させることが可能である。この場合、シフト量がδであるときに発生される波面Ｗ（Ｘ，Ｙ）は、式（２）の右辺にマイナス符号をつけたものに等しくなる。
【００２０】
第１、第２アルバレツレンズ１０、１１のシフトは、第１アルバレツレンズ１０と第２アルバレツレンズ１１に付けられた駆動機構によって実現することができる。或いは、第１、第２アルバレツレンズ１０、１１のどちらか一方のみに駆動機構を設けてシフトさせてもよい。その場合のＷ（Ｘ，Ｙ）は、式（２）の右辺の１／２になる。第１実施形態では、第１アルバレツレンズ１０と第２アルバレツレンズ１１との間にリレー光学系１２が配置されている。このため、第１アルバレツレンズ１０と第２アルバレツレンズ１１とを近接させる必要がなく、第１アルバレツレンズ１０と第２アルバレツレンズ１１とに空間的な余裕を設けることができる。そして、第１アルバレツレンズ１０と第２アルバレツレンズ１１との間の距離は、リレー光学系１２の設計によって任意に決定することができる。したがって、第１アルバレツレンズ１０および／または第２アルバレツレンズ１１の駆動機構の配置の自由度が大きく、配置しやすくなっている。また、前述の測定誤差の問題が解消される。
【００２１】
リレー光学系１２は両側テレセントリック光学系であることが好ましい。これは、例えば、図２に例示するように、焦点距離がｆのレンズ１３、１４を間隔２・ｆで配置することで実現することができる。第１アルバレツレンズ１０とレンズ１３との間隔および第２アルバレツレンズ１１とレンズ１４との間隔は、ｆに設定される。
【００２２】
両側テレセントリック光学系では、主光線が光軸ＡＸと平行である。よって、第１、第２アルバレツレンズ１０、１１の光軸ＡＸの方向における間隔が目標間隔からずれても、第１アルバレツレンズ１０の第１非球面１０ａと第２アルバレツレンズ１１の第２非球面１１ａとの間における座標の対応関係のずれが小さくなる。このため、射出される非球面波に与える位置ずれ誤差の影響が小さくなり、第１、第２アルバレツレンズ１０、１１の配置や駆動が容易となる。リレー光学系１２は、例えば収差補正を目的として、３枚以上のレンズで構成されてもよい。
【００２３】
図２に示す例では、リレー光学系１２は等倍系であるが、拡大系または縮小系としてもよい。この場合、リレー光学系１２のレンズ１４の焦点距離をレンズ１３の焦点距離ｆとは異なるｆ’とし、レンズ１３とレンズ１４の間隔をｆ＋ｆ’とする。このときの倍率βは、β＝−ｆ’／ｆとなる。縮小したい時は、ｆ’＜ｆとし、拡大したいときは、ｆ’＞ｆとすることができる。
【００２４】
アルバレツレンズ１０、１１の非球面１０ａ、１１ａの形状ｆ（Ｘ，Ｙ）とシフト量δとは、波面Ｗ（Ｘ，Ｙ）が被検面５ａの非球面形状とほぼ一致するように決定される。一例として、被検面５ａの形状が式（３）のＰＡ（Ｘ，Ｙ）で与えられる場合を考える。ここで、ＰＡ（Ｘ，Ｙ）は、球面形状からの乖離量であり、非点収差を発生する形状である。また、ＣＡは、当該形状における振幅である。
【００２５】
ＰＡ（Ｘ，Ｙ）＝ＣＡ・（Ｘ２−Ｙ２）  ・・・（３）
この場合のアルバレツレンズ１０、１１の非球面１０ａ、１１ａの形状ｆ（Ｘ，Ｙ）は、式（４）で与えられる。
【００２６】
ｆ（Ｘ，Ｙ）＝ＤＡ・（Ｘ３／３−Ｘ・Ｙ２）  ・・・（４）
ここで、ＤＡは非球面形状の大きさを表している。式（４）を式（２）に代入すれば、ＰＡ（Ｘ，Ｙ）で示される形状を有する被検面５ａを照明する照明光の波面Ｗを決定することができる。また、シフト量δを調整することで、非球面波発生光学系３から被検面５ａの形状ＰＡ（Ｘ，Ｙ）の振幅と同一の振幅を有する波面を有する光が射出されることになる。これにより、被検面５ａには照明光がほぼ垂直に反射し、撮像センサ８では、概ね一色のヌル干渉縞が得られることとなる。
【００２７】
図３を参照しながら非球面波発生光学系３の第２実施形態を説明する。第２実施形態の非球面波発生光学系３は、第１アルバレツレンズ２６と第２アルバレツレンズ２７とで構成されるアルバレツレンズ対と、リレー光学系２４とを含む。第１アルバレツレンズ２６は、第１非球面２６ａと第１平面２６ｂとを含む。第２アルバレツレンズ２７は、第２非球面２７ａと第２平面２７ｂとを含む。リレー光学系２４は、第１アルバレツレンズ２６と第２アルバレツレンズ２７との間に、正立像をリレーするように配置される。リレー光学系２４は、図３に示す例では、焦点距離がｆである４枚のレンズ２０、２１、２２、２３で構成される。リレー光学系２４は、第１実施形態におけるリレー光学系１２を２つ並べた構成であると考えることもできる。レンズ２０とレンズ２１とで第１アルバレツレンズ２６の第１非球面２６ａの倒立像を非球面２５にリレーする。また、レンズ２２とレンズ２３とで当該倒立像をさらに倒立させて第２アルバレツレンズ２７の第２非球面２７ａに第２アルバレツレンズ２７の第２非球面２７ａにリレーする。これにより、リレー光学系２４は、その全体で、第１アルバレツレンズ２６の第１非球面２６ａの正立像を第２アルバレツレンズ２７の第２非球面２７ａに形成する。
【００２８】
第２実施形態においても、第１アルバレツレンズ２６の第１非球面２６ａの形状をｆ１（ｘ，ｙ）、第２アルバレツレンズ２７の第２非球面２７ａの形状をｆ２（ｘ、ｙ）とすると、両者の間には、式（１）の関係が成り立つ。図３に示す例では、β＝＋１である。
【００２９】
非球面波を発生するためには、第１アルバレツレンズ２６と第２アルバレツレンズ２７とをｘ軸に沿い且つ互いに逆方向に｜δ｜だけシフトさせる。この場合、非球面波発生光学系３から出される波面Ｗは、δの符号が第２アルバレツレンズ２７のシフト方向に従うものとして、式（２）で表される。
【００３０】
第２実施形態においても、リレー光学系２４は両側テレセントリック光学系であることが好ましい。これは、４つのレンズ２０、２１、２２、２３の間隔を２ｆとすることによって実現することができる。第１アルバレツレンズ２６とレンズ２０との間隔および第２アルバレツレンズ２７とレンズ２３との間隔は、ｆに設定される。
【００３１】
図３に示す例では、レンズ２１、２２の焦点距離をレンズ２０、２３の焦点距離と同一にしているが、レンズ２１、２２の焦点距離をｆとは異なるｆａとしてもよい。この場合、レンズ２０、２１の間隔およびレンズ２２、２３の間隔をｆ＋ｆａとし、レンズ２１、２２の間隔を２ｆａとする。ｆａ＜ｆとすると、リレー光学系２４の全長が短くなるので干渉計の小型化に有利である。第１実施形態と同様に、等倍系のリレー光学系の代わりに縮小系または拡大系としてもよい。
【００３２】
図２を参照しながら非球面波発生光学系３の第３実施形態を説明する。リレー光学系１２が第１非球面１０ａの倒立像を第２非球面１１ａに発生する光学系である場合、アルバレツレンズ１０、１１をシフトする代わりに、リレー光学系１２を光軸ＡＸと垂直な方向にシフトさせてもよい。リレー光学系１２のシフトにより、第１アルバレツレンズ１０の第１非球面１０ａの像も、第２アルバレツレンズ１１の非球面１１ａにおいてシフトする。したがって、アルバレツレンズ１０、１１が光学的に相対シフトしていることになる。この場合、第１アルバレツレンズ１０および第２アルバレツレンズ１１を固定し、リレー光学系１２を駆動する駆動機構が設けられる。リレー光学系１２を等倍系として、リレー光学系１２をｘ軸方向にδだけ駆動する場合を考える。この場合、第１アルバレツレンズ１０の第１非球面１０ａの像は第２アルバレツレンズ１１の第２非球面１１ａに対してδだけ相対シフトされた位置に結像する。よって、非球面波発生光学系３から射出される波面は、式（２）の右辺の値の１／２となる。第３実施形態によれば、リレー光学系１２の駆動によって非球面の波面を形成することができるので、干渉計の構成が簡単化される。ただし、リレー光学系１２と２枚のアルバレツレンズ１０、１１ののうち少なくとも１つに駆動機構を設けることができる。
【００３３】
図４を参照しながら非球面波発生光学系３の第４実施形態を説明する。被検面５ａが非点収差を発生する成分の他に、コマ収差を発生する成分、および／または、球面収差を発生する成分を有している場合は、各成分に対応した非球面波発生光学系を直列に配置すればよい。図４は、異なる種類の２以上の波面を合成する非球面波発生光学系３の例を示している。ここでは、非点収差を有する波面とコマ収差を有する波面とを合成する例を説明する。非球面波発生光学系３は、直列に配置されたユニット３ａおよびユニット３ｂを有する。ユニット３ａは、非点収差を有する波面を発生するユニットであり、図２に示す構成と同一の構成を有しうる。ユニット３ｂは、コマ収差を有する波面を発生するユニットである。コマ収差を有する波面を発生するユニット３ｂも、図２と同様に、一対のアルバレツレンズ１５、１６と、リレー光学系１７とを含む。ユニット３ｂの第１アルバレツレンズ１５、第２アルバレツレンズ１６の非球面１５ａ、１６ａの形状ｆｃ（Ｘ，Ｙ）は、被検面５ａの形状のコマ収差成分ＰＣ（Ｘ，Ｙ）を、
ＰＣ（Ｘ，Ｙ）＝ＣＣ・（Ｘ３＋Ｘ・Ｙ２）、
とすると、
ｆ２（ｘ，ｙ）＝ＤＣ・（Ｘ４／４＋Ｘ２・Ｙ２／２）、
とすることができる。ここで、ＣＣはコマ形状の振幅、ＤＣは非球面形状の大きさを表している。第１アルバレツレンズ１５と第２アルバレツレンズ１６は、非球面１５ａ、１６ｂがリレー光学系１７で結像関係になるように配置される。コマ収差を有する波面の大きさを変更するときは不図示の駆動機構でユニット３ｂの第１アルバレツレンズ１５と第２アルバレツレンズ１６を各々シフトさせ、相対シフト量を変更することで対応することができる。或いは、リレー光学系１７をシフトさせてもよい。更に、球面収差等の他の非球面波を発生する場合には、各非球面波を発生させるユニットを直列に配置すればよい。
【００３４】
図５を参照しながら非球面波発生光学系３の第５実施形態を説明する。第５実施形態は、異なる種類の２以上の波面を合成する別の例を提供する。図５において、図４における部材と同一の部材には同一符号が付されている。第５実施形態では、複数対のアルバレツレンズがリレー光学系１２を共有している。アルバレツレンズ１０、１１は１つのアルバレツレンズ対を構成し、非点収差成分を発生する。アルバレツレンズ１５、１６は１つのアルバレツレンズ対を発生し、コマ収差成分を発生する。非点収差成分を発生するためのアルバレツレンズ１０、１１は、リレー光学系１２に関して互いに共役な位置に配置される。図５の例では、アルバレツレンズ１０、１１は、リレー光学系１２の焦点位置からそれぞれｔ１だけずれた位置に配置される。また、コマ収差成分を発生するためのアルバレツレンズ１５、１６も、リレー光学系１２に関して互いに共役な位置に配置される。図５の例では、第３アルバレツレンズ１５および第４アルバレツレンズ１６は、焦点位置からｔ２だけ同一方向にずれた位置に配置されている。ここで、リレー光学系１２は、等倍系でありうる。リレー光学系１２は、拡大または縮小系でもよいが、この場合は倍率に応じてアルバレツレンズの位置が変更される。更に、非球面波面の合成数を増やす場合は、リレー光学系１２を介して２枚で一対のアルバレツレンズが互いに共役関係になるようにアルバレツレンズが配置される。アルバレツレンズの相対シフトのための駆動機構は、各アルバレツレンズに設けられてもよいし、リレー光学系とアルバレツレンズの両方に設けられてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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