(57)【要約】      （修正有）【課題】被検光学系の透過波面を、高精度に繋ぎ合わせることが可能な光学装置を提供する。【解決手段】被検光学系Ｔ1の被測定領域よりも小口径の折り返し平面ミラーＦ1を挟んで、被検光学系の透過波面を測定する第１の干渉計Ｉ1と対向するように配置された第２の干渉計Ｉ2を備え、折り返し平面ミラーＦ1の裏面（第２の干渉計Ｉ2側）にアライメント用の反射部材を形成する。第２の干渉計Ｉ2は、測定光を照射し、折り返し平面ミラーＦ1の裏面に形成された球面ミラーの一部で反射され、再び第２の干渉計に戻ってきた戻り光を基に、第２の干渉縞画像を取得する。解析装置１１は、第２の干渉計Ｉ2により取得された第２の干渉縞画像を解析し、予め設定された所定の測定位置に対する折り返し平面ミラーＦ1の位置ずれを検出する。駆動機構１３は、解析装置１１による検出結果に基づいて、折り返し平面ミラーＦ1の位置を調整する。【選択図】図１
2011133232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に沿って順に並んだ、第１の干渉計、被検光学系、及び、前記第１の干渉計と対向する側に平面ミラーが形成されている折り返し平面ミラーと、
前記折り返し平面ミラーを移動させる駆動機構と、
干渉縞画像を解析する解析装置とを備え、
前記折り返し平面ミラーは、前記被検光学系の被測定領域よりも小口径であり、
前記第１の干渉計は、前記駆動機構が前記折り返し平面ミラーを予め設定された複数の所定の測定位置に移動させる毎に、測定光を射出し、前記被検光学系を通って前記折り返し平面ミラーで反射されて再び前記被検光学系を通って前記第１の干渉計に戻ってきた戻り光を基に、第１の干渉縞画像を取得し、
前記解析装置は、前記第１の干渉計により取得された複数の前記第１の干渉縞画像を解析し、各々の解析結果に基づいて開口合成の処理を施すことにより、前記被測定領域全体の透過波面を測定する光学装置において、
前記折り返し平面ミラーを挟んで、前記第１の干渉計と対向配置された第２の干渉計を備えるとともに、
前記折り返し平面ミラーの前記第２の干渉計と対向する側に、アライメント用の反射部材を設け、
前記第２の干渉計は、測定光を射出し、前記折り返し平面ミラーの前記アライメント用の反射部材で反射されて再び前記第２の干渉計に戻ってきた戻り光を基に、第２の干渉縞画像を取得し、
前記解析装置は、前記第２の干渉計により取得された前記第２の干渉縞画像を解析して、前記所定の測定位置に対する前記折り返し平面ミラーの位置ずれを検出し、
前記駆動機構は、前記解析装置による検出結果に基づいて、前記所定の測定位置と一致するように前記折り返し平面ミラーの位置を調整するように構成されていることを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記アライメント用の反射部材は、前記光軸上に曲率中心を持つ球面ミラー及び回折光学素子のいずれか一方であることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記アライメント用の回折光学素子は、前記光軸上に曲率中心を持つ球面波用のＣＧＨ（Computer Generated Hologram）であることを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記第２の干渉計から射出する光の発散球面波の曲率中心と、前記アライメント用の反射部材の曲率中心とが一致するように、前記第２の干渉計と前記折り返し平面ミラーとが配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉計を用いて透過波面を測定する光学装置に関し、特に、被測定領域が大口径の被検光学系の透過波面を測定する光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学系の試験方法の１つに、平面ミラーによって光を折り返し、オートコリメーションさせて、透過波面の干渉計測を行う方法がある（例えば、特許文献１，２を参照）。被検光学系の透過波面を測定する際には、これと同程度の口径を有し、精度の良い折り返し平面ミラーを用いることが好ましいが、被検光学系の被測定領域が大口径である場合、これに対応するような大型で高精度の折り返し平面ミラーは製作が非常に難しく、また製作できても高価である。そこで、被検光学系の被測定領域が大きい場合には、隣接する部分が一部重なるような複数の小領域に被測定領域を分割し、これら小領域に合わせて小口径の折り返し平面ミラーを移動させて波面測定を行い、各測定結果を繋ぎ合わせることによって被測定領域の全体形状を求めるという、開口合成法や波面縫い合わせと呼ばれる手法が利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願２００７−５１１８７６号公報
【特許文献２】特願２００２−３６６１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような移動に伴い、折り返し平面ミラーは、所定の測定位置からずれてしまうことが多く、測定した複数の波面を繋ぎ合わせるときの誤差の原因となっていた。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、被検光学系の被測定領域よりも小口径の折り返し平面ミラーを、予め設定された複数の所定の測定位置へ正確に移動させることにより、各位置にて測定した被検光学系の透過波面を、高精度に繋ぎ合わせることが可能な光学装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的を達成するため、本発明を例示する第一の態様に従えば、光軸に沿って順に並んだ、第１の干渉計、被検光学系、及び、前記第１の干渉計と対向する側に平面ミラーが形成されている折り返し平面ミラーと、前記折り返し平面ミラーを移動させる駆動機構と、干渉縞画像を解析する解析装置とを備え、前記折り返し平面ミラーは、前記被検光学系の被測定領域よりも小口径であり、前記第１の干渉計は、前記駆動機構が前記折り返し平面ミラーを予め設定された複数の所定の測定位置に移動させる毎に、測定光を射出し、前記被検光学系を通って前記折り返し平面ミラーで反射されて再び前記被検光学系を通って前記第１の干渉計に戻ってきた戻り光を基に、第１の干渉縞画像を取得し、前記解析装置は、前記第１の干渉計により取得された複数の前記第１の干渉縞画像を解析し、各々の解析結果に基づいて開口合成の処理を施すことにより、前記被測定領域全体の透過波面を測定する光学装置において、前記折り返し平面ミラーを挟んで、前記第１の干渉計と対向配置された第２の干渉計を備えるとともに、前記折り返し平面ミラーの前記第２の干渉計と対向する側に、アライメント用の反射部材を設け、前記第２の干渉計は、測定光を射出し、前記折り返し平面ミラーの前記アライメント用の反射部材で反射されて再び前記第２の干渉計に戻ってきた戻り光を基に、第２の干渉縞画像を取得し、前記解析装置は、前記第２の干渉計により取得された前記第２の干渉縞画像を解析して、前記所定の測定位置に対する前記折り返し平面ミラーの位置ずれを検出し、前記駆動機構は、前記解析装置による検出結果に基づいて、前記所定の測定位置と一致するように前記折り返し平面ミラーの位置を調整するように構成されていることを特徴とする光学装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、被検光学系の被測定領域よりも小口径の折り返し平面ミラーを、予め設定された複数の所定の測定位置へ正確に移動させることにより、各位置にて測定した被検光学系の透過波面を、高精度に繋ぎ合わせることが可能な光学装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る光学装置の構成断面図である。
【図２】第２の実施形態に係る光学装置の構成断面図である。
【図３】第３の実施形態に係る光学装置の構成断面図である。
【図４】第４の実施形態に係る光学装置の構成断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。図１は、第１の実施形態に係る光学装置１０１の構成断面図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る光学装置１０１は、透過波面測定部Ｐ１と、ミラーアライメント部Ｐ２とから構成される。
【００１０】
透過波面測定部Ｐ１は、光軸Ａ1に沿って順に並んだ、第１の干渉計Ｉ1、被検光学系Ｔ1、及び、折り返し平面ミラーＦ1と、第１の干渉計Ｉ1により得られた干渉縞画像に基づき解析等のための各種演算を行う解析装置１１と、解析装置１１による解析結果等を表示する画像表示装置１２とを有する。なお、本実施形態においては、被検光学系Ｔ1として、ミラーＭ1（副鏡）と、ミラーＭ2（主鏡）とからなる大口径の反射望遠鏡を採用している。
【００１１】
折り返し平面ミラーＦ1は、大口径の望遠鏡Ｔ1の被測定領域に比べて小さい口径であり、第１の干渉計Ｉ1側（以下、表面とも称する）には平面ミラーが形成され、後述の第２の干渉計Ｉ2側（以下、裏面とも称する）には光軸Ａ1上に曲率中心を持つ球面ミラーが形成されている。また、折り返し平面ミラーＦ1は、駆動機構１３により、光軸Ａ1に対する位置を調整可能に支持されつつ、光軸Ａ1中心に回転移動可能に構成されている。
【００１２】
第１の干渉計Ｉ1は、測定光として光の発散球面波を被検光学系Ｔ1に向かって射出し、被検光学系Ｔ1である望遠鏡のミラーＭ1，Ｍ2を通って、折り返し平面ミラーＦ1の表面で反射され、再び望遠鏡のミラーＭ1，Ｍ2を通って、第１の干渉計Ｉ1に戻ってきた戻り光を基に、第１の干渉縞画像を取得する。なお、この第１の干渉縞画像には、測定光を照射した被測定領域に関する透過波面情報が担持されている。また、このような第１の干渉計Ｉ1による第１の干渉縞の画像取得は、駆動機構１３により折り返し平面ミラーＦ1が予め設定された複数の所定の測定位置に移動される毎に行われる。
【００１３】
第１の干渉計Ｉ1により取得された第１の干渉縞の画像は、解析装置１１に出力される。解析装置１１は、第１の干渉計Ｉ1から入力された第１の干渉縞画像を基に、各測定位置における透過波面情報を解析し、各々の解析結果に対して開口合成の処理（波面縫い合わせ）を施すことにより、被検光学系Ｔ1の被測定領域全体における透過波面を求める。
【００１４】
このような構成の透過波面測定部Ｐ１によれば、大口径の被検光学系Ｔ1の被測定領域に対して、これより小さな口径の折り返し平面ミラーＦ1を光軸Ａ1中心に所定量移動させる毎に被検光学系Ｔ1の透過波面を分割して測定し、後から測定結果を繋ぎ合わせることにより、被検光学系Ｔ1の被測定領域全体の透過波面を得ることができるようになっている。
【００１５】
但し、折り返し平面ミラーＦ1は、上記のような移動の間に所定の測定位置から、ここでは回転中心が光軸Ａ1からずれてしまうことが非常に多い。このような位置ずれは、測定した複数の波面を縫い合わせる際の誤差の原因となる。そこで、本実施形態の光学装置１０１では、移動に伴う光軸Ａ1からの折り返し平面ミラーＦ1の位置ずれを検出し、この検出結果に基づいて該ミラーＦ1の位置を調整するためのミラーアライメント部Ｐ２を備えている。
【００１６】
ミラーアライメント部Ｐ２は、折り返し平面ミラーＦ1を挟んで、第１の干渉計Ｉ1と同軸上に且つ対向するように配置された第２の干渉計Ｉ2を備える。第２の干渉計Ｉ2は、測定光として光の発散球面波を射出するように構成されており、この発散球面波の曲率中心が、折り返し平面ミラーＦ1の裏面に形成された球面ミラーの曲率中心とが一致するようにも配置されている。
【００１７】
第２の干渉計Ｉ2は、折り返し平面ミラーＦ1の裏面に形成された球面ミラーに向かって光の発散球面波を照射し、該ミラーＦ1の裏面からの戻り光を基に、第２の干渉縞画像を取得する。そして、第２の干渉計Ｉ2により取得された第２の干渉縞画像は、第１の干渉計Ｉ1と同様に、解析装置１１に出力される。解析装置１１は、第２の干渉計Ｉ2から入力された第２の干渉縞画像を解析し、光軸Ａ1に対する折り返し平面ミラーＦ1の位置ずれを検出し、検出結果を駆動機構１３に出力する。駆動機構１３は、解析装置１１の検出結果を受けて、折り返し平面ミラーＦ1の回転中心と光軸Ａ1とが一致するように、折り返し平面ミラーＦ1の位置を調整する。
【００１８】
例えば、折り返し平面ミラーＦ1を光軸Ａ1中心に回転移動させる際に、折り返し平面ミラーＦ1の裏面に形成された球面ミラーｍ2の曲率中心と、第２の干渉計Ｉ2から射出される発散球面波の曲率中心とが一致している場合は、第２の干渉計Ｉ2で測定される波面に多くの縞模様は現れない。このときの縞の本数や位置などを基準データとして、解析装置１１内のメモリ（不図示）に記憶させておく。これに対して、折り返し平面ミラーＦ1を光軸Ａ1中心に回転移動させる際に機械的な位置ずれが生じて、折り返し平面ミラーＦ1の裏面に形成された球面ミラーｍ2の曲率中心と、第２の干渉計Ｉ2から射出される発散球面波の曲率中心と一致していない場合は、第２の干渉計Ｉ2で測定される波面に多くの縞模様が現れる。したがって、折り返し平面ミラーＦ1を正確に光軸Ａ1中心に回転移動させるためには、第２の干渉計Ｉ2で測定される波面に縞模様が現れないように、すなわち基準データとして記憶された縞の本数以下となり、且つ縞の位置が略一致するように、折り返し平面ミラーＦ1の位置を調整する。
【００１９】
このような構成のミラーアライメント部Ｐ２によれば、第２の干渉計Ｉ2によって、折り返し平面ミラーＦ1の裏面の球面ミラーに向かって測定光を射出し、該ミラーＦ1で反射して戻った光を基に、干渉縞が測定される。解析装置１１によりこの干渉縞の縞や位置を確認することにより、光軸Ａ1に対する折り返し平面ミラーＦ1の位置ずれを検出するとともに、この検出結果を受けて駆動機構１３により折り返し平面ミラーＦ1の光軸Ａ1に対する位置を調整することができるようになっている。
【００２０】
以上のような構成の第１の実施形態に係る光学装置１０１によれば、小口径の折り返し平面ミラーＦ1を移動させる毎に大口径の被検光学系Ｔ1の透過波面を分割測定する際に、光軸Ａ1からの折り返し平面ミラーＦ1の位置ずれを抑えることができるため、測定した複数の波面をより正確に縫い合わせることができる。よって、大口径であっても被測定領域全域に亘り、より高精度に透過波面を求めることが可能である。
【００２１】
なお、上記実施形態において、折り返し平面ミラーＦ1の口径のサイズについては、被検光学系Ｔ1の入射瞳よりも小さいサイズであればより好ましい。
【００２２】
また、上記実施形態において、折り返しミラーＦ1の位置調整は、駆動機構１３により自動で行ったが、例えば、画面表示装置１２に表示された解析結果を見ながら、不図示の入力装置等を介して手動で調整することも可能である。
【００２３】
また、上記実施形態において、被検光学系Ｔ1の透過波面の測定に利用する第１の干渉縞画像は、第１の干渉計Ｉ1を構成するＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を備えた撮像カメラ（不図示）により取得されている。この撮像素子の画素数が多ければ多いほど、被検光学系Ｔ1の透過波面の測定をより高精度で行うことが可能となる。
【００２４】
また、上記実施形態において、折り返し平面ミラーＦ1の位置ずれの検出に利用する第２の干渉縞画像は、第２の干渉計Ｉ2を構成するＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を備えた撮像カメラ（不図示）により取得されている。この撮像素子の画素数が多ければ多いほど、折り返し平面ミラーＦ1の位置をより高精度に検出することが可能となる。
【００２５】
また、上記実施形態において、第２の干渉計Ｉ2による測定結果を利用して、駆動機構１３を介して折り返し平面ミラーＦ1の位置ずれを直接的に修正したが、これに限定されるものではない。例えば、折り返し平面ミラーＦ1の位置ずれがあっても、そのまま第１及び第２の干渉計Ｉ1，Ｉ2により測定を続ける。但し、干渉計による測定データをメモリ等に記憶させておく。そして、第１の干渉計Ｉ1による被測定領域全域における波面の分割測定が終了し、これら波面を縫い合わせる際に、メモリに記憶させていた第２の干渉計Ｉ2により測定された位置ずれデータを反映させて、折り返し平面ミラーＦ1の位置ずれを修正し、波面の縫い合わせが正確に行えるように構成することも可能である。
【００２６】
ここで、上記実施形態の具体例を挙げると、口径136mm，焦点距離−1002mmの凸楕円ミラーＭ1と、口径1000mm，焦点距離2607mmの凹放物面ミラーＭ2とからなる望遠鏡を被検光学系Ｔ1とした場合、この望遠鏡の透過波面を一括で測定するには口径1000mmを超える折り返しミラーが必要となる。しかしながら、口径が1000mmを超える大きさで、精度の良い折り返し平面ミラーを製作するのは非常に難しく、また高価でもあるため、口径が400mmの折り返し平面ミラーＦ1を採用した。この口径が400mmの折り返し平面ミラーＦ1を、望遠鏡の口径1000mm全域を走査し終えるまで、光軸Ａ1を中心に所定角度ずつ回転移動させる毎に透過波面を測定し、後からこれら測定結果を繋ぎ合わせる開口合成の処理を行う。
【００２７】
折り返し平面ミラーＦ1の移動を簡単に行うため、上記では該ミラーを光軸Ａ1中心に回転移動させているが、このような移動の間にミラーの機械的な位置ずれが生じる。この位置ずれは、被検光学系Ｔ1の全体形状を求めるために、波面を縫い合わせるときの誤差の原因となる。そこで、その裏面に光軸Ａ1上に曲率中心を持つ球面ミラーの一部を形成した折り返し平面ミラーＦ1と、前記球面ミラーの曲率中心と射出する測定光の発散球面波の曲率中心とが一致するように配置された第２の干渉計Ｉ2とを利用して、光軸Ａ1に対する折り返し平面ミラーＦ1の位置ずれを検出し、この検出結果を基に折り返し平面ミラーＦ1の位置を調整することで（具体的には、第２の干渉計Ｉ2により測定される波面に縞模様が出ないようにすることで）、折り返し平面ミラーＦ1が光軸Ａ1を中心に正確に回転移動できるように構成した。なお、折り返し平面ミラーＦ1の裏面に形成された球面ミラーの一部の曲率半径と、折り返し平面ミラーＦ1の裏面と第２の干渉計Ｉ2との間隔Ｄ1は、ともに1000mmである。
【００２８】
以上のように光学装置１０１を構成することで、折り返し平面ミラーＦ1を光軸Ａ1中心に正確に回転移動させることができるため、被検光学系Ｔ1の被測定領域が大口径であっても、透過波面を精度よく求めることが可能である。
【００２９】
なお、本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
【００３０】
以下に、第２〜第４の実施形態１０２〜１０４について説明する。但し、これら実施形態において、第１の実施形態と同様の構成や機能を有するものに関しては同じ番号を付すとともに、説明や図示を省略することもある。
【００３１】
例えば、第２の実施形態に係る光学装置１０２として、図２に示すように、折り返し平面ミラーＦ1´の裏面に、光軸Ａ1上に曲率中心を持つ球面ミラーの一部に相当するＣＧＨ（Computer  Generated  Hologram）を形成し、第２の干渉計Ｉ2をこの折り返し平面ミラーＦ1の裏面に形成されたＣＧＨの曲率中心から測定光（発散球面波）を射出するように配置する。
【００３２】
このような構成によれば、折り返し平面ミラーＦ1´を光軸Ａ1中心に回転移動させる際に、折り返し平面ミラーＦ1´の裏面に形成されたＣＧＨの曲率中心と、第２の干渉計Ｉ2から折り返し平面ミラーＦ1´の裏面のＣＧＨに向かって射出される発散球面波の曲率中心とが一致している場合は、第２の干渉計Ｉ2で測定される波面に（殆ど）縞模様は現れない。一方で、折り返し平面ミラーＦ1´を光軸Ａ1中心に回転移動させる際に機械的な位置ずれが生じて、折り返し平面ミラーＦ1´の裏面に形成されたＣＧＨの曲率中心と、第２の干渉計Ｉ2から折り返し平面ミラーＦ1´の裏面のＣＧＨに向かって射出される発散球面波の曲率中心とがずれている場合は、第２の干渉計Ｉ2で測定される波面に多くの縞模様が現れる。したがって、折り返し平面ミラーＦ1´を正確に光軸Ａ1中心に回転移動させるためには、第２の干渉計Ｉ2で測定される波面に縞模様が現れないように、駆動機構１３を調整し、折り返し平面ミラーＦ1´の位置を決定すればよい。
【００３３】
よって、第２実施形態に係る光学装置１０２においても、折り返し平面ミラーＦ1´を正確に光軸Ａ1中心に回転移動させることができるため、大口径の被測定領域を分割して測定した透過波面情報をより高精度に合成することが可能となり、ひいては被測定領域全域に亘り正確な透過波面を求めることが可能である。
【００３４】
ここで、上記実施形態の具体例を挙げると、口径174mm，焦点距離460mmの凹楕円ミラーＭ1と、口径900mm，焦点距離2700mmの凹楕円ミラーＭ2とからなる望遠鏡を被検光学系Ｔ1とした場合、望遠鏡の透過波面を一括で測定するには口径900mmを超える折り返しミラーが必要となる。しかしながら、口径が900mmを超える大きさで、精度の良い折り返し平面ミラーを製作するのは非常に難しく、また高価でもあるため、口径が400mmの折り返し平面ミラーＦ1´を採用した。この口径が400mmの折り返し平面ミラーＦ1´を、望遠鏡Ｔ1の口径900mm全域を走査し終えるまで、光軸Ａ1を中心に所定角度ずつ回転移動させる毎に透過波面を測定し、後からこれら測定結果を繋ぎ合わせる開口合成の処理を行う。
【００３５】
折り返し平面ミラーＦ1´の移動を簡単に行うため、ここでは該ミラーＦ1´を光軸Ａ1中心に回転移動させているが、このような移動の間にミラーＦ1´の機械的な位置ずれが生じる。この位置ずれは、被検光学系Ｔ1の全体形状を求めるために、波面を縫い合わせるときの誤差の原因となる。そこで、その裏面に光軸Ａ1上に曲率中心を持ち且つ曲率半径が800mmである球面ミラーの一部相当であるＣＧＨを形成した折り返し平面ミラーＦ1´と、前記ＣＧＨの曲率中心と射出する測定光の発散球面波の曲率中心とが一致するように配置された第２の干渉計Ｉ2を利用して、光軸Ａ1に対する折り返し平面ミラーＦ1´の位置ずれを検出し、この検出結果を基に折り返し平面ミラーＦ1´の位置を調整することで（具体的には、第２の干渉計Ｉ2により測定される波面に縞模様が出ないようにすることで）、折り返し平面ミラーＦ1´が光軸Ａ1を中心に正確に回転移動できるように構成した。なお、折り返し平面ミラーＦ1の裏面と第２の干渉計Ｉ2との間隔Ｄ1´は800mm離れている。
【００３６】
以上のように光学装置１０２を構成することで、折り返し平面ミラーＦ1´を光軸Ａ1中心に正確に回転移動させることができるため、被検光学系Ｔ1の被測定領域が大口径であっても、透過波面を精度よく求めることが可能である。
【００３７】
また、第３の実施形態に係る光学装置１０３として、図３に示すように、折り返し平面ミラーを（上記実施形態のように１枚で構成するのではなく、）互いの測定領域の一部が重なるように配置された、被測定領域の外周部を主に測定する第１の折り返し平面ミラーＦ1aと、被測定領域の中心部を主に測定する第２の折り返し平面ミラーＦ1bとの２枚で構成してもよい。
【００３８】
第１，第２の折り返し平面ミラーＦ1a，Ｆ1bは、上記実施形態に係る折り返し平面ミラーＦ1と同様に、それぞれ表面には平面ミラーが形成され、裏面には光軸Ａ1上に同じ曲率中心を持ち且つ同じ曲率半径を有する球面ミラーの一部が形成され、不図示の駆動機構１３´によって、光軸Ａ1に対する位置を調整可能に支持されつつ、光軸Ａ1を中心に回転移動可能にそれぞれ構成されている。
【００３９】
光学装置１０３では、駆動機構１３´により２枚の折り返し平面ミラーＦ1a，Ｆ1bを、光軸Ａ1中心に所定量移動させる毎に、第１の干渉計Ｉ1によりこれら２枚のミラーＦ1a，Ｆ1bに対して測定光の照射を行って波面測定を行い、後からこれら測定結果を解析装置１１（図示略）で解析して繋ぎ合わせて、被検光学系Ｔ1の被測定領域全体の透過波面を求める。
【００４０】
また、光学装置１０３では、２枚の折り返し平面ミラーＦ1a，Ｆ1bを挟んで、第１の干渉計Ｉ1に対して対向し、且つ、各ミラーＦ1a，Ｆ1bの裏面にそれぞれ形成された球面ミラーの曲率中心から発散球面波（測定光）を射出するように配置した第２の干渉計Ｉ2により、光軸Ａ1に対する２枚の折り返し平面ミラーＦ1a，Ｆ1bの位置ずれを検出する。第２の干渉計Ｉ2による検出結果を基に、２枚の折り返し平面ミラーＦ1a，Ｆ1bの位置を調整することで（具体的には、第２の干渉計Ｉ2により測定される、各波面に縞模様が出ないようにすることで）、２枚の折り返し平面ミラーＦ1a，Ｆ1bがそれぞれ光軸Ａ1を中心に正確に回転移動できるようになっている。
【００４１】
よって、第３実施形態に係る光学装置１０３においては、２枚の折り返し平面ミラーＦ1a，Ｆ1bを正確に光軸Ａ1中心に回転移動させることができるため、大口径の被測定領域を分割して測定した透過波面情報をより高精度に合成することが可能となり、ひいては被測定領域全域に亘り正確な透過波面を求めることが可能である。
【００４２】
また、第４の実施形態に係る光学装置１０４として、図４に示すように、折り返し平面ミラーを（第１及び第２の実施形態のように１枚で構成するのではなく、）互いの測定領域の一部が重なるように配置された、被検光学系Ｔ1の被測定領域の外周部を主に測定し且つ光軸Ａ1中心に回転移動可能な第１の折り返し平面ミラーＦ1cと、被検光学系Ｔ1の被測定領域の中心部を主に測定し光軸上に固定された第２の折り返し平面ミラーＦ1dとの２枚で構成してもよい。
【００４３】
第１の折り返し平面ミラーＦ1cは、上記実施形態に係る折り返し平面ミラーＦ1と同様に、表面には平面ミラーが形成され、裏面には光軸Ａ1上に同じ曲率中心を持ち且つ同じ曲率半径を有する球面ミラーの一部が形成され、不図示の駆動機構１３"によって、光軸Ａ1に対する位置を調整可能に支持されつつ、光軸Ａ1を中心に回転移動可能に構成されている。
【００４４】
第４の光学装置１０４では、駆動機構１３"により、第１の折り返し平面ミラーＦ1cを光軸Ａ1中心に所定量移動させる毎に、第１の干渉計Ｉ1により該ミラーＦ1cに対して測定光の照射を行って波面測定を行う。同時に、光軸Ａ1上に固定されている第２の折り返しミラーＦ1dを用いた波面測定も行う。後からこれら測定結果を解析装置１１（図示略）で解析して繋ぎ合わせ、被検光学系Ｔ1の被測定領域全体の透過波面を求めることができる。
【００４５】
また、光学装置１０４では、第１の折り返し平面ミラーＦ1cを挟んで、第１の干渉計Ｉ1に対して対向し、且つ、該ミラーＦ1cの裏面に形成された球面ミラーの曲率中心から発散球面波（測定光）を射出するように配置した第２の干渉計Ｉ2により、光軸Ａ1に対する第１の折り返し平面ミラーＦ1cの位置ずれを検出する。第２の干渉計Ｉ2による検出結果を基に、第１の折り返し平面ミラーＦ1cの位置を調整することで（具体的には、第２の干渉計Ｉ2により測定される波面に縞模様が出ないようにすることで）、第１の折り返し平面ミラーＦ1cが光軸Ａ1を中心に正確に回転移動できるようになっている。
【００４６】
よって、第４実施形態に係る光学装置１０４においては、光軸Ａ1を中心として正確に回転移動させることができる第１の折り返し平面ミラーＦ1cと、光軸Ａ1上に固定された第２の折り返し平面ミラーＦ1dとを用いることで、大口径の被測定領域を分割して測定した透過波面情報をより高精度に合成することが可能となり、ひいては被測定領域全域に亘り正確な透過波面を求めることが可能である。
【００４７】
以上のように、本実施形態に係る光学装置１０１〜１０４によれば、被検光学系Ｔ1の被測定領域よりも小口径の折り返し平面ミラーＦ1（Ｆ1a〜Ｆ1c）を、予め設定された複数の所定の測定位置へ正確に移動させることができるため、各位置にて測定した被検光学系の波面を精度良く繋ぎ合わせ、被測定領域全域に亘り透過波面を高精度に測定することが可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１０１〜１０４      第１〜第４の実施形態に係る光学装置
Ｐ１      透過波面測定部
Ｐ２      ミラーアライメント部
Ａ1      光軸
Ｆ1（Ｆ1a〜Ｆ1c）      折り返し平面ミラー
Ｉ1      第１の干渉計
Ｉ2      第２の干渉計
Ｍ1，Ｍ2      ミラー
Ｔ1      被検光学系（望遠鏡）
【図１】
2011133232.tif 000003
【図２】
2011133232.tif 000004
【図３】
2011133232.tif 000005
【図４】
2011133232.tif 000006