干渉計と分光装置
【課題】ゴーストの防止が可能な小型・高性能の干渉計と分光装置を提供する。
【解決手段】干渉計Ｋ２は、コリメータ光学系２，干渉光学系Ｋ１，集光光学系５，受光センサ６を備える。コリメータ光学系２は光源１からの光束を平行光にし、干渉光学系Ｋ１は平行光を２光束に分離し合成することにより干渉させ、集光光学系５は干渉光学系Ｋ１で得られた干渉光を結像させ、受光センサ６は干渉光を受光する受光面６ｓを有する。受光面６ｓは、集光光学系５の光軸ＡＸに対して９０°以外の角度を成しており、集光光学系５のワーキングディスタンスは、コリメータ光学系２のワーキングディスタンスよりも大きくなっている。
【解決手段】干渉計Ｋ２は、コリメータ光学系２，干渉光学系Ｋ１，集光光学系５，受光センサ６を備える。コリメータ光学系２は光源１からの光束を平行光にし、干渉光学系Ｋ１は平行光を２光束に分離し合成することにより干渉させ、集光光学系５は干渉光学系Ｋ１で得られた干渉光を結像させ、受光センサ６は干渉光を受光する受光面６ｓを有する。受光面６ｓは、集光光学系５の光軸ＡＸに対して９０°以外の角度を成しており、集光光学系５のワーキングディスタンスは、コリメータ光学系２のワーキングディスタンスよりも大きくなっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉計と分光装置に関するものであり、例えば、センサ受光面での反射等によるゴースト対策が必要なフーリエ分光計等の分光装置と、それに用いられる小型の干渉計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の分光装置では分光性能に重きを置いており、装置の小型化等はあまり考慮されていない。このため、小さな光源と、光源を点光源とみなせる焦点距離の比較的長いコリメータ光学系と、を用いて、集光光学系もコリメータ光学系とほとんど同様の構成になっている（例えば、特許文献１，２参照。）。つまり、ゴースト光を減らすためにセンサ受光面を傾けても、ワーキングディスタンスは十分に長く取ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３０４１０３号公報
【特許文献２】特開２００９−２５７９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１，２に記載の分光装置において装置の小型化に対応するためには、焦点距離の短いコリメータ光学系や集光光学系を用いなければならず、従来の系ではセンサ受光面を傾ける場合に対応することができない。また、特許文献２に記載の分光装置では、コリメータ光学系が正レンズとその集光側に置かれた負レンズとで構成されているため、集光光学系も同様に構成された場合、むしろワーキングディスタンスは短くなってしまう。つまり従来の分光装置には、ゴーストの防止と分光装置の小型化とを両立することができない、という問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、ゴーストの防止が可能な小型かつ高性能の干渉計と、それを用いた分光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、第１の発明の干渉計は、光束を平行光にするコリメータ光学系と、前記平行光を２光束に分離し合成することにより干渉させる干渉光学系と、その干渉光学系で得られた干渉光を結像させる集光光学系と、前記干渉光を受光する受光面を有する受光センサと、を備えた干渉計であって、前記受光センサの受光面が前記集光光学系の光軸に対して９０°以外の角度を成し、前記集光光学系のワーキングディスタンスが前記コリメータ光学系のワーキングディスタンスよりも大きいことを特徴とする。
【０００７】
第２の発明の干渉計は、上記第１の発明において、前記コリメータ光学系の焦点距離と前記集光光学系の焦点距離とがほぼ同じであることを特徴とする。
【０００８】
第３の発明の干渉計は、上記第１又は第２の発明において、前記集光光学系が２枚以上のレンズで構成されていることを特徴とする。
【０００９】
第４の発明の干渉計は、上記第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記集光光学系が、強い凹面を平行光側に向けたメニスカスレンズと、強い正パワーのレンズと、から成ることを特徴とする。
【００１０】
第５の発明の分光装置は、上記第１〜第４のいずれか１つの発明に係る干渉計と、前記コリメータ光学系に入射させる光束を射出する光源と、を備え、前記受光センサで得られた干渉光の情報を用いて分光を行うことを特徴とする。
【００１１】
第６の発明の分光装置は、上記第５の発明において、フーリエ分光計であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、集光光学系のワーキングディスタンスがコリメータ光学系のワーキングディスタンスよりも大きくなっているため、系全体の大型化を招くことなく受光センサの受光面を傾けることができ、受光センサの受光面が集光光学系の光軸に対して９０°以外の角度を成しているため、センサ受光面からの反射光に起因するゴーストを防ぐことができる。したがって、本発明の構成を採用することにより、ゴーストの防止が可能な小型かつ高性能の干渉計と、それを用いた分光装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施の形態（実施例１）の光学構成図。
【図２】第１の実施の形態（実施例１）第１ポジションの光路図。
【図３】第１の実施の形態（実施例１）第２ポジションの光路図。
【図４】実施例１の集光光学系のみの収差図。
【図５】第２の実施の形態（実施例２）の光学構成図。
【図６】第２の実施の形態（実施例２）第１ポジションの光路図。
【図７】第２の実施の形態（実施例２）第２ポジションの光路図。
【図８】実施例２の集光光学系のみの収差図。
【図９】センサ受光面を傾けた場合のワーキングディスタンスを説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る干渉計，分光装置等を説明する。本発明に係る干渉計は、光束を平行光にするコリメータ光学系と、前記平行光を２光束に分離し合成することにより干渉させる干渉光学系と、その干渉光学系で得られた干渉光を結像させる集光光学系と、前記干渉光を受光する受光面を有する受光センサと、を備えた干渉計であって、前記受光センサの受光面が前記集光光学系の光軸に対して９０°以外の角度を成し、前記集光光学系のワーキングディスタンスが前記コリメータ光学系のワーキングディスタンスよりも大きいことを特徴としている。そして、本発明に係る分光装置は、その干渉計と、前記コリメータ光学系に入射させる光束を射出する光源と、を備え、前記受光センサで得られた干渉光の情報を用いて分光を行うもの（例えばフーリエ分光計）である。なお、コリメータ光学系においてワーキングディスタンスは、光源とコリメータレンズ最前面との間の光学部品を含まない空気間隔をいう。また、集光光学系においてワーキングディスタンスは、集光レンズ最後面と受光センサとの間の光学部品を含まない空気間隔をいう。
【００１５】
一般的なフーリエ分光計では、マイケルソン型干渉計等を用いて、その干渉によって得られた情報をフーリエ変換することにより分光情報を取得する構成になっている。このため、例えばマイケルソン型干渉計では、センサ受光面やそのほかの光学部品の平面等で反射された光束が正規光とほぼ同じ光路を通って戻ってしまうことがある。そのような光束はゴースト光となって干渉性能や分光精度に悪影響を及ぼす原因となる。このような場合、光源からの光を光ファイバを使って干渉計に入射させ、そのファイバ端面を斜めにカットしたり、センサ受光面を光軸に対して９０°以外の角度で配置したりすれば、ゴースト光が正規光と同じ光路をたどって戻るのを防ぐことができるため、性能の低下を防止することができる。
【００１６】
一方、近年では小型の分光計が求められており、用いられる干渉計の小型化が必要とされている。また、より高性能な分光計を実現するために明るい光源を用いた系が必要となってきており、コリメータ光学系に対して光源が点光源と見なせないような形態とする必要性が生じてきている。その結果、ゴースト光を防止するためにセンサ受光面を傾けて配置しようとすると、集光光学系の鏡胴や受光センサの構造部品のために必要な角度まで傾けられない、ということが小型の干渉計では起こってしまう。このような場合、集光光学系のワーキングディスタンスをコリメータ光学系のワーキングディスタンスよりも長くすることにより、センサ受光面を必要な角度まで傾けた配置を取ることが可能となる。
【００１７】
小型の分光装置の場合、集光光学系のワーキングディスタンスは、コリメータ光学系の焦点距離よりも大きいことが目安の１つとなる。コリメータ光学系と集光光学系の性能を考えた場合、平行光部分で軸外光束の角度が１．６°程度以内でないと像の収差によるボケが大きくなったり、干渉コントラストが低下したりしてしまう。このとき傾けた受光センサの構成部品を考慮すると、その配置にはコリメータ光学系の焦点距離と同程度の空間が必要になる。
【００１８】
例えば、光源からの射出光として光ファイバからの射出光を想定した場合、光ファイバからの射出角度は決まっており、マルチモードファイバでコア径の大きいものを使った場合でも、光はコアの中心と周辺（軸外光）とで同じ方向に進む。コリメータ光学系にとっては物体側テレセントリックとなり、平行光にした後の軸外光線角度はコリメータの焦点距離で決まってしまい、集光光学系の焦点距離にはよらない。軸外光の光線角度が性能に影響するのは、主に干渉させた時の光路差に関係する。干渉光学系においてビームスプリッタで光束を２つに分け各々別のミラーで反射させ、再びビームスプリッタ上で合成する時、角度を持たない軸上光束と、角度を持った軸外光束とはおなじ平行光でありながら進む距離が異なる。斜めに進む軸外光束の方が角度のＣＯＳ分長い距離を進むため、干渉して強め合う位置がずれて、これが性能を悪くする。性能限界で決まる軸外光束の角度はおよそ１．６°程度であり、これは分光計の仕様によっても異なる。
【００１９】
上記特徴的構成によると、集光光学系のワーキングディスタンスがコリメータ光学系のワーキングディスタンスよりも大きくなっているため、系全体の大型化を招くことなく受光センサの受光面を傾けることができ、受光センサの受光面が集光光学系の光軸に対して９０°以外の角度を成しているため、センサ受光面からの反射光に起因するゴーストを防ぐことができる。したがって、本発明の構成を採用することにより、ゴーストの防止が可能な小型かつ高性能の干渉計と、それを用いた分光装置を実現することができる。こういった効果をバランス良く得るとともに、更に高い光学性能，小型化等を達成するための条件等を以下に説明する。
【００２０】
前記コリメータ光学系の焦点距離と前記集光光学系の焦点距離とがほぼ同じであることが望ましい。工作誤差や既製レンズの使用等を考えた場合、全く同じ焦点距離というのは現実的でないため、ほぼ同じ焦点距離とは、コリメータ光学系の焦点距離に対して１０％以内を想定している。
【００２１】
ゴースト光を防止するためにセンサ受光面を傾けて配置しようとする場合、前述したように集光光学系には大きなワーキングディスタンスが必要である。干渉計の小型化を考えない場合、単純に集光光学系の焦点距離を長くすればよい。しかし、小型化と同時に明るい光学系が要求されている場合には、光源を点光源と見なすことができず、焦点距離の長い集光光学系を使用した場合には、センサ受光面での光源の像が元の大きさよりも大きくなってしまう。大きな像を受光させるためには大きな受光センサが必要となり、更に集光光学系で大きなワーキングディスタンスが必要となってしまうため、単純なワーキングディスタンスの必要量以上に焦点距離の長い集光光学系が必要になってしまう。
【００２２】
そこで、集光光学系の焦点距離をコリメータ光学系の焦点距離とほぼ同じくらいにすれば、センサ受光面に形成される像の大きさを元の光源とほぼ同じ大きさにすることができる。また、構成がコリメータ光学系と異なる形態でレンズバックの長い集光光学系にすれば、受光センサを傾けるために必要な分のワーキングディスタンスの伸びだけで、小型の分光装置を構成してゴーストの対策も同時に行うことができる。
【００２３】
前記集光光学系が２枚以上のレンズで構成されていることが望ましい。単レンズでは自身の焦点距離よりも長いワーキングディスタンスを確保することはできず、例えば、コリメータ光学系とほぼ同じ焦点距離の集光光学系を用いた場合、コリメータ光学系よりも長いワーキングディスタンスを単レンズで実現することは困難である。２枚以上のレンズを用いることにより、ワーキングディスタンスを通常の系よりもかなり長くすることが可能となる。
【００２４】
前記集光光学系が、強い凹面を平行光側に向けたメニスカスレンズと、強い正パワーのレンズと、から成ることが望ましい（パワー：焦点距離の逆数で定義される量）。前述したように、集光光学系には焦点距離と比べて長いワーキングディスタンスが必要となるので、集光光学系の最も平行光側の面を強い凹面とすることによって主点位置を後方に配置すれば、長いワーキングディスタンスを実現することができる。また、後方に強い正のパワーを持つレンズを配置することで、マイナスの歪曲を発生させることができる。マイナスの歪曲を発生させることにより、センサ受光面に作られる像を小さくすることができる。
【００２５】
後方の強い正パワーのレンズは、集光光学系全体の焦点距離の２倍よりも短い焦点距離を持つようにすることが好ましい。一方、後方の強い正パワーのレンズは、集光光学系全体の焦点距離の１．１倍よりも長い焦点距離を持つようにすることが好ましい。後方のレンズに正のパワーを集中しすぎると収差が悪くなり、かえってセンサ受光面に作られる像が大きくなってしまうからである。
【００２６】
次に、第１，第２の実施の形態を挙げて、干渉計と分光装置の具体的な光学構成を更に詳しく説明する。図１に第１の実施の形態の光学構成を示し、図２，図３に第１の実施の形態の第１，第２ポジションの光路をそれぞれ示す。また、図５に第２の実施の形態の光学構成を示し、図６，図７に第２の実施の形態の第１，第２ポジションの光路をそれぞれ示す。なお、第１ポジション（ＰＯＳ１）は固定鏡Ｍ１を経由する光路を示しており（図２，図６）、第２ポジション（ＰＯＳ２）は移動鏡Ｍ２を経由する光路を示している（図３，図７）。
【００２７】
第１，第２の実施の形態の干渉計Ｋ２は、光束を平行光にするコリメータ光学系２と、前記平行光を２光束に分離し合成することにより干渉させる干渉光学系Ｋ１と、その干渉光学系Ｋ１で得られた干渉光を結像させる集光光学系５と、前記干渉光を受光する受光面６ｓを有する受光センサ６と、を備えたマイケルソン型干渉計である。干渉光学系Ｋ１は、ビームスプリッタ（ＢＳ）３と、補償ガラス板４と、固定鏡Ｍ１と、移動鏡Ｍ２と、を備えており、ビームスプリッタ３で入射光を２光束に分離し、固定鏡Ｍ１からの反射光と移動鏡Ｍ２からの反射光とを干渉させて干渉光を発生させる光学系である。
【００２８】
第１，第２の実施の形態の分光装置Ｋ３は、干渉計Ｋ２と、コリメータ光学系２に入射させる光束を射出する光源１と、ＡＤ変換器７と、コンピュータ８と、を備え、受光センサ６で得られた干渉光の情報を用いて分光を行うものであり、例えばフーリエ分光計に相当するものである。フーリエ分光計は、干渉によって得られた情報をフーリエ変換することで物体の分光情報を計算する分光計であり、干渉計によって得られる干渉光をデジタル信号化し、それをコンピュータでフーリエ変換することにより分光を行う（ハードウェアとソフトウェアによる分光）。
【００２９】
光源１の発光端面１ｓから射出した光は、コリメータ光学系２で平行光束となり、ビームスプリッタ３で反射光と透過光の２つの光束に分割される。コリメータ光学系２は、点光源を平行光束にするための正レンズ系から成り、１枚のレンズから成っている（複数枚のレンズで構成してもよい。）。また、ビームスプリッタ３の背面側には補償ガラス板４が配置されており、光を透過させることによって、ビームスプリッタ３での反射光と透過光との媒質透過回数を合わせるための補償を行う。ビームスプリッタ３で反射した光束は固定鏡Ｍ１で反射されて戻り、ビームスプリッタ３を透過した光束は移動鏡Ｍ２で反射されて戻り、再びビームスプリッタ３で合成されて干渉光となる。つまり、移動鏡Ｍ２が動くことにより、透過側と反射側の光路長がほぼ同じ場合に干渉が起こり、光路長差が波長の整数倍の時は強め合い、この間の光路長差の時弱め合うことになる。
【００３０】
干渉光は集光光学系５に入射する。集光光学系５は、第１の実施の形態（図１）では平行光側から順に弱いパワーの第１集光レンズ５ａと正パワーの第２集光レンズ５ｂとから成っており（２枚系）、第２の実施の形態（図５）では１枚の正レンズから成っている（１枚系）。干渉光は集光光学系５で集光されて、受光センサ６の受光面６ｓ上で結像する。受光センサ６からの出力信号は、ＡＤ（アナログ−デジタル）変換器７でデジタル化された後、コンピュータ８へ送信される。コンピュータ８は、送信されてきたデータをフーリエ変換し、得られたスペクトル波形をディスプレイ（不図示）に表示させる。なお、コンピュータ８は移動鏡Ｍ２の駆動制御等、その他の各部の制御も行う。
【００３１】
集光光学系５のワーキングディスタンスがコリメータ光学系２のワーキングディスタンスよりも大きくなっているため、前述したように、系全体の大型化を招くことなく受光センサ６の受光面６ｓを傾けることができ、受光センサ６の受光面６ｓが集光光学系５の光軸ＡＸに対して９０°以外の角度を成しているため、センサ受光面６ｓからの反射光に起因するゴーストを防ぐことができる。したがって、小型かつ高性能の干渉計Ｋ２及び分光装置Ｋ３でありながらゴーストの防止が可能である。
【００３２】
次に、図９を用いて、センサ受光面６ｓを傾けた場合のワーキングディスタンスを説明する。図９（Ａ）は、集光光学系５のワーキングディスタンスがコリメータ光学系２（図１等）の焦点距離よりも短い通常の系を模式的に示している。通常のコリメータ光学系２と同様の集光光学系５では、傾けた受光センサ６と集光光学系５のレンズ鏡胴５Ｔとが当接することになる。なお、図９に示す受光センサ６は、構造部品等を含めた状態での概略断面を模式的に示したものである。
【００３３】
図９（Ｂ）は、第２の実施の形態（図５）の集光光学系５と受光センサ６を示している。集光光学系５を長い焦点距離のレンズで構成して、集光光学系５のワーキングディスタンスをコリメータ光学系２の焦点距離よりも長くしている。図９（Ｃ）は、第１の実施の形態（図１）の集光光学系５と受光センサ６を示している。集光光学系５を２枚のレンズ（２枚系）で構成して、集光光学系５のワーキングディスタンスをコリメータ光学系２の焦点距離よりも長くしている。
【００３４】
第１，第２の実施の形態では、３０°傾いたビームスプリッタ３を用いているが（図１）、４５°傾いた一般的なビームスプリッタを用いた系で構成してもよい。また第１，第２の実施の形態では、コリメータ光学系２として非球面単レンズを想定しているが、それ以外の光学素子を使用してもよい。例えば、色収差を少なくした複数枚のレンズから成るコリメータ光学系、回転楕円鏡から成るコリメータ光学系を使用してもよい。第１，第２の実施の形態では、ビームスプリッタ３の裏面に反射透過コーティングを施し、透過側に移動鏡Ｍ２を配置しているが、どちらも逆としても光学的には同等である。
【００３５】
第１，第２の実施の形態では、干渉光学系Ｋ１部分にマイケルソン干渉計の光学系を用いているが、これ以外の干渉計の光学系、例えば、ファブリペロー干渉計やコモンパス干渉計の光学系を用いてもよい。第１，第２の実施の形態では、集光光学系５として２枚系を用いているが、２枚以外の系でも平行光側に強い凹面を向けたメニスカスレンズを先頭に配置するのが好ましい。第１，第２の実施の形態では、光源１として発光体である１次光源を想定しているが、それ以外の光源を使用してもよい。例えば、１次光源からの光束を導光して別端面で射出する光ファイバ等の２次光源を光源１としてもよい。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明を実施した干渉計の光学構成等を、実施例のコンストラクションデータ等を挙げて更に具体的に説明する。ここで挙げる実施例１，２（ＥＸ１，２）は、前述した第１，第２の実施の形態にそれぞれ対応する数値実施例であり、第１，第２の実施の形態を表す光学構成図（図１〜図３，図５〜図７）は、対応する実施例１，２のレンズ構成をそれぞれ示している。したがって、図２，図６は実施例１，２（ＥＸ１，２）の第１ポジション（ＰＯＳ１）の光路を示しており、図３，図７は実施例１，２（ＥＸ１，２）の第２ポジション（ＰＯＳ２）の光路を示している。
【００３７】
各実施例のコンストラクションデータでは、面データとして、左側の欄から順に、面Ｓｉ（ｉ：面番号，ＳＴＯ：絞り面），曲率半径（ｍｍ），軸上面間隔（ｍｍ），波長９００ｎｍに関する屈折率（空気：記載無し）を示す。ＰＯＳ１では、光がビームスプリッタ３で反射し、固定鏡Ｍ１で反射した後、ビームスプリッタ３を透過する光路の光学構成を示しており（図２）、ＰＯＳ２では、光がビームスプリッタ３を透過し、移動鏡Ｍ２で反射した後、ビームスプリッタ３で反射する光路の光学構成を示している（図３）。なお、コリメータはコリメータ光学系１に相当し、ＢＳはビームスプリッタ３に相当し、補償ガラスは補償ガラス板４に相当し、集光系１は第１集光レンズ５ａに相当し、集光系２は第２集光レンズ５ｂに相当する。
【００３８】
ＲＭＤ（面の特性）は反射面又は屈折面（記載無し）を示しており、特に部品名の表記のない平面は偏芯データを入力するためのダミー面である。偏芯データにおいて、ＸＤＥはＸ方向平行偏芯、ＹＤＥはＹ方向平行偏芯、ＺＤＥはＺ方向平行偏芯、ＡＤＥはＸ軸周り回転、ＢＤＥはＹ軸周り回転、ＣＤＥはＺ軸周り回転、ＧＬＢ Ｇｉ＝第ｉ面基準グローバル偏芯（指示のないときはローカルな偏芯）であり、回転中心の座標は入射光束の中央位置を原点としたときの位置である。また、ビームスプリッタ３はＸ軸周りに回転するものとする。なお、物体側開口数がＮＡ０．４４程度まで、各実施例と同様の光学系を使用することができる。
【００３９】
ビームスプリッタ３及び補償ガラス板４付近の光学面Ｓ４〜Ｓ１０，Ｓ１２〜１８を以下に説明する。第１ポジション（ＰＯＳ１）と第２ポジション（ＰＯＳ２）とでは通過する光学部品と通過しない光学部品が異なるが、どちらの光路でも位置関係を明らかにして計算をしやすくするためすべて表記している。なお、ＰＯＳ１では補償ガラス板４の最初の２回は使われておらず、ＰＯＳ２ではＢＳ透過面の２回目と３回目は使われていない。これらが第９面，第１０面，第８面に相当する。
【００４０】
第４面（Ｓ４）：偏芯の基準となるダミー面である。
第５面（Ｓ５）：ＢＳ透過面であり、光束を分ける機能を持たない単純な透過面である。
第６面（Ｓ６）：ＢＳ反射透過面であり、光束を２つに分ける機能を持つ面である。ＰＯＳ１とＰＯＳ２とで機能（反射と透過）が異なっている。
第７面（Ｓ７）：ＢＳ反射透過面である。第６面と同じであるが計算の都合上で同じ面が必要となる。
第８面（Ｓ８）：ＢＳ透過面であり、第５面と同じである。ＰＯＳ１では第６面で反射された後に透過するが、ＰＯＳ２ではダミー面である。
第９面（Ｓ９）：補償ガラス板の片面（補償ガラス面１）である。ＰＯＳ１ではダミー面であり、ＰＯＳ２ではＢＳを透過後に透過する。
第１０面（Ｓ１０）：補償ガラス板の片面（補償ガラス面２）である。ＰＯＳ１ではダミー面であり、ＰＯＳ２では補償ガラス板の透過面である。
【００４１】
第１２面（Ｓ１２）：補償ガラス板の片面（補償ガラス面２）である。ＰＯＳ１ではダミー面であり、ＰＯＳ２では反射鏡から戻ってきた光束が再び透過する。
第１３面（Ｓ１３）：補償ガラス板の片面（補償ガラス面１）である。ＰＯＳ１ではダミー面であり、ＰＯＳ２では反射鏡で戻ってきた光束が再び透過する。
第１４面（Ｓ１４）：ＢＳ透過面であり、ＰＯＳ１では反射鏡で戻ってきた光束が再び透過する。ＰＯＳ２ではダミー面である。
第１５面（Ｓ１５）：ＢＳ反射透過面である。第６面と同じであるがＰＯＳ１では透過し、ＰＯＳ２では反射する。
第１６面（Ｓ１６）：補償ガラス板の片面（補償ガラス面１）である。光束は１つに合成され、補償ガラスを透過する。
第１７面（Ｓ１７）：補償ガラス板の片面（補償ガラス面２）である。１つに合成された光束が補償ガラス板を透過する。
第１８面（Ｓ１８）：ダミー面である。光路差を２つのポジションで計算する時に使う。
【００４２】
非球面の面形状は面頂点を原点とするローカルな直交座標系（ｘ，ｙ，ｚ）を用いた以下の式（ＡＳ）で定義される（ｚ方向：光軸方向、ｙ方向：メリディオナル断面方向、ｘ方向：サジタル断面方向）。非球面データ（ＡＳＰ）として、非球面係数等を示す。なお、各実施例の非球面データにおいて表記の無い項の係数は０であり、すべてのデータに関してＥ−ｎ＝×１０-nである。
ｚ＝（ｃ・ｈ2）／［１＋√{１−（１＋Ｋ）・ｃ2・ｈ2}］＋Ａ・ｈ4＋Ｂ・ｈ6＋Ｃ・ｈ8＋Ｄ・ｈ10 …（ＡＳ）
ただし、
ｈ：ｚ軸（光軸ＡＸ）に対して垂直な方向の高さ（ｈ2＝ｘ2＋ｙ2）、
ｚ：高さｈの位置での光軸ＡＸ方向の変位量（面頂点基準）、
ｃ：面頂点での曲率（曲率半径ｒの逆数）、
Ｋ：円錐定数、
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ：それぞれ４次，６次，８次，１０次の非球面係数、
である。
【００４３】
各種データとして、全系の焦点距離（ｍｍ），物体側開口数（ＮＡ），設計波長（ｎｍ），光源１の半径（ｍｍ），コリメータ光学系２の焦点距離（ｍｍ），コリメータ光学系２のワーキングディスタンス（ｍｍ），集光光学系５の焦点距離（ｍｍ），集光光学系５のワーキングディスタンス（ｍｍ），集光光学系５の歪曲（％），センサ受光面６ｓの傾き（°），受光径（直径，ｍｍ）を示し、実施例１については集光光学系５の正レンズ５ｂの焦点距離（ｍｍ）及び焦点距離比を更に示す。
【００４４】
図４，図８は、実施例１，２（ＥＸ１，２）の集光光学系５のみの収差図であり、（Ａ）は球面収差（ｍｍ）、（Ｂ）は非点収差（ｍｍ）、（Ｃ）は歪曲収差（％）を示している。球面収差図（Ａ）において、実線は球面収差量を近軸像面からの光軸ＡＸ方向のズレ量で表しており、縦軸は瞳への入射高さをその最大高さで規格化した値（すなわち相対瞳高さ）を表している。非点収差図（Ｂ）において、破線Ｔはタンジェンシャル像面、実線Ｓはサジタル像面を、それぞれ近軸像面からの光軸ＡＸ方向のズレ量で表しており、縦軸は集光角（°）を表している。歪曲収差図（Ｃ）において、横軸は歪曲（％）を表しており、縦軸は集光角（°）を表している。
【００４５】
実施例１(POS1)
単位：mm
面データ
面 曲率半径 軸上面間隔 RMD 屈折率(900nm)
光源: INFINITY 5.40890
S1: 68.22858 (コリメータ) 2.43349 1.508997
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-6.77040E-03
B : 9.81628E-04
C :-2.06361E-04
D : 0.000000E+00
【００４６】
S2: -3.65813 (コリメータ) 6.81699
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-1.13013E-03
B : 2.07602E-04
C :-1.74009E-05
D :-2.82917E-06
【００４７】
S3(STO): INFINITY (絞り) 11.04003
S4: INFINITY (ダミー面) 0.00000
S5: INFINITY (BS透過面) 0.00000 1.508997
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: -1.154701 GLB G4
ADE: 30.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００４８】
S6: INFINITY (BS反射透過面)0.00000 反射面 -1.508997
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G4
ADE: 30.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００４９】
S7: INFINITY (第6面と一致) -1.00000 -1.508997
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００５０】
S8: INFINITY (第5面と一致) 1.10000
偏芯データ (第5面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G5
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００５１】
S9: INFINITY (補償ガラス) -1.00000 ダミー
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.10000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００５２】
S10: INFINITY (補償ガラス） -8.00000 ダミー
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 1.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００５３】
S11: INFINITY (固定鏡) 8.00000 反射面
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: -8.66025 ZDE: -5.00000 GLB G4
ADE: 60.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００５４】
S12: INFINITY (第10面と一致)1.00000 AIR
偏芯データ (第10面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G10
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００５５】
S13: INFINITY (第9面と一致) 0.10000
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００５６】
S14: INFINITY (第8面と一致) 1.00000 1.508997
偏芯データ (第8面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G8
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００５７】
S15: INFINITY (第6面と一致) 0.10000 AIR
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００５８】
S16: INFINITY (第9面と一致) 1.00000 1.508997
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００５９】
S17: INFINITY (第10面と一致)8.00000
偏芯データ (第10面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G10
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００６０】
S18: INFINITY (仮想干渉面) 0.00000
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 8.66025 ZDE: 5.00000 GLB G4
ADE: 60.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００６１】
S19: -4.71234(集光系1) 6.00000 1.508997
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-1.67823E-03
B : 1.20656E-04
C : 1.44496E-06
D : 0.00000E+00
【００６２】
S20: -6.52477(集光系1) 0.10000
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A : 0.00000E+00
B :-1.18548E-05
C :-1.52246E-07
D : 1.41413E-08
【００６３】
S21: 5.61276(集光系2) 3.05625 1.508997
ASP: 非球面データ
K : 0.000000
A : 3.40409E-03
B :-1.29588E-02
C :-1.43721E-05
D : 6.90173E-07
【００６４】
S22: -39.90971(集光系2) 8.00014
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A : 8.64957E-03
B :-1.01870E-03
C : 3.79666E-05
D : 0.00000E+00
【００６５】
S23(センサ面):INFINITY 0.00000
偏芯データ
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000
ADE: 20.0000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００６６】
実施例１(POS2)
単位：mm
面データ
面 曲率半径 軸上面間隔 RMD 屈折率(900nm)
光源: INFINITY 5.40890
S1: 68.22858 (コリメータ) 2.43349 1.508997
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-6.77040E-03
B : 9.81628E-04
C :-2.06361E-04
D : 0.000000E+00
【００６７】
S2: -3.65813 (コリメータ) 6.81699
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-1.13013E-03
B : 2.07602E-04
C :-1.74009E-05
D :-2.82917E-06
【００６８】
S3(STO): INFINITY (絞り) 11.04003
S4: INFINITY (ダミー面) 0.00000
S5: INFINITY (BS透過面) 0.00000 1.508997
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: -1.15470 GLB G4
ADE: 30.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００６９】
S6: INFINITY (BS反射透過面)0.00000 1.508997
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G4
ADE: 30.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００７０】
S7: INFINITY (第6面と一致) 1.00000 ダミー
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００７１】
S8: INFINITY (第5面と一致) 1.10000 ダミー
偏芯データ (第5面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G5
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００７２】
S9: INFINITY (補償ガラス) 1.00000 1.508997
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.10000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００７３】
S10: INFINITY (補償ガラス) 8.00000
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 1.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００７４】
S11: INFINITY (移動鏡) -8.00000 反射面
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 10.00000 GLB G4
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００７５】
S12: INFINITY (第10面と一致)-1.00000 -1.508997
偏芯データ (第10面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G10
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００７６】
S13: INFINITY (第9面と一致) -0.10000
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００７７】
S14: INFINITY (第8面と一致) -1.00000
偏芯データ (第8面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G8
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００７８】
S15: INFINITY (第6面と一致) 0.10000 反射面
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００７９】
S16: INFINITY (第9面と一致) 1.00000 1.508997
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００８０】
S17: INFINITY (第10面と一致)8.00000
偏芯データ (第10面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G10
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００８１】
S18: INFINITY (仮想干渉面) 0.00000
偏芯データ (第4面基準グローバル）
XDE: 0.00000 YDE: 8.66025 ZDE: 5.00000 GLB G4
ADE: 60.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００８２】
S19: -4.71234(集光系1) 6.00000 1.508997
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-1.67823E-03
B : 1.20656E-04
C : 1.44496E-06
D : 0.00000E+00
【００８３】
S20: -6.52477(集光系1) 0.10000
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A : 0.00000E+00
B :-1.18548E-05
C :-1.52246E-07
D : 1.41413E-08
【００８４】
S21: 5.61276(集光系2) 3.05625 1.508997
ASP: 非球面データ
K : 0.000000
A : 3.40409E-03
B :-1.29588E-02
C :-1.43721E-05
D : 6.90173E-07
【００８５】
S22: -39.90971(集光系2) 8.00014
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A : 8.64957E-03
B :-1.01870E-03
C : 3.79666E-05
D : 0.00000E+00
【００８６】
S23(センサ面):INFINITY 0.00000
偏芯データ
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000
ADE: 20.0000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００８７】
各種データ
全系の焦点距離: -1.3357
物体側開口数(NA): 0.22000
設計波長: 900.00000nm
光源の半径: 0.2
コリメータ光学系の焦点距離: 6.900
コリメータ光学系のワーキングディスタンス: 5.4089
集光光学系の焦点距離: 6.7618
集光光学系のワーキングディスタンス: 8.0000
集光光学系の歪曲: -15.4%
集光光学系の正レンズの焦点距離: 10.04
センサ受光面の傾き: 20°
受光径: φ0.500
1.1＜(集光光学系の正レンズの焦点距離)/(集光光学系の焦点距離):1.48＜2
【００８８】
実施例２(POS1)
単位：mm
面データ
面 曲率半径 軸上面間隔 RMD 屈折率(900nm)
光源: INFINITY 5.40890
S1: 68.22858 (コリメータ) 2.43349 1.508997
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-6.77040E-03
B : 9.81628E-04
C :-2.06361E-04
D : 0.000000E+00
【００８９】
S2: -3.65813 (コリメータ) 6.81699
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-1.13013E-03
B : 2.07602E-04
C :-1.74009E-05
D :-2.82917E-06
【００９０】
S3(STO): INFINITY (絞り) 11.04003
S4: INFINITY (ダミー面) 0.00000
S5: INFINITY (BS透過面) 0.00000 1.508997
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: -1.154701 GLB G4
ADE: 30.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００９１】
S6: INFINITY (BS反射透過面)0.00000 反射面 -1.508997
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G4
ADE: 30.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００９２】
S7: INFINITY (第6面と一致) -1.00000 -1.508997
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００９３】
S8: INFINITY (第5面と一致) 1.10000
偏芯データ (第5面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G5
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００９４】
S9: INFINITY (補償ガラス) -1.00000 ダミー
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.10000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００９５】
S10: INFINITY (補償ガラス） -8.00000 ダミー
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 1.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００９６】
S11: INFINITY (固定鏡) 8.00000 反射面
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: -8.66025 ZDE: -5.00000 GLB G4
ADE: 60.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００９７】
S12: INFINITY (第10面と一致)1.00000 AIR
偏芯データ (第10面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G10
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００９８】
S13: INFINITY (第9面と一致) 0.10000
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００９９】
S14: INFINITY (第8面と一致) 1.00000 1.508997
偏芯データ (第8面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G8
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１００】
S15: INFINITY (第6面と一致) 0.10000 AIR
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１０１】
S16: INFINITY (第9面と一致) 1.00000 1.508997
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１０２】
S17: INFINITY (第10面と一致)8.00000
偏芯データ (第10面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G10
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１０３】
S18: INFINITY (仮想干渉面) 0.00000
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 8.66025 ZDE: 5.00000 GLB G4
ADE: 60.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１０４】
S19: 7.43835(集光系1) 4.188482 1.508997
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-1.89738E-03
B :-9.99269E-04
C : 9.20855E-05
D :-2.60508E-06
【０１０５】
S20: -26.17106(集光系1) 9.309694
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-9.73003E-03
B : 5.01759E-04
C :-1.05468E-05
D : 0.000000E+00
【０１０６】
S21(センサ面):INFINITY 0.00000
偏芯データ
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000
ADE: 20.0000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１０７】
実施例２(POS2)
単位：mm
面データ
面 曲率半径 軸上面間隔 RMD 屈折率(900nm)
光源: INFINITY 5.40890
S1: 68.22858 (コリメータ) 2.43349 1.508997
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-6.77040E-03
B : 9.81628E-04
C :-2.06361E-04
D : 0.000000E+00
【０１０８】
S2: -3.65813 (コリメータ) 6.81699
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-1.13013E-03
B : 2.07602E-04
C :-1.74009E-05
D :-2.82917E-06
【０１０９】
S3(STO): INFINITY (絞り) 11.04003
S4: INFINITY (ダミー面) 0.00000
S5: INFINITY (BS透過面) 0.00000 1.508997
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: -1.15470 GLB G4
ADE: 30.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１１０】
S6: INFINITY (BS反射透過面)0.00000 1.508997
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G4
ADE: 30.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１１１】
S7: INFINITY (第6面と一致) 1.00000 ダミー
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１１２】
S8: INFINITY (第5面と一致) 1.10000 ダミー
偏芯データ (第5面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G5
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１１３】
S9: INFINITY (補償ガラス) 1.00000 1.508997
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.10000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１１４】
S10: INFINITY (補償ガラス) 8.00000
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 1.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１１５】
S11: INFINITY (移動鏡) -8.00000 反射面
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 10.00000 GLB G4
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１１６】
S12: INFINITY (第10面と一致)-1.00000 -1.508997
偏芯データ (第10面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G10
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１１７】
S13: INFINITY (第9面と一致) -0.10000
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１１８】
S14: INFINITY (第8面と一致) -1.00000
偏芯データ (第8面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G8
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１１９】
S15: INFINITY (第6面と一致) 0.10000 反射面
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１２０】
S16: INFINITY (第9面と一致) 1.00000 1.508997
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１２１】
S17: INFINITY (第10面と一致)8.00000
偏芯データ (第10面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G10
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１２２】
S18: INFINITY (仮想干渉面) 0.00000
偏芯データ (第4面基準グローバル）
XDE: 0.00000 YDE: 8.66025 ZDE: 5.00000 GLB G4
ADE: 60.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１２３】
S19: 7.43835(集光系1) 4.188482 1.508997
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-1.89738E-03
B :-9.99269E-04
C : 9.20855E-05
D :-2.60508E-06
【０１２４】
S20: -26.17106(集光系1) 9.309694
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-9.73003E-03
B : 5.01759E-04
C :-1.05468E-05
D : 0.000000E+00
【０１２５】
S21(センサ面):INFINITY 0.00000
偏芯データ
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000
ADE: 20.0000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１２６】
各種データ
全系の焦点距離: -4.8557
物体側開口数(NA): 0.22000
設計波長: 900.00000nm
光源の半径: 0.2
コリメータ光学系の焦点距離: 6.900
コリメータ光学系のワーキングディスタンス: 5.4089
集光光学系の焦点距離: 12.0000
集光光学系のワーキングディスタンス: 9.309694
集光光学系の歪曲: -26.2%
センサ受光面の傾き: 20°
受光径: φ1.0000
【符号の説明】
【０１２７】
Ｋ１ 干渉光学系
Ｋ２ 干渉計
Ｋ３ 分光装置
１ 光源
１ｓ 発光端面
２ コリメータ光学系
３ ビームスプリッタ
４ 補償ガラス板
Ｍ１ 固定鏡
Ｍ２ 移動鏡
５ 集光光学系
５ａ 第１集光レンズ
５ｂ 第２集光レンズ
６ 受光センサ
６ｓ センサ受光面
ＡＸ 光軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉計と分光装置に関するものであり、例えば、センサ受光面での反射等によるゴースト対策が必要なフーリエ分光計等の分光装置と、それに用いられる小型の干渉計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の分光装置では分光性能に重きを置いており、装置の小型化等はあまり考慮されていない。このため、小さな光源と、光源を点光源とみなせる焦点距離の比較的長いコリメータ光学系と、を用いて、集光光学系もコリメータ光学系とほとんど同様の構成になっている（例えば、特許文献１，２参照。）。つまり、ゴースト光を減らすためにセンサ受光面を傾けても、ワーキングディスタンスは十分に長く取ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３０４１０３号公報
【特許文献２】特開２００９−２５７９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１，２に記載の分光装置において装置の小型化に対応するためには、焦点距離の短いコリメータ光学系や集光光学系を用いなければならず、従来の系ではセンサ受光面を傾ける場合に対応することができない。また、特許文献２に記載の分光装置では、コリメータ光学系が正レンズとその集光側に置かれた負レンズとで構成されているため、集光光学系も同様に構成された場合、むしろワーキングディスタンスは短くなってしまう。つまり従来の分光装置には、ゴーストの防止と分光装置の小型化とを両立することができない、という問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、ゴーストの防止が可能な小型かつ高性能の干渉計と、それを用いた分光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、第１の発明の干渉計は、光束を平行光にするコリメータ光学系と、前記平行光を２光束に分離し合成することにより干渉させる干渉光学系と、その干渉光学系で得られた干渉光を結像させる集光光学系と、前記干渉光を受光する受光面を有する受光センサと、を備えた干渉計であって、前記受光センサの受光面が前記集光光学系の光軸に対して９０°以外の角度を成し、前記集光光学系のワーキングディスタンスが前記コリメータ光学系のワーキングディスタンスよりも大きいことを特徴とする。
【０００７】
第２の発明の干渉計は、上記第１の発明において、前記コリメータ光学系の焦点距離と前記集光光学系の焦点距離とがほぼ同じであることを特徴とする。
【０００８】
第３の発明の干渉計は、上記第１又は第２の発明において、前記集光光学系が２枚以上のレンズで構成されていることを特徴とする。
【０００９】
第４の発明の干渉計は、上記第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記集光光学系が、強い凹面を平行光側に向けたメニスカスレンズと、強い正パワーのレンズと、から成ることを特徴とする。
【００１０】
第５の発明の分光装置は、上記第１〜第４のいずれか１つの発明に係る干渉計と、前記コリメータ光学系に入射させる光束を射出する光源と、を備え、前記受光センサで得られた干渉光の情報を用いて分光を行うことを特徴とする。
【００１１】
第６の発明の分光装置は、上記第５の発明において、フーリエ分光計であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、集光光学系のワーキングディスタンスがコリメータ光学系のワーキングディスタンスよりも大きくなっているため、系全体の大型化を招くことなく受光センサの受光面を傾けることができ、受光センサの受光面が集光光学系の光軸に対して９０°以外の角度を成しているため、センサ受光面からの反射光に起因するゴーストを防ぐことができる。したがって、本発明の構成を採用することにより、ゴーストの防止が可能な小型かつ高性能の干渉計と、それを用いた分光装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施の形態（実施例１）の光学構成図。
【図２】第１の実施の形態（実施例１）第１ポジションの光路図。
【図３】第１の実施の形態（実施例１）第２ポジションの光路図。
【図４】実施例１の集光光学系のみの収差図。
【図５】第２の実施の形態（実施例２）の光学構成図。
【図６】第２の実施の形態（実施例２）第１ポジションの光路図。
【図７】第２の実施の形態（実施例２）第２ポジションの光路図。
【図８】実施例２の集光光学系のみの収差図。
【図９】センサ受光面を傾けた場合のワーキングディスタンスを説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る干渉計，分光装置等を説明する。本発明に係る干渉計は、光束を平行光にするコリメータ光学系と、前記平行光を２光束に分離し合成することにより干渉させる干渉光学系と、その干渉光学系で得られた干渉光を結像させる集光光学系と、前記干渉光を受光する受光面を有する受光センサと、を備えた干渉計であって、前記受光センサの受光面が前記集光光学系の光軸に対して９０°以外の角度を成し、前記集光光学系のワーキングディスタンスが前記コリメータ光学系のワーキングディスタンスよりも大きいことを特徴としている。そして、本発明に係る分光装置は、その干渉計と、前記コリメータ光学系に入射させる光束を射出する光源と、を備え、前記受光センサで得られた干渉光の情報を用いて分光を行うもの（例えばフーリエ分光計）である。なお、コリメータ光学系においてワーキングディスタンスは、光源とコリメータレンズ最前面との間の光学部品を含まない空気間隔をいう。また、集光光学系においてワーキングディスタンスは、集光レンズ最後面と受光センサとの間の光学部品を含まない空気間隔をいう。
【００１５】
一般的なフーリエ分光計では、マイケルソン型干渉計等を用いて、その干渉によって得られた情報をフーリエ変換することにより分光情報を取得する構成になっている。このため、例えばマイケルソン型干渉計では、センサ受光面やそのほかの光学部品の平面等で反射された光束が正規光とほぼ同じ光路を通って戻ってしまうことがある。そのような光束はゴースト光となって干渉性能や分光精度に悪影響を及ぼす原因となる。このような場合、光源からの光を光ファイバを使って干渉計に入射させ、そのファイバ端面を斜めにカットしたり、センサ受光面を光軸に対して９０°以外の角度で配置したりすれば、ゴースト光が正規光と同じ光路をたどって戻るのを防ぐことができるため、性能の低下を防止することができる。
【００１６】
一方、近年では小型の分光計が求められており、用いられる干渉計の小型化が必要とされている。また、より高性能な分光計を実現するために明るい光源を用いた系が必要となってきており、コリメータ光学系に対して光源が点光源と見なせないような形態とする必要性が生じてきている。その結果、ゴースト光を防止するためにセンサ受光面を傾けて配置しようとすると、集光光学系の鏡胴や受光センサの構造部品のために必要な角度まで傾けられない、ということが小型の干渉計では起こってしまう。このような場合、集光光学系のワーキングディスタンスをコリメータ光学系のワーキングディスタンスよりも長くすることにより、センサ受光面を必要な角度まで傾けた配置を取ることが可能となる。
【００１７】
小型の分光装置の場合、集光光学系のワーキングディスタンスは、コリメータ光学系の焦点距離よりも大きいことが目安の１つとなる。コリメータ光学系と集光光学系の性能を考えた場合、平行光部分で軸外光束の角度が１．６°程度以内でないと像の収差によるボケが大きくなったり、干渉コントラストが低下したりしてしまう。このとき傾けた受光センサの構成部品を考慮すると、その配置にはコリメータ光学系の焦点距離と同程度の空間が必要になる。
【００１８】
例えば、光源からの射出光として光ファイバからの射出光を想定した場合、光ファイバからの射出角度は決まっており、マルチモードファイバでコア径の大きいものを使った場合でも、光はコアの中心と周辺（軸外光）とで同じ方向に進む。コリメータ光学系にとっては物体側テレセントリックとなり、平行光にした後の軸外光線角度はコリメータの焦点距離で決まってしまい、集光光学系の焦点距離にはよらない。軸外光の光線角度が性能に影響するのは、主に干渉させた時の光路差に関係する。干渉光学系においてビームスプリッタで光束を２つに分け各々別のミラーで反射させ、再びビームスプリッタ上で合成する時、角度を持たない軸上光束と、角度を持った軸外光束とはおなじ平行光でありながら進む距離が異なる。斜めに進む軸外光束の方が角度のＣＯＳ分長い距離を進むため、干渉して強め合う位置がずれて、これが性能を悪くする。性能限界で決まる軸外光束の角度はおよそ１．６°程度であり、これは分光計の仕様によっても異なる。
【００１９】
上記特徴的構成によると、集光光学系のワーキングディスタンスがコリメータ光学系のワーキングディスタンスよりも大きくなっているため、系全体の大型化を招くことなく受光センサの受光面を傾けることができ、受光センサの受光面が集光光学系の光軸に対して９０°以外の角度を成しているため、センサ受光面からの反射光に起因するゴーストを防ぐことができる。したがって、本発明の構成を採用することにより、ゴーストの防止が可能な小型かつ高性能の干渉計と、それを用いた分光装置を実現することができる。こういった効果をバランス良く得るとともに、更に高い光学性能，小型化等を達成するための条件等を以下に説明する。
【００２０】
前記コリメータ光学系の焦点距離と前記集光光学系の焦点距離とがほぼ同じであることが望ましい。工作誤差や既製レンズの使用等を考えた場合、全く同じ焦点距離というのは現実的でないため、ほぼ同じ焦点距離とは、コリメータ光学系の焦点距離に対して１０％以内を想定している。
【００２１】
ゴースト光を防止するためにセンサ受光面を傾けて配置しようとする場合、前述したように集光光学系には大きなワーキングディスタンスが必要である。干渉計の小型化を考えない場合、単純に集光光学系の焦点距離を長くすればよい。しかし、小型化と同時に明るい光学系が要求されている場合には、光源を点光源と見なすことができず、焦点距離の長い集光光学系を使用した場合には、センサ受光面での光源の像が元の大きさよりも大きくなってしまう。大きな像を受光させるためには大きな受光センサが必要となり、更に集光光学系で大きなワーキングディスタンスが必要となってしまうため、単純なワーキングディスタンスの必要量以上に焦点距離の長い集光光学系が必要になってしまう。
【００２２】
そこで、集光光学系の焦点距離をコリメータ光学系の焦点距離とほぼ同じくらいにすれば、センサ受光面に形成される像の大きさを元の光源とほぼ同じ大きさにすることができる。また、構成がコリメータ光学系と異なる形態でレンズバックの長い集光光学系にすれば、受光センサを傾けるために必要な分のワーキングディスタンスの伸びだけで、小型の分光装置を構成してゴーストの対策も同時に行うことができる。
【００２３】
前記集光光学系が２枚以上のレンズで構成されていることが望ましい。単レンズでは自身の焦点距離よりも長いワーキングディスタンスを確保することはできず、例えば、コリメータ光学系とほぼ同じ焦点距離の集光光学系を用いた場合、コリメータ光学系よりも長いワーキングディスタンスを単レンズで実現することは困難である。２枚以上のレンズを用いることにより、ワーキングディスタンスを通常の系よりもかなり長くすることが可能となる。
【００２４】
前記集光光学系が、強い凹面を平行光側に向けたメニスカスレンズと、強い正パワーのレンズと、から成ることが望ましい（パワー：焦点距離の逆数で定義される量）。前述したように、集光光学系には焦点距離と比べて長いワーキングディスタンスが必要となるので、集光光学系の最も平行光側の面を強い凹面とすることによって主点位置を後方に配置すれば、長いワーキングディスタンスを実現することができる。また、後方に強い正のパワーを持つレンズを配置することで、マイナスの歪曲を発生させることができる。マイナスの歪曲を発生させることにより、センサ受光面に作られる像を小さくすることができる。
【００２５】
後方の強い正パワーのレンズは、集光光学系全体の焦点距離の２倍よりも短い焦点距離を持つようにすることが好ましい。一方、後方の強い正パワーのレンズは、集光光学系全体の焦点距離の１．１倍よりも長い焦点距離を持つようにすることが好ましい。後方のレンズに正のパワーを集中しすぎると収差が悪くなり、かえってセンサ受光面に作られる像が大きくなってしまうからである。
【００２６】
次に、第１，第２の実施の形態を挙げて、干渉計と分光装置の具体的な光学構成を更に詳しく説明する。図１に第１の実施の形態の光学構成を示し、図２，図３に第１の実施の形態の第１，第２ポジションの光路をそれぞれ示す。また、図５に第２の実施の形態の光学構成を示し、図６，図７に第２の実施の形態の第１，第２ポジションの光路をそれぞれ示す。なお、第１ポジション（ＰＯＳ１）は固定鏡Ｍ１を経由する光路を示しており（図２，図６）、第２ポジション（ＰＯＳ２）は移動鏡Ｍ２を経由する光路を示している（図３，図７）。
【００２７】
第１，第２の実施の形態の干渉計Ｋ２は、光束を平行光にするコリメータ光学系２と、前記平行光を２光束に分離し合成することにより干渉させる干渉光学系Ｋ１と、その干渉光学系Ｋ１で得られた干渉光を結像させる集光光学系５と、前記干渉光を受光する受光面６ｓを有する受光センサ６と、を備えたマイケルソン型干渉計である。干渉光学系Ｋ１は、ビームスプリッタ（ＢＳ）３と、補償ガラス板４と、固定鏡Ｍ１と、移動鏡Ｍ２と、を備えており、ビームスプリッタ３で入射光を２光束に分離し、固定鏡Ｍ１からの反射光と移動鏡Ｍ２からの反射光とを干渉させて干渉光を発生させる光学系である。
【００２８】
第１，第２の実施の形態の分光装置Ｋ３は、干渉計Ｋ２と、コリメータ光学系２に入射させる光束を射出する光源１と、ＡＤ変換器７と、コンピュータ８と、を備え、受光センサ６で得られた干渉光の情報を用いて分光を行うものであり、例えばフーリエ分光計に相当するものである。フーリエ分光計は、干渉によって得られた情報をフーリエ変換することで物体の分光情報を計算する分光計であり、干渉計によって得られる干渉光をデジタル信号化し、それをコンピュータでフーリエ変換することにより分光を行う（ハードウェアとソフトウェアによる分光）。
【００２９】
光源１の発光端面１ｓから射出した光は、コリメータ光学系２で平行光束となり、ビームスプリッタ３で反射光と透過光の２つの光束に分割される。コリメータ光学系２は、点光源を平行光束にするための正レンズ系から成り、１枚のレンズから成っている（複数枚のレンズで構成してもよい。）。また、ビームスプリッタ３の背面側には補償ガラス板４が配置されており、光を透過させることによって、ビームスプリッタ３での反射光と透過光との媒質透過回数を合わせるための補償を行う。ビームスプリッタ３で反射した光束は固定鏡Ｍ１で反射されて戻り、ビームスプリッタ３を透過した光束は移動鏡Ｍ２で反射されて戻り、再びビームスプリッタ３で合成されて干渉光となる。つまり、移動鏡Ｍ２が動くことにより、透過側と反射側の光路長がほぼ同じ場合に干渉が起こり、光路長差が波長の整数倍の時は強め合い、この間の光路長差の時弱め合うことになる。
【００３０】
干渉光は集光光学系５に入射する。集光光学系５は、第１の実施の形態（図１）では平行光側から順に弱いパワーの第１集光レンズ５ａと正パワーの第２集光レンズ５ｂとから成っており（２枚系）、第２の実施の形態（図５）では１枚の正レンズから成っている（１枚系）。干渉光は集光光学系５で集光されて、受光センサ６の受光面６ｓ上で結像する。受光センサ６からの出力信号は、ＡＤ（アナログ−デジタル）変換器７でデジタル化された後、コンピュータ８へ送信される。コンピュータ８は、送信されてきたデータをフーリエ変換し、得られたスペクトル波形をディスプレイ（不図示）に表示させる。なお、コンピュータ８は移動鏡Ｍ２の駆動制御等、その他の各部の制御も行う。
【００３１】
集光光学系５のワーキングディスタンスがコリメータ光学系２のワーキングディスタンスよりも大きくなっているため、前述したように、系全体の大型化を招くことなく受光センサ６の受光面６ｓを傾けることができ、受光センサ６の受光面６ｓが集光光学系５の光軸ＡＸに対して９０°以外の角度を成しているため、センサ受光面６ｓからの反射光に起因するゴーストを防ぐことができる。したがって、小型かつ高性能の干渉計Ｋ２及び分光装置Ｋ３でありながらゴーストの防止が可能である。
【００３２】
次に、図９を用いて、センサ受光面６ｓを傾けた場合のワーキングディスタンスを説明する。図９（Ａ）は、集光光学系５のワーキングディスタンスがコリメータ光学系２（図１等）の焦点距離よりも短い通常の系を模式的に示している。通常のコリメータ光学系２と同様の集光光学系５では、傾けた受光センサ６と集光光学系５のレンズ鏡胴５Ｔとが当接することになる。なお、図９に示す受光センサ６は、構造部品等を含めた状態での概略断面を模式的に示したものである。
【００３３】
図９（Ｂ）は、第２の実施の形態（図５）の集光光学系５と受光センサ６を示している。集光光学系５を長い焦点距離のレンズで構成して、集光光学系５のワーキングディスタンスをコリメータ光学系２の焦点距離よりも長くしている。図９（Ｃ）は、第１の実施の形態（図１）の集光光学系５と受光センサ６を示している。集光光学系５を２枚のレンズ（２枚系）で構成して、集光光学系５のワーキングディスタンスをコリメータ光学系２の焦点距離よりも長くしている。
【００３４】
第１，第２の実施の形態では、３０°傾いたビームスプリッタ３を用いているが（図１）、４５°傾いた一般的なビームスプリッタを用いた系で構成してもよい。また第１，第２の実施の形態では、コリメータ光学系２として非球面単レンズを想定しているが、それ以外の光学素子を使用してもよい。例えば、色収差を少なくした複数枚のレンズから成るコリメータ光学系、回転楕円鏡から成るコリメータ光学系を使用してもよい。第１，第２の実施の形態では、ビームスプリッタ３の裏面に反射透過コーティングを施し、透過側に移動鏡Ｍ２を配置しているが、どちらも逆としても光学的には同等である。
【００３５】
第１，第２の実施の形態では、干渉光学系Ｋ１部分にマイケルソン干渉計の光学系を用いているが、これ以外の干渉計の光学系、例えば、ファブリペロー干渉計やコモンパス干渉計の光学系を用いてもよい。第１，第２の実施の形態では、集光光学系５として２枚系を用いているが、２枚以外の系でも平行光側に強い凹面を向けたメニスカスレンズを先頭に配置するのが好ましい。第１，第２の実施の形態では、光源１として発光体である１次光源を想定しているが、それ以外の光源を使用してもよい。例えば、１次光源からの光束を導光して別端面で射出する光ファイバ等の２次光源を光源１としてもよい。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明を実施した干渉計の光学構成等を、実施例のコンストラクションデータ等を挙げて更に具体的に説明する。ここで挙げる実施例１，２（ＥＸ１，２）は、前述した第１，第２の実施の形態にそれぞれ対応する数値実施例であり、第１，第２の実施の形態を表す光学構成図（図１〜図３，図５〜図７）は、対応する実施例１，２のレンズ構成をそれぞれ示している。したがって、図２，図６は実施例１，２（ＥＸ１，２）の第１ポジション（ＰＯＳ１）の光路を示しており、図３，図７は実施例１，２（ＥＸ１，２）の第２ポジション（ＰＯＳ２）の光路を示している。
【００３７】
各実施例のコンストラクションデータでは、面データとして、左側の欄から順に、面Ｓｉ（ｉ：面番号，ＳＴＯ：絞り面），曲率半径（ｍｍ），軸上面間隔（ｍｍ），波長９００ｎｍに関する屈折率（空気：記載無し）を示す。ＰＯＳ１では、光がビームスプリッタ３で反射し、固定鏡Ｍ１で反射した後、ビームスプリッタ３を透過する光路の光学構成を示しており（図２）、ＰＯＳ２では、光がビームスプリッタ３を透過し、移動鏡Ｍ２で反射した後、ビームスプリッタ３で反射する光路の光学構成を示している（図３）。なお、コリメータはコリメータ光学系１に相当し、ＢＳはビームスプリッタ３に相当し、補償ガラスは補償ガラス板４に相当し、集光系１は第１集光レンズ５ａに相当し、集光系２は第２集光レンズ５ｂに相当する。
【００３８】
ＲＭＤ（面の特性）は反射面又は屈折面（記載無し）を示しており、特に部品名の表記のない平面は偏芯データを入力するためのダミー面である。偏芯データにおいて、ＸＤＥはＸ方向平行偏芯、ＹＤＥはＹ方向平行偏芯、ＺＤＥはＺ方向平行偏芯、ＡＤＥはＸ軸周り回転、ＢＤＥはＹ軸周り回転、ＣＤＥはＺ軸周り回転、ＧＬＢ Ｇｉ＝第ｉ面基準グローバル偏芯（指示のないときはローカルな偏芯）であり、回転中心の座標は入射光束の中央位置を原点としたときの位置である。また、ビームスプリッタ３はＸ軸周りに回転するものとする。なお、物体側開口数がＮＡ０．４４程度まで、各実施例と同様の光学系を使用することができる。
【００３９】
ビームスプリッタ３及び補償ガラス板４付近の光学面Ｓ４〜Ｓ１０，Ｓ１２〜１８を以下に説明する。第１ポジション（ＰＯＳ１）と第２ポジション（ＰＯＳ２）とでは通過する光学部品と通過しない光学部品が異なるが、どちらの光路でも位置関係を明らかにして計算をしやすくするためすべて表記している。なお、ＰＯＳ１では補償ガラス板４の最初の２回は使われておらず、ＰＯＳ２ではＢＳ透過面の２回目と３回目は使われていない。これらが第９面，第１０面，第８面に相当する。
【００４０】
第４面（Ｓ４）：偏芯の基準となるダミー面である。
第５面（Ｓ５）：ＢＳ透過面であり、光束を分ける機能を持たない単純な透過面である。
第６面（Ｓ６）：ＢＳ反射透過面であり、光束を２つに分ける機能を持つ面である。ＰＯＳ１とＰＯＳ２とで機能（反射と透過）が異なっている。
第７面（Ｓ７）：ＢＳ反射透過面である。第６面と同じであるが計算の都合上で同じ面が必要となる。
第８面（Ｓ８）：ＢＳ透過面であり、第５面と同じである。ＰＯＳ１では第６面で反射された後に透過するが、ＰＯＳ２ではダミー面である。
第９面（Ｓ９）：補償ガラス板の片面（補償ガラス面１）である。ＰＯＳ１ではダミー面であり、ＰＯＳ２ではＢＳを透過後に透過する。
第１０面（Ｓ１０）：補償ガラス板の片面（補償ガラス面２）である。ＰＯＳ１ではダミー面であり、ＰＯＳ２では補償ガラス板の透過面である。
【００４１】
第１２面（Ｓ１２）：補償ガラス板の片面（補償ガラス面２）である。ＰＯＳ１ではダミー面であり、ＰＯＳ２では反射鏡から戻ってきた光束が再び透過する。
第１３面（Ｓ１３）：補償ガラス板の片面（補償ガラス面１）である。ＰＯＳ１ではダミー面であり、ＰＯＳ２では反射鏡で戻ってきた光束が再び透過する。
第１４面（Ｓ１４）：ＢＳ透過面であり、ＰＯＳ１では反射鏡で戻ってきた光束が再び透過する。ＰＯＳ２ではダミー面である。
第１５面（Ｓ１５）：ＢＳ反射透過面である。第６面と同じであるがＰＯＳ１では透過し、ＰＯＳ２では反射する。
第１６面（Ｓ１６）：補償ガラス板の片面（補償ガラス面１）である。光束は１つに合成され、補償ガラスを透過する。
第１７面（Ｓ１７）：補償ガラス板の片面（補償ガラス面２）である。１つに合成された光束が補償ガラス板を透過する。
第１８面（Ｓ１８）：ダミー面である。光路差を２つのポジションで計算する時に使う。
【００４２】
非球面の面形状は面頂点を原点とするローカルな直交座標系（ｘ，ｙ，ｚ）を用いた以下の式（ＡＳ）で定義される（ｚ方向：光軸方向、ｙ方向：メリディオナル断面方向、ｘ方向：サジタル断面方向）。非球面データ（ＡＳＰ）として、非球面係数等を示す。なお、各実施例の非球面データにおいて表記の無い項の係数は０であり、すべてのデータに関してＥ−ｎ＝×１０-nである。
ｚ＝（ｃ・ｈ2）／［１＋√{１−（１＋Ｋ）・ｃ2・ｈ2}］＋Ａ・ｈ4＋Ｂ・ｈ6＋Ｃ・ｈ8＋Ｄ・ｈ10 …（ＡＳ）
ただし、
ｈ：ｚ軸（光軸ＡＸ）に対して垂直な方向の高さ（ｈ2＝ｘ2＋ｙ2）、
ｚ：高さｈの位置での光軸ＡＸ方向の変位量（面頂点基準）、
ｃ：面頂点での曲率（曲率半径ｒの逆数）、
Ｋ：円錐定数、
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ：それぞれ４次，６次，８次，１０次の非球面係数、
である。
【００４３】
各種データとして、全系の焦点距離（ｍｍ），物体側開口数（ＮＡ），設計波長（ｎｍ），光源１の半径（ｍｍ），コリメータ光学系２の焦点距離（ｍｍ），コリメータ光学系２のワーキングディスタンス（ｍｍ），集光光学系５の焦点距離（ｍｍ），集光光学系５のワーキングディスタンス（ｍｍ），集光光学系５の歪曲（％），センサ受光面６ｓの傾き（°），受光径（直径，ｍｍ）を示し、実施例１については集光光学系５の正レンズ５ｂの焦点距離（ｍｍ）及び焦点距離比を更に示す。
【００４４】
図４，図８は、実施例１，２（ＥＸ１，２）の集光光学系５のみの収差図であり、（Ａ）は球面収差（ｍｍ）、（Ｂ）は非点収差（ｍｍ）、（Ｃ）は歪曲収差（％）を示している。球面収差図（Ａ）において、実線は球面収差量を近軸像面からの光軸ＡＸ方向のズレ量で表しており、縦軸は瞳への入射高さをその最大高さで規格化した値（すなわち相対瞳高さ）を表している。非点収差図（Ｂ）において、破線Ｔはタンジェンシャル像面、実線Ｓはサジタル像面を、それぞれ近軸像面からの光軸ＡＸ方向のズレ量で表しており、縦軸は集光角（°）を表している。歪曲収差図（Ｃ）において、横軸は歪曲（％）を表しており、縦軸は集光角（°）を表している。
【００４５】
実施例１(POS1)
単位：mm
面データ
面 曲率半径 軸上面間隔 RMD 屈折率(900nm)
光源: INFINITY 5.40890
S1: 68.22858 (コリメータ) 2.43349 1.508997
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-6.77040E-03
B : 9.81628E-04
C :-2.06361E-04
D : 0.000000E+00
【００４６】
S2: -3.65813 (コリメータ) 6.81699
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-1.13013E-03
B : 2.07602E-04
C :-1.74009E-05
D :-2.82917E-06
【００４７】
S3(STO): INFINITY (絞り) 11.04003
S4: INFINITY (ダミー面) 0.00000
S5: INFINITY (BS透過面) 0.00000 1.508997
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: -1.154701 GLB G4
ADE: 30.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００４８】
S6: INFINITY (BS反射透過面)0.00000 反射面 -1.508997
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G4
ADE: 30.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００４９】
S7: INFINITY (第6面と一致) -1.00000 -1.508997
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００５０】
S8: INFINITY (第5面と一致) 1.10000
偏芯データ (第5面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G5
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００５１】
S9: INFINITY (補償ガラス) -1.00000 ダミー
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.10000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００５２】
S10: INFINITY (補償ガラス） -8.00000 ダミー
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 1.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００５３】
S11: INFINITY (固定鏡) 8.00000 反射面
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: -8.66025 ZDE: -5.00000 GLB G4
ADE: 60.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００５４】
S12: INFINITY (第10面と一致)1.00000 AIR
偏芯データ (第10面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G10
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００５５】
S13: INFINITY (第9面と一致) 0.10000
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００５６】
S14: INFINITY (第8面と一致) 1.00000 1.508997
偏芯データ (第8面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G8
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００５７】
S15: INFINITY (第6面と一致) 0.10000 AIR
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００５８】
S16: INFINITY (第9面と一致) 1.00000 1.508997
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００５９】
S17: INFINITY (第10面と一致)8.00000
偏芯データ (第10面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G10
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００６０】
S18: INFINITY (仮想干渉面) 0.00000
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 8.66025 ZDE: 5.00000 GLB G4
ADE: 60.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００６１】
S19: -4.71234(集光系1) 6.00000 1.508997
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-1.67823E-03
B : 1.20656E-04
C : 1.44496E-06
D : 0.00000E+00
【００６２】
S20: -6.52477(集光系1) 0.10000
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A : 0.00000E+00
B :-1.18548E-05
C :-1.52246E-07
D : 1.41413E-08
【００６３】
S21: 5.61276(集光系2) 3.05625 1.508997
ASP: 非球面データ
K : 0.000000
A : 3.40409E-03
B :-1.29588E-02
C :-1.43721E-05
D : 6.90173E-07
【００６４】
S22: -39.90971(集光系2) 8.00014
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A : 8.64957E-03
B :-1.01870E-03
C : 3.79666E-05
D : 0.00000E+00
【００６５】
S23(センサ面):INFINITY 0.00000
偏芯データ
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000
ADE: 20.0000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００６６】
実施例１(POS2)
単位：mm
面データ
面 曲率半径 軸上面間隔 RMD 屈折率(900nm)
光源: INFINITY 5.40890
S1: 68.22858 (コリメータ) 2.43349 1.508997
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-6.77040E-03
B : 9.81628E-04
C :-2.06361E-04
D : 0.000000E+00
【００６７】
S2: -3.65813 (コリメータ) 6.81699
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-1.13013E-03
B : 2.07602E-04
C :-1.74009E-05
D :-2.82917E-06
【００６８】
S3(STO): INFINITY (絞り) 11.04003
S4: INFINITY (ダミー面) 0.00000
S5: INFINITY (BS透過面) 0.00000 1.508997
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: -1.15470 GLB G4
ADE: 30.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００６９】
S6: INFINITY (BS反射透過面)0.00000 1.508997
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G4
ADE: 30.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００７０】
S7: INFINITY (第6面と一致) 1.00000 ダミー
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００７１】
S8: INFINITY (第5面と一致) 1.10000 ダミー
偏芯データ (第5面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G5
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００７２】
S9: INFINITY (補償ガラス) 1.00000 1.508997
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.10000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００７３】
S10: INFINITY (補償ガラス) 8.00000
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 1.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００７４】
S11: INFINITY (移動鏡) -8.00000 反射面
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 10.00000 GLB G4
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００７５】
S12: INFINITY (第10面と一致)-1.00000 -1.508997
偏芯データ (第10面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G10
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００７６】
S13: INFINITY (第9面と一致) -0.10000
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００７７】
S14: INFINITY (第8面と一致) -1.00000
偏芯データ (第8面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G8
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００７８】
S15: INFINITY (第6面と一致) 0.10000 反射面
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００７９】
S16: INFINITY (第9面と一致) 1.00000 1.508997
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００８０】
S17: INFINITY (第10面と一致)8.00000
偏芯データ (第10面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G10
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００８１】
S18: INFINITY (仮想干渉面) 0.00000
偏芯データ (第4面基準グローバル）
XDE: 0.00000 YDE: 8.66025 ZDE: 5.00000 GLB G4
ADE: 60.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００８２】
S19: -4.71234(集光系1) 6.00000 1.508997
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-1.67823E-03
B : 1.20656E-04
C : 1.44496E-06
D : 0.00000E+00
【００８３】
S20: -6.52477(集光系1) 0.10000
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A : 0.00000E+00
B :-1.18548E-05
C :-1.52246E-07
D : 1.41413E-08
【００８４】
S21: 5.61276(集光系2) 3.05625 1.508997
ASP: 非球面データ
K : 0.000000
A : 3.40409E-03
B :-1.29588E-02
C :-1.43721E-05
D : 6.90173E-07
【００８５】
S22: -39.90971(集光系2) 8.00014
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A : 8.64957E-03
B :-1.01870E-03
C : 3.79666E-05
D : 0.00000E+00
【００８６】
S23(センサ面):INFINITY 0.00000
偏芯データ
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000
ADE: 20.0000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００８７】
各種データ
全系の焦点距離: -1.3357
物体側開口数(NA): 0.22000
設計波長: 900.00000nm
光源の半径: 0.2
コリメータ光学系の焦点距離: 6.900
コリメータ光学系のワーキングディスタンス: 5.4089
集光光学系の焦点距離: 6.7618
集光光学系のワーキングディスタンス: 8.0000
集光光学系の歪曲: -15.4%
集光光学系の正レンズの焦点距離: 10.04
センサ受光面の傾き: 20°
受光径: φ0.500
1.1＜(集光光学系の正レンズの焦点距離)/(集光光学系の焦点距離):1.48＜2
【００８８】
実施例２(POS1)
単位：mm
面データ
面 曲率半径 軸上面間隔 RMD 屈折率(900nm)
光源: INFINITY 5.40890
S1: 68.22858 (コリメータ) 2.43349 1.508997
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-6.77040E-03
B : 9.81628E-04
C :-2.06361E-04
D : 0.000000E+00
【００８９】
S2: -3.65813 (コリメータ) 6.81699
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-1.13013E-03
B : 2.07602E-04
C :-1.74009E-05
D :-2.82917E-06
【００９０】
S3(STO): INFINITY (絞り) 11.04003
S4: INFINITY (ダミー面) 0.00000
S5: INFINITY (BS透過面) 0.00000 1.508997
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: -1.154701 GLB G4
ADE: 30.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００９１】
S6: INFINITY (BS反射透過面)0.00000 反射面 -1.508997
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G4
ADE: 30.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００９２】
S7: INFINITY (第6面と一致) -1.00000 -1.508997
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００９３】
S8: INFINITY (第5面と一致) 1.10000
偏芯データ (第5面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G5
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００９４】
S9: INFINITY (補償ガラス) -1.00000 ダミー
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.10000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００９５】
S10: INFINITY (補償ガラス） -8.00000 ダミー
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 1.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００９６】
S11: INFINITY (固定鏡) 8.00000 反射面
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: -8.66025 ZDE: -5.00000 GLB G4
ADE: 60.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００９７】
S12: INFINITY (第10面と一致)1.00000 AIR
偏芯データ (第10面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G10
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００９８】
S13: INFINITY (第9面と一致) 0.10000
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【００９９】
S14: INFINITY (第8面と一致) 1.00000 1.508997
偏芯データ (第8面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G8
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１００】
S15: INFINITY (第6面と一致) 0.10000 AIR
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１０１】
S16: INFINITY (第9面と一致) 1.00000 1.508997
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１０２】
S17: INFINITY (第10面と一致)8.00000
偏芯データ (第10面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G10
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１０３】
S18: INFINITY (仮想干渉面) 0.00000
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 8.66025 ZDE: 5.00000 GLB G4
ADE: 60.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１０４】
S19: 7.43835(集光系1) 4.188482 1.508997
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-1.89738E-03
B :-9.99269E-04
C : 9.20855E-05
D :-2.60508E-06
【０１０５】
S20: -26.17106(集光系1) 9.309694
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-9.73003E-03
B : 5.01759E-04
C :-1.05468E-05
D : 0.000000E+00
【０１０６】
S21(センサ面):INFINITY 0.00000
偏芯データ
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000
ADE: 20.0000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１０７】
実施例２(POS2)
単位：mm
面データ
面 曲率半径 軸上面間隔 RMD 屈折率(900nm)
光源: INFINITY 5.40890
S1: 68.22858 (コリメータ) 2.43349 1.508997
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-6.77040E-03
B : 9.81628E-04
C :-2.06361E-04
D : 0.000000E+00
【０１０８】
S2: -3.65813 (コリメータ) 6.81699
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-1.13013E-03
B : 2.07602E-04
C :-1.74009E-05
D :-2.82917E-06
【０１０９】
S3(STO): INFINITY (絞り) 11.04003
S4: INFINITY (ダミー面) 0.00000
S5: INFINITY (BS透過面) 0.00000 1.508997
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: -1.15470 GLB G4
ADE: 30.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１１０】
S6: INFINITY (BS反射透過面)0.00000 1.508997
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G4
ADE: 30.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１１１】
S7: INFINITY (第6面と一致) 1.00000 ダミー
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１１２】
S8: INFINITY (第5面と一致) 1.10000 ダミー
偏芯データ (第5面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G5
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１１３】
S9: INFINITY (補償ガラス) 1.00000 1.508997
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.10000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１１４】
S10: INFINITY (補償ガラス) 8.00000
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 1.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１１５】
S11: INFINITY (移動鏡) -8.00000 反射面
偏芯データ (第4面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 10.00000 GLB G4
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１１６】
S12: INFINITY (第10面と一致)-1.00000 -1.508997
偏芯データ (第10面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G10
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１１７】
S13: INFINITY (第9面と一致) -0.10000
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１１８】
S14: INFINITY (第8面と一致) -1.00000
偏芯データ (第8面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G8
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１１９】
S15: INFINITY (第6面と一致) 0.10000 反射面
偏芯データ (第6面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G6
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１２０】
S16: INFINITY (第9面と一致) 1.00000 1.508997
偏芯データ (第9面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G9
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１２１】
S17: INFINITY (第10面と一致)8.00000
偏芯データ (第10面基準グローバル)
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000 GLB G10
ADE: 0.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１２２】
S18: INFINITY (仮想干渉面) 0.00000
偏芯データ (第4面基準グローバル）
XDE: 0.00000 YDE: 8.66025 ZDE: 5.00000 GLB G4
ADE: 60.00000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１２３】
S19: 7.43835(集光系1) 4.188482 1.508997
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-1.89738E-03
B :-9.99269E-04
C : 9.20855E-05
D :-2.60508E-06
【０１２４】
S20: -26.17106(集光系1) 9.309694
ASP: 非球面データ
K : 0.00000
A :-9.73003E-03
B : 5.01759E-04
C :-1.05468E-05
D : 0.000000E+00
【０１２５】
S21(センサ面):INFINITY 0.00000
偏芯データ
XDE: 0.00000 YDE: 0.00000 ZDE: 0.00000
ADE: 20.0000 BDE: 0.00000 CDE: 0.00000
【０１２６】
各種データ
全系の焦点距離: -4.8557
物体側開口数(NA): 0.22000
設計波長: 900.00000nm
光源の半径: 0.2
コリメータ光学系の焦点距離: 6.900
コリメータ光学系のワーキングディスタンス: 5.4089
集光光学系の焦点距離: 12.0000
集光光学系のワーキングディスタンス: 9.309694
集光光学系の歪曲: -26.2%
センサ受光面の傾き: 20°
受光径: φ1.0000
【符号の説明】
【０１２７】
Ｋ１ 干渉光学系
Ｋ２ 干渉計
Ｋ３ 分光装置
１ 光源
１ｓ 発光端面
２ コリメータ光学系
３ ビームスプリッタ
４ 補償ガラス板
Ｍ１ 固定鏡
Ｍ２ 移動鏡
５ 集光光学系
５ａ 第１集光レンズ
５ｂ 第２集光レンズ
６ 受光センサ
６ｓ センサ受光面
ＡＸ 光軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束を平行光にするコリメータ光学系と、前記平行光を２光束に分離し合成することにより干渉させる干渉光学系と、その干渉光学系で得られた干渉光を結像させる集光光学系と、前記干渉光を受光する受光面を有する受光センサと、を備えた干渉計であって、
前記受光センサの受光面が前記集光光学系の光軸に対して９０°以外の角度を成し、前記集光光学系のワーキングディスタンスが前記コリメータ光学系のワーキングディスタンスよりも大きいことを特徴とする干渉計。
【請求項２】
前記コリメータ光学系の焦点距離と前記集光光学系の焦点距離とがほぼ同じであることを特徴とする請求項１記載の干渉計。
【請求項３】
前記集光光学系が２枚以上のレンズで構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の干渉計。
【請求項４】
前記集光光学系が、強い凹面を平行光側に向けたメニスカスレンズと、強い正パワーのレンズと、から成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の干渉計。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の干渉計と、前記コリメータ光学系に入射させる光束を射出する光源と、を備え、前記受光センサで得られた干渉光の情報を用いて分光を行うことを特徴とする分光装置。
【請求項６】
フーリエ分光計であることを特徴とする請求項５記載の分光装置。
【請求項１】
光束を平行光にするコリメータ光学系と、前記平行光を２光束に分離し合成することにより干渉させる干渉光学系と、その干渉光学系で得られた干渉光を結像させる集光光学系と、前記干渉光を受光する受光面を有する受光センサと、を備えた干渉計であって、
前記受光センサの受光面が前記集光光学系の光軸に対して９０°以外の角度を成し、前記集光光学系のワーキングディスタンスが前記コリメータ光学系のワーキングディスタンスよりも大きいことを特徴とする干渉計。
【請求項２】
前記コリメータ光学系の焦点距離と前記集光光学系の焦点距離とがほぼ同じであることを特徴とする請求項１記載の干渉計。
【請求項３】
前記集光光学系が２枚以上のレンズで構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の干渉計。
【請求項４】
前記集光光学系が、強い凹面を平行光側に向けたメニスカスレンズと、強い正パワーのレンズと、から成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の干渉計。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の干渉計と、前記コリメータ光学系に入射させる光束を射出する光源と、を備え、前記受光センサで得られた干渉光の情報を用いて分光を行うことを特徴とする分光装置。
【請求項６】
フーリエ分光計であることを特徴とする請求項５記載の分光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１０８７５６（Ｐ２０１３−１０８７５６Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５１５０９（Ｐ２０１１−２５１５０９）
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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