特表 2024-526951 低固有ノイズを有するコリメータを包含する照明光学装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-07-19

(54)【発明の名称】低固有ノイズを有するコリメータを包含する照明光学装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/84 20060101AFI20240711BHJP

   G02B 17/06 20060101ALI20240711BHJP

【ＦＩ】

G01N21/84 E

G02B17/06

【審査請求】未請求

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2024503922

(86)(22)【出願日】2022-07-22

(85)【翻訳文提出日】2024-03-21

(86)【国際出願番号】 IB2022056783

(87)【国際公開番号】W WO2023002444

(87)【国際公開日】2023-01-26

(31)【優先権主張番号】21425036.7

(32)【優先日】2021-07-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(31)【優先権主張番号】102022000000722

(32)【優先日】2022-01-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】518160436

【氏名又は名称】レオナルド・エッセ・ピ・ア

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】バリッリ，マルコ

(72)【発明者】

【氏名】ダミ，ミケーレ

(72)【発明者】

【氏名】グリフォーニ，フルヴィオ

(72)【発明者】

【氏名】ポンペイ，カルロ

【テーマコード（参考）】

2G051

2H087

【Ｆターム（参考）】

2G051AB02

2G051BB07

2G051BB11

2H087KA29

2H087LA24

2H087NA18

2H087RA31

2H087TA02

(57)【要約】

照明光学装置（５０）が、コリメータ５４と、光源（５２）と、絞り（５６）を包含する。コリメータは、光源と絞りの間に延び、かつ光源と第四ミラーと、第三ミラーと、第二ミラーと、第一ミラーと、絞りによって連続的に形成されるコリメータ光路（８０）が形成されるように、相互に傾斜された第一ミラー（７０Ａ）と、第二ミラー（７０Ｂ）と、第三ミラー（７０Ｃ）と、第四ミラー（７０Ｄ）を包含する。光源は、コリメータ光路に従うように第四ミラーと交わる方向に沿って伝播する主ビーム（６３）と、第四ミラーと交わらない方向に沿って伝播する二次ビーム（６５）を形成する光線を、それぞれの方向に沿って放出するように構成される。この照明光学装置は、コリメータが、二次光ビームによる絞りの照明を防止するように構成された遮蔽構造（１００Ａ～１００Ｅ）を包含することを特徴とする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

照明光学装置（５０，１５０，２５０）であって、
－ コリメータ（５４，１５４，２５４）と、
－ 光源（５２）と、
－ 絞り（５６）と、
を包含し、前記コリメータは、前記光源と前記絞りの間に延び、かつ前記光源、前記第四ミラー、前記第三ミラー、前記第二ミラー、前記第一ミラーおよび前記絞りによって連続的に形成されるコリメータ光路（８０）が形成されるように、相互に傾斜された第一ミラー（７０Ａ）、第二ミラー（７０Ｂ）、第三ミラー（７０Ｃ）および第四ミラー（７０Ｄ）を包含し、
前記光源（５２）は、それぞれの方向に沿って光線を放出するように構成され、前記光線は、
－ 前記コリメータ光路（８０）に従うように前記第四ミラー（７０Ｄ）と交わる方向に沿って伝播する光線（６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃ）を含む主光ビーム（６３）と、
－ 前記第四ミラー（７０Ｄ）と交わらない方向に沿って伝播する光線（１０６Ａ，１０６Ｂ，１０８Ａ，１０８Ｂ，１１０Ａ，１１０Ｂ，１２４）を含む二次光ビーム（６５）と、
を形成し、
前記コリメータは、前記二次光ビームによる前記絞りの照明を防止するように構成された遮蔽構造（１００Ａ～１００Ｅ，２００Ｆ，２６５）を包含する、
照明光学装置（５０，１５０，２５０）。

【請求項2】

前記遮蔽構造（１００Ａ）は、前記第一ミラー、前記第二ミラー、前記第三ミラーおよび前記第四ミラーが存在しないときには、前記二次光ビームに関して第１の影領域（１０５Ａ）および第２の影領域（１０５Ｂ）を形成し、前記第一ミラー（７０Ａ）は、前記第１の影領域内に配置され、前記第三ミラー（７０Ｃ）は、前記第２の影領域内に配置される、請求項１に記載の照明光学装置。

【請求項3】

前記遮蔽構造（１００Ｃ）は、前記第一ミラー、前記第二ミラー、前記第三ミラーおよび前記第四ミラーが存在しないときには、前記二次光ビームに関して第３の影領域（１０５Ｃ）を形成し、かつ第１の光学的吸収部分（１００Ｄ）を包含し、前記第二ミラー（７０Ｂ）は、前記二次光ビームの前記光線の一部（１１０Ｂ）によって照明されるように、前記第４の影領域（１０５Ｃ）内に部分的に配置され、前記第二ミラー（７０Ｂ）、前記第四ミラー（７０Ｄ）および前記第１の光学的吸収部分（１００Ｄ）は、連続してトラップ光路（１１５）を形成するように構成され、それで、前記二次光ビームの前記光線の前記一部（１１０Ｂ）は前記トラップ光路に従い、かつ前記第１の光学的吸収部分によって吸収される、請求項１または２に記載の照明光学装置。

【請求項4】

前記遮蔽構造（１００Ｅ）は、前記第一ミラー、前記第二ミラー、前記第三ミラーおよび前記第四ミラーが存在しないときには、前記二次光ビームの光線（１２４）に関して、かつ前記第三ミラー（７０Ｃ）によって前記絞り（５６）と交わる方向に沿って反射される前記主光ビーム（６３）の光線（１２５）関して第４の影領域（１０５Ｄ）を形成し、前記絞りは、前記第４の影領域内に配置される、請求項１から３のいずれか一項に記載の照明光学装置。

【請求項5】

前記第二ミラー（７０Ｂ）および前記第四ミラー（７０Ｄ）は、８９°と９１°の間に包含される角度で互いに傾斜される、請求項１から４のいずれか一項に記載の照明光学装置。

【請求項6】

前記第一ミラー（７０Ａ）および前記第四ミラー（７０Ｄ）は、８９°と９１°の間に包含される角度で互いに傾斜される、請求項１から５のいずれか一項に記載の照明光学装置。

【請求項7】

前記遮蔽構造は、単体の光学的吸収体（２６５）を形成する、請求項１から６のいずれか一項に記載の照明光学装置。

【請求項8】

前記遮蔽構造は、前記絞り（５６）を画定する第２の光学的吸収部（２００Ｆ，２０１Ａ，２０１Ｂ）を包含する、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。

【請求項9】

前記第一ミラー、前記第二ミラー、前記第三ミラーおよび前記第四ミラーは、球面ミラーである、請求項１から８のいずれか一項に記載の照明光学装置。

【請求項10】

前記コリメータ光路（８０）は、連続して、前記光源と前記第四ミラーの間に延びる第１の区間（８４）と、前記第四ミラーと前記第三ミラーの間に延びる第２の区間（８５）と、前記第三ミラーと前記第二ミラーの間に延びる第３の区間（８６）と、前記第二ミラーと前記第一ミラーの間に延びる第４の区間（８７）と、前記第一ミラーと前記絞りの間に延びる第５の区間（８８）によって形成される光軸（８２）とを有し、前記第１、前記第２、前記第３、前記第４、および前記第５の区間は、共平面である、請求項１から９のいずれか一項に記載の照明光学装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
この特許出願は、２０２１年７月２３日に提出された欧州特許出願第２１４２５０３６．７号、および２０２２年１月１８日に提出された伊国特許出願第１０２０２２００００００７２２号の優先権を主張するものであり、これらの全開示は、参照によりこれに援用される。

【0002】

本発明は、コリメータを包含する照明光学装置に関する。特に本発明は、電気光学装置の光学的特性の試験、較正、および／または検証を行う能力を有するオプティカル・グラウンド・サポート・エキップメント（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｇｒｏｕｎｄ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＯＧＳＥ）を得るために使用することが可能な照明装置またはプロジェクタに関連する。本発明は、航空宇宙分野に有利な応用を見出すが、それを排他的なものとはしない。

【背景技術】

【0003】

周知のとおり、電気光学装置は、現場における当該電気光学装置自体の実際の使用の前に、特に、信頼性の高い電気光学装置が要求される応用の前に１つ以上の試験および検証ステップを受けることがある。

【0004】

たとえば、航空宇宙分野においては、特定の組立統合および試験（ＡＩＴ）または組立および統合試験（ＡＩＴ）活動の間に多様な電気光学装置の光学的性能の検証にオプティカル・グラウンド・サポート・エキップメント（ＯＧＳＥ）が使用されることは周知である。

【0005】

後に被試験ユニット（ＵＵＴ）として識別する電気光学装置の試験活動の間に分析される重要なパラメータの１つは、光学的刺激を受けたときに被試験ユニットによって発生される迷光である。

【0006】

迷光は、一般に、光学的装置によって発生される、たとえば望ましい光路とは異なる光路に従って伝播する光によって形成される光ノイズ成分として定義される。

【0007】

したがって、被試験ユニットによって発生される迷光の分析は、被試験ユニットの光学的性能の検証を可能にする。

【0008】

図１は、照明装置または照明器３および光学アーキテクチャ５Ａおよび光学検出器５Ｂを有する被試験ユニット５を包含する周知のシステム１を示す。

【0009】

照明器３は、１つ以上の光源およびコリメータ（ここには図示されていない）を包含し、かつ被試験ユニット５に向かって伝播する光ビーム７を発生するように構成される。

【0010】

光ビーム７は、被試験ユニット５のための望ましいコリメートされた光学的刺激からなるコリメートされた部分９、およびコリメートされていない光ノイズ放射からなる迷光部分１０を包含する。

【0011】

迷光部分１０は、照明器３のシグネチャを構成し、照明器３自体の内部の、特にそれぞれのコリメータの不完全性によって発生される。

【0012】

光学アーキテクチャ５Ａは、光ビーム７を受光し、検出器５Ｂに焦点決めされた装置光ビーム１３を発生する。

【0013】

光学アーキテクチャ５Ａは、光ビーム７のコリメートされた成分９および迷光成分１０の両方を受光し、伝播する。

【0014】

その結果、装置光ビーム１３は、主部分１４および照明器迷光部分１５の両方を包含する。

【0015】

主部分１４は、光学アーキテクチャ５Ａによって出力される望ましい光学信号、すなわち、光ビーム７のコリメートされた部分１０から生じて発生する光学信号を形成する。照明器迷光部分１５は、光ビーム７の迷光部分１０から生じて発生するノイズ信号を形成し、したがって照明器３の光学的性質に依存する。

【0016】

それに加えて、光学アーキテクチャ５Ａは、光学アーキテクチャ５Ａを形成する光学素子、たとえばミラー、レンズ等の不完全性に起因して光ビーム７のコリメートされた成分９から生じる装置迷光成分１６を発生することがある。その結果、装置光ビーム１３は、装置迷光成分１６から生じて発生する装置迷光部分１７も包含する。

【0017】

実際のところ、光学検出器５Ｂは、装置光ビーム１３を受光するとき、それの主部分１４、照明器迷光部分１５、および装置迷光部分１７を検出する。

【0018】

装置光ビーム１３内における照明器迷光部分１５の存在は、装置迷光部分１７を分離すること、または被試験ユニット５によって導入されるノイズ寄与を分離することを、たとえそれが不可能でないとしても困難にする。

【0019】

したがって、照明器３が光の迷光部分を発生するという事実により、試験ステップの間に被試験ユニット５によって導入されるノイズ寄与の分離はできない、言い換えると被試験光学ユニット５の性能を信頼可能に検証することができない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0020】

【特許文献1】米国特許第５１４２４１７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0021】

本発明は、従来技術の欠点の克服を狙いとする。

【課題を解決するための手段】

【0022】

したがって、本発明によれば、付随する特許請求の範囲内に定義されているとおり、コリメータを包含する照明光学装置が提供される。

【0023】

本発明のより良好な理解のために、その好ましい実施態様を単なる例示として、したがって限定を目的とすることなく次に挙げる添付図面を参照して説明する。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】周知の照明器を包含する電気光学装置の試験システムを示したブロック図である。

【図2】本発明の実施態様に従ったコリメータを包含する照明器を略図的に示した平面図である。

【図3】本発明の実施態様に従ったコリメータを包含する照明器を略図的に示した平面図である。

【図4】本発明の実施態様に従ったコリメータを包含する照明器を略図的に示した平面図である。

【図5】図２のコリメータのミラーの断面を略図的に示した断面図である。

【図6】使用時の図２のコリメータの一部を示した平面図である。

【図7】使用時の図２のコリメータの一部を示した平面図である。

【図8】使用時の図２のコリメータの一部を示した平面図である。

【図9】使用時の図２のコリメータの一部を示した平面図である。

【図10】本発明の別の実施態様に従ったコリメータを包含する照明器を略図的に示した平面図である。

【図11】本発明のさらなる実施態様に従ったコリメータを包含する照明器を示した斜視図である。

【図12】本発明に従った照明器を包含する電気光学装置の試験システムを示したブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下の説明は、この分野の当業者が本発明を使用し、かつ実現することを可能にするべく提供される。この分野の当業者には、請求されている本発明の保護範囲から逸脱することなく、実施態様に対する多様な修正が明らかになるであろう。したがって、ここに示されている実施態様に本発明が限定されることは意図されてなく、むしろ以下に述べられ、かつ付随する特許請求の範囲の中に定義される原理および特徴と矛盾することなく、もっとも広い保護範囲が与えられるものとする。

【0026】

ほかの形での指定がない限り、以下において使用されるすべての科学的および技術的用語は、通常の分野における当業者によって一般に理解されているものと同じ意味を有する。齟齬が生じる場合においては、提供される定義を含めてこの説明が拘束力を持つものとする。それに加えて、例は、限定ではなく、例証だけが意図されている。

【0027】

以下に使用されている用語には、特定の実施態様を説明することが意図されており、それを本開示の目的を限定するとして解釈されるべきではない。

【0028】

図２～４は、照明装置を示しており、相互に光学的に結合された、拡張された光源５２、入力焦平面Ｆ_１および出力焦平面Ｆ_２を有してコリメータ光路８０を定義するコリメータ５４、および絞りまたは瞳５６を包含し、これ以降は、照明器５０と呼ぶ。

【0029】

拡張された光源５２は、単色または多色タイプの周知のタイプであり、図２においては矢印によって略図的に表されている、拡張された光源５２から伝播する光放射６０を発生するように構成される、たとえば、ＬＥＤ光源またはそのほかの任意の周知のタイプの光源である。たとえば、光放射６０は、赤外線と紫外線の間の周波数範囲内の電磁放射を包含する。

【0030】

光放射６０は、コリメータ光路８０に従うように第四ミラー７０Ｄと交わる方向に沿って伝播する主光ビーム６３（図４）、および第四ミラー７０Ｄと交わらない方向に沿って伝播する二次光ビーム６５（図６～９）によって形成される。

【0031】

詳細に述べれば、略図的に図４に示されているとおり、拡張された光源５２はコリメータ５４の入力焦平面Ｆ_１内に配置され、絞り５６は出力焦平面Ｆ_２内に配置され、それで、絞り５６上において平面状波面を有する出力ビーム６４内の主光ビーム６３は、コリメータ５４によってコリメートされる。

【0032】

拡張された光源５２は、図２～４において、相互に区別される３つの点光源によって表され、これ以降は、第１の点光源５８Ａ、第２の点光源５８Ｂ、および第３の点光源５８Ｃと呼ぶ。

【0033】

点光源５８Ａ～５８Ｃの各々は、球面の波面を有するそれぞれの光ビーム６６Ａ～６６Ｃを放出し、図４には、コリメータ光路８０に沿ったそれらの伝播が略図的に示されている。図３に、コリメータ光路８０に沿った第２の点光源５８Ｂの光ビーム６６Ｂの伝播を詳細に示す。

【0034】

３つの点光源５８Ａ～５８Ｃは、等しいかまたは互いに異なる、たとえば、各々はそれぞれの周波数を有する光源とすることができるか、またはそれらが、各々、拡張された光源５２のそれぞれのピクセルを表すとすることができる。

【0035】

詳細に述べれば、第１および第３の点光源５８Ａ、５８Ｃは、拡張された光源５２の２つの端点に配置されている。第２の点光源５８Ｂは、拡張された光源５２の中点に配置されている。

【0036】

コリメータ５４は、シーフシュピーグラー・タイプのコリメータであり、すなわち、軸外れで配置され、かつ妨げのない光路が形成されるように相互に傾斜させられた複数のミラー７０を包含する。

【0037】

詳細に述べれば、特許文献１の中で述べられているとおり、コリメータ５４は、各々がそれぞれの反射表面７２およびそれぞれの支持表面７４を有する４つのミラー、すなわち第一ミラー７０Ａ、第二ミラー７０Ｂ、第三ミラー７０Ｃ、および第四ミラー７０Ｄを包含する。

【0038】

好ましくは、ミラー７０Ａ～７０Ｄは、各々、凹状または凸状の球面ミラーである。

【0039】

ミラー７０Ａ～７０Ｄの各々は、コリメータ５４の具体的な設計に依存して選択することができるそれぞれの焦点比を有する。

【0040】

図５に、例として第一ミラー７０Ａの断面を示すが、ここではそれが凹面タイプであり、その反射表面７２は、支持表面７４上に定義される中心Ｏに関してＲ_１の曲率半径を有する。

【0041】

第一ミラー７０Ａは、反射表面７２と、中心Ｏを通り、支持表面７４と垂直なミラー軸Ｓの間の交点によって形成される頂点７６を反射表面７２上に有する。

【0042】

第一ミラー７０Ａについて行った説明と同様に、第二ミラー７０Ｂ、第三ミラー７０Ｃ、および第四ミラー７０Ｄもまた、それぞれの曲率半径Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、およびそれぞれのミラー軸Ｓによって定義されるそれぞれの頂点７６を有する。

【0043】

再び図２を参照するが、コリメータ５４のコリメータ光路８０は、拡張された光源５２（ここでは、入力焦平面Ｆ_１内に配置されている）、第四ミラー７０Ｄ、第三ミラー７０Ｃ、第二ミラー７０Ｂ、第一ミラー７０Ａ、および絞り５６（ここでは、出力焦平面Ｆ_２内に配置されている）を連続的に包含する。

【0044】

詳細に述べれば、コリメータ光路８０は、図２において連続する矢印によって示される、第１の区間８４、第２の区間８５、第３の区間８６、第４の区間８７、および第５の区間８８を包含するコリメータ光軸８２を有する。

【0045】

コリメータ光軸８２の第１の区間８４は、第２の点光源５８Ｂと第四ミラー７０Ｄの頂点７６の間に延びる。コリメータ光軸８２の第２の区間８５は、第四ミラー７０Ｄの頂点７６と第三ミラー７０Ｃの頂点７６の間に延びる。コリメータ光軸８２の第３の区間８６は、第三ミラー７０Ｃの頂点７６と第二ミラー７０Ｂの頂点７６の間に延びる。コリメータ光軸８２の第４の区間８７は、第二ミラー７０Ｂの頂点７６と第一ミラー７０Ａの頂点７６の間に延びる。コリメータ光軸８２の第５の区間８８は、第一ミラー７０Ａの頂点７６と絞り５６の点、特に絞り５６の中点Ｍの間に延びる。

【0046】

実際のところ、コリメータ光軸８２を参照すると、第１の区間８４は、拡張された光源５２と第四ミラー７０Ｄの間の距離ｅ_４を定義し、第２の区間８５は、第四ミラー７０Ｄと第三ミラー７０Ｃの間の距離ｅ_３を定義し、第３の区間８６は、第三ミラー７０Ｃと第二ミラー７０Ｂの間の距離ｅ_２を定義し、第４の区間８７は、第二ミラー７０Ｂと第一ミラー７０Ａの間の距離ｅ_１を定義する。

【0047】

ミラー７０Ａ～７０Ｄは、各々が、それぞれの傾斜角によってコリメータ光軸８２に関して回転されて配置される。

【0048】

詳細に述べれば、第一ミラー７０Ａのミラー軸Ｓは、コリメータ光軸８２の第５の区間８８に関して傾斜角α_１を形成する。第二ミラー７０Ｂのミラー軸Ｓは、コリメータ光軸８２の第４の区間８７に関して傾斜角α_２を形成する。第三ミラー７０Ｃのミラー軸Ｓは、コリメータ光軸８２の第３の区間８６に関して傾斜角α_３を形成する。第四ミラー７０Ｄのミラー軸Ｓは、コリメータ光軸８２の第２の区間８５に関して傾斜角α_４を形成する。

【0049】

第四ミラー７０Ｄのミラー軸Ｓおよび第一ミラー７０Ａのミラー軸Ｓは、それらの間に８９°と９１°の間に包含される角度、特に約９０°をなす角度を形成する。この方法においては、使用時に主光ビーム６３は、第四ミラー７０Ｄに入射した後に第一ミラー７０Ａに向かって反射されることが回避可能である。

【0050】

さらに、コリメータ光軸８２の第１の区間８４は、コリメータ５４の焦平面Ｆに対して垂直かつ第２の点光源５８Ｂを通る光源軸Ｓ_Ｓと傾斜角α_Ｓを形成する。

【0051】

ミラー７０Ａ～７０Ｄの間の距離、傾斜角、およびミラー７０Ａ～７０Ｄの曲率半径は、設計段階において、コリメータ５４の望ましい有効焦点長、および／または拡張された光源５２によって発生される光放射６０の周波数範囲の関数として決定することができる。

【0052】

それに加えて、またはそれに代えてミラー７０Ａ～７０Ｄの間の距離、傾斜角、およびミラー７０Ａ～７０Ｄの曲率半径は、第１の近似におけるコリメータ５４の収差が排除されるように設計段階において選択することができる。

【0053】

たとえば、ミラー７０Ａ～７０Ｄは、特許文献１の中に記述されているとおり、コマ収差Ｃおよび非点収差Ａを低減するべく設計することができる。

【0054】

たとえば、第三ミラー７０Ｃの傾斜角α_３は、２５°より小さい。

【0055】

たとえば、第一ミラー７０Ａと第二ミラー７０Ｂの間の距離ｅ_１は、第一ミラー７０Ａの焦点長の０．４倍と０．６倍の間である。

【0056】

たとえば、第一ミラー７０Ａを凹球面ミラーとし、第二ミラー７０Ｂを凸球面ミラーとすることができる。

【0057】

たとえば、第四ミラー７０Ｄを平面ミラー、すなわち無限大の曲率半径Ｒ_４を有する球面として数学的に表現可能なミラーとすることができる。

【0058】

それに加えて、ミラー７０Ａ～７０Ｄの具体的な３次元配置は、設計段階においてコリメータ５４の具体的な応用に応じて選択することができる。たとえば、図１２の実施態様に示し、かつ後述するとおり、コリメータ光軸８２が単一平面上に横たわるようにミラー７０Ａ～７０Ｄを単一の光学的作業平面上に取り付けることができる。

【0059】

しかしながら、ミラー７０Ａ～７０Ｄは、異なる３次元配置を有してもよい。

【0060】

コリメータ５４は、さらに、各々が入射光ビームの反射を防止するように構成された複数のバッフル１００Ａ～１００Ｅを包含し、これ以降は、それらを個別に第１のバッフル１００Ａ、第２のバッフル１００Ｂ、第３のバッフル１００Ｃ、第４のバッフル１００Ｄ、および第５のバッフル１００Ｅと呼ぶ。

【0061】

バッフル１００Ａ～１００Ｅは、各々を入射光の放射を吸収するように構成された不透明材料、たとえば薄い金属プレートとすることができる。

【0062】

この実施態様においては、第１および第４のバッフル１００Ａ、１００Ｄが１つの部品として形成され、第２、第３、および第５のバッフル１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｅは、互いが明瞭に区別される。しかしながら、バッフル１００Ａ～１００Ｅは、たとえば図１２に示されているように単一の吸収体の部分を形成することができる。

【0063】

図６を参照するが、第１のバッフル１００Ａは、第１の端部１０３Ａおよび第２の端部１０３Ｂを有し、拡張された光源５２の二次光ビーム６５の第１の影領域１０５Ａが形成されるように拡張された光源５２と第一ミラー７０Ａの間に配置される。

【0064】

図６の上面図においては、第１の影領域１０５Ａが、第１の境界光線１０６Ａおよび第２の境界光線１０６Ｂによって範囲が定められる、拡張された光源５２の影領域である。

【0065】

第１の境界光線１０６Ａは、二次光ビーム６５に属し、第１の点光源５８Ａによって発生される光線であり、第１のバッフル１００Ａの第１の端部１０３Ａに隣接して通過する。第２の境界光線１０６Ｂは、二次光ビーム６５に属し、第３の点光源５８Ｃによって発生される光線であり、第１のバッフル１００Ａの第２の端部１０３Ｂに隣接して通過する。

【0066】

実際のところは、第１および第２の境界光線１０６Ａ、１０６Ｂの間を伝播する二次光ビーム６５の各光線が第１のバッフル１００Ａに入射し、それによって吸収される。

【0067】

第一ミラー７０Ａ、特に各反射表面７２は、第１の影領域１０５Ａ内に配置される。

【0068】

その結果、第１のバッフル１００Ａは、使用時に、拡張された光源５２の二次光ビーム６５のいかなる部分も第一ミラー７０Ａの反射表面７２上に直接入射しないことを保証する。

【0069】

図７の上面図を参照するが、第２のバッフル１００Ｂは、第１の端部１０７Ａと第２の端部１０７Ｂの間に延び、拡張された光源５２の二次光ビーム６５の第２の影領域１０５Ｂが形成されるように拡張された光源５２と第三ミラー７０Ｃの間に配置される。

【0070】

第２の影領域１０５Ｂは、第１の境界光線１０８Ａおよび第２の境界光線１０８Ｂによって範囲が定められる、拡張された光源５２の影領域である。

【0071】

第１の境界光線１０８Ａは、二次光ビーム６５に属する第１の点光源５８Ａによって発生される光線であり、第２のバッフル１００Ｂの第１の端部１０７Ａに隣接して通過する。第２の境界光線１０８Ｂは、二次光ビーム６５に属する第３の点光源５８Ｃによって発生される光線であり、第２のバッフル１００Ｂの第２の端部１０７Ｂに隣接して通過する。

【0072】

実際のところは、第１および第２の境界光線１０７Ａ、１０７Ｂの間を伝播する二次光ビーム６５の各光線が第２のバッフル１００Ｂに入射し、それによって吸収される。

【0073】

第三ミラー７０Ｃ、特に各反射表面７２は、第２の影領域１０５Ｂ内に配置される。

【0074】

その結果、第２のバッフル１００Ｂは、使用時に、二次光ビーム６５のいかなる部分も第三ミラー７０Ｃの反射表面７２上に直接入射しないことを保証する。

【0075】

図８の上面図を参照するが、第３のバッフル１００Ｃは、第１の端部１１１Ａと第２の端部１１１Ｂの間に延び、拡張された光源５２の二次光ビーム６５の第３の影領域１０５Ｃが形成されるように拡張された光源５２と第二ミラー７０Ｂの間に配置される。

【0076】

第３の影領域１０５Ｃは、第１の境界光線１１０Ａおよび第２の境界光線１１０Ｂによって範囲が定められる、拡張された光源５２の影領域である。

【0077】

第１の境界光線１１０Ａは、二次光ビーム６５に属し、第１の点光源５８Ａによって発生される光線であり、第３のバッフル１００Ｃの第１の端部１１１Ａに隣接して通過する。第２の境界光線１１０Ｂは、二次光ビーム６５に属し、第３の点光源５８Ｃによって発生される光線であり、第３のバッフル１００Ｃの第２の端部１１１Ｂに隣接して通過する。

【0078】

実際のところは、第１および第２の境界光線１１０Ａ、１１０Ｂの間を伝播する二次光ビーム６５の各光線が第３のバッフル１００Ｃに入射し、それによって吸収される。

【0079】

第二ミラー７０Ｂ、特に各反射表面７２は、第３の影領域１０５Ｃ内に部分的に配置される。

【0080】

詳細に述べれば、第３の影領域１０５Ｃの第２の境界光線１１０Ｂは、使用時に、第二ミラー７０Ｂの反射表面７２に入射する。

【0081】

第二ミラー７０Ｂおよび第四ミラー７０Ｄ、特にそれぞれのミラー軸は、８９°と９１°の間に包含される角度、特に約９０°で互いに傾斜される。

【0082】

第二ミラー７２、第四ミラー７０Ｄ、および第４のバッフル１００Ｄは、トラップ光路１１５を形成する。

【0083】

第二ミラー７０Ｂは、第２の境界光線１１０Ｂを反射し、第四ミラー７０Ｄの反射表面７２に入射する第１の反射光線１１６を形成する。第四ミラー７０Ｄは、第１の反射光線１１６を反射し、第４のバッフル１００Ｄに入射する第２の反射光線１１７を形成する。

【0084】

実際のところは、第二ミラー７０Ｂは、拡張された光源５２に関して部分的に影に覆われ、それで、第二ミラー７０Ｂの反射表面７２に直接入射する二次光ビーム６５の部分がトラップ光路１１５に従い、その後、第４のバッフル１００Ｄによって吸収される。

【0085】

図９の上面図を参照するが、第５のバッフル１００Ｅは、第１の端部１２１Ａと第２の端部１２１Ｂの間に延び、第二ミラー７０Ｂと第四ミラー７０Ｄの間に配置される。

【0086】

第５のバッフル１００Ｅは、拡張された光源５２に関してと、コリメータ光路８０の外部にある第三ミラー７０Ｃによって反射される光線に関して、すなわち第二ミラー７０Ｂに向けられない第三ミラー７０Ｃによって反射される光線に関してとの両方にて第４の影領域１０５Ｄを形成する。

【0087】

詳細に述べれば、第４の影領域１０５Ｄは、第５のバッフル１００Ｅの第１の端部１２１Ａに隣接して通過する第１の境界光線１２０Ａによって、また第５のバッフル１００Ｅの第２の端部１２１Ｂに隣接して通過する第２の境界光線１２０Ｂによって範囲が定められる、拡張された光源５２の、および第三ミラー７０Ｃの影領域である。

【0088】

絞り５６は、第４の影領域１０５Ｄ内に配置される。

【0089】

実際のところは、拡張された光源５２によって発生される二次光ビーム６５の各光線、すなわち例として図９では矢印１２４によって識別されている、第四ミラー７０Ｄと第二ミラー７０Ｂの間を通過し、絞り５６に向けられる光線が、第５のバッフル１００Ｅに入射する。同様に、第三ミラー７０Ｃによって反射される各光線、すなわち例として図９では矢印１２５によって識別されている、第四ミラー７０Ｄと第二ミラー７０Ｂの間を通過し、絞り５６に向けられる光線が、第５のバッフル１００Ｅに入射する。

【0090】

実際のところは、バッフル１００Ａ～１００Ｅおよび第四ミラー７０Ｄと第一ミラー７０Ａの相互配置が、拡張された光源５２によって発生され、かつコリメータ光路８０に従う光線（すなわち、図４の光放射６０の主光ビーム６３）だけが絞り５６に届くことを保証する。実際のところ、コリメータ８０は、低い固有ノイズを有する。

【0091】

言い換えると、照明器５０の内部で発生する迷光、すなわちコリメータ光路８０に従わない光線は、絞り５６に届かない。

【0092】

結果として、照明器５０は、コリメータ光路８０に従ったコリメートされた出力ビーム６４だけを絞り５６を通して出力する。

【0093】

したがって、照明器５０は、低いシグネチャを有する。言い換えると、照明器５０は、固有ノイズが低い。

【0094】

図１０は、ここでは１５０によって示す照明器の別の実施態様を示している。

【0095】

特に照明器１５０は、図２～９の照明器５０のうちの１つと同じ構造であるが、以下において考察する相違を有する点を除く。したがって、共通する要素を同じ参照番号によって示し、照明器５０と比較して異なる点のみを参照して照明器１５０を説明する。

【0096】

詳細に述べれば、照明器１５０は、拡張された光源５２、絞り５６、およびここでは１５４によって示すコリメータを包含する。

【0097】

コリメータ１５４は、この実施態様においてもまた、ミラー７０Ａ～７０Ｄ、第１のバッフル１００Ａ、第２のバッフル１００Ｂ、第３のバッフル１００Ｃ、第４のバッフル１００Ｄ、および第５のバッフル１００Ｅを含む吸収構造２００Ｆを包含する。

【0098】

吸収構造２００Ｆは、さらに、２つのカプセル化部分２０１Ａ、２０１Ｂを包含する。

【0099】

カプセル化部分２０１Ａは、第５のバッフル１００Ｅを伴う単体部品を形成する。

【0100】

カプセル化部分２０１Ａ、２０１Ｂは、絞り５６およびコリメータ光路８０の最終区間、すなわちコリメータ光軸８２の第５の区間８８の横方向の範囲を定める。

【0101】

実際のところは、カプセル化部分２０１Ａ、２０１Ｂは、照明器１５４の迷光をさらに吸収するための部分を形成し、したがって、コリメータ１５４のシグネチャのさらなる減少に寄与する。

【0102】

図１１は、ここでは２５０によって示す照明器のさらなる実施態様を示した斜視図である。

【0103】

特に照明器２５０は、図２～９の照明器５０のうちの１つと同じ構造であるが、以下において考察する相違を有する点を除く。したがって、共通する要素を同じ参照番号によって示し、照明器５０と比較して異なる点のみを参照して照明器２５０を説明する。

【0104】

詳細に述べれば、照明器２５０は、拡張された光源５２、絞り５６（図１２には、略図的にのみ示されている）、およびここでは２５４によって示す、ミラー７０Ａ～７０Ｄを包含するコリメータによって形成される。

【0105】

ミラー７０Ａ～７０Ｄおよび拡張された光源５２は、作業光学平面２６０上に、コリメータ光軸８２が当該作業光学平面２６０と平行な単一の平面内に横たえられるように取り付けられる。

【0106】

コリメータ２５４は、ここでもまた、第１のバッフル１００Ａ、第２のバッフル１００Ｂ、および第４のバッフル１００Ｄを包含する。

【0107】

第３のバッフルおよび第５のバッフルは、図１１においては、明瞭性のために可視的に示されていない。

【0108】

この実施態様においては、第１のバッフル１００Ａ、第２のバッフル１００Ｂ、および第４のバッフル１００Ｄは、互いに隣接して貫通キャビティ２７０を有する単一吸収体２６５を形成する。

【0109】

コリメータ光軸８２の第１、第２、および第３の区間８４、８５、および８６は、貫通キャビティ２７０を通過する。

【0110】

図１２に示されているとおり、照明器５０、１５０、２５０を使用して被試験ユニット３０５の迷光を試験するためのシステム３００を得ることができる。

【0111】

簡単のため、以下においては照明器５０のみを参照する。しかしながら、照明器１５０および２５０に対しても同じ考察が適用される。

【0112】

たとえば、照明器５０を使用して、特定の組立統合および試験（ＡＩＴ）活動または組立および統合試験（ＡＩＴ）活動の間における被試験ユニット３０５の光学的特性、特に迷光の光学的特性の試験、較正および／または検証を行う能力を有するオプティカル・グラウンド・サポート・エキップメント（ＯＧＳＥ）を得ることができる。

【0113】

被試験ユニット３０５は、任意の、たとえば対物、望遠、または無限焦点のタイプの電気光学装置とすることが可能であり、光学アーキテクチャ３０５Ａおよび光学検出器３０５Ｂによって形成される。

【0114】

光学アーキテクチャ３０５Ａは、照明器５０の絞り５６から出力される出力ビーム６４を受光し、光学検出器３０５Ｂに焦点される装置光ビーム３１０を発生するように構成される。

【0115】

使用時においては、光学アーキテクチャ３０５Ａは、照明器５０によって受光される出力ビーム６４の伝播から生じる迷光３１１を発生することがある。

【0116】

その結果、装置光ビーム３１０は、光学アーキテクチャ３０５Ａからの出力のうちの望ましい光学信号を形成する主部分３１２と、迷光３１１によって発生する装置迷光部分３１３の両方を包含する。

【0117】

光学検出器３０５Ｂは、装置光ビーム３１０を受光し、対応する検出信号、たとえば電気信号を発生する。

【0118】

照明器５０が被試験ユニット３０５のために望ましい光学的刺激のみ、すなわちこの場合であれば、コリメートされていない迷光成分を伴うことなくコリメートされたビームのみを出力するという事実により、検出信号内の、被試験ユニット３０５自体によって発生された装置光ビーム３１０の迷光部分３１３を明瞭に区別することを可能にする。

【0119】

その結果、照明器５０によって、被試験ユニット３０５の迷光の光学的性質を効果的に試験することが可能である。

【0120】

最後に述べるが、本発明の範囲からの逸脱を伴うことなく、この中に示されているコリメータおよび照明器に対する修正および変形が可能であることは明らかである。

【0121】

拡張された光源５２は、一般的に任意の非点光源、たとえば分散型の光源とすることができる。

【0122】

また、たとえば、ミラー７０Ａ～７０Ｄのうちの１つ以上を非球面とすることができる。たとえば、特許文献１の中に述べられているとおり、球面ミラー７０Ａ～７０Ｄのうちの１つ以上、特に第一ミラー７０Ａおよびミラー７０Ｂに偏心を、それぞれのコリメータの収差を減ずるために導入することが可能である。

【0123】

たとえば、この照明器を、絞りに直接向かって伝播する二次光ビームの部分のみを遮蔽するように構成することが可能である。

【符号の説明】

【0124】

１ システム
３ 照明器
５ 被試験ユニット、被試験光学ユニット
５Ａ 光学アーキテクチャ
５Ｂ 光学検出器
７ 光ビーム
９ コリメートされた部分
１０ 迷光部分
１３ 装置光ビーム
１４ 主部分
１５ 照明器迷光部分
１６ 迷光成分
１７ 装置迷光部分
５０ 照明器
５２ 拡張された光源
５４ コリメータ
５６ 絞り
５８Ａ 第１の点光源
５８Ｂ 第２の点光源
５８Ｃ 第３の点光源
６０ 光放射
６３ 主光ビーム
６４ 出力ビーム
６５ 二次光ビーム
６６Ｂ 光ビーム
７０ ミラー
７０Ａ 第一ミラー
７０Ｂ 第二ミラー
７０Ｃ 第三ミラー
７０Ｄ 第四ミラー
７０Ａ～７０Ｄ 球面ミラー
７２ 反射表面
７４ 支持表面
７６ 頂点
８０ コリメータ光路
８２ コリメータ光軸
８４ 第１の区間
８５ 第２の区間
８６ 第３の区間
８７ 第４の区間
８８ 第５の区間
１００Ａ 第１のバッフル
１００Ｂ 第２のバッフル
１００Ｃ 第３のバッフル
１００Ｄ 第４のバッフル
１００Ｅ 第５のバッフル
１０３Ａ 第１の端部
１０３Ｂ 第２の端部
１０５Ａ 第１の影領域
１０５Ｂ 第２の影領域
１０５Ｃ 第３の影領域
１０５Ｄ 第４の影領域
１０６Ａ 第１の境界光線
１０６Ｂ 第２の境界光線
１０７Ａ 第１の端部
１０７Ｂ 第２の端部
１０８Ａ 第１の境界光線
１０８Ｂ 第２の境界光線
１１０Ａ 第１の境界光線
１１０Ｂ 第２の境界光線
１１１Ａ 第１の端部
１１１Ｂ 第２の端部
１１５ トラップ光路
１１６ 第１の反射光線
１１７ 第２の反射光線
１２０Ａ 第１の境界光線
１２０Ｂ 第２の境界光線
１２１Ａ 第１の端部
１２１Ｂ 第２の端部
１２４ 矢印
１２５ 矢印
１５０ 照明器
１５４ コリメータ
２００Ｆ 吸収構造
２０１Ａ カプセル化部分
２５０ 照明器
２５４ コリメータ
２６０ 作業光学平面
２６５ 吸収体
２７０ 貫通キャビティ
３００ システム
３０５ 被試験ユニット
３０５Ａ 光学アーキテクチャ
３０５Ｂ 光学検出器
３１０ 装置光ビーム
３１１ 迷光
３１２ 主部分
３１３ 装置迷光部分、迷光部分
５８Ａ～５８Ｃ 点光源
６６Ａ～６６Ｃ 光ビーム
７０Ａ～７０Ｄ ミラー
１００Ａ～１００Ｅ バッフル
２０１Ａ、２０１Ｂ カプセル化部分
Ａ 非点収差
Ｃ コマ収差
ｅ_１ 距離
ｅ_２ 距離
ｅ_３ 距離
ｅ_４ 距離
Ｆ 焦平面
Ｆ_１ 入力焦平面
Ｆ_２ 出力焦平面
Ｍ 中点
Ｏ 中心
Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４ 曲率半径
Ｓ ミラー軸
Ｓ_Ｓ 光源軸
α_１ 傾斜角
α_２ 傾斜角
α_３ 傾斜角
α_４ 傾斜角
α_Ｓ 傾斜角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【手続補正書】

【提出日】2024-03-25

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

照明光学装置（５０，１５０，２５０）であって、
－ コリメータ（５４，１５４，２５４）と、
－ 光源（５２）と、
－ 絞り（５６）と、
を包含し、前記コリメータは、前記光源と前記絞りの間に延び、かつ前記光源、前記第四ミラー、前記第三ミラー、前記第二ミラー、前記第一ミラーおよび前記絞りによって連続的に形成されるコリメータ光路（８０）が形成されるように、相互に傾斜された第一ミラー（７０Ａ）、第二ミラー（７０Ｂ）、第三ミラー（７０Ｃ）および第四ミラー（７０Ｄ）を包含し、
前記光源（５２）は、それぞれの方向に沿って光線を放出するように構成され、前記光線は、
－ 前記コリメータ光路（８０）に従うように前記第四ミラー（７０Ｄ）と交わる方向に沿って伝播する光線（６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃ）を含む主光ビーム（６３）と、
－ 前記第四ミラー（７０Ｄ）と交わらない方向に沿って伝播する光線（１０６Ａ，１０６Ｂ，１０８Ａ，１０８Ｂ，１１０Ａ，１１０Ｂ，１２４）を含む二次光ビーム（６５）と、
を形成し、
前記コリメータは、前記二次光ビームによる前記絞りの照明を防止するように構成された遮蔽構造（１００Ａ～１００Ｅ，２００Ｆ，２６５）を包含し、
前記第一ミラー（７０Ａ）および第四ミラー（７０Ｄ）は、８９°と９１°の間に包含される角度で互いに傾斜される、
照明光学装置（５０，１５０，２５０）。

【請求項2】

前記遮蔽構造（１００Ａ）は、前記第一ミラー、前記第二ミラー、前記第三ミラーおよび前記第四ミラーが存在しないときには、前記二次光ビームに関して第１の影領域（１０５Ａ）および第２の影領域（１０５Ｂ）を形成し、前記第一ミラー（７０Ａ）は、前記第１の影領域内に配置され、前記第三ミラー（７０Ｃ）は、前記第２の影領域内に配置される、請求項１に記載の照明光学装置。

【請求項3】

前記遮蔽構造（１００Ｃ）は、前記第一ミラー、前記第二ミラー、前記第三ミラーおよび前記第四ミラーが存在しないときには、前記二次光ビームに関して第３の影領域（１０５Ｃ）を形成し、かつ第１の光学的吸収部分（１００Ｄ）を包含し、前記第二ミラー（７０Ｂ）は、前記二次光ビームの前記光線の一部（１１０Ｂ）によって照明されるように、前記第４の影領域（１０５Ｃ）内に部分的に配置され、前記第二ミラー（７０Ｂ）、前記第四ミラー（７０Ｄ）および前記第１の光学的吸収部分（１００Ｄ）は、連続してトラップ光路（１１５）を形成するように構成され、それで、前記二次光ビームの前記光線の前記一部（１１０Ｂ）は前記トラップ光路に従い、かつ前記第１の光学的吸収部分によって吸収される、請求項１に記載の照明光学装置。

【請求項4】

前記遮蔽構造（１００Ｅ）は、前記第一ミラー、前記第二ミラー、前記第三ミラーおよび前記第四ミラーが存在しないときには、前記二次光ビームの光線（１２４）に関して、かつ前記第三ミラー（７０Ｃ）によって前記絞り（５６）と交わる方向に沿って反射される前記主光ビーム（６３）の光線（１２５）関して第４の影領域（１０５Ｄ）を形成し、前記絞りは、前記第４の影領域内に配置される、請求項１に記載の照明光学装置。

【請求項5】

前記第二ミラー（７０Ｂ）および前記第四ミラー（７０Ｄ）は、８９°と９１°の間に包含される角度で互いに傾斜される、請求項１に記載の照明光学装置。

【請求項6】

前記遮蔽構造は、単体の光学的吸収体（２６５）を形成する、請求項１に記載の照明光学装置。

【請求項7】

前記遮蔽構造は、前記絞り（５６）を画定する第２の光学的吸収部（２００Ｆ，２０１Ａ，２０１Ｂ）を包含する、請求項１に記載の装置。

【請求項8】

前記第一ミラー、前記第二ミラー、前記第三ミラーおよび前記第四ミラーは、球面ミラーである、請求項１に記載の照明光学装置。

【請求項9】

前記コリメータ光路（８０）は、連続して、前記光源と前記第四ミラーの間に延びる第１の区間（８４）と、前記第四ミラーと前記第三ミラーの間に延びる第２の区間（８５）と、前記第三ミラーと前記第二ミラーの間に延びる第３の区間（８６）と、前記第二ミラーと前記第一ミラーの間に延びる第４の区間（８７）と、前記第一ミラーと前記絞りの間に延びる第５の区間（８８）によって形成される光軸（８２）とを有し、前記第１、前記第２、前記第３、前記第４、および前記第５の区間は、共平面である、請求項１に記載の照明光学装置。

【国際調査報告】