[發(fā)明專利]用于測量被檢表面的形狀的測量方法、測量設(shè)備和光學(xué)元件的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080068052.2
• 申請日: 2010-07-15
• 公開（公告）號: CN103003662A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 大崎由美子
• 申請（專利權(quán)）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01J9/02;G01M11/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 康建忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于測量被檢表面的形狀的測量方法、測量設(shè)備和光學(xué)元件的制造方法。

背景技術(shù)

在高倍率變焦透鏡中，使用直徑大于200mm的大孔徑的透鏡。為了測量這種透鏡的表面形狀或來自透鏡的光的波前（wavefront），作為測量設(shè)備的具有大孔徑的干涉計和在干涉計中使用的基準(zhǔn)透鏡是必需的。由于基準(zhǔn)透鏡需要比要被測量的透鏡大并且還需要具有被高精度加工的表面，因此，基準(zhǔn)透鏡難以制造，并且，需要很高的成本和很多的時間。

因此，已經(jīng)使用了用于使用多個較小的測量范圍來測量被檢表面（test?surface）的技術(shù)（參見PTL1）。該方法通過對于各測量范圍獲取被檢表面的一部分的形狀的數(shù)據(jù)并執(zhí)行用于拼接各個形狀的運算處理（拼接）來計算整個被檢表面的形狀的數(shù)據(jù)。因此，實現(xiàn)小型化和低成本的基準(zhǔn)透鏡和測量設(shè)備。

在PTL1中公開了被檢表面的所有的測量范圍（子孔徑）具有相同的尺寸。還公開了通過根據(jù)測量被檢表面中的具有最大的非球面量（amount?of?asphericity）的區(qū)域所必需的測量范圍選擇基準(zhǔn)透鏡并通過確定各測量范圍來測量非球面。

引文列表

專利文獻(xiàn)

PTL1：美國專利No.6956657

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

在PTL1中公開的測量技術(shù)中，在具有大的非球面量的區(qū)域中，關(guān)于該區(qū)域的被檢波前與基準(zhǔn)波前之間的干涉條紋的間距小。另一方面，在具有小的非球面量的區(qū)域中，干涉條紋的間距大。另外，檢測干涉條紋的傳感器的分辨率是固定的。因此，所有測量范圍根據(jù)測量被檢表面中的具有最大的非球面量的區(qū)域所必需的測量范圍被設(shè)定為具有均勻的尺寸，使得可以以足夠的精度檢測被檢表面中的具有最大的非球面量的區(qū)域中的干涉條紋。

因此，不能在最佳的條件下執(zhí)行具有小的非球面量的區(qū)域的測量。

具體地，如果被檢表面的一部分具有非球面量大的區(qū)域，那么具有小的非球面量的區(qū)域具有比必需情況小的測量范圍，并且，通過測量獲得的數(shù)據(jù)的大小（size）比必需情況的數(shù)據(jù)大。因此，在PTL1中描述的測量方法中，小的測量范圍使得要執(zhí)行的測量的次數(shù)增加，并且，大的測量數(shù)據(jù)大小使得用于拼接的運算處理所需要的時間增加。即，存在整個被檢表面的形狀的測量時間變長的問題。

因此，本發(fā)明的一個目的是提供可減少用于測量整個被檢表面的形狀的時間的測量方法或測量設(shè)備。

問題的解決方案

在本發(fā)明的一個方面中，測量方法包括：設(shè)定多個測量范圍中的每一個使得一個測量范圍重疊至少另一測量范圍的一部分以形成重疊區(qū)域的步驟，各測量范圍為被檢表面的一部分；在所述多個測量范圍中的每一個中測量被檢表面的形狀的步驟；和通過拼接在測量步驟中獲得的被檢表面的形狀的數(shù)據(jù)在所述多個測量范圍上獲得被檢表面的形狀的步驟，其中，測量步驟包括：以第一分辨率在所述多個測量范圍中的第一測量范圍中測量被檢表面的形狀的步驟；以及以與第一分辨率不同的第二分辨率在所述多個測量范圍中的與第一測量范圍不同的第二測量范圍中測量被檢表面的形狀的步驟。

本發(fā)明的有利效果

根據(jù)本發(fā)明，可減少用于測量整個被檢表面的形狀的時間。

附圖說明

圖1是根據(jù)實施例1的測量設(shè)備的示意圖。

圖2是測量方法的流程圖。

圖3A是示出測量范圍的示圖。

圖3B是示出測量范圍的示圖。

圖4是示出用于改變測量范圍的尺寸的配置的示圖。

圖5是示出用于改變測量范圍的尺寸的配置的示圖。

圖6是示出用于改變測量范圍的尺寸的配置的示圖。

圖7是示出用于改變測量范圍的尺寸的配置的示圖。

圖8A是解釋用于預(yù)先測量被檢表面的一部分的方法的示圖。

圖8B是解釋用于預(yù)先測量被檢表面的一部分的方法的示圖。

圖9A是解釋被檢表面的形狀與干涉條紋的示圖。

圖9B是解釋被檢表面的形狀與干涉條紋的示圖。

圖9C是解釋被檢表面的形狀與干涉條紋的示圖。

圖10是示出傾斜的被檢物的布置的示圖。

圖11A是解釋被檢表面的形狀與干涉條紋的示圖。

圖11B是解釋被檢表面的形狀與干涉條紋的示圖。

圖11C是解釋被檢表面的形狀與干涉條紋的示圖。

圖12是示出根據(jù)實施例2的測量范圍的示圖。

圖13A是示出根據(jù)實施例5的測量范圍的示圖。