專利名稱：光學(xué)部件的檢查方法以及檢查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)部件的檢查方法以及裝置。尤其，涉及一種適于在信息記錄介質(zhì)(例如光盤(pán))中記錄信息或?qū)υ谠撔畔⒂涗浗橘|(zhì)中記錄的信息進(jìn)行讀出或者進(jìn)行其雙方的光學(xué)系統(tǒng)中的光學(xué)部件的光學(xué)特性檢查方法與裝置。
背景技術(shù)：
為了對(duì)透鏡或棱鏡等光學(xué)部件的光學(xué)特性進(jìn)行評(píng)價(jià)，有對(duì)光學(xué)部件中含有的像差進(jìn)行檢查的方法，因此利用光的干涉的測(cè)量被利用。作為一種利用光的干涉的特性檢查方法，公知有如圖23所示的馬赫-曾德?tīng)?mach-zehnder)型徑向剪切干涉儀1000。若參照附圖，則該干涉儀1000中，從未圖示的光源發(fā)射的光1002，透射過(guò)被檢查透鏡1004與棱鏡1006之后，由半反射鏡1008分解為2種光成分1010、1012。透射過(guò)半反射鏡1008的光成分1010，由反射鏡1014和半反射鏡1016反射，向透鏡1018入射。另一方面，由半反射鏡1008反射的光成分1012，經(jīng)半反射鏡1020反射后，經(jīng)過(guò)聚光透鏡1022、針孔1024、透鏡1026、半反射鏡1016后，入射至透鏡1018。這樣，兩種光成分1010、1012，在透鏡1018上重合后產(chǎn)生干涉像。并且，干涉像從透鏡1018投影至攝像元件1028。由攝像元件1028所接收的干涉像的信息以電子信號(hào)的形式被發(fā)送給分析裝置1030，因此干涉像中所含的干涉條紋被分析，作為光學(xué)部件的被檢查透鏡1004的光學(xué)特性的波面像差被測(cè)量。
而且在干涉儀1000中，反射鏡1014，與使該反射鏡1014向箭頭1032所示的方向移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)1034連接。通常，移動(dòng)機(jī)構(gòu)1034，能夠使反射鏡1014每隔光的波長(zhǎng)的數(shù)十分之一的微小距離間歇性地移動(dòng)。采用該移動(dòng)機(jī)構(gòu)1034，在使反射鏡1014向光軸方向(光的前進(jìn)方向)每隔光的波長(zhǎng)的四分之一波長(zhǎng)(λ/4)移動(dòng)時(shí)，攝像元件1028所接收的干涉像的亮度如圖24(A)～圖24(D)的示意圖所示。如圖所示，在2種光成分的光程差為nλ(n整數(shù))的情況下，得到最亮的干涉像(圖24(D))。而且，在兩種成分的光程差為(1/2+n)λ的情況下，得到最暗的干涉像(圖24(B))。并且，在2種光成分的光程差為(1/4+n)λ、(3/4+n)λ的情況下，得到中間亮度的干涉像(圖24(A)、圖24(C))。該關(guān)系由下表示1所示。
表1光程差與干涉像亮度的關(guān)系

n整數(shù)λ光的波長(zhǎng)利用這樣的特性，分析裝置1030，從根據(jù)具有給定相位差的2種光成分所形成的多個(gè)干涉像中取入信息，將該信息展開(kāi)為澤爾尼克(Zernike)多項(xiàng)式，根據(jù)該多項(xiàng)式的系數(shù)評(píng)價(jià)像差。
采用移相法，作為利用光的干涉的其它評(píng)價(jià)方法，在非專利文獻(xiàn)1、2中公開(kāi)了。參照?qǐng)D25～圖28，說(shuō)明移相法。如圖25、圖26A、圖26B、圖27A、圖27B、圖28所示，在使產(chǎn)生干涉的2個(gè)波面中的一方的波面1100相對(duì)另一方的波面1102相對(duì)地前進(jìn)時(shí)，該一方的波面1100前進(jìn)的同時(shí)干變化涉條件，干涉像的亮度以及光強(qiáng)度按正弦波產(chǎn)生變化。如今，在光學(xué)系統(tǒng)中無(wú)像差的情況下，干涉像中分離的2點(diǎn)X、Y中的光強(qiáng)度分別按正弦波產(chǎn)生變化，兩種光強(qiáng)度的變化之間無(wú)相位差。但是，如果光學(xué)系統(tǒng)中存在像差，那么2個(gè)正弦波之間產(chǎn)生相位差Δ。
通常，干涉像或者干涉條紋的光強(qiáng)度變化，不僅包含因干涉引起的光強(qiáng)度變化，還包含例如因相機(jī)的靈敏度不勻或原始波面的強(qiáng)度分布等引起的不同強(qiáng)度變化，但這些不同的強(qiáng)度變化根據(jù)移相法評(píng)價(jià)，僅因干涉引起的光強(qiáng)度變化以相位變化(相位圖案)的形式提取。具體來(lái)說(shuō)，相位圖案，利用離散傅立葉變換，通過(guò)取入當(dāng)2種光成分的波面的差為1個(gè)波長(zhǎng)時(shí)的干涉圖像而求出。并且，通過(guò)對(duì)產(chǎn)生干涉的2個(gè)波面的一方的相位超前量與取入圖像張數(shù)進(jìn)行適當(dāng)組合，從而不采用傅立葉變換，也能夠得到相位圖案。
但是，采用移相法的干涉儀，存在2種大問(wèn)題。一種問(wèn)題在于，必須由壓電元件等微動(dòng)機(jī)構(gòu)精密地輸送反射鏡等光學(xué)部件這點(diǎn)。另一種問(wèn)題在于，需要在產(chǎn)生干涉的2個(gè)波面之間設(shè)置較大的光程差。
解決前者問(wèn)題的干涉條紋分析方法在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了。根據(jù)該干涉條紋分析方法，平行光向相對(duì)該平行光的前進(jìn)方向斜向配置的半反射鏡入射，被分割為透射半反射鏡的第1光成分和由半反射鏡反射的第2光成分。透射的第1光成分，由被測(cè)定部件反射之后，再次向半反射鏡入射，進(jìn)而由該半反射鏡反射后由攝像元件接收。而且，所反射的第2光成分，由參照面反射后，再次向半反射鏡入射，最后透射該半反射鏡后由攝像元件接收。攝像元件，對(duì)第1和第2光成分的干涉像進(jìn)行攝像。所攝像的干涉像的信息以電子信息的形式向圖像輸入基板輸入，因此采用傅立葉變換進(jìn)行干涉條紋分析，評(píng)價(jià)被測(cè)定部件的像差。
還有，解決后者問(wèn)題的剪切干涉光學(xué)系統(tǒng)在專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了。根據(jù)該剪切干涉光學(xué)系統(tǒng)，透射作為被測(cè)量部件的透鏡的光向衍射光柵入射，由此發(fā)射的不同次數(shù)的衍射光(例如，0次衍射光和+1次衍射光、0次衍射光和-1次衍射光)的干涉像被投影至攝像元件。在攝影期間，衍射光柵向與其柵格槽垂直的方向移動(dòng)。其結(jié)果為，因產(chǎn)生干涉的2束衍射光的波面間的距離產(chǎn)生變化，故干涉像中的光強(qiáng)度產(chǎn)生變化。并且，通過(guò)由移相法對(duì)該光強(qiáng)度的變化進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而評(píng)價(jià)透鏡的像差。
然而，馬赫-曾德?tīng)?mach-zehnder)型徑向剪切干涉儀，或采用干涉條紋分析方法的干涉儀，必須在2種光成分之間設(shè)置足夠大的光程差，因而會(huì)受到空氣的干擾(折射率的變化)的影響。因此，存在只能在室溫管理嚴(yán)密的房間內(nèi)才能夠?qū)ν哥R進(jìn)行評(píng)價(jià)這樣的問(wèn)題。并且，在采用剪切干涉光學(xué)系統(tǒng)的干涉儀中，一邊使光學(xué)部件微動(dòng)同時(shí)獲得多個(gè)干涉圖像。因此，在獲得圖像時(shí)，例如若因來(lái)自外部的振動(dòng)導(dǎo)致反射鏡等光學(xué)部件產(chǎn)生振動(dòng)，則得不到正確的圖像，會(huì)產(chǎn)生評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性降低的問(wèn)題。因而，需要一種按照不會(huì)遭受來(lái)自外部的振動(dòng)那樣，例如將干涉儀全體載置在除振臺(tái)上這樣的對(duì)策。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2001-227907號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)2特開(kāi)2000-329648號(hào)公報(bào)；非專利文獻(xiàn)1谷田貝豊彥応用光學(xué)光計(jì)測(cè)入門(mén)、丸善、(1988)、P131；非專利文獻(xiàn)2M.Bron，E.Wolf光學(xué)の原理II、東海大學(xué)出版、(1995)、P69。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明，其目的在于提供一種，不會(huì)受空氣干擾或外部振動(dòng)的影響能夠?qū)鈱W(xué)部件的光學(xué)特性進(jìn)行評(píng)價(jià)的、新的光學(xué)部件的檢查方法以及其裝置。
故，本發(fā)明的光學(xué)部件的檢查方法為，根據(jù)透射光學(xué)部件的原始光，形成具有不同相位的第1和第2光；使上述第1和第2光產(chǎn)生干涉后形成干涉區(qū)域；設(shè)定第1直線，其連接上述第1光的第1中心與上述第2光的第2中心；和第2直線，其通過(guò)上述第1和第2中心的中點(diǎn)與上述第1直線正交；在上述干涉區(qū)域內(nèi)，在上述第2直線上設(shè)定多個(gè)第3點(diǎn)；設(shè)定多條第3直線，其通過(guò)上述多個(gè)第3點(diǎn)且與上述第1直線平行；在上述多條第3直線上設(shè)定多個(gè)評(píng)價(jià)點(diǎn)；針對(duì)上述多條第3直線的各條，由上述多個(gè)評(píng)價(jià)點(diǎn)求出光強(qiáng)度的分布；根據(jù)針對(duì)上述多條第3直線的各條所求出的上述光強(qiáng)度的分布，求出“頻率-光強(qiáng)度”的關(guān)系；針對(duì)上述多條第3直線的各條，根據(jù)上述“頻率-光強(qiáng)度”的關(guān)系，求出與最大光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的頻率；基于對(duì)上述多條第3直線的各條所求出的上述多個(gè)頻率，近似為函數(shù)；基于上述近似的函數(shù)的系數(shù)，對(duì)上述光學(xué)部件的像差進(jìn)行評(píng)價(jià)。
該檢查方法中，設(shè)定一次函數(shù)作為上述函數(shù)，基于上述一次函數(shù)的一次系數(shù)，對(duì)與上述第1直線的方向相關(guān)的上述光學(xué)部件的慧形像差進(jìn)行評(píng)價(jià)。并且，設(shè)定二次函數(shù)作為上述函數(shù)，基于上述二次函數(shù)的二次系數(shù)，對(duì)上述光學(xué)部件的球面像差進(jìn)行評(píng)價(jià)。
本發(fā)明的檢查方法的其它形式為，根據(jù)透射光學(xué)部件的原始光，形成具有不同相位的第1和第2光；使上述第1和第2光產(chǎn)生干涉后形成干涉區(qū)域；設(shè)定第1直線，其連接上述第1光的第1中心和上述第2光的第2中心；和第2直線，其通過(guò)上述第1和第2中心的中點(diǎn)并與上述第1直線正交；在上述干涉區(qū)域內(nèi)，在上述第2直線上設(shè)定多個(gè)第3點(diǎn)；設(shè)定多條第3直線，其通過(guò)上述多個(gè)第3點(diǎn)并與上述第1直線平行；在上述多條第3直線上設(shè)定多個(gè)評(píng)價(jià)點(diǎn)；針對(duì)上述多條第3直線的各條，由上述多個(gè)評(píng)價(jià)點(diǎn)求出光強(qiáng)度的分布；根據(jù)對(duì)上述多條第3直線的各條所求出的上述光強(qiáng)度的分布，求出“頻率-光強(qiáng)度”的關(guān)系與“頻率-相位”的關(guān)系；對(duì)上述多條第3直線的各條，根據(jù)上述“頻率-光強(qiáng)度”的關(guān)系，求出與最大的光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的頻率；對(duì)上述多條第3直線的各條，根據(jù)上述“頻率-相位”的關(guān)系，求出與上述最大的光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的頻率對(duì)應(yīng)的相位；對(duì)于針對(duì)上述多條第3直線的各條所求出的上述多個(gè)相位，近似為函數(shù)；基于上述近似的函數(shù)的系數(shù)，對(duì)上述光學(xué)部件的像差進(jìn)行評(píng)價(jià)。
該檢查方法中，設(shè)定二次函數(shù)作為上述函數(shù)，基于上述二次函數(shù)的二次系數(shù)，對(duì)與上述第2直線的方向相關(guān)的上述光學(xué)部件的慧形像差進(jìn)行評(píng)價(jià)。而且，設(shè)定一次函數(shù)作為上述函數(shù)，基于上述一次函數(shù)的一次系數(shù)，對(duì)上述光學(xué)部件的像散進(jìn)行評(píng)價(jià)。
本發(fā)明的光學(xué)部件的檢查裝置為，具有第1機(jī)構(gòu)，其根據(jù)透射過(guò)光學(xué)部件的原始光，形成具有不同相位的第1和第2光；第2機(jī)構(gòu)，其使上述第1和第2光產(chǎn)生干涉后形成干涉像；
第3機(jī)構(gòu)，其接收上述干涉像；第4機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由上述第3機(jī)構(gòu)所接收的干涉像，對(duì)上述光學(xué)部件的光學(xué)特性進(jìn)行評(píng)價(jià)，上述第4機(jī)構(gòu)，具有設(shè)定，第1直線、其連接所述第1光的第1中心與所述第2光的第2中心；第2直線、其通過(guò)所述第1和第2中心的中點(diǎn)與所述第1直線正交，在所述干涉區(qū)域內(nèi)，在所述第2直線上設(shè)定多個(gè)第3點(diǎn)；設(shè)定多條第3直線，其通過(guò)所述多個(gè)第3點(diǎn)且與所述第1直線平行；在所述多條第3直線上設(shè)定多個(gè)評(píng)價(jià)點(diǎn)的機(jī)構(gòu)；針對(duì)上述多條第3直線的各條，由上述多個(gè)評(píng)價(jià)點(diǎn)求出光強(qiáng)度的分布的機(jī)構(gòu)；根據(jù)針對(duì)上述多條第3直線的各條所求出的上述光強(qiáng)度的分布，求出“頻率-光強(qiáng)度”的關(guān)系的機(jī)構(gòu)；針對(duì)上述多條第3直線的各條，根據(jù)上述“頻率-光強(qiáng)度”的關(guān)系，求出與最大光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的頻率的機(jī)構(gòu)；基于針對(duì)上述多條第3直線的各條所求出的上述多個(gè)頻率，近似為函數(shù)的機(jī)構(gòu)；基于上述近似的函數(shù)的系數(shù)，對(duì)上述光學(xué)部件的像差進(jìn)行評(píng)價(jià)的機(jī)構(gòu)。
該檢查裝置中，對(duì)上述光學(xué)部件的像差進(jìn)行評(píng)價(jià)的機(jī)構(gòu)，設(shè)定一次函數(shù)作為上述函數(shù)，基于上述一次函數(shù)的一次系數(shù)，對(duì)與上述第1直線的方向相關(guān)的上述光學(xué)部件的慧形像差進(jìn)行評(píng)價(jià)。
該檢查裝置中，對(duì)上述光學(xué)部件的像差進(jìn)行評(píng)價(jià)的機(jī)構(gòu)，設(shè)定二次函數(shù)作為上述函數(shù)，基于上述二次函數(shù)的二次系數(shù)，對(duì)上述光學(xué)部件的球面像差進(jìn)行評(píng)價(jià)。
本發(fā)明的其它形式的光學(xué)部件的檢查裝置為，具有第1機(jī)構(gòu)，其根據(jù)透射過(guò)光學(xué)部件的原始光，形成具有不同相位的第1和第2光；第2機(jī)構(gòu)，其使上述第1和第2光產(chǎn)生干涉后形成干涉像；第3機(jī)構(gòu)，其接收上述干涉像；和第4機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由上述第3機(jī)構(gòu)所接收的干涉像，對(duì)上述光學(xué)部件的光學(xué)特性進(jìn)行評(píng)價(jià)，上述第4機(jī)構(gòu)，具備設(shè)定，第1直線、其連接所述第1光的第1中心與所述第2光的第2中心；第2直線、其通過(guò)所述第1和第2中心的中點(diǎn)與所述第1直線正交，在所述干涉區(qū)域內(nèi)，在所述第2直線上設(shè)定多個(gè)第3點(diǎn)；設(shè)定多條第3直線，其通過(guò)所述多個(gè)第3點(diǎn)且與所述第1直線平行；在所述多條第3直線上設(shè)定多個(gè)評(píng)價(jià)點(diǎn)的機(jī)構(gòu)；針對(duì)上述多條第3直線的各條，由上述多個(gè)評(píng)價(jià)點(diǎn)求出光強(qiáng)度的分布的機(jī)構(gòu)；根據(jù)針對(duì)上述多條第3直線的各條所求出的上述光強(qiáng)度的分布，求出“頻率-光強(qiáng)度”的關(guān)系與“頻率-相位”的關(guān)系的機(jī)構(gòu)；針對(duì)上述多條第3直線的各條，根據(jù)上述“頻率-光強(qiáng)度”的關(guān)系，求出與上述最大光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的頻率的機(jī)構(gòu)；針對(duì)上述多條第3直線的各條，根據(jù)上述“頻率-相位”的關(guān)系，求出與上述最大光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的頻率對(duì)應(yīng)的相位的機(jī)構(gòu)；對(duì)于針對(duì)上述多條第3直線的各條所求出的上述多個(gè)相位，近似為函數(shù)的機(jī)構(gòu)；和基于上述近似的函數(shù)的系數(shù)，對(duì)上述光學(xué)部件的像差進(jìn)行評(píng)價(jià)的機(jī)構(gòu)。
該檢查裝置中，對(duì)上述光學(xué)部件的像差進(jìn)行評(píng)價(jià)的機(jī)構(gòu)，設(shè)定二次函數(shù)作為上述函數(shù)，基于上述二次函數(shù)的二次系數(shù)，對(duì)與上述第2直線的方向相關(guān)的上述光學(xué)部件的慧形像差進(jìn)行評(píng)價(jià)。
該檢查裝置中，對(duì)上述光學(xué)部件的像差進(jìn)行評(píng)價(jià)的機(jī)構(gòu)，設(shè)定一次函數(shù)作為上述函數(shù)，基于上述一次函數(shù)的一次系數(shù)，對(duì)上述光學(xué)部件的像散進(jìn)行評(píng)價(jià)。
該檢查裝置的具體形式中，上述第1機(jī)構(gòu)具備衍射光柵，上述第1和第2光為由衍射光柵對(duì)上述原始光進(jìn)行衍射后得到的衍射光。
在該檢查裝置的其它具體形式中，上述第1機(jī)構(gòu)，具備分割機(jī)構(gòu)，其將上述原始光分割為2束光；和相位調(diào)制機(jī)構(gòu)，其對(duì)由上述分割機(jī)構(gòu)所分割的一方的光的相位進(jìn)行調(diào)制。
在該檢查裝置的其它具體形式中，上述第1機(jī)構(gòu)，具備第1反射面，其對(duì)上述原始光進(jìn)行反射形成第1光；第2反射面，其設(shè)置在與上述第1反射面不同的地方，對(duì)上述原始光進(jìn)行反射形成第2光；上述第1反射面和上述第2反射面，按照向上述第2機(jī)構(gòu)提供上述第1和第2光的方式配置。
根據(jù)具備這樣的構(gòu)成的本發(fā)明，能夠使檢查裝置中的光程差較短，不需要使光學(xué)部件移動(dòng)。而且，能夠提供一種小型且耐振性優(yōu)良的透鏡檢查裝置。


圖1為表示本發(fā)明的檢查裝置的構(gòu)成的圖。
圖2為表示從圖1的檢查裝置的衍射光柵發(fā)射的光的干涉狀態(tài)的圖。
圖3為表示在圖1的檢查裝置中形成的干涉像以及干涉條紋的圖。
圖4為表示圖1的分析裝置中的處理的流程圖。
圖5為因慧形像差(X)引起的干涉條紋的圖。
圖6為因慧形像差(Y)引起的干涉條紋的圖。
圖7為表示因像散引起的干涉條紋的圖。
圖8為表示因球面像差引起的干涉條紋的圖。
圖9為說(shuō)明分析裝置的處理的圖。
圖10為表示第3直線上的光強(qiáng)度的分布的圖。
圖11為表示對(duì)圖10中的光強(qiáng)度部分進(jìn)行頻率分析后得到的頻率與光強(qiáng)度之間的關(guān)系的曲線圖。
圖12為表示對(duì)圖10中的光強(qiáng)度分布進(jìn)行相位分析后得到的頻率與相位之間的關(guān)系的曲線圖。
圖13為表示在多條第3直線上所得到的最大頻率的分布的頻率特性以及對(duì)其進(jìn)行直線回歸后的一次函數(shù)的曲線圖。
圖14為表示在多條第3直線上得到的最大頻率的分布的頻率特性以及對(duì)其進(jìn)行直線回歸后的二次函數(shù)的曲線圖。
圖15為與圖13同樣地，表示在多條第3直線上所得到的最大頻率分布的頻率特性以及對(duì)其進(jìn)行直線回歸后的一次函數(shù)的曲線圖。
圖16為與圖14同樣地，表示在多條第3直線上所得到的最大頻率分布的頻率特性以及對(duì)其進(jìn)行直線回歸后的二次函數(shù)的曲線圖。
圖17為表示慧形像差(X)的頻率特性與相位特性的圖。
圖18為表示慧形像差(Y)的頻率特性與相位特性的圖。
圖19為表示像散的頻率特性與相位特性的圖。
圖20為球面像差的頻率特性與相位特性的圖。
圖21為第2實(shí)施方式的檢查裝置的構(gòu)成的圖。
圖22為第3實(shí)施方式的檢查裝置的構(gòu)成的圖。
圖23為馬赫-曾德?tīng)栃蛷较蚣羟懈缮鎯x的構(gòu)成的圖。
圖24(A)～圖24(D)為表示圖23的干涉儀中，在使反射鏡向光軸方向每隔光的波長(zhǎng)的四分之一波長(zhǎng)移動(dòng)時(shí)，攝像元件接收的干涉像的亮度的圖。
圖25為表示移相法中采用的2個(gè)波面的圖。
圖26為表示移相法中相位前進(jìn)的一方的波面前進(jìn)的狀態(tài)的圖(圖26(A))，表示該前進(jìn)的一方的波面上的2點(diǎn)的圖(圖26(B))。
圖27為表示移相法中相位被固定的另一方的波面前進(jìn)的狀態(tài)的圖(圖27(A))，表示該相位被固定的另一方的波面上的2點(diǎn)的圖(圖27(B))。
圖28為表示波面的相位超前量與干涉像中的2點(diǎn)光強(qiáng)度的變化的圖。
圖中10-檢查裝置，12-光源，14-光軸，16-原始光，18-透鏡，20-干涉像形成機(jī)構(gòu)，22-衍射光柵，24-0次衍射光，26-+1次衍射光，28--1次衍射光，30、32-干涉區(qū)域(干涉像)，34-透鏡，36-保持器，38-移動(dòng)機(jī)構(gòu)，40-透鏡，42-攝像元件，44-分析裝置，46-電纜，48-顯示器，50-干涉條紋，52、54、56、58-干涉條紋圖案，60、62-中心，66-第1直線(X軸)，68-中心，70-第2直線(Y軸)，71-第3點(diǎn)，72-第3直線，74-測(cè)量點(diǎn)，76-光強(qiáng)度的分布，78-頻率與光強(qiáng)度的關(guān)系，80-頻率與相位的關(guān)系，82-頻率特性，84-相位特性，100、200-檢查裝置。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的光學(xué)部件的檢查方法以及該裝置的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，在多個(gè)附圖中，相同的符號(hào)表示相同或者類似的部件或者構(gòu)件。
第1實(shí)施方式(1、檢查裝置的概略構(gòu)成以及動(dòng)作)圖1表示本發(fā)明的檢查裝置的概略構(gòu)成。如附圖所示，在檢查裝置10中，光源12，沿著檢查裝置10的光軸14發(fā)射光(原始光)16。檢查對(duì)象的光學(xué)部件配置在光軸14上。實(shí)施方式中，光學(xué)部件為凸透鏡18，使透鏡18的中心軸與光軸14大致-致而配置。檢查對(duì)象并非限于凸透鏡，凹透鏡、非球面鏡、柱面透鏡等各種透鏡也能成為對(duì)象。而且，檢查對(duì)象并非限于透鏡，還可包含其它光學(xué)部件，例如透鏡組、反射鏡、光圈擋片(aperture plate)、棱鏡。
干涉條紋形成機(jī)構(gòu)20，配置在透射過(guò)透鏡18的光16所通過(guò)的路徑上，在透鏡18的焦點(diǎn)位置或者大約焦點(diǎn)位置，具備衍射光柵22，其作為根據(jù)原始光16形成具有不同相位的多種光(光成分)的機(jī)構(gòu)。實(shí)施方式中，衍射光柵22，具有與光軸14正交的平面，在該平面具備與光軸14正交的多個(gè)平行槽。因此，衍射光柵22，根據(jù)所入射的光16形成作為多個(gè)光組成分的衍射光。例如，圖2表示通過(guò)衍射光柵22形成的3束光(0次衍射光24、+1次衍射光26、-1次衍射光28)。如圖所示，實(shí)施方式中，0次衍射光24和+1次衍射光26產(chǎn)生干涉后形成1個(gè)干涉像30，0次衍射光24和-1次衍射光28產(chǎn)生干涉后形成不同的干涉像32。
返回圖1，干涉條紋形成機(jī)構(gòu)20，還具備透鏡34，其將通過(guò)衍射光柵22而形成的1個(gè)或者多個(gè)干涉像入射。實(shí)施方式中，透鏡34，按照將2個(gè)干涉區(qū)域(干涉像)30、32入射的方式配置，將入射的光16變換為平行或大致平行的光。
衍射光柵22和透鏡34由作為支持部件的保持器36保持成一體。保持器36與移動(dòng)機(jī)構(gòu)38連接，衍射光柵22以及透鏡34均沿著光軸14移動(dòng)。優(yōu)選的實(shí)施方式中，移動(dòng)機(jī)構(gòu)38，使用能夠使保持器微動(dòng)的壓電驅(qū)動(dòng)元件。
透鏡40，按照接受來(lái)自透鏡34的平行或者大致平行的光的方式配置，對(duì)從透鏡38發(fā)送的光進(jìn)行聚光。
攝像元件42，按照對(duì)來(lái)自透鏡40的光與干涉區(qū)域30、32同時(shí)接收的方式配置。優(yōu)選的實(shí)施方式中，攝像元件42由電荷攝像元件(CCD)構(gòu)成。
分析裝置44，與攝像元件42經(jīng)由通信線路或者電纜46連接，攝像元件42所攝像的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)電纜46輸入。優(yōu)選的實(shí)施方式中，分析裝置44具備顯示器48，對(duì)攝像元件42所攝影的圖像以及如后面所說(shuō)明的分析裝置44分析的結(jié)果進(jìn)行顯示。
根據(jù)具備這樣的構(gòu)成的檢查裝置10，從光源12發(fā)射的光16，向檢查對(duì)象的透鏡18入射后，將其聚光后入射至衍射光柵22。衍射光柵22，對(duì)所入射的光16進(jìn)行衍射，生成多束衍射光(0次衍射光24、+1次衍射光26、-1次衍射光28)。如圖2所示，0次衍射光24與+1次衍射光26產(chǎn)生干涉后形成一個(gè)干涉區(qū)域30，0次衍射光24與-1次衍射光28產(chǎn)生干涉后形成不同的干涉區(qū)域32。各干涉區(qū)域30、32中，含有干涉條紋50(參照?qǐng)D3)。向透鏡34入射的光被變換成平行的光后，由透鏡40聚光后投影至攝像元件42。攝像元件42，將所接收的圖像(含干涉區(qū)域30、32)的信息，經(jīng)由電纜46發(fā)送給分析裝置44。分析裝置44，根據(jù)之后所說(shuō)明的分析方法對(duì)圖像進(jìn)行處理，對(duì)作為透鏡34的光學(xué)特性的像差進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(2、分析裝置以及分析方法)分析裝置44，進(jìn)行圖4的流程圖所示的處理。該處理中，分析裝置44，對(duì)干涉區(qū)域30、32中顯示的干涉條紋50(參照?qǐng)D3)的數(shù)量進(jìn)行調(diào)整(S1)。由于干涉條紋的密度(每個(gè)單位長(zhǎng)的數(shù)量)，依賴于散焦的大小，因此對(duì)移動(dòng)機(jī)構(gòu)38進(jìn)行驅(qū)動(dòng)使衍射光柵22與透鏡34沿著光軸14移動(dòng)而對(duì)干涉條紋的數(shù)量進(jìn)行調(diào)整(S1)。為了提高后面所說(shuō)明的傅立葉分析的精度，優(yōu)選干涉條紋50的數(shù)量盡可能多。干涉條紋50的數(shù)量，通過(guò)對(duì)連接形成干涉區(qū)域的2束衍射光的中心的線或者與其平行的線上的光強(qiáng)度的分布進(jìn)行測(cè)量從而能夠測(cè)量。而且，通過(guò)操作者視覺(jué)上對(duì)在顯示器48上顯示的干涉條紋50的數(shù)量進(jìn)行確認(rèn)從而能夠測(cè)量。
干涉條紋50的圖案，依賴于透鏡18中所含的像差。例如，在透鏡18，含有X方向(與衍射光柵的槽正交的方向)的像差(X)、Y方向(與衍射光柵的槽平行的方向)的像差(Y)的情況下，分別顯示如圖5、圖6所示的條紋圖案52、54。并且，在透鏡18，含有像散、球面像差的情況下，分別顯示如圖7、圖8所示的條紋圖案56、58。
分析裝置44，對(duì)攝像元件42所接收的圖像進(jìn)行分析。具體來(lái)說(shuō)，如圖9所示，例如在干涉區(qū)域30中，設(shè)定連接2束衍射光24、26的中心62、64的第1直線66(S2)。第1直線66，其與衍射光柵22的槽正交的X方向一致。以下，將第1直線稱作“X軸”。接著，設(shè)定第2直線70，其通過(guò)衍射光24、26的中心60、62的中心68，與X軸66正交(S3)。第2直線70，其與衍射光柵22的槽平行的Y方向一致。以下，將第2直線稱作“Y軸”。接著，在干涉區(qū)域30，在第2直線70上設(shè)定多個(gè)第3點(diǎn)71(S4)。并且，設(shè)定多條第3直線72，其通過(guò)多個(gè)第3點(diǎn)71，與X軸66平行(S5)。為了容易進(jìn)行其后進(jìn)行的數(shù)學(xué)分析，因此優(yōu)選多個(gè)第3點(diǎn)71，在Y軸70上等間隔配置。
分析裝置44，由各直線72上的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)74對(duì)光強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量(S6)。為了提高后面說(shuō)明的傅立葉分析的精度，優(yōu)選測(cè)量點(diǎn)74在各直線72上盡可能較多，即設(shè)定空出盡可能小的一定間隔。圖10表示由各直線72的測(cè)量點(diǎn)74所測(cè)量的光強(qiáng)度的分布76的一例。如圖所示，光強(qiáng)度描繪出與干涉條紋50的分布相應(yīng)的波形。
分析裝置44，針對(duì)各直線72，對(duì)由該直線72上的測(cè)量點(diǎn)74所獲得的光強(qiáng)度的值進(jìn)行傅立葉分析，獲得如圖11所示的頻率-光強(qiáng)度的關(guān)系78，和如圖12所示的頻率-相位的關(guān)系80(S7)。接著，根據(jù)如圖11所示的頻率-光強(qiáng)度的關(guān)系78，求出與最大的光強(qiáng)度Imax對(duì)應(yīng)的頻率fk(S8)。并且，根據(jù)如圖12所示的頻率-相位的關(guān)系80，求出與頻率fk對(duì)應(yīng)的相位Pk(S9)。以上的處理是針對(duì)各直線72進(jìn)行的，針對(duì)各直線72求出頻率fk與相位Pk。接著，如圖13、14所示，求出的頻率fk，在以頻率為橫軸、以Y軸為縱軸的頻率坐標(biāo)81中，得到頻率特性82，并且，如圖15、16所示，求出的相位Pk，展開(kāi)在以相位為橫軸、以Y軸為縱軸的相位坐標(biāo)83中，得到相位特性84。另外，為了容易理解發(fā)明，實(shí)施方式中，如圖13、14所示，雖然實(shí)際在曲線上描畫(huà)(繪制)頻率或相位，然而并非一定需要在曲線上描畫(huà)頻率或相位，只要在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)部存儲(chǔ)頻率以及相位與Y軸坐標(biāo)的關(guān)系(圖13、圖14所示的頻率、相位與Y軸坐標(biāo)的關(guān)系)即可。
頻率特性82與相位特性84，與透鏡18中所含的各種像差關(guān)聯(lián)。典型地，在透鏡18中含有慧形像差(X)、慧形像差(Y)、像散、球面像差的情況下，分別描繪如圖17(A)～圖20(A)所示的頻率特性和圖17(B)～圖20(B)所示的相位特性。具體來(lái)說(shuō)，在存在慧形像差(X)的情況下，描繪頻率特性為fk恒定的直線(圖17(A))，描繪相位特性為與相位Pk相關(guān)的二次函數(shù)的曲線(圖17(B))。在存在慧形像差(Y)的情況下，描繪頻率特性為與頻率fk相關(guān)的一次函數(shù)的直線(圖18(A))，描繪相位特性為Pk恒定的直線(圖18(B))。在存在像散的情況下，描繪頻率特性為fk恒定的直線(圖19(A))，描繪相位特性為與相位Pk有關(guān)的一次函數(shù)的曲線(圖19(B))。在存在球面像差的情況下，描繪頻率特性為與頻率fk相關(guān)的二次函數(shù)的曲線(圖20(A))，描繪相位特性為Pk恒定的直線(圖20(B))。
因此，如圖13所示，分析裝置44，對(duì)在頻率坐標(biāo)81中繪制的頻率特性82擬合式1的一次函數(shù)F1(y)，將該一次函數(shù)F1(y)的一次系數(shù)(y的系數(shù)a1)作為慧形像差(Y)的評(píng)價(jià)值(S10)。
F1(y)＝a1·y+c1(式1)而且，如圖14所示，對(duì)頻率特性82擬合式(2)的二次函數(shù)F2(y)，將該二次函數(shù)F2(y)的二次系數(shù)(y2的系數(shù)a2)作為球面像差的評(píng)價(jià)值(S10)。
F2(y)＝a2·y2+b2·y+c2(式2)進(jìn)而，如圖(15)所示，對(duì)在相位坐標(biāo)83繪制的相位特性84擬合式(3)的一次函數(shù)F3(y)，將該一次函數(shù)F3(y)的一次系數(shù)(y的系數(shù)a3)作為像散的評(píng)價(jià)值(S10)。
F3(y)＝a3·y+c3(式3)
而且，如圖16所示，對(duì)相位特性擬合式(4)的二次函數(shù)F4(y)，將該二次函數(shù)F4(y)的二次系數(shù)(y2的系數(shù)a4)作為慧形像差(X)的評(píng)價(jià)值(S10)。
F4(y)＝a4·y2+b4·y+c4(式4)另外，直線以及曲線的擬合，是根據(jù)總所周知的直線回歸以及曲線回歸進(jìn)行的。
最后，分析裝置44，將以上所得到的慧形像差(X)、慧形像差(Y)、像散、球面像差的評(píng)價(jià)值(a1～a4)顯示在顯示器48上(S11)。
(3、檢查裝置的第2實(shí)施方式)圖21表示第2實(shí)施方式相關(guān)的檢查裝置100的構(gòu)成。如圖所示，光源102，沿著檢查裝置100的光軸104發(fā)射光(原始光)106，經(jīng)由透鏡108向檢查對(duì)象的光學(xué)部件110入射。檢查對(duì)象光學(xué)部件配置在光軸104上。實(shí)施方式中，光學(xué)部件為凸透鏡108，使透鏡108的中心軸與光軸104大致一致而配置。與第1實(shí)施方式同樣，檢查對(duì)象不限于凸透鏡，凹透鏡、非球面透鏡、柱面透鏡等各種透鏡都可成為對(duì)象，檢查對(duì)象并非限于透鏡，還可包含其它光學(xué)部件，例如透鏡組、反射鏡、光圈擋片、棱鏡。
干涉條紋形成機(jī)構(gòu)111，配置在透射過(guò)透鏡110的光106所通過(guò)的路徑上，具備形成具有與原始光106不同相位的2束光(光組件)的機(jī)構(gòu)，實(shí)施方式中，干涉條紋形成機(jī)構(gòu)111，在透射過(guò)透鏡110的光106的前進(jìn)路徑上，具有將光106分割成第1光114與第2光116的半透鏡反射鏡112。
在第1光114的前進(jìn)路徑上，配置相位調(diào)制單元(相位調(diào)制機(jī)構(gòu))118。相位調(diào)制單元118是能夠?qū)ο蚱淙肷涞墓獾南辔贿M(jìn)行改變的單元，能夠適宜利用例如，浜松ホトニクス株式會(huì)社(所在地靜岡県浜松市砂山町325-6)銷售的光地址型平行取向液晶空間光調(diào)制器PAL-SLM序列、可編程相位調(diào)制器(Programmable Phase Modulator)X8077序列、X8267序列。因此，向相位調(diào)制單元118入射的光114其相位被調(diào)制后，該光被輸出，如后面所說(shuō)明，向在第2光116的前進(jìn)路徑上配置的半反射鏡128入射。
在第2光116的前進(jìn)路徑上，配置反射鏡120、聚光透鏡122。光圈擋片124、透鏡126以及半反射鏡128，在半反射鏡128上，使具有與原始光106相同相位的第2光116，與如上述被相位調(diào)制后的第1光114重合。在半反射鏡128重合的2束光114、116，在透鏡130聚光后向攝像元件130入射。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，攝像元件130由電荷攝像元件(CCD)構(gòu)成。
分析裝置134，與攝像元件132經(jīng)由通信線路或者電纜136連接，攝像元件132所攝像的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)電纜136入射。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，分析裝置134，與顯示器138連接，對(duì)攝像元件132所攝影的圖像(相位調(diào)制后的光114與未進(jìn)行相位調(diào)制的光116的干涉像)以及如后面所說(shuō)明的分析裝置134的分析結(jié)果進(jìn)行顯示。
如第1實(shí)施方式所說(shuō)明，為了對(duì)攝像元件132所接收的干涉像中含有的干涉條紋的數(shù)量進(jìn)行調(diào)整，檢查裝置100，具有移動(dòng)機(jī)構(gòu)140，其用于使透鏡110向與光軸104平行的方向移動(dòng)。移動(dòng)機(jī)構(gòu)140，具有對(duì)透鏡110進(jìn)行保持的保持器142，和使該保持器142與透鏡110一起向光軸方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)源144。
根據(jù)具備這樣的構(gòu)成的檢查裝置100，從光源102發(fā)射的光106，經(jīng)由透鏡108向檢查對(duì)象透鏡110入射之后，向干涉條紋形成機(jī)構(gòu)111入射。在干涉條紋形成機(jī)構(gòu)111中，光106由半反射鏡112被分割為第1光114和第2光116。接著，第1光114，入射至相位調(diào)制單元118，由此相位被調(diào)制之后，被入射至半反射鏡128。另一方面，第2光116，由反射鏡120反射后，由透鏡122聚光并透射光圈擋片124之后，經(jīng)由透鏡126向半反射鏡128入射。向半反射鏡128入射的、具有第1相位(調(diào)制后的相位)的第1光114與具有第2相位(調(diào)制前的相位)的第2光116的2束光在半反射鏡128上重合后形成干涉像。然后，該干涉像經(jīng)由透鏡130被攝像元件132接收。攝像元件132，將所接收的圖像(干涉像)的信息，經(jīng)由電纜136發(fā)送給分析裝置134。分析裝置134，根據(jù)上述分析方法對(duì)圖像進(jìn)行處理，對(duì)作為透鏡108的光學(xué)特性的像差進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)光學(xué)特性的方法，與第1實(shí)施方式的相關(guān)的說(shuō)明相同，將評(píng)價(jià)結(jié)果的慧形像差(X)、慧形像差(Y)、像散、球面像差的評(píng)價(jià)值(a1～a4)顯示在顯示器138上。另外，根據(jù)需要，對(duì)移動(dòng)機(jī)構(gòu)140進(jìn)行驅(qū)動(dòng)后對(duì)透鏡110的位置進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整干涉條紋的數(shù)量。
(4、檢查裝置的第3實(shí)施方式)圖22表示第3實(shí)施方式的檢查裝置200的構(gòu)成。如圖所示，光源202，沿著檢查裝置200的光軸204將光(原始光)206向檢查對(duì)象的光學(xué)部件發(fā)射。檢查對(duì)象的光學(xué)部件配置在光軸204上。本實(shí)施方式中，光學(xué)部件為凸透鏡208，使透鏡208的中心軸與光軸204大致一致而配置。與第1、第2實(shí)施方式同樣，檢查對(duì)象并非限于凸透鏡，凹透鏡、非球面透鏡、柱面透鏡等各種透鏡也可成為對(duì)象，檢查對(duì)象并非限于透鏡，還可包含其它光學(xué)部件，例如透鏡組、反射鏡、光圈擋片、棱鏡。
在透射過(guò)透鏡208的光的路徑上，配置透鏡210。如第1實(shí)施方式所說(shuō)明，為了對(duì)攝像元件所接收的干涉像中含有的干涉條紋的數(shù)量進(jìn)行調(diào)整，檢查裝置200，具有移動(dòng)機(jī)構(gòu)212，其用于使透鏡210向與光軸204平行的方向移動(dòng)。移動(dòng)機(jī)構(gòu)212，具有保持器214，其對(duì)透鏡210進(jìn)行支持；和驅(qū)動(dòng)源216，其使該保持器214與透鏡210一起向光軸方向移動(dòng)。
在透射過(guò)透鏡210的光的前進(jìn)路徑上，配置干涉條紋形成機(jī)構(gòu)218。干涉條紋形成機(jī)構(gòu)218，由具有給定厚度t的反射鏡220形成。為了根據(jù)向反射鏡220入射的光得到干涉像，優(yōu)選反射鏡220的厚度t，具有以下式5的關(guān)系。
0<2·t<φ]]>(式5)t反射鏡的厚度，φ向反射鏡入射的光束的直徑。
反射鏡220，具有由透光性材料組成的基板222，設(shè)置在基板222的前面的第1反射層224，和在基板22的背面設(shè)置的第2反射層226。優(yōu)選基板222，由能使入射的光無(wú)損失地透射的材料(例如玻璃)形成。第1反射層224和第2反射層226，按照例如，第1反射層224，對(duì)入射向反射鏡220的光的一部分進(jìn)行反射后形成第1光(光成分)228；第2反射層226，對(duì)入射向反射鏡220的光的一部分進(jìn)行反射后形成第2光(光成分)230的方式設(shè)計(jì)。這樣的反射層224、226為，在基板222的前面與背面分別使鋁等高反射性材料蒸鍍后形成，通過(guò)對(duì)其厚度進(jìn)行調(diào)整從而調(diào)整反射率。優(yōu)選，反射層224、226的厚度，按照從反射鏡220輸出的第1光228的光的強(qiáng)度與第2光的強(qiáng)度大致相等的方式被選擇。
如圖所示，例如在反射鏡220相對(duì)光軸204以45°的角度傾斜配置的情況下，從反射鏡220反射的第1光228與第2光230，具有與兩者的光程差L(=2·t)]]>對(duì)應(yīng)的相位差。因此，從反射鏡220發(fā)射的光228、230，形成重合的干涉像。
含有干涉像的光228、230，由透鏡232聚光后向攝像元件234入射，優(yōu)選的實(shí)施方式中，攝像元件234由電荷攝像元件(CCD)構(gòu)成。
分析裝置236，與攝像元件234經(jīng)由通信線路或者電纜238連接，以使攝像元件234所攝像的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)電纜238被輸入。優(yōu)選的實(shí)施方式中，分析裝置236與顯示器240連接，對(duì)攝像元件234所攝影的圖像(相位不同的光228、230的干涉像)以及后面所說(shuō)明的分析裝置236分析的結(jié)果進(jìn)行顯示。
根據(jù)具備這樣的構(gòu)成的檢查裝置200，從光源202發(fā)射的光206，經(jīng)由檢查對(duì)象透鏡208向透鏡210入射之后，向干涉條紋形成機(jī)構(gòu)的反射鏡218入射。反射鏡218，對(duì)向上述第1反射層224入射的光的一部分進(jìn)行反射后形成第1光228。透射第1反射層224的光，透射基板230之后，向背面的第2反射層226入射。因此幾乎全反射形成第2光230。由第2反射層226所反射的第2光230，透射基板222、第1反射層224，與第1光228重合后形成干涉像242。并且，其干涉像經(jīng)由透鏡232被攝像元件234接收。攝像元件234，將所接收的圖像(干涉像)的信息，經(jīng)由電纜238發(fā)送給分析裝置236。分析裝置236，根據(jù)上述分析方法對(duì)圖像進(jìn)行處理，對(duì)作為透鏡208的光學(xué)特性的像差進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)光學(xué)特性的方法，與第1實(shí)施方式的相關(guān)說(shuō)明相同，評(píng)價(jià)結(jié)果的慧形像差(X)、慧形像差(Y)、像散、球面像差的評(píng)價(jià)值(a1～a4)顯示在顯示器240上。這時(shí)，對(duì)移動(dòng)機(jī)構(gòu)212進(jìn)行驅(qū)動(dòng)后對(duì)透鏡208的位置進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整干涉條紋的數(shù)量。
如以上所說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明的檢查方法以及檢查裝置，不需要使衍射光柵向與光軸正交的方向精密移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，由于難以受到因外部的振動(dòng)或氣氛紊亂引起的外部擾亂，因此能夠高精度地評(píng)價(jià)光學(xué)部件的性能。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)部件的檢查方法，其特征在于，根據(jù)透射過(guò)光學(xué)部件的原始光，形成具有不同相位的第1和第2光；使所述第1和第2光產(chǎn)生干涉，形成干涉區(qū)域；設(shè)定第1直線，其連接所述第1光的第1中心與所述第2光的第2中心；和第2直線，其通過(guò)所述第1和第2中心的中點(diǎn)與所述第1直線正交；在所述干涉區(qū)域內(nèi)，在所述第2直線上設(shè)定多個(gè)第3點(diǎn)；設(shè)定多條第3直線，其通過(guò)所述多個(gè)第3點(diǎn)且與所述第1直線平行；在所述多條第3直線上設(shè)定多個(gè)評(píng)價(jià)點(diǎn)；針對(duì)所述多條第3直線的各條，在所述多個(gè)評(píng)價(jià)點(diǎn)求出光強(qiáng)度的分布；根據(jù)針對(duì)所述多條第3直線的各條所求出的所述光強(qiáng)度的分布，求出“頻率—光強(qiáng)度”的關(guān)系；針對(duì)所述多條第3直線的各條，根據(jù)所述“頻率—光強(qiáng)度”的關(guān)系，求出與最大光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的頻率；對(duì)于針對(duì)所述多條第3直線的各條所求出的所述多個(gè)頻率，近似為函數(shù)；基于所述近似出的函數(shù)的系數(shù)，對(duì)所述光學(xué)部件的像差進(jìn)行評(píng)價(jià)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)部件的檢查方法，其特征在于，所述函數(shù)為一次函數(shù)，基于所述一次函數(shù)的一次系數(shù)，對(duì)與所述第1直線的方向相關(guān)的所述光學(xué)部件的慧形像差進(jìn)行評(píng)價(jià)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)部件的檢查方法，其特征在于，所述函數(shù)為二次函數(shù)，基于所述二次函數(shù)的二次系數(shù)，對(duì)所述光學(xué)部件的球面像差進(jìn)行評(píng)價(jià)。
4.一種光學(xué)部件的檢查方法，其特征在于，根據(jù)透射過(guò)光學(xué)部件的原始光，形成具有不同相位的第1和第2光；使所述第1和第2光產(chǎn)生干涉，形成干涉區(qū)域；設(shè)定第1直線，其連接所述第1光的第1中心和所述第2光的第2中心；和第2直線，其通過(guò)所述第1和第2中心的中點(diǎn)與所述第1直線正交；在所述干涉區(qū)域內(nèi)，在所述第2直線上設(shè)定多個(gè)第3點(diǎn)；設(shè)定多條第3直線，其通過(guò)所述多個(gè)第3點(diǎn)并與所述第1直線平行；在所述多條第3直線上設(shè)定多個(gè)評(píng)價(jià)點(diǎn)；針對(duì)所述多條第3直線的各條，在所述多個(gè)評(píng)價(jià)點(diǎn)求出光強(qiáng)度的分布；根據(jù)針對(duì)所述多條第3直線的各條所求出的所述光強(qiáng)度的分布，求出“頻率—光強(qiáng)度”的關(guān)系與“頻率—相位”的關(guān)系；針對(duì)所述多條第3直線的各條，根據(jù)所述“頻率—光強(qiáng)度”的關(guān)系，求出與最大的光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的頻率；針對(duì)所述多條第3直線的各條，根據(jù)所述“頻率—相位”的關(guān)系，求出與所述最大的光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的頻率相對(duì)應(yīng)的相位；基于針對(duì)所述多條第3直線的各條所求出的所述多個(gè)相位，近似為函數(shù)；基于所述近似出的函數(shù)的系數(shù)，對(duì)所述光學(xué)部件的像差進(jìn)行評(píng)價(jià)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)部件的檢查方法，其特征在于，所述函數(shù)為二次函數(shù)，基于所述二次函數(shù)的二次系數(shù)，對(duì)與所述第2直線的方向相關(guān)的所述光學(xué)部件的慧形像差進(jìn)行評(píng)價(jià)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)部件的檢查方法，其特征在于，所述函數(shù)為一次函數(shù)，基于所述一次函數(shù)的一次系數(shù)，對(duì)所述光學(xué)部件的象散進(jìn)行評(píng)價(jià)。
7.一種光學(xué)部件的檢查裝置，其特征在于，具有第1機(jī)構(gòu)，其根據(jù)透射過(guò)光學(xué)部件的原始光，形成具有不同相位的第1和第2光；第2機(jī)構(gòu)，其使所述第1和第2光產(chǎn)生干涉，形成干涉像；第3機(jī)構(gòu)，其接收所述干涉像；第4機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由所述第3機(jī)構(gòu)所接收的干涉像，對(duì)所述光學(xué)部件的光學(xué)特性進(jìn)行評(píng)價(jià)，所述第4機(jī)構(gòu)，具備設(shè)定第1直線、其連接所述第1光的第1中心與所述第2光的第2中心；第2直線、其通過(guò)所述第1和第2中心的中點(diǎn)與所述第1直線正交，在所述干涉區(qū)域內(nèi)，在所述第2直線上設(shè)定多個(gè)第3點(diǎn)；設(shè)定多條第3直線，其通過(guò)所述多個(gè)第3點(diǎn)且與所述第1直線平行；在所述多條第3直線上設(shè)定多個(gè)評(píng)價(jià)點(diǎn)的機(jī)構(gòu)；針對(duì)所述多條第3直線的各條，在所述多個(gè)評(píng)價(jià)點(diǎn)求出光強(qiáng)度的分布的機(jī)構(gòu)；根據(jù)針對(duì)所述多條第3直線的各條所求出的所述光強(qiáng)度的分布，求出“頻率—光強(qiáng)度”的關(guān)系的機(jī)構(gòu)；針對(duì)所述多條第3直線的各條，根據(jù)所述“頻率—光強(qiáng)度”的關(guān)系，求出與最大光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的頻率的機(jī)構(gòu)；對(duì)于針對(duì)所述多條第3直線的各條所求出的所述多個(gè)頻率，近似為函數(shù)的機(jī)構(gòu)；基于所述近似出的函數(shù)的系數(shù)，對(duì)所述光學(xué)部件的像差進(jìn)行評(píng)價(jià)的機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)部件的檢查裝置，其特征在于，對(duì)所述光學(xué)部件的像差進(jìn)行評(píng)價(jià)的機(jī)構(gòu)，設(shè)定一次函數(shù)作為所述函數(shù)，基于所述一次函數(shù)的一次系數(shù)，對(duì)與所述第1直線的方向相關(guān)的所述光學(xué)部件的慧形像差進(jìn)行評(píng)價(jià)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)部件的檢查裝置，其特征在于，對(duì)所述光學(xué)部件的像差進(jìn)行評(píng)價(jià)的機(jī)構(gòu)，設(shè)定二次函數(shù)作為所述函數(shù)，基于所述二次函數(shù)的二次系數(shù)，對(duì)所述光學(xué)部件的球面像差進(jìn)行評(píng)價(jià)。
10.一種光學(xué)部件的檢查裝置，其特征在于，具有第1機(jī)構(gòu)，其根據(jù)透射過(guò)光學(xué)部件的原始光，形成具有不同相位的第1和第2光；第2機(jī)構(gòu)，其使所述第1和第2光產(chǎn)生干涉，形成干涉像；第3機(jī)構(gòu)，其接收所述干涉像；和第4機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由所述第3機(jī)構(gòu)所接收的干涉像，對(duì)所述光學(xué)部件的光學(xué)特性進(jìn)行評(píng)價(jià)，所述第4機(jī)構(gòu)，具備設(shè)定第1直線、其連接所述第1光的第1中心與所述第2光的第2中心；第2直線、其通過(guò)所述第1和第2中心的中點(diǎn)與所述第1直線正交，在所述干涉區(qū)域內(nèi)，在所述第2直線上設(shè)定多個(gè)第3點(diǎn)；設(shè)定多條第3直線，其通過(guò)所述多個(gè)第3點(diǎn)且與所述第1直線平行；在所述多條第3直線上設(shè)定多個(gè)評(píng)價(jià)點(diǎn)的機(jī)構(gòu)；針對(duì)所述多條第3直線的各條，在所述多個(gè)評(píng)價(jià)點(diǎn)求出光強(qiáng)度的分布的機(jī)構(gòu)；根據(jù)針對(duì)所述多條第3直線的各條所求出的所述光強(qiáng)度的分布，求出“頻率—光強(qiáng)度”的關(guān)系與“頻率—相位”的關(guān)系的機(jī)構(gòu)；針對(duì)所述多條第3直線的各條，根據(jù)所述“頻率—光強(qiáng)度”的關(guān)系，求出與最大光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的頻率的機(jī)構(gòu)；針對(duì)所述多條第3直線的各條，根據(jù)所述“頻率—相位”的關(guān)系，求出與所述最大光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的頻率相對(duì)應(yīng)的相位的機(jī)構(gòu)；基于針對(duì)所述多條第3直線的各條所求出的所述多個(gè)相位，近似為函數(shù)的機(jī)構(gòu)；和基于所述近似出的函數(shù)的系數(shù)，對(duì)所述光學(xué)部件的像差進(jìn)行評(píng)價(jià)的機(jī)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)部件的檢查裝置，其特征在于，對(duì)所述光學(xué)部件的像差進(jìn)行評(píng)價(jià)的機(jī)構(gòu)，設(shè)定二次函數(shù)作為所述函數(shù)，基于所述二次函數(shù)的二次系數(shù)，對(duì)與所述第2直線的方向相關(guān)的所述光學(xué)部件的慧形像差進(jìn)行評(píng)價(jià)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)部件的檢查裝置，其特征在于，對(duì)所述光學(xué)部件的像差進(jìn)行評(píng)價(jià)的機(jī)構(gòu)，設(shè)定一次函數(shù)作為所述函數(shù)，基于所述一次函數(shù)的一次系數(shù)，對(duì)所述光學(xué)部件的象散進(jìn)行評(píng)價(jià)。
13.根據(jù)權(quán)利要求7～12中的任一項(xiàng)所述的光學(xué)部件的檢查裝置，其特征在于，所述第1機(jī)構(gòu)具備衍射光柵，所述第1和第2光是由衍射光柵對(duì)所述原始光進(jìn)行衍射而得到的衍射光。
14.根據(jù)權(quán)利要求7～12中的任一項(xiàng)所述的光學(xué)部件的檢查裝置，其特征在于，所述第1機(jī)構(gòu)，具備分割機(jī)構(gòu)，其將所述原始光分割為2束光；和相位調(diào)制機(jī)構(gòu)，其對(duì)由所述分割機(jī)構(gòu)所分割的一束光的相位進(jìn)行調(diào)制。
15.根據(jù)權(quán)利要求7～12中的任一項(xiàng)所述的光學(xué)部件的檢查裝置，其特征在于，所述第1機(jī)構(gòu)，具備第1反射面，其對(duì)所述原始光進(jìn)行反射，形成第1光；第2反射面，其設(shè)置在與所述第1反射面不同的地方，對(duì)所述原始光進(jìn)行反射，形成第2光；所述第1反射面和第2反射面，按照向所述第2機(jī)構(gòu)提供所述第1和第2光的方式配置。
全文摘要
提供一種能夠高精度地評(píng)價(jià)光學(xué)部件的性能的檢查方法。檢查方法中，根據(jù)透射光學(xué)部件(18)的光(16)，形成具有不同相位的第1和第2光(24)、(26)，使第1和第2光產(chǎn)生干涉形成干涉區(qū)域(30)。在干涉區(qū)域(30)，設(shè)定直線(66)、直線(70)、直線(72)，求出各直線(72)上的光強(qiáng)度的分布。而且，求出與最大的光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的頻率。進(jìn)而，根據(jù)針對(duì)直線(72)各自所求出的多個(gè)頻率，求出近似直線或者近似曲線。并且，基于近似的直線或者曲線的系數(shù)評(píng)價(jià)光學(xué)部件的像差。
文檔編號(hào)G01M11/02GK1800803SQ200610005790
公開(kāi)日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2006年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月6日
發(fā)明者高田和政, 宇津呂英俊, 古田寬和, 浦島毅吏 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社