用于制造包含至少两个光学元件的波前校正的光学装置的方法_4

文档序号:8909096阅读:来源:国知局
据制造所需的光学元件2,从数据库中选择个 体化的光学元件2. 1B至2. 1G,并且提供其测量数据。W已知的侧面范围(位置)并且W已 知的旋转位置,沿着光轴1. 1虚拟地布置个体化的光学元件2. 1B至2. 1G。利用相对于围绕 光轴1. 1的定义参考位置的标记3的已知位置,该旋转位置被给定并已知。
[0080] 通过在已知栅格中并且W已知的相对于彼此的栅格间距生成虚拟光束4、5来测 定总波前误差。计算所述虚拟光束4、5穿过虚拟光学装置1的轮廓(图3)。在该里,除了 轮廓之外,还计算了虚拟光束4、5相对于彼此的会聚度、发散度和平行度。由于在对应的虚 拟光学装置1中使用的每个个体化的光学元件2. 1的测量数据、位置及旋转位置是已知的, 因此有可能通过使用本领域技术人员已知的方法按正确坐标计算存在于侧面B1至肥上W 及在每种情况下存在于个体化的光学元件2. 1B至2. 1G的子孔径8处的各个波前误差的虚 拟光束4、5。
[0081] 由此将每个个体化的光学元件2. 1的对应子孔径8和/或侧面描述为泽巧克多项 式的系数。通过使用W正确的符号进行的加法运算,根据各个波前误差计算出虚拟光学装 置1的总波前误差。在根据本发明的方法的另一个实施例中,测定虚拟光学装置1的标称 误差(光学设计的残留误差),并将该标称误差包括在总波前误差的计算中。
[0082] 在根据本发明的方法的所述实施例中,侧面D2从开始就被确立为校正区域。个体 化的光学元件2. 1D是裸露部分,而其他个体化的光学元件2. 1B、2. 1C、2. 1E、2. 1F及2. 1G 已经被涂覆和安装并且处于最终状态。在计算总波前误差之后,将其与允许容差限比较。如 果总波前误差在允许容差限之外,对于有关选定的光学元件2. 1D并且确切地说在校正区 域D2上需要进行什么改变而言,进行在位置和坐标方面正确的计算,从而获得在允许容差 限之内的总波前误差。将遵循容差限的必要虚拟改变作为加工数据予W储存。
[0083] 随后,依照加工数据对选定的个体化的光学元件2. 1D进行加工和改变。在加工之 后,将选定的个体化的光学元件2.ID进行涂覆和安装。
[0084] 现在,在现实中使用借此制造虚拟光学装置1的个体化的光学元件2. 1B至2. 1G 来制造光学装置,并且将该些个体化的光学元件按正确位置和坐标沿着该实际光学装置 (未展示)的光轴1. 1布置。然后在适当的情况下,进一步调整个体化的光学元件2. 1B至 2.IGo
[0085] 在根据本发明方法的另一个实施例中,将在根据图4的虚拟光学装置1中的个体 化的光学元件2. 1H定位在虚拟光学装置1的某一区段中,在该区段上方,虚拟光束几乎完 全重叠且将设置在该处的光学元件2. 1D、2. 1E的自由表面覆盖。个体化的光学元件2. 1H在 理论上没有光学效应。侧面H1、肥的至少一个被提供为校正区域。个体化的光学元件2. 1H 是选定的个体化的光学元件,同样按正确的位置和坐标从其捕获测量数据并予W储存。
[0086] 在计算出虚拟光学装置1的总波前误差之后,如果必要的话,计算出对于校正区 域H1和/或H2需要作出的改变并作为加工数据予W储存,藉此实现在允许容差限之内的 总波前误差。如果不必改变,在本发明的另一个实施例中,有可能省略设置个体化的光学元 件 2. 1H。
[0087] 在根据本发明的方法的另一个实施例中,个体化的光学元件2. 1H对光学装置1的 标称误差的影响是已知的,并且将其考虑在内。在其他实施例中,除了个体化的光学元件 2. 1H之外,选择了至少一个其他个体化的光学元件2. 1。
【主权项】
1. 一种用于制造包含至少两个光学元件(2)的波前校正的光学装置的方法,其中 在步骤a)中,测定该光学装置的总波前误差, 在步骤b)中,将该总波前误差与该总波前误差的允许容差范围比较, 在步骤c)中,如果超出该允许容差范围,则选择至少一个光学元件(2),并且 在步骤d)中,改变该至少一个选定的光学元件(2)的光学特性,以使得该光学装置的 该测定的总波前误差处于该允许容差范围内, 其特征在于, _在步骤a)之前: -在步骤a-2)中,将该些光学元件(2)个体化,其方式为:相应地为该些光学元件指定 各自的标识符(9),以形成个体化的光学元件(2. IB至2. 1H),按正确坐标测量所有个体化 的光学元件(2. IB至2. 1H)的各自的表面误差,并将测得的各个表面误差按正确坐标以它 们被指定给对应的个体化的光学元件(2. IB至2. 1H)的方式予以储存,并且 -在步骤a-1)中,虚拟地制造具有该些个体化的光学元件(2. IB至2. 1H)的光学装置 作为虚拟光学装置(1), -在步骤a)中,通过计算各个表面误差来测定该虚拟光学装置(1)的该总波前误差并 获得计算的总波前误差,其中该总波前误差是覆盖所有场点的波前误差的总和,从而使得 能够同时为所有场点作出该总波前误差的校正; -在步骤b)中,将计算的总波前误差与该总波前误差的允许容差范围比较, -在步骤d)中,虚拟地改变该至少一个选定的个体化的光学元件(2. IB至2. 1H)的光 学特性,以使得该光学装置(1)的计算的总波前误差处于该允许容差范围内, -在步骤e)中,将该至少一个选定的个体化的光学元件(2. IB至2. 1H)的光学特性的 虚拟地实现的改变作为加工数据予以储存并且提供这些加工数据以使其可被反复调用,并 且 -在步骤f)中,根据该加工数据加工该至少一个选定的个体化的光学元件(2. IB至 2. 1H),并用该些个体化的光学元件(2. IB至2. 1H)制造该光学装置。2. 如权利要求1所述的方法,其特征在于, 在步骤a)中,考虑任意数目的场点(a,b),并针对每个场点(a,b)产生虚拟光束(4, 5),并且计算当该些虚拟光束穿过该虚拟光学装置(1)时在每个个体化的光学元件(2. IB 至2. 1H)的每个表面上的投影作为子孔径(8)。3. 如权利要求2所述的方法,其特征在于, 针对每个场点(a,b),从该子孔径(8)的各自的表面误差计算对应的波前误差比例并 予以储存。4. 如权利要求3所述的方法,其特征在于, 推导出每个子孔径(8)对该计算的总波前误差的影响。5. 如权利要求4所述的方法,其特征在于, 按正确的符号和正确的定向将推导出的对该计算的总波前误差的影响相加。6. 如权利要求4所述的方法,其特征在于, 将推导出的对该计算的总波前误差的影响分解成系数,随后按正确的符号和正确的定 向将该些系数相加。7. 如权利要求1到6中的一项所述的方法,其特征在于, 该些虚拟光束(4, 5)被设置在具有已知的相对于彼此的栅格间距的任意栅格中。8. 如权利要求7所述的方法,其特征在于, 该些栅格间距被选择为使得该些子孔径(8)在至少一个选定的个体化的光学元件 (2. IB至2. 1H)的表面上重叠。9. 如权利要求1到8中的一项所述的方法,其特征在于, 针对每个场点(a,b)考虑对该计算的总波前误差的影响,该影响被称为一个假定为理 想状况的虚拟光学装置(1)的标称误差。10. 如权利要求1到9中的一项所述的方法,其特征在于,另外还校正了在场侧的个体 化的光学元件(2. IB至2. 1H)上的像平面(6)中的失真。11. 如权利要求1到10中的一项所述的方法,其特征在于,该些个体化的光学元件 (2. 1)未被涂覆。12. 如权利要求1到10中的一项所述的方法,其特征在于,该至少一个选定的个体化的 光学元件(2. IB至2. 1H)未被涂覆。13. 如权利要求11和12中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤f)中,在制造该光 学装置之前将所有未被涂覆的个体化的光学元件(2. 1)转入成品状态。14. 如以上权利要求之一所述的方法,其特征在于,在步骤c)中所选择的该些个体化 的光学元件(2. IB至2. 1H)的数目取决于虚拟地测定的总波前误差。15. 如权利要求1到14中的一项所述的方法的用途,用于借助于该测量数据从一定数 目的个体化的光学元件(2. IB至2. 1H)中选择个体化的光学元件(2. IB至2. 1H)的组合, 并且该些组合被选择为使得针对一种组合而计算的加工数据在制造工艺上被优化。
【专利摘要】本发明涉及一种用于制造包含至少两个光学元件(2)的波前校正的光学装置的方法。利用该方法,测定该光学装置中的总波前误差并将其与该总波前误差的允许容差范围比较。为了进行该方法,通过给光学元件(2)相应地指定各自的标识符(9)而将这些光学元件个体化,从而获得个体化的光学元件(2.1A至2.1H),按正确坐标测量所有个体化的光学元件(2.1A至2.1H)的各自的表面缺陷,并将测得的各个表面缺陷按指定给适当的个体化的光学元件(2.1A至2.1H)的正确坐标而予以储存。虚拟地制造包含这些个体化的光学元件(2.1A至2.1H)的光学装置以作为虚拟光学装置(1),并计算该虚拟光学装置(1)的总波前误差。
【IPC分类】G02B27/00
【公开号】CN104884996
【申请号】CN201380065531
【发明人】简·维尔斯施尼克, 马库斯·奥古斯丁
【申请人】业纳光学系统有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年12月13日
【公告号】DE102012112773A1, EP2936234A1, US20150346488, WO2014095013A1
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