JP2000088549A - Aspherical prototype - Google Patents

Aspherical prototype

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JP2000088549A
JP2000088549A JP10263674A JP26367498A JP2000088549A JP 2000088549 A JP2000088549 A JP 2000088549A JP 10263674 A JP10263674 A JP 10263674A JP 26367498 A JP26367498 A JP 26367498A JP 2000088549 A JP2000088549 A JP 2000088549A
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JP
Japan
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aspherical
spherical
prototype
plane
alignment
Prior art date
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Application number
JP10263674A
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Japanese (ja)
Inventor
Hajime Ichikawa
元 市川
Takahiro Yamamoto
貴広 山本
Yusuke Fukuda
裕介 福田
Kazuji Nomura
和司 野村
Takashi Genma
隆志 玄間
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To calibrate the alignment error correction required for measuring the surface accuracy of a test surface by constituting an aspherical prototype with a first face being a nonspherical surface having a nonspherical surface axis to be a reference of a rotary asymmetric shape and a second face being a composite surface composed of a plane and spherical surface. SOLUTION: A plane wave 5a from an interferometer is incident on a first wave front conversion element 2 to convert into a desired null wave front 2a. The opposite side of an aspherical prototype 1 is a composite surface composed of a plane 1b and spherical surface 1c. A plane wave 5b is incident on a second wave front conversion element 3 to create a desired plane wave 3a and spherical wave 3b, the coincidence of the alignment deviation obtd. by the alignment error correction at the aspherical surface with the alignment deviation obtd. by the alignment error correction at the composite surface is utilized, an interference fringe formed with the planes 1b, 3c shows two shifts, and an interference fringe formed with the spherical surfaces 1c, 3d shows two alignment deviations formed by two shifts and two tilts in directions X, Y and the focus.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ヌル素子により生
成された非球面波面を基準に、非球面形状を有する被検
レンズの面形状を干渉計測するために用いられる非球面
原器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aspherical prototype used for interference measurement of the surface shape of a lens having an aspherical shape with reference to an aspherical wavefront generated by a null element.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、断面形状が Z=X2・[R{1+√(1−κX2 /R2 )}]ー1
04X4 +C06X6+C08X8+C10X10 で表される、2次非球面(球面も含む)をベースとした
高次非球面形状を有する被検面の場合、被検面の形状誤
差(前記非球面係数の設計値基準の幾何学的な形状誤
差、及び、さらに高次のうねり成分に相当する面精度)
を干渉計を用いて測定する場合には、例えば、特開平3
−243804で開示されているような、ヌル干渉計測
が行われている。
2. Description of the Related Art For example, when the sectional shape is Z = X 2 · [R {1 + {(1−κX 2 / R 2 )}] 1+
Represented by C 04 X 4 + C 06 X 6 + C 08 X 8 + C 10 X 10, when the test surface having a higher-order aspherical shape which is based on secondary aspherical (including spherical), Shape error of the surface to be measured (geometric shape error based on the design value of the aspheric coefficient, and surface accuracy corresponding to a higher-order waviness component)
Is measured using an interferometer, for example, the method disclosed in
Null interferometry has been performed as disclosed in US Pat.

【0003】装置は図5のごとく構成されており、図示
しない干渉計本体と、干渉計本体から射出される平面波
5aを反射させるための基準参照面4aを有するフィゾ
ーフラット4と、平面波5aを被検レンズ10の被検面
である非球面10aと等価な非球面形状を有するヌル波
面20aに変換するためのヌル化素子20とから成って
いる。
[0005] The apparatus is configured as shown in FIG. 5. An interferometer body (not shown), a Fizeau flat 4 having a reference reference surface 4 a for reflecting a plane wave 5 a emitted from the interferometer body, and a plane wave 5 a A nulling element 20 for converting into a null wavefront 20a having an aspherical shape equivalent to the aspherical surface 10a, which is the test surface of the test lens 10, is provided.

【0004】このように非球面を干渉計測しようとする
場合、ヌル波面20aに対する被検面10aの位置のア
ライメントが非常に難しく、そのアライメント状態に依
存して、得られる干渉縞が異なって見えてしまうため、
例えば、特願平9ー000703で開示されているよう
な、アライメント誤差補正が行われている。
In the case where interference measurement is to be performed on an aspherical surface, it is very difficult to align the position of the test surface 10a with the null wavefront 20a, and the obtained interference fringes may look different depending on the alignment state. Because
For example, alignment error correction is performed as disclosed in Japanese Patent Application No. 9-0000703.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非球面
計測の場合、前記ヌル波面にディストーション(干渉縞
の撮像手段が有する座標系と、被検面の形状を記述する
座標系の、相対的な歪み)が発生することが避けられ
ず、特にその回転対称なディストーション量を正確に把
握しないと、アライメント誤差補正の補正値(以降、
「アライメントずれ」と称する)にも誤差が乗ることが
避けられないと言う問題点があった。
However, in the case of aspherical measurement, the null wavefront has a distortion (a relative distortion between the coordinate system of the interference fringe imaging means and the coordinate system describing the shape of the surface to be measured). ) Is unavoidable, and especially if the amount of rotationally symmetric distortion is not accurately grasped, the correction value of the alignment error correction (hereinafter, referred to as
There is a problem that it is inevitable that an error also occurs in "alignment deviation".

【0006】本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされ
たもので、ヌルレンズ等のヌル化素子により生成された
非球面波を用いたヌル干渉計測において、被検面の面精
度測定に必要なアライメント誤差補正の校正が可能な、
非球面原器の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and has been developed in the context of null interference measurement using an aspherical wave generated by a nulling element such as a null lens. Calibration of error correction is possible,
The purpose is to provide an aspheric prototype.

【0007】[0007]

【課題を解決する為の手段】第1の解決手段として、非
球面原器を少なくとも二個の面で構成し、 第一の面が
回転対称な形状の基準となる、非球面軸を有する非球面
であり、 第二の面が平面と球面で構成された複合面で
あるようにした。この様に、アライメントにのみ寄与す
る面を設ける事により、校正が容易になる。第2の手段
として、第1の手段の非球面原器に対し第二の面の球面
の球心から同面の平面に降ろした垂線が、第一の面の非
球面軸と一致するようにした。これにより、校正が一層
容易になる。第3の手段として、非球面原器を複数の光
学素子により構成し、 回転対称な形状の基準となる、
非球面軸を有する非球面と、平面と回転対称軸を有する
球面からなる複合面とをそれぞれ異なる光学素子上に配
した。これにより、個々に基準面とアライメント用の面
を作ることにより、製作の手間が大きく省け、費用の大
幅な低減が可能になる。第4の手段として、第3の手段
の非球面原器に対しその基準非球面と複合非球面とを原
器の最外面に配置するようにした。最外面とは、一般的
な表現では、光学系の第1面と最終面に相当する面であ
る。これによって、測定が簡単に、高精度に実現出来る
ようになる。第5の手段として、第3又は4の手段の非
球面原器に対し前記回転対称軸と前記非球面軸とを合致
するようにした。これによって、校正が各段に容易にな
る。
As a first means for solving the problem, an aspherical prototype is constituted by at least two surfaces, and the first surface is a non-spherical axis having an aspherical axis serving as a reference of a rotationally symmetric shape. It is a spherical surface, and the second surface is a composite surface composed of a plane and a spherical surface. Providing a surface that only contributes to the alignment facilitates calibration. As a second means, the perpendicular drawn from the spherical center of the second surface to the same plane with respect to the aspheric prototype of the first means is made coincident with the aspheric axis of the first surface. . This makes calibration easier. As a third means, the aspherical prototype is composed of a plurality of optical elements, and serves as a reference for a rotationally symmetric shape.
An aspherical surface having an aspherical axis and a composite surface composed of a spherical surface having a plane and a rotationally symmetric axis were arranged on different optical elements. Thus, by individually forming the reference surface and the alignment surface, the labor for manufacturing can be largely saved, and the cost can be significantly reduced. As a fourth means, the reference aspherical surface and the composite aspherical surface are arranged on the outermost surface of the aspherical prototype of the third means. The outermost surface is, in a general expression, a surface corresponding to the first surface and the final surface of the optical system. Thus, the measurement can be easily realized with high accuracy. As a fifth means, the rotationally symmetric axis and the aspheric axis coincide with each other with respect to the aspherical prototype of the third or fourth means. This facilitates calibration for each stage.

【0008】本発明者は、このような手段をとることに
より、前記問題点を解決できることを見出し、本発明を
なすに到った。
The present inventor has found that the above problems can be solved by taking such means, and has accomplished the present invention.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の手段の実
施の形態を説明するものであり、原理説明図を兼ねてい
る。先ず、非球面原器1の非球面1aを測定するための
ヌル波面の創成に関しては従来の技術と同様であり、図
示しない干渉計からの平面波5aを第一の波面変換素子
2に入射させ、所望のヌル波面2aに変換している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 explains an embodiment of the first means of the present invention, and also serves as an explanatory diagram of the principle. First, creation of a null wavefront for measuring the aspheric surface 1a of the aspherical prototype 1 is the same as in the related art, and a plane wave 5a from an interferometer (not shown) is incident on the first wavefront conversion element 2, It is converted into a desired null wavefront 2a.

【0010】この非球面原器1の反対側は、平面1b、
及び、球面1cの複合面で構成されており、非球面側と
同様に、入射された平面波5bを第二の波面変換素子3
により、所望の平面波3a、及び球面波3bを創成して
いる。これを最も簡便に実現する手段は、ゾーンプレ−
ト(輪帯状の回折格子)素子であるが、通常の球面レン
ズで構成されたヌルレンズを用いても同様である。
The opposite side of the aspherical prototype 1 has a flat surface 1b,
And a combined surface of the spherical surface 1c, and the incident plane wave 5b is converted into the second wavefront conversion element 3 similarly to the aspheric surface side.
Thus, a desired plane wave 3a and a desired spherical wave 3b are created. The simplest means to achieve this is the zone play.
A (grating-shaped diffraction grating) element, but the same applies to the case where a null lens composed of an ordinary spherical lens is used.

【0011】このハードの構成において、平面1b、及
び球面1cは、その幾何学形状、及び面精度が非常に高
精度に校正することが可能となっており、これを拠り所
に、非球面のアライメント誤差補正の校正を試みるもの
である。すなわち、非球面原器1がある状態から別の状
態へ、ある一定量のアライメント変化を起こしたとする
と、非球面側で施すアライメント誤差補正で求まるアラ
イメントずれと、複合面側で施すアライメント誤差補正
で求まるアライメントずれとが完全に一致することを利
用する。
In this hardware configuration, the plane 1b and the spherical surface 1c can be calibrated with a very high precision in their geometrical shape and surface accuracy. This is to attempt calibration of error correction. That is, assuming that the aspherical prototype 1 causes a certain amount of alignment change from one state to another state, the alignment deviation obtained by the alignment error correction performed on the aspherical surface side and the alignment error correction performed on the composite surface side The fact that the calculated misalignment completely matches is used.

【0012】このアライメントずれとしては、XY方向
(光軸に垂直な、互いに直交する2方向)の2個のシフ
トと、XY方向の2個のティルトと、Z(光軸)方向の
1個のシフト(デフォーカス)の、合計5個の値であ
る。ただし、ティルトは被検面の頂点を基準として定義
するため、被検物が傾いただけでも、シフトが発生する
可能性がある点に注意を要する。
The misalignment includes two shifts in the XY directions (two directions perpendicular to the optical axis and orthogonal to each other), two tilts in the XY directions, and one shift in the Z (optical axis) direction. Shift (defocus) is a total of five values. However, since the tilt is defined on the basis of the vertex of the surface to be inspected, it should be noted that even if the object is tilted, a shift may occur.

【0013】このように定義されたアライメントずれ
は、複合面側では、以下の面が担当することになる。す
なわち、先ず、平面の1bと3cで形成される干渉縞
が、2個のシフトを表す。次に、球面の1cと3d(不
図示)で形成される干渉縞が、2個のシフトと2個のテ
ィルトを合成したXY方向の2個のアライメントずれ、
及びデフォーカスを表す。これら5個の値から、各アラ
イメントずれが分離可能となる。
The misalignment defined in this way is handled by the following surfaces on the composite surface side. That is, first, the interference fringes formed by the planes 1b and 3c represent two shifts. Next, the interference fringes formed by the spherical surfaces 1c and 3d (not shown) are two misalignments in the XY directions obtained by combining two shifts and two tilts,
And defocus. From these five values, each alignment shift can be separated.

【0014】以上のようにして校正可能なアライメント
ずれと、非球面側で求まるアライメントずれは、非球面
原器の中心厚分だけ、頂点の位置がそれぞれ異なるた
め、変換が必要となるのは言うまでも無い。これらの測
定の結果、両側からのアライメントずれの値が一致しな
い場合、複合面側の値を真値として、非球面側の値の校
正が可能となる。これは、誤差要因の一つとして回転対
称なディストーションが考えられるが、平面、さらには
球面の、干渉光学系のディストーションの方が、非球面
側の干渉光学系のディストーションよりも、より正確に
校正が可能であることに基づいている。
It is necessary to convert the misalignment that can be calibrated as described above and the misalignment determined on the aspherical surface side because the positions of the vertices differ by the central thickness of the aspherical prototype. Not even. As a result of these measurements, when the values of the misalignment from both sides do not match, the value on the aspherical surface can be calibrated with the value on the composite surface as the true value. This is considered to be a rotationally symmetric distortion as one of the error factors, but the distortion of the plane or even spherical interference optical system is more accurately calibrated than the distortion of the aspherical interference optical system. Is based on what is possible.

【0015】図2は、本発明の第1の実施の形態の他の
例を説明するものである。図2は、図1と異なり、複合
面の球面の凹凸が反転した場合の例である。この場合
は、光学素子の製造上の理由から、平面の部分は中央に
位置し、その外周部に球面が位置している。それ以外の
作用は、図1と全く同様である。図4は第3の手段の実
施の形態を示すものである。非球面原器50は参照非球
面1a及びその回転対称軸である非球面軸47を有する
レンズ41と、球面1cと平面1bからなる複合面及び
回転対称軸48を有するレンズ45より構成されてい
る。それらのレンズは例えばホルダー46により保持さ
れている。干渉計との位置関係、作用原理は第1の手段
と同じである。この第3の手段は先の第1の手段に比し
て構成要素数は増加するが、基準非球面とアライメント
用の複合面を別々の光学素子に設けることにより、複合
面を個々の基準非球面毎に作成する必要が無くなる、と
いう利点を有している。
FIG. 2 illustrates another example of the first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows an example in which the unevenness of the spherical surface of the composite surface is reversed, unlike FIG. In this case, the plane portion is located at the center and the spherical surface is located at the outer peripheral portion thereof for reasons of manufacturing the optical element. Other operations are exactly the same as those in FIG. FIG. 4 shows an embodiment of the third means. The aspherical prototype 50 is composed of a lens 41 having a reference aspherical surface 1a and an aspherical axis 47 which is a rotationally symmetric axis thereof, and a lens 45 having a composite surface composed of a spherical surface 1c and a plane 1b and a rotationally symmetrical axis 48. . These lenses are held by a holder 46, for example. The positional relationship with the interferometer and the operation principle are the same as those of the first means. Although the number of components of the third means is increased as compared with the first means, by providing the reference aspheric surface and the composite surface for alignment on separate optical elements, the composite surface can be divided into individual reference surfaces. There is an advantage that it is not necessary to create each spherical surface.

【0016】次に、本発明による非球面原器を用いた実
際の使用例を述べ、本発明の効果を明らかにする。先
ず、図1、2を用いて、本発明の使用実施例1を説明す
る。本発明の非球面原器を用いれば、ヌル波面の校正も
可能となる。このヌル波面の校正として、非球面原器の
非球面をヌル波面に対して正確な量のシフトのみを与え
るような校正を行う場合に、他の変位センサを利用する
こと無く、それが可能となる。具体的には、「非球面を
波面変換素子の光軸に対してシフトさせる前後で、平面
の1bと3cで形成される、干渉縞」を解析することに
より求まる、非球面原器のティルトのずれをゼロに制御
すると同時に、「同様に、球面の1cと3dで形成され
る、干渉縞」を解析することにより求まる、非球面原器
のデフォーカスをゼロに制御することにより、本来のヌ
ル波面の校正の目的を達成するものであり、与えたシフ
ト量は、「同様に、球面の1cと3dで形成される、干
渉縞」を解析することにより求めることが可能となる。
この目的のためには、図3のように、最低限、平面の領
域による干渉縞さえ形成できれば、球面の領域で形成さ
れる干渉縞は、他の手段で代用しても、精度的には問題
無い。この場合、非球面原器の非球面軸を平面に垂直に
造り込んでおけば、以下に述べる利点が生ずる。すなわ
ち、シフトを与える際に、平面側の縞の位相を観察する
ことにより、実用的な範囲での、非球面側のデフォーカ
スの制御も同時に可能となる。与えたシフト量は、マイ
クロメータ等の読み値を用いれば良い。
Next, an example of actual use using the aspherical prototype according to the present invention will be described to clarify the effects of the present invention. First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. By using the aspherical prototype of the present invention, it is also possible to calibrate a null wavefront. As a calibration of this null wavefront, it is possible to perform a calibration that gives only an accurate amount of shift to the aspheric surface of the aspherical prototype with respect to the null wavefront, without using other displacement sensors. Become. Specifically, the tilt of the aspheric prototype is obtained by analyzing "interference fringes formed by planes 1b and 3c before and after shifting the aspheric surface with respect to the optical axis of the wavefront conversion element." At the same time as controlling the shift to zero, the original null by controlling the defocus of the aspherical prototype to zero, which is obtained by analyzing the "similarly, interference fringes formed by spherical surfaces 1c and 3d". This achieves the purpose of calibration of the wavefront, and the given shift amount can be obtained by analyzing "similarly, interference fringes formed by spherical surfaces 1c and 3d".
For this purpose, as shown in FIG. 3, as long as the interference fringes can be formed at least in the plane area, the interference fringes formed in the spherical area can be accurately replaced with other means. No problem. In this case, if the aspherical axis of the aspherical prototype is formed perpendicular to the plane, the following advantages will be obtained. That is, by observing the phase of the fringes on the plane side when the shift is given, it is possible to simultaneously control the defocus on the aspheric surface side in a practical range. As the given shift amount, a read value of a micrometer or the like may be used.

【0017】次に、図1、2、4を用いて、本発明の使
用実施例2を説明する。第1、第3の手段の、いずれの
場合も、非球面側の波面変換素子の光軸と、複合面側の
波面変換素子の光軸との相対関係のずれは、ドリフトさ
え無ければ、本発明の光学素子を使用する目的に支障は
無かった。しかし現実の光学素子としては、非球面と反
対側(非球面原器の複合面側)の面も光学面であり、両
者の相対関係が光学素子の性能を満足する上で、非常に
重要になって来る。具体的には、偏心である。この偏心
を測定するための手段は、例えば、特願平9ー0007
03で開示されているような、被検物を両側から干渉計
測しつつ、被検物を光軸周りに回転させるように、被検
物を動かすことが一般的である。本発明では、本来の目
的である「非球面原器を用いた、被検面との比較測定」
を行う際に、比較測定時に同時に、若しくは事前に、こ
の非球面原器を用いて、両側の干渉光学系の波面変換素
子から出た波面の光軸のずれを校正することを行い、被
検物の前記回転を省略するものである。これを容易に可
能とするために、図1、図2、図4の非球面原器の複合
面の光軸を、非球面原器の非球面側の光軸と一致させて
おく。(請求項2、4に対応する、第2、第4の手段と
なる。)複合面の光軸は、球面の球心から平面に降ろし
た垂線で定義できる。又は、球面部の回転対称軸で定義
してもよい。ただし、両者の光軸の一致が許容値を越え
る場合には、本発明の光学素子を使用する目的のため
に、そのずれを補正することも可能である。この目的の
非球面原器としては、球面の曲率半径、及び中心厚を、
自由に選択することは出来ず、被検物とほぼ同じにして
おくことが望ましい。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In any case of the first and third means, the deviation of the relative relationship between the optical axis of the wavefront conversion element on the aspherical surface side and the optical axis of the wavefront conversion element on the composite surface side can be determined as long as there is no drift. There was no problem in the purpose of using the optical element of the invention. However, as an actual optical element, the surface opposite to the aspherical surface (the composite surface side of the aspherical prototype) is also an optical surface, and the relative relationship between the two is very important in satisfying the performance of the optical element. Come. Specifically, it is eccentricity. Means for measuring this eccentricity is described in, for example, Japanese Patent Application No. 9-0007.
In general, the test object is moved so as to rotate the test object around the optical axis while performing interference measurement of the test object from both sides as disclosed in No. 03. In the present invention, the original purpose is "comparison measurement with a test surface using an aspherical prototype".
At the same time, or beforehand during the comparative measurement, this aspherical prototype is used to calibrate the deviation of the optical axis of the wavefront from the wavefront conversion element of the interference optical system on both sides, and The rotation of the object is omitted. In order to facilitate this, the optical axis of the composite surface of the aspherical prototype in FIGS. 1, 2 and 4 is made to coincide with the optical axis on the aspherical side of the aspherical prototype. (This corresponds to the second and fourth means corresponding to claims 2 and 4.) The optical axis of the composite surface can be defined by a perpendicular drawn from the spherical center of the spherical surface to a plane. Alternatively, it may be defined by the rotational symmetry axis of the spherical portion. However, if the coincidence of the two optical axes exceeds the allowable value, it is possible to correct the deviation for the purpose of using the optical element of the present invention. As the aspherical prototype for this purpose, the radius of curvature of the spherical surface, and the center thickness,
It is not possible to select freely, and it is desirable to keep it almost the same as the test object.

【0018】なお、平面の傾き、球心のシフト、デフォ
ーカスの測定に関し上記実施例では干渉系で計測を行っ
ているが、干渉系での計測以外に、平面の傾きはオート
コリメータ、球心のシフトは偏心測定機、デフォーカス
はオートフォーカス機構でも計測可能であることは言う
までもない。また、この複合面側では、球面と平面の境
界領域で定まる第一の円周と、光学素子の外径で定まる
測定領域の第二の円周の、2個の円周が干渉計測可能と
なるため、干渉計測で校正が困難な、干渉縞撮像手段の
倍率(撮像手段がCCDの場合、1画素が被検面上Z方
向から見た場合に何mmに相当するかと言う、いわゆる
「mm/ピクセル」)の校正の一助ともなる。
In the above embodiment, the measurement of the inclination of the plane, the shift of the center of the sphere, and the measurement of defocus are performed by the interference system in the above embodiment. Needless to say, the shift can be measured by an eccentricity measuring machine, and the defocus can be measured by an autofocus mechanism. On the composite surface side, two circumferences, a first circumference determined by a boundary area between a spherical surface and a plane and a second circumference of a measurement area determined by an outer diameter of the optical element, can be measured by interference. Therefore, the magnification of the interference fringe imaging means, which is difficult to calibrate in the interference measurement, is a so-called “mm, which is equivalent to what mm a pixel corresponds to when viewed from the Z direction on the surface to be measured when the imaging means is a CCD. / Pixel ").

【0019】一旦、複合面側の干渉光学系の倍率が校正
できれば、非球面側の干渉光学系の内、波面変換素子に
到るまでの光学系の倍率の校正も、倍率の移しにより可
能となる。干渉計システムの図示しない演算装置は、測
定面の情報が予め入力され、演算に必要な係数を測定に
先立って演算し記憶しておく機能と、干渉計本体内の干
渉縞撮像手段(CCDカメラ)からの画像情報を光路差
データに変換する機能と、前記アライメント誤差補正係
数を基に光路差データを解析処理し、測定面の幾何学形
状誤差、及び面精度誤差を算出する機能と、測定結果を
表示する機能とを有する。
Once the magnification of the interference optical system on the complex surface side can be calibrated, the magnification of the optical system up to the wavefront conversion element among the aspherical surface interference optical systems can be calibrated by shifting the magnification. Become. The arithmetic unit (not shown) of the interferometer system has a function of preliminarily inputting information on a measurement surface, calculating and storing coefficients required for the operation before measurement, and an interference fringe imaging unit (CCD camera) in the main body of the interferometer. A) converting the image information from the optical path difference data into optical path difference data, analyzing the optical path difference data based on the alignment error correction coefficient, calculating the geometrical shape error of the measurement surface, and the surface accuracy error; And a function of displaying a result.

【0020】測定面と干渉計の基準参照面からの反射光
が干渉縞を形成するように、図示しない保持調整機構に
より測定面のアライメントが行われる。アライメントは
干渉縞撮像手段からの信号を図示しないモニタに送り、
モニタ上の干渉縞を見ながら行われる。この段階のアラ
イメントはあくまでも干渉縞の解析が可能な状態へのア
ライメントに過ぎず、最終的なアライメントの保証は、
ソフト的な解析によるアライメント誤差補正が必要とな
る。本発明は、この後者のアライメントの保証を行うも
のである。
The measurement surface is aligned by a holding and adjusting mechanism (not shown) so that the reflected light from the measurement surface and the reference reference surface of the interferometer form interference fringes. The alignment sends a signal from the interference fringe imaging means to a monitor (not shown),
This is performed while observing the interference fringes on the monitor. The alignment at this stage is merely an alignment to the state where the interference fringe can be analyzed, and the final alignment is guaranteed.
Alignment error correction by software analysis is required. The present invention guarantees the latter alignment.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上のように、本発明に係る非球面原器
を採用すれば、ヌルレンズ等のヌル化素子により生成さ
れた非球面波を用いたヌル干渉計測において、被検面の
面精度測定に必要な、アライメント誤差補正等(注:デ
ィストーション測定を暗に示唆しています)の校正が可
能となるのみならず、被検物の非球面と反対面の偏心も
簡便に測定することが可能となる。
As described above, when the aspherical prototype according to the present invention is adopted, the surface accuracy of the surface to be measured in the null interference measurement using the aspherical wave generated by the nulling element such as a null lens. In addition to being able to calibrate the alignment error correction required for the measurement (Note: Distortion measurement is implied), it is also possible to easily measure the eccentricity of the aspherical surface and the opposite surface of the test object. It becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る第1の手段の形態、及び使用例1
の説明図である。
FIG. 1 shows an embodiment of a first means according to the present invention, and usage example 1
FIG.

【図2】本発明に係る第1の手段の形態の他の例、及び
使用例1の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of another example of the mode of the first means according to the present invention, and a usage example 1.

【図3】本発明に係る使用例1の補足説明図である。FIG. 3 is a supplementary explanatory diagram of usage example 1 according to the present invention.

【図4】本発明に係わる第3の手段の形態の説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory view of an embodiment of a third means according to the present invention.

【図5】従来例の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ・・・・第1の手段の非球面原器 1a・・・・非球面(高次非球面) 1b,3c・平面 1c,3d・球面 2 ・・・・第一の波面変換素子(ヌル素子) 2a・・・・非球面(高次非球面)の波面 3 ・・・・第二の波面変換素子(ZP素子) 3a・・・・平面波 3b・・・・球面波 4 ・・・・フィゾーフラット 4a・・・・基準参照面 5a、5b・干渉計よりの平面波 10 ・・・・被検物 10a・・・・被検面(高次非球面) 20 ・・・・ヌル素子 20a・・・・ヌル波面 41 ・・・・基準非球面を有する光学素子 47 ・・・・41の非球面軸 45 ・・・・複合面を有する光学素子 46 ・・・・ホルダー 48 ・・・・45の球面部の回転対称軸 50 ・・・・第3の手段の非球面原器 1 Aspherical prototype of first means 1a Aspherical surface (higher order aspherical surface) 1b, 3c Plane 1c, 3d Spherical surface 2 First wavefront conversion element (null Element 2a Aspherical (higher order aspherical) wavefront 3 Second wavefront converting element (ZP element) 3a Plane wave 3b Spherical wave 4 Fizeau flat 4a ··· Reference reference surface 5a, 5b · Plane wave from interferometer 10 ··· Test object 10a ··· Test surface (higher order aspherical surface) 20 ··· Null element 20a · Null wavefront 41 Optical element having reference aspherical surface 47 Aspherical axis of 41 45 Optical element having composite surface 46 Holder 48 The rotationally symmetric axis of the spherical part of the aspherical prototype of the third means

フロントページの続き (72)発明者 野村 和司 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内 (72)発明者 玄間 隆志 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内 Fターム(参考) 2F064 AA04 AA09 BB03 CC10 DD10 EE05 EE10 GG47 GG64 HH08 JJ01 2F065 AA20 AA45 CC21 DD19 EE08 FF51 FF61 JJ26 LL10 PP12 QQ23 QQ31 SS13 Continuing on the front page (72) Inventor Kazushi Nomura 3-2-2, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nikon Corporation (72) Inventor Takashi Genma 2-3-2, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Stock Company F term in Nikon (reference) 2F064 AA04 AA09 BB03 CC10 DD10 EE05 EE10 GG47 GG64 HH08 JJ01 2F065 AA20 AA45 CC21 DD19 EE08 FF51 FF61 JJ26 LL10 PP12 QQ23 QQ31 SS13

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 非球面原器であって、少なくとも二個の
面で構成され、 第一の面が回転対称な形状の基準とな
る、非球面軸を有する非球面であり、 第二の面が平面
と球面で構成された複合面であることを特徴とする非球
面原器
1. An aspheric prototype, wherein the first surface is an aspheric surface having an aspheric axis, which serves as a reference for a rotationally symmetric shape, and a second surface. Is a composite surface composed of a plane and a spherical surface.
【請求項2】 前記球面の球心から前記平面に降ろした
垂線が、前記非球面軸と一致することを特徴とする、請
求項1記載の非球面原器
2. The aspherical prototype according to claim 1, wherein a perpendicular drawn from the spherical center of the spherical surface to the plane coincides with the aspherical axis.
【請求項3】 非球面原器であって、 複数の光学素子
により構成され、回転対称な形状の基準となる、非球面
軸を有する非球面と、平面と回転対称軸を有する球面か
らなる複合面とが互いに異なる光学素子上にあることを
特徴とする非球面原器
3. A prototype of an aspheric surface, comprising a plurality of optical elements and comprising a non-spherical surface having an aspherical axis and a spherical surface having a plane and a rotationally symmetric axis, serving as a reference for a rotationally symmetric shape. Aspherical prototypes having surfaces on optical elements different from each other
【請求項4】 請求項3記載の非球面原器であって、前
記非球面と前記複合面は該原器の最外面であることを特
徴とする非球面原器
4. The aspherical prototype according to claim 3, wherein the aspherical surface and the composite surface are outermost surfaces of the prototype.
【請求項5】 請求項3又は4記載の非球面原器であっ
て、 前記非球面軸と前記回転対称軸とが合致させられ
ていることを特徴とする非球面原器
5. The aspherical prototype according to claim 3, wherein the aspherical axis is coincident with the rotationally symmetric axis.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012039341A1 (en) * 2010-09-22 2012-03-29 イネイブル株式会社 Form measurement device, form measurement method, and optical axis adjustment jig utilized in both
CN104697465A (en) * 2015-03-31 2015-06-10 中国人民解放军国防科学技术大学 Aberration-free absolute inspection method of ellipsoidal surface

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012039341A1 (en) * 2010-09-22 2012-03-29 イネイブル株式会社 Form measurement device, form measurement method, and optical axis adjustment jig utilized in both
JP5334227B2 (en) * 2010-09-22 2013-11-06 イネイブル株式会社 Shape measuring apparatus and shape measuring method, and optical axis adjusting jig used in the same
CN104697465A (en) * 2015-03-31 2015-06-10 中国人民解放军国防科学技术大学 Aberration-free absolute inspection method of ellipsoidal surface

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