JP3373552B2 - 反射対物レンズのアライメント解析方法および反射対物レンズの調整方法 - Google Patents
反射対物レンズのアライメント解析方法および反射対物レンズの調整方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は２つの反射鏡を有した反
射対物レンズに適用するアライメント解析方法、および
このアライメント解析の結果によって調整する反射対物
レンズの調整方法に関する。
射対物レンズに適用するアライメント解析方法、および
このアライメント解析の結果によって調整する反射対物
レンズの調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、レンズ系の解析の内で、レンズ
の偏心量の解析にはオートコリメーション法が用いられ
ている。図４は特開平２−９９８４１号公報に記載され
たオートコリメーション法による従来のレンズの偏心量
の解析方法であり、光源４１からの光路上にコンデンサ
ーレンズ４２、指標４３、半透鏡４４、測定用コリメー
タレンズ４５、半透鏡４８、被測定レンズ系４６が順に
配置されている。また、半透鏡４４の反射光路上には結
像面４７が配され、半透鏡４８の反射光路上にはイメー
ジローテータ４９、コリメータレンズ５０、反射鏡５１
が配されている。
の偏心量の解析にはオートコリメーション法が用いられ
ている。図４は特開平２−９９８４１号公報に記載され
たオートコリメーション法による従来のレンズの偏心量
の解析方法であり、光源４１からの光路上にコンデンサ
ーレンズ４２、指標４３、半透鏡４４、測定用コリメー
タレンズ４５、半透鏡４８、被測定レンズ系４６が順に
配置されている。また、半透鏡４４の反射光路上には結
像面４７が配され、半透鏡４８の反射光路上にはイメー
ジローテータ４９、コリメータレンズ５０、反射鏡５１
が配されている。
【０００３】かかる構成は、被測定レンズ系４６のレン
ズの偏心量（ふれ量）を測定する解析であり、光源４１
と測定用コリメータレンズ４５を調整して指標４３を被
測定レンズ系４６の被測定面に投影し、結像面４７での
指標４３の反射像の座標を求める（即ち、光源４１と測
定用コリメータレンズ４５をその光軸方向に移動調整し
て指標４３を被測定面に直角に入射させ、その反射光の
収束点を結像面４７に得る）と共に、イメージローテー
タ４９を回転して光源４１、コリメータレンズ５０を調
整し、結像面４７に指標４３の反射像を映して、その回
転中心の座標を求める。そして、これらの座標値の差か
ら被測定面の偏心量を算出するようになっている。な
お、このような従来のオートコリメーション法による構
成では、被測定レンズ系の各被測定面間の間隔を測る機
能を有していない。
ズの偏心量（ふれ量）を測定する解析であり、光源４１
と測定用コリメータレンズ４５を調整して指標４３を被
測定レンズ系４６の被測定面に投影し、結像面４７での
指標４３の反射像の座標を求める（即ち、光源４１と測
定用コリメータレンズ４５をその光軸方向に移動調整し
て指標４３を被測定面に直角に入射させ、その反射光の
収束点を結像面４７に得る）と共に、イメージローテー
タ４９を回転して光源４１、コリメータレンズ５０を調
整し、結像面４７に指標４３の反射像を映して、その回
転中心の座標を求める。そして、これらの座標値の差か
ら被測定面の偏心量を算出するようになっている。な
お、このような従来のオートコリメーション法による構
成では、被測定レンズ系の各被測定面間の間隔を測る機
能を有していない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のレ
ンズの偏心量の解析方法では、反射対物レンズに適用す
ることができない問題がある。すなわち、反射対物レン
ズは２つの反射鏡を有しているが、これらの反射鏡の曲
率中心が極めて接近しているため、２つの反射鏡からの
反射像が重なった状態で結像して区別ができないため
（即ち、解析しようとする１つの反射鏡（被測定面）か
らの反射像の正確な座標がわからないため）その面の偏
心量の測定ができないのである。また、反射対物レンズ
においては、いずれか一方の反射鏡が開口している必要
があり、この開口している反射鏡からの反射光が得られ
ないこともあるため、その面の偏心量の測定ができない
のである。さらに、上記問題点に加えて、従来方法で
は、上述のように、各被測定面間の間隔を測れないの
で、反射対物レンズの反射鏡の間隔も測定することがで
きない問題も有している。
ンズの偏心量の解析方法では、反射対物レンズに適用す
ることができない問題がある。すなわち、反射対物レン
ズは２つの反射鏡を有しているが、これらの反射鏡の曲
率中心が極めて接近しているため、２つの反射鏡からの
反射像が重なった状態で結像して区別ができないため
（即ち、解析しようとする１つの反射鏡（被測定面）か
らの反射像の正確な座標がわからないため）その面の偏
心量の測定ができないのである。また、反射対物レンズ
においては、いずれか一方の反射鏡が開口している必要
があり、この開口している反射鏡からの反射光が得られ
ないこともあるため、その面の偏心量の測定ができない
のである。さらに、上記問題点に加えて、従来方法で
は、上述のように、各被測定面間の間隔を測れないの
で、反射対物レンズの反射鏡の間隔も測定することがで
きない問題も有している。
【０００５】本発明はこのような問題点を考慮してなさ
れものであり、反射対物レンズを被検レンズとしても、
その反射対物レンズの反射鏡の偏心量や前記反射面の間
隔の解析が可能なアライメント解析方法および前記解析
の結果に基づいて反射対物レンズの反射鏡の位置を調整
する反射対物レンズの調整方法を提供することを目的と
する。
れものであり、反射対物レンズを被検レンズとしても、
その反射対物レンズの反射鏡の偏心量や前記反射面の間
隔の解析が可能なアライメント解析方法および前記解析
の結果に基づいて反射対物レンズの反射鏡の位置を調整
する反射対物レンズの調整方法を提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用】本発明のアラ
イメント解析方法は、２つの反射鏡を有した反射対物レ
ンズを被検レンズとし、この被検レンズの基準軸上に曲
率中心が位置するように凹面鏡を配置し、前記被検レン
ズに対して凹面鏡と反対側の基準軸上に配置された物点
の被検レンズおよび凹面鏡により形成される凹面鏡に対
する空中像点の基準軸方向の位置と、前記被検レンズの
面頂を有する反射鏡の位置および被検レンズの双方の反
射鏡の曲率半径とから演算によって被検レンズの２つの
反射鏡の間隔を求めることとした。また本発明のアライ
メント解析方法は、２つの反射鏡を有した反射対物レン
ズを被検レンズとし、この被検レンズの基準軸上に曲率
中心が位置するように凹面鏡を配置し、前記被検レンズ
に対して凹面鏡と反対側の基準位置に配置された物点の
被検レンズおよび凹面鏡により形成される凹面鏡に対す
る空中像点の基準軸と直交する像平面上の位置と、前記
被検レンズの面頂を有する反射鏡の基準軸に対する偏心
量および被検レンズの双方の反射鏡の曲率半径とから演
算によって被検レンズの他方の反射鏡の偏心量を求める
こととした。また、本発明の反射対物レンズの調整方法
は、２つの反射鏡を有した反射対物レンズを被検レンズ
とし、この被検レンズの基準軸上に曲率中心が位置する
ように凹面鏡を配置し、前記被検レンズに対して凹面鏡
と反対側の基準軸上に配置された物点の被検レンズおよ
び凹面鏡により形成される凹面鏡に対する空中像点の基
準軸方向の位置と、前記被検レンズの面頂を有する反射
鏡の位置および被検レンズの双方の反射鏡の曲率半径と
から演算によって被検レンズの２つの反射鏡の間隔を求
め、該間隔が定められた間隔になるように被検レンズの
他方の反射鏡の位置を調整するものである。また、本発
明の反射対物レンズの調整方法は、２つの反射鏡を有し
た反射対物レンズを被検レンズとし、この被検レンズの
基準軸上に曲率中心が位置するように凹面鏡を配置し、
前記被検レンズに対して凹面鏡と反対側の基準位置に配
置された物点の被検レンズおよび凹面鏡により形成され
る凹面鏡に対する空中像点の基準軸と直交する像平面上
の位置と、前記被検レンズの面頂を有する反射鏡の基準
軸に対する偏心量および被検レンズの双方の反射鏡の曲
率半径とから演算によって被検レンズの他方の反射鏡の
偏心量を求め該偏心量が０になるように被検レンズの他
方の反射鏡の位置を調整するものである。図１は本発明
の基本構成の概略を示し、同図において、Ｗは曲率半径
−ｒ１の反射鏡（反射面）１と、曲率半径−ｒ２の反射
鏡（反射面）２と、この２つの反射鏡が距離−ｄだけ離
間されて配置された状態の反射対物レンズからなる被検
レンズである。ｄは、反射鏡２の面頂位置と反射鏡１の
面頂位置（中心の開口部分に反射面があるとした場合に
形成される面頂位置）との距離である。この被検レンズ
Ｗの前側焦点Ｆおよび後側焦点Ｆ′は基準軸Ａ上に位置
している。３は曲率半径Ｒの凹面鏡であり、被検レンズ
Ｗの基準軸Ａ上で前記前側焦点よりも左側となる外部の
点Ｏに、その曲率中心が位置するように配置されてい
る。点Ｏ′は点Ｏの被検レンズＷにおける光学的共役点
であり、点Ｏが物点の場合には、被検レンズＷによる点
像が点Ｏ′に結像する。
イメント解析方法は、２つの反射鏡を有した反射対物レ
ンズを被検レンズとし、この被検レンズの基準軸上に曲
率中心が位置するように凹面鏡を配置し、前記被検レン
ズに対して凹面鏡と反対側の基準軸上に配置された物点
の被検レンズおよび凹面鏡により形成される凹面鏡に対
する空中像点の基準軸方向の位置と、前記被検レンズの
面頂を有する反射鏡の位置および被検レンズの双方の反
射鏡の曲率半径とから演算によって被検レンズの２つの
反射鏡の間隔を求めることとした。また本発明のアライ
メント解析方法は、２つの反射鏡を有した反射対物レン
ズを被検レンズとし、この被検レンズの基準軸上に曲率
中心が位置するように凹面鏡を配置し、前記被検レンズ
に対して凹面鏡と反対側の基準位置に配置された物点の
被検レンズおよび凹面鏡により形成される凹面鏡に対す
る空中像点の基準軸と直交する像平面上の位置と、前記
被検レンズの面頂を有する反射鏡の基準軸に対する偏心
量および被検レンズの双方の反射鏡の曲率半径とから演
算によって被検レンズの他方の反射鏡の偏心量を求める
こととした。また、本発明の反射対物レンズの調整方法
は、２つの反射鏡を有した反射対物レンズを被検レンズ
とし、この被検レンズの基準軸上に曲率中心が位置する
ように凹面鏡を配置し、前記被検レンズに対して凹面鏡
と反対側の基準軸上に配置された物点の被検レンズおよ
び凹面鏡により形成される凹面鏡に対する空中像点の基
準軸方向の位置と、前記被検レンズの面頂を有する反射
鏡の位置および被検レンズの双方の反射鏡の曲率半径と
から演算によって被検レンズの２つの反射鏡の間隔を求
め、該間隔が定められた間隔になるように被検レンズの
他方の反射鏡の位置を調整するものである。また、本発
明の反射対物レンズの調整方法は、２つの反射鏡を有し
た反射対物レンズを被検レンズとし、この被検レンズの
基準軸上に曲率中心が位置するように凹面鏡を配置し、
前記被検レンズに対して凹面鏡と反対側の基準位置に配
置された物点の被検レンズおよび凹面鏡により形成され
る凹面鏡に対する空中像点の基準軸と直交する像平面上
の位置と、前記被検レンズの面頂を有する反射鏡の基準
軸に対する偏心量および被検レンズの双方の反射鏡の曲
率半径とから演算によって被検レンズの他方の反射鏡の
偏心量を求め該偏心量が０になるように被検レンズの他
方の反射鏡の位置を調整するものである。図１は本発明
の基本構成の概略を示し、同図において、Ｗは曲率半径
−ｒ１の反射鏡（反射面）１と、曲率半径−ｒ２の反射
鏡（反射面）２と、この２つの反射鏡が距離−ｄだけ離
間されて配置された状態の反射対物レンズからなる被検
レンズである。ｄは、反射鏡２の面頂位置と反射鏡１の
面頂位置（中心の開口部分に反射面があるとした場合に
形成される面頂位置）との距離である。この被検レンズ
Ｗの前側焦点Ｆおよび後側焦点Ｆ′は基準軸Ａ上に位置
している。３は曲率半径Ｒの凹面鏡であり、被検レンズ
Ｗの基準軸Ａ上で前記前側焦点よりも左側となる外部の
点Ｏに、その曲率中心が位置するように配置されてい
る。点Ｏ′は点Ｏの被検レンズＷにおける光学的共役点
であり、点Ｏが物点の場合には、被検レンズＷによる点
像が点Ｏ′に結像する。
【０００７】上記構成において、被検レンズの前側焦点
Ｆの位置をｆF 、後側焦点Ｆ′の位置をｆB 、焦点距離
をｆとした場合、これらｆF ，ｆB ，ｆは数１、数２、
数３となる。
Ｆの位置をｆF 、後側焦点Ｆ′の位置をｆB 、焦点距離
をｆとした場合、これらｆF ，ｆB ，ｆは数１、数２、
数３となる。
【０００８】
【数１】
【０００９】
【数２】
【００１０】
【数３】
【００１１】また、像点位置（反射鏡２と点Ｏ′との距
離）をＳ′、物像間距離（点Ｏと点Ｏ′との距離）を
Ｌ、像倍率をβ′とした場合、Ｓ′は数４、Ｌは数５と
なる。
離）をＳ′、物像間距離（点Ｏと点Ｏ′との距離）を
Ｌ、像倍率をβ′とした場合、Ｓ′は数４、Ｌは数５と
なる。
【００１２】
【数４】
【００１３】
【数５】
【００１４】そして、これら数１ないし数５から数６が
求められる。数６において、Ａは数７、Ｂは数８、Ｃは
数９である。
求められる。数６において、Ａは数７、Ｂは数８、Ｃは
数９である。
【００１５】
【数６】
【００１６】
【数７】
【００１７】
【数８】
【００１８】
【数９】
【００１９】図１の基本構成の概略において述べたよう
に、凹面鏡３の曲率中心が点Ｏにあり、また点Ｏ′は点
Ｏの被検レンズＷにおける光学的共役点であり、点Ｏが
物点の場合には、被検レンズＷによる点像が点Ｏ′に結
像するという関係があるのであるから、当然に、被検レ
ンズＷに対して凹面鏡３と反対側の基準軸Ａ上の点Ｏ′
に物点が配置されている場合、この物点Ｏ′の像は被検
レンズＷと凹面鏡３により結像して物点と同一点である
点Ｏ′に空中像が形成されることとなる。この空中像点
（空中像が形成される点Ｏ′）の基準軸Ａ方向の位置を
示すＬと、被検レンズＷの一方の反射鏡２の位置を示す
Ｓ′と、被検レンズＷの２つの反射鏡１および２の曲率
半径−ｒ１および−ｒ２に基づき、数６〜数９を演算す
ることにより、被検レンズＷの反射鏡１と反射鏡２の間
隔−ｄを求めることができる。即ち、数７〜数９により
Ａ、Ｂ、Ｃを求め、次いで、数６にＡ，Ｂ，Ｃを代入し
た後にｄの２次元式を解くと間隔−ｄが求まる。
に、凹面鏡３の曲率中心が点Ｏにあり、また点Ｏ′は点
Ｏの被検レンズＷにおける光学的共役点であり、点Ｏが
物点の場合には、被検レンズＷによる点像が点Ｏ′に結
像するという関係があるのであるから、当然に、被検レ
ンズＷに対して凹面鏡３と反対側の基準軸Ａ上の点Ｏ′
に物点が配置されている場合、この物点Ｏ′の像は被検
レンズＷと凹面鏡３により結像して物点と同一点である
点Ｏ′に空中像が形成されることとなる。この空中像点
（空中像が形成される点Ｏ′）の基準軸Ａ方向の位置を
示すＬと、被検レンズＷの一方の反射鏡２の位置を示す
Ｓ′と、被検レンズＷの２つの反射鏡１および２の曲率
半径−ｒ１および−ｒ２に基づき、数６〜数９を演算す
ることにより、被検レンズＷの反射鏡１と反射鏡２の間
隔−ｄを求めることができる。即ち、数７〜数９により
Ａ、Ｂ、Ｃを求め、次いで、数６にＡ，Ｂ，Ｃを代入し
た後にｄの２次元式を解くと間隔−ｄが求まる。
【００２０】一方、２つの反射鏡１および２の偏心量
（曲率中心の基準軸Ａからのずれ量）と、それらの偏心
方向によって空中像点（空中像が形成される点Ｏ′）が
像平面上で変化するため、いずれか一方の反射鏡の偏心
量と偏心方向が判っている場合には、像平面上の空中像
点の基準軸Ａからのずれ量とその方位を知ることによ
り、他方の反射鏡の偏心量と偏心方向を解析することが
できる。そして、得られた２つの反射鏡１および２の偏
心量および／または２つの反射鏡１および２の間隔−ｄ
に基づいて、反射対物レンズを調整すれば、組立て精度
の高い反射対物レンズが得られる。
（曲率中心の基準軸Ａからのずれ量）と、それらの偏心
方向によって空中像点（空中像が形成される点Ｏ′）が
像平面上で変化するため、いずれか一方の反射鏡の偏心
量と偏心方向が判っている場合には、像平面上の空中像
点の基準軸Ａからのずれ量とその方位を知ることによ
り、他方の反射鏡の偏心量と偏心方向を解析することが
できる。そして、得られた２つの反射鏡１および２の偏
心量および／または２つの反射鏡１および２の間隔−ｄ
に基づいて、反射対物レンズを調整すれば、組立て精度
の高い反射対物レンズが得られる。
【００２１】なお、以上の説明は物点が点Ｏ′に一致し
ている場合であるが、不一致の場合、すなわち、物点が
被検レンズＷに対して凹面鏡３と反対側の基準軸Ａ上に
配置されている場合は、この位置に対する共役点が一義
的に定まるため、上述したよりも複雑な計算を行うこと
により、反射鏡１と反射鏡２の間隔−ｄを求める事がで
きる。
ている場合であるが、不一致の場合、すなわち、物点が
被検レンズＷに対して凹面鏡３と反対側の基準軸Ａ上に
配置されている場合は、この位置に対する共役点が一義
的に定まるため、上述したよりも複雑な計算を行うこと
により、反射鏡１と反射鏡２の間隔−ｄを求める事がで
きる。
【００２２】
【実施例１】図１において、基準軸Ａ上の原点（点Ｏ）
に曲率半径の中心が位置するように、原点の負方向位置
に凹面鏡３を配置する一方、正方向位置に例えばオート
コリメータ等の像位置検出装置（図示省略）を光軸上に
移動可能に配置し、この正方向位置に前記原点（点Ｏ）
に対する像点（点Ｏ′）の３次元座標値を得るように構
成する。このような構成において、凹面鏡３と像位置検
出装置との間に被検レンズＷを配置する。この被検レン
ズＷの各反射鏡１，２の曲率半径は、それぞれ−ｒ１，
−ｒ２で、設計値に形成されている。そして、まず被検
レンズＷと凹面鏡３とにより物点と同一点に得られる空
中像点（点Ｏ′）の基準軸Ａ方向の位置（凹面鏡の曲率
中心となる点Ｏと空中像点（点Ｏ′）との物像間距離）
Ｌ、およびこれと直交する平面上の位置ｅ１Ｘ，ｅ１Ｙ
を像位置検出装置により検出する。これにより３次元座
標値として、Ｌ、ｅ１Ｘ，ｅ１Ｙが得られる。次に被検
レンズＷにおける反射鏡２の面頂位置を像位置検出装置
により検出し、この検出値をＬから差し引き、その値を
反射鏡２の位置Ｓ′とする。すなわち、反射鏡２の面頂
位置に集束するように像位置検出装置から光を照射した
ときに得られる反射光の結像点と、前記点Ｏ′に集中す
るように像位置検出装置から光を照射したときに得られ
る反射光の結像点との差から、像点位置Ｓ′を得る。さ
らに反射鏡２による空中像点の位置を基準軸Ａと直交す
る平面上の位置ｅ２Ｘ，ｅ２Ｙとして検出する。ここ
で、これらのＸ軸およびＹ軸は前記ｅ１Ｘ，ｅ１Ｙの座
標軸と一致するように設定される。この時、反射鏡２の
偏心量δ２Ｘ，δ２Ｙは、数１０および数１１で与えら
れる。これにより、１方の反射鏡２の偏心量と偏心方向
が判ることになる。
に曲率半径の中心が位置するように、原点の負方向位置
に凹面鏡３を配置する一方、正方向位置に例えばオート
コリメータ等の像位置検出装置（図示省略）を光軸上に
移動可能に配置し、この正方向位置に前記原点（点Ｏ）
に対する像点（点Ｏ′）の３次元座標値を得るように構
成する。このような構成において、凹面鏡３と像位置検
出装置との間に被検レンズＷを配置する。この被検レン
ズＷの各反射鏡１，２の曲率半径は、それぞれ−ｒ１，
−ｒ２で、設計値に形成されている。そして、まず被検
レンズＷと凹面鏡３とにより物点と同一点に得られる空
中像点（点Ｏ′）の基準軸Ａ方向の位置（凹面鏡の曲率
中心となる点Ｏと空中像点（点Ｏ′）との物像間距離）
Ｌ、およびこれと直交する平面上の位置ｅ１Ｘ，ｅ１Ｙ
を像位置検出装置により検出する。これにより３次元座
標値として、Ｌ、ｅ１Ｘ，ｅ１Ｙが得られる。次に被検
レンズＷにおける反射鏡２の面頂位置を像位置検出装置
により検出し、この検出値をＬから差し引き、その値を
反射鏡２の位置Ｓ′とする。すなわち、反射鏡２の面頂
位置に集束するように像位置検出装置から光を照射した
ときに得られる反射光の結像点と、前記点Ｏ′に集中す
るように像位置検出装置から光を照射したときに得られ
る反射光の結像点との差から、像点位置Ｓ′を得る。さ
らに反射鏡２による空中像点の位置を基準軸Ａと直交す
る平面上の位置ｅ２Ｘ，ｅ２Ｙとして検出する。ここ
で、これらのＸ軸およびＹ軸は前記ｅ１Ｘ，ｅ１Ｙの座
標軸と一致するように設定される。この時、反射鏡２の
偏心量δ２Ｘ，δ２Ｙは、数１０および数１１で与えら
れる。これにより、１方の反射鏡２の偏心量と偏心方向
が判ることになる。
【００２３】
【数１０】
【００２４】
【数１１】
【００２５】一方、上記において、反射鏡の曲率半径−
ｒ１，−ｒ２、物像間距離Ｌ、像点位置Ｓ′、が既知と
なっているので、これらの値を数７〜数９に代入し、そ
の後、数６を解くことにより反射鏡１と反射鏡２の間隔
ｄを求めることができる。また、上記間隔ｄと、数１２
および数１３により反射鏡１の偏心量δ１Ｘ，δ１Ｙを
求めることができる。すなわち、他方の反射鏡１の偏心
量と偏心方向が判ることになる。
ｒ１，−ｒ２、物像間距離Ｌ、像点位置Ｓ′、が既知と
なっているので、これらの値を数７〜数９に代入し、そ
の後、数６を解くことにより反射鏡１と反射鏡２の間隔
ｄを求めることができる。また、上記間隔ｄと、数１２
および数１３により反射鏡１の偏心量δ１Ｘ，δ１Ｙを
求めることができる。すなわち、他方の反射鏡１の偏心
量と偏心方向が判ることになる。
【００２６】
【数１２】
【００２７】
【数１３】
【００２８】このような本実施例では、反射鏡１，２の
間隔（−ｄ）と偏心量（δ２Ｘ，δ２Ｙ，δ１Ｘ，δ
１Ｙ）を共に解析することができる。この場合、間隔ま
たは偏心量のいずれか一方のみを解析しても良く、この
場合には、その解析に必要なパラメータの測定だけで可
能となる。また本実施例では被検レンズＷの設計仕様、
例えば使用波長、物像間距離など、に合わせた構成とす
ることできるため、像性能が向上し、高精度の解析が可
能となる。なお、上記説明では被検レンズＷを固定して
いるが、被検レンズＷを基準軸Ａまわりに回転し、その
方位、点像のふれ量を検出して解析することにより、さ
らに高精度に解析できる。
間隔（−ｄ）と偏心量（δ２Ｘ，δ２Ｙ，δ１Ｘ，δ
１Ｙ）を共に解析することができる。この場合、間隔ま
たは偏心量のいずれか一方のみを解析しても良く、この
場合には、その解析に必要なパラメータの測定だけで可
能となる。また本実施例では被検レンズＷの設計仕様、
例えば使用波長、物像間距離など、に合わせた構成とす
ることできるため、像性能が向上し、高精度の解析が可
能となる。なお、上記説明では被検レンズＷを固定して
いるが、被検レンズＷを基準軸Ａまわりに回転し、その
方位、点像のふれ量を検出して解析することにより、さ
らに高精度に解析できる。
【００２９】また、本実施例では上述した原点を被検レ
ンズＷの設計物点よりも負側に配置すると共に、被検レ
ンズＷの倍率が等倍となるように配置して、解析しても
良く、これにより装置を小型とすることができるメリッ
トがある。
ンズＷの設計物点よりも負側に配置すると共に、被検レ
ンズＷの倍率が等倍となるように配置して、解析しても
良く、これにより装置を小型とすることができるメリッ
トがある。
【００３０】
【実施例２】図１において、基準軸Ａ上の原点Ｏに曲率
中心が位置するように原点Ｏの負方向位置に凹面鏡３を
配置し、正方向位置に例えばオートコリメータ等の像位
置検出装置（図示省略）を光軸上に固定し、原点Ｏに対
する像点Ｏ′が特定の位置（Ｏ′の位置）に在るときの
み、その像点Ｏ′の３次元座標値が得られるように構成
する。
中心が位置するように原点Ｏの負方向位置に凹面鏡３を
配置し、正方向位置に例えばオートコリメータ等の像位
置検出装置（図示省略）を光軸上に固定し、原点Ｏに対
する像点Ｏ′が特定の位置（Ｏ′の位置）に在るときの
み、その像点Ｏ′の３次元座標値が得られるように構成
する。
【００３１】このような構成において、凹面鏡３と像位
置検出装置との間で、且つ基準軸Ａ上を移動可能に被検
レンズＷを配置する。そして、まず、前述した特定の位
置に像点が一致するように被検レンズＷを基準軸Ａ上で
移動させ、この像点が一致した時、Ｌおよびｅ１Ｘ，ｅ
１Ｙを検出する。次に反射鏡２の面頂像点が前述した特
定の位置（Ｏ′の位置）と一致するように、被検レンズ
Ｗを基準軸Ａ上に移動させ、この像点が一致した時の被
検レンズの移動量Ｓ′を検出すると共に、ｅ２Ｘ，ｅ
２Ｙも同時に検出する。以後は、実施例１と同様にして
反射鏡１と反射鏡２の間隔ｄおよび反射鏡１の偏心量δ
１Ｘ，δ１Ｙを求めることができる。
置検出装置との間で、且つ基準軸Ａ上を移動可能に被検
レンズＷを配置する。そして、まず、前述した特定の位
置に像点が一致するように被検レンズＷを基準軸Ａ上で
移動させ、この像点が一致した時、Ｌおよびｅ１Ｘ，ｅ
１Ｙを検出する。次に反射鏡２の面頂像点が前述した特
定の位置（Ｏ′の位置）と一致するように、被検レンズ
Ｗを基準軸Ａ上に移動させ、この像点が一致した時の被
検レンズの移動量Ｓ′を検出すると共に、ｅ２Ｘ，ｅ
２Ｙも同時に検出する。以後は、実施例１と同様にして
反射鏡１と反射鏡２の間隔ｄおよび反射鏡１の偏心量δ
１Ｘ，δ１Ｙを求めることができる。
【００３２】このような実施例２では、実施例１に加え
て、構成が小型となると共に、物像間距離の異なる仕様
の被検レンズでも解析できる汎用性を有する。
て、構成が小型となると共に、物像間距離の異なる仕様
の被検レンズでも解析できる汎用性を有する。
【００３３】
【実施例３】図２は実施例１で述べた反射対物レンズの
反射鏡１，２の間隔ｄおよび偏心量の解析ができるとと
もに、この解析結果に基づいて反射鏡の位置の調整をす
る反射対物レンズの一実施例の構成を示す。同図におい
て、４は基準軸Ａ上で移動可能なオートコリメータであ
り、光源５、ビームスプリッター６、レンズ７および受
光部８を備えている。このオートコリメータ４は点像
Ｏ′の２次点像を受光部８上に形成し、形成した像の状
態によって点像Ｏ′の３次元位置を検出することができ
るようになっている。９は被検レンズＷが取り付けられ
る取付部材であり、調整装置の一部を構成している。
反射鏡１，２の間隔ｄおよび偏心量の解析ができるとと
もに、この解析結果に基づいて反射鏡の位置の調整をす
る反射対物レンズの一実施例の構成を示す。同図におい
て、４は基準軸Ａ上で移動可能なオートコリメータであ
り、光源５、ビームスプリッター６、レンズ７および受
光部８を備えている。このオートコリメータ４は点像
Ｏ′の２次点像を受光部８上に形成し、形成した像の状
態によって点像Ｏ′の３次元位置を検出することができ
るようになっている。９は被検レンズＷが取り付けられ
る取付部材であり、調整装置の一部を構成している。
【００３４】図３はこの取付部材９に装着される被検レ
ンズＷの内部構成を示す。被検レンズＷは反射鏡１を有
する光学部材１０と、反射鏡２を有する光学部材１１
と、これら光学部材１０，１１を保持するための中枠１
２および１３と、中枠１２および１３を保持するための
外枠１４と、外枠１４の両端部のねじ部１４ｅ，１４ｆ
に螺合する押さえ環１５および１６と、スペーサ１７
と、外部の絞り１８とから構成される。外枠１４には反
射鏡１および２の芯調整をするための調整穴１４ａおよ
び１４ｂが軸方向と直交する方向に形成されると共に、
調整装置への取り付け容易にするための取付穴１４ｃが
形成されている。加えて、外枠１４には調整装置の取付
部材９に螺合する取付ねじ部１４ｄが形成されている。
１４ｇは内部の絞りであり、外部の絞り１８と共に、不
要な光を遮断する。
ンズＷの内部構成を示す。被検レンズＷは反射鏡１を有
する光学部材１０と、反射鏡２を有する光学部材１１
と、これら光学部材１０，１１を保持するための中枠１
２および１３と、中枠１２および１３を保持するための
外枠１４と、外枠１４の両端部のねじ部１４ｅ，１４ｆ
に螺合する押さえ環１５および１６と、スペーサ１７
と、外部の絞り１８とから構成される。外枠１４には反
射鏡１および２の芯調整をするための調整穴１４ａおよ
び１４ｂが軸方向と直交する方向に形成されると共に、
調整装置への取り付け容易にするための取付穴１４ｃが
形成されている。加えて、外枠１４には調整装置の取付
部材９に螺合する取付ねじ部１４ｄが形成されている。
１４ｇは内部の絞りであり、外部の絞り１８と共に、不
要な光を遮断する。
【００３５】一方、中枠１２および１３における外枠１
４の調整穴１４ａおよび１４ｂとの対応位置にはねじ穴
１２ａおよび１３ａが形成されており、調整穴１４ａお
よび１４ｂを通してピンを立てることができるようにな
っている。なお、光学部材１０および中枠１３はそれぞ
れ有効光束を通過させるための開口１０ａおよび１３ｂ
が設けられている。
４の調整穴１４ａおよび１４ｂとの対応位置にはねじ穴
１２ａおよび１３ａが形成されており、調整穴１４ａお
よび１４ｂを通してピンを立てることができるようにな
っている。なお、光学部材１０および中枠１３はそれぞ
れ有効光束を通過させるための開口１０ａおよび１３ｂ
が設けられている。
【００３６】このような構成の被検レンズＷのアライメ
ント調整では、その調整に先立って、仮組立が行われ
る。この仮組立はまず、中枠１２および１３にそれぞれ
光学部材１０および光学部材１１を芯出し接着により組
み立てる。そして、光学部材１０が接着された中枠１２
をねじ穴１２ａと調整穴１４ａとが連通するように外枠
１４に挿入し、ねじ部１４ｅを介して押さえ環１５で軽
く押さえる。次に左側から標準厚さのスペーサ１７を外
枠に挿入し、さらに同方向から光学部材１１が接着され
た中枠１３を挿入し、ねじ部１４ｆを介して押さえ環１
６で軽く押さえる。
ント調整では、その調整に先立って、仮組立が行われ
る。この仮組立はまず、中枠１２および１３にそれぞれ
光学部材１０および光学部材１１を芯出し接着により組
み立てる。そして、光学部材１０が接着された中枠１２
をねじ穴１２ａと調整穴１４ａとが連通するように外枠
１４に挿入し、ねじ部１４ｅを介して押さえ環１５で軽
く押さえる。次に左側から標準厚さのスペーサ１７を外
枠に挿入し、さらに同方向から光学部材１１が接着され
た中枠１３を挿入し、ねじ部１４ｆを介して押さえ環１
６で軽く押さえる。
【００３７】このようにして、仮組みした被検レンズＷ
をねじ部１４ｄを介して調整装置の取付部材９に取り付
ける。そして、実施例１で説明した方法で反射鏡１と反
射鏡２の間隔を検出する（この検出のための解析方法は
実施例１で述べたので省略する）。そしてこの検出した
間隔の値と設計間隔との差分だけの厚さを増減した厚さ
のスペーサ１７に変換して再組立を行い、再度間隔を検
出する（すなわち、再度実施例１で述べた解析方法を実
施する）。この再度の検出による間隔の検出値が設計間
隔に一致したことを確認してからねじ穴１２ａおよび１
３ａに複数個のビス（図示省略）をそれぞれ取り付け、
その頭部を外枠１４の外径部から突出させる。次にオー
トコリメータの表示部（図示省略）を監視しながら点像
Ｏ′の位置が基準軸Ａ上に一致するように複数個のビス
を微小量ずつ押し込む。これにより、被検レンズＷを基
準軸Ａのまわりに回転させても点像Ｏ′の位置が回転し
ないようになる。この状態を確認することにより被検レ
ンズＷのアライメント調整が完了する。そして、この調
整後に複数個のビスを取り去り、調整穴１４ａおよび１
４ｂに充填剤を挿入し、ねじ部を接着し、組立を完了す
る。このようにして高精度な反射対物レンズが得られ
る。
をねじ部１４ｄを介して調整装置の取付部材９に取り付
ける。そして、実施例１で説明した方法で反射鏡１と反
射鏡２の間隔を検出する（この検出のための解析方法は
実施例１で述べたので省略する）。そしてこの検出した
間隔の値と設計間隔との差分だけの厚さを増減した厚さ
のスペーサ１７に変換して再組立を行い、再度間隔を検
出する（すなわち、再度実施例１で述べた解析方法を実
施する）。この再度の検出による間隔の検出値が設計間
隔に一致したことを確認してからねじ穴１２ａおよび１
３ａに複数個のビス（図示省略）をそれぞれ取り付け、
その頭部を外枠１４の外径部から突出させる。次にオー
トコリメータの表示部（図示省略）を監視しながら点像
Ｏ′の位置が基準軸Ａ上に一致するように複数個のビス
を微小量ずつ押し込む。これにより、被検レンズＷを基
準軸Ａのまわりに回転させても点像Ｏ′の位置が回転し
ないようになる。この状態を確認することにより被検レ
ンズＷのアライメント調整が完了する。そして、この調
整後に複数個のビスを取り去り、調整穴１４ａおよび１
４ｂに充填剤を挿入し、ねじ部を接着し、組立を完了す
る。このようにして高精度な反射対物レンズが得られ
る。
【００３８】このようなアライメント調整では、実施例
１で述べたアライメント解析を利用するため、高精度の
調整が可能となる。また、２つの反射鏡１，２の曲率半
径が極めて接近している場合でも、組み立てられたレン
ズのままで、高精度にアライメント解析およびその調整
を行うことができる。よって、上述のように、高精度な
反射対物レンズが得られることになる。
１で述べたアライメント解析を利用するため、高精度の
調整が可能となる。また、２つの反射鏡１，２の曲率半
径が極めて接近している場合でも、組み立てられたレン
ズのままで、高精度にアライメント解析およびその調整
を行うことができる。よって、上述のように、高精度な
反射対物レンズが得られることになる。
【００３９】なお、本実施例では、反射鏡１および２の
間隔をスペーサを用いて調整しているが、スペーサを用
いずにねじ送りにより、その間隔調整を行うことができ
る。この場合には、反射鏡１，２の間隔の検出を行うこ
となく、点像Ｏ′を被検レンズＷの仕様により定められ
た点に一致するようにオートコリメータで監視すること
で、そのアライメント調整ができる。このようなアライ
メント調整では反射鏡１，２の間隔を検出する必要がな
いため、短時間での調整が可能となる。
間隔をスペーサを用いて調整しているが、スペーサを用
いずにねじ送りにより、その間隔調整を行うことができ
る。この場合には、反射鏡１，２の間隔の検出を行うこ
となく、点像Ｏ′を被検レンズＷの仕様により定められ
た点に一致するようにオートコリメータで監視すること
で、そのアライメント調整ができる。このようなアライ
メント調整では反射鏡１，２の間隔を検出する必要がな
いため、短時間での調整が可能となる。
【００４０】
【発明の効果】以上のとおり本発明の方法では、２つの
反射鏡を有した反射対物レンズに対してのアライメント
解析が可能となると共に、高精度での解析ができる。ま
た、本発明によって得られた反射対物レンズは、前記ア
ライメント解析結果に基づきながら反射鏡を有するレン
ズの位置を調整するので、高精度な調整が行われてお
り、よって得られる反射対物レンズも高精度にできる。
反射鏡を有した反射対物レンズに対してのアライメント
解析が可能となると共に、高精度での解析ができる。ま
た、本発明によって得られた反射対物レンズは、前記ア
ライメント解析結果に基づきながら反射鏡を有するレン
ズの位置を調整するので、高精度な調整が行われてお
り、よって得られる反射対物レンズも高精度にできる。
【図１】本発明の基本構成の側面図。
【図２】アライメント調整の側面図。
【図３】反射対物レンズの片側断面図。
【図４】従来方法の側面図。
１ 反射鏡
２ 反射鏡
３ 凹面鏡
Ｗ 反射対物レンズ
Ａ 基準軸
Claims (4)
- 【請求項１】 ２つの反射鏡を有した反射対物レンズを
被検レンズとし、この被検レンズの基準軸上に曲率中心
が位置するように凹面鏡を配置し、前記被検レンズに対
して凹面鏡と反対側の基準軸上に配置された物点の被検
レンズおよび凹面鏡により形成される凹面鏡に対する空
中像点の基準軸方向の位置と、前記被検レンズの面頂を
有する反射鏡の位置および被検レンズの双方の反射鏡の
曲率半径とから演算によって被検レンズの２つの反射鏡
の間隔を求めることを特徴とする反射対物レンズのアラ
イメント解析方法。 - 【請求項２】 ２つの反射鏡を有した反射対物レンズを
被検レンズとし、この被検レンズの基準軸上に曲率中心
が位置するように凹面鏡を配置し、前記被検レンズに対
して凹面鏡と反対側の基準位置に配置された物点の被検
レンズおよび凹面鏡により形成される凹面鏡に対する空
中像点の基準軸と直交する像平面上の位置と、前記被検
レンズの面頂を有する反射鏡の基準軸に対する偏心量お
よび被検レンズの双方の反射鏡の曲率半径とから演算に
よって被検レンズの他方の反射鏡の偏心量を求めること
を特徴とする反射対物レンズのアライメント解析方法。 - 【請求項３】 ２つの反射鏡を有した反射対物レンズを
被検レンズとし、この被検レンズの基準軸上に曲率中心
が位置するように凹面鏡を配置し、前記被検レンズに対
して凹面鏡と反対側の基準軸上に配置された物点の被検
レンズおよび凹面鏡により形成される凹面鏡に対する空
中像点の基準軸方向の位置と、前記被検レンズの面頂を
有する反射鏡の位置および被検レンズの双方の反射鏡の
曲率半径とから演算によって被検レンズの２つの反射鏡
の間隔を求め、該間隔が定められた間隔になるように被
検レンズの他方の反射鏡の位置を調整することを特徴と
する反射対物レンズの調整方法。 - 【請求項４】 ２つの反射鏡を有した反射対物レンズを
被検レンズとし、この被検レンズの基準軸上に曲率中心
が位置するように凹面鏡を配置し、前記被検レンズに対
して凹面鏡と反対側の基準位置に配置された物点の被検
レンズおよび凹面鏡により形成される凹面鏡に対する空
中像点の基準軸と直交する像平面上の位置と、前記被検
レンズの面頂を有する反射鏡の基準軸に対する偏心量お
よび被検レンズの双方の反射鏡の曲率半径とから演算に
よって被検レンズの他方の反射鏡の偏心量を求め該偏心
量が０になるように被検レンズの他方の反射鏡の位置を
調整することを特徴とする反射対物レンズの調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14355092A JP3373552B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 反射対物レンズのアライメント解析方法および反射対物レンズの調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14355092A JP3373552B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 反射対物レンズのアライメント解析方法および反射対物レンズの調整方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05312671A JPH05312671A (ja) | 1993-11-22 |
| JP3373552B2 true JP3373552B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=15341357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14355092A Expired - Fee Related JP3373552B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 反射対物レンズのアライメント解析方法および反射対物レンズの調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3373552B2 (ja) |
-
1992
- 1992-05-08 JP JP14355092A patent/JP3373552B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05312671A (ja) | 1993-11-22 |
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