JP7458502B2 - 円筒光学物体の屈折率プロファイルを決定するための方法 - Google Patents
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Description
(a)円筒長手方向軸に対して垂直に入射する光ビームによって、複数の走査位置で物体の円筒面を走査するステップと、
(b)光学検出器によって、光学物体内で偏向された光ビームの位置依存強度分布を取り込むステップと、
(c)強度分布(40a、40b、40c)から各走査位置に対する0次ビーム(I0)の偏向角度を決定するステップであって、0次ビーム(I0)の偏向角度分布が得られるように、強度分布(40a、40b、40c)から高次ビーム(I1、I2、I3)のビーム強度を排除することを含む、ステップと、
(d)偏向角度分布に基づいて、物体(22)の屈折率プロファイルを計算するステップと、を含む、方法に関する。
先行技術
技術的目的
定義
走査中に測定物体の円筒面に入射する光ビームは、例えばレーザ光などの光の変位から生じる。
偏向角度は、測定されるべき物体を出る出射ビームと測定されるべき光学物体に入る入射ビームとの間の角度として定義される。光ビームの円筒長手方向軸に垂直な(y方向の)シフトの結果として物体の走査中に測定される偏向角度のグループは、「偏向角度分布Ψ(y)」をもたらす。
偏向角度分布は、測定される光学物体の走査中に光学検出器が取り込むビーム強度の局所分布として表すことができる。この点において、走査中に測定されたビーム強度分布は、偏向角度分布を表す。ビーム強度分布は、回折効果及び1つ以上の領域における回折高次ビームの形成の結果としてファンアウトされ得る。
実施例
Claims (10)
- 円筒面(26)及び円筒長手方向軸(25)を有する光学物体(22)の屈折率プロファイルを決定するための方法であって、
(a)前記円筒長手方向軸(25)に対して垂直に入射する光ビーム(21)によって、複数の走査位置(23)で前記物体(22)の前記円筒面(26)を走査するステップと、
(b)光学検出器(7、8)によって、前記光学物体(22)内で偏向された前記光ビーム(21)の位置依存ビーム強度分布(40a、40b、40c)を取り込むステップと、
(c)前記強度分布(40a、40b、40c)から各走査位置(23)に対する0次ビーム(I0)の偏向角度を決定するステップであって、前記0次ビーム(I0)の偏向角度分布が得られるように、前記強度分布(40a、40b、40c)から高次ビーム(I1、I2、I3)のビーム強度を排除することを含む、ステップと、
(d)前記偏向角度分布に基づいて、前記物体(22)の前記屈折率プロファイルを計算するステップと、を含み、
方法ステップ(a)及び(b)が各々異なる波長(λ1、λ2、λ3)の光ビームを用いて実行され、第1の波長(λ1)を有する第1の光ビームの第1の位置依存強度分布(40a)及び第2の波長(λ2)を有する第2の光ビームの少なくとも1つの更なる第2の位置依存強度分布(40b)が得られ、高次ビーム(I1、I2、I3)のビーム強度の前記排除が、同じ走査位置(23)での前記第1の強度分布(40a)及び前記第2の強度分布(40b)のビーム強度の比較を含み、
高次ビーム(I 1 、I 2 、I 3 )のビーム強度を排除するために、前記第1の強度分布(40a)及び前記第2の強度分布(40b)の同じ走査位置での強度は、互いに数学的に処理され、
前記数学的に処理されるとは、同じ走査位置での強度の交点セットの処理、特に、前記第1の強度分布(40a)及び前記第2の強度分布(40b)の前記同じ走査位置での強度の少なくとも1つの乗算及び/又は少なくとも1つの加算を含み、
高次ビーム(I 1 、I 2 、I 3 )のビーム強度の前記排除は、強度閾値(L)を下回る前記第1の強度分布(40a)及び/又は前記第2の強度分布(40b)の強度が完全に又は部分的に排除される手段を含み、
前記強度閾値(L)は、前記強度分布(I λ1 (y)、I λ2 (y))の最大強度値の20%未満の値に設定され、
方法ステップ(a)に従って円筒面(26)を走査するために、異なる発光波長(λ1、λ2、λ3)を有するレーザダイオード(2a,2b,2c)がYファイバ束(3)を介してビーム入力構成要素(4)に接続され、前記ビーム入力構成要素(4)から出射される前記光ビーム(21)は、放物面鏡(5)によって集光されることを特徴とする、方法。 - 前記強度閾値(L)は、前記強度分布(Iλ1(y)、Iλ2(y))の最大強度値の好ましくは15%未満の値に設定されることを特徴とする、
請求項1に記載の方法。 - 高次ビーム(I1、I2、I3)のビーム強度の前記排除は、コンピュータ支援画像処理を含むことを特徴とする、
請求項1又は請求項2に記載の方法。 - 1つの感光性ラインセンサ(8)のみを有するラインスキャンカメラ(7)は、方法ステップ(b)に従って前記強度分布(40a、40b、40c)を取り込むための光学検出器として使用されることを特徴とする、
請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。 - 前記感光性ラインセンサ(8)は、少なくとも40mmの長さを有し、8ビットのビット深度で動作する単色ラインセンサが使用されることを特徴とする、
請求項4に記載の方法。 - 方法ステップ(a)及び(b)は、前記第1の波長(λ1)及び少なくとも1つの前記第2の波長(λ2、λ3)の放射を用いて行われることを特徴とし、前記第1の波長(λ1)及び前記第2の波長(λ2、λ3)は、少なくとも50nm及び最大400nmだけ互いに異なる、
請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。 - 方法ステップ(a)及び(b)は、前記第1の波長(λ1)の放射を用いて実行され、続いて前記第2の波長(λ2、λ3)の放射を用いて実行されることを特徴とする、
請求項6に記載の方法。 - 方法ステップ(a)及び(b)は、前記第1の波長(λ1)、前記第2の波長(λ2)、及び第3の波長(λ3)の放射を用いて実行されることを特徴とし、前記第3の波長(λ3)は、前記第1の波長よりも長くかつ前記第2の波長(λ2)よりも短く、前記第3の波長(λ3)は、前記第1の波長(λ1)及び前記第2の波長(λ2)と少なくとも50nm及び最大400nmだけ異なる、
請求項1~7に記載の方法。 - 前記異なる波長(λ1、λ2、λ3)は、400~1600nmの波長範囲にあり、好ましくは1100nm未満であることを特徴とする、
請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。 - 前記異なる波長(λ1、λ2、λ3)は、635±50nm、840±50nm、970±50nm、1040±50nmの波長範囲から選択されることを特徴とする、
請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。
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