KR100925719B1 - 핀홀 부재를 구비한 광학 부품 측정 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

고개구수의 렌즈를 추가하지 않고도, 고개구수의 광학 부품의 특성을 측정할 수 있는 광학 부품 측정 장치 및 방법을 개시한다. 개시된 본 발명의 광학 부품 측정 장치는, 입사광의 개구수를 확장하는 핀홀 부재를 포함하는 대구경 파형 발생부, 상기 대구경 파형 발생부에서 발생된 광을 전달받는 감지부를 포함하며, 측정될 광학 부품은 상기 대구경 파형 발생부와 감지부 사이에 위치되고, 자신을 통과한 광을 상기 감지부에 제공한다.

핀홀, 나노 개구(nano aperture), SH(shack-hartmann), 광학 평가(optical testing)

Description

핀홀 부재를 구비한 광학 부품 측정 장치 및 방법{System For Measuring Optics Using Member With Pin-Hole and Method Of Measuring the The Same}

본 발명은 광학 부품 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 광학 부품의 수차를 측정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 광학 부품은 반도체 소자, 나아가 전자 부품의 각 성분들을 가공하는 광학계를 구성한다. 이러한 광학 부품에는 대표적으로 렌즈가 있으며, 렌즈는 특정 광원을 대상물에 집속시키는 역할을 하여, 대상물을 원하는 형태로 가공한다. 그런데, 광학계를 구성하는 렌즈는 그 설계상, 가공상 또는 이들 양자에 기인하여 웨이퍼에 상(focus)이 불완전하게 맺히게 하는 수차 특성을 갖는다. 이에 따라, 렌즈의 수차를 정확히 평가하는 것이 중요하며, 현재 렌즈의 수차를 평가하기 위한 다양한 방법들이 제시되고 있다.

현재 렌즈는 광 경로차에 의한 위상 변이 간섭계(phase shifting interferometer, 이하 PSI)를 이용하여 수차를 측정하고 있다. 이와 같은 PSI는 광원에서 조사되는 광이 두 방향으로 분기되도록 설계된다. 분기된 두 개의 광경로 중 어느 하나에 측정하여야 할 광학 부품을 배치시킨 다음, 상기 두 개로 분기된 광들을 한 지점으로 집속시킨다. 집속된 지점에서의 광은 간섭(interferometer)을 갖게 되고, 상기 평면상에서의 광은 서로 간섭을 일으키게 되고, 이 간섭(간섭 무늬 혹은 형태)을 분석하여 수차를 측정한다.

그런데, PSI는 수차가 없는 기준 광학계가 요구된다. 바람직하게는 상기 PSI는 측정되어야 할 광학 부품과 동일하거나 큰 개구수를 갖는 기준 광학계가 요구된다.

특히, 현재 정보 저장 기기의 저장 밀도를 증대시키기 위해 점차 고개구수의 픽업 렌즈 및 단파장 레이저가 사용되고 있는 추세이다. 예컨대, CD의 경우, 0.45 구경의 픽업 렌즈 및 780nm 파장의 레이저(광원)가 이용되고 있고, DVD의 경우 0.6 구경의 픽업 렌즈 및 655nm 파장의 레이저가 이용되고 있고, 차세대 저장 매체인 BD(blue disc)의 경우 0.85 구경의 픽업 렌즈와 405nm 파장의 레이저가 이용되고 있다.

이렇게 정보 저장 매체에 사용되는 픽업 렌즈의 개구수(구경)가 점점 증가되고 있음에 따라, 현재 사용되고 있는 PSI는 보다 큰 개구수(구경)를 갖는 광학 부품이 요구되고 있으며, 이러한 요구는 측정 장치의 가격을 상승시키는 원인이 된다.

따라서, 본 발명의 기술적 과제는 고개구수의 렌즈를 추가하지 않고도, 고개구수의 광학 부품의 특성을 측정할 수 있는 광학 부품 측정 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 기술적 과제는 상기한 광학 부품 측정 장치에 의한 광학 부품 측정 방법을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 광학 부품 측정 장치는, 입사광의 개구수를 확장하는 핀홀 부재를 포함하는 대구경 파형 발생부, 상기 대구경 파형 발생부에서 발생된 광을 전달받는 감지부를 포함하며, 측정될 광학 부품은 상기 대구경 파형 발생부와 감지부 사이에 위치되고, 자신을 통과한 광을 상기 감지부에 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 견지에 따른 광학 부품의 측정방법은 다음과 같다. 먼저, 광원으로부터 조사되는 광을 전달하는 파형 전달부 및 상기 파형 전달부로부터 제공되는 광을 감지하는 감지부를 포함하는 광학 부품 측정 장치에 의해 광학 부품을 특성을 측정하는 방법으로서, 상기 광원과 상기 파형 전달부 사이에 기준 평행광 렌즈를 설치하고, 상기 광원, 상기 기준 평행광 렌즈, 상기 파형 전달부 및 상기 감지부를 나란히 정렬한 후, 상기 파형 전달부 및 상기 감지부의 광학적 정보가 반영된 기준 데이터 광 정보를 산출한다. 다음 상기 기준 평행광 렌즈를 제거한 후, 상기 광원과 상기 파형 전달부 사이에 핀홀 부재를 갖는 대구경 확장부 및 측정될 광학 부품을 설치하고 상기 측정될 광학 부품의 광학적 정보가 반영된 측정 데이터 광 정보를 산출한다. 그후에, 상기 측정 데이터 광 정보로부터 상기 기준 데이터 광 정보를 제거하여 광학 부품의 순수 광학 정보를 구한다.

핀홀 부재를 사용함에 의해, 고개구수의 렌즈를 사용하지 않고도 광원으로 부터 제공되는 광의 개구수를, 광학 부품의 개구수 내지는 그 이상으로 확장시킬 수 있다. 이러한 핀홀 부재는 광에 대해 투명 기판 및 그 투명 기판 상에 형성되는 핀홀을 구비한 불투명층으로 구성됨에 따라, 간단히 제작할 수 있어 고비용이 소모되지 않는다. 또한, 상기 핀홀의 크기는 측정될 광학 부품의 개구수에 따라 자유자재로 설정할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 자세히 설명하도록 한다.

본 발명은 고개구수를 갖는 렌즈의 요구 없이 핀홀 부재에 의해 개구수가 확장된 광(혹은 파형)을 생성하는 광학 부품 측정 장치 및 방법을 제공한다. 본 실시예에서 핀홀 부재는 투과도 및 개구수를 증대시키기 위해 광을 핀홀에 집속시켜 광을 확산시키는 원리("핀홀 효과")에 착안하여, 입사광의 개구수를 확장시킨다.

이에 대해 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 광학 부품 측정 장치는 대구경 파형 발생부(100), 파형 전 달부(200) 및 감지부(300)로 구성될 수 있다. 측정될 광학 부품(400)은 대구경 파형 발생부(100) 및 파형 전달부(200) 사이에 배치되며, 광학 부품(400)은 예컨대, 저장 매체에 제공되는 렌즈일 수 있다.

대구경 파형 발생부(100)는 광원(110), 광섬유(120), 렌즈 유닛(130), 및 핀홀 부재(140)로 구성될 수 있다.

상기 광원(110)은 예컨대 레이저 광원일 수 있다. 본 실시예의 광원(110)으로 다양한 파장대의 레이저 광원이 이용될 수 있다.

상기 광섬유(120)는 광원(110)과 렌즈 유닛(130) 사이에 설치되어, 광원(110)에서 제공되는 광을 렌즈 유닛(130)에 제공한다. 이러한 광섬유(120)는 단일 모드 광섬유일 수 있으며, 그것의 직경이 1 내지 10㎛의 직경을 가지므로, 광공간 필터(spatial filter)를 사용하지 않고도 수차가 없는 깨끗한 광을 렌즈 유닛(130)에 제공할 수 있다. 또한, 상기 광섬유(120)는 광원(110)과 렌즈 유닛(130)과의 연결이 용이하므로, 광원(110) 교체는 광원(110)을 이동시키지 않고 광섬유(120)의 연결 상태만 변경시키므로써 달성할 수 있다.

렌즈 유닛(130)은 상기 핀홀 부재(400)에 입사될 광의 투과율을 증폭시킨다. 상술한 바와 같이, 핀홀 부재(400)는 광이 집속되었을 때, 보다 넓은 확산 각도로 광을 출력한다. 그러므로 보다 넓은 개구수를 확보하기 위하여 렌즈 유닛(130)에 의해 입사광의 투과도를 증폭시킨다. 이러한 렌즈 유닛(130)은 복수의 렌즈들(131,133)로 구성될 수 있다. 본 실시예에서 렌즈 유닛(130)은 콜리메이팅 렌즈(collimating lens:131) 및 포커싱 렌즈(focusing lens:133)로 구성될 수 있다. 이들 렌즈들(131,133)은 소정 간격을 두고 나란히 배열될 수 있다.

핀홀 부재(140)는 렌즈 유닛(130)에서 제공되는 광의 개구수(구경)를 확장한다. 핀홀 부재(140)는 도 2에 도시된 바와 같이, 입사되는 광에 대해 투명한 기판(141), 예컨대 유리 기판, 및 상기 투명 기판(141) 상부에 핀홀(H)을 갖는 불투명층(143)으로 구성될 수 있다. 상기 불투명층(143)으로는 예컨대 금(Au)층이 이용될 수 있고, 그것의 표면 두께(skin depth)를 고려하여 약 100 내지 300nm 두께로 형성될 수 있다. 이러한 불투명층(143)은 예컨대 증발 증착(evaporation) 방식으로 형성될 수 있고, 상기 핀홀(H)은 상기 불투명층(143)을 부분적으로 제거함으로써 얻어질 수 있다.

여기서, 상기 핀홀(H)의 크기(직경)는 PDI(point-diffraction interferometer)에 의거하여 다음의 식으로 정의될 수 있다.

<식 1>

식 1의 D는 핀홀(H)의 크기이고, λ는 입사되는 광의 파장이고, NA는 개구수를 나타낸다.

상기 수식에 의하면, 핀홀(H)의 크기가 작을수록 큰 개구수의 파형이 생성됨을 알 수 있다. 예컨대, 입사광 파장의 1/2의 크기로 핀홀(H)이 제작되면, 반구 형태의 구면파를 얻을 수 있다. 이와 같은 수식에 의해, 측정 부품(400)의 개구수(구경수)에 맞게 핀홀(H)의 크기를 설정할 수 있다.

본 실시예에서는, 상기 핀홀(H)을 150 내지 550nm로 형성하였으며, 이러한 핀홀(H)은 예를 들어 FIB(focused ion beam) 방식으로 형성되었다.

도면에서 도면부호 150은 핀홀 부재(140)에서 발생되는 확장된 개구수(구경수)를 갖는 광(혹은 광의 파형)을 나타내고, 160은 광학 부품(400)을 통과하였을 때의 광(혹은 광의 파형)을 나타낸다. 이때, 상기 광학 부품(400)을 통과한 광(160)은 광학 부품(400)의 광학적 특성, 예컨대 수차가 반영되어 왜곡된 상태일 수 있다.

한편, 상기 입사광의 투과율을 개선시키기 위한 렌즈 유닛(130)의 렌즈들(131,133) 역시 수차를 가질 수 있다. 하지만, 상기 렌즈 유닛(130)을 구성하는 렌즈들(131,133)의 수차로 인해, 상기 입사광의 파형이 왜곡되더라도, 상기 핀홀 부재(140)가 일종의 저역 통과 필터(low pass filter)의 역할을 하므로, 투과율이 개선된 입사광의 파형의 왜곡을 제거할 수 있다.

파형 전달부(200)는 광학 부품(400)을 통과한 광(160)을 광학적 변형 없이 그대로 감지부(300)에 전달한다. 여기서, "광학적 변형"은 진행광의 수차로 인한 변형, 회절, 간섭 등 모든 광학적 변조를 모두 의미하는 것이다. 본 실시예의 파형 전달부(200)로는 릴레이 옵틱스(relay optics)가 이용될 수 있다. 릴레이 옵틱스는 도 3에 도시된 바와 같이, 일정 거리 이격된 한 쌍의 렌즈(210,220)로 구성될 수 있다. 이들 한 쌍의 렌즈(210,220)는 예컨대 정밀도가 높은 색수차 보정렌즈(achromatic lens)일 수 있고, 그것의 광학면(렌즈면, 210a,220a)이 서로 마주하도록 배치되는 캐플러리안 텔레스코프(Keplerian telescope) 형태로 배치될 수 있 다. 예컨대, 광이 입사되는 측의 렌즈(210)의 광학면(210a)은 콘벡스-플래너(convex-planer) 형태를 가질 수 있고, 광이 출사되는 측의 렌즈(200)의 광학면(220a)은 플래너-콘벡스(planer-convex) 형태를 가질 수 있다. 이와 같이 광학면(210a,220a)이 대치되도록 렌즈들(210,220)이 배치됨에 따라, 입사되는 평행광(160)은 반전된(뒤집어진) 형태로 출사된다. 도면 부호 160a는 파형 전달부의 출사광, 즉 반전된 입사광을 나타낸다. 이들 한 쌍의 렌즈(210,220)가 동일한 초점 거리를 가질 경우(f1=f2), 입사광과 동일한 크기의 광이 출사되고, 초점 거리가 상이한 경우(f1≠f2), 입사광 보다 확대된 크기 혹은 축소된 크기의 광을 출사할 수 있다.

감지부(300)는 파형 전달부(200)로 부터 입사되는 광의 특성을 검출한다. 이러한 감지부(300)로 본 실시예에서는 샥-하트만(Shack-Hartmann) 센서(이하, SH 센서)가 이용될 수 있다. 이러한 SH 센서는 도 4에 도시된 바와 같이 마이크로 렌즈 어레이(310) 및 CCD(charge coupled device:320)로 구성될 수 있다. 마이크로 렌즈 어레이(310)는 상기 파형 전달부(200)에서 제공되는 광을 집속한다. CCD(320)는 마이크로 렌즈 어레이(310)로 부터 집속된 광을 감지하여, 상기 파형 전달부(200)로 부터 입사되는 광의 정보를 분석한다. 이러한 SH 센서에 대해서 벤 씨 플랫(Ben C. Platt)씨 및 롤랜드 샥(Roland Shack)씨에 의해 저술된 "History and principles of Shack-Hartmann wavefront sensing " J. Refrac. Surg 17, S573-577(2001)"에 자세히 기재되어 있다.

이러한 SH 센서는 다음의 메카니즘에 의해 입사되는 광의 특성을 검출한다.

도 5a를 참조하면, SH 센서의 마이크로 렌즈 어레이(310)에 기준광(500)이 입사된다. 상기 기준광(500)은 마이크로 렌즈 어레이(310)에 의해 집속되어 CCD(320)에 도달된다. 도 5b는 기준광(500)이 집속된 CCD(320) 표면을 보여준다. 도면의 510은 CCD(320)에 집속된 기준광 포인트를 나타낸다.

한편, 도 6a를 참조하면, SH 센서의 마이크로 렌즈 어레이(310)에 측정광(500a, 예컨대 광학 부품을 통과한 광)이 입사된다. 측정광(500a)은 마이크로 렌즈 어레이(310)에 의해 집속되어 CCD(320)에 도달된다. 도 6b는 측정광(500a)이 집속된 CCD(320)의 표면을 보여주는 것이고, 도면의 510a는 집속된 측정광 포인트를 나타낸다. 도 6b의 측정광 포인트(510a)는 광학 부품(400)의 광학적 특성, 예컨대 수차등에 의해 기준광 포인트(510)에서 일정 거리만큼 벗어나게 된다. CCD(320)는 상기 측정광 포인트(510a)와 기준광 포인트(510) 사이의 거리 차를 측정하고, 상기 거리 차로부터 상기 광학 부품(400)의 특성, 예컨대 수차를 측정한다.

이와 같은 광학 부품 측정 장치는 도 7에 도시된 바와 같이 레일(600)상에 장착된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 광학 부품 측정 장치를 구성하는 대구경 파형 발생부(100), 파형 전달부(200), 감지부(300) 및 측정될 광학 부품(400)은 각각 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 이송 부재(610a,610b,610c,610d)에 고정되고, 이러한 이송 부재들(610a,610b,610c,610d)은 상기 레일(600) 상에 장착되어 상기 광학 부품 측정 장치의 각 구성들을 레일(600) 상에서 위치변경시킨다. 또한, 감지부(300)를 지지, 고정하는 제 3 이송 부재(610c) 및 측정 광학 부품(400)을 지지, 고정하는 제 4 이송 부재(610d)는 측정 광학 부품(400)은 상기 대구경 파형 발생부(100)의 핀홀 부재(140)와 정확히 정렬할 수 있도록 5축 자유도를 가지고 움직일 수 있다. 아울러 이와 같은 광학 부품 측정 장치를 구성하는 각 성분들은 레일(600) 상에 배치된 이송 부재(610a,610b,610c,610d)에 의해 기계적으로 고정되어 있으므로 각 부품간의 정렬이 용이하다.

또한, 이러한 이송부재들(610a,610b,610c,610d)은 도면에 도시되지는 않았지만, 레일(600)의 돌출부에 삽입되고, 체결 부재, 예컨대 나사에 의해 고정될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 광학 부품 측정 장치의 구동은 다음과 같다.

먼저, 미세한 핀홀 부재(140)를 갖는 대구경 파형 발생부(100)과 파형 전달부(200) 사이에 측정될 광학 부품(400)을 삽입한다.

광원(110)으로부터 광이 조사되면, 대구경 파형 발생부(100)의 광섬유(120)는 입사되는 광을 렌즈부(130)에 전달한다. 렌즈부(130)는 입사되는 광을 집속시켜 핀홀 부재(140)에 전달한다. 핀홀 부재(140)는 입사되는 광의 개구수(구경)를 확장한다. 상술한 바와 같이 상기 핀홀(H)은 입사되는 광을 확산시키는 특성을 가지므로, 상기 핀홀(H)을 갖는 핀홀 부재(140)는 입사되는 광을 상기 광학 부품(400)의 개구수(구경)에 맞게 확장시킨다.

개구수가 확장된 입사광은 광학 부품(400) 전체를 통과하면서 그것의 파형이 광학 부품(400)의 광학적 특성, 예컨대 수차에 따라 왜곡된다. 왜곡된 광은 파형 전달부(200)을 거쳐 상기 감지부(300)에 전달된다. 감지부(300)는 정상 상태의 광 의 도달 위치와 상기 왜곡된 광의 도달 위치를 비교하여, 상기 광학 부품(400)의 광학적 특성, 예컨대 수차를 측정한다.

한편, 상기 파형 전달부(200)인 릴레이 옵틱스는 이론적으로 입사광의 광학적 변형이 전달한다고 하였지만, 자체 수차를 지닌 한 쌍의 렌즈(210,220)로 구성됨에 따라 실질적으로는 어느 정도의 수차를 지닐 수 있다. 이에 따라, 입사광(구경이 확장된 입사광)은 상기 파형 전달부(200)을 통과하면서 왜곡이 일어날 수 있다. 예컨대, 광학 설계 소프트 웨어를 이용하여 45mm 지름의 렌즈를 1:1로 배치시킨 상기 릴레이 옵틱스의 수차를 측정한 결과, 632.8nm 지름에서 0.026λrms의 수차가 측정되었고, 405nm 지름에서 0.015λrms의 수차가 측정되었다. 또한, 감지부(300) 역시 마이크로 렌즈 어레이(310)를 구비함에 따라, 자체 수차를 가질 수 있다.

본 실시예는 이러한 파형 전달부(200) 및 감지부(300)의 수차 성분을 측정하기 위하여 도 8에 도시된 바와 같은 오차 보정 장치를 제공한다.

오차 보정 장치는 광원(110), 광섬유(120), 기준 평행광 렌즈(170), 파형 전달부(200), 및 감지부(300)로 구성될 수 있다. 즉, 본 실시예의 오차 보정 장치는 도 1의 광학 부품 측정 장치의 렌즈 유닛(130), 핀홀 부재(140) 및 측정될 광학 부품(400) 대신 기준 평행광 렌즈(170)를 설치한다. 기준 평행광 렌즈(170)는 파형 전달부(200) 및 감지부(300)에 의한 왜곡 정도를 측정하기 위해, 수차가 거의 없는 광학 렌즈로 구성될 수 있다. 본 실시예에서 기준 평행광 렌즈(170)는 0.1 정도의 개구수를 갖고, 35mm 지름 영역에서 0.009λrms 정도의 수차를 갖는 3개의 유리 렌즈를 이용하였다. 상기 오차 보정 장치는 상기 광학 부품 측정 장치와 마찬가지로 레일 상에 배치되어 정확한 정렬을 이룰 수 있다.

이러한 오차 보정 장치를 이용한 광학 부품의 순수 수차 측정 방법은 다음과 같다.

도 9를 참조하면, 광원(110)으로부터 입사광이 제공되면, 입사광은 광섬유(120) 및 기준 평행광 렌즈(170)를 통과하여 파형 전달부(200)에 전달된다. 이때, 기준 평행광 렌즈(170)는 거의 완벽한 평면파를 발생시켜, 상기 평면파를 파형 전달부(200)에 그대로(왜곡없이) 제공한다. 그후 입사광은 파형 전달부(200)를 통해 감지부(300)에 전달되고, 상기 감지부(300)는 전달된 광의 파형에 의해, 파형 전달부(200) 및 감지부(300)의 수차 정보가 반영된 기준 데이터 광정보를 얻는다(S1). 이렇게 얻어진 기준 데이터 광 정보는 파면 분석 소프트 웨어(도시되지 않음)에 전달된다.

그후, 도 1에 도시된 바와 같이, 기준 평행광 렌즈(170) 대신 렌즈 유닛(130), 핀홀 부재(140) 및 광학 부품(400)을 삽입한 다음, 광학 부품(400)의 수차 측정하기 위한 동작을 수행하여, 광학 부품(400)의 수차가 반영된 측정 데이터 광 정보를 얻는다(S2).

다음, 측정 데이터 광 정보를 상기 소프트 웨어에 전달하고, 상기 소프트 웨어에서, 측정 데이터 광 정보에서 상기 기준 데이터 광 정보를 제거한다(S3). 즉, 측정 데이터 광 정보는 광학 부품(400)의 수차 정보 뿐만 아니라 파형 전달부(200) 및 감지부(300)의 수차 정보 또한 반영되어 있으므로, 정확한 광학 부품(400)의 수차 정보를 얻기 위해 상기 소프트 웨어는 상기 측정 데이터 광정보에서 파형 전달부(200) 및 감지부(300)의 수차 정보를 포함하고 있는 기준 데이터 정보를 제거하는 단계를 수행한다. 이로써, 광학 부품(400) 순수 수차 정보를 얻을 수 있다. 이때, 상기 기준 데이터 정보를 측정하기 전에, 감지부(400) 자체가 가지고 있는 오차를 최소화하기 위하여 60 내지 120분간 예열시켜줌이 바람직하다.

이와 같은 본 발명의 광학 부품 측정 장치는 핀홀 부재(150)를 포함하는 대구경 파형 발생부(100)에 의해 입사광의 개구수를 확산시키므로써, 고개구수의 렌즈의 요구 없이 고개구수를 갖는 광학 부품의 수차를 측정할 수 있다.

본 실시예에서는 광학 부품 측정 장치는 광학 부품의 수차를 측정한다고 하였는데, 상기 수차는 RMS 수차, P-V 수차, 구면 수차, 코마, 비점 수차등일 수 있다.

본 실시예에서 광학 부품 측정 장치를 구성하는 각 성분들을 통과하는 것에 대해 전체적으로 광이라고 지칭하였으나, 이는 광의 파형 또는 광의 파형이 반영된 정보일 수 있다.

기타, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 선에서 다양하게 변경 실시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학 부품 측정 장치를 개략적으로 보여주는 도면,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광학 부품 측정 장치의 핀홀 부재의 단면도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광학 부품 측정 장치의 파형 전달부인 릴레이 옵틱스를 개략적으로 보여주는 도면,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광학 부품 측장 장치의 감지부인 SH(shack-Hartmann) 센서의 구조를 개략적으로 보여주는 도면,

도 5a 및 도 5b는 도 4의 SH 센서에 기준광이 입사되는 경우, SH 센서의 동작을 보여주는 단면도 및 평면도,

도 6a 및 도 6b는 도 4의 SH 센서에 측정광이 입사되는 경우, SH 센서의 동작을 보여주는 단면도 및 평면도,

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 레일 상에 장착된 광학 부품 측정 장치를 개략적으로 보여주는 도면,

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광학 부품 측정 장치의 오차 보정을 위한 장치를 보여주는 단면도, 및

도 9는 본 발명의 실시에에 따른 오차가 제거된 광학 부품 측정 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.

Claims (12)

1. 입사광을 제공받아, 상기 입사광의 개구수를 확장하는 핀홀 부재를 포함하는 대구경 파형 발생부; 및

   상기 대구경 파형 발생부에서 발생된 광을 전달받는 감지부를 포함하며,

   측정될 광학 부품은 상기 대구경 파형 발생부와 상기 감지부 사이에 위치되어, 자신을 통과한 광을 상기 감지부에 제공하고,

   상기 감지부는,

   상기 입사광을 복수 영역으로 집속하는 마이크로 렌즈 어레이, 및

   상기 마이크로 렌즈 어레이로 부터 집속된 광을 입력받는 CCD(charge coupled device)를 포함하는 SH(shack Hartmann) 센서인 광학 부품 측정 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 대구경 파형 발생부는,

   상기 입사광을 제공하는 광원,

   상기 광원으로 부터 입사되는 광의 투과도를 증폭하는 렌즈 유닛; 및

   상기 렌즈 유닛에서 제공되는 광의 개구수를 확장하는 상기 핀홀 부재를 포함하는 광학 부품 측정 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 광원과 상기 렌즈 유닛을 광학적으로 연결하는 광섬유를 더 포함하는 광학 부품 측정 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 핀홀 부재는,

   상기 입사광 대해 투명한 기판; 및

   상기 기판상에 형성되며 핀홀을 포함하는 불투명층을 포함하는 광학 부품 측정 장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 광학 부품과 상기 감지부 사이에, 상기 광학 부품의 광학적 정보가 반영된 광을 상기 감지부에 전달하기 위한 파형 전달부를 포함하는 광학 부품 측정 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 파형 전달부는,

   일정 간격 이격되며 광학면이 마주하도록 배치된 한 쌍의 렌즈를 포함하는 릴레이 옵틱스인 광학 부품 측정 장치.
9. 삭제
10. 광원으로부터 조사되는 광을 전달하는 파형 전달부 및 상기 파형 전달부로부터 제공되는 광을 감지하는 감지부를 포함하는 광학 부품 측정 장치에 의해 광학 부품을 특성을 측정하는 방법으로서,

    상기 광원과 상기 파형 전달부 사이에 기준 평행광 렌즈를 설치하는 단계;

    상기 광원, 상기 기준 평행광 렌즈, 상기 파형 전달부 및 상기 감지부를 나란히 정렬한 후, 상기 파형 전달부 및 상기 감지부의 수차 정보가 반영된 기준 데이터 광 정보를 산출하는 단계;

    상기 기준 평행광 렌즈를 제거하는 단계;

    상기 광원과 상기 파형 전달부 사이에 핀홀 부재를 갖는 대구경 확장부 및 측정될 광학 부품을 설치하고, 상기 측정될 광학 부품의 수차 정보가 반영된 측정 데이터 광 정보를 산출하는 단계; 및

    상기 측정 데이터 광 정보로부터 상기 기준 데이터 광 정보를 제거하여, 상기 측정될 광학 부품 본래의 수차 정보를 구하는 단계를 포함하는 광학 부품 측정 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 기준 평행광 렌즈는

    복수의 유리 렌즈인 광학 부품 측정 방법.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 기준 평행광 렌즈를 설치하는 단계와, 상기 기준 데이터 광 정보를 산출하는 단계 사이에, 상기 감지부를 예열하는 단계를 더 포함하는 광학 부품 측정방법.

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