KR20220151072A - 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템 - Google Patents

회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대구경 반사경의 형상오차 측정에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템에 관한 것이다. 이를 위해, 대구경 반사경(10)의 형상오차 측정시스템에 있어서, 검출기와 광원을 포함하는 간섭계(100); 광원의 빛을 선편광으로 변환하는 제 1 파장판(110); 선편광이 순차적으로 통과되도록 배열된 제 1 PBS(120), 제 1, 2 영상렌즈(130, 140), 및 제 2 PBS(150); 제 2 PBS(150)를 통과한 빛을 원편광으로 변환하는 제 2 파장판(160); 원편광을 구면파로 변환하고, 대구경 반사경(10)을 향하는 대물렌즈(170); 대구경 반사경(10)에서 반사된 빛이 제 2 PBS(150)에서 반사되어 입사되는 회전프리즘(220); 회전프리즘(220)을 일정 각도씩 회전시키는 회전모터(250); 회전프리즘(220)을 통과한 빛이 입사되어 확장되는 빔확장부(200); 빔확장부(200)를 통과한 빛이 통과하는 조리개(190); 조리개(190)를 통과한 빛을 제 1 PBS(120)측으로 반사시키는 제 1 반사경(180); 제 1 반사경(180)을 직선방향으로 이동시키는 선형모터(260);를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템이 제공된다.

Description

회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템{Measurement system for form error of optical surface using dove prism and beam expander}
본 발명은 대구경 반사경의 형상오차 측정에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 대형 반사경 또는 대구경 반사경은 지상용 천체망원경, 위성카메라, EUV 노광장비에 적용되는 필수 부품이다. 이러한 대구경 반사경은 고해상도의 대구경의 광학부품이기 때문에 매우 정밀해야 하고, 따라서 제작에 소요되는 비용이 높다. 또한, 제작이 완료된 후에는 표면의 형상 오차를 측정하여 검사하는 과정이 이어진다.
그런데, 종래의 표면 오차 측정방식에서는 간섭계로 높은 공간주파수의 표면을 측정하기 위해 해상도가 높은 검출기를 사용하였다. 이때, 검출기의 해상도를 높이는 데는 한계가 있고, 해상도가 높아질수록 가격도 매우 높아지는 단점이 있었다.
한편, 간섭계로 반사경의 일부분을 측정한 후 부분정보들을 모두 모아 짜집기를 하면 면 전체에 대해 높은 공간분해능으로 정보를 얻을 수 있다. 그러나 일부분들을 측정할 때마다 시스템을 이동 및 재정렬하는 작업이 필요하며, 측정기의 위치를 정의할 수 있는 대형 위치제어 이송 스테이지등이 요구된다.
1. 대한민국 특허등록 제 10-1861957 호(반사경과 가변축을 이용한 축정렬 오차 측정 장치 및 그 방법), 2. 대한민국 특허등록 제 10-1751877 호(거울 반사 표면의 상대 위치를 측정하기 위한 장치 및 방법).
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 대구경 반사경의 성능 평가시 높은 공간분해능으로 형상 오차를 측정해야 할 때 소구경 반사경의 측정 시스템을 응용함으로써, 추가적인 고가의 장비 도입 없이 기존 시스템으로 측정 가능하게 하며, 측정의 효율성을 높일 수 있는 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 대구경 반사경의 형상오차 측정시스템을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 대구경 반사경(10)의 형상오차 측정시스템에 있어서, 검출기와 광원을 포함하는 간섭계(100); 광원의 빛을 선편광으로 변환하는 제 1 파장판(110); 선편광이 순차적으로 통과되도록 배열된 제 1 PBS(120), 제 1, 2 영상렌즈(130, 140), 및 제 2 PBS(150); 제 2 PBS(150)를 통과한 빛을 원편광으로 변환하는 제 2 파장판(160); 원편광을 구면파로 변환하고, 대구경 반사경(10)을 향하는 대물렌즈(170); 대구경 반사경(10)에서 반사된 빛이 제 2 PBS(150)에서 반사되어 입사되는 회전프리즘(220); 회전프리즘(220)을 일정 각도씩 회전시키는 회전모터(250); 회전프리즘(220)을 통과한 빛이 입사되어 확장되는 빔확장부(200); 빔확장부(200)를 통과한 빛이 통과하는 조리개(190); 조리개(190)를 통과한 빛을 제 1 PBS(120)측으로 반사시키는 제 1 반사경(180); 제 1 반사경(180)을 직선방향으로 이동시키는 선형모터(260);를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템이 제공된다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예로써, 대구경 반사경(10)의 형상오차 측정시스템에 있어서, 빛을 조사하는 광원 및 콜리메터(300); 빛을 반사하는 제 1 PBS(120); 빛을 선편광으로 변환하는 제 1 파장판(110); 원편광을 구면파로 변환하고, 대구경 반사경(10)을 향하는 대물렌즈(170); 대구경 반사경(10)에서 반사된 빛이 제 1 PBS(120)를 통과하여 입사되는 회전프리즘(220); 회전프리즘(220)을 일정 각도씩 회전시키는 회전모터(250); 회전프리즘(220)을 통과한 빛이 입사되어 확장되는 빔확장부(200); 빔확장부(200)를 통과한 빛이 통과하는 조리개(190); 조리개(190)를 통과한 빛이 수광되는 파면센서(310); 조리개(190)와 파면센서(310)를 직선방향으로 이동시키는 선형모터(260);를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템이 제공된다.
또한, 제 1 파장판(110)과 제 2 파장판(160)은 λ/4 파장판이다.
또한, 회전프리즘(220)은 도브(Dove) 프리즘이다.
또한, 제 2 PBS(150)에서 반사된 빛을 회전프리즘(220)측으로 반사하는 제 2 반사경(210)을 더 포함할 수 있다.
또한, 회전프리즘(220)은 180°를 균등분할하여 회전하며, 전체 영상은 분할된 각도의 두배씩 최대 360° 회전한다.
또한, 분할된 각도는 5° ~ 45° 범위에서 선택된 각도이다.
또한, 선형모터(260)는 대구경 반사경(10)의 반경만큼 직선방향으로 이동시킨다.
또한, 회전프리즘(220)을 회전시키면서 그리고, 제 1 반사경(180)을 이동시키면서 검출기가 측정한 대구경 반사경(10)의 부분영상(20)을 정합하여 전체 영상을 생성하는 전체영상 생성수단을 더 포함한다.
또한, 회전프리즘(220)을 회전시키면서 그리고, 파면센서(310)와 조리개(190)를 이동시키면서 파면센서(310)가 측정한 대구경 반사경(10)의 부분영상(20)을 정합하여 전체 영상을 생성하는 전체영상 생성수단을 더 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 소구경 반사경의 측정 시스템을 응용하여 대구경 반사경의 성능 평가시 높은 공간분해능으로 형상 오차를 측정해야 할 수 있다. 따라서, 추가적인 고가의 장비 도입이 필요없고, 측정의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 높은 해상도의 검출기를 쓰지 않고, 간섭계의 측정위치를 이동시키는 대형 정밀 스테이지를 쓰지 않으면서도 저렴한 가격에 대형 반사경의 형상오차를 높은 공간 분해능으로 정밀하게 측정할 수 있다.
또한, 제작의 비용/시간의 소모를 줄일 수 있어, 대형 광학 장비 개발에 대한 사업성 및 시장성을 제고할 수 있는 효과가 있다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템의 구성도.
도 2는 대구경 반사경(10)과 측정된 부분영상(20)의 조합을 나타내는 평면도,
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템의 구성도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
제 1 실시예의 구성
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성을 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 간섭계(interferometer, 100)는 검출기와 광원을 포함하여, 일측으로 빛을 조사하고, 수광되는 빛을 검출할 수 있다. 광원은 레이저광원이나 특정 파장의 램프일 수 있다. 검출기는 CCD나 CMOS를 포함하며 디지털 이미지(예 : JPG, RAW 파일)를 출력할 수 있다. 제 1 파장판(waveplate, 110)은 간섭계(100)의 전방에 위치하며, 광원의 빛을 선편광으로 변환하는 λ/4 파장판이다.
제 1 PBS(Prism Beam Seperator, 120)는 광축상에서 제 1 파장판(110)의 전방에 위치하며, 선편광이 순차적으로 통과한다. 제 1 PBS(120)는 제 1 파장판(110)의 빛을 제 1 영상렌즈(130)로 통과시키고, 제 1 반사경(180)의 빛을 제 1 파장판(110)으로 반사시킨다.
제 1, 2 영상렌즈(130, 140)는 제 1, 2 PBS(120, 150) 사이에 위치하며, 초점거리를 조절하는 있는 복수의 볼록렌즈와 오목렌즈들로 구성된다. 제 1, 2 영상렌즈(130, 140)의 거리조절을 통해 선명한 대구경 반사경(10)의 영상을 얻을 수 있다.
제 2 PBS(150)는 광축상에서 제 2 영상렌즈(140)와 제 2 파장판(160)의 사이에 위치한다. 제 2 PBS(150)는 광원으로부터의 빛을 대구경 반사경(10)을 향해 통과시키고, 대구경 반사경(10)으로부터 반사된 빛을 제 2 반사경(210)으로 반사시킨다.
제 2 파장판(160)은 제 2 PBS(150)와 대물렌즈(170) 사이에 위치하며, 광원의 빛을 다시 원편광으로 변환하는 λ/4 파장판이다.
대물렌즈(170)는 제 2 파장판(160)과 대구경 반사경(10) 사이에 위치하며, 대구경 반사경(10)을 검사하는 부분영상(20)의 크기(직경)을 결정한다.
제 2 반사경(210)은 제 2 PBS(150)에서 반사되는 90° 전환한 뒤 회전프리즘(220) 측으로 반사한다.
회전프리즘(220)은 제 2 반사경(210)과 빔확장부(200) 사이에 위치하며, 사다리꼴 형상의 도브(Dove) 프리즘이다. 회전프리즘(220)은 길이 방향의 축선을 중심으로 자전 가능하도록 구성된다.
회전모터(250)는 회전프리즘(220)을 일정 각도씩 회전시키도록 구성된다. 예를 들어, 회전모터(250)는 180°를 5° ~ 45° 범위에서 균등분할하여 전체영상을 분할된 각도의 두배씩 회전 시킬 수 있다. 회전모터(250)는 스테핑모터, 서보모터, 브러쉬리스 DC서보모터 등이 될 수 있다.
빔확장부(200)는 광축 상에서 이동이 가능한 제 3, 4 영상렌즈(230, 240)로 구성된다. 빔확장부(200)는 영상을 확대하며, 간섭계(100)에 선명한 영상이 투사되도록 하는 기능을 한다. 제 3, 4 영상렌즈(230, 240)의 거리 조절을 통해 확대비율을 결정할 수 있다.
조리개(190)는 빔확장부(200)와 제 1 반사경(180) 사이에 구비되며, 조리개(190)의 개구는 광축으로부터 편심되어 있다.
제 1 반사경(180)은 조리개(190)를 통과한 빛을 제 1 PBS(120)로 반사한다. 제 1 반사경(180)은 제 1 PBS(120)로 향하는 직선 방향으로 따라 왕복 이송이 가능하도록 구성된다. 이를 위해, 슬라이더나 이송 가이드를 구비한다.
선형모터(260)는 제 1 반사경(180)을 일정 거리만큼씩 직선 이송시키도록 구성된다. 예를 들어, 선형모터(260)는 대구경 반사경(10)의 반경만큼 직선방향으로 왕복 이동이 가능하다. 선형모터(260)는 스테핑모터, 서보모터, 브러쉬리스 DC서보모터, 리니어서보모터 등이 될 수 있다.
전체영상 생성수단은 회전프리즘(220)을 회전시키면서 그리고, 제 1 반사경(180)을 이동시키면서 검출기가 측정한 대구경 반사경(10)의 부분영상(20)을 정합하여 전체 영상을 생성하는 영상처리 프로세서이다. 전체영상 생성수단은 DSP(Digital Signal Processor), CPU, AP(Application Processor), 또는 컴퓨터가 될 수 있다.
도 2는 대구경 반사경(10)과 측정된 부분영상(20)의 조합을 나타내는 평면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 대구경 반사경(10)은 직경이 큰 원형의 반사 거울이다. 간섭계(100)의 검출기는 부분영상(20)을 수광받는다. 도 2에 도시된 바와 같이 대구경 반사경(10) 전체의 영상은 9개의 부분영상(20)을 정합하여 생성될 수 있다.
회전프리즘(220)이 회전방향(225)으로 자전함에 따라 부분영상(20)은 원주방향으로 이동하며 검사하게 된다. 제 1 반사경(180)이 직선방향(185)을 따라 이송됨에 따라 부분영상(20)은 반경방향으로 이동하며 검사하게 된다. 따라서, 회전프리즘(220)의 회전과 제 1 반사경(180)의 직선 이송을 조합하여 대구경 반사경(10)의 전체 면적을 검사할 수 있다.
제 1 실시예의 동작
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 동작을 상세히 설명하기로 한다. 먼저, 간섭계(100)의 광원에서 조사된 빛은 제 1 파장판(110)을 통과하면서 선편광으로 된다. 그 다음, 제 1 PBS(120), 제 1, 2 영상렌즈(130, 140), 제 2 PBS(150)를 통과한 뒤 제 2 파장판(160)을 통과하면서 다시 원편광이 된다. 그 다음, 대물렌즈(170)를 통해 대구경 반사경(10)의 일부분을 검사(촬영)하여 부분영상(20)을 얻게 된다.
대구경 반사경(10)에서 반사된 빛은 대물렌즈(170)와 제 2 파장판(160)을 통과한 뒤 제 2 PBS(150)에서 제 2 반사경(210) 측으로 반사된다.
그 다음, 제 2 반사경(210)에서 반사된 빛은 회전프리즘(220)으로 입사된다. 회전모터(250)가 180°를 22.5°로 균등분할하여 22.5°씩 회전할 때 마다 회전프리즘(220)이 자전하여 전체 영상을 45°씩 회전 시키고, 원주방향을 따라 8번의 검사(8개의 부분영상(20) 획득)가 이루어진다.
그 다음, 빛은 빔확대부(200)에서 확대된 후 조리개(190), 제 1 반사경(180), 제 1 PBS(120), 제 1 파장판(110)을 거쳐 간섭계(100)의 검출기로 입사된다. 이로써 검출기에서는 8번의 검사로 8개의 부분영상(20)이 획득된다.
그 다음, 선형모터(260)가 제 1 반사경(180)을 직선방향으로 이동시키면, 대구경 반사경(10)의 중심영역에 대한 검사가 이루어지고 1개의 부분영상(20)이 획득된다.
전체영상 생성수단은 이렇게 획득된 9개의 영상을 조합하여 반사경(10) 전체에 대한 검사 영상을 생성한다.
대구경 반사경(10)의 직경이 크고, 부분영상(20)이 상대적으로 많이 작은 경우, 제 1 반사경(180)이 단계적으로 이송할 때마다 회전프리즘(220)이 180° 회전하면서 영상을 획득할 수 있다.
제 2 실시예의 구성
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템의 구성도이다. 제 2 실시예의 구성요소들 중 전술한 제 1 실시예의 구성요소와 동일한 것은 구체적인 설명을 생략한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 레이저 및 콜리메터(300)는 광원으로서 레이저를 조사한다.
제 1 PBS(120)는 레이저를 제 1 파장판(110) 측으로 반사한다.
제 1 파장판(110)은 제 1 PBS(120)와 대물렌즈(170) 사이에 구비된다.
대물렌즈(170)는 대구경 반사경(10)을 향한다.
회전프리즘(220)은 제 1 PBS(120)와 빔확장부(200) 사이에 위치한다. 회전프리즘(220)은 대구경 반사경(10)에서 반사된 빛이 대물렌즈(170), 제 1 파장판(110), 및 제 1 PBS(120)를 통과하여 입사된다.
회전모터(250)는 제 1 실시예와 같이 회전프리즘(220)을 일정 각도씩 회전시킨다.
빔확장부(200)은 회전프리즘(220)과 파면센서부(320) 사이에 위치한다. 빔확장부(220)는 제 1 실시예와 같은 제 1, 2 영상렌즈(130, 140)를 포함한다.
파면센서부(320)는 파면센서(310)와 조리개(190)를 포함한다. 파면센서(wavefront sensor, 310)는 부분영상(20)이 수광되어 대구경 반사경(10)의 파면을 검사할 수 있도록 구성된다. 파면센서(310)의 검출신호는 디지털 이미지(예 : JPG, RAW 파일)로 출력될 수 있다.
선형모터(260)는 파면센서부(320)를 직선방향으로 이동시킨다.
전체영상 생성수단은 회전프리즘(220)을 회전시키면서 그리고, 파면센서부(320)를 이동시키면서 파면센서(310)가 측정한 대구경 반사경(10)의 부분영상(20)을 정합하여 전체 영상을 생성하는 영상처리 프로세서이다.
제 2 실시예의 동작
먼저, 레이저 및 콜리메터(300)에서 조사된 레이저는 제 1 파장판(110)에서 반사된 후, 제 1 파장판(110)을 통과한다. 그 다음, 대물렌즈(170)를 통해 대구경 반사경(10)의 일부분을 검사(촬영)하여 부분영상(20)을 얻게 된다.
대구경 반사경(10)에서 반사된 빛은 대물렌즈(170)와 제 1 파장판(110)을 통과한 뒤 제 1 PBS(120)를 통과한다.
그 다음, 레이저는 회전프리즘(220)으로 입사된다. 회전모터(250)가 180°를 22.5°로 균등분할하여 22.5°씩 회전할 때 마다 회전프리즘(220)이 자전하여 전체 영상을 45°씩 회전 시키고, 원주방향을 따라 8번의 검사(8개의 부분영상(20) 획득)가 이루어진다.
그 다음, 레이저는 빔확대부(200)에서 확대된 후 조리개(190)를 통해 파면센서(310)로 입사된다. 이로써 파면센서(310)에서는 8번의 검사로 8개의 부분영상(20)이 획득된다.
그 다음, 선형모터(260)가 파면센서부(320)를 직선방향으로 이동시키면, 대구경 반사경(10)의 중심영역에 대한 검사가 이루어지고 1개의 부분영상(20)이 획득된다.
전체영상 생성수단은 이렇게 획득된 9개의 영상을 조합하여 반사경(10) 전체에 대한 검사 영상을 생성한다.
대구경 반사경(10)의 직경이 크고, 부분영상(20)이 상대적으로 많이 작은 경우, 파면센서부(320)가 단계적으로 이송할 때마다 회전프리즘(220)이 180° 회전하면서 영상을 획득할 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
10 : 대구경 반사경,
20 : 부분영상,
100 : 간섭계,
110 : 제 1 파장판,
120 : 제 1 PBS,
130 : 제 1 영상렌즈,
140 : 제 2 영상렌즈,
150 : 제 2 PBS,
160 : 제 2 파장판,
170 : 대물렌즈,
180 : 제 1 반사경,
185 : 직선방향,
190 : 조리개,
200 : 빔확장부,
210 : 제 2 반사경,
220 : 회전프리즘,
225 : 회전방향,
230 : 제 3 영상렌즈,
240 : 제 4 영상렌즈,
250 : 회전모터,
260 : 선형모터,
300 : 레이저 및 콜리메터,
310 : 파면센서,
320 : 파면센서부.

Claims (11)

  1. 대구경 반사경(10)의 형상오차 측정시스템에 있어서,
    검출기와 광원을 포함하는 간섭계(100);
    상기 광원의 빛을 선편광으로 변환하는 제 1 파장판(110);
    상기 선편광이 순차적으로 통과되도록 배열된 제 1 PBS(120), 제 1, 2 영상렌즈(130, 140), 및 제 2 PBS(150);
    상기 제 2 PBS(150)를 통과한 빛을 원편광으로 변환하는 제 2 파장판(160);
    상기 원편광을 구면파로 변환하고, 상기 대구경 반사경(10)을 향하는 대물렌즈(170);
    상기 대구경 반사경(10)에서 반사된 빛이 상기 제 2 PBS(150)에서 반사되어 입사되는 회전프리즘(220);
    상기 회전프리즘(220)을 일정 각도씩 회전시키는 회전모터(250);
    상기 회전프리즘(220)을 통과한 빛이 입사되어 확장되는 빔확장부(200);
    상기 빔확장부(200)를 통과한 빛이 통과하는 조리개(190);
    상기 조리개(190)를 통과한 빛을 상기 제 1 PBS(120)측으로 반사시키는 제 1 반사경(180);
    상기 제 1 반사경(180)을 직선방향으로 이동시키는 선형모터(260);를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템.
  2. 대구경 반사경(10)의 형상오차 측정시스템에 있어서,
    빛을 조사하는 광원 및 콜리메터(300);
    상기 빛을 반사하는 제 1 PBS(120);
    상기 빛을 선편광으로 변환하는 제 1 파장판(110);
    상기 원편광을 구면파로 변환하고, 상기 대구경 반사경(10)을 향하는 대물렌즈(170);
    상기 대구경 반사경(10)에서 반사된 빛이 상기 제 1 PBS(120)를 통과하여 입사되는 회전프리즘(220);
    상기 회전프리즘(220)을 일정 각도씩 회전시키는 회전모터(250);
    상기 회전프리즘(220)을 통과한 빛이 입사되어 확장되는 빔확장부(200);
    상기 빔확장부(200)를 통과한 빛이 통과하는 조리개(190);
    상기 조리개(190)를 통과한 빛이 수광되는 파면센서(310);
    상기 조리개(190)와 상기 파면센서(310)를 직선방향으로 이동시키는 선형모터(260);를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 파장판(110)은 λ/4 파장판인 것을 특징으로 하는 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 회전프리즘(220)은 도브(Dove) 프리즘인 것을 특징으로 하는 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 PBS(150)에서 반사된 빛을 상기 회전프리즘(220)측으로 반사하는 제 2 반사경(210)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 회전프리즘(220)은 180°를 균등분할하여 분할된 각도씩 회전하는 것을 특징으로 하는 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 분할된 각도는 5° ~ 45° 범위에서 선택된 각도인 것을 특징으로 하는 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 선형모터(260)는 상기 대구경 반사경(10)의 반경만큼 직선방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전프리즘(220)을 회전시키면서 그리고, 상기 제 1 반사경(180)을 이동시키면서 상기 검출기가 측정한 상기 대구경 반사경(10)의 부분영상(20)을 정합하여 전체 영상을 생성하는 전체영상 생성수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 회전프리즘(220)을 회전시키면서 그리고, 상기 파면센서(310)와 상기 조리개(190)를 이동시키면서 상기 파면센서(310)가 측정한 상기 대구경 반사경(10)의 부분영상(20)을 정합하여 전체 영상을 생성하는 전체영상 생성수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템.오차 측정시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 파장판(160)은 λ/4 파장판인 것을 특징으로 하는 회전프리즘과 빔확장부를 이용한 광학표면의 형상오차 측정시스템.
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