[发明专利]用于测量被检表面的形状的测量方法、测量设备和光学元件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于测量被检表面的形状的测量方法、测量设备和光学元件的制造方法。

背景技术

在高倍率变焦透镜中，使用直径大于200mm的大孔径的透镜。为了测量这种透镜的表面形状或来自透镜的光的波前（wavefront），作为测量设备的具有大孔径的干涉计和在干涉计中使用的基准透镜是必需的。由于基准透镜需要比要被测量的透镜大并且还需要具有被高精度加工的表面，因此，基准透镜难以制造，并且，需要很高的成本和很多的时间。

因此，已经使用了用于使用多个较小的测量范围来测量被检表面（test surface）的技术（参见PTL1）。该方法通过对于各测量范围获取被检表面的一部分的形状的数据并执行用于拼接各个形状的运算处理（拼接）来计算整个被检表面的形状的数据。因此，实现小型化和低成本的基准透镜和测量设备。

在PTL1中公开了被检表面的所有的测量范围（子孔径）具有相同的尺寸。还公开了通过根据测量被检表面中的具有最大的非球面量（amount of asphericity）的区域所必需的测量范围选择基准透镜并通过确定各测量范围来测量非球面。

引文列表

专利文献

PTL1：美国专利No.6956657

发明内容

技术问题

在PTL1中公开的测量技术中，在具有大的非球面量的区域中，关于该区域的被检波前与基准波前之间的干涉条纹的间距小。另一方面，在具有小的非球面量的区域中，干涉条纹的间距大。另外，检测干涉条纹的传感器的分辨率是固定的。因此，所有测量范围根据测量被检表面中的具有最大的非球面量的区域所必需的测量范围被设定为具有均匀的尺寸，使得可以以足够的精度检测被检表面中的具有最大的非球面量的区域中的干涉条纹。

因此，不能在最佳的条件下执行具有小的非球面量的区域的测量。

具体地，如果被检表面的一部分具有非球面量大的区域，那么具有小的非球面量的区域具有比必需情况小的测量范围，并且，通过测量获得的数据的大小（size）比必需情况的数据大。因此，在PTL1中描述的测量方法中，小的测量范围使得要执行的测量的次数增加，并且，大的测量数据大小使得用于拼接的运算处理所需要的时间增加。即，存在整个被检表面的形状的测量时间变长的问题。

因此，本发明的一个目的是提供可减少用于测量整个被检表面的形状的时间的测量方法或测量设备。

问题的解决方案

在本发明的一个方面中，测量方法包括：设定多个测量范围中的每一个使得一个测量范围重叠至少另一测量范围的一部分以形成重叠区域的步骤，各测量范围为被检表面的一部分；在所述多个测量范围中的每一个中测量被检表面的形状的步骤；和通过拼接在测量步骤中获得的被检表面的形状的数据在所述多个测量范围上获得被检表面的形状的步骤，其中，测量步骤包括：以第一分辨率在所述多个测量范围中的第一测量范围中测量被检表面的形状的步骤；以及以与第一分辨率不同的第二分辨率在所述多个测量范围中的与第一测量范围不同的第二测量范围中测量被检表面的形状的步骤。

本发明的有利效果

根据本发明，可减少用于测量整个被检表面的形状的时间。

附图说明

图1是根据实施例1的测量设备的示意图。

图2是测量方法的流程图。

图3A是示出测量范围的示图。

图3B是示出测量范围的示图。

图4是示出用于改变测量范围的尺寸的配置的示图。

图5是示出用于改变测量范围的尺寸的配置的示图。

图6是示出用于改变测量范围的尺寸的配置的示图。

图7是示出用于改变测量范围的尺寸的配置的示图。

图8A是解释用于预先测量被检表面的一部分的方法的示图。

图8B是解释用于预先测量被检表面的一部分的方法的示图。

图9A是解释被检表面的形状与干涉条纹的示图。

图9B是解释被检表面的形状与干涉条纹的示图。

图9C是解释被检表面的形状与干涉条纹的示图。

图10是示出倾斜的被检物的布置的示图。

图11A是解释被检表面的形状与干涉条纹的示图。

图11B是解释被检表面的形状与干涉条纹的示图。

图11C是解释被检表面的形状与干涉条纹的示图。

图12是示出根据实施例2的测量范围的示图。

图13A是示出根据实施例5的测量范围的示图。