[发明专利]一种同时测量调整光学镜片两面中心偏差的光学系统

说明书

技术领域

本发明属于光学检验测量技术领域中涉及的一种同时测量调整光学镜片两面中心偏差的光学系统，主要用于现场高精度检测和调整光学镜片的中心偏差。

背景技术

近年来，随着半导体产业的发展，投影光刻技术对投影曝光镜头成像质量的要求也越来越高。其中投影物镜是由多片镜片构成的成像系统，由于中心偏差的存在，破坏了光学系统的共轴性，导致成像的像散性和畸变的不对称性，从而使成像质量降低。中心偏差的存在还将直接影响系统的分辨率、作用距离等关键参数。而同时测量调整光学镜片两面中心偏差的意义在于消除测量过程中测量一面中心偏差对另一面中心误差的影响，使光学镜片两面的中心误差都处于最佳状态。

与本发明最接近的已有技术是中国科学院长春光学精密机械与物理研究所申请的发明专利，发明名称为一种高精度测量调整光学镜片中心偏差的光学系统，申请号为20110220325.7，其光学系统如图1所示，包括：光源1、聚焦镜2、针孔3、准直透镜4、半波片5、偏振分束器6、第一四分之一波片7、第一平面反射镜8、第二四分之一波片9、平面转向镜10、第一会聚透镜11、第一分束器12、第二平面反射镜13、第一遮光板14、被测镜片15、第二遮光板16、第三平面反射镜17、第二会聚透镜18、第二分束器19、第一面阵接收器20、透镜21、检偏器22、第二面阵接收器23。在光源1光束传播方向的光轴上，从左至右依次放置聚焦镜2、针孔3、准直透镜4、半波片5、偏振分束器6、第二四分之一波片9、平面转向镜10；其中偏振分束器6与光轴成45°角放置，平面转向镜10与光轴成22.5°角放置；在偏振分束器6反射光的光路上依次放置第一四分之一波片7、第一平面反射镜8；在偏振分束器6反射来自平面转向镜10反射回来光的光轴方向上依次放置第二会聚透镜18、透镜21、检偏器22和第二面阵接收器23；第二分束器19置于第二会聚透镜18和透镜21之间且与光轴成45°度角，在第二分束器19的反射光的光路上置有第一面阵接收器20；平面转向镜10转折光轴，使转折后光轴与转折前光轴成135°角；第一会聚透镜11位于平面转向镜10转折后的光轴上，第一分束器12与第一会聚透镜11光轴成45°角；第二平面反射镜13置于第一分束器12反射光的光路上，反射面与光轴成67.5°角，第三平面反射镜17置于第一分束器12透射光的光路上，反射面与光轴成67.5°角，使第二平面反射镜13到第一分束器12的距离和第三平面反射镜17到第一分束器12的距离相等，第二平面反射镜13和第三平面反射镜17的反射光的光轴重合在同一条直线上；第一遮光板14置于第二平面反射镜13的反射光的光路上，第一遮光板14的工作面与第二平面反射镜14的反射光光轴垂直；第二遮光板16置于第三平面反射镜17的反射光的光路上，第二遮光板16的工作面与第三平面反射镜17的反射光光轴垂直；被测镜片15置于第一遮光板14和第二遮光板16中间的位置上。该光学系统利用偏振分束器6、第一四分之一波片7、第二四分之一波片9构成偏振分光系统将经过准直的光分成参考光和测量光，通过被测镜片15反射的测量光与参考光的干涉测量被测镜片15被测面的中心偏差。该光学系统存在的最大问题是：被测镜片15的两个被测面的中心误差需要分别测量，一次测量只能获得一个面的中心偏差，测量一个面的中心偏差时会引起另一个面中心偏差的变化，不利于将被测镜片15两个面的中心偏差都调整至最佳状态。

发明内容

为了克服已有技术存在的缺陷，本发明的目的在于克服测量过程中一次只能测量调整被测镜片一个被测面的中心误差，测量调整一个面的中心偏差时会引起另一个面中心偏差的变化的问题，特设计一种同时测量调整光学镜片两面中心偏差的光学系统。

本发明要解决的技术问题是：提供一种同时测量调整光学镜片两面中心偏差的光学系统。

解决技术问题的技术方案如图2所示，包括：光源24、聚焦镜25、针孔26、准直透镜27、分束器28、第一偏振分束器29、第二偏振分束器30、第一四分之一波片31、平面反射镜32、半波片33、第三偏振分束器34、第二四分之一波片35、第一会聚透镜36、第一转向镜37、第三四分之一波片38、第二会聚透镜39、第二转向镜40、第三转向镜41、被测镜片42、第四偏振分束器43、第五偏振分束器44、第一检偏器45、第二检偏器46、第一面阵接收器47、第二面阵接收器48。