[发明专利]用于制造包含至少两个光学元件的波前校正的光学装置的方法

说明书

背景技术

当制造光学装置、尤其是高性能光学系统时，对整体光学装置的容差和由此产生的单独部件的允许容差提出非常严格的要求。

单独部件与理论上理想的形状和理想的光学行为之间的偏差常常表现为穿过该光学装置的光束的波前误差的形式。波前误差理解为距离理想波前(例如，理想平面式波前(平面波)或理想球面式波前(球波))的波前(相同相的轨迹)的二维或三维偏差。

具有窄容差限的单独部件的制造和使用就制造工艺而言是复杂的，会产生许多废料，需要的测量耗费高，并因此是昂贵的，并且难于以较大数目进行制造。

正如例如从EP 0 823 976 B1中已知，将单独部件的制造复杂性降低到最低限度的一个可能性是，在光学装置的光束路径中引入至少两个预制光学补偿元件以补偿波前变形(＝波前误差)。为此，使用波前测量仪器测量该光学装置的波前误差。根据测量结果选择光学补偿元件。这个解决方案的缺点在于，需要提供一定数目的光学补偿元件，需要在该光学装置中设置其他元件，并且这些光学补偿元件的组装复杂性和空间要求高。

从DE 102 58 715 B4已知另一个途径。在其中公开的用于制造光学装置的方法中，该光学装置为带有多个光学元件的光学成像系统的形式，首先组装该光学装置。在这种情况下，将光学元件布置在它们的正确位置。随后，测量该组装后的光学装置，并在光学装置的出射光瞳中或该出射光瞳的共轭面内以空间解析方式测定波前误差。在下一步中，在这些光学元件的至少一个处选择至少一个被提供为校正非球面()的校正区域，并计算该校正区域的拓扑和/或折射率分布，藉此可实现该光学装置的所测定的波前误差的校正。为了能够根据计算出的该校正区域的拓扑和/或折射率分布进行必要的改变，从光学装置移除该至少一个校正非球面并以空间解析方式对其进行处理。在这里重要的是，在完成处理之后将该校正非球面以正确坐标，即，利用在计算校正值(拓扑和/或折射率分布)中使用的对齐与旋转位置再次装入该光学装置中，从而实现所希望的波前误差校正效果。补偿元件校正各个光学元件的误差总和。

这个程序的一个缺点在于，首先必须在实际上组装该光学装置，然后再部分拆卸，接着再组装，并且如果需要的话进行再调整。因此，需要额外的工作步骤来制造该光学装置。

根据DE 10 2005 022 459 A1的解决方案，已知一种用于优化光学系统的品质的方法，该光学系统包括至少两个具有光学有效表面的元件(光学元件)。通过测定表面形状的实际形状与预定形状的偏差，且随后通过计算机算出相关的特定波前误差，从单个光学元件或从光学元件组测定产生的特定波前误差。然而，该唯一披露的计算规则在这里不适合于特定波前误差的场依赖型模拟。在计算结果基础上，通过计算机预先确定该光学系统的预期总波前误差，并且测定通过哪些表面形状可校正该总波前误差，其中采用测定的特定波前误差作为基础。在至少一个表面上形成这些确定的表面形状，并且直到那时在实际上组装该光学系统。根据DE 10 2005 022 459 A1的程序，以场独立的方式校正这些波前误差。这个途径对于场依赖型光学系统(例如，投影透镜)而言不是便利的，因为场点的波前误差需要个别(＝场点依赖型)校正。根据DE 10 2005 022 459 A1，以相同的波前(相函数)校正每个波前误差，因此校正潜力未充分发挥。

发明内容

本发明是以提出一种方法为基本目的，藉此方法能够高效制造波前校正的光学装置。