[发明专利]折射率分布测量方法、测量装置及制造光学元件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量折射率分布的方法。

背景技术

日本专利特开No.2011-247692公开了在被检物浸入两种类型介质当中每一种中的状态下测量透射波阵面(wavefront)并且计算被检物的折射率分布投影值的方法，其中这两种类型的介质具有与被检物的折射率不同的折射率。此外，日本专利特开No.2011-247692公开了通过利用在被检物倾斜时测出的折射率分布投影值来计算三维折射率分布的方法。根据在日本专利特开No.2011-247692中公开的测量方法，即使当被检物具有高折射率时，也可以在不使用具有与被检物的折射率基本上相同折射率的介质的情况下测量被检物的三维折射率分布。

但是，在日本专利特开No.2011-247692中所公开的方法中，假设光透射通过被检物并且因此对于具有边缘部分的被检物(诸如透镜)可测量的方向是有限的。被检物的三维折射率分布不能只利用在有限方向上获得的透射波阵面来准确地测出。

发明内容

本发明提供了即使在被检物具有高折射率时也能够高精度地测量被检物的三维折射率分布的折射率分布测量方法和折射率分布测量装置。本发明还提供了能够通过模具成型高精度地量产由高折射率玻璃材料制成的光学元件的制造光学元件的方法。

作为本发明一方面的折射率分布测量方法包括以下步骤：测量被检物的透射波阵面，基于透射波阵面的测量结果确定被检物的第一折射率分布，基于与被检物的第二折射率分布相关的信息确定透射波阵面的光的透射方向上的第三折射率分布，以及基于第一折射率分布和第三折射率分布计算被检物的三维折射率分布。

作为本发明另一方面的折射率分布测量装置包括配置为测量被检物的透射波阵面的测量单元，以及配置为计算被检物的三维折射率分布的处理单元，并且该处理单元配置为基于由测量单元对透射波阵面的测量结果确定被检物的第一折射率分布、基于与被检物的第二折射率分布相关的信息确定透射波阵面的光的透射方向上的第三折射率分布以及基于第一折射率分布和第三折射率分布计算被检物的三维折射率分布。

作为本发明另一方面的制造光学元件的方法包括模制光学元件以及通过使用折射率分布测量方法测量作为被检物的光学元件的折射率分布以评价光学元件的步骤。

参考附图根据以下对示例性实施例的描述，本发明的更多特征和方面将变得清楚。

附图说明

图1是图示出实施例1中折射率分布测量方法的流程图。

图2是实施例1中折射率分布测量装置(测量在被检物的径向方向上的折射率分布投影值的装置)的配置图。

图3A和3B是图示出在实施例1中的折射率分布测量装置中到被检物的光路的图。

图4A至4D是实施例1中折射率分布测量装置(测量片表面上的折射率分布的装置)的配置图。

图5是图示出在实施例1中的折射率分布测量装置中到被检物的光路的图。

图6是实施例2中折射率分布测量装置(测量在被检物的径向方向上的折射率分布投影值的装置)的配置图。

图7是实施例2中夏克-哈特曼(Shack-Hartmann)传感器的示意图。

图8是图示出实施例2中折射率分布测量方法的流程图。

图9是图示出实施例3中折射率分布测量方法的流程图。

图10是图示出制造每种实施例中的光学元件的方法的流程图。

具体实施方式

以下将参考附图描述本发明的示例性实施例。

[实施例1]

首先，参考图1，将描述本发明实施例1中测量折射率分布(GI)的方法(计算方法)。图1是图示出在此实施例中的折射率分布测量方法的流程图。图1中的每一步是基于以下所述图2中所图示出的处理器200的指令(命令)执行的。

图1中所图示出的过程可以粗分类为三个步骤。第一步包括步骤S11至S13，在这里，被检物被浸入两种类型的介质以便基于透射波阵面的每个测量值计算被检物的径向方向上的折射率分布投影值。第二步包括步骤S14和S15，在这里，被检物被加工成片形状以计算片表面上的折射率分布。在各实施例中，片表面上的折射率分布被称为先验信息。第三步包括步骤S16至S18，在这里，径向方向上的折射率分布投影值与片表面上的折射率分布组合(合成)以计算三维折射率分布。在下文中，将详细地描述每一步。