【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学测量，尤其是涉及一种检测柱面曲率半径的装置及方法。
技术介绍
1、柱面镜是一种非球面透镜，可以在一维方向上放大光斑，常应用于光刻机照明系统的扩束镜组中。曲率半径是柱面镜的重要参数，其大小影响柱面镜的焦距，进而影响整个扩束镜组的放大倍率，扩束镜组放大后的光斑大小直接影响着光刻机照明系统的光学性能。因此在加工时，柱面镜的曲率半径公差需要严格控制，高精度柱面曲率半径检测具有重要的意义。
2、曲率半径测量技术可以分为接触式测量和非接触式测量两种。接触式测量方法会接触待检测曲率半径的光学表面，极容易划伤该表面。光刻机照明系统中的光学元件对表面光洁度要求较高，因此该方法不适用于检测该类光学元件的曲率半径。非接触式测量方法主要包括干涉法和自准直法。干涉法测量精度较高，但光路复杂，且干涉条纹容易受到气流、振动等环境因素的影响，设备成本高。自准直法测量精度较高，且操作简单，目前国内外的光电仪器公司均已基于此方法研发出比较成熟的检测仪器，如偏心仪、定心仪和焦距仪等等。其检测原理为：自准直仪的十字刻线经被测元件顶点及曲率中心产生反射，反射光经由中继透镜和自准直仪在ccd相机上成清晰的像；两个成像位置之间的距离即为曲率半径。
3、当使用此类仪器检测球面曲率半径时，在ccd相机上成清晰的十字像，调节待检元件的倾斜和偏移，使十字像位于ccd相机的正中心，且竖线和横线均不倾斜，则表示待检元件安装准确；检测柱面曲率半径时，曲率中心成像不是十字，而是一条竖线或横线，虽然可以调节此一维方向的像位于正中心且不倾斜，但无法判断
技术实现思路
1、本专利技术的第一目的在于提供了一种检测柱面曲率半径的装置，该装置能够解决现有技术中存在的自准直法检测柱面镜曲率半径时曲率中心点只能在一维方向成竖线或横线像的问题；
2、本专利技术的第二目的在于提供了一种检测柱面曲率半径的方法，该方法采用如以上所述的检测柱面曲率半径的装置进行柱面镜曲率半径检测。
3、本专利技术提供一种检测柱面曲率半径的装置，其包括测量头，所述测量头用于检测待测柱面镜的曲率半径；
4、所述测量头包括光源、十字分划板、分光镜、准直透镜、中继透镜和ccd相机；
5、所述中继透镜为中继柱面镜。
6、优选的，所述分光镜镀有半反半透膜。
7、优选的，所述待测柱面镜分为待测凸柱面和待测凹柱面镜。
8、一种检测柱面曲率半径的方法，该方法采用如以上所述的检测柱面曲率半径的装置进行待测柱面镜曲率半径检测。
9、优选的，所述方法包括以下步骤：
10、光源发出的照射十字分划板的光，经分光镜反射和准直透镜透射后准直出射，准直光经中继柱面镜聚焦于待测柱面的顶点并反射，反射光经由中继柱面镜、准直透镜和分光镜透射聚焦于ccd相机上，并成十字像，记录测量头此时的位置；
11、移动测量头，准直光经中继柱面镜聚焦于待测柱面的曲率中心点并反射，在ccd相机上成十字像，记录测量头此时的位置；
12、测量头在两个成像位置之间的距离即为曲率半径。
13、优选的，在ccd相机上成十字像后，通过调整测量头的位置，调整成像的清晰度。
14、优选的，在ccd相机上成十字像后，调节待测柱面镜的偏移和倾斜，使成像位于ccd相机的中心且水平方向和竖直方向均与ccd相机基准线无夹角。
15、优选的，在两个成像位置，ccd相机上成十字像后，均进行测量头和待测柱面镜调节。
16、优选的，当待测柱面镜为凸柱面时，当检测完顶点像后，测量头向下移动检测曲率中心点像。
17、优选的，当待测柱面镜为凹柱面时，当检测完顶点像后，测量头向上移动检测曲率中心点像。
18、有益效果：
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
20、该装置及方法仍基于自准直法，中继镜头采用柱面镜，则自准直仪的十字刻线经待测柱面镜及柱面的中继透镜等在ccd相机上成清晰的十字像；可以更精确地调节待测柱面镜的倾斜，实现柱面元件曲率半径的高精度检测。
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1.一种检测柱面曲率半径的装置，其特征在于，包括测量头，所述测量头用于检测待测柱面镜的曲率半径；
2.根据权利要求1所述的检测柱面曲率半径的装置，其特征在于，所述分光镜镀有半反半透膜。
3.根据权利要求1所述的检测柱面曲率半径的装置，其特征在于，所述待测柱面镜分为待测凸柱面和待测凹柱面镜。
4.一种检测柱面曲率半径的方法，其特征在于，该方法采用如权利要求1-3任意一项所述的检测柱面曲率半径的装置进行待测柱面镜曲率半径检测。
5.根据权利要求4所述的检测柱面曲率半径的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的检测柱面曲率半径的方法，其特征在于，在CCD相机上成十字像后，通过调整测量头的位置，调整成像的清晰度。
7.根据权利要求6所述的检测柱面曲率半径的方法，其特征在于，在CCD相机上成十字像后，调节待测柱面镜的偏移和倾斜，使成像位于CCD相机的中心且水平方向和竖直方向均与CCD相机基准线无夹角。
8.根据权利要求7所述的检测柱面曲率半径的方法，其特征在于，在两个成像位置，CC
9.根据权利要求5所述的检测柱面曲率半径的方法，其特征在于，当待测柱面镜为凸柱面时，当检测完顶点像后，测量头向下移动检测曲率中心点像。
10.根据权利要求5所述的检测柱面曲率半径的方法，其特征在于，当待测柱面镜为凹柱面时，当检测完顶点像后，测量头向上移动检测曲率中心点像。
...【技术特征摘要】
1.一种检测柱面曲率半径的装置，其特征在于，包括测量头，所述测量头用于检测待测柱面镜的曲率半径；
2.根据权利要求1所述的检测柱面曲率半径的装置，其特征在于，所述分光镜镀有半反半透膜。
3.根据权利要求1所述的检测柱面曲率半径的装置，其特征在于，所述待测柱面镜分为待测凸柱面和待测凹柱面镜。
4.一种检测柱面曲率半径的方法，其特征在于，该方法采用如权利要求1-3任意一项所述的检测柱面曲率半径的装置进行待测柱面镜曲率半径检测。
5.根据权利要求4所述的检测柱面曲率半径的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的检测柱面曲率半径的方法，其特征在于，在ccd相机上成十字像后，通过调整测量头...
【专利技术属性】
技术研发人员：马敬，齐月静，苏佳妮，齐威，孟璐璐，金浩，杨舒漫，
申请(专利权)人：北方集成电路技术创新中心北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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