(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの光学素子（２）を含む波面補正光学配置の製作方法であって、
工程ａ）では、前記光学配置の全波面誤差が確定され、
工程ｂ）では、前記全波面誤差は前記全波面誤差の許容公差範囲と比較され、
工程ｃ）では、前記許容公差範囲を超えると、前記光学素子（２）の少なくとも１つが選択され、
工程ｄ）では、前記光学配置の前記全波面誤差が前記許容公差範囲内となるように、前記少なくとも１つの選択された光学素子（２）の光学特性が変更される、方法において、
−  工程ａ）の前に、工程ａ−２）及び工程ａ−１）を実行し、
−  工程ａ−２）では、前記光学素子（２）は、個別光学素子（２．１Ｂ〜２．１Ｈ）が存在するように、いずれの場合も個々の識別子（９）をそれらに割り当てることにより個別化され、個々の面誤差がすべての個別光学素子（２．１Ｂ〜２．１Ｈ）の所定の基準系での座標と共に測定され、前記測定された個々の面誤差は、前記それぞれの個別光学素子（２．１Ｂ〜２．１Ｈ）に割り当てられる方法で前記基準系での座標と共に格納され、
−  工程ａ−１）では、前記個別光学素子（２．１Ｂ〜２．１Ｈ）を含む前記光学配置は仮想光学配置（１）として仮想的に製作され、
−  工程ａ）では、前記仮想光学配置（１）の前記全波面誤差は前記個々の面誤差から計算により確定され、前記全波面誤差は、前記全波面誤差の補正がすべての視野点に同時に可能となるようにすべての視野点にわたる波面誤差の合計であり、
−  工程ｂ）では、前記全波面誤差は前記許容公差範囲と比較され、
−  工程ｄ）では、前記少なくとも１つの選択された個別光学素子（２．１Ｂ〜２．１Ｈ）の前記光学特性は、前記光学配置（１）の前記全波面誤差が前記許容公差範囲内となるように仮想的に変更され、
前記方法は、工程ｄ）の後に、工程ｅ）及び工程ｆ）をさらに含み、
−  工程ｅ）では、前記少なくとも１つの選択された個別光学素子（２．１Ｂ〜２．１Ｈ）の前記光学特性に対して前記仮想的に行われた変更は、処理データとして格納され、繰り返し検索できるように利用可能にされ、
−  工程ｆ）では、前記少なくとも１つの選択された個別光学素子（２．１Ｂ〜２．１Ｈ）は、前記処理データに従って加工され、前記光学配置は前記個別光学素子（２．１Ｂ〜２．１Ｈ）により製作されることを特徴とする方法。
【請求項２】
工程ａ）では、任意所望数の視野点（ａ、ｂ）が考慮され、仮想ビーム（４、５）が視野点（ａ、ｂ）毎に生成され、前記仮想ビーム（４、５）の各個別光学素子（２．１Ｂ〜２．１Ｈ）の各面上への投影が前記仮想光学配置（１）を通過する間に、サブアパーチャ（８）として計算されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
視野点（ａ、ｂ）毎に、それぞれの波面誤差割合が前記サブアパーチャ（８）の前記個々の面誤差から計算され、格納されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記全波面誤差への寄与は各サブアパーチャ（８）から導出されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記全波面誤差への前記導出された寄与には正しい符号と正しい配向とが付加されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記全波面誤差への前記導出された寄与は係数に分解され、その後前記係数には正しい符号と正しい配向とが付加されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記仮想ビーム（４、５）は互いに対する既知の格子間隔を有する任意の所望格子内に配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記格子間隔は、前記サブアパーチャ（８）同士が少なくとも１つの選択された個別光学素子（２．１Ｂ〜２．１Ｈ）の面上で重なるように選択されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記個別光学素子（２．１）は被覆されないことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの選択された個別光学素子（２．１Ｂ〜２．１Ｈ）は被覆されないことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
工程ｆ）では、すべての未被覆個別光学素子（２．１）が前記光学配置の前記製作の前に完成状態に移されることを特徴とする請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
工程ｃ）において選択された前記個別光学素子（２．１Ｂ〜２．１Ｈ）の数は前記工程ａ）で確定された前記全波面誤差に基づくことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
光学構成、特に光学高性能システムを製作する際、非常に厳しい要件が光学配置全体の公差および個々の部品の結果的な許容公差に課される。
【０００２】
理論的に理想的な形状と理想的な光学的挙動とからの個々の部品の偏差は通常、光学配置を通過するビームの波面誤差の形式で現れる。波面誤差は、理想的波面、例えば理想的平面波面（平面波）または理想的球面波面（球面波）などからの波面（同一相の軌跡）の２次元または３次元偏差である。
【０００３】
狭い公差限度を有する個々の部品の製造および使用は製作の観点で複雑であり、多くの廃棄部品を生じ、測定の観点で高い経費を必要とし、したがって高価であり、これらを比較的大量に製作することは困難である。
【背景技術】
【０００４】
個々の部品の製造複雑性を最小化するための１つの可能性は、例えば欧州特許第０８２３９７６Ｂ１号明細書から知られているように、波面変形（＝波面誤差）を補償するために光学配置のビーム経路内に少なくとも２つの予め作製された光学補償素子を導入することである。この目的を達成するために、光学配置における波面誤差が波面計測器を使用して測定される。測定結果に応じて光学補償素子が選択される。この解決策の欠点は、多くの光学補償素子を設ける必要性、光学配置内の別の素子の必要性、ならびに光学補償素子の高い組み立て複雑性および空間要件である。
【０００５】
別の手法は独国特許出願公開第１０２５８７１５Ｂ４号明細書から知られている。独国特許出願公開第１０２５８７１５Ｂ４号明細書に開示されている多数の光学素子を有する光学撮像系の形式で光学配置を製作する方法では、最初に、光学配置が組み立てられる。この場合、光学素子はそれらの正しい位置に配置される。その後、組み立て済み光学配置が測定され、射出瞳におけるまたはそれと結合する光学配置の面における波面誤差が空間的に解決される方法で確定される。次の工程では、光学素子の少なくとも１つにおいて補正非球面（ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  ａｓｐｈｅｒｅ）として設けられる少なくとも１つの補正領域が選択され、補正領域のトポグラフィおよび／または屈折率分布が計算され、これにより、光学配置の確定波面誤差の補正を行うことができる。補正領域の計算トポグラフィおよび／または屈折率分布に応じて必要な変更を行えるようにするために、少なくとも１つの補正非球面が光学配置から取り除かれ、空間的に解決される方法で処理される。ここでは、波面誤差の補正の所望効果を実現するように、補正非球面を、処理完了後に正しい座標に戻す（すなわち、補正値（トポグラフィおよび／または屈折率分布）の計算に使用されたアラインメントおよび回転位置により）ことが重要である。補償素子が個々の光学素子の誤差の合計を補正する。
【０００６】
この手順の１つの欠点は、光学配置が実際に最初に組み立てられ、次に、部分的に分解され、最後に再組み立てされ、そして必要に応じ再度校正されなければならないことである。その結果、光学配置を製作するために追加の作業工程が必要である。
【０００７】
独国特許出願公開第１０２００５０２２４５９Ａ１号明細書による解決策から、光学有効面を有する少なくとも２つの素子（光学素子）を含む光学系の品質を最適化する方法が知られている。結果として生じる特定の波面誤差が、所定形状からの実際の面形状の偏差を判断することにより、個々の光学素子からまたは光学素子群から確定され、その後、関連する特定波面誤差はコンピュータにより計算される。しかし、唯一の開示された計算規則は、ここでは、特定波面誤差の視野依存（ｆｉｅｌｄ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ）シミュレーションには好適ではない。光学系の予想全波面誤差（ｅｘｐｅｃｔｅｄ  ｔｏｔａｌ  ｗａｖｅｆｒｏｎｔ  ｅｒｒｏｒ）が計算結果に基づきコンピュータにより予め判断される。この面形状により全波面誤差を補正できることが確定され、ここでは、確定された特定波面誤差が基準に取られる。これらの確定された面形状は少なくとも１つの面上に形成され、その後に初めて、光学系が実際に組み立てられる。独国特許出願公開第１０２００５０２２４５９Ａ１号明細書の手順によると、波面誤差は視野非依存の方法で補正される。この手法は、視野点（ｆｉｅｌｄ  ｐｏｉｎｔ）の波面誤差が個々の（＝視野点依存）補正を必要とするため、視野依存光学系（例えば、投影レンズ）には好都合ではない。独国特許出願公開第１０２００５０２２４５９Ａ１号明細書によると、各波面誤差は同じ波面（位相関数）において補正され、その結果、補正可能性が十分には活用されない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、波面補正光学配置（ｗａｖｅｆｒｏｎｔ−ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ  ｏｐｔｉｃａｌ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）の効率的な製作が可能な方法を提案する目的に基づく。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本目的は、少なくとも２つの光学素子を含む波面補正光学配置の製作方法により達成され、工程ａ）では、光学配置の全波面誤差が確定され、工程ｂ）では、全波面誤差は全波面誤差の許容公差範囲と比較され、工程ｃ）では、許容公差範囲を超えると、光学素子の少なくとも１つが選択され、工程ｄ）では、光学配置の確定された全波面誤差が許容公差範囲内となるように、少なくとも１つの選択された光学素子の光学特性が変更される。本発明による方法は、工程ａ）の前に実行される工程ａ−２）において、光学素子が、いずれの場合も個々の識別子をそれらに割り当てることにより個別化されることを特徴とする。個々の識別子は、例えば識別番号、または文字、数および符号の組み合わせ、または光学素子のマウント上のバーコードであり得る。識別子はまた、面（例えば、光学素子の周面）上に存在し得る。それぞれの光学素子の双一意（ｂｉｕｎｉｑｕｅ）格納位置（例えば、倉庫内の）もまた、識別子を物理的に含む光学素子無しに個々の識別子として使用され得る。個々の面誤差はすべての個別光学素子（ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｉｚｅｄ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）の正しい座標と共に測定され、測定された個々の面誤差は、それぞれの個別光学素子に割り当てられる方法で、正しい座標と共に格納される。ここで有用なのは、各光学素子にはマークが与えられ、このマークから光学素子の特定の回転位置を導出し得ることである。本発明の別の実施形態では、識別子がマークとして使用され得る、またはマークが識別子の一部となり得る、またはマークが識別子に組み込まれ得る。同様に工程ａ）の前に実行される工程ａ−１）では、個別光学素子を含む光学配置は、仮想光学配置が製作されるように仮想的に製作される。工程ａ）では、仮想光学配置の全波面誤差が、計算により、個々の面誤差から、かつ、すべての視野点にわたって確定される。結果は計算全波面誤差であり、全波面誤差は、全波面誤差の補正がすべての視野点に同時に可能となるようにすべての視野点にわたる波面誤差の合計である。
【００１０】
工程ｂ）では、計算全波面誤差が全波面誤差の許容公差範囲と比較される。少なくとも１つの選択された個別光学素子の光学特性は、光学配置の計算全波面誤差が許容公差範囲内となるように、工程ｄ）において仮想的に変更される。少なくとも１つの選択された個別光学素子の光学特性に対して仮想的に行われた変更は、工程ｅ）において処理データとして格納され、繰り返し検索できるように利用可能にされる。最後に、工程ｆ）では、少なくとも１つの選択された個別光学素子が処理データに従って処理され、光学配置が個別光学素子により製作される。工程ｆ）後、光学配置は既に製作されており、実際に物理的に存在する。
【００１１】
波面誤差は理想的波面（例えば、球面または平面波）からの実際の波面の偏差である。波面誤差は、例えばＳｅｉｄｅｌ収差、像視野曲率、点像および歪みを生じる。歪みは波面の傾斜として記述され得る。
【００１２】
全波面誤差はすべての視野点にわたる波面誤差の合計を意味するものと理解される。本発明による方法の利点は、視野依存シミュレーションが可能とされることと、全波面誤差がすべての視野点について同時に最適化され得ることである。本明細書の意味における視野点はまた、物点であり得る。本明細書では、全波面誤差は許容公差範囲内となるように最適化される。
【００１３】
視野（ｆｉｅｌｄ：ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  ｖｉｅｗの略）は、本明細書では、すべての視野点の全体を意味するものと理解される。
【００１４】
視野点はビームの出発点または出発角度である。視野点は座標により示され得る視野内の位置である。全ビームは本明細書ではすべてのビームの組み合わせである。
【００１５】
視野依存シミュレーションという用語は、任意の１つの面の波面誤差寄与が視野点に依存して計算（シミュレーション）されることを意味する。通常、光学系はレンズを有し、ここでは様々な視野点のビームが全く異なる容積（特に、面の一部）（視野側レンズとして知られるもの）中を通過する。瞳側または光学的有効面と呼ばれる他のレンズでは、様々な視野点からのビームはほぼ同一の容積中を通過する。ビームが別々に通過する容積はシミュレーションにおいて考慮されなければならない。したがって、視野側レンズは、視野依存波面誤差を補正するのに特に好適である。
【００１６】
本発明による方法に関する本明細書内の補正という用語は、全波面誤差が目標値（許容公差範囲）に関し最適化されることを意味するものと理解される。全波面誤差が目標値より大きいまたは小さい場合、全波面誤差が再度目標値に一致するように適切な補正が必要である。補正の注意深い実行により、全波面誤差は最適化される。
【００１７】
光学素子はその広がり全体にわたって理想的ではないが、材料と製作方法とに起因する小さな偏差（面誤差、凹凸）を有する。ここで、例えば、光学素子の面の個々の領域は、いずれの場合も、光学素子に起因する波面誤差に個々に寄与する。上記の個々の面誤差は、例えば触覚手段により、干渉計により、または帯状投影（ｓｔｒｉｐ  ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）により測定され得る。
【００１８】
本発明にとって本質的なことは、全波面誤差は個々の個別光学素子のマウント、材料均質性、および被覆によりわずかな程度にだけ引き起こされるという知識である。光学配置の全波面誤差への最大寄与は面上の凹凸から発生する。したがって、個別光学素子の座標補正測定データだけに基づき光学配置の全波面誤差を計算することが可能である。座標補正は、個々の波面誤差への寄与が対象の光学素子のそれぞれの領域へ割り当てられることを意味する。光学素子のそれぞれの回転位置が知られることにより、領域の空間的配置とこれに起因する波面誤差とが知られる。回転位置は、例えば固定基準点および／または基準面（例えば、実験室または製作施設内の固定座標系）に対して定義され得る。
【００１９】
本発明による方法の第１の実施形態では、個々の波面誤差の許容公差限度を守る個別光学素子だけが考慮される。本発明による方法の別の実施形態では、許容公差限度を守らない個別光学素子も使用される。全波面誤差が最適化されるため、そうでなければ除去または再処理される必要があるであろう個別光学素子の使用が本発明による方法により有利な方法で可能になる。
【００２０】
全波面誤差という用語は、本発明による方法の実行中に測定される目標値を指す。全波面誤差はまた、例えば全波面誤差がＺｅｒｎｉｋｅ係数に分解された後に個々のＺｅｒｎｉｋｅ係数により得ることができる。目標値は、目標とする方法で全波面誤差が影響を受け得るように変更され得る。
【００２１】
本発明による方法の非常に好都合な実施形態は、工程ａ）において多くの仮想ビーム（＝全ビームの部分ビーム）が生成され、仮想光学配置を通過する際のその挙動が計算されると、実現される。仮想ビームの出発点は対物面である。工程ａ）では、任意所望数の視野点が考慮され、仮想ビームは視野点毎に生成される。仮想光学配置を通過する間の各個別光学素子の各面上への各仮想ビームの投影（サブアパーチャ）が計算される。
【００２２】
各個別光学素子の各面上の視野点を発端とする仮想ビームの投影により、光学配置のビーム経路内の個別光学素子の位置とこの位置のそれぞれの仮想ビームの光線の関連発散、収束、または平行度とに依存して、特定サイズ、形状、および光学配置に対する位置を有する領域がカバーされる。視野点毎に、この特定サイズ、形状、および光学配置に対する位置が確定され、いずれの場合も所謂サブアパーチャとして格納される。すなわち、各視野点は、仮想ビームにより、個別光学素子の面上に個々の「フットプリント」（領域）を残す。このような領域（サブアパーチャ）内の個別光学素子の面上の凹凸は、例えば個別光学素子の屈折率により個々の波面誤差に変換され格納され得る。各個々の波面誤差は計算全波面誤差に寄与する。
【００２３】
いかなる面およびいかなるサブアパーチャも、基準系を使用することにより、当業者に知られた様々な方法で記述され得る。例えば、基準系（例えば、基準面または好適な座標系）が定義され得、これに対して面またはサブアパーチャが一意的に記述され得る。座標系は例えば２次元または３次元のデカルト座標系または極座標系であり得る。面および／またはサブアパーチャはまた、関数系により記述され得る。例えば、凹凸または個々の波面誤差はＺｅｒｎｉｋｅ多項式を使用してＺｅｒｎｉｋｅ表現により記述され得る。同時に、その係数は応用指向関連性（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｏｒｉｅｎｔｅｄ  ｒｅｌｅｖａｎｃｅ）を有する。係数は、個々の面またはサブアパーチャの光学配置全体への影響のより良好な評価を可能にする。基準系はそれぞれの（個別化された）光学素子の構成に基づいて選択され得る。面の記述は、座標補正または位置補正の方法で与えられる。
【００２４】
計算全波面誤差への寄与は各サブアパーチャから導出され得る。したがって、計算全波面誤差は、多くのサブアパーチャの寄与から生じる誤差を意味するものと理解され、その誤差として示され得る。したがって、計算全波面誤差は、導出された寄与に正しい符号と正しい配向とを付加することにより確定され得る。本発明による方法の別の実施形態では、計算全波面誤差への導出された寄与は係数に分解され、その後、係数には正しい符号と正しい配向とが付加される。
【００２５】
仮想ビームは、好ましくは互いに対する既知の格子間隔を有する任意の所望格子内に配置され得る。格子間隔はここでは既知であることが好ましいが、同一である必要は無い。したがって、格子は、規則的であってもよいし、不規則的あってもよいし、または規則的格子間隔と不規則格子間隔の組み合わせであってもよい。格子は視野点の行列の形式であり得る。例えば光軸から遠くに位置する格子間隔を光軸の近くに位置する格子間隔より小さくなるように選択することが有用であり得る。その結果、したがって、仮想ビームによる個別光学素子の端領域の十分なカバレッジが実現されるため有利である。
【００２６】
ここで特に重要なことは、格子間隔は、サブアパーチャ同士が選択された個別光学素子の面上で少なくとも部分的に重なるように選択されることである。重なりの程度は、百分率で、例えば、少なくとも２つの仮想ビームの仮想光線がぶつかる面積に対する個別光学素子の面の位置における仮想ビームの断面積の比として与えられ得る。完全な重なりは、選択された個別光学素子の計算対象補正領域をいかなる点においても補間する必要が無く、したがって、格子点間の全波面誤差の偽造（ｆａｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を場合により生じ得る計算アーチアファクトが回避されるという利点を有する。
【００２７】
さらに、例えば個別光学素子を取り付ける際に発生し得るような個別光学素子のサグおよび他の変形を考慮することが可能である。これらが考慮されると、本発明による方法を使用する計算は実際の全波面誤差により良く一致することになる。
【００２８】
本発明による方法の展開形態では、さらに、多くの個別光学素子からこのような個別光学素子を選択しそれぞれの光学配置内で組み合わせることが可能である。このような個別光学素子の使用と組み合わせにより、必要な変更を処理および製造の観点で効率的に行うことができる。測定データに基づき、個別光学素子の組み合わせは多くの個別光学素子から選択され得る。組み合わせの選択は、組み合わせのために計算された処理データが製作の観点で最適化されるように行われる。例えば、より大きなバッチの光学素子をこのようにして製作、測定、および個別化することが可能である。上記バッチから、個別光学素子の最適選択が可能であり、これにより、個別光学素子を変更するための最大数の光学構成を最小努力で製作し得る。
【００２９】
本発明による方法の展開形態では、少なくとも１つの個別光学素子の回転位置の仮想的変更（「クロッキング：ｃｌｏｃｋｉｎｇ」）が行われる。したがって、回転位置の変更により、補整効果を有利に使用できると、必要な変更は減少され得るまたは完全に回避され得る。この手順は個別光学素子の上記選択と組み合わせられ得る。
【００３０】
本発明による方法により、視野側の個別光学素子上の像面の歪みを補正することが追加的に可能である。本明細書では、歪みは視野点依存波面誤差の局所傾斜から計算される。加えて、像視野曲率はまた、例えば全波面誤差をＺｅｒｎｉｋｅ多項式に分解する際の視野点依存焦点ぼけ係数として、すべての視野点における全波面誤差から計算され得る。
【００３１】
全波面誤差への寄与はまた、理想的光学構成により発生し得る。名目誤差と呼ばれるこの寄与は、視野点毎に考慮され、工程ｄ）における計算に含まれ得る。
【００３２】
本発明による方法の一実施形態では、個別光学素子はベア（ｂａｒｅ）部品であり得る。ベア部品は、未だ被覆されていない（例えば、反射防止層を未だ備えていない）個別光学素子である。ベア部品は取り付け可能である。光学素子の応力と変形はマウントに起因し得、追加的に個々の波面誤差を生じ得ることが一般的に知られている。マウントに起因する個々の光学特性は、工程ａ−２）において、別々に、および／またはそれぞれの個別光学素子の個々の光学特性への寄与として、測定および格納され得る。
【００３３】
本発明による方法の展開形態では、少なくとも１つの選択された個別光学素子はベア部品である。
【００３４】
少なくとも１つの個別光学素子がベア部品である場合、工程ｆ）において、すべてのベア部品は光学配置の実際の製作の前に完成状態に移される。これは、ベア部品を完全に機能的個別光学素子に変換するすべての仕上げ工程および処理を指す。これは特に、１層または多層被覆の適用および／または個別光学素子上へのマウントの取り付けを指す。
【００３５】
ベア部品を有する光学配置上の全波面誤差の補正は、個別光学素子の、または変更される面またはサブアパーチャの非常に柔軟な選択を可能にする。これは特に、全波面誤差への支配的な寄与が所謂ベア部品誤差によりなされる場合に好都合である。ベア部品誤差は例えばベア部品の面上の凹凸により引き起こされる。本発明による方法を実行する際、各個別光学素子と任意数の個別光学素子とが選択され得る。その結果、ベア部品に許容される公差限度を増加し得、したがって費用を節約し得、製造チェーン全体にわたるスループット時間を低減し得る。
【００３６】
全波面誤差が、既に被覆され取り付けられた個別光学素子に主として基づいて補正される場合、選択された個別光学素子は好ましくは予め判断されなければならない。個別光学素子は当初は被覆されないままであり、特定のマウントに取り付けられ得る。これは、本発明による方法の柔軟性をいくぶん制限する。しかし、取り付けまたは被覆に由来する誤差は補償され得る。
【００３７】
本発明による方法が実行される場合、工程ｃ）において選択される個別光学素子の数は仮想的に確定された全波面誤差に基づいて判断され得る。例えば、選択は、可能な限り少ない個別光学素子が選択されなければならない、または選択された個別光学素子毎に必要な変更は可能な限り小さく保たれるという判定基準下でなされ得る。選択される個別光学素子の数の上限および／または下限を定義することも可能である。比較的多くの数の個別光学素子を選択する際、選択される個別光学素子の個々の公差は、各個別光学素子の製造複雑性が低下するように、比較的大きくなるように選択され得る。１つの個別光学素子だけが選択される場合、その処理中、著しく厳しい公差限度を守る必要がある。別の実施形態では、全波面誤差への最大寄与を有する個別光学素子が選択され、その光学特性が、全波面誤差を許容公差内に維持するように変更されることも可能である。
【００３８】
選択される個別光学素子の数を選択することにより、柔軟な方法で本方法を行うことが可能である。必要ではないが、選択された個別光学素子がベア部品であれば好都合である。選択される個別光学素子の数を適合化することにより、守るべき公差が大きくなるように選択することが可能であり、その結果、製造コストが節約される。ベア部品は（未だ）被覆されていない光学素子である。ベア部品は未だ完全には仕上げられていない光学素子の処理状態である。
【００３９】
少なくとも１つの選択された個別光学素子の光学特性の変更は、選択された個別光学素子の少なくとも１つの面を補正領域として扱うことにより仮想的に行われる。補正領域は２次元または３次元の座標により記述され得る。補正領域の多次元記述が可能となるように別の特徴を座標へ割り当て得る。補正領域はまた、例えばＺｅｒｎｉｋｅ関数またはＨａｎｋｅｌ関数、ＢスプラインまたはＮＵＲＢＳ（「非一様有理Ｂスプライン：Ｎｏｎ−ｕｎｉｆｏｒｍ  ｒａｔｉｏｎａｌ  Ｂ−ｓｐｌｉｎｅｓ」）を使用するなどの関数系の形式であり得る。屈折率を局所的に変更すること、または回折構造を面（補正領域）上／内へ適用または処理することも可能である。本明細書では、補正領域は処理前後に測定され、計算所定領域と比較される。許容公差を含む補正領域が所定領域に一致する場合、光学配置を製作し得る。少なくとも１つの選択された個別光学素子の光学特性の変更は、選択された個別光学素子の片側または両側に対して行われ得る。
【００４０】
個別光学素子の個々の波面誤差を座標補正し格納することにより、個々の波面誤差はまた、個別光学素子の回転位置に関して変更され、光学配置内の変更された回転位置により仮想的に計算され得る。その結果、１つまたは複数の個別光学素子の相対的に変更された回転位置により実現される恐らく有利な補整効果を利用し得る。
【００４１】
光学配置内に、全波面誤差自体に寄与しない（すなわち、光学的にニュートラルである）個別光学素子を設けることが可能である。例えば、平行ビーム誘導により光学配置のビーム経路の領内域に平面プレートを設け得る。平面プレートの少なくとも片面は補正領域として設けられる。全波面誤差の補正が必要と考えられる場合、平面プレートが選択され、その光学特性がそれに応じて変更される。その場合、平面プレートは光学配置の個別光学素子であり、光学的にはニュートラルではない。ここでの利点は、すべての他の個別光学素子がそれぞれの完成状態を既に有し得る（例えば、最終段階で被覆され取り付け済みであり得る）ことである。選択された個別光学素子の光学特性だけが変更される。計算全波面誤差が許容公差限度内であり補正が必要でない場合、選択された個別光学素子が光学配置に組み込まれないことも可能である。
【００４２】
この目的はさらに、本発明による方法の修正形態により達成される。ここでは、工程ｆ）が単なる任意選択的な特徴として提供される。この修正形態により、補正法が提案され、これにより波面補正光学配置を純粋に仮想的に提供し得る。
【００４３】
工程ｆ）における処理は、計算された補正に従って、例えば局所補正法（帯状補正研磨：ｚｏｎａｌ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）、ＩＢＦ（イオンビーム成形：Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ  Ｆｉｇｕｒｉｎｇ）、ＭＲＦ（磁性流体仕上げ：Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ）、ＦＪＰ（流体ジェット研磨：Ｆｌｕｉｄ  Ｊｅｔ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）、ＣＣＰ（コンピュータ制御研磨：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）を使用して行われ得る。
【００４４】
好ましくは、本発明による方法は、半導体リソグラフィ分野における紫外線照射と共に使用する光学構成において使用される。しかし、本発明による方法はまた、他の用途分野において使用され得、撮像用光学構成に限定されない。
【００４５】
本発明による方法によりいくつかの利点が実現される。最初に、補正するのが困難な光学構成の構造が回避される。現実的計算により、一般的な光学素子と特に個別光学素子とは識別され得る。全波面誤差へのさらなる寄与が例えば取り付けから発生すると、それらは通常、単純な性質のもの（例えば、非点収差）である。光学配置の全波面誤差は製造工程における早い時期に最適化され、光学配置毎に個々に行われ得る。加えて、選択された個別光学素子の変更が同時に行われ得る。したがって、製造工程全体のスループット時間が短縮されるため有利である。純粋な測定と比較して、計算された格子ははるかに狭くなるように選択され得、その結果、粗過ぎる格子に起因するアーチアファクトが回避される。非常に細い格子に対し測定が行われると、これらの測定のために多くの時間（測定）が必要である。本発明による方法はまた、公差が補正され得るため、光学素子のより大きな公差を可能にする。その結果、光学素子の製作中の不良品発生率が低減されるため有利である。本発明による方法では、正しい座標と共に格納される光学素子の個々の識別子と面誤差などのデータ（多くの場合、なんらかの方法で確定および格納されたデータのいずれか）が利用され得るまたは比較的少ない労力で収集され得る。
【００４６】
本発明について、図面および例示的実施形態を参照して以下にさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】個別光学素子の簡略図。
【図２】個別光学素子を含む仮想光学配置の第１の例示的実施形態の概略図。
【図３】第１の例示的実施形態の個別光学素子のサブアパーチャの一連の概略図。
【図４】平面プレートを有する個別光学素子を含む仮想光学配置の第２の例示的実施形態の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１に、個別光学素子２．１としてのレンズを半斜視図で簡略的に示す。個別光学素子２．１は、個別光学素子２．１の中心点を通る光軸２．３と同軸的に延びる平坦周面を有する。光学個別素子２．１の側面２．２は観察者に面する。個別光学素子２．１の周面上に設けられるのは点状のマーク３である。マーク３は、仮想光学配置１内の対物面７．１の方向に面する側面２．２側にオフセットされる（図２および３を参照）ように付与される。同様に、周面上には識別子９が設けられ、これにより、個別光学素子２．１は、光学素子２に割り当てられ識別子９上に記された一意的文字／番号列（ここでは、「ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ」という符号で表わされている）により個別化される。
【００４９】
図２に示す仮想光学配置１の第１の例示的実施形態は、必須の部品として、多くの個別光学素子２．１Ｂ〜２．１Ｇ、仮想光学配置１の光軸１．１に沿ったに沿ったストップ１０、像面６、および被写体７を配置し得る対物面７．１を有する。個別光学素子２．１Ｂ〜２．１Ｇの光軸２．３と仮想光学配置１の光軸１．１は一致する。第１の例示的実施形態は大いに概略化および簡易化されており、本発明を例示および説明する役割だけを果たす。すべての個別光学素子２．１Ｂ〜２．１Ｇは２つの側面を有する。指標１（Ｂ１，Ｃ１，…Ｇ１）を有する側面は対物面７．１に対向し、指標２（Ｂ２，Ｃ２，…Ｇ２）を有する側面は像面６に対向する。
【００５０】
一例として任意所望数の仮想ビームから選択された被写体７から発する第１の仮想ビーム４と第２の仮想ビーム５が示される。第１の仮想ビーム４は視野点ａに割り当てられ、第２の仮想ビーム５は視野点ｂに割り当てられる。視野点ａおよびｂは視野点の行列で配置される（図３を参照）。第１の仮想ビーム４は被写体７の視野点ａから始まり仮想光学配置１内の光軸１．１に沿って伝播する。そうする間に、第１の仮想ビーム４の光線は発散する。第１の仮想ビーム４の光線は個別光学素子２．１Ｂ〜２．１Ｄの効果により平行化される。第１の仮想ビーム４は光学素子２．１Ｄと光学素子２．１Ｅとの間の仮想光学配置１の一部分にわたってその最大断面を有する。個別光学素子２．１Ｅ、２．１Ｆ、および２．１Ｇの効果により、第１の仮想ビーム４の光線は再び収束し、視野点ａを像面６内の視野点ａ’として結像する。第２の仮想ビーム５は視野点ｂから発して伝播する。視野点ｂは光軸１．１と対物面７．１との交点の隣の対物面７．１上に配置される。第２の仮想ビーム５は同様に、個別光学素子２．１Ｂ〜２．１Ｄにより拡散および平行化され、像面６内の視野点ｂ’として結像される前に個別光学素子２．１Ｅ、２．１Ｆ、および２．１Ｇにより再び収束する。側面Ｄ１は補正領域として設けられる。個別光学素子２．１Ｄは、全波面誤差の補正のために光学配置１の個別光学素子２．１Ｂ〜２．１Ｇから選択された選択光学素子である。
【００５１】
図３は、仮想光学配置１に対向する被写体７の面と、個別光学素子２．１Ｂ、２．１Ｃ、および２．１Ｄの側面Ｂ１、Ｃ１、およびＤ１（図２を参照）とを平面図で示す。視野点は被写体７上に行列で配置されて示される。行列により、視野点は互いに対して同一格子間隔を有する規則的格子で配置される。視野点は例示目的のためにａおよびｂで示される。第１および第２の仮想ビーム４、５は視野点ａおよびｂに対し広げられ、側面Ｂ１上の投影として結像される。上記投影は仮想ビーム４、５の断面と側面Ｂ１の形状とにより決定される形状と大きさを有し、サブアパーチャ８と呼ばれる。光軸１．１に対する各サブアパーチャ８の相対位置は、行列内の視野点の位置と、光学配置内の光学素子Ｂ〜Ｇのそれぞれ対象となる側面Ｂ１〜Ｇ２の位置とにより決定される。第１の仮想ビーム４のサブアパーチャ８は光軸１．１を中心として対称的に延びる。第２の仮想ビーム５のサブアパーチャ８は光軸１．１に対する相対位置（行列内の視野点ｂの相対位置に対応する）における側面Ｂ１上に位置する。
【００５２】
側面Ｃ１上に存在する第１の仮想ビーム４のサブアパーチャ８は、光軸１．１を中心として再び対称的であり、側面Ｂ１上のサブアパーチャ８に対して広げられる。第２の仮想ビーム５のサブアパーチャ８のサイズは同様に増加され、サブアパーチャ８は第１の仮想ビーム４のサブアパーチャ８と部分的に重なる。
【００５３】
第１および第２の仮想ビーム４、５のサブアパーチャ８は光軸１．１を中心として側面Ｄ１上に存在し、ほぼ完全に互いに重なる。追加的に、個別光学素子２．１Ｄの自由面（すなわち、マウントにより覆われない面）はサブアパーチャ８によりほぼ完全に埋められる。
【００５４】
図４に示す光学配置１の第２の例示的実施形態は、側面Ｈ１およびＨ２を有する個別光学素子２．１Ｈがストップ１０の隣の個別光学素子２．１Ｄと個別光学素子２．１Ｅとの間に配置されるという違いを除いて第１の例示的実施形態に対応する。仮想ビーム４、５の光線だけでなく図示しないすべての仮想ビームの光線もまた個別光学素子２．１Ｄと個別光学素子２．１Ｅとの間では互いに平行に延びる。個別光学素子２．１Ｈは光学ガラスで作られた平面プレートとして構成される。個別光学素子２．１Ｈはその光学効果の観点でニュートラルである。
【００５５】
本発明による方法について、図１〜３を参照して以下に説明する。多くの異なる光学素子２が製作される。各光学素子２には識別子９が割り当てられ、これにより光学素子２は個々に特徴づけられる（すなわち、個別化される）（図１）。加えて、マーク３は、このようにして個別化された光学素子２．１の端上に付与される。マーク３を発端として、個別光学素子２．１の面上のすべての点は好適な座標系（デカルト座標系、極座標系）により一意的に記述され得る。すべての個別光学素子２．１はその後測定され、個別光学素子２．１の面上の凹凸は、個別光学素子２．１の面上のそれらの位置、形状および広がりに関する正しい位置および座標と共に、そしてそれぞれの凹凸の品質としたがって予想され得る光学効果に関して捕捉され、個別光学素子２．１に割り当てる方法で測定データとしてデータベース（図示せず）内に格納される。個別光学素子２．１の位置と座標は個別光学素子２．１上に存在するマーク３に関して捕捉される。
【００５６】
仮想光学配置１を仮想的に製作するために、製作に必要な光学素子２に応じて個別光学素子２．１Ｂ〜２．１Ｇがデータベースから選択され、その測定データが利用可能になる。個別光学素子２．１Ｂ〜２．１Ｇは、側面の既知の広がり（位置）と既知の回転位置とにより、光軸１．１に沿って仮想的に配置される。回転位置は、光軸１．１を中心として定義された基準位置に対するマーク３の既知の位置により与えられ既知である。
【００５７】
全波面誤差は、既知の格子内に仮想ビーム４、５を生成することにより、そして既知の互いに対する格子間隔により、確定される。仮想光学配置１全体にわたる上記仮想ビーム４、５のプロフィールが計算される（図３）。本明細書ではプロフィールに加えて、仮想ビーム４、５の収束、発散および互いの平行度が計算される。それぞれの仮想光学配置１で使用される各個別光学素子２．１の測定データと、位置と、回転位置とは知られているため、側面Ｂ１〜Ｈ２上に存在する個々の波面誤差の仮想ビーム４、５と、それぞれの場合に正しい座標を有する個別光学素子２．１Ｂ〜２．１Ｇのサブアパーチャ８に存在する個々の波面誤差の仮想ビーム４、５とを、当業者に知られた方法を使用することにより計算することが可能である。
【００５８】
したがって、各個別光学素子２．１のそれぞれのサブアパーチャ８および／または１つもしくは複数の側面は、Ｚｅｒｎｉｋｅ多項式の係数として記述される。正しい符号を有する追加演算を利用することにより、仮想光学配置１の全波面誤差は個々の波面誤差から計算される。本発明による方法の別の実施形態では、仮想光学配置１の名目誤差（光学設計の残留誤差）が確定され、全波面誤差の計算に含まれる。
【００５９】
側面Ｄ２は、本発明による方法の上述の実施形態では、最初から補正領域として確立される。個別光学素子２．１Ｄはベア部品であり、一方、他の個別光学素子２．１Ｂ、２．１Ｃ、２．１Ｅ、２．１Ｆ、および２．１Ｇは、既に被覆され取り付けられており、最終状態にある。全波面誤差は計算された後に許容公差限度と比較される。全波面誤差が許容公差限度外にある場合、許容公差限度内の全波面誤差を得るように、選択された光学素子２．１Ｄに関し、特に補正領域Ｄ２に関しどのような変更を行う必要があるかに関し、位置および座標の観点で正しい計算が行なわれる。公差限度を守るために必要な仮想的変更が処理データとして格納される。
【００６０】
その後、選択された個別光学素子２．１Ｄは処理データに応じて処理され変更される。処理後、選択された個別光学素子２．１Ｄは被覆され取り付けられる。
【００６１】
仮想光学配置１が製作された個別光学素子２．１Ｂ〜２．１Ｇは、今や、光学配置を実際に製作するために使用され、正しい位置と座標を有する実際の光学配置（図示せず）の光軸１．１に沿って配置される。適切ならば、次に、個別光学素子２．１Ｂ〜２．１Ｇはさらに調整される。
【００６２】
本発明による方法の別の実施形態では、図４による仮想光学配置１内の個別光学素子２．１Ｈは、仮想光学配置１の一部分内に位置し、この上で、仮想ビーム同士がほぼ完全に重なり、そこに配置される光学素子２．１Ｄ、２．１Ｅの自由面を覆う。個別光学素子２．１Ｈは光学効果を理論的には有しない。側面Ｈ１、Ｈ２の少なくとも一方は補正領域として設けられる。個別光学素子２．１Ｈは選択された個別光学素子であり、そこから測定データが同様に捕捉され、正しい位置と座標と共に格納される。
【００６３】
仮想光学配置１の全波面誤差の計算後、行う必要がある１つまたは複数の補正領域Ｈ１および／またはＨ２に対する変更は、必要に応じて計算され、処理データとして格納され、これにより、許容公差限度内の全波面誤差が達成される。いかなる変更も必要無い場合、本発明の別の実施形態では個別光学素子２．１Ｈの構成を省略することが可能である。
【００６４】
本発明による方法の別の実施形態では、光学配置１の名目誤差への個別光学素子２．１Ｈによる寄与は既知であり考慮される。別の実施形態では、個別光学素子２．１Ｈに加えて少なくとも１つの別の個別光学素子２．１が選択される。
【符号の説明】
【００６５】
１  仮想光学配置
１．１  （仮想光学配置１の）光軸
２  光学素子
２．１  個別光学素子
２．２  （個別光学素子２．１の）側面
２．３  （個別光学素子２．１の）光軸
３  マーク
４  第１の仮想ビーム
５  第２の仮想ビーム
６  像面
７  被写体
７．１  対物面
８  サブアパーチャ
９  識別子
１０  ストップ
ａ  （被写体７上の）視野点
ｂ  （被写体７上の）視野点
ａ’  （像面６内の）視野点
ｂ’  視野点（像面６内の）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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