JP7270794B2 - 表面トポグラフィ測定システム - Google Patents
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Description
本出願は、2017年3月6日に出願された米国仮出願第62/467,783号の優先権を主張し、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
以下に、本発明の好ましい態様を示す。
[項1]
剛性の光学的に透明な材料を含む内部を有する光学素子;
前記光学素子の第1の表面、ここで前記第1の表面は前記光学素子を通してイメージを取り込むための光学的に透明な表面を備えた領域を含み;
前記第1の表面に対向する前記光学素子の第2の表面;
前記第1の表面および前記第2の表面を通過する前記光学素子の中心軸;
前記第2の表面に配置されそして前記第2の表面に取り付けられた光学的に透明なエラストマーの層、前記第2の表面の第1の屈折率に整合した第2の屈折率を有する前記光学素子の前記第2の表面に隣接する前記層の第1の側面、および所定の反射率を有する光学コーティングを有する前記光学素子の前記第2の表面に対向する前記層の第2の側面;
前記第1の表面と前記第2の表面との間の前記光学素子の前記内部の周りの側壁、ここで前記側壁は前記側壁を通る前記第2の表面の照明を制御するように構成された1つ以上の光整形特徴を含み;ならびに
撮像システムの固定具内で前記光学要素の所定の位置を強制するための前記光学要素の外側にある機械的キー、ここで前記機械的キーは、前記撮像システムの前記固定具内で前記光学要素の固有の回転配向を強制するために前記中心軸の周りに少なくとも1つの半径方向に非対称な特徴を含む;を含む装置。
[項2]
前記機械的キーは、1つ以上の磁石を含む、項1に記載の装置。
[項3]
前記機械的キーは、前記撮像システムの前記固定具内で前記光学要素の前記固有の回転配向を強制するために、複数の突起を含み、前記複数の突起は前記複数の突起の他の突起とは異なる形状を有する少なくとも1つの突起を含む、項1に記載の装置。
[項4]
前記機械的キーは、前記撮像システムの前記固定具との運動学的結合を形成するための形状およびサイズとした3つの突起を含む、項1に記載の装置。
[項5]
前記機械的キーはフランジを含む、項1に記載の装置。
[項6]
前記機械的キーは、あり継ぎを含む、項1に記載の装置。
[項7]
前記側壁は、前記第1の表面および前記第2の表面と共に円錐台形状を形成する連続的な表面を含む、項1に記載の装置。
[項8]
前記側壁は、前記第1の表面および前記第2の表面と共に切頭半球を形成する連続的な表面を含む、項1に記載の装置。
[項9]
前記側壁は、2つ以上の別個の平面状表面を含む、項1に記載の装置。
[項10]
前記1つ以上の光整形特徴は、前記側壁に沿って入射光の点光源を拡散させる拡散表面を含む、項1に記載の装置。
[項11]
前記1つ以上の光整形特徴は、入射光を屈折させる研磨面を含む、項1に記載の装置。
[項12]
前記1つ以上の光整形特徴は、入射光を集束させるための曲面を含む、項1に記載の装置。
[項13]
前記1つ以上の光形成特徴は、前記第2の表面上の前記側壁からの距離を補償する段階的な減衰を有する減光フィルターを含む、項1に記載の装置。
[項14]
前記1つ以上の光整形特徴は、1つ以上のカラーフィルターを含む、項1に記載の装置。
[項15]
前記1つ以上の光整形特徴は、前記第2の表面に対する前記側壁の非垂直角を含む、項1に記載の装置。
[項16]
前記1つ以上の光整形特徴は、幾何学的特徴を含む、項1に記載の装置。
[項17]
前記1つ以上の光整形特徴は光学フィルムを含む、項1に記載の装置。
[項18]
前記1つ以上の光整形特徴は、マイクロレンズアレイを含む、項1に記載の装置。
[項19]
前記1つ以上の光整形特徴は、複数の微小複製光学特徴を含む、項1に記載の装置。
[項20]
前記の光学的に透明なエラストマーの層は、保持構造を通して前記第2の表面に取り付けられている、項1に記載の装置。
[項21]
前記保持構造は、前記の光学的に透明なエラストマーの層と前記光学素子の前記第2の表面との間に配置された屈折率が整合した光学接着剤を含む、項20に記載の装置。
[項22]
前記保持構造は、前記の光学的に透明なエラストマーの層の周囲に、前記周囲を前記第2の表面に機械的に固定する保持リングを含む、項20に記載の装置。
[項23]
前記保持構造は、前記光学要素の前記第2の表面内の凹部と、前記凹部内に延びる前記の光学的に透明なエラストマーの層の前記第1の側面の対応する突起部とを含む、項20に記載の装置。
[項24]
前記凹部は溝を含む、項23に記載の装置。
[項25]
前記凹部は、前記第2の表面から離れてより広い領域を提供するあり継ぎ形である、項23に記載の装置。
[項26]
前記の光学的に透明なエラストマーは、前記凹部内に液体成形されている、項23に記載の装置。
[項27]
前記の光学的に透明なエラストマーは、前記凹部内に熱成形されている、項23に記載の装置。
[項28]
前記光学素子の前記第2の表面は、前記光学素子から延びる凸状の曲面を含む、項1に記載の装置。
[項29]
前記の光学的に透明なエラストマーの層の前記第2の側面が、前記光学素子から離れて延びる凸状の湾曲面を含む、項1に記載の装置。
[項30]
前記の剛性の光学的に透明な材料は、ガラス、ポリカーボネート、およびアクリルのうちの少なくとも1つを含む、項1に記載の装置。
[項31]
前記装置を前記撮像システムの前記固定具に固定するための1つ以上の磁石をさらに備える、項1に記載の装置。
[項32]
前記撮像システムは、前記固定具に対して所定の幾何学的構成のカメラおよび1つ以上の光源を含む、項1に記載の装置。
[項33]
前記装置を前記撮像システムの前記固定具から自動的に取り外すように構成されたロボットシステムをさらに備える、項1に記載の装置。
[項34]
前記ロボットシステムは、前記撮像システムの前記固定具に第2の装置を挿入するようにさらに構成されている、項33に記載の装置。
[項35]
前記ロボットシステムは少なくとも1つの磁石を含む、項33に記載の装置。
[項36]
前記ロボットシステムは電気機械式ラッチを含む、項33に記載の装置。
[項37]
前記第1の表面は、前記撮像システムのための、前記第2の表面からのイメージを光学的に拡大するレンズを提供する曲面を含む、項1に記載の装置。
[項38]
前記第1の表面は、前記第2の表面から前記光学素子を通して取り込まれたイメージの光学収差に対処するように成形された非球面を含む、項1に記載の装置。
[項39]
前記第1の表面は、前記第2の表面から前記光学素子を通して取り込まれたイメージの幾何学的歪みを緩和するように成形された自由曲面を含む、項1に記載の装置。
Claims (15)
- 剛性の光学的に透明な材料を含む内部を有する光学素子;
前記光学素子の第1の表面、ここで前記第1の表面は前記光学素子を通してイメージを取り込むための光学的に透明な表面を備えた領域を含み;
前記第1の表面に対向する前記光学素子の第2の表面;
前記第1の表面および前記第2の表面を通過する前記光学素子の中心軸;
前記第2の表面に配置されて前記第2の表面に取り付けられた材料の層、ここで前記層は標的表面のトポグラフィに適合するように変形することができる柔軟な材料で形成されており、前記層の第1の側面は前記光学素子の前記第2の表面に隣接し、前記層は前記光学素子の第1の屈折率に整合した第2の屈折率を有し、前記光学素子の前記第2の表面に対向する前記層の第2の側面は所定の反射率を有する光学コーティングを有し;
前記光学素子を通る照明源からの光による前記第2の表面の照明を制御するように構成された、前記光学素子の壁にある1つ以上の光整形特徴;ならびに
撮像システムの固定具内で前記光学素子の所定の位置および配向を強制するための前記光学素子の外側にある機械的キー;を含む表面トポグラフィ測定用装置。 - 前記の剛性の光学的に透明な材料は、ガラス、ポリカーボネート、またはアクリルを含む、請求項1に記載の装置。
- 前記柔軟な材料はエラストマーを含む、請求項1又は2に記載の装置。
- 前記柔軟な材料は光学的に透明な材料を含む、請求項1~3の何れか1項に記載の装置。
- 前記機械的キーは、前記撮像システムの前記固定具内で前記光学素子の固有の回転配向を強制するために前記光学素子の前記中心軸の周りに半径方向に非対称な特徴を含む、請求項1~4の何れか1項に記載の装置。
- 前記機械的キーは1つ以上の磁石を含む、請求項1~4の何れか1項に記載の装置。
- 前記機械的キーは、前記撮像システムの前記固定具での前記の所定の位置および配向を強制するように配置された複数の突起を含む、請求項1~4の何れか1項に記載の装置。
- 前記光整形特徴は拡散表面を含む、請求項1~7の何れか1項に記載の装置。
- 前記光整形特徴は曲面を含む、請求項1~7の何れか1項に記載の装置。
- 前記光整形特徴は減光フィルターを含む、請求項1~7の何れか1項に記載の装置。
- 前記光整形特徴はカラーフィルターを含む、請求項1~7の何れか1項に記載の装置。
- 前記光整形特徴は光学フィルムを含む、請求項1~7の何れか1項に記載の装置。
- 前記1つ以上の光整形特徴はマイクロレンズアレイを含む、請求項1~7の何れか1項に記載の装置。
- 前記1つ以上の光整形特徴は複数の微小複製光学特徴を含む、請求項1~7の何れか1項に記載の装置。
- 前記装置は前記撮像システムの前記固定具に取り外し可能かつ交換可能に挿入されるように構成されている、請求項1~14の何れか1項に記載の装置。
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