光学系统离焦对自动调焦评价函数的影响

调焦过程可分为调节物距、调节像距和移动镜头三种情况。基于几何光学关系,推导了三种情况下的弥散斑半径和横向放大率与离焦量的关系。利用数字图像处理方法,模拟了这两个因素对自动调焦评价函数的作用,表明弥散斑的扩散在焦前焦后呈现对称影响,而横向放大率的影响则沿光轴单调下降,二者叠加,造成峰值两侧的不对称。当光学系统F数增大时,调焦评价函数变得平缓,从而使横向放大率的影响变得显著,最佳像面因此向焦前偏移。利用CCD成像的实验证明了上述观点。

紫外光刻物镜被动热补偿方法研究和消热差设计

为了降低紫外光刻投影物镜受环境温度稳定性引起的性能恶化(主要是焦面偏移等),借鉴空间红外光学的无热化的研究成果,并结合投影物镜的热特性和应用场景特点,提出优化改进后的紫外光刻物镜被动热补偿方法和步骤。主要思路为利用热折变(光学材料的温度折射率系数导致的热像差)的特异性,在镜头光路中热折变灵敏度高位置的透镜材料用较低或相反的折射率温度系数的材料替换,使镜头总的热折变抵消热变形(光学材料的线膨胀系数导致的热像差)甚至总的热像差,从而实现了紫外光刻物镜消热差设计。实例验证了该消热差方法应用在光刻物镜上,可降低90%左右的热像差影响,对于消除或降低热像差有非常好的效果,说明该方法能大幅提高投影物镜的环境温度适应能力,提升性能稳定性。