JP2006284233A - Apparatus for measuring system error and interferometer system for wavefront measurement equipped with the same - Google Patents
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Description
本発明は、被検光束の波面測定を行なう波面測定用干渉計におけるシステム誤差を、製品出荷時やメンテナンス時等に計測するためのシステム誤差計測装置、およびこのようなシステム誤差計測装置を備えた波面測定用干渉計装置に関する。 The present invention includes a system error measurement device for measuring a system error in a wavefront measurement interferometer that performs wavefront measurement of a test light beam at the time of product shipment, maintenance, and the like, and such a system error measurement device. The present invention relates to a wavefront measuring interferometer apparatus.
従来、波面測定の対象とされる被検光束を2光束に分離し、一方の光束を波面整形した後に他方の光束と干渉させることにより得られる干渉縞に基づき、被検光束の波面測定を行なう波面測定用の干渉計が知られている。この種の干渉計としては、干渉させる2つの光束が分岐された別々の光路を通過するマッハツェンダ型の干渉光学系を備えたものがこれまで一般的であったが、本願出願人は、反射型ピンホールによる波面整形手段を用いることにより、干渉させる2つの光束が1つの光軸に沿って通過するフィゾー型の干渉光学系を採ることを可能とした波面測定用の干渉計装置を創案し、既に特許庁に開示している(下記特許文献1、2参照)。
Conventionally, wavefront measurement of a test light beam is performed based on interference fringes obtained by separating a test light beam, which is an object of wavefront measurement, into two light beams, shaping one light beam and then interfering with the other light beam. Interferometers for wavefront measurement are known. As this type of interferometer, an interferometer having a Mach-Zehnder type interference optical system in which two light beams to be interfered pass through different optical paths has been generally used. By using a wavefront shaping means by a pinhole, an interferometer device for wavefront measurement has been devised that makes it possible to adopt a Fizeau-type interference optical system in which two light beams to be interfered pass along one optical axis, It has already been disclosed to the Patent Office (see
近年、このような波面測定用干渉計においては、被検光束波長の数十分の一程度の高い測定精度が求められており、このため、個々の光学部材が有する収差や振動等の影響により発生するシステム誤差を、高性能な光学部材を使用することや光学系を堅牢に構成することなどによって、極力排除する努力が払われている。 In recent years, such wavefront measurement interferometers have been required to have a measurement accuracy as high as several tenths of the wavelength of the light beam to be measured. For this reason, due to the influence of aberration, vibration, etc. of individual optical members. Efforts have been made to eliminate generated system errors as much as possible by using high-performance optical members or by constructing the optical system robustly.
しかし、このようなシステム誤差を完全に除去することは、技術的に極めて困難であるため、一般には、除去し得ないシステム誤差を予め計測しておき、このシステム誤差を波面測定の解析結果から演算的に除去するようにしている。 However, it is technically very difficult to completely eliminate such system errors. Therefore, generally, system errors that cannot be removed are measured in advance, and these system errors are calculated from the analysis results of wavefront measurements. It is designed to be removed arithmetically.
このようなシステム誤差を計測する方法としては、光学部材の収差等を評価し得る理想的な波面を持つ評価用の光束を生成し、この評価用光束を被検光束とみなして測定対象のシステムにより波面測定する方法が知られている。すなわち、システム誤差が無く、また評価用光束の波面が完全なものである場合には、この測定により得られる干渉縞は、いわゆる完全なヌル縞となることを利用して、実際の測定により得られる干渉縞をヌル縞と比較することにより、システム誤差を求めるものである。 As a method for measuring such a system error, an evaluation light beam having an ideal wavefront capable of evaluating aberrations of an optical member is generated, and this evaluation light beam is regarded as a test light beam to be measured. A method for measuring the wavefront is known. In other words, when there is no system error and the wavefront of the evaluation light beam is perfect, the interference fringes obtained by this measurement become so-called perfect null fringes. The system error is obtained by comparing the interference fringes that are generated with the null fringes.
従来、システム誤差を計測するために必要となる評価用光束は、高精度に研磨された球面鏡にレーザ光等を照射することにより得られる球面波を用いて生成されている。 Conventionally, an evaluation light beam necessary for measuring a system error is generated using a spherical wave obtained by irradiating a laser beam or the like onto a spherical mirror polished with high accuracy.
しかし、球面鏡の面精度は、高精度なものでも光の波長の数十分の一程度であるので、このような球面鏡を用いて生成される光束では、同程度の高い測定精度が求められる波面測定用干渉計の評価用光束としては不十分であり、システム誤差を高精度に計測することが難しいという問題がある。 However, since the surface accuracy of a spherical mirror is only a few tenths of the wavelength of light even with high accuracy, a wavefront that requires the same high measurement accuracy is required for a light beam generated using such a spherical mirror. There is a problem that it is insufficient as a light beam for evaluation of a measurement interferometer, and it is difficult to measure a system error with high accuracy.
また、球面鏡を照射するための高い波面精度を持つ光源を別途必要とするとともに、球面鏡により得られた球面波を評価用光束に変換してシステムに導くためには、球面鏡や光源のアライメントを高精度に調整する必要がある。このため、システム誤差の計測に要する手順が煩雑で、計測に多くの時間を要するという問題もある。 In addition, a separate light source with high wavefront accuracy for irradiating the spherical mirror is required, and in order to convert the spherical wave obtained by the spherical mirror into a luminous flux for evaluation and guide it to the system, the alignment of the spherical mirror and the light source must be increased. It is necessary to adjust to accuracy. For this reason, the procedure required for measuring the system error is complicated, and there is a problem that it takes a lot of time for the measurement.
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、波面測定用干渉計におけるシステム誤差を、容易かつ高精度に計測することが可能なシステム誤差計測装置、およびこのようなシステム誤差計測装置を備えた波面測定用干渉計装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a system error measurement device capable of easily and accurately measuring a system error in a wavefront measurement interferometer, and such a system error measurement device. It is an object of the present invention to provide a wavefront measuring interferometer apparatus.
上記目的を達成するため本発明では、透過型ピンホールにより波面整形する光学ユニットを、システム誤差を計測する際に、被検光束の導光路上に配置するようにしている。 In order to achieve the above object, in the present invention, an optical unit for wavefront shaping by a transmission type pinhole is arranged on a light guide path of a test light beam when measuring a system error.
すなわち、本発明に係るシステム誤差計測装置は、被検光束の導光路上に配置され、該導光路上に導光された光束を2つに分離する光束分離手段と、該光束分離手段により分離された一方の光束を波面整形して基準光束となす波面整形手段と、該波面整形手段からの前記基準光束を前記光束分離手段により分離された他方の光束と干渉させて該光束の波面情報を担持した干渉縞を得る干渉縞取得手段と、を有する波面測定用干渉計におけるシステム誤差を計測する装置において、
前記システム誤差を計測する際に前記導光路上に配置される光学ユニットであって、
入射された光束を収束光束として出力する収束光学系と、
該収束光学系からの前記収束光束の略収束点に配置され、入射した前記収束光束を波面整形し発散光束となして出力する透過型ピンホールと、
該透過型ピンホールからの前記発散光束を、前記波面測定用干渉計の前記システム誤差を計測可能な評価用光束となして前記光束分離手段に向けて出力する出力光学系と、
が設けられてなる光学ユニット、を備えてなることを特徴とするものである。
That is, the system error measuring apparatus according to the present invention is disposed on the light guide path of the test light beam, and separates the light beam guided on the light guide path into two, and the light beam separation means separates the light beam. Wavefront shaping means for wavefront shaping one of the light fluxes to be a reference light flux, and interfering the reference light flux from the wavefront shaping means with the other light flux separated by the light flux separation means to obtain wavefront information of the light flux. In an apparatus for measuring a system error in a wavefront measurement interferometer having an interference fringe acquisition means for obtaining a supported interference fringe,
An optical unit disposed on the light guide when measuring the system error,
A converging optical system that outputs an incident light beam as a convergent light beam;
A transmissive pinhole arranged at a substantially converging point of the convergent light beam from the converging optical system, and shaping the incident convergent light beam into a wavefront and outputting it as a divergent light beam;
An output optical system that outputs the divergent light beam from the transmissive pinhole as an evaluation light beam capable of measuring the system error of the wavefront measurement interferometer and outputs the light beam to the light beam separation unit;
Is provided with an optical unit.
本発明に係るシステム誤差計測装置において、前記光学ユニットを前記導光路上に配置した際に、前記波面測定用干渉計により得られる、前記評価用光束の波面情報および前記波面測定用干渉計のシステム誤差の情報を担持した干渉縞を解析し、該システム誤差を求めるシステム誤差解析手段を備えるようにすることができる。 In the system error measuring apparatus according to the present invention, the wavefront information of the evaluation light beam and the wavefront measuring interferometer system obtained by the wavefront measuring interferometer when the optical unit is disposed on the light guide. It is possible to provide a system error analysis means for analyzing the interference fringes carrying the error information and obtaining the system error.
また、本発明に係る波面測定用干渉計装置は、被検光束の導光路上に配置され、該導光路上に導光された光束を2つに分離する光束分離手段と、該光束分離手段により分離された一方の光束を波面整形して基準光束となす波面整形手段と、該波面整形手段からの前記基準光束を前記光束分離手段により分離された他方の光束と干渉させて該光束の波面情報を担持した干渉縞を得る干渉縞取得手段と、を有する波面測定用干渉計において、本発明に係るシステム誤差計測装置を備えてなることを特徴とするものである。 Further, the wavefront measuring interferometer device according to the present invention is arranged on a light guide path of a test light beam, and separates the light beam guided onto the light guide path into two, and the light beam separation means. Wavefront shaping means for wavefront shaping one of the light fluxes separated by step (1) into a reference light flux, and interfering the reference light flux from the wavefront shaping means with the other light flux separated by the light flux separation means for wavefront of the light flux A wavefront measurement interferometer having an interference fringe acquisition means for obtaining an interference fringe carrying information, comprising the system error measuring device according to the present invention.
前記波面整形手段は、前記一方の光束を収束させる収束レンズと、該収束レンズによる前記一方の光束の略収束点に配置され、入射した該一方の光束を波面整形して前記基準光束となす反射型ピンホールと、により構成されたものとすることができる。 The wavefront shaping means is arranged at a converging lens for converging the one light beam and a substantially converging point of the one light beam by the converging lens, and reflects the incident one light beam into a reference light beam by shaping the wavefront. And a mold pinhole.
なお、上記「透過型ピンホール」とは、該透過型ピンホールに入射する収束光束の回折限界により大きさが決められ(望ましくは回折限界よりも小さく構成され)、該収束光束の少なくとも一部を波面整形された理想的な球面波として透過(通過)させる機能を有するものをいう。 The “transmission type pinhole” is determined by the diffraction limit of the convergent light beam incident on the transmission type pinhole (preferably configured to be smaller than the diffraction limit), and at least a part of the convergent light beam. Has a function of transmitting (passing) as an ideal spherical wave wave-shaped.
また、上記「反射型ピンホール」とは、該反射型ピンホールに入射する収束光束の回折限界により大きさが決められ(望ましくは回折限界よりも小さく構成され)、該収束光束の少なくとも一部を波面整形された理想的な球面波として反射する機能を有するものをいう。このような反射型ピンホールとしては、種々の構成のものを用いることが可能であるが、具体的態様として例えば、基板上に微小な反射領域を形成したもの、針状部材の先端に微小な反射領域を形成したもの、あるいは通常のピンホールの裏面側直近に反射面を配置したものなどを挙げることができる。 The “reflective pinhole” is determined by the diffraction limit of the convergent light beam incident on the reflective pinhole (preferably configured to be smaller than the diffraction limit), and at least a part of the convergent light beam. That has a function of reflecting as an ideal spherical wave wavefront-shaped. As such a reflection type pinhole, it is possible to use those of various configurations, but as a specific aspect, for example, a microreflection region formed on a substrate, or a microneedle at the tip of a needle-like member Examples thereof include those in which a reflective region is formed, or those in which a reflective surface is disposed in the immediate vicinity of the back side of a normal pinhole.
本発明に係るシステム誤差計測装置は、システム誤差を計測する際に被検光束の導光路上に配置される光学ユニットを備えていることにより、以下のような効果を奏する。 The system error measuring apparatus according to the present invention includes the optical unit arranged on the light guide path of the light beam to be measured when measuring the system error, and thus has the following effects.
すなわち、この光学ユニットによれば、透過型ピンホールを用いることにより、入射光束の波長の数千分の一程度のオーダーまで高精度に波面整形された評価用光束を出力することができるので、波面測定用干渉計のシステム誤差を高精度に計測することが可能となる。また、この光学ユニットは、被検光束の導光路上に容易に配置することができるので、波面測定用干渉計のシステム誤差を容易かつ短時間で行なうことが可能となる。 That is, according to this optical unit, by using a transmissive pinhole, it is possible to output the evaluation light beam whose wavefront is accurately shaped to the order of several thousandths of the wavelength of the incident light beam. It becomes possible to measure the system error of the interferometer for wavefront measurement with high accuracy. In addition, since this optical unit can be easily arranged on the light guide path of the test light beam, the system error of the wavefront measuring interferometer can be easily and quickly performed.
また、本発明に係る波面測定用干渉計装置によれば、本発明に係るシステム誤差計測装置を備えていることにより、システム誤差の計測を容易かつ短時間で行なうことができるので、経年使用等によりシステム誤差に変化が生じるような場合でも、このようなシステム誤差を容易に較正することが可能となる。 In addition, according to the interferometer device for wavefront measurement according to the present invention, since the system error measurement device according to the present invention is provided, the system error can be measured easily and in a short time. Even when the system error changes due to the above, it is possible to easily calibrate such a system error.
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態に係る波面測定用干渉計装置を概略的に示す図である。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing a wavefront measuring interferometer device according to an embodiment of the present invention.
〈波面測定用干渉計装置の構成〉
図1に示す波面測定用干渉計装置は、被検光源装置1から出力される被検光束の波面測定を行なうものであり、後述するシステム誤差計測時に、被検光束の導光路上に設置される光学ユニット2と、マイケルソン型の光学系配置をとる波面測定用干渉計3と、縞解析等を行なう解析部4とを備えてなる。
<Configuration of interferometer for wavefront measurement>
The wavefront measurement interferometer device shown in FIG. 1 measures the wavefront of the test light beam output from the test light source device 1 and is installed on the light guide path of the test light beam at the time of system error measurement described later.
上記被検光源装置1は、例えば、半導体レーザ等の光源11と、該光源11からの発散光束を平行光束に変換するコリメータレンズ12と、反射ミラー13とからなり、光ピックアップ用のLD光束を出力するように構成されたものとされる。このような光ピックアップ用のLD光束は、その可干渉距離を短くするために高調波が重畳されて使用される場合があり、図1に示す波面測定用干渉計装置では、このような低可干渉性のLD光束を被検光束とする場合でも、その波面測定を行なえるように構成されている。なお、この被検光源装置1は、光ピックアップ装置等に組み込まれて用いられるものであり、上記波面測定用干渉計装置の構成要素ではない。 The test light source device 1 includes, for example, a light source 11 such as a semiconductor laser, a collimator lens 12 that converts a divergent light beam from the light source 11 into a parallel light beam, and a reflection mirror 13. It is assumed to be configured to output. Such an LD light beam for optical pickup may be used with harmonics superimposed to shorten the coherence distance. In the wavefront measurement interferometer apparatus shown in FIG. Even when the coherent LD light beam is used as the test light beam, the wavefront measurement can be performed. The test light source device 1 is used by being incorporated in an optical pickup device or the like, and is not a component of the wavefront measuring interferometer device.
これに対し上記波面測定用干渉計装置の構成要素となる上記光学ユニット2は、入射された光束を収束光束として出力する収束光学系21と、該収束光学系21からの収束光束の略収束点に配置され、入射した前記収束光束を波面整形し発散光束となして出力する、ピンホール板23に穿設された透過型ピンホール22(その大きさは、好ましくは入射する光束の回折限界よりも小さく構成されている)と、該透過型ピンホール22からの発散光束を、波面測定用干渉計3のシステム誤差を計測可能な平行光束からなる評価用光束にして変換して出力する出力光学系24とが、図示せぬ鏡筒内に保持されてなる。この光学ユニット2は、上述したように、波面測定用干渉計3のシステム誤差を計測する際に被検光束の導光路上に設置されるものであり、通常時すなわち被検光束の波面測定が行なわれる際には導光路上から退避される。なお、図1では、収束光学系21および出力光学系23が、共に1つのレンズからなるように簡便的に図示されているが、これらが複数の光学素子から構成される場合もある。
On the other hand, the
一方、上記波面測定用干渉計3は、被検光束の導光路上に配置され、該導光路上に導光された光束を2つに分離する光束分離手段(31)と、該光束分離手段により分離された一方の光束を波面整形して基準光束となす波面整形手段(32、34)と、該波面整形手段からの基準光束を光束分離手段により分離された他方の光束と干渉させて該光束の波面情報を担持した干渉縞を得る干渉縞取得手段(31、36〜38)とを有してなる。
On the other hand, the
本実施形態において、上記光束分離手段は光束分離/合波面31を備えたビームスプリッタにより構成されており、上記波面整形手段は、光束分離手段により分離された上記一方の光束を収束させる収束レンズ32と、該収束レンズ32による一方の光束の略収束点に配置され、入射した該一方の光束を波面整形して上記基準光束となす反射型ピンホール34とにより構成されている。
In the present embodiment, the light beam separating means is constituted by a beam splitter having a light beam separating / combining
さらに、この反射型ピンホール34は、曲面で構成された基板面35上に、例えば、蒸着等により形成された金、アルミニューム、クロム等の金属膜からなり、その大きさは、好ましくは入射する上記一方の光束の回折限界よりも小さく構成されている。そして、図中左方から入射する上記一方の光束の少なくとも一部を波面整形して基準光束となし、該基準光束を上記収束レンズ32に向けて出力するように構成されている。なお、上記基板面35には反射防止膜処理が施されており、また、収束レンズ32と反射型ピンホール34との間には、上記一方の光束および基準光束が通過する窓部33aを備えた遮光板33が配されている。
Further, the
また、本実施形態において上記干渉縞取得手段は、光束分離手段により分離された上記他方の光束を反射する反射面36aを備えた反射板36と、該反射面36aから反射された上記他方の光束を、上記基準光束と合波して干渉させる上記光束分離/合波面31と、この干渉により得られる干渉縞を結像させる結像レンズ37と、該干渉縞を撮像する撮像カメラ38とにより構成されている。なお、被検光束が低可干渉性の光束である場合でも干渉縞が得られるように、光束分離/合波面31から反射型ピンホール34を経て光束分離/合波面31に戻るまでの光路長と、光束分離/合波面31から反射面36aを経て光束分離/合波面31に戻るまでの光路長とは、互いに略一致するように調整されている。上記反射板36には、このような光路長調整を行なうために反射板36を光軸方向に移動させる機構と、フリンジスキャン計測を実施する際に反射板36を光軸方向に微動させる機構とが設けられている(いずれも図示略)。
In the present embodiment, the interference fringe acquisition means includes a
また、上記解析部4は、画像処理や縞解析を行なう縞解析装置41と、キーボード等の入力装置42と、表示装置43とを備えてなる。上記縞解析装置41は、コンピュータ等により構成されており、画像処理や縞解析を行なうためのプログラムを格納した記憶部や、プログラムの実行や各種演算を行なう演算部等を備え、上記撮像カメラ38において撮像された干渉縞に基づき、被検光束の波面の状態を解析することが可能となっている。
The analysis unit 4 includes a
さらに、縞解析装置41においては、予め計測された波面測定用干渉計3のシステム誤差の計測値がメモリ等に格納されており、このシステム誤差の計測値を波面測定の解析結果から演算的に除去するように構成されている。
Further, in the
本実施形態において波面測定を行なう場合には、上記光学ユニット2が被検光束の導光路上から退避され、上記被検光源装置1から出力された被検光束が、導光路に沿って上記光束分離/合波面31に入射される。
When performing wavefront measurement in the present embodiment, the
光束分離/合波面31に入射された被検光束は、光束分離/合波面31を透過する第1の光束と、光束分離/合波面31において図中上方に反射される第2の光束とに分離され、第1の光束は収束レンズ32を経て反射型ピンホール34に入射し、そこで波面整形されて基準光束として反射され、再び収束レンズ32を経て光束分離/合波面31に戻る。
The test light beam incident on the light beam separation /
一方、第2の光束は反射板36の反射面36aで反射されて光束分離/合波面31に戻り、そこで基準光束と合波されて干渉光とされる。この干渉光は結像レンズ37を経て撮像カメラ38に取り込まれ、そこで被検光束の波面情報を担持した干渉縞が撮像される。
On the other hand, the second light beam is reflected by the reflecting
撮像された干渉縞は、縞解析装置41において、所定の縞解析プログラムに基づく演算処理等が行なわれ、被検光束の波面の状態が解析される。また、この解析の際、波面測定用干渉計3のシステム誤差(予め計測されていた値)が、波面測定の解析結果から演算的に除去される。
The captured interference fringes are subjected to arithmetic processing or the like based on a predetermined fringe analysis program in the
〈システム誤差計測装置の構成〉
次に、本発明の一実施形態に係るシステム誤差計測装置について説明する。上述したように図1に示す波面測定用干渉計の一部を構成する上記光学ユニット2および上記縞解析装置41は、本発明の一実施形態に係るシステム誤差計測装置をも構成している。
<Configuration of system error measurement device>
Next, a system error measurement device according to an embodiment of the present invention will be described. As described above, the
すなわち、本実施形態のシステム誤差計測装置は、光学ユニット2と縞解析装置41とを備えてなり、この縞解析装置41は、光学ユニット2を被検光束の導光路上に配置した際に、波面測定用干渉計3により得られる、上記評価用光束の波面情報および波面測定用干渉計のシステム誤差の情報を担持した干渉縞を解析し、該システム誤差の新たな計測値を求めるシステム誤差解析手段を、メモリ等に格納されたプログラム等として備えている。そして、求められたシステム誤差の新たな計測値を、予め計測されていた元の計測値と比較することにより、上記波面測定用干渉計3のシステム誤差の計測値に変化が生じているか否かを判定して、変化が生じている場合にはこの計測値を較正するように構成されている。
That is, the system error measurement device of the present embodiment includes the
〈システム誤差の計測〉
本実施形態において波面測定用干渉計3のシステム誤差の計測を行なう場合には、上記光学ユニット2が被検光束の導光路上に設置され、所定の光源(被検光源装置1を用いることも可)から出力された平行光束が、導光路に沿って光学ユニット2に入射される。
<Measurement of system error>
In the present embodiment, when measuring the system error of the
光学ユニット2に入射された光束は、収束光学系21により収束された後、その略収束点に配置された透過型ピンホール22に入射される。入射した収束光束は、透過型ピンホール22において、少なくともその一部が波面整形され、発散光束として出力光学系24に向け出射される。出力光学系24に入射された発散光束は平行光束に変換され、評価用光束として光束分離/合波面31に入射される。
The light beam incident on the
光束分離/合波面31に入射された評価用光束は、光束分離/合波面31において2つに分離され、一方は、波面整形手段を経て光束分離/合波面31に戻り、他方は、反射板36の反射面36aで反射されて光束分離/合波面31に戻り、そこで互いに合波される。
The evaluation light beam incident on the light beam separation /
この合波により得られる干渉光は、結像レンズ37を経て撮像カメラ38に取り込まれ、そこで評価用光束の波面情報および波面測定用干渉計3のシステム誤差情報を担持した干渉縞が撮像される。
The interference light obtained by this multiplexing is taken into the
評価用光束は、光学ユニット2により高精度に波面整形されているので、波面測定用干渉計3のシステム誤差が無ければ、撮像された干渉縞はヌル縞状態となる。一方、システム誤差がある場合には、得られる干渉縞はヌル縞状態とはならないので、縞解析装置41において、実際に得られた干渉縞をヌル縞と比較することにより、波面測定用干渉計3のシステム誤差の新たな計測値が求められる。
Since the evaluation light beam is wavefront shaped with high accuracy by the
この新たに求められたシステム誤差の計測値は、縞解析装置41において、予め記憶されていた元の計測値と比較されることにより、システム誤差に変化が生じているか否かが判定され、変化が生じていると判定された場合には、元の計測値が較正されて新たな計測値がメモリ等に格納される。
The newly obtained measurement value of the system error is compared with the original measurement value stored in advance in the
以上説明したように、本実施形態に係るシステム誤差計測装置によれば、光学ユニット2を被検光束の導光路上に配置することにより、波面測定用干渉計3のシステム誤差の計測および較正を容易かつ短時間で行なうことが可能である。
As described above, according to the system error measuring apparatus according to the present embodiment, the measurement and calibration of the system error of the
また、光学ユニット2は、透過型ピンホール22により入射光束の波面整形を行なうので、波長の数千分の一程度のオーダーまで高精度に波面整形された評価用光束を出力することができるので、球面鏡を用いて波面整形する従来技術に比較して、波面測定用干渉計3のシステム誤差を高精度に計測することが可能となる。
In addition, since the
また、本実施形態に係る波面測定用干渉計装置によれば、本発明に係るシステム誤差計測装置を備えていることにより、波面測定用干渉計3のシステム誤差の計測を高精度にかつ短時間で行なうことができるので、経年使用等によりシステム誤差に変化が生じるような場合でも、それを容易に較正することが可能である。また、システム誤差の較正を適宜に行なうことにより、高精度な波面測定を実施し得る状態を維持することが可能となる。
In addition, according to the wavefront measurement interferometer apparatus according to this embodiment, the system error measurement apparatus according to the present invention is provided, so that the measurement of the system error of the
〈態様の変更〉
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、種々に態様を変更することが可能である。
<Change of mode>
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not restricted to the said embodiment, A mode can be variously changed.
例えば、上記実施形態においては、システム誤差計測装置を構成する光学ユニット2および縞解析装置41が、波面測定用干渉計装置の一部をも構成するようになっているが、システム誤差計測装置を波面測定用干渉計装置とは切り離して構成するようにしてもよい。
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態においては、波面測定用干渉計3がマイケルソン型の光学系配置とされているが、本発明は、マッハツェンダ型やフィゾー型など、種々の波面測定用干渉計に対して適用することが可能である。
In the above embodiment, the
また、上述した実施形態では、高調波が重畳された半導体レーザ光束を、可干渉距離の短い被検光束として例示しているが、LED、SLD、ハロゲンランプ、高圧水銀ランプ等の一般的な低可干渉光源から出力される光束を被検光束とすることも可能である。もちろん、一般的なレーザ光束のように、可干渉距離の長い光束を被検光束とすることも可能である。 In the above-described embodiment, the semiconductor laser beam on which harmonics are superimposed is exemplified as a test beam having a short coherence distance. However, a general low-light such as an LED, SLD, halogen lamp, high-pressure mercury lamp, or the like is used. The light beam output from the coherent light source can be used as the test light beam. Of course, a light beam having a long coherence distance, such as a general laser light beam, can be used as a test light beam.
また、本発明は、前掲の特許文献2に開示された、被検光束の波面測定と光ビームスポットの特性測定とを同時に実施し得る測定装置に対しても適用することが可能である。
The present invention can also be applied to a measuring apparatus disclosed in the above-mentioned
1 被検光源装置
2 光学ユニット
3 波面測定用干渉計
4 解析部
11 光源
12 コリメータレンズ
13 反射ミラー
21 収束光学系
22 透過型ピンホール
23 ピンホール板
24 出力光学系
31 光束分離/合波面
32 収束レンズ
33 遮光板
33a 窓部
34 反射型ピンホール
35 基板面
36 反射板
36a 反射面
37 結像レンズ
38 撮像カメラ
41 縞解析装置
42 入力装置
43 表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Test
Claims (4)
前記システム誤差を計測する際に前記導光路上に配置される光学ユニットであって、
入射された光束を収束光束として出力する収束光学系と、
該収束光学系からの前記収束光束の略収束点に配置され、入射した前記収束光束を波面整形し発散光束となして出力する透過型ピンホールと、
該透過型ピンホールからの前記発散光束を、前記波面測定用干渉計の前記システム誤差を計測可能な評価用光束となして前記光束分離手段に向けて出力する出力光学系と、を有してなる光学ユニット、
を備えてなることを特徴とするシステム誤差計測装置。 A light beam separating unit that is disposed on the light guide path of the test light beam and separates the light beam guided onto the light guide path into two parts, and a reference light beam obtained by wavefront shaping one of the light beams separated by the light beam separating unit. An interference fringe acquisition unit that obtains an interference fringe carrying the wavefront information of the light beam by causing the reference light beam from the wavefront shaping unit to interfere with the other light beam separated by the light beam separation unit; In an apparatus for measuring a system error in an interferometer for wavefront measurement having
An optical unit disposed on the light guide when measuring the system error,
A converging optical system that outputs an incident light beam as a convergent light beam;
A transmissive pinhole arranged at a substantially converging point of the convergent light beam from the converging optical system, and shaping the incident convergent light beam into a wavefront and outputting it as a divergent light beam;
An output optical system that outputs the divergent light beam from the transmissive pinhole as an evaluation light beam capable of measuring the system error of the wavefront measurement interferometer and outputs the evaluation light beam to the light beam separation unit. An optical unit,
A system error measuring device comprising:
請求項1または2に記載されたシステム誤差計測装置を備えてなることを特徴とする波面測定用干渉計装置。 A light beam separating unit that is disposed on the light guide path of the test light beam and separates the light beam guided onto the light guide path into two parts, and a reference light beam obtained by wavefront shaping one of the light beams separated by the light beam separating unit. An interference fringe acquisition unit that obtains an interference fringe carrying the wavefront information of the light beam by causing the reference light beam from the wavefront shaping unit to interfere with the other light beam separated by the light beam separation unit; In a wavefront measuring interferometer having
An interferometer apparatus for wavefront measurement, comprising the system error measurement apparatus according to claim 1.
The wavefront shaping means is arranged at a converging lens for converging the one light beam and a substantially converging point of the one light beam by the converging lens, and reflects the incident one light beam into a reference light beam by shaping the wavefront of the one light beam. 4. The wavefront measuring interferometer device according to claim 3, wherein the wavefront measuring interferometer device comprises a pinhole.
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