CN102713508A - 形状测定方法及装置 - Google Patents
形状测定方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102713508A CN102713508A CN2011800033599A CN201180003359A CN102713508A CN 102713508 A CN102713508 A CN 102713508A CN 2011800033599 A CN2011800033599 A CN 2011800033599A CN 201180003359 A CN201180003359 A CN 201180003359A CN 102713508 A CN102713508 A CN 102713508A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lens
- light
- corrugated
- incident
- determinand
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 77
- VQLYBLABXAHUDN-UHFFFAOYSA-N bis(4-fluorophenyl)-methyl-(1,2,4-triazol-1-ylmethyl)silane;methyl n-(1h-benzimidazol-2-yl)carbamate Chemical compound C1=CC=C2NC(NC(=O)OC)=NC2=C1.C=1C=C(F)C=CC=1[Si](C=1C=CC(F)=CC=1)(C)CN1C=NC=N1 VQLYBLABXAHUDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 11
- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract description 69
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 56
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 4
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 4
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 3
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 2
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- KXNLCSXBJCPWGL-UHFFFAOYSA-N [Ga].[As].[In] Chemical compound [Ga].[As].[In] KXNLCSXBJCPWGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/2441—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures using interferometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02001—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties
- G01B9/02007—Two or more frequencies or sources used for interferometric measurement
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02055—Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration
- G01B9/02056—Passive reduction of errors
- G01B9/02058—Passive reduction of errors by particular optical compensation or alignment elements, e.g. dispersion compensation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Abstract
在向被测定物(105)入射的光和向参照反射镜(107)的光的光轴上，分别配置透镜组(202、203、204)，该透镜组(202、203、204)使用准直透镜的焦点距离及/或阿贝数，对消色差条件、光束直径条件、减色差条件进行最佳化，通过使用该透镜组(202、203、204)对波面进行修正，能够减少波面像差的影响，在基于光干涉的形状测定中能提高析像度。
Description
技术领域
本发明涉及高析像度的基于光干涉的形状测定方法及形状测定装置。
背景技术
作为基于光干涉的形状测定装置，有图6所示的结构(例如，参照专利文献1)。从光源601经由透镜602而照射的光通过分割机构603分割成参照光606和信号光604。参照光606由可动参照反射镜607反射。信号光604向被测定物605入射。如图6所示，可动参照反射镜607沿着1维方向(图6的上下方向)机械性地移动。通过使可动参照反射镜607移动，而能够限定信号光604的光轴方向上的被测定物605内的测定位置。
信号光604经由光扫描光学系统600，向被测定物605入射，而由被测定物605反射。作为光扫描光学系统600的具体例子，有物镜。光扫描光学系统600沿着规定方向扫描向被测定物605入射的信号光604。来自可动参照反射镜607和被测定物605的各个反射光相互干涉而形成干涉光。通过利用检测机构609经由透镜608检测该干涉光，来测定与被测定物605相关的信息。
通过基于可动参照反射镜607的向被测定物605入射的入射光的轴向的扫描，而经由分光器621和A/D转换器622，依次取得干涉光的强度数据。并且，基于该干涉光的强度数据，利用由PC(个人计算机)构成的数据运算处理装置623，来构筑3维图像。
通过沿着被测定物605的面内的一方向扫描向被测定物605入射的信号光604，而能够连续地取得1维数据。
如此，使用能够连续取得的图像，通过数据运算处理装置623能够取得2维的图像。而且，通过沿两方向扫描信号光604，而通过数据运算处理装置623能够得到3维图像。
在图6中，可以取代使被测定物605的位置1维且机械性地移动的情况，而使用具有恒定的波长宽度的光源。
图7是表示以往的形状测定装置的波面像差的图。在光源的波长λ＝1200、1300、1400nm下，表示测定深度±3mm的成像特性。在以往的形状测定装置中，虽然测定深度中心的实际的像差特性为直径50μm，但在距测定深度中心为+3mm或-3mm的深度的变化中，由于波面像差的恶化，而使特性恶化至直径100μm附近。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开平6-341809号公报
发明内容
【发明要解决的课题】
然而，在使用图6所示的以往的形状测定装置来进行基于光干涉的形状测定时，若提高析像度，则存在波面错动的问题。
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种在基于光干涉的形状测定中，波面不会错动，且能够提高析像度的形状测定方法及形状测定装置。
【用于解决课题的手段】
为了实现上述目的，本发明如下构成。
本发明的形状测定方法的特征在于，将来自光源的光分割成参照光和信号光，通过配置在使所述信号光向被测定物入射的光轴上的第一波面修正光学系统来修正所述信号光的波面，之后，使所述信号光向所述被测定物入射，通过配置在使所述参照光向参照反射镜入射的光轴上的第二波面修正光学系统来修正所述参照光的波面，之后，使所述参照光向所述参照反射镜入射，检测所述参照光向所述参照反射镜入射而反射出的光与所述信号光向所述被测定物入射而反射出的光相干涉的干涉光，来测定所述被测定物的形状。
本发明的形状测定装置的特征在于，具备：光源；将来自所述光源的光分割成参照光和信号光的光束分离器；检测所述参照光向参照反射镜入射而反射出的光与所述信号光向被测定物入射而反射出的光相干涉的干涉光来测定所述被测定物的形状的处理装置；配置在使所述信号光向所述被测定物入射的光轴上，且修正该光轴上的波面的第一波面修正光学系统；配置在使所述参照光向所述参照反射镜入射的光轴上，且修正该光轴上的波面的第二波面修正光学系统。
【发明效果】
在本发明中，在基于光干涉的形状测定中，通过被测定物用波面修正光学系统和参照反射镜用波面修正光学系统，能够减少波面的像差的影响，不使波面错动地提高析像度。
附图说明
本发明的上述及其他的目的和特征通过与附图中的实施方式相关联的下面的记述明确可知。在该附图中，
图1是表示本发明的第一实施方式的形状测定装置的结构的图，
图2是本发明的第一实施方式的形状测定装置的结构的局部的放大图，
图3是本发明的第二实施方式的形状测定装置的结构的局部的放大图，
图4是本发明的第三实施方式的形状测定装置的结构的局部的放大图，
图5是表示本发明的第一实施方式的形状测定装置的波面像差的图，
图6是表示以往的形状测定装置的结构的图，
图7是表示以往的形状测定装置中的波面像差的图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
图1是表示能够实施本发明的第一实施方式的形状测定方法的形状测定装置的结构的图。
该形状测定装置包括光源101、透镜102、光束分离器103、参照光像差修正透镜111、透镜(光学系统)90、可动参照反射镜107、入射光像差修正透镜110、物镜91、聚光透镜108、检测机构109、分光器121、A/D转换器122、数据运算处理装置123。光束分离器103是分割机构或分割构件的一例。数据运算处理装置123例如由作为处理装置的一例发挥功能的PC(个人计算机)构成。作为光源101，例如使用具有波长λ＝1200、1300、1400nm的宽度的激光光源。
从光源101射出的光经由透镜102向光束分离器103照射。向光束分离器103照射的光被光束分离器103分割成参照光106和信号光104。参照光106穿过了参照光像差修正透镜111后，由透镜90聚光而到达可动参照反射镜107。到达了可动参照反射镜107的参照光106被可动参照反射镜107朝向光束分离器103反射。由此，可动参照反射镜107产生的反射光经由透镜90和参照光像差修正透镜111，返回光束分离器103。
可动参照反射镜107在可动参照反射镜驱动装置107D的作用下，沿着1维方向机械性地移动。通过使可动参照反射镜107移动，来限定向被测定物105入射的信号光104的光轴方向上的被测定物105内的测定位置。作为被测定物105的一例，列举有通过透镜等光学构件或内窥镜等观察的人体内部或口腔内等。参照光106由光束分离器103和可动参照反射镜107反射之后，经由光束分离器103由检测机构109检测。可动参照反射镜驱动装置107D例如大体包括：被进行正反旋转驱动的电动机；固定在电动机的旋转轴上的螺纹轴；与螺纹轴螺合且与可动参照反射镜107连结的螺母部；对可动参照反射镜107进行引导而使其沿着光轴方向直线地进退移动的引导构件。
信号光104在穿过了入射光像差修正透镜110后，由物镜91聚光而向被测定物105入射，由被测定物105反射。由被测定物105反射的信号光104通过入射光像差修正透镜110和物镜91而由光束分离器103反射，且由检测机构109检测。物镜91沿着规定方向扫描向被测定物105入射的信号光104。
来自可动参照反射镜107和被测定物105的各自的反射光在光束分离器103相互干涉，其干涉光经由聚光透镜108向检测机构109聚光。通过检测机构109检测被聚光的干涉光，测定与被测定物105相关的信息。作为检测机构109，使用光检测器，该光检测器使用对波长λ＝1200、1300、1400nm具有灵敏度的铟砷化镓。
通过基于可动参照反射镜107的向被测定物105入射的入射光的轴向的扫描，由分光器121分光而取得干涉光。并且，利用A/D转换器122对取得的干涉光的信息进行A/D转换处理，而依次取得干涉光的强度数据。基于依次取得的干涉光的强度数据，利用数据运算处理装置123来构筑3维图像。
通过沿着被测定物105的面内的一方向扫描向被测定物105入射的信号光104，而能够连续地取得1维数据。为了沿着一方向扫描，例如，通过支承构件驱动装置105D使支承被测定物105的支承构件(未图示)沿着被测定物105的光轴方向移动。支承构件驱动装置105D与可动参照反射镜驱动装置107D为同样的结构。
如此，使用能够连续取得的图像，利用数据运算处理装置123进行运算处理，由此能够取得2维图像。而且，使用将信号光104沿两方向扫描而能够取得的图像，利用数据运算处理装置123进行运算处理，由此能够得到3维图像。
在图1中，也可以取代使用支承构件驱动装置105D来使被测定物105的位置1维且机械性地移动的情况，而使用具有恒定的波长的宽度的光源。
图2是图1的入射光像差修正透镜110和参照光像差修正透镜111的各自的详细情况。由于入射光像差修正透镜110和参照光像差修正透镜111为同一结构，因此在图2及后述的图3、图4中，对它们进行汇总说明。入射光像差修正透镜110作为第一波面修正光学系统即被测定物用波面修正光学系统的一例发挥功能。参照光像差修正透镜111作为第二波面修正光学系统即参照反射镜用波面修正光学系统的一例发挥功能。如图2所示，对波面进行修正的透镜(像差修正透镜)包括1个准直透镜201、作为由多个透镜组成的透镜组的一例的由3个透镜组成的透镜组202、203、204、以及成像透镜205。对波面进行修正的透镜(像差修正透镜)分别构成入射光像差修正透镜110和参照光像差修正透镜111。从来自光源101的光的入射侧到出射侧，由3个透镜组成的透镜组202、203、204将凹透镜202、凸透镜203、凹透镜204依次排列组合而成。
以下，使用图1，说明作为第一实施方式的更具体的例子的实施例1。
准直透镜201的阿贝数是Vdc＝50.3。由3个透镜组成的透镜组202、203、204的阿贝数依次为Vd1＝35.3，Vd2＝45.7，Vd3＝35.3。
准直透镜201的折射率为nc＝1.605。由3个透镜组成的透镜组202、203、204的折射率依次为n1＝1.750，n2＝1.744，n3＝1.750。
准直透镜201的焦点距离是fc＝15.52。由3个透镜组成的透镜组202、203、204的焦点距离依次为f1＝-8.08，f2＝4.35，f3＝-8.08。
该实施例1的结构中的消色差条件X1可以由下式的(式1)表示。此处的消色差条件X1是用于通过多个凸透镜和凹透镜来减小多个波长的焦点距离的像差的条件。
(数1)
X1＝1/fc*Vdc+1/f1*Vd1+1/f2*Vd2+1/f3*Vd3…(式1)
消色差条件X1的值越接近零，波面像差越小。即，越成为
(X1＝0)…(式1A)，
波面像差越小。实施例1中的消色差条件X1的值为-0.0006。为了减小多个波长的焦点距离的像差，消色差条件X1的值优选接近零的值。具体而言，消色差条件X1的值优选为-0.05以上且+0.05以下。
该实施例1的结构中的光束直径条件X2可以由下式的(式2)表示。此处的光束直径条件X2是用于通过多个凸透镜和凹透镜来减小波面像差的条件。
(数2)
X2＝1/f1+1/f2+1/f3 …(式2)
光束直径条件X2的值越接近零，波面像差越小。即，越成为
(X2＝0)…(式2A)，
波面像差越小。实施例1中的光束直径条件X2的值成为-0.018。为了减小波面像差，光束直径条件X2的值优选接近零的值。具体而言，光束直径条件X2的值优选为-0.05以上且+0.05以下。
该实施例1的结构中的减色差条件X3可以由下式的(式3)表示。此处的减色差条件X3是用于通过多个凸透镜和凹透镜来减小多个波长的高次的色像差的条件。
(数3)
X3＝|fc/f2| …(式3)
为了不使修正波面的透镜(入射光像差修正透镜110或参照光像差修正透镜111)的曲率增大，减色差条件X3优选为0以上且5以下。实施例1中的减色差条件X3为3.56。在此，减色差条件X3优选为5以下是因为，若减色差条件X3超过5，则波面像差变大，从而无法提高析像度。
(X3≤5)…(式3A)
图5是表示本发明的第一实施方式的形状测定装置中的波面像差的图。图5表示在光源101的波长λ＝1200、1300、1400nm的范围中的测定深度±3mm的成像特性。在本发明的第一实施方式的形状测定装置中，在测定深度中心处是直径5m的像差特性，且距测定深度中心为+3mm或-3mm的深度的变化中的波面像差也是直径50μm。因此，图5所示的本发明的第一实施方式中的形状测定的波面像差与图7所示的以往的形状测定的波面像差相比，能够得到2倍的良好的特性。即，在图7所示的以往的形状测定中，在距测定深度中心为+3mm或-3mm的深度处，越接近直径100μm而像差特性越恶化，但在本发明的第一实施方式中，停留在直径50μm为止的波面像差，能够得到2倍的良好的特性。需要说明的是，在后述的第二实施方式、第三实施方式中，也成为图5那样的结果。
在本第一实施方式中，通过使用入射光像差修正透镜110和参照光像差修正透镜111，而能够实现没有波面像差的影响的形状测定。在此，入射光像差修正透镜110和参照光像差修正透镜111分别包括1个准直透镜201、由3个透镜组成的透镜组202、203、204、成像透镜205。
换言之，分别在入射光像差修正透镜110和参照光像差修正透镜111中，具备对消色差条件、光束直径条件、减色差条件进行了最佳化的由3个透镜组成的透镜组202、203、204，通过这由3个透镜组成的透镜组202、203、204所构成的像差修正光学系统(入射光像差修正透镜110和参照光像差修正透镜111)，能够减少波面像差的影响，修正波面，能够不使波面错动地提高析像度。
更具体而言，为了对消色差条件、光束直径条件、减色差条件进行最佳化，入射光像差修正透镜110和参照光像差修正透镜111只要是满足(式1A)、(式2A)、(式3A)中的任一个的光学系统，就能够减少波面像差的影响。而且，通过满足这些(式1A)、(式2A)、(式3A)中的多个，而能够实现更可靠地减少波面像差的影响的形状测定。
需要说明的是，在使形状测定装置自动地动作时，只要具备图1所示的控制装置100即可。该控制装置100对光源101、数据运算处理装置123、可动参照反射镜驱动装置107D、支承构件驱动装置105D、检测机构109进行动作控制。
(第二实施方式)
图3是表示本发明的第二实施方式的形状测定装置中的入射光像差修正透镜110和参照光像差修正透镜111的结构的图。本发明的第二实施方式的形状测定装置是在图1中分别取代前述的第一实施方式的图2所示的将凸透镜(1个准直透镜201)、凹透镜202、凸透镜203及凹透镜204组合成的透镜组的结构，而形成为图3所示的将凸透镜、凸透镜、凹透镜及凸透镜组合成的透镜组的结构的形状测定装置。
图3包括作为凸透镜的准直透镜301、作为由多个透镜组成的透镜组的一例的由3个透镜组成的透镜302、303、304。由3个透镜组成的透镜组302、303、304是从来自光源101的光的入射侧到出射侧，将凸透镜302、凹透镜303、凸透镜304依次排列的组合。
以下，在图3中，说明作为第二实施方式的更具体的例子的实施例2。
准直透镜301的阿贝数为Vdc＝50.3。由3个透镜组成的透镜组302、303、304的阿贝数依次为Vd1＝35.3，Vd2＝45.7，Vd3＝35.3。
准直透镜301的折射率为nc＝1.605。由3个透镜组成的透镜组302、303、304的折射率依次为n1＝1.750，n2＝1.744，n3＝1.750。
准直透镜301的焦点距离为fc＝15.52。由3个透镜组成的透镜组302、303、304的焦点距离依次为f1＝8.08，f2＝-3.97，f3＝8.08。
该实施例2的结构中的消色差条件X1可以由前述的(式1)表示。消色差条件X1的值越接近零，波面像差越小。实施例2中的消色差条件X1的值成为-0.0031。
该实施例2的结构中的光束直径条件X2可以由前述的(式2)表示。光束直径条件X2的值越接近零，波面像差越小。实施例2中的光束直径条件X2的值成为-0.0045。
该实施例2的结构中的减色差条件X3可以由前述的(式3)表示。为了不使修正波面的透镜(入射光像差修正透镜110或参照光像差修正透镜111)的曲率增大，减色差条件X3优选为5以下。实施例2中的减色差条件X3为3.91。
根据本第二实施方式，使用前述的分别包括1个准直透镜301、由3个透镜组成的透镜组302、303、304、成像透镜305在内的入射光像差修正透镜110和参照光像差修正透镜111。通过使用本第二实施方式的结构，能够实现减少波面像差的影响的形状测定。换言之，在本第二实施方式中，分别在入射光像差修正透镜110和参照光像差修正透镜111中，使用对消色差条件、光束直径条件、减色差条件进行了最佳化的由3个透镜组成的透镜组302、303、304。通过这由3个透镜组成的透镜组302、303、304所构成的像差修正光学系统(入射光像差修正透镜110和参照光像差修正透镜111)，能够减少波面像差的影响，修正波面，能够不使波面错动地提高析像度。
更具体而言，为了对消色差条件、光束直径条件、减色差条件进行最佳化，入射光像差修正透镜110和参照光像差修正透镜111只要是满足(式1A)、(式2A)、(式3A)中的任一个的光学系统，就能够减少波面像差的影响。而且，通过满足这些(式1A)、(式2A)、(式3A)中的多个，能够更可靠地减少波面像差的影响。
(第三实施方式)
图4是表示本发明的第三实施方式的形状测定装置中的入射光像差修正透镜110和参照光像差修正透镜111的图。本发明的第三实施方式的形状测定装置是取代前述的第二实施方式的图3所示的将凸透镜301、凸透镜302、凹透镜303、凸透镜304组合成的透镜组的结构，而形成为图4所示的将凸透镜、凹透镜及凸透镜组合成的透镜组的结构的形状测定装置。
图4包括作为凸透镜的准直透镜401、作为由多个透镜组成的透镜组的一例的由2个透镜组成的透镜402、403。由2个透镜组成的透镜组是从来自光源101的光的入射侧朝向出射侧将凹透镜402和凸透镜403依次排列的组合。
以下，在图4中，说明作为第三实施方式的更具体的例子的实施例3。
准直透镜401的阿贝数为Vdc＝50.3。由2个透镜组成的透镜组402、403的阿贝数依次为Vd1＝18.9，Vd2＝32.3。
准直透镜401的折射率为nc＝1.605。由2个透镜组成的透镜组402、403的折射率依次为n1＝1.923，n2＝1.850。准直透镜401的焦点距离为fc＝15.52。由2个透镜组成的透镜组402、403的焦点距离依次为f1＝-8.77，f2＝9.56。
该实施例3的结构中的消色差条件X1可以由前述的(式1)表示。消色差条件X1的值越接近零，波面像差越小。实施例3中的消色差条件X1的值成为-0.0015。
该实施例3的结构中的光束直径条件X2可以由前述的(式2)表示。光束直径条件X2的值越接近零，波面像差越小。实施例3中的光束直径条件X2的值成为-0.0094。
该实施例3的结构中的减色差条件X3可以由前述的(式3)表示。为了不使修正波面的透镜(入射光像差修正透镜110或参照光像差修正透镜111)的曲率增大，减色差条件X3优选为5以下。实施例3中的减色差条件X3为1.77。
在本第三实施方式中，使用前述的分别包括1个准直透镜401、由2个透镜组成的透镜组402、403、成像透镜405在内的入射光像差修正透镜110和参照光像差修正透镜111。通过使用本第三实施方式的结构，能够实现减少波面像差的影响的形状测定。换言之，在本第三实施方式中，分别在入射光像差修正透镜110和参照光像差修正透镜111中，使用对消色差条件、光束直径条件、减色差条件进行了最佳化的由2个透镜组成的透镜组402、403。通过这由2个透镜组成的透镜组402、403所构成的像差修正光学系统(入射光像差修正透镜110和参照光像差修正透镜111)，能够减少波面像差的影响，修正波面，能够不使波面错动地提高析像度。
更具体而言，为了对消色差条件、光束直径条件、减色差条件进行最佳化，入射光像差修正透镜110和参照光像差修正透镜111只要是满足(式1A)、(式2A)、(式3A)中的任一个的光学系统，就能够减少波面像差的影响。而且，通过满足这些(式1A)、(式2A)、(式3A)中的多个，能够更可靠地减少波面像差的影响。
另外，在本第三实施方式中，以比前述的第一实施方式的形状测定装置及第二实施方式的形状测定装置少的透镜个数来构成透镜组402、403。因此，本第三实施方式的形状测定装置的实施时的材料费用更廉价，且能够使其结构更简单。
需要说明的是，通过将上述各种实施方式中的任意的实施方式适当组合，而能够起到各自具有的效果。
本发明参照附图并与优选的实施方式相关联而充分地进行了记载，但对于熟悉该技术的人员而言，可以进行各种变形或修正。此种变形或修正只要不脱离权利要求书的范围所限定的本发明的范围，就应该认为包含其中。
【产业上的可利用性】
本发明的形状测定方法及装置是能够不使波面错动而提高析像度，且高析像度的基于光干涉的形状测定方法及形状测定装置，能够利用在产业上的工程品质管理、或各种计测、或检查装置中。而且，本发明还能够利用在内窥镜等的生物体的观察中。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改后)一种形状测定装置，具备：
光源；
将来自所述光源的光分割成参照光和信号光的光束分离器；
检测所述参照光向参照反射镜入射而反射出的光与所述信号光向被测定物入射而反射出的光相干涉的干涉光来测定所述被测定物的形状的处理装置；
配置在使所述信号光向所述被测定物入射的光轴上，且修正该光轴上的波面的第一波面修正光学系统；
配置在使所述参照光向所述参照反射镜入射的光轴上，且修正该光轴上的波面的第二波面修正光学系统，
所述第一波面修正光学系统或所述第二波面修正光学系统包括1个准直透镜、由3个透镜组成的透镜组、成像透镜，
所述1个准直透镜的阿贝数为Vdc，所述由3个透镜组成的透镜组的阿贝数为Vd1、Vd2、Vd3，所述1个准直透镜的焦点距离为fc，所述由3个透镜组成的透镜组的焦点距离为f1、f2、f3时，
消色差条件(式1)的值X1是-0.05以上且+0.05以下，
(数1)
X1＝1/fc*Vdc+1/f1*Vd1+1/f2*Vd2+1/f3*Vd3…(式1)。
2.(修改后)根据权利要求1所述的形状测定装置，其中，
所述1个准直透镜的焦点距离为fc，所述由3个透镜组成的透镜组的焦点距离为f1、f2、f3时，
光束直径条件(式2)的值X2为-0.05以上且+0.05以下，
(数2)
X2＝1/f1+1/f2+1/f3 …(式2)。
3.(修改后)一种形状测定装置，具备：
光源；
将来自所述光源的光分割成参照光和信号光的光束分离器；
检测所述参照光向参照反射镜入射而反射出的光与所述信号光向被测定物入射而反射出的光相干涉的干涉光来测定所述被测定物的形状的处理装置；
配置在使所述信号光向所述被测定物入射的光轴上，且修正该光轴上的波面的第一波面修正光学系统；
配置在使所述参照光向所述参照反射镜入射的光轴上，且修正该光轴上的波面的第二波面修正光学系统，
所述第一波面修正光学系统或所述第二波面修正光学系统包括1个准直透镜、由3个透镜组成的透镜组、成像透镜，
所述1个准直透镜的焦点距离为fc，所述由3个透镜组成的透镜组的焦点距离为f1、f2、f3时，
光束直径条件(式2)的值X2为-0.05以上且+0.05以下，
(数3)
X2＝1/f1+1/f2+1/f3 …(式2)。
4.(修改后)根据权利要求1～3中任意一项所述的形状测定装置，其中，
所述1个准直透镜的焦点距离为fc，所述由3个透镜组成的透镜组的焦点距离为f1、f2、f3时，
减色差条件(式3)的值X3为0以上且5以下，
(数4)
X3＝|fc/f2|…(式3)。
5.(修改后)一种形状测定装置，具备：
光源；
将来自所述光源的光分割成参照光和信号光的光束分离器；
检测所述参照光向参照反射镜入射而反射出的光与所述信号光向被测定物入射而反射出的光相干涉的干涉光来测定所述被测定物的形状的处理装置；
配置在使所述信号光向所述被测定物入射的光轴上，且修正该光轴上的波面的第一波面修正光学系统；
配置在使所述参照光向所述参照反射镜入射的光轴上，且修正该光轴上的波面的第二波面修正光学系统，
所述第一波面修正光学系统或所述第二波面修正光学系统包括1个准直透镜、由3个透镜组成的透镜组、成像透镜，
所述1个准直透镜的焦点距离为fc，所述由3个透镜组成的透镜组的焦点距离为f1、f2、f3时，
减色差条件(式3)的值X3为0以上且5以下，
(数5)
X3＝|fc/f2| …(式3)。
6.(修改后)根据权利要求1～5中任意一项所述的形状测定装置，其中，
所述由3个透镜组成的透镜组是将凹透镜、凸透镜、凹透镜依次排列的组合。
7.(修改后)根据权利要求1～5中任意一项所述的形状测定装置，其中，
所述由3个透镜组成的透镜组是将凸透镜、凹透镜、凸透镜依次排列的组合。
8.(删除)
9.(删除)
10.(删除)
说明或声明(按照条约第19条的修改)
基于条约第19(1)条的说明书
修改后的权利要求1：将申请时的权利要求8作为权利要求1，并加入从属的申请时的权利要求3和4，将引用形式变更为独立形式。而且，“由多个透镜组成的透镜组”改为“由3个透镜组成的透镜组”这一修改基于申请时的说明书的第5页第5段的内容。
修改后的权利要求2：将申请时的权利要求9作为修改后的权利要求2，并变更了引用的权利要求。需要说明的是，引用的权利要求基于说明书的第7页最后1段～第8页第1段的内容。
修改后的权利要求3：将申请时的权利要求9作为修改后的权利要求3，并加入从属的申请时的权利要求3和4，将引用形式变更为独立形式。
修改后的权利要求4：将申请时的权利要求10作为修改后的权利要求4，并变更了引用的权利要求。需要说明的是，引用的权利要求基于说明书的第7页最后1段～第8页第1段的内容。
修改后的权利要求5：将申请时的权利要求10作为修改后的权利要求5，并加入从属的申请时的权利要求3和4，将引用形式变更为独立形式。
修改后的权利要求6：将申请时的权利要求5作为修改后的权利要求6，并变更了引用的权利要求。而且，“由多个透镜组成的透镜组”改为“所述由3个透镜组成的透镜组”这一修改基于申请时的说明书的第5页第5段的内容。需要说明的是，引用的权利要求基于说明书的第7页最后1段～第8页第1段的内容。
修改后的权利要求7：将申请时的权利要求6作为修改后的权利要求7，并变更了引用的权利要求。而且，“由多个透镜组成的透镜组”改为“所述由3个透镜组成的透镜组”这一修改基于申请时的说明书的第8页第4段的内容。需要说明的是，引用的权利要求基于说明书的第9页第3段的内容。
申请时的权利要求8～10：删除。
Claims (10)
1.一种形状测定方法，其中，
将来自光源的光分割成参照光和信号光，
通过配置在使所述信号光向被测定物入射的光轴上的第一波面修正光学系统来修正所述信号光的波面，之后，使所述信号光向所述被测定物入射，
通过配置在使所述参照光向参照反射镜入射的光轴上的第二波面修正光学系统来修正所述参照光的波面，之后，使所述参照光向所述参照反射镜入射，
检测所述参照光向所述参照反射镜入射而反射出的光与所述信号光向所述被测定物入射而反射出的光相干涉的干涉光，来测定所述被测定物的形状。
2.根据权利要求1所述的形状测定方法，其中，
所述第一波面修正光学系统或所述第二波面修正光学系统包括1个准直透镜、由多个透镜组成的透镜组、成像透镜，
使所述信号光向所述被测定物入射时，通过配置在使所述信号光向所述被测定物入射的光轴上的所述第一波面修正光学系统的所述由多个透镜组成的透镜组来修正波面，并且，
在使所述参照光向所述参照反射镜入射时，通过配置在使所述参照光向所述参照反射镜入射的光轴上的所述第二波面修正光学系统的所述由多个透镜组成的透镜组来修正波面。
3.一种形状测定装置，具备：
光源；
将来自所述光源的光分割成参照光和信号光的光束分离器；
检测所述参照光向参照反射镜入射而反射出的光与所述信号光向被测定物入射而反射出的光相干涉的干涉光来测定所述被测定物的形状的处理装置；
配置在使所述信号光向所述被测定物入射的光轴上，且修正该光轴上的波面的第一波面修正光学系统；
配置在使所述参照光向所述参照反射镜入射的光轴上，且修正该光轴上的波面的第二波面修正光学系统。
4.根据权利要求3所述的形状测定装置，其中，
所述第一波面修正光学系统或所述第二波面修正光学系统包括1个准直透镜、由多个透镜组成的透镜组、成像透镜。
5.根据权利要求4所述的形状测定装置，其中，
所述由多个透镜组成的透镜组是将凹透镜、凸透镜、凹透镜依次排列的组合。
6.根据权利要求4所述的形状测定装置，其中，
所述由多个透镜组成的透镜组是将凸透镜、凹透镜、凸透镜依次排列的组合。
7.根据权利要求4所述的形状测定装置，其中，
所述由多个透镜组成的透镜组是凹透镜与凸透镜的组合。
8.根据权利要求4所述的形状测定装置，其中，
所述1个准直透镜的阿贝数为Vdc，由3个透镜组成的所述透镜组的阿贝数为Vd1、Vd2、Vd3，所述1个准直透镜的焦点距离为fc，由3个透镜组成的所述透镜组的焦点距离为f1、f2、f3时，
消色差条件(式1)的值X1是-0.05以上且+0.05以下，
(数1)
X1＝1/fc*Vdc+1/f1*Vd1+1/f2*Vd2+1/f3*Vd3…(式1)。
9.根据权利要求4或8所述的形状测定装置，其中，
所述1个准直透镜的焦点距离为fc，由3个透镜组成的所述透镜组的焦点距离为f1、f2、f3时，
光束直径条件(式2)的值X2为-0.05以上且+0.05以下，
(数2)
X2＝1/f1+1/f2+1/f3 …(式2)。
10.根据权利要求4或8所述的形状测定装置，其中，
所述1个准直透镜的焦点距离为fc，由3个透镜组成的所述透镜组的焦点距离为f1、f2、f3时，
减色差条件(式3)的值X3为0以上且5以下，
(数3)
X3＝|fc/f2|…(式3)。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010128052 | 2010-06-03 | ||
| JP2010-128052 | 2010-06-03 | ||
| PCT/JP2011/003044 WO2011152037A1 (ja) | 2010-06-03 | 2011-05-31 | 形状測定方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102713508A true CN102713508A (zh) | 2012-10-03 |
Family
ID=45066428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011800033599A Pending CN102713508A (zh) | 2010-06-03 | 2011-05-31 | 形状测定方法及装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20120243000A1 (zh) |
| JP (1) | JPWO2011152037A1 (zh) |
| KR (1) | KR20130083820A (zh) |
| CN (1) | CN102713508A (zh) |
| WO (1) | WO2011152037A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104949631A (zh) * | 2014-03-27 | 2015-09-30 | 纽富来科技股份有限公司 | 曲率测定装置以及曲率测定方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104034669B (zh) * | 2014-06-12 | 2016-05-18 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种光学微腔的光子等频图和能带结构一次成像装置 |
| KR20160025425A (ko) | 2014-08-27 | 2016-03-08 | 삼성전기주식회사 | 패키지 모듈 측정장치 및 측정방법 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61167919A (ja) * | 1985-01-21 | 1986-07-29 | Canon Inc | 変倍フアインダ− |
| JPS634202A (ja) * | 1986-06-24 | 1988-01-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 複合レンズ |
| JPH04105007A (ja) * | 1990-08-27 | 1992-04-07 | Toshiba Corp | 形状測定装置 |
| JP2998289B2 (ja) * | 1991-03-27 | 2000-01-11 | 日本電気株式会社 | バーコード読み取り装置 |
| US5745300A (en) * | 1993-02-17 | 1998-04-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens of the inner focus type |
| JP3351857B2 (ja) | 1993-06-01 | 2002-12-03 | 株式会社ミツトヨ | マイケルソン形干渉測定装置 |
| JP2003177312A (ja) * | 2001-10-04 | 2003-06-27 | Ricoh Co Ltd | 光ピックアップ用対物レンズおよび光ピックアップおよび光情報処理装置 |
| JP3826819B2 (ja) * | 2002-03-14 | 2006-09-27 | 日本ビクター株式会社 | 光ピックアップ装置 |
| TWI394930B (zh) * | 2005-05-19 | 2013-05-01 | Zygo Corp | 取得薄膜結構資訊之低同調干涉信號的分析方法及裝置 |
-
2011
- 2011-05-31 KR KR1020127003165A patent/KR20130083820A/ko not_active Application Discontinuation
- 2011-05-31 JP JP2011545575A patent/JPWO2011152037A1/ja active Pending
- 2011-05-31 CN CN2011800033599A patent/CN102713508A/zh active Pending
- 2011-05-31 US US13/512,974 patent/US20120243000A1/en not_active Abandoned
- 2011-05-31 WO PCT/JP2011/003044 patent/WO2011152037A1/ja active Application Filing
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104949631A (zh) * | 2014-03-27 | 2015-09-30 | 纽富来科技股份有限公司 | 曲率测定装置以及曲率测定方法 |
| CN104949631B (zh) * | 2014-03-27 | 2017-12-15 | 纽富来科技股份有限公司 | 曲率测定装置以及曲率测定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2011152037A1 (ja) | 2011-12-08 |
| KR20130083820A (ko) | 2013-07-23 |
| US20120243000A1 (en) | 2012-09-27 |
| JPWO2011152037A1 (ja) | 2013-07-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7642525B2 (en) | Microscope objective and fluorescent observation apparatus therewith | |
| EP1970743B1 (en) | Optical scanning observation apparatus | |
| EP2876481A1 (en) | Immersion microscope objective and microscope using the same | |
| CN105074531A (zh) | 放大内窥镜光学系统 | |
| US20170205627A1 (en) | Image-forming optical system, illumination apparatus, and observation apparatus | |
| CN102713508A (zh) | 形状测定方法及装置 | |
| JP2009251432A (ja) | 内視鏡用対物光学系 | |
| EP2863251A1 (en) | Immersion microscope objective and microscope using the same | |
| CN111060485A (zh) | 微生物多模态成像系统和微生物多模态成像检测方法 | |
| JP2006153763A (ja) | ファイバ入射型分光器、それを用いた分光システム | |
| CA2087888C (en) | Optical information processor | |
| JP2004132781A (ja) | 分光器およびこれを用いた共焦点光学系、走査型光学顕微鏡 | |
| JP2018128580A (ja) | 照明装置、及び、顕微鏡装置 | |
| CN209927289U (zh) | 用于多光谱成像系统光学通道平行性的校准装置 | |
| CN103411690A (zh) | 像面相移数字全息显微系统及其显微方法 | |
| CN204147009U (zh) | 一种光谱编码共焦与光学相干层析协同成像系统 | |
| JPH10318924A (ja) | パルスレーザを備えた光学装置 | |
| JP2007310264A (ja) | ズーム顕微鏡 | |
| RU1837158C (ru) | Микроскоп со сканированием вдоль оптической оси | |
| CN102360115A (zh) | 低畸变大视场像方远心光学装置 | |
| CN217060621U (zh) | 光学系统、色散物镜及光谱共焦传感器 | |
| RU2820220C1 (ru) | Вариофокальный объектив с телецентрическим ходом лучей в пространствах предметов и изображений | |
| US8108942B2 (en) | Probe microscope | |
| CN221173297U (zh) | 线光谱共焦测量装置 | |
| CN111929885B (zh) | 一种并行光学相干层析成像设备及辅助装调方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20121003 |