JP2000097664A - シアリング干渉計 - Google Patents
シアリング干渉計Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】被検面または被検波面が非球面であって、しか
も測定光が短波長であっても、高精度な測定が可能なシ
アリング干渉計を提供する。 【解決手段】本発明は、光源から発する光束を、集光手
段によって回折ピンホールに集光し、前記回折ピンホー
ルを透過した光を測定光とし、前記測定光は被検面で反
射して、それぞれ別の光軸を持つ複数の結像手段によっ
てシアリング干渉縞を形成し、前記シアリング干渉縞を
検出装置によって検出する、所定の条件を満足すること
を特徴とするシアリング干渉計を構成することにより、
課題の解決を図るものである。
も測定光が短波長であっても、高精度な測定が可能なシ
アリング干渉計を提供する。 【解決手段】本発明は、光源から発する光束を、集光手
段によって回折ピンホールに集光し、前記回折ピンホー
ルを透過した光を測定光とし、前記測定光は被検面で反
射して、それぞれ別の光軸を持つ複数の結像手段によっ
てシアリング干渉縞を形成し、前記シアリング干渉縞を
検出装置によって検出する、所定の条件を満足すること
を特徴とするシアリング干渉計を構成することにより、
課題の解決を図るものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は干渉測定に使用する
シアリング干渉計に関する。
シアリング干渉計に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、共通光路で外乱に強い干渉計とし
て、シアリング干渉計は非球面の形状測定に有効である
ことが知られている。従来のシアリング干渉計は被検面
の像、あるいは被検波面をシア手段によってシアして、
シアされた被検波面によって形成される干渉縞の位相分
布から、被検波面あるいは被検面のシアされた後の形状
を測定し、元の被検面あるいは被検波面を算出するもの
であった。
て、シアリング干渉計は非球面の形状測定に有効である
ことが知られている。従来のシアリング干渉計は被検面
の像、あるいは被検波面をシア手段によってシアして、
シアされた被検波面によって形成される干渉縞の位相分
布から、被検波面あるいは被検面のシアされた後の形状
を測定し、元の被検面あるいは被検波面を算出するもの
であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来のシアリン
グ干渉計では、被検面に当たる前の干渉計によって発生
する測定光の波面誤差も同時にシアされてしまい、測定
誤差になるという欠点があった。そこで、球面を測定す
る際には、従来、干渉計の誤差を低減する為に、回折ピ
ンホールによって提供された歪みの少ない球面波を参照
波面として、被検波面と干渉させることにより、誤差を
低減する方法が取られてきた。
グ干渉計では、被検面に当たる前の干渉計によって発生
する測定光の波面誤差も同時にシアされてしまい、測定
誤差になるという欠点があった。そこで、球面を測定す
る際には、従来、干渉計の誤差を低減する為に、回折ピ
ンホールによって提供された歪みの少ない球面波を参照
波面として、被検波面と干渉させることにより、誤差を
低減する方法が取られてきた。
【０００４】しかし、被検面又は被検波面が非球面の場
合には、以上の方法では高精度な非球面参照波面を提供
することが困難である。図１１、１２は従来のシアリン
グ干渉計の例である。図１１においては、被検波面はシ
ア板に入射し、シア板の表裏面で反射した波面が光軸と
直交方向に横ずれし、二つの波面の干渉縞が得られる。
また図１２においては、被検波面３１はビームスプリッ
ター３３を透過又は反射し、反射ミラー３６，３７で反
射し、ハーフミラー３５で反射、または透過し、干渉し
て、干渉縞が生じる。
合には、以上の方法では高精度な非球面参照波面を提供
することが困難である。図１１、１２は従来のシアリン
グ干渉計の例である。図１１においては、被検波面はシ
ア板に入射し、シア板の表裏面で反射した波面が光軸と
直交方向に横ずれし、二つの波面の干渉縞が得られる。
また図１２においては、被検波面３１はビームスプリッ
ター３３を透過又は反射し、反射ミラー３６，３７で反
射し、ハーフミラー３５で反射、または透過し、干渉し
て、干渉縞が生じる。
【０００５】しかしながら、以上の干渉計では、シア板
３０、或はハーフミラー３３，３５が必要になる。しか
し、測定光の波長が短くなると、これらの光学素子は使
えなくなる。更に、各反射面、ハーフミラーの形状誤差
は測定に影響を与える。本発明は、これらの課題に鑑み
てなされたものであり、被検面または被検波面が非球面
であって、しかも測定光が短波長であっても、高精度な
測定が可能なシアリング干渉計を提供しようとするもの
である。
３０、或はハーフミラー３３，３５が必要になる。しか
し、測定光の波長が短くなると、これらの光学素子は使
えなくなる。更に、各反射面、ハーフミラーの形状誤差
は測定に影響を与える。本発明は、これらの課題に鑑み
てなされたものであり、被検面または被検波面が非球面
であって、しかも測定光が短波長であっても、高精度な
測定が可能なシアリング干渉計を提供しようとするもの
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、光源から発す
る光束を、集光手段によって回折ピンホールに集光し、
前記回折ピンホールを透過した光を測定光とし、前記測
定光は被検面で反射して、それぞれ別の光軸を持つ複数
の結像手段によってシアリング干渉縞を形成し、前記シ
アリング干渉縞を検出装置によって検出する、以下の条
件を満足することを特徴とするシアリング干渉計を構成
することにより、課題の解決を図るものである。 （１） λ／２＜φｐ＜λ／ＮＡ 但し、 λ ：測定光の波長 φｐ ：前記回折ピンホールの直径 ＮＡ ：前記集光手段によって前記回折ピンホールに入
射する光束の開口数
る光束を、集光手段によって回折ピンホールに集光し、
前記回折ピンホールを透過した光を測定光とし、前記測
定光は被検面で反射して、それぞれ別の光軸を持つ複数
の結像手段によってシアリング干渉縞を形成し、前記シ
アリング干渉縞を検出装置によって検出する、以下の条
件を満足することを特徴とするシアリング干渉計を構成
することにより、課題の解決を図るものである。 （１） λ／２＜φｐ＜λ／ＮＡ 但し、 λ ：測定光の波長 φｐ ：前記回折ピンホールの直径 ＮＡ ：前記集光手段によって前記回折ピンホールに入
射する光束の開口数
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明のシアリング干渉計では、
光源から発する光束を、集光手段によって回折ピンホー
ルに集光し、前記回折ピンホールを透過した光を測定光
とし、前記測定光は被検面で反射して、それぞれ別の光
軸を持つ複数の結像手段によってシアリング干渉縞を形
成し、前記シアリング干渉縞を検出装置によって検出す
る。このとき、測定波面が被検面に当たる前の波面収差
を抑える為に、回折ピンホールの大きさは、条件式
（１）を満足することが必要である。このとき、回折ピ
ンホールの直径が条件式（１）の下限値を下回ると、測
定光が回折ピンホールを透過しなくなる。また、式の値
が上限値を上回ると、測定波面の波面収差が大きくなっ
てしまい、測定誤差が発生する。
光源から発する光束を、集光手段によって回折ピンホー
ルに集光し、前記回折ピンホールを透過した光を測定光
とし、前記測定光は被検面で反射して、それぞれ別の光
軸を持つ複数の結像手段によってシアリング干渉縞を形
成し、前記シアリング干渉縞を検出装置によって検出す
る。このとき、測定波面が被検面に当たる前の波面収差
を抑える為に、回折ピンホールの大きさは、条件式
（１）を満足することが必要である。このとき、回折ピ
ンホールの直径が条件式（１）の下限値を下回ると、測
定光が回折ピンホールを透過しなくなる。また、式の値
が上限値を上回ると、測定波面の波面収差が大きくなっ
てしまい、測定誤差が発生する。
【０００８】また、本発明においては、シア手段の誤差
を抑える為に、回折ピンホールを被検面によって前記シ
ア手段に投影して、シア手段の使用開口数を小さくする
ことによって 前記シア手段の形状誤差の影響を抑え
る。前記シア手段によって被検面の全面をシアする為
に、測定光は二つの回折ピンホールから出た歪みの少な
い球面波を用いる。
を抑える為に、回折ピンホールを被検面によって前記シ
ア手段に投影して、シア手段の使用開口数を小さくする
ことによって 前記シア手段の形状誤差の影響を抑え
る。前記シア手段によって被検面の全面をシアする為
に、測定光は二つの回折ピンホールから出た歪みの少な
い球面波を用いる。
【０００９】光源からの光は集光手段によって、回折ピ
ンホールに光を集光する。回折ピンホールの回折の効果
によって、回折ピンホールを透過した光は歪みの少ない
球面波になる。この光を測定光として被検面に投影す
る。被検面で反射した波面はシア手段によってシアさ
れ、干渉縞を形成する。干渉縞は検出センサーによって
検出される。
ンホールに光を集光する。回折ピンホールの回折の効果
によって、回折ピンホールを透過した光は歪みの少ない
球面波になる。この光を測定光として被検面に投影す
る。被検面で反射した波面はシア手段によってシアさ
れ、干渉縞を形成する。干渉縞は検出センサーによって
検出される。
【００１０】また、本発明では、シア手段の形状誤差を
抑える為に、前記集光手段によって集光される光束を複
数の光束に分割する入射光分割光学系を設け、前記複数
の光束を、複数の回折ピンホールに入射させ、前記複数
の回折ピンホールを透過した光を測定光として被検面に
入射させ、さらに回折ピンホールを被検面によってシア
手段に投影することが望ましい。
抑える為に、前記集光手段によって集光される光束を複
数の光束に分割する入射光分割光学系を設け、前記複数
の光束を、複数の回折ピンホールに入射させ、前記複数
の回折ピンホールを透過した光を測定光として被検面に
入射させ、さらに回折ピンホールを被検面によってシア
手段に投影することが望ましい。
【００１１】このとき、シア手段には回折格子を用いる
か、光軸が異なる複数の反射手段を用いて、検出手段に
投影する。こうすることで、測定光が、屈折光学素子が
使用不可能な、Ｘ線等の短波長領域の光であっても対応
できる。以下に本発明の各実施例を示す。
か、光軸が異なる複数の反射手段を用いて、検出手段に
投影する。こうすることで、測定光が、屈折光学素子が
使用不可能な、Ｘ線等の短波長領域の光であっても対応
できる。以下に本発明の各実施例を示す。
【００１２】
【実施例１】図１は本発明の実施例１の構成図である。
実施例１では、光源５から発した光束を集光手段６によ
って、回折ピンホール基板１に集光する。回折ピンホー
ル基板には回折ピンホール２および３が設けられている
（図３）。また、回折ピンホール基板１と光源５との間
の光路上には反射回折格子２７が設けられ、この反射型
回折格子２７によって、光路が二つに分離される。更に
測定の際に、反射型回折格子２７を矢印方向に移動さ
せ、位置を調整することで、前記二つの回折ピンホール
２，３を透過した光の位相差を調整し、縞走査法を利用
する。このとき、回折ピンホールの直径はそれぞれ５０
ｎｍ、測定光の波長は１０ｎｍ、ピンホールに入射する
光の開口数は０．１である。
実施例１では、光源５から発した光束を集光手段６によ
って、回折ピンホール基板１に集光する。回折ピンホー
ル基板には回折ピンホール２および３が設けられている
（図３）。また、回折ピンホール基板１と光源５との間
の光路上には反射回折格子２７が設けられ、この反射型
回折格子２７によって、光路が二つに分離される。更に
測定の際に、反射型回折格子２７を矢印方向に移動さ
せ、位置を調整することで、前記二つの回折ピンホール
２，３を透過した光の位相差を調整し、縞走査法を利用
する。このとき、回折ピンホールの直径はそれぞれ５０
ｎｍ、測定光の波長は１０ｎｍ、ピンホールに入射する
光の開口数は０．１である。
【００１３】回折ピンホール２，３を透過した光は歪み
の少ない球面波になり、二つの球面波は被検面で反射
し、シア手段２０にある球面反射鏡１６に回折ピンホー
ル２を，球面反射鏡１７に回折ピンホール３を透過した
光を集光する。そして反射球面鏡１６，１７で反射した
光は検出手段であるＣＣＤの受光面で干渉する。このと
き、図２のように、シア手段２０は二つの曲率半径が同
じ反射球面鏡１６，１７より構成され、曲率中心は図２
のようにずれて配置されている。従って、シア手段２０
で結像した被検面の二つの像はそれぞれ横ずれを生じ
る。ずれ量はシア手段の球面鏡１６，１７の曲率中心の
ずれ量に依存する。
の少ない球面波になり、二つの球面波は被検面で反射
し、シア手段２０にある球面反射鏡１６に回折ピンホー
ル２を，球面反射鏡１７に回折ピンホール３を透過した
光を集光する。そして反射球面鏡１６，１７で反射した
光は検出手段であるＣＣＤの受光面で干渉する。このと
き、図２のように、シア手段２０は二つの曲率半径が同
じ反射球面鏡１６，１７より構成され、曲率中心は図２
のようにずれて配置されている。従って、シア手段２０
で結像した被検面の二つの像はそれぞれ横ずれを生じ
る。ずれ量はシア手段の球面鏡１６，１７の曲率中心の
ずれ量に依存する。
【００１４】また、本実施例においては，光源５と回折
ピンホール基板１の間にある反射回折格子２７と集光手
段６を一体化することも可能である。さらに、反射球面
鏡１６、１７の光軸ずれ方向と回折ピンホール２，３の
配置は必ずしも一致しなくても良い。本発明の各実施例
では、反射球面鏡、あるいは反射平面鏡は、回折ピンホ
ールの被検面によって結像された像の位置に配置される
が、このとき反射球面鏡あるいは反射平面鏡の、光軸ず
れの方向をピンホールの並んでいる方向とは違う方向に
しても問題はない。たとえば図６（ａ）では、回折ピン
ホール２，３の配置と、反射平面鏡１８，１９の光軸ず
れ方向は直交するように配置されている。図６（ｂ）は
これを上方から見た図、図６（ｃ）は、側方から見た反
射平面鏡の配置の拡大図である。
ピンホール基板１の間にある反射回折格子２７と集光手
段６を一体化することも可能である。さらに、反射球面
鏡１６、１７の光軸ずれ方向と回折ピンホール２，３の
配置は必ずしも一致しなくても良い。本発明の各実施例
では、反射球面鏡、あるいは反射平面鏡は、回折ピンホ
ールの被検面によって結像された像の位置に配置される
が、このとき反射球面鏡あるいは反射平面鏡の、光軸ず
れの方向をピンホールの並んでいる方向とは違う方向に
しても問題はない。たとえば図６（ａ）では、回折ピン
ホール２，３の配置と、反射平面鏡１８，１９の光軸ず
れ方向は直交するように配置されている。図６（ｂ）は
これを上方から見た図、図６（ｃ）は、側方から見た反
射平面鏡の配置の拡大図である。
【００１５】
【実施例２】図４は本発明の実施例２の構成図である。
実施例２では、光源５から発した光束を集光手段６によ
って回折ピンホール基板１に集光する。回折ピンホール
基板１（図３）には回折ピンホール２，３が設けられて
いる。このとき、回折ピンホールの直径φｐはそれぞれ
５０ｎｍ、測定光の波長λは１０ｎｍ、ピンホールに入
射する光の開口数ＮＡは０．１である。
実施例２では、光源５から発した光束を集光手段６によ
って回折ピンホール基板１に集光する。回折ピンホール
基板１（図３）には回折ピンホール２，３が設けられて
いる。このとき、回折ピンホールの直径φｐはそれぞれ
５０ｎｍ、測定光の波長λは１０ｎｍ、ピンホールに入
射する光の開口数ＮＡは０．１である。
【００１６】回折ピンホール基板１と光源５との間の光
路上には反射平面鏡７，８が設けられている。このとき
反射平面鏡７，８の法線は互いに平行ではない。反射平
面鏡７，８で反射した光はそれぞれ回折ピンホール２，
３に集光される。また反射平面鏡７，８、集光手段６の
表面には、測定光を強く反射するような薄膜がつけられ
ている。実施例１と同じように、回折ピンホール２，３
を透過した光は被検面４で反射し、曲率中心が同一では
ない反射球面鏡１６、１７に集光する。反射球面鏡１
６，１７で反射した光は検出装置であるＣＣＤの受光面
に、被検面４の像を投影する。このとき、反射球面鏡１
６，１７の光軸がずれているので、ＣＣＤの受光面に投
影された被検面４の像はシアされることになり、反射球
面鏡１６，１７で反射した光は干渉して、被検面４の形
状に応じたシアリング干渉縞が生じる。このシアリング
干渉縞をＣＣＤによって検出する。また、反射平面鏡７
あるいは８を矢印方向に移動させて位置調整を行うこと
により、回折ピンホール２あるいは３を透過した波面の
位相を調整することができる。
路上には反射平面鏡７，８が設けられている。このとき
反射平面鏡７，８の法線は互いに平行ではない。反射平
面鏡７，８で反射した光はそれぞれ回折ピンホール２，
３に集光される。また反射平面鏡７，８、集光手段６の
表面には、測定光を強く反射するような薄膜がつけられ
ている。実施例１と同じように、回折ピンホール２，３
を透過した光は被検面４で反射し、曲率中心が同一では
ない反射球面鏡１６、１７に集光する。反射球面鏡１
６，１７で反射した光は検出装置であるＣＣＤの受光面
に、被検面４の像を投影する。このとき、反射球面鏡１
６，１７の光軸がずれているので、ＣＣＤの受光面に投
影された被検面４の像はシアされることになり、反射球
面鏡１６，１７で反射した光は干渉して、被検面４の形
状に応じたシアリング干渉縞が生じる。このシアリング
干渉縞をＣＣＤによって検出する。また、反射平面鏡７
あるいは８を矢印方向に移動させて位置調整を行うこと
により、回折ピンホール２あるいは３を透過した波面の
位相を調整することができる。
【００１７】また、本実施例において，入射光分割手段
として、回折格子と反射平面鏡とを組み合わせて用いる
ことも可能である。さらに、集光手段と入射光分割手段
たる反射平面鏡とを一体化して、二つの光軸が同一では
ない集光凹面鏡とし、これらの集光凹面鏡で反射した光
を二つの回折ピンホールに集光することも可能である。
このとき二つの回折ピンホールを透過した光の位相差を
調整するには、二つの集光凹面鏡のうちの一つをその光
軸方向に移動させることにより、回折ピンホール２，３
を透過した光の位相差を調整することができる。
として、回折格子と反射平面鏡とを組み合わせて用いる
ことも可能である。さらに、集光手段と入射光分割手段
たる反射平面鏡とを一体化して、二つの光軸が同一では
ない集光凹面鏡とし、これらの集光凹面鏡で反射した光
を二つの回折ピンホールに集光することも可能である。
このとき二つの回折ピンホールを透過した光の位相差を
調整するには、二つの集光凹面鏡のうちの一つをその光
軸方向に移動させることにより、回折ピンホール２，３
を透過した光の位相差を調整することができる。
【００１８】
【実施例３】図５は本発明の実施例３のシア手段の原理
図である。また実施例３の概略図を図６に示す。実施例
３では、光源５から発する光束を、集光手段６によって
回折ピンホール基板１に集光する。回折ピンホール基板
１には回折ピンホール２，３の二つが設けられている。
回折ピンホール基板１と光源５との間の光路上に反射平
面鏡７，８のような入射光分割手段を設け、光路を二つ
に分離する。更に測定する際に、入射光分割手段の反射
平面鏡７を調整して、前記二つの回折ピンホール２，３
を透過した光の位相差を調整することによって、縞走査
法を利用する。このとき、回折ピンホールの直径φｐは
それぞれ５０ｎｍ、測定光の波長λは１０ｎｍ、ピンホ
ールに入射する光の開口数ＮＡは０．１である。
図である。また実施例３の概略図を図６に示す。実施例
３では、光源５から発する光束を、集光手段６によって
回折ピンホール基板１に集光する。回折ピンホール基板
１には回折ピンホール２，３の二つが設けられている。
回折ピンホール基板１と光源５との間の光路上に反射平
面鏡７，８のような入射光分割手段を設け、光路を二つ
に分離する。更に測定する際に、入射光分割手段の反射
平面鏡７を調整して、前記二つの回折ピンホール２，３
を透過した光の位相差を調整することによって、縞走査
法を利用する。このとき、回折ピンホールの直径φｐは
それぞれ５０ｎｍ、測定光の波長λは１０ｎｍ、ピンホ
ールに入射する光の開口数ＮＡは０．１である。
【００１９】回折ピンホール２，３を透過した光は、そ
れぞれが歪みの少ない球面波になり、二つの球面波は被
検面で反射し、それぞれの法線が互いに平行でない反射
平面鏡１８，１９に別々に集光される。そして反射平面
鏡１８，１９で反射した光のシアリング干渉縞をＣＣＤ
によって検出する。反射平面鏡１８，１９の法線は互い
に平行ではないので、反射平面鏡１８，１９で反射した
光の波面はシアされる。このときシア量は反射平面鏡１
８，１９の法線の成す角度に依存する。
れぞれが歪みの少ない球面波になり、二つの球面波は被
検面で反射し、それぞれの法線が互いに平行でない反射
平面鏡１８，１９に別々に集光される。そして反射平面
鏡１８，１９で反射した光のシアリング干渉縞をＣＣＤ
によって検出する。反射平面鏡１８，１９の法線は互い
に平行ではないので、反射平面鏡１８，１９で反射した
光の波面はシアされる。このときシア量は反射平面鏡１
８，１９の法線の成す角度に依存する。
【００２０】本実施例においては、入射光分割手段とし
て反射ミラーを用いているが、入射光分割手段として回
折格子を用いてもかまわない。さらに、光源５と回折ピ
ンホール基板１の間にある、集光手段と入射光分割手段
を一体化することも可能である。
て反射ミラーを用いているが、入射光分割手段として回
折格子を用いてもかまわない。さらに、光源５と回折ピ
ンホール基板１の間にある、集光手段と入射光分割手段
を一体化することも可能である。
【００２１】
【実施例４】図７（ａ）は、本発明の実施例４の直交す
る両方向のシアリング干渉縞を得られるシアリング干渉
計の図である。図７（ａ）の干渉計では、回折ピンホー
ル基板４１に、図８に示すように回折ピンホール２，
３，１０が設けられている。このとき、回折ピンホール
の直径φＰはそれぞれ５０ｎｍ、測定光の波長λは１０
ｎｍ、回折ピンホールに入射する光の開口数ＮＡは０．
１である。
る両方向のシアリング干渉縞を得られるシアリング干渉
計の図である。図７（ａ）の干渉計では、回折ピンホー
ル基板４１に、図８に示すように回折ピンホール２，
３，１０が設けられている。このとき、回折ピンホール
の直径φＰはそれぞれ５０ｎｍ、測定光の波長λは１０
ｎｍ、回折ピンホールに入射する光の開口数ＮＡは０．
１である。
【００２２】光源５から発した光束は、集光手段６と、
回折格子２７を介してそれぞれのピンホールに集光され
る。シア手段としては、三枚の反射球面鏡を用いる。こ
の三枚の反射球面鏡は、そのそれぞれの曲率中心である
１５ｃ、１６ｃ、１７ｃが、図９に示されるように、１
５ｃ、１６ｃを結ぶ直線と１６ｃ、１７ｃを結ぶ直線が
直交するように配置される。そして、反射球面鏡１５，
１６，１７の頂点は、図１０（ａ）に示すように、回折
ピンホール２，３，１０と、被検面によって互いに共役
関係になるように配置される。
回折格子２７を介してそれぞれのピンホールに集光され
る。シア手段としては、三枚の反射球面鏡を用いる。こ
の三枚の反射球面鏡は、そのそれぞれの曲率中心である
１５ｃ、１６ｃ、１７ｃが、図９に示されるように、１
５ｃ、１６ｃを結ぶ直線と１６ｃ、１７ｃを結ぶ直線が
直交するように配置される。そして、反射球面鏡１５，
１６，１７の頂点は、図１０（ａ）に示すように、回折
ピンホール２，３，１０と、被検面によって互いに共役
関係になるように配置される。
【００２３】そして被検面の形状を測定する際に、たと
えばそれぞれの回折ピンホールの直前に設けたシャッタ
ー機構等によって、まず回折ピンホール２を遮断し、回
折ピンホール３および１０によってＹ方向のシアリング
干渉縞を検出装置によって検出する。そして次に、回折
ピンホール２を開放し、回折ピンホール１０を遮断する
ことによって、Ｘ方向のシアリング干渉縞を検出する。
そして検出したＸ、Ｙ方向のシアリング干渉縞により、
被検面の形状を検出する。このような方法によって、一
方向のみのシアリング干渉縞で被検面の形状を検出する
よりも、高精度な面形状の検出が可能になる。
えばそれぞれの回折ピンホールの直前に設けたシャッタ
ー機構等によって、まず回折ピンホール２を遮断し、回
折ピンホール３および１０によってＹ方向のシアリング
干渉縞を検出装置によって検出する。そして次に、回折
ピンホール２を開放し、回折ピンホール１０を遮断する
ことによって、Ｘ方向のシアリング干渉縞を検出する。
そして検出したＸ、Ｙ方向のシアリング干渉縞により、
被検面の形状を検出する。このような方法によって、一
方向のみのシアリング干渉縞で被検面の形状を検出する
よりも、高精度な面形状の検出が可能になる。
【００２４】また本実施例においては、図７（ｂ）の如
く、三枚の反射平面鏡１５，１６，１７を、三枚の反射
平面鏡１８，１９，２１と置き換えてもよい。このと
き、三枚の反射平面鏡は、反射平面鏡１８，１９の法線
を含む平面と、反射平面鏡１９，２１の法線を含む平面
とが直交するように配置される。このとき反射平面鏡１
８，１９，２１とピンホール２，３，１０は、図１０
（ｂ）の如く被検面によって互いに共役な関係にある。
く、三枚の反射平面鏡１５，１６，１７を、三枚の反射
平面鏡１８，１９，２１と置き換えてもよい。このと
き、三枚の反射平面鏡は、反射平面鏡１８，１９の法線
を含む平面と、反射平面鏡１９，２１の法線を含む平面
とが直交するように配置される。このとき反射平面鏡１
８，１９，２１とピンホール２，３，１０は、図１０
（ｂ）の如く被検面によって互いに共役な関係にある。
【００２５】また、光源５と回折ピンホール基板４１の
間に、光を三つの回折ピンホールに集光するために、光
束を三つ以上に分割する反射鏡などによる入射光分割手
段を設け、被検面の形状を測定する際に、入射光分割手
段を調節して、まず回折ピンホール１０のみ入射光が集
光しないようにして、回折ピンホール２および３によっ
てシアリング干渉縞を形成させ、検出装置によって検出
し、次に、再び入射光分割手段を調節して、回折ピンホ
ール１０に入射光が集光するようにし、回折ピンホール
２には入射光が集光しないようにして、回折ピンホール
１０および３によってシアリング干渉縞を形成させ、検
出装置によって検出し、ふたつの方向の異なるシアリン
グ干渉縞により、被検面の形状を検出することも可能で
ある。
間に、光を三つの回折ピンホールに集光するために、光
束を三つ以上に分割する反射鏡などによる入射光分割手
段を設け、被検面の形状を測定する際に、入射光分割手
段を調節して、まず回折ピンホール１０のみ入射光が集
光しないようにして、回折ピンホール２および３によっ
てシアリング干渉縞を形成させ、検出装置によって検出
し、次に、再び入射光分割手段を調節して、回折ピンホ
ール１０に入射光が集光するようにし、回折ピンホール
２には入射光が集光しないようにして、回折ピンホール
１０および３によってシアリング干渉縞を形成させ、検
出装置によって検出し、ふたつの方向の異なるシアリン
グ干渉縞により、被検面の形状を検出することも可能で
ある。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、屈折光学
素子が使用不可能なＸ線領域の短波長の測定光による計
測まで対応でき、球面、平面の参照波面を使用せずに、
非球面の面形状を高精度に測定することが可能になる。
素子が使用不可能なＸ線領域の短波長の測定光による計
測まで対応でき、球面、平面の参照波面を使用せずに、
非球面の面形状を高精度に測定することが可能になる。
【図１】本発明の実施例１の構成図。
【図２】シア手段２０の構成図。
【図３】本発明の実施例１の回折ピンホール基板１の
図。
図。
【図４】本発明の実施例２の構成図。
【図５】本発明の実施例３のシア手段の原理図。
【図６】本発明の実施例３の構成図。
【図７】本発明の実施例４の構成図。
【図８】本発明の実施例４の回折ピンホール基板４１の
図。
図。
【図９】本発明の実施例４のシア手段の配置図。
【図１０】本発明の実施例４の回折ピンホールと被検面
とシア手段との配置図。
とシア手段との配置図。
【図１１】従来のシアリング干渉計。
【図１２】従来のシアリング干渉計。
１．回折ピンホール基板 ２．回折ピンホール ３．回折ピンホール ４．被検面 ５．光源 ６．集光手段 ７．反射平面鏡 ８．反射平面鏡 ９． 反射平面鏡 １０． 回折ピンホール １５． 反射球面鏡 １６． 反射球面鏡 １７． 反射球面鏡 １８． 反射平面鏡 １９． 反射平面鏡 ２０． シア手段 ２１． 反射平面鏡 ３０． シア板 ３１． 被検波面 ３１ａ． シアされた被検波面 ３１ｂ． シアされた被検波面 ３３． ハーフミラー ３５．ハーフミラー ３６． 反射平面鏡 ３７． 反射平面鏡
Claims (12)
- 【請求項１】光源から発する光束を、集光手段によって
回折ピンホールに集光し、前記回折ピンホールを透過し
た光を測定光とし、前記測定光は被検面で反射して、そ
れぞれ別の光軸を持つ複数の結像手段をシア手段として
シアリング干渉縞を形成し、前記シアリング干渉縞を検
出装置によって検出する、以下の条件を満足することを
特徴とするシアリング干渉計。 λ／２＜φｐ＜λ／ＮＡ 但し、 λ ：測定光の波長 φｐ ：前記回折ピンホールの直径 ＮＡ ：前記集光手段によって前記回折ピンホールに入
射する光束の開口数 - 【請求項２】前記集光手段によって集光される光束を複
数の光束に分割する入射光分割光学系を有し、前記複数
の光束を、複数の回折ピンホールに入射させ、前記複数
の回折ピンホールを透過した光を測定光として被検面に
入射させることを特徴とする請求項１に記載のシアリン
グ干渉計。 - 【請求項３】前記被検面によって、前記回折ピンホール
の像を前記シア手段上に投影することを特徴とする請求
項２に記載のシアリング干渉計。 - 【請求項４】前記入射光分割光学系は、回折格子で構成
されることを特徴とする請求項２乃至３に記載のシアリ
ング干渉計。 - 【請求項５】前記回折格子の位置を調整することによっ
て、前記複数の回折ピンホールを透過した光の位相差を
調整する機構を有することを特徴とする請求項４に記載
のシアリング干渉計。 - 【請求項６】前記入射光分割光学系は、それぞれ光軸が
異なる複数の反射手段によって構成されることを特徴と
する請求項２乃至３に記載のシアリング干渉計。 - 【請求項７】前記複数の反射手段の位置を調整すること
によって、前記複数の回折ピンホールを透過した光の位
相差を調整する機構を有することを特徴とする請求項６
に記載のシアリング干渉計。 - 【請求項８】前記シア手段が、曲率中心が一直線に合わ
ない三枚の反射球面鏡によって構成され、三つの前記回
折ピンホールを有し、それぞれの前記回折ピンホールを
透過した光が、それぞれの前記回折ピンホールと一対一
に対応する前記三枚の反射球面鏡の一枚ずつに入射する
ように構成される請求項２乃至３に記載のシアリング干
渉計において、 前記光源からの光束を透過する前記回折ピンホールを任
意に選択可能な機能を有することを特徴とするシアリン
グ干渉計。 - 【請求項９】前記シアリング干渉縞を測定する際に、ま
ず任意に選択された二つの前記回折ピンホールを経た光
による前記シアリング干渉縞を記録し、次に前回とは異
なる組み合わせの二つの前記回折ピンホールを経た光の
前記シアリング干渉縞を記録することにより、二つのシ
アリング干渉縞より被検面の形状を算出することを特徴
とする請求項８に記載のシアリング干渉計。 - 【請求項１０】前記選択可能な機能が、前記回折ピンホ
ールを遮断する手段によるものであることを特徴とする
請求項８乃至９に記載のシアリング干渉計。 - 【請求項１１】前記選択可能な機能が、前記入射光束分
割光学系を調整することにより、任意の前記回折ピンホ
ールに光を集光させる手段によるものであることを特徴
とする請求項８乃至９に記載のシアリング干渉計。 - 【請求項１２】前記光源と前記回折ピンホールとの間
に，ピンホール等で構成される可干渉性を高める手段を
設けることを特徴とする請求項１乃至１１に記載のシア
リング干渉計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10266127A JP2000097664A (ja) | 1998-09-21 | 1998-09-21 | シアリング干渉計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10266127A JP2000097664A (ja) | 1998-09-21 | 1998-09-21 | シアリング干渉計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000097664A true JP2000097664A (ja) | 2000-04-07 |
Family
ID=17426711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10266127A Pending JP2000097664A (ja) | 1998-09-21 | 1998-09-21 | シアリング干渉計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000097664A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003067182A1 (fr) * | 2002-02-07 | 2003-08-14 | Nikon Corporation | Procede de mesure d'interference differentielle et interferometre differentiel, procede de production d'un systeme optique de projection, systeme optique de projection, et systeme d'exposition par projection |
| CN100373141C (zh) * | 2004-09-15 | 2008-03-05 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 双环路二维剪切干涉检测装置 |
| JP2009092389A (ja) * | 2007-10-03 | 2009-04-30 | Canon Inc | 測定装置、露光装置及びデバイス製造方法 |
| CN102636130A (zh) * | 2012-04-19 | 2012-08-15 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种大动态范围测量非球面光学元件表面轮廓装置 |
| DE102013004043A1 (de) | 2012-03-09 | 2013-09-12 | Canon K.K. | Messverfahren für eine asphärische Oberfläche, Messvorrichtung für eine asphärische Oberfläche, Fertigungsvorrichtung für ein optisches Element und optisches Element |
| RU2803879C1 (ru) * | 2023-04-03 | 2023-09-21 | Акционерное общество "Лыткаринский завод оптического стекла" | Способ измерения формы внеосевой асферической оптической детали |
-
1998
- 1998-09-21 JP JP10266127A patent/JP2000097664A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003067182A1 (fr) * | 2002-02-07 | 2003-08-14 | Nikon Corporation | Procede de mesure d'interference differentielle et interferometre differentiel, procede de production d'un systeme optique de projection, systeme optique de projection, et systeme d'exposition par projection |
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| JP4512627B2 (ja) * | 2007-10-03 | 2010-07-28 | キヤノン株式会社 | 測定装置、露光装置及びデバイス製造方法 |
| DE102013004043A1 (de) | 2012-03-09 | 2013-09-12 | Canon K.K. | Messverfahren für eine asphärische Oberfläche, Messvorrichtung für eine asphärische Oberfläche, Fertigungsvorrichtung für ein optisches Element und optisches Element |
| DE102013004043B4 (de) * | 2012-03-09 | 2016-01-28 | Canon K.K. | Messverfahren für eine asphärische Oberfläche, Messvorrichtung für eine asphärische Oberfläche, Fertigungsvorrichtung für ein optisches Element und optisches Element |
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