JP2001099613A - 斜入射干渉計装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 格子定数が互いに異なる複数の回折格子領域
よりなる波面分割手段および波面合成手段を備えた斜入
射干渉計装置において、１つの結像レンズが結像レンズ
移動機構により複数の干渉縞観察用光線束の光路上の所
定位置に移動可能とされ、異なる感度で良好な干渉縞の
観察ができる装置を得る。 【構成】 第１および第２回折格子１２、１４を、格子
定数の異なる回折格子領域１２Ａ、１２Ｂおよび１４
Ａ、１４Ｂで構成し、測定感度の異なる干渉縞観察用光
線束Ａ、Ｂを得る。結像レンズ２２を結像レンズ移動機
構４０によって一方の光線束の光路上の所定位置に移動
させることにより、一方の光線束を選択可能とする。選
択された光線束(例えばＡ)は折り返しミラー２６(Ａ)に
より逆進され、フィルタ３２(Ａ)を介し偏光ハーフミラ
ー２８により偏向されて干渉縞観察スクリーン１８に干
渉縞を形成させる。他方、選択されない光線束(Ｂ)はシ
ャッタ３４(Ｂ)により遮蔽される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各々が格子定数の
互いに異なる複数の回折格子の組み合わせからなる波面
分割手段および波面合成手段を備えた斜入射干渉計装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、可干渉光を被検面に対して斜
めに入射し測定感度を低下させることにより、ある程度
凹凸の大きい被検面の表面形状を測定可能とした斜入射
干渉計装置が知られている。この斜入射干渉計装置の代
表的な構成としては、例えば、本出願人が既に出願して
いる特願平11−49429号明細書中に、従来例として開示
している装置が知られている。この従来例を図３に示
す。

【０００３】この斜入射干渉計装置は、可干渉光を波面
分割手段１１２に入射させて２方向に波面分割し、一方
の光線束を被検面２ａに対して斜めに入射させてその反
射光を物体光とするとともに他方の光線束を参照光と
し、これら物体光および参照光を波面合成手段１１４に
入射させて波面合成し、この波面合成手段１１４から同
一方向に射出される物体光と参照光との光干渉により干
渉縞を生じさせ、結像レンズ１２２を介して干渉縞観察
スクリーン１１８に干渉縞画像を形成し、この干渉縞画
像をテレビカメラ１６０で撮像し、その干渉縞画像に基
づいて被検面２ａの形状を測定するようになっている。

【０００４】ここで、結像レンズ１２２の第２焦点位置
に設けられた折り返しミラー１２６により結像レンズ１
２２からの干渉縞観察用光線束は逆進させられ、再び結
像レンズ１２２（コリメータレンズとして機能する）を
透過することとなり、一方、結像レンズ１２２と波面合
成手段１１４との間に設けられたハーフミラー１２８に
よる偏向反射光路内に干渉縞観察スクリーン１１８が配
置される。また、結像レンズ１２２に対して被検面２ａ
と干渉縞観察スクリーン１１８とを共役の位置に配置
し、結像レンズ１２２がその第１焦点を被検面２ａに位
置させるようにして配置されている。このようにして、
この斜入射干渉計装置は、全長がコンパクトで、台形歪
みのない干渉縞画像を得ることができる装置となってい
る。

【０００５】ところで、このような斜入射干渉計におい
て、異なる感度で干渉縞の観察を行い被検面２ａの表面
形状をより正確に測定し得るものも知られている。その
基本的構成は、波面分割手段（図３における１１２に相
当する。以下、カッコ内の符号も同様。）および波面合
成手段（１１４）がともに、格子定数の小さい回折格子
領域と格子定数の大きい回折格子領域とからなり、格子
定数の小さい回折格子領域により形成される測定感度の
高い干渉縞と、格子定数の大きい回折格子領域により形
成される測定感度の低い干渉縞とを必要に応じ選択観察
し、被検面２ａの表面凹凸形状を測定するものである。

【０００６】すなわち、波面分割手段（１１２）は格子
定数の小さい回折格子領域と格子定数の大きい回折格子
領域からの＋１次回折光がいずれも被検面（２ａ）に入
射するよう、格子定数の小さい回折格子領域を上にして
上下２段で設けられている。

【０００７】一方、波面合成手段（１１４）は、波面分
割手段（１１２）の格子定数の小さい回折格子領域から
の物体光および参照光が波面合成手段（１１４）の格子
定数の小さい回折格子領域に入射するとともに波面分割
手段（１１２）の格子定数の大きい回折格子領域からの
物体光および参照光が波面合成手段（１１４）の格子定
数の大きい回折格子領域に入射するよう、格子定数の小
さい回折格子領域を上にして上下２段で設けられてい
る。

【０００８】格子定数の小さい回折格子領域は回折角が
大きいので、波面分割手段（１１２）の格子定数の小さ
い回折格子領域からの＋１次回折光の被検面（２ａ）へ
の入射角は小さくなり、波面合成手段（１１４）の格子
定数の小さい回折格子領域から射出される干渉縞観察用
光線束（すなわち物体光の０次回折光および参照光の−
１次回折光からなる光線束）により形成される干渉縞の
測定感度は高くなる。

【０００９】一方、格子定数の大きい回折格子領域は回
折角が小さいので、波面分割手段（１１２）の格子定数
の大きい回折格子領域からの＋１次回折光の被検面（２
ａ）への入射角は大きくなり、波面合成手段（１１４）
の格子定数の大きい回折格子領域から射出される干渉縞
観察用光線束により形成される干渉縞の測定感度は低く
なる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このような、異なる感
度で干渉縞の観察を行い得る斜入射干渉計において、い
ずれの感度による干渉縞画像も、１種類の感度で干渉縞
画像を観察する場合と同程度の良好な干渉縞画像が形成
されることが望まれている。

【００１１】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、異なる感度で干渉縞の観察を行うこと
ができる斜入射干渉計装置において、いずれの感度によ
る干渉縞画像についても容易に良好な画像を得ることが
できる装置を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る斜入射干渉
計装置は、可干渉光を波面分割手段に入射させて複数方
向に波面分割し、そのうちの１つの光線束を被検面に対
して斜めに入射させてその反射光を物体光とするととも
に残りのいずれか１つの光線束を参照光とし、これら物
体光および参照光を波面合成手段に入射させて波面合成
し、この波面合成手段から同一方向に射出される前記物
体光と前記参照光との光干渉により生じる干渉縞を干渉
縞観察スクリーンに形成させるように構成された斜入射
干渉計装置において、前記波面分割手段および前記波面
合成手段各々が、格子定数が互いに異なる複数の回折格
子領域からなり、前記干渉縞を前記干渉縞観察スクリー
ンに形成するための、結像レンズおよび結像レンズ移動
機構とからなる結像手段を備え、前記結像レンズが、前
記波面合成手段の前記複数の回折格子領域から互いに異
なる方向に射出された複数の干渉縞観察用光線束の光路
上を、前記結像レンズ移動機構により移動可能に構成さ
れ、前記結像レンズは、前記複数の干渉縞観察用光線束
のうちいずれの光線束の光路上においても、前記干渉縞
観察スクリーンと前記被検面とが該結像レンズに対して
共役の位置となるように、かつ、該結像レンズの第１焦
点が前記被検面上に位置するように設定されることを特
徴とするものである。

【００１３】また、前記複数の干渉縞観察用光線束のう
ち、その光路上に前記結像レンズが配された干渉縞観察
用光線束のみを選択的に透過させ、かつ、その光路上に
前記結像レンズが配されていない干渉縞観察用光線束の
うち少なくとも１つの干渉縞観察用光線束を遮蔽するシ
ャッタが、前記干渉縞観察スクリーンの前記結像レンズ
側に設けられることが好ましい。

【００１４】また、この斜入射干渉計装置は、前記結像
レンズの第２焦点近傍に設けられ、前記結像レンズより
射出される前記干渉縞観察用光線束を逆進させる折り返
しミラーと、前記結像手段と前記波面合成手段との間に
設けられ、前記折り返しミラーからの逆進光の少なくと
も一部を偏向反射させる偏光ハーフミラーと、前記折り
返しミラーと前記偏光ハーフミラーとの間に設けられた
1／4波長板からなるフィルタとを備えてなり、前記偏光
ハーフミラーからの偏向反射光路内における前記干渉縞
観察スクリーンが、前記結像レンズに対して、前記被検
面と共役の位置に配置されていることがより好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。

【００１６】図１は、本実施形態に係る斜入射干渉計装
置１を示す側面図である。

【００１７】図１に示すように、この斜入射干渉計装置
１は、水平方向に所定間隔を置いて対向配置された第１
および第２回折格子１２、１４の中央下方位置に被検体
２を支持する被検体支持部材１６が設けられてなるバー
チ型の斜入射干渉計装置であって、光源１０から射出さ
れてコリメータレンズ１１により平行光とされた可干渉
光を第１回折格子１２（波面分割手段）に入射させて複
数の回折光に波面分割し、＋１次回折光を被検体２の被
検面２ａに対して斜めに入射させてその反射光を物体光
とするとともに０次回折光を参照光とし、これら物体光
および参照光を第２回折格子１４（波面合成手段）に入
射させて波面合成するようになっている。

【００１８】この波面分割手段１２および波面合成手段
１４は、格子定数の小さい回折格子領域１２Ａ、１４Ａ
と格子定数の大きい回折格子領域１２Ｂ、１４Ｂとから
なる。

【００１９】すなわち、図１において波面分割手段１２
は格子定数の小さい回折格子領域１２Ａと格子定数の大
きい回折格子領域１２Ｂからの＋１次回折光がいずれも
被検面２ａに入射するよう、領域１２Ａを上にして上下
２段で設けられている。一方、波面合成手段１４は、波
面分割手段１２の領域１２Ａからの物体光および参照光
が波面合成手段１４の格子定数の小さい回折格子領域１
４Ａに入射するとともに、波面分割手段１２の領域１２
Ｂからの物体光および参照光が波面合成手段１４の格子
定数の大きい回折格子領域１４Ｂに入射するよう、領域
１４Ａを上にして上下２段で設けられている。

【００２０】格子定数の小さい回折格子領域１２Ａは回
折角が大きいので、波面分割手段１２の領域１２Ａから
の＋１次回折光の被検面２ａへの入射角は小さくなり、
波面合成手段１４の領域１４Ａから射出される干渉縞観
察用光線束（すなわち物体光の０次回折光および参照光
の−１次回折光からなる光線束）Ａにより形成される干
渉縞の測定感度は高くなる。一方、格子定数の大きい回
折格子領域１２Ｂは回折角が小さいので、波面分割手段
１２の領域１２Ｂからの＋１次回折光の被検面２ａへの
入射角は大きくなり、波面合成手段１４の領域１４Ｂか
ら射出される干渉縞観察用光線束Ｂにより形成される干
渉縞の測定感度は低くなる。

【００２１】第２回折格子１４（波面合成手段）から斜
め上方へ射出される物体光の０次回折光と参照光の−１
次回折光との光干渉により生じた干渉縞は、結像手段２
０（これについては後述する）を介し、その結像レンズ
２２により干渉縞観察スクリーン１８に干渉縞画像が形
成される。この干渉縞観察スクリーン１８には、干渉縞
観察用光線束Ａ、Ｂのうち、結像レンズ２２が光路内に
挿入されることにより選択された一方の干渉縞観察用光
線束（図１においては干渉縞観察用光線束Ａが選択され
ている）による干渉縞のみが形成されるが、この干渉縞
観察スクリーン１８に形成される干渉縞画像を、図示さ
れないＣＣＤ撮像素子を有するテレビカメラで撮像する
ようになっている。

【００２２】ここで、結像手段２０は結像レンズ２２お
よび結像レンズ移動機構４０からなる。結像レンズ２２
は、第１焦点距離および第２焦点距離が互いに等しい両
凸レンズであって、波面合成手段１４の領域１４Ａ、１
４Ｂより射出される干渉縞観察用光線束Ａ、Ｂの光路上
において、そのいずれにあっても第１焦点を被検面２ａ
に位置させるように、結像レンズ移動機構４０により移
動可能とされている。この結像レンズ移動機構４０によ
り、結像レンズ２２を干渉縞観察用光線束Ａ、Ｂのうち
いずれか一方のみを結像させ得る位置に移動させ、それ
により干渉縞観察用光線束の選択切換えが行われる。な
お、図１において、干渉縞観察用光線束Ｂを示す二点鎖
線は、結像レンズ２２がこの光線束Ｂの光路内に挿入さ
れた場合のものを示している。

【００２３】以下、図１のように結像レンズ２２が干渉
縞観察用光線束Ａの光路に挿入された場合について説明
する。

【００２４】ここで、結像レンズ２２の第２焦点には全
長を短縮するために折り返しミラー２６Ａが設けられて
おり、干渉縞観察用光線束Ａを逆進させるので、干渉縞
観察用光線束Ａは再び結像レンズ２２を透過する。偏光
ハーフミラー２８は、結像レンズ２２と第２回折格子１
４との間に設けられており、折り返しミラー２６Ａから
の逆進光を下方へ偏向反射させるようになっている。

【００２５】また、結像レンズ２２と折り返しミラー２
６Ａとの間にはシャッタ３４Ａおよび1／4波長板からな
るフィルタ３２Ａが配設されている。

【００２６】シャッタ３４Ａ、３４Ｂは、結像レンズ２
２が配された干渉縞観察用光線束Ａのみを選択的に透過
させ、かつ、結像レンズ２２が配されていない干渉縞観
察用光線束Ｂを遮蔽する。このようなシャッタ３４Ａ、
３４Ｂとして、たとえば、干渉縞観察用光線束Ａまたは
Ｂの光路への結像レンズ２２の挿入に同期して光線束Ａ
またはＢを透過させるように、窓を備えたマスク部材を
移動させる方法がある。

【００２７】シャッタ３４Ａにより遮蔽されることなく
偏光ハーフミラー２８へ入射する逆進光は、フィルタ３
２Ａを往復で２回透過することにより、その振動面が９
０°回転しているので、偏光ハーフミラー２８を透過す
ることなくすべて下方へ偏向反射されることとなる。偏
光ハーフミラー２８により偏向された偏向反射光路内に
おける干渉縞観察スクリーン１８は、結像レンズ２２に
対し被検面２ａと共役の位置に配置され、ここに干渉縞
観察用光線束Ａによる干渉縞画像が形成される。

【００２８】以上、結像レンズ２２が干渉縞観察用光線
束Ａの光路に挿入された場合について説明したが、結像
レンズ２２が干渉縞観察用光線束Ｂの光路に挿入された
場合も同様に、シャッタ３４Ｂ、フィルタ３２Ｂ、折り
返しミラー２６Ｂを介し、干渉縞観察スクリーン１８に
干渉縞観察用光線束Ｂによる干渉縞画像が形成される。

【００２９】図２は、上記結像手段２０を詳細に示す斜
視図である。

【００３０】図示のように、この結像手段２０は、結像
レンズ２２を内部に組み込んだ結像レンズ移動機構４０
からなり、結像レンズ２２が収容された鏡筒４２は、結
像レンズ２２が円弧状の軌跡を描くようにガイド４６に
沿って上下に移動される構成とされている。この円弧の
中心は被検面２ａの中心２ｂとされている。

【００３１】鏡筒４２の側方保持板４７には円弧状ラッ
ク４３がねじ締め固定されており、鏡筒４２の移動は、
この円弧状ラック４３とピニオン４４の噛み合わせによ
り行われる。

【００３２】ピニオン４４はガイド４６の支持台４１に
対し略直立するように支持されており、円弧状ラック４
３とピニオン４４は各々の１箇所で噛み合っている。こ
のピニオン４４はパルスモータ４５により回転駆動さ
れ、噛合されている円弧状ラック４３を上下に移動させ
る。

【００３３】ガイド４６の前側壁部には鏡筒４２を２つ
の所定位置に位置決めするために断面コの字型のフォト
インタラプタ５１が取り付けられており、結像レンズ２
２の光軸が干渉縞観察用光線束Ａ、Ｂの光束中心と略一
致するように鏡筒４２がこれら所定位置に移動される
と、鏡筒４２の側部にフィン状に設けられた爪部５２
が、フォトインタラプタ５１内に挿入される。この挿入
されたタイミングに応じてパルスモータ４５が停止さ
れ、鏡筒４２がその位置に停止されて鏡筒４２の位置決
めがなされることになる。

【００３４】このようにして、結像レンズ２２は結像レ
ンズ移動機構４０により干渉縞観察用光線束Ａ、Ｂの光
路間を移動可能とされている。図２の結像レンズ移動機
構４０は、結像レンズ２２が図１の干渉縞観察用光線束
Ｂを結像させる位置にある状態を示すものである。干渉
縞観察用光線束Ａ、Ｂの光軸を一点鎖線により示す。

【００３５】次に、本実施形態の作用効果について説明
する。

【００３６】本実施形態に係る斜入射干渉計装置１は、
第２回折格子１４から斜め上方へ射出される物体光の０
次回折光と参照光の−１次回折光との光干渉により生じ
る干渉縞を干渉縞観察スクリーン１８に形成させるよう
になっているが、第１および第２回折格子１２、１４
が、格子定数の異なる２組の回折格子１２Ａ、１２Ｂお
よび１４Ａ、１４Ｂからなっているので、測定感度の異
なる２つの干渉縞観察用光線束Ａ、Ｂを得ることができ
る。そして、本実施形態に係る斜入射干渉計装置１は、
結像レンズ移動機構４０により結像レンズ２２が移動可
能とされ、干渉縞観察用光線束Ａ、Ｂのうちいずれか一
方の光路にのみ結像レンズ２２が挿入され得るようにな
っているので、測定感度の互いに異なる２つの干渉縞観
察用光線束Ａ、Ｂを必要に応じ選択することができ、干
渉縞観察スクリーン１８には、選択された一方の干渉縞
観察用光線束ＡまたはＢによる干渉縞画像のみが形成さ
れることとなる。そこで、この干渉縞画像をテレビカメ
ラで撮像することにより異なる感度で干渉縞の観察を行
うことができ、これにより被検面２ａの表面形状をより
正確に測定することが可能となる。

【００３７】特に、本実施形態においては、結像レンズ
移動機構４０が、ガイド４６に沿って鏡筒４２を上下移
動させる構成となっているので、簡易な構成で干渉縞観
察用光線束Ａ、Ｂの選択切換えを行うことができる。

【００３８】さらに、本実施形態においては、２つの干
渉縞観察用光線束Ａ、Ｂに対し１つの結像レンズ２２を
備えればよいので、装置の簡素化および低コスト化を図
ることができる。

【００３９】また、結像レンズ２２が移動されることに
より、干渉縞観察用光線束Ａ、Ｂともにレンズ中心部の
性能の良好な部分を透過させることができるため、いず
れの干渉縞観察用光線束Ａ、Ｂによる干渉縞画像も収差
の少ない良好な画像を得ることができる。たとえば、１
枚の大きな結像レンズが２つの干渉縞観察用光線束Ａ、
Ｂの光路上に亘って配置されている場合と比較した場
合、両方の光線束がこの固定レンズの中心部を透過する
わけではないので、周辺部を透過する光線束については
諸収差が大きくなり、良好な干渉縞画像を得ることが難
しい。また、周辺部まで高性能なレンズは高価なものと
なる。

【００４０】上述したように、本実施形態においては複
数の干渉縞観察用光線束Ａ、Ｂの選択は結像レンズ移動
機構４０による結像レンズ２２の移動により行われる。
したがってシャッタ３４Ａ、３４Ｂは必須なものではな
いが、これにより、選択されていない方の干渉縞観察用
光線束の折り返しミラー２６Ａまたは２６Ｂによる反射
光等の、干渉縞測定への悪影響を与える不要光を未然に
防止することができる。

【００４１】また、本実施形態のように、結像レンズ２
２の第２焦点近傍に配され、結像レンズ２２より射出さ
れる干渉縞観察用光線束Ａ、Ｂを逆進させる折り返しミ
ラー２６Ａ、２６Ｂと、結像手段２０と波面合成手段１
４との間に設けられ、折り返しミラー２６Ａ、２６Ｂか
らの逆進光を偏向反射させる偏光ハーフミラー２８とを
備え、所定の位置に干渉縞観察スクリーン１８を配置す
ることにより、装置の全長をコンパクトにすることがで
きる。なお、この点においては、偏光ハーフミラー２８
は上記逆進光の少なくとも一部を偏光反射させるハーフ
ミラーであってもよい。

【００４２】しかしながら、本実施形態のように1／4波
長板からなるフィルタ３２Ａ、Ｂと偏光ハーフミラー２
８を備えることにより、折り返しミラー２６Ａ、２６Ｂ
からの逆進光を、偏光ハーフミラー２８を透過させるこ
となくすべて下方へ偏向反射させることができ、光量の
利用効率を向上させるとともに、また干渉縞測定への悪
影響を未然に防止することができる。

【００４３】本実施形態においては種々の態様の変更が
可能である。

【００４４】本実施形態においては、第２回折格子１４
から斜め上方へ射出される物体光の０次回折光と参照光
の−１次回折光との光干渉により生じる干渉縞を干渉縞
観察スクリーン１８に形成するように構成されている
が、第２回折格子１４から水平方向に射出される物体光
の＋１次回折光と参照光の０次回折光との光干渉により
生じる干渉縞を干渉縞観察スクリーン１８に形成するよ
うに構成してもよい。

【００４５】また、本実施形態においては、第１および
第２回折格子１２、１４が、格子定数の互いに異なる回
折格子領域１２Ａ、１２Ｂおよび１４Ａ、１４Ｂからな
る場合について説明したが、３以上の回折格子領域から
なるようにしてもよく、このようにすることにより、測
定感度の異なる３つ以上の干渉縞観察用光線束を得るこ
とができる。

【００４６】レンズ移動機構４０の構成についても、種
々の態様の変更が可能である。たとえば、鏡筒４２の移
動方法はピニオン４４と円弧状ラック４３に限られず、
結像レンズ２２が被検面２ａの中心２ｂを中心とした円
弧状の軌跡を移動するものとなっていればよい。

【００４７】また、このレンズ移動機構４０は、異なる
感度の複数光線束に限らず、同感度の２つの光線束で一
方を干渉縞観察用、他方をアライメント用とするなど、
異なる用途に用いる複数光線束に対しても用いることが
できる。この場合も、１つの結像レンズを複数の光線束
の光路を移動させることにより共有し、いずれの光線束
も結像レンズの中心部を透過するようにして収差の低減
を図ることができる。

【００４８】本実施形態では、結像レンズ２２のみが干
渉縞観察用光線束Ａ、Ｂの光路上を移動する構成とされ
ているが、他の部材についても光線束Ａ、Ｂの光路上を
移動する構成としてもよい。たとえば、折り返しミラー
２６Ａ、２６Ｂについても、結像レンズ２２の挿入に同
期して選択された光路にのみ配されるように、１つの折
り返しミラーが移動されるようにしてもよい。

【００４９】また、折り返しミラー２６Ａ、２６Ｂや偏
光ハーフミラー２８を配さない構成であった場合には、
結像レンズ２２の挿入に同期して干渉縞観察スクリーン
１８も干渉縞観察用光線束Ａ、Ｂの光路を移動するよう
にしてもよい。

【００５０】本実施形態では、シャッタ３４Ａ、３４Ｂ
および1／4波長板よりなるフィルタ３２Ａ、３２Ｂを配
置しているが、これらに代えて干渉縞観察用光線束Ａ、
Ｂの各光路上に各々液晶シャッタを設けることもでき
る。これらの液晶シャッタは駆動手段により交互にオン
オフされ、結像レンズ２２が光路上に挿入された光線束
ＡまたはＢのみが折り返しミラー２６ＡまたはＢに入射
されるように構成されることが望ましい。

【００５１】本実施形態において、シャッタ３４Ａ、３
４Ｂ、フィルタ３２Ａ、３２Ｂは折り返しミラー２６
Ａ、２６Ｂと非平行に配置されていることが望ましい。
また、上記液晶シャッタについても同様である。これに
より、これらの部材の表面で反射した光を干渉縞観察用
光線束の光路から外すことができ、これにより該反射光
が干渉縞観察スクリーン１８に入射して干渉縞の測定に
悪影響を及ぼしてしまうのを未然に防止することができ
る。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る斜入射
干渉計装置によれば、結像レンズ移動機構により結像レ
ンズが移動可能とされ、複数の干渉縞観察用光線束のい
ずれに対してもその光束中心と結像レンズの光軸とが略
一致するよう、この結像レンズを位置させ得る構成とさ
れているので、簡易な構成でありながら互いに異なる感
度による干渉縞画像がいずれも良好に形成され得る斜入
射干渉計装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る斜入射干渉計装置を示
す側面図

【図２】図１に示す斜入射干渉計装置の結像レンズ移動
機構を示す斜視図

【図３】従来例を示す側面図

【符号の説明】

１ 斜入射干渉計装置 ２ 被検体 ２ａ 被検面 １０ 光源 １１ コリメータレンズ １２、１１２ 第１回折格子（波面分割手段） １２Ａ、１２Ｂ 回折格子 １４、１１４ 第２回折格子（波面合成手段） １４Ａ、１４Ｂ 回折格子 １６ 被検体支持部材 １８、１１８ 干渉縞観察スクリーン ２０ 結像手段 ２２、１２２ 結像レンズ ２６Ａ、２６Ｂ、１２６ 折り返しミラー ２８ 偏光ハーフミラー ３２Ａ、３２Ｂ フィルタ（1／4波長板） ３４Ａ、３４Ｂ シャッタ ４０ 結像レンズ移動機構 ４１ 支持台 ４２ 鏡筒 ４３ 円弧状ラック ４４ ピニオン ４５ パルスモータ ４６ ガイド ４７ 側方支持板 ５１ フォトインタラプタ ５２ 爪部 １２８ ハーフミラー １６０ テレビカメラ Ａ、Ｂ 干渉縞観察用光線束

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F064 AA09 AA15 BB07 CC04 EE10 FF01 GG12 GG22 GG23 GG38 GG41 GG49 GG59 GG66 HH03 HH08 JJ01 KK01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可干渉光を波面分割手段に入射させて複
   数方向に波面分割し、そのうちの１つの光線束を被検面
   に対して斜めに入射させてその反射光を物体光とすると
   ともに残りのいずれか１つの光線束を参照光とし、これ
   ら物体光および参照光を波面合成手段に入射させて波面
   合成し、この波面合成手段から同一方向に射出される前
   記物体光と前記参照光との光干渉により生じる干渉縞を
   干渉縞観察スクリーンに形成させるように構成された斜
   入射干渉計装置において、 前記波面分割手段および前記波面合成手段各々が、格子
   定数が互いに異なる複数の回折格子領域からなり、 前記干渉縞を前記干渉縞観察スクリーンに形成するため
   の、結像レンズおよび結像レンズ移動機構とからなる結
   像手段を備え、 前記結像レンズが、前記波面合成手段の前記複数の回折
   格子領域から互いに異なる方向に射出された複数の干渉
   縞観察用光線束の光路上を、前記結像レンズ移動機構に
   より移動可能に構成され、 前記結像レンズは、前記複数の干渉縞観察用光線束のう
   ちいずれの光線束の光路上においても、前記干渉縞観察
   スクリーンと前記被検面とが該結像レンズに対して共役
   の位置となるように、かつ、該結像レンズの第１焦点が
   前記被検面上に位置するように設定されることを特徴と
   する斜入射干渉計装置。
2. 【請求項２】 前記複数の干渉縞観察用光線束のうち、
   その光路上に前記結像レンズが配された干渉縞観察用光
   線束のみを選択的に透過させ、かつ、その光路上に前記
   結像レンズが配されていない干渉縞観察用光線束のうち
   少なくとも１つの干渉縞観察用光線束を遮蔽するシャッ
   タが、前記干渉縞観察スクリーンの前記結像レンズ側に
   設けられたことを特徴とする請求項１記載の斜入射干渉
   計装置。
3. 【請求項３】 前記結像レンズの第２焦点近傍に配さ
   れ、前記結像レンズより射出される前記干渉縞観察用光
   線束を逆進させる折り返しミラーと、前記結像手段と前
   記波面合成手段との間に設けられ、前記折り返しミラー
   からの逆進光の少なくとも一部を偏向反射させるハーフ
   ミラーとを備えてなり、 前記ハーフミラーからの偏向反射光路内における前記干
   渉縞観察スクリーンが、前記結像レンズに対して、前記
   被検面と共役の位置に配置されていることを特徴とする
   請求項１または２記載の斜入射干渉計装置。
4. 【請求項４】 前記ハーフミラーが偏光ハーフミラーか
   らなり、前記折り返しミラーと前記偏光ハーフミラーと
   の間に1／4波長板からなるフィルタが配置されているこ
   とを特徴とする請求項３記載の斜入射干渉計装置。