JP2002286410A - Interferometer - Google Patents

Interferometer

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JP2002286410A
JP2002286410A JP2001088693A JP2001088693A JP2002286410A JP 2002286410 A JP2002286410 A JP 2002286410A JP 2001088693 A JP2001088693 A JP 2001088693A JP 2001088693 A JP2001088693 A JP 2001088693A JP 2002286410 A JP2002286410 A JP 2002286410A
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JP
Japan
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light
measurement
interferometer
oblique incidence
light beam
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Withdrawn
Application number
JP2001088693A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Ueki
伸明 植木
Motonori Kanetani
元徳 金谷
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Fujinon Corp
Original Assignee
Fuji Photo Optical Co Ltd
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Publication date
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an interferometer that an oblique-incidence interferometer for measuring the surface shape of a test object is formed integral with a transmittant interferometer for measuring the transmitting wave surface of the sample, it is designed so that transmittant interferometer is inclined by a specified quantity to the oblique-incidence interferometer, and it is suitable for a case where a parallel flat is used as a light transmission body by using a low coherence light source for oblique-incidence measurement. SOLUTION: In the oblique-incidence interferometer, a multi-mode laser light is split by a light flux splitting means 3, a reference light 21 is reflected on a reference surface 17a, a measuring light 22 is reflected on a surface 1a to be tested, and then both lights 21 and 22 are synthesized by a light flux synthesizing means 4. An interference fringe image generating from the synthesized light is used to measure the shape of the surface 1a to be tested. In a transmittant interferometer, a single-mode laser light enters a reference plate 2, and a reference light reflecting on the reference surface 2a and a measuring light reciprocating between the reference surface 2a and a reference reflecting surface 37a are synthesized on this surface. An interference fringe image generating from the synthesized light is used to measure the transmitting surface of a test object 1. The surface 1a is arranged nearly parallel to the reference surface 17a and is arranged inclined by a specified quantity to the reference surface 2a and reference reflecting surface 37a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、参照光と測定光と
の光干渉により生じる干渉縞を用いて測定を行う干渉計
装置に関し、詳しくは、比較的大きい凹凸が形成されて
いる被検面の表面形状を測定する斜入射干渉計と、透明
な被検体の厚みムラや屈折率分布等を測定する透過型干
渉計とが一体化された干渉計装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an interferometer apparatus for performing measurement using interference fringes generated by optical interference between reference light and measurement light, and more particularly, to a test surface having relatively large irregularities. The present invention relates to an interferometer apparatus in which a grazing incidence interferometer for measuring the surface shape of a transparent object and a transmission interferometer for measuring the thickness unevenness and refractive index distribution of a transparent object are integrated.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、薄くて、ある程度の平行度を
有するもののたわみの大きい、例えば平行平面ガラスを
被検体とする干渉縞測定として、その表面の凹凸形状を
測定するための斜入射干渉計による表面形状測定と、そ
の厚みムラ等を測定するための透過型干渉計による透過
波面測定とが行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an oblique incidence interferometer for measuring an uneven shape of a surface of a parallel flat glass as an object, for example, as an interference fringe measurement which is thin and has a certain degree of parallelism but a large deflection. And transmission wavefront measurement by a transmission interferometer for measuring thickness unevenness and the like.

【0003】斜入射干渉計は、測定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ってある
程度凹凸の大きい被検面の表面形状測定を可能としたも
のである。このような斜入射干渉計としては種々のタイ
プのものが知られており、図3に示すものはその一例と
して、特公平6−17787号公報に開示された装置であ
る。
The oblique incidence interferometer allows measurement light to be obliquely incident on the surface to be measured, thereby lowering the measurement sensitivity, thereby enabling the measurement of the surface shape of the surface to be measured having relatively large irregularities. Various types of such oblique incidence interferometers are known, and the one shown in FIG. 3 is an example disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-17787.

【0004】この斜入射干渉計装置は、図3に示すよう
に、ハーフミラー53、54およびミラー58がそれぞ
れ被検面56aに対してほぼ垂直に配設され、ミラー5
7が投写光60のハーフミラー53による反射光(参照
光)61の光路に直交して配設された装置である。この
装置において、コリメータレンズ55により平行光束と
された光源50からの投写光60は、ハーフミラー53
により、このハーフミラー53を透過して被検面56a
に斜入射される測定光62と、このハーフミラー53で
反射されミラー57に向かう参照光61とに分離され
る。そして、測定光62は被検面56aで反射されたの
ちミラー58により反射されハーフミラー54に向か
い、他方、参照板として機能するミラー57で反射され
た参照光61のうち一部の光はハーフミラー53を透過
しハーフミラー54へ向かう。ハーフミラー54はその
ハーフミラー面において、ミラー58により反射された
測定光62とミラー57で反射されハーフミラー53を
透過した参照光61とを合成する。
In this oblique incidence interferometer apparatus, as shown in FIG. 3, half mirrors 53 and 54 and a mirror 58 are respectively arranged substantially perpendicular to a surface 56a to be inspected, and a mirror 5 is provided.
Reference numeral 7 denotes a device disposed orthogonally to the optical path of the reflected light (reference light) 61 of the projection light 60 by the half mirror 53. In this device, the projection light 60 from the light source 50 converted into a parallel light beam by the collimator lens 55
As a result, the light passes through the half mirror 53 and is
Is split into a measurement light 62 obliquely incident on the mirror and a reference light 61 reflected by the half mirror 53 toward the mirror 57. Then, the measuring beam 62 is reflected by the mirror 58 after being reflected by the surface 56a to be measured, and goes to the half mirror 54. On the other hand, a part of the reference beam 61 reflected by the mirror 57 functioning as a reference plate is half The light passes through the mirror 53 and goes to the half mirror 54. The half mirror 54 combines the measurement light 62 reflected by the mirror 58 and the reference light 61 reflected by the mirror 57 and transmitted through the half mirror 53 on the half mirror surface.

【0005】この装置において、光源50が可干渉距離
の短い低可干渉性の光源であった場合にも、コリメータ
レンズ55から射出されハーフミラー53で分割されて
以降ミラー57を経てハーフミラー54に至る参照光6
1の光路長と、コリメータレンズ55から射出されハー
フミラー53で分割されて以降、被検面56aおよびミ
ラー58を経てハーフミラー54に至る測定光62の光
路長とが互いに等しくなるよう設定することにより、ハ
ーフミラー54において合成された参照光61と測定光
62とは互いに干渉を生じる。なお、図示されるよう
に、ハーフミラー53から被検面56aを経てハーフミ
ラー54に至る測定光62の光路中に、ハーフミラーの
存在による分散の影響を補償する補償板52を挿入する
ことが望ましい。この光干渉により形成された干渉縞を
スクリーン51に投映することにより、観察者は被検面
56aの形状を測定するようになっている。
In this device, even when the light source 50 is a low coherence light source having a short coherence distance, the light is emitted from the collimator lens 55, divided by the half mirror 53, and thereafter passed through the mirror 57 to the half mirror 54. Reference light 6
1 is set to be equal to the optical path length of the measuring light 62 which is emitted from the collimator lens 55 and is divided by the half mirror 53 and thereafter reaches the half mirror 54 via the test surface 56a and the mirror 58. As a result, the reference light 61 and the measurement light 62 synthesized by the half mirror 54 interfere with each other. As shown in the figure, a compensating plate 52 for compensating for the influence of dispersion due to the presence of the half mirror may be inserted in the optical path of the measurement light 62 from the half mirror 53 via the test surface 56a to the half mirror 54. desirable. By projecting the interference fringes formed by the light interference on the screen 51, the observer measures the shape of the test surface 56a.

【0006】また、透過型干渉計に関しても種々のタイ
プのものが知られており、図4はその一例として、フィ
ゾー型干渉計の概略構成を示すものである。すなわち、
レーザ光源よりなる光源70から出力されたレーザ光は
対物レンズ71とピンホール板72を透過し発散光束と
され、ハーフプリズム79に入射する。ハーフプリズム
79では光の一部が直角方向に反射され、コリメータレ
ンズ75によって平行光束とされて基準板76に入射す
る。基準板76に入射したレーザ光は、その一部が被検
体73方向に透過されるが、その余の部分は基準板76
の被検体側の表面である基準面76aによって反射され
て参照光とされる。
Various types of transmission interferometers are known, and FIG. 4 shows a schematic configuration of a Fizeau interferometer as an example. That is,
The laser light output from the light source 70 composed of a laser light source passes through the objective lens 71 and the pinhole plate 72 to be a divergent light beam, and enters the half prism 79. A part of the light is reflected in the right angle direction by the half prism 79, is converted into a parallel light flux by the collimator lens 75, and is incident on the reference plate 76. A part of the laser light incident on the reference plate 76 is transmitted in the direction of the subject 73, but the remaining part is
Is reflected by the reference surface 76a, which is the surface on the subject side, and is used as reference light.

【0007】基準板76を被検体73方向に透過したレ
ーザ光は平板状の被検体73を透過し、基準反射面77
aにより反射され、再び被検体73を透過し、物体光と
して基準面76aに戻され、この基準面76aを透過す
る。基準面76aと基準反射面77aは共に高精度の平
面性を有しており、互いに平行とされている。なお、被
検体73の表裏両面は基準面76aおよび基準反射面7
7aと大略平行に配されている。
The laser beam transmitted through the reference plate 76 in the direction of the subject 73 is transmitted through the flat subject 73, and the reference reflection surface 77.
The light is reflected by a, passes through the subject 73 again, is returned to the reference surface 76a as object light, and passes through the reference surface 76a. Both the reference surface 76a and the reference reflection surface 77a have high-precision planarity and are parallel to each other. The front and back surfaces of the subject 73 are the reference surface 76a and the reference reflection surface 7a.
7a is arranged substantially in parallel.

【0008】このようにして基準面76aにおいて、こ
の面で反射された参照光の波面とこの面に戻された物体
光の波面により光干渉が生じる。このレーザ光の戻り光
はコリメータレンズ75を介してハーフプリズム79に
照射される。ハーフプリズム79では、該戻り光の一部
を透過して観察光学系方向に射出し、図示されない干渉
縞投映面に干渉縞像が投映されることになる。この光干
渉により得られた干渉縞像は、被検体73の厚みムラ
や、被検体73の材質によってはその内部の応力歪みに
応じて生じたものであり、このデータを計測することに
より被検体73の透過波面測定を行うことができる。
In this manner, on the reference surface 76a, optical interference occurs due to the wavefront of the reference light reflected by the surface and the wavefront of the object light returned to the surface. The return light of the laser light is applied to the half prism 79 via the collimator lens 75. In the half prism 79, a part of the return light is transmitted and emitted toward the observation optical system, and an interference fringe image is projected on an interference fringe projection surface (not shown). The interference fringe image obtained by the light interference is generated in accordance with the thickness unevenness of the subject 73 and the stress distortion inside the subject 73 depending on the material of the subject 73. 73 can be performed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の斜入射干渉計や透過型干渉計は一般に大型で、また高
額であり、表面形状測定と透過波面測定のために別々の
装置を設置するよりも、省スペース化、低コスト化を図
るために1台で両方の測定を行い得る装置が要望されて
いる。これら2つの測定は容易に切換えられることが好
ましく、さらには、被検体を一旦所定位置に調整すれば
これら2つの測定を同時に行うことのできる装置である
ことが望ましい。
However, these grazing incidence interferometers and transmission interferometers are generally large and expensive, and require a separate device for surface profile measurement and transmitted wavefront measurement. In order to save space and reduce cost, there is a demand for a device that can perform both measurements with one device. It is preferable that these two measurements can be easily switched, and it is desirable that the device be capable of simultaneously performing these two measurements once the subject is adjusted to a predetermined position.

【0010】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであって、被検体の表面形状測定と透過波面測定と
を行い得る装置であり、かつこれら2つの測定を同時に
行い得る干渉計装置を提供することを目的とするもので
ある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and is an apparatus capable of measuring the surface shape and transmitted wavefront of an object, and an interferometer apparatus capable of simultaneously performing these two measurements. The purpose is to provide.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の干渉計装置は、
斜入射測定用光源からの出射光を斜入射測定用コリメー
タレンズで平行光となし、この平行光の一部よりなり被
検体の被検面に対して斜め入射される斜入射測定光と、
該平行光の一部よりなり参照面で反射された斜入射測定
用参照光とを合成し互いに干渉させ、生成された干渉縞
を斜入射測定用干渉縞観察手段に形成させるように構成
された斜入射干渉計と、透過型測定用光源からの可干渉
性の出射光を透過型測定用コリメータレンズで平行光と
なし、前記被検体が挿入される、基準板と基準反射板と
の間で往復せしめ、前記被検体を透過して前記基準反射
板の反射面で反射され前記基準板の基準面に戻された透
過型測定光と、前記基準面から反射された透過型測定用
参照光とを合成し互いに干渉させ、生成された干渉縞を
透過型測定用干渉縞観察手段に形成させるように構成さ
れた透過型干渉計とが一体化された干渉計装置であっ
て、前記被検面の法線と前記透過型測定光束の軸とが互
いに非平行となるように構成されたことを特徴とするも
のである。
The interferometer device of the present invention comprises:
Oblique incidence measurement light that is emitted from the oblique incidence measurement light source and becomes parallel light by the oblique incidence measurement collimator lens, and that is a part of this parallel light and is obliquely incident on the test surface of the subject,
The oblique-incidence measurement reference light composed of a part of the parallel light and reflected by the reference surface is combined and interfered with each other, and the generated interference fringes are formed by the oblique-incidence measurement interference fringe observation means. The grazing incidence interferometer and the coherent outgoing light from the transmission-type measurement light source are made into parallel light by the transmission-type measurement collimator lens, and the object is inserted between the reference plate and the reference reflection plate. Reciprocating, the transmission-type measurement light transmitted through the subject and reflected on the reflection surface of the reference reflection plate and returned to the reference surface of the reference plate, and the transmission-type measurement reference light reflected from the reference surface And a transmission type interferometer configured to form the generated interference fringes on a transmission type interference fringe observation unit, wherein the interferometer device comprises: And the axis of the transmission type measurement light beam are not parallel to each other. It is characterized in that configured.

【0012】前記斜入射干渉計において、前記斜入射測
定光および前記斜入射測定用参照光はハーフミラーより
なる光束分割手段により該両光に分割され、ハーフミラ
ーよりなる光束合成手段により該両光が合成されるよう
に構成されていてもよい。
In the oblique incidence interferometer, the oblique incidence measurement light and the oblique incidence measurement reference light are split into the two beams by a beam splitting unit including a half mirror, and the two beams are split by a beam combining unit including a half mirror. May be combined.

【0013】また、前記斜入射干渉計において、前記斜
入射測定用光源として可干渉距離の短い低可干渉性の光
源を用い、前記斜入射測定用参照光と前記斜入射測定光
の、該両光が前記コリメータレンズから出射されて以
降、前記光束分割手段における分割を経て該光束合成手
段において合成されるまでの光路長差が、該斜入射測定
用参照光と該斜入射測定光とが互いに干渉を生じる範囲
内に設定されていることが好ましい。
In the oblique incidence interferometer, a low coherence light source having a short coherence distance is used as the oblique incidence measurement light source, and the oblique incidence measurement reference light and the oblique incidence measurement light are used. After the light is emitted from the collimator lens, the optical path length difference between the light beam splitting means and the light beam synthesizing means being combined by the light beam combining means is different from the oblique incidence measurement reference light and the oblique incidence measurement light. It is preferable that the distance is set within a range that causes interference.

【0014】また、前記被検体が配置されない状態で前
記基準反射板の前記反射面を被検面位置に配置する手段
と、このとき得られた前記反射面における参照干渉縞情
報を補正情報として記録される記録手段と、前記被検体
および前記基準反射板が正規の測定位置に配置された状
態で得られた該被検体の干渉縞情報から前記記録手段に
記録された前記参照干渉縞情報を差引する演算手段とを
備えていることがより好ましい。
Means for arranging the reflection surface of the reference reflection plate at the position of the test surface in a state where the test object is not disposed, and recording the reference interference fringe information on the reflection surface obtained at this time as correction information Recording means, and the reference interference fringe information recorded in the recording means is subtracted from the interference fringe information of the subject obtained in a state where the subject and the reference reflector are arranged at the regular measurement positions. It is more preferable to have an operation means for performing the operation.

【0015】なお、本明細書において「光束の軸」とは、
光束の中心軸を意味するものとする。
In this specification, the “axis of the light beam” is
It means the central axis of the light beam.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、後述する実施例1に係る干渉計装置の図面を代表と
して参照しながら説明する。図1は実施例1に係る干渉
計装置の構成を示す概略図である。この装置は、被検体
の表面形状測定を行う斜入射干渉計と被検体の透過波面
測定を行う透過型干渉計とが一体化された干渉計装置で
あり、以下、各々の干渉計としての構成を順に説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings of an interferometer apparatus according to a first embodiment described later as a representative. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of the interferometer apparatus according to the first embodiment. This apparatus is an interferometer apparatus in which a grazing incidence interferometer for measuring the surface shape of a subject and a transmission interferometer for measuring a transmitted wavefront of the subject are integrated. Will be described in order.

【0017】まず、本実施形態において被検体の表面形
状を測定するための構成について説明する。可干渉性の
光源を備えた斜入射測定用光源部10から射出された発
散光線束は、コリメータレンズ15によって平行光線束
とされ、光束分割手段3に入射されて参照光21および
測定光22に分割される。例えば図1に示すように、光
束分割手段3の平行光線束が入射する側の面に形成され
たハーフミラー面において、一部の平行光線束はこの面
で反射され測定光22とされ、その余の平行光線束はこ
の面を透過し参照光21とされる。
First, a configuration for measuring the surface shape of a subject in this embodiment will be described. The divergent ray bundle emitted from the oblique incidence measurement light source unit 10 having the coherent light source is converted into a parallel ray bundle by the collimator lens 15 and is incident on the light beam splitting unit 3 to be converted into the reference light 21 and the measurement light 22. Divided. For example, as shown in FIG. 1, on a half mirror surface formed on the surface of the light beam splitting means 3 on which the parallel light beam enters, a part of the parallel light beam is reflected by this surface to become the measurement light 22. The remaining parallel light beam passes through this surface and becomes reference light 21.

【0018】参照光21として分割された平行光線束
は、参照板17の参照面17aに照射される。この参照
面17aは極めて平面精度の高い面とされており、照射
された参照光21を光束合成手段4に向けて反射する。
他方、測定光22として分割された平行光線束は被検体
1の凹凸を有する被検面1aに斜入射され、この被検面
1aにより反射されて、被検面情報を担持した測定光2
2とされる。なお、被検体1は被検面1aが参照面17
aと略平行となるように配されている。被検面1aによ
り反射された測定光22の一部は光束合成手段4に向け
て反射され、光束合成手段4において参照光21と合成
される。例えば図1に示すように、光束合成手段4の参
照板側の面に形成されたハーフミラー面において、参照
光21はこの面で反射され測定光22はこの面を透過さ
れることにより、両光は合成される。両光は後段のCC
D受光面上でその一部が重なり合うように構成されてい
る。
The parallel light beam split as the reference light 21 is applied to the reference surface 17a of the reference plate 17. The reference surface 17a is a surface with extremely high planar accuracy, and reflects the irradiated reference light 21 toward the light beam combining means 4.
On the other hand, the parallel light beam split as the measurement light 22 is obliquely incident on the uneven surface 1a of the test object 1 and is reflected by the test surface 1a so that the measurement light 2 carrying the test surface information.
It is set to 2. Note that the subject 1 has a reference surface 17
It is arranged so as to be substantially parallel to a. A part of the measurement light 22 reflected by the test surface 1 a is reflected toward the light beam combining means 4 and is combined with the reference light 21 in the light beam combining means 4. For example, as shown in FIG. 1, on a half mirror surface formed on the surface of the light beam combining means 4 on the reference plate side, the reference light 21 is reflected on this surface and the measurement light 22 is transmitted through this surface. Light is synthesized. Both lights are CC
It is configured such that a part thereof overlaps on the D light receiving surface.

【0019】ここで、この斜入射干渉計は可干渉性の光
源を用いているので、この合成光は光干渉を生じる。こ
の干渉縞情報を担持した合成光は結像レンズ16により
収束され斜入射測定用撮像部のCCD受光面に到達し、
この結像レンズ16によりCD受光面上に結像された被
検面1aの像上に重畳する。このCCD受光面上に形成
された干渉縞像をビデオ信号に変換し、モニタ(図示せ
ず)上に映出させることにより、被検体1の被検面1a
の形状を測定するようになっている。
Since the oblique incidence interferometer uses a coherent light source, the combined light causes optical interference. The synthesized light carrying the interference fringe information is converged by the imaging lens 16 and reaches the CCD light receiving surface of the oblique incidence measurement imaging unit.
The image is superimposed on the image of the test surface 1a formed on the CD light receiving surface by the imaging lens 16. The interference fringe image formed on the light receiving surface of the CCD is converted into a video signal and displayed on a monitor (not shown), whereby the surface 1a of the subject 1
Is to be measured.

【0020】つぎに、本実施形態において被検体の透過
波面を測定するための構成について説明する。可干渉性
の光源を備えた透過型測定用ヘッド33から射出された
発散光線束は、コリメータレンズ35によって平行光線
束とされ、ミラー32によって方向を転換され、基準板
2に入射する。基準板2に入射した平行光線束は、その
一部が被検体方向に透過されて透過型測定光とされ、そ
の余の部分は基準板2の被検体側の表面である基準面2
aによって反射されて透過型測定用参照光とされる。
Next, a configuration for measuring the transmitted wavefront of the subject in this embodiment will be described. The divergent light beam emitted from the transmission type measurement head 33 having the coherent light source is converted into a parallel light beam by the collimator lens 35, the direction is changed by the mirror 32, and is incident on the reference plate 2. A part of the parallel light beam incident on the reference plate 2 is transmitted in the direction of the subject to be used as a transmission type measurement light, and the remaining portion is a reference surface 2 which is a surface of the reference plate 2 on the subject side.
The light is reflected by a and becomes the transmission-type reference light for measurement.

【0021】基準板2を被検体方向に透過した透過型測
定光は平板状の被検体1を透過し、基準反射板37の基
準反射面37aにより反射され、再び被検体1を透過し
て基準板2の基準面2aに戻され、この基準面2aを透
過する。基準板2の基準面2aと基準反射板37の基準
反射面37aは共に高精度の平面性を有しており、互い
に平行とされている。また、後述するように被検体1
は、被検面1aが基準面2aに対し所定量だけ傾くよう
に配されている。
The transmission type measurement light transmitted through the reference plate 2 in the direction of the subject passes through the flat subject 1, is reflected by the reference reflecting surface 37 a of the reference reflecting plate 37, passes through the subject 1 again, and passes through the reference 1. The light is returned to the reference surface 2a of the plate 2 and passes through the reference surface 2a. The reference surface 2a of the reference plate 2 and the reference reflection surface 37a of the reference reflection plate 37 both have high-precision planarity and are parallel to each other. Also, as will be described later, the subject 1
Are arranged such that the test surface 1a is inclined by a predetermined amount with respect to the reference surface 2a.

【0022】ここで、この透過型干渉計は可干渉性の光
源を用いているので、基準面2aで反射された透過型測
定用参照光の波面と、基準板2と基準反射板37との間
で往復された、すなわち被検体1を透過して基準反射面
37aで反射され基準板2の基準面2aに戻された透過
型測定光の波面とにより、光干渉が生じる。これらの戻
り光は結像レンズとして機能するコリメータレンズ35
により収束され透過型測定用ヘッド33内に配設された
CCD受光面上においてこれらの戻り光による干渉縞が
結像される。このCCD受光面上に形成された干渉縞像
をビデオ信号に変換し、モニタ(図示せず)上に映出さ
せることにより、被検体1の透過波面を測定するように
なっている。このようにして得られた干渉縞像は、被検
体1が、薄くてある程度の平行度を有するもののたわみ
の大きい、例えば平行平面ガラスの場合には、主にその
厚みムラに応じて生じたものである。このデータを計測
することにより被検体1の透過波面測定を行うことがで
きる。
Here, since this transmission interferometer uses a coherent light source, the wavefront of the transmission-type reference light reflected by the reference surface 2a and the wavefront of the reference plate 2 and the reference reflection plate 37 are separated. Optical interference occurs due to the wavefront of the transmission-type measurement light that has been reciprocated between, ie, transmitted through the subject 1 and reflected on the reference reflection surface 37a and returned to the reference surface 2a of the reference plate 2. These return lights are collimated by a collimator lens 35 functioning as an imaging lens.
Thus, interference fringes due to these return lights are imaged on the CCD light receiving surface provided in the transmission type measurement head 33. The interference wave pattern formed on the light receiving surface of the CCD is converted into a video signal and projected on a monitor (not shown), so that the transmitted wavefront of the subject 1 is measured. The interference fringe image obtained in this manner is, when the subject 1 is thin and has a certain degree of parallelism but has a large deflection, for example, in the case of a parallel plane glass, it mainly occurs in accordance with the thickness unevenness. It is. By measuring this data, the transmitted wavefront of the subject 1 can be measured.

【0023】以上説明したように本実施形態の干渉計装
置は、1台の装置により被検体1の表面形状(被検面1
aの形状)と被検体1の透過波面とを測定できる構成と
されている。さらにこの干渉計装置は、被検面1aの法
線と透過型測定光束の軸とが互いに非平行となるように
設定されている。すなわち、この透過型干渉計は透過型
測定光束の軸が被検面1aの法線に対して所定量だけ傾
くように配設されており、これにより被検面1aは基準
面2aおよび基準反射面37aに対し所定量だけ傾いて
いることになる。
As described above, the interferometer device of the present embodiment is configured such that the surface shape of the subject 1 (the
a) and the transmitted wavefront of the subject 1 can be measured. Further, the interferometer device is set such that the normal line of the surface 1a to be measured and the axis of the transmission type measurement light beam are not parallel to each other. In other words, the transmission interferometer is arranged such that the axis of the transmission measurement light beam is inclined by a predetermined amount with respect to the normal line of the surface 1a to be measured, whereby the surface 1a to be measured is reflected by the reference surface 2a and the reference reflection. That is, it is inclined by a predetermined amount with respect to the surface 37a.

【0024】ここで、透過波面測定において被検面1a
を基準面2aおよび基準反射面37aに対し傾斜させる
意義について説明する。透過波面測定では上述したよう
に、基準面2aと基準反射面37aとが互いに平行とさ
れており、基準面2aで反射された透過型測定用参照光
の波面と、基準面2aと被検体1とを透過して基準反射
面37aで反射され基準面2aに戻された透過型測定光
の波面とにより生じた干渉縞像を測定する。したがっ
て、仮に被検面1aがこれらの面と平行に配されている
と被検面1aでの反射光もCCD受光面に戻るおそれが
あり、被検体1が平行平面ガラスである場合には、被検
体1の厚みムラ測定にはノイズとなってしまうことにな
る。さらに、被検体1が平行平面ガラスである場合に
は、被検面1aがこれらの面と平行に配されていると被
検体1の被検面1aと反対側の面(以下、この面を裏面
と称する)での反射光もCCD受光面に戻ってノイズと
なってしまうおそれがある。
Here, in the transmitted wavefront measurement, the test surface 1a
Will be described with respect to the reference surface 2a and the reference reflection surface 37a. In the transmitted wavefront measurement, as described above, the reference surface 2a and the reference reflection surface 37a are parallel to each other, and the wavefront of the transmission-type reference light reflected by the reference surface 2a, the reference surface 2a, and the subject 1 And the interference fringe image generated by the wavefront of the transmission type measurement light reflected by the reference reflecting surface 37a and returned to the reference surface 2a. Therefore, if the test surface 1a is arranged in parallel with these surfaces, the light reflected on the test surface 1a may also return to the CCD light receiving surface, and when the test object 1 is a parallel flat glass, The measurement of the thickness unevenness of the subject 1 causes noise. Further, when the test object 1 is a plane-parallel glass, if the test surface 1a is arranged in parallel with these surfaces, the surface of the test object 1 opposite to the test surface 1a (hereinafter, this surface is referred to as The reflected light on the back side may return to the CCD light receiving surface and become noise.

【0025】したがって、透過波面測定により被検体1
の厚みムラを測定する場合には、被検面1aや被検体1
の裏面からの反射光がCCD受光面に戻らない程度に、
被検面1aを基準面2aおよび基準反射面37aに対し
傾けて配置することが好ましい。
Therefore, by measuring the transmitted wavefront, the object 1
When measuring the thickness unevenness of the specimen 1a or the specimen 1
To the extent that the reflected light from the back of the
It is preferable that the test surface 1a is arranged to be inclined with respect to the reference surface 2a and the reference reflection surface 37a.

【0026】本実施形態によれば、被検面1aの法線と
透過型測定光束の軸とが互いに非平行となるように設定
されていることにより、表面形状測定を行う場合にも透
過波面測定を行う場合にも被検体1の位置を移動させた
り被検面1aを傾けたりする必要がなく、両測定を容易
に切換えて行うことができる。また、両測定を行うにあ
たり各々の光路を遮る位置に配された部材を退避させた
り、必要な部材を挿入したりする必要もないため、被検
体1を一旦所定位置に調整すれば表面形状測定と透過波
面測定とを同時に行うことも可能である。
According to the present embodiment, the normal line of the surface 1a to be measured and the axis of the transmission type measurement light beam are set so as to be non-parallel to each other. When performing the measurement, there is no need to move the position of the subject 1 or tilt the test surface 1a, and the two measurements can be easily switched. Further, when performing both measurements, it is not necessary to retreat a member disposed at a position blocking each optical path or insert a necessary member. Therefore, once the subject 1 is adjusted to a predetermined position, the surface shape measurement is performed. And the transmitted wavefront measurement can be performed simultaneously.

【0027】また、本実施形態の干渉計装置において斜
入射測定用光源は、上述したように可干渉性の光源とさ
れている場合には、斜入射干渉計用の各部材の配設位置
にそれほど制限がなく設計の自由度が高い。しかしなが
ら、本実施形態の干渉計装置においてこの斜入射測定用
光源は、可干渉距離の短い低可干渉性の光源を用いるこ
とがより好ましい。ただしこの場合、このような光源特
性のため、斜入射測定用参照光21と斜入射測定光22
の、両光がコリメータレンズ15から出射されて以降、
光束分割手段3における分割を経て光束合成手段4にお
いて合成されるまでの光路長差が、斜入射測定用参照光
21と斜入射測定光22とが互いに干渉を生じる範囲内
に設定されているように構成される必要がある。すなわ
ち、上記両光の光路長が互いに略等しくなるように構成
されることがより好ましい。
In the interferometer apparatus according to the present embodiment, when the oblique incidence measurement light source is a coherent light source as described above, the oblique incidence interferometer is located at the position where each member for the oblique incidence interferometer is disposed. There are not so many restrictions and the degree of freedom in design is high. However, in the interferometer device of the present embodiment, it is more preferable to use a low coherence light source having a short coherence distance as the light source for oblique incidence measurement. However, in this case, due to such light source characteristics, the oblique incidence measurement reference light 21 and the oblique incidence measurement light 22
After both lights are emitted from the collimator lens 15,
The difference in the optical path lengths from the splitting by the light beam splitting means 3 until the light beam combining means 4 combines them is set so that the oblique incidence measurement reference light 21 and the oblique incidence measurement light 22 interfere with each other. Must be configured. That is, it is more preferable that the optical path lengths of the two lights be substantially equal to each other.

【0028】なお、図1に示された斜入射干渉計におい
ては、コリメータレンズ15から光束分割手段3までの
両光の光路長が等しい構成とされている。このような場
合には、光束分割手段3における分割を経て以降光束合
成手段4において合成されるまでの両光の光路長が互い
に略等しくなるように構成されていればよい。
The oblique incidence interferometer shown in FIG. 1 has a configuration in which the optical path lengths of both lights from the collimator lens 15 to the light beam splitting means 3 are equal. In such a case, it suffices that the optical path lengths of the two light beams after the division by the light beam dividing means 3 until the light beams are combined by the light beam combining means 4 become substantially equal to each other.

【0029】可干渉距離の短い低可干渉性の光源を用い
るこのような構成は、例えば被検体1が薄板の平行平面
ガラスである場合に、斜入射測定において被検面1aを
透過し被検面1aの裏面で反射した光までも参照光21
と合成され、被検面1aの干渉縞像のノイズとなってし
まうことを防止する作用効果がある。すなわち、可干渉
距離の短い低可干渉性光源を用いた場合干渉縞像は光路
長が略等しい場合にのみ生じることになるため、薄板の
平行平面ガラスの裏面からの反射光は参照光21や被検
面1aで反射する測定光22とは光路長が異なり互いに
干渉し難い。これにより、裏面からの干渉縞ノイズなく
被検面形状を測定することができる。本実施形態は、可
干渉距離の短い低可干渉性光源を用いても斜入射干渉計
の設計の自由度が高いため、斜入射測定用参照光21と
斜入射測定光22との光路長を等しくすることが容易な
構成とされている。
Such a configuration using a low-coherence light source having a short coherence distance can be used, for example, when the subject 1 is a thin parallel flat glass, and transmits through the subject surface 1a in oblique incidence measurement. Even the light reflected on the back surface of the surface 1a is the reference light 21.
This has the effect of preventing the interference fringe image on the test surface 1a from becoming noise. That is, when a low coherence light source having a short coherence distance is used, an interference fringe image occurs only when the optical path lengths are substantially equal. The optical path length is different from that of the measurement light 22 reflected by the test surface 1a, and it is difficult for the measurement light 22 to interfere with each other. Thus, the shape of the test surface can be measured without interference fringe noise from the back surface. In the present embodiment, even if a low coherence light source having a short coherence distance is used, the degree of freedom in designing the grazing incidence interferometer is high, so that the optical path length between the grazing incidence measurement reference light 21 and the grazing incidence measurement light 22 is reduced. The configuration is easy to make equal.

【0030】なお、このような低可干渉性光源として
は、例えば、発光ダイオードや横モードが単一で縦モー
ドがマルチモードのレーザなどを用いることが好まし
い。ただし、低可干渉性光源としてはこれ以外にも例え
ば自然光や蛍光灯などがあり、これらを光源とすること
を妨げるものではない。
As such a low coherence light source, it is preferable to use, for example, a light emitting diode or a laser having a single transverse mode and a multimode longitudinal mode. However, other examples of the low coherence light source include, for example, natural light and a fluorescent lamp, and this does not prevent the use of these light sources.

【0031】また、本実施形態の干渉計装置において、
被検面1aに斜入射される測定光22が、被検面1aに
対しS偏光の光束とされているように構成することで、
被検面1aにおける反射光量を増加させ、それに伴い被
検体1の裏面に到達する光量を抑え、その結果として被
検体1の裏面からの干渉縞ノイズをさらに低減し、コン
トラストの良好な干渉縞像を得、測定精度を向上させる
ことが可能となる。
Further, in the interferometer of the present embodiment,
By configuring the measurement light 22 obliquely incident on the test surface 1a to be an S-polarized light beam with respect to the test surface 1a,
The amount of light reflected on the test surface 1a is increased, and accordingly, the amount of light reaching the back surface of the subject 1 is suppressed. As a result, interference fringe noise from the back surface of the subject 1 is further reduced, and an interference fringe image with good contrast is obtained. And the measurement accuracy can be improved.

【0032】前述したように本実施形態は、可干渉距離
の短い低可干渉性光源を用い、参照光21と測定光22
がコリメータレンズ15を出射して以降光束分割手段3
における分割を経て光束合成手段4で合成されるまで
の、参照光21および測定光22の光路長が互いに略等
しくなるように構成されることが望ましく、これにより
被検体1の裏面からの反射光は干渉を生じにくくなる。
しかしこの裏面からの反射光は、CCD受光面上で干渉
縞ノイズを生じることはないとしても、参照光21と測
定光22による合成光とともにCCD受光面に入射する
ことになるので、干渉縞像のコントラストを悪化させる
おそれがある。
As described above, this embodiment uses a low coherence light source having a short coherence distance,
Is emitted from the collimator lens 15 and thereafter the light beam splitting means 3
It is desirable that the optical path lengths of the reference light 21 and the measurement light 22 be substantially equal to each other until the light is synthesized by the light beam synthesizing means 4 through the division in. Is less likely to cause interference.
However, even if the reflected light from the rear surface does not cause interference fringe noise on the CCD light receiving surface, it will enter the CCD light receiving surface together with the combined light of the reference light 21 and the measurement light 22. May deteriorate the contrast.

【0033】本実施形態のように被検面1aへの入射角
の大きい斜入射干渉計においては、S偏光はかなり反射
されやすく被検面1aでの透過率は低い。したがって、
S偏光の光束が被検面1aに入射されれば、被検面1a
を透過して裏面へ向かう光および裏面から反射されて被
検面1aを透過してCCD受光面へ向かう光は少なく、
その結果、裏面からの反射光が干渉縞像に与える影響は
低減される。
In the oblique incidence interferometer having a large incident angle on the surface 1a to be inspected as in this embodiment, the S-polarized light is easily reflected and the transmittance on the surface 1a is low. Therefore,
When the S-polarized light beam enters the surface 1a, the surface 1a
And a small amount of light that is transmitted to the rear surface and reflected from the rear surface and transmitted through the test surface 1a toward the CCD light receiving surface.
As a result, the influence of the reflected light from the back surface on the interference fringe image is reduced.

【0034】このように、被検面1aに斜入射される測
定光22を被検面1aに対しS偏光の光束とする方法と
しては、例えば横モードが単一で縦モードがマルチモー
ドの直線偏光レーザのような光源を用い所定の偏光方向
を有する光束が光源部10から射出されるように構成す
ることや、横モードが単一で縦モードがマルチモードの
円偏光レーザや発光ダイオードなどを用いるとともに光
源部10から被検面1aに至る光路中に所定の偏光成分
のみを透過する偏光板を配置することが可能である。
As described above, as a method for converting the measurement light 22 obliquely incident on the surface 1a to be detected into an S-polarized light beam with respect to the surface 1a, for example, a straight line having a single transverse mode and a multimode longitudinal mode is used. A light source such as a polarized laser may be used to emit a light beam having a predetermined polarization direction from the light source unit 10, or a circularly polarized laser or a light emitting diode having a single transverse mode and a multimode longitudinal mode may be used. It is possible to use a polarizing plate that transmits only a predetermined polarization component in the optical path from the light source unit 10 to the surface to be measured 1a.

【0035】また、本実施形態の干渉計装置は、被検体
1が配置されない状態で基準反射板37の基準反射面3
7aを被検面位置に配置する手段と、このとき得られた
基準反射面37aにおける参照干渉縞情報を補正情報と
して記録される記録手段と、被検体1および基準反射板
37が正規の測定位置に配置された状態で得られた被検
体1および被検面1aに関する干渉縞情報から前記記録
手段に記録された前記参照干渉縞情報を差引する演算手
段とを備えていることが好ましい。
Further, the interferometer apparatus of the present embodiment operates with the reference reflection surface 3 of the reference reflection plate 37 in a state where the subject 1 is not disposed.
Means for arranging the reference 7a at the position of the test surface, recording means for recording the reference interference fringe information on the reference reflection surface 37a obtained at this time as correction information, and It is preferable to include a calculating means for subtracting the reference interference fringe information recorded in the recording means from the interference fringe information on the subject 1 and the test surface 1a obtained in the state of being arranged at the position.

【0036】これらの手段を備えることにより、予め本
実施形態の斜入射干渉計や透過型干渉計のシステマティ
ック誤差を測定し補正情報として記録しておき、実際に
被検体1を配置して測定した干渉縞情報をこの補正情報
に基づいて補正することができる。システマティック誤
差とは例えば、光束が光束分割手段3や光束合成手段4
を透過する場合に生じる誤差やミラー等で反射される場
合に生じる誤差がある。このような誤差により生じる参
照干渉縞情報は実際に被検体1を配置して測定した干渉
縞情報にも重畳されてしまうものであるため、この参照
干渉縞情報を予め測定し記録しておき、実際に被検体1
を正規の測定位置に配置して得られた干渉縞情報からこ
の前記参照干渉縞情報を差引することにより高精度の測
定値を得ることができる。
By providing these means, the systematic error of the oblique incidence interferometer or transmission interferometer of the present embodiment is measured in advance and recorded as correction information, and the object 1 is actually arranged and measured. The interference fringe information can be corrected based on this correction information. For example, the systematic error means that the light beam is divided into the light beam splitting unit 3 and the light beam combining unit 4.
There is an error that occurs when light is transmitted, and an error that occurs when light is reflected by a mirror or the like. Since the reference interference fringe information generated due to such an error is also superimposed on the interference fringe information actually measured by arranging the subject 1, this reference interference fringe information is measured and recorded in advance. Subject 1 actually
By disposing the reference interference fringe information from the interference fringe information obtained by arranging the reference interference fringe at a regular measurement position, a highly accurate measurement value can be obtained.

【0037】本実施形態によれば、このようなシステマ
ティック誤差を予め測定するために専用の部材を用いる
ことなく、被検体1が配置されない状態で基準反射面3
7aを被検面位置に配置する手段により基準反射面37
aを被検面位置に配置させることができるので、このよ
うな誤差の測定を簡易な構成で行うことができる。ま
た、この記録手段および演算手段としてはコンピュータ
を用いることにより迅速で正確な処理が可能となる。
According to the present embodiment, there is no need to use a dedicated member to measure such a systematic error in advance, and the reference reflection surface 3 is set in a state where the subject 1 is not arranged.
The reference reflection surface 37 is provided by means for arranging the reference reflection surface
Since a can be arranged at the position of the surface to be inspected, such an error can be measured with a simple configuration. Further, by using a computer as the recording means and the arithmetic means, quick and accurate processing becomes possible.

【0038】また、本実施形態の干渉計装置において、
干渉縞を測定する際にコンピュータを用いたフリンジス
キャニング法(位相シフト法)等を実施して位相解析処
理するように構成してもよい。例えば、透過型測定にお
いては基準板2や基準反射板37を、ピエゾアクチュエ
ータを用いて透過型測定の光軸方向に微小量移動させる
ことにより、参照光と測定光の光路長差を変化させ位相
走査を行うことができる。また、斜入射測定においては
参照板17を参照面17aと直交する方向に微小量移動
させることにより位相走査を行うことができる。
Further, in the interferometer of the present embodiment,
When measuring interference fringes, a fringe scanning method (phase shift method) using a computer or the like may be performed to perform phase analysis processing. For example, in the transmission type measurement, the reference plate 2 and the reference reflection plate 37 are moved by a very small amount in the optical axis direction of the transmission type measurement using a piezo actuator, so that the optical path length difference between the reference light and the measurement light is changed to change the phase. Scanning can be performed. In oblique incidence measurement, phase scanning can be performed by moving the reference plate 17 by a small amount in a direction orthogonal to the reference surface 17a.

【0039】また、ピエゾアクチュエータを用いて位置
および傾き制御を行うように構成することも可能であ
る。例えば、斜入射干渉計および透過型干渉計により測
定される干渉縞が撮像カメラのCCD受光面上に結像さ
れ、画像入力基板を介してCPUおよび画像処理用のメ
モリを搭載したコンピュータに入力され、入力された干
渉縞画像データに対して種々の演算処理が施されてピエ
ゾアクチュエータの過不足変位量が求められ、この過不
足変位量が補充されるようにピエゾ駆動部から、ピエゾ
アクチュエータに対し駆動信号を送出させるように指示
され、これによりピエゾアクチュエータに保持された参
照板17、基準板2または基準反射板37が所定の微小
量だけ移動するように構成されることができる。
Further, it is possible to control the position and the inclination using a piezo actuator. For example, interference fringes measured by a grazing incidence interferometer and a transmission interferometer are imaged on a CCD light receiving surface of an imaging camera, and input to a computer equipped with a CPU and an image processing memory via an image input board. The input / output interference fringe image data is subjected to various arithmetic processing to determine the amount of excess or deficiency displacement of the piezo actuator. It is instructed to transmit a drive signal, whereby the reference plate 17, the reference plate 2, or the reference reflection plate 37 held by the piezo actuator can be configured to move by a predetermined minute amount.

【0040】[0040]

【実施例】以下、本発明の各実施例について説明する。
各実施例において同様の部材には同一の符号を付してい
る。 <実施例1>本実施例に係る干渉計装置を図1に示す。
この干渉計装置は上述したとおり斜入射干渉計と透過型
干渉計とが一体化された装置であって、被検面1aの法
線と透過型測定光束の軸とが互いに非平行となるように
設定されている。したがって、被検体1を一旦所定位置
に調整すれば表面形状測定と透過波面測定とを容易に切
換えて行うことができるとともに両測定を同時に行うこ
とも可能である。
Embodiments of the present invention will be described below.
In each embodiment, the same members are denoted by the same reference numerals. <Embodiment 1> FIG. 1 shows an interferometer apparatus according to this embodiment.
As described above, this interferometer apparatus is an apparatus in which the oblique incidence interferometer and the transmission interferometer are integrated, and the normal line of the test surface 1a and the axis of the transmission measurement light beam are not parallel to each other. Is set to Therefore, once the subject 1 is adjusted to a predetermined position, the surface shape measurement and the transmitted wavefront measurement can be easily switched and performed, and both measurements can be performed simultaneously.

【0041】本実施例の斜入射測定用光源部10は横モ
ードが単一で縦モードがマルチモードのレーザ光源を備
え、透過型測定用ヘッド33はシングルモードレーザ光
源を備えている。また、本実施例の斜入射干渉計は、斜
入射測定用参照光21と斜入射測定光22とがコリメー
タレンズ15から出射されて光束分割手段3における分
割を経て以降、光束合成手段4において合成されるまで
の、斜入射測定用参照光21および斜入射測定光22の
光路長が互いに略等しくなるように構成されているの
で、斜入射測定用光源部10の光源が可干渉距離の短い
低可干渉光源であっても参照光21と測定光22とが干
渉を生じ得る。
The oblique incidence measurement light source unit 10 of this embodiment includes a laser light source having a single horizontal mode and a multimode vertical mode, and the transmission type measurement head 33 includes a single mode laser light source. In the oblique incidence interferometer of the present embodiment, the oblique incidence measurement reference light 21 and the oblique incidence measurement light 22 are emitted from the collimator lens 15 and split by the light beam splitting means 3 and thereafter synthesized by the light beam synthesizing means 4. The oblique incidence measurement reference light 21 and the oblique incidence measurement light 22 are configured such that the optical path lengths thereof are substantially equal to each other until the oblique incidence measurement light source 10 has a short coherence distance. Even if the light source is a coherent light source, the reference light 21 and the measurement light 22 may cause interference.

【0042】なおこの実施例においては、図示されると
おり、光束分割手段3は光源側にハーフミラー面を有す
るハーフミラーとされ、光束合成手段4は参照板17側
にハーフミラー面を有するハーフミラーとされている。
また、斜入射干渉計としては光束分割手段3のハーフミ
ラー、被検面1a、光束合成手段4のハーフミラーおよ
び参照板17は互いに略平行となるように配設され、被
検面1aに対し斜入射測定光が比較的大きな入射角で入
射され得る。
In this embodiment, as shown, the light beam splitting means 3 is a half mirror having a half mirror surface on the light source side, and the light beam combining means 4 is a half mirror having a half mirror surface on the reference plate 17 side. It has been.
Further, as the oblique incidence interferometer, the half mirror of the light beam splitting means 3, the surface to be inspected 1a, the half mirror of the light beam synthesizing means 4 and the reference plate 17 are disposed so as to be substantially parallel to each other. Oblique incidence measurement light can be incident at a relatively large angle of incidence.

【0043】本実施例はこのような構成とされているの
で、図示されるとおり、光束分割手段3、被検体1、光
束合成手段4および参照板17がいわば菱形のパンタグ
ラフ状に配設されている。そのため、このパンタグラフ
関係の参照板17と被検面1aとの間隔を伸縮させるの
に対応させ各部材も移動可能とすることにより、被検面
1aに斜入射される斜入射測定光22の入射角を変化さ
せ、被検面1aに対する斜入射測定の感度を変化させる
ことができる。このパンタグラフ関係を崩さずに各部材
を移動させることにより、斜入射測定の感度を変化させ
る場合にも各部材の相対関係が安定し、アライメント調
整も容易となる。
Since the present embodiment has such a configuration, as shown, the light beam splitting means 3, the subject 1, the light beam synthesizing means 4, and the reference plate 17 are arranged in a so-called rhombic pantograph shape. I have. Therefore, by making each member movable in accordance with the expansion and contraction of the distance between the reference plate 17 and the test surface 1a related to the pantograph, the incidence of the oblique incidence measurement light 22 obliquely incident on the test surface 1a is achieved. By changing the angle, it is possible to change the sensitivity of the oblique incidence measurement on the test surface 1a. By moving each member without breaking the pantograph relationship, even when the sensitivity of oblique incidence measurement is changed, the relative relationship between the members is stabilized, and the alignment adjustment becomes easy.

【0044】なお、上述のとおり本実施例においても被
検面1aに斜入射される測定光22が、被検面1aに対
しS偏光の光束とされているように構成することや、予
めシステマティック誤差を測定し補正情報として記録し
ておき、実際に被検体1を配置して測定した干渉縞情報
をこの補正情報に基づいて補正することができるように
構成することが可能である。また、ピエゾアクチュエー
タを用いて、基準板2や基準反射板37を透過型測定の
光軸方向に微小量移動させたり、参照板17を参照面1
7aと直交する方向に微小量移動させたりすることによ
り位相走査を行うようにしてもよい。
As described above, in this embodiment as well, the measuring light 22 obliquely incident on the surface 1a to be measured is configured to be an S-polarized light beam with respect to the surface 1a, The error can be measured and recorded as correction information, and the interference fringe information actually measured with the subject 1 arranged can be corrected based on this correction information. Further, the reference plate 2 and the reference reflection plate 37 are moved by a very small amount in the optical axis direction of the transmission type measurement by using a piezo actuator, and the reference plate 17 is moved to the reference surface 1.
The phase scanning may be performed by moving by a small amount in a direction orthogonal to 7a.

【0045】<実施例2>本実施例に係る干渉計装置を
図2に示す。この干渉計装置は上述したとおり斜入射干
渉計と透過型干渉計とが一体化された装置であって、被
検面1aの法線と透過型測定光束の軸とが互いに非平行
となるように設定されている。したがって、被検体1を
一旦所定位置に調整すれば表面形状測定と透過波面測定
とを容易に切換えて行うことができるとともに、両測定
を同時に行うことも可能である。なお、上述したように
被検面1aは、高精度の平面性を有する基準面2aおよ
び基準反射面37aに対し所定量だけ傾くように配され
ているが、被検面1aの法線と透過型測定光束の軸とが
なす角は僅少であり、図中に明示されるほど大きいもの
ではない。
<Embodiment 2> FIG. 2 shows an interferometer apparatus according to this embodiment. As described above, this interferometer apparatus is an apparatus in which the oblique incidence interferometer and the transmission interferometer are integrated, and the normal line of the test surface 1a and the axis of the transmission measurement light beam are not parallel to each other. Is set to Therefore, once the subject 1 is adjusted to a predetermined position, the surface shape measurement and the transmitted wavefront measurement can be easily switched and performed, and both measurements can be performed simultaneously. As described above, the test surface 1a is arranged so as to be inclined by a predetermined amount with respect to the reference surface 2a and the reference reflection surface 37a having high precision flatness. The angle between the axis of the pattern measuring light beam and the axis is small and not so large as is clearly shown in the figure.

【0046】以下、本実施例に係る干渉計装置の実施例
1と異なる点について説明し、実施例1と同様の点につ
いては説明を省略する。まず、本実施例に係る干渉計装
置の、被検体の表面形状を測定するための構成について
説明する。
Hereinafter, points of the interferometer apparatus according to the present embodiment that are different from those of the first embodiment will be described, and description of the same points as those of the first embodiment will be omitted. First, a configuration of the interferometer apparatus according to the present embodiment for measuring the surface shape of the subject will be described.

【0047】横モードが単一で縦モードがマルチモード
のレーザ光源を備えた斜入射測定用光源部10から射出
された発散光線束は、ハーフプリズム19によって方向
を転換され、コリメータレンズ15によって平行光線束
とされ、この後、光束分割合成手段5に入射される。こ
の光束分割合成手段5は平板状の単独の部材よりなり、
後述するようにコリメート光を参照光21aおよび測定
光22a(22aCおよび22aCCを22aと総称す
る)に分割するとともに、参照光21bと測定光22b
(22bCまたは22bCCのうち干渉縞生成に関わる
光束を22bと称する)とを合成する機能を有する。こ
こで参照光21bは、参照光21aが参照面17aで反
射されて戻ってきた光束であり、測定光22bは、測定
光22aが被検面1aおよび平面反射ミラー18を経由
して光源部10からの光軸に略一致した光軸で逆送して
きた光束である。
The divergent light beam emitted from the oblique incidence measurement light source unit 10 having a laser light source having a single transverse mode and a multimode longitudinal mode has its direction changed by the half prism 19 and is collimated by the collimator lens 15. The light beam is made into a light beam, and thereafter enters the light beam splitting / combining means 5. This beam splitting / combining means 5 is composed of a single plate-shaped member.
As will be described later, the collimated light is split into a reference light 21a and a measuring light 22a (22aC and 22aCC are collectively referred to as 22a), and the reference light 21b and the measuring light 22b.
(A light flux related to the generation of interference fringes among 22bC or 22bCC is referred to as 22b). Here, the reference light 21b is a light beam returned by the reference light 21a being reflected by the reference surface 17a, and the measurement light 22b is transmitted by the measurement light 22a via the surface to be measured 1a and the plane reflection mirror 18 to the light source unit 10. This is a light beam that has been sent backward with an optical axis substantially coincident with the optical axis from the light source.

【0048】光束分割合成手段5に入射された平行光線
束は、ハーフミラー面が形成された光束分割合成面5a
において分割されて、透過光の一部が参照光21aとさ
れ反射光が測定光22aとされる。すなわち、光束分割
合成手段5で反射された測定光22aのうち光束分割合
成面5aの時計回り分割部位6で反射された光束22a
Cは、平面反射ミラー18で反射されて被検体1の被検
面1aに斜入射し反射されて被検面1aの情報を担持し
た測定光22bCとなり、時計回りに光束分割合成面5
aの反時計回り分割部位7に戻る。他方、光束分割合成
手段5で反射された測定光22aのうち光束分割合成面
5aの反時計回り分割部位7で反射された光束22aC
Cは、前記光束22bCおよび22aCの光路を光束2
2aCCおよび22bCCとして逆送して、反時計回り
に光束分割合成面5aの時計回り分割部位6に戻る。
The parallel light beam incident on the light beam splitting / combining means 5 is converted into a light beam splitting / combining surface 5a on which a half mirror surface is formed.
And a part of the transmitted light is used as the reference light 21a and the reflected light is used as the measurement light 22a. That is, of the measurement light 22a reflected by the light beam splitting / combining means 5, the light beam 22a reflected by the clockwise splitting portion 6 of the light beam splitting / combining surface 5a
C is reflected by the plane reflection mirror 18, is obliquely incident on the test surface 1a of the test object 1, is reflected and becomes the measurement light 22bC carrying information on the test surface 1a, and turns the light beam splitting / combining surface 5 clockwise.
It returns to the counterclockwise division part 7 of a. On the other hand, of the measurement light 22a reflected by the light beam splitting / combining means 5, the light beam 22aC reflected by the counterclockwise splitting portion 7 of the light beam splitting / combining surface 5a
C indicates the light path of the light beams 22bC and 22aC as the light beam 2
The light beam is fed back as 2aCC and 22bCC, and returns counterclockwise to the clockwise division portion 6 of the light beam division / combination surface 5a.

【0049】また、光束分割合成面5aを透過した平行
光線束のうち前記反時計回り分割部位7を透過した光束
21aは、補償板12を介し、参照板17の参照面17
aに照射される。この参照面17aは平面精度の高い反
射面とされており、照射された参照光21aを参照光2
1bとして前記光束分割合成手段5の光束分割合成面5
aの反時計回り分割部位7に向けて反射する。なお、前
記時計回り分割部位6を透過した光束については、図示
のとおり光路上に補償板12および参照板16が配され
ておらず、前記光束分割合成手段5の光束分割合成面5
aの時計回り分割部位6に戻ることはなく、干渉縞の生
成に関与するものではないので、説明は省略する。
The light beam 21a transmitted through the counterclockwise division portion 7 of the parallel light beam transmitted through the light beam splitting / combining surface 5a is transmitted via the compensating plate 12 to the reference surface 17 of the reference plate 17.
a. The reference surface 17a is a reflection surface with high planar accuracy, and irradiates the irradiated reference light 21a with the reference light 2
1b, the light beam splitting / combining surface 5 of the light beam splitting / combining means 5
The light is reflected toward the counterclockwise division part 7 of FIG. As for the light beam transmitted through the clockwise division portion 6, the compensating plate 12 and the reference plate 16 are not arranged on the optical path as shown in the figure, and the light beam
Since it does not return to the clockwise division 6 in FIG. 7A and does not contribute to the generation of interference fringes, the description is omitted.

【0050】この結果、前記光束分割合成手段5の光束
分割合成面5aにおいては、その反時計回り分割部位7
においてのみ参照光21bと測定光22bCが合成され
ることになる。なお、時計回り分割部位6に戻った測定
光22bCCについては、参照光束が戻ってこないため
に参照光と合成されることがなく、干渉縞の生成に関与
するものではないので、説明は省略する。
As a result, on the light beam splitting / combining surface 5a of the light beam splitting / combining means 5, the counterclockwise splitting portion 7
, The reference light 21b and the measuring light 22bC are combined. Note that the measurement light 22bCC that has returned to the clockwise division portion 6 is not combined with the reference light because the reference light flux does not return, and is not involved in the generation of interference fringes. .

【0051】なお、平面反射ミラー18は、この測定光
22aCが被検面1aに斜入射される位置の前段に配さ
れており、測定光22aCを全反射させる高い平面度を
有している。この平面反射ミラー18の作用により、測
定光22aCは被検面1aに斜入射されたのち測定光2
2bCとして光束分割合成手段5の反時計回り分割部位
7に導かれ、この部位に形成されたハーフミラー面にお
いて参照光21bと測定光22bCとが合成される。
The plane reflecting mirror 18 is arranged before the position where the measurement light 22aC is obliquely incident on the surface 1a to be measured, and has a high flatness for totally reflecting the measurement light 22aC. By the action of the plane reflection mirror 18, the measuring light 22aC is obliquely incident on the surface 1a to be measured,
The light 2bC is guided to the counterclockwise division portion 7 of the light beam division / combination means 5 and the reference light 21b and the measurement light 22bC are combined on the half mirror surface formed at this portion.

【0052】ここで、この斜入射干渉計は、参照光21
a、21b(以下、本実施例において干渉縞生成に関与
する参照光を参照光21と称する)と測定光22aC、
22bC(以下、本実施例において干渉縞生成に関与す
る測定光を測定光22と称する)の、両光がコリメータ
レンズ15から出射されて以降、光束分割合成手段5に
おける分割を経て光束分割合成手段5において合成され
るまでの光路長差が、参照光21と測定光22とが互い
に干渉を生じる範囲内に設定されている。また、この斜
入射干渉計は光源として可干渉距離の短い低可干渉性の
光源を用いているので、参照光21と測定光22の光路
長差はごく小さく、両光の光路長は略等しいということ
ができる。
In this case, the oblique incidence interferometer uses the reference beam 21
a and 21b (hereinafter, reference light involved in the generation of interference fringes in this embodiment is referred to as reference light 21) and measurement light 22aC,
22bC (hereinafter, measurement light involved in the generation of interference fringes in this embodiment is referred to as measurement light 22), and after both light beams are emitted from the collimator lens 15, the light beam splitting / combining means 5 The optical path length difference until the light beam is combined at 5 is set within a range where the reference light beam 21 and the measurement light beam 22 interfere with each other. Further, since the oblique incidence interferometer uses a low coherence light source having a short coherence distance as a light source, the optical path length difference between the reference light 21 and the measurement light 22 is very small, and the optical path lengths of both lights are substantially equal. It can be said.

【0053】すなわち、コリメータレンズ15を出射直
後の光束中に光軸と直交する仮想面を想定した場合、測
定光22の光路長は、この仮想面から、光束分割合成手
段5の光束分割合成面5aの時計回り分割部位6で反射
され、平面反射ミラー18で反射されて被検体1の被検
面1aに斜入射し、反射されて光束分割合成手段5の光
束分割合成面5aの反時計回り分割部位7に戻るまでと
なる。他方、参照光21の光路長は、この仮想面から、
光束分割合成手段5の光束分割合成面5aの反時計回り
分割部位7を透過し、補償板12を透過して参照板17
の参照面17aで反射され、再び補償板12を透過して
光束分割合成手段5の光束分割合成面5aの反時計回り
分割部位7に戻るまでとなり、これらの光路長を略等し
くなるように構成しているためこの合成光は光干渉を生
じる。
That is, assuming a virtual plane orthogonal to the optical axis in the light beam immediately after exiting the collimator lens 15, the optical path length of the measuring light 22 is calculated from this virtual surface by the light beam splitting / combining surface of the light beam splitting / combining means 5. The light is reflected by the clockwise dividing portion 6 of FIG. 5a, is reflected by the plane reflecting mirror 18, obliquely enters the test surface 1a of the subject 1, is reflected and is counterclockwise rotated by the light beam dividing and combining surface 5a of the light beam dividing and combining means 5. This is until returning to the division site 7. On the other hand, the optical path length of the reference light 21 is given by
The light passes through the counterclockwise dividing portion 7 of the light beam dividing / combining surface 5 a of the light beam dividing / combining means 5, passes through the compensating plate 12 and passes through the reference plate 17.
Is reflected by the reference surface 17a of the light beam, passes through the compensator 12 again, and returns to the counterclockwise division portion 7 of the light beam splitting / combining surface 5a of the light beam splitting / synthesizing means 5, so that these optical path lengths are substantially equal. This combined light causes optical interference.

【0054】この干渉縞情報を担持した合成光は、コリ
メータレンズ15と図示しない結像レンズによりハーフ
プリズム19を介しCCD受光面11に到達し、コリメ
ータレンズ15と図示しない結像レンズでCCD受光面
11上に結像された被検面1aの像上に重畳する。この
CCD受光面11上に形成された干渉縞像をビデオ信号
に変換し、モニタ(図示せず)上に映出させることによ
り、被検体1の被検面1aの形状を測定するようになっ
ている。
The synthesized light carrying the interference fringe information reaches the CCD light receiving surface 11 through the half prism 19 by the collimator lens 15 and the imaging lens (not shown), and reaches the CCD light receiving surface by the collimator lens 15 and the imaging lens (not shown). 11 is superimposed on the image of the test surface 1 a formed on the image 11. By converting the interference fringe image formed on the CCD light receiving surface 11 into a video signal and projecting the video signal on a monitor (not shown), the shape of the test surface 1a of the test object 1 is measured. ing.

【0055】なお、光束分割合成手段5は光束分割合成
面5a全面がハーフミラー面とされていることがコスト
的にも部材の光学調整を容易にするためにも好ましい
が、被検体1の被検面1aを余裕を持ってカバーし得る
光束を測定光22aCとして送出するに足る範囲のみを
ハーフミラー面とすることも可能である。また、所定位
置に光束通過用の開口を設けると共に光学部材固定用の
座を設けた金属円盤上に、2つのハーフミラーをその表
面が略同一平面となるように配設したものであっても良
い。
It is preferable that the light beam splitting / combining means 5 has a half mirror surface on the entire surface of the light beam splitting / combining surface 5a in order to reduce costs and facilitate optical adjustment of members. It is also possible to use a half mirror surface only for a range sufficient to transmit a light beam that can cover the inspection surface 1a with a margin as the measurement light 22aC. Further, two half mirrors may be provided on a metal disk provided with an opening for passing a light beam at a predetermined position and a seat for fixing an optical member such that the surfaces thereof are substantially flush with each other. good.

【0056】また、この時計回り分割部位6にはハーフ
ミラー面でなく全反射面が形成されていることがより望
ましい。すなわち、この全反射面における反射光が測定
光22aCとされて被検面1aに照射され、測定光22
bCとしてハーフミラー面が形成された反時計回り分割
部位7において参照光21bCCと合成されるように構
成されていることが望ましい。全反射面を形成すること
により、光の利用効率を向上させるとともに、参照光2
1bと測定光22bCの光量がバランスよく合成されC
CD受光面11においてコントラストのよい干渉縞像を
得ることができる。なお、このように参照光21および
測定光22の光量を調節するための手段として、いずれ
か一方または両方の光路中に光量調節用のフィルタを配
置するように構成してもよい。その例として、点線で光
量調節用フィルタ14a、14bを示す。
It is more desirable that the clockwise division portion 6 be formed with a total reflection surface instead of a half mirror surface. That is, the reflected light from the total reflection surface is used as the measurement light 22aC and is irradiated on the surface 1a to be measured.
It is desirable that the bC be combined with the reference light 21bCC at the counterclockwise division part 7 where the half mirror surface is formed. By forming the total reflection surface, the light use efficiency is improved and the reference light 2
1b and the measuring light 22bC are combined in a well-balanced
An interference fringe image with good contrast can be obtained on the CD light receiving surface 11. As a means for adjusting the light amounts of the reference light 21 and the measurement light 22 in this way, a filter for adjusting the light amount may be arranged in one or both optical paths. As an example, the light amount adjusting filters 14a and 14b are shown by dotted lines.

【0057】また、上述したようにこの斜入射干渉計に
おいても、被検面1aに斜入射される測定光22aC
が、被検面1aに対しS偏光の光束とされているように
構成することが好ましい。その方法として本実施例にお
いては、偏光板13を点線で示す。
As described above, also in this oblique incidence interferometer, the measuring beam 22aC obliquely incident on the surface 1a to be measured is used.
However, it is preferable that the light beam is S-polarized light with respect to the test surface 1a. In this embodiment, the polarizing plate 13 is indicated by a dotted line as a method thereof.

【0058】また、この斜入射干渉計には、参照光21
の光路中に光束分割合成手段5と同材質で同じ厚みの補
償板12が配置され、時計回り分割部位6から反時計回
り分割部位7に至る参照光21と、測定光22とがとも
に2回ずつこの材質中を透過するように構成されてい
る。これにより干渉縞像は色滲みが低減されコントラス
トの劣化を防止することができ、測定精度が向上され
る。ただし、本発明の装置の斜入射干渉計においてこの
ような補償板12は必須ではなく、また、必ずしも参照
光21の光路中にのみ配置されるものでもない。
The oblique incidence interferometer has a reference beam 21
A compensating plate 12 of the same material and the same thickness as the light beam splitting / combining means 5 is arranged in the optical path of the reference beam 21. The reference light 21 and the measuring light 22 from the clockwise split portion 6 to the counterclockwise split portion 7 are both emitted twice. Each is configured to transmit through this material. As a result, the color fringing of the interference fringe image is reduced, the deterioration of contrast can be prevented, and the measurement accuracy is improved. However, such a compensating plate 12 is not essential in the grazing incidence interferometer of the apparatus of the present invention, and is not necessarily arranged only in the optical path of the reference light 21.

【0059】なお、図示されるように本実施例は、斜入
射測定の位相走査を行うために参照板17がピエゾアク
チュエータ41によって参照光21の光束の軸に沿って
微小量移動するよう構成されている。
As shown, the present embodiment is configured such that the reference plate 17 is moved by a small amount along the axis of the light beam of the reference light 21 by the piezo actuator 41 in order to perform phase scanning for oblique incidence measurement. ing.

【0060】つぎに、本実施例に係る干渉計装置の、被
検体の透過波面を測定するための構成について説明す
る。シングルモードレーザ光源を備えた透過型測定用光
源部30から射出された発散光線束は、ハーフプリズム
39によって方向を転換され、コリメータレンズ35に
よって平行光線束とされ、基準板2に入射する。基準板
2に入射した平行光線束は、その一部が被検体方向に透
過されて透過型測定光とされ、その余の部分は基準板2
の被検体側の表面である基準面2aによって反射されて
透過型測定用参照光とされる。
Next, the configuration of the interferometer device according to the present embodiment for measuring the transmitted wavefront of the subject will be described. The divergent light beam emitted from the transmission type light source unit 30 having the single mode laser light source is changed in direction by the half prism 39, converted into a parallel light beam by the collimator lens 35, and enters the reference plate 2. A part of the parallel light beam incident on the reference plate 2 is transmitted in the direction of the subject to be used as the transmission type measurement light, and the remaining portion is used as the reference plate 2.
Is reflected by the reference surface 2a, which is the surface on the subject side, and is used as the reference light for transmission measurement.

【0061】この後、本実施例の透過型干渉計において
も実施例1と同様に、基準面2aで反射された透過型測
定用参照光の波面と、被検体1を透過して基準反射面3
7aで反射され基準板2の基準面2aに戻された透過型
測定光の波面とにより、光干渉が生じる。そして、これ
らの戻り光は結像レンズとして機能するコリメータレン
ズ35により収束されハーフプリズム39に照射され
る。ハーフプリズム39では該戻り光の一部が透過さ
れ、CCD受光面31上においてこれらの戻り光による
干渉縞が結像される。このCCD受光面31上に形成さ
れた干渉縞像をビデオ信号に変換し、モニタ(図示せ
ず)上に映出させることにより、被検体1の透過波面を
測定するようになっている。
Thereafter, also in the transmission interferometer of the present embodiment, similarly to the first embodiment, the wavefront of the transmission-type reference light reflected by the reference surface 2a and the reference reflection surface transmitted by the subject 1 are transmitted. 3
Optical interference occurs due to the wavefront of the transmission-type measurement light reflected by 7a and returned to the reference surface 2a of the reference plate 2. These return lights are converged by the collimator lens 35 functioning as an imaging lens and are irradiated on the half prism 39. In the half prism 39, a part of the return light is transmitted, and interference fringes due to the return light are imaged on the CCD light receiving surface 31. The interference fringe image formed on the CCD light receiving surface 31 is converted into a video signal and projected on a monitor (not shown), so that the transmitted wavefront of the subject 1 is measured.

【0062】また、図示されるように本実施例は、透過
型測定の位相走査を行うために基準板2がピエゾアクチ
ュエータ40によって透過型測定の光軸に沿って微小量
移動するよう構成されている。
As shown in the figure, the present embodiment is configured so that the reference plate 2 is moved by a small amount along the optical axis of the transmission type measurement by the piezo actuator 40 in order to perform the phase scanning of the transmission type measurement. I have.

【0063】また、本実施例のいずれの干渉計において
も、予めシステマティック誤差を測定し補正情報として
記録しておき、実際に被検体1を配置して測定した干渉
縞情報をこの補正情報に基づいて補正することができる
ように構成することが可能である。
In any of the interferometers of this embodiment, a systematic error is measured in advance and recorded as correction information, and interference fringe information actually measured with the subject 1 placed is based on this correction information. It is possible to make a configuration so that the correction can be performed.

【0064】なお、本発明に係る干渉計装置としては上
記実施例のものに限られるものではなく、種々の態様の
変更が可能である。例えば、光束分割手段および光束合
成手段として用いる部材は適宜選択可能である。一例と
して実施例1と略同様の構成の干渉計装置において、光
束分割手段および光束合成手段としてハーフミラーでな
く回折格子が配設されていてもよい。回折格子を用いた
場合、光束分割手段3の回折格子による+1次回折光お
よび−1次回折光を参照光および測定光とし、光源や斜
入射測定用撮像部等を適切に配置することが望ましい。
Incidentally, the interferometer device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, the members used as the light beam dividing means and the light beam combining means can be appropriately selected. As an example, in an interferometer device having a configuration substantially the same as that of the first embodiment, a diffraction grating may be provided instead of a half mirror as a light beam dividing unit and a light beam combining unit. When a diffraction grating is used, it is desirable that the + 1st-order diffraction light and the -1st-order diffraction light by the diffraction grating of the light beam splitting means 3 be used as reference light and measurement light, and that a light source and an imaging unit for oblique incidence measurement be appropriately arranged.

【0065】また、本発明の実施形態において各部材は
測定光の被検面に対する所望の入射角等に応じて適宜配
置することができる。また、いずれの光路中においても
光路変向のためのミラーを挿入することが可能である。
Further, in the embodiment of the present invention, each member can be appropriately arranged according to a desired incident angle of the measuring light to the surface to be measured. Further, it is possible to insert a mirror for changing the optical path in any optical path.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の干渉計
装置によれば被検面の法線と透過型測定光束の軸とが互
いに非平行となるように設定されているので、被検体の
表面形状測定と透過波面測定とを行い得る装置であっ
て、かつこれら2つの測定を同時に行い得る干渉計装置
を得ることができる。
As described above, according to the interferometer apparatus of the present invention, the normal line of the surface to be inspected and the axis of the transmission type measurement light beam are set so as to be non-parallel to each other. It is possible to obtain an interferometer device that can perform the surface shape measurement and the transmitted wavefront measurement of the sample, and can simultaneously perform these two measurements.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1に係る干渉計装置の概略構成図FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an interferometer apparatus according to a first embodiment.

【図2】実施例2に係る干渉計装置の概略構成図FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an interferometer apparatus according to a second embodiment.

【図3】従来の斜入射干渉計装置の概略構成図FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a conventional grazing incidence interferometer apparatus.

【図4】従来の透過型干渉計装置の概略構成図FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a conventional transmission interferometer apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、73 被検体 1a、56a 被検面 2、76 基準板 2a、76a 基準面 3 光束分割手段 4 光束合成手段 5 光束分割合成手段 5a 光束分割合成面 6 時計回り分割部位 7 反時計回り分割部位 10、50 斜入射測定用光源 11 斜入射測定用CCD受光面 12、52 補償板 13 偏光板 14a、14b 光量調節用フィルタ 15、35、55、75 コリメータレンズ 16 結像レンズ 17 参照板 17a 参照面 18 平面反射ミラー 19、39、79 ハーフプリズム 21、21a、21b、61 参照光 22、22a、22b、62 測定光 22aC、22bC 時計回り分割部位を経由した測
定光 22aCC、22bCC 反時計回り分割部位を経由
した測定光 30、70 透過型測定用光源 31 透過型測定用CCD受光面 32、57、58 ミラー 33 透過型測定用ヘッド 37 基準反射板 37a、77a 基準反射面 40、41 ピエゾアクチュエータ 51 スクリーン 53、54 ハーフミラー 60 投写光 71 対物レンズ 72 ピンホール板
1, 73 subject 1a, 56a test surface 2, 76 reference plate 2a, 76a reference surface 3 light beam splitting device 4 light beam synthesizing device 5 light beam splitting / combining device 5a light beam splitting / combining surface 6 clockwise splitting portion 7 counterclockwise splitting portion 10, 50 Light source for oblique incidence measurement 11 CCD light receiving surface for oblique incidence measurement 12, 52 Compensator 13 Polarizer 14a, 14b Light amount adjustment filter 15, 35, 55, 75 Collimator lens 16 Imaging lens 17 Reference plate 17a Reference surface 18 Plane reflection mirror 19, 39, 79 Half prism 21, 21a, 21b, 61 Reference light 22, 22a, 22b, 62 Measurement light 22aC, 22bC Measurement light 22aCC, 22bCC via clockwise division part Counterclockwise division part Measurement light passing through 30, 70 Light source for transmission type measurement 31 CCD light receiving surface for transmission type measurement 32, 7,58 mirror 33 transmissive measuring head 37 reference reflection plate 37a, 77a reference reflecting surface 40 and 41 piezoelectric actuator 51 screen 53, 54 a half mirror 60 projection light 71 objective lens 72 Pin hole plate

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Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 斜入射測定用光源からの出射光を斜入射
測定用コリメータレンズで平行光となし、この平行光の
一部よりなり被検体の被検面に対して斜め入射される斜
入射測定光と、該平行光の一部よりなり参照面で反射さ
れた斜入射測定用参照光とを合成し互いに干渉させ、生
成された干渉縞を斜入射測定用干渉縞観察手段に形成さ
せるように構成された斜入射干渉計と、 透過型測定用光源からの可干渉性の出射光を透過型測定
用コリメータレンズで平行光となし、前記被検体が挿入
される、基準板と基準反射板との間で往復せしめ、前記
被検体を透過して前記基準反射板の反射面で反射され前
記基準板の基準面に戻された透過型測定光と、前記基準
面から反射された透過型測定用参照光とを合成し互いに
干渉させ、生成された干渉縞を透過型測定用干渉縞観察
手段に形成させるように構成された透過型干渉計とが一
体化された干渉計装置であって、前記被検面の法線と前
記透過型測定光束の軸とが互いに非平行となるように構
成されたことを特徴とする干渉計装置。
1. An oblique-incidence measuring light source is converted into parallel light by a grazing-incidence measuring collimator lens, and a part of the parallel light is obliquely incident on a surface to be inspected of a subject. The measurement light and the oblique incidence measurement reference light composed of a part of the parallel light and reflected by the reference surface are combined and caused to interfere with each other, and the generated interference fringes are formed by the oblique incidence measurement interference fringe observation means. The oblique incidence interferometer configured as described above, the collimated outgoing light from the transmission type measurement light source is made into parallel light by the transmission type collimator lens, and the reference object and the reference reflection plate into which the subject is inserted. And a transmission-type measurement light transmitted through the subject, reflected on the reflection surface of the reference reflection plate, and returned to the reference surface of the reference plate, and a transmission-type measurement light reflected from the reference surface. The reference interference light is combined with each other to cause interference with each other, and the generated interference fringes are transmitted through. A transmission interferometer configured to be formed in a pattern measurement interference fringe observation unit, wherein the normal line of the surface to be measured and the axis of the transmission measurement beam are mutually An interferometer device configured to be non-parallel.
【請求項2】 前記斜入射干渉計において、前記斜入射
測定光および前記斜入射測定用参照光はハーフミラーよ
りなる光束分割手段により該両光に分割され、ハーフミ
ラーよりなる光束合成手段により該両光が合成されるよ
うに構成されてなることを特徴とする請求項1記載の干
渉計装置。
2. The oblique incidence interferometer, wherein the oblique incidence measurement light and the oblique incidence measurement reference light are split into the two beams by a beam splitting unit including a half mirror, and are split by a beam combining unit including a half mirror. 2. The interferometer device according to claim 1, wherein the two light beams are combined.
【請求項3】 前記斜入射干渉計において、前記斜入射
測定用光源として可干渉距離の短い低可干渉性の光源を
用い、前記斜入射測定用参照光と前記斜入射測定光の、
該両光が前記コリメータレンズから出射されて以降、前
記光束分割手段における分割を経て該光束合成手段にお
いて合成されるまでの光路長差が、該斜入射測定用参照
光と該斜入射測定光とが互いに干渉を生じる範囲内に設
定されているように構成されたことを特徴とする請求項
1または2記載の干渉計装置。
3. The oblique incidence interferometer, wherein a low coherence light source having a short coherence distance is used as the oblique incidence measurement light source, and the oblique incidence measurement reference light and the oblique incidence measurement light are
After the two light beams are emitted from the collimator lens, the optical path length difference until the light beam splitting device is combined by the light beam combining device through the splitting unit is the oblique incidence measurement reference light and the oblique incidence measurement light. 3. The interferometer apparatus according to claim 1, wherein the interferometers are set within a range where interference occurs with each other.
【請求項4】 前記被検体が配置されない状態で前記基
準反射板の前記反射面を被検面位置に配置する手段と、
このとき得られた前記反射面における参照干渉縞情報を
補正情報として記録される記録手段と、前記被検体およ
び前記基準反射板が正規の測定位置に配置された状態で
得られた該被検体の干渉縞情報から前記記録手段に記録
された前記参照干渉縞情報を差引する演算手段とを備え
たことを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項記
載の干渉計装置。
4. A means for arranging the reflection surface of the reference reflection plate at a position of a test surface in a state where the test object is not disposed;
Recording means for recording the reference interference fringe information on the reflection surface obtained at this time as correction information, and the subject and the reference reflector obtained at a state where the reference reflector is disposed at a regular measurement position. The interferometer apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a calculating unit for subtracting the reference interference fringe information recorded in the recording unit from the interference fringe information.
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