JP2007327892A - Interference measuring apparatus and interference measuring method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズやミラー等の光学素子の高精度な面形状を測定するための干渉計測装置および干渉計測方法に関するものである。 The present invention relates to an interference measuring apparatus and an interference measuring method for measuring a highly accurate surface shape of an optical element such as a lens or a mirror.
近年、光学機器の高精度化に伴い、その機器を構成するレンズやミラー等の光学素子の面形状も高精度に加工することが求められている。光学素子等を高精度に加工する方法として、光学素子の面形状を測定して所望形状との差を求め、その情報をもとに加工機にて部分的に修正加工を行い、所望の形状に近づけていく方法が一般的に採用されている。 In recent years, with the increase in accuracy of optical devices, it is required to process the surface shape of optical elements such as lenses and mirrors constituting the device with high accuracy. As a method of processing optical elements, etc. with high accuracy, the surface shape of the optical element is measured to obtain the difference from the desired shape, and the correction shape is partially processed by the processing machine based on the information, and the desired shape is obtained. The method of approaching is generally adopted.
修正加工を行うための面形状測定装置として、測定精度に優れた干渉計を用いる干渉計測装置がある。この装置では、被検面上の各点の横座標、すなわち干渉計の光軸に垂直な面内における位置情報と、干渉縞を取り込むエリアセンサとの対応を高精度に取り、エリアセンサ上の座標系で表された面形状測定データを被検物上の横座標で表すように校正する。このときの基準となる座標系は加工機においても利用可能な基準座標系である必要があり、たとえば光学素子に形成された基準面により定義された座標系が挙げられる。このように、基準面により定義された基準座標系で表された面形状測定データに基づいて、修正加工位置と修正加工量を決定し、基準面を参照して加工を実施することにより、干渉計による測定結果を用いた修正加工が可能となる。 As a surface shape measuring device for performing correction processing, there is an interference measuring device using an interferometer having excellent measurement accuracy. With this device, the abscissa of each point on the surface to be measured, that is, the positional information in the plane perpendicular to the optical axis of the interferometer, and the area sensor that captures the interference fringes are taken with high precision, The surface shape measurement data represented in the coordinate system is calibrated so as to be represented by the abscissa on the test object. The coordinate system used as a reference at this time must be a reference coordinate system that can be used in a processing machine. For example, a coordinate system defined by a reference surface formed on an optical element can be used. Thus, based on the surface shape measurement data expressed in the reference coordinate system defined by the reference surface, the correction processing position and the correction processing amount are determined, and the processing is performed with reference to the reference surface, thereby interfering. Correction processing using the measurement result by the meter becomes possible.
干渉計による面形状測定において横座標の絶対位置を校正するための従来の手法としては、特許文献1に開示されたものがある。これは、被検面上に光散乱領域などのパターンを形成した校正用光学部材を利用する。パターンは、校正用光学部材の基準面を参照して形成することにより、基準面との関係が既知となる。この校正用光学部材を干渉計により測定した結果からパターン部分を特定して重心位置を算出し、既知であるパターンと基準面との関係を利用すれば、横座標の絶対位置を校正する校正値(座標校正値)を得ることができる。あとは校正用光学部材に代えて被検物の面形状を干渉計で測定し、得られた面形状測定データに校正値を適用することで、測定された面形状の横座標の絶対位置を算出することができる。
しかしながら特許文献1に開示された手法で得られる校正値は、面形状測定データの横座標を校正用光学部材の基準面で定義される座標系に変換するものである。従って、校正用光学部材を被検物に交換した際に、被検物の基準面位置が校正用光学部材の基準面位置と一致していなければ横座標校正値に誤差が生じる。
However, the calibration value obtained by the method disclosed in
しかしながら、校正用光学部材を被検物に置き換えた際に干渉縞の状態が変化して縞が密になれば、干渉縞が疎となるように被検物の位置や姿勢を調整する必要があるため、被検物の基準面位置が校正用光学部材の基準面位置と異なる場合は容易に生じる。 However, when the state of the interference fringes changes and the fringes become dense when the calibration optical member is replaced with the test object, it is necessary to adjust the position and orientation of the test object so that the interference fringes become sparse. Therefore, it easily occurs when the reference surface position of the test object is different from the reference surface position of the calibration optical member.
また、被検物の設計値が異なれば、被検面と基準面との関係も異なるため、校正用光学部材や校正値をそのまま使用できず、個々の設計値ごとに校正用光学部材を用意する必要があり、多様な光学素子を測定する場合に多大なコストがかかってしまう。 Also, if the design value of the test object is different, the relationship between the test surface and the reference surface is also different, so calibration optical members and calibration values cannot be used as they are, and calibration optical members are prepared for each design value. Therefore, when measuring various optical elements, a large cost is required.
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、干渉計で測定した面形状測定データの横座標を簡単に校正可能であって、しかも多種多様な被検物にも容易に適用できる干渉計測装置および干渉計測方法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 the above problems, and can easily calibrate the abscissa of surface shape measurement data measured by an interferometer and can be easily applied to a wide variety of specimens. An object of the present invention is to provide a measuring device and an interference measuring method.
上記目的を達成するため、本発明の干渉計測装置は、被検物によって反射された被検光と参照光とを互いに干渉させることにより得られる干渉縞を検出器により検出し、検出された干渉縞の情報に基づいて前記被検物の面形状を測定する干渉計と、前記被検物の測定領域を限定するための測定領域限定手段と、前記測定領域限定手段により限定される前記測定領域と前記被検物上の基準座標との位置関係を特定し、前記測定領域の相対位置情報を得るための位置特定手段と、前記干渉計の測定結果から前記測定領域の面形状測定データを抽出し、前記基準座標に対する前記測定領域の前記相対位置情報に基づいて前記面形状測定データを校正する演算手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the interference measuring apparatus of the present invention detects interference fringes obtained by causing the test light reflected by the test object and the reference light to interfere with each other, and detects the detected interference. An interferometer that measures the surface shape of the test object based on fringe information, a measurement area limiting means for limiting the measurement area of the test object, and the measurement area limited by the measurement area limiting means And position reference means for obtaining relative position information of the measurement area, and extracting surface shape measurement data of the measurement area from the measurement result of the interferometer And calculating means for calibrating the surface shape measurement data based on the relative position information of the measurement area with respect to the reference coordinates.
本発明の干渉計測方法は、被検物によって反射された被検光と参照光とを互いに干渉させることにより得られる干渉縞を検出器により検出し、検出された干渉縞の情報に基づいて前記被検物の面形状を測定する干渉計測方法において、前記被検物の測定領域を測定領域限定手段によって限定する測定領域限定工程と、前記測定領域と前記被検物上の基準座標との位置関係を特定し、前記測定領域の相対位置情報を得るための位置特定工程と、前記干渉縞に基づく測定結果から前記測定領域の面形状測定データを抽出する測定領域抽出工程と、前記基準座標に対する前記測定領域の前記相対位置情報に基づいて、前記面形状測定データを校正する工程と、を有することを特徴とする。 According to the interference measurement method of the present invention, an interference fringe obtained by causing the test light reflected by the test object and the reference light to interfere with each other is detected by a detector, and the interference fringe is based on the detected interference fringe information. In the interferometry method for measuring the surface shape of the test object, a measurement area limiting step for limiting the measurement area of the test object by a measurement area limiting means, and the positions of the measurement area and the reference coordinates on the test object A position identifying step for identifying a relationship and obtaining relative position information of the measurement region; a measurement region extracting step for extracting surface shape measurement data of the measurement region from a measurement result based on the interference fringes; and Calibrating the surface shape measurement data based on the relative position information of the measurement region.
干渉計により測定した面形状測定データを被検物上の基準座標で表すための座標校正を簡単に行うことができる。また、多種多様な被検物に対しても、安価に製作可能な遮光板で容易に対応することができ、しかも、装置側に特殊なステージや測定器などを必要とせず、既存の干渉計において容易に実施可能であるため、装置コストを大幅に低減できる。 Coordinate calibration for representing the surface shape measurement data measured by the interferometer with the reference coordinates on the object can be easily performed. In addition, it can easily handle a wide variety of specimens with a light-shielding plate that can be manufactured at low cost, and does not require a special stage or measuring instrument on the device side. Therefore, the apparatus cost can be greatly reduced.
干渉計の面形状測定精度は3次元座標測定器などと比較して極めて優れているため、干渉計による面形状測定データを用いて所望形状との差から修正加工量および修正加工位置を求めて加工することにより、高精度な光学素子の生産が可能となる。 The surface shape measurement accuracy of the interferometer is extremely superior to that of a three-dimensional coordinate measuring instrument, etc., so that the amount of correction machining and the correction processing position are obtained from the difference from the desired shape using the surface shape measurement data obtained by the interferometer. By processing, a highly accurate optical element can be produced.
本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、測定領域である被検面1aと2つの基準面(外形基準)1c、1bを有する被検物1に対して、図2に示す遮光板2を用いる。遮光板2は、測定領域限定手段である開口部を形成するエッジ2aと、被検物1の基準面1b、1cに対応する位置合わせ手段である基準面(外形基準)2b、2cを有する。
As shown in FIG. 1, a
すなわち、干渉計による測定領域を限定するための開口部を有する遮光板2を、干渉計の光路に設置し、被検光の光束を限定する。遮光板2の開口部の形状は、被検光の光束内に設置した際に、開口部のエッジ2aから被検面1aに下ろした垂線の長さが全周に渡って等しくなるように設計される。
That is, the light-
遮光板2の開口部と被検物1上の基準座標(x、y座標)との位置関係を特定する位置特定手段は、位置測定によるものと、外形基準等の位置合わせ手段を用いるものとの2通りがある。
Position specifying means for specifying the positional relationship between the opening of the
位置測定によるものは、被検物に遮光板を固定した上で被検物との位置関係を測定することにより、測定領域と被検物上の基準座標系との位置関係を特定する。被検物に遮光板を固定することが困難である場合は、被検物の保持冶具に遮光板を固定してもよい。被検物と遮光板との位置関係の測定は、座標測定器を用いることで実施可能である。 In the case of the position measurement, the positional relationship between the measurement region and the reference coordinate system on the test object is specified by measuring the positional relationship with the test object after fixing the light shielding plate to the test object. When it is difficult to fix the light shielding plate to the test object, the light shielding plate may be fixed to the holding jig for the test object. The measurement of the positional relationship between the test object and the light shielding plate can be performed by using a coordinate measuring device.
位置関係を特定するために位置合わせ手段を用いる場合は、図1および図2に示すように、被検物1と遮光板2を位置合わせ用の外形基準である基準面1b、1c、2b、2cにより位置決めした上で固定手段によって一体化することが望ましい。これにより被検物1上の基準座標と遮光板2の開口部との位置関係を特定し、遮光板2の開口部によって限定される測定領域の相対位置情報を得ることができる。被検物1に遮光板2を固定することが困難である場合は、図5に示すように、被検物1の保持冶具4に対して被検物1と遮光板2をそれぞれ位置合わせして一体化してもよい。
When using alignment means for specifying the positional relationship, as shown in FIGS. 1 and 2,
いずれの場合も、被検物1と遮光板2を突き当て部材3に突き当て、外形基準で位置決めすることにより行われることが望ましい。
In any case, it is desirable that the
そして、演算手段によって、干渉計による測定結果から、遮光板により限定された測定領域を抽出し、面形状測定データの横座標を校正する。測定領域の抽出は、干渉縞を縞一色状態とした上で干渉縞強度分布を取得し、干渉縞強度値が高い領域を抽出することにより行われることが望ましい。あるいは、被検物や参照原器を微小量光軸方向に移動させたり、被検光の波長を微小量変化させたりした場合の干渉縞強度変化率を取得し、干渉縞強度変化率が大きな領域を抽出してもよい。ここで微小量とは、干渉縞が認識できる範囲内を意味する。 Then, a measurement area limited by the light shielding plate is extracted from the measurement result obtained by the interferometer by the calculation means, and the abscissa of the surface shape measurement data is calibrated. It is desirable that the measurement region is extracted by obtaining an interference fringe intensity distribution after making the interference fringes in a single-color state and extracting a region having a high interference fringe intensity value. Alternatively, the interference fringe intensity change rate is obtained when the test object or reference prototype is moved in the optical axis direction by a minute amount or the wavelength of the test light is changed by a minute amount. An area may be extracted. Here, the minute amount means a range in which interference fringes can be recognized.
続いて、干渉計による測定領域の面形状測定データを被検物上の基準座標で表すための座標校正を行う。これは、遮光板の開口部による測定領域と被検物上の基準座標との相対位置情報を用いて、干渉計による測定領域の位置を基準座標で表わすための横座標校正値(座標校正値)を算出し、干渉計による前記面形状測定データに適用することで行われる。 Subsequently, coordinate calibration is performed to represent the surface shape measurement data of the measurement region by the interferometer with the reference coordinates on the test object. This is based on the abscissa calibration value (coordinate calibration value) for representing the position of the measurement area by the interferometer in reference coordinates using the relative position information of the measurement area by the opening of the light shielding plate and the reference coordinates on the test object. ) And is applied to the surface shape measurement data by the interferometer.
さらに、干渉計による測定結果から抽出した測定領域の歪みに伴って発生する横座標校正値の誤差量を求めて、横座標の補正をするとよい。まず、被検物の形状情報と、遮光板の開口部の形状情報を用いて、干渉計による測定結果から抽出した測定領域の歪み方と横座標校正値の誤差量との関係を予め求めておく。そして、各被検物に対する計測を行うごとに、抽出した測定領域の歪み方から横座標校正値の誤差量(座標誤差)を求めて補正する。 Further, the abscissa correction value may be corrected by obtaining an error amount of the abscissa calibration value generated with the distortion of the measurement region extracted from the measurement result by the interferometer. First, using the shape information of the test object and the shape information of the opening of the light shielding plate, the relationship between the distortion of the measurement region extracted from the measurement result by the interferometer and the error amount of the abscissa calibration value is obtained in advance. deep. Each time measurement is performed on each test object, an error amount (coordinate error) of the abscissa calibration value is obtained and corrected from the distortion of the extracted measurement region.
図1ないし図3は実施例1を説明する図である。図1に示す被検物1に対して、図2に示す遮光板2を密着させて固定する。被検物1は、x、y方向の外形基準である基準面1b、1cを備えており、これにより横座標を定義する。遮光板2は、光の反射を抑えるために粗面処理された薄い板で、被検物1との位置合わせのために、互いに直交する2つの外形基準である基準面2b、2cを備えている。
1 to 3 are diagrams for explaining the first embodiment. A
遮光板2の中央部には、干渉計測定時に被検光を通過させる開口部を有し、開口部の周縁をなすエッジ2aの形状と2つの基準面2b、2cとの位置関係は既知であるものとする。エッジ2aの形状は、後述するように、被検物1の被検面1aの設計形状に依存するが、エッジ2aが点対称形状をしている場合は、切り欠き(形状部)2d、2e等によって回転角(方向性)を識別可能に構成する。
The central portion of the
遮光板2を用いた横座標校正法について図3および図4を用いて説明する。
The abscissa calibration method using the
干渉計による面形状測定前に、図3に示すように、突き当て部材3を用いて被検物1の基準面1b、1cと遮光板2の基準面2b、2cを一致させたうえで、図示しない固定手段によって被検物1と遮光板2を一体化する。このとき遮光板2の開口部が測定領域である被検面1aと一致するように遮光板2の開口形状を設計する。より具体的には、被検物1と遮光板2を一体化した時に遮光板2のエッジ2aから被検物1の被検面1aに下ろした垂線の長さが開口部全周にわたって等しくなるように設計する。遮光板2の開口部の形状は、被検面1aが平面の場合は任意に設計でき、被検面1aが球面の場合は円形の開口部となる。
Before the surface shape measurement by the interferometer, as shown in FIG. 3, the reference surfaces 1 b and 1 c of the
このように被検物1と遮光板2を一体化して干渉計に装着し、被検面1aの面形状を測定する。その測定結果は、図4に示すように、遮光板2の開口部のエッジ2aにより限定された領域のみが測定され、外側にある被検物1の基準面1b、1cの位置情報を得ることはできない。すなわち、被検面1aの基準座標に対する位置情報(相対位置情報)を直接干渉計の測定結果から求めることはできない。また、干渉計の測定結果の横座標はエリアセンサのピクセル単位で表されており、1ピクセルあたりの長さは被検面1aの曲率半径により変化する。
In this way, the
しかしながら、遮光板2のエッジ2aの形状および基準面2b、2cとの位置関係は既知であり、被検物1の基準面1b、1cと遮光板2の基準面2b、2cを一致させているため、エッジ2aの位置情報から基準座標の位置を求めることができる。ただし、面形状測定時にエッジ2aの全周が同時に測定される必要があるため、測定領域外で、なおかつ、干渉計の被検光の光束範囲内にエッジ2aの全周が入るように遮光板2を設計しなければならない。
However, the shape of the
エッジ2aの位置情報から被検物1上の基準座標の位置を求める手順を以下に説明する。
A procedure for obtaining the position of the reference coordinate on the
まず、干渉計の測定結果から開口部のエッジ2aの位置情報を抽出する。これは干渉縞をいわゆるワンカラーにしたうえで干渉縞強度を測定し、測定された干渉縞強度が急峻に変化する場所を開口部のエッジ2aとみなして抽出することで可能である。干渉縞強度の空間的な変化は、一般的な画像処理技術により定量化できる。例えば、SobelフィルタやLaplacianフィルタなどの微分フィルタを適用することにより、エッジ2aに対応するエリアセンサの画素がエッジとして強調される。
First, position information of the
他の抽出方法としては、被検物や参照原器を微小量光軸方向に移動させたり、被検光の波長を微小量変化させたりした場合の干渉縞強度変化率を取得し、干渉縞強度変化率が大きな領域を抽出してもよい。また、いわゆる位相シフト法により干渉縞強度を変調させた際に、干渉縞変調が起こる場所は開口部のエッジ2aの内側、干渉縞変調が起こらない場所は開口部のエッジ2aの外側とみなしてエッジ2aを抽出してもよい。
As another extraction method, the interference fringe intensity change rate is obtained by moving the test object or reference prototype in the direction of the optical axis or changing the wavelength of the test light by a minute amount. A region having a large intensity change rate may be extracted. Further, when the interference fringe intensity is modulated by the so-called phase shift method, the place where the interference fringe modulation occurs is regarded as the inside of the
次に、抽出したエッジ2aを既知である実形状とフィッティングすることにより測定結果の1ピクセルあたりの長さおよび基準面1b、1cの位置を求める。ただし測定結果として得られる点群の横座標は被検面1a上における座標を表しているため、被検面1aが球面の場合、エッジ2aの実形状データをそのまま使用すると倍率に誤差が発生する。そこで被検面1aの曲率半径と、開口部のエッジ2aから被検面1aに下ろした垂線の長さを用いてエッジ2aの実形状データを拡大したうえでフィッティングする。例えば被検面1aが曲率半径Rの凹面で、エッジ2aから被検面1aに下ろした垂線の長さがhであるとき、エッジ2aの実形状データをR/(R−h)倍に拡大してフィッティングする。
Next, by fitting the extracted
フィッティングはエッジ2a全周の情報を用いることが好ましいが、エッジ2aの形状を代表するパラメータを用いて実施してもよい。例えばエッジ2aが円形であれば、測定結果より抽出されたエッジ2aを円形近似して中心位置と半径を求め、さらに切り欠きをなす1辺を求めることで1ピクセルあたりの長さおよび基準面1b、1cの位置を求めることができる。
The fitting is preferably performed using information about the entire circumference of the
最後に、求めた1ピクセルあたりの長さおよび基準面1b、1cの位置を用いて基準座標の位置を割り出し、面形状測定データの横座標が基準座標を表すように校正する。面形状測定データが基準座標で表されれば、加工機において基準面1b、1cを参照して修正加工位置を決定することにより、干渉計による面形状測定データに基づいた修正加工が可能となる。 Finally, using the obtained length per pixel and the positions of the reference surfaces 1b and 1c, the position of the reference coordinates is determined, and calibration is performed so that the abscissa of the surface shape measurement data represents the reference coordinates. If the surface shape measurement data is expressed in reference coordinates, the correction processing position based on the surface shape measurement data by the interferometer can be obtained by determining the correction processing position with reference to the reference surfaces 1b and 1c in the processing machine. .
なお、遮光板2のエッジ2aが点対称形状をしている場合、特徴形状として切り欠き1d、1eを使用しているが、これに限定されるものではなく、例えばエッジ2aの外側に小円を設けその重心位置を基準としてもよい。
In addition, when the
また、遮光板2に基準面2b、2cを設け、突き当て部材3を利用して被検物1の基準面1b、1cと遮光板2の基準面2b、2cを一致させているが、このような位置合わせ手段を用いる方式に限定されるものではない。遮光板2のエッジ2aと被検物1の基準座標系との関係が既知となるように被検物1と遮光板2を一体化できればよい。例えば、基準面をもたない遮光板2を被検物1と一体化させ、3次元座標測定器により被検物1の基準面1b、1cと遮光板2のエッジ2aの形状を測定してもよい。
Further, the
図5は実施例2を説明するものである。本実施例では、干渉計測用の保持冶具4に遮光板2が固定される。保持冶具4は被検物1と遮光板2を位置決めするための突き当て部材3を備えており(図5の(b)参照)、遮光板2の基準面を突き当て部材3に突き当てて遮光板2を位置決めしたうえで、保持冶具4に遮光板2を固定する。さらに、保持冶具4の突き当て部材3に被検物1の基準面を突き当てて被検物1を位置決めすることにより、遮光板2の開口部のエッジ2aとの関係を既知とすることができる。
FIG. 5 illustrates the second embodiment. In the present embodiment, the
実施例1と同様に、干渉計による測定結果から遮光板2の開口部のエッジ2aを抽出し、被検物1上の基準座標の位置を求めて、面形状測定データの横座標が被検物1上の基準座標を表すように校正する。
As in the first embodiment, the
本実施例では、干渉計測用の保持冶具4が遮光板2を備えており、面形状測定を行うために被検物1を保持冶具4に装着した段階で横座標校正のための準備が完了する。そのため測定タクトを通常の面形状測定と同程度に抑えることができるという利点を有する。
In this embodiment, the holding jig 4 for interference measurement is provided with the
なお、本実施例は、遮光板2の基準面や、保持冶具4の突き当て部材3の利用に限定されるものではない。保持冶具4に対して被検物1を着脱する際に高精度に位置決め可能な機能を備え、なおかつ、被検物1を保持冶具4に装着した状態において遮光板2のエッジ2aと被検物1の基準座標との位置関係が既知となればよい。
In addition, a present Example is not limited to utilization of the reference plane of the light-shielding
このようにして干渉計による面形状測定データの横座標を校正可能であるが、遮光板2と干渉計本体との位置関係によっては干渉計の測定結果から抽出した遮光板2のエッジ2aの形状が歪む場合があり、エッジ2aによる相対位置情報に基づく横座標校正値の誤差要因となる。以下に、干渉計の測定結果から抽出した開口部のエッジ形状の歪みに伴う座標誤差の補正方法について説明する。
In this way, the abscissa of the surface shape measurement data by the interferometer can be calibrated, but depending on the positional relationship between the
図6は、干渉計5により、参照面6aを有する参照原器6を用いて被検物1の被検面1aの平面形状を測定する場合を示している。図6において被検物1と遮光板2は突き当て部材3を介して位置決めされているが、遮光板2が干渉計5の光軸7に対して傾いて取り付けられているため、遮光板2の開口部を通過する被検光が遮光板2の傾き量に応じて変化する。その結果、遮光板2のエッジ2aが真円であっても、干渉計5の測定結果から抽出されるエッジ形状は図7に示すように楕円状に歪む。楕円状に歪んでいる場合に円形とみなしてフィッティングし、面形状の測定結果に対する基準座標の位置を求めると、被検物1の基準座標系の横座標であるx、y軸が計算結果では、X、Y軸となる。このように、実際には図7におけるx、y座標を有する基準座標系に対して横座標誤差が発生する。
FIG. 6 shows a case where the
そこで、干渉計5の測定結果から抽出した遮光板2のエッジ形状の歪みに伴う横座標の誤差を以下のように補正する。
Therefore, the error of the abscissa accompanying the distortion of the edge shape of the
まず、被検面1aの形状情報と遮光板2のエッジ2aの形状情報を用いて光軸7に対する遮光板2の傾き量と干渉計5の測定結果の歪みとの関係を求める。そして、測定結果から抽出したエッジ形状をエッジ2aの実形状にフィッティングする際に、傾き量もパラメータに含めてフィッティングする。最後に遮光板2の傾き量も考慮して干渉計の測定結果と被検物1上の基準座標系との関係を求めることによりエッジ形状の歪みに伴う誤差も補正される。
First, the relationship between the amount of inclination of the
球面測定の場合もエッジ形状の歪みに伴う横座標誤差が発生するため、平面の場合と同様にして補正する。球面と平面で異なる点は、干渉計5の光軸7に対する遮光板2の傾きだけでなく、光軸7に垂直な面内に遮光板2が横ずれしても干渉計5の測定結果から抽出したエッジ形状が歪む。そのため、測定結果から抽出したエッジ形状を、エッジ2aの実形状にフィッティングする際に、遮光板2の傾き量に加えて干渉計5の光軸7に垂直な面内の横ずれ量もパラメータに含めてフィッティングする。光軸7に対して、遮光板2が傾いても横ずれしても干渉計5の測定結果から抽出したエッジ形状は楕円に近い形に歪むが、どちらも真の楕円ではなく、異なる歪み方をする。従って遮光板2の傾き量と横ずれ量は独立なパラメータであり、同時にフィッティングさせることができる。
Also in the case of spherical measurement, since an abscissa error accompanying distortion of the edge shape occurs, correction is performed in the same manner as in the case of a plane. The difference between the spherical surface and the plane is not only the inclination of the
また、干渉計5による面形状測定時には、干渉縞をいわゆる縞一色状態で測定するため、被検物1と干渉計5の光軸7との位置関係は任意ではなく限定される。さらに、被検物1と遮光板2が突き当て部材3を介して位置決めされていることから、光軸7と遮光板2の位置関係も限定される。従って、干渉計5の光軸7と遮光板2の位置関係を拘束条件としてフィッティングに含めるとさらに高精度に横座標校正が可能である。ただし、被検物1と遮光板2の形状精度が良好である必要がある。
Further, when the surface shape is measured by the
1 被検物
1a 被検面
1b、1c、2b、2c 基準面
2 遮光板
2a エッジ
3 突き当て部材
4 保持冶具
5 干渉計
6 参照原器
6a 参照面
7 光軸
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記被検物の測定領域を測定領域限定手段によって限定する測定領域限定工程と、
前記測定領域と前記被検物上の基準座標との位置関係を特定し、前記測定領域の相対位置情報を得るための位置特定工程と、
前記干渉縞に基づく測定結果から前記測定領域の面形状測定データを抽出する測定領域抽出工程と、
前記基準座標に対する前記測定領域の前記相対位置情報に基づいて、前記面形状測定データを校正する工程と、を有することを特徴とする干渉計測方法。 The detector detects the interference fringes obtained by causing the test light reflected by the test object and the reference light to interfere with each other, and measures the surface shape of the test object based on the information of the detected interference fringes In the interference measurement method to
A measurement region limiting step of limiting the measurement region of the test object by a measurement region limiting means;
Identifying the positional relationship between the measurement area and the reference coordinates on the test object, a position specifying step for obtaining relative position information of the measurement area,
A measurement region extraction step for extracting surface shape measurement data of the measurement region from the measurement result based on the interference fringes;
A step of calibrating the surface shape measurement data based on the relative position information of the measurement area with respect to the reference coordinates.
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