JP2008281484A - Interference measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、干渉光学系を備える干渉測定装置に関するものである。 The present invention relates to an interference measuring apparatus including an interference optical system.
干渉光学系を備える干渉測定装置として特許文献１に開示されたものが知られている。この文献に開示された装置は、低コヒーレントな第１波長の光と高コヒーレントな第２波長の光とを光合波器により合波し、その合波された光を２分岐して第１分岐光および第２分岐光として出力し、第１分岐光が第１対象物により反射されて生じる第１反射光と、第２分岐光が第２対象物により反射されて生じる第２反射光とを干渉させて、当該干渉光を出力する。 As an interference measuring apparatus including an interference optical system, one disclosed in Patent Document 1 is known. The apparatus disclosed in this document combines a low-coherent light having a first wavelength and a high-coherent light having a second wavelength by an optical multiplexer, and splits the combined light into two to produce a first branch. First reflected light that is output as light and second branched light, and is generated when the first branched light is reflected by the first object, and second reflected light that is generated when the second branched light is reflected by the second object. Interfering and outputting the interference light.
そして、この装置は、この干渉光を光分波器により第１波長の干渉光と第２波長の干渉光とに分波して出力して、第１波長の干渉光の干渉パターンを撮像するとともに、第２波長の干渉光の強度に基づいて、光合波器から第１対象物を経て光分波器に到るまでの光路長Ｌ１と、光合波器から第２対象物を経て光分波器に到るまでの光路長Ｌ２との、光路長差「Ｌ２−Ｌ１」を検出する。 Then, the apparatus demultiplexes the interference light into the first wavelength interference light and the second wavelength interference light by an optical demultiplexer and outputs the result, and images the interference pattern of the first wavelength interference light. At the same time, based on the intensity of the interference light of the second wavelength, the optical path length L1 from the optical multiplexer to the optical demultiplexer through the first object, and the optical component from the optical multiplexer through the second object. An optical path length difference “L2−L1” from the optical path length L2 up to the wave detector is detected.
特に、この特許文献１に開示された装置は、第１対象物および第２対象物のうちの何れか一方を光軸に沿って所定位置を中心にして微小振動させることで第２波長の干渉光を位相変調し、この位相変調した第２波長の干渉光に基づいて光路長差「Ｌ２−Ｌ１」を検出する。このようにすることにより、より正確に光路長差を検出することができる。
上記の装置は、第１対象物および第２対象物のうちの何れか一方を微小振動させる為にピエゾアクチュエータを用いており、それ故、第２波長の干渉光を高速に位相変調することが困難であり、また、位相差顕微鏡に適用する場合にミロー型対物レンズを使用することが困難である。 The above apparatus uses a piezo actuator to minutely vibrate either one of the first object and the second object, and therefore can phase-modulate the interference light of the second wavelength at high speed. It is difficult, and it is difficult to use a mirrow objective lens when applied to a phase contrast microscope.
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、より高速に干渉光を位相変調することができて、位相差顕微鏡に適用する場合にミロー型対物レンズを使用することができる干渉測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can phase-modulate interference light at a higher speed and can use a mirrow objective lens when applied to a phase-contrast microscope. An object is to provide an interference measuring apparatus.
本発明に係る干渉測定装置は、(1) 第１波長の光を出力する第１光源と、(2) 第１波長の光より高コヒーレントである第２波長の光を波長変調して出力する第２光源と、(3) 第１光源および第２光源それぞれから出力される光を合波して出力する光合波器と、(4) 光合波器により合波されて出力される光を２分岐して第１分岐光および第２分岐光として出力し、第１分岐光が第１対象物により反射されて生じる第１反射光を入力するとともに、第２分岐光が第２対象物により反射されて生じる第２反射光を入力して、これら第１反射光と第２反射光とを干渉させて当該干渉光を出力する干渉光学系と、(5) 干渉光学系から出力される干渉光を入力して、第１波長の干渉光と第２波長の干渉光とに分波して出力する光分波器と、(6) 光分波器から出力される第１波長の干渉光の干渉パターンを撮像する撮像部と、(7) 光分波器から出力される第２波長の干渉光の位相変調に基づいて、光合波器から第１対象物を経て光分波器に到るまでの光路長と、光合波器から第２対象物を経て光分波器に到るまでの光路長との、光路長差を検出する光路長差検出手段と、(8) 光路長差を調整する光路長差調整手段と、(9) 光路長差検出手段による光路長差検出結果に基づいて、光路長差調整手段による光路長差調整動作を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。 The interference measuring apparatus according to the present invention includes (1) a first light source that outputs light of a first wavelength, and (2) light of a second wavelength that is higher coherent than the light of the first wavelength and outputs the modulated light. A second light source, (3) an optical combiner that combines and outputs the light output from each of the first light source and the second light source, and (4) two light outputs that are combined and output by the optical combiner. The first branched light is branched and output as the first branched light and the second branched light, and the first reflected light generated by the first branched light being reflected by the first object is input, and the second branched light is reflected by the second object. An interference optical system that receives the generated second reflected light, causes the first reflected light and the second reflected light to interfere with each other, and outputs the interference light; and (5) interference light output from the interference optical system. An optical demultiplexer that demultiplexes and outputs the first wavelength interference light and the second wavelength interference light, and (6) the output from the optical demultiplexer. And (7) the first object from the optical multiplexer based on the phase modulation of the second wavelength interference light output from the optical demultiplexer. An optical path length detection means for detecting an optical path length difference between the optical path length from the optical multiplexer to the optical demultiplexer and the optical path length from the optical multiplexer to the optical demultiplexer to the optical demultiplexer; (8) Optical path length difference adjusting means for adjusting the optical path length difference, and (9) Control for controlling the optical path length difference adjusting operation by the optical path length difference adjusting means based on the optical path length difference detection result by the optical path length difference detecting means. And a section.
さらに、本発明に係る干渉測定装置では、第１対象物および第２対象物のうち何れか一方は、第１波長の光を選択的に反射させる第１反射面と、第２波長の光を選択的に反射させる第２反射面と、を有するミラーであることを特徴とする。 Furthermore, in the interference measuring apparatus according to the present invention, any one of the first object and the second object has a first reflection surface that selectively reflects light having the first wavelength, and light having the second wavelength. It is a mirror which has the 2nd reflective surface to selectively reflect, It is characterized by the above-mentioned.
第１光源から出力される第１波長の光は、低コヒーレントであり、或る帯域幅を有するものであってもよい。第２光源から出力される第２波長の光は、高コヒーレントであり、好適にはレーザ光である。第１光源から出力される光の波長（または波長帯域）と、第２光源から出力される光の波長とは、互いに重なることは無い。 The first wavelength light output from the first light source may be low coherent and have a certain bandwidth. The second wavelength light output from the second light source is highly coherent and is preferably laser light. The wavelength (or wavelength band) of light output from the first light source and the wavelength of light output from the second light source do not overlap each other.
第１光源から出力される第１波長の光と、第２光源から波長変調されて出力される第２波長の光とは、光合波器により合波される。光合波器により合波されて出力される光は、干渉光学系により２分岐されて第１分岐光および第２分岐光として出力される。第１分岐光が第１対象物により反射されて生じる第１反射光と、第２分岐光が第２対象物により反射されて生じる第２反射光とは、干渉光学系により干渉されて当該干渉光が出力される。この干渉光学系から出力される干渉光は、光分波器により第１波長の干渉光と第２波長の干渉光とに分波されて出力される。 The first wavelength light output from the first light source and the second wavelength light output after being wavelength-modulated from the second light source are combined by an optical multiplexer. The light output after being combined by the optical multiplexer is branched into two by the interference optical system and output as the first branched light and the second branched light. The first reflected light generated when the first branched light is reflected by the first object and the second reflected light generated when the second branched light is reflected by the second object are interfered by the interference optical system to cause the interference. Light is output. The interference light output from the interference optical system is demultiplexed into an interference light of the first wavelength and an interference light of the second wavelength by the optical demultiplexer and output.
撮像部により、光分波器から出力される第１波長の干渉光の干渉パターンが撮像される。光路長差検出手段により、光分波器から出力される第２波長の干渉光の位相変調に基づいて、光合波器から第１対象物を経て光分波器に到るまでの光路長と、光合波器から第２対象物を経て光分波器に到るまでの光路長との、光路長差が検出される。また、この光路長差は光路長差調整手段により調整される。さらに、制御部により、光路長差検出手段による光路長差検出結果に基づいて、光路長差調整手段による光路長差調整動作が制御される。 The imaging unit images the interference pattern of the first wavelength interference light output from the optical demultiplexer. Based on the phase modulation of the second wavelength interference light output from the optical demultiplexer by the optical path length difference detection means, the optical path length from the optical multiplexer through the first object to the optical demultiplexer; Then, the optical path length difference from the optical path length from the optical multiplexer through the second object to the optical demultiplexer is detected. The optical path length difference is adjusted by the optical path length difference adjusting means. Further, the control unit controls the optical path length difference adjusting operation by the optical path length difference adjusting unit based on the detection result of the optical path length difference by the optical path length difference detecting unit.
ここで、第１対象物および第２対象物のうち何れか一方は、第１波長の光を選択的に反射させる第１反射面と、第２波長の光を選択的に反射させる第２反射面と、を有するミラーとなっている。これにより、第１波長および第２波長それぞれの光についての光路長差は互いに異なるものとなる。そして、低コヒーレントである第１波長の光については光路長差をコヒーレンス長未満にすることができて、光分波器から出力される第１波長の干渉光の干渉パターンが撮像部により撮像され得る。また、第２波長の光については光路長差が或る値に確保されて、光分波器から出力される第２波長の干渉光の位相変調に基づいて、光路長差検出手段により光路長差が検出される。 Here, either one of the first object and the second object has a first reflecting surface that selectively reflects light having the first wavelength and a second reflection that selectively reflects light having the second wavelength. And a mirror having a surface. Thereby, the optical path length differences for the light of the first wavelength and the second wavelength are different from each other. For the first wavelength light that is low coherent, the optical path length difference can be made less than the coherence length, and the interference pattern of the first wavelength interference light output from the optical demultiplexer is imaged by the imaging unit. obtain. In addition, for the light of the second wavelength, the optical path length difference is ensured to a certain value, and based on the phase modulation of the interference light of the second wavelength output from the optical demultiplexer, the optical path length difference is detected by the optical path length difference detecting means. A difference is detected.
本発明に係る干渉測定装置は、(a) 光合波部と干渉光学系との間の光路上に設けられた焦点距離ｆ１の第１レンズ系と、干渉光学系とミラーとの間の光路上に設けられた焦点距離ｆ２の第２レンズ系と、を更に備え、(b) 第１レンズ系と第２レンズ系との間の光路長がｆ１＋ｆ２ であり、(c) 第１光源の光出射位置が第１レンズ系の前焦点位置に略一致し、(d) ミラーの第１反射面が第２レンズ系の後焦点位置に略一致するのが好適である。 An interference measuring apparatus according to the present invention includes: (a) a first lens system having a focal length f 1 provided on an optical path between an optical multiplexing unit and an interference optical system, and light between the interference optical system and a mirror. further comprising a second lens system having a focal length f 2, which is provided on the street, a, (b) an optical path length between the first lens system and the second lens system is f 1 + f 2, the (c) It is preferable that the light emission position of one light source substantially coincides with the front focal position of the first lens system, and (d) the first reflecting surface of the mirror substantially coincides with the rear focal position of the second lens system.
この場合には、第１光源から発散して出力される光は、第１レンズ系によりコリメートされ、第２レンズ系により収斂され、ミラーの第１反射面に集光されて、この第１反射面で反射される。一方、第２光源から平行光として出力される光は、第１レンズ系により収斂され、第２レンズ系によりコリメートされて、ミラーの第２反射面で反射される。 In this case, the light diverging and output from the first light source is collimated by the first lens system, converged by the second lens system, collected on the first reflecting surface of the mirror, and this first reflection. Reflected by the surface. On the other hand, light output as parallel light from the second light source is converged by the first lens system, collimated by the second lens system, and reflected by the second reflecting surface of the mirror.
本発明に係る干渉測定装置は、(a) 第２光源から出力される光の一部を分岐して取り出す光分岐器と、(b) 第２波長において吸収ピークを有する吸収スペクトルに従って、光分岐器により取り出される光を入力して透過させ、当該透過光を出力する吸収体と、(c) 吸収体から出力される透過光を受光し、その受光強度に応じた値の電気信号を出力する受光部と、(d) 第２光源における波長変調の際の変調周期で、受光部から出力される電気信号を同期検出する同期検出部と、(e) 同期検出部による同期検出結果に基づいて、第２光源から出力される光の波長が第２波長に一致するように制御する波長制御部と、を更に備えるのが好適である。 The interference measuring apparatus according to the present invention includes (a) an optical branching device that branches out a part of light output from the second light source, and (b) an optical branching according to an absorption spectrum having an absorption peak at the second wavelength. The light extracted by the vessel is input and transmitted, and an absorber that outputs the transmitted light and (c) the transmitted light output from the absorber is received, and an electric signal having a value corresponding to the received light intensity is output. A light receiving unit, (d) a synchronization detecting unit that synchronously detects an electrical signal output from the light receiving unit in a modulation period at the time of wavelength modulation in the second light source, and (e) based on a synchronization detection result by the synchronization detecting unit. It is preferable to further include a wavelength control unit that controls the wavelength of the light output from the second light source to match the second wavelength.
この場合には、第２光源から出力される光の一部は、光分岐器により分岐されて取り出され、第２波長において吸収ピークを有する吸収体を透過する。その透過光は受光部により受光され、その受光強度に応じた値の電気信号が出力される。受光部から出力される電気信号は、同期検出部により、第２光源における波長変調の際の変調周期で同期検出される。そして、波長制御部により、同期検出部による同期検出結果に基づいて、第２光源から出力される光の波長が第２波長に一致するように制御される。 In this case, part of the light output from the second light source is branched out by the optical branching device and extracted, and passes through the absorber having an absorption peak at the second wavelength. The transmitted light is received by the light receiving unit, and an electric signal having a value corresponding to the received light intensity is output. The electrical signal output from the light receiving unit is synchronously detected by the synchronization detection unit at the modulation period at the time of wavelength modulation in the second light source. Then, the wavelength control unit controls the wavelength of the light output from the second light source to match the second wavelength based on the synchronization detection result by the synchronization detection unit.
本発明に係る干渉測定装置は、より高速に干渉光を位相変調することができて、位相差顕微鏡に適用する場合にミロー型対物レンズを使用することができる。 The interference measurement apparatus according to the present invention can phase-modulate interference light at a higher speed, and can use a mirrow objective lens when applied to a phase-contrast microscope.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図１は、本実施形態に係る干渉測定装置１の構成図である。この図に示される干渉測定装置１は、被測定物９の表面形状を測定するものであって、第１光源１１、第２光源１２、レンズ２１〜２５、アパーチャ３１、光合波器４１、光分波器４２、ハーフミラー４３、撮像部５１、解析部５２、受光部６１、変位検出部６２、ピエゾアクチュエータ７１、駆動部７２、ミラー７３、ステージ８１、駆動部８２および制御部９０を備える。 FIG. 1 is a configuration diagram of an interference measuring apparatus 1 according to the present embodiment. The interference measuring apparatus 1 shown in this figure is for measuring the surface shape of an object 9 to be measured, and includes a first light source 11, a second light source 12, lenses 21 to 25, an aperture 31, an optical multiplexer 41, and a light. A duplexer 42, a half mirror 43, an imaging unit 51, an analysis unit 52, a light receiving unit 61, a displacement detection unit 62, a piezo actuator 71, a drive unit 72, a mirror 73, a stage 81, a drive unit 82, and a control unit 90 are provided.
第１光源１１は、コヒーレント長が比較的短い第１波長の光λ１を出力するものであり、例えば波長帯域６００ｎｍ〜９００ｎｍの広帯域光を出力することができるタングステンランプやハロゲンランプである。一方、第２光源１２は、コヒーレント長が比較的長い第２波長の光λ２を出力するものであり、例えば波長１.５５μｍのレーザ光を出力する半導体レーザ光源である。光合波器４１は、光源１１から出力されてレンズ２１およびアパーチャ３１を経て到達した光λ１を反射させるとともに、光源１２から出力されて到達した光λ２を透過させて、これらの光を合波してレンズ２２へ出力する。 The first light source 11 is to output the light lambda 1 of the coherent length is relatively short first wavelength, a tungsten lamp or a halogen lamp capable of outputting, for example, broadband light having a wavelength band 600 nm to 900 nm. On the other hand, the second light source 12 outputs the light λ 2 having the second wavelength having a relatively long coherence length. For example, the second light source 12 is a semiconductor laser light source that outputs a laser beam having a wavelength of 1.55 μm. The optical multiplexer 41 reflects the light λ 1 output from the light source 11 and reached through the lens 21 and the aperture 31, and transmits the light λ 2 output from the light source 12 to combine these lights. Wave and output to the lens 22.
ハーフミラー４３は、光合波器４１により合波されてレンズ２２を経て到達した光λ１，λ２を２分岐して第１分岐光および第２分岐光とし、第１分岐光をレンズ２４へ出力し、第２分岐光をレンズ２３へ出力する。また、ハーフミラー４３は、第１分岐光がレンズ２４を経て被測定物９により反射されて生じる第１反射光を再びレンズ２４を経て入力するとともに、第２分岐光がレンズ２３を経てミラー７３により反射されて生じる第２反射光を再びレンズ２３を経て入力して、これら第１反射光と第２反射光とを干渉させて当該干渉光をレンズ２５へ出力する。すなわち、ハーフミラー４３は、干渉光学系を構成する要素である。また、この干渉光学系から出力される第１分岐光が入射される第１対象物は被測定物９であり、第２分岐光が入射される第２対象物はミラー７３である。 The half mirror 43 divides the light λ 1 and λ 2 that have been combined by the optical multiplexer 41 and arrived through the lens 22 into a first branched light and a second branched light, and the first branched light to the lens 24. The second branched light is output to the lens 23. Further, the half mirror 43 inputs the first reflected light, which is generated by the first branched light reflected by the object 9 to be measured through the lens 24, again through the lens 24, and the second branched light passes through the lens 23 to the mirror 73. The second reflected light generated by the reflection is input again through the lens 23, the first reflected light and the second reflected light are caused to interfere with each other, and the interference light is output to the lens 25. That is, the half mirror 43 is an element constituting an interference optical system. The first object on which the first branched light output from the interference optical system is incident is the object to be measured 9, and the second object on which the second branched light is incident is the mirror 73.
光分波器４２は、ハーフミラー４３から出力されてレンズ２５を経た光を入力し、そのうち光λ１を反射させて撮像部５１へ出力し、光λ２を透過させて受光部６１へ出力する。レンズ２３〜２５は、ハーフミラー４３から出力されて光分波器４２により分波された干渉光λ１を撮像部５１の撮像面上に結像する結像光学系を構成する要素である。撮像部５１は、その結像された干渉光λ１の干渉パターンを撮像するものであり、例えばＣＣＤカメラである。受光部６１は、ハーフミラー４３から出力されて光分波器４２により分波された光λ２の強度を検出するものであり、例えばフォトダイオードである。 The optical demultiplexer 42 receives the light output from the half mirror 43 and passed through the lens 25, reflects the light λ 1 among them, outputs the light λ 1 to the imaging unit 51, transmits the light λ 2 , and outputs it to the light receiving unit 61. To do. The lenses 23 to 25 are elements constituting an imaging optical system that forms an image on the imaging surface of the imaging unit 51 of the interference light λ 1 output from the half mirror 43 and demultiplexed by the optical demultiplexer 42. Imaging unit 51 is for imaging the imaged interference light lambda 1 of the interference pattern, for example a CCD camera. The light receiving unit 61 is adapted to detect the intensity of the light lambda 2 which is output demultiplexed by the optical demultiplexer 42 from the half mirror 43, for example a photodiode.
ここで、ハーフミラー４３から被測定物９により反射されて再びハーフミラー４３に到るまでの光路長と、ハーフミラー４３からミラー７３により反射されて再びハーフミラー４３に到るまでの光路長との光路長差をΔＬとする。前述したように、光源１２から出力され受光部６１に到達する光λ２のコヒーレント長は比較的長いので、図２（ａ）に示されるように、受光部５１に到達する光λ２の強度は、比較的広い光路長差ΔＬの範囲において周期的に変化する。これに対して、光源１１から出力され撮像部５１に到達する光λ１のコヒーレント長は比較的短いので、図２（ｂ）に示されるように、撮像部６１に到達する光λ１の強度は、比較的狭い光路長差ΔＬの範囲において周期的に変化し、しかも、光路長差ΔＬが値０に近いほど干渉の振幅が大きい。 Here, the optical path length from the half mirror 43 reflected by the DUT 9 to the half mirror 43 again, and the optical path length from the half mirror 43 reflected by the mirror 73 to the half mirror 43 again. The optical path length difference is ΔL. As described above, since the coherent length of the light λ 2 output from the light source 12 and reaching the light receiving unit 61 is relatively long, the intensity of the light λ 2 reaching the light receiving unit 51 as shown in FIG. Changes periodically in a relatively wide optical path length difference ΔL. On the other hand, since the coherent length of the light λ 1 output from the light source 11 and reaching the imaging unit 51 is relatively short, the intensity of the light λ 1 reaching the imaging unit 61 as shown in FIG. Changes periodically in a relatively narrow optical path length difference ΔL, and the closer the optical path length difference ΔL is to 0, the larger the amplitude of interference.
このことを利用して、解析部５２は、光路長差が複数の目標値それぞれに設定されたときに撮像部５１により撮像された光λ１の干渉パターン像を取得し、それらの複数の干渉パターン像に基づいて、像の各位置において干渉の振幅が最大となる光路長差を求め、これにより被測定物９の表面形状（高さ分布）を求める。 Using this, the analysis unit 52 acquires an interference pattern image of the light λ 1 captured by the imaging unit 51 when the optical path length difference is set to each of a plurality of target values, and the plurality of interferences are obtained. Based on the pattern image, an optical path length difference that maximizes the amplitude of interference at each position of the image is obtained, and thereby the surface shape (height distribution) of the object 9 to be measured is obtained.
また、非測定物９の表面形状が波長未満の微小な凹凸を持つ場合には、干渉の振幅が最大となる光路長差付近において、光λ２の中心波長をλ２０とおいて、λ２０／４ずつ４回光路長差をシフトさせると共に干渉パターン像を取得し、それら４つの干渉パターン像に基づいて、像の各位置において干渉波形の位相オフセット値を求めることにより、被測定物９の表面形状（高さ分布）を求めることも可能である。 In addition, when the surface shape of the non-measurement 9 has minute irregularities less than the wavelength, near the optical path length difference where the amplitude of interference is maximum, the center wavelength of the light λ 2 is λ 20 and λ 20 / The surface of the object 9 to be measured is obtained by shifting the optical path length difference four times by four and acquiring an interference pattern image and obtaining the phase offset value of the interference waveform at each position of the image based on the four interference pattern images. It is also possible to obtain the shape (height distribution).
さらには、干渉の振幅が最大となる光路長差を求める方法と、干渉波形の位相オフセット値を求める方法の両方によって得られた高さ分布を総合することによって、広い高さ範囲の表面形状を、波長未満の精度で得ることもできる。 Furthermore, by combining the height distribution obtained by both the method of obtaining the optical path length difference that maximizes the interference amplitude and the method of obtaining the phase offset value of the interference waveform, the surface shape in a wide height range can be obtained. It can also be obtained with an accuracy less than the wavelength.
また、変位検出部６２は、受光部８１により検出された光λ２の強度の変化から、光路長差（または、或る基準値に対する相対的な光路長差の変化量）を求める。すなわち、受光部６１および変位検出部６２は、光路長差を検出する光路長差検出手段を構成する要素である。 Further, the displacement detection unit 62 obtains the optical path length difference (or the change amount of the optical path length difference relative to a certain reference value) from the change in the intensity of the light λ 2 detected by the light receiving unit 81. That is, the light receiving unit 61 and the displacement detecting unit 62 are elements that constitute an optical path length difference detecting unit that detects an optical path length difference.
ピエゾアクチュエータ７１，駆動部７２，ステージ８１および駆動部８２は、光路長差を調整する光路長差調整手段を構成する要素である。ステージ８１は、駆動部８２により駆動されたステッピングモータの回動により、ハーフミラー４３とミラー７３との間の光学系の光軸に平行な方向に、レンズ２３，ピエゾアクチュエータ７１およびミラー７３を一体として移動させる。ピエゾアクチュエータ７１は、駆動部７２により駆動されて、ハーフミラー４３とミラー７３との間の光学系の光軸に平行な方向に、ミラー７３を移動させる。ピエゾアクチュエータ７１の作動範囲は、ステージ８１の作動範囲より狭い。また、ピエゾアクチュエータ７１の位置精度は、ステージ８１の位置精度より高い。 The piezo actuator 71, the drive unit 72, the stage 81, and the drive unit 82 are elements that constitute optical path length difference adjusting means for adjusting the optical path length difference. The stage 81 integrates the lens 23, the piezo actuator 71, and the mirror 73 in a direction parallel to the optical axis of the optical system between the half mirror 43 and the mirror 73 by the rotation of the stepping motor driven by the drive unit 82. Move as. The piezo actuator 71 is driven by the drive unit 72 to move the mirror 73 in a direction parallel to the optical axis of the optical system between the half mirror 43 and the mirror 73. The operation range of the piezo actuator 71 is narrower than the operation range of the stage 81. Further, the positional accuracy of the piezo actuator 71 is higher than the positional accuracy of the stage 81.
制御部９０は、変位検出部６２による光路長差検出結果に基づいて、光路長差が複数の目標値に順次になるように、駆動部７２，８２を介してピエゾアクチュエータ７１およびステージ８１による光路長差調整動作を制御する。特に、制御部９０は、複数の目標値それぞれにおいて、ピエゾアクチュエータ７１による移動量が作動範囲内の所定範囲内となるように、ステージ８１による移動動作を連続的または断続的に行わせるのが好ましい。また、制御部９０は、ステージ８１による移動動作の際にも、変位検出部６２による光路長差検出結果に基づいて、光路長差が各目標値になるようにピエゾアクチュエータ７１による移動動作をフィードバック制御するのも好ましい。また、制御部９０は、光路長差が或る一定速度で連続的に変化するように、ステージ８１およびピエゾアクチュエータ７１による移動動作を制御するのも好ましい。 Based on the detection result of the optical path length difference by the displacement detection unit 62, the control unit 90 uses the drive units 72 and 82 so that the optical path length difference sequentially becomes a plurality of target values, and the optical path by the piezo actuator 71 and the stage 81. Controls the length difference adjustment operation. In particular, it is preferable that the controller 90 continuously or intermittently performs the moving operation by the stage 81 so that the moving amount by the piezo actuator 71 is within a predetermined range within the operating range at each of the plurality of target values. . The control unit 90 also feeds back the movement operation by the piezo actuator 71 so that the optical path length difference becomes each target value based on the detection result of the optical path length difference by the displacement detection unit 62 even during the movement operation by the stage 81. It is also preferable to control. The control unit 90 also preferably controls the movement operation by the stage 81 and the piezo actuator 71 so that the optical path length difference continuously changes at a certain constant speed.
図３は、ピエゾアクチュエータ７１およびステージ８１による光路長差調整動作について説明する図である。この図には、ハーフミラー４３とミラー７３との間の光学系が示され、また、光路長差を調整するピエゾアクチュエータ７１およびステージ８１が示されている。ここで、ハーフミラー４３とレンズ２３との間の間隔をｘ１とし、レンズ２３とミラー７３との間の間隔をｘ２とする。間隔ｘ１は、ステージ８１による移動動作により調整される。間隔ｘ２は、ピエゾアクチュエータ７１による移動動作により調整される。ピエゾアクチュエータ７１またはステージ８１により間隔（ｘ１＋ｘ２）を変更することで、光路長差ΔＬを調整することができる。 FIG. 3 is a diagram for explaining the optical path length difference adjusting operation by the piezo actuator 71 and the stage 81. In this figure, an optical system between the half mirror 43 and the mirror 73 is shown, and a piezo actuator 71 and a stage 81 for adjusting the optical path length difference are shown. Here, the distance between the half mirror 43 and the lens 23 and x 1, the distance between the lens 23 and the mirror 73 and x 2. The interval x 1 is adjusted by a moving operation by the stage 81. The interval x 2 is adjusted by a moving operation by the piezo actuator 71. The optical path length difference ΔL can be adjusted by changing the interval (x 1 + x 2 ) by the piezo actuator 71 or the stage 81.
ここで、ピエゾアクチュエータ７１によりミラー７３を光軸に沿って所定位置を中心にして正弦波状に微小振動させる比較例について説明する。この比較例では、ミラー７３を微小振動させることにより、受光部６１により受光される光λ２は位相変調されたものとなる。ミラー７３の振動の角周波数をωとし、ミラー７３の振動の振幅をΔｘとすると、ミラー７３が所定位置（振動の中心位置）に有るときの位相をφとし、時間変数をｔとすると、受光部６１により受光される位相変調光λ２の位相変調の大きさΔφは「Δｘ／２πλ２」なる式で表され、位相変調光λ２の強度は「cos{φ＋Δφ・sin(ωｔ)}」なる式で表される。 Here, a comparative example is described in which the piezo actuator 71 causes the mirror 73 to vibrate in a sinusoidal manner around a predetermined position along the optical axis. In this comparative example, the light λ 2 received by the light receiving unit 61 is phase-modulated by minutely vibrating the mirror 73. If the angular frequency of the vibration of the mirror 73 is ω and the amplitude of the vibration of the mirror 73 is Δx, the phase when the mirror 73 is at a predetermined position (vibration center position) is φ, and the time variable is t. The phase modulation magnitude Δφ of the phase modulated light λ 2 received by the unit 61 is expressed by an expression “Δx / 2πλ 2 ”, and the intensity of the phase modulated light λ 2 is “cos {φ + Δφ · sin (ωt)}”. It is expressed by the following formula.
例えば、ミラー７３の振動の周波数（ω／２π）は４０ｋＨｚであり、振幅Δｘは２０ｎｍである。位相変調の大きさΔφが２πと比べて充分に小さいので、受光部６１により受光される光λ２の強度は角周波数ωの成分および角周波数(２ω)の成分を主に含む。そのうち、角周波数ωの成分は sinφ に比例し、また、角周波数(２ω)の成分は cosφ に比例するので、両成分の強度比は tanφ に依存する。そこで、変位検出部６２は、受光部８１により検出された光λ２の強度に含まれる角周波数ωの成分および角周波数(２ω)の成分を求め、両成分の強度比に基づいて位相φを求め、そして、この位相φから光路長差を検出する。 For example, the vibration frequency (ω / 2π) of the mirror 73 is 40 kHz, and the amplitude Δx is 20 nm. Since the magnitude Δφ of the phase modulation is sufficiently smaller than 2π, the intensity of the light λ 2 received by the light receiving unit 61 mainly includes an angular frequency ω component and an angular frequency (2ω) component. Among them, the component of the angular frequency ω is proportional to sinφ, and the component of the angular frequency (2ω) is proportional to cosφ, so that the intensity ratio of both components depends on tanφ. Therefore, the displacement detector 62 obtains the component of the angular frequency ω and the component of the angular frequency (2ω) included in the intensity of the light λ 2 detected by the light receiver 81, and calculates the phase φ based on the intensity ratio of both components. Then, the optical path length difference is detected from this phase φ.
しかし、このようにミラー７３を微小振動させる比較例では、振動の角周波数ωを高くして高速の位相変調光λ２を得ることが困難であり、また、位相差顕微鏡に適用する場合にミロー型対物レンズを使用することが困難である。さらに、この比較例では、ピエゾアクチュエータ７１によるミラー７３の微小振動の特性が経時的に変動して、位相変調光λ２も経時的に変動する場合があり、その結果、測定精度が劣化する場合がある。 However, Mirow thus the mirror 73 in the comparative example in which the minute vibration, it is difficult to increase the angular frequency ω of the vibration get fast phase modulated light lambda 2, also when applied to a phase contrast microscope It is difficult to use a mold objective lens. Further, in this comparative example, the characteristics of the minute vibration of the mirror 73 by the piezo actuator 71 may change over time, and the phase-modulated light λ 2 may also change over time. As a result, measurement accuracy deteriorates. There is.
そこで、以下に説明する本実施形態では、第２光源１２が第２波長の光λ２を波長変調して出力することにより、受光部６１により受光される光λ２を位相変調光とする。これにより、より高速の位相変調光λ２を得ることが可能となり、また、位相差顕微鏡に適用する場合にミロー型対物レンズを使用することが可能となる。また、位相変調光λ２は経時的に安定したものとなり、測定精度の劣化が抑制される。 Therefore, in the present embodiment described below, the second light source 12 by outputting the light lambda 2 of the second wavelength to wavelength modulation, the light lambda 2 which is received by the light receiving unit 61 and the phase modulated light. As a result, it is possible to obtain higher-speed phase-modulated light λ 2, and it is possible to use a mirrow objective lens when applied to a phase-contrast microscope. Further, the phase-modulated light λ 2 becomes stable with time, and the degradation of measurement accuracy is suppressed.
図４は、比較例の場合の第２光源１２からハーフミラー４３を経て被測定物９またはミラー７３に到るまでの光学系を示す図である。図５は、本実施形態の場合の第２光源１２からハーフミラー４３を経て被測定物９またはミラー７３に到るまでの光学系を示す図である。これらの図では、ハーフミラー４３と被測定物９との間の往復光路をサンプル光路Ｌ１とし、ハーフミラー４３とミラー７３との間の往復光路を参照光路Ｌ２として、光路長差ΔＬを「Ｌ２−Ｌ１」で表している。 FIG. 4 is a diagram showing an optical system from the second light source 12 to the object to be measured 9 or the mirror 73 through the half mirror 43 in the comparative example. FIG. 5 is a diagram showing an optical system from the second light source 12 to the device under test 9 or the mirror 73 through the half mirror 43 in the present embodiment. In these drawings, the reciprocal optical path between the half mirror 43 and the DUT 9 is the sample optical path L1, the reciprocal optical path between the half mirror 43 and the mirror 73 is the reference optical path L2, and the optical path length difference ΔL is expressed as “L2 -L1 ".
図４に示される比較例の場合、ミラー７３の振動の振幅をΔｘとすると、受光部６１により受光される位相変調光λ２の位相変調の大きさΔφは「Δｘ／２πλ２」なる式で表される。一方、図５に示される本実施形態の場合、第２光源１２から出力される光λ２の波長変調の振幅をΔλ２とすると、受光部６１により受光される位相変調光λ２の位相変調の大きさΔφは「ΔＬ／２πΔλ２」なる式で表される。 In the case of the comparative example shown in FIG. 4, assuming that the vibration amplitude of the mirror 73 is Δx, the phase modulation magnitude Δφ of the phase modulated light λ 2 received by the light receiving unit 61 is expressed by an expression “Δx / 2πλ 2 ”. expressed. On the other hand, in the case of this embodiment shown in FIG. 5, assuming that the wavelength modulation amplitude of the light λ 2 output from the second light source 12 is Δλ 2 , the phase modulation of the phase-modulated light λ 2 received by the light receiving unit 61. Is expressed by an expression “ΔL / 2πΔλ 2 ”.
図４（比較例）と図５（本実施形態）とを対比して判るように、本実施形態の場合には、波長変調を位相変調に変換するためには、光λ２についての光路長差ΔＬは、値０であってはならず、或る程度の大きさが必要である。しかし、その一方で、第１光源１１から出力される第１波長の光λ１は低コヒーレントであり、この光λ１を干渉させるためには、光λ１についての光路長差ΔＬは、できるかぎり小さいことが必要であり、例えば２μｍ程度以下であることが必要である。このように、光路長差ΔＬに関して光λ１と光λ２とでは要求が相違している。 As can be seen by comparing FIG. 4 (comparative example) and FIG. 5 (the present embodiment), in the case of the present embodiment, in order to convert the wavelength modulation into the phase modulation, the optical path length for the light λ 2 The difference ΔL must not have a value of 0 and needs to have a certain size. However, on the other hand, the first wavelength light λ 1 output from the first light source 11 is low coherent, and in order to cause the light λ 1 to interfere, the optical path length difference ΔL for the light λ 1 can be made. It is necessary to be as small as possible, for example, about 2 μm or less. Thus, the requirements for the light λ 1 and the light λ 2 are different with respect to the optical path length difference ΔL.
そこで、本実施形態では、図６に示されるように、ミラー７３は、第１波長の光λ１を選択的に反射させる第１反射面７３ａと、第２波長の光λ２を選択的に反射させる第２反射面７３ｂと、を有する二面反射ミラーの構成となっている。図６は、本実施形態の場合の第２光源１２からハーフミラー４３を経てミラー７３に到るまでの光学系およびミラー７３の構成を示す図である。 Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the mirror 73 is selectively a first reflecting surface 73a that selectively reflect light lambda 1 of the first wavelength, the light lambda 2 of the second wavelength It has a configuration of a two-surface reflecting mirror having a second reflecting surface 73b to be reflected. FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of the optical system and the mirror 73 from the second light source 12 through the half mirror 43 to the mirror 73 in the present embodiment.
ミラー７３の第１反射面７３ａは、上記の第１波長の光λ１についての要求を満たす位置、すなわち、サンプル光路Ｌ１と略等しくなる位置に配置される。一方、ミラー７３の第２反射面７３ｂは、上記の第２波長の光λ２についての要求を満たす位置、すなわち、サンプル光路Ｌ１に対して必要な光路長差ΔＬを確保することができる位置に配置される。つまり、第２光源１２から出力される光λ２を振幅Δλ２で波長変調したときに、受光部６１により受光される位相変調光λ２の位相変調の大きさΔφ（＝ΔＬ／２πΔλ２）が所要の大きさとなるように、ミラー７３の第１反射面７３ａと第２反射面７３ｂとの間の往復光路長ΔＬが設定される。ミラー７３の第１反射面７３ａと第２反射面７３ｂとは互いに平行であり、両者間の間隔は例えば３ｍｍ程度である。 The first reflecting surface 73a of the mirror 73 is positioned to meet the demands for light lambda 1 of the first wavelength described above, i.e., they are arranged in substantially equal position with the sample light path L1. On the other hand, the second reflecting surface 73b of the mirror 73 is positioned to meet the demands for light lambda 2 of the second wavelength described above, i.e., at a position where it is possible to ensure the optical path length difference ΔL required for the sample light path L1 Be placed. That is, the phase modulation magnitude Δφ (= ΔL / 2πΔλ 2 ) of the phase-modulated light λ 2 received by the light receiving unit 61 when the light λ 2 output from the second light source 12 is wavelength-modulated with the amplitude Δλ 2. Is set to a reciprocating optical path length ΔL between the first reflecting surface 73a and the second reflecting surface 73b of the mirror 73 so that the required size becomes. The first reflecting surface 73a and the second reflecting surface 73b of the mirror 73 are parallel to each other, and the distance between them is, for example, about 3 mm.
図７は、本実施形態の場合のミラー７３の第１反射面７３ａおよび第２反射面７３ｂそれぞれの透過特性の一例を示す図である。この図に示されるように、第１反射面７３ａは、第１波長の光λ１を反射させ、第２波長の光λ２を透過させる。第２反射面７３ｂは、第１波長の光λ１を透過させ、第２波長の光λ２を反射させる。このような構成を有するミラー７３を用いることにより、光路長差ΔＬに関する光λ１および光λ２それぞれの相違する要求を共に満たすことができる。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the transmission characteristics of the first reflecting surface 73a and the second reflecting surface 73b of the mirror 73 in the present embodiment. As shown in this figure, the first reflecting surface 73a reflects light lambda 1 of the first wavelength and transmits the light lambda 2 of the second wavelength. The second reflecting surface 73b transmits light lambda 1 of the first wavelength and reflects the light lambda 2 of the second wavelength. By using the mirror 73 having such a configuration, different requirements of the light λ 1 and the light λ 2 regarding the optical path length difference ΔL can be satisfied together.
図８は、本実施形態の場合の第１光源１１または第２光源１２からハーフミラー４３を経てミラー７３に到るまでの光学系を示す図である。光合波器４１とハーフミラー４３との間に配置されたレンズ２２の焦点距離をｆ１とし、ハーフミラー４３とミラー７３との間に配置されたレンズ２３の焦点距離をｆ２とする。そして、レンズ２２とレンズ２３との間の光路長が両レンズの焦点距離の和(ｆ１＋ｆ２)となるように、両レンズを配置する。第１光源１１の光出射位置をレンズ２２の前焦点位置に略一致させ、ミラー７３の第１反射面７３ａをレンズ２３の後焦点位置に略一致させる。 FIG. 8 is a diagram showing an optical system from the first light source 11 or the second light source 12 to the mirror 73 via the half mirror 43 in the case of the present embodiment. The focal length of a lens disposed 22 between the optical multiplexer 41 and the half mirror 43 and f 1, the focal length of a lens disposed 23 between the half mirror 43 and the mirror 73 and f 2. Then, both lenses are arranged so that the optical path length between the lenses 22 and 23 is the sum of the focal lengths of both lenses (f 1 + f 2 ). The light emission position of the first light source 11 is substantially coincident with the front focal position of the lens 22, and the first reflecting surface 73 a of the mirror 73 is substantially coincident with the rear focal position of the lens 23.
このようにすることにより、第１光源１１から発散して出力される光λ１は、レンズ２２によりコリメートされ、レンズ２３により収斂され、ミラー７３の第１反射面７３ａに集光されて、この第１反射面７３ａで反射される。一方、第２光源１２から平行光として出力される光λ３は、レンズ２２により収斂され、レンズ２３によりコリメートされて、ミラー７３の第２反射面７３ｂで反射される。 By doing so, the light λ 1 divergence output from the first light source 11 is collimated by the lens 22, converged by the lens 23, and condensed on the first reflecting surface 73 a of the mirror 73. Reflected by the first reflecting surface 73a. On the other hand, the light λ 3 output as parallel light from the second light source 12 is converged by the lens 22, collimated by the lens 23, and reflected by the second reflecting surface 73 b of the mirror 73.
図９は、本実施形態における第２光源１２から出力される光の波長を安定化するための構成を示す図である。この図には、第２光源１２と光合波器４１との間の構成が示されている。本実施形態に係る干渉測定装置１は、第２光源１２から出力される光の波長λ２を安定化するための構成要素として、光分岐器１３、吸収体１４、受光部１５、同期検出部１６、ローパスフィルタ１７、波長制御部１８を備える。 FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration for stabilizing the wavelength of light output from the second light source 12 in the present embodiment. In this figure, the configuration between the second light source 12 and the optical multiplexer 41 is shown. The interference measuring apparatus 1 according to the present embodiment includes an optical splitter 13, an absorber 14, a light receiving unit 15, and a synchronization detection unit as components for stabilizing the wavelength λ 2 of light output from the second light source 12. 16, a low-pass filter 17, and a wavelength control unit 18.
光分岐器１３は、第２光源１２から出力されて光合波器４１へ向かう光のうちの一部（例えば１０％）を分岐して取り出して吸収体１４へ出力し、残部を光合波器４１へ出力する。吸収体１４は、図１０に示されるように波長λ２において吸収ピークを有するもので、その吸収スペクトルに従って、光分岐器１３により取り出される光を入力して透過させ、当該透過光を受光部１５へ出力する。吸収体１４の吸収スペクトルの吸収帯域幅は狭いのが好ましい。例えば、吸収体１４として、原子の準位間のエネルギ遷移を利用して当該準位間のエネルギ差に応じた波長の光を吸収することができるものが、好適に用いられる。 The optical splitter 13 branches out a part (for example, 10%) of the light that is output from the second light source 12 and goes to the optical multiplexer 41, outputs the branched light to the absorber 14, and the remainder is the optical multiplexer 41. Output to. The absorber 14 has an absorption peak at the wavelength λ 2 as shown in FIG. 10, and the light extracted by the optical splitter 13 is input and transmitted according to the absorption spectrum, and the transmitted light is received by the light receiving unit 15. Output to. The absorption bandwidth of the absorption spectrum of the absorber 14 is preferably narrow. For example, an absorber that can absorb light having a wavelength corresponding to the energy difference between the levels by using energy transition between atomic levels is preferably used.
受光部１５は、吸収体１４により透過されて出力される透過光を受光し、その受光強度に応じた値の電気信号を出力するものであり、例えばフォトダイオードである。同期検出部１６は、第２光源１２における波長変調の際の変調周期で、受光部１６から出力される電気信号を同期検出する。ローパスフィルタ１７は、同期検出部１６による同期検出結果を表す電気信号を入力し、そのうちの低周波成分の電気信号を選択的に出力する。そして、波長制御部１８は、ローパスフィルタ１７から出力された電気信号に基づいて、その電気信号の値が最大となるように第２光源１２を制御することで、第２光源１２から出力される光の波長が第２波長λ２に一致するように制御する。 The light receiving unit 15 receives transmitted light that is transmitted through and output from the absorber 14 and outputs an electric signal having a value corresponding to the received light intensity, and is, for example, a photodiode. The synchronization detection unit 16 synchronously detects the electrical signal output from the light receiving unit 16 at the modulation period at the time of wavelength modulation in the second light source 12. The low-pass filter 17 receives an electrical signal representing the synchronization detection result by the synchronization detection unit 16 and selectively outputs an electrical signal having a low frequency component. Then, the wavelength control unit 18 outputs the second light source 12 by controlling the second light source 12 based on the electric signal output from the low-pass filter 17 so that the value of the electric signal is maximized. Control is performed so that the wavelength of the light coincides with the second wavelength λ 2 .
本実施形態に係る干渉測定装置１では、第２光源１２から出力される光は波長変調されるので、そのような光が吸収体１４を透過して受光部１５により受光される透過光の各時刻でのパワーは、該時刻での光の波長と該波長における吸収体１４の吸光度との積となる。したがって、第２光源１２から出力される光の波長が吸収体１４の吸収ピーク波長λ２と一致しているときに、同期検出部１６により同期検出されてローパスフィルタ１７を経た電気信号の値は最小値となる。一方、第２光源１２から出力される光の波長と吸収体１４の吸収ピーク波長λ２との差が大きいほど、同期検出部１６により同期検出されてローパスフィルタ１７を経た電気信号の値は大きくなる。 In the interference measuring apparatus 1 according to the present embodiment, since the light output from the second light source 12 is wavelength-modulated, each light transmitted through the absorber 14 and received by the light receiving unit 15 is transmitted through such light. The power at the time is the product of the wavelength of light at the time and the absorbance of the absorber 14 at the wavelength. Therefore, when the wavelength of the light output from the second light source 12 coincides with the absorption peak wavelength λ 2 of the absorber 14, the value of the electrical signal that is synchronously detected by the synchronization detector 16 and passed through the low-pass filter 17 is Minimum value. On the other hand, the greater the difference between the wavelength of the light output from the second light source 12 and the absorption peak wavelength λ 2 of the absorber 14, the greater the value of the electrical signal detected by the synchronization detection unit 16 and passing through the low-pass filter 17. Become.
そこで、波長制御部１８により、ローパスフィルタ１７から出力された電気信号の値が最大となるように第２光源１２が制御されることで、第２光源１２から出力される光の波長は第２波長λ２に一致するようになる。第２光源１２から出力される光を波長変調する本実施形態においては、上記のようにして第２光源１２から出力される光の波長をλ２に安定化制御する手法は好適なものである。 Therefore, the second light source 12 is controlled by the wavelength control unit 18 so that the value of the electric signal output from the low-pass filter 17 is maximized, so that the wavelength of the light output from the second light source 12 is the second. made to match the wavelength lambda 2. In the present embodiment in which the light output from the second light source 12 is wavelength-modulated, a method for stabilizing the wavelength of the light output from the second light source 12 to λ 2 as described above is suitable. .
次に、図１１を用いて、ミラー７３の種々の構成例について説明する。この図に示されるミラー７３Ａ〜７３Ｄは、図１中のミラー７３として好適に用いられ得るものである。 Next, various configuration examples of the mirror 73 will be described with reference to FIG. The mirrors 73A to 73D shown in this figure can be suitably used as the mirror 73 in FIG.
同図（ａ）に示されるミラー７３Ａは、互いに平行な２つの主面を有する透明平板１０１に対し、その一方の主面に第１反射面７３ａが形成され、他方の主面に第２反射面７３ｂが形成されたものである。 The mirror 73A shown in FIG. 6A has a first reflecting surface 73a formed on one main surface and a second reflecting surface on the other main surface of the transparent flat plate 101 having two main surfaces parallel to each other. A surface 73b is formed.
同図（ｂ）に示されるミラー７３Ｂは、主面に第１反射面７３ａが形成された透明平板１０２と、主面に第２反射面７３ｂが形成された透明平板１０３とが、固定部材１０４，１０５により固定されたものである。第１反射面７３ａと第２反射面７３ｂとは互いに平行とされる。 In the mirror 73B shown in FIG. 5B, a transparent flat plate 102 having a first reflecting surface 73a formed on the main surface and a transparent flat plate 103 having a second reflecting surface 73b formed on the main surface are fixed members 104. , 105 are fixed. The first reflecting surface 73a and the second reflecting surface 73b are parallel to each other.
同図（ｃ）に示されるミラー７３Ｃは、一方の主面が１つの凹部を有する透明部材１０６に対し、凹部以外の主面に第１反射面７３ａが形成され、凹部の底面が平坦とされていて第２反射面７３ｂが形成されたものである。第１反射面７３ａと第２反射面７３ｂとは互いに平行とされる。第２光源１２から出力される光λ２は、そのビーム径を小さくすることができ、凹部の底面に形成された第２反射面７３ｂで反射される。 In the mirror 73C shown in FIG. 5C, the first reflecting surface 73a is formed on the main surface other than the concave portion with respect to the transparent member 106 having one main surface having one concave portion, and the bottom surface of the concave portion is flat. The second reflecting surface 73b is formed. The first reflecting surface 73a and the second reflecting surface 73b are parallel to each other. The light λ 2 output from the second light source 12 can have its beam diameter reduced, and is reflected by the second reflecting surface 73b formed on the bottom surface of the recess.
同図（ｄ）に示されるミラー７３Ｄは、一方の主面が凸部と凹部とを交互に有する透明部材１０７に対し、各凸部の上面が平坦とされていて第１反射面７３ａが形成され、各凹部の底面が平坦とされていて第２反射面７３ｂが形成されたものである。第１反射面７３ａと第２反射面７３ｂとは互いに平行とされる。第１光源１１から出力される光λ１は、各凸部の上面に形成された第１反射面７３ａで反射される。第２光源１２から出力される光λ２は、各凹部の底面に形成された第２反射面７３ｂで反射される。 In the mirror 73D shown in FIG. 4D, the first reflecting surface 73a is formed by making the upper surface of each convex portion flat with respect to the transparent member 107 having one main surface alternately having convex portions and concave portions. In addition, the bottom surface of each recess is flat and the second reflecting surface 73b is formed. The first reflecting surface 73a and the second reflecting surface 73b are parallel to each other. The light λ 1 output from the first light source 11 is reflected by the first reflecting surface 73a formed on the upper surface of each convex portion. The light λ 2 output from the second light source 12 is reflected by the second reflecting surface 73b formed on the bottom surface of each recess.
本実施形態に係る干渉測定装置１は以下のように動作する。第２光源１２から波長安定化され且つ波長変調されて出力された光λ２は、第１光源１１から出力された光λ１とともに、光合波器４１により合波され、レンズ２２を経てハーフミラー４３に入力される。レンズ２２からハーフミラー４３に入力された光λ１，λ２は、ハーフミラー４３により２分岐されて第１分岐光および第２分岐光とされ、第１分岐光がレンズ２４へ出力され、第２分岐光がレンズ２３へ出力される。 The interference measuring apparatus 1 according to the present embodiment operates as follows. The light λ 2 that has been wavelength-stabilized and wavelength-modulated from the second light source 12 is combined with the light λ 1 output from the first light source 11 by the optical multiplexer 41, passes through the lens 22, and is a half mirror. 43 is input. Lights λ 1 and λ 2 input from the lens 22 to the half mirror 43 are bifurcated by the half mirror 43 into first branched light and second branched light. The first branched light is output to the lens 24, and the first branched light is output to the lens 24. Bifurcated light is output to the lens 23.
ハーフミラー４３からレンズ２４へ出力された第１分岐光はレンズ２４を経て被測定物９により反射され、この反射により生じる第１反射光は再びレンズ２４を経てハーフミラー４３へ入力される。ハーフミラー４３からレンズ２３へ出力された第２分岐光はレンズ２３を経てミラー７３により反射され、この反射により生じる第２反射光は再びレンズ２３を経てハーフミラー４３へ入力される。なお、ミラー７３へ入射する第２分岐光のうち、光λ１はミラー７３の第１反射面７３ａで反射され、光λ２はミラー７３の第２反射面７３ｂで反射される。 The first branched light output from the half mirror 43 to the lens 24 is reflected by the DUT 9 through the lens 24, and the first reflected light generated by this reflection is input to the half mirror 43 again through the lens 24. The second branched light output from the half mirror 43 to the lens 23 is reflected by the mirror 73 through the lens 23, and the second reflected light generated by this reflection is input to the half mirror 43 again through the lens 23. Among the second branch light incident on the mirror 73, the light lambda 1 is reflected by the first reflecting surface 73a of the mirror 73, the light lambda 2 is reflected by the second reflecting surface 73b of the mirror 73.
ハーフミラー４３へ入力された第１反射光および第２反射光はハーフミラー４３により干渉されて、当該干渉光がハーフミラー４３からレンズ２５へ出力される。ハーフミラー４３から出力されレンズ２５を経た干渉光は、光分波器４２により波長λ１と波長λ２とに分波されて出力される。光分波器４２から出力された干渉光λ１は撮像部５１に入力されて、干渉光λ１の干渉パターンが撮像部５１により撮像される。一方、光分波器４２から出力された干渉光λ２は受光部６１により受光されて、干渉光λ２の強度が受光部６１により検出され、その受光強度に応じた値の電気信号が受光部６１から出力される。 The first reflected light and the second reflected light input to the half mirror 43 are interfered by the half mirror 43, and the interference light is output from the half mirror 43 to the lens 25. The interference light output from the half mirror 43 and passed through the lens 25 is demultiplexed into the wavelength λ 1 and the wavelength λ 2 by the optical demultiplexer 42 and output. The interference light λ 1 output from the optical demultiplexer 42 is input to the imaging unit 51, and the interference pattern of the interference light λ 1 is imaged by the imaging unit 51. On the other hand, the interference light λ 2 output from the optical demultiplexer 42 is received by the light receiving unit 61, the intensity of the interference light λ 2 is detected by the light receiving unit 61, and an electric signal having a value corresponding to the received light intensity is received. Output from the unit 61.
第２光源１２から出力される光λ２が波長変調されていることから、受光部６１により受光される干渉光λ２は位相変調されたものとなり、受光部６１から出力される電気信号も位相変調されたものとなる。このとき、位相変調光λ２の強度（すなわち、電気信号の強度）は「cos{φ＋(ΔＬ／２πΔλ２)・sin(ωｔ)}」なる式で表される。そして、光分波器４２から出力され受光部６１により受光される干渉光λ２の位相変調に基づいて、すなわち、受光部６１から出力される電気信号の位相変調に基づいて、変位検出部６１により光路長差ΔＬが検出される。 Since the light λ 2 output from the second light source 12 is wavelength-modulated, the interference light λ 2 received by the light receiving unit 61 is phase-modulated, and the electrical signal output from the light receiving unit 61 is also phase-controlled. It will be modulated. At this time, the intensity of the phase-modulated light λ 2 (that is, the intensity of the electric signal) is expressed by an expression “cos {φ + (ΔL / 2πΔλ 2 ) · sin (ωt)}”. Based on the phase modulation of the interference light λ 2 output from the optical demultiplexer 42 and received by the light receiving unit 61, that is, based on the phase modulation of the electrical signal output from the light receiving unit 61, the displacement detection unit 61. Thus, the optical path length difference ΔL is detected.
そして、制御部９０により制御の下で、変位検出部６２による光路長差検出結果に基づいて、光路長差が複数の目標値に順次になるように、駆動部７２，８２を介してピエゾアクチュエータ７１およびステージ８１による光路長差調整動作が制御される。また、実際の光路長差が各目標値に設定されているときに、光分波器４２から出力された干渉光λ１の干渉パターンが撮像部５１により撮像される。そして、解析部５２により、この各光路長差での干渉光λ１の干渉パターンから、被測定物９の表面形状が測定される。 Then, under the control of the control unit 90, based on the detection result of the optical path length difference by the displacement detection unit 62, the piezoelectric actuator is connected via the drive units 72 and 82 so that the optical path length difference becomes a plurality of target values sequentially. The optical path length difference adjusting operation by 71 and stage 81 is controlled. Further, when the actual optical path length difference is set to each target value, the interference pattern of the interference light λ 1 output from the optical demultiplexer 42 is imaged by the imaging unit 51. Then, the surface shape of the measurement object 9 is measured by the analysis unit 52 from the interference pattern of the interference light λ 1 at each optical path length difference.
以上のように、本実施形態に係る干渉測定装置１は、ミラー７３または被測定物９を機械的に振動させる必要は無く、光路長差検出の為の第２光源１２から出力される光λ２を波長変調して、これにより受光部６１により受光される光λ２を位相変調光とする。このことから、より高速の位相変調光λ２を得ることが可能となり、また、位相差顕微鏡に適用する場合にミロー型対物レンズを使用することが可能となる。また、位相変調光λ２は経時的に安定したものとなり、測定精度の劣化が抑制される。 As described above, the interference measuring apparatus 1 according to the present embodiment does not need to mechanically vibrate the mirror 73 or the object 9 to be measured, and the light λ output from the second light source 12 for detecting the optical path length difference. 2 is wavelength-modulated, and thereby the light λ 2 received by the light receiving unit 61 is used as phase-modulated light. From this, it becomes possible to obtain higher-speed phase-modulated light λ 2, and to use a mirrow objective lens when applied to a phase-contrast microscope. Further, the phase-modulated light λ 2 becomes stable with time, and the degradation of measurement accuracy is suppressed.
次に、本実施形態に係る干渉測定装置１の動作確認の為に行った実験およびその結果について説明する。以下に説明する実験１〜３それぞれでは、図１２に示される実験系１Ａの構成が用いられた。この図１２に示される実験系１Ａでは、図１に示された構成における被測定物９に替えて、ミラー７３と同様の構成を有する二面反射ミラー７４が配置された。また、図１に示された構成におけるミラー７３に替えて、第１波長の光λ１および第２波長の光λ２を共に共通の反射面で反射させる通常のミラー７５が配置され、このミラー７５がピエゾアクチュエータ７１により駆動されるようにした。 Next, an experiment performed for confirming the operation of the interference measuring apparatus 1 according to the present embodiment and a result thereof will be described. In each of Experiments 1 to 3 described below, the configuration of the experimental system 1A shown in FIG. 12 was used. In the experimental system 1A shown in FIG. 12, a two-surface reflecting mirror 74 having the same configuration as the mirror 73 is arranged in place of the DUT 9 in the configuration shown in FIG. Further, in place of the mirror 73 in the configuration shown in FIG. 1, a normal mirror 75 for reflecting both the first wavelength light λ 1 and the second wavelength light λ 2 by a common reflecting surface is disposed. 75 is driven by a piezo actuator 71.
また、第１光源１１として波長帯域６００〜９００ｎｍの光を出力するハロゲンランプが用いられた。第２光源１２として波長１.５５μｍのレーザ光を出力する半導体レーザ光源が用いられ、この第２光源１２から出力される光λ２は変調周波数３０〜１００ｋＨｚで波長変調された。撮像部５１として可視光用ＣＣＤカメラが用いられた。受光部６１として赤外光用フォトダイオードが用いられた。 A halogen lamp that outputs light having a wavelength band of 600 to 900 nm was used as the first light source 11. A semiconductor laser light source that outputs a laser beam having a wavelength of 1.55 μm was used as the second light source 12, and the light λ 2 output from the second light source 12 was wavelength-modulated at a modulation frequency of 30 to 100 kHz. A visible light CCD camera was used as the imaging unit 51. An infrared light photodiode was used as the light receiving unit 61.
（実験１） (Experiment 1)
本実験では、第１光源１１から光λ１が出力されること無く、第２光源１２から光λ２が変調周波数３０ｋＨｚで波長変調されて出力された。また、制御部９０により制御されたピエゾアクチュエータ７１により、ミラー７５は一定速度１０μｍ／秒で移動された。そして、位相変調光λ２を受光した受光部６１から出力される電気信号に基づいて、変位検出部６２によりミラー７５の変位量が検出された。 In this experiment, the light λ 1 was not output from the first light source 11, and the light λ 2 was wavelength-modulated and output from the second light source 12 with a modulation frequency of 30 kHz. Further, the mirror 75 was moved at a constant speed of 10 μm / second by the piezo actuator 71 controlled by the control unit 90. The displacement detector 62 detects the amount of displacement of the mirror 75 based on the electrical signal output from the light receiver 61 that has received the phase-modulated light λ 2 .
図１３は、実験１の結果を示すグラフである。横軸は、測定開始からの経過時間を表し、縦軸は、変位検出部６２により得られたミラー７５の変位量を表す。同図（ｂ）は、同図（ａ）の一部を拡大して示すものである。この図に示されるように、経過時間と変位量との関係は極めて良い線形性を示した。 FIG. 13 is a graph showing the results of Experiment 1. The horizontal axis represents the elapsed time from the start of measurement, and the vertical axis represents the amount of displacement of the mirror 75 obtained by the displacement detector 62. FIG. 2B is an enlarged view of a part of FIG. As shown in this figure, the relationship between the elapsed time and the amount of displacement showed very good linearity.
（実験２） (Experiment 2)
本実験では、第１光源１１から光λ１が出力されること無く、第２光源１２から光λ２が変調周波数３０ｋＨｚで波長変調されて出力された。位相変調光λ２を受光した受光部６１から出力される電気信号に基づいて、変位検出部６２によりミラー７５の変位量が検出された。そして、変位検出部６２により得られたミラー７５の変位量に基づいて、制御部９０により制御されたピエゾアクチュエータ７１により、ミラー７５が一定位置に留まるようフィードバック制御された。 In this experiment, the light λ 1 was not output from the first light source 11, and the light λ 2 was wavelength-modulated and output from the second light source 12 with a modulation frequency of 30 kHz. The displacement detector 62 detects the amount of displacement of the mirror 75 based on the electrical signal output from the light receiver 61 that has received the phase-modulated light λ 2 . Based on the amount of displacement of the mirror 75 obtained by the displacement detector 62, feedback control is performed by the piezoelectric actuator 71 controlled by the controller 90 so that the mirror 75 remains at a fixed position.
図１４は、実験２の結果を示すグラフである。横軸は、測定開始からの経過時間を表し、縦軸は、変位検出部６２により得られたミラー７５の変位量を表す。同図（ａ）は、フィードバック制御を行わなかった場合の結果を示し、同図（ｂ）は、フィードバック制御を行った場合の結果を示す。この図に示されるように、フィードバック制御によりミラー７５は所望の位置に高精度に維持された。 FIG. 14 is a graph showing the results of Experiment 2. The horizontal axis represents the elapsed time from the start of measurement, and the vertical axis represents the amount of displacement of the mirror 75 obtained by the displacement detector 62. FIG. 4A shows the result when feedback control is not performed, and FIG. 4B shows the result when feedback control is performed. As shown in this figure, the mirror 75 was maintained at a desired position with high accuracy by feedback control.
（実験３） (Experiment 3)
本実験では、第２光源１２から光λ２が変調周波数３０ｋＨｚで波長変調されて出力された。位相変調光λ２を受光した受光部６１から出力される電気信号に基づいて、変位検出部６２によりミラー７５の変位量が検出された。変位検出部６２により得られたミラー７５の変位量に基づいて、制御部９０により制御されたピエゾアクチュエータ７１により、ミラー７５が所定位置に留まるようフィードバック制御された。 In this experiment, the light λ 2 was output from the second light source 12 after being wavelength-modulated at a modulation frequency of 30 kHz. The displacement detector 62 detects the amount of displacement of the mirror 75 based on the electrical signal output from the light receiver 61 that has received the phase-modulated light λ 2 . Based on the displacement amount of the mirror 75 obtained by the displacement detector 62, feedback control was performed by the piezoelectric actuator 71 controlled by the controller 90 so that the mirror 75 stays at a predetermined position.
このようなフィードバック制御の下、第１光源１１から出力される光λ１の中心波長をλ１０としたときに、λ１０／４ずつシフトした光路長差が順次に設定されるよう、ミラー７５は所定位置に断続的に移動された。そして、ミラー７５が４つの位置それぞれに有るときに、第１光源１１から出力されて撮像部５１に到達した光λ１の干渉パターン像が撮像された。さらに、これら４つの干渉パターン像に基づいて、像の各位置において干渉波形の位相オフセット値が求められ、これにより、ミラー７５の表面形状（高さ分布）が求められた。 Under such feedback control, the central wavelength of light lambda 1 outputted from the first light source 11 is taken as lambda 10, so that the optical path length difference which is shifted by lambda 10/4 are sequentially set, mirror 75 Was intermittently moved to a predetermined position. When the mirror 75 is at each of the four positions, the interference pattern image of the light λ 1 output from the first light source 11 and reaching the imaging unit 51 was captured. Further, based on these four interference pattern images, the phase offset value of the interference waveform is obtained at each position of the image, and thereby the surface shape (height distribution) of the mirror 75 is obtained.
図１５は、実験３により得られた干渉パターン像を示す図である。また、図１６は、実験３により得られた表面形状の測定結果を示す図である。図１６（ａ）は傾き補正前のものであり、図１６（ｂ）は傾き補正後のものである。これらの図に示されるように、表面形状が高精度に測定された。 FIG. 15 is a diagram illustrating an interference pattern image obtained by Experiment 3. In FIG. FIG. 16 is a diagram showing the measurement results of the surface shape obtained in Experiment 3. FIG. 16A shows the result before inclination correction, and FIG. 16B shows the result after inclination correction. As shown in these figures, the surface shape was measured with high accuracy.
１…干渉測定装置、９…被測定物、１１，１２…光源、２１〜２５…レンズ、３１…アパーチャ、４１…光合波器、４２…光分波器、４３…ハーフミラー、５１…撮像部、５２…解析部、６１…受光部、６２…変位検出部、７１…ピエゾアクチュエータ、７２…駆動部、７３…ミラー、８１…ステージ、８２…駆動部、９０…制御部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Interference measuring device, 9 ... Measured object, 11, 12 ... Light source, 21-25 ... Lens, 31 ... Aperture, 41 ... Optical multiplexer, 42 ... Optical demultiplexer, 43 ... Half mirror, 51 ... Imaging part , 52 ... analyzing unit, 61 ... light receiving unit, 62 ... displacement detecting unit, 71 ... piezo actuator, 72 ... driving unit, 73 ... mirror, 81 ... stage, 82 ... driving unit, 90 ... control unit.
Claims (3)
前記第１波長の光より高コヒーレントである第２波長の光を波長変調して出力する第２光源と、
前記第１光源および前記第２光源それぞれから出力される光を合波して出力する光合波器と、
前記光合波器により合波されて出力される光を２分岐して第１分岐光および第２分岐光として出力し、前記第１分岐光が第１対象物により反射されて生じる第１反射光を入力するとともに、前記第２分岐光が第２対象物により反射されて生じる第２反射光を入力して、これら第１反射光と第２反射光とを干渉させて当該干渉光を出力する干渉光学系と、
前記干渉光学系から出力される干渉光を入力して、第１波長の干渉光と第２波長の干渉光とに分波して出力する光分波器と、
前記光分波器から出力される前記第１波長の干渉光の干渉パターンを撮像する撮像部と、
前記光分波器から出力される前記第２波長の干渉光の位相変調に基づいて、前記光合波器から前記第１対象物を経て前記光分波器に到るまでの光路長と、前記光合波器から前記第２対象物を経て前記光分波器に到るまでの光路長との、光路長差を検出する光路長差検出手段と、
前記光路長差を調整する光路長差調整手段と、
前記光路長差検出手段による光路長差検出結果に基づいて、前記光路長差調整手段による光路長差調整動作を制御する制御部と、
を備え、
前記第１対象物および前記第２対象物のうち何れか一方が、第１波長の光を選択的に反射させる第１反射面と、第２波長の光を選択的に反射させる第２反射面と、を有するミラーである、
ことを特徴とする干渉測定装置。 A first light source that outputs light of a first wavelength;
A second light source that modulates and outputs a second wavelength light that is more coherent than the first wavelength light;
An optical multiplexer that combines and outputs the light output from each of the first light source and the second light source;
The light that is combined and output by the optical multiplexer is branched into two to be output as first branched light and second branched light, and the first reflected light that is generated when the first branched light is reflected by the first object. And the second reflected light generated by the second branched light being reflected by the second object is input, the first reflected light and the second reflected light are caused to interfere with each other, and the interference light is output. Interference optics,
An optical demultiplexer that receives the interference light output from the interference optical system, demultiplexes the interference light into a first wavelength interference light and a second wavelength interference light, and outputs the demultiplexed light;
An imaging unit that images an interference pattern of the interference light of the first wavelength output from the optical demultiplexer;
Based on the phase modulation of the interference light of the second wavelength output from the optical demultiplexer, the optical path length from the optical multiplexer to the optical demultiplexer via the first object, An optical path length difference detecting means for detecting an optical path length difference with an optical path length from the optical multiplexer through the second object to the optical demultiplexer;
An optical path length difference adjusting means for adjusting the optical path length difference;
Based on the optical path length difference detection result by the optical path length difference detection means, a control unit for controlling the optical path length difference adjustment operation by the optical path length difference adjustment means,
With
Either one of the first object and the second object has a first reflecting surface that selectively reflects light having a first wavelength and a second reflecting surface that selectively reflects light having a second wavelength. And a mirror having
An interference measuring apparatus characterized by that.
前記第１レンズ系と前記第２レンズ系との間の光路長がｆ１＋ｆ２ であり、
前記第１光源の光出射位置が前記第１レンズ系の前焦点位置に略一致し、
前記ミラーの前記第１反射面が前記第２レンズ系の後焦点位置に略一致する、
ことを特徴とする請求項１記載の干渉測定装置。 A first lens system having a focal length f 1 provided on the optical path between the optical multiplexing unit and the interference optical system, and a focal length f provided on the optical path between the interference optical system and the mirror. And a second lens system.
An optical path length between the first lens system and the second lens system is f 1 + f 2 ;
The light emission position of the first light source substantially coincides with the front focal position of the first lens system;
The first reflecting surface of the mirror substantially coincides with the back focal position of the second lens system;
The interference measurement apparatus according to claim 1.
前記第２波長において吸収ピークを有する吸収スペクトルに従って、前記光分岐器により取り出される光を入力して透過させ、当該透過光を出力する吸収体と、
前記吸収体から出力される透過光を受光し、その受光強度に応じた値の電気信号を出力する受光部と、
前記第２光源における波長変調の際の変調周期で、前記受光部から出力される電気信号を同期検出する同期検出部と、
前記同期検出部による同期検出結果に基づいて、前記第２光源から出力される光の波長が第２波長に一致するように制御する波長制御部と、
を更に備えることを特徴とする請求項１記載の干渉測定装置。
An optical branching device for branching out a part of the light output from the second light source;
In accordance with an absorption spectrum having an absorption peak at the second wavelength, an absorber that inputs and transmits the light extracted by the optical splitter, and outputs the transmitted light;
A light receiving unit that receives transmitted light output from the absorber and outputs an electric signal having a value corresponding to the received light intensity;
A synchronization detection unit that synchronously detects an electrical signal output from the light receiving unit in a modulation period at the time of wavelength modulation in the second light source;
A wavelength control unit configured to control the wavelength of light output from the second light source to match the second wavelength based on a synchronization detection result by the synchronization detection unit;
The interference measurement apparatus according to claim 1, further comprising:
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010107470A (en) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | National Institutes Of Natural Sciences | Dispersion interferometer, and method of measuring physical quantity of measuring object |
| JP2011038829A (en) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Topcon Corp | Interference microscope and measuring apparatus |
| WO2011148726A1 (en) * | 2010-05-28 | 2011-12-01 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | Interferometer, and fourier transform spectrometry device |
| JP2015049204A (en) * | 2013-09-04 | 2015-03-16 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | Optical measurement device and optical tomographic observation method |
| CN110231097A (en) * | 2019-07-11 | 2019-09-13 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | A kind of round-the-clock atmospheric coherence length measuring system and method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003098034A (en) * | 2001-09-26 | 2003-04-03 | Olympus Optical Co Ltd | Lens face spacing measuring device and measuring method |
| JP2005513429A (en) * | 2001-12-18 | 2005-05-12 | マサチユセツツ・インスチチユート・オブ・テクノロジイ | Systems and methods for optical distance measurement |
| JP2007040994A (en) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Mitsutoyo Corp | Interference measuring system |
-
2007
- 2007-05-11 JP JP2007127040A patent/JP4880519B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003098034A (en) * | 2001-09-26 | 2003-04-03 | Olympus Optical Co Ltd | Lens face spacing measuring device and measuring method |
| JP2005513429A (en) * | 2001-12-18 | 2005-05-12 | マサチユセツツ・インスチチユート・オブ・テクノロジイ | Systems and methods for optical distance measurement |
| JP2007040994A (en) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Mitsutoyo Corp | Interference measuring system |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010107470A (en) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | National Institutes Of Natural Sciences | Dispersion interferometer, and method of measuring physical quantity of measuring object |
| JP2011038829A (en) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Topcon Corp | Interference microscope and measuring apparatus |
| WO2011148726A1 (en) * | 2010-05-28 | 2011-12-01 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | Interferometer, and fourier transform spectrometry device |
| JPWO2011148726A1 (en) * | 2010-05-28 | 2013-07-25 | コニカミノルタ株式会社 | Interferometer and Fourier transform spectrometer |
| JP2015049204A (en) * | 2013-09-04 | 2015-03-16 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | Optical measurement device and optical tomographic observation method |
| CN110231097A (en) * | 2019-07-11 | 2019-09-13 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | A kind of round-the-clock atmospheric coherence length measuring system and method |
| CN110231097B (en) * | 2019-07-11 | 2020-04-14 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | Method for using all-weather atmospheric coherence length measuring system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4880519B2 (en) | 2012-02-22 |
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