JP2010210352A

JP2010210352A - ミロー型干渉計装置

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Publication number: JP2010210352A
Application number: JP2009055751A
Authority: JP
Inventors: Souto Katsura; 宗涛葛
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2009-03-09
Filing date: 2009-03-09
Publication date: 2010-09-24

Abstract

【課題】形状の変化幅が数μｍを超えるような被検面を短時間で測定することが可能で、かつ装置構成が簡易なミロー型干渉計装置を得る。
【解決手段】光源部１０は、その出力光の可干渉距離が５０μｍ以上１０００μｍ以下となる中コヒーレント光源が用いられる。また、参照ミラー１４は、光透過率が８０％以上９８％以下となるように形成されている。さらに、ビームスプリッタ１６の光軸Ｚ方向の厚みｔ_Ｂが、上記出力光の可干渉距離の２分の１よりも大となるように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ミロー型の対物干渉光学系（以下「ミロー対物干渉系」と称する）を備えた干渉計装置（「顕微干渉計装置」等とも称される）に関し、特に、非球面レンズや微小電気機械素子（ＭＥＭＳ；Micro-Electro-Mechanical Systems）等の形状測定に好適なミロー型干渉計装置に関する。

ミロー対物干渉系は、対物レンズと参照ミラーとビームスプリッタを光軸に沿ってこの順に有しており、参照ミラーとビームスプリッタとの距離が該ビームスプリッタと被検面との距離と等しくなるように設置される。そして、照明系を介して光源部から対物レンズに入射した光を、ビームスプリッタにより分離し、その一方の光により被検面を照明して物体光を得るとともに、他方の光による参照ミラーからの反射光を参照光とし、これら物体光と参照光とを互いに干渉させて干渉縞を得るように構成されている。ミロー型干渉計装置では、この得られた干渉縞を撮像し、その画像を測定解析することにより、被検面の形状情報を得るようになっている（下記特許文献１，２参照）。

また、本願出願人は、ミロー対物干渉系とラインセンサとを組み合わせることにより、非球面レンズ等の形状を高精度に測定し得るようにした測定装置を考案し、これを特許庁に対して開示している（下記特許文献３参照）。

特開平１０−１９７２２２号公報特開２００４−６５３５号公報特願２００８−２６６６２号明細書

ミロー型干渉計装置は、光の波長オーダでの高精度な形状測定が可能であるが、通常、白色光源やＬＥＤ、ＳＬＤのような低コヒーレント光源を用いているため、形状変化の幅（凹凸の差）が数μｍを超えるような被検面を測定する場合には、測定領域毎に被検面に対するミロー対物干渉系の高さ位置を調整しなければならない。

このため、微小な被検面の測定には適しているが、比較的広い面積を有し、かつ形状の変化幅が数μｍを超えるような被検面を測定する場合には、被検面全体を多数の小領域に分割し、小領域毎にミロー対物干渉系の高さを調整しながら測定を行う必要があり、測定に多大な時間を要するという問題がある。

上記特許文献１に記載されたミロー型干渉計装置では、光束分離面の位置が互いに異なる複数のビームスプリッタを配置し、光路長が互いに異なる複数の参照光を生ぜしめることによって、ミロー対物干渉系の高さ調整の回数を減少させるようにしているが、照明系やミロー対物干渉系を含めた装置構成が、従来のものに比べて大幅に複雑となってしまう。

一方、レーザ光源（ＬＤを含む）のような高コヒーレント光源を用いることも考えられるが、この場合には次のような問題が生じる。すなわち、ミロー対物干渉系では、照明光の光路中に参照ミラーが配置されているので、高コヒーレント光源から出力されるような一様な光束を照明光とした場合には、対物レンズを通過した照明光の中心部分が参照ミラーの裏面によって遮られてしまい、被検面の被照明領域に影が生じ易くなる。このような影は、信号ノイズとなって干渉縞のビジリティを低下させるため、干渉縞の測定解析に悪影響を及ぼす虞がある。

本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、形状の変化幅が数μｍを超えるような被検面を測定する場合でも、測定領域毎のミロー対物干渉系の高さ位置の調整回数を減少させ得ることにより測定時間の短縮化が可能であり、かつ照明系やミロー対物干渉系を含めた装置構成が簡易なミロー型干渉計装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明のミロー型干渉計装置は以下のように構成されている。

すなわち、本発明に係るミロー型干渉計装置は、光源部側より、対物レンズ、参照ミラーおよびビームスプリッタを光軸に沿ってこの順に有してなるミロー対物干渉系と、
前記光源部からの出力光を前記対物レンズに導き、該対物レンズにより該出力光を、収束しながら進行する照明光に変換し、該照明光により前記被検面を照明する照明系と、
前記対物レンズからの前記照明光のうち、前記ビームスプリッタ、前記被検面および該ビームスプリッタをこの順に経由して前記対物レンズに戻る物体光と、前記ビームスプリッタ、前記参照ミラーおよび該ビームスプリッタをこの順に経由して前記対物レンズに戻る参照光とを撮像面上に導き、該撮像面上に、前記物体光および前記参照光の干渉により形成される干渉縞を結像させる結像系と、を備えたミロー型干渉計装置であって、
前記光源部は、中コヒーレント光源からなり、
前記参照ミラーは、前記出力光の一部を反射しその余を透過する半透鏡からなる、ことを特徴とする。

本発明に係るミロー型干渉計装置においては、前記ビームスプリッタの前記光軸方向の厚みｔ_Ｂ（空気換算距離）が下記条件式（１）を満足することが好ましい。
Ｌ_Ｃ／２＜ｔ_Ｂ …… （１）
ここで、Ｌ_Ｃは前記出力光の可干渉距離を示す。

また、前記光源部が点光源とされる場合、前記ミロー対物干渉系は、前記対物レンズからの前記照明光のうち、前記ビームスプリッタで反射されて前記参照ミラーに向かう一方の光束の集光点が、該参照ミラーの位置から前記光軸方向に離間した位置となるように、かつ前記ビームスプリッタを透過して前記被検面に向かう他方の光束の集光点が、該被検面の位置から前記光軸方向に離間した位置となるように構成されていることが好ましい。

また、前記ミロー対物干渉系は、前記参照光の光強度Ｉ_Ｒと前記物体光の光強度Ｉ_Ｓとの割合が、下記条件式（２）を満足するように構成されていることが好ましい。
０．５≦Ｉ_Ｒ／Ｉ_Ｓ≦１．５ …… （２）

さらに、前記被検面側から前記対物レンズを透過して前記結像系に入射する不要光の光強度が、前記干渉縞の最大光強度と最小光強度との差の値よりも小さくなるように構成されていることが好ましい。

上記中コヒーレント光源とは、従来の低コヒーレント光源と高コヒーレント光源との中間に位置するような可干渉性を有する光束を出力する光源を意味する。例えば、上記出力光の可干渉距離Ｌ_Ｃが白色光の可干渉距離よりも大で、かつレーザ光の可干渉距離よりも小となるものを指す。

本発明に係るミロー型干渉計装置は、上述の構成を備えていることにより、以下のような作用効果を奏する。

すなわち、本発明のミロー型干渉計装置では、従来の低コヒーレント光源と高コヒーレント光源との中間に位置するような可干渉性を有する中コヒーレント光源を光源部として用いているので、形状の変化幅が数μｍを超えるような被検面を測定する場合でも、測定領域毎にミロー対物干渉系の高さ位置を調整する必要が殆ど無くなるので、測定時間を大幅に短縮することが可能となる。

また、半透鏡により参照ミラーを構成しているので、上述のような中コヒーレント光源からの出力光を照明光として用いていても、参照ミラーによって照明光が遮られて被検面の被照射領域に影が生じる虞がない。このため、ビジリティの高い干渉縞を得ることが可能となり、高精度な測定解析を行うことが可能となる。

また、光源部および参照ミラーの配置は、従来一般的なものと同様とすることが可能であるので、照明系およびミロー対物干渉系を含めた装置構成が複雑となることもない。

本発明一実施形態に係るミロー型干渉計装置の概略構成図である。ミロー対物干渉系の他の態様を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、上述の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示すミロー型干渉計装置は、サンプルステージ１７上に載置されたＭＥＭＳ等の被検体５が有する被検面６（被検体５の図中上側の面）の形状を測定解析するものであり、照明系１、ミロー対物干渉系２、結像系３および測定解析系４を備えてなる。

上記照明系１は、光源部１０と、該光源部１０からの出力光の光束径を調整する照明レンズ１１と、該照明レンズ１１からの光束を上記ミロー対物干渉系２に向けて図中下方に反射するハーフミラー１２とからなり、光源部１０からの出力光をミロー対物干渉系２の対物レンズ１３に導き、該対物レンズ１３によりこの出力光を、収束しながら進行する照明光に変換し、該照明光により上記被検面６を照明するように構成されている。

また、上記光源部１０は、従来の低コヒーレント光源（白色光源やＬＥＤ、ＳＬＤ等）と高コヒーレント光源（レーザ光源（ＬＤを含む）等）との中間に位置するような可干渉性を有する光束を出力し、かつ点光源とみなせる中コヒーレント光源からなる。このような中コヒーレント光源としては、上記被検面６の形状の最大高低差（凹凸差）および上記ハーフミラー１２の厚みに応じて、その出力光の可干渉距離Ｌ_Ｃが適切なものを選択することが望ましい。すなわち、可干渉距離Ｌ_Ｃが長い程、被検面６の形状の最大高低差に応じて必要となるミロー対物干渉系２の測定光軸方向の移動量を少なくすることができ、可干渉距離Ｌ_Ｃが短い程、ハーフミラー１２の表裏面からの反射光による不要な干渉縞ノイズの発生を防止することができる。例えば、ハーフミラー１２の厚みが０．５ｍｍの場合には、可干渉距離Ｌ_Ｃが、５０［μｍ］≦Ｌ_Ｃ≦１０００［μｍ］（好ましくは、１００［μｍ］≦Ｌ_Ｃ≦６００［μｍ］）を満足するものを選択すればよい。このような中コヒーレント光源としては、例えば、Intense Ltd.のHPD Series 1300（出力光の中心波長６７０ｎｍまたは６９０ｎｍ、スペクトル幅１ｎｍ、可干渉距離Ｌ_Ｃが略４００μｍ）が知られている。

上記ミロー対物干渉系２は、上述の対物レンズ１３、参照ミラー１４（本実施形態では、ガラス板１５の図中上面に設けられている）およびビームスプリッタ１６を、光軸Ｚに沿って図中上方からこの順に有してなる。なお、参照ミラー１４とビームスプリッタ１６の光束分離面１６ａとの間の光学距離ｈ_１は、該ビームスプリッタ１６と被検面６との間の光学距離ｈ_２と略等しくなるように配置されている。

また、上記参照ミラー１４は、半透鏡からなり、上記照明光の一部を反射しその余を透過するように構成されている。

また、上記ガラス板１５の光軸Ｚ方向の厚みｔ_Ｇおよび上記ビームスプリッタ１６の光軸Ｚ方向の厚みｔ_Ｂ（いずれも空気換算距離）は、上記出力光の可干渉距離Ｌ_Ｃの２分の１よりも大となるように構成されており、ガラス板１５およびビームスプリッタ１６の表裏面間において不要な干渉が生じないようになっている。

さらに、対物レンズ１３からの照明光のうち、ビームスプリッタ１６の光束分離面１６ａで反射されて参照ミラー１４に向かう一方の光束の集光点Ｐ_１が、該参照ミラー１４の位置から光軸Ｚ方向に離間した位置となるように、かつビームスプリッタ１６の光束分離面１６ａを透過して被検面６に向かう他方の光束の集光点Ｐ_２が、該被検面６の位置から光軸Ｚ方向に離間した位置となるように構成されており、被検面６上での被照明領域の大きさを、観察倍率に応じて十分確保し得るようになっている。

このミロー対物干渉系２の作用は以下の通りである。すなわち、ハーフミラー１２から対物レンズ１３に入射する光束（本実施形態では、少し拡がりながら入射する）は、対物レンズ１３によって、収束しながら図中下方に進行する照明光に変換される。この照明光のうち、参照ミラー１４またはガラス板１５を透過した光束は、ビームスプリッタ１６の光束分離面１６ａにおいて、該光束分離面１６ａから反射されて参照ミラー１４に向かう第１の光束と、ビームスプリッタ１６を透過して被検面に向かう第２の光束とに分離される。

第１の光束は、その一部が参照ミラー１４で反射され、さらにその一部がビームスプリッタ１６の光束分離面１６ａで反射されて参照光とされる。また、第２の光束は、その一部が被検面６で反射されて物体光となる。この物体光のうちの一部が、ビームスプリッタ１６を透過し、上記参照光と合波されることにより干渉光が形成される。この干渉光の一部は、参照ミラー１４およびガラス板１５を透過して対物レンズ１３に入射し、該対物レンズ１３により屈折され、該対物レンズ１３から平行光として出力される。

なお、本実施形態では、ガラス板１５の表裏面（図中上面および下面。だだし、参照ミラー１４が形成されている領域は除く）およびビームスプリッタ１６の図中下面に反射防止膜を設けており、入射した照明光の殆どが透過するように構成されている。具体的には、スペクトル幅１ｎｍの照明光を用いた場合、その反射率を０．０２〜０．０３％の低率に抑えることが可能である。

また、参照光の光強度Ｉ_Ｒと物体光の光強度Ｉ_Ｓとの割合Ｉ_Ｒ／Ｉ_Ｓが０．５以上１．５以下（好ましくは、０．８以上１．２以下、さらに好ましくは、略１）となるように構成されている。具体的には、参照光の光強度Ｉ_Ｒおよび物体光の光強度Ｉ_Ｓは、下式（３）、（４）で表される。
Ｉ_Ｒ＝Ｐ_０・Ｔ_Ｇ ^６・Ｒ_Ｂ ^２・Ｒ_Ｍ …… （３）
Ｉ_Ｓ＝Ｐ_０・Ｔ_Ｇ ^６・Ｔ_Ｂ ^２・Ｒ_Ｓ …… （４）
ここで、Ｐ_０は光源部１０側から対物レンズ１３を透過した照明光の光強度、Ｔ_Ｇはガラス板１５の表裏面それぞれの光透過率、Ｒ_Ｂはビームスプリッタ１６の表裏面それぞれの光反射率、Ｒ_Ｍは参照ミラー１４の光反射率、Ｔ_Ｂはビームスプリッタ１６の表裏面それぞれの光透過率、Ｒ_Ｓは被検面６の光反射率である。

最適な干渉縞コントラストを得るためにはＩ_Ｒ＝Ｉ_Ｓ、すなわち、下式（５）を満足することが必要となる。
Ｒ_Ｂ ^２・Ｒ_Ｍ＝Ｔ_Ｂ ^２・Ｒ_Ｓ …… （５）

具体的には、例えば、Ｒ_Ｍ＝Ｒ_Ｓ＝０．０４の場合には、Ｒ_Ｂ＝Ｔ_Ｂ＝０．５に設定すればよく、Ｒ_Ｍ＝０．１、Ｒ_Ｓ＝０．９の場合には、Ｒ_Ｂ＝０．７５、Ｔ_Ｂ＝０．２５に設定すればよい（Ｒ_Ｂ＋Ｔ_Ｂ＝１とした場合）。

なお、参照ミラー１４の光透過率Ｔ_Ｍを低く設定しすぎると、被検面６の被照射領域に影が生じ易くなり、逆に高く設定しすぎると、その分、上記光反射率Ｒ_Ｍが低くなって、被検面６からの物体光と参照光との各光強度のバランスが悪くなり、干渉縞のコントラストが低下する虞がある。参照ミラー１４の光透過率Ｔ_Ｍは、この点を考慮して適宜設定することが望ましい。例えば、被検面６の光反射率Ｒ_Ｓが０．１以下と低い場合には、参照ミラー１４の光透過率Ｔ_Ｍを、８０［％］≦Ｔ_Ｍ≦９８［％］を満足するように設定することが好ましい。

上記結像系３は、結像レンズ１８と、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子１９を備えた撮像カメラ２０とからなる。結像レンズ１８は、ミロー対物干渉系２からハーフミラー１２を透過して入射した上記干渉光を、撮像素子１９の撮像面上に導き、該撮像面上に被検面６の形状情報を担持した干渉縞を結像させる。結像された干渉縞は撮像カメラ２０により撮像され、その画像情報が上記測定解析系４へ送られる。

なお、結像レンズ１８には、干渉光の他に、干渉縞のコントラストを低下させる不要光も入射する。この不要光の殆どは、上記ミロー対物干渉系２のビームスプリッタ１６において反射された上述の第１の光束のうち、参照ミラー１４を透過した光束からなる。結像レンズ１８に入射する不要光の光強度が高まると、干渉縞のコントラストが著しく低下するので、本実施形態では、結像レンズ１８に入射する不要光の光強度Ｉ_ｎが、撮像カメラ２０により撮像される干渉縞の最大光強度Ｉ_ｍａｘと最小光強度Ｉ_ｍｉｎとの差の値よりも小さくなるように（好ましくは、Ｉ_ｎ／（Ｉ_ｍａｘ−Ｉ_ｍｉｎ）が０．２以下となるように）構成されている。

具体的には、上記第１の光束のうち、参照ミラー１４を透過して不要光となる光束は発散光となるので（以下「拡散不要光」と称する）、対物レンズ１３から結像レンズ１８までの距離Ｈを、結像レンズ１８の有効半径Ｄに対して十分大きくすることにより、不要光の光強度Ｉ_ｎを抑えることが可能となる。

例えば、上記拡散不要光が上述の集光点Ｐ_１から拡がり、かつこの集光点Ｐ_１が対物レンズ１３の中心に一致しているとし、該拡散不要光の拡がり角度（ここでは、拡散不要光の最外縁光線と光軸Ｚとのなす角度とする）をαとした場合、下式（６）を満足するように上記距離Ｈを設定することにより、上記拡散不要光のうち結像レンズ１８に入射する光束の割合を１００分の１以下に抑えることが可能となる。
Ｈ・ｔａｎα≧１０Ｄ …… （６）

上記測定解析系４は、撮像カメラ２０により撮像された干渉縞の画像データに基づき、被検面６の形状データを求める、コンピュータ等からなる形状解析手段２１と、該形状解析手段２１による解析結果や画像を表示する表示装置２２と、キーボードやマウス等からなる入力装置２３とを備えてなる。

以下、上述したミロー型干渉計装置による被検面６の測定手順について説明する。なお、測定手順は、以下に説明するものに限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。

１．まず、被検面６の大きさや観察倍率に応じて、被検面６上に、複数の観察用小領域を設定する。各観察用小領域の大きさは、各々の観察用小領域内の全域において干渉縞を観察し得るように設定されるが、本実施形態では、上述のように光源部１０として中コヒーレント光源を用いているので、低コヒーレント光源を用いる従来のものに比べて、観察用小領域の設定数を少なくすることが可能である。

２．次に、ミロー型干渉計装置の光軸Ｚに対する被検面６の位置調整を行う。この位置調整は、光軸Ｚに垂直な方向への位置調整（以下「横位置調整」と称する）と、光軸Ｚ方向への位置調整（以下「縦位置調整」と称する）とに分けられる（厳密には、光軸Ｚに対する被検面６の傾き調整もあるが、ここでは既に調整済みとする）。横位置調整は、上述の各観察用小領域の設定データに基づき、最初の観察用小領域の中心部に光軸Ｚが位置するように行われる。一方、縦位置調整は、参照ミラー１４とビームスプリッタ１６の光束分離面１６ａとの間の光学距離ｈ_１が該ビームスプリッタ１６と被検面６との間の光学距離ｈ_２と略等しくなるように行われる。

なお、この縦位置調整は、被検面６に照明光を出力したときに撮像される干渉縞の光強度を指標として、該干渉縞の光強度が最大となるように行うことが可能である。また、被検面６の位置調整は、サンプルステージ１７を用いて行うことが可能であるが、ミロー型干渉計装置側に図示せぬ位置調整機構を設け、該位置調整機構を用いて行うようにしてもよい。

３．被検面６の位置調整後、ミロー対物干渉系２から照明光を出力し、最初の観察用小領域を照明する。このとき、被検面６から反射された物体光と、ミロー対物干渉系２の参照ミラー１４からの参照光とを合波してなる干渉光が、結像レンズ１８を介して撮像素子１９の撮像面上に導かれ、該撮像面上に干渉縞が結像される。結像された干渉縞を撮像カメラ２０により撮像し、その画像情報を形状解析手段２１に入力する。

４．以下、残りの観察用小領域の各中心部に、光軸Ｚが順次位置するように横調整を行いながら、各観察用小領域に対応した干渉縞を撮像し、その画像情報を形状解析手段２１に順次入力していく。なお、低コヒーレント光源を用いる従来装置では、被検面６の形状の変化幅が数μｍを超えるような場合には、観察用小領域を変更する度に、被検面６の縦位置調整が必要となるが、中コヒーレント光源を用いている本実施形態装置では、被検面６の形状の変化幅が数十μｍ程度の範囲内に収まるのであれば、観察用小領域の変更毎に被検面６の縦位置調整を行う必要はなくなる。このため、被検面６全域の測定に要する時間を大幅に短縮することが可能となる。

５．全ての観察用小領域を測定した後、形状解析手段２１において、各観察用小領域に対応した干渉縞画像データから各観察用小領域の形状情報を求め、それらを互いに繋ぎ合わせることにより、被検面６の全域に亘る形状情報を求める。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々に態様を変更することが可能である。

例えば、上述の実施形態におけるミロー対物干渉系２に替えて、図２に示すような構成のミロー対物干渉系２Ａを用いることが可能である。なお、図２では、図１に示す各部材と概念的に同等の部材に対しては、図１で用いたのと同一または類似の番号を付している。

図２に示すミロー対物干渉系２Ａは、参照ミラー１４がガラス板１５の図中下面に設けられている点、およびビームスプリッタ１６Ａが２枚のガラス板１６ｂ，１６ｃとそれらの間に設けられた光束分離面１６ａからなる点において、上述のミロー対物干渉系２と異なっている。その他の構成、例えば、参照ミラー１４とビームスプリッタ１６Ａの光束分離面１６ａとの光学距離ｈ_１ ^´が該ビームスプリッタ１６と被検面６との光学距離ｈ_２ ^´と略等しくなるように配置されている点などは、上述のミロー対物干渉系２と同じである。

なお、このミロー対物干渉系２Ａを用いた場合における参照光の光強度Ｉ_Ｒおよび物体光の光強度Ｉ_Ｓは、下式（７）、（８）で表される。
Ｉ_Ｒ＝Ｐ_０・Ｔ_Ｇ ^８・Ｒ_Ｂ ^２・Ｒ_Ｍ …… （７）
Ｉ_Ｓ＝Ｐ_０・Ｔ_Ｇ ^８・Ｔ_Ｂ ^２・Ｒ_Ｓ …… （８）
ここで、Ｐ_０は光源部１０側から対物レンズ１３を透過した照明光の光強度、Ｔ_Ｇはガラス板１５の表裏面、ガラス板１６ｂの図中上面およびガラス板１６ｃの図中下面それぞれの光透過率、Ｒ_Ｂは光束分離面１６ａの光反射率、Ｒ_Ｍは参照ミラー１４の光反射率、Ｔ_Ｂは光束分離面１６ａの光透過率、Ｒ_Ｓは被検面６の光反射率である。

最適な干渉縞コントラストを得るためにはＩ_Ｒ＝Ｉ_Ｓ、すなわち、前述の式（５）と同様の下式（９）を満足することが必要となる。
Ｒ_Ｂ ^２・Ｒ_Ｍ＝Ｔ_Ｂ ^２・Ｒ_Ｓ …… （９）

また、上述の実施形態では、干渉光が平行光とされているので、これを結像させる結像レンズ１８は無限系のものが用いられるが、これらは必須要件ではない。

さらに、上述の実施形態では、被検面６が平面状のものとされているが、本発明は、非球面レンズなどの曲面形状を測定する場合にも適用することが可能である。

１照明系
２，２Ａミロー対物干渉系
３結像系
４測定解析系
５被検体
６被検面
１０光源部
１１照明レンズ
１２ハーフミラー
１３対物レンズ
１４参照ミラー
１５ガラス板
１６，１６Ａビームスプリッタ
１６ａ光束分離面
１６ｂ，１６ｃガラス板
１７サンプルステージ
１８結像レンズ
１９撮像素子
２０撮像カメラ
２１形状解析手段
２２表示装置
２３入力装置
Ｚ光軸
Ｐ_１，Ｐ_２集光点
Ｈ（対物レンズから結像レンズまでの）距離
Ｄ（結像レンズの）有効半径
α （拡散不要光の）拡がり角度
ｔ_Ｇ（ガラス板の）厚み
ｔ_Ｂ（ビームスプリッタの）厚み
ｈ_１，ｈ_１ ^´ （参照ミラーとビームスプリッタとの間の）光学距離
ｈ_２，ｈ_２ ^´ （ビームスプリッタと被検面との間の）光学距離

Claims

光源部側より、対物レンズ、参照ミラーおよびビームスプリッタを光軸に沿ってこの順に有してなるミロー対物干渉系と、
前記光源部からの出力光を前記対物レンズに導き、該対物レンズにより該出力光を、収束しながら進行する照明光に変換し、該照明光により前記被検面を照明する照明系と、
前記対物レンズからの前記照明光のうち、前記ビームスプリッタ、前記被検面および該ビームスプリッタをこの順に経由して前記対物レンズに戻る物体光と、前記ビームスプリッタ、前記参照ミラーおよび該ビームスプリッタをこの順に経由して前記対物レンズに戻る参照光とを撮像面上に導き、該撮像面上に、前記物体光および前記参照光の干渉により形成される干渉縞を結像させる結像系と、を備えたミロー型干渉計装置であって、
前記光源部は、中コヒーレント光源からなり、
前記参照ミラーは、前記出力光の一部を反射しその余を透過する半透鏡からなる、ことを特徴とするミロー型干渉計装置。
前記ビームスプリッタの前記光軸方向の厚みｔ_Ｂ（空気換算距離）が下記条件式（１）を満足することを特徴とする請求項１記載のミロー型干渉計装置。
Ｌ_Ｃ／２＜ｔ_Ｂ …… （１）
ここで、Ｌ_Ｃは前記出力光の可干渉距離を示す。
前記光源部が点光源とされ、
前記ミロー対物干渉系は、前記対物レンズからの前記照明光のうち、前記ビームスプリッタで反射されて前記参照ミラーに向かう一方の光束の集光点が、該参照ミラーの位置から前記光軸方向に離間した位置となるように、かつ前記ビームスプリッタを透過して前記被検面に向かう他方の光束の集光点が、該被検面の位置から前記光軸方向に離間した位置となるように構成されている、ことを特徴とする請求項１または２項記載のミロー型干渉計装置。
前記ミロー対物干渉系は、前記参照光の光強度Ｉ_Ｒと前記物体光の光強度Ｉ_Ｓとの割合が、下記条件式（２）を満足するように構成されている、ことを特徴とする請求項１〜３までのいずれか１項記載のミロー型干渉計装置。
０．５≦Ｉ_Ｒ／Ｉ_Ｓ≦１．５ …… （２）
前記被検面側から前記対物レンズを透過して前記結像系に入射する不要光の光強度が、前記干渉縞の最大光強度と最小光強度との差の値よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項１〜４までのいずれか１項記載のミロー型干渉計装置。