JP2011237206A - Oblique incidence interferometer - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oblique incidence interferometer which can easily make optical axes of measurement light and reference light align with each other.SOLUTION: An oblique incidence interferometer 1 comprises: a light source 2; lenses 3 and 4 for turning light into parallel light; a light separation part 5 which separates the parallel light into measurement light and reference light and emits the measurement light obliquely relative to a measured surface S; a light combining part 6 which combines the reference light with the measurement light reflected at the measured surface to obtain interference light; a detection part for detecting the interference light; and a spot forming part 8 which is provided in an optical path from the light source 2 to the light separation part 5, which has a light passage hole 81 of a smaller size than the size of cross section of light, and which passes light only through the light passage hole 81.

Description

本発明は、測定対象に対して斜め方向から光を照射し、測定対象により反射された測定光と、参照光とを干渉させて、測定対象の形状などを測定する斜入射干渉計に関する。   The present invention relates to an oblique incidence interferometer that irradiates a measurement target with light from an oblique direction and causes measurement light reflected by the measurement target to interfere with reference light to measure the shape of the measurement target.

従来、測定対象の形状を測定する装置として、光波干渉計が知られている。この光波干渉計は、光源からの光を2つ以上に分割し、一方の光を測定対象に照射して反射させ、他方の光を反射鏡で反射させ、これらの光を再び合成し、合成により生じた干渉縞を分析して、測定対象の形状を測定する。このような光波干渉計としては、測定対象に対して、垂直に光を入射させる垂直入射干渉計と、斜め方向から光を入射させる斜入射干渉計と、が知られているが、特に、うねりの大きな面や非鏡面(粗面)の平面度を測定する場合などでは、斜入射干渉計が用いられる(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a light wave interferometer is known as an apparatus for measuring the shape of a measurement object. This light wave interferometer divides the light from the light source into two or more, irradiates one of the light to the object to be reflected, reflects the other light by the reflecting mirror, combines these lights again, and combines them The shape of the measurement object is measured by analyzing the interference fringes generated by the above. As such a light wave interferometer, there are known a normal incidence interferometer that makes light incident on a measurement object vertically and an oblique incidence interferometer that makes light incident from an oblique direction. When measuring the flatness of a large surface or a non-mirror surface (rough surface), an oblique incidence interferometer is used (for example, see Patent Document 1).

この特許文献1に記載の斜入射干渉計は、光源から射出された光を平行化した後、光束分割部で2つの偏光光に分割し、一方を測定光、他方を参照光として用いる。そして、測定光は、第一光束折り曲げ部で反射されて測定対象物に向かって射出され、測定対象物で反射された測定光は、第二光束折り曲げ部で反射され、光束合成部に入射される。また、光束分割部で分離された参照光は、光束合成部に入射される。そして、光束合成部にて、これらの測定光と参照光とが再び合成され、合成された光が検出部に入射される構成が採られている。
また、別の例として、光源から射出された光を平行化した後、三角プリズムに斜めから入射させ、プリズム底面で透過し、測定対象で反射される測定光と、プリズムの底面で反射される参照光とを合成し、合成された光が検出部に入射される構成が示されている。
The oblique incidence interferometer described in Patent Document 1 collimates light emitted from a light source, then divides the light into two polarized light by a light beam dividing unit, and uses one as measurement light and the other as reference light. Then, the measurement light is reflected by the first light beam bending part and emitted toward the measurement object, and the measurement light reflected by the measurement object is reflected by the second light beam bending part and enters the light beam combining part. The Further, the reference light separated by the light beam splitting unit enters the light beam combining unit. The light beam combining unit combines these measurement light and reference light again, and the combined light is incident on the detection unit.
As another example, after collimating the light emitted from the light source, it is incident obliquely on the triangular prism, transmitted through the prism bottom surface, and reflected by the measurement target and reflected by the prism bottom surface. A configuration in which the reference light is combined and the combined light is incident on the detection unit is shown.

特開2010−32342号公報JP 2010-32342 A

ところで、上記特許文献1に記載の斜入射干渉計では、斜入射干渉計と測定対象との距離が変化すると、測定光の光軸と、参照光の光軸とにずれが生じる。
ここで、三角プリズムを用いて測定光と参照光とを分離する場合、理論上では、三角プリズムの底面および測定対象の距離が0となる場合に、測定光の光軸と参照光の光軸とのずれをなくすことができるが、現実的には、斜入射干渉計と測定対象との距離をゼロに設定することが不可能であり、測定光および参照光の光軸を一致させることが困難である。このため、測定光の波面と参照光の波面とが一致せず、波面歪みの影響により測定精度が低下するなどの問題がある。
By the way, in the oblique incidence interferometer described in Patent Document 1, when the distance between the oblique incidence interferometer and the measurement object changes, the optical axis of the measurement light and the optical axis of the reference light are displaced.
Here, when the measurement light and the reference light are separated using the triangular prism, in theory, when the distance between the bottom surface of the triangular prism and the measurement target is 0, the optical axis of the measurement light and the optical axis of the reference light However, in reality, it is impossible to set the distance between the grazing incidence interferometer and the measurement target to zero, and the optical axes of the measurement light and the reference light can be matched. Have difficulty. For this reason, there is a problem that the wavefront of the measurement light and the wavefront of the reference light do not coincide with each other, and the measurement accuracy is lowered due to the influence of wavefront distortion.

これに対して、第一光束折曲げ部および第二光束折曲げ部を用いて測定光を光束合成部に導く構成では、斜入射干渉計と測定対象との距離を調整することで、測定光の光軸と参照光の光軸とを一致させることが可能である。しかしながら、斜入射干渉計および測定対象の距離を僅かに変化させるだけで光軸がずれてしまうため、何の指標もなく光軸を一致させる調整を実施することは困難であるという問題がある。また、測定対象を変える毎に、上記のような調整作業が必要となり、測定の度に煩雑な作業が発生するという問題がある。   In contrast, in the configuration in which the measurement light is guided to the light beam combining unit using the first light beam bending unit and the second light beam bending unit, the measurement light is adjusted by adjusting the distance between the oblique incidence interferometer and the measurement target. And the optical axis of the reference light can be made coincident with each other. However, since the optical axis is shifted only by slightly changing the distance between the oblique incidence interferometer and the measurement object, there is a problem that it is difficult to carry out adjustment to match the optical axis without any index. Further, every time the measurement object is changed, the adjustment work as described above is necessary, and there is a problem that a complicated work is generated every measurement.

本発明は、上記のような問題に鑑みて、測定光および参照光の光軸を容易に一致させることが可能な斜入射干渉計を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an oblique incidence interferometer capable of easily matching the optical axes of measurement light and reference light.

本発明の斜入射干渉計は、光を射出する光源と、前記光を平行光にする光平行化部と、前記平行光を、測定光および参照光に分離するとともに、前記測定光を被測定面に対して斜めに射出する光分離部と、前記参照光、および前記被測定面で反射された前記測定光を合成して干渉光とする光合成部と、前記干渉光を検出する検出部と、前記光源から前記光分離部までの前記光の光路内に設けられるとともに、前記光の光断面サイズよりも小さいサイズの光通過孔を有し、この光通過孔でのみ前記光を通過させるスポット形成部と、を具備したことを特徴とする。   The oblique incidence interferometer according to the present invention includes a light source that emits light, a light collimator that converts the light into parallel light, the parallel light is separated into measurement light and reference light, and the measurement light is measured A light separating unit that emits obliquely with respect to a surface, a light combining unit that combines the reference light and the measurement light reflected by the surface to be measured into interference light, and a detection unit that detects the interference light. A spot that is provided in the optical path of the light from the light source to the light separation unit and that has a light passage hole having a size smaller than the light cross-sectional size of the light, and allows the light to pass only through the light passage hole. And a forming portion.

ここで、スポット形成部の配置位置としては、光源から光分離部の間の光路内であれば、いかなる位置に設けられていてもよい。例えば、光平行化部および光分離部の間にスポット形成部が設けられる場合、光源から射出された光は、光平行化部により平行光とされた後、スポット形成部で平行光の光断面形状のサイズよりも小さいサイズを有するスポット光として射出される。ここで、平行光の光断面サイズ、光通過孔のサイズとは、寸法または面積を指す。例えば平行光が断面円形のビームであり、光通過孔が円形状である場合、光通過孔の開口径が平行光のビーム径よりも小さく形成されていればよく、光通過孔により平行光の一部の光のみがスポット光として取り出される構成であればよい。
この斜入射干渉計では、光分離部において、平行光を測定光と参照光とに分離され、測定光は、被測定面に向かって射出される。そして、光合成部において、被測定面で反射された測定光と参照光とが合成されて干渉光が形成され、この干渉光が検出部に入射される。そして、本発明の斜入射干渉計では、斜入射干渉計の被測定面に対する相対位置を調整して、測定光および参照光の光軸を一致させる位置調整を実施する際に、スポット形成部により、スポット光を形成し、形成されたスポット光に基づいて、位置調整を実施する。
この位置調整動作では、光分離部に入射される平行光は、スポット光となるため、測定光および参照光もスポット光(以降、測定スポット光、参照スポット光と称す)となる。このようなスポット光は、ビーム径が小さいため、測定光および参照光の光軸のずれを確認し易い。したがって、これらのスポット光が一致するように、例えば斜入射干渉計の位置を調整することで、容易に参照光と測定光の光軸を一致させることができ、波面歪みの影響を低減させることができる。
Here, as the arrangement position of the spot forming unit, it may be provided at any position as long as it is in the optical path between the light source and the light separating unit. For example, when a spot forming unit is provided between the light collimating unit and the light separating unit, the light emitted from the light source is converted into parallel light by the light collimating unit, and then the light cross section of the parallel light at the spot forming unit. It is emitted as spot light having a size smaller than the size of the shape. Here, the cross-sectional size of parallel light and the size of the light passage hole refer to dimensions or areas. For example, when the parallel light is a beam having a circular cross section and the light passage hole is circular, it is sufficient that the aperture diameter of the light passage hole is smaller than the beam diameter of the parallel light. It is sufficient that only a part of the light is extracted as spot light.
In this oblique incidence interferometer, parallel light is separated into measurement light and reference light in the light separation section, and the measurement light is emitted toward the surface to be measured. Then, in the light combining unit, the measurement light reflected by the measurement surface and the reference light are combined to form interference light, and this interference light is incident on the detection unit. In the oblique incidence interferometer of the present invention, the spot forming unit adjusts the relative position of the oblique incidence interferometer with respect to the surface to be measured and adjusts the optical axes of the measurement light and the reference light. Then, spot light is formed, and position adjustment is performed based on the formed spot light.
In this position adjustment operation, since the parallel light incident on the light separation unit becomes spot light, the measurement light and reference light also become spot light (hereinafter referred to as measurement spot light and reference spot light). Since such a spot light has a small beam diameter, it is easy to confirm the deviation of the optical axes of the measurement light and the reference light. Therefore, for example, by adjusting the position of the grazing incidence interferometer so that these spot lights coincide with each other, the optical axes of the reference light and the measurement light can be easily matched to reduce the influence of wavefront distortion. Can do.

本発明の斜入射干渉計では、前記スポット形成部は、複数の光通過孔を備えることが好ましい。   In the oblique incidence interferometer according to the aspect of the invention, it is preferable that the spot forming unit includes a plurality of light passage holes.

斜入射干渉計では、光合成部において測定光と参照光とを合成して干渉光を生成する際、互いの光を打ち消しあうように合成される部分、強め合うように合成される部分がある。ここで、光通過孔が、互いの光を打ち消しあう干渉縞の位置に形成されている場合、干渉光の光量が弱くなり、光軸が一致しているか否かを判断することが困難となる。
これに対して、本発明では、スポット形成部は、複数の光通過孔を備えている。このため、例えば1つの光通過孔により形成されるスポット光により、測定光の光軸と参照光の光軸とが一致しているか否かを判断できなかった場合であっても、他の光通過孔により形成されるスポット光により、光軸の一致状態を判断することができる。したがって、より適切に、測定光の光軸と参照光の光軸とを合わせ込む位置調整を実施することができる。
In the oblique incidence interferometer, when the interference light is generated by combining the measurement light and the reference light in the light combining unit, there are a part that is combined so as to cancel each other and a part that is combined so as to strengthen each other. Here, when the light passage holes are formed at the positions of interference fringes that cancel each other's light, the light amount of the interference light becomes weak and it is difficult to determine whether or not the optical axes coincide with each other. .
On the other hand, in the present invention, the spot forming portion includes a plurality of light passage holes. For this reason, for example, even if it is not possible to determine whether or not the optical axis of the measurement light and the optical axis of the reference light match with the spot light formed by one light passage hole, The coincidence state of the optical axes can be determined from the spot light formed by the passage hole. Therefore, it is possible to more appropriately adjust the position of aligning the optical axis of the measurement light and the optical axis of the reference light.

本発明の斜入射干渉計では、前記スポット形成部は、前記光通過孔の開口径寸法を調整可能な絞りであることが好ましい。   In the oblique incidence interferometer according to the aspect of the invention, it is preferable that the spot forming portion is a stop capable of adjusting an opening diameter of the light passage hole.

本発明の斜入射干渉計では、上述したように、位置調整を実施する際には、スポット形成部によりスポット光を形成するが、被測定面の面形状を測定する測定時では、径寸法が大きい平行光を、ビーム径を変化させずに光分離部に入射させて、被測定面の測定処理を実施する。
ここで、スポット形成部を着脱可能な構成とし、位置調整の実施時にスポット形成部を装着して、形状測定時にスポット形成部を取り外してもよいが、操作の切り替え時にスポット形成部を着脱するため作業負荷が増大してしまう。
また、例えば遮光性の板部材に、スリットや貫通孔の光通過孔を形成したスポット形成部を、例えば光路外に設けられた軸部を中心に回動させたり、光路内外に進退移動させたりする構成では、移動機構が必要となり、装置が大型化することが考えられる。
これに対して、本発明では、スポット形成部は、例えば虹彩絞りなどの絞りにより形成される。このような構成では、複雑な移動機構などが不要であり、容易に、光通過孔の開口径を変化させることができ、位置調整を実施する際には、光通過孔の開口径を小さくして光通過孔を形成し、測定処理を実施する際には、光通過孔の開口径を平行光のビーム径と同程度以上に拡開すればよい。このため、スポット形成部を移動させるような構成が不要となり、構成を簡単にでき、かつ、位置調整の動作から形状測定処理への動作の移行も容易に実施できる。
In the oblique incidence interferometer of the present invention, as described above, when the position adjustment is performed, the spot light is formed by the spot forming unit, but the diameter dimension is measured at the time of measuring the surface shape of the surface to be measured. Large parallel light is incident on the light separation unit without changing the beam diameter, and the measurement processing of the surface to be measured is performed.
Here, the spot forming unit may be detachable, and the spot forming unit may be attached at the time of position adjustment, and the spot forming unit may be removed at the time of shape measurement. The workload increases.
In addition, for example, a spot forming portion in which a light-passing hole such as a slit or a through hole is formed on a light-shielding plate member, for example, is rotated around a shaft portion provided outside the optical path, and is moved forward and backward in and out of the optical path. In such a configuration, a moving mechanism is required, and the size of the apparatus can be increased.
On the other hand, in the present invention, the spot forming portion is formed by a diaphragm such as an iris diaphragm. In such a configuration, a complicated moving mechanism or the like is unnecessary, the opening diameter of the light passage hole can be easily changed, and when the position adjustment is performed, the opening diameter of the light passage hole is reduced. When the light passage hole is formed and the measurement process is performed, the opening diameter of the light passage hole may be expanded to be equal to or larger than the beam diameter of the parallel light. Therefore, a configuration for moving the spot forming unit is not required, the configuration can be simplified, and the transition from the position adjustment operation to the shape measurement process can be easily performed.

本発明の斜入射干渉計では、前記測定光の光路、および前記参照光の光路のうちいずれか一方の光路上に、光が通過する光通過状態と、光を遮断する遮光状態とを切り替え可能な光通過状態切替部が設けられることが好ましい。   In the oblique incidence interferometer of the present invention, a light passing state where light passes and a light blocking state where light is blocked can be switched on one of the optical path of the measurement light and the optical path of the reference light. It is preferable that a simple light passage state switching unit is provided.

光合成部は、測定スポット光と、参照スポット光とを合成して、干渉光として検出部に射出する。このため、測定スポット光と参照スポット光との位置が近接して重なり合うと、各スポット光の輪郭や中心点が把握し難くなる。これに対して、本発明では、遮光版により、測定光および参照光のうちいずれか一方の光路上に、光が通過する光通過状態、および光を遮断する遮光状態を切り替え可能な光通過状態切替部が設けられている。この光通過状態切替部としては、例えば光路内外に遮光板を移動させる構成としてもよく、例えば虹彩絞りなどの絞りにより、光通過状態および遮光状態を切り替えてもよい。また、光分離部により、S偏光光と、P偏光光とを分離し、いずれか一方を測定光、他方を参照光とする場合では、光通過状態切替部として、所定の直線偏光方向の光のみを透過させる偏光板を用い、この偏光板を回転可能に設ける構成などとしてもよい。
このような構成では、例えば参照光の光路上に光通過状態切替部を設置する場合、光通過状態切替部の光通過状態および遮光状態を交互に切り替えることで、検出部で検出される参照スポット光を点滅させることが可能となる。したがって、参照スポット光が消灯されている状態で、測定スポット光の輪郭を確認することができ、参照スポット光が点灯している状態で、測定スポット光と参照スポット光との合成光の輪郭を確認することができる。よって、測定スポット光の輪郭と合成光の輪郭とが一致するように、斜入射干渉計の位置調整を実施することで、容易に、かつ精度良く測定光および参照光の光軸が一致させることができる。
The light combining unit combines the measurement spot light and the reference spot light and emits them as interference light to the detection unit. For this reason, if the positions of the measurement spot light and the reference spot light are close to each other and overlap, it is difficult to grasp the outline and center point of each spot light. On the other hand, in the present invention, the light passage state in which the light passage state in which the light passes and the light shielding state in which the light is blocked can be switched on one of the measurement light and the reference light by the light shielding plate. A switching unit is provided. For example, the light passage state switching unit may be configured to move the light shielding plate in and out of the optical path. For example, the light passage state and the light shielding state may be switched by a diaphragm such as an iris diaphragm. In addition, when the S-polarized light and the P-polarized light are separated by the light separation unit and one of them is the measurement light and the other is the reference light, the light passing state switching unit serves as light in a predetermined linear polarization direction. It is good also as a structure etc. which provide this polarizing plate rotatably, using the polarizing plate which permeate | transmits only this.
In such a configuration, for example, when the light passage state switching unit is installed on the optical path of the reference light, the reference spot detected by the detection unit is alternately switched between the light passage state and the light shielding state of the light passage state switching unit. It is possible to blink the light. Therefore, the outline of the measurement spot light can be confirmed with the reference spot light turned off, and the outline of the combined light of the measurement spot light and the reference spot light can be confirmed with the reference spot light turned on. Can be confirmed. Therefore, by adjusting the position of the oblique incidence interferometer so that the contour of the measurement spot light and the contour of the combined light match, the optical axes of the measurement light and the reference light can be easily and accurately matched. Can do.

また、本発明の斜入射干渉計では前記測定光の光路、および前記参照光の光路上に、それぞれ、光が通過する光通過状態と、光を遮断する遮光状態とを切り替え可能な光通過状態切替部が設けられることが好ましい。   Further, in the oblique incidence interferometer of the present invention, a light passage state in which light can be switched between a light passage state in which light passes and a light shielding state in which light is blocked on the optical path of the measurement light and the optical path of the reference light, respectively. It is preferable that a switching unit is provided.

この構成では、測定スポット光の位置を検出する場合には、参照光の光路上に設けられた光通過状態切替部を遮光状態とし、測定光の光路上に設けられた光通過状態切替部を光通過状態とする。これにより、参照スポット光が検出部に遮光されるため、測定スポット光の位置をより容易に検出することができる。同様にして、参照スポット光の位置を検出する場合には、測定光の光路上に設けられた遮光板を遮光状態とし、参照光の光軸上に設けられた遮光板を光通過状態とする。これにより、測定光が遮断されるため、参照スポット光の位置をより容易に検出することができる。したがって、これらのスポット光の位置が近接する場合であっても、それぞれの位置を精度良く検出することができ、高精度に位置調整を実施することができる。   In this configuration, when detecting the position of the measurement spot light, the light passage state switching unit provided on the optical path of the reference light is blocked, and the light passage state switching unit provided on the optical path of the measurement light is provided. Let light pass. Thereby, since the reference spot light is shielded by the detection unit, the position of the measurement spot light can be detected more easily. Similarly, when detecting the position of the reference spot light, the light shielding plate provided on the optical path of the measurement light is set in a light shielding state, and the light shielding plate provided on the optical axis of the reference light is set in a light passing state. . Thereby, since the measurement light is blocked, the position of the reference spot light can be detected more easily. Therefore, even when the positions of these spot lights are close to each other, each position can be detected with high accuracy, and position adjustment can be performed with high accuracy.

ここで、本発明の斜入射干渉計では、データを格納可能な記憶部を備え、前記検出部は、前記測定光および前記参照光のスポット光を撮像し、この撮像された前記スポット光の撮像データは、前記記憶部に記憶されることが好ましい。   Here, the grazing incidence interferometer of the present invention includes a storage unit capable of storing data, and the detection unit images the spot light of the measurement light and the reference light, and the captured spot light is imaged. The data is preferably stored in the storage unit.

この発明では、検出部は、測定スポット光および参照スポット光が合成された干渉光を撮像して、記憶部に記憶する。これにより、記憶部には、測定スポット光の位置および、参照スポット光の位置がそれぞれ記憶されることになる。したがって、例えば、この記憶部に記憶された各スポット光をディスプレイなどに出力することで、その位置を確実に把握することができ、より容易に、かつ精度良く測定光および参照光の光軸を合わせる位置調整を実施することができる。   In this invention, a detection part images the interference light by which the measurement spot light and the reference spot light were combined, and memorize | stores it in a memory | storage part. Thereby, the position of the measurement spot light and the position of the reference spot light are stored in the storage unit. Therefore, for example, by outputting each spot light stored in the storage unit to a display or the like, the position thereof can be reliably grasped, and the optical axes of the measurement light and the reference light can be easily and accurately determined. Positioning adjustment can be performed.

本発明では、前記記憶部に記憶された前記スポット光の撮像データに基づいて、各スポット光の光断面の輪郭形状における重心を求める演算部を備えたことが好ましい。   In the present invention, it is preferable that an arithmetic unit that obtains the center of gravity in the contour shape of the optical section of each spot light based on the imaging data of the spot light stored in the storage unit is preferably provided.

この発明では、演算部は、スポット光の光軸を検出する際に、スポット光の光断面形状の撮像画像データから、各光断面形状の重心を求める。重心位置は、スポット光の光断面形状が変化しない場合、同一位置となり、例えば円形の場合、円中心点となる。また、重心位置は、光断面の輪郭形状が把握できれば容易に演算により求めることができ、このような重心位置に基づいて、各スポット光を一致させることで、より容易に、かつ精度良く測定光および参照光の光軸を合わせる位置調整を実施することができる。   In the present invention, when detecting the optical axis of the spot light, the calculation unit obtains the center of gravity of each light cross-sectional shape from the captured image data of the light cross-sectional shape of the spot light. The position of the center of gravity is the same position when the cross-sectional shape of the spot light does not change, and for example, in the case of a circle, it is the center point of the circle. In addition, the center of gravity position can be easily obtained by calculation if the contour shape of the light cross section can be grasped, and by making each spot light coincide based on such a center of gravity position, the measurement light can be measured more easily and accurately. And the position adjustment which matches the optical axis of reference light can be implemented.

本発明に係る第一実施形態の斜入射干渉計の概略構成を示す模式図。The schematic diagram which shows schematic structure of the oblique incidence interferometer of 1st embodiment which concerns on this invention. 検出部で検出される測定スポット光および参照スポット光の例を示す図。The figure which shows the example of the measurement spot light and reference spot light which are detected by a detection part. 第一実施形態で、各スポット光が一致した状態を示す図。The figure which shows the state in which each spot light corresponded in 1st embodiment. 本発明に係る第二実施形態の斜入射干渉計の概略構成を示す模式図。The schematic diagram which shows schematic structure of the grazing incidence interferometer of 2nd embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第三実施形態の斜入射干渉計の概略構成を示す模式図。The schematic diagram which shows schematic structure of the grazing incidence interferometer of 3rd embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第四実施形態の斜入射干渉計の概略構成を示す模式図。The schematic diagram which shows schematic structure of the grazing incidence interferometer of 4th embodiment which concerns on this invention.

〔第一実施形態〕
以下、本発明に係る第一実施形態の斜入射干渉計について、図面に基づいて説明する。
[First embodiment]
Hereinafter, an oblique incidence interferometer according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

[1.斜入射干渉計の構成]
図1は、本発明の第一実施形態の斜入射干渉計に概略構成を示す模式図である。
図1に示すように、第一実施形態の斜入射干渉計1は、光源2と、光平行化部を構成するレンズ3,4と、光分離部5と、光合成部6と、検出部7と、スポット形成部8と、を備え、検出部7には測定制御装置9が接続されている。なお、斜入射干渉計1が測定制御装置を備える構成としてもよい。
[1. Configuration of oblique incidence interferometer]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the oblique incidence interferometer according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the oblique incidence interferometer 1 of the first embodiment includes a light source 2, lenses 3 and 4 constituting a light collimating unit, a light separating unit 5, a light combining unit 6, and a detecting unit 7. And a spot forming unit 8, and a measurement control device 9 is connected to the detection unit 7. The oblique incidence interferometer 1 may be configured to include a measurement control device.

光源2としては、例えば、良好な干渉性を有し、光分離部5により分離されるP偏光光およびS偏光光の分離比が時間的に変化しないレーザ光を射出可能なレーザ光源などを用いることが好ましい。
なお、光源2としては、上記のようなレーザ光源に限らず、所定の波長の光を射出可能な構成であれば、いかなる構成であってもよく、例えば、白熱電球と、波長選択フィルターとを備えた光源などとしてもよく、この場合、白熱電球から出た白色光から波長選択フィルターにより所定の波長の光のみを取り出して射出する。
As the light source 2, for example, a laser light source that has a good coherence and can emit laser light whose separation ratio of P-polarized light and S-polarized light separated by the light separation unit 5 does not change with time is used. It is preferable.
The light source 2 is not limited to the laser light source as described above, and may be any configuration as long as it can emit light of a predetermined wavelength. For example, an incandescent bulb and a wavelength selection filter are included. In this case, only light of a predetermined wavelength is extracted from the white light emitted from the incandescent light bulb by the wavelength selection filter and emitted.

レンズ3,4は、本発明に光平行化部を構成する。これらのレンズ3,4は、光源2から射出されたレーザ光のビーム径を拡大させるとともに、拡大したビーム径の光を平行光(コヒーレント光)として射出する。   The lenses 3 and 4 constitute an optical collimating unit in the present invention. These lenses 3 and 4 expand the beam diameter of the laser light emitted from the light source 2 and emit light having the expanded beam diameter as parallel light (coherent light).

光分離部5は、レンズ3,4側から入射された平行光を、測定光および参照光に分離する。具体的には、この光分離部5は、例えば、偏光ビームスプリッタにより構成され、入射された平行光をS偏光光およびP偏光光に分離する。そして、P偏光光は、偏光ビームスプリッタを透過して測定光として被測定面S側に向かって射出され、S偏光光は、偏光ビームスプリッタで反射され、参照光として光合成部6に向かって射出される。   The light separation unit 5 separates the parallel light incident from the lenses 3 and 4 side into measurement light and reference light. Specifically, the light separation unit 5 is configured by, for example, a polarization beam splitter, and separates incident parallel light into S-polarized light and P-polarized light. Then, the P-polarized light passes through the polarization beam splitter and is emitted as measurement light toward the measurement surface S, and the S-polarized light is reflected by the polarization beam splitter and emitted as reference light toward the light combining unit 6. Is done.

光合成部6は、光分離部5から射出されたS偏光光である参照光と、被測定面Sにて反射された測定光とを合成して干渉光(合成光)とし、この干渉光を検出部7に射出する。具体的には、光合成部6は、偏光ビームスプリッタなどにより構成され、参照光を反射させ、測定光を透過させることで、これらの光を合成する。   The light combining unit 6 combines the reference light, which is S-polarized light emitted from the light separating unit 5, and the measurement light reflected by the measurement surface S into interference light (combined light). It injects into the detection part 7. Specifically, the light combining unit 6 is configured by a polarization beam splitter or the like, and combines the light by reflecting the reference light and transmitting the measurement light.

検出部7は、光合成部6により合成され、レンズ61を通過した干渉光を受光し、受光量に基づいた信号を測定制御装置9に出力する。具体的には、検出部7は、複数の撮像素子がアレイ状に配設された撮像部を備え、干渉光を撮像して、その撮像データを測定制御装置9に出力する。   The detection unit 7 receives the interference light combined by the light combining unit 6 and passed through the lens 61, and outputs a signal based on the amount of received light to the measurement control device 9. Specifically, the detection unit 7 includes an imaging unit in which a plurality of imaging elements are arranged in an array, images the interference light, and outputs the imaging data to the measurement control device 9.

測定制御装置9は、例えばパーソナルコンピューターなどにより構成され、入力された干渉光の撮像データの干渉縞を解析することで被測定面Sの形状を測定する。さらに、測定制御装置9は、後述する位置調整時に、検出部7に入射したスポット光の撮像画像データを記憶する記憶部91を備え、記憶部91に撮像画像データを記憶させたり、例えばディスプレイなどの出力装置に出力させたりする。   The measurement control device 9 is configured by, for example, a personal computer and measures the shape of the measurement target surface S by analyzing the interference fringes of the input image data of the interference light. Furthermore, the measurement control device 9 includes a storage unit 91 that stores captured image data of spot light incident on the detection unit 7 at the time of position adjustment described later, and stores the captured image data in the storage unit 91, for example, a display or the like. Output to other output devices.

スポット形成部8は、遮光部80と、光通過孔81とを備える部材であり、光源2から光分離部5までの光路上に配設されている。そして、このスポット形成部8の光通過孔81は、平行光のビーム径(光軸に対して直交する光断面の径寸法)を絞り、光分離部5にビーム径の小さいスポット光を射出する。本実施形態では、斜入射干渉計1および被測定面Sの距離を調整して、測定光および参照光の光軸位置を合わせる位置調整の実施時に、このスポット形成部8により光源2側からの平行光をスポット光とする。これにより、スポット光は、光分離部5により測定光と参照光とに分離され、分離された各光が光合成部6で合成されて検出部7に入射される。この時、測定光および参照光の光軸が一致していない場合、図1に示すように、参照光のスポット光(参照スポット光)と、測定光のスポット光(測定スポット光)は、それぞれ検出部7の異なる位置に入射される。ここで、位置調整時において、これらの測定スポット光および参照スポット光が一致するように、斜入射干渉計1の位置を調整することで、測定光と参照光との位置ずれを調整することが可能となる。   The spot forming unit 8 is a member that includes a light blocking unit 80 and a light passage hole 81, and is disposed on the optical path from the light source 2 to the light separating unit 5. The light passage hole 81 of the spot forming unit 8 restricts the beam diameter of parallel light (the diameter dimension of the optical section perpendicular to the optical axis), and emits spot light having a small beam diameter to the light separating unit 5. . In this embodiment, the spot forming unit 8 adjusts the distance between the oblique incidence interferometer 1 and the surface S to be measured to align the optical axis positions of the measurement light and the reference light. Parallel light is used as spot light. As a result, the spot light is separated into measurement light and reference light by the light separation unit 5, and the separated lights are combined by the light combining unit 6 and incident on the detection unit 7. At this time, when the optical axes of the measurement light and the reference light do not match, as shown in FIG. 1, the spot light (reference spot light) of the reference light and the spot light (measurement spot light) of the measurement light are respectively The light enters the detector 7 at a different position. Here, at the time of position adjustment, the position deviation of the measurement light and the reference light can be adjusted by adjusting the position of the oblique incidence interferometer 1 so that the measurement spot light and the reference spot light coincide with each other. It becomes possible.

また、本実施形態の斜入射干渉計1では、スポット形成部8として、光通過孔81の開口径を変化可能な絞り、例えば虹彩絞りなどが用いられている。このようなスポット形成部8では、上述したような位置調整時において、スポット光のビーム径が小さくなるように、光通過孔81の開口径を絞ることで、精度の高い位置調整が可能となり、被測定面Sの形状を測定する測定時には、光通過孔81の開口径を最大まで拡げることで、被測定面Sに十分な光量の測定光を射出することが可能となる。   Further, in the oblique incidence interferometer 1 of the present embodiment, a stop capable of changing the opening diameter of the light passage hole 81, for example, an iris stop, is used as the spot forming unit 8. In such a spot forming portion 8, at the time of position adjustment as described above, it is possible to adjust the position with high accuracy by narrowing the opening diameter of the light passage hole 81 so that the beam diameter of the spot light is reduced. When measuring the shape of the surface to be measured S, it is possible to emit a sufficient amount of measurement light to the surface to be measured S by expanding the diameter of the light passage hole 81 to the maximum.

ここで、図2に、検出部7に入射する測定スポット光及び参照スポット光の撮像結果および光強度分布を表す図を示す。
光通過孔81の開口形状が円形である場合、図2に示すように、光軸に対して直交する光断面形状が円形であるスポット光が検出部7で検出される。位置調整では、測定スポット光および参照スポット光の輪郭が一致するように、斜入射干渉計1の位置を調整する。
この時、測定スポット光および参照スポット光のビーム径が小さいほど、輪郭位置を合わせ易く、より精度の高い位置合わせが可能となる。しかしながら、検出部7で検出可能な有口径は、例えば個々の撮像素子のサイズや、撮像素子の配置ピッチ、撮像素子の受光感度などにより左右される。したがって、光通過孔81の開口径の最小値としては、検出部7の性能などにより、スポット光を検出可能な最小径に形成されていることが好ましい。
一方、被測定面Sの形状を測定する測定時では、より広範囲の被測定面Sにおける面形状を測定することが好ましいため、光源2から出力される平行光を、ビーム径を絞ることなく、測定光および参照光に分離させることが好ましい。したがって、光通過孔81の開口径の最大値としては、少なくとも光源2から射出される平行光のビーム径以上に設定されていることが好ましい。
Here, FIG. 2 is a diagram illustrating the imaging results and the light intensity distribution of the measurement spot light and the reference spot light incident on the detection unit 7.
When the opening shape of the light passage hole 81 is circular, as shown in FIG. 2, spot light whose optical cross-sectional shape orthogonal to the optical axis is circular is detected by the detection unit 7. In the position adjustment, the position of the oblique incidence interferometer 1 is adjusted so that the contours of the measurement spot light and the reference spot light match.
At this time, the smaller the beam diameters of the measurement spot light and the reference spot light, the easier it is to align the contour position, and it is possible to perform alignment with higher accuracy. However, the aperture diameter that can be detected by the detection unit 7 depends on, for example, the size of each image sensor, the arrangement pitch of the image sensors, the light receiving sensitivity of the image sensor, and the like. Therefore, the minimum value of the opening diameter of the light passage hole 81 is preferably formed to the minimum diameter capable of detecting the spot light depending on the performance of the detection unit 7 and the like.
On the other hand, at the time of measuring the shape of the surface S to be measured, it is preferable to measure the surface shape in a wider range of the surface S to be measured, so that the parallel light output from the light source 2 can be reduced without reducing the beam diameter. The measurement light and the reference light are preferably separated. Therefore, the maximum value of the opening diameter of the light passage hole 81 is preferably set to be equal to or larger than at least the beam diameter of the parallel light emitted from the light source 2.

なお、スポット形成部8としては、上記のような虹彩絞りを用いた構成に限らず、例えば、光通過孔81が形成された板部材を、光路内外に対して移動可能な構成としてもよい。この場合では、位置調整時において、光路内にスポット形成部8が挿入され、測定時において、スポット形成部8を光路外に外される。これにより、上記のような虹彩絞りを用いたスポット形成部8と同様に、位置調整時には、測定スポット光および参照スポット光を用いた精度の高い位置調整が可能となり、被測定面Sの形状測定時には、光源2からの平行光を直接光分離部5に入射させることができ、測定効率を向上させることが可能となる。また、平行光の光路内外に対して複数の遮光板を近接離間させることで、遮光板間の隙間により光通過孔81を形成する構成などとしても良い。さらには、光通過孔81の形状としても、円形に限定されず、例えば矩形状やスリット状など、任意の形状に形成することができる。この場合、光通過孔81の開口サイズ、すなわち、開口面積や、外周円の径寸法などが、平行光の光断面サイズである平行光の光断面の面積や、ビーム径よりも小さく形成されていればよい。   Note that the spot forming unit 8 is not limited to the configuration using the iris diaphragm as described above. For example, the plate member in which the light passage hole 81 is formed may be configured to be movable with respect to the inside and outside of the optical path. In this case, the spot forming unit 8 is inserted into the optical path during position adjustment, and the spot forming unit 8 is removed from the optical path during measurement. As a result, similar to the spot forming unit 8 using the iris diaphragm as described above, the position adjustment can be performed with high accuracy using the measurement spot light and the reference spot light at the time of position adjustment, and the shape of the surface S to be measured can be measured. Sometimes, the parallel light from the light source 2 can be directly incident on the light separation unit 5, and the measurement efficiency can be improved. Alternatively, the light passing hole 81 may be formed by a gap between the light shielding plates by moving a plurality of light shielding plates close to and away from the inside and outside of the optical path of the parallel light. Furthermore, the shape of the light passage hole 81 is not limited to a circle, and can be formed in an arbitrary shape such as a rectangular shape or a slit shape. In this case, the opening size of the light passage hole 81, that is, the opening area, the diameter dimension of the outer circumference circle, and the like are formed smaller than the area of the light section of the parallel light that is the light section size of the parallel light and the beam diameter. Just do it.

さらには、本実施形態では、光分離部5により分離された測定光は、直接被測定面Sに入射し、被測定面Sにて反射された測定光は、直接光合成部6に入射する構成としたが、例えば、光合成部6から射出された光が反射ミラーなどにより反射されて被測定面Sに入射する構成、被測定面Sにて反射された測定光が反射ミラーなどにより反射されて光合成部6に入射させる構成などとしてもよい。   Further, in the present embodiment, the measurement light separated by the light separation unit 5 is directly incident on the measurement surface S, and the measurement light reflected on the measurement surface S is directly incident on the light combining unit 6. However, for example, the light emitted from the light combining unit 6 is reflected by a reflection mirror or the like and is incident on the measurement surface S, and the measurement light reflected by the measurement surface S is reflected by a reflection mirror or the like. It is good also as a structure etc. which enter into the photosynthesis part 6. FIG.

[2.斜入射干渉計の位置調整]
次に、上述のような斜入射干渉計1における位置調整について説明する。
本実施形態の斜入射干渉計1では、上記のように、測定スポット光および参照スポット光の検出位置に基づいて、位置調整を実施する。
これには、スポット形成部8の光通過孔81の開口径を絞り、ビーム径が光源2から射出された平行光よりも小さいスポット光とする。これによりスポット光は、光分離部5に入射されて、測定スポット光および参照スポット光に分離される。また、参照スポット光および被測定面Sで反射された測定スポット光は、光合成部6で合成され、合成光が検出部7に入射される。
[2. Position adjustment of oblique incidence interferometer]
Next, position adjustment in the oblique incidence interferometer 1 as described above will be described.
In the oblique incidence interferometer 1 of the present embodiment, the position adjustment is performed based on the detection positions of the measurement spot light and the reference spot light as described above.
For this purpose, the aperture diameter of the light passage hole 81 of the spot forming unit 8 is reduced, and the beam diameter is made smaller than the parallel light emitted from the light source 2. As a result, the spot light is incident on the light separation unit 5 and separated into measurement spot light and reference spot light. Further, the reference spot light and the measurement spot light reflected by the measurement surface S are combined by the light combining unit 6, and the combined light is incident on the detection unit 7.

ここで、斜入射干渉計1および被測定面Sの距離が適切でない場合、測定スポット光の光軸と参照スポット光は、それぞれ検出部7の異なる位置に入射され、その撮像画像データが測定制御装置9に出力される。
測定制御装置9は、これらの撮像画像データを記憶部91に記憶するとともに、図2に示すように、その撮像画像データをディスプレイに表示させる。
したがって、利用者は、これらのスポット光の輪郭位置が一致するように、斜入射干渉計1の位置を調整することで、測定光と参照光との波面歪みの影響を低減した最適位置に、容易に斜入射干渉計1を設置することが可能となる。例えば、図1、図2に示す例では、参照スポット光aが検出部7の中心点で検出されるのに対し、測定スポット光bは、検出部7の外周側で検出されている。この場合では、図1に示す状態から、斜入射干渉計1の位置を僅かに紙面上方側にずらすなどして、斜入射干渉計1および被測定面Sとの距離を増大させることで、図3に示すように、測定スポット光bの反射位置が変化し、参照スポット光と、測定スポット光の光軸とが一致する。この状態では、参照光と測定光との光軸同士が一致された状態となり、測定光および参照光で形成される干渉波において、波面歪みの影響が低減された状態となる。したがってこのような干渉光を検出部7で検出することで、高精度な測定結果を得ることが可能となる。
Here, when the distance between the oblique incidence interferometer 1 and the surface S to be measured is not appropriate, the optical axis of the measurement spot light and the reference spot light are respectively incident on different positions of the detection unit 7, and the captured image data is measured and controlled. It is output to the device 9.
The measurement control device 9 stores the captured image data in the storage unit 91 and displays the captured image data on the display as shown in FIG.
Therefore, the user adjusts the position of the oblique incidence interferometer 1 so that the contour positions of these spot lights coincide with each other, so that the influence of the wavefront distortion between the measurement light and the reference light is reduced to the optimum position. The oblique incidence interferometer 1 can be easily installed. For example, in the example shown in FIGS. 1 and 2, the reference spot light a is detected at the center point of the detection unit 7, whereas the measurement spot light b is detected on the outer peripheral side of the detection unit 7. In this case, from the state shown in FIG. 1, the position of the oblique incidence interferometer 1 is slightly shifted upward in the drawing to increase the distance between the oblique incidence interferometer 1 and the surface S to be measured. As shown in FIG. 3, the reflection position of the measurement spot light b changes, and the reference spot light and the optical axis of the measurement spot light coincide with each other. In this state, the optical axes of the reference light and the measurement light are aligned, and the influence of wavefront distortion is reduced in the interference wave formed by the measurement light and the reference light. Therefore, it is possible to obtain a highly accurate measurement result by detecting such interference light by the detection unit 7.

なお、この位置調整の動作としては、例えば手動により、斜入射干渉計1および被測定面Sの距離を調整してもよく、例えば、自動で調整可能な構成としてもよい。自動で位置調整を実施する場合、例えば、斜入射干渉計1を保持するステージと、ステージを被測定面Sに対して進退させる移動機構とを設け、測定制御装置9の制御などにより、移動機構を駆動させて斜入射干渉計1および被測定面Sの距離を調整する構成などとすることができる。   As the position adjusting operation, the distance between the oblique incidence interferometer 1 and the surface S to be measured may be adjusted manually, for example, or may be configured to be automatically adjustable. When the position adjustment is automatically performed, for example, a stage that holds the oblique incidence interferometer 1 and a moving mechanism that moves the stage forward and backward with respect to the measurement surface S are provided. To adjust the distance between the oblique incidence interferometer 1 and the surface S to be measured.

また、上記において、図2の上図に示すような各スポット光の輪郭を合わせ込むことで、斜入射干渉計1の位置合わせを実施する例を示したが、これに限定されず、例えば、図2の下図に示すように、各スポット光の光強度分布を示すプロファイル情報を取得し、このプロファイル情報が一致させるように、斜入射干渉計1および被測定面Sの距離を調整してもよい。   Further, in the above, the example of performing the alignment of the oblique incidence interferometer 1 by aligning the contours of the respective spot lights as shown in the upper diagram of FIG. 2 is not limited to this. For example, As shown in the lower diagram of FIG. 2, profile information indicating the light intensity distribution of each spot light is acquired, and the distance between the oblique incidence interferometer 1 and the measured surface S is adjusted so that the profile information matches. Good.

[3.第一実施形態の作用効果]
第一実施形態の斜入射干渉計1では、光源2から光分離部5までの光路内に、光源2から射出される平行光のビーム径よりも小さい径寸法の光通過孔81を有するスポット形成部8が設けられている。このような構成では、斜入射干渉計1の位置調整時において、スポット形成部8の光通過孔81を通過したスポット光が光分離部5にて分離されて測定スポット光および参照スポット光として射出される。ここで、測定光の光軸と参照光の光軸とがずれている場合、検出部7に入射されるこれらの測定スポット光および参照スポット光の位置にもずれが生じる。したがって、利用者は、これらの測定スポット光および参照スポット光の検出位置を把握することで、容易に測定光および参照光の光軸のずれ量を認識することができる。すなわち、測定スポット光および参照スポット光を合わせこむように、斜入射干渉計1および被測定面Sの距離を変化させることで、容易に、測定光および参照光の波面歪みの影響を低減可能な設置状態とすることができる。また、この設置状態を維持して、スポット形成部8の光通過孔81を拡開させて光源2からの平行光を通過させ、検出部7で検出される干渉光に基づいて、被測定面Sの形状測定を実施することで、測定光および参照光の合成時の波面歪みの影響を抑えた精度の高い測定を実施することができる。
[3. Effects of First Embodiment]
In the oblique incidence interferometer 1 of the first embodiment, spot formation having a light passage hole 81 having a diameter smaller than the beam diameter of the parallel light emitted from the light source 2 in the optical path from the light source 2 to the light separation unit 5. A part 8 is provided. In such a configuration, when the position of the oblique incidence interferometer 1 is adjusted, the spot light that has passed through the light passage hole 81 of the spot forming unit 8 is separated by the light separating unit 5 and emitted as measurement spot light and reference spot light. Is done. Here, when the optical axis of the measurement light is shifted from the optical axis of the reference light, the positions of the measurement spot light and the reference spot light incident on the detection unit 7 are also shifted. Therefore, the user can easily recognize the shift amounts of the optical axes of the measurement light and the reference light by grasping the detection positions of the measurement spot light and the reference spot light. That is, by changing the distance between the oblique incidence interferometer 1 and the surface S to be measured so that the measurement spot light and the reference spot light are combined, it is possible to easily reduce the influence of wavefront distortion of the measurement light and the reference light. State. Further, while maintaining this installation state, the light passing hole 81 of the spot forming unit 8 is expanded to allow the parallel light from the light source 2 to pass, and based on the interference light detected by the detecting unit 7, the surface to be measured By performing the shape measurement of S, it is possible to perform a highly accurate measurement that suppresses the influence of wavefront distortion during the synthesis of the measurement light and the reference light.

また、スポット形成部8は、光通過孔81の開口径寸法を調整可能な虹彩絞りにより構成されている。したがって、斜入射干渉計1の位置調整時には、光通過孔81の開口径を絞り、被測定面Sの面形状測定時には、光通過孔81の開口径を拡開させることができる。すなわち、例えば、位置調整時および面形状測定時の切り替え時に、スポット形成部8を着脱する構成の場合、操作切り替え時に煩雑な作業が伴う。これに対して、上記のような構成であれば、虹彩絞りを操作するだけで、容易に光通過孔81の開口径寸法を変化させることができるため、作業負荷を軽減させることができる。   The spot forming unit 8 is configured by an iris diaphragm that can adjust the opening diameter of the light passage hole 81. Therefore, when the position of the oblique incidence interferometer 1 is adjusted, the opening diameter of the light passage hole 81 can be reduced, and when the surface shape of the surface S to be measured is measured, the opening diameter of the light passage hole 81 can be expanded. That is, for example, in the case of a configuration in which the spot forming unit 8 is attached / detached at the time of position adjustment and at the time of surface shape measurement, complicated operations are involved at the time of operation switching. On the other hand, if it is the above structures, since the opening diameter dimension of the light passage hole 81 can be easily changed only by operating the iris diaphragm, the work load can be reduced.

そして、斜入射干渉計1は、測定制御装置9を備え、この測定制御装置9は、検出部7で撮像された各スポット光の撮像データを記憶する記憶部91を備えている。このため、記憶部91の記録された撮像データを例えばディスプレイなどに出力して表示させることが可能となり、利用者は、この出力データに基づいて、斜入射干渉計1の位置調整を実施することができる。   The oblique incidence interferometer 1 includes a measurement control device 9, and the measurement control device 9 includes a storage unit 91 that stores imaging data of each spot light imaged by the detection unit 7. For this reason, it becomes possible to output and display the imaged data recorded in the storage unit 91 on a display, for example, and the user adjusts the position of the oblique incidence interferometer 1 based on the output data. Can do.

〔第二実施形態〕
次に、本発明に係る第二実施形態の斜入射干渉計について、図面に基づいて説明する。
図4は、第二実施形態の斜入射干渉計の概略構成を示す模式図である。なお、以降の実施形態の説明にあたり、第一実施形態と同一の構成については同符号を付し、その説明を省略または簡略する。
[Second Embodiment]
Next, a grazing incidence interferometer according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the oblique incidence interferometer of the second embodiment. In the following description of the embodiments, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

上述した第一実施形態の斜入射干渉計1では、スポット形成部8に1つの光通過孔81が設けられる構成を示した。これに対して、第二実施形態の斜入射干渉計1Aでは、スポット形成部8Aに複数の光通過孔81が形成される例を示す。
具体的には、第二実施形態のスポット形成部8Aは、遮光部80と、2つの光通過孔81とを備えて構成されている。このスポット形成部8Aは、例えば、遮光部80の端部が回動自在に軸支されており、位置調整時にはスポット形成部8Aを光路内に回動させ、被測定面Sの形状測定時にはスポット形成部8Aを光路外に回動させることが可能となる。
In the oblique incidence interferometer 1 of the first embodiment described above, a configuration in which one light passage hole 81 is provided in the spot forming unit 8 is shown. On the other hand, in the oblique incidence interferometer 1A of the second embodiment, an example in which a plurality of light passage holes 81 are formed in the spot forming portion 8A is shown.
Specifically, the spot forming portion 8 </ b> A of the second embodiment includes a light shielding portion 80 and two light passage holes 81. For example, the spot forming portion 8A is pivotally supported at the end of the light shielding portion 80, and rotates the spot forming portion 8A in the optical path when adjusting the position, while spot measuring when measuring the shape of the surface S to be measured. It becomes possible to rotate the forming portion 8A out of the optical path.

このようなスポット形成部8Aでは、斜入射干渉計1Aの位置調整時において、図4に示すように、2つのスポット光を形成する。
これらのスポット光は、光分離部5において、それぞれ測定スポット光と参照スポット光とに分離され、このうち、測定スポット光は被測定面S側に射出され、参照スポット光は光合成部6に向かって射出される。そして、参照スポット光、および被測定面Sで反射された測定スポット光は、光合成部6において合成され、検出部7に入射される。
そして、位置調整時では、上記第一実施形態と同様に、検出部7により検出された測定スポット光の輪郭と参照スポット光の輪郭とを一致させるように、斜入射干渉計1Aおよび被測定面Sとの距離を調整する。
In such a spot forming unit 8A, when adjusting the position of the oblique incidence interferometer 1A, two spot lights are formed as shown in FIG.
These spot lights are separated into a measurement spot light and a reference spot light, respectively, in the light separating section 5, and among these, the measurement spot light is emitted to the measured surface S side, and the reference spot light is directed to the light combining section 6. And injected. Then, the reference spot light and the measurement spot light reflected by the measurement surface S are combined in the light combining unit 6 and incident on the detection unit 7.
At the time of position adjustment, as in the first embodiment, the oblique incident interferometer 1A and the surface to be measured are arranged so that the contour of the measurement spot light detected by the detection unit 7 and the contour of the reference spot light coincide with each other. Adjust the distance to S.

この時、図4に示すように、測定スポット光と参照スポット光との輪郭が一致する場合、これらのスポット光は互いに干渉するため、測定スポット光の反射位置によっては、互いの光を弱め合う場合がある。この場合、検出部7において検出されるスポット光の光強度が低下し、測定スポット光および参照スポット光の輪郭を合わせることが困難となる。
これに対して、第二実施形態では、光通過孔81が2つ設けられている。このため、各光通過孔81から射出されるスポット光を、それぞれ光分離部5にて参照スポット光および測定スポット光に分離し、光合成部にてこれらの参照スポット光および測定スポット光を合成した際、一方の光通過孔81から射出されるスポット光に対応した参照スポット光および測定スポット光が光合成部6にて互いに弱め合う場合でも、他方のスポット光に対応した参照スポット光および測定スポット光を用いて、斜入射干渉計1の位置調整を実施することができる。
なお、本実施形態では、スポット形成部8Aに2つの光通過孔81を設ける構成を例示したが、例えば3つ以上の光通過孔81が形成される構成などとしてもよい。
At this time, as shown in FIG. 4, when the contours of the measurement spot light and the reference spot light coincide with each other, these spot lights interfere with each other. Therefore, depending on the reflection position of the measurement spot light, the light of each other is weakened. There is a case. In this case, the light intensity of the spot light detected by the detection unit 7 decreases, and it becomes difficult to match the contours of the measurement spot light and the reference spot light.
On the other hand, in the second embodiment, two light passage holes 81 are provided. For this reason, the spot light emitted from each light passage hole 81 is separated into the reference spot light and the measurement spot light by the light separation unit 5, and the reference spot light and the measurement spot light are synthesized by the light synthesis unit. At this time, even when the reference spot light and the measurement spot light corresponding to the spot light emitted from the one light passage hole 81 are weakened to each other in the light combining unit 6, the reference spot light and the measurement spot light corresponding to the other spot light. Can be used to adjust the position of the grazing incidence interferometer 1.
In the present embodiment, the configuration in which the two light passage holes 81 are provided in the spot forming portion 8A is illustrated, but a configuration in which, for example, three or more light passage holes 81 are formed may be employed.

〔第二実施形態の作用効果〕
上述したように、第二実施形態の斜入射干渉計1Aでは、スポット形成部8Aに複数の光通過孔81が形成されている。したがって、これらの光通過孔81により形成されるスポット光に基づいて、例えば、1組の測定スポット光および参照スポット光が、合成により互いに弱め合った場合でも、他の組の測定スポット光および参照スポット光に基づいて、斜入射干渉計1および被測定面Sの距離の調整を実施することができる。このため、光通過孔81の位置をずらすなどの作業をすることなく、容易に、位置調整を実施することができる。
[Effects of Second Embodiment]
As described above, in the oblique incidence interferometer 1A of the second embodiment, a plurality of light passage holes 81 are formed in the spot forming portion 8A. Therefore, based on the spot light formed by these light passage holes 81, for example, even when one set of measurement spot light and reference spot light are weakened to each other by synthesis, another set of measurement spot light and reference The distance between the oblique incidence interferometer 1 and the measured surface S can be adjusted based on the spot light. For this reason, position adjustment can be easily performed without performing work such as shifting the position of the light passage hole 81.

〔第三実施形態〕
次に、本発明に係る第三実施形態の斜入射干渉計について、図面に基づいて説明する。図5は、本発明に係る第三実施形態の斜入射干渉計の概略構成を示す模式図である。
[Third embodiment]
Next, an oblique incidence interferometer according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the grazing incidence interferometer according to the third embodiment of the present invention.

上記第一実施形態では、図2に示すような参照スポット光aおよび測定スポット光bの輪郭位置や、各スポット光の光強度分布を示すプロファイル情報を合わせ込むように、斜入射干渉計1および被測定面Sの距離を調整して、位置調整を実施した。ところで、2つのスポット光が重なり合うと、これらのスポット光が合成されるため、それぞれの輪郭位置を明確に区別することが困難となる。また、プロファイル情報を合わせ込む場合でも、光強度が最も高いピーク点が重なったか否かを判別することが困難となる。
これに対して、第三実施形態は、測定光のスポット光および参照光スポット光の重ね合わせをより容易に実施できる構成を備えている。
In the first embodiment, the oblique incident interferometer 1 and the contour information of the reference spot light a and the measurement spot light b as shown in FIG. 2 and profile information indicating the light intensity distribution of each spot light are combined. The position was adjusted by adjusting the distance of the surface S to be measured. By the way, when two spot lights overlap, these spot lights are combined, so that it is difficult to clearly distinguish the respective contour positions. Even when the profile information is combined, it is difficult to determine whether or not the peak points with the highest light intensity overlap.
On the other hand, the third embodiment has a configuration that allows the spot light of the measurement light and the reference light spot light to be superimposed more easily.

具体的には、第三実施形態の斜入射干渉計1Bでは、図5に示すように、光分離部5および光合成部6の間の参照光の光路上に、本発明の光通過状態切替部としての遮光板11が設けられている。この遮光板11は、図示しない移動機構が連結されており、移動機構により、遮光板11が参照光の光路内外に移動可能に構成されている。この移動機構としては、例えば遮光板11を回動させる構成や、遮光板をスライド移動させる構成などいかなる構成としてもよい。   Specifically, in the oblique incidence interferometer 1B of the third embodiment, as shown in FIG. 5, the light passage state switching unit of the present invention is placed on the optical path of the reference light between the light separating unit 5 and the light combining unit 6. A light shielding plate 11 is provided. The light shielding plate 11 is connected to a moving mechanism (not shown), and is configured so that the light shielding plate 11 can move in and out of the optical path of the reference light by the moving mechanism. The moving mechanism may have any configuration such as a configuration for rotating the light shielding plate 11 or a configuration for sliding the light shielding plate.

〔第三実施形態の作用効果〕
この第三実施形態の斜入射干渉計1Bでは、位置調整時において、遮光板11を参照光の光路内外へ交互に移動させることで、検出部7で検出される参照スポット光を点滅させる。これにより、測定スポット光と参照スポット光との検出位置が近接し、一部が重なりあった状態であっても、参照スポット光の消灯時に測定スポット光の輪郭や、光強度分布を確認することができ、参照スポット光の点灯時に、測定スポット光と参照スポット光との位置ずれ状態を確認することができる。したがって、より精度よく、測定スポット光および参照スポット光の位置を合わせこむことができ、参照光および測定光の合成波を生成した際に、波面歪みの影響をより確実に低減させることができる。
[Operational effects of the third embodiment]
In the oblique incidence interferometer 1B of the third embodiment, the reference spot light detected by the detection unit 7 is blinked by alternately moving the light shielding plate 11 in and out of the optical path of the reference light at the time of position adjustment. As a result, even when the detection position of the measurement spot light and the reference spot light are close and partially overlapped, the outline of the measurement spot light and the light intensity distribution can be confirmed when the reference spot light is turned off. It is possible to check the misalignment between the measurement spot light and the reference spot light when the reference spot light is turned on. Therefore, the positions of the measurement spot light and the reference spot light can be aligned with higher accuracy, and the influence of wavefront distortion can be more reliably reduced when a combined wave of the reference light and measurement light is generated.

なお、第三実施形態では、参照光の光路内外に移動可能な遮光板11を設け、位置調整時に、参照スポット光を点滅表示させる構成としたが、例えば、測定光の光路内外に移動可能な遮光板が設けられる構成としてもよい。この場合、斜入射干渉計1Bの位置調整時において、測定光を点滅させることが可能となる。   In the third embodiment, the light shielding plate 11 that can move in and out of the optical path of the reference light is provided and the reference spot light blinks when adjusting the position. For example, the light can be moved in and out of the optical path of the measuring light. It is good also as a structure provided with a light-shielding plate. In this case, when adjusting the position of the oblique incidence interferometer 1B, the measurement light can be blinked.

また、光を遮断する遮光板11を設ける構成としたが、例えば、所定の直線偏光方向の光のみを透過させる偏光板を回転可能に設ける構成などとしてもよい。この場合、偏光板を回転させることで、S偏光光である参照光を透過可能な状態と、遮光する状態とを交互に切り替えることができ、参照スポット光を点滅表示させることが可能となる。   Moreover, although the light shielding plate 11 that blocks light is provided, for example, a polarizing plate that allows only light in a predetermined linear polarization direction to pass therethrough may be provided. In this case, by rotating the polarizing plate, it is possible to alternately switch between a state in which the reference light that is S-polarized light can be transmitted and a state in which the reference light is blocked, and the reference spot light can be blinked.

〔第四実施形態〕
次に、本発明に係る第四実施形態の斜入射干渉計について、図面に基づいて説明する。
図6は、本発明に係る第四実施形態の斜入射干渉計の概略構成を示す模式図である。
[Fourth embodiment]
Next, an oblique incidence interferometer according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a grazing incidence interferometer according to a fourth embodiment of the present invention.

上記第三実施形態では、斜入射干渉計1Bの位置調整時に、参照スポット光を点滅させることで、測定スポット光の輪郭を把握しやすくして、測定スポット光および参照スポット光の輪郭を合わせやすくする構成を例示した。これに対して第四実施形態では、参照スポット光および測定スポット光の位置をそれぞれ個別に検出する。   In the third embodiment, when the position of the oblique incidence interferometer 1B is adjusted, the reference spot light is blinked so that the outline of the measurement spot light can be easily grasped and the outline of the measurement spot light and the reference spot light can be easily matched. The structure to perform was illustrated. On the other hand, in the fourth embodiment, the positions of the reference spot light and the measurement spot light are individually detected.

具体的には、第四実施形態の斜入射干渉計1Cは、図6に示すように、光分離部5および光合成部6の間の参照光の光路上に、遮光板11Aが設けられている。同様に、斜入射干渉計1Cは、測定光の光路内外に移動可能な遮光板11Bが設けられている。これらの遮光板11A,11Bは、図示しない移動機構が連結されており、これらの移動機構により、遮光板11A,11Bが光路内外に移動可能に構成されている。これらの移動機構の制御は、例えば利用者が手動により行うものであってもよく、測定制御装置9により、移動制御されるものであってもよい。
なお、上記第三実施形態と同様に、移動機構としては、例えば遮光板11A,11Bを回動させる構成や、遮光板をスライド移動させる構成など、いかなる構成としてもよい。また、光を遮断する遮光板に代えて、所定の直線偏光の光のみを透過させる偏光板を回転可能に設ける構成としてもよい。
Specifically, in the oblique incidence interferometer 1C of the fourth embodiment, a light shielding plate 11A is provided on the optical path of the reference light between the light separating unit 5 and the light combining unit 6, as shown in FIG. . Similarly, the oblique incidence interferometer 1C is provided with a light shielding plate 11B that can move in and out of the optical path of the measurement light. The light shielding plates 11A and 11B are connected to a moving mechanism (not shown), and the light shielding plates 11A and 11B are configured to be movable in and out of the optical path by these moving mechanisms. The control of these moving mechanisms may be performed manually by the user, for example, or may be controlled by the measurement control device 9.
As in the third embodiment, the moving mechanism may have any configuration such as a configuration for rotating the light shielding plates 11A and 11B and a configuration for sliding the light shielding plate. Moreover, it is good also as a structure which can provide rotatably the polarizing plate which permeate | transmits only the light of predetermined linearly polarized light instead of the light-shielding plate which interrupts | blocks light.

また、第四実施形態の斜入射干渉計1Cの検出部7に接続される測定制御装置9は、検出部7で撮像された測定スポット光および参照スポット光を画像データとして記憶する記憶部91と、記憶部91に記録された測定スポット光および参照スポット光の画像データを解析し、輪郭形状から重心位置を算出する演算部92とを備えている。   The measurement control device 9 connected to the detection unit 7 of the oblique incidence interferometer 1C of the fourth embodiment includes a storage unit 91 that stores the measurement spot light and the reference spot light imaged by the detection unit 7 as image data. And an arithmetic unit 92 that analyzes the image data of the measurement spot light and the reference spot light recorded in the storage unit 91 and calculates the position of the center of gravity from the contour shape.

そして、第四実施形態の斜入射干渉計1Cでは、位置調整時において、以下のような手法により、測定スポット光および参照スポット光の位置合わせを実施する。
すなわち、斜入射干渉計1Bの位置調整作業では、まず、遮光板11Aを光路内に移動させて、参照スポット光を遮断し、遮光板11Bを光路外に移動させて、測定スポット光を通過させる。これにより、検出部7では、測定スポット光のみが検出され、測定スポット光の撮像データが測定制御装置9の記憶部91に記憶される。
次に、例えば利用者の操作や、測定制御装置9の制御などにより、遮光板11Aを光路外に移動させ、遮光板11Bを光路内に移動させる。これにより、検出部7では、参照スポット光のみが検出され、参照スポット光の撮像データが測定制御装置9の記憶部91に記憶される。
In the oblique incidence interferometer 1C of the fourth embodiment, the position adjustment of the measurement spot light and the reference spot light is performed by the following method at the time of position adjustment.
That is, in the position adjustment operation of the oblique incidence interferometer 1B, first, the light shielding plate 11A is moved into the optical path to block the reference spot light, and the light shielding plate 11B is moved out of the optical path to pass the measurement spot light. . Thereby, the detection unit 7 detects only the measurement spot light, and the imaging data of the measurement spot light is stored in the storage unit 91 of the measurement control device 9.
Next, the light shielding plate 11A is moved out of the optical path and the light shielding plate 11B is moved into the optical path, for example, by a user operation or control of the measurement control device 9. Thereby, the detection unit 7 detects only the reference spot light, and the imaging data of the reference spot light is stored in the storage unit 91 of the measurement control device 9.

この後、測定制御装置9の演算部92は、記憶部91に記憶された、測定スポット光の撮像データ、参照スポット光の撮像データを読み出し、測定スポット光の輪郭形状の重心座標位置、参照スポット光の輪郭形状の重心座標位置をそれぞれ算出する。なお、スポット形成部8の光通過孔81が円形である場合、各スポット光は円形となるため、円中心座標を算出する。また、測定制御装置9は、これらの算出された重心座標位置をそれぞれディスプレイなどの出力装置に出力する。そして利用者は、これらの重心座標位置が一致するように、斜入射干渉計1Cと、被測定面Sとの距離を調整する。
なお、ここでは、利用者が手動により斜入射干渉計1Cを移動させる構成としたが、上述したように、例えば斜入射干渉計1Cが、被測定面Sに対して進退可能に設けられたステージに載置され、測定制御装置9の制御などにより、ステージを移動可能な構成としてもよい。この場合、測定制御装置9は、参照スポット光および測定スポット光の重心位置座表に基づいて、これらのスポット光の重心座標位置を一致させるためのステージの移動量を算出し、算出した移動量に基づいてステージを移動させる構成などとしてもよい。
Thereafter, the calculation unit 92 of the measurement control device 9 reads the imaging data of the measurement spot light and the imaging data of the reference spot light stored in the storage unit 91, and the barycentric coordinate position of the outline shape of the measurement spot light, the reference spot The center-of-gravity coordinate position of the light contour shape is calculated. In addition, when the light passage hole 81 of the spot forming unit 8 is circular, each spot light is circular, and thus the circle center coordinates are calculated. Further, the measurement control device 9 outputs these calculated barycentric coordinate positions to an output device such as a display. Then, the user adjusts the distance between the oblique incidence interferometer 1C and the surface S to be measured so that these barycentric coordinate positions coincide with each other.
Here, the user manually moves the grazing incidence interferometer 1C. However, as described above, for example, the stage where the grazing incidence interferometer 1C is provided so as to be able to advance and retreat with respect to the measurement surface S. The stage may be configured to be movable under the control of the measurement control device 9 or the like. In this case, the measurement control device 9 calculates the movement amount of the stage for matching the barycentric coordinate positions of the spot light based on the reference spot light and the barycentric position table of the measurement spot light, and the calculated movement amount The stage may be moved based on the above.

〔第四実施形態の作用効果〕
上記第四実施形態の斜入射干渉計1Cでは、参照光の光路上および測定光の光路上にそれぞれ、光路内外に移動可能な遮光板11A,11Bが設けられている。
このため、斜入射干渉計1Cの位置調整時において、遮光板11Aを光路内に移動させ、遮光板11Bを光路外に移動させることで、測定スポット光の検出位置のみを把握することができ、遮光板11Bを光路内に移動させ、遮光板11Aを光路外に移動させることで、参照スポット光の検出位置のみを把握することができる。したがって、測定スポット光および参照スポット光の検出位置が近接する場合であっても、各スポット光が重なり合って検出されないため、確実に各スポット光の入射位置を検出することができる。
[Effects of the fourth embodiment]
In the oblique incidence interferometer 1C of the fourth embodiment, the light shielding plates 11A and 11B that are movable in and out of the optical path are provided on the optical path of the reference light and the optical path of the measurement light, respectively.
For this reason, when adjusting the position of the oblique incidence interferometer 1C, only the detection position of the measurement spot light can be grasped by moving the light shielding plate 11A into the optical path and moving the light shielding plate 11B out of the optical path. By moving the light shielding plate 11B into the optical path and moving the light shielding plate 11A out of the optical path, only the detection position of the reference spot light can be grasped. Therefore, even when the detection positions of the measurement spot light and the reference spot light are close to each other, the spot lights are not detected in an overlapping manner, so that the incident position of each spot light can be reliably detected.

また、これらのスポット光の撮像データを記憶部91に記憶することで、撮像データに基づいて、各スポット光の検出位置を算出することができ、これらの算出値に基づいて斜入射干渉計1Cの位置調整を実施することで、確実に参照光と測定光との光軸を一致させることができる。   Further, by storing the imaging data of these spot lights in the storage unit 91, the detection position of each spot light can be calculated based on the imaging data, and the oblique incidence interferometer 1C is calculated based on these calculated values. By performing the position adjustment, the optical axes of the reference light and the measurement light can be reliably matched.

そして、測定制御装置9の演算部92は、各スポット光の輪郭形状における重心座標位置を算出する。このような重心座標位置は、簡単な演算式により求めることができる。例えば、本実施形態では、スポット光の輪郭形状が円形となるとなる。この場合、例えば、輪郭形状を形成する各座標間の差分値の最大値を算出することで、スポット光のビーム径、および中心座標を容易に算出することができる。
また、上記では、スポット光が円形の場合を例示したが、例えばスポット光が三角形状に形成され、測定光が複数回反射されて検出部に入射される場合などでは、検出部7に入射される測定スポット光の像の向きと、参照スポット光の像の向きとが異なる場合がある。このような場合であっても、重心位置は変化することがないので、上記のように、演算部92により、各スポット光の輪郭形状の重心座標位置を演算し、この重心座標位置を合わせるように位置調整を実施することで、容易に測定光および参照光の光軸を合わせることができる。
And the calculating part 92 of the measurement control apparatus 9 calculates the gravity center coordinate position in the outline shape of each spot light. Such a barycentric coordinate position can be obtained by a simple arithmetic expression. For example, in this embodiment, the contour shape of the spot light is circular. In this case, for example, the beam diameter of the spot light and the center coordinates can be easily calculated by calculating the maximum value of the difference value between the coordinates forming the contour shape.
Further, in the above, the case where the spot light is circular is illustrated, but for example, when the spot light is formed in a triangular shape and the measurement light is reflected a plurality of times and is incident on the detection unit, it is incident on the detection unit 7. The direction of the image of the measurement spot light may differ from the direction of the image of the reference spot light. Even in such a case, the position of the center of gravity does not change. Therefore, as described above, the calculation unit 92 calculates the center of gravity coordinate position of the contour shape of each spot light, and matches the center of gravity coordinate position. By performing the position adjustment, the optical axes of the measurement light and the reference light can be easily aligned.

〔他の実施の形態〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
[Other Embodiments]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.

例えば、斜入射干渉計1,1A,1B,1Cと、測定制御装置9が別体として構成された例を示したが、例えば、斜入射干渉計1,1A,1B,1Cが測定制御装置9を含む構成としてもよい。   For example, an example in which the grazing incidence interferometers 1, 1A, 1B, and 1C and the measurement control device 9 are configured separately is shown. For example, the grazing incidence interferometers 1, 1A, 1B, and 1C are configured as the measurement control device 9. It is good also as a structure containing.

検出部7として、例えば位相シフト法を用いて、干渉光の干渉縞を解析する構成(例えば、特開2010−32342号公報参照)を適用してもよく、この場合、さらに、高精度な測定が可能な斜入射干渉計を提供することができる。   For example, a configuration for analyzing interference fringes of interference light (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-32342) may be applied as the detection unit 7 using, for example, a phase shift method. It is possible to provide an oblique incidence interferometer capable of performing the following.

第四実施形態において、演算部92で、各スポット光の輪郭形状の重心位置座表を求め、これらの重心位置座表が一致するように、位置調整を実施する例を示したが、これに限らない。例えば、記憶部に記憶された参照スポット光の撮像データの輪郭形状を、例えば、表示色を変えてディスプレイに表示させ、測定スポット光の輪郭形状を、ディスプレイに表示された参照スポット光の輪郭に合わせるように、斜入射干渉計1Cを移動させてもよい。   In the fourth embodiment, the calculation unit 92 obtains the centroid position coordinate table of the contour shape of each spot light, and shows an example in which the position adjustment is performed so that these centroid position coordinate tables match. Not exclusively. For example, the contour shape of the imaging data of the reference spot light stored in the storage unit is displayed on the display with the display color changed, for example, and the contour shape of the measurement spot light is changed to the contour of the reference spot light displayed on the display. The oblique incidence interferometer 1C may be moved to match.

光分離部5は、平行光をS偏光光とP偏光光に分離し、S偏光光を参照光、P偏光光を測定光とする構成を例示したが、例えば光学部材を組み合わせて、光分離部5で反射されたS偏光光を測定光とし、P偏光光を参照光とする構成などとしてもよい。   The light separation unit 5 exemplifies the configuration in which the parallel light is separated into S-polarized light and P-polarized light, the S-polarized light is used as reference light, and the P-polarized light is used as measurement light. The S-polarized light reflected by the unit 5 may be the measurement light and the P-polarized light may be the reference light.

また、光分離部5において、S偏光光とP偏光光とに分離したが、これに限定されず、光の反射率および透過率がほぼ同等な光学部材を用い、透過光を測定光、反射光を参照光とする構成としてもよい。   Further, although the light separating unit 5 separates the S-polarized light and the P-polarized light, the present invention is not limited to this, and an optical member having substantially the same reflectance and transmittance of light is used, and the transmitted light is measured and reflected. It is good also as composition which uses light as reference light.

スポット形成部8の位置として、光分離部5およびレンズ3,4の間に設けられる例を示したが、例えば、光源2およびレンズ3,4の間に設けられる構成などとしてもよく、レンズ3とレンズ4との間に設けられる構成としてもよい。   Although an example in which the position of the spot forming unit 8 is provided between the light separating unit 5 and the lenses 3 and 4 has been shown, for example, a configuration provided between the light source 2 and the lenses 3 and 4 may be used. And the lens 4 may be provided.

その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。   In addition, the specific structure and procedure for carrying out the present invention can be appropriately changed to other structures and the like within a range in which the object of the present invention can be achieved.

1,1A,1B,1C…斜入射干渉計、2…光源、3,4…平行化部を構成するレンズ、5…光分離部、6…光合成部、7…検出部、8,8A…スポット形成部、11…光通過状態切替部としての遮光板、81…光通過孔、91…記憶部、92…演算部、S…被測定面。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A, 1B, 1C ... Oblique incidence interferometer, 2 ... Light source, 3, 4 ... Lens which comprises a parallelizing part, 5 ... Light separation part, 6 ... Photosynthesis part, 7 ... Detection part, 8, 8A ... Spot Forming unit, 11 ... light shielding plate as light passage state switching unit, 81 ... light passage hole, 91 ... storage unit, 92 ... calculation unit, S ... surface to be measured.

Claims (7)

光を射出する光源と、
前記光を平行光にする光平行化部と、
前記平行光を、測定光および参照光に分離するとともに、前記測定光を被測定面に対して斜めに射出する光分離部と、
前記参照光、および前記被測定面で反射された前記測定光を合成して干渉光とする光合成部と、
前記干渉光を検出する検出部と、
前記光源から前記光分離部までの前記光の光路内に設けられるとともに、前記光の光断面サイズよりも小さいサイズの光通過孔を有し、この光通過孔でのみ前記光を通過させるスポット形成部と、
を具備したことを特徴とする斜入射干渉計。
A light source that emits light;
A light collimating unit for converting the light into parallel light;
A light separation unit that separates the parallel light into measurement light and reference light and emits the measurement light obliquely with respect to the surface to be measured;
A light combining unit that combines the reference light and the measurement light reflected by the surface to be measured to form interference light;
A detection unit for detecting the interference light;
Spot formation that is provided in the optical path of the light from the light source to the light separation unit and has a light passage hole having a size smaller than the light cross-sectional size of the light, and allows the light to pass only through the light passage hole. And
An oblique incidence interferometer comprising:
請求項1に記載の斜入射干渉計において、
前記スポット形成部は、複数の光通過孔を備えた
ことを特徴とする斜入射干渉計。
The grazing incidence interferometer according to claim 1,
The grazing incidence interferometer, wherein the spot forming section includes a plurality of light passage holes.
請求項1または請求項2に記載の斜入射干渉計において、
前記スポット形成部は、前記光通過孔の口径寸法を調整可能な絞りである
ことを特徴とした斜入射干渉計。
The oblique incidence interferometer according to claim 1 or 2,
The oblique incidence interferometer, wherein the spot forming unit is a stop capable of adjusting a diameter of the light passage hole.
請求項1から請求項3のいずれかに記載の斜入射干渉計において、
前記測定光の光路、および前記参照光の光路のうちいずれか一方の光路上に、光が通過する光通過状態と、光を遮断する遮光状態とを切り替え可能な光通過状態切替部が設けられる
ことを特徴とする斜入射干渉計。
The oblique incidence interferometer according to any one of claims 1 to 3,
On either one of the optical path of the measurement light and the optical path of the reference light, a light passage state switching unit capable of switching between a light passage state where light passes and a light shielding state where light is blocked is provided. An oblique incidence interferometer.
請求項1から請求項3のいずれかに記載の斜入射干渉計において、
前記測定光の光路、および前記参照光の光路上に、それぞれ、光が通過する光通過状態と、光を遮断する遮光状態とを切り替え可能な光通過状態切替部が設けられる
ことを特徴とする斜入射干渉計。
The oblique incidence interferometer according to any one of claims 1 to 3,
A light passage state switching unit capable of switching between a light passage state through which light passes and a light blocking state through which light is blocked is provided on the optical path of the measurement light and the optical path of the reference light, respectively. Oblique incidence interferometer.
請求項5に記載の斜入射干渉計において、
データを格納可能な記憶部を備え、
前記検出部は、前記測定光および前記参照光のスポット光を撮像し、
この撮像された前記スポット光の撮像データは、前記記憶部に記憶される
ことを特徴とする斜入射干渉計。
The oblique incidence interferometer according to claim 5,
It has a storage unit that can store data,
The detection unit images spot light of the measurement light and the reference light,
The oblique incidence interferometer, wherein the captured image data of the spot light is stored in the storage unit.
請求項6に記載の斜入射干渉計において、
前記記憶部に記憶された前記スポット光の撮像データに基づいて、各スポット光の光断面の輪郭形状における重心を求める演算部を備えた
ことを特徴とする斜入射干渉計。
The grazing incidence interferometer according to claim 6,
An oblique incidence interferometer, comprising: a calculation unit that obtains the center of gravity of the contour shape of the light section of each spot light based on the imaging data of the spot light stored in the storage unit.
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