JP2012132912A - 放物面照明/結像光学系及び傾斜結像面を有する干渉計 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基準表面と検査表面18の虚像を形成するオフアクシス放物面反射器30及び虚像をカメラ検出器表面48上の実像に変換するカメラレンズ系46がフィゾー干渉計10に組み込まれる。カメラ検出器表面48は、カメラレンズ系46とともに、オフアクシス放物面反射器30による虚像の傾きに適応するように配置される。オフアクシス放物面反射器30に対して配置された実効光源26およびコリメート光を垂直入射で受け、光の第1の部分を反射し、光の第2の部分を透過させるために配向されたフィゾー基準表面16も含まれる。
【選択図】図1
Description
12 フィゾー基準光学素子
14 検査物体
16 フィゾー基準表面
18 検査表面
20 光源
22 レンズ
24 回転拡散板
26 実効光源
28 ビームスプリッタ板
30 オフアクシス放物面反射器
32 焦点
34 反射放物面
36 放物面軸
38 入射表面
40 主光軸
42 テレセントリック絞り
44 ビームスプリッタ板前面
46 カメラレンズ系
48 カメラ検出器表面
72,74,76 物点
90 プロセッサ
92 基準表面中心線
94 反射放物面中心線
Claims (10)
- 物体の検査表面を測定するためのフィゾー干渉計において、
放物面軸及び、前記放物面軸からオフセットされた、放物反射面を有するオフアクシス放物面反射器、
前記オフアクシス放物面反射器の主光軸に沿って光源から放射されるコヒーレント光が前記オフセットされた放物反射面からの反射によってコリメートされるように、前記オフアクシス放物面反射器に対して配置された実効光源、
前記コリメート光を垂直入射で受け、前記光の第1の部分を反射し、前記検査表面への/からの前記光の第2の部分を透過させるために配向されたフィゾー基準表面、
前記オフアクシス反射器は前記基準表面と前記検査表面の重畳虚像を形成するために構成され、前記重畳虚像は前記主光軸に対して非垂直な角度をなして傾けられている、
及び
カメラ検出器表面並びに、前記基準表面と前記検査表面の前記重畳虚像を、前記虚像の傾きがなす光学方位と整合する光学方位を有する、前記カメラ検出器表面上の実像に変換するための、カメラレンズ系、
を備えることを特徴とする干渉計。 - 前記カメラレンズ系が光軸を有し、前記カメラが、
(a)前記カメラ検出器表面が、前記虚像の傾きがなす前記非垂直な角度に整合するために、前記カメラレンズ系の前記光軸に対して前記非垂直な角度をなして傾けられる、及び
(b)前記カメラレンズ系が、前記カメラ検出器表面の前記光学方位を前記虚像の傾きがなす前記光学方位に整合させるための補正光学素子を含む、
の少なくとも一方にしたがって構成されることを特徴とする請求項1に記載の干渉計。 - (a)前記オフアクシス放物面反射器が回転放物面の一切片としての形をとる焦点面を有し、前記フィゾー基準表面が、前記基準表面の一方の領域が前記焦点面の一方の側に配置されて前記基準表面の他方の領域が前記焦点面の反対側に配置されるように、前記オフアクシス放物面反射器の前記焦点面と交差し、及び(b)前記カメラ検出器表面上に結像されたままでの前記基準表面上及び前記検査表面上の対応する点の倍率が前記対応する点の前記放物面軸からのオフセットにともなって変化し、前記干渉計が、前記基準表面上及び前記検査表面上の前記対応する点の所期の場所に前記カメラ検出器表面上の像点をマッピングするためのプロセッサをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の干渉計。
- (a)前記オフアクシス放物面反射器及び前記フィゾー基準表面を通る中心線が、前記カメラ検出器表面上の前記基準表面及び前記検査表面の前記実像の中心を合わせるために、前記オフアクシス放物面反射器と前記フィゾー基準表面の間を延びる前記主光軸をこえてオフセットされ、及び(b)前記オフセット放物面反射器が前記基準表面及び前記検査表面からの前記光を、前記実効光源に共役のテレセントリック絞りを通して、反射することを特徴とする請求項1に記載の干渉計。
- 前記実効光源から前記オフアクシス放物面反射器に進む光を前記オフアクシス放物面反射器から前記カメラレンズ系に進む光から分離するためのビームスプリッタ板を備え、前記ビームスプリッタ板が前記主光軸に対して傾けられた法線、及び、前記傾けられたビームスプリッタ板を通る前記コヒーレント光の進行によって生じる収差を補償する、前面と背面の間のくさび角を有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- フィゾー干渉計を用いて物体の検査表面を測定する方法において、
実効光源からコヒーレント光を放射するステップ、
前記コヒーレント光を、オフアクシス放物面反射器に向けて主光軸に沿って進行させるステップ、
前記コヒーレント光を、前記オフアクシス放物面反射器からフィゾー基準表面に向けてコリメートビームとして反射するステップ、
前記コリメートビームの一部分を前記フィゾー基準表面から反射し、前記検査表面への/からの前記コリメートビームの他部分に前記フィゾー基準表面を透過させるステップ、
前記基準表面からの前記光部分及び前記検査表面からの光部分を前記オフアクシス放物面反射器によって集め、前記主光軸に対して非垂直な角度をなして傾けられた光学方位に前記基準表面及び前記試験表面の重畳虚像を形成するために前記集められた光を前記オフアクシス放物面反射器から反射するステップ、
前記基準表面及び前記検査表面の前記虚像を前記虚像の傾きがなす前記光学方位に整合する光学方位を有するカメラ検出器表面上の実像に変換するステップ、及び
前記基準表面と前記検査表面の間の差違を測定するために前記基準表面の前記実像及び前記検査表面の前記実像によって形成される干渉パターンをモニタするステップ、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記放射するステップが前記オフアクシス放物面反射器から反射される前記コヒーレント光をコリメートするために前記オフアクシス放物面反射器の焦点を通して前記コヒーレント光を放射するステップを含み、前記放射するステップが、周波数が連続して変化する光ビームを放射するステップを含み、前記モニタするステップが連続して変化する干渉パターンをモニタするステップを含み、前記方法が前記フィゾー基準表面と前記検査表面の間の差違の尺度として前記カメラ検出器表面内の複数の像点について位相の変化率を計算するステップを含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 前記基準表面及び前記検査表面の前記虚像を変換する前記ステップが、(a)前記虚像の傾きがなす前記非垂直な角度に整合させるためにカメラレンズ系の光軸に対して非垂直な角度で前記カメラ検出器表面を傾けるステップ、及び(b)前記カメラ検出器表面の前記光学方位を前記虚像の傾きがなす前記光学方位に整合させるために補正光学素子を使用するステップの内の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 前記オフアクシス放物面反射器及び前記フィゾー基準表面の中心線を前記オフアクシス放物面反射器と前記フィゾー基準表面の間に延びる前記主光軸からオフセットするするステップ、及び
前記フィゾー基準表面を前記オフアクシス放物面反射器の焦点面と、前記基準表面の一方の領域が前記焦点面の一方の側におかれ、前記基準表面の他方の領域が前記焦点面の反対側におかれるように、交差させるための位置に配置するステップ、
を含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。 - 前記実効光源から前記オフアクシス放物面反射器に進む光を前記オフアクシス放物面反射器から前記カメラレンズ系に進む光からビームスプリッタ板を用いて分離するステップを含み、前記ビームスプリッタ板が、前記主光軸に対して傾けられた法線及び、前記傾けられたビームスプリッタ板を通るコヒーレント光の進行によって生じる収差を補償する前面と背面の間のくさび角を有することを特徴とする請求項6に記載の方法。
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