JP2892075B2 - Measuring method of refractive index distribution and transmitted wavefront and measuring device used for this method - Google Patents

Measuring method of refractive index distribution and transmitted wavefront and measuring device used for this method

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JP2892075B2
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ガラスブロックや透明セラミックス等にお
ける屈折率分布、透過波面の測定方法およびこの方法に
用いる測定装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for measuring a refractive index distribution and a transmitted wavefront in a glass block, a transparent ceramic, and the like, and a measuring apparatus used in the method.

[従来の技術] ガラスブロックや透明セラミックス等における屈折率
分布の測定は、一般に、相対する2つの光学的平面を被
検体に設けて被測定部とし、これらの光学的平面が光路
に含まれるように、振幅分割による二光束干渉計の一方
の光路内に被検体を配したときに得られる干渉縞を解析
することにより行われる。
[Related Art] In general, measurement of a refractive index distribution in a glass block, a transparent ceramic, or the like is performed by providing two opposing optical planes on a subject to be a measurement target part and including these optical planes in an optical path. Then, the interference fringe is obtained by analyzing an interference fringe obtained when the subject is arranged in one optical path of the two-beam interferometer by the amplitude division.

このときの2つの光学的平面は、直接被検体を光学研
磨したり、被検体に設けた対向面にこの被検体の屈折率
に近い屈折率を有する液(マッチングオイル)層を介し
て光学研磨された透明板(オイルオンプレート)をそれ
ぞれ設ける方法(オイルオンプレート法)等の方法によ
り形成される。
At this time, the two optical planes may be directly polished by subjecting the subject to optical polishing, or may be optically polished on a facing surface provided on the subject through a liquid (matching oil) layer having a refractive index close to that of the subject. It is formed by a method such as a method of providing each of the transparent plates (oil-on-plate method) (oil-on-plate method).

また大型の被検体については、相対する2つの光学的
平面を有する被測定部を複数個所、同一被検体中に設
け、被測定部毎の屈折率分布の上述の方法により求めた
後、屈折率分布の最大変動幅が最も大きい被測定部にお
ける屈折率分布をもって、当該被検体における屈折率分
布とする方法や、大型の二光束干渉計を用いることによ
り被検体全体の屈折率分布を1回の操作で測定する方法
がとられている。
For a large object, a plurality of measurement units having two opposing optical planes are provided in the same object, and the refractive index distribution of each measurement unit is determined by the above-described method. The method of setting the refractive index distribution in the measurement part having the largest fluctuation range of the distribution to the refractive index distribution in the subject or using a large two-beam interferometer to reduce the refractive index distribution of the entire subject in one time The method of measuring by operation is taken.

このような従来法により求まるものは、正確には、被
検体における屈折率分布と厚みの分布とによる透過波面
(被検体を透過した光波面)の歪みを示すものである。
What is obtained by such a conventional method accurately indicates distortion of a transmitted wavefront (light wavefront transmitted through the subject) due to the refractive index distribution and the thickness distribution in the subject.

[発明が解決しようとする課題] 近年、レーザ核融合装置やIC露光装置等に大型のガラ
スレンズやガラスプレートが使用されるようになり、こ
れらの材料として、屈折率分布の最大変動幅が10-6以内
である大型の高精度ガラスブロックに対する需要が増加
している。そして、このような需要の増加に伴い、光学
材料における屈折率分布を高精度に測定する必要性、お
よび大型の光学部材における透過波面を正確に測定する
必要性が高まっている。
[Problems to be Solved by the Invention] In recent years, large glass lenses and glass plates have been used in laser fusion devices, IC exposure devices, and the like. There is an increasing demand for large precision glass blocks that are within -6 . With such an increase in demand, there is an increasing need to accurately measure a refractive index distribution in an optical material and to accurately measure a transmitted wavefront in a large optical member.

しかしながら、振幅分割による二光束干渉計の一方の
光路内に被検体を配したときに得られる干渉縞を解析す
ることにより求まるものは、正確には、前述のように透
過波面(被測定部を透過した光波面)の歪みを示すもの
であるため、従来の屈折率分布の測定方法では、被検体
中に被測定部における屈折率分布を正確に測定すること
ができないという問題があった。また、被検体における
屈折率分布が直線的に変化していた場合には、この直線
的な屈折率分布の変化を検出することができないという
問題があった。さらに、従来の屈折率分布の測定方法に
より大型の被検体全体の屈折率分布(正確には、透過波
面の歪み)を測定するためには、大型の干渉計を用いな
ければならないが、干渉計の精度の点から、被検体の大
型化に合わせて干渉計の大型化を図ることが困難である
という問題があり、同時に経済性の点でも難点があっ
た。
However, what is obtained by analyzing the interference fringes obtained when the subject is arranged in one optical path of the two-beam interferometer by the amplitude division is, as described above, exactly, Since this indicates distortion of the transmitted light wavefront), the conventional method of measuring the refractive index distribution has a problem that the refractive index distribution in the portion to be measured in the subject cannot be accurately measured. Further, when the refractive index distribution in the subject changes linearly, there is a problem that this linear change in the refractive index distribution cannot be detected. Furthermore, in order to measure the refractive index distribution (correctly, the distortion of the transmitted wavefront) of the entire large object by the conventional method of measuring the refractive index distribution, a large interferometer must be used. From the viewpoint of accuracy, there is a problem that it is difficult to increase the size of the interferometer in accordance with the increase in the size of the subject, and at the same time, there is a problem in terms of economy.

したがって本発明の第1の目的は、被検体における屈
折率分布を正確に測定することができる、屈折率分布の
測定法およびその測定装置を提供することにある。
Therefore, a first object of the present invention is to provide a method of measuring a refractive index distribution and an apparatus for measuring the same, which can accurately measure a refractive index distribution in a subject.

本発明の第2の目的は、大型の被検体についても干渉
計の大型化を図ることなく、この大型の被検体全体にお
ける屈折率分布を正確に測定することができる、屈折率
分布の測定方法およびその測定装置を提供することにあ
る。
A second object of the present invention is to provide a method for measuring a refractive index distribution which can accurately measure a refractive index distribution over the entire large object without increasing the size of the interferometer even for a large object. And a measuring device therefor.

また本発明の第3の目的は、大型の被検体についても
干渉計の大型化を図ることなく、この大型の被検体全体
における透過波面を正確に測定することができる、透過
波面の測定方法おほびその測定装置を提供することにあ
る。
Further, a third object of the present invention is to provide a method for measuring a transmitted wavefront that can accurately measure a transmitted wavefront of the entire large object without increasing the size of the interferometer even for a large object. It is an object of the present invention to provide a device for measuring the same.

[課題を解決するための手段] 本発明は、上記目的を達成するためになされたもので
あり、本発明の第1の目的を達成する屈折率分布の測定
方法は、相対する2つの光学的平面を有する被測定部が
設けられた被検体を、前記2つの光学的平面が光路に含
まれるように、振幅分割による二光束干渉計の一方の光
路内に配することにより得られる、前記被検体を配した
光路を通った光と前記被検体を配さなかった光路を通っ
た光との光路差による第1の干渉縞と、この第1の干渉
縞を生じさせる前記光路差の一因となる前記被測定部中
の光路差による第2の干渉縞と、前記第1の干渉縞を生
じさせる前記光路差の一因となる、前記二光束干渉計の
2つの光路自体間の光路差による第3の干渉縞とを光電
検出した結果をそれぞれ2値信号データとして記憶媒体
に記憶させ、前記記憶媒体に記憶された2値信号データ
を基に前記第1、第2および第3の干渉縞の解決を行っ
て各干渉縞における位相分布を求め、前記各干渉縞にお
ける位相分布を基に前記被測定部中に含まれる前記被検
体における屈折率分布を求めることを特徴とするもので
ある(以下、第1の発明という)。
[Means for Solving the Problems] The present invention has been made to achieve the above object, and a method of measuring a refractive index distribution that achieves the first object of the present invention comprises two opposing optical systems. The object obtained by arranging an object provided with an object to be measured having a plane in one optical path of a two-beam interferometer based on amplitude division so that the two optical planes are included in the optical path. A first interference fringe due to an optical path difference between light passing through an optical path on which a specimen is disposed and light passing through an optical path not including the subject, and a cause of the optical path difference causing the first interference fringe The optical path difference between the two optical paths of the two-beam interferometer, which contributes to the second interference fringe due to the optical path difference in the measured part and the optical path difference that causes the first interference fringe And the result of photoelectrically detecting the third interference fringe is converted into binary signal data. The first, second, and third interference fringes are solved based on the binary signal data stored in the storage medium to determine a phase distribution in each interference fringe. The method is characterized in that a refractive index distribution in the object included in the measured part is obtained based on a phase distribution in the fringes (hereinafter, referred to as a first invention).

以下、第1の発明の屈折率分布の測定方法について、
詳細に説明する。
Hereinafter, the method for measuring the refractive index distribution of the first invention will be described.
This will be described in detail.

この屈折率分布の測定方法を適用することができる被
検体は、透光性を有するもの、あるいは相対する2つの
光学的平面を設けたときに透光性を生じるものであれ
ば、その材質は特に限定されるものではなく、例えばガ
ラス、結晶化ガラス、透光性セラミックス焼結体、透光
性単結晶、プラスチック等を例示することができる。ま
たこれらの物質からなる複合物であってもよい。
The subject to which this method of measuring the refractive index distribution can be applied is a material having a light-transmitting property or a material having a light-transmitting property when two opposing optical planes are provided. There is no particular limitation, and examples thereof include glass, crystallized glass, translucent ceramics sintered body, translucent single crystal, and plastic. Further, a composite composed of these substances may be used.

ここでいう相対する2つの光学的平面とは、振幅分割
による二光束干渉計を用いて干渉縞を得るに十分な平行
度(被検体の大きさや被測定部の大きさ等によって異な
るが、概ね30秒以内)を有する2つの光学的平面(面精
度は概ねλ/4以内)意味する。
The two opposing optical planes are parallelism enough to obtain interference fringes using a two-beam interferometer based on amplitude division (depending on the size of the subject and the size of the part to be measured, but generally (Within 30 seconds) means two optical planes (surface accuracy is generally within λ / 4).

このような相対する2つの光学的平面を有する被測定
部は、光学研磨法やオイルオンプレート法等の常法によ
り、被検体に設けることができる。被検体が上記相対す
る2つの光学的平面を予め有している場合には、この2
つの光学的平面により挟まれる部分をそのまま被測定部
とすることができる。なお、第1の発明の屈折率分布の
測定方法においては、オイルオンプレート法のように、
光学研磨面を有する透明板を被検体上に設けることによ
り光学的平面を形成する場合には、光学的平面を形成す
るための透明板として、被測定部に含まれる被検体にお
ける屈折率分布の測定結果に及ぼす影響が無視できる程
度の屈折率分布を有する透明板を用いるものとする。
The part to be measured having such two opposing optical planes can be provided on the subject by an ordinary method such as an optical polishing method or an oil-on-plate method. If the subject has the two opposing optical planes in advance, the two
The portion sandwiched between the two optical planes can be used as the portion to be measured. In the method for measuring the refractive index distribution of the first invention, like the oil-on-plate method,
When forming an optical plane by providing a transparent plate having an optically polished surface on the subject, as a transparent plate for forming an optical plane, the refractive index distribution of the subject included in the measured portion of the subject. It is assumed that a transparent plate having a refractive index distribution such that the influence on the measurement result can be ignored is used.

このような相対する2つの光学的平面を有する被測定
部は、被検体全体であっても、また被検体の一部であっ
てもよい。
Such an object to be measured having two opposing optical planes may be the whole object or a part of the object.

第1の発明の屈折率分布の測定方法においては、上述
した被測定部が設けられた被検体を、被測定部に設けら
れた2つの光学的平面が光路に含まれるように、振幅分
割による二光束干渉計の一方の光路内に配することによ
り得られる、被検体を配した光路を通った光と被検体を
配さなかった光路を通った光との光路差による第1の干
渉縞と、この第1の干渉縞を生じさせる光路差の一因と
なる被測定部中に光路差による第2の干渉縞と、第1の
干渉縞を生じさせる光路差の他の一因となる、二光束干
渉計の2つの光路自体間の光路差による第3の干渉縞と
を光電検出した結果をそれぞれ2値信号データとして記
憶媒体に記憶させる。
In the method of measuring a refractive index distribution according to the first aspect of the present invention, the subject provided with the above-described measured part is subjected to amplitude division so that two optical planes provided in the measured part are included in an optical path. A first interference fringe due to an optical path difference between light passing through an optical path on which an object is disposed and light passing through an optical path on which no object is disposed, which is obtained by disposing the light in one optical path of a two-beam interferometer. And the second interference fringe due to the optical path difference in the portion to be measured, which contributes to the optical path difference that causes the first interference fringe, and the optical path difference, which causes the first interference fringe to occur. , And the result of photoelectrically detecting the third interference fringe due to the optical path difference between the two optical paths of the two-beam interferometer is stored in the storage medium as binary signal data.

ここで用いる、振幅分割による二光束干渉計として
は、例えばフィゾー干渉計、トワイマン−グリーン干渉
計、マハツェンダー干渉計等を例示することができる、
そして、上述の第1の干渉縞は、上記二光束干渉計のい
ずれかを用いて、常法により得ることができ、この第1
の干渉縞は、被測定部における屈折率分布および厚みの
分布による光路差、ならびに干渉計の2つの光路自体間
の光路差の影響を受けている。
As used herein, as the two-beam interferometer by amplitude division, for example, a Fizeau interferometer, a Twyman-Green interferometer, a Mach-Zehnder interferometer, and the like can be exemplified.
The first interference fringe can be obtained by a conventional method using any one of the two-beam interferometers.
Are affected by the optical path difference due to the refractive index distribution and the thickness distribution in the measured portion, and the optical path difference between the two optical paths themselves of the interferometer.

また上述の第2の干渉縞は、相対する2つの光学的平
面を有する被測定部の一方の光学的平面の側からこの被
測定部に平行光を照射し、平行光を照射した側の光学的
平面で反射した反射光と、被測定部を通って他方の光学
的平面で反射して再び平行光を照射した側の光学的平面
から出射した光とを重ね合わせることにより得ることが
できる。本明細書においては、上記第2の干渉縞を得る
際の光学系も、波面分割による二光束干渉計に含めるも
のとする。この第2の干渉縞を得るにあたっては、被測
定部における平行光の入射方向および入射角を、第1の
干渉縞を得る際と同じにすることが好ましい。第2の干
渉縞は、被測定部における屈折率分布および厚みの分布
による光路差の影響を受けている。
The above-mentioned second interference fringe is obtained by irradiating parallel light to the measured portion from one optical plane side of the measured portion having two opposing optical planes and irradiating the parallel light with the parallel light. It can be obtained by superimposing the reflected light reflected on the target plane and the light reflected on the other optical plane through the part to be measured and emitted from the optical plane on the side irradiated with the parallel light again. In this specification, the optical system for obtaining the second interference fringes is also included in the two-beam interferometer based on wavefront division. In obtaining the second interference fringes, it is preferable that the incident direction and the incident angle of the parallel light on the measured portion be the same as those in obtaining the first interference fringes. The second interference fringe is affected by an optical path difference due to a refractive index distribution and a thickness distribution in the measured portion.

第3の干渉縞は、前述した第1の干渉縞を得る際に用
いる二光束干渉計と同一の干渉計を用いて、この二光束
干渉計の2つの光路のいずれにも被検体を配さずに、2
つの光路を通ったそれぞれの光を重ね合わせることによ
り得ることができる。このとき、二光束干渉計を構成す
る各光学素子における平行光の入射方向および入射角
は、第1の干渉縞を得る際と同じにすることが好まし
い。この第3の干渉縞は、干渉計における2つの光路自
体間の光路差の影響を受けている。
For the third interference fringe, the same interferometer as the two-beam interferometer used for obtaining the first interference fringe described above is used, and the subject is arranged on each of the two optical paths of the two-beam interferometer. Instead of 2
It can be obtained by superposing respective lights passing through two optical paths. At this time, it is preferable that the incident direction and the incident angle of the parallel light in each of the optical elements constituting the two-beam interferometer are the same as those for obtaining the first interference fringes. This third interference fringe is affected by the optical path difference between the two optical paths themselves in the interferometer.

これら第1、第2および第3の干渉縞を得る順番は、
特に限定されるものではない。また、第1の干渉縞を得
る際に、第2および第3の干渉縞を同時に得ることもで
きる。
The order of obtaining these first, second and third interference fringes is as follows.
There is no particular limitation. In addition, when obtaining the first interference fringe, the second and third interference fringes can be obtained simultaneously.

第1、第2および第3の干渉縞の光電検出は、テレビ
カメラ、CCDカメラ、複数個のフォトダイオード等によ
り行うことができ、第1の発明の屈折率分布の測定方法
においては、これらの光電検出結果をA/D変換器等によ
り2値信号データに変換して、フレームメモリー、磁気
テープ、フロッピーディスク、ハードディスク等の記憶
媒体に記憶させる。
The photoelectric detection of the first, second, and third interference fringes can be performed by a television camera, a CCD camera, a plurality of photodiodes, and the like. The photoelectric detection result is converted into binary signal data by an A / D converter or the like and stored in a storage medium such as a frame memory, a magnetic tape, a floppy disk, or a hard disk.

第1の発明の屈折率分布の測定方法においては、記憶
媒体に記憶させた第1、第2および第3の干渉縞の光電
検出結果の2値信号データを基に、各干渉縞の解析を行
ってそれぞれの位相分布を求める。第1、第2および第
3の干渉縞の解析は、電子計算機を用いて、高速フーリ
エ変換(FFT)法、フリンジスキャン法、細線化法等に
より行う。このようにして得られた位相分布のデータ
は、必要に応じて文字化、図式化あるいは図形化して、
プリンター、ディスプレー等の表示手段により表示して
もよい。
In the method for measuring the refractive index distribution according to the first invention, the analysis of each interference fringe is performed based on the binary signal data of the photoelectric detection results of the first, second, and third interference fringes stored in the storage medium. To determine the respective phase distributions. The analysis of the first, second, and third interference fringes is performed by a computer using a fast Fourier transform (FFT) method, a fringe scan method, a thinning method, or the like. The data of the phase distribution obtained in this way is converted into a character, a diagram, or a graphic as necessary,
The information may be displayed by display means such as a printer and a display.

この後、得られた位相分布を基に、電子計算機により
被測定部に含まれる被検体における屈折率分布を算出す
る。
Thereafter, based on the obtained phase distribution, a computer calculates a refractive index distribution in the subject included in the measured part.

被測定部に含まれる被検体における屈折率分布の算出
は、 第1の干渉縞が、被測定部における屈折率分布および
厚みの分布による光路差、ならびに干渉計の2つの光路
自体間の光路差の影響を受けていること、 第2の干渉縞が、被測定部における屈折率分布および
厚みの分布による光路差の影響を受けていること、 第3の干渉縞が、干渉計における2つの光路自体間の
光路差の影響を受けていること から、第1、第2および第3の干渉縞における位相分布
を求めることにより、被測定部における屈折率分布、被
測定部における厚みの分布および干渉計における2つの
光路自体間の光路差の3つの未知数について3つの方程
式が得られることになるので、これら3つの方程式を解
くことにより行うことができる。
The calculation of the refractive index distribution in the subject included in the measured part is performed by the first interference fringe, in which the optical path difference due to the refractive index distribution and the thickness distribution in the measured part, and the optical path difference between the two optical paths themselves of the interferometer. That the second interference fringe is affected by the optical path difference due to the refractive index distribution and the thickness distribution in the part to be measured, and that the third interference fringe has two optical paths in the interferometer. Since the phase distributions of the first, second and third interference fringes are determined by the influence of the optical path difference between themselves, the refractive index distribution in the measured portion, the thickness distribution and the interference in the measured portion are obtained. Since three equations are obtained for the three unknowns of the optical path difference between the two optical paths themselves in the meter, it can be performed by solving these three equations.

すなわち、第1の発明の屈折率分布の測定方法におい
ては、被測定部が有する光学的平面を光学研磨法または
被測定部に含まれる被検体における屈折率分布の測定結
果に及ぼす影響が無視できる程度の屈折率分布を有する
透明板を配することにより形成することから、上述した
被測定部における屈折率分布による光路差への影響は、
被測定部中に含まれる被検体における屈折率分布による
光路差への影響と同等となるため、上述の3つの方程式
を解くことにより、被測定部中に含まれる被検体におけ
る屈折率分布のみを正確に求めることができる。なお上
記3つの方程式を解くにあたっては、予め、被測定部に
含まれる被検体のおおよその屈折率および厚みを常法に
より測定しておく。またこのとき、被測定部における厚
みの分布のみも正確に求めることができる。
That is, in the method of measuring a refractive index distribution according to the first aspect of the present invention, the effect of the optical plane of the measured part on the optical polishing method or the measurement result of the refractive index distribution of the specimen included in the measured part can be ignored. Since it is formed by disposing a transparent plate having a refractive index distribution of the degree, the influence on the optical path difference due to the refractive index distribution in the above-described measured part is as follows.
Since the effect on the optical path difference due to the refractive index distribution in the subject included in the measured part is equivalent to the above, by solving the above three equations, only the refractive index distribution in the subject included in the measured part is calculated. Can be determined accurately. In solving the above three equations, the approximate refractive index and thickness of the test object included in the measurement target part are measured in advance by a common method. At this time, only the thickness distribution at the measured portion can be accurately obtained.

なお本明細書においては、屈折率分布とは被検体また
は被測定部における相対的な屈折率差を意味するものと
して説明を行うが、本明細書でいう屈折率分布の算出過
程で得ることができる、上記屈折率分布に任意の係数、
例えば被検体の厚みの値や被測定部の厚みの値を掛けた
ものをもって屈折率分布としてもよい。
In the present specification, the description will be made assuming that the refractive index distribution means a relative refractive index difference in a subject or a measured portion, but it may be obtained in the process of calculating the refractive index distribution in the present specification. Possible, any coefficient in the refractive index distribution,
For example, the refractive index distribution may be obtained by multiplying the value of the thickness of the subject or the value of the thickness of the portion to be measured.

このようにして得られた屈折率分布のデータを、文字
化、図式化あるいは可視像化して、プリンター、ディス
プレー等の表示手段により表示することにより、被測定
部に含まれる被検体における屈折率分布を具体的に把握
することができる。
The data of the refractive index distribution obtained in this manner is converted into a character, a diagram or a visual image, and displayed on a display device such as a printer or a display. The distribution can be grasped concretely.

以上説明したように、第1の発明の屈折率分布の測定
方法は、被測定部中に含まれる被検体における屈折率分
布を正確に測定するという本発明の第1の目的を達成す
る測定方法であり、この目的を達成する本発明の屈折率
分布の測定装置は、振幅分割による二光束干渉計と、こ
の二光束干渉計により得られる干渉縞を光電検出する光
電検出手段と、この光電検出手段による前記干渉縞の光
電検出結果を2値信号データとして記憶する第1の記憶
手段と、この第1の記憶手段に記憶された、相対する2
つの光学的平面を有する被測定部が設けられた被検体
を、前記2つの光学的平面が光路に含まれるように、振
幅分割による二光束干渉計の一方の光路内に配すること
により得られる、前記被検体を配した光路を通った光と
前記被検体を配さなかった光路を通った光との光路差に
よる第1の干渉縞の光電検出結果の2値信号データ、前
記第1の干渉縞を生じさせる前記光路差の一因となる前
記被測定部中の光路差による第2の干渉縞の光電検出結
果の2値信号データ、および前記第1の干渉縞を生じさ
せる前記光路差の一因となる、前記二光束干渉計の2つ
の光路自体間の光路差による第3の干渉縞の光電検出結
果の2値信号データとを基に、前記第1、第2および第
3の干渉縞における位相分布の2値信号データをそれぞ
れ求める位相分布算出手段と、この位相分布算出手段で
求めた前記第1、第2および第3の干渉縞における位相
分布の2値信号データをそれぞれ記憶する第2の記憶手
段と、この第2の記憶手段に記憶された前記第1、第2
および第3の干渉縞における位相分布の2値信号データ
を基に、前記被測定部中に含まれる前記被検体における
屈折率分布の2値信号データを求める屈折率分布算出手
段と、この屈折率分布算出手段で求めた前記被測定部中
に含まれる前記被検体における屈折率分布の2値信号デ
ータを記憶する第3の記憶手段と、前記第2および第3
の記憶手段に記憶された各2値信号データを、文字化、
図式化または可視像化して表示する表示手段とを備えた
ことを特徴とするものである(以下、第2の発明とい
う)。
As described above, the method for measuring a refractive index distribution according to the first aspect of the present invention is a method for accurately measuring a refractive index distribution in a subject contained in a measured part, which achieves the first object of the present invention. In order to achieve this object, a refractive index distribution measuring apparatus according to the present invention comprises: a two-beam interferometer based on amplitude division; a photoelectric detector for photoelectrically detecting an interference fringe obtained by the two-beam interferometer; Means for storing the photoelectric detection result of the interference fringe by the means as binary signal data, and two opposite memory means stored in the first storage means.
Obtained by disposing an object provided with a measurement unit having two optical planes in one optical path of a two-beam interferometer by amplitude division such that the two optical planes are included in the optical path. Binary signal data of a photoelectric detection result of a first interference fringe due to an optical path difference between light passing through an optical path on which the subject is disposed and light passing through an optical path on which the subject is not disposed; Binary signal data as a result of photoelectric detection of a second interference fringe due to an optical path difference in the portion to be measured, which contributes to the optical path difference causing the interference fringe, and the optical path difference causing the first interference fringe The first, second and third signals are based on the binary signal data of the photoelectric detection result of the third interference fringe due to the optical path difference between the two optical paths of the two-beam interferometer, which contributes to Phase distribution calculation to obtain binary signal data of phase distribution in interference fringes Means, second storage means for storing binary signal data of the phase distribution in the first, second and third interference fringes obtained by the phase distribution calculation means, respectively, and storage in the second storage means. Said first and second
A refractive index distribution calculating means for obtaining binary signal data of a refractive index distribution in the object included in the measurement target based on binary signal data of a phase distribution in the third interference fringe; Third storage means for storing binary signal data of the refractive index distribution of the subject contained in the measured part obtained by the distribution calculation means, and the second and third storage means;
Each of the binary signal data stored in the storage means is converted into a character,
And a display means for displaying a graphical or visualized image (hereinafter referred to as a second invention).

これら第1の発明および第2の発明は、被測定部中に
含まれる被検体における屈折率分布を測定するためのも
のであり、干渉計の大型化を図ることなく大型の被検体
全体における屈折率分布を測定する場合には、後述する
屈折率分布の測定方法(以下、第3の発明という)およ
び装置(以下、第4の発明という)を適用する。
The first invention and the second invention are for measuring the refractive index distribution of the object included in the measurement section, and are used for measuring the refractive index of the entire large object without increasing the size of the interferometer. When measuring the refractive index distribution, a method for measuring a refractive index distribution (hereinafter, referred to as a third invention) and an apparatus (hereinafter, referred to as a fourth invention) are applied.

すなわち、第3の発明の屈折率分布の測定方法は、前
述の第1の発明の屈折率分布の測定方法に基づくもので
あり、相対する2つの光学的平面を有する複数の被測定
部を、隣り合う前記被測定部間に共通の領域をもたせつ
つ同時にまたは逐次、同一被検体中に設け、前記被測定
部毎にこの被測定部中に含まれる前記被検体の屈折率分
布を求めた後、前記被測定部間に共通の領域中に含まれ
る前記被検体の屈折率分布を基に前記被検体毎の屈折率
分布をつなぎ合わせて、前記複数の被測定部が設けられ
た領域中に含まれる前記被検体における屈折率分布を求
めることを特徴とするものである。
That is, the method for measuring the refractive index distribution according to the third invention is based on the method for measuring the refractive index distribution according to the first invention, and includes a plurality of measurement units having two opposing optical planes. Simultaneously or successively, while providing a common area between the adjacent measurement units, provided in the same object, and after determining the refractive index distribution of the object included in the measurement unit for each of the measurement units. By joining the refractive index distribution of each of the subjects based on the refractive index distribution of the subject included in a common region between the measured portions, in a region where the plurality of measured portions are provided. The method is characterized in that a refractive index distribution of the included subject is obtained.

以下、第3の発明の屈折率分布の測定方法について、
詳細に説明する。
Hereinafter, the method for measuring the refractive index distribution of the third invention will be described.
This will be described in detail.

この屈折率分布の測定方法は、第1の発明の屈折率分
布の測定方法に基づくものであり、この方法において
は、まず、相対する2つの光学的平面を有する複数の被
測定部を、隣り合う被測定部間に共通の領域をもたせつ
つ同時にまたは逐次、同一被検体中に設ける。
This method of measuring the refractive index distribution is based on the method of measuring the refractive index distribution of the first invention. In this method, first, a plurality of measured parts having two opposing optical planes are placed next to each other. Simultaneously or sequentially, a common area is provided in the same subject while providing a common area between the corresponding measuring sections.

相対する2つの光学的平面を有する被測定部は、第1
の発明の屈折率分布の測定方法と同様にして形成する。
なお、オイルオンプレート法のように、光学研磨面を有
する透明板を被検体上に設けることにより光学的平面を
形成する場合は、第1の発明の屈折率分布の測定方法と
同様に、光学的平面を形成するための透明板として、被
測定部に含まれる被検体における屈折率分布の測定結果
に及ぼす影響が無視できる程度の屈折率分布を有する透
明板を用いる。
The part to be measured having two opposing optical planes is the first
It is formed in the same manner as in the method of measuring the refractive index distribution according to the invention of (1).
In the case where an optical plane is formed by providing a transparent plate having an optically polished surface on the subject as in the oil-on-plate method, the optical plane is formed similarly to the method of measuring the refractive index distribution of the first invention. As a transparent plate for forming a target plane, a transparent plate having such a refractive index distribution as to have a negligible effect on the measurement result of the refractive index distribution of the subject included in the measured part is used.

複数の被測定部を、隣り合う被測定部間に共通の領域
をもたせつつ同時にまたは逐次、設けるにあたっては、
2つの光学的平面を被検体に相対させて設けた後にこれ
ら2つの光学的平面上に複数の被測定部の基準となる格
子等の目印を油性マジック等により書き込む方法、2つ
の光学的平面を被検体に相対させて設けた後に複数の被
測定部の基準となる格子などの目印を光路中に設置する
方法、2つの光学的平面を被検体に相対させて設けた後
に二光束干渉計の光路に含まれる光学的平面の範囲を被
検体を移動させることにより測定の度毎にずらす方法、
オイルオンプレート等の透明板の配置位置あるいは光学
研磨面の位置を測定の度毎にずらす方法等を適用するこ
とができる。
When providing a plurality of measured parts simultaneously or sequentially while providing a common area between adjacent measured parts,
After two optical planes are provided facing the subject, a mark such as a grid that serves as a reference for a plurality of measurement units is written on the two optical planes by oil-based magic or the like. A method of installing a mark such as a grid serving as a reference for a plurality of measured parts in the optical path after being provided facing the subject, and a method of using a two-beam interferometer after providing two optical planes facing the subject. A method of shifting the range of the optical plane included in the optical path for each measurement by moving the subject,
A method in which the position of a transparent plate such as an oil-on plate or the position of an optical polished surface is shifted every measurement can be applied.

第3の発明の屈折率分布の測定方法においては、この
ようにして設けた被測定部毎に、この被測定部に含まれ
る被検体の屈折率分布を前述した第1の発明の屈折率分
布の測定方法により求める。
In the method for measuring the refractive index distribution according to the third aspect of the present invention, the refractive index distribution of the object included in the measured part is determined by the refractive index distribution according to the first aspect of the invention. Determined by the measurement method

この後、被測定部間に共通の領域中に含まれる被検体
の屈折率分布を基に被検体毎の屈折率分布をつなぎ合わ
せて、複数の被測定部が設けられた領域中に含まれる被
検体における屈折率分布を求める。
Thereafter, the refractive index distribution of each subject is joined based on the refractive index distribution of the subject included in the common region between the measurement units, and the resultant is included in the region where the plurality of measurement units are provided. Find the refractive index distribution in the subject.

被検体毎の屈折率分布をつなぎ合わせるにあたって
は、共通の領域を有する2つの被測定部間で、共通の領
域中に含まれる各被検体の屈折率分布のデータの差の2
乗和が最小となるように、一方の被検体の屈折率分布の
データにある値を加えた後、両の値の平均値を共通の領
域中に含まれる被検体における屈折率分布のデータとす
る方法等を適用することができる。このようなつなぎ合
わせを繰り返すことにより、複数の被測定部が設けられ
た領域中に含まれる被検体における屈折率分布を求める
ことができるため、干渉計の大型化を図ることなく、大
型の被検体全体における屈折率分布を求めることができ
る。
In joining the refractive index distributions of the respective subjects, the difference between the data of the refractive index distributions of the respective subjects included in the common region between the two measurement units having the common region is 2
After adding a certain value to the refractive index distribution data of one subject so that the sum of squares is minimized, the average value of both values is compared with the refractive index distribution data of the subject included in the common region. And the like. By repeating such joining, it is possible to obtain the refractive index distribution of the specimen included in the region where the plurality of measurement units are provided, and therefore, without increasing the size of the interferometer, it is possible to obtain a large specimen. The refractive index distribution in the whole specimen can be obtained.

このようにして得られた屈折率分布のデータを、文字
化、図式化あるいは可視像化して、プリンター、ディス
プレー等の表示手段により表示することにより、第1の
発明の屈折率分布の測定方法と同様に、複数の被測定部
が設けられた領域中に含まれる被検体における屈折率分
布を具体的に把握することができる。
The data of the refractive index distribution obtained in this manner is converted into a character, a diagram, or a visual image, and is displayed on a display means such as a printer or a display. Similarly to the above, it is possible to specifically grasp the refractive index distribution of the subject included in the region where the plurality of measurement units are provided.

以上説明したように、第3の発明の屈折率分布の測定
方法は、大型の被検体についても干渉計の大型化を図る
ことなく、この大型の被検体全体における屈折率分布を
正確に測定するという本発明の第2の目的を達成する測
定方法であり、この目的を達成する第4の発明の屈折率
分布の測定装置は、前述の第2の発明の屈折率分布の測
定装置に、この測定装置を構成する前記第3の記憶手段
に記憶された、同一被検体中に設けられた複数の被測定
部中にそれぞれ含まれる前記被検体の屈折率分布の2値
信号データを基に、前記被測定部間で共通する領域中に
含まれる前記被検体における屈折率分布の2値信号デー
タから前記被測定部中に含まれる前記被検体毎の屈折率
分布の2値信号データ同士をつなぎ合わせて、前記複数
の被測定部が設けられた領域中に含まれる前記被検体に
おける屈折率分布の2値信号データを合成するデータ合
成手段と、前記データ合成手段により得られた2値信号
データを記憶する第4の記憶手段と、前記第4の記憶手
段に記憶された2値信号データを、文字化、図式化また
は可視像化して表示する第2の表示手段とを付加してな
ることを特徴とするものである。
As described above, the method for measuring the refractive index distribution according to the third aspect of the present invention accurately measures the refractive index distribution of the entire large object without increasing the size of the interferometer even for a large object. This is a measuring method for achieving the second object of the present invention. The measuring apparatus for refractive index distribution according to the fourth invention for achieving the object is provided by the measuring apparatus for refractive index distribution according to the second invention. Based on the binary signal data of the refractive index distribution of the subject included in the plurality of measurement units provided in the same subject, stored in the third storage unit that configures the measuring device, From the binary signal data of the refractive index distribution of the object included in the region to be measured included in the region to be measured, the binary signal data of the refractive index distribution of each object included in the object to be measured is connected. In addition, the plurality of portions to be measured are provided. Data synthesizing means for synthesizing binary signal data of the refractive index distribution in the subject included in the region, a fourth storage means for storing binary signal data obtained by the data synthesizing means, 4 is characterized by adding a second display means for displaying the binary signal data stored in the storage means 4 in a characterized form, a graphic form or a visualized image.

この第4の発明の屈折率分布の測定装置において用い
る第2の表示手段としては、前述した第2の発明の屈折
率分布の測定装置における表示手段と同一の表示手段を
用いることができる。
As the second display means used in the refractive index distribution measuring device of the fourth invention, the same display means as the display means in the above-described refractive index distribution measuring device of the second invention can be used.

以上説明した第1、第2、第3および第4の発明にお
いては、オイルオンプレート法のように他の透明板を被
検体上に設けることにより光学的平面を形成する場合、
この光学的平面を形成するための透明板としては、被測
定部中に含まれる被検体における屈折率分布の測定結果
に及ぼす影響が無視できる程度の屈折率分布を有する透
明板を用いるものとしたが、光学的平面を形成するため
の透明板における屈折率分布が不明である場合や、この
透明板における屈折率分布の影響が無視できないことが
明らかである場合には、後述する屈折率分布の測定方法
(以下、第5の発明という)および装置(以下、第6の
発明という)を適用する。
In the first, second, third, and fourth inventions described above, when an optical plane is formed by providing another transparent plate on the subject as in the oil-on-plate method,
As the transparent plate for forming this optical plane, a transparent plate having a refractive index distribution such that the influence on the measurement result of the refractive index distribution in the specimen included in the measured part is negligible was used. However, when the refractive index distribution in the transparent plate for forming the optical plane is unknown, or when it is clear that the effect of the refractive index distribution in this transparent plate can not be ignored, the refractive index distribution described later A measuring method (hereinafter, referred to as a fifth invention) and an apparatus (hereinafter, referred to as a sixth invention) are applied.

すなわち、第5の発明の屈折率分布の測定方法は、前
述した第1および第3の発明の屈折率分布の測定方法に
おいて、相対する2つの光学的平面を有する被測定部
が、相対する2つの面を有する被検体と、この被検体の
前記2つの面の少なくとも一方に該被検体の屈折率に近
い屈折率を有する液層を介して設けられた、少なくとも
一方の主表面が光学研磨された透明板とからなる場合
に、該被測定部における屈折率分布と、該被測定部を構
成する前記透明板における屈折率分布とから、前記被測
定部中に含まれる前記被検体における屈折率分布を求め
ることを特徴とするものである。
That is, the method of measuring the refractive index distribution of the fifth invention is the same as the method of measuring the refractive index distribution of the first and third inventions, except that the measured part having two opposing optical planes A subject having one surface, and at least one of the main surfaces provided on at least one of the two surfaces of the subject via a liquid layer having a refractive index close to the refractive index of the subject is optically polished. A transparent plate, the refractive index distribution in the portion to be measured, and the refractive index distribution in the transparent plate constituting the portion to be measured, the refractive index in the subject included in the portion to be measured It is characterized by obtaining a distribution.

以下、第5の発明の屈折率分布の測定方法について、
詳細に説明する。
Hereinafter, the method for measuring the refractive index distribution of the fifth invention will be described.
This will be described in detail.

この屈折率分布の測定方法は、第1および第3の発明
の屈折率分布の測定方法に基づくものであり、この方法
においては、まず、相対する2つの面を有する被検体
と、この被検体の前記2つの面の少なくとも一方に該被
検体の屈折率に近い屈折率を有する液層を介して設けら
れた、少なくとも一方の主表面が光学研磨された透明板
とからなる、相対する2つの光学的平面を有する被測定
部における屈折率分布を求める。
The method for measuring the refractive index distribution is based on the method for measuring the refractive index distribution according to the first and third aspects of the present invention. In this method, first, an object having two opposing surfaces, At least one of the two surfaces is provided via a liquid layer having a refractive index close to the refractive index of the subject, and at least one main surface is formed of a transparent plate that is optically polished. A refractive index distribution in a portion to be measured having an optical plane is obtained.

被測定部における屈折率分布は、前述した第1または
第3の発明の屈折率分布の測定方法と同様にして、前述
した第1、第2および第3の干渉縞における位相分布を
求め、これらの位相分布を求めることにより得られる3
つの方程式を解くことにより求めることができる。ここ
で、第5の発明の屈折率分布の測定方法では光学的平面
を形成するための透明板における屈折率分布を考慮しな
ければならないため、上記3つの方程式を解くことによ
り求まるものは、被測定部中に含まれる被検体における
屈折率分布ではなく、被測定部における屈折率分布であ
る。なお上記3つの方程式を解くにあたっては、予め、
被測定部を構成する被検体および透明板のおおよその屈
折率および厚みを常法により測定しておく。
The refractive index distribution in the measured portion is obtained by calculating the phase distribution in the first, second and third interference fringes in the same manner as in the refractive index distribution measuring method of the first or third aspect of the invention. 3 obtained by calculating the phase distribution of
It can be obtained by solving two equations. Here, in the method of measuring a refractive index distribution according to the fifth invention, since the refractive index distribution in a transparent plate for forming an optical plane must be considered, what is obtained by solving the above three equations is It is not the refractive index distribution of the subject contained in the measuring section, but the refractive index distribution of the measuring section. Before solving the above three equations,
The approximate refractive index and thickness of the test object and the transparent plate constituting the measurement target part are measured by a conventional method.

次いで、この被測定部を構成する透明板における屈折
率分布を、第1または第3の発明の屈折率分布の測定方
法により求める。両面が光学研磨された透明板を2枚用
いた場合には、各透明板における屈折率分布をそれぞれ
別個に求め、それぞれの屈折率分布の値にそれぞれの板
の厚さを掛け、その和を板の厚さの和で割った値をもっ
て被測定部を構成する透明板における屈折率分布として
もよい。また、少なくとも一方の主表面が光学研磨され
た透明板を2枚用いた場合には、2枚の透明板を光学研
磨された主表面がそれぞれ外側に位置するようにマッチ
ングオイル等を介して張合わせて屈折率分布を求め、こ
の屈折率分布を被測定部を構成する透明板における屈折
率分布とする。
Next, the refractive index distribution of the transparent plate constituting the measured portion is determined by the method for measuring the refractive index distribution according to the first or third invention. When two transparent plates with both surfaces optically polished are used, the refractive index distribution in each transparent plate is separately obtained, the value of each refractive index distribution is multiplied by the thickness of each plate, and the sum is calculated. The value obtained by dividing the sum of the thicknesses of the plates may be used as the refractive index distribution of the transparent plate constituting the measured portion. When two transparent plates whose at least one main surface is optically polished are used, the two transparent plates are stretched via a matching oil or the like so that the optically polished main surfaces are located outside. In addition, a refractive index distribution is obtained, and this refractive index distribution is used as a refractive index distribution in the transparent plate constituting the part to be measured.

この後、被測定部における屈折率分布と被測定部を構
成する透明板における屈折率分布とを基に、例えば、被
測定部の屈折率分布の値に被測定部の厚さを掛けた値
(光路差)から透明板の光路差(透明板の屈折率分布の
値に透明板の板の厚さを掛けたもの)を引き、その値を
被測定部の厚さで割ることにより、被測定部を構成する
被検体における屈折率分布を求めることができる。
Thereafter, based on the refractive index distribution in the measured portion and the refractive index distribution in the transparent plate forming the measured portion, for example, a value obtained by multiplying the value of the refractive index distribution of the measured portion by the thickness of the measured portion. The optical path difference of the transparent plate (the value of the refractive index distribution of the transparent plate multiplied by the thickness of the transparent plate) is subtracted from (optical path difference), and the value is divided by the thickness of the part to be measured. The refractive index distribution in the subject constituting the measuring section can be obtained.

このようにして得られた屈折率分布のデータを、文字
化、図式化あるいは可視像化して、プリンター、ディス
プレー等の表示手段により表示することにより、被測定
部に含まれる被検体における屈折率分布を具体的に把握
することができる。
The data of the refractive index distribution obtained in this manner is converted into a character, a diagram or a visual image, and displayed on a display device such as a printer or a display. The distribution can be grasped concretely.

以上説明したように、第5の発明の屈折率分布の測定
方法は、オイルオンプレート法のように他の透明板を被
検体上に設けることにより光学的平面を形成する場合
に、この透明板における屈折率分布が不明である場合
や、この透明板における屈折率分布の影響が無視できな
いことが明らかである場合に適用する測定方法であり、
この場合の測定装置である第6の発明の屈折率分布の測
定装置は、前述した第2または第4の発明の屈折率分布
の測定装置に、この測定装置を構成する前記第2の記憶
手段に記憶された、相対する2つの面を有する被検体
と、この被検体の前記2つの面の少なくとも一方に該被
検体の屈折率に近い屈折率を有する液層を介して設けら
れた、少なくとも一方の主表面が光学研磨された透明板
とからなる第1の被測定部についての、前記第1、第2
および第3の干渉縞における位相分布の2値信号データ
を基に前記第1の被測定部における屈折率分布の2値信
号データを求めて、この2値信号データを前記第3の記
憶手段に記憶させる第2の屈折率分布算出手段と、前記
第3の記憶手段に記憶された、前記第1の被測定部にお
ける屈折率分布の2値信号データ、および前記第1の被
測定部を構成する前記透明板の1枚ずつ、または前記2
枚の透明板をこれらの透明板の屈折率に近い屈折率を有
する液層を介して張合わせてなる複合板からなる第2の
被測定部における屈折率分布の2値信号データとから、
前記第1の被測定部に含まれる前記被検体における屈折
率分布の2値信号データを求める第3の屈折率分布算出
手段と、前記第3の屈折率分布算出手段により得られた
2値信号データを記憶する第5の記憶手段と、前記第5
の記憶手段に記憶された2値信号データを、文字化、図
式化または可視像化して表示する第3の表示手段とを付
加してなることを特徴とするものである。
As described above, the method for measuring the refractive index distribution according to the fifth aspect of the invention uses the transparent plate when the optical plane is formed by providing another transparent plate on the subject as in the oil-on-plate method. If the refractive index distribution is unknown or is a measurement method applied when it is clear that the effect of the refractive index distribution in this transparent plate can not be ignored,
The measuring apparatus for the refractive index distribution according to the sixth aspect of the present invention, which is a measuring apparatus in this case, is different from the measuring apparatus for the refractive index distribution according to the second or fourth aspect described above in that the second storage means constituting the measuring apparatus A test object having two opposed surfaces, and at least one of the two surfaces of the test object provided via a liquid layer having a refractive index close to the refractive index of the test subject. The first and second portions of the first portion to be measured comprising one of the main surfaces and a transparent plate having an optically polished surface.
And binary signal data of the refractive index distribution in the first measured section based on the binary signal data of the phase distribution in the third interference fringe, and stores the binary signal data in the third storage means. A second refractive index distribution calculating means to be stored, binary signal data of a refractive index distribution in the first measured part stored in the third storing means, and the first measured part are constituted. The transparent plates one by one or
From the binary signal data of the refractive index distribution in the second measured portion composed of a composite plate obtained by laminating two transparent plates via a liquid layer having a refractive index close to the refractive index of these transparent plates,
A third refractive index distribution calculating means for obtaining binary signal data of a refractive index distribution in the subject included in the first measured part; and a binary signal obtained by the third refractive index distribution calculating means. A fifth storage unit for storing data;
And a third display means for displaying the binary signal data stored in the storage means in the form of a character, a graphic, or a visual image and displaying it.

この第6の発明の屈折率分布の測定装置において用い
る第3の表示手段としては、前述した第2および第4の
発明の屈折率分布の測定装置における表示手段と同一の
表示手段を用いることができる。
As the third display means used in the refractive index distribution measuring device of the sixth invention, the same display means as the display means in the refractive index distribution measuring devices of the second and fourth inventions described above may be used. it can.

次に、大型の被検体についても干渉計の大型化を図る
ことなく、この大型の被検体における透過波面を正確に
測定するという本発明の第3の目的を達成する、本発明
の透過波面の測定方法について説明すると、この透過波
面の測定方法は、相対する2つの光学的平面を有する複
数の被測定部を、隣り合う前記被測定部間に共通の領域
をもたせつつ同時にまたは逐次、同一被検体中に設け、
前記被測定部毎に、この被測定部が設けられた被検体
を、前記2つの光学的平面が光路に含まれるように、振
幅分割による二光束干渉計の一方の光路内に配すること
により得られる、前記被検体を配した光路を通った光と
前記被検体を配さなかった光路を通った光との光路差に
よる第1の干渉縞と、前記第1の干渉縞を生じさせる前
記光路差の一因となる、前記二光束干渉計の2つの光路
自体間の光路差による第2の干渉縞とを光電検出した結
果をそれぞれ2値信号データとして記憶媒体に記憶さ
せ、前記記憶媒体に記憶された2値信号データを基に前
記第1および第2の干渉縞の解析を行って各干渉縞にお
ける位相分布を求め、前記各干渉縞における位相分布を
基に前記被測定部における透過波面を求めた後、前記被
測定部毎の透過波面に含まれている前記被測定部間に共
通の領域の透過波面を基に前記複数の被測定部の透過波
面をつなぎ合わせて、前記複数の被測定部が設けられた
領域における透過波面を合成することを特徴とするもの
である(以下、第7の発明という)。
Next, the transmitted wavefront of the present invention, which achieves the third object of the present invention to accurately measure the transmitted wavefront of the large object without increasing the size of the interferometer even for a large object, The measurement method of the transmitted wavefront will be described. In this method, a plurality of measurement units having two opposing optical planes are simultaneously or successively provided with a common region between adjacent measurement units. Provided in the sample,
By arranging the object provided with the object to be measured in one optical path of a two-beam interferometer by amplitude division such that the two optical planes are included in the optical path for each of the object to be measured. The first interference fringes resulting from the optical path difference between the light passing through the optical path on which the subject is arranged and the light passing through the optical path without the subject, and the first interference fringe, Storing the result of photoelectrically detecting a second interference fringe caused by an optical path difference between two optical paths of the two-beam interferometer, which contributes to an optical path difference, as binary signal data in a storage medium; The phase distribution in each interference fringe is obtained by analyzing the first and second interference fringes on the basis of the binary signal data stored in the storage unit. After obtaining the wavefront, the transmitted wavefront Connecting the transmitted wavefronts of the plurality of measured parts based on the transmitted wavefront of a common area between the rarely-measured parts, and combining the transmitted wavefronts in the region where the plurality of measured parts are provided. (Hereinafter, referred to as a seventh invention).

以下、第7の発明の透過波面の測定方法について、詳
細に説明する。
Hereinafter, the method for measuring the transmitted wavefront of the seventh invention will be described in detail.

この第7の発明の透過波面の測定方法は、前述した第
3の発明の屈折率分布の測定方法において、第1の干渉
縞を生じさせる光路差の一因となる被測定部中の光路差
による第2の干渉縞の光電検出を行わず、したがって、
この第2の干渉縞の2値信号データを全く用いないとい
う点、および算出するものが被測定部中に含まれる被検
体における屈折率分布ではなく、被測定部における透過
波面である点を除けば、基本的に第3の発明の屈折率分
布の測定方法と同じ手法により行うことができる。
The method for measuring a transmitted wavefront according to the seventh invention is the same as the method for measuring a refractive index distribution according to the third invention described above, except that the optical path difference in the portion to be measured contributes to the optical path difference that causes the first interference fringes. Does not perform photoelectric detection of the second interference fringe,
Except that the binary signal data of the second interference fringe is not used at all, and that what is calculated is not the refractive index distribution of the specimen contained in the measured part but the transmitted wavefront in the measured part. For example, the measurement can be performed basically by the same method as the method for measuring the refractive index distribution of the third invention.

ただし、相対する2つの光学的平面を有する被測定部
を、隣り合う被測定部間に共通の領域をもたせつつ逐次
設けるにあたっては、オイルオンプレート等の透明板の
配置位置を測定の度毎にずらすことにより被測定部を設
ける方法の適用は避ける。
However, when sequentially providing the measured parts having two opposing optical planes while providing a common area between adjacent measured parts, the arrangement position of a transparent plate such as an oil-on plate is determined every time the measurement is performed. The application of the method of providing the part to be measured by shifting is avoided.

この第7の発明の透過波面の測定方法を適用すること
により、干渉計の大型化を図ることなく、大型の被検体
全体における透過波面を求めることができる。
By applying the transmitted wavefront measuring method of the seventh aspect, the transmitted wavefront of the entire large object can be obtained without increasing the size of the interferometer.

以上説明したように、第7の発明の屈折率分布の測定
方法は、大型の被検体についても干渉計の大型化を図る
ことなく、この大型の被検体における透過波面を正確に
測定するという本発明の第3の目的を達成する測定方法
であり、この目的を達成する本発明の透過波面の測定装
置は、振幅分割による二光束干渉計と、この二光束干渉
計により得られる干渉縞を光電検出する光電検出手段
と、この光電検出手段による前記干渉縞の光電検出結果
を2値信号データとして記憶する第1の記憶手段と、こ
の第1の記憶手段に記憶された、相対する2つの光学的
平面を有する被測定部が設けられた被検体を、前記2つ
の光学的平面が光路に含まれるように、振幅分割による
二光束干渉計の一方の光路内に配することにより得られ
る、前記被検体を配した光路を通った光と前記被検体を
配さなかった光路を通った光との光路差による第1の干
渉縞の光電検出結果の2値信号データ、および前記第1
の干渉縞を生じさせる前記光路差の一因となる、前記二
光束干渉計の2つの光路自体間の光路差による第2の干
渉縞の光電検出結果の2値信号データとを基に、前記第
1および第2の干渉縞における位相分布の2値信号デー
タをそれぞれ求める位相分布算出手段と、この位相分布
算出手段で求めた前記第1および第2の干渉縞における
位相分布の2値信号データをそれぞれ記憶する第2の記
憶手段と、この第2の記憶手段に記憶された前記第1お
よび第2の干渉縞における位相分布の2値信号データを
基に、前記被測定部における透過波面の2値信号データ
を求める透過波面算出手段と、この透過波面算出手段で
求めた前記被測定部における透過波面の2値信号データ
を記憶する第3の記憶手段と、この第3の記憶手段に記
憶された、同一被検体中に設けられた複数の被測定部に
おける透過波面の2値信号データを基に、前記被測定部
間で共通する領域における透過波面の2値信号データか
ら前記複数の被測定部における前記透過波面の2値信号
データ同士をつなぎ合わせて、前記複数の被測定部が設
けられた領域における透過波面の2値信号データを合成
するデータ合成手段と、このデータ合成手段により得ら
れた2値信号データを記憶する第4の記憶手段と、前記
第2、第3および第4の記憶手段に記憶された各2値信
号データを、文字化、図式化または可視像化して表示す
る表示手段とを備えたことを特徴とするものである(以
下、第8の発明という)。
As described above, the method for measuring the refractive index distribution according to the seventh aspect of the present invention accurately measures the transmitted wavefront of a large object without increasing the size of the interferometer even for a large object. A measuring method for achieving the third object of the present invention is a measuring apparatus for a transmitted wavefront according to the present invention, which achieves this object by using a two-beam interferometer based on amplitude division and an interference fringe obtained by the two-beam interferometer. Photoelectric detection means for detecting, first storage means for storing the photoelectric detection result of the interference fringes by the photoelectric detection means as binary signal data, and two opposing optical elements stored in the first storage means The object provided with a measurement target having a target plane is obtained by disposing the test object in one optical path of a two-beam interferometer by amplitude division so that the two optical planes are included in the optical path. Place the subject Binary signal data of the first interference fringe of the photoelectric detection result by the optical path difference between the light passing through the optical path that has not provided the light and the subject having passed through the optical path, and the first
Based on the binary signal data of the photoelectric detection result of the second interference fringe due to the optical path difference between the two optical paths of the two-beam interferometer, which contributes to the optical path difference that causes the interference fringe Phase distribution calculating means for respectively obtaining binary signal data of the phase distribution in the first and second interference fringes, and binary signal data of the phase distribution in the first and second interference fringes obtained by the phase distribution calculating means Based on the binary signal data of the phase distribution in the first and second interference fringes stored in the second storage unit, based on the binary signal data of the transmitted wavefront in the measured section. Transmitted wavefront calculating means for obtaining binary signal data, third storage means for storing binary signal data of the transmitted wavefront in the measured part obtained by the transmitted wavefront calculating means, and storage in the third storage means The same Based on the binary signal data of the transmitted wavefront in the plurality of measured parts provided in the body, the transmission in the plurality of measured parts is obtained from the binary signal data of the transmitted wavefront in a region common to the measured parts. Data synthesizing means for synthesizing the binary signal data of the wavefront and synthesizing the binary signal data of the transmitted wavefront in the area where the plurality of parts to be measured are provided, and the binary signal obtained by the data synthesizing means Fourth storage means for storing data, and display means for displaying each of the binary signal data stored in the second, third, and fourth storage means in the form of a character, a graphic, or a visual image, and displaying the binary signal data. (Hereinafter referred to as an eighth invention).

[実施例] 以下、本発明の実施例について図面を用いて説明す
る。
Example An example of the present invention will be described below with reference to the drawings.

実施例1 第1図(a)は、第1の発明の屈折率分布の測定方法
に基づく屈折率分布の測定装置、すなわち、第2の発明
の屈折率分布の測定装置の一例を示す概略図である。
Example 1 FIG. 1 (a) is a schematic diagram showing an example of a refractive index distribution measuring device based on the refractive index distribution measuring method of the first invention, that is, an example of a refractive index distribution measuring device of the second invention. It is.

第1図(a)に示す屈折率分布の測定装置1は、光源
であるHe-Neレーザ(λ=632.8nm)2と、このHe-Neレ
ーザ2からの出射光をスリット3中に集光させるレンズ
4と、スリット3を出た拡散光を平行光に変換するレン
ズ5と、レンズ5からの平行光と対向する向きで配置さ
れたハーフミラー6と、ハーフミラー6から所定の距離
だけ離れてこのハーフミラー6と対向配置された反射鏡
7と、レンズ5とハーフミラー6との間に配置され、ハ
ーフミラー6および反射鏡7からの反射光をレンズ5か
らの平行光と分離するビームスプリッター8と、ビーム
スプリッター8により分離された光(干渉縞)を光電検
出する光電検出手段であるテレビカメラ9上に集光する
ための2枚のレンズ10および11と、図示を省略したA/D
変換器により2値信号データに変換された、テレビカメ
ラ9による干渉縞の光電検出結果を記憶する第1の記憶
媒体であるフレームメモリー12と、フレームメモリー12
に記憶された干渉縞の光電検出結果の2値信号データを
基に干渉縞の解析を行って被測定部中に含まれる被検体
における屈折率分布を求める演算部13と、演算部13によ
り求められた屈折率分布やその算出途中で得られる位相
分布等を文字化、図式化あるいは可視像化して表示する
表示手段であるディスプレー14とからなっている。
FIG. 1A shows a refractive index distribution measuring device 1 in which a He-Ne laser (λ = 632.8 nm) 2 as a light source and light emitted from the He-Ne laser 2 are condensed in a slit 3. A lens 4, a lens 5 for converting the diffused light exiting the slit 3 into parallel light, a half mirror 6 arranged in a direction facing the parallel light from the lens 5, and a predetermined distance from the half mirror 6. A beam which is disposed between the lens 5 and the half mirror 6, and which separates the reflected light from the half mirror 6 and the reflected mirror 7 from the parallel light from the lens 5 A splitter 8, two lenses 10 and 11 for condensing light (interference fringes) separated by the beam splitter 8 on a television camera 9 which is a photoelectric detection unit for photoelectrically detecting the light, D
A frame memory 12 serving as a first storage medium for storing a photoelectric detection result of interference fringes by the television camera 9 converted into binary signal data by the converter;
An arithmetic unit 13 for analyzing the interference fringes based on the binary signal data of the photoelectric detection result of the interference fringes stored in the storage unit to obtain a refractive index distribution in the subject included in the measurement unit; The display 14 is a display means for displaying the obtained refractive index distribution, the phase distribution obtained during the calculation, and the like in the form of characters, diagrams, or visual images.

これらのうち、He-Neレーザ2、スリット3、レンズ
4および5、ハーフミラー6、反射鏡7、およびビーム
スプリッター8とで、フィゾー干渉計を構成しており、
ハーフミラー6と反射鏡7との間に、相対する2つの光
学的平面を有する被測定部が設けられた被検体15が配さ
れる。このときの被検体15の向きは、2つの光学的平面
が光路に含まれる向きである。
Among them, the He-Ne laser 2, the slit 3, the lenses 4 and 5, the half mirror 6, the reflecting mirror 7, and the beam splitter 8 constitute a Fizeau interferometer,
A subject 15 provided with a measured part having two opposing optical planes is arranged between the half mirror 6 and the reflecting mirror 7. At this time, the direction of the subject 15 is a direction in which the two optical planes are included in the optical path.

また演算部13は、第1図(b)に示すように、フレー
ムメモリー12に記憶された、被検体15の2つの光学的平
面が光路に含まれるようにこの被検体15を上記フィゾー
干渉計の一方の光路(ハーフミラー6と反射鏡7との間
の光路)内に配することにより得られる第1の干渉縞の
光電検出結果の2値信号データ、前記第1の干渉縞を生
じさせる前記光路差の一因となる前記被測定部中の光路
差による第2の干渉縞の光電検出結果の2値信号デー
タ、および前記第1の干渉縞を生じさせる前記光路差の
一因となる、前記フィゾー干渉計の2つの光路自体間の
光路差による第3の干渉縞の光電検出結果の2値信号デ
ータとを基に、前記第1、第2および第3の干渉縞にお
ける位相分布の2値信号データをそれぞれ求める位相分
布算出手段20と、この位相分布手段20で求めた前記第
1、第2および第3の干渉縞における位相分布の2値信
号データをそれぞれ記憶する第2の記憶手段21と、この
第2の記憶手段21に記憶された前記第1、第2および第
3の干渉縞における位相分布の2値信号データを基に、
前記被測定部中に含まれる被検体における屈折率分布の
2値信号データを求める屈折率分布算出手段22と、この
屈折率分布算出手段22で求めた前記被測定部中に含まれ
る被検体における屈折率分布の2値信号データを記憶す
る第3の記憶手段23とを有している。
Further, as shown in FIG. 1 (b), the arithmetic unit 13 converts the subject 15 into the Fizeau interferometer so that the two optical planes of the subject 15 stored in the frame memory 12 are included in the optical path. The binary signal data of the photoelectric detection result of the first interference fringe obtained by arranging the first interference fringe in one of the optical paths (the optical path between the half mirror 6 and the reflecting mirror 7) generates the first interference fringe. It contributes to the binary signal data of the photoelectric detection result of the second interference fringe due to the optical path difference in the measured part, which contributes to the optical path difference, and to the optical path difference that causes the first interference fringe. The phase distribution of the first, second, and third interference fringes based on the binary signal data of the photoelectric detection result of the third interference fringe caused by the optical path difference between the two optical paths of the Fizeau interferometer. A phase distribution calculating means 20 for respectively obtaining binary signal data; A second storage means for storing binary signal data of the phase distribution in the first, second and third interference fringes obtained by the distribution means, respectively; and a second storage means for storing the binary signal data stored in the second storage means. Based on the binary signal data of the phase distribution in the first, second and third interference fringes,
Refractive index distribution calculating means 22 for obtaining binary signal data of the refractive index distribution in the subject included in the measured part, and in the subject included in the measured part obtained by the refractive index distribution calculating means 22 And third storage means 23 for storing binary signal data of the refractive index distribution.

この演算部13における位相分布算出手段20は、FFT法
により干渉縞の解析を行うものであり、演算部13におけ
るデータ処理は、第1図(c)に示すように、干渉縞の
光電検出結果の2値信号データの入力(ステップ30)、
フーリエ変換(ステップ31)による当該干渉縞のスペク
トル分布(パワースペクトル)の算出(ステップ32)、
このパワースペクトルのディスプレー14上への表示(ス
テップ33)、ディスプレー14に表示したパワースペクト
ルを参考としての逆フーリエ変換に必要なデータの抽出
(ステップ34)、この抽出したデータの逆フーリエ変換
(ステップ35)の結果を用いた位相の算出(ステップ3
6)、この位相の算出結果のディスプレー14上への表示
(ステップ37)、外部入力装置を使っての位相の接続
(ステップ38)、被測定部中に含まれる被検体における
屈折率分布および被測定部の厚みの分布の算出(ステッ
プ39)、および被測定部中に含まれる被検体における屈
折率分布のディスプレー14上の表示(ステップ40)の順
で行われる。このとき、ステップ31〜ステップ38は位相
分布算出手段20により行われ、ステップ39は屈折率分布
算出手段22により行われる。
The phase distribution calculating means 20 in the arithmetic unit 13 analyzes the interference fringes by the FFT method. The data processing in the arithmetic unit 13 is performed as shown in FIG. Input of binary signal data of (step 30),
Calculation of the spectral distribution (power spectrum) of the interference fringes by Fourier transform (Step 31) (Step 32),
This power spectrum is displayed on the display 14 (step 33), the data necessary for the inverse Fourier transform is referenced with the power spectrum displayed on the display 14 as a reference (step 34), and the inverse Fourier transform of the extracted data (step 34) Calculation of phase using the result of step 35) (step 3
6), display of the calculation result of the phase on the display 14 (step 37), connection of the phase using an external input device (step 38), the distribution of the refractive index of the object included in the part to be measured, and the The calculation of the thickness distribution of the measuring section (step 39) and the display of the refractive index distribution of the subject included in the measuring section on the display 14 (step 40) are performed in this order. At this time, steps 31 to 38 are performed by the phase distribution calculating means 20, and step 39 is performed by the refractive index distribution calculating means 22.

このようにして構成される屈折率分布の測定装置1を
用い、直径150mm、厚さ100mmの円柱状の硼珪酸系ガラス
ブロック(屈折率は1.51)を被検体として、以下の要領
でこのガラスブロックにおける屈折率分布を測定した。
Using the refractive index distribution measuring device 1 configured as described above, a cylindrical borosilicate glass block (refractive index: 1.51) having a diameter of 150 mm and a thickness of 100 mm was used as a subject and this glass block was treated in the following manner. Was measured for the refractive index distribution.

まず、このガラスブロックの上面および下面の平行度
を5秒以内とし、かつ上面および下面を面精度がλ/6
(λ=632.8nm)以内となるように光学研磨し、上面お
よび下面を相対する2つの工学的平面として、ガラスブ
ロック全体に被測定部を設けた。
First, the parallelism between the upper and lower surfaces of this glass block is set within 5 seconds, and the surface accuracy of the upper and lower surfaces is λ / 6.
(Λ = 632.8 nm) was optically polished, and the measured portion was provided on the entire glass block as two engineering planes whose upper surface and lower surface were opposed to each other.

次に第1図(a)に示した二光束干渉計からハーフミ
ラー6と反射鏡7を取り除き、被測定部中の光路差によ
る前述の第2の干渉縞を得、この干渉縞をテレビカメラ
9により光電検出して、この光電検出結果を2値信号デ
ータとしてフレームメモリー12に記憶させた。さらにこ
の状態で、被検体を、2つの光学的平面が光路に含まれ
るように、第1図(a)に示した屈折率分布測定装置1
を構成するハーフミラー6と反射鏡7との間に配して、
被検体(被測定部)を配した光路を通った光とこの被検
体を配さなかった光路を通った光との光路差による第1
の干渉縞を得、この干渉縞をテレビカメラ9により光電
検出して、この光電検出結果を2値信号データとしてフ
レームメモリー12に記憶させた。次いで、被検体を光路
内から除いて、上記第1の干渉縞を生じさせる光路差の
一因となったフィゾー干渉計の2つの光路自体間の光路
差による第3の干渉縞を得、この干渉縞をテレビカメラ
9により光電検出して、この光電検出結果を2値信号デ
ータとしてフレームメモリー12に記憶させた。
Next, the half mirror 6 and the reflecting mirror 7 are removed from the two-beam interferometer shown in FIG. 1A, and the above-described second interference fringe due to the optical path difference in the measured section is obtained. 9, the result of the photoelectric detection is stored in the frame memory 12 as binary signal data. Further, in this state, the sample is placed on the refractive index distribution measuring device 1 shown in FIG. 1A so that the two optical planes are included in the optical path.
Between the half mirror 6 and the reflecting mirror 7 constituting
The first is due to the optical path difference between the light passing through the optical path where the subject (measured part) is arranged and the light passing through the optical path where the subject is not arranged.
The interference fringes were obtained, the interference fringes were photoelectrically detected by the television camera 9, and the results of the photoelectric detection were stored in the frame memory 12 as binary signal data. Next, the subject is removed from the optical path to obtain a third interference fringe due to an optical path difference between the two optical paths of the Fizeau interferometer, which has contributed to the optical path difference that causes the first interference fringe. The interference fringes were photoelectrically detected by the television camera 9 and the result of the photoelectric detection was stored in the frame memory 12 as binary signal data.

この後、演算部13において第1図(c)示したステッ
プに従ってデータ処理を行い、被測定部における厚みの
分布および被測定部中に含まれる被検体における屈折率
分布を算出し、その結果をディスプレー14に表示させ
た。これらの結果を第2図および第3図に示す。
Thereafter, the arithmetic unit 13 performs data processing in accordance with the steps shown in FIG. 1 (c) to calculate the distribution of the thickness of the measured part and the distribution of the refractive index of the subject included in the measured part, and calculate the result. Displayed on display 14. These results are shown in FIG. 2 and FIG.

第2図は被測定部における厚みの分布を示す図であ
り、等高線の間隔は0.2λである。
FIG. 2 is a diagram showing the distribution of thickness in the measured portion, and the interval between contour lines is 0.2λ.

また第3図は被測定部中に含まれる被検体における屈
折率分布を示す図であり、等高線の間隔は2×10-6であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing the refractive index distribution of the specimen contained in the measured part, and the interval between contour lines is 2 × 10 −6 .

なお、第2図および第3図における矩形状の枠は、測
定の便宜を図るために設けたもの(以下同様)で、この
矩形状の枠内の曲線が被測定部における厚みの分布ある
いは被測定部中に含まれる被検体における屈折率分布を
示す等高線である。等高線を記した範囲は、データ解析
の際、外部入力装置を用いて被測定部におけるデータを
抽出する際の抽出誤差により、被測定部の断面形状とは
若干異なった輪郭を有するが、この誤差は容易に補正可
能である(以下同様)。
The rectangular frame in FIGS. 2 and 3 is provided for convenience of measurement (the same applies hereinafter), and the curve in the rectangular frame indicates the thickness distribution or the thickness distribution in the measured part. 9 is a contour line showing a refractive index distribution in a subject included in the measurement unit. The contoured area has a contour slightly different from the cross-sectional shape of the measured part due to an extraction error when extracting data at the measured part using an external input device during data analysis. Can be easily corrected (the same applies hereinafter).

実施例2 実施例1で用いた、被測定部を設けた後のガラスブロ
ックにおける屈折率分布を、第3の発明の屈折率分布の
測定方法に基づいて測定した。
Example 2 The refractive index distribution of the glass block provided with the portion to be measured used in Example 1 was measured based on the refractive index distribution measuring method of the third invention.

なおこのときの屈折率分布の測定装置としては、第4
の発明に基づく屈折率分布の測定装置を用いた。この屈
折率分布の測定装置は、第1図(a)に示した屈折率分
布の測定装置1と同様の構成であるが、演算部13に変え
て、第4図に示す演算部50を用いた。
In this case, the measuring device for the refractive index distribution is the fourth device.
The measurement apparatus of the refractive index distribution based on the invention of the above was used. This refractive index distribution measuring device has the same configuration as the refractive index distribution measuring device 1 shown in FIG. 1A, but uses a computing unit 50 shown in FIG. Was.

すなわち、この演算部50は、第4図に示すように、位
相分布算出手段20から第2の記憶手段21、屈折率分布算
出手段22および第3の記憶手段23に至までは、前述の演
算部13と同様であるが、この第3の記憶手段23に記憶さ
れた、同一被検体中に設けられた複数の被測定部中にそ
れぞれ含まれる前記被検体の屈折率分布の2値信号デー
タを基に、前記被測定部間で共通する領域中に含まれる
前記被検体における屈折率分布の2値信号データから前
記被測定部中に含まれる前記被検体毎の屈折率分布の2
値信号データ同士をつなぎ合わせて、前記複数の被測定
部が設けられた領域内に含まれる前記被検体における屈
折率分布の2値信号データを合成するデータ合成手段51
と、このデータ合成手段51により得られた2値信号デー
タを記憶する第4の記憶手段52と、この第4の記憶手段
52に記憶された2値信号データを文字化、図式化または
可視像化して表示する第2の表示手段53とが付加されて
いる。なお、第4図において第1図(b)と共通する部
分については、第1図(b)と同じ符号を付して、その
説明を省略した。また、第2の表示手段53は、第1図
(a)に示した屈折率分布の測定装置1におけるディス
プレー14と同一の表示手段を用いた。
That is, as shown in FIG. 4, the calculation unit 50 performs the above-described calculation from the phase distribution calculation unit 20 to the second storage unit 21, the refractive index distribution calculation unit 22, and the third storage unit 23. The same as that of the unit 13, but the binary signal data of the refractive index distribution of the subject stored in the third storage unit 23 and included in each of the plurality of measurement units provided in the same subject. Based on the binary signal data of the refractive index distribution of the object included in the region to be measured included in the area common to the object to be measured, the refractive index distribution of each object included in the object to be measured included in the object to be measured
Data synthesizing means 51 for connecting value signal data to each other and synthesizing binary signal data of a refractive index distribution in the subject included in the region where the plurality of measured parts are provided.
A fourth storage means 52 for storing the binary signal data obtained by the data synthesizing means 51; and a fourth storage means.
Second display means 53 for displaying the binary signal data stored in 52 in the form of a character, a graphic, or a visual image is added. In FIG. 4, portions common to FIG. 1 (b) are denoted by the same reference numerals as in FIG. 1 (b), and description thereof is omitted. As the second display means 53, the same display means as the display 14 in the refractive index distribution measuring device 1 shown in FIG. 1A was used.

ガラスブロックにおける屈折率分布の測定は、まず、
第5図に示すように、被検体であるガラスブロック55に
2つの被測定部56および57を設け、被測定部56中に含ま
れる被検体における屈折率分布および被測定部57中に含
まれる被検体における屈折率分布をそれぞれ実施例1と
同様にして求め、得られた結果を第2の表示手段53(デ
ィスプレー14)に表示させた。なお、このときの被測定
部56および57は、共通の領域58を有している。これらの
結果を第6図(a)および第6図(b)に示す。第6図
(a)は、被測定部56中に含まれる被検体における屈折
率分布を示しており、第6図(b)は、被測定部57中に
含まれる被検体における屈折率分布を示している。両図
における等高線の間隔は、共に2×10-6である。
First, the measurement of the refractive index distribution in the glass block
As shown in FIG. 5, two measurement units 56 and 57 are provided on a glass block 55 as an object, and the refractive index distribution of the object included in the measurement unit 56 and the refractive index distribution included in the object 57 are included. The refractive index distribution in the subject was obtained in the same manner as in Example 1, and the obtained result was displayed on the second display means 53 (display 14). Note that the measured portions 56 and 57 at this time have a common area 58. These results are shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). FIG. 6 (a) shows the refractive index distribution of the subject contained in the measurement section 56, and FIG. 6 (b) shows the refractive index distribution of the subject contained in the measurement section 57. Is shown. The interval between the contour lines in both figures is 2 × 10 −6 .

この後、演算部50におけるデータ合成手段51により、
被測定部56中に含まれる被検体における屈折率分布と被
測定部57中に含まれる被検体における屈折率分布とで、
共通の領域58中に含まれる被検体におけるそれぞれの屈
折率分布のデータの差の2乗和が最小となるように、一
方の被測定部中に含まれる被検体における屈折率分布の
データにある値を加え、両者の値の平均値を共通の領域
58中に含まれる被検体における屈折率分布のデータとす
ることにより、被測定部56中に含まれる被検体における
屈折率分布のデータおよび被測定部57中に含まれる被検
体における屈折率分布のデータとをつなぎ合わせて、被
検体であるガラスブロック55全体における屈折率分布を
合成し、得られた結果を第2の表示手段53(ディスプレ
ー14)に表示させた。この結果を第7図に示す。なお、
第7図における等高線の間隔も、2×10-6である。
Thereafter, the data synthesizing unit 51 in the arithmetic unit 50
In the refractive index distribution in the subject included in the measured portion 56 and the refractive index distribution in the subject included in the measured portion 57,
In order to minimize the sum of squares of the difference between the data of the respective refractive index distributions in the subject included in the common area 58, the data of the refractive index distribution in the subject included in one of the measurement units is included. Add the values and average the two values to the common area
By using the data of the refractive index distribution of the subject included in 58, the data of the refractive index distribution of the subject included in the measured portion 56 and the refractive index distribution of the subject included in the measured portion 57 are included. The data and the data were joined together to synthesize a refractive index distribution over the entire glass block 55 as a subject, and the obtained result was displayed on the second display means 53 (display 14). The result is shown in FIG. In addition,
The interval between contour lines in FIG. 7 is also 2 × 10 −6 .

第7図と第3図との比較から明らかなように、両図面
における等高線の数や間隔は良く一致しており、第3の
発明の屈折率分布の測定方法によっても、実用上支障の
ない精度の屈折率分布が求められる。
As is clear from the comparison between FIG. 7 and FIG. 3, the numbers and intervals of the contour lines in both drawings are in good agreement, and there is no practical problem even with the method of measuring the refractive index distribution of the third invention. An accurate refractive index distribution is required.

実施例3 被検体の相対する2つの面に、この被検体の屈折率に
近い屈折率を有する液層を介して、主表面が光学研磨さ
れた透明板を配することにより、2つの光学的平面を形
成して被測定部とし、この被測定部中に含まれる被検体
における屈折率分布を、第5の発明の屈折率分布の測定
方法に基づいて測定した。
Example 3 By disposing a transparent plate whose main surface is optically polished on two opposing surfaces of a subject via a liquid layer having a refractive index close to the refractive index of the subject, two A flat surface was formed as a portion to be measured, and the refractive index distribution of the sample contained in the portion to be measured was measured based on the refractive index distribution measuring method of the fifth invention.

なおこのときの屈折率分布の測定装置としては、第6
の発明に基づく屈折率分布の測定装置を用いた。この屈
折率分布の測定装置は、第1図(a)に示した屈折率分
布の測定装置1と同様の構成であるが、演算部13に変え
て、第8図に示す演算部60を用いた。
In this case, the measuring device for the refractive index distribution is the sixth device.
The measurement apparatus of the refractive index distribution based on the invention of the above was used. This refractive index distribution measuring device has the same configuration as the refractive index distribution measuring device 1 shown in FIG. 1 (a), but uses a computing unit 60 shown in FIG. Was.

すなわち、この演算部60は、第8図に示すように、位
相分布算出手段20から第2の記憶手段21、屈折率分布算
出手段22および第3の記憶手段23に至るまでは、前述の
演算部13と同様であるが、前記第2の記憶手段21に記憶
された、相対する2つの面を有する被検体と、この被検
体の前記2つの面の少なくとも一方に該被検体の屈折率
に近い屈折率を有する液層を介して設けられた、少なく
とも一方の主表面が光学研磨された透明板とからなる第
1の被測定部についての、前記第1、第2および第3の
干渉縞における位相分布の2値信号データを基に前記第
1の被測定部における屈折率分布の2値信号データを求
めて、この2値信号データを前記第3の記憶手段23に記
憶させる第2の屈折率分布算出手段61と、前記第3の記
憶手段23に記憶された、前記第1の被測定部における屈
折率分布の2値信号データ、および前記第1の被測定部
を構成する前記透明板の1枚ずつ、または前記2枚の透
明板をこれらの透明板の屈折率に近い屈折率を有する液
層を介して張合わせなる複合板からなる第2の被測定部
における屈折率分布の2値信号データとから、前記第1
の被測定部に含まれる前記被検体における屈折率分布の
2値信号データを求める第3の屈折率分布算出手段62
と、前記第3の屈折率分布算出手段62により得られた2
値信号データを記憶する第5の記憶手段63と、前記第5
の記憶手段63に記憶された2値信号データを、文字化、
図式化または可視像化して表示する第3の表示手段64と
が付加されている。なお、第8図において第1図(b)
と共通する部分については、第1図(b)と同じ符号を
付して、その説明を省略した。また、第3の表示手段64
は、第1図(a)に示した屈折率分布の測定装置1にお
けるディスプレー14と同一の表示手段を用いた。
That is, as shown in FIG. 8, the calculation unit 60 performs the above-described calculation from the phase distribution calculation unit 20 to the second storage unit 21, the refractive index distribution calculation unit 22, and the third storage unit 23. The same as the unit 13 except that the object stored in the second storage unit 21 and having two opposing surfaces and at least one of the two surfaces of the object includes the refractive index of the object. The first, second, and third interference fringes of a first measurement target portion including a transparent plate having at least one main surface optically polished provided through a liquid layer having a close refractive index A second signal data of the refractive index distribution in the first measured portion is obtained based on the binary signal data of the phase distribution in the step (a), and the second signal data is stored in the third storage means. The refractive index distribution calculating unit 61 and the third storage unit 23 Binary signal data of the refractive index distribution in the first measured part, and one of the transparent plates constituting the first measured part, or the two transparent plates are replaced by the refractive indices of these transparent plates. From the binary signal data of the refractive index distribution in the second portion to be measured, which is composed of a composite plate bonded through a liquid layer having a refractive index close to
A third refractive index distribution calculating means 62 for obtaining binary signal data of the refractive index distribution in the subject included in the measured part of FIG.
And 2 obtained by the third refractive index distribution calculating means 62.
Fifth storage means 63 for storing the value signal data;
The binary signal data stored in the storage means 63 is converted into a character,
Third display means 64 for displaying a graphic or visualized image is added. In FIG. 8, FIG. 1 (b)
1 are denoted by the same reference numerals as in FIG. 1 (b), and description thereof is omitted. Third display means 64
Used the same display means as the display 14 in the refractive index distribution measuring apparatus 1 shown in FIG.

第5の発明の屈折率分布の測定方法に基づき、第6の
発明の屈折率分布の測定装置を用いた屈折率分布の測定
は、以下の要領で行った。
Based on the refractive index distribution measuring method of the fifth invention, the measurement of the refractive index distribution using the refractive index distribution measuring device of the sixth invention was performed in the following manner.

まず、実施例1および実施例2で用いた、被測定部を
設けた後のガラスブロックの2つの光学研磨面を、研磨
材(#400程度)により砂ズリ状に加工して(このとき
の両面の平行度は10秒程度)被検体とし、第9図に示す
ように、この被検体65の2つの砂ズリ面の全面に、被検
体65の屈折率に近い屈折率を有する液層66を介して、主
表面が光学研磨された2枚の硼珪酸系ガラス板(直径15
0mm、厚さ20mm、主表面の平行度5秒、面精度λ/10程
度、屈折率は1.51)67aおよび67bをそれぞれ配すること
により被測定部(第1の被測定部)を設けた。
First, the two optically polished surfaces of the glass block provided with the portion to be measured, which were used in Example 1 and Example 2, were processed into sand-sand using an abrasive (about # 400). As shown in FIG. 9, a liquid layer 66 having a refractive index close to the refractive index of the subject 65 is provided on the entire surface of the two sand-slip surfaces of the subject 65 as shown in FIG. Through which two borosilicate glass plates whose main surfaces are optically polished (diameter 15
A portion to be measured (first portion to be measured) was provided by disposing 0 mm, a thickness of 20 mm, a parallelism of the main surface of 5 seconds, a surface accuracy of about λ / 10, and a refractive index of 1.51) 67a and 67b.

次に、この被測定部における屈折率分布を、実施例1
と同様にして求めた第1、第2および第3の干渉縞にお
ける位相分布を基に、演算部60における第2の屈折率分
布算出手段61により求め、得られた結果を第3の表示手
段64(ディスプレー14)に表示させた。この結果を第10
図に示す。なお、第10図における等高線の間隔は、2×
10-6である。
Next, the refractive index distribution in the measured portion was determined according to Example 1.
Based on the phase distributions of the first, second and third interference fringes obtained in the same manner as described above, the second refractive index distribution calculating means 61 in the calculating section 60 calculates the obtained result, and the obtained result is displayed on the third display means. Displayed on 64 (Display 14). This result is
Shown in the figure. The interval between contour lines in FIG. 10 is 2 ×
It is 10 -6 .

次いで、第11図に示すように、被測定部を設けるため
に用いた2枚の硼珪酸系ガラス板67aおよび67bを、前述
の液層66と同等の液層68を介して張合わせて複合板(第
2の被測定部)とし、この複合板における屈折率分布を
実施例1と同様にして求め、得られた結果を第3の表示
手段64(ディスプレー14)に表示させた。この結果を第
12図に示す。なお、第12図における等高線の間隔も、2
×10-6である。
Next, as shown in FIG. 11, the two borosilicate glass plates 67a and 67b used for providing the portion to be measured are bonded together via a liquid layer 68 equivalent to the above-described liquid layer 66 to form a composite. A plate (second measured portion) was used, the refractive index distribution in this composite plate was determined in the same manner as in Example 1, and the obtained result was displayed on the third display means 64 (display 14). This result
Figure 12 shows. The interval between contour lines in FIG.
× 10 -6 .

この後、演算部60における第3の屈折率分布算出手段
62により、第1の被測定部における屈折率分布に2枚の
透明板と被検体との厚さの和を掛けた値から、第2の被
測定部における屈折率分布に2枚の透明板の厚さを掛け
た値を差し引き、この値を被検体の厚さの値で割ること
により、第1の被測定部を構成する被検体であるガラス
ブロック65全体における屈折率分布を求め、得られた結
果を第3の表示手段64(ディスプレー14)に表示させ
た。この結果を第13図に示す。なお、第13図における等
高線の間隔も、2×10-6である。
Thereafter, the third refractive index distribution calculating means in the arithmetic unit 60
According to 62, the value obtained by multiplying the refractive index distribution in the first measured part by the sum of the thicknesses of the two transparent plates and the subject is used to calculate the refractive index distribution in the second measured part by the two transparent plates. By subtracting the value obtained by multiplying by the thickness of the sample, and dividing the obtained value by the value of the thickness of the subject, the refractive index distribution of the entire glass block 65, which is the subject constituting the first measurement unit, is obtained. The obtained result is displayed on the third display means 64 (display 14). The result is shown in FIG. The interval between contour lines in FIG. 13 is also 2 × 10 −6 .

この実施例3では2枚の硼珪酸系ガラス板(オイルオ
ンプレートに相当する)を使用したために、被測定部の
支持台の構成上、測定領域がオイルオンプレートを使用
しない実施例1に比べて約25%減少し、解析領域が第3
図に示した解析領域の約75%となっている。このことを
考慮しつつ第13図と第3図とを比較すると、両図面にお
ける等高線の数や間隔は良く一致しており、第5の発明
の屈折率分布の測定方法によっても、実用上支障のない
精度の屈折率分布が求められることが、明らかである。
In the third embodiment, two borosilicate glass plates (corresponding to an oil-on-plate) are used, so that the measurement area is smaller than that of the first embodiment in which the measurement area does not use the oil-on-plate due to the configuration of the support base of the measured portion. By about 25%, and the analysis area is the third
This is about 75% of the analysis area shown in the figure. Comparing FIG. 13 with FIG. 3 in consideration of this fact, the numbers and intervals of the contour lines in both drawings are in good agreement, and the method of measuring the refractive index distribution of the fifth invention does not hinder practical use. It is clear that a refractive index distribution with no precision is required.

実施例4 実施例1で用いた、被測定部を設けた後のガラスブロ
ックにおける透過波面を、第7の発明の透過波面の測定
方法に基づいて測定した。
Example 4 The transmitted wavefront of the glass block provided with the portion to be measured used in Example 1 was measured based on the transmitted wavefront measuring method of the seventh invention.

なおこのときの透過波面の測定装置としては、第8の
発明に基づく透過波面の測定装置を用いた。この透過波
面の測定装置は、第4図に示した屈折率分布の測定装置
1と同様の構成であるが、このときの演算部は、第4図
に示した演算部50における屈折率分布算出手段22に代わ
って透過波面算出手段を有しており、さらにデータ合成
手段51に代わって複数の被測定部における透過波面の2
値信号データ同士を合成して1つの透過波面の2値信号
データとするデータ合成手段を有している。なお以下の
説明で、第1図(a)に示した屈折率分布の測定装置1
と同様の部材については、第1図(a)に付した符号を
用いて説明する。
The transmitted wavefront measuring device based on the eighth invention was used as the transmitted wavefront measuring device at this time. The transmitted wavefront measuring device has the same configuration as the refractive index distribution measuring device 1 shown in FIG. 4, but the arithmetic unit at this time is the refractive index distribution calculation unit 50 shown in FIG. A means for calculating a transmitted wavefront is provided in place of the means 22, and a means for calculating a transmitted wavefront in a plurality of measured parts is provided in place of the data combining means 51.
There is a data synthesizing means for synthesizing the value signal data to obtain binary signal data of one transmitted wavefront. In the following description, the refractive index distribution measuring device 1 shown in FIG.
The same members as described above will be described using the reference numerals given in FIG.

この演算部におけるデータ処理は、演算部50における
データ処理と同様であるが、被測定部における屈折率分
布および厚みの分布を算出するステップ(ステップ39、
第1図(c)参照)が被測定部における透過波面を算出
するステップに、また被測定部における屈折率分布をデ
ィスプレー14上へ表示するステップ(ステップ40、第1
図(c)参照)が被測定部における透過波面をディスプ
レー14上へ表示するステップにそれぞれ置き代わってい
る。
The data processing in the calculation unit is the same as the data processing in the calculation unit 50, except that a step of calculating the refractive index distribution and the thickness distribution in the measured part (steps 39 and 39).
FIG. 1 (c)) is a step of calculating the transmitted wavefront in the measured part, and a step of displaying the refractive index distribution in the measured part on the display 14 (step 40, first step).
FIG. (C) replaces the step of displaying the transmitted wavefront on the display 14 on the portion to be measured.

被測定部を設けた後のガラスブロックにおける透過波
面の測定は、実施例2と同様にして、以下の要領で行っ
た。
The measurement of the transmitted wavefront in the glass block after the provision of the part to be measured was performed in the same manner as in Example 2 in the following manner.

まず実施例2と同様にして、被検体であるガラスブロ
ック55に設けた被測定部を2つの被測定部56および57
(第5図参照)に分け、各被測定部毎に、被検体(被測
定部)を配した光路を通った光とこの被検体を配さなか
った光路を通った光との光路差による第1の干渉縞を
得、この干渉縞をテレビカメラ9により光電検出して、
この光電検出結果を2値信号データとしてフレームメモ
リー12に記憶させた。また各被測定部毎に、第1の干渉
縞を得た状態から被検体を光路外に除いて、上記第1の
干渉縞を生じさせる光路差の一因となったフィゾー干渉
計の2つの光路自体間の光路差による第2の干渉縞を
得、この干渉縞をテレビカメラ9により光電検出して、
この光電検出結果を2値信号データとしてフレームメモ
リー12に記憶させた。
First, in the same manner as in the second embodiment, the measurement target portion provided on the glass block 55 as the test subject is connected to the two measurement target portions 56 and 57.
(See FIG. 5), and for each measured part, the light path difference between the light passing through the optical path on which the subject (measured part) is arranged and the light passing through the optical path without the subject is arranged. A first interference fringe is obtained, and this interference fringe is photoelectrically detected by the television camera 9, and
This photoelectric detection result was stored in the frame memory 12 as binary signal data. In addition, for each of the parts to be measured, the subject is removed from the optical path from the state where the first interference fringe is obtained, and the two Fizeau interferometers that contribute to the optical path difference that causes the first interference fringe are generated. A second interference fringe due to an optical path difference between the optical paths themselves is obtained, and this interference fringe is photoelectrically detected by the television camera 9, and
This photoelectric detection result was stored in the frame memory 12 as binary signal data.

次いで、演算部においてデータ処理を行って各被測定
部における透過波面を求め、得られた結果を表示手段
(ディスプレー14)に表示させた。これらの結果を第14
図(a)および第14図(b)に示す。第14図(a)は、
被測定部57における透過波面を示しており、第14図
(b)は、被測定部56における透過波面を示している。
両図における等高線の間隔は、0.2λ(λ=632.8nm)で
ある。
Next, data processing was performed in the arithmetic unit to determine the transmitted wavefront in each measured part, and the obtained result was displayed on the display means (display 14). These results are
This is shown in FIG. 14 (a) and FIG. 14 (b). FIG. 14 (a)
FIG. 14 (b) shows a transmitted wavefront in the measured section 56. FIG. 14 (b) shows a transmitted wavefront in the measured section 57. FIG.
The interval between the contour lines in both figures is 0.2λ (λ = 632.8 nm).

この後、演算部におけるデータ合成手段により、被測
定部56における透過波面と被測定部57における透過波面
とで、共通の領域58におけるそれぞれの透過波面のデー
タの差の2乗和が最小となるように、一方の被測定部に
おける透過波面のデータにある値を加え、両者の値の平
均値を共通の領域58における透過波面のデータとするこ
とにより、被測定部56における透過波面のデータおよび
被測定部57における透過波面のデータとをつなぎ合わせ
て、被検体であるガラスブロック55全体における透過波
面を合成して、得られた結果を表示手段(ディスプレー
14)に表示させた。この結果を第15図に示す。なお、第
15図における等高線の間隔も0.2λである。
Thereafter, the sum of squares of the difference between the data of the transmitted wavefronts in the common area 58 between the transmitted wavefront in the measured section 56 and the transmitted wavefront in the measured section 57 is minimized by the data combining means in the arithmetic section. As described above, by adding a certain value to the data of the transmitted wavefront in one measured part, and by setting the average value of both values as the data of the transmitted wavefront in the common area 58, the data of the transmitted wavefront in the measured part 56 and The transmitted wavefront data in the measured section 57 is joined to combine the transmitted wavefront in the entire glass block 55, which is the subject, and the obtained result is displayed on display means (display).
Displayed in 14). The result is shown in FIG. In addition,
The interval between contour lines in FIG. 15 is also 0.2λ.

なお実施例4では、被検体の相対する2つの面を光学
研磨することにより設けられた被測定部における透過波
面を求めたが、被測定部の相対する2つの面に、この被
検体の屈折率に近い屈折率を有する液層を介して、主表
面が光学研磨された透明板を配することにより設けられ
た被測定部における透過波面についても、同様にして測
定することができる。
In the fourth embodiment, the transmitted wavefronts at the measurement target portion provided by optically polishing the two opposing surfaces of the subject are obtained. A transmitted wavefront in a measurement target portion provided by disposing a transparent plate whose main surface is optically polished via a liquid layer having a refractive index close to the refractive index can be similarly measured.

以上説明した実施例1、2、3および4では、干渉縞
の光電検出結果をもとに干渉縞の解析を行って位相分布
を求める際にFFT法を用いたが、このときの干渉縞の解
析はFFT法に限らず、フリンジスキャン法、細線化法等
により行うことができ、いずれか1つの方法を単独で用
いてもよいし、2つ以上の方法を併用してもよい。
In the first, second, third, and fourth embodiments described above, the FFT method is used to obtain the phase distribution by analyzing the interference fringes based on the photoelectric detection result of the interference fringes. The analysis is not limited to the FFT method, and can be performed by a fringe scan method, a thinning method, or the like. Any one method may be used alone, or two or more methods may be used in combination.

フリンジスキャン法とは、2つの光の光路差を僅かず
つ変化させることのできる波面分割による二光束干渉計
を用いて、光路差を変えることによって得られる複数の
干渉縞と光路差の変化データとから、干渉縞の位相分布
を求める測定方法である。2つの光の光路差を変化させ
る方法としては、2つの光路の一方の光路長を変化させ
る方法、光源の波長を変える方法等を用いることができ
る。このような二光束干渉計を用いた測定装置として
は、例えばフィゾー干渉計を基本とする場合、第16図に
示す測定装置を例示することができる。
The fringe scanning method uses a two-beam interferometer based on wavefront splitting that can change the optical path difference between two lights little by little, and obtains a plurality of interference fringes obtained by changing the optical path difference and change data of the optical path difference. Is a measurement method for obtaining the phase distribution of the interference fringes from As a method of changing the optical path difference between the two lights, a method of changing the optical path length of one of the two light paths, a method of changing the wavelength of the light source, and the like can be used. As a measuring device using such a two-beam interferometer, for example, when a Fizeau interferometer is used as a basis, a measuring device shown in FIG. 16 can be exemplified.

この測定装置70においては、フィゾー干渉計を構成す
る反射鏡7の裏面にPZT(ピエゾ素子)71が設けられて
おり、反射鏡7は、PZT71に印加された電圧量に応じて
平行移動し、このときの反射鏡7の移動量は演算部72に
おいて算出されて、位相分布を求める際のデータの1つ
として用いられる。なお、第16図に示した測定装置70に
おいて第1図(a)に示した屈折率分布の測定装置1と
共通する部材については、第1図(a)と同じ符号を付
して、その説明を省略する。
In this measuring device 70, a PZT (piezo element) 71 is provided on the back surface of the reflecting mirror 7 constituting the Fizeau interferometer, and the reflecting mirror 7 translates in accordance with the amount of voltage applied to the PZT 71, The movement amount of the reflecting mirror 7 at this time is calculated by the calculation unit 72, and is used as one of the data when obtaining the phase distribution. In the measuring device 70 shown in FIG. 16, members common to the refractive index distribution measuring device 1 shown in FIG. 1 (a) are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 (a). Description is omitted.

演算部72におけるデータ処理は、例えば第1の発明の
屈折率分布の測定方法に基づいて屈折率分布を求める場
合、第16図に示すステップに従って行われる。
The data processing in the arithmetic unit 72 is performed in accordance with the steps shown in FIG. 16 when the refractive index distribution is obtained based on the refractive index distribution measuring method of the first invention, for example.

すなわち、PZTへの高電圧の印加(ステップ80)、こ
のとき得られる干渉縞の光電検出結果の2値信号データ
の入力(ステップ81)、ステップ80とステップ81の繰返
し、PZTの移動量とそのときの干渉縞の光電検出結果の
2値信号データとからの位相分布の算出(ステップ8
2)、被測定部中に含まれる被検体における屈折率分布
および被測定部における厚みの分布の算出(ステップ8
3)、および被測定部中に含まれる被検体における屈折
率分布のディスプレー14上への表示(ステップ84)の順
で行われる。
That is, application of a high voltage to the PZT (step 80), input of binary signal data of photoelectric detection results of interference fringes obtained at this time (step 81), repetition of steps 80 and 81, movement amount of the PZT and its Of phase distribution from binary signal data of photoelectric detection result of interference fringes at the time (step 8
2) calculation of the refractive index distribution of the specimen contained in the measured part and the distribution of the thickness of the measured part (Step 8)
3), and the display of the refractive index distribution of the subject included in the measured portion on the display 14 (step 84).

また演算部72から適当な信号を送ることによって、光
源2の波長を変えることで干渉縞の位相分布を求めるこ
ともできる。この場合、光源の波長の変化量は演算部72
で算出され、このデータと干渉縞の光電検出結果の2値
信号データとから位相分布のデータを求めることができ
る。
The phase distribution of the interference fringes can also be obtained by changing the wavelength of the light source 2 by sending an appropriate signal from the arithmetic unit 72. In this case, the change amount of the wavelength of the light source is
The data of the phase distribution can be obtained from this data and the binary signal data of the photoelectric detection result of the interference fringes.

透過波面を求める場合は、被測定部中に含まれる被検
体における屈折率分布および被測定部における厚みの分
布を算出するステップ(ステップ83)が被測定部におけ
る透過波面を算出するステップに、また被測定部中に含
まれる被検体における屈折率分布をディスプレー14上へ
表示するステップ(ステップ84)が被測定部における透
過波面をディスプレー14上へ表示するステップにそれぞ
れ置き代わる。
When the transmitted wavefront is determined, the step of calculating the refractive index distribution of the object included in the measured part and the distribution of the thickness of the measured part (step 83) includes the step of calculating the transmitted wavefront of the measured part; The step of displaying on the display 14 the refractive index distribution of the object included in the measured part on the display 14 (step 84) replaces the step of displaying the transmitted wavefront of the measured part on the display 14, respectively.

細線化法により干渉縞の解析を行う場合、測定装置の
演算部におけるデータ処理は、例えば第1の発明の屈折
率分布の測定方法に基づいて屈折率分布を求める場合、
第17図に示すステップに従って行われる。
When analyzing the interference fringes by the thinning method, the data processing in the arithmetic unit of the measuring device is performed, for example, when the refractive index distribution is obtained based on the refractive index distribution measuring method of the first invention.
This is performed according to the steps shown in FIG.

すなわち、干渉縞の光電検出結果の2値信号データの
入力(ステップ90)、入力された2値信号データの平均
化、2値化、尾根線抽出等を行う前処理(ステップ9
1)、前処理により得られたデータに基づく細線化(ス
テップ92)、外部入力装置を用いての縞次数の決定(ス
テップ93)、縞次数の補間(ステップ94)、被測定部中
に含まれる被検体における屈折率分布および被測定部に
おける厚みの分布の算出(ステップ95)、および被測定
部中に含まれる被検体における屈折率分布のディスプレ
ー14上への表示(ステップ96)の順で行われる。なお位
相分布は、ステップ94を経た時点で求められており、被
測定部中に含まれる被検体における屈折率分布および被
測定部における厚みの分布を算出するステップ95は、ス
テップ94を経た時点のデータを基に行われる。
That is, preprocessing (step 90) of inputting binary signal data as a result of photoelectric detection of interference fringes (step 90), averaging the input binary signal data, binarizing, extracting a ridge line, and the like.
1), thinning based on the data obtained by the preprocessing (step 92), determination of the stripe order using an external input device (step 93), interpolation of the stripe order (step 94), included in the part to be measured The calculation of the refractive index distribution of the object to be measured and the distribution of the thickness of the object to be measured (step 95), and the display of the refractive index distribution of the object included in the object to be measured on the display 14 (step 96) are performed in this order. Done. Note that the phase distribution is obtained at the time of passing through step 94, and the step 95 of calculating the refractive index distribution of the subject included in the measured portion and the distribution of the thickness at the measured portion is performed at the time of passing through step 94. It is based on the data.

また、透過波面を求める場合は、被測定部中に含まれ
る被検体における屈折率分布および被測定部における厚
みの分布を算出するステップ(ステップ95)が被測定部
における透過波面を算出するステップに、また被測定部
中に含まれる被検体における屈折率分布をディスプレー
14上へ表示するステップ(ステップ96)が被測定部はに
おける透過波面をディスプレー14上へ表示するステップ
にそれぞれ置き代わる。
When the transmitted wavefront is determined, the step of calculating the refractive index distribution of the object included in the measured portion and the distribution of the thickness of the measured portion (step 95) is replaced with the step of calculating the transmitted wavefront of the measured portion. Display the refractive index distribution of the specimen contained in the part to be measured
The step of displaying on the display 14 (step 96) replaces the step of displaying the transmitted wavefront of the measured portion on the display 14, respectively.

以上の干渉縞解析法は、1個所または複数個所の屈折
率分布を測定する際、あるいは1個所または複数個所の
透過波面を測定する際に、適宜組み合わせて用いてもよ
い。
The above-described interference fringe analysis methods may be used in an appropriate combination when measuring the refractive index distribution at one or a plurality of locations or when measuring the transmitted wavefront at one or a plurality of locations.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明の屈折率分布の測定方法
および測定装置によれば、被検体における屈折率分布を
正確に測定することができ、また、大型の被検体につい
ても干渉計の大型化を図ることなく、この大型の被検体
における屈折率分布を正確に測定することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the method and the apparatus for measuring the refractive index distribution of the present invention, the refractive index distribution in the subject can be accurately measured, and the method can be applied to a large subject. Without increasing the size of the interferometer, it is possible to accurately measure the refractive index distribution of the large object.

また本発明の透過波面の測定方法および測定装置によ
れば、大型の被検体についても干渉計の大型化を図るこ
となく、この大型の被検体における透過波面を正確に測
定することができる。
Further, according to the transmitted wavefront measuring method and measuring apparatus of the present invention, the transmitted wavefront of a large object can be accurately measured without increasing the size of the interferometer even for a large object.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図(a)は本発明の屈折率分布の測定装置の一例を
示す概略図、第1図(b)は本発明の屈折率分布の測定
装置の演算部の一例を示すブロック図、第1図(c)は
本発明の屈折率分布の測定装置の演算部におけるデータ
処理のステップの一例を示す図、第2図は被測定部にお
ける厚みの分布を示す図、第3図は被測定部中に含まれ
る被検体における屈折率分布を示す図、第4図は本発明
の屈折率分布の測定装置の演算部の他の例を示すブロッ
ク図、第5図は被検体に複数の被測定部を設ける場合の
一例を説明するための図、第6図(a)は被検体に設け
られた複数の被測定部のうちの1つの被測定部中に含ま
れる被検体における屈折率分布を示す図、第6図(b)
は被検体に設けられた複数の被測定部のうちの他の1つ
の被測定部中に含まれる被検体における屈折率分布を示
す図、第7図は被検体に設けられた複数の被測定部中に
含まれる被検体における屈折率分布を合成して得た屈折
率分布を示す図、第8図は本発明の屈折率分布の測定装
置の演算部の他の例を示すブロック図、第9図は被検体
に透明板を配することにより被測定部を設ける場合の一
例を模式的に示す側面図、第10図は被検体に透明板を配
することにより設けた被測定部中に含まれる被検体にお
ける屈折率分布を示す図、第11図は被検体に被測定部を
設けるために用いた透明板を第2の被測定部とする場合
の一例を模式的に示す側面図、第12図は被検体に被測定
部を設けるために用いた透明板からなる第2の被測定部
における屈折率分布を示す図、第13図は被検体に透明板
を配することにより設けた被測定部に含まれる被検体に
おける屈折率分布を示す図、第14図(a)は被検体に設
けられた複数の被測定部のうちの1つの被測定部におけ
る透過波面を示す図、第14図(b)は被検体に設けられ
た複数の被測定部のうちの他の1つの被測定部における
透過波面を示す図、第15図は被検体に設けられた複数の
被測定部における透過波面を合成して得た透過波面を示
す図、第16図(a)は本発明の屈折率分布の測定装置の
他の例を示す概略図、第16図(b)は本発明の屈折率分
布の測定装置の演算部におけるデータ処理のステップの
他の例を示す図、第17図は本発明の屈折率分布の測定装
置の演算部におけるデータ処理のステップの他の例を示
す図である。 1、70……屈折率分布の測定装置、9……光電検出手
段、12……第1の記憶手段、14……表示手段、20……位
相分布算出手段、21……第2の記憶手段、22……屈折率
分布算出手段、23……第3の記憶手段、51……データ合
成手段、52……第4の記憶手段、61……第2の屈折率分
布算出手段、62……第5の記憶手段。
FIG. 1 (a) is a schematic diagram showing an example of a refractive index distribution measuring device of the present invention, FIG. 1 (b) is a block diagram showing an example of a calculating section of the refractive index distribution measuring device of the present invention, FIG. 1 (c) is a diagram showing an example of data processing steps in a calculation unit of the refractive index distribution measuring device of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a distribution of thickness in a measured portion, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing another example of a calculation unit of a refractive index distribution measuring device according to the present invention, and FIG. FIG. 6 (a) is a diagram for explaining an example of the case where a measurement unit is provided, and FIG. 6 (a) is a refractive index distribution of a subject included in one of the plurality of measurement units provided on the subject; FIG. 6 (b)
FIG. 7 is a diagram showing a refractive index distribution of a subject included in another one of the plurality of measured portions provided on the subject, and FIG. 7 is a diagram showing a plurality of measured portions provided on the subject. FIG. 8 is a diagram showing a refractive index distribution obtained by synthesizing a refractive index distribution of a subject included in a unit, FIG. 8 is a block diagram showing another example of a calculation unit of the refractive index distribution measuring device of the present invention, and FIG. FIG. 9 is a side view schematically showing an example of a case in which a portion to be measured is provided by arranging a transparent plate on a subject, and FIG. FIG. 11 is a side view schematically illustrating an example of a case where a transparent plate used for providing a measured portion on the subject is a second measured portion, and FIG. FIG. 12 shows a refractive index distribution in a second measured portion made of a transparent plate used for providing the measured portion on the subject. FIG. 13 is a diagram showing a refractive index distribution in a subject included in a measurement part provided by disposing a transparent plate on the subject, and FIG. 14 (a) is a diagram showing a plurality of specimens provided in the subject. FIG. 14 (b) is a diagram showing a transmitted wavefront in one measured part of the measured parts, and FIG. 14 (b) shows a transmitted wavefront in another measured part of a plurality of measured parts provided on the subject. FIG. 15 is a diagram showing a transmitted wavefront obtained by synthesizing transmitted wavefronts of a plurality of measured parts provided on a subject, and FIG. 16 (a) is a diagram showing a refractive index distribution measuring apparatus of the present invention. FIG. 16 (b) is a schematic view showing another example, FIG. 16 (b) is a view showing another example of the data processing steps in the calculation section of the refractive index distribution measuring device of the present invention, and FIG. 17 is a refractive index distribution of the present invention. FIG. 8 is a diagram showing another example of the data processing steps in the calculation unit of the measurement device. 1, 70... Refractive index distribution measuring device, 9... Photoelectric detection means, 12... First storage means, 14... Display means, 20... Phase distribution calculation means, 21. , 22 ... refractive index distribution calculating means, 23 ... third storing means, 51 ... data combining means, 52 ... fourth storing means, 61 ... second refractive index distribution calculating means, 62 ... Fifth storage means.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−126742(JP,A) 特開 平3−218432(JP,A) 特開 平1−316627(JP,A) 特開 平1−257229(JP,A) 特開 昭57−60242(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01J 9/02 G01M 11/02 G01N 21/45 Continuation of front page (56) References JP-A-56-126742 (JP, A) JP-A-3-218432 (JP, A) JP-A-1-316627 (JP, A) JP-A-1-257229 (JP) , A) JP-A-57-60242 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01J 9/02 G01M 11/02 G01N 21/45

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】相対する2つの光学的平面を有する被測定
部が設けられた被検体を、前記2つの光学的平面が光路
に含まれるように、振幅分割による二光束干渉計の一方
の光路内に配することにより得られる、前記被検体を配
した光路を通った光と前記被検体を配さなかった光路を
通った光との光路差による第1の干渉縞と、 この第1の干渉縞を生じさせる前記光路差の一因となる
前記被測定部中の光路差による第2の干渉縞と、 前記第1の干渉縞を生じさせる前記光路差の一因とな
る、前記二光束干渉計の2つの光路自体間の光路差によ
る第3の干渉縞と を光電検出してその結果をそれぞれ2値信号データとし
て記憶媒体に記憶させ、前記記憶媒体に記憶された2値
信号データを基に前記第1、第2および第3の干渉縞の
解析を行って各干渉縞における位相分布を求め、前記各
干渉縞における位相分布を基に前記被測定部中に含まれ
る前記被検体における屈折率分布を求めることを特徴と
する、屈折率分布の測定方法。
1. An optical path of a two-beam interferometer based on amplitude division such that an object to be measured provided with a measurement unit having two opposing optical planes is included in an optical path. A first interference fringe resulting from an optical path difference between light passing through the optical path on which the subject is arranged and light passing through the optical path without the subject, A second interference fringe due to an optical path difference in the measured portion that contributes to the optical path difference that causes interference fringes; and the two light fluxes that contribute to the optical path difference that causes the first interference fringe. And the third interference fringe due to the optical path difference between the two optical paths of the interferometer is photoelectrically detected, and the results are respectively stored as binary signal data in a storage medium. The binary signal data stored in the storage medium is stored in the storage medium. The first, second, and third interference fringes are analyzed based on the Obtains a phase distribution in the stripe, and obtains a refractive index distribution in the subject contained in the based on the phase distribution portion to be measured in each of the interference fringes, the measuring method of the refractive index distribution.
【請求項2】相対する2つの光学的平面を有する複数の
被測定部を、隣り合う前記被測定部間に共通の領域をも
たせつつ同時にまたは逐次、同一被検体中に設け、前記
被測定部毎にこの被測定部中に含まれる前記被検体の屈
折率分布を求めた後、前記被測定部間に共通の領域中に
含まれる前記被検体の屈折率分布を基に前記被検体毎の
屈折率分布をつなぎ合わせて、前記複数の被測定部が設
けられた領域中に含まれる前記被検体における屈折率分
布を求めることを特徴とする、請求項(1)記載の屈折
率分布の測定方法。
2. A device according to claim 1, wherein a plurality of measurement units having two opposing optical planes are provided simultaneously or sequentially in the same subject while providing a common area between adjacent measurement units. After determining the refractive index distribution of the subject included in the measured portion for each of the measured portions, the refractive index distribution of the subject included in a common region between the measured portions is determined based on the refractive index distribution of the subject. The measurement of the refractive index distribution according to claim 1, wherein the refractive index distributions are joined to obtain a refractive index distribution of the subject included in the region where the plurality of measurement portions are provided. Method.
【請求項3】相対する2つの光学的平面を有する被測定
部が、 相対する2つの面を有する被検体と、 この被検体の前記2つの面の少なくとも一方に該被検体
の屈折率に近い屈折率を有する液層を介して設けられ
た、少なくとも一方の主表面が光学研磨された透明板と からなり、 該被測定部における屈折率分布と、該被測定部を構成す
る前記透明板における屈折率分布とを基に、前記被測定
部中に含まれる前記被検体における屈折率分布を求め
る、請求項(1)または(2)記載の屈折率分布の測定
方法。
3. An object to be measured having two opposing optical planes, an object having two opposing surfaces, and at least one of the two surfaces of the object being close to a refractive index of the object. A transparent plate provided with a liquid layer having a refractive index, at least one main surface of which is optically polished, and a refractive index distribution in the portion to be measured, and a transparent plate forming the portion to be measured. The method for measuring a refractive index distribution according to claim 1, wherein a refractive index distribution in the subject included in the measurement target part is obtained based on the refractive index distribution.
【請求項4】振幅分割による二光束干渉計と、 この二光束干渉計により得られる干渉縞を光電検出する
光電検出手段と、 この光電検出手段による前記干渉縞の光電検出結果を2
値信号データとして記憶する第1の記憶手段と、 この第1の記憶手段に記憶された、 相対する2つの光学的平面を有する被測定部が設けられ
た被検体を、前記2つの光学的平面が光路に含まれるよ
うに、振幅分割による二光束干渉計の一方の光路内に配
することにより得られる、前記被検体を配した光路を通
った光と前記被検体を配さなかった光路を通った光との
光路差による第1の干渉縞の光電検出結果の2値信号デ
ータと、 前記第1の干渉縞を生じさせる前記光路差の一因となる
前記被測定部中の光路差による第2の干渉縞の光電検出
結果の2値信号データと、 前記第1の干渉縞を生じさせる前記光路差の一因とな
る、前記二光束干渉計の2つの光路自体間の光路差によ
る第3の干渉縞の光電検出結果の2値信号データと を基に、前記第1、第2および第3の干渉縞における位
相分布の2値信号データをそれぞれ求める位相分布算出
手段と、 この位相分布算出手段で求めた前記第1、第2および第
3の干渉縞における位相分布の2値信号データをそれぞ
れ記憶する第2の記憶手段と、 この第2の記憶手段に記憶された前記第1、第2および
第3の干渉縞における位相分布の2値信号データを基
に、前記被測定部中に含まれる前記被検体における屈折
率分布の2値信号データを求める屈折率分布算出手段
と、 この屈折率分布算出手段で求めた前記被測定部中に含ま
れる前記被検体における屈折率分布の2値信号データを
記憶する第3の記憶手段と、 前記第2および第3の記憶手段に記憶された各2値信号
データを、文字化、図式化または可視像化して表示する
表示手段と を備えたことを特徴とする、屈折率分布の測定装置。
4. A two-beam interferometer based on amplitude division, photoelectric detecting means for photoelectrically detecting an interference fringe obtained by the two-beam interferometer, and a photoelectric detection result of the interference fringe by the photoelectric detecting means.
A first storage unit for storing as value signal data; and an object provided with a measurement unit having two opposing optical planes, which is stored in the first storage unit. Is included in the optical path, obtained by arranging in one optical path of the two-beam interferometer by amplitude division, the light passing through the optical path in which the subject is arranged and the optical path in which the subject is not arranged Binary signal data as a result of photoelectric detection of the first interference fringe due to an optical path difference from the transmitted light, and an optical path difference in the measured section which contributes to the optical path difference that causes the first interference fringe Binary signal data of a photoelectric detection result of a second interference fringe, and a second signal due to an optical path difference between two optical paths of the two-beam interferometer, which contribute to the optical path difference that causes the first interference fringe. Based on the binary signal data of the photoelectric detection result of the interference fringe of No. 3 and Phase distribution calculating means for respectively obtaining binary signal data of the phase distribution in the first, second and third interference fringes; and phases in the first, second and third interference fringes obtained by the phase distribution calculating means. Second storage means for respectively storing binary signal data of the distribution; and binary signal data of the phase distribution in the first, second and third interference fringes stored in the second storage means. A refractive index distribution calculating means for obtaining binary signal data of a refractive index distribution in the subject included in the measured part; and the subject included in the measured part obtained by the refractive index distribution calculating means. A third storage unit for storing binary signal data of the refractive index distribution in the above, and converting each of the binary signal data stored in the second and third storage units into a character, a graphic, or a visual image. Display means to display and Characterized in that was example, the refractive index distribution of the measuring device.
【請求項5】前記第3の記憶手段に記憶された、同一被
検体中に設けられた複数の被測定部中にそれぞれ含まれ
る前記被検体の屈折率分布の2値信号データを基に、前
記被測定部間で共通する領域中に含まれる前記被検体に
おける屈折率分布の2値信号データから前記被測定部中
に含まれる前記被検体毎の屈折率分布の2値信号データ
同士をつなぎ合わせて、前記複数の被測定部が設けられ
た領域中に含まれる前記被検体における屈折率分布の2
値信号データを合成するデータ合成手段と、 前記データ合成手段により得られた2値信号データを記
憶する第4の記憶手段と、 前記第4の記憶手段に記憶された2値信号データを、文
字化、図式化または可視像化して表示する表示手段と を備えた、請求項(4)記載の屈折率分布の測定装置。
5. Based on binary signal data of a refractive index distribution of the subject stored in the third storage unit and included in a plurality of measurement units provided in the same subject, respectively. From the binary signal data of the refractive index distribution of the object included in the region to be measured included in the region to be measured, the binary signal data of the refractive index distribution of each object included in the object to be measured is connected. In addition, the refractive index distribution of the subject included in the region where the plurality of portions to be measured are provided is 2
Data synthesizing means for synthesizing the value signal data, fourth memory means for storing the binary signal data obtained by the data synthesizing means, and binary character data stored in the fourth memory means as characters. And a display means for displaying the image in the form of a graph, a diagram, or a visual image.
【請求項6】前記第2の記憶手段に記憶された、 相対する2つの面を有する被検体と、この被検体の前記
2つの面の少なくとも一方に該被検体の屈折率に近い屈
折率を有する液層を介して設けられた、少なくとも一方
の主表面が光学研磨された透明板とからなる第1の被測
定部についての、前記第1、第2および第3の干渉縞に
おける位相分布の2値信号データ を基に前記第1の被測定部における屈折率分布の2値信
号データを求めて、この2値信号データを前記第3の記
憶手段に記憶させる第2の屈折率分布算出手段と、 前記第3の記憶手段に記憶された、 前記第1の被測定部における屈折率分布の2値信号デー
タと、 前記第1の被測定部を構成する前記透明板の1枚ずつ、
または前記2枚の透明板をこれらの透明板の屈折率に近
い屈折率を有する液層を介して張合わせてなる複合板か
らなる第2の被測定部における屈折率分布の2値信号デ
ータと から、前記第1の被測定部に含まれる前記被検体におけ
る屈折率分布の2値信号データを求める第3の屈折率分
布算出手段と、 前記第3の屈折率分布算出手段により得られた2値信号
データを記憶する第5の記憶手段と、 前記第5の記憶手段に記憶された2値信号データを、文
字化、図式化または可視像化して表示する第3の表示手
段と を備えた、請求項(4)または(5)記載の屈折率分布
の測定装置。
6. An object having two opposing surfaces stored in the second storage means and at least one of the two surfaces of the object having a refractive index close to the refractive index of the object. The phase distribution of the first, second, and third interference fringes of the first measured portion, which is provided with a transparent plate having at least one main surface optically polished provided through the liquid layer having Second refractive index distribution calculating means for obtaining binary signal data of the refractive index distribution in the first measured part based on the binary signal data, and storing the binary signal data in the third storage means; And binary signal data of the refractive index distribution in the first measured section, which is stored in the third storage means, and one of the transparent plates constituting the first measured section,
Alternatively, binary signal data of a refractive index distribution in a second portion to be measured composed of a composite plate obtained by laminating the two transparent plates via a liquid layer having a refractive index close to the refractive index of these transparent plates; A third refractive index distribution calculating means for obtaining binary signal data of a refractive index distribution in the subject included in the first measured part, and a second refractive index distribution calculating means obtained from the third refractive index distribution calculating means. Fifth storage means for storing the value signal data, and third display means for displaying the binary signal data stored in the fifth storage means in the form of a character, a diagram, or a visual image. The apparatus for measuring a refractive index distribution according to claim 4 or 5.
【請求項7】相対する2つの光学的平面を有する複数の
被測定部を、隣り合う前記被測定部間に共通する領域を
もたせつつ同時にまたは逐次、同一被検体中に設け、前
記被測定部毎に、 この被測定部が設けられた被検体を、前記2つの光学的
平面が光路に含まれるように、振幅分割による二光束干
渉計の一方の光路内に配することにより得られる、前記
被検体を配した光路を通った光と前記被検体を配さなか
った光路を通った光との光路差による第1の干渉縞と、 前記第1の干渉縞を生じさせる前記光路差の一因とな
る、前記二光束干渉計の2つの光路自体間の光路差によ
る第2の干渉縞と を光電検出した結果をそれぞれ2値信号データとして記
憶媒体に記憶させ、前記記憶媒体に記憶された2値信号
データを基に前記第1および第2の干渉縞の解析を行っ
て各干渉縞における位相分布を求め、前記各干渉縞にお
ける位相分布を基に前記被測定部における透過波面を求
めた後、前記被測定部毎の透過波面に含まれている前記
被測定部間に共通の領域の透過波面を基に前記複数の被
測定部の透過波面をつなぎ合わせて、前記複数の被測定
部が設けられた領域における透過波面を合成することを
特徴とする、透過波面の測定方法。
7. A plurality of measurement units having two opposing optical planes are provided simultaneously or sequentially in the same subject while providing a common region between adjacent measurement units, and In each case, the object provided with the measured part is obtained by disposing the object in one optical path of a two-beam interferometer by amplitude division such that the two optical planes are included in the optical path. A first interference fringe caused by an optical path difference between light passing through an optical path on which the subject is disposed and light passing through an optical path not including the subject; and an optical path difference that causes the first interference fringe. The results of photoelectrically detecting the second interference fringe due to the optical path difference between the two optical paths themselves of the two-beam interferometer are stored in a storage medium as binary signal data, and are stored in the storage medium. The first and second signals are based on the binary signal data. After analyzing the fringes to determine the phase distribution in each interference fringe, determining the transmitted wavefront in the measured section based on the phase distribution in each interference fringe, the transmitted wavefront is included in the transmitted wavefront for each measured section. By connecting the transmitted wavefronts of the plurality of measured parts based on the transmitted wavefront of a common area between the measured parts, combining the transmitted wavefronts in a region where the plurality of measured parts are provided. The method of measuring the transmitted wavefront.
【請求項8】振幅分割による二光束干渉計と、 この二光束干渉計により得られる干渉縞を光電検出する
光電検出手段と、 この光電検出手段による前記干渉縞の光電検出結果を2
値信号データとして記憶する第1の記憶手段と、 この第1の記憶手段に記憶された、 相対する2つの光学的平面を有する被測定部が設けられ
た被検体を、前記2つの光学的平面が光路に含まれるよ
うに、振幅分割による二光束干渉計の一方の光路内に配
することにより得られる、前記被検体を配した光路を通
った光と前記被検体を配さなかった光路を通った光との
光路差による第1の干渉縞の光電検出結果の2値信号デ
ータと、 前記第1の干渉縞を生じさせる前記光路差の一因とな
る、前記二光束干渉計の2つの光路自体間の光路差によ
る第2の干渉縞の光電検出結果の2値信号データと を基に、前記第1および第市にの干渉縞における位相分
布の2値信号データをそれぞれ求める位相分布算出手段
と、 この位相分布算出手段で求めた前記第1および第2の干
渉縞における位相分布の2値信号データをそれぞれ記憶
する第2の記憶手段と、 この第2の記憶手段に記憶された前記第1および第2の
干渉縞における位相分布の2値信号データを基に、前記
被測定部における透過波面の2値信号データを求める透
過波面算出手段と、 この透過波面算出手段で求めた前記被測定部における透
過波面の2値信号データを記憶する第3の記憶手段と、 この第3の記憶手段に記憶された、同一被検体中に設け
られた複数の被測定部における透過波面の2値信号デー
タを基に、前記被測定部間で共通する領域における透過
波面の2値信号データから前記複数の被測定部における
前記透過波面の2値信号データ同士をつなぎ合わせて、
前記複数の被測定部が設けられた領域における透過波面
の2値信号データを合成するデータ合成手段と、 このデータ合成手段により得られた2値信号データを記
憶する第4の記憶手段と、 前記第2、第3および第4の記憶手段に記憶された各2
値信号データを、文字化、図式化または可視像化して表
示する表示手段と を備えたことを特徴とする、透過波面の測定装置。
8. A two-beam interferometer based on amplitude division, photoelectric detecting means for photoelectrically detecting an interference fringe obtained by the two-beam interferometer, and a photoelectric detection result of the interference fringe by the photoelectric detecting means.
A first storage unit for storing as value signal data; and an object provided with a measurement unit having two opposing optical planes, which is stored in the first storage unit. Is included in the optical path, obtained by arranging in one optical path of the two-beam interferometer by amplitude division, the light passing through the optical path in which the subject is arranged and the optical path in which the subject is not arranged Binary signal data as a result of photoelectric detection of a first interference fringe due to an optical path difference with transmitted light; and two signals of the two-beam interferometer that contribute to the optical path difference that causes the first interference fringe. Phase distribution calculation for obtaining binary signal data of the phase distribution in the interference fringes of the first and second cities based on the binary signal data of the photoelectric detection result of the second interference fringe due to the optical path difference between the optical paths themselves. Means and the phase distribution calculation means Second storage means for storing binary signal data of the phase distribution in the first and second interference fringes, respectively; and the phase distribution of the first and second interference fringes stored in the second storage means. Transmission wavefront calculation means for obtaining binary signal data of the transmitted wavefront in the measured part based on the binary signal data, and storage of the binary signal data of the transmitted wavefront in the measured part obtained by the transmission wavefront calculation means A third storage unit that performs a communication between the measurement units based on binary signal data of transmitted wavefronts of a plurality of measurement units provided in the same subject and stored in the third storage unit. By connecting the binary signal data of the transmitted wavefront in the plurality of measured parts from the binary signal data of the transmitted wavefront in a common area,
Data synthesizing means for synthesizing binary signal data of a transmitted wavefront in an area where the plurality of measured parts are provided; fourth memory means for storing binary signal data obtained by the data synthesizing means; Each 2 stored in the second, third and fourth storage means
Display means for displaying the value signal data in the form of a character, a diagram, or a visual image, and displaying the value signal data.
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