JP2990913B2 - Interferometer device - Google Patents

Interferometer device

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JP2990913B2
JP2990913B2 JP3352925A JP35292591A JP2990913B2 JP 2990913 B2 JP2990913 B2 JP 2990913B2 JP 3352925 A JP3352925 A JP 3352925A JP 35292591 A JP35292591 A JP 35292591A JP 2990913 B2 JP2990913 B2 JP 2990913B2
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元徳 金谷
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  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光源を用いた干
渉計装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an interferometer using a laser light source.

【0002】[0002]

【従来の技術】干渉計装置は、基準原器における基準面
からの反射光と被検体の被検面からの反射光とによって
干渉縞を形成させることにより、被検体の表面の状態、
例えばレンズの表面仕上げ精度等の検査を行うものであ
り、この干渉計装置としては、種々の型式のものが開発
され実用化されている。このうち、例えばフィゾータイ
プの干渉計装置は、偏光ビームスプリッタを用い、この
偏光ビームスプリッタにおける偏光反射面による反射光
の光軸上に基準原器と被検体とを順次配設し、レーザ光
源から出射されるレーザビームを偏光ビームスプリッタ
に反射させ、この反射光を基準原器の基準面及び被検面
に反射させて、偏光ビームスプリッタを透過させて、干
渉縞結像手段上に干渉縞を結像させるようにしたもので
あって、装置構成が簡単で小型かつコンパクトに形成す
ることができ、また偏光ビームスプリッタを用いている
ので、光量のロスを少なくすることができる等の利点が
あることから、各種の被検体の表面状態を検査するため
の装置等として広く用いられている。
2. Description of the Related Art An interferometer apparatus forms an interference fringe by using light reflected from a reference surface of a reference prototype and light reflected from a test surface of a test object, thereby obtaining the state of the surface of the test object,
For example, it inspects the surface finish accuracy of a lens and the like, and various types of interferometer devices have been developed and put into practical use. Among them, for example, a Fizeau-type interferometer device uses a polarizing beam splitter, and sequentially arranges a reference prototype and an object on an optical axis of light reflected by a polarization reflecting surface of the polarizing beam splitter, and transmits the reference beam from a laser light source. The emitted laser beam is reflected by the polarizing beam splitter, and the reflected light is reflected by the reference surface and the test surface of the reference prototype, transmitted through the polarizing beam splitter, and the interference fringes are formed on the interference fringe imaging means. An image is formed, the apparatus configuration is simple, the apparatus can be formed small and compact, and the use of a polarizing beam splitter has advantages such as a reduction in light amount loss. Therefore, it is widely used as an apparatus for inspecting the surface state of various types of subjects.

【0003】このタイプの干渉計装置は、概略図1に示
した構成となっている。即ち、1はレーザ光源を示し、
このレーザ光源1から出射されるレーザビームは、集光
レンズ2により集光されて、この集光レンズ2の集光点
に配設したピンホール板3のピンホール3aを通すこと
によって、高次回折光及び光学系のごみ等による回折散
乱光を除いた発散光となる。ここで、前述した集光レン
ズ2による複屈折があった場合、これにより直線偏光が
2つの直線偏光成分に分岐される。ピンホール3aの透
過光はプリズム型の偏光ビームスプリッタ4の偏光反射
面4aにおいて、この2つの直線偏光成分のうちの一方
の偏光成分(例えばS偏光成分)が反射し、他方の偏光
成分(例えばP偏光成分)が透過して光学系外に放散さ
れる。偏光ビームスプリッタ4の偏光反射面4aは、そ
の入射光路に対して45°の角度をもっており、従って
偏光反射面4aで反射した光は、その光路が90°曲折
せしめられて、1/4波長板5により円偏光させられ、
さらにコリメータレンズ6により平行光として基準原器
7に照射される。基準原器7は、その入射面7aに反射
防止コーティングが施されている。一方、入射面7aと
は反対側の面は精密な面に仕上げられた基準面7bとな
っており、基準原器7に入射された光はその基準面7b
で一部が反射し、またこの基準原器7を透過した光は、
その光路の前方位置に配設した光学レンズ等の被検体8
に入射されて、この被検体8で反射する。ここで、1/
4波長板5は僅かに傾けた状態とすることにより不要な
反射光が光学系の外へ出される。
[0003] An interferometer of this type has a configuration schematically shown in FIG. That is, 1 indicates a laser light source,
A laser beam emitted from the laser light source 1 is condensed by a condenser lens 2 and passes through a pinhole 3 a of a pinhole plate 3 disposed at a focal point of the condenser lens 2, so that a high-speed laser beam is emitted. It becomes divergent light excluding folded light and diffraction scattered light due to dust in the optical system. Here, if there is birefringence by the condenser lens 2 described above, this causes the linearly polarized light to be split into two linearly polarized light components. The transmitted light of the pinhole 3a reflects one of the two linearly polarized light components (for example, the S-polarized light component) on the polarization reflection surface 4a of the prism-type polarizing beam splitter 4, and the other polarized light component (for example, the polarized light component). (P-polarized light component) is transmitted and radiated out of the optical system. The polarization reflection surface 4a of the polarization beam splitter 4 has an angle of 45 ° with respect to its incident optical path. Therefore, the light reflected by the polarization reflection surface 4a has its optical path bent by 90 ° to form a 波長 wavelength plate. 5 is circularly polarized,
Further, the collimator lens 6 irradiates the reference prototype 7 as parallel light. The reference prototype 7 is provided with an anti-reflection coating on its entrance surface 7a. On the other hand, the surface opposite to the incident surface 7a is a reference surface 7b finished to a precise surface, and light incident on the reference prototype 7 is reflected on the reference surface 7b.
The light partially reflected by and transmitted through the reference prototype 7 is
A subject 8 such as an optical lens disposed at a position in front of the optical path
And is reflected by the subject 8. Where 1 /
By setting the four-wavelength plate 5 in a slightly inclined state, unnecessary reflected light is emitted out of the optical system.

【0004】被検体8からの反射光及び基準原器7の基
準面7bからの反射光は、コリメータレンズ6を介する
ことにより収束せしめられながら、1/4波長板5を透
過して、入射光と直交する方向に偏光される。このよう
にして偏光した光は偏光ビームスプリッタ4の偏光反射
面4aを透過して、コリメータレンズ6の後側焦点位置
fに設けたローパスフィルタ9を介し、さらには結像レ
ンズ10を経て固体撮像デバイス等からなる結像面11
上に結像されて、被検体8からの反射光と基準面7bか
らの反射光との間の干渉作用により干渉縞を観測するこ
とができる。
The reflected light from the subject 8 and the reflected light from the reference surface 7b of the reference prototype 7 are converged by passing through the collimator lens 6, pass through the quarter-wave plate 5, and enter the incident light. Polarized in the direction orthogonal to The light thus polarized passes through the polarization reflection surface 4a of the polarization beam splitter 4, passes through the low-pass filter 9 provided at the rear focal point f of the collimator lens 6, and further passes through the imaging lens 10 to solid-state imaging. Image plane 11 composed of devices and the like
An image is formed thereon, and interference fringes can be observed due to the interference between the reflected light from the subject 8 and the reflected light from the reference surface 7b.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このように、レーザ光
源1から被検体8に至るレーザビームの入射光路Eと、
被検体8から結像面11に至る反射光路Rとのうち、偏
光ビームスプリッタ4の偏光反射面4aから被検体8ま
での光路を入射光路と反射光路とが共通となった入反射
光路E+Rとなっている。従って、干渉計装置の全体構
成を小型でコンパクトに形成できる等の優れた利点があ
る。しかしながら、このように入射光路と反射光路とを
共用すると、反射光が偏光ビームスプリッタ4の偏光反
射面4aを完全に透過せず、この偏光反射面4aに反射
して、入射光路側に戻るようなことがあり、この結果、
戻り光がピンホール板3に反射して2次光源となってノ
イズを発生させるという欠点がある。
As described above, the incident optical path E of the laser beam from the laser light source 1 to the subject 8 is
Of the reflected light path R from the object 8 to the imaging plane 11, the light path from the polarization reflection surface 4a of the polarization beam splitter 4 to the object 8 is defined as an incident / reflection light path E + R where the incident light path and the reflection light path are common. Has become. Therefore, there is an excellent advantage that the whole configuration of the interferometer device can be formed small and compact. However, when the incident light path and the reflected light path are shared as described above, the reflected light does not completely pass through the polarization reflection surface 4a of the polarization beam splitter 4, but is reflected by the polarization reflection surface 4a and returns to the incident light path side. As a result,
There is a disadvantage that the return light is reflected by the pinhole plate 3 and becomes a secondary light source to generate noise.

【0006】前述した戻り光が発生する原因としては、
まず光学系を構成する各部材、特に偏光ビームスプリッ
タ4,1/4波長板5,コリメータレンズ6等の配置関
係に問題がある場合である。これら各部材が正確にアラ
イメントされていないと、反射光が偏光ビームスプリッ
タ4の偏光反射面4aを完全に透過せず、一部がこの偏
光反射面4aによりピンホール板3に反射することにな
る。また、集光レンズ2の内部歪による複屈折等の影響
によって、相互に直交する2つの直線偏光成分に分岐さ
れることも、戻り光を発生させる原因ともなる。従っ
て、各部材の配置関係を極めて厳格に位置決めし、かつ
集光レンズ2として複屈折性のない優れたものを用いな
ければならない。この結果、装置の組み立てが極めて面
倒で困難なものとなり、また高価にもなる等といった問
題点がある。
The cause of the above-mentioned return light is as follows.
First, there is a case where there is a problem in the arrangement relation of the respective members constituting the optical system, in particular, the polarization beam splitter 4, quarter-wave plate 5, collimator lens 6, and the like. If these members are not correctly aligned, the reflected light does not completely pass through the polarization reflection surface 4a of the polarization beam splitter 4, and a part of the light is reflected by the polarization reflection surface 4a to the pinhole plate 3. . Further, splitting into two mutually orthogonal linearly polarized light components due to the influence of birefringence or the like due to the internal distortion of the condenser lens 2 also causes the generation of return light. Therefore, it is necessary to position the members very strictly and to use an excellent condenser lens 2 having no birefringence. As a result, there are problems in that assembling of the device becomes extremely troublesome and difficult, and it becomes expensive.

【0007】しかも、前述した各部材を厳格に配置し、
また高品質の集光レンズを用いたからといって、必ずし
もピンホール板3に戻る光を完全に防止することはでき
るわけではない。即ち、1/4波長板5と基準原器7と
の間にはコリメータレンズ6が介装されており、このコ
リメータレンズ6は入射光を平行光とする機能を果たす
だけでなく、基準原器7の基準面7b及び被検体8から
の反射光をローパスフィルタ9の位置で焦点を結ばせる
ための機能をも果たすことから、この反射光が偏光ビー
ムスプリッタ4に入射される際には当然平行光となって
はいない。この結果、反射光がこの偏光ビームスプリッ
タ4の偏光反射面4aを完全には透過せず、その一部が
反射してピンホール板3側への戻り光を生じさせてしま
う。このような事態を防止するには、コリメータレンズ
6の後側焦点距離を長くしなければならないことにな
り、光路長が著しく長くなってしまい、装置構成の小型
化,コンパクト化を図ることができなくなってしまう。
In addition, the above-described members are strictly arranged,
Also, just because a high-quality condenser lens is used, it is not always possible to completely prevent light returning to the pinhole plate 3. That is, a collimator lens 6 is interposed between the quarter-wave plate 5 and the reference prototype 7, and this collimator lens 6 not only functions to convert incident light into parallel light, but also 7 also serves to focus the reflected light from the reference surface 7b and the subject 8 at the position of the low-pass filter 9, so that when the reflected light is incident on the polarizing beam splitter 4, it is naturally parallel. It is not light. As a result, the reflected light does not completely pass through the polarization reflection surface 4a of the polarization beam splitter 4, and a part thereof is reflected to generate return light to the pinhole plate 3 side. In order to prevent such a situation, the rear focal length of the collimator lens 6 must be increased, and the optical path length becomes extremely long, so that the device configuration can be reduced in size and size. Will be gone.

【0008】本発明は以上のような従来技術の課題を解
決するためになされたもので、基準原器の基準面及び被
検体からの反射光が偏光ビームスプリッタでピンホール
部材に向けて反射したとしても、このピンホール部材へ
の戻り光が2次光源とならないようにした干渉計装置を
提供することを、その目的とするものである。
The present invention has been made to solve the problems of the prior art described above, and reflected light from a reference surface of a reference prototype and an object is reflected by a polarizing beam splitter toward a pinhole member. It is another object of the present invention to provide an interferometer device in which return light to the pinhole member does not become a secondary light source.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、ピンホール部材と偏光ビームスプリ
ッタとの間に、レーザ光源側からの一次入射光は透過さ
せるが、ピンホール部材側への光学系からの戻り光は通
過しないようにするための偏光素子を介装する構成とし
たことをその特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, primary incident light from a laser light source side is transmitted between a pinhole member and a polarizing beam splitter. This is characterized in that a polarizing element for intercepting return light from the optical system to the side is not provided.

【0010】[0010]

【作用】このように構成することによって、基準原器の
基準面及び被検体からの反射光が偏光ビームスプリッタ
における反射面を完全には透過せず、一部が反射してピ
ンホール部材側に戻ったとしても、この戻り光は偏光素
子によって吸収乃至減衰せしめられるか、または光路以
外に反射させられることになる。この結果、ピンホール
部材の反射光が基準原器側に入射される2次光源となる
ことはなくなり、干渉縞結像手段に結像される干渉縞に
対するノイズの発生がなく、極めて良好な画質の干渉縞
が得られ、被検体の表面状態の検査,測定の精度が向上
する。
With this configuration, the reflected light from the reference surface of the reference prototype and the subject does not completely pass through the reflecting surface of the polarizing beam splitter, but is partially reflected to the pinhole member side. Even if it returns, this return light will be absorbed or attenuated by the polarizing element, or will be reflected out of the optical path. As a result, the reflected light from the pinhole member does not become a secondary light source that is incident on the reference prototype, and no noise is generated for the interference fringes formed on the interference fringe imaging means, so that extremely good image quality is obtained. Is obtained, and the accuracy of the inspection and measurement of the surface state of the subject is improved.

【0011】[0011]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図2は本発明の第1の実施例を示す干渉計装置の
全体構成図である。同図において、図1に示した従来技
術による干渉計装置と同一または均等な構成要素につい
ては、同一の符号を付して、その説明を省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is an overall configuration diagram of an interferometer apparatus showing a first embodiment of the present invention. In the figure, the same or equivalent components as those of the interferometer device according to the prior art shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0012】而して、図2における干渉計装置は、その
基本的な構成自体については前述した従来技術のものと
格別差異はない。然るに、ピンホール板3と偏光ビーム
スプリッタ4との間には、偏光素子としての偏光フィル
タ20が介装されている。この偏光フィルタ20は基準
原器7における基準面7b及び被検体8からの反射光が
偏光ビームスプリッタ4の偏光反射面4aにおいて反射
して、ピンホール板3側に戻る光を吸収する機能を有す
るものである。また、この偏光フィルタ20はレーザ光
源1からの入射光が透過することになり、従って、この
入射光のうち、偏光ビームスプリッタ4の偏光反射面4
aで反射する光成分は減衰させることなく透過するよう
になされている。
The basic configuration of the interferometer shown in FIG. 2 is not significantly different from that of the prior art. However, a polarizing filter 20 as a polarizing element is interposed between the pinhole plate 3 and the polarizing beam splitter 4. The polarization filter 20 has a function of reflecting light reflected from the reference surface 7b of the reference prototype 7 and the subject 8 on the polarization reflection surface 4a of the polarization beam splitter 4, and absorbing light returning to the pinhole plate 3 side. Things. The polarization filter 20 transmits the incident light from the laser light source 1, and therefore, out of the incident light, the polarization reflection surface 4 of the polarization beam splitter 4.
The light component reflected at a is transmitted without being attenuated.

【0013】以上の構成を採用することによって、偏光
ビームスプリッタ4の偏光反射面4aで反射した戻り光
は偏光フィルタ20を通過する際に吸収乃至減衰し、ま
た僅かに透過する光も再び偏光フィルタ20を通過する
ことによって、ほぼ完全に吸収,減衰されて2次光源と
はならない。従って、偏光ビームスプリッタ4の偏光反
射面4aを透過する光は、レーザ光源1からの直接光の
基準原器7の基準面7aからの反射光と被検体8からの
反射光だけとなって、結像面11に結像される干渉縞は
ノイズのない高品質のものとなる。一般に、干渉縞を形
成するに当っては、基準原器7の基準面7aからの反射
率と被検体8からの反射率とがほぼ等しくなるようにす
るのが好ましく、また必要に応じて基準面7aからの反
射率を高くしたり、低くしたりすることもあるが、前述
したように、戻り光による2次光源の発生を確実に抑制
できるために、基準面7aからの反射率を任意に設定す
ることが可能となり、より高品質の干渉縞の形成が可能
となり、被検体8における表面状態の検査,測定を極め
て高精度に行うことができる。
By adopting the above configuration, the return light reflected by the polarization reflection surface 4a of the polarization beam splitter 4 is absorbed or attenuated when passing through the polarization filter 20, and the light transmitted slightly is also returned to the polarization filter. By passing through 20, the light is almost completely absorbed and attenuated and does not become a secondary light source. Therefore, the light transmitted through the polarization reflection surface 4a of the polarization beam splitter 4 is only the reflection light of the direct light from the laser light source 1 from the reference surface 7a of the reference prototype 7 and the reflection light from the subject 8, The interference fringes formed on the image plane 11 are of high quality without noise. In general, in forming interference fringes, it is preferable that the reflectance from the reference surface 7a of the reference prototype 7 be substantially equal to the reflectance from the subject 8, and if necessary, the reference Although the reflectivity from the surface 7a may be increased or decreased, as described above, the reflectivity from the reference surface 7a can be arbitrarily set in order to reliably suppress the generation of the secondary light source due to the return light. , And higher quality interference fringes can be formed, and the inspection and measurement of the surface state of the subject 8 can be performed with extremely high accuracy.

【0014】前述した偏光フィルタ20は、ピンホール
板3と偏光ビームスプリッタ4との間の位置に配設され
ておればよく、図3に示したように、偏光ビームスプリ
ッタ4に接着・固定したり、また図4に示したように、
ピンホール板3に接着・固定するようにしてもよい。こ
のように、偏光フィルタ20をピンホール板3または偏
光ビームスプリッタ4に固定して一体化すると、その分
だけ実質的に干渉計装置の部品点数が少なくなり、組み
付け時の位置合せ作業が容易になり、しかもこの偏光フ
ィルタ20の接合面に塵埃等が付着するのを防止でき
る。
The above-described polarizing filter 20 may be provided at a position between the pinhole plate 3 and the polarizing beam splitter 4, and is bonded and fixed to the polarizing beam splitter 4 as shown in FIG. Or as shown in FIG.
It may be bonded and fixed to the pinhole plate 3. As described above, when the polarizing filter 20 is fixedly integrated with the pinhole plate 3 or the polarizing beam splitter 4, the number of parts of the interferometer device is substantially reduced by that much, and the alignment work at the time of assembly is facilitated. In addition, it is possible to prevent dust and the like from adhering to the bonding surface of the polarizing filter 20.

【0015】また、図5には、偏光素子として、偏光フ
ィルタ20に代えて、偏光回折格子21を用いたものが
示されている。この偏光回折格子21は、入射光路Eに
おける戻り光をピンホール板3の方向以外の方向に回折
させるように構成したものである。従って、偏光ビーム
スプリッタ4の偏光反射面4aにより反射した戻り光
は、その大部分は偏光回折格子21により回折して、系
外に発散させられ、また僅かに透過する光も、この偏光
回折格子21を透過する際に減衰することになり、前述
した第1の実施例と同様、戻り光による2次光源の発生
を防止できる。
FIG. 5 shows a polarization element using a polarization diffraction grating 21 instead of the polarization filter 20 as a polarization element. The polarization diffraction grating 21 is configured to diffract the return light in the incident light path E in a direction other than the direction of the pinhole plate 3. Therefore, most of the return light reflected by the polarization reflection surface 4a of the polarization beam splitter 4 is diffracted by the polarization diffraction grating 21 and diverged out of the system. Since the light is attenuated when the light passes through the light source 21, it is possible to prevent the generation of the secondary light source due to the return light as in the first embodiment.

【0016】さらに、図6及び図7には、レーザ光源1
からの光を反射させ、基準原器7の基準面7a及び被検
体8からの反射光を反射させる主たる偏光ビームスプリ
ッタ4と同様、プリズム型の第2の偏光ビームスプリッ
タ22を偏光素子として用いるように構成したものが示
されている。この第2の偏光ビームスプリッタ22にお
ける反射面22aは入射光路Eに対して、例えば45°
傾けることによって、この反射面22aに反射した光は
入射光路E以外の方向に発散させることができるように
構成されている。
FIGS. 6 and 7 show a laser light source 1.
As with the main polarization beam splitter 4 that reflects light from the base plate 7 and the light reflected from the subject 8, a prism-type second polarization beam splitter 22 is used as a polarization element. Are shown. The reflection surface 22a of the second polarization beam splitter 22 is, for example, 45 ° with respect to the incident optical path E.
By tilting, the light reflected on the reflection surface 22a can be diverged in a direction other than the incident optical path E.

【0017】このような構成を採用するれば、主たる偏
光ビームスプリッタ4の偏光反射面4aに反射した戻り
光を、この入射光路Eと直交する方向に発散させること
ができる。また、図8に示したように、この第2の偏光
ビームスプリッタ22は、偏光ビームスプリッタ4に接
着・固定しても良く、さらには、図9に示したように、
両偏光ビームスプリッタを一体的に形成した、一体型偏
光ビームスプリッタ23とすることもできる。このよう
に、偏光素子として、主たる偏光ビームスプリッタ4と
同じプリズム型のビームスプリッタを用い、反射面の方
向を変えるだけの構成とすることによって、装置を構成
する部品の種類を少なくすることができ、しかも両偏光
ビームスプリッタ4,22を接合したり、一体型偏光ビ
ームスプリッタ23を用いることによって、反射防止コ
ーティングを施すべき表面を少なくでき、その加工が容
易となる。
By employing such a configuration, the return light reflected by the polarization reflection surface 4a of the main polarization beam splitter 4 can be diverged in a direction orthogonal to the incident optical path E. Further, as shown in FIG. 8, the second polarization beam splitter 22 may be bonded and fixed to the polarization beam splitter 4, and further, as shown in FIG.
An integrated polarization beam splitter 23 in which both polarization beam splitters are integrally formed may be used. As described above, by using the same prism type beam splitter as the main polarizing beam splitter 4 as the polarizing element and changing the direction of the reflection surface only, it is possible to reduce the types of components constituting the device. In addition, by joining the two polarizing beam splitters 4 and 22, or by using the integrated polarizing beam splitter 23, the number of surfaces on which the antireflection coating is to be applied can be reduced, and the processing can be facilitated.

【0018】さらにまた、図10に示したように、プリ
ズム型の偏光ビームスプリッタ22に代えて平板状の偏
光ビームスプリッタ24を用い、この平板状偏光ビーム
スプリッタ24を所定角度傾けるように配設しても、同
様の効果が得られる。また、偏光素子と同一光路長を有
する透明でかつ両面に反射防止処理を施した光学部材を
偏光素子と反対方向に略45°傾けて配置させるように
すれば、偏光素子配置により発生する光学的非点収差を
相殺することができる。
Further, as shown in FIG. 10, a plate-shaped polarizing beam splitter 24 is used in place of the prism type polarizing beam splitter 22, and the plate-shaped polarizing beam splitter 24 is disposed so as to be inclined at a predetermined angle. The same effect can be obtained. In addition, if an optical member having the same optical path length as the polarizing element and having been subjected to antireflection treatment on both surfaces is disposed at an angle of approximately 45 ° in the opposite direction to the polarizing element, optical generated by the polarizing element arrangement can be obtained. Astigmatism can be canceled.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ピンホ
ール部材と偏光ビームスプリッタとの間に偏光素子を設
けることによって、この偏光ビームスプリッタで反射し
て基準原器から被検体に入射させる光の光路と、基準原
器の基準面及び被検体からの反射光の光路とを共用させ
るタイプの干渉計装置において、偏光ビームスプリッタ
1/4波長板,コリメータレンズ等の組み付け誤差等に
よって多少アライメントの誤差や、集光レンズの複屈折
性、また偏光ビームスプリッタに向けての反射光が平行
光でない等の理由で、偏光ビームスプリッタに反射し
て、ピンホール部材側への戻り光が生じても、この戻り
光を確実に吸収,減衰させるか、または光路以外に発散
させることによって、2次光源となるのを確実に防止す
ることができ、干渉縞結像手段に結像される干渉縞の品
質を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, by providing a polarizing element between the pinhole member and the polarizing beam splitter, the light is reflected by the polarizing beam splitter and is incident on the subject from the reference prototype. In an interferometer device of the type that shares the optical path of light with the optical path of the reflected light from the object and the reference surface of the reference prototype, the alignment is slightly adjusted due to the assembly error of the polarizing beam splitter quarter-wave plate, collimator lens, etc. Error, the birefringence of the condensing lens, and the reflected light toward the polarizing beam splitter is not parallel light, it is reflected by the polarizing beam splitter, and the return light to the pinhole member side occurs. Also, by reliably absorbing and attenuating this return light or diverging it outside the optical path, it can be reliably prevented from becoming a secondary light source, and It is possible to improve the quality of the interference fringes are imaged on the imaging means.

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

【図1】従来技術による干渉計装置の概略構成図であ
る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an interferometer apparatus according to a conventional technique.

【図2】本発明の第1の実施例を示す干渉計装置の概略
構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an interferometer apparatus showing a first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例を示す干渉計装置の要部
構成図である。
FIG. 3 is a main part configuration diagram of an interferometer apparatus showing a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例を示す干渉計装置の要部
構成図である。
FIG. 4 is a main part configuration diagram of an interferometer apparatus showing a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施例を示す干渉計装置の要部
構成図である。
FIG. 5 is a main part configuration diagram of an interferometer apparatus showing a fourth embodiment of the present invention.

【図6】図5の干渉計装置の2つの偏光ビームスプリッ
タの配置説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an arrangement of two polarization beam splitters of the interferometer apparatus of FIG. 5;

【図7】本発明の第5の実施例を示す干渉計装置の要部
構成図である。
FIG. 7 is a main part configuration diagram of an interferometer apparatus showing a fifth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第6の実施例を示す干渉計装置の要部
構成図である。
FIG. 8 is a main part configuration diagram of an interferometer apparatus showing a sixth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第7の実施例を示す干渉計装置の要部
構成図である。
FIG. 9 is a main part configuration diagram of an interferometer apparatus showing a seventh embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第8の実施例を示す干渉計装置の要
部構成図である。
FIG. 10 is a main part configuration diagram of an interferometer apparatus showing an eighth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ光源 2 集光レンズ 3 ピンホール板 4 偏光ビームスプリッタ 4a 偏光反射面 5 1/4波長板 6 コリメータレンズ 7 基準原器 7b 基準面 8 被検体 11 結像面 20 偏光フィルタ 21 偏光回折格子 22 第2の偏光ビームスプリッタ 22a 反射面 23 一体型偏光ビームスプリッタ 24 平板状偏光ビームスプリッタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser light source 2 Condensing lens 3 Pinhole plate 4 Polarization beam splitter 4a Polarization reflection surface 5 1/4 wavelength plate 6 Collimator lens 7 Reference prototype 7b Reference surface 8 Subject 11 Imaging surface 20 Polarization filter 21 Polarization diffraction grating 22 Second polarizing beam splitter 22a Reflecting surface 23 Integrated polarizing beam splitter 24 Plate-shaped polarizing beam splitter

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 レーザ光源から照射される直線偏光レー
ザ光を、ピンホール部材を通して偏光ビームスプリッタ
の偏光反射面に反射させ、1/4波長板によって円偏光
に変換させて基準原器に照射し、この基準原器の基準面
から一部を反射させると共に、前記基準原器を透過した
光を被検体の被検面に反射させて、これら基準面及び被
検面からの反射光を前記1/4波長板により再度直線偏
光させ、かつ前記偏光ビームスプリッタを透過させて、
干渉縞結像手段に結像させるようにしたものにおいて、
前記ピンホール部材と偏光ビームスプリッタとの間に、
前記レーザ光源側からの一次入射光は透過させるが、前
記ピンホール部材側への光学系からの戻り光は通過しな
いようにするための偏光素子を介装する構成としたこと
を特徴とする干渉計装置。
1. A linearly polarized laser beam emitted from a laser light source is reflected by a polarization reflecting surface of a polarizing beam splitter through a pinhole member, converted into circularly polarized light by a quarter wavelength plate, and irradiated to a reference prototype. The light reflected from the reference surface of the subject is reflected by a part of the reference surface of the reference prototype, and the light transmitted through the reference prototype is reflected by the surface to be inspected of the subject. Again linearly polarized by a 波長 wavelength plate and transmitted through the polarizing beam splitter,
In what is made to form an image on interference fringe imaging means,
Between the pinhole member and the polarizing beam splitter,
Interference characterized by interposing a polarizing element for transmitting the primary incident light from the laser light source side but not passing the return light from the optical system to the pinhole member side Instrument.
【請求項2】 前記偏光素子は、偏光フィルタ,偏光回
折格子または第2の偏光ビームスプリッタであることを
特徴とする請求項1記載の干渉計装置。
2. The interferometer device according to claim 1, wherein the polarizing element is a polarizing filter, a polarizing diffraction grating, or a second polarizing beam splitter.
【請求項3】 前記第2の偏光ビームスプリッタは、プ
リズム型偏光ビームスプリッタまたは平板型偏光ビーム
スプリッタであって、その反射面が前記ピンホールと前
記偏光ビームスプリッタとの間の光路と直交する方向以
外の方向に向けて配設したことを特徴とする請求項2記
載の干渉計装置。
3. The polarization beam splitter according to claim 1, wherein the second polarization beam splitter is a prism type polarization beam splitter or a flat plate type polarization beam splitter, and a reflection surface of the second polarization beam splitter is orthogonal to an optical path between the pinhole and the polarization beam splitter. 3. The interferometer device according to claim 2, wherein the interferometer device is disposed in a direction other than the directions.
【請求項4】 前記偏光素子を前記偏光ビームスプリッ
タまたはピンホール部材に固着させる構成としたことを
特徴とする請求項3記載の干渉計装置。
4. The interferometer apparatus according to claim 3, wherein said polarizing element is fixed to said polarizing beam splitter or a pinhole member.
【請求項5】前記第2の偏光ビームスプリッタを主たる
偏光ビームスプリッタと一体のプリズム型偏光ビームス
プリッタとして構成したことを特徴とする請求項3記載
の干渉計装置。
5. The interferometer apparatus according to claim 3, wherein said second polarization beam splitter is configured as a prism type polarization beam splitter integrated with a main polarization beam splitter.
【請求項6】前記偏光素子と同一光路長を有する透明で
かつ両面に反射防止処理を施した光学部材を偏光素子と
反対方向に略45°傾けて配置させたことを特徴とする
請求項3記載の干渉計装置。
6. An optical member having the same optical path length as the polarizing element and having a transparent surface and having antireflection treatment applied to both surfaces thereof is disposed at an angle of approximately 45 ° in a direction opposite to the polarizing element. The interferometer device as described.
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