JP3410051B2 - Shape measuring method and device - Google Patents

Shape measuring method and device

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JP3410051B2
JP3410051B2 JP23473899A JP23473899A JP3410051B2 JP 3410051 B2 JP3410051 B2 JP 3410051B2 JP 23473899 A JP23473899 A JP 23473899A JP 23473899 A JP23473899 A JP 23473899A JP 3410051 B2 JP3410051 B2 JP 3410051B2
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藤 純 一 加
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、形状測定方法及び
装置に係り、特に、波長走査可能な光源から出射される
光ビームを被測定物に照射し干渉縞強度分布から被測定
物の形状を測定する形状測定方法及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shape measuring method and apparatus, and more particularly to irradiating an object to be measured with a light beam emitted from a light source capable of wavelength scanning to determine the shape of the object from the interference fringe intensity distribution. The present invention relates to a shape measuring method and apparatus for measuring.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザーの誕生とともにレーザー光の有
する単色性に基づくコヒーレント干渉法は様々な物理計
測において重要な役割を演じてきた。従来、強度情報に
頼っていた縞解析法も位相シフト法やフーリエ変換法な
ど縞の位相分布を高精度に抽出する手法が開発され、そ
の感度もnmオーダーに達している。単色干渉法は光路
差の連続的な相対変化の検出には適している。しかし、
半波長を越える不連続な変化には対応できないため、応
用範囲が限定される。こうした場合に対しては、より長
い波長を用いるか、異なる2つ以上の波長の利用により
得られる大きな合成波長を用いる方法があるが、広い測
定レンジと充分な精度を同時に得ることは容易ではな
い。
2. Description of the Related Art With the birth of lasers, coherent interferometry based on the monochromaticity of laser light has played an important role in various physical measurements. Conventionally, as a fringe analysis method that has relied on intensity information, a method such as a phase shift method or a Fourier transform method for extracting a fringe phase distribution with high accuracy has been developed, and its sensitivity has reached the nm order. Monochromatic interferometry is suitable for detecting continuous relative changes in optical path difference. But,
Since it cannot cope with discontinuous changes exceeding half a wavelength, the application range is limited. For such a case, there is a method of using a longer wavelength or a large synthetic wavelength obtained by using two or more different wavelengths, but it is not easy to obtain a wide measurement range and sufficient accuracy at the same time. .

【0003】一方近年、外部共振器型LD(Laser diod
e )や色素レーザーに代表される広帯域波長走査光源を
利用した波長走査による広帯域スペクトル干渉法が注目
されている。光源波長の広帯域性を利用し、多くの工業
製品に見られる不連続な段差を持つ表面形状測定や生体
など散乱媒質中の断層イメージングなどへの応用が期待
されている。波長走査による広帯域スペクトル干渉法に
おいては、2光束干渉において光路差または波長を変化
させた際に生じる干渉信号の強度変動を検出し、変動周
波数または周期から高さ情報を求めており、前述の不連
続段差を含む形状などの画像計測法として有望である。
On the other hand, in recent years, an external resonator type LD (Laser diode)
Broadband spectral interferometry by wavelength scanning using a broadband wavelength scanning light source typified by e) and dye lasers has attracted attention. Utilizing the wide bandwidth of the light source wavelength, it is expected to be applied to surface shape measurement with discontinuous steps found in many industrial products and tomography in a scattering medium such as a living body. In the wideband spectrum interferometry by wavelength scanning, the intensity fluctuation of the interference signal generated when the optical path difference or the wavelength is changed in the two-beam interference is detected, and the height information is obtained from the fluctuation frequency or period. It is promising as an image measurement method for shapes including continuous steps.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
波長走査による広帯域スペクトル干渉法においては、単
色干渉法のようには干渉縞の位相情報を積極的には用い
ていないため、得られる寸法情報の精度が干渉計本来の
感度とリンクできる程度には達しておらず、そのため高
精度に形状測定を行うことができず、その高精度化が要
求されている。
However, in the conventional wideband spectrum interferometry method by wavelength scanning, the phase information of the interference fringes is not actively used unlike the monochromatic interferometry method. The accuracy has not reached the level that can be linked to the original sensitivity of the interferometer, and therefore, it is not possible to perform shape measurement with high accuracy, and high accuracy is required.

【0005】そこで、本発明の目的は、上記従来技術の
有する問題を解消し、波長走査法において位相検出法を
有効に取り入れた高精度な形状測定を可能にする形状測
定方法及び装置を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a shape measuring method and apparatus which solves the problems of the prior art and enables highly accurate shape measurement by effectively incorporating the phase detection method in the wavelength scanning method. That is.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明の形状測定方法は、波長走査可能な光源か
ら出射される光ビームを被測定物に照射する照射光と基
準となる参照光に分離し、前記照射光を被測定物に照射
して生成される物体光と前記参照光とを光電面上に重ね
て光電検出し、前記照射光と前記参照光との光路差に依
存する背景強度成分と干渉強度成分とからなる干渉縞強
度分布を求め、被測定物の形状を測定する形状測定方法
において、ほぼ波長中心となる中心波長を設定し、この
中心波長から所定の波長シフト量だけ波長シフトした種
々の走査波長を設定し、前記中心波長において少なくと
も3個の所定の位相シフト値を設定し、前記走査波長に
おける少なくとも3個の所定の位相シフト値について
は、前記走査波長が前記中心波長に等しいと近似して前
記中心波長における前記の所定の位相シフト値が前記走
査波長における位相シフト値に相当すると近似し、前記
走査波長毎に、前記照射光または前記参照光を前記の所
定の位相シフト値だけ位相シフトし、前記位相シフト値
毎に前記干渉縞強度分布を求め、求めた前記干渉縞強度
分布の組から前記干渉強度成分における光路差に基づく
干渉位相値を求め、各々の前記走査波長における前記干
渉位相値と前記中心波長における前記干渉位相値との差
である位相差量と前記波長シフト量とから、前記波長シ
フト量と前記位相差量との比である波長位相比を求め、
前記波長位相比から被測定物の形状を測定することを特
徴とする。
In order to achieve the above object, the shape measuring method of the present invention uses an irradiation light for irradiating an object to be measured with a light beam emitted from a light source capable of wavelength scanning. Separated into light, the object light generated by irradiating the object to be measured with the irradiation light and the reference light are overlapped on the photoelectric surface for photoelectric detection, and depend on the optical path difference between the irradiation light and the reference light. In the shape measuring method for obtaining the interference fringe intensity distribution consisting of the background intensity component and the interference intensity component, and measuring the shape of the DUT, the central wavelength that is approximately the wavelength center is set, and the predetermined wavelength shift from this central wavelength. Setting various scanning wavelengths that are wavelength shifted by an amount, setting at least three predetermined phase shift values at the central wavelength, and for at least three predetermined phase shift values at the scanning wavelength, the scanning wavelength is It is approximated that the predetermined phase shift value at the center wavelength corresponds to the phase shift value at the scanning wavelength and is approximated to be equal to the center wavelength, and for each scanning wavelength, the irradiation light or the reference light is Phase shift by a predetermined phase shift value, obtain the interference fringe intensity distribution for each of the phase shift values, obtain the interference phase value based on the optical path difference in the interference intensity component from the set of the obtained interference fringe intensity distribution, respectively, From the phase difference amount and the wavelength shift amount that are the difference between the interference phase value at the scanning wavelength and the interference phase value at the central wavelength, the wavelength phase that is the ratio between the wavelength shift amount and the phase difference amount. Find the ratio,
It is characterized in that the shape of the object to be measured is measured from the wavelength phase ratio.

【0007】また、前記所定の波長走査幅は、前記中心
波長の1/150乃至1/50であることを特徴とす
る。
The predetermined wavelength scanning width is 1/150 to 1/50 of the center wavelength.

【0008】本願発明の形状測定装置は、波長走査可能
な光源と、前記光源から出射される光ビームを被測定物
に照射する照射光と基準となる参照光に分離し、前記照
射光を被測定物に照射して生成される物体光と前記参照
光とを光電面上に重ねる干渉光学系と、ほぼ波長中心と
なる中心波長から所定の波長シフト量だけ波長シフトし
た種々の走査波長を設定する波長走査手段と、前記中心
波長において少なくとも3個の所定の位相シフト値を設
定し、前記走査波長における少なくとも3個の所定の位
相シフト値については、前記走査波長が前記中心波長に
等しいと近似して前記中心波長における前記の所定の位
相シフト値が前記走査波長における位相シフト値に相当
すると近似し、前記走査波長毎に、前記照射光または前
記参照光を前記の所定の位相シフト値だけ位相シフトす
る位相シフト手段と、前記位相シフト値毎に、前記照射
光と前記参照光との光路差に依存する背景強度成分と干
渉強度成分とからなる干渉縞強度分布を求める信号検出
手段と、前記信号検出手段で求めた前記干渉縞強度分布
の組から前記干渉強度成分における光路差に基づく干渉
位相値を求め、各々の前記走査波長における前記干渉位
相値と前記中心波長における前記干渉位相値との差であ
る位相差量と前記波長シフト量とから、前記波長シフト
量と前記位相差量との比である波長位相比を求め、前記
波長位相比から被測定物の形状を演算する演算手段と、
を備えることを特徴とする。
A shape measuring apparatus of the present invention separates a light source capable of wavelength scanning, an irradiation light for irradiating an object to be measured with a light beam emitted from the light source, and a reference light which serves as a reference, and receives the irradiation light. An interference optical system that superimposes the object light generated by irradiating a measurement object and the reference light on the photocathode, and sets various scanning wavelengths that are wavelength-shifted by a predetermined wavelength shift amount from the central wavelength that is approximately the wavelength center. Wavelength scanning means, and at least three predetermined phase shift values at the central wavelength are set. For at least three predetermined phase shift values at the scanning wavelength, it is approximated that the scanning wavelength is equal to the central wavelength. Then, it is approximated that the predetermined phase shift value at the central wavelength corresponds to the phase shift value at the scanning wavelength, and the irradiation light or the reference light is set to the above for each scanning wavelength. A phase shift means for shifting the phase by a constant phase shift value, and an interference fringe intensity distribution consisting of a background intensity component and an interference intensity component depending on the optical path difference between the irradiation light and the reference light for each of the phase shift values. A signal detection unit to be obtained, and an interference phase value based on an optical path difference in the interference intensity component is obtained from a set of the interference fringe intensity distribution obtained by the signal detection unit, and the interference phase value and the central wavelength at each scanning wavelength. From the phase difference amount and the wavelength shift amount that is the difference with the interference phase value in, the wavelength phase ratio that is the ratio of the wavelength shift amount and the phase difference amount is determined, and the wavelength phase ratio from the measured object. Calculation means for calculating the shape,
It is characterized by including.

【0009】また、前記所定の波長走査幅は、前記中心
波長の1/150乃至1/50であることを特徴とす
る。
The predetermined wavelength scanning width is 1/150 to 1/50 of the center wavelength.

【0010】上述の発明において、本願発明者は、位相
シフトを厳密に行わない限り位相シフト法は有効でな
い、という従来の思考概念から脱却し、新たな有効な近
似法を想到するに至ったのである。
In the above invention, the inventor of the present application has come out of the conventional idea that the phase shift method is not effective unless the phase shift is strictly performed, and came up with a new effective approximation method. is there.

【0011】従来では、位相シフトを厳密に行わない限
り位相シフト法は有効でないという思考概念に拘束さ
れ、位相シフトを走査波長毎に厳密に行うため作業が極
めて煩雑となり、この結果、波長走査法において位相シ
フト法を有効に活用することができなかった。
Conventionally, the concept of the phase shift method is not effective unless the phase shift is strictly performed, and the work is extremely complicated because the phase shift is strictly performed for each scanning wavelength, resulting in the wavelength scanning method. However, the phase shift method could not be effectively utilized.

【0012】本願発明では、種々の走査波長における位
相シフト値を与える場合に、走査波長が中心波長に等し
いと近似して中心波長における位相シフト値(例えば9
0度)が走査波長における位相シフト値(例えば90
度)に相当すると近似したので、波長走査幅に渡る走査
波長毎の位相シフト作業が、妥当な近似のもとで中心波
長における位相シフトを繰り返すことで置き換えられる
ので、極めて簡単に現実的な位相シフトをおこなうこと
ができる。
In the present invention, when the phase shift values at various scanning wavelengths are given, it is approximated that the scanning wavelength is equal to the center wavelength and the phase shift value at the center wavelength (for example, 9) is obtained.
0 degree is the phase shift value at the scanning wavelength (for example, 90 degrees).
Since the phase shift work for each scanning wavelength over the wavelength scanning width can be replaced by repeating the phase shift at the central wavelength under a reasonable approximation, it is extremely easy to realize a realistic phase. You can shift.

【0013】また、走査波長における干渉位相値と中心
波長における干渉位相値との差である位相差量と、波長
シフト量とから、波長シフト量と位相差量との比である
波長位相比を求め、波長位相比から被測定物の形状を測
定するようにしたので、単に位相差量の大きさのみを着
目していた従来の場合と異なり、位相差量の大きさだけ
でなく波長位相比の符号からも形状測定に関する情報を
得ることができる。
Further, the wavelength phase ratio, which is the ratio between the wavelength shift amount and the phase difference amount, is calculated from the phase shift amount, which is the difference between the interference phase value at the scanning wavelength and the interference phase value at the center wavelength, and the wavelength shift amount. Since the shape of the object to be measured is determined from the wavelength phase ratio, it differs from the conventional case where only the magnitude of the phase difference amount is focused, and not only the magnitude of the phase difference amount but also the wavelength phase ratio. The information regarding the shape measurement can also be obtained from the sign of.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明に
係る形状測定方法について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A shape measuring method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1は、広帯域波長チューナブルレーザー
を用いた波長走査位相シフト干渉計を示す。符号1は外
部共振器型LDからなる光源を示し、光源1は、米SD
L社製TC−40(波長走査幅769〜785nm,出
力500mW)である。光源1から出射された光ビーム
は、偏光素子で直線偏光に偏光され、テレスコープ2に
よってビーム径10mmの平面波にコリメートされた
後、マイケルソン干渉計3に入射される。マイケルソン
干渉計3では、ビームスプリッタ5によって照射光6と
参照光7とに分離され、照射光6は被測定物8に照射さ
れ被測定物8で反射されて物体光10が生成され、参照
光7は位相シフターとして機能するPZTミラー9に照
射される。PZTミラー9で反射された参照光7と物体
光10とはビームスプリッタ5で反射された後、偏光素
子11を経てCCDカメラ12の光電面に重ねられ光電
検出される。
FIG. 1 shows a wavelength scanning phase shift interferometer using a broadband wavelength tunable laser. Reference numeral 1 indicates a light source composed of an external resonator type LD, and the light source 1 is a US SD.
This is TC-40 manufactured by L Company (wavelength scanning width 769 to 785 nm, output 500 mW). The light beam emitted from the light source 1 is linearly polarized by a polarization element, collimated by a telescope 2 into a plane wave having a beam diameter of 10 mm, and then incident on a Michelson interferometer 3. In the Michelson interferometer 3, the beam splitter 5 separates the irradiation light 6 and the reference light 7, and the irradiation light 6 is irradiated to the object to be measured 8 and reflected by the object to be measured 8 to generate an object light 10. The light 7 is applied to a PZT mirror 9 which functions as a phase shifter. The reference light 7 and the object light 10 reflected by the PZT mirror 9 are reflected by the beam splitter 5 and then passed through the polarization element 11 to be superimposed on the photoelectric surface of the CCD camera 12 and photoelectrically detected.

【0016】PZTミラー9は参照ミラーとこの参照ミ
ラーを微少変位させるPZT素子とから構成されてい
る。
The PZT mirror 9 comprises a reference mirror and a PZT element for slightly displacing the reference mirror.

【0017】被測定物8は、ここでは実験の便宜上か
ら、PZTミラー9の参照ミラーとの間で光路差ゼロ位
置前後に置かれ平面ミラー8aと、この平面ミラー面上
に光学密着させた1mm厚のゲージブロック(GB)8
bとから構成されている。
For the sake of convenience of the experiment, the object to be measured 8 is placed before and after the position where the optical path difference is zero between the reference mirror of the PZT mirror 9 and the plane mirror 8a, and 1 mm optically contacted with the plane mirror surface. Thick gauge block (GB) 8
b and.

【0018】光源1の波長走査制御とPZTミラー9の
微少変位制御は、計算機13によって行われる。光源1
の波長走査はLDの駆動電流を制御することによって行
われる。波長ステップをΔλstとし、例えばΔλst
を0.2nmにとり、中心波長(または基準波長)λ
から0.2nm毎に波長走査が行われる。
The wavelength scanning control of the light source 1 and the fine displacement control of the PZT mirror 9 are performed by the computer 13. Light source 1
Wavelength scanning is performed by controlling the drive current of the LD. The wavelength step is Δλst, for example, Δλst
Is 0.2 nm, and the central wavelength (or reference wavelength) λ 0
The wavelength scanning is performed every 0.2 nm.

【0019】CCDカメラ12によって、式(1)に示
される干渉縞強度分布I(x,y,Δλ)が得られ、計
算機13によって演算処理される。
The CCD camera 12 obtains the interference fringe intensity distribution I (x, y, Δλ) shown in equation (1), and the computer 13 performs arithmetic processing.

【0020】[0020]

【数1】 干渉縞強度分布I(x,y,Δλ)において、第1項は
背景強度成分を表し、第2項は干渉強度成分を表す。
x,yは照射光6の進行方向に垂直な平面上の座標値を
示し、Δλは式(3)に示すように走査波長λと、中心
波長(または基準波長)λとの差である波長シフト量
を示す。
[Equation 1] In the interference fringe intensity distribution I (x, y, Δλ), the first term represents the background intensity component and the second term represents the interference intensity component.
x and y represent coordinate values on a plane perpendicular to the traveling direction of the irradiation light 6, and Δλ is the difference between the scanning wavelength λ and the central wavelength (or reference wavelength) λ 0 as shown in Expression (3). The amount of wavelength shift is shown.

【0021】[0021]

【数2】 [Equation 2]

【数3】 干渉縞強度分布I(x,y,Δλ)の干渉強度成分にお
ける位相成分φ(x,y)は、(x、y)面における被
測定物8の高さ分布h(x,y)を反映し、物体光10
と参照光7との光路差に起因するものである。
[Equation 3] The phase component φ (x, y) in the interference intensity component of the interference fringe intensity distribution I (x, y, Δλ) reflects the height distribution h (x, y) of the DUT 8 on the (x, y) plane. And then the object light 10
Due to the optical path difference between the reference light 7 and the reference light 7.

【0022】位相成分φ(x,y,Δλ)は、式(2)
に示されるように、高さ分布h(x,y)と、中心波長
λと、波長シフト量Δλによって表される。ここで、
φ(x,y)0は、中心波長λにおける位相成分を表
す。
The phase component φ (x, y, Δλ) is given by the equation (2).
As shown in, the height distribution h (x, y), the central wavelength λ 0, and the wavelength shift amount Δλ are represented. here,
φ (x, y) 0 represents the phase component at the central wavelength λ 0 .

【0023】位相差成分Δφ(x,y,Δλ)は、走査
波長λにおける位相成分φ(x,y,Δλ)と中心波長
λにおける位相成分φ(x,y)0との差を示す。
The phase difference component Δφ (x, y, Δλ) represents the difference between the phase component φ (x, y, Δλ) at the scanning wavelength λ and the phase component φ (x, y) 0 at the center wavelength λ 0 . .

【0024】位相成分φ(x,y,Δλ)は、少なくと
も3個の既知の位相シフト値を与え、少なくとも3個の
I(x,y,Δλ)を測定して求め、式(1)における
A(x,y)とB(x,y)を消去して、走査波長λ毎
に得られる。
The phase component φ (x, y, Δλ) is determined by giving at least three known phase shift values and measuring at least three I (x, y, Δλ). A (x, y) and B (x, y) are erased to obtain each scanning wavelength λ.

【0025】ここでは、少なくとも3個の既知の位相シ
フト値を与えることは、PZTミラー9の参照ミラーを
PZT素子によって微少変位することにより行われる。
Here, the application of at least three known phase shift values is performed by slightly displacing the reference mirror of the PZT mirror 9 by the PZT element.

【0026】具体的には、90度ずつ位相シフトする5
−step法のアルゴリズムを用いて行われる。式
(4)は5−step法により得られた走査波長λ、す
なわち波長シフト量Δλにおける位相成分φ(x,y,
Δλ)を示す。ここで、I1、・・、I5の各々は、5
−step法で90度ずつ位相シフトして測定した干渉
縞強度分布I(x,y,Δλ)の値を示す。
Specifically, the phase shift is performed by 90 degrees. 5
-Step algorithm is used. Equation (4) is the scanning wavelength λ obtained by the 5-step method, that is, the phase component φ (x, y, in the wavelength shift amount Δλ.
Δλ) is shown. Here, each of I1, ..., I5 is 5
The values of the interference fringe intensity distribution I (x, y, Δλ) measured by phase shifting by 90 degrees by the -step method are shown.

【0027】[0027]

【数4】 また、式(5)に示すように、中心波長λにおける参
照光7と物体光10との光路差をゼロに設定したとき
に、位相差成分Δφ(x,y,Δλ)と波長シフト量Δ
λとの比が、(x、y)面における被測定物8の高さ分
布h(x,y)に比例することがわかる。
[Equation 4] Further, as shown in Expression (5), when the optical path difference between the reference light 7 and the object light 10 at the central wavelength λ 0 is set to zero, the phase difference component Δφ (x, y, Δλ) and the wavelength shift amount Δ
It can be seen that the ratio to λ is proportional to the height distribution h (x, y) of the DUT 8 on the (x, y) plane.

【0028】[0028]

【数5】 従って、式(5)によれば、符号を含めて求めた位相差
成分Δφ(x,y,Δλ)と波長シフト量Δλとの比を
求めることにより、被測定物8の高さ分布h(x,y)
を得ることができる。位相差成分Δφ(x,y,Δλ)
と波長シフト量Δλとの比の絶対値は、h(x,y)の
大きさを示し、位相差成分Δφ(x,y,Δλ)と波長
シフト量Δλとの比の符号は被測定物8が光路差ゼロの
位置を基準にしてより高いかより低いかを示す。
[Equation 5] Therefore, according to the equation (5), the height distribution h (h) of the DUT 8 is obtained by calculating the ratio between the phase difference component Δφ (x, y, Δλ) including the sign and the wavelength shift amount Δλ. x, y)
Can be obtained. Phase difference component Δφ (x, y, Δλ)
The absolute value of the ratio between the wavelength shift amount Δλ and the wavelength shift amount Δλ indicates the magnitude of h (x, y), and the sign of the ratio between the phase difference component Δφ (x, y, Δλ) and the wavelength shift amount Δλ is the object to be measured. 8 is higher or lower than the position where the optical path difference is zero.

【0029】ここで、本願発明において特徴的なこと
は、走査波長λにおける位相シフト値を与える場合に、
走査波長λが中心波長λに等しいと近似して中心波長
λにおける位相シフト値(例えば90度)が走査波長
λにおける位相シフト値(例えば90度)に相当すると
近似したことである。
Here, what is characteristic of the present invention is that when a phase shift value at the scanning wavelength λ is given,
Is to scan the wavelength lambda is approximate to the phase shift value at the center wavelength lambda 0 is approximated to be equal to the central wavelength lambda 0 (e.g., 90 degrees) corresponds to a phase shift value at the scanning wavelength lambda (for example, 90 degrees).

【0030】この近似の妥当性は、中心波長λの大き
さに対し波長走査幅λscの大きさがあまり大きくない
ときに成立する。ここでは、中心波長λは776nm
であ り、波長走査幅λscは8nmであって中心波長
λ0のほぼ1/100であり十分にこの近似が成立す
る。
The validity of this approximation holds when the size of the wavelength scanning width λsc is not so large with respect to the size of the central wavelength λ 0 . Here, the central wavelength λ 0 is 776 nm
The wavelength scanning width λsc is 8 nm, which is about 1/100 of the center wavelength λ0, and this approximation is sufficiently satisfied.

【0031】従来、位相シフト法においては、上述のよ
うな近似を採用する観点が全く存在しておらず、走査波
長λ毎に位相シフト値(例えば90度)を設定する必要
がある、とされていたのである。このため従来は、位相
シフト作業が極めて煩雑となり、位相シフト法が有効に
は採用されていなかったのである。
Conventionally, in the phase shift method, there is no viewpoint of adopting the above-mentioned approximation, and it is necessary to set a phase shift value (for example, 90 degrees) for each scanning wavelength λ. It was. Therefore, conventionally, the phase shift work has become extremely complicated, and the phase shift method has not been effectively adopted.

【0032】この点、本願発明者は、位相シフトを厳密
に行わない限り位相シフト法は有効でない、という従来
の思考概念から脱却し、上述の近似法を想到するに至っ
たのである。
In this respect, the inventor of the present application has come out of the conventional idea that the phase shift method is not effective unless the phase shift is strictly performed, and came up with the above approximation method.

【0033】この近似を採用することによって、波長走
査幅λscに渡る走査波長λ毎の位相シフト作業が、中
心波長λにおける位相シフトを繰り返すことで置き換
えられるので、極めて簡単に現実的に位相シフトをおこ
なうことができ、波長走査法において位相検出法を有効
に取り入れることが可能になるのである。
By adopting this approximation, the phase shift operation for each scanning wavelength λ over the wavelength scanning width λsc can be replaced by repeating the phase shift at the center wavelength λ 0, so that the phase shift is extremely simple and realistic. Therefore, it becomes possible to effectively incorporate the phase detection method in the wavelength scanning method.

【0034】上述の近似のもとで、式(6)に原理的な
測定レンジhmaxを示す。ここで、λstは波長ステ
ップであり、ここでは0.2nmであり、λscは波長
走査幅であり、ここでは772nmから780nmまで
の範囲の8nmである。測定レンジhmaxは±0.7
5mmである。なお、波長ステップλstは、すべての
走査波長λに対して一定であってもよく、波長ステップ
λstは走査波長λ毎に異なっていてもよい。
Based on the above approximation, equation (6) shows the principle measurement range hmax. Here, λst is the wavelength step, here 0.2 nm, and λsc is the wavelength scanning width, here 8 nm in the range from 772 nm to 780 nm. Measurement range hmax is ± 0.7
It is 5 mm. The wavelength step λst may be constant for all scanning wavelengths λ, or the wavelength step λst may be different for each scanning wavelength λ.

【0035】[0035]

【数6】 次に、図1の光学系を用い、上述の近似を採用して被測
定物8の形状を測定した結果について説明する。
[Equation 6] Next, the result of measuring the shape of the DUT 8 using the above-described approximation using the optical system of FIG. 1 will be described.

【0036】被測定物8の平面ミラー8aとゲージブロ
ック8bとの間の段差を検出することが可能であること
を以下に示す。
It will be shown below that it is possible to detect the step between the flat mirror 8a of the object to be measured 8 and the gauge block 8b.

【0037】CCDカメラ12によって、式(1)に示
す干渉縞強度分布I(x,y,Δλ)を表す256×2
56×8bitの画像データが得られる。走査波長λ毎
に、5−step法のアルゴリズムによって式(4)に
従って位相成分φ(x,y,Δλ)を求める。そして、
走査波長λ毎に式(5)に示す位相差成分Δφ(x,
y,Δλ)と波長シフト量Δλとの比を求める。これら
の演算は計算機13によって行われる。
256 × 2 representing the interference fringe intensity distribution I (x, y, Δλ) shown in the equation (1) by the CCD camera 12.
Image data of 56 × 8 bits can be obtained. For each scanning wavelength λ, the phase component φ (x, y, Δλ) is obtained according to the equation (4) by the 5-step method algorithm. And
For each scanning wavelength λ, the phase difference component Δφ (x,
y, Δλ) and the wavelength shift amount Δλ are obtained. These calculations are performed by the computer 13.

【0038】具体的には、波長ステップλstは0.2
nmで走査波長λを772nmから780nmまでの範
囲で走査し、各ピクセルで最小二乗フィッティングによ
り求め、位相変化の勾配から高さ分布を求める。
Specifically, the wavelength step λst is 0.2
The scanning wavelength λ is scanned in the range of 772 nm to 780 nm in nm, the least square fitting is performed for each pixel, and the height distribution is obtained from the gradient of the phase change.

【0039】図2は横軸に走査波長(中心波長λ+波
長シフト量Δλ)をとり、縦軸に位相差成分Δφ(x,
y,Δλ)を表したものである。図2において、aは平
面ミラー8aの座標位置に対応し、bはゲージブロック
8bの座標位置に対応する。平面ミラー8aとゲージブ
ロック8bの両面は光路差ゼロ位置前後に配置されてい
るが、位相差成分Δφ(x,y,Δλ)の符号によりそ
の前後を判定できることがわかる。
In FIG. 2, the horizontal axis represents the scanning wavelength (center wavelength λ 0 + wavelength shift amount Δλ), and the vertical axis represents the phase difference component Δφ (x,
y, Δλ). In FIG. 2, a corresponds to the coordinate position of the plane mirror 8a, and b corresponds to the coordinate position of the gauge block 8b. Both surfaces of the plane mirror 8a and the gauge block 8b are arranged before and after the position where the optical path difference is zero, but it can be seen that the front and back can be determined by the sign of the phase difference component Δφ (x, y, Δλ).

【0040】図3は、位相差成分Δφ(x,y,Δλ)
の波長シフト量Δλに対する勾配から各画素での高さ分
布を計算した結果を示し、得られた段差形状の3次元表
示である。ゲージブロック(GB)8bのノミナル値は
1.002mmであり、走査波長範囲は772nm−7
80nmの8nmの範囲であり、波長シフト量Δλは
0.2nmステップで測定したものである。
FIG. 3 shows the phase difference component Δφ (x, y, Δλ).
The result of calculating the height distribution in each pixel from the gradient with respect to the wavelength shift amount Δλ of is shown, and is a three-dimensional display of the obtained step shape. The nominal value of the gauge block (GB) 8b is 1.002 mm, and the scanning wavelength range is 772 nm-7.
The range of 80 nm is 8 nm, and the wavelength shift amount Δλ is measured in 0.2 nm steps.

【0041】図4は、aで図3におけるa−aにおける
断面データの一例を示し、左側縦軸に従って平面ミラー
8aの高さを示し、また、bで図3におけるb−bにお
ける断面データの一例を示し、右側縦軸に従ってゲージ
ブロック8bの高さを示す。図4によれば、平面ミラー
8aに対するゲージブロック8bの高さは、1.001
mm±0.3μmであり、ゲージブロック8bの平均高
さは1.001mmであり、標準偏差は±0.108μ
mであり、非常に高い精度で形状測定が可能であること
が認められる。
FIG. 4 shows an example of the cross-sectional data taken along the line aa in FIG. 3, shows the height of the plane mirror 8a along the left vertical axis, and shows the cross-sectional data taken along the line bb in FIG. An example is shown, and the height of the gauge block 8b is shown along the right vertical axis. According to FIG. 4, the height of the gauge block 8b with respect to the plane mirror 8a is 1.001.
mm ± 0.3 μm, the average height of the gauge block 8b is 1.001 mm, and the standard deviation is ± 0.108 μ.
It is m, and it is recognized that the shape can be measured with extremely high accuracy.

【0042】このように、本実施の形態によれば、平面
ミラー8aとゲージブロック8bの各面の高さ分布は標
準偏差0.1μm程度で測定することができる。
As described above, according to the present embodiment, the height distribution of each surface of the plane mirror 8a and the gauge block 8b can be measured with a standard deviation of about 0.1 μm.

【0043】図5は、波長走査幅λscを段階的に増や
していったときの高さ測定の標準偏差σh(mm)の変
化について、aは実験結果を示し、bは理論的なシミレ
ーション結果を示す。標準偏差σh(mm)はほぼ測定
分解能Δhに相当する。aに示す実験結果によれば、波
長走査幅λscがほぼ7nm以上で0.1μm以下の標
準偏差が得られていることが認められる。これは、周波
数解析による従来法では同等な波長走査幅λscをした
場合に測定分解能Δhは±21μmであったことに比べ
て、本発明によれば、従来の測定精度の1/100以上
の測定精度が得られることを示す。
FIG. 5 shows the experimental results and the theoretical simulation results of b with respect to changes in the standard deviation σh (mm) of the height measurement when the wavelength scanning width λsc is increased stepwise. Indicates. The standard deviation σh (mm) substantially corresponds to the measurement resolution Δh. According to the experimental results shown in a, it is recognized that the standard deviation of 0.1 μm or less is obtained when the wavelength scanning width λsc is approximately 7 nm or more. This is because the conventional method based on frequency analysis has a measurement resolution Δh of ± 21 μm when an equivalent wavelength scanning width λsc is used. Indicates that accuracy can be obtained.

【0044】なお、図5において、aに示す実験結果が
bに示す理論的なシミレーション結果に比べて標準偏差
が大きい。この不一致は、aに示す実験結果において、
光学素子の幾何学的光路長誤差及び裏面反射の影響によ
るものと確認されている。従って、これらの誤差要因を
除去することによって、aに示す実験結果をbに示す理
論的なシミレーション結果にさらに近づけることが可能
であり、この結果、本実施の形態によれば、形状測定に
おける標準偏差をbに示す理論的なシミレーション結果
のオーダまで小さくすることが可能である。
In FIG. 5, the standard deviation of the experimental result shown in a is larger than that of the theoretical simulation result shown in b. This disagreement is due to the experimental result shown in a.
It has been confirmed that this is due to the influence of the geometrical optical path length error of the optical element and the back surface reflection. Therefore, by removing these error factors, it is possible to bring the experimental result shown in a closer to the theoretical simulation result shown in b. As a result, according to the present embodiment, in the shape measurement. It is possible to reduce the standard deviation to the order of the theoretical simulation result shown in b.

【0045】また、図5によれば、波長走査幅λsc
は、中心波長λ(776nm)の1/150以上であ
れば、高さ測定の標準偏差が小さくできることが認めら
れる。
Further, according to FIG. 5, the wavelength scanning width λsc
It is recognized that the standard deviation of the height measurement can be made small if the center wavelength λ 0 (776 nm) is 1/150 or more.

【0046】また、走査波長λにおける位相シフト値を
与える場合に、走査波長λが中心波長λに等しいとし
て中心波長λにおける位相シフト値が走査波長λにお
ける位相シフト値に相当するとする近似は、中心波長λ
の大きさに対し波長走査幅λ scの大きさがあまり
大きくないときに成立するが、波長走査幅λscは、中
心波長λ(773nm)の1/50以下であれば十分
にこの近似が成立する。従 って、波長走査幅λscは
中心波長λの1/150以上1/50以下であれば
よい。
[0046] When providing a phase shift value in a scanning wavelength lambda, the approximate phase shift value at the center wavelength lambda 0 and the scanning wavelength lambda is equal to the center wavelength lambda 0 is to correspond to the phase shift value at the scanning wavelength lambda , Center wavelength λ
This holds when the size of the wavelength scanning width λ sc is not very large with respect to the size of 0 , but if the wavelength scanning width λ sc is 1/50 or less of the center wavelength λ 0 (773 nm), this approximation is sufficiently obtained. To establish. Therefore, if the wavelength scanning width λsc is 1/150 or more and 1/50 or less of the central wavelength λ 0 ,
Good.

【0047】従来の周波数解析法では20nm以上の波
長走査幅で波長走査した場合でも1μm程度しか得られ
ていなかったことを考えると、本願発明によればより狭
い波長走査幅でより高精度な結果を得ることができる、
といえる。
Considering that the conventional frequency analysis method obtained only about 1 μm even when wavelength scanning was performed with a wavelength scanning width of 20 nm or more, according to the present invention, a more accurate result with a narrower wavelength scanning width. You can get
Can be said.

【0048】このこのことより、波長走査干渉計と位相
解析を組み合わせることにより安価の光源で著しい精度
向上が計れ、単色干渉計本来の位相計測結果との融合も
行える見通しが得られた。
From this result, it is expected that the combination of the wavelength scanning interferometer and the phase analysis can significantly improve the accuracy with an inexpensive light source and can combine the original phase measurement result of the monochromatic interferometer.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上のように、本願発明の構成によれ
ば、種々の走査波長における位相シフト値を与える場合
に、走査波長が中心波長に等しいと近似して中心波長に
おける位相シフト値(例えば90度)が走査波長におけ
る位相シフト値(例えば90度)に相当すると近似した
ので、波長走査幅に渡る走査波長毎の位相シフト作業
が、中心波長における位相シフトを繰り返すことで置き
換えることが可能になり、極めて簡単に現実的な位相シ
フトをおこなうことができる。
As described above, according to the configuration of the present invention, when the phase shift values at various scanning wavelengths are given, it is approximated that the scanning wavelength is equal to the central wavelength and the phase shift value at the central wavelength (for example, Since it is approximated that 90 degrees corresponds to the phase shift value at the scanning wavelength (for example, 90 degrees), the phase shift operation for each scanning wavelength over the wavelength scanning width can be replaced by repeating the phase shift at the central wavelength. Therefore, a realistic phase shift can be performed extremely easily.

【0050】この結果、波長走査法において位相シフト
法を有効に取り入れることが可能になり、狭い波長走査
幅で高精度に形状測定を行うことが可能になる。
As a result, the phase shift method can be effectively incorporated in the wavelength scanning method, and the shape measurement can be performed with high accuracy in a narrow wavelength scanning width.

【0051】また、走査波長における干渉位相値と中心
波長における干渉位相値との差である位相差量と、波長
シフト量とから、波長シフト量と位相差量との比である
波長位相比を求め、波長位相比から被測定物の形状を測
定するようにしたので、単に位相差量の大きさのみを着
目していた従来の場合と異なり、位相差量の大きさだけ
でなく波長位相比の符号からも形状測定に関する情報を
得ることができる。
Further, from the phase difference amount which is the difference between the interference phase value at the scanning wavelength and the interference phase value at the center wavelength and the wavelength shift amount, the wavelength phase ratio which is the ratio between the wavelength shift amount and the phase difference amount is obtained. Since the shape of the object to be measured is determined from the wavelength phase ratio, it differs from the conventional case where only the magnitude of the phase difference amount is focused, and not only the magnitude of the phase difference amount but also the wavelength phase ratio. The information regarding the shape measurement can also be obtained from the sign of.

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

【図1】本発明に形状測定方法を実施する広帯域波長チ
ューナブルレーザーを用いた波長走査位相シフト干渉計
を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a wavelength scanning phase shift interferometer using a broadband wavelength tunable laser for implementing a shape measuring method according to the present invention.

【図2】走査波長λと位相差成分Δφ(x,y,Δλ)
の関係を、平面ミラー(a)とゲージブロック(b)に
ついて示した図。
FIG. 2 Scanning wavelength λ and phase difference component Δφ (x, y, Δλ)
The figure which showed the relationship of about the plane mirror (a) and the gauge block (b).

【図3】位相差成分Δφ(x,y,Δλ)の波長シフト
量Δλに対する勾配から各画素での高さ分布を計算した
結果を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a result of calculating a height distribution at each pixel from a gradient of a phase difference component Δφ (x, y, Δλ) with respect to a wavelength shift amount Δλ.

【図4】左側縦軸に従って平面ミラー(a)と、右側縦
軸に従ってゲージブロック(bのそれぞれの面の断面形
状を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional shape of each surface of a plane mirror (a) according to a left-side vertical axis and a gauge block (b) according to a right-side vertical axis.

【図5】長走査幅λscを段階的に増やしていったとき
の高さ測定の標準偏差の変化を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a change in standard deviation of height measurement when the long scanning width λsc is increased stepwise.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 テレスコープ 3 マイケルソン干渉計 6 照射光 7 参照光 8 被測定物 8a 平面ミラー 8b ゲージブロック 9 PZTミラー 10 物体光 12 CCDカメラ 13 計算機 1 light source 2 telescope 3 Michelson interferometer 6 Irradiation light 7 Reference light 8 DUT 8a plane mirror 8b gauge block 9 PZT mirror 10 Object light 12 CCD camera 13 Calculator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 特許法第30条第1項適用申請有り 1999年7月23日 社 団法人精密工学学会発行の「画像応用技術専門委員会研 究報告」Vol.14、No.1、『新しい3次元センサ ーとその応用』に発表 (56)参考文献 特開 平2−27202(JP,A) 特開 平3−154801(JP,A) 特開 平7−306006(JP,A) 特開 平4−297807(JP,A) 特開 平6−160044(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 9/00 - 11/30 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page Application for application of Article 30, Paragraph 1 of the Patent Act July 23, 1999 “Report of Technical Committee on Image Applied Technology” Vol. 14, No. 1. Announced in "New three-dimensional sensor and its application" (56) Reference JP-A-2-27202 (JP, A) JP-A-3-154801 (JP, A) JP-A-7-306006 (JP, A) ) JP-A-4-297807 (JP, A) JP-A-6-160044 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01B 9/00-11/30

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】波長走査可能な光源から出射される光ビー
ムを被測定物に照射する照射光と基準となる参照光に分
離し、前記照射光を被測定物に照射して生成される物体
光と前記参照光とを光電面上に重ねて光電検出し、前記
照射光と前記参照光との光路差に依存する背景強度成分
と干渉強度成分とからなる干渉縞強度分布を求め、被測
定物の形状を測定する形状測定方法において、 所定の波長走査幅内において、ほぼ波長中心となる中心
波長を設定し、この中心波長から所定の波長シフト量だ
け波長シフトした種々の走査波長を設定し、 前記中心波長において少なくとも3個の所定の位相シフ
ト値を設定し、 前記走査波長における少なくとも3個の所定の位相シフ
ト値については、前記走査波長が前記中心波長に等しい
と近似して前記中心波長における前記の所定の位相シフ
ト値が前記走査波長における位相シフト値に相当すると
近似し、 前記走査波長毎に、前記照射光または前記参照光を前記
の所定の位相シフト値だけ位相シフトし、前記位相シフ
ト値毎に前記干渉縞強度分布を求め、求めた前記干渉縞
強度分布の組から前記干渉強度成分における光路差に基
づく干渉位相値を求め、 各々の前記走査波長における前記干渉位相値と前記中心
波長における前記干渉位相値との差である位相差量と前
記波長シフト量とから、前記波長シフト量と前記位相差
量との比である波長位相比を求め、前記波長位相比から
被測定物の形状を測定することを特徴とする形状測定方
法。
1. An object generated by separating a light beam emitted from a light source capable of wavelength scanning into an irradiation light for irradiating an object to be measured and a reference light as a reference, and irradiating the irradiation light to the object to be measured. Photoelectric detection is performed by superimposing light and the reference light on the photoelectric surface, and obtains an interference fringe intensity distribution consisting of a background intensity component and an interference intensity component that depend on an optical path difference between the irradiation light and the reference light, and is measured. In the shape measuring method for measuring the shape of an object, a center wavelength that is the wavelength center is set within a predetermined wavelength scanning width, and various scanning wavelengths are set by shifting the center wavelength by a predetermined wavelength shift amount. , Setting at least three predetermined phase shift values at the central wavelength, and regarding the at least three predetermined phase shift values at the scanning wavelength, the scanning wavelength is approximated to be equal to the central wavelength, and the center is approximated. It is approximated that the predetermined phase shift value in the length corresponds to the phase shift value in the scanning wavelength, and for each scanning wavelength, the irradiation light or the reference light is phase-shifted by the predetermined phase shift value, Obtaining the interference fringe intensity distribution for each phase shift value, obtaining the interference phase value based on the optical path difference in the interference intensity component from the set of the obtained interference fringe intensity distribution, the interference phase value at each scanning wavelength and the From the phase difference amount and the wavelength shift amount, which are the difference with the interference phase value at the center wavelength, the wavelength phase ratio, which is the ratio of the wavelength shift amount and the phase difference amount, is obtained, and the measured wavelength phase ratio is measured. A shape measuring method characterized by measuring the shape of an object.
【請求項2】前記所定の波長走査幅は、前記中心波長の
1/150乃至1/50であることを特徴とする請求項
1に記載の形状測定方法。
2. The shape measuring method according to claim 1, wherein the predetermined wavelength scanning width is 1/150 to 1/50 of the center wavelength.
【請求項3】波長走査可能な光源と、 前記光源から出射される光ビームを被測定物に照射する
照射光と基準となる参照光に分離し、前記照射光を被測
定物に照射して生成される物体光と前記参照光とを光電
面上に重ねる干渉光学系と、 ほぼ波長中心となる中心波長から所定の波長シフト量だ
け波長シフトした種々の走査波長を設定する波長走査手
段と、 前記中心波長において少なくとも3個の所定の位相シフ
ト値を設定し、前記走査波長における少なくとも3個の
所定の位相シフト値については、前記走査波長が前記中
心波長に等しいと近似して前記中心波長における前記の
所定の位相シフト値が前記走査波長における位相シフト
値に相当すると近似し、前記走査波長毎に、前記照射光
または前記参照光を前記の所定の位相シフト値だけ位相
シフトする位相シフト手段と、 前記位相シフト値毎に、前記照射光と前記参照光との光
路差に依存する背景強度成分と干渉強度成分とからなる
干渉縞強度分布を求める信号検出手段と、 前記信号検出手段で求めた前記干渉縞強度分布の組から
前記干渉強度成分における光路差に基づく干渉位相値を
求め、各々の前記走査波長における前記干渉位相値と前
記中心波長における前記干渉位相値との差である位相差
量と前記波長シフト量とから、前記波長シフト量と前記
位相差量との比である波長位相比を求め、前記波長位相
比から被測定物の形状を演算する演算手段と、を備える
ことを特徴とする形状測定装置。
3. A light source capable of wavelength scanning, a light beam emitted from the light source, which is divided into an irradiation light for irradiating an object to be measured and a reference light which serves as a reference, and the irradiation light is irradiated to the object to be measured. An interference optical system that superimposes the generated object light and the reference light on the photocathode, and a wavelength scanning unit that sets various scanning wavelengths that are wavelength-shifted by a predetermined wavelength shift amount from the central wavelength that is approximately the wavelength center, At least three predetermined phase shift values are set at the center wavelength, and for at least three predetermined phase shift values at the scanning wavelength, the scan wavelength is approximated to be equal to the center wavelength, and It is approximated that the predetermined phase shift value corresponds to the phase shift value at the scanning wavelength, and the irradiation light or the reference light is positioned by the predetermined phase shift value for each scanning wavelength. Phase shift means for shifting, for each of the phase shift value, a signal detection means for obtaining an interference fringe intensity distribution consisting of a background intensity component and an interference intensity component depending on the optical path difference between the irradiation light and the reference light, Obtain the interference phase value based on the optical path difference in the interference intensity component from the set of the interference fringe intensity distribution obtained by the signal detection means, between the interference phase value at each scanning wavelength and the interference phase value at the central wavelength From the phase difference amount which is a difference and the wavelength shift amount, a wavelength phase ratio which is a ratio of the wavelength shift amount and the phase difference amount is obtained, and an arithmetic means for calculating the shape of the object to be measured from the wavelength phase ratio. A shape measuring device comprising:
【請求項4】前記所定の波長走査幅は、前記中心波長の
1/150乃至1/50であることを特徴とする請求項
3に記載の形状測定装置。
4. The shape measuring apparatus according to claim 3, wherein the predetermined wavelength scanning width is 1/150 to 1/50 of the center wavelength.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7823782B2 (en) 2005-11-22 2010-11-02 Shofu Inc. Dental optical coherence tomograph
WO2007083376A1 (en) 2006-01-19 2007-07-26 Shofu Inc. Light coherence tomography device and measuring head
KR100785802B1 (en) * 2007-05-29 2007-12-13 (주) 인텍플러스 Apparatus for measurment of three-dimensional shape
KR100925783B1 (en) * 2007-09-07 2009-11-11 한국표준과학연구원 Apparatus and method for measuring shape
KR101116295B1 (en) * 2009-05-22 2012-03-14 (주) 인텍플러스 Apparatus for measurment of three-dimensional shape
JP5563439B2 (en) * 2010-12-22 2014-07-30 日本電信電話株式会社 Optical phase measuring device, optical phase measuring method and program
JP5504199B2 (en) * 2011-03-30 2014-05-28 株式会社フジクラ Phase shift interferometer
JP5659293B2 (en) 2011-03-30 2015-01-28 株式会社フジクラ Phase shift interferometer
JP2013088316A (en) * 2011-10-19 2013-05-13 Canon Inc Measuring instrument and measurement method
RU2495372C1 (en) * 2012-03-21 2013-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Apparatus for obtaining image of microrelief of object
CN103267494B (en) * 2013-05-20 2015-11-04 湖北工业大学 A kind of method of surface appearance interference measurement and device
CN105387800B (en) * 2016-01-04 2018-02-09 湖北工业大学 A kind of multi-wavelength interferometry start position alignment schemes

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