JP5517062B2 - 法線ベクトル追跡型超精密形状測定方法 - Google Patents
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Description
2 試料系、
3 光学系、
4 光学ヘッド、
5 基台、
6 光ファイバー、
7 コリメーターレンズ、
8 点光源、
9 位置検出器(QPD1)、
10 ビームスプリッター、
11 1/4波長板、
12 集光レンズ、
13 被測定面、
14 ハーフミラー、
15 シリンドリカルレンズ、
16 距離検出器(QPD2)、
21 固定台、
22 C2軸ゴニオメータ、
23 A2軸ゴニオメータ、
24 ホルダー、
25 直進ステージ、
26 C1軸ゴニオメータ、
27 A1軸ゴニオメータ、
31 平面微動ステージ、
M 横型形状測定装置。
Claims (4)
- 少なくとも2軸2組のゴニオメータと、その回転中心間の距離を変える1軸直進ステージとで構成し、1組のゴニオメータは試料系を構成し、その可動部に被測定物を保持し、もう1組のゴニオメータは光学系を構成し、その可動部に光源と4分割フォトダイオード(QPD)を用いた零位法による光検出器を設け、光源から出射された計測ビームと被測定物表面で反射された反射ビームが完全に重なるように、2軸2組のゴニオメータを制御するとともに、光検出器と被測定物表面間の光路長Lが一定になるように1軸直進ステージを制御して、被測定物表面の任意計測点の法線ベクトルを計測することから形状を求める法線ベクトル追跡型超精密形状測定方法において、2軸2組のゴニオメータと1軸の直進ステージの内、2軸1組のゴニオメータと1軸の直進ステージは、QPDからの出力を直接軸駆動モータに入力するフルクローズドフィードバック制御(追従制御)にするとともに、残り2軸1組のゴニオメータはセミクローズドフィードバック制御(定値制御)とし、各軸のエンコーダ出力とQPD出力とを同時に取得し、前記エンコーダ出力から導出する計測点座標と法線ベクトルをQPD出力で補正して、ゴニオメータ制御系の定常偏差の影響を排除したことを特徴とする法線ベクトル追跡型超精密形状測定方法。
- 前記光学系を構成する2軸ゴニオメータと1軸の直進ステージは、QPDからの出力を直接軸駆動モータに入力するフルクローズドフィードバック制御にするとともに、試料系を構成する2軸ゴニオメータはセミクローズドフィードバック制御とする請求項1記載の法線ベクトル追跡型超精密形状測定方法。
- 少なくとも2軸2組のゴニオメータと、その回転中心間の距離を変える1軸直進ステージとで構成し、1組のゴニオメータは試料系を構成し、その可動部に被測定物を保持し、もう1組のゴニオメータは光学系を構成し、その可動部に光源と4分割フォトダイオード(QPD)を用いた零位法による光検出器を設け、光源から出射された計測ビームと被測定物表面で反射された反射ビームが完全に重なるように、2軸2組のゴニオメータを制御するとともに、光検出器と被測定物表面間の光路長Lが一定になるように1軸直進ステージを制御して、被測定物表面の任意計測点の法線ベクトルを計測することから形状を求める法線ベクトル追跡型超精密形状測定方法において、前記光学系を構成する2軸ゴニオメータと1軸の直進ステージは、QPDからの出力を直接軸駆動モータに入力するフルクローズドフィードバック制御(追従制御)にするとともに、試料系を構成する2軸ゴニオメータはセミクローズドフィードバック制御(定値制御)とし、更に前記光学系を構成する2軸ゴニオメータの可動部に、ピエゾ駆動による二次元平面微動ステージを配置し、該平面微動ステージの可動部に前記QPDを取付け、前記QPDの出力が最小になった時点で各軸のエンコーダ出力と平面微動ステージのピエゾ駆動信号とを同時に取得し、前記エンコーダ出力から導出する計測点座標と法線ベクトルを、平面微動ステージのピエゾ駆動信号で補正して、ゴニオメータ制御系の定常偏差の影響を排除したことを特徴とする法線ベクトル追跡型超精密形状測定方法。
- 前記平面微動ステージの可動部に、前記QPDのみを搭載してなる請求項3記載の法線ベクトル追跡型超精密形状測定方法。
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