JP5733910B2 - 表面形状の測定方法及び測定装置 - Google Patents
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Description
12 レンズ(コリメータレンズ)
20 位相変調直交偏光発生装置
21 電気光学位相変調器
25 音響光学周波数変調器
31 ビームスプリッタ
32 回転多面体ミラー(走査ミラー)
33 レンズ(テレセントリックレンズ)
34 偏光ビームスプリッタ
41 被測定物体42 参照面ミラー(参照平面)
51 レンズ(結像レンズ)
52 偏光板
53 ピンホール
61 光電子倍増管(受光素子)
Claims (8)
- レーザ光源からのレーザ光を平行光束としてビームスプリッタを介して走査ミラーに導き、該走査ミラーで前記レーザ光を走査光に変換してテレセントリックレンズに入射させ、該テレセントリックレンズの焦点面近傍に配置した参照平面及び被測定物体の表面からの反射光を前記テレセントリックレンズにより平行光束に変換し、前記走査ミラーで反射させた後に前記ビームスプリッタで前記レーザ光源からのレーザ光と分離し、結像レンズによって集光して前記テレセントリックレンズの焦点面と共役の位置に設置したピンホールを通過させ、該ピンホールを通過した光の光量を受光素子で計測する表面形状の測定方法であって、
前記レーザ光源からのレーザ光を位相変調直交偏光発生装置により偏光方向が互いに直交し位相が異なる2つの光の合成光に変換してから前記走査ミラーに導き、
前記テレセントリックレンズを通過した前記合成光を構成する2つの光を偏光ビームスプリッタにより分離してその一方の光を前記参照平面、他方の光を前記被測定物体の表面に照射し、
前記参照平面からの反射光と前記被測定物体の表面からの反射光を前記偏光ビームスプリッタにより再び重ね合わせ、偏光板を通過させることにより前記参照平面からの反射光と前記被測定物体の表面からの反射光を干渉させ、
前記参照平面からの反射光と前記被測定物体の表面からの反射光を干渉させることにより生じる干渉信号を受光素子で検出し、
前記受光素子で検出された干渉信号をA/D変換器によりA/D変換し、
前記位相変調直交偏光発生装置の位相変調周波数の1周期に相当する期間内に前記A/D変換器によりサンプリングされた複数の干渉信号ごとに1つの位相を演算処理装置により求め、
前記演算処理装置で求められた位相の分布から干渉計の収差を引くことによって被測定物体の表面形状を求めることを特徴とする表面形状の測定方法。 - 前記位相変調直交偏光発生装置として電気光学位相変調器を用いて、前記レーザ光源からのレーザ光を偏光方向が互いに直交し位相が異なる2つの光の合成光に変換することを特徴とする請求項1記載の表面形状の測定方法。
- 前記位相変調直交偏光発生装置として音響光学周波数変調器を用いて、前記レーザ光源からのレーザ光を偏光方向が互いに直交し位相が異なる2つの光の合成光に変換することを特徴とする請求項1記載の表面形状の測定方法。
- レーザ光源と、このレーザ光源からのレーザ光を平行光束とするコリメータレンズと、この平行光束を偏光方向が互いに直交し位相が異なる2つの光の合成光に変換する位相変調直交偏光発生装置と、この合成光を走査光に変換する走査ミラーと、この走査光を集光するテレセントリックレンズと、このテレセントリックレンズを通過した前記合成光を構成する2つの光を分離してその一方の光を参照平面、他方の光を被測定物体の表面に照射するとともに前記参照平面からの反射光と前記被測定物体の表面からの反射光を再び重ね合わせる偏光ビームスプリッタと、前記テレセントリックレンズを通過して前記走査ミラーで反射された前記2つの反射光を前記位相変調直交偏光発生装置からの合成光と分離するビームスプリッタと、前記2つの反射光を集光する結像レンズと、前記2つの反射光を干渉させる偏光板と、前記テレセントリックレンズの焦点面と共役の位置に設置されたピンホールと、このピンホールを通過した光の光量を干渉信号として検出する受光素子と、この受光素子で検出された干渉信号をA/D変換するA/D変換器と、前記位相変調直交偏光発生装置の位相変調周波数の1周期に相当する期間内に前記A/D変換器によりサンプリングされた複数の干渉信号ごとに1つの位相を求めこの位相の分布から干渉計の収差を引くことによって被測定物体の表面形状を求める演算処理装置とを備えたことを特徴とする表面形状の測定装置。
- 前記位相変調直交偏光発生装置は、電気光学位相変調器を備えたことを特徴とする請求項6記載の表面形状の測定装置。
- 前記位相変調直交偏光発生装置は、音響光学周波数変調器を備えたことを特徴とする請求項6記載の表面形状の測定装置。
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