JPH05133711A

JPH05133711A - 干渉計

Info

Publication number: JPH05133711A
Application number: JP3294334A
Authority: JP
Inventors: Kosei Kobayashi; 孝生小林; Mitsuyo Matsumoto; 光代松本; Takashi Doshoda; 隆道正田; Toshihide Doi; 寿秀土肥
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1991-11-11
Filing date: 1991-11-11
Publication date: 1993-05-28

Abstract

(57)【要約】【目的】プローブ光学系が複数の光学要素からなって
いる走査型の干渉計において、走査手段にかかる負担を
大幅に軽減し、大口径被検物の測定も容易に可能とす
る。【構成】コリメーターレンズ３の後方に、複数の光学
要素からなって、コリメーターレンズ３を通過したコヒ
ーレント光を被検物２０の表面に導き入射角と反射角が
略同一角度となるように入射させるプローブ光学系１０
を有し、このプローブ光学系１０にコヒーレント光の一
部を反射して参照光とする参照面１５が設けられている
干渉計であって、上記プローブ光学系１０の複数の光学
要素のうち、参照面１５を有する一部の光学要素のみが
軸方向に移動可能とされて、走査手段４０に接続されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検物の表面形状を測
定する干渉計に関し、特にフリンジスキャニング機能を
有する干渉計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開昭６２−１２９７０７
号公報および特開平２−２７２０５号公報に示されるよ
うに、コヒーレント光をコリメーターレンズおよびプロ
ーブ光学系等を介して被検物に入射させる一方、コヒー
レント光の一部を反射させて参照光とする参照面をプロ
ーブ光学系に設け、上記参照光と被検物で反射した光と
の干渉縞を検出するとともに、上記参照面を含むプロー
ブ光学系を移動させる走査手段を設けてフリンジスキャ
ニングを行うようにした干渉計は知られている。

【０００３】この種の干渉計で球面を計測するような場
合の、従来の一般的構造を、図１１および図１２に示
す。

【０００４】図１１に示す干渉計においては、光源１か
ら発せられたコヒーレント光が、スペイシャルフィルタ
２を透過して発散光とされた後にコリメーターレンズ３
により平行光束とされ、プローブ光学系を構成する球面
原器１１３に導かれる。この球面原器１１３は、表面形
状が略球面の被検物２０に対し、入射角と反射角が略同
一角度となるようにコヒーレント光を入射させるもの
で、複数枚のレンズ１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃから
なり、平行光束を無収差の収束球面波に変換する。そし
て、被検面２１が凹面の場合は図１１（ａ）のように上
記収束球面波がいったん焦点に集まった後に発散光とな
って被検面２１に入射し、被検面２１が凸面の場合は図
１１（ｂ）のように上記収束球面波が焦点に集まるまえ
に被検面２１に入射する。また、上記球面原器１１３の
最終面（最後方のレンズ１１３ｃの片面）が参照面１１
５とされてこの面１１５で光の一部が反射され、この参
照面１１５で反射された参照光と上記被検面２１で反射
された物体光とが同一光路をたどり、スペイシャルフィ
ルタ２とコリメーターレンズ３との間に配置されたハー
フミラー面４で反射され、ＣＣＤカメラ５に取り込まれ
て、干渉縞が調べられる。さらに、上記参照面１１５を
含む球面原器１１３がピエゾ素子等からなる走査手段１
４０により光軸方向に移動される。こうして参照光と物
体光との光路差が変えられつつ干渉縞が調べられるフリ
ンジスキャニングが行われ、計測の精度が高められるも
のである。

【０００５】図１２に示す干渉計は、大口径曲面を測定
する場合のもので、コリメーターレンズ３の後方にビー
ム径を拡大するビームエキスパンダー１１２が配置さ
れ、さらにその後方に大口径用の球面原器１１３が配置
されている。そして、上記球面原器１１３の最終面が参
照面とされるとともに、上記球面原器１１３およびビー
ムエキスパンダー１１２が走査手段１４０により光軸方
向に移動されるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の干
渉計では、複数の光学要素を有するプローブ光学系の最
終面が参照面１１５とされている関係でプローブ光学系
全体が走査され、つまり、図１１に示す構造では複数の
レンズからなる球面原器１１３全体が走査され、図１２
図に示す構造では大口径用の球面原器１１３とビームエ
キスパンダー１１２を含めたプローブ光学系全体が走査
される。なお、上記特開昭６２−１２９７０７号公報に
示された構造や特開平２−２７２０５号公報に示されて
いる構造は、上記の図１１，図１２に示す構造と多少の
相違はあるものの、特開昭６２−１２９７０７号公報の
第１図（ｂ）に示されている球面原器や特開平２−２７
２０５号公報の第２図に示されている参照レンズは複数
のレンズからなっていて、これらのものでもその最終面
が参照面とされ、複数のレンズの全体が走査されるよう
になっている。

【０００７】従って、従来のこの種の干渉計では、プロ
ーブ光学系全体を移動可能に保持し、走査する必要があ
って、走査手段のピエゾ素子等にかかる負担が大きく、
走査手段のひずみによる誤差が生じ易くなるとともに、
被検物が大口径になるほど上記負担が増大するので測定
可能な口径が制限される等の問題があった。

【０００８】また、参照面はかなり精度良く加工されて
いるものの多少の個体差（所謂くせ）はあって、この参
照面のくせに応じた補正量を予め求めておくことが望ま
しいが、被検面のＲナンバー（＝被検物の曲率半径／被
検物の有効半径）に応じて球面原器が取り替えられる場
合、球面原器の最終面に形成されている参照面も違った
ものになるため、上記補正量を求める処理をその都度行
う必要があった。

【０００９】本発明は、上記の事情に鑑み、走査型の干
渉計において、走査機構にかかる負担を大幅に軽減し、
大口径被検物の測定も容易に可能となる干渉計を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明（請求項１記載の発明）は、コヒーレン
ト光を発生させる光源と、この光源からの光を平行光束
にするコリメーターレンズと、複数の光学要素からなっ
て、コリメーターレンズを通過したコヒーレント光を被
検物の表面に導き入射角と反射角が略同一角度となるよ
うに入射させるプローブ光学系と、このプローブ光学系
に設けられてコヒーレント光の一部を反射して参照光と
する参照面と、この参照光と上記被検物に入射されて反
射した光との干渉縞を検出する受光検出手段とを備えた
干渉計であって、上記プローブ光学系の複数の光学要素
のうち、参照面を有する一部の光学要素のみが軸方向に
移動可能とされ、この一部の光学要素が光軸方向に動作
する走査手段に接続されている構成としたものである。

【００１１】また、第２の発明（請求項２記載の発明）
は、第１の発明において、上記プローブ光学系が、片面
に参照面を形成した透過型平面原器と、この透過型平面
原器を透過した光を被検物表面に入射角と反射角が略同
一角度となるように入射させる波面変換手段とを有し、
上記透過型平面原器が、その光軸方向に移動可能とされ
て、走査手段に接続されている構成としたものである。

【００１２】第３の発明（請求項３記載の発明）は、第
１の発明において、上記プローブ光学系が、複数枚のレ
ンズからなってビーム径を拡大するビームエキスパンダ
ーと、このビームエキスパンダーを構成するレンズの一
つの面に形成された参照面と、参照面を透過した光を被
検物表面に入射角と反射角が略同一角度となるように入
射させる波面変換手段とを有し、上記ビームエキスパン
ダーを構成するレンズのうちの少なくとも参照面が形成
されたレンズが、その光軸方向に移動可能とされて、走
査手段に接続されている構成としたものである。

【００１３】第４の発明（請求項４記載の発明）は、第
１の発明において、上記プローブ光学系が、ビームエキ
スパンダーと、複数枚のレンズからなって上記ビームエ
キスパンダーを通った光を被検物表面に入射角と反射角
が略同一角度となるように入射させる波面変換手段と、
この波面変換手段を構成するレンズの一つの面に形成さ
れた参照面とを有し、上記波面変換手段を構成するレン
ズのうちの少なくとも参照面が形成されたレンズが、そ
の光軸方向に移動可能とされて、走査手段に接続されて
いる構成としたものである。

【００１４】第５の発明（請求項５記載の発明）は、第
１の発明において、上記プローブ光学系は、ビームエキ
スパンダーと、片面に所定のパターンが形成されたゾー
ンプレートとを有し、このゾーンプレートのパターンが
形成された面とは反対側の面に参照面が形成され、この
ゾーンプレートが、その光軸方向に移動可能とされて、
走査手段に接続されている構成としたものである。

【００１５】

【作用】上記第１の発明の構成によると、上記走査手段
により参照面が光軸方向に変位するように走査されつ
つ、参照面で反射された参照光と被検面で反射された物
体光との干渉縞の変化が調べられることにより、被検面
の形状が計測される。この場合の上記走査は、上記プロ
ーブ光学系の複数の光学要素のうちの一部の光学要素の
みが光軸方向に動かされることにより達成される。

【００１６】具体的には、上記第２の発明の構成による
と、透過型平面原器および波面変換手段を有するプロー
ブ光学系のうちの透過型平面原器のみが光軸方向に動か
されることにより、上記走査が達成される。上記第３の
発明の構成によると、ビームエキスパンダーおよび波面
変換手段を有するプローブ光学系のうちのビームエキス
パンダーもしくはそのうちの一部のみが光軸方向に動か
されることにより、上記走査が達成される。上記第４の
発明の構成によると、ビームエキスパンダーおよび複数
のレンズからなる波面変換手段を有するプローブ光学系
のうちの波面変換手段もしくはそのうちの一部のレンズ
のみが光軸方向に動かされることにより、上記走査が達
成される。上記第５の発明の構成によると、ビームエキ
スパンダーおよびゾーンプレートを有するプローブ光学
系のうちのゾーンプレートのみが光軸方向に動かされる
ことにより、上記走査が達成される。

【００１７】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施例を示している。この図にお
いて、光源１はコヒーレント光を発生させるものであ
り、例えばレーザー光源からなっている。この光源１に
対して、スペイシャルフィルタ２と、このスペイシャル
フィルタ２を透過した発散光を平行光束とするコリメー
ターレンズ３とが、所定の配置で設けられている。

【００１８】上記コリメーターレンズ３の後方には、コ
リメーターレンズ３を通過したコヒーレント光を被検物
２０の表面に導くプローブ光学系１０が配置され、この
プローブ光学系１０の後方に被検物２０が設置されるよ
うになっている。上記プローブ光学系１０は複数の光学
要素からなる。当実施例では、透過型平面原器１１と、
ビームエキスパンダー１２と、透過型球面原器１３とで
プローブ光学系１０が構成されている。

【００１９】上記ビームエキスパンダー１２は、コリメ
ーターレンズ３を通過した平行光束のビーム径を拡大す
るもので、複数枚（図では２枚）のレンズ１２ａ，１２
ｂからなっている。また、上記透過型球面原器１３は、
これに導かれたコヒーレント光の波面を変換し、被検面
２１が略球面の被検物２０に対して入射角と反射角が略
同一角度となるようにコヒーレント光を入射させるもの
であり、複数枚（図では３枚）のレンズ１３ａ，１３
ｂ，１３ｃからなり、上記コリメーターレンズ３の後方
に位置している。そして、透過型球面原器１３の焦点と
被検面２１の曲率中心が略一致するように、透過型球面
原器１３と被検物２０との位置関係が設定されている。

【００２０】上記透過型平面原器１１は、ビームエキス
パンダー１２の前方、つまりプローブ光学系１０の最前
部に位置している。この透過型平面原器１１に参照面１
５が形成され、コリメーターレンズ３を通過した光の一
部がこの参照面１５で反射され、残りの光が透過型平面
原器１１、ビームエキスパンダー１２および透過型球面
原器１３を経て被検物２０に入射されるようになってい
る。

【００２１】また、上記スペイシャルフィルタ２とコリ
メーターレンズ３との間にはハーフミラー４が配置さ
れ、このハーフミラー４に対して光源１の方向と直角な
方向に、受光検出手段としてのＣＣＤカメラ５が配置さ
れており、上記参照面１５で反射された参照光および上
記被検物２０で反射された物体光が、コリメーターレン
ズ３を経た後ハーフミラー４で反射されてＣＣＤカメラ
５に受光されるようになっている。

【００２２】上記光源１、スペイシャルフィルタ２、コ
リメーターレンズ３、ハーフミラー４およびＣＣＤカメ
ラ５は、干渉計本体のケーシング６内に固定的に設けら
れ、また、プローブ光学系１０のうちの透過型平面原器
１１以外の部分も、干渉計本体に対して固定的に取付け
られている。一方、参照面１５を有する透過型平面原器
１１は、その光軸の方向に移動可能な状態でケーシング
６内に配置され、光軸方向に動作する走査手段４０に接
続されている。この走査手段４０は、後に具体的に示す
ように、ピエゾ素子等で構成され、電気的に制御されて
動作するものである。

【００２３】このような当実施例の干渉計によると、光
源１からスペイシャルフィルタ２、コリメーターレンズ
３およびプローブ光学系１０を経て被検物２０に入射さ
れて反射された物体光と、上記参照面１５で反射された
参照光とが重なり合い、これがＣＣＤカメラ５に受光さ
れて干渉縞が検出され、その情報が図外のコンピュータ
を用いた情報処理手段に送られる。そして、上記走査手
段４０により透過型平面原器１１が動かされて参照面１
５が光軸方向に変位するように走査され、この走査に伴
う干渉縞の変化を調べるフリンジスキャニング法によ
り、被検面２１の形状が精度良く計測される。

【００２４】この場合に、プローブ光学系１０のうちの
ビームエキスパンダー１２および透過型球面原器１３は
固定されたままで、透過型平面原器１１のみが動かされ
ることでフリンジスキャニングが達成される。従って、
走査手段４０にかかる負担が小さく、大口径被検物の測
定を行う場合でも走査手段４０にかかる負担が増大する
ことがない。

【００２５】また、被検面２１のＲナンバーや口径等に
応じて上記透過型球面原器１３が取り替えられることが
あるが、この場合にも参照面１５を有する透過型平面原
器１１はそのまま本体６内に具備しておけばよいので、
当初に上記参照面１５のくせに応じた補正量を求めてお
きさえすれば、透過型球面原器１３を取替える毎に上記
処理を行う必要はない。

【００２６】なお、被検物２０の口径が比較的小さい場
合は、上記実施例におけるビームエキスパンダー１２を
省略し、参照面１５を有する透過型平面原器１１と透過
型球面原器１３とでプローブ光学系１０を構成しておい
てもよい。、図２（ａ）（ｂ）は本発明の第２の実施例
を示している。この実施例では、コリメーターレンズ３
の後方に位置するプローブ光学系１０がビームエキスパ
ンダー１２と波面変換手段としての透過型球面原器１３
とを備えるとともに、上記ビームエキスパンダー１２を
構成する複数のレンズ１２ａ，１２ｂのうちの一つレン
ズの片面に参照面１５が形成され、このビームエキスパ
ンダー１２の複数のレンズのうちの少なくとも参照面１
５が形成されたレンズが、その光軸方向に移動可能とさ
れて、走査手段４０に接続されている。すなわち、図２
（ａ）に示す例では、上記ビームエキスパンダー１２の
前側のレンズ１２ａ（後側のレンズ１２ｂでもよい）の
片面に参照面１５が形成されるとともに、ビームエキス
パンダー１２が光軸方向に移動可能とされて、走査手段
４０に接続されている。また、図２（ｂ）に示す例で
は、ビームエキスパンダー１２の前側のレンズ１２ａの
片面に参照面１５が形成されるとともに、このレンズ１
２ａのみが光軸方向に移動可能とされて、走査手段４０
に接続されている。

【００２７】なお、第１の実施例または第２の実施例に
おける透過型球面原器１３の代りに、後述のようなゾー
ンプレートを用いてもよい。

【００２８】この実施例によると、プローブ光学系１０
のうちで、少なくとも透過型球面原器１３は固定された
状態で、ビームエキスパンダー１２もしくはその一部の
みが動かされることでフリンジスキャニングが達成され
る。従って、プローブ光学系１０全体を移動させる場合
と比べ、走査手段４０にかかる負担が小さくなる。

【００２９】図３（ａ）（ｂ）は本発明の第３の実施例
を示している。この実施例では、コリメーターレンズ３
の後方に位置するプローブ光学系１０がビームエキスパ
ンダー１２と波面変換手段としての透過型球面原器１３
とを備えるとともに、上記透過型球面原器１３を構成す
る複数のレンズ１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうちの一つレ
ンズの片面に参照面１５が形成され、この透過型球面原
器１３の複数のレンズのうちの少なくとも参照面１５が
形成されたレンズが、その光軸方向に移動可能とされ
て、走査手段４０に接続されている。すなわち、図３
（ａ）に示す例では、透過型球面原器１３の前側のレン
ズ１３ａの片面に参照面１５が形成されるとともに、透
過型球面原器１３が光軸方向に移動可能とされて、走査
手段４０に接続されている。また、図３（ｂ）に示す例
では、透過型球面原器１３の前側のレンズ１３ａの片面
に参照面１５が形成されるとともに、このレンズ１３ａ
のみが光軸方向に移動可能とされて、走査手段４０に接
続されている。

【００３０】この実施例によると、プローブ光学系１０
のうちで、少なくともビームエキスパンダー１２は固定
された状態で、透過型球面原器１３もしくはその一部の
みが動かされることでフリンジスキャニングが達成され
る。従ってこの場合も、プローブ光学系１０全体を移動
させる場合と比べ、走査手段４０にかかる負担が小さく
なる。

【００３１】図４は本発明の第４の実施例を示してい
る。この実施例では、コリメーターレンズ３の後方に位
置するプローブ光学系１０が、ビームエキスパンダー１
２と、被検面２１に対応する所定のパターンが片面に形
成されているゾーンプレート１７とで構成されている。
上記ゾーンプレート１７は、他の実施例の透過型球面原
器１３に代って波面変換手段を構成するもので、例えば
測定する球面（もしくは非球面）に応じてゾーンピッチ
を定めた同心円状の回折格子からなっている。そして当
実施例では、上記ゾーンプレート１７のパターンが形成
された面とは反対側の面に参照面１５が形成されるとと
もに、このゾーンプレート１７のみが光軸方向に移動可
能とされて、走査手段４０に接続されている。

【００３２】この実施例によると、プローブ光学系１０
のうちでゾーンプレート１７のみが動かされることでフ
リンジスキャニングが達成されるので、走査手段４０に
かかる負担が軽減される。また、波面変換手段として上
記ゾーンプレート１７を用いることにより、被検面２１
が球面のものに限らず、非球面の測定を行うこともでき
る。

【００３３】図５乃至図１０は走査手段４０の具体的構
造の数例を示している。

【００３４】図５乃至図８に示す各具体例は、図１、図
２（ｂ）、図３（ｂ）、図４のように１つの光学要素
（透過型平面原器１１、レンズ１２ａもしくはレンズ１
３ａ、あるいはゾーンプレート１７）のみを走査する場
合に適用される。すなわち、図５（ａ）（ｂ）に示す例
では、フレーム６に取付部材４１が固定されるととも
に、レンズ１２ａもしくは１３ａあるいはゾーンプレー
ト１７等の光学要素の周囲に縁部材４２が設けられ、両
側２箇所において縁部材４２と取付部材４１との間にピ
エゾ素子４３が連結されることにより、走査手段４０が
構成されている。そして、矢印で示すように、通電状態
の変化に応じたピエゾ素子４３の伸縮により、レンズ１
２ａ等の光学要素が移動するようになっている。また、
図６に示す例では、ピエゾ素子４３とは反対側で縁部材
４２と取付部材４１との間にスプリング４４が設けら
れ、このスプリング４４とピエゾ素子４３とで光学要素
が支持されることにより、ピエゾ素子４３の伸縮に応じ
た光学要素の移動が安定良く行われるようになってい
る。

【００３５】図７に示す例では、透過型平面原器１１を
支持する原器ホルダー４２’と、フレーム６に固定され
た取付部材４１’との間にピエゾ素子４３が連結される
ことにより、走査手段４０が構成されている。また、図
８（ａ）（ｂ）に示す例では、透過型平面原器１１を保
持するホルダー４２”が支持部材４６に対し、複数箇所
（例えば４箇所）で板バネ４７を介して支持されるとと
もに、板バネ配設箇所とは別の箇所で、ピエゾ素子４３
がホルダー４２”と図外の取付部材との間に押し当てに
て保持されている。

【００３６】図９に示す具体例は、図２（ａ）に示す構
造に適用されるもので、ビームエキスパンダー１２の各
レンズ１２ａ，１２ｂを保持するホルダー４８が、フレ
ーム６ａに対し、ピエゾ素子４３を介して連結されるこ
とにより、走査手段４０が構成され、通電状態の変化に
応じたピエゾ素子４３の伸縮に応じて、ホルダー４８と
これに支持されたレンズ１２ａ，１２ｂが移動するよう
になっている。図１０に示す各具体例は、図３（ａ）に
示す構造に適用されるもので、透過型球面原器１３の各
レンズ１３ａ，１３ｂ，１３ｃを保持するホルダー４９
が、フレーム６ｂに対し、ピエゾ素子４３を介して連結
されることにより、走査手段４０が構成され、通電状態
の変化に応じたピエゾ素子４３の伸縮に応じて、ホルダ
ー４９とこれに支持されたレンズ１３ａ，１３ｂ，１３
ｃが移動するようになっている。

【００３７】なお、走査手段はこれらの具体例のほかに
も、種々変更可能である。

【００３８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明は、走査型の干渉
計において、コリメーターレンズを通過したコヒーレン
ト光を被検物の表面に導き入射角と反射角が略同一角度
となるように入射させるプローブ光学系が複数の光学要
素からなり、このプローブ光学系の複数の光学要素のう
ち、参照面を有する一部の光学要素のみが軸方向に移動
可能とされ、この一部の光学要素が光軸方向に動作する
走査手段に接続されている構成とすることにより、高精
度の測定のために参照面を変位させるフリンジスキャニ
ングを、上記プローブ光学系の一部を動かすだけで達成
できるようにしている。このため、走査手段にかかる負
担を軽減し、走査手段における歪みを抑制して測定精度
の向上に有利となるとともに、大口径被検物の測定も容
易に可能となる。

【００３９】とくに、請求項２に記載のように、プロー
ブ光学系が、片面に参照面を形成した透過型平面原器
と、この透過型平面原器を透過した光を被検物表面に入
射角と反射角が略同一角度となるように入射させる波面
変換手段とを有し、このうちの透過型平面原器のみが走
査手段により動かされるようになっていると、プローブ
光学系のうちの上記波面変換手段は固定したままで走査
を行うことができて、走査手段にかかる負担を大幅に軽
減することができ、その上、被検物の口径等に応じて上
記波面変換手段を取り替える場合でも参照面を変える必
要がなく、補正処理等を簡略化することができる。

【００４０】また、請求項３に記載のように、プローブ
光学系が複数枚のレンズからなるビームエキスパンダー
と波面変換手段とを有し、ビームエキスパンダーを構成
するレンズの一つの面に参照面が形成されるとともに、
ビームエキスパンダーを構成するレンズのうちの少なく
とも参照面が形成されたレンズが走査手段により動かさ
れるようになっていると、プローブ光学系のうちの少な
くとも波面変換手段は固定したままで走査を行うことが
できて、走査手段にかかる負担を大幅に軽減することが
できる。

【００４１】請求項４に記載のように、プローブ光学系
がビームエキスパンダーと複数枚のレンズからなる波面
変換手段とを有し、波面変換手段を構成するレンズの一
つの面に参照面が形成されるとともに、波面変換手段を
構成するレンズのうちの少なくとも参照面が形成された
レンズが走査手段により動かされるようになっている
と、プローブ光学系のうちの少なくともビームエキスパ
ンダーは固定したままで走査を行うことができ、走査手
段にかかる負担を大幅に軽減することができる。

【００４２】請求項５に記載のように、プローブ光学系
がビームエキスパンダーと片面に所定のパターンが形成
されたゾーンプレートとを備え、このゾーンプレートの
パターンが形成された面とは反対側の面に参照面が形成
されるとともに、このゾーンプレートが走査手段により
動かされるようになっていると、プローブ光学系のうち
のゾーンプレートを動かすだけで走査を行うことがで
き、走査手段にかかる負担を大幅に軽減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による干渉計の光学的構
成図である。

【図２】（ａ）は本発明の第２の実施例による干渉計の
光学的構成図である。（ｂ）は第２の実施例の変形例を
示す一部分の光学的構成図である。

【図３】（ａ）は本発明の第３の実施例による干渉計の
光学的構成図である。（ｂ）は第３の実施例の変形例を
示す一部分の光学的構成図である。

【図４】本発明の第４の実施例による干渉計の光学的構
成図である。

【図５】（ａ）は走査手段の一例を示す断面図である。
（ｂ）は同正面図である。

【図６】走査手段の別の例を示す断面図である。

【図７】走査手段のさらに別の例を示す断面図である。

【図８】（ａ）は走査手段のさらに別の例を示すもので
あって、（ｂ）中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
（ｂ）は同正面図である。

【図９】走査手段のさらに別の例を示す断面図である。

【図１０】走査手段のさらに別の例を示す断面図であ
る。

【図１１】（ａ）は従来の干渉計の一例であって、被検
面が凹面の場合の光学的構成図である。（ｂ）は従来の
干渉計の一例であって、被検面が凸面の場合の光学的構
成図である。

【図１２】従来の干渉計の別の例を示す光学的構成図で
ある。

【符号の説明】

１光源３コリメーターレンズ５ＣＣＤカメラ１０プローブ光学系１１透過型平面原器１２ビームエキスパンダー１３透過型球面原器１５参照面１７ゾーンプレート２０被検物２１被検面４０走査手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者道正田隆大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内 (72)発明者土肥寿秀大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コヒーレント光を発生させる光源と、こ
の光源からの光を平行光束にするコリメーターレンズ
と、複数の光学要素からなって、コリメーターレンズを
通過したコヒーレント光を被検物の表面に導き入射角と
反射角が略同一角度となるように入射させるプローブ光
学系と、このプローブ光学系に設けられてコヒーレント
光の一部を反射して参照光とする参照面と、この参照光
と上記被検物に入射されて反射した光との干渉縞を検出
する受光検出手段とを備えた干渉計であって、上記プロ
ーブ光学系の複数の光学要素のうち、参照面を有する一
部の光学要素のみが軸方向に移動可能とされ、この一部
の光学要素が光軸方向に動作する走査手段に接続されて
いることを特徴とする干渉計。
【請求項２】上記プローブ光学系は、片面に参照面を
形成した透過型平面原器と、この透過型平面原器を透過
した光を被検物表面に入射角と反射角が略同一角度とな
るように入射させる波面変換手段とを有し、上記透過型
平面原器が、その光軸方向に移動可能とされて、走査手
段に接続されていることを特徴とする請求項１記載の干
渉計。
【請求項３】上記プローブ光学系は、複数枚のレンズ
からなってビーム径を拡大するビームエキスパンダー
と、このビームエキスパンダーを構成するレンズの一つ
の面に形成された参照面と、参照面を透過した光を被検
物表面に入射角と反射角が略同一角度となるように入射
させる波面変換手段とを有し、上記ビームエキスパンダ
ーを構成するレンズのうちの少なくとも参照面が形成さ
れたレンズが、その光軸方向に移動可能とされて、走査
手段に接続されていることを特徴とする請求項１記載の
干渉計。
【請求項４】上記プローブ光学系は、ビームエキスパ
ンダーと、複数枚のレンズからなって上記ビームエキス
パンダーを通った光を被検物表面に入射角と反射角が略
同一角度となるように入射させる波面変換手段と、この
波面変換手段を構成するレンズの一つの面に形成された
参照面とを有し、上記波面変換手段を構成するレンズの
うちの少なくとも参照面が形成されたレンズが、その光
軸方向に移動可能とされて、走査手段に接続されている
ことを特徴とする請求項１記載の干渉計。
【請求項５】上記プローブ光学系は、ビームエキスパ
ンダーと、片面に所定のパターンが形成されたゾーンプ
レートとを有し、このゾーンプレートのパターンが形成
された面とは反対側の面に参照面が形成され、このゾー
ンプレートが、その光軸方向に移動可能とされて、走査
手段に接続されていることを特徴とする請求項１記載の
干渉計。