JPH0575246B2 - - Google Patents

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JPH0575246B2
JPH0575246B2 JP1924786A JP1924786A JPH0575246B2 JP H0575246 B2 JPH0575246 B2 JP H0575246B2 JP 1924786 A JP1924786 A JP 1924786A JP 1924786 A JP1924786 A JP 1924786A JP H0575246 B2 JPH0575246 B2 JP H0575246B2
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JP
Japan
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diffraction grating
light
diffracted
light beam
transmitted
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JP1924786A
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Japanese (ja)
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JPS62177421A (en
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Masane Suzuki
Motonori Kanetani
Takayuki Saito
Kenji Yasuda
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Fujinon Corp
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Fuji Photo Optical Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02Interferometers
    • G01B9/02015Interferometers characterised by the beam path configuration
    • G01B9/02022Interferometers characterised by the beam path configuration contacting one object by grazing incidence
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B2290/00Aspects of interferometers not specifically covered by any group under G01B9/02
    • G01B2290/30Grating as beam-splitter

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光の干渉作用によつて形成される
干渉縞を利用して被検体の平面度を検査すること
のできる斜入干渉計装置に関するものである。
Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention provides an oblique interferometer device capable of inspecting the flatness of an object by using interference fringes formed by interference of light. It is related to.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来より、干渉計として例えばフイゾー型干渉
計が知られている。即ち、これは第10図に示す
ように、透明な基準板p1の表面反射光と被検体
p2の表面反射光とによる干渉縞を観察し、基準
板の基準面を基準としたときの被検体の表面形状
の測定手段として用いられているものであり、波
長λの光線を用いる場合、その被検体表面の凹凸
差Δhに対してλ/2の距離毎に1本の干渉縞が
見えるようになつている。
Conventionally, a Fizeau type interferometer, for example, has been known as an interferometer. That is, as shown in FIG. 10, the interference fringes caused by the light reflected from the surface of the transparent reference plate p1 and the light reflected from the surface of the object p2 are observed, and the object is determined when the reference plane of the reference plate is used as a reference. It is used as a means of measuring the surface shape of a specimen, and when a light beam of wavelength λ is used, one interference fringe is visible at every distance of λ/2 with respect to the unevenness difference Δh on the surface of the subject. It's summery.

ところが、このタイプの干渉計にあつては、測
定感度が高いので被検体の凹凸差があまり大き過
ぎると測定できなくなるという欠点を有してい
る。
However, this type of interferometer has a drawback that it cannot measure if the difference in unevenness of the object is too large because of its high measurement sensitivity.

そこで凹凸差の大きなものでも測定することの
できる斜入射干渉計が開発されている。即ち、こ
れは、第11図に示すように、レーザ発振器aか
ら出射する可干渉性のレーザ光をレンズkで平行
光束になし、この光束を第1回折格子bによつて
回折し、その回折された回折光のうち例えば+1
次光を被検体cの面上にて反射されると共に、そ
の反射された+1次光と先の第1回折格子bを透
過した0次光とを第2回折格子eによつて重ね合
せて干渉させ、これによつて干渉縞を形成してそ
の干渉縞によつて被検体cの被検面の形状を測定
するようになつている。
Therefore, an oblique-incidence interferometer that can measure objects with large unevenness has been developed. That is, as shown in FIG. 11, a coherent laser beam emitted from a laser oscillator a is made into a parallel beam by a lens k, and this beam is diffracted by a first diffraction grating b. For example, +1 out of the diffracted light
The second-order light is reflected on the surface of the object c, and the reflected +1st-order light and the 0th-order light that has passed through the first diffraction grating b are superimposed by the second diffraction grating e. This causes interference to form interference fringes, and the shape of the surface to be examined of the object c is measured using the interference fringes.

そして、この斜入射干渉計にあつては、第12
図に示すように、第1回折格子bのピツチをd、
回折角度θ、使用するレーザ光の波長をλとする
と、一般に sinθ/λ=1/d ……(イ) が成立しており、一方被検体cの凹凸差をhとす
る時にその凹凸差hによつて発生する+1次光の
光路差Δlは Δl=2hsinθ と表すことができる。
In this grazing incidence interferometer, the 12th
As shown in the figure, the pitch of the first diffraction grating b is set to d,
When the diffraction angle θ and the wavelength of the laser beam used are λ, generally sinθ/λ=1/d...(a) holds true, and on the other hand, when the unevenness difference of the object c is h, the unevenness difference h The optical path difference Δl of the +1st order light generated by can be expressed as Δl=2hsinθ.

ところで、この光路差Δlによつて1本の干渉
縞が発生する場合、 Δl=2hsinθ=λ が成立するので、この時の凹凸hは感度を表わす
ことになり、 h=λ/2sinθ =d/2(∵(イ)式より) と表すことができる。
By the way, when one interference fringe is generated due to this optical path difference Δl, Δl=2hsinθ=λ holds, so the unevenness h in this case represents the sensitivity, and h=λ/2sinθ=d/ 2 (from formula ∵(a)).

従つて、この式において例えばルーザ光の波長
λが632.8nm、+1次光の回折角度θが9.1度とな
る場合(この時、第1回折格子のピツチdは4μ
mの場合)には、感度が2μmとなる。
Therefore, in this equation, for example, if the wavelength λ of the loser light is 632.8 nm and the diffraction angle θ of the +1st order light is 9.1 degrees (in this case, the pitch d of the first diffraction grating is 4μ).
m), the sensitivity is 2 μm.

〔解決しようとする問題点〕[Problem to be solved]

ところで、このようなタイプの干渉計にあつて
は、先に説明したように、フイゾー型干渉計に比
べて感度が低くそれ故大きな被検面の高低差が測
定できるが、コリメーターレンズや第1、第2回
折格子については高精度に製造する必要があり、
例えばこれらの光学部品に収差や偏心等があると
被検面を正しく測定できなくなる虞れがある。
By the way, as explained earlier, this type of interferometer has lower sensitivity than the Fizeau type interferometer, and therefore can measure large height differences on the surface to be measured. 1. The second diffraction grating must be manufactured with high precision.
For example, if these optical components have aberrations, eccentricity, etc., there is a risk that the test surface cannot be measured correctly.

そこで、この発明は、上記従来の事情に鑑み、
コリメーターレンズ、第1、第2回折格子の精度
にあまり高いものを必要とせずに正しく被検面を
測定することができる斜入干渉計装置を提供する
ことを目的とするものである。
Therefore, in view of the above-mentioned conventional circumstances, the present invention has been made,
It is an object of the present invention to provide an oblique interferometer device that can accurately measure a surface to be measured without requiring very high accuracy of a collimator lens and first and second diffraction gratings.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

即ち、この発明の斜入射干渉計装置は、可干渉
性の光を出射する出射手段と、この出射手段から
出射された光を発散させる光学手段と、この光学
手段透過後の光線を平行光束に形成する平行光束
形成手段と、この平行光束形成手段透過後の光
を、特定方向に回折される回折光線と直進透過す
る透過光線とに分割する第1回折格子と、被検面
検査用の被検体を3次元的に変位・移動する載置
手段と、第1回折格子によつて回折され、かつ載
置手段に載置された基準体の基準面で反射された
回折光線と前記透過光線とを重ね合せて干渉させ
て形成された第2回折格子と、この第2回折格子
によつて回折された回折光線と第1回折格子によ
り回折された後被検面で反射され第2回折格子を
透過した光線との干渉作用により形成された干渉
縞を観察する方向を変換するホログラムレンズと
を備えたものである。
That is, the grazing incidence interferometer device of the present invention includes an outputting means for outputting coherent light, an optical means for diverging the light emitted from the outputting means, and a parallel beam of light after passing through the optical means. a first diffraction grating that divides the light that has passed through the parallel beam forming means into a diffracted beam that is diffracted in a specific direction and a transmitted beam that is transmitted straight; a mounting means for three-dimensionally displacing and moving the specimen; a diffracted light beam diffracted by the first diffraction grating and reflected on a reference surface of a reference body mounted on the mounting means; and the transmitted light beam. A second diffraction grating is formed by superimposing and interfering with each other, and the diffracted light beam diffracted by this second diffraction grating is diffracted by the first diffraction grating, and then reflected by the surface to be measured and passes through the second diffraction grating. It is equipped with a hologram lens that changes the direction in which interference fringes formed by interference with transmitted light rays are observed.

〔作用〕[Effect]

この発明の斜入射干渉計装置装置は、第1回折
格子及び基準体の基準面を用いて第2回折格子を
ホログラフイツクに形成し、そのホログラフイツ
クに形成した第2回折格子を使用して被検体を測
定することにより、コリメーターレンズ及び第1
回折格子等の光学部品の精度が多少低くてもホロ
グラフイーの特徴の1つであるコモンバス干渉の
ためその精度の低さを補償できる。従つて、被検
体の平面度等を正しく測定することができ、しか
もこの発明の斜入射干渉計装置は干渉縞を光軸に
対して真上から正確な像として読み取ることがで
きるようホログラムレンズが設けられており、確
実に被検体の被検面の観測読み取り作業が行なえ
るようになつているものである。
In the grazing incidence interferometer device of the present invention, a second diffraction grating is holographically formed using a first diffraction grating and a reference surface of a reference body, and a second diffraction grating formed on the holographic is used to receive a target. By measuring the specimen, the collimator lens and the first
Even if the precision of optical components such as a diffraction grating is somewhat low, the low precision can be compensated for by common bus interference, which is one of the characteristics of holography. Therefore, it is possible to accurately measure the flatness of the object, and the grazing incidence interferometer device of the present invention is equipped with a hologram lens so that the interference fringes can be read as an accurate image from directly above the optical axis. It is designed to ensure that the inspection surface of the subject can be observed and read.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の実施例について添付図面を参
照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1図a及びbはこの発明に係る斜入射干渉計
装置を示すものであり、この斜入射干渉計装置
は、レーザ発振器1と、発散レンズ2と、コリメ
ーターレンズ3と、第1回折格子4と、載置台5
と、第2回折格子6と、ホログラムレンズ7と、
調整用ホログラムレンズ8とを備えている。な
お、図中符号9は反射プリズムであり光路を90度
折曲する。10はピンホールであり、そのピンホ
ール10は発散レンズ3等に付着した塵等により
発生する有害な散乱光等を除去するものである。
11は反射ミラーで、光路を90度折曲する。Eは
視点である。これらの光学部品から構成された斜
入射干渉計装置全体は図示外の防振装置上に載置
され外部からの不必要な要因によつて振動しない
ようになつている。
1a and 1b show a grazing incidence interferometer device according to the present invention, which includes a laser oscillator 1, a diverging lens 2, a collimator lens 3, and a first diffraction grating. 4 and the mounting table 5
, a second diffraction grating 6, a hologram lens 7,
It is equipped with an adjustment hologram lens 8. Note that reference numeral 9 in the figure is a reflecting prism that bends the optical path by 90 degrees. Reference numeral 10 denotes a pinhole, and the pinhole 10 removes harmful scattered light and the like generated by dust and the like attached to the diverging lens 3 and the like.
11 is a reflecting mirror that bends the optical path by 90 degrees. E is a viewpoint. The entire oblique incidence interferometer device composed of these optical components is placed on a vibration isolator (not shown) to prevent it from vibrating due to unnecessary external factors.

レーザ発振器1は、可干渉光を出射する出射手
段を構成するものであり、この実施例にあつては
出力15mmWのヘリウムネオン(He−Ne)レーザ
が用いられており、このヘリウムネオン(He−
ne)レーザから出射される632.8nmの赤色光線を
後に説明する被検体測定用の光線として使用する
ようになつている。
The laser oscillator 1 constitutes an emitting means for emitting coherent light, and in this embodiment, a helium neon (He-Ne) laser with an output of 15 mmW is used.
ne) A red light beam of 632.8 nm emitted from a laser is used as a light beam for measuring the object, which will be explained later.

発散レンズ2は、レーザ発振器1から出射され
たレーザ光を発散させるための発散手段を構成す
るものである。
The diverging lens 2 constitutes a diverging means for diverging the laser light emitted from the laser oscillator 1.

コリメーターレンズ3は、ピンホール10を通
過し反射ミラー11で反射してきたレーザ光を平
行光束とするための平行光束形成手段として使用
するものであり、従来から公知の各種レンズを複
数枚組合せた構成となつている。
The collimator lens 3 is used as a parallel beam forming means for collimating the laser beam that has passed through the pinhole 10 and reflected by the reflection mirror 11, and is made by combining a plurality of various conventionally known lenses. It is structured as follows.

第1回折格子4は、コリメーターレンズ3によ
り平行光束となつたレーザ光を回折させるための
ものであり、この実施例にあつては、平面を機械
的に刻設して多数の微細な溝を形成したものから
構成されているが、例えば乳剤あるいは感光性樹
脂に干渉縞を記録して形成するいわゆるホログラ
フイツク格子を用いることも勿論可能であり、こ
れについては後に詳しく説明する。そしてこの実
施例の斜入射干渉計装置においては第1回折格子
4によつて回折されたレーザ光のうち+1次光α
と第1回折格子4で回折されずに直進透過する0
次光βとを被検体測定用の光線として使用するよ
うになつている。
The first diffraction grating 4 is for diffracting the laser beam that has been made into a parallel beam by the collimator lens 3, and in this embodiment, the first diffraction grating 4 is mechanically engraved on a flat surface to form a large number of fine grooves. However, it is of course possible to use a so-called holographic grating formed by recording interference fringes on an emulsion or a photosensitive resin, which will be explained in detail later. In the oblique incidence interferometer device of this embodiment, the +1st order light α of the laser light diffracted by the first diffraction grating 4 is
and 0 which passes straight through without being diffracted by the first diffraction grating 4.
The secondary light β is used as a light beam for measuring the object.

載置台5は、重力加速度の作用する方向(以下
Z方向と呼ぶ)に対して移動させると共にこのZ
方向に対して直交する方向(以下XY方向と呼
ぶ)に対して回転並びに移動させることのできる
よう、換言すれば3次元的に移動することができ
るようになつている。そしてこの実施例にあつて
は、載置台5は第2図に示すように、ジヤツキ機
構5aと、ジヤツキ機構5a上に取付けられジヤ
ツキ機構によりZ方向に移動する基台5b、3個
のねじ5cによつてそのジヤツキ機構5a上の基
台5bに支持され、それらのねじ5cを操作して
XY方向に対して回転並びに移動変位する円形テ
ーブル5dとから構成されており、この円形テー
ブル5d上に被検体Tを載置してその被検体Tの
被検面の平面度を検査するようになつている。
The mounting table 5 is moved in the direction in which gravitational acceleration acts (hereinafter referred to as the Z direction) and
It is designed so that it can be rotated and moved in a direction perpendicular to the direction (hereinafter referred to as the XY direction), or in other words, it can be moved three-dimensionally. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the mounting table 5 includes a jacking mechanism 5a, a base 5b that is mounted on the jacking mechanism 5a and moves in the Z direction by the jacking mechanism, and three screws 5c. is supported on the base 5b on the jacking mechanism 5a by operating the screws 5c.
It consists of a circular table 5d that rotates and moves in the XY direction, and the flatness of the surface of the subject T is inspected by placing the subject T on this circular table 5d. It's summery.

第2回折格子6は、ホログラフイツク格子で構
成されており、このホログラフイツク格子自身の
有するホログラフイーの特有な性質によつてコリ
メーターレンズ3や第1回折格子4の精度が多少
低く製造されていたとしても被検体Tの正確な少
面度検査を行うことができるようになつている。
また、この第回折格子6は、第3図に示すよう
に、第1回折格子4によつて解折されて被検体T
の検査面で反射された+1次光αと第1回折格子
4で回折されずにそのまま直進透過した0次光β
とを重ね合せ干渉させる。つまり0次光βを−1
次方向に回折させて−1次光β′に換えると共に+
1次光αをそのまま回折させずに−1次方向に通
過させて−1次光α′とするものである。
The second diffraction grating 6 is composed of a holographic grating, and due to the unique holographic properties of this holographic grating itself, the precision of the collimator lens 3 and the first diffraction grating 4 is manufactured to be somewhat low. Even if the object T is to be inspected, it is now possible to perform an accurate face reduction test.
Further, as shown in FIG. 3, this first diffraction grating 6 is decomposed by the first diffraction grating 4 to
The +1st-order light α reflected by the inspection surface and the 0th-order light β transmitted straight through without being diffracted by the first diffraction grating 4.
overlap and interfere. In other words, the 0th order light β is -1
It is diffracted in the next direction and converted into −1st-order light β′, and +
The first-order light α is passed through in the -first-order direction without being diffracted as it is to become the -first-order light α'.

なお、この第2回折格子6の製造方法は、例え
ば第4図に示すように、第1回折格子4により回
折され表面が鏡面状態の基準板Sにて反射された
+1次光αとその第1回折格子4を透過する0次
光βとが交わる位置に乳剤乾板等の記録媒体を配
置し、これらの光線によつて干渉縞をその記録媒
体に記録し、その後その記録媒体を現像処理して
製造するようになつている。
Note that, as shown in FIG. 4, for example, the method for manufacturing the second diffraction grating 6 is based on the +1st-order light α diffracted by the first diffraction grating 4 and reflected by the reference plate S whose surface is mirror-finished, and its second order light α. A recording medium such as an emulsion dry plate is placed at a position where the zero-order light β passing through the first diffraction grating 4 intersects, and interference fringes are recorded on the recording medium by these light beams, and then the recording medium is developed. It is now being manufactured using

ホログラムレンズ7、透過型のホログラムレン
ズであり、+1次光αと0次光βとのうちそれぞ
れ第2回折格子6透過後に−1次方向に回折され
た或は直進透過された光線α′,β′が干渉して形成
される特定方向が縮少された形状の干渉像を正面
から観察した干渉像(以下正面像と呼ぶ)として
変換させるものであり、この実施例にあつては、
0次光が回折されずに進行する光軸Aに対して直
上方向すなわちE点を視点として見ることができ
るようになつている。
The hologram lens 7 is a transmission type hologram lens, and among the +1st-order light α and the 0th-order light β, each of the light rays α′, which are diffracted in the −1st-order direction after passing through the second diffraction grating 6 or are transmitted in a straight line, The interference image formed by the interference of β′ with a reduced shape in a specific direction is converted into an interference image observed from the front (hereinafter referred to as a front image), and in this embodiment,
It is possible to view from a viewpoint directly above the optical axis A, where the zero-order light travels without being diffracted, that is, from a point E.

なお、このホログラムレンズ7の製造方法につ
いては、例えば第5図に示すように、記録媒体に
対して先の第1、第2回折格子4,6の回折角θ
と同一角度に傾斜して入射するように平行光束を
その記録媒体に入射させると共に、視点となる点
Eから記録媒体に向けて先の平行光束と同一光源
からの光線を入射させ、これによつてその記録媒
体に干渉縞を記録しその後その記録媒体を現像処
理して製造するようになつている。ところで、第
5図に示した方法によつてホログラムレンズを製
造する場合には、第6図に示すような方法と異な
り外径寸法が大きなレンズLを用いる必要がない
ものである。そして、このようにして製造したホ
ログラムレンズを使用する場合には、第2回折格
子6通過後の光線α′,β′を記録時と逆方向から再
生光として入射させれば良い。
Regarding the manufacturing method of this hologram lens 7, for example, as shown in FIG.
A parallel beam of light is made incident on the recording medium so as to be incident at the same angle as , and a ray from the same light source as the previous parallel beam is made to enter the recording medium from point E, which is the viewpoint. The recording medium is manufactured by recording interference fringes on the recording medium and then developing the recording medium. By the way, when manufacturing a hologram lens by the method shown in FIG. 5, unlike the method shown in FIG. 6, there is no need to use a lens L having a large outer diameter. When using the hologram lens manufactured in this manner, the light beams α' and β' after passing through the second diffraction grating 6 may be incident as reproduction light from the direction opposite to that during recording.

調整用ホログラムレンズ8は、載置台5上に被
検体Tを載置した時に、その形状寸法が基準体と
異なる場合に、被検体Tの被検面を基準体Sの基
準面とほぼ同一面上にそろえてセツトするための
ものである。その調整用ホログラムレンズ8は先
のホログラムレンズ7とほぼ同様にして製造され
ている。そして、この調整用ホログラムレンズ8
によつて被検面の位置調整を目視により行う場合
には、まず第7図の平面図に示すように、この調
整用ホログラムレンズ8の焦点位置であるF点に
すりガラス等で形成され光を拡散するスクリーン
13を設置する。次に、被検体Tの被検面で反射
した後第2回折格子で回折された回折光(一点鎖
線で示す)が調整用ホログラムレンズ8により集
光された集光点Pを、第1回折格子及び第2回折
格子を透過した0次光(実線で示す)が調整用ホ
ログラムレンズ8により集光された焦点位置Fに
一致させるように、眼Mで載置台5を調整する。
The adjustment hologram lens 8 adjusts the test surface of the test object T to be approximately flush with the reference surface of the reference object S when the test object T is placed on the mounting table 5 and its shape and dimensions are different from those of the reference object. This is for aligning and setting the top. The adjustment hologram lens 8 is manufactured in substantially the same manner as the hologram lens 7 described above. And this adjustment hologram lens 8
When adjusting the position of the surface to be inspected visually, first, as shown in the plan view of FIG. A diffusion screen 13 is installed. Next, the converging point P where the diffracted light (indicated by the dashed-dotted line) that was reflected by the test surface of the subject T and then diffracted by the second diffraction grating is focused by the adjustment hologram lens 8 is transferred to the first diffraction grating. The mounting table 5 is adjusted by the eye M so that the 0th order light (indicated by a solid line) transmitted through the grating and the second diffraction grating matches the focal point F focused by the adjustment hologram lens 8.

前記調整完了後に、第1図bに示す視点Eに眼
を置くことにより、被検体Tの被検面の等高線を
表わす干渉縞の全体像を正面視することができ
る。
After the adjustment is completed, by placing the eye at the viewpoint E shown in FIG. 1b, the entire image of the interference fringes representing the contour lines of the surface to be examined of the subject T can be viewed from the front.

また、この発明に係る斜入射干渉計装置を用い
て被検体Tの表面形状の測定する場合、調整用ホ
ログラムレンズ8がスクリーン13上に0次光を
集光させるようになつているので、載置台5を3
次元的に移動させ調整すれば被検体Tの正確な位
置決め調整を、勘に頼らず迅速にかつ確実に行う
ことができる。
Furthermore, when measuring the surface shape of the object T using the grazing incidence interferometer device according to the present invention, since the adjustment hologram lens 8 focuses the zero-order light onto the screen 13, the mounting Place stand 5 to 3
By dimensional movement and adjustment, accurate positioning adjustment of the subject T can be performed quickly and reliably without relying on intuition.

次に、この発明に係る斜入射干渉計装置の他の
実施例について説明する。
Next, another embodiment of the grazing incidence interferometer device according to the present invention will be described.

この実施例の第1回折格子はホログラフイツク
格子が用いられており、コリメーターレンズと第
1回折格子との機能を兼用するように構成されて
いる。尚、このような機能を備えた第1回折格子
は次のようにして製造される。
A holographic grating is used as the first diffraction grating in this embodiment, and is configured to function as both a collimator lens and a first diffraction grating. Note that the first diffraction grating having such a function is manufactured as follows.

即ち、第8図に示すように、まずコリメーター
レンズ15を用いて平行なレーザー光束γを記録
媒体14に垂直入射させると共に、コリメーター
レンズ16を用いてその記録媒体14に対して特
定の角度θ、即ち先の実施例の回折角度と同一角
度をなす光を平行光束δとして斜入射させて、か
つレンズ17を用いてその記録媒体14に対して
任意の角度θ′で発散光束εを入射させる。換言す
れば、同一光源からの光を用いてそれらの光を3
方向から同時に記録媒体14に入射させる。そし
て、それらの光の干渉による干渉縞が記録された
記録媒体14を現像処理すると、そのホログラフ
イツク格子14′が製造できるようになつている。
That is, as shown in FIG. 8, first, the collimator lens 15 is used to make the parallel laser beam γ incident perpendicularly onto the recording medium 14, and the collimator lens 16 is used to make the parallel laser beam γ incident on the recording medium 14 at a specific angle. θ, that is, the light having the same angle as the diffraction angle in the previous embodiment, is obliquely incident as a parallel beam δ, and a diverging beam ε is incident on the recording medium 14 at an arbitrary angle θ′ using the lens 17. let In other words, using light from the same light source,
They are simultaneously made incident on the recording medium 14 from both directions. The holographic grating 14' can be manufactured by developing the recording medium 14 on which interference fringes due to the interference of these lights have been recorded.

このようにして製造されたホログフイツク格子
14′を第1回折格子として使用する場合には、
第1図に示したコリメーターレンズ3が不要であ
り、被検体Tの検査面(図略)を読み取る際に先
の発散光束εのみを参照光として同一角度θ′でホ
ログラフイツク格子14′に斜入射させれば良い。
When using the holographic grating 14' manufactured in this way as a first diffraction grating,
The collimator lens 3 shown in FIG. 1 is not required, and when reading the inspection surface (not shown) of the subject T, only the previous divergent light beam ε is used as a reference light and is applied to the holographic grating 14' at the same angle θ'. It is better to make it obliquely incident.

なお、コリメーターレンズとしての機能を付加
させないような構成の第1回折格子をホログラム
によつて形成することも勿論可能である。即ち、
この場合には、第9図に示すように同一光源(但
しレーザ発振器1は省略してある)からの光を用
い、記録媒体18の面に対して平行なレーザ光束
ζを垂直入射させると共に記録媒体に対して特定
の角度θをなす平行レーザ光束ηを入射させてホ
ログラフイツク格子18′を形成し、読み取り時
には先の平行光線束ζを参照光としてそのホログ
ラフイツク格子18′に照射すれば良い。
Note that it is of course possible to form the first diffraction grating with a hologram without adding a function as a collimator lens. That is,
In this case, as shown in FIG. 9, using light from the same light source (however, the laser oscillator 1 is omitted), a laser beam ζ parallel to the surface of the recording medium 18 is made perpendicularly incident, and recording is performed. A holographic grating 18' is formed by making a parallel laser beam η forming a specific angle θ incident on the medium, and during reading, the holographic grating 18' is irradiated with the previous parallel beam ζ as reference light. .

〔効果〕〔effect〕

以上説明したように、この発明に係る斜入射干
渉計装置によれば、第2回折格子がホログラフイ
ツク格子によつて構成されており、コリメーター
レンズや第1回折格子が多少精度を低く製造され
ており、その結果例えば平行光にされた平面波に
多少収差があつたとしても、被検体の被検面を基
準体の基準面と略同じ位置に調整して載置台に載
置することにより、被検体に対して正確な平面度
の測定を行うことができる。
As explained above, according to the grazing incidence interferometer device according to the present invention, the second diffraction grating is constituted by a holographic grating, and the collimator lens and the first diffraction grating are manufactured with somewhat low precision. As a result, even if there is some aberration in the parallel plane wave, for example, by adjusting the test surface of the test object to approximately the same position as the reference surface of the reference object and placing it on the mounting table, Accurate flatness measurement can be performed on the object.

また、この発明に係る斜入射干渉計装置によれ
ば、従来斜から観察していた干渉縞を正面から観
察できるように変換させるホログラムレンズが設
けられており、これによつて歪みのない正確な干
渉像を観察することができ、ひいては高品質の干
渉計が提供できるものである。
Further, according to the grazing incidence interferometer device according to the present invention, a hologram lens is provided that converts interference fringes that were conventionally observed from an oblique angle so that they can be observed from the front. This makes it possible to observe interference images and, in turn, provide a high-quality interferometer.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図a及びbは夫々この発明に係る斜入射干
渉計装置を示す平面図及び側面図、第2図はこの
発明に係る斜入射干渉計装置の載置手段を示す概
略斜視図、第3図はこの発明に係る第2回折格子
の作用を説明する説明図、第4図は第2回折格子
を製造する際の記録媒体の位置関係を示す説明
図、第5図a及びbはこの発明に係る斜入射干渉
計装置のホログラムレンズの記録及び再生の際の
光の照射手段を示す光路図、第6図はこの発明に
係る斜入射干渉計装置のホログラムレンズの他の
製造方法を示す光路図、第7図はこの発明に係る
斜入射干渉計装置の調整用ホログラムレンズを用
いて被検体の位置調整作業を行う時の説明図、第
8図はこの発明に係る他の第1回折格子を製造す
る時の光線の照射状態を示す光路図、第9図はこ
の発明に係るさらに他の第1回折格子を製造する
時の光線の照射状態を示す光路図、第10図は従
来のフイゾー型干渉計を示す構成図、第11図は
従来型の斜入射干渉計を示す構成図、第12図は
斜入射干渉計装置の感度を与える式を求めるため
の光路図である。 1……レーザ発振器(出射手段)、2……発散
レンズ(発散手段)、3……コリメーターレンズ
(平行光束形成手段)、4……第1回折格子、5…
…載置台、6……第2回折格子、7……ホログラ
ムレンズ、8……調整用ホログラムレンズ、α…
…回折光線、β……透過光線、T……被検体、S
……基準体。
1A and 1B are respectively a plan view and a side view showing a grazing incidence interferometer device according to the present invention, FIG. 2 is a schematic perspective view showing a mounting means for the grazing incidence interferometer device according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the function of the second diffraction grating according to the present invention, FIG. 4 is an explanatory diagram showing the positional relationship of the recording medium when manufacturing the second diffraction grating, and FIGS. 5 a and b are diagrams illustrating the invention. FIG. 6 is an optical path diagram showing the light irradiation means during recording and reproduction of the hologram lens of the oblique incidence interferometer device according to the present invention, and FIG. 6 is an optical path diagram showing another method of manufacturing the hologram lens of the oblique incidence interferometer device according to the present invention. Fig. 7 is an explanatory diagram when adjusting the position of the object using the adjustment hologram lens of the oblique incidence interferometer device according to the present invention, and Fig. 8 is an illustration of another first diffraction grating according to the present invention. FIG. 9 is an optical path diagram showing the irradiation state of the light beam when manufacturing still another first diffraction grating according to the present invention, and FIG. FIG. 11 is a block diagram showing a conventional oblique-incidence interferometer, and FIG. 12 is an optical path diagram for determining a formula giving the sensitivity of the oblique-incidence interferometer device. 1... Laser oscillator (emission means), 2... Diverging lens (diverging means), 3... Collimator lens (parallel beam forming means), 4... First diffraction grating, 5...
...Placement table, 6...Second diffraction grating, 7...Hologram lens, 8...Adjustment hologram lens, α...
...Diffraction ray, β...Transmitted ray, T...Object, S
...Reference body.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 可干渉性の光を出射する出射手段と、 この出射手段から出射された光線を発散させる
光学手段と、 この光学手段透過後の光線を平行光束に形成す
る平行光束形成手段と、 この平行光束形成手段透過後の光を、特定方向
に回折される回折光線と直進透過する透過光線と
に分割する第1回折格子と、 被検面検査用の被検体を3次元的に変位・移動
する載置手段と、 前記第1回折格子によつて回折され、かつ前記
載置手段に載置された基準体の基準面で反射され
た前記回折光線と前記透過光線とを重ね合せて干
渉させて形成された第2回折格子と、 前記第1回折格子を直進透過した透過光線が第
2回折格子によつて回折された回折光線と第1回
折格子により回折された後被検面で反射され第2
回折格子を透過した光線との干渉作用により形成
された干渉縞を観察する方向を変換するホログラ
ムレンズと を備えたことを特徴とする斜入射干渉計装置。 2 前記第2回折格子の出射光側に前記被検体位
置調整用の調整用ホログラムレンズを配設すると
共に、この調整用ホログラムレンズの集光する焦
平面上にスクリーンを配設した 特許請求の範囲第1項記載の斜入射干渉計装置。
[Scope of Claims] 1. An output means for outputting coherent light; an optical means for diverging the light beam emitted from the output means; and a parallel light beam forming unit for forming the light beam after passing through the optical means into a parallel light beam. means, a first diffraction grating that divides the light after passing through the parallel beam forming means into a diffracted ray that is diffracted in a specific direction and a transmitted ray that is transmitted straight; a mounting means that is displaced and moved by the first diffraction grating, and the diffracted light beam diffracted by the first diffraction grating and reflected by the reference surface of the reference body placed on the mounting means and the transmitted light beam are superimposed. A second diffraction grating formed by interfering with each other; a transmitted light beam that has passed straight through the first diffraction grating is diffracted by the second diffraction grating; and a diffraction light beam that is diffracted by the first diffraction grating and then detected. reflected by the surface and the second
A grazing incidence interferometer device comprising: a hologram lens that changes the direction in which interference fringes formed by interference with light beams transmitted through a diffraction grating are observed; 2. Claims in which an adjustment hologram lens for adjusting the position of the subject is disposed on the output light side of the second diffraction grating, and a screen is disposed on the focal plane on which the light of the adjustment hologram lens is focused. The grazing incidence interferometer device according to item 1.
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