JPH0599613A - 透過波面測定用干渉計 - Google Patents
透過波面測定用干渉計Info
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- JPH0599613A JPH0599613A JP3260788A JP26078891A JPH0599613A JP H0599613 A JPH0599613 A JP H0599613A JP 3260788 A JP3260788 A JP 3260788A JP 26078891 A JP26078891 A JP 26078891A JP H0599613 A JPH0599613 A JP H0599613A
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- light
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- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光源の単色性が充分でない場合でも、所定範
囲の波長に対して干渉縞の位相が略揃い、コントラスト
が高くなり、高精度の測定検査ができる。 【構成】 光源系１と入射光路を分割する光分割素子２
と該光分割素子２からの光束をそれぞれ反射する参照側
と被検側反射鏡３、７を備え、両光束を観測面５で形成
された干渉縞を観測する干渉計において、参照光路の長
さを被検光路から独立して設定でき、而もその参照光路
長を、被検光路の光源の中心波長に対する光学的距離に
被検光学部品の波長屈折率分散を考慮した補正を加えて
設定して成る。
囲の波長に対して干渉縞の位相が略揃い、コントラスト
が高くなり、高精度の測定検査ができる。 【構成】 光源系１と入射光路を分割する光分割素子２
と該光分割素子２からの光束をそれぞれ反射する参照側
と被検側反射鏡３、７を備え、両光束を観測面５で形成
された干渉縞を観測する干渉計において、参照光路の長
さを被検光路から独立して設定でき、而もその参照光路
長を、被検光路の光源の中心波長に対する光学的距離に
被検光学部品の波長屈折率分散を考慮した補正を加えて
設定して成る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レンズ等の光学部品の
性能を、その透過波面で測定するためのトワイマン・グ
リーン干渉計もしくはマイケルソン干渉計及びマッハツ
エンダー干渉計等の干渉計の構成に関する。
性能を、その透過波面で測定するためのトワイマン・グ
リーン干渉計もしくはマイケルソン干渉計及びマッハツ
エンダー干渉計等の干渉計の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】干渉計は古くから光学的測定に用いられ
て来たが、レーザーというコヒーレンシーのよい光源の
出現以降、特に、その適用される範囲は広まり、今日で
は光学部品の測定，検査に不可欠となっている。干渉計
の構成には種々あるが、ヘリウム・ネオン・レーザーの
ように単色性のよい光源を用いたフィーゾー干渉計が最
もよく用いられる。これは参照光路と被検光路で、共通
光路となる部分が多く、干渉計に用いる光学部品の精度
が緩くてよく、振動や空気の攪乱に強いという利点から
である。然しレンズの透過波面を干渉縞として観測する
場合、そのレンズに対して所定の波長を干渉計として用
いなければならないことが多く、その波長で充分単色性
のよい光源が得られない場合も多々ある。このような場
合、高いコントラストの干渉縞を得るため、参照光路の
光路長を任意に設定できるトワイマン・グリーン型ある
いはマッハツエ ンダー型のような干渉計を用いる。この
参照光路の長さの設定に関し、従来、被検光路の機械的
長さに、被検光学部品の硝子路長に光源の中心波長に対
する被検光学部品の屈折率を掛けた値を加えた値として
設定していた。
て来たが、レーザーというコヒーレンシーのよい光源の
出現以降、特に、その適用される範囲は広まり、今日で
は光学部品の測定，検査に不可欠となっている。干渉計
の構成には種々あるが、ヘリウム・ネオン・レーザーの
ように単色性のよい光源を用いたフィーゾー干渉計が最
もよく用いられる。これは参照光路と被検光路で、共通
光路となる部分が多く、干渉計に用いる光学部品の精度
が緩くてよく、振動や空気の攪乱に強いという利点から
である。然しレンズの透過波面を干渉縞として観測する
場合、そのレンズに対して所定の波長を干渉計として用
いなければならないことが多く、その波長で充分単色性
のよい光源が得られない場合も多々ある。このような場
合、高いコントラストの干渉縞を得るため、参照光路の
光路長を任意に設定できるトワイマン・グリーン型ある
いはマッハツエ ンダー型のような干渉計を用いる。この
参照光路の長さの設定に関し、従来、被検光路の機械的
長さに、被検光学部品の硝子路長に光源の中心波長に対
する被検光学部品の屈折率を掛けた値を加えた値として
設定していた。
【０００３】被検物が例えば顕微鏡対物レンズや３５mm
フィルム写真機対物レンズ程度の大きさのものであっ
て、干渉計に用いる単色性として、コヒーレンス長（可
干渉距離）換算で１０mm程度以上あれば、従来の参照光
路長の設定方法でも、充分なコントラストの干渉縞が得
られ大きな問題はなかった。しかし、被検物の硝子路長
が１００mm程度若しくはそれ以上あり、光源の単色性が
充分よくない場合、コントラストの高い干渉縞が得られ
ず被検物たる光学部品の測定が出来ないという問題があ
った。
フィルム写真機対物レンズ程度の大きさのものであっ
て、干渉計に用いる単色性として、コヒーレンス長（可
干渉距離）換算で１０mm程度以上あれば、従来の参照光
路長の設定方法でも、充分なコントラストの干渉縞が得
られ大きな問題はなかった。しかし、被検物の硝子路長
が１００mm程度若しくはそれ以上あり、光源の単色性が
充分よくない場合、コントラストの高い干渉縞が得られ
ず被検物たる光学部品の測定が出来ないという問題があ
った。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みなされたもので、その目的とする所は、用いる光源
の単色性がある程度悪くても、また被検物が大型であっ
てもコントラストの高い干渉縞が得られ、被検物たる光
学部品の測定を可能ならしめる透過波面測定用干渉計を
提供することを目的とする。
鑑みなされたもので、その目的とする所は、用いる光源
の単色性がある程度悪くても、また被検物が大型であっ
てもコントラストの高い干渉縞が得られ、被検物たる光
学部品の測定を可能ならしめる透過波面測定用干渉計を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による透過波面測
定用干渉計によれば、所定のスペクトル幅を有する光源
から発した光束を二分割し、一方を参照光束、他方を被
検光束とし、該被検光束中に、光学材料素子で構成され
た被検物たる光学部品を挿入し、前記参照光束と前記光
学部品を通過した後の被検光束を重合わせ干渉縞を形成
するよう構成した干渉計に於いて、参照光束の機械的光
路長Lrを次式若しくはそれらと同様の物理的意味を有す
る式により算出されるLr0 に対し、 Lr0 −L/N ≦Lr≦Lr0 ＋L/N の範囲内に設定し参照光路を構成したことを特徴とする
ものである。
定用干渉計によれば、所定のスペクトル幅を有する光源
から発した光束を二分割し、一方を参照光束、他方を被
検光束とし、該被検光束中に、光学材料素子で構成され
た被検物たる光学部品を挿入し、前記参照光束と前記光
学部品を通過した後の被検光束を重合わせ干渉縞を形成
するよう構成した干渉計に於いて、参照光束の機械的光
路長Lrを次式若しくはそれらと同様の物理的意味を有す
る式により算出されるLr0 に対し、 Lr0 −L/N ≦Lr≦Lr0 ＋L/N の範囲内に設定し参照光路を構成したことを特徴とする
ものである。
【０００６】
【作用】本発明による透過波面測定用干渉計は、代表的
なトワイマン・グリーン干渉計やマッハツエ ンダー干渉
計を利用し得て、かつ参照光路の長さを被検光路とは別
に独立して設定でき、而もその参照光路の長さを、被検
光路の光源の中心波長に対する光学的距離に被検光学部
品の波長屈折率分散を考慮した補正量を加えて設定して
成るものである。この構成によれば、光源の単色性が充
分でない所謂準単色光であっても、所定範囲の波長全域
に亘って、干渉縞の位相が略揃い、結果として観測され
る干渉縞のコントラストが高くなり、高精度の測定、検
査が可能となる。
なトワイマン・グリーン干渉計やマッハツエ ンダー干渉
計を利用し得て、かつ参照光路の長さを被検光路とは別
に独立して設定でき、而もその参照光路の長さを、被検
光路の光源の中心波長に対する光学的距離に被検光学部
品の波長屈折率分散を考慮した補正量を加えて設定して
成るものである。この構成によれば、光源の単色性が充
分でない所謂準単色光であっても、所定範囲の波長全域
に亘って、干渉縞の位相が略揃い、結果として観測され
る干渉縞のコントラストが高くなり、高精度の測定、検
査が可能となる。
【０００７】
【実施例】図１は、本発明をトワイマン・グリーン干渉
計に適用した第１の実施例の構成を示す。以下、図１お
よび図４を参照しつつ説明する。１は光源系であり、所
定の光束径の平行光（ロ）を射出する。尚、図示しない
が前記光源系１は所定の光束径を得るためにビームエキ
スパンダーまたはコリメータレンズ等を備えることもあ
る。また、発光源として超高圧水銀ランプの如く、幾つ
かのラインスペクトルを有するものを用い、そのうちの
一つのラインスペクトルのみを測定光として用いる場
合、例えば干渉フィルター（図示せず）の如き波長選択
素子を含むこともある。またエキシマーレーザーを発光
源として用いた場合は、エキシマーレーザーからの出射
光が大略平行光で、出射光断面も所定の大きさ（例えば
１０ｍｍ×２０ｍｍ）があるのが一般的であるので、ビ
ームエキスパンダーは不要である場合が多い。（イ）は
光源系１より射出されるビームの波長スペクトルであ
り、中心波長をλ0 、スペクトルの半値全幅を２△λ
（図４参照）としている。図４はスペクトル線の強度分
布を波長に対してとったときの幅を示す。
計に適用した第１の実施例の構成を示す。以下、図１お
よび図４を参照しつつ説明する。１は光源系であり、所
定の光束径の平行光（ロ）を射出する。尚、図示しない
が前記光源系１は所定の光束径を得るためにビームエキ
スパンダーまたはコリメータレンズ等を備えることもあ
る。また、発光源として超高圧水銀ランプの如く、幾つ
かのラインスペクトルを有するものを用い、そのうちの
一つのラインスペクトルのみを測定光として用いる場
合、例えば干渉フィルター（図示せず）の如き波長選択
素子を含むこともある。またエキシマーレーザーを発光
源として用いた場合は、エキシマーレーザーからの出射
光が大略平行光で、出射光断面も所定の大きさ（例えば
１０ｍｍ×２０ｍｍ）があるのが一般的であるので、ビ
ームエキスパンダーは不要である場合が多い。（イ）は
光源系１より射出されるビームの波長スペクトルであ
り、中心波長をλ0 、スペクトルの半値全幅を２△λ
（図４参照）としている。図４はスペクトル線の強度分
布を波長に対してとったときの幅を示す。
【０００８】光源系１より射出された平行光（ロ）は光
分割素子（ここでは半透鏡）２で参照光（ハ）と被検光
（ニ）に分割される。半透鏡２は直角三角プリズム２個
をそれらの斜辺面で半透鏡膜を挟む形で接合した直方体
または立方体型のプリズムビームスプリッターでもよい
し、両面が平面のガラス基板の片面に半透鏡膜を付けた
ビームスプリッターでもよいが、ここでは分かりやすく
するために、厚さの極めて薄い半透鏡膜だけがあるもの
とする。
分割素子（ここでは半透鏡）２で参照光（ハ）と被検光
（ニ）に分割される。半透鏡２は直角三角プリズム２個
をそれらの斜辺面で半透鏡膜を挟む形で接合した直方体
または立方体型のプリズムビームスプリッターでもよい
し、両面が平面のガラス基板の片面に半透鏡膜を付けた
ビームスプリッターでもよいが、ここでは分かりやすく
するために、厚さの極めて薄い半透鏡膜だけがあるもの
とする。
【０００９】半透鏡２で分割された二つのビームのうち
参照光（ハ）は参照側平面ミラー３で反射され、再び半
透鏡２、レンズ４を経て観測面５に至る。一方、被検光
（ニ）は被検物たる被検レンズ６を透過後、被検側球面
ミラー７に至り反射される。ここで被検側球面ミラー７
はその球心が被検レンズ６の後側（射出側）焦点と一致
するよう配置される。従って被検側球面ミラー７で反射
された被検光（ニ）は往路と同じ光路を戻り、再び被検
レンズ６、半透鏡２、更にレンズ４を経て観測面５に至
る。この様に被検光（ニ）と前述した参照光（ハ）と
は、この観測面５に於いて重なり合い、干渉縞を形成す
ることになる。ここで、形成された干渉縞に歪みがあれ
ば、それは被検レンズ６の収差に対応する歪みであるの
で、その歪みを解析することで被検レンズ６の検査測定
が可能となる。
参照光（ハ）は参照側平面ミラー３で反射され、再び半
透鏡２、レンズ４を経て観測面５に至る。一方、被検光
（ニ）は被検物たる被検レンズ６を透過後、被検側球面
ミラー７に至り反射される。ここで被検側球面ミラー７
はその球心が被検レンズ６の後側（射出側）焦点と一致
するよう配置される。従って被検側球面ミラー７で反射
された被検光（ニ）は往路と同じ光路を戻り、再び被検
レンズ６、半透鏡２、更にレンズ４を経て観測面５に至
る。この様に被検光（ニ）と前述した参照光（ハ）と
は、この観測面５に於いて重なり合い、干渉縞を形成す
ることになる。ここで、形成された干渉縞に歪みがあれ
ば、それは被検レンズ６の収差に対応する歪みであるの
で、その歪みを解析することで被検レンズ６の検査測定
が可能となる。
【００１０】尚、観測面５は例えば、写真フィルム、テ
レビカメラ撮像面、すりガラス等である。また図示しな
いが観測面５にすりガラスを置き、これを回転させ、回
転するすりガラス上にできた干渉縞をテレビカメラ等で
撮ってもよい。
レビカメラ撮像面、すりガラス等である。また図示しな
いが観測面５にすりガラスを置き、これを回転させ、回
転するすりガラス上にできた干渉縞をテレビカメラ等で
撮ってもよい。
【００１１】次に、本発明の特徴である参照光路の構成
について、同じく図１を基に詳説する。本干渉計の光軸
（ホ）が半透鏡２と交わる点をO 点とし、O 点から参照
側平面ミラー３までの距離をLr、O 点から光軸（ヘ）が
被検側球面ミラー７と交わる点までの機械的距離をLt'
、被検レンズ６の軸上肉厚をd 、被検レンズ６の波長
λ0 に対する屈折率をN （λ0 ）とすると、一般には Lr＝Lt' ＋｛N ( λ0)−１｝d （１） と設定しており、実際、光源としてHe-Ne レーザーのよ
うに単色性のよいものを用いればこの設定で充分コント
ラストの高い干渉縞が得られ問題は余りなかった。
について、同じく図１を基に詳説する。本干渉計の光軸
（ホ）が半透鏡２と交わる点をO 点とし、O 点から参照
側平面ミラー３までの距離をLr、O 点から光軸（ヘ）が
被検側球面ミラー７と交わる点までの機械的距離をLt'
、被検レンズ６の軸上肉厚をd 、被検レンズ６の波長
λ0 に対する屈折率をN （λ0 ）とすると、一般には Lr＝Lt' ＋｛N ( λ0)−１｝d （１） と設定しており、実際、光源としてHe-Ne レーザーのよ
うに単色性のよいものを用いればこの設定で充分コント
ラストの高い干渉縞が得られ問題は余りなかった。
【００１２】しかし、水銀ランプのｅ線、ｇ線、ｉ線な
どや、XeF 、XeCl、KrF 、ArF 等のエキシマーレーザー
の波長を対称として設計されたレンズを測定しようとす
ると、これら単色性の不十分な光源を直接干渉計の光源
としなければならない場合が多い。この場合、干渉フィ
ルターや狭帯域化の手法を用いて光源の単色性を或る程
度向上させても（１）式によるLrの設定では充分コント
ラストの高い干渉縞は得られない。これは被検レンズ６
を構成する硝子材に屈折率の波長分散があるためであ
る。本実施例では、この問題を解決すべく図１における
Lrを次の（２）式に基づいて設定し、干渉計の参照光路
を構成している。 Lr＝Lt' ＋｛N ( λ0)−１｝d −αλ0 dm （２） ここで、αは被検レンズ６を構成する硝子材の屈折率の
波長に対する変化率であり、一般にガラスの屈折率は波
長が長い程低くなるので、値としては負になる。またd
m は被検レンズ６に入る各光線が被検レンズ６のガラス
中を通過する距離の平均的な値である。ここで（２）式
に基づいて参照光路を構成する理由を，図１の光軸
（ホ）に沿う光線を例にとり説明する。O 点で反射し参
照光路に入る光線が参照側平面ミラーで反射し再びO 点
に到達するとすると、このO 点に於ける参照光の位相φ
r ( λ) は、初期位相を零として、λを波長とすると φr ( λ) ＝２π・２Lr／λ （３） で与えられる。
どや、XeF 、XeCl、KrF 、ArF 等のエキシマーレーザー
の波長を対称として設計されたレンズを測定しようとす
ると、これら単色性の不十分な光源を直接干渉計の光源
としなければならない場合が多い。この場合、干渉フィ
ルターや狭帯域化の手法を用いて光源の単色性を或る程
度向上させても（１）式によるLrの設定では充分コント
ラストの高い干渉縞は得られない。これは被検レンズ６
を構成する硝子材に屈折率の波長分散があるためであ
る。本実施例では、この問題を解決すべく図１における
Lrを次の（２）式に基づいて設定し、干渉計の参照光路
を構成している。 Lr＝Lt' ＋｛N ( λ0)−１｝d −αλ0 dm （２） ここで、αは被検レンズ６を構成する硝子材の屈折率の
波長に対する変化率であり、一般にガラスの屈折率は波
長が長い程低くなるので、値としては負になる。またd
m は被検レンズ６に入る各光線が被検レンズ６のガラス
中を通過する距離の平均的な値である。ここで（２）式
に基づいて参照光路を構成する理由を，図１の光軸
（ホ）に沿う光線を例にとり説明する。O 点で反射し参
照光路に入る光線が参照側平面ミラーで反射し再びO 点
に到達するとすると、このO 点に於ける参照光の位相φ
r ( λ) は、初期位相を零として、λを波長とすると φr ( λ) ＝２π・２Lr／λ （３） で与えられる。
【００１３】一方、O 点から被検光路に入る光線が被検
レンズ６を通過し、被検側球面ミラー７で反射し、再度
被検レンズ６を通過し、再びO 点に到達するとすると、
O 点に於ける被検光（ニ）の位相φr （λ）は、 φt （λ）＝２π［ ２Lt' ／λ ＋２｛N （λ）−１｝／λ （４） で与えられる。但しN （λ）は被検レンズ６の硝子材の
波長λに対する屈折率である。本実施例では光源として
水銀ランプ等のラインスペクトルやエキシマーレーザー
等を想定しており、これら光源のスペクトル幅はフィル
ター等との組み合わせで、１０N ｍ（半値全幅）程度若
しくはそれ以下に容易にでき、この程度の波長範囲で
は、ガラスの屈折率の波長に対する変化は直線的とみな
せる。 そこで、 N （λ）＝ N （λ0 ）＋α（λ−λ0 ） （５） とすると、（４）式は φt （λ）＝２π［ ２Lt' ／λ ＋２｛N （λ0 ）−１｝d ／λ ＋２α（λ−λ0 ）d ／λ ］ （６） と置換される。
レンズ６を通過し、被検側球面ミラー７で反射し、再度
被検レンズ６を通過し、再びO 点に到達するとすると、
O 点に於ける被検光（ニ）の位相φr （λ）は、 φt （λ）＝２π［ ２Lt' ／λ ＋２｛N （λ）−１｝／λ （４） で与えられる。但しN （λ）は被検レンズ６の硝子材の
波長λに対する屈折率である。本実施例では光源として
水銀ランプ等のラインスペクトルやエキシマーレーザー
等を想定しており、これら光源のスペクトル幅はフィル
ター等との組み合わせで、１０N ｍ（半値全幅）程度若
しくはそれ以下に容易にでき、この程度の波長範囲で
は、ガラスの屈折率の波長に対する変化は直線的とみな
せる。 そこで、 N （λ）＝ N （λ0 ）＋α（λ−λ0 ） （５） とすると、（４）式は φt （λ）＝２π［ ２Lt' ／λ ＋２｛N （λ0 ）−１｝d ／λ ＋２α（λ−λ0 ）d ／λ ］ （６） と置換される。
【００１４】最良のコントラストで干渉縞が観測される
ための条件は、 φt （λ）−φr （λ）＝一定 （７） であるから，（３）式と（６）式より φt （λ）−φr （λ）＝ 2π［ 2 （Lt' −Lr）＋2 ｛N(λ0)−1 ｝d −2 αλ0 d ］／λ ＋ 2π・2 αd （８） これがλに係わらず一定（(7) 式）となるためには、
（８）式より Lt' −Lr＋｛N(λ0)−1 ｝d −αλ0d＝0 従って LR＝Lt' ＋｛N(λ0)−1 ｝d −αλ0d （９） とする必要がある。（９）式のd をdmとすれば（２）式
となる。従来は（９）式の（−αλ0d）を考慮していな
かったため高いコントラストの干渉縞が得られなかった
が、本発明では（−αλ0d）を考慮に加え参照光路長を
構成したので、高いコントラストの干渉縞が得られるの
である。但し、ここで注意を要することは（９）式にd
が入っていることである。一般に或る光線が被検レンズ
のどこを通過するかで、d 即ちガラス通過距離は異なる
ため、（２）式では、その平均的な値としてdmとしたの
である。
ための条件は、 φt （λ）−φr （λ）＝一定 （７） であるから，（３）式と（６）式より φt （λ）−φr （λ）＝ 2π［ 2 （Lt' −Lr）＋2 ｛N(λ0)−1 ｝d −2 αλ0 d ］／λ ＋ 2π・2 αd （８） これがλに係わらず一定（(7) 式）となるためには、
（８）式より Lt' −Lr＋｛N(λ0)−1 ｝d −αλ0d＝0 従って LR＝Lt' ＋｛N(λ0)−1 ｝d −αλ0d （９） とする必要がある。（９）式のd をdmとすれば（２）式
となる。従来は（９）式の（−αλ0d）を考慮していな
かったため高いコントラストの干渉縞が得られなかった
が、本発明では（−αλ0d）を考慮に加え参照光路長を
構成したので、高いコントラストの干渉縞が得られるの
である。但し、ここで注意を要することは（９）式にd
が入っていることである。一般に或る光線が被検レンズ
のどこを通過するかで、d 即ちガラス通過距離は異なる
ため、（２）式では、その平均的な値としてdmとしたの
である。
【００１５】ここまではわかり易さのため、被検レンズ
は単レンズとして説明したが、一般にレンズは異なる種
類のガラスを用いた複数枚のレンズ素子より成る。この
場合は、レンズ素子がｋ個あるとし、ｉ番目（１≦i ≦
ｋ）の素子に対するN(λ0)をNi( λ0)、d を(dm)i 、α
をαi とし（９）の代わりに とすればよい。但し(dm)i はi 番目のガラスにおいて、
各光線がそのガラスを通過する距離の平均的な値とす
る。それは先の単一レンズでの説明においてd を(dm)に
置換したのと同様の理由である。
は単レンズとして説明したが、一般にレンズは異なる種
類のガラスを用いた複数枚のレンズ素子より成る。この
場合は、レンズ素子がｋ個あるとし、ｉ番目（１≦i ≦
ｋ）の素子に対するN(λ0)をNi( λ0)、d を(dm)i 、α
をαi とし（９）の代わりに とすればよい。但し(dm)i はi 番目のガラスにおいて、
各光線がそのガラスを通過する距離の平均的な値とす
る。それは先の単一レンズでの説明においてd を(dm)に
置換したのと同様の理由である。
【００１６】また(dt)i はｉ番目のガラスについて、光
軸に沿った光線の通過する距離である。更に、これまで
は参照光路には反射ミラー３以外の光学素子はないとし
て説明してきたが、機械的構成上、参照光路の光軸を曲
げるためプリズムを挿入したり、或いは他の理由でレン
ズを入れる必要がある場合もある。この場合Lrは次の
（１１）式に示す通り、その影響を考慮して設定する。 但し、Nj( λ0)は参照光路に P個光学材料素子があると
した時、j 番目(1≦j ≦P)の素子に対するN(λ0)、(dm)
j は同じくj 番目の素子を参照光束の各光線が通過する
距離の平均的な値、(dr)j は同じくj 番目の素子につい
て光軸に沿った光線の通過する距離、αj は同じくj 番
目の素子の波長λ0 近傍における対波長屈折率変化率で
ある。
軸に沿った光線の通過する距離である。更に、これまで
は参照光路には反射ミラー３以外の光学素子はないとし
て説明してきたが、機械的構成上、参照光路の光軸を曲
げるためプリズムを挿入したり、或いは他の理由でレン
ズを入れる必要がある場合もある。この場合Lrは次の
（１１）式に示す通り、その影響を考慮して設定する。 但し、Nj( λ0)は参照光路に P個光学材料素子があると
した時、j 番目(1≦j ≦P)の素子に対するN(λ0)、(dm)
j は同じくj 番目の素子を参照光束の各光線が通過する
距離の平均的な値、(dr)j は同じくj 番目の素子につい
て光軸に沿った光線の通過する距離、αj は同じくj 番
目の素子の波長λ0 近傍における対波長屈折率変化率で
ある。
【００１７】好ましくは（１１）式に従いLrを設定する
ことであるが、これより少しでもずれると全く干渉縞の
コントラストが消えてしまう訳ではない。光源のコヒー
レンス長をL とした時、本実施例ではトワイマン・グリ
ーン型干渉計の構成であるので、Lr−L/2 からLr＋L/2
の範囲であれば、多くの場合、干渉縞の観察は可能であ
る。
ことであるが、これより少しでもずれると全く干渉縞の
コントラストが消えてしまう訳ではない。光源のコヒー
レンス長をL とした時、本実施例ではトワイマン・グリ
ーン型干渉計の構成であるので、Lr−L/2 からLr＋L/2
の範囲であれば、多くの場合、干渉縞の観察は可能であ
る。
【００１８】図２は、上記実施例と同様のトワイマン・
グリーン干渉計で本発明を用いてガラスの屈折率の均質
性測定に応用した第２の実施例の構成を示す。そして基
本的には第１の実施例と同様の構成であるが、被検物の
被検レンズ６に代えてガラスブロック６０を、また被検
側球面ミラー７に代えて被検側平面ミラー７０を使用し
たものである。前記ガラスブロック６０は、マッチング
オイル６２を介してオイルオンプレート６１に両面を挟
まれている。ガラスブロック６０中に、光軸に垂直な方
向に屈折率の不均一があると、得られる干渉縞の歪みと
なって観測されるので、ガラスの屈折率の均質性の測定
ができる。本実施例に於いても、オイルオンプレート６
２の厚さを含めたガラスブロック６０の厚さをd とし
て、（２）式に基づいてLrを設定して構成することで、
最良のコントラストの干渉縞が得られる。
グリーン干渉計で本発明を用いてガラスの屈折率の均質
性測定に応用した第２の実施例の構成を示す。そして基
本的には第１の実施例と同様の構成であるが、被検物の
被検レンズ６に代えてガラスブロック６０を、また被検
側球面ミラー７に代えて被検側平面ミラー７０を使用し
たものである。前記ガラスブロック６０は、マッチング
オイル６２を介してオイルオンプレート６１に両面を挟
まれている。ガラスブロック６０中に、光軸に垂直な方
向に屈折率の不均一があると、得られる干渉縞の歪みと
なって観測されるので、ガラスの屈折率の均質性の測定
ができる。本実施例に於いても、オイルオンプレート６
２の厚さを含めたガラスブロック６０の厚さをd とし
て、（２）式に基づいてLrを設定して構成することで、
最良のコントラストの干渉縞が得られる。
【００１９】図３は、本発明をマッハツエ ンダー干渉計
に応用した第３の実施例の構成を示す。図において１は
第１の実施例と同様の光源系であり、ここから出射した
光束（ロ）は半透鏡２により参照光（ハ）と被検光
（ニ）に分割される。参照光（ハ）は参照側平面ミラー
３で反射され第２の半透鏡２１に向かう。一方被検光
（ニ）は実質的に無収差の集光レンズ８で一旦絞られス
ポットを形成する。被検レンズ６は丁度このスポット位
置に焦点（ト）が来るように配されており、前記スポッ
ト（ヘ）は被検レンズ６を経由して再び略平行光とな
り、被検側平面ミラー７０で反射され、第２の半透鏡２
１に向かう。参照光（ハ）と被検光（ニ）は第２の半透
鏡２１を経て、更にレンズ４を経た後、観測面５に被検
レンズ６の収差を反映した干渉縞を形成する。
に応用した第３の実施例の構成を示す。図において１は
第１の実施例と同様の光源系であり、ここから出射した
光束（ロ）は半透鏡２により参照光（ハ）と被検光
（ニ）に分割される。参照光（ハ）は参照側平面ミラー
３で反射され第２の半透鏡２１に向かう。一方被検光
（ニ）は実質的に無収差の集光レンズ８で一旦絞られス
ポットを形成する。被検レンズ６は丁度このスポット位
置に焦点（ト）が来るように配されており、前記スポッ
ト（ヘ）は被検レンズ６を経由して再び略平行光とな
り、被検側平面ミラー７０で反射され、第２の半透鏡２
１に向かう。参照光（ハ）と被検光（ニ）は第２の半透
鏡２１を経て、更にレンズ４を経た後、観測面５に被検
レンズ６の収差を反映した干渉縞を形成する。
【００２０】ここで、（Lr＝ Lr1＋ Lr2）、（Lt' ＝ L
t'1 ＋ Lt'2 ）、（d ＝d1＋d2）とし、（９）式に基づ
いてLrを求め参照光路長をこのLrになるよう構成してあ
る。このように構成することで、第１実施例と同様の理
由で最良のコントラストの干渉縞が得られる。
t'1 ＋ Lt'2 ）、（d ＝d1＋d2）とし、（９）式に基づ
いてLrを求め参照光路長をこのLrになるよう構成してあ
る。このように構成することで、第１実施例と同様の理
由で最良のコントラストの干渉縞が得られる。
【００２１】この第３実施例に於いて、集光レンズ８や
被検レンズ６が複数枚で構成されている場合は、これら
複数枚の集光レンズ８と被検レンズ６を１個のレンズと
見做し、第１実施例の説明で述べたのと同様に、（１
０）式に基づいてLrを求め参照光路を構成すればよい。
被検レンズ６が複数枚で構成されている場合は、これら
複数枚の集光レンズ８と被検レンズ６を１個のレンズと
見做し、第１実施例の説明で述べたのと同様に、（１
０）式に基づいてLrを求め参照光路を構成すればよい。
【００２２】更に、この第３実施例において、集光レン
ズ８や被検レンズ６に代えて、第２実施例で述べたガラ
スブロック６０、オイルオンプレート６１、マッチング
オイル６２の一組を配し、（９）式に基づき参照光路長
を構成すれば、第２実施例と同様に屈折率の均質性測定
をも行うこともできる利点がある。
ズ８や被検レンズ６に代えて、第２実施例で述べたガラ
スブロック６０、オイルオンプレート６１、マッチング
オイル６２の一組を配し、（９）式に基づき参照光路長
を構成すれば、第２実施例と同様に屈折率の均質性測定
をも行うこともできる利点がある。
【００２３】また、参照光路にも光学材料素子が入る場
合は、第１実施例と同様に（１１）式を基にLrを設定す
る。これも第１実施例同様、（１１）によるLrから少し
でもずれると全く干渉縞のコントラストが消えてしまう
訳ではない。光源のコヒーレンス長をL とした実施例、
本実施例ではマッハツエ ンダー型の構成であるので、Lr
−L からLr＋L の範囲であれば多くの場合、干渉縞の観
察は可能である。
合は、第１実施例と同様に（１１）式を基にLrを設定す
る。これも第１実施例同様、（１１）によるLrから少し
でもずれると全く干渉縞のコントラストが消えてしまう
訳ではない。光源のコヒーレンス長をL とした実施例、
本実施例ではマッハツエ ンダー型の構成であるので、Lr
−L からLr＋L の範囲であれば多くの場合、干渉縞の観
察は可能である。
【００２４】
【発明の効果】上述したように本発明は、干渉計の参照
光路長を被検光路長から独立して設定でき、而もその参
照光路長を、被検光路の光源の中心波長に対する光学的
距離に被検光学部品の波長屈折率分散を考慮した補正を
加えて構成したので、光源のスぺクトルの波長幅が広い
場合でもコントラストの高い明瞭な干渉縞が得られるの
で高精度で光学部品の検査、測定を行うことができる。
光路長を被検光路長から独立して設定でき、而もその参
照光路長を、被検光路の光源の中心波長に対する光学的
距離に被検光学部品の波長屈折率分散を考慮した補正を
加えて構成したので、光源のスぺクトルの波長幅が広い
場合でもコントラストの高い明瞭な干渉縞が得られるの
で高精度で光学部品の検査、測定を行うことができる。
【図１】本発明の第１実施例による構成図である。
【図２】本発明の第２実施例による構成図である。
【図３】本発明の第３実施例による構成図である。
【図４】スペクトル線の強度分布図である。
１ 光源系 ２ 光分割素子（半透鏡） ３ 参照側平面ミラー ４ レンズ ５ 観測面 ６ 被検レンズ ７ 被検側球面ミラー ６０ ガラスブロック ７０ 被検側平面ミラー （イ） 波長スペクトル （ロ) 平行光 （ハ) 参照光 （ニ) 被検光 （ホ) 光軸 （ヘ） 光軸 （ト） 焦点
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年５月１２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】干渉計は古くから光学的測定に用いられ
て来たが、レーザーというコヒーレンシーのよい光源の
出現以降、特に、その適用される範囲は広まり、今日で
は光学部品の測定，検査に不可欠となっている。干渉計
の構成には種々あるが、ヘリウム・ネオン・レーザーの
ように単色性のよい光源を用いたフィーゾー干渉計が最
もよく用いられる。これは参照光路と被検光路で、共通
光路となる部分が多く、干渉計に用いる光学部品の精度
が緩くてよく、振動や空気の攪乱に強いという利点から
である。然しレンズの透過波面を干渉縞として観測する
場合、そのレンズに対して所定の波長を干渉計として用
いなければならないことが多く、その波長で充分単色性
のよい光源が得られない場合も多々ある。このような場
合、高いコントラストの干渉縞を得るため、参照光路の
光路長を任意に設定できるトワイマン・グリーン型ある
いはマッハツエ ンダー型のような干渉計を用いる。この
参照光路の長さの設定に関し、従来、被検光路の機械的
長さに、被検光学部品の硝路長に光源の中心波長に対す
る被検光学部品の屈折率から１を引いた値に被検レンズ
の軸上肉厚を掛けた値を加えた値として設定していた。
て来たが、レーザーというコヒーレンシーのよい光源の
出現以降、特に、その適用される範囲は広まり、今日で
は光学部品の測定，検査に不可欠となっている。干渉計
の構成には種々あるが、ヘリウム・ネオン・レーザーの
ように単色性のよい光源を用いたフィーゾー干渉計が最
もよく用いられる。これは参照光路と被検光路で、共通
光路となる部分が多く、干渉計に用いる光学部品の精度
が緩くてよく、振動や空気の攪乱に強いという利点から
である。然しレンズの透過波面を干渉縞として観測する
場合、そのレンズに対して所定の波長を干渉計として用
いなければならないことが多く、その波長で充分単色性
のよい光源が得られない場合も多々ある。このような場
合、高いコントラストの干渉縞を得るため、参照光路の
光路長を任意に設定できるトワイマン・グリーン型ある
いはマッハツエ ンダー型のような干渉計を用いる。この
参照光路の長さの設定に関し、従来、被検光路の機械的
長さに、被検光学部品の硝路長に光源の中心波長に対す
る被検光学部品の屈折率から１を引いた値に被検レンズ
の軸上肉厚を掛けた値を加えた値として設定していた。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】被検物が例えば顕微鏡対物レンズや３５mm
フィルム写真機対物レンズ程度の大きさのものであっ
て、干渉計に用いる単色性として、コヒーレンス長（可
干渉距離）換算で１０mm程度以上あれば、従来の参照光
路長の設定方法でも、充分なコントラストの干渉縞が得
られ大きな問題はなかった。しかし、被検物の硝路長が
１００mm程度若しくはそれ以上あり、光源の単色性が充
分よくない場合、コントラストの高い干渉縞が得られず
被検物たる光学部品の測定が出来ないという問題があっ
た。
フィルム写真機対物レンズ程度の大きさのものであっ
て、干渉計に用いる単色性として、コヒーレンス長（可
干渉距離）換算で１０mm程度以上あれば、従来の参照光
路長の設定方法でも、充分なコントラストの干渉縞が得
られ大きな問題はなかった。しかし、被検物の硝路長が
１００mm程度若しくはそれ以上あり、光源の単色性が充
分よくない場合、コントラストの高い干渉縞が得られず
被検物たる光学部品の測定が出来ないという問題があっ
た。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による透過波面測
定用干渉計によれば、所定のスペクトル幅を有する光源
から発した光束を二分割し、一方を参照光束、他方を被
検光束とし、該被検光束中に、光学材料素子で構成され
た被検物たる光学部品を挿入し、前記参照光束と前記光
学部品を通過した後の被検光束を重合わせ干渉縞を形成
するよう構成した干渉計に於いて、参照光路の機械的光
路長Lrを次式若しくはそれらと同様の物理的意味を有す
る式により算出されるLr0 に対し、 Lr0 −L/ｎ≦Lr≦Lr0 ＋L/N の範囲内に設定したことを特徴とするものである。
定用干渉計によれば、所定のスペクトル幅を有する光源
から発した光束を二分割し、一方を参照光束、他方を被
検光束とし、該被検光束中に、光学材料素子で構成され
た被検物たる光学部品を挿入し、前記参照光束と前記光
学部品を通過した後の被検光束を重合わせ干渉縞を形成
するよう構成した干渉計に於いて、参照光路の機械的光
路長Lrを次式若しくはそれらと同様の物理的意味を有す
る式により算出されるLr0 に対し、 Lr0 −L/ｎ≦Lr≦Lr0 ＋L/N の範囲内に設定したことを特徴とするものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】次に、本発明の特徴である参照光路の構成
について、同じく図１を基に詳説する。本干渉計の光軸
（ホ）が半透鏡２と交わる点をO 点とし、O 点から参照
側平面ミラー３までの距離をLr、O 点から光軸（ヘ）が
被検側球面ミラー７と交わる点までの機械的距離をLt'
、被検レンズ６の軸上肉厚をd 、被検レンズ６の波長
λ0 に対する屈折率をn(λ0)とすると、一般には Lr＝Lt' ＋｛n(λ0)−１｝d （１） と設定しており実際、光源としてHe-Ne レーザーのよう
に単色性のよいものを用いればこの設定で充分コントラ
ストの高い干渉縞が得られ問題は余りなかった。
について、同じく図１を基に詳説する。本干渉計の光軸
（ホ）が半透鏡２と交わる点をO 点とし、O 点から参照
側平面ミラー３までの距離をLr、O 点から光軸（ヘ）が
被検側球面ミラー７と交わる点までの機械的距離をLt'
、被検レンズ６の軸上肉厚をd 、被検レンズ６の波長
λ0 に対する屈折率をn(λ0)とすると、一般には Lr＝Lt' ＋｛n(λ0)−１｝d （１） と設定しており実際、光源としてHe-Ne レーザーのよう
に単色性のよいものを用いればこの設定で充分コントラ
ストの高い干渉縞が得られ問題は余りなかった。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】しかし、水銀ランプのｅ線、ｇ線、ｉ線な
どや、XeF 、XeCl、KrF 、ArF 等のエキシマーレーザー
の波長を対象として設計されたレンズを測定しようとす
ると、これら単色性の不十分な光源を直接干渉計の光源
としなければならない場合が多い。この場合、干渉フィ
ルターや狭帯域化の手法を用いて光源の単色性を或る程
度向上させても（１）式によるLrの設定では充分コント
ラストの高い干渉縞は得られない。これは被検レンズ６
を構成する硝材に屈折率の波長分散があるためである。
本実施例では、この問題を解決すべく図１におけるLrを
次の（２）式に基づいて設定し、干渉計の参照光路を構
成している。 Lr＝Lt' ＋｛n(λ0)−１｝d −αλ0 dm （２） ここで、αは被検レンズ６を構成する硝材の屈折率の波
長に対する変化率であり、一般にガラスの屈折率は波長
が長い程低くなるので、値としては負になる。またd m
は被検レンズ６に入る各光線が被検レンズ６のガラス中
を通過する距離の平均的な値である。ここで（２）式に
基づいて参照光路を構成する理由を，図１の光軸（ホ）
に沿う光線を例にとり説明する。O 点で反射し参照光路
に入る光線が参照側平面ミラーで反射し再びO 点に到達
するとすると、このO 点に於ける参照光の位相φr (
λ) は、初期位相を零として、λを波長とすると φr ( λ) ＝２π・２Lr／λ （３） で与えられる。
どや、XeF 、XeCl、KrF 、ArF 等のエキシマーレーザー
の波長を対象として設計されたレンズを測定しようとす
ると、これら単色性の不十分な光源を直接干渉計の光源
としなければならない場合が多い。この場合、干渉フィ
ルターや狭帯域化の手法を用いて光源の単色性を或る程
度向上させても（１）式によるLrの設定では充分コント
ラストの高い干渉縞は得られない。これは被検レンズ６
を構成する硝材に屈折率の波長分散があるためである。
本実施例では、この問題を解決すべく図１におけるLrを
次の（２）式に基づいて設定し、干渉計の参照光路を構
成している。 Lr＝Lt' ＋｛n(λ0)−１｝d −αλ0 dm （２） ここで、αは被検レンズ６を構成する硝材の屈折率の波
長に対する変化率であり、一般にガラスの屈折率は波長
が長い程低くなるので、値としては負になる。またd m
は被検レンズ６に入る各光線が被検レンズ６のガラス中
を通過する距離の平均的な値である。ここで（２）式に
基づいて参照光路を構成する理由を，図１の光軸（ホ）
に沿う光線を例にとり説明する。O 点で反射し参照光路
に入る光線が参照側平面ミラーで反射し再びO 点に到達
するとすると、このO 点に於ける参照光の位相φr (
λ) は、初期位相を零として、λを波長とすると φr ( λ) ＝２π・２Lr／λ （３） で与えられる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】一方、O 点から被検光路に入る光線が被検
レンズ６を通過し、被検側球面ミラー７で反射し、再度
被検レンズ６を通過し、再びO 点に到達するとすると、
O 点に於ける被検光（ニ）の位相φr （λ）は、 φt （λ）＝２π［ ２Lt' ／λ ＋２｛n(λ) −１｝／λ （４） で与えられる。但し n( λ) は被検レンズ６の硝材の波
長λに対する屈折率である。本実施例では光源として水
銀ランプ等のラインスペクトルやエキシマーレーザー等
を想定しており、これら光源のスペクトル幅はフィルタ
ー等との組み合わせで、１０nm（半値全幅）程度若しく
はそれ以下に容易にでき、この程度の波長範囲では、ガ
ラスの屈折率の波長に対する変化は直線的とみなせる。 そこで、 n(λ) ＝ n(λ0)＋α（λ−λ0 ） （５） とすると、（４）式は φt(λ) ＝２π［２Lt’／λ ＋２｛n(λ0)−１｝d ／λ ＋２α（λ−λ0 ）d ／λ ］ （６） と置換される。
レンズ６を通過し、被検側球面ミラー７で反射し、再度
被検レンズ６を通過し、再びO 点に到達するとすると、
O 点に於ける被検光（ニ）の位相φr （λ）は、 φt （λ）＝２π［ ２Lt' ／λ ＋２｛n(λ) −１｝／λ （４） で与えられる。但し n( λ) は被検レンズ６の硝材の波
長λに対する屈折率である。本実施例では光源として水
銀ランプ等のラインスペクトルやエキシマーレーザー等
を想定しており、これら光源のスペクトル幅はフィルタ
ー等との組み合わせで、１０nm（半値全幅）程度若しく
はそれ以下に容易にでき、この程度の波長範囲では、ガ
ラスの屈折率の波長に対する変化は直線的とみなせる。 そこで、 n(λ) ＝ n(λ0)＋α（λ−λ0 ） （５） とすると、（４）式は φt(λ) ＝２π［２Lt’／λ ＋２｛n(λ0)−１｝d ／λ ＋２α（λ−λ0 ）d ／λ ］ （６） と置換される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】最良のコントラストで干渉縞が観測される
ための条件は、 φt （λ）−φr （λ）＝一定 （７） であるから，（３）式と（６）式より φt （λ）−φr （λ）＝ 2π［ 2 （Lt' −Lr）＋2 ｛n(λ0)−1 ｝d −2 αλ0 d ］／λ ＋ 2π・2 αd （８） これがλに係わらず一定（(7) 式）となるためには、
（８）式より Lt' −Lr＋｛n(λ0)−1 ｝d −αλ0d＝0 従って Lr＝Lt' ＋｛n(λ0)−1 ｝d −αλ0d （９） とする必要がある。（９）式のd をdmとすれば（２）式
となる。従来は（９）式の（−αλ0d）を考慮していな
かったため高いコントラストの干渉縞が得られなかった
が、本発明では（−αλ0d）を考慮に加え参照光路長を
構成したので、高いコントラストの干渉縞が得られるの
である。但し、ここで注意を要することは（９）式にd
が入っていることである。一般に或る光線が被検レンズ
のどこを通過するかで、d 即ちガラス通過距離は異なる
ため、（２）式では、その平均的な値としてdmとしたの
である。
ための条件は、 φt （λ）−φr （λ）＝一定 （７） であるから，（３）式と（６）式より φt （λ）−φr （λ）＝ 2π［ 2 （Lt' −Lr）＋2 ｛n(λ0)−1 ｝d −2 αλ0 d ］／λ ＋ 2π・2 αd （８） これがλに係わらず一定（(7) 式）となるためには、
（８）式より Lt' −Lr＋｛n(λ0)−1 ｝d −αλ0d＝0 従って Lr＝Lt' ＋｛n(λ0)−1 ｝d −αλ0d （９） とする必要がある。（９）式のd をdmとすれば（２）式
となる。従来は（９）式の（−αλ0d）を考慮していな
かったため高いコントラストの干渉縞が得られなかった
が、本発明では（−αλ0d）を考慮に加え参照光路長を
構成したので、高いコントラストの干渉縞が得られるの
である。但し、ここで注意を要することは（９）式にd
が入っていることである。一般に或る光線が被検レンズ
のどこを通過するかで、d 即ちガラス通過距離は異なる
ため、（２）式では、その平均的な値としてdmとしたの
である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】ここまではわかり易さのため、被検レンズ
は単レンズとして説明したが、一般にレンズは異なる種
類のガラスを用いた複数枚のレンズ素子より成る。この
場合は、レンズ素子がｋ個あるとし、ｉ番目（１≦i ≦
ｋ）の素子に対するn(λ0)をni( λ0)、d を(dm)i 、α
をαi とし（９）の代わりに とすればよい。但し(dm)i はi 番目のガラスにおいて、
各光線がそのガラスを通過する距離の平均的な値とす
る。それは先の単一レンズでの説明において、d を(dm)
に置換したのと同様の理由である。
は単レンズとして説明したが、一般にレンズは異なる種
類のガラスを用いた複数枚のレンズ素子より成る。この
場合は、レンズ素子がｋ個あるとし、ｉ番目（１≦i ≦
ｋ）の素子に対するn(λ0)をni( λ0)、d を(dm)i 、α
をαi とし（９）の代わりに とすればよい。但し(dm)i はi 番目のガラスにおいて、
各光線がそのガラスを通過する距離の平均的な値とす
る。それは先の単一レンズでの説明において、d を(dm)
に置換したのと同様の理由である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】また(dt)i はｉ番目のガラスについて、光
軸に沿った光線の通過する距離である。更に、これまで
は参照光路には反射ミラー３以外の光学素子はないとし
て説明してきたが、機械的構成上、参照光路の光軸を曲
げるためプリズムを挿入したり、或いは他の理由でレン
ズを入れる必要がある場合もある。この場合Lrは次の
（１１）式に示す通り、その影響を考慮して設定する。 但し、nj( λ0)は参照光路に P個光学材料素子があると
した時、j 番目(1≦j ≦P)の素子に対するn(λ0)、(dm)
j は同じくj 番目の素子を参照光束の各光線が通過する
距離の平均的な値、(dr)j は同じくj 番目の素子につい
て光軸に沿った光線の通過する距離、αj は同じくj 番
目の素子の波長λ0 近傍における対波長屈折率変化率で
ある。
軸に沿った光線の通過する距離である。更に、これまで
は参照光路には反射ミラー３以外の光学素子はないとし
て説明してきたが、機械的構成上、参照光路の光軸を曲
げるためプリズムを挿入したり、或いは他の理由でレン
ズを入れる必要がある場合もある。この場合Lrは次の
（１１）式に示す通り、その影響を考慮して設定する。 但し、nj( λ0)は参照光路に P個光学材料素子があると
した時、j 番目(1≦j ≦P)の素子に対するn(λ0)、(dm)
j は同じくj 番目の素子を参照光束の各光線が通過する
距離の平均的な値、(dr)j は同じくj 番目の素子につい
て光軸に沿った光線の通過する距離、αj は同じくj 番
目の素子の波長λ0 近傍における対波長屈折率変化率で
ある。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】図３は、本発明をマッハツエ ンダー干渉計
に応用した第３の実施例の構成を示す。図において１は
第１の実施例と同様の光源系であり、ここから出射した
光束（ロ）は半透鏡２により参照光（ハ）と被検光
（ニ）に分割される。参照光（ハ）は参照側平面ミラー
３で反射され第２の半透鏡２１に向かう。一方被検光
（ニ）は実質的に無収差の集光レンズ８で一旦絞られス
ポット（ト）を形成する。被検レンズ６は丁度このスポ
ット位置に焦点が来るように配されており、前記スポッ
ト（ト）は被検レンズ６を経由して再び略平行光とな
り、被検側平面ミラー７０で反射され、第２の半透鏡２
１に向かう。参照光（ハ）と被検光（ニ）は第２の半透
鏡２１を経て、更にレンズ４を経た後、観測面５に被検
レンズ６の収差を反映した干渉縞を形成する。
に応用した第３の実施例の構成を示す。図において１は
第１の実施例と同様の光源系であり、ここから出射した
光束（ロ）は半透鏡２により参照光（ハ）と被検光
（ニ）に分割される。参照光（ハ）は参照側平面ミラー
３で反射され第２の半透鏡２１に向かう。一方被検光
（ニ）は実質的に無収差の集光レンズ８で一旦絞られス
ポット（ト）を形成する。被検レンズ６は丁度このスポ
ット位置に焦点が来るように配されており、前記スポッ
ト（ト）は被検レンズ６を経由して再び略平行光とな
り、被検側平面ミラー７０で反射され、第２の半透鏡２
１に向かう。参照光（ハ）と被検光（ニ）は第２の半透
鏡２１を経て、更にレンズ４を経た後、観測面５に被検
レンズ６の収差を反映した干渉縞を形成する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【符号の説明】 １ 光源系 ２ 光分割素子（半透鏡） ３ 参照側平面ミラー ４ レンズ ５ 観測面 ６ 被検レンズ ７ 被検側球面ミラー ６０ ガラスブロック ７０ 被検側平面ミラー （イ） 波長スペクトル （ロ) 平行光 （ハ) 参照光 （ニ) 被検光 （ホ) 光軸 （ヘ） 光軸 （ト） スポット ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年５月１２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
Claims (1)
- 【請求項１】 所定のスペクトル幅を有する光源から発
した光束を二分割し、一方を参照光束、他方を被検光束
とし、該被検光束中に、光学材料素子で構成された被検
物たる光学部品を挿入し、前記参照光束と前記光学部品
を通過した後の被検光束を重合わせ干渉縞を形成するよ
う構成した干渉計に於いて、参照光束の機械的光路長Lr
を次式若しくはそれらと同様の物理的意味を有する式に
より算出されるLr0 に対し、 Lr0 −L/n ≦Lr≦Lr0 ＋L/N の範囲内に設定し参照光路を構成したことを特徴とする
透過波面測定用干渉計。ここでLr0 は、 とする。但し、Lt' は光源からの光束が分割されてから
の被検光路の機械的距離、λ0 は光源スペクトルの代表
波長、k は被検物を構成する光学材料素子の素子数、Ni
（λ0)は被検物におけるi番目の光学材料素子の波長λ
0 に対する屈折率、(dt)i はi 番目の光学材料素子の光
軸に沿った距離、P は参照光路に挿入された光学材料素
子の数、Nj（λ0)は参照光路に挿入されたj 番目の光学
材料素子の波長λ0 に対する屈折率、(dr)j は参照光路
に挿入されたj 番目光学材料素子の光軸に沿った距離、
αi はi 番目の被検側光学材料素子のλ0 近傍の波長に
対する屈折率の対波長変化率、αj はj 番目の参照側光
学素子のλ0 近傍の波長に対する屈折率の対波長変化
率、(dm)i は被検光学部品を通過する光束の各光線がi
番目の被検側光学材料素子を通過する距離の平均的な
値、(dm)j は干渉に寄与する有効な参照側光束の各光線
がj 番目の参照側光学材料素子を通過する距離の平均的
な値、L は光源のコヒーレンス長、N は参照光が同一光
路を通る回数で、該干渉計がトワイマン・グリーン型の
場合には２であり、マッハツエ ンダー型の場合には１と
する。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3260788A JPH0599613A (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 透過波面測定用干渉計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3260788A JPH0599613A (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 透過波面測定用干渉計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599613A true JPH0599613A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17352748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3260788A Withdrawn JPH0599613A (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 透過波面測定用干渉計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0599613A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007170888A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Olympus Corp | 光学素子検査装置 |
| JP2010025864A (ja) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Hamamatsu Photonics Kk | 干渉測定装置 |
| JP2016016407A (ja) * | 2014-07-04 | 2016-02-01 | 株式会社ディスコ | レーザー加工装置 |
-
1991
- 1991-10-08 JP JP3260788A patent/JPH0599613A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007170888A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Olympus Corp | 光学素子検査装置 |
| JP2010025864A (ja) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Hamamatsu Photonics Kk | 干渉測定装置 |
| JP2016016407A (ja) * | 2014-07-04 | 2016-02-01 | 株式会社ディスコ | レーザー加工装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |