JPH06103173B2 - 斜入射干渉計装置 - Google Patents
斜入射干渉計装置Info
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- JPH06103173B2 JPH06103173B2 JP62135868A JP13586887A JPH06103173B2 JP H06103173 B2 JPH06103173 B2 JP H06103173B2 JP 62135868 A JP62135868 A JP 62135868A JP 13586887 A JP13586887 A JP 13586887A JP H06103173 B2 JPH06103173 B2 JP H06103173B2
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Description
利用して被検体の平面度を検査することのできる斜入射
干渉計装置の改良に関するものである。
良く測定することができる干渉計装置として、斜入射干
渉計装置が開発されている。第3図(a)及び(b)は
本件特許出願人が昭和61年1月31日付で特許出願し提案
した斜入射干渉計装置を示すものである。
から射出された波長632.8nmのレーザ光は、プリズム発
射鏡9で光路を折り曲げられて発散レンズ2に入射す
る。このレーザ光は発散レンズ2で光束を拡げられ、ミ
ラー11で折り曲げられてコリメーターレンズ3に入射す
る。コリメーターレンズ3により平行光束とされたレー
ザ光は、第1回折格子4により+1次方向に回折する平
行光の+1次光αと、回折されずに直進透過する平行光
の0次光βとに分割される。この+1次光αは、載置台
5上に載置される被検体Tの被検面に入射し、反射され
て第2回折格子6に入射する。第2回折格子6は、第5
図に示す如く前記0次光βを、回折せずに直進透過する
0次光Aと−1次光方向に回折される−1次光β′とに
分割するとともに、被検体Tの被検面で反射された光α
を透過させて透過光α′とする。この透過光α′と−1
次光β′は相互に干渉してホログラムスクリーン7上に
被検面の凹凸の程度を示す干渉縞を作る。この干渉縞
は、ホログラムスクリーン7により視点Eで正面視でき
るようになっている。
折格子6で回折する回折光βをスクリーン12に集光させ
るものである。観察者は、前記干渉縞は観察できるよう
にするために、載置台5を調節して被検面の高さや傾き
調整を行ない、スクリーン12上の基準面の集光点と被検
面の集光点を一致させることができるようになってい
る。
で回折された平行光の+1次回折光αが被検体Tの被検
面以上に拡がって入射すると、被検面の形状に関係なく
その周縁部T1で回折現象が生ずる。この回折現象が起こ
ると、被検面の周縁部から反射された光の波面は完全な
平面波形状でなくなり周辺部に丸みを帯びた波面形状と
なる。一例として、被検体Tが円形形状で傾きを有して
いる場合、被検面で反射して第2回折格子6で回折せず
に透過する透過光α′と第2回折格子6で回折した−1
次光β′とによる干渉縞は、第6図(a)に示すような
互いに平行な干渉縞とならず被検面の周縁部T1における
回折光の影響により、第6図(b)に示すように周縁部
に丸みを帯びた干渉縞となる。このため、被検面の周縁
部T1にあたかも面ダレが存在しているように誤認される
恐れがあった。
で回折現象が生じていても干渉縞に回折効果が付加され
ないで正しく被検面を検査することができる斜入射干渉
計装置を提供することを目的とするものである。
射出手段と、この射出手段から射出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束を平行光束
に形成する平行光束形成手段と、この平行光束形成手段
透過後の光束を特定方向に回折する回折光線αと直進透
過する透過光線βとに分割する第1回折格子と、検査す
る被検体を載置して変位・移動させる載置手段と、前記
第1回折格子によって回折され、且つ前記被検体の被検
面で反射された光線αを透過光線α′となし、前記透過
光線βを特定方向に回折させて回折光線β′となして前
記両光線α′とβ′とを干渉させる第2回折格子と、前
記第2回折格子からの光線を屈折透過し且つ前記被検体
を等倍率で結像する結像レンズ系と、前記結像レンズ系
を透過した干渉縞が投影され且つ前記結像レンズ系によ
る被検体の像が結像されるホログラムスクリーンとを備
えたものでである。
第2回折格子とホログラムスクリーンとの間の光路中に
設けられた結像レンズ系によって、ホログラムスクリー
ンに等倍で結像される。従い、被検面の周縁部で生ずる
回折光はホログラムスクリーン上の対応する結像点に集
光され、ホログラムスクリーン上の干渉縞には回折光の
影響が生じなくなる。
がら説明する。第1図(a)及び(b)は、この発明に
係る斜入射干渉計装置の平面図及び側面図を示す。第1
図(a)及び(b)において1はレーザ光などの可干渉
性光を射出するレーザ発振器、2は発散レンズ、3はコ
リメーターレンズ、4は第1回折格子、5は載置台、6
は第2回折格子、20、22は結像レンズ、7はホログラム
スクリーン(ホログラムレンズとも言う)、9は反射プ
リズム、10はピンホール、11は反射ミラー、30は撮像レ
ンズ、40はテレビカメラを示す。
ある出力15mwのヘリウムネオン(He−Ne)レーザ光を射
出する。このレーザ光は直線偏光となっている。発散レ
ンズ2は、レーザ発振器1から射出されたレーザ光を発
散させるレンズであり、複数枚のレンズで構成される場
合もある。
10を通過し反射ミラー11で反射した発散レーザ光を平行
光束とするものであり、複数枚のレンズから構成されて
いる。
束となったレーザ光を+1次光方向に回折する第1次光
αと、回折せずに直進透過する0次光βとに分割するも
のである。この第1回折格子4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
格子を形成したホログラフィック格子を用いてもよい。
は、第4図に示すように、ジャッキ機構5aと、ジャッキ
機構5a上に取付けられジャッキ機構により垂直方向(Z
方向)に移動する基台5bと、3個のねじ5cによって基台
5bに支持され、それらのねじ5cを操作してZ方向に垂直
な平面(XY面)の傾きを調整する円形テーブル5dとから
構成されている。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
なっている。
いる。この第2回折格子6は、第5図に示すように、第
1回折格子4によって+1次方向に回折して被検体Tの
被検面に入射した後反射された+1次光αを回折せずに
直進透過した−1次光α′と、第1回折格子4で回折せ
ずに直進透過した0次光βを−1次方向に回折した−1
次光β′とを重ね合せて干渉させるものである。
る。この結像レンズ20は、被検体5の被検面の中心点0
から距離fの位置に設けられており、第2回折格子6か
ら射出される前記干渉状態にある平行光束をp点に集光
させるものである。
を有するレンズである。この結像レンズ22は、焦光点p
から距離fの位置に設けられており、結像レンズ20によ
り集光された光束を再び平行光束に戻すものである。従
い、この結像レンズ20と22は、集光点pを中心として対
象的に配置されており、両レンズは同一のレンズで構成
することが可能である。
用とを兼ねそなえた透過型のホログラムスクリーン7で
ある。このホログラムスクリーンは、結像レンズ22から
距離fの位置0′に被検体Tの被検面に対応して斜めに
設けられており、結像レンズ20と22とから成るレンズ系
によって被検面と等倍(−1倍)の結像関係となってい
る。一方、ホログラムスクリーン7上には、被検面の凹
凸に起因する干渉縞が投影される。ここで、一例として
円形形状の被検体がそのXY平面に傾斜している場合の干
渉縞の形状について説明する。
像レンズ20の方向から見るとその波面は平面波のように
見える。ところが実際には、光束が被検面の広さよりも
拡がって被検面に入射すると、被検面の周縁(エッジ)
部T1で回折が起こる。この回折作用で光が正規の光路外
に回り込むため、被検面から反射された波面は、その波
面の端部が丸みを帯びた擬平面波となる。この擬平面波
と前記平面波の一次光β′とが干渉すると、その干渉縞
の形状は、中央部が平行で周縁部に丸みを帯びた形にな
る。しかしながら、結像レンズ20及び22とから成るレン
ズ系が等倍率の結像作用をするため、被検面の周縁部T1
からの回折光Dはホログラムスクリーン7の対応する点
T1′に集光されるので、前記干渉縞の周縁部の丸みは無
くなり、互いに平行な干渉縞となる。従い、被検面の周
縁部T1で回折が起こっても、その影響を受けずに被検面
の平面度を正確に検査することができるものである。
テレビカメラ40に内蔵されている撮像管の撮像面に結像
させるものである。前記干渉縞は、この撮影レンズ30の
位置に観察者の眼を置くことによっても観察することが
できる。
ついて説明する。
置の第1回折格子4からテレビカメラ40に至る要部側面
図を示し、レーザー発振器1からコリメーターレンズ3
に至る構成は第1図(a)及び(b)と同一である。第
2図において、第1図(a)及び(b)と同符号、同番
号は同一機能を有する。24は偏光ビームスプリッタ、26
は1/4波長板、28は裏面鏡を示す。第2図において、レ
ーザ発振器1からコリメーターレンズ3に至る図示して
いない構成及び第1回折格子4から第2回折格子6に至
る構成は前記と重複するため説明を省略する。
れた−1次光α′に対し45゜傾斜して設けられ、第2回
折格子6からの直線偏光光束を透過させる。
中心oから距離fの位置に設けられ、偏光ビームスプリ
ッタ24からの平行光束を距離f離れた点pに集光する。
れ、結像レンズ20からの光束を円偏光させる。
pに一致するように設けられている。この裏面鏡28は、
1/4波長板26により円偏光された光束を反射面28bで反射
して元の光路へ戻すものである。裏面鏡28で反射された
光束は、1/4波長板26で前記光束と直交する直線偏光に
偏光され、結像レンズ20から再び平行光束となる。結像
レンズ20から射出された平行光束は、偏光ビームスプリ
ッタ24で反射され光路を折り曲げられてホログラムスク
リーン7に達する。ホログラムスクリーン7の中心o′
は、結像レンズ20から距離fの位置にあり、被検面に対
応して光束に対して角度θ傾斜して設けられている。す
なわち、被検面とホログラムスクリーン7は、等倍(−
1倍)の結像関係になっている。このホログラムスクリ
ーン7上には、被検面の像と被検面の凹凸に基づく干渉
縞が形成されている。ホログラムスクリーン7は、光束
を折り曲げるので、撮影レンズ30によりテレビカメラ40
の撮像面に結像させる。この実施例では偏光ビームスプ
リッタ24、裏面反射鏡28を用いたので結像レンズ20を1
つ設ければよく、安価となり、全長を短くすることがで
きる。
は、第2回折格子とホログラムスクリーンとの間の光路
中に結像レンズを設けて等倍の結像関係を持たせたか
ら、ホログラムスクリーン上にできる干渉縞は、回折の
影響を受けずに被検面の凹凸状態を正確に測定すること
ができる。
射干渉計装置の一実施例を示す平面図と側面図である。
第2図は、本発明に係る斜入射干渉計装置の他の実施例
の要部側面図である。第3図(a)及び(b)は、それ
ぞれ従来の斜入射干渉計装置の平面図と側面図である。
第4図は、本発明に係る斜入射干渉計装置の載置台を示
す図である。第5図は本発明に係る斜入射干渉計装置の
第2回折格子の作用を説明する図である。第6図(a)
及び(b)は、それぞれ本発明に係る斜入射干渉計装置
に基づく干渉縞と従来の斜入射干渉計装置に基づく干渉
縞を示す図である。 1……レーザ発振器、3……コリメーターレンズ、 4……第1回折格子、5……載置台、 6……第2回折格子、 7……ホログラムスクリーン、 20,22……結像レンズ。
Claims (1)
- 【請求項1】可干渉性の光を射出する射出手段と、この
射出手段から射出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束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束を特
定方向に回折する回折光線αと直進透過する透過光線β
とに分割する第1回折格子と、検査する被検体を載置し
て変位・移動させる載置手段と、前記第1回折格子によ
って回折され、且つ前記被検体の被検面で反射された光
線αを透過光線α′となし、前記透過光線βを特定方向
に回折させて回折光線β′となして前記両光線α′と
β′とを干渉させる第2回折格子と、前記第2回折格子
からの光線を屈折透過し且つ前記被検体を等倍率で結像
する結像レンズ系と、前記結像レンズ系を透過した干渉
縞が投影され且つ前記結像レンズ系による被検体の像が
結像されるホログラムスクリーンとを備えたことを特徴
とする斜入射干渉計装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62135868A JPH06103173B2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 斜入射干渉計装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62135868A JPH06103173B2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 斜入射干渉計装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63298107A JPS63298107A (ja) | 1988-12-05 |
JPH06103173B2 true JPH06103173B2 (ja) | 1994-12-14 |
Family
ID=15161646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62135868A Expired - Fee Related JPH06103173B2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 斜入射干渉計装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06103173B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5268742A (en) * | 1992-06-15 | 1993-12-07 | Hughes Aircraft Company | Full aperture interferometry for grazing incidence optics |
DE102005056914A1 (de) | 2005-11-29 | 2007-05-31 | Carl Zeiss Smt Ag | Projektionsbelichtungsystem |
JP5725681B1 (ja) * | 2014-01-22 | 2015-05-27 | レーザーテック株式会社 | 干渉計及び位相シフト量測定装置 |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP62135868A patent/JPH06103173B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63298107A (ja) | 1988-12-05 |
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