JPH0760086B2 - 物体の形状誤差を測定する方法およびその装置 - Google Patents

物体の形状誤差を測定する方法およびその装置

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JPH0760086B2
JPH0760086B2 JP61069951A JP6995186A JPH0760086B2 JP H0760086 B2 JPH0760086 B2 JP H0760086B2 JP 61069951 A JP61069951 A JP 61069951A JP 6995186 A JP6995186 A JP 6995186A JP H0760086 B2 JPH0760086 B2 JP H0760086B2
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    • 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
    • G01B9/021Interferometers using holographic techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/255Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures for measuring radius of curvature

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、物体の形状誤差を測定する方法およびその
装置に関する。
(従来の技術) 複雑な形状を有してはいるが光学的になめらかで数式に
よって表わされ得る三次元形状物体の形状に対する、形
成すべき所定の理想形状に対する誤差(形状誤差)の測
定は、従来一般に、計算機ホログラム法により行われて
いる。この計算機ホログラム法では、ホログラムを作成
するために、形状を表わす数式からホログラム図形をコ
ンピュータで計算し、高精度な作画機あるいはEB(Elec
tron Beam)描画装置でホログラム図形に基いて精密に
作成し、この作成した立体にレーザー光を照射し、立体
によって回折されたレーザー光と上記三次元形状物体に
よって反射された光とを重ねることにより生じる干渉縞
から上記三次元形状物体の形状誤差を測定している。
また他の方法として、位相検出方式を用いた三次元形状
物体の形状誤差測定法がある。第1図を参照して、位相
検出方式を用いた従来の測定法を説明する。
例えばレーザー光発振器よりなる可干渉性光源1からレ
ーザー光2を出射し、このレーザー光2をマイケルソン
型干渉計3に入射される。干渉計3は、コリメータ・レ
ンズ4、半透鏡5、集光レンズ8、結像レンズ10から成
っている。レーザー光2はコリメータ・レンズ4によっ
てビーム巾が拡大されると共に平行光線とされ、この平
行光線の進路上に45度の角度に配置された半透鏡5に入
射する。入射レーザー光2は半透鏡5により進路に直交
する方向に偏光されたビームと半透鏡5をそのまま真直
に透過したビームとに分割される。偏向光は集光レンズ
8を介して被測定物体である球面鏡9に入射し物体光6
として反射される。この物体光は、集光レンズ8、半透
鏡5透過し結像レンズ10を介してイメージ・センサーモ
ニタ11に指向する。半透鏡5を垂直に透過した光源1か
らのレーザー光はその進路上に配置されている参照鏡12
に入射し、反射される。この反射されたレーザー光は参
照光7として半透鏡5に戻り、ここで偏向されて結像レ
ンズ10を通り、イメージ・センサーモニタ(以下、セン
サーモニタという)11に指向する。センサーモニタ11の
映像面には、物体光6と参照光7との干渉により生じる
干渉光が入射する。この干渉光はセンサーモニタ11にお
いて電気信号に変換され、その映像面上には干渉縞の像
が得られる。
ところで、一般の干渉計による鏡面鏡あるいは平面鏡の
形状誤差の測定においては、干渉縞の直線度に基いて形
状誤差を求めている。そしてより高精度な測定を行なお
うとする場合には、下記に述べるような位相検出を行っ
ている。すなわち、第1図に示されるように、参照体と
しての参照鏡12には駆動装置13が設けられており、この
駆動装置13を駆動させて参照鏡12を微細に動かすことに
より参照光7の位相を変化させる。駆動制御器14は、参
照光7の位相がπ/2ずつ四段階に変化するように駆動装
置13を駆動する。メモリーデータ・プロセッサ(以下、
メモリープロセッサという)15はセンサーモニタ11と駆
動制御器14との間に設けられており、制御器14による参
照光7の位相の四段階の各変化毎に同期させてセンサー
モニタ11から干渉縞に対応する電気信号を受けてデジタ
ル信号に変換して記憶する。
ところで、参照光7の位相を四段階に変化させた場合、
演算回路15に入力される干渉縞の強度分布INは、 となる。
ここで、IN(x,y)はN回目の変化段階での、映像面上
すなわちX,Y座標面上における、干渉縞の強度分布、IO
(x,y)はレーザー光自体の強度分布すなわちIN(x,y)
のバイアス成分、γは干渉縞の鮮明度、(x,y)は、
被測定物体である球面鏡9の形状誤差に起因する物体光
の位相分布(単位はラジアン)、Nは参照光7の位相の
変化段階の何番目かを示す序数であって1ないし4のい
ずれかの整数、である。上記(1)式において、形状誤
差が零、すなわち、球面鏡9が理想的な球面をなしてい
るならば、(x,y)は一定となる。(x,y)は球状誤
差と直接関係を有しており、したがって、(x,y)を
求めることによって形状誤差を求めることができる。被
測定物体がこの例におけるように球面鏡9である場合、
形状誤差H(x,y)は、 により表わされる。ここで、λはレーザー光の波長、K
は定数である。位相差(x,y)は、 なる演算を行うことにより算出される。算出された
(x,y)を用いて を演算することにより形状誤差H(x,y)が求められ
る。H(x,y)を求めるための上記演算および(x,y)
を求めるための演算はメモリープロセッサ15により行わ
れる。
従来のさらに他の測定方法として、モアレトポグラフィ
によるものがある。この測定方法について第2図を参照
しながら説明する。可干渉光源であるレーザー光発振器
1から出射されたレーザー光2は格子3Aを通過し、形状
誤差を測定すべき被測定物体9に入射する。被測定物体
9で反射したレーザー光は再び格子3Aを通過し、イメー
ジ・センサーモニタ(以下、センサーモニタとよぶ)15
に入射する。この場合センサーモニタ15の表示画面上に
は、第3図に示されるような縞模様像があらわれる。第
3図に示される像において、曲線の縞9′は物体9の形
状を示すアモレ等高線であり、直線の縞3A′は縞子の像
である。形状誤差を測定するには曲線のモアレ等高線
9′だけが必要であり、直線の縞3A′はノイズとなる。
ノイズとなる直線の縞3A′を消去するために、格子3に
駆動機13が設けられており、この駆動機13により、格子
3を矢印の方向に繰返し動かす。この場合、表示画面上
ではモアレ等高線9′は動かないが直線の縞3A′は移動
する。観察時間を長くとるならば直線の縞3A′は平均化
され、消去される。
すなわち、ノイズ成分が除去され、その結果第4図に示
されるようにモアレ等高線9′のみが残り、精度の高い
形状誤差の測定が可能となる。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、上記したように、ホログラム法を用いて測定
する方法では、ホログラムを作成する必要があるがこの
作成のために高価な作画機あるいはEB描画装置を必要と
なり、費用的に問題がある。
また、第1図を参照して述べた、位相検出方式を用いた
測定法では、平面、球面いずれの形状誤差をも非常に正
確に測定することができるが、複雑な形状体の場合には
得られる干渉縞の強度分布が正弦関数からずれるため、
測定誤差が生じる。被測定体が複雑な形状体である場
合、形状誤差を測定するためには、測定された形状値と
理想的形状値との差を求めると共に、さらに物体の位置
や姿勢に基く誤差分を除去しなければならない。このた
め、多くの演算処理が必要であり非常に作業性が低い。
また奥行の深い物体の場合には、センターモニタ11の映
像面に映像される干渉縞の間隔がせまくなり、映像面の
一画素の大きさが測定結果に影響を及ばす。
さらにまた、第2図を参照して述べたモアレトポグラフ
ィによる従来の測定方法では、被測定物体のホログラム
を作成しなければならず、そのため高価な作画機あるい
はEB描画装置を用いなければならず、費用的に問題があ
った。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段と作用) この発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その
目的は、干渉縞の強度分布が正弦関数であらわせないも
のであっても高精度に形状誤差を求めることができ、映
像面での一画素の大きさによる測定精度への影響が生じ
ず、しかも被測定物体の位置、姿勢の影響もとりのぞく
ことのできる、位相検出方式を基礎とした、光学的にな
めらかで数式でその形状をあらわすことのできる物体の
形状誤差を測定する方法およびその装置を提供すること
である。
すなわち、この発明の、物体の形状誤差を測定する方法
は、複雑な形状を有する被測定物体が理想的な設計形状
値を有しているものと仮想した場合の仮想物体からの仮
想物体光と仮想参照光との位相差をφずつN段階に変化
させた場合の各段階における仮想干渉縞を求め、前記各
段階における前記仮想干渉縞の仮想映像信号を記憶し、
可干渉光を出射し、参照体からの前記可干渉光の、参照
光としての反射光と、前記被測定物からの、物体光とし
ての反射光とを干渉させ、その干渉縞を得、前記各段階
における前記仮想映像信号を順次読みだすのに同期して
前記物体光と前記参照光との位相差をφずつN段階に変
化させ各段階における実際の干渉縞を得、前記仮想映像
信号と前記実際の干渉縞の実際の映像信号との和、積、
あるいは差を計算し、前記計算の結果に基いてその像を
映像し、映像の直線度から前記被測定物体の形状誤差を
測定する、ことから成るものである。
この発明の形状誤差を測定する方法では、光学的になめ
らかで数式によってあらわされる三次元物体の測定にお
いて、ホログラムの作成が不要であり、したがって作業
性が高く、しかも干渉縞の強度分布が正弦分布からずれ
ることによる影響を受けず精度の高い測定結果を得るこ
とができる。
さらにまた、この発明の物体の形状誤差を測定する装置
は、可干渉光を出射する手段と、参照体手段と、前記参
照体手段からの前記可干渉光の、参照光としての反射光
と、被測定物体からの、物体光としての反射光とを干渉
させ、実際の干渉縞を提供する手段と、前記被測定物体
が理想的な設計形状値を有しているものと仮想した場合
の仮想物体からの仮想物体光と仮想参照光との位相差を
φずつN段階に変化させた場合の各段階における仮想干
渉縞を求める演算手段と、前記演算手段によって求めら
れた前記各段階における前記仮想干渉縞の仮想映像信号
を記憶する記憶手段と、前記記憶手段から各段階におけ
る前記仮想映像信号を順次読みだす読出し手段と、前記
参照体手段を駆動して前記参照光と前記物体光との位相
差を変化させるための駆動手段と、前記読出し手段によ
る前記仮想映像信号の読みだしに同期して前記参照光と
前記物体光との位相差をφずつN段階に変化させるよう
に前記駆動手段を制御する制御手段と、前記読出された
仮想映像信号と前記実際の干渉縞の実際の映像信号との
和、積、あるいは差を計算する信号処理手段と、前記信
号処理手段からの出力に基いてその像を映像し、映像の
直線度により前記被測定物体の形状誤差を示す映像手段
と、を具備して成っている。
この発明の、物体の形状誤差を測定する装置は、ホログ
ラム作成のための高価な作画機あるいはEB描画装置を設
ける必要がなく、そのため小型化が可能でしかも作業性
が向上し、コストの低減が図れる。
(実施例) 第5図ないし第9図を参照してこの発明の実施例に係
る、物体の形状誤差を測定する方法および測定する装置
について説明する。
第5図は、この発明の実施例にかかる測定装置を概略的
に示している図であり、説明の便宜上および理解を容易
にする観点から、第1図に示した従来の測定装置におけ
る構成要件に対応するものは同一番号を付してある。
なお、第1図では、形状誤差を測定すべき被測定体が球
面形状のものであるのに対し、第5図では非球面形状の
ものとなっている。
動作は、第6図および第7図のフローチャートに示され
ている。詳述すると、可干渉性光源1は可干渉光を出射
するものであり、この実施例では、可干渉光としてレー
ザー光を出射するレーザー光発振器である。レーザー光
発振器1から出射されたレーザー光はその進路上に配置
されているマイケルンソン型干渉計3に入射する。干渉
計3は、コリメータ・レンズ4、半透鏡5、集光レンズ
8、結像レンズ10から成っている。レーザー光発振器1
から出射されたコリメータ・レンズ4に入射したレーザ
ー光は、そのビームが拡大されかつ平行光線とされる。
半透鏡5がこの平行光線とされたレーザー光の進路上に
約45度の角度をもって配置されており、平行レーザー光
はこの半透鏡5に入射する。半透鏡5は入射した平行レ
ーザー光を、その進行してきた方向に直向する方向に進
行する偏向レーザー光と、進行してきた方向にそのまま
進行する直進レーザー光とに分割する。偏向レーザー光
は、この偏向レーザー光の進行方向に配置された集光レ
ンズ8を介し、この進行方向前方に配置されている被測
定物体である非球面鏡16に入射し、反射する。この反射
光は、物体光6として集光レンズ8に戻り平行光線にさ
れ、半透鏡5を介した後、この平行光線の進路上に配置
されている結像レンズ10を介してイメージ・センサーモ
ニタ(以下、センサーモニタという)11に指向する。一
方、コリメータ・レンズ4を介して半透鏡5に入射しか
つ半透鏡5を通過して直進したレーザー光は、その進行
方向に配置されている参照体としての参照鏡12に入射
し、反射される。反射されたレーザー光は、参照光すな
わち基準光7として半透鏡7に戻り、半透鏡7により偏
向されて結像レンズ10を介してセンサーモニタ11に指向
する。集光レンズ8をそれに入射するレーザー光を非球
面鏡16に対して垂直に入射させるように偏向するための
ものである。結像レンズ10は、物体光6と参照光7とを
偏向させてセンサーモニタ11の撮像面に指向させるもの
である。物体光6と参照光7とは干渉計3によって干渉
し、したがって、センサーモニタ11の映像面には、物体
光6と参照光7との干渉による、第8図に示されるよう
な干渉縞があらわれる。非球面鏡16は保持具17によって
所定位置に保持されている一方、保持具17にとりつけら
れたネジ部材18,19によってその位置、姿勢が調整可能
になっている。なお、この実施例は、この発明を、非球
面鏡16から成る被測定物体に適用した場合の例である
が、平面鏡を被測定物体とした場合にも当然適用可能で
あり、その場合には集光レンズ8は不要である。その場
合、コリメータ・レンズ4を介して半透鏡5に入射しこ
の半透鏡5で偏向され平面鏡に指向されたレーザー光は
平行光線のまま平面鏡に入射しかつ平行光線のまま半透
鏡5に戻ることになる。
第5図の装置において、参照鏡12の下方には駆動器13が
設けられており、この駆動装置13を駆動させて参照鏡12
を微細に動かすことにより参照光7の位相を変化させ
る。それにより、干渉縞も変化する。この実施例では、
駆動器13の動きによって、参照光7の位相はずつN段
階にπ/2ずつ変化する。
この実施例では演算回路21が設けられている。演算回路
21は、非球面鏡16が理想的なものであって、形状誤差を
有していないと仮想した場合に、センサーモニタ11上の
表示画面上に映像されると仮想される干渉縞の映像信号
を計算する。計算されたこの映像信号を映像装置例えば
TVモニタ24に入力させたとしたならば、第9図に示され
るような仮想干渉縞32が映像されることになる。演算回
路21はさらに、参照光7の位相をずつN段階変化させ
た場合の仮想干渉縞を計算し、計算した仮想干渉縞を、
N個の記憶部を有する記憶装置22に入力し記憶させる。
読出し回路23がさらに設けられており、この読出し回路
23は、駆動制御器14からの制御信号により、駆動器13の
駆動に同期させて、N個の記憶部から、位相の異なるN
個の仮想干渉縞の映像信号を順番に読み出す。なおこの
実施例では、駆動制御器14は、駆動器14にそれの駆動を
制御する制御信号を出力すると共に、それに同期して読
出し回路に読出し信号を出力する。駆動制御器14からの
読出し信号に応じて読出し回路23によみだされた仮想干
渉縞の映像信号はメモリーデータ・プロセッサ(以下、
メモリープロセッサという)15に入力される。メモリー
プロセッサ15は、記憶装置22からの仮想干渉縞の映像信
号と、センサーモニタ11からの実際の非球面鏡16の干渉
縞の映像信号とを受け、両映像信号の和、積、あるいは
差を計算する。例えば、差の計算は次のようにして行
う。すなわち、干渉縞の強度分布をあらわす(1)式に
おいて、Nを初期位相1、γを鮮明度1とすると、実際
の干渉縞の映像信号Ir(x,y)は、 Ir(x,y)=Ir{l+cosφ(x,y)}、 仮想の干渉縞の映像信号Ii(x,y)は、 Ii(x,y)=Ii{1+cosφ(x,y)}、 であらわされ、その差Ir(x,y)−Ii(x,y)は、 Ir(x,y)−Ii(x,y) =Ir−Ii+Ircosφ(x,y)−Iicosφ(x,y) ここで、式の展開の簡略化のため,Ir=Ii=I(このと
きモアレ縞のコントラストは最良となる)とすると、 Ir(x,y)−Ii(x,y) =I{cosφ(x,y)−cosφ(x,y)} 上式における中括弧項は、 cosφ(x,y)−cosφ(x,y) =−2sin〔{φ(x,y)+φ(x,y)}/2〕・sin〔{φ
(x,y)−φ(x,y)}/2〕 となります。ここで、{φ(x,y)−φ(x,y)}/2
は低い周波成分すなわちモアレ縞をあらわし、{φ
(x,y)+φ(x,y)}/2を高周波をあらわす。
次に、和の計算は、例えば、1974年5月、養賢堂発行
の、「機械の研究」、第26巻、第5号、5月号の「モア
レ縞とその応用(2)」と題された文献の第(10)式
(第639頁)に示される演算により求められる。すなわ
ち、第1の映像信号と第2の映像信号との和のモアレに
よる映像信号Imは、 Im=I{(1+cos2πx/s)+(1+cos2πx/s)} =2I{1+cosπx(1/s+1/s)・cosπx(1/s-1/s)} として求められる。
ここで、Iはそれぞれの映像信号の強度であり、s1,s2
はそれぞれの干渉縞のピッチである。なお、上式は、平
行直線格子の干渉縞にかかわる式であるため、x方向の
みの関数として表されている。
次に、積の計算は、例えば、1975年4月、養賢堂発行
の、「機械の研究」、第26巻、第4号、4月号の「モア
レ縞とその応用(1)」と題された文献の第(1)式
(第500頁)に示される演算により求められる。
すなわち、第1の映像信号と第2の映像信号との積のモ
アレによる映像信号Imは、 Im=I(1+cos2πx/s1)(1+cos2πx/s2) =I{1+cos2πx/s+cos2πx/s+(1/2)・cos2πx(1/s +1/s)+(1/2)・cos2πx(1/s-1/s)} として求められる。ところでこの計算をする理由は、被
測定物体が非球面鏡16である場合の干渉縞は非常に密で
あるので、一画素内の干渉縞を積分して密度を下げるた
めに行うものである。メモリープロセッサ15によって計
出された結果は、映像装置例えばTVモニタ24に入力され
る。この場合、実際の干渉縞と仮想干渉縞とのモアレ縞
33が表示画面上に映像される。モアレ縞とは、電波や音
波のうなりに相当するものであり、近似した2つの画像
の信号の和、あるいは積、あるいは差、あるいは商の成
分により生ずるものである。被測定物体である非球面鏡
16に形状誤差がない場合には、モアレ縞33は現われない
か、あるいは、保持具17に設けられている調整ネジ部材
18,19により非球面鏡16の位置、姿勢を調整することに
よって直線とすることができる。形状誤差のある場合に
は、必ず曲線となる。そして、上述のように参照光7の
位相をN段階(Nは2以上の整数)変化させていること
により、モアレ縞だけが鮮明に現われる。したがって現
われたモアレ縞の直線度を精度高く知ることができ、そ
の直線度から非球面鏡16の形状誤差を測定することがで
きる。なお、非球面16の位置、姿勢を調整部材18,19に
より調整し直線性が一番高くなるところにおいて形状誤
差が最も高精度にもとまる。
ところで通常、TVモニタは1秒間に30画面を表示する。
したがって、Nが3あるいは4で、が2π/Nのとき最
も鮮明なモアレ縞が得られる。上記メモリープロセッサ
が数段階分のモアレ縞を平均して出力すれば、モアレ縞
はさらに鮮明にする。
上記説明では被測定物体である球面鏡は光学的になめら
かなものであると仮定したが、可干渉性光源として赤外
線レーザーを用いた場合には被測定物体として赤外線に
対してなめらかなものについてもこの発明の測定方法は
適用することができる。また、被測定物体が非球面レン
ズである場合には、非球面レンズと高精度な形状(平面
あるいは球面)の鏡とを組合せて非球面レンズの形状誤
差を測定することができる。またさらに、上記実施例に
おいては、マイケルソン型干渉計を用いたがマッハツェ
ンダー型、フィゾー型の干渉計を用いてもよい。
(発明の効果) 上記の説明から明らかなようにこの発明によれば、光学
的になめらかで数式で形状をあらわすことのできる三次
元形状の物体例えば非球面鏡の形状誤差の測定におい
て、演算装置により計算された形状誤差のない理想的な
仮想形状と実際の物体の形状との差を示す鮮明なモアレ
縞を得ることができる。それにより、高精度な形状誤差
の測定が可能となった。また測定装置も第1図あるいは
第2図に示す従来構成に付加する構成要件はわずかであ
りコストもさほど高くなることはない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、位相検出方式による測定法により被測定物体
の形状誤差を測定するための従来の測定装置の構成を概
略的に示す図、 第2図は、従来の他の測定装置の概略構成図、 第3図および第4図は、第2図の測定装置で得られるモ
アレ縞を示す図、 第5図は、この発明の一実施例に係る測定装置の一構成
を概略的に示す図、 第6図および第7図は第5図の測定装置において得られ
るモアレ縞をそれぞれ示す図、である。 第8図および第9図は、この発明の第5図に示す測定装
置で実施される測定方法の動作フローチャートである。 1……レーザー光源、3……干渉計、5……半透鏡、8
……集光レンズ、10……結像レンズ、11……イメ…ジ・
センサーモニタ、12……参照鏡、13……駆動器、15……
メモリーデータ・プロセッサ、21……演算回路、22……
記憶装置、23……読出し回路、24……TVモニタ。

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)複雑な形状を有する被測定物体が理
    想的な設計形状値を有しているものと仮想した場合の仮
    想物体からの仮想物体光と仮想参照光との位相差をφず
    つN段階に変化させた場合の各段階における仮想干渉縞
    を求め、 (b)前記各段階における前記仮想干渉縞の仮想映像信
    号を記憶し、 (c)可干渉光を出射し、 (d)参照体からの前記可干渉光の、参照光としての反
    射光と、前記被測定物体からの、物体光としての反射光
    とを干渉させ、その実際の干渉縞を得、 (e)前記各段階における前記仮想映像信号を順次読み
    だすのに同期して前記物体光と前記参照光との位相差を
    φずつN段階に変化させ各段階における実際の干渉縞を
    得、 (f)前記仮想映像信号と前記実際の干渉縞の実際の映
    像信号との和、積、あるいは差を計算し、 (g)前記計算の結果に基いてその像を映像し、映像の
    直線度から前記被測定物体の形状誤差を測定する、 ことから成る物体の形状誤差を測定する方法。
  2. 【請求項2】前記被測定物体の位置および/または姿勢
    を変化させ前記被測定物体の形状誤差の最小値を求める
    手順をさらに具備して成ることを特徴とする、特許請求
    の範囲第1項に記載の、物体の形状誤差を測定する方
    法。
  3. 【請求項3】前記位相差の変化分φはφ=2π/Nである
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載の、物
    体の形状誤差を測定する方法。
  4. 【請求項4】前記変化段階Nは3あるいは4であること
    を特徴とする、特許請求の範囲第3項に記載の、物体の
    形状誤差を測定する方法。
  5. 【請求項5】(a)可干渉光を出射する手段と、 (b)参照体手段と、 (c)前記参照体手段からの前記可干渉光の、参照光と
    しての反射光と、被測定物体からの、物体光としての反
    射光とを干渉させ、実際の干渉縞を提供する手段と、 (d)前記被測定物体が理想的な設計形状値を有してい
    るものと仮想した場合の仮想物体からの仮想物体光と仮
    想参照光との位相差をφずつN段階に変化させた場合の
    各段階における仮想干渉縞を求める演算手段と、 (e)前記演算手段によって求められた前記各段階にお
    ける前記仮想干渉縞の仮想映像信号を記憶する記憶手段
    と、 (f)前記記憶手段から前記各段階における前記仮想映
    像信号を順次読みだす読出し手段と、 (g)前記参照体手段を駆動して前記参照光と前記物体
    光との位相差を変化させるための駆動手段と、 (h)前記読出し手段による前記仮想映像信号の読みだ
    しに同期して前記参照光と前記物体光との位相差をφず
    つN段階に変化させるように前記駆動手段を制御する制
    御手段と、 (i)前記読出された仮想映像信号と前記実際の干渉縞
    の実際の映像信号との和、積、あるいは差を計算する信
    号処理手段と、 (j)前記信号処理手段からの出力に基いてその像を映
    像し、映像の直線度により前記被測定物体の形状誤差を
    示す映像手段と、 を具備して成ることを特徴とする、物体の形状誤差を測
    定する装置。
  6. 【請求項6】前記位相差の変化分φはφ=2π/Nである
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第5項に記載の、物
    体の形状誤差を測定する装置。
  7. 【請求項7】前記変化段階Nは3あるいは4であること
    を特徴とする、特許請求の範囲第6項に記載の、物体の
    形状誤差を測定する装置。
  8. 【請求項8】可干渉光を出射する前記手段は可視レーザ
    ー光発振器であることを特徴とする、特許請求の範囲第
    5項に記載の、物体の形状誤差を測定する装置。
  9. 【請求項9】可干渉光を出射する前記手段は赤外レーザ
    ー光発振器であることを特徴とする、特許請求の範囲第
    5項に記載の、物体の形状誤差を測定する装置。
  10. 【請求項10】前記干渉手段はマッハツェンダー型干渉
    計であることを特徴とする、特許請求の範囲第5項に記
    載の、物体の形状誤差を測定する装置。
  11. 【請求項11】前記干渉手段は、前記被測定物体の背面
    に配置される高精度な形状の鏡であることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第5項に記載の、物体の形状誤差を
    測定する装置。
  12. 【請求項12】前記干渉手段はマイケルソン型干渉計で
    あることを特徴とする、特許請求の範囲第5項に記載
    の、物体の形状誤差を測定する装置。
  13. 【請求項13】前記干渉手段はフィゾー型干渉計である
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第5項に記載の、物
    体の形状誤差を測定する装置。
  14. 【請求項14】前記被測定物体を保持し、その位置およ
    び/または姿勢を調整する手段をさらに具備して成るこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第5項に記載の、物体
    の形状誤差を測定する装置。
  15. 【請求項15】前記干渉縞を提供する手段はITVカメラ
    であることを特徴とする、特許請求の範囲第5項に記載
    の、物体の形状誤差を測定する装置。
  16. 【請求項16】前記干渉縞を提供する手段は個体撮像素
    子を有するカメラであることを特徴とする、特許請求の
    範囲第5項に記載の、物体の形状誤差を測定する装置。
  17. 【請求項17】前記干渉縞を提供する手段はイメージ・
    デイセクタ・カメラであることを特徴とする、特許請求
    の範囲第5項に記載の、物体の形状誤差を測定する装
    置。
  18. 【請求項18】前記干渉縞を提供する手段はフォトアレ
    イ・センサであることを特徴とする、特許請求の範囲第
    5項に記載の、物体の形状誤差を測定する装置。
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