JPH08110214A - 計算機ホログラムを有する平板及びそれを用いた面精度の計測方法 - Google Patents
計算機ホログラムを有する平板及びそれを用いた面精度の計測方法Info
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- JPH08110214A JPH08110214A JP27297694A JP27297694A JPH08110214A JP H08110214 A JPH08110214 A JP H08110214A JP 27297694 A JP27297694 A JP 27297694A JP 27297694 A JP27297694 A JP 27297694A JP H08110214 A JPH08110214 A JP H08110214A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 大きい非球面を部分被検面に分割して、部分
被検面の形状を逐次測定することにより全面の精度情報
を得る計測に好適な計算機ホログラムを有する平板及び
それを用いた面精度の計測方法を提供すること。 【構成】 任意の曲線を１つの軸を回転軸として回転さ
せて得られる形状の曲面の面精度を測定する際に用いる
計算機ホログラムを有する平板にして、該平板上には該
曲面の面精度を測定する際に利用する測定用の計算機ホ
ログラムと、該曲面の位置出しを行う際に利用する被検
面位置出し用の計算機ホログラムとを有し、該被検面位
置出し用の計算機ホログラムは所定の入射光に対して、
該曲面の該回転軸を含む平面内に射出する所定次数の回
折光が該平面と該曲面との交線上の一点に集光する回折
光を発生する。
被検面の形状を逐次測定することにより全面の精度情報
を得る計測に好適な計算機ホログラムを有する平板及び
それを用いた面精度の計測方法を提供すること。 【構成】 任意の曲線を１つの軸を回転軸として回転さ
せて得られる形状の曲面の面精度を測定する際に用いる
計算機ホログラムを有する平板にして、該平板上には該
曲面の面精度を測定する際に利用する測定用の計算機ホ
ログラムと、該曲面の位置出しを行う際に利用する被検
面位置出し用の計算機ホログラムとを有し、該被検面位
置出し用の計算機ホログラムは所定の入射光に対して、
該曲面の該回転軸を含む平面内に射出する所定次数の回
折光が該平面と該曲面との交線上の一点に集光する回折
光を発生する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は計算機ホログラムを用い
て曲面、特に非球面の面精度の測定を光学的に行う場合
に好適な計算機ホログラムを有する平板及びそれを用い
た面精度の計測方法に関するものである。
て曲面、特に非球面の面精度の測定を光学的に行う場合
に好適な計算機ホログラムを有する平板及びそれを用い
た面精度の計測方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光学系に新しい機能が求められる
のに伴い光学系への非球面の適用が盛んになってきてい
る。コンパクトビデオカメラ、走査光学系など新しく開
発された分野では非球面が積極的に活用されている。
のに伴い光学系への非球面の適用が盛んになってきてい
る。コンパクトビデオカメラ、走査光学系など新しく開
発された分野では非球面が積極的に活用されている。
【０００３】非球面を用いる場合の問題点の一つに、で
き上がった非球面の形状検査がある。特に非球面量が大
きくなると、通常のフィゾー型の干渉計では発生する干
渉縞の数が多くなりすぎ、実質的に測定が困難になると
いう問題がある。
き上がった非球面の形状検査がある。特に非球面量が大
きくなると、通常のフィゾー型の干渉計では発生する干
渉縞の数が多くなりすぎ、実質的に測定が困難になると
いう問題がある。
【０００４】このため従来、非球面の測定では通常の干
渉計による球面測定とは異なる手法が用いられている。
接触プローブを用いて機械的に非球面を測定する方法
や、計算機ホログラムを用いて非球面の被測定面（被検
面）に対する等価波面を発生させて計測する方法などが
一般的に知られている。
渉計による球面測定とは異なる手法が用いられている。
接触プローブを用いて機械的に非球面を測定する方法
や、計算機ホログラムを用いて非球面の被測定面（被検
面）に対する等価波面を発生させて計測する方法などが
一般的に知られている。
【０００５】特に計算機ホログラムを用いる方法は任意
の波面を発生させることができ、又、干渉縞の形で被測
定面を測定できるため、高精度、高速で被測定面全体を
２次元測定できるということで注目されている。
の波面を発生させることができ、又、干渉縞の形で被測
定面を測定できるため、高精度、高速で被測定面全体を
２次元測定できるということで注目されている。
【０００６】計算機ホログラムを使用して測定する場
合、平行光束を計算機ホログラムに入射させるとホログ
ラムのガラス基板の表面や裏面で部分反射した光が測定
光と共に観察され、被検面の測定に支障を来す。そこ
で、計算機ホログラムを使用する測定の場合は集光光束
を計算機ホログラムに入射させて上記の問題を防いでい
る。しかし、これにより被検面の大きさが限られること
になる。又、計算機ホログラムのパターンの作成限界ピ
ッチにより計算機ホログラムの大きさが制限されて、測
定できる被検面の大きさが限られることもある。
合、平行光束を計算機ホログラムに入射させるとホログ
ラムのガラス基板の表面や裏面で部分反射した光が測定
光と共に観察され、被検面の測定に支障を来す。そこ
で、計算機ホログラムを使用する測定の場合は集光光束
を計算機ホログラムに入射させて上記の問題を防いでい
る。しかし、これにより被検面の大きさが限られること
になる。又、計算機ホログラムのパターンの作成限界ピ
ッチにより計算機ホログラムの大きさが制限されて、測
定できる被検面の大きさが限られることもある。
【０００７】被検面が大きくて、１回で全面を測定でき
ない場合には被検面をいくつかの部分被検面に分けて測
定し、後でそれらの測定結果を繋ぎ合わせるという手段
が取られる。このとき、被検物を乗せる被検物台は各部
分被検面を同じ状態で測定するように動作しなければな
らない。
ない場合には被検面をいくつかの部分被検面に分けて測
定し、後でそれらの測定結果を繋ぎ合わせるという手段
が取られる。このとき、被検物を乗せる被検物台は各部
分被検面を同じ状態で測定するように動作しなければな
らない。
【０００８】例えばトーリックレンズの検査の場合、２
つの主経線ＡＡ及びＢＢが夫々異なった曲率中心を持つ
トーリック面を分割測定する際には、トーリックレンズ
を乗せて回転する被検物台の回転軸をトーリック面の回
転軸と一致させ、異なる部分被検面の測定の際にも、常
に同じ条件で部分被検面の測定ができなければいけな
い。
つの主経線ＡＡ及びＢＢが夫々異なった曲率中心を持つ
トーリック面を分割測定する際には、トーリックレンズ
を乗せて回転する被検物台の回転軸をトーリック面の回
転軸と一致させ、異なる部分被検面の測定の際にも、常
に同じ条件で部分被検面の測定ができなければいけな
い。
【０００９】図９は従来の面精度の計測方法の説明図で
ある。図中１は被検物としての被検レンズ（物体）であ
り、その片面は被検査面（被検面）であり、面精度測定
に際しては１回につきその一部分の部分被検面を測定す
る。２は計算機ホログラムが形成されているガラス平板
（基板）であり、３は基板２上に描画している面精度測
定用の測定用の計算機ホログラムである。５は集光レン
ズである。集光レンズ５の一方の面は参照面であり、参
照面は入射光を数％反射して、基準光束を形成する。６
はビームスプリッター、７は結像レンズ、８はCCD カメ
ラ、９はレーザー光源、１０はコリメーターである。以
上の構成の内、レーザー光源９、コリメーターレンズ１
０、ビームスプリッター６、集光レンズ５、結像レンズ
７、CCDカメラ８等は干渉計１００を構成している。
ある。図中１は被検物としての被検レンズ（物体）であ
り、その片面は被検査面（被検面）であり、面精度測定
に際しては１回につきその一部分の部分被検面を測定す
る。２は計算機ホログラムが形成されているガラス平板
（基板）であり、３は基板２上に描画している面精度測
定用の測定用の計算機ホログラムである。５は集光レン
ズである。集光レンズ５の一方の面は参照面であり、参
照面は入射光を数％反射して、基準光束を形成する。６
はビームスプリッター、７は結像レンズ、８はCCD カメ
ラ、９はレーザー光源、１０はコリメーターである。以
上の構成の内、レーザー光源９、コリメーターレンズ１
０、ビームスプリッター６、集光レンズ５、結像レンズ
７、CCDカメラ８等は干渉計１００を構成している。
【００１０】干渉計１００より射出する光束は所定の位
置に設置されている測定用の計算機ホログラムを有する
平板に入射し、測定用の計算機ホログラムによって回折
を受け、回折光の内特定次数の回折光束は被検面の形状
の波面を持つ光束として被検面に入射する。この光束が
被検面で反射され元来た光路を逆行して干渉計に入射
し、基準光束と干渉して干渉パターンを発生し、これに
よって面精度情報を得ている。
置に設置されている測定用の計算機ホログラムを有する
平板に入射し、測定用の計算機ホログラムによって回折
を受け、回折光の内特定次数の回折光束は被検面の形状
の波面を持つ光束として被検面に入射する。この光束が
被検面で反射され元来た光路を逆行して干渉計に入射
し、基準光束と干渉して干渉パターンを発生し、これに
よって面精度情報を得ている。
【００１１】図9 の配置によって被検面を計測する場合
は、被検物１の一部分の面の計測が終われば、回転台３
１を回転して次の部分被検面をセットした後、接触式又
は非接触式の変位計１６を用いて回転台３１上の被検物
１を一々調節して部分被検面の位置を正しい位置にセッ
トして、測定を行っていた。
は、被検物１の一部分の面の計測が終われば、回転台３
１を回転して次の部分被検面をセットした後、接触式又
は非接触式の変位計１６を用いて回転台３１上の被検物
１を一々調節して部分被検面の位置を正しい位置にセッ
トして、測定を行っていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の方法では、部分被検面を正しくセットする為に何
度も被検物台を微動調節して確認を繰り返すことにな
り、この動作を繰り返して部分被検面を正しい位置に収
束させるには長い時間と手数がかかっていた。又、確認
を行っている段階で部分被検面の位置出しの現状を感覚
的に掴みにくい調節方法であった。
従来の方法では、部分被検面を正しくセットする為に何
度も被検物台を微動調節して確認を繰り返すことにな
り、この動作を繰り返して部分被検面を正しい位置に収
束させるには長い時間と手数がかかっていた。又、確認
を行っている段階で部分被検面の位置出しの現状を感覚
的に掴みにくい調節方法であった。
【００１３】又、この方法では計算機ホログラムに対し
て被検面が計算機ホログラム作成の前提条件である位置
に正しくセットされたか否かを確認することが難しいと
いう欠点があった。
て被検面が計算機ホログラム作成の前提条件である位置
に正しくセットされたか否かを確認することが難しいと
いう欠点があった。
【００１４】本発明の目的は、非球面を部分被検面に分
割して、部分被検面の面精度を逐次測定することにより
全面の面精度情報を得る際に、 （１−１） 計算機ホログラムに対して部分被検面が計
算機ホログラム作成時の前提条件である位置に位置出し
する（アライメント）際のアライメントの程度が確認で
き、 （１−２） 被検面調整機構中の回転軸と被検面の回転
軸との合致の程度が確認でき、以上によって計算機ホロ
グラムに対する被検面の位置出し及び被検面調整機構へ
の被検面の位置出しが迅速に行え、更に、 （１−３） 部分被検面の位置出しと部分被検面の面精
度測定とを交互に行う、又は、 （１−４） 部分被検面の位置出しの状況の確認と部分
被検面の面精度の測定が同時に行える、 （１−５） 大きい非球面の計測が迅速且つ容易に行え
る等の計算機ホログラムを有する平板とそれを用いた面
精度の計測方法の提供にある。
割して、部分被検面の面精度を逐次測定することにより
全面の面精度情報を得る際に、 （１−１） 計算機ホログラムに対して部分被検面が計
算機ホログラム作成時の前提条件である位置に位置出し
する（アライメント）際のアライメントの程度が確認で
き、 （１−２） 被検面調整機構中の回転軸と被検面の回転
軸との合致の程度が確認でき、以上によって計算機ホロ
グラムに対する被検面の位置出し及び被検面調整機構へ
の被検面の位置出しが迅速に行え、更に、 （１−３） 部分被検面の位置出しと部分被検面の面精
度測定とを交互に行う、又は、 （１−４） 部分被検面の位置出しの状況の確認と部分
被検面の面精度の測定が同時に行える、 （１−５） 大きい非球面の計測が迅速且つ容易に行え
る等の計算機ホログラムを有する平板とそれを用いた面
精度の計測方法の提供にある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の計算機ホログラ
ムを有する平板の構成は、 （２−１） 任意の曲線を１つの軸を回転軸として回転
させて得られる形状の曲面の面精度を測定する際に用い
る計算機ホログラムを有する平板にして、該平板上には
該曲面の面精度を測定する際に利用する測定用の計算機
ホログラムと、該曲面の位置出しを行う際に利用する被
検面位置出し用の計算機ホログラムとを有し、該被検面
位置出し用の計算機ホログラムは所定の入射光に対し
て、該曲面の該回転軸を含む平面内に射出する所定次数
の回折光が該平面と該曲面との交線上に集光する回折光
を発生する、 （２−２） 任意の曲線を１つの軸を回転軸として回転
させて得られる形状の曲面の精度を測定する際に用いる
計算機ホログラムを有する平板にして、該平板上には該
曲面の面精度を測定する際に利用する測定用の計算機ホ
ログラムと、該曲面の位置出しを行う際に利用する被検
面位置出し用の計算機ホログラムとを有し、該被検面位
置出し用の計算機ホログラムは所定の入射光に対して、
射出する所定次数の回折光が該曲面の該回転軸と該被検
面位置出し用の計算機ホログラムの中心とを含む平面と
該曲面との交線上に集光し、更に該回折光を該平面上に
投影したとき該回折光が該交線と垂直に交差する回折光
を発生する、こと等を特徴としている。
ムを有する平板の構成は、 （２−１） 任意の曲線を１つの軸を回転軸として回転
させて得られる形状の曲面の面精度を測定する際に用い
る計算機ホログラムを有する平板にして、該平板上には
該曲面の面精度を測定する際に利用する測定用の計算機
ホログラムと、該曲面の位置出しを行う際に利用する被
検面位置出し用の計算機ホログラムとを有し、該被検面
位置出し用の計算機ホログラムは所定の入射光に対し
て、該曲面の該回転軸を含む平面内に射出する所定次数
の回折光が該平面と該曲面との交線上に集光する回折光
を発生する、 （２−２） 任意の曲線を１つの軸を回転軸として回転
させて得られる形状の曲面の精度を測定する際に用いる
計算機ホログラムを有する平板にして、該平板上には該
曲面の面精度を測定する際に利用する測定用の計算機ホ
ログラムと、該曲面の位置出しを行う際に利用する被検
面位置出し用の計算機ホログラムとを有し、該被検面位
置出し用の計算機ホログラムは所定の入射光に対して、
射出する所定次数の回折光が該曲面の該回転軸と該被検
面位置出し用の計算機ホログラムの中心とを含む平面と
該曲面との交線上に集光し、更に該回折光を該平面上に
投影したとき該回折光が該交線と垂直に交差する回折光
を発生する、こと等を特徴としている。
【００１６】特に、（２−２−１） 前記測定用の計算
機ホログラムと前記被検面位置出し用の計算機ホログラ
ムとが前記平板上にて所定間隔を隔てて分離して配置形
成されている、（２−２−２） 前記被検面位置出し用
の計算機ホログラムが前記測定用の計算機ホログラムの
周囲を取り囲んで配置形成されている、（２−２−３）
前記被検面位置出し用の計算機ホログラムが前記測定
用の計算機ホログラムの上下又は左右に分離して配置形
成されている、こと等を特徴としている。
機ホログラムと前記被検面位置出し用の計算機ホログラ
ムとが前記平板上にて所定間隔を隔てて分離して配置形
成されている、（２−２−２） 前記被検面位置出し用
の計算機ホログラムが前記測定用の計算機ホログラムの
周囲を取り囲んで配置形成されている、（２−２−３）
前記被検面位置出し用の計算機ホログラムが前記測定
用の計算機ホログラムの上下又は左右に分離して配置形
成されている、こと等を特徴としている。
【００１７】又、本発明の面精度の計測方法の構成は、 （２−３） 任意の曲線を回転軸を軸として回転させた
時得られる形状の曲面を有する物体の該曲面の面精度を
計測する方法にして、該物体は、該物体を載せて回転す
る回転台と、該回転台上で該回転台の回転軸（ｚ軸）と
該曲面の回転軸を合致させる被検物調節機構と、該回転
台をｘ，ｙ，ｚ方向に移動し、ｘ方向及びｙ方向に傾き
を調節する被検物台調節機構とを有する被検面調整機構
の上に載置し、前記の計算機ホログラムを有する平板の
前記被検面位置出し用の計算機ホログラムを利用して該
回転台の回転軸と該曲面の回転軸を一致せしめ、同時に
該曲面を該被検面位置出し用の計算機ホログラムに対し
てアライメントを行い、前記測定用の計算機ホログラム
を利用して該曲面の一部分の面精度を計測し、次いで該
物体を該回転台上で回動して次の一部分を計測位置にセ
ットし、該測定用の計算機ホログラムを利用してこの一
部分の面精度を計測し、これを繰り返すことによって該
曲面全面の面精度情報を得ること等を特徴としている。
時得られる形状の曲面を有する物体の該曲面の面精度を
計測する方法にして、該物体は、該物体を載せて回転す
る回転台と、該回転台上で該回転台の回転軸（ｚ軸）と
該曲面の回転軸を合致させる被検物調節機構と、該回転
台をｘ，ｙ，ｚ方向に移動し、ｘ方向及びｙ方向に傾き
を調節する被検物台調節機構とを有する被検面調整機構
の上に載置し、前記の計算機ホログラムを有する平板の
前記被検面位置出し用の計算機ホログラムを利用して該
回転台の回転軸と該曲面の回転軸を一致せしめ、同時に
該曲面を該被検面位置出し用の計算機ホログラムに対し
てアライメントを行い、前記測定用の計算機ホログラム
を利用して該曲面の一部分の面精度を計測し、次いで該
物体を該回転台上で回動して次の一部分を計測位置にセ
ットし、該測定用の計算機ホログラムを利用してこの一
部分の面精度を計測し、これを繰り返すことによって該
曲面全面の面精度情報を得ること等を特徴としている。
【００１８】又、本発明の計算機ホログラムを有する平
板の構成は、 （２−４） 基板面上に被検面の面精度を計測する為の
波面を所定の入射光波面に対して発生させる測定用の計
算機ホログラムと、入射光波面を水平方向と垂直方向と
で異なった光学的作用で回折させる該被検面の位置情報
検出用の被検面位置出し用の計算機ホログラムとを設け
たこと等を特徴としている。
板の構成は、 （２−４） 基板面上に被検面の面精度を計測する為の
波面を所定の入射光波面に対して発生させる測定用の計
算機ホログラムと、入射光波面を水平方向と垂直方向と
で異なった光学的作用で回折させる該被検面の位置情報
検出用の被検面位置出し用の計算機ホログラムとを設け
たこと等を特徴としている。
【００１９】又、本発明の面精度の計測方法の構成は、 （２−５） 被検物体を回動可能に被検面調整機構に載
置し、該被検物体に干渉計より入射光波面を入射させ、
この時得られる干渉を利用して該被検物体の被検面の精
度を測定する際、該干渉計は基板面上に被検面を計測す
る為の波面を所定の入射光波面に対して発生させる測定
用の計算機ホログラムと、入射光波面を水平方向と垂直
方向とで異なった光学的作用で回折させる該被検面の位
置情報検出用の被検面位置出し用の計算機ホログラムと
を設けた計算機ホログラムを有する平板を利用している
こと等を特徴としている。
置し、該被検物体に干渉計より入射光波面を入射させ、
この時得られる干渉を利用して該被検物体の被検面の精
度を測定する際、該干渉計は基板面上に被検面を計測す
る為の波面を所定の入射光波面に対して発生させる測定
用の計算機ホログラムと、入射光波面を水平方向と垂直
方向とで異なった光学的作用で回折させる該被検面の位
置情報検出用の被検面位置出し用の計算機ホログラムと
を設けた計算機ホログラムを有する平板を利用している
こと等を特徴としている。
【００２０】特に、（２−５−１） 前記被検面の精度
を前記被検面調整機構を回動させて該被検面を複数の領
域に分割して測定する際、該被検面位置出し用の計算機
ホログラムは入射光波面を該被検面の分割方向に垂直入
射させ、分割方向と垂直方向には該被検面上で集光する
光学的作用を有している、（２−５−２） 前記被検面
がトーリック面であるときは該トーリック面の母線の曲
率中心と前記被検面調整機構の回動中心とのずれを前記
被検面位置出し用の計算機ホログラムから生じる干渉情
報を利用して調整している、こと等を特徴としている。
を前記被検面調整機構を回動させて該被検面を複数の領
域に分割して測定する際、該被検面位置出し用の計算機
ホログラムは入射光波面を該被検面の分割方向に垂直入
射させ、分割方向と垂直方向には該被検面上で集光する
光学的作用を有している、（２−５−２） 前記被検面
がトーリック面であるときは該トーリック面の母線の曲
率中心と前記被検面調整機構の回動中心とのずれを前記
被検面位置出し用の計算機ホログラムから生じる干渉情
報を利用して調整している、こと等を特徴としている。
【００２１】
【実施例】図1 は本発明の計算機ホログラムを有する平
板を用いた面精度の計測方法の実施例１の光学系の要部
概略図である。図1(A)は実施例１の平面図、図1(B)は側
面図である。図中１は被検物としての被検レンズ（物
体）であり、その片面１ａは被検査面（被検面）として
の曲面であり、面精度測定に際しては１回につきその一
部分の部分被検面１ｂi を測定する。１０１は本発明に
係る計算機ホログラムを有する平板である。２は計算機
ホログラムが形成されている透明な平板、例えばガラス
平板（基板）である。３はガラス基板２上に描画してい
る面精度測定用の測定用の計算機ホログラム（以後「測
定用ホログラム」と略称する）であり、３0 はその中心
である。４は被検面１ａの位置出し用の計算機ホログラ
ム（以後「被検面位置出しホログラム」と略称する）で
あり、４0 はその中心である。５は集光レンズである。
集光レンズ５の一方の面５ａは参照面である。参照面５
ａは入射光を数％反射して、基準光束を形成する。６は
ビームスプリッター、７は結像レンズ、８はCCD カメ
ラ、９はレーザー光源、１０はコリメーターである。
板を用いた面精度の計測方法の実施例１の光学系の要部
概略図である。図1(A)は実施例１の平面図、図1(B)は側
面図である。図中１は被検物としての被検レンズ（物
体）であり、その片面１ａは被検査面（被検面）として
の曲面であり、面精度測定に際しては１回につきその一
部分の部分被検面１ｂi を測定する。１０１は本発明に
係る計算機ホログラムを有する平板である。２は計算機
ホログラムが形成されている透明な平板、例えばガラス
平板（基板）である。３はガラス基板２上に描画してい
る面精度測定用の測定用の計算機ホログラム（以後「測
定用ホログラム」と略称する）であり、３0 はその中心
である。４は被検面１ａの位置出し用の計算機ホログラ
ム（以後「被検面位置出しホログラム」と略称する）で
あり、４0 はその中心である。５は集光レンズである。
集光レンズ５の一方の面５ａは参照面である。参照面５
ａは入射光を数％反射して、基準光束を形成する。６は
ビームスプリッター、７は結像レンズ、８はCCD カメ
ラ、９はレーザー光源、１０はコリメーターである。
【００２２】以上の各要素の内、レーザー光源９、コリ
メーターレンズ１０、ビームスプリッター６、集光レン
ズ５、結像レンズ７、CCD カメラ８等は干渉計１００の
一要素を構成している。
メーターレンズ１０、ビームスプリッター６、集光レン
ズ５、結像レンズ７、CCD カメラ８等は干渉計１００の
一要素を構成している。
【００２３】１１は被検物台である。被検物台１１は軸
１２を回転軸とする回転台２１とその上に設置された被
検物調節機構２２等から構成されている。被検物調節機
構２２はその上に被検物１を載置して、ｘ，ｙ方向に微
動位置調節し、更にｘ方向、ｙ方向に傾き調節が可能で
ある（ｚ軸に対しては回転台２１の回転によって回転で
きる）。被検物台１１は被検物台調節機構２０に載って
おり、これは被検物台１１全体をｘ，ｙ，ｚ方向に微動
位置調節をし、更に被検物台１１をｘ方向、ｙ方向に傾
き調節することができる。なお、被検物台１１及び被検
物台調節機構２０などは被検面調整機構２００の一要素
を構成している。
１２を回転軸とする回転台２１とその上に設置された被
検物調節機構２２等から構成されている。被検物調節機
構２２はその上に被検物１を載置して、ｘ，ｙ方向に微
動位置調節し、更にｘ方向、ｙ方向に傾き調節が可能で
ある（ｚ軸に対しては回転台２１の回転によって回転で
きる）。被検物台１１は被検物台調節機構２０に載って
おり、これは被検物台１１全体をｘ，ｙ，ｚ方向に微動
位置調節をし、更に被検物台１１をｘ方向、ｙ方向に傾
き調節することができる。なお、被検物台１１及び被検
物台調節機構２０などは被検面調整機構２００の一要素
を構成している。
【００２４】被検物１は被検物台１１に載置し、被検面
調整機構２００を調整して部分被検面１ｂi （被検面１
ａ）を計算機ホログラムに対して所定位置にセットす
る。
調整機構２００を調整して部分被検面１ｂi （被検面１
ａ）を計算機ホログラムに対して所定位置にセットす
る。
【００２５】次に、本計測方法で計測する被検面につい
て説明する。本計測方法で計測する被検面は１つの回転
軸の回りに曲線を回転して生ずる曲面である。曲線の中
には円弧、放物線、双曲線や楕円面の２次曲線や２次以
上の高次曲線や任意の曲線が含まれる。
て説明する。本計測方法で計測する被検面は１つの回転
軸の回りに曲線を回転して生ずる曲面である。曲線の中
には円弧、放物線、双曲線や楕円面の２次曲線や２次以
上の高次曲線や任意の曲線が含まれる。
【００２６】従って特別な場合として円弧をその曲率中
心を回転軸に合致して回転したと考えられる球面及び曲
線を回転する回転半径が無限大の場合として所謂シリン
ドリカル面も本計測方法で計測する被検面に含まれる。
心を回転軸に合致して回転したと考えられる球面及び曲
線を回転する回転半径が無限大の場合として所謂シリン
ドリカル面も本計測方法で計測する被検面に含まれる。
【００２７】かかる曲面の形状は次の２つのパラメータ
によって表現される。
によって表現される。
【００２８】Ａ．回転軸に垂直な平面（ＰＡ）による断
面曲線（これは常に円弧である。これを主経線ＡＡと略
称する。その曲率半径をＲH とする）。
面曲線（これは常に円弧である。これを主経線ＡＡと略
称する。その曲率半径をＲH とする）。
【００２９】この場合、該曲面が或るＰＡ平面（ＰＡ0
平面）を対称面として上下対称な場合は、このＰＡ0 平
面による断面曲線を主経線ＡＡとする（本明細書におい
てはこの主経線ＡＡを母線とも呼ぶことにする。）。
Ｂ．回転軸を含む平面（ＰＢ）による断面曲線（これを
主経線ＢＢと略称する）。
平面）を対称面として上下対称な場合は、このＰＡ0 平
面による断面曲線を主経線ＡＡとする（本明細書におい
てはこの主経線ＡＡを母線とも呼ぶことにする。）。
Ｂ．回転軸を含む平面（ＰＢ）による断面曲線（これを
主経線ＢＢと略称する）。
【００３０】本実施例の場合の被検物１はトーリックレ
ンズであり、被検面１ａはトーリック面である。その主
経線ＡＡの曲率半径はＲH 、曲率中心は点１３である。
もう１つの主経線ＢＢの曲率半径はＲV である。この被
検面１ａは回転軸ＣＣより距離ＲH に位置する曲率半径
ＲV の円弧を回転軸ＣＣの回りに回転して得られた面で
ある。
ンズであり、被検面１ａはトーリック面である。その主
経線ＡＡの曲率半径はＲH 、曲率中心は点１３である。
もう１つの主経線ＢＢの曲率半径はＲV である。この被
検面１ａは回転軸ＣＣより距離ＲH に位置する曲率半径
ＲV の円弧を回転軸ＣＣの回りに回転して得られた面で
ある。
【００３１】図2 は本発明に係る計算機ホログラムを有
する平板の実施例１の説明図である。本実施例では図に
示すようにガラス基板２上に測定用ホログラム３と被検
面位置出しホログラム４とを所定距離隔てて設けてい
る。
する平板の実施例１の説明図である。本実施例では図に
示すようにガラス基板２上に測定用ホログラム３と被検
面位置出しホログラム４とを所定距離隔てて設けてい
る。
【００３２】前記の曲面の場合、測定用ホログラム３の
パターンは一般に円形ではない。（円形になる場合は、
曲面が球面の場合、及び回転対称非球面をその回転軸方
向から測定する場合のみである。）一般には前記ＰＡ0
平面とホログラムとの交線を境に上下が対称な長方形状
のホログラムとなる場合が多い。
パターンは一般に円形ではない。（円形になる場合は、
曲面が球面の場合、及び回転対称非球面をその回転軸方
向から測定する場合のみである。）一般には前記ＰＡ0
平面とホログラムとの交線を境に上下が対称な長方形状
のホログラムとなる場合が多い。
【００３３】本実施例による被検面の面精度の測定方法
について説明する。本測定方法では測定に当たって次の
２つの条件を満足しなければならない。
について説明する。本測定方法では測定に当たって次の
２つの条件を満足しなければならない。
【００３４】被検物台１１の回転軸１２と被検面１ａ
の回転軸ＣＣを一致させる。
の回転軸ＣＣを一致させる。
【００３５】この条件が満たされれば被検物台１１上で
被検物１を回転しても、部分被検面１ｂi は常に同じ位
置にセットされる。
被検物１を回転しても、部分被検面１ｂi は常に同じ位
置にセットされる。
【００３６】計算機ホログラムに対して部分被検面１
ｂi を所定の位置にセットする。
ｂi を所定の位置にセットする。
【００３７】計算機ホログラムは部分被検面１ｂi が該
ホログラムに対して測定空間上で所定の位置にある、換
言すれば該ホログラムに対して被検面１ａの２つの主経
線ＡＡ及びＢＢが所定の位置にあることを前提として作
成している。
ホログラムに対して測定空間上で所定の位置にある、換
言すれば該ホログラムに対して被検面１ａの２つの主経
線ＡＡ及びＢＢが所定の位置にあることを前提として作
成している。
【００３８】従って計算機ホログラムを作成して、これ
によって部分被検面１ｂi を計測する場合は被検面１ａ
の主経線ＡＡ及びＢＢを計算機ホログラムを作成した前
提の位置にセットしなければならない。この位置出しを
アライメントと略称することとする。
によって部分被検面１ｂi を計測する場合は被検面１ａ
の主経線ＡＡ及びＢＢを計算機ホログラムを作成した前
提の位置にセットしなければならない。この位置出しを
アライメントと略称することとする。
【００３９】まず計算機ホログラムを形成しているガラ
ス基板２を測定光学系（干渉計１００）に対して所定の
位置に位置合わせする。その手順は次のとおりである。
まず被検面位置出しホログラム４の中心４0 が干渉計１
００の光軸と一致し、被検面位置出しホログラム４が干
渉計１００の光軸に対して垂直で且つ干渉計１００から
所定の距離になるようにガラス基板２をセットする。
ス基板２を測定光学系（干渉計１００）に対して所定の
位置に位置合わせする。その手順は次のとおりである。
まず被検面位置出しホログラム４の中心４0 が干渉計１
００の光軸と一致し、被検面位置出しホログラム４が干
渉計１００の光軸に対して垂直で且つ干渉計１００から
所定の距離になるようにガラス基板２をセットする。
【００４０】次に被検面位置出しホログラム４を使って
部分被検面１ｂi の位置出しを行う。まず、干渉計１０
０を動作させれば、レーザー光源９から射出した光はコ
リメーターレンズ１０を通って広がった平行光束とな
り、ビームスプリッター６を通って集光レンズ５に入射
する。集光レンズ５では大部分の光が透過して収束球面
波光束となる。一方、集光レンズ５の中の参照面５ａで
反射した数％の光は集光レンズ５を出ると平行光束とな
りビームスプリッター６で反射して結像レンズ７を通り
CCD カメラ８に入射する。この光束は常に基準光束とな
る。
部分被検面１ｂi の位置出しを行う。まず、干渉計１０
０を動作させれば、レーザー光源９から射出した光はコ
リメーターレンズ１０を通って広がった平行光束とな
り、ビームスプリッター６を通って集光レンズ５に入射
する。集光レンズ５では大部分の光が透過して収束球面
波光束となる。一方、集光レンズ５の中の参照面５ａで
反射した数％の光は集光レンズ５を出ると平行光束とな
りビームスプリッター６で反射して結像レンズ７を通り
CCD カメラ８に入射する。この光束は常に基準光束とな
る。
【００４１】集光レンズ５を透過した収束球面波光束は
被検面位置出しホログラム４に入射する。入射した光束
は上記ホログラム４により透過回折し、いろいろな光束
を発生する。その内のある次数の回折光束は図1 に示す
ようにトーリック面の主経線ＡＡに垂直に入射し（図1
(A)）、主経線ＢＢ断面では被検トーリック面の主経線
ＡＡ線上に集光する（図1(B)）。即ち、被検面位置出し
ホログラムから該トーリック面の回転軸を含む平面内に
射出する所定次数の回折光が該平面とトーリック面との
交線上の一点に集光している。
被検面位置出しホログラム４に入射する。入射した光束
は上記ホログラム４により透過回折し、いろいろな光束
を発生する。その内のある次数の回折光束は図1 に示す
ようにトーリック面の主経線ＡＡに垂直に入射し（図1
(A)）、主経線ＢＢ断面では被検トーリック面の主経線
ＡＡ線上に集光する（図1(B)）。即ち、被検面位置出し
ホログラムから該トーリック面の回転軸を含む平面内に
射出する所定次数の回折光が該平面とトーリック面との
交線上の一点に集光している。
【００４２】そして部分被検面１ｂi で反射した光は入
射したときと略同じ経路を辿って被検面位置出しホログ
ラム４へ返り、被検面位置出しホログラム４で再び透過
回折し、いろいろな次数の回折光束を発生する。そのう
ちの特定の次数の回折光束は参照波の光束と略同じ経路
を辿って集光レンズ５へ戻り、ビームスプリッタ６、結
像レンズ７を介してCCD カメラ８へ達する。これは参照
光束である。そしてこの参照光束の波面と基準光束の波
面とが干渉してCCD カメラ８上で干渉縞を発生する。
射したときと略同じ経路を辿って被検面位置出しホログ
ラム４へ返り、被検面位置出しホログラム４で再び透過
回折し、いろいろな次数の回折光束を発生する。そのう
ちの特定の次数の回折光束は参照波の光束と略同じ経路
を辿って集光レンズ５へ戻り、ビームスプリッタ６、結
像レンズ７を介してCCD カメラ８へ達する。これは参照
光束である。そしてこの参照光束の波面と基準光束の波
面とが干渉してCCD カメラ８上で干渉縞を発生する。
【００４３】この時図3(A)に示すように被検物台１１の
回転軸１２と被検面の回転軸ＣＣとが一致しておれば被
検物１を被検物台１１上で回転しても部分被検面１ｂi
が前後に動いたり或は傾いたりはしない。
回転軸１２と被検面の回転軸ＣＣとが一致しておれば被
検物１を被検物台１１上で回転しても部分被検面１ｂi
が前後に動いたり或は傾いたりはしない。
【００４４】従って或る部分被検面１ｂi で図4(A)の干
渉縞が観察されたとすると、被検物台１１を回転して次
の部分被検面１ｂi+1 をセットしたときも、ほぼ同じ干
渉縞が観察できる。
渉縞が観察されたとすると、被検物台１１を回転して次
の部分被検面１ｂi+1 をセットしたときも、ほぼ同じ干
渉縞が観察できる。
【００４５】もしも、図3(B)に示すように被検物台１１
の回転軸１２と被検面１ａの回転軸ＣＣとがずれている
場合には、或る部分被検面１ｂi では図4(A)のように観
察された干渉縞が、被検物台１１を回転して次の部分被
検面１ｂi+1 をセットすれば、図3(B)に示すように位置
がずれ、図4(B)のように多数の干渉縞が発生する。
の回転軸１２と被検面１ａの回転軸ＣＣとがずれている
場合には、或る部分被検面１ｂi では図4(A)のように観
察された干渉縞が、被検物台１１を回転して次の部分被
検面１ｂi+1 をセットすれば、図3(B)に示すように位置
がずれ、図4(B)のように多数の干渉縞が発生する。
【００４６】又被検物台１１の回転軸１２と被検面１ａ
の回転軸ＣＣとが合致したとしても、被検面位置出しホ
ログラム４に対して被検面１ａの主経線ＡＡ及びＢＢの
位置がホログラム作成の前提条件の位置とずれている場
合（アライメントが完了していない場合）にも同様に被
検面１ａの前後のずれや傾きが残っており、干渉計１０
０で多数の干渉縞が観測される。
の回転軸ＣＣとが合致したとしても、被検面位置出しホ
ログラム４に対して被検面１ａの主経線ＡＡ及びＢＢの
位置がホログラム作成の前提条件の位置とずれている場
合（アライメントが完了していない場合）にも同様に被
検面１ａの前後のずれや傾きが残っており、干渉計１０
０で多数の干渉縞が観測される。
【００４７】干渉縞が多数発生したときは、干渉縞を観
察しながら被検物調節機構２２によって被検物台１１上
の被検物の位置及び傾きを調節して、被検物１を回転し
ても干渉縞が殆ど変化しないように、又被検物台調節機
構２０によって被検物台１１そのものの位置及び傾きを
調節してアライメントを行い、干渉縞が少なくなるよう
に合わせ込む。この時の干渉縞のあわせ込み方法として
は、同心円状に干渉縞が出る場合には、被検物の位置を
光軸方向に移動し干渉縞が少なくなるように調整をし、
干渉縞が縦や横に出る場合は、被検物を光軸に直交する
方向に移動、もしくは光軸に対する傾きの調整を行い、
あわせ込んでいく。このように本実施例では本発明に係
る計算機ホログラムを有する平板を使用することによ
り、容易に被検面調整機構２００中の回転軸１２と被検
面１ａの回転軸ＣＣとを一致させることができ、また同
時にアライメントを完了することができる。
察しながら被検物調節機構２２によって被検物台１１上
の被検物の位置及び傾きを調節して、被検物１を回転し
ても干渉縞が殆ど変化しないように、又被検物台調節機
構２０によって被検物台１１そのものの位置及び傾きを
調節してアライメントを行い、干渉縞が少なくなるよう
に合わせ込む。この時の干渉縞のあわせ込み方法として
は、同心円状に干渉縞が出る場合には、被検物の位置を
光軸方向に移動し干渉縞が少なくなるように調整をし、
干渉縞が縦や横に出る場合は、被検物を光軸に直交する
方向に移動、もしくは光軸に対する傾きの調整を行い、
あわせ込んでいく。このように本実施例では本発明に係
る計算機ホログラムを有する平板を使用することによ
り、容易に被検面調整機構２００中の回転軸１２と被検
面１ａの回転軸ＣＣとを一致させることができ、また同
時にアライメントを完了することができる。
【００４８】次に測定用ホログラム３による面精度の測
定を行う。被検面１ａの位置出しが終わった後、基板２
をホログラム面を含む面内で移動して被検面位置出しホ
ログラム４が在った位置に測定用ホログラム３を移動す
る。これは夫々のホログラム中心位置４0 、３0 が判っ
ているので容易に移動できる。なお、移動に当たっては
ホログラムのアジマスが変わらない様に移動しなければ
ならない。
定を行う。被検面１ａの位置出しが終わった後、基板２
をホログラム面を含む面内で移動して被検面位置出しホ
ログラム４が在った位置に測定用ホログラム３を移動す
る。これは夫々のホログラム中心位置４0 、３0 が判っ
ているので容易に移動できる。なお、移動に当たっては
ホログラムのアジマスが変わらない様に移動しなければ
ならない。
【００４９】測定用ホログラム３をセットした後、干渉
計１００を動作させれば測定用ホログラム３から部分被
検面１ｂi と等価の波面を持つ回折光が部分被検面１ｂ
i に入射し、ここで反射して再び測定用ホログラム３に
入射し、所定透過回折光が干渉計１００に参照光として
入射して測定結果の干渉縞が得られる。
計１００を動作させれば測定用ホログラム３から部分被
検面１ｂi と等価の波面を持つ回折光が部分被検面１ｂ
i に入射し、ここで反射して再び測定用ホログラム３に
入射し、所定透過回折光が干渉計１００に参照光として
入射して測定結果の干渉縞が得られる。
【００５０】以上により１つの部分被検面１ｂi の測定
が終了する。
が終了する。
【００５１】次に被検物台１１を回転して次の部分被検
面１ｂi+1 をセットして測定を行う。本実施例では部分
被検面１ｂi の面精度の測定を行う前に、被検面位置出
しホログラム４と被検物台調節機構２０と被検物台１１
を用いて、被検物台１１の回転軸１２と被検面１ａの回
転軸ＣＣを一致させ、同時に被検面１ａのアライメント
を完了しているので、被検物１を回転しても部分被検面
１ｂi+1 は部分被検面１ｂi と略同じ位置に位置する。
面１ｂi+1 をセットして測定を行う。本実施例では部分
被検面１ｂi の面精度の測定を行う前に、被検面位置出
しホログラム４と被検物台調節機構２０と被検物台１１
を用いて、被検物台１１の回転軸１２と被検面１ａの回
転軸ＣＣを一致させ、同時に被検面１ａのアライメント
を完了しているので、被検物１を回転しても部分被検面
１ｂi+1 は部分被検面１ｂi と略同じ位置に位置する。
【００５２】図5 は本発明の計算機ホログラムを有する
平板を用いた面精度の計測方法の実施例２の説明図であ
る。本実施例は実施例１と比べて被検面位置出しホログ
ラム４の特性が異なるのみで他の構成は同じである。
平板を用いた面精度の計測方法の実施例２の説明図であ
る。本実施例は実施例１と比べて被検面位置出しホログ
ラム４の特性が異なるのみで他の構成は同じである。
【００５３】即ち、本実施例の場合，被検面位置出しホ
ログラム４を透過回折して発生するいろいろな回折光束
のうち特定の次数の回折光束は被検面１ａであるトーリ
ック面の特定の主経線ＢＢ線上に集光し、主経線ＢＢ断
面では被検面１ａの主経線ＢＢに垂直に入射する。即
ち、被検面位置出しホログラムから射出する所定次数の
回折光が、トーリック面の回転軸ＣＣと被検面位置出し
ホログラム４の中心４0とを含む平面とトーリック面と
の交線上に集光し、更に該回折光を該平面上に投影した
とき該回折光が該交線と垂直に交差するように射出して
いる。
ログラム４を透過回折して発生するいろいろな回折光束
のうち特定の次数の回折光束は被検面１ａであるトーリ
ック面の特定の主経線ＢＢ線上に集光し、主経線ＢＢ断
面では被検面１ａの主経線ＢＢに垂直に入射する。即
ち、被検面位置出しホログラムから射出する所定次数の
回折光が、トーリック面の回転軸ＣＣと被検面位置出し
ホログラム４の中心４0とを含む平面とトーリック面と
の交線上に集光し、更に該回折光を該平面上に投影した
とき該回折光が該交線と垂直に交差するように射出して
いる。
【００５４】これによって実施例１の場合と同様にし
て、容易に被検面調整機構２００中の回転軸１２と被検
面１ａの回転軸ＣＣとを一致させることができ、また同
時にアライメントを完了することができる。
て、容易に被検面調整機構２００中の回転軸１２と被検
面１ａの回転軸ＣＣとを一致させることができ、また同
時にアライメントを完了することができる。
【００５５】図6 は、本発明の計算機ホログラムを有
する平板を用いた面精度の計測方法の実施例３の説明図
である。本実施例は実施例１、２と比べて被検面位置出
しホログラム４の特性が異なるのみで他の構成は同じで
ある。
する平板を用いた面精度の計測方法の実施例３の説明図
である。本実施例は実施例１、２と比べて被検面位置出
しホログラム４の特性が異なるのみで他の構成は同じで
ある。
【００５６】即ち、本実施例の場合、被検面位置出しホ
ログラム４を透過回折して発生するいろいろな回折光束
のうち特定の次数の回折光束は、被検面１ａであるトー
リック面の特定の主経線ＢＢと、回転軸ＣＣとホログラ
ム４の中心４0 を含む平面との交点に集光する。
ログラム４を透過回折して発生するいろいろな回折光束
のうち特定の次数の回折光束は、被検面１ａであるトー
リック面の特定の主経線ＢＢと、回転軸ＣＣとホログラ
ム４の中心４0 を含む平面との交点に集光する。
【００５７】これによって実施例１、２の場合と同様に
して、容易に被検面調整機構２００中の回転軸１２と被
検面１ａの回転軸ＣＣと一致させることができ、また同
時にアライメントを完了することができる。
して、容易に被検面調整機構２００中の回転軸１２と被
検面１ａの回転軸ＣＣと一致させることができ、また同
時にアライメントを完了することができる。
【００５８】図7 は本発明に係る計算機ホログラムを有
する平板の実施例２の説明図である。図7(A)は該平板１
０１の要部概略図であり、図7(B)は本実施例で部分被検
面１ｂi を測定する際に干渉計１００で得られる干渉縞
のパターン図である。
する平板の実施例２の説明図である。図7(A)は該平板１
０１の要部概略図であり、図7(B)は本実施例で部分被検
面１ｂi を測定する際に干渉計１００で得られる干渉縞
のパターン図である。
【００５９】図7(A)に示すように本実施例では測定用ホ
ログラム３の周囲に被検面位置出しホログラム４を配し
ている。そして干渉計１００で得られる干渉縞パターン
は図7(B)に示すように測定用ホログラム３による測定干
渉縞１５の周囲に被検面位置出しホログラム４による干
渉縞１４が見られる。
ログラム３の周囲に被検面位置出しホログラム４を配し
ている。そして干渉計１００で得られる干渉縞パターン
は図7(B)に示すように測定用ホログラム３による測定干
渉縞１５の周囲に被検面位置出しホログラム４による干
渉縞１４が見られる。
【００６０】図１の実施例１では被検面１ａの位置出し
を完了すれば基板２を所定量移動して被検面位置出しホ
ログラム４に替わって測定用ホログラム３をセットして
測定していたが、本実施例を使用すれば図7(B)に示すよ
うに部分被検面１ｂi の測定をしながら被検物台１１の
回転軸と被検トーリック面の回転軸ＣＣとの一致及び部
分被検面１ｂi のアライメントの具合を確認することが
でき，基板２の移動が不要となる。従って、本実施例を
用いれば実施例１よりも計測が短時間で出来、又常にア
ライメントの状況を監視できる。
を完了すれば基板２を所定量移動して被検面位置出しホ
ログラム４に替わって測定用ホログラム３をセットして
測定していたが、本実施例を使用すれば図7(B)に示すよ
うに部分被検面１ｂi の測定をしながら被検物台１１の
回転軸と被検トーリック面の回転軸ＣＣとの一致及び部
分被検面１ｂi のアライメントの具合を確認することが
でき，基板２の移動が不要となる。従って、本実施例を
用いれば実施例１よりも計測が短時間で出来、又常にア
ライメントの状況を監視できる。
【００６１】図8 は本発明の計算機ホログラムを有する
平板の実施例３の説明図である。図8(A)は該平板１０１
の要部概略図であり、図8(B)は本実施例で部分被検面１
ｂiを測定する際に干渉計１００で得られる干渉縞のパ
ターン図である。
平板の実施例３の説明図である。図8(A)は該平板１０１
の要部概略図であり、図8(B)は本実施例で部分被検面１
ｂiを測定する際に干渉計１００で得られる干渉縞のパ
ターン図である。
【００６２】図8(A)に示すように本実施例では測定用ホ
ログラム３の上下に被検面位置出しホログラム４を配し
ている。
ログラム３の上下に被検面位置出しホログラム４を配し
ている。
【００６３】トーリック面では主経線ＡＡの曲率半径Ｒ
H と主経線ＢＢの曲率半径ＲV とは異なるため、殆どの
場合その測定用ホログラム３は長方形となる。しかし測
定用ホログラム３に入射する干渉計１００からの光束は
円形断面をしている。従って、測定用ホログラム３の長
方形パターンの短手方向には干渉計１００からの入射光
束の中で測定用ホログラム３では使用しない部分があ
る。本実施例では該平板１０１への入射光束の内測定用
ホログラム３が使用しない部分に本発明の被検面位置出
しホログラム４を配している。
H と主経線ＢＢの曲率半径ＲV とは異なるため、殆どの
場合その測定用ホログラム３は長方形となる。しかし測
定用ホログラム３に入射する干渉計１００からの光束は
円形断面をしている。従って、測定用ホログラム３の長
方形パターンの短手方向には干渉計１００からの入射光
束の中で測定用ホログラム３では使用しない部分があ
る。本実施例では該平板１０１への入射光束の内測定用
ホログラム３が使用しない部分に本発明の被検面位置出
しホログラム４を配している。
【００６４】そして干渉計で得られる干渉縞パターンは
図8(B)に示すように測定用ホログラム３による干渉縞１
５の外の上下に被検面位置出しホログラム４による干渉
縞１４が見られる。これにより図8(B)に示すように部分
被検面１ｂi の測定をしながら被検物台１１の回転軸と
被検面１ａの回転軸ＣＣとの一致及び部分被検面１ｂi
のアライメントの具合を確認することができる。
図8(B)に示すように測定用ホログラム３による干渉縞１
５の外の上下に被検面位置出しホログラム４による干渉
縞１４が見られる。これにより図8(B)に示すように部分
被検面１ｂi の測定をしながら被検物台１１の回転軸と
被検面１ａの回転軸ＣＣとの一致及び部分被検面１ｂi
のアライメントの具合を確認することができる。
【００６５】以上、本発明に係る計算機ホログラムを有
する平板及びそれを用いた面精度の計測方法の実施例に
ついて説明したが、本計測方法で取り扱う被検面の中に
はシリンドリカル面も含まれている。この場合は主経線
ＡＡの曲率半径ＲH が無限大になっているものなので、
被検物台の回転機能に替わって平行移動機能とｚ軸の回
りの微動傾き調整機構を附加すれば良い。
する平板及びそれを用いた面精度の計測方法の実施例に
ついて説明したが、本計測方法で取り扱う被検面の中に
はシリンドリカル面も含まれている。この場合は主経線
ＡＡの曲率半径ＲH が無限大になっているものなので、
被検物台の回転機能に替わって平行移動機能とｚ軸の回
りの微動傾き調整機構を附加すれば良い。
【００６６】本発明の計算機ホログラムを有する平板を
用いた面精度の計測方法では、大きい非球面を逐次部分
被検面に分割してその面精度を測定し、全体の面精度の
情報を得る際に、干渉計及び該平板への被検面の位置出
しが容易に、且つ正確に行える。従って大きい非球面の
面精度情報が迅速に得られ、被検面としての非球面の製
作誤差を容易に且つ高精度で観察、測定できる。
用いた面精度の計測方法では、大きい非球面を逐次部分
被検面に分割してその面精度を測定し、全体の面精度の
情報を得る際に、干渉計及び該平板への被検面の位置出
しが容易に、且つ正確に行える。従って大きい非球面の
面精度情報が迅速に得られ、被検面としての非球面の製
作誤差を容易に且つ高精度で観察、測定できる。
【００６７】そして、この結果を加工工程へフィードバ
ックし、更に正確な加工を行うことによって非球面レン
ズを高精度、かつ高速で製作することができる。
ックし、更に正確な加工を行うことによって非球面レン
ズを高精度、かつ高速で製作することができる。
【００６８】
【発明の効果】本発明は以上の構成により、非球面を部
分被検面に分割して、部分被検面の面精度を逐次測定す
ることにより全面の面精度情報を得る際に、 （３−１） 計算機ホログラムに対して部分被検面が計
算機ホログラム作成時の前提条件である位置に位置出し
する（アライメント）際のアライメントの程度が確認で
き、 （３−２） 被検面調整機構中の回転軸と被検面の回転
軸との合致の程度が確認でき、以上によって計算機ホロ
グラムに対する被検面の位置出し及び被検面調整機構へ
の被検面の位置出しが迅速に行え、更に、 （３−３） 部分被検面の位置出しを行なってから部分
被検面の面精度測定を行う、又は、 （３−４） 部分被検面の位置出しの状況の確認と部分
被検面の面精度の測定が同時に行える、 （３−５） 大きい非球面の計測が迅速且つ容易に行え
る等の特長を有した計算機ホログラムを有する平板とそ
れを用いた面精度の計測方法を達成している。
分被検面に分割して、部分被検面の面精度を逐次測定す
ることにより全面の面精度情報を得る際に、 （３−１） 計算機ホログラムに対して部分被検面が計
算機ホログラム作成時の前提条件である位置に位置出し
する（アライメント）際のアライメントの程度が確認で
き、 （３−２） 被検面調整機構中の回転軸と被検面の回転
軸との合致の程度が確認でき、以上によって計算機ホロ
グラムに対する被検面の位置出し及び被検面調整機構へ
の被検面の位置出しが迅速に行え、更に、 （３−３） 部分被検面の位置出しを行なってから部分
被検面の面精度測定を行う、又は、 （３−４） 部分被検面の位置出しの状況の確認と部分
被検面の面精度の測定が同時に行える、 （３−５） 大きい非球面の計測が迅速且つ容易に行え
る等の特長を有した計算機ホログラムを有する平板とそ
れを用いた面精度の計測方法を達成している。
【図１】 本発明の計算機ホログラムを有する平板を用
いた計測方法の実施例１の光学系の要部概略図 （Ａ）平面図 （Ｂ）側面図
いた計測方法の実施例１の光学系の要部概略図 （Ａ）平面図 （Ｂ）側面図
【図２】 本発明の計算機ホログラムを有する平板の実
施例１の説明図
施例１の説明図
【図３】 被検物台の回転軸と被検面の回転軸との合
致、非合致による部分被検面のずれの説明図
致、非合致による部分被検面のずれの説明図
【図４】 被検面位置出しに際して干渉計で観察される
干渉縞
干渉縞
【図５】 本発明の計算機ホログラムを有する平板を用
いた計測方法の実施例２の光学系の要部概略図 （Ａ）平面図 （Ｂ）側面図
いた計測方法の実施例２の光学系の要部概略図 （Ａ）平面図 （Ｂ）側面図
【図６】 本発明の計算機ホログラムを有する平板を用
いた計測方法の実施例３の光学系の要部概略図 （Ａ）平面図 （Ｂ）側面図
いた計測方法の実施例３の光学系の要部概略図 （Ａ）平面図 （Ｂ）側面図
【図７】 本発明の計算機ホログラムを有する平板の実
施例２の説明図
施例２の説明図
【図８】 本発明の計算機ホログラムを有する平板の実
施例３の説明図
施例３の説明図
【図９】 従来の面精度の計測方法の説明図
１ 被検レンズ（被検物、物体） １ａ 被検査面（被検面、曲面） ２ ガラス基板 ３ 測定用の計算機ホログラム（測定用ホログラム） ４ 被検面の位置出し用の計算機ホログラム（被検面位
置出しホログラム） ５ 集光レンズ ６ ビームスプリッター ７ 結像レンズ ８ CCD カメラ ９ レーザ光源 １０ コリメータ １１ 被検物台 １２ 被検物台の回転軸 １３ トーリック面の主経線ＡＡの回転中心 １４ 被検面位置出しホログラムによる干渉縞 １５ 測定用ホログラムによる干渉縞 １６ 接触式又は非接触式の変位計 ２０ 被検物台調節機構 ２１ 回転台 ２２ 被検物調節機構 ３１ 回転台 １００ 干渉計 １０１ 計算機ホログラムを有する平板 ２００ 被検面調整機構 ＡＡ トーリック面の主経線 ＢＢ トーリック面の主経線 ＣＣ 被検面の回転軸
置出しホログラム） ５ 集光レンズ ６ ビームスプリッター ７ 結像レンズ ８ CCD カメラ ９ レーザ光源 １０ コリメータ １１ 被検物台 １２ 被検物台の回転軸 １３ トーリック面の主経線ＡＡの回転中心 １４ 被検面位置出しホログラムによる干渉縞 １５ 測定用ホログラムによる干渉縞 １６ 接触式又は非接触式の変位計 ２０ 被検物台調節機構 ２１ 回転台 ２２ 被検物調節機構 ３１ 回転台 １００ 干渉計 １０１ 計算機ホログラムを有する平板 ２００ 被検面調整機構 ＡＡ トーリック面の主経線 ＢＢ トーリック面の主経線 ＣＣ 被検面の回転軸
Claims (10)
- 【請求項１】 任意の曲線を１つの軸を回転軸として回
転させて得られる形状の曲面の面精度を測定する際に用
いる計算機ホログラムを有する平板にして、 該平板上には該曲面の面精度を測定する際に利用する測
定用の計算機ホログラムと、該曲面の位置出しを行う際
に利用する被検面位置出し用の計算機ホログラムとを有
し、 該被検面位置出し用の計算機ホログラムは所定の入射光
に対して、該曲面の該回転軸を含む平面内に射出する所
定次数の回折光が該平面と該曲面との交線上に集光する
回折光を発生することを特徴とする計算機ホログラムを
有する平板。 - 【請求項２】 任意の曲線を１つの軸を回転軸として回
転させて得られる形状の曲面の精度を測定する際に用い
る計算機ホログラムを有する平板にして、 該平板上には該曲面の面精度を測定する際に利用する測
定用の計算機ホログラムと、該曲面の位置出しを行う際
に利用する被検面位置出し用の計算機ホログラムとを有
し、 該被検面位置出し用の計算機ホログラムは所定の入射光
に対して、射出する所定次数の回折光が該曲面の該回転
軸と該被検面位置出し用の計算機ホログラムの中心とを
含む平面と該曲面との交線上に集光し、更に該回折光を
該平面上に投影したとき該回折光が該交線と垂直に交差
する回折光を発生することを特徴とする計算機ホログラ
ムを有する平板。 - 【請求項３】 前記測定用の計算機ホログラムと前記被
検面位置出し用の計算機ホログラムとが前記平板上にて
所定間隔を隔てて分離して配置形成されていることを特
徴とする請求項１又は２の計算機ホログラムを有する平
板。 - 【請求項４】 前記被検面位置出し用の計算機ホログラ
ムが前記測定用の計算機ホログラムの周囲を取り囲んで
配置形成されていることを特徴とする請求項１又は２の
計算機ホログラムを有する平板。 - 【請求項５】 前記被検面位置出し用の計算機ホログラ
ムが前記測定用の計算機ホログラムの上下又は左右に分
離して配置形成されていることを特徴とする請求項１又
は２の計算機ホログラムを有する平板。 - 【請求項６】 任意の曲線を回転軸を軸として回転させ
た時得られる形状の曲面を有する物体の該曲面の面精度
を計測する方法にして、 該物体は、 該物体を載せて回転する回転台と、該回転台上で該回転
台の回転軸（ｚ軸）と該曲面の回転軸を合致させる被検
物調節機構と、該回転台をｘ，ｙ，ｚ方向に移動し、ｘ
方向及びｙ方向に傾きを調節する被検物台調節機構とを
有する被検面調整機構の上に載置し、 請求項１、２、３、４又は５の計算機ホログラムを有す
る平板の前記被検面位置出し用の計算機ホログラムを利
用して該回転台の回転軸と該曲面の回転軸を一致せし
め、同時に該曲面を該被検面位置出し用の計算機ホログ
ラムに対してアライメントを行い、前記測定用の計算機
ホログラムを利用して該曲面の一部分の面精度を計測
し、 次いで該物体を該回転台上で回動して次の一部分を計測
位置にセットし、該測定用の計算機ホログラムを利用し
てこの一部分の面精度を計測し、 これを繰り返すことによって該曲面全面の面精度情報を
得ることを特徴とする計算機ホログラムを有する平板を
用いた面精度の計測方法。 - 【請求項７】 基板面上に被検面の面精度を計測する為
の波面を所定の入射光波面に対して発生させる測定用の
計算機ホログラムと、入射光波面を水平方向と垂直方向
とで異なった光学的作用で回折させる該被検面の位置情
報検出用の被検面位置出し用の計算機ホログラムとを設
けたことを特徴とする計算機ホログラムを有した平板。 - 【請求項８】 被検物体を回動可能に被検面調整機構に
載置し、該被検物体に干渉計より入射光波面を入射さ
せ、この時得られる干渉を利用して該被検物体の被検面
の精度を測定する際、 該干渉計は基板面上に被検面を計測する為の波面を所定
の入射光波面に対して発生させる測定用の計算機ホログ
ラムと、入射光波面を水平方向と垂直方向とで異なった
光学的作用で回折させる該被検面の位置情報検出用の被
検面位置出し用の計算機ホログラムとを設けた計算機ホ
ログラムを有する平板を利用していることを特徴とする
面精度の計測方法。 - 【請求項９】 前記被検面の精度を前記被検面調整機構
を回動させて該被検面を複数の領域に分割して測定する
際、 該被検面位置出し用の計算機ホログラムは入射光波面を
該被検面の分割方向に垂直入射させ、分割方向と垂直方
向には該被検面上で集光する光学的作用を有しているこ
とを特徴とする請求項８の面精度の計測方法。 - 【請求項１０】 前記被検面がトーリック面であるとき
は該トーリック面の母線の曲率中心と前記被検面調整機
構の回動中心とのずれを前記被検面位置出し用の計算機
ホログラムから生じる干渉情報を利用して調整している
ことを特徴とする請求項８の面精度の計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27297694A JPH08110214A (ja) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | 計算機ホログラムを有する平板及びそれを用いた面精度の計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27297694A JPH08110214A (ja) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | 計算機ホログラムを有する平板及びそれを用いた面精度の計測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08110214A true JPH08110214A (ja) | 1996-04-30 |
Family
ID=17521419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27297694A Pending JPH08110214A (ja) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | 計算機ホログラムを有する平板及びそれを用いた面精度の計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08110214A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7145659B2 (en) | 2003-11-27 | 2006-12-05 | Fujinon Corporation | Light interference measurement method using computer-generated hologram, and interferometer using this method |
| JP2007537426A (ja) * | 2004-05-14 | 2007-12-20 | カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー | 光学素子の製造方法 |
| US8092295B2 (en) | 2003-10-14 | 2012-01-10 | Universal Entertainment Corporation | Game system, gaming machine used in such game system, and gaming method |
| WO2018135718A1 (ko) * | 2017-01-20 | 2018-07-26 | 한국표준과학연구원 | 반사경 측정 시스템 및 이를 이용한 반사경 측정 방법 |
-
1994
- 1994-10-12 JP JP27297694A patent/JPH08110214A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8092295B2 (en) | 2003-10-14 | 2012-01-10 | Universal Entertainment Corporation | Game system, gaming machine used in such game system, and gaming method |
| US7145659B2 (en) | 2003-11-27 | 2006-12-05 | Fujinon Corporation | Light interference measurement method using computer-generated hologram, and interferometer using this method |
| JP2007537426A (ja) * | 2004-05-14 | 2007-12-20 | カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー | 光学素子の製造方法 |
| US7728987B2 (en) | 2004-05-14 | 2010-06-01 | Carl Zeiss Smt Ag | Method of manufacturing an optical element |
| WO2018135718A1 (ko) * | 2017-01-20 | 2018-07-26 | 한국표준과학연구원 | 반사경 측정 시스템 및 이를 이용한 반사경 측정 방법 |
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