JPH0814854A - 計算機ホログラムを有する平板及びそれを用いた計測 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計測 方法Info
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- JPH0814854A JPH0814854A JP16877294A JP16877294A JPH0814854A JP H0814854 A JPH0814854 A JP H0814854A JP 16877294 A JP16877294 A JP 16877294A JP 16877294 A JP16877294 A JP 16877294A JP H0814854 A JPH0814854 A JP H0814854A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 計算機ホログラムを用いて光学的に被検物
体、特に非球面の形状測定を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計測方法を提供
すること。 【構成】 透明な平板上に被検査非球面の等価波面を発
生する測定用計算機ホログラムと、干渉計に対する基板
位置合わせ用の計算機ホログラムに加えて、測定用ホロ
グラムに対する被検査非球面の正しい設置位置を確認す
る為の被検物位置出し計算機ホログラムを設けた平板を
使用し、干渉計を使用してガラス平板の位置合わせ、被
検面の適切な位置設定、被検面の検査を行う。
体、特に非球面の形状測定を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計測方法を提供
すること。 【構成】 透明な平板上に被検査非球面の等価波面を発
生する測定用計算機ホログラムと、干渉計に対する基板
位置合わせ用の計算機ホログラムに加えて、測定用ホロ
グラムに対する被検査非球面の正しい設置位置を確認す
る為の被検物位置出し計算機ホログラムを設けた平板を
使用し、干渉計を使用してガラス平板の位置合わせ、被
検面の適切な位置設定、被検面の検査を行う。
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
て被検物体、特に非球面の形状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
た計測方法に関するものである。
て被検物体、特に非球面の形状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被測定面（非球面）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被測定面（非球面）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】従来、計算機ホログラムを使用する測定の
場合、測定用ガラス基板上には測定用の計算機ホログラ
ムのみが描画されている場合があった。又本出願人は特
開平5-157532号公報において同一ガラス基板上に測定用
の計算機ホログラムに加えてガラス基板の位置合わせ用
の計算機ホログラムを設け、測定に際しては、まず基板
位置合わせ用の計算機ホログラムを使用して干渉計に対
してガラス基板の位置合わせを行い、しかる後に基板を
その基板面に沿って所定量移動して測定用の計算機ホロ
グラムを所定位置にセットし、非球面の形状を測定して
いる。
場合、測定用ガラス基板上には測定用の計算機ホログラ
ムのみが描画されている場合があった。又本出願人は特
開平5-157532号公報において同一ガラス基板上に測定用
の計算機ホログラムに加えてガラス基板の位置合わせ用
の計算機ホログラムを設け、測定に際しては、まず基板
位置合わせ用の計算機ホログラムを使用して干渉計に対
してガラス基板の位置合わせを行い、しかる後に基板を
その基板面に沿って所定量移動して測定用の計算機ホロ
グラムを所定位置にセットし、非球面の形状を測定して
いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ようにガラス基板上に測定用計算ホログラムと同ガラス
基板の位置合わせ用の計算機ホログラムのみが設けられ
ている場合には、被検物を測定装置にセットするのに機
械的な位置精度により被検物の位置出しを行う方法しか
なかった。しかしながら機械的な位置精度で被検査面を
正しい位置をセットするには一般的に精度不足であり、
被検査面の製作誤差を正確に観察、測定することは困難
であった。
ようにガラス基板上に測定用計算ホログラムと同ガラス
基板の位置合わせ用の計算機ホログラムのみが設けられ
ている場合には、被検物を測定装置にセットするのに機
械的な位置精度により被検物の位置出しを行う方法しか
なかった。しかしながら機械的な位置精度で被検査面を
正しい位置をセットするには一般的に精度不足であり、
被検査面の製作誤差を正確に観察、測定することは困難
であった。
【０００８】本発明は、透明な平板の面上に目的の異な
る計算機ホログラムを複数個形成し、この計算機ホログ
ラムを有する平板を用いて、該平板の位置合わせ、被検
物をセットする被検物セット治具の位置出し、測定用計
算機ホログラムの位置合わせ及び被検査面の位置出しが
容易に、且つ正確に行え、従って被検査面としての非球
面の製作誤差を容易に且つ高精度で観察、測定できる計
算機ホログラムを有する平板及びそれを用いた計測方法
を提供することを目的としている。
る計算機ホログラムを複数個形成し、この計算機ホログ
ラムを有する平板を用いて、該平板の位置合わせ、被検
物をセットする被検物セット治具の位置出し、測定用計
算機ホログラムの位置合わせ及び被検査面の位置出しが
容易に、且つ正確に行え、従って被検査面としての非球
面の製作誤差を容易に且つ高精度で観察、測定できる計
算機ホログラムを有する平板及びそれを用いた計測方法
を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の計算機ホログラ
ムを有する平板は、 （１−１） 透明な平板の面上に被検査面を計測する為
の波面を所定の入射光波面に対して発生させる透過型の
測定用計算機ホログラム及び該測定用計算機ホログラム
に対する該被検査面の適切な位置を設定する為の透過回
折光を発生する透過型の被検物位置出し計算機ホログラ
ムを形成していることを特徴としている。特に、（１−
１−１） 前記被検物位置出しホログラムは所定の入射
波面に対して球面波面を発生すること、（１−１−２）
前記平板の面上に前記入射光波面の位相共役波面を有
する回折光束を発生する反射型の計算機ホログラムを形
成している、等を特長としている。
ムを有する平板は、 （１−１） 透明な平板の面上に被検査面を計測する為
の波面を所定の入射光波面に対して発生させる透過型の
測定用計算機ホログラム及び該測定用計算機ホログラム
に対する該被検査面の適切な位置を設定する為の透過回
折光を発生する透過型の被検物位置出し計算機ホログラ
ムを形成していることを特徴としている。特に、（１−
１−１） 前記被検物位置出しホログラムは所定の入射
波面に対して球面波面を発生すること、（１−１−２）
前記平板の面上に前記入射光波面の位相共役波面を有
する回折光束を発生する反射型の計算機ホログラムを形
成している、等を特長としている。
【００１０】又、本発明の計測方法は、 （１−２） 透明な平板の面上に被検査面を計測する為
の波面を所定の入射光波面に対して発生させる透過型の
測定用計算機ホログラム及び該測定用計算機ホログラム
に対する該被検査面の適切な位置を設定する為の球面波
の透過回折光を発生する透過型の被検物位置出し計算機
ホログラムを形成している計算機ホログラムを有する平
板を使用し、該被検査面の適切な位置を設定する際に、
被検査面を有する被検物体を保持する治具上、もしくは
該治具から所定の関係にある位置に、球面もしくは平面
の反射面を設定して、被検物位置出し計算機ホログラム
を用いて該球面もしくは平面を適切な位置に位置合わせ
をした後、該平板を所定量移動させて測定用計算機ホロ
グラムを位置合わせし、該被検査面の測定を行うことを
特徴としている。
の波面を所定の入射光波面に対して発生させる透過型の
測定用計算機ホログラム及び該測定用計算機ホログラム
に対する該被検査面の適切な位置を設定する為の球面波
の透過回折光を発生する透過型の被検物位置出し計算機
ホログラムを形成している計算機ホログラムを有する平
板を使用し、該被検査面の適切な位置を設定する際に、
被検査面を有する被検物体を保持する治具上、もしくは
該治具から所定の関係にある位置に、球面もしくは平面
の反射面を設定して、被検物位置出し計算機ホログラム
を用いて該球面もしくは平面を適切な位置に位置合わせ
をした後、該平板を所定量移動させて測定用計算機ホロ
グラムを位置合わせし、該被検査面の測定を行うことを
特徴としている。
【００１１】特に、（１−２−１） 前記平板に入射光
波面に対して位相共役波面をなす反射回折光を発生する
基板位置合わせ計算機ホログラムにより前記平板の位置
を設定した後に該平板を所定量移動して被検物の位置出
しを行うこと等を特徴としている。
波面に対して位相共役波面をなす反射回折光を発生する
基板位置合わせ計算機ホログラムにより前記平板の位置
を設定した後に該平板を所定量移動して被検物の位置出
しを行うこと等を特徴としている。
【００１２】
【実施例】図１〜図３は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
略図である。図中１は被検レンズ（被検物）であり、１
ａは被検物１の被検査面としての非球面（被検査面）で
ある。１０１は本発明の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上に描画している非球面測定用の測定用計算機ホロ
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は被検査面としての非球
面１ａの位置出しをする為の被検物位置出し計算機ホロ
グラム（以後「被検物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５ａ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、７は結像レンズ、８はＣＣ
Ｄカメラ、９はレーザー光源、１０はコリメーター、１
１はガラス基板２上に描画している基板位置合わせ用の
基板位置合わせ計算機ホログラム（以後「基板位置合わ
せホログラム」と略称する）であり、１１0 はその中心
である。２０は被検物セット治具であり、不図示の治具
取り付け台に取り付けて使用する。１２は被検査面１ａ
の位置出しを行う際に補助として使用する球面レンズで
あり、１２ａは位置出しに使用する球面である。球面レ
ンズ１２は部材１３にマウントして位置出し治具１４を
構成している。
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
略図である。図中１は被検レンズ（被検物）であり、１
ａは被検物１の被検査面としての非球面（被検査面）で
ある。１０１は本発明の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上に描画している非球面測定用の測定用計算機ホロ
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は被検査面としての非球
面１ａの位置出しをする為の被検物位置出し計算機ホロ
グラム（以後「被検物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５ａ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、７は結像レンズ、８はＣＣ
Ｄカメラ、９はレーザー光源、１０はコリメーター、１
１はガラス基板２上に描画している基板位置合わせ用の
基板位置合わせ計算機ホログラム（以後「基板位置合わ
せホログラム」と略称する）であり、１１0 はその中心
である。２０は被検物セット治具であり、不図示の治具
取り付け台に取り付けて使用する。１２は被検査面１ａ
の位置出しを行う際に補助として使用する球面レンズで
あり、１２ａは位置出しに使用する球面である。球面レ
ンズ１２は部材１３にマウントして位置出し治具１４を
構成している。
【００１３】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。
【００１４】図４は本発明の計算機ホログラムを有する
平板の実施例１の説明図である。本実施例では図に示す
ようにガラス基板２上に基板位置合わせホログラム１１
と測定用ホログラム３と本発明の特徴である被検物位置
出しホログラム４とを設けている。
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上に基板位置合わせホログラム１１
と測定用ホログラム３と本発明の特徴である被検物位置
出しホログラム４とを設けている。
【００１５】本実施例による非球面形状の測定方法につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１６】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。
まず図１にしめすように基板位置合わせホログラム１１
を集光レンズ５に対しておおよそ正しい位置にセットす
る。そして干渉計１００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（参照波）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。
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。
まず図１にしめすように基板位置合わせホログラム１１
を集光レンズ５に対しておおよそ正しい位置にセットす
る。そして干渉計１００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（参照波）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。
【００１７】集光レンズ５を透過した収束球面波光束
（参照波）は基板位置合わせホログラム１１に入射す
る。入射した光束は上記ホログラム１１により反射回折
し、その内のある次数の回折光束は上記ホログラム１１
への入射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。
（参照波）は基板位置合わせホログラム１１に入射す
る。入射した光束は上記ホログラム１１により反射回折
し、その内のある次数の回折光束は上記ホログラム１１
への入射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。
【００１８】この干渉縞を観察しながらガラス基板２の
位置及び傾きを調節し、干渉縞をヌルの状態（干渉縞が
ない状態）にする。ヌル干渉縞の状態が達成されれば基
板位置合わせホログラム１１を参照波に対して正確に位
置合わせしていることになる。即ちガラス基板２を干渉
計１００に対して正しい位置にセットしている。
位置及び傾きを調節し、干渉縞をヌルの状態（干渉縞が
ない状態）にする。ヌル干渉縞の状態が達成されれば基
板位置合わせホログラム１１を参照波に対して正確に位
置合わせしていることになる。即ちガラス基板２を干渉
計１００に対して正しい位置にセットしている。
【００１９】次に被検物の位置出しを行う。上記の手順
でガラス基板２を干渉計１００に対して正しい位置にセ
ットした後、ガラス基板２を機械的にずらして基板位置
合わせホログラム１１の在った位置に被検物位置出しホ
ログラム４をセットする（図２）。これはガラス基板上
での両ホログラム４、１１の位置関係が予め分かってい
るので、その位置関係に基づきホログラム面内でガラス
基板２をシフトさせ、被検物位置出しホログラム４の中
心４0 を基板位置合わせホログラム１１の中心１１0 が
在った位置に設定すれば良い。以上の作業によって被検
物位置出しホログラム４は干渉計１００に対して正しい
位置にセットしている。
でガラス基板２を干渉計１００に対して正しい位置にセ
ットした後、ガラス基板２を機械的にずらして基板位置
合わせホログラム１１の在った位置に被検物位置出しホ
ログラム４をセットする（図２）。これはガラス基板上
での両ホログラム４、１１の位置関係が予め分かってい
るので、その位置関係に基づきホログラム面内でガラス
基板２をシフトさせ、被検物位置出しホログラム４の中
心４0 を基板位置合わせホログラム１１の中心１１0 が
在った位置に設定すれば良い。以上の作業によって被検
物位置出しホログラム４は干渉計１００に対して正しい
位置にセットしている。
【００２０】次に、図２に示すように被検物セット治具
２０に球面レンズ１２をマウントしている位置出し治具
１４を取り付け、被検物位置出しホログラム４の後方の
治具取り付け台（不図示）にセットする。この状態で干
渉計１００を動作させれば集光レンズ５から参照波が射
出して被検物位置出しホログラム４に入射して透過回折
光を発生する。本発明ではその内の特定の次数の回折光
束を使用する。この光束は収束球面波であり、もし被検
物セット治具２０が正しい位置に設定されておれば球面
１２ａに垂直に入射する光束である。
２０に球面レンズ１２をマウントしている位置出し治具
１４を取り付け、被検物位置出しホログラム４の後方の
治具取り付け台（不図示）にセットする。この状態で干
渉計１００を動作させれば集光レンズ５から参照波が射
出して被検物位置出しホログラム４に入射して透過回折
光を発生する。本発明ではその内の特定の次数の回折光
束を使用する。この光束は収束球面波であり、もし被検
物セット治具２０が正しい位置に設定されておれば球面
１２ａに垂直に入射する光束である。
【００２１】そしてこの光束は球面１２ａに入射し、反
射された光束はそのまま被検物位置出しホログラム４に
再び戻り、再び透過回折光を発生し、その内の特定の次
数の回折光束が集光レンズ５、ビームスプリッター６、
結像レンズ７を介してＣＣＤカメラ８に達する。この光
束は参照光束である。
射された光束はそのまま被検物位置出しホログラム４に
再び戻り、再び透過回折光を発生し、その内の特定の次
数の回折光束が集光レンズ５、ビームスプリッター６、
結像レンズ７を介してＣＣＤカメラ８に達する。この光
束は参照光束である。
【００２２】この参照光束の波面と集光レンズ５の参照
面５ａで反射した来た基準光束の波面が干渉し、ＣＣＤ
カメラ８上で干渉縞が観察される。
面５ａで反射した来た基準光束の波面が干渉し、ＣＣＤ
カメラ８上で干渉縞が観察される。
【００２３】この干渉縞を観察しながら被検物セット治
具２０の位置等を調節し、干渉縞をヌルの状態にする。
ヌル干渉縞の状態が達成されれば被検物セット治具２０
を被検物位置出しホログラム４に対して正確に位置出し
したことになる。
具２０の位置等を調節し、干渉縞をヌルの状態にする。
ヌル干渉縞の状態が達成されれば被検物セット治具２０
を被検物位置出しホログラム４に対して正確に位置出し
したことになる。
【００２４】最後に、被検査面１ａの検査を行う。その
手順は次のとおりである。上記の手順でガラス基板２に
対して被検物セット治具２０を正しい位置にセットした
後、ガラス基板２を機械的にずらして被検物位置出しホ
ログラム４の在った位置に測定用ホログラム３をセット
する（図３）。これはガラス基板上での両ホログラムの
位置関係が予め分かっているので、その位置関係に基づ
きホログラム面内でガラス基板２をシフトさせ、測定用
ホログラム３の中心３0 を被検物位置出しホログラム４
の中心４0 が在った位置に設定すれば良い。以上の作業
によって測定用ホログラム３は干渉計１００に対して正
しい位置にセットしている。
手順は次のとおりである。上記の手順でガラス基板２に
対して被検物セット治具２０を正しい位置にセットした
後、ガラス基板２を機械的にずらして被検物位置出しホ
ログラム４の在った位置に測定用ホログラム３をセット
する（図３）。これはガラス基板上での両ホログラムの
位置関係が予め分かっているので、その位置関係に基づ
きホログラム面内でガラス基板２をシフトさせ、測定用
ホログラム３の中心３0 を被検物位置出しホログラム４
の中心４0 が在った位置に設定すれば良い。以上の作業
によって測定用ホログラム３は干渉計１００に対して正
しい位置にセットしている。
【００２５】次いで、被検物セット治具２０から位置出
し治具１４を取り外し、図３に示すように被検物１を取
り付ける。もともと、被検物セット治具２０に位置出し
治具１４を取り付けて被検物位置出しホログラム４によ
って球面１２ａの位置出しを行った場合、被検物位置出
しホログラム４を測定用ホログラム３に換え、被検物セ
ット治具２０の位置はそのままにして位置出し治具１４
に換って被検物１をセットすれば被検査面１ａは測定用
ホログラム３からの測定光束に対して所定の位置に設定
されるように構成している。そこで今の場合、被検査面
１ａは自動的に測定用ホログラム３に対して正しい位置
にセットされていることになる。
し治具１４を取り外し、図３に示すように被検物１を取
り付ける。もともと、被検物セット治具２０に位置出し
治具１４を取り付けて被検物位置出しホログラム４によ
って球面１２ａの位置出しを行った場合、被検物位置出
しホログラム４を測定用ホログラム３に換え、被検物セ
ット治具２０の位置はそのままにして位置出し治具１４
に換って被検物１をセットすれば被検査面１ａは測定用
ホログラム３からの測定光束に対して所定の位置に設定
されるように構成している。そこで今の場合、被検査面
１ａは自動的に測定用ホログラム３に対して正しい位置
にセットされていることになる。
【００２６】以上の動作を行った後、干渉計１００を動
作させれば、集光レンズ５から参照波が射出して測定用
ホログラム３に入射して透過回折光を発生する。本発明
ではその内の特定の次数の回折光束を使用する。この光
束は設計非球面の等価波面を形成する収束波であり、も
し被検査面１ａに製作誤差が無ければ被検査面１ａに垂
直に入射する光束である。
作させれば、集光レンズ５から参照波が射出して測定用
ホログラム３に入射して透過回折光を発生する。本発明
ではその内の特定の次数の回折光束を使用する。この光
束は設計非球面の等価波面を形成する収束波であり、も
し被検査面１ａに製作誤差が無ければ被検査面１ａに垂
直に入射する光束である。
【００２７】そしてこの光束は被検査面１ａに入射し、
反射された光束はそのまま測定用ホログラム３に再び戻
り、再び透過回折光を発生し、その内の特定の次数の回
折光束が集光レンズ５、ビームスプリッター６、結像レ
ンズ７を介してＣＣＤカメラ８に達する。この光束は測
定光束である。 この測定光束の波面と集光レンズ５の
参照面５ａで反射した来た基準光束の波面が干渉し、Ｃ
ＣＤカメラ８上で干渉縞が観察される。被検査面１ａに
製作誤差がなければ測定用ホログラム３に戻ってくる光
束は被検査面１ａの入射光束の位相共役波となってお
り、測定用ホログラム３で再回折した光が参照波の位相
共役波となってＣＣＤカメラ８上ではヌルの干渉縞が形
成される。被検査面１ａに製作誤差があればそれが測定
光束の波面の乱れとなってＣＣＤカメラ８上で干渉縞と
して観察される。
反射された光束はそのまま測定用ホログラム３に再び戻
り、再び透過回折光を発生し、その内の特定の次数の回
折光束が集光レンズ５、ビームスプリッター６、結像レ
ンズ７を介してＣＣＤカメラ８に達する。この光束は測
定光束である。 この測定光束の波面と集光レンズ５の
参照面５ａで反射した来た基準光束の波面が干渉し、Ｃ
ＣＤカメラ８上で干渉縞が観察される。被検査面１ａに
製作誤差がなければ測定用ホログラム３に戻ってくる光
束は被検査面１ａの入射光束の位相共役波となってお
り、測定用ホログラム３で再回折した光が参照波の位相
共役波となってＣＣＤカメラ８上ではヌルの干渉縞が形
成される。被検査面１ａに製作誤差があればそれが測定
光束の波面の乱れとなってＣＣＤカメラ８上で干渉縞と
して観察される。
【００２８】本実施例では以上の手順により、ガラス基
板２の位置あわせ、被検物１をセットする被検物セット
治具２０の位置出し、測定用ホログラム３の位置合わせ
及び被検査面１ａの位置出しが容易に、且つ正確に行え
る。従って非球面の製作誤差の観察、測定が高精度で短
時間に実施できる。
板２の位置あわせ、被検物１をセットする被検物セット
治具２０の位置出し、測定用ホログラム３の位置合わせ
及び被検査面１ａの位置出しが容易に、且つ正確に行え
る。従って非球面の製作誤差の観察、測定が高精度で短
時間に実施できる。
【００２９】図５は本発明の計算機ホログラムを有する
平板を用いた計測方法の実施例２の説明図である。本実
施例の計測方法が実施例１と異なるところは被検物の位
置出しの部分であり、その他の構成は同じである。即
ち、本実施例では位置出し治具１７は小さい平面鏡（平
面ガラスでも良い）１５を部材１６にマウントして構成
している。そしてこの位置出し治具１７は被検物セット
治具２０に取り付けて使用する。更に、被検物位置出し
ホログラム４も後記のように実施例１とは異なってい
る。
平板を用いた計測方法の実施例２の説明図である。本実
施例の計測方法が実施例１と異なるところは被検物の位
置出しの部分であり、その他の構成は同じである。即
ち、本実施例では位置出し治具１７は小さい平面鏡（平
面ガラスでも良い）１５を部材１６にマウントして構成
している。そしてこの位置出し治具１７は被検物セット
治具２０に取り付けて使用する。更に、被検物位置出し
ホログラム４も後記のように実施例１とは異なってい
る。
【００３０】本実施例では位置出し治具１７を被検物セ
ット治具２０にセットした場合の平面鏡１５のミラー面
１５ａの位置は、被検物１を被検物セット治具２０にセ
ットした場合の被検面の頂点の位置と同じになるように
位置出し治具１７を構成している。
ット治具２０にセットした場合の平面鏡１５のミラー面
１５ａの位置は、被検物１を被検物セット治具２０にセ
ットした場合の被検面の頂点の位置と同じになるように
位置出し治具１７を構成している。
【００３１】本実施例による測定手順は次のとおりであ
る。被検物位置出しホログラム４を干渉計１００に対し
て正しい位置にセットした後、被検物セット治具２０に
位置出し治具１７を取り付け、被検物位置出しホログラ
ム４の後方の治具取り付け台にセットする。この状態で
干渉計を動作させれば集光レンズ５から参照波が射出し
て被検物位置出しホログラム４に入射して透過回折光を
発生する。本発明ではその内の特定の次数の回折光束を
使用する。この光束は収束球面波であり、もし被検物セ
ット治具２０が正しい位置に設定されておればミラー面
１５ａ上の１点に結像する光束である。
る。被検物位置出しホログラム４を干渉計１００に対し
て正しい位置にセットした後、被検物セット治具２０に
位置出し治具１７を取り付け、被検物位置出しホログラ
ム４の後方の治具取り付け台にセットする。この状態で
干渉計を動作させれば集光レンズ５から参照波が射出し
て被検物位置出しホログラム４に入射して透過回折光を
発生する。本発明ではその内の特定の次数の回折光束を
使用する。この光束は収束球面波であり、もし被検物セ
ット治具２０が正しい位置に設定されておればミラー面
１５ａ上の１点に結像する光束である。
【００３２】そしてこの光束はミラー面１５ａに結像
し、そこで反射された光束はそのまま被検物位置出しホ
ログラム４に再び戻り、再び透過回折光を発生し、その
内の特定の次数の回折光束が集光レンズ５、ビームスプ
リッター６、結像レンズ７を介してＣＣＤカメラ８に達
する。この光束は参照光束である。
し、そこで反射された光束はそのまま被検物位置出しホ
ログラム４に再び戻り、再び透過回折光を発生し、その
内の特定の次数の回折光束が集光レンズ５、ビームスプ
リッター６、結像レンズ７を介してＣＣＤカメラ８に達
する。この光束は参照光束である。
【００３３】この参照光束の波面と集光レンズ５の参照
面５ａで反射した来た基準光束の波面が干渉し、ＣＣＤ
カメラ８上で干渉縞が観察される。
面５ａで反射した来た基準光束の波面が干渉し、ＣＣＤ
カメラ８上で干渉縞が観察される。
【００３４】この干渉縞を観察しながら被検物セット治
具２０の位置等を調節し、干渉縞をヌルの状態にする。
ヌル干渉縞の状態が達成されればミラー面１５ａを被検
物位置出しホログラム４の結像点にセットしたことにな
り、被検物セット治具２０を被検物位置出しホログラム
４に対して正確に位置出ししたことになる。 この後、
被検物位置出しホログラム４の在った位置に測定用ホロ
グラム３をシフトし、被検物セット治具２０から位置出
し治具１７を取り外し、被検物１を被検物セット治具２
０にセットすれば被検査面１ａは測定用ホログラム３に
対して正しい位置にセットされている。
具２０の位置等を調節し、干渉縞をヌルの状態にする。
ヌル干渉縞の状態が達成されればミラー面１５ａを被検
物位置出しホログラム４の結像点にセットしたことにな
り、被検物セット治具２０を被検物位置出しホログラム
４に対して正確に位置出ししたことになる。 この後、
被検物位置出しホログラム４の在った位置に測定用ホロ
グラム３をシフトし、被検物セット治具２０から位置出
し治具１７を取り外し、被検物１を被検物セット治具２
０にセットすれば被検査面１ａは測定用ホログラム３に
対して正しい位置にセットされている。
【００３５】本実施例では実施例１のように工数の掛か
る面の良い球面レンズに代わって簡単に作成できる小さ
な平面ミラーで測定できる利点がある。特に、本実施例
は被検面１ａをその光軸方向だけについて位置設定する
場合に有効である。
る面の良い球面レンズに代わって簡単に作成できる小さ
な平面ミラーで測定できる利点がある。特に、本実施例
は被検面１ａをその光軸方向だけについて位置設定する
場合に有効である。
【００３６】図６は本発明の計算機ホログラムを有する
平板を用いた計測方法の実施例３の説明図である。本実
施例の計測方法が実施例２と異なるところは、被検物の
位置出しに際して実施例２では平面ミラー１３を被検査
面の位置に対応する場所に置き、被検物セット治具の位
置出しをしたが本実施例では被検物１を被検物セット治
具２０にセットして、被検物の非球面１ａそのもので位
置出しをするところであり、その他の構成は同じであ
る。
平板を用いた計測方法の実施例３の説明図である。本実
施例の計測方法が実施例２と異なるところは、被検物の
位置出しに際して実施例２では平面ミラー１３を被検査
面の位置に対応する場所に置き、被検物セット治具の位
置出しをしたが本実施例では被検物１を被検物セット治
具２０にセットして、被検物の非球面１ａそのもので位
置出しをするところであり、その他の構成は同じであ
る。
【００３７】実施例３は実施例２で挙げた平面ミラー１
３の必要がなく、直接被検物の位置出しを行うことがで
きる。
３の必要がなく、直接被検物の位置出しを行うことがで
きる。
【００３８】実施例２と実施例３は同じ原理で被検物の
位置出しを行っているが、実施例２が面の良い平面ミラ
ー１３を使用するので位置出しが極めて容易という利点
がある。従って、被検物の非球面の平滑度、面形状に応
じて実施例２もしくは実施例３を選択すれば良い。
位置出しを行っているが、実施例２が面の良い平面ミラ
ー１３を使用するので位置出しが極めて容易という利点
がある。従って、被検物の非球面の平滑度、面形状に応
じて実施例２もしくは実施例３を選択すれば良い。
【００３９】
【発明の効果】本発明の計算機ホログラムを有する平板
は、被検査面としての非球面の等価波面を発生する測定
用ホログラムと基板位置合わせホログラムに加えて、測
定用ホログラムに対する被検査面の正しい設置位置を確
認する為の被検物位置出しホログラムを設けている。
は、被検査面としての非球面の等価波面を発生する測定
用ホログラムと基板位置合わせホログラムに加えて、測
定用ホログラムに対する被検査面の正しい設置位置を確
認する為の被検物位置出しホログラムを設けている。
【００４０】本発明の計算機ホログラムを有する平板を
用いた計測方法は、かかる計算機ホログラムを有する平
板を使用するので、ガラス基板２の位置合わせ、被検物
１をセットする被検物セット治具２０の位置出し、測定
用ホログラム３の位置合わせ及び被検査面１ａの位置出
しが容易に、且つ正確に行える。
用いた計測方法は、かかる計算機ホログラムを有する平
板を使用するので、ガラス基板２の位置合わせ、被検物
１をセットする被検物セット治具２０の位置出し、測定
用ホログラム３の位置合わせ及び被検査面１ａの位置出
しが容易に、且つ正確に行える。
【００４１】従って被検査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。
を容易に且つ高精度で観察、測定できる。
【００４２】また、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。
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。
【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の説明図ガラス基板の位置合わ
せ説明図
いた計測方法の実施例１の説明図ガラス基板の位置合わ
せ説明図
【図２】 実施例１の説明図被検物の位置出しの説明図
【図３】 実施例１の説明図非球面検査の説明図
【図４】 本発明の計算機ホログラムを有する平板の説
明図
明図
【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の説明図
いた計測方法の実施例２の説明図
【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の説明図
いた計測方法の実施例３の説明図
１ 被検レンズ（被検物） １ａ 被検査非球面（被検面） 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 被検物の位置出し用の計算機ホログラム （被検物位置出しホログラム） ５ 集光レンズ ６ ビームスプリッタ ７ 結像レンズ ８ ＣＣＤカメラ ９ レーザ光源 １０ コリメータ １１ ガラス基板の位置出し用の計算機ホログラム （基板位置合わせホログラム） １２ 球面レンズ １３ 球面レンズマウント部材 １５ 平面鏡 １５ａ ミラー面 １６ 平面ミラーマウント部材 １４、１７ 位置出し治具 ２０ 被検物セット治具 １００ 干渉計 １０１ 計算機ホログラムを有する平板
Claims (5)
- 【請求項１】 透明な平板の面上に被検査面を計測する
為の波面を所定の入射光波面に対して発生させる透過型
の測定用計算機ホログラム及び該測定用計算機ホログラ
ムに対する該被検査面の適切な位置を設定する為の透過
回折光を発生する透過型の被検物位置出し計算機ホログ
ラムを形成してい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】 前記被検物位置出しホログラムは所定の
入射波面に対して球面波面を発生することを特徴とする
請求項１の計算機ホログラムを有する平板。 - 【請求項３】 前記平板の面上に前記入射光波面の位相
共役波面を有する回折光束を発生する反射型の計算機ホ
ログラムを形成し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】 透明な平板の面上に被検査面を計測する
為の波面を所定の入射光波面に対して発生させる透過型
の測定用計算機ホログラム及び該測定用計算機ホログラ
ムに対する該被検査面の適切な位置を設定する為の球面
波の透過回折光を発生する透過型の被検物位置出し計算
機ホログラムを形成している計算機ホログラムを有する
平板を使用し、 該被検査面の適切な位置を設定する際に、被検査面を有
する被検物体を保持する治具上、もしくは該治具から所
定の関係にある位置に、球面もしくは平面の反射面を設
定して、被検物位置出し計算機ホログラムを用いて該球
面もしくは平面を適切な位置に位置合わせをした後、該
平板を所定量移動させて測定用計算機ホログラムを位置
合わせし、該被検査面の測定を行うことを特徴とする計
測方法。 - 【請求項５】 前記平板に入射光波面に対して位相共役
波面をなす反射回折光を発生する基板位置合わせ計算機
ホログラムにより前記平板の位置を設定した後に該平板
を所定量移動して被検物の位置出しを行うことを特徴と
する請求項４の計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16877294A JPH0814854A (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | 計算機ホログラムを有する平板及びそれを用いた計測 方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16877294A JPH0814854A (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | 計算機ホログラムを有する平板及びそれを用いた計測 方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0814854A true JPH0814854A (ja) | 1996-01-19 |
Family
ID=15874179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16877294A Pending JPH0814854A (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | 計算機ホログラムを有する平板及びそれを用いた計測 方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0814854A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100449711B1 (ko) * | 2001-12-21 | 2004-09-22 | 삼성전자주식회사 | 오목면과 홀로그램을 가지는 비구면 측정장치 및 방법 |
| JP2005315850A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-11-10 | Kgt Inc | 三次元位置計測装置 |
| CN107782254A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-03-09 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种混合补偿式子孔径拼接面形检测方法 |
| JP2020512586A (ja) * | 2017-03-21 | 2020-04-23 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | メトロロジターゲット |
-
1994
- 1994-06-28 JP JP16877294A patent/JPH0814854A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100449711B1 (ko) * | 2001-12-21 | 2004-09-22 | 삼성전자주식회사 | 오목면과 홀로그램을 가지는 비구면 측정장치 및 방법 |
| JP2005315850A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-11-10 | Kgt Inc | 三次元位置計測装置 |
| JP2020512586A (ja) * | 2017-03-21 | 2020-04-23 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | メトロロジターゲット |
| CN107782254A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-03-09 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种混合补偿式子孔径拼接面形检测方法 |
| CN107782254B (zh) * | 2017-09-29 | 2019-05-21 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种混合补偿式子孔径拼接面形检测方法 |
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