JPH10206110A - 干渉計 - Google Patents
干渉計Info
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- JPH10206110A JPH10206110A JP9026173A JP2617397A JPH10206110A JP H10206110 A JPH10206110 A JP H10206110A JP 9026173 A JP9026173 A JP 9026173A JP 2617397 A JP2617397 A JP 2617397A JP H10206110 A JPH10206110 A JP H10206110A
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- reflected
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Abstract
(57)【要約】
【課題】被測定面の絶対形状を算出できるように、被測
定面の表面形状と参照面の表面形状との和を測定するこ
とができ、さらには小型化を可能とする干渉計を提供す
ることを課題とする。 【解決手段】レーザー光源からのレーザー光をビームス
プリッターに入射し、ビームスプリッターを透過し又は
反射したレーザー光を測定光とし、ビームスプリッター
によって反射し又は透過したレーザー光を参照光とする
干渉計において、測定光を被測定面と参照面との双方に
よって反射させた後に受光面に入射し、参照光を受光面
に直接入射し、受光面上で測定光と参照光とを干渉させ
たことを特徴とする。
定面の表面形状と参照面の表面形状との和を測定するこ
とができ、さらには小型化を可能とする干渉計を提供す
ることを課題とする。 【解決手段】レーザー光源からのレーザー光をビームス
プリッターに入射し、ビームスプリッターを透過し又は
反射したレーザー光を測定光とし、ビームスプリッター
によって反射し又は透過したレーザー光を参照光とする
干渉計において、測定光を被測定面と参照面との双方に
よって反射させた後に受光面に入射し、参照光を受光面
に直接入射し、受光面上で測定光と参照光とを干渉させ
たことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光の干渉を利用し
た干渉計に関し、特に被測定面の表面形状を測定するこ
とができる干渉計に関する。
た干渉計に関し、特に被測定面の表面形状を測定するこ
とができる干渉計に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来よりレンズ面、ミラー面の形状を測
定する干渉計としては、トワイマン−グリーン干渉計や
フィゾー干渉計が知られている。図５に従来のトワイマ
ン−グリーン干渉計の概略図を示す。本従来例のトワイ
マン−グリーン干渉計では、被測定面１と参照面２とを
Ｌ字状に配置し、ビームスプリッター３が被測定面１の
法線方向と参照面２の法線方向を２等分する方向となる
ようにビームスプリッター３を配置している。不図示の
レーザー光源からのレーザー光はビームスプリッター３
によって反射された測定光と、透過した参照光に分けら
れる。この測定光は被測定面１によって反射されビーム
スプリッター３に戻り、ビームスプリッター３を透過し
たのちＣＣＤカメラ５の受光面上に入射する。一方、参
照光は参照面２によって反射されてビームスプリッター
３に戻り、ビームスプリッター３により反射されたのち
ＣＣＤカメラ５の受光面上に入射する。この測定光と参
照光とをＣＣＤカメラ５の受光面上で干渉させることに
より、被測定面１の形状を測定する。
定する干渉計としては、トワイマン−グリーン干渉計や
フィゾー干渉計が知られている。図５に従来のトワイマ
ン−グリーン干渉計の概略図を示す。本従来例のトワイ
マン−グリーン干渉計では、被測定面１と参照面２とを
Ｌ字状に配置し、ビームスプリッター３が被測定面１の
法線方向と参照面２の法線方向を２等分する方向となる
ようにビームスプリッター３を配置している。不図示の
レーザー光源からのレーザー光はビームスプリッター３
によって反射された測定光と、透過した参照光に分けら
れる。この測定光は被測定面１によって反射されビーム
スプリッター３に戻り、ビームスプリッター３を透過し
たのちＣＣＤカメラ５の受光面上に入射する。一方、参
照光は参照面２によって反射されてビームスプリッター
３に戻り、ビームスプリッター３により反射されたのち
ＣＣＤカメラ５の受光面上に入射する。この測定光と参
照光とをＣＣＤカメラ５の受光面上で干渉させることに
より、被測定面１の形状を測定する。
【０００３】さらに図６に従来のフィゾー干渉計の概略
図を示す。本従来例のフィゾー干渉計では、被測定面１
と参照面２とを平行に対向して配置し、被測定面１及び
参照面２に対して光源側にビームスプリッター３を配置
し、且つビームスプリッター３が被測定面１と参照面２
の法線方向と４５°に交差するようにビームスプリッタ
ー３を配置している。不図示のレーザー光源からのレー
ザー光はビームスプリッター３を透過し、参照面２を透
過する測定光と、参照面２で反射されビームスプリッタ
ー３に戻る参照光とに分けられる。測定光は、被測定面
１で反射されたのち参照面２を透過してビームスプリッ
ター３に戻る。この測定光と参照光は、ビームスプリッ
ター３により反射されてＣＣＤカメラ５の受光面に入射
し、この受光面上で干渉することにより、被測定面１の
表面形状を測定する。
図を示す。本従来例のフィゾー干渉計では、被測定面１
と参照面２とを平行に対向して配置し、被測定面１及び
参照面２に対して光源側にビームスプリッター３を配置
し、且つビームスプリッター３が被測定面１と参照面２
の法線方向と４５°に交差するようにビームスプリッタ
ー３を配置している。不図示のレーザー光源からのレー
ザー光はビームスプリッター３を透過し、参照面２を透
過する測定光と、参照面２で反射されビームスプリッタ
ー３に戻る参照光とに分けられる。測定光は、被測定面
１で反射されたのち参照面２を透過してビームスプリッ
ター３に戻る。この測定光と参照光は、ビームスプリッ
ター３により反射されてＣＣＤカメラ５の受光面に入射
し、この受光面上で干渉することにより、被測定面１の
表面形状を測定する。
【０００４】さらに図７に凸球面の表面形状を測定する
場合の従来のトワイマン−グリーン干渉計の概略図を示
す。本トワイマン−グリーン干渉計では、図５で示した
トワイマン−グリーン干渉計と構成は同じであるが、被
測定凸球面の曲率中心にレーザー光を集光するように、
ビームスプリッター３と被測定凸球面１との間に集光レ
ンズ６を配置している。
場合の従来のトワイマン−グリーン干渉計の概略図を示
す。本トワイマン−グリーン干渉計では、図５で示した
トワイマン−グリーン干渉計と構成は同じであるが、被
測定凸球面の曲率中心にレーザー光を集光するように、
ビームスプリッター３と被測定凸球面１との間に集光レ
ンズ６を配置している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】被測定面の表面形状Ф
test（ｘ，ｙ）と参照面の表面形状Фref（ｘ，ｙ）と
から、被測定面の絶対的な形状Фtest（ｘ，ｙ）を求め
るには、両者の和Фtest（ｘ，ｙ）＋Фref（ｘ，ｙ）
と、差Фtest（ｘ，ｙ）−Фref（ｘ，ｙ）を知る必要
がある。上記トワイマン−グリーン干渉計によれば、被
測定面の表面形状と参照面の表面形状の差Фtest（ｘ，
ｙ）−Фref（ｘ，ｙ）を求めることはできるが、これ
だけでは被測定面の絶対的な形状Фtest（ｘ，ｙ）を知
ることはできない。他方、前記フィゾー干渉計によれ
ば、被測定面の表面形状と参照面の表面形状の和Фtest
＋Фrefを求めることはできるが、参照光は参照面の表
面で反射されるのではなく、参照面の裏面で反射され
る。したがって得られる信号は、被測定面の表面形状と
参照面の裏面形状との和Фtest（ｘ，ｙ）＋Ф
ref（ｘ，−ｙ）となっている。それ故、被測定面の表
面形状と参照面の表面形状の差Фtest（ｘ，ｙ）−Ф
ref（ｘ，ｙ）を別途求めたとしても、被測定面の絶対
的な形状Фtest（ｘ，ｙ）を知ることはできない。また
凸球面や凹球面の表面形状を測定する場合、従来の干渉
計では、高精度な大型の集光レンズ６、大型の結像レン
ズ４、面精度の高い大型の参照面２、及び大型のビーム
スプリッター３が必要であったので、装置の小型化が困
難であった。
test（ｘ，ｙ）と参照面の表面形状Фref（ｘ，ｙ）と
から、被測定面の絶対的な形状Фtest（ｘ，ｙ）を求め
るには、両者の和Фtest（ｘ，ｙ）＋Фref（ｘ，ｙ）
と、差Фtest（ｘ，ｙ）−Фref（ｘ，ｙ）を知る必要
がある。上記トワイマン−グリーン干渉計によれば、被
測定面の表面形状と参照面の表面形状の差Фtest（ｘ，
ｙ）−Фref（ｘ，ｙ）を求めることはできるが、これ
だけでは被測定面の絶対的な形状Фtest（ｘ，ｙ）を知
ることはできない。他方、前記フィゾー干渉計によれ
ば、被測定面の表面形状と参照面の表面形状の和Фtest
＋Фrefを求めることはできるが、参照光は参照面の表
面で反射されるのではなく、参照面の裏面で反射され
る。したがって得られる信号は、被測定面の表面形状と
参照面の裏面形状との和Фtest（ｘ，ｙ）＋Ф
ref（ｘ，−ｙ）となっている。それ故、被測定面の表
面形状と参照面の表面形状の差Фtest（ｘ，ｙ）−Ф
ref（ｘ，ｙ）を別途求めたとしても、被測定面の絶対
的な形状Фtest（ｘ，ｙ）を知ることはできない。また
凸球面や凹球面の表面形状を測定する場合、従来の干渉
計では、高精度な大型の集光レンズ６、大型の結像レン
ズ４、面精度の高い大型の参照面２、及び大型のビーム
スプリッター３が必要であったので、装置の小型化が困
難であった。
【０００６】そこで、本発明は被測定面の絶対形状を算
出できるように、被測定面の表面形状と参照面の表面形
状との和を測定することができ、さらには小型化を可能
とする干渉計を提供することを課題とする。
出できるように、被測定面の表面形状と参照面の表面形
状との和を測定することができ、さらには小型化を可能
とする干渉計を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであって、レーザー光源から
のレーザー光をビームスプリッターに入射し、ビームス
プリッターを透過し又は反射したレーザー光を測定光と
し、ビームスプリッターによって反射し又は透過したレ
ーザー光を参照光とする干渉計において、測定光を被測
定面と参照面との双方によって反射させた後に受光面に
入射し、参照光を受光面に直接入射し、受光面上で測定
光と参照光とを干渉させたことを特徴とする干渉計であ
る。
決するためになされたものであって、レーザー光源から
のレーザー光をビームスプリッターに入射し、ビームス
プリッターを透過し又は反射したレーザー光を測定光と
し、ビームスプリッターによって反射し又は透過したレ
ーザー光を参照光とする干渉計において、測定光を被測
定面と参照面との双方によって反射させた後に受光面に
入射し、参照光を受光面に直接入射し、受光面上で測定
光と参照光とを干渉させたことを特徴とする干渉計であ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明に係る干渉計の第１実施例
の概略図を図１に示す。本実施例の干渉計では、被測定
面１と参照面２とをＬ字状に配置し、ビームスプリッタ
ー３の法線方向が被測定面１の法線方向と参照面２の法
線方向を２等分する方向となるように、ビームスプリッ
ター３を配置している。
の概略図を図１に示す。本実施例の干渉計では、被測定
面１と参照面２とをＬ字状に配置し、ビームスプリッタ
ー３の法線方向が被測定面１の法線方向と参照面２の法
線方向を２等分する方向となるように、ビームスプリッ
ター３を配置している。
【０００９】不図示のレーザー光源からのレーザー光
は、ビームスプリッター３のレーザー光源側とは反対側
に配されたスプリット面３ａにおいて、直交する２光路
に分割される。この２光路のうちビームスプリッター３
を透過したレーザー光を測定光とし、ビームスプリッタ
ー３で反射したレーザー光を参照光とする。ビームスプ
リッター３を透過した測定光は、被測定面１で反射して
ビームスプリッター３に戻り、ビームスプリッター３で
反射し、さらに参照面２で反射してビームスプリッター
３に戻り、ビームスプリッター３を透過した後に、結像
レンズ４によってＣＣＤカメラ５の受光面に結像され
る。一方、参照光はビームスプリッター３で反射された
後、結像レンズ４によってＣＣＤカメラ５の受光面に結
像され、この受光面上で測定光と参照光とが干渉縞を形
成する。
は、ビームスプリッター３のレーザー光源側とは反対側
に配されたスプリット面３ａにおいて、直交する２光路
に分割される。この２光路のうちビームスプリッター３
を透過したレーザー光を測定光とし、ビームスプリッタ
ー３で反射したレーザー光を参照光とする。ビームスプ
リッター３を透過した測定光は、被測定面１で反射して
ビームスプリッター３に戻り、ビームスプリッター３で
反射し、さらに参照面２で反射してビームスプリッター
３に戻り、ビームスプリッター３を透過した後に、結像
レンズ４によってＣＣＤカメラ５の受光面に結像され
る。一方、参照光はビームスプリッター３で反射された
後、結像レンズ４によってＣＣＤカメラ５の受光面に結
像され、この受光面上で測定光と参照光とが干渉縞を形
成する。
【００１０】測定光は順に被測定面１と参照面２とで反
射されるので、受光面上に形成される干渉縞の位相分布
は、被測定面１と参照面２の表面形状の和を含んでい
る。本実施例の干渉計では、ビームスプリッター３のス
プリット面３ａはレーザー光源側とは反対側に配されて
いるため、測定光と参照光とはビームスプリッター３内
では同じ光路を通過するので、ビームスプリッター３の
スプリット面３ａの形状が測定結果に影響を与えるもの
の、ビームスプリッター３の厚さの不均一は測定結果に
影響を与えない。
射されるので、受光面上に形成される干渉縞の位相分布
は、被測定面１と参照面２の表面形状の和を含んでい
る。本実施例の干渉計では、ビームスプリッター３のス
プリット面３ａはレーザー光源側とは反対側に配されて
いるため、測定光と参照光とはビームスプリッター３内
では同じ光路を通過するので、ビームスプリッター３の
スプリット面３ａの形状が測定結果に影響を与えるもの
の、ビームスプリッター３の厚さの不均一は測定結果に
影響を与えない。
【００１１】したがって被測定波面をФtest（ｘ，
ｙ）、参照波面をФref（ｘ，ｙ）とすると、本実施例
の干渉計を用いて被測定面１の表面形状と参照面２の表
面形状の和Ψ1（ｘ，ｙ）を測定することができる。
ｙ）、参照波面をФref（ｘ，ｙ）とすると、本実施例
の干渉計を用いて被測定面１の表面形状と参照面２の表
面形状の和Ψ1（ｘ，ｙ）を測定することができる。
【００１２】一方、例えば、前述した従来例のトワイマ
ン−グリーン干渉計により被測定面１の表面形状と参照
面２の表面形状の差Ψ2（ｘ，ｙ）を測定することがで
きる。
ン−グリーン干渉計により被測定面１の表面形状と参照
面２の表面形状の差Ψ2（ｘ，ｙ）を測定することがで
きる。
【００１３】したがって、被測定面１の表面形状と参照
面２の表面形状の和Ψ1（ｘ，ｙ）及び差Ψ2（ｘ，ｙ）
から次式により被測定波面Фtest（ｘ，ｙ）を算出する
ことができ、被測定面形状の絶対測定が可能となる。 なお、本実施例の干渉計において、被測定面１と参照面
２の位置を入れ替えることも可能である。
面２の表面形状の和Ψ1（ｘ，ｙ）及び差Ψ2（ｘ，ｙ）
から次式により被測定波面Фtest（ｘ，ｙ）を算出する
ことができ、被測定面形状の絶対測定が可能となる。 なお、本実施例の干渉計において、被測定面１と参照面
２の位置を入れ替えることも可能である。
【００１４】本発明に係る干渉計の第２実施例の概略図
を図２に示す。本実施例の干渉計は、前述の第１実施例
の干渉計を平面形状の絶対測定以外、すなわち参照面の
共役面に近い形状を持っている面形状測定に活用した場
合であり、被測定面を凸球面とし、参照面を凹球面とし
ている。本実施例の干渉計では、被測定面１と参照面２
とをＬ字状に配置し、ビームスプリッター３の法線方向
が被測定凸球面１の法線方向と参照凹球面２の法線方向
とを２等分する方向となるように、ビームスプリッター
３を配置している。
を図２に示す。本実施例の干渉計は、前述の第１実施例
の干渉計を平面形状の絶対測定以外、すなわち参照面の
共役面に近い形状を持っている面形状測定に活用した場
合であり、被測定面を凸球面とし、参照面を凹球面とし
ている。本実施例の干渉計では、被測定面１と参照面２
とをＬ字状に配置し、ビームスプリッター３の法線方向
が被測定凸球面１の法線方向と参照凹球面２の法線方向
とを２等分する方向となるように、ビームスプリッター
３を配置している。
【００１５】不図示のレーザー光源からのレーザー光
は、被測定凸球面１の曲率中心に集光するようにしてビ
ームスプリッター３に入射し、ビームスプリッター３の
レーザー光源側とは反対側に配されたスプリット面３ａ
で直交する２光路に分割される。この２光路のうちビー
ムスプリッター３を透過したレーザー光を測定光とし、
ビームスプリッター３で反射したレーザー光を参照光と
する。ビームスプリッター３を透過した測定光は、被測
定凸球面１で反射してビームスプリッター３に戻り、ビ
ームスプリッター３で反射し、さらに参照凹球面２によ
って反射してビームスプリッター３に戻り、ビームスプ
リッター３を透過して、結像レンズ４によってＣＣＤカ
メラ５の受光面に結像される。一方、参照光はビームス
プリッター３で反射された後、結像レンズ４によってＣ
ＣＤカメラ５の受光面に結像され、この受光面上で測定
光と参照光とが干渉縞を形成する。
は、被測定凸球面１の曲率中心に集光するようにしてビ
ームスプリッター３に入射し、ビームスプリッター３の
レーザー光源側とは反対側に配されたスプリット面３ａ
で直交する２光路に分割される。この２光路のうちビー
ムスプリッター３を透過したレーザー光を測定光とし、
ビームスプリッター３で反射したレーザー光を参照光と
する。ビームスプリッター３を透過した測定光は、被測
定凸球面１で反射してビームスプリッター３に戻り、ビ
ームスプリッター３で反射し、さらに参照凹球面２によ
って反射してビームスプリッター３に戻り、ビームスプ
リッター３を透過して、結像レンズ４によってＣＣＤカ
メラ５の受光面に結像される。一方、参照光はビームス
プリッター３で反射された後、結像レンズ４によってＣ
ＣＤカメラ５の受光面に結像され、この受光面上で測定
光と参照光とが干渉縞を形成する。
【００１６】本実施例においても、前述の第１実施例の
場合と同様に、測定光は順に被測定凸球面１と参照凹球
面２とで反射されるので、受光面上に形成される干渉縞
の位相分布は、被測定凸球面１の表面形状と参照凹球面
２の表面形状の和を含んでいる。したがって、本実施例
においては、参照面に対する被測定面形状の相対測定が
可能となる。
場合と同様に、測定光は順に被測定凸球面１と参照凹球
面２とで反射されるので、受光面上に形成される干渉縞
の位相分布は、被測定凸球面１の表面形状と参照凹球面
２の表面形状の和を含んでいる。したがって、本実施例
においては、参照面に対する被測定面形状の相対測定が
可能となる。
【００１７】本実施例の干渉計では、大型の参照凹球面
２は必要ではあるものの、大型の参照凹球面２は大型の
レンズより高精度が得られ、且つ製造も容易であり、さ
らにビームスプリッター３、結像レンズ４も小型のもの
を使用することが可能であるので、干渉計の小型化が可
能となる。なお、本実施例の干渉計において、凸球面を
被測定面、凹球面を参照面としているが、凹球面を被測
定面、凸球面を参照面とすることもできる。また、本実
施例の干渉計では収束光をビームスプリッター３に入射
しているが、光源と検出系とを入れ替えて、発散光を入
射することもできる。
２は必要ではあるものの、大型の参照凹球面２は大型の
レンズより高精度が得られ、且つ製造も容易であり、さ
らにビームスプリッター３、結像レンズ４も小型のもの
を使用することが可能であるので、干渉計の小型化が可
能となる。なお、本実施例の干渉計において、凸球面を
被測定面、凹球面を参照面としているが、凹球面を被測
定面、凸球面を参照面とすることもできる。また、本実
施例の干渉計では収束光をビームスプリッター３に入射
しているが、光源と検出系とを入れ替えて、発散光を入
射することもできる。
【００１８】本発明に係る干渉計の第３実施例の概略図
を図３に示す。本実施例の干渉計では、被測定面１と参
照面２とを平行に対向して配置し、被測定面１と参照面
２との間にビームスプリッター３を配置し、且つ被測定
面１の法線方向及び参照面２の法線方向と４５°で交差
するようにビームスプリッター３を配置している。
を図３に示す。本実施例の干渉計では、被測定面１と参
照面２とを平行に対向して配置し、被測定面１と参照面
２との間にビームスプリッター３を配置し、且つ被測定
面１の法線方向及び参照面２の法線方向と４５°で交差
するようにビームスプリッター３を配置している。
【００１９】不図示のレーザー光源からのレーザー光を
ビームスプリッター３に入射し、ビームスプリッター３
を反射したレーザー光を測定光とし、ビームスプリッタ
ー３を透過したレーザー光を参照光とする。ビームスプ
リッター３を反射した測定光は、被測定面１で反射して
ビームスプリッター３に戻り、ビームスプリッター３を
透過し、さらに参照面２で反射してビームスプリッター
３に戻り、ビームスプリッター３を反射した後に結像レ
ンズ４によってＣＣＤカメラ５の受光面に結像される。
一方、参照光はビームスプリッター３を透過した後に、
直接結像レンズ４によってＣＣＤカメラ５の受光面に結
像され、この受光面上で測定光と参照光とが干渉縞を形
成する。
ビームスプリッター３に入射し、ビームスプリッター３
を反射したレーザー光を測定光とし、ビームスプリッタ
ー３を透過したレーザー光を参照光とする。ビームスプ
リッター３を反射した測定光は、被測定面１で反射して
ビームスプリッター３に戻り、ビームスプリッター３を
透過し、さらに参照面２で反射してビームスプリッター
３に戻り、ビームスプリッター３を反射した後に結像レ
ンズ４によってＣＣＤカメラ５の受光面に結像される。
一方、参照光はビームスプリッター３を透過した後に、
直接結像レンズ４によってＣＣＤカメラ５の受光面に結
像され、この受光面上で測定光と参照光とが干渉縞を形
成する。
【００２０】本実施例においても、前述の第１実施例の
場合と同様に、測定光は順に被測定面１と参照面２とで
反射されるので、受光面上に形成される干渉縞の位相分
布は、被測定面１と参照面２の表面形状の和を含んでい
る。したがって、被測定面１の表面形状と参照面２の表
面形状の和Ψ1（ｘ，ｙ）及び差Ψ2（ｘ，ｙ）から
（３）式により被測定波面Фtest（ｘ，ｙ）を算出する
ことができ、被測定面形状の絶対測定が可能となる。な
お、本実施例の干渉計において、被測定面１と参照面２
の位置を入れ替えることも可能である。
場合と同様に、測定光は順に被測定面１と参照面２とで
反射されるので、受光面上に形成される干渉縞の位相分
布は、被測定面１と参照面２の表面形状の和を含んでい
る。したがって、被測定面１の表面形状と参照面２の表
面形状の和Ψ1（ｘ，ｙ）及び差Ψ2（ｘ，ｙ）から
（３）式により被測定波面Фtest（ｘ，ｙ）を算出する
ことができ、被測定面形状の絶対測定が可能となる。な
お、本実施例の干渉計において、被測定面１と参照面２
の位置を入れ替えることも可能である。
【００２１】本発明に係る干渉計の第４実施例の概略図
を図４に示す。本実施例の干渉計は、前述の第３実施例
の干渉計を平面形状の絶対測定以外、すなわち、参照面
の共役面に近い形状を持っている面形状測定に活用した
場合であり、被測定面を凸球面形状とし、参照面を凹球
面形状としている。本実施例の干渉計では、被測定凸球
面１と参照球面２とを平行に対向して配置し、被測定凸
球面１と参照凹球面２との間にビームスプリッター３を
配置し、且つ被測定凸球面１の法線方向及び参照凹球面
２の法線方向と４５°に交差するように、ビームスプリ
ッター３を配置している点については、前述の第３実施
例と同様である。
を図４に示す。本実施例の干渉計は、前述の第３実施例
の干渉計を平面形状の絶対測定以外、すなわち、参照面
の共役面に近い形状を持っている面形状測定に活用した
場合であり、被測定面を凸球面形状とし、参照面を凹球
面形状としている。本実施例の干渉計では、被測定凸球
面１と参照球面２とを平行に対向して配置し、被測定凸
球面１と参照凹球面２との間にビームスプリッター３を
配置し、且つ被測定凸球面１の法線方向及び参照凹球面
２の法線方向と４５°に交差するように、ビームスプリ
ッター３を配置している点については、前述の第３実施
例と同様である。
【００２２】不図示のレーザー光源からのレーザー光
は、被測定凸球面１の曲率中心に集光するようにしてビ
ームスプリッター３に入射し、ビームスプリッター３で
直交する２光路に分割される。この２光路のうちビーム
スプリッター３によって反射したレーザー光を測定光と
し、ビームスプリッター３を透過したレーザー光を参照
光とする。ビームスプリッター３を反射した測定光は、
被測定凸球面１で反射してビームスプリッター３に戻
り、ビームスプリッター３を透過し、参照凹球面２で反
射してビームスプリッター３に戻り、ビームスプリッタ
ー３を反射した後に、結像レンズ４によってＣＣＤカメ
ラ５の受光面に結像する。一方、参照光はビームスプリ
ッター３を透過した後に、直接結像レンズ４によってＣ
ＣＤカメラ５の受光面に結像し、この受光面上で測定光
と参照光とが干渉縞を形成する。
は、被測定凸球面１の曲率中心に集光するようにしてビ
ームスプリッター３に入射し、ビームスプリッター３で
直交する２光路に分割される。この２光路のうちビーム
スプリッター３によって反射したレーザー光を測定光と
し、ビームスプリッター３を透過したレーザー光を参照
光とする。ビームスプリッター３を反射した測定光は、
被測定凸球面１で反射してビームスプリッター３に戻
り、ビームスプリッター３を透過し、参照凹球面２で反
射してビームスプリッター３に戻り、ビームスプリッタ
ー３を反射した後に、結像レンズ４によってＣＣＤカメ
ラ５の受光面に結像する。一方、参照光はビームスプリ
ッター３を透過した後に、直接結像レンズ４によってＣ
ＣＤカメラ５の受光面に結像し、この受光面上で測定光
と参照光とが干渉縞を形成する。
【００２３】本実施例においても、前述の第１実施例の
場合と同様に、測定光は順に被測定凸球面１と参照凹球
面２とで反射されるので、受光面上に形成される干渉縞
の位相分布は、被測定凸球面１の表面形状と参照凹球面
２の表面形状の和を含んでいる。したがって、本実施例
においては、参照面に対する被測定面形状の相対測定が
可能となる。また、本実施例の干渉計では、前述の第２
実施例の場合と同様に、干渉計の小型化が可能となる。
なお、本実施例の干渉計において、凸球面を被測定面、
凹球面を参照面としているが、凹球面を被測定面、凸球
面を参照面とすることもできる。また、本実施例の干渉
計では収束光をビームスプリッター３に入射している
が、光源と検出系とを入れ替えて、発散光を入射するこ
ともできる。
場合と同様に、測定光は順に被測定凸球面１と参照凹球
面２とで反射されるので、受光面上に形成される干渉縞
の位相分布は、被測定凸球面１の表面形状と参照凹球面
２の表面形状の和を含んでいる。したがって、本実施例
においては、参照面に対する被測定面形状の相対測定が
可能となる。また、本実施例の干渉計では、前述の第２
実施例の場合と同様に、干渉計の小型化が可能となる。
なお、本実施例の干渉計において、凸球面を被測定面、
凹球面を参照面としているが、凹球面を被測定面、凸球
面を参照面とすることもできる。また、本実施例の干渉
計では収束光をビームスプリッター３に入射している
が、光源と検出系とを入れ替えて、発散光を入射するこ
ともできる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、被測定面
の表面形状と参照面の表面形状の和を測定することがで
きる干渉計を提供することが可能となった。したがって
別途被測定面と参照面との形状の差を測定することによ
って、表面形状の絶対測定を行うことが可能となった。
また、本発明では被測定面の表面形状と参照面の表面形
状の和を測定できるので、参照面の共役面と近似した被
測定面の表面形状の測定が可能となり、しかもそれを小
型の干渉計で実現することが可能となった。
の表面形状と参照面の表面形状の和を測定することがで
きる干渉計を提供することが可能となった。したがって
別途被測定面と参照面との形状の差を測定することによ
って、表面形状の絶対測定を行うことが可能となった。
また、本発明では被測定面の表面形状と参照面の表面形
状の和を測定できるので、参照面の共役面と近似した被
測定面の表面形状の測定が可能となり、しかもそれを小
型の干渉計で実現することが可能となった。
【図１】本発明による干渉計の第１実施例の概略図
【図２】本発明による干渉計の第２実施例の概略図
【図３】本発明による干渉計の第３実施例の概略図
【図４】本発明による干渉計の第４実施例の概略図
【図５】従来のトワイマン−グリーン干渉計の概略図
【図６】従来のフィゾー干渉計の概略図
【図７】凸球面の表面形状を測定する場合の従来のトワ
イマン−グリーン干渉計の概略図
イマン−グリーン干渉計の概略図
１…被測定面 ２…参照面 ３…ビームスプリッター ３ａ…スプ
リット面 ４…結像レンズ ５…ＣＣＤ
カメラ ６…集光レンズ
リット面 ４…結像レンズ ５…ＣＣＤ
カメラ ６…集光レンズ
Claims (5)
- 【請求項１】レーザー光源からのレーザー光をビームス
プリッターに入射し、該ビームスプリッターを透過し又
は反射したレーザー光を測定光とし、前記ビームスプリ
ッターで反射し又は透過したレーザー光を参照光とする
干渉計において、 前記測定光を被測定面と参照面との双方で反射させたあ
とで受光面に入射し、 前記参照光を前記受光面に直接入射し、 前記受光面上で前記測定光と参照光とを干渉させたこと
を特徴とする干渉計。 - 【請求項２】前記被測定面と参照面とをＬ字状に配置
し、前記ビームスプリッターの法線方向が前記被測定面
の法線方向と参照面の法線方向を２等分する方向となる
ように、前記ビームスプリッターを配置し、 前記測定光は、前記ビームスプリッターを透過し、前記
被測定面と参照面とのうちのいずれか一方で反射して前
記ビームスプリッターに戻り、前記ビームスプリッター
で反射し、前記被測定面と参照面とのうちのいずれか他
方で反射して前記ビームスプリッターに戻り、前記ビー
ムスプリッターを透過して前記受光面に入射し、 前記参照光は、前記ビームスプリッターで反射して前記
受光面に入射する、請求項１記載の干渉計。 - 【請求項３】前記ビームスプリッターは、前記レーザー
光源側とは反対側にスプリット面を有する、請求項２記
載の干渉計。 - 【請求項４】前記被測定面と参照面とを平行に対向して
配置し、該被測定面と参照面との間に前記ビームスプリ
ッターを配置し、且つ前記被測定面と参照面の法線方向
と４５°で交差するように前記ビームスプリッターを配
置し、 前記測定光は、前記ビームスプリッターで反射し、前記
被測定面と参照面とのうちのいずれか一方で反射して前
記ビームスプリッターに戻り、前記ビームスプリッター
を透過し、前記被測定面と参照面とのうちのいずれか他
方で反射して前記ビームスプリッターに戻り、前記ビー
ムスプリッターで反射して前記受光面に入射し、 前記参照光は、前記ビームスプリッターを透過して前記
受光面に入射する、請求項１記載の干渉計。 - 【請求項５】前記被測定面は、凸球面と凹球面とうちの
いずれか一方であり、前記参照面は、凸球面と凹球面と
のうちのいずれか他方である、請求項１、２、３又は４
記載の干渉計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9026173A JPH10206110A (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | 干渉計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9026173A JPH10206110A (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | 干渉計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10206110A true JPH10206110A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=12186155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9026173A Pending JPH10206110A (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | 干渉計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10206110A (ja) |
-
1997
- 1997-01-23 JP JP9026173A patent/JPH10206110A/ja active Pending
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