JPH10221045A - 平面度測定方法及び平面度測定装置 - Google Patents
平面度測定方法及び平面度測定装置Info
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- JPH10221045A JPH10221045A JP9021211A JP2121197A JPH10221045A JP H10221045 A JPH10221045 A JP H10221045A JP 9021211 A JP9021211 A JP 9021211A JP 2121197 A JP2121197 A JP 2121197A JP H10221045 A JPH10221045 A JP H10221045A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ミラー面の平面度の絶対校正が可能な、平面
度測定方法及び平面度測定装置を提供する。 【解決手段】 本発明の平面度測定装置１は、容器３９
内に流動体４１を溜めて該流動体表面４１ａを基準面と
なす基準面創成器と、該容器３９の水平方向移動手段４
５とを備える。この容器３９の凹部４０が回転対称形で
あることを特徴とする。この装置を用いて、波面創成抽
出法により、高精度な光学面の絶対形状測定を容易に行
うことができる。
度測定方法及び平面度測定装置を提供する。 【解決手段】 本発明の平面度測定装置１は、容器３９
内に流動体４１を溜めて該流動体表面４１ａを基準面と
なす基準面創成器と、該容器３９の水平方向移動手段４
５とを備える。この容器３９の凹部４０が回転対称形で
あることを特徴とする。この装置を用いて、波面創成抽
出法により、高精度な光学面の絶対形状測定を容易に行
うことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学ミラーやフィ
ゾーレンズ等の高精度な平面（被検面又は参照面とい
う）の面形状を計測するための平面度測定方法及び平面
度測定装置に関する。特には、波面創成抽出法によっ
て、流動体表面を基準面（レフ原器面ともいう）として
上記参照面等の平面度の高精度絶対測定を行うための平
面度測定方法及び平面度測定装置に関する。
ゾーレンズ等の高精度な平面（被検面又は参照面とい
う）の面形状を計測するための平面度測定方法及び平面
度測定装置に関する。特には、波面創成抽出法によっ
て、流動体表面を基準面（レフ原器面ともいう）として
上記参照面等の平面度の高精度絶対測定を行うための平
面度測定方法及び平面度測定装置に関する。
【０００２】なお本明細書において“波面創成抽出法”
とは、参照面の面精度誤差とレフ原器面の面精度誤差が
混在した干渉計測データ（基準データ）から、両者を分
離するための、所謂「絶対校正法」の一種であって、レ
フ原器面の回転平均化により、レフ原器面が等価的に回
転対称成分誤差のみとなるように波面創成を行い、該回
転平均化データを該基準データから減算することによ
り、レフ原器面の非回転対称成分誤差を抽出する手法、
及び、「レフ原器面の横ずらし干渉計測データから該基
準データを減算した、レフ原器面の横ずらし減算デー
タ」から、「抽出された該非回転対称成分誤差、及び、
抽出された該非回転対称成分誤差の横ずらしデータ」を
減算加算した、レフ原器面の回転対称成分誤差のみの横
ずらし重畳データから、レフ原器面の回転対称成分誤差
を抽出する手法、及び、抽出された、レフ原器面の「回
転対称成分誤差と非回転対称成分誤差」を加算すること
により、レフ原器面の面精度誤差の絶対量を測定演算す
る手法のいずれか一つ、あるいはその全てを言う。
とは、参照面の面精度誤差とレフ原器面の面精度誤差が
混在した干渉計測データ（基準データ）から、両者を分
離するための、所謂「絶対校正法」の一種であって、レ
フ原器面の回転平均化により、レフ原器面が等価的に回
転対称成分誤差のみとなるように波面創成を行い、該回
転平均化データを該基準データから減算することによ
り、レフ原器面の非回転対称成分誤差を抽出する手法、
及び、「レフ原器面の横ずらし干渉計測データから該基
準データを減算した、レフ原器面の横ずらし減算デー
タ」から、「抽出された該非回転対称成分誤差、及び、
抽出された該非回転対称成分誤差の横ずらしデータ」を
減算加算した、レフ原器面の回転対称成分誤差のみの横
ずらし重畳データから、レフ原器面の回転対称成分誤差
を抽出する手法、及び、抽出された、レフ原器面の「回
転対称成分誤差と非回転対称成分誤差」を加算すること
により、レフ原器面の面精度誤差の絶対量を測定演算す
る手法のいずれか一つ、あるいはその全てを言う。
【０００３】
【従来の技術】平面度を測定する手法として、所謂「３
面合わせ」が良く知られている。この手法は、図４のご
とく、平面度が未知の３枚のハーフミラー６１、６３、
６５を用意し、各ミラー面６１Ａ、６３Ｂ、６５Ｃを、
互いに２面ずつ組み合わせて干渉させて得られる３個の
データを、数１の連立方程式として解くものである。即
ち、 Ｄ１＝Ａ＋Ｂ Ｄ２＝Ｂ＋Ｃ ……（１） Ｄ３＝Ｃ＋Ａ ここで、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は測定データ（添字は図４に
おける測定状態１、２、３に対応）であり、Ａ、Ｂ、Ｃ
は各ミラー面の平面度誤差である。
面合わせ」が良く知られている。この手法は、図４のご
とく、平面度が未知の３枚のハーフミラー６１、６３、
６５を用意し、各ミラー面６１Ａ、６３Ｂ、６５Ｃを、
互いに２面ずつ組み合わせて干渉させて得られる３個の
データを、数１の連立方程式として解くものである。即
ち、 Ｄ１＝Ａ＋Ｂ Ｄ２＝Ｂ＋Ｃ ……（１） Ｄ３＝Ｃ＋Ａ ここで、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は測定データ（添字は図４に
おける測定状態１、２、３に対応）であり、Ａ、Ｂ、Ｃ
は各ミラー面の平面度誤差である。
【０００４】式（１）を解いて例えば、Ａの平面度誤差
が以下のように求められる。 Ａ＝（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）／２−Ｄ２ ……（２） ただし、実際には、上記の測定だけでは、ミラーを反転
する反転軸上の断面形状しか求められないため、例え
ば、特開平６−２８１４２７号で開示されたように、少
なくとも１枚のミラーに対して回転平均化を併用するこ
とにより、各ミラー面の全面の形状測定を可能としてい
る。
が以下のように求められる。 Ａ＝（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）／２−Ｄ２ ……（２） ただし、実際には、上記の測定だけでは、ミラーを反転
する反転軸上の断面形状しか求められないため、例え
ば、特開平６−２８１４２７号で開示されたように、少
なくとも１枚のミラーに対して回転平均化を併用するこ
とにより、各ミラー面の全面の形状測定を可能としてい
る。
【０００５】しかるに、ミラー面を図５のごとく、重力
に直交するように支持した場合、ミラーの自重に起因し
た平面度誤差Ｇが、オフセットとして式（１）に重畳す
ることとなる。この場合の連立方程式は、式（３）とな
る。 Ｄ１＝（Ａ＋Ｇ）＋（Ｂ＋Ｇ） Ｄ２＝（Ｂ−Ｇ）＋（Ｃ＋Ｇ） ……（３） Ｄ３＝（Ｃ−Ｇ）＋（Ａ−Ｇ） ここで、Ｇはミラー面が重力の作用によって凹凸になる
ために発生する平面度誤差である。
に直交するように支持した場合、ミラーの自重に起因し
た平面度誤差Ｇが、オフセットとして式（１）に重畳す
ることとなる。この場合の連立方程式は、式（３）とな
る。 Ｄ１＝（Ａ＋Ｇ）＋（Ｂ＋Ｇ） Ｄ２＝（Ｂ−Ｇ）＋（Ｃ＋Ｇ） ……（３） Ｄ３＝（Ｃ−Ｇ）＋（Ａ−Ｇ） ここで、Ｇはミラー面が重力の作用によって凹凸になる
ために発生する平面度誤差である。
【０００６】この連立方程式を解いても、次式 Ａ＝（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）／２−（Ｄ２−２Ｇ） …………（４） のように、重力による平面度誤差Ｇをキャンセルするこ
とは不可能である。
とは不可能である。
【０００７】したがって、図５のような姿勢でのミラー
面形状の校正には、図６のごとく、水銀等の流動体１４
１を容器１３９に入れ、ミラー面３７ａ（フィゾーフラ
ットのフィゾー面等）と干渉させ、地球の曲率半径を有
する液面１４１ａを基準に、ミラー面３７ａの形状を絶
対校正する手法が採られている。この液面１４１ａは、
地球の重力の影響のみを受けている場合には略絶対平面
と考えても差し支えない。
面形状の校正には、図６のごとく、水銀等の流動体１４
１を容器１３９に入れ、ミラー面３７ａ（フィゾーフラ
ットのフィゾー面等）と干渉させ、地球の曲率半径を有
する液面１４１ａを基準に、ミラー面３７ａの形状を絶
対校正する手法が採られている。この液面１４１ａは、
地球の重力の影響のみを受けている場合には略絶対平面
と考えても差し支えない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、流動体
の比重や粘性にも依存するが、流動体と容器の間の表面
張力等の影響で、液面が略平面から乖離してしまうこと
が避けられない。例えば、図６（Ｂ）のような矩形の容
器１３９に流動体を入れた場合、図のように、矩形の対
角線の方向に、非回転対称な平面度誤差が発生すること
が容易に予想できる。ここで、図６（Ｂ）は、容器１３
９と流動体１４１を上から見た平面図である。
の比重や粘性にも依存するが、流動体と容器の間の表面
張力等の影響で、液面が略平面から乖離してしまうこと
が避けられない。例えば、図６（Ｂ）のような矩形の容
器１３９に流動体を入れた場合、図のように、矩形の対
角線の方向に、非回転対称な平面度誤差が発生すること
が容易に予想できる。ここで、図６（Ｂ）は、容器１３
９と流動体１４１を上から見た平面図である。
【０００９】また、流動体を図６（Ｃ）のような回転対
称な容器に入れても、やはり、表面張力に起因した回転
対称な平面度誤差が発生してしまう。図は、流動体とし
て水を用いた時の、液面の盛り上がり方を示しており、
液面を介して蛍光灯を見れば一目瞭然である。したがっ
て、略平面度が保証される領域をシミュレーションによ
り保証せざるを得ず、シミュレーション精度が平面度誤
差に直結すると同時に、その検証法が無いという問題点
があった。
称な容器に入れても、やはり、表面張力に起因した回転
対称な平面度誤差が発生してしまう。図は、流動体とし
て水を用いた時の、液面の盛り上がり方を示しており、
液面を介して蛍光灯を見れば一目瞭然である。したがっ
て、略平面度が保証される領域をシミュレーションによ
り保証せざるを得ず、シミュレーション精度が平面度誤
差に直結すると同時に、その検証法が無いという問題点
があった。
【００１０】本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされ
たもので、ミラー面の平面度の絶対校正が可能な、平面
度測定方法及び平面度測定装置の提供を目的とする。
たもので、ミラー面の平面度の絶対校正が可能な、平面
度測定方法及び平面度測定装置の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者は、波面創成抽
出法による光学面の平面度測定方法において； 基準面
となる流動体表面を与える流動体を溜める容器凹部を回
転対称形としたことにより、前記問題点を解決できるこ
とを見出し、本発明をなすに到った。
出法による光学面の平面度測定方法において； 基準面
となる流動体表面を与える流動体を溜める容器凹部を回
転対称形としたことにより、前記問題点を解決できるこ
とを見出し、本発明をなすに到った。
【００１２】また、本発明の平面度測定装置は、容器内
に流動体を溜めて該流動体表面を基準面となす基準面創
成器と、 該容器の水平方向移動手段と、 被検面を有
する測定対象物を保持する手段と、 上記基準面と被検
面に光束を当て、両面からの反射波を干渉させる干渉光
学系と、 この干渉による干渉縞を結像させる結像光学
系と、 結像した干渉縞を検出する検出手段と、 検出
した干渉縞を解析するための演算装置と、 を備えた平
面度測定装置であって； 上記流動体を溜める容器凹部
が回転対称形であることを特徴とする。
に流動体を溜めて該流動体表面を基準面となす基準面創
成器と、 該容器の水平方向移動手段と、 被検面を有
する測定対象物を保持する手段と、 上記基準面と被検
面に光束を当て、両面からの反射波を干渉させる干渉光
学系と、 この干渉による干渉縞を結像させる結像光学
系と、 結像した干渉縞を検出する検出手段と、 検出
した干渉縞を解析するための演算装置と、 を備えた平
面度測定装置であって； 上記流動体を溜める容器凹部
が回転対称形であることを特徴とする。
【００１３】図３は、本発明の測定原理である、波面創
成抽出法（干渉計波面の絶対校正の手法の一つ）の説明
図である。波面創成抽出法に関しては、数々の特許が公
開されているが、最も分かりやすく書かれたものとして
は、特開平７−４３１２５号が挙げられる。これは、特
に回転対称成分の抽出のための演算手法に的を絞って書
かれている。この波面創成抽出法において、前述の定義
からも明らかなように、レフ原器面（基準面）の回転対
称成分誤差を抽出するために、レフ原器面の横ずらしが
必須になる。
成抽出法（干渉計波面の絶対校正の手法の一つ）の説明
図である。波面創成抽出法に関しては、数々の特許が公
開されているが、最も分かりやすく書かれたものとして
は、特開平７−４３１２５号が挙げられる。これは、特
に回転対称成分の抽出のための演算手法に的を絞って書
かれている。この波面創成抽出法において、前述の定義
からも明らかなように、レフ原器面（基準面）の回転対
称成分誤差を抽出するために、レフ原器面の横ずらしが
必須になる。
【００１４】しかるに、参照面（フィゾー面等）自身の
誤差に起因して、レフ原器面を横ずらしさせた場合、ア
ライメント誤差補正を適切に施しても、レフ原器面の最
適近似平面が絶対基準に対してティルトしてしまう可能
性が避けられないという問題点があった。このティルト
誤差は、以下の理由で、抽出されたレフ原器面の回転対
称成分誤差に対して誤差を生じてしまう。
誤差に起因して、レフ原器面を横ずらしさせた場合、ア
ライメント誤差補正を適切に施しても、レフ原器面の最
適近似平面が絶対基準に対してティルトしてしまう可能
性が避けられないという問題点があった。このティルト
誤差は、以下の理由で、抽出されたレフ原器面の回転対
称成分誤差に対して誤差を生じてしまう。
【００１５】例えば、式 ｚ＝Ｃ２（ｘ2 ＋ｙ2 ） ……（５） で表される２次の回転対称成分誤差を、シフト量ａだけ
横ずらしさせ、元の成分との差分を取ると、次式とな
る。 Δｚ＝Ｃ２｛（ｘ−ａ）2 ＋ｙ2 ｝−Ｃ２（ｘ2 ＋ｙ2 ） ＝−２ａＣ２ｘ＋Ｃ２ａ2 ……（６） この式で、ティルト成分「−２ａＣ２」を正確に検出で
きれば、シフト量「ａ」は既知であるから、「Ｃ２」が
算出可能となるが、このティルト成分「−２ａＣ２」
に、前述したティルト誤差が重畳すると、正確な「Ｃ
２」の測定が不可能となる。
横ずらしさせ、元の成分との差分を取ると、次式とな
る。 Δｚ＝Ｃ２｛（ｘ−ａ）2 ＋ｙ2 ｝−Ｃ２（ｘ2 ＋ｙ2 ） ＝−２ａＣ２ｘ＋Ｃ２ａ2 ……（６） この式で、ティルト成分「−２ａＣ２」を正確に検出で
きれば、シフト量「ａ」は既知であるから、「Ｃ２」が
算出可能となるが、このティルト成分「−２ａＣ２」
に、前述したティルト誤差が重畳すると、正確な「Ｃ
２」の測定が不可能となる。
【００１６】即ち、レフ原器の横ずらし時に、レフ原器
面の最適近似平面が絶対基準に対してティルトさえしな
ければ、Ｃ２の測定誤差は生じない。本発明は、２次の
回転対称成分を正確に抽出するために、レフ原器面とし
て、横ずらし時にティルトの変動が原則的には生じない
液面を採用することとした。
面の最適近似平面が絶対基準に対してティルトさえしな
ければ、Ｃ２の測定誤差は生じない。本発明は、２次の
回転対称成分を正確に抽出するために、レフ原器面とし
て、横ずらし時にティルトの変動が原則的には生じない
液面を採用することとした。
【００１７】
【発明の実施の形態】ただし、実際の液面は、表面張力
等に起因して、容器自体がティルトした時に、液面に非
回転対称成分が混入する場合が充分予想される。それを
解決する手段を説明したのが、図２である。すなわち、
その凹部４０が球面で形成されたボール状の容器３９を
採用することにより、容器を横ずらしさせた時に容器３
９がティルトしても（図２（Ｂ））、流動体４１が接す
る容器との界面の形状を一定に保つように工夫した。こ
のため、液面４１ａの回転対称性が保たれる。なお、容
器３９の横移動手段の精度が良ければ、容器は球面のも
のでなくてもよい。ただし、波面創成抽出法の原理から
考えて、容器の形状は回転対称性を要する。
等に起因して、容器自体がティルトした時に、液面に非
回転対称成分が混入する場合が充分予想される。それを
解決する手段を説明したのが、図２である。すなわち、
その凹部４０が球面で形成されたボール状の容器３９を
採用することにより、容器を横ずらしさせた時に容器３
９がティルトしても（図２（Ｂ））、流動体４１が接す
る容器との界面の形状を一定に保つように工夫した。こ
のため、液面４１ａの回転対称性が保たれる。なお、容
器３９の横移動手段の精度が良ければ、容器は球面のも
のでなくてもよい。ただし、波面創成抽出法の原理から
考えて、容器の形状は回転対称性を要する。
【００１８】つまり、液面のティルト姿勢の不変性を利
用し、液面に波面創成抽出法を適用すれば、液面の回転
対称成分の抽出誤差は無くなり、翻って、フィゾー面の
絶対校正も可能となる。
用し、液面に波面創成抽出法を適用すれば、液面の回転
対称成分の抽出誤差は無くなり、翻って、フィゾー面の
絶対校正も可能となる。
【００１９】なお、ティルト姿勢を一定に保つために
は、容器を横ずらしさせた時に、微振動を加える機構を
追加しても良い。このことにより、容器がティルトした
時に、流動体と容器との摩擦等に起因して生じる非対称
性が解除できることとなる。また、埃等に起因する非対
称性も取り除く手段として、容器と流動体を一体に低速
度で回転させる機構を設けておくことも、場合によって
は望ましい。
は、容器を横ずらしさせた時に、微振動を加える機構を
追加しても良い。このことにより、容器がティルトした
時に、流動体と容器との摩擦等に起因して生じる非対称
性が解除できることとなる。また、埃等に起因する非対
称性も取り除く手段として、容器と流動体を一体に低速
度で回転させる機構を設けておくことも、場合によって
は望ましい。
【００２０】また、この容器の回転軸を重力方向と一致
させる機構が実現できれば、より正確に言えば、容器を
回転させた時に容器がティルトしても、液面の形状に変
化が無ければ、液面の回転対称性にこだわる必要が無い
のは言うまでもない。
させる機構が実現できれば、より正確に言えば、容器を
回転させた時に容器がティルトしても、液面の形状に変
化が無ければ、液面の回転対称性にこだわる必要が無い
のは言うまでもない。
【００２１】
【実施例】図１は、本発明の一実施例に係る測定装置を
模式的に示す図である。平面度測定装置１は、除振台９
に置かれたステージ３と干渉計本体５を備えている。干
渉計本体５は、干渉縞を結像させるための光学系５ａ
と、干渉縞を検知する検知手段５ｂとを有している。干
渉計本体５からは、通常、６３３nmのＨｅ−Ｎｅ光が平
面波として射出され、ステージ３内のフォールドミラー
３１、３３、３５で反射されて下向きとなり、通常楔角
の付いたフィゾーフラット３７（少なくとも一面を、高
精度な参照面であるフィゾー面３７ａに仕上げた平面
板）に入射させる。本発明の目的は、液面４１ａを略絶
対平面の基準として、フィゾーフラット３７を絶対校正
することにあるため、干渉計本体５からの射出光は、重
力方向（地球の中心方向）に向かって射出されるよう
に、フォールドミラー３１、３３、３５で反射させて配
回している。
模式的に示す図である。平面度測定装置１は、除振台９
に置かれたステージ３と干渉計本体５を備えている。干
渉計本体５は、干渉縞を結像させるための光学系５ａ
と、干渉縞を検知する検知手段５ｂとを有している。干
渉計本体５からは、通常、６３３nmのＨｅ−Ｎｅ光が平
面波として射出され、ステージ３内のフォールドミラー
３１、３３、３５で反射されて下向きとなり、通常楔角
の付いたフィゾーフラット３７（少なくとも一面を、高
精度な参照面であるフィゾー面３７ａに仕上げた平面
板）に入射させる。本発明の目的は、液面４１ａを略絶
対平面の基準として、フィゾーフラット３７を絶対校正
することにあるため、干渉計本体５からの射出光は、重
力方向（地球の中心方向）に向かって射出されるよう
に、フォールドミラー３１、３３、３５で反射させて配
回している。
【００２２】レフ原器面である液面４１ａは、前述した
ように、流動体４１を球面で形成されたボール状の容器
３９で受けることにより形成され、容器３９全体がティ
ルトしても平面度誤差が保たれるようになっている。埃
の影響を除けば、液面４１ａは回転対称な平面度誤差の
みとなっている。この容器は、干渉計光軸１ｃに対して
垂直方向にシフトできるように、直動軸受４３を含む移
動機構４５の上に保持されている。
ように、流動体４１を球面で形成されたボール状の容器
３９で受けることにより形成され、容器３９全体がティ
ルトしても平面度誤差が保たれるようになっている。埃
の影響を除けば、液面４１ａは回転対称な平面度誤差の
みとなっている。この容器は、干渉計光軸１ｃに対して
垂直方向にシフトできるように、直動軸受４３を含む移
動機構４５の上に保持されている。
【００２３】これら、干渉計本体１を除いた構成要素
は、所謂ステージ３に搭載され、フィゾー面３７ａと液
面４１ａを一旦アライメントした後は、ドリフトが起き
ないように剛性を考慮して配置されている。また、この
移動機構４５は、ステージ３が受ける荷重変動に起因し
た、フィゾー面２ａのティルト変動を極力少なくするよ
うに、直動軸受４３により、低速度で移動させる。
は、所謂ステージ３に搭載され、フィゾー面３７ａと液
面４１ａを一旦アライメントした後は、ドリフトが起き
ないように剛性を考慮して配置されている。また、この
移動機構４５は、ステージ３が受ける荷重変動に起因し
た、フィゾー面２ａのティルト変動を極力少なくするよ
うに、直動軸受４３により、低速度で移動させる。
【００２４】このフィゾー面３７ａのティルト変動は、
２次成分の誤差に直結するため、除振台９の荷重変動に
対する復元性の良し悪しによっては、被移動部の荷重を
相殺するカウンターウェイトを、光軸振り分けに、被移
動部と逆方向に移動させる機構を設けることも必要とな
ってくる。つまり、被移動部と同一質量のウェイトを光
軸を対称線として、逆方向に同じ距離だけ動かすのであ
る。
２次成分の誤差に直結するため、除振台９の荷重変動に
対する復元性の良し悪しによっては、被移動部の荷重を
相殺するカウンターウェイトを、光軸振り分けに、被移
動部と逆方向に移動させる機構を設けることも必要とな
ってくる。つまり、被移動部と同一質量のウェイトを光
軸を対称線として、逆方向に同じ距離だけ動かすのであ
る。
【００２５】また、通常の干渉計測で用いられる、フィ
ゾー面と被検面との微調アライメントを行うための、ピ
エゾによるアライメント機構は、図示はしないが、フィ
ゾーフラット側に必ず設けるようにしている。これは、
液面４１ａが重力に対して一定の姿勢を保とうとするた
め、液面である被検面側のアライメントは不可能である
からである。
ゾー面と被検面との微調アライメントを行うための、ピ
エゾによるアライメント機構は、図示はしないが、フィ
ゾーフラット側に必ず設けるようにしている。これは、
液面４１ａが重力に対して一定の姿勢を保とうとするた
め、液面である被検面側のアライメントは不可能である
からである。
【００２６】ただし、干渉計光軸１１ｄと重力方向が大
きく乖離している場合には、液面４１ａと干渉させるべ
くフィゾー面３７ａをアライメントしようとした時、フ
ィゾーフラット３７を極端にティルトせざるを得ず、フ
ィゾー面３７ａからの反射光が、干渉計本体５の内部の
迷光カット用絞りで蹴られてしまい、所望の干渉縞が得
られなくなってしまう。また例え、絞りでの蹴られが無
い場合でも、収差による計測誤差が避けられないため、
フィゾー面３７ａを干渉計光軸１１ｄに対して垂直に保
持することが望ましい。
きく乖離している場合には、液面４１ａと干渉させるべ
くフィゾー面３７ａをアライメントしようとした時、フ
ィゾーフラット３７を極端にティルトせざるを得ず、フ
ィゾー面３７ａからの反射光が、干渉計本体５の内部の
迷光カット用絞りで蹴られてしまい、所望の干渉縞が得
られなくなってしまう。また例え、絞りでの蹴られが無
い場合でも、収差による計測誤差が避けられないため、
フィゾー面３７ａを干渉計光軸１１ｄに対して垂直に保
持することが望ましい。
【００２７】これを実現する簡単な手段として、前記装
置を一式、除振台９の上に搭載し、除振台９の水準出し
機構を用いて、ラフなアライメントを行うこととした。
干渉縞を解析するための演算装置７は、この除振台の上
に設置する必要はない。また、水銀等の高反射率の流動
体を採用する場合には、干渉縞のコントラストが劣化す
るために、ペリクル等のＮＤ（Neutral Density)フィル
タを挿入せざるを得ない。この挿入物自身に起因した透
過波面の乱れも、別途、液面の代わりとなるダミーミラ
ーを用意すれば、校正可能である。
置を一式、除振台９の上に搭載し、除振台９の水準出し
機構を用いて、ラフなアライメントを行うこととした。
干渉縞を解析するための演算装置７は、この除振台の上
に設置する必要はない。また、水銀等の高反射率の流動
体を採用する場合には、干渉縞のコントラストが劣化す
るために、ペリクル等のＮＤ（Neutral Density)フィル
タを挿入せざるを得ない。この挿入物自身に起因した透
過波面の乱れも、別途、液面の代わりとなるダミーミラ
ーを用意すれば、校正可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る平面度測定
装置を採用すれば、ミラー面の絶対形状測定を簡便に行
うことが可能となる。
装置を採用すれば、ミラー面の絶対形状測定を簡便に行
うことが可能となる。
【図１】本発明の一実施例に係る平面度測定装置の全体
構成を模式的に示す図である。
構成を模式的に示す図である。
【図２】球面の凹部を有する容器をティルトさせた場合
の液面の変動を説明する図である。
の液面の変動を説明する図である。
【図３】波面創成抽出法の原理を説明する図である。
【図４】従来より知られている三面合わせ測定法の図
（ミラー縦）である。
（ミラー縦）である。
【図５】従来より知られている三面合わせ測定法の図
（ミラー横）である。
（ミラー横）である。
【図６】流動体表面の形状と容器の形状との関係の説明
図である。
図である。
１ 平面度測定装置 ３ ステージ ５ 干渉計本体 ７ 演算装置 ９ 除振台 １１ 光軸 ３１、３３、３５ フォールドミラー ３７ フィゾーフラット ３７ａ フィゾー面（参照面、被検面） ３９ 容器 ４０ 凹部 ４１ 流動体 ４１ａ 流動体表
面 ４３ 直動軸受 ４５ 移動手段 ５１ 干渉像 ５３ 干渉縞 ６１、６３、６５ ハーフミラー ６１Ａ、６３Ｂ、
６５Ｃ ミラー面
面 ４３ 直動軸受 ４５ 移動手段 ５１ 干渉像 ５３ 干渉縞 ６１、６３、６５ ハーフミラー ６１Ａ、６３Ｂ、
６５Ｃ ミラー面
Claims (5)
- 【請求項１】 波面創成抽出法による光学面の平面度測
定方法において；基準面となる流動体表面を与える流動
体を溜める容器凹部を回転対称形としたことを特徴する
平面度測定方法。 - 【請求項２】 該容器凹部を球面とし、該容器を移動さ
せた際に該流動体表面のティルト変動が生じない請求項
１記載の平面度測定方法。 - 【請求項３】 容器内に流動体を溜めて該流動体表面を
基準面となす基準面創成器と、 該容器の水平方向移動手段と、 被検面を有する測定対象物を保持する手段と、 上記基準面と被検面に光束を当て、両面からの反射波を
干渉させる干渉光学系と、 この干渉による干渉縞を結像させる結像光学系と、 結像した干渉縞を検出する検出手段と、 検出した干渉縞を解析するための演算装置と、 を備えた平面度測定装置であって；上記流動体を溜める
容器凹部が回転対称形であることを特徴とする平面度測
定装置。 - 【請求項４】 上記流動体を溜める容器凹部が球面から
なり、該容器を水平移動させた際に該流動体表面のティ
ルト変動が生じない請求項３記載の平面度測定装置。 - 【請求項５】 上記基準面創成器の移動部分と同重量の
カウンターウェイトを、上記干渉光学系の光軸振り分け
に、該基準面創成器移動部分と逆方向に移動させる手段
が付設されている請求項３又は４記載の平面度測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9021211A JPH10221045A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 平面度測定方法及び平面度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9021211A JPH10221045A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 平面度測定方法及び平面度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10221045A true JPH10221045A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12048671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9021211A Pending JPH10221045A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 平面度測定方法及び平面度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10221045A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008224322A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 平面度測定装置 |
-
1997
- 1997-02-04 JP JP9021211A patent/JPH10221045A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008224322A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 平面度測定装置 |
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