JPH109832A - 干渉測定装置 - Google Patents
干渉測定装置Info
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- JPH109832A JPH109832A JP8158688A JP15868896A JPH109832A JP H109832 A JPH109832 A JP H109832A JP 8158688 A JP8158688 A JP 8158688A JP 15868896 A JP15868896 A JP 15868896A JP H109832 A JPH109832 A JP H109832A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 隣接する素子の間隔よりも干渉縞の位相差π
の幅が小さい場合でも、干渉縞の画像処理において隣接
する素子間で位相のつなぎを可能とする干渉測定装置を
提供する。 【解決手段】 干渉縞４を形成する干渉計と、該干渉縞
をアレイ状に配列された素子２ａで検出する検出器２
と、該検出器２の検出面の前側位置又は該前側位置と等
価な位置に配設された遮光性を有するマスク１４とを具
備し、該マスク１４には光を透過する透過孔１４ａが形
成され、該透過孔１４ａを介して前記素子２ａに光が入
射されることにより、前記各素子２ａからの検出信号に
基づき干渉縞の測定を行う干渉測定装置において、前記
透過孔１４ａは、隣接する素子２ａの少なくとも２つ以
上に跨ると共に、一つの素子２ａに対しては１箇所のみ
形成されている。
の幅が小さい場合でも、干渉縞の画像処理において隣接
する素子間で位相のつなぎを可能とする干渉測定装置を
提供する。 【解決手段】 干渉縞４を形成する干渉計と、該干渉縞
をアレイ状に配列された素子２ａで検出する検出器２
と、該検出器２の検出面の前側位置又は該前側位置と等
価な位置に配設された遮光性を有するマスク１４とを具
備し、該マスク１４には光を透過する透過孔１４ａが形
成され、該透過孔１４ａを介して前記素子２ａに光が入
射されることにより、前記各素子２ａからの検出信号に
基づき干渉縞の測定を行う干渉測定装置において、前記
透過孔１４ａは、隣接する素子２ａの少なくとも２つ以
上に跨ると共に、一つの素子２ａに対しては１箇所のみ
形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光学部品の形状
計測などに用いられる干渉測定装置に関するものであ
る。
計測などに用いられる干渉測定装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のものとしては、特開平６
ー３０７８０９号公報に記載されたものがある。
ー３０７８０９号公報に記載されたものがある。
【０００３】この装置は、光学部材の干渉縞を形成する
干渉計と、アレイ状に配列された素子で前記干渉計によ
って得られた干渉縞を検出するディテクタと、このディ
テクタの前側に配設されたマスクとを有しており、この
マスクには、各素子の配列ピッチと同ピッチで、且つ、
素子の大きさよりも小さな透過部としてのピンホールが
形成されている。そして、このマスクとディテクタとが
一体となって光軸垂直方向に駆動装置により移動される
ようになっている。
干渉計と、アレイ状に配列された素子で前記干渉計によ
って得られた干渉縞を検出するディテクタと、このディ
テクタの前側に配設されたマスクとを有しており、この
マスクには、各素子の配列ピッチと同ピッチで、且つ、
素子の大きさよりも小さな透過部としてのピンホールが
形成されている。そして、このマスクとディテクタとが
一体となって光軸垂直方向に駆動装置により移動される
ようになっている。
【０００４】干渉縞検出時には、駆動装置によりマスク
とディテクタとを光軸垂直方向に素子の配列ピッチより
も小さく変位させ、この変位毎に測定手段により干渉縞
を測定するようにしている。
とディテクタとを光軸垂直方向に素子の配列ピッチより
も小さく変位させ、この変位毎に測定手段により干渉縞
を測定するようにしている。
【０００５】このようにすることにより、隣接する素子
の間隔よりも干渉縞の位相差πの幅が小さい場合でも、
干渉縞の画像処理において隣接する素子間で位相のつな
ぎが可能となる。
の間隔よりも干渉縞の位相差πの幅が小さい場合でも、
干渉縞の画像処理において隣接する素子間で位相のつな
ぎが可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のものにあっては、上述のように各素子間での
位相のつなぎを可能とすべく、マスクとディテクタとを
一体的に駆動装置により移動させるようにしているた
め、駆動装置を装備しなければならないと共に、その移
動に応じた信号処理を行う測定手段を用意しなければな
らず、装置の構造が複雑となると同時に、コスト高にも
つながる、という問題がある。
うな従来のものにあっては、上述のように各素子間での
位相のつなぎを可能とすべく、マスクとディテクタとを
一体的に駆動装置により移動させるようにしているた
め、駆動装置を装備しなければならないと共に、その移
動に応じた信号処理を行う測定手段を用意しなければな
らず、装置の構造が複雑となると同時に、コスト高にも
つながる、という問題がある。
【０００７】また、各素子毎に１つずつピンホールを形
成しているため、アレイ状に配列された全素子を利用す
るには、多数の素子と同数のピンホールを形成しなけれ
ばならないことから、高精度が要求されるピンホール
を、しかも、一定の間隔で成形するのは製造が大変であ
った。
成しているため、アレイ状に配列された全素子を利用す
るには、多数の素子と同数のピンホールを形成しなけれ
ばならないことから、高精度が要求されるピンホール
を、しかも、一定の間隔で成形するのは製造が大変であ
った。
【０００８】そこで、この発明は、隣接する素子の間隔
よりも干渉縞の位相差πの幅が小さい場合でも、干渉縞
の画像処理において隣接する素子間で位相のつなぎを可
能とする干渉測定装置を提供することを課題としてい
る。
よりも干渉縞の位相差πの幅が小さい場合でも、干渉縞
の画像処理において隣接する素子間で位相のつなぎを可
能とする干渉測定装置を提供することを課題としてい
る。
【０００９】他の課題は、アレイ状に配列された多数の
素子よりも少ない数の透過部を有するマスクで、透過部
の数より多くの素子を利用でき、且つ、簡単な構造とす
ることにある。
素子よりも少ない数の透過部を有するマスクで、透過部
の数より多くの素子を利用でき、且つ、簡単な構造とす
ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】かかる課題を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、干渉縞を形成する干渉
計と、該干渉縞をアレイ状に配列された素子で検出する
検出器と、該検出器の検出面の前側位置又は該前側位置
と等価な位置に配設された遮光性を有するマスクとを具
備し、該マスクには光を透過する透過部が形成され、該
透過部を介して前記素子に光が入射されることにより、
前記各素子からの検出信号に基づき干渉縞の測定を行う
干渉測定装置において、前記透過部は、隣接する素子の
少なくとも２つ以上に跨ると共に、一つの素子に対して
は１箇所のみ形成されている干渉測定装置としたことを
特徴としている。
めに、請求項１に記載の発明は、干渉縞を形成する干渉
計と、該干渉縞をアレイ状に配列された素子で検出する
検出器と、該検出器の検出面の前側位置又は該前側位置
と等価な位置に配設された遮光性を有するマスクとを具
備し、該マスクには光を透過する透過部が形成され、該
透過部を介して前記素子に光が入射されることにより、
前記各素子からの検出信号に基づき干渉縞の測定を行う
干渉測定装置において、前記透過部は、隣接する素子の
少なくとも２つ以上に跨ると共に、一つの素子に対して
は１箇所のみ形成されている干渉測定装置としたことを
特徴としている。
【００１１】請求項２に記載した発明は、請求項１に記
載のマスクは、前記検出器の検出面の前側位置又は該前
側位置と等価な位置に一枚配設されていることを特徴と
している。
載のマスクは、前記検出器の検出面の前側位置又は該前
側位置と等価な位置に一枚配設されていることを特徴と
している。
【００１２】請求項３に記載した発明は、請求項１又は
２に記載の透過部は、隣接する４つの素子の角部に対応
して形成されていることを特徴としている。
２に記載の透過部は、隣接する４つの素子の角部に対応
して形成されていることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を説
明する。
明する。
【００１４】［発明の実施の形態１］図１乃至図３に
は、この発明の実施の形態１を示す。この実施の形態１
では、干渉計としてフィゾー型干渉計を一例として示
す。
は、この発明の実施の形態１を示す。この実施の形態１
では、干渉計としてフィゾー型干渉計を一例として示
す。
【００１５】まず構成について説明すると、図３中符号
１は検出器２上に被測定面３の干渉縞４を形成する干渉
計で、この干渉計１は以下のようになっている。すなわ
ち、光源６から出射されたコヒーレント光束が、レンズ
７により発散光となり、ビームスプリッタ８を透過して
フィゾーレンズ９に入射するようになっている。そし
て、光束の一部は、フィゾーレンズ９の参照面９ａで正
反射し参照光束となり、残りの透過光束は、参照面９ａ
を透過し被測定面３で正反射して測定光束となるように
なっている。前記参照光束と測定光束は、フィゾーレン
ズ９を透過して、ビームスプリッタ８で反射され、結象
レンズ１０を通って検出器２の検出面上に干渉縞４を形
成するようになっている。
１は検出器２上に被測定面３の干渉縞４を形成する干渉
計で、この干渉計１は以下のようになっている。すなわ
ち、光源６から出射されたコヒーレント光束が、レンズ
７により発散光となり、ビームスプリッタ８を透過して
フィゾーレンズ９に入射するようになっている。そし
て、光束の一部は、フィゾーレンズ９の参照面９ａで正
反射し参照光束となり、残りの透過光束は、参照面９ａ
を透過し被測定面３で正反射して測定光束となるように
なっている。前記参照光束と測定光束は、フィゾーレン
ズ９を透過して、ビームスプリッタ８で反射され、結象
レンズ１０を通って検出器２の検出面上に干渉縞４を形
成するようになっている。
【００１６】また、そのフィゾーレンズ９は、縞走査用
アクチュエータ１１によって軸方向に光源波長の半分
（λ／２）だけ変位されるようになっており、その縞走
査用アクチュエータ１１の駆動はコンピュータ１２から
の信号によりドライバー１３にて行われるようになって
いる。
アクチュエータ１１によって軸方向に光源波長の半分
（λ／２）だけ変位されるようになっており、その縞走
査用アクチュエータ１１の駆動はコンピュータ１２から
の信号によりドライバー１３にて行われるようになって
いる。
【００１７】さらに、前記検出器２は、図１及び図２に
示すように、多数の素子２ａ…がアレイ状に配列され、
各素子２ａに受光された干渉縞情報の信号が前記コンピ
ュータ１２に送られて信号処理されて被測定面３の形状
測定が行われるようになっている。その検出器２として
は、ＣＣＤカメラ等を用いることができる。
示すように、多数の素子２ａ…がアレイ状に配列され、
各素子２ａに受光された干渉縞情報の信号が前記コンピ
ュータ１２に送られて信号処理されて被測定面３の形状
測定が行われるようになっている。その検出器２として
は、ＣＣＤカメラ等を用いることができる。
【００１８】さらにまた、この検出器２の前側位置に
は、遮光性を有するマスク１４が配設されている。この
マスク１４には、「透過部」としての多数の透過孔１４
ａ…が形成されている。これら透過孔１４ａは、隣接す
る４つの素子２ａの角部に対応して形成され、一つの素
子２ａに対しては１箇所のみ形成されている。これら透
過孔１４ａの配列ピッチは、図の横方向及び縦方向でそ
れぞれ素子２ａの配列ピッチの２倍のピッチに設定され
ている。
は、遮光性を有するマスク１４が配設されている。この
マスク１４には、「透過部」としての多数の透過孔１４
ａ…が形成されている。これら透過孔１４ａは、隣接す
る４つの素子２ａの角部に対応して形成され、一つの素
子２ａに対しては１箇所のみ形成されている。これら透
過孔１４ａの配列ピッチは、図の横方向及び縦方向でそ
れぞれ素子２ａの配列ピッチの２倍のピッチに設定され
ている。
【００１９】次に、作用について説明する。
【００２０】干渉計１により被測定面３の干渉縞４が、
マスク１４の多数の透過孔１４ａを介して検出器２の多
数の素子２ａ上に形成され、これら素子２ａに受光され
た信号がコンピュータ１２に送られることにより、干渉
縞４の測定が行われることとなる。この際には、縞走査
用アクチュエータ１１により、フィゾーレンズ９を光軸
方向に光源波長の半分（λ／２）だけ変位させ、この間
の干渉縞４の変化を測定することにより、各素子２ａに
おける干渉縞４の位相差を高精度に測定できることとな
る。
マスク１４の多数の透過孔１４ａを介して検出器２の多
数の素子２ａ上に形成され、これら素子２ａに受光され
た信号がコンピュータ１２に送られることにより、干渉
縞４の測定が行われることとなる。この際には、縞走査
用アクチュエータ１１により、フィゾーレンズ９を光軸
方向に光源波長の半分（λ／２）だけ変位させ、この間
の干渉縞４の変化を測定することにより、各素子２ａに
おける干渉縞４の位相差を高精度に測定できることとな
る。
【００２１】かかる測定時には、透過孔１４ａは、隣接
する４つの素子２ａの角部に跨るように形成されている
ため、一つの透過孔１４ａに望む４つの素子２ａは極め
て近い位置になるので、検出及び位相つなぎ可能な干渉
縞の空間周波数帯域が拡大され、これら素子２ａ間での
干渉縞４の位相のつなぎを比較的簡単に行うことがで
き、各透過孔１４ａに対応した部分での干渉縞４の角度
を求めることができる。従って、異なる透過孔１４ａに
望む素子２ａ間での干渉縞４の位相のつなぎについて
は、各透過孔１４ａにおける干渉縞４の角度を求めるこ
とができることから、それを延長して接続することによ
り、比較的に簡単に干渉縞４の位相のつなぎを行うこと
ができる。
する４つの素子２ａの角部に跨るように形成されている
ため、一つの透過孔１４ａに望む４つの素子２ａは極め
て近い位置になるので、検出及び位相つなぎ可能な干渉
縞の空間周波数帯域が拡大され、これら素子２ａ間での
干渉縞４の位相のつなぎを比較的簡単に行うことがで
き、各透過孔１４ａに対応した部分での干渉縞４の角度
を求めることができる。従って、異なる透過孔１４ａに
望む素子２ａ間での干渉縞４の位相のつなぎについて
は、各透過孔１４ａにおける干渉縞４の角度を求めるこ
とができることから、それを延長して接続することによ
り、比較的に簡単に干渉縞４の位相のつなぎを行うこと
ができる。
【００２２】してみれば、マスク１４への透過部１４ａ
の形成の仕方を本発明のように工夫することにより、干
渉縞４の位相のつなぎを行うことができるため、従来の
ように、マスク１４や検出器２を移動させる移動装置が
必要ないと共に移動に伴う信号処理のための測定手段も
必要なく、極めて単純な構造とすることができ、廉価に
できる。
の形成の仕方を本発明のように工夫することにより、干
渉縞４の位相のつなぎを行うことができるため、従来の
ように、マスク１４や検出器２を移動させる移動装置が
必要ないと共に移動に伴う信号処理のための測定手段も
必要なく、極めて単純な構造とすることができ、廉価に
できる。
【００２３】また、透過孔１４ａは、４つの素子２ａに
跨るように形成されているため、従来と同じ数の素子２
ａを利用する場合には、少ない数の透過孔１４ａを形成
すればよい。従って、成形加工が簡単である。さらに、
このように複数の素子２ａに跨るようにすれば、従来と
比べ、透過孔１４ａを大きくできるため、この点でも成
形加工が容易であり、且つ、透過孔１４ａ開口の回折の
光学的影響による測定誤差の発生を軽減できることとな
る。
跨るように形成されているため、従来と同じ数の素子２
ａを利用する場合には、少ない数の透過孔１４ａを形成
すればよい。従って、成形加工が簡単である。さらに、
このように複数の素子２ａに跨るようにすれば、従来と
比べ、透過孔１４ａを大きくできるため、この点でも成
形加工が容易であり、且つ、透過孔１４ａ開口の回折の
光学的影響による測定誤差の発生を軽減できることとな
る。
【００２４】［発明の実施の形態２］図４には、この発
明の実施の形態２を示す。
明の実施の形態２を示す。
【００２５】上記実施の形態１では、マスク１４が１枚
配設されているが、これに限らず、マスクを複数枚重ね
て配設して各マスク部材を組み合わせることにより、上
記実施の形態と同様の利点を奏するようにすることもで
きる。
配設されているが、これに限らず、マスクを複数枚重ね
て配設して各マスク部材を組み合わせることにより、上
記実施の形態と同様の利点を奏するようにすることもで
きる。
【００２６】すなわち、この実施の形態２では、素子２
ａの前側に第１マスク１６が、更に、この第１マスク１
６の前側に第２マスク１７が配設されている。この第１
マスク１６には、隣接する４つの素子２ａの角部に跨
り、且つ、各素子２ａ毎に４つの透過孔１６ａが形成さ
れており、又、第２マスク１７には、実施の形態１のマ
スク１４の透過孔１４ａと同じ位置に透過孔１６ａより
も大きな透過孔１７ａが形成されている。
ａの前側に第１マスク１６が、更に、この第１マスク１
６の前側に第２マスク１７が配設されている。この第１
マスク１６には、隣接する４つの素子２ａの角部に跨
り、且つ、各素子２ａ毎に４つの透過孔１６ａが形成さ
れており、又、第２マスク１７には、実施の形態１のマ
スク１４の透過孔１４ａと同じ位置に透過孔１６ａより
も大きな透過孔１７ａが形成されている。
【００２７】これによれば、第２マスク１７を移動させ
るだけで、第１マスク１６の他の透過孔１６ａを使用す
ることができる。
るだけで、第１マスク１６の他の透過孔１６ａを使用す
ることができる。
【００２８】なお、上記各実施の形態では、各マスク１
４，１６，１７の位置は、検出器２の前面に配設した
が、これに限らず、光学系中、素子２ａ面と共役位置で
あれば良い。また、上記各実施の形態では、マスク１４
に形成された透過孔１４ａが、４つの素子２ａに跨るよ
うに形成されているが、これに限らず、２又は３つ等で
も良いことは勿論である。
４，１６，１７の位置は、検出器２の前面に配設した
が、これに限らず、光学系中、素子２ａ面と共役位置で
あれば良い。また、上記各実施の形態では、マスク１４
に形成された透過孔１４ａが、４つの素子２ａに跨るよ
うに形成されているが、これに限らず、２又は３つ等で
も良いことは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、透過部
は、２つ以上の素子に跨るように形成することにより、
干渉縞の位相のつなぎを行うことができるため、従来の
ように、マスクや検出器を移動させる移動装置が必要な
いと共に移動に伴う信号処理のための測定手段も必要な
く、極めて単純な構造とすることができ、廉価にでき
る。
は、２つ以上の素子に跨るように形成することにより、
干渉縞の位相のつなぎを行うことができるため、従来の
ように、マスクや検出器を移動させる移動装置が必要な
いと共に移動に伴う信号処理のための測定手段も必要な
く、極めて単純な構造とすることができ、廉価にでき
る。
【００３０】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の効果に加え、マスクを一枚とし、且つ、透過部を、２
つ以上の素子に跨るように形成しているため、従来と同
じ数の素子を利用する場合には、少ない数の透過部を形
成すればよい。従って、成形加工を簡単にできると共
に、このように複数の素子に跨るようにすれば、従来と
比べ、透過部を大きくできるため、この点でも成形加工
が容易であり、且つ、透過部開口の回折の光学的影響に
よる測定誤差の発生を軽減できる。
の効果に加え、マスクを一枚とし、且つ、透過部を、２
つ以上の素子に跨るように形成しているため、従来と同
じ数の素子を利用する場合には、少ない数の透過部を形
成すればよい。従って、成形加工を簡単にできると共
に、このように複数の素子に跨るようにすれば、従来と
比べ、透過部を大きくできるため、この点でも成形加工
が容易であり、且つ、透過部開口の回折の光学的影響に
よる測定誤差の発生を軽減できる。
【００３１】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は２の効果に加え、透過部を、隣接する４つの素子の
角部に対応して形成することにより、より透過部の数を
削減できると共に、透過部の大きさもより大きくでき
る、という実用上有益な効果を発揮する。
又は２の効果に加え、透過部を、隣接する４つの素子の
角部に対応して形成することにより、より透過部の数を
削減できると共に、透過部の大きさもより大きくでき
る、という実用上有益な効果を発揮する。
【図１】この発明の実施の形態１に係る干渉測定装置の
検出器とマスクの正面図である。
検出器とマスクの正面図である。
【図２】同実施の形態１に係る干渉縞,透過孔及び素子
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図３】同実施の形態１に係る干渉測定装置の概略図で
ある。
ある。
【図４】この発明の実施の形態２を示す図２に相当する
図である。
図である。
１ 干渉計 ２ 検出器 2a 素子 ３ 被測定面 ４ 干渉縞 ６ 光源 ７ レンズ ８ ビームスプリッタ ９ フィゾーレンズ 9a 参照面 10 結像レンズ 11 縞走査用アクチュエータ 12 コンピュータ 13 ドライバ 14 マスク 14a 透過孔（透過部） 16 第１マスク 16a 透過孔（透過部） 17 第２マスク 17a 透過孔（透過部）
Claims (3)
- 【請求項１】 干渉縞を形成する干渉計と、該干渉縞を
アレイ状に配列された素子で検出する検出器と、該検出
器の検出面の前側位置又は該前側位置と等価な位置に配
設された遮光性を有するマスクとを具備し、該マスクに
は光を透過する透過部が形成され、該透過部を介して前
記素子に光が入射されることにより、前記各素子からの
検出信号に基づき干渉縞の測定を行う干渉測定装置にお
いて、 前記透過部は、隣接する素子の少なくとも２つ以上に跨
ると共に、一つの素子に対しては１箇所のみ形成されて
いることを特徴とする干渉測定装置。 - 【請求項２】 前記マスクは、前記検出器の検出面の前
側位置又は該前側位置と等価な位置に一枚配設されてい
ることを特徴とする請求項１記載の干渉測定装置。 - 【請求項３】 前記透過部は、隣接する４つの素子の角
部に対応して形成されていることを特徴とする請求項１
又は２記載の干渉測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8158688A JPH109832A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 干渉測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8158688A JPH109832A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 干渉測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH109832A true JPH109832A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=15677188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8158688A Pending JPH109832A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 干渉測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH109832A (ja) |
-
1996
- 1996-06-19 JP JP8158688A patent/JPH109832A/ja active Pending
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