JPS59206701A - 干渉測定装置 - Google Patents
干渉測定装置Info
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- JPS59206701A JPS59206701A JP8221983A JP8221983A JPS59206701A JP S59206701 A JPS59206701 A JP S59206701A JP 8221983 A JP8221983 A JP 8221983A JP 8221983 A JP8221983 A JP 8221983A JP S59206701 A JPS59206701 A JP S59206701A
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- sample
- light
- plane
- measurement
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は干渉測定装置に関し、より詳細には、光の干渉
現象を利用して光学的測定を行なう干渉路に各々シャッ
タを具備し、参照光路に設けた参照基準面からの反射光
と測定光路に設けた測定試料からの反射光による干渉縞
を観察して光学測定を行なう方式が知られている。
現象を利用して光学的測定を行なう干渉路に各々シャッ
タを具備し、参照光路に設けた参照基準面からの反射光
と測定光路に設けた測定試料からの反射光による干渉縞
を観察して光学測定を行なう方式が知られている。
このような干渉測定装置において、計測可能な干渉縞を
発生させるためには、°試料台に設置された試料面の傾
きをできる限り参照基準面の傾きに一致させる必要があ
る。
発生させるためには、°試料台に設置された試料面の傾
きをできる限り参照基準面の傾きに一致させる必要があ
る。
このアライメント調整法としては、従来、参照光による
スポット投影位置に測定光によるスポットが投影される
様に、オペレータがモニターを見ながら手動で行なう方
法が採用されているが、短時間に高精度で調整すること
が困難であるという材面の傾きを短時間且つ高精度に一
致させることのできる干渉測定装置を提供することにあ
る。
スポット投影位置に測定光によるスポットが投影される
様に、オペレータがモニターを見ながら手動で行なう方
法が採用されているが、短時間に高精度で調整すること
が困難であるという材面の傾きを短時間且つ高精度に一
致させることのできる干渉測定装置を提供することにあ
る。
本発明の構成を、以下、一実施例に基づいて説例を第１
図に示す。
図に示す。
図において、レーザ光臨１から構成される装置ザ光束は
レンズ２，３を通過することによりビーム径を広げられ
た後、ビームスプリッタ４により参照光Ｌ】と測定光Ｌ
２に分けられる。このように分けられた光の中、参照光
Ｌ＋ ＋ｔ−参照光路５中に設けられた７ヤｙり６を通
過してから参照基準面７で反射され、ビームスプリッタ
８に達する。
レンズ２，３を通過することによりビーム径を広げられ
た後、ビームスプリッタ４により参照光Ｌ】と測定光Ｌ
２に分けられる。このように分けられた光の中、参照光
Ｌ＋ ＋ｔ−参照光路５中に設けられた７ヤｙり６を通
過してから参照基準面７で反射され、ビームスプリッタ
８に達する。
一方、測定光Ｌ２についても測定光路９中に設けられた
７ヤノタ１．０を通過してから測定試別１１の試別面］
、］ａで反射され、ビームスプリンタ８に達する。
７ヤノタ１．０を通過してから測定試別１１の試別面］
、］ａで反射され、ビームスプリンタ８に達する。
そして、これら参照光と測定光の一部は干渉しながら一
一ムスプリッタ８を通過し、レンズ１２を介してビテオ
カノラ１３に投影される。ここで、アライメントが適当
であれば、ビテオカメラ１３には、試別面１】ａ、の凹
凸を示す干渉縞が投影される。又、参照光と測定光の他
の一部は、ビームスプリッタ８で反射され、レンズ１４
を通過して位置上ンサ１５上に結像される。この位置セ
ンサ１５は光像の２次元上の位置を検出するセンサで、
光電変換素子アレイを直交配列した周知の位置センサが
適用される。
一ムスプリッタ８を通過し、レンズ１２を介してビテオ
カノラ１３に投影される。ここで、アライメントが適当
であれば、ビテオカメラ１３には、試別面１】ａ、の凹
凸を示す干渉縞が投影される。又、参照光と測定光の他
の一部は、ビームスプリッタ８で反射され、レンズ１４
を通過して位置上ンサ１５上に結像される。この位置セ
ンサ１５は光像の２次元上の位置を検出するセンサで、
光電変換素子アレイを直交配列した周知の位置センサが
適用される。
このような光学系の構成において、シャッタ１０を閉じ
ると位置上ンサ１５上には、測定光Ｌ２によるスポット
が投影される。ここで、レンズ１４に入射する測定光Ｌ
２が参照光Ｌ１のときと異なる角度の場合、即ち参照基
準面７に対して試料面Ｊ１が傾いている場合には各党に
よるスポットの投影位置が異なる。上記両面間の傾きが
太きいと、干渉縞の本数が多すぎて、一般のビテオカメ
ラ等では計測不可能となる。
ると位置上ンサ１５上には、測定光Ｌ２によるスポット
が投影される。ここで、レンズ１４に入射する測定光Ｌ
２が参照光Ｌ１のときと異なる角度の場合、即ち参照基
準面７に対して試料面Ｊ１が傾いている場合には各党に
よるスポットの投影位置が異なる。上記両面間の傾きが
太きいと、干渉縞の本数が多すぎて、一般のビテオカメ
ラ等では計測不可能となる。
そこで、アライメント調整が必要となる。
このアライメント調整に際して配慮すべき点は次の通り
である。
である。
一般、に、参照基準面の面精度は高精度が要求されるの
であ捷り大きくできない。従って参照光束、測定光束の
径も大きさが限定され、測定試料が長尺の場合や測定面
がアレイ状に連なってＩ／−する場合には、測定試料を
移動させて分割しながら測定することとなる。
であ捷り大きくできない。従って参照光束、測定光束の
径も大きさが限定され、測定試料が長尺の場合や測定面
がアレイ状に連なってＩ／−する場合には、測定試料を
移動させて分割しながら測定することとなる。
その際に、移動方向の原点検知手段としては、マイクロ
スイッチやホトインタラック等で精度的に十分であるが
、参照基準面に対する試料面の傾きに係る、所謂、回転
方向の原点検知の精度はアライメント精度に対応した精
度を必要とし、上記マイクロスイッチ等では不可能であ
る。
スイッチやホトインタラック等で精度的に十分であるが
、参照基準面に対する試料面の傾きに係る、所謂、回転
方向の原点検知の精度はアライメント精度に対応した精
度を必要とし、上記マイクロスイッチ等では不可能であ
る。
そこで本発明では、長尺状の測定試料を載置できる様に
試料台を長尺に形成するとともに、この試料台を移動回
転させる移動回転機構を設けている。さらに、試料台上
には、基準平面を形成し、この基準平面及び上記試料台
上の測定試料からの各反射光と、参照基準面からの反射
光とによる各スポットを位置センサ上に投影し、パルス
モーク及びＣＰＵ等を用すた自動的な制御手段により、
上記移動回転機構を操作するようにした。
試料台を長尺に形成するとともに、この試料台を移動回
転させる移動回転機構を設けている。さらに、試料台上
には、基準平面を形成し、この基準平面及び上記試料台
上の測定試料からの各反射光と、参照基準面からの反射
光とによる各スポットを位置センサ上に投影し、パルス
モーク及びＣＰＵ等を用すた自動的な制御手段により、
上記移動回転機構を操作するようにした。
上記移動回転機構を第１図に符号１６で示し、その具体
例を第２図で示しだ。
例を第２図で示しだ。
第２図において、矩形の外枠１７は不動部材に固定され
ている。外枠１７の内側には、矩形の中枠］８かあり、
中間部をＹ−Ｙ軸にそう枢軸１９で外枠］７に枢支され
ている。
ている。外枠１７の内側には、矩形の中枠］８かあり、
中間部をＹ−Ｙ軸にそう枢軸１９で外枠］７に枢支され
ている。
次に、中枠１８の内側にも矩形の内枠２０があり、中間
部を上記Ｙ−Ｙ軸と同一平面内で直交するＸ−Ｘ軸にそ
う枢軸２１で中枠１８に枢支されている。
部を上記Ｙ−Ｙ軸と同一平面内で直交するＸ−Ｘ軸にそ
う枢軸２１で中枠１８に枢支されている。
内枠２０には、Ｘ−Ｘ軸と平行にボールねじ２２カ設定
されており、パルスモータ−２３により回転駆動される
様になっている。そして、ボールねじ２２にはＸ−Ｘ軸
方向に長尺な試料台２４が螺合されており、且つ、ガイ
ド軸２５で摺動自在に支持されているので、ボールねじ
２２の回転に応じてＸ−Ｘ軸方向に移動自在である。
されており、パルスモータ−２３により回転駆動される
様になっている。そして、ボールねじ２２にはＸ−Ｘ軸
方向に長尺な試料台２４が螺合されており、且つ、ガイ
ド軸２５で摺動自在に支持されているので、ボールねじ
２２の回転に応じてＸ−Ｘ軸方向に移動自在である。
試料台２４には、基準平面を有するミラー２６が取付け
られており、測定試料１１はこの試料台２４上に設置さ
れる。
られており、測定試料１１はこの試料台２４上に設置さ
れる。
内枠２０の右端内側であって、試料台２４との対向部分
にはマイクロスイッチ２７が取付けである。
にはマイクロスイッチ２７が取付けである。
試料台２４が右端捷で送られると、このマイクロスイッ
チ２７がオンしてＣＰＵに試料台２４の移動原点を知ら
せる。
チ２７がオンしてＣＰＵに試料台２４の移動原点を知ら
せる。
次に、外枠１７及び中枠１８の各右下隅には各々試料台
２４の回動機構２８． ２９が装着されている。
２４の回動機構２８． ２９が装着されている。
第３図に回転機構２８の構成例を示す。
図ニオイて、符号３０はパルスモーターヲ示シ、外枠１
７と一体的に構成された取付板３１に取イ」けである。
７と一体的に構成された取付板３１に取イ」けである。
このパルスモータ−３０の軸３０ａは第２図における紙
面を貫く方向に設定されており、ジヨイント３２を介し
てスプライン軸３３に接続されている。スプライン軸３
３にはボール３４を介してスプライン３５が嵌装されて
おり、スプライン３５の外周部にはキー４０が打込せれ
てカップリング３６との回り止めがなされている。さら
に、このカップリンタ３６の右端部には、第４図にも示
す如きマイクロヘッド３７の基端部が固定されている。
面を貫く方向に設定されており、ジヨイント３２を介し
てスプライン軸３３に接続されている。スプライン軸３
３にはボール３４を介してスプライン３５が嵌装されて
おり、スプライン３５の外周部にはキー４０が打込せれ
てカップリング３６との回り止めがなされている。さら
に、このカップリンタ３６の右端部には、第４図にも示
す如きマイクロヘッド３７の基端部が固定されている。
マイクロヘッド３７の先端部にはねじが形成されており
、このねじ部は第５図にも示す如きナノＩ・３８に螺合
されている。そして、このナツト３８は外枠１７の他端
に前記取付板３１と対向して取付けられたプレート３９
を挿通状態で固定されている。
、このねじ部は第５図にも示す如きナノＩ・３８に螺合
されている。そして、このナツト３８は外枠１７の他端
に前記取付板３１と対向して取付けられたプレート３９
を挿通状態で固定されている。
而して、パルスモータ−３ｏを駆動すれば、モーターの
回転力はジヨイント３２を介してスプライン軸３３に伝
わり、さらに、スプライン３５、キー４０゜カップリン
グ３６へと順に伝えられてマイクロヘッド３７を回転さ
せる。ここで、カップリング３６はスプライン軸３３に
対して軸方向に移動自在であるので、マイクロヘッド３
７はそのねじ部のピンチ及びリードに応じ、その回転量
に相応する量だけ軸方向に移動される。
回転力はジヨイント３２を介してスプライン軸３３に伝
わり、さらに、スプライン３５、キー４０゜カップリン
グ３６へと順に伝えられてマイクロヘッド３７を回転さ
せる。ここで、カップリング３６はスプライン軸３３に
対して軸方向に移動自在であるので、マイクロヘッド３
７はそのねじ部のピンチ及びリードに応じ、その回転量
に相応する量だけ軸方向に移動される。
マイクロヘッド３７の先端３７ａは、当該マイクロヘッ
ドの移動が常時、直接、中枠１８の回動に寄与し得る様
に、中枠１８に数個けられた当接片４１と常時圧接させ
られている。この圧接力は、プレート３９と中枠１８と
の間に掛は渡された緊縮性のばね４２により与えられる
。従って、中枠１８はパルスモータ−３０の１駆動に応
じて枢軸を中心に回動される。なお、このばね４２は図
の繁雑化を避けるため第１図には図示を省略した。
ドの移動が常時、直接、中枠１８の回動に寄与し得る様
に、中枠１８に数個けられた当接片４１と常時圧接させ
られている。この圧接力は、プレート３９と中枠１８と
の間に掛は渡された緊縮性のばね４２により与えられる
。従って、中枠１８はパルスモータ−３０の１駆動に応
じて枢軸を中心に回動される。なお、このばね４２は図
の繁雑化を避けるため第１図には図示を省略した。
上記回動機構２８の構成は、回動機構２９についても全
く同様に適用されており、当該回動機構２９のパルスモ
ータ−４５（第２図参照）番駆動することにより内枠２
ｏを枢軸２１を中心に回動することができる。
く同様に適用されており、当該回動機構２９のパルスモ
ータ−４５（第２図参照）番駆動することにより内枠２
ｏを枢軸２１を中心に回動することができる。
さて、アライメント調整を行なうに際しては、マイクロ
スイッチ２７がオンするまでパルスモータ−２３を駆動
して試料台２４を移動し、移動原点を定める。
スイッチ２７がオンするまでパルスモータ−２３を駆動
して試料台２４を移動し、移動原点を定める。
次に、ミラー２６を第１図に示す測定光Ｌ２の反射位置
に送り、シャッタ１ｏを閉じて参照光Ｌ］による位置セ
ンサ１５上でのスポット位置（ＸＯ，ＹＯ）をＣＰＵで
読み取る。次にツヤツタ１ｏを開いてツヤツタ６を閉じ
、測定光Ｌ２によるスポット位置（Ｘ］ ｌ Ｙｌ ）
をＣＰＵで読み取る。そして、スポットずれ量Ｘ］ −
ｘ（、、Ｙｌ−ｙｏに対応する量だけパルスモータ−３
０，４３に各々パルスヲ送す、駆動して、該ミラー２６
をＸ−Ｘ軸及びＹ−Ｙ軸を中心とする所要の回動量、回
動させる。そして、このプロセスを通じて測定光Ｌ２に
よる位置センサ１５上でのスポット投影位置を参照光Ｌ
１によるスポット投影位置に重ね、アライメント調整を
終了する。
に送り、シャッタ１ｏを閉じて参照光Ｌ］による位置セ
ンサ１５上でのスポット位置（ＸＯ，ＹＯ）をＣＰＵで
読み取る。次にツヤツタ１ｏを開いてツヤツタ６を閉じ
、測定光Ｌ２によるスポット位置（Ｘ］ ｌ Ｙｌ ）
をＣＰＵで読み取る。そして、スポットずれ量Ｘ］ −
ｘ（、、Ｙｌ−ｙｏに対応する量だけパルスモータ−３
０，４３に各々パルスヲ送す、駆動して、該ミラー２６
をＸ−Ｘ軸及びＹ−Ｙ軸を中心とする所要の回動量、回
動させる。そして、このプロセスを通じて測定光Ｌ２に
よる位置センサ１５上でのスポット投影位置を参照光Ｌ
１によるスポット投影位置に重ね、アライメント調整を
終了する。
上記、両スポットが重なる状態での試料台２４の空間位
置が回転原点の位置である。
置が回転原点の位置である。
こうして、移動及び回転原点を検知した後、Ｃ、Ｐ Ｕ
は各々のパルスモータ−２３，３０，’、４：３につい
て、−内部的にソフトプログラム上でのカウンタを持ち
、移動及び回転方向とパルス数を累積してカウントシて
いくので、これがクリアされない限りは、原点検知の必
要はなく、次々と測定試料を置換えてアライメント調整
を行ない、測定を能率的に実行することができる。
は各々のパルスモータ−２３，３０，’、４：３につい
て、−内部的にソフトプログラム上でのカウンタを持ち
、移動及び回転方向とパルス数を累積してカウントシて
いくので、これがクリアされない限りは、原点検知の必
要はなく、次々と測定試料を置換えてアライメント調整
を行ない、測定を能率的に実行することができる。
なお、第６図、第７図に示す如く、試料台２４の試料設
置面２４ａと基準平面としてのミラー２６の面を平行に
形成しておけば、測定試料１１．．１．１についての該
基準平面からの角度誤差も測定すること然できる。上記
において、測定試料１１′はプリズこれに付帯する部材
を設け、該移動回転機構を自動的な制御手段で制御する
様にしたので、基準平面のアライメント調整を高精度且
つ、迅速に行なうことができ好都合である。
置面２４ａと基準平面としてのミラー２６の面を平行に
形成しておけば、測定試料１１．．１．１についての該
基準平面からの角度誤差も測定すること然できる。上記
において、測定試料１１′はプリズこれに付帯する部材
を設け、該移動回転機構を自動的な制御手段で制御する
様にしたので、基準平面のアライメント調整を高精度且
つ、迅速に行なうことができ好都合である。
第１図は本発明を適用した干渉測定装置の光学系の構成
図、第２図は同上図における移動回転機構部の平面図、
第３図は同上図における回転機構部の部分断面図、第４
図はマイクロヘッドの正面図、第５図はナンドの断面図
、第６図、第７図は各々試料台上での測定試料を示した
正面図である。 １５・・位置センサ、 １６・−移動回転機構、２３
、 ３０．４３・パルスモータ−１２４試料台、２６・
（基準平面を有するン＜ラー、Ｌｌ ・参照光、
Ｌ２・・測定光。 第１図 第６図 第７図
図、第２図は同上図における移動回転機構部の平面図、
第３図は同上図における回転機構部の部分断面図、第４
図はマイクロヘッドの正面図、第５図はナンドの断面図
、第６図、第７図は各々試料台上での測定試料を示した
正面図である。 １５・・位置センサ、 １６・−移動回転機構、２３
、 ３０．４３・パルスモータ−１２４試料台、２６・
（基準平面を有するン＜ラー、Ｌｌ ・参照光、
Ｌ２・・測定光。 第１図 第６図 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 参照光路と測定光路中に各々シャッタを具備している干
渉測定装置において、 長尺状の測定試料を載置する試料台と、この試料台を移
動回転させる移動回転機構と、上記試料台と一体的に形
成された基準平面と、この基準平面及び上記試料台上の
測定試料からの各反射光と参照基準面からの反射光によ
る各スポットの位１首を検出する位置センサと、上記移
動回転手段による上記試料台の移動量を制御する自動的
な制御手段を有することを特徴とする干渉測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8221983A JPS59206701A (ja) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | 干渉測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8221983A JPS59206701A (ja) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | 干渉測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59206701A true JPS59206701A (ja) | 1984-11-22 |
Family
ID=13768298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8221983A Pending JPS59206701A (ja) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | 干渉測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59206701A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2702834A1 (fr) * | 1993-03-16 | 1994-09-23 | Vareille Aime | Procédé et dispositif optiques de détermination d'orientations de pièces. |
| JP2022504734A (ja) * | 2018-10-12 | 2022-01-13 | マジック リープ， インコーポレイテッド | 運動追跡システムの正確度を検証するためのステージングシステム |
-
1983
- 1983-05-11 JP JP8221983A patent/JPS59206701A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2702834A1 (fr) * | 1993-03-16 | 1994-09-23 | Vareille Aime | Procédé et dispositif optiques de détermination d'orientations de pièces. |
| JP2022504734A (ja) * | 2018-10-12 | 2022-01-13 | マジック リープ， インコーポレイテッド | 運動追跡システムの正確度を検証するためのステージングシステム |
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