JPS59216008A - 光ヘテロダイン干渉法による表面形状測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザを光源とし、音響光学素子を用いる光ヘ
テロゲイン干渉法による表面形状測定システムに関する
ものである、 近年精密機械産業においては、高精度機械加工技術が進
歩し、加工物の表面粗さ及び表面形状を非接触で高精度
に計測する要求が出ている。従来の光干渉による表面状
態の測定では、単一周波数成分を持つ２つの光波の干渉
で、いわゆるホモダイン干渉であって測定量は０．１ミ
クロンメートルのオーダで高精度計測とは言えない。

また前述のホモダイン干渉で干渉縞の強度と干渉縞相互
の位相情報からデータ処理して微小な光路差即ち表面情
報に変換する方法、があるが、データ処理及び電子回路
が複雑となり−コスト高になるという欠点を有している
。

さらに表面形状計測においては線走査あるいは面走査を
行なう場合に測定物を移動さすことによる移動の直進性
が悪いことに上る形状誤差を伴う。

本発明による表面形状測定システムは一光ヘテロダイン
干渉による位相情報復調から表面粗さ情報を求め、電気
的手段によって光ビームを走査して、走査によって得ら
れた表面粗さデータ集合を積分して表面形状を求めるも
のである。

以下に光ヘテロダイン干渉法について述べる。

光ヘテロゲイン干渉は２つの異なる周波数成分を持つ光
を干渉させて、その強度を光電変換して、差の周波数の
ビート信号を得る方法である、例えば周波数ｆ＝ｆ２の
光波をＥ、−Ｅ２とすれば Ｅｌ（ｔ）二Ａ１（ｔ）ｃｏｓ（２π「１ｔ　」−Ｖｌ
（ｔ））Ｅ２　（Ｌ）＝Ａ２　（ｔ）ｃｏｓ（２πｆ２
を十鐸２ｆｔ））＝ここで、Ａ、、Ａ２は振幅、ｕ、＋
　５１２は位相を示す。

この２つの光波を干渉させると、その強度１　（１１は １　（ｔｌ＝　ｌ　Ｂ、　（ｔ）十Ｅ２ｆｉｌ　１２　
　　　　　　　となる。

これを光検出器で電流１（ｔ）に変換すると１（ｔ）ヴ
Ａ＋”＋Ａ２”±２Δ、　Ａ、、　Ｃ０３（２πΔｆｔ
＋Δ９３）但し　Δｆ−ｆ、−ｆ２−Δダー１１−ダ。

なる電気信号が得られる。

ここでΔｆは１０５〜１０６１１ｚのオーダで十分に電
気的検出が可能で、このビート信号の周波数、位相の変
化を検出することにより、もとの光波が持っている光の
周波数領域での情報を高精度に取り出すことができる。

光へテロゲイン干渉を行なわせる手段としては、ゼーマ
ンレーザー音響光学素子を用いる方法が一般的であり、
本発明では音響光学素子（以下にＡ・０と略す）を用い
、前記ビート信号のうちでΔｆは一定と！−１位相位相
全２気的に検出するものである。さらにＡ−０により光
ビームの走査を行ない、走査による位相ジャンプをなく
し、正確に表面情報を得るものである。

第１図は本発明の実施例である表示形状測定装置に用い
る音響光学素子の動作説明を行なうための要部ブロック
線図であり、１はレーザ発振器から発射された周波数ｆ
。を有する光ビーム、２は音響光学素子（Ａ・０）、６
はＡ−０２内部に形成される超音波進行波による等位相
波面である。

４はＡ−０ドライバー、５は直流電圧発生器、６は異な
る２つの周波数ｆｍＩ及びｆｍ、、の正弦波を発生させ
る正弦波発振器である。（以下−ｒｍ、及び（ｍ２を総
称してｆｍと記する）、７及び日はＡ　−０２によって
発生させられた周波数がｒ＋　−ｆ２　（Ｅｌ　＋ｒ２
　　）の空間的に分離された第１及び第２の光ビームで
９及び１０は光ビーム７−８と同じ周波数で・角度θｄ
だけ偏向された状態を示す光ビーム、１１は非回折光で
ある。

Ａ・０２は超音波と光の音響光学効果により光の種々の
変調を行なうことが可能で、本発明の場合は光偏向とし
ての働らきを行なわせる。光偏向は超音波によって物質
中に屈折率の周期的な変動が生じ、これが光の回折格子
（超音波の等位相波面６と同じ）となって、ブラッグ角
θＢで入射した光を回折さぜる現象である。そしてこの
回折特性はＡ−０２の一構成及びＡ・０２を駆動する電
気信号の特性によって決まる。

Ａ−０ドライバー４は高周波パワーアンプ・■ＣＯ１平
衡変調器等から構成され、Ａ−０ドライバー４への電気
入力が直流電圧及び正弦波である。直流電圧発生器５か
ら■１なる直流電圧がＡ−０ドライバー４のＶＣＯ入力
端に印加されると、直流電圧Ｖｉに応じた周波数ｆａな
る高周波信号が発生する。

さらに正弦波発生器６から周波数ｆ　ｍなる正弦波信号
をＡ−０ドライバー４に印加し、ＡＭ変調を行なわせ、
キャリアー周波数ｆａの成分を抑圧して−　ｆ　ａ　十
Ｆ　ｍ及びｆａ−ｆｍなるサイドバンドパワーを持った
信号に変換し、Ａ・０２に印加すれば、超音波トランス
デユーサ−により印加された電気信号が超音波に変換さ
れる。

このとき、ｒａなる高周波の周波数に対応した超音波の
波長の周期毎に、低周波の周波数２ｆｍに対応した非常
に接近した２つの超音波波面が形成され、光の回折格子
となり１、周波数シフトされた２本のビーム７及び８が
回折される。ここで光ビーム７及び８０周波数ばｆ、　
＝ｆｏ＋ｆ　ａ−ｆｍ及びｆ２二ｆ。−１−ｒａ十ｆｍ
で、その差の周波数は２Ｆｍである。

さらに直流電圧発生器５により電圧をＶｊに変えると、
Ａ・０ドライバー４の■ＣＯにより周波数ｆ　ａ’なる
高周波信号が発生されて、回折格子の波長が変化して偏
向角が変わり、２本の光ビームは９及び１０の位置まで
偏向される。

以上の様にＡ−０偏向は直流電圧Ｖｉを変えることによ
り、超音波周波数を変えて角度偏向し、さらに正弦波信
号を同時に印加することにより、周波数の異なる角度偏
向された２ビームを発生させることかで゛きる。

ここで直流印加電圧ΔＶｓにより、ΔＩｓなる帯域の高
周波信号が得られるならば 偏向角；Δθｄ−λ・Δｆｓ／Ｖａ ２ビーム角；ΔθＳ−λ・２ｆｍ／Ｖａ　　となる。た
だしＶａはＡ・０媒質中を伝播する超音波速度、λはレ
ーザ波長である。

さらに光偏向においては偏向角Δθｄ全般にわたって光
の回折効率が一定になることが必要であるがｍ一般的に
は回折角がブラッグ角θＢからは。

ずれるために回折効率は偏向角が大きくなるにつれて低
下する。

この欠点を防ぐために超音波の波長に応じて。

回折格子の傾きを変化させ、常にブラッグ角θＢを満た
すようにすればよ＜、−ＸＸｐｈａｓｅｄ　　ａｒｒａ
ｙｂｅａｍ　　ｓｔｅｅｒｉｎｇ“法がよく知られてお
り、イントラアクション社から製品として発売されてい
る、 °以上の説明の如き性質を持つ音響光学素子を用い、適
応する電気駆動条件を与えることによって光へテロダイ
ン干渉のための２ビ一ム発生及び２ビーム光の位置（角
度）偏向がｂ］能となる。

次に２ビーム光を物体表面に照射した場合を第２図の模
式的断面図で説明する。

今、周波数ｒ、＝ｒ２を有する２つの光ビーム７及び８
が物体面／１１３に照射され、ＡＢ間の凹凸量がΔＺあ
るとすれば、物体で反射された光は２ΔＺなる光路差を
持ち、光電変換受光器で干渉され光電変換されたビート
信号は位相がΔχだけ変調される。

このΔＺとΔダの関係は ΔＺ二λ×Δ＄、／（４ｘπ） で表わされる。

λはレーザ発振波長で１−１　ｅ　−Ｎ　ｅレーザの場
合は、λ＝０．６３３ミクロンメートルであるから、Δ
り；ヒの場合はΔＺ　＝　８．　ｓオングストロームで
ある。

電気的に位相差Δグを計測することによって、２ビーム
が照射されている場所の表面の凹凸量（表面粗さ）が計
測できる。

凹凸の２方向を考慮すれば一一度に測定できる表面粗さ
の最大値ΔＺは一±１である。

本発明による表面形状計測は表面粗さの位相情報集合（
９６，、−５１１５’Ｐ２・・・・・・グ、。）を積分
’−’ｌ　ｐ　＋　シて１＝１ 表面形状を得るもので、表面粗さ位相集合（９６Ｐ。

９６Ｐ２・・・・・・９６．、）を得るのに、前述の２
ビーム光の分離距離毎に光ビームの位置偏向を行なわせ
れば、物体表面走査の連続性が保証される。

さらに、光ビーム走査を行なう場合には、表面粗さ以外
の走査による位相変化があられれる。この走査位相集合
を（ＵＩ＋、、ｔ７５　ｓ２・・・・・・９６１＋。）
とする。

従って実際に測定される位相としては、表面粗さ位相と
走査位相の和となり、その測定位相集合は（帳。、−ｐ
）Ｉ−帳。＋Ｐ　＞　２・・・・・・外、４．。）とな
る。

従って、走査位相９６Ｂ、を求めて、 グＰ１−ダ（Ｓ＋Ｐ）Ｉ　　ＩＢ・ に従って、りＰＩを得ることが必要である。

前述したことを以下図面に従って説明する。

第３図は本発明の表面形状測定装置に基づく物体表面へ
のＡ−０による走査の状態を示す模式的断面図である。

６０はレーザを照射して測定する物体面である。

６１及び６２はペアーとなっている周波数の異なる第１
と第２のビーム光で各々が集光面のビームスポット径ｄ
ｏを有し、そのビーム中心間がくはＳｏである、 この２つの光ビーム間距離Ｓｏは使用する光学系のレン
ズの焦点距離及び１ｍ周波数によって決まり、ｒ方向の
位置ｒ、−ｒ２・・・・・・ｒｎの偏向は−同じくレン
ズの焦点距離及び直流印加′蹴圧即ち発生される超音波
周波数によって決まる。光学系については後述する。

第４図ばＡ・０を駆動する直流電圧と時間との関係を示
すタイムチャートであり、今、時刻１゜でＶ＝Ｖ、にお
ける光ビームろ１．６２がｒ３、ｒ２の場所にあり−そ
のときの表面の凹凸量ΔＺＩをΔｔの時間に測定したと
する。次には一時刻ｔ２において光ビーム６１．６２は
移動し一第１の光ビーム６１がｒ２の場所に、第２の光
ビーム６２がｒ３の場所に偏向されることが必要で、■
２−■１＋ΔＶｉを加えればよい。ΔＶｉがＳＯの移動
距離を与える電圧増加量である。

同じくΔｔの時間内に表面凹凸量ΔＺ２を測定する、こ
の様に表面凹凸を測る第１の光ビーム３１及び第２の光
ビーム６２が物体面上を走査するときに、第１の光ビー
ム６１が第２の光ビーム位置（物体表面照射位置）に、
第２の光ビームは第１と第２の光ビーム間隔距離Ｓｏだ
け離れた位置（物体表面照射位置）に移動させるべく、
偏向の電圧を制御すれば、常に２つの光ビームが相互に
重ね合せ走査され一定の距離だけ偏向される。

この様に偏向走査されて得られた表面粗さ位相は照射さ
れる光ビームのスポット面積の範囲で物体の形状に沿っ
た微分値を得るもので、この微分値を積分することによ
り、形状が復調される。

しかし、従来の如く光ビームを固定し、物体面６０を移
動させれば、移動テーブルのフランク−等により、物体
面が傾き、測定される位相が異なってしまい正確な形状
復調ができない。また光ビームを走査する場合に、前述
の重ね合せ走査をしない場合にも一測定場所のジャンプ
が起こり、やはり表面形状の正確な復調はできない。

前述した如く周波数の異なる第１と第２の光ビーム３１
　３２の分離距離はＡ−０２に印加する周波数ｆｍによ
って決まる。

正弦波発振器６がら周波数の低い第１の周波数（ｍ、が
選択的に印加されているときは前記２つの光ビーム間距
離が短くなる。

よく知られたレーリーの判定条件によれば、第１の光ビ
ームの光強度極大点と第２の光ビームの光強度極小点が
重なる点が２光源を識別する限界となりそのときの各々
の光強度が極大となる２つの光ビーム間の距離をｌ。と
じたときに、第１と第２の光ビームの強度の極太の距離
がｌ。より小さくなれば、もはや２つの光ビームの識別
は表きな（がる。

従って、レーリーの判定条件以下の分離距離を与える周
波数ｆｍ、で２つの光ビームを発生させて、物体表面を
走査しても、表面の凹凸の位相情報は検出することがな
く、前述の走査位相Ｃ１，、−１゜□・・・・・・ダ。

、）を与えるだけである。周波数をｆｍ、　より高くし
て、前述のレーリーの判定条件以上の２つの光ビームの
分離距離を与えるｆｍ２０周波数を用いれば、表面の凹
凸の位相情報をふくんだ測定ができるが−このときは当
然走査位相をもふくんでいる。

第５図は物体形状と位相の関係を示すもので、第５図（
ａ）は本発明の表面形状測定装置の計測例による光ビー
ムと被測定物体との位置関係を示す模式的断面図で、そ
の表面に２つの光ビーム６１．６２を照射し、物体表面
照射位置を（ｒ、＝ｒ、、）（ｒ２−ｒ３）、”””　
（ｒｎ−２、ｒｎ　−Ｈ）　−（＋’ｎ　−１−ｒｎ）
というように偏向走査する。

第５図（ｂ）は２つの光ビームの位相差を表わした位相
特性図で、Ｚを２つの光ビーム間の高さの差すなわち物
体表面の凹凸量とすれば グ＝４πＺ／λ　　　　　　　　　　となる。

なお電気的に測定される位相は物体反射光信号と参照信
号との位相差であるため、絶対値は意味がなく、相対的
な位相の変化を知ることが重要で、基準とする平面部Ｐ
で測定したときの上記位相差が０になるように参照信号
側の位相を調整すれば、電気的に得られる理想的位相差
情報（ＯＰ、）も第５図（ｂ）と一致する。逆にいって
第５図（ｂ）に示した位相差情報を積分すれば第５図（
ａ）の表面形状が得られる。

実際に測定して得られる位相特性図を第５図（Ｃ）に示
す。ここで走査による走査位相集合は、後述する光学系
を用いたときのレンズの不完全さ及びレンズ系のセツテ
ィング誤差−光ビーム自身の移動等のために乍じるもの
で、図示の通りある関数ｆ（Ｏ，）に従って変化する。

関数ｒｃ’１．）は゛物体表面が理想的な鏡面で表面凹
凸な持だなく−とも必然的に生じる。測定位相１（Ｅ＋
ＰＩＩは走査位相り、、と第５図（ｂ）の物体位相１　
ｐ　＋の和となってくる。

ｎ’＝　ｆ　ｍ２／　ｆ　ｍ、とすれば、２つの光ビー
゛ムが実質的に重なった状態とみなせる周波数ｆｍ。

で駆動すれば−　（り、１、ｚ８２・・・・・・ダ。、
）なる走査位相集合しか検出せず一第５図（ｄ）の特性
図に示す如く、その関数形を９６（Ｓ）　、　とする。

＄　（Ｓｌ　、は一般的には奇関数で表わされ、３次関
数的な変化を示す場合が多い。レンズの中心近くでビー
ムスキャンを行なう場合は位相は直線的に変化し一又、
レンズの中心からはずれてくると゛直線からのずれが大
きくなる。

２つの光ビームが分離できるｆｍ２で駆動する場合、は
、走査位相の関数＄　（Ｓｌ　２は（ｎｓ＋ｚ、ｎダ６
２・・・・・・ｎり６゜）となり１．ｇ（Ｓｌ、の０倍
になる。

従って一周波数ｆｍ２によって実際に測定された位相（
ｚ、８＋。８．９６（８＋Ｐ）２・・・・・・堕８□２
．。゛）は（ｎｄ−＋　＋ｄ　ｐ＋、ｎｄ　Ｂ＋’ｇ　
、２・＝−、ｄ、、＋ρ２．）であるから、予島求めら
れている走査位相集合（９６ｓ＋−ｉ□・・・・・・、
ｍ、、）の値を各々０倍して、差をとれば容易に位相集
合（ｍＰ、、り１．・・・・・・グ２、）が求められる
。

この位相集合９６Ｐ１を積分すれば表面形状が復調でき
る。

以上説明したように周波数を変えたーいわゆる２重スキ
ャンを行なうことに°より、簡単なデータ処理だけで物
体の表面情報が高精度に取り出すことができる、 次に本発明の実施例である表面形状測定装置のブロック
線図を第６図に示す。

６０はレーザ発振部でＩ−１ｅ−Ｎ　ｅレーザあるいは
半導体レーザ等が用いられる。レーザ発振部６０から発
射されたレーザ光線である光ビーム１が、第１図で説明
したＡ・０２によって、周波数の異なる２つの光ビーム
７及び８に分離され、かつ偏向される。

６１は偏光ビームスプリンター及び１／４波長板から成
る光アイソレータで、Ａｏ・０２と測定する物体６４０
間に設置する。

光ビーム７及び８は光アイソレータ６１により２方向に
分離せられ、一方は物体面に照射しない参照光となし、
他方はレンズ６６により集光され、て物体面６４に照射
され、その反射光を再びレンズ６６を通して、光アイソ
レータ６１で再び進路を変え、物体反射光となす。

６２及び６５は前述の参照光及び物体反射光゛の光電変
換部で−例えばＰＩＮフメ、トダイオード等で構成され
、得られたビート電流信号なさらに、電流−電圧変換を
行なわせ一直流成分をカットしてそれぞれ交流電圧信号
である参照光信号６６及び物体反射光信号６７を作成し
、位相比較器６８に入力する。

参照光信号′６６及び物体反射光信号６７は共に２つの
光ビームの干渉信号すなわちビート信号で、参照光信号
６６は物体表面情報をふくまず一物体反射光信号６７は
物体表面の情報をふくみ、その表面状態に応じて位相変
化を有する。

位相比較器６８は上記の参照光信号６６と物体反射光信
号６７０間の位相差Δグを求める。

このようにして得られた位相情報が前述の（鈎。＋Ｐ）
Ｉ−堕８　＋　Ｐ）２・・・・・・殉６＋１゜）集合で
あり、第５図で説明した様にデータ処理部６９で表面粗
さ位相集合（９６，、，９６Ｐ２・・・・・・ｙ、。）
を求め、積分して表面形状を求める。

本実施例では光信号間の位相差を検出する例であったが
、参照信号としては電気的信号を使用しても動作は全く
同じである。

第７図の模式図で本発明に用いる光学系の実施例を示す
。

７１及び７５はシリンドリカルレンズで各々の焦点距離
をり、とする。７２及び７６は平凸レンズで各々の焦点
距離をＬ２とする。

一般にＡ・０２は超音波と光の相互作用を用いるもので
あるから、相互作用の時間が長い方が分解点数が高まる
ため−Ａ−０２へ入射させるビーム径は広い程良い。そ
のためにシリンドリカルレンズ７１と平凸レンズ７２の
組み合せで一つの径方向に広がったーだ円ビームを形成
する。

７４は＜＝ｉビームスプリンター、７６は１／４波長板
である。６６は光ビームを細いビーム径に集光するため
の集光レンズでその焦点距離はＬＯである。

レーザ発振部６０から発射される光はある任意の偏光軸
を持つ直線偏光で、その偏光軸はレーザ管を回転させる
ことで容易に調整できる。

一般にビート信号である参照光信号６６及び物体反射光
信号６７の振幅は異なり、位相比較器６８には、できる
だけ振幅の近い状態の電気信号を入力するのが好ましい
ため、照射する物体の反射率に応じて直線偏光軸を調整
する。

第８図に第７図の光学系における２ビ一ム分離の光路を
詳しく説明した要部模式図を示す。

８１及び８２が実際に分離されている２つの光ビームを
表わす。また物体反射光で重なりのある光ビーム部分８
６が干渉されたビート信号が得られる領域である。

前述の各レンズの焦点距離を用いると、２ビーム光のス
ポット中心間の距離は ３ｏ＝２Ｌ２　’　Ｌｏ　”λｆｍ／（Ｌ、−Ｖａ）　
　　となりまた、偏向される距離Ｓｄは、Δｆｓの周波
数差として Ｓｄ二Ｌ２・Ｌｏ・λΔｆ　ｓ／（Ｌ、　・Ｖａ　）と
なる。

説明した光学系から明らかな如く、偏向すれば２つの光
ビームはレンズの長軸方向に移動し、従って２つの光ビ
ームの重ね合せられた干渉光は第８図でいうと偏向によ
って左右方向に移動するために前述の走査による位相の
変化が起こることになる。

一例としてり。２７皿、Ｌ、＝１５ｍｍ−Ｌ２二５００
　ｍｒｎの焦点距離を有するレンズを用いれば、周波数
ｆｍ、　として３０ＫＨ２、周波数ｆｍ２として１００
ＫＨｚ程度がよい。

以上述べた如（本発明による表面形状測定装置は、光ヘ
テロダイン干渉の持つ高精度測定原理に従い、極めて容
易なデータ処理によって容易に表面粗さと共に表面形状
が計測でき、オンライン計測にも適した応用の広い装置
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である表面形状測定装置に用い
られる音響光学素子の動作説明をするための要部ブロッ
ク線図、第２図は第１図に示した光ビニムが物体表面に
照射されたときの様子を示す模式的断面図、第３図は第
１図に示した光ビームを物体表面に走査したときの様子
を示す模式的断面図、第４図は第３図における物体表面
走査を制御するためＡ・０ドライバーに供給する直流電
圧の状態を示すタイムチャート、第５図（ａ）は本発明
の実施例である表面形状測定装置のＡ−０がらの光ビー
ムと被測定物体との位置関係を示す模式的断面図、第５
図（ｂｌは第５図（ａ）に基づく理想的位相特性図、第
５図（Ｃ）は第５図（ａ）に基づき実際に得られる位相
特性図、第５図（ｄ）は周波数ｆｍ、及びｆｍ２の駆動
条件による走査位相関数及び測定位相関数を示す特性図
、第６図は本発明の実施例である表面形状測定装置の要
部ブロック線図、第７図は第６図の表面形状測定装置に
用いられる光学系の実施例を示す模式図、第８図は第７
図の光学系における２ビ一ム分離の光路を詳しく説明し
た要部模式図である。 １・・・・・・光ビーム−２・・・・・・音響光学素子
、４・・・・・・音響光学素子ドライバー、５・・・・
・・直流電圧発生器、６・・・・・・正弦波発振器、７
．６１・・・・・・第１の光ビームー８−６２・・・・
・・第２の光ビーム−６０・・・・・・レーザ発振部− ６２，６５・・・・・・光電変換部、 ６８・・・・・・位相比較器、 ６９・・・・・・データ処理部。 第２図 第３図 第４図 ｔｌ　ｔ２　ｔ３ ′第　５　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ発振部と、該レーザ発振部から放射される光ビー
   ムを入射する音響光学素子と一該音響光学素子を駆動す
   るための音響光学素子ドライバーと、前記光ビームを前
   記音響光学素子で光偏向制御すべく前記音響光学素子ド
   ライバーに供給する直流電圧信号を出力する直流電圧発
   生器と一前記光ビームを前記音響光学素子でそれぞれ周
   波数を異ならせ且つ空間的に分離した第１の光ビーム及
   び第２の光ビームを発生すべ（前記音響光学素子ドライ
   バーに供給する正弦波信号を出力し且っ該正弦波信号は
   レーリーの判定条件以下の分離距離を与える第１の周波
   数及びレーリーの判定条件以上の分離距離を与える第２
   の周波数を選択的に出力する正弦波発生器と、前記音響
   光学素子が前記第１の周波数及び第２の周波数でそれぞ
   れ選択的に駆動されたときの一前記直流電圧発生器の直
   流電圧信号により前記第１の光ビームを前記第２の光ビ
   ームの物体表面照射位置へ且つ前記第２の光ビームを前
   記第１と第２の光ビームの中心間隔距離だけ離した物体
   表面位置へと順次偏向させる２ビーム走査をそれぞれ行
   って得られる前記物体表面からの各反射光を光電変換し
   て第１及び第２のビート信号を作成する光電変換部と、
   該光電変換部からの第１及び第２のビート信号の位相差
   を検出する位相比較器と、該位相比較器の位相情報から
   前記第２のビート信号に含まれる前記物体表面の位相情
   報のみを取り除き且つ積分処理を行うデータ処理部とか
   ら構成される事を特徴とする光ヘテロダイン干渉法によ
   る表面形状測定装置。