JP2010249682A - Interferometer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は干渉計に関し、より詳しくは、干渉縞観察のために光学部品の位置等を調整することに関する。 The present invention relates to an interferometer, and more particularly to adjusting the position and the like of optical components for observation of interference fringes.
従来、被検面の形状を観察する干渉計において、干渉計の内部の光学部品の位置や向きを調整するために様々な機構が検討されている。
例えば、特許文献1に示す干渉計では、偏光ビームスプリッタで反射されたレーザ光を導く先を、アライメント光学系又は干渉縞観察光学系のいずれかに切替えるために、これらが収容されている干渉計本体の外部に円柱状のツマミ(操作部)を設けている。
干渉計本体内部において、ツマミに回転軸を介して接続された光路切替板には、アライメント光学系及び干渉縞観察光学系が、反射されたレーザ光と平行になるように取り付けられている。そして、ツマミを回転させることで、反射されたレーザ光の光路上に位置する光学系が切替わるように構成されている。
Conventionally, in an interferometer that observes the shape of a test surface, various mechanisms have been studied in order to adjust the position and orientation of optical components inside the interferometer.
For example, in the interferometer shown in
Inside the interferometer body, an alignment optical system and an interference fringe observation optical system are attached to an optical path switching plate connected to a knob via a rotation shaft so as to be parallel to the reflected laser light. And it is comprised so that the optical system located on the optical path of the reflected laser beam may be switched by rotating a knob.
このような、ツマミは、光学系を切替えるだけでなく、例えば、図11に示す干渉計101のように、ケーシング(筐体部)102の内部に設けられる不図示のレンズや撮像素子等の光学部品の位置を調節して、撮像素子で検出される干渉縞のフォーカスを調整するために用いられる。この干渉計101では、ツマミに相当するフォーカス調整操作部103は、ケーシング102の上面であって、光束が入射する方向D1に対して先端側の面102aに設けられている。
また、干渉計の製造時に、その仕様に応じて、干渉計のベースに対して下向きや横向き等の様々な向きや、様々な位置に、ケーシング102と、レンズや撮像素子等からなる干渉縞観察ユニット106を取付けることが従来から行われてきた。上記の干渉計101では、干渉縞観察ユニット106は、不図示の被検面及び参照面から反射した光束が入射する方向D1が上向きとなるように、干渉縞観察ユニット106における光束が入射する方向D1に対して基端側の面102bが、取付部104を介してベース105に取付けられている。
Such a knob not only switches the optical system, but also, for example, an optical element such as a lens (not shown) or an image sensor provided in the casing (housing) 102 like the
In addition, when manufacturing the interferometer, observation of interference fringes made of a
しかしながら、上記の干渉計101の干渉縞観察ユニット106の構成では、例えば、干渉計の製造時において、干渉縞観察ユニット106における、不図示の被検面及び参照面から反射した光束の入射する方向が下向きとなるよう、同一仕様の干渉縞観察ユニット106を面102bが上方に位置するとともに、干渉縞観察ユニット106を干渉計の下部に取付ける場合を考えると、以下のような問題点がある。
すなわち、この場合には、干渉縞観察ユニット106の下方の空間が狭くなり、面102aに設けられたフォーカス調整操作部103が操作し難くなる。
However, in the configuration of the interference
That is, in this case, the space below the interference
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、筐体部が取付けられる位置や向きにより、光学部品の位置を調整する操作部が操作し難くなるのを抑えた干渉計を提供するものである。 The present invention has been made in view of such problems, and is an interferometer that suppresses difficulty in operating an operation unit that adjusts the position of an optical component depending on the position and orientation of a housing unit. Is to provide.
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の干渉計は、光源からの光束を被検面及び参照面に照射し、前記被検面からの反射光及び前記参照面からの反射光によって形成される干渉縞の像を取得する干渉計であって、光軸上に配置された複数の光学部品と、前記複数の光学部品のうち、少なくとも1つの前記光学部品を内部に納める筒状の筐体部と、該筐体部に納められた前記少なくとも1つの光学部品を前記筐体部内で移動させ、当該少なくとも1つの光学部品と他の前記光学部品との相対的な位置関係を調整する調整移動機構と、前記筐体部の外周部に全周にわたって設けられ、前記調整移動機構の移動量を操作する操作部と、を備えることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The interferometer according to the present invention irradiates a test surface and a reference surface with a light beam from a light source, and acquires an interference fringe image formed by reflected light from the test surface and reflected light from the reference surface. A plurality of optical components arranged on an optical axis, a cylindrical housing portion that houses at least one of the optical components among the plurality of optical components, and the housing portion. An adjustment moving mechanism for moving the at least one optical component in the housing unit and adjusting a relative positional relationship between the at least one optical component and the other optical component, and an outer periphery of the housing unit And an operation unit that operates the amount of movement of the adjustment movement mechanism.
また、上記の干渉計において、前記少なくとも1つの光学部品は、撮像素子と、該撮像素子の撮像面に前記干渉縞の像を投影する1以上の撮像レンズとからなり、前記調整移動機構は、前記光軸方向に、前記撮像素子、または前記撮像レンズのうちの少なくとも1つを移動させて、フォーカス調整を行うものであることがより好ましい。 In the interferometer, the at least one optical component includes an imaging element and one or more imaging lenses that project the image of the interference fringes on an imaging surface of the imaging element. More preferably, focus adjustment is performed by moving at least one of the image sensor or the imaging lens in the optical axis direction.
また、上記の干渉計において、前記筐体部は、中空円筒状に形成されて前記光軸方向に延在するように配置され、前記操作部は、リング状に形成されて前記操作部の周方向に回転可能に設けられ、前記調整移動機構は、前記操作部の回転運動を、前記光軸方向の直進運動に変換する機構からなることがより好ましい。 In the interferometer, the casing is formed in a hollow cylindrical shape so as to extend in the optical axis direction, and the operation portion is formed in a ring shape so as to surround the operation portion. More preferably, the adjusting and moving mechanism is provided so as to be rotatable in the direction, and includes a mechanism for converting the rotational movement of the operation unit into the linear movement in the optical axis direction.
また、上記の干渉計において、前記調整移動機構は、前記操作部の内周側に設けられ、前記操作部の回転に伴って前記筐体部の内部で一定の回転軸回りに回転可能に保持されるとともに、前記回転軸に対して螺旋状に形成されたガイド面を有する円筒カム部と、該円筒カム部の内側に配置され、外周面に前記ガイド面に沿って移動可能に係合される従動子が突設され、中心部に前記少なくとも1つの光学部品を保持してなる従動部材と、前記筐体部に固定され、前記従動部材を前記光軸方向に移動可能に支持する直動ガイド部と、を備えることがより好ましい。 In the interferometer, the adjustment moving mechanism is provided on the inner peripheral side of the operation unit, and is held so as to be rotatable around a certain rotation axis inside the housing unit as the operation unit rotates. And a cylindrical cam portion having a guide surface formed in a spiral shape with respect to the rotation shaft, and disposed inside the cylindrical cam portion, and is engaged with an outer peripheral surface so as to be movable along the guide surface. And a driven member that holds the at least one optical component at the center, and a linear motion that is fixed to the housing and supports the driven member movably in the optical axis direction. And a guide part.
また、上記の干渉計において、前記調整移動機構は、前記操作部の内周側に設けられ、前記操作部の回転に伴って前記筐体部の内部で一定の回転軸回りに回転可能に保持されるとともに、中心軸が前記回転軸に一致する雌ネジ部を内周面に有する円筒部材と、該円筒部材の内側に配置され、前記雌ネジ部と螺合する雄ネジ部を外周面に有し、中心部に前記少なくとも1つの光学部品を保持してなる従動部材と、前記筐体部に固定され、前記従動部材を前記光軸方向に移動可能に支持する直動ガイド部と、を備えることがより好ましい。 In the interferometer, the adjustment moving mechanism is provided on the inner peripheral side of the operation unit, and is held so as to be rotatable around a certain rotation axis inside the housing unit as the operation unit rotates. A cylindrical member having a female screw portion on the inner peripheral surface with a central axis coinciding with the rotation axis, and a male screw portion that is disposed inside the cylindrical member and screwed with the female screw portion on the outer peripheral surface. A driven member that holds the at least one optical component in the center, and a linear guide portion that is fixed to the housing and supports the driven member so as to be movable in the optical axis direction. More preferably, it is provided.
本発明の干渉計によれば、筐体部が取付けられる位置や向きにより、光学部品の位置を調整する操作部が操作し難くなるのを抑えることができる。 According to the interferometer of the present invention, it is possible to prevent the operation unit that adjusts the position of the optical component from being difficult to operate depending on the position and orientation of the housing unit.
(第1実施形態)
以下、本発明に係る干渉計の第1実施形態を、図1から図7を参照しながら説明する。
図1に示すように、本実施形態の干渉計1は、被検体Wの被検面W1の形状を干渉縞によって観察または計測するフィゾー干渉計である。
干渉計1の概略構成は、レーザ光源(光源)2、ビームスプリッタ3、コリメータレンズ4、基準原器5、調整機構6、結像用レンズ(撮像レンズ)7、およびCCD(撮像素子)8からなる。
このうち、調整機構6、基準原器5、コリメータレンズ4、ビームスプリッタ3、結像用レンズ7、およびCCD8は、干渉計1の光軸C1上に、この順で配置されている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of an interferometer according to the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the
The schematic configuration of the
Among these, the
レーザ光源2は、被検体Wおよび基準原器5に照射するコヒーレントなレーザ光(光束)L1を発散光として発生する光源であり、光軸C1に対するビームスプリッタ3の側方に配置されている。
ビームスプリッタ3は、略四角柱状の部材であり、内部には偏光の向きに応じて光を反射するビームスプリッタ面3aが形成されている。このビームスプリッタ面3aの位置は、レーザ光源2から発生されたレーザ光L1が光軸C1上を進むように設定されている。
コリメータレンズ4は、ビームスプリッタ3を介して、ビームスプリッタ面3aにおける反射してなる光路上で、コリメータレンズ4の焦点と、レーザ光源2の発光点の位置が、略等しくなるように配置されている。
The
The
The
基準原器5の調整機構6側には、参照面5aが形成されていて、この参照面5aは高精度に研磨されている。なお、基準原器5の曲率、及び基準原器5と調整機構6との距離は、被検体Wの被検面W1の曲率に応じて適宜調整される。
調整機構6は、被検面W1が参照面5aに対向するとともに、被検面W1が光軸C1上に位置するように被検体Wを保持する。この調整機構6は、調整機構6の基準原器5側の面上において光軸C1に直交するとともに互いに直交する軸をX軸及びY軸と、光軸C1に平行な軸をZ軸としたときに、被検レンズWをX軸、Y軸及びZ軸に沿って移動させることができ、かつ、被検レンズWをX軸回り及びY軸回りに回動させることができるように構成されている。
また、後述するように参照面5aで反射されたレーザ光L2および被検面W1で反射されたレーザ光L3が干渉し、結像用レンズ7によりCCD8の撮像面8aに投影する。
また、CCD8は液晶ディスプレイ等の不図示の表示手段に接続され、CCD8で検出した光を表示手段に表示できるようになっている。
A
The
Further, as will be described later, the laser light L2 reflected by the
The
本実施形態では、レーザ光源2、ビームスプリッタ3、コリメータレンズ4、基準原器5、および調整機構6は、本体側ケーシング9内に納められて、それぞれが本体側ケーシング9に取付けられている。
また、結像用レンズ7、CCD8は、後で詳述するように中空円筒状に形成され光軸C1方向に延在するように配置された外装(筐体部)10内に納められている。なお、外装10と、結像用レンズ7やCCD8等のこの外装10に納められているものとで干渉縞観察ユニット11を構成する。
図1及び図2に示すように、干渉縞観察ユニット11は本体側ケーシング9に、互いの光軸が光軸C1に一致するように取付けられている。さらに、本体側ケーシング9と干渉縞観察ユニット11は、ベース12にそれぞれ取付けられ、干渉計1が全体として一体になっている。
なお、結像用レンズ7とCCD8だけでなく、レーザ光源2、ビームスプリッタ3、コリメータレンズ4、基準原器5、及び調整機構6も外装10内に納めるように構成しても良い。
In this embodiment, the
The
As shown in FIGS. 1 and 2, the interference
In addition to the
図4に示すように、外装10は、下方に配置された略円板状の第1の外装13と、上方に配置された筒状の第2の外装14と、を有する。これら第1の外装13と第2の外装14の外径は、ほぼ等しく設定されている。
外装10内には、リング状に形成され、第1の外装13の外周面(外周部)13a及び第2の外装14の外周面(外周部)14aの間の全周にわたって設けられた操作部材(操作部)18と、前述の結像用レンズ7及びCCD8と、CCD8を外装10内で移動させてフォーカス調整を行う調整移動機構19が備えられている。
第2の外装14には、光軸C1上に貫通孔14bが形成されている。そして、この貫通孔14b内において、結像用レンズ7は、支持部材15により光軸C1上に支持されている。なお、結像用レンズ7は、第2の外装14により支持されていても良い。
操作部材18の外周面は、第1の外装13の外周面13a及び第2の外装14の外周面14aと連なるように、すなわち、操作部材18の外径が、第1の外装13の外径及び第2の外装14の外径とほぼ等しいか、わずかに大きい程度に設定されている。
そして、操作部材18は、光軸C1回りに回転可能に設けられている。
As shown in FIG. 4, the
An operating member formed in a ring shape in the exterior 10 and provided over the entire circumference between the outer peripheral surface (outer peripheral portion) 13 a of the first
A through
The outer peripheral surface of the
The
調整移動機構19は、筒状に形成され操作部材18の内周側に設けられたカム環(円筒カム部)20と、有頂筒状に形成されカム環20の内側に配置された鏡枠(従動部材)21と、第1の外装13及び第2の外装14に固定され、鏡枠(従動部材)21を光軸C1方向に移動可能に支持するガイド部材(直動ガイド部)22、23と、を備えている。
The
図5に示すように、カム環20の周壁部には、光軸C1方向に対して螺旋状に、周壁部の内周面から外周面まで貫通するように形成された孔部20aが設けられている。この孔部20aを形成する上方の面がガイド面20b、下方の面がガイド面20cとなっている。
カム環20を光軸C1方向から見たときの、光軸C1を中心として孔部20aが形成される角度は、フォーカス範囲と、操作部材18を回転させる角度とにより決定される。ただし、操作部材18の操作性を考慮して、前記の角度を120°以下とすることが望ましい。
図4に示されるように、カム環20は、操作部材18の内周面に固定されている。そして、カム環20と操作部材18が一体となって、光軸C1回りに回転可能に保持されている。
なお、操作部材18は、カム環20に形成された孔部20aを外周面側から覆い孔部20aを外側から見え難くするために、カム環20の外周面に固定されている。
As shown in FIG. 5, a
The angle at which the
As shown in FIG. 4, the
The operating
鏡枠21は、筒状部21aと、筒状部21aの結像用レンズ7側の端部に形成された板状部21bと、を有している。
板状部21bの中心部には貫通孔21cが形成されている。CCD8は、板状部21bに保持されるとともに、撮像面8aが貫通孔21c内であって光軸C1上に位置するように配置されている。
鏡枠21の筒状部21aには、光軸C1に沿って延びるとともに光軸C1に対して対称となるように配置された一対のガイド孔21d、21eが形成されている。
ガイド部材22、23は、それぞれが棒状に形成されている(図3参照)。これらガイド部材22、23の外径は、ガイド孔21d、21eの内径とほぼ同一かわずかに小さい程度に設定されている。
ガイド孔21d、21eには、ガイド部材22、23がそれぞれ挿通されている。ガイド部材22、23の一方の端部は、ガイド部材22、23が光軸C1に沿うように、第2の外装14に形成された穴にそれぞれ固定されている。また、ガイド部材22、23の他方の端部は、第1の外装13に止めネジ26によりそれぞれ固定されている。
The
A through
The
The
また、図6に示すように、鏡枠21の筒状部21aの外周面には、カム環20のガイド面20b、20cに沿って移動可能に係合される従動子27が突設されている。
そして、図4に示されるように、これら、第1の外装13、第2の外装14、操作部材18、カム環20、および鏡枠21の軸線は、光軸C1に合致するように配置されている。
このように構成されたガイド部材22、23により、鏡枠21及びこの鏡枠21に突設された従動子27は、光軸C1回りの回動を規制されるとともに、光軸C1に沿った移動のみを許可されている。
Further, as shown in FIG. 6, a
As shown in FIG. 4, the axes of the
By the
図2に戻って説明を続ける。干渉縞観察ユニット11は、光束が入射する方向D2に対して先端側の部分P1、すなわち第1の外装13を取付部31に取付け、さらに取付部31をベース12に取付けることにより、ベース12に対して固定されている。すなわち、本実施形態では、第1の外装13が、干渉縞観察ユニット11をベース12に設置する基準となっている。
取付部31は、板状に形成された取付部本体31aと、取付部本体31aに固定された一対の取付部材31bと、を有する。
そして、本実施形態では、干渉縞観察ユニット11は、光軸C1方向が鉛直方向Zと一致するとともに、干渉縞観察ユニット11に光束が入射する方向D2が下方を向くように配置されている。
なお、取付部材31bが防振部材となっており、ベース12に対して固定せずに配置することで、耐震性を高めても良い。
Returning to FIG. 2, the description will be continued. The interference
The
In the present embodiment, the interference
In addition, the
次に、以上のように構成された干渉計1の動作を、干渉縞観察ユニット11の動作に重点をおいて説明する。
まず、図1に示すように、調整機構6に被検体Wを、被検面W1が参照面5aに対向するように取付ける。そして、被検レンズWをX軸、Y軸及びZ軸に沿って移動させるとともに、X軸回り及びY軸回りに回動させ、被検面W1の光軸が光軸C1に一致するように調整する。
Next, the operation of the
First, as shown in FIG. 1, the subject W is attached to the
続いて、レーザ光源2からレーザ光L1を出射させると、レーザ光L1は、ビームスプリッタ3のビームスプリッタ面3aで反射され、コリメータレンズ4を通過して平行光となる。
平行光となったレーザ光L1の一部分は、基準原器5の参照面5aで反射されてレーザ光L2となる。また、レーザ光L1の他の一部分は、参照面5aを透過して被検面W1で反射されてレーザ光L3となる。
レーザ光L3は、光軸C1に沿ってCCD8側に進み、基準原器5を通過してレーザ光と干渉してレーザ光L4となる。レーザ光L4は光軸C1上を通って、コリメータレンズ4、ビームスプリッタ3を通過し、結像用レンズ7によりCCD8の撮像面8a上で結像して検出される。
Subsequently, when the
A portion of the laser light L1 that has become parallel light is reflected by the
The laser light L3 travels along the optical axis C1 to the
使用者は、不図示の表示手段に表示されたレーザ光L4の干渉縞の像を観察し、干渉縞の像が鮮明でないと判断したときには、以下のような手順で干渉縞観察ユニット11のフォーカスを調整する。
まず、図7に示すように、外装10に対して操作部材18を、光軸C1回りのR方向に回転させる。すると、カム環20に形成された孔部20aも光軸C1回りに回転する。
鏡枠21は、孔部20aのガイド面20b及びガイド面20cに係合する従動子27とガイド部材22、23に案内されて下方に移動する。鏡枠21に保持されたCCD8は、光軸C1上を結像用レンズ7から離間するように下方に移動する。そして、結像用レンズ7とCCD8との光軸C1方向の距離が長くなることで、フォーカスが調整される。
When the user observes the interference fringe image of the laser beam L4 displayed on the display means (not shown) and determines that the interference fringe image is not clear, the focus of the interference
First, as shown in FIG. 7, the
The
なお、この場合においても、表示手段に表示される干渉縞の像が鮮明でない場合には、操作部材18をR方向とは逆方向に回動操作する。このときは、上記と反対の作用により、CCD8は光軸C1上を結像用レンズ7に接近するように移動し、フォーカスが調整される。
使用者は、このように操作部材18を回転操作し、表示手段に鮮明に表示された干渉縞の像を見て、被検面W1の形状を認識する。
Even in this case, if the interference fringe image displayed on the display means is not clear, the
The user rotates the
こうして、本発明の第1実施形態の干渉計1によれば、操作部材18を回転操作して調整移動機構19を動作させ、筐体部10内においてCCD8を光軸C1上で移動させることで、CCD8と結像用レンズ7との相対的な位置関係が調整され、フォーカスが調整される。また、操作部材18は、円筒状の筐体部10の外周面13a、14aに全周にわたって設けられている。このため、光軸C1に交差する任意の方向から操作部材18を操作することが可能となっている。
従って、取付部31が干渉縞観察ユニット11に取付く位置や、干渉計1における干渉縞観察ユニット11が取付けられる位置や向きにより、操作部材18が回転操作し難くなるのを抑えることができる。
Thus, according to the
Therefore, it is possible to prevent the
また、リング状に形成された操作部材18を、光軸C1回りに回転させて回転運動させることで、調整移動機構19により、CCD8と結像用レンズ7を光軸C1方向に相対的に移動することができる。
また、操作部材18を回転させると、操作部材18の内周側に固定されたカム環20は外装10の内部で光軸C1回りに回転する。カム環20は光軸C1に対して螺旋状に形成されたガイド面20b、20cを有しており、このガイド面20b、20cに沿って移動可能に係合される従動子27が突設された鏡枠21には、光軸C1方向の力と光軸C1回りの力とが作用することとなる。
ここで、鏡枠21はガイド部材22、23により光軸C1方向に移動可能に支持されているので、鏡枠21は光軸C1方向のみに移動する。従って、調整移動機構19で操作部材18の回転運動を、鏡枠21の光軸C1方向の直進運動に変換することができる。
Further, the operating
When the
Here, since the
また、操作部材18の外径は、第1の外装13の外径及び第2の外装14の外径にほぼ等しいか、わずかに大きい程度に設定されている。このため、干渉縞観察ユニット11を扱うときに、干渉縞観察ユニット11の側面、すなわち外周面13a及び外周面14aから操作部材18が外側に突出して干渉縞観察ユニット11が扱い難くなるのを抑えることができる。また、操作部材18を回転操作することで鏡枠21を駆動するための大きなトルクを従動子27に作用させることが可能となる。
The outer diameter of the
なお、本実施形態では、操作部材18を備えずに、カム環20を直接使用者が回転するように構成しても良い。
また、本実施形態では、カム環20に光軸C1方向に対して螺旋状に形成された孔部20aを設け、鏡枠21の外周面に突設させた従動子27を孔部20aに係合させた。しかし、従動子27を案内するガイド壁が形成されていれば、カム環20に形成されるのは孔部20aでなく溝部でも良い。また、これら孔部20a及び従動子27に代えて、鏡枠21の外周面に、光軸C1方向に対して螺旋状に形成された孔部又は溝部を設け、この孔部又は溝部に係合する従動子をカム環20の内周面から内側に突設させるように構成しても良い。
また、鏡枠21の外周部に、カム環20の孔部20aに相当するものが設けられ、カム環20にあたる部材に、鏡枠21の孔部に突設される従動子を設けることで、操作部材18とカム環20にあたる部材を同一部材にしても良い。
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the
Moreover, what corresponds to the
また、第1の外装13及び第2の外装14を金属等の硬い材料で形成することで、第1の外装13及び第2の外装14を、光軸C1の位置決めをするための基準とすることができる。この場合、操作部材18の剛性を高めるために、外装10は中空円筒状に形成されていることが好ましい。なお、外装10を中空円筒状に形成することは、光軸C1の位置決め基準を明確にするためにも好ましい。
Further, by forming the
(第2実施形態)
次に、本発明に係る第2実施形態について説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図8に示すように、本実施形態の干渉計41は、上記実施形態の干渉計1の調整移動機構19に代えて、調整移動機構44を備えている。
この調整移動機構44は、筒状に形成され操作部材18の内周側に設けられた円筒部材45と、有頂筒状に形成され円筒部材45の内側に配置された鏡枠(従動部材)46と、上述のガイド部材22、23と、を備えている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment according to the present invention will be described. The same parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and only different points will be described.
As shown in FIG. 8, the
The
円筒部材45の内周面には、光軸C1回りに形成された雌ネジ部45aが設けられている。円筒部材45は、操作部材18の内周面に固定されている。そして、円筒部材45と操作部材18が一体となって、光軸C1回りに回転可能に保持されている。
鏡枠46の外周面には、雌ネジ部45aと螺合する雄ネジ部46aが形成されている。
On the inner peripheral surface of the
On the outer peripheral surface of the
次に、このように構成された干渉計41の干渉縞観察ユニット42の動作を説明する。
まず、図9に示すように、外装10に対して操作部材18を、光軸C1回りに回転させる。すると、円筒部材45に形成された雌ネジ部45aも光軸C1回りに回転する。
鏡枠46は、円筒部材45に形成された雌ネジ部45aとガイド部材22、23に案内されて上方又は下方に移動する。このため、鏡枠46に保持されたCCD8は、光軸C1上を結像用レンズ7から離間するように、又は結像用レンズ7に接近するように移動する。
以上のように、操作部材18を回転させることで、CCD8の撮像面8a上に結像される干渉縞の像のフォーカスが調整される。
Next, the operation of the interference
First, as illustrated in FIG. 9, the
The
As described above, the focus of the interference fringe image formed on the
こうして、本発明の第2実施形態の干渉計41によれば、操作部材18を回転させると、操作部材18の内周側に固定された円筒部材45は外装10の内部で光軸C1回りに回転する。鏡枠46は、円筒部材45の雌ネジ部45aと螺合する雄ネジ部46aを外周面に有するので、鏡枠46には、光軸C1方向の力と光軸C1回りの力とが作用することとなる。
ここで、鏡枠46はガイド部材22、23により光軸C1方向に移動可能に支持されているので、鏡枠46は光軸C1方向のみに移動する。従って、調整移動機構44で操作部材18の回転運動を、鏡枠46の光軸C1方向の直進運動に変換することができる。
また、操作部材18と円筒部材45が同一部材となっていても良い。
Thus, according to the
Here, since the
Further, the
以上、本発明の第1実施形態及び第2実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更等も含まれる。
例えば、上記第1実施形態及び第2実施形態では、外装10は、光軸C1方向に延在する中空円筒状に形成されていた。しかし、外装10の形状は光軸C1方向に延在するように形成されていればこの形状に限ることなく、例えば、中空の楕円筒状でも良いし、中空の四角柱状、六角柱状等の多角柱状でも良い。
As mentioned above, although 1st Embodiment and 2nd Embodiment of this invention were explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The structure of the range which does not deviate from the summary of this invention Changes are also included.
For example, in the said 1st Embodiment and 2nd Embodiment, the exterior | packing 10 was formed in the hollow cylinder shape extended in the optical axis C1 direction. However, the shape of the exterior 10 is not limited to this shape as long as it is formed so as to extend in the direction of the optical axis C1, and may be, for example, a hollow elliptical cylinder, or a polygon such as a hollow quadrangular prism or hexagonal prism. It may be columnar.
また、上記第1実施形態及び第2実施形態では、調整移動機構に光束が入射する方向D2が下方を向くように、取付部31で干渉縞観察ユニットをベース12に取付けた。
しかし、干渉縞観察ユニットをベース12に取付ける向きはこの限りで無く、例えば、図10に示すように、第1実施形態の干渉縞観察ユニット11に光束が入射する方向D3が鉛直方向Zに直交するように、干渉縞観察ユニット11をベース12に取付けても良い。さらに、干渉縞観察ユニット11に光束が入射する方向は、上方を向いても、下方と水平方向の中間となる斜めの方向を向いても良い。
また、干渉縞観察ユニットを取付部に取付ける部分は、光束が入射する方向に対する先端側の部分P1に限られない。例えば、図10に示すように、第1実施形態の干渉縞観察ユニット11の先端側の部分P1と、光束が入射する方向D3に対する基端側の部分P2、すなわち第2の外装14の端部をそれぞれ取付部51、52に取付けても良いし、干渉縞観察ユニット11の先端側の部分P1と基端側の部分P2との中間部分を取付部に取付けても良い。
なお、第2実施形態の干渉縞観察ユニット42についても、干渉縞観察ユニット11と同様に構成することができる。
このように、干渉縞観察ユニットは、干渉縞観察ユニットをベース12に取付ける向き、干渉縞観察ユニットが干渉計に取付く位置、そして干渉縞観察ユニットに取付部が取付く位置によらず、操作部材18の操作性を維持することができる。
In the first embodiment and the second embodiment, the interference fringe observation unit is attached to the
However, the direction in which the interference fringe observation unit is attached to the
Further, the portion where the interference fringe observation unit is attached to the attachment portion is not limited to the tip portion P1 with respect to the direction in which the light beam enters. For example, as shown in FIG. 10, the front end portion P1 of the interference
Note that the interference
As described above, the interference fringe observation unit is operated regardless of the direction in which the interference fringe observation unit is attached to the
また、上記第1実施形態及び第2実施形態では、結像用レンズ7とコリメータレンズ4は、それぞれ一枚のレンズにより構成されていた。しかしこれら結像用レンズ7とコリメータレンズ4は、それぞれ複数枚のレンズから構成されていても良い。
また、上記第1実施形態及び第2実施形態では、調整移動機構はCCD8を移動させてフォーカス調整を行った。しかし、調整移動機構は、結像用レンズ7を移動させてフォーカス調整を行うものでも良い。この場合、結像用レンズ7は、複数枚のレンズから構成され、少なくとも1枚のレンズを移動させてフォーカス調整を行う。
In the first embodiment and the second embodiment, the
In the first embodiment and the second embodiment, the adjustment movement mechanism moves the
また、上記第1実施形態及び第2実施形態では、操作部材18の回転軸と光軸C1が一致していた。しかし、操作部材18に及ぼすトルクをプーリーとベルト等で伝達し、鏡枠を光軸C1回りに回転させること等により、操作部材18の回転軸と光軸C1が一致しないように構成しても良い。
Moreover, in the said 1st Embodiment and 2nd Embodiment, the rotating shaft of the
1、41 干渉計
2 レーザ光源(光源)
5a 参照面
7 結像用レンズ(撮像レンズ)
8 CCD(撮像素子)
10 外装(筐体部)
18 操作部材(操作部)
19、44 調整移動機構
20 カム環(円筒カム部)
20b、20c ガイド壁
21、46 鏡枠(従動部材)
22、23 ガイド部材(直動ガイド部)
27 従動子
45 円筒部材
45a 雌ネジ部
46a 雄ネジ部
C1 光軸
L1 レーザ光(光束)
W1 被検面
1, 41
8 CCD (imaging device)
10 Exterior (housing)
18 Operation member (operation part)
19, 44
20b,
22, 23 Guide member (linear motion guide)
27
W1 Test surface
Claims (5)
光軸上に配置された複数の光学部品と、
前記複数の光学部品のうち、少なくとも1つの前記光学部品を内部に納める筒状の筐体部と、
該筐体部に納められた前記少なくとも1つの光学部品を前記筐体部内で移動させ、当該少なくとも1つの光学部品と他の前記光学部品との相対的な位置関係を調整する調整移動機構と、
前記筐体部の外周部に全周にわたって設けられ、前記調整移動機構の移動量を操作する操作部と、を備えることを特徴とする干渉計。 An interferometer that irradiates a test surface and a reference surface with a light beam from a light source, and obtains an image of interference fringes formed by reflected light from the test surface and reflected light from the reference surface,
A plurality of optical components arranged on the optical axis;
A cylindrical housing portion that houses at least one of the optical components among the plurality of optical components;
An adjustment moving mechanism for moving the at least one optical component housed in the casing within the casing and adjusting a relative positional relationship between the at least one optical component and the other optical components;
An interferometer, comprising: an operation unit that is provided on an outer peripheral part of the housing part over an entire circumference and operates a movement amount of the adjustment movement mechanism.
前記調整移動機構は、前記光軸方向に、前記撮像素子、または前記撮像レンズのうちの少なくとも1つを移動させて、フォーカス調整を行うものであることを特徴とする請求項1に記載の干渉計。 The at least one optical component includes an imaging element and one or more imaging lenses that project the image of the interference fringes on an imaging surface of the imaging element.
2. The interference according to claim 1, wherein the adjustment moving mechanism performs focus adjustment by moving at least one of the imaging element or the imaging lens in the optical axis direction. Total.
前記操作部は、リング状に形成されて前記操作部の周方向に回転可能に設けられ、
前記調整移動機構は、前記操作部の回転運動を、前記光軸方向の直進運動に変換する機構からなることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の干渉計。 The casing is formed so as to have a hollow cylindrical shape and extend in the optical axis direction,
The operation portion is formed in a ring shape so as to be rotatable in the circumferential direction of the operation portion,
The interferometer according to claim 1, wherein the adjustment movement mechanism includes a mechanism that converts a rotational movement of the operation unit into a linear movement in the optical axis direction.
前記操作部の内周側に設けられ、前記操作部の回転に伴って前記筐体部の内部で一定の回転軸回りに回転可能に保持されるとともに、前記回転軸に対して螺旋状に形成されたガイド面を有する円筒カム部と、
該円筒カム部の内側に配置され、外周面に前記ガイド面に沿って移動可能に係合される従動子が突設され、中心部に前記少なくとも1つの光学部品を保持してなる従動部材と、
前記筐体部に固定され、前記従動部材を前記光軸方向に移動可能に支持する直動ガイド部と、を備えることを特徴とする請求項3に記載の干渉計。 The adjustment movement mechanism is
Provided on the inner peripheral side of the operation unit, and is held so as to be rotatable around a certain rotation axis inside the housing unit as the operation unit rotates, and is formed in a spiral shape with respect to the rotation axis A cylindrical cam portion having a guided surface;
A follower member that is disposed inside the cylindrical cam portion, has a follower member that is movably engaged along the guide surface on an outer peripheral surface, and that holds the at least one optical component at a central portion; ,
The interferometer according to claim 3, further comprising: a linear motion guide unit that is fixed to the housing unit and supports the driven member so as to be movable in the optical axis direction.
前記操作部の内周側に設けられ、前記操作部の回転に伴って前記筐体部の内部で一定の回転軸回りに回転可能に保持されるとともに、中心軸が前記回転軸に一致する雌ネジ部を内周面に有する円筒部材と、
該円筒部材の内側に配置され、前記雌ネジ部と螺合する雄ネジ部を外周面に有し、中心部に前記少なくとも1つの光学部品を保持してなる従動部材と、
前記筐体部に固定され、前記従動部材を前記光軸方向に移動可能に支持する直動ガイド部と、を備えることを特徴とする請求項3に記載の干渉計。 The adjustment movement mechanism is
A female which is provided on the inner peripheral side of the operation unit and is rotatably held around a certain rotation axis inside the housing unit with the rotation of the operation unit, and whose center axis coincides with the rotation axis A cylindrical member having a threaded portion on the inner peripheral surface;
A driven member disposed on the inner side of the cylindrical member, having a male threaded portion threadedly engaged with the female threaded portion on the outer peripheral surface, and holding the at least one optical component at the center;
The interferometer according to claim 3, further comprising: a linear motion guide unit that is fixed to the housing unit and supports the driven member so as to be movable in the optical axis direction.
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