JP3813286B2 - Interferometer device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基準板及び被検体からの反射光により生じる干渉縞をフィゾー型干渉計等を利用して観察・解析する干渉計装置で、基準板と被検体の反射率を合せるための構成に関する。
【0002】
【従来の技術】
図8には、従来のフィゾー型の干渉計装置の構成が示されており、図示されるように、レーザ光を透過させるハーフ(半透過)ミラー1、コリメータレンズ2が配置され、このコリメータレンズ2の後側に、基準板3、そして被検体4が配置される。一方、ハーフミラー1を介し被検面をTVカメラ6の撮像面に結像するための結像レンズが配置される。
【0003】
このような構成によれば、ハーフミラー1を通過したレーザ光は、一部が基準板3の基準面(後面)3Aで反射され(参照光となる)、また被検体4の表面でも反射されることになり、これらの反射光により干渉縞が生じる。これらの反射光は、ハーフミラー1を介してTVカメラ6へ入射され、このTVカメラ6で捉えられた干渉縞はモニタ等に映し出されて観察され、或いは解析用データとして利用される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の干渉計装置では、コントラストの高い干渉縞を得るために、干渉縞を形成する段階で両者の光の強度が等しくなるように、上記基準板3の反射率と被検体4の反射率を合せることが必要となることから、両者の反射率合せが煩雑となり、最適な状態の干渉縞の観察ができない場合も生じるという問題があった。そこで、一般的には、高、中、低の反射率の被検体4に対応して、基準板3も高、中、低の反射率のものを用意し、又は低反射率の基準板3を使用して、基準板3と被検体4の間にNDフィルターや減衰板等を入れることにより、この基準板3と被検体4から反射する光量を合せることが行われる。
【0005】
しかし、ある特定の反射率の被検体については、コントラストが最大になるような良好な干渉縞が得られるが、反射率が異なるにつれ、必ずしも良好な干渉縞が得られなくなる。しかも、上記前者の解決方法では、高価な基準板3を3種類用意しているにも拘わらず、更に異なる反射率の基準板3を多数枚用意しなければならない。また、後者の解決方法では、反射率の異なる各種のNDフィルターや減衰板が必要となる。従って、両者共に、コストがかかると共に、取付け、取外し等の煩わしい作業が伴うことになる。
【0006】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検体の反射率により基準板や減衰板を交換することなく、コントラストが最大となる良好な干渉縞が得られる干渉計装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、同一光軸上に配置された基準板及び被検体に光源光を与え、この基準板及び被検体の各面の光反射で干渉縞を形成する干渉計装置において、上記光源光を直線偏光へ変換する偏光変換手段又は直線偏光の光源を用いて、上記基準板及び被検体へ直線偏光の光を出射する光源部と、上記基準板と上記被検体との間の光路中に回転可能に配置され、この回転によって透過光量を変化させる可動偏光板とを備え、上記可動偏光板を回転させることにより、上記被検体から反射してくる光量を調整可能にすると共に、この可動偏光板の透過波面収差を測定し、この可動偏光板の回転位置に対応して上記透過波面収差を補正することを特徴とする。
請求項2に係る発明は、上記可動偏光板を、透過光軸と直交する面に対し僅かに傾けて配置したことを特徴とする。
請求項3に係る発明は、同一光軸上に配置された基準板及び被検体に光源光を与え、この基準板及び被検体の各面の光反射で干渉縞を形成する干渉計装置において、上記光源光を直線偏光へ変換する偏光変換手段又は直線偏光の光源を用いて、上記基準板及び被検体へ直線偏光の光を出射する光源部と、上記基準板と上記被検体との間の光路中に回転可能に配置され、この回転によって透過光量を変化させる可動偏光板とを備え、上記可動偏光板を回転させることにより、上記被検体から反射してくる光量を調整可能にすると共に、上記基準板からの反射光と上記被検体からの反射光から形成する干渉縞を撮像する撮像素子を、上記可動偏光板の回転に応じて回転させることにより、この可動偏光板の透過波面収差による測定誤差を補正することを特徴とする。
請求項4に係る発明は、上記可動偏光板を上記基準板が保持される基準板ホルダー又は上記被検体が保持される試料保持部へ取り付けたことを特徴とする。
請求項5に係る発明は、被検体面の反射率に一致する可動偏光板の回転位置が判断できる反射率目盛を付したことを特徴とする。
【0008】
上記の構成によれば、例えば偏光板等の偏光変換手段によって、光源光が直線偏光へ変換され、この直線偏光が基準板、被検体へ出射され、これらの基準面及び被検面からの反射光により干渉縞が形成される。この被検面から反射する光量は、上記基準板と被検体の間に配置された可動偏光板を回転させることによって調整される。例えば、光源から見て前側に低反射率の基準板、後側に高反射率の被検体を配置する場合は、上記可動偏光板により光量を絞ることにより、干渉縞を形成する両者の光強度を合せることが可能で、コントラストの良好な干渉縞を観察することができる。
【0009】
上記の可動偏光板は、光軸に垂直の位置から僅かに傾けて配置すれば、偏光板から直接反射する光が撮像面にノイズとして影響しないようにすることができる。
【0010】
また、上記可動偏光板に透過波面収差が存在する場合には、その収差が偏光板の回転に応じて干渉縞に影響し、測定誤差となる。従って、この透過波面収差データを予め測定してメモリ等に記憶させ、この収差を可動偏光板の回転位置に対応して補正することにより、偏光板の存在により生じる収差の影響を除去することができる。そして、上記の透過波面収差を回転させる補正は、観察のための撮像素子を上記可動偏光板の回転に応じて回転させることによって補正することも可能である。
【0011】
更に、上記可動偏光板は基準板ホルダーや試料台等へ回転可能に取り付けることができ、このとき、可動偏光板の支持部等に反射率目盛を付ければ、被検体の反射率で可動偏光板の回転位置を測定前に設定することができ、反射率が分っている被検体を測定する場合、反射率合せの設定が容易となる。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1乃至図5には、実施形態の第1例に係る干渉計装置の構成が示されており、まず図1により全体構成を説明する。図1において、He−Neレーザ10の出力側に、レーザ光を直線偏光に変換する偏光板11が配置され、この偏光板11の後側に発散レンズL1 、ピンホール部12が配置される。このピンホール部12の後側には、ハーフ(半透過)ミラー14が設けられ、またこのハーフミラー14の透過光を平行光束にするためのコリメータレンズL2 が配置される。
【0013】
上記コリメータレンズL2 の後側に、基準板15が配置され、この基準板15として低反射率(例えば4%程度)のものが使用される。そして、この基準板15の後側に、被検体16が配置されることになるが、第1例では、この基準板15と被検体16の間に、回転可能な状態で可動偏光板17が設けられる。
【0014】
図2には、装置の基準板部に配置した上記可動偏光板17が示されている。この基準板部18では、上側の基準板ホルダー19に緩衝材20等を介して上記基準板15が取り付けられ、下側の偏光板ホルダー(コントラスト調整リング)21に上記可動偏光板17がスペーサ22A及び緩衝材22Bを介して取り付けられる。そして、上記偏光板ホルダー21は基準板ホルダー19に対し回転できるようにネジ結合等で取り付けられ、これによって可動偏光板17が光軸中心に回転して、コントラスト調整機能を果たすことになる。
【0015】
このような可動偏光板17によれば、その偏光方向が光源側の偏光板11の偏光面と一致した状態では、光量減少を最小限として光源光(直線偏光)を通過させるが、この状態から時計方向又は反時計方向に回転させると、光透過量が回転量に応じて減少することになる。従って、この可動偏光板17の回転角度を変えることにより、被検体16からの反射してくる光の強度を調整することができ、これによって、上記基準板15から反射してくる光の強度に適合させることが可能となる。
【0016】
また、上記可動偏光板17は、図示されるように基準板部18の中心軸に垂直な面Fに対し、平行ではなく、スペーサ22A及び緩衝材22Bの厚みを変えることにより少し傾けて配置している。即ち、この可動偏光板17を上記面Fと平行に配置すると、当該偏光板17からの直接の反射光が後述する撮像素子へ入射し、干渉縞像に影響(ノイズ)を与えるので、可動偏光板17を垂直面Fに対し僅かに傾斜させ、その反射光が撮像素子へ到達しないようにしている。
【0017】
図1において、上述した可動偏光板17には、当該偏光板17の回転角度を検出するためのエンコーダ23が取り付けられ、このエンコーダ23には、角度検出器24が接続される。また、上記ハーフミラー14を介し被検面をTVカメラ25の撮像面に結像するための結像レンズL3 が配置される。また、このTVカメラ25には、干渉縞を表示するTVモニタ26が接続されると共に、メモリ27を有するコンピュータ28と解析画像等を表示するためのディスプレイ29が接続される。
【0018】
上記のコンピュータ28は、上記基準板15を不図示のピエゾ素子等を用いて光軸方向に僅かに移動させるような縞走査法等に基づいて、TVカメラ25で得られた干渉縞から被検体16の表面の状態を解析すると共に、上記可動偏光板17の透過波面収差による測定誤差の補正処理を行う。即ち、この可動偏光板17は基準板15と被検体16との間に配置されることから、測定結果は被検体16の表面の形状に可動偏光板17の透過波面収差が加わったものとなる。そこで、実施形態例では、この可動偏光板17の透過波面収差を予め測定しておき、このデータをメモリ27内に記憶し、その後に実際の測定値からメモリ27内の透過波面データを差し引いて補正することで、測定精度を高めている。
【0019】
この透過波面収差の補正は、上記可動偏光板17が固定状態であれば、メモリ27内のデータを単純に差し引けばよいが、本発明ではこの可動偏光板17を回転させることから、単に差し引いただけでは正確な測定ができない。そこで、本例では、詳細は後述するが、透過波面収差のデータも回転させた状態に変換して、測定値から差し引く演算を行っている。
【0020】
図3には、上記図2の基準板部18の外観が示されており、例えば基準板ホルダー19の外周に、4,5,10(%)等の被検体16の反射率目盛31を付し、偏光板ホルダー(コントラスト調整リング)21の外周に、三角指標32を付すことができる。これによれば、観察・解析する被検面の反射率となるように指標32を反射率目盛31に合せることにより、可動偏光板17のセット、即ちコントラスト調整が簡単となる。
【0021】
上記の被検面の反射率と回転角度の関係は、次のようになる。例えば、基準面15Aの反射率を0.04(低反射基準板)、その他を透過と考え(基準面15Aの反対面は通常反射防止コートが施されている)、透過率0.96であるとし、上記偏光板11の偏光面と可動偏光板17の偏光面との成す角度をθ、この角度θが0度のときの可動偏光板17の透過率をT、被検体16の反射率をRとすると、観察(撮像)の時点で、被検体16から反射する光の強度と基準面15Aから反射する光の強度が等しく、コントラストが良好な干渉縞が得られるときは、次の数式1が成立する。
【数式1】
(0.96×cos2θ×T)2 ×R=0.04
【0022】
ここで、可動偏光板17の上記角度θ=0のときの可動偏光板17での透過光の損失を理想的に0であるとすると、上記透過率T=1(100%)となる。従って、T=1とすると、上記数式1は、次の数式2となる。
【数式2】
θ=cos-1((0.04÷R)1/2÷0.96)1/2
【0023】
上記数式2によれば、被検体16の面の反射率により角度θを調整すれば、コントラストの良好な干渉縞が得られることが分かる。例えばR=0.05のとき角度θ=15度、R=0.1のとき角度θ=36度、R=0.2のとき角度θ=47度、R=0.4のとき角度θ=55度、R=0.8のとき角度θ=61度となる。但し、この場合、上記Rが0.043以下のときには、角度θを0度に合せるしかなく、反射率Rに対しての調整範囲は、約4〜100%となる。
【0024】
第1例は以上の構成からなり、このような干渉計装置によれば、レーザ10から出力されたレーザ光は、偏光板11により直線偏光に変換され、この直線偏光がハーフミラー14を通過し、コリメータレンズL2 を介して基準板15へ入射する。また、この基準板15を透過した光は、可動偏光板17を介して被検体16の被検面に到達しており、基準面15A及び被検面からの反射光がハーフミラー14で反射され、結像レンズL3 を介してTVカメラ25へ導かれる。従って、上記TVカメラ25では、上記基準面15Aと被検体16の被検面による光反射により生じた干渉縞が撮像されることになり、この干渉縞はTVモニタ26に表示されると共に、コンピュータ28により干渉縞の解析が行われる。この解析結果は、ディスプレイ29に表示される。
【0025】
そして、上記の干渉縞観察では、可動偏光板17を回転させることによりコントラストの調整が可能となる。即ち、上記基準板15(基準面15A)として反射率4%のものを使用しているので、4%の反射率の被検体(被検面)16を測定する場合は、図3において偏光板ホルダー21の三角指標32を中央の4%(θ=0)に合せることにより、可動偏光板17の透過光量を最大として、基準面15Aから反射する光の強度に被検面から反射してくる光の強度を合せることができる。これにより、良好なコントラストの干渉縞が観察される。
【0026】
ここで、被検面から反射する光は、基準面15Aで再度4%反射されることになるので、厳密には僅かに被検面から反射する光の強度が少ないが、実用的に問題となるものではない。これが、上記数式1.2が近似式となっている理由である。従って、上記基準板15に中反射率のもの或いは高反射率のものを使用する場合は、上記式は成り立たないし、反射率Rに対しての調整範囲が少なくなり実用的でもない。
【0027】
また、当該例では、図4に示す動作により上記可動偏光板17の透過波面収差の補正が行われる。図4において、まずステップ101で、可動偏光板17の透過波面収差の測定を行うが、この測定は光束の偏光方向に可動偏光板17の偏光面を合せ光量を最大とし、面精度の高い基準被検体(例えばもう一つの基準板)を被検体16の位置に配置して行う。このときの透過波面データを、補正データWA としてメモリ27内に記憶し、この測定時の可動偏光板17の角度を原点とする。
【0028】
なお、このステップ101では、上記可動偏光板17を光路内に配置せず、基準板15と基準被検体を用いた測定データを上記WA から差し引き、このデータを改めて補正データWA としてもよく、これによれば更に測定精度を高めることができる。即ち、偏光板17の透過波面収差を測定する際には、装置の持っている測定誤差を含めた形で測定されることになり、このような誤差を上記の操作で取り除くことができ、偏光板17の透過波面収差のみの量が正確に抽出されることになる。
【0029】
次に、ステップ102では、被検体16を配置して可動偏光板17を回転させ、干渉縞のコントラストが良好となる位置にセットし、ステップ103で、被検体16の面測定を行い、この測定データをWB とする。
【0030】
次のステップ104では、回転した可動偏光板17の角度をエンコーダ23から検出し、上記の補正データWA をこの回転角度分だけ回転させ、回転位置の補正データWAθを求める。即ち、可動偏光板17の回転中心に一致する透過波面データWA の点を座標中心として回転させ、このデータを回転角度での補正データWAθとする。通常、画像データから得られる測定データはXY座標系であることから、この補正データWAθとしては、回転したときの近傍のデータを使用する等の工夫が必要となる。そして、ステップ105では、被検面形状の算出がWB −WAθ=WX で行われる。なお、面精度については、最小自乗法による傾き補正が行われることは周知の通りである。
【0031】
図5は、上記の透過波面収差の補正の概念を示したもので、図5(A)に示されるように、上記ステップ101では、光束の偏光面H1 と可動偏光板17の偏光面H2 が水平軸(X軸)に一致しており、例えば可動偏光板17の回転中心Oから15度の線上に補正点データwa(WA の中の一点)が存在するものとする。そして、図5(B)に示されるように、可動偏光板17が30度(θ)回転して良好な干渉縞のコントラストが得られたとすると、この30度の角度での補正点データwaθ(WAθの中の一点)が上記ステップ104で得られる。従って、ステップ105ではこの補正点データwaθが被検面データWB から差し引かれ、偏光板17の透過波面収差が補正される。
【0032】
図6には、実施形態の第2例が示されており、この第2例は上記の透過波面収差を補正するために撮像素子を回転させるようにしたものである。即ち、上記可動偏光板17の回転に対応させて撮像素子を回転させれば、この可動偏光板17の透過波面収差データの回転をなくすことができる。そこで、この第2例では、TVカメラ25を回転可能に支持し、モータ34、ギヤ35A,35B等で回転駆動するように構成し、またエンコーダ36及び角度検出器37でTVカメラ25の回転角度を検出する。
【0033】
このような第2例によれば、可動偏光板17の回転角度と同一の角度だけTVカメラ25を透過波面収差の回転方向へ回転させることにより、撮像面における透過波面収差の回転をなくすことができる。従って、上記図4のステップ101で求めた補正データWA を被検面データWB から差し引くだけで、透過波面収差が補正され、精度のよい測定が可能となる。
【0034】
図7には、実施形態の第3例が示されており、この第3例は可動偏光板を試料台(被検体台)側へ取り付けたものである。図示されるように、被検体16を載せる試料台39は、バネ40及び水平位置調整ネジ41を伴って試料台支持部42内に配置されており、上記試料台39は上記水平位置調整ネジ41によって水平に維持され、また傾き調整が可能となっている。
【0035】
そして、上記試料台支持部42に、ネジ結合等により回転自在に偏光板ホルダー(コントラスト調整リング)44が取り付けられ、この偏光板ホルダー44内に、スペーサ45A及び緩衝材45Bを介して可動偏光板17が設けられる。この可動偏光板17の場合も、図2の場合と同様に、光軸に垂直な面Fに対し斜めとなるように配置される。このような第3例によっても、第1例と同様に、被検体15の反射光量を調整することができ、良好なコントラストの干渉縞を観察することが可能となる。なお、この場合も、被検体16の反射率目盛を上記支持部42の外周に付すことができる。
【0036】
上記実施形態例では、被検体16の反射率目盛で可動偏光板17をセットするようにしたが、反射率に対応した回転角を直接セットすることもできる。即ち、被検体16の反射率に対する上記可動偏光板17の回転角テーブルをメモリ内に格納したり、又は反射率から回転角を求める演算プログラムを用いたりして、被検体16の反射率を入力することにより、可動偏光板17の回転角を求める。そして、手動又は自動にて、算出された回転角に可動偏光板17をセットすればよい。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1及び3に係る発明によれば、直線偏光の光を光源として用い、可動偏光板を回転させることにより、被検体から反射する光量を調整するようにしたので、従来のように、被検体の反射率に応じて基準板を取り替える必要がなく、干渉縞の連続的なコントラスト調整が可能となる。従って、反射率の異なる多種の被検体であっても、基準面から反射してくる光の強度に被検面から反射してくる光の強度を容易に合せることができ、コントラストの良好な干渉縞を観察することが可能となる。しかも、従来に比べ低コストでコントラストの調整が可能となる。
【0038】
また、被検体において反射コート等の表面処理を行う場合があるが、この場合では、表面処理前後の面状態の測定が同一装置、同一の基準板で実施できるので、表面処理前後の違いを評価するのに有効となるという利点もある。更に、上記可動偏光板の回転する透過波面収差を補正するようにしたので、偏光板の存在により生じる収差の影響を除去することが可能となる。
【0039】
請求項2に係る発明によれば、上記可動偏光板を、透過光軸と直交する面に対し僅かに傾けて配置したので、偏光板表面からの反射光が観察像にノイズとして影響せず、良好な干渉縞が得られる。
【0040】
請求項5に係る発明によれば、被検体の反射率目盛を付すようにしたので、上記可動偏光板を反射率目盛に合せるだけで、干渉縞のコントラストの調整が容易に行えるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の第1例に係る干渉計装置[図(A)]及び可動偏光板[図(B)]の構成を示す図である。
【図2】第1例の基準板部での可動偏光板の配置状態を示す断面図である。
【図3】図2の基準板部の外周の構成を示す外観図である。
【図4】第1例での透過波面収差補正の動作を示すフローチャートである。
【図5】第1例の透過波面収差補正の概念を示す説明図である。
【図6】実施形態の第2例の構成を示す図である。
【図7】実施形態の第3例の構成を示す断面図である。
【図8】従来の干渉計装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
1,14 … ハーフミラー、
3,15 … 基準板、
4,16 … 被検体、
11 … 偏光板、
17 … 可動偏光板、
19 … 基準板ホルダー、
21 … 偏光板ホルダー、
23,36 … エンコーダ、
24,37 … 角度検出器、
25 … TVカメラ、
27 … メモリ、
28 … コンピュータ、
31 … 反射率目盛、
39 … 試料台。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an interferometer apparatus for observing and analyzing interference fringes generated by reflected light from a reference plate and a subject using a Fizeau interferometer or the like, and a configuration for matching the reflectance of the reference plate and the subject. .
[0002]
[Prior art]
FIG. 8 shows the configuration of a conventional Fizeau interferometer device. As shown in the figure, a half (semi-transmissive) mirror 1 and a
[0003]
According to such a configuration, part of the laser light that has passed through the half mirror 1 is reflected by the reference surface (rear surface) 3A of the reference plate 3 (becomes reference light), and is also reflected by the surface of the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional interferometer apparatus, in order to obtain an interference fringe having a high contrast, the reflectance of the
[0005]
However, a good interference fringe with a maximum contrast can be obtained for an object having a certain reflectance, but a good interference fringe cannot always be obtained as the reflectance differs. In addition, in the former solution, although three types of
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an interferometer capable of obtaining a good interference fringe with a maximum contrast without exchanging a reference plate or an attenuation plate depending on the reflectance of the subject. To provide an apparatus.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 provides light source light to a reference plate and a subject arranged on the same optical axis, and interference fringes are generated by light reflection on each surface of the reference plate and the subject. A light source unit that emits linearly polarized light to the reference plate and the subject using a polarization conversion unit that converts the light source light into linearly polarized light or a linearly polarized light source, and the reference plate And a movable polarizing plate that is rotatably arranged in the optical path between the subject and the subject and changes the amount of transmitted light by the rotation, and is reflected from the subject by rotating the movable polarizing plate. The amount of light can be adjusted, the transmitted wavefront aberration of the movable polarizing plate is measured, and the transmitted wavefront aberration is corrected corresponding to the rotational position of the movable polarizing plate .
The invention according to
The invention according to
The invention according to
The invention according to
[0008]
According to the above configuration, the light source light is converted into linearly polarized light by a polarization conversion means such as a polarizing plate, and this linearly polarized light is emitted to the reference plate and the subject and reflected from the reference surface and the test surface. Interference fringes are formed by light. The amount of light reflected from the test surface is adjusted by rotating a movable polarizing plate disposed between the reference plate and the subject. For example, when placing a low-reflectance reference plate on the front side and a high-reflectance subject on the rear side when viewed from the light source, the light intensity of both forming interference fringes by reducing the amount of light with the movable polarizing plate Therefore, interference fringes with good contrast can be observed.
[0009]
If the above-mentioned movable polarizing plate is disposed slightly tilted from a position perpendicular to the optical axis, light directly reflected from the polarizing plate can be prevented from affecting the imaging surface as noise.
[0010]
Further, when there is a transmitted wavefront aberration in the movable polarizing plate, the aberration affects the interference fringes according to the rotation of the polarizing plate, resulting in a measurement error. Therefore, by measuring the transmitted wavefront aberration data in advance and storing it in a memory or the like, and correcting this aberration in accordance with the rotational position of the movable polarizing plate, the influence of the aberration caused by the presence of the polarizing plate can be removed. it can. The correction for rotating the transmitted wavefront aberration can also be performed by rotating the imaging element for observation according to the rotation of the movable polarizing plate.
[0011]
Further, the movable polarizing plate can be rotatably attached to a reference plate holder, a sample stage, etc. At this time, if a reflectance scale is provided on a support portion of the movable polarizing plate, the movable polarizing plate can be made according to the reflectance of the subject. Can be set before measurement, and when measuring an object whose reflectance is known, it is easy to set the reflectance.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 5 show the configuration of an interferometer apparatus according to a first example of the embodiment. First, the overall configuration will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a polarizing
[0013]
A
[0014]
FIG. 2 shows the movable
[0015]
According to such a movable
[0016]
Further, the movable
[0017]
In FIG. 1, an
[0018]
The
[0019]
For correction of the transmitted wavefront aberration, if the movable
[0020]
FIG. 3 shows the appearance of the
[0021]
The relationship between the reflectance of the test surface and the rotation angle is as follows. For example, the reflectance of the
[Formula 1]
(0.96 × cos 2 θ × T) 2 × R = 0.04
[0022]
Here, if the loss of light transmitted through the movable
[Formula 2]
θ = cos −1 ((0.04 ÷ R) 1/2 ÷ 0.96) 1/2
[0023]
According to
[0024]
The first example is configured as described above. According to such an interferometer device, the laser light output from the
[0025]
In the interference fringe observation, the contrast can be adjusted by rotating the movable
[0026]
Here, the light reflected from the test surface is reflected again by 4% on the
[0027]
In this example, the transmitted wavefront aberration of the movable
[0028]
In this
[0029]
Next, in
[0030]
In the
[0031]
FIG. 5 shows the concept of correcting the transmitted wavefront aberration. As shown in FIG. 5A, in
[0032]
FIG. 6 shows a second example of the embodiment. In the second example, the image sensor is rotated in order to correct the transmitted wavefront aberration. That is, if the image pickup device is rotated in accordance with the rotation of the movable
[0033]
According to the second example, the rotation of the transmitted wavefront aberration on the imaging surface can be eliminated by rotating the
[0034]
FIG. 7 shows a third example of the embodiment, in which the movable polarizing plate is attached to the sample table (subject table) side. As shown in the figure, the
[0035]
A polarizing plate holder (contrast adjusting ring) 44 is rotatably attached to the sample table support portion 42 by screw coupling or the like, and a movable polarizing plate is inserted into the
[0036]
In the above embodiment, the movable
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the first and third aspects of the invention, the amount of light reflected from the subject is adjusted by rotating linearly polarized light as the light source and rotating the movable polarizing plate. Unlike the prior art, it is not necessary to replace the reference plate in accordance with the reflectance of the subject, and continuous contrast adjustment of interference fringes becomes possible. Therefore, even for various types of specimens with different reflectivities, the intensity of the light reflected from the test surface can be easily matched to the intensity of the light reflected from the reference surface, and interference with good contrast can be achieved. It is possible to observe stripes. In addition, contrast can be adjusted at a lower cost than in the past.
[0038]
In addition, surface treatment such as reflective coating may be performed on the subject. In this case, the surface condition before and after the surface treatment can be measured with the same device and the same reference plate, so the difference between before and after the surface treatment is evaluated. There is also an advantage that it becomes effective to do. Further, since the transmitted wavefront aberration of the movable polarizing plate is corrected, it is possible to remove the influence of the aberration caused by the presence of the polarizing plate.
[0039]
According to the invention according to
[0040]
According to the fifth aspect of the invention, since the reflectance scale of the subject is attached, there is an advantage that the contrast of the interference fringes can be easily adjusted only by aligning the movable polarizing plate with the reflectance scale. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an interferometer device [FIG. (A)] and a movable polarizing plate [FIG. (B)] according to a first example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an arrangement state of a movable polarizing plate in a reference plate portion of a first example.
3 is an external view showing a configuration of an outer periphery of a reference plate portion in FIG. 2. FIG.
FIG. 4 is a flowchart showing an operation of correcting transmitted wavefront aberration in the first example.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a concept of transmitted wavefront aberration correction of the first example.
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a second example of the embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a third example of the embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional interferometer apparatus.
[Explanation of symbols]
1,14 ... half mirror,
3, 15 ... Reference plate,
4, 16… subject,
11 ... Polarizing plate,
17 ... movable polarizing plate,
19… Reference plate holder,
21… Polarizing plate holder,
23, 36 ... Encoder,
24, 37 ... Angle detector,
25 ... TV camera,
27 ... memory,
28 ... Computer,
31 ... reflectance scale,
39: Sample stage.
Claims (5)
上記光源光を直線偏光へ変換する偏光変換手段又は直線偏光の光源を用いて、上記基準板及び被検体へ直線偏光の光を出射する光源部と、
上記基準板と上記被検体との間の光路中に回転可能に配置され、この回転によって透過光量を変化させる可動偏光板とを備え、
上記可動偏光板を回転させることにより、上記被検体から反射してくる光量を調整可能にすると共に、
この可動偏光板の透過波面収差を測定し、この可動偏光板の回転位置に対応して上記透過波面収差を補正することを特徴とする干渉計装置。 In an interferometer device that applies light source light to a reference plate and a subject arranged on the same optical axis, and forms interference fringes by light reflection of each surface of the reference plate and the subject.
A light source unit that emits linearly polarized light to the reference plate and the subject using a polarization conversion unit that converts the light source light into linearly polarized light or a linearly polarized light source;
A movable polarizing plate that is rotatably arranged in the optical path between the reference plate and the subject, and that changes the amount of transmitted light by this rotation,
By rotating the movable polarizing plate, it is possible to adjust the amount of light reflected from the subject ,
An interferometer apparatus that measures the transmitted wavefront aberration of the movable polarizing plate and corrects the transmitted wavefront aberration corresponding to the rotational position of the movable polarizing plate .
上記光源光を直線偏光へ変換する偏光変換手段又は直線偏光の光源を用いて、上記基準板及び被検体へ直線偏光の光を出射する光源部と、
上記基準板と上記被検体との間の光路中に回転可能に配置され、この回転によって透過光量を変化させる可動偏光板とを備え、
上記可動偏光板を回転させることにより、上記被検体から反射してくる光量を調整可能にすると共に、
上記基準板からの反射光と上記被検体からの反射光から形成する干渉縞を撮像する撮像素子を、上記可動偏光板の回転に応じて回転させることにより、この可動偏光板の透過波面収差による測定誤差を補正することを特徴とする干渉計装置。 In an interferometer device that applies light source light to a reference plate and a subject arranged on the same optical axis, and forms interference fringes by light reflection of each surface of the reference plate and the subject.
A light source unit that emits linearly polarized light to the reference plate and the subject using a polarization conversion unit that converts the light source light into linearly polarized light or a linearly polarized light source;
A movable polarizing plate that is rotatably arranged in the optical path between the reference plate and the subject, and that changes the amount of transmitted light by this rotation,
By rotating the movable polarizing plate, it is possible to adjust the amount of light reflected from the subject,
By rotating the imaging device that captures interference fringes formed from the reflected light from the reference plate and the reflected light from the subject according to the rotation of the movable polarizing plate, the transmission wavefront aberration of the movable polarizing plate An interferometer device that corrects a measurement error .
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