JP5153120B2

JP5153120B2 - Fringe scan interference fringe measurement method and interferometer

Info

Publication number: JP5153120B2
Application number: JP2006299029A
Authority: JP
Inventors: 俊樹熊谷
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2006-11-02
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2026-11-02
Also published as: JP2008116293A

Description

本発明は、フリンジスキャン干渉縞計測方法および干渉計に関する。 The present invention relates to a fringe scan interference fringe measuring method and an interferometer.

従来、光学素子のレンズ面、反射面、透過面などの形状を測定するために、被測定面と参照面に光束を照射して、それぞれを反射または透過した光による干渉縞画像を取得し、干渉縞画像を解析して被測定面の面形状を計測する干渉計が種々知られている。
干渉縞画像の解析方法としては、被測定面と参照面とを相対移動することで光路差の位相をシフトさせて複数の干渉縞画像を取得し、各干渉縞画像の同一位置における輝度変化から位相変化を求め、被測定面の形状を算出するフリンジスキャン法が知られている。
例えば、特許文献１には、各干渉縞画像の位相シフト量が、０、π／２、π、３π／２、２πである５枚の画像を用いたフリンジスキャン法（５バケット法）、また位相シフト量が、０、π／２、π、３π／２、２π、５π／２、３πである７枚の画像を用いたフリンジスキャン法（７バケット法）、また位相シフト量が、０、π／４、２π／４、３π／４、…、１２π／４である１３枚の画像を用いたフリンジスキャン法（１３バケット法）を行うための干渉計およびその解析式が記載されている。また、特許文献２には、さらに７枚、９枚などの干渉縞画像を用いたフリンジスキャン法である７バケット法、９バケット法に用いる解析式が記載されている。
米国特許第５４７３４３４号公報特開平１１−１７３８０８号公報 Conventionally, in order to measure the shape of a lens surface, a reflective surface, a transmission surface, etc. of an optical element, a light beam is irradiated on a measured surface and a reference surface, and an interference fringe image by light reflected or transmitted is obtained. Various interferometers that measure the surface shape of a surface to be measured by analyzing an interference fringe image are known.
As an analysis method of interference fringe images, a plurality of interference fringe images are acquired by shifting the phase of the optical path difference by relatively moving the measured surface and the reference surface, and from the luminance change at the same position of each interference fringe image A fringe scan method is known in which the phase change is obtained and the shape of the surface to be measured is calculated.
For example, Patent Document 1 discloses a fringe scan method (five bucket method) using five images in which the phase shift amount of each interference fringe image is 0, π / 2, π, 3π / 2, 2π, A fringe scan method (7 bucket method) using seven images with phase shift amounts of 0, π / 2, π, 3π / 2, 2π, 5π / 2, 3π, and a phase shift amount of 0, An interferometer for performing a fringe scanning method (13 bucket method) using 13 images of π / 4, 2π / 4, 3π / 4,..., 12π / 4 and its analytical expression are described. Further, Patent Document 2 describes analytical expressions used for the 7-bucket method and the 9-bucket method, which are fringe scanning methods using seven or nine interference fringe images.
US Pat. No. 5,473,434 JP-A-11-173808

しかしながら、上記のような従来のフリンジスキャン干渉縞計測方法および干渉計には、以下のような問題があった。
フリンジスキャン法は、各干渉縞画像の位相シフト量が所定値からずれていると、測定誤差が発生する。例えば、特許文献１に記載の技術では、ピエゾ素子によって、参照面を有するレンズを被測定面に対して移動するので、ピエゾ素子によりλ／８ずつの高精度な移動を行う必要がある。
しかるに、ピエゾ素子の印加電圧と伸縮量との関係は、例えば、図８の曲線２００によって一例を示すような個別の非線形特性を有し、またヒステリシス特性も伴うため、印加電圧を線形に変化させて駆動すると、移動誤差が発生し、測定精度に影響するという問題がある。
したがって、一般には、印加電圧と伸縮量との関係を常に厳密に校正しておくことが必要となるので、校正費用などのメンテナンス費用が発生し、しかも校正期間中には測定ができなくなるという問題がある。
特許文献２に記載の技術では、特許文献１よりも干渉縞画像の数を増やすため、ある程度は測定精度が向上することができるものの、ピエゾ素子の移動精度を高精度に保つ必要があることは特許文献１と同様である。
また、参照面の相対移動量を検出するため、これらの干渉計に、例えば静電容量センサなどの測長手段を設けるなどしてピエゾ素子の伸縮量をフィードバック制御することも考えられるが、この場合には装置構成や制御方法が複雑となり、装置が大がかりで高価なものとなってしまうという問題がある。 However, the conventional fringe scan interference fringe measuring method and interferometer as described above have the following problems.
In the fringe scanning method, a measurement error occurs when the phase shift amount of each interference fringe image deviates from a predetermined value. For example, in the technique described in Patent Document 1, since a lens having a reference surface is moved with respect to a surface to be measured by a piezo element, it is necessary to perform high-precision movement of λ / 8 by the piezo element.
However, the relationship between the applied voltage of the piezo element and the amount of expansion / contraction has, for example, individual nonlinear characteristics as shown by the curve 200 in FIG. 8 and also has hysteresis characteristics, so that the applied voltage is changed linearly. Driving, there is a problem that a movement error occurs and affects the measurement accuracy.
Therefore, in general, it is necessary to always calibrate the relationship between the applied voltage and the amount of expansion / contraction, so maintenance costs such as calibration costs are incurred, and measurement is not possible during the calibration period. There is.
In the technique described in Patent Document 2, since the number of interference fringe images is increased as compared with Patent Document 1, the measurement accuracy can be improved to some extent, but the movement accuracy of the piezo element needs to be kept high. This is the same as Patent Document 1.
In order to detect the relative movement amount of the reference surface, it may be possible to feedback control the expansion / contraction amount of the piezo element by providing a length measuring means such as a capacitance sensor in these interferometers. In this case, there is a problem that the device configuration and the control method become complicated, and the device becomes large and expensive.

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、簡素な構成を用いて、容易かつ高精度な形状測定を行うことができるフリンジスキャン干渉縞計測方法および干渉計を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a fringe scan interference fringe measurement method and an interferometer that can easily and accurately measure a shape using a simple configuration. With the goal.

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、同一の光束を、被測定面で反射または透過された測定光と、参照面の形状に対応した波面を有する参照光とに分割し、前記測定光と前記参照光とにより干渉縞を形成する干渉計測光学系によって干渉縞画像を取得し、さらにこの状態から、前記測定光と前記参照光との間の位相差を、前記干渉計測光学系に含まれる光学素子を移動する光学素子移動機構を用いて、略一定の位相増分Δφずつシフトして、合計ｎ個（ｎは３以上の整数）の干渉縞画像を取得し、これらｎ個の干渉縞画像を用いて被測定面の形状を算出するフリンジスキャン干渉縞計測方法であって、前記ｎ個の干渉縞画像を取得するために、前記測定光と前記参照光との位相差を、位相増分Δφを細分する大きさの位相量で０からΔφ・（ｎ―１）までシフトさせてｎ個より多い干渉縞画像を取得して、前記ｎ個の干渉縞画像の候補画像として記憶する候補画像取得工程と、該候補画像取得工程で取得された各候補画像の同一位置における輝度を、前記各候補画像の位相シフト量の大きさの順に配列したときの輝度変化データに対し、前記光学素子移動機構の非線形の移動特性を表す近似式の当て嵌めを行うことにより、前記各候補画像の位相変化を算出する位相変化算出工程と、該位相変化算出工程で算出された位相変化に基づいて、前記候補画像のうちから前記ｎ個の干渉縞画像を選択する画像選択工程とを備える方法とする。
この発明によれば、候補画像取得工程において、測定光と参照光との位相差を、略一定の位相増分Δφを細分する大きさの位相量で０からΔφ・（ｎ―１）までシフトさせて候補画像を取得してから、位相変化算出工程を実行し、次の画像選択工程において、位相変化算出工程で算出された位相変化に基づいて、候補画像のうちから、位相シフト量が０から略Δφずつ増大されたｎ個の干渉縞画像を選択する。そして、このｎ個の干渉縞画像に基づいて、被測定面の形状を算出することができる。 In order to solve the above-described problems, in the invention described in claim 1, the same light beam is measured light reflected or transmitted by the surface to be measured and reference light having a wavefront corresponding to the shape of the reference surface. An interference fringe image is obtained by an interference measurement optical system that divides and forms an interference fringe by the measurement light and the reference light, and from this state, the phase difference between the measurement light and the reference light is Using an optical element moving mechanism that moves an optical element included in the interference measurement optical system, shifting is performed by a substantially constant phase increment Δφ to obtain a total of n (n is an integer of 3 or more) interference fringe images, A fringe scan interference fringe measuring method for calculating the shape of a surface to be measured using these n interference fringe images, in order to obtain the n interference fringe images, the measurement light and the reference light Phase difference is subdivided into phase increment Δφ Shifting from 0 to Δφ · (n−1) to acquire more than n interference fringe images and store them as candidate images of the n interference fringe images, and the candidate image acquisition step Approximation representing the non-linear movement characteristics of the optical element moving mechanism with respect to the luminance change data when the luminance at the same position of each candidate image acquired in step S is arranged in the order of the magnitude of the phase shift amount of each candidate image By applying the formula, a phase change calculation step for calculating the phase change of each candidate image, and the n number of the candidate images based on the phase change calculated in the phase change calculation step. And an image selection step of selecting an interference fringe image.
According to the present invention, in the candidate image acquisition step, the phase difference between the measurement light and the reference light is shifted from 0 to Δφ · (n−1) with a phase amount of a size that subdivides the substantially constant phase increment Δφ. After obtaining the candidate image, the phase change calculation step is executed, and in the next image selection step, based on the phase change calculated in the phase change calculation step, the phase shift amount is 0 from among the candidate images. N interference fringe images increased by approximately Δφ are selected. Based on the n interference fringe images, the shape of the measurement target surface can be calculated.

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のフリンジスキャン干渉縞計測方法において、前記候補画像取得工程は、前記参照光の前記測定光に対する光路差を一定方向に連続的に変化させつつ、前記Δφを細分した位相量に対応するサンプリング周期で、前記候補画像を取得するようにした方法とする。
この発明によれば、参照光の測定光に対する光路差を一定方向に連続的に変化させつつ所定のサンプリング周期で候補画像を取得するので、サンプリング周期を適切に設定することで、光路差が細かく変化した候補画像を容易に取得することができる。 According to a second aspect of the present invention, in the fringe scan interference fringe measuring method according to the first aspect, the candidate image acquisition step continuously changes an optical path difference of the reference light with respect to the measurement light in a certain direction. The candidate image is acquired at a sampling period corresponding to a phase amount obtained by subdividing Δφ.
According to the present invention, the candidate image is acquired at a predetermined sampling period while continuously changing the optical path difference of the reference light with respect to the measurement light in a certain direction. Therefore, by setting the sampling period appropriately, the optical path difference is fine. The changed candidate image can be easily acquired.

請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載のフリンジスキャン干渉縞計測方法において、前記Δφが、π／２である方法とする。
この発明によれば、Δφをπ／２とするため、少ない干渉縞画像でも高精度なフリンジスキャン干渉縞計測を行うことができる。 According to a third aspect of the present invention, in the fringe scan interference fringe measuring method according to the first or second aspect, the Δφ is π / 2.
According to the present invention, since Δφ is π / 2, highly accurate fringe scan interference fringe measurement can be performed even with a small number of interference fringe images.

請求項４に記載の発明では、請求項１または２に記載のフリンジスキャン干渉縞計測方法において、前記Δφが、π／４である方法とする。
この発明によれば、Δφをπ／４とするため、少ない干渉縞画像でも高精度なフリンジスキャン干渉縞計測を行うことができる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the fringe scan interference fringe measuring method according to the first or second aspect, the Δφ is π / 4.
According to the present invention, since Δφ is π / 4, highly accurate fringe scan interference fringe measurement can be performed even with a small number of interference fringe images.

請求項５に記載の発明では、同一の光束を、被測定面で反射または透過された測定光と、参照面の形状に対応した波面を有する参照光とに分割し、前記測定光と前記参照光とにより干渉縞を形成する干渉計測光学系と、前記干渉縞の画像を撮像する撮像部と、前記測定光に対する前記参照光の光路差を変化させるために、前記干渉計測光学系に含まれる光学素子を移動する光学素子移動機構と、該光学素子移動機構が前記光学素子を移動させて、前記光路差の位相がΔφ・（ｎ−１）（ｎは３以上の整数）だけ変化する間に、前記光路差の位相がΔφを細分するような増分量でシフトされたｎ個より多い複数の干渉縞画像を、前記撮像部から取得する画像取得部と、該画像取得部が取得した前記複数の干渉縞画像の同一位置における輝度を、前記複数の干渉縞画像の位相シフト量の大きさの順に配列したときの輝度変化データに対し、前記光学素子移動機構の非線形の移動特性を表す近似式の当て嵌めを行うことにより、前記複数の干渉縞画像の位相変化を算出する位相変化算出部と、
該位相変化算出部で算出された位相変化に基づいて、前記画像取得部が取得した前記複数の干渉縞画像から、前記位相シフト量が０から略Δφずつシフトされたｎ個の干渉縞画像を選択する画像選択部とを備え、該画像選択部で選択された前記ｎ個の干渉縞画像から被測定面の形状を算出することを特徴とする干渉計。構成とする。
この発明によれば、干渉計測光学系によって、測定光と参照光とにより干渉縞を形成し、干渉縞の画像を撮像部で撮像する。そして、光学素子移動機構によって干渉計測光学系に含まれる光学素子を、測定光と参照光との間の光路差の位相がΔφ・（ｎ−１）にわたって変化するように移動する。そして、その移動の間に、画像取得部により、光路差の位相がΔφを細分するような増分量でシフトされたｎ個より多い複数の干渉縞画像を取得し、位相変化算出部によりこれら複数の干渉縞画像の同一位置における輝度を、複数の干渉縞画像の位相シフト量の大きさの順に配列したときの輝度変化データから、複数の干渉縞画像の位相変化を算出する。そして、画像選択部により、位相変化算出部で算出された位相変化に基づいて、位相シフト量０から略Δφずつシフトされたｎ個の干渉縞画像を選択し、これらｎ個の干渉縞画像を用いて、被測定面の形状を算出することができる。
ここで、ｎ個の干渉縞画像を用いて被測定面の波面を算出する手段は、Δφ、ｎの値に応じて、周知のフリンジスキャン法に用いる解析式および解析方法を採用することができる。
なお、この発明は、請求項１に記載のフリンジスキャン干渉縞計測方法を実施するのに好適な干渉計となっている。 In the invention according to claim 5, the same light beam is divided into measurement light reflected or transmitted by the surface to be measured and reference light having a wavefront corresponding to the shape of the reference surface, and the measurement light and the reference Included in the interference measurement optical system for changing an optical path difference of the reference light with respect to the measurement light, an interference measurement optical system that forms an interference fringe with light, an imaging unit that captures an image of the interference fringe An optical element moving mechanism that moves the optical element, and the optical element moving mechanism moves the optical element so that the phase of the optical path difference changes by Δφ · (n−1) (n is an integer of 3 or more). In addition, an image acquisition unit that acquires from the imaging unit a plurality of interference fringe images more than n shifted in increments such that the phase of the optical path difference subdivides Δφ, and the image acquisition unit acquired The brightness at the same position of multiple interference fringe images To luminance change data when arranged in order of magnitude of the phase shift amount of a plurality of interference fringe images, by performing the fitting of the approximate expression representing the transfer characteristics of the nonlinear of the optical element moving mechanism, said plurality of interference A phase change calculator for calculating the phase change of the fringe image;
Based on the phase change calculated by the phase change calculation unit, n interference fringe images obtained by shifting the phase shift amount from 0 by approximately Δφ from the plurality of interference fringe images acquired by the image acquisition unit. An interferometer, comprising: an image selection unit to select; and calculating a shape of a surface to be measured from the n interference fringe images selected by the image selection unit. The configuration.
According to the present invention, the interference fringe is formed by the measurement light and the reference light by the interference measurement optical system, and the image of the interference fringe is picked up by the imaging unit. Then, the optical element included in the interference measurement optical system is moved by the optical element moving mechanism so that the phase of the optical path difference between the measurement light and the reference light changes over Δφ · (n−1). Then, during the movement, the image acquisition unit acquires a plurality of interference fringe images more than n that are shifted by an increment such that the phase of the optical path difference subdivides Δφ, and the phase change calculation unit acquires the plurality of interference fringe images. The phase change of the plurality of interference fringe images is calculated from the luminance change data when the luminance at the same position of the interference fringe images is arranged in the order of the magnitude of the phase shift amount of the plurality of interference fringe images. Then, the image selection unit selects n interference fringe images shifted by approximately Δφ from the phase shift amount 0 based on the phase change calculated by the phase change calculation unit, and the n interference fringe images are selected. It is possible to calculate the shape of the surface to be measured.
Here, the means for calculating the wavefront of the surface to be measured using n interference fringe images can employ analytical formulas and analysis methods used in the well-known fringe scanning method according to the values of Δφ and n. .
The present invention is an interferometer suitable for implementing the fringe scan interference fringe measuring method according to claim 1.

請求項６に記載の発明では、請求項３に記載の干渉計において、前記光学素子移動機構が、前記干渉計測光学系に含まれる光学素子を光軸方向に沿って駆動する圧電素子と、該圧電素子を一定方向に連続的に駆動する圧電素子駆動部とからなる構成とする。
この発明によれば、圧電素子を一定方向に連続的に駆動する圧電素子駆動部を備えるので、圧電素子の停止時の位置バラツキや、ヒステリシス特性による位置バラツキが影響しない状態で、光学素子を移動することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the interferometer according to the third aspect, the optical element moving mechanism includes a piezoelectric element that drives an optical element included in the interference measurement optical system along an optical axis direction, The piezoelectric element driving unit continuously drives the piezoelectric element in a certain direction.
According to the present invention, since the piezoelectric element driving unit that continuously drives the piezoelectric element in a certain direction is provided, the optical element is moved without being affected by the position variation when the piezoelectric element is stopped or the position variation due to the hysteresis characteristic. can do.

本発明のフリンジスキャン干渉縞計測方法および干渉計によれば、位相が順次変化した干渉縞画像を候補画像として取得し、この候補画像から位相シフト量が０から略Δφずつ増大されたｎ個の干渉縞画像を選択することができるので、位相シフト量を高精度に制御する手段を用いることなく、簡素な構成を用いて、容易かつ高精度な形状測定を行うことができるという効果を奏する。 According to the fringe scan interference fringe measuring method and interferometer of the present invention, an interference fringe image whose phase has been sequentially changed is acquired as a candidate image, and n phase shift amounts are increased from 0 by approximately Δφ from the candidate image. Since the interference fringe image can be selected, there is an effect that the shape measurement can be easily and highly accurately performed using a simple configuration without using a means for controlling the phase shift amount with high accuracy.

以下では、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In all the drawings, even if the embodiments are different, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals, and common description is omitted.

本発明の実施形態に係る干渉計について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る干渉計の概略構成を示す模式構成図である。図２は、本発明の実施形態に係る干渉計の制御手段の機能構成を示す機能ブロック図である。 An interferometer according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of an interferometer according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a functional block diagram showing a functional configuration of the control unit of the interferometer according to the embodiment of the present invention.

本実施形態の干渉計５０は、本発明の実施形態に係るフリンジスキャン干渉縞計測方法を実施することができるものである。干渉計を構成する干渉計測光学系は、本実施形態ではフィゾー型の光学系を用いる場合の例で説明する。また、被測定面５としては、適宜の形状を測定できるが、以下では、凹面形状を測定する場合の構成例を用いて説明する。
干渉計５０の概略構成は、図１に示すように、レーザー光源１、コリメートレンズ２、ビームスプリッタ３、フィゾーレンズ４（干渉計測光学系に含まれる光学素子）、集光レンズ６、ＣＣＤ７（撮像部）、ピエゾ素子８（圧電素子）、ピエゾ素子コントローラ９（圧電素子駆動部）、測定制御部１０、および表示部１１からなる。 The interferometer 50 of this embodiment can implement the fringe scan interference fringe measuring method according to the embodiment of the present invention. The interference measurement optical system constituting the interferometer will be described as an example in the case where a Fizeau optical system is used in this embodiment. In addition, although an appropriate shape can be measured as the measured surface 5, a description will be given below using a configuration example in the case of measuring a concave shape.
As shown in FIG. 1, the schematic configuration of the interferometer 50 includes a laser light source 1, a collimating lens 2, a beam splitter 3, a Fizeau lens 4 (an optical element included in the interference measuring optical system), a condensing lens 6, and a CCD 7 (imaging). Part), a piezo element 8 (piezoelectric element), a piezo element controller 9 (piezoelectric element driving part), a measurement control part 10, and a display part 11.

レーザー光源１は、干渉縞を形成するためのコヒーレント光を発生する光源で、本実施形態では、波長λのレーザー光を発散光として発生する光源を採用している。レーザー光源１によって発生された発散光は、コリメートレンズ２によって平行光３０ａとされ、ビームスプリッタ３に入射される。
ビームスプリッタ３は、平行光３０ａを反射してフィゾーレンズ４の光軸上に導くとともに、フィゾーレンズ４側から入射する後述の被測定面反射光３０ｃ、参照面反射光３０ｄを透過する光分岐素子である。 The laser light source 1 is a light source that generates coherent light for forming interference fringes. In this embodiment, a light source that generates laser light having a wavelength λ as divergent light is employed. The divergent light generated by the laser light source 1 is converted into parallel light 30 a by the collimator lens 2 and is incident on the beam splitter 3.
The beam splitter 3 reflects and guides the parallel light 30a onto the optical axis of the Fizeau lens 4, and transmits a measurement surface reflected light 30c and a reference surface reflected light 30d, which will be described later, incident from the Fizeau lens 4 side. It is.

フィゾーレンズ４は、光軸上に入射された平行光３０ａの一部をフィゾー面４ａで反射して、参照面反射光３０ｄ（参照光）を形成し、光軸上に入射された平行光３０ａの他の部分を透過光３０ｂとして透過し、透過光３０ｂを集光するレンズである。
フィゾー面４ａの形状は、被測定面５の理想的な形状に併せて精度よく仕上げられており、干渉縞計測の参照面を構成している。 The Fizeau lens 4 reflects a part of the parallel light 30a incident on the optical axis by the Fizeau surface 4a to form reference surface reflected light 30d (reference light), and the parallel light 30a incident on the optical axis. It is a lens that transmits the other part as transmitted light 30b and condenses the transmitted light 30b.
The shape of the Fizeau surface 4a is accurately finished in accordance with the ideal shape of the surface 5 to be measured, and constitutes a reference surface for measuring interference fringes.

被測定面５は、少なくとも被測定面５の面形状の測定を行う際には、被測定面５の光軸をフィゾーレンズ４の光軸に一致させるとともに、被測定面５の曲率中心が、フィゾーレンズ４による透過光３０ｂの集光位置に一致するように配置される。
このような配置を実現するため、フィゾーレンズ４と被測定面５とは、不図示の移動機構により相対的な位置関係が調整可能となっている。
被測定面５に入射された透過光３０ｂは、被測定面反射光３０ｃとして反射される。このとき、被測定面５、フィゾーレンズ４の光軸が一致するとともに、被測定面５の曲率中心がフィゾーレンズ４の集光位置に一致しているため、透過光３０ｂの光線が被測定面５の法線に沿って入射し、被測定面反射光３０ｃは、透過光３０ｂと同一の光路を逆進して、フィゾーレンズ４に再入射し、ビームスプリッタ３に向けて透過される。 When measuring the surface shape of at least the surface to be measured 5, the surface to be measured 5 has the optical axis of the surface to be measured 5 coincident with the optical axis of the Fizeau lens 4, and the center of curvature of the surface to be measured 5 is It arrange | positions so that it may correspond with the condensing position of the transmitted light 30b by the Fizeau lens 4. FIG.
In order to realize such an arrangement, the relative positional relationship between the Fizeau lens 4 and the measured surface 5 can be adjusted by a moving mechanism (not shown).
The transmitted light 30b incident on the measured surface 5 is reflected as the measured surface reflected light 30c. At this time, since the optical axes of the surface to be measured 5 and the Fizeau lens 4 coincide with each other, and the center of curvature of the surface to be measured 5 coincides with the condensing position of the Fizeau lens 4, the light beam of the transmitted light 30b is reflected on the surface to be measured. 5, the measured surface reflected light 30c travels backward along the same optical path as the transmitted light 30b, reenters the Fizeau lens 4, and is transmitted toward the beam splitter 3.

したがって、被測定面反射光３０ｃ、参照面反射光３０ｄは、いずれも、同一の光束である平行光３０ａがフィゾー面４ａによって分割されて形成された光束である。そして、被測定面反射光３０ｃは、被測定面５で反射されることで被測定面５の形状に応じて波面が変化した測定光となっている。一方、参照面反射光３０ｄは、フィゾー面４ａで反射されることでフィゾー面４ａの形状に対応した波面を有する参照光となっている。また、被測定面反射光３０ｃは、被測定面５で反射されて同一光路を逆進することで、参照面反射光３０ｄに対して、フィゾー面４ａと被測定面５との間の光路長の２倍の光路差を有している。そのため、被測定面反射光３０ｃと参照面反射光３０ｄとは、フィゾー面４ａ上で、被測定面５とフィゾー面４ａとの間の形状誤差に対応する光路差による干渉縞を形成する。 Therefore, the measured surface reflected light 30c and the reference surface reflected light 30d are both light beams formed by dividing the parallel light 30a, which is the same light beam, by the Fizeau surface 4a. Then, the measured surface reflected light 30 c is reflected by the measured surface 5 to be measured light whose wavefront has changed according to the shape of the measured surface 5. On the other hand, the reference surface reflected light 30d is reflected by the Fizeau surface 4a, thereby becoming reference light having a wavefront corresponding to the shape of the Fizeau surface 4a. Further, the measured surface reflected light 30c is reflected by the measured surface 5 and travels backward in the same optical path, so that the optical path length between the Fizeau surface 4a and the measured surface 5 with respect to the reference surface reflected light 30d. The optical path difference is twice that of. Therefore, the measured surface reflected light 30c and the reference surface reflected light 30d form interference fringes due to the optical path difference corresponding to the shape error between the measured surface 5 and the Fizeau surface 4a on the Fizeau surface 4a.

このように、コリメートレンズ２、ビームスプリッタ３、およびフィゾーレンズ４は、フィゾー型の干渉計を構成し、同一の光束を、被測定面で反射または透過された測定光と、参照面の形状に対応した波面を有する参照光とに分割し、測定光と参照光とにより干渉縞を形成する干渉計測光学系の一例をなしている。 As described above, the collimating lens 2, the beam splitter 3, and the Fizeau lens 4 constitute a Fizeau interferometer, and the same light flux is reflected or transmitted by the surface to be measured and the shape of the reference surface. This is an example of an interference measurement optical system that is divided into reference light having a corresponding wavefront and that forms interference fringes by the measurement light and the reference light.

集光レンズ６は、被測定面反射光３０ｃ、参照面反射光３０ｄによる干渉縞を、ＣＣＤ７の撮像面７ａ上に結像するものである。
ＣＣＤ７は、撮像面７ａ上に結像された干渉縞画像を所定のビデオレートで光電変換する撮像素子である。ビデオレートとしては、必要に応じて適宜の値を採用することができるが、例えば、３０ｆｐｓのものを好適に採用することができる。
ＣＣＤ７は、測定制御部１０に電気的に接続されており、測定制御部１０によって撮像動作を制御され、ＣＣＤ７で撮像した画像信号は測定制御部１０に送出される。 The condensing lens 6 forms an image of the interference fringes caused by the measured surface reflected light 30c and the reference surface reflected light 30d on the imaging surface 7a of the CCD 7.
The CCD 7 is an image sensor that photoelectrically converts an interference fringe image formed on the imaging surface 7a at a predetermined video rate. As the video rate, an appropriate value can be adopted as necessary. For example, a video rate of 30 fps can be preferably adopted.
The CCD 7 is electrically connected to the measurement control unit 10, the imaging operation is controlled by the measurement control unit 10, and the image signal captured by the CCD 7 is sent to the measurement control unit 10.

ピエゾ素子８は、フィゾー面４ａ上における被測定面反射光３０ｃと参照面反射光３０ｄとの間の光路差を微小量ずつ変化させるために、フィゾーレンズ４を光軸に沿って移動する光学素子移動機構である。
ピエゾ素子８の移動量は、ピエゾ素子８に電気的に接続されたピエゾ素子コントローラ９によって印加電圧を変化させることで制御される。 The piezo element 8 is an optical element that moves the Fizeau lens 4 along the optical axis in order to change the optical path difference between the measured surface reflected light 30c and the reference surface reflected light 30d on the Fizeau surface 4a by a minute amount. It is a moving mechanism.
The amount of movement of the piezo element 8 is controlled by changing the applied voltage by a piezo element controller 9 electrically connected to the piezo element 8.

ピエゾ素子コントローラ９は、測定制御部１０からの制御信号に基づいて、ピエゾ素子８に印加する電圧を制御し、ピエゾ素子８の伸縮量を制御するものである。
ピエゾ素子コントローラ９の概略構成は、図２に示すように、演算部２５、タイマー２６、Ｄ／Ａ変換部２７、およびアンプ部２８からなる。
演算部２５は、測定制御部１０から送出される立ち上がり時間、指令電圧の制御信号に応じて、立ち上がり時間内に印加電圧を０Ｖから指令電圧まで直線的に増大する印加電圧データを生成し、測定制御部１０からの移動開始信号によって、印加電圧データを順次Ｄ／Ａ変換部２７に供給するものである。
タイマー２６は、演算部２５から適宜周期で印加電圧データを送出するための基準クロックを供給するものである。
Ｄ／Ａ変換部２７は、演算部２５によって供給される印加電圧データを電圧信号に変換するものである。この電圧信号は、アンプ部２８により増幅されて、ピエゾ素子８を駆動する印加電圧としてピエゾ素子８に出力される。
このように、本実施形態のピエゾ素子コントローラ９によれば、測定制御部１０からの移動開始信号に応じて、ピエゾ素子８を一定方向に連続的に駆動する印加電圧が供給することができるようになっている。 The piezo element controller 9 controls the voltage applied to the piezo element 8 based on a control signal from the measurement control unit 10 and controls the expansion / contraction amount of the piezo element 8.
As shown in FIG. 2, the schematic configuration of the piezo element controller 9 includes a calculation unit 25, a timer 26, a D / A conversion unit 27, and an amplifier unit 28.
The calculation unit 25 generates applied voltage data that linearly increases the applied voltage from 0 V to the command voltage within the rise time in accordance with the rise time and command voltage control signal sent from the measurement control unit 10, and performs measurement. The applied voltage data is sequentially supplied to the D / A converter 27 in accordance with a movement start signal from the controller 10.
The timer 26 supplies a reference clock for sending applied voltage data from the arithmetic unit 25 at appropriate intervals.
The D / A converter 27 converts the applied voltage data supplied by the calculator 25 into a voltage signal. The voltage signal is amplified by the amplifier unit 28 and output to the piezo element 8 as an applied voltage for driving the piezo element 8.
Thus, according to the piezo element controller 9 of the present embodiment, an applied voltage for continuously driving the piezo element 8 in a certain direction can be supplied in accordance with the movement start signal from the measurement control unit 10. It has become.

測定制御部１０の機能ブロック構成は、図２に示すように、画像取得部２０、演算処理部２１、移動制御部２２、および画像記憶部２３からなる。
画像取得部２０は、ＣＣＤ７から送出される画像信号を、演算処理部２１から指示されたタイミングで画像フレームごとに取り込んで、輝度データに変換し、２次元の画像データとして演算処理部２１に送出するものである。
演算処理部２１は、画像取得部２０から送出される画像データを、取り込み順序の情報とともに、画像記憶部２３に記憶するとともに、画像記憶部２３に記憶された画像データに演算処理を施して、干渉縞の解析を行い、被測定面５の形状を算出するものである。算出された被測定面５の形状は、必要に応じてこの解析に伴うグラフや中間演算結果などとともに、表示部１１に表示されるようになっている。
また、演算処理部２１は、移動制御部２２を介して、ピエゾ素子コントローラ９に立ち上がり時間、指令電圧の情報を送出してピエゾ素子８の伸縮量の条件設定を行い、移動開始信号を送出する。
また、移動制御部２２では、ピエゾ素子コントローラ９による移動が終了したことを検知して演算処理部２１に通知し、その後、ピエゾ素子８を初期状態に復帰させる。
このような測定制御部１０は、本実施形態では、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェース、外部記憶装置などからなるコンピュータから構成され、このコンピュータにより適宜の制御プログラムを実行することでこれらの機能を実現している。 As shown in FIG. 2, the functional block configuration of the measurement control unit 10 includes an image acquisition unit 20, an arithmetic processing unit 21, a movement control unit 22, and an image storage unit 23.
The image acquisition unit 20 takes in the image signal sent from the CCD 7 for each image frame at the timing instructed by the calculation processing unit 21, converts it into luminance data, and sends it to the calculation processing unit 21 as two-dimensional image data. To do.
The arithmetic processing unit 21 stores the image data transmitted from the image acquisition unit 20 in the image storage unit 23 together with the information on the capture order, and performs arithmetic processing on the image data stored in the image storage unit 23, The interference fringes are analyzed, and the shape of the surface to be measured 5 is calculated. The calculated shape of the measured surface 5 is displayed on the display unit 11 together with a graph, an intermediate calculation result, and the like accompanying this analysis as necessary.
Further, the arithmetic processing unit 21 sends the rise time and command voltage information to the piezo element controller 9 via the movement control unit 22, sets conditions for the expansion / contraction amount of the piezo element 8, and sends a movement start signal. .
Further, the movement control unit 22 detects that the movement by the piezo element controller 9 has been completed, notifies the arithmetic processing unit 21, and then returns the piezo element 8 to the initial state.
In the present embodiment, such a measurement control unit 10 is configured by a computer including a CPU, a memory, an input / output interface, an external storage device, and the like, and these functions are realized by executing appropriate control programs by the computer. doing.

次に、干渉計５０の動作について、本発明の実施形態に係るフリンジスキャン干渉縞計測方法を中心として説明する。
図３は、本発明の実施形態に係るフリンジスキャン干渉縞計測方法の測定フローを示すフローチャートである。図４は、本発明の実施形態に係るフリンジスキャン干渉縞計測方法の候補画像取得工程の動作について説明するフローチャートである。図５は、候補画像取得工程で取得された候補画像の模式図である。図６は、本発明の実施形態に係るフリンジスキャン干渉縞計測方法の位相変化算出工程における近似曲線の一例を示す模式的なグラフである。ここで、横軸は時間、縦軸は輝度を示す。図７は、本発明の実施形態に係るフリンジスキャン干渉縞計測方法の画像選択工程について説明するための模式的なグラフである。ここで、横軸は時間、縦軸は位相変化量を示す。 Next, the operation of the interferometer 50 will be described focusing on the fringe scan interference fringe measurement method according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a measurement flow of the fringe scan interference fringe measurement method according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the candidate image acquisition step of the fringe scan interference fringe measuring method according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a schematic diagram of candidate images acquired in the candidate image acquisition step. FIG. 6 is a schematic graph showing an example of an approximate curve in the phase change calculation step of the fringe scan interference fringe measurement method according to the embodiment of the present invention. Here, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents luminance. FIG. 7 is a schematic graph for explaining the image selection process of the fringe scan interference fringe measuring method according to the embodiment of the present invention. Here, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the phase change amount.

干渉計５０に用いるフィゾー型の光学系では、レーザー光源１を点灯すると波長λの発散光が発生し、コリメートレンズ２によって平行光３０ａが形成され、ビームスプリッタ３で反射されてフィゾーレンズ４の光軸上に入射する。
平行光３０ａは、フィゾー面４ａによって分割され、一部はフィゾー面４ａによってビームスプリッタ３の側に反射されて参照面反射光３０ｄとして進む。その他の光は、透過光３０ｂとして透過し、フィゾーレンズ４のレンズ作用により集光され、１点に集光されてから、被測定面５に導かれ、被測定面５の法線方向に入射することにより、被測定面反射光３０ｃとして反射される。そして、被測定面反射光３０ｃは、透過光３０ｂと同一光路を逆進し、フィゾーレンズ４を透過して、ビームスプリッタ３側に出射される。その際、フィゾー面４ａ上には、被測定面反射光３０ｃと参照面反射光３０ｄとの光路差に応じた干渉縞画像が形成される。
この干渉縞画像は、集光レンズ６により撮像面７ａに結像される。そして、この干渉縞画像は、ＣＣＤ７で光電変換されて画像信号として測定制御部１０に送出され、表示部１１に表示される。測定者は、測定のために最良の干渉縞が得られる位置に、フィゾーレンズ４と被測定面５との相対位置を調整する。
そして、測定者は測定制御部１０を通して、フリンジスキャン干渉縞計測（以下、干渉縞計測と略称する）の開始を指示する。 In the Fizeau type optical system used in the interferometer 50, when the laser light source 1 is turned on, divergent light of wavelength λ is generated, collimated lens 2 forms parallel light 30a, is reflected by beam splitter 3, and is reflected by Fizeau lens 4. Incident on the axis.
The parallel light 30a is divided by the Fizeau surface 4a, and a part thereof is reflected by the Fizeau surface 4a toward the beam splitter 3 and proceeds as reference surface reflected light 30d. Other light is transmitted as transmitted light 30 b, condensed by the lens action of the Fizeau lens 4, condensed at one point, then guided to the measurement surface 5 and incident in the normal direction of the measurement surface 5. By doing so, it is reflected as the measured surface reflected light 30c. The measured surface reflected light 30c travels backward along the same optical path as the transmitted light 30b, passes through the Fizeau lens 4, and is emitted to the beam splitter 3 side. At that time, an interference fringe image corresponding to the optical path difference between the measured surface reflected light 30c and the reference surface reflected light 30d is formed on the Fizeau surface 4a.
The interference fringe image is formed on the imaging surface 7 a by the condenser lens 6. The interference fringe image is photoelectrically converted by the CCD 7 and sent to the measurement control unit 10 as an image signal and displayed on the display unit 11. The measurer adjusts the relative position between the Fizeau lens 4 and the measured surface 5 to a position where the best interference fringes can be obtained for measurement.
Then, the measurer instructs the start of fringe scan interference fringe measurement (hereinafter abbreviated as interference fringe measurement) through the measurement control unit 10.

周知のフリンジスキャン法では、形状測定を行うための干渉縞画像から、参照面と被測定面との光路差の位相を略一定の位相増分Δφずつ変化させて、合計ｎ個（ただし、ｎは３以上の整数）の干渉縞画像を取得する。これらのｎ個の干渉縞画像は、位相シフト量が０〜Δφ・（ｎ−１）の間でΔφずつ増大した干渉縞画像となるので、これらの位相シフト量と、各干渉縞画像に共通する位置におけるｎ個の輝度値との関係を正弦波に当てはめることで、形状測定を行うための干渉縞画像（位相シフト量が０）の輝度値の位相（初期位相）を算出し、それを基に形状測定を行うための干渉縞画像の各位置における位相を算出する。この位相は、参照面の形状からのずれ量に対応するため、被測定面５の面形状を算出することができる。
本干渉縞計測は、これらｎ個の干渉縞画像を取得する工程に特徴を有する。その他の点については、例えば特許文献１、２などに開示されたような周知の工程を採用することができるので、詳しい説明は省略する。 In the known fringe scanning method, the phase of the optical path difference between the reference surface and the surface to be measured is changed by a substantially constant phase increment Δφ from the interference fringe image for shape measurement, and a total of n (where n is (An integer of 3 or more) interference fringe images are acquired. These n interference fringe images become interference fringe images in which the phase shift amount is increased by Δφ between 0 to Δφ · (n−1). Therefore, these phase shift amounts are common to the interference fringe images. By applying the relationship with the n luminance values at the position to be applied to the sine wave, the phase (initial phase) of the luminance value of the interference fringe image (phase shift amount is 0) for shape measurement is calculated, Based on the interference fringe image for shape measurement, the phase at each position is calculated. Since this phase corresponds to the amount of deviation from the shape of the reference surface, the surface shape of the surface to be measured 5 can be calculated.
The present interference fringe measurement is characterized by a process of acquiring these n interference fringe images. About another point, since the well-known process which was disclosed by patent document 1, 2, etc. can be employ | adopted, detailed description is abbreviate | omitted, for example.

本干渉縞計測では、図３に示すように、ステップＳ１〜Ｓ５を順次実行する。なお、位相増分Δφは、周知のフリンジスキャン干渉縞計測に用いられる位相増分とすればよい。Δφ＝π／２、π／４などとすると、干渉縞画像の枚数が少なくても高精度の計測結果が得られることが知られている。以下では、一例として、Δφ＝π／２の場合の例で説明する。
ステップＳ１は、図４に示すフローにより実現されるもので、ピエゾ素子８によって予め設定された立ち上がり時間Ｔの間に、フィゾーレンズ４を距離Ｌだけ一定方向に連続的に移動し、予め設定されたサンプリング周期ΔＴごとに、ｍ個（ただし、ｍ＞ｎ）の干渉縞画像を順次取得し、画像記憶部２３に、それらの取得順序の情報とともに、時系列画像Ｆ_１、Ｆ_２、…、Ｆ_ｍ（図５参照）として記憶する工程（候補画像取得工程）である。
このため、時系列画像Ｆ_ｊ（ｊは、１≦ｊ≦ｍを満たす整数、以下同じ）は、ピエゾ素子８の伸縮特性にもよるが、被測定面反射光３０ｃと参照面反射光３０ｄとの光路差がおよそ（λ／４）・（ｎ−１）／（ｍ−１）ずつシフトされた状態、すなわち、位相シフト量が、０〜（π／２）・（ｎ−１）の間で、およそ（π／２）・（ｎ−１）／（ｍ−１）ずつ増大された状態で取得される。これらの時系列画像Ｆ_１、Ｆ_２、…、Ｆ_ｍは、フリンジスキャン法の計算に用いるｎ個の干渉縞画像の候補画像をなしている。
ここで、測定時間を短縮するためには、サンプリング周期ΔＴはできるだけ短いことが好ましい。本実施形態では、サンプリング周期ΔＴは、ビデオレートと一致させている。例えば、ビデオレートが３０ｆｐｓの場合、ΔＴ＝１／３０（ｓ）である。
またフィゾーレンズ４の移動距離Ｌは、光路差が（λ／４）・（ｎ−１）に相当する距離であり、本実施形態のフィゾー型干渉計では、Ｌ＝｛（λ／４）・（ｎ−１）｝／２である。
また候補画像の個数ｍは、最終的に選択されるｎ個の干渉縞画像における理想的な位相シフト量に対する誤差が少なくなるよう、位相増分Δφを細分できる程度に大きいことが好ましい。例えば、理想的な位相シフト量に対する最大誤差Δθは、ピエゾ素子８の電圧と伸縮量との関係を線形とした場合に、Δθ＝２π／（ｍ−１）となることを目安とし、さらに非線形の程度を考慮して、Δθが十分小さくなるように設定すればよい。
本実施形態では、一例として、ｎ＝５、ｍ＝３１を採用している。 In this interference fringe measurement, steps S1 to S5 are sequentially executed as shown in FIG. The phase increment Δφ may be a phase increment used for well-known fringe scan interference fringe measurement. When Δφ = π / 2, π / 4, etc., it is known that a highly accurate measurement result can be obtained even if the number of interference fringe images is small. Hereinafter, as an example, a case where Δφ = π / 2 will be described.
Step S1 is realized by the flow shown in FIG. 4, and the Fizeau lens 4 is continuously moved in a fixed direction by a distance L during a rising time T set in advance by the piezo element 8 and set in advance. M (where m> n) interference fringe images are sequentially acquired for each sampling period ΔT, and the time series images F ₁ , F ₂ ,... it is F m step of storing as _(see FIG. 5) (candidate image acquisition step).
For this reason, the time-series image F _j (j is an integer satisfying 1 ≦ j ≦ m, the same applies hereinafter) depends on the expansion / contraction characteristics of the piezo element 8, and the measured surface reflected light 30c and the reference surface reflected light 30d Is a state where the optical path difference is shifted by approximately (λ / 4) · (n−1) / (m−1), that is, the phase shift amount is between 0 and (π / 2) · (n−1). Thus, it is acquired in a state where it is increased by approximately (π / 2) · (n−1) / (m−1). These time-series images F ₁ , F ₂ ,..., F _m are n interference fringe image candidate images used for the calculation of the fringe scan method.
Here, in order to shorten the measurement time, the sampling period ΔT is preferably as short as possible. In the present embodiment, the sampling period ΔT matches the video rate. For example, when the video rate is 30 fps, ΔT = 1/30 (s).
The movement distance L of the Fizeau lens 4 is a distance corresponding to an optical path difference of (λ / 4) · (n−1). In the Fizeau interferometer of this embodiment, L = {(λ / 4) · (N-1)} / 2.
The number m of candidate images is preferably large enough to subdivide the phase increment Δφ so that an error with respect to an ideal phase shift amount in n interference fringe images to be finally selected is reduced. For example, the maximum error Δθ with respect to the ideal phase shift amount is set to Δθ = 2π / (m−1) as a guide when the relationship between the voltage of the piezo element 8 and the expansion / contraction amount is linear, and is further nonlinear. In consideration of this degree, Δθ may be set to be sufficiently small.
In this embodiment, n = 5 and m = 31 are adopted as an example.

まず、ステップＳ１１では、移動制御部２２からピエゾ素子コントローラ９の演算部２５に向けて、立ち上がり時間Ｔ、指令電圧の情報を送出してから、移動開始信号１００を送出する。そして、測定制御部１０側では、ステップＳ１２に移行する。
ピエゾ素子コントローラ９側では、移動制御部２２から立ち上がり時間Ｔ、指令電圧の情報を受け取ると、ステップＳ２０を実行する。
本実施形態では、立ち上がり時間Ｔは、Ｔ＝（ｍ−１）・ΔＴに設定される。例えば、上記の数値例では、Ｔ＝（３１−１）／３０＝１（ｓ）である。
ステップＳ２０では、演算部２５によって、立ち上がり時間Ｔ内に、０Ｖから指令電圧まで時間に比例する印加電圧データを出力する設定を行う。そして、移動開始信号を受信すると、タイマー２６を初期化し、ステップＳ２１を実行する。
ステップＳ２１では、タイマー２６の値に応じて、印加電圧データをＤ／Ａ変換部２７により電圧信号に変換し、アンプ部２８で適宜増幅して、ピエゾ素子８に印加する。
ステップＳ２２では、タイマー２６の値が、立ち上がり時間Ｔを超えたかどうか判定し、立ち上がり時間Ｔを超えていない場合は、ステップＳ２１に移行する。
立ち上がり時間Ｔを超えた場合は、移動制御部２２に、移動終了信号１０１を送出して移動終了を通知し、電圧出力を停止して、ピエゾ素子８の位置を初期状態に復帰させる。 First, in step S11, information on the rise time T and the command voltage is sent from the movement control unit 22 to the calculation unit 25 of the piezo element controller 9, and then the movement start signal 100 is sent. Then, on the measurement control unit 10 side, the process proceeds to step S12.
On the piezo element controller 9 side, when information on the rise time T and the command voltage is received from the movement control unit 22, step S20 is executed.
In the present embodiment, the rise time T is set to T = (m−1) · ΔT. For example, in the above numerical example, T = (31-1) / 30 = 1 (s).
In step S20, the calculation unit 25 performs setting so that applied voltage data proportional to time is output from 0 V to the command voltage within the rising time T. When the movement start signal is received, the timer 26 is initialized and step S21 is executed.
In step S 21, the applied voltage data is converted into a voltage signal by the D / A converter 27 according to the value of the timer 26, is appropriately amplified by the amplifier 28, and is applied to the piezo element 8.
In step S22, it is determined whether or not the value of the timer 26 has exceeded the rising time T. If the rising time T has not been exceeded, the process proceeds to step S21.
When the rise time T is exceeded, the movement control unit 22 is notified of the movement end by sending the movement end signal 101, the voltage output is stopped, and the position of the piezo element 8 is returned to the initial state.

ステップＳ１２では、サンプリング周期ΔＴに同期して、ＣＣＤ７から干渉縞画像を取得し、画像取得順序の情報とともに、画像記憶部２３に記憶する。
ステップＳ１３では、ピエゾ素子コントローラ９からの移動終了信号１０１の有無を判定し、移動終了信号１０１が受信されていない場合は、ステップＳ１２に戻る。
移動終了信号１０１が受信されている場合は、ステップＳ１の動作を終了し、図３のステップＳ２に移行する。
このようにして、ステップＳ１２を繰り返すことにより、フィゾーレンズ４がピエゾ素子８によって移動されている間に、ｍ個の時系列画像Ｆ_１、Ｆ_２、…、Ｆ_ｍが、画像記憶部２３に順次記憶されていく。 In step S12, an interference fringe image is acquired from the CCD 7 in synchronization with the sampling period ΔT, and stored in the image storage unit 23 together with information on the image acquisition order.
In step S13, it is determined whether or not there is a movement end signal 101 from the piezo element controller 9. If the movement end signal 101 is not received, the process returns to step S12.
If the movement end signal 101 has been received, the operation in step S1 is terminated, and the process proceeds to step S2 in FIG.
In this manner, by repeating step S12, m time-series images F ₁ , F ₂ ,..., F _m are stored in the image storage unit 23 while the Fizeau lens 4 is moved by the piezo element 8. It is memorized sequentially.

ステップＳ２では、図５に示すように、演算処理部２１によって画像記憶部２３から各時系列画像Ｆ_ｊを呼び出し、それぞれの干渉縞画像部３１０上の共通位置である輝度算出位置３２における各輝度Ｐ_ｊを取得する。すなわち、ステップＳ２は、候補画像取得工程で取得されたそれぞれ候補画像の同一位置における輝度変化から位相変化を算出する位相変化算出工程を構成している。
図６に時間と輝度Ｐ_ｊとの関係の一例をプロットした。時系列画像Ｆ_ｊは、一定のサンプリング周期で取得され、ピエゾ素子８には、時間に比例した電圧が印加されるが、ピエゾ素子８の伸縮特性は印加電圧に対して非線形であるためフィゾーレンズ４の移動ピッチは等ピッチにはならない。そのため、輝度Ｐｊのグラフは正弦波からずれることになる。 In step S2, as shown in FIG. 5, from the image storage unit 23 by the processing unit 21 calls each time series images F _j, each of the luminance calculated position 32 is a common position on each of the interference fringe image 31 0 The brightness P _j is acquired. That is, step S2 constitutes a phase change calculation step for calculating the phase change from the luminance change at the same position of each candidate image acquired in the candidate image acquisition step.
An example of the relationship between time and luminance _Pj is plotted in FIG. The time-series image F _j is acquired at a constant sampling period, and a voltage proportional to time is applied to the piezo element 8. However, since the expansion and contraction characteristics of the piezo element 8 are nonlinear with respect to the applied voltage, the Fizeau lens The moving pitch of 4 is not equal. Therefore, the graph of the brightness Pj deviates from the sine wave.

次に、ステップＳ３では、演算処理部２１によって、輝度Ｐ_ｊのグラフの近似曲線３１（図６参照）を求める。ただし、本実施形態では、ピエゾ素子８の移動量が時間に対して線形であれば、輝度のグラフが時間に関して正弦波となることを利用して、近似曲線３１を次の式（１）、（２）の組で表すことにする。
ｆ（ｉ）＝Ｄ_１・ｉ＋Ｄ_２・ｉ^２＋Ｄ_３・ｉ^３・・・（１）
ｇ（ｉ）＝Ａ・ｓｉｎ｛ｆ（ｉ）｝＋Ｂ・ｃｏｓ｛ｆ（ｉ）｝＋Ｃ・・・（２）
ここで、ｇ（ｉ）は輝度、ｆ（ｉ）はピエゾ素子８の非線形性を３次式で表したものである。また、Ｄ_１、Ｄ_２、Ｄ_３、Ａ、Ｂ、Ｃは、近似式の係数である。また、変数ｉは、時間に対応する添字ｊの値をそのまま用いている。ｆ（ｉ）は、立ち上がり時間で無次元化した時間であり、時系列画像Ｆ_１に対する位相変化量を表す。
係数Ｄ_１、Ｄ_２、Ｄ_３、Ａ、Ｂ、Ｃは、次式のＳを最小にするように、例えばニュートン法などの既知の演算処理を行うことによって求めることができる。 Next, in step S3, the operation processing unit 21 calculates an approximate curve 31 (see FIG. 6) of the graph of the luminance _{P j.} However, in this embodiment, if the movement amount of the piezo element 8 is linear with respect to time, the approximate curve 31 is expressed by the following equation (1) using the fact that the luminance graph becomes a sine wave with respect to time. It will be represented by the group (2).
f (i) = D ₁ · i + D ₂ · i ² + D ₃ · i ³ (1)
g (i) = A · sin {f (i)} + B · cos {f (i)} + C (2)
Here, g (i) represents luminance, and f (i) represents the nonlinearity of the piezo element 8 by a cubic equation. D ₁ , D ₂ , D ₃ , A, B, and C are coefficients of the approximate expression. The variable i uses the value of the subscript j corresponding to time as it is. f (i) is the time dimensionless rise time, when representing the phase variation amount with respect to image sequences F _1.
The coefficients D ₁ , D ₂ , D ₃ , A, B, and C can be obtained by performing known arithmetic processing such as Newton's method so as to minimize S in the following equation.

このように、ステップＳ３は、候補画像取得工程で取得されたそれぞれ候補画像の同一位置における輝度変化から位相変化を算出する位相変化算出工程となっている。
なお、式（１）、（２）を用いれば、図６に示すようなグラフをプロットすることができるので、本実施形態では、近似精度を視覚的に確認できるように輝度Ｐ_ｊの実測値とともに、表示部１１に表示するようにしている。 As described above, step S3 is a phase change calculation step of calculating the phase change from the luminance change at the same position of each candidate image acquired in the candidate image acquisition step.
Since the graphs as shown in FIG. 6 can be plotted by using the expressions (1) and (2), in the present embodiment, the measured value of the luminance P _j so that the approximation accuracy can be visually confirmed. At the same time, it is displayed on the display unit 11.

次にステップＳ４では、演算処理部２１により、ステップＳ３で求めた式（１）を用いて、ｆ（ｉ）の値が、π／２、π、３π／２、２πに最も近いｉの値を算出する。例えば、式（１）が、図７に示す曲線４１で表される場合、それぞれ、ｉ＝１０、１５、１９、２３として求められる。
そして、これらのｉの値から、フリンジスキャン法に用いる５個の干渉縞画像として、時系列画像Ｆ_１、Ｆ_１０、Ｆ_１５、Ｆ_１９、Ｆ_２３を選択する。
このように、ステップＳ４は、位相変化算出工程で算出された位相変化に基づいて、候補画像からｎ個の干渉縞画像を選択する画像選択工程となっている。
なお、本ステップにおいて、表示部１１に図７のようなグラフを表示したり、ステップＳ３で表示された図６のようなグラフ上で選択された時系列画像の輝度値データをハイライトさせたりしてもよい。 Next, in step S4, the value of f (i) is the value of i closest to π / 2, π, 3π / 2, 2π using the expression (1) obtained in step S3 by the arithmetic processing unit 21. Is calculated. For example, when equation (1) is represented by the curve 41 shown in FIG. 7, i = 10, 15, 19, and 23, respectively.
Then, from these values of i, time series images F ₁ , F ₁₀ , F ₁₅ , F ₁₉ , and F ₂₃ are selected as five interference fringe images used in the fringe scanning method.
As described above, step S4 is an image selection step of selecting n interference fringe images from the candidate images based on the phase change calculated in the phase change calculation step.
In this step, a graph as shown in FIG. 7 is displayed on the display unit 11, or the brightness value data of the time-series image selected on the graph as shown in FIG. 6 displayed in step S3 is highlighted. May be.

次にステップＳ５では、ステップＳ４で選択された時系列画像Ｆ_１、Ｆ_１０、Ｆ_１５、Ｆ_１９、Ｆ_２３を用いて、例えば、特許文献１などに開示された演算処理を演算処理部２１で行って、面形状に対応する波面を算出する。そして、結果をグラフィック画像として表示部１１に表示する。
以上で、干渉縞計測が終了する。 Next, in step S5, using the time series images F ₁ , F ₁₀ , F ₁₅ , F ₁₉ , and F ₂₃ selected in step S4, for example, the arithmetic processing disclosed in Patent Document 1 is performed by the arithmetic processing unit 21. To calculate a wavefront corresponding to the surface shape. The result is displayed on the display unit 11 as a graphic image.
The interference fringe measurement is thus completed.

このように干渉計５０による干渉縞計測では、ピエゾ素子８が距離Ｌだけ移動する間に、取得する候補画像ｍの個数を適宜設定することにより、フリンジスキャン法に用いるｎ個の画像の位相シフト量の誤差を低減することができる。そのため、ピエゾ素子８を校正したり、例えば静電容量センサなどの測長手段を用いてピエゾ素子８の移動量を計測してフィードバック制御したりすることなく、簡素な構成で、容易かつ高精度な測定を行うことができる。
また、ピエゾ素子８の校正が不要となるため、校正費用や、校正のために測定できなくなる期間も発生しないという利点がある。
また、ＣＣＤ７のビデオレートに同期して候補画像を取得するので、候補画像を増やしても、短時間のうちに測定を行うことができる。
また、ピエゾ素子８は、非線形性の程度が悪いものや非線形性のバラツキが大きいものでも採用することができるので、安価な素子を採用することができる。
また、本実施形態では、ピエゾ素子８を一定方向に連続的に駆動するので、ヒステリシス特性による移動位置のバラツキや、間欠駆動のような停止時の位置振動などが発生しないため、位相シフト量に対応する移動位置が時系列に沿って単調増加する。そのため、候補画像の個数ｍを増やすことで測定分解能を確実に向上することができる。 Thus, in the interference fringe measurement by the interferometer 50, the phase shift of n images used for the fringe scanning method is set by appropriately setting the number of candidate images m to be acquired while the piezo element 8 is moved by the distance L. The quantity error can be reduced. Therefore, it is easy and highly accurate with a simple configuration without calibrating the piezo element 8 or measuring the amount of movement of the piezo element 8 using a length measuring means such as a capacitance sensor and performing feedback control. Measurements can be made.
In addition, since calibration of the piezo element 8 is not required, there is an advantage that calibration costs and a period during which measurement cannot be performed due to calibration do not occur.
Further, since candidate images are acquired in synchronization with the video rate of the CCD 7, even if the number of candidate images is increased, measurement can be performed in a short time.
In addition, since the piezoelectric element 8 can be employed even if it has a low degree of nonlinearity or has a large variation in nonlinearity, an inexpensive element can be employed.
Further, in this embodiment, since the piezo element 8 is continuously driven in a certain direction, there is no variation in the movement position due to hysteresis characteristics, no position vibration at the time of stopping such as intermittent driving, etc. The corresponding movement position increases monotonically along the time series. Therefore, the measurement resolution can be reliably improved by increasing the number m of candidate images.

なお、上記の説明では、干渉計として、フィゾー型干渉計を用いた例で説明したが、位相シフトされた干渉縞画像が取得できれば、干渉計の種類は、フィゾー型に限定されない。例えば、トワイマングリーン型干渉計、マッハツェンダー型干渉計などを好適に採用することができる。 In the above description, an example in which a Fizeau interferometer is used as the interferometer has been described. However, as long as a phase-shifted interference fringe image can be acquired, the type of interferometer is not limited to the Fizeau type. For example, a Twiman Green interferometer, a Mach-Zehnder interferometer, or the like can be preferably used.

また、上記の説明では、干渉計は、一例として、凹面を被計測面として用いる場合のフィゾー型干渉計の構成で説明したが、凸面や平面を被計測面とする場合の干渉計の配置、構成は周知であり、本発明のフリンジスキャン干渉縞計測方法は、いずれの場合にも用いることができる。 In the above description, as an example, the interferometer has been described with the configuration of the Fizeau interferometer when the concave surface is used as the measurement surface, but the arrangement of the interferometer when the convex surface or plane is the measurement surface, The configuration is well known, and the fringe scan interference fringe measuring method of the present invention can be used in any case.

また、上記の説明では、圧電素子に対して印加電圧を時間に比例して印加するようにしたが、印加電圧を時間に対して単調に変化させるのみでもよい。 In the above description, the applied voltage is applied to the piezoelectric element in proportion to time. However, the applied voltage may be simply changed monotonously with respect to time.

また、上記に説明では、候補画像の取得を一定のサンプリング時間ΔＴごとに行う場合の例で説明したが、サンプリングタイミングは、取得された候補画像の位相量の変化を適宜の大きさに設定するため、不等間隔に設定してもよい。例えば、ｎ個の干渉縞画像の位相シフト量の近傍でのみ、位相変化が細かく変化するようなサンプリングタイミングを設定してもよい。 In the above description, an example in which candidate images are acquired at regular sampling times ΔT has been described. However, the sampling timing sets the change in the phase amount of the acquired candidate images to an appropriate size. Therefore, it may be set at unequal intervals. For example, the sampling timing may be set so that the phase change changes finely only near the phase shift amount of n interference fringe images.

また、上記の説明では、光学素子移動機構を一定方向に連続的に駆動しているため、候補画像が位相シフト量の大きさの順に順次取得されるが、各干渉縞画像の位相シフト量の大小関係は、位相変化算出工程で並べ替えられればよいため、候補画像取得工程では、位相シフト量の大きさの順序に関する情報を取得できれば、候補画像の取得順序は、必ずしも位相シフト量の大小に合わせなくてもよい。 In the above description, since the optical element moving mechanism is continuously driven in a certain direction, the candidate images are sequentially acquired in order of the magnitude of the phase shift amount. Since the magnitude relationship only needs to be rearranged in the phase change calculation step, if the candidate image acquisition step can acquire information regarding the order of the magnitude of the phase shift amount, the acquisition order of the candidate images is not necessarily the magnitude of the phase shift amount. It is not necessary to match.

また、上記の説明では、位相変化算出工程で算出する位相変化を算出する近似式として、式（１）、（２）を用いる場合の例で説明したが、これらは一例であり、光学素子移動機構の移動特性に応じて、適宜の関数形を有する近似式を採用することができる。例えば、式（１）をｉに関して４次以上の近似式としてもよい。また、図６の近似曲線３１を１つの近似式で表すようにしてもよい。 In the above description, the examples in the case of using the expressions (1) and (2) as the approximate expressions for calculating the phase change calculated in the phase change calculating step have been described. An approximate expression having an appropriate function form can be adopted according to the movement characteristics of the mechanism. For example, the formula (1) may be a fourth-order or higher order approximation formula for i. Further, the approximate curve 31 in FIG. 6 may be represented by one approximate expression.

また、上記の説明では、光学素子移動機構として、圧電素子を用いた場合の例で説明したが、例えば使用波長の１〜２波長程度の範囲で光学素子を微小量ずつ移動できれば、圧電素子には限定されない。 In the above description, an example in which a piezoelectric element is used as the optical element moving mechanism has been described. However, if the optical element can be moved by a minute amount within a range of, for example, about 1 to 2 wavelengths of use, the piezoelectric element can be moved. Is not limited.

本発明の実施形態に係る干渉計の概略構成を示す模式構成図である。It is a schematic block diagram which shows schematic structure of the interferometer which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る干渉計の制御手段の機能構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the function structure of the control means of the interferometer which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るフリンジスキャン干渉縞計測方法の測定フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the measurement flow of the fringe scan interference fringe measuring method which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るフリンジスキャン干渉縞計測方法の候補画像取得工程の動作について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the candidate image acquisition process of the fringe scan interference fringe measuring method which concerns on embodiment of this invention. 候補画像取得工程で取得する候補画像の模式図である。It is a schematic diagram of the candidate image acquired at a candidate image acquisition process. 本発明の実施形態に係るフリンジスキャン干渉縞計測方法の位相変化算出工程における近似曲線の一例を示す模式的なグラフである。It is a typical graph which shows an example of the approximated curve in the phase change calculation process of the fringe scan interference fringe measuring method which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るフリンジスキャン干渉縞計測方法の画像選択工程について説明するための模式的なグラフである。It is a typical graph for demonstrating the image selection process of the fringe scan interference fringe measuring method which concerns on embodiment of this invention. ピエゾ素子の印加電圧と伸縮量との関係の一例を示す模式的なグラフである。It is a typical graph which shows an example of the relationship between the applied voltage of a piezoelectric element, and the expansion-contraction amount.

符号の説明Explanation of symbols

１レーザー光源
２コリメートレンズ
３ビームスプリッタ
４フィゾーレンズ
４ａフィゾー面
５被測定面
６集光レンズ
７ＣＣＤ（撮像部）
７ａ撮像面
８ピエゾ素子（圧電素子）
９ピエゾ素子コントローラ（圧電素子駆動部）
１０測定制御部
２０画像取得部
２１演算処理部
２２移動制御部
２３画像記憶部
２５演算部
２６タイマー
３０ａ平行光（同一の光束）
３０ｂ透過光
３０ｃ被測定面反射光（測定光）
３０ｄ参照面反射光（参照光）
５０干渉計 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser light source 2 Collimating lens 3 Beam splitter 4 Fizeau lens 4a Fizeau surface 5 Surface to be measured 6 Condensing lens 7 CCD (imaging part)
7a Imaging surface 8 Piezo element (piezoelectric element)
9 Piezo element controller (piezo element drive unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Measurement control part 20 Image acquisition part 21 Operation processing part 22 Movement control part 23 Image storage part 25 Calculation part 26 Timer 30a Parallel light (same light beam)
30b Transmitted light 30c Measurement surface reflected light (measurement light)
30d Reference surface reflected light (reference light)
50 Interferometer

Claims

同一の光束を、被測定面で反射または透過された測定光と、参照面の形状に対応した波面を有する参照光とに分割し、前記測定光と前記参照光とにより干渉縞を形成する干渉計測光学系によって干渉縞画像を取得し、さらにこの状態から、前記測定光と前記参照光との間の位相差を、前記干渉計測光学系に含まれる光学素子を移動する光学素子移動機構を用いて、略一定の位相増分Δφずつシフトして、合計ｎ個（ｎは３以上の整数）の干渉縞画像を取得し、これらｎ個の干渉縞画像を用いて被測定面の形状を算出するフリンジスキャン干渉縞計測方法であって、
前記ｎ個の干渉縞画像を取得するために、前記測定光と前記参照光との位相差を、位相増分Δφを細分する大きさの位相量で０からΔφ・（ｎ―１）までシフトさせてｎ個より多い干渉縞画像を取得して、前記ｎ個の干渉縞画像の候補画像として記憶する候補画像取得工程と、
該候補画像取得工程で取得された各候補画像の同一位置における輝度を前記各候補画像の位相シフト量の大きさの順に配列したときの輝度変化データに対し、前記光学素子移動機構の非線形の移動特性を表す近似式の当て嵌めを行うことにより、前記各候補画像の位相変化を算出する位相変化算出工程と、
該位相変化算出工程で算出された位相変化に基づいて、前記候補画像のうちから前記ｎ個の干渉縞画像を選択する画像選択工程とを備えることを特徴とするフリンジスキャン干渉縞計測方法。 The same light beam is divided into measurement light reflected or transmitted by the surface to be measured and reference light having a wavefront corresponding to the shape of the reference surface, and interference that forms interference fringes by the measurement light and the reference light An interference fringe image is acquired by the measurement optical system, and from this state, an optical element moving mechanism that moves the optical element included in the interference measurement optical system is used for the phase difference between the measurement light and the reference light. Thus, shifting is performed by a substantially constant phase increment Δφ to obtain a total of n (n is an integer of 3 or more) interference fringe images, and the shape of the measured surface is calculated using these n interference fringe images. A fringe scan interference fringe measuring method,
In order to acquire the n interference fringe images, the phase difference between the measurement light and the reference light is shifted from 0 to Δφ · (n−1) by a phase amount of a size that subdivides the phase increment Δφ. A candidate image acquisition step of acquiring more than n interference fringe images and storing them as candidate images of the n interference fringe images;
The non-linear movement of the optical element moving mechanism with respect to the luminance change data when the luminance at the same position of each candidate image acquired in the candidate image acquisition step is arranged in the order of the magnitude of the phase shift amount of each candidate image A phase change calculating step of calculating a phase change of each candidate image by fitting an approximate expression representing characteristics;
An fringe scan interference fringe measurement method comprising: an image selection step of selecting the n interference fringe images from the candidate images based on the phase change calculated in the phase change calculation step.

前記候補画像取得工程は、
前記参照光の前記測定光に対する光路差を一定方向に連続的に変化させつつ、前記Δφを細分した位相量に対応するサンプリング周期で、前記候補画像を取得するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のフリンジスキャン干渉縞計測方法。 The candidate image acquisition step includes
The candidate image is acquired at a sampling period corresponding to a phase amount obtained by subdividing the Δφ while continuously changing an optical path difference of the reference light with respect to the measurement light in a certain direction. Item 2. The fringe scan interference fringe measuring method according to Item 1.

前記Δφが、π／２であることを特徴とする請求項１または２に記載のフリンジスキャン干渉縞計測方法。 The fringe scan interference fringe measuring method according to claim 1, wherein the Δφ is π / 2.

前記Δφが、π／４であることを特徴とする請求項１または２に記載のフリンジスキャン干渉縞計測方法。 The fringe scan interference fringe measuring method according to claim 1, wherein the Δφ is π / 4.

同一の光束を、被測定面で反射または透過された測定光と、参照面の形状に対応した波面を有する参照光とに分割し、前記測定光と前記参照光とにより干渉縞を形成する干渉計測光学系と、
前記干渉縞の画像を撮像する撮像部と、
前記測定光に対する前記参照光の光路差を変化させるために、前記干渉計測光学系に含まれる光学素子を移動する光学素子移動機構と、
該光学素子移動機構が前記光学素子を移動させて、前記光路差の位相がΔφ・（ｎ−１）（ｎは３以上の整数）だけ変化する間に、前記光路差の位相がΔφを細分するような増分量でシフトされたｎ個より多い複数の干渉縞画像を、前記撮像部から取得する画像取得部と、
該画像取得部が取得した前記複数の干渉縞画像の同一位置における輝度を前記複数の干渉縞画像の位相シフト量の大きさの順に配列したときの輝度変化データに対し、前記光学素子移動機構の非線形の移動特性を表す近似式の当て嵌めを行うことにより、前記複数の干渉縞画像の位相変化を算出する位相変化算出部と、
該位相変化算出部で算出された位相変化に基づいて、前記画像取得部が取得した前記複数の干渉縞画像から、前記位相シフト量が０から略Δφずつシフトされたｎ個の干渉縞画像を選択する画像選択部とを備え、
該画像選択部で選択された前記ｎ個の干渉縞画像から被測定面の形状を算出することを特徴とする干渉計。 The same light beam is divided into measurement light reflected or transmitted by the surface to be measured and reference light having a wavefront corresponding to the shape of the reference surface, and interference that forms interference fringes by the measurement light and the reference light Measuring optics,
An imaging unit that captures an image of the interference fringes;
An optical element moving mechanism for moving an optical element included in the interference measurement optical system in order to change an optical path difference of the reference light with respect to the measurement light;
While the optical element moving mechanism moves the optical element and the phase of the optical path difference changes by Δφ · (n−1) (n is an integer of 3 or more), the phase of the optical path difference is subdivided into Δφ. An image acquisition unit that acquires from the imaging unit a plurality of interference fringe images more than n shifted by an increment amount;
For the luminance change data when the luminance at the same position of the plurality of interference fringe images acquired by the image acquisition unit is arranged in the order of the magnitude of the phase shift amount of the plurality of interference fringe images, A phase change calculation unit that calculates a phase change of the plurality of interference fringe images by fitting an approximate expression representing a nonlinear movement characteristic;
Based on the phase change calculated by the phase change calculation unit, n interference fringe images obtained by shifting the phase shift amount from 0 by approximately Δφ from the plurality of interference fringe images acquired by the image acquisition unit. An image selection unit to select,
An interferometer that calculates a shape of a surface to be measured from the n interference fringe images selected by the image selection unit.

前記光学素子移動機構が、
前記干渉計測光学系に含まれる光学素子を光軸方向に沿って駆動する圧電素子と、
該圧電素子を一定方向に連続的に駆動する圧電素子駆動部とからなることを特徴とする請求項５に記載の干渉計。 The optical element moving mechanism is
A piezoelectric element for driving an optical element included in the interference measurement optical system along the optical axis direction;
The interferometer according to claim 5, further comprising a piezoelectric element driving unit that continuously drives the piezoelectric element in a predetermined direction.