JPH02132310A - シアリング干渉計の補正方法 - Google Patents
シアリング干渉計の補正方法Info
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- JPH02132310A JPH02132310A JP63287240A JP28724088A JPH02132310A JP H02132310 A JPH02132310 A JP H02132310A JP 63287240 A JP63287240 A JP 63287240A JP 28724088 A JP28724088 A JP 28724088A JP H02132310 A JPH02132310 A JP H02132310A
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- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 34
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Landscapes
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)・
本発明は、レンズからの透過波面の計測や、被験体表面
の粗さ計測、非球面計測等に使用される、フリンジスキ
ャン法が組み合わされたシアリング干渉計に係り、上記
フリンジスキャン時に生じるシア量変化に伴う測定誤差
を補正するためのシアリング干渉計の補正方法に関する
。
の粗さ計測、非球面計測等に使用される、フリンジスキ
ャン法が組み合わされたシアリング干渉計に係り、上記
フリンジスキャン時に生じるシア量変化に伴う測定誤差
を補正するためのシアリング干渉計の補正方法に関する
。
(従来の技術)
レンズからの透過波面の計測や、被験体表面の粗さ計測
、非球面計測等に使用される干渉計としては、フリンジ
スキャン法が組み合わされたシアリング干渉計が良く知
られている。
、非球面計測等に使用される干渉計としては、フリンジ
スキャン法が組み合わされたシアリング干渉計が良く知
られている。
このフリンジスキャン法が組み合わされたシアリング干
渉計においては、被験波面を有する光束を2光束に分割
し、分割された2光束の一方側を所定のシア量横ずらし
させ両光束を受光素子の受光面上で干渉させる手段と、
上記2光束の一方側の光路長を変化して位相を変化させ
フリンジスキャンを行なう手段とを備え、上記受光素子
によって検出された干渉縞情報に基づいて被験波面を再
生するように構成されている。
渉計においては、被験波面を有する光束を2光束に分割
し、分割された2光束の一方側を所定のシア量横ずらし
させ両光束を受光素子の受光面上で干渉させる手段と、
上記2光束の一方側の光路長を変化して位相を変化させ
フリンジスキャンを行なう手段とを備え、上記受光素子
によって検出された干渉縞情報に基づいて被験波面を再
生するように構成されている。
ところで、このように構成されたシアリング干渉系にお
いては、上記2光束の干渉縞から位相を正確に求めるた
め、フリンジスキャン法が組み合わされており、上記2
光束の一方側を信号波面、他方側を参照波面とし、信号
波面又は参照波面の何れか一方側を波長オーダでシフト
し、この波面シフトによる干渉縞の明るさの変化を受光
素子により検出し、検出された干渉縞の明るさの変化情
報から信号波面と参照波面の位相差を計算し、被験波面
を再生するようになっている。
いては、上記2光束の干渉縞から位相を正確に求めるた
め、フリンジスキャン法が組み合わされており、上記2
光束の一方側を信号波面、他方側を参照波面とし、信号
波面又は参照波面の何れか一方側を波長オーダでシフト
し、この波面シフトによる干渉縞の明るさの変化を受光
素子により検出し、検出された干渉縞の明るさの変化情
報から信号波面と参照波面の位相差を計算し、被験波面
を再生するようになっている。
尚、上記シフト量はデータの処理方法によって決まり、
また、受光素子による干渉縞の検出法としては、位相ス
テッピング法、インテグレートパケット法等が適用され
る。
また、受光素子による干渉縞の検出法としては、位相ス
テッピング法、インテグレートパケット法等が適用され
る。
(発明が解決しようとする課題)
法(例えば、特開昭55−46190号公報,特開昭6
0− 263801号公報、特開昭62−233704
号公報、特開昭62−298702号公報等)。
0− 263801号公報、特開昭62−233704
号公報、特開昭62−298702号公報等)。
■ シア方向の非独立性によって発生する誤差を補正す
る方法(例えば、特開昭63−58105号公報等)。
る方法(例えば、特開昭63−58105号公報等)。
等が提案されているが、上記何れにおいても、シアリン
グ干渉計のフリンジスキャンに伴うシア量変化により発
生する誤差に関する検討はなされていなかった。
グ干渉計のフリンジスキャンに伴うシア量変化により発
生する誤差に関する検討はなされていなかった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、フリ
ンジスキャン法が適用されたシアリング干渉計において
、フリンジスキャンに伴うシア量変化により発生する測
定誤差を低減するための補正方法を提供することを目的
とする。
ンジスキャン法が適用されたシアリング干渉計において
、フリンジスキャンに伴うシア量変化により発生する測
定誤差を低減するための補正方法を提供することを目的
とする。
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するため、本発明では、被験波面を有す
る光束を2光束に分割し、分割された2光束の一方側を
所定のシア量横ずらしさせ両光束を受光素子の受光面上
で干渉させる手段と、上記ところで、このようなフリン
ジスキャン法が組み合わされるシアリング干渉計として
は、所定の間.隙を隔てて平行に配置された2枚の平行
平面板を用いて、被験波面を有する光束を2光束に分割
し且つ分割された2光束の一方側を所定のシア量横ずら
しさせ干渉させる平行平板タイプのものや、マツハシェ
ンダータイプのものが提案されているが、これらのタイ
プのシアリング干渉計においては、フリンジスキャンを
行なう際に、2光束の相対的なシア量も変化してしまい
、測定誤差が発生するという問題がある。特に、高精度
な測定を行なうような場合には、この誤差は無視できず
、問題である。
る光束を2光束に分割し、分割された2光束の一方側を
所定のシア量横ずらしさせ両光束を受光素子の受光面上
で干渉させる手段と、上記ところで、このようなフリン
ジスキャン法が組み合わされるシアリング干渉計として
は、所定の間.隙を隔てて平行に配置された2枚の平行
平面板を用いて、被験波面を有する光束を2光束に分割
し且つ分割された2光束の一方側を所定のシア量横ずら
しさせ干渉させる平行平板タイプのものや、マツハシェ
ンダータイプのものが提案されているが、これらのタイ
プのシアリング干渉計においては、フリンジスキャンを
行なう際に、2光束の相対的なシア量も変化してしまい
、測定誤差が発生するという問題がある。特に、高精度
な測定を行なうような場合には、この誤差は無視できず
、問題である。
尚、干渉計の誤差低減に関して検討している例を調査し
たところ、 ■ 光学部品の精度や組み付け精度による測定誤差を補
正する方法(例えば、特開昭57−63409号公報、
特開昭61−23902号公報、特開昭62−2540
0l号公報、特開昭63−50709号公報等)。
たところ、 ■ 光学部品の精度や組み付け精度による測定誤差を補
正する方法(例えば、特開昭57−63409号公報、
特開昭61−23902号公報、特開昭62−2540
0l号公報、特開昭63−50709号公報等)。
■ 測定環境の変化による測定誤差を補正する方4一
2光束の一方側の光路長を変化して位相を変化させフリ
ンジスキャンを行なう手段とを備え、上記受光素子によ
って検出された干渉縞情報に基づいて被験波面を再生す
るシアリング干渉計において、上記2分割された光束の
一方側の光路長を増大及び減少する側に夫々独立にある
いは正弦波的に連続にフリンジスキャンして上記受光素
子により上記2光束の干渉縞を検出し、その検出された
干渉縞情報から両光束の位相差を計算する際に、光路長
を増大する側にフリンジスキャンして得た位相差と、減
少する側にフリンジスキャンして得た位相差との平均位
相差を求め、その平均位相差からもとの被験波面を再生
することにより、上記フリンジスキャン時に生じるシア
量変化に伴う測定誤差を補正したことを特徴とする。
ンジスキャンを行なう手段とを備え、上記受光素子によ
って検出された干渉縞情報に基づいて被験波面を再生す
るシアリング干渉計において、上記2分割された光束の
一方側の光路長を増大及び減少する側に夫々独立にある
いは正弦波的に連続にフリンジスキャンして上記受光素
子により上記2光束の干渉縞を検出し、その検出された
干渉縞情報から両光束の位相差を計算する際に、光路長
を増大する側にフリンジスキャンして得た位相差と、減
少する側にフリンジスキャンして得た位相差との平均位
相差を求め、その平均位相差からもとの被験波面を再生
することにより、上記フリンジスキャン時に生じるシア
量変化に伴う測定誤差を補正したことを特徴とする。
(作 用)
本発明においては、光路長を増大する側にフリンジスキ
ャンして得た位相差と、減少する側にフリンジスキャン
して得た位相差との平均位相差を求め、その平均位相差
からもとの被験波面を再生するようにしたことにより、
光路長を増大する側にフリンジスキャンした時のシア量
の変化量と、光路長を減少する側にフリンジスキャンし
た時のシア量の変化量とが相殺され測定誤差が低減され
る。
ャンして得た位相差と、減少する側にフリンジスキャン
して得た位相差との平均位相差を求め、その平均位相差
からもとの被験波面を再生するようにしたことにより、
光路長を増大する側にフリンジスキャンした時のシア量
の変化量と、光路長を減少する側にフリンジスキャンし
た時のシア量の変化量とが相殺され測定誤差が低減され
る。
(実 施 例)
以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。
先ず、本発明が実施されるに適したシアリング干渉計に
ついて説明する。
ついて説明する。
第1図は2枚の平行平面板によって被験波面を有する光
束を2光束に分割すると共に所定量シアさせる平行平面
板タイプのシアリング干渉計の一例を示しており、第1
図において、符号1及び符号2は平行平面板を夫々示し
ており、両平行平面板1,2は所定の間隙Tを隔てて平
行に配置されており、且つ、一方側の平行平面板2は圧
電素子3を介してスライド機構4に平行移動可能に支持
されており、他方の平行平面板1は測定装置空間に固定
的に配置されている。
束を2光束に分割すると共に所定量シアさせる平行平面
板タイプのシアリング干渉計の一例を示しており、第1
図において、符号1及び符号2は平行平面板を夫々示し
ており、両平行平面板1,2は所定の間隙Tを隔てて平
行に配置されており、且つ、一方側の平行平面板2は圧
電素子3を介してスライド機構4に平行移動可能に支持
されており、他方の平行平面板1は測定装置空間に固定
的に配置されている。
ここで、入射光束6側に位置する第1の平行平7一
イド機構4に固定された圧電素子3に固定されており、
フリンジスキャン(縞走査)を行なうときには、圧電素
子3によりその厚み方向(図中A方向)へ微小距離ずつ
段階的に移動されるようになっている。
フリンジスキャン(縞走査)を行なうときには、圧電素
子3によりその厚み方向(図中A方向)へ微小距離ずつ
段階的に移動されるようになっている。
ここで、被験波面Wを持つ光束6を図示の如く第1の平
行平面板1の反射防止膜を設けた面1aから有限の入射
角φで入射させると、光束6は面1aから入射し、一部
は面1bで反射されて受光素子(例えば、CCD等のエ
リアセンサー)5の側へ向かって進む。以下、この光束
を測定光束(若しくは信号光束)と呼び、その波面を被
験波面Wとする。一方第1の平行平面板1を透過した光
束は第2の平行平面板2の面2aで反射された後、再び
第1の平行平面板1を透過して同じく受光素子5の方向
へ向かう9以下、この光束を参照光束と呼び、その波面
を参照波面W′と呼ぶ。
行平面板1の反射防止膜を設けた面1aから有限の入射
角φで入射させると、光束6は面1aから入射し、一部
は面1bで反射されて受光素子(例えば、CCD等のエ
リアセンサー)5の側へ向かって進む。以下、この光束
を測定光束(若しくは信号光束)と呼び、その波面を被
験波面Wとする。一方第1の平行平面板1を透過した光
束は第2の平行平面板2の面2aで反射された後、再び
第1の平行平面板1を透過して同じく受光素子5の方向
へ向かう9以下、この光束を参照光束と呼び、その波面
を参照波面W′と呼ぶ。
両平行平面板1,2により2分割された測定光束と参照
光束とは、受光素子5の受光面上で干渉し、干渉縞が生
じる。そして、この時の被験波面面板1は両面を高度に
平面仕上げされ、且つ両面が高度に平行化された透明板
であり、光束6入射側の面1aには該面部による反射を
防止するため、反射防止膜が形成されるが、間隙T側に
位置する面1bには反射防止膜の形成は行なっていない
。尚、この第1の平行平面板1としては、例えば平行平
面ガラスが利用される。
光束とは、受光素子5の受光面上で干渉し、干渉縞が生
じる。そして、この時の被験波面面板1は両面を高度に
平面仕上げされ、且つ両面が高度に平行化された透明板
であり、光束6入射側の面1aには該面部による反射を
防止するため、反射防止膜が形成されるが、間隙T側に
位置する面1bには反射防止膜の形成は行なっていない
。尚、この第1の平行平面板1としては、例えば平行平
面ガラスが利用される。
また、圧電素子3に固定された第2の平行平面板2は、
上記第1の平行平面板1と同様の材質で形成されている
が、間隙T側の面2aには反射防止膜は形成されず光反
射面として作用する。尚、他方の面2bには通常反射防
止膜が形成され、該面部2bによる光反射が防止されて
いる。
上記第1の平行平面板1と同様の材質で形成されている
が、間隙T側の面2aには反射防止膜は形成されず光反
射面として作用する。尚、他方の面2bには通常反射防
止膜が形成され、該面部2bによる光反射が防止されて
いる。
尚、上記両平行平面板1,2は、反射防止膜の設けられ
ていない側の面1b, 2aが互いに対向しあうように
所定間隙T隔てて平行配置されている。
ていない側の面1b, 2aが互いに対向しあうように
所定間隙T隔てて平行配置されている。
また、第1図に示した構成のシアリング干渉計において
は、第1の平行平面板1は前述したように測定装置空間
に固定的であり、第2の平行平面板2の方は、上記測定
装置空間に固定されたスラWと参照波面W′とは、原理
的には同一の波面形状であるが両者はシア量Sだけ互い
に横ずれしている。このシア量は、面1b, 2a間の
間隙の大きさをTとすると、27sinφで与えられる
。したがって、シア量Sの調整は、間隙Tの大きさをス
ライド機構4によって変えることにより行なうことがで
きる。
は、第1の平行平面板1は前述したように測定装置空間
に固定的であり、第2の平行平面板2の方は、上記測定
装置空間に固定されたスラWと参照波面W′とは、原理
的には同一の波面形状であるが両者はシア量Sだけ互い
に横ずれしている。このシア量は、面1b, 2a間の
間隙の大きさをTとすると、27sinφで与えられる
。したがって、シア量Sの調整は、間隙Tの大きさをス
ライド機構4によって変えることにより行なうことがで
きる。
さて、以上の構成からなる平行平面板タイプのシアリン
グ干渉計において、被験波面をW(x,y)、参照波面
をW(x+s,y)とし、圧電素子3を図中八方向に微
動すると、受光素子5上の参照波面の位相をシフトする
ことができ,位相ステッピング法によるフリンジスキャ
ンを行なうことができる。
グ干渉計において、被験波面をW(x,y)、参照波面
をW(x+s,y)とし、圧電素子3を図中八方向に微
動すると、受光素子5上の参照波面の位相をシフトする
ことができ,位相ステッピング法によるフリンジスキャ
ンを行なうことができる。
すなわち、圧電素子3を図中八方向に沿って右上方向に
微動させると、参照波面は受光素子5に達するまでの光
路長が増加することにより、位相がシフトされる。
微動させると、参照波面は受光素子5に達するまでの光
路長が増加することにより、位相がシフトされる。
ここで、圧電素子3の微動量をΔaとし、第1の平行平
面板1への被験波面の入射角をφとすると、圧電素子3
によるシフト量tは、 t=2−ΔQ ・cosφ −・・(
1)で表せる。
面板1への被験波面の入射角をφとすると、圧電素子3
によるシフト量tは、 t=2−ΔQ ・cosφ −・・(
1)で表せる。
位相ステッピング法により全シフト量を4分割してフリ
ンジスキャンする場合、λを波長として、t=Q,t=
λ/4,t=λ/2, t =3λ/4の4点での干渉
縞の明るさを受光素子5によって検出する。
ンジスキャンする場合、λを波長として、t=Q,t=
λ/4,t=λ/2, t =3λ/4の4点での干渉
縞の明るさを受光素子5によって検出する。
この時の各シフト点における干渉縞の明るさを夫々It
(X+い+ 工z(x+y), I3(x+yL I4
(XIy)とすると、被験波面と参照波面との干渉を生
じさせている光路差(位相差)ΔW(x,y)は,ΔW
(x,い=W(x+y) W(x+S,y)=(dW
(x)/dx)Sであり、その位相角α(x,y)は、 となる。よって、求める被験波面W(x,y)は、W(
x,y)=(1/2)/ΔW(x,’y) dx=(λ
/2πS)fa(x,y) dx ・・・(3)な
る積分演算により求めることができる。尚、ここで、S
は前述したシア量である。
(X+い+ 工z(x+y), I3(x+yL I4
(XIy)とすると、被験波面と参照波面との干渉を生
じさせている光路差(位相差)ΔW(x,y)は,ΔW
(x,い=W(x+y) W(x+S,y)=(dW
(x)/dx)Sであり、その位相角α(x,y)は、 となる。よって、求める被験波面W(x,y)は、W(
x,y)=(1/2)/ΔW(x,’y) dx=(λ
/2πS)fa(x,y) dx ・・・(3)な
る積分演算により求めることができる。尚、ここで、S
は前述したシア量である。
ところで、(3)式より明らかなように、シア量Sは被
験波面の測定精度に直接関係するが、圧電素子3による
フリンジスキャン時にシア量も変化してしまい、このシ
ア量の変化量ΔSは、ΔS=2−ΔA−sinφ
−(4)となる。
験波面の測定精度に直接関係するが、圧電素子3による
フリンジスキャン時にシア量も変化してしまい、このシ
ア量の変化量ΔSは、ΔS=2−ΔA−sinφ
−(4)となる。
したがって、(2)式のL(x+y) − I4(Xl
y)はすべてシア量が異なる干渉縞の明るさの測定値と
なるから、α(x,いは誤差を持つことになる。また、
(3)式においては、シア量Sは定数として扱われるか
ら、積分演算式においても誤差を持つことになる。尚、
第3図に示すグラフの(a)に曲率半径R=3X10’
IIlmの球面を測定したときの測定誤差を示す。
y)はすべてシア量が異なる干渉縞の明るさの測定値と
なるから、α(x,いは誤差を持つことになる。また、
(3)式においては、シア量Sは定数として扱われるか
ら、積分演算式においても誤差を持つことになる。尚、
第3図に示すグラフの(a)に曲率半径R=3X10’
IIlmの球面を測定したときの測定誤差を示す。
さて、以上のように、フリンジスキャン法が適用された
シアリング干渉計においては、フリンジスキャン時にシ
ア量Sも変化してしまうため、このシア量S変化に起因
する誤差が発生して問題となる。
シアリング干渉計においては、フリンジスキャン時にシ
ア量Sも変化してしまうため、このシア量S変化に起因
する誤差が発生して問題となる。
そこで、上記測定誤差を低減する方法を以下において説
明する。
明する。
本発明による上記測定誤差の補正方法としては,第1図
に示したシアリング干渉計において、圧電素子3を微動
して第2の平行平面板2をシフトし、間隙Tを増大若し
くは減少して参照波面側の光路長を増大及び減少する側
に夫々独立にあるいは正弦波的に連続にフリンジスキャ
ンして受光素子5により被験波面と参照波面との位相差
を干渉縞の明るさの変化として検出し、その検出された
干渉縞の明るさの変化から位相差を計算し、被験波面を
求める際に、上記光路長を増大する側にフリンジスキャ
ンして得た位相差と、減少する側にフリンジスキャンし
て得た位相差との平均位相差を求め、その平均位相差か
らもとの被験波面を求めるようにし、フリンジスキャン
時に生じるシア量変化に伴う測定誤差を補正する。
に示したシアリング干渉計において、圧電素子3を微動
して第2の平行平面板2をシフトし、間隙Tを増大若し
くは減少して参照波面側の光路長を増大及び減少する側
に夫々独立にあるいは正弦波的に連続にフリンジスキャ
ンして受光素子5により被験波面と参照波面との位相差
を干渉縞の明るさの変化として検出し、その検出された
干渉縞の明るさの変化から位相差を計算し、被験波面を
求める際に、上記光路長を増大する側にフリンジスキャ
ンして得た位相差と、減少する側にフリンジスキャンし
て得た位相差との平均位相差を求め、その平均位相差か
らもとの被験波面を求めるようにし、フリンジスキャン
時に生じるシア量変化に伴う測定誤差を補正する。
以下、より具体的に説明する。
第3図に示すグラフの(a)の測定結果は、先の(3)
式においてシア量Sとして、シフト量1=0の時の値を
使っているが、この時のシア量をS。
式においてシア量Sとして、シフト量1=0の時の値を
使っているが、この時のシア量をS。
とすると、1=0〜t=3λ/4のシフトに対して、シ
ア量はS。−S , + (3/4)λ・tanφ の
範囲で変化する。そこで、(3)式で定数として用いる
シア量Sの値にシア量変化の中心値S .+ + (3
/8)λ・tanφを用いることにより測定誤差を低減
することができる。第3図に示すグラフの(b)はこの
方法による測定誤差の測定結果を示すが、この結果より
明らかなように、シア量Sの値としてシア量変化の中心
値S。+(3/8)λ・tanφを用いる方法では、ま
だ無視できない量の誤差が残っているが第3図(a)の
場合と比べて誤差は減少している。
ア量はS。−S , + (3/4)λ・tanφ の
範囲で変化する。そこで、(3)式で定数として用いる
シア量Sの値にシア量変化の中心値S .+ + (3
/8)λ・tanφを用いることにより測定誤差を低減
することができる。第3図に示すグラフの(b)はこの
方法による測定誤差の測定結果を示すが、この結果より
明らかなように、シア量Sの値としてシア量変化の中心
値S。+(3/8)λ・tanφを用いる方法では、ま
だ無視できない量の誤差が残っているが第3図(a)の
場合と比べて誤差は減少している。
次に、(2)式において発生する誤差の低減方法につい
て述べる。
て述べる。
第1図において,通常のフリンジスキャン法では、圧電
素子3による微動の方向は図に対して右上方向か若しく
は左下方向の何れかであり、先の例では、右上方向にシ
フトする場合、すなわち、間隙Tを増大し光路長を増大
する向きにシフトする場合のみ示したが、圧電素子3に
より左下方向にシフトする場合、すなわち、間隙Tを減
少し光路長を減少する向きにシフトする場合も考えて、
その時のシフト量を1=0,1=一λ/4,t=−λ/
2,t=−3λ/4とし、夫々のシフト時の干渉縞の明
るさをI x (Ly) r I’2 (XI/) z
I’3 CXtい,工″。
素子3による微動の方向は図に対して右上方向か若しく
は左下方向の何れかであり、先の例では、右上方向にシ
フトする場合、すなわち、間隙Tを増大し光路長を増大
する向きにシフトする場合のみ示したが、圧電素子3に
より左下方向にシフトする場合、すなわち、間隙Tを減
少し光路長を減少する向きにシフトする場合も考えて、
その時のシフト量を1=0,1=一λ/4,t=−λ/
2,t=−3λ/4とし、夫々のシフト時の干渉縞の明
るさをI x (Ly) r I’2 (XI/) z
I’3 CXtい,工″。
(x+いとし、求める位相角をα−(x,y)とすると
、位相角α−(x+いは、 で求められる。
、位相角α−(x+いは、 で求められる。
また、先の例で示した右上方向にシフトする場合に(2
)式で求まる位相角をα+(x,y)とすると、α,(
x+y)とα−Cx, y)とでは、(4)式より得ら
れるシア量の変化量は等しく、向きが逆であるから、に
よって求めた平均のα±(x,いの方が誤差を小さくす
ることができる。尚、第3図に示すグラフの(c)は,
(6)式の処理をしたときの測定誤差の結果を示してお
り、この結果から明らかなように、被験波面の光路長に
対して参照波面側の光路長を増大する側にフリンジスキ
ャンして得た位相差と、L4は夫々レンズを示しており
、上記ミラー11は圧電素子12により矢印方向に微動
されるように支持されている。
)式で求まる位相角をα+(x,y)とすると、α,(
x+y)とα−Cx, y)とでは、(4)式より得ら
れるシア量の変化量は等しく、向きが逆であるから、に
よって求めた平均のα±(x,いの方が誤差を小さくす
ることができる。尚、第3図に示すグラフの(c)は,
(6)式の処理をしたときの測定誤差の結果を示してお
り、この結果から明らかなように、被験波面の光路長に
対して参照波面側の光路長を増大する側にフリンジスキ
ャンして得た位相差と、L4は夫々レンズを示しており
、上記ミラー11は圧電素子12により矢印方向に微動
されるように支持されている。
第1図に示す構成のシアリング干渉計においては、レー
ザ光源8より出た光は、レンズLL, L2にて平行光
となり、ビームスプリッタ9,10を透過した後、レン
ズL3により球面波に変換され、被測定面17に照射さ
れる。この被測定面17からの反射光は再びレンズL3
を通過して被測定面l7の形状に応じた被験波面を持っ
た平面波となり、ビームスプリッタ10により2方向に
分割される。そして、2分割された被験波面の一方側は
ビームスプリッタ9,15を通って受光素子16の受光
面上に到る。
ザ光源8より出た光は、レンズLL, L2にて平行光
となり、ビームスプリッタ9,10を透過した後、レン
ズL3により球面波に変換され、被測定面17に照射さ
れる。この被測定面17からの反射光は再びレンズL3
を通過して被測定面l7の形状に応じた被験波面を持っ
た平面波となり、ビームスプリッタ10により2方向に
分割される。そして、2分割された被験波面の一方側は
ビームスプリッタ9,15を通って受光素子16の受光
面上に到る。
また、他方の被験波面は圧電素子12によって微動され
るミラー11で反射されると共に位相変調され、さらに
平行平面板14を通過することによりシアされる。そし
て、このシアされた被験波面は、ビームスプリッタ・1
5を通過して受光素子16の受光面上に到り、もう一方
の被験波面と重ね合わさり干渉縞が発生する。したがっ
て、上記ミラー11を圧電減少する側にフリンジスキャ
ンして得た位相差との平均位相差を求め、その平均位相
差からもとの被験波面を求めるように処理することによ
り、フリンジスキャン時に生じるシア量変化に伴う測定
誤差を大幅に低減することができる。
るミラー11で反射されると共に位相変調され、さらに
平行平面板14を通過することによりシアされる。そし
て、このシアされた被験波面は、ビームスプリッタ・1
5を通過して受光素子16の受光面上に到り、もう一方
の被験波面と重ね合わさり干渉縞が発生する。したがっ
て、上記ミラー11を圧電減少する側にフリンジスキャ
ンして得た位相差との平均位相差を求め、その平均位相
差からもとの被験波面を求めるように処理することによ
り、フリンジスキャン時に生じるシア量変化に伴う測定
誤差を大幅に低減することができる。
したがって、本発明によれば、シアリング干渉計の測定
誤差を低減することができ、測定精度の向上を図ること
ができる。
誤差を低減することができ、測定精度の向上を図ること
ができる。
尚、以上の説明では、2つの平行平面板を用いたタイプ
のシアリング干渉計に本発明を適用した場合の例につい
て説明したが、本発明による補正方法は、第2図に示す
ような、マツハシェンダタイプのシアリング干渉計にも
同様に適用することができる。
のシアリング干渉計に本発明を適用した場合の例につい
て説明したが、本発明による補正方法は、第2図に示す
ような、マツハシェンダタイプのシアリング干渉計にも
同様に適用することができる。
ここで、第2図において符号8はレーザ光源、符号9,
10. 15はビームスプリツタ、符号11は反射ミ
ラー、符号12はPZT等の圧電素子、符号l3は圧電
素子l2を平行移動可能に支持するスライド機構、符号
14は平行平面板、符号16はエリアセンサ等の受光素
子、符号17は被測定面、Ll, L2, L3,素子
12により微小距離N段階にシフトしてフリンジスキャ
ンを行ない、各シフト時における干渉縞を受光素子16
で検出することにより、第1図に示した平行平面板タイ
プのシアリング干渉計と同様の原理で被験波面を求める
ことができる。
10. 15はビームスプリツタ、符号11は反射ミ
ラー、符号12はPZT等の圧電素子、符号l3は圧電
素子l2を平行移動可能に支持するスライド機構、符号
14は平行平面板、符号16はエリアセンサ等の受光素
子、符号17は被測定面、Ll, L2, L3,素子
12により微小距離N段階にシフトしてフリンジスキャ
ンを行ない、各シフト時における干渉縞を受光素子16
で検出することにより、第1図に示した平行平面板タイ
プのシアリング干渉計と同様の原理で被験波面を求める
ことができる。
ところで、第2図に示すマツハシェンダタイプのシアリ
ング干渉計においても、第1図に示した平行平面板タイ
プと同様に、フリンジスキャン時にシア量が変化してし
まうという問題がある。
ング干渉計においても、第1図に示した平行平面板タイ
プと同様に、フリンジスキャン時にシア量が変化してし
まうという問題がある。
そこで、第2図に示すマツハシェンダタイプのシアリン
グ干渉計の場合も第1図に示した平行平面板タイプの場
合と同様に、ビームスプリッタ10にて分割され、ミラ
ー11で反射されて受光素子16に到る光路長に対して
、圧電素子13を光路長が増大及び減少する側に夫々独
立に、あるいは、正弦波的に連続にフリンジスキャンし
、受光素子16で干渉縞を検出し、この干渉縞情報から
2分割された被験波面の位相差を計算する際に、光路長
が増大する側にフリンジスキャンして得た位相差と、光
路長が減少する側にフリンジスキャンして得た位相差と
の平均位相差から被験波面を求めるようにすることによ
り、フリンジスキャン時のシア量変化に起因して発生す
る測定誤差を低減することができる。
グ干渉計の場合も第1図に示した平行平面板タイプの場
合と同様に、ビームスプリッタ10にて分割され、ミラ
ー11で反射されて受光素子16に到る光路長に対して
、圧電素子13を光路長が増大及び減少する側に夫々独
立に、あるいは、正弦波的に連続にフリンジスキャンし
、受光素子16で干渉縞を検出し、この干渉縞情報から
2分割された被験波面の位相差を計算する際に、光路長
が増大する側にフリンジスキャンして得た位相差と、光
路長が減少する側にフリンジスキャンして得た位相差と
の平均位相差から被験波面を求めるようにすることによ
り、フリンジスキャン時のシア量変化に起因して発生す
る測定誤差を低減することができる。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明によるシアリング干渉計の
補正方法は、平行平面板タイプやマツハシエンダタイプ
等の種々のタイプのシアリング干渉計に適用することが
でき、これらシアリング干渉計のシア量変化に起因する
測定誤差を大幅に低減することができ、シアリング干渉
計の測定精度を向上することができる。
補正方法は、平行平面板タイプやマツハシエンダタイプ
等の種々のタイプのシアリング干渉計に適用することが
でき、これらシアリング干渉計のシア量変化に起因する
測定誤差を大幅に低減することができ、シアリング干渉
計の測定精度を向上することができる。
第1図は平行平面板タイプのシアリング干渉計の説明図
、第2図はマンハシェンダタイプのシアリング干渉計の
説明図、第3図は第1図に示すシアリング干渉計を用い
てフリンジスキャン法により球面を測定した時のシフト
位置に対する測定誤差を示すグラフである。 1,2・・・・平行平面板、3・・・・圧電素子、4・
・・スライド機構、5・・・・受光素子、6・・・・入
射光束、8・・・・レーザ光源、9, 10. 15・
・・・ビームスプリツタ、1l・・・・反射ミラー、1
2・・・・圧電素子、13・・・スライド機構、14・
・・・平行平面板、16・・・・受光素子、17・・・
・被測定面、Ll, L2, L3, L4・・・・レ
ンズ、S・・・・シア量、W・・・・被験波面、W′・
・・・参照波面。 −20一
、第2図はマンハシェンダタイプのシアリング干渉計の
説明図、第3図は第1図に示すシアリング干渉計を用い
てフリンジスキャン法により球面を測定した時のシフト
位置に対する測定誤差を示すグラフである。 1,2・・・・平行平面板、3・・・・圧電素子、4・
・・スライド機構、5・・・・受光素子、6・・・・入
射光束、8・・・・レーザ光源、9, 10. 15・
・・・ビームスプリツタ、1l・・・・反射ミラー、1
2・・・・圧電素子、13・・・スライド機構、14・
・・・平行平面板、16・・・・受光素子、17・・・
・被測定面、Ll, L2, L3, L4・・・・レ
ンズ、S・・・・シア量、W・・・・被験波面、W′・
・・・参照波面。 −20一
Claims (1)
- 被験波面を有する光束を2光束に分割し、分割された2
光束の一方側を所定のシア量横ずらしさせ両光束を受光
素子の受光面上で干渉させる手段と、上記2光束の一方
側の光路長を変化して位相を変化させフリンジスキャン
を行なう手段とを備え、上記受光素子によって検出され
た干渉縞情報に基づいて被験波面を再生するシアリング
干渉計において、上記2分割された光束の一方側の光路
長を増大及び減少する側に夫々独立にあるいは正弦波的
に連続にフリンジスキャンして上記受光素子により上記
2光束の干渉縞を検出し、その検出された干渉縞情報か
ら両光束の位相差を計算する際に、光路長を増大する側
にフリンジスキャンして得た位相差と、減少する側にフ
リンジスキャンして得た位相差との平均位相差を求め、
その平均位相差からもとの被験波面を再生することによ
り、上記フリンジスキャン時に生じるシア量変化に伴う
測定誤差を補正したことを特徴とするシアリング干渉計
の補正方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63287240A JPH02132310A (ja) | 1988-11-14 | 1988-11-14 | シアリング干渉計の補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63287240A JPH02132310A (ja) | 1988-11-14 | 1988-11-14 | シアリング干渉計の補正方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02132310A true JPH02132310A (ja) | 1990-05-21 |
Family
ID=17714850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63287240A Pending JPH02132310A (ja) | 1988-11-14 | 1988-11-14 | シアリング干渉計の補正方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02132310A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100631821B1 (ko) * | 2004-12-27 | 2006-10-11 | 한국표준과학연구원 | 쐐기판의 이송을 이용한 가로 층밀리기 간섭계 및 그측정방법 |
JP2021060283A (ja) * | 2019-10-07 | 2021-04-15 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 | 干渉光生成素子及び干渉イメージング装置 |
-
1988
- 1988-11-14 JP JP63287240A patent/JPH02132310A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100631821B1 (ko) * | 2004-12-27 | 2006-10-11 | 한국표준과학연구원 | 쐐기판의 이송을 이용한 가로 층밀리기 간섭계 및 그측정방법 |
JP2021060283A (ja) * | 2019-10-07 | 2021-04-15 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 | 干渉光生成素子及び干渉イメージング装置 |
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