JPH02259508A - 一体型干渉測定装置 - Google Patents

一体型干渉測定装置

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JPH02259508A
JPH02259508A JP1082344A JP8234489A JPH02259508A JP H02259508 A JPH02259508 A JP H02259508A JP 1082344 A JP1082344 A JP 1082344A JP 8234489 A JP8234489 A JP 8234489A JP H02259508 A JPH02259508 A JP H02259508A
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light source
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JP1082344A
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Minokichi Ban
箕吉 伴
Yoshibumi Nishimoto
義文 西本
Masaru Otsuka
勝 大塚
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Canon Inc
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    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00—Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/48—Special adaptations of floors for incorporating ducts, e.g. for heating or ventilating
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D31/00—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
    • E02D31/02—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution against ground humidity or ground water

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、平面、球面等の面を持つ被測定物の面精度等
を測定する干渉測定装置であって、熱源である光源等を
分離し光学エレメントを一体化した干渉測定装置に関す
る。
［従来の技術］ 従来、第２図に示す様な干渉計がある。同図において、
ｌは可干渉性光源であって第２図紙面に平行な偏波面を
持つ周波数ｆ＋の平行光と該紙面に垂直な偏波面を持つ
周波数ｆ２の平行光を射出する２周波発振レーザであり
、２は周波数で、とｆ２の光を分離する偏光ビームスプ
リッタ−である。周波数ｆｉの光はＳ偏光として偏光ビ
ームスプリッタ−２で反射されて上方に向かい、位相の
進み又は遅れの軸がこの反射光の偏波面の方向に対して
４５度に設定された残液長板３により円偏光とされて反
射鏡４により反射される。そして、再び電波長板３を透
過することで偏波面は最初と比べて９０度回転されて紙
面と平行となり、今度は偏光ビームスプリッタ−２を透
過して下方に向かう。
他方、周波数ｆ１の光はＰ偏光として偏光ビームスプリ
ッタ−２を透過し１位相の進み又は遅れの軸がこの透過
光の偏波面の方向に対して４５度に設定された残液長板
５により円偏光とされ、集光レンズ６により被測定物Ｓ
に測定波面として照射される。そして、被測定物Ｓの被
検面で反射され、再び集光レンズ６．４波長板５を透過
して偏波面が９０度回転されて紙面に垂直な偏光となり
、今度は偏光ビームスプリッタ−２で反射されて下方に
向かう。
こうして偏光ビームスプリッタ−２で合成された周波数
ｆ１とｆ２の光は、周波数ｆ１とで２の偏光光に対して
位相の進み又は遅れの軸が４５度に設定された残液長板
７に入射し、これを透過することで右廻りと左廻りの円
偏光となって互いに干渉し直線偏光となる、このとき、
この直線偏光となった合成光は周波数ｆ、とｆ２の光の
光路差に応じた方位角を有しその偏波面はｌ　ｆ、−ｆ
ヨ　１の周波数で回転することになるが、更に偏光板８
に入射してここを透過することにより明暗の干渉縞を生
じさせる。レンズＬにより損保素子９に結像された干渉
縞の明暗の変化は電気的に検出され、その信号処理によ
り被測定物Ｓの被検面の面精度等が測定される。
［発明が解決しようとする課題］ しかし乍ら、上記の如き従来例では、レーザ光軸が他の
光学系に対して、振動やレーザ光伝播経路中の空気のゆ
らぎ等により傾いたり、波面が乱されることにより、参
照光と被測定物からの光との間の位相差に予期しない位
相差が生じ測定誤差が生じる恐れがある。
一方、この誤差を生じさせない為に、レーザ発振器など
の光源をを他の光学系と一体化させると、レーザ発振器
からの熱などにより参照光と被測定物からの光の間に新
たな光路差変化を生起させ、同様に測定誤差を起こし高
精度の測定が不可能となる。
従って、本発明の目的は、上記問題点を解決すべく、振
動や光源などからの熱による不安定要因を除去した干渉
測定装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成する為の本発明においては、レーザなど
の光源からの光を分割する偏光ビームスプリッタ−やハ
ーフミラ−などの分割手段とこの分割手段からの一方の
光束から参照光を形成する参照反射鏡などの参照光形成
手段とが、上記光源から分離されて、−法化して配設さ
れている。
また、光源からの光から２次点光源を作る為の集光レン
ズやピンホール坂などの手段とこの手段からの光を平行
光束にするコリメータレンズ、更には分割手段からの他
方の光束から測定波面を形成して被測定物に入射させる
為の集光レンズやビーム拡大ないし縮小光学系などの測
定波面形成手段も一体化して配設されてもよい。
更には、干渉縞を検出する光検出器も、光源と同様、分
離して配置されてもよい。
［作用］ 本発明の構成においては、熱源となる光源などが、分割
手段などから成る干渉光学系から分離され、また干渉光
学系内に安定な２次光源を作る手段を設けることもでき
るので、振動、熱変形等による精度の不安定さが除去さ
れている。
［実施例］ 第１図は本発明の１実施例を示す、同図において、２周
波発振レーザ１からのレーザ光は集光レンズ１０により
略スポットとされ、このスポットの近辺にピンホールｉ
ｔｔが設けられることにより光束の状態が整えられる、
このピンホール板１１の位置を焦点位置とするコリメー
タレンズ１２は平行光束を作り、この平行光束を偏光ビ
ームスプリッタ−２に入射させる。
この偏光ビームスプリッタ−２による光束の分割１分割
された２光束の偏光ビームスプリッタ−２への戻りにつ
いては、第２図についての説明と同じである。
そして、偏光ビームスプリッタ−２から撮像素子９まで
の説明についても、プリズムミラー１３による光束の直
角な折り曲げ過程を除いて、第２図における説明と同じ
である。
本実施例では、集光レンズ１０．ピンホール板１１、コ
リメータレンズ１２、偏光ビームスプリッタ−２、電波
長板３．５．７、反射ｆｉ１４、集光レンズ６、偏光板
８、プリズムミラー１３などは、互いに固定ないし可動
設置された１つの装置として一体化されて干渉光学系を
構成し、熱源であるレーザ１、撮像素子９はこれから物
理的に分離して置かれている。更に、レーザｌからの光
束が、−法化した干渉計に対して傾いても、ピンホール
板１１とコリメータレンズ１２が偏光ビームスプリッタ
−２等の干渉光学系に対して不変に保持されているので
、干渉縞の精度に影響を及ぼさない安定的な設計となっ
ている。
第１図の実施例では、集光レンズ６が設けられて測定波
面が球面とされた球面測定例となっているが、平面測定
の場合には、集光レンズ６を除いた系としたり、平行光
束の径のみを変換するビーム拡大又は縮小光学系に置き
換えればよい、また、被測定物Ｓの被検面の口径や曲率
半径に従って最適な集光レンズが光路内に置かれるよう
に、種々の集光レンズから選択された適当なものが着脱
可能に配置される構成とすると有効である。
第１図の実施例では、光源に２周波発振のレーザな使用
したが、１周波発振のレーザを用いて撮像素子９上に干
渉縞を形成し、その干渉縞の線形状から面精度を測定し
てもよい。更に、第１図の参照光形成用の反射鏡４を光
軸方向に振動させて、搬像素子９上の干渉縞の強度が周
期的に変化させられる縞走査型干渉測定装置としてもよ
い。
［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明においては、光源などの熱源
となるエレメントを他の光学エレメントから分離してい
るので干渉測定の精度が安定化できる。
また、ビームスプリッタ−などを含む干渉光学系内に２
次点光源とコリメータレンズを一体化することにより１
分離配置された光源の位置変動によらない安定な干渉測
定装置となり、測定精度が向上させられる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の１実施例の構成図、第２図は従来例を
説明する図である。 １・・・・・レーザ、２・・・・・偏光ビームスプリッ
タ−３，５，７・・・・・図波長板、４・・・・・反射
鏡、６．１０・・・・・集光レンズ１，８・・・・・偏
光板、９・・・・・撮像素子、１１・・・・・ピンホー
ル板、１２・・・・・コリメータレンズ、１３・・・・
・プリズムミラー

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、平面、球面、非球面等の形状を有する被測定物の面
    精度等を、参照光と被測定物からの光との干渉作用を利
    用して測定する干渉測定装置において、 光源からの光を分割する分割手段と該分割 手段からの一方の光束から参照光を形成する参照光形成
    手段とを、前記光源から分離して、一体化して配設して
    いる一体型干渉測定装置。 ２、前記光源からの光から２次点光源を作る手段と該２
    次点光源形成手段からの光を平行光束にするコリメータ
    レンズも一体化して配設されている請求項１記載の一体
    型干渉測定装置。 ３、前記分割手段からの他方の光束から測定波面を形成
    して被測定物に入射させる測定波面形成手段も一体化し
    て配設されている請求項１記載の一体型干渉測定装置。 ４、前記参照光と前記被測定物からの光との干渉作用に
    よる干渉縞を検出する光検出器も、前記光源と同様、分
    離して設けられている請求項１記載の一体型干渉測定装
    置。 ５、前記参照光形成手段が前記一方の光束を分割手段に
    戻す反射鏡を有する請求項１記載の一体型干渉測定装置
    。 ６、前記２次点光源形成手段が集光レンズとピンホール
    板から成る請求項２記載の一体型干渉測定装置。 ７、前記測定波面形成手段が前記他方の光束を被測定物
    にほぼ垂直に入射させるレンズを有する請求項３記載の
    一体型干渉測定装置。 ８、前記反射鏡が光軸方向に振動されて縞走査測定を行
    なう請求項５記載の一体型干渉測定装置。
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