JPH08110203A

JPH08110203A - Interferometer

Info

Publication number: JPH08110203A
Application number: JP6271761A
Authority: JP
Inventors: Kazuhide Yamazaki; 和秀山崎; Hikari Hayashi; 光林
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1994-10-11
Filing date: 1994-10-11
Publication date: 1996-04-30

Abstract

PURPOSE: To provide an interferometer which prevents noise fringes due to return light to a pin hole from occurring and provides a good field of view. CONSTITUTION: A pin hole 4 which has been subjected to anti-reflection processing is provided at a beam waist position 3 of laser light. Thus even if the laser light reflected on a reference lens 8 or an inspected lens 9 penetrates through a polarized beam splitter 5 and returns to the pin hole 4 as return light, reflection of the return light can be prevented, so that the return light may not be incident to the polarized beam splitter 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を用いて被検
体の形状等を測定する干渉計に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an interferometer for measuring the shape and the like of a subject using laser light.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来から、レンズの形状等を測定する測
定機としてレーザ光を用いた干渉計がある。かかるレー
ザ光を用いた干渉計には実開平３−９７６０７号公報に
記載されているように、レーザ光の集光点にピンホール
を配置するのが一般的に知られている。その代表的な一
例として図１に示すようなフィゾー型干渉計がある。2. Description of the Related Art Conventionally, there is an interferometer using a laser beam as a measuring instrument for measuring the shape of a lens. It is generally known that an interferometer using such a laser beam is provided with a pinhole at a condensing point of the laser beam, as described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-97607. As a typical example thereof, there is a Fizeau interferometer as shown in FIG.

【０００３】図１において、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源１か
ら直線偏光のレーザ光が射出される。このレーザ光は集
光レンズ２に入射して集光レンズ２によりビームウエス
ト３を形成し、発散光となり、偏光ビームスプリッタ５
を透過し、１／４波長板６を透過する。このとき直線偏
光であったレーザ光は、円偏光となる。そして、コリメ
ータレンズ７に入射し平行光となり、参照レンズ８に入
射する。参照レンズ８に入射したレーザ光の一部は、参
照レンズ８の参照面８ａで反射し参照光となる。参照レ
ンズ８を透過したレーザ光は、被検レンズ９に入射し、
その一部が被検レンズ９の被検面９ａで反射し、測定光
となり、再び参照レンズ８に入射する。参照面８ａで反
射した参照光と、被検面９ａで反射した測定光は、参照
レンズ８を透過し平行光となり、コリメータレンズ７を
透過して収束光となり、１／４波長板６を透過する。こ
のときレーザ光は円偏光から直線偏光となる。この直線
偏光の偏光方向は、レーザ光源１から射出したレーザ光
とは、偏光方向が９０°異なっている。このため、１／
４波長板６を再度透過したレーザ光は、偏光ビームスプ
リッタ５で反射して結像レンズ１０に入射し、結像レン
ズ１０によりカメラ１１上に干渉縞を形成する。この干
渉縞が、カメラ１１と接続したモニタ１２に、干渉縞像
１３として映し出される。この干渉縞像１３を観察する
ことにより、被検面９ａの形状が分かる。In FIG. 1, a He-Ne laser light source 1 emits linearly polarized laser light. This laser light enters the condenser lens 2, forms a beam waist 3 by the condenser lens 2, becomes divergent light, and the polarization beam splitter 5
Through the quarter wavelength plate 6. At this time, the linearly polarized laser light becomes circularly polarized light. Then, it enters the collimator lens 7, becomes parallel light, and enters the reference lens 8. Part of the laser light that has entered the reference lens 8 is reflected by the reference surface 8 a of the reference lens 8 to become reference light. The laser light transmitted through the reference lens 8 is incident on the lens 9 under test,
A part of the light is reflected by the surface 9a to be measured of the lens 9 to be measured, becomes measurement light, and enters the reference lens 8 again. The reference light reflected by the reference surface 8a and the measurement light reflected by the surface 9a to be measured pass through the reference lens 8 to become parallel light, pass through the collimator lens 7 to become convergent light, and pass through the quarter-wave plate 6. To do. At this time, the laser light changes from circularly polarized light to linearly polarized light. The polarization direction of this linearly polarized light differs from that of the laser light emitted from the laser light source 1 by 90 °. Therefore, 1 /
The laser light transmitted through the four-wavelength plate 6 again is reflected by the polarization beam splitter 5 and enters the imaging lens 10, and the imaging lens 10 forms interference fringes on the camera 11. The interference fringes are displayed as an interference fringe image 13 on the monitor 12 connected to the camera 11. By observing this interference fringe image 13, the shape of the test surface 9a can be known.

【０００４】一般に、レーザ光源１から射出したレーザ
光には、高次の横モードも含まれている。この高次の横
モードが存在すると、レーザ光の指向性の低下、不要な
回折光の発生等の不具合が発生する。この不具合を解決
するために、通常、ステンレス製あるいは銅箔製からな
るピンホール４をビームウエスト位置３に設置し、高次
の横モードをカットする。これによりピンホール４を通
過したレーザ光は、指向性の良い単一モードのレーザ光
となってビームスプリッタ５に入射する。In general, the laser light emitted from the laser light source 1 also contains high-order transverse modes. The presence of this higher-order transverse mode causes problems such as a reduction in the directivity of the laser light and the generation of unnecessary diffracted light. In order to solve this problem, a pinhole 4 made of stainless steel or copper foil is usually installed at the beam waist position 3 to cut the high-order transverse mode. As a result, the laser light that has passed through the pinhole 4 becomes a single-mode laser light with good directivity and enters the beam splitter 5.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、ピンホ
ール４はステンレス製の箔あるいは銅箔製であり、レー
ザ光が通過するピンホール開口部以外は、光沢があり、
レーザ光が当たると反射光が発生する。In the prior art, the pinhole 4 is made of stainless steel foil or copper foil, and is glossy except for the pinhole opening through which the laser beam passes.
When the laser light strikes, reflected light is generated.

【０００６】一方、偏光ビームスプリッタ５と１／４波
長板６とからなる、所謂、光アイソレータにより、ピン
ホール４を通過したレーザ光は、理論的にはピンホール
４には戻ってこない。しかし、実際は偏光ビームスプリ
ッタ５と１／４波長板６の性能に限界があり、ピンホー
ル４への若干の戻り光が存在する。また例え、戻り光が
存在したとしても、この戻り光が全てピンホール４の開
口部を通過すれば問題ないが、コリメータレンズ７、参
照レンズ８等に若干の収差、偏心が存在してしまうため
に、戻り光がピンホール４の開口部以外にも当たってし
まう。On the other hand, the so-called optical isolator consisting of the polarization beam splitter 5 and the quarter-wave plate 6 theoretically prevents the laser light passing through the pinhole 4 from returning to the pinhole 4. However, in reality, the performances of the polarization beam splitter 5 and the quarter-wave plate 6 are limited, and some return light to the pinhole 4 exists. Further, even if return light is present, there is no problem as long as this return light passes through the opening of the pinhole 4, but the collimator lens 7, the reference lens 8 and the like have some aberrations and decentering. In addition, the returned light will hit other than the opening of the pinhole 4.

【０００７】これらが原因となり、レーザ光の戻り光
が、ピンホール４で反射して再び偏光ビームスプリッタ
５に入射し、結像レンズ１０を通してカメラ１１に入
り、参照光や測定光と干渉して、不要なノイズ縞を発生
させてしまう。このため、モニタ１２における干渉縞像
１３の見えが低下してしまう。Due to these factors, the return light of the laser light is reflected by the pinhole 4, enters the polarization beam splitter 5 again, enters the camera 11 through the imaging lens 10, and interferes with the reference light and the measurement light. , It causes unnecessary noise stripes. Therefore, the appearance of the interference fringe image 13 on the monitor 12 is deteriorated.

【０００８】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、従来のレーザ光を用いた干渉計の不具合を
解決し、ノイズ縞の無い、見えの良い干渉縞像を得るこ
とができる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-mentioned conventional problems, and it is possible to solve the problems of the conventional interferometer using a laser beam and obtain a good-looking interference fringe image without noise fringes. The purpose is to provide an interferometer capable of performing.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に係る発明は、図１におけるレーザ光を
用いた干渉計において、レーザ光のビームウエスト位置
３に反射防止処理を施したピンホール４を配置して構成
した。また、請求項２に係る発明は、図１におけるレー
ザ光を用いた干渉計において、レーザ光のビームウエス
ト位置３に配置したピンホール４の近傍に反射防止部材
を設けて構成した。In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is an interferometer using a laser beam in FIG. 1 in which an antireflection treatment is applied to a beam waist position 3 of the laser beam. The pinholes 4 provided were arranged. The invention according to claim 2 is the interferometer using the laser light in FIG. 1, wherein an antireflection member is provided near the pinhole 4 arranged at the beam waist position 3 of the laser light.

【００１０】[0010]

【作用】上記請求項１の構成にあっては、レーザ光源１
から射出し、ピンホール４を通過したレーザ光が、再び
ピンホール４に戻ったとしても、ピンホール４には反射
防止処理が施してあるので、戻り光の反射を防ぐことが
できる。また、請求項２の構成にあっては、上記のよう
に再びピンホール４に戻ったとしても、反射防止部材が
戻り光の反射を防ぐことができる。したがって、ピンホ
ール４への戻り光が、偏光ビームスプリッタ５に入射し
てカメラ１１に入ることが無くなり、ノイズ縞が発生せ
ず、見えの良い干渉縞像を得られる。In the structure of claim 1, the laser light source 1 is provided.
Even if the laser light emitted from the laser beam and passing through the pinhole 4 returns to the pinhole 4 again, the reflection of the returning light can be prevented because the pinhole 4 is subjected to the antireflection treatment. Further, in the structure of claim 2, even if the light returns to the pinhole 4 again as described above, the antireflection member can prevent reflection of the returning light. Therefore, the return light to the pinhole 4 does not enter the camera 11 by entering the polarization beam splitter 5, noise fringes do not occur, and a good-looking interference fringe image can be obtained.

【００１１】[0011]

【実施例１】本実施例では、図１において、銅箔にツヤ
消しの黒塗装を施したピンホール４を、レーザ光源１の
ビームウエスト位置３に設置した。ツヤ消しの黒塗装
は、偏光ビームスプリッタ５に対向する面あるいは全面
に施して実施する。その他の構成は、従来技術と同じで
ある。[Embodiment 1] In this embodiment, in FIG. 1, a pinhole 4 in which a matt black paint is applied to a copper foil is installed at a beam waist position 3 of a laser light source 1. Matte black coating is applied to the surface facing the polarization beam splitter 5 or the entire surface. Other configurations are the same as those of the conventional technique.

【００１２】（作用）レーザ光源１から射出し、ピンホ
ール４の開口部を通過し、参照レンズ８や被検レンズ９
で反射したレーザ光が、偏光ビームスプリッタ５を透過
して再びピンホール４に戻ったとしても、ピンホール４
にはツヤ消しの黒塗装が施してあるので、戻り光の反射
が防止され、戻り光は偏光ビームスプリッタ５に入射し
ない。(Operation) The light is emitted from the laser light source 1, passes through the opening of the pinhole 4, and is passed through the reference lens 8 and the lens 9 under test.
Even if the laser light reflected by is transmitted through the polarization beam splitter 5 and returns to the pinhole 4,
Since the matte black paint is applied to this, the return light is prevented from being reflected and the return light does not enter the polarization beam splitter 5.

【００１３】（効果）本実施例によれば、ピンホール４
にツヤ消しの黒塗装を施しただけで、ピンホール４への
戻り光によるノイズ縞を防止できるので、見えを良くす
るための費用が非常に安価で済む。(Effect) According to this embodiment, the pinhole 4
The noise fringes due to the returning light to the pinhole 4 can be prevented only by applying a matte black coating to, so that the cost for improving the appearance can be very low.

【００１４】[0014]

【実施例２】図２に本発明の実施例２を示す。本実施例
は、図２に示すように、レーザ光の集光レンズ２による
ビームウエスト位置３に置かれたピンホール４の先（図
１の偏光ビームスプリッタ５側）に、ピンホール４を通
過したレーザ光が通るような穴の開いた、表面に反射防
止用の凹凸を設けた反射防止カバー１３を設置した。そ
の他の構成は、従来技術と同じである。Second Embodiment FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the pinhole 4 is passed through the tip of the pinhole 4 placed on the beam waist position 3 by the condenser lens 2 of the laser light (on the side of the polarization beam splitter 5 in FIG. 1). The antireflection cover 13 having a hole through which the laser light passes and having irregularities for antireflection provided on the surface was installed. Other configurations are the same as those of the conventional technique.

【００１５】（作用）レーザ光源１から射出し、ピンホ
ール４を通過し、参照レンズ８や被検レンズ９で反射し
たレーザ光が、偏光ビームスプリッタ５を透過して再び
ピンホール４に戻ったとしても、戻り光はピンホール４
の前に置かれた反射防止カバー１３に入射する。この
時、戻り光が反射防止カバー１３に開いた穴に入射すれ
ば、そのままピンホール４を通過する。また、戻り光が
反射防止カバー１３に開いた穴以外の場所に当たったと
きは、反射防止カバー１３に設けられた凹凸により、偏
光ビームスプリッタ５の方向に反射するのが防止され、
戻り光が偏光ビームスプリッタ５に入射することは無
い。(Function) Laser light emitted from the laser light source 1, passing through the pinhole 4, and reflected by the reference lens 8 and the lens 9 under test passes through the polarization beam splitter 5 and returns to the pinhole 4. However, the return light is pinhole 4
The light enters the antireflection cover 13 placed in front of. At this time, if the returning light enters the hole opened in the antireflection cover 13, it passes through the pinhole 4 as it is. Further, when the return light hits a place other than the hole opened in the antireflection cover 13, the unevenness provided in the antireflection cover 13 prevents the return light from being reflected in the direction of the polarization beam splitter 5,
The return light does not enter the polarization beam splitter 5.

【００１６】（効果）本実施例によれば、ピンホール４
と偏光ビームスプリッタ５の間に、反射防止カバー１３
を設けることによりノイズ縞を防止できるので、従来か
らある干渉計に反射防止カバー１３を追加するだけで、
見えを向上させることができる。(Effect) According to this embodiment, the pinhole 4
And the polarization beam splitter 5 between the antireflection cover 13
Since it is possible to prevent noise fringes by providing, by simply adding the antireflection cover 13 to the conventional interferometer,
The appearance can be improved.

【００１７】[0017]

【実施例３】図３に本発明の実施例３を示す。本実施例
は、図３に示すように、前方（図１の偏光ビームスプリ
ッタ５の方向）を大径にした円錐型の穴１５と、穴１５
の最奥部にピンホールであるレーザ光の貫通穴を有する
円錐型ピンホール１４を形成し、上記貫通穴がレーザ光
の集光レンズ２によるビームウエスト位置３になるよう
にして円錐型ピンホール１４を設置した。その他の構成
は、従来技術と同じである。Third Embodiment FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 3, a conical hole 15 having a large diameter on the front side (direction of the polarization beam splitter 5 in FIG. 1) and a hole 15 are provided.
A conical pinhole 14 having a through hole for laser light, which is a pinhole, is formed in the innermost part of the conical pinhole so that the through hole is at the beam waist position 3 of the condenser lens 2 for laser light. 14 were installed. Other configurations are the same as those of the conventional technique.

【００１８】（作用）レーザ光源１から射出し、円錐型
ピンホール１４を通過し、参照レンズ８や被検レンズ９
で反射したレーザ光が、偏光ビームスプリッタ５を透過
して再び円錐型ピンホール１４に戻ったとしても、円錐
型ピンホール１４の円錐型の穴１５の円錐面に当たり、
戻り光が偏光ビームスプリッタ５の方向に反射すること
は無い。(Operation) The light is emitted from the laser light source 1, passes through the conical pinhole 14, and then passes through the reference lens 8 and the lens 9 under test.
Even if the laser beam reflected by is transmitted through the polarization beam splitter 5 and returns to the conical pinhole 14 again, it hits the conical surface of the conical hole 15 of the conical pinhole 14,
The return light does not reflect in the direction of the polarization beam splitter 5.

【００１９】（効果）一般的に、ピンホールの素材とし
て、ステンレス製の箔や、銅箔が用いられている。この
ため、ピンホール自体を枠等に貼り付け、これを固定し
ないと使用することができず、部品点数が増えてしまう
が、本実施例によれば、円錐型ピンホール１４自体を固
定することが可能であり、部品点数の削減ができる。(Effect) Generally, stainless steel foil or copper foil is used as the material for the pinhole. Therefore, the pinhole itself cannot be used unless it is attached to a frame or the like and fixed, and the number of parts increases, but according to the present embodiment, the conical pinhole 14 itself is fixed. It is possible to reduce the number of parts.

【００２０】[0020]

【発明の効果】本発明の請求項１および請求項２によれ
ば、ピンホールへの戻り光によるノイズ縞の無い、見え
の良い干渉計を得ることができる。According to the first and second aspects of the present invention, it is possible to obtain an interferometer having a good appearance without noise fringes due to the returning light to the pinhole.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】レーザ光を用いた干渉計の基本的構成を示す図
である。FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an interferometer using laser light.

【図２】本発明の実施例２を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図３】本発明の実施例３を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing Embodiment 3 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１レーザ光源３ビームウエスト位置４ピンホール１３反射防止カバー１４円錐型ピンホール１５円錐型の穴 1 Laser Light Source 3 Beam Waist Position 4 Pinhole 13 Antireflection Cover 14 Conical Pinhole 15 Conical Hole

Claims

【特許請求の範囲】[Claims]

【請求項１】レーザ光を用いた干渉計において、レー
ザ光のビームウエスト位置に反射防止処理を施したピン
ホールを設けたことを特徴とする干渉計。1. An interferometer using a laser beam, wherein a pinhole subjected to antireflection treatment is provided at a beam waist position of the laser beam.

【請求項２】レーザ光を用いた干渉計において、レー
ザ光のビームウエスト位置に配置したピンホールの近傍
に反射防止部材を設けたことを特徴とする干渉計。2. An interferometer using a laser beam, wherein an antireflection member is provided in the vicinity of a pinhole arranged at a beam waist position of the laser beam.