干渉計
【課題】撮像面により生じるノイズを減らし干渉縞の測定精度を向上させることができる干渉計を提供する。
【解決手段】干渉計１は、第一の光軸Ｃ１上に光束Ｌ１を出射する光源２と、第一の光軸上に配置された参照面７ａと、参照面で反射された光束Ｌ２と、第一の光軸上に配置された被検面Ｗ１で反射された光束Ｌ３、または第一の光軸上に配置された被検物Ｗを透過した後に反射されて再び被検物を透過した光束と、を干渉させた干渉光Ｌ４を、第一の光軸に交差する第二の光軸Ｃ２上に反射するビームスプリッタ４と、第二の光軸上に配置され干渉光を撮像するとともに、自身の法線が第二の光軸に対して傾くように配置された撮像面１４を有する撮像手段と、を備える。
【解決手段】干渉計１は、第一の光軸Ｃ１上に光束Ｌ１を出射する光源２と、第一の光軸上に配置された参照面７ａと、参照面で反射された光束Ｌ２と、第一の光軸上に配置された被検面Ｗ１で反射された光束Ｌ３、または第一の光軸上に配置された被検物Ｗを透過した後に反射されて再び被検物を透過した光束と、を干渉させた干渉光Ｌ４を、第一の光軸に交差する第二の光軸Ｃ２上に反射するビームスプリッタ４と、第二の光軸上に配置され干渉光を撮像するとともに、自身の法線が第二の光軸に対して傾くように配置された撮像面１４を有する撮像手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、参照面により反射される参照光と、被検面により反射、もしくは被検物を透過後反射され、再び被検物を透過する被検光とを干渉させ、その干渉させた干渉光を撮像素子で観察することで波面収差を測定する干渉計が用いられている。
これらの干渉計は参照面及び被検面に所定の光源から光束を照射し、さらに、干渉光を観察部（撮像手段）へ光を導くために複数の光学部品が使用されている。干渉縞から波面収差を精度良く求めるためには参照光と被検光からなる干渉縞のみを観察することが望ましいが、実際には干渉計内の光学部品からの反射光によるコントラスト低下や干渉縞ノイズが発生し、測定精度を低下させる原因となっている。これらの原因による測定精度の低下をなくすため、特許文献１では、光学部品の一部を楔形状にすることで不要な反射光が撮像素子に到達することを防ぎ、ノイズの低減を図った干渉計の例が公開されている。また、特許文献２においては、撮像素子を保護するカバーガラスを撮像素子に対して傾けることで、撮像素子表面とカバーガラスの間の反射光による干渉縞ノイズの低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３４９７０４号公報
【特許文献２】特開平５−３１６２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１および特許文献２に示す方法により干渉計内部でのノイズの発生を抑えることができるが、ノイズはこれらの方法で解決できるものだけではない。たとえば、干渉縞観察に用いられるＣＣＤなどの撮像素子は干渉光を撮像する撮像面の反射率が高く、観察するべき干渉光が撮像面で反射し、干渉光が進んできた光路を逆行する現象が発生する。
また、撮像素子を埃等から保護するために撮像素子の前方にカバーガラスが配置されていると、その前面もしくは後面で干渉光が反射し、前述した場合と同様に干渉光が進んできた光路を逆行していく。この逆行した光が参照面や被検物の被検面等で反射されると、その反射光が参照光や被検光と干渉をおこして干渉縞ノイズとなり、本来観察するべき干渉縞の測定精度を悪化させてしまう。また、干渉計内部の光学部品はコーティングなどの処理により反射率が抑えられているが、完全に反射を抑えることは難しいため逆行した光がこれら光学部品で反射することで干渉縞のコントラストを低下させたり、干渉縞ノイズを発生させて測定精度の低下をもたらしたりしている。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、撮像面により生じるノイズを減らし干渉縞の測定精度を向上させることができる干渉計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】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の干渉計は、第一の光軸上に光束を出射する光源と、前記第一の光軸上に配置された参照面と、前記参照面で反射された前記光束と、前記第一の光軸上に配置された被検面で反射された前記光束、または前記第一の光軸上に配置された被検物を透過した後に反射されて再び前記被検物を透過した前記光束と、を干渉させた干渉光を、前記第一の光軸に交差する第二の光軸上に反射するビームスプリッタと、前記第二の光軸上に配置され前記干渉光を撮像するとともに、自身の法線が前記第二の光軸に対して傾くように配置された撮像面を有する撮像手段と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の他の干渉計は、第一の光軸上に光束を出射する光源と、第二の光軸上に配置された参照面と、前記光束を反射して前記参照面に導き、前記参照面で反射された前記光束と、前記第二の光軸上に配置された被検面で反射された前記光束、または前記第二の光軸上に配置された被検物を透過した後に反射されて再び前記被検物を透過した前記光束と、を干渉させた干渉光を、前記第二の光軸上に透過するビームスプリッタと、前記第二の光軸上に配置されて前記ビームスプリッタを透過した前記干渉光を撮像するとともに、自身の法線が前記第二の光軸に対して傾くように配置された撮像面を有する撮像手段と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
また、上記の干渉計において、前記撮像手段は、前記撮像面を有する撮像素子と、前記撮像素子を収容し、前記撮像素子が撮像する前記干渉光が入射する側に開口が形成された本体部と、板状に形成され前記本体部の前記開口を気密に覆うとともに、自身の前面が前記撮像面と略平行に配置されたカバーガラスと、を有することがより好ましい。
【０００９】
また、上記の干渉計において、前記撮像面により反射された前記干渉光を遮断する遮蔽板をさらに備えることがより好ましい。
【００１０】
また、上記の干渉計において、前記干渉光を所定の集光点に集光させる集光レンズと、集光した前記干渉光を前記撮像面に入射する前に平行光にする結像レンズと、をさらに備え、前記遮蔽板には開口が形成され、前記集光点が前記開口内に位置するよう配置されていることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の干渉計によれば、撮像面により生じるノイズを減らし干渉縞の測定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態の干渉計の説明図である。
【図２】同干渉計の撮像面に入射した干渉光が反射された状態を示す要部拡大図である。
【図３】同干渉計のカバーガラスに入射した干渉光が反射された状態を示す要部拡大図である。
【図４】本発明の第２実施形態の干渉計の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る干渉計の第１実施形態を、図１から図３を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施形態の干渉計１は、被検物Ｗの被検面Ｗ１の形状を干渉縞によって測定するフィゾー干渉計である。
干渉計１の概略構成は、レーザ光源（光源）２、発散レンズ３、ビームスプリッタ４、１／４波長板５、コリメータレンズ（集光レンズ）６、参照レンズ７、および観察光学系８からなる。
これらの構成のうち、レーザ光源２、発散レンズ３、ビームスプリッタ４、１／４波長板５、コリメータレンズ６、および参照レンズ７は、干渉計１の第一の光軸Ｃ１上にこの順で配置されている。また、観察光学系８は、第一の光軸Ｃ１に交差する第二の光軸Ｃ２上に配置されている。
【００１４】
レーザ光源２は、被検物Ｗおよび参照レンズ７に照射するレーザ光である測定光（光束）Ｌ１を第一の光軸Ｃ１上に出射する。
発散レンズ３は、入射する測定光Ｌ１を発散光として出射するものである。
ビームスプリッタ４の内部には、特定の偏光状態にある光を反射する反射面４ａが形成されている。第一の光軸Ｃ１上を進み１／４波長板５側から入射してビームスプリッタ４の反射面４ａで反射された光は、第二の光軸Ｃ２上を進むように設定されている。
１／４波長板５は、測定光Ｌ１の波長に対する１／４波長板であり、通過する測定光Ｌ１の偏光状態を変化させる。
参照レンズ７のコリメータレンズ６に対する反対側には、高精度に研磨された参照面７ａが形成されていて、参照レンズ７にコリメータレンズ６側から入射する平行光は、参照面７ａに垂直に入射するように構成されている。
【００１５】
観察光学系８は、第二の光軸Ｃ２上に配置されたピンホール板（遮蔽板）９、結像レンズ１０、および撮像手段１１を有している。ピンホール板９、結像レンズ１０、および撮像手段１１は、第二の光軸Ｃ２上にビームスプリッタ４側からこの順で配置されている。
ピンホール板９には開口９ａが形成されていて、ピンホール板９は、第一の光軸Ｃ１上でコリメータレンズ６からビームスプリッタ４を通って発散レンズ３までの距離と、第一の光軸Ｃ１上を通って反射面４ａで第二の光軸Ｃ２上に反射される光路上でコリメータレンズ６から開口９ａまでの距離とが略等しくなるように配置されている。これらの構成により、発散レンズ３で発散された測定光Ｌ１はコリメータレンズ６に入射して平行光となり、コリメータレンズ６の参照レンズ７側から出射される。また、コリメータレンズ６に参照レンズ７側から入射した平行光は、１／４波長板５を透過すると前述の特定の偏光状態になり、ビームスプリッタ４の反射面４ａで反射されて開口９ａ内に位置する集光点Ａ１に集光する。
結像レンズ１０は、ピンホール板９の開口９ａを通って進む発散する光を後述する撮像面１４に入射する前に平行光にする。
【００１６】
撮像手段１１は、平行光となった後述する干渉光Ｌ４を撮像するものである。撮像手段１１は、光を撮像する平面状に形成された撮像面１４を有するＣＣＤ（撮像素子）１５と、ＣＣＤ１５を収容し、干渉光Ｌ４が入射する側に開口１６ａが形成されたベース部材（本体部）１６と、平行平板状に形成され開口１６ａを気密に覆うカバーガラス１７と、を有している。
【００１７】
ＣＣＤ１５は、撮像面１４が第二の光軸Ｃ２上に配置され、撮像面１４が結像レンズ１０に対向するとともに、撮像面１４の法線Ｎ１が第二の光軸Ｃ２に対して所定の角度α１傾いた状態で配置されている。この角度α１の設定値については後述する。
カバーガラス１７の結像レンズ１０側の前面１７ａとその反対側の後面１７ｂとは、それぞれが平面状であって互いに平行になるように形成されている。さらに、カバーガラス１７の前面１７ａは、撮像面１４に略平行になるように配置されている。
なお、カバーガラス１７は、不図示の接着剤等によって後面１７ｂをベース部材１６の開口１６ａの外縁部に固定されている。この構成により、カバーガラス１７はベース部材１６の開口１６ａを気密に封止している。
【００１８】
次に、以上のように構成された干渉計１で被検物Ｗの被検面Ｗ１の形状を測定する手順について説明する。
まず、使用者は、被検面Ｗ１が参照面７ａに対向するとともに第一の光軸Ｃ１上に配置され、かつ、参照レンズ７における参照面７ａに対して垂直に出射された測定光Ｌ１が被検面Ｗ１に垂直に入射するように被検物Ｗを配置する。
続いて、レーザ光源２から第一の光軸Ｃ１上に直線偏光状態の測定光Ｌ１を出射させると、測定光Ｌ１は発散レンズ３を透過して発散光となり、ビームスプリッタ４を透過し、さらに１／４波長板５を透過したときに偏光状態が変化する。そして、コリメータレンズ６を透過して平行光となり、参照レンズ７に入射する。
【００１９】
測定光Ｌ１の一部は、参照面７ａで反射されて参照光（光束）Ｌ２となる。測定光Ｌ１のうち参照レンズ７を透過したものは、被検物Ｗの被検面Ｗ１で反射されて被検光（光束）Ｌ３となる。被検光Ｌ３は参照レンズ７の参照面７ａを透過し、被検光Ｌ３と参照光Ｌ２とが干渉して干渉光Ｌ４となる。
ここで、測定光Ｌ１は参照面７ａと被検面Ｗ１にそれぞれ垂直に入射するので、干渉光Ｌ４は測定光Ｌ１の光路を逆行するように第一の光軸Ｃ１上を進んでいく。すなわち、参照レンズ７を透過した干渉光Ｌ４は平行光となってコリメータレンズ６に入射し、コリメータレンズ６によって収束する光となる。
【００２０】
収束する干渉光Ｌ４は、１／４波長板４を再び透過することで前述の特定の偏光状態に変化し、これにより偏光ビームスプリッタ４の反射面４ａで反射され、観察光学系８の第二の光軸Ｃ２上を進んで集光点Ａ１に集光する。
集光点Ａ１に集光した干渉光Ｌ４は発散光となり、結像レンズ１０を透過して平行光となって撮像手段１１に入射する。
【００２１】
ここで、前述した内容を再び図２の拡大図を用いて説明するが、ＣＣＤ１５は、撮像面１４の法線Ｎ１が第二の光軸Ｃ２に対して所定の角度α１傾いた状態で配置されている。
撮像面１４に入射した干渉光Ｌ４は、撮像面１４で撮像されて干渉光Ｌ４の干渉縞が観察されるとともに、撮像面１４により反射される。撮像面１４の法線Ｎ１は第二の光軸Ｃ２に対して角度α１傾いているため、撮像面１４で反射される干渉光Ｌ４は、第二の光軸Ｃ２に対して角度α１の２倍である角度α２傾いて進み、干渉光Ｌ４の光路を逆行しない。反射された干渉光Ｌ４は結像レンズ１０によって集光点Ａ２に集光する。
【００２２】
また、図３に示すように、カバーガラス１７の前面１７ａおよび後面１７ｂで反射した干渉光Ｌ４は結像レンズ１０によって集光点Ａ３および集光点Ａ４にそれぞれ集光する。なお、説明の便宜のため、後面１７ｂで反射し集光点Ａ４に集光する干渉光Ｌ４は点線で示している。
カバーガラス１７の前面１７ａと後面１７ｂとは平面状であって互いに平行になるように形成されているので、カバーガラス１７の前面１７ａおよび後面１７ｂで反射した干渉光Ｌ４は、ほぼ同一の光路上を進み、集光点Ａ３と集光点Ａ４はほぼ同一の点となる（以下、これらをまとめて「集光点Ａ３」と称する。）。
また、カバーガラス１７の前面１７ａは撮像面１４に略平行になるように配置されているので、その法線Ｎ２は撮像面１４の法線Ｎ１とほぼ平行となり、法線Ｎ２と第二の光軸Ｃ２とのなす角を、法線Ｎ１と第二の光軸Ｃ２との成す角と同じα１とすると、カバーガラス１７の前面１７ａで反射される干渉光Ｌ４は、撮像面１４で反射される干渉光Ｌ４と同様に、第二の光軸Ｃ２に対して角度α２傾いて進むことになる。
本実施形態においては、撮像面１４で反射された干渉光Ｌ４とカバーガラス１７の前面１７ａで反射された干渉光Ｌ４とが、それぞれピンホール板９で遮断されるように、すなわちピンホール板９の開口９ａを通過しないように前述の角度α１の設定値が定められている。
【００２３】
なお、上記の角度α１は、光学設計ソフトを用いて計算すること等で求めることができる。また、撮像面１４や、カバーガラス１７の前面１７ａで反射される干渉光Ｌ４を実際に見ながら角度α１を設定してもよい。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態の干渉計１によれば、ＣＣＤ１５は、撮像面１４の法線Ｎ１が第二の光軸Ｃ２に対して傾くように配置されている。このため、撮像面１４で反射した干渉光Ｌ４が第二の光軸Ｃ２上を進んで干渉光Ｌ４を測定するときにノイズが発生することを抑え、干渉縞の測定精度を向上させることができる。
さらに、カバーガラス１７の前面１７ａと後面１７ｂの法線Ｎ２も第二の光軸Ｃ２に対して傾くように配置されているので、ノイズの発生をより確実に抑えることができる。
また、ＣＣＤ１５は、ベース部材１６およびカバーガラス１７により気密に覆われているので、ＣＣＤ１５を埃等から保護することができる。
【００２５】
そして、撮像面１４およびカバーガラス１７で反射した干渉光Ｌ４をピンホール板９で遮断するので、干渉縞の測定時のノイズをより確実に低減させることができる。
また、干渉計には、コリメータレンズ６および結像レンズ１０が備えられており、コリメータレンズで干渉光Ｌ４を一度集光するので、集光点がピンホール板９の開口９ａ内にくるように配置することで、ピンホール板９の開口９ａの径を小さくすることができ、撮像面１４の法線Ｎ１と第二の光軸Ｃ２との傾き角度が小さい状態でもノイズが発生することを抑え、干渉縞の精度を向上させることができる。
【００２６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態の干渉計について図４を用いて説明する。なお、上述した第１実施形態に係る干渉計と構成を共通とする箇所には同一符号を付けてその説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
図４に示すように、本実施形態の干渉計２１は透過波面型のフィゾー干渉計である。本実施形態の干渉計２１では、レーザ光源２、発散レンズ３、ビームスプリッタ４は、第一の光軸Ｃ３上にこの順で配置されている。ビームスプリッタ４は、第一の光軸Ｃ３に交差する第二の光軸Ｃ４上にあり、第一の光軸Ｃ３上を進み、発散レンズ３側から入射する特定の偏光状態の光は、ビームスプリッタ４の反射面４ａで反射し、第二の光軸Ｃ４上を進むように設定されている。
【００２７】
この第二の光軸Ｃ４には、ビームスプリッタ４に続き、１／４波長板５、コリメータレンズ６、参照板２２、および参照球２３がこの順で配置されている。
参照板２２の参照球２３側には、高精度に研磨された参照面２２ａが形成されており、この参照面２２ａは、第二の光軸Ｃ４に垂直に配置される。
本実施形態では、凸レンズ等の被検物Ｗ１０が測定され、被検物Ｗ１０は、参照板２２と参照球２３との間の第二の光軸Ｃ４上に配置される。
参照球２３には、凹形に形成された球面である反射面２３ａが形成されていて、後述するコリメータレンズ６からの平行光が被検物Ｗ１０を透過後に集光する集光点と、被検物Ｗ１０を透過し、反射面２３ａで反射後集光する集光点とが、第二の光軸Ｃ２上の集光点Ａ５で一致するように適宜設定される。なお、集光点Ａ５は、参照球２３の球心となる。
【００２８】
さらに、第二の光軸Ｃ４上の、ビームスプリッタ４を挟んだ１／４波長板５の反対側には、観察光学系８が配置されている。観察光学系８のそれぞれの構成部材は第二の光軸Ｃ４上に配置されているが、その配置は第１実施形態における観察光学系８の構成部材が、第１実施形態における第二の光軸Ｃ２上に並ぶのと同じ配置となっている。よって、ＣＣＤ１５の撮像面１４の法線Ｎ１は、第二の光軸Ｃ４に対して角度α１だけ傾いて配置される。
また、図４に示した集光点Ａ６、Ａ７は第１実施形態で説明した集光点Ａ１、Ａ２にそれぞれ対応している。
また、ピンホール板９は、第二の光軸Ｃ４上でコリメータレンズ６からビームスプリッタ４を通って開口９ａまでの距離と、第二の光軸Ｃ４上を通って反射面４ａで第一の光軸Ｃ３に反射される光路上でコリメータレンズ６から発散レンズ３までの距離とが略等しくなるように配置されている。
【００２９】
次に、以上のように構成された干渉計２１で被検物Ｗ１０を測定する手順について説明する。
まず、使用者は、参照板２２と参照球２３の間の第二の光軸Ｃ２上に被検物Ｗ１０を配置する。このとき、被検物Ｗ１０を、コリメータレンズ６からの平行光が被検物Ｗ１０を透過後に集光する集光点と、コリメータレンズ６からの平行光が被検物Ｗ１０を透過し、さらに反射面２３ａで反射された後集光する集光点とが一致するような位置に配置する。
続いて、レーザ光源２から第一の光軸Ｃ３上に測定光（光束）Ｌ６を出射する。この測定光Ｌ６は、ビームスプリッタ４の反射面４ａで反射するような特定の偏光状態でレーザ光源２から射出され、これにより測定光Ｌ６は反射面４ａで反射する。その後、１／４波長板５を通ることで偏光状態が変化して、コリメータレンズ６を透過して平行光となる。
【００３０】
平行光となった測定光Ｌ６は参照板２２に入射し、この測定光Ｌ６の一部は、参照板２２の参照面２２ａで反射されて参照光（光束）Ｌ７となる。測定光Ｌ６のうち参照板２２を透過したものは、被検物Ｗ１０を透過して集光点Ａ５で集光した後で、参照球２３の反射面２３ａに垂直に入射して反射され、第二の光軸Ｃ４上を逆向きに進んで再び被検物Ｗ１０を透過して被検光（光束）Ｌ８となる。
そして、被検光Ｌ８は、参照板２２の参照面２２ａを透過し、被検光Ｌ８と参照光Ｌ７とが干渉して干渉光Ｌ９となる。ここで、測定光Ｌ６は、参照面２２ａと反射面２３ａにそれぞれ垂直に入射するので、干渉光Ｌ９は測定光Ｌ６の光路を逆行するように第二の光軸Ｃ４上を進んでいく。
すなわち、参照板２２を透過した干渉光Ｌ９は平行光となってコリメータレンズ６に入射し、コリメータレンズ６によって収束する光となる。
【００３１】
収束する干渉光Ｌ９は、１／４波長板５を再び透過することで偏光状態が変化し、これにより偏光ビームスプリッタ４を透過し、観察光学系８の第二の光軸Ｃ４上を進んで集光点Ａ６に集光する。
集光点Ａ６に集光した干渉光Ｌ４は発散光となり、結像レンズ１０を透過して平行光となって撮像手段１１に入射し、ＣＣＤ１５の撮像面１４で干渉光Ｌ９の干渉縞が観察される。
本実施の形態における観察光学系８の配置は、第１実施形態における第二の光軸Ｃ２が、第二の光軸Ｃ４に置き換わったものであり、第１実施形態と同様に干渉光の撮像面による反射光により生じるノイズを減らすことができる。
以上説明したように、本実施形態の干渉計２１によれば、第１実施形態の干渉計１と同様に撮像面により生じるノイズを減らし、干渉縞の測定精度を向上させることができる。
【００３２】
以上、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更等も含まれる。
たとえば、上記第１実施形態及び第２実施形態では、撮像面１４で反射した干渉光Ｌ４を遮断するピンホール板９を備えなくてもよい。撮像面１４で反射した干渉光が、撮像面１４で測定される干渉光の光路に入らないように角度α１を調整すれば、干渉光Ｌ４の光路を逆行することを防げるからである。
ただし、ピンホール板９がある方が、反射された干渉光がノイズとなるのをより確実に防ぐことができるので好ましい。このとき、ピンホール板９に代えて、開口が形成されていない遮蔽板を第二の光軸上以外の位置に、撮像面１４で反射された干渉光を遮断するように配置してもよい。
【００３３】
また、周囲の環境に埃等が少ない場合やＣＣＤ１５を短期間しか用いない場合には、カバーガラス１７およびベース部材１６は備えられなくてもよい。ＣＣＤ１５を埃等から保護する必要性が低いからである。
さらに、上記第１実施形態の干渉計１において、参照レンズ７に代えて、第一の光軸Ｃ１上に参照板２２および参照球２３を配置して、干渉計を透過波面型のフィゾー干渉計としてもよいし、上記第２実施形態の干渉計２１において、参照板２２および参照球２３に代えて、第二の光軸Ｃ４上に参照レンズ７を配置して、干渉計を反射波面型のフィゾー干渉計としてもよい。
【００３４】
また、上記第１実施形態及び第２実施形態では、干渉計はフィゾー干渉計として説明したが、たとえば、トワイマングリーン型等、他の種類の干渉計として構成されてもかまわない。
【符号の説明】
【００３５】
１、２１ 干渉計
２ レーザ光源（光源）
４ ビームスプリッタ
７ａ、２２ａ 参照面
９ ピンホール板（遮蔽板）
９ａ 開口
１０ 結像レンズ
１１ 撮像手段
１４ 撮像面
１５ ＣＣＤ（撮像素子）
１６ ベース部材（本体部）
１６ａ 開口
１７ カバーガラス
Ａ１、Ａ６ 集光点
Ｃ１、Ｃ３ 第一の光軸
Ｃ２、Ｃ４ 第二の光軸
Ｌ１、Ｌ６ 測定光（光束）
Ｌ２、Ｌ７ 参照光（光束）
Ｌ３、Ｌ８ 被検光（光束）
Ｌ４、Ｌ９ 干渉光
Ｎ１、Ｎ２ 法線
Ｗ１ 被検面
Ｗ１０ 被検物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、参照面により反射される参照光と、被検面により反射、もしくは被検物を透過後反射され、再び被検物を透過する被検光とを干渉させ、その干渉させた干渉光を撮像素子で観察することで波面収差を測定する干渉計が用いられている。
これらの干渉計は参照面及び被検面に所定の光源から光束を照射し、さらに、干渉光を観察部（撮像手段）へ光を導くために複数の光学部品が使用されている。干渉縞から波面収差を精度良く求めるためには参照光と被検光からなる干渉縞のみを観察することが望ましいが、実際には干渉計内の光学部品からの反射光によるコントラスト低下や干渉縞ノイズが発生し、測定精度を低下させる原因となっている。これらの原因による測定精度の低下をなくすため、特許文献１では、光学部品の一部を楔形状にすることで不要な反射光が撮像素子に到達することを防ぎ、ノイズの低減を図った干渉計の例が公開されている。また、特許文献２においては、撮像素子を保護するカバーガラスを撮像素子に対して傾けることで、撮像素子表面とカバーガラスの間の反射光による干渉縞ノイズの低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３４９７０４号公報
【特許文献２】特開平５−３１６２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１および特許文献２に示す方法により干渉計内部でのノイズの発生を抑えることができるが、ノイズはこれらの方法で解決できるものだけではない。たとえば、干渉縞観察に用いられるＣＣＤなどの撮像素子は干渉光を撮像する撮像面の反射率が高く、観察するべき干渉光が撮像面で反射し、干渉光が進んできた光路を逆行する現象が発生する。
また、撮像素子を埃等から保護するために撮像素子の前方にカバーガラスが配置されていると、その前面もしくは後面で干渉光が反射し、前述した場合と同様に干渉光が進んできた光路を逆行していく。この逆行した光が参照面や被検物の被検面等で反射されると、その反射光が参照光や被検光と干渉をおこして干渉縞ノイズとなり、本来観察するべき干渉縞の測定精度を悪化させてしまう。また、干渉計内部の光学部品はコーティングなどの処理により反射率が抑えられているが、完全に反射を抑えることは難しいため逆行した光がこれら光学部品で反射することで干渉縞のコントラストを低下させたり、干渉縞ノイズを発生させて測定精度の低下をもたらしたりしている。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、撮像面により生じるノイズを減らし干渉縞の測定精度を向上させることができる干渉計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】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の干渉計は、第一の光軸上に光束を出射する光源と、前記第一の光軸上に配置された参照面と、前記参照面で反射された前記光束と、前記第一の光軸上に配置された被検面で反射された前記光束、または前記第一の光軸上に配置された被検物を透過した後に反射されて再び前記被検物を透過した前記光束と、を干渉させた干渉光を、前記第一の光軸に交差する第二の光軸上に反射するビームスプリッタと、前記第二の光軸上に配置され前記干渉光を撮像するとともに、自身の法線が前記第二の光軸に対して傾くように配置された撮像面を有する撮像手段と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の他の干渉計は、第一の光軸上に光束を出射する光源と、第二の光軸上に配置された参照面と、前記光束を反射して前記参照面に導き、前記参照面で反射された前記光束と、前記第二の光軸上に配置された被検面で反射された前記光束、または前記第二の光軸上に配置された被検物を透過した後に反射されて再び前記被検物を透過した前記光束と、を干渉させた干渉光を、前記第二の光軸上に透過するビームスプリッタと、前記第二の光軸上に配置されて前記ビームスプリッタを透過した前記干渉光を撮像するとともに、自身の法線が前記第二の光軸に対して傾くように配置された撮像面を有する撮像手段と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
また、上記の干渉計において、前記撮像手段は、前記撮像面を有する撮像素子と、前記撮像素子を収容し、前記撮像素子が撮像する前記干渉光が入射する側に開口が形成された本体部と、板状に形成され前記本体部の前記開口を気密に覆うとともに、自身の前面が前記撮像面と略平行に配置されたカバーガラスと、を有することがより好ましい。
【０００９】
また、上記の干渉計において、前記撮像面により反射された前記干渉光を遮断する遮蔽板をさらに備えることがより好ましい。
【００１０】
また、上記の干渉計において、前記干渉光を所定の集光点に集光させる集光レンズと、集光した前記干渉光を前記撮像面に入射する前に平行光にする結像レンズと、をさらに備え、前記遮蔽板には開口が形成され、前記集光点が前記開口内に位置するよう配置されていることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の干渉計によれば、撮像面により生じるノイズを減らし干渉縞の測定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態の干渉計の説明図である。
【図２】同干渉計の撮像面に入射した干渉光が反射された状態を示す要部拡大図である。
【図３】同干渉計のカバーガラスに入射した干渉光が反射された状態を示す要部拡大図である。
【図４】本発明の第２実施形態の干渉計の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る干渉計の第１実施形態を、図１から図３を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施形態の干渉計１は、被検物Ｗの被検面Ｗ１の形状を干渉縞によって測定するフィゾー干渉計である。
干渉計１の概略構成は、レーザ光源（光源）２、発散レンズ３、ビームスプリッタ４、１／４波長板５、コリメータレンズ（集光レンズ）６、参照レンズ７、および観察光学系８からなる。
これらの構成のうち、レーザ光源２、発散レンズ３、ビームスプリッタ４、１／４波長板５、コリメータレンズ６、および参照レンズ７は、干渉計１の第一の光軸Ｃ１上にこの順で配置されている。また、観察光学系８は、第一の光軸Ｃ１に交差する第二の光軸Ｃ２上に配置されている。
【００１４】
レーザ光源２は、被検物Ｗおよび参照レンズ７に照射するレーザ光である測定光（光束）Ｌ１を第一の光軸Ｃ１上に出射する。
発散レンズ３は、入射する測定光Ｌ１を発散光として出射するものである。
ビームスプリッタ４の内部には、特定の偏光状態にある光を反射する反射面４ａが形成されている。第一の光軸Ｃ１上を進み１／４波長板５側から入射してビームスプリッタ４の反射面４ａで反射された光は、第二の光軸Ｃ２上を進むように設定されている。
１／４波長板５は、測定光Ｌ１の波長に対する１／４波長板であり、通過する測定光Ｌ１の偏光状態を変化させる。
参照レンズ７のコリメータレンズ６に対する反対側には、高精度に研磨された参照面７ａが形成されていて、参照レンズ７にコリメータレンズ６側から入射する平行光は、参照面７ａに垂直に入射するように構成されている。
【００１５】
観察光学系８は、第二の光軸Ｃ２上に配置されたピンホール板（遮蔽板）９、結像レンズ１０、および撮像手段１１を有している。ピンホール板９、結像レンズ１０、および撮像手段１１は、第二の光軸Ｃ２上にビームスプリッタ４側からこの順で配置されている。
ピンホール板９には開口９ａが形成されていて、ピンホール板９は、第一の光軸Ｃ１上でコリメータレンズ６からビームスプリッタ４を通って発散レンズ３までの距離と、第一の光軸Ｃ１上を通って反射面４ａで第二の光軸Ｃ２上に反射される光路上でコリメータレンズ６から開口９ａまでの距離とが略等しくなるように配置されている。これらの構成により、発散レンズ３で発散された測定光Ｌ１はコリメータレンズ６に入射して平行光となり、コリメータレンズ６の参照レンズ７側から出射される。また、コリメータレンズ６に参照レンズ７側から入射した平行光は、１／４波長板５を透過すると前述の特定の偏光状態になり、ビームスプリッタ４の反射面４ａで反射されて開口９ａ内に位置する集光点Ａ１に集光する。
結像レンズ１０は、ピンホール板９の開口９ａを通って進む発散する光を後述する撮像面１４に入射する前に平行光にする。
【００１６】
撮像手段１１は、平行光となった後述する干渉光Ｌ４を撮像するものである。撮像手段１１は、光を撮像する平面状に形成された撮像面１４を有するＣＣＤ（撮像素子）１５と、ＣＣＤ１５を収容し、干渉光Ｌ４が入射する側に開口１６ａが形成されたベース部材（本体部）１６と、平行平板状に形成され開口１６ａを気密に覆うカバーガラス１７と、を有している。
【００１７】
ＣＣＤ１５は、撮像面１４が第二の光軸Ｃ２上に配置され、撮像面１４が結像レンズ１０に対向するとともに、撮像面１４の法線Ｎ１が第二の光軸Ｃ２に対して所定の角度α１傾いた状態で配置されている。この角度α１の設定値については後述する。
カバーガラス１７の結像レンズ１０側の前面１７ａとその反対側の後面１７ｂとは、それぞれが平面状であって互いに平行になるように形成されている。さらに、カバーガラス１７の前面１７ａは、撮像面１４に略平行になるように配置されている。
なお、カバーガラス１７は、不図示の接着剤等によって後面１７ｂをベース部材１６の開口１６ａの外縁部に固定されている。この構成により、カバーガラス１７はベース部材１６の開口１６ａを気密に封止している。
【００１８】
次に、以上のように構成された干渉計１で被検物Ｗの被検面Ｗ１の形状を測定する手順について説明する。
まず、使用者は、被検面Ｗ１が参照面７ａに対向するとともに第一の光軸Ｃ１上に配置され、かつ、参照レンズ７における参照面７ａに対して垂直に出射された測定光Ｌ１が被検面Ｗ１に垂直に入射するように被検物Ｗを配置する。
続いて、レーザ光源２から第一の光軸Ｃ１上に直線偏光状態の測定光Ｌ１を出射させると、測定光Ｌ１は発散レンズ３を透過して発散光となり、ビームスプリッタ４を透過し、さらに１／４波長板５を透過したときに偏光状態が変化する。そして、コリメータレンズ６を透過して平行光となり、参照レンズ７に入射する。
【００１９】
測定光Ｌ１の一部は、参照面７ａで反射されて参照光（光束）Ｌ２となる。測定光Ｌ１のうち参照レンズ７を透過したものは、被検物Ｗの被検面Ｗ１で反射されて被検光（光束）Ｌ３となる。被検光Ｌ３は参照レンズ７の参照面７ａを透過し、被検光Ｌ３と参照光Ｌ２とが干渉して干渉光Ｌ４となる。
ここで、測定光Ｌ１は参照面７ａと被検面Ｗ１にそれぞれ垂直に入射するので、干渉光Ｌ４は測定光Ｌ１の光路を逆行するように第一の光軸Ｃ１上を進んでいく。すなわち、参照レンズ７を透過した干渉光Ｌ４は平行光となってコリメータレンズ６に入射し、コリメータレンズ６によって収束する光となる。
【００２０】
収束する干渉光Ｌ４は、１／４波長板４を再び透過することで前述の特定の偏光状態に変化し、これにより偏光ビームスプリッタ４の反射面４ａで反射され、観察光学系８の第二の光軸Ｃ２上を進んで集光点Ａ１に集光する。
集光点Ａ１に集光した干渉光Ｌ４は発散光となり、結像レンズ１０を透過して平行光となって撮像手段１１に入射する。
【００２１】
ここで、前述した内容を再び図２の拡大図を用いて説明するが、ＣＣＤ１５は、撮像面１４の法線Ｎ１が第二の光軸Ｃ２に対して所定の角度α１傾いた状態で配置されている。
撮像面１４に入射した干渉光Ｌ４は、撮像面１４で撮像されて干渉光Ｌ４の干渉縞が観察されるとともに、撮像面１４により反射される。撮像面１４の法線Ｎ１は第二の光軸Ｃ２に対して角度α１傾いているため、撮像面１４で反射される干渉光Ｌ４は、第二の光軸Ｃ２に対して角度α１の２倍である角度α２傾いて進み、干渉光Ｌ４の光路を逆行しない。反射された干渉光Ｌ４は結像レンズ１０によって集光点Ａ２に集光する。
【００２２】
また、図３に示すように、カバーガラス１７の前面１７ａおよび後面１７ｂで反射した干渉光Ｌ４は結像レンズ１０によって集光点Ａ３および集光点Ａ４にそれぞれ集光する。なお、説明の便宜のため、後面１７ｂで反射し集光点Ａ４に集光する干渉光Ｌ４は点線で示している。
カバーガラス１７の前面１７ａと後面１７ｂとは平面状であって互いに平行になるように形成されているので、カバーガラス１７の前面１７ａおよび後面１７ｂで反射した干渉光Ｌ４は、ほぼ同一の光路上を進み、集光点Ａ３と集光点Ａ４はほぼ同一の点となる（以下、これらをまとめて「集光点Ａ３」と称する。）。
また、カバーガラス１７の前面１７ａは撮像面１４に略平行になるように配置されているので、その法線Ｎ２は撮像面１４の法線Ｎ１とほぼ平行となり、法線Ｎ２と第二の光軸Ｃ２とのなす角を、法線Ｎ１と第二の光軸Ｃ２との成す角と同じα１とすると、カバーガラス１７の前面１７ａで反射される干渉光Ｌ４は、撮像面１４で反射される干渉光Ｌ４と同様に、第二の光軸Ｃ２に対して角度α２傾いて進むことになる。
本実施形態においては、撮像面１４で反射された干渉光Ｌ４とカバーガラス１７の前面１７ａで反射された干渉光Ｌ４とが、それぞれピンホール板９で遮断されるように、すなわちピンホール板９の開口９ａを通過しないように前述の角度α１の設定値が定められている。
【００２３】
なお、上記の角度α１は、光学設計ソフトを用いて計算すること等で求めることができる。また、撮像面１４や、カバーガラス１７の前面１７ａで反射される干渉光Ｌ４を実際に見ながら角度α１を設定してもよい。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態の干渉計１によれば、ＣＣＤ１５は、撮像面１４の法線Ｎ１が第二の光軸Ｃ２に対して傾くように配置されている。このため、撮像面１４で反射した干渉光Ｌ４が第二の光軸Ｃ２上を進んで干渉光Ｌ４を測定するときにノイズが発生することを抑え、干渉縞の測定精度を向上させることができる。
さらに、カバーガラス１７の前面１７ａと後面１７ｂの法線Ｎ２も第二の光軸Ｃ２に対して傾くように配置されているので、ノイズの発生をより確実に抑えることができる。
また、ＣＣＤ１５は、ベース部材１６およびカバーガラス１７により気密に覆われているので、ＣＣＤ１５を埃等から保護することができる。
【００２５】
そして、撮像面１４およびカバーガラス１７で反射した干渉光Ｌ４をピンホール板９で遮断するので、干渉縞の測定時のノイズをより確実に低減させることができる。
また、干渉計には、コリメータレンズ６および結像レンズ１０が備えられており、コリメータレンズで干渉光Ｌ４を一度集光するので、集光点がピンホール板９の開口９ａ内にくるように配置することで、ピンホール板９の開口９ａの径を小さくすることができ、撮像面１４の法線Ｎ１と第二の光軸Ｃ２との傾き角度が小さい状態でもノイズが発生することを抑え、干渉縞の精度を向上させることができる。
【００２６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態の干渉計について図４を用いて説明する。なお、上述した第１実施形態に係る干渉計と構成を共通とする箇所には同一符号を付けてその説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
図４に示すように、本実施形態の干渉計２１は透過波面型のフィゾー干渉計である。本実施形態の干渉計２１では、レーザ光源２、発散レンズ３、ビームスプリッタ４は、第一の光軸Ｃ３上にこの順で配置されている。ビームスプリッタ４は、第一の光軸Ｃ３に交差する第二の光軸Ｃ４上にあり、第一の光軸Ｃ３上を進み、発散レンズ３側から入射する特定の偏光状態の光は、ビームスプリッタ４の反射面４ａで反射し、第二の光軸Ｃ４上を進むように設定されている。
【００２７】
この第二の光軸Ｃ４には、ビームスプリッタ４に続き、１／４波長板５、コリメータレンズ６、参照板２２、および参照球２３がこの順で配置されている。
参照板２２の参照球２３側には、高精度に研磨された参照面２２ａが形成されており、この参照面２２ａは、第二の光軸Ｃ４に垂直に配置される。
本実施形態では、凸レンズ等の被検物Ｗ１０が測定され、被検物Ｗ１０は、参照板２２と参照球２３との間の第二の光軸Ｃ４上に配置される。
参照球２３には、凹形に形成された球面である反射面２３ａが形成されていて、後述するコリメータレンズ６からの平行光が被検物Ｗ１０を透過後に集光する集光点と、被検物Ｗ１０を透過し、反射面２３ａで反射後集光する集光点とが、第二の光軸Ｃ２上の集光点Ａ５で一致するように適宜設定される。なお、集光点Ａ５は、参照球２３の球心となる。
【００２８】
さらに、第二の光軸Ｃ４上の、ビームスプリッタ４を挟んだ１／４波長板５の反対側には、観察光学系８が配置されている。観察光学系８のそれぞれの構成部材は第二の光軸Ｃ４上に配置されているが、その配置は第１実施形態における観察光学系８の構成部材が、第１実施形態における第二の光軸Ｃ２上に並ぶのと同じ配置となっている。よって、ＣＣＤ１５の撮像面１４の法線Ｎ１は、第二の光軸Ｃ４に対して角度α１だけ傾いて配置される。
また、図４に示した集光点Ａ６、Ａ７は第１実施形態で説明した集光点Ａ１、Ａ２にそれぞれ対応している。
また、ピンホール板９は、第二の光軸Ｃ４上でコリメータレンズ６からビームスプリッタ４を通って開口９ａまでの距離と、第二の光軸Ｃ４上を通って反射面４ａで第一の光軸Ｃ３に反射される光路上でコリメータレンズ６から発散レンズ３までの距離とが略等しくなるように配置されている。
【００２９】
次に、以上のように構成された干渉計２１で被検物Ｗ１０を測定する手順について説明する。
まず、使用者は、参照板２２と参照球２３の間の第二の光軸Ｃ２上に被検物Ｗ１０を配置する。このとき、被検物Ｗ１０を、コリメータレンズ６からの平行光が被検物Ｗ１０を透過後に集光する集光点と、コリメータレンズ６からの平行光が被検物Ｗ１０を透過し、さらに反射面２３ａで反射された後集光する集光点とが一致するような位置に配置する。
続いて、レーザ光源２から第一の光軸Ｃ３上に測定光（光束）Ｌ６を出射する。この測定光Ｌ６は、ビームスプリッタ４の反射面４ａで反射するような特定の偏光状態でレーザ光源２から射出され、これにより測定光Ｌ６は反射面４ａで反射する。その後、１／４波長板５を通ることで偏光状態が変化して、コリメータレンズ６を透過して平行光となる。
【００３０】
平行光となった測定光Ｌ６は参照板２２に入射し、この測定光Ｌ６の一部は、参照板２２の参照面２２ａで反射されて参照光（光束）Ｌ７となる。測定光Ｌ６のうち参照板２２を透過したものは、被検物Ｗ１０を透過して集光点Ａ５で集光した後で、参照球２３の反射面２３ａに垂直に入射して反射され、第二の光軸Ｃ４上を逆向きに進んで再び被検物Ｗ１０を透過して被検光（光束）Ｌ８となる。
そして、被検光Ｌ８は、参照板２２の参照面２２ａを透過し、被検光Ｌ８と参照光Ｌ７とが干渉して干渉光Ｌ９となる。ここで、測定光Ｌ６は、参照面２２ａと反射面２３ａにそれぞれ垂直に入射するので、干渉光Ｌ９は測定光Ｌ６の光路を逆行するように第二の光軸Ｃ４上を進んでいく。
すなわち、参照板２２を透過した干渉光Ｌ９は平行光となってコリメータレンズ６に入射し、コリメータレンズ６によって収束する光となる。
【００３１】
収束する干渉光Ｌ９は、１／４波長板５を再び透過することで偏光状態が変化し、これにより偏光ビームスプリッタ４を透過し、観察光学系８の第二の光軸Ｃ４上を進んで集光点Ａ６に集光する。
集光点Ａ６に集光した干渉光Ｌ４は発散光となり、結像レンズ１０を透過して平行光となって撮像手段１１に入射し、ＣＣＤ１５の撮像面１４で干渉光Ｌ９の干渉縞が観察される。
本実施の形態における観察光学系８の配置は、第１実施形態における第二の光軸Ｃ２が、第二の光軸Ｃ４に置き換わったものであり、第１実施形態と同様に干渉光の撮像面による反射光により生じるノイズを減らすことができる。
以上説明したように、本実施形態の干渉計２１によれば、第１実施形態の干渉計１と同様に撮像面により生じるノイズを減らし、干渉縞の測定精度を向上させることができる。
【００３２】
以上、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更等も含まれる。
たとえば、上記第１実施形態及び第２実施形態では、撮像面１４で反射した干渉光Ｌ４を遮断するピンホール板９を備えなくてもよい。撮像面１４で反射した干渉光が、撮像面１４で測定される干渉光の光路に入らないように角度α１を調整すれば、干渉光Ｌ４の光路を逆行することを防げるからである。
ただし、ピンホール板９がある方が、反射された干渉光がノイズとなるのをより確実に防ぐことができるので好ましい。このとき、ピンホール板９に代えて、開口が形成されていない遮蔽板を第二の光軸上以外の位置に、撮像面１４で反射された干渉光を遮断するように配置してもよい。
【００３３】
また、周囲の環境に埃等が少ない場合やＣＣＤ１５を短期間しか用いない場合には、カバーガラス１７およびベース部材１６は備えられなくてもよい。ＣＣＤ１５を埃等から保護する必要性が低いからである。
さらに、上記第１実施形態の干渉計１において、参照レンズ７に代えて、第一の光軸Ｃ１上に参照板２２および参照球２３を配置して、干渉計を透過波面型のフィゾー干渉計としてもよいし、上記第２実施形態の干渉計２１において、参照板２２および参照球２３に代えて、第二の光軸Ｃ４上に参照レンズ７を配置して、干渉計を反射波面型のフィゾー干渉計としてもよい。
【００３４】
また、上記第１実施形態及び第２実施形態では、干渉計はフィゾー干渉計として説明したが、たとえば、トワイマングリーン型等、他の種類の干渉計として構成されてもかまわない。
【符号の説明】
【００３５】
１、２１ 干渉計
２ レーザ光源（光源）
４ ビームスプリッタ
７ａ、２２ａ 参照面
９ ピンホール板（遮蔽板）
９ａ 開口
１０ 結像レンズ
１１ 撮像手段
１４ 撮像面
１５ ＣＣＤ（撮像素子）
１６ ベース部材（本体部）
１６ａ 開口
１７ カバーガラス
Ａ１、Ａ６ 集光点
Ｃ１、Ｃ３ 第一の光軸
Ｃ２、Ｃ４ 第二の光軸
Ｌ１、Ｌ６ 測定光（光束）
Ｌ２、Ｌ７ 参照光（光束）
Ｌ３、Ｌ８ 被検光（光束）
Ｌ４、Ｌ９ 干渉光
Ｎ１、Ｎ２ 法線
Ｗ１ 被検面
Ｗ１０ 被検物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の光軸上に光束を出射する光源と、
前記第一の光軸上に配置された参照面と、
前記参照面で反射された前記光束と、前記第一の光軸上に配置された被検面で反射された前記光束、または前記第一の光軸上に配置された被検物を透過した後に反射されて再び前記被検物を透過した前記光束と、を干渉させた干渉光を、前記第一の光軸に交差する第二の光軸上に反射するビームスプリッタと、
前記第二の光軸上に配置され前記干渉光を撮像するとともに、自身の法線が前記第二の光軸に対して傾くように配置された撮像面を有する撮像手段と、
を備えることを特徴とする干渉計。
【請求項２】
第一の光軸上に光束を出射する光源と、
第二の光軸上に配置された参照面と、
前記光束を反射して前記参照面に導き、前記参照面で反射された前記光束と、前記第二の光軸上に配置された被検面で反射された前記光束、または前記第二の光軸上に配置された被検物を透過した後に反射されて再び前記被検物を透過した前記光束と、を干渉させた干渉光を、前記第二の光軸上に透過するビームスプリッタと、
前記第二の光軸上に配置されて前記ビームスプリッタを透過した前記干渉光を撮像するとともに、自身の法線が前記第二の光軸に対して傾くように配置された撮像面を有する撮像手段と、
を備えることを特徴とする干渉計。
【請求項３】
前記撮像手段は、
前記撮像面を有する撮像素子と、
前記撮像素子を収容し、前記撮像素子が撮像する前記干渉光が入射する側に開口が形成された本体部と、
板状に形成され前記本体部の前記開口を気密に覆うとともに、自身の前面が前記撮像面と略平行に配置されたカバーガラスと、
を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の干渉計。
【請求項４】
前記撮像面により反射された前記干渉光を遮断する遮蔽板をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の干渉計。
【請求項５】
前記干渉光を所定の集光点に集光させる集光レンズと、
集光した前記干渉光を前記撮像面に入射する前に平行光にする結像レンズと、
をさらに備え、
前記遮蔽板には開口が形成され、前記集光点が前記開口内に位置するよう配置されていることを特徴とする請求項４に記載の干渉計。
【請求項１】
第一の光軸上に光束を出射する光源と、
前記第一の光軸上に配置された参照面と、
前記参照面で反射された前記光束と、前記第一の光軸上に配置された被検面で反射された前記光束、または前記第一の光軸上に配置された被検物を透過した後に反射されて再び前記被検物を透過した前記光束と、を干渉させた干渉光を、前記第一の光軸に交差する第二の光軸上に反射するビームスプリッタと、
前記第二の光軸上に配置され前記干渉光を撮像するとともに、自身の法線が前記第二の光軸に対して傾くように配置された撮像面を有する撮像手段と、
を備えることを特徴とする干渉計。
【請求項２】
第一の光軸上に光束を出射する光源と、
第二の光軸上に配置された参照面と、
前記光束を反射して前記参照面に導き、前記参照面で反射された前記光束と、前記第二の光軸上に配置された被検面で反射された前記光束、または前記第二の光軸上に配置された被検物を透過した後に反射されて再び前記被検物を透過した前記光束と、を干渉させた干渉光を、前記第二の光軸上に透過するビームスプリッタと、
前記第二の光軸上に配置されて前記ビームスプリッタを透過した前記干渉光を撮像するとともに、自身の法線が前記第二の光軸に対して傾くように配置された撮像面を有する撮像手段と、
を備えることを特徴とする干渉計。
【請求項３】
前記撮像手段は、
前記撮像面を有する撮像素子と、
前記撮像素子を収容し、前記撮像素子が撮像する前記干渉光が入射する側に開口が形成された本体部と、
板状に形成され前記本体部の前記開口を気密に覆うとともに、自身の前面が前記撮像面と略平行に配置されたカバーガラスと、
を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の干渉計。
【請求項４】
前記撮像面により反射された前記干渉光を遮断する遮蔽板をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の干渉計。
【請求項５】
前記干渉光を所定の集光点に集光させる集光レンズと、
集光した前記干渉光を前記撮像面に入射する前に平行光にする結像レンズと、
をさらに備え、
前記遮蔽板には開口が形成され、前記集光点が前記開口内に位置するよう配置されていることを特徴とする請求項４に記載の干渉計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１１２６０７（Ｐ２０１１−１１２６０７Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７１６１９（Ｐ２００９−２７１６１９）
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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