JPH0554601B2 - - Google Patents

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JPH0554601B2
JPH0554601B2 JP18446185A JP18446185A JPH0554601B2 JP H0554601 B2 JPH0554601 B2 JP H0554601B2 JP 18446185 A JP18446185 A JP 18446185A JP 18446185 A JP18446185 A JP 18446185A JP H0554601 B2 JPH0554601 B2 JP H0554601B2
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JP
Japan
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light
lens
axis
collimator lens
hologram
Prior art date
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JP18446185A
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Japanese (ja)
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JPS6244605A (en
Inventor
Takashi Yokokura
Takuji Sato
Takashi Genma
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Topcon Corp
Original Assignee
Topcon Corp
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Publication date
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Priority to US06/898,323 priority patent/US4758089A/en
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Priority to US07/096,609 priority patent/US4812042A/en
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  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ホログラム原器を用いてレンズやミ
ラー等の光学素子、特に非球面光学素子の面形状
を精密に測定するためのホログラフイツク干渉計
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a holographic interferometer for precisely measuring the surface shape of optical elements such as lenses and mirrors, especially aspherical optical elements, using a hologram prototype. .

従来技術 非球面光学素子の面形状を測定する方法とし
て、基準とする非球面からの反射または透過波面
と参照光波面との干渉により作成されたホログラ
ム原器、または基準非球面の光学設計値から電子
計算機でホログラムパターンを計算し電子ビーム
描画法等で作成したいわゆる「計算機ホログラ
ム」をホログラム原器として利用し、被検非球面
光学素子からの反射または透過の波面の前記ホロ
グラム原器による回折光と参照光とを干渉させ、
その干渉縞の量や形状から被検非球面光学素子の
基準非球面からの誤差を精密に測定するホログラ
フイツク干渉計が知られている。
Prior Art As a method for measuring the surface shape of an aspherical optical element, a hologram prototype created by interference between a reflected or transmitted wavefront from a reference aspherical surface and a reference light wavefront, or optical design values of a reference aspherical surface is used. A so-called "computer-generated hologram", which is created by calculating a hologram pattern using an electronic computer and using an electron beam drawing method, is used as a hologram prototype, and the diffracted light by the hologram prototype of the reflected or transmitted wavefront from the aspherical optical element to be tested is used. and the reference light,
A holographic interferometer is known that precisely measures the error of an aspherical optical element under test from a reference aspherical surface based on the amount and shape of the interference fringes.

また、干渉計としては、例えば、第22図に示
すフイゾー型干渉計が知られている。すなわち、
光源(レーザ)LSからの光はコリメーターレン
ズCで平行光束とされる。その後、結像レンズ
L1と発散レンズL2との間に傾設されたハーフミ
ラーからなるビームスプリツタBSで反射された
光束は、その内の一部が、発散レンズL2で発散
された後参照球面Rで反射され、入射光l1と同一
の光路を通つてビームスプリツタBS、ホログラ
ム原器H、結像レンズL1を介して0次の参照光
となつて空間フイルターSFの開口を通過する。
Further, as an interferometer, for example, a Fizeau type interferometer shown in FIG. 22 is known. That is,
The light from the light source (laser) LS is collimated by the collimator lens C. Then, the imaging lens
A part of the light beam reflected by the beam splitter BS, which is a half mirror tilted between L1 and the diverging lens L2 , is diverged by the diverging lens L2 and then reflected by the reference spherical surface R. It is reflected, passes through the same optical path as the incident light l1 , passes through the beam splitter BS, the hologram prototype H, and the imaging lens L1 , becomes a zero-order reference light, and passes through the aperture of the spatial filter SF.

一方、参照球面Rを透過し、被検光学素子(非
球面凹面鏡)Tで反射された光すなわち物体光
は、逆進してビームスプリツタBSを透過する。
ビームスプリツタBSを透過してホログラム原器
で回折されない0次光は空間フイルターSFでカ
ツトされ、一方ホログラム原器で回折された例え
ば一次の回折光は空間フイルターSFの開口を通
過し、上述の0次参照光と干渉スクリーンまたは
フイルム上で干渉縞を形成する。
On the other hand, the light that passes through the reference spherical surface R and is reflected by the optical element to be tested (aspherical concave mirror) T, that is, the object light, travels backwards and passes through the beam splitter BS.
The 0th-order light that passes through the beam splitter BS and is not diffracted by the hologram prototype is cut off by the spatial filter SF, while the 1st-order diffracted light, for example, which is diffracted by the hologram prototype, passes through the aperture of the spatial filter SF and is cut off by the spatial filter SF. Interference fringes are formed on an interference screen or film with the zero-order reference light.

ところで、従来のホログラフイツク干渉計によ
る測定法には、オンアクシス法とオフアクシス法
とがある。オンアクシス法は物体光と参照光とを
同軸にして測定する方式であり、オフアクシス法
は物体光と参照光とが非同軸すなわち、物体光の
伝搬軸と参照光の伝搬軸が互に傾斜すなわち交差
する型式の測定法である。
By the way, conventional measurement methods using a holographic interferometer include an on-axis method and an off-axis method. The on-axis method is a method in which measurement is performed with the object light and reference light coaxial, while the off-axis method is a method in which the object light and reference light are measured non-coaxially, that is, the propagation axes of the object light and the reference light are tilted to each other. That is, it is a cross-type measurement method.

本発明が解決しようとする問題点 オンアクシス法は、使用するホログラム原器の
空間周波数が低くできるため、非球面度の大きな
被検物が測定できるというメリツトを持つ。反
面、ホログラム原器による0次から高次までのす
べての回折光が各々の焦点距離は異なるけれども
全て光軸上に重畳されるため、例えば一次回折光
を取り出すために空間フイルターを一次回折光の
焦点位置に配置しても、0次や2次以上の高次回
折光の一部がこの空間フイルターを通過するた
め、いわゆる「中抜け」という被検物の光軸を中
心とした中央部が測定できないという欠点があつ
た。
Problems to be Solved by the Invention The on-axis method has the advantage of being able to measure objects with large asphericity because the spatial frequency of the hologram prototype used can be lowered. On the other hand, all the diffracted lights from the 0th order to the higher orders by the hologram prototype are all superimposed on the optical axis, although their focal lengths are different. Even if it is placed at the focal point, some of the higher-order diffracted light such as the 0th order and 2nd order passes through this spatial filter, so the so-called "middle gap", which is the central part centered on the optical axis of the object, is measured. The drawback was that I couldn't do it.

他方、オフアクシス法は、オンアクシス法のよ
うな中抜けの問題はないが、測定に使用するホロ
グラム原器の空間周波数が高くなるため、ホログ
ラム原器の製作とアラインメント上の制約から非
球面度の小さな被検物しか測定できない。
On the other hand, the off-axis method does not have the problem of hollow spots like the on-axis method, but because the spatial frequency of the hologram prototype used for measurement is high, the asphericity may be affected due to constraints on the production and alignment of the hologram prototype. Only small test objects can be measured.

さらに、オフアクシス角(物体光と参照光の互
いの伝搬軸のなす角)は被検物の種類や非球面度
により異なり、ホログラム原器を作成するときに
予め被検物毎に最適ののオフアクシス角が決めら
れる。しかも、従来来のオフアクシス法用の干渉
計はそのオフアクシス角が固定であつたため、オ
フアクシス角の異なるホログラム原器は利用でき
なかつたり、測定できる被検物に制約が多い等の
欠点があつた。
Furthermore, the off-axis angle (the angle formed by the mutual propagation axes of the object beam and the reference beam) varies depending on the type of test object and the degree of asphericity, so when creating a hologram prototype, the optimal off-axis angle for each test object is determined in advance. The off-axis angle can be determined. Moreover, because the off-axis angle of conventional interferometers for off-axis methods is fixed, there are drawbacks such as the inability to use hologram prototypes with different off-axis angles and the limitations on the objects that can be measured. It was hot.

さらにまた、従来のホログラフイツク干渉計
は、オンアクシス法とオフアクシス法の両方の測
定を行なうことは出来なかつた。
Furthermore, conventional holographic interferometers cannot perform both on-axis and off-axis measurements.

本発明の目的 本発明は係る従来のホログラフイツク干渉計の
欠点に鑑みてなされたもので、その第1の目的
は、オンアクシス法とオフアクシス法の両方の測
定が可能なホログラフイツク干渉計を提供するこ
とにある。
OBJECTS OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the drawbacks of the conventional holographic interferometers, and its first object is to provide a holographic interferometer capable of both on-axis and off-axis measurements. It is about providing.

本発明の第2の目的は、オフアクシス角を任意
に設定でき、いろいろなオフアクシス角をもつホ
ログラム原器でも使用でき、そのため被検物の種
頼や非球面度の制約が少く、測定範囲の広いホロ
グラフイツク干渉計を提供することにある。
The second object of the present invention is that the off-axis angle can be set arbitrarily, and hologram prototypes with various off-axis angles can be used.Therefore, there are fewer restrictions on the type and asphericity of the test object, and the measurement range is Our objective is to provide a wide range of holographic interferometers.

本発明の構成 本発明は、光源からの光を平行光束として被検
物体に投射するためのコリメーターレンズと、該
コリメーターレンズの射出側に配置され前記コリ
メーターレンズからの光の一部を反射して参照光
とするための参照光生成用光学素子と、該参照光
生成用光学素子の入射側に配置され前記被検物か
らの物体光と前記参照光を反射するために前記コ
リメーターレンズの光軸に傾設されたビームスプ
リツタと、該ビームスプリツタの反射光軸上に配
置されたホログラム原器と、該ホログラム原器に
より回折された前記物体光と前記参照光のいずれ
か一方の光波と他方の光波との干渉縞を観察する
ための観察光学系とから成るホログラフイツク干
渉計であつて、 前記参照光生成用光学素子は前記コリメーター
レンズの光軸に対し傾設可能で、かつ前記観察光
学系を、該観察光学系の結像レンズの光軸上であ
つてコリメーターレンズの射出瞳中心とほぼ共役
である位置を旋回中心として任意の角度に旋回可
能としたことを特徴とするホログラフイツク干渉
計である。
Configuration of the Present Invention The present invention includes a collimator lens for projecting light from a light source onto a test object as a parallel beam, and a collimator lens disposed on the exit side of the collimator lens for projecting a portion of the light from the collimator lens. a reference light generating optical element for reflecting to produce a reference light; and a collimator disposed on the incident side of the reference light generating optical element for reflecting the object light from the test object and the reference light. a beam splitter tilted to the optical axis of the lens; a hologram prototype placed on the reflection optical axis of the beam splitter; and either the object beam or the reference beam diffracted by the hologram prototype. A holographic interferometer comprising an observation optical system for observing interference fringes between one light wave and the other light wave, wherein the reference light generating optical element is tiltable with respect to the optical axis of the collimator lens. and the observation optical system can be rotated at any angle with a rotation center at a position on the optical axis of the imaging lens of the observation optical system and substantially conjugate with the exit pupil center of the collimator lens. This is a holographic interferometer featuring:

発明の効果 以上の構成からなる本願のホログラフイツク干
渉計によれば、参照光生成用光学素子と干渉縞観
察用光学系を任意の角度にセツテイングできるた
め、オンアクシス法とオフアクシス法の両方の測
定が出来るばかりか、オフアクシス角を自由に設
定できるため、被検物の種類や非球面度の制約が
少ない測定可能領域の広いホログラフイツク干渉
計を提供する。さらに、本願のホログラフイツク
干渉計は、異なつたオフアクシス角のホログラム
原器を共通に利用できる利点を有する。
Effects of the Invention According to the holographic interferometer of the present application having the above configuration, the optical element for generating the reference light and the optical system for observing interference fringes can be set at any angle, so that both the on-axis method and the off-axis method can be used. To provide a holographic interferometer which not only allows measurement but also has a wide measurable area with fewer restrictions on the type of object to be measured and the degree of asphericity because the off-axis angle can be set freely. Furthermore, the holographic interferometer of the present invention has the advantage that hologram prototypes with different off-axis angles can be used in common.

実施例 以下本発明に関するホログラフイツク干渉計の
実施例を詳述する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the holographic interferometer according to the present invention will be described in detail.

A 全体的光学構成 第1図に本発明に関するホログラフイツク干渉
計の光学構成の全体図を示す。光源であるレーザ
101からの光は、ミラー102a,102bに
より光路を変換された後、集光レンズ103によ
り集光される。この集光点近傍にはピンホール1
04aを有するピンホールレチクル板104が配
置されている。このピンホール104aを通過し
た発散光はピンホール104aを2次光源とする
ごとく作用する。なお、ミラー102aと102
bの間には1/4波長板105が配設されている。
A. Overall optical configuration FIG. 1 shows an overall diagram of the optical configuration of a holographic interferometer according to the present invention. Light from a laser 101 as a light source has its optical path changed by mirrors 102a and 102b, and then is condensed by a condenser lens 103. There is a pinhole near this focal point.
A pinhole reticle plate 104 having a diameter of 04a is arranged. The diverging light passing through the pinhole 104a acts as if the pinhole 104a were a secondary light source. Note that the mirrors 102a and 102
A 1/4 wavelength plate 105 is disposed between the wavelengths b.

コリメータレンズ106が、その焦点がピンホ
ール104aに位置するように配設されている。
ピンホール104aを二次光源としてピンホール
104aから射出された光束は、コリメータレン
ズ106により平行光束とされる。コリメータレ
ンズ106の後方には参照平面板107が配置さ
れている。この参照平面板107は前側平面10
7aが装置光軸(コリメータ光軸)01に対し垂
直になるよう配置されている。また、その後側平
面107bは前側平面107aに対し微小角度傾
斜しており、前側平面107aでの反射光と後側
平面107bでの反射光との互いの干渉光が測定
に影響を与えないようになつている。
A collimator lens 106 is arranged so that its focal point is located at the pinhole 104a.
A light beam emitted from the pinhole 104a using the pinhole 104a as a secondary light source is made into a parallel light beam by a collimator lens 106. A reference plane plate 107 is arranged behind the collimator lens 106. This reference plane plate 107 is the front plane 10
7a is arranged perpendicular to the device optical axis (collimator optical axis) 01 . Further, the rear plane 107b is inclined at a small angle with respect to the front plane 107a, so that interference light between the light reflected from the front plane 107a and the light reflected from the rear plane 107b does not affect the measurement. It's summery.

被検物Tが例えば非球面凹面鏡のような凹面物
体である場合、参照平面板107の後方には、参
照レンズ109が装置鏡筒108に取付けられて
配置される。参照平面板107を透過した平行光
束は集束光束となり、点Pで一度点収束した後、
再び発散光となつて被検物例えば非球面凹面鏡T
に入射する。
When the test object T is a concave object such as an aspherical concave mirror, a reference lens 109 is attached to the apparatus lens barrel 108 and arranged behind the reference plane plate 107 . The parallel light beam transmitted through the reference plane plate 107 becomes a convergent light beam, and after converging once at point P,
It becomes diverging light again and hits the object to be inspected, for example, an aspherical concave mirror T.
incident on .

被検物Tから反射された物体光と、参照平面板
107の前側平面107aから反射された参照光
とは、ピンホールレチクル板104とコリメータ
レンズ106との間にそのハーフミラー面110
aを光軸O1に対し傾設したプリズム型ビームス
プリツタ110に入射する。物体光と参照光はと
もにハーフミラー面110aで反射され、後述す
るホログラム原器ホラダー200に支持されたホ
ログラム原器300に入射する。
The object light reflected from the test object T and the reference light reflected from the front plane 107a of the reference plane plate 107 are connected to the half mirror surface 110 between the pinhole reticle plate 104 and the collimator lens 106.
a is incident on a prism type beam splitter 110 tilted with respect to the optical axis O1 . Both the object beam and the reference beam are reflected by the half mirror surface 110a, and enter a hologram prototype 300 supported by a hologram prototype holder 200, which will be described later.

レーザ101、ミラー102a,102b、1/
4波長板105、ピンホールレチクル104、ズ
ームスプリツタ110、コリメータレンズ10
6、参照平面板107、参照レンズ109、被検
物T及びホログラム原器ホルダー200は1つの
共通光学ベンチ100上に設置される。
Laser 101, mirrors 102a, 102b, 1/
4-wave plate 105, pinhole reticle 104, zoom splitter 110, collimator lens 10
6. The reference flat plate 107, the reference lens 109, the test object T, and the hologram prototype holder 200 are installed on one common optical bench 100.

ホログラム原器300を透過した光は、結像レ
ンズ111、ハーフミラー112を介して空間フ
イルター113に結像される。この空間フイルタ
ー113は、参照光と物体光の内、ホログラム原
器300で回折された一方の光と、ホログラム原
器300で回折されなかつた他方の光のみを選択
的に取り出すためのものである。より具体的に述
べるならば、第22図に示す従来のフイゾー型干
渉計のように、この空間フイルター113は、例
えば参照平面板107からの参照光でホログラム
原器300により回折されなかつた0次参照光
と、被検物Tからの物体光でホログラム原器30
0で回折された一次物体光のみを選択的に取り出
し、参照光の回折光や物体光の0次及び2次以上
の高次回折光はカツトするように作用する。
The light transmitted through the hologram prototype 300 is imaged on a spatial filter 113 via an imaging lens 111 and a half mirror 112. This spatial filter 113 is for selectively extracting only one of the reference light and the object light that was diffracted by the hologram prototype 300 and the other light that was not diffracted by the hologram prototype 300. . To be more specific, as in the conventional Fizeau interferometer shown in FIG. A hologram prototype 30 is created using the reference light and the object light from the test object T.
It selectively extracts only the first-order object light diffracted at zero, and cuts out the diffracted light of the reference light and the zero-order, second-order and higher-order diffraction lights of the object light.

空間フイルター113で選択された物体光と参
照光は、ズームレンズ114、ハーフミラー11
5及び結像レンズ116を介してTVカメラ11
7の撮像面117a上に参照光と物体光の干渉パ
ターンを形成する。TVカメラ117の撮影像は
モニターテレビ118とパーソナルコンピユータ
で構成される干渉パターン解析装置119へ送ら
れる。なお、ハーフミラー115を透過した参照
光と物体光は、即時現像型カメラ120のフイル
ム120a上に撮像面117a上に形成されると
同様の干渉パターンを形成しこれをフイルム12
0aに記録させる。
The object light and reference light selected by the spatial filter 113 are passed through the zoom lens 114 and the half mirror 11.
5 and the TV camera 11 via the imaging lens 116.
An interference pattern between the reference light and the object light is formed on the imaging surface 117a of No. 7. The image captured by the TV camera 117 is sent to an interference pattern analysis device 119 consisting of a monitor television 118 and a personal computer. Note that the reference light and object light that have passed through the half mirror 115 form a similar interference pattern when formed on the imaging surface 117a of the film 120a of the instant development type camera 120.
Record on 0a.

結像レンズ111を通つた光の一部は、ハーフ
ミラー112を透過し、十字線を光軸と一致させ
て配置されたレチクル板121上に結像される。
レチクル板121上の像は撮像レンズ122を介
してTVカメラ123で撮像され、切換回路12
4を介してモニター118に写し出される。これ
らレチクル板121、撮像レンズ122、TVカ
メラ123、モニター118は、被検物Tを測定
光路中にセツトするためのアライメント光学系1
25を形成する。
A portion of the light that has passed through the imaging lens 111 is transmitted through a half mirror 112 and is imaged on a reticle plate 121 arranged with the crosshairs aligned with the optical axis.
The image on the reticle plate 121 is captured by a TV camera 123 via an imaging lens 122, and the switching circuit 12
4 on the monitor 118. These reticle plate 121, imaging lens 122, TV camera 123, and monitor 118 are connected to an alignment optical system 1 for setting the object T in the measurement optical path.
Form 25.

結像レンズ111,116、ハーフミラー11
2,115、空間フイルター113、ズームレン
ズ114、撮像レンズ122、TVカメラ11
7,123及びカメラ120は、光学ベンチ13
0上に載置される。この光学ベンチ130は、後
述するオフアクシス角調整のため、コリメータレ
ンズ106と参照レンズ109の合成光学系の射
出瞳EPと共役であつて結像レンズ111の光軸
上の点LCを中心に公知のマイクロ送り機構13
1の駆動により旋回するアーム131に固設され
ている。なお、被検物が平面物体の場合は参照レ
ンズ109は不要であり、このときは旋回中心
LCはコリメータレンズ106の射出瞳中心と共
役な位置にする。
Imaging lenses 111, 116, half mirror 11
2,115, spatial filter 113, zoom lens 114, imaging lens 122, TV camera 11
7, 123 and the camera 120 are the optical bench 13
0. This optical bench 130 is located at a point LC on the optical axis of the imaging lens 111, which is conjugate with the exit pupil EP of the combined optical system of the collimator lens 106 and the reference lens 109, for off-axis angle adjustment to be described later. Micro feed mechanism 13
The arm 131 is fixed to the arm 131, which rotates when driven by the arm 131. Note that if the object to be inspected is a flat object, the reference lens 109 is not necessary; in this case, the center of rotation is
LC is located at a position conjugate with the exit pupil center of the collimator lens 106.

以上述べたように、本ホログラフイツク干渉計
の型式はフイゾー型であるから、光学要素数をト
ワイマン・グリーン型やマツハツエンダー型より
も大幅に低減できる。また本干渉計は、従来のフ
イゾー型干渉計と異なり、そのビームスプリツタ
をコリメータレンズとピンホール104aの間の
発散光束中に配置したため、コリメータレンズに
よる平行光束中にビームスプリツタを設ける従来
のものに比してそのハーフミラー面の面積を1/4
程度に小さくできる。
As described above, since the present holographic interferometer is of the Fizeau type, the number of optical elements can be significantly reduced compared to the Twyman-Green type and Matsuhatsu-Ender type. Furthermore, unlike the conventional Fizeau type interferometer, this interferometer has its beam splitter placed in the diverging beam between the collimator lens and the pinhole 104a. The area of the half mirror surface is 1/4 compared to that of the original.
It can be made as small as possible.

さらに、このハーフミラー面の狭小化によりビ
ームスプリツタをプリズム型で構成でき、後述す
るように、ホログラムパターン描画のための演算
情報、描画情報の減少化を実現できる。また、ビ
ームスプリツタが小型になつたため、その製作精
度を著しく高めることができ、またその製作コス
トも低減できる。
Furthermore, by narrowing the half mirror surface, the beam splitter can be constructed in a prism type, and as will be described later, it is possible to reduce calculation information and drawing information for drawing a hologram pattern. Furthermore, since the beam splitter has become smaller, its manufacturing precision can be significantly improved, and its manufacturing cost can also be reduced.

さらにまた、ホログラム原器もこのビームスプ
リツタによる収束反射光束内に配置する構成とし
たため、小型化でき、コスト低減かつ高精密描画
を可能にしている。これにより、大口径の被検物
や非球面度の大きい非球面被検物をも高精度に測
定できるホログラフイツク干渉計が実現できた。
Furthermore, since the hologram prototype is also arranged within the convergence and reflection beam of the beam splitter, it is possible to reduce the size, reduce costs, and achieve high-precision drawing. This has made it possible to create a holographic interferometer that can measure with high precision even large-diameter test objects and highly aspherical test objects.

B ホログラム原器 第2図はホログラム原器の構成を示す平面図で
ある。ホログラム原器300は中央に計算機ホロ
グラムよりなるホログラムパターン部301を有
する。従来の干渉計は参照光と物体光の分離合成
にミラー型のビームスプリツタを利用していた。
このミラー型ビームスプリツタの場合、ミラー表
面とミラー裏面(ハーフミラー面)が平行に形成
されているとそれぞれの面で反射した光が互いに
干渉して測定に悪影響を与えるため、従来のミラ
ー型ビームスプリツタはミラー表面とミラー裏面
を平行にせず微小角傾斜させていた。このため光
軸に対する対称性がくずれるため、従来たとえオ
ンアクシス型のホログラム原器であつても、その
ホログラムパターンは、全象限について計算して
描画データを得なければならなかつた。しかし、
本ホログラフイツク干渉計では、ビームスプリツ
タ110は前述したようにプリズム型ビームスプ
リツタであるから、光軸に対する対称性が保存さ
れており、オンアクシス型ホログラム原器のホロ
グラムパターンは同心円パターンとなりかつ点対
称となる。このため、そのパターン計算及び描画
データの演算は、第4図に示すように、(x、y)
の第1象限についてのみ行い、他の(−x、y)、
(−x、−y)、(x、−y)の第2、第3、第4象
限については第1象限のデータを単純に座標変換
すればよく、演算経費、演算時間の短縮と、描画
データの低減をすることができる。逆に、従来の
同程度の経費と時間をホログラムパターンの演算
と描画データの作成に費すならば、それらデータ
はより高精度なものとなりうる。
B Hologram Prototype Figure 2 is a plan view showing the configuration of the hologram prototype. The hologram prototype 300 has a hologram pattern section 301 made of a computer-generated hologram in the center. Conventional interferometers use mirror-type beam splitters to separate and combine the reference beam and object beam.
In the case of this mirror type beam splitter, if the mirror surface and mirror back surface (half mirror surface) are formed in parallel, the light reflected from each surface will interfere with each other and adversely affect the measurement. The beam splitter had the mirror surface and mirror back surface not parallel to each other but tilted at a slight angle. As a result, the symmetry with respect to the optical axis is disrupted, and conventionally, even in the case of an on-axis hologram prototype, the hologram pattern had to be calculated for all quadrants to obtain drawing data. but,
In this holographic interferometer, the beam splitter 110 is a prism type beam splitter as described above, so symmetry with respect to the optical axis is preserved, and the hologram pattern of the on-axis hologram prototype is a concentric circle pattern. Point symmetry. Therefore, as shown in FIG. 4, the pattern calculation and drawing data calculation are performed as follows:
This is done only for the first quadrant of , and the other (-x, y),
For the second, third, and fourth quadrants of (-x, -y), (x, -y), it is sufficient to simply coordinate transform the data in the first quadrant, reducing calculation costs and calculation time, and rendering Data can be reduced. On the other hand, if the same amount of expense and time as in the past is spent on calculating hologram patterns and creating drawing data, the data can be more accurate.

ホログラムパターン部301の周囲には、ホロ
グラムパターンを電子ビームのスキヤンニングで
描画する行程で同時に描画された十字型の歪検査
パターン302が形成されている。この歪検査パ
ターンは予め作成されている基準パターンと照合
され、相互の位置ずれ量からホログラムパターン
の歪量を検査できるようになつている。
A cross-shaped distortion test pattern 302 is formed around the hologram pattern section 301, which is drawn at the same time as the hologram pattern is drawn by electron beam scanning. This distortion test pattern is compared with a reference pattern created in advance, and the amount of distortion of the hologram pattern can be tested from the amount of mutual positional deviation.

また、歪検査パターンの外側2か所には白黒比
検査パターン303が形成されている。この白黒
比検査パターンは、例えば第3図に示すような黒
部304と白部305を同面積で交互に平面的に
配列してなる市松模様のパターンが利用される。
この白黒比検査パターン303は、ホログラムパ
ターン301を電子ビーム描画する行程で同時に
描画されるため、この白黒比検査パターン303
の白黒比をデンシトメーターで測定すれば、ホロ
グラムパターン自体の白黒比を間接的に知ること
ができる。
Further, a black-white ratio test pattern 303 is formed at two locations outside the distortion test pattern. This black-and-white ratio test pattern is, for example, a checkered pattern in which black portions 304 and white portions 305 of the same area are alternately arranged in a plane as shown in FIG. 3.
This black-and-white ratio test pattern 303 is drawn at the same time as the hologram pattern 301 is written with an electron beam, so this black-and-white ratio test pattern 303
By measuring the black and white ratio of the hologram pattern using a densitometer, the black and white ratio of the hologram pattern itself can be indirectly known.

ホログラム原器300の四隅には、このホログ
ラム原器300をホログラム原器ホルダー200
に取付けるときの位置合せ用の十字線型の位置合
せマーク306が形成されている。図中下側の二
つの位置合せマークの下方にはL字型の上下判別
マーク307が形成されている。
The hologram prototype 300 is placed in a hologram prototype holder 200 at each corner of the hologram prototype 300.
A cross-hair-shaped alignment mark 306 is formed for alignment when attaching to. An L-shaped upper/lower discrimination mark 307 is formed below the two alignment marks on the lower side of the figure.

C ホログラム原器ホルダー 第5図ないし第7図はホログラム原器ホルダー
200を示す図である。光学ベンチ100に載置
された軸受201,202にはシヤフト203が
光軸O2(第1図参照)方向に平行に摺動可能に支
持されている。シヤフト203にはビス204,
204によりZ軸方向(光軸O2方向)移動ステ
ージ205が固着されている。軸受201にはシ
リンダー206が取付けられ、その中にバネ20
7が嵌挿されている。一方軸受202にはZ軸送
りネジ208が螺合されている。このZ軸送りネ
ジ208は鋼球209を介してバネ207と協働
してZ軸方向移動ステージ205を挟持し、その
送りによりステージ205をZ軸方向にそつて前
後させる。
C Hologram Prototype Holder FIGS. 5 to 7 are diagrams showing the hologram prototype holder 200. A shaft 203 is supported by bearings 201 and 202 placed on the optical bench 100 so as to be slidable in parallel to the optical axis O 2 (see FIG. 1). The shaft 203 has a screw 204,
A stage 205 moving in the Z-axis direction (optical axis O2 direction) is fixed by 204. A cylinder 206 is attached to the bearing 201, and a spring 20 is installed in the cylinder 206.
7 is inserted. On the other hand, a Z-axis feed screw 208 is screwed into the bearing 202 . This Z-axis feed screw 208 cooperates with the spring 207 via a steel ball 209 to clamp the Z-axis direction moving stage 205, and by its feeding, the stage 205 is moved back and forth along the Z-axis direction.

Z軸方向移動ステージ205のステージ面20
5aには鋼球210を介してX−Y方向移動ステ
ージ211が載置されている。このステージ21
1の裏面には、第6図に示すように、ビス212
が植設されており、Z軸方向移動ステージ205
に形成された開口213の後部に渡された棒21
4との間にバネ215が掛けられている。このバ
ネ215の引張力によりX−Y方向移動ステージ
211はZ軸方向移動ステージ205のステージ
面205a方向に引き付けられ、移動面の安定が
図られる。
Stage surface 20 of Z-axis direction movement stage 205
An XY direction moving stage 211 is placed on 5a via a steel ball 210. This stage 21
On the back side of 1, there are screws 212 as shown in Figure 6.
is implanted, and the Z-axis direction moving stage 205
The rod 21 passed to the rear of the opening 213 formed in
A spring 215 is hung between the 4 and 4. The tensile force of the spring 215 pulls the X-Y direction moving stage 211 toward the stage surface 205a of the Z-axis direction moving stage 205, thereby stabilizing the moving surface.

またZ軸方向移動ステージ205には、第5図
に示すように、2つのY軸送りネジ216,21
7と1つのX軸送りネジ218とが取付けられて
いる。X−Y方向移動ステージ211の側面はベ
アリング219を介してガイド220を有してお
り、これらガイド220は鋼球221を介して送
りネジ216,217,218により押圧されて
いる。
Further, the Z-axis direction moving stage 205 has two Y-axis feed screws 216, 21, as shown in FIG.
7 and one X-axis feed screw 218 are attached. The side surface of the XY direction moving stage 211 has guides 220 via bearings 219, and these guides 220 are pressed by feed screws 216, 217, 218 via steel balls 221.

X−Y方向移動ステージ211は、さらにX軸
送りネジ218の取付位置と対向側部に切欠部2
22を有している。切欠部222の側面とZ軸方
向移動ステージ205の起立片224との間には
弾圧体223が挿着されている。
The X-Y direction moving stage 211 further has a notch 2 on the side opposite to the mounting position of the X-axis feed screw 218.
It has 22. A resilient body 223 is inserted between the side surface of the notch 222 and the upright piece 224 of the Z-axis direction moving stage 205.

弾圧体223は、第6図に示すように、シリン
ダ225と、そのシリンダ内に挿入されたピスト
ン226と、このピストン226に常時押圧力を
与えるためにシリンダ225内に嵌挿されたバネ
227とから構成されている。
As shown in FIG. 6, the elastic body 223 includes a cylinder 225, a piston 226 inserted into the cylinder, and a spring 227 inserted into the cylinder 225 to constantly apply a pressing force to the piston 226. It consists of

同時に、ステージ211は切欠部228,22
9がY軸送りネジ216,217に対向して形成
されており、ステージ205の起立片230,2
31とこれら切欠部の側面との間に弾圧体23
2,233を介在させている。弾圧体232,2
33の構成は前記弾圧体223と同様である。
At the same time, the stage 211
9 are formed facing the Y-axis feed screws 216, 217, and the upright pieces 230, 2 of the stage 205
31 and the sides of these notches, the elastic body 23
2,233 are interposed. Pressure body 232,2
The structure of 33 is the same as that of the elastic body 223 described above.

上述のホログラム原器ホルダーの構成におい
て、送りネジ216,217の同方向、同量の送
りによつて、ステージ211は、第10B図に示
すように、移動量Yをうる。また、送りネジ21
8の送りによつて、ステージ211は、第10A
図に示すように移動量Xを得る。さらに、送りネ
ジ216,218を固定し、送りネジ217のみ
を送ることによつて、第10C図に示すように、
ステージ211は回転角θの回動がなされる。
In the configuration of the hologram prototype holder described above, by feeding the feed screws 216 and 217 in the same direction and by the same amount, the stage 211 can move an amount Y as shown in FIG. 10B. In addition, the feed screw 21
8, the stage 211 moves to the 10th A.
The amount of movement X is obtained as shown in the figure. Furthermore, by fixing the feed screws 216 and 218 and feeding only the feed screw 217, as shown in FIG. 10C,
The stage 211 is rotated by a rotation angle θ.

X−Y方向移動ステージ211は、その中央に
略矩形の開口部235を有し、左上隅と右下隅に
円形開口236,237が形成されている。これ
ら円形開口236,237はZ軸方向移動ステー
ジ205に形成された開口238と対応してい
る。開口238には、ホロクラム原器300上の
位置合せマーク304を観察するための顕微鏡用
対物レンズ240が挿着されている。
The X-Y direction moving stage 211 has a substantially rectangular opening 235 at its center, and circular openings 236 and 237 at the upper left corner and lower right corner. These circular openings 236 and 237 correspond to an opening 238 formed in the Z-axis direction movement stage 205. A microscope objective lens 240 for observing the alignment mark 304 on the hologram prototype 300 is inserted into the opening 238 .

またステージ211の開口部235の周辺には
円形の溝241が形成されており、この溝には図
示なき真空ポンプのノズル242がパイプ243
を介して連結されている。さらにステージ211
の外側面にはガイド片244が固着されている。
これによりホログラム原器300はガイド片にそ
つてステージ211上に載置され真空ポンプで溝
241内の空気を吸収することによりステージ2
11上に大気圧で密着される。
Further, a circular groove 241 is formed around the opening 235 of the stage 211, and a nozzle 242 of a vacuum pump (not shown) is inserted into the pipe 243.
are connected via. Furthermore stage 211
A guide piece 244 is fixed to the outer surface of the holder.
As a result, the hologram prototype 300 is placed on the stage 211 along the guide piece, and the air in the groove 241 is absorbed by the vacuum pump.
11 at atmospheric pressure.

シヤフト203の先端及びステージ205に植
設されたポール245の先端にはアーム246,
247が取付けられており、そのアーム246,
247の先端には、発光ダイオード248と熱線
吸収フイルター249とがそれぞれ収納されてお
り、ステージ211上に載置されたホログラム原
器の位置合せマーク304の照明に利用される。
An arm 246 is attached to the tip of the shaft 203 and the tip of the pole 245 implanted in the stage 205.
247 is attached, and its arm 246,
A light emitting diode 248 and a heat ray absorption filter 249 are housed at the tips of the holograms 247, respectively, and are used to illuminate the alignment marks 304 of the hologram prototype placed on the stage 211.

第8図は、上述の構成をもつホログラム原器ホ
ルダー200に取付けられたホログラム原器アラ
イメント用光学系250を模式的に示す斜視図で
ある。アライメント用光学系250は、上述した
発光ダイオード248、熱線吸収フイルター24
9、対物レンズ240、ミラー251及びビーム
スプリツタ252からなる第1光路253と、発
光ダイオード248、熱線吸収フイルター24
9、対物レンズ240、ミラー254及びビーム
スプリツタ252からなる第2光路255と、第
1光路253と第2光路255のビームスプリツ
タ252で合成された接眼光路256とから構成
されている。
FIG. 8 is a perspective view schematically showing a hologram prototype alignment optical system 250 attached to the hologram prototype holder 200 having the above-described configuration. The alignment optical system 250 includes the above-mentioned light emitting diode 248 and heat ray absorption filter 24.
9. A first optical path 253 consisting of an objective lens 240, a mirror 251, and a beam splitter 252, a light emitting diode 248, and a heat absorption filter 24
9, a second optical path 255 consisting of an objective lens 240, a mirror 254, and a beam splitter 252; and an eyepiece optical path 256, in which the first optical path 253 and the second optical path 255 are combined by the beam splitter 252.

この接眼光路256は図示しない公知の移動手
段で光軸O3と垂直な平面(x−y平面)内で移
動するレチクル板257,258と接眼レンズ2
59とを有し、レチクル板257,258には第
9図に示すような円形指標260,261が形成
されている。
This eyepiece optical path 256 is connected to reticle plates 257 and 258 that move within a plane (xy plane) perpendicular to the optical axis O 3 and the eyepiece lens 2 by a known moving means (not shown).
59, and circular indicators 260, 261 as shown in FIG. 9 are formed on the reticle plates 257, 258.

以上述べたように、本ホログラム原器ホルダー
によれば、従来のようにX方向移動ステージとY
方向移動ステージ及びθ回転用ステージの三重ス
テージ構造にすることなく、これらX、Y、θに
関する移動を1つのステージにおいて行うことが
できる。またそのための構成も極めて簡素で、か
つ高精度の移動制御及び位置出しができる利点を
有する。
As described above, according to this hologram prototype holder, the X-direction moving stage and the Y-direction moving stage are
These movements in X, Y, and θ can be performed on one stage without using a triple stage structure of a directional movement stage and a θ rotation stage. Further, the configuration thereof is extremely simple, and has the advantage of allowing highly accurate movement control and positioning.

D オフアクシス量の測定装置 干渉計による測定法には、通常オンアクシス型
の測定法とオフアクシス型の測定法がある。
D Measuring device for off-axis quantities Measurement methods using interferometers generally include on-axis measurement methods and off-axis measurement methods.

オンアクシス型は被検物からの物体光と参照平
面からの参照光が同軸な測定型式を言い、測定に
使用するホログラム原器の空間周波数を低くでき
るため、非球面度の大きな被検物を測定できるメ
リツトを持つ。しかし反面、ホログラム原器によ
る0次から高次までの回折光が、その焦点距離は
異なるけれどもすべて光軸上に重畳され、例えば
一次回折光を取り出すためにその焦点位置に空間
フイルターを配置しても、そのフイルター内を0
次や2次以上の高次回折光の一部もこの空間フイ
ルターを通過する。そのため、光軸を含む中心部
が測定不可能部となる欠点がある。
The on-axis type refers to a measurement type in which the object light from the object to be measured and the reference light from the reference plane are coaxial, and the spatial frequency of the hologram prototype used for measurement can be lowered, making it possible to measure objects with large degrees of asphericity. It has measurable benefits. However, on the other hand, the diffracted light from the 0th order to the higher order by the hologram prototype is all superimposed on the optical axis, although their focal lengths are different.For example, in order to extract the first order diffracted light, a spatial filter is placed at the focal position. Also, the inside of that filter is 0
A portion of the second and higher order diffraction light also passes through this spatial filter. Therefore, there is a drawback that the central part including the optical axis becomes an unmeasurable part.

一方、オフアクシス型は、上記オンアクシス型
のような測定不可能部は生じないが、オンアクシ
ス型に比してホログラム原器の空間周波数が高く
なるため、ホログラム原器の製作とアライメント
上の制約から、例えば非球面度の小さな非球面被
検物しか測定できない。
On the other hand, with the off-axis type, unlike the on-axis type mentioned above, unmeasurable parts do not occur, but because the spatial frequency of the hologram prototype is higher than that with the on-axis type, it is difficult to manufacture and align the hologram prototype. Due to limitations, for example, only aspherical objects with small degrees of asphericity can be measured.

さらにオフアクシス角は、被検物の種類や非球
面度の量により異なるため、ホログラム原器を作
成するときは予め最適なオフアクシス角を決めて
作成する。そこで、本実施例のホログラフイツク
干渉計は、オンアクシス及びオフアクシスの両型
式の測定が可能でかつオフアクシス角を可変にし
た干渉計として構成されている。
Furthermore, since the off-axis angle varies depending on the type of object and the amount of asphericity, when creating a hologram prototype, the optimal off-axis angle is determined in advance. Therefore, the holographic interferometer of this embodiment is configured as an interferometer that is capable of both on-axis and off-axis measurements and has a variable off-axis angle.

第11図は、オンアクシス測定とオフアクシス
測定を模式的に示す光学配置図である。オンアク
シス測定の場合は、参照平面板107はコリメー
タレンズ106の光軸O1に垂直に配位される。
物体光と参照光の干渉パターンを観察するための
観察光学系すなわち空間フイルター113、ズー
ムレンズ114、結像レンズ116及び撮像管1
17は、光軸O1と垂直に交わる光軸O2上に配列
される。
FIG. 11 is an optical layout diagram schematically showing on-axis measurement and off-axis measurement. For on-axis measurements, the reference plane plate 107 is aligned perpendicular to the optical axis O 1 of the collimator lens 106 .
An observation optical system for observing the interference pattern between the object light and the reference light, that is, a spatial filter 113, a zoom lens 114, an imaging lens 116, and an imaging tube 1.
17 are arranged on the optical axis O2 perpendicular to the optical axis O1 .

物体光及び参照光のそれぞれのホログラム原器
300による回折光のうちの1次回折光の焦点位
置には、空間フイルター113が配置されてお
り、物体光と参照光それぞれの1次回折光どうし
の干渉縞を撮像管で受像しあるいは写真撮影する
ことになる。
A spatial filter 113 is arranged at the focal position of the first-order diffracted light of the diffracted light by the hologram prototype 300 of each of the object light and reference light, and interference fringes between the first-order diffracted light of the object light and reference light are formed. This will be imaged with an image pickup tube or photographed.

他方、オフアクシス測定の場合は、破線で示す
ように、参照平面107を角度α回転させる(こ
の角度αをオフアクシス角という)。観察光学系
は旋回中心LCを中心に光学ベンチ130ととも
に角度β旋回される。ここで旋回角βは tan β=2f tan α/L (ここでfはコリメータレンズの焦点距離) として定められる。
On the other hand, in the case of off-axis measurement, the reference plane 107 is rotated by an angle α (this angle α is referred to as an off-axis angle), as shown by a broken line. The observation optical system is rotated by an angle β together with the optical bench 130 about the rotation center LC. Here, the turning angle β is determined as tan β=2f tan α/L (here, f is the focal length of the collimator lens).

これにより、物体光のホログラム原器300に
よる1次回折光と参照光の0次回折光のみが空間
フイルター113′(オフアクシス時の空間フイ
ルター113のこと)を通過し、両方の干渉縞を
観察、撮影できるように構成されている。
As a result, only the 1st-order diffracted light of the object light by the hologram prototype 300 and the 0th-order diffracted light of the reference light pass through the spatial filter 113' (spatial filter 113 during off-axis), and both interference fringes are observed and photographed. It is configured so that it can be done.

オフアクシス角αは参照平面からの反射光(参
照光)のうちビームスプリツタ110のハーフミ
ラー面110aを透過し、ピンホールレチクル1
04上に出来る像Sの結像位置から知ることがで
きる。すなわち、結像位置と光軸O1とのずれ量
は微小角のオフアクシス角αに比例する。
The off-axis angle α is such that the reflected light (reference light) from the reference plane passes through the half mirror surface 110a of the beam splitter 110 and is reflected by the pinhole reticle 1.
This can be determined from the imaging position of the image S formed on 04. That is, the amount of deviation between the imaging position and the optical axis O 1 is proportional to the small off-axis angle α.

第12図はピンホールレチクル104の構造を
示す平面図である。レチクル104の一端にはピ
ンホール104aが形成され、そこから他端側へ
長手方向にそつてスケール401が形成されてい
る。スケール401はオフアクシス角αに対応す
るスポツトSの光軸O1(ピンホール104aの中
心)からのずれ量に応じて目盛付けされ、それら
目盛の下方にオフアクシス角の目盛数字402が
印字してある。
FIG. 12 is a plan view showing the structure of the pinhole reticle 104. A pinhole 104a is formed at one end of the reticle 104, and a scale 401 is formed along the longitudinal direction from there to the other end. The scale 401 is graduated according to the amount of deviation of the spot S from the optical axis O 1 (the center of the pinhole 104a) corresponding to the off-axis angle α, and scale numbers 402 of the off-axis angle are printed below these graduations. There is.

第13図は、オフアクシス角αをセツトすると
きに利用するオフアクシス角調整用顕微鏡410
の光学配置を示す図である。顕微鏡410は対物
レンズ411を有し、レチクル104上のスケー
ル401及びオフアクシス角の目盛数字402か
らの光を平行光にし、ミラー412で反射したの
ち結像レンズで絞り414上に結像する。接眼レ
ンズ415を介してスケール像とオフアクシス角
の目盛数字像とを観察する。
FIG. 13 shows an off-axis angle adjusting microscope 410 used when setting the off-axis angle α.
FIG. The microscope 410 has an objective lens 411, converts light from a scale 401 on the reticle 104 and off-axis angle scale numbers 402 into parallel light, reflects it on a mirror 412, and forms an image on an aperture 414 with an imaging lens. A scale image and an off-axis scale numeral image are observed through the eyepiece 415.

第14図はオンアクシス用調整顕微鏡420の
光学配置を示している。前述のオアアクシス角調
整用顕微鏡410との構成上の相異は、ミラー4
12がハーフミラー421に変更され、かつ対物
レンズ411がなく、干渉計の集光レンズ103
が結像レンズ413と協働して結像作用をする点
である。
FIG. 14 shows the optical arrangement of the on-axis adjustment microscope 420. The difference in configuration from the or-axis angle adjustment microscope 410 described above is that the mirror 4
12 is changed to a half mirror 421, and there is no objective lens 411, and the condensing lens 103 of the interferometer
The point is that it works together with the imaging lens 413 to form an image.

ピンホールレチクル104のスケール401の
走り方向を参照平面板107の回転方向と平行に
したことにより、スポツトSがスケール401か
ら上下方向にずれて投影された場合は、参照平面
板107の面倒れや、光軸O1回わりの回転が発
生していると判別できるから、これらのチエツク
もできる。
If the running direction of the scale 401 of the pinhole reticle 104 is made parallel to the rotating direction of the reference flat plate 107, and the spot S is projected with a vertical deviation from the scale 401, the surface of the reference flat plate 107 may be tilted or , since it can be determined that the optical axis O has rotated by one rotation, these checks can also be made.

E 干渉計の調整方法 a) オンアクシス測定型式の場合のセツトアツ
プ (測定光学系のオンアクシス型配列) a−1:オンアクシス用調整顕微鏡420を第
1図に2点鎖線で示すように、コリメー
タレンズ106の光軸O1上にセツトす
る。
E Interferometer adjustment method a) Setup for on-axis measurement type (on-axis type arrangement of measurement optical system) a-1: Adjust the on-axis adjustment microscope 420 with a collimator as shown by the two-dot chain line in Figure 1. Set it on the optical axis O1 of the lens 106.

a−2:顕微鏡420のハーフミラー421を
透過し集光レンズ103でピンホール1
04a上に集光された光束の参照平面板
107による反射スポツト像Sが再びピ
ンホール104a上に結像されたかどう
かを接眼レンズ415で観察する。
a-2: Transmitted through the half mirror 421 of the microscope 420 and made into the pinhole 1 by the condensing lens 103
It is observed through the eyepiece lens 415 whether the reflected spot image S of the light beam condensed on the pinhole 104a by the reference plane plate 107 is again formed on the pinhole 104a.

スポツトSがピンホール104aと一
致したときのみスポツト光は接眼レンズ
415で観察される。接眼レンズ415
を通してスポツトSが観察できるように
参照平面板107を調整する。スポツト
Sが観察されたとき参照平面板107は
光軸O1と垂直になり、干渉計はオンア
クシス型配列となる。
The spot light is observed by the eyepiece lens 415 only when the spot S coincides with the pinhole 104a. Eyepiece lens 415
The reference plane plate 107 is adjusted so that the spot S can be observed through it. When the spot S is observed, the reference plane plate 107 is perpendicular to the optical axis O1 , and the interferometer is in an on-axis arrangement.

(調整用レンズのセツテイング) a−3:切換スイツチ124を切り換えてアラ
イメント光学系125のTVカメラ12
3からの映像がモニターテレビ118に
写し出されるようにセツトする。
(Setting the adjustment lens) a-3: Switch the changeover switch 124 to set the TV camera 12 of the alignment optical system 125.
3 so that the images are displayed on the monitor television 118.

モニターテレビ118には、参照平面
板107からのピンホール104aと共
役なスポツト像がレチクル板121の十
字線の交点と合致している状況が写し出
される。
A situation is displayed on the monitor television 118 in which the spot image conjugate to the pinhole 104a from the reference plane plate 107 matches the intersection of the crosshairs on the reticle plate 121.

a−4:干渉計の装置鏡筒108に参照レンズ
109を有する参照レンズホルダー10
9aを図示せぬ公知の保持手段で取付け
る。
a-4: Reference lens holder 10 having a reference lens 109 in the device lens barrel 108 of the interferometer
9a is attached using a known holding means (not shown).

a−5:調整用ミラー501を有するホルダー
500の基準面502が、参照レンズホ
ルダー109aの基準面109b(第1
5A図参照)に当接するように、ホルダ
ー500を取付けネジ503で参照レン
ズホルダー109aに取付ける。
a-5: The reference surface 502 of the holder 500 having the adjustment mirror 501 is the reference surface 109b (first
5A)), attach the holder 500 to the reference lens holder 109a with a mounting screw 503.

a−6:光学ベンチ100上にオートコリメー
ター510を載置し、第15B図に示す
ように、その十字線ターゲツト511が
レチクル512の丸指示512aと一致
するよう、オートコリメーター510を
調整用ミラー501に正対させる。その
後、このオートコリメーター510が動
かないように光学ベンチ100上に固定
する。
a-6: Place the autocollimator 510 on the optical bench 100, and adjust the autocollimator 510 so that the crosshair target 511 matches the circle indication 512a of the reticle 512, as shown in FIG. 15B. Directly face the mirror 501. Thereafter, this autocollimator 510 is fixed on the optical bench 100 so that it does not move.

a−7:調整用ミラー501をホルダー500
ごと参照レンズホルダー109aから取
りはずす。
a-7: Place the adjustment mirror 501 into the holder 500
Remove the entire reference lens holder 109a from the reference lens holder 109a.

a−8:公知の図示なき5軸ホルダー(x、
y、z、φA、φBの5軸;φA、φBは横方
向及び縦方向の傾斜方向を示す)に保持
された調整用レンズ520を、参照レン
ズ109とオートコリメーター510の
間に配置する。このとき、調整用レンズ
520は、第15A図に示すように、調
整用レンズ520の球面波520aを発
生するための球面521の曲率中心Q1
が参照レンズ109の焦点Fと一致し、
かつ調整用レンズの平面522がオート
コリメーターの光軸O5と垂直になるよ
うに配置される。
a-8: Known five-axis holder (not shown) (x,
The adjustment lens 520 held in the five axes of y, z, φ A , φ B ; φ A and φ B indicate horizontal and vertical tilt directions) is placed between the reference lens 109 and the autocollimator 510 . Place it in At this time, as shown in FIG. 15A, the adjustment lens 520 has a center of curvature Q 1 of the spherical surface 521 for generating the spherical wave 520a of the adjustment lens 520.
coincides with the focal point F of the reference lens 109,
In addition, the adjustment lens is arranged so that its plane 522 is perpendicular to the optical axis O5 of the autocollimator.

この調整用レンズ520のセツテイン
グは、モニタテレビ118に写し出され
る参照平面板107からの参照光と、調
整用レンズ520の球面521からの物
体光(球面波)との干渉縞を一色状態に
することにより粗な位置出しを行い、続
いて、オートコリメーターの接眼視察像
によりターゲツト像511とレチクル像
512aとを一致させることにより精密
位置出しを行う。
This setting of the adjustment lens 520 is performed so that the interference fringes between the reference light from the reference flat plate 107 projected on the monitor television 118 and the object light (spherical wave) from the spherical surface 521 of the adjustment lens 520 become one color. Rough positioning is performed using the autocollimator, and then precise positioning is performed by matching the target image 511 and the reticle image 512a using the ocular observation image of the autocollimator.

(整用ホログラム原器のセツテイング) a−9:調整用レンズ520の非球面波523
aを発生するための非球面523が前述
のセツテイング完了位置に位置すると
き、この非球面523からの物体光と参
照平面板107からの参照光とによる干
渉で発生した干渉パターンから成る調整
用ホログラム原器、またはそのような干
渉パターンを計算機で演算により求め、
その演算結果に基づいて電子ビーム描画
法で作成した計算機ホログラムから成る
調整用ホログラム原器を、前述したホロ
グラム原器ホルダー200のX−Y方向
移動用ステージ211上に真空吸着させ
る。
(Setting of adjustment hologram prototype) a-9: Aspherical wave 523 of adjustment lens 520
When the aspherical surface 523 for generating a is located at the above-mentioned setting completion position, an adjustment hologram consisting of an interference pattern generated by interference between the object light from the aspherical surface 523 and the reference light from the reference plane plate 107 is created. A prototype or such an interference pattern is calculated by a computer,
An adjustment hologram prototype consisting of a computer-generated hologram created by electron beam lithography based on the calculation result is vacuum-adsorbed onto the XY direction moving stage 211 of the hologram prototype holder 200 described above.

a−10:切換スイツチ124を切り換えて、干
渉縞観察光学系のTVカメラ117の映
像がモニタテレビ118に映し出される
ようにする。
a-10: Switch the changeover switch 124 so that the image of the TV camera 117 of the interference fringe observation optical system is displayed on the monitor TV 118.

a−11:送りネジ208,216,217及び
218を調整して、調整用レンズ520
の非球面523からの物体光(非球面
波)の調整用ホログラム原器による例え
ば1次回折光と、参照平面板107から
の参照光の例えば0次回折光との空間フ
イルター113における干渉縞が一色状
態になるようにする。これにより調整用
ホログラム原器がX、Y、Z及びθ方向
に関して調整されて位置出しが完了し
た。
a-11: Adjust the feed screws 208, 216, 217, and 218 to remove the adjustment lens 520.
The interference fringes in the spatial filter 113 between, for example, the 1st-order diffracted light from the hologram prototype for adjustment of the object light (aspherical wave) from the aspherical surface 523 and the 0th-order diffracted light of the reference light from the reference plane plate 107 are in a monochromatic state. so that it becomes As a result, the adjustment hologram prototype was adjusted in the X, Y, Z, and θ directions, and positioning was completed.

(測定用ホログラム原器のセツテイング) a−12:図示しないレチクル移動ノブを調整し
て、上記ステツプ(a−11)で位置出し
された調整用ホログラム原器の位置合せ
マーク306に、第3図に示す接眼レン
ズ259の観察視野例のように、レチク
ル板257,258の円形指標260,
261を合致させる。
(Setting the hologram prototype for measurement) a-12: Adjust the reticle movement knob (not shown) and place it on the alignment mark 306 of the hologram prototype for adjustment that was positioned in step (a-11) above, as shown in FIG. As shown in the example of the observation field of the eyepiece 259 shown in FIG.
Match 261.

a−13:念のため、オートコリメーター510
を覗いてターゲツト像511とレチクル
指標512aとの合致しているか否か、
すなわち調整用レンズ520が位置出し
された状態を正しく保つているか否かを
再確認する。
a-13: Just in case, autocollimator 510
Check whether the target image 511 matches the reticle index 512a.
That is, it is reconfirmed whether the adjustment lens 520 is maintained in the correctly positioned state.

正しく位置出しされていればステツプ
(a−9)から(a−12)のセツテイン
グは正しく行なわれたと判定し、この後
はオートコリメーター510と調整用レ
ンズ520は不要なので取りはずす。
If the positioning is correct, it is determined that the setting in steps (a-9) to (a-12) has been performed correctly, and the autocollimator 510 and adjustment lens 520 are unnecessary after this and are removed.

a−14:調整用ホログラム原器をステージ21
1から取りはずし、その代りに測定用ホ
ログラム原器300をステージ211上
に載置し、真空吸着する。
a-14: The hologram prototype for adjustment is placed on stage 21
1, and instead, the measurement hologram prototype 300 is placed on the stage 211 and vacuum-adsorbed.

a−15:ホログラム原器ホルダーの接眼レンズ
259を覗きながら、前記ステツプ(a
−12)で位置出しされたレチクル25
7,258の円形指標260,261と
ステツプ(a−14)で載置された測定用
ホログラム原器300の位置合せマーク
306とが合致するように送りネジ21
6,217,218を調整し、ステージ
211ごとホログラム原器を移動させ位
置出しする。
a-15: Step (a) while looking through the eyepiece 259 of the hologram prototype holder.
-12) reticle 25 positioned
Turn the feed screw 21 so that the circular indicators 260, 261 of 7,258 and the alignment mark 306 of the measurement hologram prototype 300 placed in step (a-14) match.
6, 217, and 218 to move and position the hologram prototype together with the stage 211.

(被検物のセツテイング) a−16:被検物Tを公知の6軸ホルダー(x、
y、z、φA,φB、θの6軸:θは光軸
回わりの回転)にセツトする。
(Setting the test object) a-16: Place the test object T in a known 6-axis holder (x,
Six axes: y, z, φ A , φ B , and θ (θ is rotation around the optical axis) are set.

a−17:切換スイツチ124を切り換えてアラ
イメント光学系125のテレビカメラ1
23からの映像がモニタテレビ118に
写し出されるようにする。モニタテレビ
118の画面上のレチクル板121の十
字線像に被検面からの一次回折スポツト
光(通常0次回折光より明るい)が合致
されかつ最小のスポツトとなるように、
被検物Tを保持するホルダーを調整す
る。
a-17: Switch the changeover switch 124 to set the TV camera 1 of the alignment optical system 125.
The video from 23 is displayed on a monitor television 118. The first-order diffracted spot light (usually brighter than the 0th-order diffracted light) from the test surface is matched with the crosshair image of the reticle plate 121 on the screen of the monitor television 118, and is made into the smallest spot.
Adjust the holder that holds the test object T.

a−18:次に、切換スイツチ124を切り換
え、干渉縞観察光学系のテレビカメラ1
17の映像をモニタテレビ118に送る
ようにする。これによりモニタテレビ1
18に干渉縞を映し出し、ホルダーを微
調整して干渉縞の方向及びピツチが計測
に適するようにする。
a-18: Next, switch the changeover switch 124 to turn on the television camera 1 of the interference fringe observation optical system.
17 is sent to a monitor television 118. This allows monitor TV 1
The interference fringes are projected onto 18, and the holder is finely adjusted so that the direction and pitch of the interference fringes are suitable for measurement.

b) オフアクシス測定型式の場合のセツトアツ
プ オフアクシス測定型式の場合は、上述のオン
アクシス測定の場合に、さらに参照平面板10
7の傾斜調整作業が追加されるだけである。こ
の参照平面板107の傾斜作業は、前述のオン
アクシスのセツトアツプステツプのステツプ
(a−15)とステツプ(a−16)の間、すなわ
ち測定用ホログラム原器のセツテイング完了後
に行われる。この参照平面板の傾斜作業は以下
のステツプで実行される。
b) Setup for off-axis measurement type In the case of off-axis measurement type, in addition to the above-mentioned on-axis measurement, the reference flat plate 10
Only 7 inclination adjustment operations are added. This tilting operation of the reference plane plate 107 is performed between step (a-15) and step (a-16) of the on-axis setup step described above, that is, after the setting of the hologram prototype for measurement is completed. This work of tilting the reference flat plate is carried out in the following steps.

b−1:オフアクシス調整用顕微鏡410を、
第1図に2点鎖線で示すようにピンホー
ルレチクル104のスケール401の前
方で所望のオフアクシス角の目盛数字に
対応した位置付近に配置する。次に、接
眼レンズ415を覗きながら所望のオフ
アクシス角の目盛線、例えば2.5゜の目盛
線が視野中央にくるように顕微鏡の位置
出しをする。
b-1: Off-axis adjustment microscope 410,
As shown by the two-dot chain line in FIG. 1, it is placed in front of the scale 401 of the pinhole reticle 104 near a position corresponding to the scale number of the desired off-axis angle. Next, while looking through the eyepiece 415, the microscope is positioned so that the scale line of the desired off-axis angle, for example, 2.5 degrees, is at the center of the field of view.

b−2:参照平面板107を傾けて、それによ
る反射スポツトSが所望の目盛線(例え
ば2.5゜の目盛線)の交点と一致するよう
にする。参照平面板107の傾斜調整が
終了したら顕微鏡410を取りはずす。
b-2: Tilt the reference plane plate 107 so that the resulting reflection spot S coincides with the intersection of a desired scale line (for example, a 2.5° scale line). When the tilt adjustment of the reference plane plate 107 is completed, the microscope 410 is removed.

b−3:切換スイツチ124を切り換え、アラ
イメント光学系125のテレビカメラ1
23の映像がモニタテレビ118に映し
出されるようにする。そしてこのモニタ
テレビ118上に映し出されたレチクル
121の十字線の交点上に参照平面板1
07からの反射スポツト像が合致するよ
うに、マイクロ機構130を操作して光
学ベンチ130を旋回中心LDを中心に
回転させる。
b-3: Switch the changeover switch 124 and set the TV camera 1 of the alignment optical system 125.
23 is displayed on a monitor television 118. Then, the reference plane plate 1 is placed on the intersection of the crosshairs of the reticle 121 displayed on the monitor television 118.
The optical bench 130 is rotated around the rotation center LD by operating the micro mechanism 130 so that the reflected spot images from 07 coincide with each other.

実施例の変形 (1) 参照平面板107の代りに、参照レンズ10
9の最後面を利用してもよい。この場合、オフ
アクシス測定を実行するには、この参照レンズ
を傾斜させるか又は偏心させるかすればよい。
Modification of the embodiment (1) Instead of the reference plane plate 107, the reference lens 10
You may use the rearmost surface of 9. In this case, this reference lens can be tilted or decentered to perform off-axis measurements.

(2) オフアクシス角のチエツクのためのピンホー
ルレチクル104のスケール401の代りに、
第16図に示すように、ラインセンサー601
を利用し、スポツトSを直接受光し、その受光
素子位置からオフアクシス角を検出してオフア
クシス角を調整するようにしてもよい。
(2) Instead of the scale 401 of the pinhole reticle 104 for off-axis angle checking,
As shown in FIG. 16, line sensor 601
Alternatively, the off-axis angle may be adjusted by directly receiving light at the spot S and detecting the off-axis angle from the position of the light-receiving element.

(3) ホログラム原器300のセツテイングのため
の位置合せマーク306及びアライメント光学
系250の変形例は多数考えられるが、そのい
くつかを以下に簡単に述べる。
(3) There are many possible variations of the alignment mark 306 and alignment optical system 250 for setting the hologram prototype 300, some of which will be briefly described below.

(3‐1) 第17図に示す例は、位置合せマーク30
6の対物レンズ240による像を直接エリ
アセンサー602で受像し、その位置を素
子番地情報として記憶し、測定用ホログラ
ム原器の位置合せマークが同一素子番地に
位置するように調整する。
(3-1) In the example shown in Fig. 17, the alignment mark 30
The image by the objective lens 240 of No. 6 is directly received by the area sensor 602, its position is stored as element address information, and adjustment is made so that the alignment mark of the measurement hologram prototype is located at the same element address.

(3‐2) 第18図に示す例は、ホログラム原器30
0の位置合せマークとして中抜き円形マー
ク606を利用し、アライメント光学系2
50のレチクル板257,258に、この
円形マーク606とネガーポジの関係にあ
る黒丸マーク607を配し、その後に受光
素子608を配置する構成としている。こ
れによりホログラム原器300の円形マー
ク606とレチクル257,258の黒丸
マーク607を合致させ、受光素子608
からの出力がゼロとなるように調整用ホロ
グラム原器をセツテイング後、レチクル2
57,258を移動させる。その後の測定
用ホログラム原器のセツテイングは、同様
に受光素子608からの出力がゼロになる
ように測定用ホログラム原器を調整する。
(3-2) The example shown in Figure 18 is the hologram prototype 30
The hollow circular mark 606 is used as the alignment mark for the alignment optical system 2.
50 reticle plates 257, 258 are arranged with a black circle mark 607 having a negative/positive relationship with this circular mark 606, and a light receiving element 608 is arranged after that. As a result, the circular mark 606 on the hologram prototype 300 and the black circle mark 607 on the reticles 257, 258 are aligned, and the light receiving element 608
After setting the adjustment hologram prototype so that the output from the reticle 2 is zero,
Move 57,258. The subsequent setting of the measurement hologram prototype is similarly adjusted so that the output from the light receiving element 608 becomes zero.

(3‐3) 第19A図は、ホログラム原器300の位
置(代)せマーク306の代りに、細かい第1
の同心円マーク609を設け、またこの第
1の同心円マーク609と同一形状の第2
の同心円マーク610を、例えばZ軸方向
移動ステージ205に対物レンズ240の
前方でX−Y方向移動ステージ211の極
近傍に、対物レンズ240の光軸と垂直な
平面内で移動可能に設置した構成を示す。
この第2同心円マーク610を有する基準
板608は、両マーク609,610によ
り生ずるモアレ縞611(第19B図参
照)が消失するように移動させられる。こ
のときの基準板608の調整位置を基準と
して、測定用ホログラム原器の第1の同心
円マークと基準板の第2の同心円マークと
のモアレ縞が現われないように測定用ホロ
グラム原器を位置出しする。
(3-3) FIG. 19A shows a detailed first mark instead of the position mark 306 of the hologram prototype 300.
A concentric circle mark 609 is provided, and a second concentric circle mark 609 having the same shape as this first concentric circle mark 609 is provided.
A concentric circle mark 610 is installed, for example, on the Z-axis movement stage 205 in front of the objective lens 240 and very close to the X-Y direction movement stage 211 so as to be movable within a plane perpendicular to the optical axis of the objective lens 240. shows.
The reference plate 608 having the second concentric mark 610 is moved so that the moire fringes 611 (see FIG. 19B) caused by both marks 609 and 610 disappear. Using the adjusted position of the reference plate 608 at this time as a reference, the measurement hologram prototype is positioned so that moire fringes between the first concentric circle mark on the measurement hologram prototype and the second concentric circle mark on the reference plate do not appear. do.

(3‐4) 第20図に示す例は、ホログラム原器30
0の位置合せマークの代りに、それをフレ
ネルレンズ620で構成する。すなわち、
光源からの光を4分割デイテクタ621で
受光し、各分割素子面からの出力が等しく
なる、すなわちデイテクタ621の中心と
フレネルレンズ620の光軸とが一致する
ように、デイテクタ621を移動させ、そ
の移動位置を基準位置として、測定用ホロ
グラム原器のセツテイングをする。
(3-4) The example shown in Figure 20 is the hologram prototype 30
Instead of the zero alignment mark, it is constructed with a Fresnel lens 620. That is,
The light from the light source is received by the 4-split detector 621, and the detector 621 is moved so that the output from each split element surface is equal, that is, the center of the detector 621 and the optical axis of the Fresnel lens 620 coincide. Using the movement position as the reference position, set up the hologram prototype for measurement.

なお、フレネルレンズ620に非点収差
をもたせておくとデイテクタ621の各分
割素子面からの出力差によりZ軸すなわち
光軸方向のホログラム原器のずれも調整で
きる。
Note that if the Fresnel lens 620 is provided with astigmatism, the deviation of the hologram prototype in the Z-axis, that is, the optical axis direction can also be adjusted by the output difference from each divided element surface of the detector 621.

(4) 調整用ホログラム原器のセツテイングにおい
て、球面521と非球面523とを有する調整
用レンズ520を利用する代りに、第21A
図、第21B図に示すように、球面521のみ
を有する調整用レンズ650を利用する。
(4) In setting the adjustment hologram prototype, instead of using the adjustment lens 520 having a spherical surface 521 and an aspheric surface 523, the 21st A.
As shown in FIG. 21B, an adjustment lens 650 having only a spherical surface 521 is used.

すなわち、まず、前述のステツプ(a−3)
からステツプ(a−8)を実行して、球面52
1の曲率中心Q1と参照レンズ109の焦点F
とを一致させ、かつ平面522がコリメーター
光軸O5と垂直になるように調整用レンズ65
0をセツテイングする。次に、この調整レンズ
650を第21B図に示すように予め定めた距
離Dだけ後退(または前進)させる。これによ
り球面522からの反射波面は完全な球面波で
なく、収差を有する、換言すれば非球面波とな
つて射出される。調整用ホログラム原器を、こ
の非球面波と参照平面板からの参照光とによる
干渉パターンとして作成しておけば、第21B
図のように調整用レンズ650を移動させた
後、前述のステツプ(a−9)ないしステツプ
(a−11)をその調整用ホログラム原器を使用
して実行することにより、その調整用ホログラ
ム原器を正しくセツテイングでき、ひいてはス
テツプ(a−12)ないしステツプ(a−15)に
より測定用ホログラム原器を正しくセツテイン
グすることができる。
That is, first, the above-mentioned step (a-3)
Then execute step (a-8) to obtain the spherical surface 52.
1 and the focal point F of the reference lens 109
The adjustment lens 65 is aligned so that the plane 522 is perpendicular to the collimator optical axis O5 .
Set to 0. Next, the adjustment lens 650 is moved backward (or advanced) by a predetermined distance D, as shown in FIG. 21B. As a result, the reflected wavefront from the spherical surface 522 is not a perfect spherical wave, but has an aberration, in other words, it is emitted as an aspherical wave. If the hologram prototype for adjustment is created as an interference pattern between this aspherical wave and the reference light from the reference plane plate, the 21st B.
After moving the adjustment lens 650 as shown in the figure, by performing the steps (a-9) to (a-11) described above using the adjustment hologram prototype, the adjustment hologram prototype can be adjusted. The device can be set correctly, and in turn, the hologram prototype for measurement can be set correctly by steps (a-12) to (a-15).

(5) 第2図及び第4図に基づいて詳述したホログ
ラム原器300のホログラムパターン301は
振幅型のホログラムパターンであるが、本発明
はこれに限定されるものでなく位相型のホログ
ラムパターンを利用してもよい。
(5) Although the hologram pattern 301 of the hologram prototype 300 detailed based on FIGS. 2 and 4 is an amplitude-type hologram pattern, the present invention is not limited to this, and the hologram pattern You may also use

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

第1図は本発明に係るホログラフイツク干渉計
の全体を示す光学配置図、第2図はホログラム原
器の構成を示す平面図、第3図はホログラム原器
に施されている白黒比検査パターンの構成を示す
図、第4図はホログラムパターンの一例をその第
1象現について示した図、第5図はホログラム原
器ホルダーを示す正面図、第6図は第5図の−
視断面図、第7図は第5図の−視断面図、
第8図はホログラム原器ホルダーのアライメント
光学系を示す斜視光学配置図、第9図はホログラ
ム原器ホルダーのアライメント光学系の接眼視野
の一例を示す図、第10A図ないし第10C図は
ホログラム原器ホルダーの作用を示す模式図、第
11図はオンアクシス測定とオフアクシス測定の
光学配置関係を示す部分図、第12図はピンホー
ルレチクルの一例を示す図、第13図はオフアク
シス調整用顕微鏡の構成を示す光学配置図、第1
4図はオンアクシス調整用顕微鏡の構成を示す光
学配置図、第15A図は本発明のホログラフイク
干渉計のセツテイング調整を説明するための参照
レンズ、調整用ミラー、調整用レンズ及びオート
コリメーターの四者の配置関係を示す図、第15
B図はオートコリメーターの接眼観察視野の一例
を示す図、第16図はピンホールレチクルの変形
例を示す光学配置図、第17図ないし第20図は
それぞれホログラム原器の位置合せマーク及びア
ライメント光学系の変形例を示す図、第21A図
及び第21B図は調整用ホログラム原器の他のセ
ツテイング方法を示す図、第22図は従来のフイ
ゾー型干渉計の光学配置図である。 101…レーザー、104…ピンホールレチク
ル、106…コリメータレンズ、107…参照平
面板、109…参照レンズ、T…被検物、110
…ビームスプリツタ、113…空間フイルター、
117,123…テレビカメラ、200…ホログ
ラム原器ホルダー、205…Z軸方向移動ステー
ジ、211…X−Y方向移動ステージ、208,
216,217,218…送りネジ、223,2
32,233…弾性体、215…スプリング、2
40…対物レンズ、300…ホログラム原器、3
01…ホログラムパターン、302…歪検査パタ
ーン、306…位置合せマーク、303…白黒比
検査パターン、410…オフアクシス調整用顕微
鏡、420…オンアクシス調整用顕微鏡、501
…調整用ミラー、520,650…調整用レン
ズ、510…オートコリメーター。
Fig. 1 is an optical layout diagram showing the entire holographic interferometer according to the present invention, Fig. 2 is a plan view showing the configuration of the hologram prototype, and Fig. 3 is a black-white ratio inspection pattern applied to the hologram prototype. FIG. 4 is a diagram showing an example of a hologram pattern in its first quadrant, FIG. 5 is a front view showing a hologram prototype holder, and FIG. 6 is a diagram showing the configuration of FIG.
7 is a cross-sectional view of FIG. 5,
Fig. 8 is a perspective optical layout diagram showing the alignment optical system of the hologram prototype holder, Fig. 9 is a diagram showing an example of the ocular field of view of the alignment optical system of the hologram prototype holder, and Figs. 10A to 10C are the hologram prototype holder. A schematic diagram showing the function of the instrument holder, Figure 11 is a partial diagram showing the optical arrangement relationship for on-axis measurement and off-axis measurement, Figure 12 is a diagram showing an example of a pinhole reticle, and Figure 13 is for off-axis adjustment. Optical layout diagram showing the configuration of the microscope, 1st
Figure 4 is an optical layout diagram showing the configuration of a microscope for on-axis adjustment, and Figure 15A is a diagram showing the reference lens, adjustment mirror, adjustment lens, and autocollimator for explaining the setting adjustment of the holographic interferometer of the present invention. Diagram showing the placement relationship of the four parties, No. 15
Figure B shows an example of the eyepiece observation field of an autocollimator, Figure 16 is an optical layout diagram showing a modification of the pinhole reticle, and Figures 17 to 20 show the positioning marks and alignment of the hologram prototype, respectively. FIGS. 21A and 21B are diagrams showing a modification of the optical system, and FIGS. 21A and 21B are diagrams showing another setting method for the adjustment hologram prototype, and FIG. 22 is an optical layout diagram of a conventional Fizeau type interferometer. DESCRIPTION OF SYMBOLS 101... Laser, 104... Pinhole reticle, 106... Collimator lens, 107... Reference plane plate, 109... Reference lens, T... Test object, 110
...beam splitter, 113...spatial filter,
117, 123...TV camera, 200...Hologram prototype holder, 205...Z-axis direction movement stage, 211...X-Y direction movement stage, 208,
216, 217, 218...Feed screw, 223, 2
32, 233...Elastic body, 215...Spring, 2
40...Objective lens, 300...Hologram prototype, 3
01...Hologram pattern, 302...Distortion inspection pattern, 306...Alignment mark, 303...Black and white ratio inspection pattern, 410...Microscope for off-axis adjustment, 420...Microscope for on-axis adjustment, 501
...Adjustment mirror, 520, 650...Adjustment lens, 510...Autocollimator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 光源からの光を平行光束として被検物体に投
射するためのコリメーターレンズと、該コリメー
ターレンズの射出側に配置され前記コリメーター
レンズからの光の一部を反射して参照光とするた
めの参照光生成用光学素子と、該参照光生成用光
学素子の入射側に配置され前記被検物からの物体
光と前記参照光を反射するために前記コリメータ
ーレンズの光軸に傾設されたビームスプリツタ
と、該ビームスプリツタの反射光軸上に配置され
たホログラム原器と、該ホログラム原器により回
折された前記物体光と前記参照光のいずれか一方
の光波と他方の光波との干渉縞を観察するための
観察光学系とから成るホログラフイツク干渉計で
あつて、 前記参照光生成用光学素子は前記コリメーター
レンズの光軸に対し傾設可能で、かつ前記観察光
学系を、該観察光学系の結像レンズの光軸上であ
つてコリメーターレンズの射出瞳中心とほぼ共役
である位置を旋回中心として任意の角度に旋回可
能としたことを特徴とするホログラフイツク干渉
計。 2 前記参照光生成光学素子が、その射出側に前
記コリメーターレンズからの光を一旦球面波に変
換し前記被検物に投射するための参照レンズを有
し、前記観察光学系が、該参照レンズと前記コリ
メーターレンズの合成射出瞳中心とほぼ共役であ
る位置を旋回中心として旋回可能であることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載のホログラフ
イツク干渉計。 3 前記ビームスプリツタが、前記コリメーター
レンズの入射側に配置されたことを特徴とする特
許請求の範囲第1項または第2項記載のホログラ
フイツク干渉計。 4 前記参照光生成用光学素子が、前側平面と、
該前側平面に対し微少角傾斜した後側平面の2面
から構成され、いずれか一方の平面が前記コリメ
ーターレンズからの光の一部を反射し参照光とす
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし
第3項いずれかに記載のホログラフイツク干渉
計。
[Scope of Claims] 1. A collimator lens for projecting light from a light source onto a test object as a parallel beam of light, and a collimator lens disposed on the exit side of the collimator lens to reflect a part of the light from the collimator lens. a reference light generating optical element for generating a reference light, and a collimator lens disposed on the incident side of the reference light generating optical element for reflecting the object light from the test object and the reference light. a beam splitter tilted to the optical axis of the beam splitter, a hologram prototype placed on the reflection optical axis of the beam splitter, and either the object beam or the reference beam diffracted by the hologram prototype. A holographic interferometer includes an observation optical system for observing interference fringes between one light wave and another light wave, wherein the reference light generating optical element is tiltable with respect to the optical axis of the collimator lens. , and the observation optical system can be rotated to any angle with a rotation center located on the optical axis of the imaging lens of the observation optical system and approximately conjugate with the exit pupil center of the collimator lens. Features a holographic interferometer. 2. The reference light generating optical element has a reference lens on its exit side for once converting the light from the collimator lens into a spherical wave and projecting it onto the test object, and the observation optical system is configured to generate the reference light. 2. The holographic interferometer according to claim 1, wherein the holographic interferometer is rotatable about a position that is substantially conjugate with the center of a composite exit pupil of the lens and the collimator lens. 3. The holographic interferometer according to claim 1 or 2, wherein the beam splitter is arranged on the incident side of the collimator lens. 4. The reference light generating optical element has a front plane,
The collimator lens is composed of two surfaces, a rear plane inclined at a slight angle with respect to the front plane, and one of the planes reflects a part of the light from the collimator lens and uses it as a reference light. A holographic interferometer according to any one of ranges 1 to 3.
JP18446185A 1985-08-22 1985-08-22 Holographic interferometer Granted JPS6244605A (en)

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US07/096,609 US4812042A (en) 1985-08-22 1987-09-11 Holographic interferometer

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