JPH0694432A

JPH0694432A - 非接触式形状検査装置

Info

Publication number: JPH0694432A
Application number: JP24014292A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Suzuki; 孝佳鈴木
Original assignee: Kowa Co Ltd
Current assignee: Kowa Co Ltd
Priority date: 1992-09-09
Filing date: 1992-09-09
Publication date: 1994-04-05

Abstract

(57)【要約】【目的】短時間の作成時間と最小の設備でホログラム
原器を作成し、このホログラム原器を用いて簡単な方法
でしかも正確に被験物体の形状を非接触にかつ実時間で
検査する。【構成】音響光学回折素子３７に入力される電気信号
４３を変化させることにより基準物体のホログラムの所
定行に対応する位相型格子パターンを音響光学回折素子
に形成しホログラム表示するホログラム原器が設けられ
る。このホログラム原器の前または後に被験物体３５が
配置される。ホログラム原器で回折された光は、第１の
回折格子４１並びに格子の方向が同じで第１の回折格子
によって後方に出来る干渉縞のコントラストが最大にな
る位置に配置された第２の回折格子４２に入射される。
第２の回折格子の後方に発生する干渉縞のパターンから
被験物体の基準物体に対する形状の歪みが読み取られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホログラム原器作成方
法及びそのホログラム原器を用いて基準となる物体の形
状に比ベて被験物体の形状がどれほど歪んでいるかを検
査する非接触式形状検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような非接触に物体の形状を検査す
る方法としては、例えば「高精度鏡面形状測定法」（１
９８８年、オプトロニクス社）等に詳細に記載されてい
る方法等から知れらるように種々の方法がすでに提案さ
れている。特に、その中でも計算機ホログラムを使った
方法は精度が高く、実時間の計測が可能なため実用化の
期待が寄せられている。特に最近では、計算機ホログラ
ムの一つであるゾーンプレート１は、非球面形状を持っ
たレンズ表面の形状の検査として注目を集めている。図
１は計算機ホログラムの一種であるゾーンプレートであ
り、球面や非球面の検査等によく用いられる。図２は、
このゾーンプレートを用いて非球面形状の検査を行った
例であり、パターンの歪み２が基準物体に対する被験物
体の形状の歪みを表している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の計算機ホログラムを使った方法にはいくつかの問題が
ある。まず第１に、被験物体の種類の数だけホログラム
原器を揃えなければならないことである。第２には、ホ
ログラム原器は複写できないため、大量生産が難しいと
いう問題がある。更に第３には、ホログラム原器を作成
する段階で時間がかかるとともに、ホログラム原器を作
成するために特殊な高価な装置が必要になり、そのた
め、簡単にホログラム原器を作成できるというわけでは
ない、という問題がある。

【０００４】例えば、ホログラムの作成法の代表例とし
ては、２つの方法がある。一つは、ホログラム原図をＸ
−Ｙプロッターで描画し、これを写真に縮小する方法で
ある。他の方法は、電子ビーム露光装置でフォトレジス
トなどに直接描画する方法である。前者の方法で必要と
する装置は、Ｘ−Ｙプロッターであるが、これは近年普
及はしているものの、この方法で作られたホログラム原
器は、各プロセスでの誤差の累積により、精度が出にく
いという問題がある。また、ホログラムの格子幅が０．
１ｍｍより細いピッチの格子は作成できない。そのた
め、プロッターを使った方式では、数１０波長の収差を
持つ波面の検査が限界である。更に、作成工程に少なく
見積もっても数時間は必要という点も問題である。

【０００５】一方、電子ビーム露光装置を使った直接描
画方式は、最小格子幅が５μｍのものまで書くことがで
きる。そのため、５００波長以上の収差を持つ波面の検
査を精度良く、このホログラム原器で検査することがで
きる。しかし、電子ビーム露光装置は高価であり、作成
時間もかかるため、仮に検査装置を生産現場で使用する
と考えると、電子ビーム露光装置を用いた方法は実用的
でない。

【０００６】従って、本発明の課題は、短時間の作成時
間と最小の設備でホログラム原器を作成することが可能
なホログラム原器作成方法を提供することである。

【０００７】また、本発明の他の課題は、このホログラ
ム原器を用いて簡単な方法でしかも正確に被験物体の形
状を非接触に検査できる非接触式形状検査装置を提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するために、被験物体の基準物体に対する形状の歪み
を非接触でかつ実時間に検査する非接触式形状検査装置
において、音響光学回折素子に入力される電気信号を変
化させることにより基準物体のホログラムの所定行に対
応する位相型格子パターンを音響光学回折素子に形成し
ホログラム表示するホログラム原器と、ホログラム原器
の前または後に配置された被験物体と、ホログラム原器
で回折された光から干渉縞を発生させる手段と、前記干
渉縞の縞間隔と等しい間隔を持ち、干渉縞に対して格子
が平行になるようにして配置された回折格子と、前記回
折格子を通過した波面が作る干渉縞のパターンから被験
物体の基準物体に対する形状の歪みを読みとる構成を採
用した。

【０００９】

【作用】好ましい実施例では、レーザー光源からパルス
状のレーザー光が形成され、それからスリット状の平面
波にして被験物体に入射される。音響光学回折素子から
なるホログラム原器には、それに入力される電気信号を
変化させることにより基準物体のホログラムのスリット
状平面波の行に対応する位相型格子パターンが形成され
る。ホログラム原器からのホログラム回折光は第１の回
折格子に導かれる。第１の回折格子と格子の方向が同じ
で第１の回折格子によって後方に出来る干渉縞のコント
ラストが最大になる位置に第２の回折格子が配置され
る。第２の回折格子の後方に発生する干渉縞のパターン
から被験物体の基準物体に対する形状の歪みが読みとら
れる。

【００１０】また、好ましい実施例では、上記平面波が
ホログラム原器に入射され、ホログラム原器からのホロ
グラム回折光が被験物体に入射され、その後第１と第２
の回折格子に入射される。

【００１１】また、好ましい実施例では、ホログラム原
器からのホログラム回折光は光偏向手段を介して被験物
体に入射され、この光偏向手段によりスリット状平面波
が長手方向に垂直な方向に被験物体の全ての面に渡って
投射される。偏向方向の行に対応する位相型格子パター
ンを光偏向に従って順次音響光学回折素子に形成するこ
とにより干渉縞の全パターンが形成され、そのパターン
から被験物体の基準物体に対する形状の歪みを読みとる
ことが可能になる。

【００１２】また、好ましい実施例では、ホログラム原
器からのホログラム回折光が像面回転手段を介して被験
物体に入射される。像面回転手段により光軸は変えない
で像面だけが回転され、干渉縞の全パターンが形成され
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
詳細に説明する。

【００１４】まず、ホログラム原器の作成方法について
説明する。

【００１５】まず、ホログラム原器の特徴について述べ
る。本発明実施例では、ホログラム原器として音響光学
回折素子３が用いられる。音響光学回折素子３には図３
に示すように、音響光学結晶の端面３ａから音波が電気
信号源４を介して入射される。音響光学回折素子３結晶
内に音波が次々に伝搬すると、結晶内には位相が空間的
に異なった位相型の格子３ｄが形成される。従って、結
晶内に入力する信号源４の電気信号にあらかじめ計算機
で計算されたホログラムパターンを入力するだけで、必
要とするホログラムが音響光学回折素子３に書き込まれ
る。図３に示すように、書き込まれる格子の幅ｄは音波
の速度ｖと入力電気信号の周波数ｆに従って決まり、ｄ＝ｖ／ｆの式で表される。

【００１６】例えば、図３に示したように音響光学回折
素子３に１００ＭＨｚから５０ＭＨｚまで線形に変化す
る電気入力信号５が入力され、この入力信号５の周期が
Ｈ／ｖとする。ここで、Ｈは音響光学回折素子３の有効
長さである。従って、例えば音波の速度が６６０ｍ／ｓ
とすると、１００ＭＨｚの入力信号が入力された時点ｔ
0で形成された格子幅６．６μｍの位相型格子パターン
は音速ｖで上方に進み、ｔ1の時点で音響光学回折素子
の図３の上端に達し、一方このとき音響光学回折素子３
には５０ＭＨｚの入力信号が入力されるので、下端には
１３．２μｍの格子幅の位相型格子パターンが形成され
る。

【００１７】このとき、この音響光学回折素子３に図３
に示すように平面波６を入射すると、位相型格子パター
ンに従って回折光が発生し、その内の１次回折光７を見
ると点Ｏにほぼ集光する球面波が発生する。

【００１８】上述の例では、入力信号５の周波数を時間
とともに線形に減少させて球面波を形成したが、音響光
学回折素子３に入力する電気信号４を任意に書き換える
と、球面波に限らず任意の波面形状を持つ波面を作るこ
とができる。

【００１９】即ち、形状が基準値を示す仮想の物体に仮
想の平面波を入射し、そのときの物体反射光もしくは物
体透過光の波面形状を計算により求め、この物体光の波
面に参照光となる仮想の平面波を重ね合わせ、このとき
発生する干渉縞のパターンを計算機で求めておく。音響
光学回折素子に所定の電気信号を入力することにより干
渉縞のパターンの１行（図１のｎ1の行に対応）のパタ
ーンに対応する位相型格子パターンを音響光学回折素子
に形成してホログラム表示を実時間に行なう。更に干渉
縞パターンの各行（ｎ１．．．）のパターンに従って電
気信号を順次変化させ位相型格子パターンを各行毎に音
響光学回折素子に形成して実時間で書き換えることによ
りホログラムパターンの全空間を実時間に表示する。こ
こで図１のｎrの行はゾーンプレートの中心を通過し、
そのときの半径分に対応するパターンが図３の音響光学
回折素子に入力信号５を印加したときに形成されるパタ
ーンに対応する。

【００２０】このように、ホログラム原器を計測系の中
に置いたままで実時間で作成することが可能になる。
又、ホログラムのパターンを実時間に書き換えることが
できるため、ホログラム原器である音響光学回折素子が
一つあれば、種々のホログラムパターンを実時間で表示
できる。

【００２１】次に、このように形成されるホログラム原
器を用いて非接触に被験物体の形状の歪みを検査する光
学系について説明する。

【００２２】このための一般的なホログラム干渉計が図
４に図示されている。１０はレーザー光源で、このレー
ザー光源から出た光はビームエキスパンダー１２、コリ
メートレンズ１３を通過して平面波になる。この平面波
はビームスプリッター１４で２分割され、その一方は、
ミラー１８で反射され参照光１９としてハーフミラー２
１を経て観察面１７上に導かれる。もう一方の光は被験
物体１５に導かれる。被験物体１５は透過物体でも反射
物体でもよい。ここでは、透過物体の例を示す。被験物
体１５にはビームスプリッター１４からの平面波が入射
し、被験物体１５を通過した光、すなわち物体光２０は
ホログラム原器１６に入射する。ホログラム原器１６で
回折された光のうち１次回折光だけをミラー２２、ハー
フミラー２１を経て観察面１７上に導く。

【００２３】通常の計算機ホログラムを使ったときの干
渉計の場合、あらかじめ基準物体の形状からホログラム
パターンを計算で求めておき、それと同じパターンを２
値化して記録する。記録する過程では、電子線ビームを
使うのが最近では一般的である。従って、仮に物体が基
準物体と同じ形状をしている場合には、ホログラム原器
１６で回折された光は平面波となる。観察面上では回折
光と参照光が重なり、干渉縞を作る。被験物体が基準物
体の形状と同じ場合には干渉縞は全体が一様な明るさに
なり、縞状のパターンは観察されない。これに対して、
観察される干渉縞の本数が多ければ、それだけ被験物体
の形状が基準の形状に比ベて歪んでいることになり、例
えば、図２のようなパターンが観察される。

【００２４】このような干渉計において、ホログラム原
器１６を上述したような音響光学回折素子３で置き換え
るだけでは干渉縞は見えない。それは、音響光学回折素
子の中に書き込まれるホログラムが素子の中を音速で走
り抜けてしまうため、ホログラム回折光が静止していな
いことと、更にホログラムの移動に従って起こるドップ
ラーシフトにより、回折光が音響光学回折素子に入力し
ている周波数と同じ周波数で変調を起こすからである。
その様子を図５に示す。図５において、ｗ0は入射光の
周波数で、ｆは音響光学回折素子３の入力信号の変調周
波数で、この値が１次回折光のドップラーシフト量に等
しい。

【００２５】このように、図４の構成で、ホログラム原
器を音響光学回折素子で置き換えた場合には、音響光学
回折素子の中に書き込まれるホログラムは、音響光学回
折素子の中を音速で走り抜けてしまい、そのため、静止
したホログラムの回折像を観察することが出来ない、と
いう問題があり、更に開口がスリット状になっているた
め、通常のホログラム乾板のように面全体から出る回折
像を同時に観察することが出来ない、という問題があ
る。

【００２６】まず、ホログラム移動に対する問題を解決
した光学系を図６に示す。

【００２７】図６において、３１は、コヒーレント長が
少なくとも数ｃｍのレーザー光源である。このレーザー
光源３１からでたレーザー光は、音響光学変調器からな
る光シャッタ３２でパルス信号４５によりパルスの幅が
約１００ｎｓのレーザーパルスに変換される。このレー
ザーパルスは、ビームエキスパンダー３３、コリメート
レンズ３４に入射しスリット状のスリット光が形成され
る。このスリット光は、反射物体または透過物体の被験
物体３５に投射される。ここでは透過物体の被験物体に
ついて説明する。

【００２８】被験物体３５を透過したレーザー光は被験
物体焦点位置に置かれたスリット３６を通過して音響光
学回折素子３７に入射される。この音響光学回折素子３
７は図３の音響光学回折素子３に対応し、計算機ホログ
ラムとして使用される。従って、あらかじめ計算機で計
算されているホログラムのパターンを音波の時間的変化
として信号を変換した後、信号源４３を介して音響光学
回折素子３７に書き込まれる。この信号源４３は、図３
に示したように周波数ｆ（ｔ）が線形に減少する入力信
号４４を発生し、従って音響光学回折素子３７には格子
幅が上端にいくに従い減少する位相型格子パターンが形
成され、これが音響光学回折素子を音速で通過する。

【００２９】音響光学回折素子３７に書き込まれたホロ
グラムで回折された光は、その後、フーリエ変換レンズ
３８、スリット３９、逆フーリエ変換レンズ４０を通過
した後、第１の回折格子４１、第２の回折格子４２で回
折されて観察面４６上に干渉縞を作り、この干渉縞のパ
ターンがモニタ４７で観察される。スリット３９はフー
リエ変換レンズ３８の焦点位置に置かれており、同時に
逆フーリエ変換レンズ４０の焦点位置に置かれている。
スリット３９の目的は、音響光学回折素子３７で回折さ
れた光のうち１次回折光だけを通過させるためである。

【００３０】逆フーリエ変換レンズ４０を通過した光
は、第１の回折格子４１で回折され、・・・・−１，
０，＋１次回折光が発生し互いに干渉するため、非常に
縞の細かい干渉縞が発生する。この干渉縞のコントラス
トが最大になる位置に、第２の回折格子４２が置かれて
いる。第２の回折格子４２の格子の幅は第１の回折格子
４１の格子幅と同じである。また、第１の回折格子４１
に入射する光の波面が平面波の時、この格子によってで
きた干渉縞の縞の幅は第１の回折格子４１の格子幅、第
２の回折格子４２の格子幅と等しくなっている。従っ
て、この時、第２の回折格子４２を通過した波面の干渉
縞は、観察面４６上において全面が一様に明るい縞とな
る。すなわち、被験物体に歪がない場合、音響光学回折
素子３７のホログラム原器の１次回折光の波面は、完全
な平面波になるため、観察面４６上では縞が現れないで
全体が一様な明るさになる。従って、被験物体３５の形
状が基準物体に対して歪を持っている場合には、音響光
学回折素子３７のホログラム原器の１次回折光の波面は
歪を持った波面となり、その歪量に応じた干渉縞が現れ
る。

【００３１】この光学系では、音響光学回折素子３７に
入射する光は、光シャッタ３２がパルス信号４５により
駆動されることにより、音速で音響光学回折素子３７を
動くホログラムのうち特定の位置にいる時だけ光を入射
したことに従って、ホログラムが静止したときと同じ条
件を作りだしている。即ち、例えばパルス４５は入力信
号４４の周波数がｔ0のｆ1からｆ0に減少するｔ1の時点
で発生され、ｔ0とｔ1間を図３に示したようにＨ／ｖ
（Ｈは音響光学回折素子の有効長さ、ｖは音速）とする
ことにより図１に示すような静止ホログラムの所定行
（ｎr）のパターンを実現することができる。

【００３２】また、ホログラムの移動によっておこるド
ップラーシフトを完全に抑えるためには、ホログラムの
移動速度が約６００ｍ／ｓのとき、パルス光のパルス幅
は数ｎｓにする必要がある。数ｎｓのパルスを光シャッ
ターや特殊なレーザー光源を使って作り出すことは技術
的に可能である。しかし、このような光シャッターやパ
ルスレーザー光源は非常に高価で実用レベルに達してい
ない。従って、上記の光シャッターで作るパルスはせい
ぜい１００ｎｓレベルに限定される。ところが、１００
ｎｓのパルスでは、当然ドップラーシフトが抑えられな
い。

【００３３】ドップラーシフトの起きた波面と起きてい
ない波面を重ね合わせれば、干渉縞そのものが変調され
てしまい、干渉縞が止まって見えることは出来ない。そ
こで今回の光学系では、ドップラーシフトがあっても、
ドップラーシフトが起きた波面を互いに重ね合わせるこ
とにより干渉縞を静止させることが可能になった。

【００３４】以上の説明は、被験物体を通過した光をホ
ログラム原器で波面を補正させるという順序であるが、
これはこの順番に限られる必要はない。すなわち、図７
に示す光学系でも良い。すなわち、ホログラム原器３７
に平面波を入射し、ホログラムの１次回折光を被験物体
３７に入射させる。仮に被験物体が基準物体と形状が同
じで歪があれば、被験物体の通過光または反射光が平面
波になる。それが平面波であるか否かを調ベる手段は図
６に示した干渉計と同じものを使う。

【００３５】また、上述した実施例では、音響光学回折
素子の開口がスリット状であるため、通常のホログラム
パターンの１行分しか表示できない。その改善策として
大きく分けて２つの方法がある。

【００３６】その１つは光偏向手段、例えばガルバノミ
ラーを用いて走査し、観察領域を拡張する方式である。
その例を図８に示す。図８において、レーザー光源５１
からでたレーザー光は、光シャッタ５２によりパルス光
に変換され、シリンドリカルなビームエキスパンダ５
３、シリンドリカルなコリメートレンズ５４を経て音響
光学回折素子（ホログラム原器）５５に入射される。音
響光学回折素子５５で回折された光はシリンドリカルレ
ンズ５６、ガルバノミラー５７を通過後被験物体５８に
入射され、干渉計５９に達する。この干渉計は、図６に
示した干渉計に対応する。

【００３７】図８では、音響光学回折素子５５の１次回
折光の集光する点にスリット状のガルバノミラー５７が
配置されている。ガルバノミラー５７で反射した光は、
ガルバノミラーの回転に従って偏向される。スリット光
の長手方向の垂直な方向に偏向されるため、被験物体５
８は上から順にスリット光に従って投射される。被験物
体５８を投射する位置に応じて、音響光学回折素子５５
に書き込むホログラムパターンを書き換える。即ち、ガ
ルバノミラー５７は、駆動源７０により偏向され、スリ
ット状平面波が長手方向に垂直な方向に被験物体の全て
の面に渡って投射される。その偏向方向の行に対応する
位相型格子パターンが光偏向に従って電気信号７１を変
化させることにより順次音響光学回折素子に形成され
る。

【００３８】従って、図９に示すように、観察面上でみ
ていると、ｘ方向に干渉縞６０が１行づつ順番にｙ方向
に現れる。ガルバノミラーの回転が速いときには、干渉
縞が１行づつ連続して見えるため、干渉計の観察面上で
は点線で図示した全体の干渉縞６１が同時に現れている
かのように見える。

【００３９】第２の方法は、図１０に示したように像面
回転プリズムを使った例である。図１０において、図９
と同一素子には同一の符号を付し、その説明は省略す
る。図１０に示すように、音響光学回折素子５５の回折
光の光路中に像面回転プリズム６７が配置されている。
このプリズムを回転させると出射光の画像が回転する。
回転中心が光軸と一致しているとき、音響光学回折素子
中に書き込むべきホログラム内容は書き換える必要がな
い。従って干渉計の観察面上では、図１１に示すように
所定行の干渉縞７２が光軸を中心として回転し、その全
体のパターンが７３として観察される。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、短時
間の作成時間と最小の設備でホログラム原器を作成する
ことが可能になり、またこのホログラム原器を用いて簡
単な方法でしかも正確に被験物体の形状を非接触にかつ
実時間で検査できることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】計算機ホログラムの一種であるゾーンプレート
の説明図である。

【図２】図１のゾーンプレートを用いて非球面形状の検
査を行った例の説明図である。

【図３】音響光学回折素子に位相型格子パターンを形成
する原理を説明した説明図である。

【図４】ホログラム原器を用いた干渉計の一般的な構成
を示す構成図である。

【図５】１次回折光のドップラーシフトを説明した説明
図である。

【図６】音響光学回折素子をホログラム原器とした干渉
計の第１の実施例を示す構成図である。

【図７】音響光学回折素子をホログラム原器とした干渉
計の第２の実施例を示す構成図である。

【図８】（Ａ）は音響光学回折素子をホログラム原器と
した干渉計で被験物体の全ての領域を検査する第１の実
施例の上面図、（Ｂ）はその側面図である。

【図９】図８の構成で観察される干渉縞パターンを説明
する説明図である。

【図１０】音響光学回折素子をホログラム原器とした干
渉計で被験物体の全ての領域を検査する第２の実施例を
示す構成図である。

【図１１】図１０の構成で観察される干渉縞パターンを
説明する説明図である。

【符号の説明】

３音響光学回折素子１５被験物体１６ホログラム原器３５被験物体３７音響光学回折素子４１、４２回折格子５５音響光学回折素子５７ガルバノミラー５８被験物体６７像面回転プリズム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被験物体の基準物体に対する形状の歪み
を非接触でかつ実時間に検査する非接触式形状検査装置
において、音響光学回折素子に入力される電気信号を変化させるこ
とにより基準物体のホログラムの所定行に対応する位相
型格子パターンを音響光学回折素子に形成しホログラム
表示するホログラム原器と、ホログラム原器の前または後に配置された被験物体と、ホログラム原器で回折された光から干渉縞を発生させる
手段と、前記干渉縞の縞間隔と等しい間隔を持ち、干渉縞に対し
て格子が平行になるようにして配置された回折格子と、前記回折格子を通過した波面が作る干渉縞のパターンか
ら被験物体の基準物体に対する形状の歪みを読みとるこ
とを特徴とする非接触式形状検査装置。
【請求項２】被験物体の基準物体に対する形状の歪み
を非接触でかつ実時間に検査する非接触式形状検査装置
において、レーザー光源と、レーザー光源からパルス状のレーザー光を形成する手段
と、パルス状のレーザー光をスリット状の平面波にし被験物
体に入射する光学手段と、音響光学回折素子に入力される電気信号を変化させるこ
とにより基準物体のホログラムの前記スリット状平面波
の行に対応する位相型格子パターンを音響光学回折素子
に形成しホログラム表示するホログラム原器と、被験物体を透過もしくは反射した物体光を前記ホログラ
ム原器に入射させる光学手段と、ホログラム原器からのホログラム回折光を受光する第１
の回折格子と、第１の回折格子と格子の方向が同じで第１の回折格子に
よって後方に出来る干渉縞のコントラストが最大になる
位置に配置された第２の回折格子とからなり、第２の回折格子の後方に発生する干渉縞のパターンから
被験物体の基準物体に対する形状の歪みを読みとること
を特徴とする非接触式形状検査装置。
【請求項３】ホログラム原器で回折された光のうち１
次回折光だけを観察するために１次回折光の集光点にス
リットを配置することを特徴とする請求項２に記載の非
接触式形状検査装置。
【請求項４】レーザー光源からパルス状のレーザー光
を形成する手段が音響光学変調素子であることを特徴と
する請求項２または３に記載の非接触式形状検査装置。
【請求項５】干渉縞のパターンをモニタする手段を設
けることを特徴とする請求項２から４までのいずれか１
項に記載の非接触式形状検査装置。
【請求項６】被験物体の基準物体に対する形状の歪み
を非接触でかつ実時間に検査する非接触式形状検査装置
において、レーザー光源と、レーザー光源からパルス状のレーザー光を形成する手段
と、パルス状のレーザー光をスリット状の平面波にする光学
手段と、音響光学回折素子に入力される電気信号を変化させるこ
とにより基準物体のホログラムの前記スリット状平面波
の方向の行に対応する位相型格子パターンを音響光学回
折素子に形成しホログラム表示するホログラム原器と、前記平面波をホログラム原器に入射させる光学手段と、ホログラム原器からのホログラム回折光を被験物体に入
射させる手段と、被験物体を透過もしくは反射した光を受光する第１の回
折格子と、第１の回折格子と格子の方向が同じで第１の回折格子に
よって後方に出来る干渉縞のコントラストが最大になる
位置に配置された第２の回折格子とからなり、第２の回折格子の後方に発生する干渉縞のパターンから
被験物体の基準物体に対する形状の歪みを読みとること
を特徴とする非接触式形状検査装置。
【請求項７】ホログラム原器で回折された光のうち１
次回折光だけを観察するために１次回折光の集光点にス
リットを配置することを特徴とする請求項６に記載の非
接触式形状検査装置。
【請求項８】レーザー光源からパルス状のレーザー光
を形成する手段が音響光学変調素子であることを特徴と
する請求項６または７に記載の非接触式形状検査装置。
【請求項９】干渉縞のパターンをモニタする手段を設
けることを特徴とする請求項６から８までのいずれか１
項に記載の非接触式形状検査装置。
【請求項１０】被験物体の基準物体に対する形状の歪
みを非接触でかつ実時間に検査する非接触式形状検査装
置において、レーザー光源と、レーザー光源からパルス状のレーザー光を形成する手段
と、パルス状のレーザー光をスリット状の平面波にする光学
手段と、音響光学回折素子に入力される電気信号を変化させるこ
とにより基準物体のホログラムの前記スリット状平面波
の方向の行に対応する位相型格子パターンを音響光学回
折素子に形成しホログラム表示するホログラム原器と、前記平面波をホログラム原器に入射させる光学手段と、ホログラム原器からのホログラム回折光を光偏向手段を
介して被験物体に入射させる手段と、被験物体を透過もしくは反射した光を受光する第１の回
折格子と、第１の回折格子と格子の方向が同じで第１の回折格子に
よって後方に出来る干渉縞のコントラストが最大になる
位置に配置された第２の回折格子とからなり、前記光偏向手段によりスリット状平面波を長手方向に垂
直な方向に被験物体の全ての面に渡って投射し、その偏
向方向の行に対応する位相型格子パターンを光偏向に従
って順次音響光学回折素子に形成することにより第２の
回折格子の後方に発生する干渉縞の全パターンから被験
物体の基準物体に対する形状の歪みを読みとることを特
徴とする非接触式形状検査装置。
【請求項１１】レーザー光源からパルス状のレーザー
光を形成する手段が音響光学変調素子であることを特徴
とする請求項１０に記載の非接触式形状検査装置。
【請求項１２】干渉縞のパターンをモニタする手段を
設けることを特徴とする請求項１０または１１に記載の
非接触式形状検査装置。
【請求項１３】被験物体の基準物体に対する形状の歪
みを非接触でかつ実時間に検査する非接触式形状検査装
置において、レーザー光源と、レーザー光源からパルス状のレーザー光を形成する手段
と、パルス状のレーザー光をスリット状の平面波にする光学
手段と、音響光学回折素子に入力される電気信号を変化させるこ
とにより基準物体のホログラムの前記スリット状平面波
の方向の行に対応する位相型格子パターンを音響光学回
折素子に形成しホログラム表示するホログラム原器と、前記平面波をホログラム原器に入射させる光学手段と、ホログラム原器からのホログラム回折光を像面回転手段
を介して被験物体に入射させる手段と、被験物体を透過もしくは反射した光を受光する第１の回
折格子と、第１の回折格子と格子の方向が同じで第１の回折格子に
よって後方に出来る干渉縞のコントラストが最大になる
位置に配置された第２の回折格子とからなり、前記像面回転手段により光軸は変えないで像面だけを回
転させて第２の回折格子の後方に発生する干渉縞の全パ
ターンを表示し、干渉縞の全パターンから被験物体の基
準物体に対する形状の歪みを読みとることを特徴とする
非接触式形状検査装置。
【請求項１４】レーザー光源からパルス状のレーザー
光を形成する手段が音響光学変調素子であることを特徴
とする請求項１３に記載の非接触式形状検査装置。
【請求項１５】干渉縞のパターンをモニタする手段を
設けることを特徴とする請求項１３または１４に記載の
非接触式形状検査装置。