JPH10197210A - 干渉対物レンズ - Google Patents
干渉対物レンズInfo
- Publication number
- JPH10197210A JPH10197210A JP9003654A JP365497A JPH10197210A JP H10197210 A JPH10197210 A JP H10197210A JP 9003654 A JP9003654 A JP 9003654A JP 365497 A JP365497 A JP 365497A JP H10197210 A JPH10197210 A JP H10197210A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- objective lens
- lens system
- optical path
- interference
- divided
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】干渉対物レンズの使用温度が変化したときに、
物体と干渉縞との双方に同時にピントが合わない。 【解決手段】、複数の光学材料で構成される対物レンズ
系（１０）と、この対物レンズ系と物体（Ｏ）との間の
光路中に配置された光路分割部材（１１）と、この光路
分割部材によって分割された一方の分割光路中に配置さ
れる参照鏡（１２ａ）とを備え、光路分割部材によって
分割された他方の分割光路中に配置される前記物体から
の反射光と、前記参照鏡からの反射光とにより干渉縞を
形成する構成を基本とし、温度変化が生じた際にも、対
物レンズ系による物体の像が形成される位置（Ｉｏ）
と、前記干渉縞（Ｉ１２ａ）が形成される位置とを一致
させるように、対物レンズ系中の複数の光学材料を選定
したものである。
物体と干渉縞との双方に同時にピントが合わない。 【解決手段】、複数の光学材料で構成される対物レンズ
系（１０）と、この対物レンズ系と物体（Ｏ）との間の
光路中に配置された光路分割部材（１１）と、この光路
分割部材によって分割された一方の分割光路中に配置さ
れる参照鏡（１２ａ）とを備え、光路分割部材によって
分割された他方の分割光路中に配置される前記物体から
の反射光と、前記参照鏡からの反射光とにより干渉縞を
形成する構成を基本とし、温度変化が生じた際にも、対
物レンズ系による物体の像が形成される位置（Ｉｏ）
と、前記干渉縞（Ｉ１２ａ）が形成される位置とを一致
させるように、対物レンズ系中の複数の光学材料を選定
したものである。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、干渉対物レンズに
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の干渉対物レンズの一例を図２に示
す。図２（ａ）において、対物レンズ系２０は、複数枚
のレンズ素子から構成されている。この対物レンズ系２
０と物体Ｏとの間には、ハーフミラー２１が配置されて
いる。このハーフミラー２１は、対物レンズ系２０から
物体Ｏへ向かう光を物体Ｏへ向かう透過光と反射光とに
分割する。この反射光は、基板２２上の一部の領域に設
けられた参照ミラー２２ａに達し、参照ミラー２２ａで
反射された後に、ハーフミラー２１で反射されて対物レ
ンズ系２０へ向かう。一方、ハーフミラー２１を透過し
た光は、物体Ｏで反射された後に、ハーフミラー２１を
透過して対物レンズ系２０へ向かう。
す。図２（ａ）において、対物レンズ系２０は、複数枚
のレンズ素子から構成されている。この対物レンズ系２
０と物体Ｏとの間には、ハーフミラー２１が配置されて
いる。このハーフミラー２１は、対物レンズ系２０から
物体Ｏへ向かう光を物体Ｏへ向かう透過光と反射光とに
分割する。この反射光は、基板２２上の一部の領域に設
けられた参照ミラー２２ａに達し、参照ミラー２２ａで
反射された後に、ハーフミラー２１で反射されて対物レ
ンズ系２０へ向かう。一方、ハーフミラー２１を透過し
た光は、物体Ｏで反射された後に、ハーフミラー２１を
透過して対物レンズ系２０へ向かう。
【０００３】ここで、対物レンズ系２０の像空間には、
物体Ｏの像Ｉｏと、参照ミラー２２ａの像Ｉ２２ａとが
形成され、これらの像Ｉｏを形成する光と像Ｉ２２ａを
形成する光との間で干渉が生じる。なお、図２（ａ）で
は不図示ではあるが、ハーフミラー２１および基板２２
は保持部材により対物レンズ系２０に取り付けられてい
る。
物体Ｏの像Ｉｏと、参照ミラー２２ａの像Ｉ２２ａとが
形成され、これらの像Ｉｏを形成する光と像Ｉ２２ａを
形成する光との間で干渉が生じる。なお、図２（ａ）で
は不図示ではあるが、ハーフミラー２１および基板２２
は保持部材により対物レンズ系２０に取り付けられてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】さて、干渉対物レンズ
が使用される際の温度が変化すると、対物レンズ系２０
内のレンズ素子を保持している金物や、ハーフミラー２
１および基板２２を保持している保持部材の膨張や収縮
のため、対物レンズ系２０内のレンズ素子、ハーフミラ
ー２１および参照ミラー２２ａの位置関係が変動する。
が使用される際の温度が変化すると、対物レンズ系２０
内のレンズ素子を保持している金物や、ハーフミラー２
１および基板２２を保持している保持部材の膨張や収縮
のため、対物レンズ系２０内のレンズ素子、ハーフミラ
ー２１および参照ミラー２２ａの位置関係が変動する。
【０００５】このときには、例えば図２（ｂ）に示す如
く、参照ミラー２２ａの像Ｉ２２ａと物体像Ｉｏとが位
置ずれを起こすため、物体Ｏに合焦した際に干渉縞がデ
ィフォーカスされてしまう問題点がある。
く、参照ミラー２２ａの像Ｉ２２ａと物体像Ｉｏとが位
置ずれを起こすため、物体Ｏに合焦した際に干渉縞がデ
ィフォーカスされてしまう問題点がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決する
ために、本発明に係る干渉対物レンズは、複数の光学材
料で構成される対物レンズ系（１０）と、この対物レン
ズ系と物体（Ｏ）との間の光路中に配置された光路分割
部材（１１）と、この光路分割部材によって分割された
一方の分割光路中に配置される参照鏡（１２ａ）とを備
え、光路分割部材によって分割された他方の分割光路中
に配置される前記物体からの反射光と、前記参照鏡から
の反射光とにより干渉縞を形成する構成を基本とし、温
度変化が生じた際にも、対物レンズ系による物体の像が
形成される位置（Ｉｏ）と、前記干渉縞（Ｉ１２ａ）が
形成される位置とを一致させるように、対物レンズ系中
の複数の光学材料を選定したものである。
ために、本発明に係る干渉対物レンズは、複数の光学材
料で構成される対物レンズ系（１０）と、この対物レン
ズ系と物体（Ｏ）との間の光路中に配置された光路分割
部材（１１）と、この光路分割部材によって分割された
一方の分割光路中に配置される参照鏡（１２ａ）とを備
え、光路分割部材によって分割された他方の分割光路中
に配置される前記物体からの反射光と、前記参照鏡から
の反射光とにより干渉縞を形成する構成を基本とし、温
度変化が生じた際にも、対物レンズ系による物体の像が
形成される位置（Ｉｏ）と、前記干渉縞（Ｉ１２ａ）が
形成される位置とを一致させるように、対物レンズ系中
の複数の光学材料を選定したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図１を参照して、本発明に
よる実施の形態について説明する。図１は実施の形態に
係る干渉対物レンズの概略的な構成を示す図であって、
（ａ）は基準の温度状態、（ｂ）は基準の温度状態から
ｄＴだけ温度変化した状態を示す。図１（ａ）におい
て、対物レンズ系１０は、複数のレンズ素子で構成され
ており、物体Ｏの像Ｉｏを形成する。この対物レンズ系
１０と物体Ｏとの間には、保持部材１３により保持され
たハーフミラー１１が配置されている。このハーフミラ
ー１１は、対物レンズ系１０から物体Ｏへ向かう光を物
体Ｏへ向かう透過光と反射光とに分割する。この反射光
は、保持部材１３により保持された基板１２上の一部の
領域に設けられた参照ミラー１２ａに達し、参照ミラー
１２ａで反射された後に、ハーフミラー１１で反射され
て対物レンズ系１０へ向かう。一方、ハーフミラー１１
を透過した光は、物体Ｏで反射された後に、ハーフミラ
ー１１を透過して対物レンズ系１０へ向かう。
よる実施の形態について説明する。図１は実施の形態に
係る干渉対物レンズの概略的な構成を示す図であって、
（ａ）は基準の温度状態、（ｂ）は基準の温度状態から
ｄＴだけ温度変化した状態を示す。図１（ａ）におい
て、対物レンズ系１０は、複数のレンズ素子で構成され
ており、物体Ｏの像Ｉｏを形成する。この対物レンズ系
１０と物体Ｏとの間には、保持部材１３により保持され
たハーフミラー１１が配置されている。このハーフミラ
ー１１は、対物レンズ系１０から物体Ｏへ向かう光を物
体Ｏへ向かう透過光と反射光とに分割する。この反射光
は、保持部材１３により保持された基板１２上の一部の
領域に設けられた参照ミラー１２ａに達し、参照ミラー
１２ａで反射された後に、ハーフミラー１１で反射され
て対物レンズ系１０へ向かう。一方、ハーフミラー１１
を透過した光は、物体Ｏで反射された後に、ハーフミラ
ー１１を透過して対物レンズ系１０へ向かう。
【０００８】ここで、対物レンズ系１０、ハーフミラー
１１、物体Ｏ、ハーフミラー１１および対物レンズ系１
０の順で通過した光により物体Ｏの像Ｉｏが形成され、
対物レンズ系１０、ハーフミラー１１、参照ミラー１２
ａ、ハーフミラー１１および対物レンズ系１０の順で通
過した光により参照ミラー１２ａの像Ｉ２２ａが形成さ
れる。ここで、これらの像Ｉｏを形成する光と像Ｉ２２
ａを形成する光との間で干渉が生じ、この位置に干渉縞
が形成される。
１１、物体Ｏ、ハーフミラー１１および対物レンズ系１
０の順で通過した光により物体Ｏの像Ｉｏが形成され、
対物レンズ系１０、ハーフミラー１１、参照ミラー１２
ａ、ハーフミラー１１および対物レンズ系１０の順で通
過した光により参照ミラー１２ａの像Ｉ２２ａが形成さ
れる。ここで、これらの像Ｉｏを形成する光と像Ｉ２２
ａを形成する光との間で干渉が生じ、この位置に干渉縞
が形成される。
【０００９】参照鏡１２ａは、対物レンズ系１０の胴付
面１０ａを基準として距離Ｌ１の位置に配置されてお
り、ハーフミラー１１は、対物レンズ系１０の胴付面１
０ａを基準として距離Ｌ１＋Ｌ２の位置に配置されてい
る。このとき、ハーフミラー１１から物体Ｏまでの距離
は距離Ｌ２となる。本実施の形態では、対物レンズ系１
０を構成する複数のレンズ素子を、温度変化ｄＴに対す
る屈折率変化ｄＮが異なる（ｄＮ／ｄＴの異なる）複数
のガラス材料の組み合わせで構成することにより、温度
変化があった際にも物体の像Ｉｏの位置を干渉縞が形成
される位置と一致させている。
面１０ａを基準として距離Ｌ１の位置に配置されてお
り、ハーフミラー１１は、対物レンズ系１０の胴付面１
０ａを基準として距離Ｌ１＋Ｌ２の位置に配置されてい
る。このとき、ハーフミラー１１から物体Ｏまでの距離
は距離Ｌ２となる。本実施の形態では、対物レンズ系１
０を構成する複数のレンズ素子を、温度変化ｄＴに対す
る屈折率変化ｄＮが異なる（ｄＮ／ｄＴの異なる）複数
のガラス材料の組み合わせで構成することにより、温度
変化があった際にも物体の像Ｉｏの位置を干渉縞が形成
される位置と一致させている。
【００１０】実際の使用に際しての温度変化の範囲内で
は、ｄＮ／ｄＴおよび膨張係数は実質的に線形的に変化
していると見なすことができるので、この範囲内におい
ては、物体Ｏの像Ｉｏの位置と、干渉縞が形成される位
置とは位置ずれを生じない。従って、温度変化があった
際にも物体Ｏと干渉縞との双方を良好なピントのもとで
観察することができる。
は、ｄＮ／ｄＴおよび膨張係数は実質的に線形的に変化
していると見なすことができるので、この範囲内におい
ては、物体Ｏの像Ｉｏの位置と、干渉縞が形成される位
置とは位置ずれを生じない。従って、温度変化があった
際にも物体Ｏと干渉縞との双方を良好なピントのもとで
観察することができる。
【００１１】なお、上述の実施の態様では、参照ミラー
を対物レンズ系の先玉に設けたミロー型干渉対物レンズ
の例を示したが、参照ミラーが対物レンズ系とは別に設
けられた干渉対物レンズなどにも適用できる。
を対物レンズ系の先玉に設けたミロー型干渉対物レンズ
の例を示したが、参照ミラーが対物レンズ系とは別に設
けられた干渉対物レンズなどにも適用できる。
【００１２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、温度変化
があった際にも物体像に対して干渉縞がディフォーカス
せず、これら両者を良好なピントのもとで観察できる。
があった際にも物体像に対して干渉縞がディフォーカス
せず、これら両者を良好なピントのもとで観察できる。
【図１】本発明に係る干渉対物レンズの概略的な構成を
示す図である。
示す図である。
【図２】従来の干渉対物レンズの構成を示す図である。
１０ ：対物レンズ系 １１ ：ハーフミラー １２ａ：参照鏡
Claims (1)
- 【請求項１】複数の光学材料で構成される対物レンズ系
と、 該対物レンズ系と物体との間の光路中に配置された光路
分割部材と、 該光路分割部材によって分割された一方の分割光路中に
配置される参照鏡とを備え、 前記光路分割部材によって分割された他方の分割光路中
に配置される前記物体からの反射光と、前記参照鏡から
の反射光とにより干渉縞を形成し、 温度変化が生じた際にも、前記対物レンズ系による前記
物体の像が形成される位置と、前記干渉縞が形成される
位置とを一致させるように、前記対物レンズ系中の前記
複数の光学材料が選定されていることを特徴とする干渉
対物レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9003654A JPH10197210A (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 干渉対物レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9003654A JPH10197210A (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 干渉対物レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10197210A true JPH10197210A (ja) | 1998-07-31 |
Family
ID=11563466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9003654A Pending JPH10197210A (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 干渉対物レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10197210A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011191118A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Mitsutoyo Corp | 光干渉測定装置 |
| JP2012093166A (ja) * | 2010-10-26 | 2012-05-17 | Mitsutoyo Corp | 干渉対物レンズユニット及び当該干渉対物レンズユニットを備えた光干渉測定装置 |
-
1997
- 1997-01-13 JP JP9003654A patent/JPH10197210A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011191118A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Mitsutoyo Corp | 光干渉測定装置 |
| US8891090B2 (en) | 2010-03-12 | 2014-11-18 | Mitutoyo Corporation | Light-interference measuring apparatus |
| JP2012093166A (ja) * | 2010-10-26 | 2012-05-17 | Mitsutoyo Corp | 干渉対物レンズユニット及び当該干渉対物レンズユニットを備えた光干渉測定装置 |
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