(57)【要約】【課題】微調整機構なしで、組立・調整を簡便にし、干渉計の作業に注力することができる参照鏡筒ユニットを提供する。【解決手段】第１鏡筒と第２鏡筒がはめ込み式に組み立てられている。参照光路レンズ、参照ミラー、補償素子がすべて第１鏡筒に固定されて一体となっている。参照ミラーを参照鏡筒ユニットの光軸に対して数度傾斜させて配置する。第１鏡筒が、ガイドを有し、そのガイドが、第２鏡筒に形成された溝に沿って移動して、第１鏡筒と第２鏡筒の相対位置が調整可能になっている。【選択図】図３
2010223807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１鏡筒と第２鏡筒がはめ込み式に組み立てられており、参照光路レンズ、参照ミラー、補償素子がすべて予め第１鏡筒に固定されて一体となっていることを特徴とする参照鏡筒ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の参照鏡筒ユニットにおいて、参照ミラーを参照鏡筒ユニットの光軸に対して数度傾斜させて配置したことを特徴とする参照鏡筒ユニット。
【請求項３】
請求項１に記載の参照鏡筒ユニットにおいて、参照光路レンズ、参照ミラー、補償素子が一体となって固定されている第１鏡筒が、ガイドを有し、そのガイドが、第２鏡筒に形成された溝に沿って移動して、第１鏡筒と第２鏡筒の相対位置が調整可能になっていることを特徴とする参照鏡筒ユニット。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の参照鏡筒ユニットにおいて、参照ミラーは反射率の異なるミラーに交換可能であることを特徴とする参照鏡筒ユニット。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の参照鏡筒ユニットが脱着自在に装着されていることを特徴とする干渉計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、参照鏡筒ユニット、例えば干渉計に使用する参照鏡筒ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば特許文献１の顕微鏡用光源装置において、使用したい光源に応じた点光源用コレクターレンズユニットが、ランプハウスの固定部内に挿入し脱着自在に取り付けられていた。点光源用コレクターレンズユニットにおいては、コレクターレンズが同一光軸上に保持され、反射ミラーがミラー保持部材を介して保持されていた。
【０００３】
また、特許文献２の図１、行番号００３２、００４２〜００４１においては、検出ユニットとしての検出ブロック、鏡筒ユニット、走査ブロックが走査型レーザ顕微鏡システムの顕微鏡本体に脱着可能に設けられている。
【０００４】
従来の干渉計では、測定物の変更や対物レンズの変更などに対応するために、参照ミラーの光軸に垂直な面に対する傾きを調整する機構が必須である。特に、干渉縞の本数を少なくするように調整を行わなければならない干渉計では、これらの調整機構は必要な機能である。
【０００５】
しかし、被測定物が特定されていて、被測定物の高さの変更がなく、干渉縞の本数をある程度必要とするような干渉縞解析では、所望の干渉縞の本数が発生する状態で、参照ミラーをある角度を持って固定しまうこともできる。
【０００６】
また、干渉計の光源に、白色光や複数の光源を用いる場合、また線光源や面光源を用いる場合には、参照ミラーのみでは、被測定物面から対物を通して返ってくる光線と参照ミラーで反射した光線が干渉したときに、２つの光線の主光線に差があるため、直線の干渉縞は得られず、曲線の干渉縞になってしまう。直線の干渉縞を得るためには、参照ミラーの前にレンズかシリンダーレンズ、および分散補償板が必要である。これらは、それぞれが別々に調整されるので、組立・調整に手間がかかり、また、構造が複雑になってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実用新案登録第２５６１３０５号公報
【特許文献２】特開２００４−８６００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１では、溝に留め具を係合して、留め具を固定しなければならない。
【０００９】
特許文献２では、検出ブロック、鏡筒ユニット、走査ブロックをネジなどで固定しなければならない。
【００１０】
特許文献１及び２においては、いずれも、組立・調整に手間、時間を要してしまう。
【００１１】
また、特許文献２では、ミラーを傾斜させて配置しているが、傾斜角度が明確であるため、容易に傾斜調整しやすいようにユニットが構成されている。しかし、傾斜調整が極めて困難な極僅かな傾斜角度の調整作業は困難であり、それを軽減させることが望まれていた。これまで、調整作業の軽減は、長い間実現することができなかった。
【００１２】
そこで、本発明は、微調整機構なしで、組立・調整を簡便にし、干渉計の作業に注力することができる参照鏡筒ユニットを提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明の別の目的は、非測定物面に光を照射するための照射光や参照光の光軸合わせなど最小限必要な調整作業のみに限定し、その他の調整作業を必要としない参照鏡筒ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明の解決手段を例示すると、次のとおりである。
【００１５】
例えば、請求項１の発明は、第１鏡筒と第２鏡筒がはめ込み式に組み立てられており、参照光路レンズ、参照ミラー、補償素子がすべて予め第１鏡筒に固定されて一体となっていることを特徴とする参照鏡筒ユニットである。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の参照鏡筒ユニットにおいて、参照ミラーを参照鏡筒ユニットの光軸に対して数度傾斜させて配置したことを特徴とする参照鏡筒ユニットである。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１に記載の参照鏡筒ユニットにおいて、参照光路レンズ、参照ミラー、補償素子がすべて予め固定されて一体となっている第１鏡筒が、ガイドを有し、そのガイドが、第２鏡筒に形成された溝に沿って移動して、第１鏡筒と第２鏡筒の相対位置が調整可能になっていることを特徴とする参照鏡筒ユニットである。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の参照鏡筒ユニットにおいて、参照ミラーは反射率の異なるミラーに交換可能であることを特徴とする参照鏡筒ユニットである。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の参照鏡筒ユニットが脱着自在に装着されている干渉計である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、次のような効果を奏する。
【００２１】
１）干渉計の参照光路の構造が単純にできる。
【００２２】
２）第１鏡筒が一体となって１つの構成部品を構成しているので、参照鏡筒ユニットの構成部品の数が少ない。それゆえ、干渉計の作業のとき、組立て調整の工程が簡素になる。
【００２３】
３）そのように構成部品の数が少ないので、製造コストを軽減できる。
【００２４】
４）構造が単純であるため、スペースを小さくできる。
【００２５】
５）参照ミラーを予め正確に固定できるため、装置および測定の安定性が向上する。
【００２６】
６）参照ミラーを予めしっかりと固定できるため、干渉計の作業のとき、参照ミラー調整の手間が省けるため、使い勝手が向上する。
【００２７】
なお、参照ミラーの固定は、板ばね・接着剤などの任意の固定手段によって行う。
【００２８】
また、参照光路上の光学部品（参照ミラー、レンズ、分散補償板）を予め第１鏡筒に固定し、さらに第１鏡筒と第２鏡筒を固定して、参照ユニット全体をユニット化することで、干渉縞のピント合わせは、この参照ユニットを光軸方向に移動させるのみで行えるので、操作の簡略化が図れる。
【００２９】
また、本発明によれば、微調整機構なしで、組立・調整が簡便にでき、そのため、干渉計の作業に注力することができる。
【００３０】
また、非測定物面に光を照射するための照射光や参照光の光軸合わせなど最小限必要な調整作業のみに限定し、その他の調整作業をしなくてもすむ。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る参照鏡筒ユニットを設けた干渉計の一例の概略を示す。
【図２】本発明に係る参照鏡筒ユニットの一例を示す。
【図３】図２に示す参照鏡筒ユニットの縦断面を示す。
【図４】本発明に係る参照鏡筒ユニットの変形例を示す。
【図５】参照鏡筒ユニットの第１鏡筒の予備調整の状況を示す説明図。
【図６】本発明に係る参照鏡筒ユニットの別の変形例を示す。
【図７】本発明に係る参照鏡筒ユニットの更に別の変形例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１を参照して、干渉計を説明する。
【００３３】
光源ユニット１から発光された光、例えばコヒーレントな光が、レンズ２、３を介して、ビームスプリッタ４で二つの光に分割される。
【００３４】
ビームスプリッタ４を通過した一方の光(照射光)は、対物レンズ５を介して、図示していない試料表面で反射され、再び対物レンズ５を通って、ビームスプリッタ４に戻ってくる。
【００３５】
ビームスプリッタ４で反射された他方の光(参照光)は、参照鏡筒ユニット６に到り、ユニット内の参照ミラー７で反射され、再び参照鏡筒ユニット６から、ビームスプリッタ４に戻ってくる。
【００３６】
戻ってきた照射光と参照光がビームスプリッタ４上で重ね合わされて、ともに結像レンズ８を介してＣＣＤなどの撮像素子９で干渉縞として撮像され、試料表面の形状が観察撮像される。
【００３７】
参照鏡筒ユニット６には、前述の参照ミラー７以外に、参照光路レンズ１０、分散補償板（補償素子）１１が取り付けられ、固定されている。
【００３８】
好ましくは、参照ミラー７は、例えば５度程度の傾斜をさせて、参照鏡筒ユニット６に設置されている。なお、参照ミラー７の傾斜角度は、上記の値に限定されず、数度であればよい。
【００３９】
以下、図２〜３を参照して、とくに参照鏡筒ユニット６について詳細に説明する。
【００４０】
参照光路レンズ１２は参照光路レンズセル１３に固定されている。さらに、参照光路レンズセル１３は第１鏡筒１４にはめこまれて固定されている。参照ミラー７は第１鏡筒１４に固定されている。
【００４１】
参照光路レンズセル１３は、位置が固定されている。さらに、参照光路レンズセル１３は、必要な場合は回転調整をして、セットビス１６で第１鏡筒１４に固定する。それにより、参照光路レンズ１２と参照ミラー７の距離を確定する。
【００４２】
また、第１鏡筒１４と第２鏡筒１８は、テレスコープ式又ははめ込み式に組みこまれて固定されている。第１鏡筒１４には、ピン１７が打ち込まれてガイドとして機能しており、このピン１７が第２鏡筒１８の溝１９に沿って動くことにより、第１鏡筒１４は第２鏡筒１８に対して、光軸方向に回転せずに変位できる。そのため、必要な干渉縞が得られる正確な位置でビス２０によって固定することができる。
【００４３】
溝１９を第２鏡筒１８の周縁に複数形成して、第１鏡筒１４との接合をより堅固にすることもできる。
【００４４】
干渉縞のピント調整は、参照鏡筒ユニット６を光軸方向に移動することにより行う。
【００４５】
図３に詳細に示すように、ガラス板などの補償素子（分散補償板）１１と、参照光路レンズ１０と、参照ミラー７とを第１鏡筒１４に予め固定して一体にして、第２鏡筒１８に第１鏡筒１４を装着するので、参照鏡筒ユニット６の全体を一体のものとして干渉計に脱着可能に装着することができる。
【００４６】
図４に示すように、好ましくは、参照ミラー７の主光軸は、数度傾斜している。見やすくするために、点線で傾斜角度を示している。
【００４７】
参照鏡筒ユニット６において、参照光路レンズ１０、参照ミラー７、補償素子１１が一体となった第１鏡筒１４を第２鏡筒１８の溝（ガイド）１９に沿って移動させて、第１及び第２鏡筒１４、１８の相対位置を調整してから固定することが可能になっている。
【００４８】
溝１９以外の形態を採用して、レールを設置し、参照光路レンズ１０、参照ミラー７、補償素子１１が一体に設けられた参照鏡筒ユニット６を、そのレールに沿って脱着可能にしてもよい。
【００４９】
また、参照鏡筒ユニット６において、参照（反射）ミラー７は、反射率の異なる複数のミラーを使用して交換可能にすることもできる。
【００５０】
図５に示すように、参照鏡筒ユニット６を予め予備調整してユニット化する。とくに、参照ミラー７、参照光路レンズ１０、分散補償板１１（補償素子）の各々の光軸は、予め第１鏡筒１４に固定させるときに検出器２１で検出して正確に一致させておく。それゆえ、干渉計の作業で組立・調整をするとき、第２鏡筒１８に第１鏡筒１４を装着するだけで参照光路の光軸を一致させる作業を省くことができ、作業効率を向上させることができる。
【００５１】
また、図６〜７に示すように、参照ミラー７として、反射ミラーに代えて、楔形ミラーを参照鏡筒ユニット６の内部に設けてもよいし、参照鏡筒ユニット６の外部に取り付けてもよい。楔形ミラーの楔形部の傾斜は上記同様、例えば５度程度の数度傾斜させている。上記同様に、干渉計の作業で組立・調整をするとき、第２鏡筒１８に第１鏡筒１４を装着するだけで参照光路の光軸を一致させる作業を省くことができ、作業効率を向上させることができる。
【図１】
2010223807.tif 000003
【図２】
2010223807.tif 000004
【図３】
2010223807.tif 000005
【図４】
2010223807.tif 000006
【図５】
2010223807.tif 000007
【図６】
2010223807.tif 000008
【図７】
2010223807.tif 000009