(57)【要約】光透過性平面平行試験平板に関する平坦性及び厚さ変動情報を、いずれのタイプの情報も含む重畳された干渉パターンを弁別するように改変された斜入射干渉計によって求める。干渉計のかすめ角が変えられ、重畳された干渉パターン内の局所干渉縞強度の一意的な変調周波数が同定される。異なる干渉パターンに起因する局所干渉縞強度はそれぞれの変調周波数によって識別される。
2005534923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
斜入射干渉計を用いる光透過性平面平行平板を測定する方法において、
基準表面及び少なくとも２つの相異なる干渉パターンをつくる前記光透過性平板の２つの公称平行表面のいずれからも非垂直かすめ角で光ビームを反射させる工程、
前記基準表面と前記光透過性平板の前記２つの公称平行表面の内の１つの表面の間に形成される前記干渉パターンの内の第１の干渉パターンを、前記光透過性平板の前記２つの公称平行表面の間に形成される前記干渉パターンの内の第２の干渉パターン上に重畳する工程、
前記重畳された干渉パターンのそれぞれの局所干渉縞強度が少なくとも１周期にわたり偏移する角度範囲にかけて前記ビームの前記非垂直かすめ角を変化させる工程、
前記重畳された干渉パターンの内の１つの干渉パターン内で前記局所干渉縞強度が偏移する変調周波数を求める工程、及び
前記１つの干渉パターンから位相情報を引き出すために前記変調周波数で変化する前記局所干渉縞強度を評価する工程、
を有してなることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記変化させる工程が前記非垂直かすめ角を異なる大きさの角度増分により段階的に変化させる工程を含み、前記異なる大きさの角度増分が前記１つの干渉パターンによって評価される前記公称平行表面間の光路差のほぼ一様な増分に対応することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記変調周波数が、前記非垂直かすめ角を変化させる前記工程とは独立に、前記光透過性平板と前記斜入射干渉計の間の期待される関係に基づいて計算され、前記変調周波数の前記計算の少なくとも一部が前記ビームの前記非垂直かすめ角及び前記基準表面と前記光透過性平板の間隔を含む入力変数に基づくことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
空間コヒーレンスが制限された光の時間的にコヒーレントなビームを生成する工程をさらに含み、前記反射させる工程が前記基準表面及び前記光透過性平板の前記２つの公称平行表面からの前記反射の間に横方向ずれを前記非垂直かすめ角及び前記表面の間隔の両方の関数として生じさせる工程を含み、前記２つの公称平行表面の内の第１の表面が前記基準表面に隣接するように方向付けられ、前記２つの公称平行表面の内の第２の表面が前記基準表面から遠くなるように方向付けられ、前記基準表面及び前記２つの公称平行表面の内の前記第２の表面からの前記反射の間の前記ずれが、干渉パターンが形成される空間コヒーレンス制限範囲をこえることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
変調周波数を求める前記工程が、前記局所干渉縞強度が前記第１の干渉パターン内で偏移する前記変調周波数を求める工程を含み、
前記局所干渉縞強度を評価する前記工程が、前記平板の前記公称平行表面の内の１つの表面の平坦性を測定するために前記第１の干渉パターンから位相情報を引き出すため、前記変調周波数で変化する前記局所干渉縞強度を評価する工程を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記局所干渉縞強度が前記第１の干渉パターン内で偏移する前記変調周波数が２つの変調周波数の内の第１の変調周波数であり、
変調周波数を求める前記工程が、前記局所干渉縞強度が前記第２の干渉パターン内で偏移する第２の変調周波数を求める工程も含み、
前記局所干渉縞強度を評価する前記工程が、前記平板の前記公称平行表面間の厚さ変動を測定するために前記第２の干渉パターンから位相情報を引き出すため、前記第２の変調周波数で変化する前記局所干渉縞強度を評価する工程も含む、
ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
２つの公称平行表面を有する試験片を測定するためのシステムにおいて、
内部において光ビームが基準表面及び前記試験片の前記公称平行表面から非垂直かすめ角で反射し、前記基準表面と前記試験片の前記２つの公称平行表面の内の１つの表面の間の第１の干渉パターン及び前記試験片の前記２つの公称平行表面の間の、重畳される第２の干渉パターンをつくる、斜入射干渉計、
前記重畳された干渉パターンのそれぞれの局所干渉縞強度が少なくとも１周期にわたり偏移する角度範囲にかけて前記ビームの前記非垂直かすめ角を変化させる傾け機構、
前記ビームの前記変化させられる非垂直かすめ角にともなう一連の前記干渉パターンの前記重畳された干渉縞偏移形態からデータを収集するための取込みデバイス、及び
プロセッサであって
（ａ）前記重畳された干渉パターンの内の１つの干渉パターンの前記局所干渉縞強度が前記非垂直かすめ角の前記変化の関数として偏移する変調周波数を計算し、
（ｂ）前記一連の前記干渉パターンの干渉縞偏移形態にわたって前記計算された変調周波数で段階的に変化する前記局所干渉縞強度を、前記変調周波数と同じ変調周波数では変化しない、別の局所干渉縞強度から弁別する、
プロセッサ、
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項８】
前記プロセッサが、前記基準表面及び前記２つの公称平行表面の対にされる組合せの間の光路差の一様な増分を前記ビームの前記非垂直かすめ角の前記変化の不等増分に関係付けることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記プロセッサが、前記重畳された干渉パターンのいずれの前記局所干渉縞強度も前記非垂直かすめ角の前記変化の関数として偏移する変調周波数を計算することを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記２つの干渉周波数を分離するために前記基準表面と前記試験片の間隔を変える調整装置をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
試験片の平坦性及び厚さ変動は対にされた表面間にできる干渉パターンを評価することによって光学的に測定できる。表面の平坦性は基準表面と比較される。厚さ変動は試験片の２つの表面の間で比較される。対にされた表面の内の少なくとも１つが非垂直入射角で照射される斜入射干渉計は、正反射率を高め、測定感度を調整する。
【背景技術】
【０００２】
薄い光透過性試験片の干渉法測定には、光透過性試験片の対向する表面が多重干渉パターンの形成に参与することがあるため、特殊な問題がある。例えば、対向する表面のそれぞれと共通基準表面の間にも、対向する表面間自体にも、干渉パターンが形成される可能性がある。干渉パターンはそれぞれが試験片に関する情報を含むが、干渉パターンが互いに重なり合っていると情報が覆い隠される。
【０００３】
ムーア（Moor）の特許文献１の斜入射干渉計においては、コヒーレント限界よりも離れている表面間の干渉パターンを排除するために照射ビームの空間コヒーレンスが制限される。特許文献１の発明は本発明とともに譲渡され、特許文献１は参照によって本明細書に含まれる。表面から反射されるコリメートされた光は表面間隔の関数としての横ずれを示す。目的の試験表面と基準表面の間の距離より大きく隔てられた表面間に干渉縞が現れないように、回転する拡散板が照射ビームを遮り、空間コヒーレンスを低下させる。
【０００４】
しかし、対向する表面が光透過性光学系と基準表面の間隔に匹敵する大きさだけ隔てられている、薄い光透過性試験片の対向する表面間における干渉縞の出現が、低下した空間コヒーレンスによって妨げられることはない。平坦性を測定する第１の干渉パターンが基準表面と試験片の対向する試験表面の内の基準表面に近い側の表面の間に形成される。厚さ（及び屈折率）変動を測定する、上に重なる第２の干渉パターンが試験片の対向する表面間に形成される。同じく平坦性を測定する、上に重なる第３の干渉パターンが基準表面と試験片の対向する表面の内の基準表面から遠い側にある表面の間に（同じくコヒーレント限界内にあれば）形成され得る。重なり合う干渉パターンにより、それぞれのパターン内に含まれる、異なる平坦性情報または厚さ変動情報が覆い隠される。
【特許文献１】米国特許第４３２５６３７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、基準表面と薄い光透過性試験片の２つの公称平行表面の対にされた組合せの間で斜入射干渉計によって形成される重畳された干渉パターンを識別するための手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
試験片及び基準表面のいずれにも入射する照射ビームのかすめ角が、重畳された干渉パターンから識別応答を引き出すために、段階的態様で変えられる。識別応答により個々の干渉パターンの評価が可能になる。
【０００７】
斜入射干渉計により光透過性平面平行試験片を測定する例示的方法は、基準表面及び光透過性試験片の２つの公称平行表面のいずれからも非垂直かすめ角で光ビームを反射させる工程を含む。基準表面と試験片の２つの公称平行表面の内の１つの間に形成される第１の干渉パターンが試験片の２つの公称平行表面間に形成される第２の干渉パターンの上に重畳される。第１の干渉パターンと第２の干渉パターンを識別するため、重畳された干渉パターンのそれぞれの局所干渉縞強度が少なくとも１周期にわたって偏移する角度範囲にかけて、ビームの非垂直かすめ角が変えられる。重畳された干渉パターンの内の１つの中で局所干渉縞強度が偏移する変調周波数が求められる。この１つの干渉パターンから位相情報を引き出すために、変調周波数で変わる局所干渉縞強度が評価される。
【０００８】
試験片の公称平行表面の内の１つの表面の平坦性を測定するために決定される変調周波数は、第１の干渉パターン内で局所干渉縞強度が偏移する変調周波数である。試験片の２つの公称平行表面間の厚さ変動を測定するための変調周波数は、第２の干渉パターン内で局所干渉縞強度が偏移する変調周波数である。第１及び第２の干渉パターンのいずれの変調周波数を、試験片表面の平坦性及び厚さ変動のいずれをも評価するために求めることもできる。
【０００９】
非垂直かすめ角は、１つの干渉パターンで評価される表面間の光路差のほぼ一様な増分に対応する、大きさの異なる角度増分により段階的に変えられることが好ましい。得られる変調周波数は、いずれの干渉パターンに対しても、傾き範囲（すなわちかすめ角範囲）全体にわたり一定のままである。しかし、第１の干渉パターンと第２の干渉パターンに関係付けられる変調周波数は、それぞれの干渉パターンを形成する表面の間隔の関数として異なる。
【００１０】
重畳された干渉パターンの変調周波数間の差は、垂直ではない斜入射角及び試験片と基準表面の間隔を調整することによって大きくすることができる。変調周波数は、試験片と斜入射干渉計の間の期待される関係に基づいて、非垂直かすめ角を変える工程とは独立に計算されることが好ましい。
【００１１】
光ビームは空間コヒーレンスが制限された光の時間的にコヒーレントなビームであることが好ましい。基準表面及び試験片の２つの公称平行表面からの様々な反射の間でつくられるずれは非垂直かすめ角及び表面間隔の両者の関数である。試験片の２つの公称平行表面の第１の表面は基準表面に向けて配置され、２つの公称平行表面の第２の表面は基準表面に背を向けて配置される。基準表面及び２つの公称平行表面の第２の表面からの反射の間のずれは、干渉パターンが形成される空間コヒーレンス制限範囲をこえることが好ましい。
【００１２】
全体として、発明者等の好ましい方法は、基準表面と光透過性試験片の２つの公称平行表面の対にされた組合せの間につくられる重畳された干渉パターンを識別するために非垂直かすめ角変化の結果を利用する。重畳された干渉パターンの内の１つの干渉パターンの局所干渉縞強度の偏移に対し、変調周波数が、干渉パターンをつくる光ビームが基準表面及び光透過性試験片の２つの公称平行表面から反射する非垂直かすめ角の変化の関数として計算される。ビームの非垂直かすめ角は、重畳された干渉パターンのそれぞれの干渉パターンの局所干渉縞強度が少なくとも１周期にわたり偏移する角度範囲にかけて変えられる。ビームの非垂直かすめ角が変えられる角度範囲全体にわたって干渉パターンの一連の重畳された干渉縞偏移形態がつくられる。計算される変調周波数での干渉パターンの一連の干渉縞偏移形態により段階的に変化する局所干渉縞強度は、同じ変調周波数で同じには変化しない別の局所干渉縞から識別される。
【００１３】
重畳された干渉パターンの内の１つの干渉パターン内で局所干渉縞強度が偏移する変調周波数は、試験片及び試験片の斜入射干渉計に対する関係に関する既知の情報に基づき、重畳された干渉パターンの作成に先立って計算されることが好ましい。計算は重畳された干渉パターンのいずれの干渉パターンについても変調周波数を同定することが好ましく、これらの変調周波数が２つの重畳された干渉パターンの間の局所干渉縞強度における段階的変化を識別する。
【００１４】
実際の測定に先立つ変調周波数の計算により、実際の測定にともなう雑音歪を排除することで、同様の試験片の測定に対して整合性がさらに高い結果が得られる。雑音歪により、雑音がともなう他の周波数の中からの、特に限られた数の干渉パターンの干渉縞偏移形態からの、真の変調周波数の識別が一層困難になり得る。しかし、変調周波数が（例えば予備計算により）決定されてしまえば、相異なる干渉パターンにともなう局所干渉縞強度の段階的変化は、さらに限定された数の干渉パターンの干渉縞偏移形態から求めた変調周波数でより一層容易に認識することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１に示されるような例示的斜入射干渉計１０は、平面平行平板の形態を有する光透過性試験片１２の平坦性及び厚さ変動のいずれをも測定する。レーザダイオードなどの光源１４が、集束レンズ１６によって初期収斂経路上におかれる、時間的にコヒーレントな光のビーム１８を発する。
【００１６】
回転する拡散板２２を有するコヒーレンス調整器２０がビーム１８の狭められた部分を遮って、ビーム１８の空間コヒーレンスを低下させる。回転する拡散板２２はビーム１８を遮り、拡散板２２上のスポット２３を照射する光をランダムに散乱させる。スポット２３から散乱された光は、寸法がビーム１８の空間コヒーレンス度に逆相関する、拡大された光源をエミュレートする。集束レンズ１６は、照射スポット２３の寸法を変えてビーム１８の空間コヒーレンスを調整するために、矢印２４の方向に移動可能である。
【００１７】
拡大するビーム１８の部分は、反射表面２８及び反射表面２８を限定された角度範囲にわたり矢印３２の方向に傾けるためのピボット３０を有する、傾け機構２６を通って伝搬する。軸旋回平面平行平板を用いてビーム１８を遮ることにより、同様の大きさのビーム傾きを得ることができる。伝搬するビーム１８に対して垂直から傾けられると、光は拡散板２２上の拡大された光源からオフセットされた見かけの光源から平板を透過する。
【００１８】
拡散板２２から測られる長さの焦点距離をもつコリメートレンズ３４が、垂直入射に近い角度で三角プリズム４０の１つの側面３６に近づく公称コリメートビーム１８に、拡大するビーム１８を変換する。側面３６は底面４２に対してほぼ４５°の角度で傾けられた２つの等長側面３６及び３８の内の１つであることが好ましい。拡大されたが、公称上コリメートされているビーム１８の残余発散はビーム１８の制限された空間コヒーレンスにより若干大きくなって、プリズム４０に近づくコリメートビーム１８の平均入射角がビーム１８の傾きにより垂直から若干外れる可能性がある。
【００１９】
図２を参照すれば、ビーム１８の中心光線４８はプリズム４０を通って伝搬し、一部が非垂直かすめ角“α”で基準ビーム光線５０としてプリズムの底面４２からに反射される。かすめ角“α”は正反射範囲内で反射表面（プリズム４０の底面４２）から傾けられる非垂直角として定義される。いわゆる“斜入射”角はそのような“かすめ角”に対する余角である。
【００２０】
光線４８の別の部分は、底面４２から空隙６０にかけて屈折されてから、試験片１２の２つの公称平面５６及び５８の第１の表面５６から第１の試験ビーム光線５２として一部が反射される。光線４８のまた別の部分は、第１の表面５６で屈折し、試験片１２を通って伝搬してから、試験片１２の２つの公称平面５６及び５８の第２の表面５８から第２の試験ビーム光線５４として反射される。基準ビーム光線５０並びに２つの試験ビーム光線５２及び５４は、相対的にずらされているが公称上は互いに平行に、プリズム表面３８を通ってプリズム４０から出る。非垂直かすめ角“α”は、光線４８，５０，５２及び５４の全てが垂直入射に近い角度でプリズム４０に入るかまたはプリズム４０から出るように、プリズム４０の底角の余角に少なくともほぼ等しいことが好ましい。
【００２１】
第１の試験ビーム光線５２は、基準ビーム光線５０に対して距離“ａ”だけずらされる。第２の試験ビーム光線５４は、第１の試験ビーム光線５２に対して距離“ｂ”だけずらされる。第２の試験ビーム光線５４は基準ビーム光線５０に対して距離“ｃ”だけずらされる。ずれ距離“ｃ”は、コヒーレンス調整器２０によって設定されるようなビーム１８の空間コヒーレンスの範囲をこえていることが好ましい。ずれ“ｃ”の一成分であるずれ“ａ”の大きさは、直径が異なる線条マウント６２を用いて空隙６０を広げるかまたは縮めることで調整することができる。空隙６０の別の調整方法として、試験片１２の表面５６または５８と嵌合する支持体などがある。
【００２２】
ビーム１８の空間コヒーレンスの範囲内で、試験片表面５６の平坦性に関する情報を含む第１の干渉パターン６４（例えば図３Ａ参照）が、基準表面４２から反射する（光線５０を含む）光ビーム１８の第１の部分と第１の試験片表面５６から反射する（光線５２を含む）光ビーム１８の第２の部分の間に形成される。試験片１２の厚さ（及び屈折率）変動に関する情報を含む第２の干渉パターン６６（例えば図３Ｂ参照）が、第１の試験片表面５６から反射する（光線５２を含む）光ビーム１８の第２の部分と第２の試験片表面５８から反射する（光線５４を含む）光ビーム１８の第３の部分の間に形成される。特に均質な材料に対しては、厚さ変動が第一義的な変動源であることが多いが、干渉パターン６６は、実際には、試験片１２の厚さ変動及び屈折率変動のいずれにも関する情報を含む。発明者等は本明細書では一般に厚さ変動だけに言及するが、厚さ変動及び屈折率変動のいずれもが試験片１２の対向する表面５６と５８の間の干渉パターン６６によって表される。
【００２３】
２つの干渉パターン６４及び６６は、粉砕されたガラスまたはプラスチックでつくることができる拡散性スクリーン７０上の単一複合干渉パターン６８（例えば図３Ｃを見よ）として見える。拡散をさらにランダム化するために回転または震動させることができる拡散性スクリーン７０は、通常のズームレンズ７２が、電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラなどの記録素子７４上に像を投影できるように、複合干渉パターン６８の像を固定する。別の場所に現れる複合干渉パターン６８から同様の情報を取り込むために、別の像形成光学系及び記録素子を用いることができる。
【００２４】
試験片１２の平坦性及び厚さ変動に関する情報は２つの干渉パターン６４及び６６の重畳により覆い隠される。２つの干渉パターン６４及び６６の局所干渉縞強度は加え合されて、試験片１２の平坦性及び厚さ変動に関する情報がその中に相互に覆い隠されている複合干渉パターン６８をつくる。
【００２５】
発明者等は、かすめ角“α”の小さな変化が、２つの干渉パターンの局所干渉縞強度を周期的変化を通して偏移させ、そのような強度周期のそれぞれが隣り合う干渉縞の間隔に対応していることを見いだした。干渉パターン６４及び６６のいずれの局所干渉縞強度もかすめ角“α”の変化の結果として偏移するが、本発明の目的に対してさらに一層重要なことは、２つの干渉パターンの局所強度が偏移する周波数（すなわち変調周波数）を２つの干渉パターン６４と６６の間で異ならせ得ることである。
【００２６】
２つの干渉パターンの局所強度は予測可能な態様で変化するが、２つの干渉パターンの変調周波数はかすめ角“α”の一様増分変化の関数として一定のままではない。この結果、チャープされて、個々の干渉パターン６４及び６６を同定するかまたは個々の干渉パターン６４及び６６に起因させることが困難な、変調周波数が得られる。しかし、非垂直かすめ角“α”を大きさの異なる角度増分により変化させることで、局所干渉縞強度をより安定な変調周波数で変化させることができる。
【００２７】
例えば、図４Ａ及び４Ｂは記録素子７４の個々のピクセルセンサにおける規格化強度の期待される変化をかすめ角の変化の関数として示すグラフである。示される２つの変調７６及び７８は、かすめ角“α”の同じ変化にともなう２つの干渉パターン６４及び６６内の規格化強度の異なる変化率に対応する。図４Ａでは、傾け機構２６の一様な増分変化により２つの変調７６及び７８の周波数変化が生じる。しかし、図４Ｂでは、干渉ビーム間の光路差（ＯＰＤ）の一様変化に対応するかすめ角“α”の不等変化により、変調７６及び７８がより安定な形態（すなわち一定の周波数）で再生される。
【００２８】
かすめ角“α”の大きさが異なる角度増分は干渉パターン６４及び６６によって比較される公称平行表面間の光路差のほぼ一様な増分に対応する。変調周波数を安定化するための正確な補正は一般に干渉パターン６４及び６６の内の一方の干渉パターンに限定されるが、他方の変調周波数の残留チャーピングは小さい。２つの変調周波数７６及び７８の高い方の変調周波数７６を優先的に安定化することによって良好な結果が得られた。
【００２９】
光路差（ＯＰＤ）及び光路差（ＯＰＤ）のかすめ角“α”に対する関係の簡略な図が図５に与えられている。光路差（ＯＰＤ）は試験片１２の対向する表面５６及び５８から反射する試験光線“Ａ”及び“Ｃ”とプリズム４０の基準表面４２から反射される干渉基準光線“Ｂ”及び“Ｄ”の間に示される。前図の光ビーム１８はかすめ角“α”で基準表面４２に近づく公称平面波面８２として示される。
【００３０】
第１の試験片表面５６及び基準表面４２からの反射の間の光路差（ＯＰＤ）は、光線“Ａ”の２つの長さの和から光線“Ｂ”の長さを減じたもの（すなわち、２Ａ−Ｂ）として表される。第２の試験片表面５８と基準表面４２の間の光路差（ＯＰＤ）は、光線“Ａ”の２つの長さ及び光線“Ｃ”の２つの長さの和から光線“Ｄ”の長さを減じたもの（すなわち、２Ａ＋２Ｃ−Ｄ）として表される。試験片１２の表面５６及び５８とプリズムの基準表面４２の間の予測される光路長差（ＯＰＤ）は、かすめ角“α”，試験片１２と基準表面４２の間隔“Ｓ”，試験片１２の平均厚さ“Ｔｐ”並びに試験片１２及びプリズム４０の屈折率に基づいて容易に計算することができる。光路差（ＯＰＤ）の一様な増分を生じさせるに必要なかすめ角“α”の変化を求めるため、光路差（ＯＰＤ）へのかすめ角“α”の変化の効果を同様に予測することができる。
【００３１】
コンピュータプロセッサ８０の制御の下で、２つの予備計算された変調周波数７６及び７８の内の低い方の変調周波数７８の１つまたはそれより多くの周期について、一様な光路差（ＯＰＤ）の増分で、複合干渉パターン６８から強度データが収集される。例えば、ピクセルアレイにおける複合干渉パターン６８の段階的に変化する像を記録するため、時間をかけて、３２から６４フレームのデータを収集することができる。２つの干渉パターン６４及び６６の強度成分を識別するため、通常のフーリエ変換内で、収集されたデータに予備計算された変調周波数７６及び７８が適用される。データフレーム内の収集されたそれぞれのピクセルに対するデータは離散フーリエ変換にかけられる。高い方の予備計算された変調周波数７６で変化するピクセルの強度成分は、（平坦性を測定する）試験片１２の第１の表面５６とプリズム４０の基準表面４２の間の干渉パターン６４に帰属させられ、低い方の予備計算された変調周波数７８で変化する同じピクセルの強度成分は、（厚さ変動を測定する）試験片１２の第１の表面５６と第２の表面５８の間の別の干渉パターン６６に帰属させられる。
【００３２】
干渉パターン６４と６６の間で強度データが識別されれば、干渉パターン６４及び６６のそれぞれの内の強度（すなわち位相）変化をさらに正確に測定するための位相シフトの目的のため、データフレームからの該当する強度データを用いることができる。測定結果を報告するため、１つまたはそれより多くの出力装置（図示せず）をプロセッサに接続することができる。
【００３３】
一連の取り込まれた強度データフレームから２つの変調周波数７６及び７８を導くことが可能であり得るが、システム雑音によって変調周波数７６及び７８の同定が変わるかまたは曖昧になることがあり得る。かすめ角“α”，試験片１２の厚さ“Ｔｐ”，試験片１２とプリズム４０の間隔“Ｓ”及び光が通過する媒質の屈折率を含む、変調周波数を求める因子は全て、前もって知られている。実際上、かすめ角“α”及び間隔“Ｓ”などの変数は、あらかじめ決定された変調周波数７６及び７８を分離するため、実際の測定に先立って最適化できる。期待される変調周波数を前もって計算することにより、測定を解釈するための処理要件が低減され、より信頼性の高い結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】斜入射干渉計を、重なり合う干渉パターンを分離するためのプロセッサとともに示す略図である
【図２】プリズムの基準表面及び試験片の２つの公称平行表面から反射される３つの出力光線への中心入力光線の分割を示す、基準プリズム及び試験片の拡大図である
【図３Ａ】例示的干渉パターン像であり、１つの表面対の間の独立の干渉パターンを表す
【図３Ｂ】例示的干渉パターン像であり、別の表面対の間の独立の干渉パターンを表す
【図３Ｃ】例示的干渉パターン像であり、図３Ａ及び３Ｂの干渉パターンの重畳により形成される複合干渉パターンを表す
【図４Ａ】変化するかすめ角の関数として個々のピクセルが受ける規格化強度変化の期待される２つの周波数成分を示し、２つの重畳された干渉パターンの強度寄与を弁別するグラフである
【図４Ｂ】変化するかすめ角の関数として個々のピクセルが受ける規格化強度変化の期待される２つの周波数成分を示し、２つの重畳された干渉パターンの強度寄与を弁別するグラフである
【図５】干渉するビーム間の光路長差及びかすめ角のような変数に対する光路長差の関係を示す拡大された断面の略図である
【符号の説明】
【００３５】
１０    斜入射干渉計
１２    光透過性試験片
１４    光源
１６    集束レンズ
１８    光ビーム
２０    コヒーレンス調整器
２２    拡散板
２６    傾け機構
２８    反射面
３０    ピボット
３４    コリメートレンズ
３６，３８    三角プリズム側面
４０    三角プリズム
４２    基準表面
４８    中心光線
５０    基準ビーム光線
５２，５４    試験ビーム光線
５６，５８    試験片表面
６０    空隙
６２    線条マウント
６４，６６    干渉パターン
６８    複合干渉パターン
７０    拡散性スクリーン
７２    ズームレンズ
７４    記録素子
７６，７８    変調周波数
８０    コンピュータプロセッサ
８２    波面
【図１】
2005534923.tif 000003
【図２】
2005534923.tif 000004
2005534923.tif 000005
【図４Ａ】
2005534923.tif 000006
【図４Ｂ】
2005534923.tif 000007
【図５】
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【国際調査報告】
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