(57)【要約】【課題】横分解能が極めて高く、高精細、高コントラストの干渉波形が得られるレーザ走査干渉計を提供する。【解決手段】レーザ光源１２からのレーザ光をコリメータレンズ１３で平行レーザ光束Ｂとし、走査ミラー１５で走査光Ｂ１〜Ｂ３に変換し、テレセントリックｆθレンズ１６を通して参照面１７ａ及び被観察面１８ａに照射する。参照面１７ａ及び被観察面１８ａからの反射光は、テレセントリックｆθレンズ１６で反射平行光束Ｂｒとなり、走査ミラー１５で反射し、ビームスプリッタ１４を通過して結像レンズ２０で集光され、ピンホール２１ａを通過して受光素子２２に入射する。受光素子２２で反射平行光束Ｂｒの光量を計測して演算手段を含む制御部２３に送信し、制御部２３で受光素子２２から得た光量信号を時系列データとして取得し、データ処理を行って表示手段２４に明暗データからなる干渉波形を出力する。【選択図】図１
2008309668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源を用いた共焦点光学系を備えたレーザ走査干渉計であって、レーザ光を平行光束として出力するレーザ光源部と、該レーザ光源部からのレーザ光を反射して走査光に変換する走査ミラーと、該走査ミラーからの走査光を参照面及び被観察面に照射するテレセントリックｆθレンズと、該テレセントリックｆθレンズの焦点面近傍に近接配置された前記参照面及び被観察面と、該参照面及び被観察面からの反射光を前記テレセントリックｆθレンズにより平行光束に変換し、前記走査ミラーで反射させた後に前記レーザ光源部からのレーザ光と分離するビームスプリッタと、該ビームスプリッタで分離した前記反射光を集光する結像レンズと、前記テレセントリックｆθレンズの焦点面と共役の位置に設置したスリットと、前記結像レンズにより集光されて前記スリットを通過した前記反射光の光量を計測する受光素子と、該受光素子で計測した光量をＡ／Ｄ変換して前記走査ミラーの走査角度に対応した時系列データとして記憶する演算手段と、該演算手段に記憶した前記時系列データを干渉波形として表示する表示手段とを備えていることを特徴とするレーザ走査干渉計。
【請求項２】
前記走査光が前記被観察面を１回走査する毎に、走査光の走査方向及び走査光の光軸のそれぞれに直交する方向に、走査光の走査幅に対応する量だけ被観察面を移動させる移動手段を備えていることを特徴とする請求項１記載のレーザ走査干渉計。
【請求項３】
前記参照面を前記レーザ光の波長以下の量だけ光軸方向に移動させる参照面移動手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載のレーザ走査干渉計。
【請求項４】
前記参照面及び前記被観察面は、前記テレセントリックｆθレンズの開口数に対応したレーザ光のビームウエストの範囲内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のレーザ走査干渉計。
【請求項５】
前記テレセントリックｆθレンズが交換可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のレーザ走査干渉計。
【請求項６】
前記参照面及び前記被観察面の走査光反射面が曲面又は球面であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のレーザ走査干渉計。
【請求項７】
出力するレーザ光の波長が異なる複数のレーザ光源部と、各レーザ光源部に対応してそれぞれ設けられ、各レーザ光源部からのレーザ光を同軸にして前記走査ミラーに導くとともに、該走査ミラーからの前記反射光を前記各レーザ光源部からの各レーザ光と分離する複数のビームスプリッタと、該ビームスプリッタで分離した反射光を各レーザ光の波長毎に分離する少なくとも一つのダイクロイックミラーと、該ダイクロイックミラーで分離した各波長毎に配置された複数の前記結像レンズ、前記スリット、前記受光素子、前記演算手段及び前記表示手段とを備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載のレーザ走査干渉計。
【請求項８】
前記参照面は、走査光の走査方向に長く、走査方向に対して直交する方向の幅が狭い長方形状に形成され、該参照面を含む光学系及び前記被観察面の少なくともいずれか一方が走査光の光軸に直交する方向に移動可能に形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載のレーザ走査干渉計。
【請求項９】
前記被観察面及び前記参照面が液中に配置されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載のレーザ走査干渉計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ走査干渉計に関し、特に、横分解能が高く、高精細、高コントラストで干渉波形（干渉縞）と被検体測定面の表面形状とを同時に１つの画面に表示して確認することが可能なレーザ走査干渉計に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属やガラス、プラスチック等の表面形状を正確に確認するための手段として干渉計が広く知られている。例えば、フィゾー干渉計は、透明なガラス板からなる平面原器と被検体とを所定の位置関係に配置した状態で平面原器側から測定光を照射し、平面原器裏面の参照面で反射した参照光と被検体の測定面で反射した測定光とをＣＣＤ等の受光部で受光し、参照光と測定光とのズレにより生じる干渉波形を表示部に表示し、この干渉波形の状態によって被検体測定面の表面形状、平面度を評価するように形成されている。
【０００３】
このような干渉計の応用例として、１回の測定可能範囲より大きい領域の被検体を測定するときに用いられる開口合成法が知られている。この開口合成方法は、被検体の隣接する部分を一部が重なるようにして複数の小領域に分割し、この小領域ごとに測定して測定結果をデータ処理し、これらをつなぎ合わせて被検体全体の表面形状とするようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−１４７７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の干渉計で得られる干渉波形の横分解能精度は、参照光及び測定光を受光する受光部の分解能によって制限されるため、この分解能を超えての細かな領域での高精細の干渉波形を表示部に表示することはできず、被検体測定面の広い範囲を高精細で横分解能が高い測定を行うことはできないという問題がある。
【０００５】
また、横分解能が低いことから、被検体測定面の横方向に急激な高さ方向の高低差がある場合、干渉縞はきわめて細かくなるはずであるが、横分解能が低いため、その高低差に追従して干渉縞を表示することができず、細かな領域の高低差をカットした干渉波形として表示されることになる。これは細かな部分を測定できないことを意味している。このことは、面全体の平均的な平面度は測定できるが微細な構造を無視していることになり、また、測定できる範囲が限定されることになり、被険体測定面を正確に捉えているとはいえない。
【０００６】
さらに、測定精度が受光部のレンズによって制限を受けることである。被検体の１回の測定可能範囲を広い領域に設定しようとすると、レンズの倍率を小さくしなければならない。しかし、レンズの倍率を小さくすれば、横分解能が低下して被検体測定面の表面形状を正確に捉えることができなくなるため、測定方向に凹凸の高低差があったとしても、レンズ倍率によっては、それを検出して測定することはできない。
【０００７】
また、表示部に干渉波形を表示しているとき、横分解能が低いので細かな凹凸を十分に確認できないという問題もある。前述のような高低差の激しい部分が存在する被検体の場合には、干渉波形と実測面の形状とを同時に確認できることが望ましく、小さなごみや傷が測定面にある場合も、これらを同時に確認できることが望ましい。しかし、従来の干渉計ではこれらの確認を行うことができないため、干渉計とは別個に測定面形状を確認する装置を用意しなければならない。測定面の形状を別個の装置で確認するためには、同じ被検体を各装置にそれぞれセットしなおして確認することになり、時間も手間もかかってコスト高となる。
【０００８】
加えて、精度を高く保ったままでは、測定可能な範囲が限定されてしまうという問題もある。精度の問題を問わなければ前記開口合成法で処理することができるが、データ処理や複雑な操作が必要となるという欠点がある。さらに、フィゾー干渉計に代表される従来の干渉計では、測定範囲が広い大きな被検体を測定する場合は、被険体よりも大きな参照面が必要となり、参照面の製作が極めて困難となっている。
【０００９】
そこで本発明は、横分解能が極めて高く、高精細、高コントラストの干渉波形を得ることができ、測定面の急激な高低差や緩やかな変化にも追従でき、しかも、干渉波形と測定面の表面形状とを同時に、大きな範囲を横分解能が極めて高い状態で計測することができ、一つの画面上で確認することができ、開口合成法に頼ることなく測定可能範囲を拡張することもでき、機能の向上だけでなく、汎用性、操作性の大幅な向上も図れるとともに、参照板の製作も容易なレーザ走査干渉計を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明のレーザ走査干渉計は、レーザ光源を用いた共焦点光学系を備えたレーザ走査干渉計であって、レーザ光を平行光束として出力するレーザ光源部と、該レーザ光源部からのレーザ光を反射して走査光に変換する走査ミラーと、該走査ミラーからの走査光を参照面及び被観察面に照射するテレセントリックｆθレンズと、該テレセントリックｆθレンズの焦点面近傍に近接配置された前記参照面及び被観察面と、該参照面及び被観察面からの反射光を前記テレセントリックｆθレンズにより平行光束に変換し、前記走査ミラーで反射させた後に前記レーザ光源部からのレーザ光と分離するビームスプリッタと、該ビームスプリッタで分離した前記反射光を集光する結像レンズと、前記テレセントリックｆθレンズの焦点面と共役の位置に設置したスリットと、前記結像レンズにより集光されて前記スリットを通過した前記反射光の光量を計測する受光素子と、該受光素子で計測した光量をＡ／Ｄ変換して前記走査ミラーの走査角度に対応した時系列データとして記憶する演算手段と、該演算手段に記憶した前記時系列データを干渉波形として表示する表示手段とを備えていることを特徴としている。
【００１１】
さらに、本発明のレーザ走査干渉計は、前記走査光が被観察面を１回走査する毎に、走査光の走査方向及び走査光の光軸のそれぞれに直交する方向に、走査光の走査幅に対応する量だけ被観察面を移動させる移動手段を備えていること、前記参照面を前記レーザ光の波長以下の量だけ光軸方向に移動させる参照面移動手段を備えていることが好ましい。
【００１２】
また、前記参照面及び前記被観察面は、前記テレセントリックｆθレンズの開口数に対応したレーザ光のビームウエストの範囲内に配置されていること、前記テレセントリックｆθレンズが交換可能であることが好ましく、前記参照面の走査光反射面は平面以外のもので、例えば曲面や球面であってもよい。
【００１３】
さらに、出力するレーザ光の波長が異なる複数のレーザ光源部と、各レーザ光源部に対応してそれぞれ設けられ、各レーザ光源部からのレーザ光を同軸にして前記走査ミラーに導くとともに、該走査ミラーからの前記反射光を前記各レーザ光源部からの各レーザ光と分離する複数のビームスプリッタと、該ビームスプリッタで分離した反射光を各レーザ光の波長毎に分離する少なくとも一つのダイクロイックミラーと、該ダイクロイックミラーで分離した各波長毎に配置された複数の前記結像レンズ、前記スリット、前記受光素子、前記演算手段及び前記表示手段とを備えることもできる。
【００１４】
また、前記参照面を、走査光の走査方向に長く、走査方向に対して直交する方向の幅が狭い長方形状に形成し、該参照面を含む光学系及び前記被観察面の少なくともいずれか一方を走査光の光軸に直交する方向に移動可能に形成することにより、小さな参照面で大きな被観察面を測定することができる。さらに、前記被観察面及び前記参照面が液中に配置されていても被観察面を測定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のレーザ走査干渉計は、レーザ光源からのレーザ光を平行光束としてビームスプリッタを介して走査ミラーに導き、該走査ミラーで前記レーザ光を走査光に変換してテレセントリックｆθレンズに入射させ、該テレセントリックｆθレンズの焦点面近傍に近接配置した参照面及び被観察面からの反射光を前記テレセントリックｆθレンズにより平行光束に変換し、前記走査ミラーで反射させた後に前記ビームスプリッタでレーザ光源からのレーザ光と分離し、結像レンズによって集光して前記テレセントリックｆθレンズの焦点面と共役の位置に設置したスリットを通過させ、該スリットを通過した前記反射光の光量を受光素子で計測し、計測した光量信号をＡ／Ｄ変換して前記走査ミラーの角度に対応した時系列データとして演算手段に取り込んで配置することにより干渉波形を取得することができ、レーザ光による走査光で参照面と被観察面とを走査することから、走査するレーザ光の光点サイズでの分解能、例えば２万×１．６万ドットの約３億画素程度の分解能が得られる。したがって、受光部の分解能にとらわれずに高精細、高コントラストの干渉波形を得ることができる。これにより、横分解能を高めることができるので、高低差の急激な部分も、高低差が緩やかな部分も干渉波形として確実に検出することができる。さらに、参照面と被観察面とからの反射光を、テレセントリックｆθレンズの焦点面と共役の位置に設置したスリットを通過させることにより、余分な反射光をカットしてピントの合った光だけが受光素子に受光されることから、横分解能の向上、高精細化、高コントラスト化を促進することができる。
【００１６】
さらに、走査光は、干渉波形を発生させるのと同時に、被観察面の表面形状も高精細に捉えていくから、これを画像信号として送り出すことにより、干渉波形と被検体測定面形状の画像とを同時に１つの画面上に表示することができる。また、走査光による被観察面の走査範囲は適宜に設定することが可能であるから、被観察面の測定可能範囲を任意に選定でき、開口合成法等に頼ることなく、一度の作業で広範囲の測定結果を求めることができる。したがって、干渉計としての機能を高め、汎用性と操作性とを向上させることができる。
【００１７】
また、前記移動手段で参照面及び被観察面を所定量だけ移動させることにより、すなわち、走査ミラーによる走査方向を主走査方向とし、該主走査方向及び光軸のそれぞれに直交する方向を副走査方向とし、前記走査ミラーで主走査方向にレーザ光（走査光）を走査した後、前記参照面及び被観察面を主走査方向の１走査ピッチに対応する量だけ副走査方向に移動させてから次の主走査方向の走査を行うことを順次繰り返すことで２次元の干渉波形を取得することができる。
【００１８】
さらに、１回の干渉波形を取得した後、前記参照面移動手段で参照面をレーザ光の波長以下の量だけ光軸方向に移動させて再びレーザ光による走査を行うことにより、位相シフト法によって被観察面をより確実に測定することができる。
【００１９】
また、参照面及び前記被観察面をテレセントリックｆθレンズの開口数に対応したレーザ光のビームウエストの範囲内に配置することにより、走査光自身が持つビームウエストで、走査光の現在位置に隣接する被観察面の形状を順次走査していくから、被観察面に急激な高低差があったとしても表面形状に追従して検出していくことができ、しかも、ビームウエスト内であればピントの合った状態で被観察面の変化を検出していくことができるので、小さな高低差や小さなごみ等が付着しているような場合でも、これらを光点サイズ以下のサイズで検出、表示して確認することができ、一定分解能での測定を進めることができる。
【００２０】
さらに、テレセントリックｆθレンズを交換可能とすることにより、被観察面の状態や測定範囲等の各種条件に応じたテレセントリックｆθレンズを選択使用することができ、より確実な干渉波形を取得することができる。また、波長が異なる複数のレーザ光を同時に使用して測定することにより、被観察面の状態をより正確に確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１及び図２は、本発明のレーザ走査干渉計の第１形態例を示すもので、図１はレーザ走査干渉計の全体構成を示す概略斜視図、図２は同じく要部の説明図である。
【００２２】
本形態例に示すレーザ走査干渉計は、レーザ光源部１１を構成するレーザ光源１２から出力されたレーザ光をコリメータレンズ１３で平行レーザ光束Ｂとし、この平行レーザ光束Ｂをビームスプリッタ１４で反射させて進路を変え、モータ１５ａによって回転する走査ミラー１５に導く。平行レーザ光束Ｂは、矢印Ｔ方向に回転する走査ミラー１５で反射することによって走査光Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・に変換されてテレセントリックｆθレンズ１６に入射する。各走査光Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は、該テレセントリックｆθレンズ１６を通過し、その焦点面近傍に近接配置された参照ガラス１７の参照面１７ａ及び被検体１８の被観察面１８ａにそれぞれ向かい、前記参照面１７ａ及び前記被観察面１８ａにて反射する。参照面１７ａ及び被観察面１８ａで反射した反射光である参照光１７ｒ及び測定光１８ｒは、前記テレセントリックｆθレンズ１６を逆方向に通過して反射平行光束Ｂｒとなり、前記走査ミラー１５で反射して前記ビームスプリッタ１４に向かう。反射平行光束Ｂｒは、ビームスプリッタ１４を通過することによってレーザ光源部１１からの平行レーザ光束Ｂと分離し、ミラー１９で反射して結像レンズ２０に入射される。結像レンズ２０で集光された反射平行光束Ｂｒは、前記テレセントリックｆθレンズ１６の焦点面と共役の位置に設置したピンホール板２１のスリットあるいはピンホール２１ａを通過してホトマル等の受光素子２２に入射する。受光素子２２は、入射した反射平行光束Ｂｒの光量を計測して光電変換を行い、光量に対応した光量信号を演算手段を含む制御部２３に送信する。制御部２３は、受光素子２２から得た光量信号をＡ／Ｄ変換するとともに前記走査ミラー１５の回転角度に対応した時系列データとして取得し、参照光１７ｒ及び測定光１８ｒの干渉状態に応じた明暗データとしてそれぞれ記憶し、記憶した時系列データを各走査光Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の位置に対応したデータ処理を行ってディスプレイやプリンタ等の表示手段２４に明暗データを出力する。
【００２３】
前記参照ガラス１７及び被検体１８は、前記参照面１７ａと前記被観察面１８ａとを対向させた状態でステージ２５の上に設置されている。ステージ２５は、前記走査ミラー１５による走査方向を主走査方向（Ｘ）とし、該主走査方向（Ｘ）及び光軸（Ｂｃ）のそれぞれに直交する方向を副走査方向（Ｙ）としたときに、前記走査ミラー１５で主走査方向（Ｘ）にレーザ光（走査光Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）を走査した後、前記参照ガラス１７及び被検体１８を主走査方向（Ｘ）の１走査ピッチに相当する距離、即ち走査光Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の副走査方向（Ｙ）の光点寸法に対応する量だけ参照ガラス１７及び被検体１８を副走査方向（Ｙ）に移動させる機能を有している。したがって、１回の主走査方向（Ｘ）の走査を行った後にステージ２５を作動させて副走査方向（Ｙ）に参照ガラス１７及び被検体１８を移動させることを順次繰り返すことにより、被観察面１８ａを２次元で走査することができ、被観察面１８ａの状態を２次元で取得し、表示手段２４に２次元の干渉波形を表示することが可能となる。また、レーザ光束Ｂ（走査光Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）の光軸（Ｂｃ）方向に参照ガラス１７及び被検体１８を移動させるためのＰＺＴ等の圧電素子２６が設けられている。
【００２４】
次に、このレーザ走査干渉計の操作手順を説明する。まず、参照ガラス１７と被検体１８とを対にしてステージ２５上に設置し、適宜な入力手段を介して制御部２３に指令を与え、レーザ光源１２を発光させるとともにモータ１５ａを回転させる。これにより、モータ１５ａが走査ミラー１５を図１に示す矢印Ｔの方向に回転させ、レーザ光源部１１からの平行レーザ光束Ｂを順次走査光Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・に変換し、テレセントリックｆθレンズ１６を通して参照ガラス１７と被検体１８とに向かわせ、図１に示す矢印Ｘの方向（主走査方向Ｘ）に走査していく。
【００２５】
この走査光Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３による走査が進むと、各走査位置ごとに参照ガラス１７の参照面１７ａで反射した参照光１７ｒと被検体１８の被観察面１８ａで反射した測定光１８ｒとが順次発生する。両反射光１７ｒ，１８ｒは、往路を戻ってテレセントリックｆθレンズ１６で再び平行光束（反射平行光束Ｂｒ）となり、走査ミラー１５で反射してビームスプリッタ１４を通過してレーザ光源部１１からの平行レーザ光束Ｂと分岐し、ビームスプリッタ１４を直進してミラー１９で進路を変えて結像レンズ２０を通り、ピンホール板２１のピンホール２１ａで両反射光１７ｒ，１８ｒの内の余分な光がカットされ、ピントの合った光だけが受光素子２２に投影される。これにより、コントラストの強い光が受光素子２２に伝えられ、制御部２３の内部メモリに前記時系列データとして記憶され、データ処理後に表示手段２４に表示される。表示手段２４に表示する像を変倍したいとき、通常は、テレセントリックｆθレンズ１６を倍率の異なるものと変換するが、制御部２３内でのデータ処理で行うことも可能である。
【００２６】
主走査方向Ｘの１本目のラインの走査が終了すると、制御部２３がステージ２５の駆動部に指令を送り、ステージ２５を１走査ピッチに相当する量だけ副走査方向Ｙに移動させる。このステージ２５の副走査方向Ｙへの移動と走査ミラー１５の回転による主走査方向Ｘの走査とにより、被観察面１８ａは、新たに設定された２本目のラインにて走査される。この２本目のラインの走査によって各走査点毎に順次発生した参照光１７ｒ及び測定光１８ｒは、１本目の走査ラインのときと同様に、往路を戻って受光素子２２に投影される。以後同様の走査を順次繰り返し、主走査方向Ｘ及び副走査方向Ｙの所定範囲の走査を行えば、表示手段２４には、参照光１７ｒと測定光１８ｒとの干渉状態によって発生した干渉波形が表示される。主走査方向Ｘの走査範囲は、走査ミラー１５の原点検出部からの検出信号を制御部２３に送り、走査ミラー１５による走査光の有効範囲を制御することで任意に設定することができ、副走査方向Ｙの走査範囲は、ステージ２５のＹ軸方向への移動量を制御することで任意に設定することができる。さらに、主走査方向Ｘ及び副走査方向Ｙにおいて、走査点の一部が重なるように設定することにより、更に詳細な測定を行うことが可能である。
【００２７】
図２に示すように、レーザ光源部１１からの平行レーザ光束Ｂが走査ミラー１５の回転で参照ガラス１７と被検体１８とを走査するときには、走査する光点Ｂｐが参照ガラス１７の参照面１７ａと被検体１８の被観察面１８ａとの間に位置するように、参照ガラス１７と被検体１８とを設置する。この光点Ｂｐは、走査光の光軸Ｂｃに直交する平面に対してビームウエストＬ２を有している。したがって、光点Ｂｐが参照ガラス１７の参照面１７ａと被検体１８の被観察面１８ａとの間を走査していくと、ビームウエストＬ２の範囲内に位置する被観察面１８ａの凹凸は、全てピントの合った状態で走査され、コントラストの強い反射光（測定光１８ｒ）として検出される。なお、図２（Ｂ）では、参照ガラス１７及び被検体１８の厚さ方向のそれぞれ１／２の位置の間をビームウエストＬ２としている。実際の光学的な値は、テレセントリックｆθレンズ１６のＮＡにもよるが、一般的には０．５〜２００μｍである。
【００２８】
光点Ｂｐの走査により、ビームウエストＬ２内の被観察面１８ａの形状に応じた方向に光束Ｂが反射するので、この反射光（測定光１８ｒ）は、被観察面１８ａの表面形状画像検出信号となって受光素子２２から制御部２３に伝えられる。すなわち、被観察面１８ａからの測定光１８ｒとして検出されるのと同時に、表面形状の検出信号となって制御部２３に伝えられる。制御部２３に伝えられた信号は、ビームウエストＬ２内の検出信号であるから、ピントの合った像として表示手段２４に表示することができる。したがって、被観察面１８ａにごみが付着していたり、傷が付いていたりしたとしても、これらを表示手段２４の画面上で確認することが可能となる。
【００２９】
一方、本形態例における参照面１７ａは完全な平面であるから一定の反射光（参照光１７ｒ）となるが、測定光１８ｒは、被観察面１８ａの表面形状、例えば傾斜角度θに沿って変化した反射光となる。この両反射光１７ｒ，１８ｒがビームウエストＬ２内で発生していれば、両反射光１７ｒ，１８ｒは、光点Ｂｐの位置（テレセントリックｆθレンズ１６の焦点面）と共役に設置されているピンホール２１ａを通過し、ピントの合ったコントラストの強い光として受光素子２２に投影される。受光素子２２に投影された光は、光点Ｂｐの現在位置における各点の明暗信号として制御部２３から表示手段２４に伝えられて表示される。
【００３０】
したがって、表示手段２４は、この明暗信号からなる干渉波形と、前記表面形状画像とを同時に表示することができる。しかも、表示される干渉波形は、測定面全体を一度に照射して得られた干渉波形ではなく、光点Ｂｐが走査方向に移動した位置ごとに順次発生した反射光が重なってできた干渉波形であり、光点Ｂｐの現在位置で発生している干渉状態だけによって生じた干渉波形となる。さらに、光点Ｂｐのサイズを基準とし、走査ピッチの分解能で被観察面１８ａの高低差の変化を検出していくことができるから、極めて横分解能の高い干渉画像を表示手段２４に表示することができる。
【００３１】
また、制御部２３からの指令で前記圧電素子２６を作動させることにより、位相シフト法によって被観察面１８ａの形状が凸状か凹状かを判断することができる。例えば、圧電素子２６の動作振幅を干渉波形における縞と縞との高さ方向の間隔λ／２を４分割するものとすれば、（λ／２）×（１／４）＝λ／８となり、４分割したときのそれぞれの表示画面を観察することができるようになることから、λ／８ごとの高さ方向の位相を確認することができ、被観察面１８ａの凹凸状態を確認することができる。さらに、前述のように、コントラストの明瞭な干渉波形を得ることができるので、被観察面１８ａの凹凸状態をより確実に判定することができる。
【００３２】
図３（Ａ）は、被検体１８の被観察面１８ａに存在する凹部１８ｂの範囲を測定するときの被観察面１８ａの平面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）における走査線Ｓ５に沿った断面図である。図３（Ａ）における符号Ｓ１〜Ｓ７は、走査ミラー１５及びステージ２５の作動によって得られる主走査方向Ｘの各走査線を表しており、本例では、被観察面１８ａを走査線Ｓ１〜Ｓ７に沿って走査することにより、前記凹部１８ｂの全体形状を確認するようにしている。
【００３３】
走査線Ｓ５において、走査開始位置Ｐａから操作終了位置Ｐｂまで主走査方向Ｘに走査すると、走査開始位置Ｐａに対応する被観察面１８ａの位置ＱａはビームウエストＬ２の範囲内にあり、この位置Ｑａで反射した測定光１８ｒは、図示しない参照ガラス１７の参照面１７ａからの反射光（参照光１７ｒ）と共に受光素子２２に向かう。このとき、位置Ｑａは被観察面１８ａの平面部に存在するため、測定光１８ｒは入射方向に向かって反射する。
【００３４】
走査ミラー１５の作動で光点Ｂｐが位置Ｐａから位置Ｐ１に移動すると、被観察面１８ａ上では位置Ｑ１に移動する。この被観察面１８ａ上での位置Ｑ１は、被観察面１８ａに存在する凹部１８ｂの開始端となっているので、その表面形状に応じて反射した測定光１８ｒが参照光１７ｒと共にピンホール２１ａを通って受光素子２２に向かう。受光素子２２には、測定光１８ｒが今まで（位置Ｑａから位置Ｑ１の直前まで）とは異なる状態で受光されることから、位置Ｐ１における参照光１７ｒ及び測定光１８ｒの干渉による明暗信号が制御部２３に取得され、位置Ｑ１で被観察面１８ａに変化が生じたことが認識される。
【００３５】
さらに、光点Ｂｐが位置Ｐ１から位置Ｐ２、Ｐ３へと順次移動していくと、被観察面１８ａ上では、位置Ｑ２、Ｑ３に移動することになる。位置Ｑ１から位置Ｑ３にかけては、凹部１８ｂ内の高低差の急な範囲Ｑｃとなっており、位置Ｑ３は凹部１８ｂの一番深い部分であるが、ビームウエストＬ２の範囲内であって、光点Ｂｐのサイズで検出できる高低差でもあるから、凹部１８ｂにおける位置Ｑ２及び位置Ｑ３が光点Ｂｐによってそれぞれ検出され、各位置Ｑ２．Ｑ３の形状に応じたそれぞれの測定光１８ｒが各参照光１７ｒと共にピンホール２１ａを通って受光素子２２に向かい、それぞれの明暗信号が制御部２３に時系列データとして記憶される。
【００３６】
以下、同様にして光点Ｂｐが位置Ｐ４から位置Ｐ８に向けて移動していくと、各位置Ｐ１〜Ｐ８に対応した被観察面１８ａ上の位置Ｑ４〜Ｑ８で反射した測定光１８ｒがそれぞれの参照光１７ｒと共に受光素子２２に受光され、高低差の急な範囲Ｑｃ及び高低差の緩やかな範囲Ｑｄを有する凹部１８ｂの形状に対応して発生した光の干渉による明暗信号が順次制御部２３に記憶されていく。また、光点Ｂｐが位置Ｐ８から操作終了位置Ｐｂに移動すると、位置Ｐ８を通過した後の被観察面１８ａが平面となっていることから、位置Ｐ８から操作終了位置Ｐｂの間では参照光１７ｒが走査開始時と同じように入射方向に向かって反射した状態になる。
【００３７】
このようにして光点Ｂｐが走査開始位置Ｐａから操作終了位置Ｐｂまで移動すると、その軌跡が走査線Ｓ５となり、この走査線Ｓ５の走査が終了すると、ステージ２５が作動して次の走査線Ｓ６の走査が行われる。このようにして走査線Ｓ１〜Ｓ７についての走査を順次実施し、各点における明暗信号が時系列データとして制御部２３のメモリに記憶されると、これらのデータが制御部２３から表示手段２４に送られ、表示手段２４に２次元の干渉波形が表示され、凹部１８ｂの全体を２次元の干渉波形として捉えることができる。また、凹部ではなく、被観察面１８ａ上の凸部についても、同様にして表示手段２４に干渉波形として表示することができる。さらに、被観察面１８ａ上に付着したごみ等は凸部として測定され、傷は凹部として測定される。なお、走査線の間隔や検出位置の間隔は、光点Ｂｐのサイズを考慮して任意に設定することができる。なお、一つの走査線の各測定点における明暗信号を取得するのと同時に制御部２３から表示手段２４にデータを送り、１次元の干渉波形として表示することも可能であり、各走査線の１次元データを順次表示して最終的に２次元の干渉波形を表示することもできる。
【００３８】
図４は、従来の一般的なフィゾー干渉計で任意の被検体を測定し、その表面形状を干渉波形として表示手段に表示した例を示している。この例によれば、図４における上下方向中央部を水平方向に見ていくと、中央部と左右の３箇所に、大きな島状となった３つの干渉波形が確認できる。この島状になった干渉波形は、被検体の表面に大きな形状変化のあることを表している。さらに、これらの大きな島状の干渉波形の間にも小さな干渉波形が確認できるが、これらの干渉波形の部分以外では際立った干渉波形は発生していない。この図４の例では、約３０万画素の分解能による受光部の像となっているため、干渉波形における縞と縞との間に生じる明るい部分と暗い部分とのコントラストが悪く、かつ、干渉縞のピッチが小さいので縞の境目が不明瞭で、縞の本数の計測及び表示が不可能な状態となっている。
【００３９】
図５は、前記形態例で示した構成のレーザ走査干渉計を使用して図４と同じ被検体を、図４より高い倍率で測定し、その表面形状を２次元の干渉波形として表示手段に表示した例を示している。図５では、中央部左下に島状になった１つの干渉波形を確認できる。この干渉波形は、図４で中央に表れている干渉波形と同じ部位を拡大表示したものであり、この干渉波形の周辺には連続して干渉波形が発生していることが確認できる。つまり、図４で大きな島状の干渉波形として表れた部位の周辺は平坦部ではなく、連続した高低差のある表面形状となっていることが分かる。また、縞と縞との間に生じる明暗のコントラストは明瞭であり、縞の本数の計測に誤差は生じない。このときの走査方向は図５において水平方向であり、一つの走査線における測定面上での測定位置は２万箇所、これと直交する副走査方向の走査線の本数は１．６万本であり、画素数としては２万×１．６万で約３億画素となっている。
【００４０】
図６は、図５の一部を拡大して示したもので、測定面上に２つの微細なごみが付着していることが確認できる。このように拡大表示しても干渉波形のコントラストは明瞭であり、図５では確認できなかったごみの付着も再現される。図６において、干渉波形を形成している明るい部分と暗い部分との境目を見ると、ひげ状の模様が多数確認できる。このような模様が表れるということから、被検体の測定面形状は、高さ方向にλ／２の高低が単純についているというだけではなく、微妙な高低が絡み合った状態で形成されていると判断できる。
【００４１】
図７は、前記ひげ状模様が表れる理由を説明する図であって、曲線３１の山の部分３１ａは、図６に示した干渉波形の明るい部分に相当し、谷の部分３１ｂは干渉波形の暗い部分に相当している。この明るい部分３１ａと暗い部分３１ｂとのコントラストを「１」と「０」とで表したとき、この「１」と「０」との繰り返しが干渉波形となり、「１」と「０」とが明瞭に再現されるほど干渉波形は高精細、高コントラストとなって被検体の測定精度が向上する。これは、横分解能を高めたことにより、計測可能となったためである。
【００４２】
ここで、図６に示した干渉波形の明るい部分と暗い部分との境目に表れているひげ状の模様は、「１」と「０」との中間部のような状態となっていることから、山の部分３１ａと谷の部分３１ｂとの間は、滑らかな曲線３１ではなく、この部分にも微細な凹凸３１ｃが存在していると判断でき、この凹凸３１ｃが測定面で微妙に高低の絡み合った部分となる。このように、ひげ状の模様までも再現できるだけの横分解能を持つことが、高精細、高コントラストの干渉波形を得ることができる一つの条件となる。
【００４３】
図８は、被検体の測定面に微細な傷が付いているときに表示手段に表示される干渉波形の例を示すもので、測定面に発生している傷と干渉波形とが同時に同じ画面に表示されている。この例では、線状の傷がいくつかの干渉波形を横切るようにして発生していることがわかる。このように、被検体における測定面の形状だけでなく、細かな傷も干渉波形と同時に確認することができ、細かな傷の中までも干渉計測が可能となっている。
【００４４】
図９は干渉波形と被検体との関係を示す説明図であって、図９の（Ａ）部は図７で説明した曲線３１と同じように干渉波形の山部４１ａと谷部４１ｂとを表した曲線４１を示すもの、図９の（Ｂ）部は曲線４１に相当する干渉波形４２を平面図として示すもの、図９の（Ｃ）部は干渉波形４２に相当する部分の被検体１８を断面図として示すもので、（Ａ）部、（Ｃ）部共に、（Ｂ）部の走査線Ｓｎに沿ったものを表している。（Ｂ）部の干渉波形４２は、外側から内側に向かって３つの線４２ａ、４２ｂ、４２ｃで示されており、各線４２ａ、４２ｂ、４２ｃは、（Ａ）部の曲線４１における谷部４１ｂに相当したものとなっている。
【００４５】
このため、光点Ｂｐが走査線Ｓｎの走査開始位置Ｐａから操作終了位置Ｐｂまで走査していくと、位置Ｐ１，Ｐ２、・・・Ｐ６が山部４１ａから谷部４１ｂへ、あるいは、谷部４１ｂから山部４１ａへの変化点となる。また、位置Ｐ２とＰ３との間では測定面に存在する傷４３が走査される。各変化点を示す各位置Ｐ１〜Ｐ６は、被観察面１８ａ上でＱ１〜Ｑ６にそれぞれ該当し、この被観察面１８ａでは、位置Ｑ３からＱ４までの間は平坦部となっているが、この平坦部は、その両側の位置Ｑ２及びＱ５よりλ／２だけ高い形状となっている。また、位置Ｑ２及びＱ５は、位置Ｑ１及びＱ６よりλ／２だけ高い形状となっている。
【００４６】
このように、（Ａ）部では干渉波形４２が持つコントラストの差を山部４１ａと谷部４２ｂとで表し、（Ｂ）部では被観察面１８ａの高低差を平面的な広がりとして等高線のような干渉波形４２で表し、（Ｃ）部では被観察面１８ａの高低差を断面図として表したものとなっている。また、傷４３は、（Ａ）部では波状の小さな凹凸４１ｃで示され、（Ｂ）部では前述のひげ状の模様４２ｄで示されている。
【００４７】
また、傷４３の走査方向の大きさ（長さ）は、前記走査ミラーの回転角をパルスで検出することにより測定することができる。すなわち、図９の最下段に示すパルス波形４４において、走査開始位置Ｐａを原点として傷４３の始まりまでの距離に相当する回転角Ｌ３の範囲で発生したパルスをカウントし、次いで、傷４３の始まりから終わりまでの距離に相当する回転角Ｌ４の範囲で発生したパルスをカウントするとともに、そのカウント結果を表示手段に表示することにより、傷４３の走査方向の大きさ（長さ）を表示画面上で知ることができる。このように、表示手段における表示画面には、被観察面１８ａの形状に応じた干渉波形４２だけでなく、傷４３の存在及び傷４３の大きさ（長さ）を表示することもできる。
【００４８】
図１０は、ビームウエストと被検体との関係を説明するための図である。ビームウエストとは、レーザ光線が略同じ大きさのビーム径となっている領域で、略平行光束となっているところである。この領域の光軸方向の長さは、走査レンズのＮＡにより調節可能であるから、走査レンズの入射瞳径を変化させるようにしておくことで調節が可能である。
【００４９】
まず、図１０の（Ａ１）において、前述のレーザ光源からのレーザ光束を、開口数（ＮＡ）をｎ１としたテレセントリックｆθレンズ１６ａで受けると、このレンズ１２ａを通過したレーザ光束Ｂｎ１によってビームウエストＢｗ１が作り出される。このビームウエストＢｗ１が一定になる領域をビームウエストＬ２ａとすると、ビームウエストＬ２ａ内での光点Ｂｐ１の大きさは略一定とみなせる。したがって、ビームウエストＬ２ａの領域内であれば、光点Ｂｐ１は同じ条件となり、干渉波形のコントラスト「１」、「０」は同じ条件で再現される。
【００５０】
また、図１０の（Ａ２）は、図１０の（Ａ１）で使用したテレセントリックｆθレンズ１６ａよりも大きなＮＡを有するテレセントリックｆθレンズ１６ｂを用いた場合を示すもので、開口数（ＮＡ）を図１０の（Ａ１）の開口数ｎ１よりも大きいｎ２としたテレセントリックｆθレンズ１６ｂでレーザ光束を受けると、テレセントリックｆθレンズ１６ｂを通過したレーザ光束Ｂｎ２によって前記ビームウエストＢｗ１よりも小さなビームウエストＢｗ２が作り出される。このビームウエストＢｗ２においても、ビームウエストＬ２ｂの領域内での光点Ｂｐ２の大きさは略一定とみなせる。したがって、ビームウエストＬ２ｂの範囲内であれば光点Ｂｐ２は同じ条件となり、干渉波形のコントラスト「１」、「０」は同じ条件で再現される。但し、このようにＮＡが大きいテレセントリックｆθレンズ１６ｂにおけるビームウエストＬ２ｂの領域は、（Ａ１）で示したビームウエストＬ２ａに比べてきわめて短くなり、ビームウエストＬ２ｂの領域外部分（ビームウエストＢｗ２以外の部分）では干渉が発生しにくくなり、コントラストも低くなってしまうが、横分解能は高い状態が維持されるので、ビームウエストＢｗ２から多少外れてもコントラストは下がるが、干渉縞は発生しているので、従来よりは高精度な測定を行うことが可能である。
【００５１】
このようなことから、図１０の（Ｂ）に示すように、テレセントリックｆθレンズ１６の焦点距離及びＮＡを適切に選択することにより、ビームウエストＬ２を被検体１８に合わせて最適な状態に設定することができる。例えば、被検体１８が薄膜や塗料膜の場合は、図１０の（Ａ２）のように開口数ＮＡの大きなレンズ１２ｂを使用し、金属の加工面を被検体１８とする場合は、図１０の（Ａ１）のようにビームウエストＬ２の長いレンズ１２ａを使用すればよい。また、レンズ１２の開口数ＮＡを変えることでビームウエストＬ２を調整することができるから、被検体１８の必要とするところだけの干渉を求めることができる。例えば、図１０の（Ｂ）において、被検体１８の裏面がビームウエストＬ２の領域外になるように開口数ＮＡを設定することにより、裏面からの反射光による影響を排除して被観察面１８ａの反射光のみを有効な測定光として測定することが可能となり、測定時のノイズをカットして高精度の測定を行うことができる。さらに、図１０の（Ｃ）に示すように、被検体１８の被観察面１８ａが球面や曲面の場合でも、ビームウエストＬ２の範囲を適切に選定することにより、球面や曲面の表面状態を正確に確認することができる。
【００５２】
図１１は、本発明のレーザ走査干渉計の第２形態例を示す概略斜視図である。なお、以下の説明において、前記第１形態例に示したレーザ走査干渉計の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５３】
本形態例に示すレーザ走査干渉計は、まず、照射系として、出力するレーザ光の波長が異なる複数のレーザ光源部１１ａ，１１ｂと、各レーザ光源部１１ａ，１１ｂに対応してそれぞれ設けられ、各レーザ光源部１１ａ，１１ｂからのレーザ光、例えば赤色系のレーザ光Ｂａと緑色系のレーザ光Ｂｂとを同軸の平行レーザ光束Ｂにして前記走査ミラー１５に導く複数のビームスプリッタ１４ａ，１４ｂとを設けるとともに、受光系として、前記ビームスプリッタ１４ａ，１４ｂでレーザ光源部１１ａ，１１ｂからのレーザ光Ｂａ，Ｂｂと分離した反射光Ｂｒを、各レーザ光Ｂａ，Ｂｂの波長毎に分離するダイクロイックミラー２７と、該ダイクロイックミラー２７で分離した各波長の反射光Ｂａｒ，Ｂｂｒ毎にそれぞれ配置された複数の結像レンズ２０、ピンホール２１ａ、受光素子２２、制御部２３及び表示手段２４とを備えている。また、テレセントリックｆθレンズ１６には、各波長における屈折率を同一にするための色消しレンズを使用している。
【００５４】
このように、２個以上の複数のレーザ光源部１１ａ，１１ｂからのレーザ光Ｂａ，Ｂｂを用いて被観察面の表面形状を同時に測定することにより、被観察面の状態をより正確に確認することができ、干渉波形が被観察面の凹部で発生したのか、凸部で発生したのかも容易に判断することができる。制御部２３や表示手段２４は、各１台で兼用することも可能である。
【００５５】
図１２は、本発明のレーザ走査干渉計の第３形態例を示す要部の概略斜視図である。本形態例では、テレセントリックｆθレンズ１６と参照ガラス１７とを鏡胴３１によって一体的に保持するとともに、被検体１８を水平方向に移動可能なｘｙテーブル３２の上に設置した例を示している。また、本形態例では、参照ガラス１７は、前記主走査方向Ｘの走査幅に対応する長さＬｘとし、参照ガラス１７を通過する走査光のサイズに応じた幅Ｌｙと、適宜な高さＬｚとを有する直方体状に形成され、参照面１７ａは、主走査方向Ｘに長く、幅狭の長方形状となっている。従来の干渉計における参照板の大きさは、被険体と同じ大きさか、それより大きい面積が必要であり、このような大きさの参照板は製作が極めて困難で、莫大なコストがかかるという問題があったのに対し、参照板の長さＬｘは被険体の大きさの寸法が必要だが、幅Ｌｙ方向は、走査ビームの大きさがあればよく、参照板の製作が極めて容易になり、参照板の検証も容易で利点が大きい。さらに、このような幅狭の長方形状の参照板は、万が一製作誤差があった場合、その誤差は走査線方向のみの誤差の補正値でよく、計測プログラムに組み込むことが極めて容易で、高精度な参照板と同等なものとすることができる。具体的には、大型のもので６００〜１２００ｍｍを走査可能であるので、従来は不可能であった超大型の干渉計を製作することができる。また、大型のものについては、走査レンズの製作が難しくなるので、走査レンズの代わりに、走査ミラーとする走査光学系を製作することで、さらに、コストを下げることができるのは自明のことである。
【００５６】
本形態例に示すレーザ走査干渉計で被検体１８の被観察面１８ａを測定する際には、まず、参照ガラス１７及び被検体１８の位置調整を行った後、最初の走査光Ｘｓが操作開始点ｙ０を通る位置にｘｙテーブル３２を移動させる。主走査方向Ｘの１回の走査が終了したら、前記同様に、副走査方向Ｙに向かってｘｙテーブル３２を移動させ、操作開始点ｙ０から第１副走査方向ｙ１に沿ってｘｙテーブル３２を移動させる。第１副走査方向ｙ１の走査が終了したら、ｘｙテーブル３２を主走査方向Ｘの走査幅に対応した距離ｘ１だけｘ方向に移動させ、第２副走査方向ｙ２に沿ってｘｙテーブル３２を移動させる。
【００５７】
このように、ｘｙテーブル３２を用いて被検体１８の測定を行うことにより、テレセントリックｆθレンズ１６及び参照ガラス１７の大きさを越えて、更に広い面積の被観察面１８ａを測定することが可能となる。また、テレセントリックｆθレンズ１６及び参照ガラス１７を被観察面１８ａに比べて小さくすることができるので、これらの製作も容易に行うことができ、大型のものでも製造コストの低減が図れる。
【００５８】
さらに、参照ガラス１７の長手方向両側面を挟持した状態で鏡胴３１に取り付けることにより、参照ガラス１７の両端を支持した場合に発生する僅かな撓みの発生も防止することができ、これによっても測定精度の向上が図れる。また、前記ＰＺＴ等の圧電素子を介して参照ガラス１７を鏡胴３１に装着することにより、前述の位相シフト法による測定も可能となる。なお、参照面１７ａを円弧面などの適当な曲面で形成し、被検体１８を回転テーブルの中心に配置して回転させることにより、レンズ面のような球面を測定することも可能である。
【００５９】
図１３及び図１４は、本発明のレーザ走査干渉計の第４形態例を示すもので、図１３は要部の正面図、図１４は同じく側面図である。本形態例は、液槽４１内の液中に置かれた被検体１８の測定を行うことができるレーザ走査干渉計であって、参照ガラス１７を円柱形状や角柱形状として光軸方向に大きく形成し、テレセントリックｆθレンズ１６に対向する上面１７ｂを液面上に突出させてテレセントリックｆθレンズ１６と一体的に鏡胴４２に組み付けている。
【００６０】
このように形成したレーザ走査干渉計は、参照ガラス１７の下部を液中に浸漬し、参照面１７ａを液中の被観察面１８ａの近傍に配置し、前記同様のレーザ光による走査を行うことにより、液中の被観察面１８ａの状態を測定することができる。したがって、液中研磨を行っているときの被検体１８を液中から取り出さずに研磨面の状態を干渉計測により確認することができ、液中研磨の大幅な効率向上が図れる。
【００６１】
さらに、参照面１７ａは、参照ガラス１７の底面１７ｃの一部にのみ形成し、前記第３形態例と同様に、主走査方向に長く、幅狭な長方形状の参照面１７ａとすることにより、参照ガラス１７の製造を容易に行うことができる。さらに、参照ガラスの製作誤差及び液中での歪みの補正などを計測プログラムに組み込むことも容易に可能である。大面積の被観察面１８ａの測定にも対応可能で、測定時には、液槽４１を移動させて行ってもよく、鏡胴４２から上の光学系を水平方向に移動させて行うこともできる。また、参照面１７ａを被観察面１８ａと同じ大きさに形成して測定することも当然可能である。
【００６２】
なお、各形態例では、光学系の基本的な要素のみを例示してあり、光学系中に通常設置される各種の部材、例えばビームエキスパンダ等については図示を省略して詳細な説明も省略しているが、従来からのこの種の光学系に設置される各種部材を適宜設置することが可能である。さらに、参照ガラス及び被検体は、平面状のものに限らず、例えばレンズのような球面状、曲面状のものを被検体とする場合も、同じ原理を利用して測定を行うことができる。また、ビームスプリッタの通過側にレーザ光源部を、反射側に受光素子等を配置することもできる。さらに、余分な光をカットするためにピンホールを用いたが、余分な光をカットすることができればピンホールではなくスリットを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１形態例を示すレーザ走査干渉計の全体構成を示す概略斜視図である。
【図２】同じく要部の説明図である。
【図３】被検体測定面の所定範囲を測定するときの説明図である。
【図４】従来の干渉計で測定した干渉波形の一例を示す図である。
【図５】第１形態例で示した構成のレーザ走査干渉計で得た干渉波形の一例を示す図である。
【図６】図５の一部を拡大して示す図である。
【図７】ひげ状の明暗模様について説明する図である。
【図８】図５とは別の干渉波形の例を示した説明図である。
【図９】干渉波形と被検体との関係を説明する図である。
【図１０】ビームウエストと被検体との関係を説明する図である。
【図１１】本発明の第２形態例を示すレーザ走査干渉計の全体構成を示す概略斜視図である。
【図１２】本発明の第３形態例を示すレーザ走査干渉計の要部を示す概略斜視図である。
【図１３】本発明の第４形態例を示すレーザ走査干渉計の要部を示す正面図である。
【図１４】同じく側面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１１…レーザ光源部、１２…レーザ光源、１３…コリメータレンズ、１４…ビームスプリッタ、１５…走査ミラー、１６…テレセントリックｆθレンズ、１７…参照ガラス、１７ａ…参照面、１８…被検体、１８ａ…被観察面、１９…ミラー、２０…結像レンズ、２１ａ…ピンホール、２２…受光素子、２３…制御部、２４…表示手段、２５…ステージ、２６…圧電素子、２７…ダイクロイックミラー、Ｂ…平行レーザ光束、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…走査光、Ｂｃ…光軸、Ｂｐ…光点、Ｂｒ…反射平行光束、Ｌ２…ビームウエスト、Ｓ１〜Ｓ７…走査線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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