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JP3079900B2 - Hologram interferometer for measuring cylindrical optical elements - Google Patents
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JP3079900B2 - Hologram interferometer for measuring cylindrical optical elements - Google Patents

Hologram interferometer for measuring cylindrical optical elements

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JP3079900B2
JP3079900B2 JP06146974A JP14697494A JP3079900B2 JP 3079900 B2 JP3079900 B2 JP 3079900B2 JP 06146974 A JP06146974 A JP 06146974A JP 14697494 A JP14697494 A JP 14697494A JP 3079900 B2 JP3079900 B2 JP 3079900B2
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hologram
interferometer
light
test object
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重徳 大井
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富士写真光機株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばシリンドリカル
レンズ,シリンドリカルミラー等のシリンドリカル光学
素子におけるシリンドリカル面の表面状態を測定するた
めのホログラム干渉計装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hologram interferometer for measuring a surface state of a cylindrical surface in a cylindrical optical element such as a cylindrical lens and a cylindrical mirror.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、レンズその他の被検物の表面形
状を非接触で精密に測定するために干渉計が用いられ
る。干渉計の代表的なものとして、フィゾー型の干渉計
があるが、このフィゾー型の干渉計は、レーザ光源と、
ビームスプリッタ及びコリメータレンズと、基準レンズ
とが用いられ、この基準レンズの前方位置に被検物が配
置される。レーザ光源からのレーザ光をビームスプリッ
タに反射(または透過)させて、コリメータレンズによ
り平行光束化させ、この平行光束を基準レンズに入射し
て、その基準面で一部の光を反射させ、この基準レンズ
を透過する光を被検物の被検面で一部反射させ、これら
基準面からの反射光と、被検面からの反射光との間の干
渉作用により生じる干渉縞を観察することによって、被
検物の表面形状を測定するものである。
2. Description of the Related Art Generally, an interferometer is used to accurately and non-contactly measure the surface shape of a lens or other test object. A typical interferometer is a Fizeau interferometer. The Fizeau interferometer has a laser light source,
A beam splitter, a collimator lens, and a reference lens are used, and a test object is disposed in front of the reference lens. The laser light from the laser light source is reflected (or transmitted) to a beam splitter, and is made into a parallel light beam by a collimator lens. The parallel light beam is incident on a reference lens, and a part of the light is reflected by the reference surface. Observing interference fringes caused by the interference between the light reflected from the reference surface and the light reflected from the test surface by partially reflecting the light transmitted through the reference lens on the test surface of the test object. Is used to measure the surface shape of the test object.

【0003】基準レンズの基準面は、被検物における被
検面の理想形状としたものであり、被検物が球面レンズ
であれば、基準レンズも球面レンズで良いから、この基
準レンズは容易に作成できるが、被検面が非球面である
場合には、基準面を正確に形成するのは極めて困難であ
る。一方、近年においては、コンピュータ合成ホログラ
ムを用いることによって、測定対象となる被検物の表面
状態の測定を行うホログラム干渉計が実用化されてい
る。コンピュータ合成ホログラムは、ガラス基板上にフ
ォトレジスト膜を塗布し、このフォトレジスト膜を電子
ビームで走査させることによって、物体波と参照波との
干渉縞と同等の格子模様のホログラムパターンを露光し
た後、それを現像することにより干渉縞を顕在化させた
光学素子である。
[0003] The reference surface of the reference lens is an ideal shape of the surface of the test object. If the test object is a spherical lens, the reference lens may be a spherical lens. However, when the test surface is an aspherical surface, it is extremely difficult to accurately form the reference surface. On the other hand, in recent years, a hologram interferometer that measures the surface state of an object to be measured by using a computer-generated hologram has been put to practical use. A computer-generated hologram is formed by applying a photoresist film on a glass substrate and scanning the photoresist film with an electron beam to expose a hologram pattern having a lattice pattern equivalent to interference fringes between an object wave and a reference wave. And an optical element in which interference fringes are made visible by developing it.

【0004】このホログラムを用いた干渉法によれば、
非球面その他の特殊な形状の検査・測定が可能なこと等
から、広い用途が考えられる。特に、近年においては、
複写機やファクシミリ等のように走査光学系を備えた装
置等において、シリンドリカル光学素子が多数用いられ
るが、このようなシリンドリカル光学素子の表面状態を
正確に測定するために、ホログラム干渉計を用いること
ができる。
According to the interference method using the hologram,
It can be used for a wide range of applications because it can inspect and measure aspheric surfaces and other special shapes. In particular, in recent years,
A large number of cylindrical optical elements are used in a device having a scanning optical system such as a copying machine and a facsimile, and a hologram interferometer must be used to accurately measure the surface state of such a cylindrical optical element. Can be.

【0005】ホログラム干渉計としては、反射型のもの
と、透過型のものとがある。反射型のホログラム干渉計
は、ホログラム光学素子におけるホログラムパターンの
形成面に対して所定角度方向からレーザ光を入射させ
て、このホログラムパターン上で回折させることによっ
て、参照光と測定光とを得るが、これら参照光及び測定
光は、共にホログラムパターン形成面で反射させるよう
にしたものである。これに対して、透過型のホログラム
干渉計は、参照光はホログラムパターン形成面で反射す
るが、測定光はこのホログラムパターン形成面を透過す
るようにしたものである。被検面が凹曲面形状であれ
ば、反射型のものであっても、透過型のものであって
も、同様に測定できる。しかしながら、被検面が凸曲面
形状の場合には、反射型のホログラム干渉計では、ホロ
グラム光学素子への入射光の光路に対するけられの問題
が生じることから、被検物をホログラム光学素子に対し
て所定の間隔を置いた位置に配設しなければならず、こ
のために測定できる被検面の曲率には限度がある。これ
に対して、透過型のホログラム干渉計を用いれば、被検
物はホログラム光学素子に極めて近い位置に配置できる
ことから、測定可能範囲が広くなるという利点がある。
There are two types of hologram interferometers: a reflection type and a transmission type. In a reflection type hologram interferometer, a reference beam and a measurement beam are obtained by irradiating a laser beam from a predetermined angle direction with respect to a hologram pattern forming surface of a hologram optical element and diffracting the laser beam on the hologram pattern. The reference light and the measurement light are both reflected on the hologram pattern forming surface. On the other hand, in the transmission type hologram interferometer, the reference light is reflected on the hologram pattern formation surface, but the measurement light is transmitted through the hologram pattern formation surface. If the surface to be inspected has a concave curved surface shape, the measurement can be performed in the same manner whether the surface is a reflection type or a transmission type. However, when the surface to be inspected has a convex curved surface shape, the reflection type hologram interferometer causes a problem of eclipse of the light path of the light incident on the hologram optical element. Therefore, it is necessary to dispose them at predetermined intervals, which limits the measurable curvature of the test surface. On the other hand, when the transmission type hologram interferometer is used, the test object can be arranged at a position very close to the hologram optical element, and thus there is an advantage that the measurable range is widened.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した透
過型のホログラム干渉計において、レーザ光源からホロ
グラム光学素子を経て被検物に照射すると共に、干渉縞
の観察部に至るまでに設けられる各種の光学部材を正確
に配置しなければならなず、また被検物が非球面の光学
素子である場合には、各種用いられる光学部材の配置が
限定されるものもあることから、干渉計装置の全体構成
はかなり大型化することになる。このような理由から、
透過型のホログラム干渉計を用いて、非球面の光学素子
の測定を行う装置は未だ開発されていないのが現状であ
る。
In the above-mentioned transmission type hologram interferometer, various types of light sources are provided from a laser light source to a test object via a hologram optical element and to an interference fringe observation unit. The optical members must be accurately arranged, and when the test object is an aspherical optical element, the arrangement of various optical members to be used is limited. The overall configuration will be considerably larger. For these reasons,
At present, an apparatus for measuring an aspherical optical element using a transmission hologram interferometer has not yet been developed.

【0007】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、小型で、コンパクト
な構成により被検面が非球面であるシリンドリカル光学
素子を正確に測定できる装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an apparatus capable of accurately measuring a cylindrical optical element having a small and compact configuration and having an aspheric surface to be measured. Is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、シリンドリカル光学素子の表面形状
を測定するために、レーザ光源からのレーザ光を平行光
束化して出射する光源部及び干渉縞の観察部を備えた光
源・観察部ユニットと、透過型のホログラム光学素子を
備えた干渉計ユニットと、被検物がその被検面が上を向
くようにして載置され、位置調整可能な載置台を備えた
被検物載置部ユニットとからなり、前記干渉計ユニット
は、ハウジング内に設けられ、前記光源・観察部ユニッ
トからのレーザ光の光路を引き回す複数の反射ミラー
と、このハウジングの下面に形成した開口の外側面の周
囲に設けられ、前記ホログラム光学素子が着脱可能に装
着される取付部と、前記ハウジングの外部から、前記取
付部に対する前記ホログラム光学素子の位置を調整する
位置調整手段とを備える構成としたことをその特徴とす
るものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a light source unit which converts a laser beam from a laser light source into a parallel light beam and emits the same in order to measure the surface shape of a cylindrical optical element. A light source / observation unit with an interference fringe observation unit, an interferometer unit with a transmission type hologram optical element, and a test object placed with its test surface facing up and position adjustment An interferometer unit , comprising:
Is provided in the housing, and the light source / observation unit is provided.
Mirrors that route the optical path of laser light from
And the periphery of the outer surface of the opening formed in the lower surface of the housing.
And the hologram optical element is detachably mounted.
The mounting portion to be attached and the housing from the outside of the housing.
Adjusting the position of the hologram optical element with respect to the attachment portion
It is characterized by having a configuration provided with a position adjusting means .

【0009】[0009]

【作用】まず、干渉計装置を機能上で3つのユニットか
ら構成している。光源・観察部ユニットは、干渉計装置
の基本構成として、単に透過型のホログラム干渉計だけ
でなく、反射型のホログラム干渉計であっても、また基
準レンズを用いた干渉計にも共用できるものである。即
ち、光源・観察部ユニットから平行光束化されたレーザ
光が導かれる光路に配置する部材を変えることにより、
各種の干渉計装置を構成できることから、装置の共用化
が可能となり、量産効果が期待できる。
First, the interferometer device is composed of three units in terms of function. The light source / observation unit can be used not only as a transmission type hologram interferometer but also as a reflection type hologram interferometer as a basic configuration of an interferometer device, and can also be used as an interferometer using a reference lens. It is. In other words, by changing the members arranged in the optical path where the laser light converted into a parallel light beam from the light source / observation unit is guided,
Since various types of interferometer devices can be configured, the devices can be shared, and mass production effects can be expected.

【0010】この光源・観察部ユニットからの光路を引
き回すと共に、ホログラム光学素子を装着した干渉計ユ
ニットと、被検物が載置される載置台を備えた被検物載
置部ユニットとを別個に設ける構成とすることによっ
て、干渉計ユニットの組立が容易になり、メンテナンス
等の点で有利である。また、載置台の周囲が開放された
空間に配置できるようになるから、被検物の載置台への
着脱が容易に行えるようになり、その自動化が可能とな
る等の利点がある。
[0010] The optical path from the light source / observation unit is routed, and the interferometer unit equipped with the hologram optical element and the object mounting unit provided with the mounting table on which the object is mounted are separated. , The assembling of the interferometer unit is facilitated, which is advantageous in terms of maintenance and the like. In addition, since the periphery of the mounting table can be arranged in an open space, there is an advantage that the test object can be easily attached to and detached from the mounting table, and the automation can be performed.

【0011】このように、3つのユニットから構成する
と、それぞれの光軸を一致させなければならない。特
に、ホログラム光学素子と被検物との間の位置は極めて
厳格に位置合せを行う必要がある。また、被検物は、載
置台上に載置されるようになっており、この載置台上に
被検物を載置した時に、この被検物を安定した状態に保
持しなければならない。このために、載置台をホログラ
ム光学素子に合せ込むには限界がある。一方、光源・観
察部ユニットと干渉計ユニットとの間は、ホログラム光
学素子と被検物の位置が正確に合っておれば、組み付け
時に多少の誤差等があったとしても、格別問題ではな
い。
As described above, when the optical system is composed of three units, the respective optical axes must be matched. In particular, the position between the hologram optical element and the test object needs to be extremely strictly adjusted. The test object is mounted on a mounting table, and when the test object is mounted on the mounting table, the test object must be kept in a stable state. For this reason, there is a limit in adjusting the mounting table to the hologram optical element. On the other hand, between the light source / observation unit and the interferometer unit, as long as the position of the hologram optical element and the test object are correctly aligned, there is no particular problem even if there are some errors during assembly.

【0012】以上のことから、本発明では、ホログラム
光学素子を取付部に装着するようになし、この取付部に
は、ホログラム光学素子の位置を調整可能としている。
このホログラム光学素子は、まずその回転方向に位置調
整できるようになっている。これによって、ホログラム
光学素子の方向と被検物の方向とが正確に一致するよう
に調整できる。また、ホログラム光学素子への入射光の
光路に対して任意の方向に傾くように角度調整できる。
これによって、ホログラム光学素子と被検物との平行度
を調整できる。また、被検物が載置される載置台が調整
可能なものであるから、ある程度の範囲で載置台をホロ
グラム光学素子に合わせることによって、ホログラム光
学素子を反射ミラーに位置合せすることができる。これ
により、3つのユニットの相対位置を正確に合せ込むこ
とができる。しかも、ホログラム光学素子の位置調整
は、被検物の位置調整と共に、ハウジングの外部で容易
に行うことができる。
As described above, in the present invention, the hologram optical element is mounted on the mounting portion, and the position of the hologram optical element can be adjusted on the mounting portion.
The position of the hologram optical element can be adjusted in the rotation direction. This makes it possible to adjust the direction of the hologram optical element and the direction of the test object so that they exactly match. Further, the angle can be adjusted so as to be inclined in an arbitrary direction with respect to the optical path of the light incident on the hologram optical element.
Thereby, the parallelism between the hologram optical element and the test object can be adjusted. Further, since the mounting table on which the test object is mounted is adjustable, the hologram optical element can be aligned with the reflection mirror by adjusting the mounting table to the hologram optical element within a certain range. Thus, the relative positions of the three units can be accurately adjusted. Moreover, the position adjustment of the hologram optical element
Is easy outside the housing together with the adjustment of the position of the test object
Can be done.

【0013】干渉計ユニットには、反射ミラーによって
任意の方向に光路を引き回すことができるようになって
いるから、例えば一度光路を下方に導いた上で、水平方
向、上方向というように引き回すように構成すれば、光
源・観察部ユニットが上方に突出しないように保持でき
る。このような光路の引き回しを行えば、光源・観察部
ユニットを低い位置に配置できる。これによって、干渉
計装置全体の重心が低くなり、振動等の影響を抑制でき
ることになる。
In the interferometer unit, the optical path can be routed in an arbitrary direction by a reflecting mirror. For example, the optical path is guided once downward, and then routed horizontally and upward. With this configuration, the light source / observation unit can be held so as not to protrude upward. By arranging such an optical path, the light source / observation unit can be arranged at a lower position. As a result, the center of gravity of the entire interferometer device is lowered, and the influence of vibration and the like can be suppressed.

【0014】[0014]

【実施例】まず、図1にホログラム干渉計装置の原理構
成を示す。図中において、1は干渉計装置を示し、この
干渉計装置1は、He−Neレーザ等からなるレーザ光
源2、反射ミラー3,発散レンズ4及びピンホール5を
備え、レーザ光源2からのレーザビームは、反射ミラー
3によって90°曲折せしめられて、発散レンズ4を通
り、この発散レンズ4の集光位置に配置したピンホール
5を通過後に発散してそのスポット径を広げながら、ビ
ームスプリッタ6に反射して再び90°方向を転換し
て、レーザ光源2から出射方向とは反対方向に向けて進
行し、コリメータレンズ7により平行光束化される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, FIG. 1 shows the principle configuration of a hologram interferometer apparatus. In the figure, reference numeral 1 denotes an interferometer device, which is provided with a laser light source 2 composed of a He-Ne laser, a reflection mirror 3, a diverging lens 4, and a pinhole 5, and a laser beam from the laser light source 2. The beam is bent by 90 ° by the reflection mirror 3, passes through the diverging lens 4, passes through the pinhole 5 disposed at the condensing position of the diverging lens 4, diverges, and expands the spot diameter thereof. Then, the direction is changed again by 90 °, the light travels from the laser light source 2 in the direction opposite to the emission direction, and is collimated by the collimator lens 7.

【0015】この平行光は、まず第1の反射ミラー8に
反射し、次いで第2の反射ミラー9に反射させた後に光
路を上方に向ける。そして、第2の反射ミラー9からの
レーザ光を第3の反射ミラー10により一旦折り返した
上で、さらにこの第3の反射ミラー10で折り返された
レーザ光を第4の反射ミラー11に反射させるようにし
ている。第4の反射ミラー11には、ホログラム光学素
子12が対向配設されている。このホログラム光学素子
12にレーザ光が入射されると、参照光と測定光とに分
けられる。参照光は入射光路と同一の光路で、この入射
光路とは反対方向に進行し、測定光はホログラム光学素
子12を透過する。
The parallel light is first reflected on the first reflecting mirror 8 and then reflected on the second reflecting mirror 9, and then the light path is directed upward. Then, after the laser light from the second reflection mirror 9 is once turned back by the third reflection mirror 10, the laser light turned back by the third reflection mirror 10 is further reflected on the fourth reflection mirror 11. Like that. The hologram optical element 12 is provided to face the fourth reflection mirror 11. When a laser beam is incident on the hologram optical element 12, the laser beam is divided into a reference beam and a measurement beam. The reference light travels in the same optical path as the incident optical path, in a direction opposite to the incident optical path, and the measurement light passes through the hologram optical element 12.

【0016】一方、測定光の光路には被検物としてのシ
リンドリカルレンズ13(以下、被検物13という)が
配置される。ここで、ホログラム光学素子12は、入射
光が回折して、参照光と測定光とに分かれることにな
り、参照光は平面状の波面となり、測定光はシリンドリ
カルな波面とする必要があることから、このホログラム
光学素子12のホログラムパターンとしては、図2に示
したように、被検物13の母線と直交する方向の平行な
直線格子からなる第1のパターン12aと、この母線と
直交する方向に向けて円弧状となった第2のパターン1
2bとから構成される。従って、このホログラム光学素
子12に対して所定の角度をもって斜め上方から平行光
を入射すると、第1のパターン12aの作用により回折
して、参照光として光路を戻る方向に反射し、第2のパ
ターン12bを透過する際に、回折が生じて、母線方向
には平行で、母線と直交する方向においては収束点fに
収束するシリンドリカルな波面を持った測定光となる。
On the other hand, a cylindrical lens 13 (hereinafter, referred to as a test object 13) as a test object is arranged in an optical path of the measurement light. Here, the hologram optical element 12 diffracts the incident light and separates the reference light and the measurement light. The reference light has a planar wavefront, and the measurement light needs to have a cylindrical wavefront. As shown in FIG. 2, the hologram pattern of the hologram optical element 12 includes a first pattern 12a formed of a parallel linear grid in a direction perpendicular to the generatrix of the test object 13 and a direction orthogonal to the generatrix. Second pattern 1 in an arc shape toward
2b. Therefore, when parallel light is incident on the hologram optical element 12 from a diagonally upper direction at a predetermined angle, the light is diffracted by the action of the first pattern 12a and is reflected in the direction returning to the optical path as reference light, and the second pattern At the time of transmission through 12b, diffraction occurs, resulting in measurement light having a cylindrical wavefront that is parallel to the generatrix direction and converges to a convergence point f in a direction perpendicular to the generatrix.

【0017】被検物13のシリンドリカル面からなる被
検面13aの円弧面の中心が収束点fと一致する位置に
配置するが、この被検面13aが凸曲面である場合に
は、収束点fよりホログラム光学素子12側の位置に、
また凹曲面形状である場合には、収束点fより後側の位
置に配置する。この被検物13に照射された光は、被検
面13aで一部が反射してホログラム光学素子12に戻
る。この被検物13からの戻り光はホログラム光学素子
12を透過する際に、元の平行光となってコリメータレ
ンズ7に向かう。従って、ホログラム光学素子12によ
り回折した測定光は、被検物13の被検面13aに反射
して得られた物体光は、第1のパターン12aで回折し
た参照光との間で干渉する。従って、ホログラム光学素
子12における第1のパターン12aで回折された参照
光を、被検物13の被検面13aが理想形状であった時
に、第2のパターン12bで回折した光が被検物13の
被検面13aで反射し、さらに第2のパターン12bで
再び回折した光と同様の特性を有するように設計すれ
ば、被検物13の被検面13aにおける表面精度に関す
る情報が干渉縞情報に変換される。この干渉縞像は、ビ
ームスプリッタ6を透過し、干渉縞の観察部を構成する
スクリーン20、及びコリメータレンズ7の後側焦点位
置に設けた干渉縞結像用レンズ21を介して撮像手段2
2の結像面に結像させることによって、その観察が可能
となる。
The center of the circular arc surface of the test surface 13a consisting of the cylindrical surface of the test object 13 is arranged at a position coincident with the convergence point f. If the test surface 13a is a convex curved surface, the convergence point f at a position on the hologram optical element 12 side,
In the case of a concave curved surface shape, it is arranged at a position behind the convergence point f. The light irradiated on the test object 13 is partially reflected on the test surface 13a and returns to the hologram optical element 12. When the return light from the test object 13 passes through the hologram optical element 12, it returns to the collimator lens 7 as original parallel light. Therefore, the measurement light diffracted by the hologram optical element 12 is reflected on the test surface 13a of the test object 13, and the obtained object light interferes with the reference light diffracted by the first pattern 12a. Therefore, the reference light diffracted by the first pattern 12a in the hologram optical element 12 is converted to the light diffracted by the second pattern 12b when the test surface 13a of the test object 13 has an ideal shape. 13 is designed to have the same characteristics as the light reflected by the test surface 13a of the test object 13 and diffracted again by the second pattern 12b. Converted to information. This interference fringe image passes through the beam splitter 6 and passes through the screen 20 forming an interference fringe observation unit and the interference fringe imaging lens 21 provided at the rear focal position of the collimator lens 7 to form the imaging unit 2.
By forming an image on the imaging surface of No. 2, the observation becomes possible.

【0018】而して、ホログラム光学素子12の作用に
よって平面波と被検物13における被検面13aに対応
する非球面波との変換が行われ、干渉縞は平行光同士の
干渉の結果生成されたものであるから、極めて明瞭な干
渉縞模様が撮像手段22により撮像される。従って、こ
の被検面13aの形状を極めて高い精度で測定すること
ができる。
The hologram optical element 12 converts the plane wave into an aspherical wave corresponding to the surface 13a of the test object 13 by the action of the hologram optical element 12. Interference fringes are generated as a result of interference between parallel lights. Therefore, an extremely clear interference fringe pattern is imaged by the imaging means 22. Therefore, the shape of the test surface 13a can be measured with extremely high accuracy.

【0019】次に、図3にこの干渉計装置1の具体的な
構成について説明する。図中において、30は定盤を示
し、この定盤30上には、光源・観察部ユニット31、
干渉計ユニット32及び被検物載置部ユニット33が固
定的に取り付けられている。被検物載置部ユニット33
には、被検物13が装着されて、この被検物13の被検
面13aの表面形状が測定される。これら各ユニット3
1〜33はそれぞれ独立した構成されて、各々個別的に
定盤30上に設置されている。
Next, a specific configuration of the interferometer 1 will be described with reference to FIG. In the figure, reference numeral 30 denotes a surface plate, on which the light source / observation unit 31 and
An interferometer unit 32 and a specimen mounting unit 33 are fixedly attached. Test object mounting unit 33
Is mounted with the test object 13, and the surface shape of the test surface 13 a of the test object 13 is measured. Each of these units 3
1 to 33 are independently configured, and are individually installed on the surface plate 30.

【0020】光源・観察部ユニット31は、本体ケーシ
ング31aと筒体部31bとから構成されており、本体
ケーシング31aには、反射ミラー3からビームスプリ
ッタ6までの光源側の光路と、ビームスプリッタ6から
撮像手段22までの結像側の光路とが設けられており、
筒体部31bの下端部にはコリメータレンズ7が装着さ
れている。そして、この光源・観察部ユニット31は、
その筒体部31bに連結部31cが連設されており、こ
の連結部31cは、定盤30に立設した支持ポスト34
に昇降可能に連結されている。支持ポスト34はねじ軸
となっており、連結部31cはこの支持ポスト34に沿
って上下動させて、所要の高さ位置に調節した状態で、
ロックレバー35で固定できるようになっている。
The light source / observation unit 31 is composed of a main body casing 31a and a cylindrical body 31b. In the main body casing 31a, an optical path on the light source side from the reflection mirror 3 to the beam splitter 6 and a beam splitter 6 are provided. And an optical path on the image-forming side from to the image pickup means 22.
The collimator lens 7 is mounted on the lower end of the cylindrical body 31b. And this light source / observation unit 31
A connecting portion 31c is connected to the cylindrical portion 31b, and the connecting portion 31c is connected to a support post 34 set up on the surface plate 30.
To be able to move up and down. The support post 34 is a screw shaft, and the connecting portion 31c is moved up and down along the support post 34 to adjust to a required height position.
It can be fixed with a lock lever 35.

【0021】次に、干渉計ユニット32は、ハウジング
40を有し、このハウジング40は、一対の側壁40
a,40aと、両側壁40a,40a間を所定の間隔に
保つように囲繞する周壁40bとから構成される。ハウ
ジング40は、その側面形状において、光源・観察部ユ
ニット31側に向けて突出する下部張り出し部40Lと
被検物載置部ユニット33方向に突出する上部張り出し
部40Sとを有し、下部張り出し部40Lが定盤30に
固定されている。また、上部張り出し部40Sの底部は
被検物載置部ユニット33の上部位置に延在されてい
る。これによって、ハウジング40の内部容積をコンパ
クト化でき、しかも被検物13が着脱される被検物載置
部ユニット33の手前側及び左右の両側が開放されて、
その着脱操作を容易に行うことができる。
Next, the interferometer unit 32 has a housing 40. The housing 40 has a pair of side walls 40.
a, 40a and a peripheral wall 40b surrounding the both side walls 40a, 40a so as to keep them at a predetermined interval. The housing 40 has a lower projecting portion 40L projecting toward the light source / observing unit 31 and an upper projecting portion 40S projecting toward the specimen mounting unit 33 in the side surface shape. 40L is fixed to the surface plate 30. In addition, the bottom of the upper protrusion 40 </ b> S extends to an upper position of the test object mounting unit 33. As a result, the internal volume of the housing 40 can be made compact, and the front and left and right sides of the test object mounting unit 33 to which the test object 13 is attached and detached are opened,
The attachment / detachment operation can be easily performed.

【0022】ハウジング40の下部張り出し部40Lの
上部における光源・観察部ユニット31の筒体部31b
と対面する位置には、レーザ光を下方に導くための透孔
41が形成されている。従って、光源・観察部ユニット
31において、コリメータレンズ7で平行光束化された
レーザ光はこの透孔41を介してハウジング40内に導
かれる。ハウジング40内には、内部に導かれたレーザ
光の光路を引き回すために、まず下部側の下部張り出し
部40Lに第1,第2の反射ミラー8,9が固定的に装
着されている。この第1,第2の反射ミラー8,9によ
って、光源・観察部ユニット31から下方に向けて出射
されたレーザ光が上方に向くように方向転換されて、下
部側の下部張り出し部40Lから上部側の上部張り出し
部40Sに導かれるようになる。上部側の上部張り出し
部40Sには、第3の反射ミラー10及び第4の反射ミ
ラー11が設けられている。そして、上部張り出し部4
0Sの下面部には取付部42が設けられて、ホログラム
光学素子12は、第4の反射ミラー11に対面するよう
に配置されている。第1乃至第4の反射ミラー8〜11
のうち、第1乃至第3の反射ミラー8〜10は、ミラー
ホルダ8a〜10aに装着されており、このミラーホル
ダ8a〜10aはハウジング40の側壁40aにビス等
を用いて固定されている。
The cylindrical portion 31b of the light source / observation unit 31 above the lower projecting portion 40L of the housing 40
A through hole 41 for guiding the laser light downward is formed at a position facing the substrate. Therefore, in the light source / observation unit 31, the laser beam converted into a parallel light beam by the collimator lens 7 is guided into the housing 40 through the through hole 41. In the housing 40, first and second reflection mirrors 8, 9 are fixedly mounted on the lower projecting portion 40L on the lower side in order to route the optical path of the laser light guided inside. The laser light emitted downward from the light source / observation unit 31 is turned by the first and second reflection mirrors 8 and 9 downward so that the laser light is directed upward. It is guided to the upper protrusion 40S on the side. A third reflecting mirror 10 and a fourth reflecting mirror 11 are provided in the upper overhanging portion 40S on the upper side. And the upper overhang 4
A mounting portion 42 is provided on the lower surface of the OS, and the hologram optical element 12 is disposed so as to face the fourth reflection mirror 11. First to fourth reflection mirrors 8 to 11
Among them, the first to third reflection mirrors 8 to 10 are mounted on mirror holders 8a to 10a, and the mirror holders 8a to 10a are fixed to the side wall 40a of the housing 40 using screws or the like.

【0023】ここで、ホログラム光学素子12に対して
は、所定角度をもって斜め上方から光が照射されるよう
になっている。ホログラム光学素子12に対する光の入
射角度は、このホログラム光学素子12におけるホログ
ラムパターンを露光形成するに当っては、第1のパター
ン12aにおける参照光に相当する光が照射される角度
と一致させる。これによって、ホログラム光学素子12
に光を入射させると、その入射光路と同じ光路で、逆方
向に進行する回折光が得られる。そして、被検物13は
シリンドリカル光学素子であり、このシリンドリカル光
学素子は母線方向に長尺なものが多く、このために、被
検物13を干渉計装置1を構成する各部とは干渉しない
ように被検物載置部ユニット33に搭載できるようにす
るために、第3の反射ミラー10からの光の光路を、第
4の反射ミラー11により下方に向けるように反射させ
るが、図4に仮想線で示したように、単に直下方向に光
路を向けるのではなく、同図に実線で示したように、こ
の第4の反射ミラー11への入射光に対して、90°側
方に向けて所定の角度θ傾けるようにしてホログラム光
学素子12に入射する。これによって、第3の反射ミラ
ー10から第4の反射ミラー11への光の入射方向に対
して直交する方向に被検物13を配置することにより、
その測定が可能となる。
Here, the hologram optical element 12 is irradiated with light from obliquely above at a predetermined angle. When exposing the hologram pattern on the hologram optical element 12, the incident angle of the light with respect to the hologram optical element 12 is made to coincide with the angle at which the light corresponding to the reference light in the first pattern 12a is irradiated. Thereby, the hologram optical element 12
When light is incident on the optical path, diffracted light traveling in the opposite direction is obtained on the same optical path as the incident optical path. The test object 13 is a cylindrical optical element, and the cylindrical optical element is often long in the generatrix direction. For this reason, the test object 13 does not interfere with each part constituting the interferometer apparatus 1. In order that the optical path of the light from the third reflecting mirror 10 can be reflected by the fourth reflecting mirror 11 so as to be directed downward in order to mount the object on the test object mounting unit 33, FIG. The light path is not simply directed downward just as indicated by the imaginary line, but is directed 90 ° to the incident light to the fourth reflection mirror 11 as indicated by the solid line in FIG. Incident on the hologram optical element 12 at a predetermined angle θ. Thereby, by arranging the test object 13 in a direction orthogonal to the incident direction of light from the third reflection mirror 10 to the fourth reflection mirror 11,
The measurement becomes possible.

【0024】第4の反射ミラー11は、光路をこの方向
に変化させるために、ハウジング40の側壁40aに設
けたミラーホルダ43には、直接第4の反射ミラー11
が固定されているのではなく、ミラーマウント44が固
定して設けられており、第4の反射ミラー11はこのミ
ラーマウント44の表面に設けた凹部45に嵌合されて
いる。而して、図5及び図6に示したように、ミラーマ
ウント44は、円柱状の部材をその軸心に対して斜め4
5°の角度に切断した形状からなり、この斜めの切断面
部44aに凹部45が設けられている。そして、ミラー
マウント44には、その凹部45を形成した側とは反対
側、即ち軸心と直交する方向の面44bには、ミラーマ
ウント44の軸心方向に突出する円形の連結部46が連
設されており、この連結部46はミラーホルダ43に設
けた受け部47に嵌合されるようにして連結され、また
4本のビス48を螺挿することにより固定されるように
なっている。このように構成することによって、図5に
示したように、ミラーマウント44の切断面部44aを
第3の反射ミラー10に正対する状態にしてミラーホル
ダ43に装着すれば、このミラーマウント44に装着し
た第4の反射ミラー11により往路を直下方向に曲折で
き、またこの位置からミラーマウント44を矢印で示し
た方向に回転させることによって、光路はこのミラーマ
ウント44の軸心回りに回転するようになって、ホログ
ラム光学素子12に対して斜め方向に光を入射させるこ
とができる。このために、図6に示したように、ミラー
ホルダ43には、4箇所にビス挿通孔49が設けられて
いるが、これら各ビス挿通孔49は、上下左右の4箇所
ではなく、それから角度θだけ回転させた位置に設けら
れており、これによってミラーマウント44は、図示の
状態から矢印方向に回転させた状態にして装着されるこ
とになる。また、4本螺挿されるビス48のうち、1本
のビス48aを基準のものとなし、この基準のビス48
aはミラーホルダ43に形成したビス挿通孔49aに対
して実質的に隙間がない状態に挿通させるようになし、
他のビス48を挿通させるビス挿通孔49には、多少の
遊びを持たせることによって、ミラーマウント44をミ
ラーホルダ43に装着する際に、回転方向に微調整でき
るようになる。
In order to change the optical path in this direction, the fourth reflecting mirror 11 is directly mounted on the mirror holder 43 provided on the side wall 40a of the housing 40.
Is not fixed, but a mirror mount 44 is fixedly provided, and the fourth reflection mirror 11 is fitted into a concave portion 45 provided on the surface of the mirror mount 44. Thus, as shown in FIGS. 5 and 6, the mirror mount 44 is formed by moving the columnar member obliquely with respect to its axis.
It has a shape cut at an angle of 5 °, and a concave portion 45 is provided in this oblique cut surface portion 44a. On the mirror mount 44, a circular connecting portion 46 protruding in the axial direction of the mirror mount 44 is connected to the side opposite to the side where the concave portion 45 is formed, that is, the surface 44 b in the direction perpendicular to the axis. The connecting portion 46 is connected so as to be fitted to a receiving portion 47 provided on the mirror holder 43, and is fixed by screwing four screws 48. . With this configuration, as shown in FIG. 5, if the cut surface portion 44a of the mirror mount 44 is mounted to the mirror holder 43 with the cut surface portion 44a facing the third reflection mirror 10, the mirror mount 44 can be mounted on the mirror mount 44. The outward path can be bent right below by the fourth reflecting mirror 11, and by rotating the mirror mount 44 in the direction shown by the arrow from this position, the optical path is rotated around the axis of the mirror mount 44. Thus, light can be made to enter the hologram optical element 12 in an oblique direction. For this purpose, as shown in FIG. 6, the mirror holder 43 is provided with screw insertion holes 49 at four positions, but these screw insertion holes 49 are not at four positions at the top, bottom, left and right, but at an angle therefrom. It is provided at a position rotated by θ, whereby the mirror mount 44 is mounted while being rotated in the direction of the arrow from the state shown in the figure. Of the four screws 48 to be screwed, one screw 48a is used as a reference screw, and this reference screw 48a is used.
a is inserted into the screw insertion hole 49a formed in the mirror holder 43 in a state where there is substantially no gap,
The screw insertion hole 49 through which the other screw 48 is inserted has some play, so that when the mirror mount 44 is mounted on the mirror holder 43, it can be finely adjusted in the rotation direction.

【0025】次に、被検物13は、図7に示したシリン
ドリカルレンズやシリンドリカルミラー等のシリンドリ
カル光学素子であって、被検面13aはシリンドリカル
面である。このシリンドリカル面は、母線B方向とこの
母線Bと直交する方向、即ち曲面R方向とがあり、この
被検面13aの表面状態の測定を行うためのホログラム
光学素子12におけるホログラムパターンは、被検物1
3と対面するように配設されている。而して、この被検
面13aの表面状態を正確に測定するためは、母線Bが
第2のパターン12bに対して直交し、しかも曲面Rの
中心Oがホログラム光学素子12の光軸中心線A上で、
その集光位置と一致すると共に、ホログラム光学素子1
2の光軸中心線Aに対して母線Bが垂直となるように位
置決めされなければならない。
Next, the test object 13 is a cylindrical optical element such as a cylindrical lens or a cylindrical mirror shown in FIG. 7, and the test surface 13a is a cylindrical surface. The cylindrical surface has a generatrix B direction and a direction orthogonal to the generatrix B, that is, a curved surface R direction. The hologram pattern in the hologram optical element 12 for measuring the surface state of the test surface 13a is Thing 1
3 are arranged to face each other. Therefore, in order to accurately measure the surface condition of the surface 13a, the generatrix B is perpendicular to the second pattern 12b, and the center O of the curved surface R is the center line of the optical axis of the hologram optical element 12. On A,
The hologram optical element 1
The center line A must be positioned so that the generatrix B is perpendicular to the optical axis center line A.

【0026】このために、被検物載置部ユニット33は
多軸調整手段50を備え、被検物13が載置される載置
台51はこの多軸調整手段50に装着されて、載置台5
1上に載置した被検物13を測定位置に位置決めされ
る。而して、被検物13は、その被検面13aの母線B
を図3の紙面と直交する方向に向けて、この載置台51
に設けた位置決め突部51aに当接するように載置され
る。
For this purpose, the test object mounting unit 33 includes multi-axis adjusting means 50, and the mounting table 51 on which the test object 13 is mounted is mounted on the multi-axis adjusting means 50. 5
The test object 13 placed on 1 is positioned at the measurement position. Thus, the test object 13 has a bus B of the test surface 13a.
In the direction perpendicular to the plane of FIG.
Is mounted so as to abut the positioning protrusion 51a provided in the first position.

【0027】この多軸調整手段50としては、まずZ軸
ステージを有する。このZ軸ステージは、定盤30にス
ライドガイド52を鉛直に立設し、このスライドガイド
52に、図8に示したように、昇降基台53が昇降可能
に装着されている。この昇降基台53は粗動スライド部
53aと微動スライド部53bとからなり、粗動スライ
ド部53aにはロックねじ54が装着され、また粗動ス
ライド部53aと微動スライド部53bとの間には、Z
軸調整用のねじ軸55(またはマイクロメータヘッド)
が装着されている。従って、ロックねじ54を緩める
と、この昇降基台53は、両スライド部53a,53b
を連動して昇降動作させることができ(粗動動作)、ま
たロックねじ54をスライドガイド52の側面に設けた
摩擦係合部52aに圧接させることによって、粗動スラ
イド部53aを固定した状態で、ねじ軸55を螺回すれ
ば、微動スライド部53bを粗動スライド部53aに対
して近接・離間する方向に微小移動させる(微動動作)
ことができる。
The multi-axis adjusting means 50 first has a Z-axis stage. In the Z-axis stage, a slide guide 52 is provided upright on the surface plate 30, and an elevating base 53 is mounted on the slide guide 52 as shown in FIG. The elevating base 53 includes a coarse sliding portion 53a and a fine sliding portion 53b. A lock screw 54 is mounted on the coarse sliding portion 53a, and there is a gap between the coarse sliding portion 53a and the fine sliding portion 53b. , Z
Screw shaft 55 (or micrometer head) for shaft adjustment
Is installed. Therefore, when the lock screw 54 is loosened, the elevating base 53 moves to the two sliding portions 53a, 53b.
Can be moved up and down in conjunction with each other (coarse movement operation), and the lock screw 54 is pressed against a frictional engagement portion 52a provided on the side surface of the slide guide 52 to fix the coarse movement slide portion 53a. When the screw shaft 55 is screwed, the fine movement slide portion 53b is minutely moved in a direction approaching / separating from the coarse movement slide portion 53a (fine movement operation).
be able to.

【0028】昇降基台53における微動スライド部53
bには、支持アーム56が延設されている。そして、こ
の支持アーム56にXY軸方向の水平位置を調整するX
Yステージとθ方向の調整を行うθステージとが装着さ
れる。これらの水平面調整部は、XY軸方向及びθ方向
の3軸の調整が可能であるが、被検物13の寸法によっ
ては、必ずしもY軸方向の調整は必要ではなく、従って
支持アーム56に装着されるのは、少なくともX軸方向
及びθ方向の水平面における2軸調整部材で構成されて
おれば良い。而して、支持アーム56には、Y軸方向に
ガイドレール57が設けられており、このガイドレール
57にはY軸テーブル58がY軸方向に移動可能に装着
されている。そして、このY軸テーブル58にはY軸調
整用のねじ軸59(またはマイクロメータヘッド)が装
着されて、このねじ軸59を螺回することによって、Y
軸テーブル58はY軸方向、即ち載置台51に被検物1
3を載置した時に、その母線Bの方向に微小移動させる
ことができるようになっている。そして、このY軸テー
ブル58にはX軸方向にガイドレール60が設けられて
おり、このガイドレール60上には、X軸テーブル61
が、X軸調整用のねじ軸62によりX軸方向に微小移動
可能に設けられている。
Fine movement slide portion 53 of elevating base 53
A support arm 56 extends from b. Then, an X for adjusting the horizontal position in the XY axis direction is
A Y stage and a θ stage for adjusting the θ direction are mounted. These horizontal plane adjustment units can adjust three axes in the XY axis direction and the θ direction. However, depending on the size of the test object 13, adjustment in the Y axis direction is not necessarily required. What is necessary is to be constituted by a biaxial adjustment member at least in the horizontal plane in the X-axis direction and the θ-direction. Thus, a guide rail 57 is provided on the support arm 56 in the Y-axis direction, and a Y-axis table 58 is mounted on the guide rail 57 so as to be movable in the Y-axis direction. A screw shaft 59 (or a micrometer head) for Y-axis adjustment is mounted on the Y-axis table 58, and the screw shaft 59 is screwed to rotate the Y-axis.
The axis table 58 moves in the Y-axis direction, that is,
3 can be slightly moved in the direction of the generatrix B when it is placed. The Y-axis table 58 is provided with a guide rail 60 in the X-axis direction.
Are provided so as to be minutely movable in the X-axis direction by a screw shaft 62 for X-axis adjustment.

【0029】また、θステージはX軸テーブル61上に
設けられている。即ち、図9から明らかなように、X軸
テーブル61にはリング状の固定軸63が突設されてお
り、この固定軸63には、微動回転リング64が挿嵌さ
れている。この微動回転リング64には回転テーブル6
5に連設した回転軸65aが挿嵌されている。固定軸6
3には、2箇所に長孔66,67が穿設されており、一
方の長孔66にはロックねじ68が螺挿されている。こ
のロックねじ68は、微動回転リング64に螺挿され
て、その先端部は回転軸65aと摩擦係合している。従
って、このロックねじ68を回転軸65aから離間させ
ると、この回転軸65aが自由に回転できるようにな
り、回転テーブル65はθ方向の粗動回転動作を行わせ
ることができる。また、他方の長孔67からは微動回転
リング64に連結した作動指片69が延設されており、
この作動指片69にはθ方向への微動動作用のねじ軸7
0(またはマイクロメータヘッド)の先端が当接し、反
対方向からばね71により作動指片69をねじ軸70に
圧接する方向に付勢している。従って、ロックねじ68
により回転軸65aと微動回転リング64とを一体化さ
せた状態で、ねじ軸70を螺回すると、長孔67の幅の
範囲内で、微動回転リング64と共に回転テーブル65
の回転角を微調整できるようになる。
The θ stage is provided on the X-axis table 61. That is, as is clear from FIG. 9, a ring-shaped fixed shaft 63 is protruded from the X-axis table 61, and a fine movement rotating ring 64 is inserted into the fixed shaft 63. The rotary table 6 is attached to the fine movement rotating ring 64.
The rotary shaft 65a connected to 5 is inserted. Fixed shaft 6
3 has two long holes 66 and 67 formed in two places, and a lock screw 68 is screwed into one long hole 66. The lock screw 68 is screwed into the fine movement rotating ring 64, and the tip end thereof is frictionally engaged with the rotating shaft 65a. Therefore, when the lock screw 68 is separated from the rotary shaft 65a, the rotary shaft 65a can freely rotate, and the rotary table 65 can perform a coarse rotation operation in the θ direction. An operating finger 69 connected to the fine rotation ring 64 extends from the other long hole 67,
The operating finger 69 has a screw shaft 7 for fine movement in the θ direction.
The tip of 0 (or micrometer head) abuts, and the operating finger 69 is urged by a spring 71 in the direction of pressing against the screw shaft 70 from the opposite direction. Therefore, the lock screw 68
When the screw shaft 70 is screwed in a state in which the rotary shaft 65a and the fine movement rotating ring 64 are integrated with each other, the rotation table 65 and the fine movement rotating ring 64 within the range of the width of the long hole 67.
Can be finely adjusted.

【0030】このθステージを構成する回転テーブル6
5上には、図10及び図11に示したように、チルト方
向調整ステージが設けられている。このチルト方向調整
ステージは、略方形のチルト台72を有し、このチルト
台72の中心部に球面継手73を設けて、この球面継手
73の球面部73aを回転テーブル65に設けた球面軸
受74に挿嵌されている。そして、この球面継手73の
配設位置から母線B方向及びこの母線Bと直交する方向
に所定距離だけ離間した位置に一対のねじ軸75,76
が回転テーブル65の下方から螺挿されており、これら
両ねじ軸75,76はチルト台72の下面に設けた受け
部77,78(受け部78は図面上表れない)に当接し
ている。そして、球面継手73を挟んでねじ軸75,7
6の反対側の位置には、それぞれチルト台72と回転テ
ーブル65との間に圧縮ばね79,80が張設されてい
る。従って、ねじ軸75を螺回すれば、チルト台72
は、チルト軸T1 回りに傾動させることができる。この
チルト軸T1 は、ホログラム光学素子12の光軸中心線
Aを通り、かつ被検物の母線Bと直交する軸である。ま
た、ねじ軸75を螺回すると、チルト台72は、このチ
ルト軸T1 と直交するチルト直交軸T2 回りに傾動させ
ることができる。なお、このチルト直交軸T2方向の調
整は必ずしも必要ではないが、ホログラム光学素子12
の中心軸線Aを正確に被検物13の中心位置に配置する
必要がある場合等には、適宜ねじ軸76を螺回させて、
チルト直交軸T2 方向の傾き角を調整すれば良い。
The rotary table 6 constituting the θ stage
5, a tilt direction adjustment stage is provided as shown in FIGS. 10 and 11. This tilt direction adjusting stage has a substantially rectangular tilt base 72, a spherical joint 73 is provided at the center of the tilt base 72, and a spherical bearing 74 in which the spherical part 73 a of the spherical joint 73 is provided on the rotary table 65. It is inserted in. A pair of screw shafts 75 and 76 are located at a position separated by a predetermined distance from the disposition position of the spherical joint 73 in the direction of the generatrix B and a direction orthogonal to the generatrix B.
Are screwed from below the rotary table 65, and these two screw shafts 75, 76 are in contact with receiving portions 77, 78 (the receiving portions 78 are not shown in the drawing) provided on the lower surface of the tilt base 72. And the screw shafts 75, 7
6, compression springs 79 and 80 are stretched between the tilt table 72 and the rotary table 65, respectively. Therefore, if the screw shaft 75 is screwed, the tilt table 72
Can be tilted to the tilt axis T 1 around. The tilt axis T 1 is an axis that passes through the optical axis center line A of the hologram optical element 12 and is orthogonal to the generatrix B of the test object. Further, when Nishikai the screw shaft 75, the tilt stage 72 can be tilted to a tilt orthogonal axes T 2 around orthogonal to the tilt axis T 1. Although this adjustment of the tilt orthogonal axis T 2 direction is not necessarily required, the hologram optical element 12
When it is necessary to accurately arrange the center axis A of the test object 13 at the center position of the test object 13, the screw shaft 76 is appropriately screwed,
It may be adjusted inclination angle of tilt orthogonal axis T 2 direction.

【0031】このように、多軸調整手段50を用いるこ
とによって、被検物13の表面状態を測定する際に、こ
の被検物13がセットされる載置台51をXY方向,θ
方向及びチルト方向に調整できる。
As described above, when the surface state of the test object 13 is measured by using the multi-axis adjusting means 50, the mounting table 51 on which the test object 13 is set is moved in the XY directions and θ.
Adjustable in the direction and tilt direction.

【0032】ホログラム光学素子12は、前述したよう
に、干渉計ユニット32のハウジング40における上部
張り出し部40Sの下面部に形成した開口42aの周囲
に設けた取付部42に装着されるが、この取付部42
は、ホログラム光学素子12を回転方向及び傾き方向に
調整できる構成となっている。ここで、回転方向の位置
調整機構は、載置台51のθ方向調整手段と同様の構成
であり、また傾き方向の調整機構は、載置台51のチル
ト方向調整手段と実質的に同様の構成となっている。
As described above, the hologram optical element 12 is mounted on the mounting portion 42 provided around the opening 42a formed on the lower surface of the upper protruding portion 40S in the housing 40 of the interferometer unit 32. Part 42
Has a configuration in which the hologram optical element 12 can be adjusted in the rotation direction and the tilt direction. Here, the rotation direction position adjustment mechanism has the same configuration as the θ direction adjustment means of the mounting table 51, and the tilt direction adjustment mechanism has substantially the same configuration as the tilt direction adjustment means of the mounting table 51. Has become.

【0033】而して、図12乃至図14に示したよう
に、ホログラム光学素子12の外形は正方形のものであ
るが、このホログラム光学素子12は円形のホログラム
ホルダ81に固定されており、このホログラムホルダ8
1は支持板体82に傾き調整可能に連結されている。支
持板体82には、ホログラム光学素子12とほぼ同じ形
状の透孔82aを形成した円形の部材であって、ホログ
ラムホルダ81と支持板体82との間には、90°の間
隔を置いて一対の調整ねじ83,84が設けられてお
り、また一方の調整ねじ83から180°の位置に球面
継手部85が設けられている。調整ねじ83,84は、
ホログラムホルダ81に設けた挿通孔81a,81bを
貫通して延び、支持板体82に穿設したねじ孔82b,
82cに螺挿されている。また、調整ねじ83,84に
は、ホログラムホルダ81に当接する太径部83a,8
4aが形成されると共に、その先端部分はねじ部83
b,84bとなっている。一方、球面継手部85は、支
持板体82に固定されている軸部85aと、この軸部8
5aの先端に連設した球形部85bとを備え、またホロ
グラムホルダ81には、この球形部85bが係合する球
形受け部85cが取り付けられている。さらに、調整ね
じ83,84における支持板体82とホログラムホルダ
81との間の位置には、ばね86,87が弾装されてい
る。
As shown in FIGS. 12 to 14, the outer shape of the hologram optical element 12 is square, but the hologram optical element 12 is fixed to a circular hologram holder 81. Hologram holder 8
Reference numeral 1 is connected to the support plate 82 so as to adjust the inclination. The support plate 82 is a circular member having a through-hole 82 a having substantially the same shape as the hologram optical element 12. The hologram holder 81 and the support plate 82 are spaced apart by 90 °. A pair of adjusting screws 83 and 84 are provided, and a spherical joint 85 is provided at a position 180 ° from one adjusting screw 83. The adjusting screws 83 and 84 are
The screw holes 82 b, which extend through the insertion holes 81 a, 81 b provided in the hologram holder 81 and are formed in the support plate 82.
82c. The adjusting screws 83 and 84 have large-diameter portions 83 a and 8 that come into contact with the hologram holder 81.
4a is formed, and the tip portion is formed with a screw portion 83
b, 84b. On the other hand, the spherical joint portion 85 includes a shaft portion 85a fixed to the support plate 82 and the shaft portion 8a.
The hologram holder 81 has a spherical receiving portion 85c with which the spherical portion 85b engages. Further, springs 86, 87 are mounted on the adjustment screws 83, 84 at positions between the support plate 82 and the hologram holder 81.

【0034】以上のように構成することによって、調整
ねじ83を螺出入させると、ホログラムホルダ81は、
支持板体82に対して、軸線A1 を中心として傾けられ
るようになり、また調整ねじ84を操作すると、ホログ
ラムホルダ81は軸線A2 を中心として傾けることがで
き、これによってホログラム光学素子12は、その入射
光の光路断面において、任意の方向に角度調整を行うこ
とができる。
With the above arrangement, when the adjusting screw 83 is screwed in and out, the hologram holder 81 is
Relative to the support plate 82, should be able to tilt about the axis A 1, also by operating the adjusting screw 84, the hologram holder 81 can be tilted about an axis A 2, whereby the hologram optical element 12 In the optical path cross section of the incident light, the angle can be adjusted in an arbitrary direction.

【0035】支持板体82は、上部張り出し部40Sの
下面部に設けた取付部42に回転方向に位置調整可能に
連結されている。取付部42は、ハウジング40に固定
して設けられ、枠状に形成した固定リング90を有し、
この固定リング90内には微動回転リング91が挿嵌さ
れており、この微動回転リング91内に支持板体82が
螺挿される保持リング92挿嵌されている。また、固定
リング90には、長孔93,94が設けられており、一
方の長孔93が形成されている部位にはロックねじ95
が微動回転リング91を貫通して支持板体82の外面に
当接している。また、微動回転リング91には、他方の
長孔94から突出する作動指片96が連結されており、
この作動指片96の先端は固定リング90から外方に突
出している。この部位には、固定リング90に連結して
設けた筐体97に螺挿した調整ねじ98の先端に当接
し、またこの筐体97内には、作動指片96を調整ねじ
98に押し付ける方向に付勢するばね99が弾装されて
いる。
The support plate 82 is connected to the mounting portion 42 provided on the lower surface of the upper overhang portion 40S so that the position thereof can be adjusted in the rotational direction. The mounting portion 42 is provided fixed to the housing 40 and has a fixing ring 90 formed in a frame shape.
A fine rotation ring 91 is inserted into the fixed ring 90, and a holding ring 92 into which the support plate 82 is screwed is inserted into the fine rotation ring 91. Further, the fixing ring 90 is provided with long holes 93 and 94, and a lock screw 95 is provided at a portion where one of the long holes 93 is formed.
Are in contact with the outer surface of the support plate 82 through the fine rotation ring 91. An operation finger 96 protruding from the other long hole 94 is connected to the fine movement rotating ring 91,
The tip of the operating finger 96 projects outward from the fixing ring 90. This portion comes into contact with the tip of an adjusting screw 98 screwed into a housing 97 provided in connection with the fixing ring 90, and in this housing 97, a direction in which the operating finger 96 is pressed against the adjusting screw 98. The spring 99 that urges the spring is elastically mounted.

【0036】このように構成することによって、ロック
ねじ95によるロックを解除すると、支持板体82は自
由に回転させることができ、この支持板82に連結した
ホログラムホルダ81に設けたホログラム光学素子12
を回転方向に位置調整できるようになる。また、ホログ
ラム光学素子12を所定の方向に向けて、ロックねじ9
5によるロックを行った状態で、調整ねじ98を螺出入
すれば、このホログラム光学素子12の位置を微調整で
きる。
With this configuration, when the lock by the lock screw 95 is released, the support plate 82 can be freely rotated, and the hologram optical element 12 provided on the hologram holder 81 connected to the support plate 82 is provided.
Can be adjusted in the rotational direction. Further, the hologram optical element 12 is oriented in a predetermined direction,
If the adjusting screw 98 is screwed in and out while the lock is performed by the step 5, the position of the hologram optical element 12 can be finely adjusted.

【0037】而して、被検物13のシリンドリカル面か
らなる被検面13aの表面状態を測定するには、ホログ
ラム光学素子12に入射される光は、所定の角度θ方向
から入射させる必要がある。この入射角θは、ホログラ
ム光学素子12によって回折する参照光の角度と正確に
同一となっていなければならない。また、被検物13
は、ホログラム光学素子12に正対する位置に配置する
必要がある。このために、レーザ光源2からホログラム
光学素子12を経て被検物13に至る光路及び被検物1
3からホログラム光学素子12を介して撮像手段22に
至る光路は極めて厳格に調整しなければならない。光源
・観察部ユニット31は、予め相互に正確に位置合わせ
した状態に組み立てられるから、その間で光軸のずれが
発生することはない。第1乃至第4の反射ミラー8〜1
1の位置関係も同様、予め正確に組み込まれている。ま
た、光源・観察部ユニット31と干渉計ユニット32と
を定盤30上に正確に組み付ければ、両ユニット間での
光軸は正確に一致する。
Thus, in order to measure the surface condition of the test surface 13a, which is a cylindrical surface of the test object 13, the light incident on the hologram optical element 12 needs to be incident at a predetermined angle θ. is there. The incident angle θ must be exactly the same as the angle of the reference light diffracted by the hologram optical element 12. The test object 13
Needs to be arranged at a position directly facing the hologram optical element 12. For this purpose, the optical path from the laser light source 2 to the test object 13 via the hologram optical element 12 and the test object 1
The optical path from 3 to the imaging means 22 via the hologram optical element 12 must be adjusted very strictly. Since the light source / observation unit 31 is assembled in a state in which the light source / observation unit 31 is accurately positioned in advance, no deviation of the optical axis occurs between them. First to fourth reflection mirrors 8 to 1
Similarly, the positional relationship 1 is accurately incorporated in advance. If the light source / observation unit 31 and the interferometer unit 32 are accurately assembled on the surface plate 30, the optical axes of the two units will be exactly the same.

【0038】ただし、干渉計ユニット32に装着される
ホログラム光学素子12は、被検物に応じて適宜交換さ
れることから、このホログラム光学素子12を取付部4
2に装着した時に、正確な位置出しを行うようにするの
は、極めて困難である。ホログラム光学素子12は、第
4の反射ミラー11及び載置台51と厳格に位置が合っ
ていなければ、被検物13の正確な測定を行うことはで
きない。
However, the hologram optical element 12 mounted on the interferometer unit 32 is appropriately replaced according to the object to be inspected.
It is extremely difficult to perform accurate positioning when the camera is mounted on the camera 2. Unless the hologram optical element 12 is strictly aligned with the fourth reflection mirror 11 and the mounting table 51, accurate measurement of the test object 13 cannot be performed.

【0039】そこで、まず第4の反射ミラー11は、ホ
ログラム光学素子12が正確に水平状態に配置されてお
れば、この第4の反射ミラー11から角度θでこのホロ
グラム光学素子12に光を入射できる位置に配置されて
いる。ただし、装置の機械誤差や組立誤差等があること
から、ミラーホルダ43はミラーマウント44に対し
て、基準となるビス48aで止着される部位を中心とし
て、微小角度回動させることができるから、これらの誤
差を吸収できて、ホログラム光学素子12への入射方向
は極めて正確に調整できる。
Therefore, first, if the hologram optical element 12 is accurately placed in a horizontal state, the fourth reflection mirror 11 makes light incident on the hologram optical element 12 at an angle θ from the fourth reflection mirror 11. It is located where it can. However, since there is a mechanical error or an assembly error of the apparatus, the mirror holder 43 can be rotated by a small angle with respect to the mirror mount 44 around a portion fixed by the reference screw 48a. By absorbing these errors, the direction of incidence on the hologram optical element 12 can be adjusted very accurately.

【0040】次に、ホログラム光学素子12は、水平状
態に配置し、かつそのホログラムパターンの形成方向と
載置台51に載置される被検体13の方向とを正確に一
致させなければならない。そこで、まず支持板体82を
保持リング93に螺挿することによって、ホログラム光
学素子12を取付部42に取り付けた状態で、調整ねじ
83,84を適宜螺出入させると、ホログラム光学素子
12が任意の方向に傾くようになり、これによってホロ
グラム光学素子の傾きが調整されて、正確に水平な状態
になる。そして、ホログラム光学素子12のホログラム
パターンの方向調整を行うには、このホログラムパター
ンのずれが大きい場合には、まずロックねじ95を緩め
て、ホログラム光学素子12が装着されているホログラ
ムホルダ81を所要の方向に回転させる。そして、ある
程度回転方向の調整が行われると、ロックねじ95を締
め付け、然る後に調整ねじ98を螺出入させることによ
って、微細な調整を行う。これによって、載置台51に
載置された被検物13が所定の位置に配置されておれ
ば、その被検面13aの測定が可能となる状態に調整さ
れる。
Next, the hologram optical element 12 must be arranged in a horizontal state, and the direction in which the hologram pattern is formed must exactly match the direction of the subject 13 placed on the placement table 51. Then, by first screwing the support plate 82 into the holding ring 93 and appropriately adjusting the screws 83 and 84 into and out of the hologram optical element 12 with the hologram optical element 12 attached to the attachment portion 42, the hologram optical element 12 can be arbitrarily set. , The inclination of the hologram optical element is adjusted, and the hologram optical element is accurately leveled. In order to adjust the direction of the hologram pattern of the hologram optical element 12, if the hologram pattern is largely displaced, the lock screw 95 is first loosened and the hologram holder 81 on which the hologram optical element 12 is mounted is required. Rotate in the direction of. When the rotation direction is adjusted to some extent, fine adjustment is performed by tightening the lock screw 95 and then screwing the adjustment screw 98 in and out. As a result, if the test object 13 placed on the mounting table 51 is arranged at a predetermined position, the state is adjusted so that the measurement of the test surface 13a can be performed.

【0041】以上の状態で、被検物13をその母線Bの
方向をホログラム光学素子12のホログラムパターンに
おける格子方向に向けた状態にして載置台51上にセッ
トする。ここで、ホログラム光学素子12は、第4の反
射ミラー11からの入射光の角度から、そのホログラム
パターンは図3の紙面に対して垂直な方向に配置され、
従って、被検物13も母線Bがこの左右方向を向くよう
にセットされる。而して、載置台51は、前方側及び左
右両側には何等の部材もなく、開放された空間となって
いるから、この被検物13の着脱作業を容易に行うこと
ができる。特に、被検物13として長尺のものを用いる
場合や、この被検物13の着脱操作を自動化するには、
載置台51の左右両側が開放されていることは重要とな
る。
In the above state, the test object 13 is set on the mounting table 51 with the direction of the generatrix B directed to the lattice direction of the hologram pattern of the hologram optical element 12. Here, the hologram optical element 12 has its hologram pattern arranged in a direction perpendicular to the plane of FIG. 3 from the angle of the incident light from the fourth reflection mirror 11,
Therefore, the test object 13 is also set such that the generatrix B faces in the left-right direction. Thus, the mounting table 51 has no members on the front side and the left and right sides and is an open space, so that the work of attaching and detaching the test object 13 can be easily performed. In particular, when a long object is used as the test object 13 or when the attaching and detaching operation of the test object 13 is automated,
It is important that both the left and right sides of the mounting table 51 are open.

【0042】被検物13の表面形状を測定するに当って
は、まず、被検物13を理想形状に形成したサンプルを
用い、このサンプルを載置台51上にセットする。ホロ
グラム光学素子12は、載置台51が所定の位置に保持
されておれば、この載置台51に載置した被検物13の
測定が可能な状態となっているから、サンプルを用い
て、載置台51の位置調整を行う。まず、ロックねじ5
4による昇降基台53を構成する粗動スライド部53a
のロックを解除して、昇降基台53を大きく上下動させ
る。ある程度目標となる位置まで移動させると、ロック
ねじ54を締め付けて、昇降基台53の粗動スライド部
53aを固定する。この状態で、ねじ軸55を螺回する
ことにより、微動スライド部53bが微小量だけ上下し
て、Z軸方向に厳格に位置決めされる。
In measuring the surface shape of the test object 13, first, a sample in which the test object 13 is formed in an ideal shape is used, and the sample is set on the mounting table 51. If the mounting table 51 is held at a predetermined position, the hologram optical element 12 is in a state where the test object 13 mounted on the mounting table 51 can be measured. The position of the table 51 is adjusted. First, lock screw 5
Coarse slide part 53a which constitutes elevating base 53 by 4
Is released, and the elevating base 53 is largely moved up and down. After moving to a target position to some extent, the lock screw 54 is tightened to fix the coarse movement slide portion 53a of the elevating base 53. By screwing the screw shaft 55 in this state, the fine movement slide portion 53b moves up and down by a very small amount, and is strictly positioned in the Z-axis direction.

【0043】載置台51は、昇降基台53を微動スライ
ド部53bに設けた支持アーム56に連動するから、粗
動スライド部53aでZ軸方向に粗位置決めした後に、
微動スライド部53bを微小量だけ上下動させることに
より、サンプルのZ軸方向の位置決め、即ちサンプルの
シリンドリカル面における曲面Rの中心Oがホログラム
光学素子12からの測定光の集光位置と一致する位置に
調整できる。なお、曲面Rの部分の曲率半径が予め知ら
れている場合には、昇降基台53の高さ位置を目盛りで
表示し、またねじ軸55として、マイクロメータヘッド
のように目盛りを有する部材を用いれば、このZ軸方向
の位置調整は極めて容易に行うことができる。
Since the mounting table 51 is linked to the support arm 56 provided on the fine slide section 53b, the mounting base 51 is roughly positioned in the Z-axis direction by the coarse slide section 53a.
By moving the fine movement slide portion 53b up and down by a very small amount, the sample is positioned in the Z-axis direction, that is, the position where the center O of the curved surface R on the cylindrical surface of the sample coincides with the condensing position of the measurement light from the hologram optical element 12. Can be adjusted. When the radius of curvature of the curved surface R is known in advance, the height position of the elevation base 53 is displayed on a scale, and a member having a scale such as a micrometer head is used as the screw shaft 55. If used, the position adjustment in the Z-axis direction can be performed very easily.

【0044】次に、前述した曲面Rの中心OがZ軸方向
において、ホログラム光学素子12の集光位置と同じ位
置であっても、水平方向に位置ずれしている場合があ
る。ここで、シリンドリカル面である関係から、曲面R
の中心Oは母線B方向における直線状となる。従って、
水平面での母線Bと直交する方向、即ちX軸方向の位置
を調整しなければならない。このX軸方向の位置調整
は、ねじ軸62を螺回し、X軸テーブル61をガイドレ
ール60に沿って移動させることにより行う。なお、Y
軸方向の位置調整は必ずしも行う必要はないが、被検面
の中心をホログラム光学素子12の中心軸線と一致させ
る場合には、Y軸テーブル58の位置調整も行う。
Next, even if the center O of the above-mentioned curved surface R is the same as the condensing position of the hologram optical element 12 in the Z-axis direction, there is a case where the position is shifted in the horizontal direction. Here, the curved surface R
Is a straight line in the direction of the generatrix B. Therefore,
It is necessary to adjust the position in the direction orthogonal to the generating line B on the horizontal plane, that is, in the X-axis direction. The position adjustment in the X-axis direction is performed by screwing the screw shaft 62 and moving the X-axis table 61 along the guide rail 60. Note that Y
The position adjustment in the axial direction is not necessarily performed. However, when the center of the surface to be measured coincides with the center axis of the hologram optical element 12, the position adjustment of the Y-axis table 58 is also performed.

【0045】さらに、サンプルの母線Bとホログラム光
学素子12のホログラムパターンとの方向を一致させる
ために、ねじ軸70を螺回させて、回転テーブル65を
回転させることによりθ方向の調整を行う。ここで、回
転テーブル65は粗動動作と微動動作とが可能である
が、粗動動作は、初期調整の段階で行い、この初期調整
の段階で、載置台51とホログラム光学素子12とが実
質的に軸線が一致するように設定した状態で、ねじ軸7
0が長孔67のほぼ中央位置に配置しておくことによっ
て、比較的少ない角度回転させれば、容易にθ方向の調
整を行うことができる。
Further, in order to make the direction of the generatrix B of the sample coincide with the direction of the hologram pattern of the hologram optical element 12, the θ axis is adjusted by rotating the screw shaft 70 and rotating the rotary table 65. Here, the rotary table 65 can perform a coarse movement operation and a fine movement operation, but the coarse movement operation is performed at the stage of initial adjustment, and the mounting table 51 and the hologram optical element 12 are substantially When the screw shaft 7 is set so that the axes are
By arranging 0 at a substantially central position of the elongated hole 67, adjustment in the θ direction can be easily performed by rotating the lens by a relatively small angle.

【0046】然る後に、サンプルの母線Bの傾きを調整
するチルト方向の調整を行う。このチルト方向の調整
は、ねじ軸75を螺回することによって、チルト台72
をチルト軸T1 回りに傾動させることによって、母線B
がホログラム光学素子12の中心軸線Aに対して直交す
る状態に位置決めされる。
Thereafter, the tilt direction is adjusted to adjust the inclination of the generatrix B of the sample. This adjustment in the tilt direction is performed by screwing the screw shaft 75 to the tilt base 72.
Is tilted around the tilt axis T 1 to generate the bus B
Are positioned so as to be orthogonal to the central axis A of the hologram optical element 12.

【0047】以上の操作を行うことによって、被検物1
3がセットされる載置台51は正確に測定位置に配置さ
れたことになる。そこで、サンプルを載置台51から取
り外して、被検物13をこの載置台51にセットして、
ホログラム光学素子12の第2のパターン12bの作用
により回折した測定光を被検物13の被検面13aに照
射させて、この被検面13aで反射させる。被検面13
aで反射した物体光はホログラム光学素子12に入射さ
れて、元の平行光束となるように回折する。一方、ホロ
グラム光学素子12の第1のパターン12aの作用によ
り回折した参照光は、被検物13の被検面13aが理想
状態となっておれば、そうなるであろう波面を持ったも
のであるから、物体光と参照光との間で干渉が生じるこ
とになり、理想形状に対する被検物13の被検面13a
の表面形状の差異に関する情報が干渉縞情報として取り
出して、撮像手段22により撮像することができる。
By performing the above operation, the test object 1
The mounting table 51 on which 3 is set is precisely located at the measurement position. Therefore, the sample is removed from the mounting table 51, and the test object 13 is set on the mounting table 51.
The measurement light diffracted by the action of the second pattern 12b of the hologram optical element 12 is applied to the test surface 13a of the test object 13 and is reflected by the test surface 13a. Test surface 13
The object light reflected at a is incident on the hologram optical element 12, and is diffracted to become the original parallel light flux. On the other hand, the reference light diffracted by the action of the first pattern 12a of the hologram optical element 12 has a wavefront that would be obtained if the test surface 13a of the test object 13 is in an ideal state. Therefore, interference occurs between the object light and the reference light, and the test surface 13a of the test object 13 with respect to the ideal shape
The information relating to the difference in the surface shape can be extracted as interference fringe information, and can be imaged by the imaging means 22.

【0048】ところで、複写機やファクシミリ等の走査
光学系に用いられるシリンドリカル光学素子は長尺のも
のであり、このような長尺のシリンドリカル光学素子の
シリンドリカル面の測定を行う場合には、ホログラム光
学素子からの測定光は、その長手方向の一部にしか照射
できない。そこで、長尺のシリンドリカル光学素子を被
検物とする場合には、図15及び図16に示したように
構成する。なお、図中において、図1乃至図14で示し
たものと同一または均等な部材については、同じ部号を
付して、その詳細な説明は省略する。
Incidentally, a cylindrical optical element used in a scanning optical system such as a copying machine or a facsimile is long, and when measuring the cylindrical surface of such a long cylindrical optical element, a hologram optical element is required. The measuring light from the element can irradiate only a part of its longitudinal direction. Therefore, when a long cylindrical optical element is used as a test object, it is configured as shown in FIGS. In the drawings, the same or equivalent members as those shown in FIGS. 1 to 14 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0049】13′は長尺のシリンドリカル光学素子か
らなる被検レンズであり、この被検物13′がセットさ
れる載置台100は、Y軸方向、即ち母線方向における
往復移動手段101に装着させている。そして、載置台
100には被検物13′を位置決めするための凸部10
0aを備えている。往復移動手段101は、チルト台7
2にY軸方向に向けて設置したスライドガイド102を
有し、載置台100はこのスライドガイド102に沿っ
てY軸方向に移動可能となっている。そして、載置台1
00をY軸方向における所望の位置に安定的に保持する
ために、この載置台100にはロックねじ103が螺挿
されており、このロックねじ103をスライドガイド1
02の側面に設けた摩擦板104に圧接させることによ
り、所定の位置に安定的に固定できる。なお、図中にお
いて、105,106は載置台100がスライドガイド
102から逸脱しないように保持するストッパである。
Reference numeral 13 'denotes a test lens comprising a long cylindrical optical element. The mounting table 100 on which the test object 13' is set is mounted on the reciprocating means 101 in the Y-axis direction, that is, the generatrix direction. ing. The mounting table 100 has a convex portion 10 for positioning the test object 13 ′.
0a. The reciprocating means 101 is provided with the tilt table 7
2 has a slide guide 102 installed in the Y-axis direction, and the mounting table 100 is movable in the Y-axis direction along the slide guide 102. And the mounting table 1
A lock screw 103 is screwed into the mounting table 100 in order to stably hold 00 at a desired position in the Y-axis direction.
By press-contacting the friction plate 104 provided on the side surface of No. 02, it can be stably fixed at a predetermined position. In the drawings, reference numerals 105 and 106 denote stoppers for holding the mounting table 100 so as not to deviate from the slide guide 102.

【0050】このように構成すれば、載置台100をあ
る一定の位置において、前述した第1の実施例と同じ手
法で、Z軸調整,X軸調整,θ方向の調整及びチルト方
向の調整の順で位置及び方向の調整を行い、然る後に載
置台100を所定のピッチ間隔、好ましくは測定可能な
範囲分毎に移動させながら測定を行う。これによって、
長尺のシリンドリカル光学素子の全体を隈なく測定でき
る。
According to this structure, the mounting table 100 can be adjusted in the Z-axis adjustment, the X-axis adjustment, the θ-direction adjustment, and the tilt direction adjustment at a certain position in the same manner as in the first embodiment. The position and direction are adjusted in this order, and then the measurement is performed while moving the mounting table 100 at a predetermined pitch interval, preferably at every measurable range. by this,
The entire length of the cylindrical optical element can be measured.

【0051】ところで、干渉計ユニット32において
は、光路を一度下方に取り、然る後に光路が上方に向く
ように方向転換させることによって、合理的に光路が引
き回されて、光源・観察部ユニット31をあまり高い位
置に配置する必要がなくなる。これによって、干渉計装
置1全体の構成が上方にあまり突出しない状態になり、
その重心位置を低くすることが可能となる。これによっ
て、周囲の振動等の影響が及ぶのを可及的に抑制される
ようになり、被検物13を極めて安定した状態で測定で
きるようになる。
By the way, in the interferometer unit 32, the optical path is taken down once, and then the direction is changed so that the optical path is directed upward, so that the optical path is rationally routed and the light source / observation unit unit It is not necessary to dispose 31 at a very high position. As a result, the configuration of the entire interferometer device 1 does not protrude much upward,
The position of the center of gravity can be lowered. As a result, the influence of the surrounding vibration and the like is suppressed as much as possible, and the measurement of the test object 13 can be performed in an extremely stable state.

【0052】また、ホログラム光学素子12で作り出さ
れる測定光は、このホログラム光学素子12を透過する
光であり、この方向には入射光や参照光等の光路が存在
しないことから、被検物13の配置による光路のけられ
の発生という問題点が生じない。このために、被検面1
3aが凸面である場合に、この被検面13aがホログラ
ム光学素子12にほぼ接触する位置にあるような被検物
13の測定も可能となることから、反射型のホログラム
干渉計と比較して、可能な測定範囲が著しく拡大する。
The measurement light generated by the hologram optical element 12 is light transmitted through the hologram optical element 12, and there is no optical path such as incident light or reference light in this direction. There is no problem that the optical path is deviated due to the arrangement of the optical path. For this purpose, the surface to be inspected 1
When the surface 3a is a convex surface, it is possible to measure the object 13 such that the surface 13a is almost in contact with the hologram optical element 12, so that the measurement can be performed in comparison with a reflection type hologram interferometer. The range of possible measurements is significantly increased.

【0053】また、干渉計ユニット32をハウジング4
0内に設けることによって、レーザ光源2からホログラ
ム光学素子12を経て、基準反射板13及び被検物13
に至る全体の光路のうち、光源・観察部ユニット31と
干渉計ユニット32のハウジング40との間の接続部分
と、このハウジング40から被検物13に至るまで間と
いうように、極めて僅かで、しかも必要最小限の光路部
分のみが外部に出ているだけで、大部分の光路は閉鎖さ
れた空間内に配置されているから、有害光が入り込むの
を防止できると共に、光路のゆらぎ等の問題がなく、極
めて安定した状態で被検物13の表面状態の測定を行う
ことができる。
The interferometer unit 32 is connected to the housing 4
0, the reference reflector 13 and the test object 13 from the laser light source 2 through the hologram optical element 12.
Out of the entire optical path, the connection between the light source / observation unit 31 and the housing 40 of the interferometer unit 32 and the distance from the housing 40 to the test object 13 are extremely small. Moreover, since only the minimum necessary optical path portion is exposed outside, most of the optical paths are arranged in a closed space, so that harmful light can be prevented from entering and problems such as fluctuation of the optical path etc. Therefore, the surface state of the test object 13 can be measured in an extremely stable state.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、透過型
のホログラム干渉計によりシリンドリカル光学素子から
なる被検物の被検面の測定を行うようにするに当って、
その干渉計ユニットの大部分の光路をハウジング内の閉
鎖空間内に配置して、有害光が入り込むのを防止すると
共に、光路のゆらぎ等を防止するために、反射ミラーで
引き回される光路をハウジング内に配置して、ホログラ
ム光学素子の位置調整をハウジングの外部から行えるよ
うに構成したので、ホログラム光学素子を装着した時
に、その位置調整を容易に、しかも正確に行うことがで
き、かつ小型で、コンパクトな構成によって、非球面形
状であるシリンドリカル光学素子の表面を極めて正確に
測定できるようになる等の効果を奏する。
As described above, according to the present invention, when a transmission type hologram interferometer is used to measure a surface of a test object composed of a cylindrical optical element,
Most of the optical paths of the interferometer unit are closed in the housing.
When placed in a chain space to prevent harmful light from entering
In both cases, a reflection mirror is used to prevent fluctuations in the optical path.
Arrange the optical path to be routed in the housing and
Position of the optical element can be adjusted from outside the housing.
When the hologram optical element is mounted
In addition, the position can be adjusted easily and accurately.
With a compact, compact, and compact configuration, the surface of the aspherical cylindrical optical element can be measured very accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示すホログラム干渉計装置
の原理説明図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of a hologram interferometer apparatus showing one embodiment of the present invention.

【図2】ホログラム光学素子におけるホログラムパター
ンを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a hologram pattern in a hologram optical element.

【図3】ホログラム干渉計装置の具体的構成を、干渉計
ユニットのハウジングを断面にして示す正面図である。
FIG. 3 is a front view showing a specific configuration of the hologram interferometer apparatus, in which a housing of the interferometer unit is sectioned.

【図4】第4の反射ミラーからホログラム光学素子を経
て被検物に至る光路を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an optical path from a fourth reflection mirror to a test object via a hologram optical element.

【図5】第4の反射ミラーの取付構造を示す断面図であ
る。
FIG. 5 is a sectional view showing a mounting structure of a fourth reflection mirror.

【図6】ミラーマウント及びミラーホルダの分解斜視図
である。
FIG. 6 is an exploded perspective view of a mirror mount and a mirror holder.

【図7】被検レンズとホログラム光学素子との位置関係
を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a test lens and a hologram optical element.

【図8】多軸調整手段を構成するZ軸調整ステージの構
成説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a configuration of a Z-axis adjustment stage constituting a multi-axis adjustment unit.

【図9】θステージの構成を示す横断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of the θ stage.

【図10】チルト方向調整ステージの平面図である。FIG. 10 is a plan view of a tilt direction adjustment stage.

【図11】図10のX−X断面図である。FIG. 11 is a sectional view taken along line XX of FIG. 10;

【図12】ホログラム光学素子の取付部への取り付け状
態を示す底面図である。
FIG. 12 is a bottom view showing a state where the hologram optical element is mounted on the mounting portion.

【図13】図12のY−Y断面図である。FIG. 13 is a sectional view taken along line YY of FIG.

【図14】図12のZ−Z断面図である。FIG. 14 is a sectional view taken along the line ZZ of FIG.

【図15】長尺のシリンドリカル光学素子の測定を行う
ように構成した被検物載置部ユニットの左側面図であ
る。
FIG. 15 is a left side view of a test object mounting unit configured to measure a long cylindrical optical element.

【図16】図15の正面図である。FIG. 16 is a front view of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 干渉計装置 2 レーザ光源 6 ビームスプリッタ 7 コリメータレンズ 8,9,10,11 反射ミラー 12 ホログラム光学素子 12a 第1のパターン 12b 第2のパターン 13,13′ 被検物 13a 被検面 31 光源・測定部ユニット 32 干渉計ユニット 33 被検物載置部ユニット 40 ハウジング 41 透孔 42 取付部 43 ミラーホルダ 44 ミラーマウント 50 多軸調整手段 51,100 載置台 81 ホログラムホルダ 82 支持板体 83,84 調整ねじ 90 固定リング 91 微動回転リング 95 ロックねじ 96 作動指片 97 調整ねじ 101 往復移動手段 102 スライドガイド Reference Signs List 1 interferometer device 2 laser light source 6 beam splitter 7 collimator lens 8, 9, 10, 11 reflection mirror 12 hologram optical element 12a first pattern 12b second pattern 13, 13 'test object 13a test surface 31 light source Measuring unit 32 Interferometer unit 33 Specimen mounting unit 40 Housing 41 Through-hole 42 Mounting unit 43 Mirror holder 44 Mirror mount 50 Multi-axis adjusting means 51, 100 Mounting table 81 Hologram holder 82 Support plate 83, 84 Adjustment Screw 90 Fixing ring 91 Fine rotation ring 95 Lock screw 96 Operating finger piece 97 Adjusting screw 101 Reciprocating means 102 Slide guide

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 シリンドリカル光学素子の表面形状を
測定するために、レーザ光源からのレーザ光を平行光束
化して出射する光源部及び干渉縞の観察部を備えた光源
・観察部ユニットと、 透過型のホログラム光学素子を備えた干渉計ユニット
と、 被検物がその被検面が上を向くようにして載置され、位
置調整可能な載置台を備えた被検物載置部ユニットとか
らなり、前記干渉計ユニットは、 ハウジング内に設けられ、前記光源・観察部ユニットか
らのレーザ光の光路 を引き回す複数の反射ミラーと、 このハウジングの下面に形成した開口の外側面の周囲に
設けられ、前記ホロ グラム光学素子が着脱可能に装着さ
れる取付部と、 前記ハウジングの外部から、前記取付部に対する前記ホ
ログラム光学素子の 位置を調整する位置調整手段と を備
える構成としたことを特徴とするシリンドリカル光学素
子測定用ホログラム干渉計装置。
1. A light source / observation unit unit having a light source unit for converting a laser beam from a laser light source into a parallel light beam and emitting an interference fringe observation unit for measuring the surface shape of the cylindrical optical element; An interferometer unit having a hologram optical element, and an object mounting unit having an adjustable mounting table on which an object is mounted with the surface to be inspected facing upward. , The interferometer unit is provided in a housing, and the light source / observation unit is
A plurality of reflection mirrors for routing the optical path of the laser light, and around the outer surface of an opening formed in the lower surface of the housing.
Provided, the hologram optical element can mounted is detachably
A mounting part to be attached to the mounting part from outside the housing.
A hologram interferometer for measuring a cylindrical optical element, comprising: a position adjusting means for adjusting the position of the program optical element .
【請求項2】 前記ホログラム光学素子に入射する位
置に配置した反射ミラーは、この反射ミラーへの入射光
を中心として、その回りに所定角度回転する方向に向く
ようにして反射させるようにしたことを特徴とする請求
項1記載のシリンドリカル光学素子測定用ホログラム干
渉計装置。
2. A reflection mirror disposed at a position where the light enters the hologram optical element, and reflects the light incident on the reflection mirror such that the light is directed in a direction in which the light is rotated by a predetermined angle around the reflection mirror. The hologram interferometer for measuring a cylindrical optical element according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記位置調整手段は、前記ハウジング
の外部に設けられ、前記ホログラム光学素子を、その回
転方向に位置調整する手段と、任意の方向に傾くように
角度調整を行う手段とを備える構成としたことを特徴と
する請求項1記載のシリンドリカル光学素子測定用ホロ
グラム干渉計装置。
3. The housing according to claim 2, wherein
2. The hologram optical element according to claim 1, further comprising means for adjusting the position of the hologram optical element in a rotational direction thereof, and means for adjusting the angle of the hologram optical element so as to be inclined in an arbitrary direction. Hologram interferometer for measuring cylindrical optical elements.
【請求項4】 前記被検物載置部ユニットに設けら4. The apparatus according to claim 1, further comprising:
れ、前記載置台上の被検物の位置調整を行う手段と、前Means for adjusting the position of the test object on the mounting table,
記ホログラム光学素子の位置調整を行う前記位置調整手The position adjusting means for adjusting the position of the hologram optical element;
段とは、前記ハウジングの下部において、相対向する位A step is an opposing position in the lower part of the housing.
置に配置する構成としたことを特徴とする請求項1記載2. The arrangement according to claim 1, wherein the arrangement is arranged at a position.
のシリンドリカル光学素子測定用ホログラム干渉計装Hologram interferometer for measuring cylindrical optical elements
置。Place.
【請求項5】 前記被検物の位置調整を行う手段及び5. A means for adjusting the position of the test object, and
前記ホログラム光学素子の位置調整を行う位置調整手段Position adjusting means for adjusting the position of the hologram optical element
は、それぞれ複数の調整ねじからなり、これら各調整ねConsists of a plurality of adjustment screws.
じは手動操作で調整可能な構成としたことを特徴とするThe feature is that it can be adjusted by manual operation
請求項4記載のシリンドリカル光学素子測定用ホログラThe hologram for measuring a cylindrical optical element according to claim 4.
ム干渉計装置。Interferometer device.
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