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JP3230989B2 - Object positioning device for light wave interference device - Google Patents
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JP3230989B2 - Object positioning device for light wave interference device - Google Patents

Object positioning device for light wave interference device

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JP3230989B2
JP3230989B2 JP11974096A JP11974096A JP3230989B2 JP 3230989 B2 JP3230989 B2 JP 3230989B2 JP 11974096 A JP11974096 A JP 11974096A JP 11974096 A JP11974096 A JP 11974096A JP 3230989 B2 JP3230989 B2 JP 3230989B2
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light
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interference
test surface
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和良 山崎
俊一 赤荻
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光波干渉装置の被検
体ポジショニング装置に関し、特に薄板状の被検体の被
検面の表面形状を可干渉距離の短い光を用いて測定する
場合において、該被検面を干渉可能範囲内に位置決めす
る際に用いられる光波干渉装置の被検体ポジショニング
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 an object positioning device for an optical interference device, and more particularly to a device for measuring the surface shape of a test surface of a thin plate-shaped object using light having a short coherence distance. The present invention relates to an object positioning device of an optical interference device used when positioning a test surface within an interference possible range.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、マイケルソン型の干渉計におい
ては、可干渉性を有する平行光を光分割手段で参照光と
被検光とに分割し、これら参照光および被検光を参照面
および被検面で各々反射させて上記光分割手段で再度合
成した後観察面上に干渉縞を形成させるように構成され
ており、この干渉縞を観察することにより被検面の凹凸
形状等の評価を行えるようになっている。
2. Description of the Related Art For example, in a Michelson-type interferometer, coherent parallel light is split into a reference light and a test light by a light splitting means, and the reference light and the test light are divided into a reference surface and a test light. After being reflected on the surface to be inspected and recombined by the light splitting means, interference fringes are formed on the observation surface. By observing the interference fringes, the shape of the unevenness of the surface to be evaluated is evaluated. Can be done.

【0003】ところで、上記干渉計として、レーザ干渉
計を用いる場合には、レーザ光の干渉距離が長いことか
ら、参照面に対して被検面の位置を正確に設定する必要
はないものの、逆に被検体の裏面からの反射光も、被検
面からの反射光や参照面からの反射光と干渉を生じてし
まい、本来の干渉縞上にノイズ成分の干渉縞を重畳させ
てしまう。このため、従来は、レーザ干渉計を用いて薄
板ガラス等を測定する場合は、ゴーストを発生する裏面
に屈折率マッチングオイルを塗るなどの対策が必要であ
った。
When a laser interferometer is used as the interferometer, it is not necessary to accurately set the position of the test surface with respect to the reference surface because the interference distance of the laser light is long. In addition, the reflected light from the back surface of the subject also interferes with the reflected light from the test surface and the reflected light from the reference surface, and the interference fringe of the noise component is superimposed on the original interference fringe. For this reason, conventionally, when measuring thin glass or the like using a laser interferometer, it has been necessary to take measures such as applying a refractive index matching oil to the back surface where ghosting occurs.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような対
策を施すことは多大な手間を要し、被検体を汚染するな
どの問題もあった。また、特に被検体の厚さが極めて薄
い場合には、この裏面にマッチングオイル等を塗布する
とその表面張力の影響で被検体が歪み被検面の正確な測
定が行えないという問題も発生する。
However, taking such measures requires a great deal of trouble, and there is a problem that the subject is contaminated. In addition, particularly when the thickness of the test object is extremely thin, if the matching oil or the like is applied to the back surface, the test object is distorted due to the influence of the surface tension, and a problem that accurate measurement of the test surface cannot be performed occurs.

【0005】そこで、薄板ガラス等の表面形状を測定す
る場合には可干渉距離の短い光(被検体の厚みtの2倍
よりも可干渉距離の短い光)を測定光として用い、被検
面のみを干渉可能範囲に設定することが考えられる。し
かしながら、上記従来技術において、光源からの光の可
干渉距離をSCLとすると、被検面を配設すべき干渉可能
な被検面範囲Lは、L<SCL/2となる。
Therefore, when measuring the surface shape of a thin glass plate or the like, light having a short coherence distance (light having a coherence distance shorter than twice the thickness t of the subject) is used as the measurement light and the surface to be measured is measured. It is conceivable to set only the interference possible range. However, in the above prior art, if the coherent distance of the light from the light source is S CL , the range L of the interfering test surface where the test surface is to be disposed is L <S CL / 2.

【0006】例えば、光源として赤色発光ダイオード
(LED)のように可干渉距離が30μm程度のものを
用いると干渉可能範囲Lは15μmよりも短いものとな
ってしまう。この狭い範囲の中に被検体の被検面をポジ
ショニングしなければ参照板との相対的形状を示す干渉
縞は発生しない。本発明は上記の事情に鑑み、可干渉距
離の短い光を用いた光波干渉装置において、被検面を干
渉可能範囲内に容易に位置設定し得る光波干渉装置の被
検体ポジショニング装置を提供することを目的とするも
のである。
For example, when a light source having a coherence distance of about 30 μm such as a red light emitting diode (LED) is used as a light source, the interference possible range L is shorter than 15 μm. Unless the test surface of the subject is positioned within this narrow range, no interference fringe indicating the relative shape to the reference plate is generated. The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a subject positioning apparatus for a light wave interference apparatus that can easily set a test surface within an interference possible range in a light wave interference apparatus using light having a short coherence distance. It is intended for.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明の光波干渉装置の被検体ポジショニング
装置は、光の可干渉距離が、被検体の厚みの2倍に比べ
短い距離とされた光源からの光を2系に分割し、一方を
被検体の被検面上に、他方を参照面上に照射し、該被検
面からの被検光と該参照面からの参照光の干渉により生
じる干渉縞を観察し、該観察結果に基づき該被検面の表
面形状を測定する光波干渉装置において、前記光の分割
位置と前記被検面の干渉可能範囲位置との間の光路内に
該干渉可能範囲位置内に焦点位置を有する少なくとも1
つの集光レンズを配置し、該被検面を該干渉可能範囲に
位置決めできるようにした光波干渉装置の被検体ポジシ
ョニング装置であって、前記被検体を載置する載置台を
保持しつつ、該被検体の被検面と直交する方向への移動
および被検面姿勢を調整する被検体位置調整機構部の固
定機枠、もしくは該固定機枠に対し相対的に位置固定さ
れた部分に、所定間隔をおいて設けられた少なくとも3
つの基準面と、前記集光レンズを保持するレンズ保持
部、および該基準面各々に当接し、該レンズ保持部の、
該基準面各々に対する高さを調整するための高さ調整部
を有するレンズ位置調整手段とを備えたことを特徴とす
るものである。また、前記レンズ位置調整手段が、前記
被検面の位置決めを行うように設定された状態で、該被
検面に係る光波干渉のための光束の通過を許容する開放
部を備えることが望ましい。
In order to achieve the above object, the object positioning apparatus of the light wave interference apparatus according to the present invention has a light coherence length that is shorter than twice the thickness of the object. Splits the light from the light source into two systems, irradiates one on the test surface of the subject and the other on the reference surface, the test light from the test surface and the reference light from the reference surface. In a light wave interference apparatus for observing interference fringes generated by interference of light and measuring the surface shape of the test surface based on the observation result, an optical path between the light splitting position and the position of the test target surface where interference is possible is provided. At least one having a focal position within the interference range position
An object positioning device for an optical interference device, in which two condensing lenses are arranged and the object surface can be positioned in the interference possible range, while holding a mounting table on which the object is mounted, A predetermined position is fixed to a fixed machine frame of the subject position adjustment mechanism for adjusting the movement of the subject in a direction orthogonal to the test surface and the posture of the test surface, or a portion fixed in position relative to the fixed machine frame. At least three spaced apart
Two reference planes, a lens holding unit that holds the condenser lens, and the reference surfaces,
And a lens position adjusting means having a height adjusting portion for adjusting the height with respect to each of the reference planes. Further, it is preferable that the lens position adjusting means is provided with an opening for permitting passage of a light beam for light wave interference on the test surface in a state set to position the test surface.

【0008】また、前記レンズ位置調整手段が、前記被
検面の位置決めを行うように設定された状態で、該被検
面の中央部分と対向する位置に1つの前記集光レンズを
保持するようにしてもよい。また、前記レンズ位置調整
手段が、前記被検面の位置決めを行うように設定された
状態で、該被検面と対向する少なくとも3つの所定の各
位置に前記集光レンズを保持するようにしてもよい。
In a state where the lens position adjusting means is set so as to position the test surface, one of the condenser lenses is held at a position facing a central portion of the test surface. It may be. Further, in a state where the lens position adjusting means is set to perform the positioning of the test surface, the condenser lens is held at at least three predetermined positions facing the test surface. Is also good.

【0009】また、前記基準面と前記高さ調整部の対応
関係を認識し得るマークを視認可能な位置に表示するこ
とにより、あるいは前記レンズ位置調整手段が、前記高
さ調整部を各々保持するアーム部を放射状に配設した形
状をなし、隣接するアーム部の角度間隔が少なくとも1
ヶ所において他の角度間隔と異なるように設定されるよ
う構成することにより、各基準面と各調整手段の対応関
係が一目でわかるような構成とすることが望ましい。
In addition, a mark for recognizing the correspondence between the reference plane and the height adjustment unit is displayed at a visible position, or the lens position adjustment unit holds the height adjustment unit. Arms are arranged radially, and the angular interval between adjacent arms is at least 1
It is desirable that the configuration be set so as to be different from the other angular intervals at the various places, so that the correspondence between each reference plane and each adjustment means can be understood at a glance.

【0010】さらに、前記少なくとも3つの所定各位置
が直角三角形の3つの頂点位置とされ、この直角三角形
の直角を挟む2辺の一方が前記被検体位置調整機構部の
被検面に傾きを与える直交2軸の一方と、該2辺の他方
が該直交2軸の他方と各々その方向が一致するように配
設されることが望ましい。
Further, the at least three predetermined positions are three vertex positions of a right-angled triangle, and one of two sides sandwiching the right-angle of the right-angled triangle gives an inclination to a surface to be inspected of the object position adjusting mechanism. It is desirable that one of the two orthogonal axes and the other of the two sides be disposed so that their directions coincide with the other of the two orthogonal axes.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。図1は、本発明の被検体ポジシ
ョニング装置の前提となる光波干渉装置を説明するため
の概略図であり、マイケルソンタイプとして構成された
ものである。このマイケルソン型干渉計は、光源1と、
コリメータレンズ2と、ビームスプリッタ3と、参照板
4と、撮像レンズ7と、CCD素子8とを備えてなり、
本発明に係る被検体ポジショニング装置(図4、5参
照)が、被検体5を保持しつつ、その位置を移動調整す
ることができるようになっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a light wave interference device which is a premise of a subject positioning device of the present invention, and is configured as a Michelson type. This Michelson-type interferometer comprises a light source 1,
A collimator lens 2, a beam splitter 3, a reference plate 4, an imaging lens 7, and a CCD element 8,
The subject positioning apparatus according to the present invention (see FIGS. 4 and 5) can move and adjust the position of the subject 5 while holding the subject 5.

【0012】上記光源1は可干渉距離の短い光を射出す
る光源であり、該光源1から射出された光1aは、コリ
メータレンズ2で平行光にされた後、ビームスプリッタ
3で参照光と被検光とに分割されるようになっている。
そして、これら参照光および被検光は、参照板4の参照
面4aおよび被検体ポジショニング装置に支持された被
検体5の被検面5aで各々反射した後ビームスプリッタ
3で再度合成され、撮像レンズ7によりCCD8の結像
面上に干渉縞を形成するように構成されている。
The light source 1 is a light source that emits light having a short coherent distance. The light 1a emitted from the light source 1 is collimated by a collimator lens 2 and then collimated by a beam splitter 3 with a reference light. It is divided into analysis and analysis.
Then, the reference light and the test light are reflected by the reference surface 4a of the reference plate 4 and the test surface 5a of the test object 5 supported by the test subject positioning device, respectively, and then combined again by the beam splitter 3 to form an imaging lens. 7, so as to form interference fringes on the image plane of the CCD 8.

【0013】ところで、この干渉装置においては被検体
5の被検面5aからの反射光と参照板4の参照面4aか
らの反射光とにより形成される干渉縞上に、被検体5の
裏面5bからの反射光に基づく干渉縞ノイズが重畳しな
いように光源1として干渉距離の極めて短い光1aが射
出される光源を選択している。このように干渉装置にお
いて可干渉距離の短い光を射出する光源を用いた場合に
は、参照光および被検光の光路長が互いに等しくなるよ
う被検面5aの光軸方向の位置を調整する被検面距離合
わせを行う必要がある。
In this interference apparatus, the back surface 5b of the subject 5 is placed on the interference fringe formed by the reflected light from the surface 5a of the subject 5 and the reflected light from the reference surface 4a of the reference plate 4. A light source that emits light 1a having an extremely short interference distance is selected as the light source 1 so that interference fringe noise based on reflected light from the light source is not superimposed. When the light source that emits light with a short coherence distance is used in the interference device, the position of the test surface 5a in the optical axis direction is adjusted so that the optical path lengths of the reference light and the test light are equal to each other. It is necessary to adjust the distance of the test surface.

【0014】図1に示される、被検面5aの干渉可能範
囲Lは、光1aの可干渉距離をSCLとすると、 L<S
CL/2となる。しかも、可干渉距離SCLは被検体5の厚
みtに比べて極めて小さくなるように設定されている。
例えば、光源1を可干渉距離SCL≒30μmの赤色のL
EDとした場合、上記干渉可能範囲Lは15μmよりも
小さい値となる。これにより、干渉縞測定時において被
検体5の被検面5aに基づく干渉縞が観察されていると
きは、被検体5の裏面5bに基づく干渉縞は観察されな
い。
As shown in FIG. 1, if the coherent distance of the light 1a is S CL , then L <S
CL / 2. Moreover, the coherent distance SCL is set to be extremely smaller than the thickness t of the subject 5.
For example, the light source 1 is set to a red L having a coherent distance S CL ≒ 30 μm.
In the case of ED, the possible interference range L is a value smaller than 15 μm. Thereby, when the interference fringe based on the test surface 5a of the subject 5 is observed during the measurement of the interference fringe, the interference fringe based on the back surface 5b of the subject 5 is not observed.

【0015】そして、被検体5は、図4および図5に示
す如き被検体ポジショニング装置によって矢印A方向に
移動され、被検面5aがこの干渉可能範囲内に位置決め
されることになるが、このように極めて短い範囲6内に
被検体5の被検面5aをポジショニングするのは容易で
はない。特にCCD8上に結像される干渉縞をモニタ上
で観察し、干渉縞が出現した瞬間に被検体の移動を停止
することで上記ポジショニングを行おうとすると、干渉
縞がモニタ上に出現した際には、被検面5aの移動に応
じて干渉縞も高速で移動することになるので干渉縞の出
現を確認すること自体が極めて困難な作業となる。
Then, the subject 5 is moved in the direction of arrow A by the subject positioning device as shown in FIGS. 4 and 5, and the test surface 5a is positioned within the interference possible range. Thus, it is not easy to position the test surface 5a of the test object 5 within the extremely short range 6. In particular, when the interference fringes formed on the CCD 8 are observed on the monitor and the above-described positioning is performed by stopping the movement of the subject at the moment when the interference fringes appear, when the interference fringes appear on the monitor, Since the interference fringes also move at high speed in accordance with the movement of the surface 5a to be inspected, it is extremely difficult to confirm the appearance of the interference fringes.

【0016】そこで、本発明に係る被検体ポジショニン
グ装置においては、図示する如く、光路内に、上記干渉
可能範囲6内に焦点位置Fを有する、被検体のポジショ
ニングを行うための集光レンズ9を配設している。
Therefore, in the subject positioning apparatus according to the present invention, as shown in the figure, a condensing lens 9 having a focal position F within the interference possible range 6 for positioning the subject is provided in the optical path. It is arranged.

【0017】以下、図2および図3を用いてこの集光レ
ンズ9による被検体ポジショニング装置の作用効果を説
明する。まず、図2(a)は、被検体5の被検面5aが
干渉可能範囲6内に到達せず、集光レンズ9からの光が
発散状態で被検面5aに照射され、反射される場合を示
す。
The operation and effect of the object positioning device using the condenser lens 9 will be described below with reference to FIGS. First, FIG. 2A shows that the test surface 5a of the test object 5 does not reach the coherent range 6 and the light from the condenser lens 9 is radiated and reflected on the test surface 5a in a divergent state. Show the case.

【0018】この集光レンズ9は、図1に示すビームス
プリッタ3から射出された平行光束中に配されており、
この集光レンズ9の焦点位置Fより遠い位置に被検面5
aが存在すると、この集光レンズ9を通過した光束は被
検面5aに照射され、反射されることになるが、この反
射された光束は被検面5aを挟んでFと対称な位置F′
に発光点があたかも存在するように進む。この光束が再
び集光レンズ9を通過すると、図2(a)に示されるよ
うに、平行光にはならず集束光として上記ビームスプリ
ッタ3に戻ることになる。
The condenser lens 9 is arranged in a parallel light beam emitted from the beam splitter 3 shown in FIG.
The test surface 5 is located at a position farther than the focal position F of the condenser lens 9.
When a exists, the light beam that has passed through the condenser lens 9 irradiates the surface 5a to be detected and is reflected, but the reflected light beam is located at a position F symmetrical to F with the surface 5a interposed therebetween. ′
It proceeds as if the light emitting point is present. When this light beam passes through the condenser lens 9 again, as shown in FIG. 2A, the light beam returns to the beam splitter 3 as a converged light instead of a parallel light.

【0019】図2(b)は、被検面5aが集光レンズ9
の焦点位置Fにちょうど到達した場合を示す。この場合
は被検面5aで反射された光束は焦点位置Fを発光点と
する光束となり、この光束が再び集光レンズ9において
平行光束とされて上記ビームスプリッタ3に戻ることに
なる。
FIG. 2B shows that the surface 5a to be detected is
Shows a case where the focus position F has just been reached. In this case, the light beam reflected by the test surface 5a becomes a light beam having the focal point F as a light emitting point, and this light beam is again converted into a parallel light beam by the condenser lens 9 and returns to the beam splitter 3.

【0020】図2(c)は、被検面5aが集光レンズ9
の焦点位置Fを通り過ぎてしまった場合を示す。この場
合には、被検面5aを挟んで焦点位置Fと対称な位置
F′が実際の点光源となり、この点光源からの発散光束
が集光レンズ9に再入射することになる。この位置F′
は集光レンズ9の焦点位置Fの内側にあたるためこの集
光レンズ9から射出され、逆行する光束は発散光となっ
て、上記ビームスプリッタ3に戻る。
FIG. 2C shows that the surface 5a to be detected is
Is shown after passing through the focal position F. In this case, a position F 'symmetrical to the focal point position F with the test surface 5a interposed therebetween becomes an actual point light source, and a divergent light beam from this point light source reenters the condenser lens 9. This position F '
Is emitted from the condenser lens 9 because it falls inside the focal position F of the condenser lens 9, and the backward luminous flux becomes divergent light and returns to the beam splitter 3.

【0021】また、図2(a)、(b)、(c)に示さ
れた各場合における、CCD8上に形成されたパターン
は、モニタ上において各々視野320内に図3(a),
(b),(c)の如く表示される。すなわち、図2
(a)に示される状態では、図3(a)に示されるよう
に集光レンズ9の径のサイズ321部分に暗いスポット
322bが形成され、そのスポット322bの中に、そ
れよりサイズの小さい明るいスポット322aが形成さ
れる。
In each of the cases shown in FIGS. 2A, 2B and 2C, the pattern formed on the CCD 8 is shown in FIG.
(B) and (c) are displayed. That is, FIG.
In the state shown in FIG. 3A, as shown in FIG. 3A, a dark spot 322b is formed at the portion of the diameter 321 of the condensing lens 9, and a smaller and brighter spot is formed in the spot 322b. A spot 322a is formed.

【0022】また、図2(b)に示される状態では、図
3(b)に示されるように集光レンズ9の径のサイズ部
分321の全体が、均一の明るさのスポット323とな
り、その明るさはこの部分321の周囲と同等程度とな
る。さらに、図2(c)に示される状態では、図3
(c)に示されるように集光レンズ9の径のサイズ部分
321より大きい範囲にやや明るいスポット325が形
成される。集光レンズ9の径のサイズ部分321と一致
して暗いスポット324が形成される。
In the state shown in FIG. 2B, as shown in FIG. 3B, the entire size portion 321 of the diameter of the condenser lens 9 becomes a spot 323 of uniform brightness. The brightness is about the same as that around the portion 321. Further, in the state shown in FIG.
As shown in (c), a slightly bright spot 325 is formed in a range larger than the size portion 321 of the diameter of the condenser lens 9. A dark spot 324 is formed corresponding to the size 321 of the diameter of the condenser lens 9.

【0023】このように、集光レンズ9を逆行した光束
は、CCD8上に所定のサイズあるいは所定の明るさの
スポットを形成し、図3(b)に示すように、このスポ
ット323と視野320内の他の領域との明るさの区別
がほとんどない状態となったときに、被検面5aが干渉
可能範囲6の近傍にポジショニングされていることが検
出できる。
As described above, the luminous flux traveling backward through the condenser lens 9 forms a spot of a predetermined size or a predetermined brightness on the CCD 8, and the spot 323 and the visual field 320 are formed as shown in FIG. When the brightness is hardly distinguished from other areas in the area, it is possible to detect that the test surface 5a is positioned near the interference possible range 6.

【0024】このポジショニングをより正確なものとす
るためには、上記明るさの変化あるいはスポットの大き
さの変化に対する感度を敏感にすればよい。そのために
は、図2からも明らかなように、ビームスプリッタ3か
ら射出された光束の集光レンズ9による集光角が大きい
ほど望ましい。すなわち、集光レンズ9の径のサイズに
対して焦点位置Fまでの距離が小さいレンズ、換言すれ
ば、集光レンズ9の径のサイズをDとし、焦点位置Fま
での距離(焦点距離)をfとしたとき、f/Dがなるべ
く小さい程感度がよく望ましい。ここで、f/Dはレン
ズの開口数(Fナンバ)であり、Fナンバが小さい程明
るいレンズである。
In order to make the positioning more accurate, the sensitivity to the change in brightness or the change in spot size may be increased. For this purpose, as is clear from FIG. 2, it is desirable that the converging angle of the light beam emitted from the beam splitter 3 by the converging lens 9 is larger. That is, a lens whose distance to the focal position F is smaller than the diameter of the condenser lens 9, in other words, the diameter of the condenser lens 9 is D, and the distance to the focal position F (focal length) is When f is set, the smaller the f / D is, the better the sensitivity is. Here, f / D is the numerical aperture (F number) of the lens, and the smaller the F number, the brighter the lens.

【0025】以下、上記光波干渉装置に搭載される、本
発明の一実施形態による被検体ポジショニング装置につ
いて図4、5を用いて説明する。ここで、図4(A)は
本実施形態による被検体ポジショニング装置を示す平面
図、図4(B)はその正面図、図5はその側面図であ
り、図4(B)および図5ではその一部が破断して示さ
れている。
An object positioning device according to an embodiment of the present invention, which is mounted on the light wave interference device, will be described below with reference to FIGS. Here, FIG. 4 (A) is a plan view showing the object positioning device according to the present embodiment, FIG. 4 (B) is a front view thereof, FIG. 5 is a side view thereof, and FIG. 4 (B) and FIG. Some of them are shown broken.

【0026】すなわち、この被検体ポジショニング装置
11は、集光レンズ9を保持し、かつ該集光レンズ9の
位置調整を行うレンズ位置調整部分と、被検体5を保持
し、かつ該被検体5の上下動およびその姿勢調整を行う
被検体位置調整部分からなる。なお、本発明の被検体ポ
ジショニング装置を、上記レンズ位置調整部分のみから
構成し、上記被検体位置調整部分は別装置とすることも
可能である。
That is, the subject positioning apparatus 11 holds the condensing lens 9 and adjusts the position of the condensing lens 9, a lens position adjusting section, the subject 5, and the subject 5 And a subject position adjustment part for performing vertical movement and posture adjustment of the subject. The subject positioning device of the present invention may be constituted only by the lens position adjusting portion, and the subject position adjusting portion may be a separate device.

【0027】図4および図5において、まず被検体位置
調整部分は、基台21と、この基台21上に固設された
固定機枠22と、この固定機枠22内に収納されたZ軸
調整ステージ23および2軸あおり調整ステージ24
と、被検体5を載設する被検体載設台26とを備えてい
る。また、上記Z軸調整ステージ23上に上記2軸あお
り調整ステージ24が、さらにこの2軸あおり調整ステ
ージ24上に被検体載設台26が載設されるように構成
されており、また、上記固定機枠22の側壁部には互い
に直交する方向に、Z軸調整ステージ23の調整用マイ
クロメータ23Aと、2軸あおり調整ステージ24の調
整用マイクロメータ24A、Bが突設されている。
4 and 5, first, the subject position adjusting portion includes a base 21, a fixed machine frame 22 fixed on the base 21, and a Z accommodated in the fixed machine frame 22. Axis adjustment stage 23 and two-axis tilt adjustment stage 24
And a subject mounting table 26 on which the subject 5 is mounted. Further, the two-axis tilt adjustment stage 24 is configured to be mounted on the Z-axis adjustment stage 23, and the subject mounting table 26 is further mounted on the two-axis tilt adjustment stage 24. An adjustment micrometer 23A for the Z-axis adjustment stage 23 and adjustment micrometers 24A and 24B for the two-axis tilt adjustment stage 24 protrude from the side wall of the fixed machine frame 22 in a direction orthogonal to each other.

【0028】一方、上記レンズ位置調整部分は、上記固
定機枠22の上面部分に互いに所定間隔をおいて打ち込
まれた、上部に平面部分(基準面)を有する3つの打込
みビス30Aと、放射状に延びる3つのアーム部を有
し、集光レンズ9を、その中央部分に保持してなるレン
ズ保持板28と、該レンズ保持板28の各アーム部の先
端に螺入され、その先端部分を、各々対応する上記打込
みビス30Aのビス頭上平面、すなわち基準面につき当
てるように配される3つの高さ調整用ねじ29A、B、
C(図6参照)とを備えている。
On the other hand, the lens position adjusting portion includes three driving screws 30A having a flat surface portion (reference surface) which are driven into the upper surface portion of the fixing machine frame 22 at a predetermined interval from each other, and radially. A lens holding plate 28 having three extending arm portions and holding the condenser lens 9 at a central portion thereof, and a tip portion of each arm portion of the lens holding plate 28 screwed into the tip portion, Three height adjusting screws 29A, B, which are arranged so as to be applied to the screw head flat surfaces of the corresponding driving screws 30A, that is, the reference surfaces.
C (see FIG. 6).

【0029】各調整用ねじ29A、B、Cの各々が対応
する基準面につき当てられた状態(図4、5に示す状
態)において集光レンズ9は被検体5と対向する位置に
配されることとなる。なお、本実施形態においては被検
体載設台26の外形サイズがレンズ保持板28の外形サ
イズよりも大きいので、被検体載設台26の外周部分に
は、高さ調整用ねじ29A、B、Cの逃げ穴としての3
つの貫通孔26Aが穿設されている。
In a state where each of the adjusting screws 29A, B and C is applied to the corresponding reference plane (the state shown in FIGS. 4 and 5), the condenser lens 9 is disposed at a position facing the subject 5. It will be. In the present embodiment, since the external size of the object mounting table 26 is larger than the external size of the lens holding plate 28, height adjustment screws 29A, B, 3 as a relief hole for C
Two through holes 26A are formed.

【0030】次に、上記各部分の作用について説明す
る。被検体位置調整部分のZ軸調整ステージ23は、図
4(b)に示すように、調整用マイクロメータ23A
(粗調整と微調整が各々内側のつまみと外側のつまみに
より独立して調整可能)を回転させるとヘッドピン23
Bが軸方向に進退し、これと当接しているカム23Cが
回転軸23Dを中心として回動するようになっている。
Next, the operation of each of the above parts will be described. As shown in FIG. 4 (b), the Z-axis adjustment stage 23 of the subject position adjustment part has an adjustment micrometer 23A.
When the coarse and fine adjustments are independently adjusted by the inner knob and the outer knob, respectively, the head pin 23 is rotated.
B advances and retreats in the axial direction, and the cam 23C which is in contact with this rotates around the rotation shaft 23D.

【0031】このカム23Cは互いに直交する2つの突
設部を有しており、一方の突設部は上記マイクロメータ
23Aのヘッドピン23Bと当接し、他方の突設部はス
テージ板23Fの下面に設けられた駆動ピン23Eの下
端に当接している。これにより、上記カム23Cの回動
により駆動ピン23Eが上下動し、これに応じてステー
ジ板23Fが上下動することとなる。
The cam 23C has two projecting portions orthogonal to each other. One projecting portion contacts the head pin 23B of the micrometer 23A, and the other projecting portion contacts the lower surface of the stage plate 23F. It is in contact with the lower end of the provided drive pin 23E. Thus, the rotation of the cam 23C causes the drive pin 23E to move up and down, and accordingly, the stage plate 23F moves up and down.

【0032】なお、このステージ板23Fは複数本のね
じ部23Gにより、Z軸調整ステージ23の基部23H
と連結されており、また、これら各ねじ部23Gは、上
記駆動ピン23Eの下端がカム23Cの上記他方の突設
部と確実に当接するように、上記基部23Hの内部で下
方に付勢されている。また、このZ軸調整ステージ23
のステージ板23Fには、上記2軸あおり調整ステージ
24のステージ板24Fの基部24Cが載設されてお
り、このステージ板23Fの上下動に応じて2軸あおり
調整ステージ24全体が上下動するようになっている。
The stage plate 23F is connected to the base 23H of the Z-axis adjustment stage 23 by a plurality of screw portions 23G.
These screw portions 23G are urged downward inside the base portion 23H such that the lower end of the drive pin 23E reliably contacts the other protruding portion of the cam 23C. ing. The Z-axis adjustment stage 23
The base 24C of the stage plate 24F of the two-axis tilt adjustment stage 24 is mounted on the stage plate 23F. The two-axis tilt adjustment stage 24 moves up and down in accordance with the vertical movement of the stage plate 23F. It has become.

【0033】次に、この2軸あおり調整ステージ24
は、図7に示すように、各軸の傾き調整用のマイクロメ
ータ24A、B、さらには、この基部24Cとステージ
板24Fとの間に配された2本の駆動ピン24D、Iお
よび支点位置を構成する支持球24Eを備えている。す
なわち、一方のマイクロメータ24Bの回転に応じてこ
のマイクロメータ24Bのヘッド部24Kが進退し、こ
の進退に応じてこのヘッド部24Kの斜めに切断された
先端面と、やはり斜めに切断された駆動ピン24Dの下
端面が互いに摺動し、この駆動ピン24Dが上下動し、
ステージ24Fは支持球24Eの配設位置を支点とし
て、この支持球24Eと駆動ピン24Dを結ぶ直線方向
(Y軸方向)の傾きが与えられる。
Next, the two-axis tilt adjustment stage 24
7, micrometers 24A and B for adjusting the inclination of each axis, two drive pins 24D and I disposed between the base 24C and the stage plate 24F, and a fulcrum position. Is provided. That is, the head 24K of the micrometer 24B advances and retreats in accordance with the rotation of the one micrometer 24B, and the obliquely cut end face of the head 24K and the drive which is also obliquely cut in response to the advance and retreat. The lower end surfaces of the pins 24D slide with each other, and the drive pins 24D move up and down,
The stage 24F is provided with a tilt in a linear direction (Y-axis direction) connecting the support ball 24E and the drive pin 24D with the position where the support ball 24E is provided as a fulcrum.

【0034】また、他方のマイクロメータ24Aの回転
によっても、上記マイクロメータ24Bの操作の場合と
同様にして駆動ピン24Iが上下動し、ステージ板24
Fは支持球24Eの配設位置を支点として、この支持球
24Eと駆動ピン24Iを結ぶ直線方向(X軸方向)の
傾きが与えられる。
The rotation of the other micrometer 24A also causes the drive pin 24I to move up and down as in the case of the operation of the micrometer 24B, and the stage plate 24
F has a tilt in the linear direction (X-axis direction) connecting the support ball 24E and the drive pin 24I with the arrangement position of the support ball 24E as a fulcrum.

【0035】なお、この基部24Cの上面部分とステー
ジ板24Fの下面部分の上記支持球24Eと対向する位
置には、この支持球24Eと嵌合する嵌合溝が形成され
ている。また、この支持球24Eの配設位置と、2つの
駆動ピン24D、Iの配設位置の各々を結ぶ線上(X、
Y軸上)の近傍には、ステージ板24Fと基部24Cを
連結する合計4本のねじ部24Gが配設されている。こ
のねじ部24Gは、支持球24Eが上記溝部と確実に嵌
合するように、また、上記2つの駆動ピン24D、Iが
ステージ板24Fの下端面およびマイクロメータ24
A、Bのヘッド部24Kと確実に当接するように、上記
基部24Cの内部で下方に付勢されるように構成されて
いる。
A fitting groove for fitting the support ball 24E is formed on the upper surface of the base 24C and the lower surface of the stage plate 24F at a position facing the support ball 24E. Also, a line (X, X) connecting the position where the support ball 24E is disposed and the position where the two drive pins 24D and I are disposed.
In the vicinity of (on the Y axis), a total of four screw portions 24G for connecting the stage plate 24F and the base portion 24C are provided. The screw portion 24G is provided so that the support ball 24E is securely fitted to the groove portion, and the two drive pins 24D and I are connected to the lower end surface of the stage plate 24F and the micrometer 24.
It is configured to be urged downward inside the base portion 24C so as to reliably contact the head portions 24K of A and B.

【0036】なお、上記ステージ板24Fには中央孔5
1、さらには図示されない複数の貫通孔が形成されてお
り、装置全体の軽量化が図られている。図示されている
ように、この2軸あおり調整ステージ24F上には被検
体載設板26が載設されている。したがって、被検体載
設板26はZ軸調整ステージ23および2軸あおり調整
ステージ24の両者に載設されていることとなり、Z軸
調整ステージ23により上下方向の高さ調整が、また2
軸あおり調整ステージ24によって、上下方向と直交す
る2軸方向のあおり調整が各々なされることとなる。
The stage plate 24F has a central hole 5
1, and a plurality of through holes (not shown) are formed to reduce the weight of the entire apparatus. As shown, a subject mounting plate 26 is mounted on the two-axis tilt adjustment stage 24F. Therefore, the subject mounting plate 26 is mounted on both the Z-axis adjustment stage 23 and the two-axis tilt adjustment stage 24.
The shaft tilt adjustment stage 24 performs the tilt adjustment in two axial directions orthogonal to the vertical direction.

【0037】次に、上記レンズ位置調整部分について説
明する。このレンズ位置調整部分は、前述したように、
被検体位置調整部分の固定機枠22の上面部分に打ち込
んだ3つの打込みビス30A、Bのビス頭の上部平面
を、基準面に対し、レンズ保持板28の3つのアーム部
に保持された高さ調整用ねじ29A、B、C、がつき当
てられ、このレンズ保持板28の中央部分に保持された
集光レンズ9が被検体5と対向する位置に配される。
Next, the lens position adjusting portion will be described. This lens position adjustment part, as described above,
The upper flat surfaces of the screw heads of the three driving screws 30A and 30B driven into the upper surface portion of the fixing machine frame 22 in the subject position adjustment portion are positioned at the heights held by the three arms of the lens holding plate 28 with respect to the reference plane. The adjusting lenses 29A, 29B and 29C are applied, and the condenser lens 9 held at the center of the lens holding plate 28 is arranged at a position facing the subject 5.

【0038】この打込みビス30A、Bはステンレス材
よりなり、固定機枠22の構成材であるアルミニウムに
比べ硬度の大きいものとなっており、高さ調整用ねじ2
9A、B、Cを繰り返しつき当てた場合にも、その衝撃
あるいは荷重に対して強度の大きいものとなっている。
The driving screws 30A and 30B are made of stainless steel, and have a higher hardness than aluminum which is a constituent material of the fixing machine frame 22.
Even when 9A, B, and C are repeatedly applied, the strength is high with respect to the impact or load.

【0039】この高さ調整用ねじ29Aを打込みビス3
0Aの基準面につき当てた際の様子が図6に示されてい
る。この高さ調整用ねじ29Aはそのねじ部41でレン
ズ保持板28に螺着された状態となっており、このねじ
29Aを回転させることにより、レンズ保持板28の1
つのアーム部が上下動し得るようになっている。このよ
うな構成は、その他の高さ調整用ねじ29B、Cについ
ても同様であり、したがって、これら3つのねじ29
A、B、Cの回転方向および回転量を調整することによ
ってレンズ保持板28の傾きを自在に調整することが可
能となる。
The height adjusting screw 29A is driven into the screw 3
FIG. 6 shows a state where the reference surface of 0A is applied. The height adjusting screw 29A is screwed to the lens holding plate 28 by the screw portion 41, and by rotating the screw 29A, one of the lens holding plate 28 is rotated.
The two arms can move up and down. Such a configuration is the same for the other height adjusting screws 29B and C, and accordingly, these three screws 29B
By adjusting the rotation direction and the rotation amount of A, B, and C, the inclination of the lens holding plate 28 can be freely adjusted.

【0040】実際には、これらの高さ調整用ねじ29
A、B、Cの回転操作によるレンズ保持板28の傾き調
整は、初期状態においてのみ行われ、一旦その傾きの調
整が完了すると各ねじ29A、B、Cはレンズ保持板2
8に接着剤等により固着されることになる。このような
調整を初期状態において行うことにより、ねじ29A、
B、Cの寸法誤差による測定精度の低下を防止すること
ができる。なお、上記高さ調整用ねじ29A、B、Cに
おいては、図6に示すように、ねじ頭とレンズ保持板2
8の上面部分との間の部分にコイルばね42が装着され
ており、このねじ操作におけるバックラッシュを軽減す
るように構成されている。
Actually, these height adjusting screws 29
The adjustment of the inclination of the lens holding plate 28 by the rotation operation of A, B, and C is performed only in the initial state, and once the adjustment of the inclination is completed, the screws 29A, B, and C are attached to the lens holding plate 2
8 is fixed by an adhesive or the like. By performing such adjustment in the initial state, the screw 29A,
It is possible to prevent a decrease in measurement accuracy due to a dimensional error in B and C. In the height adjusting screws 29A, 29B, and 29C, as shown in FIG.
A coil spring 42 is attached to a portion between the upper surface portion 8 and the upper portion 8 so as to reduce backlash in the screw operation.

【0041】また、上記レンズ保持板28は、図4
(a)に示すように、中央部から3つのアーム部が放射
状に延びる形状をなしており、これらアーム部同志の間
の部分(開放部)33から被検体5が見られ得る形状と
されている。すなわち、上記被検体位置調整部分による
被検面5aの高さおよび傾き調整により、図3(b)に
示されるように、スポット323と視野320内の他の
領域との明るさの区別がほとんどない状態となったとき
に、被検面5aが干渉可能範囲6の近傍にポジショニン
グされていることが検出されることとなるが、この際
に、上記開放部33から観察される被検体5上には、そ
の被検面5aの表面形状を表す干渉縞が現われる。
The lens holding plate 28 is provided as shown in FIG.
As shown in (a), three arms are formed to extend radially from the center, and the subject 5 can be seen from a portion (opening) 33 between the arms. I have. That is, by adjusting the height and the inclination of the surface 5a to be inspected by the object position adjustment portion, as shown in FIG. 3B, the brightness of the spot 323 and the other region in the visual field 320 are hardly distinguished. When there is no state, it is detected that the test surface 5 a is positioned in the vicinity of the interference possible range 6. At this time, the position of the test object 5 observed from the opening 33 is detected. , An interference fringe representing the surface shape of the test surface 5a appears.

【0042】したがって、オペレータは集光レンズ9に
より形成されるスポットのサイズおよび明るさにより被
検面5aが干渉可能範囲位置に設定されたことを認識す
るとともに、上記開放部33を通して観察される被検体
5上の干渉縞により干渉可能範囲位置に確実に設定され
たことを確認することができる。
Accordingly, the operator recognizes that the test surface 5a is set at the position of the interference possible range based on the size and brightness of the spot formed by the condenser lens 9, and also observes the object observed through the opening 33. It can be confirmed that the interference fringe on the sample 5 has reliably set the position in the interference possible range.

【0043】また、このレンズ保持板28は、被検体5
の形状が大きく異ならない場合には、同一のものをその
まま用いることが可能であり、その場合には被検体5を
取り替える度に、その後、各高さ調整用ねじ29A、
B、Cを対応する基準面上にセットすることが必要とな
る。この場合に、高さ調整用ねじ29A、B、Cと基準
面の対応関係が一目でわかるように、少なくとも1つの
ペアに対し、例えば図4(a)に示す如く、アーム部と
基台21の各々の所定位置にマーク34A、Bを付して
おけば、レンズ保持板28のセットの度に、その設定位
置を確認する作業が不用となる。
Further, the lens holding plate 28
In the case where the shape does not greatly differ, the same one can be used as it is. In this case, each time the subject 5 is replaced, each height adjusting screw 29A,
It is necessary to set B and C on the corresponding reference planes. In this case, for at least one pair, as shown in FIG. 4A, for example, as shown in FIG. 4A, the arm portion and the base 21 are arranged so that the correspondence between the height adjusting screws 29A, B, and C and the reference surface can be understood at a glance. If the marks 34A and 34B are attached to the respective predetermined positions, it is unnecessary to confirm the set position each time the lens holding plate 28 is set.

【0044】また、図8に示す装置111の如く、レン
ズ保持板128の各アーム部の角度間隔を均一とせず
に、例えば、1つの部分の角度間隔αを他の部分の角度
間隔とは変えるようにし、高さ調整用ねじ29A、B、
Cおよび基準面をこれに応じた位置に配設するようにし
ておくようにしても、レンズ保持板128のセッティン
グ操作を容易なものとすることができる。
Also, as in the device 111 shown in FIG. 8, the angular interval α of one portion is changed from the angular interval of another portion without making the angular interval of each arm of the lens holding plate 128 uniform. So that the height adjustment screws 29A, B,
Even if C and the reference plane are arranged at corresponding positions, the setting operation of the lens holding plate 128 can be facilitated.

【0045】なお、本発明の光波干渉装置の被検体ポジ
ショニング装置としては上記実施形態のものに限られる
ものではなく、種々の態様に変更が可能である。例え
ば、上記レンズ保持部の形状としては上記実施形態のも
のに限らず4本以上のアーム部を放射状に配設してもよ
く、また、例えばアーム部を3角形に組み合わせるよう
にしたり、ドーナツ形状としてもよい。要は、互いにあ
る程度の間隔をおいて配置された高さ調整用ねじおよび
集光レンズを保持し得る形状、さらに被検体を観察し得
る開放部を有する形状とされていればよい。
It should be noted that the object positioning device of the light wave interference device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be modified in various forms. For example, the shape of the lens holding portion is not limited to that of the above embodiment, and four or more arm portions may be radially arranged. For example, the arm portions may be combined in a triangle, or a donut shape may be used. It may be. The point is that the shape may be a shape that can hold the height adjusting screw and the condenser lens that are arranged at a certain distance from each other, and a shape that has an open portion that allows the subject to be observed.

【0046】また、集光レンズ9の数および配設位置と
しては、上記実施形態のものに限らず、2つ以上あるい
は中央部分以外の位置とすることも可能で、例えば図9
に示す如き数および配設位置とすることが可能である。
この図9に示す装置211は、レンズ保持板228の各
アーム部において、中央部分と各アーム部先端の高さ調
整用ねじ229A、B、Cの配設位置との中間位置に各
々集光レンズ227A、B、Cを配設保持してなる。
Further, the number and arrangement position of the condenser lenses 9 are not limited to those in the above embodiment, but may be two or more or positions other than the central portion.
The number and arrangement position can be as shown in FIG.
The device 211 shown in FIG. 9 includes a focusing lens at each of the arm portions of the lens holding plate 228 at an intermediate position between the central portion and the positions of the height adjusting screws 229A, B, and C at the tip of each arm portion. 227A, B and C are arranged and held.

【0047】このように、中央部分から離れた位置に集
光レンズ227A、B、Cを配設保持することにより、
例えば、被検体が、中央に孔部を有する光ディスク等の
場合の被検体ポジショニング操作が可能となり、また、
複数個の集光レンズ227A、B、Cを配設保持するこ
とにより、より精度の高い被検体ポジショニング操作が
可能となる。
As described above, by arranging and holding the condenser lenses 227A, 227B, 227C at positions away from the central portion,
For example, when the subject is an optical disc or the like having a hole in the center, the subject can be positioned with respect to the subject.
By arranging and holding the plurality of condenser lenses 227A, 227B, 227C, a more accurate subject positioning operation can be performed.

【0048】さらに、図10に示す装置311のように
レンズ保持板328のアーム部328A、Bの延びる方
向を、マイクロメータ24Aおよびマイクロメータ24
Bによって調整されるX軸124AおよびY軸124B
の方向に一致させて設け、集光レンズ327Aをアーム
部328Aに、集光レンズ327Bをアーム部328B
に、そして、集光レンズ327Cをアーム部328Aお
よびアーム部328Bの交点に配設する。また、この装
置311において、329A、B、Cは、各々高さ調整
用ねじであり、そのうち、329Cは集光レンズ327
Cと同一位置に設けることが理想的であるが、図示する
如く、集光レンズ327Cの近傍であり、かつアーム部
328Aおよびアーム部328Bのそれぞれに関して1
35度の角度間隔の位置に設ければ理想的な状態に近似
される。
Further, as in the device 311 shown in FIG. 10, the extending direction of the arm portions 328A and 328B of the lens holding plate 328 is changed by the micrometer 24A and the micrometer 24A.
X axis 124A and Y axis 124B adjusted by B
And the condenser lens 327A is attached to the arm section 328A, and the condenser lens 327B is attached to the arm section 328B.
And the condenser lens 327C is disposed at the intersection of the arm 328A and the arm 328B. In this device 311, reference numerals 329 A, B, and C denote height adjusting screws, of which 329 C is a condenser lens 327.
Ideally, it is provided at the same position as C. However, as shown in the figure, it is near the condenser lens 327C, and is one for each of the arm portions 328A and 328B.
If it is provided at a position at an angular interval of 35 degrees, an ideal state is approximated.

【0049】このように構成することによって、Z軸の
調整を集光レンズ327Cをもって調整することがで
き、またX軸、Y軸の一方の傾き調整の調整量と集光レ
ンズによるスポットの大きさ・明るさの変化を1対1に
対応させることができるので、被検体の上下動および傾
き調整が容易となる。
With this configuration, the adjustment of the Z axis can be adjusted by the condenser lens 327C, the adjustment amount of the inclination adjustment of one of the X axis and the Y axis, and the size of the spot by the condenser lens. Since the change in brightness can be made to correspond one-to-one, vertical movement and tilt adjustment of the subject are facilitated.

【0050】なお、これら3つの集光レンズ327A、
B、Cの相互高さ(光軸方向の位置)を調整する場合
は、例えば、まず集光レンズ327Cを位置決めし、次
に集光レンズ327Aおよび集光レンズ327Bを集光
レンズ327Cに対して調整することが望ましいが、こ
の場合には、アーム部に取り付ける際にねじ結合される
レンズ筒に集光レンズ327Aおよび集光レンズ327
Bを保持せしめ、このレンズ筒をアーム部に取り付ける
ことによって集光レンズ327Aおよび集光レンズ32
7Bをアーム部に対して上下動させることが容易にで
き、これら3つの集光レンズ327A、B、Cの相互高
さ調整が容易となる。
The three condenser lenses 327A,
When adjusting the mutual height (position in the optical axis direction) of B and C, for example, first, the condenser lens 327C is positioned, and then the condenser lens 327A and the condenser lens 327B are moved with respect to the condenser lens 327C. It is desirable to adjust, but in this case, the condenser lens 327A and the condenser lens 327 are attached to the lens barrel which is screwed when attached to the arm portion.
B, and by attaching this lens barrel to the arm portion, the condenser lens 327A and the condenser lens 32
7B can be easily moved up and down with respect to the arm portion, and the mutual height adjustment of these three condenser lenses 327A, 327B, and 300C becomes easy.

【0051】また、上記実施形態においては、レンズ保
持板28を手動でセットするようにしているが、もちろ
ん、ポジショニング時と干渉縞測定時の別を認識し得る
信号に基づき、このレンズ保持板28の平行光束中への
挿入、退避が自動的に行われるようにすることも可能で
ある。また、図3(a)、(b)、(c)で示されるよ
うなスポットパターンに基づき、図示されないCPUに
より現在の状態が所定位置にポジショニングされている
状態であるか否かを自動的に判断し、この判断結果に基
づき前述した被検体位置調整部分をコントロールして、
所定位置に被検体を停止、位置決めするようにしてもよ
い。
In the above-described embodiment, the lens holding plate 28 is manually set. However, the lens holding plate 28 is, of course, determined based on a signal that can recognize the difference between positioning and interference fringe measurement. Can be automatically inserted into and retracted from the parallel light beam. Further, based on the spot patterns as shown in FIGS. 3A, 3B and 3C, the CPU (not shown) automatically determines whether or not the current state is the state where the current position is positioned at a predetermined position. Judge, and control the above-described subject position adjustment part based on the judgment result,
The subject may be stopped and positioned at a predetermined position.

【0052】さらに、図1に示すように、遮蔽板10を
矢印B方向に移動させ、参照光の光路中に挿入、退避可
能とし、上記ポジショニング時には参照光が参照板4に
入射するのを遮断するようにすれば、観察視野320内
におけるスポットパターンのS/Nが向上し、より正確
なポジショニング操作を行うことができる。また、上記
実施形態においては基準面は被検体位置調整部分の固定
機枠に設けられているが、この固定機枠に対し相対的に
移動しない部分に設けることも可能である。
Further, as shown in FIG. 1, the shielding plate 10 is moved in the direction of arrow B so that it can be inserted and retracted in the optical path of the reference light, and the reference light is prevented from entering the reference plate 4 during the above-described positioning. By doing so, the S / N of the spot pattern in the observation visual field 320 is improved, and a more accurate positioning operation can be performed. Further, in the above embodiment, the reference plane is provided on the fixed machine frame of the subject position adjusting portion, but may be provided on a portion which does not relatively move with respect to the fixed machine frame.

【0053】さらに、受光素子としては、上記CCD等
の面センサのみならず、ラインセンサや単一素子センサ
を用いることもできる。なお、本発明の装置はマイケル
ソン型干渉装置にのみ適合されるものではなく、被検光
と参照光の光路長を略等しい距離とし得る干渉装置、例
えばマッハツェンダ干渉装置に適用することも可能であ
る。
Further, as the light receiving element, not only a surface sensor such as the above-described CCD but also a line sensor or a single element sensor can be used. The device of the present invention is not limited to a Michelson-type interferometer, and can be applied to an interferometer capable of making the optical path lengths of the test light and the reference light approximately equal distances, for example, a Mach-Zehnder interferometer. is there.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、本発明装置によれ
ば、可干渉距離が極めて短い光を射出する光源を有し、
ビームスプリッタからの光束の光路内に、被検面の干渉
可能範囲内に焦点位置を有する集光レンズを配設してい
る。これにより、被検面が干渉可能範囲内に位置せしめ
られたときには、集光レンズからの光束が被検面上で略
焦点を結ぶようにして反射され、該集光レンズによって
再び略平行光束とされて受光素子に入射するため、被検
面がこの干渉可能範囲にないときの受光素子に入射する
光束の受光素子への入射状態(発散光束もしくは集束光
束)とは異なる。
As described above, according to the apparatus of the present invention, the light source for emitting light having a very short coherence distance is provided,
A condensing lens having a focal position within an interference possible range of the surface to be detected is provided in an optical path of a light beam from the beam splitter. Thus, when the test surface is positioned within the interference possible range, the light beam from the condenser lens is reflected so as to be substantially focused on the test surface, and is again converted into a substantially parallel light beam by the condenser lens. Since the light beam is incident on the light receiving element, the state of the light beam incident on the light receiving element when the surface to be detected is not within the interference possible range (divergent light beam or converged light beam) is different.

【0055】したがって、被検面が干渉可能範囲に設定
されているか否かによって、観察されるスポット形状が
大きく異なり、現在の被検面の設定位置を明確に認識で
きる。これにより容易に被検面のポジショニングを行う
ことが可能である。
Therefore, the spot shape to be observed greatly differs depending on whether or not the test surface is set in the interference possible range, and the current setting position of the test surface can be clearly recognized. This makes it possible to easily position the test surface.

【0056】また、被検体の位置調整のための可動部と
は連動しない固定機枠、もしくはこれと相対的に位置固
定された部分に、上記集光レンズをセットするための少
なくとも3つの基準面を設け、さらに、集光レンズを保
持するレンズ保持部と、該3つの基準面の各々に対して
このレンズ保持部の対応する位置の、その基準面に対す
る高さを各々調整するための高さ調整部を有するレンズ
位置調整手段を設けており、これらの各高さ調整部を調
整することにより、レンズ保持部の傾きを良好に調整す
ることができる。これにより、極めて短い干渉可能範囲
内に被検面をセットする場合においても、レンズ位置調
整手段の各部の製作誤差に拘わらず被検体のポジショニ
ング操作を極めて円滑に行うことができる。
Also, at least three reference surfaces for setting the condenser lens on a fixed machine frame that is not linked to the movable portion for adjusting the position of the subject or a portion fixed in position relative to the fixed machine frame. And a height for adjusting the height of the lens holder corresponding to each of the three reference planes with respect to each of the three reference planes with respect to each of the three reference planes. A lens position adjusting unit having an adjusting unit is provided, and by adjusting each of these height adjusting units, the inclination of the lens holding unit can be satisfactorily adjusted. Accordingly, even when the test surface is set within an extremely short interference possible range, the positioning operation of the test object can be performed extremely smoothly irrespective of a manufacturing error of each part of the lens position adjusting means.

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

【図1】本発明に係る光波干渉装置の被検体ポジショニ
ング装置の概略を説明するための図
FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of an object positioning device of an optical interference device according to the present invention.

【図2】図1に示す装置の作用を示す図FIG. 2 shows the operation of the device shown in FIG.

【図3】図1に示す装置の作用効果を示す図FIG. 3 is a view showing the operation and effect of the device shown in FIG. 1;

【図4】本発明の装置の一実施形態を示す概略図
((a)は平面図、(b)は正面図)
FIG. 4 is a schematic view showing an embodiment of the apparatus of the present invention ((a) is a plan view, (b) is a front view).

【図5】本発明の装置の一実施形態を示す概略図(側面
図)
FIG. 5 is a schematic diagram (side view) showing an embodiment of the apparatus of the present invention.

【図6】図4に示す装置の一部を拡大して示す図FIG. 6 is an enlarged view showing a part of the apparatus shown in FIG. 4;

【図7】図4に示す装置の一部を拡大して示す図
((a)は平面図、(b)は正面図)
7 is an enlarged view of a part of the apparatus shown in FIG. 4 ((a) is a plan view, (b) is a front view)

【図8】図4に示す装置の一部変更例を示す図FIG. 8 is a diagram showing a partially modified example of the device shown in FIG. 4;

【図9】図4に示す装置の一部変更例を示す図FIG. 9 is a diagram showing a partially modified example of the device shown in FIG. 4;

【図10】図4に示す装置の一部変更例を示す図FIG. 10 is a diagram showing a partially modified example of the device shown in FIG. 4;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 コリメータレンズ 3 ビームスプリッタ 4 参照板 4a 参照面 5 被検体 5a 被検面 6 干渉可能範囲 7 撮影レンズ 8 CCD 9、127、227A、227B、227C、 327A、327B、327C 集光レンズ 11、111、211、311 被検体ポジショニン
グ装置 22 固定機枠 23 Z軸調整ステージ 23A、24A、24B マイクロメータ 24 2軸あおり調整ステ
ージ 26 被検体載設台 28、128、228、328 レンズ保持板 328A、328B アーム部 29A、29B、29C、129A、129B、129
C、229A、229B、229C、329A、329
B、329C 高さ調整用ねじ 30A、30B 打込みビス 33 開放部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Collimator lens 3 Beam splitter 4 Reference plate 4a Reference surface 5 Subject 5a Test surface 6 Interferable range 7 Imaging lens 8 CCD 9, 127, 227A, 227B, 227C, 327A, 327B, 327C Condensing lens 11, 111, 211, 311 Object positioning device 22 Fixed machine frame 23 Z-axis adjustment stage 23A, 24A, 24B Micrometer 24 2-axis tilt adjustment stage 26 Object mounting table 28, 128, 228, 328 Lens holding plate 328A, 328B Arm part 29A, 29B, 29C, 129A, 129B, 129
C, 229A, 229B, 229C, 329A, 329
B, 329C Height adjusting screw 30A, 30B Driving screw 33 Open part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 9/00 - 11/30 102 G01M 11/00 - 11/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01B 9/00-11/30 102 G01M 11/00-11/08

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光の可干渉距離が、被検体の厚みの2倍
に比べ短い距離とされた光源からの光を2系に分割し、
一方を被検体の被検面上に、他方を参照面上に照射し、
該被検面からの被検光と該参照面からの参照光の干渉に
より生じる干渉縞を観察し、該観察結果に基づき該被検
面の表面形状を測定する光波干渉装置において、前記光
の分割位置と前記被検面の干渉可能範囲位置との間の光
路内に該干渉可能範囲位置内に焦点位置を有する少なく
とも1つの集光レンズを配置し、該被検面を該干渉可能
範囲に位置決めできるようにした光波干渉装置の被検体
ポジショニング装置であって、 前記被検体を載置する載置台を保持しつつ、該被検体の
被検面と直交する方向への移動および被検面姿勢を調整
する被検体位置調整機構部の固定機枠、もしくは該固定
機枠に対し相対的に位置固定された部分に、所定間隔を
おいて設けられた少なくとも3つの基準面と、 前記集光レンズを保持するレンズ保持部、および該基準
面各々に当接し、該レンズ保持部の、該基準面各々に対
する高さを調整するための高さ調整部を有するレンズ位
置調整手段とを備えたことを特徴とする光波干渉装置の
被検体ポジショニング装置。
1. A method according to claim 1, wherein the light from the light source whose coherence distance is shorter than twice the thickness of the subject is divided into two systems.
Irradiating one on the test surface of the subject and the other on the reference surface,
In a light wave interference apparatus for observing interference fringes generated by interference between the test light from the test surface and the reference light from the reference surface, and measuring the surface shape of the test surface based on the observation result, At least one condensing lens having a focal position within the interference-possible range position is arranged in an optical path between the division position and the interference-possible range position of the test surface, and the test surface is set at the interference-possible range. What is claimed is: 1. An object positioning apparatus for an optical interference device, comprising: a moving unit that moves a subject in a direction perpendicular to a surface to be examined and a posture of the surface while holding a mounting table on which the object is placed; At least three reference planes provided at predetermined intervals on a fixed machine frame of the subject position adjusting mechanism for adjusting the distance, or on a portion fixed in position relative to the fixed machine frame, and the condenser lens Lens holding unit for holding the A lens position adjusting means having a height adjusting portion for adjusting the height of the lens holding portion with respect to each of the reference surfaces in contact with each of the reference surfaces; Positioning device.
【請求項2】 前記レンズ位置調整手段が、前記被検面
の位置決めを行うように設定された状態で、該被検面に
係る光波干渉のための光束の通過を許容する開放部を備
えてなることを特徴とする請求項1記載の光波干渉装置
の被検体ポジショニング装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein said lens position adjusting means is provided with an opening for permitting passage of a light beam for light wave interference on said test surface in a state set to perform positioning of said test surface. The subject positioning apparatus of the light wave interference apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記レンズ位置調整手段が、前記被検面
の位置決めを行うように設定された状態で、該被検面の
中央部分と対向する位置に1つの前記集光レンズを保持
してなることを特徴とする請求項1または2記載の光波
干渉装置の被検体ポジショニング装置。
3. A state in which the lens position adjusting means is set so as to position the test surface, and holds one of the condenser lenses at a position facing a central portion of the test surface. The object positioning device for a light wave interference device according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】 前記レンズ位置調整手段が、前記被検面
の位置決めを行うように設定された状態で、該被検面と
対向する少なくとも3つの所定の各位置に前記集光レン
ズを保持してなることを特徴とする請求項1または2記
載の光波干渉装置の被検体ポジショニング装置。
4. In a state in which the lens position adjusting means is set to perform positioning of the test surface, the condenser lens is held at at least three predetermined positions facing the test surface. The object positioning apparatus for an optical interference device according to claim 1, wherein:
【請求項5】 前記基準面と前記高さ調整部の対応関係
を認識し得るマークを視認可能な位置に表示してなるこ
とを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか1項記載の
光波干渉装置の被検体ポジショニング装置。
5. The mark according to claim 1, wherein a mark for recognizing a correspondence between the reference plane and the height adjustment section is displayed at a position where the mark can be visually recognized. An object positioning device for an optical interference device.
【請求項6】 前記レンズ位置調整手段が、前記高さ調
整部を各々保持するアーム部を放射状に配設した形状を
なし、隣接するアーム部の角度間隔が少なくとも1ヶ所
において他の角度間隔と異なるように設定されてなるこ
とを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか1項記載の
光波干渉装置の被検体ポジショニング装置。
6. The lens position adjusting means has a shape in which arm portions respectively holding the height adjusting portions are radially arranged, and an angular interval between adjacent arm portions is different from another angular interval at at least one position. The subject positioning apparatus of the light wave interference apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the apparatus is set differently.
【請求項7】 前記少なくとも3つの所定の各位置が直
角三角形の3つの頂点位置とされ、この直角三角形の直
角を挟む2辺の一方が前記被検体位置調整機構部の被検
面に傾きを与える直交2軸の一方と、該2辺の他方が該
直交2軸の他方と各々その方向が一致するように配設さ
れてなることを特徴とする請求項4〜6のうちいずれか
1項記載の光波干渉装置の被検体ポジショニング装置。
7. The at least three predetermined positions are three vertex positions of a right-angled triangle, and one of two sides sandwiching the right-angled angle of the right-angled triangle is inclined with respect to the test surface of the subject position adjustment mechanism. 7. An apparatus according to claim 4, wherein one of the given two orthogonal axes and the other of the two sides are arranged so that their directions coincide with the other of the two orthogonal axes. An object positioning device for the light wave interference device according to the above.
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