干渉対物レンズ装置及び光干渉測定装置
【課題】低コストでありながら操作性及び機能の優れた干渉対物レンズ装置、及び当該干渉対物レンズ装置を備えた光干渉測定装置を提供する。
【解決手段】光出射部１０から出力された光をワークＷに対して収束させる対物レンズ３１と、対物レンズ３１よりもワークＷ側に配される参照ミラー３２と、対物レンズ３１を透過してきた光を、参照ミラー３２を有する参照光路とワークＷを配置した測定光路とに分岐させると共に、参照ミラー３２からの反射光とワークＷからの反射光とを合成して干渉光として出力させる分岐合成部材３３と、参照ミラー３２からの反射光又はワークＷからの反射光の何れか一方の他方に対する光量を調節する光量調節手段（液晶パネル３４及び制御部７０）を備える。
【解決手段】光出射部１０から出力された光をワークＷに対して収束させる対物レンズ３１と、対物レンズ３１よりもワークＷ側に配される参照ミラー３２と、対物レンズ３１を透過してきた光を、参照ミラー３２を有する参照光路とワークＷを配置した測定光路とに分岐させると共に、参照ミラー３２からの反射光とワークＷからの反射光とを合成して干渉光として出力させる分岐合成部材３３と、参照ミラー３２からの反射光又はワークＷからの反射光の何れか一方の他方に対する光量を調節する光量調節手段（液晶パネル３４及び制御部７０）を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉対物レンズ装置及び光干渉測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光の干渉によって生じる干渉縞の輝度情報を用いて、測定対象物（ワーク）の精密測定を行う光干渉測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一般に、光干渉測定装置で用いられる干渉対物レンズとして、ミロータイプ及びマイケルソンタイプと呼ばれる構成が知られている。
図５は、ミロータイプの干渉対物レンズの基本構成を示す模式図である。
図５に示すように、ミロータイプの干渉対物レンズの場合、対物レンズから出射した光は、ビームスプリッタによって、参照ミラーを有する参照光路（図中の破線）とワークを配置した測定光路（図中の実線）とに分岐され、その後、参照ミラーからの反射光（参照光）とワークからの反射光（測定光）とが合波される。ここで、参照光と測定光の光路長が等しいとき、それぞれの光は、位相がそろった光波となって強めあい干渉光となる。
なお、図示は省略するがマイケルソンタイプの干渉対物レンズであっても、参照ミラーやビームスプリッタの配置が異なる以外は、干渉光を発生させる原理はミロータイプと同一である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４９５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような光干渉測定装置においては、測定するワークの反射率は多種多様であるため、参照光と測定光の光量差はワークによって大きく異なり、結果として干渉光のコントラスト生成に大きな影響が生じる。
そこで、通常、この参照光と測定光の光量差の影響を回避するのに、例えば、参照ミラー側若しくはワーク側に光量を調整するためのＮＤ（Neutral Density）フィルタを数種類用意してこれを変更又は交換する、或いは初めから分岐比率の異なる光学素子を内蔵した装置を用意するなどの対応がなされている。
しかしながら、ワークの反射率に応じてＮＤフィルタを変更又は交換する手法では操作性が良好でなく、また、初めから分岐比率の異なる光学素子を内蔵した装置を用意する手法ではコストがかさむという問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、低コストでありながら操作性及び機能の優れた干渉対物レンズ装置、及び当該干渉対物レンズ装置を備えた光干渉測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、
請求項１に記載の発明は、干渉対物レンズ装置において、
光源から出力された光を測定対象物に対して収束させる対物レンズと、
前記対物レンズよりも前記測定対象物側に配される参照ミラーと、
前記対物レンズを透過してきた光を、前記参照ミラーを有する参照光路と前記測定対象物を配置した測定光路とに分岐させると共に、前記参照ミラーからの反射光と前記測定対象物からの反射光とを合成して干渉光として出力させる分岐合成部材と、
前記参照ミラーからの反射光又は前記測定対象物からの反射光の何れか一方の他方に対する光量を調節する光量調節手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の干渉対物レンズ装置において、
前記光量調節手段は、
前記参照ミラーからの反射光又は前記測定対象物からの反射光の何れか一方を透過させる液晶パネルと、
前記干渉光より得られる干渉画像のコントラストに基づいて、前記液晶パネルを透過する光の光量を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の干渉対物レンズ装置において、
前記光量調節手段は、
前記参照ミラーからの反射光又は前記測定対象物からの反射光の何れか一方を透過させる液晶パネルと、
予め設定された前記測定対象物の反射率に基づいて、前記液晶パネルを透過する光の光量を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、光干渉測定装置において、
請求項１に記載の干渉対物レンズ装置と、
前記干渉対物レンズ装置に対して光を出力する光源と、
前記参照光路又は前記測定光路の何れか一方の光路長を変化させる光路長可変手段と、
前記干渉対物レンズ装置から出力された前記干渉光により干渉画像を撮像する撮像手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の光干渉測定装置において、
前記光量調節手段は、
前記参照ミラーからの反射光又は前記測定対象物からの反射光の何れか一方を透過させる液晶パネルと、
前記干渉光より得られる干渉画像のコントラストに基づいて、前記液晶パネルを透過する光の光量を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の光干渉測定装置において、
前記光量調節手段は、
前記参照ミラーからの反射光又は前記測定対象物からの反射光の何れか一方を透過させる液晶パネルと、
予め設定された前記測定対象物の反射率に基づいて、前記液晶パネルを透過する光の光量を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、干渉対物レンズ装置に、参照ミラーからの反射光又は測定対象物からの反射光の何れか一方の他方に対する光量を調節する光量調節手段が備えられているため、参照ミラーからの反射光と測定対象物からの反射光との光量差を低減することができる。
即ち、参照ミラーからの反射光と測定対象物からの反射光との明るさの分岐比率を電気的に制御できることとなる。
よって、測定対象物の反射率に因らず、干渉光のコントラストを常に良好にすることができる。
このため、例えば、測定対象物の反射率に応じてＮＤフィルタを変更又は交換する等の手間が必要なく、操作性が良好となる。
また、初めから分岐比率の異なる光学素子を内蔵した装置を複数用意する等の必要がなく、低コスト化を実現できる。
従って、低コストでありながら、操作性及び機能の優れた干渉対物レンズ装置、及び当該干渉対物レンズ装置を備えた光干渉測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の光干渉測定装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】図１の光干渉測定装置における干渉対物レンズ部の構成を示す要部拡大図である。
【図３】図１の光干渉測定装置の制御構成を示すブロック図である。
【図４】変形例における干渉対物レンズ部の構成を示す要部拡大図である。
【図５】ミロータイプの干渉対物レンズの基本構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図を参照して、本発明にかかる光干渉測定装置について、詳細に説明する。
なお、以下の説明においては、光干渉測定装置として、ワーク（測定対象物）の三次元形状などを精密に測定する三次元形状測定装置を例示して説明することとする。
【００１６】
先ず、本実施形態における光干渉測定装置１の構成について説明する。
光干渉測定装置１は、図１、２に示すように、光出射部（光源）１０と、光学ヘッド部２０と、干渉対物レンズ部３０と、結像レンズ４１と、撮像部（撮像手段）４０と、駆動機構部（光路長可変手段）５０と、表示部６０と、制御部（制御手段）７０と、ワーク（測定対象物）Ｗを載置するためのステージＳと、を備えている。
【００１７】
光出射部１０は、広帯域に亘る多数の波長成分を有しコヒーレンシーの低い広帯域光を出力する光源であって、例えば、ハロゲンやＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの白色光源が用いられる。
【００１８】
光学ヘッド部２０は、ビームスプリッタ２１と、コリメータレンズ２２とを備えている。光出射部１０から出射した光は、干渉対物レンズ部３０の光軸Ｌと直角の方向から、コリメータレンズ２２を介してビームスプリッタ２１に平行に照射され、ビームスプリッタ２１からは光軸Ｌに沿った光が出射されて、干渉対物レンズ部３０に対して上方から平行ビームが照射される。
【００１９】
干渉対物レンズ部３０は、所謂ミラータイプと称される構成を成している。
具体的に、干渉対物レンズ部３０は、同一光軸Ｌ上に上方から順に、対物レンズ３１、参照ミラー３２、分岐合成部材３３、及び液晶パネル３４等を備え、干渉対物レンズ部３０の下方には、ワークＷがステージＳに載置されて配されている。
【００２０】
対物レンズ３１は、ビームスプリッタ２１から出射された光を、ワークＷに対して収束させる。
【００２１】
参照ミラー３２は、対物レンズ３１の下面中央部に設置され、当該対物レンズ３１よりも下方に位置する分岐合成部材３３により反射されてきた反射光（参照光）Ａを、再度、下方に向かって反射させる。
【００２２】
分岐合成部材３３は、例えば、半透膜であって、液晶パネル３４の上面に備えられる。 分岐合成部材３３は、対物レンズ３１から出射された光を、参照ミラー３２を有する参照光路とワークＷを配置した測定光路とに分岐させると共に、参照ミラー３２からの参照光ＡとワークＷからの反射光（測定光）Ｂとを合成して干渉光として出力させる。
【００２３】
液晶パネル３４は、分岐合成部材３３の下面に配置されている。
液晶パネル３４は、例えば、アクティブマトリクス駆動方式の液晶パネルであって、アクティブマトリクス基板に対向基板を対向させて、これらの間に液晶を挟持したものとなっている。なお、アクティブマトリクス基板とは、透明基板の表面に複数の走査線と信号線を交差させるように設け、それらの交差部近傍にアクティブ素子を設け、走査線と信号線によって囲われる各領域内に画素電極を配置したものである。
この液晶パネル３４は、制御部７０により制御され、当該液晶パネル３４を透過するワークＷからの測定光Ｂの光量の調節を行う。
具体的に、液晶パネル３４は、撮像部４０（後述）により撮像される干渉画像のコントラストに基づく制御部７０のフィードバック制御により、液晶が好適な透過状態（又は遮蔽状態）となるよう駆動される。これにより、ワークＷからの測定光Ｂは、液晶パネル３４を透過することで、参照光Ａとの光量差がなくなるように、光量の調節が行われることとなる。
【００２４】
ここで、図２を用いて、干渉対物レンズ部３０上方から、光学ヘッド部２０を介して平行ビームが対物レンズ３１に入射したことを想定して、干渉動作を説明する。なお、図２中の矢印に沿った光路を用いて説明するが、実際、干渉は光軸Ｌに対して回転対称に起こる。
まず、光学ヘッド部２０からの入射光は対物レンズ３１で収束光となり、分岐合成部材３３に入射する。
入射光は、参照ミラー３２を有する参照光路（図２の破線）を進む参照光Ａと、ワークＷを配置した測定光路（図２の実線）を進む測定光Ｂと、に分岐する。
参照光Ａは、参照ミラー３２で反射された後、再び分岐合成部材３３で反射され、その後、対物レンズ３１を通過して観察系（結像レンズ４１の方向）に向かう。
一方、測定光Ｂは、液晶パネル３４を透過した後、ワークＷの一点を照射し、そこで反射されて、再び液晶パネル３４、分岐合成部材３３、及び対物レンズ３１を通過して観察系（結像レンズ４１の方向）に向かう。
このとき、参照ミラー３２にて反射された参照光Ａと、ワークＷにて反射された測定光Ｂとは、分岐合成部材３３により合波されて合成波となる。
合成波は、対物レンズ３１で平行ビームとなって上方へ進み、結像レンズ４１に入射する（図１の一点鎖線）。その後、合成波は、結像レンズ４１で収束して撮像部４０に入射し、撮像部４０上に結像して干渉画像を形成する。干渉画像は制御部７０に取り込まれて画像処理が施される。
ここで、参照光路と測定光路との光路長が等しいときに、参照光Ａと測定光Ｂとは干渉し、観察系において干渉縞が観察される。
【００２５】
撮像部４０は、撮像手段を構成するための２次元の撮像素子からなるＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ等であり、干渉対物レンズ部３０から出力された合成波（参照ミラー３２からの参照光ＡとワークＷからの測定光Ｂ）の干渉画像を撮像する。
撮像部４０により撮像された干渉画像の画像データは電気信号として制御部７０に取り込まれ、所定の画像処理が施された後、表示部６０上に表示される。
【００２６】
駆動機構部５０は、制御部７０からの移動指令によって、光学ヘッド部２０を光軸Ｌ方向に移動させる。
対物レンズ３１のフォーカス位置は、ワークＷの表面の所定位置に設定されている。
ここで、図２において、分岐合成部材３３から参照ミラー３２までの距離をｄ１、分岐合成部材３３からフォーカス位置までの距離をｄ２とすると、ｄ１＝ｄ２の位置において光路長差０となる。
従って、駆動機構部５０は、測定に際して、光路長差０（ｄ1＝ｄ2）となるように、光学ヘッド部２０を光軸Ｌ方向に移動させることでｄ2の距離を調整する。
なお、ステージＳを移動させることでｄ2の距離を調整する構成としても良い。
また、分岐合成部材３３から参照ミラー３２までの距離ｄ１を可変とする構成としても良い。
このように、駆動機構部５０は、光路長可変手段として、参照光路又は測定光路の何れか一方の光路長を変化させる。
【００２７】
表示部６０は、例えば、パーソナルコンピュータなどの搭載されるモニタ等であり、制御部７０に取り込まれ、所定の画像処理が施された干渉画像の画像データなどを表示する。
【００２８】
制御部７０は、図３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７１、ＲＡＭ（Random Access Memory）７２、記憶部７３、等を備えている。
【００２９】
ＣＰＵ７１は、例えば、記憶部７３に記憶されている各種処理プログラムに従って、各種の制御処理を行う。
【００３０】
ＲＡＭ７２は、ＣＰＵ７１により演算処理されたデータを格納するワークメモリエリアを形成している。
【００３１】
記憶部７３は、例えば、ＣＰＵ７１によって実行可能なシステムプログラムや、そのシステムプログラムで実行可能な各種処理プログラム、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータ、ＣＰＵ７１によって演算処理された各種処理結果のデータなどを記憶する。なお、プログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形で記憶部７３に記憶されている。
【００３２】
具体的には、記憶部７３には、例えば、撮像データ記憶部７３１、光量調節プログラム７３２等が記憶されている。
【００３３】
撮像データ記憶部７３１は、撮像部４０により撮像された干渉画像の画像データを複数枚のフレームとして記憶するものである。
なお、撮像データ記憶部７３１に記憶された画像データは、例えば撮像部４０の感度特性等の影響を排除するため、予め作成された補正テーブル等により、干渉強度値などを適正に補正されて、記憶される。
【００３４】
光量調節プログラム７３２は、例えば、ＣＰＵ７１に、干渉光より得られる干渉画像のコントラストに基づいて、液晶パネル３４を透過する光の光量を制御する機能を実現させるプログラムである。
具体的には、ＣＰＵ７１は、撮像部４０により撮像された干渉画像のコントラストに基づいて、画素電極に駆動電圧を印加して液晶を駆動させて、当該液晶の透過状態（或いは遮蔽状態）の制御を行うことで、ワークＷからの測定光Ｂの光量を調節する。
即ち、ＣＰＵ７１は、干渉画像のコントラストが最も高くなるようフィードバック制御を行い、測定光Ｂと参照光Ａとの光量差がほぼなくなるように調整を行う。
従って、ＣＰＵ７１は、ワークＷの反射率が高く測定光Ｂの光量が参照光Ａより多い場合には、測定光Ｂの光量を少なくし、ワークＷの反射率が低く測定光Ｂの光量が参照光Ａより少ない場合には、測定光Ｂの光量を多くする制御を実行するようになっている。
ＣＰＵ７１は、かかる光量調節プログラム７３２を実行することで、液晶パネル３４と共に光量調節手段として機能している。
【００３５】
なお、干渉対物レンズ部３０（対物レンズ３１、参照ミラー３２、分岐合成部材３３、液晶パネル３４）と、制御部７０と、により干渉対物レンズ装置が構成されている。
【００３６】
次に、本実施形態における光干渉測定装置１の作用について説明する。
まず、ステージＳ上にワークＷを搭載し、ワークＷと干渉対物レンズ部３０間の距離を駆動機構部５０により調整する。そのピント位置は、上述のような原理にて発生した干渉縞を認識することで検出することができる。
このとき、ＣＰＵ７１は、撮像部４０により干渉画像を撮像しており、干渉画像のコントラストに基づいて液晶パネル３４を駆動し、測定光Ｂの参照光Ａに対する光量を調節して、参照光Ａと測定光Ｂの光量が等しくなくように制御を行う。これにより、干渉光のコントラストが最も高くなるよう調整されることとなる。
【００３７】
以上のように、本実施形態によれば、光干渉測定装置１には、参照ミラー３２からの参照光Ａに対してワークＷからの測定光Ｂの光量を調節する光量調節手段が備えられているため、参照光Ａと測定光Ｂとの光量差を低減することができる。
即ち、参照光Ａと測定光Ｂとの明るさの分岐比率を電気的に制御できることとなる。
よって、ワークＷの反射率に因らず、干渉光のコントラストを常に良好にすることができる。
このため、ワークＷの反射率に応じて、例えばＮＤフィルタを変更又は交換する等の手間が必要なく、操作性が良好となる。
また、初めから分岐比率の異なる光学素子を内蔵した装置を複数用意する必要がなく、低コスト化を実現できる。
従って、低コストでありながら、操作性及び機能の優れた干渉対物レンズ装置、及び当該干渉対物レンズ装置を備えた光干渉測定装置を提供することができる。
【００３８】
なお、上記実施形態においては、撮像部４０に撮像された干渉画像のコントラストに基づいて、ワークＷからの測定光Ｂの光量がフィードバック制御される構成を例示して説明したが、例えば、ワークＷの反射率が予めわかっている場合には、このワークＷの反射率を測定前に予め設定しておき、その予め設定されたワークＷの反射率に基づいて、液晶パネル３４を透過するワークＷからの測定光Ｂの光量が所定値となるように制御することとしても良い。
【００３９】
（変形例）
次に、本発明の変形例について説明する。
変形例においては、ミロータイプの干渉対物レンズ部３０の代わりに光干渉測定装置１に適用可能な、マイケルソンタイプの干渉対物レンズ部３０Ａについて説明する。
【００４０】
干渉対物レンズ部３０Ａは、図４に示すように、対物レンズ３１、参照ミラー３２Ａ、分岐合成部材３３Ａ、液晶パネル３４Ａ、等を備えて構成される。
参照ミラー３２Ａは、対物レンズ３１の下方の一側方に、その反射面３２１が対物レンズ３１の下面と直交するように配置されている。
分岐合成部材３３Ａは、例えば、半透鏡であって、対物レンズ３１の下方に、その反射面３３１が対物レンズ３１の下面に対して斜めになるように配置されている。
液晶パネル３４Ａは、参照ミラー３２Ａと分岐合成部材３３Ａとの間に、参照ミラー３２Ａと平行となるように配置されている。
液晶パネル３４Ａは、第１実施形態の液晶パネル３４と同様の構成を備え、制御部７０の制御によって、当該液晶パネル３４Ａを透過する光（ここでは、参照光Ａ）の光量を調節するようになっている。
【００４１】
干渉対物レンズ部３０Ａにおいては、上方から平行ビームが対物レンズ３１に入射した場合、入射光は対物レンズ３１で収束光となって、当該対物レンズ３１に対して斜めに配された分岐合成部材３３Ａの反射面３３１に入射する。ここで、入射光は、参照ミラー３２Ａを有する参照光路（図４の破線）を進む参照光Ａと、ワークＷを配置した測定光路（図４の実線）を進む測定光Ｂとに分岐する。
参照光Ａは、参照ミラー３２Ａで反射され、更に分岐合成部材３３Ａの反射面３３１により反射される。一方、測定光Ｂは、ワークＷ表面で反射され、分岐合成部材３３Ａの反射面３３１を透過する。
このとき、参照ミラー３２Ａからの参照光ＡとワークＷからの測定光Ｂとは分岐合成部材３３Ａにより合波されて合成波となる。
ここで、本変形例においては、参照光路に、液晶パネル３４が配されている。従って、参照光Ａは、液晶パネル３４を透過する際に、測定光Ｂに対して最適な光量となるように調整が行われる。
従って、参照光Ａと測定光Ｂは、ほぼ同一の光量となり、コントラスとの高い干渉画像を得ることができる。
【００４２】
以上のように、本変形例によれば、ワークＷからの測定光Ｂに対して参照ミラー３２Ａからの参照光Ａの光量を調節する光量調節手段が備えられているため、参照光Ａと測定光Ｂとの光量差を低減することができる。
即ち、参照光Ａと測定光Ｂとの明るさの分岐比率を電気的に制御できることとなる。
よって、ワークＷの反射率に因らず、干渉光のコントラストを常に良好にすることができる。
このため、ワークＷの反射率に応じて、例えばＮＤフィルタを変更又は交換する等の手間が必要なく、操作性が良好となる。
また、初めから分岐比率の異なる光学素子を内蔵した装置を複数用意する必要がなく、低コスト化を実現できる。
従って、低コストでありながら、操作性及び機能の優れた干渉対物レンズ装置、及び当該干渉対物レンズ装置を備えた光干渉測定装置を提供することができる。
【００４３】
なお、上記変形例においては、液晶パネル３４Ａは、参照光路に配された（即ち、参照光Ａの光量が制御される）構成を例示して説明したが、液晶パネル３４Ａを測定光路に配することとしても良い。つまり、参照光Ａに対する測定光Ｂの光量を調節する構成であっても、同様の効果を得ることができる。
【００４４】
また、上記実施形態及び変形例においては、光量調節手段として、液晶パネル３４、３４Ａと制御部７０とを備えた構成を例示して説明したが、この光量調節手段は、参照光Ａ又は測定光Ｂの何れか一方の他方に対する光量を調節する機能を有するものであれば如何なる構成であっても良い。例えば、透明色及び黒色等の複数のフィルタ及びその重畳率を制御する制御部などで構成することとしても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１ 光干渉測定装置
１０ 光出射部（光源）
２０ 光学ヘッド部
２１ ビームスプリッタ
２２ コリメータレンズ
３０、３０Ａ 干渉対物レンズ部（干渉対物レンズ装置）
３１ 対物レンズ
３２、３２Ａ 参照ミラー
３２１ 反射面
３３、３３Ａ 分岐合成部材
３３１ 反射面
３４、３４Ａ 液晶パネル（光量調節手段）
４０ 撮像部（撮像手段）
４１ 結像レンズ
５０ 駆動機構部（光路長可変手段）
６０ 表示部
７０ 制御部（制御手段、光量調節手段、干渉対物レンズ装置）
７１ ＣＰＵ
７２ ＲＡＭ
７３ 記憶部
７３１ 撮像データ記憶部
７３２ 光量調節プログラム
Ｓ ステージ
Ｗ ワーク（測定対象物）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉対物レンズ装置及び光干渉測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光の干渉によって生じる干渉縞の輝度情報を用いて、測定対象物（ワーク）の精密測定を行う光干渉測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一般に、光干渉測定装置で用いられる干渉対物レンズとして、ミロータイプ及びマイケルソンタイプと呼ばれる構成が知られている。
図５は、ミロータイプの干渉対物レンズの基本構成を示す模式図である。
図５に示すように、ミロータイプの干渉対物レンズの場合、対物レンズから出射した光は、ビームスプリッタによって、参照ミラーを有する参照光路（図中の破線）とワークを配置した測定光路（図中の実線）とに分岐され、その後、参照ミラーからの反射光（参照光）とワークからの反射光（測定光）とが合波される。ここで、参照光と測定光の光路長が等しいとき、それぞれの光は、位相がそろった光波となって強めあい干渉光となる。
なお、図示は省略するがマイケルソンタイプの干渉対物レンズであっても、参照ミラーやビームスプリッタの配置が異なる以外は、干渉光を発生させる原理はミロータイプと同一である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４９５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような光干渉測定装置においては、測定するワークの反射率は多種多様であるため、参照光と測定光の光量差はワークによって大きく異なり、結果として干渉光のコントラスト生成に大きな影響が生じる。
そこで、通常、この参照光と測定光の光量差の影響を回避するのに、例えば、参照ミラー側若しくはワーク側に光量を調整するためのＮＤ（Neutral Density）フィルタを数種類用意してこれを変更又は交換する、或いは初めから分岐比率の異なる光学素子を内蔵した装置を用意するなどの対応がなされている。
しかしながら、ワークの反射率に応じてＮＤフィルタを変更又は交換する手法では操作性が良好でなく、また、初めから分岐比率の異なる光学素子を内蔵した装置を用意する手法ではコストがかさむという問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、低コストでありながら操作性及び機能の優れた干渉対物レンズ装置、及び当該干渉対物レンズ装置を備えた光干渉測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、
請求項１に記載の発明は、干渉対物レンズ装置において、
光源から出力された光を測定対象物に対して収束させる対物レンズと、
前記対物レンズよりも前記測定対象物側に配される参照ミラーと、
前記対物レンズを透過してきた光を、前記参照ミラーを有する参照光路と前記測定対象物を配置した測定光路とに分岐させると共に、前記参照ミラーからの反射光と前記測定対象物からの反射光とを合成して干渉光として出力させる分岐合成部材と、
前記参照ミラーからの反射光又は前記測定対象物からの反射光の何れか一方の他方に対する光量を調節する光量調節手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の干渉対物レンズ装置において、
前記光量調節手段は、
前記参照ミラーからの反射光又は前記測定対象物からの反射光の何れか一方を透過させる液晶パネルと、
前記干渉光より得られる干渉画像のコントラストに基づいて、前記液晶パネルを透過する光の光量を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の干渉対物レンズ装置において、
前記光量調節手段は、
前記参照ミラーからの反射光又は前記測定対象物からの反射光の何れか一方を透過させる液晶パネルと、
予め設定された前記測定対象物の反射率に基づいて、前記液晶パネルを透過する光の光量を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、光干渉測定装置において、
請求項１に記載の干渉対物レンズ装置と、
前記干渉対物レンズ装置に対して光を出力する光源と、
前記参照光路又は前記測定光路の何れか一方の光路長を変化させる光路長可変手段と、
前記干渉対物レンズ装置から出力された前記干渉光により干渉画像を撮像する撮像手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の光干渉測定装置において、
前記光量調節手段は、
前記参照ミラーからの反射光又は前記測定対象物からの反射光の何れか一方を透過させる液晶パネルと、
前記干渉光より得られる干渉画像のコントラストに基づいて、前記液晶パネルを透過する光の光量を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の光干渉測定装置において、
前記光量調節手段は、
前記参照ミラーからの反射光又は前記測定対象物からの反射光の何れか一方を透過させる液晶パネルと、
予め設定された前記測定対象物の反射率に基づいて、前記液晶パネルを透過する光の光量を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、干渉対物レンズ装置に、参照ミラーからの反射光又は測定対象物からの反射光の何れか一方の他方に対する光量を調節する光量調節手段が備えられているため、参照ミラーからの反射光と測定対象物からの反射光との光量差を低減することができる。
即ち、参照ミラーからの反射光と測定対象物からの反射光との明るさの分岐比率を電気的に制御できることとなる。
よって、測定対象物の反射率に因らず、干渉光のコントラストを常に良好にすることができる。
このため、例えば、測定対象物の反射率に応じてＮＤフィルタを変更又は交換する等の手間が必要なく、操作性が良好となる。
また、初めから分岐比率の異なる光学素子を内蔵した装置を複数用意する等の必要がなく、低コスト化を実現できる。
従って、低コストでありながら、操作性及び機能の優れた干渉対物レンズ装置、及び当該干渉対物レンズ装置を備えた光干渉測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の光干渉測定装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】図１の光干渉測定装置における干渉対物レンズ部の構成を示す要部拡大図である。
【図３】図１の光干渉測定装置の制御構成を示すブロック図である。
【図４】変形例における干渉対物レンズ部の構成を示す要部拡大図である。
【図５】ミロータイプの干渉対物レンズの基本構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図を参照して、本発明にかかる光干渉測定装置について、詳細に説明する。
なお、以下の説明においては、光干渉測定装置として、ワーク（測定対象物）の三次元形状などを精密に測定する三次元形状測定装置を例示して説明することとする。
【００１６】
先ず、本実施形態における光干渉測定装置１の構成について説明する。
光干渉測定装置１は、図１、２に示すように、光出射部（光源）１０と、光学ヘッド部２０と、干渉対物レンズ部３０と、結像レンズ４１と、撮像部（撮像手段）４０と、駆動機構部（光路長可変手段）５０と、表示部６０と、制御部（制御手段）７０と、ワーク（測定対象物）Ｗを載置するためのステージＳと、を備えている。
【００１７】
光出射部１０は、広帯域に亘る多数の波長成分を有しコヒーレンシーの低い広帯域光を出力する光源であって、例えば、ハロゲンやＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの白色光源が用いられる。
【００１８】
光学ヘッド部２０は、ビームスプリッタ２１と、コリメータレンズ２２とを備えている。光出射部１０から出射した光は、干渉対物レンズ部３０の光軸Ｌと直角の方向から、コリメータレンズ２２を介してビームスプリッタ２１に平行に照射され、ビームスプリッタ２１からは光軸Ｌに沿った光が出射されて、干渉対物レンズ部３０に対して上方から平行ビームが照射される。
【００１９】
干渉対物レンズ部３０は、所謂ミラータイプと称される構成を成している。
具体的に、干渉対物レンズ部３０は、同一光軸Ｌ上に上方から順に、対物レンズ３１、参照ミラー３２、分岐合成部材３３、及び液晶パネル３４等を備え、干渉対物レンズ部３０の下方には、ワークＷがステージＳに載置されて配されている。
【００２０】
対物レンズ３１は、ビームスプリッタ２１から出射された光を、ワークＷに対して収束させる。
【００２１】
参照ミラー３２は、対物レンズ３１の下面中央部に設置され、当該対物レンズ３１よりも下方に位置する分岐合成部材３３により反射されてきた反射光（参照光）Ａを、再度、下方に向かって反射させる。
【００２２】
分岐合成部材３３は、例えば、半透膜であって、液晶パネル３４の上面に備えられる。 分岐合成部材３３は、対物レンズ３１から出射された光を、参照ミラー３２を有する参照光路とワークＷを配置した測定光路とに分岐させると共に、参照ミラー３２からの参照光ＡとワークＷからの反射光（測定光）Ｂとを合成して干渉光として出力させる。
【００２３】
液晶パネル３４は、分岐合成部材３３の下面に配置されている。
液晶パネル３４は、例えば、アクティブマトリクス駆動方式の液晶パネルであって、アクティブマトリクス基板に対向基板を対向させて、これらの間に液晶を挟持したものとなっている。なお、アクティブマトリクス基板とは、透明基板の表面に複数の走査線と信号線を交差させるように設け、それらの交差部近傍にアクティブ素子を設け、走査線と信号線によって囲われる各領域内に画素電極を配置したものである。
この液晶パネル３４は、制御部７０により制御され、当該液晶パネル３４を透過するワークＷからの測定光Ｂの光量の調節を行う。
具体的に、液晶パネル３４は、撮像部４０（後述）により撮像される干渉画像のコントラストに基づく制御部７０のフィードバック制御により、液晶が好適な透過状態（又は遮蔽状態）となるよう駆動される。これにより、ワークＷからの測定光Ｂは、液晶パネル３４を透過することで、参照光Ａとの光量差がなくなるように、光量の調節が行われることとなる。
【００２４】
ここで、図２を用いて、干渉対物レンズ部３０上方から、光学ヘッド部２０を介して平行ビームが対物レンズ３１に入射したことを想定して、干渉動作を説明する。なお、図２中の矢印に沿った光路を用いて説明するが、実際、干渉は光軸Ｌに対して回転対称に起こる。
まず、光学ヘッド部２０からの入射光は対物レンズ３１で収束光となり、分岐合成部材３３に入射する。
入射光は、参照ミラー３２を有する参照光路（図２の破線）を進む参照光Ａと、ワークＷを配置した測定光路（図２の実線）を進む測定光Ｂと、に分岐する。
参照光Ａは、参照ミラー３２で反射された後、再び分岐合成部材３３で反射され、その後、対物レンズ３１を通過して観察系（結像レンズ４１の方向）に向かう。
一方、測定光Ｂは、液晶パネル３４を透過した後、ワークＷの一点を照射し、そこで反射されて、再び液晶パネル３４、分岐合成部材３３、及び対物レンズ３１を通過して観察系（結像レンズ４１の方向）に向かう。
このとき、参照ミラー３２にて反射された参照光Ａと、ワークＷにて反射された測定光Ｂとは、分岐合成部材３３により合波されて合成波となる。
合成波は、対物レンズ３１で平行ビームとなって上方へ進み、結像レンズ４１に入射する（図１の一点鎖線）。その後、合成波は、結像レンズ４１で収束して撮像部４０に入射し、撮像部４０上に結像して干渉画像を形成する。干渉画像は制御部７０に取り込まれて画像処理が施される。
ここで、参照光路と測定光路との光路長が等しいときに、参照光Ａと測定光Ｂとは干渉し、観察系において干渉縞が観察される。
【００２５】
撮像部４０は、撮像手段を構成するための２次元の撮像素子からなるＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ等であり、干渉対物レンズ部３０から出力された合成波（参照ミラー３２からの参照光ＡとワークＷからの測定光Ｂ）の干渉画像を撮像する。
撮像部４０により撮像された干渉画像の画像データは電気信号として制御部７０に取り込まれ、所定の画像処理が施された後、表示部６０上に表示される。
【００２６】
駆動機構部５０は、制御部７０からの移動指令によって、光学ヘッド部２０を光軸Ｌ方向に移動させる。
対物レンズ３１のフォーカス位置は、ワークＷの表面の所定位置に設定されている。
ここで、図２において、分岐合成部材３３から参照ミラー３２までの距離をｄ１、分岐合成部材３３からフォーカス位置までの距離をｄ２とすると、ｄ１＝ｄ２の位置において光路長差０となる。
従って、駆動機構部５０は、測定に際して、光路長差０（ｄ1＝ｄ2）となるように、光学ヘッド部２０を光軸Ｌ方向に移動させることでｄ2の距離を調整する。
なお、ステージＳを移動させることでｄ2の距離を調整する構成としても良い。
また、分岐合成部材３３から参照ミラー３２までの距離ｄ１を可変とする構成としても良い。
このように、駆動機構部５０は、光路長可変手段として、参照光路又は測定光路の何れか一方の光路長を変化させる。
【００２７】
表示部６０は、例えば、パーソナルコンピュータなどの搭載されるモニタ等であり、制御部７０に取り込まれ、所定の画像処理が施された干渉画像の画像データなどを表示する。
【００２８】
制御部７０は、図３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７１、ＲＡＭ（Random Access Memory）７２、記憶部７３、等を備えている。
【００２９】
ＣＰＵ７１は、例えば、記憶部７３に記憶されている各種処理プログラムに従って、各種の制御処理を行う。
【００３０】
ＲＡＭ７２は、ＣＰＵ７１により演算処理されたデータを格納するワークメモリエリアを形成している。
【００３１】
記憶部７３は、例えば、ＣＰＵ７１によって実行可能なシステムプログラムや、そのシステムプログラムで実行可能な各種処理プログラム、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータ、ＣＰＵ７１によって演算処理された各種処理結果のデータなどを記憶する。なお、プログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形で記憶部７３に記憶されている。
【００３２】
具体的には、記憶部７３には、例えば、撮像データ記憶部７３１、光量調節プログラム７３２等が記憶されている。
【００３３】
撮像データ記憶部７３１は、撮像部４０により撮像された干渉画像の画像データを複数枚のフレームとして記憶するものである。
なお、撮像データ記憶部７３１に記憶された画像データは、例えば撮像部４０の感度特性等の影響を排除するため、予め作成された補正テーブル等により、干渉強度値などを適正に補正されて、記憶される。
【００３４】
光量調節プログラム７３２は、例えば、ＣＰＵ７１に、干渉光より得られる干渉画像のコントラストに基づいて、液晶パネル３４を透過する光の光量を制御する機能を実現させるプログラムである。
具体的には、ＣＰＵ７１は、撮像部４０により撮像された干渉画像のコントラストに基づいて、画素電極に駆動電圧を印加して液晶を駆動させて、当該液晶の透過状態（或いは遮蔽状態）の制御を行うことで、ワークＷからの測定光Ｂの光量を調節する。
即ち、ＣＰＵ７１は、干渉画像のコントラストが最も高くなるようフィードバック制御を行い、測定光Ｂと参照光Ａとの光量差がほぼなくなるように調整を行う。
従って、ＣＰＵ７１は、ワークＷの反射率が高く測定光Ｂの光量が参照光Ａより多い場合には、測定光Ｂの光量を少なくし、ワークＷの反射率が低く測定光Ｂの光量が参照光Ａより少ない場合には、測定光Ｂの光量を多くする制御を実行するようになっている。
ＣＰＵ７１は、かかる光量調節プログラム７３２を実行することで、液晶パネル３４と共に光量調節手段として機能している。
【００３５】
なお、干渉対物レンズ部３０（対物レンズ３１、参照ミラー３２、分岐合成部材３３、液晶パネル３４）と、制御部７０と、により干渉対物レンズ装置が構成されている。
【００３６】
次に、本実施形態における光干渉測定装置１の作用について説明する。
まず、ステージＳ上にワークＷを搭載し、ワークＷと干渉対物レンズ部３０間の距離を駆動機構部５０により調整する。そのピント位置は、上述のような原理にて発生した干渉縞を認識することで検出することができる。
このとき、ＣＰＵ７１は、撮像部４０により干渉画像を撮像しており、干渉画像のコントラストに基づいて液晶パネル３４を駆動し、測定光Ｂの参照光Ａに対する光量を調節して、参照光Ａと測定光Ｂの光量が等しくなくように制御を行う。これにより、干渉光のコントラストが最も高くなるよう調整されることとなる。
【００３７】
以上のように、本実施形態によれば、光干渉測定装置１には、参照ミラー３２からの参照光Ａに対してワークＷからの測定光Ｂの光量を調節する光量調節手段が備えられているため、参照光Ａと測定光Ｂとの光量差を低減することができる。
即ち、参照光Ａと測定光Ｂとの明るさの分岐比率を電気的に制御できることとなる。
よって、ワークＷの反射率に因らず、干渉光のコントラストを常に良好にすることができる。
このため、ワークＷの反射率に応じて、例えばＮＤフィルタを変更又は交換する等の手間が必要なく、操作性が良好となる。
また、初めから分岐比率の異なる光学素子を内蔵した装置を複数用意する必要がなく、低コスト化を実現できる。
従って、低コストでありながら、操作性及び機能の優れた干渉対物レンズ装置、及び当該干渉対物レンズ装置を備えた光干渉測定装置を提供することができる。
【００３８】
なお、上記実施形態においては、撮像部４０に撮像された干渉画像のコントラストに基づいて、ワークＷからの測定光Ｂの光量がフィードバック制御される構成を例示して説明したが、例えば、ワークＷの反射率が予めわかっている場合には、このワークＷの反射率を測定前に予め設定しておき、その予め設定されたワークＷの反射率に基づいて、液晶パネル３４を透過するワークＷからの測定光Ｂの光量が所定値となるように制御することとしても良い。
【００３９】
（変形例）
次に、本発明の変形例について説明する。
変形例においては、ミロータイプの干渉対物レンズ部３０の代わりに光干渉測定装置１に適用可能な、マイケルソンタイプの干渉対物レンズ部３０Ａについて説明する。
【００４０】
干渉対物レンズ部３０Ａは、図４に示すように、対物レンズ３１、参照ミラー３２Ａ、分岐合成部材３３Ａ、液晶パネル３４Ａ、等を備えて構成される。
参照ミラー３２Ａは、対物レンズ３１の下方の一側方に、その反射面３２１が対物レンズ３１の下面と直交するように配置されている。
分岐合成部材３３Ａは、例えば、半透鏡であって、対物レンズ３１の下方に、その反射面３３１が対物レンズ３１の下面に対して斜めになるように配置されている。
液晶パネル３４Ａは、参照ミラー３２Ａと分岐合成部材３３Ａとの間に、参照ミラー３２Ａと平行となるように配置されている。
液晶パネル３４Ａは、第１実施形態の液晶パネル３４と同様の構成を備え、制御部７０の制御によって、当該液晶パネル３４Ａを透過する光（ここでは、参照光Ａ）の光量を調節するようになっている。
【００４１】
干渉対物レンズ部３０Ａにおいては、上方から平行ビームが対物レンズ３１に入射した場合、入射光は対物レンズ３１で収束光となって、当該対物レンズ３１に対して斜めに配された分岐合成部材３３Ａの反射面３３１に入射する。ここで、入射光は、参照ミラー３２Ａを有する参照光路（図４の破線）を進む参照光Ａと、ワークＷを配置した測定光路（図４の実線）を進む測定光Ｂとに分岐する。
参照光Ａは、参照ミラー３２Ａで反射され、更に分岐合成部材３３Ａの反射面３３１により反射される。一方、測定光Ｂは、ワークＷ表面で反射され、分岐合成部材３３Ａの反射面３３１を透過する。
このとき、参照ミラー３２Ａからの参照光ＡとワークＷからの測定光Ｂとは分岐合成部材３３Ａにより合波されて合成波となる。
ここで、本変形例においては、参照光路に、液晶パネル３４が配されている。従って、参照光Ａは、液晶パネル３４を透過する際に、測定光Ｂに対して最適な光量となるように調整が行われる。
従って、参照光Ａと測定光Ｂは、ほぼ同一の光量となり、コントラスとの高い干渉画像を得ることができる。
【００４２】
以上のように、本変形例によれば、ワークＷからの測定光Ｂに対して参照ミラー３２Ａからの参照光Ａの光量を調節する光量調節手段が備えられているため、参照光Ａと測定光Ｂとの光量差を低減することができる。
即ち、参照光Ａと測定光Ｂとの明るさの分岐比率を電気的に制御できることとなる。
よって、ワークＷの反射率に因らず、干渉光のコントラストを常に良好にすることができる。
このため、ワークＷの反射率に応じて、例えばＮＤフィルタを変更又は交換する等の手間が必要なく、操作性が良好となる。
また、初めから分岐比率の異なる光学素子を内蔵した装置を複数用意する必要がなく、低コスト化を実現できる。
従って、低コストでありながら、操作性及び機能の優れた干渉対物レンズ装置、及び当該干渉対物レンズ装置を備えた光干渉測定装置を提供することができる。
【００４３】
なお、上記変形例においては、液晶パネル３４Ａは、参照光路に配された（即ち、参照光Ａの光量が制御される）構成を例示して説明したが、液晶パネル３４Ａを測定光路に配することとしても良い。つまり、参照光Ａに対する測定光Ｂの光量を調節する構成であっても、同様の効果を得ることができる。
【００４４】
また、上記実施形態及び変形例においては、光量調節手段として、液晶パネル３４、３４Ａと制御部７０とを備えた構成を例示して説明したが、この光量調節手段は、参照光Ａ又は測定光Ｂの何れか一方の他方に対する光量を調節する機能を有するものであれば如何なる構成であっても良い。例えば、透明色及び黒色等の複数のフィルタ及びその重畳率を制御する制御部などで構成することとしても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１ 光干渉測定装置
１０ 光出射部（光源）
２０ 光学ヘッド部
２１ ビームスプリッタ
２２ コリメータレンズ
３０、３０Ａ 干渉対物レンズ部（干渉対物レンズ装置）
３１ 対物レンズ
３２、３２Ａ 参照ミラー
３２１ 反射面
３３、３３Ａ 分岐合成部材
３３１ 反射面
３４、３４Ａ 液晶パネル（光量調節手段）
４０ 撮像部（撮像手段）
４１ 結像レンズ
５０ 駆動機構部（光路長可変手段）
６０ 表示部
７０ 制御部（制御手段、光量調節手段、干渉対物レンズ装置）
７１ ＣＰＵ
７２ ＲＡＭ
７３ 記憶部
７３１ 撮像データ記憶部
７３２ 光量調節プログラム
Ｓ ステージ
Ｗ ワーク（測定対象物）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出力された光を測定対象物に対して収束させる対物レンズと、
前記対物レンズよりも前記測定対象物側に配される参照ミラーと、
前記対物レンズを透過してきた光を、前記参照ミラーを有する参照光路と前記測定対象物を配置した測定光路とに分岐させると共に、前記参照ミラーからの反射光と前記測定対象物からの反射光とを合成して干渉光として出力させる分岐合成部材と、
前記参照ミラーからの反射光又は前記測定対象物からの反射光の何れか一方の他方に対する光量を調節する光量調節手段と、
を備えることを特徴とする干渉対物レンズ装置。
【請求項２】
前記光量調節手段は、
前記参照ミラーからの反射光又は前記測定対象物からの反射光の何れか一方を透過させる液晶パネルと、
前記干渉光より得られる干渉画像のコントラストに基づいて、前記液晶パネルを透過する光の光量を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の干渉対物レンズ装置。
【請求項３】
前記光量調節手段は、
前記参照ミラーからの反射光又は前記測定対象物からの反射光の何れか一方を透過させる液晶パネルと、
予め設定された前記測定対象物の反射率に基づいて、前記液晶パネルを透過する光の光量を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の干渉対物レンズ装置。
【請求項４】
請求項１に記載の干渉対物レンズ装置と、
前記干渉対物レンズ装置に対して光を出力する光源と、
前記参照光路又は前記測定光路の何れか一方の光路長を変化させる光路長可変手段と、
前記干渉対物レンズ装置から出力された前記干渉光により干渉画像を撮像する撮像手段と、
を備えることを特徴とする光干渉測定装置。
【請求項５】
前記光量調節手段は、
前記参照ミラーからの反射光又は前記測定対象物からの反射光の何れか一方を透過させる液晶パネルと、
前記干渉光より得られる干渉画像のコントラストに基づいて、前記液晶パネルを透過する光の光量を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の光干渉測定装置。
【請求項６】
前記光量調節手段は、
前記参照ミラーからの反射光又は前記測定対象物からの反射光の何れか一方を透過させる液晶パネルと、
予め設定された前記測定対象物の反射率に基づいて、前記液晶パネルを透過する光の光量を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の光干渉測定装置。
【請求項１】
光源から出力された光を測定対象物に対して収束させる対物レンズと、
前記対物レンズよりも前記測定対象物側に配される参照ミラーと、
前記対物レンズを透過してきた光を、前記参照ミラーを有する参照光路と前記測定対象物を配置した測定光路とに分岐させると共に、前記参照ミラーからの反射光と前記測定対象物からの反射光とを合成して干渉光として出力させる分岐合成部材と、
前記参照ミラーからの反射光又は前記測定対象物からの反射光の何れか一方の他方に対する光量を調節する光量調節手段と、
を備えることを特徴とする干渉対物レンズ装置。
【請求項２】
前記光量調節手段は、
前記参照ミラーからの反射光又は前記測定対象物からの反射光の何れか一方を透過させる液晶パネルと、
前記干渉光より得られる干渉画像のコントラストに基づいて、前記液晶パネルを透過する光の光量を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の干渉対物レンズ装置。
【請求項３】
前記光量調節手段は、
前記参照ミラーからの反射光又は前記測定対象物からの反射光の何れか一方を透過させる液晶パネルと、
予め設定された前記測定対象物の反射率に基づいて、前記液晶パネルを透過する光の光量を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の干渉対物レンズ装置。
【請求項４】
請求項１に記載の干渉対物レンズ装置と、
前記干渉対物レンズ装置に対して光を出力する光源と、
前記参照光路又は前記測定光路の何れか一方の光路長を変化させる光路長可変手段と、
前記干渉対物レンズ装置から出力された前記干渉光により干渉画像を撮像する撮像手段と、
を備えることを特徴とする光干渉測定装置。
【請求項５】
前記光量調節手段は、
前記参照ミラーからの反射光又は前記測定対象物からの反射光の何れか一方を透過させる液晶パネルと、
前記干渉光より得られる干渉画像のコントラストに基づいて、前記液晶パネルを透過する光の光量を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の光干渉測定装置。
【請求項６】
前記光量調節手段は、
前記参照ミラーからの反射光又は前記測定対象物からの反射光の何れか一方を透過させる液晶パネルと、
予め設定された前記測定対象物の反射率に基づいて、前記液晶パネルを透過する光の光量を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の光干渉測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−８８１８０（Ｐ２０１２−８８１８０Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３５２００（Ｐ２０１０−２３５２００）
【出願日】平成２２年１０月２０日（２０１０．１０．２０）
【出願人】（０００１３７６９４）株式会社ミツトヨ (979)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２０日（２０１０．１０．２０）
【出願人】（０００１３７６９４）株式会社ミツトヨ (979)
【Ｆターム（参考）】
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