位相シフト干渉縞同時撮像装置における平面形状計測方法

発明者： , ,
出願人/特許権者：
公報種別：公開公報
出願番号（国際出願番号）：特願2001-167748
公開番号（公開出願番号）：特開2002-357407
出願日： 2001年06月04日
公開日（公表日）： 2002年12月13日
要約：

【要約】【課題】位相シフト干渉縞同時計測装置いおいて、参照面と被検面からの反射光からなる原光束を分割することにより生じる分岐位相シフト干渉縞間のバイアス、振幅の差異により発生する形状算出時の誤差を数値演算により低減する際、予めバイアス、振幅を算出する際に用いる被検面と形状を計測する被検面との反射率が異なり、試料光強度が異なっても、被検面起伏形状を高精度に計測できる平面形状計測方法を得るにある。【解決手段】位相シフト干渉縞同時計測装置において、参照面と被検面からの反射光からなる原光束を分割することにより生じる分枝位相シフト干渉縞間のバイアス、振幅の差異により発生する形状算出時の誤差をバイアス、振幅算出時と形状計測時の試料光の強度比、即ち反射率比を新たに考慮に入れて形状算出することを提案しようとする。

請求項（抜粋）：

レーザ光源より発するコヒーレント光束を参照面と被検面に照射し、前記参照面、前記被検面それぞれからの反射光である参照光と試料光の偏光面を偏光光学素子を介在させて互いに直交させ、光学的無干渉状態となした原光束を生成する観測光学系と、前記原光束を複数の分枝原光束に分け、前記分枝原光束のそれぞれに偏光光学素子を介して異なる固定的光学位相差を与えた複数の分枝位相シフト干渉縞を発生させ、前記被検面の観測範囲にある一つの位置がそれぞれの分枝観測座標系において同一位置になるよう位置の整合を施し、分枝ごとに設けられた分枝撮像機構によりこれら干渉縞に対応する画像データを取得し、位相シフト法にて前記被検面の観測範囲の平面起伏形状を数値データにより再現する位相シフト干渉縞同時撮像装置において、前記参照光と前記試料光との間に相対的な光学的位相差を別途与えたときにそれぞれの前記分枝撮像機構にて得られる分枝毎の位相シフト干渉縞画像データから分枝毎のバイアスと振幅を予め算出しておき、平面起伏形状計測時には、予め算出されている分枝毎の前記バイアス、振幅と平面起伏形状計測時に得られた前記位相シフト干渉縞画像データとを用いて各画素毎に形状計算を行うことで、異なる分枝撮像機構より得られる分枝位相シフト干渉縞間のバイアス、振幅の差異により発生する形状算出誤差を解消する際、試料光がない状態で得られる分枝参照光画像データを分枝撮像機構毎に予め取得しておき、前記バイアス、前記振幅算出時の画素毎の試料光強度と、前記平面起伏形状計測時の前記試料光の画素毎の強度比を画素毎の反射率比として新たに未知の変数として考慮して平面起伏形状を算出することにより、各前記分枝撮像機構より得られる前記分枝位相シフト干渉縞間のバイアス、振幅が異なり、かつ、前記試料光強度に応じてバイアス、振幅が変化する場合であっても高精度に平面起伏形状を算出することを特徴とする位相シフト干渉縞同時撮像装置における平面形状計測方法。

IPC (2件)：

G01B 11/24 , G01B 11/245

FI (3件)：

G01B 11/24 D , G01B 11/24 N , G01B 11/24 K

Fターム (14件)：

2F065AA45 , 2F065FF04 , 2F065FF51 , 2F065GG04 , 2F065HH04 , 2F065JJ05 , 2F065JJ19 , 2F065JJ26 , 2F065LL33 , 2F065LL36 , 2F065QQ18 , 2F065QQ25 , 2F065QQ26 , 2F065QQ42

引用特許：

審査官引用 (1件)

干渉縞画像の補正方法
公報種別：公開公報出願番号：特願平11-136832 出願人：株式会社ミツトヨ

引用文献：

審査官引用 (1件)

「位相シフト干渉縞同時撮像による形状計測(第3報)」

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