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LASER SCANNING INTERFEROMETER AND SURFACE SHAPE MEASUREMENT METHOD meetings

Patent code P150012466
Posted date Oct 21, 2015
Application number P2014-109489
Publication number P2015-017968A
Patent number P6327641
Date of filing May 27, 2014
Date of publication of application Jan 29, 2015
Date of registration Apr 27, 2018
Priority data
  • P2013-124938 (Jun 13, 2013) JP
Inventor
  • (In Japanese)新田 勇
  • (In Japanese)月山 陽介
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人新潟大学
Title LASER SCANNING INTERFEROMETER AND SURFACE SHAPE MEASUREMENT METHOD meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface shape measurement method capable of performing measurement of a wide area in a short time using a laser scanning interferometer by a simple operation.
SOLUTION: The surface shape measurement method includes the steps of: introducing a laser beam from a laser source 1 as parallel light flux to a scan mirror 7 via a beam splitter 4; converting the laser beam into a scan beam with the scan mirror 7; making the laser beam incident onto a telecentric fθ lens 8; converting, into parallel light flux, reflectance from a reference plane 9a and an observation target surface 10a proximately arranged near a focal plane of the telecentric fθ lens 8, with the telecentric fθ lens 8; reflecting the parallel light flux with the scan mirror 7 and then separating the parallel light flux from the laser beam of the laser source with the beam splitter 4; condensing the light flux with an imaging lens 11; causing the light flux to pass through a pinhole 12a arranged in a position conjugate with the focal plane of the telecentric fθ lens 8; and measuring a light amount of the reflectance having passed through the pinhole 12a with a light receiving element 13. The reference plane 9a is constituted of a reference plate obtained by depositing a metallic thin film on a plane glass plate.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

近年、超精密加工によって製造される金型などには高い形状精度が求められており、その形状計測が重要となっている。高い精度の形状測定を行うことができる装置として、レーザ走査干渉計が用いられている。

従来のレーザ走査干渉計として、特許文献1に記載のものが知られている。このレーザ走査干渉計は、レーザ光源からのレーザ光を平行光束としてビームスプリッタを介して走査ミラーに導き、該走査ミラーで前記レーザ光を走査光に変換してテレセントリックfθレンズに入射させ、該テレセントリックfθレンズの焦点面近傍に近接配置した参照平面及び被観察面からの反射光を前記テレセントリックfθレンズにより平行光束に変換し、前記走査ミラーで反射させた後に前記ビームスプリッタでレーザ光源からのレーザ光と分離し、結像レンズによって集光して前記テレセントリックfθレンズの焦点面と共役の位置に設置したピンホールを通過させ、該スリットを通過した前記反射光の光量を受光素子で計測し、計測した光量信号をA/D変換して前記走査ミラーの角度に対応した時系列データとして演算手段に取り込んで配置することにより干渉波形を取得することができ、レーザ光による走査光で参照面と被観察面とを走査することから、走査するレーザ光の光点サイズでの分解能、例えば2万×1.6万ドットの約3億画素程度の分解能が得られる。したがって、受光部の分解能にとらわれずに高精細、高コントラストの干渉波形を得ることができる。これにより、横分解能を高めることができるので、高低差の急激な部分も、高低差が緩やかな部分も干渉波形として確実に検出することができる。さらに、参照平面と被観察面とからの反射光を、テレセントリックfθレンズの焦点面と共役の位置に設置したピンホールを通過させることにより、余分な反射光をカットしてピントの合った光だけが受光素子に受光されることから、横分解能の向上、高精細化、高コントラスト化を促進することができる、というものである。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明はレーザ走査型干渉計を用いた表面形状の計測方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
近接配置した参照板の参照平面及び被測定物の被観察面にレーザ光の走査光を照射し、前記参照平面及び前記被観察面からの反射光の光量を受光素子で計測し、反射光の干渉により生じる干渉縞の画像を得るレーザ走査干渉計を用いた表面形状の計測方法において、
前記参照平面を、透明材料基板に単層の金属薄膜を成膜した参照板により構成し
前記透明材料基板の屈折率と前記金属薄膜の屈折率の関係と、測定された干渉縞の輝度分布の傾きの緩急の方向から、前記被観測面の形状の高低関係を判別する表面形状の計測方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2014109489thum.jpg
State of application right Registered
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