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    • 专利摘要:

    公开号:WO1984004810A1
    申请号:PCT/EP1984/000152
    申请日:1984-05-19
    公开日:1984-12-06
    发明作者:Adolf Friedrich Fercher；Hong Zhang Hu
    申请人:Zeiss Carl Fa；
    IPC主号:G01B9-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren und Vorrichtung zum berührungsfreien Messen der Ist-Position und/oder des Profils rauher Oberflächen
    [0002] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum berührungsfreien Messen der Ist-Position und/oder des Profils rauher Oberflächen mit hoher Genauigkeit.
    [0003] Es sind verschiedene Verfahren zum berührungsfreien Messen von Oberflächen bekannt. Bei den meisten dieser Verfahren wird das von einem Laser erzeugte Licht in die Soll-Position der Oberfläche fokussiert und das von dieser Oberfläche reflektierte Licht wird einem Empfänger zugeführt, der die Lichtintensität mißt. Diese ist am höchsten, wenn die Oberfläche ihre Soll-Position einnimmt. Um einen gewissen Meßbereich um die Soll-Position zu schaffen ist es bekannt eine vor dem Empfänger angeordnete Blende periodisch achsial zu bewegen (Appl. Optic Vol. 5, No. 12, 1966, S. 1961/1902) oder den Fokussierungsbereich der das Laserlicht abbildenden Linse achsial auszudehnen (Feinwerktechnik & Meßtechnik 84, Heft 2, 1976, S. 72/74). Mit diesen Verfahren ist sowohl eine Antastung als auch eine Profilmessung der Oberfläche möglich, jedoch genügt für viele Anwendungsfälle die erreichbare Genauigkeit nicht.
    [0004] Ein weiteres Verfahren zur berührungsfreien Messung der Form einer Oberfläche bedient sich der Holographie (Appl.Optics Vol. 10, No. 9, 1971, S. 2113/2118) . Hierbei wird ein Interferogramm des Prüflings erzeugt, photographisch festgehalten und als Hologramm in die Meßvorrichtung eingelegt. Gemessen wird dann mit Licht einer zweiten Wellenlänge, wobei der Prüfling im Strahlengang bleibt. Es entsteht dabei ein Interferogramm, das eine recht genaue Auswertung ermöglicht. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß nicht in Echtzeit gearbeitet werden kann.
    [0005] Es ist auch schon versucht worden, rauhe Oberflächen interferometr isch auszumessen. Dabei hat man Strahlung einer Wellenlänge von 10,6μm verwendet. In einem Twyrnan-Green Interferometer entstehen dabei Interferenzstreifen, deren Kontrast mit zunehmender Oberflächenrauhigkeit schlechter wird ( Appl. Optics Vol. 19, No. 11, 1980, S. 1863/ 1869). Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß es mit unsichtbarer Strahlung arbeitet, so daß die Justierung des Inter ferometers sehr aufwendig und schwier ig ist .
    [0006] Es ist nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine zur Durchführung desselben geeignete Vorrichtung zum berührungsfreienMessen rauher Oberflächen anzugeben, das eine sehr genaue Messung hoher Ortsauflösung in Echtzeit unter Verwendung von Licht ermöglicht.
    [0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Entgegen der bisher allgemeinverbreiteten Ansicht liefert ein solches interferometrisches Verfahren tatsächlich ein sinnvolles und sehr genaues Ergebnis, da die Einzelmessung auf Punkte kleiner oder gleich groß wie die in der Interferogrammebene entstehenden Laser Speckle beschränkt ist. Ein Speckle-Muster stellt sich als eine ungleichmäßige Verteilung von kleinen Hell -Stellen (Speckies) dar, die durch dunklere Bereiche voneinander getrennt sind. Diese Verteilung ist räumlich und zeitlich konstant, solange keine Bewegung zwischen Objekt und Laserlicht auftritt. Die hellen Speckies stellen Kohärenzgebiete dar, innerhalb deren die interferometrischen Verhältnisse eindeutig und meßbar sind. Die wichtigsten Eigenschaften von Speckle-Mustern sind in dem von J.C.Dainty herausgegebenen Buch
    [0008] "Laser-Speckle" beschrieben, das 1975 im Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, New York erschienen ist.
    [0009] Durch die Wahl der verwendeten Wellenlängen des Laserlichts läßt sich der Bereich festlegen, innerhalb dessen der Abstand des jeweiligen Meßpunktes von einer Referenzfläche eindeutig gemessen werden kann. Ist eine Oberfläche zu vermessen, deren Unebenheiten innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegen, so läßt sich das Verfahren nach der Erfindung mit zwei, entsprechend gewählten Wellenlängen ausführen. Sind Oberflächen mit großen Profilhöhendifferenzen zwischen den Abtastpunkten zu vermessen, so läßt sich durch Verwendung von drei Wellenlängen der Meßbereich sehr effektiv erweitern. Falls von der Problemstellung her erforderlich, können auch noch zusätzliche Wellenlängen in geeigneter Form benutzt werden.
    [0010] Die Messung bei mehreren Wellenlängen kann simultan oder auch aufeinanderfolgend vorgenommen werden. Besonders vorteilhaft ist es die Phasendifferenzen im Meßfeld nach dem sogenannten Heterodyne-Verfahren zu messen. Dabei wird das Licht im Bezugsstrahlengang bei allen verwendeten Wellenlängen in seiner Frequenz gegenüber dem Meßstrahlengang um die Heterodynfrequenz verschoben. Eine ausführliche Darstellung des Heterodyne-Verfahrens findet sich in "Appl Optics", Vol. 18, Nr. 11, 1979, S. 1797/1803.
    [0011] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 6 und 7.
    [0012] Eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung ist Gegenstand des Unteranspruches 8.
    [0013] Bei dieser Vorrichtung liegt die Interferog rammebene, in der das Speckle-Muster entsteht abbildungsmäßig konjugiert zur Oberfläche des Meßobjektes. Es kann vorteilhaft sein die Meßblende nicht direkt in der Interferogrammebene anzuordnen, sondern etwas defokussiert, d.h. außerhalb dieser Ebene. In diesem Fall trägt ein größerer Oberflächenbereich zu dem durch die Meßblende tretenden Licht bei. Die Phasendifferenz-Messung ergibt dann eine über diesen Oberflächenbereich des Meßobjekts gemittelte Profilhöhe. Damit wird das Meßverfahren relativ unempfindlich gegenüber Defokussierungen, so daß z.B. bei einer gekrümmten Obj ektoberflache nicht ständig nachfokussiert werden muß.
    [0014] Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Vermessung rauher Oberflächen im Maschinenbau mit interferometr ischer Genauigkeit. Dieses Verfahren läßt sich auch zum hochgenauen Antasten von beliebigen Oberflächen verwenden. Dies ist gegenüber dem Stand der Antasttechnik mit mechanischer Antastung von Vorteil insbesondere bei weichen Materia¬lien oder wenn die Antastung sehr schnell erfolgen soll.
    [0015] Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht es beispielsweise nicht polierte optische Oberflächen mit demselben Gerät zu messen wie polierte Oberflächen. Da bei der Herstellung jeder optischen Oberfläche diese vor dem Polieren eine mikroskopische Rauhigkeit aufweist, ist ein solches Verfahren von besonderer Bedeutung für die optische Technologie. Es ist ferner auch ein wichtiger Schritt für ein automatisiertes Verfahren zur Herstellung unterschiedlich geformter optischer Oberflächen.
    [0016] Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren 1-4 der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
    [0017] Fig. 1 ein zur Erläuterung des Meßprinzips dienendes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung;
    [0018] Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel dieser Vorrichtung;
    [0019] Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung, das zur Messung des Profils einer Oberfläche dient;
    [0020] Fig. 4 das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel in der Anwendung zur Profilmessung an einer großen, gekrümmten Oberfläche.
    [0021] In Fig. 1 ist mit 1 ein Laser bezeichnet, welcher Licht zweier unterschiedlicher Wellenlängen λ1 und λ2 emittiert. Das Laserlicht 2 wird mittels der Linsen 3 aufgeweitet und trifft als Parallelstrahl auf den Strahlteiler 4. Dieser teilt das Laserlicht 2 in einen Referenzstrahlengang 6 und in einen Meßstrahlengang 9. Der Meßstrahlengang 9 trifft auf die zu vermessende Oberfläche des Objektes 8. Der Referenzstrahlengang 6 trifft auf die ebene Referenzfläche 5, welche beispielsweise als Spiegel ausgebildet ist. Das von den Flächen 5 und 8 reflektierte Licht wird im Strahlteiler 4 vereinigt und mit Hilfe einer Linse 10 in die Interferogrammebene 11 fokussiert, welche zur Referenzebene 5 konjugiert ist.
    [0022] Bei den beim erfindungsgemäßen Verfahren zu vermessenden rauhen Oberflächen tritt in der Interferogrammebene 11 kein übliches Interferogrcmm sondern ein Speckle-Muster auf. In der Interferogrammebene 11 sind zwei Meßblenden 21a und 21b angeordnet, deren Durchmesser jeweils kleiner ist als ein mittlerer Speckle-Durchmesser s, der etwa von der Größe s = λ
    ist.
    [0023] Bei der Vorrichtung der Figur 1 ist zwischen dem Strahlteuer 4 und der Referenzfläche 5 eine Einrichtung 7 angeordnet, welche die Frequenz der beiden Wellenlängen im Referenzbündel 6 in ihrer Frequenz gegenüber dem Meßbündel 9 um die sogenannte Heterodynefrequenz verschiebt. Es gibt viele geeignete aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren zur Frequenzverschiebung, wobei eines dieser Verfahren auch schon in dem zitierten Aufsatz aus Appl.Optics, Vol. 18, Nr. 11, 1979, S. 1797/1803 bekannt ist. Die zu messende Phase findet sich dann in dem Signal mit der Hetereodynefrequenz, so daß die Messung vereinfacht wird.
    [0024] Das durch die Meßblenden 21a und 21b tretende Licht fällt auf zwei dichromatische Strahlenteilerwürfel 22a, 22b, welche das Licht in die beiden Wellenlängenkomponenten aufteilt. Licht der ersten Wellenlänge λ1 fällt beispielsweise auf die beiden Empfänger 23a und 23b, während Licht der zweiten Wellenlänge λ2 auf die beiden Empfänger 24a und 24b trifft.
    [0025] Das Detektorsystem 12, bestehend aus dem Strahlenteiler 22b und den beiden Empfängern 23b und 24b ist stationär und liefert die Referenzsignale SIR und S2R. Das Detektorsystem 13 bestehend aus dem Strahlenteiler 22a und den beiden Empfängern 23a und 24a ist beweglich und tastet zusammen mit der Meßblende 21a die Interferogrammebene ab. Dabei liefern die beiden Empfänger die Meßsignale S1M und S2M. Die von den beiden Detektorsystemen 12 und 13 gelieferten Signale werden jeweils einem Lock-In-Verstärker zugeführt und gelangen von dort aus zu einem Rechner, welcher das eigentliche Meßsignal ermittelt und anzeigt. Der Übersichtlichkeithalber sind in Fig. 1 die jeweiligen Verstärker und Rechner nicht gezeichnet; ihre Anordnung ist jedoch dieselbe wie die des Verstärkers 25 und des Rechners 26 in der Darstellung der Fig. 2.
    [0026] Da bei der Vorrichtung der Fig. 1 in der Interferogrammebene 11 kein übliches Interferogramm entsteht, sondern ein Speckle-Muster, erfolgt die Messung mit Hilfe von Laser-Speckle-Paaren, bestehend aus je einer Laser-Speckle der Wellenlänge λ1 und λ2. Zur eigentlichen Messung werden jeweils nur am selben Ort auf der Oberfläche des Objektes 8 auftretende Speckle-Paare zur Bestimmung des Meßsignals benutzt. Zur Auswahl der Laser-Speckle Paare dienen die beiden Meßblenden 21a und 21b, deren Durchmesser d kleiner ist als ein mittlerer Speckle-Durchmesser s. Es werden nur Meßdaten aus solchen Punkten aufgenommen, in welchen für beide Wellenlängenλ1 und λ2 eine helle Laser-Speckle vorliegt. Ist diese Bedingung nicht erfül lt , so erfolgt keine Messung . Der den Empfängern 23, 24 nachgeschaltete Lock-In-Verstärker liefert, wenn man ihm in dem für das vorl iegende Problem geeigneten Phasen Meßmodus betreibt und von selbst ein Warnsignal wenn keine helle Laser-Speckle auf den Meßblenden liegt.
    [0027] Zur eigentlichen Messung wird zunächst die Phasendifferenz ΔΨ der Referenzsignale SIR und S2R bestimmt und zwar als Differenz der Phasen Ψ1 und Ψ2 der Interferogramme von λ1 und λ2 in dem von der Meßblende 21b erfaßten Laser-Speckle des Referenzpunktes. Der Meßpunkt wird durch die Meßblende 21a festgelegt, die bei ihrer Bewegung in der Interferogrammebene 11 praktisch die Oberfläche des Objektes 8 abtastet. Die Phasen im jeweiligen Meßpunkt sind damit durch die folgenden Gleichungen definiert
    [0028] •
    wobei h die zusätzliche Wegdifferenz zwischen Objektlicht und Referenz- licht im jeweiligen Meßpunkt ist und zwar verglichen mit der Wegdifferenz im Referenzpunkt, h beschreibt damit das Oberflächenprofil des Meßobjektes nachbezogen auf den Referenzspiegel 5. Durch Auswertung der Signale S1M und S2M wird die Differenz ΔΨ = Ψ 1 - Ψ2 der Inter fero¬grammphasen im Meßpύnkt bestimmt. Für ergibt sich damit:
    [0029]
    [0030] Aus dieser Gleichung läßt sich im Rechner 26 die Profilhöhe h eindeutig bestimmen solange zwischen benachbarten Punkten H nicht größer als
    ist. Ist h größer, so bleibt diese Profilhöhe bis auf das Vielfache des letzterwähnten Ausdruckes unbestimmt.
    [0031] Durch Wahl der Weilenlängen λ1 und λ2 kann man das Verfahren den zu erwartenden Unebenheiten der Oberfläche des Meßobjektes 8 anpassen. Das im Zusammenhang mit Figur 1 beschriebene Meßver fahren mit zwei Wel lenlängen l iefert bei der Abtastung rauher Oberflächen solange sinnvolle Werte für das Oberflächenprof il h des Meßob j ektes 8 , so lange ΔΨ sich von Abtastpunkt zu Abtastpunkt um wen iger als ± π ändert . Der Grund hierfür ist daßΔΨnur bis au f das Viel fache von 2 π meßbar ist . Durch Hinzunahme einer weiteren Wellenläng e λ 3 läßt sich der Meßbereich des Ver fahrens nac h großen Prof il höhendifferenzen zwischen den Abtastpunkten sehr effek tiv erweitern . Für die dr itte Wellenlänge λ 3 sollte folgende Beziehung gelten :
    [0032]
    [0033] Falls erforderlich können noch weitere zusätzliche Wellenlängen in geeigneten Kombinationen benutzt werden und zwar entsprechend der jeweils vorliegenden Meßaufgabe. Dabei ist es zur Vereinfachung der Justierung und des. Meßvorganges erforderlich, daß jeweils mindestens eine Wellenlänge im sichtbaren Spektralbereich liegt.
    [0034] Die Vorrichtung nach Figur 1 liefert, wie unschwer zu erkennen ist, nur sehr schwache Meßsignale, da die gesamte Oberfläche des Meßobjektes 8 mit dem Meßstrahl 9 beleuchtet wird. Die Figur 1 dient, wie schon eingangs gesagt in erster Linie dazu das Meßprinzip zu erläutern.
    [0035] Bei der Vorrichtung nach Figur 2 ist das Linsensystem 3 so ausgebildet, daß der Laserstrahl 2 auf einen Punkt der Oberfläche des Meßobjektes 8 fokussiert wird. Dieser Punkt stellt den jeweiligen Meßpunkt dar. Zwischen dem Strahlteiler 4 und der Meßblende 21 ist eine Linse 14 angeordnet, welche das vom Referenzspiegel 5 und von der Objektoberfläche 8 reflektierte Licht in die Meßblende 21 abbildet. Diese Meßblende ist stationär, während das Objekt 8 zur Messung des Oberflächenprofils in Richtung des Doppelpfeils bewegt wird.
    [0036] Die dargestellte Vorrichtung eignet sich neben der Messung von Oberflächenprofilen auch zur Antastung von beliebigen Oberflächen, d.h. zur Feststellung der Position der Oberfläche eines Objektes 8 auf der optischen Achse 15 der Vorrichtung. Da man sich meist nur für den Verlauf des Oberflächenprofils relativ zur einer Referenzfläche interessiert und da die Phasendifferenz ΔΨ im Referenzpunkt konstant bleibt, kann man die Messung im Referenzpunkt und damit die Detektorgruppe 12 in der Figur 1 auch weglassen. Dies ist im Ausführungsbeispiel der Figur 2 geschehen.
    [0037] Das durch die Meßblende 21 durchtretende Licht wird durch den Strahlenteiler 22 in Licht der beiden verwendeten Wellenlängen aufgespalten, wobei das Licht der einzelnen Wellenlängen auf die beiden Empfänger 23und 24 trifft. Das von diesen erzeugte Signal wird einem Lock-In-Ver- stärker 25 zugeführt, welcher die Phasendifferenz ΔΨ mißt. Dieses Signal wird im Rechner 26 zum eigentlichen Meßsignal erarbeitet.
    [0038] Bei der Vorrichtung nach Figur 2 ist die zweite Detektorgruppe 13 weg¬gelassen, so daß der Verlauf des Oberflächenprofils des Objektes 8 relativ zu einer Referenzfläche gemessen wird. Wenn man Oberflächen mißt, die beispielsweise während der Bearbeitung in den spiegelnd reflektierenden Zustand kommen, kann es sinnvoll sein mindestens einen der Empfänger der Detektorgruppe 12 beizubehalten, weil man in diesem Fall mitder bekannten Heterodyne-Interferometrie mit derselben Vorrichtung und mit sehr hoher interferometrischer Meßgenauigkeit weitermessen kann.
    [0039] Wie schon vorstehend erwähnt liegt die Interferogrammebene 11, in welcher die Meßblende 21 angeordnet ist zur Oberfläche des Meßobjektes 8 abbildungsmäßig konjugiert. Für bestimmte Anwendungsfälle kann man die Meßblende 21 etwas außerhalb der Interferogrammebene 11 anordnen. Dann trägt ein größerer Oberflächenbereich des Meßobjektes 8 zu dem von der Meßblende 21 registrierten Licht bei. Die Phasenmessung ergibt dann eine über diesen Oberflächenbereich des Meßobjektes 8 gemittelte Profilhöheh. Dadurch wird das beschriebene Meßverfahren relativ unempfindlich gegenüber Defokussierung, so daß beispielsweise bei gekrümmten Objektoberflächen nicht ständig nachfokussiert werden muß. Andererseits kann eine solche Mittelung bei abbildungsmäßig defokussierter Abtastung für spezielle Fragestellungen von Interesse sein.
    [0040] Gegenüber der Vorrichtung nach Figur 1 erhält man schon eine wesentliche Verbesserung der Energieausbeute dadurch, daß man das Strahlaufweitungs- system 3 wegläßt. Dieser Fall ist in Figur 2 gestrichelt eingezeichnet. Hier beleuchtet der unaufgeweitete Laserstrahl 2' das Meßobjekt 8.
    [0041] Bei größeren Objekten 8 kann eine präzise Verschiebung dieser gegenüber der Meßvorrichtung problematisch werden. In solchen Fällen ist die Vorrichtung nach Figur 3 eine sinnvolle Alternative. Hier wird ein kleinerer Strahlenteiler 16 benützt, der gemeinsam mit der Heterodγne-Einrichtung 7, dem Referenzspiegel 5 und einer fokussierenden Linse 17 die zweidimensionale Abtastbewegung ausführt, welche in der Zeichenebene und senkrecht zu dieser verlaufen kann. Das Objekt 8 selbst bleibt entweder ortsfest oder kann makroskopisch der Oberfläche nachfokussiert werden. Eine Linse 18 fokussiert das Meßlicht auf die Meßblende 21 des Detektorsystems 13. Da der Durchmesser der Linse 17 deutlich kleiner ist als jener des Objektivs des Strahlaufweitungssystems 3 tritt hier gegenüberder Vorrichtung nach Figur 2 zwar ein Energieverlust auf; dieser ist aber bedeutend geringer als bei der Vorrichtung nach Figur 1.
    [0042] Zur Messung von Oberflächen, deren Ausdehnung größer ist als der Abtastbereich kann auch ein verkleinertes und im entgegengesetzen Fall ein vergrößertes Bild der Meßobjektoberfläche abgetastet werden.
    [0043] Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung welches zur Messung einer konkaven Oberfläche 20 dient, deren Ausdehnung größer ist als der Abtastbereich, welcher durch die Verschiebung der Elemente 16,17,7,5 festgelegt ist. Mit 19 ist hier eine Abbildungsoptik bezeichnet, welche ein verkleinertes reelles Bild 20' der Objektoberfläche 20 erzeugt. Gemessen wird dann im Effekt im Bild 20'.
    [0044] Um auch makroskopisch krumme Oberflächen vermessen zu können, kann entweder das Objekt 20, die Abbildungsoptik 19 oder die fokussierende Optik 17 um bekannte Beträge in Richtung der optischen Achse 15 verschoben werden. Diese Verschiebungsrichtung ist in Figur 4 durch den Doppelpfeil unterhalb des Meßobjektes 20 angedeutet.
    权利要求:
    ClaimsPatentansprüche:
    1. Verfahren zum berührungsfreien Messen der Ist-Position und/oder des Profils rauher Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß Laser-Licht mit mindestens zwei unterschiedlichen Wellenlängen in einen auf eine ebene Referenzfläche (5) gerichteten Bezugsstrahlengang (6) und einen auf die zu messende Oberfläche (8) gerichteten Meßstrahlengang (9) aufgespalten wird, daß in dem in der Interferogrammebene (11) des reflektierten Lichtes entstehenden Speckle-Muster in jeweils einem für alle Wellenlängen hellen Laser-Speckle die Phasendifferenz zwischen den Signalen der verschiedenen Wellenlängen gemessen und in ein dem Abstand h des jeweiligen Meßpunktes von der Referenzfläche proportionalen Signal umgerechnet wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Licht dreier Wellenlängen verwendet wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung bei verschiedenen Wellenlängen simultan erfolgt.
    4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander Licht verschiedener Wellenlängen zur Messung verwendet wird.
    5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Lichtes im Referenzstrahlengang (6) verschoben wird und daß die
    Messung bei der entstehenden Heterodyne-Frequenz erfolgt.
    6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßlicht (9) auf die Objektoberfläche (8) fokussiert wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektoberfläche (8) relativ zum Meßstrahl (9) verschoben wird.
    8. Vorrichtung zum berührungsfreien Messen der Ist-Position und/oder des Profils rauher Oberflächen, gekennzeichnet durch eine oder mehrere
    Laser-Lichtquellen (1) zur Erzeugung von Licht unterschiedlicher Wellenlänge, durch einen zwischen Lichtquelle (1) und Objekt (8) angeordneten Strahlteiler (4) zur Aufspaltung des Laser-Lichtes in einen Bezugs- und einen Meßstrahlengang (6,9), eine im Bezugsstrahlengang (ό) angeordnete plane Referenzfläche (5), durch eine in der zur Referenzfläche (5) konjugierten Interferogrammebene (11) angeordnete Meßblende (21), deren Durchmesser kleiner ist als der eines in dieser Ebene entstehenden Laser-Speckle, durch einen hinter dieser Meßblende (21) angeordneten Strahlteiler (22) zur Wellenlängen-Aufspaltung des Meßlichtes, durch Detektoren (23,24) die von den Meßstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge beaufschlagt werden und durch eine diesen Detektoren nachgeschaltete Anordnung (25,26) zur Erzeugung des der Phasendifferenz zwischen den Detektorsignalen proportionalen Meßsignals.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Bezugsstrqhlengang (6) eine Einrichtung (7) zur Verschiebung der Frequenz des Referenzlichts um eine Heterodynefrequenz angeordnet ist, und daß die Meßanordnung auf die Messung der Phasendifferenz bei dieser Heterodynefrequenz ausgelegt ist.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
    Meßblende (21) außerhalb der Interferogrammebene (11) angeordnet ist.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß
    Strahlteiler (16), Referenzfläche (5) und eine zwischen Strahlteiler (16) und der Objektoberfläche (8) angeordnete Fokussierungsl inse (17) gegenüber dem Objekt verschiebbar sind.
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    法律状态:
    1984-12-06| AK| Designated states|Designated state(s): JP US |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE19833318678|DE3318678A1|1983-05-21|1983-05-21|Verfahren und vorrichtung zur interferometrie rauher oberflaechen|JP84502192A| JPS60501773A|1983-05-21|1984-05-19||
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