[发明专利]利用衍射光学显现表面轮廓的方法和装置

权利要求书

1.一种在有效的工作距离处利用减感的干涉条纹来显现物体表面轮廓的方法，它包括下述步骤：

使用一光源照明衍射光学组件，

把照明所述衍射光学组件的源光分成两束，他们以不同的方向通过所述的衍射光学组件传播，所述的出自所述衍射光学组件的光束在位于适当工作距离处的所述物体表面上与以两个不同入射角射向物体表面基本上相同位置处的光束重叠，

将所述的入射光束从物体的表面向后反射到所述的衍射光学组件，所述反射光束在不同的方向后向通过所述的衍射光学组件返回，

使向后通过所述衍射光学组件的所述反射光束复合，形成表示所述物体表面轮廓的干涉图样，所述的干涉图样对表面形变和粗糙度具有减感性，所述的物体表面可放置在一个相当大的工作距离内。

2.根据权利要求1的方法，其特征是，所述的照明步骤包括采用一个宽带空间非相干光源照明所述衍射光学组件的步骤。

3.根据权利要求2的方法，其特征是，所述的宽带空间非相干光源包括一个白光光源。

4.根据权利要求3的方法，其特征是，所述的白光光源包括一个漫射的白光光源。

5.根据权利要求2的方法，其特征是，所述的物体表面包括一部分透明的表面平行物体的表面。

6.根据权利要求2的方法，其特征是，所述的光源包括一个白炽灯泡。

7.根据权利要求2的方法，其特征是，所述的光源包括一个光发射两极管。

8.根据权利要求1的方法，其特征是，所述的照明步骤包括采用一个宽带空间相干光源照明所述衍射光学组件的步骤。

9.根据权利要求1的方法，其特征是，所述的照明步骤包括采用一个窄带空间非相干光源照明所述衍射光学组件的步骤。

10.根据权利要求1的方法，其特征是，所述的照明步骤包括一个采用窄带空间相干光源照明所述衍射光学组件的步骤。

11.根据权利要求10的方法，其特征是，所述的窄带和空间相干光源包括一个激光器。

12.根据权利要求1的方法，其特征是，所述的光束复合步骤还包括采用光敏转换所述的合光光束，以产生相当于所述干涉图样的电子像的步骤。

13.根据权利要求12的方法，其特征是，还包括对所述电子像进行数据处理，以提供一个所述物体表面像的步骤。

14.根据权利要求1的方法，其特征是，还包括根据有关干涉图样的数据测定表面高度的步骤。

15.根据权利要求1的方法，其特征是，所述的光源有一个有关的照明波长，所述的干涉图样有一个波长大于照明波长的相关等效波长，所述的有效波长取决一入射到物体表面上的入射角大小。

16.根据权利要求15的方法，其特征是，还包括改变所述的入射角，以提供一种所希望的最佳有效波长的步骤。

17.根据权利要求15的方法，其特征是，所述的有效波长由下式表示： Λ = 2 π dy / d h ′ ]]>

其中，Λ是有效波长，dy表示从物体至所述衍射光学组件的距离h具有小量变化dh′时所引起干涉相位的小量改变，dy表示入射到所述物体表面上的二个光束之间的干涉相位差，表示为： dy = 2 π OPD λ ]]>

其中，λ是平均照明波长，OPD是二束光行进时的光程差。