JP5355659B2 - 干渉測定装置及び測定原点決定方法 - Google Patents
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Description
図1(A)、(B)は、本発明の実施例1の要部側面図と要部正面図である。
:ΔΛは半値幅を示し、ここでは30nmである。
:λは光SLDの中心波長、ここでは0.84μm
:ΔVlは光路長差
図3は、このときの光路長差Δ1に対するビジビリティVとの関係を示す図である。
図7は本発明の実施例2の要部概略図である。実施例2は実施例1に比べて次の点が異なっている。
(イ)半導体レーザLDとダイオードSLDの駆動を原点検出時に交互にON−OFFする。
(ロ)SLD受光系は半導体レーザLDによる干渉信号の受光系LDのうち、偏光素子アレイ3CH−POLと3分割の受光素子PDAを兼ねている。そして光SLDの干渉信号Oは3分割受光素子PDA(PDA1〜PDA3)の干渉信号Uに対応するPDA−1からの信号を使用する。
(ハ)波長による分離がいらない。図8に示す光LDと光SLDのパワースペクトルのように、光LDと光SLDの波長差を小さくすることで、偏光ビームスプリッタPBS等の波長による特性のズレを少なくすることが出来る、その為合波手段HMとしてハーフミラーを使用している。
本発明の実施例3の構成は、図7と略同じである。
COL1、COL2、COL3 コリメータレンズ LNS1、LNS2 レンズ
DM1、DM2 ダイクロイックミラー HM ハーフミラー
PBS 偏光ビームスプリッタ NBS 非偏光ビームスプリッタ
GRN 屈折率分布型ロッド状レンズ 3CH−POL、POL2 偏光素子
PDA 受光素子アレイ PD 受光素子 M1 被測定反射面
M2 参照反射面 P1,P2,P3 集光位置 f 焦点距離
GBS 光束分割素子
Claims (15)
- 可干渉性の第1の光束を放射する第1の光源手段と、
前記第1の光束よりも可干渉性の低い第2の光束を放射する第2の光源手段と、
前記第1の光束と前記第2の光束とを合波する第1の合波手段と、
前記第1の光束と前記第2の光束とが合波された光束を、前記第1の光束の一部と前記第2の光束の一部とをそれぞれが含む2つの光束に分割し、前記分割により得られた一方の光束を測定面に入射させ、前記分割により得られた他方の光束を参照面に入射させ、前記測定面からの反射光束と前記参照面からの反射光束とを合波し、前記合波のなされた前記測定面からの反射光束と前記参照面からの反射光束とにそれぞれ含まれている2つの前記第1の光束を干渉させ、前記合波のなされた前記測定面からの反射光束と前記参照面からの反射光束とにそれぞれ含まれている2つの前記第2の光束を干渉させる光学系と、
前記2つの前記第1の光束の干渉により形成される光束を受光して第1の信号を出力し、前記2つの前記第2の光束の干渉により形成される光束を受光して第2の信号を出力する受光手段と、
前記第1の信号と前記第2の信号とに基づいて測定原点を決定する決定手段と、を有することを特徴とする干渉測定装置。 - 前記決定手段は、前記第2の信号のピークと前記第1の信号との関係に基づいて前記測定原点を決定することを特徴とする請求項1に記載の干渉測定装置。
- 前記決定手段は、前記第2の信号の予め設定した値と前記第1の信号との関係に基づいて前記測定原点を決定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の干渉測定装置。
- 前記光学系は、前記分割をなす分割面を含み、
前記第2の信号は、前記分割面から前記測定面までの光路長と、前記分割面から前記参照面までの光路長とが等しい場合に最大値を有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のうちいずれか1項に記載の干渉測定装置。 - 前記第1の光源手段および前記第2の光源手段を交互に駆動することを特徴とする請求項1ないし請求項4のうちいずれか1項に記載の干渉測定装置。
- 前記第1の信号および前記第2の信号を補間することを特徴とする請求項5に記載の干渉測定装置。
- 前記第1の光源手段および前記第2の光源手段のうちの一方の駆動を行っている間に前記第1の光源手段および前記第2の光源手段のうちの他方の駆動および該駆動の停止を行い、
前記受光手段は、前記第1の信号および前記第2の信号のうちの一方として、前記2つの前記第1の光束の干渉により形成される光束および前記2つの前記第2の光束の干渉により形成される光束のうちの両方を受光して得られる信号を出力し、前記第1の信号および前記第2の信号のうちの他方として、前記2つの前記第1の光束の干渉により形成される光束および前記2つの前記第2の光束の干渉により形成される光束のうちの一方を受光して得られる信号を出力することを特徴とする請求項1ないし請求項4のうちいずれか1項に記載の干渉測定装置。 - 前記両方を受光して得られる信号と前記一方を受光して得られる信号とに基づいて、前記2つの前記第1の光束の干渉により形成される光束および前記2つの前記第2の光束の干渉により形成される光束のうちの他方を受光して得られる信号を推定することを特徴とする請求項7に記載の干渉測定装置。
- 前記第1の光束と前記第2の光束とは互いに異なる中心波長を有し、
前記光学系は、前記合波のなされた前記測定面からの反射光束と前記参照面からの反射光束とをそれぞれ波長により分離し、
前記受光手段は、前記分離により得られた2つの光束をそれぞれ受光して前記第1の信号と前記第2の信号とを出力することを特徴とする請求項1ないし請求項4のうちいずれか1項に記載の干渉測定装置。 - 干渉測定のための測定原点決定方法であって、
可干渉性の第1の光束と前記第1の光束よりも可干渉性の低い第2の光束とを合波するステップと、
前記第1の光束と前記第2の光束とが合波された光束を、前記第1の光束の一部と前記第2の光束の一部とをそれぞれが含む2つの光束に分割し、前記分割により得られた一方の光束を測定面に入射させ、前記分割により得られた他方の光束を参照面に入射させ、前記測定面からの反射光束と前記参照面からの反射光束とを合波し、前記合波のなされた前記測定面からの反射光束と前記参照面からの反射光束とにそれぞれ含まれている2つの前記第1の光束を干渉させ、前記合波のなされた前記測定面からの反射光束と前記参照面からの反射光束とにそれぞれ含まれている2つの前記第2の光束を干渉させるステップと、
前記2つの前記第1の光束の干渉により形成される光束を受光して第1の信号を出力し、前記2つの前記第2の光束の干渉により形成される光束を受光して第2の信号を出力するステップと、
前記第1の信号と前記第2の信号とに基づいて測定原点を決定するステップと、を有することを特徴とする測定原点決定方法。 - 前記第1の光束および前記第2の光束を交互に放射することを特徴とする請求項10に記載の測定原点決定方法。
- 前記第1の信号および前記第2の信号を補間することを特徴とする請求項11に記載の測定原点決定方法。
- 前記第1の光束および前記第2の光束のうちの一方の放射を行っている間に前記第1の光束および前記第2の光束のうちの他方の放射および該放射の停止を行い、
前記第1の信号および前記第2の信号のうちの一方として、前記2つの前記第1の光束の干渉により形成される光束および前記2つの前記第2の光束の干渉により形成される光束のうちの両方を受光して得られる信号を出力し、前記第1の信号および前記第2の信号のうちの他方として、前記2つの前記第1の光束の干渉により形成される光束および前記2つの前記第2の光束の干渉により形成される光束のうちの一方を受光して得られる信号を出力することを特徴とする請求項10に記載の測定原点決定方法。 - 前記両方を受光して得られる信号と前記一方を受光して得られる信号とに基づいて、前記2つの前記第1の光束の干渉により形成される光束および前記2つの前記第2の光束の干渉により形成される光束のうちの他方を受光して得られる信号を推定することを特徴とする請求項13に記載の測定原点決定方法。
- 前記第1の光束と前記第2の光束とは互いに異なる中心波長を有し、
前記合波のなされた前記測定面からの反射光束と前記参照面からの反射光束とをそれぞれ波長により分離し、
前記分離により得られた2つの光束をそれぞれ受光して前記第1の信号と前記第2の信号とを出力することを特徴とする請求項10に記載の測定原点決定方法。
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