JP5489658B2 - 計測装置 - Google Patents
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Description
前記処理部は、絶対距離D1を、
に従って求め、
前記第2の基準波長の設計値からの誤差をdλ 2 、前記第1の基準波長と前記第2の基準波長との合成波長の設計値からの誤差をdΛ 12 、前記位相検出部の検出誤差をdφとすると、前記計測装置で計測可能な前記絶対距離の範囲Dmaxにおいて、
を満たし、
前記処理部は、絶対距離D 2 を、
に従って求めることを特徴とする。
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態の計測装置1の構成を示す概略図である。計測装置1は、参照面と被検面との間の絶対距離を計測する光波干渉計測装置である。計測装置1は、図1に示すように、光源102と、ビームスプリッタ104a及び104bと、波長シフト部106と、波長基準素子としてのファブリペローエタロン108と、強度検出部110とを有する。更に、計測装置1は、光源制御部112と、無偏光ビームスプリッタ114と、基準信号検出部116と、偏光ビームスプリッタ118と、計測信号検出部120と、環境検出部122と、処理部124とを有する。
<第2の実施形態>
図4は、本発明の第2の実施形態の計測装置1Aの構成を示す概略図である。計測装置1Aは、基本的には、計測装置1と同様な構成を有する。但し、計測装置1Aは、被検面TSの近傍の気体の屈折率を検出する環境検出部122Aとして、光源132と、光源132から射出される光を用いて参照面RSと被検面TSとの光路長差を検出する位相検出部134bとを有する。また、計測装置1Aは、位相検出部134aと、分光素子136a及び136bと、光量検出部138a及び138bとを有する。
<第3の実施形態>
図7は、本発明の第3の実施形態の計測装置1Bの構成を示す概略図である。計測装置1Bは、基本的には、計測装置1又は1Aと同様な構成を有する。但し、計測装置1Bは、被検面TSの近傍の気体の屈折率を検出する環境検出部として干渉計140を有する。干渉計140は、既知の長さの真空雰囲気の真空参照光路(第1の光路)と、かかる真空参照光路と同じ長さの大気雰囲気の大気参照光路(第2の光路)との光路長差に相当する干渉信号を検出する。また、計測装置1Bは、位相検出部152a及び152bを有する。
<第4の実施形態>
図9は、本発明の第4の実施形態の計測装置1Cの構成を示す概略図である。計測装置1Cは、基本的には、計測装置1、1A又は1Bと同様な構成を有する。但し、計測装置1Cは、光源162と、ガスセル164と、光量検出部166a、166b及び166cと、分光素子168a及び168bと、位相検出部172a及び172bとを有する。
Claims (9)
- 参照面と被検面との間の絶対距離を計測する計測装置であって、
第1の光源から射出される光の波長を、既知の真空波長である第1の基準波長又は前記第1の基準波長とは異なる既知の真空波長である第2の基準波長に設定するための波長基準素子と、
前記第1の光源からの光を、第1の偏光方向を有する光と前記第1の偏光方向に直交する第2の偏光方向を有する光とに分離して、前記第1の偏光方向を有する光を前記参照面に入射させ、前記第2の偏光方向を有する光を前記被検面に入射させる偏光分離部と、
前記参照面と前記被検面との間の空間の群屈折率を検出する屈折率検出部と、
前記参照面で反射された前記第1の偏光方向を有する光と前記被検面で反射された前記第2の偏光方向を有する光との干渉光を検出して、前記干渉光の信号から前記参照面と前記被検面との間の光路長に相当する位相を検出する位相検出部と、
前記波長基準素子を用いて前記第1の光源から射出される光の波長を前記第1の基準波長から前記第2の基準波長に連続的に変更させながら前記第1の基準波長及び前記第2の基準波長のそれぞれについて、前記参照面と前記被検面との間の光路長に相当する位相を検出するように前記位相検出部を制御して、前記絶対距離を求める処理を行う処理部と、
を有し、
前記第1の基準波長をλ1、前記第2の基準波長をλ2、前記第1の基準波長において前記位相検出部で検出される位相をφ1、前記第2の基準波長において前記位相検出部で検出される位相をφ2、前記第1の光源から射出される光の波長を前記第1の基準波長から前記第2の基準波長に連続的に変更した際に発生する位相飛び数をM、λ1・λ2/|λ1−λ2|で表される前記第1の基準波長と前記第2の基準波長との合成波長をΛ12、前記屈折率検出部で検出される群屈折率をng、前記第2の偏光方向を有する光が前記被検面で反射される回数をkとすると、
前記処理部は、絶対距離D1を、
に従って求め、
前記第2の基準波長の設計値からの誤差をdλ 2 、前記第1の基準波長と前記第2の基準波長との合成波長の設計値からの誤差をdΛ 12 、前記位相検出部の検出誤差をdφとすると、前記計測装置で計測可能な前記絶対距離の範囲Dmaxにおいて、
を満たし、
前記処理部は、絶対距離D 2 を、
に従って求めることを特徴とする計測装置。 - 前記第1の基準波長及び前記第2の基準波長と異なる第3の基準波長の光を射出する第2の光源を更に有し、
前記偏光分離部は、前記第2の光源からの光を、前記第1の偏光方向を有する光と前記第2の偏光方向を有する光とに分離して、前記第1の偏光方向を有する光を前記参照面に入射させ、前記第2の偏光方向を有する光を前記被検面に入射させ、
前記処理部は、前記第3の基準波長について、前記参照面と前記被検面との間の光路長に相当する位相を検出するように前記位相検出部を制御し、
前記第3の基準波長をλ3、前記第3の基準波長において前記位相検出部で検出される位相をφ3、λ1・λ3/|λ1−λ3|で表される前記第1の基準波長と前記第3の基準波長との合成波長をΛ13とし、
前記第3の基準波長の設計値からの誤差をdλ 3 、前記第1の基準波長と前記第3の基準波長との合成波長の設計値からの誤差をdΛ 13 とすると、
を満たし、
前記処理部は、絶対距離D3を、
に従って求めることを特徴とする請求項1に記載の計測装置。 - 前記参照面で反射される前記第1の偏光方向を有する光の周波数をシフトさせるシフタと、
前記シフタを通過した前記第1の偏光方向を有する光の偏光方向を変更する変更部と、
を更に有し、
前記位相検出部は、前記参照面で反射された前記第1の偏光方向を有する光と前記被検面で反射された前記第2の偏光方向を有する光との干渉光を検出するための光量検出器を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の計測装置。 - 前記位相検出部は、
前記第1の偏光方向を有する光及び前記第2の偏光方向を有する光のそれぞれに、複数の既知の位相差を付与する位相差付与部と、
前記位相差付与部が付与する前記複数の既知の位相差における干渉光を検出するための複数の光量検出器と、
を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の計測装置。 - 前記波長基準素子は、ファブリペローエタロンを含むことを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の計測装置。
- 前記波長基準素子は、前記既知の真空波長に吸収線を有するガスセルを含むことを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の計測装置。
- 前記屈折率検出部は、
前記参照面と前記被検面との間の空間の温度を検出する温度計と、
前記参照面と前記被検面との間の空間の気圧を検出する気圧計と、
を含むことを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載の計測装置。 - 前記屈折率検出部は、
前記第1の光源からの光の波長と異なる波長の光を射出する第3の光源と、
前記第3の光源からの光を用いて、前記第1の光源からの光と同一光路における前記参照面と前記被検面との間の光路長差を検出する検出部と、
を含むことを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載の計測装置。 - 前記屈折率検出部は、既知の長さの真空雰囲気の第1の光路と、前記第1の光路と同じ長さの大気雰囲気の第2の光路との光路長差に相当する干渉光を検出する検出部を含むことを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載の計測装置。
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JPH06117810A (ja) * | 1991-05-28 | 1994-04-28 | Yokogawa Electric Corp | 外乱補正機能付きアブソリュ−ト測長器 |
JPH05203408A (ja) * | 1991-11-26 | 1993-08-10 | Olympus Optical Co Ltd | 位相差検出器 |
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JPH1144503A (ja) * | 1997-07-28 | 1999-02-16 | Nikon Corp | 光波干渉測定装置 |
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US6051835A (en) * | 1998-01-07 | 2000-04-18 | Bio-Rad Laboratories, Inc. | Spectral imaging apparatus and methodology |
US6208424B1 (en) * | 1998-08-27 | 2001-03-27 | Zygo Corporation | Interferometric apparatus and method for measuring motion along multiple axes |
US6724486B1 (en) * | 1999-04-28 | 2004-04-20 | Zygo Corporation | Helium- Neon laser light source generating two harmonically related, single- frequency wavelengths for use in displacement and dispersion measuring interferometry |
US6417927B2 (en) * | 1999-04-28 | 2002-07-09 | Zygo Corporation | Method and apparatus for accurately compensating both long and short term fluctuations in the refractive index of air in an interferometer |
JP3510569B2 (ja) * | 2000-06-22 | 2004-03-29 | 三菱重工業株式会社 | 光周波数変調方式距離計 |
JP2005300250A (ja) * | 2004-04-08 | 2005-10-27 | Canon Inc | 光干渉測定装置、光干渉測定方法、光学素子、及び露光装置 |
US7333214B2 (en) * | 2006-03-31 | 2008-02-19 | Mitutoyo Corporation | Detector for interferometric distance measurement |
US7697195B2 (en) * | 2006-05-25 | 2010-04-13 | Zygo Corporation | Apparatus for reducing wavefront errors in output beams of acousto-optic devices |
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