JP5580718B2 - 計測装置 - Google Patents
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Description
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の実施形態における計測装置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、波長可変光源としての第1の光源102と、固定波長光源としての第2の光源104と、ビームスプリッタ106a、106b及び106cと、分光素子108a、108b及び108cとを有する。また、計測装置1は、光量検出部110a、110b、110c、110d及び110eと、第1のガスセル112と、第2のガスセル114と、波長制御部116と、光分割素子としてのビームスプリッタ118と、分光素子120とを有する。更に、計測装置1は、位相検出部122及び124と、環境検出部126と、処理部128とを有する。なお、ビームスプリッタ106b及び106c、分光素子108a乃至108c、光量検出部110a乃至110e、第1のガスセル112、第2のガスセル114、及び、波長制御部116は、光源制御系LCを構成する。また、ビームスプリッタ118、分光素子120、位相検出部122及び124、環境検出部126、及び、処理部128は、干渉計測系IMを構成する。
<第2の実施形態>
図4は、本発明の第2の実施形態における計測装置1Aの構成を示す概略図である。計測装置1Aは、計測装置1と比較して、参照面RSと被検面TSとの間の絶対距離を求める計測処理が異なる。また、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が、第1のガスセル112及び第2のガスセル114の2つのガスセルではなく、1つのガスセル130を有する。従って、計測装置1Aは、計測装置1に対して、より簡易な構成になっている。なお、計測装置1Aにおいて、ビームスプリッタ106b、分光素子108a及び108b、光量検出部110a乃至110d、ガスセル130、及び、波長制御部116は、光源制御系LCを構成する。また、ビームスプリッタ118、分光素子120、位相検出部122及び124、環境検出部126、及び、処理部128は、干渉計測系IMを構成する。
Claims (5)
- 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、
互いに異なる吸収線をそれぞれ有する複数の種類のガスが封入されたガスセルを含む波長基準素子と、
光源からの光を第1の光と第2の光とに分割して、前記第1の光を前記参照面に入射させ、前記第2の光を前記被検面に入射させる光分割素子と、
前記参照面で反射された前記第1の光と前記被検面で反射された前記第2の光との干渉信号を検出して、前記干渉信号から前記参照面と前記被検面との間の光路長に対応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、前記光源から射出される光の波長を互いに異なる複数の吸収線に対応する互いに異なる複数の波長のそれぞれに設定し、前記互いに異なる複数の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対応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、
前記互いに異なる複数の波長は、第1の基準波長と、第2の基準波長と、第3の基準波長と、第4の基準波長と、を含み、
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3の基準波長をλ3、前記第4の基準波長をλ4、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、前記第4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φ4、λ1・λ2/|λ2−λ1|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の真空における波長をΛ12v、λ2・λ3/|λ3−λ2|で表される前記第2の基準波長と前記第3の基準波長との合成波長の真空における波長をΛ23v、λ3・λ4/|λ4−λ3|で表される前記第3の基準波長と前記第4の基準波長との合成波長の真空における波長をΛ34v、前記第4の基準波長の真空における波長をλ4vとすると、
前記処理部は、前記絶対距離をDとして、
に従って求めることを特徴とする計測装置。 - 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、
互いに異なる吸収線をそれぞれ有する複数の種類のガスが封入されたガスセルを含む波長基準素子と、
光源からの光を第1の光と第2の光とに分割して、前記第1の光を前記参照面に入射させ、前記第2の光を前記被検面に入射させる光分割素子と、
前記参照面で反射された前記第1の光と前記被検面で反射された前記第2の光との干渉信号を検出して、前記干渉信号から前記参照面と前記被検面との間の光路長に対応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、前記光源から射出される光の波長を互いに異なる複数の吸収線に対応する互いに異なる複数の波長のそれぞれに設定し、前記互いに異なる複数の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対応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、
前記互いに異なる複数の波長は、第1の基準波長と、第2の基準波長と、第3の基準波長とを含み、
前記処理部は、前記波長基準素子を用いて前記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の基準波長と前記第2の基準波長と前記第3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対応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1の基準波長をλ1、前記第2の基準波長をλ2、前記第3の基準波長をλ3、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、前記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/|λ2−λ1|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、λ1・λ3/|λ3−λ1|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、前記参照面と前記被検面との間の空間におけるλ3の屈折率をn3、λ1とλ2に対する群屈折率をn12、λ1とλ3に対する群屈折率をn13とすると、
前記処理部は、前記絶対距離をDとして、
に従って求めることを特徴とする計測装置。 - 前記第1の基準波長に対応する吸収線の吸収率及び前記第2の基準波長に対応する吸収線の吸収率のうち小さい方の吸収率は、前記第3の基準波長に対応する吸収線の吸収率よりも小さいことを特徴とする請求項2に記載の計測装置。
- 前記ガスセルは、
第1の吸収線を有するガスと、第2の吸収線を有するガスとが少なくとも封入された第1のガスセルと、
第3の吸収線を有するガスが少なくとも封入された第2のガスセルと、
を含み、
前記第1の吸収線、前記第2の吸収線及び第3の吸収線は、
前記第1の吸収線に対応する波長<前記第3の吸収線に対応する波長<前記第2の吸収線に対応する波長
の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載の計測装置。 - 前記ガスセルには、アセチレン、アセチレン同位体、シアン化水素及びシアン化水素同位体の少なくとも2つが封入されていることを特徴とする請求項1に記載の計測装置。
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