【手続補正書】
【提出日】平成24年11月5日(2012.11.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記絶対距離Ｄ１を、
2011099756.tif 000001
に従って求めることを特徴とする計測装置。
【請求項２】
前記第２の基準波長の設計値からの誤差をｄλ２、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ｄΛ１２、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をＤｍａｘにおいて、
2011099756.tif 000002
を満たし、
前記処理部は、前記絶対距離Ｄ２を、
2011099756.tif 000003
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。
【請求項３】
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とすると、
前記処理部は、前記絶対距離Ｄ３を、
2011099756.tif 000004
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。
【請求項４】
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乃至３のうちいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項５】
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乃至３のうちいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項６】
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５のうちいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項７】
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５のうちいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項８】
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７のうちいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項９】
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７のうちいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項１０】
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７のうちいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項１１】
前記第３の基準波長の設計値からの誤差をｄλ３、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ｄΛ１２、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ｄΛ１３、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をＤｍａｘとして、
2011099756.tif 000005
を満たすことを特徴とする請求項３に記載の計測装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての計測装置は、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、前記絶対距離Ｄ１を、
2011099756.tif 000006
に従って求めることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2011099756.tif 000007