【手続補正書】
【提出日】平成20年7月25日(2008.7.25)
【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】
高可干渉性の第１の光束を放射する第１の光源手段と、
低可干渉性の第２の光束を放射する第２の光源手段と、
該第１の光束と該第２の光束を合波する合波手段と、
該合波された第１及び第２の光束をそれぞれ２つの光束に分割する光分割手段と、
該分割された一方の光束を被測定物の測定反射面に入射させ、
他方の光束を参照面に入射させ、
該測定反射面からの反射光と該参照面からの反射光を合波して、該分割された２つの第１の光束及び該分割された２つの第２の光束を各々干渉させる干渉部と、
該干渉部において該分割された２つの第１の光束により形成される干渉光と、該分割された２つの第２の光束により形成される干渉光を検出する受光手段とを有し、
該受光手段で得られる該干渉光に基づいて、測定原点を決定する演算手段とを有することを特徴とする干渉測定装置。
【請求項２】
前記測定原点は、該測定反射面と該光分割手段の間の光路長と、該参照面と該光分割手段の間の光路長とが等しい位置であることを特徴とする請求項１に記載の干渉測定装置。
【請求項３】
前記受光手段は、前記分割された２つの第１の光束により形成される干渉光を検出する第１の受光手段と、前記分割された２つの第２の光束により形成される干渉光を検出する第２の受光手段とを有していることを特徴とする請求項１に記載の干渉測定装置。
【請求項４】
前記演算手段は、前記第２の光束により形成される干渉光に基づく干渉信号を得て、前記干渉信号の振幅の強度に基に前記測定原点を求めることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の干渉測定装置。
【請求項５】
前記光分割手段は、偏光ビームスプリッタより成り、前記合波された第１及び第２の光束を該偏光ビームスプリッタにて２つの直線偏光の光束に分割し、一方の光束を前記測定反射面に入射させて反射させ、他方の光束を前記参照面に入射させて反射させ、それぞれの光束を該偏光ビームスプリッタにて合波し、
前記合波された光束は、１／４波長板によって、該光束の光路長差の変動に基づく位相差の変動に応じた偏光方位が回転する直線偏光に変換され、
前記受光手段は、前記第１の光束に基づく干渉光及び前記第２の光束に基づく干渉光を受光し、前記第１の光束に基づく干渉光及び前記第２の光束に基づく干渉光から該測定反射面の変位に関する信号を発生させる
こと特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の干渉測定装置。
【請求項６】
前記第１の光束と前記第２の光束は中心波長が異なることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の干渉測定装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の光源手段の発光を交互にＯＮ−ＯＦＦし、前記第１の光束と前記第２の光束の点灯に合わせて各々の干渉光を前記受光手段で受光し、
前記演算手段は、第１の光束によって形成される前記干渉光に基づく干渉信号波形と第２の光束によって形成される前記干渉光に基づく干渉信号波形とを各々推定補間することによって得られた各々の干渉信号波形に基づいて、前記測定反射面と前記光分割手段の間の光路長と前記参照面と前記光分割手段との間の光路長とが等しい位置を測定原点とすること特徴とする請求項１に記載の干渉測定装置。
【請求項８】
前記第１又は第２の光源手段の一方の駆動をＯＮ−ＯＦＦし、一方の光源手段の消灯に合わせて他方の光源手段からの光束に基づく干渉光を前記受光手段で受光し、
前記演算手段は、該一方の光源手段の点灯に合わせて該第１の光束によって形成される前記干渉光に該第２の光束によって形成される前記干渉光を重畳した干渉信号波形と、ＯＮ−ＯＦＦした一方の光源手段からの光束に基づく干渉信号波形または他方の光源手段からの光束に基づく干渉信号波形を推定補間することによって得られた干渉信号波形とに基づいて、前記測定反射面と前記光分割手段との間の光路長と前記参照面と前記光分割手段との間の光路長とが等しい位置を測定原点とすること特徴とする請求項１に記載の干渉測定装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項１の発明の干渉測定装置は、
高可干渉性の第１の光束を放射する第１の光源手段と、
低可干渉性の第２の光束を放射する第２の光源手段と、
該第１の光束と該第２の光束を合波する合波手段と、
該合波された第１及び第２の光束をそれぞれ２つの光束に分割する光分割手段と、
該分割された一方の光束を被測定物の測定反射面に入射させ、
他方の光束を参照面に入射させ、
該測定反射面からの反射光と該参照面からの反射光を合波して、該分割された２つの第１の光束及び該分割された２つの第２の光束を各々干渉させる干渉部と、
該干渉部において該分割された２つの第１の光束により形成される干渉光と、該分割された２つの第２の光束により形成される干渉光を検出する受光手段とを有し、
該受光手段で得られる該干渉光に基づいて、測定原点を決定する演算手段とを有することを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項２の発明は請求項１の発明において、
前記測定原点は、該測定反射面と該光分割手段の間の光路長と、該参照面と該光分割手段の間の光路長とが等しい位置であることを特徴としている。
請求項３の発明は請求項１の発明において、
前記受光手段は、前記分割された２つの第１の光束により形成される干渉光を検出する第１の受光手段と、前記分割された２つの第２の光束により形成される干渉光を検出する第２の受光手段とを有していることを特徴としている。
請求項４の発明は請求項１乃至３のいずれか１項の発明において、
前記演算手段は、前記第２の光束により形成される干渉光に基づく干渉信号を得て、前記干渉信号の振幅の強度に基に前記測定原点を求めることを特徴としている。
請求項５の発明は請求項１乃至４のいずれか１項の発明において、
前記光分割手段は、偏光ビームスプリッタより成り、前記合波された第１及び第２の光束を該偏光ビームスプリッタにて２つの直線偏光の光束に分割し、一方の光束を前記測定反射面に入射させて反射させ、他方の光束を前記参照面に入射させて反射させ、それぞれの光束を該偏光ビームスプリッタにて合波し、
前記合波された光束は、１／４波長板によって、該光束の光路長差の変動に基づく位相差の変動に応じた偏光方位が回転する直線偏光に変換され、
前記受光手段は、前記第１の光束に基づく干渉光及び前記第２の光束に基づく干渉光を受光し、前記第１の光束に基づく干渉光及び前記第２の光束に基づく干渉光から該測定反射面の変位に関する信号を発生させる
こと特徴としている。
請求項６の発明は請求項１乃至５のいずれか１項の発明において、
前記第１の光束と前記第２の光束は中心波長が異なることを特徴としている。
請求項７の発明は請求項１の発明において、
前記第１及び第２の光源手段の発光を交互にＯＮ−ＯＦＦし、前記第１の光束と前記第２の光束の点灯に合わせて各々の干渉光を前記受光手段で受光し、
前記演算手段は、第１の光束によって形成される前記干渉光に基づく干渉信号波形と第２の光束によって形成される前記干渉光に基づく干渉信号波形とを各々推定補間することによって得られた各々の干渉信号波形に基づいて、前記測定反射面と前記光分割手段の間の光路長と前記参照面と前記光分割手段との間の光路長とが等しい位置を測定原点とすること特徴としている。
請求項８の発明は請求項１の発明において、
前記第１又は第２の光源手段の一方の駆動をＯＮ−ＯＦＦし、一方の光源手段の消灯に合わせて他方の光源手段からの光束に基づく干渉光を前記受光手段で受光し、
前記演算手段は、該一方の光源手段の点灯に合わせて該第１の光束によって形成される前記干渉光に該第２の光束によって形成される前記干渉光を重畳した干渉信号波形と、ＯＮ−ＯＦＦした一方の光源手段からの光束に基づく干渉信号波形または他方の光源手段からの光束に基づく干渉信号波形を推定補間することによって得られた干渉信号波形とに基づいて、前記測定反射面と前記光分割手段との間の光路長と前記参照面と前記光分割手段との間の光路長とが等しい位置を測定原点とすること特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
シングルモード半導体レーザＬＤ（以下「半導体レーザＬＤ」という）（第１の光源手段）に発振レーザ波長が安定な波長０．７８μmのＤＦＢ(Distributed Feedback) レーザを使用している。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
この半導体レーザＬＤから放射された直線偏光発散光、光ＬＤ（第１の光束）をコリメーターレンズＣＯＬ１で平行光としている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
一方光ＬＤと中心波長が異なり低可干渉であるスペクトル半値幅ΔΛが約３０ｎｍで中心波長が約０．８４μmのスーパールミネッセントダイオードＳＬＤ（以下「ダイオードＳＬＤ」という）（第２の光源手段）を用いている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
光ＬＤは受光系ＬＤ（第１の受光手段）で検出している。即ちビーム分割素子ＧＢＳにて３光束に分割し、それぞれの光束を互いに６０°づつ偏光軸をずらして配置した偏光素子アレイ３ＣＨ−ＰＯＬを介して３分割受光素子ＰＤＡの各受光部に入射させている。これにより被測定対象面（ミラー）Ｍ２の面外変位に基づく３つの互いに位相が１２０度づつずれた干渉信号ＵＶＷを検出する。この干渉信号ＵＶＷから、演算手段ＳＰＣで位相が９０°ずれたＡ相、Ｂ相をＡ＝２／３×｛Ｕ−（Ｖ＋Ｗ）／２｝、Ｂ＝１／√３×（Ｖ−Ｗ）の計算よって得ている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
一方ダイクロイックミラーＤＭ２で反射した光ＳＬＤは受光系ＳＬＤ（第２の受光手段）で検出している。即ち偏光素子ＰＯＬ２を介して受光素子ＰＤ２に入射し、被測定面が参照面と等光路近のときに干渉信号Ｏを出力する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
従ってダイオードＳＬＤによる干渉信号Ｏのピークを検出することにより、半導体レーザＬＤによる干渉信号Ｕと同期した原点を高精度に定めている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
各々の点灯に合わせて光ＬＤによる干渉信号ＵＶＷと光ＳＬＤによる干渉信号Ｏを信号処理ＳＰＣによってサンプリングし分離し、各干渉信号がＯＦＦの間は補間推定し連続した光ＬＤによる干渉信号ＵＶＷと光ＳＬＤの干渉信号Ｏを得る。
（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。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
実施例２は、原点検出時に、光ＳＬＤをＯＮ−ＯＦＦして時系列でサンプリングする為、被測定面Ｍ２の動きがサンプリング周波数より十分遅い必要がある。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
一般に被測定面Ｍ２はメカニカルな動きである限り電気的サンプリングにくらべ一般的に遅く、原点検出は容易である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
以上のように実施例３では２つの光源手段の一方のみの駆動をＯＮ−ＯＦＦしている。そして一方の光源手段の消灯に合わせて他方の光源手段からの光束に基づく干渉光を検出している。そして一方の光源手段の点灯に合わせて光ＬＤの干渉光に光ＳＬＤの干渉光を重畳した干渉波形を受光手段で受光している。そしてＯＮ−ＯＦＦした一方の光源手段からの光束に基づく干渉信号波形または他方の光源手段からの光束に基づく干渉信号波形を推定補間している。これにより測定反射面と参照面の光分割手段からの等光路の位置を測定原点としている。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】削除
【補正の内容】