专利名称：临界入射干涉仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种临界入射干涉仪。
背景技术：
通常，公知的是临界入射干涉仪是可以测量具有大凸起测量表面的干涉仪。 作为临界入射干涉仪，公知的其测量光束和参考光束沿相同光路传输的共路形式被 JP-A-2008-32690 公开。图6为公开在JP-2008-32690中的共路形式的临界入射干涉仪ID的说明结构的 示意图。临界入射干涉仪ID由光束源部分100D，作为光束分离元件以及光束组合元件的 棱镜200D，和探测部分400D组成。光束源部分100D包括激光束源101和透镜102和103。 棱镜200D具有光束分离元件的功能，其分离入射光束为被入射到测量表面S上的测量光束 和作为测量参考的参考光束，并且具有组合参考光束和测量光束以获得组合光束(干涉光 束)的光束组合元件的功能。探测部分400D包括透镜401，具有CCD (电荷耦合器件)的成 像装置402，以及具有CPU(中央处理单元)的未示出的计算装置。从激光束源101射出的光束通过透镜102和103转换为校准光束，并且接着入射 到透镜200D上。该光束部分被透镜200D的底部表面200D1反射以作为参考光束，并且余 下的部分被出射到棱镜200D外部且被入射到测量表面S上以作为测量光束。入射到测量 表面S上的测量光束由测量表面S反射，接着入射到棱镜200D，且与参考光束组合成组合光 束。组合光束通过透镜401在成像装置402上生成干涉条纹。干涉条纹通过成像装置402 成像。未示出的计算装置执行基于成像装置402提取的干涉条纹图像的算法处理从而获得 测量表面S的轮廓。接下来，结合图6，给出由激光束源101射出光束的波阵面(wave front)误差对 测量精度的影响的说明。此外，各种因素引起的波阵面误差，例如，光路上设置的结构的影 响。在图6中，例子中从远端侧看向光束运行方向中的近端侧，每个光束的波阵面由图像R 表示。光束经历一次反射，波阵面取向反转一次。在临界入射干涉仪ID中，参考光束在棱 镜200D的底部表面200D1经历一次反射，且测量光束在测量表面S经历一次反射，从而参 考光束和测量光束的波阵面取向，即，组合光束成分，相对于从激光束源101射出的光束的 波阵面取向被反转。于是，参考光束波阵面与测量光束波阵面间的差别形成的干涉条纹中， 即使从激光束源101射出的光束的波阵面中存在变形，变形也可忽略。因为这个原因，在临 界入射干涉仪ID中，从激光束源101射出的光束的波阵面误差不会影响测量精度。作为临界入射干涉仪，除了上述描述的共路形式，参考光束和测量光束沿不同光 路传输的非共路形式也是公知的，其公开在JP-A-2008-32690。图7为JP-A-2008-32690中 描述的非共路形式的临界入射干涉仪IE的说明结构的示意图。此后，与图6中示出的临界 入射干涉仪ID功能相同的部件将表示为相同的参数号，并且其描述被省略或简化。此外， 在图7中，双边箭头标记表示平行于图面的线性偏振光束成分，同时双环标记表示垂直于 图面的线性偏振光束成分。
临界入射干涉仪IE由光束源部分100E，光束分离部分200E，作为光束组合部件 的光束分离器300E，以及探测部分400E组成。光束源部分100E与上述提到的光束源部分 100D结构相同。光束分离部分200E包括光束分离器201和半波片202。探测部分400E包 括四分之一波片403，透镜404，三分离棱镜405，起偏振片406A到406C，成像装置407A到 407C,和计算装置408。探测部分400E能够适于获得三种干涉条纹图像，每一条纹具有不同 于其它的相位，并且也能适于缩短分析时间和改进振动阻尼。从激光束源101射出的光束通过透镜102和103入射到光束分离器上，且从而被 分离成参考光束和测量光束，参考光束穿过半波片202，且随后入射到光束分离器300E上。 测量光束入射到测量表面S,在测量表面S上反射，且随后入射到光束分离器300E上。入射 到光束分离器300E上的参考光束和测量光束被组合成组合光束，且从光束分离器300E出 射。从分离器300E出射的组合光束通过四分之一波片403，透镜404，三分离棱柱405，以及 起偏振片406A到406C被分离成三种相移的光束，且各光束在各成像装置407A到407C形 成干涉条纹。各干涉条纹由各成像装置407A到407C成像。计算装置408执行基于成像装 置407A到407C提取的三种干涉条纹图像的算法处理从而获得测量表面S的轮廓。在该临界入射干涉仪IE中，因为参考光束没有经历反射，所以波阵面取向与激光 束源101射出的光束的波阵面取向相同。同时，作为测量光束，因为其在测量表面S经历一 次反射，所以波阵面取向相对于激光束源101射出的光束的波阵面相互地被反转。于是，因 为组合光束成分的参考光束和测量光束的波阵面取向被彼此反转，激光束源101射出的光 束的波阵面误差在成像装置407A到407C上从组合光束形成的干涉条纹中不能被消除。因 为这一原因，在该临界入射干涉仪IE中，从激光束源101射出的光束的波阵面误差影响测 量的精度。从而，改进了非共路形式的临界入射干涉仪，其组合光束成分的参考光束和测量 光束的波阵面取向被适当地布置(例如，参见美国专利NO. 6249351图1)。图8为美国专利 N06249351中描述的非共路形式的临界入射干涉仪IF的说明结构的示意图。临界入射干 涉仪IF由光束源部分100F，光束分离部分200F，作为光束组合部件的衍射光栅300F，以及 探测部分400F组成。光束源部分100F包括激光束源101和透镜104。光束分离部分200F 包括衍射光栅203和参考镜204。探测部分400F包括透镜409和410以及显示屏411。激光束源101射出的光束入射到衍射光栅203上，且从而被分离为测量光束和参 考光束。测量光束在测量表面S上被反射，且接着入射到衍射光栅300F上。参考光束在测 量表面S上被反射，且接着入射到衍射光栅300F。参考光束在参考镜204被反射，且入射到 衍射光栅F。入射到衍射光栅300的测量光束和参考光束被组合成组合光束，其从衍射光栅 300F出射且接着通过透镜409和410在显示屏411上形成干涉条纹。于是，这些干涉条纹 由成像装置成像，且由计算装置执行基于成像装置提取的干涉条纹图像的算法处理，从而 可获得测量表面S的轮廓。在该临界入射干涉仪IF中，因为测量光束和参考光束均经历了一次反射，所以波 阵面取向相对于激光束源101射出的光束的波阵面都被反转，进而组合光束成分的测量光 束和参考光束的波阵面取向可以被合适地布置。因为这一原因，激光束源101射出的光束 的波阵面误差在显示屏411上形成的干涉条纹中被消除，这样使防止影响测量精度的波阵 面变形成为可能。
上述临界入射干涉仪ID到IF的每个均有缺陷。临界入射干涉仪ID可以适当地 布置组合光束成分中的测量光束和参考光束的波阵面取向，且可以防止影响测量精度的从 激光束源101射出的光束的波阵面误差。然而，因为临界入射干涉仪ID具有的几何光学的局限性在明显地衰减了测量精 度，除非棱镜200D的底部表面200D1被非常接近的设置到测量表面直到底部表面200D1与 测量表面S充分地接触，必须对棱镜200D的底部表面200D1与测量表面S间的距离精确地 进行管理，这样就带来易用性差的难题。此外，由于碰撞与接触，棱镜200D或测量表面S存 在破损的危险。使用临界入射干涉仪1E，不需要精确地进行距离间管理，一方面，光束分离部分 200E和光束分离器300E与，另一方面，测量表面S，从而易用性优异。然而，因为组合光束 成分中测量光束和参考光束的波阵面取向被不适宜地反转，就存在从激光束源101射出的 光束的波阵面误差对测量精度不利影响的问题。临界入射干涉仪IF能够适合地布置组合光束成分的测量光束和参考光束的波阵 面取向，且可以防止激光束源101射出的光束的波阵面误差影响测量精度。此外，不必要精 确地进行距离间管理，一方面，光束分离部分200F和衍射光栅300F与，另一方面，测量表面 S，从而易用性优异。然而，使用临界入射干涉仪1F，就存在因为参考镜204和衍射光栅203 的使用不利于配置的问题。
发明内容
本发明的目的是提供临界入射干涉仪，其不采用特殊的结构，可防止影响测量精 度的从光束源射出的光束的波阵面误差，并且可使易用性优秀。根据本发明的一方面，提供临界入射干涉仪包括光束源部分；光束分离部分，被 构造成从光束源部分分离光束为出射到测量表面的测量光束和作为测量参考的参考光束， 并且被构造为使得测量光束倾斜地出射到测量表面；光束组合部分，被构造成组合参考光 束和在测量表面反射的测量光束，以获得组合光束；探测部分，被构造成基于组合光束产生 的干涉条纹探测测量表面轮廓；以及图像反转元件，被构造成反转测量光束或参考光束的 波阵面取向，其中光束分离部分使参考光束以其直接到达光束组合部分的方位角出射； 并且图像反转元件被设置在从光束分离部分到光束组合部分的测量光束或参考光束的光 路中。根据本发明，因为测量光束或参考光束的波阵面取向被设置在从光束分离部分导 向光束组合部分的测量光束或参考光束光路中的图像反转部件反转，可以适当地布置组合 光束成分的测量光束和参考光束的波阵面取向。这样，由组合光束形成的干涉条纹中，可 消除从光束源部分射出的光束波阵面误差，这样使防止影响测量精度的波阵面误差成为可 能。从光束分离部分射出的参考光束和测量光束以及，分别沿不同光路传输后，由光束组合 部分组合。由此，因为根据本发明的临界入射干涉仪被构造成非共路形式，其中参考光束和 测量光束沿不同光路传输，不必要进行精确的距离间的管理，一方面是光束分离部分和光 束组合部分之间的，另一方面，以及与测量表面S之间的，所以易用性优秀。光束分离部分 使得参考光束以一个方位角出射，其中参考光束直接到达组合部分。从而，因为基本结构与 普通传统的非共路形式临界入射干涉仪相似(例如，图7中的临界入射干涉仪1E)，所以通过在传统临界入射干涉仪的测量光束或参考光束光路中提供图像反转元件可获得本发明 中的临界入射干涉仪，以致很容易制作。如上所述，根据本发明，可以防止影响测量精度的 从光束源部分射出光束的波阵面误差以及可以使易用性优异而不采用特殊的结构。图像反转元件被设置在从光束分离部分到光束组合部分的参考光束的光路中。这 里，参考光束被从光束分离部分以直接到达光束组合部分的方位角射出，同时测量光束从 光束分离部分倾斜地射向测量表面，并且在测量表面经历反射后，到达光束组合部分。这 样，参考光束的光路短于测量光束的光路。如果参考光束和测量光束间光路长度差距大于 从光束源射出的光束的相干距离，那么可能导致干涉条纹对比度衰减以及测量精度不利地 恶化。在本发明中，然而，因为图像反转元件被设置在参考光束光路中，参考光束光路长度 可通过图像反转部分被增大，以致参考光束和测量光束间光路长度中的差距被设成小于相 干距离。因为这个原因，可获得优异的相干条纹对比度，这样能对测量精度保持满意。图像反转元件可包括由有等底角梯形横截面形成的道威棱镜(dov印rism)，且道 威棱镜可使入射到一端面上的光束折射向底端表面一侧，并且接着在底端表面反射光束向 另一端面，使光束从另一端面沿着相对于一端面的光束入射方向相同的方向出射。根据本发明，图像反转部件由用来反转入射光束波阵面取向的道威棱镜构成，在 其底部表面反射入射光束一次。作为道威棱镜，因为其入射方向与其出射方向相同，道威棱 镜可以很容易地设置在传统临界入射干涉仪的测量光束或参考光束的光路中，从而被容易 地被制造。此外，因为道威棱镜具有大于空气的折射率，入射光束的光路长度可以被增大。 因为这一原因，参考光束光路长度通过在参考光束光路中设置道威棱镜可被增大，以致参 考光束和测量光束间光路长度中的差距可被设置为小于相干距离。图像反转部件可包括多个反射镜，通过多个反射镜反射入射光束三次，并且反转 其波阵面后，使光束沿着与入射方向相同的方向出射。根据本发明，因为入射光束被由多个 反射镜奇数次反射，图像反转元件反转入射光束的波阵面取向并且使其出射到图像反转元 件外部。作为同样的该图像反转元件，因为其入射方向与出射方向相同，图像反转元件可被 容易地设置在传统临界入射干涉仪的测量光束或参考光束的光路中，从而被容易地制造。 此外，因为图像反转元件反射其中入射光束奇数次，入射光束的光路长度被增大。因为这一 原因，参考光束的光路长度通过在参考光束光路中设置本发明的图像反转元件而被增大， 从而参考光束和测量光束间光路长度的差距可被设成小于相干距离。光束分离部分包括分离元件和第一偏转元件，分离元件可分离从光束源出射的光 束为测量光束和参考光束并且使参考光束以其直接到达光束组合部分的方位角出射，第一 偏转元件可使从分离元件出射并入射到第一偏转元件上的测量光束倾斜地射向测量表面， 从而偏转测量光束的光路，光束组合部分可包括第二偏转元件和组合元件；第二偏转元件 可使在测量表面反射并入射到第二偏转元件上的测量光束射向组合元件，从而偏转测量光 束的光路向测量元件一侧，并且组合元件可组合从分列元件出射的参考光束和从第二偏转 元件出射的测量光束以获得组合光束。根据本发明，光束分离部分和光束组合部分被分别与构成的偏转元件一起设置， 例如，用于偏转测量光束光路的反射镜，除了分离元件和组合元件。从而，通过调整光束分 离部分和光束组合部分的各偏转元件的方位角，可很容易地根据测量表面而改变测量光束 的入射角。
本发明将从下述给出的详细说明中被足够充分的理解并且结合给出的附图仅作 为解释，且这并不限于本发明以及其中图1为根据本发明第一实施例的临界入射干涉仪的说明结构的示意图；图2是说明参考光束和测量光束波阵面取向的透视图；图3为根据本发明第二实施例的临界入射干涉仪的说明结构的示意图；图4为根据本发明第三实施例的临界入射干涉仪的说明结构的示意图；图5为根据本发明参考例的临界入射干涉仪的说明结构的示意图；图6为共路形式的临界入射干涉仪的说明结构的示意图；图7为非共路形式的临界入射干涉仪的说明结构的示意图；以及图8为另一种非共路形式的临界入射干涉仪的说明结构的示意图。
具体实施例方式现在针对附图，给出本发明第一实施例的描述。图1为根据本发明第一实施例的 临界入射干涉仪1的说明结构的示意图。临界入射干涉仪1由光束源部分100、光束分离部 分200、光束组合部分300、探测部分400和作为图像反转部分的道威棱镜500组成。光束 源100包括激光束源101和透镜102和103。作为激光束源101，使用具有几个IOmm到几 个IOOmm相干距离的简单稳定的激光束源。光束分离部分200分离入射光束成被出射到测量表面S的测量光束和作为测量参 考的参考光束，且使参考光束出射到光束组合部分300的一边和使测量光束倾斜地出射到 测量表面S。光束分离部分200具有作为分离元件的偏振光束分光器205以及作为第一偏 转元件的反射镜206。从激光束源101射出的并且入射过透镜102和103的光束，偏振光束分光器205 反射S-偏振光束作为参考光束，该参考光束具有使得光束直接到达光束组合部分300的空 间方位角，并且发射P-偏振光束作为测量光束。反射镜206反射经偏振光束分光器205发 射的测量光束到测量表面S，以便偏转测量光束的光路。光束组合部分300组合从光束分离部分200出射的参考光束和由测量表面S反射 的测量光束以获得组合的光束，该组合的光束被出射到探测部分400 —边。光束组合部分 300具有作为第二偏转元件的反射镜301和作为组合元件的偏振光束分光器302。参考光束 301反射在测量表面S反射的测量光束到偏振光束分光器302 —边以偏转测量光束的光路。 偏振光束分光器302反射从偏振光束分光器205出射的参考光束并且传送在反射镜301反 射的测量光束从而组合参考光束和测量光束成组合光束，并且使组合光束出射到探测部分 400 一边。探测部分400包括四分之一波片403，棱镜404，三分离棱镜405，偏振片406A到 406C,成像装置407A到407C，和计算装置408。探测部分400基于从各成像装置407A到 407C上的组合光束生成的干涉条纹探测测量表面S的轮廓。道威棱镜500是棱镜的条形光学元件具有等底角梯形的横截面，并且由光学玻璃 组成，其折射率大于空气的折射率。道威棱镜500设置在参考光束的光路上，从光束分离部分200连通到光束组合分布300。道威棱镜500使入射到一端面501上的参考光束折射向 底端表面502 —侧，并且接着在底端表面502反射参考光束向另一端面503，使参考光束从 另一端面503沿着相对于一端面501的参考光束入射方向相同的方向出射到道威棱镜500 外部+图2是说明参考光束和测量光束波阵面取向的透视图。光束每经历一次反射波阵 面的取向被反转一次。从而，在图2中，如果从激光束源101射出的光束L的波阵面取向从 光束L传输方向远端一侧被看到(见眼睛标记)，且被表示为反转R的图像，波阵面取向被 反转并且被表示为R的图像，是因为组合光束组成中的参考光束经过偏振光分光器205，道 威棱镜500的底端表面502，偏振光分光器302的三次反射。此外，也作为组合光束成分的测量光束，其波阵面取向被反转并且被表示为R图 像，是因为测量光束经过反射镜206，测量表面S，和反射镜301的三次反射。从而，组合光 束组成中的测量光束和参考光束的波阵面取向都被表示为R图像，它们波阵面的取向是一 致的。这样，从测量光束和参考光束的组合光束形成的干涉条纹的波阵面取向是一致的，从 激光束源101射出的光束波阵面误差被消除。因为这个原因，用临界入射干涉仪1，使防止 影响测量精度的扭曲变形成为可能。根据以上描述的实施例，可获得以下优点。因为参考光束的波阵面取向通过道威 棱镜500被反转，所以组合光束成分的测量光束和参考光束的波阵面取向被适当的布置。 因此，组合光束形成的干涉条纹中，可消除光束源部分100射出光束的波阵面误差，这样使 得防止影响测量精度的波阵面误差成为可能。因为临界入射干涉仪1被构造为非共路形 式，其中参考光束和测量光束沿不同光路传输，不必要进行精确的距离间的管理，一方面是 光束分离部分200和光束组合部分300之间的，另一方面，以及与测量表面S之间的，所以 易用性优秀。光束分离部分200使得参考光束以一方位角出射，其中参考光束直接到达组合部 分。从而，因为基本结构与普通传统的非共路形式临界入射干涉仪相似，所以通过在传统临 界入射干涉仪的参考光束光路中提供道威棱镜500可获得本实施例中的临界入射干涉仪 1，所以很容易制作。如上所述，临界入射干涉仪1可以防止影响测量精度的从光束源部分 100射出光束的波阵面误差以及可以使易用性优异而不采用特殊的结构。虽然可使用具有几个m或更多的相干距离的稳定激光束源作为激光束源101，在 本实施例中，考虑到成本因素和产生的噪声量，采用了具有几个IOmm到几个IOOmm相干距 离的简易稳定激光束源作为激光束源101。此外，噪声表示设置在光路上的光学元件表面间 产生不必要的干扰。因为参考光束光路短于测量光束的光路，归因于部件205和206间的 距离以及部件301与302间的距离且参考光束没有在测量表面S反射的部分，依靠参考光 束和测量光束的光路布置，两光束的光路长度间的差距大于相干距离，以可能导致干涉条 纹对比度衰减以及测量精度不利地恶化。然而，在本实施例中，作为在参考光束光路上提供 具有高于空气折射率的道威棱镜500的结果，参考光束光路长度可被增大，因而参考光束 和测量光束间光路长度中的差距能可靠地设成小于相干距离。因为这个原因，可获得优异 的相干条纹对比度，这样可以保持满意的测量精度。因为使用其中入射方向与出射方向一致的道威棱镜500作为图像翻转部分，道威 棱镜500可被容易地设置在传统临界入射干涉仪的参考光束光路中，因而临界入射干涉仪1可以容易的制作。光束分离部分200和光束组合部分300分别提供反射镜206和301来 偏转测量光束的光路，此外偏振光分光器205和302分别用来分离和组合光束。因为这个 原因，通过校正这些反射镜206和301的方位角，可以根据测量表面S很容易的改变测量光 束的入射角。图3为根据本发明第二实施例的临界入射干涉仪IA的说明结构的示意图。该实 施例特征在于图像反转部分通过图像旋转镜500A组成。图像旋转镜500A具有三个反射镜 504、505和506，通过这些反射镜504、505和506反射参考光束三次，并且反转其波阵面后， 使参考光束沿着与入射方向一致的方向出射。同样上述表述的该实施例，作为通过图像旋转镜500A反射三次的参考光束，参考 光束的波阵面取向可以被反转，并且组合光束成分的参考光束和测量光束的波阵面取向从 而被适当地设置，这样可以保持满意的测量精度。此外，因为其入射方向与出射方向相一 致，图像旋转镜500A可被容易地设置在传统临界入射干涉仪的参考光束光路中，因而临界 入射干涉仪IA可被容易地制作。另外，因参考光束被反射三次，图像旋转镜500A能加大参 考光束的光路长度，从而参考光束和测量光束间光路长度中的差距能被可靠地设置成少于 相干距离。应当注意虽然提供了记载为参考光束被三个反射镜504、505和506反射三次这样 的本实施例中的结构，但是参考光束反射的次数并不限于三次，并且只要参考光束被反射 奇数次，反射镜的个数不限于三个。图4为根据本发明第三实施例的临界入射干涉仪IB的说明结构的示意图。该实 施例特征在于作为图像反转部件的道威棱镜500B被设置在测量光束的光路中。同样上述 表述的该实施例，因为其中入射方向和出射方向相一致的道威棱镜500B被用来作为图像 反转部件，道威棱镜500B可容易地设置在传统临界入射干涉仪测量光束的光路中，因而临 界入射干涉仪IB可被容易地制作。另外，因测量光束波阵面通过道威棱镜500B被反转，组 合光束成分的测量光束和参考光束的波阵面取向可被适当地设置，这样可以保持满意的测 量精度。需要注意的是本发明不限于被记载的上述实施例，且本发明目的范围内的可获 得的修改，改进和类似均包括在本发明中。在上述描述的实施例中，光束分离部分200到 200B和光束组合部分300到300B被分别提供反射镜206和301来作为偏转测量光束光路的 偏转元件，外加偏振光分光器205和302。然而，在图7示出的传统临界入射干涉仪IE中， 光束分离部分和光束组合部分可被设置为不只是光束分离器，并且可不设置偏转元件可不 设置。虽然在上述描述的实施例中探测部分400到400B可获得三种相移的干涉条纹，但是 探测部分不可能获得多种相移的干涉条纹，以及基于干涉条纹如果能够探测到测量表面的 轮廓就足够了。图5为根据本发明参考例的临界入射干涉仪IC的说明结构的示意图。该参考例 子特征在于图像反转元件由一个反射镜500C组成。此外，在该参考例子中，从偏振光分光 器205通向反射镜500C的参考光束的光路和从反射镜206通向测量表面S的测量光束的 光路设置成平行的，并且从反射镜500C通向偏振光分光器302的参考光束的光路和从测量 表面S通向反射镜301的测量光束的光路设置成平行的。同样该参考例，因为反射镜500C反射参考光束一次，参考光束的波阵面取向被反转，并且组合光束成分的参考光束和测量光束的波阵面取向从而被适当地设置，这样可以 保持满意的测量精度。此外，因为图像反转工艺由一个反射镜500C构成，因此简化了临界 入射干涉仪IC的结构。另外，因为参考光束的光路通过反射镜500C的插入成V型而生成， 参考光束的光路长度被增大，以致于参考光束和测量光束间光路中的差距被设置成小于相 干距离。
权利要求
临界入射干涉仪包括光束源部分；光束分离部分，被构造成将来自光束源部分的光束分离为出射到测量表面的测量光束和作为测量参考的参考光束，并且被构造为使得测量光束倾斜地出射到测量表面；光束组合部分，被构造成组合参考光束和在测量表面反射的测量光束，以获得组合光束；探测部分，被构造成基于所述组合光束产生的干涉条纹探测测量表面的轮廓；以及图像反转元件，被构造成反转所述测量光束或参考光束的波阵面取向，其中所述光束分离部分使所述参考光束以其直接到达所述光束组合部分的方位角出射；并且所述图像反转元件被设置在从所述光束分离部分导向光束组合部分的测量光束或参考光束的光路中。
2.根据权利要求1的临界入射干涉仪，其中所述图像反转元件被设置在从光束分离部分导向光束组合部分的参考光束的光路中。
3.根据权利要求1的临界入射干涉仪，其中所述图像反转元件包括由等底角的横截面梯形构成的道威棱镜，并且 所述道威棱镜使入射到一端面上的光束折射向底端表面一侧，并且在底端表面将光束 反射向另一端面之后，使从所述另一端面的光束沿着与相对于所述一端面的光束的入射方 向相同的方向出射。
4.根据权利要求1的临界入射干涉仪，其中所述图像反转部件包括多个反射镜，通过所述多个反射镜使入射光束反射三次，并且 在反转其波阵面后，使光束沿着与入射方向相同的方向出射。
5.根据权利要求1的临界入射干涉仪，其中 所述光束分离部分包括分离元件和第一偏转元件；所述分离元件将从光束源出射的光束分离为测量光束和参考光束，并且使参考光束以 其直接到达光束组合部分的方位角出射；所述第一偏转元件使从分离元件出射并入射到第一偏转元件上的测量光束倾斜地射 向测量表面，从而偏转测量光束的光路；所述光束组合部分包括第二偏转元件和组合元件；所述第二偏转元件使在测量表面反射并入射到第二偏转元件上的测量光束射向组合 元件，从而将测量光束的光路偏转向测量元件一侧；并且所述组合元件组合从分离元件出射的参考光束和从第二偏转元件出射的测量光束，以 获得组合光束。
全文摘要
本发明涉及一种临界入射干涉仪，其包括光束分离部分，被构造成将来自光束源部分的光束分离为出射到测量表面的测量光束和作为测量参考的参考光束，并且被构造为使得测量光束倾斜地出射到测量表面；光束组合部分，被构造成组合参考光束和在测量表面反射的测量光束，以获得组合光束；探测部分，被构造成基于组合光束产生的干涉条纹探测测量表面轮廓；以及图像反转元件，被构造成反转测量光束或参考光束的波阵面取向，图像反转元件被设置在从光束分离部分到光束组合部分的测量光束或参考光束的光路中。
文档编号G01B9/02GK101995210SQ20101026556
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月5日 优先权日2009年8月5日
发明者大峠怜也, 栗山丰 申请人:株式会社三丰