具体实施方式

第一实施方式

以下，说明第一实施方式所涉及的测定装置。

图1是示出第一实施方式的测定装置1的概要构成的图。

如图1所示，本实施方式的测定装置1构成为包括光源部10、分光元件20、干涉光学系统30、受光部40和控制部50。

光源部10构成为具备射出光的光源。作为光源，只要射出对于在分光元件20中能够使光分光的分光波长区域的各波长的光量均匀的光即可。例如，在本实施方式中，分光元件20将可见光区域到近红外区域设为分光波长区域，并根据该分光波长区域使透射的光的峰值波长变化。在这种情况下，使用对于可见光区域到近红外区域的分光波长区域的各波长能够射出阈值以上的光量的光的光源(例如，卤素灯等)。

分光元件20入射有从光源部10射出的光，使预定波长的光分光而射出(透射)。该分光元件20是能够切换分光波长的波长可变型的光学元件。本实施方式中，作为分光元件20，使用波长可变型的法布里-珀罗标准具元件。

由这样的波长可变型的法布里-珀罗标准具元件构成的分光元件20具有一对反射镜，并且能够通过静电致动器等将一对反射镜的间隔(反射镜间隙)设定为任意的值。由此，分光元件20能够使与反射镜间隙相应的波长的光透射。

在分光元件20中，能够分光的分光波长区域被预先确定，在本实施方式中，将400nm～1000nm设为分光波长区域。此外，作为分光波长区域，不限于此，例如也可以是包括紫外区域到红外区域的范围，也可以仅将红外区域设为分光波长区域。

此外，在本实施方式中，使用法布里-珀罗标准具元件作为分光元件20，但也可以使用其他元件。例如，作为分光元件20，也可以使用AOTF(Acousto-Optic Tunable Filter：声光可调谐滤波器)、LCTF(Liquid Crystal Tunable Filter：液晶可调谐滤波器)等。

干涉光学系统30将透射过分光元件20的光分离为朝向测定对象W的测定光和朝向参照体33的参照光，并将由测定对象W反射的测定光和由参照体33反射的参照光合成从而生成干涉光并朝向受光部40射出。

具体而言，如图1所示，干涉光学系统30构成为包括半反射镜31、光束分离器32、参照体33和升降机构34。

半反射镜31使透射过分光元件20的光在朝向测定对象W的方向上透射，使从测定对象W侧入射的光朝向受光部40反射。

光束分离器32将透射过半反射镜31的光分割为测定光和参照光。即，光束分离器32使测定光朝向测定对象W透射，使参照光朝向参照体33反射。该光束分离器32例如是无偏光光束分离器，将入射光以1：1的比率分割为测定光和参照光。另外，光束分离器32通过使由测定对象W反射的测定光透射并使由参照体33反射的参照光反射，从而将测定光和参照光合成而生成干涉光。

参照体33是使参照光反射的反射镜。

升降机构34是使测定光的光路长度(测定光路长度)变化的机构，在本实施方式中，使测定装置1相对于载置有测定对象W的工作台100进退。此外，作为升降机构34，例示了使测定装置1的整体相对于工作台100进退的构成但不限于此。例如，升降机构34也可以设为使光束分离器32以及参照体33相对于工作台100进退的构成，还可以设为使工作台100相对于测定装置1进退的构成。

此外，在本实施方式中，示出升降机构34使测定光路的光路长度变化且参照光路的光路长度是固定值的例子。

受光部40接收由光束分离器32合成且由半反射镜反射后的干涉光。

图2是示出受光部40的概要构成的俯视图。

该受光部40具有与干涉光的光轴垂直的矩形平面状的受光面41。在该受光面41上多个像素42配置为矩阵状。各像素42对于分光元件20中能够变更透射的光的波长的波长区域(分光波长区域)具有受光灵敏度，各像素42通过接收干涉光，而输出与受光量相应的受光信号。

在此，在以后的说明中，多个像素42中的一个是基准像素42A，其他像素42称为周围像素42B。基准像素42A是成为测定装置1中的测定基准的像素42，例如，可以将配置为矩阵状的像素42中的配置在中央的像素42设为基准像素42A。此外，基准像素42A不限于受光面41的中央的像素42。例如，也可以将配置为矩形状的各像素42中配置于一个角部的像素42设为基准像素42A。

控制部50控制测定装置1的动作，并对测定对象W的表面形状进行测定。控制部50也可以通过与测定装置1能够通信地连接的计算机构成，还可以由安装于测定装置1的个人电脑构成。控制部50构成为包括由存储器、硬盘等构成的存储部、和由CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)等构成的运算部。并且，控制部50通过运算部读出存储于存储部的程序并执行，如图1所示，作为波长指令部51、光路长度调整部52以及位置计算部53发挥功能。

波长指令部51控制分光元件20，切换使分光元件20透射的光的波长。例如，在本实施方式中，通过由静电致动器使反射镜间隙变化，从而将变更透射的光的波长的法布里-珀罗标准具元件用作分光元件20。在这种情况下，波长指令部51通过控制施加到分光元件20的静电致动器的电压，从而使从分光元件20透射的光的波长变化。

光路长度调整部52调整测定光路的光路长度(测定光路长度ls)与参照光路的光路长度(参照光路长度lr)之差的光路长度差s(＝|ls-lr|)。

此外，在本实施方式中，参照光路长度lr是固定值。因此，光路长度调整部52通过使升降机构34驱动，使包括干涉光学系统30的测定装置1相对于工作台100进退，从而使测定光路长度ls变化，由此使光路长度差s变化。

位置计算部53基于受光部40的各像素的干涉光的受光量、即从各像素输出的受光信号，计算与各像素相应的测定对象W的各测定点的位置。具体而言，位置计算部53基于光谱信息，计算各测定点的位置，该光谱信息是由波长指令部51使透射分光元件20的光的波长变化而得到的各像素的受光量的变化。

此外，后述波长指令部51、光路长度调整部52以及位置计算部53的详细的处理。

使用测定装置1的测定方法

接着，说明使用上述那样的测定装置1对测定对象W的表面形状进行测定的测定方法。

图3是示出本实施方式的测定方法的流程图。

在使用测定装置1的测定方法中，首先，测定装置1的光路长度调整部52控制升降机构34，将测定装置1与测定对象W的位置关系设定为基准位置(步骤S1)。

在该步骤S1中，在使预定的基准波长的光从分光元件20透射的情况下调整升降机构34，使得受光部40的基准像素42A的受光量达到峰值(最大值)，并且光谱信息中包括的峰值波长的数量达到最小。在本实施方式中，示出基准波长是480nm的例子。

即，对于干涉光，在光路长度差s满足下述式(3)的条件的情况下，通过使测定光和参照光的相位一致而光量达到峰值。

s＝|ls-lr|＝nλ…(3)

图4是示出使透射分光元件20的光的波长在分光波长区域内变化的情况下的基准像素42A的光谱信息的一例的图。在图4中，实线是次数n为n＝1时的光谱信息，虚线是n＝5时的光谱信息。

如图4所示，干涉光的受光量在光路长度差s成为作为基准波长的480nm的整数倍时达到峰值。在此，在次数n为n＝1时，在分光波长区域中，峰值波长仅是480nm，但如果使次数n增加，则光谱信息中包括的峰值波长的数量、即分光波长区域内的峰值波长的数量也增加。例如，在n＝5时，如图4所示，检测出四个峰值波长。

在分光波长区域中包括的峰值数量较多的情况下，针对波长变化量的像素42的受光变化量变大，分辨率变得粗略。相对于此，在分光波长区域中包括的峰值数量较少的情况下，针对波长变化量的像素42的受光变化量变小，能够实施高分辨率的测定。

因此，在步骤S1中，光路长度调整部52以峰值波长的数量达到作为最小值的例如“1”的方式控制升降机构34，调整测定光路长度ls。

图5是示出步骤S1的动作的详细的流程图。

在步骤S1中，例如，光路长度调整部52控制升降机构34，使测定装置1向最远离测定对象W的位置移动。即，光路长度调整部52将测定光路长度ls设定为最大值(步骤S11)。此时，光路长度调整部52进一步对用于设定光路长度差的高度变量i进行初期化(i＝1)。

接着，波长指令部51控制分光元件20，将从分光元件20透射的光的波长设定为作为基准波长的480nm，从光源部10使光射出(步骤S12)。由此，基准波长的光从分光元件20透射，并且基准波长的干涉光由受光部40接收。

之后，光路长度调整部52一边参照从受光部40的基准像素42A输出的受光信号，一边使测定装置1向与工作台100接近的方向移动，使测定光路长度ls减少(步骤S13)。

并且，光路长度调整部52判定从基准像素42A输出的受光信号是否达到最大值(峰值)(步骤S14)。在步骤S14中判定为否的情况下，继续步骤S13直至受光信号达到最大值为止。

在步骤S14中判定为是的情况下，光路长度调整部52在受光信号达到最大值的高度位置处使升降机构34停止，波长指令部51将从分光元件20透射的光的波长在分光波长区域中依次切换，并获取光谱信息(步骤S15)。即，获取光路长度差s成为基准波长的整数倍的位置处的光谱信息。

另外，在步骤S15中，光路长度调整部52将所获取的光谱信息和测定装置1的高度位置与高度变量i建立对应，并存储于存储部。

接着，光路长度调整部52从存储部读出与高度变量i-1对应的光谱信息，并判定高度变量i的光谱信息中包括的峰值数量M_i是否在高度变量i-1的光谱信息中包括的峰值数量M_i-1以下(步骤S16)。

在步骤S16中判定为是的情况下，对高度变量i加上1(步骤S17)，返回到步骤S12。

另一方面，在步骤S16中判定为否的情况以及通过升降机构34移动到测定光路长度ls可设定的最小值的情况下，光路长度调整部52控制升降机构34，使测定装置1移动到与高度变量i-1对应的高度位置(步骤S18)。

即，在峰值数量M_i相对于峰值数量M_i-1变大的情况意味着成为测定光路长度ls<参照光路长度lr的情况，因此高度变量i-1的光路长度差s是与n＝1的次数对应的光路长度差。另外，在通过升降机构34移动而使测定光路长度ls达到可变更的最小值且峰值数量M_i小于峰值数量M_i-1的情况下，在基准像素42A处获得有峰值的最近的高度位置、即与高度变量i-1对应的高度位置处的光路长度差s是与最小次数对应的光路长度差。

根据以上内容，以光谱信息中包括的峰值数量变为最少即次数n达到最小的方式调整光路长度差s。

如以上那样，在实施步骤S1中实施光路长度差的调整处理后，波长指令部51将从分光元件20透射的光的波长在分光波长区域中依次切换，获取受光部40的全部像素42的光谱信息(步骤S2)。

并且，位置计算部53基于光谱信息计算与各像素42对应的测定对象W的各测定点的位置、即各测定点与测定装置1的距离(步骤S3)。

在此，关于步骤S3中的测定点与测定装置1的距离的计算方法，与现有例比较而说明。

例如，在如专利文献1所记载那样的现有测定方法中，从光源照射固定波长的激光，将该激光分离为测定光和参照光，并获得由测定对象反射的测定光与由参照体反射的参照光的干涉光。在这样的现有测定方法中，通过使用与受光量相应的受光信号及其微分信号，能够测定激光的1波长内的微小的形状。

但是，在测定装置与测定对象的距离以波长的整数倍变化时，干涉光的光强度成为相同。因此，无法测定大于激光的1波长的形状变化。此外，在测定对象的表面平滑地变化的情况下，虽然根据受光部的相邻的像素处的受光量的变化能够进行形状的预测，但在测定对象的表面存在异物等形状较大变化的情况下无法应对。

图6是示出异物附着于测定对象W时的干涉光的光谱信息的一例的图。在图6中，虚线是无异物时的光谱信息，实线是附着120nm的异物时的干涉光的光谱信息，单点划线是附着360nm的异物时的干涉光的光谱信息，双点划线是附着600nm的异物时的干涉光的光谱信息。

如图6所示，在使480nm的光从分光元件20透射的情况下，在测定对象W附着有120nm的异物时的光强度、附着有360nm的异物时的光强度以及附着有600nm的异物时的光强度均成为“0”。因此，如上所述，在如现有测定方法那样仅使用由受光部检测的受光量(光强度)的情况下，无法测定超过1波长的形状变化。

相对于此，在本实施方式中，位置计算部53基于光谱信息，计算从测定装置1到测定对象W的距离。即，如图6所示，在异物的尺寸不同的情况下，即使480nm下的干涉光的光强度相同，其他波长下的干涉光的光强度也分别成为不同的值。因此，如图6所示，根据异物的尺寸，获得不同形状的光谱信息。

因此，本实施方式的位置计算部53基于由各像素42获取到的光谱信息的形状、即受光量达到峰值的峰值波长以及峰值波长间的峰值间隔，计算测定对象W的各测定点距测定装置1的距离。

即，位置计算部53通过获取各像素42的光谱信息，能够检测受光量达到峰值的各峰值波长，并能够根据各峰值波长和峰值间隔，计算上述的式(3)中的次数n。由此，位置计算部53能够计算由各像素42受光的干涉光的光路长度差s。另外，在本实施方式中，参照光路长度lr是固定值，因此能够根据光路长度差s，容易地计算测定光路长度ls。该测定光路长度ls是从干涉光学系统30中的光束分离器32到与测定对象W的各像素42对应的测定点的距离的2倍，因此能够根据测定光路长度ls，分别计算从测定装置1到测定对象W的各测定点的距离。

即，在本实施方式中，在步骤S1中，以与基准像素42A对应的测定对象W的基准点处的光路长度差s成为基准波长λ的整数倍的方式进行测定装置1与测定对象W的位置对准。而且，在步骤S2中，通过使由分光元件20透射的光的波长变化，获取包括周围像素42B在内的各像素42的光谱信息。由此，在步骤S3中，位置计算部53以测定对象W的基准点距测定装置1的距离为基准，能够高精度地计算各测定点相对于基准点的距测定装置1的距离。

因此，还能够高精度地计算测定对象W中的相对于基准点的各测定点的位置，并能够根据各测定点的位置，高精度地对测定对象W的凹凸、倾斜状态等表面形状进行测定。

另外，在本实施方式中，从测定装置1到测定对象W的各测定点的距离Δh能够通过下述式(4)计算。

在式(4)中，第一项的是由升降机构34使测定装置1相对于工作台100进退时的分辨率，第二项的是变更分光元件20中透射的光的波长时的分辨率。在现有测定方法中，固定波长λ，因此没有第二项，以仅第一项的分辨率测定。相对于此，在本实施方式中，以第一项以及第二项，分别处理独立的物理量，由此与以往相比能够进行更高精度的测定。

本实施方式的作用效果

本实施方式的测定装置1具备：光源部10，射出光；分光元件20，使从光源部10射出的光中预定波长的光透射且能够变更在预定的波长范围内透射的光的波长；干涉光学系统30，将从分光元件20射出的光分离为照射到测定对象W的测定光和由参照体33反射的参照光，并生成将由测定对象W反射的测定光和由参照体33反射的参照光合成而得的干涉光；受光部40，接收干涉光；以及位置计算部53，基于光谱信息计算测定对象W的位置，所述光谱信息是使分光元件20透射的光的波长变化时的受光部40处的受光量的变化。

即，在本实施方式中，使测定光以及参照光的波长变化，获取对于各波长的干涉光的受光量，由此获取表示波长和受光量的关系的光谱信息。

由受光部40接收的干涉光的光量达到峰值的条件是如式(3)所示那样，在不同的次数n的多个光路长度差s，干涉光的光量达到峰值。因此，在仅使用特定的波长的光测定干涉光的情况下，无法检测基于这样的次数n的不同的光路长度差s。相对于此，在本实施方式中，在由受光部40接收的干涉光的光谱信息中有时包括多个峰值波长，如果检测这些峰值波长和峰值间隔，则能够计算次数n，能够高精度地计算光路长度差s。因此，即使是在测定对象W附着有大于干涉光的波长的异物时、形成有凹凸时、存在陡峭的倾斜坡度时，也能够高精度地计算该异物、凹凸的尺寸、测定对象W的倾斜。

本实施方式的测定装置1还具备调整测定光以及参照光的光路长度差的光路长度调整部52。并且，该光路长度调整部52以光谱信息的波长范围内(分光波长区域内)包括的峰值波长的数量达到最小的方式调整光路长度差s。

在分光波长区域内包括的峰值数量达到最小的情况下，意味着次数n设定为最小值。例如，在光路长度差s调整为480nm的情况下，在透射分光元件20的光的波长是480nm时，在受光部40中受光量达到峰值，但在分光波长区域内没有出现其他的峰值波长。能够高精度地检测这样的光谱信息中的峰值波长，能够实现测定精度的提高。即，式(4)中的第二项的变小，能够以较高的分辨率计算从测定装置1到测定对象W的距离。

在本实施方式中，光路长度调整部52使作为干涉光学系统30与测定对象W的距离的测定距离变化。

具体而言，测定装置1具备升降机构34，该升降机构34使包括干涉光学系统30的测定装置1自身相对于载置有测定对象W的工作台100进退。并且，光路长度调整部52通过控制升降机构34，在固定参照光路长度lr的状态下，使测定光路长度ls变化。

由此，通过在固定参照光路长度lr的状态下使测定光路长度ls变化，从而根据由位置计算部53计算的光路长度差s的值，能够准确地求出测定光路长度ls。测定光路长度ls是直至从光束分离器32射出的测定光由测定对象W反射而返回到光束分离器32为止的距离，因此测定光路长度ls的一半的值能够作为从光束分离器32到测定对象W的距离而进行计算。

在本实施方式的测定装置1中，受光部40具有多个像素42。并且，光路长度调整部52将多个像素42中的一个设为基准像素42A，在由基准像素42A接收到预定的基准波长(例如，480nm)的光时在受光量达到峰值的位置处使光路长度差变化。

由此，能够准确地计算相对于与基准像素42A对应的测定对象W的基准点的、与周围像素42B对应的各测定点的位置。另外，以在基准像素42A的光谱信息中次数n达到最小值(例如“1”)的方式设定光路长度差，由此在与其他周围像素42B对应的测定点存在异物、凹凸等形状变化的情况下，相对于基准像素42A的光谱信息，光谱信息的光谱形状较大地变化。即，在测定对象W的各测定点存在由异物等引起的形状变化的情况下，相对于基准像素42A的光谱信息，各周围像素42B的光谱信息中的峰值波长的位置以及峰值间隔的变化会显著地表现。因此，能够以较高的分辨率计算测定对象W的各测定点距测定装置1的距离，并能够基于该距离高精度地对测定对象W的表面形状进行测定。

第二实施方式

接着，说明第二实施方式。

在第一实施方式中，测定装置1具有升降机构34，通过升降机构34使测定装置1相对于工作台100进退，由此使测定光路长度ls变化。

相对于此，本实施方式在使参照光路长度lr变化的点上与第一实施方式不同。此外，在以下的说明中，对于已说明的构成标注相同的附图标记，并省略或简化其说明。

图7是示出本实施方式的测定装置1A的概要构成的图。

本实施方式的测定装置1A与第一实施方式同样地，具备光源部10、分光元件20、干涉光学系统30A、受光部40和控制部50。

在此，本实施方式的干涉光学系统30A构成为具备半反射镜31、光束分离器32、参照体33以及参照体移动机构35。

参照体移动机构35是使参照体33相对于光束分离器32进退的机构。

即，在本实施方式中，在工作台100载置测定对象W的状态下，无法变更测定光路长度ls，取而代之，构成为通过使参照体33相对于光束分离器32进退，能够变更参照光路长度lr。

在这样的本实施方式中，通过与第一实施方式大致同样的测定方法，能够对测定对象W的表面形状进行测定。

在此，在本实施方式中，在步骤S1中，光路长度调整部52控制参照体移动机构35，调整参照体33相对于光束分离器32的位置。例如，在步骤S11中使参照体33移动到最远离光束分离器32的位置，在步骤S13中，使参照体33朝向光束分离器32移动。由此，通过与上述第一实施方式同样的处理，在由基准像素42A接收到基准波长的干涉光时，使参照体33移动到受光量达到峰值且次数n达到最小的位置处。

此外，关于以下的处理，与第一实施方式相同，因此省略说明。

在本实施方式的测定装置1A中，光路长度调整部52使参照光的光路长度变化。

具体而言，测定装置1A具备使干涉光学系统30A的光束分离器32与参照体33的距离变化的参照体移动机构35。并且，光路长度调整部52通过控制参照体移动机构35，在固定测定光路长度ls的状态下，使参照光路长度lr变化。

这样，通过在固定测定光路长度ls的状态下使参照光路长度lr变化，从而根据由位置计算部53计算出的光路长度差s的值，能够准确地求出测定光路长度ls。即，能够根据参照体33的移动量计算参照光路长度lr，并能够基于光路长度差s和所计算的该参照光路长度lr，计算测定光路长度ls以及从光束分离器32到测定对象W的距离。

第三实施方式

在上述的第一实施方式以及第二实施方式中，示出如下例子：在步骤S1中，以由基准像素42A接收的基准波长的干涉光的受光量达到峰值的方式调整光路长度差s。

相对于此，在第三实施方式中，在不进行基于光路长度调整部52的光路长度差的调整而对测定对象W的形状进行测定这一点与上述第一以及第二实施方式不同。

图8是示出本实施方式的测定装置1B的概要构成的图。

如图8所示，本实施方式的测定装置1B具备光源部10、分光元件20、干涉光学系统30B、受光部40和控制部50A。

并且，如图8所示，本实施方式的干涉光学系统30B具备半反射镜31、光束分离器32以及参照体33，但不设置升降机构34、参照体移动机构35。

另外，本实施方式的控制部50A作为波长指令部51以及位置计算部53A发挥功能。

在本实施方式中，位置计算部53A仅使用光谱信息，计算与各像素对应的测定点的位置。在此，在本实施方式中，优选光路长度差s设定为预定值以上的比较大的值。即，在本实施方式中，以式(3)中的次数n取比较大的值例如成为n＝100以上的方式预先设定测定光路长度ls与参照光路长度lr的光路长度差s。

具体而言，在本实施方式的测定装置1B中省略步骤S1的处理，在工作台100载置了测定对象W后，实施步骤S2的处理，从而获取各像素42的光谱信息。

之后，在步骤S3中，位置计算部53A使用对于各像素42的光谱信息，测定各测定点的位置。在此，在本实施方式中，如上所述，光路长度差s成为预定值以上，次数n成为例如100次以上的高次。

图9以及图10是示出在本实施方式中由一个像素42接收的干涉光的光谱信息的一部分的例的图，在图9以及图10中虚线是无异物时的光谱信息，实线是附着有120nm的异物时的光谱信息，单点划线是附着有360nm的异物时的光谱信息，双点划线是附着有600nm的异物时的光谱信息。

在n是高次的情况下，如图9以及图10所示，在狭小的波长区域内出现多个峰值波长，如图9所示，即使是附着有尺寸不同的多种异物的情况，存在检测到同一的峰值波长的情况。但是，如果参照光谱信息中的其他波长区域，则如图10所示，可知根据异物的种类，峰值波长分别不同。因此，位置计算部53A通过检测各光谱信息的峰值波长和峰值间隔，能够计算与各像素42对应的测定对象W的各测定点距测定装置1B的距离。

在本实施方式中，没有设置升降机构34、参照体移动机构35，因此不会产生升降机构34、参照体移动机构35的驱动时的振动。因此，也不会产生基于振动的测定误差，能够实现测定精度的提高。而且，作为升降机构34、参照体移动机构35，不需要设置高分辨率的移动机构，因此能够减少测定装置1B的成本，并且还能够实现测定装置1B的小型化。

变形例

此外，本发明不限于前述的实施方式，能够实现本发明的目的的范围内的变形、改良等包括在本发明中。

变形例1

在上述第一实施方式以及第二实施方式中，在步骤S1中调整光路长度差s后，在步骤S2中使透射分光元件20的光的波长变化，并对各像素42获取了光谱信息。

相对于此，也可以在步骤S1的步骤S14以及步骤S15中，不仅获取基准像素42A，还获取周围像素42B的光谱信息。在这种情况下，能够省略步骤S2的处理。

变形例2

在上述实施方式中，干涉光学系统30的半反射镜31使透射过分光元件20的光朝向光束分离器32透射，使从光束分离器32侧入射的干涉光朝向受光部40反射。相对于此，半反射镜31也可以设为使透射过分光元件20的光朝向光束分离器32反射，使从光束分离器32侧入射的干涉光朝向受光部40透射的构成。

另外，也可以代替半反射镜31，使用偏光光束分离器。

图11是示出变形例2所涉及的干涉光学系统30C的概要构成的图。此外，在图11中，省略升降机构34或参照体移动机构35。

例如，在图11所示的干涉光学系统30C中，透射过分光元件20的光通过入射到偏光转换元件36A而转换为直线偏光(例如P偏光)的光。透射过偏光转换元件36A的光入射到偏光光束分离器36B，P偏光的光透射偏光光束分离器36B，并朝向光束分离器32射出。在偏光光束分离器36B与光束分离器32之间设置有λ/4板36C，透射λ/4板36C而成为圆偏光的光与上述实施方式同样地，由光束分离器32分离为测定光以及参照光。另外，由测定对象W反射的测定光以及由参照体33反射的参照光再次入射到光束分离器32而合成，作为干涉光朝向偏光光束分离器36B射出。并且，通过λ/4板36C，从圆偏光转换为S偏光的干涉光由偏光光束分离器36B反射，并被受光部40接收。

变形例3

图12是示出变形例3所涉及的干涉光学系统30D的概要构成的图。此外，在图12中，省略升降机构34。

在上述实施方式中，光束分离器32通过使测定光直接透射，并使参照光朝向参照体33反射，从而将来自分光元件20的光分离为测定光和参照光，但不限于此。

例如，图12所示的干涉光学系统30D的光束分离器37在其表面形成有光学膜，该光学膜使入射光中的一半透射，并使剩余的一半反射。在这样的光束分离器37中，入射光中的透射光学膜的光成为测定光，由光学膜反射的光成为参照光。即，光学膜构成本公开的参照体。在这种情况下，通过由光学膜反射的参照光和由测定对象W反射的测定光生成干涉光。

变形例4

在上述实施方式中，示出了受光部40具有多个像素42，从各像素42获取独立的光谱信息的例子，但不限于此。

例如，受光部40也可以仅接收由测定对象W的预定的测定点反射的光。

另外，对于受光部40，示出了多个像素在矩形状的受光面41配置为矩阵状的例子，但也可以是多个像素42在一直线上配置的线性传感器。

变形例5

在第一实施方式中，示出了光路长度调整部52通过控制升降机构34使测定光路长度ls变化的例子，在第二实施方式中，示出了光路长度调整部52通过控制参照体移动机构35，使参照光路长度lr变化的例子。相对于此，也可以设置有升降机构34以及参照体移动机构35的双方，光路长度调整部52调整升降机构34以及参照体移动机构35的双方，使测定光路长度ls以及参照光路长度lr的双方变化。

变形例6

在第一实施方式中，在步骤S11中，将测定光路长度ls设定为通过升降机构34可设定的最大值，然后一边使测定光路长度ls减少，一边监视来自基准像素的受光信号达到最大时的光谱信息的峰值数量，并检测峰值数量成为最小的测定装置1的高度位置。

相对于此，也可以将测定光路长度ls设定为通过升降机构34可设定的最小值，然后一边使测定光路长度ls增大，一边监视光谱信息的峰值数量，并检测峰值数量成为最小的测定装置1的高度位置。

此外，在第二实施方式中，使参照光路长度lr变化的情况也是相同的。

变形例7

在上述实施方式中，示出了在光源部10与半反射镜31之间配置分光元件20的例子，但不限于此。例如，也可以设为在半反射镜31与受光部40之间设置分光元件20的构成。

变形例8

作为上述实施方式的测定装置1、1A、1B，例示了对载置于工作台100的测定对象W进行测定的装置，但不限于此。

例如，也可以将测定装置应用于具备多关节臂等的机械臂。在这种情况下，通过在多关节臂的臂前端设置测定装置1、1A、1B，能够通过测定装置1、1A、1B测定到作业对象的距离。

本发明的总结

本发明的第一方式所涉及的测定装置的特征在于具备：光源部，射出光；分光元件，使从上述光源部射出的光中预定波长的光透射，且能够变更在预定的波长范围内透射的上述光的波长；干涉光学系统，将从上述分光元件射出的光分离为照射到测定对象的测定光和由参照体反射的参照光，并生成将由上述测定对象反射的上述测定光和由上述参照体反射的上述参照光合成而得的干涉光；受光部，接收上述干涉光；以及位置计算部，基于光谱信息，计算上述测定对象的位置，该光谱信息是使从上述分光元件透射的光的波长变化时的上述受光部的受光量的变化。

在这样的构成中，有时在由受光部接收的干涉光的光谱信息中包括多个峰值波长，如果检测这些峰值波长和峰值间隔，则能够高精度地计算测定光和参照光的光路长度差。因此，即使是在测定对象附着有大于干涉光的波长的异物的情况下、形成有凹凸的情况下，也能够高精度地计算该异物、凹凸的尺寸。

优选的是，在本方式的测定装置中，还具备调整上述测定光以及上述参照光的光路长度差的光路长度调整部，上述光路长度调整部以上述光谱信息的上述波长范围内包括的峰值波长的数量达到最小的方式调整上述光路长度差。

由此，错误检测部能够基于相对于由受光部实施测定的时间的、波长偏移的发生频率的程度，检测错误，从而能够更适当地进行错误检测。

优选的是，在第一方式以及第二方式所涉及的分光装置中，上述干涉滤波器具备使上述间隙尺寸变化的间隙变更部，并具备以由上述间隙传感器检测的上述分光波长接近上述目标波长的方式对上述间隙变更部进行反馈控制的反馈控制部。

干涉光的光强度达到峰值的条件为，使用测定光路长度ls、参照光路长度lr、次数n、波长λ，s＝nλ。因此，在分光波长区域内包括的峰值数量成为最小的情况下，意味着次数n设定为最小值。通过设定这样的光路长度差，能够高精度地检测光谱信息中的峰值波长，能够实现测定精度的提高。

优选的是，在本方式的测定装置中，上述光路长度调整部使上述测定光的光路长度变化。

由此，例如，通过在固定参照光路长度的状态下使测定光路长度变化，从而能够根据由位置计算部计算的光路长度差的值，准确地求出测定光路长度。

也可以是，在本方式的测定装置中，上述光路长度调整部使上述参照光的光路长度变化。

由此，例如，如果根据参照体的变化量计算参照光路长度，并从由位置计算部计算出的光路长度差的值减去参照光路长度，则能够准确地求出测定光路长度。

优选的是，在本方式的测定装置中，上述受光部具有多个像素，上述光路长度调整部将多个上述像素中的一个设为基准像素，在由上述基准像素接收到预定的基准波长的光时在上述受光量达到峰值的位置处使上述光路长度差变化。

由此，相对于与基准像素对应的测定对象的基准点的位置，能够准确计算与基准像素以外的周围像素对应的各测定点的位置。

另外，在以基准像素的光谱信息中包括的峰值波长的数量达到最小的方式调整光路长度差的情况下，如果在与周围像素对应的测定点存在异物、凹凸等形状变化，则该光谱信息的光谱形状相对于基准像素的光谱信息的光谱形状较大地变化。即，在测定对象的各测定点存在由异物等引起的形状变化的情况下，对于基准像素光谱信息，峰值波长的位置以及峰值间隔的变化会显著地表现。因此，能够以较高的分辨率对测定对象的各测定点的位置进行测定。

本发明的第二方式所涉及的测定方法是测定装置中的测定方法，上述测定装置具备：光源部，射出光；分光元件，使从上述光源部射出的光中预定波长的光透射，且能够变更在预定的波长范围内透射的上述光的波长；干涉光学系统，将从上述分光元件射出的光分离为照射到测定对象的测定光和由参照体反射的参照光，并生成将由上述测定对象反射的上述测定光和由上述参照体反射的上述参照光合成而得的干涉光；以及受光部，接收上述干涉光，在上述测定方法中，获取作为使从上述分光元件透射的光的波长变化时的上述受光部的受光量的变化的光谱信息，基于上述光谱信息，计算上述测定对象的位置。

由此，与第一方式的测定装置同样地，即使是在测定对象附着有大于干涉光的波长的异物的情况下、形成有凹凸的情况下，也能够高精度地计算该异物、凹凸的尺寸。