JP2001066125A

JP2001066125A - 干渉計測のドリフト成分抽出方法

Info

Publication number: JP2001066125A
Application number: JP24334099A
Authority: JP
Inventors: Masanori Suzuki; 正則鈴木; Takahiro Yamamoto; 貴広山本; Hajime Ichikawa; 元市川
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 1999-08-30
Publication date: 2001-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】干渉計測装置における干渉計測のドリフト成
分抽出方法に関し、干渉計測装置のハードウエア部分に
変更をきたすことなくドリフト成分を抽出することを目
的とする。【解決手段】参照面と、その参照面からの参照光と被
検面からの被検光とを干渉させる干渉光学系と、２光の
干渉光を光電検出する受光素子と、被検面の形状データ
を算出する制御部とを備えた干渉計測装置における干渉
計測のドリフト成分抽出方法である。先ず、複数回の計
測で得た形状データの時間的変化を、複数種の波面形状
の線形和からなる多項式に展開し、そして、干渉計測の
ドリフト成分が、その多項式のうち特定項の係数にのみ
表れるという考え方を採用し、その特定項の係数からド
リフト成分を抽出する。このような演算によってドリフ
ト成分を抽出すれば、干渉計測装置のハードウエア部分
の変更を要しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ表面などの
微細な凹凸形状を高精度に計測する干渉計測装置におけ
る干渉計測のドリフト成分抽出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】レンズ表面などの微細な凹凸形状の計測
には、光の波長よりも小さな凹凸の計測が可能な干渉計
が用いられる。この干渉計としてよく知られたものに
は、トワイマン・グリーン型干渉計やフィゾー型干渉計
等がある。特に、フィゾー型干渉計は、被検光の光路と
参照光の光路とを重複させる構造上、参照物体と被検物
体との間隔が比較的小さい。このことから、フィゾー型
干渉計による計測は、温度変化による空気屈折率変動の
影響を受けにくいといわれている。

【０００３】しかしながら、大口径レンズの形状計測
や、参照面と被検面との間隔が大きい配置の形状計測で
は、僅かな空気屈折率の揺らぎにも大きな影響を受け
る。また、干渉計固有の誤差として、干渉縞の輝度パタ
ーンを量子化する際の誤差も問題となる。そこで、現在
のフィゾー型干渉計測装置（以下、単に「干渉計測装
置」という。）では、干渉計の制御内容や干渉縞解析の
演算内容などに対して多くの工夫がなされている。

【０００４】この中で、最も簡易な精度向上方法の１つ
に、平均化操作がある。形状計測を複数回行い、それら
計測結果を平均することによって上記した各種の計測誤
差（ランダム誤差成分）を除去する処理である。図６
は、従来の干渉計測装置の主な構成を示す図である。干
渉計測装置は、図６に示すように、干渉計６０１と、制
御部６１０とを備える。

【０００５】干渉計６０１は、フィゾー型干渉計であ
り、例えば、光を出射する光源６０２、参照物体および
ヌル素子として使用されるフィゾーレンズ６０３、被検
レンズ６２を支持する支持部材６０４、各光を所定の状
態に変換すると共に所定の方向に導く光学系（ビームエ
キスパンダ６０５、ビームスプリッタ６０６、結像レン
ズ６０７等）、前記フィゾーレンズ６０３を光軸方向へ
移動させる移動機構６０９、フィゾーレンズ６０３の参
照面（フィゾー面）からの参照光と被検レンズ６２の被
検面からの被検光とによる干渉縞を２次元的に光電検出
する撮像素子６０８等を備える。

【０００６】制御部６１０は、例えば図７に示すような
手順で形状計測を行う。すなわち、干渉計６０１を動作
させて干渉縞のパターンを取得し、そのパターンを解析
処理することによって被検レンズ６２の形状データを得
る（図７ステップＳ１３）。このような形状データの取
得の動作は複数回行われ（図７ステップＳ１３〜Ｓ１
５）（形状データ取得手順）、制御部６１０は、取得し
た複数の形状データを平均化することによってランダム
誤差成分を除去し、補正形状データを得る（図７ステッ
プＳ１６）（ランダム誤差成分除去手順）。

【０００７】因みに、このようにフィゾーレンズ６０３
のフィゾー面を基準として得た補正形状データには、フ
ィゾー面の形状情報も含まれているので、その形状情報
を消去するために、一般には、ワーク測定（支持部材６
０４に被検レンズ６２を装着して行われる測定）で得た
補正形状データと、レフ測定（被検レンズ６２の代わり
に面形状が既知のレンズを装着して行われる測定）で得
た補正形状データとの差が求められる（図７ステップＳ
１９）（形状算出手順）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、実際には、
上記各形状データには、上記したランダム誤差成分の他
に、装置ドリフト（環境の変化）によるシフト量（以
下、「ドリフト成分」という。）も含まれる。ドリフト
成分発生の主な要因としては、次のような事実が挙げら
れる。

【０００９】一般に、フィゾーレンズ６０３は複合レン
ズであって、鏡筒（不図示）によって支持されている。
一般にガラスからなるレンズと金物からなる鏡筒とでは
熱膨張係数が異なり、このために両者間に働く力は環境
温度によって徐々に変化し、フィゾー面の形状、すなわ
ち上記計測に使用される参照光の波面形状が変化する。
このとき仮に、ランダム誤差成分を確実に圧縮するため
に、取得する形状データの数（図７ステップＳ１５にお
ける判定の基準値ｎ）を多くすると、形状データ取得手
順（図７ステップＳ１３〜Ｓ１５）が長期化されるた
め、ドリフト成分の影響はより深刻化する。

【００１０】したがって、従来の干渉計測装置では、装
置ドリフトの影響で形状データからランダム誤差成分を
除去することが困難であり、このため計測精度の向上に
限界があった。本発明は、このような従来の問題に鑑み
てなされたもので、干渉計測装置のハードウエア部分に
変更をきたすことなくその干渉計測のドリフト成分を抽
出することができる干渉計測のドリフト成分抽出方法を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、被検面の形状計測の基準となる参照面と、その参照
面からの参照光と被検面からの被検光とを干渉させる干
渉光学系と、２つの光による干渉光を光電検出する受光
素子と、被検面の形状データとして、参照光を基準とす
る被検光の波面形状を、受光素子の出力に基づいて算出
する制御部とを備えた干渉計測装置における干渉計測の
ドリフト成分抽出方法である。先ず、複数回の計測で得
た形状データの時間的変化を、複数種の波面形状の線形
和からなる多項式に展開する。そして、干渉計測のドリ
フト成分が、その多項式のうち特定項の係数にのみ表れ
るという考え方を採用し、その特定項の係数から、ドリ
フト成分を抽出する。このように、形状データの時間的
変化をドリフト成分とそれ以外の成分とに分解する所定
の演算によれば、干渉計測装置のハードウエア部分に変
更をきたすことなく、ドリフト成分を抽出できる。ま
た、抽出されたドリフト成分を形状データから除去すれ
ば、装置の再現性が補償される。この結果、例えば、ラ
ンダム誤差成分の除去などの各処理を確実に行うことが
できるので、形状計測の高精度化が図られる。

【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の干渉計測のドリフト成分抽出方法において、多項式の
各項は、各種の収差を示す波面形状であることを特徴と
する。このような多項式（例えばツェルニケ多項式）
は、従来よりレンズの収差を求める場合など、光学分野
で一般に使用されている式であるので、上記ドリフト成
分抽出は確実に実現できる。

【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の干渉計測のドリフト成分抽出方法において、干渉計測
装置は、球面状または２次非球面状の被検面の形状計測
を行う干渉計測装置である。このような干渉計測装置に
おいてアライメント誤差補正が行われた場合、計測時の
ドリフト成分は、前記多項式のうち、非点収差を示す項
（収差のアス成分、三角アス成分を示す項）にのみ表れ
る。そこで、本発明では、この項の係数を、ドリフト成
分を示す情報として抽出する。このように干渉計測装置
の計測内容に対応した演算によれば、効率よくドリフト
成分を抽出できる。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項２に記載
の干渉計測のドリフト成分抽出方法において、干渉計測
装置は、平面状の被検面の形状計測を行う干渉計測装置
である。このような干渉計測装置においてアライメント
誤差補正が行われた場合、計測時のドリフト成分は、前
記多項式のうち、非点収差を示す項および屈折力（パワ
ー成分を示す項）にのみ表れる。そこで、本発明では、
この項の係数を、ドリフト成分を示す情報として抽出す
る。このように、干渉計測装置の計測内容に対応した演
算によれば、効率よくドリフト成分を抽出できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の請
求項１、請求項２、請求項３、請求項４に係る実施形態
を、図１，図２，図３，図４，図５に基づいて説明す
る。図１は、本実施形態の干渉計測装置の主な構成を示
す図である。

【００１６】本実施形態の干渉計測装置は、図６に示し
た従来の干渉計測装置において制御部６１０に代えて制
御部１０を備えたものに相当する。なお、この干渉計６
０１において光源６０２から出射された光は、先ずビー
ムエキスパンダ６０５およびビームスプリッタ６０６を
介してフィゾーレンズ６０３に入射する。この入射した
光の一部はフィゾーレンズ６０３のフィゾー面にてビー
ムスプリッタ６０６側に反射し、他の一部は被検レンズ
（または後述するレフレンズ）６２側に入射する。さら
に被検レンズ（またはレフレンズ）６２の被検面にて反
射した被検光は、再びフィゾーレンズ６０３を介してビ
ームスプリッタ６０６に戻り、先にフィゾー面で反射し
た参照光と干渉する。その干渉光は、ビームスプリッタ
６０６によって結像レンズ６０７および撮像素子６０８
側へと導かれる（１／４波長板や偏光板は図示省略し
た。）。

【００１７】また、本実施形態の制御部１０は、以下に
説明するように形状データ取得手順、ドリフト成分除去
手順、ランダム成分除去手順などを実行するものであ
る。図２は、制御部１０の動作フローチャートである。
図２において図７に示すステップと同じものについては
同一の符号を付して示す。先ず、制御部１０は、レフ測
定を行うべく、支持部材６０４に既知の形状のレンズ６
２（以下、「レフレンズ」という。）が装着され、かつ
そのアライメント（レフレンズ６２（被検面）の曲率中
心とフィゾーレンズ６０３の焦点とを一致させる調整）
が完了した後（図２ステップＳ１１YES側）に、従来と
同様に干渉計６０１をｎ回動作させて、ｎ個の形状デー
タｄ'₁（ｘ，ｙ），・・・，ｄ'_n（ｘ，ｙ）を取得する
（図２ステップＳ１２〜Ｓ１５）。

【００１８】なお、干渉計６０１の動作のさせ方（ステ
ップＳ１３）については、制御部１０は、従来と同様に
光源６０２を駆動して光を出射させながら移動機構６０
９を駆動して、参照光と被検光の光路長が変化している
ときに得られる撮像素子６０８の出力信号から干渉縞パ
ターンを取得するものである。制御部１０は、そのパタ
ーンに対し４バケット法等の一般的な縞解析処理を施す
ことによって参照光波面と被検光波面の位相差分布ｄ'_i
（ｘ，ｙ）（形状データ）を算出する。

【００１９】ここで、本実施形態における形状データ
ｄ'_i（ｘ，ｙ）の取得個数（すなわちステップＳ１５に
おける判定の基準値ｎ）については、後述するランダム
誤差成分の除去（図２ステップＳ４）をより有効にする
ために、十分に大きな値に設定される。続いて、制御部
１０は、ワーク測定を行うべく、支持部材６０４に被検
レンズ６２が装着され、かつそのアライメントが完了し
た後（図２ステップＳ１１YES側）に、レフ測定時と同
様の要領で、ｎ個の形状データｄ'₁（ｘ，ｙ），・・
・，ｄ'_n（ｘ，ｙ）を取得する（図２ステップＳ１３〜
Ｓ１５）（形状データ取得手順）。

【００２０】なお、図２ステップＳ１８における文字の
置き換えは、レフレンズの形状データと、被検レンズの
形状データとを区別するためのものである。このよう
に、本実施形態におけるレフ測定とワーク測定とは、他
の演算手順を挟むことなく連続して行われる。また、制
御部１０は、後述するオフセット補正（図２ステップＳ
５）に使用するデータとして、レフ測定によるｎ番目の
形状データｄ_n（ｘ，ｙ）の取得時から、ワーク測定に
よるｎ番目の形状データｄ'₁（ｘ，ｙ）の取得時までの
時間Ｔ１を計時し、その時間Ｔ１を記憶する（図２ステ
ップＳ１，Ｓ２）。また、このオフセット補正の演算を
簡単にするために、形状データｄ'₁（ｘ，ｙ），・・
・，ｄ'_n（ｘ，ｙ）の取得時間、および形状データｄ₁
（ｘ，ｙ），・・・，ｄ_n（ｘ，ｙ）の取得時間は等し
く設定される。

【００２１】また、詳しい説明は省略するが、制御部１
０は、上記の動作に加えて最小自乗法でアライメント誤
差を補正する演算も行っており、ここでいう形状データ
ｄ_i（ｘ，ｙ），ｄ'_i（ｘ，ｙ）は、何れも最適近似球
面からのずれ（面形状）で表されるとする。続いて、制
御部１０は、ドリフト成分除去のサブルーチン（図２ス
テップＳ３）（ドリフト成分除去手順）を実行する。

【００２２】図３は、ドリフト成分除去のサブルーチン
であり、図４は、このサブルーチンを説明する図であ
る。なお、この図４では、形状データのうち、ある位置
（ｘ１，ｙ１）についての形状データ（すなわち高さデ
ータ）のみを示している。先ず、制御部１０は、レフレ
ンズの形状データｄ_i（ｘ，ｙ）（図４（ａ））のう
ち、何れかの形状データ（例えば、ｄ_n（ｘ，ｙ））を
基準とした差分データＤ_i（ｘ，ｙ）を求める（図４
（ｂ））。また、被検レンズの形状データｄ'_i（ｘ，
ｙ）（図４（ａ'））のうち、何れかの形状データ（例
えば、形状データｄ'₁（ｘ，ｙ））を基準とした差分デ
ータＤ'_i（ｘ，ｙ）を求める（式（１））（図３ステッ
プＳ３２）。この差分データ（図４（ｂ），（ｂ'））
は、形状データの時間的変化を示すものである。

【数１】なお、この式（１）における差分データの基準、すなわ
ちドリフト成分算出の基準は、どの形状データとしても
よいが、ここでは、後述するオフセット補正（図２ステ
ップＳ５）の演算を簡単にするために、レフ測定につい
ては最後に得た形状データｄ_n（ｘ，ｙ）、ワーク測定
については最初に得た形状データｄ'₁（ｘ，ｙ）とし
た。

【００２３】次いで、制御部１０は、差分データＤ
_i（ｘ，ｙ），Ｄ'_i（ｘ，ｙ）を複数種の波面形状の線
形和からなる多項式Ｖ（式（２））に展開する（図３ス
テップＳ３３）。

【数２】なお、この多項式Ｖにおける各波面形状Ｂ_jは、何れも
位置の関数で表され、例えば位置（ρ，φ）（極座標表
示）における波面形状Ｂ_j（ρ，φ）のように表され
る。例えば、複数種の収差の和からなるツェルニケ多項
式Ｖ_zは、次式（３）のように表される。

【数３】なお、右辺のｂ₃（２ρ²−１）は、収差のパワー成分
（屈折力）を示す波面形状であり、右辺のｂ₄（ρ²cos
２φ）およびｂ₅（ρ²sin２φ）は収差のアス成分を示
す波面形状であり、右辺のｂ_k（ρ³cos３φ）およびｂ_m
（ρ³sin３φ）は収差の三角アス成分を示す波面形状で
ある。また、このような多項式への展開は、最小二乗法
等の数値演算によって行われる。

【００２４】その結果、差分データＤ_i（ｘ，ｙ），Ｄ'
_i（ｘ，ｙ）は次式（４）のように表されたとする。

【数４】本実施形態では、ドリフト成分は、これら多項式の特定
項にのみ表れると考える。制御部１０は、このうち特定
項Ｂ、例えばアス成分および三角アス成分（非点収差成
分）（式（５））が、形状データに含まれるドリフト成
分を示しているとみなす。

【数５】制御部１０は、特定項Ｂ_i（ρ，φ），Ｂ'_i（ρ，φ）
を、それぞれ面形状に変換して、レフレンズの形状デー
タｄ_i（ｘ，ｙ）に含まれるドリフト成分Ａ_i（ｘ，
ｙ）、被検レンズの形状データｄ'_i（ｘ，ｙ）に含まれ
るドリフト成分Ａ'_i（ｘ，ｙ）を求める（図４（ｃ），
（ｃ'））（式（６））（図３ステップＳ３４）（以
上、図３ステップＳ３２，Ｓ３３，Ｓ３４をドリフト成
分抽出手順とする）。

【数６】続いて、制御部１０は、このようにして求めたドリフト
成分Ａ_i（ｘ，ｙ），Ａ'_i（ｘ，ｙ）を、それぞれ形状
データｄ_i（ｘ，ｙ），ｄ'_i（ｘ，ｙ）から除去し、ド
リフト成分除去のサブルーチン（ドリフト成分除去手
順）を終了する（式（７））（図４（ｄ），（ｄ'））
（図３ステップＳ３５）。

【数７】このようにしてドリフト成分が除去された形状データに
は、誤差としてランダム誤差成分のみが残留する。この
誤差は、平均化の式（８）により減少させることができ
る（図２ステップＳ４）（ランダム誤差成分除去手
順）。

【数８】しかも、本実施形態における平均回数ｎは十分に大きく
設定されているので、このような補正形状データｄ
（ｘ，ｙ），ｄ'（ｘ，ｙ）は十分に高い精度で得られ
る。

【００２５】すなわち、本実施形態では、形状データの
変化を所定の多項式に当てはめ、その特定項の係数を、
ドリフト成分を示す情報とみなして抽出・除去したの
で、ランダム誤差成分の除去を確実に行うことが可能と
なった。その後、制御部１０は、レフレンズの補正形状
データｄ（ｘ，ｙ）と、被検レンズ６２の補正形状デー
タｄ'（ｘ，ｙ）とから、フィゾー面の形状情報を消去
した形状Ｗ_T（ｘ，ｙ）を求める（図２ステップＳ５）
（式（９））（形状算出手順）。

【数９】なお、式（９）中の「ΔＡ（ｘ，ｙ）」は、レフレンズ
の形状データの基準と、被検レンズの形状データの基準
と間のオフセット量を示す。上式（７）のように、基準
とされたデータが、レフ測定については最後に得た形状
データｄ_n（ｘ，ｙ）、ワーク測定については最初に得
た形状データｄ'₁（ｘ，ｙ）である場合には、そのオフ
セット量ΔＡ（ｘ，ｙ）は、レフ測定とワーク測定との
間の期間（準備期間）に生じたドリフト成分に相当す
る。

【００２６】図５は、準備期間に生じたドリフト成分の
推測方法を説明する図である。なお、この図では、ある
位置（ｘ１，ｙ１）についての形状データ（すなわち高
さデータ）のみを示している。準備期間のドリフト成分
は、図５（ａ）に示すように、レフ測定終了後からワー
ク測定終了までの時間（ステップＳ１，Ｓ２で記憶した
時間Ｔ１）と、レフ測定時におけるドリフト成分Ａ
_i（ｘ，ｙ）の時間的変化や、ワーク測定時におけるド
リフト成分Ａ'_i（ｘ，ｙ）の時間的変化に基づいて推測
される。

【００２７】例えば、ドリフト成分の時間的変化が直線
的であるとみなした場合に、形状データｄ₁（ｘ，ｙ）
〜ｄ_n（ｘ，ｙ）を得るまでにかかった時間をＴ（既
知）とすると、次式（１０）がその準備期間のドリフト
成分を示す。

【数１０】以上説明したように、レフ測定およびワーク測定におけ
るドリフト成分、さらには準備期間のドリフト成分を考
慮した演算によれば、確実に高い精度で形状Ｗ _Tを得る
ことができる。

【００２８】なお、図４および図５では、レフ測定時の
ドリフト成分の時間的変化およびワーク測定時のドリフ
ト成分の時間的変化を直線的に表しているが、実際は直
線的となるとは限らず、曲線状となることもある。した
がって、この可能性を考慮し、レフ測定時におけるドリ
フト成分Ａ_i（ｘ，ｙ）の時間的変化や、ワーク測定時
におけるドリフト成分Ａ'_i（ｘ，ｙ）の時間的変化か
ら、準備期間におけるドリフト成分の時間的変化を曲線
として求めることで、さらなる高精度化を図ってもよ
い。

【００２９】その反対に、待機期間が短時間である場合
などには、その待機期間におけるドリフト成分を０とみ
なして、図２の計測時における手順ステップＳ１，Ｓ２
を省略すると共に、ステップＳ５における演算を簡略化
してもよい。また、上記説明では、球面波を生成するフ
ィゾーレンズ６０３を用いて２次非球面または球面状の
被検面の形状計測を行うことを前提としているが、平面
状の被検面の形状計測にも、上記実施形態とほぼ同様の
動作によってドリフト成分が抽出・除去される。但し、
その場合には、次に説明する幾つかの点において相違す
る。

【００３０】先ず、被検面が平面状である場合、図１に
示す干渉計６０１のフィゾーレンズ６０３に代えて、平
面波を生成する光学系が用意される。また、この場合に
行われるアライメント誤差の補正は、形状データｄ
_i（ｘ，ｙ），ｄ'_i（ｘ，ｙ）を、最適近似平面からの
ずれで表すものである。これに伴い、ドリフト成分の抽
出時（図３ステップＳ３４）において、制御部１０がド
リフト成分を示す情報とみなす特定項としては、アス成
分および三角アス成分（非点収差成分）に、パワー成分
（屈折力成分）が加えられる。すなわち、制御部１０
は、式（５）に代えて、次式（１１）を採用する。

【数１１】この考え方は、上記説明のように球面または２次非球面
の形状計測におけるアライメント誤差補正によれば、パ
ワー成分に表れる誤差は自動的に補正されるので、ドリ
フト成分抽出時には考慮する必要がなく、一方、平面の
形状計測におけるアライメント誤差補正では、パワー成
分に表れる誤差が自動的に補正されることはないので、
ドリフト成分抽出時に考慮する必要があるというもので
ある。

【００３１】また、上記実施形態では、ドリフト成分の
抽出を各計測時に取得した形状データに基づいて行って
いるが、温度データ等別のデータに基づいて行ってもよ
い。温度データによって行う場合は、予め、複数又は単
数の温度計により装置の環境温度を監視しつつ形状デー
タの取得を行い、図３のステップＳ３２，Ｓ３３，Ｓ３
４に示す動作により、それらの形状データに発生したド
リフト成分を求める。そして、環境温度とドリフト成分
との関係をメモリに格納する。実際の計測時にも同様に
環境温度を監視し、各形状データから除去すべきドリフ
ト成分としては、メモリを参照して、その形状データ取
得時の環境温度に対応づけられたドリフト成分を読み出
すこととすればよい。この場合、干渉計測装置に温度計
を備える必要が生じ、しかもドリフト成分を間接的に得
るためにその計測精度が低下する点で上記実施形態より
も劣るが、実際の計測時における演算が簡略化されると
いう利点がある。

【００３２】また、上記実施形態では、各手順（形状デ
ータ取得手順、ドリフト成分除去手順、ランダム誤差成
分除去手順、形状算出手順など（図２、図３））を実行
するのが、干渉計測装置に備えられた制御部１０となっ
ているが、干渉計をコンピュータ接続可能に構成し、同
様の動作の全部または一部を、干渉計に接続されたコン
ピュータ内のＣＰＵに実行させてもよい。この場合、上
記手順の一部または全部をコンピュータ読み取り可能な
記録媒体に書き込み、その記録媒体を異なる干渉計や異
なるコンピュータに対する共通の動作プログラムとして
使用してもよい。

【００３３】また、上記実施形態では、参照光光路と被
検光光路とが一部重複するフィゾー型の干渉計測装置に
ついて説明したが、本発明は、他の形態の干渉計測装
置、例えば、トワイマン・グリーン型の干渉計測装置に
も適用が可能である。

【００３４】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、干渉計
測装置のハードウエア部分に変更をきたすことなくドリ
フト成分を抽出できるので、装置の再現性を補償するこ
とが可能である。この結果、例えば、ランダム誤差成分
の除去などの各処理を確実に行い、形状計測の高精度化
を図ることができる。特に、請求項２に記載の発明で
は、上記ドリフト成分抽出が確実に実現され、また、請
求項３、請求項４に記載の発明では、効率よくドリフト
成分を抽出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の干渉計測装置の主な構成を示す図で
ある。

【図２】制御部１０の動作フローチャートである。

【図３】ドリフト成分除去のサブルーチンである。

【図４】ドリフト成分除去のサブルーチンを説明する図
である。

【図５】準備期間に生じたドリフト成分の推測方法を説
明する図である。

【図６】従来の干渉計測装置の主な構成を示す図であ
る。

【図７】制御部６１０の動作フローチャートである。

【符号の説明】

１０：制御部，６２：被検レンズ，６０１：干渉計，６
０２：光源，６０３：フィゾーレンズ，６０４：支持部
材，６０５：ビームエキスパンダ，６０６：ビームスプ
リッタ，６０７：結像レンズ，６０８：撮像素子，６０
９：移動機構

フロントページの続き (72)発明者市川元東京都千代田区丸の内３丁目２番３号株式会社ニコン内Ｆターム(参考） 2F064 AA09 BB04 DD02 DD04 EE05 GG22 GG47 HH03 HH08 JJ00 JJ01 2F065 AA04 AA54 CC22 EE01 FF52 FF61 JJ03 JJ26 LL10 LL46 QQ13 QQ17 QQ18 QQ42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検面の形状計測の基準となる参照面
と、その参照面からの参照光と前記被検面からの被検光
とを干渉させる干渉光学系と、前記２つの光による干渉
光を光電検出する受光素子と、前記被検面の形状データ
として、前記参照光を基準とする被検光の波面形状を、
前記受光素子の出力に基づいて算出する制御部とを備え
た干渉計測装置における干渉計測のドリフト成分抽出方
法であって、複数回の計測で得た形状データの時間的変化を、複数種
の波面形状の線形和からなる多項式に展開し、前記多項式のうち、特定項にかかる係数を、前記複数回
の計測で発生したドリフト成分を示す情報とみなして抽
出することを特徴とする干渉計測のドリフト成分抽出方
法。
【請求項２】請求項１に記載の干渉計測のドリフト成
分抽出方法において、前記多項式の各項は、各種の収差を示す波面形状である
ことを特徴とする干渉計測のドリフト成分抽出方法。
【請求項３】請求項２に記載の干渉計測のドリフト成
分抽出方法において、前記干渉計測装置は、球面状または２次非球面状の被検
面の形状計測を行う干渉計測装置であり、前記特定項は、前記多項式において非点収差を示す項で
あることを特徴とする干渉計測のドリフト成分抽出方
法。
【請求項４】請求項２に記載の干渉計測のドリフト成
分抽出方法において、前記干渉計測装置は、平面状の被検面の形状計測を行う
干渉計測装置であり、前記特定項は、前記多項式において非点収差を示す項と
屈折力を示す項とを足し合わせたものであることを特徴
とする干渉計測のドリフト成分抽出方法。