JP2002156206A - 干渉計システム、干渉計測方法、対象物提供方法および対象物製造方法 - Google Patents

干渉計システム、干渉計測方法、対象物提供方法および対象物製造方法

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JP2002156206A
JP2002156206A JP2001246580A JP2001246580A JP2002156206A JP 2002156206 A JP2002156206 A JP 2002156206A JP 2001246580 A JP2001246580 A JP 2001246580A JP 2001246580 A JP2001246580 A JP 2001246580A JP 2002156206 A JP2002156206 A JP 2002156206A
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ハウガー クリストフ
Werner Poeltinger
プルティンガー ヴェルナー
Bernd Geh
ゲー ベルント
Beate Moeller
ベアーテ、ミュラー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で、周辺環境の影響を受けずに、
対象物を高精度で測定できる干渉計システムを提供す
る。 【解決手段】 部分反射ミラー８９ｂ、９１ｂが、放射
源１３ｂからのコヒーレントな光ビームを２つの部分ビ
ームに分割および重ね合わせ、重ね合わせ部分ビームを
測定ヘッド１０５ｂにより互いに距離をあけてビーム方
向に配置された部分反射する第１の構造体３ｂおよび第
２の構造体５ｂに導く。第１の構造体３ｂは測定ヘッド
１０５ｂ自身の近傍に配置される。分割と重ね合わせ間
における第１の部分ビームの光路長を第２の部分ビーム
の光路長で割った比率は比較的小さい。また、ビームス
プリッター１１１が、２つの構造体から戻り反射された
重ね合わせ部分ビームをさらに２つの部分ビーム１１
７、１１９に分割し、ライン検出器１２９上に重ね合わ
せて、干渉パターンを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる光学コヒ
ーレンス干渉法または白色光干渉法にしたがって機能す
る干渉計システム、干渉計測方法、対象物提供方法およ
び対象物製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光学コヒーレンス干渉法においては、
「白色光」、すなわちコヒーレンス長の比較的短い光が
用られる。光信号のコヒーレンス長とは、光信号の位相
相関が存在する長さである。ヘリウムネオンレーザーの
ような高コヒーレンス長の放射源の場合、この長さは数
キロメートルに達することもある。一方、太陽光のよう
な広帯域白色光源においては、そのコヒーレンス長はわ
ずか数マイクロメートルしかない。かかるコヒーレンス
長の短い放射源の場合、分割と重ね合わせとの間の２つ
のビームの光路長が、ある光学的波長内に対応しさえす
れば、分割されたビームとそれに続いて重ね合わせされ
たビームとの間に光干渉が存在する。
【０００３】光学コヒーレンス干渉法の原理にしたがっ
て機能する反射率計については、ハリーコウ他によるヒ
ューレットパッカードジャーナル（１９９３年２月）(H
arryChou et al, Hewlett Packard Journal, February
1993)の第５２頁〜第５９頁の論文に記載されている。
この論文には、光学コヒーレンス干渉法を理解するため
のモデルも記載されており、それによれば、コヒーレン
ス長の短い放射源とは、光パルスのような光学系を伝播
する「コヒーレントウェーブパッケージ」(coherent wa
ve package)を連続的に放出する放射源であると推察さ
れる。これらのウェーブパッケージの伝播方向における
長さや幅はそれぞれ、放射源のコヒーレンス長に等し
い。かかるウェーブパッケージがビームスプリッターに
よって２つの部分ビームまたは２つの部分ウェーブパッ
ケージにそれぞれ分割されれば、また、その後、その２
つの部分ウェーブパッケージが異なる経路をたどれば、
分割と後続の重ね合わせとの間の光路長がウェーブパッ
ケージの長さに相当する精度内で等しいとき、後続の重
ね合わせは、干渉による測定信号の増大をもたらすこと
になる。
【０００４】米国特許第５，４９３，１０９号から、断
層可干渉光写真（Optical Coherence Tomography，以下
ＯＣＴと略称する）装置と組み合わせた眼科手術用顕微
鏡が知られている。かかる手術用顕微鏡は、視力の欠如
を矯正するために眼の角膜を切開する手術で用いられ
る。実際の角膜の曲率に関する必要情報は、ＯＣＴ装置
から得られる。
【０００５】図９に、この従来のＯＣＴ装置を例示す
る。このＯＣＴ装置は、白色光源２２０を備える。光源
２２０から放出される放射光は、光ファイバー２３０内
へと結合され、ビームカプラー２４０によって２つの部
分ビームに分割される。その部分ビームは光ファイバー
２５０および２７０へとそれぞれ導かれる。光ファイバ
ー２７０の部分ビームは、レンズ２８０によって、参照
ミラー２９０に向かって出力される。一方、ファイバー
２５０の部分ビームは、被測定物、すなわち眼２５５の
角膜に放射光を伝達する横走査機構２６０に供給され
る。その被測定物から戻り方向に反射された放射光は、
光ファイバー２５０へと再び結合され、一方、参照ミラ
ー２９０から戻り方向に反射された放射光は、光ファイ
バー２７０へと再び結合される。ビームカプラー２４０
によって、被測定物から戻り方向に反射された光ファイ
バー２５０中の放射光と、参照ミラー２９０から戻り方
向に反射された光ファイバー２７０中の放射光とが重ね
合わされ、別の光ファイバー２６５に結合される。重ね
合わされた放射光は、光ファイバー２６５によって光検
出器２７５に供給される。光検出器２７５からの出力
は、復調器２８５によって復調され、アナログ／デジタ
ル変換器２９５によって、コンピュータ２１０による分
析に適した形態に変換される。
【０００６】被測定物および参照ミラー２９０から戻り
方向に反射された部分ビームを受ける光検出器２７５
は、その後、ビームカプラー２４０で分割された２つの
部分ビームの光路長と、ビームカプラー２４０で再び組
み合わされた２つの部分ビームの光路長がコヒーレンス
光源のコヒーレンス長内で等しい場合、干渉により増大
された信号を検出する。
【０００７】等しい光路長を達成するために、参照ミラ
ー２９０は、矢印２９１で示された方向で変位可能であ
る。横走査機構２６０によって、第１の部分ビームが被
測定物に当たる位置をビーム方向に対して横方向に変位
させることができる。参照ミラー２９０の位置変化に応
じて干渉信号を検出することによって、被測定物の曲率
の測定が可能になる。
【０００８】達成可能な測定精度は、とりわけ、環境の
影響、例えば、２つの部分ビームの光路長に様々な影響
を及ぼす温度のばらつき、振動、光ファイバーのたわみ
や屈折等によって制限される。
【０００９】「眼科学における生体内断層放射光写真」
（Ａ．Ｆ．ファーチャー、Ｃ．Ｋ．ハイツェンバーガ
ー、Ｗ．ドレクスラーおよびＧ．カンプ著）（"In Vivo
Optical Tomography in Ophthalomology" by A. F. Fe
rceher, C.K. Hitzenberger, W. Drexler and G. Kamp)
の論文から、やはり光学コヒーレンス干渉法の原理にし
たがって機能し、眼の角膜と網膜との間の距離を測定す
るために提供された装置が知られている。この公知の装
置において、白色光源のビームは、初期ビーム方向に対
して４５度の角度で配設された半透明ミラーによって、
２つの部分分岐路へと分割される。部分分岐路のビーム
はそれぞれ、ミラーで逆反射され、半透明ミラーによっ
て再び重ね合わされて、共通ビームが形成される（マイ
ケルソン装置（Michelson arrangement））。
【００１０】この装置において、ミラーの１つはビーム
方向で変位可能であるため、２つの部分分岐路の光路長
間の所定の差を調整することができる。コヒーレントウ
ェーブパッケージのモデルにおいては、２つのウェーブ
パッケージは、重ね合わされた後、放射源から放出され
たそれぞれのウェーブパッケージからここに生成され
る。そのウェーブパッケージは、互いに空間的に分離さ
れており、互いにコヒーレントである。これら２つのウ
ェーブパッケージ間の距離は可変であり、２つの分岐路
の光路長間の差によって決定される。２つのウェーブパ
ッケージは被測定眼に送られ、第１の構造体すなわち角
膜、および第２の構造体すなわち網膜から戻り方向に反
射される。戻り反射された放射光は光検出器によって検
出される。２つのウェーブパッケージのうち第１のウェ
ーブパッケージ、すなわち、マイケルソン装置からビー
ム方向おいて最初に出てくるものは、光検出器の位置に
おいて、網膜で反射された後に、コヒーレントに重ね合
わされたときに、また、ウェーブパッケージのうち後続
のものは、角膜で反射された後に、コヒーレントに重ね
合わされたときに、干渉によって増大した強度が検出器
で検出される。この重ね合わせは、マイケルソン装置の
２つのアーム間の光路長差が、角膜と網膜との間の光路
長に等しいときに生じる。ミラーの個別変位、すなわち
上記光路長差の個別調整によって、角膜と網膜との間の
距離を、ほぼ白色光源のコヒーレンス長の分解能で測定
することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、場合に
よっては、上記分解能が十分でないことがわかってい
る。例えば、眼科用途等のような特定用途においては、
その分解能はさらに限定される。なぜなら、生体物とし
ての眼は完全に静止した状態に保つことができないから
である。したがって、測定精度は、測定すべき２つの構
造体の互いに対する独立した動きに左右される。
【００１２】本発明の目的は、対象物を高精度で測定で
きる干渉計システムおよび干渉計測方法を提供すること
にある。
【００１３】本発明の他の目的は、環境的影響を受けに
くい干渉計システムを提供することにある。
【００１４】本発明の他の目的は、簡単な構造の干渉計
システムを提供することにある。
【００１５】本発明のさらに他の目的は、上記の干渉計
システムおよび干渉計測方法を用いた対象物提供方法お
よび対象物製造方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】まず、本発明の干渉計シ
ステムは、前提として、所定のコヒーレンス長の放射光
を放出する光源と、光源から放出された放射光を２つの
部分ビームに分割し、その２つの部分ビームを続いて重
ね合わせるためのデバイスと、重ね合わされた部分ビー
ムを、ビーム方向で互いにある距離をあけて配置され
た、２つの構造体へと伝送するためのビーム伝送装置と
を備える。ここで、２つの部分ビームの分割と後続の重
ね合わせの間の光路長は、所定の長さの差だけ異なり、
それはコヒーレンス長よりも大きい。したがって、白色
光源を使用する場合、コヒーレントウェーブパッケージ
のモデルにおいて、２つのコヒーレントウェーブパッケ
ージは、分割と重ね合わせを行うためのデバイスによっ
て生成される。その２つのウェーブパッケージは、共通
の方向に、互いに所定の距離をあけて伝播し、ビーム伝
送装置によって２つの構造体に伝送される。
【００１７】本発明に係る干渉計システムの第１の態様
によれば、ビーム伝播方向における、２つの構造体のう
ちの第１の構造体は、ビーム伝送装置自身の近傍に設け
られている。
【００１８】次いで、測定すべき構造体のうちの第２の
構造体だけが、被測定物の近傍に形成される。この場
合、２つの構造体間の距離を検出することができ、分割
と後続の重ね合わせの間における２つの部分ビームの光
路長間の長さの差を、２つの構造体から戻り方向に反射
された放射光の強度が干渉によって増大されるように変
化させる。
【００１９】被測定物の２つの異なる構造体間の距離を
測定するために、ビーム伝送装置の近傍に設けられた第
１の構造体から２つの異なる構造体それぞれまでの距離
が連続的に測定されて、２つの距離の差が検出される。
ここで、前に説明した従来の装置と比較すると、測定精
度を高めることができる。なぜなら、例えば、全体とし
て静止していない対象物を測定する際、２つの構造体
の、互いに対して独立した、相対的な動きは、測定誤差
増加の一因とならないからである。
【００２０】本発明に係る干渉計システムの第２の態様
によれば、分割と重ね合わせ間の２つの部分ビームの光
路長の比率は、比較的小さく、好ましくは０．１未満、
さらに好ましくは０．０１未満、特にほぼ０である。
【００２１】２つの部分ビームの光路長をこのように設
定する理由は以下のように考えられる。すなわち、２つ
の構造体間の距離が干渉計システムによって測定可能で
ある精度は、分割と重ね合わせの間の経路に関して、光
路長間の長さの差が既知であるときの正確さによって決
まる。これらの２つの経路は、様々な環境的影響、した
がって未知の変化にさらされる可能性があるので、経路
の１つが相対的に短く、特にゼロとなるように２つの経
路を共に短くすることで、長さの差の精度を高めること
ができる。したがって、この大幅に短縮された経路が、
測定誤差に及ぼす影響は些細なものにすぎない。
【００２２】本発明に係る干渉計システムの第３の態様
によれば、２つの構造体から戻り方向に反射された２つ
の部分ビームの部分が重ね合わされて、重ね合わされた
放射光からの干渉パターンが生成される。
【００２３】この目的のために、本発明に係る干渉計シ
ステムは、重ね合わされた放射光を第３の部分ビームと
第４の部分ビームに分割するためのビーム分割手段と、
これら２つの部分ビームそれぞれのための別個の放出手
段とを含む。第３および第４の部分ビームが放出手段に
よって放出される位置は、互いに所定の距離をあけて配
置されるため、放出された第３および第４の部分ビーム
は、スクリーン上で重ね合わされ、そこに干渉パターン
を形成することができる。放出位置に対して対称に配置
されないスクリーン上の位置は、２つの放出位置からの
距離が異なるので、干渉パターンが形成される。したが
って、２つのウェーブパッケージがコヒーレントに重ね
合わされたスクリーン上の位置が存在し、ウェーブパッ
ケージは互いに距離をあけて、逆反射された放射光のビ
ーム中を進む。一方、かかるコヒーレントな重ね合わせ
は、スクリーンの別の位置では不可能である。これらの
強度の差から干渉パターンが検出される。この検出され
た干渉パターンから、重ね合わされた放射光の中でそれ
ぞれからのウェーブパッケージまでの距離を導くことが
でき、そこから、構造体間の距離を測定してもよい。こ
の場合、分割および重ね合わせを行うためのデバイス
は、重ね合わされた放射光の強度を干渉により増大させ
るために、２つの構造体間の距離に対して長さの差を正
確に調整することは特に必要ではない。
【００２４】ここで、位置感度のある放射光検出器によ
って干渉パターンを検出することが有利である。さら
に、２つの構造体間の距離を検出された干渉パターンに
応じて測定することが好ましい。
【００２５】特に簡単なやり方として、干渉パターン
は、２つの放出位置に対して対称な平面に横方向に延伸
するライン検出器によって適切に検出することができ
る。
【００２６】ライン検出器に入射する放射光の強度を増
大させるために、一方では円柱レンズとして機能し、他
方ではライン検出器として機能する構造体を備えること
が有利である。
【００２７】２つの放出位置間の距離を可変にすること
が更に有利である。２つの放出位置間の距離が大きくな
れば、その放出位置に対して対称な平面の外側にあるス
クリーンの位置において、２つの放出位置からの距離の
差は大きくなる。その結果、空間的に密度が高くなる干
渉パターンがスクリーン上に生成される。スクリーンの
大きさ、および２つの構造体に誘導されるウェーブパッ
ケージの互いからの距離が所与であれば、放出位置間の
距離が大きくなったとき、２つの構造体間の検出可能な
距離の範囲は大きくなる。したがって、２つの放出位置
の互いの間の距離が大きいとき、２つの構造体に対する
測定範囲が一方で増加する。他方、検出器の位置分解能
が所与であれば、測定精度が減少する。上記と比較し
て、２つの放出位置間の距離が小さいとき、２つの構造
体の互いからの距離の測定範囲は減少するが、測定精度
はそれに応じて高くなる。
【００２８】２つの構造体間の未知の距離を最も正確に
測定することを可能とするために、下記の有利な方法が
提供される。すなわち、まず、放出位置間の距離を低い
測定精度に対応する大きな値に調整する。次いで、低い
測定精度を有する結果としての干渉パターンから、２つ
の所望の構造体間の距離を予備的に測定する。続いて、
第１の部分ビームの経路と第２の部分ビームの経路上に
おける、分割と重ね合わせの間の光路長の差の調整を対
応付けることによって、２つのウェーブパッケージ間の
距離が、予備的に測定された２つの被測定構造体間の距
離に対応するように調整する。その後、高い測定精度に
対応する干渉パターンを生成するために、２つの放出位
置の互いからの距離を減少させる。その干渉パターンか
ら、高い測定精度で２つの構造体間の距離を再び測定す
る。これは、反復プロセスとすることができ、ステップ
ごとに、２つのウェーブパッケージ間の距離を被測定構
造体間の距離により正確に適合させていく。この距離
は、２つの放出位置間の距離の減少を増やして、さらに
精度を高めて測定することが可能である。
【００２９】２つの構造体間の未知の距離を予備的に測
定するために、２つの放出位置間の距離を比較的大きな
値に調整し、その後、測定すべき２つの構造体が検出可
能な干渉パターンを生成するまで、２つのウェーブパッ
ケージ間の距離、すなわち、分割と重ね合わせの間の第
１および第２の部分ビームの光路長間の差を、連続的に
変化させることが有利である。
【００３０】２つの構造体のうち第１の構造体が、ビー
ム伝送手段自身の近傍に設けられる場合、第１の構造体
の正確な規定という観点で、第１の構造体を、光学的に
密度が異なる媒体間の、少なくとも部分的に鏡面仕上げ
された界面近傍に形成することが有利である。これは特
に、干渉計システムの測定ヘッドにおいて、ガラスと空
気の間の界面によって実現することができる。
【００３１】この場合、測定ヘッドから第２の構造体ま
での距離の測定は、一方で測定ヘッドによって反射され
るウェーブパッケージの距離の測定と、他方で第２の構
造体によって反射されるウェーブパッケージの距離の測
定により行うことができる。したがって、干渉計システ
ムの他の位置において、干渉信号として同様に距離の離
れたウェーブパッケージの生成を避けることが有利であ
る。好ましい測定範囲は、測定すべき距離に対して予め
定められている、すなわち、この測定範囲においては、
測定ヘッドと第２の構造体との間の距離の比較的正確な
測定を行うことができるように定められていると考えら
れる。ビーム経路中の、第１の構造体を形成する測定ヘ
ッドの界面の上流に媒体を設けることが次に好ましい。
その媒体は、干渉反射を生成させないために、その長さ
に沿って連続的、特に一定の回折率の推移を有し、ま
た、測定範囲内で測定および配置すべき構造体から戻り
方向に反射されたウェーブパッケージと同じ、界面から
戻り方向に反射されたウェーブパッケージからの距離を
有する。
【００３２】かかる配置の形態では、部分ウェーブパッ
ケージが、ガラスファイバーのような光ファイバーにお
いて、ビーム伝送装置を介して、第１の構造体を形成す
る界面に送られることに利点がある。
【００３３】本発明に係る干渉計システムでは、いわゆ
るＧＲＩＮレンズ（勾配屈折率レンズ）がガラスファイ
バーの端部に結合され、ＧＲＩＮレンズの射出窓が第１
の構造体を形成することに利点がある。ＧＲＩＮレンズ
が好適な寸法であれば、それにより、ガラスファイバー
から出射するビーム束の発散を減少させることができ、
特に、放出を実質的に平行にすることができる。同時
に、ガラスファイバーおよびＧＲＩＮレンズの回折率を
適切に適合させ、その間に適切なセメント材料を使用す
ることによって、光学効果を有する、特にガラスファイ
バーとＧＲＩＮレンズとの間で部分反射を行う界面を避
けることが可能になる。
【００３４】特に、第１および第２の部分ビームに対す
る２つの経路の１つが、分割と重ね合わせの間で特に短
い形態では、上記したように、環境の影響という観点で
安定である、特に正確な干渉計システムを提供すること
ができる。安定な干渉計システムを使用し、２つのウェ
ーブパッケージのコヒーレントな重ね合わせの測定信号
を検討する際、その測定信号が干渉によって増大してい
る場合、増大した測定信号は、中心の周りのピークとし
て単に連続的に増大し、再び低減するだけではない（そ
のピークの極大値の半分での全幅はコヒーレンス長にほ
ぼ相当する）。むしろ、干渉によって増大した測定信号
は、複数の極大値と極小値を有する微細な構造であるこ
とがわかる。
【００３５】好都合なことに、これらの極大値および極
小値についての情報を用いることで、重ね合わされたウ
ェーブパッケージの互いの距離は、単に、連続的に増大
もしくは低減する測定強度の中心により距離の測定を行
う（いわゆる、複数の極大値および極小値を有する干渉
信号の包絡線を形成する手法）場合に比べて、より正確
に測定することができる。
【００３６】測定信号に生じる極大値および極小値のう
ち、単に数を限定して用いることが好ましい。それら
は、測定信号中で最も大きな極大値および極小値の１つ
に隣接するいずれかの側にある。かかる範囲は、放射源
の８コヒーレンス長未満、特に4コヒーレンス長未満で
あることが好ましい。
【００３７】本発明に係る干渉計システムにおいて、分
割および後続の重ね合わせを行うための手段は、第１お
よび第２の部分ビーム用経路の光路長差を変更する光路
変更デバイスを備えることが好ましい。光路長差を変更
することによって、生成された二重ウェーブパッケージ
の２つのウェーブパッケージの間の距離を、２つの構造
体から戻り方向に反射されたウェーブパッケージの距離
に適合させることができ、その結果、干渉信号が増大す
る。信号増大の場合の光路長差がわかれば、２つの構造
体の間の距離を導くことができる。
【００３８】放射源から放出されたビームの第１および
第２の部分ビームへの分割は、ビームに対してほぼ垂直
に配向された部分反射ミラーによって行われる。
【００３９】これに関連して、２つの形態が好ましい。
そのうち、第１の形態によれば、重ね合わせた後、２つ
の部分ビームは、分割および重ね合わせを行うデバイス
に入る前に、放射源からの放射光と同じ方向に伝播す
る。したがって、そのデバイスは伝送の機能を果たす。
また、第２の形態によれば、そのデバイスは反射の機能
を果たす。２つの部分ビームはデバイスを出て、放射源
から放出されるビームの入射方向とは反対の方向に進
む。
【００４０】この目的に使用されるミラーは、ガラスフ
ァイバーの端部、特にガラスファイバーに結合されるＧ
ＲＩＮレンズの部分的に鏡面仕上げされた射出窓の近傍
に設けることが好ましい。
【００４１】本発明に係る干渉計システムの利点として
の安定性は、分割と重ね合わせ間における第１の部分ビ
ームと第２の部分ビームの光路長を測定する光学部品が
共に、周辺環境から分離されている場合に得られる。こ
の分離は、熱的または機械的影響という観点で好ましい
が、その他すべての起こり得る周辺環境の影響という観
点でも好ましい。特に、第１の部分ビーム用経路が比較
的短い光路長からなる形態と組み合わせて、第２の部分
ビームを測定する光学部品を周辺環境から分離させるだ
けで十分である。
【００４２】また、本発明に係る干渉計システムは、構
造体間の距離、または測定ヘッドから構造体までの距離
をより高精度で測定する必要があるいかなる用途にも用
いることができる。特に、ビーム伝送装置が２つの部分
ビームを放出する位置が可変である場合、対象物の表
面、または対象物内の光学効果のある界面を２次元で測
定することもできる。これは、例えば、部分ビームの方
向に対して横方向に、測定ヘッドに相対して対象物を移
動する手段によって実施することができる。
【００４３】また、本発明に係る干渉計システムは、対
象物の製造に用いることができ、その対象物は高精度に
製造された公称表面を有する。ここでまた、２つの適用
形態が好ましい。すなわち、一方は、最終的な品質管理
という意味で、対象物の製造プロセスの最終工程での使
用であり、そこでは、対象物の製造された表面が、必要
とされる精度を有する対象物の公称表面に相当するか否
かが決定される。他方は、公称表面を有する対象物の製
造プロセス時における適用が可能であり、この場合、干
渉計システムを用いて、公称表面からの表面の偏差を測
定し、続く仕上げ工程において、偏差が大き過ぎる位置
における表面領域を加工して、精度要件を満たすように
する。
【００４４】このようにして製造された対象物は、特に
精度の高い公称表面に相当する表面を有する。被測定物
は、光学レンズもしくは機械的な高精度部品でもよい。
【００４５】また、本発明に係る干渉計システムは、眼
科手術、特に眼の角膜の曲率を測定するのに特に使用す
ることができる。
【００４６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
【００４７】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態に係る干渉計システム１を模式的に示す機能
構成図である。図１に例示した干渉計システム１は、２
つの構造体３および５の間の距離ｄ２を測定する機能を
果たし、これらの構造体は、測定に使用される放射光を
少なくとも部分的に戻り方向に反射させるという前提条
件を有する。
【００４８】この目的のために、干渉計システム１に
は、放射光を２つの構造体３および５へと導くための供
試用分岐路７が設けられている。距離ｄ２は、干渉計シ
ステム１に設けられた参照用分岐路９内の距離ｄ１と比
較することによって測定される。この比較は、供試用分
岐路７に結合された干渉計システム１の評価用分岐路１
１において行われる。
【００４９】干渉計システム１は、参照用分岐路９に放
射光を供給するために放射源１３を備え、放射源１３
は、放射光により白色光干渉法を行うために、コヒーレ
ンス長の比較的短い光を放射する。いわゆるスーパー・
ルミネセンス・ダイオード（以下、ＳＬＤと称する）
が、この目的に適した放射源であることがわかってい
る。ＳＬＤ１３から放出される放射光は、ファイバーカ
プラー１７に放射光を供給するガラスファイバー１５に
結合される。ファイバーカプラー１７は、２つの接続端
子１９および２３を有する一側部２１を備える。これ
は、接続端子１９および２３の１つを介してファイバー
カプラー１７の一側部２１に入射する放射光が、ファイ
バーカプラー１７の他側部２９の接続端子２５、２７に
等しく分配されることを意味する。
【００５０】ＳＬＤ１３の放射光を供給するためのガラ
スファイバー１５は、一側部２１の接続端子１９に結合
される。一方、参照用分岐路９のガラスファイバー３１
は、ファイバーカプラー１７の他側部２９の接続端子２
５に結合される。ファイバーカプラー１７を通過するＳ
ＬＤ１３からの放射光は、接続端子２５に対向するガラ
スファイバー３１の端部３３で出射し、レンズ３５によ
って平行なビーム束３７に変換される。ビーム束３７
は、ビーム束３７に対して横方向に配置されている部分
反射ミラー３９を通過し、その後、部分反射ミラー３９
に平行に配置されている別のミラー４１に当たる。
【００５１】２つのミラー３９および４１は、干渉計シ
ステムの参照標準を形成し、互いに距離ｄ１をあけて配
置される。距離ｄ１は、図１の矢印４３に示すように、
ミラー４１をビーム束３７のビーム方向に平行に変位さ
せる駆動手段（図示せず）によって変えることができ
る。
【００５２】ミラー３９に入射したビーム束３７は、ミ
ラー３９によって、２つの部分ビーム、すなわち、ミラ
ー３９から戻り方向に直接反射される第１の部分ビーム
と、ミラー３９を通過する第２のビームに分割される。
ミラー３９を通過する第２の部分ビームは、最終的に、
ミラー３９から距離ｄ１をあけて配置されたミラー４１
で反射され、ミラー３９へと戻り方向に反射される。そ
して、反射された第２の部分ビームは、ミラー３９で直
接反射された第１の部分ビームと重ね合わされるように
ミラー３９を通過する。重ね合わされた２つの部分ビー
ムは、レンズ３５によって合焦され、再びガラスファイ
バー３１内へとその端部３３で結合される。
【００５３】上述したように、光学的コヒーレンス干渉
法の原理は、放射源が“コヒーレントウェーブパッケー
ジ”を放出する方法であると推察される。参照用分岐路
９へと結合されるかかるウェーブパッケージは、半透明
のミラー３９によって、図２に示すように、２つの部分
ウェーブパッケージ４７および４９に分割される。第１
の部分ウェーブパッケージ４７は、半透明のミラー３９
で直接反射され、レンズ３５によって合焦され、ガラス
ファイバー３１へとその端部３３で結合され、ガラスフ
ァイバー３１中をファイバーカプラー１７の方向に伝播
する。
【００５４】図２は、ファイバーカプラー１７に戻る放
射光の強度の時間的ばらつきを示す。この強度は、放射
源１３から放出されるウェーブパッケージが原因とな
る。ミラー３９から戻り方向に直接反射された第１の部
分ウェーブパッケージ４７は、時点ｔ１で、ガラスファ
イバー３１の所定の位置を通過する。ミラー３９から直
接反射されない第２の部分ウェーブパッケージ４９は、
ミラー３９を通って、ミラー４１へと進み、ミラー４１
からミラー３９へと戻り方向に反射される。第２の部分
ウェーブパッケージ４９はその後、ミラー３９を通過
し、レンズ３５によって合焦され、やはりガラスファイ
バー３１へとその端部３３で結合される。
【００５５】第１の部分ウェーブパッケージ４７と異な
り、第２の部分ウェーブパッケージ４９は、このように
ミラー３９と４１との間の距離の２倍に相当する長い光
路を進んだことになる。したがって、第２の部分ウェー
ブパッケージ４９は、ｄ１の２倍の距離に相当する遅い
時点ｔ２で、ガラスファイバー３１の所定の位置を通過
する。その２つの部分ウェーブパッケージ４７、４９は
併せてコヒーレントな二重ウェーブパッケージを形成す
る。
【００５６】第１および第２の部分ビームへの分割がミ
ラー３９によって直接行われ、２つの部分ビームの重ね
合わせもまた、ミラー３９で直接行われるので、分割と
重ね合わせの間で第２の部分ビームはｄ１の２倍の光路
長を進んだのに対して、直接反射された第１の部分ビー
ムは、分割と重ね合わせの間でゼロの光路長を進むこと
は明らかである。分割とそれに起因した重ね合わせの間
の２つの部分ビームの光路長の差は、２つのミラー３９
および４１の間の距離ｄ１の正確に２倍となる。
【００５７】この光路長の差の、特に正確で安定した調
整を達成するために、２つのミラー３９および４１は、
遮蔽４５（図１に破線で示す）中に配置される。この遮
蔽４５は、光路長の差の安定な調整を可能にするため
に、２つのミラーを熱的環境、および振動や機械的張力
等といった環境から減結合する。２つのミラー３９およ
び４１の間の距離ｄ１を変化させるための駆動手段も、
遮蔽４５中に配置されることが好ましい。
【００５８】図２の二重ウェーブパッケージ４７、４９
は、接続端子２５を介してファイバーカプラー１７に入
ることによって参照用分岐路９から出る。二重ウェーブ
パッケージ４７、４９は、接続端子２３を介してファイ
バーカプラー１７から出て、参照用分岐路９を供試用分
岐路７と接続するガラスファイバー５１へと結合され
る。
【００５９】ここで、ガラスファイバー５１は、別のフ
ァイバーカプラー５５の側部５３に接続され、その結
果、二重ウェーブパッケージ４７、４９は、側部５３と
対向する側部５７でファイバーカプラー５５から再び出
て、供試用分岐路７のガラスファイバー５９に入る。ガ
ラスファイバー５９の端部６１において、ミラー３９、
４１からそれぞれ戻り方向に反射された二重ウェーブパ
ッケージ４７、４９および部分ビームは、ガラスファイ
バー５９から出て、レンズ６３は、二重ウェーブパッケ
ージ４７、４９および部分ビームを平行な部分ビーム束
６５とする。部分ビーム束６５は２つの構造体３および
５に向かって放出され、構造体３と構造体５間の距離ｄ
２が測定されることになる。
【００６０】２つの構造体３および５の各々は、２つの
部分ビーム６５の部分強度を戻り方向に反射し、その部
分強度はレンズ６３で合焦され、ガラスファイバー５９
のファイバー端部６１へと再び結合される。コヒーレン
トウェーブパッケージに関して言えば、構造体５からだ
けでなく構造体３からもウェーブパッケージ４７、４９
の部分強度の反射があり、これらの部分強度は、最終的
にファイバー５９へと結合される。
【００６１】図３は、ガラスファイバー５９の所定の位
置における対応する時間に依存した合成強度を示す。２
つの反射構造体３と５間の距離に起因して、互いにコヒ
ーレントな４つのウェーブパッケージ４７’、４
７’’、４９’および４９’’が、元の二重ウェーブパ
ッケージ４７、４９から生成される。ウェーブパッケー
ジ４７’は、構造体３において、図２のウェーブパッケ
ージ４７の反射の結果生じ、時点ｔ３で、ガラスファイ
バー５９の所定の位置を通過する。一方、ウェーブパッ
ケージ４７の構造体５において反射された部分は、２つ
の構造体３と５間の距離ｄ２の２倍の光路長を進む必要
がある。このウェーブパッケージは、その分だけ遅れた
時点ｔ４で、ウェーブパッケージ４７’’としてウェー
ブパッケージ４７’の後に続く。同様に、図３に示すウ
ェーブパッケージ４９’は、図２のウェーブパッケージ
４９の第１の構造体３で反射された部分を示す。この場
合、ウェーブパッケージ４７’と４９’の間の距離は、
依然としてｄ１の２倍の距離に対応する。ウェーブパッ
ケージ４９’’は、第２の構造体５で反射されたウェー
ブパッケージ４９の部分を示す。ウェーブパッケージ４
７’’と４９’’の間の距離もｄ１の２倍である。図３
は、２つの構造体３と５間の距離ｄ２が、参照用分岐路
９のミラー３９と４１間の距離ｄ１よりも小さい場合の
状況を示している。
【００６２】構造体３および５から戻り方向に反射され
た放射光は、再度ガラスファイバー５９を介してファイ
バーカプラー５５へと側部５７で結合し、側部５３でフ
ァイバーカプラー５５から出て、ガラスファイバー６７
によって光検出器６９に供給される。光検出器６９は、
そこに供給される放射光の強度を検出し、この強度に対
応する測定信号７１を出力する。測定信号７１は、構造
体３と５間の距離ｄ２を測定するための測定手段７３に
供給される。
【００６３】測定手段７３はまた、干渉計システムの参
照用分岐路９における２つのミラー３９と４１間の距離
ｄ１を変化させるための駆動手段を制御する。
【００６４】図４は、距離ｄ２とｄ１の差に依存した測
定信号７１の強度Ｓを任意単位で示す図である。
【００６５】距離ｄ１とｄ２が実質的に互いに異なる図
３の状況において、検出器６９は、強度１．０の測定信
号７１を供給する。
【００６６】ここで、ミラー４１の駆動手段を活性化さ
せることによって、距離ｄ１を距離ｄ２に近づければ、
２つのウェーブパッケージ４７’’と４９’（図３参
照）との重なりが見られる。そして、信号強度Ｓは、距
離ｄ１が距離ｄ２に正確に対応すると、極大値にまで増
大する。その後さらにミラー４１をこの方向に動かせ
ば、信号強度Ｓは再び減少する。この信号強度の経緯を
図４に破線７５で示す。破線７５をなす信号７１の測定
点を分析することによって、測定手段７３は、破線７５
の極大値の位置を測定することができる。破線７５の極
大値の半値における全幅は、放射源１３のコヒーレンス
長と同等の大きさである。破線７５の極大値の位置は、
参照用分岐路９における２つのミラー３９と４１間の距
離ｄ１を決定する。この距離ｄ１は、供試用分岐路７に
おける測定すべき２つの構造体３と５間の距離ｄ２に等
しい。
【００６７】信号強度Ｓをさらに詳細かつ分解能を高く
して評価すると、信号強度Ｓは、値１．０から極大値ま
で連続的には増加せず、その後も連続的には減少せず、
振動して、信号強度Ｓは、図４に実線８１で示すよう
に、複数の極大値７７および極小値７９を有して生じる
ことがわかる。ある意味で、前に述べた破線７５は、正
確に測定された実線８１の包絡線を表す。距離ｄ２を測
定するために、実線８１上にある測定点に関する情報
を、いくつかの極大値７７および極小値７９とともに用
いれば、距離ｄ２に等しい値に距離ｄ１をより正確に調
整することが可能となる。この解析を、測定信号７１の
「干渉的評価」と呼ぶ。
【００６８】例えば、ゼロ点を実線８１の２つの最も低
い極小値７９間の中心にするだけで、図４のゼロ点の比
較的正確な測定が可能である。ゼロ点の測定のために、
両側に隣接する更なる極小値を含むと、精度をさらに高
めることができる。なお、その計算法則が記載された文
献としては、Ｒ．デンドリカー他著で１９９２年５月１
日に刊行された光学誌の第４７巻Ｎｏ．９の第６７９頁
から第６８１頁の「電子走査型白色光干渉計：新規耐ノ
イズ信号処理」（"Electronically Scanned White-Ligh
t Interferometry: A novel Noise-Resistant Signal P
rocessing" R.Dandliker et al, Optics Letters Vol.
47, No. 9, May 1, 1992, 679-684)があり、その計算法
則を用いれば、図４のゼロ点のさらに正確な測定が可能
である。
【００６９】続いて、上記第１の実施形態に係る干渉計
システムの変形例について説明する。なお、構造および
機能の点で対応する構成要素については、図１、図２、
図３および図４で用いた符号を付すが、区別のためにア
ルファベット（ａ、ｂ等）を後に付けている。また、説
明のため、以前の記載全体を参照することにする。
【００７０】（第２の実施形態）図５は、本発明の第２
の実施形態に係る干渉計システム１ａを模式的に示す機
能構成図である。図５において、本実施形態が、図１に
示す第１の実施形態と異なる点は、放射源１３aから到
来するビームを分割および続いて重ね合わせるためのデ
バイスが反射性ではなく、透過性を有して機能するとい
う点にある。
【００７１】さらに、図５に示す干渉計システムは、光
絶縁体８３を含む。光絶縁体８３は、干渉計システム１
ａの構成部品によって放射源１３ａへと戻り反射しうる
放射光から放射源１３ａを保護する。
【００７２】したがって、放射源１３ａから放出される
放射光は、まず光絶縁体８３を通過し、干渉計システム
１ａの参照用分岐路９ａに放射光を供給するガラスファ
イバー１５ａに入力される。この放射光は、ガラスファ
イバー１５ａの端部８５から出て、レンズ８７により平
行光にされ、部分反射ミラー８９を通過し、ミラー８９
から距離ｄ１をあけて配置された半透明の部分反射ミラ
ー９１に当たる。ミラー９１で、２つの部分ビーム、す
なわち、直接ミラー９１を通過する第１の部分ビーム
と、ミラー８９に向かって戻り方向に反射され、ミラー
８９から再度ミラー９１に向かって反射される第２の部
分ビームへと分割される。次に、第２の部分ビームは、
ミラー９１を通過し、直接伝送された第１の部分ビーム
と重ね合わされる。第１の部分ビームに比べて、第２の
部分ビームは、図１に示す第１の実施形態と同様、距離
ｄ１の２倍に相当するより長い距離を進んだことにな
る。また、この場合も、距離ｄ１は、図５の矢印４３ａ
で示すように、ミラー８９を変位させる駆動手段（図示
せず）によって変えることができる。したがって、放射
源１３ａから放出されるコヒーレントなウェーブパッケ
ージは、２つのミラー８９および９１によって、ｄ１の
２倍の距離に相当する時間間隔で、互いにコヒーレント
な２つの部分ウェーブパッケージへと分割される（図２
参照）。
【００７３】２つのミラー８９および９１を通過した
後、２つの部分ビームは、レンズ９３により合焦され、
２つの部分ビームを干渉計システム１ａの供試用分岐路
７ａに供給するガラスファイバー９５へと結合される。
この目的のために、ガラスファイバー９５は、２つの部
分ビームをファイバーカプラー９９の一側部９７に供給
し、その他側部１０１で、２つの部分ビームはガラスフ
ァイバー１０３に入る。ＧＲＩＮレンズ１０５が、ガラ
スファイバー１０３の端部に結合されており、このた
め、屈折率が連続的に変化する媒体中を２つの部分ビー
ムが通過する。第１の構造体３ａを反射性とするため
に、ＧＲＩＮレンズ１０５の射出窓１０７に部分反射を
行わせる。ＧＲＩＮレンズ１０５に供給された部分ビー
ムの一部分は、第１の構造体３ａからガラスファイバー
１０３へと戻り方向に反射され、他の部分は第２の構造
体５ａへと直接向けられる。第２の構造体５ａにおい
て、放射光は、ＧＲＩＮレンズ１０５およびガラスファ
イバー１３へと少なくとも部分的に戻り方向に反射され
る。第２の構造体５ａと、ＧＲＩＮレンズ１０５の第１
の構造体３ａとの間の距離の測定が、干渉計システム１
ａの役目である。このため、ＧＲＩＮレンズ１０５は、
被測定物である第２の構造体５ａに対する測定ヘッドと
も言う。
【００７４】ＧＲＩＮレンズ１０５の射出窓１０７（第
１の構造体３ａ）および第２の構造体５ａから戻り方向
に反射された放射光は、ガラスファイバー１０３を介し
て、一側部１０１でファイバーカプラー９９へと再び供
給され、ファイバーカプラー９９の他側部９７から出
て、ガラスファイバー６７ａを介して、光検出器６９ａ
に向かう。検出器６９ａは、そこに供給される放射光の
強度を検出し、この強度に対応する測定信号７１ａを出
力する。測定信号７１ａは、距離ｄ２を測定するための
測定手段７３aに供給される。
【００７５】測定手段７３ａは、図１に示す第１の実施
形態と関連して説明した測定手段と同様に機能する。ま
た、本実施形態では、供試用分岐路７ａに供給されたウ
ェーブパッケージも、図２に示すような、ミラー８９と
９１間の距離ｄ１の２倍の距離を有する二重ウェーブパ
ッケージとしての構造を有する。検出器６９ａに供給さ
れたウェーブパッケージはさらに、構造体５ａと測定ヘ
ッド１０５の射出窓１０７との間の距離ｄ２がｄ１より
も小さい場合、図３に示すような構造を有する。したが
って、測定手段７３ａは、ミラー８９を方向４３ａで変
位させて、図４に示す測定曲線７５もしくは８１を得
る。それによって、距離ｄ２と等しい距離ｄ１を測定す
ることができる。
【００７６】（第３の実施形態）図６は、本発明の第３
の実施形態に係る干渉計システム１ｂを模式的に示す機
能構成図である。図６に示す干渉計システム１ｂにおい
て、参照用分岐路９ｂと供試用分岐路７ｂに関する構造
は、図５に示す第２の実施形態による干渉計システム１
ａのそれらと本質的に同じである。
【００７７】しかしながら、本実施形態の場合、第２の
実施形態とは対照的に、放射源１３ｂから放出される放
射光を第１および第２の部分ビームに分割するミラー９
１ｂが、方向４３ｂで変位可能であり、これにより、二
重ウェーブパッケージ４７と４９（図２参照）間の距離
を決定する距離ｄ１を変化させる。さらに、変位可能な
ミラー９１ｂから距離ｄ１をあけて配置されたミラー８
９ｂが、第２の部分ビームの反射用に、干渉計システム
１ｂに関して固定構成されている。
【００７８】本実施形態による干渉計システム１ｂと、
図５に示す第２の実施形態による干渉計システム１ａと
の本質的な相違は、測定ヘッド１０５ｂおよび被測定構
造体５ｂから反射された放射光の検出方法にある。
【００７９】ガラスファイバー１０３ｂまたはガラスフ
ァイバー６７ｂ中の戻り方向に反射されたウェーブパッ
ケージは、図３に示すように、第１の実施形態と同様の
時系列を示す。しかしながら、本実施形態の場合、図１
に示す第１の実施形態または図５に示す第２の実施形態
とは対照的に、ウェーブパッケージがガラスファイバー
６７ｂから光検出器に直接供給されるのではなく、更な
る５０／５０ファイバーカプラー１１１へとその入力側
１１３に供給される。ファイバーカプラー１１１に入射
するウェーブパッケージの強度は、他の側部１１５に接
続された２つのガラスファイバー１１７および１１９に
等しく分配される。そこから、２つのウェーブパッケー
ジは、図３に示す時系列を維持しながら、ガラスファイ
バー１１７の端部１２１およびガラスファイバー１１９
の端部１２３にそれぞれ伝送される。ファイバー端部１
２１、１２３は、それぞれ、ガラスファイバー１１７、
１１９において伝送されるウェーブパッケージが放射光
束１２５および１２７として放出される放出位置をな
す。
【００８０】放射光束１２５、１２７は、位置感度のあ
るライン検出器１２９上で重ね合わされる。ライン検出
器１２９は、放出位置１２１と１２３間の接続線に対し
て平行に延伸する。偏向装置１３１が、ライン検出器１
２９に当たる強度を増大させるために、一方で、放出位
置１２１と１２３間に配置される円柱レンズとしての効
果と、他方で、ライン検出器１２９としての効果があ
る。
【００８１】図８は、図６の２つのガラスファイバー１
１７、１１９のそれぞれの端部である放出位置１２１、
１２３の拡大図である。図８において、ファイバー端部
１２１と１２３を、それらの間の距離ｄ３を可変して保
持する駆動手段１３３が設けられている。
【００８２】ガラスファイバー６７ｂ中のウェーブパッ
ケージは、図３に示す時系列で、ファイバーカプラー１
１１に供給されるので、ファイバーカプラー１１１もこ
の時系列でウェーブパッケージをガラスファイバー１１
７、１１９へと透過させる。その結果、両方の放出位置
１２１、１２３から、同じ時系列を有するウェーブパッ
ケージが放出される。図７において、上側のウェーブパ
ッケージは、放出位置１２１に対する時系列を示し、下
側のウェーブパッケージは、放出位置１２３に対する時
系列を示す。図７のウェーブパッケージには、図３と同
じ符号が付されているが、２つの放出位置１２１と１２
３を区別するために、放出位置１２１を指すインデック
ス「１」を、放出位置１２３を指すインデックス「２」
を付け加えている。
【００８３】放出位置１２１および１２３に対して対称
に配置されたライン検出器１２９の位置Ｘ０において、
放出位置１２１から放射されるウェーブパッケージの全
てが、放出位置１２３から放射される対応するウェーブ
パッケージとコヒーレントに重ね合わされる。したがっ
て、ウェーブパッケージ４７’１はウェーブパッケージ
４７’２と、ウェーブパッケージ４７’’１はウェーブ
パッケージ４７’’２と、ウェーブパッケージ４９’１
はウェーブパッケージ４９’２と、ウェーブパッケージ
４９’’１はウェーブパッケージ４９’’２と重ね合わ
される。
【００８４】ライン検出器１２９に関する他の干渉条件
は、放出位置１２１および１２３から異なる距離を有す
る位置＋Ｘ１で満たされ、この結果、早い時点で放出位
置１２１から放射されたウェーブパッケージ４７’’１
が、遅い時点で放出位置１２３から放射されるウェーブ
パッケージ４９’２と重ね合わされる。したがって、Ｘ
０に関して＋Ｘ１と対称の位置−Ｘ１において、早い時
点で放出位置１２３から放射されたウェーブパッケージ
４７’’２が、遅い時点で放出位置１２１から放射光さ
れるウェーブパッケージ４９’１と重ね合わされる。し
たがって、位置−Ｘ１および＋Ｘ１において、ライン検
出器１２９は、干渉によって増大された強度を記録す
る。
【００８５】ライン検出器１２９によって検出された位
置依存の強度は、測定信号７１ｂとして測定手段７３ｂ
に供給される。測定手段７３ｂは、ファイバー端部１２
１と１２３間の既知の距離ｄ３において、Ｘ０と＋Ｘ１
との間、または／およびＸ０と−Ｘ１との間、または／
および＋Ｘ１と−Ｘ１との間の検出距離から、ウェーブ
パッケージ４７’’と４９’間の距離を測定する。ウェ
ーブパッケージ４７’’と４９’間の距離は、参照用分
岐路９ｂの距離ｄ１と、供試用分岐路７ｂの距離ｄ２と
の差に依存するので、参照用分岐路９ｂの距離ｄ１が既
知であれば、供試用分岐路７ｂの距離ｄ２が検出でき
る。
【００８６】放出位置１２１と１２３間の距離ｄ３を駆
動手段１３３によって減少させると、ライン検出器１２
９上で、ファイバー端部１２１および１２３に対して対
称に配置された位置＋Ｘ１および−Ｘ１の位置Ｘ０から
の距離は増加する。その結果、それぞれの放出位置１２
１、１２３からスクリーンとしてのライン検出器１２９
への光伝播に対して進行差の等しい時間が得られる。ラ
イン検出器１２９が所与の長さで、ファイバー端部１２
１と１２３間の距離ｄ３を増加させると、ライン検出器
１２９が検出できる、距離ｄ１と距離ｄ２との差が大き
くなる。一方、ファイバー端部１２１と１２３間の距離
ｄ３を減少させると、距離ｄ２は、ライン検出器１２９
の所与の位置分解能でより正確に測定することができ
る。
【００８７】距離ｄ２が未知である場合、この距離ｄ２
は以下の方法に従って測定される。まず、ファイバー端
部１２１および１２３を、それらの間の距離ｄ３をより
大きくして配置する。次に、参照用分岐路９ｂの距離ｄ
１を小さな値から大きな値へと方向４３ｂで駆動手段を
介して連続的に変化させる。この変化は、ライン検出器
１２９上の位置＋Ｘ１および−Ｘ１で、十分に高いコン
トラストの干渉パターン、すなわち干渉によって増大し
たした強度が現れるまでである。位置＋Ｘ１おと−Ｘ１
間の距離から、測定手段７３ｂは、参照用分岐路９ｂの
距離ｄ１と供試用分岐路７ｂの距離ｄ２との差を計算す
る。その計算は、放出位置１２１と１２３間の距離ｄ３
が大きいため、低い精度で行われる。
【００８８】次に、参照用分岐路９ｂの距離ｄ１を、低
い精度で測定した距離ｄ２に適合させ、ファイバー端部
間の距離ｄ３を減少させることによって、距離ｄ１とｄ
２間の残存する差を高い精度で測定することができる。
残存する差から、距離ｄ２を高精度で計算することがで
きる。というのは、参照用分岐路９ｂの距離ｄ１が既知
なためである。必要であれば、さらに距離ｄ２の測定精
度を高めるために、距離ｄ１を、繰り返し測定されたｄ
２に繰り返し適合させてもよい。
【００８９】ここで注目すべき点は、図６に示す本実施
形態のように、ライン検出器１２９による信号評価はま
た、図１および図５にそれぞれ示す第１および第２の実
施形態における信号評価のために用いることができる点
にある。逆に、本実施形態においても、第１および第２
の実施形態と同じ方法で、すなわち位置感度のない光検
出器を用いただけでも、信号評価を行うことができる。
【００９０】スーパールミネセンスダイオード、例えば
ＳＬＤ−３８−ＭＰ（ＳＵＰＥＲＬＵＭ ＬＴＤ．（モ
スクワ）から購入可能）等は、干渉計システムに適した
放射源として機能する。例えば、適切なＧＲＩＮレンズ
としては、Ｎｅｗｐｏｒｔから、製品名Ｓｅｌｆｏｃで
販売されているレンズがある。適切な光絶縁体として
は、Ｎｅｗｐｏｒｔから、例えば製品名ＩＳＣ、ＩＳ
Ｓ、ＩＳＵ、ＩＳＮまたはＩＳＰで販売されている絶縁
体を使用することができる。
【００９１】図５および図６にそれぞれ示す第２および
第３の実施形態では、それぞれ、干渉計システムの測定
ヘッドと測定対象である構造体５との間の距離ｄ２を測
定している。一方、図１に示す第１の実施形態では、測
定対象である２つの構造体３と５間の距離ｄ２が測定さ
れる。しかしながら、第１の実施形態による干渉計シス
テムにも、構造体３として機能する測定ヘッドを搭載す
ることができる。さらに、測定ヘッドの外側に配置され
た２つ以上の構造体間の距離を、第２および第３の実施
形態による構成によって測定することもできる。
【００９２】さらに、上記第１から第３の実施形態によ
る干渉計システムに、被測定対象物を受容するための対
象物ホルダーを追加することができる。対象物ホルダー
および測定ヘッドは互いに対してビーム方向を横切って
移動することができ、それによって、互いの距離ｄ２
は、対象物に隣接した位置で測定可能であり、よって被
測定構造体の２次元マップを生成することができる。
【００９３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡単な構造で、周辺環境の影響を受けずに、対象物を高
精度で測定できる干渉計システムおよび干渉計測方法を
実現することができる。また、かかる干渉計システムお
よび干渉計測方法を用いることで、光学レンズやヒト眼
の水晶体といった対象物の製造プロセスの最終工程にお
ける公称表面に対する品質管理や、仕上げ工程で公称表
面に対する偏差が大きい表面領域を加工するというよう
な、対象物の製造に有効利用することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態に係る干渉計システ
ム１を模式的に示す機能構成図
【図２】 図１の干渉計システムのビーム伝送装置によ
って被測定構造体の方向に伝送される二重ウェーブパッ
ケージの時間に対する強度を模式的に示す図
【図３】 図２に示すウェーブパッケージが互いに距離
をあけて配置された２つの構造体から反射された後に現
れるウェーブパッケージの時間に対する強度を模式的に
示す図
【図４】 ウェーブパッケージが重ね合わされた場合
に、図１に示す光検出器６９によって検出される干渉信
号を距離（ｄ２−ｄ１）に対する強度Ｓで示す図
【図５】 本発明の第２の実施形態に係る干渉計システ
ム１ａを模式的に示す機能構成図
【図６】 本発明の第３の実施形態に係る干渉計システ
ム１ｂを模式的に示す機能構成図
【図７】 図６の干渉計システムにおける２つの放出位
置１２１、１２３から反射されたウェーブパッケージの
時間に対する強度を模式的に示す図
【図８】 図６の干渉計システムにおける２つの放出位
置１２１、１２３から放出された放射光から干渉パター
ンへの展開を示す模式図
【図９】 従来の干渉計システムを模式的に示す構成図
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ 干渉計システム ３、３ａ、３ｂ 第１の構造体 ５、５ａ、５ｂ 第２の構造体 ７、７ａ、７ｂ 供試用分岐路 ９、９ａ、９ｂ 参照用分岐路 １１、１１ａ、１１ｂ 評価用分岐路 １３、１３ａ、１３ｂ 放射源 １５、１５ａ、１５ｂ、３１、５１、５９、６７、６７
ａ、８５、８５ｂ、９５、９５ｂ、１０３、１０３ｂ、
１１７、１１９ ガラスファイバー １７、５５、９９、９９ｂ、１１１ ファイバーカプラ
ー ３５、６３、８７、８７ｂ、９３、９３ｂ レンズ ３９、８９、８９ｂ、９１、９１ｂ 部分反射ミラー ４１ ミラー ４５ 遮蔽 ６９、６９ａ 光検出器 ７１、７１ａ、７１ｂ 測定信号 ７３、７３ａ、７３ｂ 測定手段 ８３、８３ｂ 光絶縁 １０５、１０５ｂ ＧＲＩＮレンズ（測定ヘッド） １０７、１０７ｂ 射出窓 １２９ ライン検出器（スクリーン） １３１ 偏向装置
フロントページの続き (72)発明者 ヴェルナー プルティンガー ドイツ、デー−73447 オーベルコッヘン、 ハー．−クッペンベンデルシュトラーセ ２ (72)発明者 ベルント ゲー ドイツ、デー−73432 アーレン、ヘルフ ェンシュタイナーシュトラーセ ５ (72)発明者 ベアーテ、ミュラー ドイツ、デー−07751 クラインピュアシ ュッツ、アム シュロスベルク 25 Ｆターム(参考） 2F064 FF03 GG02 GG22 GG24 GG32 HH02

Claims (41)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定のコヒーレンス長の光ビームを放出
    する放射源と、前記放射源から放出された光ビームを第
    １の部分ビームと第２の部分ビームに分割し、続いて前
    記２つの部分ビームを重ね合わせるデバイスであって、
    前記２つの部分ビームの光路長は、分割と重ね合わせ間
    で所定の長さの差だけ異なり、前記所定の長さの差は前
    記コヒーレンス長よりも大きいデバイスと、互いにある
    距離をあけて配置され、光学効果として部分反射を行う
    ２つの構造体と、前記重ね合わせされた２つの部分ビー
    ムを前記２つの構造体へと導くビーム伝送装置とを有す
    る干渉計システムであって、 前記２つの構造体のうちの第１の構造体を前記ビーム伝
    送装置の近傍に配したことを特徴とする干渉計システ
    ム。
  2. 【請求項２】 前記第１の構造体は、密度が異なる光学
    媒体間の部分反射を行う界面の近傍に形成されているこ
    とを特徴とする請求項１記載の干渉計システム。
  3. 【請求項３】 前記密度が異なる光学媒体は、ガラスと
    空気であることを特徴とする請求項２記載の干渉計シス
    テム。
  4. 【請求項４】 測定範囲が、前記第１の構造体と第２の
    構造体との間の最小光路長および最大光路長によって予
    め設定されており、また、ビーム上流から前記第１の構
    造体への方向において、前記ビーム伝送装置は、前記２
    つの部分ビームが通過する媒体を含み、前記媒体は、そ
    の長さ方向に沿って連続的にかつ一定割合で屈折率が推
    移し、前記測定範囲の最小および最大光路長にそれぞれ
    対応して、前記第１の構造体からある距離をあけて配置
    された２つの位置間の少なくとも長さ全体にわたって延
    伸することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項
    記載の干渉計システム。
  5. 【請求項５】 前記ビーム伝送装置はガラスファイバー
    を含み、前記ガラスファイバーには、前記第１の構造体
    を構成する射出窓を有する勾配屈折率レンズ（ＧＲＩＮ
    レンズ）が結合されることを特徴とする請求項１から４
    のいずれか一項記載の干渉計システム。
  6. 【請求項６】 前記干渉計システムは、 前記所定の長さの差を変更する光路変更手段と、 前記２つの構造体から戻り方向に反射された重ね合わせ
    光ビームを受け、前記戻り方向に反射された光ビームの
    強度を表す測定信号を出力する検出器とを備え、 前記第１の部分ビームの分割と重ね合わせ間の光路長
    を、前記第２の部分ビームの分割と重ね合わせ間の光路
    長で割った比率が、０．１未満であることを特徴とする
    請求項１から５のいずれか一項記載の干渉計システム。
  7. 【請求項７】 前記干渉計システムは、 前記所定の長さの差を変更する光路変更手段と、 前記２つの構造体から戻り方向に反射された重ね合わせ
    光ビームを受け、前記戻り方向に反射された光ビームの
    強度を表す測定信号を出力する検出器とを備え、 前記第１の部分ビームの分割と重ね合わせ間の光路長
    を、前記第２の部分ビームの分割と重ね合わせ間の光路
    長で割った比率が、０．０１未満であることを特徴とす
    る請求項１から５のいずれか一項記載の干渉計システ
    ム。
  8. 【請求項８】 前記干渉計システムは、 前記所定の長さの差を変更する光路変更手段と、 前記２つの構造体から戻り方向に反射された重ね合わせ
    光ビームを受け、前記戻り方向に反射された光ビームの
    強度を表す測定信号を出力する検出器とを備え、 前記第１の部分ビームの分割と重ね合わせ間の光路長
    を、前記第２の部分ビームの分割と重ね合わせ間の光路
    長で割った比率が、実質的に０であることを特徴とする
    請求項１から５のいずれか一項記載の干渉計システム。
  9. 【請求項９】 所定のコヒーレンス長の光ビームを放出
    する放射源と、 前記放射源から放出された光ビームを第１の部分ビーム
    と第２の部分ビームに分割し、続いて前記２つの部分ビ
    ームを重ね合わせるデバイスであって、前記２つの部分
    ビームの光路長は、分割と重ね合わせ間で所定の長さの
    差だけ異なり、前記所定の長さの差は前記コヒーレンス
    長よりも大きいデバイスと、 互いにある距離をあけて配置され、光学効果として部分
    反射を行う２つの構造体と、前記重ね合わせされた２つ
    の部分ビームを前記２つの構造体へと導くビーム伝送装
    置と、 前記所定の長さの差を変更する光路変更手段と、 前記２つの構造体から戻り方向に反射された重ね合わせ
    光ビームを受け、前記戻り方向に反射された光ビームの
    強度を表す測定信号を出力する検出器とを備え、 前記第１の部分ビームの分割と重ね合わせ間の光路長
    を、第２の部分ビームの分割と重ね合わせ間の光路長で
    割った比率が、０．１未満であることを特徴とする干渉
    計システム。
  10. 【請求項１０】 所定のコヒーレンス長の光ビームを放
    出する放射源と、 前記放射源から放出された光ビームを第１の部分ビーム
    と第２の部分ビームに分割し、続いて前記２つの部分ビ
    ームを重ね合わせるデバイスであって、前記２つの部分
    ビームの光路長は、分割と重ね合わせ間で所定の長さの
    差だけ異なり、前記所定の長さの差は前記コヒーレンス
    長よりも大きいデバイスと、 互いにある距離をあけて配置され、光学効果として部分
    反射を行う２つの構造体と、前記重ね合わせされた２つ
    の部分ビームを前記２つの構造体へと導くビーム伝送装
    置と、 前記所定の長さの差を変更する光路変更手段と、 前記２つの構造体から戻り方向に反射された重ね合わせ
    光ビームを受け、前記戻り方向に反射された光ビームの
    強度を表す測定信号を出力する検出器とを備え、 前記第１の部分ビームの分割と重ね合わせ間の光路長
    を、第２の部分ビームの分割と重ね合わせ間の光路長で
    割った比率が、０．０１未満であることを特徴とする干
    渉計システム。
  11. 【請求項１１】 所定のコヒーレンス長の光ビームを放
    出する放射源と、 前記放射源から放出された光ビームを第１の部分ビーム
    と第２の部分ビームに分割し、続いて前記２つの部分ビ
    ームを重ね合わせるデバイスであって、前記２つの部分
    ビームの光路長は、分割と重ね合わせ間で所定の長さの
    差だけ異なり、前記所定の長さの差は前記コヒーレンス
    長よりも大きいデバイスと、 互いにある距離をあけて配置され、光学効果として部分
    反射を行う２つの構造体と、前記重ね合わせされた２つ
    の部分ビームを前記２つの構造体へと導くビーム伝送装
    置と、 前記所定の長さの差を変更する光路変更手段と、 前記２つの構造体から戻り方向に反射された重ね合わせ
    光ビームを受け、前記戻り方向に反射された光ビームの
    強度を表す測定信号を出力する検出器とを備え、 前記第１の部分ビームの分割と重ね合わせ間の光路長
    を、第２の部分ビームの分割と重ね合わせ間の光路長で
    割った比率が、実質的に０であることを特徴とする干渉
    計システム。
  12. 【請求項１２】 前記干渉計システムはさらに、前記測
    定信号と前記所定の長さの差に応じて、前記２つの構造
    体間の距離を測定する測定手段を備え、前記測定手段
    は、前記測定信号により示される強度の複数の極大値お
    よび極小値に応じて前記２つの構造体間の距離を測定
    し、前記極大値および前記極小値は、前記所定の長さの
    差に対応する、前記２つの構造体間における距離の近傍
    の範囲内で、前記所定の長さの差を変化させた場合に得
    られることを特徴とする請求項６から１１のいずれか一
    項記載の干渉計システム。
  13. 【請求項１３】 前記所定の長さの差を変化させる範囲
    は、８コヒーレンス長未満であることを特徴とする請求
    項１２記載の干渉計システム。
  14. 【請求項１４】 前記所定の長さの差を変化させる範囲
    は、４コヒーレンス長未満であることを特徴とする請求
    項１２記載の干渉計システム。
  15. 【請求項１５】 前記干渉計システムは、 前記２つの構造体から戻り方向に反射された重ね合わせ
    光ビームを、第３の部分ビームと第４の部分ビームに分
    割するビームスプリッターと、 第１の放出位置から前記第３の部分ビームを放出するた
    めの第１のエミッターと、 前記第３および第４の部分ビームがスクリーン上で重ね
    合わされて、前記スクリーン上に干渉パターンが形成さ
    れるように、前記第１の放出位置から所定の距離をあけ
    て配置された第２の放出位置から前記第４の部分ビーム
    を放出するための第２のエミッターとを備えたことを特
    徴とする請求項１から１４のいずれか一項記載の干渉計
    システム。
  16. 【請求項１６】 所定のコヒーレンス長の光ビームを放
    出する放射源と、 前記放射源から放出された光ビームを第１の部分ビーム
    と第２の部分ビームに分割し、続いて前記２つの部分ビ
    ームを重ね合わせるデバイスであって、前記２つの部分
    ビームの光路長は、分割と重ね合わせ間で所定の長さの
    差だけ異なり、前記所定の長さの差は前記コヒーレンス
    長よりも大きいデバイスと、 互いにある距離をあけて配置され、光学効果として部分
    反射を行う２つの構造体と、前記重ね合わせされた２つ
    の部分ビームを前記２つの構造体へと導くビーム伝送装
    置と、 前記２つの構造体から戻り方向に反射された重ね合わせ
    光ビームを、第３の部分ビームと第４の部分ビームに分
    割するビームスプリッターと、 第１の放出位置から前記第３の部分ビームを放出するた
    めの第１のエミッターと、 前記第３および第４の部分ビームがスクリーン上で重ね
    合わされて、前記スクリーン上に干渉パターンが形成さ
    れるように、前記第１の放出位置から所定の距離をあけ
    て配置された第２の放出位置から前記第４の部分ビーム
    を放出するための第２のエミッターとを備えたことを特
    徴とする干渉計システム。
  17. 【請求項１７】 前記干渉計システムはさらに、前記干
    渉パターンを検出するために位置感度のある光検出器を
    備えたことを特徴とする請求項１５または１６記載の干
    渉計システム。
  18. 【請求項１８】 前記干渉計システムはさらに、前記検
    出された干渉パターンに応じて、前記２つの構造体間の
    距離を測定する測定手段を備えたことを特徴とする請求
    項１７記載の干渉計システム。
  19. 【請求項１９】 前記位置感度のある光検出器は、前記
    第１の放出位置と第２の放出位置との間の接続線に対し
    て平行に延伸するライン検出器からなる請求項１８記載
    の干渉計システム。
  20. 【請求項２０】 前記干渉計システムはさらに、前記干
    渉パターンの一部分を前記ライン検出器上に結像するた
    めの円柱レンズを備え、前記円柱レンズは、前記ライン
    検出器と２つの前記放出位置との間に配設されているこ
    とを特徴とする請求項１９記載の干渉計システム。
  21. 【請求項２１】 前記第１の放出位置と前記第２の放出
    位置との間の所定の距離が可変であり、前記測定手段は
    さらに、前記第１の放出位置と前記第２の放出位置との
    間の距離に応じて、前記２つの構造体間の距離を測定す
    ることを特徴とする請求項１５から２０のいずれか一項
    記載の干渉計システム。
  22. 【請求項２２】 光路変更デバイスが前記所定の長さの
    差を変更するために設けられており、前記測定手段は、
    前記長さの差に応じて、２つの構造体間の距離を測定す
    ることを特徴とする請求項１から２１のいずれか一項記
    載の干渉計システム。
  23. 【請求項２３】 前記分割および重ね合わせを行うデバ
    イスは、光ビームに対して略垂直に配されたミラーから
    なることを特徴とする請求項１から２１のいずれか一項
    記載の干渉計システム。
  24. 【請求項２４】 前記第１の部分ビームは、前記分割お
    よび重ね合わせを行うデバイスを実質的に直接通過する
    か、または該デバイスによって実質的に直接に反射され
    ることを特徴とする請求項１から２３のいずれか一項記
    載の干渉計システム。
  25. 【請求項２５】 前記分割および重ね合わせを行うデバ
    イスは、前記光ビームを横切る方向に配向され、前記第
    ２の部分ビームを反射し前記第１の部分ビームを透過す
    るために設けられた第１の部分反射ミラーと、前記第１
    のミラーから前記光ビームとは反対方向にある距離をあ
    けてかつ前記第１のミラーに対して平行に配置され、前
    記第２の部分ビームを反射するために設けられた第２の
    ミラーとを含むことを特徴とする請求項１から２４のい
    ずれか一項記載の干渉計システム。
  26. 【請求項２６】 前記分割および重ね合わせを行うデバ
    イスは、前記光ビームを横切る方向に配設され、前記第
    １の部分ビームを反射し前記第２の部分ビームを透過す
    る第１の部分反射ミラーと、前記第１のミラーから前記
    光ビームの方向にある距離をあけてかつ前記第１のミラ
    ーと平行に配置され、前記第２の部分ビームを反射する
    第２のミラーとを含むことを特徴とする請求項１から２
    ４のいずれか一項記載の干渉計システム。
  27. 【請求項２７】 前記第１のミラーおよび前記第２のミ
    ラーのうち少なくとも１つがガラスファイバーの一端部
    に設けられたことを特徴とする請求項２５または２６記
    載の干渉計システム。
  28. 【請求項２８】 前記ガラスファイバーの一端部に設け
    られた前記ミラーは、勾配屈折率レンズ（ＧＲＩＮレン
    ズ）を含むことを特徴とする請求項２７記載の干渉計シ
    ステム。
  29. 【請求項２９】 分割と重ね合わせの間における前記第
    ２の部分ビームの光路長を測定する光学部品が、熱的お
    よび機械的の少なくとも一方で環境から分離されている
    ことを特徴とする請求項１から２８のいずれか一項記載
    の光学干渉計システム。
  30. 【請求項３０】 光学干渉法を用いて、測定装置の参照
    表面から、光学効果として部分反射を行う構造体までの
    距離を測定する干渉計測方法であって、 互いに所定の距離をあけて共通方向に伝播するコヒーレ
    ントな２つのウェーブパッケージを生成し、 前記構造体が前記２つのウェーブパッケージの各々のう
    ち１つの部分ウェーブパッケージをそれぞれ戻り方向に
    反射し、また前記参照表面が前記２つのウェーブパッケ
    ージの各々のうち１つの部分ウェーブパッケージをそれ
    ぞれ戻り方向に反射するように、前記参照表面を介して
    前記構造体上に前記前記２つのウェーブパッケージを導
    き、 前記構造体および前記参照表面から戻り方向に反射され
    た前記部分ウェーブパッケージを重ね合わせ、 重ね合わされた部分ウェーブパッケージから、前記参照
    表面から前記構造体までの距離を測定することを特徴と
    する干渉計測方法。
  31. 【請求項３１】 請求項１から２９のいずれか一項記載
    の干渉計システムを用いて、測定装置の参照表面から、
    光学効果として部分反射を行う構造体までの距離を測定
    する干渉計測方法であって、 互いに所定の距離をあけて共通方向に伝播するコヒーレ
    ントな２つのウェーブパッケージを生成し、 前記構造体が前記２つのウェーブパッケージの各々のう
    ち１つの部分ウェーブパッケージをそれぞれ戻り方向に
    反射し、また前記参照表面が前記２つのウェーブパッケ
    ージの各々のうち１つの部分ウェーブパッケージをそれ
    ぞれ戻り方向に反射するように、前記参照表面を介して
    前記構造体上に前記前記２つのウェーブパッケージを導
    き、 前記構造体および前記参照表面から戻り方向に反射され
    た前記部分ウェーブパッケージを重ね合わせ、 重ね合わされた部分ウェーブパッケージから、前記参照
    表面から前記構造体までの距離を測定することを特徴と
    する干渉計測方法。
  32. 【請求項３２】 光学干渉法を用いて、互いにある距離
    をあけて配置された、光学効果として部分反射を行う２
    つの構造体間の距離を測定する干渉計測方法であって、 互いに所定の距離をあけて共通方向に伝播するコヒーレ
    ントな２つのウェーブパッケージを生成し、 前記２つの構造体のうち各１つが、前記２つのウェーブ
    パッケージの各々の１つの部分ウェーブパッケージを戻
    り方向に反射するように、前記２つのウェーブパッケー
    ジを前記２つの構造体に導き、 前記戻り方向に反射された部分ウェーブパッケージを受
    け、 前記部分ウェーブパッケージをそれぞれ、互いに所定の
    距離をあけて配設された２つの放出位置へと分割して伝
    送し、 前記分割された部分ウェーブパッケージを前記２つの放
    出位置から放出し、前記分割された部分ウェーブパッケ
    ージを位置感度のある光検出器上に重ね合わせて、前記
    光検出器上に干渉パターンを形成し、 前記干渉パターンから、前記２つの構造体間の距離を測
    定することを特徴とする干渉計測方法。
  33. 【請求項３３】 請求項１から２９のいずれか一項記載
    の干渉計システムを用いて、互いにある距離をあけて配
    置された、光学効果として部分反射を行う２つの構造体
    間の距離を測定する干渉計測方法であって、 互いに所定の距離をあけて共通方向に伝播するコヒーレ
    ントな２つのウェーブパッケージを生成し、 前記２つの構造体のうち各１つが、前記２つのウェーブ
    パッケージの各々の１つの部分ウェーブパッケージを戻
    り方向に反射するように、前記２つのウェーブパッケー
    ジを前記２つの構造体に導き、 前記戻り方向に反射された部分ウェーブパッケージを受
    け、 前記部分ウェーブパッケージをそれぞれ、互いに所定の
    距離をあけて配設された２つの放出位置へと分割して伝
    送し、 前記分割された部分ウェーブパッケージを前記２つの放
    出位置から放出し、前記分割された部分ウェーブパッケ
    ージを位置感度のある光検出器上に重ね合わせて、前記
    光検出器上に干渉パターンを形成し、 前記干渉パターンから、前記２つの構造体間の距離を測
    定することを特徴とする干渉計測方法。
  34. 【請求項３４】 前記２つのウェーブパッケージ間の距
    離および前記２つの放出位置間の距離が可変であり、 （ａ）前記２つの放出位置間の距離を低い測定精度に対
    応する第１の値に調整し、 （ｂ）前記得られた干渉パターンから、前記２つの構造
    体間の距離を予備的に測定し、 （ｃ）前記２つのウェーブパッケージ間の距離を前記予
    備的に測定された２つの構造体間の距離に対応する第２
    の値に調整し、 （ｄ）前記２つの放出位置間の距離を高い測定精度に対
    応する第３の値に調整し、 （ｅ）高い測定精度で得られた干渉パターンから、前記
    ２つの構造体間の距離を再び測定することを特徴とする
    請求項３２または３３記載の干渉計測方法。
  35. 【請求項３５】 前記ステップ（ｂ）の前記予備的に測
    定された距離として、前記ステップ（ｅ）において前記
    再び測定された距離を用いることにより、前記ステップ
    （ｅ）の後に前記ステップ（ｂ）を繰り返し実行するこ
    とを特徴とする請求項３４記載の干渉計測方法。
  36. 【請求項３６】 前記ステップ（ａ）と前記ステップ
    （ｂ）との間で、前記２つの構造体によって生成される
    干渉パターンが検出できるまで、前記２つのウェーブパ
    ッケージ間の距離を連続的に変化させることを特徴とす
    る請求項３４または３５に記載の干渉計測方法。
  37. 【請求項３７】 前記干渉計測方法は眼科手術に用いら
    れることを特徴とする請求項３０から３６のいずれか一
    項記載の干渉計測方法。
  38. 【請求項３８】 公称表面を有する対象物を提供する方
    法であって、 請求項３０から３６のいずれか一項記載の干渉計測方法
    を用いて前記対象物の表面を測定し、 前記対象物の前記公称表面からの前記測定表面の偏差を
    測定し、 前記偏差が所定の閾値未満であれば、前記対象物を提供
    し、 前記偏差が前記所定の閾値よりも大きければ、前記対象
    物を提供しないことを特徴とする対象物提供方法。
  39. 【請求項３９】 公称表面を有する対象物を製造する方
    法であって、 請求項３０から３６のいずれか一項記載の干渉計測方法
    を用いて前記対象物の表面を測定し、 前記対象物の前記公称表面からの前記測定表面の偏差を
    測定し、 前記対象物の表面を前記公称表面に適合させるために、
    前記測定表面と前記公称表面との間に偏差が検出された
    位置において前記対象物の表面領域を除去することを特
    徴とする対象物製造方法。
  40. 【請求項４０】 製造される前記対象物は光学レンズで
    あることを特徴とする請求項３９記載の対象物製造方
    法。
  41. 【請求項４１】 製造される対象物はヒト眼の水晶体で
    あり、レンズ物質の前記除去が視力の欠如を矯正する機
    能を果たすことを特徴とする請求項４０記載の対象物製
    造方法。
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