JP2002257525A - 波面変換光学系、面形状測定装置、及び面形状測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 干渉計の構成に変更をきたすことなく正確な
アライメント信号を生成する。 【解決手段】 測定光の光束中に挿入される波面変換光
学系を、透過面とその面上に形成された所定の回折パタ
ーンとからなる透過型の回折面を有するよう構成する。
前記透過面は、前記回折面における透過０次光が集束球
面波を成すよう凹面状に形成されており、前記回折パタ
ーンは、前記回折面における透過回折光が前記被検面の
設計形状と等価な設計波面を成すよう設計されている。
そして、集束球面波が被検面に入射して生起する反射光
と、参照光とが成す干渉縞を、アライメント信号とす
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、干渉計を使用し
て、設計形状が球面や軸対称非球面（本明細書では単に
「非球面」という。）である被検面の面形状（本明細書
では単に「形状」という。）を測定する面形状測定に関
し、特に、その干渉計に適用される波面変換光学系、そ
の干渉計とその波面変換光学系とからなる面形状測定装
置、及びその干渉計とその波面変換光学系とを使用した
面形状測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】干渉計は、測定光を被検面に照射して得
られる反射光を、所定の参照光と干渉させ、それにより
生起する干渉縞を、撮像素子などの二次元検出素子によ
って検出するものである。この干渉縞は、参照光の波面
の位相分布と、被検面から得られる反射光の波面の位相
分布とに応じたものとなるので、被検面の形状は、その
干渉縞から、参照光の波面を基準としたずれ（面精度誤
差）として、波長以下の極めて高い精度で算出される
（正確には、参照光の波面だけでなく被検面に照射され
る測定光の波面も基準となる。但し、フィゾー型干渉計
では参照光の波面とこの測定光の波面とは一致す
る。）。

【０００３】干渉計内では、適正な測定を行うために、
少なくとも、その被検面に照射される測定光は、その被
検面に略同位相で略垂直に入射するような光に（レンズ
などにより）変換される。因みに、このような光の波面
は、被検面の設計形状に応じたものであるので、本明細
書では「設計波面」という。

【０００４】例えば、測定光は、被検面の設計形状が球
面であるときには、球面波に変換され、被検面の設計形
状が非球面であるときには、非球面波に変換される。以
下、球面波が使用される測定を、「球面測定」と称し、
非球面波が使用される測定を、「非球面測定」と称す
（なお、被検面の設計形状が非球面であっても、仮にそ
の非球面量が十分に小さければ、球面測定によっても測
定が可能である。そのような非球面については、面精度
誤差の大きい球面とみなせるからである。）。

【０００５】ここで、通常、被検面の測定に先立って
は、被検面が測定光に対し位置合わせ（アライメント）
される。アライメントにより被検面を配置すべき光軸方
向の位置（アライメント位置）は、設計波面の形成位置
である。このアライメントが必要な理由は、上記した球
面波や非球面波は、進行するに従いその波面を変化させ
るため、設計波面の存在する位置は、光軸方向の特定箇
所となるからである。

【０００６】先ず、球面測定のアライメントでは、「干
渉計が検出する干渉縞は、被検面に入射するのが、その
被検面に最も近い形状をした波面（近似波面）であると
きに、最も一様に近くなる」という現象が利用される。
すなわち、アライメントに当たり、干渉縞がアライメン
ト信号として参照され、その干渉縞がワンカラー又は最
もワンカラーに近くなるような被検面の位置が、アライ
メント位置とみなされる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このア
ライメントは、非球面測定には、そのまま適用すること
はできない。なぜなら、被検面の面精度誤差は様々であ
るので、被検面の近似波面が、被検面の設計形状である
とは限らない。このため、上記アライメント信号の示し
ている上記アライメント位置は、その近似波面の形成位
置ではあるものの、設計波面の形成位置であるとは限ら
ない。

【０００８】なお、球面測定では、用いられる波面は球
面波であり、放射状に広がるので、被検面の配置位置
が、たとえ設計波面とは異なる近似波面の形成位置であ
ったとしても、両波面の相違は曲率半径のみであるか
ら、そのまま測定を行っても、測定の基準となった近似
波面の曲率半径については別途簡単に測定することがで
きるので、問題は生じない。

【０００９】一方、非球面測定において、仮にこの球面
測定と同じアライメントを行うのであれば、さらに測定
時の被検面の位置を測定しておき、測定結果の基準とな
った近似波面の形状をその位置に基づいて推測する必要
がある。また、そうでなければ、アライメント専用の部
品や光路を使用する別のアライメント方法を適用せざる
を得なかった。

【００１０】そこで本発明の第１の目的は、このような
非効率かつ煩雑な手順を省略するべく、干渉計の構成に
変更をきたすことなく正確なアライメント信号を生成す
ることのできる波面変換光学系、面形状測定装置、及び
干渉計の構成に変更をきたすことなく確実にアライメン
トを行うことのできる面形状測定方法を提供することに
ある。

【００１１】なお、特開平６−１１３２３号公報にも、
干渉計の構成になるべく変更をきたすことなくアライメ
ントを行うための技術が開示されている。しかしなが
ら、この技術では、アライメント信号の取得精度と形状
信号の取得精度とを共に確保するためには、アライメン
ト時と測定時とのそれぞれに対し個別の光源波長を設定
する必要がある。すなわち、アライメント信号の取得精
度と形状信号の取得精度とを共に確保するためには、干
渉計の構成に変更をきたす。

【００１２】そこで本発明の第２の目的は、干渉計の構
成に変更をきたすことなく、アライメント信号の取得精
度と形状信号の取得精度とを共に高く保つことを可能と
する波面変換光学系、面形状測定装置、及び干渉計の構
成に変更をきたすことなく、アライメントと測定とを共
に高精度に行うことのできる面形状測定方法を提供する
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の波面変
換光学系は、測定光を被検面に照射すると共にその被検
面における反射光を参照光に干渉させ、前記被検面の面
形状情報としてその干渉により生起する干渉縞を検出す
る干渉計に適用され、かつその適用時に前記測定光の光
束中に挿入される波面変換光学系であって、透過面とそ
の面上に形成された所定の回折パターンとからなる透過
型の回折面を有し、前記透過面は、前記回折面における
透過０次光が集束球面波を成すよう凹面状に形成されて
おり、前記回折パターンは、前記回折面における透過回
折光が前記被検面の設計形状と等価な設計波面を成すよ
う設計されていることを特徴とする。

【００１４】前記集束球面波が被検面に入射して生起す
る反射光と参照光とが成す干渉縞は、この波面変換光学
系と被検面との位置関係に応じて変化する。設計波面
は、この集束球面波と同一の波面変換光学系により形成
される。よって、この干渉縞は、設計波面の実際の形成
位置（アライメント位置）を正確に示すアライメント信
号として使用可能である。

【００１５】そして、設計波面を生成するための回折パ
ターンは、凹面の有しているパワーの分だけ、付与すべ
きパワー（回折力）が小さく抑えられるので、その形成
（特にその回折設計）が容易である。請求項２に記載の
波面変換光学系は、請求項１に記載の波面変換光学系に
おいて、前記干渉計は、フィゾー型干渉計であり、球面
のフィゾー面を有し、かつそのフィゾー面上に前記回折
パターンを形成してなるフィゾーレンズとして構成され
ていることを特徴とする。

【００１６】請求項３に記載の波面変換光学系は、請求
項２に記載の波面変換光学系において、前記フィゾー面
を配置した最終レンズが交換可能に形成されていること
を特徴とする。請求項４に記載の波面変換光学系は、請
求項１〜請求項３の何れか１項に記載の波面変換光学系
において、前記回折パターンは、前記設計波面の生起位
置が、前記集束球面波の集光点から所定距離だけずれる
よう設計されていることを特徴とする。

【００１７】請求項５に記載の波面変換光学系は、測定
光を被検面に照射すると共にその被検面における反射光
を参照光に干渉させ、前記被検面の面形状情報としてそ
の干渉により生起する干渉縞を検出する干渉計に適用さ
れ、かつその適用時に前記測定光の光束中に挿入される
波面変換光学系であって、透過面とその面上に形成され
た所定の回折パターンとからなる透過型の回折面を有
し、前記回折パターンは、前記回折面における透過光
が、前記被検面の設計形状と等価な設計波面、及び集束
球面波を成し、かつ、前記設計波面の生起位置が、前記
集束球面波の集光点から所定距離だけずれるよう設計さ
れていることを特徴とする。

【００１８】前記集束球面波が被検面に入射して生起す
る反射光と参照光とが成す干渉縞は、この波面変換光学
系と被検面との位置関係に応じて変化する。設計波面
は、この集束球面波と同一の波面変換光学系により形成
される。よって、この干渉縞は、設計波面の実際の形成
位置（アライメント位置）を正確に示すアライメント信
号として使用可能である。

【００１９】また、設計波面の生起位置は、集束球面波
の集光位置から所定距離だけずれるよう設計されるの
で、アライメント信号と形状信号（前記設計波面が被検
面に入射して生起する反射光と参照光とが成す干渉縞）
とが同時に生起することは避けられる。したがって、両
信号のＳ／Ｎが共に高く保たれる。請求項６に記載の面
形状測定装置は、測定光を被検面に照射すると共にその
被検面における反射光を参照光に干渉させ、前記被検面
の面形状情報としてその干渉により生起する干渉縞を検
出する干渉計と、前記測定光の光束中に挿入される波面
変換光学系とを備えた面形状測定装置であって、前記波
面変換光学系は、透過面とその面上に形成された所定の
回折パターンとからなる透過型の回折面を有し、前記透
過面は、前記回折面における透過０次光が集束球面波を
成すよう凹面状に形成されており、前記回折パターン
は、前記回折面における透過回折光が前記被検面の設計
形状の設計波面を成すよう設計されていることを特徴と
する。

【００２０】前記集束球面波が被検面に入射して生起す
る反射光と参照光とが成す干渉縞は、この波面変換光学
系と被検面との位置関係に応じて変化する。設計波面
は、この集束球面波と同一の波面変換光学系により形成
される。よって、この干渉縞は、設計波面の実際の形成
位置（アライメント位置）を正確に示すアライメント信
号として使用可能である。

【００２１】そして、設計波面を生成するための回折パ
ターンは、凹面の有しているパワーの分だけ、付与すべ
きパワー（回折力）が小さく抑えられるので、その形成
（特にその回折設計）が容易である。請求項７に記載の
面形状測定装置は、請求項６に記載の面形状測定装置に
おいて、前記干渉計は、フィゾー型干渉計であり、球面
のフィゾー面を有し、かつそのフィゾー面上に前記回折
パターンを形成してなるフィゾーレンズであることを特
徴とする。

【００２２】請求項８に記載の面形状測定装置は、請求
項７に記載の面形状測定装置において、前記フィゾー面
を配置した最終レンズは、前記フィゾーレンズに対して
交換可能に形成されていることを特徴とする。請求項９
に記載の面形状測定装置は、請求項６〜請求項８の何れ
か１項に記載の面形状測定装置において、前記回折パタ
ーンは、前記設計波面の生起位置が、前記集束球面波の
集光点から所定距離だけずれるよう設計されていること
を特徴とする。

【００２３】請求項１０に記載の面形状測定装置は、測
定光を被検面に照射すると共にその被検面における反射
光を参照光に干渉させ、それにより生成する干渉縞を前
記被検面の面形状情報として検出する干渉計と、前記測
定光の光束中に挿入される波面変換光学系とを備えた面
形状測定装置であって、前記波面変換光学系は、透過面
とその面上に形成された所定の回折パターンとからなる
透過型の回折面を有し、前記回折パターンは、前記回折
面における透過光が、前記被検面の設計形状と等価な設
計波面、及び集束球面波を成し、かつ、前記設計波面の
生起位置が、前記集束球面波の集光点から所定距離だけ
ずれるよう設計されていることを特徴とする。

【００２４】前記集束球面波が被検面に入射して生起す
る反射光と参照光とが成す干渉縞は、この波面変換光学
系と被検面との位置関係に応じて変化する。設計波面
は、この集束球面波と同一の波面変換光学系により形成
される。よって、この干渉縞は、設計波面の実際の形成
位置（アライメント位置）を正確に示すアライメント信
号として使用可能である。

【００２５】また、設計波面の生起位置は、集束球面波
の集光位置から所定距離だけずれるよう設計されるの
で、アライメント信号と形状信号（前記設計波面が被検
面に入射して生起する反射光と参照光とが成す干渉縞）
とが同時に生起することは避けられる。したがって、両
信号のＳ／Ｎが共に高く保たれる。請求項１１に記載の
面形状測定方法は、測定光を被検面に照射すると共にそ
の被検面における反射光を参照光に干渉させ、前記被検
面の面形状情報としてその干渉により生起する干渉縞を
検出する干渉計と、請求項１〜請求項５の何れか１項に
記載の波面変換光学系とを使用した面形状測定方法であ
って、前記被検面のアライメントでは、アライメント信
号として、前記参照光と前記被検面における前記集束球
面波の反射光とにより生起する干渉縞を参照し、前記被
検面の面形状測定では、前記被検面の形状信号として、
前記参照光と前記被検面における前記設計波面の反射光
とにより生起する干渉縞を参照することを特徴とする。

【００２６】このようなアライメント信号は、設計波面
の実際の形成位置（アライメント位置）を正確に示すの
で、アライメントは、確実に行われる。請求項１２に記
載の面形状測定方法は、測定光を被検面に照射すると共
にその被検面における反射光を参照光に干渉させ、前記
被検面の面形状情報としてその干渉により生起する干渉
縞を検出する干渉計と、請求項４又は請求項５の何れか
１項に記載の波面変換光学系とを使用した面形状測定方
法であって、前記被検面アライメントでは、アライメン
ト信号として、前記参照光と前記被検面における前記集
束球面波の反射光とにより生起する干渉縞を参照すると
共に、アライメント位置を、その干渉縞がワンカラーに
最も近くなるときの位置から前記所定距離だけずれた位
置とし、前記被検面の面形状測定では、前記被検面の形
状信号として、前記参照光と前記被検面における前記設
計波面の反射光とにより生起する干渉縞を参照すること
を特徴とする。

【００２７】このように、所定距離だけずらせば、アラ
イメント信号と、形状信号（前記設計波面が被検面に入
射して生起する反射光と参照光とが成す干渉縞）とが同
時に生起することは避けられるので、アライメント信
号、形状信号のＳ／Ｎは共に高く保たれる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。

【００２９】＜第１実施形態＞図１、図２を参照して本
発明の第１実施形態について説明する。図１は、本実施
形態の面形状測定システム１の構成図である。面形状測
定システム１は、設計形状が非球面である被検面１１ａ
の形状データを干渉測定（非球面測定）により取得する
ものである。

【００３０】本実施形態の面形状測定システム１は、参
照光の生成と設計波面の生成との双方を同一の光学系
（フィゾーレンズ１２）により実現させる、フィゾー型
の干渉測定システムである。面形状測定システム１に
は、フィゾー型の面形状測定装置１０、被検物１１（被
検面１１ａを有した光学素子）を支持する支持部材１
３、干渉縞を表示するモニタ１５、干渉縞の解析や面形
状測定システム１の自動化などのために、不図示のコン
ピュータが使用される。

【００３１】面形状測定装置１０には、フィゾー型の干
渉計１４と、被検面１１ａの設計形状に応じた構成のフ
ィゾーレンズ１２（請求項における波面変換光学系に対
応する。）とが備えられ、これらは、干渉計１４から射
出した測定光がフィゾーレンズ１２を介して被検面１１
ａに入射し、かつ、被検面１１ａにおける反射光がフィ
ゾーレンズ１２を介して干渉計１４に戻るような位置関
係で、配置される。

【００３２】干渉計１４には、測定光を出射する照明光
学系６１、干渉光（後述）が成す干渉縞を検出する観察
光学系６２、照明光学系６１から射出した測定光をフィ
ゾーレンズ１２に導くと共に、フィゾー面１２ａにて反
射して生起した参照光と、フィゾー面１２ａを透過後に
被検面１１ａにて反射して再びフィゾーレンズ１２に入
射した被検光とにより生起する干渉光を、観察光学系６
２へと導くビームスプリッタ６４、不図示の波長板、偏
光板などが備えられる。

【００３３】照明光学系６１には、例えば、光源６１
ｃ、及び光源６１ｃから出射された光束を平行光束に変
換するコリメータレンズ６１ｄなどが配置される。観察
光学系６２には、例えば、ビームスプリッタ６４を射出
した干渉光の光束の径を変換するビーム径変換用レンズ
６２ｄ、光束の断面に生成されている干渉縞を撮像する
撮像素子６２ｃなどが配置される。この撮像素子６２ｃ
の出力は、モニタ１５、及び不図示のコンピュータに接
続される。

【００３４】なお、本実施形態では、被検物１１を光軸
方向に移動させて被検面１１ａのアライメントを行うた
めに、被検物１１を支持する支持部材１３は、ステージ
などの移動機構により、少なくとも光軸方向に高精度に
移動することが可能となっている。ここで、フィゾーレ
ンズ１２の最終面（被検面１１ａの側に配置された面）
は、被検面１１ａの側に曲率中心を配した球面のフィゾ
ー面１２ａである。

【００３５】また、フィゾーレンズ１２内において、フ
ィゾー面１２ａ以外の各面は、従来のフィゾーレンズに
おける各面と同様に、照明光学系６１側から入射した平
行光束を、フィゾー面１２ａに略垂直に略同位相で入射
するよう変換するものである。したがって、フィゾー面
１２ａにおける反射０次光は、フィゾーレンズ１２を射
出するときには平行光束となる。この反射０次光が、参
照光である。

【００３６】また、フィゾー面１２ａにおける透過０次
光は、被検面１１ａの側に集光点を配する集束球面波と
なる。この集束球面波が、本実施形態ではアライメント
に用いられる。なお、このようなフィゾー面１２ａの曲
率半径は、特に、被検面１１ａの設計形状に応じたもの
とする必要はない。

【００３７】そして、本実施形態のフィゾー面１２ａに
は、被検面１１ａの側に輪帯状の回折パターンＰが形成
されており、透過型の回折面としての機能が付加されて
いる。本実施形態において、被検面１１ａの設計形状に
応じた形状に形成されるのは、この回折パターンＰであ
る。すなわち、この回折パターンＰは、フィゾー面１２
ａにおける透過＋１次回折光が、その被検面１１ａにつ
いての設計波面（非球面である。）を形成するようなパ
ターンとなっている。この透過＋１次回折光による非球
面波が、本実施形態では測定に用いられる（なお、本明
細書では、透過０次光よりも光軸に近い側へ回折する回
折光の次数を「正」に採り、透過０次光よりも光軸から
遠い側へ回折する回折光の次数を「負」に採ることとす
る。）。

【００３８】なお、本実施形態では、この設計波面の形
成位置は、前記したアライメント用の集束球面波の集光
位置Ｌ０に一致しているとする。ここで、以上説明した
回折パターンＰは、被検面１１ａの設計形状と、集束球
面波の集光位置Ｌ０とに応じて決定される。また、本実
施形態では、非球面波の強度、集束球面波の強度、参照
光の強度が、後述するアライメント及び測定を行うのに
十分なだけ得られるよう、フィゾー面１２ａの反射透過
率特性及び回折パターンＰの回折効率が決定される。

【００３９】なお、本実施形態では、非球面波の強度と
集束球面波の強度との間では、前者の方を、後者より高
く設定することが好ましい。因みに、これは、回折パタ
ーンＰの回折効率（透過０次光と透過＋１次回折光との
バランス）を、段差設計（つまりパターンＰの形状や角
度の設計）により設定することなどにより実現する。

【００４０】なお、このフィゾー面１２ａを有した最終
レンズ１２１は、回折パターンＰが形成されていること
以外は、従来のフィゾーレンズにおける最終レンズと同
じでよい。図２は、本実施形態の面形状測定手順を説明
する図である。以下に説明する面形状測定手順の一部又
は全部は、不図示のコンピュータによって自動化されて
もよいが、ここでは、面形状測定システム１の操作者に
より手動で行われるとして説明する。

【００４１】被検面１１ａのアライメント（すなわち、
被検物１１のアライメント）では、前記したように、フ
ィゾー面１２ａにおいて発生する集束球面波（透過０次
光）が使用される（図２（ａ）参照）。

【００４２】このアライメントでは、アライメント信号
として、この集束球面波が被検面１１ａに入射して生じ
た反射光と、参照光（反射０次光）とが互いに干渉する
ことで生じた干渉縞が参照される。ここで、このアライ
メント時には、このアライメント信号がモニタ１５上に
明瞭に表示されるよう、集束球面波及び参照光の強度に
応じたレンジ調整（光源６１ｃ又は撮像素子６２ｃ又は
モニタ１５の調整）が行われているとする。

【００４３】仮に、被検面１１ａが集束球面波の集光位
置Ｌ０に位置していると、頂点反射を生じるが、仮に被
検面１１ａの位置が集束球面波の集光位置Ｌ０からずれ
ていると、頂点反射は生じない。頂点反射した後の反射
光は、垂直に同位相でフィゾー面１２ａへ入射するの
で、その入射後は、参照光（反射０次光）と略同一の波
面となる。

【００４４】したがって、被検面１１ａが集光位置Ｌ０
に位置しているときにのみ、モニタ１５に表示されるア
ライメント信号が、図２（ａ'）に示すようにワンカラ
ーを示す（集光位置Ｌ０から少しでもずれると、干渉縞
は輪帯状になるはずである）。したがって、アライメン
ト信号がワンカラーとなったときを、被検面１１ａが集
光位置Ｌ０に位置しているときとみなせる。

【００４５】なお、実際には、被検面１１ａが理想形状
でない限りは、その被検面１１ａが集光位置Ｌ０に位置
してたとしても、完全なワンカラーとならずに、縞が残
留する可能性がある。したがって、被検面１１ａが集光
位置Ｌ０に位置しているとみなされるのは、正確には、
アライメント信号に残留した縞が完全に直線となるとき
（つまりワンカラーに近くなったとき）である。

【００４６】そして、前記したように、本実施形態で
は、この集光位置Ｌ０に、設計波面の形成位置が一致し
ているので、その集光位置Ｌ０が、被検面１１ａを配置
すべきアライメント位置である。

【００４７】このことを利用して、本実施形態の操作者
は、アライメントを行うに当たり、モニタ１５に表示さ
れるアライメント信号を参照しつつ被検物１１を移動機
構（不図示）を介して光軸方向に移動させる。そして、
干渉縞のパターンがワンカラーになったとき（又はワン
カラーに近くなったとき）の被検面１１ａの位置をアラ
イメント位置とみなし、被検物１１を停止させる。

【００４８】次に、被検面１１ａの測定では、前記した
ように、フィゾー面１２ａにおいて発生する非球面波
（透過＋１次回折光）が使用される（図２（ｂ）参
照）。この測定では、形状信号として、この非球面波が
被検面１１ａに入射して生じた反射光と、参照光（反射
０次光）とが互いに干渉することで生じた干渉縞を示す
データが、不図示のコンピュータによって取り込まれ
る。

【００４９】ここで、この測定時には、この形状信号が
明瞭に検知されるよう、非球面波及び参照光の強度に応
じたレンジ調整（光源６１ｃ又は撮像素子６２ｃ又はコ
ンピュータの調整）が行われているとする。先行して行
われたアライメントの結果、被検面１１ａは集光位置Ｌ
０に位置しているので、被検面１１ａにはこの設計波面
が略垂直に入射しているはずである。

【００５０】したがって、形状信号は、例えば図２
（ｂ'）に示すように、設計波面を基準とした被検面１
１ａの形状を示すこととなる。つまり、操作者は、この
状態で、不図示のコンピュータに対し、この形状信号に
基づく解析を行わせることによって、被検面１１ａの形
状データを取得することができる。

【００５１】以上説明したように、本実施形態の面形状
測定システム１は、従来の球面のフィゾー面を有したフ
ィゾー型干渉測定システムにおいて、回折パターンＰの
形成されたフィゾー面１２ａを採用した（最終レンズ１
２１を採用した）ものである（図１参照）。

【００５２】しかも、本実施形態において、アライメン
ト信号を生起させる波面（集束球面波）は、非球面波を
生成するのと同じ波面変換光学系（フィゾーレンズ１
２）によって生成されるので、そのアライメント信号
は、非球面波による設計波面の実際の形成位置（アライ
メント位置）を、正確に示す。すなわち、本実施形態に
よると、従来と同じ干渉計１４を使用しながらも、確実
にアライメントを行うことが可能となる。

【００５３】また、本実施形態では、その波面変換光学
系（フィゾーレンズ１２）は、参照光を生成するための
波面変換光学系（所謂参照面）を兼ねているので、面形
状測定装置１０において使用される部品点数は、低く抑
えられている。また、本実施形態の波面変換光学系（フ
ィゾーレンズ１２）では、非球面波を生成するための回
折パターンが、凹面（ここでは球面）上に形成されてい
る。同じ非球面波を生成する場合同士で比較すると、回
折パターンを平面上に形成するときよりも凹面上に形成
するときの方が、球面の有しているパワーの分だけ、回
折パターンに付与すべきパワー（回折力）が小さく抑え
られるので、回折パターンの形成（特にその回折設計）
が容易であるという利点もある。

【００５４】なお、以上説明した本実施形態では、アラ
イメント信号（図２（ａ'）参照）と形状信号（図２
（ｂ'））と（これらは同時に生起する）の一方のみを
参照するために、レンジ調整が行われているが、レンジ
調整を行う代わりに、干渉縞をコンピュータにより解析
させ、空間周波数成分に応じた分離演算（特定成分のみ
を抽出する演算）を行わせてもよい。

【００５５】＜第２実施形態＞図３、図４を参照して本
発明の第２実施形態について説明する。なお、ここで
は、第１実施形態との相違点についてのみ説明する。上
述した第１実施形態では、アライメント信号（図２
（ａ'）参照）と、形状信号（図２（ｂ'）参照）とは、
同時に生起している。このため、第１実施形態は、レン
ジ調整（又は分離演算）を要していた。

【００５６】また、たとえレンジ調整をしても、一方の
信号よる他方の信号への雑音重畳を完全に避けらるのは
困難であるため、アライメント信号と形状信号との両信
号のＳ／Ｎが低下する可能性があった。図３は、本実施
形態の面形状測定システム２の構成図である。図３にお
いて、図１に示した面形状測定システム１における要素
と同一のものには、同一の符号を付して示した。

【００５７】本実施形態の面形状測定システム２は、第
１実施形態の面形状測定システム１と同様、設計形状が
非球面である被検面１１ａの形状データを干渉測定（非
球面測定）により取得するものである。但し、面形状測
定システム２は、面形状測定システム１において、フィ
ゾー面１２ａに代えてフィゾー面２２ａを使用している
（本実施形態の最終レンズ２２１におけるフィゾー面２
２ａ以外の各面は、最終レンズ１２１におけるフィゾー
面１２ａ以外の各面と同じでよい）。

【００５８】このフィゾー面２２ａに形成された回折パ
ターンは、回折パターンＰとは異なる、輪帯状の回折パ
ターンＰ'である。回折パターンＰ'は、回折パターンＰ
と同様に、フィゾー面２２ａにおける透過＋１次回折光
が、その被検面１１ａについての設計波面を形成する非
球面波となるようなパターンとなっているが、その設計
波面の形成位置（すなわちアライメント位置）は、アラ
イメント用の集束球面波の集光位置Ｌ０から、十分に大
きい所定距離Δだけ光軸方向にずれた位置Ｌ０’となっ
ている。

【００５９】なお、アライメント位置Ｌ０’の採り方
は、集光位置Ｌ０を基準として、フィゾー面２２ａの側
であっても、フィゾー面２２ａの反対側であってもよ
い。また、所定距離Δの大きさは、十分に大きく、アラ
イメント位置Ｌ０’が、アライメント時における被検物
１１の微小移動範囲（後述するように、集光位置Ｌ０の
近傍の微小範囲である。）の外となるような値（例えば
３ｍｍ）に採られる。

【００６０】次に、本実施形態の面形状測定手順を説明
する。なお、本実施形態の面形状測定手順の一部又は全
部は、面形状測定システム２の操作者により手動で行わ
れてもよいが、ここでは、図３に示したコンピュータ２
９（コンピュータ２９内のＣＰＵ２９ａ）によって自動
化されるとして説明する。ここで、コンピュータ２９
は、面形状測定システム２の各駆動部を駆動制御する制
御ボードが実装されたコンピュータなどであり、少なく
とも、ＣＰＵ２９ａ、ＣＰＵ２９ａの処理に使用される
メモリ２９ｂ、及び、面形状測定システム２の制御回路
２９ｃを有する。

【００６１】また、図３に示したように、面形状測定シ
ステム２には、自動化のため、支持部材１３を光軸方向
に移動させるステージなどの移動機構２６、その移動機
構２６を駆動するモータ２８、移動機構２６の光軸方向
の位置を測定するための光測長器などの位置センサ（不
図示）などが備えられている。面形状測定システム２内
の各駆動部（光源６１ｃ、撮像素子６２ｃ、モータ２８
など）は、コンピュータ２９内の制御回路２９ｃに接続
され、この制御回路２９ｃを介してＣＰＵ２９ａにより
駆動制御される。

【００６２】ＣＰＵ２９ａは、例えば、被検物１１を移
動させる際には、制御回路２９ｃを介して、位置センサ
（不図示）の出力Ｘを参照しつつ、モータ２８に駆動信
号を与える。また、ＣＰＵ２９ａは、撮像素子６２ｃか
ら干渉縞を示すデータを取り込む際には、制御回路２９
ｃを介して、撮像素子６２ｃを駆動すると共に、撮像素
子６２ｃの出力信号を取り込む。

【００６３】図４は、本実施形態の面形状測定手順を説
明する図である。被検面１１ａのアライメントでは、Ｃ
ＰＵ２９ａは、被検物１１の位置を光軸方向に移動させ
る（図４（ａ））。

【００６４】また、この移動の範囲は、フィゾー面２２
ａの曲率半径の設計値により決まる、予定集光位置の近
傍の微小移動範囲である（例えば、１ｍｍ程度）。ま
た、この移動中に、ＣＰＵ２９ａは、アライメント信号
として、被検物１１が各位置にあるときに検出される干
渉縞のデータを取り込む。そして、ＣＰＵ２９ａは、被
検物１１が各位置にあるときに検出された各データに基
づいて、被検物１１の移動中に生起する干渉縞の縞の本
数の変化を参照する。

【００６５】ここで、前記したように、本実施形態で
は、アライメント位置Ｌ０’は、集束球面波の集光位置
Ｌ０よりも十分に大きい所定距離Δだけずらされている
ので、上記移動中には、アライメント信号は生起するも
のの、形状信号は生起しない。ＣＰＵ２９ａは、参照し
た縞の本数が最も少なくなったとき、すなわち、アライ
メント信号がワンカラーになったとき（又はワンカラー
に近くなったとき）（図４（ａ'））における位置セン
サの出力Ｘ０を認識する。この位置センサの出力Ｘ０
が、集光位置Ｌ０を示している。

【００６６】アライメント位置Ｌ０’の集光位置Ｌ０か
らのずれ量は、光軸方向の所定距離Δであるので、続い
てＣＰＵ２９ａは、位置センサの出力が（Ｘ０＋Δ）を
示すような位置に、被検面１１ａを配置する（図４
（ｂ））。これによって、被検面１１ａは、アライメン
ト位置Ｌ０’に配置される。なお、アライメント位置Ｌ
０’と集光位置Ｌ０とがずらされているので、被検物１
１がこのアライメント位置Ｌ０’に配置されているとき
（図４（ｃ））には、アライメント信号は生起せず、形
状信号のみが生起する（図４（ｃ'））。

【００６７】ＣＰＵ２９ａは、この状態で検出されるこ
の形状信号に基づく解析を行うことによって、被検面１
１ａの形状データを取得することができる。以上、本実
施形態では、アライメント位置Ｌ０’と集光位置Ｌ０と
をずらすことによって、アライメント信号と形状信号と
のそれぞれが同時に生起することを避けている。したが
って、一方の信号による他方の信号に対する雑音重畳が
回避され、その結果、両信号のＳ／Ｎが共に高く保たれ
る。したがって、本実施形態によれば、アライメント精
度と測定精度との双方が高く保たれる。

【００６８】なお、上記本実施形態において、アライメ
ント信号がワンカラーの状態（又はワンカラーに近い状
態）の検出については操作者が手動で行うこととし、被
検物１１のアライメント位置までの移動についてはコン
ピュータ２９により自動化する場合には、例えば、次の
ようにするとよい。操作者は、撮像素子６２ｃに接続さ
れたモニタ上でアライメント信号を監視しながら、被検
物１１を移動させ、そのアライメント信号がワンカラー
を示す状態（又はワンカラーに近い状態）のときに、コ
ンピュータ２９に対し何らかの合図（オフセット信号）
を入力する。コンピュータ２９内のＣＰＵ２９ａは、こ
のオフセット信号を受信すると、その時点における被検
物１１の位置から、被検物１１を所定距離Δだけ移動さ
せる。

【００６９】＜第３実施形態＞図５を参照して本発明の
第３実施形態について説明する。なお、ここでは、第１
実施形態又は第２実施形態との相違点についてのみ説明
する。図５は、本実施形態の面形状測定システムの構
成、及び本実施形態の面形状測定手順を説明する図であ
る。

【００７０】本実施形態の面形状測定システムは、第１
実施形態の面形状測定システム１又は第２実施形態の面
形状測定システム２と同様、設計形状が非球面である被
検面１１ａの形状データを、干渉測定（非球面測定）に
より取得するものである。但し、本実施形態の面形状測
定システムは、互いに異なる設計形状の複数種の被検面
１１ａ_-1，・・・，１１ａ_-nを測定することこと前提と
している。

【００７１】本実施形態の面形状測定システムは、図１
に示した面形状測定システム１又は図３に示した面形状
測定システム２において、様々な設計形状の被検面１１
ａを測定可能にするために、フィゾーレンズ３２を使用
する。フィゾーレンズ３２内のフィゾー面３２ａ_-iに
は、第１実施形態のフィゾー面１２ａ又は第２実施形態
のフィゾー面２２ａと同様、或る特定の被検面１１ａ_-i
の設計形状に応じた回折パターンＰ_iが形成されてい
る。また、フィゾーレンズ３２内においてフィゾー面３
２ａ_-i以外の各レンズ３２２についても、第１実施形態
や第２実施形態におけるものと同じである。

【００７２】但し、本実施形態のフィゾーレンズ３２に
おいて、フィゾー面３２ａ_-iを有したレンズ（最終レン
ズ）３２１_-iは、その他のレンズ３２２に対して交換可
能に形成されている。そして、本実施形態の面形状測定
システムでは、ｎ種類の被検面１１ａ_-1，・・・，１１
ａ_-nとの種類数と同じ数（ｎ個）の最終レンズ３２
１_-1，・・・，３２１_-nが用意される。

【００７３】ｎ個の最終レンズ３２１_-1，・・・，３２
１_-nは、互いに異なる被検面１１ａ _-1，・・・，１１ａ
_-nについての設計波面を生起するべく、互いに異なる回
折パターンＰ₁，・・・，Ｐ_nが形成されている。このよ
うな本実施形態の面形状測定システムでは、被検面１１
ａの種類が別のものに交換されるときには、フィゾーレ
ンズ３２内の最終レンズ３２１をそれに応じたものに交
換するだけで、他には何に変更も加えることなく測定が
可能である。

【００７４】しかもこれら複数の最終レンズ３２１_-1，
・・・，３２１_-nの間で、互いに異なるのは、回折パタ
ーンＰ₁，・・・，Ｐ_nのみで、その他の形状（基板とな
るレンズ形状）は互いに同じでもよいので、その全体の
製造コストは、低く抑えられる。したがって、本実施形
態の面形状測定システムは、第１実施形態や第２実施形
態において、複数種の被検面の測定を、極めて安価かつ
簡単に実現させることができる。

【００７５】なお、各最終レンズ３２１_-1，・・・，３
２１_-nによる設計波面の形成位置は、統一されなくても
よい。但し、第２実施形態と同様に面形状測定をする際
に、統一されないときには、コンピュータ２９に対し、
各被検面１１ａ_-1，・・・，１１ａ_-nに対しそれぞれ固
有の値Δ₁，・・・，Δ_n（設計波面の形成位置と集束球
面波の集光位置とのずれ量）を認識させる必要がある。
これは、操作者が、コンピュータ２９に対する登録作業
を、予め行うか又は被検面の種類が変更されるたびに行
うことによって実現される。

【００７６】＜その他＞なお、図１、図２（第１実施形
態）、図３、図４（第２実施形態）、及び図５（第３実
施形態）では、何れも被検面が凹面（凹面の非球面）で
ある場合について示したが、被検面が凸面である場合に
も、上記各実施形態と同様の測定を行うことが可能であ
る。因みに、被検面が凸面であるときの測定で用いられ
る非球面波は、図６に示すように、透過−１次回折光に
よる非球面波である（但し、透過０次光よりも光軸に近
い側へ回折する回折光の次数を「正」に採り、透過０次
光よりも光軸から遠い側へ回折する回折光の次数を
「負」に採った。）。なお、図６（ａ）に示す形態と、
図６（ｂ）に示す形態との相違は、第１実施形態と第２
実施形態との相違に対応する。

【００７７】また、上記各実施形態では、設計形状が非
球面である被検面の測定しか説明していないが、同様の
面形状測定システムにより、設計形状が球面である被検
面を測定することもできる。球面の場合、アライメント
及び測定を、非球面波を使用することなく、集束球面波
のみを使用して行うことができる。また、上記各実施形
態では、フィゾー型の干渉計を示したが、測定光に挿入
される波面変換光学系と、参照光を生成するための参照
面とが別になっている、トワイマン・グリーン型などの
他の干渉計（測定腕と参照腕とを個別に有した干渉計）
にも、本発明は適用できる。この場合、参照光を生成す
る参照面は、上記波面変換光学系とは別に形成される。

【００７８】また、トワイマン・グリーン型の干渉計に
おいては、例えば、次のような各波面変換光学系の何れ
かを使用することが考えられる。平面基板とその上に形
成された回折パターンとを有し、その回折パターンが、
設計波面と集束球面波との双方を生成し、かつ設計波面
の形成位置と集束球面波の集光位置とが所定距離だけず
れるよう設計されたもの。また、特開平６−１１３２３
号公報に開示された光学素子（図中符号４，４１，４
２，４４，４３，４５の何れか１つ）において、設計波
面の形成位置を集束球面波の集光位置から所定距離だけ
ずらしたもの。

【００７９】このような場合の被検面のアライメント
も、上記第２実施形態における被検面のアライメントと
同様に行われ、干渉計の構成に変更をきたすことなく、
アライメント信号の取得精度と形状信号の取得精度とを
共に高く保つことが可能となり、アライメントと測定と
を共に高精度に行うことができる。また、上記各実施形
態において、ＣＰＵ２９ａによる動作のうち、解析など
の複雑な演算については、駆動制御を行うコンピュータ
とは別のコンピュータ内のＣＰＵに、行わせることとし
てもよい。

【００８０】また、上記各実施形態において、コンピュ
ータ（ＣＰＵ）の動作の一部又は全部は、面形状測定装
置内に配置された回路基板などで実現されてもよく、ま
た面形状測定装置の外部に配置された専用のコントロー
ラなどで実現されてもよい。

【００８１】

【発明の効果】本発明によれば、干渉計の構成に変更を
きたすことなく正確なアライメント信号を生成すること
のできる波面変換光学系、面形状測定装置、及び干渉計
の構成に変更をきたすことなく確実にアライメントを行
うことのできる面形状測定方法が実現する。

【００８２】また、干渉計の構成に変更をきたすことな
く、アライメント信号の取得精度と形状信号の取得精度
とを共に高く保つことを可能とする波面変換光学系、面
形状測定装置、及び干渉計の構成に変更をきたすことな
く、アライメントと測定とを共に高精度に行うことので
きる面形状測定方法が実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の面形状測定システム１の構成図
である。

【図２】第１実施形態の面形状測定手順を説明する図で
ある。

【図３】第２実施形態の面形状測定システム２の構成図
である。

【図４】第２実施形態の面形状測定手順を説明する図で
ある。

【図５】第３実施形態の面形状測定システムの構成、及
び第３実施形態の面形状測定手順を説明する図である。

【図６】その他の実施形態を説明する図である。

【符号の説明】

１，２ 面形状測定システム １２，２２，３２ フィゾーレンズ １２１，２２１，３２１ 最終レンズ １２ａ，２２ａ，３２ａ フィゾー面 Ｐ 回折パターン １１ａ 被検面 １０，２０ 面形状測定装置 １４ 干渉計

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１４年５月１４日（２００２．５．１
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】照明光学系６１には、例えば、光源６１
ｃ、及び光源６１ｃから出射された光束を平行光束に変
換するコリメータレンズ６１ｄなどが配置される。観察
光学系６２には、例えば、フォーカシング並びにビーム
径変換用レンズ６２ｄ、光束の断面に生成されている干
渉縞を撮像する撮像素子６２ｃなどが配置される。この
撮像素子６２ｃの出力は、モニタ１５、及び不図示のコ
ンピュータに接続される。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４５】なお、実際には、干渉計１４の光学調整が
理想的でない限りは、その被検面１１ａが集光位置Ｌ０
に位置してたとしても、完全なワンカラーとならずに、
縞が残留する可能性がある。したがって、被検面１１ａ
が集光位置Ｌ０に位置しているとみなされるのは、正確
には、アライメント信号に残留した数本の縞が直線とな
るとき（本明細書では、この状態を「ワンカラーに近い
状態」という。）である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４７】このことを利用して、本実施形態の操作者
は、アライメントを行うに当たり、モニタ１５に表示さ
れるアライメント信号を参照しつつ被検物１１を移動機
構（不図示）を介して光軸方向に移動させる。そして、
干渉縞のパターンがワンカラーになったとき（又はワン
カラーに近い状態になったとき）の被検面１１ａの位置
をアライメント位置とみなし、被検物１１を停止させ
る。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６５】ここで、前記したように、本実施形態で
は、アライメント位置Ｌ０’は、集束球面波の集光位置
Ｌ０よりも十分に大きい所定距離Δだけずらされている
ので、上記移動中には、アライメント信号は生起するも
のの、形状信号は生起しない。ＣＰＵ２９ａは、参照し
た縞の本数が最も少なくなったとき、すなわち、アライ
メント信号がワンカラーになったとき（又はワンカラー
に近い状態になったとき）（図４（ａ'））における位
置センサの出力Ｘ０を認識する。この位置センサの出力
Ｘ０が、集光位置Ｌ０を示している。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７４】しかもこれら複数の最終レンズ３２１_-1，
・・・，３２１_-nの間で、互いに異なるのは、回折パタ
ーンＰ₁，・・・，Ｐ_nのみで、その他の形状（基板とな
るレンズ形状）は互いに同じなので、その全体の製造コ
ストは、低く抑えられる。したがって、本実施形態の面
形状測定システムは、第１実施形態や第２実施形態にお
いて、複数種の被検面の測定を、極めて安価かつ簡単に
実現させることができる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F064 AA09 BB03 CC10 DD10 EE05 GG22 GG32 GG37 GG47 HH03 HH05 KK04 2F065 AA53 BB05 CC21 DD00 FF53 FF61 HH13 JJ03 JJ09 LL10 LL32 LL35 LL42 LL46 MM03 NN05 PP12 SS13 UU07

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定光を被検面に照射すると共にその被
   検面における反射光を参照光に干渉させ、前記被検面の
   面形状情報としてその干渉により生起する干渉縞を検出
   する干渉計に適用され、 かつその適用時に前記測定光の光束中に挿入される波面
   変換光学系であって、 透過面とその面上に形成された所定の回折パターンとか
   らなる透過型の回折面を有し、 前記透過面は、前記回折面における透過０次光が集束球
   面波を成すよう凹面状に形成されており、 前記回折パターンは、前記回折面における透過回折光が
   前記被検面の設計形状と等価な設計波面を成すよう設計
   されていることを特徴とする波面変換光学系。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の波面変換光学系におい
   て、 前記干渉計は、フィゾー型干渉計であり、 球面のフィゾー面を有し、かつそのフィゾー面上に前記
   回折パターンを形成してなるフィゾーレンズとして構成
   されていることを特徴とする波面変換光学系。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の波面変換光学系におい
   て、 前記フィゾー面を配置した最終レンズが交換可能に形成
   されていることを特徴とする波面変換光学系。
4. 【請求項４】 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載
   の波面変換光学系において、 前記回折パターンは、前記設計波面の生起位置が、前記
   集束球面波の集光点から所定距離だけずれるよう設計さ
   れていることを特徴とする波面変換光学系。
5. 【請求項５】 測定光を被検面に照射すると共にその被
   検面における反射光を参照光に干渉させ、前記被検面の
   面形状情報としてその干渉により生起する干渉縞を検出
   する干渉計に適用され、 かつその適用時に前記測定光の光束中に挿入される波面
   変換光学系であって、 透過面とその面上に形成された所定の回折パターンとか
   らなる透過型の回折面を有し、 前記回折パターンは、前記回折面における透過光が、前
   記被検面の設計形状と等価な設計波面、及び集束球面波
   を成し、かつ、前記設計波面の生起位置が、前記集束球
   面波の集光点から所定距離だけずれるよう設計されてい
   ることを特徴とする波面変換光学系。
6. 【請求項６】 測定光を被検面に照射すると共にその被
   検面における反射光を参照光に干渉させ、前記被検面の
   面形状情報としてその干渉により生起する干渉縞を検出
   する干渉計と、 前記測定光の光束中に挿入される波面変換光学系とを備
   えた面形状測定装置であって、 前記波面変換光学系は、 透過面とその面上に形成された所定の回折パターンとか
   らなる透過型の回折面を有し、 前記透過面は、前記回折面における透過０次光が集束球
   面波を成すよう凹面状に形成されており、 前記回折パターンは、前記回折面における透過回折光が
   前記被検面の設計形状の設計波面を成すよう設計されて
   いることを特徴とする面形状測定装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の面形状測定装置におい
   て、 前記干渉計は、フィゾー型干渉計であり、 前記波面変換光学系は、球面のフィゾー面を有し、かつ
   そのフィゾー面上に前記回折パターンを形成してなるフ
   ィゾーレンズであることを特徴とする面形状測定装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の面形状測定装置におい
   て、 前記フィゾー面を配置した最終レンズは、前記フィゾー
   レンズに対して交換可能に形成されていることを特徴と
   する面形状測定装置。
9. 【請求項９】 請求項６〜請求項８の何れか１項に記載
   の面形状測定装置において、 前記回折パターンは、前記設計波面の生起位置が、前記
   集束球面波の集光点から所定距離だけずれるよう設計さ
   れていることを特徴とする面形状測定装置。
10. 【請求項１０】 測定光を被検面に照射すると共にその
    被検面における反射光を参照光に干渉させ、それにより
    生成する干渉縞を前記被検面の面形状情報として検出す
    る干渉計と、 前記測定光の光束中に挿入される波面変換光学系とを備
    えた面形状測定装置であって、 前記波面変換光学系は、 透過面とその面上に形成された所定の回折パターンとか
    らなる透過型の回折面を有し、 前記回折パターンは、前記回折面における透過光が、前
    記被検面の設計形状と等価な設計波面、及び集束球面波
    を成し、かつ、前記設計波面の生起位置が、前記集束球
    面波の集光点から所定距離だけずれるよう設計されてい
    ることを特徴とする面形状測定装置。
11. 【請求項１１】 測定光を被検面に照射すると共にその
    被検面における反射光を参照光に干渉させ、前記被検面
    の面形状情報としてその干渉により生起する干渉縞を検
    出する干渉計と、 請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の波面変換光学
    系とを使用した面形状測定方法であって、 前記被検面のアライメントでは、 アライメント信号として、前記参照光と前記被検面にお
    ける前記集束球面波の反射光とにより生起する干渉縞を
    参照し、 前記被検面の面形状測定では、 前記被検面の形状信号として、前記参照光と前記被検面
    における前記設計波面の反射光とにより生起する干渉縞
    を参照することを特徴とする面形状測定方法。
12. 【請求項１２】 測定光を被検面に照射すると共にその
    被検面における反射光を参照光に干渉させ、前記被検面
    の面形状情報としてその干渉により生起する干渉縞を検
    出する干渉計と、 請求項４又は請求項５の何れか１項に記載の波面変換光
    学系とを使用した面形状測定方法であって、 前記被検面アライメントでは、 アライメント信号として、前記参照光と前記被検面にお
    ける前記集束球面波の反射光とにより生起する干渉縞を
    参照すると共に、アライメント位置を、その干渉縞がワ
    ンカラーに最も近くなるときの位置から前記所定距離だ
    けずれた位置とし、 前記被検面の面形状測定では、 前記被検面の形状信号として、前記参照光と前記被検面
    における前記設計波面の反射光とにより生起する干渉縞
    を参照することを特徴とする面形状測定方法。