JP2003035526A - 透過型ゾーンプレート、反射型ゾーンプレート、形状測定方法、干渉測定装置、及び投影光学系の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 未知の測定誤差を増やすことなく校正用の干
渉測定を行う。 【解決手段】 干渉計と、被検面測定用のフィゾーレン
ズとを使用した干渉測定に、被検面に対するヌル波面で
ある第１波面、及びフィゾー面に対するヌル波面である
第２波面を、等量反対符号の次数の一対の透過回折光に
より形成する透過型ゾーンプレートを使用する。このゾ
ーンプレートは、２つのヌル波面（被検面のヌル波面、
及びフィゾー面のヌル波面）を形成することが可能であ
るので、未知の測定誤差を増やすことなく校正用の干渉
測定を行うことを可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ、ミラーな
どの光学素子の被検面の形状を、フィゾーレンズを用い
て測定する干渉測定に関し、特に、その干渉測定に適用
される透過型ゾーンプレート、反射型ゾーンプレート、
形状測定方法、干渉測定装置、及び投影光学系の製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光学機器（投影光学系など）の高
精度化の要求に伴い、その光学機器の製造時には、機器
を構成する光学素子（レンズやミラーなど）の表面の測
定を、より高精度に行うことが要求されるようになっ
た。表面の測定には、被検面からの光束を所定波面の光
束と干渉させ、その干渉縞を観察する干渉計が利用され
る。この干渉計によると、被検面の所定波面を基準とし
た形状を光の波長以下の単位で測定することができる。

【０００３】特に、参照光路と測定光路とを重複させた
フィゾー型の干渉計は、その光路配置上、測定誤差が少
なく抑えられることから、高精度な干渉計として知られ
ている。フィゾー型干渉計においては、被検面の設計形
状が平面であるときには平面のフィゾー面（平面フィゾ
ー）を有したフィゾー部材が使用され、被検面の設計形
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。）であるときには球面のフィゾー面（球面フィ
ゾー）を有したフィゾーレンズが使用される。

【０００４】しかし、被検面の設計形状が非球面（以
下、この被検面を「被検非球面」という。）であり、そ
の被検非球面の近似球面からの乖離（非球面量）が大き
いときには、球面フィゾーを使用しても、有効な干渉縞
が得られないことがある。そこで従来、このような被検
非球面の測定を可能とするために、フィゾー面を、その
被検非球面に応じた非球面状にすることが提案された
（以下、「非球面フィゾー」という。）。

【０００５】ところで、フィゾー型干渉計による測定結
果は、フィゾー面の形状を基準としたものとして得られ
るので、仮に、被検面の単体での絶対的な形状を正確に
求めようとした場合には、フィゾー面の単体での形状が
既知となっている必要がある。例えば、平面フィゾー、
球面フィゾーであれば、各種ある公知の平面測定方法、
球面測定方法によってそれぞれその正確な形状を既知と
することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、非球面フィゾ
ーについては、現在のところその正確な形状を測定する
公知の方法はない。このため、非球面フィゾーを使用し
て被検非球面の干渉測定を行ったとしても、測定結果か
ら、被検非球面の単体の形状情報と、非球面フィゾーの
単体の形状情報とを分離することができない。したがっ
て、非球面フィゾーが極めて高精度に作製されていない
限り、被検非球面の単体の形状情報を正確に得ることは
できなかった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、未知の測定誤差
を増やすことなく校正用の干渉測定を行うことを可能と
する透過型ゾーンプレート及び反射型ゾーンプレート、
並びに、被検面の単体の形状情報とフィゾー面の単体の
形状情報とを分離することのできる形状測定方法、並び
に、その形状測定方法を効率良く実施することのできる
干渉測定装置、並びに、高精度に投影光学系を製造する
ことのできる投影光学系の製造方法を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の透過型
ゾーンプレートは、干渉計と、被検面測定用のフィゾー
レンズとを使用した干渉測定に適用される透過型ゾーン
プレートであって、被検面に対するヌル波面である第１
波面、及びフィゾー面に対するヌル波面である第２波面
を、等量反対符号の次数の一対の透過回折光により形成
することを特徴とする。

【０００９】したがって、２つのヌル波面（被検面のヌ
ル波面、及びフィゾー面のヌル波面）を形成することが
可能となる。請求項２に記載の透過型ゾーンプレート
は、請求項１に記載の透過型ゾーンプレートにおいて、
前記一対の透過回折光の次数の大きさは、１であること
を特徴とする。

【００１０】請求項３に記載の反射型ゾーンプレート
は、干渉計と、被検面測定用のフィゾーレンズとを使用
した干渉測定に適用される反射型ゾーンプレートであっ
て、被検面に対するヌル波面と等価な波面を有する入射
光に応じて、前記被検面における反射波面と等価な第１
波面を、所定次数の反射回折光により形成すると共に、
フィゾー面に対するヌル波面と等価な波面を有する入射
光に応じて、前記フィゾー面における反射波面と等価な
第２波面を、前記反射回折光と同一次数の反射回折光に
より形成することを特徴とする。

【００１１】したがって、被検面とフィゾー面と等価な
反射作用を得ることが可能となる。請求項４に記載の反
射型ゾーンプレートは、請求項３に記載の反射型ゾーン
プレートにおいて、前記次数の大きさは、１であること
を特徴とする。請求項５に記載の形状測定方法は、干渉
計と、被検面測定用のフィゾーレンズとを使用した干渉
測定により、そのフィゾーレンズの最終面であるフィゾ
ー面を基準とした前記被検面の形状情報を取得し、請求
項１又は請求項２に記載の透過型ゾーンプレートを用意
し、前記第２波面を基準とした前記フィゾー面の形状情
報を、前記透過型ゾーンプレートをヌル素子として用い
た校正用の干渉測定により取得し、前記第１波面を基準
とした前記被検面の形状情報を、前記透過型ゾーンプレ
ートをヌル素子として用いた校正用の干渉測定により取
得し、前記取得した各形状情報に基づく演算処理を行う
ことによって、前記被検面の単体の形状情報と、前記フ
ィゾー面の単体の形状情報とを分離することを特徴とす
る。

【００１２】すなわち、２つのヌル波面（被検面のヌル
波面、及びフィゾー面のヌル波面）を形成する透過型ゾ
ーンプレートを使用することで、このように、３回の測
定だけで、被検面の単体の形状情報とフィゾー面の単体
の形状情報とを分離することが可能となった。

【００１３】請求項６に記載の形状測定方法は、干渉計
と、被検面測定用のフィゾーレンズとを使用した干渉測
定により、そのフィゾーレンズの最終面であるフィゾー
面を基準とした前記被検面の形状情報を取得し、請求項
３又は請求項４に記載の反射型ゾーンプレートを用意
し、前記フィゾー面に対するヌル波面を形成する校正用
ヌル素子を用意し、前記フィゾー面を基準とした前記第
１波面の形状情報を、前記反射型ゾーンプレートを被検
面とし、かつ前記被検面測定用のフィゾーレンズを用い
た校正用の干渉測定により取得し、前記校正用ヌル素子
による前記ヌル波面を基準とした前記フィゾー面の形状
情報を、前記校正用ヌル素子を用いた校正用の干渉測定
により取得し、前記校正用ヌル素子による前記ヌル波面
を基準とした前記第２波面の形状情報を、前記反射型ゾ
ーンプレートを被検面とし、かつ前記校正用ヌル素子を
用いた校正用の干渉測定により取得し、前記取得した各
形状情報に基づく演算処理を行うことによって、前記被
検面の単体の形状情報と、前記フィゾー面の単体の形状
情報とを分離することを特徴とする。

【００１４】すなわち、２つの反射波面（被検面、及び
フィゾー面の反射波面と等価）を形成する反射型ゾーン
プレートを使用することで、このように、４回の測定だ
けで、被検面の単体の形状情報とフィゾー面の単体の形
状情報とを分離することが可能となった。請求項７に記
載の形状測定方法は、請求項６に記載の形状測定方法に
おいて、前記校正用ヌル素子の代わりに、前記フィゾー
面測定用の校正用フィゾーレンズを用いたことを特徴と
する。

【００１５】請求項８に記載の形状測定方法は、干渉計
と、被検面測定用のフィゾーレンズとを使用した干渉測
定により、そのフィゾーレンズの最終面であるフィゾー
面を基準とした前記被検面の形状情報を取得し、請求項
３又は請求項４に記載の反射型ゾーンプレートを用意
し、前記被検面の裏面側からその被検面にほぼ垂直に同
位相で入射する波面を形成するワークフィゾー光学系を
用意し、前記フィゾー面を基準とした前記第１波面の形
状情報を、前記反射型ゾーンプレートを被検面とし、か
つ前記被検面測定用のフィゾーレンズを用いた校正用の
干渉測定により取得し、前記被検面を基準とした前記第
２波面の形状情報を、前記反射型ゾーンプレートを被検
面とし、かつ前記被検面及び前記ワークフィゾー光学系
を用いた校正用の干渉測定により取得し、前記取得した
各形状情報に基づく演算処理を行うことによって、前記
被検面の単体の形状情報と、前記フィゾー面の単体の形
状情報とを分離することを特徴とする。

【００１６】請求項９に記載の干渉測定装置は、干渉計
と、被検面測定用のフィゾーレンズと、請求項１又は請
求項２に記載の透過型ゾーンプレートと、前記被検面
を、前記干渉計から出射される測定光束に対し、挿脱可
能に支持する支持手段と、前記フィゾーレンズを前記測
定光束に対し挿脱可能に支持する支持手段と、前記測定
光束の照射方向を反転させる切り替え手段と、前記透過
型ゾーンプレートを前記測定光束に対し挿脱可能に支持
すると共に、その透過型ゾーンプレートの配置方向を反
転させる支持手段とを備えたことを特徴とする。

【００１７】この干渉測定装置によれば、請求項５に記
載の形状測定方法を実施することが可能である。しか
も、この際に、比較的重量の多いフィゾーレンズ（又は
フィゾー面）の配置方向を反転させる必要がないので、
安定した測定が可能である。請求項１０に記載の干渉測
定装置は、干渉計と、被検面測定用のフィゾーレンズ
と、請求項１又は請求項２に記載の透過型ゾーンプレー
トと、被検面を、前記干渉計から出射される測定光束に
対し、挿脱可能に支持する支持手段と、前記透過型ゾー
ンプレートを前記測定光束に対し挿脱可能に支持する支
持手段と、前記フィゾーレンズを前記測定光束に対し挿
脱可能に支持すると共に、そのフィゾーレンズ又はその
フィゾーレンズの最終面であるフィゾー面の配置方向を
反転させる支持手段とを備えたことを特徴とする。

【００１８】この干渉測定装置によれば、測定光の照射
方向を反転させることなく、請求項５に記載の形状測定
方法を実施することが可能である。請求項１１に記載の
干渉測定装置は、干渉計と、被検面測定用のフィゾーレ
ンズと、請求項３又は請求項４に記載の反射型ゾーンプ
レートと、前記フィゾーレンズの最終面であるフィゾー
面に対するヌル波面を形成する校正用ヌル素子、及びそ
の校正用ヌル素子の入射側に配置された平面の参照面か
らなる校正用ユニットと、被検面を、前記干渉計から出
射される測定光束に対し、挿脱可能に支持する支持手段
と、前記反射型ゾーンプレートを前記測定光束に対し挿
脱可能に支持する支持手段と、前記フィゾーレンズを前
記測定光束に対し挿脱可能に支持する支持手段と、前記
測定光束の照射方向を反転させる切り替え手段と、前記
校正用ユニットを前記測定光束に対し挿脱可能に支持す
ると共に、その校正用ユニットの配置方向を反転させる
支持手段とを備えたことを特徴とする。

【００１９】この干渉測定装置によれば、請求項６に記
載の干渉測定方法を実施することが可能である。しか
も、この際に、比較的重量の多いフィゾーレンズ（又は
フィゾー面）の配置方向を反転させる必要がないので、
安定した測定が可能である。請求項１２に記載の干渉測
定装置は、干渉計と、被検面測定用のフィゾーレンズ
と、請求項３又は請求項４に記載の反射型ゾーンプレー
トと、前記フィゾーレンズの最終面であるフィゾー面を
測定するための校正用フィゾーレンズと、被検面を、前
記干渉計から出射される測定光束に対し、挿脱可能に支
持する支持手段と、前記反射型ゾーンプレートを前記測
定光束に対し挿脱可能に支持する支持手段と、前記フィ
ゾーレンズを前記測定光束に対し挿脱可能に支持する支
持手段と、前記測定光束の照射方向を反転させる切り替
え手段と、前記校正用フィゾーレンズを前記測定光束に
対し挿脱可能に支持すると共に、その校正用フィゾーレ
ンズの配置方向を反転させる支持手段とを備えたことを
特徴とする。

【００２０】この干渉測定装置によれば、請求項６に記
載の形状測定方法を実施することが可能である。請求項
１３に記載の干渉測定装置は、干渉計と、被検面測定用
のフィゾーレンズと、請求項３又は請求項４に記載の反
射型ゾーンプレートと、前記フィゾーレンズの最終面で
あるフィゾー面に対するヌル波面を形成する校正用ヌル
素子、及びその校正用ヌル素子の入射側に配置された平
面の参照面からなる校正用ユニットと、被検面を、前記
干渉計から出射される測定光束に対し、挿脱可能に支持
する支持手段と、前記反射型ゾーンプレートを前記測定
光束に対し挿脱可能に支持する支持手段と、前記校正用
ユニットを前記測定光束に対し挿脱可能に支持する支持
手段と、前記フィゾーレンズを前記測定光束に対し挿脱
可能に支持すると共に、そのフィゾーレンズ又は前記フ
ィゾー面の配置方向を反転させる支持手段とを備えたこ
とを特徴とする。

【００２１】請求項１４に記載の干渉測定装置は、干渉
計と、被検面測定用のフィゾーレンズと、請求項３又は
請求項４に記載の反射型ゾーンプレートと、前記フィゾ
ーレンズの最終面であるフィゾー面を測定するための校
正用フィゾーレンズと、被検面を、前記干渉計から出射
される測定光束に対し、挿脱可能に支持する支持手段
と、前記反射型ゾーンプレートを前記測定光束に対し挿
脱可能に支持する支持手段と、前記校正用フィゾーレン
ズを前記測定光束に対し挿脱可能に支持する支持手段
と、前記フィゾーレンズを前記測定光束に対し挿脱可能
に支持すると共に、そのフィゾーレンズ又は前記フィゾ
ー面の配置方向を反転させる支持手段とを備えたことを
特徴とする。

【００２２】請求項１５に記載の投影光学系の製造方法
は、投影光学系の何れかの被検面の単体の形状を、請求
項５〜請求項８の何れか１項に記載の形状測定方法によ
り測定し、前記測定された前記被検面の単体の形状に応
じて、前記投影光学系の一部又は全部の加工調整を行う
ことを特徴とする。この結果、高精度な投影光学系が実
現する。

【００２３】請求項１６に記載の形状測定方法は、前記
被検面が非球面であることを特徴とする請求項５〜請求
項８の何れか１項に記載の形状測定方法である。請求項
１７に記載の干渉測定装置は、前記被検面が非球面であ
ることを特徴とする請求項９〜請求項１４の何れか１項
に記載の干渉測定装置である。

【００２４】請求項１８に記載の投影光学系の製造方法
は、前記被検面が非球面であることを特徴とする請求項
１５記載の投影光学系の製造方法である。

【００２５】

【発明の実施の形態】＜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。

【００２６】ここで、干渉計において被検面の形状を示
す有効な干渉縞を得るためには、被検面に略垂直に略同
位相で入射する波面をその被検面に入射させる必要があ
る（この波面は、通常、被検面の設計形状に対し垂直に
同位相で入射するよう設計された波面である。本明細書
では、或る面Ａに対し略垂直かつ略同位相で入射し、有
効な干渉縞を得ることを可能とする波面を「Ａに対する
ヌル波面」といい、ヌル波面を生成する素子を「ヌル素
子」という。）。

【００２７】図１は、本実施形態の干渉測定システム１
の構成図である。本実施形態の干渉測定システム１は、
被検非球面１１ａの形状情報を非球面フィゾー１２ａを
基準として取得するものである。干渉測定システム１に
は、被検物１１（被検非球面１１ａを有した光学素子）
を支持する支持部材１３と、フィゾー型の干渉計１４
と、被検非球面１１ａの設計形状に応じた構成のフィゾ
ーレンズ１２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を介して被検非球
面１１ａに入射し、かつ、被検非球面１１ａにおける反
射光がフィゾーレンズ１２を介して再び干渉計１４に戻
るような位置関係で、配置される。

【００２８】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、フィゾーレンズ１２の最
終面（後述するように、これは非球面フィゾー面であ
る。）１２ａにて反射して生起した参照光と、非球面フ
ィゾー１２ａを透過後に被検非球面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６２へと導くビームスプリッ
タ（偏光ビームスプリッタ）６４、波長板（１／４波長
板）６５などが備えられる。

【００２９】照明光学系６１には、例えば、光源（レー
ザ光源）６１ｃ、及び光源６１ｃから出射された光束を
平行光束に変換するビームエキスパンダ６１ｄなどが配
置される。因みに、照明光学系６１から出射される測定
光については、その偏光方向が、ビームスプリッタ６４
において反射されフィゾーレンズ１２の方向へ導かれる
よう、選択されている。また、フィゾーレンズ１２へ入
射して再びそのフィゾーレンズ１２からビームスプリッ
タ６４へと戻る光は、波長板６５を二度通過することで
その偏光方向が９０°回転しており、ビームスプリッタ
６４を透過して観察光学系６２の方向へ導かれる。

【００３０】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
ム径変換光学系６２ｄ、その干渉光による干渉縞を撮像
する２次元画像検出器６２ｃなどが配置される。この２
次元画像検出器６２ｃの出力は、不図示のコンピュータ
に接続される。コンピュータは、干渉縞を解析（干渉縞
の位相分布を算出）する他、干渉測定システム１の各駆
動部を駆動するために配置される。

【００３１】なお、ビーム径変換光学系６２ｄは、被検
非球面１１ａの像を二次元画像検出器６２ｃに結像する
役割も兼ねており、被検非球面１１ａ上の各点がその二
次元画像検出器６２ｃ上の各点に正確に対応するよう、
ディストーションを抑えた設計にされている。ここで、
本実施形態のフィゾーレンズ１２は、最終面が非球面フ
ィゾー１２ａとなっている。このフィゾーレンズ１２
は、その非球面フィゾー１２ａの位置を基準とした遠隔
距離Ｌの位置にある被検非球面１１ａからの反射光によ
る干渉縞が縞一色となるよう設計される。なお、フィゾ
ーレンズ１２において、非球面フィゾー１２ａ以外の各
面は、干渉計１４から入射された測定光束を、非球面フ
ィゾー１２ａに対し垂直かつ同位相で入射する光束に変
換する。

【００３２】さらに、本実施形態の干渉測定システム１
には、図１中円枠内に示すように、後述する形状測定手
順を実現するために、透過型ゾーンプレート１０が用意
されている。透過型ゾーンプレート１０は、被検非球面
１１ａの設計形状に応じて作製されており、その回折面
１０ａに平行光束が入射したときに生起する透過１次回
折光と透過−１次回折光とが、被検非球面１１ａに対す
るヌル波面ＷＵ、非球面フィゾー１２ａに対するヌル波
面ＷＶをそれぞれ形成する（なお、ここでは、光軸に近
い側に回折する透過回折光の次数の符号を「正」に採
り、光軸に遠い側に回折する透過回折光の次数の符号を
「負」に採る。）。

【００３３】本実施形態では、被検非球面が凸面である
場合を示しているが、凹面の場合は、−１次回折光がヌ
ル波面ＷＵ、＋１次回折光がヌル波面ＷＶを形成するよ
うにする。なお、回折面１０ａからヌル波面ＷＵの形成
位置までの距離Ｌ１と、その回折面１０ａからヌル波面
ＷＶの形成位置までの距離Ｌ２との和は、距離Ｌに等し
い（図２参照）。

【００３４】このような透過型ゾーンプレート１０の回
折パターンは、例えば、回折面１０ａを基準としてＬよ
りも短い遠隔距離Ｌ１の位置に、透過１次回折光がヌル
波面ＷＵを形成するよう設計すればよい。このときに
は、透過−１次回折光は、回折面１０ａを基準とした遠
隔距離（Ｌ−Ｌ１）の位置に、ヌル波面ＷＶを形成す
る。或いは、透過型ゾーンプレート１０の回折パターン
は、回折面１０ａを基準としてＬよりも短い遠隔距離Ｌ
２の位置に、透過−１次回折光がヌル波面ＷＶを形成す
るよう設計するだけでよい。このときには、透過＋１次
回折光は、回折面１０ａを基準とした遠隔距離（Ｌ−Ｌ
２）の位置に、ヌル波面ＷＵを形成する。

【００３５】なお、以上説明した干渉測定システム１に
は、位相シフト干渉法が適用されていることが好まし
い。すなわち、フィゾーレンズ１２は不図示のピエゾ素
子などで光軸方向に微小に移動可能になっており、不図
示のコンピュータは、フィゾーレンズ１２が移動してい
る期間に二次元画像検出器６２ｃから取得された干渉縞
に対し、位相シフト干渉法に基づく所定の演算処理を施
すことにより、干渉縞の位相分布を高精度に算出する。

【００３６】図２は、本実施形態の形状測定手順を説明
する図である。本実施形態の形状測定手順では、通常の
干渉測定（図２（ａ））の他に、２種類の校正用干渉測
定（図２（ｂ）（ｃ））が行われる。図２（ａ）に示す
通常の干渉測定は、非球面フィゾー１２ａを基準とした
被検非球面１１ａの形状情報（干渉縞の位相分布デー
タ）Ｗ１を、干渉測定システム１により取得するもので
ある。

【００３７】すなわち、干渉測定システム１において、
被検非球面１１ａを、非球面フィゾー１２ａを基準とし
た遠隔距離Ｌの位置に配置し、その状態で干渉計１４を
駆動して干渉縞を検出し、その干渉縞を解析（不図示の
コンピュータによる）することにより干渉縞の位相分布
データＷ１を求める。図２（ｂ）に示す第１の校正用干
渉測定は、透過型ゾーンプレート１０によるヌル波面Ｗ
Ｕを基準とした、被検非球面１１ａの形状情報（干渉縞
の位相分布データ）Ｗ２を、透過型ゾーンプレート１０
をヌル素子として利用した干渉測定により取得するもの
である。

【００３８】すなわち、図１に示したフィゾー型の干渉
計１４、又は他のフィゾー型の干渉計を用意し、その干
渉計の測定光束に透過型ゾーンプレート１０を挿入し、
その透過型ゾーンプレート１０の回折面１０ａを基準と
した遠隔距離Ｌ１の位置に被検非球面１１ａを配置し、
その状態で干渉計を駆動して干渉縞を検出し、その干渉
縞を解析することによりその干渉縞の位相分布データＷ
２を求める。

【００３９】なお、この第１の校正用干渉測定において
は、フィゾー型干渉計を用い、かつ透過型ゾーンプレー
ト１０を、ヌル素子としてだけでなく参照光生成素子と
しても利用することが好ましい。すなわち、透過型ゾー
ンプレート１０における反射０次回折光を参照光として
用いることが好ましい。図２（ｃ）に示す第２の校正用
干渉測定は、透過型ゾーンプレート１０によるヌル波面
ＷＶを基準とした、非球面フィゾー１２ａの形状情報
（干渉縞の位相分布データ）Ｗ３を、透過型ゾーンプレ
ート１０をヌル素子として利用した校正用干渉測定によ
り取得するものである。

【００４０】すなわち、図１に示したフィゾー型の干渉
計１４、又は他のフィゾー型の干渉計を用意し、その干
渉計の測定光束に透過型ゾーンプレート１０を挿入し、
その透過型ゾーンプレート１０の回折面１０ａを基準と
した遠隔距離Ｌ２の位置に非球面フィゾー１２ａを配置
し、その状態で干渉計を駆動して干渉縞を検出し、その
干渉縞を解析することによりその干渉縞の位相分布デー
タＷ３を求める。

【００４１】なお、この第２の校正用干渉測定において
は、フィゾー型干渉計を用い、かつ透過型ゾーンプレー
ト１０を、ヌル素子としてだけでなく参照光生成素子と
しても利用することが好ましい。すなわち、透過型ゾー
ンプレート１０における反射０次回折光を参照光として
用いることが好ましい。なお、以下では、第１の校正用
干渉測定と第２の校正用干渉測定との双方において、透
過型ゾーンプレート１０がフィゾー部材として利用され
た場合について説明する。

【００４２】なお、本測定法は、形状誤差の回転対称成
分を測定する手法であり、位相分布データ、形状誤差な
どは、回転対称成分を抽出したものである。ここで、上
記取得された位相分布データＷ１には、被検非球面１１
ａの形状誤差Ｕ、非球面フィゾー１２ａの形状誤差Ｖが
重畳されている。また、位相分布データＷ２には、被検
非球面１１ａの形状誤差Ｕ、透過型ゾーンプレート１０
による波面誤差Ｅ_Uが重畳されている。

【００４３】また、位相分布データＷ３には、非球面フ
ィゾー１２ａの形状誤差Ｖ、透過型ゾーンプレート１０
による波面誤差Ｅ_Vが重畳されている。なお、ここでい
う「形状誤差」は、各素子の設計形状からの乖離に相当
する位相分布データである。また、「波面誤差」は、各
素子から形成される波面の、設計波面形状からの乖離に
相当する位相分布データである。

【００４４】各形状誤差の符号を、各面の設計形状から
空気側へ出っ張るときを正に採ると、各位相分布データ
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、次式（１）のとおり表される。 Ｗ１＝Ｕ＋Ｖ， Ｗ２＝Ｕ＋Ｅ_U， Ｗ３＝Ｖ＋Ｅ_V ・・・・（１） 波面誤差Ｅ_U、Ｅ_Vは、透過型ゾーンプレート１０上のパ
ターン面の面形状誤差による誤差成分、回折パターンの
深さ（高さ）の面内ばらつき誤差による誤差成分、回折
パターンの座標誤差による誤差成分などからなる。

【００４５】そして、位相分布データＷ２に重畳される
波面誤差Ｅ_Uと、位相分布データＷ３に重畳される波面
誤差Ｅ_Vとの間では、それら位相分布データＷ２と位相
分布データＷ３とが互いに次数が正負反対次数の回折光
によるヌル波面ＷＵ、ＷＶに基づいて得られるために、
座標誤差による誤差成分ＷＥは、互いに等量反対符号で
重畳され、その座標誤差以外の誤差（面形状誤差、面内
ばらつき誤差）による誤差成分ＷＣは、等しく重畳され
る。

【００４６】すなわち、波面誤差Ｅ_U、Ｅ_Vは、次式
（２）のとおり表される。 Ｅ_U＝ＷＥ＋ＷＣ， Ｅ_V＝−ＷＥ＋ＷＣ ・・・（２） したがって、上式（１）は、次式（３）のとおり表され
る。

【００４７】Ｗ１＝Ｕ＋Ｖ， Ｗ２＝Ｕ＋ＷＥ＋ＷＣ， Ｗ３＝Ｖ−ＷＥ＋ＷＣ ・・・・（３） この式（３）に基づくと、被検非球面１１ａの形状誤差
Ｕ、非球面フィゾー１２ａの形状誤差Ｖの値は、式
（５）、（６）により表される。

【００４８】 Ｕ＝（Ｗ１＋Ｗ２−Ｗ３）／２−ＷＥ ・・・（５） Ｖ＝（Ｗ１−Ｗ２＋Ｗ３）／２＋ＷＥ ・・・（６） さて、本実施形態では、上記形状測定手順において取得
された各位相分布データＷ１、Ｗ２、Ｗ３は、実測値で
ある。また、座標誤差による誤差成分ＷＥの値は、透過
型ゾーンプレート１０から直接、（座標測定機などによ
り）十分な精度で測定することができる。

【００４９】すなわち、座標誤差Δｘと位相分布ずれＥ
との関係は、ピッチＰのパターン位置がΔＸだけずれて
いるとき、次式（７）で表される。 Ｅ＝Δｘ／Ｐ（単位：干渉計波長λ）・・・（７） よって、回折パターンの座標誤差Δｘを座標測定機を用
いて測定し、式（７）を用いてそれを位相分布ずれＥに
変換すれば、座標誤差による誤差成分ＷＥの値が取得で
きる。

【００５０】本実施形態では、以上のようにして取得さ
れた、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、及びＷＥの値を、式（５）、
（６）に代入することにより、被検非球面１１ａの形状
誤差Ｕ、非球面フィゾー１２ａの形状誤差Ｖを、それぞ
れ求める。なお、これらの形状誤差Ｕ、Ｖは、位相分布
の次元で求まるので、最終的には、形状誤差を表す次元
に変換される。

【００５１】以上、本実施形態では、被検非球面１１ａ
の単体の形状情報と非球面フィゾー１２ａの単体の形状
情報とを、それぞれ抽出することができた。すなわち、
被検非球面１１ａの単体の形状情報と非球面フィゾー１
２ａの単体の形状情報とが、分離された。

【００５２】この際、本実施形態では、校正用の２つの
ヌル波面ＷＵ、ＷＶが、同一の透過型ゾーンプレート１
０による透過±１次回折光により生成されている。この
とき、第１の校正用干渉測定において生起する測定誤差
（Ｅ_U）と、第２の校正用干渉測定において生起する測
定誤差（Ｅ_V）との間に、所定の関係（式（２））が成
立する。

【００５３】すなわち、校正用の２つのヌル波面ＷＵ、
ＷＶは、未知の測定誤差を増やすことなく、形成され
る。この結果、上記したような３回の測定だけで、被検
非球面１１ａの単体の形状情報と非球面フィゾー１２ａ
の単体の形状情報とを分離することが可能となってい
る。

【００５４】位相分布データＷ１、Ｗ２、Ｗ３及び誤差
成分ＷＥは、各データ毎に被検面における横座標（面内
の座標）との対応関係を算出し、その対応関係に基づい
て、ある基準に対して座標変換したデータである。即
ち、本実施形態においては、干渉計の検出器上の座標
と、被検面上の座標及びゾーンプレート上の座標との対
応関係を、予め光線追跡で算出しておき、その対応関係
に基づいて、位相分布データＷ１、Ｗ２、Ｗ３及び誤差
成分ＷＥを被検面座標で表すように座標変換を施してい
る（本実施形態では、被検面の横座標を基準座標として
いる。）。

【００５５】なお、本実施形態では、第１の校正用干渉
測定（図２（ｂ））と、第２の校正用干渉測定（図２
（ｃ））とにおいて、共通の参照光生成素子を使用する
のであれば、透過型ゾーンプレート１０を参照光生成素
子として使用しなくとも、ほぼ同様の効果が得られる。
また、本実施形態では、第１の校正用干渉測定（図２
（ｂ））と、第２の校正用干渉測定（図２（ｃ））とに
おいて、互いに異なる参照光生成素子を使用しても、そ
れら参照光生成素子の間の形状誤差の差異が既知であれ
ば、同様の効果が得られる。但し、この場合、式（１）
はこの差異を考慮したものとなる。

【００５６】また、本実施形態において、第１の校正用
干渉測定（図２（ｂ））と第２の校正用干渉測定（図２
（ｃ））とにおいて、透過型ゾーンプレート１０を参照
光生成素子として使用しない場合には、トワイマン・グ
リーン型の干渉計を使用してもよい。 ＜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。

【００５７】図３は、本実施形態の干渉測定システム２
の構成図である。図３において、図１に示した要素と同
一のものには、同一の符号を付して示した。干渉測定シ
ステム２は、第１実施形態の干渉測定システム１と同
様、被検非球面１１ａの形状情報を、非球面フィゾー１
２ａを基準として取得するものである。干渉測定システ
ム２は、第１実施形態と同様の干渉計１４とフィゾーレ
ンズ１２と被検物１１とを配置した干渉測定装置２４、
及びコンピュータ２９とからなる。

【００５８】コンピュータ２９は、干渉測定装置２４の
各駆動部を駆動制御する制御ボード（制御回路２９ｃ）
が搭載された汎用のコンピュータなどであり、少なくと
も、ＣＰＵ２９ａ、メモリ２９ｂを有する。但し、本実
施形態の干渉測定システム２における干渉測定装置２４
は、第１実施形態において説明した形状測定手順を単一
の干渉計１４により行うために構成されたものである。

【００５９】すなわち、干渉測定装置２４において、透
過型ゾーンプレート１０、被検物１１、フィゾーレンズ
１２は、光学配置機構２７によってそれぞれ測定位置
（測定光路）に対する挿脱が可能であり、かつ配置関係
の切り替えが可能になっている。また、干渉計１４から
出射される測定光の前記測定位置（測定光路）への入射
方向は、ハーフミラー２５ａ、全反射ミラー２５ｂ、２
５ｃ、２５ｄ、シャッタ２６ａ、２６ｂ、及び光路切り
替え機構２８によって、反転が可能となっている。

【００６０】干渉測定装置２４において、干渉計１４か
ら射出した測定光は、ハーフミラー２５ａにより、第１
の光路Ｒ１と第２の光路Ｒ２とに分岐される。第１の光
路Ｒ１と第２の光路Ｒ２とには、それぞれシャッタ２６
ａ、２６ｂが挿脱可能な状態で設けられる。第１の光路
Ｒ１に入射した測定光は、ミラー２５ｂにおいて光路を
９０°偏向させ、第２の光路Ｒ２に入射した測定光は、
ミラー２５ｃ、２５ｄにおいて光路を９０°ずつ偏向さ
せる。

【００６１】第１の光路Ｒ１、すなわちミラー２５ｂを
経由した測定光と、第２の光路Ｒ２、すなわちミラー２
５ｃ、２５ｄを経由した測定光とは、同一の測定位置
（測定光路）に、互いに反対側から入射する。なお、第
１の光路Ｒ１と第２の光路Ｒ２とにそれぞれ挿入された
２つのシャッタ２６ａ、２６ｂは、光路切り替え機構２
８を介してコンピュータ２９内の制御回路２９ｃに接続
されており、コンピュータ２９内のＣＰＵ２９ａによっ
て何れか一方が閉状態、他方が開状態に設定される。す
なわち、測定位置（測定光路）には、第１の光路Ｒ１、
第２の光路Ｒ２の何れか一方を経由した測定光のみが到
達する。なお、図３では、シャッタ２６ａが開状態、シ
ャッタ２６ｂが閉状態に設定され、第１の光路Ｒ１が有
効である状態を示した。

【００６２】一方、光学配置機構２７は、各光学素子
（透過型ゾーンプレート１０、被検物１１、フィゾーレ
ンズ１２）のそれぞれを個別に支持する支持部材と、各
支持部材を個別に駆動するモータとを有する。各モータ
は、コンピュータ２９内の制御回路２９ｃに接続され、
コンピュータ２９内のＣＰＵ２９ａからの指示に従っ
て、支持部材を移動させ、各光学素子を個別に測定位置
（測定光路）に対し挿脱する。

【００６３】また、光学配置機構２７は、測定位置（測
定光路）に挿入された各光学素子間の距離を調整するこ
とができる。また、光学配置機構２７は、透過型ゾーン
プレート１０、その配置方向を反転させることもでき
る。図４は、本実施形態の形状測定手順を説明する図で
ある。なお、本実施形態の形状測定手順の実行は、コン
ピュータ２９内のＣＰＵ２９ａによる。

【００６４】通常の干渉測定（図４（ａ））を行うに当
たっては、ＣＰＵ２９ａは、シャッタ２６ａを開状態、
シャッタ２６ｂを閉状態に設定することにより、第１の
光路Ｒ１を有効にする。また、ＣＰＵ２９ａは、測定位
置（測定光路）に対し、測定光の入射する側から順に、
フィゾーレンズ１２、被検物１１を、非球面フィゾー１
２ａと被検非球面１１ａとが互いに対向する配置方向
で、挿入する。

【００６５】このとき、被検非球面１１ａと非球面フィ
ゾー１２ａとの間隔は、Ｌに保たれる。この状態でＣＰ
Ｕ２９ａは、干渉計１４を駆動して干渉縞を検出し、そ
の干渉縞を解析することにより干渉縞の位相分布データ
Ｗ１を求める。第１の校正用干渉測定（図４（ｂ））を
行うに当たっては、ＣＰＵ２９ａは、シャッタ２６ａを
開状態、シャッタ２６ｂを閉状態に設定することによ
り、第１の光路Ｒ１を有効にする。

【００６６】また、ＣＰＵ２９ａは、測定位置（測定光
路）に対し、測定光の入射する側から順に、透過型ゾー
ンプレート１０、被検物１１を、回折面１０ａと被検非
球面１１ａとが互いに対向する配置方向で、挿入する。
このとき、被検非球面１１ａと回折面１０ａとの間隔
は、Ｌ１に保たれる。この状態でＣＰＵ２９ａは、干渉
計１４を駆動して干渉縞を検出し、その干渉縞を解析す
ることにより干渉縞の位相分布データＷ２を求める。

【００６７】第２の校正用干渉測定（図４（ｃ））を行
うに当たっては、ＣＰＵ２９ａは、シャッタ２６ｂを開
状態、シャッタ２６ａを閉状態に設定することにより、
第２の光路Ｒ２を有効にする。また、ＣＰＵ２９ａは、
測定位置（測定光路）に対し、測定光の入射する側から
順に、透過型ゾーンプレート１０、フィゾーレンズ１２
を、回折面１０ａと非球面フィゾー１２ａとが互いに対
向する配置方向で、挿入する。

【００６８】このとき、被検非球面１１ａと回折面１０
ａとの間隔は、Ｌ２に保たれる。この状態でＣＰＵ２９
ａは、干渉計１４を駆動して干渉縞を検出し、その干渉
縞を解析することにより干渉縞の位相分布データＷ３を
求める。そして、ＣＰＵ２９ａは、以上のようにして取
得された、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の値を、第１実施形態で説
明したとおり、式（５）、（６）に代入することによ
り、被検非球面１１ａの単体の形状情報と非球面フィゾ
ー１２ａの単体の形状情報とを、それぞれ抽出（すなわ
ち分離）することができる。

【００６９】なお、ＷＥ（座標誤差による誤差成分）の
値については、透過型ゾーンプレート１０から予め測定
されており、コンピュータ２９内のメモリ２９ｂなどに
記憶されているとする。この値についても、式（５）、
（６）に代入される。以上、本実施形態では、第１実施
形態と同様の形状測定手順を実行するに当たり、各光学
素子を測定光束に対し挿脱可能とし、かつ透過型ゾーン
プレート１０の配置方向を反転可能とし、かつ測定光の
入射方向の反転を可能とすることにより、単一の干渉計
１４を利用することが可能となった。

【００７０】しかも、通常の干渉測定（図４（ａ））と
第２の校正用干渉測定（図４（ｃ））とを実行するとき
に、比較的重量の多いフィゾーレンズ１２の配置方向を
反転させる必要がないので、光学配置機構２７による動
作に無理が生じることなく、安定した測定が可能であ
る。すなわち、本実施形態によれば、第１実施形態と同
様の形状測定を、効率よく実施することができる。

【００７１】位相分布データＷ１、Ｗ２、Ｗ３及び誤差
成分ＷＥは、各データ毎に被検面における横座標（面内
の座標）との対応関係を算出し、その対応関係に基づい
て、ある基準に対して座標変換したデータである。即
ち、本実施形態においては、干渉計の検出器上の座標
と、被検面上の座標及びゾーンプレート上の座標との対
応関係を、予め光線追跡で算出しておき、その対応関係
に基づいて、位相分布データＷ１、Ｗ２、Ｗ３及び誤差
成分ＷＥを被検面座標で表すように座標変換を施してい
る（本実施形態では、被検面の横座標を基準座標として
いる。）。

【００７２】なお、本実施形態では、通常の干渉測定
（図４（ａ））と第２の校正用干渉測定（図４（ｃ））
とが連続して実行されるようコンピュータ２９を（ＣＰ
Ｕ２９ａを）設定すれば、形状測定手順が開始されてか
ら終了するまでのフィゾーレンズ１２の移動回数が１回
に抑えられるため、測定時間の短縮が図られる。また、
本実施形態においては、ＣＰＵ２９ａの動作の一部又は
全部を手動で行うこととしてもよい。

【００７３】また、本実施形態の干渉測定システム（図
３参照）では、光路を切り替える光学素子として、シャ
ッタ２６ａ、２６ｂ、ハーフミラー２５ａが用いられて
いるが、シャッタ２６ａ、２６ｂを省略してハーフミラ
ー２５ａの位置に対し挿脱可能な全反射ミラーが用いら
れてもよい。 ＜第３実施形態＞図５、図６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
態との相違点についてのみ説明する。

【００７４】図５は、本実施形態の干渉測定システム３
の構成図である。図６は、本実施形態の形状測定手順を
説明する図である。本実施形態の干渉測定システム３
は、第１実施形態の干渉測定システム１において、透過
型ゾーンプレート１０に代えて反射型ゾーンプレート３
０が用意され、かつヌル素子３１ａ及び平面フィゾー３
１ｂからなる校正用ユニット３１が用意されたものに等
しい（図中円枠内参照）。

【００７５】先ず、校正用ユニット３１内のヌル素子３
１ａは、非球面フィゾー１２ａの設計形状に応じて（又
は被検非球面１１ａの設計形状に応じて）作製されてお
り、平面フィゾー３１ｂ側から入射する平行光束に応じ
て、遠隔距離Ｌの位置に非球面フィゾー１２ａに対する
ヌル波面ＷＶを形成する（図６（ｃ）参照）。このよう
なヌル素子３１ａと平面フィゾー３１ｂとからなる校正
用ユニット３１は、後述する第２の校正用干渉測定（図
６（ｃ）参照）、第３の校正用干渉測定（図６（ｄ）参
照）において、ヌル素子及び参照光生成素子として用い
られる。

【００７６】また、反射型ゾーンプレート３０も、被検
非球面１１ａの設計形状に応じて（又は非球面フィゾー
１２ａの設計形状に応じて）作製されており、その回折
面３０ａは、図６（ｂ）に示す配置状態において被検非
球面１１ａと等価な反射作用を示し、図６（ｄ）に示す
配置状態において非球面フィゾー１２ａと等価な反射作
用を示す。

【００７７】このような反射型ゾーンプレート３０の回
折パターンは、例えば、図６（ｂ）に示す配置状態にお
いて、反射−１次回折光が被検非球面１１ａにおける反
射波面と等価な反射波面ＷＵ’を形成するよう設計すれ
ばよい。このときには、図６（ｄ）に示す配置状態にお
いて回折面３０ａで生起する反射−１次回折光は、非球
面フィゾー１２ａにおける反射波面と等価な反射波面Ｗ
Ｖ’を形成する（なお、ここでは、０次回折光を基準と
して入射光に近い側に回折する回折光の次数の符号を
「負」に採り、入射光から遠い側に回折する回折光の次
数の符号を「正」に採る。）。

【００７８】或いは、反射型ゾーンプレート３０の回折
パターンは、図６（ｄ）に示す配置状態において、反射
−１次回折光が非球面フィゾー１２ａにおける反射波面
と等価な反射波面ＷＶ’を形成するよう設計すればよ
い。このときには、図６（ｂ）に示す配置状態において
回折面３０ａで生起する反射−１次回折光は、被検非球
面１１ａにおける反射波面と等価な反射波面ＷＵ’を形
成する。

【００７９】なお、図６に明かなように、図６（ｂ）に
示す配置状態における回折面３０ａから非球面フィゾー
１２ａまでの距離Ｌ１と、図６（ｄ）に示す配置状態に
おける回折面３０ａからヌル素子３１ａまでの距離Ｌ２
との和は、距離Ｌ（図６（ｃ）参照）に等しい。次に、
本実施形態の形状測定手順について説明する。

【００８０】本実施形態の形状測定手順では、第１実施
形態と同様の通常の干渉測定（図６（ａ））の他に、３
種類の校正用干渉測定（図６（ｂ）（ｃ）（ｄ））が行
われる。先ず、通常の干渉測定（図６（ａ））により取
得される、非球面フィゾー１２ａを基準とした被検非球
面１１ａの形状情報（干渉縞の位相分布データ）を、Ｗ
１とおく。

【００８１】また、図６（ｂ）に示す第１の校正用干渉
測定は、反射型ゾーンプレート３０による反射波面Ｗ
Ｕ’の形状情報（干渉縞の位相分布データ）Ｗ２’を、
フィゾーレンズ１２を基準とした干渉測定により取得す
るものである。すなわち、図５に示したフィゾー型の干
渉計１４、又は他のフィゾー型の干渉計を用意し、その
干渉計の測定光束にフィゾーレンズ１２を挿入し、非球
面フィゾー１２ａを基準とした遠隔距離Ｌ１の位置に、
反射型ゾーンプレート３０をその回折面３０ａが非球面
フィゾー１２ａに対向する状態で配置し、その状態で干
渉計を駆動して干渉縞を検出し、その干渉縞を解析する
ことによりその干渉縞の位相分布データＷ２’を求め
る。

【００８２】また、図６（ｃ）に示す本実施形態の第２
の校正用干渉測定は、非球面フィゾー１２ａの形状情報
（干渉縞の位相分布データ）Ｗ３’を、校正用ユニット
３１を基準とした校正用干渉測定により取得するもので
ある。

【００８３】すなわち、図５に示したフィゾー型の干渉
計１４、又は他のフィゾー型の干渉計を用意し、その干
渉計の測定光束に校正用ユニット３１を挿入し、その校
正用ユニット３１を基準とした遠隔距離Ｌの位置に非球
面フィゾー１２ａを配置し、その状態で干渉計を駆動し
て干渉縞を検出し、その干渉縞を解析することによりそ
の干渉縞の位相分布データＷ３’を求める。

【００８４】また、図６（ｄ）に示す本実施形態の第３
の校正用干渉測定は、反射型ゾーンプレート３０による
反射波面ＷＶ’の形状情報（干渉縞の位相分布データ）
Ｗ４を、校正用ユニット３１を基準とした校正用干渉測
定により取得するものである。すなわち、図５に示した
フィゾー型の干渉計１４、又は他のフィゾー型の干渉計
を用意し、その干渉計の測定光束に校正用ユニット３１
を挿入し、その校正用ユニット３１を基準とした遠隔距
離Ｌ２の位置に反射型ゾーンプレート３０を配置し、そ
の状態で干渉計を駆動して干渉縞を検出し、その干渉縞
を解析することによりその干渉縞の位相分布データＷ４
を求める。

【００８５】なお、本測定法は、形状誤差の回転対称成
分を測定する手法であり、位相分布データ、形状誤差な
どは回転対称成分を抽出したものである。ここで、以上
取得された位相分布データＷ１には、被検非球面１１ａ
の形状誤差Ｕ、非球面フィゾー１２ａの形状誤差Ｖが重
畳されている。位相分布データＷ２’には、反射型ゾー
ンプレート３０による等価反射面誤差Ｅ_U’、非球面フ
ィゾー１２ａの形状誤差Ｖが重畳されている。

【００８６】また、位相分布データＷ３’には、非球面
フィゾー１２ａの形状誤差Ｖ、校正用ユニット３１の測
定誤差ＷＮが重畳されている。位相分布データＷ４に
は、反射型ゾーンプレート３０による等価反射面誤差Ｅ
_V’、校正用ユニット３１の波面誤差ＷＮが重畳されて
いる。なお、ここでいう「形状誤差」は、各素子の設計
形状からの乖離に相当する位相分布である。

【００８７】各誤差データの符号を、各面の設計形状か
ら空気側へ出っ張るときを正に採ると、各位相分布デー
タＷ１、Ｗ２’、Ｗ３’、Ｗ４は、次式（８）のとおり
表される。 Ｗ１＝Ｕ＋Ｖ， Ｗ２’＝Ｅ_U’＋Ｖ， Ｗ３’＝Ｖ＋ＷＮ， Ｗ４＝Ｅ_V’＋ＷＮ ・・・・（８） 等価反射面誤差Ｅ_U’、Ｅ_V’は、反射型ゾーンプレート
３０上のパターン面の面形状誤差による誤差成分、回折
パターンの深さ（高さ）の面内ばらつき誤差による誤差
成分、回折パターンの座標誤差による誤差成分などから
なる。

【００８８】そして、位相分布データＷ２’に重畳され
る等価反射面誤差Ｅ_U’と、位相分布データＷ４に重畳
される等価反射面誤差Ｅ_V’との間では、それら位相分
布データＷ２’と位相分布データＷ４とが、互いに正負
が反対の入射角度の入射光による反射波面ＷＵ’、Ｗ
Ｖ’に基づいて得られるために、回折パターンの座標誤
差による誤差成分ＷＥ’は、互いに等量反対符号で重畳
され、その座標誤差以外の誤差（面形状誤差、面内ばら
つき誤差等）による誤差成分ＷＣ’は、等しく重畳され
る。

【００８９】すなわち、等価反射面誤差Ｅ_U’、Ｅ_V’
は、次式（９）のとおり表される。 Ｅ_U’＝−ＷＥ’＋ＷＣ’ Ｅ_V’＝ＷＥ’＋ＷＣ’ ・・・（９） したがって、上式（８）は、次式（１０）のとおり表さ
れる。 Ｗ１＝Ｕ＋Ｖ， Ｗ２’＝−ＷＥ’＋ＷＣ’＋Ｖ， Ｗ３’＝Ｖ＋ＷＮ， Ｗ４＝ＷＥ’＋ＷＣ’＋ＷＮ ・・・・（１０） この式（１０）に基づくと、被検非球面１１ａの形状誤
差Ｕ、非球面フィゾー１２ａの形状誤差Ｖの値は、式
（１１）、（１２）により表される。

【００９０】 Ｕ＝Ｗ１−（Ｗ２’＋Ｗ３’−Ｗ４）／２−ＷＥ’ ・・・（１１） Ｖ＝（Ｗ２’＋Ｗ３’−Ｗ４）／２＋ＷＥ’ ・・・（１２） さて、本実施形態では、上記形状測定手順において取得
された各位相分布データＷ１、Ｗ２’、Ｗ３’、Ｗ４
は、実測値である。また、座標誤差による誤差成分Ｗ
Ｅ’の値は、反射型ゾーンプレート３０から直接、（座
標測定機などにより）十分な精度で測定することができ
る。

【００９１】すなわち、座標誤差Δｘと位相分布ずれＥ
との関係は、ピッチＰのパターン位置がΔＸだけずれて
いるとき、次式（１３）で表される。 Ｅ＝Δｘ／（２Ｐ）（単位：干渉計波長λ）・・・（１３） よって、回折パターンの座標誤差Δｘを座標測定器を用
いて測定し、式（１３）を用いてそれを位相分布ずれＥ
に変換すれば、座標誤差による誤差成分ＷＥ’の値が取
得できる。

【００９２】本実施形態では、以上のようにして取得さ
れた、Ｗ１、Ｗ２’、Ｗ３’、Ｗ４、及びＷＥ’の値
を、式（１１）、（１２）に代入することにより、被検
非球面１１ａの形状誤差Ｕ、非球面フィゾー１２ａの形
状誤差Ｖを、それぞれ求める。なお、これらの形状誤差
Ｕ、Ｖは、位相分布の次元で求まるので、最終的には、
形状誤差を表す次元に変換される。

【００９３】以上、本実施形態では、被検非球面１１ａ
の単体の形状情報と非球面フィゾー１２ａの単体の形状
情報とを、それぞれ抽出（すなわち分離）することがで
きた。この際、本実施形態では、校正用の２つの反射波
面ＷＵ’、ＷＶ’が、反射型ゾーンプレート３０におい
て互いに正負が反対の角度で入射した光に応じて生成す
る一対の反射−１次回折光により生成されている。

【００９４】このとき、第１の校正用干渉測定において
生起する測定誤差（Ｅ_U’）と、第３の校正用干渉測定
において生起する測定誤差（Ｅ_V’）との間に、所定の
関係（式（９））が成立する。すなわち、校正用の２つ
の反射波面ＷＵ’、ＷＶ’は、未知の測定誤差を増やす
ことなく、形成される。

【００９５】この結果、上記したような４回の測定だけ
で、被検非球面１１ａの単体の形状情報と非球面フィゾ
ー１２ａの単体の形状情報とを分離することが可能とな
っている。位相分布データＷ１、Ｗ２’、Ｗ３’、Ｗ４
及び誤差成分ＷＥ’は、各データ毎に被検面における横
座標（面内の座標）との対応関係を算出し、その対応関
係に基づいて、ある基準に対して座標変換したデータで
ある。

【００９６】即ち、本実施形態においては、干渉計の検
出器上の座標と、被検面上の座標及びゾーンプレート上
の座標との対応関係を、予め光線追跡で算出しておき、
その対応関係に基づいて、位相分布データＷ１、Ｗ
２’、Ｗ３’、Ｗ４及び誤差成分ＷＥ’を被検面座標で
表すように座標変換を施している（本実施形態では、被
検面の横座標を基準座標としている。）。

【００９７】なお、本実施形態では、第２の校正用干渉
測定（図６（ｃ））と、第３の校正用干渉測定（図６
（ｄ））とにおいて、互いに異なる参照光生成素子を使
用しても、それら参照光生成素子の間の形状誤差の差異
が既知であれば、同様の効果が得られる。但し、この場
合、式（８）はこの差異を考慮したものとなる。また、
本実施形態において、第２の校正用干渉測定（図６
（ｃ））と第３の校正用干渉測定（図６（ｄ））とにお
いて、トワイマン・グリーン型の干渉計を使用してもよ
い（すなわち、平面フィゾー３１ｂの代わりに、トワイ
マングリーン型の干渉計の参照腕に挿入された参照面を
使用してもよい）。

【００９８】また、本実施形態におけるヌル素子３１ａ
は、複数レンズの組み合わせ、透過型ゾーンプレート、
透過型ゾーンプレートとレンズとの組み合わせ、の何れ
によって構成されてもよい。また、本実施形態では、校
正用ユニット３１に代えて、非球面フィゾー１２ａを測
定するための校正用フィゾーレンズ（フィゾーレンズ１
２とは別途用意された校正用のフィゾーレンズであ
る。）を使用してもよい。

【００９９】校正用フィゾーレンズは、最終面である参
照面の形状が、被検面からの反射光と参照光との干渉縞
を縞一色とするような形状をしており、かつ参照面へ概
ね垂直に同位相で入射する波面を形成する波面形成手段
を備えるものをいう。 ＜第４実施形態＞図７、図８を参照して本発明の第４実
施形態について説明する。なお、ここでは、上記各実施
形態との相違点についてのみ説明する。

【０１００】図７は、本実施形態の干渉測定システム４
の構成図である。図７において、図１、図３、図５に示
した干渉測定システム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。因みに、本実施形態の干渉
測定システム４と第３実施形態の干渉測定システム３と
の関係は、第２実施形態の干渉測定システム２と第１実
施形態の干渉測定システム１との関係と同じである。

【０１０１】すなわち、本実施形態の干渉測定システム
４における干渉測定装置４４は、第３実施形態において
説明した形状測定手順を単一の干渉計１４により行うた
めに構成されたものである。干渉測定装置４４におい
て、反射型ゾーンプレート３０、被検物１１、フィゾー
レンズ１２、校正用ユニット３１は、光学配置機構４７
によってそれぞれ測定位置（測定光路）に対する挿脱が
可能であり、かつ配置関係の切り替えが可能になってい
る。また、干渉計１４から出射される測定光の前記測定
位置（測定光路）への入射方向は、ハーフミラー２５
ａ、全反射ミラー２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、シャッタ２
６ａ、２６ｂ、及び光路切り替え機構２８によって、反
転可能になっている。

【０１０２】干渉測定装置４４において、干渉計１４か
ら射出した測定光の光路は、図３に示した干渉測定装置
２４における光路と同様であり、測定位置（測定光路）
には、第１の光路Ｒ１、第２の光路Ｒ２の何れか一方を
経由した測定光のみが到達する。なお、図７では、シャ
ッタ２６ａが開状態、シャッタ２６ｂが閉状態に設定さ
れ、第１の光路Ｒ１が有効である状態を示した。

【０１０３】一方、光学配置機構４７は、各光学素子
（反射型ゾーンプレート３０、被検物１１、フィゾーレ
ンズ１２、校正用ユニット３１）のそれぞれを個別に支
持する支持部材と、各支持部材を個別に駆動するモータ
とを有する。各モータはコンピュータ２９内の制御回路
２９ｃに接続され、コンピュータ２９内のＣＰＵ２９ａ
からの指示に従って、支持部材を移動させ、各光学素子
を個別に測定位置（測定光路）に対し挿脱する。

【０１０４】また、光学配置機構４７は、測定位置（測
定光路）に挿入された各光学素子間の距離を調整するこ
とができる。また、光学配置機構４７は、校正用ユニッ
ト３１については、その配置方向を反転させることもで
きる。図８は、本実施形態の形状測定手順を説明する図
である。なお、本実施形態の形状測定手順の実行は、コ
ンピュータ２９内のＣＰＵ２９ａによる。

【０１０５】通常の干渉測定（図８（ａ）参照）を行う
に当たっては、ＣＰＵ２９ａは、シャッタ２６ａを開状
態、シャッタ２６ｂを閉状態に設定することにより、第
１の光路Ｒ１を有効にする。また、ＣＰＵ２９ａは、測
定位置（測定光路）に対し、測定光の入射する側から順
に、フィゾーレンズ１２、被検物１１を、非球面フィゾ
ー１２ａと被検非球面１１ａとが互いに対向する配置方
向で、挿入する。

【０１０６】この状態でＣＰＵ２９ａは、干渉計１４を
駆動して干渉縞を検出し、その干渉縞を解析することに
より干渉縞の位相分布データＷ１を求める。第１の校正
用干渉測定（図８（ｂ））を行うに当たっては、ＣＰＵ
２９ａは、シャッタ２６ａを開状態、シャッタ２６ｂを
閉状態に設定することにより、第１の光路Ｒ１を有効に
する。

【０１０７】また、ＣＰＵ２９ａは、測定位置（測定光
路）に対し、測定光の入射する側から順に、フィゾーレ
ンズ１２、反射型ゾーンプレート３０を、非球面フィゾ
ー１２ａと回折面３０ａとが互いに対向する配置方向
で、挿入する。このとき、回折面３０ａと非球面フィゾ
ー１２ａとの間隔は、Ｌ１に保たれる。この状態でＣＰ
Ｕ２９ａは、干渉計１４を駆動して干渉縞を検出し、そ
の干渉縞を解析することにより干渉縞の位相分布データ
Ｗ２’を求める。

【０１０８】第２の校正用干渉測定（図８（ｃ））を行
うに当たっては、ＣＰＵ２９ａは、シャッタ２６ｂを開
状態、シャッタ２６ａを閉状態に設定することにより、
第２の光路Ｒ２を有効にする。また、ＣＰＵ２９ａは、
測定位置（測定光路）に対し、測定光の入射する側から
順に、校正用ユニット３１、フィゾーレンズ１２を、ヌ
ル素子３１ａと非球面フィゾー１２ａとが互いに対向す
る配置方向で、挿入する。

【０１０９】このとき、ヌル素子３１ａと非球面フィゾ
ー１２ａとの間隔は、Ｌに保たれる。この状態でＣＰＵ
２９ａは、干渉計１４を駆動して干渉縞を検出し、その
干渉縞を解析することにより干渉縞の位相分布データＷ
３’を求める。第３の校正用干渉測定（図８（ｄ））を
行うに当たっては、ＣＰＵ２９ａは、シャッタ２６ａを
開状態、シャッタ２６ｂを閉状態に設定することによ
り、第１の光路Ｒ１を有効にする。

【０１１０】また、ＣＰＵ２９ａは、測定位置（測定光
路）に対し、測定光の入射する側から順に、校正用ユニ
ット３１、反射型ゾーンプレート３０を、ヌル素子３１
ａと回折面３０ａとが互いに対向する配置方向で、挿入
する。

【０１１１】このとき、回折面３０ａとヌル素子３１ａ
との間隔は、Ｌ２に保たれる。この状態でＣＰＵ２９ａ
は、干渉計１４を駆動して干渉縞を検出し、その干渉縞
を解析することにより干渉縞の位相分布データＷ４を求
める。そして、ＣＰＵ２９ａは、以上のようにして取得
された、Ｗ１、Ｗ２’、Ｗ３’、Ｗ４の値を、第３実施
形態で説明したとおり、式（１１）、（１２）に代入す
ることにより、被検非球面１１ａの単体の形状情報と非
球面フィゾー１２ａの単体の形状情報とを、それぞれ抽
出（すなわち分離）することができる。

【０１１２】なお、ＷＥ’（座標誤差による誤差成分）
の値については、反射型ゾーンプレート３０から予め測
定されており、コンピュータ２９内のメモリ２９ｂなど
に記憶されているとする。この値についても、式（１
１）、（１２）に代入される。以上、本実施形態では、
第３実施形態と同様の形状測定手順を実行するに当た
り、各光学素子を測定光束に対し挿脱可能とし、かつ校
正用ユニット３１の配置方向を反転可能とし、かつ測定
光の入射方向の反転を可能とすることにより、単一の干
渉計１４を利用することが可能となった。

【０１１３】しかも、通常の干渉測定（図８（ａ））、
第１の校正用干渉測定（図８（ｂ））、及び第２の校正
用干渉測定（図８（ｃ））を実行するときに、比較的重
量の多いフィゾーレンズ１２の配置方向を反転させる必
要がないので、光学配置機構４７による動作に無理が生
じることなく、安定した測定が可能である。すなわち、
本実施形態によれば、第３実施形態と同様の形状測定
を、効率よく実施することができる。

【０１１４】位相分布データＷ１、Ｗ２’、Ｗ３’、Ｗ
４及び誤差成分ＷＥ’は、各データ毎に被検面における
横座標（面内の座標）との対応関係を算出し、その対応
関係に基づいて、ある基準に対して座標変換したデータ
である。即ち、本実施形態においては、干渉計の検出器
上の座標と、被検面上の座標及びゾーンプレート上の座
標との対応関係を、予め光線追跡で算出しておき、その
対応関係に基づいて、位相分布データＷ１、Ｗ２’、Ｗ
３’、Ｗ４及び誤差成分ＷＥ’を被検面座標で表すよう
に座標変換を施している（本実施形態では、被検面の横
座標を基準座標としている。）。

【０１１５】なお、本実施形態では、通常の干渉測定
（図８（ａ））、第１の校正用干渉測定（図８
（ｂ））、第２の校正用干渉測定（図８（ｃ））が連続
して実行されるようコンピュータ２９を（ＣＰＵ２９ａ
を）設定すれば、形状測定手順が開始されてから終了す
るまでのフィゾーレンズ１２の移動回数が１回に抑えら
れるため、測定時間の短縮が図られる。

【０１１６】また、本実施形態においては、ＣＰＵ２９
ａの動作の一部又は全部を手動で行うこととしてもよ
い。なお、本実施形態においては、校正用ユニット３１
の配置方向を反転可能としたが、反射型ゾーンプレート
３０を反転可能としてもよい。 ＜第５実施形態＞ここで、上記各実施形態では、被検非
球面の測定しか説明していないが、同様にして、被検球
面（設計形状が球面である被検面）を測定することもで
きる。

【０１１７】図９は、本実施形態の形状測定手順を説明
する図である。本実施形態の形状測定手順では、第１実
施形態の形状測定手順において、透過型ゾーンプレート
１０に代えて透過型ゾーンプレート５０が使用され、フ
ィゾーレンズ１２に代えてフィゾーレンズ５２が使用さ
れるものに等しい。フィゾーレンズ５２の最終面は、球
面フィゾー５２ａとなっている。

【０１１８】なお、フィゾーレンズ５２において、球面
フィゾー５２ａ以外の各面は、干渉計から入射される測
定光束を球面フィゾー５２ａに対し、垂直かつ同位相に
入射する光束に変換する。また、透過型ゾーンプレート
５０は、平行光束に応じて被検球面５１ａに対するヌル
波面（すなわち球面波）を形成するものである。

【０１１９】この形状測定手順は、第１実施形態と同様
の通常の干渉測定（図９（ａ）、位相分布データＷ１が
取得される。）、第１の校正用干渉測定（図９（ｂ）、
位相分布データＷ２が取得される。）、第２の校正用干
渉測定（図９（ｃ）、位相分布データＷ３が取得され
る。）に加えて、第３の校正用干渉測定（図９（ｄ））
が行われる。

【０１２０】第３の校正用干渉測定は、第１の校正用干
渉測定と同様に、被検球面５１ａの形状情報を、透過型
ゾーンプレート５０を基準として取得するものである
が、透過−１次回折光ではなく、透過１次回折光を利用
している。透過１次回折光は前記したように、集束球面
波を形成するので、その集光点よりも回折面５０ａに近
い側と回折面５０ａから遠い側との双方に、互いにその
形状の反転した波面がそれぞれ形成されるから、この第
３の校正用干渉測定が可能なのである。

【０１２１】ここで、この第３の校正用干渉測定により
取得された位相分布データをＷ４”とおくと、次式（１
４）が成立する。 Ｗ４”＝Ｕ−ＷＥ＋ＷＣ ・・・（１４） この式（１４）と、第１実施形態で説明した式（３）と
によれば、被検球面５１ａの形状誤差Ｕ、球面フィゾー
５２ａの形状誤差Ｖだけでなく、回折パターンの座標誤
差による測定誤差成分ＷＥの値までもが求まる。

【０１２２】すなわち、本実施形態によれば、座標誤差
による誤差成分ＷＥの値を、座標測定機などにより測定
する必要が無くなるので、その測定による誤差の影響を
何ら受けることなく、被検球面５１ａの形状誤差Ｕ、球
面フィゾー５２ａの形状誤差Ｖが、上記各実施形態より
もさらに高い精度でそれぞれ抽出される。位相分布デー
タＷ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４”及び誤差成分ＷＥは、各デ
ータ毎に被検面における横座標（面内の座標）との対応
関係を算出し、その対応関係に基づいて、ある基準に対
して座標変換したデータである。

【０１２３】即ち、本実施形態においては、干渉計の検
出器上の座標と、被検面上の座標及びゾーンプレート上
の座標との対応関係を、予め光線追跡で算出しておき、
その対応関係に基づいて、位相分布データＷ１、Ｗ２、
Ｗ３、Ｗ４”及び誤差成分ＷＥを被検面座標で表すよう
に座標変換を施している（本実施形態では、被検面の横
座標を基準座標としている。）。

【０１２４】なお、第５実施形態において、被検面５１
ａの形状誤差Ｕと球面フィゾー５２ａの形状誤差Ｖを求
めるだけであれば、第１の校正用干渉測定（図９
（ｂ））は、必要ではない。 ＜第６実施形態＞図１０、図１１を参照して本発明の第
６実施形態について説明する。なお、ここでは、第３実
施形態との相違点についてのみ説明する。

【０１２５】図１０は、本実施形態の干渉測定システム
６の構成図である。図１１は、本実施形態の干渉測定手
順を説明する図である。本実施形態では、校正用ユニッ
ト３１の代わりに、被検非球面１１ａをフィゾー面とし
て作用させるための光学系（本明細書では「ワークフィ
ゾー光学系」と称す。）６７が用意される（図中円枠内
参照）。

【０１２６】このワークフィゾー光学系６７は、被検物
１１の形状（被検非球面１１ａの形状、及びその裏面１
１ｂの形状、及び被検非球面１１ａと裏面１１ｂとの間
隔、及び被検物１１に使用される材料の特性など）に応
じて作製されており、入射した平行光束をその被検物１
１の形状に応じた所定波面の光束に変換する。このワー
クフィゾー光学系６７は、後述する第２の校正用干渉測
定（図１１（ｃ）参照）において、被検物１１と干渉計
１４との間に配置される。なお、この第２の校正用干渉
測定では、被検物１１は、その裏面１１ｂをワークフィ
ゾー光学系６７の側に向けた状態で配置される。

【０１２７】このときワークフィゾー光学系６７から射
出する所定波面の光束は、被検物１１の裏面１１ｂ側か
ら入射した後、被検非球面１１ａに対し略垂直に同位相
で入射する。このような所定波面の光束に平行光束を変
換するワークフィゾー光学系６７は、如何なる光学素子
により構成されてもよく、例えば、複数の屈折レンズな
どから構成される。

【０１２８】次に、本実施形態の形状測定手順について
説明する。本実施形態の形状測定手順では、第３実施形
態と同様の通常の干渉測定（図１１（ａ））、及び第１
の校正用干渉測定（図１１（ｂ））の他に、第２の校正
用干渉測定（図１１（ｃ））が行われる。先ず、通常の
干渉測定（図１１（ａ））により取得される、非球面フ
ィゾー１２ａを基準とした被検非球面１１ａの形状情報
（干渉縞の位相分布データ）を、Ｗ１とおく。

【０１２９】また、図１１（ｂ）に示す第１の校正用干
渉測定により取得される、フィゾーレンズ１２を基準と
した、反射型ゾーンプレート３０による反射波面ＷＵ’
（反射−１次回折光による波面）の形状情報（干渉縞の
位相分布データ）を、Ｗ２’とおく。また、図１１
（ｃ）に示す第２の校正用干渉測定は、反射型ゾーンプ
レート３０による反射波面ＷＶ’（反射−１回折光によ
る波面）の形状情報を、被検非球面１１ａを基準として
測定するものである。

【０１３０】この測定では、干渉計１４、又は他のフィ
ゾー型の干渉計を用意し、その干渉計の測定光束にワー
クフィゾー光学系６７、被検物１１、及び反射型ゾーン
プレート３０を挿入し、被検非球面１１ａをフィゾー面
とし、回折面３０ａを被検面とした状態で干渉計を駆動
して干渉縞を検出し、その干渉縞を解析することにより
その干渉縞の位相分布データＷ３”を求める。

【０１３１】なお、図１１（ｃ）に示す配置状態におけ
る回折面３０ａから被検非球面１１ａまでの距離Ｌ２
は、図１１（ａ）に示す配置状態における非球面フィゾ
ー１２ａと被検非球面１１ａとの間の距離Ｌ（図１１
（ａ）参照）から、図１１（ｂ）に示す配置状態におけ
る回折面３０ａから非球面フィゾー１２ａまでの距離Ｌ
１を差し引いたものに等しい。

【０１３２】なお、本測定法は、形状誤差の回転対称成
分を測定する手法であり、位相分布データ、形状誤差な
どは回転対称成分を抽出したものである。さて、位相分
布データＷ１には、被検非球面１１ａの形状誤差Ｕ、非
球面フィゾー１２ａの形状誤差Ｖが重畳されている。ま
た、位相分布データＷ２’には、反射型ゾーンプレート
３０による等価反射面誤差Ｅ_U’、非球面フィゾー１２
ａの形状誤差Ｖが重畳されている。

【０１３３】そして、位相分布データＷ３”には、反射
型ゾーンプレート３０による等価反射面誤差Ｅ_V’、被
検非球面１１ａの形状誤差Ｕが重畳されている。因み
に、位相分布データＷ３”にワークフィゾー光学系６７
に起因する誤差が重畳されていないのは、図１１（ｃ）
に示す第２の校正用干渉測定では、このワークフィゾー
光学系６７は参照光（ここでは被検非球面１１ａにおい
て反射する光）と測定光（回折面３０ａにおいて反射す
る光）との共通光路に配置されているからである（一般
に干渉計では参照光と測定光の共通光路内における波面
形状は、測定結果に何ら影響を与えない。）。

【０１３４】なお、ここでいう「形状誤差」は、各素子
の設計形状からの乖離に相当する位相分布である。各誤
差データの符号を、各面の設計形状から空気側へ出っ張
るときを正に採ると、各位相分布データＷ１、Ｗ２’、
Ｗ３”は、次式（１５）のとおり表される。 Ｗ１＝Ｕ＋Ｖ， Ｗ２’＝Ｅ_U’＋Ｖ， Ｗ３”＝Ｅ_V’＋Ｕ ・・・（１５） ここで、Ｅ_U’，Ｅ_V’は、式（９）のように表されるの
で、上式（１５）は、下式（１６）のように変形され
る。

【０１３５】Ｗ１＝Ｕ＋Ｖ， Ｗ２’＝Ｖ−ＷＥ’＋ＷＣ’ Ｗ３”＝Ｕ＋ＷＥ’＋ＷＣ’ ・・・（１６） 但し、ＷＥ’は反射型ゾーンプレート３０のパターン座
標誤差による誤差成分、ＷＣ’は、反射型ゾーンプレー
ト３０の座標誤差以外の誤差（面形状誤差、面内ばらつ
き誤差等）による誤差成分である。

【０１３６】さらに、この式（１６）に基づくと、被検
非球面１１ａの形状誤差Ｕ、非球面フィゾー１２ａの形
状誤差Ｖは、式（１７）、式（１８）のように表され
る。 Ｕ＝（Ｗ１−Ｗ２’＋Ｗ３”）／２−ＷＥ’ ・・・（１７） Ｖ＝（Ｗ１＋Ｗ２’−Ｗ３”）／２＋ＷＥ’ ・・・（１８） ここで、上記したように、Ｗ１，Ｗ２’，Ｗ３”は実測
値であり、また、誤差成分ＷＥ’は、反射型ゾーンプレ
ート３０のパターン座標を座標測定機などで測定するこ
とで十分な精度で取得できる。

【０１３７】したがって、式（１７）、（１８）から、
被検非球面１１ａの形状誤差Ｕ、非球面フィゾー１２ａ
の形状誤差Ｖが、それぞれ求められる。以上、本実施形
態では、被検非球面１１ａの単体の形状情報と、非球面
フィゾー１２ａの単体の形状情報とを、それぞれ抽出
（すなわち分離）することができた。

【０１３８】この際、本実施形態では、第２の校正用干
渉測定において、反射型ゾーンプレート３０を使用する
（図１１（ｃ））と共に、被検物１１をフィゾー面とし
て使用する（図１１（ｃ））ことで未知の測定誤差の増
えることを避けたので、この分離が上記した３回の測定
だけで実現している。

【０１３９】位相分布データＷ１、Ｗ２’、Ｗ３”及び
誤差成分ＷＥ’は、各データ毎に被検面における横座標
（面内の座標）との対応関係を算出し、その対応関係に
基づいて、ある基準に対して座標変換したデータであ
る。即ち、本実施形態においては、干渉計の検出器上の
座標と、被検面上の座標及びゾーンプレート上の座標と
の対応関係を、予め光線追跡で算出しておき、その対応
関係に基づいて、位相分布データＷ１、Ｗ２’、Ｗ３”
及び誤差成分ＷＥ’を被検面座標で表すように座標変換
を施している（本実施形態では、被検面の横座標を基準
座標としている。）。

【０１４０】＜第７実施形態＞図１２、図１３を参照し
て本発明の第７実施形態について説明する。なお、ここ
では、上記各実施形態との相違点についてのみ説明す
る。図１２は、本実施形態の干渉測定システム７の構成
図である。図１２において、図１、図３、図５、図７に
示した干渉測定システム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。

【０１４１】因みに、本実施形態の干渉測定システム７
と第６実施形態の干渉測定システム６との関係は、第２
実施形態の干渉測定システム２と第１実施形態の干渉測
定システム１との関係、及び第４実施形態の干渉測定シ
ステム４と第３実施形態の干渉測定システム３との関係
と、同じである。すなわち、本実施形態の干渉測定シス
テム７における干渉測定装置７４は、第６実施形態にお
いて説明した形状測定手順を単一の干渉計１４により行
うために構成されたものである。

【０１４２】干渉測定装置７４において、反射型ゾーン
プレート３０は、光学配置機構７７により測定位置（測
定光路）に対する挿脱が可能になっており、かつ、配置
方向の切り替えが可能になっている。また、干渉計１４
から出射される測定光の前記測定位置（測定光路）への
入射方向は、ハーフミラー２５ａ、全反射ミラー２５
ｂ、２５ｃ、２５ｄ、シャッタ２６ａ、２６ｂ、及び光
路切り替え機構２８によって、反転が可能となってい
る。

【０１４３】干渉測定装置７４において、干渉計１４か
ら射出した測定光の光路は、図３に示した干渉測定装置
２４における光路と同様であり、測定位置（測定光路）
には、第１の光路Ｒ１、第２の光路Ｒ２の何れか一方を
経由した測定光のみが到達する。なお、図１２では、シ
ャッタ２６ａが開状態、シャッタ２６ｂが閉状態に設定
され、第１の光路Ｒ１が有効である状態を示した。

【０１４４】さらに、この干渉測定装置７４の測定位置
（測定光路）には、第２の光路Ｒ２の側から順に、ワー
クフィゾー光学系６７、被検物１１、フィゾーレンズ１
２が予め挿入されている。被検物１１とフィゾーレンズ
１２とは、被検非球面１１ａと非球面フィゾー１２ａと
が互いに対向する状態で配置される。

【０１４５】また、非球面フィゾー１２ａと被検非球面
１１ａとの間隔は、Ｌに設定される。一方、光学配置機
構７７は、反射型ゾーンプレート３０を支持する支持部
材と、その支持部材を駆動するモータとを有する。各モ
ータはコンピュータ２９内の制御回路２９ｃに接続さ
れ、コンピュータ２９内のＣＰＵ２９ａからの指示に従
って、支持部材を移動させ、反射型ゾーンプレート３０
を、被検物１１とフィゾーレンズ１２との間の測定位置
（測定光路）に対し挿脱する。

【０１４６】また、光学配置機構７７は、反射型ゾーン
プレート３０の配置方向を反転させることもできる。図
１３は、本実施形態の形状測定手順を説明する図であ
る。なお、本実施形態の形状測定手順の実行は、コンピ
ュータ２９内のＣＰＵ２９ａによる。

【０１４７】通常の干渉測定（図１３（ａ）参照）を行
うに当たっては、ＣＰＵ２９ａは、シャッタ２６ａを開
状態、シャッタ２６ｂを閉状態に設定することにより、
第１の光路Ｒ１を有効にする。また、このとき、ＣＰＵ
２９ａは、測定位置（測定光路）から、反射型ゾーンプ
レート３０を外しておく。

【０１４８】この状態でＣＰＵ２９ａは、干渉計１４を
駆動して干渉縞を検出し、その干渉縞を解析することに
より干渉縞の位相分布データＷ１を求める。第１の校正
用干渉測定（図１３（ｂ））を行うに当たっては、ＣＰ
Ｕ２９ａは、シャッタ２６ａを開状態、シャッタ２６ｂ
を閉状態に設定することにより、第１の光路Ｒ１を有効
にする。

【０１４９】また、ＣＰＵ２９ａは、測定位置（測定光
路）に対し、反射型ゾーンプレート３０を、その回折面
３０ａが非球面フィゾー１２ａに対向する配置方向で、
挿入する。このとき、回折面３０ａと非球面フィゾー１
２ａとの間隔は、Ｌ１に設定される。

【０１５０】この状態でＣＰＵ２９ａは、干渉計１４を
駆動して干渉縞を検出し、その干渉縞を解析することに
より干渉縞の位相分布データＷ２’を求める。第２の校
正用干渉測定（図１３（ｃ））を行うに当たっては、Ｃ
ＰＵ２９ａは、シャッタ２６ｂを開状態、シャッタ２６
ａを閉状態に設定することにより、第２の光路Ｒ２を有
効にする。

【０１５１】また、ＣＰＵ２９ａは、測定位置に対し、
反射型ゾーンプレート３０を、その回折面３０ａが被検
非球面１１ａに対向する配置方向で、挿入する。また、
このとき、回折面３０ａと被検非球面１１ａとの間隔
は、Ｌ２に設定される。この状態でＣＰＵ２９ａは、干
渉計１４を駆動して干渉縞を検出し、その干渉縞を解析
することにより干渉縞の位相分布データＷ３”を求め
る。

【０１５２】そして、ＣＰＵ２９ａは、以上のようにし
て取得された、Ｗ１，Ｗ２’，Ｗ３”の値を、第６実施
形態で説明したとおり、式（１７）、（１８）に代入す
ることにより、被検非球面１１ａの単体の形状情報と非
球面フィゾー１２ａの単体の形状情報とを、それぞれ抽
出（すなわち分離）することができる。なお、ＷＥ’
（座標誤差による誤差成分）の値については、反射型ゾ
ーンプレート３０から予め測定されており、コンピュー
タ２９内のメモリ２９ｂなどに記憶されているとする。
この値についても、式（１７）、（１８）に代入され
る。

【０１５３】以上、本実施形態では、第６実施形態と同
様の形状測定手順を実行するに当たり、予めワークフィ
ゾー光学系６７を用意すると共に、反射型ゾーンプレー
ト３０を測定光束に対し挿脱可能、また、その配置方向
を反転可能とし、かつ測定光の入射方向の反転を可能と
することにより、単一の干渉計１４を利用することが可
能となった。

【０１５４】しかも、通常の干渉測定（図１１
（ａ））、第１の校正用干渉測定（図１１（ｂ））、及
び第２の校正用干渉測定（図１１（ｃ））を実行すると
きに、比較的重量の多い被検物１１及びフィゾーレンズ
１２を移動させる必要がないので、光学配置機構７７に
よる動作に無理が生じることなく、安定した測定が可能
である。

【０１５５】すなわち、本実施形態によれば、第６実施
形態と同様の形状測定を、効率よく実施することができ
る。また、本実施形態においては、ＣＰＵ２９ａの動作
の一部又は全部を手動で行うこととしてもよい。位相分
布データＷ１、Ｗ２’、Ｗ３”及び誤差成分ＷＥ’は、
各データ毎に被検面における横座標（面内の座標）との
対応関係を算出し、その対応関係に基づいて、ある基準
に対して座標変換したデータである。

【０１５６】即ち、本実施形態においては、干渉計の検
出器上の座標と、被検面上の座標及びゾーンプレート上
の座標との対応関係を、予め光線追跡で算出しておき、
その対応関係に基づいて、位相分布データＷ１、Ｗ
２’、Ｗ３”及び誤差成分ＷＥ’を被検面座標で表すよ
うに座標変換を施している（本実施形態では、被検面の
横座標を基準座標としている。）。

【０１５７】＜その他＞なお、上記各実施形態では、利
用する回折光の次数の大きさが何れも「１」とされてい
るが、２以上の何れの大きさとしてもよい。但し、一般
に、回折光の強度は、その次数が低いほど高くなるの
で、「１」とした方が、測定を効率よく行うことができ
る。

【０１５８】また、図１〜図８、図１０〜図１３（第１
実施形態〜第４実施形態、第６実施形態及び第７実施形
態）では、被検面が凸面（凸面の被検非球面）である場
合を説明しているが、凹面である場合にも同様にして測
定が可能である。また、図９（上記第５実施形態）で
は、被検面が凹面（凹面の被検球面）である場合を説明
しているが、凸面である場合にも同様にして測定が可能
である。

【０１５９】また、上記第２実施形態の干渉測定装置２
４において、フィゾーレンズ１２、又はフィゾーレンズ
１２内の最終レンズ（非球面フィゾー１２ａを有したレ
ンズ）を安定して反転させることができるのであれば、
それを透過型ゾーンプレート１０の代わりに反転させて
もよい。この場合には、第１の光路Ｒ１と第２の光路Ｒ
２との２光路を設ける必要は無くなる。

【０１６０】また、上記第４実施形態の干渉測定装置４
４において、フィゾーレンズ１２、又はフィゾーレンズ
１２内の最終レンズ（非球面フィゾー１２ａを有したレ
ンズ）を安定して反転させることができるのであれば、
それを校正用ユニット３１の代わりに反転させてもよ
い。この場合には、第１の光路Ｒ１と第２の光路Ｒ２と
の２光路を設ける必要は無くなる。

【０１６１】また、上記各実施形態の干渉測定方法を、
投影光学系の製造時に適用すれば、高精度な投影光学系
が実現する。すなわち、投影光学系の製造工程におい
て、上記各実施形態の干渉測定方法によりその投影光学
系の何れかの面を測定し、その測定の結果を、投影光学
系内の何れかの面の研磨の内容、投影光学系の調整の内
容に反映させれば、その測定が高精度に行われる分だ
け、投影光学系が高精度に製造されることとなる。

【０１６２】また、上記各実施形態を、基準原器（比較
測定の基準とされる原器）の形状を既知とするために適
用してもよい。基準原器の形状を、上記各実施形態の何
れかにより既知としておけば、各被検面の形状は、各被
検面を通常の干渉測定により１回ずつ測定するだけで、
その測定結果と、基準原器を同様にして測定したときの
測定結果と、基準原器の既知の形状とから、簡単に求め
ることができる。

【０１６３】また、上記各実施形態は、被検面の単体の
形状だけでなく、フィゾー面の単体の形状も求められる
ので、干渉測定装置の校正（フィゾー面の形状を既知と
する処理）に適用してもよい。また、上記各実施形態で
は、被検面の単体の形状とフィゾー面の単体の形状とを
それぞれ求めているが、必要に応じて、何れか一方のみ
を求めることとしてもよい。

【０１６４】また、被検面とフィゾー面との何れか一方
の形状が既知である場合には、第１実施形態又は第２実
施形態で説明した各測定（図２又は図４）の結果から、
透過型ゾーンプレート１０のパターン誤差を抽出するこ
ともできる。また、被検面とフィゾー面との何れか一方
の形状が既知である場合には、第３実施形態、第４実施
形態、第６実施形態、第７実施形態の何れかで説明した
各測定（図６、図８、図１１、図１３）の結果から、反
射型ゾーンプレート３０のパターン誤差を抽出すること
もできる。

【０１６５】また、第５実施形態で説明した各測定（図
９）によって、透過型ゾーンプレート５０のパターン誤
差を抽出することも可能である。このような抽出によ
り、ゾーンプレートのパターニング装置の検定、パター
ン座標測定機の検定を行うことが可能である。さらに
は、このようにして検定されたパターニング装置で透過
型ゾーンプレート１０（又は反射型ゾーンプレート３
０）を作製したり、このようにして検定されたパターン
座標測定機で透過型ゾーンプレート１０（又は反射型ゾ
ーンプレート３０）の座標誤差を測定したりした上で、
上記第１実施形態、第２実施形態（又は第３実施形態、
第４実施形態、又は第６実施形態、第７実施形態）を行
えば、その結果は、さらに高精度に得られる。

【０１６６】また、第１実施形態及び第２実施形態の透
過型ゾーンプレート１０、又は、第３実施形態及び第４
実施形態の反射型ゾーンプレート３０、又は第６実施形
態及び第７実施形態の反射型ゾーンプレート３０を、非
球面フィゾーの製造時に使用してもよい。例えば、ゾー
ンプレートによるヌル波面を基準として干渉測定を行い
つつ、非球面フィゾーの表面を修正研磨する。

【０１６７】また、上記各実施形態において、ＣＰＵ２
９ａ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。また、上記各
実施形態において、コンピュータ２９（ＣＰＵ２９ａ）
の動作の一部又は全部は、干渉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、また干渉測定装置の
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。

【０１６８】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
未知の測定誤差を増やすことなく校正用のヌル波面を形
成することのできる透過型ゾーンプレート及び反射型ゾ
ーンプレート、並びに、被検面の単体の形状情報とフィ
ゾー面の単体の形状情報とを分離することのできる形状
測定方法、並びに、その形状測定方法を効率良く実施す
ることのできる干渉測定装置、並びに、高精度に投影光
学系を製造することのできる投影光学系の製造方法が実
現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の干渉測定システム１の構成図で
ある。

【図２】第１実施形態の形状測定手順を説明する図であ
る。

【図３】第２実施形態の干渉測定システム２の構成図で
ある。

【図４】第２実施形態の形状測定手順を説明する図であ
る。

【図５】第３実施形態の干渉測定システム３の構成図で
ある。

【図６】第３実施形態の形状測定手順を説明する図であ
る。

【図７】第４実施形態の干渉測定システム４の構成図で
ある。

【図８】第４実施形態の形状測定手順を説明する図であ
る。

【図９】第５実施形態の形状測定手順を説明する図であ
る。

【図１０】第６実施形態の干渉測定システム６の構成図
である。

【図１１】第６実施形態の干渉測定手順を説明する図で
ある。

【図１２】第７実施形態の干渉測定システム７の構成図
である。

【図１３】第７実施形態の干渉測定手順を説明する図で
ある。

【符号の説明】

１，２、３，４，６，７ 干渉測定システム １０，５０ 透過型ゾーンプレート １１，５１ 被検物 １２，５２ フィゾーレンズ １２ａ 非球面フィゾー １４ 干渉計 ２４，４４，７４ 干渉測定装置（干渉測定装置に対
応） ２７，４７，７７ 光学配置機構（支持手段に対応） ２８ 光路切り替え機構（切り替え手段に対応） ２９ コンピュータ ３０ 反射型ゾーンプレート ５２ａ 球面フィゾー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F064 AA09 AA15 BB04 CC10 DD08 EE05 FF01 GG11 GG23 GG38 GG47 GG59 HH03 HH05 HH08 KK04 2F065 AA53 BB05 BB22 BB25 CC22 DD06 FF04 FF52 FF61 GG04 HH04 JJ03 JJ26 LL09 LL10 LL12 LL30 LL36 LL37 LL46 QQ21 QQ24 QQ31 RR05 RR09 RR10 2G086 FF01 2H049 AA03 AA07 AA13 AA50 AA55 AA64 AA68 BA05 BA07 BC23

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 干渉計と、被検面測定用のフィゾーレン
   ズとを使用した干渉測定に適用される透過型ゾーンプレ
   ートであって、 被検面に対するヌル波面である第１波面、及びフィゾー
   面に対するヌル波面である第２波面を、等量反対符号の
   次数の一対の透過回折光により形成することを特徴とす
   る透過型ゾーンプレート。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の透過型ゾーンプレート
   において、 前記一対の透過回折光の次数の大きさは、１であること
   を特徴とする透過型ゾーンプレート。
3. 【請求項３】 干渉計と、被検面測定用のフィゾーレン
   ズとを使用した干渉測定に適用される反射型ゾーンプレ
   ートであって、 被検面に対するヌル波面と等価な波面を有する入射光に
   応じて、前記被検面における反射波面と等価な第１波面
   を、所定次数の反射回折光により形成すると共に、 フィゾー面に対するヌル波面と等価な波面を有する入射
   光に応じて、前記フィゾー面における反射波面と等価な
   第２波面を、前記反射回折光と同一次数の反射回折光に
   より形成することを特徴とする反射型ゾーンプレート。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の反射型ゾーンプレート
   において、 前記次数の大きさは、１であることを特徴とする反射型
   ゾーンプレート。
5. 【請求項５】 干渉計と、被検面測定用のフィゾーレン
   ズとを使用した干渉測定により、そのフィゾーレンズの
   最終面であるフィゾー面を基準とした前記被検面の形状
   情報を取得し、 請求項１又は請求項２に記載の透過型ゾーンプレートを
   用意し、 前記第２波面を基準とした前記フィゾー面の形状情報
   を、前記透過型ゾーンプレートをヌル素子として用いた
   校正用の干渉測定により取得し、 前記第１波面を基準とした前記被検面の形状情報を、前
   記透過型ゾーンプレートをヌル素子として用いた校正用
   の干渉測定により取得し、 前記取得した各形状情報に基づく演算処理を行うことに
   よって、前記被検面の単体の形状情報と、前記フィゾー
   面の単体の形状情報とを分離することを特徴とする形状
   測定方法。
6. 【請求項６】 干渉計と、被検面測定用のフィゾーレン
   ズとを使用した干渉測定により、そのフィゾーレンズの
   最終面であるフィゾー面を基準とした前記被検面の形状
   情報を取得し、 請求項３又は請求項４に記載の反射型ゾーンプレートを
   用意し、 前記フィゾー面に対するヌル波面を形成する校正用ヌル
   素子を用意し、 前記フィゾー面を基準とした前記第１波面の形状情報
   を、前記反射型ゾーンプレートを被検面とし、かつ前記
   被検面測定用のフィゾーレンズを用いた校正用の干渉測
   定により取得し、 前記校正用ヌル素子による前記ヌル波面を基準とした前
   記フィゾー面の形状情報を、前記校正用ヌル素子を用い
   た校正用の干渉測定により取得し、 前記校正用ヌル素子による前記ヌル波面を基準とした前
   記第２波面の形状情報を、前記反射型ゾーンプレートを
   被検面とし、かつ前記校正用ヌル素子を用いた校正用の
   干渉測定により取得し、 前記取得した各形状情報に基づく演算処理を行うことに
   よって、前記被検面の単体の形状情報と、前記フィゾー
   面の単体の形状情報とを分離することを特徴とする形状
   測定方法。
7. 【請求項７】 干渉計と、被検面測定用のフィゾーレン
   ズとを使用した干渉測定により、そのフィゾーレンズの
   最終面であるフィゾー面を基準とした前記被検面の形状
   情報を取得し、 請求項３又は請求項４に記載の反射型ゾーンプレートを
   用意し、 前記フィゾー面測定に用いる校正用フィゾーレンズを用
   意し、 前記フィゾー面を基準とした前記第１波面の形状情報
   を、前記反射型ゾーンプレートを被検面とし、かつ前記
   被検面測定用のフィゾーレンズを用いた校正用の干渉測
   定により取得し、 前記校正用フィゾーレンズのフィゾー面を基準とした前
   記フィゾー面の形状情報を、前記校正用フィゾーレンズ
   を用いた校正用の干渉測定により取得し、 前記校正用フィゾーレンズのフィゾー面を基準とした前
   記第２波面の形状情報を、前記反射型ゾーンプレートを
   被検面とし、かつ前記校正用フィゾーレンズを用いた校
   正用の干渉測定により取得し、 前記取得した各形状情報に基づく演算処理を行うことに
   よって、前記被検面の単体の形状情報と、前記フィゾー
   面の単体の形状情報とを分離することを特徴とする形状
   測定方法。
8. 【請求項８】 干渉計と、被検面測定用のフィゾーレン
   ズとを使用した干渉測定により、そのフィゾーレンズの
   最終面であるフィゾー面を基準とした前記被検面の形状
   情報を取得し、 請求項３又は請求項４に記載の反射型ゾーンプレートを
   用意し、 前記被検面の裏面側からその被検面にほぼ垂直に同位相
   で入射する波面を形成するワークフィゾー光学系を用意
   し、 前記フィゾー面を基準とした前記第１波面の形状情報
   を、前記反射型ゾーンプレートを被検面とし、かつ前記
   被検面測定用のフィゾーレンズを用いた校正用の干渉測
   定により取得し、 前記被検面を基準とした前記第２波面の形状情報を、前
   記反射型ゾーンプレートを被検面とし、かつ前記被検面
   及び前記ワークフィゾー光学系を用いた校正用の干渉測
   定により取得し、 前記取得した各形状情報に基づく演算処理を行うことに
   よって、前記被検面の単体の形状情報と、前記フィゾー
   面の単体の形状情報とを分離することを特徴とする形状
   測定方法。
9. 【請求項９】 干渉計と、 被検面測定用のフィゾーレンズと、 請求項１又は請求項２に記載の透過型ゾーンプレート
   と、 前記被検面を、前記干渉計から出射される測定光束に対
   し、挿脱可能に支持する支持手段と、 前記フィゾーレンズを前記測定光束に対し挿脱可能に支
   持する支持手段と、 前記測定光束の照射方向を反転させる切り替え手段と、 前記透過型ゾーンプレートを前記測定光束に対し挿脱可
   能に支持すると共に、その透過型ゾーンプレートの配置
   方向を反転させる支持手段とを備えたことを特徴とする
   干渉測定装置。
10. 【請求項１０】 干渉計と、 被検面測定用のフィゾーレンズと、 請求項１又は請求項２に記載の透過型ゾーンプレート
    と、 前記被検面を、前記干渉計から出射される測定光束に対
    し、挿脱可能に支持する支持手段と、 前記透過型ゾーンプレートを前記測定光束に対し挿脱可
    能に支持する支持手段と、 前記フィゾーレンズを前記測定光束に対し挿脱可能に支
    持すると共に、そのフィゾーレンズ又はそのフィゾーレ
    ンズの最終面であるフィゾー面の配置方向を反転させる
    支持手段とを備えたことを特徴とする干渉測定装置。
11. 【請求項１１】 干渉計と、 被検面測定用のフィゾーレンズと、 請求項３又は請求項４に記載の反射型ゾーンプレート
    と、 前記フィゾーレンズの最終面であるフィゾー面に対する
    ヌル波面を形成する校正用ヌル素子、及びその校正用ヌ
    ル素子の入射側に配置された平面の参照面からなる校正
    用ユニットと、 前記被検面を、前記干渉計から出射される測定光束に対
    し、挿脱可能に支持する支持手段と、 前記反射型ゾーンプレートを前記測定光束に対し挿脱可
    能に支持する支持手段と、 前記フィゾーレンズを前記測定光束に対し挿脱可能に支
    持する支持手段と、 前記測定光束の照射方向を反転させる切り替え手段と、 前記校正用ユニットを前記測定光束に対し挿脱可能に支
    持すると共に、その校正用ユニットの配置方向を反転さ
    せる支持手段とを備えたことを特徴とする干渉測定装
    置。
12. 【請求項１２】 干渉計と、 被検面測定用のフィゾーレンズと、 請求項３又は請求項４に記載の反射型ゾーンプレート
    と、 前記フィゾーレンズの最終面であるフィゾー面を測定す
    るための校正用フィゾーレンズと、 前記被検面を、前記干渉計から出射される測定光束に対
    し、挿脱可能に支持する支持手段と、 前記反射型ゾーンプレートを前記測定光束に対し挿脱可
    能に支持する支持手段と、 前記被検面測定用のフィゾーレンズを前記測定光束に対
    し挿脱可能に支持する支持手段と、 前記測定光束の照射方向を反転させる切り替え手段と、 前記校正用フィゾーレンズを前記測定光束に対し挿脱可
    能に支持すると共に、その校正用フィゾーレンズの配置
    方向を反転させる支持手段とを備えたことを特徴とする
    干渉測定装置。
13. 【請求項１３】 干渉計と、 被検面測定用のフィゾーレンズと、 請求項３又は請求項４に記載の反射型ゾーンプレート
    と、 前記フィゾーレンズの最終面であるフィゾー面に対する
    ヌル波面を形成する校正用ヌル素子、及びその校正用ヌ
    ル素子の入射側に配置された平面の参照面からなる校正
    用ユニットと、 前記被検面を、前記干渉計から出射される測定光束に対
    し、挿脱可能に支持する支持手段と、 前記反射型ゾーンプレートを前記測定光束に対し挿脱可
    能に支持する支持手段と、 前記校正用ユニットを前記測定光束に対し挿脱可能に支
    持する支持手段と、 前記フィゾーレンズを前記測定光束に対し挿脱可能に支
    持すると共に、そのフィゾーレンズ又は前記フィゾー面
    の配置方向を反転させる支持手段とを備えたことを特徴
    とする干渉測定装置。
14. 【請求項１４】 干渉計と、 被検面測定用のフィゾーレンズと、 請求項３又は請求項４に記載の反射型ゾーンプレート
    と、 前記フィゾーレンズの最終面であるフィゾー面を測定す
    るための校正用フィゾーレンズと、 前記被検面を、前記干渉計から出射される測定光束に対
    し、挿脱可能に支持する支持手段と、 前記反射型ゾーンプレートを前記測定光束に対し挿脱可
    能に支持する支持手段と、 前記校正用フィゾーレンズを前記測定光束に対し挿脱可
    能に支持する支持手段と、 前記被検面測定用のフィゾーレンズを前記測定光束に対
    し挿脱可能に支持すると共に、そのフィゾーレンズ又は
    前記フィゾー面の配置方向を反転させる支持手段とを備
    えたことを特徴とする干渉測定装置。
15. 【請求項１５】 投影光学系の何れかの被検面の単体の
    形状を、請求項５〜請求項８の何れか１項に記載の形状
    測定方法により測定し、 前記測定された前記被検面の単体の形状に応じて、前記
    投影光学系の一部又は全部の加工調整を行うことを特徴
    とする投影光学系の製造方法。
16. 【請求項１６】 前記被検面が非球面であることを特徴
    とする請求項５〜請求項８の何れか１項に記載の形状測
    定方法。
17. 【請求項１７】 前記被検面が非球面であることを特徴
    とする請求項９〜請求項１４の何れか１項に記載の干渉
    測定装置。
18. 【請求項１８】 前記被検面が非球面であることを特徴
    とする請求項１５記載の投影光学系の製造方法。