JP2007086057A

JP2007086057A - 光学素子の干渉縞解析方法及び収差測定方法

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Publication number: JP2007086057A
Application number: JP2006178863A
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Inventors: Shinji Kimura; 伸司木村; Shinji Sato; 伸治佐藤
Original assignee: Pentax Corp
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Priority date: 2005-08-24
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2026-06-29
Also published as: JP4878229B2

Abstract

【課題】多波長干渉計の空間的位相シフト法において高速、かつ、低コストで空間キャリアの変調に対応できる干渉縞解析方法及び収差測定方法を提供する。
【解決手段】ｔｉｌｔ干渉縞周波数設定ステップと、空間キャリアを重畳したｔｉｌｔ干渉縞形成ステップと、ｔｉｌｔ干渉縞周波数設定ステップで設定された周波数とｔｉｌｔ干渉縞形成ステップにおいて形成されたｔｉｌｔ干渉縞の周波数とが等しくなるようにアライメントするｔｉｌｔ干渉縞アライメントステップと、干渉計の光源波長を変更した場合に干渉縞解析用パラメータのｔｉｌｔ干渉縞の周波数を変更された光源波長に応じて、算出するｔｉｌｔ干渉縞周波数算出ステップと、干渉計の光源波長を変更した場合に、ｔｉｌｔ干渉縞形成ステップで形成されたｔｉｌｔ干渉縞を、ｔｉｌｔ干渉縞周波数算出ステップにおいて算出したｔｉｌｔ干渉縞周波数を用いて干渉縞解析する干渉縞解析ステップと、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、レンズその他の光学素子の干渉縞解析方法及び収差測定方法に関する。

光学素子の干渉縞解析方法または収差測定方法として、参照面を干渉計の光軸（以下光軸）に対して傾斜させることにより発生させた空間キャリアをもつ参照波面と、光軸に対してほぼ垂直な被検波面によって形成された干渉縞を解析し、これにより収差を測定するいわゆる空間的位相シフト法（以下空間的位相シフト法）がある。空間的位相シフト法では、光学素子の波面収差を得ることにより精度の高い干渉縞解析を行うことができるだけでなく、時間的位相シフト法（フリンジスキャン法）のように参照面と被検面との間隔を変更する必要がなく、かつ、画像を１回だけ取り込めばすむため、低コストかつ短時間で干渉縞解析を行うことができる。

一方、近年、多波長にわたって、波面収差レベルの性能を持つ光学素子が求められている。そのような光学素子の干渉縞解析では、複数の波長の光を出射可能な多波長干渉計が用いられることがあり、多波長干渉計を用いた干渉縞解析または収差測定においても、解析の精度、コスト、効率を考慮して空間的位相シフト法が用いられる。
特開平１−１８５４０４号公報

しかしながら、多波長干渉計において光源の波長を変更しつつ空間的位相シフト法により干渉縞解析を行う場合、光源の波長に応じて空間キャリアは変調されてしまう。すなわち、ｔｉｌｔ縞の各縞の間隔が光源の波長によって異なり、その結果、その周波数も異なるものになってしまう。従来は、空間キャリアが参照面の傾斜角度に応じて変化することを利用して、光源の波長を変更するごとに参照面の傾斜角度を適宜変更して、空間キャリアの変調に対応していた。しかし、空間キャリアの変調を高い精度で抑えるように、参照面の傾斜角度を微調整するには多くの時間が必要であり、さらに、参照面の傾斜角度を迅速に微調整するためには、高精度かつ高速駆動可能な高価なステージ装置が必要であり、さらに、機械的に調整を行うことで、波長を変更した時の測定状態（以下測定アライメント）が変更されることとなり、厳密な意味で波長を変更した前後で、測定アライメントを維持できていない、という問題があった。故に、多波長にわたる光学素子の干渉縞解析を正確に行うことが困難であった。

上記課題を解決するために、本発明の干渉縞解析方法においては、空間キャリアを利用した干渉縞解析を行うために、干渉縞解析用パラメータとしてｔｉｌｔ干渉縞の周波数を設定するｔｉｌｔ干渉縞周波数設定ステップと、干渉計において、傾けられた参照面からの参照波面と、被検面からの被検波面を干渉させ、空間キャリアを重畳したｔｉｌｔ干渉縞を形成するｔｉｌｔ干渉縞形成ステップと、ｔｉｌｔ干渉縞周波数設定ステップで設定された周波数と、ｔｉｌｔ干渉縞形成ステップにおいて形成されたｔｉｌｔ干渉縞の周波数と、が等しくなるように、アライメントするｔｉｌｔ干渉縞アライメントステップと、干渉計の光源波長を変更した場合に、干渉縞解析用パラメータのｔｉｌｔ干渉縞の周波数を、変更された光源波長に応じて、算出するｔｉｌｔ干渉縞周波数算出ステップと、干渉計の光源波長を変更した場合に、ｔｉｌｔ干渉縞形成ステップで形成されたｔｉｌｔ干渉縞を、ｔｉｌｔ干渉縞周波数算出ステップにおいて算出したｔｉｌｔ干渉縞周波数を用いて干渉縞解析する干渉縞解析ステップと、を備えることを特徴としている。

本発明の収差測定方法においては、空間キャリアを利用した干渉縞解析を行うために、干渉縞解析用パラメータとしてｔｉｌｔ干渉縞の周波数を設定するｔｉｌｔ干渉縞周波数設定ステップと、干渉計において、傾けられた参照面からの参照波面と、被検面からの被検波面を干渉させ、空間キャリアを重畳したｔｉｌｔ干渉縞を形成するｔｉｌｔ干渉縞形成ステップと、ｔｉｌｔ干渉縞周波数設定ステップで設定された周波数と、ｔｉｌｔ干渉縞形成ステップにおいて形成されたｔｉｌｔ干渉縞の周波数と、が等しくなるように、アライメントするｔｉｌｔ干渉縞アライメントステップと、干渉計の光源波長を変更した場合に、干渉縞解析用パラメータのｔｉｌｔ干渉縞の周波数を、変更された光源波長に応じて、算出するｔｉｌｔ干渉縞周波数算出ステップと、干渉計の光源波長を変更したｔｉｌｔ干渉縞を、ｔｉｌｔ干渉縞周波数算出ステップにおいて算出したｔｉｌｔ干渉縞周波数を用いて干渉縞解析し、この解析結果に基づいて収差を測定する収差測定ステップと、を備えることを特徴としている。

本発明によると、光源の波長を変更しつつ空間的位相シフト法により干渉縞解析を行う場合、光源の波長（干渉計の波長）に応じて、干渉縞解析用のパラメータであるｔｉｌｔ干渉縞の周波数（以下解析用周波数）を算出し、算出された値を用いて干渉縞を解析することにより、高速、かつ、低コストで干渉計光源波長の変更による空間キャリアの変調に対応した空間的位相シフト法による干渉縞解析及び収差測定を行うことができる。さらに、測定のアライメントを全く変えることなく、空間的位相シフト法による干渉縞解析及び収差測定を行うことができる。

以下、本発明にかかる実施形態を図面を参照しつつ詳しく説明する。本実施形態では、被検レンズ８０を干渉縞解析及び収差測定の対象としたが、本発明は、これ以外の光学素子にも適用することができる。

本実施形態にかかる干渉縞解析方法及び収差測定方法に用いる干渉縞解析装置は、図１に示すように、干渉縞形成部２０と、干渉縞解析部４２と、を備える。

干渉縞形成部２０は、周知の多波長干渉計を用いることができ、本実施形態では、図１に示すように、半導体レーザ（ＬＤ）（光源）２１、干渉縞観察用ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅ）４１、及び光学系３０を備えるものを用いる。ここで、光学系３０は、コリメータレンズ３１、ミラー３２、ハーフミラー３４、集光レンズ３５、基準平面板３６、ピンホール３７、及び反射基準凹面鏡３８により構成される。

半導体レーザ２１はドライバ２２によって駆動され、干渉計の光源（以下基準光）として所定のレーザ光を射出する。ドライバ２２はこれに接続された制御部４３から出力された制御信号に基づいて、半導体レーザ２１に対して駆動電流を供給する。制御部４３は、入力部４５から入力された基準光の波長その他の情報に応じた制御信号を出力し、この制御信号に対応して半導体レーザ２１は複数の種類の波長の基準光を出射することができる。半導体レーザ２１から出射するレーザ光の進行方向には、半導体レーザ２１側から順にコリメータレンズ３１、及び、ミラー３２が配置されている。半導体レーザ２１から出射したレーザ光はコリメータレンズ３１により平行光化されて、その光路に対して４５度傾けて配置されたミラー３２で反射されることにより、進行方向が９０度曲げられる。

ミラー３２による反射光の光路上には、ミラー３２側から順にハーフミラー３４、基準平面板３６、被検レンズ８０、反射基準凹面鏡３８が配置される。ミラー３２により反射された光は、その光路に対して４５度傾けて配置されたハーフミラー３４を透過して、基準平面板３６に入射する。

基準平面板３６は、表面を高精度に研磨された平面ガラス板であって、ハーフミラー３４から遠い面には参照面３６ａが設けられている。参照面３６ａは基準平面板３６に入射した光の一部を透過し、残りを反射する性質を有している。この性質を利用して、参照面３６ａにより反射した光と、参照面３６ａを透過した後に被検レンズ８０を透過した光との干渉縞を得ることが可能となる。被検レンズ８０は、保持部１１により保持されている。この保持部１１としては、周知のレンズ保持装置を用いることができる。

参照面３６ａによる反射された参照波面光は、ハーフミラー３４で反射された後に、集光レンズ３５を経て、その光路上に配置されたピンホール３７を通ってＣＣＤ４１に入射する。なお、ＣＣＤ４１に代えて、ほかのイメージングデバイス（例えばＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ））を用いることもできる。

一方、参照面３６ａを透過し、被検レンズ８０を透過した後に反射基準凹面鏡３８で反射された被検波面は、基準平面板３６を再び透過する。この被検波面は、ハーフミラー３４で反射された後に、集光レンズ３５、ピンホール３７を経てＣＣＤ４１に入射する。この被検波面と参照面３６ａによる参照波面光とが干渉することにより干渉縞が形成される。形成された干渉縞はＣＣＤ４１で電気信号に変換され、干渉縞解析部４２に入力される。
なお、本実施形態では、参照面３６ａによる参照波面と、参照面３６ａ及び被検レンズ８０を透過し、反射基準凹面鏡で３８で反射した被検波面と、により干渉縞を形成しているが、この被検波面を、被検レンズ８０に代えて、反射面を持つ光学素子をおき、この表面反射による被検波面に、置き換えて、干渉縞を形成することもできる。

基準平面板３６は、支持装置（例えば電動θステージ）５１に保持されている。この支持装置５１は基準平面板駆動部５２を介して制御部４３に接続されている。制御部４３から出力された駆動信号を受けた基準平面板駆動部５２は、支持装置５１に対して所定の駆動電流を供給し、これにより支持装置５１は、基準平面板３６の光軸を基準平面板３６への入射光の進行方向に対して任意の角度（所定角度）θだけ傾斜させることができる。このように基準平面板３６（参照面３６ａ）を傾斜させることにより、傾斜角度に応じた干渉縞（空間キャリア、ｔｉｌｔ縞）が発生する。こうして得られる干渉縞を解析することにより、被検レンズ８０の波面収差を解析することができる。

図２に示すように、干渉縞解析部４２は、その内部にＡ／Ｄ変換器４２１、フレームメモリ４２２、Ｄ／Ａ変換器４２３、演算部４２４、及び、オーバーレイメモリ４２５を備えている。干渉縞解析部４２としては、例えばパーソナルコンピュータを用いることができるが、Ａ／Ｄ変換器４２１、フレームメモリ４２２、Ｄ／Ａ変換器４２３、演算部４２４、及び、オーバーレイメモリ４２５をそれぞれ独立の装置として構成してもよい。

Ａ／Ｄ変換器４２１には、ＣＣＤ４１から、各画素に蓄積された信号電荷（干渉縞画像信号）が順次入力される。このＡ／Ｄ変換器４２１においては、入力されたアナログ信号がそれぞれ、デジタル信号（干渉縞画像データ）に変換される。この干渉縞画像データは、Ａ／Ｄ変換器４２１に接続されたフレームメモリ４２２においてＣＣＤ４１の画素に対応したアドレスに記憶される。

フレームメモリ４２２に記憶された干渉縞画像データは、フレームメモリ４２２に接続されたＤ／Ａ変換器４２３によってアナログ信号に変換することができる。変換されたアナログ信号は、干渉縞解析部４２の外部に設けられた出力部４４（例えば、モニタ、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プリンタ）上に表示される。出力部４４上の表示により従来の干渉縞解析を行うことができる。

オーバーレイメモリ（基準画像保存部）４２５には、図３に示すような白黒の縞が交互に並んだ基準パターン画像のデータ（基準パターン画像データ）が記憶されている。この基準パターン画像のデータの白黒の周波数は、解析用周波数と一致させる。

フレームメモリ４２２及びオーバーレイメモリ４２５に接続された演算部４２４は、フレームメモリ４２２に記憶された干渉縞画像データと、オーバーレイメモリ４２５に記憶された基準パターン画像データと、を順次読み出し、これらを順次重ねることによって、モアレ画像を形成する。こうして得られたモアレ画像のデータ（モアレ画像データ）は、Ｄ／Ａ変換器４２３を介して、出力部４４へ出力される。

さらに、演算部４２４では、以下に述べる空間的位相シフト法を用いてフレームメモリ４２２から出力された干渉縞画像データを解析することにより、被検レンズ８０の波面収差を解析することができる。

制御部４３には、入力部４５（例えばキーボード、マウス）、及び、基準平面板駆動部５２が接続されている。制御部４３では、入力部４５から入力された信号に基づいて、基準平面板駆動部５２に対して、基準平面板３６の姿勢設定に必要な制御信号を出力する。基準平面板駆動部５２では、この制御信号に基づいて、支持装置５１に対して、基準平面板３６の姿勢を設定するのに必要な駆動電流を供給する。

ここで、空間的位相シフト法を用いた干渉縞解析手法及び収差測定方法について説明する。
基準平面板３６の光軸を基準平面板３６への入射光の進行方向に対して傾斜させると、空間キャリアを重畳したｔｉｌｔ干渉縞が得られる。そのｔｉｌｔ干渉縞のある１周期分について、次式Ａで表される１周期内の空間的な信号強度分布Ｉ_jが成り立つ。

＜式Ａ＞

ここで、ａは平均強度分布、ｂは振幅、νは空間キャリアの空間周波数（解析用周波数）であり、φはある点における初期位相である。Ｉ_jはＣＣＤ４１に入射される干渉縞強度であり、Ａ／Ｄ変換部４２１を介してフレームメモリ４２２に記憶された干渉縞画像データから得られる。この式Ａを被検レンズ８０の各点における空間（ｘ，ｙ）に繰り返し適用する。添字ｊは１周期内の空間座標を示し、ｊ＝０〜Ｎ−１（Ｎ＞３）の値をとる。ここで、Ｎは干渉縞１周期分の周期を示し、Ｎ＝１／νで表される。つまり、干渉縞１周期がＣＣＤのＮ画素に合致すると干渉縞解析が可能となる。

式（Ａ）について、ａ，ｂが一定の値をとると見なし、Ｎ個の画素の信号強度から初期位相φは次式Ｂで表される。
＜式Ｂ＞

この式により被検レンズ８０の各点における初期位相を求めることができ、２次元的にこれを繰り返せば、被検レンズ８０の波面収差の空間分布を定量的に求めることができる。
ここで基準平面板の配置角度をθとする。初期の基準光の波長がλ₀であり、干渉縞を撮影するＣＣＤ４１の大きさがｄ、画素数がＭであるとする。この時発生するｔｉｌｔ縞によるＣＣＤ４１の両端における位相差ｈは以下の式で表すことができる。

ここで、ｍはｔｉｌｔ縞の本数（白黒一対）を表す。また、ＣＣＤ４１で撮影された干渉縞画像データにおいて、ＣＣＤ４１の全画素数Ｍはｔｉｌｔ縞の本数ｍとｔｉｌｔ縞の周期に合致した画素数（＝１／ν）を掛けたものである。

上記の式を展開し、ｔｉｌｔ縞の本数ｍを消去すると、

ここで、基準平面板の配置角度θとＣＣＤ４１の画素数Ｍは機械的に決められており、これが不変である。故に干渉計の光源波長がλ₁に変更されても、以下の関係が成り立つ。
＜式Ｃ＞

（ｋ：定数）
すなわち、式Ｃにおける定数ｋを算出しておけば、基準光の波長が変更されても、基準光の波長λ₁から、解析用周波数ν₁を算出でき、これを用いた干渉縞解析が可能となる。つまり、参照面３６ａの傾斜角度を調整することなく、解析用周波数を算出することにより、被検レンズ８０の干渉縞解析及び収差測定を行うことができる。

空間的位相シフト法においては、画像を取り込むのは１回で済み、かつ、基準平面板３６の傾斜角度を決めれば基準平面板３６と被検レンズ８０との間隔を変更する必要がない。したがって、低コストかつ短時間で干渉縞解析を行うことができ、干渉縞解析の度に被検レンズ８０の波面収差を得ることが可能である。

なお、演算部４２４において、上述のように求めた波面収差をツェルニケ（Ｚｅｒｎｉｋｅ）展開すると、より詳細な解析を行うことができる。すなわち、ツェルニケ展開後の多項式の各係数は、被検レンズ８０の収差の情報を収差の種類毎に詳細に示すものであって、その数が多いほど得られる情報は多くなる。したがって、これら係数を解析すると、被検レンズ８０の収差をより詳細に、定量的に解析することができる。

つづいて、被検レンズ８０の干渉縞解析及び収差測定の流れについて、図４を参照しつつ説明する。
まず、基準平面板３６に垂直に入射した光のうち、基準平面板３６を透過し反射基準凹面鏡３８により反射し再び基準平面板３６を透過した被検波面と、基準平面板３６で反射された参照波面と、が同じ光路をたどってＣＣＤ４１に入射するように、半導体レーザ２１、ＣＣＤ４１、及び光学系３０の各構成要素を配置して、干渉縞解析及び光学的調整の動作を開始する（ステップＳ１００）。同じ光路をたどって入射したか否かの確認は周知の方法により行うためここではその説明は省略する。

つづいて、操作者が入力部４５を操作して、制御部４３から、基準平面板駆動部５２に対して、入力された傾斜角度（初期基準光の周波数に対応した角度）に対応した制御信号を出力する。この制御信号を受けた基準平面板駆動部５２は支持装置５１に対して、基準平面板３６が光軸に対して傾斜するのに必要な駆動電流を供給する。これにより、基準平面板３６は、光軸に対して、初期基準光の周波数に対応して傾斜した姿勢をとる。（ステップＳ１０１）（初期基準光対応アライメント）。

ステップＳ１０１の初期基準光対応アライメントについて、図４（ｂ）を参照しつつ説明する（ステップＳ２００〜Ｓ２０７）。
まず、初期の基準光λ₀に対応したアライメントを行うには、周波数の初期設定値ν₀を設定する。（ステップＳ２０１）。つづいて、ドライバ２２を動作させることにより、半導体レーザ２１から初期の基準光を出射する（ステップＳ２０２）。この出射光は、コリメータレンズ３１を経てミラー３２で反射され、ハーフミラー３４を透過して基準平面板３６へ入射する。この入射光のうちの一部は、基準平面板３６の参照面３６ａで反射されて、ハーフミラー３４で反射された後に、集光レンズ３５及びピンホール３７を経てＣＣＤ４１に入射する。参照面３６ａで反射されなかった光は、被検レンズ８０を透過した後に反射基準凹面鏡３８に入射し、被検レンズ８０が正しく配置されていれば入射光と同じ光路をたどるように反射する。反射基準凹面鏡３８からの反射光は、再び被検レンズ８０及び基準平面板３６を透過し、ハーフミラー３４で反射された後に、集光レンズ３５及びピンホール３７を経てＣＣＤ４１に入射する。ＣＣＤ４１には、参照面３６ａによる参照波面と、基準平面板３６の透過した後に、被検レンズ８０を透過して反射基準凹面鏡３８で反射された被検波面と、により形成された干渉縞（ステップＳ２０３）が入射する（ステップＳ２０４）。この干渉縞は、フレームメモリ４２２においてＣＣＤ４１の画素に対応したアドレスに記憶される。

演算部４２４は、フレームメモリ４２２に記憶された干渉縞画像データと、オーバーレイメモリ４２５に記憶された基準パターン画像データと、を順次読み出し、これらを順次重ねることによって、モアレ画像を形成し（ステップＳ２０５）、これを制御部４３へ出力する。

出力部４４において、このモアレ画像が、ほぼ全面に均一な明るさとなる、いわゆるワンカラー状態（以下ワンカラー）であるかを判断する（ステップＳ２０６）。ワンカラーである場合（ステップＳ２０６でＹＥＳ）は、初期基準光対応アライメントの設定を終了して（ステップＳ２０７）、干渉縞解析（図４（ａ））にもどる。

ワンカラーでない場合は（ステップＳ２０６でＮＯ）、制御部４３は、基準平面板駆動部５２に対して傾き調整の信号を出力する（ステップＳ２０８）。基準光を出射（ステップＳ２０２）することにより再び形成された干渉縞（ステップＳ２０３）はＣＣＤ４１に入射し（ステップＳ２０４）、Ａ／Ｄ変換器４２１を経て干渉縞画像データがフレームメモリ４２２に記憶される。演算部４２４において、干渉縞画像データと、基準パターン画像データと、により新たにモアレ画像が形成（ステップＳ２０５）され、制御部４３に出力され、再び、ワンカラーか否かが解析される（ステップＳ２０６）。ワンカラーである場合（ステップＳ２０６でＹＥＳ）は、初期基準光対応アライメントを終了し（ステップＳ２０７）、ワンカラーでない場合（ステップＳ２０６でＮＯ）は、再び、基準平面板の傾き調整（ステップＳ２０８）がなされる。以上の流れは、モアレ画像がワンカラーとなるまで繰り返される。

初期基準光対応アライメントを行った後は、実際に測定する波長を設定する（ステップＳ１０２）。これは、初期基準光や、後述する波長変更された基準光の波長である。
次に、ステップＳ１０２で設定した波長に対応する、縞解析用周波数を設定する。設定する波長が初期基準光である場合は、ステップＳ２０１で設定した数値を、変更されている波長λ₁を使用するには、初期基準光の波長λ₀と初期解析用周波数ν₀を用いて、式Ｃに適用し、波長λ₁における解析用周波数ν₁を算出し、これを、設定する（ステップＳ１０３）。

解析用周波数を設定した後は、ドライバ２２を動作させることにより、半導体レーザ２１から基準光を出射する（ステップＳ１０４）。この出射光は、上述の説明と同様に、コリメータレンズ３１を経てミラー３２で反射され、ハーフミラー３４を透過して基準平面板３６へ入射し、参照面３６ａによる参照波面と、基準平面板３６の透過した後に、被検レンズ８０を透過して反射基準凹面鏡３８で反射された被検波面と、により形成された干渉縞（ステップＳ１０５）がＣＣＤ４１に入射する（ステップＳ１０６）。

形成された干渉縞は、出力部４４上の表示により解析することができる一方、干渉縞解析部４２において位相を算出することにより詳細かつ定量的な解析を行うこともできる（ステップＳ１０７）。干渉縞の形成、出力部４４への表示、及び、干渉縞解析部４２における位相の算出は、操作者が干渉縞形成部２０の動作を停止しない限り連続的に行われ、位相分布（波面収差）の算出結果は、記憶部４６に保存される。

操作者が干渉縞解析の継続を希望しないとき（ステップＳ１０８でＹＥＳ）は、操作者が入力部４５を操作することにより、干渉縞解析装置はその動作を停止する（ステップＳ１０９）。これに対して、干渉縞解析を継続する場合（ステップＳ１０８でＮＯ）は、操作者が入力部４５を操作することにより、干渉縞解析装置は動作を継続する。ここで、基準光の波長を変更する場合（ステップＳ１１０でＹＥＳ）は、操作者が入力部４５から入力した値の波長を半導体レーザ２１が出射するように、制御部４３はドライバ２２に対して制御信号を出力する（ステップＳ１０２）。基準光の波長を変更しない場合（ステップＳ１１０でＮＯ）、半導体レーザ２１はすでに設定されている値の波長の基準光を継続して出射する（ステップＳ１０４）

以上のように、多波長干渉計において基準光の波長を変更しつつ空間的位相シフト法により干渉縞解析を行う場合、基準光の波長（基準平面板への入射光の波長）に応じて、パラメータとして、解析用周波数を設定し、設定された周波数を用いて干渉縞を解析することにより、基準光の波長の変更により変調する空間キャリアに対して、高速、かつ、低コストで、対応することができる。

本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的又は本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。

本発明の実施形態に係る干渉縞解析方法及び収差測定方法に用いる干渉縞解析装置の構成を示す図である。本発明の実施形態に係る干渉縞解析部の構成を示す図である。本発明の実施形態に係る基準パターン画像データの例を示す図である。（ａ）は本発明の実施形態に係る干渉縞解析方法の流れを示すフローチャートであり、（ｂ）は初期基準光対応アライメントを行うサブルーチンの流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１１保持部
２０干渉縞形成部
２１半導体レーザ
３０光学系
３６基準平面板
３６ａ参照面
３８反射基準凹面鏡
４１ＣＣＤ
４２干渉縞解析部
４３制御部
４４出力部
４５入力部
４６記憶部
８０被検レンズ（光学素子）
４２２フレームメモリ
４２４演算部
４２５オーバーレイメモリ

Claims

空間キャリアを利用した干渉縞解析を行うために、干渉縞解析用パラメータとしてｔｉｌｔ干渉縞の周波数を設定するｔｉｌｔ干渉縞周波数設定ステップと、
干渉計において、傾けられた参照面からの参照波面と、被検面からの被検波面を干渉させ、空間キャリアを重畳したｔｉｌｔ干渉縞を形成するｔｉｌｔ干渉縞形成ステップと、
前記ｔｉｌｔ干渉縞周波数設定ステップで設定された周波数と、前記ｔｉｌｔ干渉縞形成ステップにおいて形成されたｔｉｌｔ干渉縞の周波数と、が等しくなるように、アライメントするｔｉｌｔ干渉縞アライメントステップと、
前記干渉計の光源波長を変更した場合に、干渉縞解析用パラメータのｔｉｌｔ干渉縞の周波数を、変更された光源波長に応じて、算出するｔｉｌｔ干渉縞周波数算出ステップと、
前記干渉計の光源波長を変更した場合に、前記ｔｉｌｔ干渉縞形成ステップで形成されたｔｉｌｔ干渉縞を、前記ｔｉｌｔ干渉縞周波数算出ステップにおいて算出したｔｉｌｔ干渉縞周波数を用いて干渉縞解析する干渉縞解析ステップと、
を備えることを特徴とする干渉縞解析方法。
空間キャリアを利用した干渉縞解析を行うために、干渉縞解析用パラメータとしてｔｉｌｔ干渉縞の周波数を設定するｔｉｌｔ干渉縞周波数設定ステップと、
干渉計において、傾けられた参照面からの参照波面と、被検面からの被検波面を干渉させ、空間キャリアを重畳したｔｉｌｔ干渉縞を形成するｔｉｌｔ干渉縞形成ステップと、
前記ｔｉｌｔ干渉縞周波数設定ステップで設定された周波数と、前記ｔｉｌｔ干渉縞形成ステップにおいて形成されたｔｉｌｔ干渉縞の周波数と、が等しくなるように、アライメントするｔｉｌｔ干渉縞アライメントステップと、
前記干渉計の光源波長を変更した場合に、干渉縞解析用パラメータのｔｉｌｔ干渉縞の周波数を、変更された光源波長に応じて、算出するｔｉｌｔ干渉縞周波数算出ステップと、
前記干渉計の光源波長を変更したｔｉｌｔ干渉縞を、前記ｔｉｌｔ干渉縞周波数算出ステップにおいて算出したｔｉｌｔ干渉縞周波数を用いて干渉縞解析し、この解析結果に基づいて収差を測定する収差測定ステップと、
を備えることを特徴とする収差測定方法。