JP3499214B2 - 透明な面平行プレートを測定するためのすれすれ入射の干渉測定 - Google Patents
透明な面平行プレートを測定するためのすれすれ入射の干渉測定Info
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Description
【０００１】技術分野
光学テストの分野において、本発明は、面平行プレート
の面形状（ｔｏｐｏｌｏｇｙ），厚さ，均質性等の特性
を測るためのすれすれ入射の干渉計を含んでいる。この
技術を実行する上での問題は、干渉縞模様の隔離や像ア
スペクト比の補正等である。本明細書では、すれすれ入
射は、鏡のような反射を生じせしめるのに十分な全ての
非直角入射を含む。
の面形状（ｔｏｐｏｌｏｇｙ），厚さ，均質性等の特性
を測るためのすれすれ入射の干渉計を含んでいる。この
技術を実行する上での問題は、干渉縞模様の隔離や像ア
スペクト比の補正等である。本明細書では、すれすれ入
射は、鏡のような反射を生じせしめるのに十分な全ての
非直角入射を含む。
【０００２】背景
光学波面によって容易に適合することができる平坦な表
面形状は、干渉計による測定に特に適している。これら
には、平坦面を有する非光学的素子は勿論のこと、反射
平面やプリズムがある。しかし、ガラス板等の透明な面
平行プレートの近接した対称面は、干渉測定のために特
別な挑戦と機会を提供する。
面形状は、干渉計による測定に特に適している。これら
には、平坦面を有する非光学的素子は勿論のこと、反射
平面やプリズムがある。しかし、ガラス板等の透明な面
平行プレートの近接した対称面は、干渉測定のために特
別な挑戦と機会を提供する。
【０００３】このようなプレートの平行な面は、光を平
行な方向に反射し、そのため２つの面によって反射され
た光を区別するのは難しい。フィゾー干渉計は、２つの
面からの反射を比較し、２つの面間の小さなくさび角度
を測定することによって、この特性を利用している。ト
ワイマン・グリーン干渉計は、光を２つの両方の面を通
過させ、これら面を支持する材料の均質性を測定する。
しかし、面形状については、これら面間の混同を避ける
ために、一般に１度で１つの面を測定する。
行な方向に反射し、そのため２つの面によって反射され
た光を区別するのは難しい。フィゾー干渉計は、２つの
面からの反射を比較し、２つの面間の小さなくさび角度
を測定することによって、この特性を利用している。ト
ワイマン・グリーン干渉計は、光を２つの両方の面を通
過させ、これら面を支持する材料の均質性を測定する。
しかし、面形状については、これら面間の混同を避ける
ために、一般に１度で１つの面を測定する。
【０００４】例えば、広帯域の光源を用いるニュートン
干渉計は、面平行プレートの１つの面に対して、基準平
面を１度配置して、平行面の面形状を面毎に分けて測定
する。他の白色光干渉計は、参照分岐部とテスト分岐部
に沿う等しい光路長さで配置された参照面とテスト面へ
の干渉縞模様の発生を制限することによって、透明プレ
ートの平行面からの不要な干渉縞模様を除去する。参照
分岐部とテスト分岐部間に良好に適合した光学系が必要
であり、大きなテストプレートを測る場合には手が出な
いほど高価なものとなる。
干渉計は、面平行プレートの１つの面に対して、基準平
面を１度配置して、平行面の面形状を面毎に分けて測定
する。他の白色光干渉計は、参照分岐部とテスト分岐部
に沿う等しい光路長さで配置された参照面とテスト面へ
の干渉縞模様の発生を制限することによって、透明プレ
ートの平行面からの不要な干渉縞模様を除去する。参照
分岐部とテスト分岐部間に良好に適合した光学系が必要
であり、大きなテストプレートを測る場合には手が出な
いほど高価なものとなる。
【０００５】時間的にコヒーレントな（可干渉性の）光
源を備えた干渉計は、平行面を区別するために、一般的
に、光散乱コーティングに中継する。このコーティング
は、平行面の一方に付与され、このコーティングされた
面から潜在的な干渉光を散乱する。しかし、このコーテ
ィングは、付着させるのに時間がかかり、プレートを歪
ませたり汚し、除去するのが困難である。
源を備えた干渉計は、平行面を区別するために、一般的
に、光散乱コーティングに中継する。このコーティング
は、平行面の一方に付与され、このコーティングされた
面から潜在的な干渉光を散乱する。しかし、このコーテ
ィングは、付着させるのに時間がかかり、プレートを歪
ませたり汚し、除去するのが困難である。
【０００６】Ｇｒｏｏｔに付与された米国特許５４４８
４７７号は、平坦な平行面の干渉の寄与を数学的に分離
した、ソフトウエアで作動するフィゾー干渉計を開示し
ている。しかし、テストプレートのいずれか一方または
両方の平行面測定は、位相シフト測定と、２つの異なる
向きで両方の面を測定するためのテストプレートの反転
の手続きを必要とする。
４７７号は、平坦な平行面の干渉の寄与を数学的に分離
した、ソフトウエアで作動するフィゾー干渉計を開示し
ている。しかし、テストプレートのいずれか一方または
両方の平行面測定は、位相シフト測定と、２つの異なる
向きで両方の面を測定するためのテストプレートの反転
の手続きを必要とする。
【０００７】Mooreに付与された本願と共通の出願人で
ある米国特許４３２５６３７号は、すれすれ入射干渉計
において制限された空間的コヒーレンスを用い、これに
より参照面とテストプレートの平坦な平行面の一方との
間に生じる干渉模様の縞の鮮明度（視感度）を、同参照
面とテストプレートの平坦な平行面の他方との間に生じ
る干渉模様と比較して、相対的に増大させている。しか
し、この技術は、時々プレートの２つの平行面間におけ
る他の干渉模様の鮮明度を減じることが十分でない。
ある米国特許４３２５６３７号は、すれすれ入射干渉計
において制限された空間的コヒーレンスを用い、これに
より参照面とテストプレートの平坦な平行面の一方との
間に生じる干渉模様の縞の鮮明度（視感度）を、同参照
面とテストプレートの平坦な平行面の他方との間に生じ
る干渉模様と比較して、相対的に増大させている。しか
し、この技術は、時々プレートの２つの平行面間におけ
る他の干渉模様の鮮明度を減じることが十分でない。
【０００８】発明の要約
１つまたはそれ以上の実施例において、本発明は面平行
プレートの反射面特性を利用することにより、単一の装
着位置において、テスト部品のどちらか一方又は両方の
面における面形状を個々に測定する。すれすれ入射での
照明は、２つの面からのテストビームの反射を横方向に
分離する。広がった光源（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｌｉｇｈ
ｔ ｓｏｕｒｃｅ，分散光源）の空間的コヒーレンス
は、この横方向分離に関連して制限され、これにより、
プレートの２つの平行面間の望まない干渉縞模様の形成
を禁じる。さらに、参照ビームを、平行面の１つから反
射されたテストビームの部分に一致させ、他の面で反射
された部分に一致させない。この一致は、参照面と一方
の平行テスト面との間の干渉縞模様の形成を優先させ、
同参照面と他方の平行テスト面との間の同様の干渉模様
を排除する。
プレートの反射面特性を利用することにより、単一の装
着位置において、テスト部品のどちらか一方又は両方の
面における面形状を個々に測定する。すれすれ入射での
照明は、２つの面からのテストビームの反射を横方向に
分離する。広がった光源（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｌｉｇｈ
ｔ ｓｏｕｒｃｅ，分散光源）の空間的コヒーレンス
は、この横方向分離に関連して制限され、これにより、
プレートの２つの平行面間の望まない干渉縞模様の形成
を禁じる。さらに、参照ビームを、平行面の１つから反
射されたテストビームの部分に一致させ、他の面で反射
された部分に一致させない。この一致は、参照面と一方
の平行テスト面との間の干渉縞模様の形成を優先させ、
同参照面と他方の平行テスト面との間の同様の干渉模様
を排除する。
【０００９】厚さ測定は、参照ビームがテストビームの
２つに分かれた部分にそれぞれ一致する位置間におい
て、参照面かテスト面を移動させることにより可能であ
る。テストプレートによるテストビームの分離を補償す
るために要求される上記移動量は、プレートの厚さと相
関関係がある。均質性は、テストプレートを反転し、２
回目として一方の面の面形状を測定することによって、
測定することができる。
２つに分かれた部分にそれぞれ一致する位置間におい
て、参照面かテスト面を移動させることにより可能であ
る。テストプレートによるテストビームの分離を補償す
るために要求される上記移動量は、プレートの厚さと相
関関係がある。均質性は、テストプレートを反転し、２
回目として一方の面の面形状を測定することによって、
測定することができる。
【００１０】本発明の好ましい実施例は、分離された参
照分岐部とテスト分岐部とを備えたトワイマン・グリー
ン干渉計として構成される。広がった光源は、時間的に
コヒーレントな光ビームの空間的コヒーレントを制限す
る寸法に作られている。その寸法付けは、光ビームを遮
る回転拡散器でのビームスポット寸法を調節することに
より実現される。
照分岐部とテスト分岐部とを備えたトワイマン・グリー
ン干渉計として構成される。広がった光源は、時間的に
コヒーレントな光ビームの空間的コヒーレントを制限す
る寸法に作られている。その寸法付けは、光ビームを遮
る回転拡散器でのビームスポット寸法を調節することに
より実現される。
【００１１】ビームスプリッタは、空間的コヒーレンス
を制限されたビームを、参照ビームとテストビームに分
割する。参照分岐部の端に位置する参照反射器は、参照
ビームを実質的に平行な光路に沿って戻す。テスト分岐
部におけるビームエキスパンダーは、テストプレートの
所望領域をすれすれ入射で照らすためにテストビームを
拡大する。入射するテストビームの一方の部分は、テス
トプレートの表側の面から反射し、入射するテストビー
ムの他方の部分は、テストプレートを通りテストプレー
トの裏側の面から反射する。テストビームの２つの部分
は、同方向に反射するが、横方向に分離されている。広
がった光源は、上記横方向の分離量に関連して、テスト
プレートの表側と裏側の面間に有効な干渉縞模様が形成
されるのを前もって排除する寸法に作られている。鏡が
テストビームの両部分をビームスプリッタへ戻す。
を制限されたビームを、参照ビームとテストビームに分
割する。参照分岐部の端に位置する参照反射器は、参照
ビームを実質的に平行な光路に沿って戻す。テスト分岐
部におけるビームエキスパンダーは、テストプレートの
所望領域をすれすれ入射で照らすためにテストビームを
拡大する。入射するテストビームの一方の部分は、テス
トプレートの表側の面から反射し、入射するテストビー
ムの他方の部分は、テストプレートを通りテストプレー
トの裏側の面から反射する。テストビームの２つの部分
は、同方向に反射するが、横方向に分離されている。広
がった光源は、上記横方向の分離量に関連して、テスト
プレートの表側と裏側の面間に有効な干渉縞模様が形成
されるのを前もって排除する寸法に作られている。鏡が
テストビームの両部分をビームスプリッタへ戻す。
【００１２】テストビームの両部分からの光がビームス
プリッタに到達するが、テストビームのうちの一方だけ
が、参照ビームと一致させられる。カメラが、参照ビー
ムとこの参照ビームに一致するテストビーム部分との間
の干渉縞模様を記録する。この干渉縞模様は、テストプ
レートの一方の面における形状の変異を示す。テストビ
ームの他の部分の相対的な横方向分離量が空間的コヒー
レンス限界を超えているので、参照面とテストプレート
の他方の平行面との間の有効な干渉縞模様も排除され
る。このようにして、本発明は、テストプレートの一方
の平行面を参照面と比較する高いコントラストの干渉縞
の発生を可能にし、２つの平行面間の干渉縞や他方の平
行面と参照面との間の干渉縞が重なり合って不明瞭にす
ることがない。
プリッタに到達するが、テストビームのうちの一方だけ
が、参照ビームと一致させられる。カメラが、参照ビー
ムとこの参照ビームに一致するテストビーム部分との間
の干渉縞模様を記録する。この干渉縞模様は、テストプ
レートの一方の面における形状の変異を示す。テストビ
ームの他の部分の相対的な横方向分離量が空間的コヒー
レンス限界を超えているので、参照面とテストプレート
の他方の平行面との間の有効な干渉縞模様も排除され
る。このようにして、本発明は、テストプレートの一方
の平行面を参照面と比較する高いコントラストの干渉縞
の発生を可能にし、２つの平行面間の干渉縞や他方の平
行面と参照面との間の干渉縞が重なり合って不明瞭にす
ることがない。
【００１３】参照反射器とテストプレート、またはそれ
らの像は、カメラの像平面で結合する位置に配置されて
いる。参照反射器は、好ましくはビームスプリッタの近
くに配置され、参照分岐部における障害の可能性を減じ
ている。テスト分岐部におけるビームエキスパンダー
は、カメラの像平面へと中継されるテスト面の像を形成
する。
らの像は、カメラの像平面で結合する位置に配置されて
いる。参照反射器は、好ましくはビームスプリッタの近
くに配置され、参照分岐部における障害の可能性を減じ
ている。テスト分岐部におけるビームエキスパンダー
は、カメラの像平面へと中継されるテスト面の像を形成
する。
【００１４】テストビームがテスト面を照らす際のすれ
すれ入射は、テストプレートの平行面からの横方向に分
離した反射を提供するのみならず、テスト面からの鏡面
反射率を増大させて、より荒れた面の測定を可能にし、
また干渉測定の感度を制御する。しかし、すれすれ入射
は、いくつかの撮像上の問題をもたらす。テストプレー
トからの反射光は、テストプレートを照らす光と平行で
かつ偏倚した光路に沿って戻る。したがって、テスト分
岐部の光学的開口は、開口の各半分を通る各テスト面の
全体像を伝送するのに十分な大きさにしなければならな
い。
すれ入射は、テストプレートの平行面からの横方向に分
離した反射を提供するのみならず、テスト面からの鏡面
反射率を増大させて、より荒れた面の測定を可能にし、
また干渉測定の感度を制御する。しかし、すれすれ入射
は、いくつかの撮像上の問題をもたらす。テストプレー
トからの反射光は、テストプレートを照らす光と平行で
かつ偏倚した光路に沿って戻る。したがって、テスト分
岐部の光学的開口は、開口の各半分を通る各テスト面の
全体像を伝送するのに十分な大きさにしなければならな
い。
【００１５】テスト面は、テストビームに対して直角入
射でないので、ビームエキスパンダーによって形成され
るテスト面の像は、アナモリフィックに歪んでいる。カ
メラの光学系は、直交する面において異なる像距離／物
体距離の比を表す光学系を組み込むによって像歪みを補
償する。
射でないので、ビームエキスパンダーによって形成され
るテスト面の像は、アナモリフィックに歪んでいる。カ
メラの光学系は、直交する面において異なる像距離／物
体距離の比を表す光学系を組み込むによって像歪みを補
償する。
【００１６】参照反射器は、好ましくは、参照ビームの
往方向と復方向のための平行な光路を提供する直角プリ
ズムである。戻ってきたテストビームのうちの選択され
た一方の部分に対する参照ビームの一致（アライメン
ト）は、プリズムを参照ビームの平行光路と直交する方
向に移動させることにより、達成される。テストビーム
の２つの部分の各々に関する縞の最大コントラストを発
生させる位置間での移動量の測定は、テストプレートの
厚さ測定と同等である。参照ビームとテストビームとの
間の一致に影響を与えるテストプレートや他の構成要素
を同様にして移動させることにより、２つの平行面を分
離して測定することができ、また、この移動量の測定
は、数学的にプレートの厚さと関連する。テストプレー
トの均質性の偏差は、１つの配向での両平行面の測定
と、反転された配向での平行面のいずれか一方の測定と
から導き出すことができる。
往方向と復方向のための平行な光路を提供する直角プリ
ズムである。戻ってきたテストビームのうちの選択され
た一方の部分に対する参照ビームの一致（アライメン
ト）は、プリズムを参照ビームの平行光路と直交する方
向に移動させることにより、達成される。テストビーム
の２つの部分の各々に関する縞の最大コントラストを発
生させる位置間での移動量の測定は、テストプレートの
厚さ測定と同等である。参照ビームとテストビームとの
間の一致に影響を与えるテストプレートや他の構成要素
を同様にして移動させることにより、２つの平行面を分
離して測定することができ、また、この移動量の測定
は、数学的にプレートの厚さと関連する。テストプレー
トの均質性の偏差は、１つの配向での両平行面の測定
と、反転された配向での平行面のいずれか一方の測定と
から導き出すことができる。
【００１７】詳細な説明
図１のトワイマン・グリーン干渉計において、ＨｅＮｅ
レーザーのようなコヒーレント光源１０は、コヒーレン
ト光の原ビーム１２を発生させる。この原ビーム１２
は、途中で種々の処理をされて、偏光ビームスプリッタ
１４に至る。この偏光ビームスプリッタ１４は、原ビー
ム１２を、参照分岐部１８を通って伝播する参照ビーム
１６と、テスト分岐部２２を通って伝播するテストビー
ム２０に分割する。
レーザーのようなコヒーレント光源１０は、コヒーレン
ト光の原ビーム１２を発生させる。この原ビーム１２
は、途中で種々の処理をされて、偏光ビームスプリッタ
１４に至る。この偏光ビームスプリッタ１４は、原ビー
ム１２を、参照分岐部１８を通って伝播する参照ビーム
１６と、テスト分岐部２２を通って伝播するテストビー
ム２０に分割する。
【００１８】光源１０とビームスプリッタ１４との間に
配置された半波長板２４が、原ビーム１２の偏光を調節
し、これにより参照ビーム１６とテストビーム２０との
間で分配されるビームエネルギーの量を制御する。一般
的には、テストビーム２０の方に多くエネルギーを分配
し、これにより、テスト分岐部２２での追加的な損失を
補償している。エネルギー分配の目的は、参照ビーム１
６とテストビーム２０の干渉部分間のコントラストを最
適化することにある。
配置された半波長板２４が、原ビーム１２の偏光を調節
し、これにより参照ビーム１６とテストビーム２０との
間で分配されるビームエネルギーの量を制御する。一般
的には、テストビーム２０の方に多くエネルギーを分配
し、これにより、テスト分岐部２２での追加的な損失を
補償している。エネルギー分配の目的は、参照ビーム１
６とテストビーム２０の干渉部分間のコントラストを最
適化することにある。
【００１９】ビームエキスパンダー２６は、集束レンズ
２８と、平行レンズ３０とを備え、原ビーム１２を所望
の径で再び平行にする前に、原ビーム１２を焦点３２を
通るように集束させる。焦点３２の近傍において、回転
拡散板３４が原ビーム１２を遮り、拡散板３４のスポッ
トを照らす光をランダムに散乱させる。ビームエキスパ
ンダー２６の基準軸３６に沿う集束レンズ２８の移動
は、拡散板３４における照射スポットの寸法を調節す
る。しかし、平行レンズ３０は、原ビームを再び平行に
するために、拡散板３４から、固定された焦点距離を維
持する。
２８と、平行レンズ３０とを備え、原ビーム１２を所望
の径で再び平行にする前に、原ビーム１２を焦点３２を
通るように集束させる。焦点３２の近傍において、回転
拡散板３４が原ビーム１２を遮り、拡散板３４のスポッ
トを照らす光をランダムに散乱させる。ビームエキスパ
ンダー２６の基準軸３６に沿う集束レンズ２８の移動
は、拡散板３４における照射スポットの寸法を調節す
る。しかし、平行レンズ３０は、原ビームを再び平行に
するために、拡散板３４から、固定された焦点距離を維
持する。
【００２０】部分開口絞り３８は、ビームスプリッタの
開口の約半分をふさぎ、これにより、テスト分岐部１８
と参照分岐部２２内の光路の分離された往路と復路を識
別する。例えば、原ビームの一部は、参照分岐部１８の
往路４２に沿う参照ビーム１６として反射される。そし
て、原ビーム１２のもう一つの部分は、テスト分岐部２
２の往路４４に沿うテストビーム２０として通過する。
上記部分開口絞り３８を用いる代わりに、上記ビームエ
キスパンダー２６は、上記ビームスプリッタ開口の上記
と同様の限定された部分を占めるように、その寸法と位
置が決定されるようにしてもよい。
開口の約半分をふさぎ、これにより、テスト分岐部１８
と参照分岐部２２内の光路の分離された往路と復路を識
別する。例えば、原ビームの一部は、参照分岐部１８の
往路４２に沿う参照ビーム１６として反射される。そし
て、原ビーム１２のもう一つの部分は、テスト分岐部２
２の往路４４に沿うテストビーム２０として通過する。
上記部分開口絞り３８を用いる代わりに、上記ビームエ
キスパンダー２６は、上記ビームスプリッタ開口の上記
と同様の限定された部分を占めるように、その寸法と位
置が決定されるようにしてもよい。
【００２１】参照分岐部１８における調節可能な直角プ
リズム４６は、参照ビーム１６を反射し、往路と平行な
復路４８に沿ってビームスプリッタ１４に戻す。四分の
一波長板５０は、往路４２と復路４８の両方に沿う参照
ビーム１６を遮り、これにより、戻ってくる参照ビーム
１６の偏光を変え、ビームスプリッタ１４を通過してビ
デオカメラ５２に達するのを助長する。
リズム４６は、参照ビーム１６を反射し、往路と平行な
復路４８に沿ってビームスプリッタ１４に戻す。四分の
一波長板５０は、往路４２と復路４８の両方に沿う参照
ビーム１６を遮り、これにより、戻ってくる参照ビーム
１６の偏光を変え、ビームスプリッタ１４を通過してビ
デオカメラ５２に達するのを助長する。
【００２２】テスト分岐部２２におけるビームエキスパ
ンダー５４は、平行レンズ５８と組合わされた集束レン
ズ５６を含んでいる。これらレンズ５６，５８は、テス
トプレート６０への経路上で往路４４を反転するととも
に拡大する。平行レンズ５８は、往路４４に沿って進む
拡大されたテストビーム２０が、テストプレート６０の
表側の面６２と裏側の面６４を照らすように、寸法およ
び位置が決定される。調節可能な支持部材６５が、テス
トビーム２０がすれすれ入射となる向きに、テストプレ
ート６０の２つの面６２，６４を配置する。
ンダー５４は、平行レンズ５８と組合わされた集束レン
ズ５６を含んでいる。これらレンズ５６，５８は、テス
トプレート６０への経路上で往路４４を反転するととも
に拡大する。平行レンズ５８は、往路４４に沿って進む
拡大されたテストビーム２０が、テストプレート６０の
表側の面６２と裏側の面６４を照らすように、寸法およ
び位置が決定される。調節可能な支持部材６５が、テス
トビーム２０がすれすれ入射となる向きに、テストプレ
ート６０の２つの面６２，６４を配置する。
【００２３】図２の部分図は、テストビーム２０の中心
光線６６を示している。この光線６６は、テストプレー
ト６０の表側の面６２と裏側の面６４からの反射によっ
て、２つの異なる光線６８，７０に、横方向に分離され
る。これら光線６８，７０間の横方向分離量“ｈ”が、
テストプレート６０の表側の面６２と裏側の面６４との
間に有効な干渉縞模様を形成するための空間的コヒーレ
ンス限界を超えるように、上記広げられた光源の寸法が
決定されている。
光線６６を示している。この光線６６は、テストプレー
ト６０の表側の面６２と裏側の面６４からの反射によっ
て、２つの異なる光線６８，７０に、横方向に分離され
る。これら光線６８，７０間の横方向分離量“ｈ”が、
テストプレート６０の表側の面６２と裏側の面６４との
間に有効な干渉縞模様を形成するための空間的コヒーレ
ンス限界を超えるように、上記広げられた光源の寸法が
決定されている。
【００２４】戻し平面７２は、両方の中心光線６８，７
０を含むテストビーム２０を反射し、復路７４に沿って
ビームスプリッタ１４に至らしめる。好ましくは、テス
トプレート６０の反射面と戻し平面７２は、直角をな
し、往路４４と実質的に平行をなす復路７４に沿うよう
に、テストビーム２０を反対方向へ反射する。四分の一
波長板７６は、往路４４と復路７４の両方に沿うテスト
ビーム２０を遮り、これによりテストビーム２０の偏光
を変え、ビームスプリッタ１４で反射してビデオカメラ
５２に至るのを助長する。
０を含むテストビーム２０を反射し、復路７４に沿って
ビームスプリッタ１４に至らしめる。好ましくは、テス
トプレート６０の反射面と戻し平面７２は、直角をな
し、往路４４と実質的に平行をなす復路７４に沿うよう
に、テストビーム２０を反対方向へ反射する。四分の一
波長板７６は、往路４４と復路７４の両方に沿うテスト
ビーム２０を遮り、これによりテストビーム２０の偏光
を変え、ビームスプリッタ１４で反射してビデオカメラ
５２に至るのを助長する。
【００２５】図３は、テストビームの中心光線６８，７
０と返ってきた参照ビーム１６の中心光線７８との、ビ
ームスプリッタ１４での関係を示す。テストビーム２０
の２つの中心光線６８，７０のうち、テストプレート６
０の表側の面で反射された中心光線６８だけが、参照ビ
ーム１６の中心光線７８と一致するように示されてい
る。テストビーム２０の他方の中心光線７０は、参照ビ
ーム１６の中心光線７８から横方向に偏倚している。そ
の偏倚量は、ビーム１６，２０の空間的コヒーレンス限
界を超えている。このようにして、参照ビーム１６と、
テストプレートの表側の面６２から反射したテストビー
ム２０の一部との間に、高いコントラストの干渉縞模様
を形成することができ、この際、参照ビームと、テスト
プレートの裏側の面６４で反射されたテストビームの分
離された部分との間に、有効な干渉縞が形成されない。
０と返ってきた参照ビーム１６の中心光線７８との、ビ
ームスプリッタ１４での関係を示す。テストビーム２０
の２つの中心光線６８，７０のうち、テストプレート６
０の表側の面で反射された中心光線６８だけが、参照ビ
ーム１６の中心光線７８と一致するように示されてい
る。テストビーム２０の他方の中心光線７０は、参照ビ
ーム１６の中心光線７８から横方向に偏倚している。そ
の偏倚量は、ビーム１６，２０の空間的コヒーレンス限
界を超えている。このようにして、参照ビーム１６と、
テストプレートの表側の面６２から反射したテストビー
ム２０の一部との間に、高いコントラストの干渉縞模様
を形成することができ、この際、参照ビームと、テスト
プレートの裏側の面６４で反射されたテストビームの分
離された部分との間に、有効な干渉縞が形成されない。
【００２６】アナモルフィックイメージングシステム８
０は、直角プリズム４６の参照面８２の像とテストプレ
ート６０の表側の面６２の像とを、カメラ５２の共通の
像平面８３において重ね、これにより、２つの面６２，
８２間の形状の相違を表す干渉縞を形成する。参照面８
２の像は共通の像平面８３上に直接現れる。これに対し
て、ビームエキスパンダー５４によって形成された表側
の面６２の像は、中間の像平面８４から共通の像平面８
３へと中継される。参照面８２と中間の像平面８４は、
共通の像平面８３で結合する。
０は、直角プリズム４６の参照面８２の像とテストプレ
ート６０の表側の面６２の像とを、カメラ５２の共通の
像平面８３において重ね、これにより、２つの面６２，
８２間の形状の相違を表す干渉縞を形成する。参照面８
２の像は共通の像平面８３上に直接現れる。これに対し
て、ビームエキスパンダー５４によって形成された表側
の面６２の像は、中間の像平面８４から共通の像平面８
３へと中継される。参照面８２と中間の像平面８４は、
共通の像平面８３で結合する。
【００２７】図４の拡大図に最も良く示されているよう
に、アナモルフィックイメージングシステム８０は、２
つの円柱レンズ８６，８８を含んでおり、これらの曲面
は互いに直交する異なる方向に配向されている。これに
より、低角度入射でテストプレート６０を照らすことに
よって生じる歪みを補償している。中間の像平面８４に
おいて、テストプレートの表側の面６２の中継された像
は、アナモルフィックに歪んでいる。しかし、２つの円
柱レンズ８６，８８の差動倍率は、共通の像平面８３に
おいて、表側の面の像を真のアスペクト比に戻す。これ
は、物体距離と像距離の比の変化を許容しながら、両レ
ンズ８６，８８の像平面と物体平面を合致させることに
よって達成される。
に、アナモルフィックイメージングシステム８０は、２
つの円柱レンズ８６，８８を含んでおり、これらの曲面
は互いに直交する異なる方向に配向されている。これに
より、低角度入射でテストプレート６０を照らすことに
よって生じる歪みを補償している。中間の像平面８４に
おいて、テストプレートの表側の面６２の中継された像
は、アナモルフィックに歪んでいる。しかし、２つの円
柱レンズ８６，８８の差動倍率は、共通の像平面８３に
おいて、表側の面の像を真のアスペクト比に戻す。これ
は、物体距離と像距離の比の変化を許容しながら、両レ
ンズ８６，８８の像平面と物体平面を合致させることに
よって達成される。
【００２８】参照分岐部１８において、参照ビーム１６
の伝播方向と平行な方向に横切るように参照プリズム４
６を移動させることによって、テストプレート６０の裏
側の面も、テストプレート６０の向きを反転することな
く、測ることができる。図３に示すように、要求される
移動は、参照ビーム１６の中心光線７８を、テストビー
ム２０の中心光線６８との一致から、テストビーム２０
の中心光線７０との一致へとシフトする。（図におい
て、シフトした状態も示す。）中心光線６８，７０と一
致する２つの位置は、最大限の干渉コントラストが得ら
れる位置である。プリズム４６の横移動は、像結合に与
える影響が小さい。なぜなら、この変化は、アナモルフ
ィックイメージングシステム８０の焦点の深さ以内であ
るからである。
の伝播方向と平行な方向に横切るように参照プリズム４
６を移動させることによって、テストプレート６０の裏
側の面も、テストプレート６０の向きを反転することな
く、測ることができる。図３に示すように、要求される
移動は、参照ビーム１６の中心光線７８を、テストビー
ム２０の中心光線６８との一致から、テストビーム２０
の中心光線７０との一致へとシフトする。（図におい
て、シフトした状態も示す。）中心光線６８，７０と一
致する２つの位置は、最大限の干渉コントラストが得ら
れる位置である。プリズム４６の横移動は、像結合に与
える影響が小さい。なぜなら、この変化は、アナモルフ
ィックイメージングシステム８０の焦点の深さ以内であ
るからである。
【００２９】ビームのシフト量“Ｈ”は、テストビーム
２０の横方向分離量“ｈ”を補償するために要求される
プリズムの移動量の２倍であり、その測定は、テストプ
レート６０の全体の厚さ“ｔ”を計算するのに用いるこ
とができる。図５に関して、次の式が成り立つ。 （１） ｔ＝ｈ／（２・ｃｏｓφ・ｔａｎφｂ） （２） φｂ＝ａｓｉｎ（ｓｉｎφ／ｎ） ここで、“φ”は、表側の面６２での入射角度であり、
φｂは、裏側の面６４での入射角度であり、“ｎ”は、
テストプレート６０の屈折率である。
２０の横方向分離量“ｈ”を補償するために要求される
プリズムの移動量の２倍であり、その測定は、テストプ
レート６０の全体の厚さ“ｔ”を計算するのに用いるこ
とができる。図５に関して、次の式が成り立つ。 （１） ｔ＝ｈ／（２・ｃｏｓφ・ｔａｎφｂ） （２） φｂ＝ａｓｉｎ（ｓｉｎφ／ｎ） ここで、“φ”は、表側の面６２での入射角度であり、
φｂは、裏側の面６４での入射角度であり、“ｎ”は、
テストプレート６０の屈折率である。
【００３０】横方向分離量“ｈ”は、要求されるビーム
シフト量“Ｈ”（参照プリズムのシフト量の２倍）と、
テスト分岐部２２におけるビーム拡大部５４の倍率
“ｍ”により，次式のように関係つけられている。 （３） ｈ＝ｍ・H
シフト量“Ｈ”（参照プリズムのシフト量の２倍）と、
テスト分岐部２２におけるビーム拡大部５４の倍率
“ｍ”により，次式のように関係つけられている。 （３） ｈ＝ｍ・H
【００３１】式の代入により、プレート厚さ“ｔ”は、
次の変数の組合わせによって導く出すことができる。 （４） ｔ＝ｍ・Ｈ／[２・ｃｏｓφ・ｔａｎ{ａｓｉｎ（ｓｉｎφ／ｎ）}]
次の変数の組合わせによって導く出すことができる。 （４） ｔ＝ｍ・Ｈ／[２・ｃｏｓφ・ｔａｎ{ａｓｉｎ（ｓｉｎφ／ｎ）}]
【００３２】テストプレート６０を反転させてその面６
２または６４の１つを測ることは、テストプレート６０
全域にわたる屈折率の変化（すなわち、均質性の変化）
を測定するための十分な情報を提供する。
２または６４の１つを測ることは、テストプレート６０
全域にわたる屈折率の変化（すなわち、均質性の変化）
を測定するための十分な情報を提供する。
【００３３】面粗さの異なるテスト面を含む異なるテス
ト面の計測は、面形状の変化に対する縞模様の感度Ｓを
調節することにより、最適にすることができる。この感
度は、すれすれ角度の関数であり、次式で表される。 （５） Ｓ＝λ／（２・ｃｏｓφ） ここで、“λ”は、テストビームの波長である。
ト面の計測は、面形状の変化に対する縞模様の感度Ｓを
調節することにより、最適にすることができる。この感
度は、すれすれ角度の関数であり、次式で表される。 （５） Ｓ＝λ／（２・ｃｏｓφ） ここで、“λ”は、テストビームの波長である。
【００３４】先行する図に記載された装置の個々のまた
は集合的な多くの機能を実現するために、他の変形が可
能である。例えば、他のタイプの拡散器を、回転拡散板
３４に代わって用いることができる。また、多数の光源
は、時間的かつ空間的なコヒーレンスの要求される度合
を発生させるために用いることができる。ビームエキス
パンダーは、ビームを拡大するために、集束レンズ，発
散レンズのいずれかを組み込むことができるし、アナモ
ルフィック光学素子は、同様の結果を得るための他のレ
ンズの組み合わせを含むことができる。
は集合的な多くの機能を実現するために、他の変形が可
能である。例えば、他のタイプの拡散器を、回転拡散板
３４に代わって用いることができる。また、多数の光源
は、時間的かつ空間的なコヒーレンスの要求される度合
を発生させるために用いることができる。ビームエキス
パンダーは、ビームを拡大するために、集束レンズ，発
散レンズのいずれかを組み込むことができるし、アナモ
ルフィック光学素子は、同様の結果を得るための他のレ
ンズの組み合わせを含むことができる。
【００３５】直角プリズム４６は、参照面８２を含んで
いるが、平行光路に沿って参照ビームを戻すための戻し
平面として機能してもよい。参照面と戻し平面を支持す
るために、分離した構造体を用いてもよい。参照ビーム
１６をテストビーム２０のどちらかの部分に再び一致さ
せるために、プリズム４６を移動させるのに加えて、参
照ビーム１６とテストビーム２０の光学的一致を変更す
るために、他の光学的素子と同様にテストプレートのサ
ポート６５をも移動させることができる。
いるが、平行光路に沿って参照ビームを戻すための戻し
平面として機能してもよい。参照面と戻し平面を支持す
るために、分離した構造体を用いてもよい。参照ビーム
１６をテストビーム２０のどちらかの部分に再び一致さ
せるために、プリズム４６を移動させるのに加えて、参
照ビーム１６とテストビーム２０の光学的一致を変更す
るために、他の光学的素子と同様にテストプレートのサ
ポート６５をも移動させることができる。
【００３６】図６のマッハ・ツェンダー干渉計は、他の
タイプの干渉計に本発明が提供可能であることを示して
いる。同様の光源１００が、原ビーム１０２を発生させ
るために用いられている。他の回転拡散板１０４が、ビ
ームエキスパンダー１０６内で、集束レンズ１０８と平
行レンズ１１０との間において、原ビームを遮り、広が
った光源の均等物を作る。
タイプの干渉計に本発明が提供可能であることを示して
いる。同様の光源１００が、原ビーム１０２を発生させ
るために用いられている。他の回転拡散板１０４が、ビ
ームエキスパンダー１０６内で、集束レンズ１０８と平
行レンズ１１０との間において、原ビームを遮り、広が
った光源の均等物を作る。
【００３７】第１ビームスプリッタ１１２は、原ビーム
１０２を、参照分岐部１１６に沿って進む参照ビーム１
１４と、テスト分岐部１２０に沿って進むテストビーム
１１８とに分ける。調節可能な参照鏡１２２が、参照ビ
ームを反射して第２のビームスプリッタ１２４に向かわ
せる。テストプレート１２６は、テストビーム１１８を
２つの部分１３０，１３２に分離し、２つの分離された
部分１３０，１３２を第２のビームスプリッタ１２４に
向けて反射する。分離された部分１３０は、テストプレ
ート１２６の表側の面１３４から反射し、分離された部
分１３２は、テストプレート１２６の裏側の面１３６か
ら反射する。
１０２を、参照分岐部１１６に沿って進む参照ビーム１
１４と、テスト分岐部１２０に沿って進むテストビーム
１１８とに分ける。調節可能な参照鏡１２２が、参照ビ
ームを反射して第２のビームスプリッタ１２４に向かわ
せる。テストプレート１２６は、テストビーム１１８を
２つの部分１３０，１３２に分離し、２つの分離された
部分１３０，１３２を第２のビームスプリッタ１２４に
向けて反射する。分離された部分１３０は、テストプレ
ート１２６の表側の面１３４から反射し、分離された部
分１３２は、テストプレート１２６の裏側の面１３６か
ら反射する。
【００３８】参照ビーム１１４は、第２ビームスプリッ
タ１２４と集束光学系１３８を通ってカメラ１４０に達
する。そして、テストビーム１１８の２つの分離された
部分１３０，１３２は、第２ビームスプリッタ１２４で
平行な行路上に反射され、集束光学系１３８を通ってカ
メラ１４０に達する。図の例では、テストプレート１２
６の表側の面１３４から反射された分離部分１３０だけ
が基準ビーム１１４と一致される。他の分離部分１３２
は、ビーム１１４，１３２の空間コヒーレンスを超えた
量、横方向に偏倚している。この空間コヒーレンスは、
広がった光源の寸法を調節することによって制御され
る。
タ１２４と集束光学系１３８を通ってカメラ１４０に達
する。そして、テストビーム１１８の２つの分離された
部分１３０，１３２は、第２ビームスプリッタ１２４で
平行な行路上に反射され、集束光学系１３８を通ってカ
メラ１４０に達する。図の例では、テストプレート１２
６の表側の面１３４から反射された分離部分１３０だけ
が基準ビーム１１４と一致される。他の分離部分１３２
は、ビーム１１４，１３２の空間コヒーレンスを超えた
量、横方向に偏倚している。この空間コヒーレンスは、
広がった光源の寸法を調節することによって制御され
る。
【００３９】したがって、テストプレート１２６の表側
の面１３４における形状の変異を表す干渉模様が、カメ
ラ１４０（またはその像平面）に映し出され、この際、
テストプレート１２６の裏側の面の面形状を表す同様の
干渉模様は、映し出されない。しかし、参照鏡１２２
（あるいは、テストプレート１２６を含む他の光学素
子）を調節して、テストビーム１１８の分離部分１３２
を参照ビーム１１４に一致させることにより、テストプ
レート１２６の裏側の面１３６も、テストプレート１２
６の表側の面とは独立して，測定することができる。 ［図面の簡単な説明］
の面１３４における形状の変異を表す干渉模様が、カメ
ラ１４０（またはその像平面）に映し出され、この際、
テストプレート１２６の裏側の面の面形状を表す同様の
干渉模様は、映し出されない。しかし、参照鏡１２２
（あるいは、テストプレート１２６を含む他の光学素
子）を調節して、テストビーム１１８の分離部分１３２
を参照ビーム１１４に一致させることにより、テストプ
レート１２６の裏側の面１３６も、テストプレート１２
６の表側の面とは独立して，測定することができる。 ［図面の簡単な説明］
【図１】広がった光源と、すれすれ入射での測定のため
に配向された面平行のテストプレートとを含むトワイマ
ン・グリーン干渉計を示す図である。
に配向された面平行のテストプレートとを含むトワイマ
ン・グリーン干渉計を示す図である。
【図２】テストプレートと、戻し光学系の近傍における
上記干渉計の部分拡大図であり、すれすれ入射によって
得られる横方向分離を示す。
上記干渉計の部分拡大図であり、すれすれ入射によって
得られる横方向分離を示す。
【図３】ビームスプリッタと参照プリズムの近傍部にお
ける上記干渉計の部分拡大図であり、参照ビームとテス
トビームの２つの分離部分との選択的一致を示す。
ける上記干渉計の部分拡大図であり、参照ビームとテス
トビームの２つの分離部分との選択的一致を示す。
【図４】すれすれ入射による歪みを補償するアナモルフ
ィックイメージングシステムを示す干渉計の部分拡大図
である。
ィックイメージングシステムを示す干渉計の部分拡大図
である。
【図５】テストビームの横方向分離に関する種々のパラ
メータを示すテストプレートの拡大図である。
メータを示すテストプレートの拡大図である。
【図６】広げられた光源と、すれすれ入射での測定のた
めに配向された同様のテストプレートとを含むマッハ・
ツェンダー干渉計を示す図である。
めに配向された同様のテストプレートとを含むマッハ・
ツェンダー干渉計を示す図である。
１０ コヒーレント光源
１４ ビームスプリッタ
１８ 参照分岐部
２２ テスト分岐部
２８ 集束レンズ（集束光学系）
３４ 回転拡散板（拡散器）
４２ 参照分岐部の往路
４４ テスト分岐部の往路
４６ 直角プリズム
４８ 参照分岐部の復路
５４ ビームエキスパンダー
６０ テストプレート（テスト部品）
６２ テストプレートの表側の面
６４ テストプレートの裏側の面
６５ テストプレート支持部材
７４ テスト分岐路の復路
８０ アナモルフィックイメージングシステム
８２ 参照面
８６，８８ アナモルフィック光学素子
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｇ０２Ｂ 13/08 Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｄ
(72)発明者 クラウィーク，アンドリュー，ダブリュ
ー.
アメリカ合衆国 ニューヨーク州
14450， フェアポート， ブラック
ワッチ トレイル 89
(56)参考文献 特開 平９−72723（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01B 9/02
G01B 11/00 - 11/30
G01M 11/00
G02B 13/08
Claims (30)
- 【請求項１】 透明なテストプレートを測定するため
の、すれすれ入射の干渉計であって、 原ビームにおける空間的コヒーレンス度を規制する寸法
に作られた、広がった光源と、 上記原ビームを、制限された空間的コヒーレンス度を有
する参照ビームとテストビームに分割するビームスプリ
ッタと、 表側の面と裏側の面とを有するテストプレートを据え付
けるテストプレート支持部材とを備え、 上記支持部材は、上記テストプレートをテストビームに
対して非直角の入射になる向きに配置し、これにより、
テストビームの第１部分がテストプレートの表側の面か
ら反射され、テストビームの第２部分がテストプレート
の裏側の面から反射され、テストビームの第１，第２部
分がお互いに分離されるようにし、 上記の広がった光源は、テストプレートの表側の面と裏
側の面との間の干渉縞模様のコントラストを有意義に低
減するために、テストビームの第１，第２部分の分離と
関連してテストビームの空間的コヒーレンスを制限し、 さらに、参照面と上記テストプレートにおける表側およ
び裏側の面のうちの一方との間の干渉模様の形成を、参
照面と上記テストプレートにおける表側および裏側の面
のうちの他方との間の干渉模様の形成より優先させるた
めに、上記テストビームの第１，第２部分のうちの一方
だけを、上記参照ビームに一致させるアライメント機構
を備え、 上記アライメント機構は、上記参照ビームをテストビー
ムの他方の部分に横方向に一致させずに、上記参照ビー
ムをテストビームの一方の部分に対して横方向に一致す
る位置まで相対的に移動させる干渉計。 - 【請求項２】 さらに、上記参照ビームを光路に沿って
反射する参照面を備え、この参照面は、テストビームに
対してテストプレートが配向された入射角度を変更する
ことなく、参照ビームをテストビームの一方の部分と横
方向に一致させる請求項１に記載の干渉計。 - 【請求項３】 上記アライメント機構は、テストビーム
の第１，第２部分間の分離量を減じることなく、参照ビ
ームをテストビームの一方の部分に横方向に一致させる
ために、上記参照面と上記テストプレートの一方を移動
させる請求項２に記載の干渉計。 - 【請求項４】 上記参照ビームは、テストプレートの表
側の面を測るために参照ビームをテストビームの第１部
分に一致させた第１位置から、テストプレートの裏側の
面を測るために参照ビームをテストビームの第２部分に
一致させた第２位置まで相対的に移動可能である請求項
３に記載の干渉計。 - 【請求項５】 さらに、 上記ビームスプリッタからの参照ビームを、往路に沿っ
て参照面へ伝送し、往路から偏倚した復路に沿って参照
面からビームスプリッタへと伝送する参照分岐部と、 上記ビームスプリッタからのテストビームを、往路に沿
ってテストプレートの平行面へ伝送し、往路から偏倚し
た復路に沿ってテストプレートの平行面からビームスプ
リッタへと伝送するテスト分岐部と、 を備えた請求項１に記載の干渉計。 - 【請求項６】 さらに、テスト分岐部に配置されたビー
ムエキスパンダーを備え、このビームエキスパンダー
は、上記テストプレートの平行面を照らすための寸法を
有する上記往路に沿う第１開口部と、テストプレートの
平行面の像をビームスプリッタに向けて伝送するための
寸法を有する上記復路に沿う第２開口部とを備えた請求
項５に記載の干渉計。 - 【請求項７】 上記テスト分岐部は、テストビームをテ
スト分岐部の復路に沿って戻すための反射器を有する請
求項５に記載の干渉計。 - 【請求項８】 さらに、時間的かつ空間的にコヒーレン
トな光ビームの光源を備え、上記広がった光源は、上記
時間的かつ空間的にコヒーレントな光ビームを遮るよう
に配置された拡散器により形成されている請求項１に記
載の干渉計。 - 【請求項９】 さらに、上記広がった光源を形成するた
めに、上記原ビームを上記拡散器上に照明スポットとし
て投影する集束光学系を備え、この集束光学系は上記広
がった光源の寸法を決定するために調節可能である請求
項８に記載の干渉計。 - 【請求項１０】 さらに、テストプレートの表側と裏側
の面をすれすれ入射で照らすようにテストプレートを配
向したことに起因する像歪みを補償するアナモルフィッ
ク光学素子を含む観察システムを備えた請求項１に記載
の干渉計。 - 【請求項１１】 上記アナモルフィック光学素子は、直
交する面での異なる倍率を生じさせて、テストプレート
の面の少なくとも一つの像を、均衡のとれたアスペクト
比に戻す請求項１０に記載の干渉計。 - 【請求項１２】 すれすれ入射の光を反射する平行面を
有したテスト部品を測るための光学システムであって、 制限された空間的コヒーレンスを有する光の原ビームを
発生させる広がった光源と、 上記原ビームをテストビームと参照ビームに分割するビ
ームスプリッタと、 上記テスト部品の平行面をテストビームに対してすれす
れ入射になるように配向し、これにより、テストビーム
の第１部分がテスト部品の平行面のうちの第１面から反
射され、テストビームの第２部分がテスト部品の平行面
のうちの第２面から反射され、テストビームの第１，第
２部分がお互いに横方向に分離されるようにしたテスト
部品支持部材と、 参照ビームをテストビームの第１部分に一致させるため
に、参照ビームに対して参照面を配向する参照面支持部
材と、 上記参照面と上記テスト部品の第１面との間の有効な干
渉縞模様を発生させる観察システムと、を備え、上記の広がった光源は、テストプレートの表側の面と裏
側の面との間の干渉縞模様のコントラストを有意義に低
減するために、テストビームの第１，第２部分の分離と
関連してテストビームの空間的コヒーレンスを制限し、 上記テスト部品支持部材と参照面支持部材は、上記参照
ビームをテストビームの他方の部分に横方向に一致させ
ずに、上記参照ビームをテストビームの一方の部分に対
して横方向に一致する位置まで、相対的に移動可能であ
る光学システム。 - 【請求項１３】 上記観察システムが、テスト部品の第
１面をすれすれ入射で照らすようにテスト部品を配向し
たことに起因する像歪みを補償するためのアナモルフィ
ック光学素子を含む請求項１２に記載の光学システム。 - 【請求項１４】 上記アナモルフィック光学素子が、テ
スト部品の第１面の像を直交する方向に異なる倍率にす
る請求項１３に記載の光学システム。 - 【請求項１５】 さらに、光源によって発生する光ビー
ムを遮って、上記ビームの空間的コヒーレンスを制限す
る拡散器を備えた請求項１２に記載の光学システム。 - 【請求項１６】 さらに、上記の広がった光源を形成す
るために、上記拡散器上に照明スポットとして原ビーム
を投影する非平行光学系を備え、この非平行光学系が広
がった光源の寸法を決定するために調節可能である請求
項１５に記載の光学システム。 - 【請求項１７】 上記参照ビームは、テスト部品の第１
面を測るために参照ビームをテストビームの第１部分に
一致させた第１位置から、テスト部品の第２面を測るた
めに参照ビームをテストビームの第２部分に一致させた
第２位置まで相対的に移動可能である請求項１２に記載
の光学システム。 - 【請求項１８】 上記参照ビームを第１位置と第２位置
との間で相対的に移動させるために、上記参照面支持部
材とテスト部品支持部材のうちの一方が移動可能である
請求項１７に記載の光学システム。 - 【請求項１９】 参照面とテスト部品の２つの平行面の
うちの第１平行面との間の干渉縞模様を、参照面とテス
ト部品の第２平行面との間の干渉縞模様およびテスト部
品の第１，第２平行面間の干渉縞模様から隔離する方法
であって、 原ビームを参照ビームとテストビームに分割する工程
と、 上記テスト部品をテストビームに対してすれすれ入射に
なるように配向し、これにより、テストビームの第１部
分がテスト部品の第１面から反射され、テストビームの
第２部分がテスト部品の第２面から反射され、テストビ
ームの２つの部分が互いに横方向に分離されるようにす
る工程と、 テスト部品の第１，第２面間の干渉縞模様のコントラス
トを有意義に減じるために、上記テストビームの第１，
第２部分間の分離に関連して上記テストビームの空間的
コヒーレンスを制限する工程と、 参照ビームをテストビームの第１部分とを一致させ、こ
れにより上記参照面と上記テスト部品の第１面との間の
干渉模様の形成を、参照面とテスト部品の第２面との間
の干渉模様の形成より優先させる工程と、を備え、 上記一致工程は、上記参照ビームを第１位置に向かい上
記テストビームの第１，第２部分に対して相対的に移動
させることを含み、これにより、参照ビームとテストビ
ームの第１部分との間の干渉模様に最大の縞コントラス
トを発生させ、この第１位置は、参照ビームとテストビ
ームの第２部分との間の干渉模様に最大の縞コントラス
トを発生させるために参照ビームを相対的に移動させる
ことができる第２位置とは異なる方法。 - 【請求項２０】 さらに、テスト部品の第１面を測るた
めに参照ビームをテストビームの第１部分に一致させた
第１位置から、テスト部品の第２面を測るために参照ビ
ームをテストビームの第２部分に一致させた第２位置ま
で、参照ビームを相対的に移動させる工程を含む請求項
１９に記載の方法。 - 【請求項２１】 さらに、参照ビームとテストビームの
第１，第２部分との間の相対的移動量を測定する工程
と、この相対的移動量の測定値を用いてテスト部品の第
１，第２面間の厚さを計算する工程とを含む請求項２０
に記載の方法。 - 【請求項２２】 さらに、上記参照ビームを参照面から
反射してテストビームの第１部分に一致させる工程を含
む請求項１９に記載の方法。 - 【請求項２３】 上記テスト部品がテスト部品支持部材
に設置され、上記参照面が参照面支持部材に設置され、
上記一致工程は、テスト部品支持部材と参照面支持部材
のうちの一方を移動させる工程を含む請求項２２に記載
の方法。 - 【請求項２４】 上記制限工程が、テストビームの空間
的コヒーレンスを制限することを含み、これによりテス
ト部品の第１，第２面間のいかなる干渉模様も、参照面
とテスト部品の第１面との間の優先された干渉模様の測
定に、有意義な影響を与えないようにする請求項１９に
記載の方法。 - 【請求項２５】 上記一致工程が、テストビームの第
１，第２部分間の横方向分離に影響を与えない請求項１
９に記載の方法。 - 【請求項２６】 さらに、すれすれ入射で照らすように
テスト部品を配向した結果としてアナモルフィカルに歪
んだテスト部品の第１面の像を、中継する工程を含む請
求項１９に記載の方法。 - 【請求項２７】 さらに、アナモルフィック光学系を用
いて、テスト部品の第１面の像を、真のアスペクト比に
戻す工程を含む請求項２６に記載の方法。 - 【請求項２８】 さらに、像平面へと中継されたテスト
部品の第１面の像を真のアスペクト比に戻すために、直
交する方向に異なる物体距離／像距離の比を表す光学系
を用いる工程を含む請求項２７に記載の方法。 - 【請求項２９】 上記テスト部品を再配向し、２回目と
してテスト部品の第１，第２面の一方を測定するために
上記一致工程を繰り返す請求項２０に記載の方法。 - 【請求項３０】 テスト部品の第１，第２面を支持する
材料の均質性を測定するために、テスト部品の一つの配
向におけるテスト部品の第１，第２面の両方の測定結果
を、異なる配向におけるテスト部品の第１，第２面のう
ちの一方の追加的測定結果と比較する請求項２９に記載
の方法。
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