JP2001056213A

JP2001056213A - 面形状測定装置および測定方法

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Publication number: JP2001056213A
Application number: JP11233922A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Nakauchi; 章博中内; Chigusa Oouchi; 千種大内
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-08-20
Filing date: 1999-08-20
Publication date: 2001-02-27
Also published as: US6721056B1

Abstract

(57)【要約】【課題】被測定光学系の個々の光学要素の面形状を、該
被測定光学系が組み上がった状態のままで測定すること
が可能な面形状測定装置および測定方法を提供するこ
と。【解決手段】被測定光学系の任意の面の状態を測定する
面形状測定装置および測定方法において、自らの光軸を
中心に回転している被測定光学系の被測定面の複数個の
径に対し順次可干渉性光束を照射して各径での面形状を
測定し、該複数個の測定径から得られた面形状を連結し
て面全体の形状を得るとともに、該被測定光学系の奥の
面形状については、該奥の面以前に通過した面の状態の
影響を補正することを特徴とする面形状測定装置および
測定方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は面形状測定装置およ
び測定方法に関するもので、特に単体レンズ、あるいは
複数の光学要素で構成された光学系の各面の面形状の非
対称性成分を金物に組み込んだまま測定するのに好適な
面形状測定装置および測定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、各趣光学系においては高性能光学
系が要求されるようになってきた。高性能光学系では残
存収差を極力ゼロに近づける必要があり、設計と製造の
両面から光学系に残る波面収差を小さくする必要があ
る。

【０００３】設計的によい収差を達成するのは当然とし
て、最終的に高性能光学系の波面収差を良好にするに
は、製造において構成要素の単レンズの波面精度やホモ
ジニティ等の製造誤差を低減し、個々の光学要素をより
設計値に近づける必要がある。このため、従来様々な測
定方法や加工方法が提案、実施されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、個々の
光学要素が設計値に近い状態であっても、組み上がった
状態、即ち各レンズ要素が金物に入った状態において高
性能光学系が所望の性能を達成しない場合がある。

【０００５】達成できない原因としてはレンズの保持方
法やごみ、傷等によるレンズ歪が考えられるが、歪が組
み上がった光学系の奥で生じている場合、面歪量を簡易
な方法で計測することは困難であった。

【０００６】本発明の面形状測定装置および測定方法
は、従来、光学系の性能の評価が被測定光学系が全て組
み上がった状態でしか評価できず、個々の構成要素の内
部状態まで測定できなかった状況に鑑みてなされたもの
である。しかも従来は被測定光学系の評価といっても、
被測定光学系全体を透過した波面でしか評価することが
不可能で、個々の内部状態を知ることはできなかった。

【０００７】本発明は可干渉性光束のプローブ光を被測
定光学系の任意の面に入射させ、該入射面の状態を組み
上がった状態のままで測定することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の面形状測定装置
および測定方法では上記目的達成のため、被測定光学系
を自らの光軸を中心に回転させた状態で被測定光学系の
被測定面の所定の径の位置に可干渉性光束を照射し、該
被測定面からの可干渉性光束の反射光を干渉させた測定
データから該径における面形状を得るとともに、上記測
定を複数個の測定径に対して行い、該測定データを連結
して被測定面全体の形状を決定することを特徴としてい
る。

【０００９】本発明の面形状測定装置は被測定光学系を
保持しある軸を中心に回転させる手段、被測定光学系の
回転方位の検出手段、２つの可干渉性光束の発生手段、
該２つの可干渉性光束のうち少なくとも１つを第１の光
束として被測定面の所望の径に所望の角度で入射させる
ための光束偏向手段を有している。

【００１０】被測定面の回転に伴い該被測定面から反射
してきた第１の光束ともう一方の第２の光束は干渉し
て、該２光束の位相差が被測定面の面形状の情報を持つ
干渉情報を与える。該干渉情報と回転方位検出手段によ
り得られる該被測定光学系の回転方位から演算手段によ
り測定対象とした径での被測定面の面形状が算出され
る。該面形状を複数個の径に対して測定した後、連結す
れば被測定面全体の形状が決定できる。

【００１１】さらに本発明では被測定光学系の光学的に
奥側の面の測定に対し、該奥の面以前の面の状態の影響
を補正することを特徴としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態１の構成
を示すもので、被測定光学系１５の一番上にある面１６
の測定を行う配置を示している。なおｘｙｚ座標は図に
示すようにｙ軸が紙面と垂直となるように取ってある。

【００１３】レーザ光源１から射出したレーザビーム２
は周波数シフタ３により偏光方位が互いに直交する２つ
の可干渉性光束である２周波光４、５となる。図では光
束４の偏光方向をｚ軸に平行、光束５の偏光方向がｙ軸
に平行とする。２周波光の一部は参照信号としてビーム
スプリッタ３０により取り出されて偏光板３１で干渉
し、第１の受光素子３２で検出されて演算計測手段３４
へ送られる。

【００１４】一方、ビームスプリッタ３０を透過した光
はビームエキスパンダ６により径の大きい平面波とな
り、偏光ビームスプリッタ７を光束４は透過、光束５は
反射する。偏光ビームスプリッタ７の作用で反射したｙ
方向の偏光方向を持つ光束５はλ／４板８で円偏光とな
り、ミラー９で反射して再びλ／４板８を透過してｘ方
向に平行な偏光状態となる。ｘ方向に平行な偏光状態と
なった光束５は偏光ビームスプリッタ７を透過して、偏
光板２１に向かう。

【００１５】また、偏光ビームスプリッタ７を透過した
光束４はλ／４板２３で円偏光に変換され、ズームレン
ズ１０により被測定面１６の見かけの曲率中心位置１３
に集光するよう波面が調整された後、偏光ミラー１２へ
向かう。偏向ミラー１２は被測定光学系１５の被測定面
１６の曲率中心１３を通り、被測定面１６の所定の径に
垂直入射するように光束４を偏向させる。

【００１６】演算計測手段３４は被測定光学系１５の設
計データに基づき、光束４が被測定面１６の曲率中心１
３を通り、被測定面１６の所定の径に垂直入射するよ
う、偏向ミラー１２の角度と位置を移動させる制御を行
う。従って偏向ミラー１２は図のｙ軸回りに回転し、ｘ
軸方向に移動できるようになっている。

【００１７】光束４はズームレンズ１０により被測定面
１６の曲率中心１３に集光するように波面調整されてい
る。よって光束４は被測定面１６において被測定面１６
の曲率と一致した波面で入反射し、同じ経路を戻ってズ
ームレンズ１０を再透過する。

【００１８】ズームレンズ１０を再透過した光束４は平
面波に変換され、λ／４板２３で偏光方位が最初と９０
度回転したｙ軸に平行な直線偏光となる。偏光方位が９
０度回転したため、光束４は偏光ビームスプリッタ７で
反射して光束５と再結合され、偏光板２１へ向かう。

【００１９】偏光板２１通過後、２周波光４、５は干渉
して第２の受光素子２２で検出される。検出信号は被測
定面１６の情報を持っているため、測定信号として演算
計測手段３４へ送られる。

【００２０】参照信号、測定信号は光ヘテロダイン信号
の測定原理により２周波光の周波数差に等しい周波数の
正弦波になる。２光束４、５による信号の位相差は光路
長差に比例するため、位相計などを用いて位相を測定す
れば簡単に光路長差が測定できる。

【００２１】以上の状態に光学系をセットした上で、被
測定光学系１５を高精度な回転ステージ１４で光軸回り
に回転させる。回転ステージ１４の回転方位は回転方位
検出手段３３で検出され、演算計測手段３４に送られ
る。

【００２２】被測定面１６が回転軸に対して回転対称な
形状をしていれば、２光束４、５の光路長差は変化しな
いが、被測定面１６が回転非対称な面形状成分を有して
いると、被測定光学系１５の回転に伴って、２光束の光
路長差が変化する。演算計測手段３４は回転ステージ１
４の回転方位に伴う２光束４、５の光路長差の変動を取
得し、測定した径における被測定面１６の形状データの
演算を行う。

【００２３】一つの測定径での測定を終了させると、偏
向ミラー１２を回転移動させて調整し、光束４の被測定
面１６への入射位置を変えて、新たな測定径で光路長差
データを測定する。該操作を順次行い、測定径を変えな
がらレンズ全周の光路長差データを取得して演算手段３
４で各測定径の形状データの算出を行う。このようにし
て得られた被測定面１６の複数の径に対する形状データ
を連結すれば、被測定面１６全面の面形状の回転非対称
成分を得ることができる。

【００２４】被測定光学系１５の上から２番目の面１７
の測定を行う配置を示したのが図２である。ズームレン
ズ１０と偏光ミラー１２を調整し、光束４が被測定面１
７の測定する径を通って見かけの曲率中心位置１３'に
集光するように導く。よって、光束４は被測定面１７の
測定径の位置で垂直に入反射を行う。反射した光束４は
再び元来た光路を通って偏光ビームスプリッタ７で光束
５と合成され、回転ステージ１４の回転に伴う光路長差
の変動が測定される。

【００２５】第１面以降の測定で取得される光束４と光
束５の光路長差は上側の面の影響を受ける。従って面１
７に対しては測定済みの面１６の面形状測定データを使
用し、演算計測手段３４で補正を行って、真の形状デー
タの算出を行う。

【００２６】次いで偏光ミラー１２を調整し、光束４の
被測定面１７への入射位置を順次変えることにより測定
径を変化させて光路長差データ測定を行い、各測定径に
対するレンズ全周の光路長差データを取得する。各測定
径で得られたデータから演算計測手段３４で上側の面形
状による影響を除去して形状データの算出を行う。

【００２７】同様により奥の面１８を測定するときは、
２光路長差のデータから面１８以前の面である１６、１
７の面形状分を補正し、面１９を測定するときは、２光
路長差のデータから面１６、１７、１８の面形状分を補
正することで、順次光学的に奥の面の形状を計測するこ
とが可能である。よって、奥の面の真の形状を測定する
には、祖の面以前の面形状が測定されていることが必須
用件である。

【００２８】本実施形態では偏向ミラー１２の回転と移
動により測定状態を変えたが、干渉径本体１００と被測
定光学系の間隔を調整できる機構を付けると、より広い
測定領域を実現することが可能である。

【００２９】また本実施形態はズームレンズ１０で光束
４を曲率中心、または見かけの曲率中心に集光させる構
成としたが、ズームレンズ１０を光束４が被測定面で集
光するいわゆるキャッツアイ状態になるよう調整して測
定すると、測定面上での光束の径が小さくなり、測定径
位置の誤差を低減でき、より高精度の測定を行うことが
できる。

【００３０】図３は本発明の実施形態２の光学系の構成
図で、ｘｙｚ軸は実施形態１と同じに取ってある。本実
施形態は実施形態１においてミラー９で反射させていた
光束５も被測定光学系１５に入射させて測定精度の向上
を図ったものである。

【００３１】レーザ光源１から射出したレーザビーム２
は周波数シフタ３により偏光方位が直交する２つの可干
渉性光束である２周波光４、５に分割される。図では光
束４の偏光方向がｚ軸に平行、光束５の偏光方向がｙ軸
と平行となっている。２周波光の一部は参照信号として
ビームスプリッタ３０により取り出されて偏光板３１で
干渉し、第１の受光素子３２で検出されて演算計測手段
３４へ送られる。

【００３２】一方、ビームスプリッタ３０を透過した光
はビームエキスパンダ６で径の大きい平面波となり、偏
光ビームスプリッタ７で光束４は透過、光束５は反射す
る。

【００３３】偏光ビームスプリッタ７を透過した光束４
はミラー３５で偏向され、第１のズームレンズ３７に入
射して被測定面１６の曲率中心位置１３に集光するよう
に波面調整される。次いで光束４はミラー３８でｘ方向
に偏向し、λ／４板３９に入射して円偏光に変換され、
偏向ミラー１２へ向かう。偏向ミラー１２は光束４が被
測定光学系１５の被測定面１６の曲率中心１３を通り、
被測定面１６の所定の径に垂直入射するように偏向させ
る。

【００３４】演算計測手段３４は被測定光学系１５の設
計データに基づき、光束４が被測定面１６の曲率中心１
３を通り、被測定面１６の所定の径の位置に垂直入射す
るように偏向ミラー１２の角度と位置を移動させる。従
って偏向ミラー１２はｙ軸回りに回転し、ｘ軸方向に移
動できるようになっている。

【００３５】光束４はズームレンズ３７により被測定面
１６の曲率中心１３に集光するように波面調整されてい
るので、被測定面１６において被測定面１６の曲率に一
致した波面で入反射し、同じ経路を戻ってλ／４板３９
を透過する。

【００３６】光束４はλ／４板３９を再透過し、行きと
偏光方位が９０度回転したｙ軸に平行な直線偏光とな
り、ミラー３８でｚ方向に偏向された後、ズームレンズ
３７を再び透過て平面波となる。続いてミラー３５で偏
向を受けた光束４は偏光方位が９０度回転してｙ軸と平
行になっているため、偏光ビームスプリッタ７で反射し
て光束５と再結合されて偏光板２１へ向かう。

【００３７】一方、偏光ビームスプリッタ７で反射した
光束５は第２のズームレンズ４３に入射して被測定面１
６の曲率中心位置１３に集光するように波面調整された
後、ミラー４０でｘ方向に偏向しλ／４板４１に入射す
る。光束５はλ／４板４１で円偏光に変換され、偏向ミ
ラー４２へ向かう。偏向ミラー４２は光束５が被測定光
学系１５の被測定面１６の曲率中心１３を通り、光束４
の被測定面１６への入射位置と同一径で光軸２０を中心
として相対方位１８０度のところに垂直入射するように
偏向させる。

【００３８】この時、演算計測手段３４は被測定光学系
１５の設計データに基づき、光束５が被測定面１６の曲
率中心１３を通り、被測定面１６の所定の径の位置に垂
直入射するよう偏向ミラー４２の角度と位置を移動させ
る。従って偏向ミラー４２はｙ軸回りに回転し、ｘ軸方
向に移動できるようになっている。

【００３９】前述のように光束５はズームレンズ４３に
より被測定面１６の曲率中心１３に集光するように波面
調整されているので、被測定面１６で被測定面１６の曲
率と一致した波面で入反射し、同じ経路を戻ってλ／４
板４１を再透過する。

【００４０】光束５はλ／４板４１を再透過して行きと
偏光方位が９０度回転した直線偏光となり、ミラー４０
でｚ方向に偏向された後、ズームレンズ４３を再び透過
して平面波となる。光束５は偏光方位が９０度回転して
ｙ軸と平行になったため、偏光ビームスプリッタ７を透
過して光束４と再結合され、偏光板２１へ向かう。

【００４１】偏光板２１を通過して２周波光４、５は干
渉し、第２の受光素子２２で検出される。検出信号は被
測定面１６の情報を持っているため、測定信号として演
算計測手段３４へ送られる。

【００４２】参照信号、測定信号は光ヘテロダイン測定
の原理により２周波光の周波数差に等しい周波数の正弦
波になる。該２つの信号の位相差は２光束４、５の光路
長差に比例するため、位相計などを用いて位相を測定す
れば簡単に光路長差が測定できる。

【００４３】以上の状態に光学系をセットした上で、被
測定光学系１５を高精度な回転ステージ１４で光軸回り
に回転させる。回転ステージ１４の回転方位は回転方位
検出手段３３で検出され、演算計測手段３４に送られ
る。被測定面１６が回転軸に対して回転対称な形状をし
ていれば、２光束４、５の光路長差は変化しないが、被
測定面１６が回転非対称な面形状成分を有していると、
被測定光学系１５の回転に伴い２光束の光路長差が変化
する。演算計測手段３４は回転ステージ１４の回転方位
に伴う２光束４、５の光路長差の変動を取得し、測定し
た径における被測定面１６の形状データの演算を行う。

【００４４】本実施形態における２光路長差データは２
光束が光軸２０を中心として相対方位１８０度で被測定
光学系１５に入射するため。コマや偏心による１θ成分
や３θ成分などの奇数次成分だけが抽出される。

【００４５】さらに２光路長差の回転に伴う変化の振幅
の検出において、面形状の奇数次成分の振幅がＡのと
き、本実施形態では４Ａとなって検出されるのが特徴で
ある。実施形態１の構成で検出される振幅は２Ａである
ため、本実施形態では面形状の奇数次成分を２倍の分解
能で測定することが可能となっている。

【００４６】一つの測定径での測定が終了した後、偏向
ミラー１２と４２を回転移動させて調整し、光束４、５
の被測定面１６への入射位置を変えて測定径を変化さ
せ、光路長差データの測定を行う。該操作を順次行って
測定径を変え、レンズ全周の光路長差データを取得して
演算手段３４で各測定径の形状データの算出を行う。こ
のようにして得られた被測定面１６の複数の径に対する
形状データを連結すれば、被測定面１６全面の形状デー
タを得ることができる。

【００４７】本実施形態では被測定光学系１５の光軸に
対して２光束４、５の相対方位を１８０度としたが、相
対方位を９０度とする構成にすると、コマ等の１θ成分
や３θ成分に加えて、アスの２θ成分の測定も可能であ
る。この時、アス成分に関する２光路長差の回転に伴う
変化の振幅は、面形状のアス成分の振幅がＡであるとき
４Ａになる。実施形態１の構成で検出される振幅は２Ａ
であるため、本実施形態では面形状のアス成分を２倍の
分解能で測定することが可能となっている。

【００４８】さらに、ミラー３８、λ／４板３９、偏向
ミラー１２を一体にしてｚ軸回りに回転可能とし、２光
束４、５の相対方位が可変となる構成とすると、１θ成
分測定時は相対方位１８０度、アス成分の測定時には相
対方位９０度、というように計測したい非対称成分に応
じて２光束の相対方位を変化させて、測定分解能を向上
させることができる。

【００４９】被測定光学系１５の上から２番目の面１７
も実施形態１と同様に測定を行うことができる。ズーム
レンズ３７、４３を調整し、偏向ミラー１２、４２を回
転、移動させて、２光束４、５が被測定面１７の測定径
を通って見かけの曲率中心位置１３'に集光し、被測定
面１７の測定径の位置で垂直に入反射するように調整す
る。反射した光束４、５は再び元来た光路を通って偏光
ビームスプリッタ７によって合成され、回転ステージ１
４の回転に伴う光路長差の変動が測定される。

【００５０】第１面以降の測定で取得される光束４と光
束５の光路長差は上側の面の影響を受けている。従って
面１７の場合は測定済みの面１６の面形状測定データを
使用し、演算計測手段３４により補正を行って、真の形
状データの算出を行う。

【００５１】次いで偏向ミラー１２、４２を調整して２
光束４、５の被測定面１７への入射位置を順次変えて測
定径を変化させ、光路長差データを測定して各測定径に
おけるレンズ全周の光路長差データを取得する。演算計
測手段３４で各測定径で得られたデータから上側の面形
状による影響を除去して各径間を連結する計算を行う
と、被測定面１７全面の形状データが算出できる。

【００５２】同様により奥の面１８を測定するときは、
２光路長差のデータから面１６、１７の面形状分を補正
し、面１９を測定するときは、２光路長差のデータから
面１６、１７、１８の面形状分を補正する。奥の面の測
定では、該奥の面以前の影響を順次計算で補正すること
により、真の形状を被測定光学系が組み上がった状態の
まま計測することが可能である。

【００５３】本実施形態では偏向ミラー１２、４２の回
転と移動により測定状態を変えたが、干渉径本体２００
と被測定光学系の間隔を調整できる機構を付けると、よ
り広い測定領域を実現することが可能である。

【００５４】また本実施形態ではズームレンズ３７、４
３が２光束４、５を曲率中心、または見かけの曲率中心
に集光させる構成としたが、ズームレンズ３７、４３を
調整して光束４、５が被測定面で集光するいわゆるキャ
ッツアイ状態になるよう調整して測定すると、測定面上
での光束の径が小さくなり、測定径位置の誤差を低減で
きて、より高精度の測定を行うことができる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の面形状測
定装置および測定方法では被測定光学系の任意の面の状
態を測定する面形状の測定において、自らの光軸を中心
に回転している被測定光学系の被測定面の複数個の径に
対し順次可干渉性光束を照射して各径での面形状を測定
し、該複数個の測定径から得られた面形状を連結して面
全体の形状を得るとともに、該被測定光学系の奥の面形
状については、該奥の面以前に通過した面の状態の影響
の補正を行うことを特徴としている。

【００５６】以上の操作を行うことにより、被測定光学
系任意の面の面形状を組み上がった状態、即ち金物に入
った状態で測定することが可能となった。特に光学的に
奥側の面形状の測定を行う手段は従来存在せず、本発明
の測定に基づいてどの面が問題があるかを同定すること
ができれば、光学系の性能改善に寄与するところが極め
て大きいといえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の面形状測定装置の実施形態１の測定
状態を示す図、

【図２】実施形態１の別の測定状態をを示す図、

【図３】本発明の面形状測定装置の実施形態２を示す
図、

【符号の説明】

１レーザ光源、２レーザ光束、３周波数シフタ、４周波数シフト光１、５周波数シフト光２、６ビームエキスパンダ、７偏光ビームスプリッタ、８、２３、３９、４１ λ／４板、９、３５、３８、４０ミラー、１０、３７、４３ズームレンズ、１２、４２偏向ミラー、１３被測定面の曲率中心、１４回転ステージ、１５被測定光学系、１６、１７、１８、１９被測定光学系の構成面、２０被測定光学系の光軸、２１、３１偏光板、２２、３２受光素子、３０ビームスプリッタ、３３回転方位検出手段、１００、２００干渉計本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2F065 AA51 BB05 CC22 FF52 FF65 GG04 GG23 HH04 JJ05 LL00 LL06 LL09 LL13 LL32 LL36 LL37 MM04 MM16 NN06 PP13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定光学系の面形状を測定する面形状測
定装置において、該装置は該被測定光学系を保持し自ら
の光軸を回転軸として回転させる回転ステージ、該回転
ステージの回転方位検出手段、被測定面の複数個の測定
径に対し順次可干渉性の光束を照射する可干渉性光束照
射手段、該可干渉性光束の該被測定面からの反射光を干
渉信号として検出する受光素子、及び該干渉信号の演算
計測手段を有するとともに、該演算計測手段より該複数
個の測定径でそれぞれ面形状を算出し、該複数個の測定
径で算出された面形状を連結して該被測定面全体の形状
を決定することを特徴とする面形状測定装置。
【請求項２】該被測定面が該被測定光学系の奥にある場
合、該奥の面以前に通過した面の形状の影響を補正して
該被測定面全体の形状を決定することを特徴とする請求
項１記載の面形状測定装置
【請求項３】該可干渉性の光束を該被測定面の曲率中心
または見かけの曲率中心に集光することを特徴とする請
求項１及び２記載の面形状測定装置。
【請求項４】該可干渉性の光束を該被測定面にキャッツ
アイ状態で集光することを特徴とする請求項１及び２記
載の面形状測定装置。
【請求項５】該可干渉性の光束が該被測定面の複数個の
径に所定の状態で入射可能なように、該光束の角度・位
置を制御可能な偏向ミラーを有することを特徴とする請
求項３及び４記載の面形状測定装置。
【請求項６】該可干渉性の光束が第１及び第２の可干渉
性光束で構成され、該第１及び第２の光束が該被測定面
の該回転軸に対し同一の径に同一の角度で入射すること
を特徴とする請求項５記載の面形状測定装置。
【請求項７】該第１及び第２の光束の該回転軸に対する
相対方位角が１８０度であることを特徴とする請求項６
記載の面形状測定装置。
【請求項８】該第１及び第２の光束の該回転軸に対する
相対方位角が９０度であることを特徴とする請求項６記
載の面形状測定装置。
【請求項９】該第１及び第２の光束の該回転軸に対する
相対方位角が可変であることを特徴とする請求項６記載
の面形状測定装置。
【請求項１０】該第１及び第２の光束の該回転軸に対す
る相対方位角を変えながら該被測定面の形状を測定する
ことを特徴とする請求項９記載の面形状測定装置。
【請求項１１】該可干渉性光束により得られる信号がヘ
テロダイン信号であることを特徴とする請求項１〜１０
記載の面形状測定装置。
【請求項１２】被測定光学系の面形状を測定する面形状
測定方法において、自らの光軸を回転軸として回転して
いる該被測定光学系の被測定面の複数個の径に対し、順
次可干渉性の光束を照射して各径での面形状を測定し、
該複数個の測定径から得られた面形状を連結して該被測
定面全体の形状を決定することを特徴とする面形状測定
方法。
【請求項１３】該被測定面が該被測定光学系の奥にある
場合、該奥の面以前に通過した面形状の影響を補正して
該被測定面全体の形状を決定することを特徴とする請求
項１２記載の面形状測定方法。
【請求項１４】該被測定面が該被測定光学系の奥にある
場合、該奥の面以前に通過した面の形状を予め測定する
ことを特徴とする請求項１３記載の面形状測定方法。
【請求項１５】該可干渉性の光束を該被測定面の曲率中
心または見かけの曲率中心に集光することを特徴とする
請求項１２〜１４記載の面形状測定方法。
【請求項１６】該可干渉性の光束を該被測定面にキャッ
ツアイ状態で集光することを特徴とする請求項１２〜１
４記載の面形状測定方法。
【請求項１７】該可干渉性の光束が第１及び第２の可干
渉性光束で構成され、該第１及び第２の光束が該被測定
面の該回転軸に対し同一の径に同一の角度で入射するこ
とを特徴とする請求項１５〜１６記載の面形状測定方
法。
【請求項１８】該第１及び第２の光束の該回転軸に対す
る相対方位角が１８０度であることを特徴とする請求項
１７記載の面形状測定方法。
【請求項１９】該第１及び第２の光束の該回転軸に対す
る相対方位角が９０度であることを特徴とする請求項１
７記載の面形状測定方法。
【請求項２０】該第１及び第２の光束の該回転軸に対す
る相対方位角が可変であることを特徴とする請求項１７
記載の面形状測定方法。
【請求項２１】該第１及び第２の光束の該回転軸に対す
る相対方位角を変えながら該被測定面の形状を測定する
ことを特徴とする請求項２０記載の面形状測定方法。