(57)【要約】【課題】複数の被検側面が被検基面に対してそれぞれ略一定の傾斜角度となるように配された被検体の、被検基面および複数の被検側面の相対傾斜角度を簡易かつ高精度に測定することが可能な被検面傾斜測定装置を得る。【解決手段】干渉計本体２０から出射された１つの測定光束を、測定光束出射光学系３０において２つの測定光束に分岐し、一方を第１の照射軸線Ｌ１に沿って被検基面６１に照射し、他方を第２の照射軸線Ｌ２に沿って被検側面６２に照射する。干渉計本体２０において得られる干渉縞情報により、第１の照射軸線Ｌ１に対する被検基面６１の傾き、および第２の照射軸線Ｌ２に対する被検側面６２の傾きをそれぞれ求め、その結果に基づき、被検基面６１および複数の被検側面６２の相対傾斜角度を求める。【選択図】          図１
2006090950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検基面と、該被検基面に対して略一定の傾斜角度をなすように配された複数の被検側面とを有する被検体を、前記被検基面が第１の照射軸線上に位置するように支持する支持手段と、
前記支持手段により支持された前記被検体に対して、第１の測定光束および第２の測定光束を、前記第１の照射軸線および該第１の照射軸線とのなす角度が規定された第２の照射軸線にそれぞれ沿うように照射可能な干渉計と、
前記支持手段により支持された前記被検体および前記干渉計の少なくとも一方を他方に対して、所定の回転軸の回りに回転させ、前記複数の被検側面の各々を前記第２の照射軸線上に位置するように順次移動させる回転手段と、
前記回転手段による回転角度を検出する回転角度検出手段と、
前記干渉計において前記第１の測定光束の前記被検基面または該被検基面と平行に設置された副被検基面からの戻り光により得られる干渉縞情報、および前記第２の測定光束の前記複数の被検側面の各々からの戻り光により得られる干渉縞情報により、前記第１の照射軸線に対する前記被検基面の傾き、および前記第２の照射軸線に対する前記被検側面の傾きをそれぞれ求めるとともに、求められた各傾きと前記回転角度とに基づき、前記被検基面および前記複数の被検側面の相対傾斜角度を求める解析手段とを備えていることを特徴とする被検面傾斜測定装置。
【請求項２】
前記解析手段は、前記干渉縞情報に基づき、前記被検基面および／または前記複数の被検側面の各々の形状を解析するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の被検面傾斜測定装置。
【請求項３】
１つの測定光束を２つに分岐し、一方を前記第１の測定光束とし他方を前記第２の測定光束として出射する測定光束出射光学系を備えていることを特徴とする請求項１または２記載の被検面傾斜測定装置。
【請求項４】
前記支持手段は、前記回転軸の回りに自転可能な載置面を備えてなることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の被検面傾斜測定装置。
【請求項５】
前記被検体がポリゴンミラーであり、該ポリゴンミラーは前記被検基面を上方にむけて前記載置面上に載置されることを特徴とする請求項４記載の被検面傾斜測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリゴンミラー等の被検体における複数の面間の傾斜角度等を測定可能な被検面傾斜測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光を任意の方向に走査するために利用される多角柱状のポリゴンミラー（多面鏡）には、回転テーブル上等に設置される際に使用される底面（被検基面）と、レーザ光を反射させる各反射面（被検側面）との間で規定される面倒れ角度や、隣接する各反射面間で規定される分割角度、あるいは底面および各反射面の平面性に対する要求精度が日本工業規格（ＪＩＳ）等により定められている（下記非特許文献１参照）。
【０００３】
また、下記非特許文献１には、２台のオートコリメータおよび回転テーブルを用いて分割角度の精度を測定する方法や、高精度な定盤や反射鏡およびオートコリメータを用いて面倒れ角度（ピラミッド偏差）を測定する方法、および光波干渉法により反射面の平面度を測定することなどが記載されている。
【０００４】
【非特許文献１】ＪＩＳハンドブック  ２４  光学機器  ２００２年度版                      ５２８〜５３０頁  （ＪＩＳ  Ｂ  ７４３２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
面倒れ角度の測定と分割角度の測定は、隣接する面間のなす角度を測定するという点では類似しているが、上記非特許文献１に記載された測定方法では、これら２つの角度測定を全く異なる手順で別個に行なわなければならないため、測定手順が煩雑となり測定に多くの時間を要するという問題がある。
【０００６】
そこで、上述した面倒れ角度の測定方法で用いられる定盤を回転テーブルで構成し、２つの角度測定を同時に行なうようにすることが考えられるが、この場合には次のような問題が生じる。すなわち、オートコリメータを用いる測定方法では、オートコリメータの光軸とポリゴンミラーの底面の法線とが直角となるように設定されていることが、高精度な測定を可能とするための前提条件となる。特に面倒れ角度の測定においては、各反射面の測定時において、オートコリメータの光軸とポリゴンミラーの底面の法線とが高精度に直角に維持されていないと、測定精度に多大の悪影響をもたらす。
【０００７】
各反射面の測定時において、オートコリメータの光軸とポリゴンミラーの底面の法線とが常に直角となるようにするためには、回転テーブルの回転軸がポリゴンミラーの底面の法線と平行、かつオートコリメータの光軸と直角となる状態を維持しつつ、回転テーブルを回転させることが必要条件となる。しかし、そのような高い回転精度が確保された回転テーブルは高価であり、また高精度の回転テーブルを用いた場合でも、回転テーブルの載置面とポリゴンミラーの底面との間に異物が挟まるなどにより、回転テーブルの載置面とポリゴンミラーの底面とが平行に設置されない場合には、上述したような条件が満たされないことになるため、高い測定精度を保証することが困難となる。
【０００８】
また、オートコリメータと回転テーブルを用いて２つの角度測定を同時に行なうようにした場合でも、各反射面の平面度の測定は干渉計を用いてこれらの角度測定とは別個に行なわなければならない。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、ポリゴンミラーのように、複数の被検側面が被検基面に対してそれぞれ略一定の傾斜角度となるように配された被検体において、被検基面および複数の被検側面の相対傾斜角度を、簡易かつ高精度に測定することが可能な被検面傾斜測定装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、このような被検体において、被検基面および複数の被検側面の相対傾斜角度、および各面の形状を、簡易かつ高精度に測定することが可能な被検面傾斜測定装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため本発明の被検面傾斜測定装置は、以下のように構成されている。すなわち、本発明に係る被検面傾斜測定装置は、被検基面と、該被検基面に対して略一定の傾斜角度をなすように配された複数の被検側面とを有する被検体を、前記被検基面が第１の照射軸線上に位置するように支持する支持手段と、
前記支持手段により支持された前記被検体に対して、第１の測定光束および第２の測定光束を、前記第１の照射軸線および該第１の照射軸線とのなす角度が規定された第２の照射軸線にそれぞれ沿うように照射可能な干渉計と、
前記支持手段により支持された前記被検体および前記干渉計の少なくとも一方を他方に対して、所定の回転軸の回りに回転させ、前記複数の被検側面の各々を前記第２の照射軸線上に位置するように順次移動させる回転手段と、
前記回転手段による回転角度を検出する回転角度検出手段と、
前記干渉計において前記第１の測定光束の前記被検基面または該被検基面と平行に設置された副被検基面からの戻り光により得られる干渉縞情報、および前記第２の測定光束の前記複数の被検側面の各々からの戻り光により得られる干渉縞情報により、前記第１の照射軸線に対する前記被検基面の傾き、および前記第２の照射軸線に対する前記被検側面の傾きをそれぞれ求めるとともに、求められた各傾きと前記回転角度とに基づき、前記被検基面および前記複数の被検側面の相対傾斜角度を求める解析手段とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
上記「相対傾斜角度」は、例えばポリゴンミラーにおける面倒れ角度のように、被検基面（底面）と被検側面（反射面）とのなす角度から直接的に求められるものや、ポリゴンミラーにおける分割角度のように、被検基面と平行な平面に投影された２つの被検側面の各法線のなす角度から求められるものなど、２面間で規定される種々の角度を含む。
【００１３】
上記他の目的を達成するため前記解析手段を、前記干渉縞情報に基づき、前記被検基面および／または前記複数の被検側面の各々の形状を解析するように構成することができる。
【００１４】
また、本発明の被検面傾斜測定装置において、１つの測定光束を２つに分岐し、一方を第１の測定光束とし他方を第２の測定光束として出射する測定光束出射光学系を備えるようにすることや、支持手段を、回転軸の回りに自転可能な載置面を備えた構成のものとすることが可能である。なお、被検体がポリゴンミラーである場合には、ポリゴンミラーはその被検基面（底面）を上方にむけて支持手段の載置面上に載置することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る被検面傾斜測定装置によれば、干渉計において得られる干渉縞情報により、第１および第２の照射軸線に対する被検基面および被検側面の傾きを求め、この傾きに基づいて被検基面と各被検側面との相対傾斜角度や２つの被検側面間の相対傾斜角度を求めるようにしている。したがって、回転手段の精度が十分でないため回転軸の傾きが変化したり、回転軸の傾きと被検基面の法線の傾きとの間にずれが生じたりすること等によって、第１の照射軸線に対する被検基面の傾きが測定中に変化してしまうような場合でも、測定結果に悪影響を及ぼすことなく、これらの面間の相対傾斜角度を高精度に測定することが可能である。
【００１６】
また、ポリゴンミラー等において、これまで別個に行なわれていた面倒れ角度および分割角度の測定を同時に行なうことが可能となり、測定時間を短縮することが可能である。特に、解析手段において被検基面や被検側面の形状を解析するように構成したものによれば、ポリゴンミラー等において、これまで別個に行なわれていた各面の相対傾斜角度の測定と各面の面形状の測定を同時に行なうことができるので、測定時間を大幅に短縮することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る被検面傾斜測定装置の概略構成図であり、図２は本実施形態における傾斜角度測定の手順を説明するための模式図である。
【００１８】
〈装置構成〉
図１に示す被検面傾斜測定装置１は、干渉縞画像を得るための干渉計２と、被検体６を支持する支持手段４と、得られた縞画像の解析等を行なう解析部５とを備えてなる。なお、本実施形態において被検体６は、図２に示すように多角柱状（便宜的に６角柱で表す）のポリゴンミラーであり、被検基面（底面）６１と、該被検基面６１に対して各々が略直角となるように配された６つの被検側面（反射面）６２とを有してなる。
【００１９】
上記支持手段４は被検体６が載置される円形の載置面４１を備えている。この載置面４１は、本発明の回転手段を構成するものであり、該載置面４１と直交する回転軸Ｒ（該載置面４１の中心を通る）の回りに自転可能に構成されている。また、この支持手段４は、回転角度検出手段としてのロータリエンコーダ（不図示）を備えており、載置面４１の回転軸Ｒ回りの回転角度を検出可能に構成されている。なお、支持手段４は載置面４１が略水平となるように設置されており、被検体６は被検基面６１が上方を向くようにして載置面４１上に載置されている。
【００２０】
上記干渉計２は、図１に示すように、フィゾー型の光学系を備えた干渉計本体２０と、該干渉計本体２０から出射された測定光束を２つに分岐して被検体６に照射する測定光束出射光学系３０とを備えてなる。
【００２１】
この干渉計本体２０は、光源部２１と、該光源部２１の図中下方に配置された収束レンズ２２およびビームスプリッタ２３と、該ビームスプリッタ２３の図中左方に配置されたコリメータレンズ２４および透過型の基準板２５と、ビームスプリッタ２３の図中右方に配置された結像レンズ２６および撮像カメラ２７を備えている。この干渉計本体２０においては、光源部２１から図中下方に出射された光ビームが収束レンズ２２を介してビームスプリッタ２３に入射し、該ビームスプリッタ２３のスプリッタ面２３ａにおいて図中左方に直角に反射されてコリメータレンズ２４に入射するようになっている。また、コリメータレンズ２４に入射した光ビームは、平行光とされて基準板２５に入射し、その一部は基準面２５ａを透過し測定光束として上記測定光束出射光学系３０に出射され、その余の部分は基準面２５ａにおいて入射光路を逆進するように反射され基準光として、ビームスプリッタ２３および結像レンズ２６を介して撮像カメラ２７に入射するようになっている。
【００２２】
なお、図示は省略してあるが上記基準板２５には、該基準板２５を光軸方向に微動させることが可能なフリンジスキャンアダプタが設けられている。このフリンジスキャンアダプタを備えていることにより、基準面２５ａを光軸方向に微動させて基準光と被検光との光路長差を変化させ、これにより干渉縞を変化させることができるので、いわゆる位相シフト法を用いたフリンジスキャン計測等を実施することが可能となっている。
【００２３】
一方、測定光束出射光学系３０は、図１に示すように、干渉計本体２０から出射された１つの測定光束を、第１の測定光束および第２の測定光束の２つに分岐するビームスプリッタ３１と、該ビームスプリッタ３１のスプリッタ面３１ａから図中上方に出射された第１の測定光束の光路上に配置された第１のシャッタ３２および２つの反射ミラー３３，３４と、ビームスプリッタ３１から図中左方に出射された第２の測定光束の光路上に配置された第２のシャッタ３５とを備えている。
【００２４】
上記ビームスプリッタ３１および２つの反射ミラー３３，３４は、上記第１の測定光束が、鉛直方向に延びる第１の照射軸線Ｌ１に沿って上記被検基面６１に照射されるように、かつ上記第２の測定光束が、水平方向に延びる第２の照射軸線Ｌ２に沿って上記被検側面６２に照射されるように配置されている。すなわち、第１の照射軸線Ｌ１と第２の照射軸線Ｌ２とは、上記被検基面６１と上記被検側面６２とのなす傾斜角度（本実施形態では直角）と等しくなるように設定されており、上記支持手段４は上記被検基面６１が上記回転軸Ｒおよび上記第１の照射軸線Ｌ１と略直交する（回転軸Ｒ、被検基面６１の法線Ｎ、および第１の照射軸線Ｌ１が互いに略平行となる）ように上記被検体６を支持するように構成されている。また、上記第１および第２のシャッタ３２，３５は、上記第１および第２の照射光束のうち一方のみが被検体６に照射されるように、第１および第２の照射光束の各光路のＯＮ／ＯＦＦ（ＯＮは光路が遮断されていない状態、ＯＦＦは光路が遮断されている状態を示す）を選択的に切り替えるように構成されている。なお、上記被検基面６１の上記回転軸Ｒおよび上記第１の照射軸線Ｌ１に対する直交性は厳密なものではなく、測定に支障が生じない範囲で直角からのずれを許容するものである。すなわち、直角からのずれが生じているため、被検体６を回転させた際に被検基面６１の傾きが変化してしまうような場合でも、被検基面６１からの戻り光による干渉縞が得られるのであれば、その程度のずれが生じていても構わない。
【００２５】
この測定光束出射光学系３０においては、干渉計本体２０から出射された１つの測定光束がビームスプリッタ３１により第１の測定光束と第２の測定光束とに分岐され、各々が第１および第２のシャッタ３２，３５に入射する。上記被検基面６１の測定が行なわれる際には、第１のシャッタ３２はＯＮ状態に、第２のシャッタ３５はＯＦＦ状態とされ、第１の測定光束のみが第１のシャッタ３２を通過し、２つの反射ミラー３３，３４を介して被検基面６１に照射される。被検基面６１から反射された被検光は、その入射光路を略逆進して干渉計本体２０に戻り、基準板２５、コリメータレンズ２４、ビームスプリッタ２３および結像レンズ２６を介して撮像カメラ２７に入射する。その際、基準面２５ａにて反射された上記基準光と被検光とが合波されて干渉光が得られ、該干渉光の波面の強度分布に基づく干渉縞画像が撮像カメラ２７において撮像される。
【００２６】
一方、上記被検側面６２の測定が行なわれる際には、第１および第２のシャッタ３２，３５のＯＮ／ＯＦＦが切り替えられ、第２の測定光束のみが第２のシャッタ３５を通過し、被検側面６２に照射される。被検側面６２から反射された被検光は、その入射光路を略逆進して干渉計本体２０に戻り、被検基面６１から反射された被検光と同様に、上記基準光と合波されて干渉光が得られ、該干渉光の波面の強度分布に基づく干渉縞画像が撮像カメラ２７において撮像される。
【００２７】
上記解析部５は、解析手段としてのコンピュータ５１と、キーボード等の入力装置５２と、表示装置５３とを備えてなる。この解析部５は、撮像カメラ２７において得られた干渉縞や、上記ロータリエンコーダにより検出された回転角度等の各情報がコンピュータ５１に入力され、これらの情報に基づきコンピュータ５１において、上記被検基面および上記被検側面の各々の形状や、これら相互間の相対傾斜角度が求められ、得られた測定結果が表示装置５３に表示されるように構成されている。なお、ロータリエンコーダにより検出された回転角度をオペレータが読み取り、それを入力装置５２によりコンピュータ５１に入力するようにしてもよい。
【００２８】
〈測定手順〉
以下、上述した被検面傾斜測定装置１による上記被検体６の測定手順について説明する。図３は測定手順を示すフローチャートである。
【００２９】
測定に先立ってまず、図１に示す測定光束出射光学系３０において、第１の照射軸線Ｌ１と第２の照射軸線Ｌ２とが互いに直角となるように、各光学部材をアライメントする。このとき本実施形態では、第１の照射軸線Ｌ１が鉛直方向に、第２の照射軸線Ｌ２が水平方向にそれぞれ延びるように設定する。
【００３０】
なお、被検基面６１内における第１の照射軸線Ｌ１の設定位置は、ポリゴンミラーのように被検基面６１の面精度が高い場合、被検基面６１内の任意の位置とすることが可能であるが、一般には回転軸Ｒに近接した位置とすることが望ましい。しかし、一般的なポリゴンミラーのように、被検基面６１の中心部に貫通孔（不図示）が設けられているような場合には、第１の照射軸線Ｌ１を被検基面６１の中心部に設定すると、第１の測定光束の一部が貫通孔に照射されるなどの不都合が生じる。このような場合には、被検基面６１の中心部に貫通孔を覆うように平行平板ミラー等の副被検基面（不図示）を設置し、該副被検基面に第１の測定光束を照射するようにすることも可能である。この場合、被検基面６１の形状測定を同時に行なうことはできないが、副被検基面が被検基面６１に平行に設置されていれば、副被検基面からの戻り光により得られる干渉縞情報により、被検基面６１の第１の照射軸線Ｌ１に対する傾きを測定することが可能となる。
【００３１】
また図２には、２つの３次元直角座標系が示されている。一方は上記第１の照射軸線Ｌ１に設定されたものであり、他方は上記第２の照射軸線Ｌ２に設定されたものである。本実施形態では、各座標系におけるｘ，ｙ，ｚの３つの座標軸は、２つの座標系間において互いに向きが一致するように、かつ各々のｘ軸が第２の照射軸線Ｌ２と平行となり、各々のｚ軸が第１の照射軸線Ｌ１と平行となるように設定されている。２つの座標系をこのように設定することにより、後述するように各被検側面６２の面倒れ角度を計算する際に、第１の照射軸線Ｌ１と第２の照射軸線Ｌ２とのなす角度（直角）を計算式中に組み入れる必要がないようにすることができる。
【００３２】
次に、支持手段４を載置面４１が第２の照射軸線Ｌ２と平行となるように設置し、載置面４１上に被検体６をセットする。被検体６は被検基面６１が上方を向くように載置面４１上に載置するが、このとき被検基面６１の中心が載置面４１の回転軸Ｒ上に位置するようにする。さらに、被検体６が載置された載置面４１を回転させて、６面ある被検側面６２のうちの１面が第２の照射軸線Ｌ２と略直交するようにする。また、このときロータリエンコーダにより検出される回転角度を０度に初期設定し、以下１巡目の測定を開始する。なお、以下のステップは、図３に対応したものである。
【００３３】
（ステップＳ１）１巡目の測定では、カウンタＩおよびＪをそれぞれ１に設定する。
【００３４】
（ステップＳ２）被検基面６１の１回目の測定を行なう。この、被検基面６１の測定では、上記第１の測定光束のみが被検基面６１に照射され、該被検基面６１からの戻り光と基準面２５ａからの基準光とにより得られる干渉縞情報により、第１の照射軸線Ｌ１に対する被検基面６１の傾き（図２に示す、ｘ軸回りの傾斜角度βｘおよびＹ軸回りの傾斜角度βｙ）が、被検面６１の形状と共にコンピュータ５１において解析される。
【００３５】
なお、干渉縞情報に基づく面形状の解析手法としては、従来公知の一般的な縞解析手法を用いることができる。また、干渉縞情報に基づく面の傾きの解析手法としては、本願出願人により提案された、フーリエ変換を用いて被測定面の傾き成分を検出する方法（特開２００２−２５７５２９号公報参照）や、位相シフト法を用いて傾きを測定する従来公知の手法を用いることができる。
【００３６】
（ステップＳ３）第１面目の被検側面６２の測定を行なう。この、被検側面６２の測定では、上記第２の測定光束のみが被検側面６２に照射され、該被検側面６２からの戻り光と基準面２５ａからの基準光とにより得られる干渉縞情報により、第２の照射軸線Ｌ２に対する被検側面６２の傾き（図２に示す、ｙ軸回りの傾斜角度αｙおよびｚ軸回りの傾斜角度αｚ）が、被検側面６２の形状と共にコンピュータ５１において解析される。
【００３７】
（ステップＳ４）下式（１）に基づき、第１面目の被検側面６２の面倒れ角度（第１面目の被検側面６２と被検基面６１とのなす角度の直角からのずれ）を計算する。
【００３８】
γＪ＝αｙＪ−βｙＩ  …  （１）
ここで、γＪは第Ｊ面目の被検側面６２の面倒れ角度、αｙＪは第Ｊ面目の被検側面６２の図２のｙ軸回りの傾斜角度、βｙＩは第Ｉ回目の測定における被検基面６１の図２のｙ軸回りの傾斜角度である。
【００３９】
（ステップＳ５）下式（２）に基づき、第１面目の被検側面６２の分割角度を計算する。
【００４０】
φＪ＝θＩ＋αｚＪ−αｚ（Ｊ−１）  …  （２）
ここで、φＪは第Ｊ面目の被検側面６２の分割角度、θＩは第Ｉ回目の測定における被検基面６１の図２のｚ軸回りの回転角度、αｚＪは第Ｊ面目の被検側面６２の図２のｚ軸回りの傾斜角度、αｚ（Ｊ−１）は第（Ｊ−１）面目の被検側面６２の図２のｚ軸回りの傾斜角度である。
【００４１】
なお、上記回転角度θＩは、ロータリエンコーダの検出角度（載置面４１の回転軸Ｒ回りの回転角度）を、第Ｉ回目の測定において測定された被検基面６１の傾きに基づき、図２のｚ軸回りの回転角度に補正したものである。第１の照射軸線Ｌ１に対する被検基面６１の傾きが微小であり、ロータリエンコーダの検出角度をそのままｚ軸回りの回転角度とみなせる場合は、このような補正をしなくてもよい。また、第１面目の被検側面６２の分割角度の計算においては、上式（２）におけるθＩおよびαｚ（Ｊ−１）はそれぞれ０とされる。
【００４２】
（ステップＳ６）測定が完了したか否かが判定される。
【００４３】
（ステップＳ７）ステップＳ６での判定において、測定が完了していないと判定された場合、被検体６を回転軸Ｒ回りに所定角度だけ回転させる。
【００４４】
（ステップＳ８）カウンタＩおよびＪにそれぞれ１を加える。
【００４５】
その後、ステップＳ２に戻り、２巡目の測定を行なう。なお、被検体６の回転移動は、上記載置面４１を回転軸Ｒ回りに自転させることにより行なわれ、該載置面４１はロータリエンコーダが上記所定角度を検出した時点で停止される。なお、この所定角度は、被検体６の各被検側面６２の分割角度の基準値（６角柱体の場合は６０度、８角柱体の場合は４５度）と等しくなるように設定される。
【００４６】
２巡目の測定は、上述した１巡目の測定と同様に行なわれ、第２面目の被検側面６２の面倒れ角度および分割角度が求められる。以降、同様の手順により、全ての被検側面６２に対する（本実施形態では計６巡の）測定を実施し、１つの被検体６に対する測定を終了する。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態の被検面傾斜測定装置１によれば、干渉計２において得られる干渉縞情報により、第１および第２の照射軸線Ｌ１，Ｌ２に対する被検基面６１および各被検側面６２の傾きを求め、この傾きに基づいて各被検側面６２の面倒れ角度および分割角度を求めるようにしている。したがって、回転軸Ｒの傾きが載置面４１を回転させる際に変化してしまったり、被検体６と載置面４１との間に異物が挟まって、回転軸Ｒの傾きと被検基面６１の法線Ｎの傾きとの間にずれが生じてしまったりすること等により、被検基面６１を回転させるのに従って被検基面６１の第１の照射軸線Ｌ１に対する傾きが変化してしまうような場合でも、測定結果に悪影響を及ぼすことなく、各被検側面６２の面倒れ角度および分割角度を高精度に測定することが可能である。また、これまで別個に行なわれていた各被検側面６２の面倒れ角度および分割角度の測定と、被検基面６１および各被検側面６２の形状の測定とを同時に行なうことができるので、測定時間を大幅に短縮することが可能である。
【００４８】
また、これまでのポリゴンミラーの傾斜角度測定方法では、底面（被検基面）が回転テーブルや定盤に接触するように設置されるので底面が傷付く虞があるが、本実施形態では、被検基面６１が上方を向くように被検体６を載置面４１上に載置しており、また被検基面６１に接触することなく測定を行なうことが可能なので、被検基面６１が傷付く可能性が少ない。
【００４９】
〈態様の変更〉
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、種々に態様を変更することが可能である。例えば、上記実施形態の測定光束出射光学系３０では、干渉計本体２０から出射された１つの測定光束がビームスプリッタ３１により第１の測定光束と第２の測定光束とに分岐されるように構成されているが、このようなビームスプリッタ３１に換えて、図４に示すような直角プリズム３６を用い、１つの測定光束を直角プリズム３６の斜面３６ａ（ミラーコーティングされている）の端部において２つの測定光束に分岐するようにしてもよい。この場合、２つの測定光束を被検体６の被検基面６１および被検側面６２にそれぞれ同時に照射し、被検基面６１および被検側面６２からの各々の戻り光による各干渉縞を同時に撮像することが可能となる。また、２つの測定光束を同時に照射するので、図１に示す第１および第２のシャッタ３２，３３を用いる必要がなくなるため、構成を簡易にすることが可能となる。なお、直角プリズム３６に代えて、反射ミラー（不図示）を斜面３６ａの位置に斜めに配置してもよい。
【００５０】
なお、図１に示すような干渉計本体２０を２つ用いて、各干渉計本体２０からのそれぞれ出射された２つの測定光を被検基面６１および被検側面６２に照射するようにしてもよい。この場合は、上述したような測定光束出射光学系３０が不要となる。
【００５１】
また、上記実施形態では、支持手段４の載置面４１が回転軸Ｒの回りに自転するように構成されているが、支持手段４の載置面４１は固定として干渉計２を回転軸Ｒの回りの所定軌道上を公転可能に構成したり、支持手段４の載置面４１を回転軸Ｒの回りに自転可能に、かつ干渉計２を回転軸Ｒの回りの所定軌道上を公転可能に構成したりすることも可能である。
【００５２】
また、上記実施形態の干渉計本体２０はフィゾー型とされているが、マイケルソン型やマッハツェンダ型等の他の干渉計本体を用いることも可能である。
【００５３】
また、上記実施形態では、２つの測定光束を被検基面６１および被検側面６２にそれぞれ略垂直に照射するように構成されているが、斜入射干渉計のように２つの測定光束を被検基面６１および被検側面６２に対して斜めに照射するようにすることも可能である。
【００５４】
また、上記実施形態では、被検体６が多角柱状のポリゴンミラーとされているが、本発明の被検面傾斜測定装置は、多角錐台状のポリゴンミラーや多角柱状のプリズムなど、被検基面に対して複数の被検側面が略一定の傾斜角度をなすように配されているような種々の物体を被検体として測定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係る被検面傾斜測定装置の概略構成図
【図２】測定手順を説明するための模式図
【図３】測定手順を示すフローチャート
【図４】測定光束を分岐する他の態様を示す図
【符号の説明】
【００５６】
１      被検面傾斜測定装置
２      干渉計
４      支持手段
５      解析部
６      被検体
２０      干渉計本体
２１      光源部
２２      収束レンズ
２３，３１      ビームスプリッタ
２３ａ，３１ａ      スプリッタ面
２４      コリメータレンズ
２５      基準板
２５ａ    基準面
２６      結像レンズ
２７      撮像カメラ
３０      測定光束出射光学系
３２      第１のシャッタ
３３，３４      反射ミラー
３５      第２のシャッタ
３６      直角プリズム
３６ａ    斜面
４１      載置面
５１      コンピュータ（解析手段）
５２      入力装置
５３      表示装置
６１      被検基面（底面）
６２      被検側面（反射面）
Ｒ      回転軸
Ｎ      被検基面の法線
Ｌ１      第１の照射軸線
Ｌ２      第２の照射軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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