(57)【要約】【課題】  被検物の屈折率を高精度に計測する。【解決手段】  光源１０からの光を被検光と参照光とに分割し、被検光を被検物６０に入射させ、参照光を屈折率が既知の基準物５０に入射させ、被検物６０を透過した被検光と、基準物５０を透過した参照光とを干渉させることによって被検光と参照光の光路長差を測定する。測定した光路長差を用いて干渉光の位相の不定項２πｍにおける整数ｍを算出し、被検光と参照光の光路長差と、基準物５０の屈折率分散と、被検物６０の厚みと、整数ｍとに基づいて被検物６０の屈折率を算出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を被検光と参照光とに分割し、前記被検光を被検物に入射させ、前記参照光を屈折率が既知の基準物に入射させ、前記被検物を透過した前記被検光と、前記基準物を透過した前記参照光とを干渉させた干渉光を検出することによって、前記被検光と前記参照光の光路長差を測定する測定ステップと、
前記被検光と前記参照光の光路長差を用いて前記干渉光の位相の不定項２πｍにおける整数ｍを算出し、前記被検光と前記参照光の光路長差と、前記基準物の屈折率分散と、前記被検物の厚みと、前記整数ｍとに基づいて前記被検物の屈折率を算出する算出ステップとを有することを特徴とする屈折率計測方法。
【請求項２】
前記算出ステップにおいて、前記被検物の厚みと前記基準物の厚みが等しくなるときの前記被検光と前記参照光の光路長差の波長に関する傾きを整数へ近似することにより前記整数ｍを算出することを特徴とする請求項１に記載の屈折率計測方法。
【請求項３】
前記測定ステップにおいて、前記基準物の厚みを互いに異ならせて複数の光路長差を測定し、
前記算出ステップにおいて、前記複数の光路長差に基づいて、波長に関して最も１次関数に近い光路長差を特定の光路長差として決定し、該特定の光路長差の波長に関する傾きを整数へ近似することにより前記整数ｍを算出することを特徴とする請求項１に記載の屈折率計測方法。
【請求項４】
前記算出ステップにおいて、前記被検光と前記参照光の光路長差と、前記被検物の屈折率分散の仮定値と、前記基準物の屈折率分散と、前記被検物の厚みと、前記基準物の厚みとを用いて前記整数ｍを算出することを特徴とする請求項１に記載の屈折率計測方法。
【請求項５】
前記被検物の屈折率分散の仮定値は、前記被検物の母材の屈折率分散に定数を加算した値であることを特徴とする請求項４に記載の屈折率計測方法。
【請求項６】
前記被検物の屈折率分散の仮定値は、前記被検物と同一条件で作製した基準被検物の屈折率分散に定数を加算した値であることを特徴とする請求項４に記載の屈折率計測方法。
【請求項７】
光学素子をモールドするステップと、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の屈折率計測方法を用いて前記光学素子の屈折率を計測することによって、モールドされた光学素子の光学性能を評価するステップと、
を含むことを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項８】
光源と、
前記光源からの光を被検光と参照光とに分割し、前記被検光を被検物に入射させ、前記参照光を屈折率が既知の基準物に入射させ、前記被検物を透過した前記被検光と、前記基準物を透過した前記参照光とを干渉させる干渉光学系と、
前記被検光と前記参照光の干渉光を検出することにより前記被検光と前記参照光の光路長差を測定する測定手段と、
前記被検光と前記参照光の光路長差を用いて前記干渉光の位相の不定項２πｍにおける整数ｍを算出し、前記被検光と前記参照光の光路長差と、前記基準物の屈折率分散と、前記被検物の厚みと、前記整数ｍとに基づいて前記被検物の屈折率を算出する算出手段を有することを特徴とする屈折率計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ等の光学素子の屈折率を計測する屈折率計測方法、屈折率計測装置、光学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モールドレンズの屈折率はモールド条件によって変化する。モールドレンズの屈折率は、一般的に、プリズム形状に加工した後、最小偏角法やＶブロック法で計測される。この加工作業は、手間とコストを要する。さらに、レンズ内に残留していた応力が加工によって解放されることにより、モールドレンズの屈折率が変化する。したがって、モールドレンズの屈折率を精度よく計測するためには、非破壊で計測する技術が必要である。
【０００３】
特許文献１に開示された計測方法では、被検物と、屈折率及び形状が既知のガラス試料とを、被検物の屈折率とほぼ等しい屈折率を有する第１のマッチング液に浸して干渉縞を測定する。さらに、被検物とガラス試料とを、第１のマッチング液の屈折率とわずかに異なる屈折率を有する第２のマッチング液に浸して干渉縞を測定する。そして、第１のマッチング液による測定結果と第２のマッチング液による測定結果とから、被検物の屈折率を求める。それぞれのマッチング液の屈折率は、干渉縞が密になりすぎない範囲で被検物の屈折率とわずかに異なっている必要がある。
【０００４】
非特許文献１に開示された計測方法では、広帯域の連続スペクトル光源からの光を被検物に入射させ、被検物を透過した被検光と参照光との干渉信号を波長の関数として測定し、干渉信号をフィッティングすることで、被検物の屈折率を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０２−００８７２６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｈ．Ｄｅｌｂａｒｒｅ，Ｃ．Ｐｒｚｙｇｏｄｚｋｉ，Ｍ．Ｔａｓｓｏｕ，Ｄ．Ｂｏｕｃｈｅｒ，”Ｈｉｇｈ−ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  ｉｎｄｅｘ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｉｎ  ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  ｃｒｙｓｔａｌｓ  ｕｓｉｎｇ  ｗｈｉｔｅ−ｌｉｇｈｔ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ．”Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｂ，２０００，ｖｏｌ．７０，ｐ．４５−５１．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された方法では、被検物の屈折率とほぼ等しい屈折率を有するマッチング液が必要である。しかしながら、屈折率が高いマッチング液は、透過率が低い。このため、特許文献１で開示された計測方法により高屈折率の光学素子の干渉縞を測定すると、検出器から小さな信号しか得られず、測定精度が低くなる。また、特許文献１の方法は、マッチング液の屈折率制御が難しく、計測に時間がかかる。
【０００８】
非特許文献１に開示された方法は、干渉信号の位相に２πの整数倍の不定項（未知数）が含まれるため、フィッティング精度が低くなる。
【０００９】
本発明は、被検物の屈折率を高精度に計測することができる屈折率計測方法及び屈折率計測装置を提供することを例示的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一側面としての屈折率計測方法は、光源からの光を被検光と参照光とに分割し、前記被検光を被検物に入射させ、前記参照光を屈折率が既知の基準物に入射させ、前記被検物を透過した前記被検光と、前記基準物を透過した前記参照光とを干渉させた干渉光を検出することによって、前記被検光と前記参照光の光路長差を測定する測定ステップと、前記被検光と前記参照光の光路長差を用いて前記干渉光の位相の不定項２πｍにおける整数ｍを算出し、前記被検光と前記参照光の光路長差と、前記基準物の屈折率分散と、前記被検物の厚みと、前記整数ｍとに基づいて前記被検物の屈折率を算出する算出ステップとを有することを特徴とする。
【００１１】
尚、光学素子をモールドするステップと、上記屈折率計測方法を用いて光学素子の屈折率を計測することによって、モールドされた光学素子の光学性能を評価するステップとを含む光学素子の製造方法も、本発明の他の一側面を構成する。
【００１２】
また、本発明のさらに他の一側面としての屈折率計測装置は、光源と、前記光源からの光を被検光と参照光とに分割し、前記被検光を被検物に入射させ、前記参照光を屈折率が既知の基準物に入射させ、前記被検物を透過した前記被検光と、前記基準物を透過した前記参照光とを干渉させる干渉光学系と、前記被検光と前記参照光の干渉光を検出することにより前記被検光と前記参照光の光路長差を測定する測定手段と、前記被検光と前記参照光の光路長差を用いて前記干渉光の位相の不定項２πｍにおける整数ｍを算出し、前記被検光と前記参照光の光路長差と、前記基準物の屈折率分散と、前記被検物の厚みと、前記整数ｍとに基づいて前記被検物の屈折率を算出する算出手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、被検物の屈折率を高精度に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明における実施例１の屈折率計測装置の概略構成を示す図。
【図２】実施例１における被検物の屈折率の計測手順を示すフローチャート。
【図３】基準物５０の厚みの変位量を計測する干渉計の概略構成を示す図。
【図４】本発明における実施例２の屈折率計測装置の概略構成を示す図。
【図５】実施例２における被検物の屈折率の計測手順を示すフローチャート。
【図６】本発明における実施例３の光学素子の製造方法の製造工程を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の実施例１の屈折率計測装置１００の概略構成を示す図である。本実施例の屈折率計測装置１００は、マッハツェンダ干渉計をもとに構成されている。光源１０、干渉光学系、基準物５０、被検物６０、検出器８０、コンピュータ９０を有し、被検物６０の屈折率を計測する。被検物６０は、レンズや平板等の屈折型光学素子である。本実施例では、被検物６０の屈折率と厚みがともに未知であるとする。
【００１７】
光源１０は、広い波長帯域を有する光源（例えば、スーパーコンティニューム光源）である。干渉光学系は、ビームスプリッタ２０、２１、ミラー３０、３１を有する。干渉光学系は、光源１０からの光を、被検物６０に入射する光（被検光）と基準物５０に入射する光（参照光）に分割し、被検物６０を透過した被検光と基準物５０を透過した参照光を重ね合わせて干渉させ、その干渉光を検出器８０に導光する。
【００１８】
本実施例では、基準物５０は屈折率が既知の材料で製造された２つのプリズムによって構成されている。本実施例では、基準物５０は、被検物６０と同じ母材で製造されている。２つのプリズムの間には、接触液が塗布されている。接触液の屈折率は、プリズムの屈折率と一致している必要はない。基準物５０の厚みを調整するために、２つのプリズムのうちの少なくとも１つが、図１の矢印の方向（２つのプリズムの接触面に平行な方向）の駆動機構を有している。基準物５０の厚みは、プリズムの駆動量から算出することができる。
【００１９】
ミラー３１は、図１の矢印の方向の駆動機構を有する。駆動方向は図１の矢印方向に限らず、被検光と参照光の光路長差が変化しさえすればよい。
【００２０】
検出器８０は、ビームスプリッタ２１からの干渉光を分光し、干渉光の強度を波長（周波数）の関数として検出する分光器などから構成される。
【００２１】
コンピュータ９０は、検出器８０から出力される干渉信号に基づいて被検物６０の屈折率を算出する算出手段として機能すると共に、基準物５０を構成するプリズムやミラー３１の駆動量を制御する制御手段としても機能し、ＣＰＵ等から構成されている。ただし、算出手段と制御手段は、互いに異なるコンピュータによって構成することもできる。
【００２２】
干渉光学系は、被検物６０と基準物５０が配置されていない状態で、被検光と参照光の光路長差（干渉光学系の光学遅延量）Δがゼロとなるように調整されている。干渉光学系の光学遅延量をゼロにする方法は次の通りである。
【００２３】
図１の屈折率計測装置１００において、被検物６０と基準物５０が配置されていない状態で被検光と参照光の干渉信号が取得される。このとき、干渉光の位相φ’（λ）および強度Ｉ’（λ）は数式１で表される。
【００２４】
【数１】
2018004409.tif 000003
【００２５】
ただし、λは空気中における波長、Ｉ０（λ）は被検光の強度と参照光の強度の和、γ（λ）は可視度である。数式１において、空気の屈折率は波長λに含まれているため、光学遅延量Δは被検光の光路の幾何学距離と参照光の光路の幾何学距離の差と等しい。
【００２６】
数式１より、干渉光学系の光学遅延量Δがゼロではないとき、強度Ｉ’（λ）は振動関数となる。したがって、光学遅延量Δをゼロとするためには、干渉信号が振動関数とならない位置にミラー３１を駆動すればよい。このときΔ＝０となる。
【００２７】
光学遅延量Δ＝０かつ被検物６０と基準物５０が干渉光学系に配置されているとき、干渉光の位相φ（λ，δＬ）および強度Ｉ（λ，δＬ）は数式２で表される。
【００２８】
【数２】
2018004409.tif 000004
【００２９】
ただし、ｎｓａｍｐｌｅ（λ）は被検物６０の屈折率、ｎｒｅｆ（λ）は基準物５０の屈折率、Ｌは被検物６０の幾何学厚み、δＬは被検物６０の厚みと基準物５０の厚みの差である。本実施例では、被検物６０の厚みＬは未知、基準物５０の厚みＬ−δＬは既知である。
【００３０】
図２は、被検物６０の屈折率を計測する手順を示すフローチャートである。
【００３１】
まず、基準物５０の厚みＬ−δＬが異なる複数の配置において、被検光と参照光の複数の光路長差ＯＰＤ（λ，δＬ）が測定される（Ｓ１０）。このステップは、基準物５０を構成するプリズムの少なくとも１つを少しずつ駆動させながら（つまり、δＬを少しずつ変化させながら）、被検光と参照光の光路長差を測定するステップである。光路長差ＯＰＤ（λ，δＬ）は、以下のような位相シフト法を用いて測定される。
【００３２】
ミラー３１の位相シフト量（＝駆動量×２π／λ）がδφｊ（ｊ＝０，１，・・・，Ｍ−１）のときの干渉強度Ｉｊ（λ，δＬ）は数式３で表される。
【００３３】
Ｉｊ（λ，δＬ）
＝Ｉ０（λ）［１＋γ（λ）ｃｏｓ（φ（λ，δＬ）−δφｊ）］
＝α０＋α１ｃｏｓδφｊ＋α２ｓｉｎδφｊ
（α０＝Ｉ０（λ），α１＝Ｉ０（λ）γ（λ）ｃｏｓφ（λ，δＬ），α２
＝Ｉ０（λ）γ（λ）ｓｉｎφ（λ，δＬ），ｊ＝０，１，…，Ｍ−１）
・・・（数式３）
【００３４】
干渉光の位相φ（λ，δＬ）は、位相シフト量δφｊ、干渉強度Ｉｊ（λ，δＬ）を用いて数式４で算出される。ただし、ｍは整数である。位相シフト法で得られた位相φ（λ，δＬ）は、２πの整数倍の不定項２πｍを含む。数式４から、光路長差ＯＰＤ（λ，δＬ）が数式５のように算出される。
【００３５】
【数３】
2018004409.tif 000005
【００３６】
【数４】
2018004409.tif 000006
【００３７】
次に、複数の光路長差と被検物６０の屈折率分散の仮定値と基準物５０の屈折率分散とに基づいて、基準物５０の厚みが特定の厚みとなる配置における特定の光路長差が決定される（Ｓ２０）。本実施例では、δＬ→０のときの基準物５０の厚みＬ−δＬを特定の厚み、δＬ→０のときの光路長差ＯＰＤ（λ，δＬ）を特定の光路長差と定義している。本実施例における被検物の屈折率分散の仮定値Ｎｓａｍｐｌｅ（λ）は、被検物の母材の屈折率分散（本実施例では基準物５０の屈折率分散ｎｒｅｆ（λ）と等しい）に定数Ｃを加算した値であり、数式６で表される。
Ｎｓａｍｐｌｅ（λ）＝ｎｒｅｆ（λ）＋Ｃ      ・・・（数式６）
【００３８】
モールドによって発生する屈折率変化は波長依存性が小さいため、被検物の屈折率分散と母材の屈折率分散との差は定数成分Ｃと近似できる。よって、被検物の屈折率分散ｎｓａｍｐｌｅ（λ）と被検物の屈折率分散の仮定値Ｎｓａｍｐｌｅ（λ）がほぼ等しいという近似が成り立ち、数式７のような近似式が得られる。ただし、Ｃ’は定数である。数式５は数式７の近似式を用いて数式８のように変形される。
【００３９】
（ｎｓａｍｐｌｅ（λ）−ｎｒｅｆ（λ））Ｌ〜（Ｎｓａｍｐｌｅ（λ）−ｎｒｅｆ（λ））Ｌ
＝ＣＬ＝Ｃ′                                              ・・・（数式７）
ＯＰＤ（λ，δＬ）〜Ｃ′＋ｍλ＋（ｎｒｅｆ（λ）−１）δＬ    ・・・（数式８）
【００４０】
数式８の右辺の第１項は定数項、第２項は波長に比例する項である。右辺第３項は基準物５０の屈折率分散ｎｒｅｆ（λ）とδＬに依存する項である。右辺第３項の影響で、光路長差ＯＰＤ（λ，δＬ）は、波長に関して曲線的に変化する。しかし、δＬ→０のとき、右辺第３項はゼロに近づくため、光路長差ＯＰＤ（λ，δＬ）は１次関数に近づく。したがって、複数の光路長差ＯＰＤ（λ，δＬ）のうち最も１次関数に近い光路長差を選べば、その光路長差が、特定の光路長差（δＬ→０のときのＯＰＤ（λ，δＬ））となる。
【００４１】
続いて、特定の光路長差の波長に関する傾きｍが算出される（Ｓ３０）。このステップは、特定の光路長差を１次関数でフィッティングし、数式８の整数ｍを抽出するステップである。ｍは整数なので、数式７の近似誤差があったとしても、高精度に整数ｍを抽出できる。
【００４２】
そして、δＬ→０のときの基準物５０の特定の厚みＬ−δＬが被検物６０の厚みとして算出される（Ｓ４０）。
【００４３】
最後に、特定の光路長差と、特定の光路長差の波長に関する傾きと、被検物の厚みと、基準物５０の屈折率とを用いて、被検物６０の屈折率が数式９のように算出される（Ｓ５０）。
【００４４】
【数５】
2018004409.tif 000007
【００４５】
以上のように、本発明は、干渉光の位相測定の際に発生する２πｍの未知数を特定することができるため、整数ｍに由来する誤差が発生しない。また、マッチングオイルを使用しないため、高屈折率の被検物の屈折率も高精度に短時間で計測することができる。
【００４６】
本実施例では、基準物５０の厚みＬ−δＬを既知とした。基準物５０の厚みは、次のように特定できる。まず、基準物５０と同一材料で製造された既知の厚みＬ’の平板を被検物６０の代わりに被検光路上に挿入すると、検出器８０で測定される干渉光の強度Ｉ”（λ，δＬ）は数式１０で表される。
【００４７】
【数６】
2018004409.tif 000008
【００４８】
数式１０で表される干渉強度Ｉ”（λ，δＬ）は、波長に関して振動する関数である。しかし、基準物５０の厚みＬ−δＬと平板の厚みＬ’が等しくなるとき、Ｉ”（λ，δＬ）は振動しなくなる。このときの基準物５０の厚みＬ−δＬ（＝Ｌ’）を基準に、プリズムの駆動量の情報を付加すれば、基準物５０の厚みを特定することができる。
【００４９】
本実施例では、プリズムの駆動量に基づいて基準物５０の厚みを算出したが、プリズムの駆動量の代わりに基準物５０の厚みの変位量を測定してもよい。図３は、図１の屈折率計測装置１００に組み込んだ、基準物５０の厚みの変位量を計測する干渉計の概略構成を示している。図３（ａ）ではヘテロダイン干渉計、図３（ｂ）では低コヒーレンス干渉計が、図１の屈折率計測装置１００に組み込まれている。
【００５０】
図３（ａ）の光学系では、わずかに異なる２種類の波長のコヒーレント光を射出する光源１５（例えば、ゼーマンレーザ）からの光がビームスプリッタ２５で変位測定光と変位参照光に分割される。変位測定光は基準物５０の表面で反射し、ミラー３６で反射した変位参照光とビームスプリッタ２５で重ね合わさって干渉し、干渉光が検出器８５（例えば、フォトダイオード）で検出される。検出されたビート信号から基準物５０の厚みの変位量が算出される。ここではヘテロダイン干渉計を示したが、その代わりに、単一のコヒーレント光を用いるホモダイン干渉計でもよい。
【００５１】
図３（ｂ）の光学系は、広帯域光源１０の光の一部がビームスプリッタ２６で反射され、ビームスプリッタ２５で変位測定光と変位参照光に分割される。変位測定光は基準物５０の表面で反射し、ミラー３６で反射した変位参照光とビームスプリッタ２５で重ね合わさって干渉し、干渉光が検出器８６（例えば、分光器）で検出される。検出器８６で検出されたスペクトル領域干渉信号から基準物５０の厚み変位量が算出される。ここでは光源１０の光の一部を利用しているが、その代わりに、別の低コヒーレント光源を準備してもよい。
【００５２】
本実施例では、被検物の屈折率分散の仮定値として、被検物の母材の屈折率分散に定数を加算した値を用いた。その代わりに、被検物と同一条件で作製した基準被検物の屈折率分散に定数を加算した値を用いてもよい。基準被検物の屈折率分散は、基準被検物をプリズム形状に加工した後、最小偏角法やＶブロック法で計測できる。
【００５３】
本実施例では、波長帯域の広い光源として、スーパーコンティニューム光源を用いた。その代わりに、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）やハロゲンランプ、短パルスレーザー等が使われてもよい。複数の光源を組み合わせてもよい。連続スペクトル光源の代わりに、複数波長で発振するＡｒレーザやＫｒレーザのような離散スペクトル光源を用いてもよい。
【００５４】
本実施例では、マッハツェンダ干渉計の構成をとっているが、代わりにマイケルソン干渉計の構成でもよい。
【００５５】
本実施例では、基準物５０の厚みを２つのプリズムを用いて変化させたが、基準物５０は２つのプリズムの組合せに限らず、厚みを調整できるものであればよい。例えば、厚みの異なる複数の平板を準備し、平板の出し入れや複数の平板の重ね合わせによって、基準物５０を構成してもよい。
【実施例２】
【００５６】
図４は、本発明における実施例２の屈折率計測装置２００の概略構成を示している。屈折率計測装置２００は、光源１０、モノクロメータ４０、マイケルソン干渉光学系、基準物５０、被検物６０、検出器８５、コンピュータ９０を有し、被検物６０の屈折率を計測する。本実施例では、被検物６０の屈折率ｎｓａｍｐｌｅ（λ）が未知、厚みＬが既知であるとする。実施例１と同様の構成については、同一の符号を付して説明する。
【００５７】
広帯域光源１０から射出された光は、モノクロメータ４０で準単色光となり、ビームスプリッタ２０で被検光と参照光に分割される。被検光は、被検物６０を透過し、ミラー３０で反射した後、再度被検物６０を透過する。参照光は、基準物５０を透過し、図４の矢印方向の駆動機構を有するミラー３１で反射した後、再度基準物５０を透過する。被検光と参照光は、ビームスプリッタ２０で重なり合って干渉し、干渉光は検出器８５（例えば、フォトダイオード）で検出される。検出器８５で検出された干渉信号は、コンピュータ９０に送られる。
【００５８】
基準物５０は、階段状の構造（１段の高さは、例えば５０ｎｍ）を有し、図４の矢印方向の駆動によって厚みを変えることができる。本実施例の基準物５０は、被検物６０と異なる材質で製造されているとする。基準物の屈折率ｎｒｅｆ（λ）は既知である。基準物５０の各段の厚みも既知である。
【００５９】
コンピュータ９０は、検出器８５の検出結果に基づいて被検物の屈折率を算出する算出部や、モノクロメータ４０を透過する波長や、ミラー３１及び基準物５０の駆動量を制御する制御部を有し、ＣＰＵ等から成る。
【００６０】
図５は、被検物６０の屈折率を計測する手順を示すフローチャートである。
【００６１】
まず、基準物５０の厚みＬ−δＬと被検物６０の厚みＬがほぼ等しくなる配置に、基準物５０が駆動される（Ｓ１１０）。次に、複数の波長において、被検光と参照光の光路長差が測定される（Ｓ１２０）。光路長差の測定は、モノクロメータ４０による波長掃引と、ミラー３１による位相シフトを用いて行われ、数式５のような光路長差が得られる。次に、被検光と参照光の光路長差と、被検物６０の屈折率分散の仮定値Ｎｓａｍｐｌｅ（λ）と、基準物５０の屈折率分散ｎｒｅｆ（λ）と、被検物の厚みＬと、基準物の厚みＬ−δＬとを用いて整数ｍが算出される（Ｓ１３０）。最後に、被検物６０の屈折率分散の仮定値Ｎｓａｍｐｌｅ（λ）と基準物の屈折率分散ｎｒｅｆ（λ）に基づいて、被検物６０の屈折率が算出される（Ｓ１４０）。ステップＳ１３０における整数ｍの算出方法は次の通りである。
【００６２】
本実施例における被検物の屈折率分散の仮定値Ｎｓａｍｐｌｅ（λ）は、被検物と同一条件で作製した基準被検物の屈折率分散ｎ０ｓａｍｐｌｅ（λ）（基準物５０の屈折率分散ｎｒｅｆ（λ）と異なる）に定数Ｃを加算した値であり、数式１１で表される。数式５で表される光路長差ＯＰＤ（λ，δＬ）の第１項は、数式１１を用いて数式１２で近似される。ただし、Ｃ’（＝ＣＬ）は定数である。
【００６３】
Ｎｓａｍｐｌｅ（λ）＝ｎ０ｓａｍｐｌｅ（λ）＋Ｃ                 ・・・（数式１１）
（ｎｓａｍｐｌｅ（λ）−ｎｒｅｆ（λ））Ｌ〜（Ｎｓａｍｐｌｅ（λ）＝ｎｒｅｆ（λ））Ｌ
＝（ｎ０ｓａｍｐｌｅ（λ）−ｎｒｅｆ（λ））Ｌ＋Ｃ′       ・・・（数式１２）
【００６４】
ｎ０ｓａｍｐｌｅ（λ）とｎｒｅｆ（λ）は既知であるため、数式１２の（ｎ０ｓａｍｐｌｅ（λ）−ｎｒｅｆ（λ））Ｌは算出できる。また、被検物６０の厚みＬと基準物５０の厚みＬ−δＬも既知であるため、数式５の（ｎｒｅｆ（λ）−１）δＬも算出できる。したがって、数式５の光路長差ＯＰＤ（λ，δＬ）と数式１２から、数式１３で表される物理量ｆ（λ，δＬ）が算出される。
【００６５】
ｆ（λ，δＬ）＝ＯＰＤ（λ，δＬ）−（ｎ０ｓａｍｐｌｅ（λ）−ｎｒｅｆ（λ））Ｌ
−（ｎｒｅｆ（λ）−１）δＬ＝Ｃ′＋ｍλ              ・・・（数式１３）
【００６６】
数式１３の物理量ｆ（λ，δＬ）を１次関数でフィッティングすることにより、未知の整数ｍが算出される。最後に、被検光と参照光の光路長差ＯＰＤ（λ，δＬ）と、基準物の屈折率分散ｎｒｅｆ（λ）と、被検物の厚みＬと、基準物の厚みＬ−δＬと、整数ｍとを用いて被検物６０の屈折率ｎｓａｍｐｌｅ（λ）が数式１４のように算出される。
【００６７】
【数７】
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【実施例３】
【００６８】
実施例１、実施例２で説明した屈折率計測装置及び屈折率計測方法を用いて得られた屈折率の計測結果をレンズ等の光学素子の製造方法にフィードバックすることも可能である。
【００６９】
図６には、モールドを利用した光学素子の製造工程の例を示している。
【００７０】
光学素子は、光学素子の設計工程（Ｓ６０１）、金型の設計工程（Ｓ６０２）及び該金型を用いた光学素子のモールド工程（Ｓ６０３）を経て製造される。モールドされた光学素子は、その形状精度が評価され（Ｓ６０４）、精度不足である場合（Ｓ６０４においてＮＧの場合）は、金型を補正して（Ｓ６０５）、再度モールドを行う。形状精度が良好であれば（Ｓ６０４においてＯＫの場合）、該光学素子の光学性能が評価される（Ｓ６０６）。この光学性能の評価工程に、本発明の屈折率計測方法を組み込むことで、モールドされる光学素子を精度良く評価することができる。光学性能が良好であれば（Ｓ６０６においてＯＫの場合）量産工程（Ｓ６０８）に進む。尚、光学性能が低い場合（Ｓ６０６においてＮＧの場合）は、光学面を補正した光学素子を設計し直す（Ｓ６０７）。
【００７１】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１０  光源
５０  基準物
６０  被検物
８０  検出器
９０  コンピュータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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