【事件の表示】
　特許第３１６２３５５号「面形状等測定方法及び装置」の請求項１ないし４、６ないし８に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３１６２３５５号の請求項１ないし４、６ないし８に係る特許を取り消す。
【理　由】
【１】手続の経緯
　本件特許第３１６２３５５号の請求項１乃至８に係る発明についての出願は、平成１年３月３１日に特許出願され、平成１３年２月２３日に設定登録され、その後、富士写真光機株式会社より請求項１〜４、６〜８に係る特許に対して特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされたところ、その指定期間内である平成１５年３月２４日に訂正請求がなされたものである。
【２】訂正の適否
１．訂正事項
ａ．特許請求の範囲の請求項１を
「複数の異なる曲率を有する形状を測定する方法に於て、被測定面を測定可能な互いに重なり合う部分を持つ様な複数の曲率の異なる部分領域に分割して、各部分領域について該部分領域の曲率に応じた測定位置に相対配置して測定を実行し、前記互いに重なり合う部分の一方の測定データに他方の測定データをフイッテイングさせる様に各部分領域の測定データを座標変換して繋ぎ合せることにより被測定面の全体形状を得ることを特徴とする形状測定方法。」と訂正する。
ｂ．特許請求の範囲の請求項６を
「複数の異なる曲率を有する形状を測定する方法に於て、被測定面を測定可能な互いに重なり合う部分を持つ様な複数の曲率の異なる部分領域に分割して、各部分領域について測定を実行し、前記互いに重なり合う部分の一方の測定データに他方の測定データをフィッティングさせる様に各部分領域の測定データを座標変換して繋ぎ合せることにより被測定面の全体形状を得、前記重なり合う部分の一方の測定データをツェルニケ多項式展開した係数のうちＲ２の係数、Ｒｓｉｎθの係数及びＲｃｏｓθの係数と他方の測定データについての同係数とを比較して座標変換してフィッテイングすることにより各部分領域について測定した面形状データ等を繋ぎ合わせることを特徴とする形状測定方法。」と訂正する。
ｃ．特許請求の範囲の請求項７を
「請求項１から６のいずれかの測定方法を用いて複数の異なる曲率を有する形状を測定する干渉測定装置において、干渉光学系と被測定面の光軸方向の相対距離を変化させるステージと、被測定面の干渉測定光照射領域を光軸に直交する方向に変化させるステージと、被測定面を干渉光学系に対して光軸に直交する２軸まわりに回転させてアオリを与えるステージとを有する形状測定装置。」
と訂正する。
ｄ．特許請求の範囲の請求項８を
「被測定面を測定可能な互いに重なり合う部分を持つ様な複数の曲率の異なる部分領域に分割し、各々の部分領域に対して該部分領域の曲率に応じた測定位置に相対配置して形状測定を実行する為の測定系と、各部分領域について前記互いに重なり合う部分の一方のデータに他方のデータをフィッティングさせる様に各部分領域の測定データを座標変換して繋ぎ合わせることにより被測定面の全体形状を合成するデータ処理系とを有することを特徴とする形状測定装置。」と訂正する。
ｅ．明細書の［課題を解決するための手段］の部分を
「上記目的を達成する為の本発明においては、被測定面を測定可能な互いに重なり合う部分を持つ様な複数の曲率の異なる部分領域に分割して、各部分領域について外部分領域の曲率に応じた測定位置に相対配置して測定を実行し、前記互いに重なり合う部分の一方の測定データに他方の測定データをフィッテイングさせる様に各部分領域の測定データを座標変換して繋ぎ合せる事により被測定面の全体形状を得ている。
　各部分領域の測定は、例えば、この領域からの反射光や透過光を用いた干渉作用を利用して行なわれて面形状データ等が求められる。
　また、上記目的を達成する本発明の上記測定方法を用いて複数の異なる曲率を有する形状を測定する干渉測定装置においては、干渉光学系と被測定面の光軸方向の相対距離を変化させるステージと、被測定面の干渉測定光照射領域を光軸に直交する方向に変化させるステージと、被測定面を干渉光学系に対して光軸に直交する２軸まわりに回転させてアオリを与えるステージとを有する。
　また、上記目的を達成する本発明の形状測定装置は、被測定面を測定可能な互いに重なり合う部分を持つ様な複数の曲率の異なる部分領域に分割し、各々の部分領域に対して該部分領域の曲率に応じた測定位置に相対配置して形状測定を実行する為の測定系と、各部分領域について前記互いに重なり合う部分の一方のデータに他方のデータをフィッティングさせる様に各部分領域の測定データを座標変換して繋ぎ合わせることにより被測定面の全体形状を合成するデータ処理系とを有することを特徴とする。」と訂正する。
　　　　　　　　
２．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
（１）訂正ａについて
　訂正ａは「形状」を「複数の異なる曲率を有する形状」とし、かつ、「部分領域」を「曲率の異なる部分領域」と限定するものであり、特許請求の範囲の減縮に相当するものである。
　また、この訂正ａは訂正前の明細書に記載された事項に基づくものであり、特許請求の範囲を実質上拡張又は変更するものではない。
（２）訂正ｂについて
　訂正ｂは、前記訂正ａと同様であり、特許請求の範囲の減縮に相当するものである。
　また、この訂正ｂは訂正前の明細書に記載された事項に基づくものであり、特許請求の範囲を実質上拡張又は変更するものではない。
（３）訂正ｃについて
　訂正ｃは「形状」を「複数の異なる曲率を有する形状」と限定するものであり、特許請求の範囲の減縮に相当するものである。
　また、この訂正ｃは訂正前の明細書に記載された事項に基づくものであり、特許請求の範囲を実質上拡張又は変更するものではない。
（４）訂正ｄについて
　訂正ｄは「複数の部分領域に分割して各々に対して」を「複数の曲率の異なる部分領域に分割し、各々の部分領域に対して」と限定するものであり、特許請求の範囲の減縮に相当するものである。
　また、この訂正ｄは訂正前の明細書に記載された事項に基づくものであり、特許請求の範囲を実質上拡張又は変更するものではない。
（５）訂正ｅについて
　訂正ｅは特許請求の範囲の訂正に伴い、特許請求の範囲の記載との整合性をとるために詳細な説明中の記載を訂正するためのもので、不明瞭な記載の釈明に該当する。
　また、この訂正ｅは訂正前の明細書に記載された事項に基づくものであり、特許請求の範囲を実質上拡張又は変更するものではない。
　
３．独立特許要件
　請求項５は請求項１の従属請求項であるところ、請求項１については前記訂正ａのとおり、特許請求の範囲の減縮を目的とした訂正がされたので、特許異議の申立てがされていない訂正明細書の請求項５に係る発明の独立特許要件について検討する。
　訂正明細書の請求項５に係る発明は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項５に記載されたとおりのものであって、同請求項１の構成要件を全て含むものである。
　そして、当該請求項１に係る発明は、下記【３】［４］で述べるように、特許異議申立人が提出した引用刊行物に記載された発明から当業者が容易に発明をすることができたものであるが、該引用刊行物には、訂正明細書の請求項５に係る発明の構成要件である「重なり合う部分の一方の測定データと他方の測定データとの相関関数が最大値をとる様に他方の測定データ全部を座標変換してフィッティングすることにより各部分領域について測定した面形状データ等を繋ぎ合わせる」点、は記載されておらず、また、該点は引用刊行物から容易に想到し得ることとは言えないから、訂正明細書の請求項５に係る発明は、引用刊行物に記載された発明から当業者が容易に発明をすることが出来たものとは認められない故、特許出願の際、独立して特許を受けることができるものである。
４．むすび
　　以上のとおりであるから、前記訂正（訂正ａ〜ｅ）は、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年改正法による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書き、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
【３】特許異議の申立てについての判断（取消理由についての判断）
　１．本件発明
　訂正後の請求項１〜４、６〜８に係る発明は、訂正された明細書及び図面の記載からみて、訂正された特許請求の範囲の請求項１〜４、６〜８に記載された次のとおりのものである。
「【請求項１】複数の異なる曲率を有する形状を測定する方法に於て、被測定面を測定可能な互いに重なり合う部分を持つ様な複数の曲率の異なる部分領域に分割して、各部分領域について該部分領域の曲率に応じた測定位置に相対配置して測定を実行し、前記互いに重なり合う部分の一方の測定データに他方の測定データをフイッテイングさせる様に各部分領域の測定データを座標変換して繋ぎ合せることにより被測定面の全体形状を得ることを特徴とする形状測定方法。
 
【請求項２】前記各部分領域の測定は該部分領域からの光を用いた干渉作用を利用して行なわれて面形状データ等が求められる請求項１記載の測定方法。
【請求項３】前記重なり合う部分の同一直線状にない少なくとも３点を測定データ数として選び出し、重なり合う部分領域の対応する点の座標が一致するように座標変換してフィッテイングすることにより各部分領域について測定した面形状データ等を繋ぎ合わせる請求項１記載の測定方法。
【請求項４】前記重なり合う部分の一方の測定データに対し他方の測定データの差の自乗和が最小となるように他方の測定データ全部を座標変換してフィッティングすることにより各部分領域について測定した面形状データ等を繋ぎ合わせる請求項１記載の測定方法。
【請求項６】複数の異なる曲率を有する形状を測定する方法に於て、被測定面を測定可能な互いに重なり合う部分を持つ様な複数の曲率の異なる部分領域に分割して、各部分領域について測定を実行し、前記互いに重なり合う部分の一方の測定データに他方の測定データをフィッティングさせる様に各部分領域の測定データを座標変換して繋ぎ合せることにより被測定面の全体形状を得、前記重なり合う部分の一方の測定データをツェルニケ多項式展開した係数のうちＲ２の係数、Ｒｓｉｎθの係数及び Ｒｃｏｓθの係数と他方の測定データについての同係数とを比較して座標変換してフィッテイングすることにより各部分領域について測定した面形状データ等を繋ぎ合わせることを特徴とする形状測定方法。
【請求項７】請求項１から６のいずれかの測定方法を用いて複数の異なる曲率を有する形状を測定する干渉測定装置において、干渉光学系と被測定面の光軸方向の相対距離を変化させるステージと、被測定面の干渉測定光照射領域を光軸に直交する方向に変化させるステージと、被測定面を干渉光学系に対して光軸に直交する２軸まわりに回転させてアオリを与えるステージとを有する形状測定装置。
【請求項８】被測定面を測定可能な互いに重なり合う部分を持つ様な複数の曲率の異なる部分領域に分割し、各々の部分領域に対して該部分領域の曲率に応じた測定位置に相対配置して形状測定を実行する為の測定系と、各部分領域について前記互いに重なり合う部分の一方のデータに他方のデータをフイッティングさせる様に各部分領域の測定データを座標変換して繋ぎ合わせることにより被測定面の全体形状を合成するデータ処理系とを有することを特徴とする形状測定装置。」
［２］引用刊行物に記載の発明
（刊行物１に記載された発明）
　これに対して特許異議申立人　富士写真光機株式会社の提出した甲第１号証（「Applied Optics 」Vol.26 No.22　the Optical Society of  America（１９８７年１１月１５日発行）以下、「刊行物１」という。）には、次の事項が記載されている。
（１−１）「We must piece together the data from a large set of interferograms to characterize the surface. Our data reduction technique must allow for overlap between the interferograms,for areas of no coverage,and for alignment dfferences in the configuration between the interferograms.」（干渉縞からのデータをつなぎ合わせて表面を特徴づける必要がある。我々のデータ低減技術は、干渉縞間の重なり、非カバー領域、２つの干渉縞の模様間に存在するアラインメント差、を許容する（４８７５頁左欄末行〜裏５行）。）
（１−２）「Figure 2 shows a typical pattern of sphere coverage by subaperture interferograms. In accordance with the terms used previously in the subaperture  testing theory,we shall refer to the partial area observed in each interferogram as a subaperture.」（図２は分割開口領域による球面被覆の代表的パターンを示す。サブアパーチャ試験理論でこれまでに使用された用語に従って、各干渉縞において観察された部分領域をサブアパーチャ（分割開口領域）と呼ぶことにする（４８７６頁左欄９〜１３行）。）、
（１−３）「In general,greater coverage leads to better fits,but the lower-order polynomials may be fit with modest gaps in the data. With a least-squares approach,overlap of subapertures is actually helpful,since random errors are reduced by redundant information.」（一般に、被覆が大きいほどより良いフィッティングが得られるが、低次多項式はデータに適度のギャップを伴う場合にフィッティングする。最小二乗アプローチによれば、冗長な情報によってランダムエラーが低減されるため、分割開口領域の重なりが実際には役立つ（第４８７６頁左欄第３２行〜右欄第２行））。
（１−４）「Areas of sphere illuminated by interferometric testing of an f/0.75lens」（図１：ｆ/０．７５レンズの干渉縞測定において照明される球面領域（４８７６頁図１）。）
（１−５）We also delete the four lowest spherical harmonic functions from the spherical harmonic set.The new set of functions is 
Ｗａ（Θ，Φ）＝Ｗｌ（Θ，Φ）＋Ｗｓ（Θ，Φ）                                              (3)
where Ｗａ（Θ，Φ）＝augmented polynomial set
Ｗｌ（Θ，Φ）＝local alignment polynomials,and
Ｗｓ（Θ，Φ）＝depleted spherical harmnic set;」（また、球面調和集合から４つの低次数球面調和関数を消去する。新たな関数の組は
Ｗａ（Θ，Φ）＝Ｗｌ（Θ，Φ）＋Ｗｓ（Θ，Φ）
式中、
Ｗａ（Θ，Φ）＝増大した多項式集合
Ｗｌ（Θ，Φ）＝局所アラインメント多項式、および
Ｗｓ（Θ，Φ）＝減少させた球面調和集合である（４８７７頁２８行〜３４行）。）
（１−６）「Using procedures to be described,we fit the function,Ｗａ（Θ，Φ）,to the subaperture data. The function Ｗｓ（Θ，Φ） describes the aberrations to the sphere. The function Ｗｌ（Θ，Φ）is usually discarded.」（以下に記載される手順を用い、関数Ｗａ（Θ，Φ）を分割開口領域データにフィッティングする。関数Ｗｓ（Θ，Φ）は球面に対する収差を示す。関数Ｗｌ（Θ，Φ）は通常廃棄される（４８７７頁右欄４８〜５１行）。）
（１−7）「Fig.3. Coordinate systems for conversion from subaperture to global coordinates.」（図３：分割開口領域からグローバル座標への変換のための座標系（４８７８頁図３）。）
（１−8）「The spherical harmonic functions are defined with respect to the spherical coordinates Θ and Φ. To calculate the inner products we must convert from polar coordinates defined in the subaperture to global sphercal coordinates to evaluate the spherical harmonic terms. The kth subaperture is defined by its center,（Θｋ，Φｋ),and its angular radius,ρｋ.To facilitate coordinates conversion,we use two spherical coordiate systems:the global coordinate sysem with a north pole at(0,0)and a second system with a north pole at （Θｋ，Φｋ). As will be shown,the second local spherical coordinate system may be easily identified with a local polar coordinate system in the kth subaperture. We define the following coordinates:
Θ，Φ＝global spherical coordinates,
Ｘ、Ｙ、Ｚ＝global Cartesian coordinates,
Θ´，Φ´＝subaperture spherical coordinates,(north pole at θk,Φk)
Ｘ´、Ｙ´、Ｚ´＝Cartesian coordinates centered at subaperture,
ｘ、ｙ＝subaperture Cartesian coordinates,and
ｒ、Ψ＝subaperture polar coordinates.
Figure 3 illustrates the coordinate relationships.」（球面調和関数は球面座標ΘおよびΦに関して定義される。内積を計算するためには、球面調和項を評価するために、分割開口領域において定義された極座標からグローバル球面座標への変換を行わなければならない。ｋ次の分割開口領域はその中心（Θｋ，Φｋ）およびその角半径ρｋによって定義される。座標変換を容易にするため、２つの球面座標系を使用する。すなわち、北極を（０，０）に有するグローバル座標系と、北極を（Θｋ，Φｋ）に有する第２の系である。以下に示すように、第２の球面座標系は容易にｋ次の分割開口領域における局所極座標系とすることができる。
　以下の座標を定義する：
Θ，Φ＝グローバル球面座標、
Ｘ、Ｙ、Ｚ＝グローバル直交座標、
Θ´，Φ´＝分割開口領域球面座標、
　　　　　　（北極をΘｋ，Φｋに有する）
Ｘ´、Ｙ´、Ｚ´＝分割開口領域を中心とする直交座標、
ｘ、ｙ＝分割開口領域直交座標、および
ｒ、Ψ＝分割開口領域極座標。
図３は座標の関係を示す。（４８７９頁左欄４５行〜右欄９行）。）
　前記記載から、刊行物１には、次の発明が記載されているものと認められる。
　球面形状を測定する方法に於て、被測定面を測定可能な互いに重なり合う部分を持つ様な複数のサブアパーチャに分割して、被測定面の曲率に応じた測定位置に相対配置して測定を実行し、前記互いに重なり合う部分の一方の測定データに他方の測定データをフィッテイングさせる様に測定データを座標変換して繋ぎ合わせることにより被測定面の全体形状を得るようにした形状測定方法（以下、「刊行物１に記載された発明」という。）。
（刊行物２に記載された発明）
　同じく異議申立人の提出した甲第２号証（「POLYNOMIAL FIT OF INTERFEROGRAMS」;University Microfilms International（The University of Arizona）（１９８２年発行）（以下、「刊行物２」という。）） には、次の事項が記載されている。
（２−１）「In this chapter,a method using several smaller subapreture interferograms is analyzed.」（本章においては、幾つかの小さい分割開口領域についての干渉縞を用いた手法についての分析がなされる（８４頁７〜８行）。）
（２−２）「the subaperture interferogram analysis technique is extended for a fast aspheric surface test.
Also, a method using overlapped wavefront data is compared to the subaperture technique.」（その分割開口の干渉縞解析手法は大口径の非球面表面の検査に拡張される。
重なり合う波面データを用いた手法が分割開口の技術と比較される（８４頁９〜１２行））。）
（２−３）「Local Connection Method
 Let us look at another approach that does not depend on fit error. Suppose W12 is the digitized data from interferogram 1 over the overlapped area and W21 is from interferogram 2(see Fig.4.27a).If we digitize over the same points over the overlap,then the surface figure from both data should be the same and only the best reference can be different(see Fig. 4.27b),Therefore,we can connect two interferograms by deleting the difference of the best reference.」（部分的結合手法
　近似誤差に依存しない他のアプローチに注目しよう。
　重なり合う領域において、干渉縞１から数値化されたデータをＷ21とする（図４．２７ａ参照）。もし重なり合う領域での同じ点について数値化したとすると、それぞれのデータから得られた表面形状は同じであるべきで、ただ最良参照面だけが異なっている。そこで、最良参照面の差を引くことで２つの干渉縞を繋ぎ合わせることができる（図４．２７ｂ参照）（１３２頁１１〜１８行）。）
（２−４）「However,this error is interpolated over the entire aperture(see.Fig.4.27a). Therefore, the rms error over the entire aperture is  magnified from the rms error over the overlapped area.」 (しかしながら、この誤差は開口領域全体に内挿できる（図４．２７ａ参照）。
    したがって、開口領域全体のｒｍｓ（最小自乗平均）誤差は重なり合う領域全体のｒｍｓ（最小自乗平均）誤差を増倍したものとなる（１３５頁１１〜１３行）。）
（２−５）「But it is not easy  to find the orthogonal polynomials for each differently shaped overlap.Therefore, let us generate a circular aperture within the overlap. Then the Zernike polynomials can be used for connecting the interferograms.」（しかしながら、それぞれ異なった形の重なり合う領域に対して互いに直交する多項式を見いだすことは難しい。それ故、重なり合う領域中に円形の開口領域を形成しよう。それによりツェルニケ多項式を干渉縞の繋ぎ合わせに用いることができる（１３６頁１１〜１４行）。）
（２−６）「Fifty points are randomly digitized over the circular portion of overlap from each interferogram.」（各干渉縞の重なり合う領域における円形領域の中で５０点がランダムに抽出され、各々数値化される（１３７頁９〜１０行）。）
（２−７）「In addition, the 37-polynomial fit over the small circular portion of the overlapped area is usually accurate enough.So, the effect of fit error is negligible. Therefore, the different digitizations can be used to connect the interferograms.」（これに加えて、３７−多項式は重なり合う領域の小さい円形領域に十分精確にフィットする。それで、フィッティングエラーの効果は無視できる。したがって、いろいろな数値化の方法を干渉縞の結合に使うことができる（１３９頁１３〜１７行）。）
（２−８）「The other approach is to use the constraints and the least squares criterion at the same time.・・・we can use the following least squares criterion for the best reference approach・・・(4,56)」（他のアプローチは束縛条件と最小自乗判定条件とを同時に使うことである。・・・最良の参照面アプローチに対して、次のような最小自乗判定条件を使うことができる。・・・（４．５６）（１４０頁１２行〜１４１頁末行））
　前記（２−１）、（２−２）から、刊行物２のものは、非球面表面形状の検査に用いられること、被測定面を複数の分割開口領域に分割すること、また、（２−３）の記載から、複数の分割開口領域は互いに重なり合う部分を有することが見てとれる。
　そして、（２−５）からは、重なり合う部分の領域での干渉縞データ同士がフィットするように繋ぎ合わせることが読みとれる。
　以上のことを勘案すると、結局刊行物２には次の発明が記載されていることになる。
　非球面表面の形状を測定する方法に於て、被測定面を測定可能な互いに重なり合う部分を持つ様な複数の分割開口領域に分割して測定を実行し、前記互いに重なり合う部分の一方の測定データに他方の測定データをフィッテイングさせる様に測定データを繋ぎ合わせることにより被測定面の全体形状を得るようにした形状測定方法（以下、「刊行物２に記載された発明」という。）。
（刊行物３に記載された発明）
　同じく異議申立人の提出した甲第３号証（特開昭６３−２５２２０７号公報、以下「刊行物３」という。）には、次の事項が記載されている。
（３−１）「被検光学素子を保持するためのクランプ部と、直交する２方向のティルトを調整するための傾き角調整部と、直交する２方向のシフトを調整するためのスライダ部と、被検光学素子を光軸回りに回転するための回転部と、前記各構成部を光軸方向に移動可能に保持するための支持部とより構成したことを特徴とするステージ」（特許請求の範囲）
（３−２）「本発明は、被検光学素子特に非球面光学素子の面形状を測定する際に用いて便なるステージに関する」（１頁左下欄１５行〜１７行）
（３−３）「ステージ３０は、被検光学素子３４を保持するためのクランプ部３５、アライメント機構部３６、及び回転部３７とより構成してある。ステージ３０は、支持板３８にて支持されており、支持板３８は、レール３９に上下方向、即ち光軸４０方向に摺動自在に保持されている。
　対物レンズ３３を装備した干渉光学系本体３２と、ステージ３０、支持板３８を保持するレール３９とは、それぞれ別々に台４１に取り付けられるようになっている。４２で示すのは台４１の足である。」（３頁右上欄７行〜１７行）。
　該記載から、刊行物３に記載のものは、干渉光学系本体３２と被検光学素子３４の被測定面の光軸方向の相対距離を変化させるレール３９、支持板３８を有することがわかる。
　
（３−４）「回転部３７と支持板３８の詳細構成を第２図に示す。回転部３７は、可動部と固定部とより構成してあり、回転摺動部にはベアリング（図示省略）が配備してある。可動部には、アライメント機構部３６が固定してあり、固定部はたがいに対向配置された調整具４２、４３を介して支持板３８に固定されている。この固定時には、回転部３７の下面と支持板３８との間に隙間４４が形成されるように固定する。調整具４２は、スリ割り４５を有する調整部材４６と、調整部材４６に水平に貫通して螺着された調整ねじ４７と、スリ割り４５を利用して調整部材４６における回転部３７取付面の傾きを調整するための押しねじ４８等より構成してある。調整ねじ４７は、対向配置された調整具４３側の筒体４９と対をなしており、筒体４９はその内部にばね（図示省略）を内装して水平方向に可動自在に付勢されている。
即ち、調整ねじ４７と筒体４９との協働作用により、光軸４０と回転部３７の回転軸との横ずれを補正しうるようになっている。調整具４３のその外の構成は調整具４２と同様であるので、同一部材には同一符号を付してその説明を省略する。
・・・互に対向配置された調整具４２、４３と同様の調整具が紙面と直交する方向にも配設してあり、従って、回転部３７は合計４個の調整具を介して支持板３８に固定される構成となっている。」（３頁右上欄１８行〜右下欄６行）
　該記載から、刊行物３に記載のものは、光軸４０と回転部３７との横ずれを補正する調整ねじ４７、筒体４９、回転部３７から成る構成を備えていることがわかる。
（３−５）「アライメント機構部３６は、第３図にて示すごとく、直交する２方向の傾き角を調整する傾き角調整部６０と、互に直交する２方向（Ｘ、Ｙ方向）に摺動自在に構成された一軸スライダ６１、６２とより構成してある。アライメント機構部３６の各構成部６０、６１、６２は、それぞれ可動部と固定部から構成してあり、クランプ部３５は傾き角調整部６０の可動部に固定してある。又、傾き角調整部６０の固定部は、一軸スライダ６１の可動部に固定してあり、一軸スライダ６１の固定部は一軸スライダ６２の可動部に固定してある。又、一軸スライダ６２の固定部は、回転部３７の可動部に固定してある。」（３頁右上欄７行〜下から２行）。
　前記記載から、刊行物３に記載されたものは、直交する２方向の傾き角を調整する傾き角調整部６０を有することがわかる。
　以上のことから、刊行物３には、次の発明が記載されていると認められる。
干渉光学系本体３２と被検光学素子３の被測定面の光軸方向の相対距離を変化させるレール３９、支持板３８と、
光軸４０と回転部３７との横ずれを補正する調整ねじ４７、筒体４９、回転部３７と、
直交する２方向の傾き角を調整する傾き角調整部６０とを有する非球面光学素子の面形状を測定する測定装置（以下、「刊行物３に記載された発明」という。）。
［３］対比
（請求項１に係る発明）　
　本件請求項１に係る発明と刊行物２に記載された発明とを対比する。
　刊行物２に記載された発明における「非球面」は、表面が至る所同一の曲率で構成されている球面とは異なり、表面の異なる場所で異なる曲率を有する曲面で構成されていると言えるものである。この点を考慮すると、刊行物２に記載された発明における
「非球面表面の形状」、「分割開口領域」
は、
請求項１に係る発明における
「複数の異なる曲率を有する形状」、「部分領域」
に相当し、両者は次の点で一致する。
（一致点）
　　複数の異なる曲率を有する形状を測定する方法に於て、被測定面を測定可能な互いに重なり合う部分を持つ様な複数の部分領域に分割して測定を実行し、前記互いに重なり合う部分の一方の測定データに他方の測定データをフィッテイングさせる様に各部分領域の測定データを繋ぎ合わせることにより被測定面の全体形状を得るようにした形状測定方法。
　また、両者は次の点で相違する。
（相違点）
１．測定を実行するにあたり、請求項１に係る発明では、被測定面を各部分領域について該部分領域の曲率に応じた測定位置に相対配置しているに対し、刊行物２に記載された発明では、この点について明記されていない点。
２．複数の異なる部分領域について、
請求項１に係る発明においては、部分領域が曲率の異なるものであるに対し、刊行物２に記載された発明では、その点記載されていない点。
３．測定データのフィッティングについて、
　請求項１に係る発明では、各部分領域の測定データを「座標変換して」繋ぎ合せているのに対し、刊行物２に記載された発明では、この点について明記されていない点。
［４］当審の判断
相違点１．について
　非球面の形状を計測する方法において、
　被測定非球面の位置を適正に選ぶことにより、干渉図形の一部に粗い干渉縞を生じさせ、次いで被測定面を光軸方向に移動させ、粗い干渉縞の生じる個所を順次変え、この操作を繰り返して粗い干渉縞の部分で干渉図形全面をカバーし、得られた複数枚の粗い干渉縞から被測定面の形状（曲率）を計測する方法は周知である（例えば、津田直樹編「高精度鏡面形状測定方法」昭和６３年４月（株）オプトロニクス社発行、第１版　ｐ９３〜ｐ９７参照）。
　該周知事項から、
（１）測定中に得られる粗い干渉縞は、被測定面中、測定光学系と特定の位置関係にある部分領域に対するものであること、
（２）粗い干渉縞から被測定面中の当該部分に対する曲率情報が得られること、
が読みとれる。
　ところで、刊行物２に記載された発明においても、被測定面は非球面であり、複数の異なる曲率を有するものであること、また、干渉縞から被測定面の形状を計測している点で前記周知事項と共通するものであることを考慮すると、刊行物２に記載された発明においても、前記周知事項と同様に前記（１）、（２）の構成を有するものと解される。
　そうすると、刊行物２に記載された発明において、測定の実行時、測定光学系と被測定面との配置は、被測定面の一部（部分領域）に干渉縞を生じさせる関係にあること、そして、該配置は、干渉縞が生じる被測定面の一部（部分領域）の曲率に関係していることが、前記周知事項から直ちに理解し得る。
　したがって、前記相違点１は、刊行物２に記載された発明においても実質的に有する構成であると言えるものであるから、前記相違点１は実質的な相違点ではない。
相違点２について
　前記相違点１で述べたように、被測定面の部分領域と測定光学系とが、該部分領域の曲率に応じた特定の配置関係にあると干渉縞が得られるのであり、該干渉縞から該部分領域の曲率（すなわち表面形状）が得られるのである。すなわち、同じ曲率を有する被測定面の部分領域からは同じ干渉縞が生じることになる。
　ところで、全ての部分領域に対する干渉縞を得ること（そしてそこから曲率を求めること）が測定作業の目的なのであるから、該作業を実施するにあたり、同じ曲率を有する領域を同一部分領域とすること、言い換えれば、部分領域毎に曲率が異なるように部分領域を選ぶことは、測定作業を効率的に行う上で当然考慮するはずのことである。
　したがって、前記相違点２は格別の創意を要したものであるとは言えない。
相違点３について
　【３】［２］で述べたように、刊行物１には次の発明が記載されている。　
　「球面形状を測定する方法に於て、被測定面を測定可能な互いに重なり合う部分を持つ様な複数のサブアパーチャに分割して、被測定面の曲率に応じた測定位置に相対配置して測定を実行し、前記互いに重なり合う部分の一方の測定データに他方の測定データをフィッテイングさせる様に測定データを座標変換して繋ぎ合わせることにより被測定面の全体形状を得るようにした形状測定方法」
　前記発明は、被測定面が球面形状であるものの、刊行物２に記載された発明と同様に、
・被測定面を測定可能な互いに重なり合う部分を持つ様な複数のサブアパーチャ（部分領域）に分割する構成、
・互いに重なり合う部分の一方の測定データに他方の測定データをフィッテイングさせる様に測定データを繋ぎ合わせることにより被測定面の全体形状を得る構成、
を有するものであり、しかも、測定データのフィッテイングにあたって、測定データを「座標変換して」繋ぎ合わせる構成を備えているものであるから、刊行物１に記載された発明１を刊行物２に記載された発明に施して、各部分領域の測定データを座標変換して繋ぎ合わせる構成とすることは、当業者が容易に想到し得ることと言える。
（請求項２に係る発明）
　本件請求項２に係る発明と刊行物２に記載された発明とを対比すると、前記相違点１〜３の他に、
４．本件請求項２に係る発明では「部分領域からの光を用いた干渉作用を利用して行なわれて面形状データ等が求められる」点
で相違するが、前記相違点１〜３に対する判断は、請求項１に係る発明に対する判断と同様である。
　相違点４については、刊行物２のものが、部分領域での干渉縞から面形状データを得るものであることは、前記（２−１）〜（２−７）の記載に徴して明らかであり、干渉縞が光を用いた干渉作用により得られることは技術常識に過ぎないから、前記相違点４は実質的なものではない。
（請求項３に係る発明）
本件請求項３に係る発明と刊行物２に記載された発明とを対比すると、前記相違点１〜３の他に、
５．本件請求項２に係る発明では「重なり合う部分の同一直線状にない少なくとも３点を測定データ数として選び出し、重なり合う部分領域の対応する点の座標が一致するように座標変換してフィッテイングする」点、
で相違するが、前記相違点１〜３に対する判断は、請求項１に係る発明に対する判断と同様である。
　相違点５については、刊行物２に、フィッティングにあたり、重なり合う領域において５０点がランダムに抽出される旨、記載されており（（２−７）参照）、抽出点をランダムに選ぶことは、抽出点が規則的に、例えば同一直線上に並ぶことを避けるためであることは、普通の数学的知識を有する者ならば、直ちに理解できることであるから、相違点５は実質的なものではない。
（請求項４に係る発明）
　本件請求項４に係る発明と刊行物２に記載された発明とを対比すると、前記相違点１〜３の他に、
６．本件請求項２に係る発明では「重なり合う部分の一方の測定データに対し他方の測定データの差の自乗和が最小となるように他方の測定データ全部を座標変換してフィッティングする」点、
で相違するが、前記相違点１〜３に対する判断は、請求項１に係る発明に対する判断と同様である。
　相違点６については、刊行物２に、フィッティングにあたり最小自乗法を用いることが記載されており（（２−８）参照）、最小自乗法が測定データの差の自乗和を最小とする方法であることは技術常識であるから、相違点６は実質的なものではない。
（請求項６に係る発明）
本件請求項６に係る発明と刊行物２に記載された発明とを対比すると、前記相違点２〜３の他に、
７．本件請求項２に係る発明では、フィッティングを「重なり合う部分の一方の測定データをツェルニケ多項式展開した係数のうちＲ２の係数、Ｒｓｉｎθの係数及び Ｒｃｏｓθの係数と他方の測定データについての同係数とを比較して」行う点、
で相違するが、前記相違点２〜３に対する判断は、請求項１に係る発明に対する判断と同様である。
　相違点７については、ツェルニケ多項式を干渉縞の繋ぎ合わせに用いることは、（２−５）に記載されているところであり、ツエルニケ多項式を展開した各項中には、Ｒ2、Ｒｓｉｎθ、 Ｒｃｏｓθが含まれることは刊行物２中、テーブル２．１（１７頁）に記載されており、ツエルニケ多項式のような直交関数を何項まで用いるかは、求める関数を多項式近似する際の精度をどの程度にするかによって、当業者が適宜に決めるべき数学的事項に過ぎない。
　したがって、ツェルニケ多項式展開した係数のうちＲ２の係数、Ｒｓｉｎθの係数及び Ｒｃｏｓθの係数に限った点に格別の技術的意味はないのであるから、本件請求項６に係る発明は、刊行物２に記載された発明から、当業者が容易に想到し得たものである。
（請求項７に係る発明）
　本件請求項７に係る発明と刊行物３に記載された発明とを対比すると、刊行物３に記載された発明における
「干渉光学系本体３２」、「被検光学素子３」、「光軸方向の相対距離を変化させるレール３９、支持板３８」、「光軸４０と回転部３７との横ずれを補正する調整ねじ４７、筒体４９、回転部３７」、「直交する２方向の傾き角を調整する傾き角調整部６０」、「非球面光学素子の面形状を測定する測定装置」は、それぞれ請求項７に係る発明における
「干渉光学系」、「被測定面」、「光軸方向の相対距離を変化させるステージ」、「被測定面の干渉測定光照射領域を光軸に直交する方向に変化させるステージ」、「被測定面を干渉光学系に対して光軸に直交する２軸まわりに回転させてアオリを与えるステージ」、「形状測定装置」に相当し、両者は
干渉光学系と被測定面の光軸方向の相対距離を変化させるステージと、被測定面の干渉測定光照射領域を光軸に直交する方向に変化させるステージと、被測定面を干渉光学系に対して光軸に直交する２軸まわりに回転させてアオリを与えるステージとを有する形状測定装置、で一致し、次の点で相違する。
８．請求項７に係る発明では、「請求項１から６のいずれかの測定方法を用い」るものであるに対し、刊行物３に記載の発明では、測定方法については、明記されていない点。
　しかしながら、前記したように、請求項１〜４、６のいずれの測定方法も刊行物１に記載された発明、刊行物２に記載された発明及び周知事項から当業者が容易に想到し得たものであって、刊行物３に記載された発明に対して請求項１〜４、６に記載された測定方法を施すことは、当業者が容易になし得るところと認められるから、請求項７に係る発明は、前記刊行物１〜３に記載された発明、及び周知事項から当業者が容易になし得たものと言い得るものである。
（請求項８に係る発明）
　請求項８に係る発明と刊行物２に記載された発明とを対比すると、両者は次の点で一致し、次の点で相違する。
（一致点）
・被測定面を測定可能な互いに重なり合う部分を持つ様な複数の部分領域に分割して形状測定を実行する点
・互いに重なり合う部分の一方の測定データに他方の測定データをフィッテイングさせる様に各部分領域の測定データを繋ぎ合わせることにより被測定面の全体形状を合成するようにした点
（相違点）
９．請求項８に係る発明では、各部分領域について該部分領域の曲率に応じた測定位置に相対配置しているに対し、刊行物２に記載された発明では、この点について明記されていない点。
１０．複数の異なる部分領域について、
請求項８に係る発明においては、部分領域が曲率の異なるものであるに対し、刊行物２に記載された発明では、その点記載されていない点。
１１．測定データのフィッティングについて、
　請求項８に係る発明では、各部分領域の測定データを「座標変換して」繋ぎ合せているのに対し、刊行物２に記載された発明では、座標変換して繋ぎ合わせている点について明記されていない点。
１２．請求項８に係る発明は装置発明であって、「形状測定を実行する為の測定系」と「被測定面の全体形状を合成するデータ処理系」とを有する「形状測定装置」であるのに対し、刊行物２に記載された発明は形状測定方法の発明であって、前記測定系及びデータ処理系については記載されていない点。
　前記相違点９〜１１に対する判断は、それぞれ前記【３】［３］における相違点１〜３に対する判断と同様である。
　そこで、前記相違点１２について検討する。
　刊行物２に記載された発明は、被測定面の形状を測定する方法の発明であるが、該発明を実施する際、該方法に見合った何らかの装置を必要とすることは自明である。
　ところで、形状測定を実施する際、形状測定を実行する為の光学系等、何らかの測定系を必要とすることは当然であり、また、被測定面の全体形状を合成する為には、測定データをフィッティングするために一連の演算を必要とすること、したがってそのためのデータ処理系を必要とすることも明らかである。
　そうすると、前記相違点１２は刊行物２に記載された方法発明を実施するにあたり、当然に必要とする装置構成を単に概念的に列挙したに過ぎず、そこには装置構成としての格別の構成は何ら見いだし得ないから、前記相違点は格別の創意を要したものではない。
　そして、請求項１〜４、６〜８に係る発明に対する効果も当然に予測し得る範囲を逸脱するものではない。
５．むすび
　以上のとおりであるから、本件請求項１〜４、６、８に係る発明は、前記刊行物１に記載された発明１、刊行物２に記載された発明、及び周知事項から当業者が容易に発明をすることが出来たものと認められ、また、本件請求項７に係る発明は、前記刊行物１〜３に記載された発明及び周知事項から当業者が容易に発明をすることが出来たものと認められるので、本件請求項１〜４、６〜８に係る特許は特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
　したがって、本件請求項１〜４、６〜８に係る特許は拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものと認める。
　よって、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第２項の規定により、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１５年４月２２日（２００３．４．２２）
【訂正の要旨】
　▲１▼特許第３１６２３５５号発明の明細書中の特許請求の範囲の請求項１乃至４、６乃至８において、
　請求項１を
　「
複数の異なる曲率を有する
曲率の異なる
　▲２▼特許第３１６２３５５号発明の明細書中の特許請求の範囲の請求項１乃至４、６乃至８において、
　請求項６を
　「
複数の異なる曲率を有する
曲率の異なる
　▲３▼特許第３１６２３５５号発明の明細書中の特許請求の範囲の請求項１乃至４、６乃至８において、
　請求項７を
　「請求項１から６のいずれかの測定方法を用いて
複数の異なる曲率を有する
　▲４▼特許第３１６２３５５号発明の明細書中の特許請求の範囲の請求項１乃至４、６乃至８において、
　請求項８を
　「被測定面を測定可能な互いに重なり合う部分を持つ様な複数の
曲率の異なる
し、各々の部分領域
　▲５▼特許第３１６２３５５号発明の明細書の［課題を解決するための手段］の部分を
　「上記目的を達成する為の本発明においては、被測定面を測定可能な互いに重なり合う部分を持つ様な複数の
曲率の異なる
　各部分領域の測定は、例えば、この領域からの反射光や透過光を用いた干渉作用を利用して行なわれて面形状データ等が求められる。
　また、上記目的を達成する本発明の上記測定方法を用いて
複数の異なる曲率を有する
　また、上記目的を達成する本発明の形状測定装置は、被測定面を測定可能な互いに重なり合う部分を持つ様な複数の
曲率の異なる
、各々の部分領域
（５４）【発明の名称】
面形状等測定方法及び装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】
複数の異なる曲率を有する
曲率の異なる
　【請求項２】前記各部分領域の測定は該部分領域からの光を用いた干渉作用を利用して行なわれて面形状データ等が求められる請求項１記載の測定方法。
　【請求項３】前記重なり合う部分の同一直線状にない少なくとも３点を測定データ数として選び出し、重なり合う部分領域の対応する点の座標が一致するように座標変換してフィッティングすることにより各部分領域について測定した面形状データ等を繋ぎ合わせる請求項１記載の測定方法。
　【請求項４】前記重なり合う部分の一方の測定データに対し他方の測定データの差の自乗和が最小となるように他方の測定データ全部を座標変換してフィッティングすることにより各部分領域について測定した面形状データ等を繋ぎ合わせる請求項１記載の測定方法。
　【請求項５】前記重なり合う部分の一方の測定データと他方の測定データとの相関関数が最大値をとる様に他方の測定データ全部を座標変換してフィッティングすることにより各部分領域について測定した面形状データ等を繋ぎ合わせる請求項１記載の測定方法。
　【請求項６】
複数の異なる曲率を有する
曲率の異なる
　【請求項７】請求項１から６のいずれかの測定方法を用いて
複数の異なる曲率を有する
　【請求項８】被測定面を測定可能な互いに重なり合う部分を持つ様な複数の曲率の異なる部分領域に分割し
、各々の部分領域
【発明の詳細な説明】
　［産業上の利用分野］
　本発明は、例えば、被測定物体からの光を利用した干渉作用を用いて３次元物体形状等を高精度に測定する方法及び装置に関する。
　［従来の技術］
　従来、非対称非球面やシリンドリカル、トーリックといった特殊形状を高精度に計測する方法としては、第４図に示す様な構成を用いて被測定面の点座標測定を繰り返して全体形状を得る方法が知られている（光学１２、１９８３、４５０〜４５４頁参照）。
　また、被測定面の形状全体を一括で測定する方法としては、ヌルテストと呼ばれるものがあり、これは、第５図に示す様に、被測定面形状とほぼ同じ形状を持つ形状の知られた参照面を用いて通常の干渉縞による形状測定を行なうものである。
　更に、両方法を組合わせた測定方法として、軸対称非球面を光軸方向に移動させて、粗い干渉縞を生み出す被測定面の各部の測定形状を繋ぎ合わせて全体形状を得る方法が知られている（光学２、１９８３、２９６〜３００頁参照）。
　［発明が解決しようとする課題］
　しかし乍ら、上記従来例のうち点座標計測法は様々なの形状被測定物が測定できて汎用性が高い反面、測定点数が多くなると測定時間が長くなるという欠点がある。
　また、ヌルテスト法は、１つの被測定物形状に対して１つの参照用ミラーやレンズが必要となり、汎用性が低く計測コストが高くなるという欠点がある。
　更に、干渉縞の粗い部分を繋ぎ合わせて全体形状を得る方法は、汎用性があり且つ測定時間も点座標計測に比べて短くなるという利点があるが、繋ぎ合わせるに際し重複部分の１点の座標が同じであるとして繋ぎ合わせる為、例えば、重複部分のその１点の測定データの測定誤差が繋ぎ合わせた後の面形状データ全部の測定エラーとなる。その上、機械的な移動をさせる事に伴なう被測定物のアオリ方向の移動δθがあると、繋ぎ合わせる部分のラジアル方向距離をｒとして、ｒ・δθの形状測定エラーが発生するという精度上の問題を有している。
　また、この従来例では、光軸方向にのみ被測定物を動かす構成なので、軸対称非球面などしか測定できず、シリンドリカルやトーリックといった特殊形状は測定不可能であった。
　従って、本発明の目的は、上記問題点に鑑み、測定時間が短縮され且つ多様な形状を測定可能として汎用性を高めた面形状等測定方法及び装置を提供する事にある。
　［課題を解決するための手段］
　上記目的を達成する為の本発明においては、被測定面を測定可能な互いに重なり合う部分を持つ様な複数の
曲率の異なる
　各部分領域の測定は、例えば、この領域からの反射光や透過光を用いた干渉作用を利用して行なわれて面形状データ等が求められる。
　また、上記目的を達成する本発明の上記測定方法を用いて
複数の異なる曲率を有する
　また、上記目的を達成する本発明の形状測定装置は、被測定面を測定可能な互いに重なり合う部分を持つ様な複数の
曲率の異なる
、各々の部分領域
　［作用］
　上記の構成の本発明では、被測定物を光軸方向と直交する面内で任意に分割し、各分割部領域を測定してその測定データを繋ぎ合わせて全体の面形状等のデータを復元するという手法を用いているので、測定時間が比較的短縮されてシリンドリカル、トーリック、軸対称非球面などを含む多様の形状の物を測定でき、汎用性が高められている。
　そして、繋ぎ合わせの方法として、互いに重なり合う部分の測定データを統計的にフィッティングする事により各部分領域について測定した面形状データ等を繋ぎ合わせれば、繋ぎ合わせに伴なう誤差の発生が極力抑えられて精度の劣化が防げる。
　［実施例］
　第１図は本発明の１実施例を示し、同図において、１は光源であるレーザ、２はビーム径を拡げるビームエキスパンダ、３は入射光をＰ偏光成分とＳ偏光成分に２分する偏光ビームスプリッタ、４ａ、４ｂは往復する事で偏光方向を９０°回転せしめるところのλ／４板、５は参照面である平面ミラー、６は平面波を球面波に変換するコリメータレンズ、７は被測定物、８は互いに直交する２偏光成分を干渉せしめるところの偏光板、９は結像レンズ、１０は干渉縞を観測するところのＣＣＤ素子などの光検出器、１１は被測定物７にアオリを与えるチルトステージ、１２、１３、１４は被測定物７に並進移動を与えるステージで、夫々、Ｚステージ、Ｙステージ、Ｘステージ、１５は干渉縞をスキャンして縞走査測定を行なわせる為のピエゾ素子、１６はステージの光軸方向（Ｘ方向）の移動距離を測定するレーザ測定器、１７はピエゾ素子１５を光軸方向に駆動する為のＰＺＴドライバ、１８はＣＣＤ素子１０からのデータを一次蓄積する画像メモリ、１９はステージを駆動する為のステージドライバ、２０は全システムを管理すると共にＣＣＤ素子１０からのデータを処理するマイクロコンピュータである。
　上記構成において、レーザ１から出射した光はビームエキスパンダ２によって所定の径に拡げられ偏光ビームスプリッタ３に入射する。この光のうち、Ｓ偏光成分は上方に折り曲げられ、λ／４板４ａを通り参照ミラー５で反射されて、再びλ／４板４ａを通って、偏光角が９０度回転した状態で偏光ビームスプリッタ３に戻り下方に直進する。こうして偏光板８、結像レンズ９を通ってＣＣＤ素子１０に入射する。
　一方、偏光ビームスプリッタ３に入射した光のうち、Ｐ偏光成分は右方に直進し、λ／４板４ｂを通ってコリメータレンズ６によって適当な球面波とされて被測定物７に入射する。そして、ここで反射されて再びコリメータレンズ６、λ／４板４ｂを通り、偏光角が９０度回転された状態で偏光ビームスプリッタ３に戻り、下方に折り曲げられて偏光板８、結像レンズ９を通ってＣＣＤ素子１０に入射する。
　このとき、被測定物７の位置が調整されて被測定物７の形状とコリメータレンズ６が作り出す球面波との形状が概略一致していれば、ＣＣＤ素子１０上には充分な粗さの干渉縞が観測される。観測された干渉縞は被測定物７の形状と球面波との形状のズレ即ち波面収差の情報を与えており、縞１本が丁度レーザ１からの光の波長λの半分のズレに等しくなっている。
　従って、被測定物７の形状が球面に近い場合は、全体に亙って干渉縞の粗さが適当なものとなって干渉縞パターンを解析する事により被測定物７の全体形状を一括で測定できる。
　ピエゾ素子１５を用いた縞走査測定を行なう事で、ＣＣＤ画素間の位相差を呼んで全体形状を高精度に計測することができる。
　ところが、被測定物７の形状が特殊で球面から大きくずれている場合、全体形状を一括で測定しようとすると部分的に縞間隔が細かくなり過ぎ測定不能となる。原理的には、ＣＣＤ１０上でＣＣＤの隣接画素間の干渉縞パターンの位相差がπ以上になると測定不能となる。
　しかし、被測定物７の形状を幾つかの小部分に分ければ、その小領域内では干渉縞パターンを観測可能な粗さとする事が出来る。
　第２図はこの様子を示す。同図（ａ）に示す如く、被測定物７の形状を、必ず重なり合う部分を持つｕ、ｖ、ｗの領域に分割したとすると、領域ｕは曲率半径が比較的小さいので被測定物７をコリメータレンズ６に近付けると共に適当に傾斜させる事により、その領域ｕの面形状と球面波が略等しくなってその領域に関して粗い縞を出せる様になる。次に、やや大きい曲率半径の領域ｖを測定する為に、第２図（ｂ）に示す如く、被測定物７をＺ方向上方動かすと共にＸ方向右方に動かしてコリメータレンズ６からやや遠ざけ更に適当に傾斜させる。これにより、領域ｖの面形状と曲率半径がやや大きくなった球面波が略等しくなって同じく領域ｖについても粗い縞を出す事が可能になる。続いて、更に曲率半径の大きい領域ｗを測定する為に、第２図（ｃ）に示す如く被測定物をＺ方向上方且つＸ方向右方に動かして適当に傾斜させる。これによって、同様にして領域ｗについても粗い縞を出すことが可能となって測定可能となる。この際、被測定物７の移動は第１図に示すステージ１２、１３、１４を用いて行ない、傾斜は同図に示すチルトステージ１１を用いて行なう。
　以上述べた操作により得られる各領域ｕ，ｖ，ｗのデータは、夫々、曲率の異なる参照球面からのズレ量で示される相対的情報であるから、各参照球面の曲率を考慮して補正された絶対尺度での形状データに変換される。
　絶対尺度での形状に変換されたデータは、各領域ｕ、ｖ、ｗ測定の際にチルトステージ１１であおられた分だけ元に戻して繋ぎ合わせる必要があるが、このあおり量を０．１秒より高精度で別途計測することは通常困難であるし、Ｘ、Ｙ、Ｚステージ１４、１３、１２の並進に伴なうピッチング、ローリング、ヨーイングといったエラーも通常は数秒以上存在するので、あおられた分だけ元に戻して繋ぎ合わせる事はしない。
　従って、高精度な繋ぎ合わせを実現する為に、各小領域の測定データの重なり合う部分の形状データを用いる。
　この繋ぎ合わせの方法として、以下の方法がある。
　第１は、重なり合う部分の形状データのうち、少なくとも同一直線上にない任意の３点を選び出し、重なり合う領域の対応する点の座標が一致する様に座標変換マトリックスの係数を決定する方法である。この方法は計算時間が短くて済むが、選び出した測定点データに誤差があると各小領域の絶対尺度での形状データを繋ぎ合わせたとき大きな誤差となる。
　第２の方法は、重なり合う部分の形状データの全部若しくは一部を用いて対応する点のデータの差の自乗和が最小となる様に座標変換マトリックスの係数を決定して両部分の測定データ全部をフィッティングする方法である。
　第３は、重なり合う部分の形状データの相互相関関数Ｒｕｖ等がピーク値ないし最大値をとるように座標変換マトリックスの係数を決定して両部分の測定データ全部をフィッティングする方法である。
　第４は、重なり合う部分の形状データを、夫々、ツェルニケ多項式展開したときのＲ２、Ｒｓｉｎθ、Ｒｃｏｓθの係数すなわち曲率半径のズレ及び面傾斜成分を表わす両部分の係数を比較して座標変換マトリックスの係数を決定して両部分の測定データ全部をフィッティングする方法である。
　以上の方法は計算時間やフィッティング精度の点で一長一短があり、計算の処理能力や必要精度に応じて選択したり組合わせたりデータの数を設定したりする必要がある。
　第３図に全体の測定シーケンスのフローチャートが示されている。
　同図において、測定台すなわちステージにセットされる被検物７の形状は設計データに略近いものである筈だから、この設計データに基づいつ被検物７の全体形状が重なり合うサブアパーチャすなわち小領域にコンピュータ２０で分割され、このデータが記憶される。このデータは駆動部すなわちステージドライバー１９に転送されて、被検物７の小領域７が順次測定される様に各領域測定終了後ドライバー１９により被検物７が適宜移動させられる。
　そして、各小領域が測定可能となるように微調整が行なわれた後、参照球面の曲率が測定されると共にＣＣＤ画素間の位相差が干渉縞パターンから測定されて、当該小領域の絶縁尺度による面形状データが演算されてメモリにストアされる。
　以上の測定が全小領域に亙って行なわれた後、上述したような方法で面形状データの繋ぎ合わせが行なわれ被検物７の全体形状が合成されて適当に表示される。上記実施例では、被測定物側を移動させていたが、干渉光学系と被測定物との相対位置関係を変化させればよい訳であるから、被測定物が大きく重い場合には干渉光学系側を移動させればよい。
　また、上記実施例では、凹面の被測定物を測定する例をとっていたが、凸面の場合には、第１図のコリメータレンズ６の焦点Ｐより左側に被測定物７を移動させれば測定可能となり、ほぼ平面の被測定物の場合には、第１図のコリメータレンズ６を取り除けば測定可能となる。
　更に、被測定物がシリンドリカル、トーリックといった特殊形状である場合、コリメータレンズ６をシリンドリカルレンズやトーリックレンズ等を含むレンズ系としておけば、参照波面と被検面形状が粗一致して少ない繋ぎ合わせ回数で全面の測定が可能となる。
　［発明の効果］
　以上説明したように、本発明においては、測定可能な複数の部分領域に分割して、各部分領域について測定を実行し、互いに重なり合う部分の一方の測定データに他方の測定データをフィッティングさせる様に各部分領域の測定データを座標変換して繋ぎ合わせることにより、特殊形状であっても計測コストを上げず且つ測定時間も比較的短く被測定物の全体形状等を得ることができる。
　更に、各領域の形状データの繋ぎ合わせに統計的手段を用いる場合は、繋ぎ合わせによる精度劣化を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
　第１図は本発明の１実施例を示す図、第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の原理を説明する図、第３図は測定シーケンスのフローチャートを示す図、第４図と第５図は従来例を示す図である。
　１…レーザ、３…偏光ビームスプリッタ、５…参照ミラー、６…コリメータレンズ、７…被測定物、１０…撮像素子、１１…チルトステージ、１２、１３、１４…Ｚ、Ｙ、Ｘステージ、１５…ピエゾ素子