(57)【要約】【課題】本発明は、作業効率を低下させることなく測定精度を向上させることのできる干渉測定方法を提供することを目的とする。また、本発明は、その干渉測定方法を実施するのに適した干渉測定装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の干渉測定方法は、干渉縞の画像を検出する干渉計（１０）を用意し、前記干渉計（１０）から被検面（１ａ）へ向かう光束が形成する光路に回折光学素子（２）を配置すると共に、前記干渉計（１０）から前記回折光学素子（２）へ向かう光束が形成する光路に、その光束径よりも小さい開口を有したマスク（３）を配置し、前記画像の検出期間内に前記マスクの開口が光束径（φ0）内を少なくとも１回走査することを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
干渉縞の画像を検出する干渉計を用意し、
前記干渉計から被検面へ向かう光束が形成する光路に回折光学素子を配置すると共に、
前記干渉計から前記回折光学素子へ向かう光束が形成する光路に、その光束径よりも小さい開口を有したマスクを配置し、
前記画像の検出期間内に前記マスクの開口が光束径内を少なくとも１回走査する
ことを特徴とする干渉測定方法。
【請求項２】
干渉縞の画像を検出する干渉計と、
前記干渉計から被検面へ向かう光束が形成する光路に回折光学素子を配置するステージと、
前記干渉計から前記回折光学素子へ向かう光束が形成する光路に配置され、その光束径よりも小さい開口を有したマスクとを備え、
前記画像の検出期間内に前記マスクの開口が光束径内を少なくとも１回走査する
ことを特徴とする干渉測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の干渉測定装置において、
前記マスクは、
所定の回転中心の周りを回転可能な回転ディスクである
ことを特徴とする干渉測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の干渉測定装置において、
前記回転ディスクの開口は、
前記回転中心に対して互いに異なる径方向位置、かつ互いに異なる周方向位置に配置された複数の小開口である
ことを特徴とする干渉測定装置。
【請求項５】
請求項３に記載の干渉測定装置において、
前記回転ディスクの開口は、
前記回転中心から外周へ向けて直線状に延びるスリット開口である
ことを特徴とする干渉測定装置。
【請求項６】
請求項３に記載の干渉測定装置において、
前記回転ディスクの開口は、
前記回転中心から外周へ向けて螺旋状に延びるスリット開口である
ことを特徴とする干渉測定装置。
【請求項７】
請求項３に記載の干渉測定装置において、
前記回転ディスクの開口は、
ランダムに並ぶ複数の小開口である
ことを特徴とする干渉測定装置。
【請求項８】
請求項３〜請求項７の何れか一項に記載の干渉測定装置において、
前記回転ディスクの単位面積当たりの開口率は、
前記回転中心から離れるほど大きく設定される
ことを特徴とする干渉測定装置。
【請求項９】
請求項３〜請求項７の何れか一項に記載の干渉測定装置において、
前記回転ディスクの前記回転中心は、
光束径外に設定される
ことを特徴とする干渉測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズやミラーなどの被検面の形状を測定する干渉測定方法及び干渉測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズやミラーなどの被検面を高精度に測定するために干渉計が適用される。特に被検面が非球面である場合は、被検面の設計形状と同じ形状の波面を生成するヌル素子としてゾーンプレートが有効である。但し、回折光学素子であるゾーンプレートは不要な回折光を発生させるので、干渉縞にノイズを発生させる可能性がある。特許文献１に記載の方法ではノイズの発生を防ぐため、マスクを切り替えながら干渉縞を複数回検出し、検出した複数枚の干渉縞画像を演算で合成している。
【特許文献１】特開２００３−２１４８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、この方法では検出と演算の双方に手間が掛かる。しかも検出が複数回に亘るので、その間に干渉計の装置環境が変化すると合成の演算が難しくなる可能性もある。
そこで本発明は、作業効率を低下させることなく測定精度を向上させることのできる干渉測定方法を提供することを目的とする。また、本発明は、その干渉測定方法を実施するのに適した干渉測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の干渉測定方法は、干渉縞の画像を検出する干渉計を用意し、前記干渉計から被検面へ向かう光束が形成する光路に回折光学素子を配置すると共に、前記干渉計から前記回折光学素子へ向かう光束が形成する光路に、その光束径よりも小さい開口を有したマスクを配置し、前記画像の検出期間内に前記マスクの開口が光束径内を少なくとも１回走査することを特徴とする。
【０００５】
また、本発明の干渉測定装置は、干渉縞の画像を検出する干渉計と、前記干渉計から被検面へ向かう光束が形成する光路に回折光学素子を配置するステージと、前記干渉計から前記回折光学素子へ向かう光束が形成する光路に配置され、その光束径よりも小さい開口を有したマスクとを備え、前記画像の検出期間内に前記マスクの開口が光束径内を少なくとも１回走査することを特徴とする。
【０００６】
なお、前記マスクは、所定の回転中心の周りを回転可能な回転ディスクであることが望ましい。
また、前記回転ディスクの開口は、前記回転中心に対して互いに異なる径方向位置、かつ互いに異なる周方向位置に配置された複数の小開口であってもよい。
また、前記回転ディスクの開口は、前記回転中心から外周へ向けて直線状に延びるスリット開口であってもよい。
【０００７】
また、前記回転ディスクの開口は、前記回転中心から外周へ向けて螺旋状に延びるスリット開口であってもよい。
また、前記回転ディスクの開口は、ランダムに並ぶ複数の小開口であってもよい。
また、前記回転ディスクの単位面積当たりの開口率は、前記回転中心から離れるほど大きく設定されることが望ましい。
【０００８】
また、前記回転ディスクの前記回転中心は、光束径外に設定されることが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、作業効率を低下させることなく測定精度を向上させることのできる干渉測定方法が実現する。また、本発明によれば、本発明の干渉測定方法を実施するのに適した干渉測定装置が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を説明する。本実施形態は、フィゾー型干渉測定装置の実施形態である。
図１は、フィゾー型干渉測定装置の全体構成図である。図１に示すとおり、フィゾー型干渉測定装置には、干渉計１０の構成要素であるレーザ光源１１、ビームエキスパンダ１２、ビームスプリッタ１３、ビームエキスパンダ１４、ビームエキスパンダ１９、及び撮像素子（ＣＣＤなど）２０が備えられる。また、干渉測定装置には、回転マスク３、回路やコンピュータなどの制御部５、測定結果を表示するためのディスプレイ６、不図示の入力器なども備えられる。
【００１１】
この干渉測定装置には、被検面１ａを有した被検物１と、その被検面１ａの設計形状に応じて設計された透過型かつ位相型のヌル素子２とがセットされる。被検面１ａの設計形状は、回転対称な連続面（非球面であってもよい。）であり、ヌル素子２は、回転対称なレリーフパターンからなる回折面２ａを有したゾーンプレートである。被検物１はステージ１７によって支持され、ヌル素子２はステージ１６によって支持される。これらのステージ１６，１７により、ヌル素子２及び被検面１ａの姿勢と配置間隔とが調整される。
【００１２】
レーザ光源１１から射出する光束は、ビームエキスパンダ１２においてその径を拡大させてからビームスプリッタ１３へ入射する。その光束はビームスプリッタ１３の偏光分離面１３ａにて反射し、ビームエキスパンダ１４においてその径を拡大させてから回転マスク３を介してヌル素子２へ入射する。以下、干渉計１０から射出する光束を「測定光束」と称す。
【００１３】
ヌル素子２へ入射した測定光束の一部は回折面２ａで正反射し、回転マスク３を介して干渉計１０へ戻る。以下、回折面２ａで正反射した測定光束を「参照光束」と称す。
ヌル素子２へ入射した測定光束の他の一部はヌル素子２の回折面２ａを透過するが、その際に各次数の回折光束に分離され、その状態で被検面１ａへ向かう。このうち図中実線で示す＋１次回折光束の波面は、被検面１ａに入射するときにその被検面１ａの設計形状と同形状になる。よって、＋１次回折光束に含まれる各光線は、被検面１ａの各位置で各々の光路を折り返し、ヌル素子２及び回転マスク３を介して干渉計１０へ戻る。以下、被検面１ａで反射した＋１次回折光束を「被検光束」と称す。
【００１４】
干渉計１０に戻った参照光束及び被検光束はビームスプリッタ１３を透過し、ビームエキスパンダ１９によりその径を縮小させてから撮像素子２０の撮像面２０ａへ入射し、そこに干渉縞を生起させる。撮像素子２０はその干渉縞を撮像して画像データを取得する。このときの撮像素子２０の電荷蓄積期間などは、制御部５によって制御される。制御部５は、撮像素子２０が取得した画像データに基づき被検面１ａの形状データを算出すると共に、必要に応じてその形状データを可視化してディスプレイ６へ表示する。
【００１５】
次に、回転マスク３が無かった場合に発生するノイズを説明する。ここでは、干渉計１０から射出する測定光束の断面を測定領域Ａ0とし、測定領域Ａ0の任意の点ａを通過する光線Ｌａに着目する。
光線Ｌａのうち、ヌル素子２を透過する際に発生した＋１次回折光以外の不要な成分は、例えば点線で示すとおり被検面１ａへ非垂直に入射する。この成分は、光路を折り返さずに入射光路から外れた方向へ反射する。その反射光路が被検光束に含まれる何れかの光線Ｌｂの光路と一致すると、その光線Ｌｂにノイズ光線として重畳される。ヌル素子２は回転対称な特性を持つので、この光線Ｌｂが測定領域Ａ0と交差する点ｂは、測定領域Ａ0の中心と点ａとを通る中心線上に位置する。この現象を一般化すると、「測定領域Ａ0の同一中心線上の離れた２点を通過する２つの光線は、互いにノイズ光線を重畳させ合う可能性がある」となる。
【００１６】
以下、測定領域Ａ0の離れた２点を通過する２つの光線がノイズ光線を重畳させ合う現象を「クロストーク」と称し、特に、測定領域Ａ0の同一中心線上の離れた２点を通過する２つの光線がノイズ光線を重畳させ合う現象を「径方向のクロストーク」と称す。
次に、回転マスク３を詳しく説明する。回転マスク３は、測定光束の径（測定径）φ0の２倍以上大きい径φ1を持った回転ディスクである。回転マスク３は、例えば、測定光束に対し遮光性を有する金属板の一部にエッチングを施し、開口を設けたものである。
【００１７】
回転マスク３の回転中心は測定光束の光路から外れており、測定光軸と平行な回転軸４ａによって支持されている。回転軸４ａはＤＣモータやステッピング・モータなどのモータ４によって駆動可能であり、回転軸４ａが駆動されると、その回転運動が回転マスク３へと伝達される。
回転マスク３の開口パターンは、回転マスク３が回転すると測定領域Ａ0の全域が開口で走査されるように選定されている（詳細は後述）。したがって、回転マスク３が回転すると、撮像面２０ａ上には干渉縞の各部が互いにずれたタイミングで生起する。
【００１８】
回転マスク３の回転周期は、測定領域Ａ0の走査が撮像素子２０の電荷蓄積期間内に完了するよう、その電荷蓄積期間よりも十分に短く設定される。この設定によれば、撮像素子２０が取得する各フレームの画像データの各々に、干渉縞の全域の情報が漏れなく反映される。
回転マスク３の回転周期は、撮像素子２０のフレーム周期と共に制御部５によって制御されることが望ましい。例えば、回転マスク３の回転周期は、撮像素子２０の１フレーム周期の１／ｎ倍（ｎ：整数）に設定される。また、回転マスク３の回転数は、なるべく高いことが望ましい。なぜなら、回転マスク３の開口で測定領域Ａ0の全域を１回走査しながら測定領域Ａ0の全域の干渉縞の画像データを取得するまでの時間を短縮すれば、その画像データに加わる振動等の外乱の影響が少なくなり、画像データの取得精度が高まるからである。
【００１９】
なお、図１では回転マスク３の挿入位置を干渉計１０とヌル素子２との間の光路としたが、図１中に※で示す光路（ビームスプリッタ１３とビームエキスパンダ１４との間の光路）に代えてもよい。つまり、回転マスク３の挿入位置は、参照光束と被検光束の入射光と反射光両方の共通光路中であればどこでもよい。因みに図１に示す干渉計１０にはビームエキスパンダ１４が備えられたが、被検面１ａの径が小さい場合などには、ビームエキスパンダ１４が省略されることもある。
【００２０】
図２は、回転マスク３の正面図である。図２に示すとおり、回転マスク３には測定領域Ａ0よりも小さい複数の矩形状の小開口Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4，Ａ5，Ａ6，Ａ7が設けられる。小開口Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4，Ａ5，Ａ6，Ａ7は、回転マスク３の回転中心に対して互いに異なる径方向位置、かつ互いに異なる周方向位置に点在している。小開口Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4，Ａ5，Ａ6，Ａ7の各々の径方向の幅は、測定径φ0を小開口の総数（ここでは７）で等分してできるサイズである。但し、小開口の総数が多すぎると、小開口Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4，Ａ5，Ａ6，Ａ7の各々の径方向の幅が狭くなり、余分な回折光が生じるので注意すべきである。
【００２１】
この回転マスク３が矢印の方向へ１回転すると、小開口Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4，Ａ5，Ａ6，Ａ7の各々は、図３に示すとおり測定領域Ａ0の互いに異なるラインＬ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4，Ｌ5，Ｌ6，Ｌ7を互いにずれたタイミングで走査する。よって、回転マスク３は、測定領域Ａ0の全域を走査するときに、測定領域Ａ0の同一中心線上に２つの小開口が同時に存在する可能性は無い。したがって、回転マスク３は、径方向のクロストークを防ぎながら、干渉縞の全域の情報を各フレームの画像データへ反映させることができる。
【００２２】
また、図２に示すとおり、小開口Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4，Ａ5，Ａ6，Ａ7の周方向の幅ｄ1，ｄ2，ｄ3，ｄ4，ｄ5，ｄ6，ｄ7は、各々の径方向の幅と同程度であるが、回転マスク３の外周側に位置するものほど大きく設定されることが望ましい。図２では、ｄ1＞ｄ2＞ｄ3＞ｄ4＞ｄ5＞ｄ6＞ｄ7である。したがって、この回転マスク３は測定領域Ａ0内を均一に走査し、干渉縞の明るさを均一化することができる。
【００２３】
また、図２に示すとおり、回転マスク３における小開口Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4，Ａ5，Ａ6，Ａ7の周方向の間隔は一定以上確保されているので、測定領域Ａ0において同時に存在する小開口の数は最高でも２つである。特に、測定領域Ａ0の中心近傍を通過する２つの小開口の間隔（開口Ａ3と開口Ａ4、開口Ａ4と開口Ａ5などの間隔）は比較的大きく確保されているので、それら２つの小開口が測定領域Ａ0において同時に存在する可能性はゼロに近い。したがって、回転マスク３はクロストークの防止に効果的である。
【００２４】
以上、本実施形態の干渉測定装置は、クロストークを抑えるために回転マスク３を使用するので、マスクを切り替える必要は生じない。しかも、その回転マスク３の回転数は十分に高く設定されているので、必要な情報を各フレームの画像データの各々へ反映させることができる。このため制御部５は、形状データを算出する際に、複数フレームの画像データを合成する必要は無い。したがって、この干渉測定装置を使用した干渉測定は、作業効率が高く、しかも測定精度が高い。
【００２５】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態を説明する。本実施形態は第１実施形態の変形例である。変形箇所は、回転マスク３の開口パターンにある。
図４は、本実施形態の開口マスク３の正面図である。図４に示すとおり、本実施形態の回転マスク３には、その回転中心から放射状に延びる同型同大の３つのスリット開口Ａ1，Ａ2，Ａ3が等間隔で形成されている。スリット開口Ａ1，Ａ2，Ａ3の各々の輪郭は、回転マスク３の回転中心から角度θで広がる扇状である。つまり、スリット開口Ａ1，Ａ2，Ａ3の各々のスリット幅は、外周ほど広く設定される。また、スリット幅を規定する角度θは、余分な回折光が生じない範囲で十分に小さく設定され、スリット長さは、測定径φ0をカバーできるよう十分に長く設定される。角度θは１．５°程度が適当と考えられ、３．０°とした場合よりもクロストークが小さくなるという実験データも得られている。
【００２６】
この回転マスク３が矢印の方向へ１２０°回転すると、スリット開口Ａ1が測定領域Ａ0を図５（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）のとおり走査し、回転マスク３が同方向へ更に１２０°回転すると、スリット開口Ａ2が図５（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）のとおり測定領域Ａ0を走査し、回転マスク３が同方向へ更に１２０°回転すると、スリット開口Ａ3が図５（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）のとおり測定領域Ａ0を走査する。
【００２７】
したがって、この回転マスク３は、１回転につき測定領域Ａ0を３回ずつ走査することができ、干渉縞の明るさ確保に有利である。また、この回転マスク３は開口パターンがシンプルなので、製造が容易であるという利点もある。
なお、図５（Ｂ）に示す状態では、スリット開口Ａが測定領域Ａ0の中心線上に位置するので、その中心線上の各点の間では径方向のクロストークを抑えることができない。しかし、それ以外の多くの状態（図５（Ａ），（Ｃ）など）では、スリット開口Ａが測定領域Ａ0の中心線から外れるので、多くのクロストークが抑えられる。したがって、本実施形態の回転マスク３でも一定の効果が期待できる。
【００２８】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態を説明する。本実施形態は第１実施形態の変形例である。変形箇所は、回転マスク３の開口パターンにある。
図６は、本実施形態の回転マスク３の正面図である。図６に示すとおり、本実施形態の回転マスク３には、複数の円形の小開口Ａがランダムな配置間隔で形成されている。個々の小開口Ａの径は、余分な回折光が生じない程度の大きさとしている。
【００２９】
この回転マスク３が矢印の方向へ回転すると、複数の小開口Ａが測定領域Ａ0を走査する。この回転マスク３によると、クロストークが完全に抑えられるとは限らないものの、回転マスク３が無かった場合と比較すれば、クロストークの量は確実に小さくなる。したがって、本実施形態の回転マスク３でも一定の効果が期待できる。
なお、本実施形態の回転マスク３においては、測定領域Ａ0内が均一に走査されるよう、小開口Ａの配置密度を外周側ほど高く設定してもよい。
【００３０】
［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態を説明する。本実施形態は第１実施形態の変形例である。変形箇所は、回転マスク３の開口パターンにある。
図７は、本実施形態の回転マスク３の正面図である。図７に示すとおり、本実施形態の回転マスク３には、その回転中心から螺旋状に延びる同型同大の４つのスリット開口Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4が等間隔で形成されている。スリット開口Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4の各々の短手方向の幅は、余分な回折光が生じない程度の大きさに設定される。
【００３１】
この回転マスク３が矢印の方向へ９０°回転すると、スリット開口Ａ1が測定領域Ａ0を走査し、回転マスク３が同方向へ更に９０°回転すると、スリット開口Ａ2が測定領域Ａ0を走査し、回転マスク３が同方向へ更に９０°回転すると、スリット開口Ａ3が測定領域Ａ0を走査し、回転マスク３が同方向へ更に９０°回転すると、スリット開口Ａ4が測定領域Ａ0を走査する。
【００３２】
したがって、この回転マスク３は、１回転につき測定領域Ａ0を４回ずつ走査することができ、干渉縞の明るさ確保に有利である。
また、スリット開口Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4の各々は螺旋状をしているので、測定領域Ａ0の同一中心線上の離れた２点が同時に測定される可能性はない。したがって、径方向のクロストークは確実に抑えられる。
【００３３】
なお、回転マスク３の外周側ほど回転による移動速度が速いので、スリット開口Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4の周方向の幅は外周側ほど広く設定されることが望ましい。
［第５実施形態］
以下、本発明の第５実施形態を説明する。本実施形態は第１実施形態の変形例である。変形箇所は、回転マスク３の回転中心と、回転マスク３のサイズと、回転マスク３の開口パターンとにある。
【００３４】
図８は、本実施形態の回転マスク３の周辺の構成図であり、図９は、本実施形態の回転マスク３の周辺を正面から見た図である。
図８，図９に示すとおり、回転マスク３は、測定径φ0より若干大きい径φ1を持った回転ディスクである。回転マスク３は、回転体７Ａ，７Ｂ，７Ｃによってその周縁部から回転可能に支持されており、その回転中心は、干渉計１０の測定光軸に一致している。
【００３５】
回転体７Ａ，７Ｂ，７Ｃの少なくとも１つ（図８では回転体７Ａ）はＤＣモータやステッピング・モータなどのモータ４によって駆動可能であり、それが駆動されると、その回転運動が回転マスク３へと伝達され、回転マスク３の開口Ａが測定領域Ａ0の全域を走査する。なお、回転マスク３への回転伝達には、図８、図９に示したような摩擦伝動の他、ころがり接触による伝動、巻掛伝動などの各種の回転伝達方法が適用可能である。何れの場合であっても、測定光束が遮られることのないよう、回転伝達に関する機構は測定光束の光路から外れた位置に配置される。
【００３６】
さて、本実施形態の回転マスク３には、図９に示すとおり、その回転中心から螺旋状に延びるスリット開口Ａが形成されている。この回転マスク３が回転すると、スリット開口Ａが測定領域Ａ0の全域を走査する。このような螺旋状のスリット開口Ａによれば、測定領域Ａ0の同一中心線上の離れた２点が同時に測定される可能性が無いので、径方向のクロストークを確実に抑えることができる。
【００３７】
なお、回転マスク３の外周側ほど回転による移動速度が速いので、スリット開口Ａの周方向の幅は外周側ほど広く設定されることが望ましい。
また、本実施形態の回転マスク３の開口パターンとしては、図９に示すものに代えて、図１０に示すものを採用してもよい。図１０に示した回転マスク３では、図９に示したスリット開口Ａと同じものが９０°だけずれた周方向位置に１つ追加されている。このような回転マスク３は、１回転につき測定領域Ａ0を２回ずつ走査することができる。
【００３８】
また、図１０に示した回転マスク３では、２つのスリット開口Ａ1，Ａ2の周方向位置が９０°しかずれていないので、測定領域Ａ0の同一中心線上の離れた２点が同時に測定されることは無い。したがって、図１０に示した回転マスク３によれば、径方向のクロストークを確実に抑えながら、干渉縞の明るさを確保することができる。
また、本実施形態の回転マスク３の開口パターンは螺旋状であったが、上述した何れかの実施形態の開口パターン（図２，図４，図６，図７）と同形状にしてもよい。但し、次の点に注意すべきである。すなわち、図２，図４，図６，図７に示した回転マスク３は、回転中心が測定光束の光路の外側に位置するので中心近傍が非開口部（遮光部）となっていたが、本実施形態の回転マスク３は、回転中心が測定光束の光路の内側に位置するので中心近傍にも開口パターンを形成する必要がある。
【００３９】
［その他］
また、上述した実施形態では、測定領域Ａ0を開口で走査するためにマスクを回転させたが、マスクをシフトさせてもよい。その場合、マスクの開口パターンは、マスクのシフトパターンに応じて選定される。
また、上述した実施形態では、測定領域Ａ0を開口で走査するために開口パターンが不変のディスク状マスクを機構で回転（又はシフト）させたが、液晶マスクなどの空間光変調素子を使用し、その開口パターンを電気信号で時間変化させてもよい。
【００４０】
また、液晶マスクを使用する場合、測定光束を円偏光に設定すると共に、図１１に示すとおり液晶マスク３０のうち、測定領域Ａ0の一部に相当する領域をＳ偏光成分のみが透過する開口ＡＳに設定すると共に、測定領域Ａ0の他の一部に相当する領域をＰ偏光成分のみが透過する開口ＡＰに設定し、これら２種類の開口ＡＳ，ＡＰを、撮像素子２０の電荷蓄積期間内に１回以上反転させてもよい。Ｐ偏光とＳ偏光とは互いに干渉しないので、開口ＡＰの内部に位置する点と、開口ＡＳの内部に位置する点との間では前述したクロストークが発生しない。したがって、このような液晶マスク３０を使用した場合も、上述した実施形態と同等の効果が得られる。なお、液晶マスク３０における開口ＡＳ，ＡＰのパターンは、図１１に示すとおり輪帯状であることが望ましい。
【００４１】
また、上述した実施形態の干渉測定方法には、位相シフト干渉法を適用することも可能である。位相シフト干渉法は、位相の異なる２以上の干渉縞の画像データを取得し、それらの画像データに基づき形状データを高精度に算出するものである。因みに干渉縞の位相を変化させるためには、被検物１又はヌル素子２を光軸方向へ移動させる機構を干渉測定装置へ搭載すればよい。本実施形態の干渉測定方法では、個々の画像データを取得する際にマスクを切り替える必要が生じないので、このような位相シフト干渉法の適用も容易である。
【００４２】
また、上述した実施形態の干渉測定装置のタイプはフィゾー型であったが、干渉測定装置のタイプをトワイマン・グリーン型やマッハツェンダー型の干渉測定装置に変形してもよい。
また、上述した実施形態の干渉測定方法は、投影露光装置に搭載される投影光学系の製造に適している。具体的には、投影光学系を構成する光学素子（レンズやミラー）の表面形状を実施形態の干渉測定方法で測定し、その測定結果に応じて光学素子の加工や光学素子の配置調整などを行えば、投影光学系の結像性能を効率的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１実施形態の干渉測定装置の全体構成図である。
【図２】第１実施形態の回転マスク３の正面図である。
【図３】第１実施形態の回転マスク３による走査の様子を説明する図である。
【図４】第２実施形態の開口マスク３の正面図である。
【図５】第２実施形態の回転マスク３による走査の様子を説明する図である。
【図６】第３実施形態の回転マスク３の正面図である。
【図７】第４実施形態の回転マスク３の正面図である。
【図８】第５実施形態の回転マスク３の周辺の構成図である。
【図９】第５実施形態の回転マスク３の周辺を正面から見た図である。
【図１０】第５実施形態の回転マスク３の変形例の正面図である。
【図１１】液晶マスクに採用される開口パターンの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…被検物，２…ヌル素子，３…回転マスク，１１…レーザ光源，１２，１４，１９…ビームエキスパンダ，１３…ビームスプリッタ，２０…撮像素子，１６，１７…ステージ，５…制御部，６…ディスプレイ
【図１】
2008089419.tif 000003
【図２】
2008089419.tif 000004
【図３】
2008089419.tif 000005
【図４】
2008089419.tif 000006
【図５】
2008089419.tif 000007
【図６】
2008089419.tif 000008
【図７】
2008089419.tif 000009
【図８】
2008089419.tif 000010
【図９】
2008089419.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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