(57)【要約】【課題】複数の直角をなす頂角部を有するアレイ状被検物において、頂角を構成する側面の相対的倒れ角度を高精度に測定する方法および装置ならびにこの方法をコンピュータによって実現することが可能な記録媒体を提供する。【解決手段】直角をなす頂角部を複数有するアレイ状素子を被検物２０とし、被検物のアレイ配列方向に対して測定光軸が直交するように配置した干渉光学系から得られた干渉縞の解析を行う面倒れ角度測定にあって、被検物２０のＶ溝部を構成する２側面の相対的な傾斜角度を測定する工程と、被検物２０のアレイ配列方向に対して測定光軸が４５度の角度をなすように配置した干渉光学系から同一視野Ｓ内で検出した複数面の干渉縞を解析して、被検物２０の頂角を構成する各側面の相対的傾斜角度を得る工程とを含み、得られた被検物２０の各側面の傾斜角度とＶ溝部を構成する２側面の傾斜角度から、被検物２０の頂角をなす複数側面の相対的倒れ角度誤差を算出する。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直角をなす頂角部を複数有するアレイ状素子を被検物とし、前記被検物のアレイ配列方向に対して測定光軸が直交するように配置した干渉光学系から得られた干渉縞の解析を行う面倒れ角度測定方法において、前記被検物のＶ溝部を構成する２側面の相対的な傾斜角度を測定する工程と、前記被検物のアレイ配列方向に対して測定光軸が４５度の角度をなすように配置した干渉光学系から同一視野内で検出した複数面の干渉縞を解析して、前記被検物の頂角を構成する各側面の相対的傾斜角度を得る工程とを含み、得られた被検物の各側面の傾斜角度とＶ溝部を構成する２側面の傾斜角度から、被検物の頂角をなす複数側面の相対的倒れ角度誤差を算出することを特徴とする面倒れ角度測定方法。
【請求項２】
直角をなす頂角部を複数有するアレイ状素子を被検物とし、前記被検物のアレイ配列方向に対して測定光軸が直交するように配置した干渉光学系から得られた干渉縞の解析を行う面倒れ角度測定装置において、参照平面板を有する干渉光学系と、前記アレイ状被検物を保持する保持手段と、被検物の姿勢を調整する姿勢調整機構と、前記被検物のアレイ配列方向と前記干渉光学系の測定光軸を、直交する位置関係および４５度の角度をなす位置関係に設置する設置手段と、その各々の位置関係にて、干渉光学系と相対した被検物側面およびＶ溝構成部の干渉縞解析を行う干渉縞解析手段と、干渉縞解析結果より被検物の頂角をなす複数側面の相対的倒れ角度を算出する算出手段を有することを特徴とする面倒れ角度測定装置。
【請求項３】
前記干渉光学系による測定光軸および前記被検物のアレイ配列方向と直交する回転軸をもって、前記被検物および保持手段を回転する回転機構を備え、この回転機構により、前記被検物のアレイ配列方向と前記干渉光学系の測定光軸が直交する位置関係および４５度の角度をなす位置関係に配置することを可能としたことを特徴とする請求項２記載の面倒れ角度測定装置。
【請求項４】
前記回転機構が前記干渉光学系を回転し、前記被検物のアレイ配列方向と前記干渉光学系の測定光軸が直交する位置関係および４５度の角度をなす位置関係に配置することを可能としたことを特徴とする請求項３記載の面倒れ角度測定装置。
【請求項５】
直角をなす頂角部を複数有するアレイ状素子を被検物とし、前記被検物のアレイ配列方向に対して測定光軸が直交するように配置した干渉光学系から得られた干渉縞の解析を行う面倒れ角度測定装置において、前記干渉光学系から得られた干渉縞と、前記被検物のアレイ配列方向に対して測定光軸が４５度の角度をなすように配置した干渉光学系から同一視野内で検出した複数面の干渉縞とを解析し、前記被検物のＶ溝部を構成する２側面の相対的な傾斜角度と、前記被検物の頂角を構成する各側面の相対的傾斜角度とを取得することにより、被検物の頂角をなす複数側面の相対的倒れ角度誤差を算出する面倒れ角度測定プログラムをコンピュータに実行させることを特徴とする面倒れ角度測定装置。
【請求項６】
前記干渉光学系の測定光軸と直交する方向に前記被検物と干渉光学系との相対位置関係を変動させる工程を有し、そのさいに、同一視野内で検出する被検物の複数側面のうちの１つ以上の側面を重複するようにし、その重複面を利用して測定結果を繋ぎ合わせて、アレイ状被検物の全面にわたる側面傾斜角度測定を、前記変動による姿勢変化に伴う測定誤差を生ずることなく実施可能であることを特徴とする請求項１記載の面倒れ角度測定方法。
【請求項７】
前記干渉光学系の測定光軸と直交する方向へ前記被検物および保持手段を移動する被検物移動機構と、同一視野内で検出された重複面を利用して、前記被検物移動機構の姿勢変化に伴う測定誤差を補正する処理手段を有することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項記載の面倒れ角度測定装置。
【請求項８】
前記被検物移動機構が干渉光学系の測定光軸と直交する方向へ前記干渉光学系を移動することを特徴とする請求項２ないし４または請求項７のいずれか１項記載の面倒れ角度測定装置。
【請求項９】
前記被検物移動機構の姿勢変化を検出する変位検出手段と、変位検出量をフィードバックして姿勢変化に伴う測定誤差を補正する処理手段を有することを特徴とする請求項２ないし４または請求項７または８のいずれか１項記載の面倒れ角度測定装置。
【請求項１０】
請求項６による前記相対位置関係を変動させる工程により、同一視野内で検出する被検物の複数側面のうちの１つ以上の側面を重複するようにして得られた重複面を利用して測定結果を繋ぎ合わせる処理を行い、アレイ状被検物の全面にわたる側面傾斜角度測定を前記移動による姿勢変化に伴う測定誤差を生じずに実施する面倒れ角度測定プログラムをコンピュータに実行させることを特徴とする面倒れ角度測定装置。
【請求項１１】
前記干渉光学系における参照平面板の形状誤差を補正する演算処理手段を有することを特徴とする請求項２ないし４または請求項７ないし８のいずれか１項記載の面倒れ角度測定装置。
【請求項１２】
前記干渉光学系における参照平面板上の形状誤差情報を格納し、その情報を基に測定結果の補正を演算処理する面倒れ角度測定プログラムをコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１０記載の面倒れ角度測定装置。
【請求項１３】
請求項５または１０または１２に記載されたコンピュータ読み取り可能なプログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直角面を有するアレイ状光学素子の頂角構成側面の面倒れ角度測定技術、直角面を有するアレイ状光学素子の頂角構成側面の面倒れ測定装置およびルーフプリズム面を応用した光学素子の面倒れ角度測定装置に関し、特に複数の直角をなす頂角部を持ったアレイ状被検物において、その頂角を構成する側面の相対的面倒れ角度を測定する面倒れ角度測定方法および装置ならびにこの方法を記録した記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
直角面を有するアレイ状光学素子の頂角構成側面の面倒れ角度測定技術は従来から知られている。例えば、特許文献１では、プリズムの撮像し画像処理した投影用指標像位置と基準指標の位置、及び角度測定値により面方位を求める面方位測定装置が開示され、特許文献２では、被検物の頂角を形成する二面のうち一つの面を基準面、他の面を測定面として、回転機構により回転させた角度をオートコリメータによる測定量で観察する手法が開示されている。特許文献３では、マッチング液を用いて反対面の影響をキャンセルして、被測定直角の直角度、面制度を評価することが開示されている。また、特許文献４では、いわゆるフィゾー干渉計を応用した平面の形状測定について開示されている。
【特許文献１】特開平６−１６７３２５号公報
【特許文献２】特開平１１−１８３１４８号公報
【特許文献３】特開平１１−１７３８２５号公報
【特許文献４】特開２００２−２９６００７公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上掲の特許文献１における回転機構により回転させた角度をオートコリメータによる測定量で補正する手法は、角度測定の基本的な手法である。特許文献２では、任意角度面を有する被検物の設置誤差を除去する目的で干渉光学系を用いており、実際の頂角の角度測定は対向して置かれたオートコリメータにて行っている。
また、干渉計を用いての角度測定として、従来からＶ溝形状の直角度（内側角）誤差測定も行われている。その手法は、平行光を入射し、内側角の各側面で都合２回反射した光により得られた干渉縞を解析するものである。上記任意角度を直角（９０°）に限定した場合には、外側角においても頂角測定として干渉計やオートコリメータを用いた手法が広く知られている。しかし、何れも反対面（プリズムを想定した場合の底面）での反射もしくは透過を利用しており、例えばその面がレンズ面を持つような複雑な光学素子には利用できない。
これらに対する対処方法として、特許文献３では、マッチング液を用いて反対面の影響をキャンセルことが開示される。また、特許文献４では、頂角が直角であるアレイ状被検物に対して、その角度を高精度に測定する手法および装置が開示される。
また、アレイ状角度面の倒れ角度測定方法および装置において、頂角の両側面の干渉計測と駆動機構の組み合わせで角度面の倒れ角度測定を行うことも提案されている。
そこで、本発明の目的は、上記従来技術が存在するにもかかわらず、更に複数の直角をなす頂角部を有するアレイ状被検物において、頂角を構成する側面の相対的倒れ角度を高精度に測定する面倒れ角度測定装置および方法ならびにこの方法をコンピュータによって実現することが可能な記録媒体を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、直角をなす頂角部を複数有するアレイ状素子を被検物とし、前記被検物のアレイ配列方向に対して測定光軸が直交するように配置した干渉光学系から得られた干渉縞の解析を行う面倒れ角度測定方法において、前記被検物のＶ溝部を構成する２側面の相対的な傾斜角度を測定する工程と、前記被検物のアレイ配列方向に対して測定光軸が４５度の角度をなすように配置した干渉光学系から同一視野内で検出した複数面の干渉縞を解析して、前記被検物の頂角を構成する各側面の相対的傾斜角度を得る工程とを含み、得られた被検物の各側面の傾斜角度とＶ溝部を構成する２側面の傾斜角度から、被検物の頂角をなす複数側面の相対的倒れ角度誤差を算出する面倒れ角度測定方法を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、直角をなす頂角部を複数有するアレイ状素子を被検物とし、前記被検物のアレイ配列方向に対して測定光軸が直交するように配置した干渉光学系から得られた干渉縞の解析を行う面倒れ角度測定装置において、参照平面板を有する干渉光学系と、前記アレイ状被検物を保持する保持手段と、被検物の姿勢を調整する姿勢調整機構と、前記被検物のアレイ配列方向と前記干渉光学系の測定光軸を、直交する位置関係および４５度の角度をなす位置関係に設置する設置手段と、その各々の位置関係にて、干渉光学系と相対した被検物側面およびＶ溝構成部の干渉縞解析を行う干渉縞解析手段と、干渉縞解析結果より被検物の頂角をなす複数側面の相対的倒れ角度を算出する手段を有する面倒れ角度測定装置を最も主要な特徴とする。
請求項３記載の発明では、前記干渉光学系による測定光軸および前記被検物のアレイ配列方向と直交する回転軸をもって、前記被検物および保持手段を回転する回転機構を備え、この回転機構により、前記被検物のアレイ配列方向と前記干渉光学系の測定光軸が直交する位置関係および４５度の角度をなす位置関係に配置することを可能とした請求項２記載の面倒れ角度測定装置を主要な特徴とする。
【０００５】
請求項４記載の発明では、前記回転機構が前記干渉光学系を回転し、前記被検物のアレイ配列方向と前記干渉光学系の測定光軸が直交する位置関係および４５度の角度をなす位置関係に配置することを可能とした請求項３記載の面倒れ角度測定装置を最も主要な特徴とする。
請求項５記載の発明では、直角をなす頂角部を複数有するアレイ状素子を被検物とし、前記被検物のアレイ配列方向に対して測定光軸が直交するように配置した干渉光学系から得られた干渉縞の解析を行う面倒れ角度測定装置において、前記干渉光学系から得られた干渉縞と、前記被検物のアレイ配列方向に対して測定光軸が４５度の角度をなすように配置した干渉光学系から同一視野内で検出した複数面の干渉縞とを解析し、前記被検物のＶ溝部を構成する２側面の相対的な傾斜角度と、前記被検物の頂角を構成する各側面の相対的傾斜角度とを取得することにより、被検物の頂角をなす複数側面の相対的倒れ角度誤差を算出する面倒れ角度測定プログラムをコンピュータに実行させる面倒れ角度測定装置を最も主要な特徴とする。
請求項６記載の発明では、前記干渉光学系の測定光軸と直交する方向に前記被検物と干渉光学系との相対位置関係を変動させる工程を有し、そのさいに、同一視野内で検出する被検物の複数側面のうちの１つ以上の側面を重複するようにし、その重複面を利用して測定結果を繋ぎ合わせて、アレイ状被検物の全面にわたる側面傾斜角度測定を、前記変動による姿勢変化に伴う測定誤差を生ずることなく実施可能である請求項１記載の面倒れ角度測定方法を主要な特徴とする。
【０００６】
請求項７記載の発明では、前記干渉光学系の測定光軸と直交する方向へ前記被検物および保持手段を移動する被検物移動機構と、同一視野内で検出された重複面を利用して、前記被検物移動機構の姿勢変化に伴う測定誤差を補正する処理手段を有する請求項２ないし４のいずれか１項記載の面倒れ角度測定装置を主要な特徴とする。
請求項８記載の発明では、前記被検物移動機構が干渉光学系の測定光軸と直交する方向へ前記干渉光学系を移動する請求項２ないし４または請求項７のいずれか１項記載の面倒れ角度測定装置を主要な特徴とする。
請求項９記載の発明では、前記被検物移動機構の姿勢変化を検出する変位検出手段と、変位検出量をフィードバックして姿勢変化に伴う測定誤差を補正する処理手段を有する請求項２ないし４または請求項７または８のいずれか１項記載の面倒れ角度測定装置を最も主要な特徴とする。
請求項１０記載の発明では、請求項６による前記相対位置関係を変動させる工程により、同一視野内で検出する被検物の複数側面のうちの１つ以上の側面を重複するようにして得られた重複面を利用して測定結果を繋ぎ合わせる処理を行い、アレイ状被検物の全面にわたる側面傾斜角度測定を前記移動による姿勢変化に伴う測定誤差を生じずに実施する面倒れ角度測定プログラムをコンピュータに実行させる面倒れ角度測定装置を最も主要な特徴とする。
請求項１１記載の発明では、前記干渉光学系における参照平面板の形状誤差を補正する演算処理手段を有する請求項２ないし４または請求項７ないし８のいずれか１項面倒れ角度測定装置を主要な特徴とする。
請求項１２記載の発明では、前記干渉光学系における参照平面板上の形状誤差情報を格納し、その情報を基に測定結果の補正を演算処理する面倒れ角度測定プログラムをコンピュータに実行させる請求項１０記載の面倒れ角度測定装置を主要な特徴とする。
請求項１３記載の発明では、請求項５または１０または１２に記載されたコンピュータ読み取り可能なプログラムを記録した記録媒体を最も主要な特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる面倒れ角度測定装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１実施形態において使用する干渉計の基本構成を示す概略図である。図１において、最初にレーザ光源１１により発生したレーザ光は、顕微鏡対物レンズ１２を透過後、コリメータレンズ１４で平行光に変換される。この平行光は、透過型の参照平面板１７で反射された参照光と、被検物２０への照射光とに分岐される。さらに被検物２０に照射した後に表面で反射された反射光（物体光）は、参照平面板１７を透過して同光路を戻る。
参照平面板１７で反射された参照光と被検物２０から反射してきた物体光は、コリメータレンズ１４で収束光となり、光路分岐手段１３で直交方向に分岐して干渉縞検出手段１５に入射する。
検出された干渉縞は演算処理手段１６で解析され平面の形状測定結果を得る。
以上の構成はフィゾー型と呼ばれる干渉計１０の基本的な構成を示している。
図２は、本実施形態で対象としている被検物を示す概略図である。被検物２０は、図２に示すようなＡ面とＢ面と空なる側面で形成された頂角部（α≒９０度）とＢ面とＣ面と空なる側面で挟まれたＶ溝部（β≒９０度）を各々一個所以上有するアレイ状被検物であり、一般的にはプリズムアレイがそれに該当する。
本実施形態にて図１の構成によって平面の形状測定をするに際し、測定項目としている面倒れは、頂角を構成する側面の理想状態からの倒れ角である。この倒れ角が各側面で発生することにより、本被検物２０を任意の光学系要素として使用したときに各部にて同一条件での光学性能を発揮できなくなる。例えば、本被検物２０を反射光学系として用いた場合、光の反射方向にバラツキを生じ、所望の性能を得ることができなくなる。
【０００８】
図３は、プリズム面の横方向（配列方向）の倒れ角を定義する概略図である。
図４は配列軸Ｘを回転中心とした場合の倒れ角を定義する概略図である。プリズムアレイを例に考えると、図３にて本来理想の状態の場合には頂角部Ｐ１Ｐ２を通る線は平行であるが、図３に示す各プリズム面に横方向（配列方向）の倒れがある場合には倒れ角度αとなり、図４にて本来理想の状態の場合には配列軸Ｘを回転中心とした倒れはなく（β＝０）、図４にある配列軸Ｘを回転中心として倒れがある場合には、倒れ角度βとなる。
図５は、第１実施形態の基本構成を示す概略図である。図５においては、被検物２０が被検物保持部３０に保持されて測定光軸に対して４５度を有しているが、図５の他の構成は、図１に示す干渉計と同一の構成を有している。また、図６は、図５の被検物２０を測定光軸と直交するように配置した状態を示す概略図である。
図７は、干渉縞検出および解析を説明する概略図である。図７の左図は、被検物２０を図５のように測定光軸に対して４５度傾けた状態で測定光をあてて例えばＣ面に対するＡ面の倒れ（傾斜）角度を求める様子を示し、図７の右図は、被検物２０を図６のように測定光軸に対し直交した状態で測定光を当てて例えばＣ面に対するＢ面の倒れを求める様子を示し、結果としてＡ面とＢ面との相対倒れ角度αを得るものである。
【０００９】
また、図８は、干渉縞解析結果を説明する概略図である。図８では、図７の左図での干渉測定を示しており、図８の上図左図に示す測定視野Ｓ内に側面Ａ１からＡ４があるとき、得られた側面Ａの形状測定結果は、側面Ａの姿勢誤差である測定光軸との直交軸に対する傾きを含むものであり、その傾きは収差を分類するゼルニケ多項式等の収差解析により図８の上図右図にあるＸ方向とＹ方向に分離して得ることが可能である。そして、図８の下図左図は得られた各側面Ａ１〜Ａ４のＸ方向傾きεａ１〜εａ４を示し、図８の下図右図のようにεａ１を基準にその相対倒れ角度を算出することができる。その相対倒れ角度が、すなわちＡ１面を側面に持つ角度面に対するＡ２、Ａ３、Ａ４の各面を側面に持つ角度面の倒れ角度を表す。
図７左図に戻り、頂角部の側面であるＡ面及びＣ面の干渉縞検出および解析を説明する。まず、被検物２０の一方の側面Ａを測定光軸に対向するように配置し、参照平面板１７による参照光と側面Ａからの反射光を干渉させて、それを干渉縞検出手段１５で検出し、演算処理手段１６で解析して側面Ａの平面形状を求める。同様にして被検物２０の他方の側面Ｃについても平面形状を求める。そして、その平面形状解析結果から、図８の下図左図にあたるＡ面とＣ面それぞれの測定光軸からの傾斜角度が容易に得られ、すなわち、Ｃ面に対するＡ面の倒れ（傾斜）角度を求めることができる。
そして、被検物２０の位置調整を説明する図９にてＡ１面Ａ２面にて示すように、Ａ１面の傾きが０（測定光軸と直交）になるように被検物２０の位置を調整した場合、Ａ２面の得られたＸ方向の傾きが、隣接するＰ１角度面に対するＰ２角度面の倒れ角度αとなる。
【００１０】
図４に示すＸ軸に対する回転方向の倒れ角度βの場合もほぼ同様の考えで対応できる。すなわち、図８の上図右図のＹ方向の倒れに置き換えてＡ１面のＹ方向傾きに対するＡ２面のＹ方向傾きに√２を乗算すれば、隣接するＰ１角度面に対するＰ２角度面の倒れ角度βを得ることができる。
今度は、Ｂ面とＣ面とで挟まれたＶ溝部の干渉縞検出および解析を行う。被検物２０を図６のように測定光軸と直交するように配置し、Ｂ面とＣ面からなるＶ溝部に図７右図に示すように測定光を当て、面の倒れ角度を得る。倒れ角度αの場合を考えると、このときの干渉縞解析では、図１０に示すように二つの面にて二回反射する測定光は反射光＝２倍の入射光の関係から、面倒れ角度αの４倍の角度誤差として形状結果が出力される。
図１１は、干渉光学系にて観察される視野を説明する概略図である。この図１１の上図左図は、図７左図、図８と同じ片側面の干渉測定視野Ｓとその干渉縞解析結果であり、図１１の上図右図は、被側面を４５度から直交（図５から図６）とし、図７右図と同じＶ溝部の干渉測定視野Ｔとその干渉縞解析結果である。そして、この二つの解析結果からＡ２面に対するＡ１面の倒れ角度及びＡ２面に対するＢ１面の倒れ角度を得て、Ａ１面に対するＢ１面の相対倒れ角度を得ることができる。この場合、Ｂ１面とＡ２面、Ｂ２面とＡ３面の面倒れ角度誤差から、このＶ溝部面倒れ角度が得られる。
【００１１】
すなわち、被検物２０が図５の状態に設置されている場合、干渉光学系にて観察される視野は図１１の視野Ｓであり、Ａ１〜Ａ３までのＡ面列の倒れ角に応じた干渉縞が検出される。その干渉縞を縞走査（フリンジスキャン）して解析された結果が、その下図のようにそれぞれ傾斜角度εａ１、εａ２、εａ３として得られる。また、被検物２０が図６の状態に設置されている場合、干渉光学系にて観察される視野は図１１の視野Ｔであり、Ｂ１面とＡ２面、Ｂ２面とＡ３面の面倒れ角度誤差（ここでの面倒れ角度αは、Ｖ溝部の直角度誤差に相当する）に応じた干渉縞が検出される。その干渉縞を縞走査（フリンジスキャン）して解析された結果が、その下図のようにそれぞれ面倒れ角度誤差ηｂ１ａ２、ηｂ２ａ３として得られる。
Ａ１面とＢ１面との相対的な面倒れ角度αは、Ａ２面に対するＡ１面の傾斜角度（εａ１−εａ２）とＡ２面に対するＢ１面の相対面倒れ角度ηｂ１ａ２との加算で求めることができる。
こうしてＡ面列とＢ面列による各々の頂角部の相対面倒れ角度を得ることができる。また、それらの結果からＢ面列の面倒れ角度分布も簡単に得ることが可能である。すなわち、本実施形態によりＡ面列およびＢ面列それぞれの面倒れ角度分布、Ａ面列とＢ面列の相対的面倒れ角度が算出可能である。
【００１２】
（第２の実施の形態）
図１２は、本発明の第２実施形態の基本構成を示す概略図で、第１実施形態の図５に相当する図である。図１３は、干渉光学系にて観察される視野を説明する概略図で、第１実施形態の図１１に相当する。この実施の形態では、図１２に示すような複数の頂角部を持った被検物２０を測定対象としている。
この第２実施形態は、その被検物２０を保持する保持手段３０と、被検物２０をそれらの配列方向へ移動する被検物移動機構３２と、被検物２０と被検物移動機構３２を一体として回転させる回転機構３１とから構成されている。その回転軸は第１実施形態と同一の軸である。
図１２に示すような複数の頂角部をもつ被検物２０において、各頂角の隣接比較評価を行うためには、被検物移動機構３２により被検物２０の送りを行うさいの運動誤差（真直度）が測定精度に大きく影響する。
【００１３】
本第２実施形態は、その運動誤差（真直度）の影響を低減するためのものであり、被検物移動機構３２により被検物２０を図１３のＡ１面〜Ａ３面の視野ＳからＡ３面〜Ａ５面の視野Ｔに送ったとき、視野Ｔは視野Ｓに対して被検物移動機構３２の運動誤差が含まれており、干渉縞の解析結果にも当然その影響が現れることになる。
ただし、複数の側面Ａ内の１面（図１３ではＡ３面）を重複するように被検物２０の送りを行うことで、前記運動誤差量を把握することができ、したがってその補正を行ってその影響を低減することが可能である。
すなわち、図１３の中段の模式図において、側面Ａ３の傾斜角度εａ３とεａ３’の差異は被検物移動機構３２の運動誤差に起因するため、その差異を除去するよう視野Ｔにおける解析結果εａ４’とεａ５’を補正する。その補正によって、下段にあるようなεａ１からεａ５までの測定結果が得られる。
以上の作業を行うことで、側面側の測定結果から被検物移動機構３２による運動誤差を除去できるため、結果的に前述のようにして得られた面倒れ角度測定値から前記運動誤差の影響を排除できる。また、被検物２０を回転させて、図５および図６の被検物設置状態を作り、干渉光学系の方を回転させてその相対的に状態を作ることができる。
以上は、被検物移動機構３２による運動誤差を除去のため、重複した被検物２０の送りを行うものであるが、被検物移動機構３２の運動誤差（真直度）を測定する検出手段を備えてもよい。その検出結果をもとに、運動誤差を補正すればよい。すなわち、前術のように重複面の解析処理で補正を行うのとことなり、ここでは別の検出手段の誤差量検出結果から補正を行うものであり、重複測定面を必要としない。
図１４は、参照平面版１７の誤差補正に関して、干渉光学系にて観察される視野を説明する概略図である。干渉光学系を用いた全ての測定において、参照平面板１７が実際には形状誤差を有しているためその誤差がそのまま測定誤差となる。すなわち、図１４において視野Ｓで検出した干渉縞の解析結果はその誤差を含んでいるが（図１４の下段左図）、その補正を行うことで正確な各側面の測定結果を得ることが可能である。
よって、被検物２０の面倒れ角度測定の高精度化が可能であり、以上の方法は前記請求項の全てにおいて有効である。また、参照平面板１７の形状誤差の高精度な把握方法として、３面合わせ法などが知られている。
【００１４】
面倒れ角度測定装置は直角をなす頂角部を複数有するアレイ状素子を被検物２０とし、前記被検物のアレイ配列方向に対して測定光軸が直交するように配置した干渉光学系から得られた干渉縞の解析を行う。
前記被検物のアレイ配列方向に対して測定光軸が直交するように配置した干渉光学系から得られた干渉縞と、前記被検物のアレイ配列方向に対して測定光軸が４５度の角度をなすように配置した干渉光学系から同一視野内で検出した複数面の干渉縞とを解析する。
そして前記被検物のＶ溝部を構成する２側面の相対的な傾斜角度と、前記被検物の頂角を構成する各側面の相対的傾斜角度とを取得することにより、被検物の頂角をなす複数側面の相対的倒れ角度誤差を算出する面倒れ角度測定プログラムをコンピュータに実行させる。
また、干渉光学系の測定光軸と直交する方向に前記被検物と干渉光学系との相対位置関係を変動させる工程によって、同一視野内で検出する被検物の複数側面の内１つ以上の側面を重複するようにして得られた重複面を利用して測定結果を繋ぎ合わせる処理を行う。
そしてアレイ状被検物の全面にわたる側面傾斜角度測定を前記移動による姿勢変化に伴う測定誤差を生じずに実施する面倒れ角度測定プログラムをコンピュータに実行させる。この場合に、コンピュータ読み取り可能なプログラムは記録媒体に記録される。
以上のように、本発明は、複数の直角をなす頂角部を有しているアレイ状被検物において、頂角を構成する側面の相対的倒れ角度を高精度に測定することに有用であり、特に、直角面を有するアレイ状光学素子の頂角構成側面の面倒れ測定装置に適している。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、複数の直角をなす頂角部を有しているアレイ状被検物において、頂角を構成する側面の相対的倒れ角度を高精度に測定することが可能となる。
請求項２の発明によれば、複数の直角をなす頂角部を有しているアレイ状被検物において、頂角を構成する側面の相対的倒れ角度を高精度に測定することが可能となる。
請求項３の発明によれば、複数の直角をなす頂角部を有しているアレイ状被検物において、頂角を構成する側面の相対的倒れ角度を高精度に測定することが可能となる。
請求項４の発明によれば、複数の直角をなす頂角部を有しているアレイ状被検物において、頂角を構成する側面の相対的倒れ角度を高精度に測定することが可能となる。
請求項５の発明によれば、複数の直角をなす頂角部を有しているアレイ状被検物において、頂角を構成する側面の相対的倒れ角度を高精度に測定することが可能となる。
請求項６の発明によれば、複数の直角をなす頂角部を有しているアレイ状被検物において、頂角を構成する側面の相対的倒れ角度を送り駆動系の誤差を補正することによって高精度に測定することが可能となる。
【００１６】
請求項７の発明によれば、複数の直角をなす頂角部を有しているアレイ状被検物において、頂角を構成する側面の相対的倒れ角度を送り駆動系の誤差を補正することによって高精度に測定することが可能となる。
請求項８の発明によれば、複数の直角をなす頂角部を有しているアレイ状被検物において、頂角を構成する側面の相対的倒れ角度を送り駆動系の誤差を補正することによって高精度に測定することが可能となる。
請求項９の発明によれば、複数の直角をなす頂角部を有しているアレイ状被検物において、頂角を構成する側面の相対的倒れ角度を送り駆動系の誤差を補正することによって高精度に測定することが可能となる。
請求項１０の発明によれば、複数の直角をなす頂角部を有しているアレイ状被検物において、頂角を構成する側面の相対的倒れ角度を送り駆動系の誤差を補正することによって高精度に測定することが可能となる。
請求項１１の発明によれば、干渉光学系における参照平面板の形状誤差を補正することによって、アレイ状被検物における頂角を構成する側面の相対的倒れ角度を高精度に測定することが可能になる。
請求項１２の発明によれば、干渉光学系における参照平面板の形状誤差を補正することによって、アレイ状被検物における頂角を構成する側面の相対的倒れ角度を高精度に測定することが可能になる。
請求項１３の発明によれば、頂角を構成する側面の相対的倒れ角度の高精度の測定をコンピュータによって実現することが可能な記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において使用する干渉計の基本構成を示す概略図。
【図２】本発明で対象としている被検物を説明する概略図。
【図３】プリズム面の横方向（配列方向）の倒れ角を定義する概略図。
【図４】配列軸Ｘを回転中心とした倒れ角を定義する概略図。
【図５】本発明による第１実施形態の基本構成を示す概略図。
【図６】図５の被検物を測定光軸と直交するように配置した状態を説明する概略図。
【図７】干渉縞検出および解析を説明する概略図。
【図８】干渉縞解析結果を説明する概略図。
【図９】
被検物の位置調整を説明する概略図。
【図１０】
面の倒れ角度を示す概略図。
【図１１】
干渉光学系にて観察される視野を説明する概略図。
【図１２】
本発明による第２実施形態の基本構成を示す概略図。
【図１３】
干渉光学系にて観察される視野を説明する概略図。
【図１４】
干渉光学系にて観察される視野を説明する概略図。
【符号の説明】
１０  干渉計
１５  干渉縞検出手段
１６  演算処理手段
１７  参照平面板
２０  被検物
３０  被検物保持部
３１  回転機構
３２  被検物移動機構
Ｓ  視野
Ｔ  視野
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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