【手続補正書】
【提出日】平成19年5月14日(2007.5.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  少なくとも３つ以上の球面を有するワークホルダをセットするステージと、前記ワークホルダに搭載された被測定物の複数の被測定面を測定する被測定面測定手段と、前記ワークホルダに設けられた球面の曲率中心位置を測定する位置測定手段とを備え、前記ステージ上の被測定物のセット状態を変更することで、前記被測定物の複数の被測定面の相対形状を測定する三次元形状測定装置であって、
前記位置測定手段は、前記球面の曲率中心位置を非接触で測定するように構成したことを特徴とする三次元形状測定装置。
【請求項２】  前記位置測定手段は、前記球面の曲率中心位置を光学的干渉計による正反射波面測定で行うように構成しており、測定光の焦点位置を前記球面の曲率中心位置とすることにより、非接触で前記球面の曲率中心位置を測定することを特徴とする請求項１に記載の三次元形状測定装置。
【請求項３】  被測定面測定手段が、光学的手段により表面非接触トレースで行うように構成したことを特徴とする請求項２に記載の三次元形状測定装置。
【請求項４】  被測定面測定手段が、機械的手段により表面接触トレースでも行うように構成したことを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の三次元形状測定装置。
【請求項５】 少なくとも３つ以上の球面を有するワークホルダをセットするステージと、前記ワークホルダに搭載された被測定物の複数の被測定面を測定すると共に、前記ワークホルダに設けられた球面の曲率中心位置を測定する被測定面測定手段とを備え、前記ステージ上の被測定物のセット状態を変更することで、前記被測定物の複数の被測定面の相対形状を測定する三次元形状測定装置であって、
前記被測定面測定手段は、前記球面の曲率中心位置を非接触で測定するように構成したことを特徴とする三次元形状測定装置。
【請求項６】 前記被測定面測定手段は、前記球面の曲率中心位置を光学的干渉計による正反射波面測定で行うように構成しており、測定光の焦点位置を前記球面の曲率中心位置とすることにより、非接触で前記球面の曲率中心位置を測定することを特徴とする請求項５に記載の三次元形状測定装置。
【請求項７】 前記被測定面測定手段が、光学的手段により表面非接触トレースで行うように構成したことを特徴とする請求項６に記載の三次元形状測定装置。
【請求項８】 ステージ上に配置された、複数の被測定面を有する被測定物の相対形状を、非接触の被測定面測定手段により測定する三次元形状測定方法において、
前記被測定物を搭載し、少なくとも３つ以上の球面を有するワークホルダを、前記ステージにセットし、
前記被測定面測定手段により、前記被測定物の複数の被測定面の1つの面の形状を測定すると同時に、ワークホルダに設けられた球面の曲率中心位置を測定し、
前記ステージ上の被測定物のセット状態を変更し、前記被測定物の複数の被測定面の他の面の形状を測定すると同時に、ワークホルダに設けられた球面の曲率中心位置を測定することで、
前記被測定物の複数の被測定面の相対形状を測定することを特徴とする三次元形状測定方法。
【請求項９】 前記被測定面測定手段は、前記球面の曲率中心位置を光学的干渉計による正反射波面測定で行うように構成しており、測定光の焦点位置を前記球面の曲率中心位置とすることにより、非接触で前記球面の曲率中心位置を測定することを特徴とする請求項８に記載の三次元形状測定方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の三次元形状測定装置は、少なくとも３つ以上の球面を有するワークホルダをセットするステージと、前記ワークホルダに搭載された被測定物の複数の被測定面を測定する被測定面測定手段と、前記ワークホルダに設けられた球面の曲率中心位置を測定する位置測定手段とを備え、前記ステージ上の被測定物のセット状態を変更することで、前記被測定物の複数の被測定面の相対形状を測定する三次元形状測定装置であって、
前記位置測定手段は、前記球面の曲率中心位置を非接触で測定するように構成したことを特徴としている。
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記位置測定手段は、前記球面の曲率中心位置を光学的干渉計による正反射波面測定で行うように構成しており、測定光の焦点位置を前記球面の曲率中心位置とすることにより、非接触で前記球面の曲率中心位置を測定することを特徴としている。
請求項３の発明は、請求項２の発明において、被測定面測定手段が、光学的手段により表面非接触トレースで行うように構成したことを特徴としている。
請求項４の発明は、請求項１、２又は３の発明において、被測定面測定手段が、機械的手段により表面接触トレースでも行うように構成したことを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項５の発明の三次元形状測定装置は、少なくとも３つ以上の球面を有するワークホルダをセットするステージと、前記ワークホルダに搭載された被測定物の複数の被測定面を測定すると共に、前記ワークホルダに設けられた球面の曲率中心位置を測定する被測定面測定手段とを備え、前記ステージ上の被測定物のセット状態を変更することで、前記被測定物の複数の被測定面の相対形状を測定する三次元形状測定装置であって、
前記被測定面測定手段は、前記球面の曲率中心位置を非接触で測定するように構成したことを特徴としている。
請求項６の発明は請求項５の発明において、前記被測定面測定手段は、前記球面の曲率中心位置を光学的干渉計による正反射波面測定で行うように構成しており、測定光の焦点位置を前記球面の曲率中心位置とすることにより、非接触で前記球面の曲率中心位置を測定することを特徴としている。
請求項７の発明は請求項６の発明において、前記被測定面測定手段が、光学的手段により表面非接触トレースで行うように構成したことを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項８の発明の三次元形状測定方法は、ステージ上に配置された、複数の被測定面を有する被測定物の相対形状を、非接触の被測定面測定手段により測定する三次元形状測定方法において、
前記被測定物を搭載し、少なくとも３つ以上の球面を有するワークホルダを、前記ステージにセットし、
前記被測定面測定手段により、前記被測定物の複数の被測定面の1つの面の形状を測定すると同時に、ワークホルダに設けられた球面の曲率中心位置を測定し、
前記ステージ上の被測定物のセット状態を変更し、前記被測定物の複数の被測定面の他の面の形状を測定すると同時に、ワークホルダに設けられた球面の曲率中心位置を測定することで、
前記被測定物の複数の被測定面の相対形状を測定することを特徴としている。
請求項９の発明は請求項８の発明において、前記被測定面測定手段は、前記球面の曲率中心位置を光学的干渉計による正反射波面測定で行うように構成しており、測定光の焦点位置を前記球面の曲率中心位置とすることにより、非接触で前記球面の曲率中心位置を測定することを特徴としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
（１）即ち、図３（Ｂ）に示すように、基準球９の中心（ここでは球面の曲率中心に相当）と対物レンズ５５の焦点とが一致するようにアライメントを行うと、図示するように基準球９に入射した光束は、反射し元の光路を戻る。そうすると図２において、参照平面５４で反射した光とハーフミラー５８で反射された光とは、互いに干渉してＣＣＤカメラ５９上で干渉縞を形成し、「セット誤差」に応じて縞パターンを発生する。ただし、この干渉縞を見るためには、ＡＯＭ周波数シフタ３において、ビート（うなり）を発生させないように、ドライブ周波数を調整する必要がある。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
（２）次に、この干渉縞パターンがワンカラーとなるようにアライメントすれば、その位置は対物レンズ５５の焦点位置と基準球９の中心位置（球面の曲率中心位置に相当）が一致しているものであるから、その基準球９の中心位置を非接触で測定できたことに相当する。同様にして、この操作を他の基準球９にも行い、３個所以上の基準球９の中心位置が分かれば、これらの中心位置を通るただ一つの平面が一義的に決定される訳である。その結果、この平面に対する被測定面Ｒ１の相対位置も確定することができる。