(57)【要約】【課題】  作業性の良い干渉計測装置及び干渉計測方法を提供すること。【解決手段】  光源１と、前記光源からの光束Ｌ１を参照光Ｌ３と測定光Ｌ４に分割する光束分割素子３と、前記参照光を参照面９に集光する参照光側レンズ８と、前記測定光を被測定物１３に集光する測定光側レンズ１２と、前記光束分割素子と前記参照光側レンズとの間に配される参照光側絞り７と、前記光束分割素子と前記測定光側レンズとの間に配される測定光側絞り１１と、前記参照光側絞りの開口と前記測定光側絞りの開口とをそれぞれ変化させる絞り調節機構と、を備え、前記絞り調節機構は、開口径が互いに等しくなるように前記参照光側絞りと前記測定光側絞りとを変化させて調節する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの光束を参照光と測定光とに分割する光束分割素子と、
前記参照光を参照面に集光する参照光側レンズと、
前記測定光を被測定物に集光する測定光側レンズと、
前記光束分割素子と前記参照光側レンズとの間に配される参照光側絞りと、
前記光束分割素子と前記測定光側レンズとの間に配される測定光側絞りと、
前記参照光側絞りの開口と前記測定光側絞りの開口とをそれぞれ変化させる絞り調節機構と、を備え、
前記絞り調節機構は、開口径が互いに等しくなるように前記参照光側絞りと前記測定光側絞りとを変化させて調節する、干渉計測装置。
【請求項２】
前記測定光側レンズと前記参照光側レンズとの光学特性が同一である、請求項１に記載の干渉計測装置。
【請求項３】
前記参照光側絞りと前記参照光側レンズとの距離と、前記測定光側絞りと前記測定光側レンズとの距離とが同一である、請求項１又は２に記載の干渉計測装置。
【請求項４】
前記参照光側絞り及び前記測定光側絞りの光学特性が同一である、請求項３に記載の干渉計測装置。
【請求項５】
前記参照光側及び前記測定光側絞りは、前記参照光側及び前記測定光側レンズのそれぞれの開口絞り位置に配置される、請求項４に記載の干渉計測装置。
【請求項６】
前記絞り調節機構は、前記被測定物の表面の計測時に第１開口数となるとともに、前記被測定物の内層の計測時に前記第１開口数よりも小さい第２開口数となるように、前記参照光側絞りの開口及び測定光側絞りの開口を変化させて調節する、請求項１〜５のいずれか１つに記載の干渉計測装置。
【請求項７】
前記開口径の変化に対応させるように参照光の光路長を調節する光路長調節機構を有する、請求項１〜６のいずれか１つに記載の干渉計測装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の干渉計測装置を用いて、前記被測定物を計測する干渉計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の干渉を用いて物体を計測する干渉計測装置及び干渉計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の干渉計測装置としては、リニク型干渉計の構成で測定光に白色光源を用いたものを基にして、被測定物の内層を測定するための干渉計測装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１２は、特許文献１に記載された従来の干渉計測装置を示す図である。図１２において従来の干渉計測装置は、信号側光路である干渉計の第一のアーム４１と参照側光路である干渉計の第二のアーム４４とを備えており、第一のアーム４１及び第二のアーム４４には、参照鏡４６と対象物４３とが設置されている。発光源３８からの光束３９がビームスプリッタ４０で分割される。ビームスプリッタ４０で分割された後の光束の光路長が、干渉計の第一のアーム４１側と干渉計の第二のアーム４４側とで等しくなる状態において、それぞれの光路での反射光同士による光の干渉が発生し、カメラ４８により干渉像が得られる。発光源３８には白色光源を用いているので、干渉計の第一のアーム４１と干渉計の第二のアーム４４との光路長が等しくなる位置を中心とした近傍においてのみ、干渉縞像が得られる。また、干渉計の第一のアーム４１と干渉計の第二のアーム４４との光学的差異を極小化するため、双方の光路には、同じ光学特性のレンズ４２とレンズ４５とを設けている。
【０００４】
一般的な公知の白色干渉計では、通常、光軸方向に被測定物もしくは測定光学系を光軸方向に走査して、干渉縞強度が最大となる位置を求めて、その位置で、何らかの物体又は反射又は散乱面が検出されたとみなす。そのため、干渉縞強度が最大となる位置を探索するために、光軸方向の位置の走査を、光軸方向に干渉縞が生じる幅（以下、コヒーレンスゲートと呼ぶ。）よりも十分長い距離で行わなくてはならない。
【０００５】
そこで、前出の従来の干渉計装置では、参照鏡４６を圧電セラミック４７により光軸方向に正弦波振動させて、カメラ画素毎に干渉縞像信号の積分値を計算することにより、コヒーレンスゲート近傍での干渉縞振幅強度を取得できるため、光軸方向に沿った走査動作を不要としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００４−５２８５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的に、対物レンズ（図１２では、レンズ４２、レンズ４５）の開口数が大きいと、焦点面内の光学的分解能が向上することが知られているが、被測定物によっては、常に開口数の大きいレンズ方が良いとは限らない。
【０００８】
しかしながら、前記従来の構成では、対物レンズの開口数を変えるためには、参照側光路の対物レンズと、信号側光路の対物レンズとを両方交換しなくてはならず、著しく作業性が損なわれる。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、作業性の良い干渉計測装置及び干渉計測方法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】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の１つの態様にかかる干渉計測装置は、光源と、
前記光源からの光束を参照光と測定光とに分割する光束分割素子と、
前記参照光を参照面に集光する参照光側レンズと、
前記測定光を被測定物に集光する測定光側レンズと、
前記光束分割素子と前記参照光側レンズとの間に配される参照光側絞りと、
前記光束分割素子と前記測定光側レンズとの間に配される測定光側絞りと、
前記参照光側絞りの開口と前記測定光側絞りの開口とをそれぞれ変化させる絞り調節機構と、を備え、
前記絞り調節機構は、開口径が互いに等しくなるように前記参照光側絞りと前記測定光側絞りとを変化させて調節する。
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明の別の態様にかかる干渉計測方法は、前記干渉計測装置を用いて、前記被測定物を計測する。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明の前記態様にかかる干渉計測装置及び干渉計測方法によれば、対物レンズを交換することなく、被測定物の表層から内層までを高精度に測定できる。よって、作業性の良い干渉計測装置及び干渉計測方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態における干渉計測装置で対物レンズが高開口数状態の構成を示す図
【図２】本発明の第１実施形態における干渉計測装置で対物レンズが低開口数状態の構成を示す図
【図３】本発明の第１実施形態における干渉計測装置の絞り調節機構として用いられている可変開口絞りの大開口径状態を示す図
【図４】本発明の第１実施形態における干渉計測装置の絞り調節機構として用いられている可変開口絞りの小開口径状態を示す図
【図５】球状の被測定物を対物レンズで観察する場合の対物レンズ中心部と周辺部の光路長差の関係を示す図
【図６】本発明の第１実施形態における干渉計測装置で対物レンズの開口数と測定目標面の位置を変えながら被測定物の測定を行う第１の手順を示したフローチャート
【図７】本発明の第１実施形態における干渉計測装置で対物レンズの開口数と測定目標面の位置を変えながら被測定物の測定を行う第２の手順を示したフローチャート
【図８】本発明の第１実施形態における干渉計測装置の対物レンズの開口数変化による被測定物の形状フィルタリングを行う手順を示したフローチャート
【図９】一般の干渉計測装置において高開口数の対物レンズを使用時して被測定物の表面付近を測定している状態を示す図
【図１０】一般の干渉計測装置において高開口数の対物レンズを使用時して被測定物の内層部分を測定している状態を示す図
【図１１】一般の干渉計測装置において低開口数の対物レンズを使用時して被測定物の内層部分を測定している状態を示す図
【図１２】特許文献１に記載された従来の干渉計測装置の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における干渉計測装置の高開口数状態を示した図である。本干渉計測装置は、リニク型干渉計の形態を取った構造となっている。
【００１６】
本干渉計測装置は、少なくとも、光源１と、ビームスプリッタ３と、参照光側レンズ８と、測定光側レンズ１２と、開口径を調節可能な参照光側絞り７と、開口径を調節可能な測定光側絞り１１と、絞り調節機構７０，８０とを備えて構成している。さらに詳しくは、本干渉計測装置は、参照鏡用ステージ１０と、コンピュータ２１とを備えている。ここで、ビームスプリッタ３は、光束分割素子の一例である。コンピュータ２１は、一例としてパーソナルコンピュータで構成され、具体的には、制御部２１ａと記憶部２１ｂと入力部２１ｃとで構成される。
【００１７】
光源１は、一例として、白色光源である。光源１から発せられた光Ｌ１は、コリメータレンズ２を経て平行光Ｌ２となり、ビームスプリッタ３へ入射する。
【００１８】
平行光Ｌ２は、ビームスプリッタ３で、参照光側アーム４と測定光側アーム５とへ分割される。
【００１９】
参照光側アーム４へ分割された平行光（参照光）Ｌ３は、ミラー６で向きを変えて参照光側絞り７を通過する。その後、平行光（参照光）Ｌ３は、参照光側対物レンズ８へ入射して収斂されて、参照光側対物レンズ８（参照光側レンズ）の焦点付近に設置してある参照鏡９へ集光及び反射して、再び参照光側対物レンズ８で平行光Ｌ５に戻る。その後、平行光Ｌ５は、参照光側絞り７を通過し、ミラー６で向きを変えてビームスプリッタ３へ入射する。参照鏡９は、参照鏡用ステージ１０上に設置されており、参照鏡用ステージ１０が駆動されることで参照鏡９を光軸方向に微少量移動させることができる。参照鏡９は、参照面の一例である。
【００２０】
一方、測定光側アーム５へ分割された平行光（測定光）Ｌ４は、測定光側絞り１１を通過する。その後、平行光（測定光）Ｌ４は、測定光側対物レンズ１２（測定光側レンズ）へ入射して収斂されて、測定目標面１４で集光する。集光した光は、被測定物１３で散乱及び反射して、それらの一部の光Ｌ６が再度、測定光側対物レンズ１２へ入射し、測定光側絞り１１を通過してビームスプリッタ３へと戻る。被測定物１３は、Ｚステージ２２上に設置されており、測定光側アーム５の光軸方向に移動させることができ、測定光側対物レンズ１２と被測定物１３との間の距離を変えることができる。
【００２１】
参照光側アーム４と測定光側アーム５とからそれぞれ戻ってきた光Ｌ５，Ｌ６は、ビームスプリッタ３で重ね合わされて、結像レンズ１８へ入射し、カメラ１９の撮像素子２０に結像される。
【００２２】
ここで、光源１には、単色光でない光を用いている。
【００２３】
また、ビームスプリッタ３のハーフミラー面１７の中心からの参照光側アーム４の光学距離（ハーフミラー面１７の中心から参照鏡９の反射面までの光学距離）と、ビームスプリッタ３のハーフミラー面１７の中心からの測定光側アーム５の光学距離（ハーフミラー面１７の中心から測定目標面１４までの光学距離）とが互いに等しくなるように、制御部２１ａの制御の下に参照鏡用ステージ１０及び絞り調節機構７０，８０をそれぞれ駆動制御して調節している。この調節は、絞り調節機構７０，８０により参照光側絞り７及び測定光側絞り１１の開口を調節する度に行う。
【００２４】
このように構成することで、光学系全体として、所謂、白色干渉計を構成しているので、撮像素子２０には、測定目標面１４近傍の状態を反映した干渉縞像が結像される。撮像素子２０に結像された干渉縞像は、データとして制御部２１ａにより取得されて、記憶部２１ｂに格納される。
【００２５】
制御部２１ａは、カメラ１９と、参照鏡用ステージ１０と、Ｚステージ２２と、絞り調節機構７０，８０とに接続されて、参照鏡用ステージ１０の駆動と、Ｚステージ２２の駆動と、参照光側絞り７の開口径の絞り調節機構７０の駆動と、測定光側絞り１１の開口径の絞り調節機構８０の駆動とをそれぞれ独立して制御する。
【００２６】
一般的な白色干渉計の場合は、Ｚステージ２２を用いて被測定物１３を光軸方向（Ｚ方向）に動かすことにより、被測定物１３に対して、被測定物１３の表面から内層深部まで、コヒーレンスゲートより十分広い距離に渡って光軸方向に測定目標面１４を走査動作させている。この長い距離の走査動作に伴い、被測定物１３の表面から内層深部までの各位置における干渉縞強度の最大振幅位置を計算し、その最大振幅位置の３次元配列をもって、被測定物１３の内層測定データとする。しかし、その場合、被測定物１３を、光軸方向に十分に長い距離で走査動作させて最大振幅位置を計算させた後にしか、被測定物１３の内層測定データが得られない。
【００２７】
そこで、この第１実施形態では、制御部２１ａの制御の下に、制御部２１ａに接続されている参照鏡用ステージ１０を、光学距離調節のために光軸方向に微少量だけ変調動作させて、同様に、制御部２１ａに接続されているカメラ１９の撮像タイミングと制御部２１ａにより同調させる。このようにすれば、制御部２１ａの制御の下に、光学距離調節のために参照鏡用ステージ１０を微少量だけ変調動作させるだけで、通常の白色干渉計のような光軸方向への長距離の測定目標面１４の移動を必要とすることなく、被測定物１３の内層測定データ（被測定物１３の内層状態のデータ）を取得することができる。なお、変調動作は、正弦波形状、矩形、階段型状、又はノコギリ波形状、などでよく、公知の干渉縞振幅算出方法ができれば良い。
【００２８】
なお、被測定物１３内を測定目標面１４で走査するのに、Ｚステージ２２を用いて被測定物１３を動かすことによって実現してもよいが、これに限られるものではなく、被測定物１３を固定して、それ以外の光学系全体を、被測定物１３に対して動かすことで実現しても良い。要するに、結果として、光学系全体により構成される測定目標面１４と被測定物１３との光軸に沿った方向の相対的な距離を変化させることができれば良い。
【００２９】
なお、光源１のコヒーレンス長を０．１μｍ以上かつ２０μｍ以下とする。また、光源１の波長スペクトル半値幅が２０ｎｍ以上かつ５μｍ以下とする。本干渉計測装置は、光干渉を用いて、測定目標面１４近傍のみを選択的に平面画像データとして抽出する。その際、先述の光源１のコヒーレンス長と波長スペクトル半値幅との範囲内であれば、被測定物１３を測定する場合の光軸に沿った深さ方向の分解能を０．１μｍ以上から２０μｍ以下の範囲とすることができる。この分解能の範囲は、代表的な被測定物（例としては、懸濁液中の樹脂又はゲル、たんぱく質、でんぷん質の微粒子、又は、生物組織など）の測定に適した値である。
【００３０】
なお、このときの光源１の中心波長としては、例えば、８００ｎｍである。
【００３１】
このような方法により、通常の白色干渉計のような光軸方向への長距離の測定目標面１４の移動が必要なく、測定目標面１４の近傍の被測定物１３の内層状態が測定できる。このとき、測定目標面１４を被測定物１３のより深部へ設定して内層状態を測定しようとする場合に、測定光側対物レンズ１２の開口数が大きいと、測定光側対物レンズ１２から測定目標面１４までの間に被測定物１３が存在するために、測定光側対物レンズ１２の中心部を通る光線と測定光側対物レンズ１２の周辺部を通る光線との間に光路長差が生じ、干渉縞信号強度の低下の原因となる。従って、被測定物１３の深部内層を測定する場合は、あえて測定光側対物レンズ１２の開口数を下げて光学的分解能を多少犠牲にしてでも、光路長差の影響を低減する方が良い測定結果が得られることが多い。
【００３２】
そこで、絞り調節機構７０，８０により、参照光側アーム４及び測定光側アーム５に備える参照光側絞り７の開口径及び測定光側絞り１１の開口径を、図１の対物レンズが高開口数状態の場合のそれぞれの設定径よりも小さくする。
【００３３】
なお、被測定物１３は、一例として、扁平状組織１５と球状組織１６とで構成される。球状組織１６は、例えば直径１μｍから１００μｍで歪のない球体形状の物体である。扁平状組織１５は、球体が一方向に潰されたような円盤形状の物体で、円盤の長軸方向の直径（長径）が例えば１μｍから１００μｍで、短軸方向の直径（短径：円盤の厚み）がその１／２以下の物体である。球状組織１６と扁平状組織１５との具体例としては、懸濁液中の樹脂又はゲル、たんぱく質、又は、でんぷん質などの微粒子が挙げられる。より詳細な例としては、球状組織１６は、皮膚表皮中に存在する上皮細胞が挙げられ、扁平状組織１５は、皮膚表皮中に存在する扁平上皮細胞等が挙げられる。
【００３４】
図２は、本発明の第１実施形態における干渉計測装置の低開口数状態を示した図である。参照光側絞り７の開口径と測定光側絞り１１の開口径とは、図１の状態よりも図２の状態が小さくなるように、詳しくは後述する絞り調節機構７０，８０で調節しており、かつ、図２の状態では、参照光側絞り７の開口径と測定光側絞り１１の開口径とが互いに等しくなるように調節している。参照光側絞り７と測定光側絞り１１とを設けて、それらの開口径が小さくなるように絞り調節機構７０，８０で調節することにより、参照光側対物レンズ８と測定光側対物レンズ１２との実質的な開口数を下げることが可能となっている。参照光側絞り７と測定光側絞り１１とは、所謂、開口絞りとして機能しているため、絞りの開閉動作により、測定している視野の一部が制限されることはない。
【００３５】
ただし、参照光側絞り７の開口径と測定光側絞り１１の開口径とを互いに等しくしておかないと、参照光側アーム４側の参照光束径と測定光側アーム５側の測定光束径が異なり、同じ光学的条件にならず、光干渉信号が弱まったり、位相のずれが発生したりするなど、光干渉が意図しているものと異なる結果になる。このため、両方の絞りの開口径を互いに等しくしておくことは重要である。なお、説明のため、図２では、光源１からの照射光の光束を細く図示しているが、実際には図１の状態と変わらない。
【００３６】
すなわち、参照光側絞り７と参照光側対物レンズ８との距離、測定光側絞り１１と測定光側対物レンズ１２との距離が各同一であることが望ましい。これは、両対物レンズの開口径を一致させるためである。
【００３７】
加えて、より開口径の一致度を高めるため、参照光側絞り７の光学特性（透過率、反射率等）と測定光側絞り１１の光学特性（透過率、反射率等）とが同一であることが望ましい。
【００３８】
また、第１実施形態で用いる対物レンズ８，１２は、無限遠補正系の対物レンズであることを想定している。通常、無限遠補正系の対物レンズの光学設計上の開口絞り位置は、対物レンズの入射側の鏡筒端、又は対物レンズ鏡筒の内部に存在している。いずれの場合でも、図１で示すように、参照光側絞り７と測定光側絞り１１とは、対応するそれぞれの対物レンズ８，１２の開口絞り位置に配置することが望ましく、それによって、実用上支障の出ない、ほぼ理想的な開口絞りとして機能させることができる。開口絞りの調節機能を外付けの絞り調節機構７０，８０で実現すると、一般的に市販されている対物レンズが利用できるため、被測定物１３に適した対物レンズの選択の幅が広がり、干渉計測装置の利便性がより高くなる。
【００３９】
また、干渉の精度を高めるため、参照光側対物レンズ８の光学特性（透過率、反射率、屈折率等）と測定光側対物レンズ１２の光学特性（透過率、反射率、屈折率等）とを同一とするのが望ましい。より詳細には、参照光側対物レンズ８と測定光側対物レンズ１２とを同一硝材で構成するのが良い。
【００４０】
また、参照光側絞り７と測定光側絞り１１として、下記するように、虹彩絞りをそれぞれ用いれば、実質的に無段階で絞りの開口径を変化させることができる。そして、以下に詳述するように、公知の駆動機構と組み合わせることにより、制御部２１ａからの指示に従って、動作させることも可能である。
【００４１】
なお、本干渉計測装置は、開口径の変化に対応させるように、参照光の光路長を調節する光路長調節機構を更に備える。具体的には、制御部２１ａの制御の下に参照鏡用ステージ１０も駆動して、ビームスプリッタ３のハーフミラー面１７の中心からの参照光側アーム４の光学距離と、ビームスプリッタ３のハーフミラー面１７の中心からの測定光側アーム５の光学距離とが互いに等しくなるように設定する。すなわち、参照鏡用ステージ１０と制御部２１ａとが光路長調節機構を構成する。ただし、参照光側対物レンズ８の位置を変化させてもよいため、光路長調節機構を当該レンズの移動ステージと制御部２１ａとで構成しても良い。なお、所望の位置を測定するために、参照光と同様に測定光の光路長を変化させてもよい。測定光の光路長は、前述の通り、Ｚ軸ステージ２２等で調節、変化される。
【００４２】
図３は、本発明の第１実施形態における干渉計測装置の絞り調節機構７０による高開口数状態における参照光側絞り７の状態を示した図である。また、図４は、本発明の第１実施形態における干渉計測装置の絞り調節機構７０による低開口数状態における参照光側絞り７の状態を示した図である。絞り調節機構７０は、図３及び図４のように、多数の絞り羽根で構成されている虹彩絞り７１の開口径をモータ等の駆動機構７２で動かすことにより、参照光側絞り７の開口径を変化させる。なお、図１又は図２の測定光側絞り１１も同様な構成の絞り調節機構８０で同様に機能している。なお、干渉の精度を高めるため、参照光側絞り７と測定光側絞り１１との光学的条件を同一とするのが望ましい。絞り調節機構７０，８０は、それぞれ、制御部２１ａからの指示に従って、それぞれ独立して動作させることが可能である。
【００４３】
このように、制御部２１ａの制御の下に絞り調節機構７０，８０により干渉計測装置の対物レンズ８，１２の開口数を絞り７，１１の開閉動作で変化できるようにすると、開口数調節のためだけに、その都度、対物レンズを交換する必要がなくなり、作業性が向上する。また、被測定物１３をセットしたままで開口数が変えられるため、同一測定位置において、異なる開口数での測定が可能となる。また、被測定物１３の深さ方向の測定位置によって開口数を徐々に変化させることで、被測定物１３の表面付近では高開口数（第１開口数）による高分解能での測定、及び、被測定物１３の内層部では低開口数（第２開口数）による測定光の浸透性向上と干渉信号強度向上による干渉信号画像の画質向上とを両立させた測定が可能となる。ただし、第２開口数は、第１開口数よりも小さい。
【００４４】
ここで、被測定物１３の深さ方向の測定位置によって開口数を変化させて測定する２つの手順について説明する。
【００４５】
第１の手順では、測定位置毎に細かく絞り径を設定することができる。このため、被測定物１３が、測定位置によって一様でない複雑な屈折率分布を持つ試料である場合、又は、測定位置によって光路長の変化を無視できない程度の屈折率分布を持つ試料である場合には、第１の手順を適用するのが望ましい。
【００４６】
一方、第２の手順は、測定開始時と測定終了時との絞り径を作業者が決定すれば、測定の途中の部分における絞り系は自動的に決定されるため、作業が容易である。したがって、被測定物１３が均一な屈折率である場合、又は被測定物１３の測定位置による屈折率分布が小さい場合には、第２の手順を選択することが好ましい。
【００４７】
なお、測定位置による屈折率分布が小さい試料の例としては、液体又はゲル状の媒質の中に小さな破片又は粒子が分散しているものが挙げられる。また、測定位置によって光路長の変化を無視できない程度の屈折率分布を持つ試料の例としては、細胞組織のような生体試料の塊が培養液に浸されたもの、又は、異なる材質の膜体が複数枚積層された多層膜試料などが挙げられる。
【００４８】
まず、第１の手順を説明する。
【００４９】
図６は、第１実施形態における干渉計測装置の対物レンズ８，１２の開口数と測定目標面１４の位置とを変えながら被測定物１３の測定を行う第１の手順を示したフローチャートである。
【００５０】
まず、ステップＳ１では、ユーザが、Ｚステージ動作ステップ数Ｎｓｔを決定し、第Ｍステップ時における参照光側絞り７及び測定光側絞り１１の絞り径Ｄ（Ｍ）（ただし、Ｍ＝１、２・・・Ｎｓｔ）を決定し、Ｚステージ送り量ΔＺを決定して、入力部２１ｃを使用して制御部２１ａに設定する。ここで、第Ｍステップ時における参照光側絞り７及び測定光側絞り１１の絞り径Ｄ（Ｍ）及びＺステージ２２の送り量ΔＺの設定は、Ｚステージ２２の位置が送り量ΔＺだけ増加したときに被測定物１３の内部へ移動する設定とする場合、参照光側絞り７及び測定光側絞り１１の絞り径Ｄ（Ｍ）が、Ｄ（Ｎ＋１）≦Ｄ（Ｎ）となるように、制御部２１ａに設定する。つまり、測定目標面１４が、被測定物１３のより内部へ移動するのに合わせて、参照光側絞り７及び測定光側絞り１１の絞り径Ｄは、それぞれ、単調に減少するように、制御部２１ａに設定する。ステップＳ２以降の手順は、制御部２１ａの制御の下にそれぞれ実行される。
【００５１】
次に、ステップＳ２で、ユーザが、被測定物１３を干渉測定装置のＺステージ２２上にセットした状態で、制御部２１ａにおいて、内部カウント用の変数Ｎを１に設定し、Ｚステージ２２の位置を測定開始位置Ｚｓｔに設定する。
【００５２】
次に、ステップＳ３で、制御部２１ａの制御の下に絞り調節機構７０，８０を駆動して、参照光側絞り７及び測定光側絞り１１の口径をＤ（Ｎ）、つまりＤ（１）に設定する。
【００５３】
このとき、制御部２１ａの制御の下に参照鏡用ステージ１０も駆動して、ビームスプリッタ３のハーフミラー面１７の中心からの参照光側アーム４の光学距離と、ビームスプリッタ３のハーフミラー面１７の中心からの測定光側アーム５の光学距離とが互いに等しくなるように設定する。
【００５４】
次に、ステップＳ４で、制御部２１ａの制御の下に、干渉計測装置のＺステージ２２とカメラ１９とを動作させて干渉信号画像Ｐｉｃ（Ｎ）を制御部２１ａで取得して記憶部２１ｂに格納する。
【００５５】
次に、ステップＳ５で、制御部２１ａにおいて、変数Ｎを１だけ増加させて、新たな変数Ｎとする。
【００５６】
次に、ステップＳ６で、制御部２１ａにおいて、ステップＳ５での新たな変数Ｎが、Ｎｓｔ以下ならば、ステップＳ７に進み、新たな変数ＮがＮｓｔより大ならば、フローは終了となる。
【００５７】
ステップＳ６における分岐処理後のステップＳ７で、制御部２１ａにおいて、Ｚステージ２２の位置Ｚを
Ｚ＝Ｚｓｔ＋ΔＺ（Ｎ−１）            （式１）
に設定する。ここで、制御部２１ａの制御の下にＺステージ２２の駆動により、被測定物１３に対して測定目標面１４の位置をＺステージ送り量ΔＺだけ移動させるのである。
【００５８】
次に、ステップＳ３へ戻り、制御部２１ａの制御の下に絞り調節機構７０，８０を駆動して、参照光側絞り７及び測定光側絞り１１の口径をＤ（Ｎ）に設定する。
【００５９】
このとき、制御部２１ａの制御の下に参照鏡用ステージ１０も駆動して、ビームスプリッタ３のハーフミラー面１７の中心からの参照光側アーム４の光学距離と、ビームスプリッタ３のハーフミラー面１７の中心からの測定光側アーム５の光学距離とが互いに等しくなるように設定する。その後は、制御部２１ａにより、ステップＳ４以降の前記の処理をフローが終了するまで繰り返す。
【００６０】
制御部２１ａにおいて、フローが終了した時点で、干渉信号画像Ｐｉｃ（Ｎ）（ただし、Ｎ＝１、２、・・・Ｎｓｔ）には、被測定物１３のＺ方向の位置Ｚ、Ｚ＝Ｚｓｔ＋ΔＺ（Ｎ−１）に対応する干渉信号画像が記憶部２１ｂに格納されており、干渉信号画像Ｐｉｘ（Ｎ）全体で、被測定物１３の各Ｚ位置に対応して対物レンズ８，１２の開口数を変化させた３次元測定データとなっている。
【００６１】
次に、絞り径の決定方法を具体的にした別の手順の例を示す。図７は、第１実施形態における干渉計測装置の対物レンズ８，１２の開口数と測定目標面１４の位置とを変えながら被測定物１３の測定を行う第２の手順を示したフローチャートである。
【００６２】
まず、ステップＳ９では、ユーザが、最大絞り径Ｄｍａｘ、最小絞り径Ｄｍｉｎ、Ｚステージ動作ステップ数Ｎｓｔ、Ｚステージ送り量ΔＺを決定して、入力部２１ｃを使用して制御部２１ａに設定する。ここで、Ｚステージ送り量ΔＺの設定は、Ｚステージ２２の位置がＺステージ送り量ΔＺだけ増加したときに被測定物１３の内部へ移動する設定となるように設定する。つまり、測定が進むにつれて測定目標面１４が被測定物１３のより内部へ移動するように設定する。また、最大絞り径Ｄｍａｘ、最小絞り径ＤｍｉｎはＤｍａｘ＞Ｄｍｉｎであるように設定する。ステップＳ１０以降の手順は、制御部２１ａの制御の下にそれぞれ実行される。
【００６３】
次に、ステップＳ１０で、制御部２１ａにおいて、絞り径変化量ΔＤを
ΔＤ＝（Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ）／（Ｎｓｔ−１）    （式２）
で決定する。
【００６４】
次に、ステップＳ１１で、被測定物１３を干渉測定装置のＺステージ２２上にセットした状態で、制御部２１ａにおいて、内部カウント用の変数Ｎを１に設定し、Ｚステージ位置を測定開始位置Ｚｓｔに設定する。
【００６５】
次に、ステップＳ１２で、制御部２１ａの制御の下に絞り調節機構７０，８０を駆動して、参照光側絞り７及び測定光側絞り１１の口径Ｄを
Ｄ＝Ｄｍａｘ−ΔＤ（Ｎ−１）            （式３）
に設定する。
【００６６】
このとき、制御部２１ａの制御の下に参照鏡用ステージ１０も駆動して、ビームスプリッタ３のハーフミラー面１７の中心からの参照光側アーム４の光学距離と、ビームスプリッタ３のハーフミラー面１７の中心からの測定光側アーム５の光学距離とが互いに等しくなるように設定する。
【００６７】
次に、ステップＳ１３で、制御部２１ａの制御の下に、干渉計測装置のＺステージ２２とカメラ１９とを動作して干渉信号画像Ｐｉｘ（Ｎ）を制御部２１ａで取得して記憶部２１ｂに格納する。
【００６８】
次に、ステップＳ１４で、制御部２１ａにおいて、変数Ｎを１だけ増加させて、新たな変数Ｎとする。
【００６９】
次に、ステップＳ１５で、制御部２１ａにおいて、ステップＳ１４での新たな変数ＮがＮｓｔ以下ならば、ステップＳ１６に進み、新たな変数ＮがＮｓｔより大ならば、フローは終了となる。
【００７０】
ステップＳ１５における分岐処理後のステップＳ１６で、制御部２１ａにおいて、Ｚステージ２２の位置Ｚを
Ｚ＝Ｚｓｔ＋ΔＺ（Ｎ−１）
に設定する。ここで、制御部２１ａの制御の下にＺステージ２２の駆動により、被測定物１３に対して測定目標面１４の位置をＺステージ送り量ΔＺだけ移動させるのである。
【００７１】
次に、ステップＳ１２へ戻り、制御部２１ａにおいて、参照光側絞り７及び測定光側絞り１１の口径Ｄを、それぞれ前記と同様に、Ｄ＝Ｄｍａｘ−ΔＤ（Ｎ−１）に設定する。その後は、制御部２１ａにより、ステップＳ１３以降の前記の処理をフローが終了するまで繰り返す。
【００７２】
制御部２１ａにおいて、フローが終了した時点で、干渉信号画像Ｐｉｘ（Ｎ）（ただし、Ｎ＝１、２、・・・Ｎｓｔ）には、被測定物１３のＺ方向の位置Ｚ、Ｚ＝Ｚｓｔ＋ΔＺ（Ｎ−１）に対応する干渉信号画像が記憶部２１ｂに格納されており、干渉信号画像Ｐｉｘ（Ｎ）全体で、被測定物１３の各Ｚ位置に対応して対物レンズ８，１２の開口数を変化させた３次元測定データとなっている。
【００７３】
以上のような第１の手順又は第２の手順により、対物レンズ８，１２の開口数が可変であることを利用して、測定光Ｌ３の浸透性向上と干渉信号強度向上による干渉信号画像の画質向上とを両立させた測定が可能となる。
【００７４】
次に、第１実施形態の干渉計測装置において対物レンズ８，１２の開口数を変化できるようにすることで、別の効果が得られることを説明する。
【００７５】
対物レンズ８，１２を用いるような顕微鏡光学系での焦点面内のスポット径Ｑは、使用する光の波長λと対物レンズの開口数ＮＡとで決まる。
【００７６】
Ｑ＝１．２２×λ／ＮＡ                （式４）
例えば、波長１．０μｍの光で開口数０．３の対物レンズを用いた場合のスポット径Ｑは４．１μｍである。一方、同じく波長１．０μｍの光で開口数０．８の対物レンズを用いた場合のスポット径Ｑは１．５μｍとなり、開口数によって光が絞れる大きさが異なることが分かる。このスポット径は、光学系の分解能にも関係しており、スポット径の半分の値が、分解能の限界となっている。つまり、光学系は、スポット径の半分以下のものは区別して観察することができない。
【００７７】
ここで、一例として、被測定物１３として、球状の物体を考えてみる。図５は、球状の被測定物２３と測定光学系との関係を模式的に示した図である。図５では、説明に不要な構成物は省略してある。球状の被測定物２３に照射された測定光Ｌ４は、対物レンズ２４（図１の測定光側対物レンズ１２に相当。）を通過して、スポット径Ｑに収斂される。対物レンズ２４の中心を通る中心部光線２６が、スポット中心部２８で球状の被測定物２３に当たり、反射して再び対物レンズ２４及びビームスプリッタ３を通過して参照光Ｌ５（図５には記載せず）と重ね合わされた後、結像レンズ２５（図１の結像レンズ１８に相当。）を通り、撮像素子画素３０（図１の撮像素子画素１９に相当。）に集光される。同様に、対物レンズ２４の周辺部を通る周辺部光線２７がスポット周辺部２９で球状の被測定物２３に当たり、反射して再び対物レンズ２４及びビームスプリッタ３を通過して参照光Ｌ５と重ね合わされた後、結像レンズ２５を通り、撮像素子画素３０に集光される。測定光Ｌ４は、球状の被測定物２３に照射されているので、スポット径Ｑ内では、スポット中心部２８とスポット周辺部２９とで高さｕだけ異なる。このため、測定光Ｌ４を球状の被測定物２３に照射して、その反射光が撮像素子画素３０に到達するまでに、周辺部光線２７と中心部光線２６とでは２ｕだけ光路長差が生じていることになる。測定光波長が１．０μｍでかつ開口数が０．３の場合、スポット径Ｑ＝４．１μｍになる。すると、球状の被測定物２３の直径が１５μｍとすると光路長差２ｕは５６２ｎｍとなり、ほぼ測定光波長の半分となる。スポット径Ｑは光学的分解能の限界であるから、スポット径Ｑ内での球状の被測定物２３からの反射光が撮像素子画素３０上に集光された像では、スポット径Ｑ内の周辺部光線２７と中心部光線２６との区別は付けられず、スポット径Ｑ内の全反射光の重ね合わされたものになる。このため、周辺部光線２７と中心部光線２６とが撮像素子画素３０上で打ち消し合い、撮像素子画素３０で検出される干渉縞信号強度が低下する。一方、対物レンズ２４の開口数が０．８になると、スポット径Ｑは１．５μｍ、光路長差２ｕは７８ｎｍとなり、測定光波長の８％程度となる。このため、開口数０．３のときに生じていた干渉縞信号強度の低下が発生しにくい。
【００７８】
このように、被測定物２３が球状の場合、対物レンズ２４の開口数の変化により、特定の条件下において、干渉縞信号が低下して観察しにくくなることが分かる。一方で、扁平形状の被測定物２３の場合は、先述のスポット径内での測定光の打ち消し合いが起こりにくいため、被測定物２３の観察しやすさは対物レンズの開口数とはあまり関係が無い。このことは、対物レンズ２４の開口数を変化させることで、特定の形状の被測定物２３だけフィルタリングできる、とも言える。測定光波長をλとし、対物レンズ２４の開口数をＮＡとすると、第１実施形態の干渉光学系でフィルタリングされる球状の被測定物２３の直径φは式５で示される。
【００７９】
φ＝λ×（０．２５＋［１．２２／ＮＡ］２）        （式５）
実際には、測定光波長λは波長に広がりがあり、球状の被測定物２３も理想的な球体ではないため、完全なフィルタリングではないが、開口数でフィルタリングされる球状の被測定物２３のおよその直径が式５で規定できる。このため、フィルタリングしたい球状の被測定物２３の直径に合わせた対物レンズ２４の開口数を決めることができる。
【００８０】
図１では、被測定物１３を構成する扁平状組織１５と球状組織１６のいずれも干渉計測装置で観察可能であるため実線で示されているが、同じく図２では、球状組織１６が対物レンズの開口数が小さくフィルタリングの効果が出て観察しにくくなるため、破線で示されている。
【００８１】
なお、一例として、第１実施形態における高開口数状態は開口数０．５以上を意味し、低開口数状態は開口数０．５未満を意味するが、高開口数状態は開口数０．７以上、低開口数状態は開口数０．４から０．１の範囲であると、実際のフィルタリングの効果を十分に発揮させることが可能である。
【００８２】
図８は、第１実施形態における干渉計測装置の対物レンズ２４の開口数変化による被測定物２３の形状フィルタリングを行う手順の一例を示したフローチャートである。被測定物２３には、扁平状組織と球状組織とが含まれるものとする。
【００８３】
まず、ステップＳ１９で、被測定物２３を干渉計測装置にセットした状態で、制御部２１ａの制御の下に絞り調節機構７０，８０を駆動して参照光側絞り７及び測定光側絞り１１を開き、干渉計測装置を高開口数状態にする。このとき、制御部の２１の制御の下に参照鏡用ステージ１０も駆動して、ビームスプリッタ３のハーフミラー面１７の中心からの参照光側アーム４の光学距離と、ビームスプリッタ３のハーフミラー面１７の中心からの測定光側アーム５の光学距離とが互いに等しくなるように設定する。
【００８４】
次に、ステップＳ２０で、制御部２１ａの制御の下に干渉計測装置のＺステージ２２とカメラ１９とを動作して第１干渉信号画像を制御部２１ａで取得して記憶部２１ｂに格納する。第１干渉信号画像は、高開口数状態で取得した干渉信号画像なので全ての形状の組織が検出される。
【００８５】
次にステップＳ２１で、制御部の２１の制御の下に絞り調節機構７０，８０により参照光側絞り７と測定光側絞り１１とをそれぞれ絞って、干渉計測装置を低開口数状態にする。このとき、制御部２１の制御の下に参照鏡用ステージ１０も駆動して、ビームスプリッタ３のハーフミラー面１７の中心からの参照光側アーム４の光学距離と、ビームスプリッタ３のハーフミラー面１７の中心からの測定光側アーム５の光学距離とが互いに等しくなるように設定する。
【００８６】
次にステップＳ２２で、制御部２１ａの制御の下に、干渉計測装置のＺステージ２２とカメラ１９とを動作して第２干渉信号画像を制御部２１ａで取得して記憶部２１ｂに格納する。第２干渉信号画像は、低開口数状態で取得した干渉信号画像なので、球状組織の信号は減衰しており、球状組織以外の組織が検出される。
【００８７】
次にステップＳ２３で、第１干渉信号画像と第２干渉信号画像との差分画像である干渉信号差分画像を制御部２１ａで取得して記憶部２１ｂに格納する。第１干渉信号画像は全ての組織の信号が得られ、第２干渉信号画像は球状組織以外の組織の信号が得られているので、干渉信号差分画像では球状組織のみの信号が得られることになる。
【００８８】
そしてステップＳ２４で、制御部２１ａにより、第２干渉信号画像を用いて被測定物１３中の扁平状組織を評価し、ステップＳ２５で干渉信号差分画像を用いて被測定物１３中の球状組織を制御部２１ａにより評価し、手順が終了する。
【００８９】
このように、干渉計測装置の絞り７，１１の調節により被測定物１３の組織形状のフィルタリングが出来ることを利用して、従来得られていた干渉縞信号強度及び干渉信号画像の濃淡に加えて、組織の形状情報も得られるようになる。
【００９０】
なお、参照光側絞り７と測定光側絞り１１とは、無段階／有段階の可変絞りでも良いし、固定開口径の絞りを何種類か準備して、それらを入れ替えて使用する形態でも良い。また、第１実施形態では、絞り調節機構７０，８０として虹彩絞り７１を用いているが、複数の口径を備えたターレットで絞り径を切り替えても良いし、光透過性の２次元液晶マトリックス素子で光透過部と光遮光部とを構成しても良い。
【００９１】
なお、図１において、参照光側絞り７と測定光側絞り１１との開口径は、参照光側対物レンズ８と測定光側対物レンズ１２とが本来持つ開口数を低減させないように、十分大きい開口径に設定している。
【００９２】
ここで、開口数を変化させる理由について、一般的な例を用いて詳述する。
【００９３】
例えば、干渉計測装置で被測定物の表面付近を測定する場合、コヒーレンスゲート（測定光の光路長と参照光の光路長との差がゼロとなる位置）が被測定物の表面付近に位置するように、被測定物と干渉計測装置の対物レンズとの距離を調節する。この場合、測定したい部位と対物レンズとの間には、気体もしくは媒質の液体（被測定物を液浸で測定している場合）のみが存在している。図９は、対物レンズ３１と被測定物２３との間が媒質の液体３３で満たされている状況を示している。コヒーレンスゲート中心３４は破線で示してある。この場合、対物レンズ３１の先端部から測定目標部位３５までの空間には、媒質の液体３３という光学的に均質な物体が満たされている状態である。これは、媒質の液体３３の代わりに気体であっても、同様である。従って、図９において、対物レンズ３１の先端から測定目標部位３５までの空間では、対物レンズ３１の中心を通る光線３６も、対物レンズ３１の周辺部を通る光線３７も、光学的条件は同じである。また、対物レンズ３１の焦点面は、通常、コヒーレンスゲート中心３４と一致するように調節されている。
【００９４】
一方、被測定物の内部を測定する場合、コヒーレンスゲートが被測定物の内部に位置するように、被測定物と干渉計測装置の対物レンズとの距離を調節する。その場合は、測定目標部位が被測定物の内部にあるため、対物レンズの先端部から測定目標部位までの空間の一部を、被測定物を構成する物体が占める。図１０は、測定目標部位３５が被測定物２３の内部に設定される状況を示している。コヒーレンスゲート中心３４は、干渉計光学系の測定位置であり、測定目標部位３５と一致している。一方、対物レンズ３１の中心を通る光線３６が測定目標部位３５まで到達するときに被測定物２３を構成する物体を通過する距離Ｌｃと、対物レンズ３１の周辺部を通る光線３７が測定目標部位３５まで到達するときに被測定物２３を構成する物体を通過する距離Ｌｄとでは、距離Ｌｄの方が長くなる。このことは、対物レンズ３１の周辺の光線３７が、より大きな角度で曲げられるような開口数が大きい対物レンズほど顕著に現れる。
【００９５】
通常、対物レンズ３１を空気中で使用する場合には、対物レンズ３１は空気の屈折率に合わせて設計されている。また、図９又は図１０のように液浸状態で対物レンズ３１を使用する場合には、対物レンズ３１は液体（通常は水か専用の油）の屈折率に合わせて設計されてする。これは、対物レンズ３１の先端から測定部位まで、想定されている媒質で満たされている状態で、最高の光学性能が得られるようになっている。しかし、一般的に、被測定物２３の屈折率は、想定されている媒質の屈折率と異なる場合が多い。よって、図１０のようにＬｄ＞Ｌｃとなると、液体３３と異なる屈折率を持つ被測定物２３中を通過する距離がそれぞれ異なる。このため、対物レンズ３１の中心を通る光線３６と、対物レンズ３１の周辺部を通る光線３７とが、測定目標部位３５に到達するまでの光路長に差が生まれ、光線３６と光線３７との光学的条件が異なった状態となる。
【００９６】
また、被測定物２３は、その内部でも、位置によって屈折率にばらつきを持つことが多い。特に、被測定物２３が、皮膚又は細胞のような生体試料である場合に顕著である。これは、光線３６と光線３７との光路長に差が生まれる原因となる。
【００９７】
このような理由により、対物レンズ３１の中心を通る光線３６と対物レンズ３１の周辺部を通る光線３７との光学的条件が異なる状況は、たとえ開口数が大きな対物レンズを用いていても、解像度低下の原因となる場合がある。特に、被測定物２３の表面より奥の位置を測定目標部位とした場合に、光路長差の影響によって、被測定物２３から戻ってくる光信号強度の低下又は光干渉縞信号強度の低下の原因となる。このため、従来の干渉計測装置においては、高分解能及び高深度部測定を実現する上での妨げとなる。
【００９８】
そこで、この第１実施形態では、被測定物２３に対する測定目標部位３５の位置に合わせて、対物レンズ３１の開口数を変化させている。図１１は、図１０と同様に測定目標部位３５が被測定物２３の内部に設定されているが、対物レンズ３１の開口数が、図９又は図１０に比べて小さい値である状態を示した図である。測定目標部位３５は、図１０と同様の被測定物２３内の深さに設定してあるが、対物レンズ３１の開口数が小さい。このため、対物レンズ３１の中心を通る光線３６が測定目標部位３５まで到達するときに被測定物２３を構成する物体を通過する距離Ｌｃと、対物レンズ３１の周辺部を通る光線３７が測定目標部位３５まで到達するときに被測定物２３を構成する物体を通過する距離Ｌｄとを比較すると、図１０の状態に比べて、両者の差が小さい。さらに、光線３６と光線３７とが被測定物２３の内部を測定目標部位３５までに通る位置も、図１０の状態に比べて、近い位置を通っている。このため、先に述べた光線３６と光線３７との光路長差を原因とする不具合が発生しにくい状態となっている。
【００９９】
図１１に示すように、対物レンズ３１の開口数を小さくしたことで、光学的な分解能は多少不利になるが、被測定物２３のより深部の内層を測定する場合でも、光線３６と光線３７との光路長差が発生しにくい。このため、干渉信号縞強度低下及び像品質の低下による不具合が低減する。従って、望ましい光干渉像を得ることができる干渉光学系を構成することができる。
【０１００】
しかし、開口数を変化させるために参照側光路の対物レンズを交換すると、信号側光路の対物レンズも交換しなくてはならず、著しく作業性が損なわれる。加えて、レンズ交換の前後で被測定物の位置が変わることで同一箇所を測定できる保証がないため、測定精度が落ちる場合がある。そこで、図１の第１実施形態のように、参照光側絞り７と測定光側絞り１１との両方を設け、かつ、両方の開口径が互いに等しくなるように、制御部２１ａの制御の下に絞り調節機構７０，８０で参照光側絞り７と測定光側絞り１１を調節制御することで、対物レンズ８，１２を交換する必要がないので作業性を高めることができ、かつ、高い測定精度を示すことが可能である。
【０１０１】
従って、被測定物１３の観察位置に応じた最適な光学的条件を構成して干渉計測装置での内層計測における高分解能測定と高深度測定の両立ができる。すなわち、対物レンズ８，１２を交換することなく、被測定物１３の表層から内層までを高精度に測定できて、作業性の良い干渉計測装置及び干渉計測方法を提供することができる。
【０１０２】
なお、コンピュータ２１における制御部２１ａ、記憶部２１ｂ、及び入力部２１ｃは、半導体装置、半導体集積回路（ＩＣ）、又はＬＳＩを含む１以上の電子回路やプロセッサーによって構成されてもよい。また、これらの機能又は操作は、ソフトウェア処理によって実行される。このようなソフトウェアは、電子回路に実装された記憶素子のみならず、ＲＯＭ、光学ディスク、又はＨＤＤなどの非一時的記録媒体に記録されてもよい。
【０１０３】
なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏することができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明の干渉計測装置及び干渉計測方法は、対物レンズを交換することなく、被測定物の表層から内層までを高精度に測定できて、皮膚又は細胞などの内層部詳細を非侵襲で測定する生体計測等の用途に適用できる。
【符号の説明】
【０１０５】
１    光源
２    コリメータレンズ
３    ビームスプリッタ
４    参照光側アーム
５    測定光側アーム
６    ミラー
７    参照光側絞り
８    参照光側対物レンズ
９    参照鏡
１０    参照鏡用ステージ
１１    測定光側絞り
１２    測定光側対物レンズ
１３    被測定物
１４    測定目標面
１５    扁平状組織
１６    球状組織
１７    ハーフミラー面
１８    結像レンズ
１９    カメラ
２０    撮像素子
２１    コンピュータ
２１ａ    制御部
２１ｂ    記憶部
２１ｃ    入力部
２２    Ｚステージ
２３    被測定物
２４    対物レンズ
２５    結像レンズ
２６    中心部光線
２７    周辺部光線
２８    スポット中心部
２９    スポット周辺部
３０    撮像素子画素
３１    対物レンズ
３３    液体
３４    コヒーレンスゲート中心
３５    測定目標部位
３６    光線
３７    光線
３８    発光源
３９    光束
４０    ビームスプリッタ
４１    第一のアーム
４２    レンズ
４３    対象物
４４    第二のアーム
４５    レンズ
４６    参照鏡
４７    圧電セラミック
４８    カメラ
７０，８０    絞り調節機構
７１    虹彩絞り
７２    駆動機構
【図１】
2016142715.tif 000003
【図２】
2016142715.tif 000004
【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】
2016142715.tif 000009
【図８】
2016142715.tif 000010
【図９】
2016142715.tif 000011
【図１０】
2016142715.tif 000012
【図１１】
2016142715.tif 000013
【図１２】
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