【手続補正書】
【提出日】平成20年4月8日(2008.4.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】測定装置
【手続補正２】
【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】
参照光と被検面からの光との干渉を用いて前記被検面の形状を測定する測定装置において、
前記参照光を生成し、変形可能な参照面を有する光学部材と、変形可能な基準面を有する光学部材とを含み、前記参照面からの光と前記基準面からの光とが干渉した光を検出して前記参照面の形状を測定するための干渉計を有し、
前記参照面からの参照光と前記被検面からの光とが干渉した光を検出して前記被検面の形状を測定することを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記干渉計は、
前記参照面からの光と前記基準面からの光とが干渉した光を検出する検出器と、
前記検出器による検出結果に基づいて、前記参照面又は前記基準面の形状を調整する調整手段とを有すること特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記参照面を変形させる参照面変形手段と、
前記基準面を変形させる基準面変形手段とを有し、
前記参照面からの光と前記基準面からの光とが干渉した光の検出結果に基づいて、前記参照面変形手段又は前記基準面変形手段を制御すること特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項４】
前記前記参照面からの光と前記基準面からの光との干渉縞を形成する光の波長と
前記被検面の形状の測定に用いられる光の波長とは異なることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の測定装置。
【請求項５】
前記前記参照面からの光と前記基準面からの光との干渉縞を形成する光の波長と
前記被検面の形状の測定に用いられる光の波長とは同じであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の測定装置。
【請求項６】
前記基準光学部材と交換可能に配置される原器を有し、
前記原器からの光と前記参照面からの光とが干渉した光を検出することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の測定装置。
【請求項７】
前記原器を複数有し、複数の原器のうち選択された１つの原器が光路内に配置されることを特徴とする請求項６に記載の測定装置。
【請求項８】
球面収差を有する基準波面を生成する基準波面生成ユニットを有し、
前記参照面からの参照光と、前記基準波面生成ユニットによって生成され、前記被検面を経た光との干渉縞を検出して前記被検面の形状を測定することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の測定装置。
【請求項９】
前記基準波面生成ユニットが生成する波面の動径の次数と前記参照面からの波面の動径の次数とは異なることを特徴とする請求項８に記載の測定装置。
【請求項１０】
前記基準波面生成ユニットが生成する波面は動径の４次以上の成分のみを含み、
前記参照面からの波面は動径の６次以上の成分のみを含むことを特徴とする請求項８に記載の測定装置。
【請求項１１】
前記基準波面生成ユニットは、複数のレンズと、
前記複数のレンズのうち２つのレンズの距離を調整する調整手段とを有し、
前記調整手段による調整によって前記球面収差を発生していることを特徴とする請求項８に記載の測定装置。
【請求項１２】
前記基準波面生成ユニットはアルバレズレンズを有することを特徴とする請求項８に記載の測定装置。
【請求項１３】
前記アルバレズレンズが生成する波面は、動径の６次以上の成分のみを含むことを特徴とする請求項１２に記載の測定装置。
【請求項１４】
前記基準波面生成ユニットは前記アルバレズレンズを複数有し、各アルバレズレンズが生成する波面は互いに異なることを特徴とする請求項１２に記載の測定装置。 
【請求項１５】
前記アルバレズレンズが生成する波面は、動径の４次以上の成分のみを含むことを特徴とする請求項１２に記載の測定装置。
【請求項１６】
前記調整手段は、
前記レンズを移動する移動手段と、
前記レンズの位置情報をモニタする位置情報モニタ手段とを有することを特徴とする請求項１１に記載の測定装置。
【請求項１７】
前記レンズの移動量に基づいて、前記基準波面生成ユニットが生成する波面を演算する演算手段を有することを特徴とする請求項１６記載の測定装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は測定装置に関し、被検物として球面から非球面にわたる広範囲な面形状に対応し高精度で被検物の面形状を測定する際に好適なものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は非球面の面形状を球面と同じ精度で測定が可能で、かつ種々の面形状の測定に適切に対応できる測定装置の提供を目的としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の測定装置は、
参照光と被検面からの光との干渉を用いて前記被検面の形状を測定する測定装置において、
前記参照光を生成し、変形可能な参照面を有する光学部材と、変形可能な基準面を有する光学部材とを含み、前記参照面からの光と前記基準面からの光とが干渉した光を検出して前記参照面の形状を測定するための干渉計を有し、
前記参照面からの参照光と前記被検面からの光とが干渉した光を検出して前記被検面の形状を測定することを特徴としている。
【手続補正６】
【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】
請求項２の発明は請求項１の発明において、
前記干渉計は、
前記参照面からの光と前記基準面からの光とが干渉した光を検出する検出器と、
前記検出器による検出結果に基づいて、前記参照面又は前記基準面の形状を調整する調整手段とを有すること特徴としている。
【手続補正７】
【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３の発明は請求項１の発明において、
前記参照面を変形させる参照面変形手段と、
前記基準面を変形させる基準面変形手段とを有し、
前記参照面からの光と前記基準面からの光とが干渉した光の検出結果に基づいて、前記参照面変形手段又は前記基準面変形手段を制御すること特徴としている。
【手続補正８】
【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４の発明は請求項１乃至３のいずれか１項の発明において、
前記前記参照面からの光と前記基準面からの光との干渉縞を形成する光の波長と
前記被検面の形状の測定に用いられる光の波長とは異なることを特徴としている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項５の発明は請求項１乃至３のいずれか１項の発明において、
前記前記参照面からの光と前記基準面からの光との干渉縞を形成する光の波長と
前記被検面の形状の測定に用いられる光の波長とは同じであることを特徴としている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項６の発明は請求項１乃至５のいずれか１項の発明において、
前記基準光学部材と交換可能に配置される原器を有し、
前記原器からの光と前記参照面からの光とが干渉した光を検出することを特徴としている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項７の発明は請求項６の発明において、
前記原器を複数有し、複数の原器のうち選択された１つの原器が光路内に配置されることを特徴としている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項８の発明は請求項１乃至７のいずれか１項の発明において、
球面収差を有する基準波面を生成する基準波面生成ユニットとを有し、
前記参照面からの参照光と、前記基準波面生成ユニットによって生成され、前記被検面を経た光との干渉縞を検出して前記被検面の形状を測定することを特徴としている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項９の発明は請求項８の発明において、
前記基準波面生成ユニットが生成する波面の動径の次数と前記参照面からの波面の動径の次数とは異なることを特徴としている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項１０の発明は請求項８の発明において、
前記基準波面生成ユニットが生成する波面は動径の４次以上の成分のみを含み、
前記参照面からの波面は動径の６次以上の成分のみを含むことを特徴としている。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項１１の発明は請求項８の発明において、
前記基準波面生成ユニットは、複数のレンズと、
前記複数のレンズのうち２つのレンズの距離を調整する調整手段とを有し、
前記調整手段による調整によって前記球面収差を発生していることを特徴としている。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
請求項１２の発明は請求項８の発明において、
前記基準波面生成ユニットはアルバレズレンズを有することを特徴としている。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
請求項１３の発明は請求項１２の発明において、
前記アルバレズレンズが生成する波面は、動径の６次以上の成分のみを含むことを特徴としている。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
請求項１４の発明は請求項１２の発明において、
前記基準波面生成ユニットは前記アルバレズレンズを複数有し、各アルバレズレンズが生成する波面は互いに異なることを特徴としている。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
請求項１５の発明は請求項１２の発明において、
前記アルバレズレンズが生成する波面は、動径の４次以上の成分のみを含むことを特徴としている。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
請求項１６の発明は請求項１１の発明において、
前記調整手段は、
前記レンズを移動する移動手段と、
前記レンズの位置情報をモニタする位置情報モニタ手段とを有することを特徴としている。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
請求項１７の発明は請求項１６の発明において、
前記レンズの移動量に基づいて、前記基準波面生成ユニットが生成する波面を演算する演算手段を有することを特徴としている。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
本発明の実施形態では非球面の波面を、参照光の波面と物体光の波面から、正確に合成して作っている。このとき参照光の波面は弾性変形ミラー（参照面）で作成し、物体光の波面は光学系の収差をもとに発生させている。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
参照光側で用いる２枚の弾性変形ミラー２１，２３は、例えば薄いガラス板をアクチュエーターやピエゾ等の参照面変形手段で制御することにより、自由にミラー形状（面形状）を変化させることが出来る変形可能な構成となっている。この弾性変形ミラーを参照面として用いることにより、所望の参照波面を作成している。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
このような原器と弾性変形ミラー２１とのキャリブレーションを行ったあと、基準面位置に配置された原器２２を弾性変形ミラー２３に変更し、即ち基準光学部材と交換可能とし、２枚の弾性変形ミラー２１，２３の形状を干渉計で把握する。そして、両者の面形状を干渉計で計測できる範囲内で交互に変化させ、最終的に参照光の弾性変形ミラー２１が所望の波面を作成できるようにする。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
一方、物体光側では、非球面計測の基準となる波面を作成している。この基準波面は光学系の収差を基準波面作成ユニット（基準波面生成ユニット）によってコントロールすることで作成している。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
［実施形態１］
図１は本発明の実施形態１の要部外略図である。図１は被検面としての非球面の表面形状測定法を示している。本実施形態１は参照光側に２枚の弾性変形ミラー２１，２３を用い、物体光側に基準波面発生ユニット３を用い、両者の非球面波面を用いて、被検面５の非球面形状を測定するものである。そして、特に参照光側の弾性変形ミラー２１，２３では非球面の高次（波面の動径Ｒの６乗以上、即ち６次以上）の波面を作成し、物体光面側の基準波面作成ユニット３では球面収差を発生させ、動径Ｒの４乗以上の基準波面を作成する場合を示している。
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
この弾性変形ミラー２１，２３は、いずれも図２に示したように、例えば薄いガラス板２１ａをアクチュエーターやピエゾ等の駆動部材２１ｂを駆動手段（参照面変形手段や基準面変形手段）２１ｃで制御することにより、自由にミラー形状（反射面形状）を変化させ、所望の非球面波面を作成することが出来るものである。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
この参照面として用いる弾性変形ミラー２１を所望の形状へ制御するためには、この変形量を精度良くモニターする必要がある。ピエゾやアクチュエーターの精度では計測精度が不十分な場合を考慮して、本システムは、図１に示すように、参照面の変形量をモニターするためのもう１つの干渉計（変形量モニター干渉計）１０１を参照面側に具備している。そして、弾性変形ミラー２１からの光束と原器２２または弾性変形ミラー２３からの光束との干渉によって、弾性変形ミラー２１の面形状を制御する。図３は弾性変形量モニター干渉計の説明図である。図３に示すように、基準面位置には原器である平面ミラー２２と弾性変形ミラー（基準光学部材）２３が交換可能となるようになっている。
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
さらに、基準面位置２２ａの弾性変形ミラー２３の面形状を基準波面変形手段で制御し、参照面位置２１ａの弾性変形ミラー２１と同じ表面形状にする。
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
本実施例では原器２２として平面ミラーを用いる場合を説明したが、平面から所望の非球面波面を作成するには変形量が多すぎて、時間がかかってしまう。この原器は平面ミラーに限らず、球面ミラーや非球面ミラーなど、形状が把握できているものであればどんなものでも良い。そこで、図５に示したように、弾性変形ミラー２３、１つと原器を複数有し、基準面位置２２ａに配置できるようなシステムにし、最終的に作成したい波面に合わせて原器を１つ選択し、光路内に配置することも可能である。