透過する部分と不透明な部分の面積の割合がほぼ21になっており、透過部分を通った光の透過後の位相差が、透過する部分一つおきにほぼ0度と180度となっているるタルボロー干渉計用の直線格子。単位格子内に面積の等しい3つの円形もしくは六角形もしくは三角形の透過部分があり、透明部分と不透明部分の面積の比がほぼ11になっており、透過部分の位相が、ほぼ120度、0度、120度になっているタルボロー干渉計用の六方格子。タルボロー干渉計の構造を図1に示す。図にある5の位置L20で示す。にコントラストの良い干渉縞が生じる。その干渉縞が細かくて画像センサで検出できない場合には5の位置に第3の格子を設けて、モアレ効果で粗い干渉縞を生じさせる場合もある。この干渉計の理論は一般化格子結像理論によって説明されている。この干渉計では、光源がインコヒーレントで空間的に広がっていてもコントラストの良い格子像を得られる。この光学系の第2の格子の前後に物体を置くことにより、シアリング干渉計として用いることができ、現在は光やX線や物質波の干渉計として研究されている特許文献1、特許外文献1。また、コントラストの良い格子像を投影するためにも用いられ、格子投影法を用いた立体計測にも用いることができる特許文献2、特許外文献2。この干渉計に用いる格子は、吸収型の格子か、位相のみを変化させる格子が用いられている。しかし、このような格子を用いると光学系の設計に制限が加わることになる。たとえば、第1と第2の格子の間の距離をL1、第1と第2の格子のピッチをp1とp2としたとき、コントラストの良い格子像が結像する位置の第2の格子からの距離L02は、数1となる特許外文献2。この条件に一致しない距離L2ではコントラストが悪くなる。この式は特許文献1の式からも導くことができる。たとえば、第2の格子に吸収格子を用いて場合は、コントラストの良い格子像を得るため、数1の条件に加えて、第2番目の制限が必要となる。すなわち、特許外文献2にあるように、第1の格子と第2の格子との間隔L1が、数2を満たす必要がある。ここで、nは整数であり、hは波長である。この式は特許文献1の式からも導くことができる。また、特許文献2には近似的な式が示されている。この条件のため、格子結像の光学系の設計に制限が生じる。例えば、p1p2が大きい値であったり、が小さい値であると、必然的にL1が大きくなる。従来のタルボロー干渉計においては、吸収格子や位相格子が用いられ、この場合多くの次数に強い回折光が生じる。数2のような制限はそのために生じる。非特許文献2にあるように位相格子を用いた場合も数2に類似の制限が必要となる。第2番目の制限数2を除くには、第2の格子の回折光の0次光を無くし1次光だけにする必要がある。1次元格子では、このために、正弦波的に透過率が変化する格子を用いる必要がある。しかし、この場合、透過率が負となる部分があるとともに、透過率が連続的に変化する必要がある。このような格子は製作困難である。そこで、正弦波格子に近い作用をする製作可能な格子が必要となる。そのような格子の内、1次元格子として、2値の吸収格子と2値の位相格子を組み合わせた吸収位相格子が比較的製作が容易で有効である。2次元の格子で、1次光のみに強い回折光を生じさせるものとして、六方格子で、2値の吸収格子と3値の位相格子を組み合わせた吸収位相格子が製作が比較的容易で有効である。タルボロー干渉計において、位相と吸収を組み合わせた格子に直線格子や六方格子を用いることにより、インコヒーレントで広がった光源からの光が両格子を透過した後の強度変化に関して、第1の格子と第2の格子の距離L1に係わらず、L20で表されるコントラストのよい位置が存在するようにできる。そのため、光学系の設計が容易になる。1次元の格子の透過率を図2に示す。図では黒い部分が不透明な部分であり、透明な部分は位相が0度の部分と180度の部分が交互になっている。透明の部分の幅をwであらわす。透過率と位相を合わせたものを複素透過率と呼ぶ。位相180度は1を表すことになるため、上記のように透過率と位相を合わせると、複素透過率は101が繰り返す格子となる。ここで、3次の回折光を無くすには、上記wの値をw:21となるように選ぶ。この結果、0次光、3次光が無く、2次光が大きい回折格子となる。2次元の格子としては、図3に示すような六方格子を用いる。この格子の単位格子は太線で囲んでいる。白い部分は不透明で、円形の部分が透明である。透明部分は3種類あるが、異なるパターンで描かれている部分がそれぞれ120度0度120度の位相を持っている。位相は3つの値となるので、基板の深さが3段階となる。また、透明部分と不透明部分とはほぼ同じ面積となっている。これにより、図の右に破線の矢印で示す3方向に主な1次の回折光が生じる。円形の部分は必ずしも円形に限らない。たとえば、六角形でもよい。光を用いた場合を想定して、吸収位相格子を用いたシミュレーションを行った結果を図4に示す。ここでは、波長h05m光源の大きさS1mmL028mmp1404mmandp240mを仮定して、L1L2の関数として、コントラストを計算している。第1の格子は、w1p16の吸収格子、第2の格子はw2p13の吸収位相格子である。このシステムでは、L1によるコントラストの変化が小さい。比較のために、条件は上の図と同じで、第2の格子のみを全面透過w2p22として、2値の位相格子に変えた場合のコントラストを図5に示す。このときは、L1によってコントラストが大きく変化していることがわかる。良いコントラストを得るためには、二つの格子の間隔L1を図中の縦線の位置にする必要がある。これが式2の制限である。図4のシミュレーションに対応する格子を作成した。作成した第1の格子の断面図を図6に、第2の格子の断面図を図6に示す。図で黒いところがCrを蒸着した部分で、不透明である。また、基盤ガラスにエッチングで凹凸を作成して位相変化を生じさせた。は吸収格子であり、は吸収位相格子である吸収位相格子を用いた直線格子の場合の実験結果を図7に示す。格子間隔をL17mmとL110mmにしたときのL2によるコントラストの変化である。これは図4の縦線に沿うコントラストであり、L1の値を変化させても最大コントラストは変化しないことを示している。シミュレーションとよく一致する。図3の2次元の吸収位相形の六方格子形状の格子に対して、波長05m光源の大きさS1mmL028mmp1404mmandp240mとして、コントラストを計算した結果が図8である。ここでもL1が違ってもコントラストが変化していない様子が見て取れる。以上は光波の場合を想定しているが、この理論は光波には限らない。波長を変えればどのような波にも適用できる。