JP3146591B2 - 基準面の形状測定法および形状測定システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】測定対象物からの反射波面と、基
準面による参照波面とを干渉させ、その干渉縞パターン
により、前記第１の測定対象物の形状を求める干渉計シ
ステムで使われる前記基準面の形状測定法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】干渉計によって光学的な面の形状誤差を
測定する場合、基準面との相対測定を行うのが一般的で
ある。基準面の面精度（ＰＶとする）はＰＶ＝λ／１０
からλ／２０（Ｈｅ−Ｎｅレ−ザの場合、λ＝６３３ｎ
ｍ）が多く、それより高精度な測定を行なうには基準面
の絶対形状の測定が必要となる。

【０００３】従来のこの種の測定法としては、以下に示
すものがある。

【０００４】１つの方法は、図２，３に示すものであ
る。基準面であるコリメ−ティングレンズ（フィゾ−レ
ンズ）Ｍ１の表面形状を求める、この形状測定システム
は、レ−ザ光源１と、撮像素子２と、半透鏡３と、コリ
メ−ティングレンズＬ，Ｍ１とを有する。そして、被検
レンズＭ２による反射波面と、コリメ−ティングレンズ
Ｍ１による参照波面とを干渉させ、その干渉縞パターン
により、コリメ−ティングレンズＭ１の形状誤差を測定
するものである。測定は以下の手順で行なわれる。

【０００５】なお、説明の簡略化のために、Ｆｒｏｎｔ
Ｏｐｔｉｃｓの収差は、ゼロとしている。

【０００６】（１）図２（ａ）に示す状態で測定を行な
う。この時のコリメ−ティングレンズＬ，Ｍ１、被検レ
ンズＭ２の回転位置を０°とする。この時に測定される
形状誤差は、Ｆ０（０°におけるコリメ−ティングレン
ズＭ１の形状誤差）＋Ｈ０（０°における被検レンズＭ
２の形状誤差）である。

【０００７】（２）図２（ｂ）に示す状態（被検レンズ
のみを光軸の回りに１８０°回転させた状態）で測定を
行なう。この時のコリメ−ティングレンズＬ，Ｍ１の回
転位置は０°である。この時に測定される形状誤差は、
Ｆ０（０°におけるコリメ−ティングレンズＭ１の形状
誤差）＋Ｈ１８０（１８０°における被検レンズＭ２の
形状誤差）である。このデ−タを計算により、１８０°
回転させることにより、Ｆ１８０（１８０°におけるコ
リメ−ティングレンズＬ，Ｍ１の形状誤差）＋Ｈ０（０
°における被検レンズＭ２の誤差）を得る。

【０００８】（３）図３に示す状態（被検レンズＭ２を
外し、コリメ−ティングレンズＬ，Ｍ１の焦点位置にミ
ラ−４を置いた状態）で測定を行なう。この時のコリメ
−ティングレンズＬ，Ｍ１の回転位置は０°である。こ
の時に測定される形状誤差は、コリメ−ティングレンズ
Ｍ１の形状誤差のみであり、Ｆ０（０°におけるコリメ
−ティングレンズＭ１の形状誤差）＋Ｆ１８０（１８０
°におけるコリメ−ティングレンズＭ１の形状誤差）で
ある。

【０００９】（４）（１）と（２）のデ−タの差を求め
ることにより、Ｆ０（０°におけるコリメ−ティングレ
ンズＭ１の形状誤差）−Ｆ１８０（１８０°におけるコ
リメ−ティングレンズＭ１の形状誤差）を得る。この結
果と、（３）のデ−タとを加えることにより、コリメ−
ティングレンズＭ１の形状誤差Ｆ０を得る。

【００１０】この方法の問題点は、システム全体のアラ
イメントを正確に維持したまま、被検レンズを正確に１
８０°回転させることと、ミラ−を設置しなければなら
ないことである。

【００１１】他のコリメ−ティングレンズＭ１の形状誤
差を求める方法として「波面平均化法」がある。この測
定法は、明るいＦナンバーの被検レンズ４２を使用し、
コリメ−ティングレンズ４１は移動させずに、被検レン
ズ４２上の被測定領域を移動させて波面測定を複数回行
なう。測定データを平均化することにより、被検レンズ
４２の形状誤差による測定への影響を減少させ、コリメ
−ティングレンズ４１の面形状を求めることができる。
図４は、この測定法の原理を表す図である。測定データ
ＷＫを平均すると式１のようになる。

【００１２】

【数１】

【００１３】被検レンズ４２の面形状ＷＴＫを変化させ
ながら、測定回数ｎを増やしてゆくと、式１の右辺第２
項は零に近づくので、コリメ−ティングレンズ４１の面
形状ＷＲが求められる。

【００１４】この方法は、コリメ−ティング４１のＮＡ
より大きいＮＡのレンズ４２を準備し、そのレンズ４２
を光軸に対して横ずらしさせる事により、波面を平均化
させコリメ−ティングレンズ４１が有する参照球面の形
状誤差を求めるものである。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】前記の如き従来の技術
においては、測定対象物の形状が制限されるという問題
点があった。

【００１６】さらに、他の従来の技術においては、被検
レンズの非一様性が必ず必要である。

【００１７】本発明の目的は、波面の平均化を一定パタ
ーン創成に用い、そのパターンを抽出すること（波面創
成抽出法）により、被検レンズの平均化の制限を緩和す
ることができる形状測定法を提供することである。

【００１８】本発明は、測定対象物からの反射波面と、
基準面による参照波面とを干渉させ、その干渉縞パター
ンにより、前記測定対象物の形状誤差を求める干渉計シ
ステムで使われる前記基準面の形状測定法であって、前
記測定対象物の代わりになる第１のもの（以下では、第
１のダミーと呼ぶ）の、第１の回転軸に関する第１の回
転平均形状を求めること、前記第１のダミーまたは第２
のダミーのいずれかの、第２の回転軸に関する第２の回
転平均形状を求めること、前記第１の回転平均形状と前
記第２の回転平均形状とより、回転対称成分を、前記第
１の回転平均形状または前記第２の回転平均形状につい
て求めること、前記第１の回転平均形状および前記第２
の回転平均形状のうちいずれか一方であって、前記回転
対称成分を求めることに用られた方と、前記回転対称成
分より、前記基準面の形状誤差を求めることよりなるこ
とを特徴とする。

【００１９】

【作用】本発明は、第１のダミ−の形状誤差を以下に定
義する真の回転対称成分（ＲＳ）、非回転対称成分（Ａ
Ｓ）に分解し、第１のダミ−の真の回転対称成分（Ｒ
Ｓ）を求めてから、基準面の形状誤差を求めるものであ
る。真の回転対称成分（ＲＳ）、非回転対称成分（Ａ
Ｓ）の定義を図５の模式図により説明する。図５におい
て、Ｈは、第１のダミ−の形状誤差の分布図を示す。第
１のダミ−を回転させながら、第１のダミ−上の各点で
の測定値を求め、それらを平均したものがＲＳで示す回
転対称成分である。ＡＳで示す非回転対称成分は、Ｈ−
ＲＳで定義される。

【００２０】基準面の形状誤差を求める手順は、以下の
通りである。

【００２１】（１）干渉縞パタ−ンＯＲを求める。これ
は、基準面の形状誤差Ｆ０、回転対称成分ＲＳ、非回転
対称成分ＡＳの和である。

【００２２】（２）回転させながら測定して得られた表
面形状デ−タを平均して、第１の回転対称成分を求め
る。これは、基準面の形状誤差Ｆ０と回転対称成分（Ｒ
Ｓ１とする）の和である。

【００２３】（３）第１の回転軸を変位させる。第１の
ダミ−または第２のダミ−のいずれかを変位後の第１の
回転軸回りに、少なくとも１回転させながら、測定して
得られた表面形状デ−タを平均して第２の回転対称成分
を求める。これは、基準面の形状誤差Ｆ０と回転対称成
分（ＲＳ２とする）の和である。

【００２４】（４）第１の回転対称成分と第２の回転対
称成分より、基準面の形状誤差を含まない回転対称成分
（これを真の回転対称成分と呼び、これは、ＲＳ１また
はＲＳ２である）を、第１の回転対称成分または第２の
回転対称成分について求める。

【００２５】（５）（２），（３）で求めた第１の回転
対称成分または第２の回転対称成分のうち少なくとも一
方（第２のダミ−を用いたときは、第１の回転対称成分
または第２の回転対称成分のうち真の回転対称成分を求
めるのに用いた方）と、真の回転対称成分より、基準面
の形状誤差を求める。

【００２６】

【実施例】図１に本発明に係わる形状測定システムであ
るフィゾ−型干渉計システムを示す。本実施例は、略真
球を用意し、フリンジスキャンが可能な縞が形成される
様に回転軸の精度も確保したものである。本フィゾ−型
干渉計システムは、制御部８と、レ−ザ光源１と、撮像
素子２と、半透鏡３と、コリメ−ティングレンズ（フィ
ゾ−レンズ）Ｌ，Ｍ１と、ダミ−１０を回転させる第１
の回転手段２０と、移動手段であるαステ−ジ７とを有
する。制御部８は、撮像素子２とレ−ザ光源１の制御、
および処理部１５とのデ−タのやり取りを行なう。処理
部１５は、図６示すように、第１の回転対称成分検出手
段８１と、第２の回転対称成分検出手段８２と、真の回
転対称成分検出手段８３と、形状誤差検出手段８４とを
有する。処理部１５は、プログラム及びデ−タを記憶す
るメモリ（図示しない）と、ＣＰＵと（図示しない）と
を有する。ＣＰＵと、メモリとは、図６に示す第１の回
転対称成分検出手段８１と、第２の回転対称成分検出手
段８２と、真の回転対称成分検出手段８３と、形状誤差
検出手段８４との機能を実行する。

【００２７】第１の回転手段２０は、ダミ−１０を光軸
に垂直な回転軸回りに回転させる。移動手段であるαス
テ−ジ７は、第１の回転手段２０を測定光軸回りに９０
°回転させる。第１の回転手段２０と、αステ−ジ７の
詳細を図１１に示す。図１１において、１１００は、ダ
ミー１０に入射した波面が裏面反射するのを防ぐため
に、ダミー１０の中心を、偏心した状態で通る様に、円
筒状に設けられている貫通穴である。なお、裏面反射を
防ぐためには、貫通穴を設ける方法以外に、真球の材質
を、測定波長を吸収する色ガラスとする方法を用いても
良い。

【００２８】そして、ダミ−１０による反射波面と、測
定対象であるコリメーティングレンズＭ１による参照波
面とを干渉させ、その干渉縞パターンにより、コリメー
ティングレンズＬ，Ｍ１の形状誤差を測定するものであ
る。

【００２９】上記構成において、レーザ１から出射した
光は、半透鏡３に入射する。この光のうち、１部は、フ
ィゾ−レンズＬ，Ｍ１の基準面１６で反射されて、半透
鏡３に戻り上方に直進する。こうして撮像素子２に入射
する。

【００３０】一方、フィゾ−レンズＬ，Ｍ１に入射した
光のうち、１部はフィゾ−レンズＬ，Ｍ１によって適当
な球面波とされてダミ−１０に入射する。そして、ここ
で反射されて再びフィゾ−レンズＬ，Ｍ１を通り、半透
鏡３に戻り、上方に折り曲げられて撮像素子２に入射す
る。

【００３１】このとき、ダミ−１０の位置が調整されて
ダミ−１０の形状とフィゾ−レンズＬ，Ｍ１が作り出す
球面波との形状が概略一致していれば、撮像素子２上に
は充分な粗さの干渉縞が観測される。観測された干渉縞
はダミ−１０の形状と球面波との形状のズレ即ち波面収
差の情報を与えており、縞１本が丁度レーザ光源１から
の光の波長λの半分のズレに等しくなっている。

【００３２】従って、ダミ−１０の形状が球面に近い場
合は、全体にわたって干渉縞の粗さが適当なものとなっ
て干渉縞パターンを解析する事によりフィゾ−レンズＭ
１の全体形状を一括で測定できる。

【００３３】測定は、以下の手順で行なわれる。図７
（α＝９０°として判り易い場合について説明する）
に、測定の結果得られるデ−タのうち１部について、ダ
ミ−上およびフィゾ−レンズＭ１上の位置を示す。

【００３４】（１）コリメ−ティングレンズＬ，Ｍ１の
光軸とダミ−１０の中心軸を一致させる。この状態で、
第１の回転軸２０により、ダミ−１０を１回転させなが
ら、図７に示す、その１部である７１、７２の位置の表
面形状デ−タをリング状に取る。第１の回転対称成分検
出手段８１は、ベアリング１４により回転させながら測
定して得られた表面形状デ−タを平均して、第１の回転
対称成分を求める。これは、コリメ−ティングレンズＭ
１の形状誤差Ｆ０と回転対称成分ＲＳ１の和である。

【００３５】（２）光軸を移動させるαステ−ジ７によ
り、図７の７３の軸回りに、第１の回転軸２０を９０°
回転させて、移動させる。第２の回転対称成分検出手段
８２は、ダミ−１０を移動後の第１の回転軸２０回り
に、少なくとも１回転させながら、図７に示す７３の位
置の表面形状デ−タを取る。測定して得られた表面形状
デ−タを平均して第２の回転対称成分を求める。これ
は、コリメ−ティングレンズＭ１の形状誤差Ｆ０と回転
対称成分ＲＳ２の和である。（１）の第１の回転軸２０
の軸方向と、（２）の第１の回転軸２０の軸方向は直交
しているため、得られたパタ−ンは互いに直交してい
る。

【００３６】（３）真の回転対称成分検出手段８３は、
第１の回転対称成分と第２の回転対称成分より、コリメ
ーティングレンズＭ１の形状誤差を含まない回転対称成
分（これを真の回転対称成分と呼び、これは、ＲＳ１ま
たはＲＳ２である）を、第１の回転対称成分について求
める。これを図８により説明する。図７に示す各リング
上で回転対称成分は、同一の値を取るので、それを図８
に示すようにＲＳ１Ａ＋Ｆ０，ＲＳ１Ｂ＋Ｆ０（第１の
回転対称成分），ＲＳ２Ａ＋Ｆ０，ＲＳ２Ｂ＋Ｆ０（第
２の回転対称成分）とする。第１の回転対称成分と第２
の回転対称成分の差を取ると、コリメーティングレンズ
Ｍ１の形状誤差は、消えて、交点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの値
は、図８に示すようになる。中心Ｏにおける第１の回転
対称成分の値を基準にすると、弧ＯＥ上の値は定数ＲＳ
１Ａという共通部分を含むため、第２の回転対称成分の
値がすべて決定する。

【００３７】また、点Ｂと点Ｃは、第２の回転対称成分
の値が同じであることを利用すると、弧ＯＥの代わりに
弧ＯＢ、弧ＣＦ上の値を使っても、第２の回転対称成分
の値が弧ＥＦ´を除いてもとまる。

【００３８】さらに、別の求め方として、未知数がＲＳ
１Ａ，ＲＳ１Ｂ，ＲＳ２Ａ，ＲＳ２Ｂの４個、方程式が
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの値について、実質３個できることを利
用して、ＲＳ１Ａを基準としたＲＳ１Ｂ，ＲＳ２Ａ，Ｒ
Ｓ２Ｂの値を求めることもできる。

【００３９】こうして、形状誤差の回転対称成分が確定
する。この操作を被検レンズ１０全体について、行なえ
ば良い。

【００４０】（４）形状誤差検出手段８４は、（１）で
求めた第１の回転対称成分と真の回転対称成分より、コ
リメーティングレンズＭ１の形状誤差を求める。

【００４１】図７において、第１の回転軸を測定光軸に
たいして９０°としたのは、以下の理由による。第１の
回転軸による回転を図９の様な、９０°以外の角度（β
°）とすると、Ａ視の様に、９０°の場合の７２に対応
する、β回転後の９１は、曲率がついてしまう為、解析
が複雑になるためである。

【００４２】従って、図７の如く、第１の回転軸は、測
定光軸に垂直のままα°回転させて、Ａ視の中心線上の
パターンを抽出後、α°分の補正をすれば良い事にな
る。

【００４３】もちろん第１の回転軸は、測定光軸に９０
°でなくても測定は可能であるが、この様にパターン
が、平均化するときに直線に保たれると、解析が容易と
なる。

【００４４】また、従来技術である図２、３の場合は、
３点（０°、１８０°、ミラ−設置）のみで測定を行な
うため、アライメントの要求が厳しいが、本発明の場合
は、３６０°を多数に分割するため、各々の位置でのア
ライメントの要求を緩和しても、最終的な精度は、従来
技術よりも改善されるという効果がある。

【００４５】なお、図１において、第１の回転軸回りに
ダミーを回転させた後、第１の回転軸を測定光軸回りに
回転させないで、αステ−ジ（第２の回転軸である）に
よりダミーに１回転以上の回転をさせて、これにより得
られた回転対称成分を第２の回転対称成分としても良
い。

【００４６】図１０は、ダミ−を回転させないで、揺動
させた場合の実施例である。揺動させる方法は、回転を
有限にせざるを得ない場合等に適している。回転を有限
にせざるを得ない場合とは、例えば、図１０の様に、ダ
ミ−として、凹面鏡を用いた場合であり、図１のよう
に、第１の回転軸回りに回転させると部分的に干渉が起
こらなくなる場合である。図１の第１の回転軸２０に該
当するのは、第３の回転軸であり、図７の回転軸７３に
該当するのは、回転軸１０６である。

【００４７】図１０は、フィゾ−レンズ１００と、ダミ
−１０１のみを示す。１０２は、ダミ−１０１を揺動さ
せたときの状態を示す。干渉光学系は図１と同様であ
る。測定の手順は以下の通りである。

【００４８】（１）第３の回転軸１０５回りに、ダミー
を左右に揺動させながら（弧ＫＬに相当する位置に、弧
ＰＳを位置させ、次に、弧ＱＲを位置させることによ
る）、測定して得られた表面形状デ−タを平均して、第
１の揺動成分を求める。点Ｓ，Ｑは、弧ＰＳ＝弧ＱＲ＝
弧ＫＬで定義される点である。

【００４９】（２）図１０（ｃ），（ｄ）に示すよう
に、コリメ−ティングレンズのキャッツアイ中心１０７
にミラー１０４を設けて、測定光軸の方向を揺動方向と
垂直な向きに変えて、移動後の測定光を反射する位置に
ダミ−を移動させる。

【００５０】（３）このとき、上記第３の回転軸とダミ
ー１０１の位置関係を維持したまま、上記第３の回転軸
とダミー１０１を回転軸１０６の回りに１８０°回転さ
せて、移動させる。第３の回転軸回りに、（１）と同じ
ように揺動させながら測定して得られた表面形状デ−タ
を平均し、さらに、第１の揺動成分と加算して、第３の
揺動成分を求める。

【００５１】（４）上記第３の回転軸とダミー１０１を
（１）の状態に戻した後、上記第３の回転軸を回転軸１
０６の回りに９０°回転させて、移動させる。

【００５２】（５）ダミ−１０１を移動後の第３の回転
軸回りに、（１）と同じように揺動させながら測定して
得られた表面形状デ−タを平均して、第２の揺動成分を
求める。

【００５３】（６）（２）と同様に、コリメ−ティング
レンズのキャッツアイ中心１０７にミラー１０４を設け
て、測定光軸の方向を揺動方向と垂直な向きに変えて、
移動後の測定光を反射する位置にダミ−を移動させる。

【００５４】（７）このとき、上記第３の回転軸とダミ
ー１０１の位置関係を維持したまま、上記第３の回転軸
とダミー１０１を回転軸１０６の回りに１８０°回転さ
せて、移動させる。ダミ−１０１を移動後の第３の回転
軸回りに、（１）と同じように揺動させながら測定して
得られた表面形状デ−タを平均し、さらに、第２の揺動
成分と加算して、第４の揺動成分を求める。

【００５５】（８）第３の揺動成分と第４の揺動成分よ
り、コリメ−ティングレンズの形状誤差を含まない揺動
成分（これを真の揺動成分と呼ぶ）を、第３の揺動成分
および第４の揺動成分について求める。

【００５６】（９）第３の揺動成分と真の揺動成分よ
り、コリメ−ティングレンズの形状誤差を求める。

【００５７】この実施例でも、回転軸１０６回りの回転
は、９０°以外でも可能である。

【００５８】また、図１０の（ｂ），（ｃ），（ｄ）に
示すように、測定光軸の方向を変える前後でのダミー及
び第３の回転軸の位置関係は、回転軸１０６回りに、１
８０°回転した状態であることが必要である。即ち、状
態（ｂ）→（ｃ），（ｄ）で、ダミ−１０１は、１８０
°回転させてデ−タを重畳させる必要がある。この時、
両デ−タの重畳は、点Ｋにおいて、（１）の操作により
（０°方向と呼ぶ）でＰＱ，（３）の操作により（１８
０°方向と呼ぶ）ＲＳ、従って、和＝ＰＲ＋ＳＱとなり
（ＳＱの部分は重複する）、中心対称の形状となる為、
ＫＬ間の任意の点について、スキャン領域は一定とな
る。すなわち、回転対称成分と同様なものが求められた
ことになる。

【００５９】但し、この時、（ｂ）の状態で単純に回転
軸１０６回りに１８０°回転すれば、ダミ−１０１上の
対応点が線対称位置に移ってしまう為、（ｃ），（ｄ）
の様な、キャッツアイ反射を利用する事により、解決し
ている。

【００６０】以上の様に、この配置で均等なパタ−ン創
成が可能となる。

【００６１】上記において、θステ−ジの回転は、フィ
ゾ−レンズの形状誤差の粗さに応じて、３６０°を何等
分化して、行なわれるが、形状誤差が大きくなると、分
割を細かくしなければならない。そのため、形状誤差が
大きいときは、分割をして、測定を繰り返すことをやめ
て、θステ−ジを１回転させるあいだ中、ＣＣＤにデ−
タを蓄積させることとしても良い。これは、デ−タを時
間積分することであり、この後、平均を取ればよい。

【００６２】本実施例は、フィゾ−型干渉計システムに
ついて説明をしたが、本発明は、これに限られるもので
はなく、振幅分割型と呼ばれる干渉計、すなわち、マイ
ケルソン干渉計およびトワイマングリ−ン干渉計につい
ても同様に適用することができる。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、平均化
するデータの非一様性を必要としない基準面の形状測定
法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるフィゾ−型干渉計システムのブ
ロック図。

【図２】従来技術に係わるコリメ−ティングレンズの真
球度測定法の説明図。

【図３】従来技術に係わるコリメ−ティングレンズの真
球度測定法の説明図。

【図４】従来技術に係わるコリメ−ティングレンズの真
球度測定法の説明図。

【図５】本発明に係るコリメ−ティングレンズの真球度
測定法の原理図。

【図６】本発明に係る処理部のブロック図。

【図７】本発明に係るコリメ−ティングレンズの真球度
測定法の説明図。

【図８】本発明に係るコリメ−ティングレンズの真球度
測定法の説明図。

【図９】本発明に係るコリメ−ティングレンズの真球度
測定法の説明図。

【図１０】本発明の第２の実施例に係わるコリメ−ティ
ングレンズの真球度測定法の説明図。

【図１１】本発明に係る第１の回転手段２０と、αステ
−ジ７の詳細図。

【符号の説明】

８…制御部、１…レ−ザ光源、２…撮像素子、３…半透
鏡、Ｌ，Ｍ１…コリメ−ティングレンズ（フィゾ−レン
ズ）、１０…ダミ−、７…αステ−ジ、８１…第１の回
転対称成分検出手段、８２…第２の回転対称成分検出手
段、８３…真の回転対称成分検出手段、８４…形状誤差
検出手段。

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】測定対象物からの反射波面と、基準面によ
   る参照波面とを干渉させ、その干渉縞パターンにより、
   前記測定対象物の形状誤差を求める干渉計システムで使
   われる前記基準面の形状測定法であって、 前記測定対象物の代わりになる第１のもの（以下では、
   第１のダミーと呼ぶ）の、第１の回転軸に関する第１の
   回転平均形状を求めること、 前記第１のダミーまたは第２のダミーのいずれかの、第
   ２の回転軸に関する第２の回転平均形状を求めること、 前記第１の回転平均形状と前記第２の回転平均形状とよ
   り、回転対称成分を、前記第１の回転平均形状または前
   記第２の回転平均形状について求めること、 前記第１の回転平均形状および前記第２の回転平均形状
   のうちいずれか一方であって、前記回転対称成分を求め
   ることに用られた方と、前記回転対称成分より、前記基
   準面の形状誤差を求めることよりなることを特徴とする
   形状測定法。
2. 【請求項２】請求項１記載の形状測定法において、 前記測定対象物は、測定対象となる球面を有し、 前記第１および第２の回転軸は、前記球面の曲率中心を
   通ることを特徴とする形状測定法。
3. 【請求項３】請求項１記載の形状測定法において、 前記第１および第２のうちの少なくとも一方の回転軸
   は、測定光軸に垂直であることを特徴とする形状測定
   法。
4. 【請求項４】請求項１から３のいずれか一項に記載の形
   状測定法において、 前記回転軸に関する回転平均形状を求めるに際し、 前記測定対象物を前記回転軸回りに、少なくとも１回転
   させながら、表面形状データを複数の回転位置に対応し
   て測定し、 前記複数の回転位置に対応して測定した表面形状データ
   を平均して前記回転平均形状を求めることを特徴とする
   形状測定法。
5. 【請求項５】請求項１から３のいずれか一項に記載の形
   状測定法において、 前記回転軸に関する回転平均形状を求めるに際し、 前記測定対象物を前記回転軸回りに、少なくとも１回転
   させながら、表面形状データを時間積分し、 前記時間積分した表面形状データを平均して前記回転平
   均形状を求めることを特徴とする形状測定法。
6. 【請求項６】請求項１から５のいずれか一項に記載の形
   状測定法において、 前記回転対称成分を求めるに際し、 前記回転対称成分が有する同心円状の等高線の性質を、
   前記第１の回転平均形状が求められた領域と、前記第２
   の回転平均形状が求められた領域とが重なる領域におい
   て用いることを特徴とする形状測定法。
7. 【請求項７】請求項６に記載の形状測定法において、 前記回転対称成分を求めるに際し、前記重なる領域にお
   ける前記等高線の全データを用いることを特徴とする形
   状測定法。
8. 【請求項８】第１の測定対象物からの反射波面と、基準
   面による参照波面とを干渉させ、その干渉縞パターンに
   より、前記第１の測定対象物の形状誤差を求める干渉計
   システムにおける前記基準面の形状誤差を測定するため
   の形状測定システムであって、 前記第１の測定対象物の代わりになる第１のもの（以下
   では、第１のダミーと呼ぶ）の、第１の回転軸に関する
   第１の回転平均形状を求める手段と、 前記第１のダミーまたは第２のダミーのいずれかの、第
   ２の回転軸に関する第２の回転平均形状を求める手段
   と、 前記第１の回転平均形状と前記第２の回転平均形状とよ
   り、回転対称成分を、前記第１の回転平均形状または前
   記第２の回転平均形状について求める手段と、 前記第１の回転平均形状および前記第２の回転平均形状
   のうちいずれか一方であって、前記回転対称成分を求め
   ることに用られた方と、前記回転対称成分より、前記基
   準面の形状誤差を求める手段と、 を有することを特徴とする形状測定システム。
9. 【請求項９】測定対象物からの反射波面と、基準面によ
   る参照波面とを干渉させ、その干渉縞パターンにより、
   前記測定対象物の形状誤差を求める干渉計システムにお
   ける前記基準面の形状誤差を情報処理装置によって求め
   るためのプログラムが記憶されたメモリであって、 前記第１の測定対象物の代わりになる第１のもの（以下
   では、第１のダミーと呼ぶ）の、第１の回転軸に関する
   第１の回転平均形状を求める処理と、 前記第１のダミーまたは第２のダミーのいずれかの、第
   ２の回転軸に関する第２の回転平均形状を求める処理
   と、 前記第１の回転平均形状と前記第２の回転平均形状とよ
   り、回転対称成分を、前記第１の回転平均形状または前
   記第２の回転平均形状について求める処理と、 前記第１の回転平均形状および前記第２の回転平均形状
   のうちいずれか一方であって、前記回転対称成分を求め
   ることに用られた方と、前記回転対称成分より、前記基
   準面の形状誤差を求める処理と、 を前記情報処理装置によって実行するためのものである
   ことを特徴とするプログラムが記憶されたメモリ。