的折射率分布相同，那么图3所示的两个曲线的斜率基本上相同。因此，不会存在两个曲线 的相交(在特定波长λ〇处）。因此，在第一实施例中，希望第一基准透镜120和第二基准透镜 125的材料与测验透镜60的材料不同。
[0035]然后，测验单元200被设置在测验光的光路中（S20)。当在单色器20处控制波长时， 多个波长处的测验单元200的传播的波前被测量(S30)。然后，在多个波长处从测验单元200 的传播的波前确定特定波长X〇(S40)。
[0036]特定波长λ〇指的是测验透镜60内部的特定点处的折射率与第一和第二基准透镜 的折射率相同的波长。在折射率相同的波长处，测验单元200前后的传播的波前之间的差值 小。因此，可从传播的波前的大小确定特定波长λ〇。特别地，传播的波前在第二表面的斜率 相对于测验透镜60的第一表面陡的部分处变大。因此，当使用该部分时，可以确定特定波长 λ〇。例如，测验透镜的切割边缘附近的传播的波前适于确定特定波长λ〇。
[0037] 可从干涉条纹而不是从传播的波前确定特定波长λ〇。当从干涉条纹确定特定波长 λο时，当在单色器20处控制波长的同时，测量多个波长处的干涉条纹，并且，确定干涉条纹 变得最小的波长（=特定波长λο)。
[0038] 通过使用驱动反射镜105的条纹扫描方法测量传播的波前。特定波长λ〇处的测验 单元的传播的波前W(A〇，x，y)由式(1)表达：
[0039] ff(A〇,x,y)=n〇(A〇)LA(x,y)+nmedium(A〇)LB(x,y)+nsample(A〇, x,y)L(x,y)
[0040] +nmedlum(A〇)Lc(x,y)+n〇(A〇)LD(x,y)-n〇(A〇)L+C
[0041 ] ---(1)
[0042] 1^&，7)、1^(1，7)、以1，7)、1^(1， 7)和1^(1，7)是沿图48所示的光线的光学部件的 各表面之间的几何距离。图4B中的光线指的是穿过图4A所示的测验透镜60内部的点（x，y) 的光线。图4B是忽略各表面处的折射对光线的任何偏转而绘制的。
[0043] L(x，y)代表测验透镜60的厚度。LA(x，y)代表第一基准透镜120的厚度。LD(x，y)代 表第二基准透镜125的厚度。LA(x，y)和LD(x，y)是通过例如表面轮廓器测量的，并且被限定 为已知量。L B(x，y)和Lc(x，y)代表当第一基准透镜120的第二表面的形状和测验透镜60的第 一表面的形状稍微不同时以及当测验透镜60的第二表面的形状和第二基准透镜125的第一 表面的形状稍微不同时出现的小的间隙。这些间隙被介质71填充。
[0044] nsample3(A〇，x，y)代表特定波长λ〇处的测验透镜60的折射率。η〇(λ〇)代表第一基准透 镜120和第二基准透镜125中的每一个的特定波长λ〇处的折射率，并且，各折射率是已知值。 在第一实施例中，假定第一基准透镜120的折射率和第二基准透镜125的折射率相同，并且 在各透镜的内部是均匀的。n me3d_(AQ)代表特定波长λ〇处的介质71的折射率。
[0045] L是1^(叉，7)、1^(叉，7)、1(叉，7)、1^(叉，7)和1^(叉，7)的和。关系式由式(2)表达。式(2) 的右侧是已知的，并且与测验透镜60的厚度的设计值基本上相等。
[0046] LB(x，y)+L(x，y)+Lc(x，y)=L-(LA(x，y)+LD(x，y))...(2)
[0047] C是任意的常数。在干涉计中，意指等相面的常数分量（DC分量）的波前活塞 (wavefront piston)不能被测量。因此，通过干涉计测量的波前包含常数分量的不确定量 C。式（1)中的nQ(AQ)L是常数项，并且是常数项C的一部分。但是，为了用于以下计算中，将其 与常数项C分离。式(1)可通过使用式(2)计算为式(3):
[0048] [nsample(A0,x,y)-n0(A0)][L-(LA(x,y)+LD(x,y))]
[0049] =ff(A〇,x,y) + (nsample(A〇,x,y)-nmedlum(A〇))(LB(x,y)+Lc(x,y))-C
[0050] ---(3)
[0051] 如果式(3)的两边除以1^-(1^(^7)+1^(^7))，那么计算由式(4)表达的折射率分 布。图4中的右侧的第二项和第三项与折射率分布的计算误差对应：
[0052]
[0053] 式(4)中的第三项是源自不能通过干涉计测量的不确定常数项C的分量。因此，会 在折射率分布中出现依赖于C的值的大的误差。因此，执行以下的校正计算。
[0054] 在测验透镜60内部的特定点(XQ，yQ)处，测验透镜60的折射率等于第一和第二基准 透镜中的每一个的n()(λ())(n sample(λ()，χ()，y())=n()(λ()))。这里，在点(χ()，y())处，式⑶表达为式 (5)。如果在从式(3)减去式(5)之后该结果除以1^(1^(^ 7)+1^(1，7))，那么通过式(6)获得 排除由C的值导致的误差的折射率分布：
[0055] 〇=ff(A〇,x〇,y〇) + (nsample(A〇,x〇,y〇)-nmedlum(A〇))(LB(x〇,y〇)+Lc(x〇,y〇))-C
[0056] ---(5)
[0057]
[0058] 如果测验透镜60的折射率与第一和第二基准透镜中的每一个的折射率之间的差 值小，并且，如果测验透镜60的折射率分布接近零，那么假定常数项C为零是安全的。但是， 一般地，由于测验透镜60的折射率在模制处理中改变并且出现折射率分布，因此，如果假定 C = 0,那么精度降低。在第一实施例中，在测验透镜60的折射率与第一和第二基准透镜的每 一个的折射率相等的特定波长λο处测量传播的波前，并且，通过使用式(5)和(6)的计算消 除由常数项C导致的误差。因此，精度高。
[0059]如果测验透镜60的第一表面的形状和第一基准透镜120的第二表面的形状、以及 测验透镜60的第二表面的形状和第二基准透镜125的第一表面的形状在测验透镜的表面形 状的制造误差的量级范围内匹配，那么式(6)的右侧的第二项可以是可忽略的。即，获得近 似式(7): ^ r\r/>r\ 1
[0061] 因此，在图2的步骤S50中，通过式(8)计算特定波长处的测验透镜60的折射率分布 GI(h，x，y)。式⑻右侧的分母（g卩，L-(LA(X，y)+L D(X，y))与测验透镜60的厚度的设计值基 本上相等。因此，作为L-(LA( X，y)+LD(x，y))的替代，可以使用测验透镜60的厚度的设计值：
[0062]
[0063] 在根据第一实施例的测量方法中，通过使用基准透镜的形状和折射率，校正由于 测验透镜60的形状误差(相对于形状的设计值的偏离)和测验透镜60的折射率误差(相对于 折射率的设计值的偏离）出现的折射率分布的计算误差。因此，能够以高精度非破坏性地测 量光学元件的折射率分布。
[0064] 在根据第一实施例的测量方法中，在不使用具有基本上等于测验透镜60的折射率 的折射率的介质（匹配液体）的情况下测量测验透镜60的折射率分布。因此，也可高精度地 计算没有有效匹配液体可用的高折射率(n d~1.8或更大)的光学元件的折射率分布。
[0065] 在第一实施例中，如图1所示，用垂直入射于测验透镜60上的测验光测量测验透镜 60的折射率分布。但是，如图5A~5D所示，即使用斜入射于测验透镜60上的测验光，也能够 测量测验透镜60的折射率分布。通过用斜入射于测验透镜60上的测验光测量测验透镜60的 折射率分布，能够计算测验透镜60的光轴方向的折射率分布。术语"光轴方向"指的是从测 验透镜60的第一表面顶点到第二表面顶点的方向。
[0066]首先，在测验单元200的倾斜关于测验光不同的多个配置下，测量测验单元200的 传播的波前。通过用计算机90控制旋转台架140的旋转量，调整相对于测验光的测验单元 200的倾斜角。
[0067]在多个配置下计算测验透镜60的折射率分布。折射率分布是测验透镜60的三维折 射率分布沿测验光的传播方向的投影值。基于测验光斜着入射于测验透镜60上的配置的测 验透镜的折射率分布的投影值包含根据不同倾角的测验透镜60的光轴方向的折射率分布 信息。如果在多个配置下计算折射率分布的投影值，那么能够提取关于测验透镜60的光轴 方向的折射率分布信息。
[0068]图5A和图5B分别示出测验单元200相对于测验光倾斜时的光线的传播方向。随着 测验单元200的倾角增加，测验单元200的表面处的折射角增加。随着折射角增加，穿过测验 单元200的测验光相对于入射测验光的偏移量增加。由于折射的影响，相对于测验透镜60的 测验光的入射角比测验单元200的倾角小，这是不希望的。具体而言，当入射角小时，不能获 取关于测验透镜60的光轴方向的折射率分布的足够的信息。
[0069] 图5C和图?示出用于解决小入射角的问题的方法。在图5C中，通过在测验单元200 的前和后插入棱镜150和151，减少折射的影响。但是，棱镜150和151应具有与测验单元200 关于测验光束的倾角相同的顶角。在图f5D中，通过在测验单元200的前和后插入具有与测验 单元200的倾角相同的顶角的棱镜155和156，减少折射的影响。
[0070] 棱镜150、151、155和156由与第一和第二基准透镜相同的材料制成。棱镜150与测 验单元200之间的间隙、棱镜151与测验单元200之间的间隙、棱镜155与测验单元200之间的