JP2013104672A

JP2013104672A - Shape measuring apparatus

Info

Publication number: JP2013104672A
Application number: JP2011246393A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Ishikawa; 隆朗石川
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2011-11-10
Publication date: 2013-05-30

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shape measuring apparatus capable of easily changing a resolution in the plane direction of a measured object and a measuring position.SOLUTION: The shape measuring apparatus includes: a light source 10; a splitter 20 that splits light from the light source 10 into two optical fluxes, irradiates a measured object T with one optical flux and a reference mirror 40 with the other optical flux, and multiplexes the light reflected therefrom; a CCD 50 that captures an image obtained by the light multiplexed by the splitter 20; a DMD (Digital Micromirror Device) having a plurality of micromirrors controlled in two inclination states; and control means that controls the plurality of micromirrors to narrow the irradiation light or the like to the measured object T and the reference mirror 40 and measures the height of a measuring point on the basis of the image having been captured in the state.

Description

本発明は、二光束干渉計の原理を用いた形状測定装置に関するものである。 The present invention relates to a shape measuring apparatus using the principle of a two-beam interferometer.

従来、二光束干渉計の原理を用いた形状測定装置が知られている（特許文献１参照）。かかる装置では、撮像素子の受光面に結像した干渉縞を撮像し、得られた画像を解析して、被測定物の立体形状を算出する。 Conventionally, a shape measuring device using the principle of a two-beam interferometer is known (see Patent Document 1). In such an apparatus, the interference fringes formed on the light receiving surface of the image sensor are imaged, and the obtained image is analyzed to calculate the three-dimensional shape of the object to be measured.

このような装置においては、被測定物への照射光を絞る（スポット径を小さくする）ほど、高さの測定精度が高くなる。すなわち、被測定物への照射光を絞って、被測定物に対する面方向の分解能を高めるほど、高さの測定精度が高くなる。特に、被測定物において面方向に対する高さ方向の変化が大きな部位では、照射光を十分に絞らないと測定誤差が大きくなってしまう。 In such an apparatus, the measurement accuracy of the height increases as the irradiation light to the object to be measured is reduced (the spot diameter is reduced). That is, the measurement accuracy of the height increases as the irradiation light to the object to be measured is reduced to increase the resolution in the surface direction with respect to the object to be measured. In particular, in a region where the change in the height direction with respect to the surface direction is large in the object to be measured, a measurement error increases unless the irradiation light is sufficiently reduced.

一方、照射光を絞れば絞るほど、測定個所が増えてしまい、被測定物全体の３次元形状を測定するのに要する時間が長くなってしまう。従って、測定精度を高めつつ、測定効率を高くするためには、被測定物の形状に応じて、測定点毎に照射光の絞り（面方向の分解能）を変える必要がある。 On the other hand, as the irradiation light is reduced, the number of measurement points increases, and the time required to measure the three-dimensional shape of the entire object to be measured becomes longer. Therefore, in order to increase the measurement efficiency while increasing the measurement accuracy, it is necessary to change the aperture (resolution in the surface direction) of the irradiation light for each measurement point according to the shape of the object to be measured.

特開平１１−１０８６２５号公報JP-A-11-108625

従来の形状測定装置においては、被測定物に対する面方向の分解能を変えるのに、手作業や機械的な動作などが必要となり、測定作業が面倒であったり、測定時間が長時間になったりしていた。 In conventional shape measuring devices, manual and mechanical operations are required to change the surface resolution of the object to be measured, which can be cumbersome and require a long measurement time. It was.

本発明の目的は、被測定物に対する面方向の分解能の変更を容易に行うことができる形状測定装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a shape measuring apparatus that can easily change the resolution in the surface direction of an object to be measured.

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems.

すなわち、本発明の形状測定装置は、
発光手段と、
該発光手段からの光を２つの光束に分割して、一方の光束を被測定物に照射し、他方の光束を参照ミラーに照射させる分割手段と、
照射された前記被測定物から反射された光と、照射された前記参照ミラーから反射された光とを合波させる合波手段と、
該合波手段によって合波された光により得られる画像を撮像する撮像手段と、
２つの傾き状態に制御されることにより、入射された光の反射光の向きを２方向に切り替え可能な複数の微小ミラーを有し、かつ各微小ミラーは、一方の傾き状態の場合には前記発光手段から前記撮像手段に至る光路を形成し、他方の傾き状態の場合には反射光を当該光路から外すように構成されている光路切り替え手段と、
前記複数の微小ミラーの一部を前記一方の傾き状態となるように制御することで、前記
撮像手段に至る光束を絞り込み、その状態で撮像された画像に基づき、測定点の高さを測定する制御手段を備えることを特徴とする。 That is, the shape measuring device of the present invention is
A light emitting means;
Splitting means for splitting light from the light emitting means into two light fluxes, irradiating one light flux to the object to be measured and irradiating the other light flux to the reference mirror;
Multiplexing means for multiplexing the light reflected from the irradiated object to be measured and the light reflected from the irradiated reference mirror;
Imaging means for capturing an image obtained by the light combined by the multiplexing means;
By controlling to two tilt states, it has a plurality of micro mirrors that can switch the direction of the reflected light of the incident light in two directions, and each micro mirror has the above-mentioned in the case of one tilt state. An optical path switching unit configured to form an optical path from the light emitting unit to the imaging unit, and to remove the reflected light from the optical path in the case of the other tilt state;
By controlling a part of the plurality of micromirrors to be in the one inclined state, the light flux reaching the imaging unit is narrowed down, and the height of the measurement point is measured based on the image captured in that state. Control means is provided.

本発明によれば、制御手段によって、複数の微小ミラーの一部を前記一方の傾き状態となるように制御することで、被測定物や参照ミラーや撮像手段に至る光束の絞りや位置を変更することができる。これにより、被測定物に対する面方向の分解能や測定位置の変更を容易に行うことができる。 According to the present invention, the diaphragm and position of the light beam reaching the object to be measured, the reference mirror, and the imaging means are changed by controlling the part of the plurality of micromirrors to be in the one inclined state by the control means. can do. Thereby, it is possible to easily change the resolution in the surface direction and the measurement position with respect to the object to be measured.

ここで、前記発光手段から前記分割手段への入射光を平行光とする第１光学手段と、
前記被測定物への入射光を集光させ、かつその反射光を平行光とする第２光学手段と、
前記撮像手段への入射光を集光させる第３光学手段と、が設けられており、
前記光路切り替え手段は平行光が通る光路上に設けられているとよい。 Here, the first optical means that makes the incident light from the light emitting means to the dividing means parallel light,
A second optical means for condensing incident light on the object to be measured and making the reflected light parallel light;
A third optical means for condensing incident light on the imaging means, and
The optical path switching means may be provided on an optical path through which parallel light passes.

この構成を採用すれば、光路切り替え手段によって、集光されていない平行光中の光を複数の微小ミラーの一部で光路を切り替えて、光束の絞りを行うことができるため、光束全体に対する絞りを非常に小さくすることができ、上記分解能を極めて高くすることができる。 If this configuration is adopted, the light path switching means can switch the light path of the light in the parallel light that is not collected by using a part of the plurality of micromirrors, so that the light beam can be stopped. Can be made very small, and the resolution can be made extremely high.

前記制御手段は、前記被測定物における面方向に対する高さ方向の変化が大きな部位ほど前記撮像手段に至る光束を絞る絞り制御モードを有するとよい。 The control means may have an aperture control mode for narrowing a light beam reaching the imaging means at a part where the change in the height direction with respect to the surface direction of the object to be measured is large.

これにより、測定精度を高めつつ、測定効率を高めることができる。 Thereby, measurement efficiency can be improved while improving measurement accuracy.

前記制御手段は、前記被測定物における所定領域全体の干渉縞を測定する予備測定を行った後に、該測定結果に基づいて、前記所定領域内の各部位を、隣り合う干渉縞の間隔が狭いほど前記撮像手段に至る光束を絞りながら測定する予備測定後絞り制御モードを有するとよい。 The control means performs a preliminary measurement for measuring the interference fringes of the entire predetermined area in the object to be measured, and then, based on the measurement result, each part in the predetermined area has a narrow interval between adjacent interference fringes. It is preferable to have a pre-measurement stop control mode in which the light beam reaching the image pickup means is measured while being stopped.

これにより、被測定物が未知の形状であっても、予備測定によって、高低差の大きな部位と小さな部位を大雑把に測定できる。そして、その後、当該測定結果に基づいて、測定位置に応じて、光束の絞りが変更されるので、測定精度を高めつつ、測定効率を高めることができる。 As a result, even if the object to be measured has an unknown shape, it is possible to roughly measure a large part and a small part having a height difference by preliminary measurement. And after that, since the aperture of the light beam is changed according to the measurement position based on the measurement result, the measurement efficiency can be improved while increasing the measurement accuracy.

更に、前記制御手段は、前記撮像手段に至る光束を複数に分けて絞ることで複数個所を同時に測定する複数個所測定制御モードを有するとよい。 Further, it is preferable that the control means has a multi-site measurement control mode in which a plurality of locations are simultaneously measured by dividing the light beam reaching the imaging means into a plurality of parts.

これにより、測定効率をより一層高めることができる。 Thereby, measurement efficiency can be improved further.

また、本発明の形状測定方法は、
発光手段と、
該発光手段からの光を２つの光束に分割して、一方の光束を被測定物に照射し、他方の光束を参照ミラーに照射させる分割手段と、
照射された前記被測定物から反射された光と、照射された前記参照ミラーから反射された光とを合波させる合波手段と、
該合波手段によって合波された光により得られる画像を撮像する撮像手段と、
２つの傾き状態に制御されることにより、入射された光の反射光の向きを２方向に切り替え可能な複数の微小ミラーを有し、かつ各微小ミラーは、一方の傾き状態の場合には前記発光手段から前記撮像手段に至る光路を形成し、他方の傾き状態の場合には反射光を当該光路から外すように構成されている光路切り替え手段と、
を備える形状測定装置を用いて、
前記複数の微小ミラーの一部を前記一方の傾き状態となるように制御することで、前記撮像手段に至る光束を絞り込み、その状態で撮像された画像に基づき、測定点の高さを測定することを特徴とする。 The shape measuring method of the present invention is
A light emitting means;
Splitting means for splitting light from the light emitting means into two light fluxes, irradiating one light flux to the object to be measured and irradiating the other light flux to the reference mirror;
Multiplexing means for multiplexing the light reflected from the irradiated object to be measured and the light reflected from the irradiated reference mirror;
Imaging means for capturing an image obtained by the light combined by the multiplexing means;
By controlling to two tilt states, it has a plurality of micro mirrors that can switch the direction of reflected light of incident light in two directions, and each micro mirror has the above-mentioned in the case of one tilt state. An optical path switching unit configured to form an optical path from the light emitting unit to the imaging unit, and to remove the reflected light from the optical path in the case of the other tilt state;
Using a shape measuring device comprising
By controlling a part of the plurality of micromirrors to be in the one inclined state, the light flux reaching the imaging unit is narrowed down, and the height of the measurement point is measured based on the image captured in that state. It is characterized by that.

なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。 In addition, said each structure can be employ | adopted combining as much as possible.

以上説明したように、被測定物に対する面方向の分解能や測定位置の変更を容易に行うことができる。 As described above, it is possible to easily change the resolution in the surface direction and the measurement position with respect to the object to be measured.

本発明の実施形態に係る形状測定装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the shape measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention. ＣＣＤにおけるある画素の信号強度の変化を示したグラフである。It is the graph which showed the change of the signal strength of a certain pixel in CCD. 本発明の実施形態に係る形状測定装置の構成の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of structure of the shape measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る形状測定装置における光束の絞り方を説明する図である。It is a figure explaining how to narrow down a light beam in a shape measuring device concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る形状測定装置における絞り制御モードの説明図である。It is explanatory drawing of the aperture control mode in the shape measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る形状測定装置における予備測定後絞り制御モードの説明図である。It is explanatory drawing of the aperture control mode after preliminary measurement in the shape measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る形状測定装置において大きな測定対象を測定する場合の説明図である。It is explanatory drawing in the case of measuring a big measuring object in the shape measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 DETAILED DESCRIPTION Exemplary embodiments for carrying out the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. .

（実施形態）
図１〜図７を参照して、本発明の実施形態に係る形状測定装置について説明する。なお、以下の説明において、適宜、被測定物Ｔへの照射光の光軸に直交する面内の所定方向（図１中上下方向）をＸ方向とし、同一面内のＸ方向に直交する方向（図１中、紙面に垂直な方向）をＹ方向とし、被測定物Ｔへの照射光の光軸方向（図１中左右方向）をＺ方向とする。 (Embodiment)
With reference to FIGS. 1-7, the shape measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. In the following description, a predetermined direction (vertical direction in FIG. 1) in the plane orthogonal to the optical axis of the irradiation light to the measurement object T is appropriately set as the X direction, and the direction orthogonal to the X direction in the same plane. The direction (perpendicular to the plane of the paper in FIG. 1) is defined as the Y direction, and the optical axis direction (right and left direction in FIG. 1) of the irradiation light to the object T is defined as the Z direction.

＜形状測定装置の基本的な構成＞
図１を参照して、本発明の実施形態に係る形状測定装置１００の基本的な構成を説明する。本実施形態に係る形状測定装置１００は、二光束干渉計の原理を用いた３次元形状測定装置である。この形状測定装置１００は、発光手段としての光源１０と、分割手段かつ合波手段としてのスプリッタ２０と、被測定物Ｔを設置する設置台３０と、参照ミラー４０と、撮像手段としてのＣＣＤ５０とを備えている。 <Basic configuration of shape measuring device>
With reference to FIG. 1, the basic structure of the shape measuring apparatus 100 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. The shape measuring apparatus 100 according to the present embodiment is a three-dimensional shape measuring apparatus using the principle of a two-beam interferometer. The shape measuring apparatus 100 includes a light source 10 serving as a light emitting unit, a splitter 20 serving as a dividing unit and a combining unit, an installation base 30 on which an object T is installed, a reference mirror 40, and a CCD 50 serving as an imaging unit. It has.

光源１０としては、ハロゲンランプやＬＥＤなどの白色光源を採用してもよいし、レーザ光源を用いても良い。白色光源の場合には、レーザ光源に比して集光しにくいため、Ｘ，Ｙ方向の分解能が低いものの可干渉長さが短く、Ｚ方向の分解能は高くなる。これに対して、レーザ光源の場合には、白色光源に比して可干渉長さが長いため、Ｚ方向の分解能が低いものの、集光し易くＸ，Ｙ方向の分解能が高くなる。従って、性能要求に応じて、適宜、白色光源かレーザ光源を選択すればよい。 As the light source 10, a white light source such as a halogen lamp or LED may be employed, or a laser light source may be used. In the case of a white light source, since it is difficult to condense as compared with a laser light source, the coherence length is short although the resolution in the X and Y directions is low, and the resolution in the Z direction is high. In contrast, in the case of a laser light source, since the coherence length is longer than that of a white light source, the resolution in the Z direction is low, but the resolution in the X and Y directions is high although the resolution in the Z direction is low. Therefore, a white light source or a laser light source may be appropriately selected according to performance requirements.

スプリッタ２０は、ハーフミラーなどにより構成される。そして、このスプリッタ２０は、入射された光を２つの光束に分割して、一方の光束を被測定物Ｔに照射し、他方の光束を参照ミラー４０に照射させる分割手段としての機能を備えている。また、スプリッタ２０は、照射された被測定物Ｔから反射された光と、照射された参照ミラー４０から反射された光とを合波させる合波手段としての機能を備えている。このスプリッタ２０によって合波された光は、ＣＣＤ５０に導かれ、被測定物Ｔからの光と参照ミラー４０からの光とが合波し干渉した光の強度が検出される。 The splitter 20 is configured by a half mirror or the like. The splitter 20 has a function as a splitting unit that splits the incident light into two light beams, irradiates the measured object T with one light beam, and irradiates the reference mirror 40 with the other light beam. Yes. The splitter 20 has a function as a multiplexing unit that multiplexes the light reflected from the irradiated object T and the light reflected from the irradiated reference mirror 40. The light combined by the splitter 20 is guided to the CCD 50, and the intensity of the light that is combined by the light from the object T to be measured and the light from the reference mirror 40 is detected.

設置台３０では、その設置面に被測定物Ｔが固定される。また、この設置台３０は、Ｘ方向に伸びる第１軸３１，Ｙ方向に伸びる第２軸３２及びＺ方向に伸びる第３軸３３に沿って移動可能に構成されている。すなわち、設置台３０は、面方向（光軸に垂直な方向）と高さ方向（光軸方向）に３次元的に移動可能に構成されている。また、参照ミラー４０は、伸縮機構４１によって、光軸方向に移動可能に構成されている。なお、後述のように、被測定物Ｔの高さ（Ｚ方向の高さ）を測定するためには、スプリッタ２０により分割後、合波されるまでの被測定物Ｔ側の光路長と参照ミラー４０側の光路長とを相対的に変化させることができればよい。すなわち、被測定物Ｔ又は参照ミラー４０を光軸に沿って移動させることができればよい。従って、参照ミラー４０のみ光軸方向に移動可能に構成して、設置台３０については光軸方向（Ｚ方向）には移動できない構成を採用してもよいし、設置台３０について上記の通り３次元的に移動可能に構成し、参照ミラー４０は固定させてしまってもよい。ただし、測定精度を高めるためには、被測定物Ｔを固定させたまま、参照ミラー４０のみを移動させたほうがよい。 In the installation table 30, the object T to be measured is fixed to the installation surface. The installation table 30 is configured to be movable along a first axis 31 extending in the X direction, a second axis 32 extending in the Y direction, and a third axis 33 extending in the Z direction. That is, the installation table 30 is configured to be three-dimensionally movable in the surface direction (direction perpendicular to the optical axis) and the height direction (optical axis direction). The reference mirror 40 is configured to be movable in the optical axis direction by an expansion / contraction mechanism 41. As will be described later, in order to measure the height of the object T to be measured (the height in the Z direction), reference is made to the optical path length on the object T side until division after the splitting by the splitter 20 and multiplexing. It is only necessary that the optical path length on the mirror 40 side can be relatively changed. That is, it suffices if the DUT T or the reference mirror 40 can be moved along the optical axis. Therefore, only the reference mirror 40 may be configured to be movable in the optical axis direction, and the installation table 30 may be configured to be unable to move in the optical axis direction (Z direction). It may be configured to be dimensionally movable, and the reference mirror 40 may be fixed. However, in order to increase the measurement accuracy, it is better to move only the reference mirror 40 while the object T to be measured is fixed.

＜形状測定方法＞
以上のように構成された形状測定装置１００による形状測定方法について、図１及び図２を参照して説明する。光源１０からの光は、第１光学手段としての第１レンズ（コリメータレンズ）６１によって平行光とされた状態でスプリッタ２０に入射する。そして、スプリッタ２０によって分割された一方の光束は被測定物Ｔに向かい、他方の光束は参照ミラー４０に向かう。一方の光束は、第２光学手段としての第２レンズ６２によって集光された状態で被測定物Ｔに照射され、その反射光が第２レンズ６２によって、再び平行光となった状態でスプリッタ２０に入射する。他方の光束は、参照ミラー４０によって反射されて、スプリッタ２０に入射する。このように、被測定物Ｔからの反射光と参照ミラー４０からの反射光がスプリッタ２０で合波され、第３光学手段としての第３レンズ（集光レンズ）６３により集光されてＣＣＤ５０に導かれ、被測定物Ｔからの光と参照ミラー４０からの光とが合波し干渉した光の強度が検出される。 <Shape measuring method>
A shape measuring method by the shape measuring apparatus 100 configured as described above will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The light from the light source 10 is incident on the splitter 20 in a state of being converted into parallel light by a first lens (collimator lens) 61 as a first optical means. Then, one light beam divided by the splitter 20 is directed to the object T to be measured, and the other light beam is directed to the reference mirror 40. One light beam is applied to the object T in a state of being collected by the second lens 62 as the second optical means, and the reflected light is again converted into parallel light by the second lens 62. Is incident on. The other light beam is reflected by the reference mirror 40 and enters the splitter 20. In this way, the reflected light from the object T to be measured and the reflected light from the reference mirror 40 are combined by the splitter 20, condensed by the third lens (condensing lens) 63 as third optical means, and collected on the CCD 50. The intensity of the light guided and interfering with the light from the object T to be measured and the light from the reference mirror 40 is detected.

次に、被測定物Ｔの高さの求め方を説明する。スプリッタ２０から被測定物Ｔに照射され、その反射光がスプリッタ２０に至るまでの光路長と、スプリッタ２０から参照ミラー４０に照射され、その反射光がスプリッタ２０に至るまでの光路長とを相対的に変化させた場合、スプリッタ２０によって合波された光の強度は変化する。そして、これらの光路長が等しいときに、光の強度が最大となる。従って、光の強度が最大となったときの被測定物Ｔの位置（設置台３０の位置）及び参照ミラー４０の位置（光軸方向の位置）から、被測定物Ｔの高さ（Ｚ方向の高さ）を求めることができる。なお、被測定物Ｔのみを光軸方向に移動させる場合には、被測定物Ｔの位置（設置台３０の位置）のみで被測定物Ｔの高さを求めることができ、参照ミラー４０のみを光軸方向に移動させる場合には、参照ミラー４０の位置のみで被測定物Ｔの高さを求めることができる。 Next, how to obtain the height of the object T to be measured will be described. The optical path length from the splitter 20 to the object T to be measured and the reflected light reaching the splitter 20 is compared with the optical path length from the splitter 20 to the reference mirror 40 and the reflected light to the splitter 20. Therefore, the intensity of the light combined by the splitter 20 changes. And when these optical path lengths are equal, the intensity of light becomes maximum. Therefore, the height of the object T to be measured (Z direction) from the position of the object T to be measured (position of the installation table 30) and the position of the reference mirror 40 (position in the optical axis direction) when the light intensity becomes maximum. Can be obtained. When only the measured object T is moved in the optical axis direction, the height of the measured object T can be obtained only from the position of the measured object T (position of the installation table 30), and only the reference mirror 40 is obtained. Is moved in the optical axis direction, the height of the object T to be measured can be obtained only from the position of the reference mirror 40.

ところで、本実施例においては、後述する光路切り替え手段によって光源１０からＣＣＤ５０に至る間で光束の一部についての光路を切り替えることによって、ＣＣＤ５０に至る光束を絞り込んでいる。また、この光路切り替え手段によって切り替え対象とする光束の一部を他部に変えることで絞りの位置を変え、被測定物Ｔにおける測定点を変えること
ができる。ここで、測定点とは、面方向（光軸に垂直な方向）における測定位置をいう。この測定点を移動させながら、順次、被測定物Ｔにおける測定点での高さを求めていくことで、被測定物Ｔにおける面方向の全領域の高さを測定し、３次元形状を測定することができる。具体的には、上記の通り、面方向に測定点を移動させながらＣＣＤ５０によって、上述した合波し干渉した光の強度を検出する。そして、画像処理手段５５は、被測定物Ｔの各測定点におけるＣＣＤ５０により得られた画像を解析し、被測定物Ｔの立体形状を算出する。また、算出された測定結果は、制御手段としてのコンピュータ７５によって、形状データや寸法データとして出力される。 By the way, in the present embodiment, the light beam reaching the CCD 50 is narrowed down by switching the optical path of a part of the light beam between the light source 10 and the CCD 50 by the optical path switching means described later. In addition, the position of the stop can be changed by changing a part of the light beam to be switched to another part by the optical path switching means, and the measurement point on the object T can be changed. Here, the measurement point refers to a measurement position in the surface direction (direction perpendicular to the optical axis). While moving this measurement point, the height at the measurement point in the measurement object T is sequentially obtained, so that the height of the entire area in the surface direction of the measurement object T is measured and the three-dimensional shape is measured. can do. Specifically, as described above, the intensity of the combined and interfered light is detected by the CCD 50 while moving the measurement point in the surface direction. Then, the image processing means 55 analyzes the image obtained by the CCD 50 at each measurement point of the measurement object T, and calculates the three-dimensional shape of the measurement object T. The calculated measurement results are output as shape data and dimension data by a computer 75 as control means.

ここで、本実施形態においては、面方向（Ｘ，Ｙ方向）への測定点の移動は、デジタルマイクロミラーデバイス（以下、ＤＭＤ７０と称する）をコンピュータ７５によって制御することにより行う。この詳細については、後述する。そして、上記の通り、被測定物Ｔ側の光路長と参照ミラー４０側の光路長とを相対的に変化させることによって、被測定物Ｔの測定点における高さ（Ｚ方向の高さ）を測定する。図２は参照ミラー４０を静止させたまま、設置台３０をＺ方向に移動させた場合におけるＣＣＤ５０におけるある画素の信号強度の変化を示したグラフである。このグラフにおいては、距離Ｚのときに、信号強度が最も高くなり、当該位置において干渉縞が現われている。これにより、この画素に対応する被測定物Ｔの測定点の表面の高さがＺであることが分かる。 In this embodiment, the measurement point is moved in the plane direction (X, Y direction) by controlling a digital micromirror device (hereinafter referred to as DMD 70) by the computer 75. Details of this will be described later. Then, as described above, the height at the measurement point of the object T (the height in the Z direction) is changed by relatively changing the optical path length on the object T side and the optical path length on the reference mirror 40 side. taking measurement. FIG. 2 is a graph showing a change in the signal intensity of a certain pixel in the CCD 50 when the installation base 30 is moved in the Z direction while the reference mirror 40 is stationary. In this graph, when the distance is Z, the signal intensity is the highest, and interference fringes appear at that position. Thereby, it can be seen that the height of the surface of the measurement point of the object T to be measured corresponding to this pixel is Z.

そして、各測定点について被測定物Ｔの表面の高さを順次求めることによって、被測定物Ｔの形状を測定することができる。すなわち、コンピュータ７５内の不図示の記憶媒体に測定用のフローを実行するプログラムを記憶させておくことで、被測定物Ｔの形状を測定することが可能となる。以下、測定フローの一例を説明する。ここでは、参照ミラー４０を静止させたまま設置台３０をＺ方向に移動させることによって、被測定物Ｔ側の光路長と参照ミラー４０側の光路長とを相対的に変化させる場合を示す。 And the shape of the to-be-measured object T can be measured by calculating | requiring the height of the surface of the to-be-measured object T sequentially about each measurement point. That is, by storing a program for executing a measurement flow in a storage medium (not shown) in the computer 75, the shape of the object T can be measured. Hereinafter, an example of the measurement flow will be described. Here, a case is shown in which the optical path length on the measured object T side and the optical path length on the reference mirror 40 side are relatively changed by moving the installation base 30 in the Z direction while the reference mirror 40 is stationary.

まず、設置台３０を初期位置にセットする。そして、設置台３０を一定間隔でＺ方向にステップ送りさせながら、ステップ毎に所望の測定点の画像を取り込み、当該測定点に対応する画素のデータを画像処理手段５５に設けられた不図示のメモリに蓄える。この画像の取り込み動作を、各測定点について行う。その後、画像処理手段５５は、メモリに蓄えられた画像のデータから、各測定点における被測定物Ｔの表面の高さをそれぞれ算出する。このようにして、被測定物Ｔの形状を測定することができる。例えば、横軸を画素、縦軸を高さとするグラフによって、被測定物Ｔのある断面の形状をグラフ化することができる。 First, the installation base 30 is set to the initial position. An image of a desired measurement point is captured at each step while stepping the installation table 30 in the Z direction at regular intervals, and pixel data corresponding to the measurement point is provided in the image processing means 55 (not shown). Store in memory. This image capturing operation is performed for each measurement point. Thereafter, the image processing means 55 calculates the height of the surface of the object T at each measurement point from the image data stored in the memory. In this way, the shape of the object T to be measured can be measured. For example, the shape of a cross section of the object T to be measured can be graphed by a graph with the horizontal axis representing pixels and the vertical axis representing height.

＜本実施形態に係る形状測定装置の特徴的な構成＞
特に、図３及び図４を参照して、本実施形態に係る形状測定装置１００における特徴的な構成である、デジタルマイクロミラーデバイスを配置した点について説明する。 <Characteristic configuration of the shape measuring apparatus according to the present embodiment>
In particular, with reference to FIGS. 3 and 4, a description will be given of the arrangement of the digital micromirror device, which is a characteristic configuration of the shape measuring apparatus 100 according to the present embodiment.

本実施形態に係る形状測定装置１００においては、光源１０からスプリッタ２０に至るまでの第１光路Ｒ１、スプリッタ２０から被測定物Ｔに至る第２光路Ｒ２、スプリッタ２０から参照ミラー４０に至る第３光路Ｒ３、またはスプリッタ２０からＣＣＤ５０に至る第４光路Ｒ４上の少なくとも１つの途中に、光路切り替え手段としてのＤＭＤ７０を配置している。または、参照ミラー４０を、ＤＭＤ７０で構成することもできる。 In the shape measuring apparatus 100 according to the present embodiment, the first optical path R1 from the light source 10 to the splitter 20, the second optical path R2 from the splitter 20 to the object T to be measured, and the third optical path from the splitter 20 to the reference mirror 40. A DMD 70 as an optical path switching unit is disposed in the middle of at least one of the optical path R3 or the fourth optical path R4 from the splitter 20 to the CCD 50. Alternatively, the reference mirror 40 can be configured by the DMD 70.

ＤＭＤ７０自体の構成については、公知技術であるので、概略構成のみを簡単に説明する。ＤＭＤ７０は、制御手段としてのコンピュータ７５からのオンオフ制御によって、２つの傾き状態に制御される多数の微小ミラー７１を備えている。これらの微小ミラー７１のそれぞれをオンオフ制御することによって、個々の微小ミラー７１に入射される光を、それぞれ２方向に反射させることができる。これにより、それぞれの微小ミラー７１毎に
、光路を切り替えることができる。 Since the configuration of the DMD 70 itself is a known technique, only the schematic configuration will be briefly described. The DMD 70 includes a large number of micromirrors 71 that are controlled in two tilt states by on / off control from a computer 75 as control means. By controlling on / off of each of these micromirrors 71, light incident on each micromirror 71 can be reflected in two directions. Thereby, the optical path can be switched for each micromirror 71.

図３はＤＭＤ７０を、第１光路Ｒ１のうち、第１レンズ６１よりも光の進行方向の下流側に配置する場合を示している。ＤＭＤ７０を、当該位置に配置する場合には、光源１０からの光軸と、スプリッタ２０に向かう光軸とが、例えば、９０°で交わるように、光源１０と第１レンズ６１とスプリッタ２０とをそれぞれ配置する。そして、ＤＭＤ７０に設けられた微小ミラー７１を、例えばオンにしたときには、光源１０からの光が微小ミラー７１で反射されることで９０°向きを変えて、スプリッタ２０に向かう光路Ｌ１を形成するようにする。一方、微小ミラー７１をオフにしたときには、微小ミラー７１からの反射光が、スプリッタ２０に向かわないようにする。図３中、点線で示す微小ミラー７１、及び点線で示す光路Ｌ２は微小ミラー７１をオフにした場合を示している。 FIG. 3 shows a case where the DMD 70 is arranged on the downstream side in the light traveling direction with respect to the first lens 61 in the first optical path R1. When the DMD 70 is disposed at the position, the light source 10, the first lens 61, and the splitter 20 are arranged such that the optical axis from the light source 10 and the optical axis toward the splitter 20 intersect at 90 °, for example. Place each one. Then, when the micro mirror 71 provided in the DMD 70 is turned on, for example, the light from the light source 10 is reflected by the micro mirror 71 to change the direction by 90 ° to form the optical path L1 toward the splitter 20. To. On the other hand, when the micromirror 71 is turned off, the reflected light from the micromirror 71 is prevented from going to the splitter 20. In FIG. 3, the minute mirror 71 indicated by a dotted line and the optical path L2 indicated by the dotted line indicate a case where the minute mirror 71 is turned off.

このように、ＤＭＤ７０における各々の微小ミラー７１は、一方の傾き状態の場合には光源１０からスプリッタ２０（最終的にはＣＣＤ５０）に至る光路Ｌ１を形成し、他方の傾き状態の場合には反射光を光路Ｌ１から外すように構成される。 As described above, each micromirror 71 in the DMD 70 forms an optical path L1 from the light source 10 to the splitter 20 (finally the CCD 50) in one tilt state, and is reflected in the other tilt state. The light is configured to be removed from the optical path L1.

図３においては、ＤＭＤ７０を第１光路Ｒ１に配置する場合を示したが、ＤＭＤ７０は、第２光路Ｒ２，第３光路Ｒ３、または第４光路Ｒ４のいずれの位置に配置してもよい。これらの光路上に配置する場合には、第１光路Ｒ１に配置する場合と同様に、ＤＭＤ７０（微小ミラー７１）に対して両側の光軸が交差する（例えば、９０°で交わる）ように、各部材を配置する必要がある。これに対して、参照ミラー４０をＤＭＤ７０で構成する場合には、例えば、微小ミラー７１が一方の傾き状態の場合には、入射光をそのまま１８０°反射させてスプリッタ２０に向かうようにし、他方の傾き状態の場合にはスプリッタ２０に向かわないようにすればよいので、図１に示す配置構成を採用できる。 Although FIG. 3 shows the case where the DMD 70 is arranged in the first optical path R1, the DMD 70 may be arranged in any position of the second optical path R2, the third optical path R3, or the fourth optical path R4. When arranged on these optical paths, as in the case of arranging on the first optical path R1, the optical axes on both sides intersect the DMD 70 (micromirror 71) (for example, intersect at 90 °), It is necessary to arrange each member. On the other hand, when the reference mirror 40 is constituted by the DMD 70, for example, when the micromirror 71 is in one tilted state, the incident light is reflected as it is by 180 ° and directed toward the splitter 20, and the other In the case of the tilted state, it is only necessary not to go to the splitter 20, so the arrangement configuration shown in FIG. 1 can be adopted.

ここで、ＤＭＤ７０を第１光路Ｒ１に配置する場合には、微小ミラー７１毎に、微小ミラー７１が一方の傾き状態の場合には光源１０からスプリッタ２０に光を入射させる光路を形成し、他方の傾き状態には反射光を当該光路から外す（つまりスプリッタ２０に入射させない）ようにすることが可能である。すなわち、微小ミラー７１毎に、被測定物Ｔ及び参照ミラー４０への光の入射の有無を選択することが可能である。また、ＤＭＤ７０を第２光路Ｒ２に配置する場合には、微小ミラー７１毎に、微小ミラー７１が一方の傾き状態の場合にはスプリッタ２０から被測定物Ｔに光を入射させる光路を形成し、かつ他方の傾き状態の場合には反射光を当該光路から外すようにすることが可能である。すなわち、微小ミラー７１毎に、被測定物Ｔへの光の入射の有無を選択することが可能である。また、ＤＭＤ７０を第３光路Ｒ３に配置する場合には、微小ミラー７１毎に、微小ミラー７１が一方の傾き状態の場合にはスプリッタ２０から参照ミラー４０に光を入射させる光路を形成し、かつ他方の傾き状態の場合には反射光を当該光路から外すようにすることが可能である。すなわち、微小ミラー７１毎に、参照ミラー４０への光の入射の有無を選択することが可能である。また、参照ミラー４０をＤＭＤ７０で構成する場合には、微小ミラー７１毎に、微小ミラー７１が一方の傾き状態の場合には反射光がスプリッタ２０に至る光路を形成し、かつ他方の傾き状態の場合には反射光を当該光路から外すようにすることが可能である。すなわち、微小ミラー７１毎に、スプリッタ２０への反射光の有無を選択することが可能である。更に、ＤＭＤ７０を第４光路Ｒ４に配置する場合には、微小ミラー７１毎に、微小ミラー７１が一方の傾き状態の場合にはスプリッタ２０からＣＣＤ５０に至る光路を形成し、かつ他方の傾き状態の場合には反射光を当該光路から外すようにすることが可能である。すなわち、微小ミラー７１毎に、ＣＣＤ５０への光の入射の有無を選択することが可能である。以上のように、ＤＭＤ７０をいずれかの光路上に配置することによって、各微小ミラー７１が一方の傾き状態の場合には光源１０からＣＣＤ５０に至る光路を形成し、他方の傾き状態の場合には反射光を当該光路から外すようにすることが可能となる。 Here, when the DMD 70 is disposed in the first optical path R1, an optical path for allowing light to enter the splitter 20 from the light source 10 is formed for each micromirror 71 when the micromirror 71 is in one tilt state, and the other. In the tilt state, the reflected light can be removed from the optical path (that is, not incident on the splitter 20). That is, for each micromirror 71, it is possible to select whether or not light is incident on the object T and the reference mirror 40. Further, when the DMD 70 is disposed in the second optical path R2, an optical path is formed for each micromirror 71 so that light is incident on the object T from the splitter 20 when the micromirror 71 is in one inclined state. In the case of the other tilt state, the reflected light can be removed from the optical path. That is, for each micromirror 71, it is possible to select whether light is incident on the object T to be measured. Further, when the DMD 70 is disposed in the third optical path R3, an optical path for allowing light to enter the reference mirror 40 from the splitter 20 when the micro mirror 71 is in one inclined state is formed for each micro mirror 71, and In the case of the other tilt state, it is possible to remove the reflected light from the optical path. That is, for each micromirror 71, it is possible to select whether or not light is incident on the reference mirror 40. Further, when the reference mirror 40 is constituted by the DMD 70, for each micromirror 71, when the micromirror 71 is in one tilt state, an optical path is formed in which the reflected light reaches the splitter 20 and the other tilt state is set. In some cases, it is possible to remove the reflected light from the optical path. That is, for each micromirror 71, it is possible to select the presence or absence of reflected light to the splitter 20. Further, when the DMD 70 is disposed in the fourth optical path R4, an optical path from the splitter 20 to the CCD 50 is formed for each micro mirror 71 when the micro mirror 71 is in one tilt state, and the other tilt state is set. In some cases, it is possible to remove the reflected light from the optical path. That is, for each micromirror 71, it is possible to select whether or not light is incident on the CCD 50. As described above, by arranging the DMD 70 on one of the optical paths, an optical path from the light source 10 to the CCD 50 is formed when each micromirror 71 is in one tilt state, and in the other tilt state. It is possible to remove the reflected light from the optical path.

本実施形態に係る形状測定装置１００によれば、光路上にＤＭＤ７０を配置する構成を採用し、各微小ミラー７１をオンオフ制御することによって、光束の絞りや位置を変更することが可能となる。なお、第１光路Ｒ１にＤＭＤ７０が配置された場合には被測定物Ｔ及び参照ミラー４０への照射光が絞られ、第２光路Ｒ２にＤＭＤ７０が配置された場合には被測定物Ｔへの照射光が絞られ、第３光路Ｒ３にＤＭＤ７０が配置された場合には参照ミラー４０への照射光が絞られ、参照ミラー４０がＤＭＤ７０で構成される場合には参照ミラー４０からの反射光が絞られ、第４光路Ｒ４にＤＭＤ７０が配置された場合にはＣＣＤ５０への入射光が絞られることによって、それぞれ合波される光の光束が絞られる。図４は合波される光を絞った場合の一例を示したものである。 According to the shape measuring apparatus 100 according to the present embodiment, it is possible to change the aperture and position of the light flux by adopting a configuration in which the DMD 70 is disposed on the optical path and performing on / off control of each micromirror 71. Note that when the DMD 70 is disposed in the first optical path R1, the irradiation light to the object T and the reference mirror 40 is narrowed, and when the DMD 70 is disposed in the second optical path R2, the light to the object T is measured. When the irradiation light is reduced and the DMD 70 is arranged in the third optical path R3, the irradiation light to the reference mirror 40 is reduced, and when the reference mirror 40 is constituted by the DMD 70, the reflected light from the reference mirror 40 is reduced. In the case where the DMD 70 is arranged in the fourth optical path R4, the incident light to the CCD 50 is narrowed to narrow the light flux of the combined light. FIG. 4 shows an example when the combined light is reduced.

図４（ａ）は、ＤＭＤ７０において、複数配列された微小ミラー７１を模式的に示したものである。図中、Ｓで囲った範囲に微小ミラー７１が配列されており、光はこの範囲Ｓに照射されるように構成されている。図中、白抜きの微小ミラー７１ａはオン状態（一方の傾き状態）のものを示し、斜線の入った微小ミラー７１ｂはオフ状態（他方の傾き状態）のものを示している。この図示の例においては、範囲Ｓ１内の隣り合う１６か所（４×４か所）の微小ミラー７１ａ（ミラー群）をオンにした場合を示している。 FIG. 4A schematically shows a plurality of micromirrors 71 arranged in the DMD 70. In the drawing, micromirrors 71 are arranged in a range surrounded by S, and light is irradiated to this range S. In the figure, the white micromirror 71a shows an on state (one tilt state), and the hatched micromirror 71b shows an off state (the other tilt state). In the illustrated example, a case is shown in which 16 adjacent (4 × 4) micromirrors 71a (mirror groups) in the range S1 are turned on.

上記の通り、オンにした微小ミラー７１ａに入射される光のみがＣＣＤ５０まで導かれるため、ＤＭＤ７０に入射された光のうち、範囲Ｓ１に絞られた光束のみが、ＣＣＤ５０まで導かれる。 As described above, since only the light incident on the micromirror 71a that is turned on is guided to the CCD 50, only the light beam focused on the range S1 out of the light incident on the DMD 70 is guided to the CCD 50.

図４（ｂ）は、ＣＣＤ５０に導かれる光束を模式的に示したものである。図４（ｂ）において、ＳＸで囲った範囲は、ＤＭＤ７０における全ての微小ミラー７１がオンの状態で、ＤＭＤ７０に入射された光のうち、全ての光束が導かれた場合の光束の範囲を示している。また、図中白抜きの枠は、合波された光が導かれている光電変換素子５１ａを示し、斜線の入った枠は、合波された光が導かれていない光電変換素子５１ｂを示している。図４（ｂ）中、範囲ＳＸ１は、上記の範囲Ｓ１に絞られた光束が入射する範囲である。そして、ＣＣＤ５０に導かれた範囲ＳＸ１内の光電変換素子５１ａから送られる各データに基づいて、所望の測定点の高さが求められる。そして、オンにする微小ミラー７１を、例えば、図４に示す矢印方向にずらしていくことで、測定点の位置をずらしていくことができる。なお、この図４に示す例においては、ＤＭＤ７０における微小ミラー７１と、ＣＣＤ５０における画素とを、１対１で対応するようにしているが、必ずしも、１対１にする必要はない。 FIG. 4B schematically shows the light beam guided to the CCD 50. In FIG. 4B, the range surrounded by SX indicates the range of the light beam when all the light beams are guided out of the light incident on the DMD 70 with all the micromirrors 71 in the DMD 70 turned on. ing. In the figure, a white frame indicates the photoelectric conversion element 51a to which the combined light is guided, and a hatched frame indicates the photoelectric conversion element 51b to which the combined light is not guided. ing. In FIG. 4B, a range SX1 is a range in which a light beam focused on the above range S1 enters. Then, based on each data sent from the photoelectric conversion element 51a in the range SX1 led to the CCD 50, the height of a desired measurement point is obtained. Then, the position of the measurement point can be shifted by shifting the micro mirror 71 to be turned on, for example, in the direction of the arrow shown in FIG. In the example shown in FIG. 4, the minute mirror 71 in the DMD 70 and the pixel in the CCD 50 are in a one-to-one correspondence. However, it is not always necessary to have a one-to-one correspondence.

形状測定装置１００においては、上記の通り、ＣＣＤ５０に導かれる合波された光の強度から被測定物Ｔの高さ（測定点の高さ）を求めることになるが、合波された光の強度は光束全体の平均値で求めるため、光束の面積が小さいほど（つまり、光束を絞るほど）、測定精度が高くなる。従って、ｎ×ｎか所の隣り合うｎ^２の微小ミラー７１をオンにする場合において、ｎを小さくするほど測定精度を高くすることができる。 In the shape measuring apparatus 100, as described above, the height of the object T to be measured (the height of the measurement point) is obtained from the intensity of the combined light guided to the CCD 50. Since the intensity is obtained as an average value of the entire light beam, the measurement accuracy increases as the area of the light beam decreases (that is, the light beam is reduced). Accordingly, in the case of turning on the n × n locations of the micro mirror 71 of n ² adjacent, it is possible to increase the measurement accuracy smaller the n.

＜形状測定制御＞
特に、図５〜図７を参照して、本発明の実施形態に係る形状測定装置１００による形状測定制御について説明する。 <Shape measurement control>
In particular, shape measurement control by the shape measuring apparatus 100 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

＜＜絞り制御モード＞＞
上記の通り、合波された光の強度は光束全体の平均値で求めるため、扁平な部位（面方向に対する高さ方向の変化が小さな部位）の高さを求める場合には、光束の面積は広くても良い。一方、急こう配な部位（面方向に対する高さ方向の変化が大きな部位）の高さを求める場合には、光束の面積を狭くしないと測定精度が低くなってしまう。この点につい
て、図５を参照して、より詳しく説明する。図５は被測定物Ｔが凸レンズＴ１の場合を示している。凸レンズＴ１の場合、その中心付近は扁平であるのに対して、端の付近は急こう配となる形状をしている。 << Aperture control mode >>
As described above, since the intensity of the combined light is obtained as an average value of the entire light flux, when obtaining the height of a flat part (part where the change in the height direction with respect to the surface direction is small), the area of the light flux is It may be wide. On the other hand, when obtaining the height of a steeply graded part (part where the change in the height direction with respect to the surface direction is large), the measurement accuracy is lowered unless the area of the light beam is reduced. This point will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 5 shows a case where the object T to be measured is a convex lens T1. In the case of the convex lens T1, the vicinity of the center is flat, whereas the vicinity of the end has a steep gradient shape.

図５において、図中、Ｓ３，Ｓ４はＣＣＤ５０に導かれる合波された光に対応する範囲を示している。凸レンズＴ１の中央の扁平な付近においては、比較的大きな範囲Ｓ３の光束に基づいて高さを測定しても、範囲Ｓ３内における凸レンズＴ１の表面の高さの変化が少ないため、高精度に高さを測定できる。これは、合波された光の強度のバラツキが範囲Ｓ３内において少ないからである。これに対して、仮に、同じ範囲Ｓ３で凸レンズＴ１の端の付近を測定した場合、図５（ａ）中、左側に示すように、範囲Ｓ３内における凸レンズＴ１の表面の高低差ｄＨが大きいため、高さの測定精度が低くなってしまう。これは、合波された光の強度のバラツキが範囲Ｓ３内において大きくなってしまうからである。従って、図５（ａ）（ｂ）に示すように、凸レンズＴ１の端の付近を測定する場合には、比較的小さな範囲Ｓ４の光束に基づいて高さを測定するのが望ましい。 In FIG. 5, S3 and S4 in the figure indicate ranges corresponding to the combined light guided to the CCD 50. In the flat vicinity of the center of the convex lens T1, even if the height is measured based on the light beam in the relatively large range S3, there is little change in the height of the surface of the convex lens T1 within the range S3. Can be measured. This is because the intensity variation of the combined light is small within the range S3. On the other hand, if the vicinity of the end of the convex lens T1 is measured in the same range S3, as shown on the left side in FIG. 5A, the height difference dH of the surface of the convex lens T1 in the range S3 is large. , Height measurement accuracy will be low. This is because the intensity variation of the combined light becomes large within the range S3. Therefore, as shown in FIGS. 5A and 5B, when measuring the vicinity of the end of the convex lens T1, it is desirable to measure the height based on the light flux in a relatively small range S4.

しかしながら、高さを測定する部位の光束を小さくすればするほど、測定精度は高くなるものの、測定箇所が増えてしまい、測定効率が低下してしまう。そこで、被測定物Ｔにおける面方向に対する高さ方向の変化が大きな部位ほどＣＣＤ５０に至る合波された光の光束を絞るようにすることで、測定精度を高めつつ、測定効率を高めることができる。 However, the smaller the luminous flux at the part whose height is to be measured, the higher the measurement accuracy, but the number of measurement points increases and the measurement efficiency decreases. Therefore, by narrowing the luminous flux of the combined light that reaches the CCD 50 at a portion where the change in the height direction with respect to the surface direction of the object T to be measured is large, the measurement efficiency can be improved and the measurement efficiency can be improved. .

本実施形態に係るコンピュータ７５においては、そのような制御モード（絞り制御モード）を備えている。この制御モードは、被測定物Ｔのおおよその形状が予め分かっている場合には、当該制御モードのみによる測定が可能である。例えば、上記のような凸レンズＴ１を量産する場合において、製造された凸レンズＴ１の形状を検査する場合などに効果的に用いることができる。 The computer 75 according to the present embodiment has such a control mode (aperture control mode). In this control mode, when the approximate shape of the object T to be measured is known in advance, measurement can be performed only in the control mode. For example, when mass-producing the convex lens T1 as described above, it can be effectively used when inspecting the shape of the manufactured convex lens T1.

このような場合には、凸レンズＴ１の面方向（Ｘ方向，Ｙ方向）を順次走査しながら高さを測定する際に、凸レンズＴ１の端の付近ほど、小さな範囲の光束に基づき高さを測定し、中央付近ほど大きな範囲の光束に基づき高さを測定する制御を行うことができる。なお、凸レンズＴ１の全体を測定する必要がなく、予め定められた複数の箇所を測定すれば良いような場合には、各箇所について予め定められた範囲の光束に基づいて測定を行えばよい。 In such a case, when the height is measured while sequentially scanning the surface direction (X direction, Y direction) of the convex lens T1, the height is measured based on a small range of light flux near the end of the convex lens T1. However, it is possible to perform control for measuring the height based on the light beam in a larger range near the center. In addition, when it is not necessary to measure the entire convex lens T1 and it is sufficient to measure a plurality of predetermined locations, the measurement may be performed based on the light flux in a predetermined range for each location.

ここで、ＤＭＤ７０における全ての微小ミラー７１がオンの場合の合波された光の光束の範囲内に被測定物Ｔが納まる場合には、設置台３０をＸ，Ｙ方向に移動させることなく、微小ミラー７１のオンオフ制御だけで、被測定物Ｔ全体の形状を測定することができる。 Here, when the device under test T falls within the range of the combined light beam when all the micromirrors 71 in the DMD 70 are on, the installation table 30 is not moved in the X and Y directions. The shape of the entire object to be measured T can be measured only by the on / off control of the micromirror 71.

＜＜複数個所測定制御モード＞＞
上記のように、被測定物Ｔのおおよその形状が予め分かっている場合には、複数個所を同時に測定することにより、測定効率をより高めることができる。すなわち、例えば、図５（ｂ）に示すように、範囲Ｓ４だけでなく、範囲Ｓ４１，Ｓ４２，Ｓ４３を同時に測定することで、測定効率を高めることができる。勿論、範囲Ｓ３も同時に測定してもよい。なお、凸レンズＴ１の全体を測定する必要がなく、予め定められた複数の箇所を測定すれば良いような場合には、一度に必要な個所の全てを測定することも可能である。 << Multi-site measurement control mode >>
As described above, when the approximate shape of the object T to be measured is known in advance, the measurement efficiency can be further improved by simultaneously measuring a plurality of locations. That is, for example, as shown in FIG. 5B, measurement efficiency can be increased by simultaneously measuring not only the range S4 but also the ranges S41, S42, and S43. Of course, the range S3 may also be measured simultaneously. If it is not necessary to measure the entire convex lens T1, and it is sufficient to measure a plurality of predetermined locations, it is possible to measure all the necessary portions at once.

＜＜予備測定後絞り制御モード＞＞
上記のように、被測定物Ｔのおおよその形状が予め分かっている場合には、測定する部位の形状に応じた光束の範囲を個々に予め定めることができる。しかし、被測定物Ｔの形状が未知の場合には、測定する部位の形状に応じて、光束の範囲を個々に予め定めること
ができない。ここでは、そのような場合において、予備測定を行うことで、被測定物Ｔのおおよその形状を測定した後に、上述した「絞り制御」や「複数個所測定制御」を行う場合について、特に図６を参照して説明する。なお、図６は測定対象の一例を示しており、同図（ａ）は側面図を示し、同図（ｂ）は平面図を示したものである。 << Aperture control mode after preliminary measurement >>
As described above, when the approximate shape of the object T to be measured is known in advance, the range of the luminous flux according to the shape of the part to be measured can be individually determined in advance. However, when the shape of the object T to be measured is unknown, the range of the light flux cannot be individually determined in advance according to the shape of the part to be measured. Here, in such a case, a case where the above-described “aperture control” and “multiple point measurement control” are performed after measuring the approximate shape of the object T by performing preliminary measurement, particularly in FIG. Will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows an example of an object to be measured. FIG. 6 (a) shows a side view and FIG. 6 (b) shows a plan view.

この図６に示す被測定物Ｔ２は、全ての微小ミラー７１をオンにした場合に、被測定物Ｔ２の全体を同時に観測できる程度の大きさのものである。また、この被測定物Ｔ２は、上方から見た形状が楕円形で、かつ、図中右側に偏った位置に最高点を有する山形状の物体である。 The measured object T2 shown in FIG. 6 has a size that allows the entire measured object T2 to be observed simultaneously when all the micromirrors 71 are turned on. The object T2 to be measured is a mountain-shaped object having an elliptical shape when viewed from above and having a highest point at a position biased to the right in the drawing.

ＤＭＤ７０における全ての微小ミラー７１をオンにした状態で被測定物Ｔ２を観測する。すると、図６（ｂ）に示すように、干渉縞Ｕを観測することができる。この干渉縞Ｕは、合波された光における光の強度が大きな位置に現われるもので、等高線に沿うような縞模様となる。なお、上記の通り、スプリッタ２０と被測定物Ｔ２との間の往復の光路長と、スプリッタ２０と参照ミラー４０との間の往復の光路長とが等しいときに合波された光の強度が大きくなるが、これらの光路長の差が、光の波長の整数倍ずれた位置においても光の強度が大きくなり干渉縞Ｕが形成される。ただし、光路長の差が大きくなると、光の波長の整数倍ずれた位置でも干渉縞Ｕは形成され難い。このような場合には、被測定物Ｔ２または参照ミラー４０のうちの少なくともいずれか一方を光軸方向に移動させることによって、被測定物Ｔ２全体に亘って、少なくともある時点においては干渉縞Ｕが観測されるようにするとよい。従って、図６（ｂ）においては、６本の干渉縞Ｕを示しているが、これらは同時に現われる干渉縞Ｕである必要はない。例えば、これらの干渉縞Ｕは、被測定物Ｔ２または参照ミラー４０のうちの少なくともいずれか一方を一定の速度で移動させた際において、あるタイミング毎に現われた干渉縞Ｕであってもよい。 The object T2 to be measured is observed with all the micromirrors 71 in the DMD 70 turned on. Then, the interference fringes U can be observed as shown in FIG. This interference fringe U appears at a position where the intensity of the combined light is high, and has a stripe pattern along the contour line. As described above, the intensity of the combined light when the round-trip optical path length between the splitter 20 and the object T2 to be measured is equal to the round-trip optical path length between the splitter 20 and the reference mirror 40 is as follows. Although the optical path length is increased, the light intensity increases and the interference fringes U are formed even at a position where the difference in optical path length is shifted by an integral multiple of the wavelength of the light. However, when the difference in optical path length increases, the interference fringes U are hardly formed even at positions shifted by an integral multiple of the wavelength of light. In such a case, by moving at least one of the device under test T2 or the reference mirror 40 in the direction of the optical axis, the interference fringes U are generated at least at a certain point over the entire device under test T2. It should be observed. Therefore, in FIG. 6B, six interference fringes U are shown, but these do not need to be the interference fringes U that appear simultaneously. For example, these interference fringes U may be interference fringes U that appear at certain timings when at least one of the device under test T2 or the reference mirror 40 is moved at a constant speed.

いずれにしても、図６（ｂ）に示す干渉縞Ｕにおいて、干渉縞Ｕ同士の間隔が広い箇所（例えば図中Ｖ１）では、被測定物Ｔ２における面方向に対する高さ方向の変化が小さく、間隔が狭い箇所（例えば図中Ｖ２）では、被測定物Ｔ２における面方向に対する高さ方向の変化が大きい。従って、前者の場合には、ＣＣＤ５０に至る合波された光の光束の範囲は広くても良く、後者の場合には、その範囲を狭くする必要がある。 In any case, in the interference fringes U shown in FIG. 6B, the change in the height direction with respect to the surface direction of the object T2 is small at a portion where the distance between the interference fringes U is wide (for example, V1 in the figure) At a place where the interval is narrow (for example, V2 in the figure), the change in the height direction with respect to the surface direction of the DUT T2 is large. Therefore, in the former case, the range of the combined light flux reaching the CCD 50 may be wide, and in the latter case, the range needs to be narrowed.

以上のように、被測定物Ｔ２に形成される干渉縞を観測（測定）することで、干渉縞同士の間隔から被測定物Ｔ２のおおよその形状を認識することができる。従って、このような予備測定を行った後に、上述した「絞り制御」や「複数個所測定制御」を行うことによって、測定精度を高めつつ、測定効率を高めることができる。なお、被測定物Ｔ２全体を順次走査しながら各々の測定点の高さを順次測定する場合には、測定点の位置を変更する度に、上記予備測定結果に基づいて、測定点の面積（つまりオンにする隣り合う微小ミラー７１の数）を変更させるように制御すればよい。 As described above, by observing (measuring) the interference fringes formed on the measurement target T2, the approximate shape of the measurement target T2 can be recognized from the interval between the interference fringes. Therefore, by performing the above-described “aperture control” and “multiple location measurement control” after performing such preliminary measurement, the measurement efficiency can be improved and the measurement efficiency can be increased. In the case where the height of each measurement point is sequentially measured while sequentially scanning the entire object T2 to be measured, the area of the measurement point (the area of the measurement point ( In other words, the number of adjacent micromirrors 71 to be turned on may be changed.

なお、上記においては、説明の便宜上、縞模様を実際に観測する必要があるかのごとく説明したが、実際の装置においては、コンピュータ７５によって、縞模様が形成される箇所を認識できればよく、画像として縞模様を観測する必要はない。 In the above description, for convenience of explanation, the description is made as if it is necessary to actually observe the striped pattern. However, in an actual apparatus, it is only necessary that the computer 75 can recognize the portion where the striped pattern is formed. There is no need to observe striped patterns.

＜＜設置台移動制御モード＞＞
被測定物Ｔが、全ての微小ミラー７１をオンにした場合に、被測定物Ｔの全体を同時に観測できる程度の大きさの場合には、上記の「絞り制御」、「複数個所測定制御」及び「予備測定後絞り制御」は、いずれも微小ミラー７１のオンオフ制御だけで実行することができる。しかしながら、被測定物Ｔが上記の場合よりも大きな場合には、設置台３０を面方向に移動させることによって、被測定物Ｔを面方向に移動させる必要がある。そのような場合について、図７を参照して説明する。 << Mounting stand movement control mode >>
If the measured object T is large enough to observe the entire measured object T when all the micromirrors 71 are turned on, the above-described “aperture control” and “multiple-point measurement control” are used. In addition, both of the “pre-measurement stop control” can be executed only by the on / off control of the micromirror 71. However, when the device under test T is larger than the above case, it is necessary to move the device under test T in the surface direction by moving the installation table 30 in the surface direction. Such a case will be described with reference to FIG.

被測定物Ｔ３は、全ての微小ミラー７１をオンにしても、観測できない箇所ができてしまうような大きな物体である。このように大きな被測定物Ｔ３を測定する場合には、図示のように、範囲Ｗ１（実線の囲み）分だけ測定した後に、設置台３０の移動により被測定物Ｔ３を移動させて範囲Ｗ２（一点鎖線の囲み）分を測定し、その後範囲Ｗ３（点線の囲み）分を測定するというように測定範囲を順次移動させる必要がある。なお、図中、Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は、いずれも全ての微小ミラー７１をオンにした場合におけるＣＣＤ５０に導かれる合波された光の光束の範囲を示している。 The object T3 to be measured is a large object that can be observed even when all the micromirrors 71 are turned on. When measuring such a large object T3 to be measured, as shown in the figure, after measuring only the range W1 (enclosed by a solid line), the object T3 is moved by moving the installation table 30, and the range W2 ( It is necessary to sequentially move the measurement range, such as measuring the portion surrounded by the alternate long and short dash line, and then measuring the portion corresponding to the range W3 (enclosed by the dotted line). In the figure, W1, W2, and W3 indicate ranges of light beams of combined light guided to the CCD 50 when all the micromirrors 71 are turned on.

ここで、測定範囲を移動させる場合には、図示のように、既に測定した範囲と次に測定する範囲の一部が重なるようにすることで、より高精度に測定することができる。 Here, when the measurement range is moved, as shown in the figure, it is possible to perform measurement with higher accuracy by overlapping the already measured range with a part of the next measured range.

以上のように、本実施形態においては、コンピュータ７５は複数の制御モードを有している。そして、被測定物Ｔが既知の形状の場合には、「絞り制御モード」、「複数個所測定制御モード」及び「設置台移動制御モード」を適宜組み合わせた制御を行わせればよい。また、被測定物Ｔが未知の形状の場合には、「予備測定後絞り制御モード」の他、被測定物Ｔが大きな場合には、「設置台移動制御モード」を組み合わせればよい。 As described above, in the present embodiment, the computer 75 has a plurality of control modes. Then, when the object T to be measured has a known shape, the control may be performed by appropriately combining the “aperture control mode”, the “multi-site measurement control mode”, and the “installation table movement control mode”. Further, when the object T to be measured has an unknown shape, in addition to the “preliminary measurement aperture control mode”, when the object T to be measured is large, the “installation table movement control mode” may be combined.

＜本実施形態に係る形状測定装置の優れた点＞
本実施形態に係る形状測定装置１００によれば、コンピュータ７５によって、ＤＭＤ７０における複数の微小ミラー７１のうちの一部の傾きを制御することで、ＣＣＤ５０に至る合波される光の光束の絞りや位置を変更することができる。これにより、被測定物に対する面方向の分解能や測定位置の変更を容易に行うことができる。なお、ＤＭＤ７０における複数の微小ミラー７１の傾きを変更する制御は、μｓｅｃオーダーで変更可能なため、測定時間を非常に短くすることができる。 <Excellent point of the shape measuring apparatus according to this embodiment>
According to the shape measuring apparatus 100 according to the present embodiment, by controlling the inclination of a part of the plurality of micromirrors 71 in the DMD 70 by the computer 75, the aperture of the light beam combined to the CCD 50 can be reduced. The position can be changed. Thereby, it is possible to easily change the resolution in the surface direction and the measurement position with respect to the measurement object. Note that the control for changing the tilts of the plurality of micromirrors 71 in the DMD 70 can be changed on the order of μsec, so that the measurement time can be made very short.

また、複数の微小ミラー７１の傾きを制御するだけで、光束を絞ることができ、上記分解能を容易に高めることができる。すなわち、従来、対物レンズ等によってのみ光束を絞ることができたのに対して、本実施形態の場合には、上記図４を参照して説明したように、所定の範囲内の微小ミラー７１のみをオンにすることにより、ＣＣＤ５０まで導かれる合波される光の光束を絞ることができる。そして、オンにする微小ミラー７１の数を少なくするほど、当該光束を絞ることが可能となる。ここで、光束を絞ることによって分解能を高めることができる理由について簡単に説明する。例えば、参照ミラー４０をＤＭＤ７０で構成した場合、上記の通り、参照ミラー４０からの反射光に絞りを入れることが可能となる。この場合、被測定物Ｔからの反射光のうち干渉に寄与するのは参照ミラー４０によって絞られた光束と重なる領域の光のみである。このため、上記の絞りがない場合に比べて、被測定物Ｔからの反射光の広がりを抑制することができる。これにより、ＣＣＤ５０により得られる画像のノイズを減らすことができ、その結果、当該画像の解像度を高めることができる。なお、第１光路Ｒ１〜第４光路Ｒ４のいずれかにＤＭＤ７０を配置した場合でも、同様の作用効果を得ることができる。以上のことから、ＤＭＤ７０によって光束を絞ることにより、干渉が生じる範囲が狭くなる一方で、ＣＣＤ５０により得られる画像の解像度を高めることが可能となる。 Further, the light flux can be narrowed only by controlling the inclination of the plurality of micromirrors 71, and the resolution can be easily increased. That is, conventionally, the light beam can be focused only by the objective lens or the like, but in the case of the present embodiment, as described with reference to FIG. 4, only the minute mirror 71 within a predetermined range is used. By turning on, the light flux of the combined light guided to the CCD 50 can be reduced. Then, as the number of micro mirrors 71 to be turned on is reduced, the light flux can be reduced. Here, the reason why the resolution can be increased by narrowing the luminous flux will be briefly described. For example, when the reference mirror 40 is configured by the DMD 70, it is possible to stop the reflected light from the reference mirror 40 as described above. In this case, only the light in the region overlapping with the light beam focused by the reference mirror 40 contributes to interference among the reflected light from the object T to be measured. For this reason, it is possible to suppress the spread of reflected light from the object T to be measured as compared with the case where there is no diaphragm. Thereby, the noise of the image obtained by CCD50 can be reduced, As a result, the resolution of the said image can be raised. Even when the DMD 70 is disposed in any one of the first optical path R1 to the fourth optical path R4, the same effect can be obtained. From the above, by narrowing the light beam by the DMD 70, the range in which interference occurs is narrowed, while the resolution of the image obtained by the CCD 50 can be increased.

ここで、ＤＭＤ７０は、上記の通り、様々な位置に配置可能であるが、例えば、上記図３に示すように、平行光となる光路上に配置することで、集光部等に配置する場合に比して、合波される光の光束を、より絞ることが可能となる。つまり、一定の領域内に配置できる微小ミラー７１の個数は制限されるので、平行光となる光路上に微小ミラー７１を配置した方が、集光されるような光路上に配置するよりも、より多くの微小ミラー７１を配置できる。従って、ＣＣＤ５０に導き得る合波される光の光全体のうち、微小ミラー７１によって選択可能な光路数をより多くすることができ、ＣＣＤ５０まで導かれる合波され
る光の光束を、より絞ることが可能となる。つまり、Ｘ，Ｙ方向の分解能をより高めることができる。 Here, the DMD 70 can be disposed at various positions as described above. For example, as illustrated in FIG. 3, the DMD 70 may be disposed on a light collecting unit or the like by being disposed on an optical path that becomes parallel light. As compared with the above, it is possible to further narrow the light flux of the combined light. In other words, since the number of micromirrors 71 that can be arranged in a certain region is limited, the arrangement of the micromirrors 71 on the optical path that becomes parallel light is less than the arrangement on the optical path that collects the light. More micro mirrors 71 can be arranged. Therefore, the number of optical paths that can be selected by the micromirror 71 can be increased in the entire combined light that can be guided to the CCD 50, and the light flux of the combined light that is guided to the CCD 50 can be further reduced. Is possible. That is, the resolution in the X and Y directions can be further increased.

また、本実施形態においては、上記の通り各種の制御モードを有しており、被測定物Ｔが既知の場合、未知の場合、大きな物体の場合、それぞれに対応して、最適な制御を行わせることで、測定精度を高めつつ、測定効率を高めることができる。 Further, in the present embodiment, various control modes are provided as described above, and optimum control is performed corresponding to each of the case where the object T to be measured is known, unknown, or large object. Therefore, it is possible to increase measurement efficiency while increasing measurement accuracy.

＜その他＞
本実施形態においても、対物レンズ（第２レンズ６２）を交換可能に構成することで、対物レンズの倍率を変更させて、測定エリアを変更できるようにしてもよい。また、本実施形態において、被測定物Ｔが透明の場合には、被測定物Ｔの裏面側についても合波される光の強度を測定可能であるので、被測定物Ｔの厚みを測定することもできる。なお、上記実施形態では、分割手段の機能と合波手段の機能とを兼ね備えているスプリッタ２０を用いる場合を示したが、分割手段と合波手段をそれぞれ設ける構成を採用してもよい。 <Others>
Also in the present embodiment, by configuring the objective lens (second lens 62) to be replaceable, the measurement area may be changed by changing the magnification of the objective lens. Further, in the present embodiment, when the object T to be measured is transparent, the intensity of the combined light can be measured also on the back side of the object T to be measured, and thus the thickness of the object T to be measured is measured. You can also. In the above embodiment, the case where the splitter 20 having the function of the dividing unit and the function of the combining unit is used has been described. However, a configuration in which the dividing unit and the combining unit are provided may be employed.

１０・・・光源，２０・・・スプリッタ，４０・・・参照ミラー，５０・・・ＣＣＤ，７０・・・ＤＭＤ，７１・・・微小ミラー，７５・・・コンピュータ，１００・・・形状測定装置，Ｔ・・・測定対象 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Light source, 20 ... Splitter, 40 ... Reference mirror, 50 ... CCD, 70 ... DMD, 71 ... Micromirror, 75 ... Computer, 100 ... Shape measurement Equipment, T ... Measurement target

Claims

発光手段と、
該発光手段からの光を２つの光束に分割して、一方の光束を被測定物に照射し、他方の光束を参照ミラーに照射させる分割手段と、
照射された前記被測定物から反射された光と、照射された前記参照ミラーから反射された光とを合波させる合波手段と、
該合波手段によって合波された光により得られる画像を撮像する撮像手段と、
２つの傾き状態に制御されることにより、入射された光の反射光の向きを２方向に切り替え可能な複数の微小ミラーを有し、かつ各微小ミラーは、一方の傾き状態の場合には前記発光手段から前記撮像手段に至る光路を形成し、他方の傾き状態の場合には反射光を当該光路から外すように構成されている光路切り替え手段と、
前記複数の微小ミラーの一部を前記一方の傾き状態となるように制御することで、前記撮像手段に至る光束を絞り込み、その状態で撮像された画像に基づき、測定点の高さを測定する制御手段を備えることを特徴とする形状測定装置。 A light emitting means;
Splitting means for splitting light from the light emitting means into two light fluxes, irradiating one light flux to the object to be measured and irradiating the other light flux to the reference mirror;
Multiplexing means for multiplexing the light reflected from the irradiated object to be measured and the light reflected from the irradiated reference mirror;
Imaging means for capturing an image obtained by the light combined by the multiplexing means;
By controlling to two tilt states, it has a plurality of micro mirrors that can switch the direction of reflected light of incident light in two directions, and each micro mirror has the above-mentioned in the case of one tilt state. An optical path switching unit configured to form an optical path from the light emitting unit to the imaging unit, and to remove the reflected light from the optical path in the case of the other tilt state;
By controlling a part of the plurality of micromirrors to be in the one inclined state, the light flux reaching the imaging unit is narrowed down, and the height of the measurement point is measured based on the image captured in that state. A shape measuring apparatus comprising a control means.

前記発光手段から前記分割手段への入射光を平行光とする第１光学手段と、
前記被測定物への入射光を集光させ、かつその反射光を平行光とする第２光学手段と、
前記撮像手段への入射光を集光させる第３光学手段と、が設けられており、
前記光路切り替え手段は平行光が通る光路上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の形状測定装置。 First optical means for collimating incident light from the light emitting means to the dividing means;
A second optical means for condensing incident light on the object to be measured and making the reflected light parallel light;
A third optical means for condensing incident light on the imaging means, and
The shape measuring apparatus according to claim 1, wherein the optical path switching unit is provided on an optical path through which parallel light passes.

前記制御手段は、前記被測定物における面方向に対する高さ方向の変化が大きな部位ほど前記撮像手段に至る光束を絞る絞り制御モードを有することを特徴とする請求項１または２に記載の形状測定装置。 3. The shape measurement according to claim 1, wherein the control unit has a diaphragm control mode for narrowing a light beam reaching the imaging unit in a region where the change in the height direction with respect to the surface direction of the object to be measured is large. apparatus.

前記制御手段は、前記被測定物における所定領域全体の干渉縞を測定する予備測定を行った後に、該測定結果に基づいて、前記所定領域内の各部位を、隣り合う干渉縞の間隔が狭いほど前記撮像手段に至る光束を絞りながら測定する予備測定後絞り制御モードを有することを特徴とする請求項１，２または３に記載の形状測定装置。 The control means performs a preliminary measurement for measuring the interference fringes of the entire predetermined area in the object to be measured, and then, based on the measurement result, each part in the predetermined area has a narrow interval between adjacent interference fringes. The shape measuring apparatus according to claim 1, 2 or 3, further comprising a pre-measurement stop control mode for measuring the light flux reaching the image pickup means while stopping.

前記制御手段は、前記撮像手段に至る光束を複数に分けて絞ることで複数個所を同時に測定する複数個所測定制御モードを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の形状測定装置。 5. The control unit according to claim 1, wherein the control unit has a multi-site measurement control mode in which a plurality of locations are simultaneously measured by dividing a light beam reaching the imaging unit into a plurality of parts. Shape measuring device.

発光手段と、
該発光手段からの光を２つの光束に分割して、一方の光束を被測定物に照射し、他方の光束を参照ミラーに照射させる分割手段と、
照射された前記被測定物から反射された光と、照射された前記参照ミラーから反射された光とを合波させる合波手段と、
該合波手段によって合波された光により得られる画像を撮像する撮像手段と、
２つの傾き状態に制御されることにより、入射された光の反射光の向きを２方向に切り替え可能な複数の微小ミラーを有し、かつ各微小ミラーは、一方の傾き状態の場合には前記発光手段から前記撮像手段に至る光路を形成し、他方の傾き状態の場合には反射光を当該光路から外すように構成されている光路切り替え手段と、
を備え
る形状測定装置を用いて、
前記複数の微小ミラーの一部を前記一方の傾き状態となるように制御することで、前記撮像手段に至る光束を絞り込み、その状態で撮像された画像に基づき、測定点の高さを測定することを特徴とする形状測定方法。 A light emitting means;
Splitting means for splitting light from the light emitting means into two light fluxes, irradiating one light flux to the object to be measured and irradiating the other light flux to the reference mirror;
Multiplexing means for multiplexing the light reflected from the irradiated object to be measured and the light reflected from the irradiated reference mirror;
Imaging means for capturing an image obtained by the light combined by the multiplexing means;
By controlling to two tilt states, it has a plurality of micro mirrors that can switch the direction of reflected light of incident light in two directions, and each micro mirror has the above-mentioned in the case of one tilt state. An optical path switching unit configured to form an optical path from the light emitting unit to the imaging unit, and to remove the reflected light from the optical path in the case of the other tilt state;
Using a shape measuring device comprising
By controlling a part of the plurality of micromirrors to be in the one inclined state, the light flux reaching the imaging unit is narrowed down, and the height of the measurement point is measured based on the image captured in that state. A shape measuring method characterized by the above.