JP2018146497A - 表面形状測定方法および表面形状測定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
用いる干渉縞の取得を、表面形状測定工程の画像取得間隔より長い画像取得間隔で行っているので、短い時間で焦点調整工程を行うことができる。したがって、表面形状測定全体の時間を短縮することができる。また、焦点調整工程に用いる干渉縞の取得を可干渉領域の長い光を用いて行うことで、画像取得間隔を長くしても干渉が確認される複数の画像を取得することができる。したがって、焦点調整に必要な干渉縞を容易、かつ正確に見つけ出すことができる。
図1は、第1実施形態に係る表面形状測定方法に用いられる表面形状測定装置の例を示す全体構成図である。
図14は、第2実施形態に係る表面形状測定方法に用いられる表面形状測定装置の例を示す全体構成図である。第2実施形態の表面形状測定装置200は、測定対象物Pの干渉画像を取得する光学部202の光源部212が、測定対象物Pを照明する照明光として波長幅が広い白色光(可干渉性の少ない低コヒーレンス光)を出射する第1の光源240と、第1の光源240からの白色光(測定用の光)を予備走査に用いられる光のみを透過させるバンドパスフィルタ243と、を備える点が第1実施形態の表面形状測定装置と異なっている。
Claims (11)
- 測定対象物を支持する支持部と、
可干渉領域の長さの異なる光を発生させる光源部と、前記光源部からの光を測定光と参照光とに分割して前記測定光を前記測定対象物の被測定面に照射するとともに、前記参照光を参照面に照射し、前記被測定面から戻る測定光と前記参照面から戻る前記参照光とを干渉させた干渉光を生成する干渉部と、前記被測定面の各点に照射された前記測定光と前記参照光との干渉光の輝度情報から干渉縞を取得し前記測定対象物の表面形状データを取得する表面形状取得部と、を有する光学部と、を備える表面形状測定装置を用いた表面形状測定方法であって、
前記光源部から出射された可干渉領域の長い光を用いて、前記被測定面の各点に照射される前記測定光の光路長を変化させながら、前記干渉縞を取得する干渉縞取得工程と、
前記干渉縞取得工程で測定された干渉縞の輝度情報から、前記測定光の軸方向に対する干渉縞の生成する範囲を推定し、前記測定光の軸方向の走査範囲を決定する走査範囲決定工程と、
前記光源部から出射された可干渉領域の短い光を用いて、前記被測定面の各点に照射される前記測定光の光路長を前記走査範囲決定工程で決定した走査範囲内で変化させながら干渉縞を取得し、前記測定対象物の表面形状を測定する表面形状測定工程と、を有し、
前記干渉縞取得工程の画像取得間隔が、前記表面形状測定工程の画像取得間隔より長い表面形状測定方法。 - 前記走査範囲決定工程は、前記干渉縞取得工程で測定された前記被測定面の各点に対応する前記表面形状取得部の複数の画素から選択された基準画素と、前記基準画素の周辺画素の少なくとも1つの画素と、の輝度情報から決定する請求項1に記載の表面形状測定方法。
- 前記周辺画素は、前記基準画素からの距離が異なる画素をランダムに選択する請求項2に記載の表面形状測定方法。
- 前記走査範囲決定工程は、前記基準画素および前記周辺画素の輝度値の変化の絶対値の和が、所定の値以上の領域を含む範囲を前記走査範囲として決定する請求項2又は3に記載の表面形状測定方法。
- 前記干渉縞取得工程、前記走査範囲決定工程、および、前記表面形状測定工程を行った後、前記支持部と前記光学部との位置を相対的に移動させる移動工程と、
前記移動工程後の前記被測定面に対して、前記干渉縞取得工程、前記走査範囲決定工程、および、前記表面形状測定工程を行うことで、複数の表面形状データを取得する繰り返し工程と、
前記複数の表面形状データを接続し、前記測定対象物の広範囲表面形状データを取得する接続工程と、を有する請求項1から4のいずれか1項に記載の表面形状測定方法。 - 測定対象物を支持する支持部と、
可干渉領域の長さの異なる光を発生させる光源部と、前記光源部からの光を測定光と参照光とに分割して前記測定光を前記測定対象物の被測定面に照射するとともに、前記参照光を参照面に照射し、前記被測定面から戻る測定光と前記参照面から戻る前記参照光とを干渉させた干渉光を生成する干渉部と、前記被測定面の各点に照射された前記測定光と前記参照光との干渉光の輝度情報から干渉縞を取得し前記測定対象物の表面形状データを取得する表面形状取得部と、を有する光学部と、を備える表面形状測定装置を用いた表面形状測定方法であって、
前記光源部から出射された可干渉領域の長い光を用いて、前記被測定面の各点に照射される前記測定光の光路長を変化させながら、前記干渉縞を取得する干渉縞取得工程と、
前記干渉縞取得工程で測定された干渉縞の位置に前記光学部の焦点位置が合うように調整する焦点調整工程と、
前記光源部から出射された可干渉領域の短い光を用いて、前記被測定面の各点に照射される前記測定光の光路長を前記走査範囲決定工程で決定した走査範囲内で変化させながら干渉縞を取得し、前記測定対象物の表面形状を測定する表面形状測定工程と、を有し、
前記干渉縞取得工程の画像取得間隔が、前記表面形状測定工程の画像取得間隔より長い表面形状測定方法。 - 前記干渉縞取得工程、前記焦点調整工程、および、前記表面形状測定工程を行った後、前記支持部と前記光学部との位置を相対的に移動させる移動工程と、
前記移動工程後の前記被測定面に対して、前記干渉縞取得工程、前記走査範囲決定工程、および、前記表面形状測定工程を行うことで、複数の表面形状データを取得する繰り返し工程と、
前記複数の表面形状データを接続し、前記測定対象物の広範囲表面形状データを取得する接続工程と、を有する請求項6に記載の表面形状測定方法。 - 前記光源部は、白色光を出射する第1の光源と、前記白色光より可干渉領域の長い光を出射する第2の光源と、を備え、
前記干渉縞取得工程を前記第2の光源を用いて行い、前記表面形状測定工程を第1の光源を用いて行う請求項1から7のいずれか1項に記載の表面形状測定方法。 - 前記光源部は、白色光を出射する第1の光源と、前記白色光から波長幅の狭い光を透過させるバンドパスフィルタと、を備え、
前記干渉縞取得工程を、前記バンドパスフィルタを透過した光を用いて行い、前記表面形状測定工程を、白色光を用いて行う請求項1から7のいずれか1項に記載の表面形状測定方法。 - 測定対象物を支持する支持部と、
白色光を出射する第1の光源、および、前記白色光より可干渉領域の長い光を出射する第2の光源を備える光源部と、前記光源部からの光を測定光と参照光とに分割して前記測定光を前記測定対象物の被測定面に照射するとともに、前記参照光を参照面に照射し、前記被測定面から戻る測定光と前記参照面から戻る前記参照光とを干渉させた干渉光を生成する干渉部と、前記被測定面の各点に対応する複数の画素を有し、前記被測定面の各点に照射された前記測定光と前記参照光との干渉光の輝度情報から干渉縞を取得し前記測定対象物の表面形状データを取得する表面形状取得部と、を有する光学部と、を備え、
前記第2の光源を用いて、前記被測定面の各点に照射される前記測定光の光路長を変化させながら、前記干渉縞を取得する干渉縞取得動作と、前記干渉縞取得動作で測定された干渉縞の輝度情報から、前記測定光の軸方向に対する干渉縞の生成する範囲を推定し、前記測定光の軸方向の走査範囲を決定する走査範囲決定動作と、前記干渉縞取得動作により測定された干渉縞の位置に前記光学部のピント位置が合うように調整する焦点調整動作と、の測定準備動作プログラムを制御する測定準備制御部と、を有する表面形状測定装置。 - 測定対象物を支持する支持部と、
白色光を出射する第1の光源、および、前記白色光から波長幅の狭い光を透過させるバンドパスフィルタを備える光源部と、前記光源部からの白色光、または、前記バンドパスフィルタを透過した光を測定光と参照光とに分割して前記測定光を前記測定対象物の被測定面に照射するとともに、前記参照光を参照面に照射し、前記被測定面から戻る測定光と前記参照面から戻る前記参照光とを干渉させた干渉光を生成する干渉部と、前記被測定面の各点に対応する複数の画素を有し、前記被測定面の各点に照射された前記測定光と前記参照光との干渉光の輝度情報から干渉縞を取得し前記測定対象物の表面形状データを取得する表面形状取得部と、を有する光学部と、を備え、
前記バンドパスフィルタを透過した光を用いて、前記被測定面の各点に照射される前記測定光の光路長を変化させながら、前記干渉縞を取得する干渉縞取得動作と、前記干渉縞取得動作で測定された干渉縞の輝度情報から、前記測定光の軸方向に対する干渉縞の生成する範囲を推定し、前記測定光の軸方向の走査範囲を決定する走査範囲決定動作と、前記干渉縞取得動作により測定された干渉縞の位置に前記光学部のピント位置が合うように調整する焦点調整動作と、の測定準備動作プログラムを制御する測定準備制御部と、を有する表面形状測定装置。
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