DE102013224373A1

DE102013224373A1 - Messungsmikroskop-Vorrichtung, Bilderzeugungsverfahren, Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramm und computerlesbares Aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE102013224373A1
Application number: DE102013224373.1A
Authority: DE
Inventors: Shinya Takahashi
Original assignee: Keyence Corp
Current assignee: Keyence Corp
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2014-06-05
Also published as: US20140152794A1; CN103852033A; US9291450B2; CN103852033B; JP2014109492A; JP6091866B2

Abstract

Ein Bild mit einem breiten visuellen Feld kann aufgenommen bzw. erfasst werden, ohne eine Verschlechterung der Messgenauigkeit zu bewirken. Es werden bereitgestellt: ein Objekttisch, auf dem ein Objekt platziert ist; eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines Höhenbildes oder eines Beobachtungsbildes; eine Messeinheit zum Durchführen einer Messung an dem Höhenbild; eine Bildverbindungseinheit, die konfiguriert ist, durch Bewegen des Objekttisches und Aufnehmen eines unterschiedlichen Bereichs, zum Erfassen einer Vielzahl von Höhenbildern, und Verbinden der erhaltenen Vielzahl von Höhenbildern und Beobachtungsbildern, um ein verbundenes Bild zu erzeugen; eine Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit, die konfiguriert ist zum Überlagern und Anzeigen eines Messfehlerbereichs, an einem Bild des Objekts; und eine Messungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstelleinheit zum Anpassen einer Bildgebungsbedingung für ein gestreiftes Bild, erforderlich zum Erzeugen des Höhenbildes, um den Messfehlerbereich zu reduzieren.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messungsmikroskop-Vorrichtung, die mit einer Messfunktion bereitgestellt ist, ein Bilderzeugungsverfahren, ein Betriebsprogramm zum Betreiben dieser Messungsmikroskop-Vorrichtung und ein Computer-lesbares Aufzeichnungsmedium.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Es wurde eine Messungsvorrichtung entwickelt, die eine Triangulation verwendet, als eine Messungsvorrichtung zum Messen eines Objekts. Wie in 84 gezeigt, wird eine derartige Vorrichtung vorab mit einem Winkel α zwischen einer optischen Achse des von einem Lichtprojektionsabschnitt 110 emittierten Messungslichts und einer optischen Achse von Messungslicht eingestellt, das auf einem Lichtempfangsabschnitt 120 einfällt (eine optische Achse des Lichtempfangsabschnitts 120). Wenn ein Objekt S nicht auf einem Objekttisch 140 platziert ist, wird das Messungslicht, das von dem Lichtprojektionsabschnitt 110 emittiert wird, durch einen Punkt O an einer Platzierungsoberfläche des Objekttisches 140 reflektiert, und fällt auf den Lichtempfangsabschnitt 120. Wenn andererseits das Objekt bzw. der Gegenstand S auf dem Objekttisch 140 platziert ist, wird das von dem Lichtprojektionsabschnitt 110 emittierte Messungslicht durch einen Punkt A auf der Oberfläche des Objekts S reflektiert und fällt auf den Lichtempfangsabschnitt 120. Ein Abstand d zwischen dem Punkt O und dem Punkt A in einer X-Richtung wird gemessen, und auf Grundlage dieses Abstandes d wird eine Höhe h des Punkts A auf der Oberfläche des Objekts S berechnet. Die Berechnung der Höhe von allen Punkten auf der Oberfläche des Objekts S ermöglicht die Messung einer dreidimensionalen Form des Objekts S. Um alle Punkte der Oberfläche des Objekts S mit dem Messungslicht zu bestrahlen, wird das Messungslicht von dem Lichtprojektionsabschnitt 110 gemäß einem vorbestimmten strukturierten Messungslichtmuster emittiert, und eine dreidimensionale Form des Objekts S wird durch ein Streifenprojektionsverfahren unter Verwendung gestreiften Messungslichts effizient gemessen.
In einer derartigen Messungsvorrichtung, die Bilddaten in einer dreidimensionalen Form aufnehmen bzw. erfassen kann, ist ein abbildungsfähiger visueller Feldbereich durch die Performance eines Bildgebungselements oder dergleichen beschränkt. Es wird bevorzugt, dass ein dreidimensionales Bild mit einem visuellen Feld so breit wie möglich aufgenommen wird, um die Messung effizient durchzuführen, wenn jedoch ein breites visuelles Feld aufgenommen werden soll, wird die Auflösung des erhaltenen Bildes verringert, sodass eine Verschlechterung der Messgenauigkeit bewirkt wird. Wenn in der Zwischenzeit die Messgenauigkeit verbessert wird, wird das visuelle Feld verringert. Wie oben erläutert, weisen das visuelle Feld und die Genauigkeit eine sich gegenseitig beeinflussende Beziehung auf, bei der dann, wenn die eine als wichtig angenommen wird, die andere vernachlässigt wird, und es war in der Vergangenheit daher schwierig, beide gleichzeitig zu verbessern.
Andererseits wird betrachtet, dass eine Vielzahl von Bildern aufgenommen bzw. erfasst werden, während eine Bildgebungsposition mit einer hohen Genauigkeit geändert wird, und diese Vielzahl von Bildern werden verbunden, um ein Bild mit einem weiten bzw. breiten visuellen Feld zu erhalten. In diesem Fall muss eine große Anzahl von Bildern erfasst werden, und dies benötigt daher eine lange Zeit. Um die Zeit zur Aufnahme bzw. Erfassung eines Bildes zu reduzieren, wird zum Beispiel betrachtet, dass die Bestrahlungsrichtung auf eine Richtung beschränkt ist. In diesem Fall hängt ein Messresultat der Messung durch das Streifenprojektionsverfahren im Prinzip von einer Form und den Materialeigenschaften des Objekts ab. Ein Objekt, das eine Form aufweist, die nahezu flach ist, kann zum Beispiel durch eine einseitige Beleuchtung aufgenommen werden, wohingegen ein Objekt, das eine ungleichmäßige Oberfläche aufweist, durch eine einseitige Beleuchtung schattiert wird, und nicht gemessen werden kann, und somit eine beidseitige Beleuchtung geeigneter ist. Wenn das Objekt wie ein opakes Harz ist, tritt eine Tiefenwirkung des projizierten Lichts auf, und wenn das Objekt ferner ein Metallkörper ist, kann eine Mehrfachreflektion auftreten. Es gibt somit ein Problem, das darin besteht, dass die Messung nicht erfolgreich in einem Standardmessmodus durchgeführt werden kann.
In der Messung durch das Streifenprojektionsverfahren variiert die Messzeit darüber hinaus stark in der Größenordnung von drei Sekunden bis zu einer Minute, indem das Messverfahren (Messmodus) oder die Beleuchtungsrichtung geändert wird. Der Messmodus und die Messrichtung sollen bevorzugt so sicher wie möglich eingestellt werden, um eine Fehlfunktion in der Messung zu verhindern, aber in diesem Fall wird für die Messung von jedem Bild eine lange Zeit benötigt. Wenn, wie oben erläutert, die Bildgebungsbedingungen, wie zum Beispiel die Messrichtung, der Messmodus und die Messhelligkeit fixiert sind, und dann eine Messung durchgeführt wird, kann die Messung in einem Teil der Bilder fehlschlagen, in Abhängigkeit von der Form und den Materialeigenschaften des Objekts. Wenn jedoch die Messung in einem Messmodus höchster Qualität durchgeführt wird, wird dafür offensichtlich Zeit benötigt. Wie oben erläutert, gibt es ein Problem, das darin besteht, dass die Messzeit schwierig zu reduzieren ist, wenn Bilder, die durch das Streifenprojektionsverfahren erfasst werden, zu verbinden sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung dient zur Lösung der obenstehend erläuterten herkömmlichen Probleme. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Messungsmikroskop-Vorrichtung, eines Bilderzeugungsverfahrens, eines Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramms, und eines Computer-lesbaren Aufzeichnungsmediums, die die Aufnahme bzw. Erfassung eines Bildes mit einem breiten bzw. weiten visuellen Feld ermöglicht, ohne eine Verschlechterung der Messgenauigkeit zu bewirken.
Um das obige Ziel zu erreichen, kann eine Messungsmikroskop-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthalten: eine erste Messungslicht-Projektionseinheit, konfiguriert zum Bestrahlen eines Objekts mit einem ersten Messlicht von einer ersten Richtung, wobei die Einheit eine Messungslicht-Projektionseinheit zum Projizieren von Messlicht als vorbestimmte Musterstrukturbeleuchtung zu dem Objekt von einer geneigten Richtung ist; eine Beobachtungsbeleuchtungs-Lichtquelle zum Erzeugen von Beleuchtungslicht beim Aufnehmen eines Beobachtungsbildes; eine Bildgebungseinheit zum Erfassen von Messlicht, projiziert durch die erste Messungslicht-Projektionseinheit und reflektiert durch das Objekt, um eine Vielzahl gestreifter Bilder aufzunehmen, und zum Verwenden der Beobachtungsbeleuchtungs-Lichtquelle zur Aufnahme eines Beobachtungsbildes, das eine Texturinformation aufweist; eine Höhenbild-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Höhenbildes, das eine Höheninformation auf Grundlage der Vielzahl gestreifter Bilder aufweist; einen Objekttisch, auf dem das Objekt platziert ist; eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen des Höhenbildes oder des Beobachtungsbildes; eine Messeinheit zum Durchführen einer Messung an dem Höhenbild, das an der Anzeigeeinheit angezeigt ist; eine Bildverbindungseinheit, konfiguriert zum, durch Bewegen des Objekttisches und Aufnahme eines unterschiedlichen Bereiches mit einer Verbindungsmarge durch die Bildgebungseinheit, Erfassen einer Vielzahl von Höhenbildern zur Verbindung und Beobachtungsbildern zur Verbindung, und zum Verbinden der erhaltenen Vielzahl von Höhenbildern zur Verbindung und Beobachtungsbildern zur Verbindung, um ein verbundenes Bild zu erzeugen; eine Messfehlerbereich-Anzeigeeinheit, konfiguriert zum Überlagern und Anzeigen eines Messfehlerbereichs, in dem ein Resultat einer Messung der Höhe fehlerhaft ist, an einem Bild des Objekts entsprechend zu jedem Bereich, der durch die Bildverbindungseinheit zu verbinden ist; und eine Messungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstelleinheit zum Anpassen einer Bildgebungsbedingung für ein gestreiftes Bild, die erforderlich ist zum Erzeugen des Höhenbildes, um den Messfehlerbereich in einen Zustand zu reduzieren, in dem der Messfehlerbereich angezeigt ist. Mit der obigen Konfiguration werden eine Vielzahl von Bildern aufgenommen, die jeweils eine hohe Genauigkeit, jedoch ein beschränktes abbildungsfähiges visuelles Feld aufweisen, während diese Bilder verbunden werden, wodurch es möglich ist, ein Bild mit einem breiten bzw. weiten visuellen Feld und einer hohen Genauigkeit zu erhalten. Durch Ändern der Bildgebungsbedingung des Messungsbildes, das nicht als das Texturbild verwendet wird, anstelle des Beobachtungsbildes, das als ein Texturbild verwendet wird, ist es insbesondere möglich, einen Zustand zu vermeiden, in dem das Auftreten des verbundenen Bildes signifikant bezüglich jeder Fläche geändert wird, während der Messfehlerbereich eliminiert wird, um ein hochqualitatives verbundenes Bild zu erhalten.
In einer Messungsmikroskop-Vorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann das verbundene Bild oder das Bild zur Verbindung ferner ein dreidimensionales zusammengesetztes Bild sein, das ausgebildet ist durch Kombinieren eines Beobachtungsbildes, aufgenommen unter Verwendung der Beobachtungsbeleuchtungs-Lichtquelle und eines Höhenbildes, aufgenommen unter Verwendung der Messungslicht-Projektionseinheit.
In einer Messungsmikroskop-Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Bildverbindungseinheit ferner einen vorbestimmten Bereich des Objekts als einen verbundenen Bereich zum Unterteilen des verbundenen Bereichs in eine Vielzahl von Teilbereichen bestimmen, während jeweils durch die Bildgebungseinheit ein Höhenbild zur Verbindung und ein Beobachtungsbild zur Verbindung einschließlich der Verbindungsmarge bezüglich jeder der Teilbereiche aufgenommen wird, und kann die erhaltene Vielzahl von Höhenbildern zur Verbindung und Beobachtungsbildern zur Verbindung verbinden, um ein verbundenes Bild zu erzeugen, das den verbundenen Bereich zeigt.
Eine Messungsmikroskop-Vorrichtung nach noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann ferner enthalten eine zweite Messungslicht-Projektionseinheit, als die Messungslicht-Projektionseinheit, konfiguriert zum Bestrahlen des Objekts mit einem zweiten Messlicht von einer zweiten Richtung, die sich von der ersten Richtung unterscheidet, wobei die Bildgebungsbedingungen, die durch die Messungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstelleinheit eingestellt sind, eine Messrichtung, die eine Richtung des Messlichts anzeigt, und eine Helligkeit eines Messbildes enthält. Mit der obigen Konfiguration wird die Richtung des Messungslichts und die Helligkeit des Messungsbildes separat von dem Beobachtungsbild angepasst, wodurch es möglich wird, eine hohe Genauigkeit in der Höheninformation zu erlangen, ohne das Auftreten des verbundenen Bildes zu beeinflussen.
In einer Messungsmikroskop-Vorrichtung nach noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit ferner konfiguriert sein, einen Messfehlerbereich zu überlagern und anzuzeigen, wobei ein Resultat der Messung der Höhe durch zumindest eine der ersten Messungslicht-Projektionseinheit und der zweiten Messungslicht-Projektionseinheit fehlerhaft ist, in einem Zustand, in dem das Höhenbild zur Verbindung, ausgebildet Projektion des Messungslichts in dem vorbestimmten Muster, an der Anzeigeeinheit angezeigt ist.
In einer Messungsmikroskop-Vorrichtung nach noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Bildgebungsbedingungen für die Vielzahl von Beobachtungsbildern zur Verbindung ferner uniform bzw. gleichmäßig gehalten werden. Mit der obigen Konfiguration wird die Bildgebungsbedingung des Messungsbildes geeignet geändert, während die Bildgebungsbedingung des Beobachtungsbildes konstant gehalten wird, wodurch es möglich wird, ein verbundenes Bild zu erhalten, das eine Höheninformation mit einer hohen Genauigkeit aufweist, während eine Änderung in dem Auftreten reduziert wird.
In einer Messungsmikroskop-Vorrichtung nach noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, kann der Objekttisch konfiguriert sein, um manuell beweglich zu sein. Mit der obigen Konfiguration ist es möglich, die Bilder zur Verbindung individuell und zuverlässig aufzunehmen, während der Objekttisch manuell bewegt wird. Darüber hinaus ist es möglich, das Bild zur Verbindung aufzunehmen, während es dem Nutzer ermöglicht wird, das Bild in Echtzeit zu überprüfen, um einen Fehler bei der Aufnahme des Bildes zur Verbindung zu reduzieren.
Eine Messungsmikroskop-Vorrichtung nach noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann ferner eine Objekttisch-Ansteuereinheit zum automatischen Ansteuern des Objekttisches enthalten. Mit der obigen Konfiguration ist es möglich, einen Vorteil zu erhalten, der darin besteht, dass ein Zustand vermieden wird, in dem der Nutzer neben der Messungsmikroskop-Vorrichtung stehenbleiben muss, während des Objekttisch-Bewegungsbetriebs, wodurch eine Arbeitseinsparung und Automatisierung des Betriebs erlangt wird. Insbesondere können die Operationen zur Aufnahme einer großen Anzahl von Bildern zur Verbindung zum Erhalten des verbundenen Bildes signifikant reduziert werden.
In einer Messungsmikroskop-Vorrichtung nach noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann ein automatischer Bildverbindungsmodus ausführbar sein, in dem die Bildverbindungseinheit den Objekttisch durch die Objekttisch-Ansteuereinheit bewegt, und automatisch eine Vielzahl von Höhenbildern zur Verbindung und Beobachtungsbildern zur Verbindung aufnimmt, um ein verbundenes Bild zu erzeugen. Mit der obigen Konfiguration ist es bei der Aufnahme einer Vielzahl von Bildern zur Verbindung möglich, einen Vorteil zu erhalten, der darin besteht, die Objekttisch-Bewegungsoperation, die Zeit benötigt, zu automatisieren, und einen Zustand zu vermeiden, in dem der Nutzer erforderlich eine lange Zeit neben der Messungsmikroskop-Vorrichtung verbleiben muss, sodass eine signifikante Arbeitseinsparung bei der Aufnahme des verbundenen Bildes ermöglicht wird.
In einer Messungsmikroskop-Vorrichtung nach noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann dann, wenn der Messfehlerbereich in einem der Bilder zur Verbindung enthalten ist, die in dem automatischen Bildverbindungsmodus aufgenommen wurden, ein Recovery-Modus zum Ändern der Messungsbild-Bildgebungsbedingung und zur erneuten Aufnehmen aller oder eines Teils der Bilder zur Verbindung ausführbar sein. Mit der obigen Konfiguration in der automatischen Bildverbindung ermöglicht die erneute Aufnahme nur des Messfehlerbereichs, selbst dann, wenn die Aufnahme des Messungsbildes des Bildes zur Verbindung partiell fehlschlägt, die Erzeugung des verbundenen Bildes.
In einer Messungsmikroskop-Vorrichtung nach noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Bildverbindungseinheit ferner konfiguriert sein, einen Startpunkt und einen Endpunkt des verbundenen Bereichs zu bestimmen, um den verbundenen Bereich in eine Vielzahl von Teilbereichen zu unterteilen.
In einer Messungsmikroskop-Vorrichtung nach noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Bildverbindungseinheit ferner konfiguriert sein, einen Startpunkt des verbundenen Bereichs und eine longitudinale und eine laterale Länge des verbundenen Bereichs zu bestimmen, um den verbundenen Bereich in eine Vielzahl von Teilbereichen zu unterteilen.
In einer Messungsmikroskop-Vorrichtung nach noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Bildverbindungseinheit ferner konfiguriert sein, einen Startpunkt des verbundenen Bereichs und die Anzahl von Beobachtungsbildern zur Verbindung und von Höhenbildern zur Verbindung zu bestimmen, um den verbundenen Bereich in eine Vielzahl von Teilbereichen zu unterteilen.
Eine Messungsmikroskop-Vorrichtung nach noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit ferner konfiguriert sein, eine Fläche bzw. einen Bereich mit einem unzureichenden Messungslicht anzuzeigen, ohne die Höhe in einem Zustand zu messen, in dem das Messungsbild, ausgebildet durch ein Projizieren des Messlichts in dem vorbestimmten Muster, an der Anzeigeeinheit angezeigt ist. Mit der obigen Konfiguration kann der Nutzer die Messung durchführen, nachdem die Bildgebungsbedingung geändert wurde, um einen Ort von Interesse zu messen.
In einer Messungsmikroskop-Vorrichtung nach noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit ferner konfiguriert sein, eine Fläche bzw. einen Bereich mit einem unzureichenden Messlicht zu unterscheiden, indem eine Messung an der Höhe implementiert wird, in einem Zustand, in dem das Messbild, ausgebildet durch Projizieren des Messungslichts in dem vorbestimmten Muster, an der Anzeigeeinheit angezeigt ist. Mit der obigen Konfiguration wird, nachdem die Höhenmessung implementiert wurde und das Messresultat davon überprüft wurde, nur dann, wenn der Ort von Interesse richtig gemessen wurde, die Bildgebungsbedingung geändert, und es kann eine erneute Messung durchgeführt werden.
In einer Messungsmikroskop-Vorrichtung nach noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Messungsbild-Bildgebungsbedingung ferner in einem Zustand angepasst werden, in dem der Messfehlerbereich durch die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit an dem Beobachtungsbild oder dem Messbild angezeigt wird, das an der Anzeigeeinheit angezeigt ist, und in einem Zustand, in dem ein Höhenbild, erfasst an der angepassten Messungsbild-Bildgebungsbedingung, ferner an der Anzeigeeinheit angezeigt ist, wobei der Messfehlerbereich durch die Messfehlerbereichs-Anzeigeeinheit an dem Höhenbild angezeigt ist, und die Messungsbild-Bildgebungsbedingung erneut angepasst wird, um das Höhenbild erneut zu erzeugen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird ein Bilderzeugungsverfahren bereitgestellt, das eine Messungsmikroskop-Vorrichtung verwendet, die umfasst eine erste Messungslicht-Projektionseinheit, konfiguriert zum Bestrahlen eines Objekts mit einem ersten Messungslicht von einer ersten Richtung, wobei die Einheit eine Messungslicht-Projektionseinheit zum Projizieren von Messlicht als vorbestimmte Musterstrukturbeleuchtung für das Objekt von einer geneigten Richtung ist; eine Beobachtungsbeleuchtungs-Lichtquelle zum Erzeugen eines Beleuchtungslichts beim Aufnehmen eines Beobachtungsbildes; eine Bildgebungseinheit zum Erfassen von Messungslicht, projiziert durch die erste Messungslicht-Projektionseinheit und reflektiert durch das Objekt, um eine Vielzahl gestreifter Bilder aufzunehmen, und zum Verwenden der Beobachtungsbeleuchtungs-Lichtquelle, um ein Beobachtungsbild aufzunehmen, das eine Texturinformation aufweist; eine Höhenbild-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Höhenbildes, das eine Höheninformation auf Grundlage der Vielzahl gestreifter Bilder aufweist; einen Objekttisch, auf dem das Objekt platziert ist; eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen des Höhenbildes oder des Beobachtungsbildes; und eine Messeinheit zum Durchführen einer Messung an dem Höhenbild, das an der Anzeigeeinheit angezeigt ist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Bewegen des Objekttisches und Aufnehmen eines unterschiedlichen Bereiches mit einer Verbindungsmarge durch die Bildgebungseinheit, um ein Höhenbild zur Verbindung und ein Beobachtungsbild zur Verbindung aufzunehmen; und zum Verbinden der erhaltenen Vielzahl von Höhenbildern zur Verbindung und Beobachtungsbildern zur Verbindung, um ein verbundenes Bild zu erzeugen; Überlagern und Anzeigen eines Messfehlerbereichs, in dem ein Resultat der Messung der Höhe fehlerhaft ist, an einem Bild des Objekts entsprechend zu jedem Bereich zur Verbindung der Höhenbilder zur Verbindung miteinander; Auffordern, bei Bedarf, einer Anpassung einer Bildgebungsbedingung zu einer Bildgebungsbedingung, die den Messfehlerbereich in einen Zustand reduziert, in dem der Messfehlerbereich angezeigt ist; Erfassen eines Höhenbildes zur Verbindung und eines Beobachtungsbildes zur Verbindung an der eingestellten Messungsbild-Bildgebungsbedingung; und Verbinden der erhaltenen Vielzahl von Höhenbildern zur Verbindung und Beobachtungsbildern zur Verbindung, um ein verbundenes Bild zu erzeugen. Folglich werden eine Vielzahl von Bildern, die jeweils eine hohe Genauigkeit, jedoch ein geringes abbildungsfähiges visuelles Feld aufweisen, aufgenommen bzw. erfasst während diese Bilder verbunden werden, wodurch es möglich wird, ein Bild mit einem breiten bzw. weiten visuellen Feld und einer hohen Genauigkeit zu erhalten. Durch Ändern der Bildgebungsbedingung an dem Messungsbild, das nicht als das Texturbild verwendet wird, anstelle dem Beobachtungsbild, das als ein Texturbild verwendet wird, ist es möglich, einen Zustand zu vermeiden, in dem das Auftreten des verbundenen Bildes signifikant bezüglich jedes Bereichs bzw. jeder Fläche verändert wird, während der Messfehlerbereich eliminiert wird, um ein hochqualitatives verbundenes Bild zu erhalten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Betriebsprogramm für eine Messungsmikroskop-Vorrichtung bereitgestellt, die umfasst eine erste Messungslicht-Projektionseinheit, konfiguriert zum Bestrahlen eines Objekts mit einem ersten Messlicht von einer ersten Richtung, wobei die Einheit eine Messungslicht-Projektionseinheit zum Projizieren von Messlicht als eine vorbestimmte Musterstrukturbeleuchtung für das Objekt von einer geneigten Richtung ist, eine Beobachtungsbeleuchtungs-Lichtquelle zum Erzeugen von Beleuchtungslicht bei der Aufnahme eines Beobachtungsbildes, eine Bildgebungseinheit zum Erfassen von Messungslicht, projiziert durch die erste Messungslicht-Projektionseinheit und reflektiert durch das Objekt, um eine Vielzahl gestreifter Bilder aufzunehmen, und zum Verwenden der Beobachtungsbeleuchtungs-Lichtquelle, um ein Beobachtungsbild aufzunehmen, das eine Texturinformation aufweist, eine Höhenbil-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Höhenbildes, das eine Höheninformation auf Grundlage der Vielzahl gestreifter Bilder aufweist, und einen Objekttisch, auf dem das Objekt platziert ist, wobei das Programm bewirkt, dass ein Computer realisiert: eine Anzeigefunktion zum Anzeigen des Höhenbildes oder des Beobachtungsbildes; eine Messfunktion zum Durchführen einer Messung an dem Höhenbild, das durch die Anzeigefunktion angezeigt ist; eine Bildverbindungsfunktion, zum Bewegen des Objekttisches und zum Aufnehmen eines unterschiedlichen Bereiches mit einer Verbindungsmarge durch die Bildgebungseinheit, um ein Höhenbild zur Verbindung und ein Beobachtungsbild zur Verbindung zu erfassen, und zum Verbinden der erhaltenen Vielzahl von Höhenbildern zur Verbindung und Beobachtungsbildern zur Verbindung, um ein verbundenes Bild zu erzeugen; eine Messfehlerbereich-Anzeigefunktion zum Überlagern und Anzeigen eines Messfehlerbereichs, in dem ein Resultat der Messung der Höhe fehlerhaft ist, an einem Bild des Objekts entsprechend jedem Bereich, zur Verbindung der Höhenbilder zur Verbindung miteinander; und eine Funktion, die, bei Bedarf, eine Anpassung einer Bildgebungsbedingung veranlasst, in eine Bildgebungsbedingung, die den Messfehlerbereich in einen Zustand reduziert, in dem der Messfehlerbereich durch die Messungsfehlerbereichs-Anzeigefunktion angezeigt ist. Mit dieser obigen Konfiguration wird die Operabilität bei der Ausrichtung eines Vergleichsreferenzbildes und eines Vergleichszielbildes verbessert, und folglich ist es möglich, die Ausrichtung zu vereinfachen, während die Anordnung einer Profillinie als Referenz zum Durchführen einer Referenzmessung in der gleichen Position erleichtert wird, um die Operabilität bei der Vergleichsmessung zu verbessern.
Ein computer-lesbares Aufzeichnungsmedium nach noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung speichert das obige Programm. Das Aufzeichnungsmedium umfasst einen Magnetplattenspeicher, einen optischen Speicher, einen magneto-optischen Speicher, einen Halbleiterspeicher, und andere Medien, die in der Lage sind, das Programm zu speichern, wie zum Beispiel eine CD-ROM, eine CD-R, eine CD-RW, eine Floppy Disk, ein Magnetband, ein MO, eine DVD-ROM, eine DVD-RAM, eine DVD-R, eine DVD+R, eine DVD-RW, eine DVD+RW, eine Blue-Ray (Marke) und eine HD-DVD (AOD). Das Programm umfasst ferner, neben dem Programm, das in das obige Aufzeichnungsmedium gespeichert ist und verteilt wird, das Programm in der Form der Verteilung durch ein Downloaden durch ein Netzwerk, wie zum Beispiel das Internet. Das Aufzeichnungsmedium umfasst ferner eine Ausrüstung, das das Programm aufzeichnen kann, wie zum Beispiel eine Universal- oder dedizierte Ausrüstung, angebracht mit dem Programm, in einem Zustand, dass dieses ausführbar ist, in der Form von Software, Firmware oder dergleichen. Jeder Prozess und jede Funktion, die in dem Programm enthalten sind, kann ferner durch eine Programm-Software ausgeführt werden, die durch einen Computer ausführbar ist, oder einen Prozess an jedem Abschnitt kann durch ein vorbestimmtes Gate-Array (FPGA, ASIC, DSP) oder einer gemischten Form von Hardware, wie zum Beispiel Programm-Software und einem partiellen Hardware-Modul realisiert werden, das ein Element eines Teils der Hardware realisiert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Messungsmikroskop-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Konfiguration einer Bildgebungseinheit der 1;
3 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Beispiels einer GUI von einem Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramm;
4 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands, bei dem ein einfacher Modus in der GUI des Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramms gewählt wurde;
5 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands, bei dem eine "Messungsbild"-Schaltfläche in dem Zustand gemäß 4 betätigt wurde;
6 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands, bei dem in dem Zustand gemäß 4 ein Anwendungsmodus gewählt wurde;
7 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands, bei dem die "Messungsbild"-Schaltfläche in dem Zustand gemäß 4 betätigt wurde;
8 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands, bei dem ein Bildanzeigebereich unterteilt und in dem Zustand gemäß 7 angezeigt wird;
9 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands, in dem eine Messrichtung, "Nur linke Seite", in dem Zustand gemäß 7 ausgewählt wurde;
10 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zum Erfassen eines Höhenbildes unter Verwendung des Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramms;
11 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Beispiels zum Anzeigen eines zusammengesetzten Bildes mit einem Verhältnis von einem Observations- bzw. Beobachtungsbild gleich 100%;
12 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Beispiels zum Anzeigen eines zusammengesetzten Bildes mit einem Verhältnis von einem Höhenbild von 100%;
13 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands, bei dem die Anzeige von dem Zustand gemäß 11 zu dem Höhenbild gewechselt wurde;
14 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Beispiels, bei dem ein Bildverbesserungsfeld angezeigt ist;
15 ist eine Bildansicht zur Darstellung des Zustands zum Auswählen einer Bildqualität des Höhenbildes in einem "Messungsmodus"-Auswahlfeld;
16 ist eine Bildansicht zur Darstellung des Zustands zum Auswählen eines Messlichts in einem "Messrichtung"-Auswahlfeld;
17 ist eine Bildansicht zur Darstellung des Zustands zum Einstellen einer Bildgebungsbedingung des Observationsbildes durch eine Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstelleinheit;
18 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zum Durchführen einer Messung unter Verwendung der Messungsmikroskop-Vorrichtung;
19 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Details von einem Verfahren zum Einstellen der Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingung;
20 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Details des Verfahrens zum Einstellen der Messungsbild-Bildgebungsbedingung;
21 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines GUI-Bildschirms von einem vollständig automatischen Messungsbildschirms des Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramms;
22 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines GUI-Bildschirms, bei dem die vollständig automatische Funktion der 21 gelöscht wurde;
23 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines GUI-Bildschirms des Anwendungsmodus;
24 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines GUI-Bildschirms einer e-Voransicht;
25 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines GUI-Bildschirms zum Anzeigen eines zusammengesetzten Bildes durch das Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramm;
26 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines GUI-Bildschirms einer Profilmessungsfunktion eines Dreidimensionalbild-Messprogramms;
27 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines GUI-Bildschirms einer Durchschnittschritt-Messfunktion;
28 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines GUI-Bildschirms einer Volumen-Flächen-Messfunktion;
29 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines GUI-Bildschirms einer Ebenenmessfunktion;
30 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines GUI-Bildschirms einer Linienrauhigkeits-Messfunktion;
31 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines GUI-Bildschirms einer Oberflächenrauhigkeits-Messfunktion;
32 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines GUI-Bildschirms einer Vergleichsmessfunktion;
33 ist eine Bildansicht zur Darstellung einer GUI zum Einstellen eines Referenzorts;
34 ist eine Bildansicht zur Darstellung einer GUI zum Durchführen einer Bereichseinstellung in 33;
35 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines GUI-Bildschirms der Vergleichsmessungsfunktion, wobei Profillinien miteinander gekoppelt sind;
36 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines GUI-Bildschirms der Vergleichsmessungsfunktion, wobei die Profillinien miteinander nicht gekoppelt sind;
37 ist eine Bildansicht zur Darstellung einer GUI der Vergleichsmessung;
38 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands, wobei ein Höhenbild gemäß 37 in ein zusammengesetztes Bild gewechselt wurde;
39 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung des Verfahrens zum Durchführen der Vergleichsmessung;
40 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung von Details einer Spezifikation eines Vergleichszielbildes gemäß 39 und eines diesbezüglichen Ausrichtungsprozesses;
41 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Details von einem Bereichsspezifikationsprozess für die automatische Ausrichtung in 40;
42 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Beispiels von einem Report;
43 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Dialogbildschirms, wobei ein Beispiel einer Template-Rufeinheit angezeigt wird;
44 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zur Reproduktion durch Erzeugen eines Templates;
45 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines GUI-Bildschirms, wobei ein Zustand angezeigt wird, bei dem Messdaten offen sind;
46 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines GUI-Bildschirms einer Funktionsführung;
47 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines weiteren Beispiels des Profilmessbildschirms;
48 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines GUI-Bildschirms eines Profilmessresultat-Reportbildschirms;
49 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines GUI-Bildschirms von einem Template-Sicherungs-Überprüfungsbildschirms;
50 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung eines Beispiels zum Unterteilen eines verbundenen Bereichs in Teilbereiche;
51 ist eine Bildansicht zur Darstellung einer GUI zum An-/Aus-Schalten eines Bildverbindungsmodus;
52 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zum Durchführen einer manuellen Bildverbindung in einem vollautomatischen Modus;
53 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands, bei dem der Bildverbindungsmodus von 51 gestartet wurde;
54 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines zusammengesetzten Bildes als ein Bild zur Verbindung;
55 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Beobachtungsbildes des Bildes zur Verbindung gemäß 54;
56 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Höhenbildes des Bildes zur Verbindung gemäß 54;
57 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands, bei dem beabsichtigt ist, dass das Bild zur Verbindung überlagert wird;
58 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines weiteren Zustands, bei dem beabsichtigt ist, dass das Bild zur Verbindung überlagert wird;
59 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands, bei dem das Bild zur Verbindung überlagert wurde;
60 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Beispiels eines verbundenen Vorabansichtsbildschirms;
61 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands zum Bewegen des Objekttisches, um ein viertes Bild zur Verbindung aufzunehmen;
62 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines weiteren Beispiels von einem verbundenen Vorabansichtsbildschirms;
63 ist eine Bildansicht zur Darstellung des Zustands zum Anpassen der Position des Bildes zur Verbindung;
64 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Resultats der Ausführung einer automatischen Positionsanpassungsfunktion von dem Zustand gemäß 63;
65 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Beobachtungsbildes an einem Verbindungsresultat-Überprüfungsbildschirm;
66 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Beispiels, bei dem der Bildschirm von dem Verbindungsresultat-Überprüfungsbildschirm gemäß 65 zu einem Höhenbild gewechselt wurde;
67 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Dialogs, ob oder ob nicht das Verbindungsresultat durch eine Analyseanwendung geöffnet wird;
68 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands, bei dem ein Erzeugungsbetrieb für ein verbundenes Bild als ein Report geöffnet wurde;
69 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zum Durchführen einer manuellen Bildverbindung in einem halbautomatischen Modus oder dem Anwendungsmodus;
70 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Beispiels eines Messungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstellbildschirms in dem halbautomatischen Bildverbindungsmodus;
71 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Beispiels eines Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstellbildschirms in dem halbautomatischen Bildverbindungsmodus;
72 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Beispiels des Messungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstellbildschirms in dem Anwendungsmodus-Bildverbindungsmodus;
73 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands, bei dem eine e-Voransicht in 72 durchgeführt wurde;
74 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Beispiels eines Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstellbildschirms in dem Anwendungsmodus-Bildgebungsverbindungsmodus;
75 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zum Durchführen einer automatischen Bildverbindung;
76 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Beispiels eines Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstellbildschirms in einem automatischen Bildverbindungsmodus;
77 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines automatischen Bildverbindungs-Einstellbildschirms;
78 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Beispiels eines Spezifikationsbildschirms für einen verbundenen Bereich;
79 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands, bei dem "Startpunkt und Länge" in einem "Verbundener-Bereich-Spezifikationsverfahren"-Feld ausgewählt wurde;
80 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands, bei dem ein "Startpunkt und Anzahl von Bildern" in dem "Verbundener-Bereich-Spezifikationsverfahren"-Feld ausgewählt wurde;
81 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines weiteren Beispiels des Verbindungsresultats-Überprüfungsbildschirms;
82 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Beispiels zum Wechseln der 81 in ein Höhenbild;
83 ist eine Bildansicht zur Darstellung eines Spezifikationsbildschirms für einen verbundenen Bereich; und
84 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Prinzips eines Triangulationsverfahrens.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf Grundlage der Zeichnungen erläutert. Die im Folgenden gezeigte Ausführungsform dient jedoch zur Darstellung einer Messungsmikroskop-Vorrichtung, eines Bilderzeugungsverfahrens, eines Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramms und eines Computer-lesbaren Aufzeichnungsmediums zum Verkörpern einer technischen Idee der vorliegenden Erfindung, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf einer Messungsmikroskop-Vorrichtung, ein Bilderzeugungsverfahren, ein Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramm und ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium beschränkt, die im Folgenden beschrieben werden. Die vorliegende Beschreibung dient ferner nicht zur Bestimmung der in den Ansprüchen gezeigten Mittel auf die Mittel in der Ausführungsform. Die Dimensionen, Materialeigenschaften, eine Form, eine relative Anordnung und dergleichen der konstituierenden Komponenten, die in der Ausführungsform beschrieben werden, dienen insbesondere nicht zur Beschränkung des Umfangs der vorliegenden Erfindung darauf, sondern sind lediglich Beispiele, solang eine bestimmte Beschreibung nicht ausdrücklich bereitgestellt wird. Es wird vermerkt, dass eine Größe und eine Positionsbeziehung eines in jeder Figur gezeigten Mittels zur Klarstellung der Beschreibung hervorgehoben sind. In der folgenden Beschreibung zeigt ferner der gleiche Name oder das gleiche Bezugszeichen ein identisches Mittel oder ein Mittel mit den gleichen Eigenschaften, und eine detaillierte Beschreibung davon wird, wenn dies geeignet ist, weggelassen. Jedes Element, das die vorliegende Erfindung ausbildet, kann darüber hinaus ein Aspekt sein, wobei eine Vielzahl von Elementen durch das gleiche Mittel konfiguriert sind, und das Mittel somit für die Vielzahl von Elementen verwendet wird, oder im Gegensatz dazu, jedes Element durch eine Funktion eines Mittels realisiert werden kann, das durch eine Vielzahl von Mitteln gemeinsam verwendet wird.
In der vorliegenden Beschreibung wird darüber hinaus ein "Höhenbild" mit der Bedeutung eines Bildes verwendet, das eine Höheninformation enthält, und ein dreidimensionales zusammengesetztes Bild, das zum Beispiel durch Einfügen eines Observations- bzw. Beobachtungsbildes als Strukturierungs- bzw. Texturinformation zu einem Höhenbild ausgebildet wird, wird ebenfalls in der Bedeutung eines Bildes verwendet, das in dem Höhenbild enthalten ist. Eine Anzeigeform des Höhenbildes in der vorliegenden Beschreibung ist darüber hinaus nicht auf eine beschränkt, die in einer zweidimensionalen Form angezeigt wird, sondern umfasst eine, die in einer dreidimensionalen Form angezeigt wird. Es ist zum Beispiel möglich, die Höheninformation in eine Helligkeit oder dergleichen zu wandeln, um das Höhenbild als ein zweidimensionales Bild anzuzeigen, oder die Höheninformation als eine Z-Achsen-Information anzuzeigen, um das Höhenbild in einer dreidimensionalen Form anzuzeigen.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Konfiguration einer Messungsmikroskop-Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 dargestellt, wird eine Messungsmikroskop-Vorrichtung 500 mit einer Bildgebungseinheit 100, einer Steuereinheit 200, einem Lichtquellenabschnitt 300 und einem Anzeigeabschnitt 400 bereitgestellt.
(Bildgebungseinheit 100)
Eine Konfiguration der Bildgebungseinheit 100 der Messungsmikroskop-Vorrichtung 500 der 1 ist in einem Blockdiagramm in 2 gezeigt. Die Bildgebungseinheit 100 ist zum Beispiel ein Mikroskop und enthält einen Lichtprojektionsabschnitt 110, einen Lichtempfangsabschnitt 120, einen Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitt 130, einen Objekttisch 140 und einen Messungssteuerabschnitt 150. Der Lichtprojektionsabschnitt 110 enthält eine Messungslichtquelle 111, einen Mustererzeugungsabschnitt 112 und eine Vielzahl von Linsen 113, 114 und 115. Der Lichtempfangsabschnitt 120 enthält eine Kamera 121 und eine Vielzahl von Linsen 122 und 123. Ein Objekt S wird auf dem Objekttisch 140 platziert.
(Lichtprojektionsabschnitt 110)
Der Lichtprojektionsabschnitt 110 ist oberhalb des Objekttisches 140 geneigt angeordnet. Die Bildgebungseinheit 100 kann eine Vielzahl von Lichtprojektionsabschnitten 110 enthalten. In dem Beispiel der 2 enthält die Bildgebungseinheit 100 zwei Lichtprojektionsabschnitte 110. Es ist hier ein erster Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A (rechte Seite in 2) angeordnet, der das Objekt S mit einem Messungsbeleuchtungslicht von einer ersten Richtung bestrahlen kann, und einen zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B (linke Seite in 2), der das Objekt S mit Messungsbeleuchtungslicht von einer zweiten Richtung bestrahlen kann, die sich von der ersten Richtung unterscheidet. Der erste Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A und der zweite Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B sind symmetrisch angeordnet, wobei eine optische Achse des Lichtempfangsabschnitts dazwischen liegt. Darüber hinaus ist es ferner möglich, drei oder mehr Lichtprojektionsabschnitte bereitzustellen, oder den Projektionsabschnitt und den Objekttisch relativ zu bewegen, um Licht mit diesbezüglichen unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen zu projizieren, selbst mit der Verwendung des gemeinsamen Lichtprojektionsabschnitts. Obwohl ein Beleuchtungswinkel des Beleuchtungslichts bezüglich der vertikalen Richtung, in dem der Lichtprojektionsabschnitt Licht projiziert, in diesem Beispiel fixiert ist, kann dieser Winkel darüber hinaus variabel gemacht werden.
(Messungslichtquelle 111)
Die Messungslichtquelle 111 von sowohl dem ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A als auch dem zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B ist zum Beispiel eine Halogenlampe, die weißes Licht emittiert. Die Messungslichtquelle 111 kann eine andere Lichtquelle sein, wie zum Beispiel eine weiße LED (lichtemittierende Diode), die weißes Licht emittiert. Das Licht (im Folgenden als "Messungslicht" bezeichnet), das von der Messungslichtquelle 111 emittiert wird, wird durch eine Linse 113 geeignet gesammelt und fällt dann an dem Mustererzeugungsabschnitt 112 ein.
Der Mustererzeugungsabschnitt 112 ist zum Beispiel eine DMD (engl. Digital Micromirror Device). Der Mustererzeugungsabschnitt 112 kann ein LCD (engl. Liquid Crystal Display), ein LCOS (engl. Liquid Crystal on Silicon: Reflection Liquid Crystal Element) oder eine Maske sein. Das Messungslicht, das auf den Mustererzeugungsabschnitt 112 einfällt, wird in ein vorab eingestelltes Muster und eine vorab eingestellte Intensität (Helligkeit) gewandelt, und dann emittiert. Das durch den Mustererzeugungsabschnitt 112 emittierte Messungslicht wird durch die Vielzahl von Linsen 114 und 115 in ein Licht mit einem größeren Durchmesser als ein visuelles Feld gewandelt, wobei der Lichtempfangsabschnitt 112 observiert bzw. beobachtet und gemessen werden kann, und dann an dem Objekt S auf dem Objekttisch 140 angewendet.
(Lichtempfangsabschnitt 120)
Der Lichtempfangsabschnitt 120 ist oberhalb des Objekttisches 140 angeordnet. Das Messlicht, das durch das Objekt S in Richtung oberhalb des Objekttisches 140 reflektiert wird, wird gesammelt, um durch die Vielzahl von Linsen 122 und 123 in dem Lichtempfangsabschnitt 120 ein Bild auszubilden, und dann durch die Kamera 121 empfangen.
(Kamera 121)
Die Kamera 121 ist zum Beispiel eine CCD- (engl. Charge-coupled Device) Kamera mit einem Bildgebungselement 121a und einer Linse. Das Bildgebungselement 121a ist zum Beispiel eine monochrome CCD (engl. Charge-coupled Device). Das Bildgebungselement 121a kann ein anderes Bildgebungselement sein, wie zum Beispiel ein CMOS- (engl. Complementary Metal Oxide Semiconductor) Bildsensor. Die Messauflösung eines Farbbildgebungselements ist verglichen mit jenem des monochromatischen Bildelements gering, aufgrund des Bedarfs, dass die jeweiligen Pixel einem Lichtempfang für rot, grün und blau entsprechen, und die Empfindlichkeit wird aufgrund des Bedarfs der Bereitstellung eines Farbfilters in jedem Pixel verschlechtert. In der vorliegenden Ausführungsform wird daher die monochrome CCD als das Bildgebungselement eingesetzt, und die Aufnahme wird durch eine Bestrahlung mit einer Beleuchtung durchgeführt, die jeweils RGB entspricht, auf Art und Weise einer Zeitdivision bzw. einem Zeitmultiplexen, von einem im Folgenden erwähnten Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitt 130, um somit ein Farbbild aufzunehmen. Mit einer derartigen Konfiguration wird ermöglicht, ein Farbbild des gemessenen Objekts aufzunehmen, ohne dass eine Messgenauigkeit verringert wird.
Natürlich kann das Farbbildgebungselement als das Bildgebungselement 121a verwendet werden. Obwohl in diesem Fall die Messgenauigkeit und die Empfindlichkeit verringert ist, gibt es keinen Bedarf für die Zeitmultiplexbestrahlung mit einer Beleuchtung entsprechend jeweiliger RGB von dem Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitt 130, und ein Farbbild kann aufgenommen werden, indem nur mit einem weißen Licht bestrahlt wird, um somit das optische Beleuchtungssystem einfach zu konfigurieren. Ein analoges elektrisches Signal (im Folgenden als "Lichtempfangssignal" bezeichnet) entsprechend einer empfangenen Lichtmenge wird von jedem Pixel des Bildgebungselements 121a an den Messungssteuerabschnitt 150 ausgegeben.
(Messungssteuerabschnitt 150)
Ein A/D-Wandler (Analog/Digital-Wandler) und ein FIFO-(engl. First In First Out)-Speicher, nicht gezeigt, sind an dem Messungssteuerabschnitt 150 angebracht. Ein Lichtempfangssignal, das von der Kamera 121 ausgegeben wird, wird in einer festen Abtastperiode abgetastet und durch den A/D-Wandler an dem Messungssteuerabschnitt 150 in eine digitale Kamera gewandelt, auf Grundlage einer Steuerung durch den Lichtquellenabschnitt 300. Die digitalen Signale, die von dem A/D-Wandler ausgegeben werden, werden sequentiell in dem FIFO-Speicher gespeichert. Die in dem FIFO-Speicher gespeicherten digitalen Signale werden sequentiell an die Steuereinheit 200 als Pixeldaten transferiert.
(Steuereinheit 200)
Wie in 1 gezeigt, enthält die Steuereinheit 200 eine CPU (engl. Central Processing Unit) 210, einen ROM (engl. Read Only Memory) 220, einen Arbeitsspeicher 230, eine Speichervorrichtung 240 und einen Betriebsabschnitt 250. Ein PC (engl. Personal Computer) oder dergleichen wird für die Steuereinheit 200 verwendet. Der Betriebsabschnitt 250 enthält ferner eine Tastatur und eine Zeigevorrichtung. Für die Zeigevorrichtung wird eine Mouse, ein Joystick oder dergleichen verwendet.
In dem ROM 220 wird ein Systemprogramm gespeichert. Der Arbeitsspeicher 230 ist durch einen RAM (engl. Random Access Memory) konfiguriert, und wird für die Verarbeitung verschiedener Datentypen verwendet. Die Speichervorrichtung 240 ist durch eine Festplatte oder dergleichen konfiguriert. Ein Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramm und ein dreidimensionales Bildmessprogramm sind in der Speichervorrichtung 240 gespeichert. Die Speichervorrichtung 240 wird ferner zum Speichern verschiedener Datentypen, wie zum Beispiel Pixeldaten, verwendet, die von dem Messungssteuerabschnitt 150 bereitgestellt werden.
Eine Speichervorrichtung arbeitet ferner als eine relative Positionsspeichereinheit. Die relative Positionsspeichereinheit speichert eine relative Positionsinformation in einer Ebenenrichtung eines Ebenenmessungswerkzeugs bezüglich eines Ausrichtungsbildes und eine relative Positionsinformation in einer Ebenenrichtung und einer Höhenrichtung eines Höhenmessungswerkzeugs bezüglich eines Ausrichtungsbildes.
Die CPU 210 erzeugt Bilddaten auf Grundlage der von dem Messungssteuerabschnitt 150 bereitgestellten Pixeldaten. Die CPU 210 führt ferner eine Vielzahl von Verarbeitungen an den erzeugten Bilddaten durch, unter Verwendung des Arbeitsspeichers 130, und zeigt ein Bild auf Grundlage der Bilddaten an dem Anzeigeabschnitt 400 an. Die CPU 210 gibt darüber hinaus einen Ansteuerpuls an einen im Folgenden erwähnten Objekttisch-Ansteuerabschnitt 145. Diese CPU kann ferner ebenfalls eine Höhenbild-Aufnahmeeinheit 228, eine Messungsbildzusammensetzungseinheit 211, eine Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit 212, eine dreidimensionale Bildzusammensetzungseinheit 213, eine Ausrichtungseinheit 215, eine Vergrößerungskopplungseinheit 216, eine Anzeigepositions-Kopplungseinheit 217, eine Template-Erzeugungseinheit 218, eine Template-Aufrufeinheit 219, eine Reporterzeugungseinheit 222, eine Ausgerichtetes-Bild-Registrationseinheit 223, eine Template-Sucheinheit 224, eine Bildverbindungseinheit 225 und eine Wiedermessungsbereichs-Einstelleinheit 226 realisieren, die später erläutert werden.
Die Höhenbild-Aufnahmeeinheit 228 nimmt ein Höhenbild auf, das eine Höheninformation aufweist, auf Grundlage einer Vielzahl von gestreiften Bildern. Die Messungsbildzusammensetzungseinheit 211 kombiniert ferner ein Höhenbild, das aus einem ersten Messungsbild berechnet wird, das unter Verwendung der ersten Messungslicht Projektionseinheit aufgenommen wird, und ein Höhenbild, das von einem zweiten Messungsbild berechnet wird, das unter Verwendung der zweiten Messungslicht-Projektionseinheit aufgenommen wird, bezüglich des gleichen Objekts, um ein zusammengesetztes Höhenbild zu erzeugen. Die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit 212 ist ferner ein Mittel zum Überlagern und Anzeigen eines Messungsfehlerbereichs, in dem ein Messresultat fehlerhaft ist, in einem Zustand, in dem ein Messungsbild an der Anzeigeeinheit angezeigt ist. Die Ausrichtungseinheit 215 ist darüber hinaus ein Mittel zum Bewegen oder Rotieren eines Bildes, sodass ein Vergleichszielbild und ein Vergleichsreferenzbild die gleiche Stellung an dem Anzeigeabschnitt 400 aufweisen. Die Vergrößerungskopplungseinheit 214 ist andererseits ein Mittel, das dazu dient, dass dann, wenn eine Anzeigevergrößerung des Vergleichsreferenzbildes oder des Vergleichszielbildes geändert wird, eine Anzeigevergrößerung des anderen Bildes zusammen mit der obigen Änderung gleichermaßen geändert wird. Die Anzeigepositions-Kopplungseinheit 214 ist ein Mittel, das dazu dient, dass dann, wenn eine Anzeigeposition des Vergleichsreferenzbildes oder des Vergleichszielbildes geändert wird, eine Anzeigeposition des anderen Bildes zusammen mit der obigen Änderung vergleichbar geändert wird. Die Template-Erzeugungseinheit 218 ist ein Mittel, das dazu dient, als ein Template eine Messungsbild-Bildaufnahmebedingung, die erhalten wird, in dem Arbeitsspeicher 230 zu speichern. Die Template-Aufrufeinheit 219 ist ein Mittel zum Auswählen von einem oder mehreren gewünschten Templates, die in einer Template-Speichereinheit gespeichert sind. Die Reporterzeugungseinheit 222 ist ein Mittel zum automatischen Erzeugen eines Reports, der ein Messresultat eines Messprozesses anzeigt, der an dem Höhenbild durch eine Messungseinheit 214 durchgeführt wird. Die Ausgerichtetes-Bild-Registrationseinheit 223 ist ein Mittel zum Registrieren als ein Ausrichtungsbild eines vorbestimmten Bereichs in einem Template, wobei es sich um die Basis eines Templates handelt, erzeugt durch die Template-Erzeugungseinheit 218, zum Zeitpunkt des Speicherns dieses Templates in der Template-Speichereinheit. Die Template-Sucheinheit 224 ist ein Mittel zum Suchen eines Templates, das konsistent oder annähernd einer vorbestimmten Bedingung ist, aus einer Vielzahl von Templates, die in der Template-Speichereinheit gespeichert sind. Die Bildverbindungseinheit 225 ist ein
Mittel zum Verbinden einer Vielzahl von Bildern, die in unterschiedlichen Positionen aufgenommen wurden, um ein verbundenes Bild zu erzeugen, das einen breiteren verbundenen Bereich zeigt. Die Wiedermessungsbereichs-Einstelleinheit 226 ist ein Mittel zum Ändern einer Messungsbild-Bildgebungsbedingung, um die Einstellung zum erneuten Aufnehmen des gesamten oder eines Teiles des Bildes für die Verbindung durchzuführen, das fehlerhaft aufgenommen wurde.
Wie oben erläutert, verwendet die CPU 210 unterschiedliche Einheiten zum Realisieren einer Vielzahl von Funktionen. Natürlich ist diese nicht auf die Konfiguration von einem Mittel beschränkt, das einer Vielzahl von Einheiten dient, und es ist möglich, eine Vielzahl von Mitteln bereitzustellen, oder jeweilige separate Mittel, zum Realisieren jeweiliger Einheiten und Funktionen.
(Anzeigeabschnitt 400)
Der Anzeigeabschnitt 400 ist ein Mittel zum Anzeigen eines gestreiften Bildes, das durch die Bildgebungseinheit 100 aufgenommen wurde, eines Höhenbildes, das durch die Höhenbild-Aufnahmeeinheit 228 erzeugt wurde, auf Grundlage des gestreiften Bildes, oder eines Observations- bzw. Beobachtungsbildes, das durch die Bildgebungseinheit 100 erfasst wurde. Der Anzeigeabschnitt 400 ist zum Beispiel durch ein LCD-Paneel oder ein organisches EL-(engl. Electroluminescent)Paneel konfiguriert.
(Objekttisch 140)
In 2 werden zwei Richtungen definiert, die orthogonal zueinander in einer Ebene (im Folgenden als "Platzierungsoberfläche" bezeichnet) auf dem Objekttisch 140 sind, auf dem das Objekt S platziert wird, als eine X-Richtung und eine Y-Richtung und jeweils durch Pfeile X und Y bezeichnet. Eine Richtung, die orthogonal zu der Platzierungsoberfläche des Objekttisches 140, wird als eine Z-Richtung definiert und als ein Pfeil Z angezeigt. Eine Richtung, die um eine Achse rotiert, die parallel zu der Z-Richtung ist, wird als eine θ-Richtung definiert, und durch einen Pfeil θ angezeigt.
Der Objekttisch 140 enthält einen XY-Objekttisch 141, einen Z-Objekttisch 142 und einen θ-Objekttisch 143. Der XY-Objekttisch 141 weist einen X-Richtungsbewegungsmechanismus und einen Y-Richtungsbewegungsmechanismus auf. Der Z-Objekttisch 142 weist einen Z-Richtungsbewegungsmechanismus auf. Der θ-Objekttisch 143 weist einen θ-Richtungsrotationsmechanismus auf. Der Objekttisch 140 ist durch den XY-Objekttisch 141, den Z-Objekttisch 142 und den θ-Objekttisch 143 konfiguriert. Der Objekttisch 140 enthält ferner ein Fixierungsmittel (Klammer), nicht gezeigt, das das Objekt S an der Platzierungsoberfläche fixiert. Der Objekttisch 140 kann ferner einen Neigungsobjekttisch enthalten, der einen Mechanismus aufweist, der um eine Achse rotierbar ist, die parallel zu der Platzierungsoberfläche ist.
Schrittmotoren werden jeweils für den X-Richtungsbewegungsmechanismus, den Y-Richtungsbewegungsmechanismus, den Z-Richtungsbewegungsmechanismus und den θ-Richtungsrotationsmechanismus des Objekttisches 140 verwendet. Der X-Richtungsbewegungsmechanismus, der Y-Richtungsbewegungsmechanismus, der Z-Richtungsbewegungsmechanismus und der θ-Richtungsrotationsmechanismus des Objekttisches 140 kann durch einen Objekttischbetriebsabschnitt 144 oder einen Objekttischansteuerabschnitt 145 gemäß 1 angesteuert werden.
Durch ein manuelles Betreiben des Objekttischbetriebsabschnittes 144 kann der Nutzer die Platzierungsoberfläche des Objekttisches 140 in die X-Richtung, die Y-Richtung oder die Z-Richtung bewegen, oder diesen in die θ-Richtung rotieren, relativ zu dem Lichtempfangsabschnitt 120. Der Objekttischansteuerabschnitt 145 stellt einen Strom an den Schrittmotor des Objekttisches 140 bereit, auf Grundlage eines Ansteuerpulses, der von der Steuereinheit 200 ausgegeben wird, und kann somit die Platzierungsoberfläche des Objekttisches 140 in die X-Richtung, die Y-Richtung oder die Z-Richtung bewegen, oder diesen in die θ-Richtung rotieren, relativ zu dem Lichtempfangsabschnitt 120.
Eine Relativpositionsbeziehung des Lichtempfangsabschnitts 120, des Lichtprojektionsabschnitts 110 und des Objekttisches 140 wird hier, wie in 2 gezeigt, derart eingestellt, dass eine Zentralachse sowohl des rechtsseitigen als auch des linksseitigen Lichtprojektionsabschnitts 110 und eine Zentralachse des Lichtempfangsabschnitts 120 einen Schnittpunkt miteinander aufweisen, an einer fokussierten flachen Oberfläche des Objektträgers 140, an der das Licht am meisten fokussiert ist. Da ferner das Zentrum der Rotationsachse in der θ-Richtung mit der Zentralachse des Lichtempfangsabschnitts 120 übereinstimmt, wenn der Objekttisch 140 in die θ-richtung rotiert wird, wird das Objekt S um die Rotationsachse in dem visuellen Feld rotiert, ohne von dem visuellen Feld abzuweichen.
Der X-, Y- und θ-Richtungsbewegungs/Rotationsmechanismus und der Neigebewegungsmechanismus sind darüber hinaus bezüglich des Z-Richtungsbewegungsmechanismus unterstützt. Das heißt, dass dieser derart konfiguriert ist, dass die Zentralachse des Lichtempfangsabschnitts 120 und die Bewegungsachse in die Z-Richtung nicht verschoben sind, selbst dann, wenn der Objekttisch 140 in dem Zustand ist, dass er in die θ-Richtung rotiert wird, oder geneigt ist. Mit diesem Objekttischmechanismus ist es selbst in einem Zustand, in dem die Position oder die Stellung des Objektes S geändert wurde, möglich, den Objekttisch 140 in die Z-Richtung zu bewegen und eine Vielzahl von Bildern an unterschiedlichen Fokuspunkten bzw. Brennpunkten aufzunehmen, um die Bilder zu kombinieren. Während in der Beschreibung ein Beispiel angegeben wurde, wonach der elektrische Objekttisch durch den Schrittmotor in der vorliegenden Ausführungsform ansteuerbar ist, kann der Objekttisch ein manueller Objekttisch sein, der nur durch Hand bewegt werden kann.
(Lichtquellenabschnitt 300)
Der Lichtquellenabschnitt 300 enthält ein Steuerboard 310 und eine Beobachtungsbeleuchtungslichtquelle 320. Das Steuerboard 310 ist mit einer CPU angebracht, die nicht gezeigt ist. Die CPU des Steuerboards 310 steuert den Lichtprojektionsabschnitts 110, den Lichtempfangsabschnitt 120 und den Messungssteuerabschnitt 150 auf Grundlage einer Anweisung von der CPU 210 der Steuereinheit 200. Es wird vermerkt, dass diese Konfiguration nur ein Beispiel ist, und eine andere Konfiguration ausgebildet werden kann. Der Lichtprojektionsabschnitt 110 und der Lichtempfangsabschnitt 120 kann zum Beispiel durch den Messungssteuerabschnitt 150 gesteuert werden, oder der Lichtprojektionsabschnitt 110 oder der Lichtempfangsabschnitt 120 kann durch die Steuereinheit 200 gesteuert werden, und das Steuerbord kann weggelassen werden. Alternativ kann dieser Lichtquellenabschnitt 300 mit einer Stromversorgungsschaltung zum Ansteuern der Bildgebungseinheit 100 bereitgestellt werden.
(Beobachtungsbeleuchtungslichtquelle 320)
Die Beobachtungsbeleuchtungslichtquelle 320 enthält drei Farben von LEDs, die zum Beispiel rotes Licht, grünes Licht und blaues Licht emittieren.
Das Steuern einer Helligkeit des Lichts, das von jeder LED emittiert wird, ermöglicht die Erzeugung von Licht einer willkürlichen Farbe von der Beobachtungsbeleuchtungslichtquelle 320. Das Licht (das im Folgenden als "Beleuchtungslicht" bezeichnet wird), das von der Beobachtungsbeleuchtungslichtquelle 320 erzeugt wird, wird von einem Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitt 130 der Bildgebungseinheit 100 durch das Lichtführungsmittel (Lichtführung) ausgegeben. Es wird vermerkt, dass für die Beobachtungsbeleuchtungslichtquelle eine Lichtquelle außer der LED, wie zum Beispiel ein Halbleiterlaser (LD), Halogenlicht oder HID geeignet verwendet werden kann. Wenn insbesondere ein Element, das in Farbe abbildungsfähig ist, als das Bildgebungselement verwendet wird, kann eine weiße Lichtquelle für die Beobachtungsbeleuchtungslichtquelle verwendet werden.
Das Objekt S wird mit dem Beleuchtungslicht bestrahlt, das von dem Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitt 130 ausgegeben wird, in dem unter dem roten Licht, dem grünen Licht und dem blauen Licht in der Art und Weise einer Zeitunterteilung bzw. Zeitmultiplexen geschaltet wird. Es ist dadurch möglich, Beobachtungsbilder zu kombinieren, die jeweils durch dieses RGB-Licht aufgenommen werden, um ein Farbbeobachtungsbild zu erhalten und dieses in dem Anzeigeabschnitt 400 anzuzeigen.
Wenn beim Anzeigen des Farbbeobachtungsbildes, wie oben erläutert, eine Schaltfrequenz zum Schalten der Farbe des Beleuchtungslichts mit einer Rahmenrate angepasst wird, zum Zeitpunkt der Aktualisierung eines Anzeigeinhalts (Neuschreiben des Bildschirms) an dem Anzeigeabschnitt 400, wird ein Flackern offensichtlich, in dem Fall einer geringen Rahmenrate (zum Beispiel in der Größenordnung von einigen Hz). Wenn insbesondere die Farbe unter den RGB-Primärfarben deutlich geschaltet wird, kann dies den Nutzer stören. Ein derartiges Problem kann vermieden werden, indem eine Schaltfrequenz, mit der das RGB-Beleuchtungslicht geschaltet wird, zu einer Hochgeschwindigkeit bis zu einem Grad gebracht wird, um durch den Nutzer mit den Augen unerkennbar zu sein (zum Beispiel einige hundert Hz). Die Farbe des Beleuchtungslichts wird durch den Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitt 130 oder dergleichen geschaltet. Der Zeitpunkt zum tatsächlichen Aufnehmen des Objekts S durch die Bildgebungseinheit 100, während RGB des Beleuchtungslichts bei einer hohen Geschwindigkeit geschaltet wird, ist ferner der Zeitpunkt zum Aktualisieren des Anzeigeinhalts des Anzeigeabschnitts 400. Das heißt, dass der Zeitpunkt zum Aufnehmen des Beobachtungsbildes und der Zeitpunkt zum Schalten des Beleuchtungslichtes nicht vollständig miteinander angepasst werden müssen, sondern miteinander bis zu einem Grad verknüpft werden können, dass die RGB-Beobachtungsbilder durch das Bildgebungselement aufgenommen bzw. erfasst werden könne, mit anderen Worten derart, dass eine Schaltperiode für das RGB-Beleuchtungslicht ein Vielfaches einer Bildgebungsperiode ist. Mit diesem Verfahren ist es möglich, den Zeitpunkt zum Schalten des Beleuchtungslichtes zu beschleunigen, um eine Störung des Benutzers zu reduzieren, ohne die Rahmenrate zu verbessern, die durch das Bildgebungselement 121a bearbeitbar ist.
In dem Beispiel der 1 ist die Beobachtungsbeleuchtungslichtquelle 320 in dem Lichtquellenabschnitt 300 angeordnet, als eine externe Zusatzvorrichtung zu der Bildgebungseinheit 100. Dies erleichtert die Verbesserung in der Qualität des beobachteten Lichts, das von der Beobachtungsbeleuchtungslichtquelle 320 geliefert wird. Da zum Beispiel die Lichtverteilungseigenschaft unter den LEDs von RGB, die die Beobachtungsbeleuchtungslichtquelle 320 ausbilden, unterschiedlich ist, treten dann, wenn die RGB-Beobachtungsbilder jeweils durch das monochrome Bildgebungselement 121a aufgenommen werden, Farbunregelmäßigkeiten in einem visuellen Feld auf, wenn nichts getan wird. Demgemäß werden dedizierte optische Systeme gemäß den Lichtverteilungseigenschaften der jeweiligen LEDs individuelle präpariert und kombiniert, um die Differenz in der Lichtverteilungseigenschaft zu dämpfen und eine uniforme weiße Beleuchtung ohne Farbunregelmäßigkeiten zu erzeugen, die dann in die Bildgebungseinheit 100 eingebracht werden kann. Ferner ist es möglich, einen Zustand zu vermeiden, bei dem eine Wärmeerzeugung der Beobachtungsbeleuchtungslichtquelle 320 das optische System der Bildgebungseinheit 100 beeinflusst. Es ist ebenfalls möglich, die Beobachtungsbeleuchtungslichtquelle in der Bildgebungseinheit bereitzustellen, indem eine Beobachtungsbeleuchtungslichtquelle mit einem geringen Wärmeerzeugungswert verwendet wird, oder durch die Bereitstellung eines geeigneten Wärmestrahlmechanismus an der Seite der Bildgebungseinheit, oder durch ein anderes Mittel. In diesem Fall ist es möglich, den Vorteil der Eliminierung des Bedarfs an einem Lichtführungsmittel zur optischen Verbindung des Lichtquellenabschnitts mit der Bildgebungseinheit zu erhalten, um die Konfiguration zu vereinfachen.
Obwohl die Messungslichtprojektionseinheit mit der Messungslichtquelle in dem Beispiel der 1 integriert ist, ist die Lichtquelle der Messungslichtprojektionseinheit nicht auf die Konfiguration der Bereitstellung in der Bildgebungseinheit beschränkt, sondern kann eine externe Zusatzvorrichtung sein. Die Lichtquellenvermessungslichtprojektionseinheit und die Beobachtungsbeleuchtungslichtquelle können zum Beispiel zusammen in dem Lichtquellenabschnitt angeordnet sein.
Der Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitt 130 der 2 weist eine Ringform auf, und ist oberhalb des Objekttisches 140 angeordnet, um den Lichtempfangsabschnitt 120 einzuschließen. Das Objekt S wird mit Beleuchtungslicht in der Ringform von dem Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitt 130 bestrahlt, sodass kein Schatten erzeugt wird.
(Beispiel einer GUI des Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramms)
In der Messungsmikroskop-Vorrichtung wurde ein Betriebsprogramm zum Betreiben bzw. Bedienen der Messungsmikroskop-Vorrichtung 500 in dem PC als die Steuereinheit 200 installiert. Eine GUI (engl. Graphical User Interface) zum Betreiben des Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramms wird an dem Anzeigeabschnitt 400 angezeigt. 3 zeigt ein Beispiel eines derartigen GUI-Bildschirms. In diesem Beispiel werden in dem Anzeigeabschnitt 400 ein erstes Messungsbild S1 des Objekts S, bestrahlt mit dem ersten Messungslicht von dem ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A, und ein zweites Messungsbild S2 des Objekts S, bestrahlt mit dem zweiten Messungslicht von dem zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B, derart angezeigt, dass diese nebeneinander angeordnet sind. Das erste Messungsbild S1 und zweite Messungsbild S2 sind Bilder, auf deren Grundlage das Höhenbild durch die Höhenbild-Erfassungseinheit 228 berechnet und erzeugt wird, und weisen zu diesem Zeitpunkt noch keine Höheninformation auf. In diesem Beispiel werden ein erster Anzeigebereich 416 und ein zweiter Anzeigebereich 417 jeweils an der rechten Seite bzw. der linken Seite eines Bildanzeigebereichs 410 bereitgestellt, der an der linken Seite des Anzeigeabschnitts 400 bereitgestellt wird. Mit einer derartigen Zweibildschirmanzeige können die Zustände der Messungsbilder, erhalten durch das jeweilige Messungslicht, und insbesondere schattierte Bereiche und dergleichen, überprüft werden, wenn diese miteinander verglichen werden Es wird bemerkt, dass das Beispiel des Unterteilens des Bildanzeigebereichs nicht auf die Konfiguration von Bildern beschränkt ist, die rechts und links angezeigt sind, wie oben erläutert, sondern eine willkürliche Konfiguration geeignet verwendet werden kann, wie zum Beispiel eine Konfiguration vertikal angeordneter Bilder oder eine Konfiguration von Bildern als unterschiedliche Bildschirme.
(Individuelle Messungslicht-Helligkeit-Anpassungseinheit 442)
In einem Betriebsbereich 420 des Anzeigeabschnitts 400 sind zwei Helligkeitsanpassungsschieber 444 und 446 als eine individuelle Messungslicht-Helligkeits-Anpassungseinheit 442 bereitgestellt. Die Helligkeitsanpassungsschieber 444 und 446 führen eine Anpassung der Helligkeit der jeweiligen Messungslicht-Projektionseinheiten mittels Schiebern durch, die jeweils in der horizontalen Richtung bewegbar sind. Der erste Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A und der zweite Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B sind hier individuell durch die Helligkeitsanpassungsschieber 444 bzw. 446 anpassbar. Eine Position der Helligkeitsanpassungsschieber 444 entspricht einer Helligkeit des Messungslichts, das von dem ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A emittiert wird, oder einer Kamerabelichtungszeit zum Zeitpunkt der Aufnahme eines Bildes durch das Messungslicht von dem ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A. Eine Position des Helligkeitsanpassungsschiebers 446 entspricht ferner einer Helligkeit des Messungslichts, das von dem zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B emittiert wird, oder einer Kamerabelichtungszeit zum Zeitpunkt der Aufnahme eines Bildes durch das Messungslicht von dem zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B. Durch den Betrieb des Betriebsbereichs 420, der in der GUI bereitgestellt ist, mittels des Betriebsabschnitts 250 der Steuereinheit 200 gemäß 1 zum Bewegen des Helligkeitsanpassungsschiebers 444 in der horizontalen Richtung kann der Nutzer die Helligkeit des Messungslichts ändern, das von dem ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A emittiert wird, oder die Kamerabelichtungszeit entsprechend dem ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A. Durch den Betrieb des Betriebsabschnitts 250 zum Bewegen des Helligkeitsanpassungsschiebers 446 in der horizontalen Richtung kann der Nutzer vergleichbar die Helligkeit des Messungslichts ändern, das von dem zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B emittiert wird, oder die Kamerabelichtungszeit entsprechend dem zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B.
In den Bildanzeigebereichen 410 können, wie oben erläutert, Bilder des Objekts S in dem Falleiner Bestrahlung mit dem Messungslicht von dem ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A bzw. dem zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B angezeigt werden, so dass diese nebeneinander angeordnet sind. Durch die jeweilige Bewegung der Positionen der Helligkeitsanpassungsschieber 444 und 446, während die Bilder des Objekts S betrachtet werden, die an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt sind, kann der Nutzer somit die Helligkeit des Messungslichts geeignet anpassen, das von sowohl dem ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A als auch dem zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B emittiert wird, oder die Kamerabelichtungszeit entsprechend jedes Lichtprojektionsabschnitts.
Es kann ferner eine Korrelation zwischen der geeigneten Helligkeit des Messungslichts, das von sowohl dem ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A als auch dem zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B emittiert wird, und der geeigneten Helligkeit des Beleuchtungslichts geben, das von dem Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitt 130 emittiert wird oder zwischen der Kamerabelichtungszeit entsprechend jeder Beleuchtung. Die Helligkeit des Messungslichts, das von sowohl dem ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A als auch dem zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B ausgegeben wird, oder die Kamerabelichtungszeit entsprechend jedem der Lichtprojektionsabschnitte, kann in diesem Fall automatisch auf Grundlage der Helligkeit des Beleuchtungslichts angepasst werden, das von dem Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitt 130 emittiert wird, oder der Kamerabelichtungszeit entsprechend dem Beleuchtungslicht.
Alternativ kann eine Anpassungsführung an dem Anzeigeabschnitt 400 angezeigt werden, wobei die Führung dazu dient, die Helligkeit des Messungslichts, das von sowohl dem ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A als auch dem zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B emittiert wird, oder der Kamerabelichtungszeit entsprechend jedem der Lichtprojektionsabschnitte, auf Grundlage der Helligkeit des Beleuchtungslichts, das von dem Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitt 130 emittiert wird, oder der Kamerabelichtungszeit entsprechend dem Beleuchtungslicht geeignet zu machen. Durch die jeweilige Bewegung der Positionen der Helligkeitsanpassungsschieber 444 und 446 auf Grundlage der Anpassungsführung, kann der Nutzer in diesem Fall die Helligkeit des Messungslichts geeignet anpassen, das von sowohl dem ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A als auch dem zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B emittiert wird, oder der Kamerabelichtungszeit entsprechend jedem der Lichtprojektionsabschnitte.
Wenn die Lichtbestrahlungsrichtung variiert, variiert auch die Lichtrefflektionsrichtung, und somit variiert die Helligkeit des Bildes, das als ein Resultat erhalten wird, in Abhängigkeit von der Lichtbestrahlungsrichtung, selbst dann, wenn der gleiche Bereich bestrahlt wird. Das heißt, dass die Helligkeit des Messungslichts oder die Bestrahlungszeit für das Bildgebungselement, die für die Messung geeignet ist in Abhängigkeit von der Bestrahlungsrichtung variiert. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Helligkeit von jedem der Bilder, die durch Bestrahlen mit dem Licht von der Vielzahl von Lichtprojektionsabschnitten, dem ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A und dem zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B, aufgenommen wurden, individuell anpassbar. Es ist somit möglich, die geeignete Helligkeit des Messungslichts oder der Belichtungszeit bezüglich jeder Bestrahlungsrichtung einzustellen. Da das Bild mit dessen Helligkeit unter der Anpassung ferner angezeigt wird, während eine Aktualisierung in dem Bildanzeigebereich 410 durchgeführt wird, ist es möglich, die Helligkeit anzupassen, während das Bild nach der Anpassung überprüft wird. Zu diesem Zeitpunkt ist es ebenfalls möglich, deutlicher anzuzeigen, ob oder ob nicht die Helligkeit geeignet für den Nutzer angepasst wurde, indem ein Abschnitt unterscheidbar angezeigt wird, sodass dieser so hell ist, sodass dieser überbelichtet ist, und ein Abschnitt so dunkel ist, sodass dieser unterbelichtet ist, in dem an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigten Bild.
(Messungsbildzusammensetzungseinheit 211)
Zurückkehrend zu 1 kombiniert die Messungsbild-Zusammensetzungseinheit 211 der Steuereinheit 200 das erste Messungsbild, aufgenommen durch die Bildgebungseinheit unter Verwendung des ersten Messungslicht-Projektionsabschnitts 110A, und das zweite Messungsbild, aufgenommen durch die Bildgebungseinheit 100 unter Verwendung des zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B, bezüglich des gleichen Objekts S, um ein zusammengesetztes Höhenbild zu erzeugen. Als ein Verfahren zum Erzeugen des zusammengesetzten Höhenbildes kann das Bild zum Beispiel unter Verwendung eines Pixels eines höheren Pixelwerts von Pixeln, denen das erste Messungsbild und das zweite Messungsbild entsprechen (maximales Messungsbild), konfiguriert werden. Alternativ kann das Bild unter Verwendung eines Durchschnittes von Pixelwerten der Pixel, denen das erste Messungsbild und das zweite Messungsbild entsprechen (durchschnittliches Messungsbild), konfiguriert werden. Das Bild kann alternativ auch unter Verwendung eines Pixels von einem niedrigeren Pixelwert der Pixel, denen das erste Messungsbild und das zweite Messungsbild entsprechen, konfiguriert werden (minimales Messungsbild).
(Messungsfehlerbereich-Anzeigeeinheit 212)
Die Messungsfehlerbereich-Anzeigeeinheit 212 führt eine Überlagerung und Anzeige eines Messungsfehlerbereichs durch, an dem ein Messungsresultat, erhalten durch entweder den ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A oder den zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B, fehlerhaft ist, in einem Zustand, in dem das zusammengesetzte Höhenbild, das durch die Messungsbild-Zusammensetzungseinheit 211 erzeugt wird, an dem Anzeigeabschnitt 400 angezeigt wird (siehe 8 und dergleichen, die später beschrieben werden.
(Messungsfehlerbereich)
Der Messungsfehlerbereich enthält hier einen nicht-messbaren Bereich, in dem eine hohe Messung selbst nicht durchgeführt werden kann, einen Sättigungsbereich, in dem die Messung durchgeführt werden kann, jedoch die erhaltenen Daten gesättigt sind und die Genauigkeit somit schlecht ist, und einen Interpolationsbereich, der nicht gemessen werden kann, jedoch mittels einer Umgebungsinformation interpoliert werden kann. Im Gegensatz dazu wird ein Bereich, in dem die Höheninformation gemessen werden kann, als ein normaler Bereich bezeichnet.
(Nicht-messbarer Bereich)
Der nicht-messbare Bereich bezeichnet einen Bereich, der durch das Messungslicht durch eine Messungslicht-Projektionseinheit schattiert ist, und in dem Daten, und zwar die Helligkeit des reflektierten Lichts durch die derartige Unterscheidung des Bereichs von dem normalen Bereich, kann der Bereich, der durch eine Messungslicht-Projektionseinheit nicht gemessen werden kann, unterscheidbar von dem Bereich erfasst werden, der durch eine Messungslicht-Projektionseinheit gemessen werden kann, um somit einen Beitrag für den Nutzer zu leisten, der den Einstellbetrieb für die Messungsbild-Bildgebungsbedingung durchführt.
(Gesättigter Bereich)
Der gesättigte Bereich bezeichnet ferner einen Bereich, in dem die Helligkeit des reflektierten Lichts des Messungslichts, das durch die Bildgebungseinheit 100 erfasst wird, durch eine Messungslicht-Projektionseinheit gesättigt ist. Es wird vermerkt, dass selbst dann, wenn der Helligkeitspegel des reflektierten Lichts gesättigt ist, einige Grad des Messungsresultats beim An/Aus-Schalten des reflektierten Lichts erhalten und unterschieden werden kann. Verglichen mit einem Punkt, an dem die Helligkeit nicht gesättigt ist, ist die Datenzuverlässigkeit jedoch schlechter. Das kann zu einer Verschlechterung in der Genauigkeit zum Zeitpunkt der Messung führen, und somit wird der Bereich von dem normalen Bereich unterschieden.
(Interpolationsbereich)
Der Interpolationsbereich verweist darüber hinaus auf einen Bereich, in dem die Höheninformation nicht messbar ist, jedoch die Interpolation unter Verwendung einer Helligkeitsinformation anderer Pixel, die um das Pixel lokalisiert sind, möglich ist. Darüber hinaus wird vorab definiert, bis zu welchem Grad des Bereiches die Umgebungspixel verwendet werden. Der Nutzer kann zum Beispiel willkürlich die zu verwendende Anzahl von Umgebungspixel bestimmen.
Obwohl der Interpolationsbereich und der Sättigungsbereich bezüglich der Zuverlässigkeit der Höheninformation beide geringerwertig sind, kann Höheninformation einer Sorte darin erhalten werden, und somit können diese Regionen in Abhängigkeit vom Zweck der Verwendung verwendet werden. Nicht nur dann, wenn die Messung durchgeführt wird, sondern auch dann, wenn ein Messungsbild angezeigt wird, können zum Beispiel diese Bereiche geeignet verwendet werden, da das Anzeigen eines Bildes von einer Sorte das Erfassen des Bildes eher ermöglicht, als das Anzeigen eines partiell fehlenden Bildes.
Der nicht-messbare Bereich ist darüber hinaus nicht auf diese Bereiche beschränkt, sondern kann ein Bereich mit einer Mehrfachreflektion, einem Eindringen von Licht oder dergleichen sein. Es wird vermerkt, dass in der vorliegenden Beschreibung der "Bereich" nicht notwendiger Weise auf eine lineare Form oder eine planare Form, die eine bestimmte Fläche aufweist, beschränkt ist, sondern in der Bedeutung verwendet werden kann, die einen Punkt oder einen Satz von Punkten einschließt.
Die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit 212 ist darüber hinaus in der Lage, den nicht-messbaren Bereich, den Sättigungsbereich oder den Interpolationsbereich in jeweils einem unterschiedlichen Aspekt herauszustellen, und diesen an dem Anzeigeabschnitt 400 zu überlagern und anzuzeigen. Der Bereich, in dem die Messung nicht möglich ist, der Bereich, in dem die Messung möglich ist, jedoch eine Sättigung auftritt und die Genauigkeit somit gering ist, oder der Interpolationsbereich kann somit visuell als von dem normalen Bereich unterschieden erfasst werden, um somit einen Beitrag für den Nutzer zu leisten, der den Einstellbetrieb für die Messungsbild-Bildgebungsbedingung durchführt. Selbst wenn ein Schatten oder ein gesättigter Messungsfehlerpunkt mittels einer Messungslichtprojektionseinheit identifiziert wird, war es bisher nicht möglich zu unterscheiden, ob dies ein Fall ist, bei dem es kein Problem bei der Ausbildung eines zusammengesetzten Höhenbildes gibt, und bei dem der Messungsfehlerpunkt so wie er ist beibehalten wird, da dieser durch die andere Messungslicht-Projektionseinheit richtig gemessen werden kann, oder ein Fall, bei dem dieser nicht durch die andere Messungslicht-Projektionseinheit gemessen werden kann und nicht genau gemessen werden kann, selbst unter Verwendung des zusammengesetzten Höhenbildes. Wenn im Gegensatz dazu, gemäß der vorliegenden Ausführungsform, eine Vielzahl von Messungslicht-Projektionseinheiten verwendet werden, ist es möglich, an dem zusammengesetzten Höhenbild an einem Bildschirm spezifisch zu identifizieren, welcher Teil messbar wurde und welcher Teil nicht messbar bleibt, während ein Bereich reduziert wird, der nicht messbar wird, wodurch eine Anpassung der Messungsbild-Bildgebungsbedingung erleichtert wird, um den nicht-messbaren Bereich zu reduzieren und die Bedienbarkeit durch den Nutzer dramatisch zu verbessern. Die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit 212 kann, als den Sättigungsbereich, einen Bereich überlagern und anzeigen, in dem Daten, gemessen durch den ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A oder den zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B in einem unterschiedlichen Aspekt von dem nicht-messbaren Bereich gesättigt sind, in einem Zustand, in dem das durch die Messungsbild-Zusammenfügungseinheit 211 erzeugte zusammengesetzte Höhenbild in dem Anzeigeabschnitt 400 angezeigt wird.
Eine Information bezüglich des Bereichs, der durch eine Vielzahl von Messungslicht-Projektionseinheiten messbar ist und des nicht-messbaren Bereichs, kann, wie oben erläutert, somit an einem Bildschirm zusammengebracht werden, und in einem Aspekt der Vereinfachung einer visuellen Erfassung angezeigt werden, um bei der Einstellung und Anpassung der Messungsbild-Bildgebungsbedingung beizutragen.
Obwohl ein Beispiel beschrieben wurde, bei dem der Messungsfehlerbereich durch die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit 212 einem zusammengesetzten Höhenbild SG überlagert und angezeigt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und der Messungsfehlerbereich kann auf sowohl dem ersten Messungsbild und dem zweiten Messungsbild überlagert und angezeigt werden. In dem im Folgenden erwähnten Beispiel der 9 sind zum Beispiel der nicht-messbare Bereich und der Sättigungsbereich an dem ersten Messungsbild S1 überlagert und angezeigt, das nur den zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B erhalten wird. Abweichend von der einfachen Anzeige des nicht-messbaren Bereichs und des Sättigungsbereichs, erzeugt durch die einzelne Messungslicht-Projektionseinheit, wird, wie oben erläutert, ein Messungsresultat, erhalten durch die andere Messungslicht-Projektionseinheit, auch hinzugefügt, und nur der Bereich, der nicht messbar ist oder durch eine Messungslicht-Projektionseinheit gesättigt ist, kann hervorgehoben und angezeigt werden, wie in dem Fall des obigen zusammengesetzten Höhenbildes, um eine geeignete Anpassung der Einstellung der Messungslicht-Bildgebungsbedingung zu erleichtern.
Obwohl obenstehend das Beispiel erläutert wurde, bei dem der nicht-messbare Bereich oder der Sättigungsbereich an dem Messungsbild durch die Messungsfehlerbereich-Anzeigeeinheit 112 überlagert und angezeigt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und der nicht-messbare Bereich oder der Sättigungsbereich kann vergleichbar an dem Beobachtungsbild überlagert und angezeigt werden.
Obwohl darüber hinaus der Bereich, der zu einem nicht-messbaren Punkt geworden ist, ein Sättigungspunkt oder ein Interpolationspunkt aufgrund einer Messungslicht-Projektionseinheit als der nicht-messbare Bereich oder der Sättigungsbereich in dem obigen Beispiel angezeigt ist, kann dieser auch angezeigt werden, während unterschieden wird, welche Messungslicht-Projektionseinheit dazu geführt hat, dass der Bereich zu dem nicht-messbaren Punkt oder dem Sättigungspunkt geworden ist. Zum Beispiel wird ein erster nicht-messbarer Bereich, der durch den ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A nicht messbar ist, in einer roten Farbe angezeigt, und ein zweiter nicht-messbarer Bereich, der durch den zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B nicht-messbar gemacht wurde, wird in dunkelrot angezeigt. Das Messungsbild wird vergleichbar durch die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit 112 eingefärbt, sodass ein erster Sättigungsbereich, gesättigt durch den ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A, in hellgelb angezeigt wird, und ein zweiter Sättigungsbereich, gesättigt durch den zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B, in dunkelgelb angezeigt wird. Ein derartiger Hervorhebungsprozess, bei dem die Messungslicht-Projektionseinheiten unterschieden werden, kann darüber hinaus an dem zusammengesetzten Höhenbild SG durchgeführt werden, abweichend von der Durchführung an dem ersten Messungsbild und dem zweiten Messungsbild. Auf diese Art und Weise kann der nicht-messbare Bereich und der Sättigungsbereich visuell unterschieden werden, und kann bei der Anpassung darauf einen Bezug haben, wie das Objekt S platziert wird oder wie das Messungslicht anzuwenden ist, und dergleichen.
Zum Zeitpunkt der Anpassung der Fälligkeit des ersten Messungsbilds durch den ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A, durch ein jeweiliges Anzeigen des ersten nicht-messbaren Bereichs und des ersten Sättigungsbereichs, die durch den ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A in dunkelrot und dunkelgelb schattiert und gesättigt sind, während jeweils der zweite nicht-messbare Bereich und der zweite Sättigungsbereich aufgrund des zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitts 110B in hellrot und hellgelb angezeigt wird, wird ein Bereich hinzugefügt, der durch die andere Messungslicht-Projektionseinheit (hier der zweite Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B) messbar ist, mit anderen Worten, ein Bereich, der den Defekt des ersten Messungsbildes kompensiert, und es wird eine Umgebung bereitgestellt, die die Anpassung vereinfacht, und die Messungsbild-Bildgebungsbedingung zu optimieren und somit den nicht-messbaren oder gesättigten Bereich zu reduzieren.
Natürlich ist jede der Farben, die durch die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit 212 in der obenstehenden Ausführungsform verwendet wird, ein Beispiel, und andere Farben können geeignet verwendet werden. Die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit 112 ist ferner nicht auf den Aspekt der Hervorhebung des Messungsfehlerbereichs beschränkt, sondern ist auch in der Lage, den Bereich nicht sichtbar zu machen. Obwohl die Messungsbild-Zusammensetzungseinheit 211, die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit 212 und die im Folgenden erwähnte dreidimensionale Bildzusammensetzungseinheit 113 die Einheiten der CPU in der Steuereinheit 200 gemäß dem Beispiel der 1 sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt, und diese Einheiten können durch dedizierte Mittel konfiguriert sein.
(Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramm)
Wie oben in dem Beispiel der 1 erläutert, ist das Betriebsprogramm zum Betreiben der Messungsmikroskop-Vorrichtung 500 in dem PC als die Steuereinheit 200 installiert. In einem Zustand, in dem dieses Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramm ausgeführt wird, und ein GUI-Bildschirm davon an dem Anzeigeabschnitt 400 angezeigt wird, bedient der Nutzer eine Mouse oder eine Tastatur als ein Betriebsabschnitt, um eine Vielzahl von Bedingungen einzustellen, und kann somit ein Höhenbild mit einer Höheninformation erfassen. Die 3 und 4 bis 9 zeigen jeweils einen Nutzerschnittstellen-(GUI)Bildschirm des Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramms. In diesen Figuren ist 4 eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands, bei dem einfacher Modus in der GUI des Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramms gewählt wurde, ist 5 eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands, bei dem eine "Messungsbild"-Schaltfläche 428 im Zustand der 4 betätigt wurde, ist 6 eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands, bei dem ein Anwendungsmodus in dem Zustand der 4 ausgewählt wurde, ist 7 eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands, bei dem die "Messungsbild"-Schaltfläche 428 in dem Zustand der 6 betätigt wurde, ist 8 eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands, bei dem der Bildanzeigebereich 410 in dem Zustand der 7 unterteilt und angezeigt wird, und ist 9 eine Bildansicht zur Darstellung eines Zustands, bei dem eine Messungsrichtung, "nur linke Seite", in dem Zustand der 7 gewählt wurde. An jedem GUI-Bildschirm wird darüber hinaus der Bildanzeigebereich 410 zum Anzeigen des Messungsbildes, das Höhenbild und das Beobachtungsbild bereitgestellt, und an der rechten Seite des Bildanzeigebereichs 410 wird der Betriebsbereich 420 bereitgestellt, der kollektiv Schaltflächen zum Durchführen einer Vielzahl von Operationen und dergleichen enthält.
(Bildanzeigebereich 410)
An dem Bildanzeigebereich 410 kann das Beobachtungsbild, das Messungsbild und das Höhenbild angezeigt werden. Neben der Anzeige des aufgenommenen und erfassten Höhenbildes und des Beobachtungsbildes mit hohen Auflösungen, ist es insbesondere möglich, ein Vorschaubild eines Beobachtungsbildes aufzunehmen, das im Fall der Aufnahme des Objekts S erhalten wird, als das aufzunehmende Objekt bezüglich der gegenwärtig eingestellten Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingung, oder ein Vorschaubild eines Höhenbildes zu berechnen, das in dem Fall der Aufnahme des Objekts S bezüglich der gegenwärtig eingestellten Messungsbild-Bildgebungsbedingung erhalten wird, und das Vorschaubild an dem Anzeigeabschnitt 400 anzuzeigen. Wenn darüber hinaus eine Änderung in der Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingung oder der Messungsbild-Bildgebungsbedingung durchgeführt wird, und somit kann der Nutzer den Einstellbetrieb für die Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingung oder die Messungsbild-Bildgebungsbedingung durchführen, während auf Änderungen in einem Höhenbild und einem Beobachtungsbild, angezeigt an dem Bildanzeigebereich 410 vor und nach der Einstellung, verglichen und darauf verwiesen werden. Durch die unmittelbare Wiedergabe und Überprüfung der gegenwärtig eingestellten Parameter und eines Aufnahmebildes, das erhalten wird, wenn an der Position des Objekts S eine Aufnahme erfolgt, ist es möglich, die Einstellung der Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingung oder der Messungsbild-Bildgebungsbedingung visuell in Übereinstimmung mit einem durch den Nutzer gewünschten Aufnahmebild zu vereinfachen.
In der vorliegenden Beschreibung bedeutet das Beobachtungsbild ein einfach aufgenommenes Voransichtbild und ein Bild, das bei einer normalen Bedingung aufgenommen ist. Bezüglich des Höhenbildes werden andererseits eine Vielzahl streifenförmiger Bilder durch das Streifenprojektionsverfahren aufgenommen, unter Verwendung eines gestreiften Messungslichts, das gemäß einem vorbestimmten strukturierten Messungslichtmuster projiziert wird, und diese Bilder werden durch die Höhenbild-Erfassungseinheit 228 analysiert, um ein Höhenbild zu erzeugen, das eine Höheninformation aufweist. Zur Erhaltung eines Höhenbildes mit hoher Auflösung ist es notwendig, ein gestreiftes Bild in einem Zustand zu erhalten, bei dem das Objekt mit dem Messungslicht an allen Punkten der diesbezüglichen Oberfläche bestrahlt ist, bis zu einem Umfang, der möglich ist. Mit anderen Worten ist es erwünscht, das Bild in einen Zustand zu bringen, in dem während der Projektion des Messungslichts die Erzeugung von Schatten minimiert ist. Um aus diesem Grund einen Bereich zu schätzen, der einen Schatten erzeugt, wird eine vollständige Projektion (engl. all projection), wobei es sich um eine Lichtprojektion zu dem Objekt mit allen Pixeln in einem An-Zustand handelt, durch den Mustererzeugungsabschnitt 112 durchgeführt, um ein Messungsbild zu erhalten, und das erhaltene Bild wird an dem Anzeigeabschnitt angezeigt. Dieses Messungsbild ist ein Voransichtsbild, das nur der Überprüfung dient, wie der Schatten erzeugt wird, und dergleichen, um das gestreifte Bild richtig aufzunehmen, und dient ferner der richtigen Erfassung des Höhenbildes. Das Messungsbild selbst weist darüber hinaus keine Höheninformation auf, da dies in einem Zustand vor der normalen Bildgebung ist. Es ist jedoch als Voransichtsbild zur richtigen Erhaltung des Höhenbildes wirksam. Da insbesondere ein Schatten in dem einzelnen gestreiften Bild schlecht zu sehen ist, aufgrund dessen gestreiften Musters und dergleichen, zum Zeitpunkt der Aufnahme eines gestreiften Bildes, das zur Erzeugen des Höhenbildes erforderlich ist, ist es effektiv, das Messungsbild anzuzeigen, und die Bildgebungsbedingung dahingehend zu überprüfen, wie das Bild betrachtet wird. Da die Bildgebungsbedingung zur Aufnahme des gestreiften Bildes durch das Messungsbild zum Zeitpunkt der Erzeugung des Höhenbildes substituiert wird, wird diese im Folgenden als eine Messungsbild-Bildgebungsbedingung bezeichnet.
(Unterteilungsanzeigefunktion)
Der Anzeigeabschnitt 400 wird ferner einer Unterteilungsanzeigefunktion bereitgestellt, und der Bildanzeigebereich 410 kann in zwei oder mehr Bildschirme neben dem Aspekt der Anzeige eines Bildes unterteilt werden. In dem Beispiel der 8 wird zum Beispiel ein erster Unterteilungsanzeigebereich 411 mit einer leicht breiteren Fläche an der linken Seite des Bildanzeigebereichs 410 bereitgestellt, und die rechte Seite des Bildanzeigebereichs 410 mit einer leicht schmaleren Fläche wird vertikal in zwei Abschnitte unterteilt, das heißt, einen zweiten Unterteilungsanzeigebereich 412 und einen dritten Unterteilungsanzeigebereich 413. Ein Aspektverhältnis des ersten Unterteilungsanzeigebereichs 411 bis zu dem dritten Unterteilungsanzeigebereich 413 ist bevorzugt gleich. Der erste Unterteilungsanzeigebereich 411 wird darüber hinaus an dieser Stelle mit Masken an dem oberen Bereich und dem unteren Bereich bereitgestellt, um das diesbezügliche Aspektverhältnis anzupassen, sodass dieses gleich den Aspektverhältnissen des zweiten Unterteilungsanzeigebereichs 412 und des dritten Unterteilungsanzeigebereichs 413 ist.
Um den Bildanzeigebereich 410 zu unterteilen und anzuzeigen, wird zum Beispiel, wie in 7 gezeigt, ein "3D-Scan"-Tab 421 durch eine Bildmodus-Schalteinheit ausgewählt, wird eine "Expert"-Schaltfläche 425 durch eine Messungsbild-Erfassungsmodus-Auswahleinheit ausgewählt, und eine "Manuell"-Schaltfläche in einem "Messungshelligkeitsanpassung"-Feld 440 wird in dem Zustand ausgewählt, in dem "beide Seiten" in einem "Messungsrichtung"-Auswahlfeld 470 ausgewählt sind. Der Bildschirm wird somit in drei Bildschirme unterteilt, und wie in 8 angezeigt. Wenn ferner eine "Auto"-Schaltfläche in dem "Messungshelligkeitsanpassungs"-Feld 440 ausgewählt wird, wird die Unterteilungsanzeige gelöscht, und der Bildanzeigebereich 410 kehrt zu der Anzeige eines Bildschirms, wie in 7 gezeigt, zurück. Jedem Unterteilungsbereich kann darüber hinaus ein Typanzeigefeld 415 hinzugefügt werden, das einen Typ eines angezeigten Bildes anzeigt. In dem Beispiel der 8 wird ein Typ, wie zum Beispiel "Rechts-Links-Anordnung", "Links-seitige Lichtprojektion" oder "Rechts-seitige Lichtprojektion" in Schriftzeichen als das Typanzeigefeld 415 angezeigt, in dem linken oberen Teil von jedem Unterteilungsanzeigebereich, um die Identifikation jedes Bildes zu erleichtern. Ein Icon, der die Richtung des Messungslichts anzeigt, kann ferner an dem Typanzeigefeld 415 angezeigt werden, zusätzlich oder anstelle der Zeichenfolge. In dem Beispiel der 8 wird an der linken Seite der Zeichenfolge der Icon angezeigt, der die Messungslicht-Projektionseinheit und die Erweiterung des Messungslichts, das davon projiziert wird, darstellt, wodurch das visuelle Verständnis des Nutzers bezüglich des Anzeigeinhalts von jedem Unterteilungsanzeigebereich erleichtert wird.
Es wird vermerkt, dass der Aspekt bezüglich der Unterteilung des Bildanzeigebereichs in drei Abschnitte nicht auf das obenstehende Beispiel beschränkt ist, und eine Vielzahl von Aspekten geeignet verwendet werden können, wie zum Beispiel eine uniforme Unterteilung des Bildanzeigebereichs in drei Abschnitte, um jeweils das zusammengesetzte Höhenbild, das erste Messungsbild und das zweite Messungsbild anzuzeigen, oder die jeweiligen Messungsbilder in separaten Fenstern anzuzeigen.
In dem Beispiel der 8 wird das zusammengesetzte Höhenbild SG das Objekt S an dem ersten Unterteilungsanzeigebereich 411 angezeigt, und das zweite Messungsbild S2 und das erste Messungsbild S1 des gleichen Objekts S werden an dem zweiten Unterteilungsanzeigebereich 412 bzw. dem dritten Unterteilungsanzeigebereich 413 angezeigt. Um jedes Bild anzuzeigen, während eine Aktualisierung in Echtzeit erfolgt, wird das Objekt S abwechselnd mit dem Messungslicht von dem ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A und dem zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B bestrahlt, um das Messungslicht zu wechseln. Ein Bild des Objekts S im Fall der Bestrahlung mit Messungslicht von dem zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B wird an dem zweiten Unterteilungsanzeigebereich 412 angezeigt. Ein Bild des Objekts S im Fall der Bestrahlung mit dem Messungslicht von dem ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A wird an dem dritten Unterteilungsanzeigebereich 413 angezeigt. Dies ermöglicht dem Nutzer, die Bilder des Objekts S zu unterscheiden und zu identifizieren, im Fall der Bestrahlung mit dem Messungslicht von dem ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A bzw. dem zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B. Die Schaltfrequenz des Messungslichts ist zum Beispiel in der Größenordnung von einigen Hz bis einigen Zehnergrößen von Hz.
(Betriebsbereich 420)
Der Betriebsbereich 420 ist mit Schaltflächen, Schiebereglern, Eingabefeldern und dergleichen zum Durchführen einer Vielzahl von Einstellungen und Benutzungen bereitgestellt. Die Auswahl und Änderung einer Vielzahl von Moden kann darüber hinaus die Schaltflächen ändern, die in Übereinstimmung damit angezeigt werden. Es wird vermerkt, dass die im Folgenden gezeigte Anordnung von Schaltflächen beispielhaft ist, und die Schaltflächen in willkürlichen Aspekten bzw. in einer willkürlichen Ansicht angeordnet werden können.
(Bildmodus-Schalteinheit)
In dem Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramm ist durch die Bildmodus-Schalteinheit ein Schalten bzw. Wechseln zwischen einem Observations- bzw. Beobachtungsbild-Erfassungsmodus zum Aufnehmen des Beobachtungsbildes des Objekts S und einem Messungsbild-Aufnahmemodus zum Aufnehmen des Messungsbilds des Objekts S möglich. In diesem Beispiel sind ein "Mikroskop"-Tab 422, Kollektivschaltflächen bezüglich des Beobachtungsbild-Aufnahmemodus enthaltend, und ein "3D-Scan"-Tab 421, Kollektivschaltflächen bezüglich des Messungsbild-Aufnahmemodus enthaltend, für die Bildmodus-Schalteinheit bereitgestellt, und durch die Auswahl eines gewünschten Tabs kann der Bildmodus in dem Beobachtungsbild-Aufnahmemodus oder dem Messungsbild-Aufnahmemodus geschaltet werden.
(Messungsbild-Aufnahmemodus-Auswahleinheit)
In dem Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramm kann die Einstellung der Messungsbild-Bildgebungsbedingung zwischen einem einfachen Modus, der es selbst einem neuen Nutzer ermöglicht, die Messungsbild-Bildgebungsbedingung leicht einzustellen, und einem Anwendungsmodus, der es dem Nutzer ermöglicht, eine detailliertere Messungsbild-Bildgebungsbedingung einzustellen, gewechselt werden. Die Messungsbild-Aufnahmemodus-Auswahleinheit zur Auswahl des einfachen Modus oder des Anwendungsmodus wird daher in dem oberen Abschnitt eines Tabs von jedem Bildmodus in dem Betriebsbereich 420 bereitgestellt. In dem Beispiel der 4 wird für die Messungsbild-Aufnahmemodus-Auswahleinheit eine "1 Shot-3D"-Schaltfläche 424 zur Auswahl des einfachen Modus und eine "Experten"-Schaltfläche 425 zur Auswahl des Anwendungsmodus bereitgestellt.
(Bildschalteinheit)
Es wird ferner eine Bildschalteinheit in dem unteren Abschnitt der Messungsbild-Aufnahmemodus-Auswahleinheit bereitgestellt, die ein Schalten bzw. Wechseln des Bildes an der Anzeige zwischen dem Beobachtungsbild und dem Messungsbild durchführen kann. Wenn in diesem Beispiel eine "Beobachtungsbild"-Schaltfläche 427 als die Bildschalteinheit betätigt wird, wird das Beobachtungsbild, das unter Verwendung der Beobachtungsbeleuchtungslichtquelle aufgenommen wird, an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt, oder wenn die "Messungsbild"-Schaltfläche 428 als die Bildschalteinheit betätigt wird, wird das Messungslicht, das unter Verwendung der Messungslicht-Projektionseinheit erfasst wurde, an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt. Der Parameter zum Ändern der Helligkeit des Messungslichts ist eine Kamerabelichtungszeit.
(Verfahren zum Erfassen eines Höhenbildes)
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Erfassen des Höhenbildes mit Bezugnahme auf das Messungsbild unter Verwendung des Betriebsprogramms für die Messungsmikroskop-Vorrichtung auf Grundlage eines Flussdiagramm gemäß 10 erläutert. Zuerst wird das Objekt S im Schritt S1 auf den Objekttisch 410 gebracht, um ein anfängliches Bild anzuzeigen. Zu diesem Zeitpunkt wird zum Beispiel das Beobachtungsbild als das anfängliche Bild verwendet, da das Höhenbild noch nicht erfasst wurde. Die Helligkeit des Beleuchtungslichts zum Zeitpunkt der Aufnahme des Beobachtungsbilds wird hier automatisch angepasst. In dem in 4 gezeigten Beispiel wird ein Beobachtungsbild SO an dem Bildanzeigebereich 410 in Echtzeit angezeigt. Ein vollständiges Projektionsbild durch eine strukturierte Beleuchtung, das erfasst wurde durch ein Projizieren eines Musters strukturierter Beleuchtung des Messungslichts, projiziert von der Messungslicht-Projektionseinheit von allen Punkten, kann ferner als das anfängliche Bild verwendet werden. Die Helligkeit des Messungslichts wird in diesem Fall ebenso automatisch angepasst.
Im nächsten Schritt S2 wird von der Messungsbild-Aufnahmemodus-Auswahleinheit der Messungsbild-Aufnahmemodus ausgewählt. Hier kann entweder der einfache Modus oder der Anwendungsmodus durch die Messungsbild-Aufnahmemodus-Auswahleinheit ausgewählt werden. In dem Beispiel der 4 wird der einfache Modus ausgewählt, wenn die "1 Shot-3D"-Schaltfläche 424 betätigt wird, und der Anwendungsmodus wird ausgewählt, wenn die "Experten"-Schaltfläche 425 betätigt wird.
(Einfacher Modus)
(Messungslicht-Helligkeits-Anpassungseinheit)
Wenn im Schritt S2 der einfache Modus ausgewählt wird, geht der Prozess zum Schritt S3, und ein wie in 4 gezeigtes Beobachtungsbild wird angezeigt. Wenn hier eine "Messung"-Schaltfläche 430, die unterhalb des Betriebsbereichs 420 an der rechten Seite des Bildschirms gemäß 4 bereitgestellt ist, geht der Prozess zum Schritt 4, bei dem nach einer automatischen Anpassung der Helligkeit des Messungslichts (Kamerabelichtungszeit oder Lichtmenge), eine Messung gestartet wird, um eine Vielzahl gestreifter Bilder aufzunehmen, und danach wird durch die Höhenbild-Erfassungseinheit 228 ein Höhenbild erzeugt, in dem eine Berechnung von den gestreiften Bildern durchgeführt wird.
(Höhenbild-Erfassungseinheit 228)
Die Höhenbild-Erfassungseinheit 228 erzeugt aus der Vielzahl gestreifter Bilder ein Höhenbild, das eine Höheninformation aufweist. Die CPU 210 verarbeitet hier die Vielzahl gestreifter Bilder mit einem vorbestimmten Messungsalgorithmus, um das Höhenbild zu erzeugen.
Wenn ferner die "Messungsbild"-Schaltfläche 428 im Zustand der 4 betätigt wird, wird ein Bild an dem Bildanzeigebereich 410 wie in 5 gezeigt, angezeigt, auf das das Licht durch eine Messungslicht-Projektionseinheit projiziert wird. In diesem Zustand wird die Helligkeit des Messungsbildes automatisch angepasst, jedoch kann die Helligkeit des Messungsbildes (Kamerabelichtungszeit oder Lichtmenge) ebenso durch den Nutzer manuell angepasst werden, indem die Messungslicht-Helligkeitsanpassungseinheit (Schritt S4) verwendet wird.
(Dreidimensionalbild-Zusammensetzungseinheit 213)
Wenn die "Messung"-Schaltfläche 430, die unterhalb des Betriebsbereichs 420 bereitgestellt ist, in dem Zustand betätigt wird, bei dem die Helligkeit wie oben erläutert angepasst ist, wird ein normales Höhenbild aufgenommen bzw. erfasst (Schritt S5). Ein zusammengesetztes Bild ST, das durch eine Kombination des Beobachtungsbildes SO und des Höhenbildes ausgebildet wird, wird ferner durch die Dreidimensionalbild-Zusammensetzungseinheit 213 erzeugt und an dem Anzeigeabschnitt 400 angezeigt. Die Dreidimensionalbild-Zusammensetzungseinheit 213 kombiniert das Beobachtungsbild, aufgenommen unter Verwendung der Beobachtungsbeleuchtungslichtquelle, und das Höhenbild, erzeugt auf Grundlage des Messungsbildes, aufgenommen unter Verwendung der Messungslicht-Projektionseinheit, um das dreidimensionale zusammengesetzte Bild ST zu erzeugen. Mit der Verwendung der Höheninformation des Höhenbildes ist es somit möglich, ein stereoskopisches Bild zu erzeugen, das durch die Bereitstellung einer Ungleichmäßigkeit für die Textur- bzw. Strukturinformation, erhalten durch das Beobachtungsbild, ausgebildet wird. In dem in 11 gezeigten Beispiel wird das zusammengesetzte Bild ST, das durch eine Kombination des Beobachtungsbildes als das Strukturbild unter Verwendung der Höheninformation des Höhenbildes ausgebildet wird, stereoskopisch an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt. Das zusammengesetzte Bild ST hat eine dreidimensionale Form, und dessen Position, Stellung und Winkel kann willkürlich geändert werden. Das zusammengesetzte Bild ST kann zum Beispiel an dem Bildanzeigebereich 410 verschoben und rotiert werden, indem dieses mit der Mouse oder dergleichen verschoben wird.
(Strukturverhältnis-Anpassungseinheit 452)
Ein Verhältnis des Höhenbilds und des Beobachtungsbildes in dem zusammengesetzten Bild ST wird durch eine Strukturverhältnis-Anpassungseinheit 452 angepasst. Die Strukturverhältnis-Anpassungseinheit 452 ist zum Beispiel in der Form eines Schiebereglers konfiguriert, und kann sukzessive das Verhältnis des Höhenbildes (Abstandsbild) und des Beobachtungsbildes (Struktur- bzw. Texturbild) ändern, indem der Schieberegler nach rechts oder links bewegt wird. Das Verhältnis kann ferner durch ein willkürliches Verfahren bestimmt werden, wie zum Beispiel ein Verfahren zum Eingeben eines Verhältnisses mit einem numerischen Wert, oder ein Verfahren zur Auswahl eines bestimmten numerischen Werts (zum Beispiel, 0%, 25%, 50%, 75%, 100% oder 0:1, 0,5:1, 1:1, 2:1, 3:1, 4:1 und so weiter) mittels einer Drop-Box oder einer Combo-Schaltfläche. In dem Beispiel gemäß 11 wird das Verhältnis des Höhenbildes (Höhe) und des Beobachtungsbildes (Textur bzw. Struktur) des zusammengesetzten Bildes ST durch eine Prozentzahl des Beobachtungsbildes (Textur) gezeigt, und das Verhältnis des Beobachtungsbildes (Textur) ist hier durch die Strukturverhältnis-Anpassungseinheit 452 auf 100% eingestellt. Wenn das Verhältnis des Beobachtungsbildes (Struktur) auf 0% eingestellt ist, und zwar das Verhältnis des Höhenbildes auf 100% eingestellt ist, durch die Strukturverhältnis-Anpassungseinheit 452, wird die Anzeige auf die in 12 gezeigte geschaltet. Die Anzeige des zusammengesetzten Bildes ST in dem Bildanzeigebereich 410 wird in Echtzeit aktualisiert, ansprechend auf die Anpassung der Strukturverhältnis-Anpassungseinheit 452. Der Nutzer kann das Verhältnis des Höhenbildes und des Beobachtungsbildes auf einen gewünschten Wert durch die Strukturverhältnis-Anpassungseinheit 452 anpassen, während auf das zusammengesetzte Bild ST Bezug genommen wird, das an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt ist. Es wird vermerkt, dass obwohl in diesem Beispiel ein anfänglicher Wert der Strukturverhältnis-Anpassungseinheit 452 nach der Erzeugung des zusammengesetzten Bildes ST auf 100% des Beobachtungsbildes (Struktur) eingestellt ist, ein Standardwert auf einen willkürlichen Wert, zum Beispiel 50%, eingestellt werden kann.
Das Höhenbild kann darüber hinaus auch farbcodiert und angezeigt werden. In einer Konturform ist ein Bereich mit einer geringen Höhe zum Beispiel blau gefärbt, ein Bereich mit einer großen Höhe rot gefärbt, und ein Bereich mit einer dazwischenliegenden Höhe derart gefärbt, sodass eine sukzessive Änderung von blau → grün → gelb → orange → rot vorliegt, wodurch eine visuelle Erkennbarkeit der Höhen erleichtert wird. Die Färbung, ein Separator der Höhe, um die Farben unterschiedlich zu machen, und dergleichen, kann willkürlich eingestellt werden. Die Höhe des Objekts kann alternativ als eine Gradation bzw. Abstufung einer Vielzahl von Farben wiedergegeben werden, oder kann auch durch Licht und Schatten einer einzelnen Farbe wiedergegeben werden. In diesem Beispiel wird eine Skala, die bezüglich jeder Höhe farbcodiert ist, oben links an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt, um dem Nutzer die visuelle Erfassung der Beziehung zwischen der Farbe und der Höhe zu erleichtern.
Es werden ferner an dem Betriebsbereich 420 Schaltflächen und dergleichen zum Durchführen einer Vielzahl von Prozessen an dem zusammengesetzten Bild ST bereitgestellt. Wenn zum Beispiel ein Höhenvergrößerungs-Schieberegler 453 angepasst wird, kann eine Vergrößerung einer Höhenrichtung des zusammengesetzten Bildes ST angepasst werden. Dies kann bei der Hervorhebung und Anzeige feiner Unebenheiten helfen, oder im Gegensatz dazu, die feinen Unebenheiten glätten, um die gesamte Form zu erfassen. Darüber hinaus können verschiedene Operationen von dem Betriebsbereich 420 durchgeführt werden, wie zum Beispiel eine Überlagerung und Anzeige eines Messungsfehlerpunkts an dem zusammengesetzten Bild ST, die Anordnung der Lichtquelle in einer willkürlichen Position und die Änderung eines Schattens, um eine dritte Dimension hervorzuheben, oder die Anzeige einer Skala in einer Gitterform, um eine einfache dimensionale Messung durchzuführen.
Selbst nach der Erzeugung des zusammengesetzten Bildes ST kann die Anzeige des Anzeigeabschnitts 400 ferner zu dem Höhenbild oder dem Beobachtungsbild geschaltet werden. In den Beispielen gemäß 11 und 12 ist die Anzeige des Bildanzeigebereichs 410 mit einer einzigen Berührung einer Schaltfläche durch eine Bildanzeige-Schalteinheit 454 schaltbar, die in dem oberen Abschnitt des Betriebsbereichs 420 bereitgestellt ist. In den Beispielen gemäß 11 und 12 wurde eine "3D"-Schaltfläche 455 in der Bildanzeige-Schalteinheit 454 ausgewählt, und wenn eine "Struktur"-Schaltfläche 456 in diesem Zustand betätigt wird, wird der Bildschirm zu jenen in 13 gezeigten geschaltet, und das Beobachtungsbild wird an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt. Wenn vergleichbar eine "Höhen"-Schaltfläche 457 in der Bildanzeige-Schalteinheit 454 betätigt wird, wird die Anzeige des Bildanzeigebereichs 410 zu dem Höhenbild geschaltet bzw. gewechselt. Der Nutzer kann vielfältige Operationen an dem derart erhaltenen zusammengesetzten Bild ST durchführen, je nach Bedarf. Um ferner zu einem Analyseprogramm für das zusammengesetzte Bild ST oder dem Höhenbild zu wechseln, wird eine "zur Analyseanwendung"-Schaltfläche 450 in dem oberen Abschnitt des Betriebsbereichs 420 betätigt. Es wird somit ein im Folgenden erwähntes dreidimensionales Bildmessprogramm, das in 26 gezeigt ist, oder dergleichen aktiviert.
Gemäß dem einfachen Modus kann das dreidimensionale zusammengesetzte Bild, wie oben erläutert, nahezu automatisch aufgenommen bzw. erfasst werden, indem die "Messung"-Schaltfläche ohne eine besondere Kenntnis der eingestellten Elemente bezüglich der dreidimensionalen Messung betätigt wird.
(Anwendungsmodus)
Wenn andererseits im Schritt S2 der Anwendungsmodus ausgewählt ist, geht die Verarbeitung zum Schritt S6, wobei das Messungslicht manuell angepasst wird. Das Beobachtungsbild wird hier, wie in 6 gezeigt, als ein anfängliches Bild an dem Bildanzeigebereich 410 wie in 4 angezeigt. An diesem Bildschirm ist es möglich, das Struktur- bzw. Texturbild als das zusammengesetzte Bild ST auszuwählen, sodass dieses an das später aufgenommene Höhenbild angehängt wird. Wenn ferner eine "Bildverbesserungs"-Schaltfläche 481 betätigt wird, wird ein Bildverbesserungspaneel 480 an dem Betriebsbereich 420 angezeigt, wie in 14 gezeigt. Von einem Bildverbesserungspaneel 480 kann eine Kantenhervorhebung, ein Offset, eine Gammakorrektur, ein Weißabgleich und dergleichen des Beobachtungsbildes angepasst werden.
(Strukturbild)
Ein Struktur- bzw. Texturbild wird durch eine Strukturbild-Auswahleinheit 460 ausgewählt. Neben dem normalen Beobachtungsbild kann in dem Beispiel gemäß 6 entweder ein HDR-Bild oder ein Fokus-Stapel-Bild (engl. Focus Stacking Image) durch eine Radioschaltfläche ausgewählt werden. Das HDR- (hoher dynamischer Bereich) Bild wird hier durch Aufnahme einer Vielzahl von Beobachtungsbildern mit Änderung der Kamerabelichtungszeit erzeugt, und danach eine HDR-Zusammensetzung an diesen Bildern durchgeführt. Das Fokus-Stapel-Bild ist ein Bild, das durch Extraktion fokussierter Abschnitte aus Beobachtungsbildern erhalten wird, die individuell aufgenommen werden, wenn die Höhenrichtungen unterschiedlich gemacht werden, wenn eine Höhendifferenz eines gemessenen Zielabschnitts des Objekts S eine Tiefe eines Felds übersteigt, und wobei diese extrahierten Abschnitte dann kombiniert werden.
Wenn, wie oben erläutert, das Strukturbild ausgewählt wird, wird die "Messungsbild"-Schaltfläche 428 von der Bildschalteinheit betätigt, die in dem Betriebsbereich 420 gemäß 6 bereitgestellt ist, um den Bildschirm in jenen zu schalten, der in 7 gezeigt ist. Dieser Bildschirm ist ein Messungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstellbildschirm 441 zum Einstellen der Messungsbild-Bildgebungsbedingung, und eine Vielzahl von Mitteln zum Einstellen der Messungsbild-Bildgebungsbedingung sind in dem Betriebsbereich 420 angeordnet. In diesem Beispiel sind eine "e-Preview"-Schaltfläche 471, ein "Messungsmodus"-Auswahlfeld 472, ein "Messungsrichtung"-Auswahlfeld 470 und das "Messungshelligkeitsanpassung"-Feld 440 separat in dieser Reihenfolge von oben bereitgestellt. An diesem Bildschirm wird die Helligkeit des Messungslichts angepasst, während die Messungsbild-Bildgebungsbedingung überprüft wird.
("Messungsmodus"-Auswahlfeld 472)
Das Messungsverfahren (gestreiftes Muster) ist in dem "Messungsmodus"-Auswahlfeld 472 auswählbar. In diesem Beispiel wurde "Standard" ausgewählt, und darüber hinaus ist ein "Genauer Modus" zum Entfernen von indirektem Licht oder "Lichthofentfernung" ebenso auswählbar. Wenn die "Lichthofentfernung" ausgewählt ist, wird eine Vielzahl von Bildern aufgenommen, während die Kamerabelichtungszeit geändert wird, und diese Bilder werden dann kombiniert, um einen überbelichteten Abschnitt und einen unterbelichteten Abschnitt mit anderen Bildern zu kompensieren. Mit "Supergenau" kann ferner eine Messung durchgeführt werden, während das indirekte Licht entfern wird und der Lichthof entfernt wird. In dem Beispiel gemäß 15 kann durch ein Pull-Down-Menü von dem "Messungsmodus"-Auswahlfeld 472 eines von "Standard", "Genau", "Lichthofentfernung" und "Supergenau" ausgewählt werden.
("Messungsrichtungs"-Auswahlfeld 470)
Die Messungslicht-Projektionseinheit wird ferner in dem "Messungsrichtung"-Auswahlfeld 470 ausgewählt. Hier ist entweder der erste Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A oder der zweite Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B auswählbar. Wenn, in dem Bildschirmbeispiel von 16, "nur linke Seite" von einem Pull-Down-Menü des "Messungsrichtung“-Auswahlfelds 470 ausgewählt wird, wird der zweite Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B als die Messungslicht Messungslicht-Projektionseinheit ausgewählt, und das zweite Messungsbild S2, das erhalten wird durch Bestrahlen des Objektes S mit dem zweiten Messungslicht von der linken Seite, wird an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt. Wenn auf gleiche Art und Weise "nur rechte Seite" ausgewählt wird, wird der erste Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A ausgewählt, und der Anzeigeinhalt des Bildanzeigebereichs 410 wird auf jene des ersten Messungsbildes S1 geschaltet, das durch Bestrahlen des Objektes S mit dem ersten Messungslicht von der rechten Seite erhalten wird. Wenn ferner "beide Seiten" ausgewählt wird, wird das zusammengesetzte Höhenbild SG, das durch Kombination des zweiten Messungsbildes und des ersten Messungsbildes ausgebildet wird, an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt.
(Messungslicht-Helligkeitsanpassungseinheit)
Als die Messungslicht-Helligkeitsanpassungseinheit wird ferner das "Messungshelligkeitsanpassung"-Feld 440 in dem mittleren Abschnitt des Betriebsbereiches 420 an der rechten Seite von 7 bereitgestellt. Die Helligkeit des Messungslichts wird durch die Kamerabelichtungszeit oder die Lichtmenge angepasst. Wenn hier "automatisch" in dem "Messungshelligkeitsanpassung"-Feld 440 ausgewählt wird, wird ein Schieberegler, der darunter bereitgestellt wird, nach rechts oder links angepasst, und somit wird die Helligkeit des linken und rechten Messungslichts in einer simultanen und sukzessiven Art und Weise variiert. Dieser Schieberegler zeigt die Helligkeit des Messungslichts mit einem numerischen Wert in dem oberen Bereich an. Die Helligkeit des Messungslichts kann ferner direkt mit einem numerischen Wert eingebbar sein. Wenn die Helligkeit des Messungslichts durch die Messungslicht-Helligkeitsanpassungseinheit auf diese Art und Weise angepasst wird, wird die Helligkeit des Messungslichts, das an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt wird, in einem geänderten Zustand aktualisiert, und der Nutzer kann somit die Helligkeit in Echtzeit anpassen, während das Anpassungsresultat überprüft wird.
In dem obigen Beispiel wird die Helligkeit in dem zusammengesetzten Höhenbild SG durch die Messungslicht-Helligkeitsanpassungseinheit angepasst. Das heißt, dass wie in 7 gezeigt, "beide Seiten" in dem "Messungsrichtung"-Auswahlfeld 470 ausgewählt wird, und das "Messungshelligkeitsanpassung"-Feld 440 als die Messungslicht-Helligkeitsanpassungseinheit in dem Betriebsbereich 420 angezeigt wird, in einem Zustand, bei dem das zusammengesetzte Höhenbild SG an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt wird. Diese "Messungshelligkeitsanpassung"-Feld 440 passt auf gleiche Art und Weise die Lichtmenge des ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A und des zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B, wobei es sich um die Messungslicht-Projektionseinheit handelt. Wenn ferner "nur linke Seite" oder "nur rechte Seite" in dem "Messungsrichtung"-Auswahlfeld 470 ausgewählt wird, wird das durch jede ausgewählte Messungslicht-Projektionseinheit aufgenommene Messungsbild an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt, wie oben erläutert, und somit kann die Lichtmenge des zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitts 110B oder des ersten Messungslicht-Projektionsabschnitts 110A jeweils in dem "Messungshelligkeitsanpassung"-Feld 440 angepasst werden.
(Individuelle Messungslicht-Helligkeitsanpassungseinheit 442)
Die Lichtmengen des ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A und des zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B können andererseits individuell angepasst werden. Wenn, wie in 7 gezeigt, "manuell" in dem "Messungshelligkeitsanpassung"-Feld 440 in dem Zustand ausgewählt wird, in dem "beide Seiten" in dem "Messungsrichtung"-Auswahlfeld 470 ausgewählt wurde, wird der Bildschirm in dem in 8 gezeigten geschaltet, und die individuelle Messungslicht-Helligkeitsanpassungseinheit 442, die die Helligkeit des ersten Messungslicht-Projektionsabschnitts 110A und die Helligkeit des zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitts 110B individuell anpassen kann, wird an dem Betriebsbereich 420 angezeigt. Die individuelle Messungslicht-Helligkeitsanpassungseinheit 442 wird in der Regelschieberform konfiguriert, mit der die Helligkeit bezüglich jeder Messungslicht-Projektionseinheit angepasst werden kann. Der Helligkeitsanpassungs-Regelschieber 446 für den zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B und der Helligkeitsanpassungs-Regelschieber 444 für den ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A sind in diesem Beispiel vertikal angeordnet. Durch die individuelle Bewegung dieser Helligkeitsanpassungs-Regelschieber 444 und 446 nach rechts oder links kann die Helligkeit der jeweiligen Messungsbilder individuell angepasst werden. Die Anzeige des Messungsbildes in dem Bildanzeigebereich 410 wird ferner, wie oben erläutert, gemäß dem Wert aktualisiert, der in der individuellen Messungslicht-Helligkeitsanpassungseinheit 442 angepasst wird, und der Nutzer kann die Helligkeit auf eine gewünschte Helligkeit anpassen, während das Messungsbild in Echtzeit überprüft wird. Obwohl die Anpassung der Lichtmengen des Messungslicht-Projektionsabschnitts hier zweckmäßig in der Beschreibung erläutert wurde, da dessen Zweck die Anpassung der Helligkeit des ersten Messungsbildes und die Helligkeit des zweiten Messungsbildes ist, ist es nicht nur möglich, die Lichtmenge der Messungslicht-Projektionseinheit tatsächlich anzupassen, sondern auch die Helligkeit dadurch anzupassen, indem die Kamerabelichtungszeit angepasst wird, oder dergleichen, wie oben erläutert.
(Bildverbindungsmodus)
Als ein weiterer Aspekt der im Folgenden erwähnten Bildverbindungseinheit 225 wird ein "Verbindungsmodus"-Auswahlfeld 570 in dem unteren Abschnitt des Betriebsbereiches 420 bereitgestellt. Wenn dieses "Verbindungsmodus"-Auswahlfeld 570 eingeschaltet ist, wird der Bildverbindungsmodus ausgewählt, und Daten werden sukzessiv gemessen, während der Objekttisch longitudinal und lateral bewegt wird, um somit eine Verbindung der Daten zu einem Messungsdatensatz zu ermöglichen (was später erläutert wird).
Wie oben erläutert, ist die Richtung des Messungslichts in dem "Messungsrichtung"-Auswahlfeld 470 auswählbar. In diesem Beispiel kann, wie in 16 gezeigt, eines von "beide Seiten", "nur linke Seite" und "nur rechte Seite" ausgewählt werden, und der Inhalt wird in einen entsprechend dem angegebenen Inhalt des Bildanzeigebereichs 410 gemäß dem ausgewählten Element geschaltet. In dem Beispiel der 9 wurde zum Beispiel "nur linke Seite" ausgewählt, und das zweite Messungsbild S2, erhalten durch den zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B als die linksseitige Messungslicht-Projektionseinheit, wird an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt. Zu diesem Zeitpunkt wird ferner der nicht-messbare Bereich, in dem das durch den zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B projizierte Messungslicht schattiert ist, in rot angezeigt, um eine Messung nicht möglich zu machen, und der Sättigungsbereich wird durch die Messungsfehlerbereich-Anzeigeeinheit 112 in dem zweiten Messungsbild S2 in gelb angezeigt.
Wenn in diesem Zustand die Auswahl zu "beide Seiten" geschaltet wird, wird der Bildschirm zu jenen geschaltet, der in 7 gezeigt ist, und das zusammengesetzte Höhenbild SG, das ausgebildet wird durch Kombination des ersten Messungsbildes S1 und des zweiten Messungsbildes S2, erhalten durch beide Messungslicht-Projektionseinheiten, nämlich dem ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A und dem zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B, wird an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt. Der nicht-messbare Bereich, in dem das durch den ersten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110A oder den zweiten Messungslicht-Projektionsabschnitt 110B projizierte Messungslicht schattiert ist, um die Messung nicht möglich zu machen, wird in rot angezeigt, und der Sättigungsbereich wird durch die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit 212 in dem zusammengesetzten Höhenbild SG in gelb angezeigt.
Wie durch den Vergleich zwischen den 7 und 9 ersichtlich, ist entweder der nicht-messbare Bereich oder der Sättigungsbereich in dem zusammengesetzten Höhenbild SG kleiner. Das heißt, dass in dem erhaltenen zusammengesetzten Höhenbild SG der nicht-messbare Fehlerbereich tatsächlich enger ist, bis zu einem beträchtlichen Ausmaß, als der nicht-messbare Bereich oder der Sättigungsbereich, was aus einer Messungslicht-Projektionseinheit ersichtlich wird, und es wird somit verstanden, dass die Anpassung der Messungsbild-Bildgebungsbedingung, um den Messungsfehlerbereich auf Grundlage des zusammengesetzten Höhenbildes SG wie in 7 zu verringern, leichter und adäquater ist.
Der Bildanzeigebereich 410 wird ferner, bei Bedarf, unterteilt, und das zusammengesetzte Höhenbild SG und jedes Messungsbild, wobei sich um die Basis des zusammengesetzten Höhenbildes SG handelt, kann simultan an einem Bildschirm angezeigt werden. Wenn an dem Bildschirm gemäß 7 "manuell" in dem "Messungshelligkeitsanpassung"-Feld 440 in dem Betriebsbereich 420 ausgewählt wird, wird der Bildanzeigebereich 410 somit in drei Abschnitte unterteilt, wie in 8 gezeigt. Das zusammengesetzte Höhenbild SG wird an dem ersten Unterteilungsanzeigebereich 411 angezeigt, das zweite Messungsbild S2 wird an dem zweiten Unterteilungsanzeigebereich 412 angezeigt, und das erste Messungsbild S1 wird an dem dritten Unterteilungsanzeigebereich 413 angezeigt. Die Messungsfehlerbereiche aufgrund der jeweiligen Messungslicht-Projektionseinheiten kann entsprechend bei Vergleich miteinander überprüft werden, wobei eine exzellente Auflistungsmöglichkeit erhalten wird, um die weitere Anpassung der Messungsbild-Bildgebungsbedingungen, wie zum Beispiel die Position und Stellung des Objekts S und die Helligkeit des Messungslichts zu erleichtern. An dem Bildschirm gemäß 8 ist die Helligkeit von jedem Messungslicht darüber hinaus individuell anpassbar, indem die individuelle Messungslicht-Helligkeitsanpassungseinheit 442 wie oben erläutert, verwendet wird.
In dem obenstehenden einfachen Modus ist es ebenfalls möglich, den nicht-messbaren und den Sättigungspunkt wie oben erläutert zu überprüfen. Die Anzeige des "Messungsbilds" in Schritt S3 ermöglicht zum Beispiel die Anzeige des nicht-messbaren Punkts und des Sättigungspunkts in dem beidseitigen zusammengesetzten Bild.
Die Einstellung und Anpassung der Messungsbild-Bildgebungsbedingung werden, wie oben erläutert, in dem Anwendungsmodus durchgeführt. Im Schritt S7 des Flussdiagramms gemäß 10 wird der Nutzer dann aufgefordert, zu bestimmen, ob oder ob nicht die Helligkeit des Messungslichts geeignet ist, und wenn dies geeignet ist, geht der Prozess zum Schritt S9. Wenn andererseits die Helligkeit des Messungslichts nicht geeignet ist, geht der Prozess zum Schritt S8, in dem die Auswahl des Messungsmodus und die Messungshelligkeit angepasst werden.
Wenn das Messungslicht geeignet eingestellt ist, wie oben erläutert, geht der Prozess zum Schritt S9, wobei der Nutzer aufgefordert wird, zu bestimmen, ob oder ob nicht die Einstellung des Textur- bzw. Strukturbildes notwendig ist. Wenn dies notwendig ist, wird das Strukturbild im Schritt S10 eingestellt. Das Texturbild wird hier unter Verwendung einer Strukturbildauswahleinheit 460 an dem Bildschirm gemäß 6 ausgewählt.
(Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstelleinheit 490)
Die Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingung wird darüber hinaus bei Bedarf eingestellt. In dem oberen Abschnitt des Bildanzeigebereichs 410 gemäß 6 wird die Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstelleinheit 490 zum Einstellen einer derartigen Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingung bereitgestellt. Die Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstelleinheit 490 enthält eine Einstellung, wie zum Beispiel das Schalten einer Blendengeschwindigkeit, mit der das Beobachtungsbild aufgenommen wird, und die Anpassung einer Vergrößerung und eines Fokus bei der Aufnahme. In dem in 17 gezeigten Beispiel wird "automatisch" oder "manuell" als Helligkeit der Bildgebungseinheit ausgewählt. Wenn "manuell" ausgewählt ist, wird die Helligkeit der Bildgebungseinheit durch einen Kamerahelligkeits-Anpassungsregelschieber 492 angepasst. Die Einstellung der Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingung, wie oben erläutert, kann ferner auch in dem einfachen Modus durchgeführt werden. Vergleichbar zu dem obenstehenden wird zum Beispiel in 4 die Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstelleinheit 490 in dem oberen Abschnitt des Bildanzeigebereichs 410 eingestellt, wodurch die Anpassungen der Vergrößerung und des Fokus, des Schaltens der Blendengeschwindigkeit und dergleichen durchgeführt werden kann.
Es wird vermerkt, dass das Beobachtungsbild willkürlich beim Erfassen des Höhenbildes aufgenommen wird, und zum Beispiel in dem Fall, in dem das zusammengesetzte Höhenbild oder das Beobachtungsbild nicht erforderlich sind, die Schritte S9 und S10 in dem Flussdiagramm der 10 weggelassen werden können.
Wenn die Einstellung aller Bildgebungsbedingungen auf diese Art und Weise beendet sind, geht die Verarbeitung zum Schritt S11, in dem ein Höhenbild erfasst wird. Wenn hier die "Messung"-Schaltfläche 430 von dem Bildschirm gemäß 8 oder dergleichen betätigt wird, wird das Höhenbild erfasst, und es wird ferner ein zusammengesetztes Bild an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt, das dadurch ausgebildet wird, dass das Strukturbild zu dem Höhenbild hinzugefügt wird. Der Nutzer führt den Messbetrieb kontinuierlich durch, bei Bedarf. Beim Schalten bzw. Wechseln des Programms zu dem Messungsprogramm wird die "Zur Analyseanwendung"-Schaltfläche 450 betätigt, die in dem oberen Abschnitt des Betriebsbereichs 420 bereitgestellt ist, um das in 26 gezeigte Dreidimensionenbild-Messungsprogramm oder dergleichen, wie später erläutert wird, zu aktivieren.
Der Nutzer kann, wie oben erläutert, eine detailliertere Bedingung bezüglich der Erfassung des Höhenbildes in dem Anwendungsmodus anpassen. Dies ermöglicht dem Nutzer, der mit dem Betrieb vertraut ist, eine gewünschte Bedingung einzustellen. Dem Nutzer, der mit dem Betrieb nicht vertraut ist, wird andererseits der obenstehende einfache Modus bereitgestellt, und es wird somit ermöglicht, automatisch eine Reihe von Einstellungen durchzuführen. Wie oben erläutert werden Einstellelemente, die bereitgestellt werden, zwischen dem einfachen Modus und dem Anwendungsmodus geändert, und Parameter, die durch den Nutzer einstellbar sind, werden zwischen diesen unterschiedlich gemacht, wodurch es möglich ist, die Betriebsumgebung in Übereinstimmung mit dem Fähigkeitslevel und den Erfordernissen des Nutzers bereitzustellen.
(Verfahren von der Erfassung des Bildes zur Messung)
Mit Bezug auf das in 1 gezeigte Blockdiagramm der Messungsmikroskop-Vorrichtung und dem in 2 gezeigten Blockdiagramm der Bildgebungseinheit 100 wird im Folgenden eine Übersicht eines Verfahrens zur Aufnahme des Beobachtungsbildes und des Höhenbildes und zur Messung dieser auf Grundlage eines Flussdiagramms in 18 erläutert. Im Schritt S1801 ordnet der Nutzer zuerst ein Objekt auf dem Objekttisch 140 an, das gemessen werden soll. Als Nächstes wird im Schritt S1802 der Fokus, die Visualfeldposition, Helligkeit und dergleichen angepasst, während das an dem Anzeigeabschnitt 400 angezeigte Beobachtungsbild betrachtet wird, um die Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingung zur Aufnahme des Beobachtungsbildes einzustellen (zum Beispiel, 6). Als Beleuchtung, die zu diesem Zeitpunkt verwendet wird, während eine uniforme Beleuchtung von der Messungslicht-Projektionseinheit angewendet werden kann, wird hier der Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitt 130 verwendet.
(Erfassung des Höhenbildes)
Als Nächstes wird im Schritt S1803 die Messungsbild-Bildgebungsbedingung zum Erfassen des Höhenbildes eingestellt. Insbesondere wird zum Beispiel an dem Messungs-Bildgebungsbedingungs-Einstellbildschirm 441 der 7 die Beleuchtung von dem Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitt 130 zu der Messungslicht-Projektionseinheit geschaltet, um somit die Helligkeit des Messungslichts anzupassen. Da die Beleuchtung durch das Messungslicht mit einer Neigung angewendet wird, wird aufgrund der Form des Objekts ein Schatten erzeugt. Wenn ferner ein Winkel, mit dem die Beleuchtung angewendet wird, geneigter ist, kann die Sichtbarkeit des Objekts in Abhängigkeit von dem diesbezüglichen Oberflächenzustand vorteilhafter sein. Um den Einfluss zu unterdrücken, der durch den Schatten oder den Oberflächenzustand ausgeübt wird, werden, wie oben erläutert, die Position und die Stellung des Objekts bei Bedarf angepasst.
Wenn hier das Objekt bei der Anpassung durch die Messungslicht-Projektionseinheit bewegt wird, werden eine erneute Überprüfung der Sichtbarkeit des Objekts durch den Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitt 130, eine erneute Anpassung der Helligkeit des Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitts 130 und dergleichen im Schritt S1804 durchgeführt. Diese Operationen können weggelassen werden, wenn diese nicht notwendig sind, zum Beispiel dann, wenn das Objekt nicht bewegt wurde. Wenn die Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingung und die Höhenbild-Bildgebungsbedingung, wie oben erläutert jeweils eingestellt sind, wird der Nutzer aufgefordert zu überprüfen, ob oder ob nicht ein Problem mit der Sichtbarkeit besteht, im Schritt S1805, und wenn es ein Problem gibt, geht der Prozess zum Schritt S1802 zurück, indem eine notwendige erneute Einstellung oder Anpassung der Bildgebungsbedingung durchgeführt wird. Wenn kein Problem vorliegt, geht der Prozess zum Schritt S1806, in dem die Erfassung bzw. Aufnahme des Messungsbildes gestartet wird. Dieser Überprüfungsbetrieb kann ebenfalls weggelassen werden.
Wenn die Stellung und die Position sowie der Fokus an dem Objekt und die Beleuchtungsbedingungen für die Messung bestimmt sind, wie oben erläutert, wird im Schritt S1906 der Start der Aufnahme des Beobachtungsbildes und des Messungsbildes angewiesen. Dazu wird der Nutzer aufgefordert, die "Messung"-Schaltfläche 430 zu betätigen, die in der GUI für das Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramm bereitgestellt ist (siehe zum Beispiel 7). Eine Anweisung zum Messen wird dabei von dem in dem PC installierten Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramm, das die Steuereinheit 200 ausbildet, über einen USB an die Bildgebungseinheit 100 übertragen.
Bei Empfang dieser Anweisung werden das Höhenbild, das Beobachtungsbild und das zusammengesetzte Bild, das durch Kombination dieser Bilder ausgebildet wird, in den Schritten S1807 bis S810 aufgenommen. Die Reihenfolge von jedem Schritt kann darüber hinaus geeignet geändert werden. Im Schritt S1807 wird hier zuerst eine Vielzahl gestreifter Bilder erfasst. Bei Empfang der Anweisung zur Messung steuert die Bildgebungseinheit 100 in diesem Beispiel synchron den Mustererzeugungsabschnitt 112 in der Messungslicht-Projektionseinheit und der Kamera 121 und erfasst eine Vielzahl gestreifter Bilder des Objekts durch die Kamera 121, während eine Vielzahl gestreifter Muster projiziert werden, gefolgt durch die Durchführung eines geeigneten Prozesses an den aufgenommenen Bildern in dem Messungssteuerabschnitt 150, und dem Übertragen der Bilder an die Steuereinheit 200 über den USB. Es wird vermerkt, dass der vorliegende Schritt zum Zweck der Verbesserung einer Lichtprojektion von rechts und links, den HDR-Prozess und einer anderen Performanz für eine Vielzahl von Malen wiederholt werden kann.
Anschließend wird im Schritt S1808 das Beobachtungsbild aufgenommen bzw. erfasst. Es wird hier der Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitt 130 beleuchtet, um das Beobachtungsbild des Objekts als Strukturbild für das zusammengesetzte Bild zu erfassen. Das heißt, dass das Beobachtungsbild (Strukturbild) des Oberflächenzustands des Objekts durch eine uniforme Beleuchtung durch den Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitt 130 oder der Messungslicht-Projektionseinheit (vollständig weiß durch eine vollständige Projektion) erfasst wird, und an die Steuereinheit 200 übertragen wird.
Ferner wird im Schritt S1809 das Höhenbild erzeugt. Die Höhenbild-Erfassungseinheit 228 verarbeitet hier die Vielzahl gestreifter Bilder in einem vorbestimmten Messungsalgorithmus, um das Höhenbild als stereoskopische Formdaten zu erzeugen.
Das zusammengesetzte Bild wird dann im Schritt S1810 erzeugt. Durch die Abbildung des Struktur- bzw. Texturbildes auf den stereoskopischen Formdaten wird hier ein dreidimensionales zusammengesetztes Bild mit einer Höheninformation erzeugt. Die Bilddaten, die durch die Steuereinheit 200 empfangen werden, werden insbesondere geeignet einer Bildverarbeitung unterworfen, sowie einer Analyse mit einem Messungsalgorithmus in dem Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramm, um das dreidimensionale zusammengesetzte Bild zu erzeugen.
Jedes Bild, das wie oben erläutert, erhalten wird, wird im Schritt S1811 an dem Anzeigeabschnitt 400 angezeigt. Im Schritt S1812 wird der Nutzer ferner aufgefordert, zu bestimmen, ob oder ob nicht die Bilddaten, die durch den Nutzer gewünscht sind, geeignet aufgenommen wurden, und wenn diese nicht richtig aufgenommen wurden, geht der Prozess zum Schritt S1803 oder dergleichen zurück, um das obige Verfahren zu wiederholen. Wenn diese richtig aufgenommen wurden, geht der Prozess zum Schritt S1813, wobei verschiedene Messungen und Analysen ausgeführt werden. Das zusammengesetzte Bild, das durch eine Abbildung des Strukturbildes auf das obenstehende zusammengesetzte Bild durch das Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramm ausgebildet wird, wird an dem Anzeigeabschnitt 400 angezeigt, und danach werden die Daten zu einem dedizierten Dreidimensionenbild-Messprogramm übertragen, um eine gewünschte Messung und Analyse durchzuführen. Das Bild wird auf diese Art und Weise erfasst und gemessen.
Es wird vermerkt, dass die Reihenfolge der Schritte S1802 und S1803 gemäß 18 geändert werden kann. In diesem Fall wird zuerst in der Einstellung der Messungsbild-Bildgebungsbedingung (Schritt S1803) die Stellung und die Position sowie der Fokus an dem Objekt angepasst, und bei der Einstellung der Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingung (Schritt S1802) wird die Stellung und die Position sowie der Fokus an dem Objekt nicht berührt und nur die Auswahl der Helligkeit des Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitts 130, des Strukturtyps und dergleichen werden durchgeführt.
19 zeigt hier detailliert ein Verfahren zum Einstellen der Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingung zur Aufnahme bzw. Erfassung des Beobachtungsbildes im Schritt S1802, und ein Flussdiagramm gemäß 20 zeigt detailliert ein Verfahren zum Einstellen der Messungslicht-Bildgebungsbedingung zur Aufnahme des Messungsbildes im Schritt S1803, während die jeweiligen Verfahren mit Bezug auf diese Figuren erläutert werden.
(Einstellung der Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingung)
Das Verfahren zum Einstellen der Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingung (Schritt S1802 in 18) wird zuerst mit Bezug auf 19 beschrieben. Zuerst wird im Schritt S1901 die Beleuchtung zu dem Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitt 130 geschaltet, und im Schritt S1902 wird anschließend die Helligkeit des Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitts 130 angepasst. Im Schritt S1903 wird dann der Nutzer aufgefordert, zu bestimmen, ob oder ob nicht die Helligkeit richtig ist, und der Prozess kehrt zum Schritt S1902 zurück, wenn diese nicht richtig ist, um die Helligkeitsanpassung zu wiederholen. Wenn diese richtig ist, geht der Prozess zum Schritt S1904, in dem ein Z-Objekttisch bewegt wird, um das Objekt in einen Fokus zu bringen. Der Fokus kann mittels einer automatischen Fokussierung auch automatisch angepasst werden, abweichend von einer manuellen Anpassung durch den Nutzer. Der Prozess geht dann zum Schritt S1905, um den Nutzer aufzufordern, eine Bestimmung vorzunehmen, ob oder ob nicht das Objekt in dem Fokus ist, und wenn dieses nicht im Fokus ist, kehrt der Prozess zum Schritt S1904 zurück, um die Fokusanpassung zu wiederholen. Wenn dieses im Fokus ist, geht der Prozess zum Schritt S1906, in dem die XY/θ/Neige-Objekttische bewegt werden, um die Position und die Stellung des Objekts anzupassen. Wenn die Bewegung des Objekttisches 140 automatisiert wurde, abweichend von einer manuellen Operation durch den Nutzer, wird die Ausrichtung durch ein Musterübereinbringen, Kantenerfassung oder dergleichen durchgeführt, und auf Grundlage dieses Resultats kann der elektrische Objekttisch in eine vorbestimmte Position bewegt werden. Im Schritt S1907 wird der Nutzer ferner aufgefordert, eine Bestimmung vorzunehmen, ob oder ob nicht eine Position, in der gewünscht wird, dass das Beobachtungsbild, das das Objekt aufnimmt, gesehen wird, in dem visuellen Feld des Anzeigeabschnitts 400 gehalten wird, und wenn dieses nicht in dem visuellen Feld gehalten wird, kehrt der Prozess zum Schritt S1906 zurück, um die Positionsanpassung des Objekttisches 140 zu wiederholen. Wenn diese andererseits in dem visuellen Feld gehalten wird, geht der Prozess zum Schritt S1908, in dem die Vergrößerung angepasst wird. Eine Größe des visuellen Feldes wird durch die Vergrößerungsanpassung angepasst. Im Schritt S1909 wird der Nutzer daraufhin aufgefordert, eine Bestimmung vorzunehmen, ob oder ob nicht die Vergrößerung richtig ist, und wenn diese nicht richtig bzw. nicht geeignet ist, kehrt der Prozess zum Schritt S1908 zurück, um den Vergrößerungsanpassungsbetrieb zu wiederholen. Wenn das visuelle Feld geeignet ist, geht der Prozess zum Schritt S1910, in dem der Nutzer aufgefordert wird, eine Bestimmung vorzunehmen, ob oder ob nicht der Typ des Beobachtungsbildes auszuwählen ist, und zwar, eine Auswahl vorzunehmen, ob an dem Beobachtungsbild ein weiterer Prozess durchzuführen ist oder nicht. Wenn hier der Typ des Beobachtungsbildes (Textur- bzw. Strukturbild) nicht ausgewählt wird, und zwar dann, wenn das erhaltene Beobachtungsbild verwendet wird, geht der Prozess zum Schritt S1911, in dem der Prozess zum Erfassen des Beobachtungsbildes abgeschlossen wird und der Prozess anschließend zum Schritt S1803 der 18 geht, wobei es sich um einen Prozess zum Einstellen der Bildgebungsbedingung des Messungsbildes handelt.
Im Fall der Auswahl des Typs des Beobachtungsbildes, und zwar im Fall der weiteren Durchführung eines zusätzlichen Prozesses an dem erhaltenen Beobachtungsbild geht der Prozess andererseits zu den Schritten S1912 bis S1918. Bezüglich des zusätzlichen Prozesses als der zusätzliche Prozess bezüglich des Beobachtungsbildes kann hier der vollständige Fokussierungsprozess und der HDR-Prozess ausgewählt werden. In diesem Beispiel geht der Prozess zuerst zum Schritt S1912, wobei bestimmt wird, ob oder ob nicht der vollständige Fokussierungsprozess durchzuführen ist. Der vollständige Fokussierungsprozess ist ein Prozess zum Aufnehmen bzw. Erfassen einer Vielzahl von Bildern, wenn die Fokusposition durch Bewegen des Objekttisches 140 in der Höhen-(Z-Achsen)-Richtung geändert wird, oder dergleichen, und die Bilder im Fokus kombiniert werden, um ein vollständig fokussiertes Bild zu erhalten, das insgesamt im Fokus ist. Nur Punkte im Fokus in dem Gruppenbild werden extrahiert, um ein vollständiges Fokusbild in Echtzeit zusammenzusetzen. Im Fall der Durchführung des vollständigen Fokussierungsprozesses, geht der Prozess zum Schritt S1913, wobei die vollständige Fokussierungseinstellung ausgeführt wird, und der Prozess geht dann zum Schritt S1914. In dem Fall, dass der vollständige Fokussierungsprozess nicht durchgeführt wird, geht der Prozess ferner direkt zum Schritt S1914. Im Schritt S1914 wird der Nutzer aufgefordert, eine Bestimmung vorzunehmen, ob oder ob nicht der HDR-Prozess durchzuführen ist, und im Fall der Durchführung dieses, geht der Prozess zum Schritt S1915, wobei die Einstellung des HDR ausgeführt wird, und der Prozess geht dann zum Schritt S1916, und im Fall, dass der Prozess nicht durchgeführt wird, geht der Prozess direkt zum Schritt S1916. Im Schritt S1916 wird der Nutzer ferner aufgefordert, eine Bestimmung vorzunehmen, ob oder ob nicht eine Identifikation des Textur- bzw. Strukturbildes durchzuführen ist, und im Fall der Durchführung der Identifikation, wobei eine Vorabansicht bzw. Preview des Textur- bzw. Strukturbildes angezeigt wird, und der Prozess geht dann zum Schritt S1917. In dem Fall, dass die Identifikation nicht durchgeführt wird, geht der Prozess direkt zum Schritt S1917. Im Schritt S1917 wird der Nutzer aufgefordert, eine Bestimmung vorzunehmen, ob oder ob nicht das Bild, das durch den vollständigen Fokussierungsprozess, den HDR-Prozess oder dergleichen, zufriedenstellend ist, und wenn dieses nicht zufriedenstellend ist, geht der Prozess zum Schritt S1912 zurück, um den Prozess bezüglich des Beobachtungsbild erneut durchzuführen. Wenn das zufriedenstellende Bild erhalten wurde, ist der Prozess zum Erfassen bzw. Aufnehmen des Beobachtungsbildes abgeschlossen, und der Prozess geht anschließend zum Schritt S1803 gemäß 18, wobei es sich um den Prozess zum Einstellen der Bildgebungsbedingung des Messungsbildes handelt. Natürlich ist die Reihenfolge der Schritte S1912 bis S1918 nur ein Beispiel, und diese kann geeignet geändert werden. Der Prozess bezüglich des Beobachtungsbildes ist darüber hinaus nicht auf den HDR-Prozess und den vollständigen Fokussierungsprozess beschränkt, sondern kann mit einem anderen bekannten Prozess geändert werden oder hinzugefügt werden.
(Einstellung der Messungsbild-Bildgebungsbedingung)
Im Folgenden wird das Verfahren zum Einstellen der Messungsbild-Bildgebungsbedingung zur Erfassung des Messungsbildes (Schritt S1803 gemäß 18) mit Bezug auf 20 beschrieben. Zuerst wird im Schritt S2001 die Beleuchtung zu der Messungslicht-Projektionseinheit (zum Beispiel, die linksseitige) geschaltet. Im Schritt S2002 wird im Folgenden die Helligkeit der Messungslicht-Projektionseinheit temporär angepasst. Im Schritt S2003 wird der Nutzer ferner aufgefordert, eine Bestimmung vorzunehmen, ob die Beleuchtung auf einen Spot bzw. eine Stelle angewendet wird, die gemessen werden soll, und wenn diese angewendet wird, springt der Prozess zum Schritt S2006. Wenn diese andererseits nicht angewendet wird, werden ein Rotationswinkel (θ) und ein Neigewinkel (Neigung) innerhalb der horizontalen Ebene des Objekttisches 140 angepasst, und die Position und die Stellung des Objekts werden im Schritt S2004 angepasst. Im Schritt S2005 wird der Nutzer erneut aufgefordert, eine Überprüfung durchzuführen, ob oder ob nicht die Beleuchtung geeignet angewendet wird. Wenn diese nicht angewendet wurde, kehrt der Prozess erneut zum Schritt S2004 zurück, um die Anpassung zu wiederholen, und wenn diese angewendet wurde, geht der Prozess zum Schritt 2006.
Der Nutzer wird anschließend im Schritt S2006 aufgefordert, eine Bestimmung vorzunehmen, ob oder ob nicht die Helligkeit des gemessenen Spots richtig bzw. geeignet ist, und wenn diese als geeignet bestimmt wird, springt der Prozess zum Schritt S2009. Wenn diese als nicht geeignet bestimmt wird, wird die Helligkeit im Schritt S2007 angepasst. Im Schritt S2008 wird dann der Nutzer erneut aufgefordert, eine Bestimmung vorzunehmen, ob oder ob nicht die Helligkeit geeignet bzw. richtig ist, und wenn diese nicht geeignet ist, geht der Prozess zum Schritt S2007 zurück, um die Helligkeitsanpassung zu wiederholen. Wenn andererseits die Helligkeit als geeignet bestimmt wurde, geht der Prozess zum Schritt 2009, wobei der Nutzer aufgefordert wird, eine Bestimmung vorzunehmen, ob der gemessene Spot im Fokus ist. Wenn dieser als geeignet bestimmt wird, springt der Prozess zum Schritt S2012, wohingegen dann, wenn dieser als nicht geeignet bestimmt wird, der Objekttisch 140 in die Höhenrichtung (Z-Achse-Richtung) bewegt wird, um den gemessenen Spot im Schritt S2010 in den Fokus zu bringen. Im Schritt S2011 wird dann der Nutzer erneut aufgefordert, eine Überprüfung vorzunehmen, ob oder ob nicht dieser in den Fokus gebracht wurde, und wenn dies nicht der Fall ist, geht der Prozess erneut zum Schritt S2010 zurück, um die Anpassung zu wiederholen, wohingegen dann, wenn es kein Problem mit dem Fokus gibt, der Prozess zum Schritt S2012 geht.
Im Schritt S2012 wird der Nutzer dann aufgefordert, eine Gesamtbestimmung des erhaltenen Messungsbildes durchzuführen. Es wird hier bestimmt, ob oder ob nicht sowohl die Helligkeit als auch die Stellung sowie der Fokus an dem gemessenen Spot geeignet ist, und wenn bestimmt wird, dass diese nicht geeignet sind, wird im Schritt S2013 ein ungenauer Parameter überprüft, und der Prozess kehrt zu einem Schritt gemäß dem entsprechenden Parameter zurück (zum Beispiel, der Schritt S2007 zur Anpassung der Helligkeit, Schritt S2010 zur Anpassung des Fokus, und so weiter), um die Anpassung fortzusetzen. Wenn andererseits diese als geeignet bestimmt werden, geht der Prozess zum Schritt S2014, wobei die Beleuchtung zu der Messungslicht-Projektionseinheit (zum Beispiel der rechtsseitigen) als nächstes Beleuchtungslicht geschaltet wird. Vergleichbar zu dem Obenstehenden, wird dann die Helligkeit im Schritt S2015 angepasst, und der Nutzer wird aufgefordert, eine Bestimmung vorzunehmen, ob oder ob nicht die Helligkeit geeignet bzw. richtig ist, in einem anschließenden Schritt S2016. Wenn diese als nicht geeignet bestimmt wird, kehrt der Prozess zum Schritt S2015 zurück, um die Helligkeitsanpassung zu wiederholen. Wenn andererseits die Helligkeit als geeignet bestimmt wird, wird bestimmt, dass ein zufriedenstellendes Messungsbild erfasst bzw. aufgenommen wurde, und der Messungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstellprozess im Schritt S1803 gemäß 18 ist beendet. Der Prozess geht dann zu einem nächsten Schritt S1804. Es wird vermerkt, dass die Reihenfolge der Positionsanpassung, der Stellungsanpassung, der Fokusanpassung und der Helligkeitsanpassung bei Bedarf geändert werden kann. Auf diese Art und Weise werden die Bildgebungsbedingungen des Beobachtungsbildes und des Messungsbildes jeweils eingestellt.
(Verfahren zur Aufnahme eines Bildes des Objekts)
Im Folgenden wird ein Beispiel des Verfahrens zur Erfassung bzw. Aufnahme des Höhenbildes und des dreidimensionalen zusammengesetzten Bildes des Objekts unter Verwendung der Messungsmikroskop-Vorrichtung erläutert. Es wird vermerkt, dass die folgende Beschreibung nur ein Beispiel ist, und die vorliegende Erfindung nicht auf das Datenerfassungsverfahren, den Typ und die Anzahl der Einstellungsparameter, den Messungsmodus, die GUI und dergleichen, wie hier beschrieben, beschränkt ist.
(Vollautomatischer Modus)
Als Modus zum Durchführen der Aufnahme unter Verwendung des Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramms können, wie oben beschrieben, eine Vielzahl von Bildgebungsbedingungs-Einstellmodi präpariert werden, in denen der Nutzer selbst ein einstellbares Element gemäß einer Qualitätsstufe des Nutzers ändert. In einem Beispiel des Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramms gemäß 21 sind der einfache Modus (1 Shot-3D-Modus) für den neuen Nutzer und der Anwendungsmodus (Expertenmodus) für den vorgeschrittenen Nutzer präpariert. Diese können durch Schalten der "1 Shot-3D"-Schaltfläche 424 zum Auswählen des einfachen Modus und der "Experten"-Schaltfläche 425 zum Auswählen des Anwendungsmodus ausgewählt werden, als ein Aspekt der Messungsbild-Erfassungsmodus-Auswahleinheit. In dem einfachen Modus ist ferner durch die Vollautomatik-Schalteinheit 426 ein An/Aus des "Vollautomatik" schaltbar. Es wird hier der "Vollautomatik"-Modus als der einfache Modus beschrieben.
Wenn das Objekt auf dem Objekttisch 140 der Messungsmikroskop-Vorrichtung angeordnet ist, wird das Beobachtungsbild des Objekts an dem Bildanzeigebereich 410 des Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramms wie in 21 gezeigt, angezeigt. Der Nutzer führt eine Anpassung des Fokus an dem Objekt durch, sowie der Position, des Winkels und dergleichen in einem gewünschten Zustand, während dieses Bild betrachtet wird. 21 ist ein Beispiel des "Vollautomatik"-Modus in dem einfachen Modus, wobei alle Bildgebungsbedingungen automatisch an der Vorrichtungsseite angepasst werden, und das Textur- bzw. Strukturbild durch den Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitt 130 an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt wird. Wenn dieser Modus ausgewählt wurde, kann der Nutzer, nach der Entscheidung bezüglich des Fokus an dem Objekt, der Vergrößerung und des visuellen Beobachtungsfeldes, nur die Messungsschaltfläche des Bildschirms unten rechts betätigen. Die Parameter werden anschließend automatisch optimal angepasst, um Daten zu erfassen. Es wird vermerkt, dass dann, wenn die Fokuseinstellung auch auf eine Automatikfokussierung eingestellt ist, dieser Betrieb ebenfalls automatisiert werden kann.
(Einfacher Vollautomatik-Löschungs-Modus)
In einem Halbautomatikmodus, in dem der Vollautomatikmodus in dem einfachen Modus gelöscht wurde, wird das "Messungshelligkeitsanpassung"-Feld 440 angezeigt, in dem die Helligkeitsbedingung zum Messen des Objekts durch den Nutzer anpassbar ist, und zwar an dem Betriebsbereich 420, wie in 22 gezeigt. Wenn in einem derartigen Fall, der nicht-in dem Vollautomatikmodus behandelt wird, zum Beispiel nur ein bestimmter Bereich in dem Bildanzeigebereich 410 heller oder dunkler gemacht werden soll, wird der Modus auf den einfachen Halbautomatikmodus eingestellt, in dem der Vollautomatikmodus gelöscht wurde, um somit dem Nutzer zu ermöglichen, die Helligkeit manuell anzupassen. In dem Beispiel gemäß 22 wird ein Messungsbild SM an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt, und die Helligkeit wird auf eine geeignete Helligkeit angepasst, während das Messungsbild SM betrachtet wird. Da die angepasste Helligkeit in dem Bildanzeigebereich 410 in Echtzeit wiedergegeben wird, kann der Nutzer die Helligkeit auf eine gewünschte Helligkeit anpassen, während auf den Bildschirm Bezug genommen wird.
(Anwendungsmodus)
Wenn der Nutzer ferner wünscht, eine detailliertere Bildgebungsbedingung selbst einzustellen, kann der Nutzer den Modus von dem einfachen Modus in den Anwendungsmodus schalten, um eine Auswahl von Anpassungen und Einstellungen durchzuführen. 23 zeigt ein Beispiel des Messungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstellbildschirms 441 als ein Aspekt der Messungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstelleinheit zum Einstellen der Messungsbild-Bildgebungsbedingung. Wie in dieser Figur gezeigt, kann der Modus von dem einfachen Modus in den Anwendungsmodus geschaltet werden, indem die "Experten"-Schaltfläche 425 betätigt wird. In diesem Beispiel werden die jeweiligen Messungsbilder durch das linksseitige Lichtprojektionsbild und das rechtsseitige Lichtprojektionsbild und das Messungsbild SM, ausgebildet durch die Kombination beider Bilder, in einer dreiteiligen Art und Weise in dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt, und die Helligkeit der rechten und linken Messungslicht-Projektionseinheiten kann individuell angepasst werden, während die Messungsbilder SM jeweils überprüft werden.
(Messungsmodus)
Die Richtung des Messungslichts kann in dem "Messungsrichtung"-Auswahlfeld 470 ausgewählt werden, das in dem Betriebsbereich 420 bereitgestellt ist. Es ist zum Beispiel möglich, nur die rechte oder linke Messungslicht-Projektionseinheit zur Reduzierung der Messungszeit auszuwählen. Der Messungsmodus enthält ferner einen Standardmessungsmodus, einen genauen Messungsmodus, einen Lichthofentfernungs-Messungsmodus, einen supergenauen Messungsmodus und dergleichen, und diese können von dem "Messungsmodus"-Auswahlfeld 472 ausgewählt werden, das in dem Betriebsbereich 420 gemäß 23 bereitgestellt ist.
Bei der Beschreibung eines Merkmals von jedem Messungsmodus und der Zeit, die zur Aufnahme erforderlich ist, ist der Standardmessungsmodus ein normaler Messungsmodus, und die Zeit, die zur Aufnahme erforderlich ist, ist in diesem Modus kurz.
Der Lichthofentfernungs-Messungsmodus ist ferner ein Messungsmodus, in dem das Projektionsmuster gleich zu dem in dem Standardmodus ist, aber die Belichtungszeit oder die projizierte Lichtmenge des Messungslichts geändert wird, um einen dynamischen Bereich zu erweitern, und eine Messung durchzuführen. Dies kann beim Unterdrücken einer Unterbelichtung und einer Überbelichtung des Objekts mit einer signifikanten Differenz zwischen Helligkeit und Dunkelheit wirksam sein. Es ist ferner an einem derartigen Objekt wirksam, das aus einem Metallkörper ausgebildet ist, der mit einem schwarzen Harz gefüllt ist. Die Zeit, die für die Messung erforderlich ist, wird länger als in dem Standardmessungsmodus.
Der genaue Messungsmodus ist ferner ein Messungsmodus, in dem das Projektionsmuster des Messungslichts feiner als in dem Standardmessungsmodus gemacht wird, um hindurchgedrungenes Licht und indirekte Lichtkomponenten, wie zum Beispiel eine Mehrfachreflektion und eine diffundierten Reflektion auszuschließen. Dieser Messungsmodus ist dann hocheffektiv, wenn das Objekt ein durchsichtiger Körper ist, wie zum Beispiel ein opakes Harz oder ein ungleichmäßiger Metallkörper, wie zum Beispiel eine Schraube. Die Zeit, die für die Messung erforderlich ist, wird länger als die in dem Standardmessungsmodus.
Der supergenaue Messungsmodus ist darüber hinaus eine Kombination des genauen Messungsmodus und des Lichthofentfernungs-Messungsmodus, die oben beschrieben sind, wobei die Genauigkeit am meisten verbessert werden kann, jedoch die Zeit, die zur Messung erforderlich ist, entsprechend am Längsten wird.
(e-Voransicht)
Das Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramm ist ferner mit einer e-Voransichtsfunktion zur Überprüfung eines Voransichtsbildes bereitgestellt, wobei Messungsresultate in dieser Vielzahl von Messungsmoden geschätzt werden, an einem Listenbild vor der Messung. Die e-Voransichtsfunktion wird durch Betätigen der "e-Voransicht"-Schaltfläche 471 ausgeführt, die in dem Betriebsbereich 420 gemäß 23 bereitgestellt ist, und es wird ein in 24 gezeigter e-Voransicht-Bildschirm 473 angezeigt.
Der Bildanzeigebereich 410 wird hier in vier Abschnitte unterteilt, und in dem Messungsbild SM, das in jedem Messungsmodus erhalten wird, wird ein Abschnitt geschätzt, der zu einem nicht-messbaren Ort oder einem Sättigungsort wird, und ein überlagertes Bild wird in jedem Bereich angezeigt. Eine Legende, die den Messungsmodus anzeigt, wird in jedem unterteilten Bereich unten rechts angezeigt. Dies ermöglicht dem Nutzer, einen Vergleich durchzuführen, welche Art von Messungsbild in jedem Messungsmodus erhalten wird, und dann eine Auswahl zu treffen. Der Nutzer kann die Messungslicht-Projektionseinheit aus einem von "nur linke Seite", "nur rechte Seite" und "beide Seiten" von einem Messungsrichtungs-Auswahlfeld 475 auswählen, das in dem unteren Abschnitt eines e-Voransicht-Einstellfelds 474 in dem Betriebsbereich 420 bereitgestellt ist, und dann, wenn eine "Aktualisierung"-Schaltfläche 476 betätigt wird, wird jedes Voransichtbild, das an Bildanzeigebereich 410 angezeigt ist, gemäß der Auswahl aktualisiert. Ein vorbestimmter Messungsmodus kann ferner aus einem e-Voransicht-Messungsmodus-Auswahlfeld 477 ausgewählt werden, das in dem unteren Abschnitt des Betriebsbereiches 420 bereitgestellt ist. Wenn eine "OK"-Schaltfläche 478 in einem Zustand betätigt wird, in dem der Messungsmodus ausgewählt wurde, wird der ausgewählte Messungsmodus in dem Messungsmodus-Auswahlfeld 472 ausgewählt.
(Dreidimensionales zusammengesetztes Bild)
Wenn die Bedingungseinstellung vor der Messung wie oben erläutert abgeschlossen wird, und die Messung ausgeführt wird, werden eine Vielzahl gestreifter Bilder zur Messung gemäß der Bedingung erfasst bzw. aufgenommen, und auf Grundlage dieser Bilder wird ein dreidimensionales zusammengesetztes Bild des Objekts erzeugt. Ein Textur- bzw. Strukturbild unter Verwendung des Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitts 130 wird ferner simultan erfasst, und auf das zusammengesetzte Bild abgebildet. Daten dieses Resultats werden, wie in 25 gezeigt, unter Verwendung des Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramms kombiniert, und an dem Anzeigeabschnitt 400 angezeigt. In diesem Zustand kann der Nutzer einen Datenerfassungszustand überprüfen, zum Beispiel dahingehend, ob ein gewünschter Platz klar erfasst bzw. aufgenommen wurde, während ein visueller Punkt durch Verschieben der 3D-Daten mit der Mouse oder dergleichen geändert wird. Nach der Überprüfung, dass die gewünschten Daten erfasst wurden, kann der Nutzer diese Daten geeignet speichern, die Daten an das Dreidimensional-Bild-Messprogramm senden, und die Durchführung einer Analyse, einer dimensionalen Messung und dergleichen fortsetzen. Zum Speichern der Daten wird zum Beispiel an dem Bildschirm gemäß 25 eine "Speicherdaten"-Schaltfläche 484 betätigt. Zum Durchführen einer Analyse mittels des Dreidimensionenbild-Messungsprogramms wird ferner eine "Öffnen durch Analyseanwendung"-Schaltfläche 485 betätigt. Folglich wird das Dreidimensionenbild-Messungsprogramm aktiviert, und die Daten, die gegenwärtig angezeigt werden, werden durch das Dreidimensionenbild-Messungsprogramm gelesen. Wenn darüber hinaus die in einem Menü bereitgestellten "Zur Analyseanwendung"-Schaltfläche 450 betätigt wird, wird das Dreidimensionenbild-Messungsprogramm aktiviert, jedoch wird in diesem Fall das Dreidimensionenbild-Messungsprogramm nur aktiviert und die Daten nicht automatisch gelesen. Der Nutzer wählt somit manuell gewünschte Daten aus, um gelesen zu werden. Wie oben erläutert, unterscheiden sich die "Zur Analyseanwendung"-Schaltfläche 450 und die "Öffnen durch Analyseanwendung"-Schaltfläche 485 hinsichtlich des Vorhandenseins oder Fehlens zu lesender Daten zum Zeitpunkt der Aktivierung des Dreidimensionenbild-Messungsprogramms.
Natürlich können Höhenbilddaten, die vorher gespeichert wurden, ohne das Messungsbild aufzunehmen, durch das Dreidimensionenbild-Messungsprogramm gelesen werden, um einer Analyse und einer dimensionalen Messung unterworfen zu werden, in einer vergleichbaren Art und Weise, wie oben erläutert. In der vorliegenden Beschreibung wird eine Beschreibung eines "Schritts zum Erfassen eines Bildes, das durch die Bildgebungseinheit aufgenommen wird" in der Bedeutung verwendet, die nicht nur den Fall der Aufnahme eines neuen Bildes umfasst, sondern auch den Fall des Lesens bzw. Auslesens eines bereits aufgenommenen Bildes.
Obwohl das Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramm zur Aufnahme bzw. Erfassung eines Messungsbildes zum Erzeugen eines Höhenbildes und das Dreidimensionenbild-Messungsprogramm zum Durchführen einer Analyse, einer Messung und dergleichen an dem Höhenbild in diesem Beispiel separate Programme sind, können diese Programme natürlich integriert werden.
(Messungseinheit 214)
Das Beobachtungsbild (Texturbild) und das dreidimensionale zusammengesetzte Bild des Objekts, das somit erhalten wird, werden einer Vielzahl von Analysen, dimensionalen Messungen und dergleichen unterworfen, unter Verwendung des Dreidimensionenbild-Messungsprogramms als ein Aspekt der Messungseinheit 214, und diesbezügliche Resultate können einem Speichern, Drucken und dergleichen in einer dedizierten Reportform unterworfen werden, um eine finale Ausgabe je nach Zweck zu erhalten. Als Beispiel der Funktion des Dreidimensionenbild-Messungsprogramms, das in der Messungsmikroskop-Vorrichtung ausführbar ist, werden im Folgenden eine Profilmessung, eine Mittelungsschrittmessung, eine Volumen/Flächen-Messung, eine Ebenenmessung, eine Linierauhigkeitsmessung, eine Oberflächenrauhigkeitsmessung und eine Vergleichsmessung beschrieben. Diese Messungsprozesse werden durch die Messungseinheit 214 durchgeführt. In dem Beispiel der Messungsmikroskop-Vorrichtung gemäß 1 arbeitet die CPU 210 auch als die Messungseinheit 214 zum Durchführen einer Messung an dem an dem Anzeigeabschnitt 400 angezeigten Höhenbild. Die Messungsfunktionen, die im Folgenden beschrieben werden, sind darüber hinaus lediglich beispielhaft, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Analysen und Messungsfunktionen beschränkt, die durchgeführt werden können unter Verwendung erfasster Daten, wie zum Beispiel Textur- bzw. Strukturbilddaten und zusammengesetzte Bilddaten, sondern andere bekannte Funktionen können ebenso geeignet verwendet werden.
(Messungswerkzeug-Bestimmungseinheit)
Der Betriebsabschnitt in 1 arbeitet ferner als eine Messungswerkzeug-Bestimmungseinheit zum Bestimmen einer Position, an der die Messungseinheit eine Messung durchführt, und einem Typ von einem Messungsprozess. Die Messungswerkzeug-Bestimmungseinheit führt eine Anordnung von einem oder mehreren Ebenenmessungswerkzeugen an dem Höhenbild und dem Beobachtungsbild durch, die an der Anzeigeeinheit angezeigt sind. Das Ebenenmessungswerkzeug, das an dem Ebenenbild angeordnet ist, bestimmt einen Messungszielbereich, wie zum Beispiel ein Rechteck oder einen Kreis, an dem Bild, um ein Messungszielelement zu extrahieren, das in diesem Messungszielbereich enthalten ist. Es wird zum Beispiel ein Liniensegment, ein Kreis oder dergleichen in dem Messungszielbereich extrahiert durch eine Kantenerfassung oder dergleichen. Auf Grundlage des extrahierten Messungszielelements werden Ebenendimensionen, wie zum Beispiel ein Abstand zwischen zwei Punkten, ein Abstand zwischen geraden Linien, eine Länge zu einer Normalen bezüglich einer geraden Linie, oder ein Radius oder eine Fläche eines Kreisbogens durch die Messungseinheit berechnet. Dieses Messungswerkzeug weist eine Positionsinformation an einer Ebene (zum Beispiel XY-Koordinaten) auf, um eine an dem Bild angeordnete Position zu bestimmen, und durch die Speicherung der Information als ein im Folgenden erwähntes Template, kann das Werkzeug die gleiche Position aufrufen und reproduzieren.
Die Messungswerkzeug-Bestimmungseinheit führt darüber hinaus eine Anordnung von einem oder mehreren Höhenmessungswerkzeugen an einem Profildiagramm durch, das an der Anzeigeeinheit angezeigt ist. Das Profildiagramm ist ein Bild, das eine Querschnittsform des Höhenbildes oder das zusammengesetzte Bild (später detailliert erläutert) anzeigt, und das Höhenmessungswerkzeug ist an dem Profildiagramm angeordnet und bestimmt eine Position zum Messung einer Höhendimension. Das Höhenmessungswerkzeug führt insbesondere eine Extrahierung des Messungszielelements durch, das als ein Messungszielbereich von einer rechteckigen Form oder einem Kreis an dem Profildiagramm bestimmt ist, und in diesem Messungszielbereich enthalten ist. Basierend auf dem extrahierten Messungszielelement, wie zum Beispiel ein Liniensegment oder ein Kreis, wird dann ein bestimmter Messungsprozess, wie zum Beispiel eine Messung einer Höhendifferenz, ein Neigungswinkel oder dergleichen zwischen zwei bestimmten Punkten, durch die Messungseinheit durchgeführt. Im Unterschied zu dem Ebenenmessungswerkzeug weist dieses Höhenmessungswerkzeug nicht nur eine Positionsinformation bezüglich der XY-Ebene des Profildiagramms auf, sondern auch Information bezüglich einer Position in einer Rahmenform, eingestellt an dem Profildiagramm, und zwar eine Information bezüglich einer Position in der Höhenrichtung. Zum Zeitpunkt des Speicherns als ein Template wird daher die Information bezüglich der Höhenposition aufgenommen und genauso wie die Information in der oben beschriebenen Ebenenrichtung gespeichert. Dies kann zu einer genauen Reproduktion der Position des Höhenmessungswerkzeugs in der stereoskopischen Form führen, um einen gewünschten Messungsprozess durchzuführen.
(Dreidimensionenbild-Messungsprogramm)
Beispiele der GUI für ein Dreidimensionenbild-Messungsprogramm sind in den 26 bis 36 gezeigt. Das Dreidimensionenbild-Messungsprogramm, das in den 26 bis 36 gezeigt ist, ist mit einer Auswahl an Messungsfunktionen bereitgestellt. Der Bildanzeigebereich 410 und der Betriebsbereich 420 sind im Zentrum bzw. am rechten Ende des Bildschirms bereitgestellt. Ein Resultatanzeigebereich 510 zur Anzeige eines Resultats der Messung jeder Profillinie ist ferner am linken Ende des Bildschirms bereitgestellt. Ein Messungsfunktionsmenü 520 ist darüber hinaus in dem oberen Abschnitt des Bildschirms bereitgestellt, wobei eine Auswahl an Schaltflächen zur Ausführung von Messfunktionen angeordnet sind. Durch die Auswahl einer Schaltfläche, die eine gewünschte Messungsfunktion anzeigt, aus diesen Schaltflächen, kann der Bildschirm zu dem Bildschirm zum Ausführen der entsprechenden Messungsfunktion geschaltet werden. 26 zeigt ein Beispiel wobei eine "Profil"-Schaltfläche 521 von dem Messungsfunktionsmenü 520 betätigt wurde.
(Profilmessungsfunktion)
In dem Dreidimensionenbild-Messungsprogramm gemäß 26 ist ein Profilmessungsbildschirm 515 gezeigt, wobei die Profilmessungsfunktion durch Betätigen der "Profil"-Schaltfläche 521 in dem Messungsfunktionsmenü 520 ausgewählt wurde. Die Profilmessungsfunktion ist eine Messfunktion zum Messen einer Höhe, einer Breite, eines Winkels, eines Abstands zwischen Kreisen, eines Kreisbogens, eines Querschnitts oder dergleichen bezüglich einer Querschnittsformlinie, erhalten durch ein Aufteilen des zusammengesetzten Bildes ST oder des Höhenbildes entlang einer Profillinie PL als Messungsreferenz. In dem Beispiel der 26 wird der Bildanzeigebereich 410 in drei Abschnitte unterteilt, wobei ein Messungszielbild-Anzeigebereich 512 zum Anzeigen des zusammengesetzten Bildes ST, das Beobachtungsbild oder das Höhenbild oben rechts bereitgestellt ist, ein Zusammengesetztes-Bild-Anzeigebereich 513 zum Anzeigen eines zusammengesetzten Bildes (stereoskopische Formdaten) oben links bereitgestellt ist, und ein Profildiagramm-Anzeigebereich 514 zum Anzeigen einer Querschnittsform (Profilform) in dem unteren Abschnitt angezeigt ist.
In der vorliegenden Beschreibung bedeutet die Profillinie PL eine gerade Linie, die hauptsächlich in der Ebenenansicht des Bildes bestimmt ist, und ein Profildiagramm PI bedeutet eine Kurve, die im Wesentlich in der Querschnittsansicht des Bildes gezeigt ist, und eine Kontur eines Querschnitts anzeigt, der durch Aufteilen entlang der Profillinie PL ausgebildet ist.
(Profillinien-Anordnungseinheit)
Die Messungsmikroskop-Vorrichtung gemäß 1 ist mit einer Profillinien-Anordnungseinheit zum Einstellen der Profillinie PL als Messungsreferenz in einer willkürlichen Position an dem Bild bereitgestellt. In dem Betriebsbereich 420 des Dreidimensionenbild-Messungsprogramms gemäß 26 ist insbesondere ein Profilwerkzeug 522 bereitgestellt als ein Aspekt der Profillinien-Anordnungseinheit in dem oberen Abschnitt, und eine Höhenmessungswerkzeug-Schaltfläche 530 ist in dem unteren Abschnitt bereitgestellt. In dem Profilwerkzeug 522 kann ein Profillinienwerkzeug 523 und ein Hilfswerkzeug 524 als Werkzeuge zum Einstellen der Profillinie PL an dem Zusammengesetztes-Bild-Anzeigebereich 512 ausgewählt werden. Das Profillinienwerkzeug 523 ist mit einer Zweipunktspezifikation, einer Vertikallinie, einer Horizontallinie, einer geraden Linie, einer vertikalen Basislinie, einer parallelen Linie, einem Kreis, einer festen Länge, einem bestimmten Winkel und einer Löschungsschaltfläche bereitgestellt. Unter Verwendung dieser wird die Profillinie PL in einer willkürlichen Position an dem zusammengesetzten Bild ST an dem Zusammengesetztes-Bild-Anzeigebereich 512 eingestellt. Wenn die Profillinie PL eingestellt ist, wird die Querschnittsform, ausgebildet durch Aufteilen des Objekts entlang dieser Linie, in einer Diagrammform angezeigt, als eine Profilform an dem Profildiagramm-Anzeigebereich 514. Wenn zum Beispiel die Zweipunktspezifikation ausgewählt ist, und die Profillinie PL an dem Zusammengesetztes-Bild-Anzeigebereich 512 eingestellt ist, wird die Profilform entsprechend dieser Profillinie PL an dem Profildiagramm-Anzeigebereich 514 angezeigt. Mit der Profillinie PL, die ebenfalls an dem Zusammengesetztes-Bild-Anzeigebereich 512 angezeigt ist, wird zu diesem Zeitpunkt ein Querschnitt, der durch Aufteilen entlang dieser Profillinie ausgebildet ist, als Profildiagramm an dem Profildiagramm-Anzeigebereich 514 angezeigt, zusammen mit der Profillinie an dem zusammengesetzten Bild, um die Erfassung der räumlichen Beziehung hinsichtlich des Abschnitts des Querschnitts, der an einem Bildschirm angezeigt wird, leichter zu erfassen.
(Höhenmessungswerkzeug)
Ferner kann eine Auswahl von Messungen an der Profilform, die an dem Profildiagramm-Anzeigebereich 514 angezeigt ist, unter Verwendung der Höhenmessungs-Werkzeugschaltfläche 530 durchgeführt werden. Jeweilige Abstände einer Linie-Linie, Linie-Punkt, Punkt-Punkt, Kreis-Kreis, Kreis-Linie und Kreis-Punkt können zum Beispiel gemessen werden, und ein Kreisbogen R, ein Winkel, eine Querschnittsfläche und dergleichen kann berechnet werden. Es wird bemerkt, dass die Profilform nicht darauf beschränkt ist, an dem Profildiagramm-Anzeigebereich 514 angezeigt zu werden, sondern diese auch überlagert und an dem Messungszielbild-Anzeigebereich 512 angezeigt werden kann. Wie oben erläutert, ist das Höhenmessungswerkzeug in dem Profildiagramm angeordnet, unter Verwendung der Höhenmessungs-Werkzeugschaltfläche 530, um somit die Position zum Messen der Höhendimension zu bestimmen. Wenn insbesondere der Nutzer einen rechteckigen Messungszielbereich an dem Profildiagramm unter Verwendung der Mouse oder dergleichen bestimmt, wird ein Messungszielelement, wie zum Beispiel ein Liniensegment oder ein Kreis in diesem Messungszielbereich extrahiert. Ein gewünschter Messungsprozess wird dann unter Verwendung des extrahierten Messungszielelements durchgeführt. Der Messungsprozess kann durch die Höhenmessungs-Werkzeugschaltfläche 530 ausgebildet werden, die in dem Betriebsbereich 420 bereitgestellt ist.
Das Messungszielelement wird durch das Hilfswerkzeug 524 bestimmt. Das Hilfswerkzeug 524 ist ein Werkzeug zum Durchführen einer Bildverarbeitung, wie zum Beispiel eine Kantenextraktion, an einem Bild, um ein Messungszielelement als eine Auswahlreferenz automatisch zu erfassen. Dieses kann zum Beispiel eine Kontur aus dem Licht und Schatten eines Beobachtungsbildes erfassen, und kann einen Zylinder, eine Kugel oder dergleichen aus stereoskopischen Formdaten erfassen, um eine Axiallinie und einen diesbezüglichen Zentralpunkt davon zu erzeugen. Die Kontur, die Axiallinie und der Zentralpunkt kann zum Zeitpunkt der Anordnung des Profilwerkzeugs erneut verwendet werden.
(Mittelungsschritt-Messungsfunktion)
27 zeigt ein Beispiel eines Mittelungsschritt-Messungsbildschirms 525 zum Durchführen einer Mittelungsschritt-Messungsfunktion. Die Mittelungsschritt-Messungsfunktion ist eine Messungsfunktion zum Bestimmen eines Teils oder der Gesamtheit des zusammengesetzten Bildes ST oder des Höhenbildes, wodurch eine mittlere Höhe bzw. eine Durchschnittshöhe dieses Bereichs erhalten wird, und eine Differenz in der Durchschnittshöhe (Mittelungsschritt) von einem anderen Abschnitt erhalten wird. In einem Beispiel gemäß 27 wird eine Höhendifferenz zwischen einer Durchschnittshöhe von einem Bereich 1, gezeigt in blau, und einer Durchschnittshöhe eines Bereiches 2, gezeigt in gelb, erhalten und an dem Resultatanzeigebereich 510 in dem linken Feld angezeigt.
(Volumen/Flächenmessungsfunktion)
28 zeigt ein Beispiel eines Volumen/Flächenmessungsbildschirms 526 zum Durchführen einer Volumen/Flächenmessungsfunktion. Die Volumen/Flächenmessungsfunktion ist eine Messungsfunktion zum Messen eines Volumens, einer Oberfläche, einer Querschnittsfläche und dergleichen des unebenen Abschnitts des zusammengesetzten Bildes ST. Ein Höhenschwellenwert (oder Referenzebene) wird bezüglich der gemessenen Form eingestellt, und ein Volumen oder eine Fläche eines Abschnitts, der höher oder geringer als der Schwellenwert ist, kann berechnet werden. Durch Einstellen des Schwellenwerts kann alternativ nur der bestimmte Abschnitt gemessen werden, oder ein genauer Bereich kann entfernt werden.
(Ebenenmessungsfunktion)
Wenn eine "Ebenenmessung"-Schaltfläche 539 im Messungsfunktionsmenü 520 betätigt wird, wird ein Ebenenmessungsbildschirm 527 zum Ausführen einer Ebenenmessungsfunktion angezeigt, wie in 29 gezeigt. Die Ebenenmessfunktion ist eine Messfunktion zum Messen der Form an einer zweidimensionalen XY-Ebene. Die vorliegende Messungsfunktion wird somit an dem Beobachtungsbild sowie dem zusammengesetzten Bild und dem Höhenbild verwendet. An dem Ebenenmessungsbildschirm 527 ist eine Ebenenmessungs-Werkzeugschaltfläche 531 zum Ausführen der Ebenenmessungsfunktion an dem Betriebsbereich 420 angezeigt. Die Ebenenmessungs-Werkzeugschaltfläche 531 wird mit Schaltflächen bereitgestellt, die jeweils zum Messen eines Abstands zweier Punkte, einer vertikalen Basislinie, einer parallelen Linie, einer vertikalen Linie, eines Kreisdurchmessers, eines Kreisradius, eines Abstands zwischen Kreismittelpunkten und einem Winkel, einer Nummerzählung, XY-Messung und dergleichen bereitgestellt sind. Wenn jede Messungsschaltfläche, die in der Ebenenmessungs-Werkzeugschaltfläche 531 angeordnet sind, ausgewählt werden, kann ein entsprechender Messungsprozess durchgeführt werden.
(Hilfswerkzeug 524)
In dem Beispiel gemäß 29 wird das Messungszielelement, das als eine Referenz des Messungsprozesses dient, vorab unter Verwendung des Hilfswerkzeuges 524 ausgewählt. Es wird zum Beispiel ein Bereich an dem Bildanzeigebereich 410 bestimmt, und ein Messungszielelement, wie zum Beispiel ein Liniensegment oder ein Kreis in diesem Bereich, wird durch eine Kantenerfassung oder dergleichen extrahiert. Der Nutzer bestimmt insbesondere einen rechteckigen Messungszielbereich mittels der Mouse oder dergleichen, und ein Messungszielelement, das in diesem Messungszielbereich enthalten ist, wird automatisch extrahiert und ferner zu einem Kreisbogen oder einer geraden Linie approximiert. Messungszielelemente CC1 und CC2 werden hier extrahiert, und extrahierte Kreisbögen werden zu Zirkeln approximiert. Jeweilige Mittelpunkte dieser Messungszielelemente CC1 und CC2 werden ferner berechnet und ausgewählt.
(Ebenenmessungswerkzeug)
Das Werkzeug wird als Nächstes zu dem Ebenenmessungswerkzeug gewechselt, und die "2-Punkt"-Schaltfläche wird in der Ebenenmessungs-Werkzeugschaltfläche 531 ausgewählt, um einen Abstand zwischen den Mittelpunkten der Messungszielelemente CC1 und CC2 zu messen. Ein Messungsresultat wird an dem Resultatanzeigebereich 510 angezeigt. Ferner kann eine Vielzahl von Messungsprozessen durchgeführt werden. Ein Messungsresultat und eine Anzahl werden zu jedem Messungsprozess an dem Bildanzeigebereich 410 addiert, und darüber hinaus werden an dem Resultatanzeigebereich 510 diesbezügliche Nummern ebenso angezeigt. In diesem Beispiel wird "2. zwischen zwei Kreismittelpunkten 1 6149.9552 µm" angezeigt. Die Bereitstellung einer Nummer für jeden Messungsprozess erleichtert, wie oben beschrieben, das Verständnis des Zusammenhangs zwischen dem Bildanzeigebereich 410 und dem Resultatanzeigebereich 510. Eine Anzeige bezüglich jedes Messungsprozesses kann ferner farbcodiert sein, sodass die gleiche Farbe den gleichen Messungsprozess zeigt.
Bezüglich des obenstehenden Hilfswerkzeugs 524 kann die Verwendung der Kantenextraktionsfunktion zum Extrahieren eines Messungszielelements an dem Bild zu einer automatischen Erfassung einer Kantenform führen und somit die Arbeit des Nutzers gemäß einer manuellen Spezifikation ersparen. Dies kann ebenso Variationen in einer bestimmten Position unter Nutzern unterdrücken. Durch die Verwendung des Höhenbildes ist es darüber hinaus in dieser Funktion möglich, zum Beispiel eine Schnittlinie zwischen Ebenen und einer Achse von einem Zylinder zu erfassen, und ebenso eine Ebenenmessung durch die Verwendung dieser Linien durchzuführen. Wie oben erläutert, ist es möglich, die Ebenenmessung zu verwenden, die nur durch das Beobachtungsbild nicht realisiert werden kann.
Das derart erhaltene Berechnungsresultat kann darüber hinaus an dem Bildanzeigebereich überlagert und angezeigt werden, zusätzlich zur Anzeige an dem Resultatanzeigebereich 510. Ein Messungsresultat, das durch das Ebenenmessungswerkzeug erhalten wird, wird zum Beispiel an dem Höhenbild oder dem Beobachtungsbild überlagert und angezeigt, während ein Messungsresultat, erhalten durch das Höhenmessungswerkzeug, auf dem Profildiagramm überlagert und angezeigt wird. Wie oben erläutert, werden das Höhenbild und das Profildiagramm angezeigt, während diese miteinander verglichen werden, und das Messungsresultat wird ferner überlagert und angezeigt, wodurch eine Realisierung einer Betriebsumgebung mit einer weiteren exzellenten Sichtbarkeit erlaubt wird.
(Linienrauhigkeits-Messfunktion)
30 zeigt ein Beispiel eines Linienrauhigkeits-Messungsbildschirms 528 zum Durchführen einer Linienrauhigkeits-Messfunktion. Die Linienrauhigkeits-Messfunktion ist eine Messungsfunktion zum Messen einer Auswahl bzw. Vielzahl von Linierauhigkeitsparametern bezüglich einer Schnittformlinie, die durch Zeichnen der Profillinie PL in einer willkürlichen Position an dem zusammengesetzten Bild ST oder dem Höhenbild und einer Schnittdarstellung entlang dieser Profillinie PL erhalten wird. Bezüglich des Linienrauhigkeitsparameters kann zum Beispiel ein Parameter verwendet werden, der durch ISO4287:1997 (JIS B0601:2001) standardisiert ist.
(Oberflächenrauhigkeits-Messfunktion)
31 zeigt ein Beispiel eines Oberflächenrauhigkeits-Messungsbildschirms 529 zum Durchführen einer Oberflächenrauhigkeits-Messfunktion. Die Oberflächenrauhigkeits-Messfunktion ist eine Messungsfunktion zum Messen einer Oberflächeeigenschaft, und zwar, einer Auswahl bzw. Vielzahl von Oberflächenrauhigkeitsparameter, bezüglich einem Gebiet, das an dem zusammengesetzten Bild ST oder dem Höhenbild bestimmt ist. Für die Oberflächenrauhigkeitsparameter kann zum Beispiel ein Parameter eingesetzt werden, der durch I25178 standarisiert ist.
(Vergleichsmessfunktion)
32 zeigt ferner ein Beispiel eines Vergleichsmessungsbildschirms 540 zum Durchführen einer Vergleichsmessfunktion. Die Vergleichsmessfunktion ist eine Messfunktion zum Anordnen von zweien von dem zusammengesetzten Bild ST, dem Höhenbild oder dem Beobachtungsbild nebeneinander und zum Anzeigen dieser Bilder, zum Durchführen einer Vielzahl von Messungen bezüglich einer Differenz, Querschnittsflächen und dergleichen, während die Schnittformlinien, die durch eine Schnittdarstellung beider Daten erhalten werden, entlang der gleichen Linien oder unterschiedlicher Linie verglichen werden. Eines der zwei zu vergleichenden Bilder wird hier als ein Vergleichsreferenzbild Bi eines Objekts bezeichnet, das als eine Vergleichsreferenz dient, und das andere wird als ein Vergleichszielbild RI bezeichnet, um als ein Vergleichsziel zu dienen.
Beim Durchführen der Vergleichsmessung ist es darüber hinaus wünschenswert, zuerst das Vergleichszielbild RI automatisch bezüglich einer Position des Vergleichsreferenzbildes BI durch Musterabgleich, Kantenerfassung oder dergleichen auszurichten. Dies kann den Vergleich zwischen entsprechenden Flächen erleichtern. Die Durchführung eines derartigen Musterabgleichs oder dergleichen ermöglicht eine automatische Ausrichtung in der Position in der XY-Richtungen, der Rotationsverschiebung (θ), der Position in der Höhenrichtung (Z-Richtung) und dergleichen zwischen den jeweiligen Daten des Vergleichsreferenzbildes BI und des Vergleichszielbildes RI, wodurch ein Vergleich zwischen der entsprechenden Position ermöglicht wird. Nach der Ausrichtung wird die Profillinie PL an der gleichen Position der jeweiligen Daten gezeichnet, um somit einen Vergleich in Schnittformlinien zu ermöglichen, die durch eine Schnittdarstellung der gleichen Position erhalten werden, um eine geringe Differenz in den Formen klarzustellen.
Als Präparationen für eine Vielzahl von Analysen und Messungen, wie oben erläutert, kann unter Verwendung des Dreidimensionenbild-Messungsprogramms Bildverarbeitungsfunktionen zum Anwenden einer Auswahl von Filtern (Durchschnittsbildung, Median, Gauss-Funktion, Kantenhervorhebung, usw.) an dem Beobachtungsbild, dem zusammengesetzten Bild und dem Höhenbild durchgeführt werden, wodurch eine Ebene (Referenzebene) als eine Messungsreferenz bestimmt wird, und zum Entfernen/Korrigieren einer Ebenenverzerrung oder einer großen Ebenenform des zusammengesetzten Bildes (Ebenenformkorrektur). Obwohl diese Präparationen nicht immer für eine Analyse und Messung an erfassten Daten erforderlich ist, sind diese bevorzugt im Fall der Durchführung einer Analyse und Messung mit einer höheren Genauigkeit und besseren Reproduzierbarkeit implementiert.
Obwohl das Verfahren zum Durchführen einer Vielzahl von Messungen obenstehend auf Grundlage des dreidimensionalen zusammengesetzten Bildes erläutert wurde, das durch Kombination des Höhenbildes und des Beobachtungsbildes ausgebildet ist, ist es in der vorliegenden Erfindung möglich, eine Messung und eine Analyse nicht nur an dem zusammengesetzten Bild durchzuführen, sondern auch an dem Höhenbild, auf Grundlage einer Höheninformation des Höhenbildes. Obwohl ferner obenstehend das Beispiel erläutert wurde, bei dem ein neues Höhenbild und Beobachtungsbild erfasst werden und anschließend der Messung unterworfen werden, kann natürlich das vorher gespeicherte Höhenbild oder dergleichen durch das Dreidimensionenbild-Messungsprogramm gelesen werden und der Messung und Analyse wie oben beschrieben, unterworfen werden.
(Referenzebene-Bestimmungseinheit)
Zur Durchführung der Ausrichtung des zusammengesetzten Bildes und des Höhenbildes durch einen Musterabgleich oder dergleichen, ist es notwendig, vorab Referenzebenen der jeweiligen Bilder einzustellen. Das heißt, dass die jeweiligen Referenzebenen mittels Daten des zusammengesetzten Bildes und Daten des Höhenbildes eingestellt werden, die als Vergleichsreferenzen dienen, und wobei Daten des zusammengesetzten Bildes und Daten des Höhenbildes als Vergleichsziele dienen, und ein Musterabgleich unter der Annahme durchgeführt wird, dass diese gemeinsame Referenzebenen sind. Die Referenzebenen werden durch eine Referenzebenen-Bestimmungseinheit bestimmt.
Die 33 und 34 zeigen ein Beispiel der Referenzebenen-Bestimmungseinheit. Das Einstellen der Referenzebene wird in dem Dreidimensionenbild-Messungsprogramm angewiesen, wobei ein Referenzebenen-Einstellbildschirm 532 gemäß 33 angezeigt wird. In diesem Referenzebenen-Einstellbildschirm 532 wird oben links ein Bildanzeigebereich 410 bereitgestellt, und das zusammengesetzte Bild ST wird angezeigt. Ferner ist die Profillinie PL longitudinal und lateral in einer Querschnittsform an dem zusammengesetzten Bild ST angeordnet. Ein longitudinales Profildiagramm PIV mit einer Querschnittsform entlang einer longitudinalen Profillinie VPL ist an einem longitudinalen Profildiagramm-Anzeigebereich 514V angezeigt, der an der rechten Seite des Bildanzeigebereichs 410 bereitgestellt ist, und ein laterales Profildiagramm PI mit einer Querschnittsform entlang einer lateralen Profillinie HPL ist an einem lateralen Profildiagramm-Anzeigebereich 514H angezeigt, der an der unteren Seite des Bildanzeigebereichs 410 bereitgestellt ist. Wenn die Profillinie PL oder das zusammengesetzte Bild ST relativ zu einander bewegt werden, werden die Anzeigeinhalte der Profildiagramm-Anzeigebereiche 514V und 514H jeweils in den Profildiagrammen PIV und PIH gemäß der Profillinie PL nach der Bewegung aktualisiert. Der Nutzer wählt als eine Referenzebene folglich eine Ebene aus, die leicht zueinandergebracht werden kann und so flach wie möglich ist, während die Profildiagramme PIV und PIH überprüft werden.
Die Referenzebene ist konkret von einem Referenzebenen-Bestimmungsverfahrenfeld 533 bestimmt, das in dem Betriebsbereich 420 an der rechten Seite des Referenzebenen-Einstellbildschirms 532 gemäß 33 bereitgestellt ist. Wenn zum Beispiel eine Bereichseinstell-Radioschaltfläche 534 in dem Referenzebenen-Bestimmungsverfahrenfeld 533 ausgewählt ist, und eine "Bestimme Bereich"-Schaltfläche 535 betätigt ist, wird ein Bereichseinstellbildschirm 536 gemäß 34 angezeigt. Der Nutzer bestimmt einen Bereich, der als Referenzebene gewünscht ist, bezüglich des zusammengesetzten Bildes ST von dem Bereichseinstellbildschirm 536. Das Bestimmungsverfahren kann durch eine Schaltfläche ausgewählt werden, die in dem Betriebsbereich 420 an der rechten Seite gemäß 34 bereitgestellt ist. Wenn zum Beispiel eine "Rechteck"-Schaltfläche 537 ausgewählt ist, wird eine Diagonalposition mit der Mouse bestimmt, um einen rechteckigen Bereich zu bestimmen. Daneben kann der Bereich durch eine Fläche bestimmt werden, oder durch ein willkürliches Verfahren unter Verwendung eines Dreipunktkreises, eines Zweipunktkreises, einer Ellipse, eines Polygons, einer freien Linie oder dergleichen. Der Bereich kann darüber hinaus durch eine Bildverarbeitung automatisch bestimmt werden, unter Verwendung eines Verfahrens, wie zum Beispiel Level-Erfassung, Bereichsextraktion, Schwellenwerteinstellung oder dergleichen. Wenn en Bereich ROI1, der als die Referenzebene dient, wie oben beschrieben bestimmt wird, wird eine "OK"-Schaltfläche 538 betätigt, die in dem unteren Abschnitt des Betriebsbereiches 420 bereitgestellt ist. Dies bestimmt den bestimmten Bereich als die Referenzebene.
(Ausrichtung gemäß Musterabgleich)
Bezüglich einem Aspekt der automatischen Ausrichtung wird im Folgenden ein detailliertes Verfahren für einen Musterabgleich erläutert. Es wird hier ein Verfahren zum Erfassen bzw. Aufnehmen eines ersten zusammengesetzten Bildes als das Vergleichsreferenzbild BI und eines zweiten zusammengesetzten Bildes als das Vergleichszielbild RI erläutert, sowie ein Bewegen und Rotieren des Bildes durch einen Musterabgleich, um das zweite zusammengesetzte Bild mit dem ersten zusammengesetzten Bild abzugleichen.
Zuerst wird das erste zusammengesetzte Bild gelesen, das das Beobachtungsbild (Textur- bzw. Strukturbild) aufweist, erhalten durch Aufnehmen des Objekts, und das Höhenbild, das einen Wert in der Höhenrichtung (vertikale Richtung zu einer Bildgebungsebene) aufweist, als ein Pixel. Das erste zusammengesetzte Bild wird dann an dem Anzeigeabschnitt 400 angezeigt.
Als Nächstes wird ein erster Bereich zur Durchführung eines Musterabgleichs durch den Nutzer an dem ersten zusammengesetzten Bild bestimmt. Das Beobachtungsbild in dem ersten, hier bestimmten Bereich wird als ein Ausrichtungsbild gespeichert.
Als Nächstes wird das zweite zusammengesetzte Bild gelesen, und eine Position und ein Winkel, die mit denen des Ausrichtungsbildes übereinstimmen, werden aus dem Beobachtungsbild des zweiten zusammengesetzten Bildes gesucht. Das zweite zusammengesetzte Bild wird dann einer Affin-Transformation unterworfen, sodass der Abschnitt in dem das zweite zusammengesetzte Bild mit dem Ausrichtungsbild übereinstimmt, den Abschnitt überlappt, in dem das Ausrichtungsbild des ersten zusammengesetzten Bildes herausgenommen wurde. Dies führt zu einer Ausrichtung in einer parallelen Ebene zu der Bildgebungsebene.
Darüber hinaus wird eine Ausrichtung in der Höhenrichtung durchgeführt. Ein zweiter Bereich wird hier an dem ersten zusammengesetzten Bild bestimmt. Es wird bemerkt, dass der zweite Bereich nicht neu bestimmt werden muss, und gleich zu dem ersten Bereich sein kann. Der Ausrichtungsbereich kann ferner nicht an dem ersten zusammengesetzten Bild, sondern an dem zweiten zusammengesetzten Bild bestimmt werden.
Darüber hinaus wird eine Differenz zwischen einem Durchschnittswert von Höhendaten in dem zweiten Bereich des ersten zusammengesetzten Bildes und ein Durchschnittswert von Höhendaten in dem zweiten Bereich des zweiten zusammengesetzten Bildes nach der Ausrichtung durch den Musterabgleich erhalten, und das Höhenbild des zweiten zusammengesetzten Bildes wird durch die erhaltene Differenz versetzt, sodass das erste zusammengesetzte Bild mit dem zweiten zusammengesetzten Bild in der Höhenrichtung übereinstimmt. Dies führt zu einer Ausrichtung in der Höhenrichtung (vertikale Richtung zu der Bildgebungsebene).
Nachdem das zweite zusammengesetzte Bild gelesen wurde, kann das Beobachtungsbild des zweiten zusammengesetzten Bildes angezeigt werden, wobei ein dritter Bereich, der sich von dem ersten Bereich unterscheidet, an diesem Bild bestimmt werden kann, und ein Bildabgleich mit dem Ausrichtungsbild in dem dritten Bereich gesucht werden kann. In diesem Fall können die ersten Messungsdaten und die zweiten Messungsdaten gleich sein, und zum Zweck des Vergleichs von Formen vorteilhaft genutzt werden, wenn fast die gleichen Formen in den gleichen Daten sind, ohne für einen anderen Zweck. Wenn ferner die Formmessungsdaten kein Beobachtungsbild aufweisen, kann ein Musterabgleich unter Verwendung des Höhenbildes anstelle des Beobachtungsbildes durchgeführt werden. Der erste Bereich zum Durchführen eines Musterabgleichs kann darüber hinaus automatisch aus einer Helligkeit oder einem charakteristischen Punkt des Beobachtungsbildes automatisch entschieden werden. Wenn alternativ die Daten separat ein Zuverlässigkeitsbild aufweisen, das eine Zuverlässigkeit der Messung bezüglich jedem Pixel wiedergibt, kann der erste Bereich zum Durchführen eines Mustervergleichs automatisch von dem Zuverlässigkeitsbild entschieden werden. Der erste Bereich zum Durchführen eines Musterabgleichs kann darüber hinaus automatisch von sowohl dem Zuverlässigkeitsbild als auch dem Beobachtungsbild entschieden werden. Beim Erhalten eines Durchschnittswerts von einem Höhenbild in dem dritten Bereich zur Ausrichtung in der Höhenrichtung können ferner nur Pixel mit einer hohen Messzuverlässigkeit in sowohl dem Zuverlässigkeitsbild des ersten zusammengesetzten Bildes und dem Zuverlässigkeitsbild des zweiten zusammengesetzten Bildes von diesen Bildern gewählt werden, um einen Durchschnittswert zu erhalten.
(Verfahren zum Verwenden einer Kantenerfassung)
Obenstehend wurde das Verfahren zur automatischen Ausrichtung unter Verwendung eines Musterabgleichs erläutert. Die automatische Ausrichtung ist jedoch nicht auf einen Musterabgleich beschränkt, sondern andere Verfahren können soweit erforderlich verwendet werden. Als ein Beispiel wird im Folgenden ein automatisches Positionierungsverfahren unter Verwendung einer Kantenerfassung beschrieben.
Zuerst wird das erste zusammengesetzte Bild als Pixel gelesen, das das Beobachtungsbild (Texturbild) aufweist, erhalten durch Aufnehmen des Objekts, und das Höhenbild, das einen Wert in der Höhenrichtung (vertikale Richtung zu der Bildgebungsebene) aufweist. Ein Bild des ersten zusammengesetzten Bildes wird dann an dem Bildschirm angezeigt. Der Nutzer bestimmt dann einen oder mehrere Kantenerfassungsbereiche an dem Bild. Kanten werden von dem Beobachtungsbild in all den Kantenerfassungsbereichen erfasst, und jeweilige Positionen und Winkel werden gespeichert. Ferner wird das zweite zusammengesetzte Bild gelesen, und von dem Beobachtungsbild in all den oben bestimmten Kantenerfassungsbereichen werden Kanten erfasst. Das zweite zusammengesetzte Bild wird dann einer Affin-Transformation unterworfen, um eine Position und Winkel aufzuweisen, um eine Übereinstimmung zwischen der Kante, erfasst von dem zweiten zusammengesetzten Bild, und der Kante, erfasst von dem ersten zusammengesetzten Bild zu maximieren. Dies führt zu einer Ausrichtung in einer parallelen Ebene zu der Bildgebungsebene. Ein erster Bereich zu Durchführen einer Ausrichtung in der Höhenrichtung wird hier an dem Bild bestimmt.
Als Nächstes wird eine Differenz zwischen einem Durchschnittswert von Höhendaten in dem ersten Bereich des ersten zusammengesetzten Bildes und einem Durchschnittswert von Höhendaten in dem ersten Bereich des zweiten zusammengesetzten Bildes nach der Ausrichtung durch eine Kantenerfassung erhalten, und das Höhenbild des zweiten zusammengesetzten Bildes wird durch die erhaltene Differenz versetzt, sodass das erste zusammengesetzte Bild mit dem zweiten zusammengesetzten Bild in der Höhenrichtung übereinstimmt. Dies führt zu einer Ausrichtung in der Höhenrichtung (vertikale Richtung zu der Bildgebungsebene). Es wird vermerkt, dass eine Kantenerfassbarkeit in jedem Kantenerfassungsbereich erhalten werden kann, und eine Kante mit einer Erfassbarkeit, die nicht größer als ein bestimmter Wert ist, für die Ausrichtung nicht verwendet werden kann. Wenn ferner die Formmessungsdaten ein Beobachtungsbild aufweisen, kann eine Kantenerfassung unter Verwendung des Höhenbildes anstelle des Beobachtungsbildes durchgeführt werden. Der Kantenerfassungsbereich kann darüber hinaus automatisch aus einem charakteristischen Punkt des Beobachtungsbildes entschieden werden. Beim Erhalten eines Durchschnittswerts von einem Höhenbild in dem dritten Bereich zur Ausrichtung in der Höhenrichtung können darüber hinaus nur Pixel mit einer hohen Messungszuverlässigkeit in sowohl dem Zuverlässigkeitsbild des ersten zusammengesetzten Bildes und des Zuverlässigkeitsbild des zweiten zusammengesetzten Bildes von diesen Bildern ausgewählt werden, um einen Durchschnittswert zu erhalten.
In den obenstehenden Beispielen wurde das Verfahren erläutert, bei dem das erste zusammengesetzte Bild als das Vergleichsreferenzbild BI genommen wird, und das zweite zusammengesetzte Bild als das Vergleichszielbild RI, und wobei das Bild durch einen Musterabgleich oder eine Kantenerfassung bewegt und rotiert wird, um das zweite zusammengesetzte Bild mit dem ersten zusammengesetzten Bild abzugleichen bzw. in Übereinstimmung zu bringen. Natürlich ist es möglich, im Gegensatz dazu, dass die zweite zusammengesetzte Bild-(Vergleichszielbild RI)-Seite fixiert wird und die erste zusammengesetzte Bild-(Vergleichsreferenzbild BI)-Seite bewegt und rotiert wird.
Es ist auch möglich, das Höhenbild und das Beobachtungsbild einzeln oder in einer Kombination anstelle der Verwendung des zusammengesetzten Bildes zu verwenden. Sowohl das erste zusammengesetzte Bild als auch das zweite zusammengesetzte Bild können darüber hinaus durch Auslesen vorher aufgenommener zusammengesetzter Bilddaten durch das Dreidimensionenbild-Messungsprogramm erhalten werden, anstelle neu aufgenommen zu werden.
(Details der Vergleichsmessung)
Wie oben erläutert, kann die Durchführung der Ausrichtung zwischen dem Vergleichsreferenzbild BI und dem Vergleichszielbild RI eine Messung der entsprechenden Fläche an den zwei Bildern in der Vergleichsmessung vereinfachen. Ein Detail der Vergleichsmessung wird hier auf Grundlage von 32 und dergleichen beschrieben. In einem Vergleichsmessungsbildschirm 140, der in dieser Figur gezeigt ist, wird der Bildanzeigebereich 410 zum Anzeigen des Höhenbildes und des Beobachtungsbildes im Zentrum bereitgestellt. An der rechten Seite davon wird der Betriebsbereich 420 zum Durchführen einer Auswahl von Operationen bereitgestellt, und an der linken Seite davon wird der Resultatanzeigebereich 510 zum Anzeigen eines Messungsresultats bereitgestellt. In dem oberen Abschnitt des Bildanzeigebereichs 410 sind darüber hinaus ein Vergleichsreferenzbild-Anzeigebereich 542 zum Anzeigen des Vergleichsreferenzbildes BI und ein Vergleichszielbild-Anzeigebereich 543 zum Anzeigen des Vergleichszielbildes RI jeweils bereitgestellt. In dem unteren Abschnitt davon ist ein Profildiagramm-Anzeigebereich 514 zum Anzeigen des Profildiagramms PI entsprechend der Profillinie PL, die in dem Bildanzeigebereich 410 eingestellt ist, angezeigt. Das Beispiel der 32 zeigt einen Zustand, in dem das Vergleichszielbild RI an der rechten Seite durch die Ausrichtungseinheit 215 ausgerichtet wurde, sodass dessen Stellung mit einer Stellung des Vergleichsreferenzbildes BI an der linken Seite übereinstimmt.
(Vergrößerungskopplungsfunktion)
Eine Vergrößerung eines Bildes, das an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt ist, kann frei in dem Bereich einer Vergrößerung der Bildgebungseinheit 100 oder zum Durchführen eines digitalen Zoomens geändert werden. Die Messungsmikroskop-Vorrichtung, die in 1 gezeigt ist, ist ferner mit der Vergrößerungskopplungseinheit 216 bereitgestellt, und wenn eine Anzeigevergrößerung des Vergleichsreferenzbildes BI oder des Vergleichszielbildes RI geändert wird, kann eine Anzeigevergrößerung des anderen Bildes zusammen mit der obigen Änderung gleichermaßen geändert werden. Die zwei Bilder können somit konstant mit der gleichen Vergrößerung angezeigt werden, während diese in dem ausgerichteten Zustand sind, was beim Vergleich der Beobachtung nützlich ist. Die Vergrößerungskopplungsfunktion kann ferner an/ausgeschaltet werden, und indem die Funktion in den Aus-Zustand gebracht wird, kann eine Vergrößerung von jedem Bild individuell eingestellt werden, um somit ein Umschalten zwischen der Kopplung und Entkopplung gemäß der Verwendung zu erleichtern.
(Anzeigepositions-Kopplungsfunktion)
Darüber hinaus kann eine Anzeigeposition eines an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigten Bildes auf eine willkürliche Position oder Stellung geändert werden. Die XY-Ebene kann zum Beispiel in eine willkürliche Position bewegt werden, indem ein Mouse-Zeiger in dem Bildanzeigebereich 410 verschoben wird. Bezüglich des dreidimensionalen Bildes, wie zum Beispiel dem zusammengesetzten Bild ST oder dem Höhenbild, kann dessen Stellung und visueller Punkt durch Bewegung der Mouse geändert werden. Die Messungsmikroskop-Vorrichtung ist ferner mit der Anzeigepositions-Kopplungseinheit 217 bereitgestellt. In einer Anzeigeposition des Vergleichsreferenzbildes BI oder des Vergleichszielbildes RI geändert wird, kann die Anzeigepositions-Kopplungseinheit 217 eine Anzeigeposition des anderen Bildes zusammen mit der obigen Änderung automatisch ändern. Selbst dann, wenn die Anzeigeposition von einem Bild geändert wird, kann die gleiche Fläche entsprechend konstant an dem anderen Bild angezeigt werden, was für den Vergleich der Beobachtung nützlich ist. Die Anzeigepositions-Kopplungsfunktion kann ferner auch an/ausgeschaltet werden, und indem die Funktion in den Aus-Zustand gebracht wird, kann die Anzeigeposition von jedem Bild individuell eingestellt werden, um somit das Umschalten zwischen Koppeln und Entkoppeln gemäß der Verwendung zu erleichtern.
(Transmissionsanpassungsfunktion)
Es ist ferner möglich, das Vergleichsreferenzbild BI und das Vergleichszielbild RI an dem Bildanzeigebereich 410 zu überlagern und anzuzeigen. Zu diesem Zeitpunkt werden ein oder beide Bilder transluzent bzw. durchscheinend angezeigt, und eine Transmissionsanpassungsfunktion zum Ändern einer Transmission des Bildes wird bereitgestellt, die es ermöglicht, eines der Bilder herausgestellt anzuzeigen, um eine visuelle Überprüfung einer Differenz zwischen den Bildern zu erleichtern. Dies kann ferner nicht nur die Differenz, sondern auch eine Verschiebung im Fall einer unzureichenden Ausrichtung klarstellen, um somit zu einer genauen Anpassung der Ausrichtung beizutragen.
(Linienkopplungs-Schaltfunktion)
In der Vergleichsmessung können ferner die Profillinien PL, gezeichnet an den jeweiligen Daten der Vergleichsreferenz und des Vergleichsziels zwischen dem Kopplungszustand, in der gleichen Position vorliegt, und dem Entkopplungszustand, in dem diese in unterschiedlichen Positionen lokalisiert sind, geschaltet werden. Als ein Aspekt einer Linienkopplungs-Schalteinheit zum Schalten bzw. Wechseln zwischen einem Koppeln und Entkoppeln oder einer Synchronisation und keiner Synchronisation, wird ein "Profillinienkopplung"-Feld 544, angeordnet im mittleren Abschnitt des Betriebsbereichs 420, in dem Vergleichsmessungsbildschirm 540 der 32 bereitgestellt. Die Profillinien PL werden durch Vergabe einer Überprüfungsmarkierung in diesem "Profillinienkopplung"-Feld 544 gekoppelt, und werden durch eine Aufhebung bzw. Freigabe der Überprüfungsmarkierung entkoppelt.
35 zeigt ein Beispiel des Vergleichsmessungsbildschirms 540, wobei die Profillinien PL miteinander gekoppelt sind, und 36 zeigt ein Beispiel des Vergleichsmessungsbildschirms 540, wobei die Profillinien PL miteinander entkoppelt sind. Wenn die Linienkopplungs-Schaltfunktion eingeschaltet ist, um die Profillinien PL zu koppeln, werden die jeweiligen Daten des Vergleichsreferenzbildes und des Vergleichszielbildes vorab durch die Ausrichtungseinheit 215 durch einen Musterabgleich oder dergleichen ausgerichtet, wodurch ein Vergleich von Querschnittsformen zwischen den entsprechenden Flächen ermöglicht wird. In dem Profildiagramm-Anzeigebereich 514 der 35 kann zum Beispiel durch Überlagern und Anzeigen von Profildiagrammen, die jeweils in dem Vergleichsreferenzbild BI und dem Vergleichszielbild RI erhalten werden, eine Differenz dazwischen klar ausgeprägt werden. Wenn andererseits die Linienkopplungs-Schaltfunktion ausgeschaltet ist, um die Profillinien zu entkoppeln, zum Beispiel in einem Fall, in dem die gleiche Musterform wiederholt an den Daten auftritt, werden unterschiedliche Positionen individuell an den jeweiligen Daten des Vergleichsreferenzbildes BI und des Vergleichszielbildes RI individuell bestimmt, um somit einen Vergleich von Querschnitten zwischen den unterschiedlichen Abschnitten zu ermöglichen.
In der Vergleichsmessung ist es außer der Aufnahme sowohl des Vergleichsreferenzbildes und des Vergleichszielbildes natürlich ebenso möglich, ein Bild oder beide Bilder vorher aufzunehmen und zu speichern, und dieses Bild zum Zeitpunkt der Vergleichsmessung zu verwenden, indem dieses durch das Dreidimensionenbild-Messungsprogramm ausgelesen wird.
In der vorliegenden Beschreibung werden das Vergleichsreferenzbild und das Vergleichszielbild in der Bedeutung verwendet, die das Höhenbild, das Beobachtungsbild oder das dreidimensionale zusammengesetzte Bild, das durch Kombination des Höhenbildes und des zusammengesetzte Bilds ausgebildet wird, enthält.
(Profildiagramm, Farbgebungsfunktion)
Das dreidimensionale Höhenbild und das zusammengesetzte Bild können ferner in der Vergleichsmessung, wie oben erläutert, stereoskopisch angezeigt werden. Wie in 37 gezeigt, wird zum Beispiel, in dem Bildanzeigebereich 410 ein Höhenbild SH als das Vergleichsreferenzbild BI an der linken Seite angezeigt, und ein Höhenbild SH als das Vergleichszielbild RI wird an der rechten Seite angezeigt, und zwar in einer Konturform, die bezüglich jeder bestimmten Höhe farbcodiert ist. Das Vergleichszielbild RI wurde mit der gleichen Stellung wie das Vergleichsreferenzbild BI ausgerichtet, durch die automatische Ausrichtungsfunktion, und werden diesbezüglich nebeneinander angezeigt. In diesem Zustand ist die Linienkopplungs-Schalteinheit eingeschaltet, um die Profillinie PL in der gemeinsamen Position anzuordnen. Die Profildiagramme PI des Vergleichsreferenzbildes BI und des Vergleichszielbildes RI werden ferner an dem Profildiagramm-Anzeigebereich 514 überlagert und angezeigt, der an der unteren Abschnittsseite in dem Bildanzeigebereich 410 bereitgestellt ist. Es wird hier bevorzugt, die jeweiligen Profildiagramme PI in unterschiedlichen Aspekten anzuzeigen, sodass das Vergleichsreferenzbild BI und das Vergleichszielbild RI unterschieden werden können. In dem Beispiel der 37 ist das Profildiagramm PI des Vergleichsreferenzbildes BI in hellblau angezeigt, und das des Vergleichszielbildes RI ist in Gelb angezeigt, mittels der oben beschriebenen Profildiagramm-Farbgebungsfunktion. Es ist somit möglich, eine Differenz zwischen den Profildiagrammen PI zu überprüfen.
(Differenzhervorhebungsfunktion)
Ein Differenzbereich kann ebenso eingefärbt werden, um die visuelle Erfassung der Differenz zu erleichtern. Eine derartige Differenzhervorhebungsfunktion berechnet automatisch einen Differenzbereich, und stellt den Bereich in einem unterschiedlichen Aspekt von den anderen Bereichen heraus. Unter den Differenzen können die Differenzen bezüglich einer Zunahme und einer Abnahme ferner in unterschiedlichen Aspekten herausgestellt werden. In dem Beispiel von 37 sind, mit dem Vergleichsreferenzbild BI als Referenz, die Zunahme und die Abnahme jeweils in Rot bzw. in Lila eingefärbt und angezeigt.
(Profilebene-Anzeigefunktion)
Es ist ebenso möglich, die Anzeige des Bildanzeigebereichs 410 von dem Höhenbild SH zu dem zusammengesetzten Bild ST zu wechseln. 38 zeigt einen Zustand, wobei das Höhenbild SH der 37 zu dem zusammengesetzten Bild ST gewechselt bzw. geschaltet wurde. Das zusammengesetzte Bild ST kann rotiert angezeigt werden, um eine beliebige Stellung der Winkel aufzuweisen. Ferner kann zu diesem Zeitpunkt eine Konturform des Querschnitts, erhalten durch eine Querschnittsbildung des zusammengesetzten Bild ST entlang der Profillinie PL, stereoskopisch angezeigt werden. Eine derartige Profilebenen-Anzeigefunktion ermöglicht, dass der Zustand des Querschnitts noch sichtbarer angezeigt wird, und zwar nicht durch eine einfache Überlagerung und Anzeige der Profilform entlang der Profillinie PL an dem Höhenbild-Anzeigebereich 513, wie in 37 gezeigt, sondern durch eine direkte Anzeige der Profilform entlang der Profillinie PL als Querschnitt an dem Zusammengesetztes-Bild-Anzeigebereich 512, wie in 38 gezeigt. In dem Beispiel der 38 ist die Profilform entlang der Profillinie PL, die in 37 eingestellt wurde, mit einer Stellung angezeigt, die durch Rotieren des zusammengesetzten Bildes ST leicht anzusehen ist. Wie oben erläutert, ist es möglich, die Anzeige der dreidimensionalen Bilddaten auf eine zu ändern, die eine beliebige Stellung oder Winkel aufweist, um die Überprüfung unter Erfassung der Profilform von einer Vielzahl bzw. Auswahl von Stellungen in dem Überprüfungsbetrieb zu erleichtern.
Es ist ebenso möglich, die Profillinie PL zu erweitern oder zu reduzieren, indem einer der Punkte PT, die an beiden Enden der Profillinie PL angezeigt sind, in die Länge gezogen werden, oder die Profillinie PL in eine beliebige Position an dem Zusammengesetztes-Bild-Anzeigebereich 512 (oder an dem Höhenbild-Anzeigebereich 513 der 37) zu ändern. Gemäß der Änderung in der Profillinie PL wird der Anzeigeinhalt des Profildiagramms PI an dem Profildiagramm-Anzeigebereich 514 in dem unteren Abschnitt in Echtzeit aktualisiert. Das Messungsresultat an dem Resultatanzeigebereich 510, der an der linken Seite des Bildanzeigebereichs 410 bereitgestellt ist, wird ferner vergleichbar aktualisiert. Wenn darüber hinaus die Linienkopplungs-Schalteinheit eingeschaltet wurde, wird in Übereinstimmung mit einer Änderung in der Profillinie PL eines zusammengesetzten Bildes ST (oder Höhenbildes) die Position der Profillinie PL an dem anderen zusammengesetzten Bild ST oder dergleichen zusammen mit der obigen Änderung ebenfalls geändert. Obwohl obenstehend ein Beispiel gezeigt wurde, bei dem die zusammengesetzten Bilder ST oder die Höhenbilder an der rechten und linken Seite in dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt sind, ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf diesen Aspekt beschränkt. Es können Bildtypen in einer beliebigen Kombination angezeigt werden, zum Beispiel kann das zusammengesetzte Bild an einer Seite und das Höhenbild oder das Beobachtungsbild kann an der anderen Seite angezeigt werden.
(Verfahren zur Vergleichsmessung)
Als ein Beispiel des Verfahrens zum Durchführen der Vergleichsmessung wird hier ein Verfahren zum Durchführen der Messung auf Grundlage des Profildiagramms PI in einem Flussdiagramm gemäß 39 gezeigt. Es wird hier angenommen, dass das Dreidimensionenbild-Messungsprogramm vorher aktiviert wurde. Zuerst wird das Vergleichsreferenzbild BI im Schritt S3901 bestimmt. Der Nutzer führt hier eine Bestimmung durch und öffnet eine Datei zusammengesetzter Bilddaten, die als Vergleichsreferenz dienen. Als Nächstes wird der Start der Vergleichsmessung im Schritt S3902 angewiesen. Zum Beispiel wird eine "Vergleichsmessung"-Schaltfläche 607 in einer Funktionsführung bzw. einem Funktions-Guide 606 für das in 46 gezeigte Dreidimensionenbild-Messungsprogramm betätigt. Der Bildschirm wird dabei in den Vergleichsmessungsbildschirm verschoben (Schritt S3903). Das heißt, dass das in 32 gezeigte Dreidimensionenbild-Messungsprogramm oder dergleichen aktiviert ist. Darüber hinaus ist es möglich zu dem
Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramm
zurückzukehren, indem eine "Zur Beobachtungsanwendung"-Schaltfläche 451 betätigt wird, die in einem Menü des Dreidimensionenbild-Messungsprogramms bereitgestellt ist.
Als Nächstes wird im Schritt S3904 das Vergleichszielbild RI bestimmt und an diesem der Ausrichtungsprozess durchgeführt. Es werden hier vorher erfasste bzw. aufgenommene und gespeicherte Vergleichsziel-Bilddaten ausgelesen. Das Vergleichszielbild, aufgenommen durch das Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramm, kann alternativ in das Dreidimensionenbild-Messungsprogramm transferiert werden. Wenn zum Beispiel die "Öffne Analyseanwendung"-Schaltfläche 485 betätigt wird, die in 25 gezeigt ist, nach der Messung des Vergleichszielbildes durch die obenstehende Messungsmikroskop-Vorrichtung, können die Daten, die gegenwärtig angezeigt werden, an das Dreidimensionenbild-Messungsprogramm übertragen werden und dann als das Vergleichszielbild RI bestimmt werden.
Im nächsten Schritt S3905 werden das Vergleichsreferenzbild BI und das Vergleichszielbild RI nebeneinander angeordnet und an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt. Im Schritt S3906 wird dann die Profillinie PL an dem Vergleichsreferenzbild BI oder dem Vergleichszielbild RI angeordnet. Im Schritt S3907 werden ferner die Profildiagramme PI des Vergleichsreferenzbildes BI und des Vergleichszielbildes RI überlagert und an dem Profildiagramm-Anzeigebereich 514 angezeigt. Im Schritt S3908 wird im Folgenden die Positionsbeziehung zwischen den Profildiagrammen PI des Vergleichsreferenzbildes BI und des Vergleichszielbildes RI bei Bedarf genau angepasst. Im Schritt S3909 wird dann eine willkürliche Messung an dem Profildiagramm PI ausgeführt. Schließlich wird im Schritt S3910 bestimmt, ob oder ob nicht die Profillinie PL zu einer anderen Position hinzugefügt wird. Im Fall ohne Hinzufügung ist die Vergleichsmessung beendet, und im Fall der Hinzufügung kehrt der Prozess zum Schritt S3906 zurück, um den Prozess zu wiederholen. Die Vergleichsmessung wird wie oben erläutert durchgeführt.
Ein Detail des Schritts zum Bestimmen des Vergleichszielbildes RI und zum Durchführen des Ausrichtungsprozesses im Schritt S3904 gemäß 39 wird darüber hinaus in einem Flussdiagramm gemäß 40 gezeigt. Zuerst wird der Bildschirm zu dem Bildschirm zur Auswahl des Vergleichszielbildes RI und zum Durchführen der Ausrichtung verschoben (Schritt S4001). Von diesem Bildschirm werden dann Vergleichsziel-Bilddaten bestimmt (Schritt S4002). Die Vergleichsziel-Bilddaten werden dabei in das Dreidimensionenbild-Messungsprogramm gelesen (Schritt 4003). Die Beobachtungsbilder des Vergleichsreferenzbildes BI und des Vergleichszielbildes RI werden im Folgenden überlagert und an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt (Schritt S4004). Wenn die Bilder ausgerichtet sind, ist der Ausrichtungsprozess beendet, und wenn diese nicht ausgerichtet sind, erfolgt eine Auswahl, ob oder ob nicht die Ausrichtung automatisch durchgeführt wird (Schritt S4006). Im Fall der manuellen Durchführung der Ausrichtung geht der Prozess zum Schritt S4008, und im Fall der automatischen Durchführung der Ausrichtung wird ein vorbestimmter Bereichsbestimmungsprozess zum Ausführen einer automatischen Ausrichtung im Schritt S4007 durchgeführt, und dann geht der Prozess zum Schritt S4004 zurück. Im Fall der manuellen Durchführung der Ausrichtung wird andererseits ein GUI-Bildschirm für eine manuelle Ausrichtung im Schritt S4008 angezeigt (Schritt S4008). Der Nutzer bestimmt dann eine Bewegungsgröße in sowohl den XYZ-Richtungen und die θ-Richtung mittels eines numerischen oder eines Schaltflächenbetriebs (Schritt S4009). Nachdem dies abgeschlossen ist, kehrt der Prozess zum Schritt S4004 zurück, auf die gleiche Art und Weise wie oben erläutert. Die Bestimmung des Vergleichszielbildes RI und die Ausrichtung werden wie oben beschrieben ausgeführt.
Ein Detail des Bereichsbestimmungsprozesses für eine automatische Ausrichtung im Schritt S4007 gemäß 40 ist ferner ein Flussdiagramm der 41 gezeigt. In diesem Beispiel ist ein Beispiel zum automatischen Ausrichten durch einen Musterabgleich gezeigt. Der Bildschirm wird zuerst zu einem Bereichsbestimmungsbildschirm verschoben, und das Vergleichsreferenzbild BI wird angezeigt (Schritt S4101). Als Nächstes wird ein Bereich zum Durchführen eines Musterabgleichs an dem Vergleichsreferenzbild BI bestimmt, (Schritt S4102), und die Ausführung einer automatischen Ausrichtung wird angewiesen (Schritt S4103). Folglich wird ein Musterabgleich durch das Dreidimensionenbild-Messungsprogramm durchgeführt, unter Verwendung des Beobachtungsbildes, und eine Ausrichtung wird bezüglich den YX-Richtungen und dem Rotationswinkel θ durchgeführt (Schritt S4104). Um Durchschnittswerte des Höhenbildes in der Höhenrichtung auszugleichen bzw. zu entzerren, erfolgt eine Offset-Bewegung in die Höhenrichtung (Schritt S4105) der Bereichsbestimmungsprozess für eine automatische Ausrichtung wird wie oben beschrieben durchgeführt.
(Template)
Im Folgenden wird eine Template-Erzeugungsfunktion beschrieben. Mit einem Anstieg in der Genauigkeit und Komplexität, die bei der Herstellung erforderlich ist, gibt es in der letzten Zeit zunehmend Fälle, in denen eine einfache Vergrößerung und Beobachtung eines Zustands eines Objekts, wie zum Beispiel eine Komponente, das Speichern eines Bildes und Durchführen einer Auswahl von zweidimensionalen Dimensionenmessungen nicht ausreichend sind. Nur für den Zweck der Durchführung einer einfachen Beobachtung oder einer zweidimensionalen Dimensionenmessung wurde bisher oft ein Stereomikroskop verwendet, durch das ein Nutzer ein Objekt bzw. einen Gegenstand mit den Augen betrachtet, jedoch werden in den letzten Jahren zunehmend sogenannte digitale Mikroskope verwendet, in denen ein Bild des Gegenstands bzw. des Objekts durch eine Kamera anstelle der Augen aufgenommen wird, und das Bild wird an dem Anzeigeabschnitt 400 angezeigt, um einer effizienten Beobachtung, Speicherung und dimensionalen Messung unterworfen zu werden.
In dem Fall, in dem das alleinige Durchführen der zweidimensionalen Dimensionenmessung nicht genügt, wurden andererseits eine Vielzahl dreidimensionaler Messungsvorrichtung vom Kontakttyp oder vom Nichtkontakttyp vorgeschlagen, in die praktische Verwendung gebracht, und werden tatsächlich verwendet. Betriebsverfahren für diese Vorrichtungen sind jedoch vergleichsweise schwierig, verglichen mit jenen für das Mikroskop und das digitale Mikroskop, und nicht wenige von diesen erfordern, dass der Nutzer ein gewisses Ausmaß an Qualifikation aufweist. Für einen Nutzer, der mit der dreidimensionalen Messung nicht vertraut ist, ist es wichtig, wie leicht und genau Operationen vom Aufnehmen bzw. Erfassen eines zusammengesetzten Bildes des Objekts bzw. Gegenstands und die Durchführung einer beabsichtigten Analyse und einer dimensionalen Messung sind, um einen Report als finale Ausgabe zu erzeugen. Insbesondere dann, wenn der gleiche Objekttyp eine Vielzahl von Malen gemessen wird, ist es ferner wichtig, die gleiche Messung genau zu wiederholen.
Vor diesem Hintergrund wird eine Template-Erzeugungsfunktion bereitgestellt, die als "Template-Daten" den Fluss der Aufnahme bzw. Erfassung von Daten und die Durchführung einer Analyse und einer dimensionalen Messung zum Erzeugen eines Reports aufzeichnet, der einmal ausgeführt wurde, und eine automatische Reproduktion durchführt. Es ist daher möglich, einen Fehler eines manuellen Betriebs auf ein Minimum zu eliminieren, während die Arbeit im Falle der Messung des gleichen Objekttyps für eine Vielzahl von Malen stark reduziert wird, um eine genaue Analyse leicht und wiederholt durchzuführen. Die Messungsmikroskop-Vorrichtung, die mit einer derartigen Template-Erzeugungsfunktion bereitgestellt ist, wird auf Grundlage des Blockdiagramms gemäß 1 erläutert.
(Template-Erzeugungseinheit 218)
Die Steuereinheit 200, die in 1 gezeigt ist, ist mit dem Arbeitsspeicher 130 als temporärer Speicher, der CPU 210 und der Speichervorrichtung 240 bereitgestellt, wie oben erläutert. Der Arbeitsspeicher 230 arbeitet als ein temporärer Speicherbereich zum temporären Speichern der Messungs-Bildgebungsbedingung, die zum Zeitpunkt der Aufnahme des Messungsbildes durch die Bildgebungseinheit 100 eingestellt wurde, bezüglich des Höhenbildes. Für einen derartigen Arbeitsspeicher 230 kann bevorzugt ein RAM oder dergleichen verwendet werden. Die CPU 210 arbeitet ferner als die Template-Erzeugungseinheit 218 zum Speichern, als ein Template, einer Messungsbild-Bildgebungsbedingung, die in dem Arbeitsspeicher 230 gehalten wird. Die Speichervorrichtung 240 bearbeitet ferner die Template-Speichereinheit zum Speichern des durch die Template-Erzeugungseinheit 218 erzeugten Templates.
Die Template-Erzeugungseinheit speichert, als ein Template, das Ebenenmesswerkzeug und das Höhenmessungswerkzeug, bestimmt durch die Messungswerkzeug-Bestimmungseinheit, das Ausrichtungsbild, registriert durch die Ausrichtungsbild-Registrationseinheit und die relative Positionsinformation, gespeichert in der Relativpositions-Speichereinheit.
Der Betrieb zum Speichern des Templates, das durch die Template-Erzeugungseinheit 218 erzeugt wird, in der Template-Speichereinheit wird zum Beispiel durch den Nutzer durchgeführt, der eine Anweisung zum Speichern des Templates mit einem gewünschten Zeitpunkt eingibt. Wenn zum Beispiel die Template-Speicheranweisung durch Betätigen einer "Speicher als Template"-Schaltfläche von dem Bildschirm des Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramms oder des Dreidimensionenbild-Messungsprogramms oder durch ein anderes Mittel ausgeführt wird, wird ein Dialog zum Speichern des Templates angezeigt und unter einem gewünschten Namen gespeichert. Alternativ kann die Steuereinheit 200 das Template mit einem vorbestimmten Zeitpunkt in einer temporären oder permanenten Art und Weise automatisch speichern. In jeder bestimmten Zeitperiode kann zum Beispiel ein Betrieb bis dahin temporär als das Template registriert werden, oder kann als Daten unter dem Template-Dateinamen des Datums und des Zeitpunkts des Speicherzeitpunkts oder dergleichen in der Speichervorrichtung 240 als die Template-Speichereinheit gespeichert werden.
Damit die Template-Erzeugungseinheit 218 das Template erzeugt, wird zum Beispiel die Messungsbild-Bildgebungsbedingung zum Zeitpunkt der Aufnahme des Messungsbildes vorab in dem Arbeitsspeicher 230 als ein temporärer Speicherbereich gehalten. Wenn dann eine Anweisung zum Speichern des Templates ausgegeben wird, liest die Template-Erzeugungseinheit 218 die Messungsbild-Bildgebungsbedingung, die in dem Arbeitsspeicher gespeichert ist, in diesem Zeitpunkt, um das Template zu erzeugen und dieses in der Speichervorrichtung 240 zu speichern. Wenn zum Beispiel der Nutzer wünscht, als das Template das Höhenbild SH des Objekts bzw. Gegenstands zu speichern, der gegenwärtig in dem Anzeigeabschnitt 400 angezeigt ist, und die "Speicher als Template"-Schaltfläche betätigt, wird die Messungsbild-Bildgebungsbedingung zum Zeitpunkt der Aufnahme des Messungsbildes, wobei es sich um die Basis des Höhenbildes SH handelt, als das Template erzeugt und gespeichert. Wenn der Nutzer wünscht, ein Höhenbild eines vergleichbaren Objekts auf Grundlage der gleichen Messungsbild-Bildgebungsbedingung zu einem späteren Datum zu erfassen bzw. aufzunehmen, wählt der Nutzer das gespeicherte Template unter Verwendung der im Folgenden erwähnten Template-Aufrufeinheit 219. Dies kann dazu führen, dass die Messungsmikroskop-Vorrichtung automatisch in die in dem ausgewählten Template gespeicherte Messungsbild-Bildgebungsbedingung eingestellt wird, und somit kann der Nutzer das Messungsbild mit der gleichen Bedingung aufnehmen.
Zum Zeitpunkt der Speicherung des Templates werden ferner die Relativpositionen des Ebenenmessungswerkzeugs und des Höhenmessungswerkzeugs mit dem Ausrichtungsbild gespeichert, das als Referenz genommen wird. Das heißt, dass die Relativpositions-Speichereinheit eine Relativpositionsinformation in der Ebenenrichtung eines Ebenenmessungswerkzeugs bezüglich eines ausgerichteten Bildes und einer Relativpositionsinformation einer Ebenenrichtung und eine Höhenrichtung eines Höhenmessungswerkzeugs bezüglich eines Ausrichtungsbildes speichert. Mit der Position des Ausrichtungsbildes, das als ein Hinweis verwendet wird, kann entsprechend die Relativpositionsinformation des Messungszielbereichs, in dem ein Messungsprozess durchgeführt wurde, oder des Messungszielelements, das in dem Messungszielbereich extrahiert wird, bezüglich einem neuen Eingabebild reproduziert werden. Obwohl das Verfahren zum Reproduzieren der Relativpositionen des Ebenenmessungswerkzeugs und des Höhenmessungswerkzeugs mit dem Ausrichtungsbild als Referenz erläutert wird, ist das Verfahren zum Bestimmen der Positionen des Ebenenmessungswerkzeugs und des Höhenmessungswerkzeugs nicht auf dieses Verfahren beschränkt. Unter Verwendung einer Position eines Elements, das in Übereinstimmung mit einer Referenz erfasst wurde, die durch das Höhenmessungswerkzeug bestimmt wird, kann zum Beispiel die Position selbst als eine Referenz, eine Position eines anderen Höhenmessungswerkzeugs oder Ebenenmessungswerkzeugs reproduziert werden.
(Template-Aufrufeinheit 119)
Die Template-Aufrufeinheit 219 kann ebenso bereitgestellt sein. Die Template-Aufrufeinheit 219 ist eine Einheit, die den Nutzer auffordert, ein gewünschtes Template von einem oder mehreren Templates auszuwählen, die in der Template-Speichereinheit gespeichert sind. Die Template-Aufrufeinheit entscheidet ferner Anordnungspositionen des Ebenenmessungswerkzeugs und des Höhenmessungswerkzeugs in der Ebenenrichtung, indem eine Ausrichtung in der Ebenenrichtung an dem neu aufgenommenen Höhenbild durchgeführt wird, mittels des in dem ausgewählten Template gespeicherten Ausrichtungsbildes, oder eine Anordnungsposition des Höhenmessungswerkzeugs in der Höhenrichtung entscheidet, indem eine Ausrichtung in der Höhenrichtung mittels des Ausrichtungsbildes durchgeführt wird. Wenn das Template durch die Template-Aufrufeinheit 119 ausgewählt wird, ist es möglich, die Messungslicht-Projektionseinheit an der Messungsbild-Bildgebungsbedingung einzustellen, die in dem ausgewählten Template enthalten ist. Wenn mit einer derartigen Konfiguration das Höhenbild aufgenommen wird, kann die Messungsbild-Bildgebungsbedingung als das Template gespeichert werden, anstelle das Höhenbild und das Messungsbild selbst zu speichern, und kann dann zum Zeitpunkt der nächsten Aufnahme aufgerufen und verwendet werden, wodurch der Betrieb zum Einstellen der gleichen Messungsbild-Bildgebungsbedingung extrem vereinfacht wird.
(Messungsbild-Bildgebungsbedingung)
Die Template-Erzeugungseinheit 218 hält die Messungsbild-Bildgebungsbedingung als das Template. Beispiele der Messungsbild-Bildgebungsbedingung können die Verwendung oder Nichtverwendung von einer der ersten Messungslicht-Projektionseinheit und der zweiten Messungslicht-Projektionseinheit, oder beide Einheiten, die Helligkeit des Messungsbildes und die Stellung (zum Beispiel die XYZ-Koordinate (Rotationswinkel und Neigungswinkel des Objekttisches 140) des Objekts zum Zeitpunkt der Aufnahme des Objekts bzw. des Gegenstands durch die Messungslicht-Projektionseinheit enthalten. Durch ein vorheriges Registrieren aller oder Teile dieser Bedingungen als Template durch die Template-Erzeugungseinheit 218 kann dieses zum Zeitpunkt des Messens eines anderen Objekts zu einem späteren Datum aufgenommen und erneut verwendet werden, wodurch ein störender Arbeitsaufwand zum Einstellen der Messungsbild-Bildgebungsbedingung jedes Mal reduziert wird. Insbesondere gibt es keine Notwendigkeit zum Speichern oder Vermerken von jedem bestimmten Messungsbild-Bildgebungsparameter, der die Messungsbild-Bildgebungsbedingung ausbildet, und darüber hinaus keine Notwendigkeit zur individuellen Neueinstellung jedes Parameters, während darauf verwiesen wird, und es ist möglich, einen Einstellfehler zu vermeiden und die Bedingung zum Zeitpunkt der vorhergehenden Aufnahme des Messungsbildes genau zu reproduzieren, um somit einen großen Beitrag zur Verbesserung in der Zuverlässigkeit aufgrund der Arbeitseinsparung und der Verhinderung eines Messungsfehlers zu leisten. Da insbesondere diese derart konfiguriert ist, dass die Richtung des Beleuchtungslichts bei Aufnahme des Beobachtungsbildes und ein herkömmliches großflächiges Höhenbild bis zu einem bestimmten Grad entschieden wurde, oder eine Beleuchtung für die Bilder von allen Richtungen angewendet wird, selbst dann, wenn die Bildgebungsbedingung des Beleuchtungslichts nicht gefunden wird, ist die Aufnahme eines vergleichbaren Bildes nicht zu schwierig. Bezüglich des auf Grundlage einer Triangulation aufgenommenen Höhenbildes variiert im Gegensatz dazu die Wirkung des erhaltenen Höhenbildes stark in Abhängigkeit von der Bedingung des Messlichts. In einem Versuch, ein Höhenbild mit einer vergleichbaren Sichtbarkeit aufzunehmen, indem nur auf das erhaltene Höhenbild zu einem späteren Datum bzw. Zeitpunkt vertraut wird, ist es aus diesem Grund extrem schwer, die Messungsbild-Bildgebungsbedingung einzustellen. Insbesondere ist es extrem wichtig, die Bedingung bezüglich der Richtung und dem Winkel der Messungslicht-Projektionseinheit vorher zu speichern, wie zum Beispiel einer Differenz zwischen der ersten Messungslicht-Projektionseinheit und der zweiten Messungslicht-Projektionseinheit (und zwar die Richtung, in die das Messungslicht projiziert wird), sowie die Stellung des Objekts. Zum Zeitpunkt der Aufnahme sucht der Nutzer andererseits nach der optimalen Bildgebungsbedingung durch ein Ausprobieren, während die Bedingung in einer Vielzahl von Art und Weisen geändert wird, um ein gewünschtes Bild zu erhalten, wodurch es notwendig wird, zur Aufzeichnung der Bildgebungsbedingung diese zu notieren, jedes Mal dann, wenn die Bildgebungsbedingung geändert wird, und der Betrieb wird aufgrund einer Vielzahl von Elementen, die aufgezeichnet werden müssen, wie zum Beispiel der Winkel und die Lichtmenge des Messungslichts und die XYZ-Koordinate, der Rotationswinkel und der Neigungswinkel des Objekttisches 140, extrem erschwert. Ferner kann ein Fehler beim Vermerken bzw. Notieren auftreten, oder der Betrieb zum Speichern und Verwalten der Vermerke für eine Messung zu einem späteren Zeitpunkt kann ebenfalls störend sein. Um eine derartige Komplexität zu eliminieren, wird eine Bildgebungsbedingung eines Messungsbildes, erhalten zu diesem Zeitpunkt mit einem Zeitpunkt, der durch den Nutzer bestimmt wird, automatisch als ein Parameter geschrieben und gespeichert, wodurch eine extreme Vereinfachung derartiger Operationen ermöglicht wird.
(Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingung)
Die Template-Erzeugungseinheit 218 kann ferner nicht nur die Messungsbild-Bildgebungsbedingung enthalten, sondern auch die Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingung in dem Template. Das heißt, dass die Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingung zum Zeitpunkt der Aufnahme des Beobachtungsbildes des Gegenstands bzw. Objekts durch die Bildgebungseinheit 100, wobei das Objekt das gleiche Objekt ist wie das bezüglich der Messungsbild-Bildgebungsbedingung bezüglich des Höhenbildes, gespeichert als das Template, in dem gleichen Template enthalten sein kann. Auf diese Art und Weise kann nicht nur die Messungsbild-Bildgebungsbedingung, sondern auch die Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingung bezüglich des Beobachtungsbildes des gleichen Objekts gespeichert werden, um somit eine weitere Arbeitseinsparung in dem Messungsbetrieb unter Verwendung sowohl des Beobachtungsbildes als auch des Höhenbildes anzustreben.
Beispiele einer derartigen Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingung können zum Beispiel eine Lichtmenge des Beleuchtungslichts, eine Fokusposition und eine Art des Beleuchtungslichts zum Zeitpunkt der Aufnahme des Objekts durch die Beobachtungs-Beleuchtungslichtquelle enthalten. Dies ermöglicht wiederholte Messungen an den Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingungen, die leicht übereinstimmend gemacht werden. Das dreidimensionale zusammengesetzte Bild, das durch Einsetzen des Beobachtungsbildes als das Struktur- bzw. Texturbild auf die Oberfläche des Höhenbildes ausgebildet wird, kann ebenso genau in Übereinstimmung mit der in dem Template gespeicherten Bildgebungsbedingung reproduziert werden.
(Messungsbedingung)
In der Template-Erzeugungseinheit 218 ist die in dem Template gespeicherte Information darüber hinaus nicht auf die Bildgebungsbedingung beschränkt, sondern kann darüber hinaus Messungsbedingungen in Bezug auf eine Vielzahl von Messungen enthalten, die an dem aufgenommenen Höhenbild und Beobachtungsbild oder dem zusammengesetzten Bild dieser Bilder durchgeführt werden. Folglich ist es möglich, nicht nur das Höhenbild aufzunehmen, sondern auch den Messprozess zu speichern, der an dem Höhenbild durchgeführt wird, um eine weitere Arbeitsersparnis in dem Messbetrieb zu erreichen. Indem insbesondere die Messung reproduzierbar gemacht wird, nachdem eine dreidimensionale Ausrichtung automatisch an dem Höhenbild durchgeführt wird, führt zu einem Vorteil der Eliminierung des komplizierten und beschwerlichen Ausrichtungs- und Anpassungsbetrieb und erleichtert den Messbetrieb erheblich.
Auch in diesem Fall, und vergleichbar zu dem Obenstehenden wird zum Zeitpunkt der Durchführung des Messprozesses durch die Messungseinheit 214 an dem Höhenbild des Objekts bzw. Gegenstands, der an dem Anzeigeabschnitt 400 angezeigt ist, die Messbedingung bezüglich jedes Messungsprozesses temporär in dem Arbeitsspeicher gehalten, während die Template-Erzeugungseinheit 218 eine Anweisung zum Speichern des Templates empfängt und die Messbedingung, die in dem Arbeitsspeicher gehalten wird, als das Template speichert. Indem die Bildgebungsbedingung und die Messbedingung in dem gleichen Template gespeichert werden, kann ferner eine Reihe von Operation vom Bildgeben des Objekts bzw. Gegenstands zum Messen automatisiert werden, und signifikante Arbeitseinsparungen können daher erwartet werden. Nachdem zum Beispiel das Höhenbild und das zusammengesetzte Bild ST, die an dem Anzeigeabschnitt 400 angezeigt sind, einer Auswahl bzw. Vielzahl von Messungen durch die Messeinheit 114 unterworfen werden, werden diese Bilder als das Template gespeichert, wodurch es möglich wird, die Operationen, die bis zu diesem Punkt durchgeführt wurden, als das Template zu speichern, und zwar, Bedingungen zur Aufnahme bzw. Erfassung des Höhenbildes und des Beobachtungsbildes, Bestimmungen des Elements der Messung, die an jedem Bild durchgeführt wird, sowie die Position und den Bereich zum Durchführen dieser Messung und dergleichen. Folglich ist es möglich, die Einstellung der Bildgebungsbedingung auf die Messbedingungen für das Bild mit den vollständig gleichen Bedingungen zu automatisieren.
Die in dem Template gespeicherten Messbedingungen sind Bedingungen in einer Vielzahl von Messprozessen, die durch die Messeinheit 114 durchgeführt werden können. Beispiele des durch die Messeinheit 214 ausführbaren Messprozesses können enthalten: eine Profilmessung zum Messen von einem von einer Höhe, einer Breite, einem Winkel, einem Abstand zwischen Kreisen, einem Kreisbogen und eine Querschnittsfläche bezüglich einer Querschnittslinie, die durch eine Querschnittsbildung entlang einer bestimmten Linie erhalten wird; eine Mittelungsschrittmessung zum Messen einer Differenz in einer mittleren bzw. durchschnittlichen Höhe zwischen einem bestimmten Bereich und einem anderen Bereich; eine Volumen/Flächenmessung zum Messen eines Volumens oder einer Fläche eines bestimmten Bereichs; eine Ebenenmessung zum Messen eines Abstands zwischen bestimmten Positionen, einem Winkel, einem Kreisdurchmesser, einem Kreisradius oder einem Abstand zwischen Kreismittelpunkten und Messen einer Nummernzählung; eine Linienrauhigkeitsmessung zum Messen eines Parameters der Linienrauhigkeit bezüglich einer Querschnittslinie, die durch eine Querschnittsbildung entlang einer bestimmten Linie erhalten wird; eine Oberflächenrauhigkeitsmessung zum Messen eines Parameters der Oberflächenrauhigkeit bezüglich einem bestimmten Bereich; und eine Vergleichsmessung zum Vergleichen von Querschnittslinien, die durch eine Querschnittsbildung entlang von Linien erhalten werden, die bezüglich zwei oder mehrerer Bilder bestimmt sind, um eine Differenz oder Querschnittsflächen zu messen. Positionen und Bedingungen, die beim Durchführen dieser Messungen bestimmt sind, können als die Messbedingungen in dem Template gespeichert werden. Eine Information bezüglich einer Vielzahl bzw. Auswahl von Bildverarbeitungsmitteln (Filter) und einer Referenzebeneneinstellung, die als Vorbereitung für eine Auswahl von Messungen implementiert sind, die oben erläutert sind, können ebenfalls in dem Template gespeichert werden. Der Messbetrieb für das Höhenbild, der die Höheninformation aufweist, kann, wie oben erläutert automatisiert sein, wodurch ein weiterer Beitrag zur Arbeitseinsparung im Messbetrieb geleistet wird. Es ist zum Beispiel möglich, einen derartigen Prozess wie die Berechnung einer Höhendifferenz oder eines Neigewinkels zwischen zwei vorbestimmten Positionen über die an dem Objekt und einer Fläche oder einem Volumens eines bestimmten Bereichs bestimmt sind, automatisch durchzuführen.
(Template-Bild)
Nicht nur die Bildgebungsbedingung sondern auch das Messungsbild, das bei dieser Bildgebungsbedingung erhalten wird, und das Höhenbild, das Beobachtungsbild oder das zusammengesetzte Bild, das auf Grundlage dieses Messungsbildes erzeugt wird, kann ferner als Template-Bild assoziiert werden. Zum Zeitpunkt der Auswahl des Templates durch die Template-Aufrufeinheit 219 wird dann das Template-Bild, das mit jedem Template assoziiert ist, als Miniaturbild (engl. Thumbnail) angezeigt, wodurch es möglich ist, eine Auswahl eines gewünschten Template mit dem als ein Hinweis verwendeten Bild zu erleichtern. Wenn insbesondere eine große Anzahl von Templates gespeichert ist, ist es möglich, die visuelle Erfassung eines gewünschten Templates unter einer Vielzahl von Templates zu erleichtern.
Zum Zeitpunkt des Speicherns des durch die Template-Erzeugungseinheit 218 erzeugten Templates in der Template-Speichereinheit wird das Messungsbild oder das Höhenbild, wobei es sich um die Basis des Templates handelt, und bei der Messungsbild-Bildgebungsbedingung erfasst wird, die durch das Template bestimmt wird, oder das Beobachtungsbild, das bei der Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingung erfasst wird, als das Template-Bild assoziiert. Die Template-Aufrufeinheit 219 bildet ferner bevorzugt Template-Bilder aus, die jeweils mit einer Vielzahl von Templates assoziiert sind, und zwar in Form einer Liste. Da folglich das Höhenbild oder dergleichen, wobei es sich um die Basis des Templates handelt, zum Zeitpunkt der Auswahl des Templates angezeigt wird, kann das Template mit diesem Höhenbild, das als ein Hinweis verwendet wird, ausgewählt werden, wodurch die Durchführung des Betriebs zur Auswahl eines gewünschten Templates insbesondere im Fall der Registrierung einer großen Anzahl von Templates erleichtert wird. Durch ein Farbspeichern der Parameter in Bezug auf die Bildgebung und Messungen in den Template, wie oben beschrieben, ist es möglich, die Messungsbild-Bildgebungsbedingung in Bezug auf das Höhenbild bei der gleichen Bedingung leicht und genau zu reproduzieren.
(Reporterzeugungsfunktion)
Ebenfalls kann die Reporterzeugungseinheit 222 bereitgestellt werden. Die Reporterzeugungseinheit 222 erzeugt automatisch einen Report, der ein Messresultat des Messprozesses anzeigt, der an dem Höhenbild durch die Messeinheit 214 durchgeführt wird, zusammen mit dem Höhenbild. Die Template-Erzeugungseinheit 218 kann darüber hinaus eine Reporterzeugungsbedingung zum Erzeugen eines Reports durch die Reporterzeugungseinheit 222 und dem Template enthalten. Ein vorbestimmter Messprozess wird somit als Template ausgeführt und das Resultat des Messprozesses wird als der Report angezeigt, wodurch eine Messumgebung bereitgestellt wird, die darüber hinaus eine exzellente Auflistbarkeit des Messresultats aufweist. 42 zeigt ein Beispiel der erzeugten Reports. Ein derartiger Report RP kann ausgedruckt werden und als Daten gespeichert werden, neben der Anzeige an dem Anzeigeabschnitt 400.
(Reduziertes Bild des Reports)
Ferner kann ein reduziertes Bild des Reports als ein Index zur Auswahl des Templates anstelle des Template-Bildes verwendet werden. Die Template-Aufrufeinheit 119 kann zum Beispiel als ein Miniaturbild (engl. Thumbnail) ein reduziertes Bild auflisten, das durch eine Reduzierung des Reports erhalten wird, der in jedem Template bezüglich einem oder mehrerer Templates enthalten ist. Der Nutzer wird dann dazu gebracht, das Miniaturbild auszuwählen und kann somit das Template entsprechend diesem Miniaturbildreport auswählen. Zum Zeitpunkt der Auswahl von einem aus einer Vielzahl von Templates von dem Template-Aufrufeinheit 219 kann ein gewünschtes Template entsprechend unter Verwendung des reduzierten Bildes des Reports als ein Hinweis ausgewählt werden, wodurch die Charakteristiken bzw. Eigenschaften von jedem Template dem Nutzer visuell angezeigt werden, um die Auswahl zu erleichtern.
Ein Beispiel der Template-Aufrufeinheit 219 ist in einer Bildansicht von 43 gezeigt. In diesem Beispiel wird ein reduziertes Bild eines Reports, registriert in jedem Template, in dem Template-Aufrufbildschirm 550 als ein Miniaturbild angezeigt. Dies ermöglicht dem Nutzer, den Zustand der Messung, die in der Vergangenheit durchgeführt wurde, visuell zu überprüfen, und somit leicht ein Template zu suchen, das gewünscht ausgewählt wird. Das Template-Bild kann darüber hinaus als das Miniaturbild verwendet werden, anstelle des reduzierten Bildes des Reports, wie oben erläutert.
(Ausgerichtetes-Bild-Registrationseinheit 223)
Das Dreidimensionenbild-Messprogramm kann ferner ebenso mit der Ausgerichtetes-Bild-Registrationseinheit 223 bereitgestellt werden. Die Ausgerichtetes-Bild-Registrationseinheit 223 ist ein Mittel zum Registrieren eines vorbestimmten Bereichs in einem Template als ein ausgerichtetes Bild, wobei es sich um die Grundlage eines Templates handelt, das durch die Template-Erzeugungseinheit 218 erzeugt wurde, zum Zeitpunkt des Speicherns dieses Templates in der Template-Speichereinheit. Dies ermöglicht die Bestimmung einer Position entsprechend der Position, die in dem Template gespeichert ist, an einem Bild, das zum Zeitpunkt der Verwendung des Templates neu eingegeben wird.
Wenn das Template durch die Template-Aufrufeinheit 219 ausgewählt wird, wird ein Musterabgleich unter Verwendung des ausgerichteten Bildes durchgeführt, das in diesem Template registriert ist, mit Bezug auf das eingegebene Bild, und das eingegebene Bild wird mit der gleichen Position wie zum Zeitpunkt der Erzeugung dieses Templates ausgerichtet. Es ist somit möglich, die Position des eingegebenen Bildes automatisch anzupassen, um die Messung in der gleichen Position wie zum Zeitpunkt der Erzeugung des Templates durchzuführen.
Die Ausgerichtetes-Bild-Registrationseinheit 223 stellt bevorzugt als jeweils unterschiedliche Bereiche einen Bereich ein, in dem das ausgerichtete Bild registriert ist, in dem Fall, dass das Template-Bild das Beobachtungsbild ist, und einen Bereich in dem das ausgerichtete Bild registriert ist, in dem Fall, dass das Template-Bild das Höhenbild ist. Auf diese Art und Weise kann zum Zeitpunkt der Registrierung des ausgerichteten Bildes ein Bereich, der für jede Ausrichtung geeignet ist, in sowohl dem zweidimensionalen Beobachtungsbild als auch dem dreidimensionalen Höhenbild bestimmt werden, wodurch eine Verbesserung in der Genauigkeit zum Zeitpunkt der Durchführung des Template-Abgleichs ermöglicht wird.
Für eine zweidimensionale Ausrichtung wird zum Beispiel ein Bereich eingestellt, der eine charakteristische Ebenenform aufweist, wie zum Beispiel ein Bereich einer komplizierten Form, sodass der Musterabgleich auf Grundlage der Form vorteilhaft ist. Für eine dreidimensionale Ausrichtung wird andererseits, im Gegensatz zu dem Obenstehenden, ein Bereich eingestellt, der nur eine flache Oberfläche aufweist, um somit die Genauigkeit in der Höhenerfassung zu verbessern, und es ist somit möglich, die Genauigkeit in der Ausrichtung in der Höhenrichtung zu verbessern. Natürlich kann die gleiche Position an dem Beobachtungsbild und dem Höhenbild als das Ausrichtungsbild registriert werden. In diesem Fall wird ein Vorteil erhalten, der in der Vereinfachung des Betriebs durch den Nutzer besteht.
(Template-Suchfunktion)
Ferner kann auch die Template-Sucheinheit 224 bereitgestellt werden. Die Template-Sucheinheit 224 ist ein Mittel zum Suchen eines Templates in Konsistenz mit oder in nahezu Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Bedingung, aus einer Vielzahl von Templates, die in der Template-Speichereinheit gespeichert sind. Dies kann die Suche nach einem gewünschten Template in Übereinstimmung mit einer Suchbedingung insbesondere dann erleichtern, wenn eine große Anzahl von Templates registriert ist.
Die Template-Sucheinheit 224 kann auch mit einer Funktion zum Extrahieren von Kandidaten für die Auswahl der Templates ausgestattet werden, die mit der Bedingung übereinstimmen, oder mit einem Sortieren der Suchresultate, um die Auswahl des gewünschten Templates aus einer Vielzahl von Templates zu erleichtern. Die Template-Sucheinheit 224 sucht zum Beispiel ein Bild, das vergleichbar zu dem eingegebenen Bild ist, aus den Template-Bildern, die jeweils mit den registrierten Templates assoziiert sind, und extrahiert, als ein Template Kandidaten, ein Template, das mit dem Template-Bild assoziiert ist, das vergleichbar zu dem eingegebenen Bild ist. Auf Grundlage des Höhenbildes selbst kann auf diese Art und Weise ein Template, das bezüglich einem vergleichbaren Höhenbild registriert ist, automatisch gesucht werden, um somit einen Vorteil bereitzustellen, der darin besteht, dass insbesondere der Betrieb zum Extrahieren eines gewünschten Templates aus einer großen Anzahl von Templates erleichtert wird. Die Template-Auswahl-Kandidat-Präsentierungsfunktion und die Sortierfunktion, wie oben erläutert, können die Suche und Verwendung eines gewünschten Templates erleichtern, insbesondere in dem Fall der Speicherung einer großen Anzahl von Templates.
(Verfahren zum Erzeugen eines Reports)
Auf Grundlage eines Flussdiagramms gemäß 44 wird im Folgenden ein Verfahren zum Durchführen einer Analyse, einer dimensionalen Messung und dergleichen an dem Höhenbild, zum Erzeugen und Ausgeben eines Reports, der kollektiv Resultate dieser Analysen und Messungen enthält, und ein Aufzeichnen derartiger Operationen erläutert, um diese reproduzierbar zu machen. Zuerst werden ein Beobachtungsbild, ein Höhenbild und zusammengesetzte Bilddaten erfasst. Das Höhenbild wird durch das in 18 gezeigte Verfahren aufgenommen bzw. erfasst, wie oben beschrieben. Alternativ wird ein vorher aufgenommenes Höhenbild durch das Dreidimensionenbild-Messprogramm gelesen. Es wird hier ein neues Höhenbild aufgenommen.
Zuerst wird das Objekt auf dem Objekttisch 140 im Schritt S4401 platziert und ferner werden eine Auswahl bzw. Vielzahl von Anpassungen in Bezug auf eine Datenerfassung im Schritt S4402 durchgeführt. Nachdem das Objekt in den Fokus gebracht wird, wird in diesem Beispiel die Einstellung der Helligkeit der Beleuchtung und der Datenerfassungsbedingung und dergleichen durchgeführt (Operation 1).
Die Messung wird danach im Schritt S4403 gestartet. Die "Messung"-Schaltfläche 430 wird hier in dem Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramm der g oder dergleichen betätigt, um Daten zu erhalten. Daten des Objekts werden im Folgenden gemäß der einstellten Bedingung im Schritt S4404 erfasst. Im Schritt S4405 werden die erfassten Daten ferner durch das Dreidimensionenbild-Messprogramm geöffnet. Diese Operation kann manuell durch den Nutzer durchgeführt werden, oder wird mittels der Messungsmikroskop-Vorrichtung automatisch durchgeführt.
Im Schritt S4406 wird anschließend eine notwendige Bildverarbeitung an den Daten durchgeführt, wie zum Beispiel ein Filtern, eine Referenzebeneneinstellung, Oberflächenformkorrektur und dergleichen (Operation 2). Im Schritt S4407 werden ferner eine Zielanalyse, eine dimensionale Messung und dergleichen ausgeführt (Operation 3). Im Schritt S4408 wird dann ein Report in einem gewünschten Layout erzeugt (Operation 4). Im Schritt S4409 wird der Report anschließend gespeichert und/oder ausgedruckt (Operation 5). Im Schritt S4410 wird der Report ferner als ein "Template" gespeichert (49, die im Folgenden beschrieben wird).
Im Schritt S4411 wird der Nutzer ferner aufgefordert, eine Bestimmung vorzunehmen, ob oder ob nicht ein Mustergleich durchzuführen ist. Im Fall der Durchführung eines Musterabgleichs geht der Prozess zum Schritt S4412, in dem ein Ausrichtungsbild zur Verwendung im Musterabgleich bestimmt und registriert wird (Operation 6). Im Fall, dass dieser nicht durchgeführt wird, springt der Prozess andererseits zum Schritt S4413 nicht über den Schritt S4412. Im Schritt S4413 werden im Folgenden die Bedingungen, die Verfahrensschritte und die Bilder der Operationen 1 bis 6 als Template-Daten gespeichert.
Anschließend wird im Schritt S4414 das nächste Objekt platziert. Im Schritt S4415 werden dann die Template-Daten ausgewählt, die vorher gespeichert wurden, und eine Messschaltfläche wird betätigt. Im Schritt S4416 wird ferner die Operation 1 reproduziert, um automatisch Daten zu erfassen. Im Schritt S4417 wird der Nutzer darüber hinaus aufgefordert, eine Bestimmung vorzunehmen, ob oder ob nicht die Operation 6 registriert wurde, und wenn dies nicht der Fall ist, springt der Prozess zum Schritt S4419. Wenn diese andererseits nicht registriert wurde, wird auf Grundlage der Daten gemäß Operation 6 im Schritt S4418 ein Musterabgleich ausgeführt. Im Schritt S4419 werden ferner die Operation 2 bis 5 reproduziert, um eine Bildverarbeitung, Analyse/Dimensionenmessung, Reporterzeugung und Speichern/Ausdrucken automatisch auszuführen.
Die erfassten Daten werden hier durch das Dreidimensionenbild-Messungsprogramm geöffnet und eine notwendige Analyse und Dimensionenmessung werden ausgeführt, um einen Report zu erzeugen und ein Speichern, Drucken und dergleichen bezüglich des Reports durchzuführen. Für die Durchführung der Operationen bis zu diesem Punkt ist es nicht besonders wichtig, von dem Aufzeichnen und Erzeugen der Template-Daten Kenntnis zu haben. Der Nutzer kann nur Daten erfassen, die er zu erfassen wünscht, und die Daten wie gewöhnlich analysieren und messen.
Der erzeugte Report wird anschließend als ein Template neu gespeichert. Wenn hier die "Speicher als Template"-Schaltfläche betätigt wird, bewirkt die Messungsmikroskop-Vorrichtung, dass der Nutzer als ein Ausrichtungsbild einen bestimmten Abschnitt der Beobachtungsbilddaten bei Bedarf bestimmt, und erzeugt danach Daten, die kollektiv nicht nur das zusammengesetzte Bild oder eine Auswahl von Messungsresultaten selbst enthalten, sondern Betriebsverfahren, wie zum Beispiel hinsichtlich der Bedingung, unter der die Daten erfasst wurden, welche Art von Bildverarbeitung, Analyse und dimensionaler Messung an den erhaltenen Daten durchgeführt wurde. Die Messungsmikroskop-Vorrichtung stellt diese erzeugten Daten und das Musterabgleichbild zusammen, und speichert dies als "Template-Daten".
Wenn die derart gespeicherten Template-Daten ausgewählt werden und die Messungsschaltfläche betätigt wird, wobei der gleiche Objekttyp auf dem Objekttisch 140 platziert ist, führt die Messungsmikroskop-Vorrichtung automatisch ein Erfassen von Daten, eine Bildverarbeitung, eine Analyse, eine dimensionale Messung und eine Reporterzeugung durch, während sequentiell eine Auswahl bzw. Vielzahl von Bedingungen, die in den Template-Daten aufgezeichnet sind, reproduziert werden.
Im Folgenden wird jeder Betriebsschritt individuell detailliert erläutert. Um das zusammengesetzte Bild und das Beobachtungsbild des Objekts zu erfassen bzw. aufzunehmen, werden Parameter, wie zum Beispiel die Bildgebungsbedingungen (Kamerabelichtungszeit, Beleuchtungshelligkeit, Linsenvergrößerung und dergleichen) und Modi (hohe Genauigkeit/hohe Geschwindigkeits-Umschalten, beidseitige/linkseitige, rechtsseitige Lichtprojektion, Lichtprojektionsmuster zum Zeitpunkt der Aufnahme von Daten, und so weiter), die durch den Nutzer eingestellt werden oder automatisch durch die Messungsmikroskop-Vorrichtung eingestellt werden, als Daten gespeichert (im Folgenden als "Messungsparameterdaten" bezeichnet) (Operation 1). Es wird bevorzugt, diese Daten in den Messungsdaten des Objekts aufzunehmen, die bereits erfasst wurden (ein Datensatz mit dem zusammengesetzten Bild und dem Beobachtungsbild), um dieses als einen Messungsdatensatz handhabbar zu machen. Dies ist der Fall, da eine notwendige messungsbezogene Information (Messungsparameterdaten) mit dem Objekt verknüpft werden können, ohne dass der Nutzer eine besondere Kenntnis davon erlangt. Es wird vermerkt, dass dann, wenn ein Teil oder die Gesamtheit des XYZθ-Objekttisches automatisiert wurde, eine Position und ein Winkel von jedem Objekttisch zusammen als Teil der Messungsparameterdaten gespeichert werden kann, um durch das Template reproduziert zu werden.
(Vorderseitenbild des Reports)
Wenn die Messdaten des Objekts mit den Messungsparameterdaten durch das Dreidimensionenbild-Messungsprogramm geöffnet werden, werden diese als ein Reportvorbereitungszustand (Vorderseite des Reports) angezeigt, wobei das Beobachtungsbild SO und das Höhenbild SH wie in 45 gezeigt, angeordnet sind.
(Funktionsführung bzw. Funktions-Guide 606)
Zum Zeitpunkt des Öffnens der Datei kann ferner die Funktionsführung bzw. Funktions-Guide 606, der den Betriebsfluss anzeigt, simultan angezeigt werden, um dem Nutzer, der mit den Operationen nicht vertraut ist, die Durchführung notwendiger Operationen zu ermöglichen. 46 zeigt ein Beispiel des Funktions-Guides 606, wie oben beschrieben. Ein Bildschirm des Funktions-Guides 606 kann von einem Menü 520 aufgerufen werden, indem eine "Funktions-Guide"-Schaltfläche betätigt wird. In diesem Funktions-Guide 606 wird ein Referenzebenen-Einstellfeld zum Einstellen der Referenzebene im oberen Abschnitt bereitgestellt, es wird ein 3D-Anzeigeüberprüfungsfeld in dem mittleren Abschnitt bereitgestellt, und es wird ein Messungsfunktions-Auswahlfeld zur Auswahl der Messungsfunktion in dem unteren Abschnitt bereitgestellt. Ferner kann bei Bedarf ein Flussdiagramm angezeigt werden. Es sollte vermerkt werden, dass dieser Funktions-Guide 606 zwischen einer Anzeige und Nichtanzeige geschaltet werden kann, bei Bedarf.
Wenn die Datei geöffnet ist, wird diese einer Auswahl notwendiger Bildverarbeitung unterworfen, vor einer Analyse und einer dimensionalen Messung. Zum Beispiel wird ein Mittelwertfilter oder ein Median-Filter zum Entfernen eines leichten Rauschens ausgeführt, um eine Ebene zu bestimmen, die als eine Messungsreferenz dient, und es wird dann eine Referenzebeneneinstellung zur Korrektur von Daten ausgeführt, sodass die Neigung der bestimmten Ebene zu Null wird. Wenn nicht die Form des Objekts selbst, sondern eine kleine Störung, Rauhigkeit oder dergleichen der Objektoberfläche gemessen werden soll, kann eine große Störung oder Krümmung des gesamten Objekts die Messung behindern, und folglich kann eine Ebenenformkorrektur (Planarisieren einer sphärischen Oberfläche, einer Zylinderoberfläche oder einer zweidimensionalen gekrümmten Oberfläche) ausgeführt werden. Alle Verfahren für diese Bildverarbeitung, einschließlich der Reihenfolge, mit der eine Reihe von Prozessen durchgeführt wurde, werden als Bildverarbeitungsparameterdaten gespeichert (Operation 2). Zu diesem Zeitpunkt müssen Bild vor und nach der Verarbeitung nicht gespeichert werden.
(Beispiel der Reporterzeugung)
Nachdem die notwendige Bildverarbeitung beendet wurde, werden eine gewünschte Analyse und dimensionale Messung an den Messungsdaten des Objekts ausgeführt. Der Vergleichsmessungsbildschirm 540 zum Durchführen der Profilmessung ist hier in 47 gezeigt. In 47 wird ein Winkel, ein Radius, eine Breite, eine Höhe und dergleichen zusammen mit der Profillinie PL gemessen, die an dem Bildanzeigebereich 410 eingestellt ist, und an dem Profildiagramm-Anzeigebereich 514 und dem Resultatanzeigebereich 510 angezeigt. Nach der Beendigung der durch den Nutzer gewünschten Messung, wird der Report erzeugt. Durch Betätigen einer "Reporterzeugung"-Schaltfläche 562, die in dem unteren Abschnitt des Betriebsbereichs 420 bereitgestellt ist, wird hier eine Reportseite automatisch erzeugt, in der Messungsresultate zusammen aufgeführt sind, wie in einem in 48 gezeigten Profilmessungsresultat-Reportbildschirm 564 gezeigt. Zu diesem Zeitpunkt werden auch bezüglich dieser Analyse und dimensionalen Messung alle Verfahrensschritte bezüglich der Positionen und wie und welche Art von Analyse und Messung ausgeführt als Analysemessungs-Parameterdaten in der Speichervorrichtung 340 gespeichert (Operation 3).
Wenn der Nutzer nicht mit einem Layout des automatisch erzeugten Reports zufrieden ist, kann der Nutzer das Layout frei verändern, sowie einer Kommentar oder eine Information bezüglich der angezeigten Messung hinzufügen. Die Information bezüglich der Messung verweist zum Beispiel auf einen Teil oder alle Messungsparameterdaten, die in der Operation 1 gespeichert sind. Der durch den Nutzer geänderte Report, einschließlich des Inhalts einer Anordnungsinformation dahingehend, wo, wie und was angeordnet wird, ein Kommentar und dergleichen, wird als Reportlayoutdaten gespeichert (Operation 4).
Der vollständige Report wird als eine endgültige Ausgabe erhalten, indem dieser in einem dedizierten Dateiformat gespeichert wird, ausgedruckt wird, oder dergleichen. Der Betrieb zum endgültigen Speichern des Reports in der Datei oder zum Ausdrucken wird als Ausgabeverarbeitungsdaten gespeichert (Operation 5).
In dem Zustand, in dem die derart abgeschlossene Reportdatei geöffnet wird, wird dieser Report als Template gespeichert. Wenn zum Beispiel ein Dateimenü von dem Bildschirm gemäß 48 ausgewählt wird, und "Speicher als Template" ausgewählt wird, wird ein Template-Speicher-Überprüfungsbildschirm 566 zum Überprüfen, ob oder ob nicht ein Musterabgleich zum Zeitpunkt der Ausführung des Templates auszuführen ist, angezeigt, wie in 49 gezeigt. Wenn das Ausrichtungsbild hierbei bezüglich der Messungsdaten des Objekts eingestellt ist, wird hier ein Bild dieses Bereichs als das Ausrichtungsbild gespeichert (Operation 6).
(Ausrichtungsbild)
Durch eine Registrierung des Ausrichtungsbildes zum Zeitpunkt des Speicherns des Templates, wie oben erläutert, ist es zum Zeitpunkt der Anwendung dieses Templates möglich, eine Ausrichtung durchzuführen, indem ein Template-Abgleichbild für die Ausrichtung verwendet wird. Das heißt, dass zum Zeitpunkt der Anwendung des Templates auf andere Messungsdaten eine Verschiebung in dem Bild der Messungsdaten durch einen Template-Abgleich korrigiert wird, indem das Template-Abgleichbild für die Ausrichtung verwendet wird. Eine derartige automatische Korrektur der Datenposition kann mit den Messungsdaten übereinstimmen, mit der vollständig gleichen Position wie der zum Zeitpunkt der Erzeugung des Templates, sodass die Durchführung einer Messung in dem gleichen Verfahren wie jenes für das gespeichert Template ermöglicht wird.
Es wird vermerkt, dass das Template-Abgleichbild zur Ausrichtung willkürlich registriert wird. Im Fall der konstanten Anordnung des Objekts in der gleichen Position auf dem Objekttisch durch Verwendung einer Schablone oder dergleichen, ist der Ausrichtungsbetrieb zum Beispiel nicht erforderlich, wodurch der Bedarf an der Registrierung des Template-Abgleichbilds zur Ausrichtung und der Bedarf an der Durchführung des Musterabgleichbetriebs eliminiert werden kann.
(Speichern von Template-Daten)
Wie oben erläutert, kann das Speichern einer Reihe von Betriebsschritten, die durch den Nutzer durchgeführt werden, bezüglich des Betriebs zur Aufnahme bzw. Erfassung des Höhenbildes, zur Messung des erfassten Höhenbildes oder des zusammengesetzten Bildes und dergleichen, eine Wiederholung eines vergleichbaren Betriebs selbst an einem unterschiedlichen Objekt erleichtern, um eine signifikante Arbeitseinsparung zu erreichen. Ein Beispiel der Erzeugung von Daten, die kollektiv die Bedingungen und verschiedene Datentypen bezüglich der oben beschriebenen Operationen 1 bis 6 enthalten, und ein Benennen und Speichern dieser unter dem Namen der Template-Daten wird zum Beispiel auf Grundlage des Template-Speicher-Überprüfungsbildschirms 566 der 49 erläutert. Da die Betriebsschritte bis zu diesem Punkt mit Ausnahme der Operation 6 nur durch die Durchführung der Operationen der normalen Messung bis zur Analyse und dimensionalen Messung beendet werden, ohne dass der Nutzer Kenntnis von der Erzeugung der Template-Daten erlangt, ist es nicht erforderlich, dass der Nutzer einen bestimmten Betrieb erlernt. Wenn zum Beispiel die Operation 2 der Operationen 1 bis 6 nicht notwendig ist, muss diese nicht ausgeführt werden, und wenn die Operation 5 zum Beispiel nicht als Template gespeichert werden muss, kann dieses weggelassen werden. Wenn der Musterabgleich zum Zeitpunkt der Anwendung des Templates nicht erforderlich ist, kann auch die Operation 6 weggelassen werden. Bezüglich der Template-Daten können nur jene reproduziert werden, die in den Operationen 1 bis 6 gespeichert sind. Ein Dialog zur Überprüfung, ob oder ob nicht die Operationen 1 bis 6 zu speichern sind, kann zum Zeitpunkt der Durchführung von jeder Operation angezeigt werden, oder alle Operationen können automatisch zum Zeitpunkt der diesbezüglichen Operationen gespeichert werden, und zum Zeitpunkt der Speicherung der Daten als Template kann ferner ausgewählt werden, ob oder ob nicht alle zu reproduzierenden Daten ausgewählt werden.
(Auswahl der Template-Daten)
Es ist ebenfalls möglich, dass die Bedingungen und Parameter, die in dem Template gespeichert sind, nicht nur das Höhenbild enthalten, sondern auch eine Bildgebungsbedingung für ein zweidimensionales Beobachtungsbild, das durch die Verwendung eines optischen Bildgebungssystems aufgenommen bzw. erfasst wurde. Es ist somit möglich, das Höhenbild und das Beobachtungsbild zu erfassen, und ferner das zusammengesetzte Bild auf Grundlage dieser Bilder bei der gleichen Bedingung zu erfassen.
Andererseits können die Bedingungen und Parameter, die in dem Template gespeichert sind, verringert werden. Bezüglich der Aufnahme des Beobachtungsbildes kann zum Beispiel anstelle der Speicherung der Fokusposition und der Helligkeit (die Lichtmenge oder die Belichtungszeit des Beleuchtungslicht-Ausgabeabschnitts), eine automatische Fokussierung für die Fokussierung eingestellt werden und die Helligkeit kann auf eine automatische Anpassung eingestellt werden, um das Beobachtungsbild ohne ein Speichern dieser Bedingungen aufzunehmen bzw. zu erfassen.
(Aufruf der Template-Daten)
Eine Reproduktion der Messung zur Analyse und dimensionalen Messung unter Verwendung der Template-Daten wird im Folgenden erläutert. Der gleiche Objekttyp wie das Objekt, das zum Erzeugen des Templates verwendet wird, wird auf dem Objekttisch 140 platziert. Wenn der XYZθ-Objekttisch manuell betrieben wird, führt der Nutzer eine Anpassung des Fokus und der Beobachtungsposition und des Winkels des Objekts durch. Wenn das Ausrichtungsbild zum Zeitpunkt der Erzeugung des Templates in der Operation 6 gespeichert wird, können die Beobachtungsposition und der Winkel zu diesem Zeitpunkt ungefähr angepasst werden. Wenn ein Teil oder die Gesamtheit des XYZθ-Objekttisches elektrisch betrieben wird, und die Position und der Winkel des Objekttisches in der Operation 1 gespeichert wurden, muss der Nutzer die Position und den Winkel des Objekttisches hier nicht anpassen.
Wenn der Gegenstand bzw. das Objekt geeignet auf dem Objekttisch angeordnet ist, werden die Template-Daten ausgewählt, die angewendet werden sollen, und es wird dann die Messungsschaltfläche betätigt. Wenn, wie oben erläutert, die Position und der Winkel des XYZθ-Objekttisches elektrisch gespeichert ist, wird die Objekttischposition automatisch reproduziert. Wenn zu diesem Zeitpunkt das Ausrichtungsbild in der Operation 6 gespeichert wurde, können die Position und der Winkel des XYZθ-Objekttisches von der Position und dem Winkel weiter bewegt werden, die in der Operation 1 gespeichert sind, auf Grundlage des Bildes, um den Objekttisch endgültig anzupassen, sodass dieser die gleiche Beobachtungsposition und Winkel wie zum Zeitpunkt der Erzeugung des Templates aufweist. Wenn die endgültige Anpassung des Objekttisches durch geführt wird, kann vollständig der gleiche Zustand wie der zum Zeitpunkt der Erzeugung des Templates reproduziert werden, einschließlich einer Orientierung des Schattens und einer Position einer Streureflektion, die in der Messung unter Verwendung der Triangulation unvermeidbar sind, wodurch eine Wiederholung der Messung in mehreren übereinstimmenden Bedingungen ermöglicht wird. Eine derartige endgültige Anpassung des Objekttisches muss natürlich nicht durchgeführt werden, jedoch kann eine Ausrichtung durch einen Musterabgleich nach der Erfassung der Messungsdaten ausgeführt werden. Welche Operation durchgeführt wird, kann automatisch auf Grundlage des Unterscheidungsgrades bezüglich der Position und der Stellung zwischen dem Template-Bild und dem auf dem Objekttisch platzierten Objekt bestimmt werden, oder kann durch den Nutzer ausgewählt werden.
Wie oben erläutert, wird die Bildgebungsbedingung der Operation 1 reproduziert und die Messungsdaten des Objekts werden automatisch nach einer automatischen Bewegung des Objekttisches erfasst, in dem Fall, dass der Objekttisch der elektrisch bewegbare elektrische Objekttisch ist, und unmittelbar nach der Betätigung der Messungsschaltfläche in dem Fall, dass der Objekttisch der manuelle Objekttisch ist.
Bei Beendigung der Erfassung von Daten werden die Daten automatisch so wie diese sind an ein dediziertes Dreidimensionenbild-Messungsprogramm übertragen, und dadurch geöffnet. Wenn das Template angewendet wird, um die Daten automatisch zu analysieren, stört der Betrieb des Funktions-Guides 606, gezeigt in 46, der oben erläutert ist, die Bewegung, und dieser wird somit nicht bevorzugt angezeigt, selbst dann, wenn ein automatisch angezeigtes Kontrollfeld (engl. Check Box) vorgesehen ist.
Wenn das Ausrichtungsbild nicht in der Operation 6 registriert wird, zum Zeitpunkt der Erzeugungs-Templates, werden eine Auswahl der Bildverarbeitung und der Analyse/Dimensionenmessung ausgeführt, während die Operationen 2 bis 5 sequentiell reproduziert werden, nachdem die Daten geöffnet sind, und die Operationen bis zur Erzeugung des Reports werden automatisch abgeschlossen.
Wenn andererseits das Ausrichtungsbild registriert wurde, vor der Reproduktion der Operation 2, wird zuerst das registrierte Ausrichtungsbild mit dem Beobachtungsbild des gemessenen Objekts verglichen, und die Messungsdaten des Objekts gemäß der Position und dem Winkel des Ausrichtungsbildes bewegt und rotiert, um die Ausrichtung durchzuführen. Zu diesem Zeitpunkt kann die Positionsinformation eine Auswahl von Analysen/Dimensionenmessungen, die nicht auf der Seite der Messungsdaten gespeichert sind, jedoch in dem Template, gemäß den Messungsdaten bewegt und rotiert werden. Nachdem die Ausrichtung der Messungsdaten des Objekts mit dem Ausrichtungsbild abgeschlossen wurde, wird die Auswahl bzw. Vielzahl der Bildverarbeitung und der Analyse/Dimensionenmessungen ausgeführt, während die Operationen 2 bis 5 sequentiell reproduziert werden, und der Betrieb bis zur Erzeugung des Reports wird automatisch beendet.
Außer dass der Bereich zum Durchführen der zweidimensionalen Ausrichtung gleich dem Bereich zum Durchführen einer dreidimensionalen Ausrichtung gemacht wird, können diese Bereiche nicht als gleicher Bereich, sondern als unterschiedliche Bereiche bestimmt werden. Der Bereich für eine zweidimensionale Ausrichtung kann zum Beispiel eine charakteristische Fläche sein, wohingegen der Bereich für eine dreidimensionale Ausrichtung eine glatte Ebene sein kann. Wie oben erläutert, wird die zweidimensionale Ausrichtung nicht so wie diese für die dreidimensionale Ausrichtung angewendet, und die Flächen, die für die jeweiligen Positionskorrekturen geeignet sind, werden verwendet, um somit eine genauere Ausrichtung zu ermöglichen. Das Ausrichtungsbild kann ferner automatisch eingestellt werden, neben der Bestimmung eines gewünschten Bereichs durch den Nutzer. Das Ausrichtungsbild kann zum Beispiel als ein gesamtes Bild eingestellt werden, oder ein charakteristischer Abschnitt kann automatisch als das Ausrichtungsbild extrahiert und eingestellt werden.
Sobald, wie oben erläutert, der Nutzer eine gewünschte Analyse/Dimensionenmessung an einem bestimmten Objekt durchführt, kann der Nutzer bewirken, dass die Messungsmikroskop-Vorrichtung automatisch die gleiche Datenerfassung und Analyse/Dimensionenmessung an dem gleichen Objekttyp ausführt, ab einem zweiten Mal. Folglich gibt es keinen Bedarf, die letzte Messungsposition und Messungsbedingung zu speichern, indem der Nutzer dies notiert oder dergleichen, und es gibt keinen Einfluss, der durch einen Speicherfehler, Variationen in der Abhängigkeit vom Nutzer und dergleichen ausgeübt werden, wodurch es möglich wird, die einfache und stabile dreidimensionale Messung wiederholt auszuführen.
Die Bildgebungsbedingung des Messungsbildes, die zum Erfassen des Höhenbildes erforderlich ist, ist für die Triangulation insbesondere eindeutig, und die Lichtmenge zum Zeitpunkt der Durchführung einer Streifenprojektion auf Grundlage der Triangulation variiert zum Beispiel stark in Abhängigkeit von der Richtung des Beleuchtungslichts. Im Fall des Vergleichs eines vergleichbaren Objekts mit dem Objekt als Referenz variieren folglich die Messungsbilder, es sei denn, dass diese unter der gleichen Bedingung erfasst bzw. aufgenommen werden, wodurch die genaue Messung schwierig wird. Das Speichern der Bedingung zum Zeitpunkt der Aufnahme, um einen Aufruf und eine Reproduktion davon wie oben erläutert, zu ermöglichen, kann daher die Reproduktion der Erfassung eines Höhenbildes von einem unterschiedlichen Objekt unter der gleichen Bedingung erleichtern, sodass eine Arbeitsersparnis in dem Bildgebungsbetrieb sowie eine Verbesserung der Messungsgenauigkeit erreicht wird.
Die Durchführung der Vergleichsmessung erfordert nicht nur, wie oben erläutert, die Vergleichsreferenz-Bilddaten des Objekts, sondern auch die Vergleichsziel-Bilddaten. Im Fall der Reproduktion der Vergleichsmessung mittels Template müssen folglich die Messungsdaten des Vergleichszielbildes RI selbst in den Analysemessungs-Parameterdaten enthalten sein, die in den Template-Daten enthalten sind. Wenn Messungsdaten einer nicht-defekten Produktprobe oder eines Prototyps des gleichen Objekttyps vorher als Messungsdaten des Vergleichsziels ausgewählt wurden, kann ein Vergleich zwischen dem Objekt und der nicht-defekten Produktprobe oder dem Prototyp sequentiell durchgeführt werden, indem eine Bilderfassung und eine Vergleichsmessung mittels Template automatisch durchgeführt wird. Da dieser Vergleich nicht nur ein visueller Vergleich als ein zweidimensionales Bild ist, sondern ein Vergleich zwischen dreidimensionalen Formen, ist es möglich, eine genauere Vergleichsmessung auszuführen, indem die Höheninformation verwendet wird, wie zum Beispiel eine Bestimmung einer leichten Anschwellung und Störung des flachen Oberflächenbereichs und einer fehlenden und einer Fremdmaterie, die an dem zweidimensionalen Bild schwierig zu bestimmen sind.
Wie oben erläutert, eliminiert die automatische Ausführung der Messung bis zur Analyse/Dimensionenmessung unter Verwendung des Templates einen Fehler aufgrund eines manuellen Betriebs auf ein Minimum, während die manuelle Arbeit im Fall des Messens des gleichen Objekttyps für eine Vielzahl von Malen stark reduziert wird, um eine wiederholte Analyse auf präzise und einfache Art und Weise zu ermöglichen. Die präzise Reproduktion der Bildgebungsbedingung zum Erfassen von Daten des Objekts weist insbesondere einen Einfluss auf alle anschließenden Analysen und Dimensionenmessungen auf, und ist somit von höchster Wichtigkeit. Im Unterschied von dem Mikroskop und dem digitalen Mikroskop für eine normale zweidimensionale Beobachtung und Messung ist insbesondere die Bildgebungsbedingung der Vorrichtung zum Messen einer dreidimensionalen Form, insbesondere unter Verwendung einer Triangulation (die eine eindeutige Messungscharakteristik aufweist), wie zum Beispiel der Messungsmikroskop-Vorrichtung, schwierig, visuell und intuitiv zu reproduzieren, und es kann somit gesagt werden, dass dann, wenn die einmal eingestellte Bedingung gespeichert werden kann, verknüpft mit zu diesem Zeitpunkt gemessenen Daten, dass dies für eine stabile Messung der dreidimensionalen Form höchst nützlich ist. Da die Template-Daten leichter zu verwalten sind, wenn eine Verknüpfung zu den Messdaten des ursprünglichen Objekts vorliegt, zum Beispiel dann, wenn die Template-Daten gespeichert sind, kann das Bild oder der Messungsbildschirm des Objekts als Miniaturbild für ein an dem PC angezeigten Datei-Icon aufgenommen werden. Ein Teil des Dateinamens der Template-Daten kann ferner automatisch mit einem Namen der ausgeführten Messungsfunktion oder einem Abkürzungsnamen, der diese Funktion anzeigt, aufgenommen sein. Auf diese Art und Weise werden die Template-Daten bequemer und leichter zu handhaben.
(Details des Bildverbindungsmodus)
Das Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramm ist ferner mit einer Bildgebungsverbindungsfunktion zum Verbinden einer Vielzahl von Bildern, die in unterschiedlichen Positionen aufgenommen bzw. erfasst werden, versehen, um ein verbundenes Bild zu erzeugen, das einem breiteren verbundenen Bereich anzeigt. Die Bildverbindungseinheit 225 bestimmt einen vorbestimmten Bereich des Objekts als einen verbundenen Bereich, und unterteilt diesen verbundenen Bereich in eine Vielzahl von Teilregionen. Bezüglich der jeweiligen Teilregionen, die derart eingestellt werden, werden Höhenbilder zur Verbindung und Beobachtungsbilder zur Verbindung, die eine Verbindungstoleranz enthalten, jeweils durch die Bildgebungseinheit 100 aufgenommen. Die erhaltene Vielzahl von Höhenbildern zur Verbindung und Beobachtungsbildern zur Verbindung werden dann verbunden, um ein verbundenes Bild zu erzeugen, das den verbundenen Bereich zeigt. Es ist somit möglich, Bilder mit engen bzw. schmalen visuellen Feldern zu verbinden, die mit einer hohen Genauigkeit erfasst bzw. aufgenommen werden, um ein Bild mit einem breiteren visuellen Feld zu erhalten.
Die Bildverbindungseinheit 225 bestimmt vorher die Anzahl von Bildern für die Verbindung, die zur Erzeugung des verbundenen Bildes zu verbinden sind, und eine Größe jedes Bildes zur Verbindung. Zum Beispiel werden ein Startpunkt und ein Endpunkt des verbundenen Bereichs bestimmt. Bezüglich eines rechteckig verbundenen Bereiches wird zum Beispiel unter Verwendung eines Scheitelpunktes oben links als Startpunkt und eines Scheitelpunktes unten rechts, der sich auf einer diagonalen Linie befindet, als ein Endpunkt, ein gewünschter Bereich des an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigten Objekts unter Verwendung der Anzeigevorrichtung, wie zum Beispiel der Mouse, bestimmt. Natürlich ist die Anzahl der Objekte nicht auf Eins beschränkt, sondern der verbundene Bereich kann derart eingestellt werden, sodass eine Vielzahl von an dem Bildanzeigebereich angezeigten Arbeitsstücken aufgenommen werden.
Das Verfahren zum Bestimmen des verbundenen Bereiches ist ferner nicht auf dieses Verfahren beschränkt, sondern es können auch geeignete andere Verfahren angewendet werden. Zum Beispiel kann ein Verfahren zum Bestimmen des Startpunkts des verbundenen Bereiches und zum Bestimmen longitudinaler und lateraler Längen des verbundenen Bereiches verwendet werden, wobei die Position des Startpunkts als Referenz verwendet wird. Die Länge kann bestimmt werden, indem aus vorbestimmten Alternativen ausgewählt wird, neben der Eingabe eines numerischen Werts. Als ein weiteres Verfahren kann ein Verfahren zum Bestimmen des Startpunkts des verbundenen Bereiches und wie viele Bilder zur Verbindung longitudinal und lateral anzuordnen sind, verwendet werden, wobei die Position des Startpunkts als Referenz verwendet wird. Darüber hinaus ist es ebenso möglich, die Reihenfolge zu bestimmen, in der die Bilder zur Verbindung in einem Zustand zu erfassen bzw. aufzunehmen sind, indem der verbundene Bereich in eine Vielzahl von Teilregionen unterteilt wurde. In Übereinstimmung mit den eingestellten verbundenen Bereichen kann die Bildgebungsanzahl und die Bildgebungsreihenfolge der Bilder zur Verbindung automatisch entschieden werden. Oder die Bildgebungsanzahl und die Bildgebungsreihenfolge davon kann als feststehende Werte eingestellt werden. Zur Vereinfachung der Verbindung zwischen den Bildern zur Verbindung kann darüber hinaus eine Toleranz- bzw. Margin-Größe für ein Überlappen eingestellt werden, sodass die benachbarten Bilder zur Verbindung partiell miteinander überlappen. Zum Beispiel wird, wie in 50 gezeigt, ein rechteckig verbundener Bereich in neun Bereiche unterteilt, und diese Bereiche werden sequentiell von oben links in jeder Reihe aufgenommen bzw. erfasst (zum Beispiel in Richtung von links nach rechts in der ersten Reihe. Wenn die Aufnahme in dieser Reihe beendet ist, erfolgt eine Bewegung in die nächste Reihe, und dann die Durchführung in der entgegengesetzten Richtung (in Richtung von rechts nach links in dem Beispiel gemäß 50) bis zur letzten Reihe. Auf diese Art und Weise werden Bilder SP für eine Verbindungsrichtung in jeder Reihe sequentiell erfasst bzw. aufgenommen. Eine Toleranz bzw. eine Marge wird ferner durch den Nutzer beliebig angepasst. Die Bestimmung des verbundenen Bereiches wird darüber hinaus nicht notwendigerweise vorab durchgeführt. Die Bilder können auch durch den Nutzer verbunden werden, der die Bilder zur Erfassung in einer gewünschten Position aufnimmt, während das Bild angezeigt wird, das erfasst wird. Das Verfahren zum Erfassen bzw. Aufnehmen des Bildes in der gewünschten Position, während der Objekttisch frei bewegt wird, wie oben erläutert, wird als dynamische Bildverbindung bezeichnet.
Vor der Verbindung wird die Vielzahl der Bilder zur Verbindung ferner bevorzugt für eine Ausrichtung durch die Ausrichtungseinheit 215 bewegt oder rotiert, sodass die gleiche Stellung vorliegt. Die Ausrichtungseinheit 215 führt einen automatischen Abgleich der Stellungen der jeweiligen Bilder zur Verbindung durch einen Musterabgleich oder dergleichen durch, wie oben erläutert. Die Stellungen der jeweiligen Bilder kann ferner manuell angepasst werden, oder kann nach der automatischen Ausrichtung genau angepasst werden. Die Ausrichtungseinheit 215 kann, wie oben erläutert, entweder eine automatische Ausrichtung oder eine manuelle Ausrichtung realisieren. Es wird vermerkt, dass die Ausrichtung dann weggelassen werden kann, wenn die Ausrichtung nicht erforderlich ist, wie zum Beispiel dann, wenn die Bilder zu der gleichen Stellung aufgenommen werden, oder wenn das Objekt durch die Schablone fixiert ist.
Zum Zeitpunkt der Aufnahme jedes Bildes zur Verbindung wird darüber hinaus ein Messungsfehlerbereich, in dem ein Messresultat durch die erste Messungslicht-Projektionseinheit und/oder die zweite Messungslicht-Projektionseinheit fehlerhaft ist, durch die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit 212 überlagert und angezeigt, in einem Zustand, in dem das Höhenbild zur Verbindung, das durch Projektion des Messungslichts in dem vorbestimmten Muster ausgebildet ist, an dem Anzeigeabschnitt 400 angezeigt wird, wodurch es möglich wird, den Nutzer aufzufordern, die Messungsbild-Bildgebungsbedingung neu einzustellen bzw. zurückzustellen. In jedem verbundenen Bild bedient der Nutzer die
Messungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstelleinheit
bezüglich des Höhenbildes zur Verbindung, das durch die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit 212 angezeigt ist, wenn der Messungsfehlerbereich erzeugt wird, um die Messungsbild-Bildgebungsbedingung für eine erneute Bildgebungsbedingung anzupassen. Da das Höhenbild zur Verbindung, das durch Projizieren des Messungslichts in dem vorbestimmten Muster ausgebildet ist, ein Bild vor der Messung der Höhe ist, ist der Messungsfehlerbereich, der an dem Anzeigeabschnitt 400 zu diesem Zeitpunkt angezeigt ist, ein Bereich, der von dem erfassten Messungsbild geschätzt wird. Folglich wird eine Vielzahl von Bildern erfasst, die jeweils eine hohe Genauigkeit, jedoch ein enges visuelles Feld zur Bildgebung aufweisen, während diese Bilder verbunden werden, wodurch es möglich wird, ein Bild mit einem breiten visuellen Feld und einer hohen Genauigkeit zu erhalten. Durch Änderung der Bildgebungsbedingung des Höhenbildes, das nicht als das Textur- bzw. Strukturbild verwendet wird, anstelle des Beobachtungsbildes als Textur- bzw. Strukturbild, ist es insbesondere möglich, einen Zustand zu vermeiden, in dem das Erscheinen des verbundenen Bildes signifikant bezüglich jedem Bereich bzw. jeder Fläche geändert wird, während der Messungsfehlerbereich eliminiert wird, um ein verbundenes Bild hoher Qualität zu erhalten.
Es kann eine Konfiguration vorliegen, bei der die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit 212 eine Fläche anzeigen kann, die unzureichend gemessen wurde, ohne eine Messung der Höhe in einem Zustand, in dem das Messungsbild, das durch Projizieren des Messungslichts in dem vorbestimmten Muster ausgebildet wird, an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt ist. Durch eine Durchführung einer Bildverarbeitung in Echtzeit ist es zum Beispiel möglich, einen Abschnitt anzuzeigen, in dem die Höhe aufgrund eines Schattens, einer Tiefenwirkung, einer unzureichenden Lichtmenge oder eines Sättigungspunktes nicht gut gemessen werden kann, ohne die Höhe des Messungsbildes zu messen. Folglich kann der Nutzer die Bildgebungsbedingung ändern, um einen gewünschten Ort zu messen, und dann die Messung durchführen. Ferner verdeutlicht, wie oben erläutert, die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit 112 den Messungsfehlerbereich durch eine Farbgebung, durch ein Ausfüllen mit Schwarz, Hinzufügen einer Schraffierung, ein Flashing oder dergleichen, um den Bereich von dem anderen Bereich visuell zu unterscheiden. Der Messungsfehlerbereich kann ferner nicht sichtbar gemacht werden, um das angezeigte Bild als ein partiell gerissenes Bild anzuzeigen. Eine derartige nicht-sichtbare Anzeige ist in dem Unterscheidungsprozess enthalten, der durch die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit durchgeführt wird.
Nachdem die Höhe des Höhenbildes gemessen wurde, kann dies alternativ durch die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit 212 überprüft werden. In diesem Fall, nachdem die Höhe gemessen wurde, die Fläche bzw. der Bereich bestimmt werden, der unzureichend gemessen wurde, und durch die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit 212 angezeigt werden, wobei der Nutzer den Bereich überprüfen kann, der nicht gemessen wurde, und danach die Bildgebungsbedingung ändern kann, und eine erneute Messung nur durchführt, wenn der gewünschte Bereich nicht richtig gemessen wurde.
(Bildverbindungsfunktion)
Die Bildverbindungsfunktion wird zum Verbinden von Bildern unter Verwendung des Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramms verwendet. Ein Beispiel des Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramms, das mit der Bildverbindungsfunktion bereitgestellt ist, ist in einer Bildansicht gemäß 51 gezeigt. An einem GUI-Bildschirm des in dieser Figur gezeigten Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramms ist ein "Verbindungsmodus"-Auswahlfeld 570 bereitgestellt, als ein Aspekt der Bildverbindungsfunktion, in dem unteren Abschnitt des Betriebsbereichs 420. Wenn ein Kontrollkästchen (engl. Checkbox) des "Verbindungsmodus"-Auswahlfelds 570 aktiviert bzw. ausgewählt ist, ist der Bildverbindungsmodus ausgewählt, und während der Objekttisch 140 in der XY-Ebene bewegt wird, werden, wie später erläutert, das Beobachtungsbild und das Höhenbild sukzessive aufgenommen und erzeugt, die dann verbunden werden können, um als ein verbundenes Bild gekoppelt zu sein. Indem ferner das Kontrollkästchen des "Verbindungsmodus"-Auswahlfelds 570 deaktiviert wird, kann der Bildverbindungsmodus ausgeschaltet werden.
(Manuelle Bildverbindung)
Es gibt zwei Verfahren zum Verbinden von Bildern:
Ein Verfahren, bei dem der Nutzer eine Auswahl von Bildern zur Verbindung manuell aufnimmt bzw. erfasst und diese Bilder überlagert und verbindet, und ein Verfahren, bei dem eine Vielzahl von Bildern zur Verbindung automatisch erfasst und dann verbunden werden. Wie oben erläutert, gibt es ferner ein "Vollautomatisch"- und "Lösche vollautomatisch (halbautomatisch)" in dem einfachen Modus und dem Anwendungsmodus als Bildgebungsbedingungs-Einstellmodi. Das Verfahren zum manuellen Verbinden von Bildern im Fall der Auswahl des vollautomatischen Modus in dem einfachen Modus wird hier auf Grundlage eines Flussdiagramms gemäß 52 und GUI-Bildschirmen gemäß 51 bis 68 beschrieben.
(Manuelles Bildverbindungsverfahren im Vollautomatikmodus)
Zuerst wird die XY-Position des Objekttisches 140 im Schritt S5201 initialisiert. Als Nächstes wird das Objekt im Schritt S5202 auf dem Objekttisch 140 angeordnet. Der Objekttisch 140 ist hier in einer Position angeordnet, sodass dieser in dem breitesten Bereich zum Zeitpunkt der Verbindung bewegt werden kann.
Darüber hinaus wird im Schritt S5203 eine Anzeigevergrößerung in dem Bildanzeigebereich 410 entschieden. Zum Einstellen der Vergrößerung wird "Hochvergrößerungskamera" oder "Niedervergrößerungskamera" in einem "Vergrößerungswechsel"-Feld ausgewählt, das in dem oberen Abschnitt von 51 bereitgestellt ist, und ferner wird eine gewünschte Vergrößerung von Dropdown-Boxen in einem "Vergrößerungs"-Feld ausgewählt. Es wird vermerkt, dass die Vergrößerung mit einem numerischen Wert bestimmt werden kann, oder mit einer Scroll-Taste der Mouse sukzessive geändert werden kann.
Der Modus wird dann im Schritt S5204 in den Bildverbindungsmodus geschaltet. Die Anzeigevergrößerung des Beobachtungsbildes, das an dem Bildanzeigebereich 410 an dem Bildschirm gemäß 51 angezeigt ist, wird hier eingestellt, und danach wird das Kontrollkästchen (engl. Checkbox) in dem "Verbindungsmodus"-Auswahlfeld 570 ausgewählt. Der Bildverbindungsmodus wird dann gestartet, und der Bildschirm wird in den in 35 gezeigten gewechselt. In dem unteren Abschnitt des Betriebsbereichs 420 an diesem Bildschirm ist eine Führung bzw. Guidance angezeigt, die den Bildverbindungs-Betriebsstatus anzeigt. Vergleichbar zu 50 wird hier ein Zustand angezeigt, in dem der verbundene Bereich des gewünscht zu erzeugten verbundenen Bildes unterteilt wurde, sowie ein Bild, in dem die Reihenfolge des Bildes zur Verbindung, das aufzunehmen ist, durch Pfeile angezeigt ist, und wobei die Position (oben links als das erste Bild in dem Beispiel gemäß 53) des Bildes zur Verbindung, das gegenwärtig aufgenommen bzw. erfasst werden soll, hervorgehoben und angezeigt wird. Der Nutzer kann somit die Position des verbundenen Bildes visuell überprüfen, das gegenwärtig aufgenommen werden soll, sowie die Anzahl verbleibender verbundener Bilder, die in der Zukunft erfasst bzw. aufgenommen werden sollen, den gegenwärtigen Betriebszustand und dergleichen. In diesem Zustand führt der Nutzer eine manuelle Anpassung der XY-Position des Objekttisches 140 durch (Schritt S5205), um diesen in den Fokus zu bringen (Schritt S5206). Die Anpassung des Fokus wird in einem "Fokus"-Feld 572 durchgeführt, das in dem oberen Abschnitt gemäß 35 bereitgestellt ist. In diesem Beispiel wird durch einen linken Doppelklick der Mouse eine Autofokussierung ausgeführt, wobei die angeklickte Position im Zentrum liegt. Es wird vermerkt, dass dieser Prozess im Fall der automatischen Ausführung einer Autofokussierung weggelassen werden kann. In dem Vollautomatikmodus kann das an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigte Bild ferner nicht gewechselt werden, sondern ist auf die Anzeige des Beobachtungsbildes SO als Bild SP zur Verbindung fixiert. Die Objekttischposition und der Fokus werden somit unter Verwendung des Beobachtungsbildes alle angepasst.
Wenn die Objekttischposition und der Fokus auf eine derartige Art und Weise entschieden werden, wird im Schritt S5207 die Aufnahme bzw. das Erfassen durchgeführt. Indem hier die "Messung"-Schaltfläche 430 an dem Bildschirm gemäß 53 betätigt wird, wird das Beobachtungsbild aufgenommen, das Höhenbild wird erfasst, und ferner wird das zusammengesetzte Bild ST erzeugt, das durch Kombination des Höhenbildes und des Beobachtungsbildes als das Textur- bzw. Strukturbild ausgebildet wird. Wie in 54 gezeigt, wird hier das zusammengesetzte Bild ST als das Bild SP zur Verbindung in dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt, und die "3D"-Schaltfläche 455 der Bildanzeige-Schalteinheit 454 wird ausgewählt, die in dem Betriebsbereich 430 bereitgestellt ist. Wenn in diesem Zustand eine "Textur"-Schaltfläche 456 betätigt wird, wird der Bildschirm in den in 55 gezeigten geschaltet, und das Beobachtungsbild wird an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt. Wenn vergleichbar eine "Höhen"-Schaltfläche 457 in der Bildanzeige-Schalteinheit 454 betätigt wird, wird die Anzeige des Bildanzeigebereichs 410 in eine konturartige Anzeige des Höhenbildes SH geschaltet, wie in 56 gezeigt. Wie oben erläutert, überprüft der Nutzer jedes Bild, das durch die Bildanzeige-Schalteinheit 454 erhalten wird, bei Bedarf, um eine Überprüfung vorzunehmen, dass das Bild zur Verbindung erhalten wurde (Schritt S5208). Wenn es kein Problem mit dem erhaltenen Bild gibt, wird eine "Registrierung"-Schaltfläche 573, die in dem unteren Abschnitt des Betriebsbereichs 420 bereitgestellt ist, betätigt, um das erhaltene Bild zur Verbindung zu speichern. Wenn es ein Problem gibt, kehrt der Prozess zum Schritt S5207 zurück, um die Aufnahme zu wiederholen. Wenn hier eine "Neumessung"-Schaltfläche 574 betätigt wird, wird das Speichern des Bildes gelöscht, und der Bildschirm kehrt zu dem Bildaufnahmebildschirm zurück.
Wenn es im Schritt S5208 kein Problem gibt, geht der Prozess zum Schritt S5209, in dem bestimmt wird, ob oder ob nicht alle Bilder zur Verbindung, die zur Erzeugung des verbundenen Bildes erforderlich sind, erfasst bzw. aufgenommen wurden, und wenn diese noch nicht erfasst wurden, geht der Prozess zum Schritt S5205 zurück, in dem die XY-Position des Objekttisches 140 zum Erhalten des nächsten Bildes zur Verbindung angepasst wird. Der Bildschirm wird hierbei in den in 57 gezeigten gewechselt, und der Nutzer wird aufgefordert, den Objekttisch 140 als Vorbereitung zur Aufnahme eines zweiten Bildes zur Verbindung zu bewegen. Im mittleren Abschnitt des Betriebsbereichs 420 wird das Beobachtungsbild für das aufgenommene erste Bild zur Verbindung angezeigt, und die Position des Beobachtungsbildes, das gegenwärtig angezeigt wird, wird durch einen roten Rahmen angezeigt. In dem Bildanzeigebereich 410 wird ferner das Beobachtungsbild des erfassten ersten Bildes zur Verbindung angezeigt, und das gegenwärtige Beobachtungsbild wird darauf überlagert und angezeigt. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Transmittanz bzw. ein Durchlässigkeitsgrad von einem der Bilder bevorzugt geändert, um zu überprüfen, wie das Bild überlagert ist. In diesem Beispiel wird das erfasste Bild zur Verbindung lichtdurchlässig angezeigt. In diesem Zustand betreibt der Nutzer den Objekttisch 140 manuell, und führt eine Ausrichtung durch, während auf den Bildanzeigebereich 410 Bezug genommen wird, derart, dass das Bild kontinuierlich zu dem erfassten Bild zur Verbindung in einem Grenzbereich ist (58). Wie in 59 gezeigt, wird dann die Position des Objekttisches 140 derart angepasst, dass das erfasste Bild zur Verbindung und das Bild, das sich untereiner Anpassung befindet, an den Grenzbereich kontinuierlich fortsetzen, während eine Marge verwendet, wird, sodass die Bilder partiell überlappen (Schritt S5206), und die "Messung"-Schaltfläche 430 wird betätigt, um die Aufnahme bzw. das Erfassen auszuführen (Schritt S5207).
Im Schritt 5208 wird dann das erhaltene Bild erneut überprüft, und wenn kein Problem vorliegt, geht der Prozess zum Schritt S5209, in dem erneut bestimmt wird, ob oder ob nicht alle erforderlichen Bilder zur Verbindung erfasst wurden. An einem Verbindungs-Preview-Bildschirm 576, wie in 60 gezeigt, werden hier die erhaltenen Bilder zur Verbindung überlagert, und in einem virtuell verbundenen Zustand angezeigt. Im Fall der Fortsetzung der Messung wird eine "Messungsfortsetzung"-Schaltfläche 577 betätigt, um an einem Bildgebungsbildschirm für das nächste Bild zur Verbindung fortzufahren (Schritt S5205). Im Fall des Stoppens der Aufnahme bzw. Erfassung des Bild zur Verbindung und der Durchführung der Bildverbindung wird andererseits eine "Verbindungsausführung"-Schaltfläche 578 betätigt (Schritt S5210).
Wie oben erläutert, werden die Bilder zur Verbindung sequentiell aufgenommen bzw. erfasst. Als ein Beispiel eines dazwischenliegenden Prozesses zeigt 61 einen Zustand, in dem das vierte Bild zur Verbindung aufgenommen wird. Wenn die Aufnahme aller Bilder zur Verbindung auf diese Art und Weise abgeschlossen ist, geht der Prozess vom Schritt S5209 zum Schritt S5210, und ein Betrieb zur Verbindung der Bilder zur Verbindung wird durchgeführt. Es wird hier die "Verbindungsausführung"-Schaltfläche 578 an dem Verbindungs-Preview-Bildschirm 576 betätigt, der in 62 gezeigt ist, wobei die Aufnahme des neunten Bildes zur Verbindung abgeschlossen wurde.
Im Schritt S5211 wird im Folgenden die Positionsanpassung automatisch oder manuell an den Bildern zur Verbindung durchgeführt, um eine Verbindung auszuführen. Ein willkürliches Bild zur Verbindung wird hier von einem Verbindungsüberprüfungsbildschirm 580 gemäß 63 ausgewählt, um dessen Position manuell anzupassen. Die Position des ausgewählten Bildes zur Verbindung wird hier unter Verwendung einer Richtungspfeil-Schaltfläche 581 genau angepasst, die in dem Betriebsbereich 420 bereitgestellt ist. Die Position kann ferner angepasst werden, indem mit der Mouse an dem Bildanzeigebereich 410 direkt ein Klicken und Ziehen (engl. dragging) vorgenommen wird. Wenn ferner eine "Automatikpositionsanpassung"-Schaltfläche 582 betätigt wird, die in dem oberen Abschnitt des Betriebsbereichs 420 bereitgestellt ist, wird die Position des Bildes zur Verbindung automatisch durch eine Bildverarbeitung angepasst. 64 zeigt ein Resultat der Ausführung der automatischen Positionsanpassungsfunktion. Die Positionsanpassungsoperationen werden bis zu diesem Punkt alle unter Verwendung des Beobachtungsbildes durchgeführt. Mit anderen Worten wird nur eine Anpassung in der Ebene der XY-Richtungen durchgeführt, und eine Ausrichtung in der Höhenrichtung wird nicht durchgeführt.
Wenn die Positionsanpassung abgeschlossen ist, wie oben erläutert, wird die "Verbindungsausführung"-Schaltfläche 578 betätigt, und es wird ein verbundenes Bild erzeugt, das die Bilder zur Verbindung verbindet. Das heißt, dass die Verbindung der Beobachtungsbilder in der XY-Ebene in einer Verbindung der Höhenbilder oder des zusammengesetzten Bildes in der XY-Ebene und der Höhenrichtung (Z-Achsenrichtung) durchgeführt werden. Im Beispiel eines Verbindungsresultat-Überprüfungsbildschirm 584, der in 65 gezeigt ist, wird folglich das erhaltene verbundene Bild SC in dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt. Ein Bildwechsel-Icon 585, der in dem Menü bereitgestellt ist, wird ferner ausgewählt, wodurch der Wechsel der Anzeige des in 65 gezeigten Beobachtungsbildes SO zur Anzeige des in 66 gezeigten Höhenbildes SH ermöglicht wird.
Im Schritt S5212 kann dann das verbundene Bild SC bei Bedarf gespeichert werden. Es wird hier eine "Speicherverbindungsresultat"-Schaltfläche 586 von den Bildschirmen gemäß 65, 66 oder dergleichen betätigt, um eine Datei des verbundenen Bildes SC in die Speichervorrichtung 240, wie zum Beispiel eine Festplatte, zu speichern. Im Schritt S5213 wird dann eine Messung an dem verbundenen Bild SC durchgeführt, bei Bedarf. Wenn hier die "Speicherverbindungsresultat"-Schaltfläche 586 betätigt wird, um das verbundene Bild SC zu speichern, wird automatisch ein Bestätigungsdialog 587 angezeigt, und es erfolgt die Aufforderung einer Auswahl, indem die Frage gestellt wird, "Wird das gespeicherte Verbindungsresultat durch eine Analyseanwendung geöffnet?" oder dergleichen, wie in 67 gezeigt. Wenn an diesem Bildschirm "Ja" ausgewählt wird, wird das Dreidimensionenbild-Messungsprogramm als Analyseanwendung aktiviert, während die gespeicherten Verbindungsbilddaten automatisch gelesen werden, sodass der Messungsbetrieb an dem verbundenen Bild SC durchgeführt werden kann. Ebenfalls kann ein Report bezüglich eines derartigen Erzeugungsbetriebs für das verbundene Bild SC erzeugt werden, wie an dem Profilmessungsresultat-Reportbildschirm 564 gemäß 68 gezeigt. Das verbundene Bild SC wird an dem erzeugten Report RT angezeigt. Eine Reihe von Operationen für die Bildverbindung kann ferner als Template gespeichert werden. Wie oben erläutert, kann ein verbundenes Bild mit einer hohen Genauigkeit erzeugt werden, das größer als das abbildungsfähige visuelle Feld ist.
(Bildverbindungsbetrieb im halbautomatischen Anwendungsmodus)
In dem obigen Beispiel wurde das Verfahren für den Bildverbindungsbetrieb in dem vollautomatischen Modus erläutert. In der vorliegenden Ausführungsform kann der Betrieb jedoch in dem vollautomatischen gelöschten (halbautomatischen) Modus in dem einfacheren Modus neben dem vollautomatischen Modus ausgeführt werden, und kann ebenso in dem Anwendungsmodus ausgeführt werden. Dieser Zustand wird auf Grundlage eines Flussdiagramms gemäß 69 und von GUI-Bildschirmbeispielen gemäß 70 bis 74 beschrieben. Es wird bemerkt, dass eine detaillierte Beschreibung eines vergleichbaren Betriebs zu dem für die obenstehende vollautomatische Bildverbindung weggelassen wird. Zuerst wird im Schritt S6901 die XY-Position des Objekttisches 140 initialisiert, und darauffolgend wird das Objekt auf dem Objekttisch 140 im Schritt S6902 angeordnet. Anschließend wird im Schritt S6903 die Anzeigevergrößerung in dem Bildanzeigebereich 410 entschieden. Das Verfahren bis zu diesem Punkt ist gleich zu dem Beispiel in dem obenstehenden vollautomatischen Modus.
Der Modus wird dann in den Bildverbindungsmodus im Schritt S6904 gewechselt. Vergleichbar zu den Modi neben dem vollautomatischen Modus wird dann, wenn das Kontrollkästchen in dem "Verbindungsmodus"-Auswahlfeld 570 ausgewählt ist, der Bildverbindungsmodus gestartet. Ebenfalls vergleichbar zu dem Obenstehenden wird eine Führung bzw. Guidance, die den Bildverbindungs-Betriebsstatus anzeigt, in dem unteren Abschnitt des Betriebsbereichs 420 angezeigt. In diesem Zustand wird die XY-Position des Objekttisches 140 manuell angepasst (Schritt S6905), um diesen in den Fokus zu bringen (Schritt S906).
Darüber hinaus kann im Schritt S6907 bestimmt werden, ob oder ob nicht die Messungsbild-Bildgebungsbedingung einzustellen ist. In dem Fall, dass die Bedingung nicht eingestellt wird, springt der Prozess zum Schritt S6909, und im Fall der Einstellung der Bedingung, wird der Prozess mit Schritt S6908 fortgesetzt, wobei die Messungsbild-Bildgebungsbedingung an dem in den 70 und 72 angezeigten Messungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstellbildschirm 441 eingestellt wird. Im Fall des halbautomatischen Modus kann die Helligkeit des Messungsbildes SM hier als eine der Messungsbild-Bildgebungsbedingungen angepasst werden. In dem Beispiel des Messungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstellbildschirms 441, der in 70 gezeigt ist, kann die Helligkeit des Messungsbildes SM durch Anpassen eines Schiebereglers in dem "Messungshelligkeitsanpassung"-Feld 440 angepasst werden. Zur Anpassung der Helligkeit kann die Anpassung der Belichtungszeit oder der Lichtmenge der Messungslicht-Projektionseinheit und dergleichen eingesetzt werden. Es wird bemerkt, dass in dem halbautomatischen Modus durch ein Wechseln zwischen der "Beobachtungsbild"-Schaltfläche 427 und der "Messungsbild"-Schaltfläche 428 als Bildschalteinheit bzw. Bildwechseleinheit das an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigte Bild zwischen dem Beobachtungsbild SO und dem Messungsbild SM geschaltet werden kann. Bezüglich des Beobachtungsbildes SO kann die Beobachtungsbild-Bildgebungsbedingung jedoch nicht wie in 71 gezeigt angepasst werden.
Andererseits kann in dem Anwendungsmodus, zusätzlich zur Helligkeit des Messungsbildes eine große Anzahl von Messungsbild-Bildgebungsparameter angepasst werden. Als ein Beispiel kann, wie in dem Betriebsbereich 420 an der rechten Seite des Messungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstellbildschirms 441 der 72 gezeigt, der Messungsmodus in dem "Messungsmodus"-Auswahlfeld 472 geändert werden, wobei eine e-Voransicht bzw. e-Preview in jedem Messungsmodus durchgeführt wird, oder die Messungsrichtung des Messungslichts kann von dem "Messungsrichtung"-Auswahlfeld 470 geändert werden. Wenn zum Beispiel die "e-Preview"-Schaltfläche 471 betätigt wird, wird die e-Preview ausgeführt, um den Bildschirm in einen e-Preview-Bildschirm 473 gemäß 73 zu schalten, und das Messungsbild SM in Übereinstimmung mit dem Messungsmodus wird einfach wie in 24 und dergleichen angezeigt. Wenn ein Messungsmodus durch eine "Radio"-Schaltfläche in einem e-Preview-Messungsmodus-Auswahlfeld 477 ausgewählt wird, das in dem e-Preview-Einstellfeld 474 bereitgestellt ist, wird ein e-Preview-Bild entsprechend dem ausgewählten Messungsmodus in einem grünen Rahmen in dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt, um den Zusammenhang zu zeigen. Der Messmodus-Typ wird ferner in einem Text unten rechts von jedem e-Preview-Bild angezeigt.
An dem Messungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstellbildschirm 441 der 72 kann die Anpassung der Helligkeit des Messungsbildes SM auch zwischen einer manuellen Anpassung und einer automatischen Anpassung geschaltet werden. Die Anzeige oder Nichtanzeige des Messungsfehlerbereichs in dem Bildanzeigebereich 410 kann darüber hinaus durch An/Ausschalten eines "Fehlpunkt/Sättigungspunkt-Anzeige"-Feld 588 geschaltet werden, als ein Aspekt der Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit 212.
In dem Anwendungsmodus kann ferner die Bildgebungsbedingung für das Beobachtungsbild sowie jene für das Messungsbild geändert werden. Wenn, wie in 74 gezeigt, insbesondere die Schaltfläche von der "Messungsbild"-Schaltfläche 428 zu der "Beobachtungsbild"-Schaltfläche 427 wechselt bzw. geschaltet wird, werden eine Auswahl von Schaltflächen an dem Betriebsbereich 420 angezeigt, im Unterschied von den 53 und 71. In diesem Beispiel werden eine "Bildverbesserung"-Schaltfläche 481, eine Texturbild-Auswahleinheit 460 und dergleichen angezeigt. In der Texturbild-Auswahleinheit 460 wird ein normales Bild, ein HDR-Bild oder ein Fokus-Stacking-Bild von dem "Texturbildauswahl"-Feld ausgewählt, als das Textur- bzw. Strukturbild, das zum Zeitpunkt der Erzeugung des zusammengesetzten Bildes ST einzusetzen ist. Wenn, wie oben erläutert, die "Bildverbesserung"-Schaltfläche 481 betätigt wird, wird das Bildverbesserungspaneel 480 wie in 14 angezeigt, wodurch eine Kantenverstärkung, ein Offset, eine Gammakorrektur, ein Weißabgleich und dergleichen angepasst werden kann. Auf diese Art und Weise kann eine Auswahl von Filtern, wie zum Beispiel eine Gammakorrektur und eine Kantenhervorhebung als Parameter für eine Bildverbesserung, und zwar, eine Bildqualitätsverbesserung verwendet werden.
Wenn eine derartige Messungsbild-Bildgebungsbedingung wie oben erläutert eingestellt ist, geht der Prozess zum Schritt S699, um die Aufnahme bzw. das Erfassen auszuführen. Durch Betätigung der "Messung"-Schaltfläche 430 an dem Messungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstellbildschirm 441 der 70, 72 oder dergleichen, werden hier das Beobachtungsbild und das Messungsbild aufgenommen, wird das Höhenbild erzeugt, und ferner das zusammengesetzte Bild ST ausgebildet, indem das Höhenbild und das Beobachtungsbild als das zu erzeugende Texturbild kombiniert werden. Da im Folgenden das zusammengesetzte Bild ST an dem Bildanzeigebereich 410 in dem vollautomatischen Modus angezeigt ist, überprüft der Nutzer, dass das Bild zur Verbindung richtig erhalten wurde (Schritt S6910), und speichert das Bild zur Verbindung, wenn kein Problem mit dem erhaltenen Bild vorliegt, oder kehrt zum Prozess gemäß Schritt S6907 zurück, um die Aufnahme zu wiederholen, wenn ein Problem vorliegt. Wenn im Schritt S6910 kein Problem vorliegt, geht der Prozess zum Schritt S6911, indem bestimmt wird, ob oder ob nicht alle die Bilder zur Verbindung, die zur Erzeugung des verbundenen Bildes erforderlich sind, erfasst wurden, und wenn dies nicht der Fall ist, kehrt der Prozess zum Schritt S6905 zurück, um den obigen Betrieb zu wiederholen. Wenn alle Bilder zur Verbindung erfasst wurden, geht der Prozess zum Schritt S6912, um den Betrieb zur Verbindung der Bilder zur Verbindung durchzuführen. Im Schritt S6913 wird im Folgenden die Positionsanpassung an den Bildern zur Verbindung automatisch oder manuell durchgeführt, um eine Verbindung auszuführen. Das verbundene Bild wird dann bei Bedarf im Schritt S6914 gespeichert, und das verbundene Bild wird bei Bedarf im Schritt S6915 gemessen. Wie oben erläutert, wird das verbundene Bild erzeugt, während die Messungsbild-Bildgebungsbedingung bei Bedarf angepasst wird.
Es wird vermerkt, dass ein Teil der Prozesse in dem oben erläuterten Verfahren weggelassen oder bei Bedarf ersetzt werden kann. Die Initialisierung der Objekttischposition kann zum Beispiel weggelassen werden. Die Vergrößerung kann ferner nach einem Anschalten des Bildverbindungsmodus entschieden werden, oder nach der Anpassung der XY-Position, oder nach der Fokusanpassung.
(Automatische Bildverbindung)
Obenstehend wurde das Verfahren zur manuellen Aufnahme bzw. Erfassung einer Vielzahl von Bildern zur Verbindung und zur Verbindung der Bilder erläutert. In der vorliegenden Erfindung ist es andererseits möglich, eine Vielzahl von Bildern zur Verbindung automatisch zu erfassen bzw. aufzunehmen, und die Bilder zu verbinden. In diesem Fall ist der Objekttisch 140 nicht manuell sondern automatisch bewegbar, und der Bewegungsbetrieb für den Objekttisch 140 ist ebenfalls automatisiert. Das Verfahren zum automatischen Durchführen der Bildverbindung wird auf Grundlage eines Flussdiagramms gemäß 75 und GUI-Bildschirmen gemäß 76 bis 83 beschrieben. Es wird bemerkt, dass eine detaillierte Beschreibung eines vergleichbaren Vertriebs zu dem für die obenstehende manuelle Bildverbindung weggelassen wird. Vergleichbar zur manuellen Bildverbindung kann die automatische Bildverbindung ferner in dem vollautomatischen Modus, dem halbautomatischen Modus und dem Anwendungsmodus ausgeführt werden, wobei der Anwendungsmodus erläutert wird.
Eine Position eines elektrischen XY-Objekttisches wird zuerst im Schritt S7501 initialisiert. Nachfolgend wird das Objekt im Schritt S7502 auf dem Objekttisch platziert. Im Schritt S7503 wird ferner eine Anzeigevergrößerung entschieden. Ein Fokus wird im Schritt S7504 darüber hinaus angepasst.
Im Schritt S7505 wird dann der automatische Bildverbindungsmodus gestartet. Wenn, wie in 76 gezeigt, das Kontrollkästchen in dem "Verbindungsmodus"-Auswahlfeld 570 in dem unteren Abschnitt des Betriebsbereichs 420 in dem Anwendungsmodus ausgewählt wird, wird der Bildverbindungsmodus gestartet. Ein automatischer Verbindungseinstellbildschirm 591 zum Einstellen der automatischen Bildverbindung, gezeigt in 77, wird dann geöffnet. In dem automatischen Verbindungseinstellbildschirm 591 wird ein verbundener Bereich zum Durchführen der automatischen Bildverbindung bestimmt (Schritt S7506). In dem Beispiel der 77 wird in dem mittleren Abschnitt des Betriebsbereiches 420 ein Anzeigefeld für einen breiten Bildbereich 592 bereitgestellt, und das verbundene Bild, das erzeugt werden soll, kann reduziert und angezeigt werden. Ein breiter Bildbereich wird durch Wechseln der Kamera in eine Kamera mit geringer Vergrößerung in einem "Vergrößerungswechsel"-Feld 593 erfasst, und das Beobachtungsbild wird mit einer geringen Vergrößerung aufgenommen. Ein breiter Bildbereich mit einem unterschiedlichen visuellen Feld kann ferner durch Betätigen einer "Erfasse breiteres visuelles Feld"-Schaltfläche 594 erfasst werden.
Wenn darüber hinaus eine "Bestimme verbundenen Bereich"-Schaltfläche 595 betätigt wird, wird ein Verbundener-Bereich-Bestimmungsbildschirm 596 gemäß 78 angezeigt. An dem Verbundener-Bereich-Bestimmungsbildschirm 596 wird der verbundene Bereich an dem Beobachtungsbild bestimmt, das an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt ist. Dieses Beispiel zeigt den Zustand, bei dem eine Einstellung durchgeführt wurde, um insgesamt vier (2×2) Bilder zur Verbindung aufzunehmen.
Wenn darüber hinaus eine "Bestimme verbundenen Bereich"-Schaltfläche 595 betätigt wird, wird ein Verbundener-Bereich-Bestimmungsbildschirm 596 gemäß 78 angezeigt. An dem Verbundener-Bereich-Bestimmungsbildschirm 596 wird der verbundene Bereich an dem Beobachtungsbild bestimmt, das an dem Bildanzeigebereich 410 angezeigt ist. Dieses Beispiel zeigt einen Zustand, bei dem eine Einstellung vorliegt, um insgesamt vier (2×2) Bilder zur Verbindung aufzunehmen.
Ein Objekttischeinstellfeld 597 zum Einstellen einer Objekttischbewegung ist ferner in dem unteren Abschnitt des Betriebsbereichs 420 an dem automatischen Verbindungseinstellbildschirm 591 bereitgestellt. In dem Objekttischeinstellfeld 597 wird eine Schaltfläche betätigt, die in einem "Objekttischbetrieb"-Feld 598 an der linken Seite bereitgestellt ist, wodurch eine Bewegung des Objekttisches in den XY-Richtungen ermöglicht wird. In einem "Objekttischposition"-Feld 599 an der rechten Seite ist ferner eine XY-Koordinate des Objekttisches angezeigt, und wenn ein numerischer Wert direkt in dieses Feld eingegeben wird, kann der Objekttisch bis zu einer bestimmten Koordinatenposition bewegt werden. Von einem "Geschwindigkeit"-Feld 600 kann darüber hinaus eine Bewegungsgeschwindigkeit des Objekttisches auf Standard oder Hochgeschwindigkeit gewechselt werden.
Ein Bestimmungsverfahren für einen verbundenen Bereich wird von dem automatischen Verbindungseinstellbildschirm 591 der 77 ausgewählt. In einem "Bereichs-Bestimmungsverfahren"-Feld 601 wird zuerst ausgewählt, ob eine "Bestimme aus Navigationsanzeige" oder "Bestimme aus Objekttischposition" mittels der Radio-Schaltfläche erfolgt. Hier wird an "Bestimme aus Objekttischposition" ausgewählt. Der verbundene Bereich wird dabei mit der Position des Objekttisches als Referenz eingestellt.
In einem "Verbundener-Bereich-Bestimmungsverfahren"-Feld 602 wird als Nächstes eines aus "Startpunkt und Endpunkt", "Startpunkt und Länge", "Startpunkt und Anzahl von Bildern" ausgewählt. Wenn, wie in 77 gezeigt, "Startpunkt und Endpunkt" in dem "Verbundener-Bereich-Bestimmungsverfahren"-Feld 602 ausgewählt ist, werden Positionen entsprechend dem Startpunkt und dem Endpunkt in dem verbundenen Bereich jeweils bestimmt. Oberhalb, unterhalb, rechts und links des verbundenen Bereichs sind durch die Bestimmung jeweiliger Scheitelbereich- bzw. Apex-Positionen jeweiliger Seiten von einer "Oberes Ende Einstellen"-Schaltfläche, einer "Unteres Ende Einstellen"-Schaltfläche, einer "Rechtes Ende Einstellen"-Schaltfläche und einer "Linkes Ende Einstellen"-Schaltfläche definiert. Auf Grundlage des gegenwärtigen Einstellinhalts werden ferner Koordinatenpositionen des Startpunkts und des Endpunkts und die erforderliche Anzahl von Bildern zur Verbindung an einem "Gegenwärtige Einstellung"-Feld 603 angezeigt. Ein Bereich für ein erstes Bild zur Verbindung basierend auf der gegenwärtigen Einstellung ist darüber hinaus in einer Rahmenform angezeigt in einem Zustand, in dem das beabsichtigte verbundene Bild an dem Breitbereichs-Bild-Anzeigefeld 592 angezeigt ist. Der Nutzer kann den verbundenen Bereich einstellen, während auch die Größe der Rahmenform in dem Breitbereichsbild-Anzeigefeld 592 verwiesen wird.
Wenn "Startpunkt und Länge" in dem "Verbundener-Bereich-Bestimmungsverfahren"-Feld 602 ausgewählt ist, werden der Startpunkt und die Längen der longitudinalen und lateralen Seiten des rechteckig verbundenen Bereichs bestimmt. In 79 wird hier die Scheitelpunkt- bzw. Apex-Position des verbundenen Bereichs oben links durch die "Oberes Ende Einstellen"-Schaltfläche und die "Linkes Ende Einstellen"-Schaltfläche bestimmt, während die Längen in der longitudinalen und lateralen Richtung jeweils mit numerischen Werten bestimmt werden. Vergleichbar zur 77 werden das Bild und der Einstellinhalt des derart bestimmten verbundenen Bereichs an dem Breitbereichsbild-Anzeigefeld und dem "Gegenwärtige Einstellung"-Feld 603 angezeigt, und wenn der Inhalt geändert wird, werden diese in Echtzeit in der Einstellung nach der Änderung wiedergegeben.
Wenn ferner "Startpunkt und Anzahl von Bildern" in dem "Verbundener-Bereich-Bestimmungsverfahren"-Feld 602 ausgewählt ist, werden der Startpunkt und die Anzahl von Bildern zur Verbindung bestimmt, wobei die Bilder longitudinal und lateral mit dem Startpunkt als Referenz angeordnet werden. In 80 wird hier die Scheitelpunkt bzw. Apex-Position in dem verbundenen Bereich oben links durch die "Oberes Ende Einstellen"-Schaltfläche und die "Linkes Ende Einstellen"-Schaltfläche bestimmt, während die Anzahl von Bildern zur Verbindung in der longitudinalen und lateralen Richtung jeweils durch numerische Werte bestimmt werden. Vergleichbar zu 77 und dergleichen werden ferner das Bild und der Einstellinhalt des derart bestimmten verbundenen Bereichs an dem Breitbereichsbild-Anzeigefeld 592 und dem "Gegenwärtige Einstellung"-Feld 603 angezeigt, und diese werden in Echtzeit wiedergegeben.
Wenn die Bestimmung des verbundenen Bereichs wie oben erläutert beendet ist, wird eine "Beende Einstellung"-Schaltfläche 604 betätigt, die in dem unteren Abschnitt des Betriebsbereichs 420 in 77 oder dergleichen bereitgestellt ist (Schritt S7507). Als Nächstes wird im Schritt S7508 der Messmodus entschieden. Der Messmodus enthält den Standardmessmodus, den genauen Messmodus, den Lichthofentfernungs-Messmodus, den supergenauen Messmodus und dergleichen, wie oben beschrieben, und der Nutzer wird aufgefordert, einen der Messmodi auszuwählen. Ein Standard-Messmodus kann ferner vorab bestimmt werden, und in diesem Fall kann dieser Schritt weggelassen werden. Der Nutzer wird anschließend aufgefordert, eine Auswahl vorzunehmen, ob oder ob nicht die Messungsbild-Bildgebungsbedingung im Schritt S7509 einzustellen ist, und der Prozess springt zum Schritt S7511 im Fall, dass die Bedingung nicht eingestellt wird, und geht zum Schritt S7510 im Fall, der Einstellung der Messungsbild-Bildgebungsbedingung. Ein vergleichbares Verfahren zu dem in Schritt S698 gemäß 69, das oben erläutert ist, kann dafür verwendet werden, und enthält diesbezügliche Details. Der Nutzer wird ferner aufgefordert, eine Anweisung zur Aufnahme des Bildes zur Verwendung im Schritt S7511 vorzunehmen. Der Fokus wird anschließend im Schritt S7512 durch eine Autofokussierung angepasst, und anschließend wird eine Aufnahme ausgeführt. Im Schritt S7513 wird als Nächstes an der Seite des Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramms bestimmt, ob oder ob nicht die Aufnahmen bzw. Erfassung aller Bilder zur Verbindung abgeschlossen ist. Wenn dies abgeschlossen ist, geht der Prozess zum Schritt S7515. Wenn dieses nicht abgeschlossen ist, geht der Prozess zum Schritt S7514, in dem der Objekttisch automatisch zu einer Bildgebungsposition zur Aufnahme des nächsten Bildes zur Verbindung bewegt wird, und der Prozess geht zum Schritt S7512 zurück, in dem die Aufnahme des Bildes zur Verbindung wiederholt wird.
Wenn die Aufnahme aller Bilder zur Verbindung abgeschlossen ist, geht der Prozess dann vom Schritt S7513 zum Schritt S7515, und ein Verbindungsresultat wird angezeigt. 81 zeigt ein Beispiel eines Verbindungsresultat-Überprüfungsbildschirms 584. 81 zeigt das Beobachtungsbild SO an, und vergleichbar zu 65 und dergleichen, kann die Anzeige zu einem Höhenbild SH geschaltet werden, wie in 82 gezeigt, indem der Bildwechsel-Icon 585 in dem Menü ausgewählt wird. Im Schritt S7516 wird dann überprüft, ob oder ob nicht das Bild zur Verbindung richtig erhalten wurde, und wenn dieses nicht erhalten wurde, springt der Prozess zum Schritt S7517, in dem ein Neumessbereich eingestellt wird.
(Recovery-Modus)
(Neumessbereich-Einstelleinheit 226)
Es kann angenommen werden, dass die Erfassung des Höhenbildes des Bildes zur Verbindung partiell in der automatischen Bildverbindung fehlschlagen kann. In diesem Fall ist ein Recovery-Modus bereitgestellt, zum Ändern der Messungsbild-Bildgebungsbedingung, um eine erneute Aufnahme an allen oder einem Teil der Aufnahme der Bilder zur Verbindung durchzuführen, deren Aufnahme fehlgeschlagen ist. Der Recovery-Modus wird durch die Neumessbereich-Einstelleinheit 226 ausgeführt. In dem Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramm ist ferner, als ein Aspekt der Neumessbereich-Einstelleinheit 226 eine Neumessbereich-Einstellfunktion an einem Neumessresultat-Überprüfungsbildschirm realisiert, der in 81 gezeigt ist. In diesem Beispiel ist ein Neumessungs-Fehlerbereich AA, in dem das Höhenbild nicht richtig erfasst werden konnte, an dem Beobachtungsbild überlagert, und in Rot durch die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit 212 angezeigt, und der Zustand des Objekts, der partiell fehlt, kann überprüft werden. Wenn eine "Neumessungs-Einstellung"-Schaltfläche 605, die in dem mittleren Abschnitt des Betriebsbereichs 420 bereitgestellt ist, an diesem Bildschirm betätigt wird, wird der Recovery-Modus eingeschaltet und der Verbundener-Bereich-Bestimmungsbildschirm 596 wird angezeigt, wie in 83 gezeigt. An dem Verbundener-Bereich-Bestimmungsbildschirm 596 wird der Messungsfehlerbereich automatisch erfasst, während ein Messbereich zur Aufnahme eines zusätzlichen Bildes zur Verbindung einschließlich dieses Messfehlerbereichs automatisch berechnet wird, der an dem Anzeigebereich überlagert und angezeigt wird. In diesem Beispiel ist der Neumessbereich in einer Rahmenform umgeben, während eine Schraffierung vorgenommen wird, um dieses hervorzuheben. Wenn ferner der Neumessbereich nicht durch eine Bildgebungsoperation abgedeckt werden kann, wird dieser eine Vielzahl von Malen aufgenommen, und dann verbunden. In dem Beispiel der 83 wird in der Rahmenform angezeigt, dass zwei zusätzliche Bilder zur Verbindung aufzunehmen sind. Die Neumessbereich-Einstellfunktion ist ferner auch mit einer Führungs- bzw. Guidance-Funktion ausgestattet, um dem Nutzer den Recovery-Modus zu erläutern, der an ist, und eine Operation muss durchgeführt werden. In diesem Beispiel wird die folgende Nachricht angezeigt "Verfahren zum Bestimmen eines Bereichs des letzten Fehlers (Recovery-Modus). Der Bereich, der beim letzten Mal nicht gemessen werden konnte, kann erneut aufgenommen werden. Der in Gelb schraffierte Bereich wird durch linkes Anklicken oder linkes Ziehen (engl. dragging) als Wiederholungs- bzw. Retry-Bereich bestimmt. Wenn der Bereich bestimmt wird, betätige nächste Schaltfläche." In Übereinstimmung mit der Nachricht führt der Nutzer eine Anpassung der Größe und der Position des neuen Messbereichs bei Bedarf durch, und wenn der Nutzer danach eine "Next"-Schaltfläche betätigt, wird der Objekttisch zu der bestimmten Position bewegt (Schritt S7514), und ein zusätzliches Bild zur Verbindung wird erneut aufgenommen (Schritte S7512 bis S7513). Zu diesem Zeitpunkt wird, bei Bedarf, der Messungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstellbildschirm 441 angezeigt, in dem die Bedingung für die Neumessbedingung zur Reduzierung des Messfehlerbereichs angepasst werden kann. Wenn, vergleichbar zu dem Obenstehenden, alle zusätzlichen Bilder zur Verbindung aufgenommen sind, geht der Prozess zum Schritt S7515, um ein Verbindungsresultat anzuzeigen, und es wird überprüft, ob oder ob nicht das Bild zur Verbindung im Schritt S7516 richtig erhalten wurde. Wenn dieses nicht richtig erhalten wurde, geht der Prozess erneut zum Schritt S7517 zurück, um den Recovery-Modus auszuführen. Wenn andererseits alle Bilder zur Verbindung erfasst wurden, geht der Prozess zum Schritt S7518, und der Betrieb zur Verbindung der Bilder zur Verbindung wird durchgeführt. Im Schritt S7519 wird die Position des Bildes zur Verbindung ferner automatisch oder manuell angepasst, um die Verbindung auszuführen. Das verbundene Bild wird bei Bedarf im Schritt S7520 gespeichert, und das verbundene Bild wird bei Bedarf im Schritt S7521 gemessen. Wie oben erläutert, kann das verbundene Bild automatisch erzeugt werden.
Eine Messungsmikroskop-Vorrichtung, ein Bilderzeugungsverfahren, ein Messungsmikroskop-Vorrichtungs-Betriebsprogramm, und ein computer-lesbares Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung kann bevorzugt für eine Untersuchungs- bzw. Inspektionsvorrichtung und ein Digitalisierungsgerät angewendet werden, dass das Triangulationsprinzip verwendet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO4287:1997 (JIS B0601:2001) [0253]

Claims

Messungsmikroskop-Vorrichtung, umfassend: eine erste Messungslicht-Projektionseinheit, konfiguriert zum Bestrahlen eines Objekts mit einem ersten Messlicht von einer ersten Richtung, wobei die Einheit eine Messungslicht-Projektionseinheit zum Projizieren von Messlicht als vorbestimmte Musterstrukturbeleuchtung zu dem Objekt von einer geneigten Richtung ist; eine Beobachtungsbeleuchtungs-Lichtquelle zum Erzeugen von Beleuchtungslicht beim Aufnehmen eines Beobachtungsbildes; eine Bildgebungseinheit zum Erfassen von Messlicht, projiziert durch die erste Messungslicht-Projektionseinheit und reflektiert durch das Objekt, um eine Vielzahl gestreifter Bilder aufzunehmen, und zum Verwenden der Beobachtungsbeleuchtungs-Lichtquelle zur Aufnahme eines Beobachtungsbildes, das eine Texturinformation aufweist; eine Höhenbild-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Höhenbildes, das eine Höheninformation auf Grundlage der Vielzahl gestreifter Bilder aufweist; einen Objekttisch, auf dem das Objekt platziert ist; eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen des Höhenbildes oder des Beobachtungsbildes; eine Messeinheit zum Durchführen einer Messung an dem Höhenbild, das an der Anzeigeeinheit angezeigt ist; eine Bildverbindungseinheit, konfiguriert zum, durch Bewegen des Objekttisches und Aufnahme eines unterschiedlichen Bereiches mit einer Verbindungsmarge durch die Bildgebungseinheit, Erfassen einer Vielzahl von Höhenbildern zur Verbindung und Beobachtungsbildern zur Verbindung, und zum Verbinden der erhaltenen Vielzahl von Höhenbildern zur Verbindung und Beobachtungsbildern zur Verbindung, um ein verbundenes Bild zu erzeugen; eine Messfehlerbereich-Anzeigeeinheit, konfiguriert zum Überlagern und Anzeigen eines Messfehlerbereichs, in dem ein Resultat einer Messung der Höhe fehlerhaft ist, an einem Bild des Objekts entsprechend zu jedem Bereich, der durch die Bildverbindungseinheit zu verbinden ist; und eine Messungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstelleinheit zum Anpassen einer Bildgebungsbedingung für ein gestreiftes Bild, die erforderlich ist zum Erzeugen des Höhenbildes, um den Messfehlerbereich in einen Zustand zu reduzieren, in dem der Messfehlerbereich angezeigt ist.
Messungsmikroskop-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das verbundene Bild über das Bild zur Verbindung ein dreidimensionales zusammengesetztes Bild ist, das ausgebildet ist durch Kombinieren eines Beobachtungsbildes, das unter Verwendung der Beobachtungsbeleuchtungs-Lichtquelle aufgenommen ist, und eines Höhenbildes, das unter Verwendung der Messungslicht-Projektionseinheit aufgenommen ist.
Messungsmikroskop-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bildverbindungseinheit einen vorbestimmten Bereich des Objekts als einen verbundenen Bereich zum Unterteilen des verbundenen Bereichs in eine Vielzahl von Teilbereichen bestimmt, während durch die Bildgebungseinheit ein Höhenbild zur Verbindung und ein Beobachtungsbild zur Verbindung jeweils aufgenommen wird, einschließlich der Verbindungsmarge bezüglich jeder der Teilbereiche, und die erhaltene Vielzahl von Höhenbildern zur Verbindung und Beobachtungsbildern zur Verbindung verbindet, um ein verbundenes Bild zu erzeugen, das den verbundenen Bereich zeigt.
Messungsmikroskop-Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine zweite Messungslicht-Projektionseinheit, als die Messungslicht-Projektionseinheit, konfiguriert zum Bestrahlen des Objekts mit einem zweiten Messlicht von einer zweiten Richtung, die sich von der ersten Richtung unterscheidet, wobei die Bildgebungsbedingungen, die durch die Messungsbild-Bildgebungsbedingungs-Einstelleinheit eingestellt sind, eine Messrichtung, die eine Richtung des Messlichts anzeigt, und eine Helligkeit eines Messbildes enthält.
Messungsmikroskop-Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit konfiguriert ist zum Überlagern und Anzeigen eines Messfehlerbereichs, in dem ein Resultat der Messung der Höhe durch zumindest eine von der ersten Messungslicht-Projektionseinheit und der zweiten Messungslicht-Projektionseinheit fehlerhaft ist, in einem Zustand, in dem das Höhenbild zur Verbindung, ausgebildet durch Projizieren des Messlichts in dem vorbestimmten Muster, an der Anzeigeeinheit angezeigt ist.
Messungsmikroskop-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bildgebungsbedingungen für die Vielzahl von Beobachtungsbildern zur Verbindung uniform gehalten werden.
Messungsmikroskop-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Objekttisch konfiguriert ist, manuell bewegbar zu sein.
Messungsmikroskop-Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer Objekttisch-Antriebseinheit zum automatischen Ansteuern des Objekttisches.
Messungsmikroskop-Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei ein automatischer Bildverbindungsmodus ausführbar ist, in dem die Bildverbindungseinheit den Objekttisch durch die Objekttisch-Antriebseinheit bewegt, und automatisch eine Vielzahl von Höhenbildern zur Verbindung und Beobachtungsbildern zur Verbindung aufnimmt, um ein verbundenes Bild zu erzeugen.
Messungsmikroskop-Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei wenn der Messfehlerbereich in einem der Bilder zur Verbindung enthalten ist, die in dem automatischen Bildverbindungsmodus aufgenommen wurden, ein Recovery-Modus zum Ändern der Messungsbild-Bildgebungsbedingung und erneutem Aufnehmen von allen oder einem Teil der Bilder zur Verbindung ausführbar ist.
Messungsmikroskop-Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Bildverbindungseinheit konfiguriert ist zum Bestimmen eines Startpunkts und eines Endpunkts des verbundenen Bereichs, um den verbundenen Bereich in eine Vielzahl von Teilbereichen zu unterteilen.
Messungsmikroskop-Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Bildverbindungseinheit konfiguriert ist zum Bestimmen eins Startpunkts des verbundenen Bereichs und einer longitudinalen Länge und einer lateralen Länge des verbundenen Bereichs, um den verbundenen Bereich in eine Vielzahl von Unterbereichen zu unterteilen.
Messungsmikroskop-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bildverbindungseinheit konfiguriert ist zum Bestimmen eines Startpunkts des verbundenen Bereichs und der Anzahl von Beobachtungsbildern zur Verbindung und von Höhenbildern zur Verbindung, um den verbundenen Bereich in eine Vielzahl von Unterbereichen zu unterteilen.
Messungsmikroskop-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit konfiguriert ist zum Anzeigen einer Fläche mit unzureichendem Messungslicht, ohne die Höhe in einem Zustand zu messen, in dem das Messungsbild, ausgebildet durch ein Projizieren des Messlichts in dem vorbestimmten Muster, an der Anzeigeeinheit angezeigt ist.
Messungsmikroskop-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit konfiguriert ist zum Unterscheiden und Anzeigen einer Fläche mit einem unzureichenden Messlicht, durch Implementieren einer Messung an der Höhe, in einem Zustand, in dem das Messungsbild, ausgebildet durch Projizieren des Messlichts in dem vorbestimmten Muster, an der Anzeigeeinheit angezeigt ist.
Messungsmikroskop-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Messungsbild-Bildgebungsbedingung in einem Zustand angepasst wird, in dem der Messfehlerbereich durch die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit an dem Beobachtungsbild oder dem Messungsbild angezeigt ist, das an der Anzeigeeinheit angezeigt ist, und in einem Zustand, in dem ein Höhenbild, erfasst an der angepassten Messungsbild-Bildgebungsbedingung, ferner an der Anzeigeeinheit angezeigt ist, der Messungsfehlerbereich durch die Messungsfehlerbereichs-Anzeigeeinheit an dem Höhenbild angezeigt ist, und die Messungsbild-Bildgebungsbedingung erneut angepasst wird, um das Höhenbild erneut zu erzeugen.
Bilderzeugungsverfahren unter Verwendung einer Messungsmikroskop-Vorrichtung, die enthält eine erste Messungslicht-Projektionseinheit, konfiguriert zum Bestrahlen eines Objekts mit einem ersten Messungslicht von einer ersten Richtung, wobei die Einheit eine Messungslicht-Projektionseinheit zum Projizieren von Messlicht als vorbestimmte Musterstrukturbeleuchtung für das Objekt von einer geneigten Richtung ist; eine Beobachtungsbeleuchtungs-Lichtquelle zum Erzeugen eines Beleuchtungslichts beim Aufnehmen eines Beobachtungsbildes; eine Bildgebungseinheit zum Erfassen von Messungslicht, projiziert durch die erste Messungslicht-Projektionseinheit und reflektiert durch das Objekt, um eine Vielzahl gestreifter Bilder aufzunehmen, und zum Verwenden der Beobachtungsbeleuchtungs-Lichtquelle, um ein Beobachtungsbild aufzunehmen, das eine Texturinformation aufweist; eine Höhenbild-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Höhenbildes, das eine Höheninformation auf Grundlage der Vielzahl gestreifter Bilder aufweist; einen Objekttisch, auf dem das Objekt platziert ist; eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen des Höhenbildes oder des Beobachtungsbildes; und eine Messeinheit zum Durchführen einer Messung an dem Höhenbild, das an der Anzeigeeinheit angezeigt ist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Bewegen des Objekttisches und Aufnehmen eines unterschiedlichen Bereiches mit einer Verbindungsmarge durch die Bildgebungseinheit, um ein Höhenbild zur Verbindung und ein Beobachtungsbild zur Verbindung aufzunehmen; und zum Verbinden der erhaltenen Vielzahl von Höhenbildern zur Verbindung und Beobachtungsbildern zur Verbindung, um ein verbundenes Bild zu erzeugen; Überlagern und Anzeigen eines Messfehlerbereichs, in dem ein Resultat der Messung der Höhe fehlerhaft ist, an einem Bild des Objekts entsprechend zu jedem Bereich zur Verbindung der Höhenbilder zur Verbindung miteinander; Auffordern, bei Bedarf, einer Anpassung einer Bildgebungsbedingung zu einer Bildgebungsbedingung, die den Messfehlerbereich in einen Zustand reduziert, in dem der Messfehlerbereich angezeigt ist; Erfassen eines Höhenbildes zur Verbindung und eines Beobachtungsbildes zur Verbindung an der eingestellten Messungsbild-Bildgebungsbedingung; und Verbinden der erhaltenen Vielzahl von Höhenbildern zur Verbindung und Beobachtungsbildern zur Verbindung, um ein verbundenes Bild zu erzeugen.
Betriebsprogramm für eine Messungsmikroskop-Vorrichtung, die enthält eine erste Messungslicht-Projektionseinheit, konfiguriert zum Bestrahlen eines Objekts mit einem ersten Messlicht von einer ersten Richtung, wobei die Einheit eine Messungslicht-Projektionseinheit zum Projizieren von Messlicht als eine vorbestimmte Musterstrukturbeleuchtung für das Objekt von einer geneigten Richtung ist, eine Beobachtungsbeleuchtungs-Lichtquelle zum Erzeugen von Beleuchtungslicht bei der Aufnahme eines Beobachtungsbildes, eine Bildgebungseinheit zum Erfassen von Messungslicht, projiziert durch die erste Messungslicht-Projektionseinheit und reflektiert durch das Objekt, um eine Vielzahl gestreifter Bilder aufzunehmen, und zum Verwenden der Beobachtungsbeleuchtungs-Lichtquelle, um ein Beobachtungsbild aufzunehmen, das eine Texturinformation aufweist, eine Höhenbild-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Höhenbildes, das eine Höheninformation auf Grundlage der Vielzahl gestreifter Bilder aufweist, und einen Objekttisch, auf dem das Objekt platziert ist, wobei das Programm bewirkt, dass ein Computer realisiert: eine Anzeigefunktion zum Anzeigen des Höhenbildes oder des Beobachtungsbildes; eine Messfunktion zum Durchführen einer Messung an dem Höhenbild, das durch die Anzeigefunktion angezeigt ist; eine Bildverbindungsfunktion, zum Bewegen des Objekttisches und zum Aufnehmen eines unterschiedlichen Bereiches mit einer Verbindungsmarge durch die Bildgebungseinheit, um ein Höhenbild zur Verbindung und ein Beobachtungsbild zur Verbindung zu erfassen, und zum Verbinden der erhaltenen Vielzahl von Höhenbildern zur Verbindung und Beobachtungsbildern zur Verbindung, um ein verbundenes Bild zu erzeugen; eine Messfehlerbereich-Anzeigefunktion zum Überlagern und Anzeigen eines Messfehlerbereichs, in dem ein Resultat der Messung der Höhe fehlerhaft ist, an einem Bild des Objekts entsprechend jedem Bereich, zur Verbindung der Höhenbilder zur Verbindung miteinander; und eine Funktion, die, bei Bedarf, eine Anpassung einer Bildgebungsbedingung veranlasst, in eine Bildgebungsbedingung, die den Messfehlerbereich in einen Zustand reduziert, in dem der Messfehlerbereich durch die Messungsfehlerbereichs-Anzeigefunktion angezeigt ist.
Computer-lesbares Aufzeichnungsmedium, in dem das Programm nach Anspruch 18 aufgezeichnet ist.