DE102017001758A1

DE102017001758A1 - Messverfahren und messprogramm

Info

Publication number: DE102017001758A1
Application number: DE102017001758.1A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Sakai; Tomonori Goto
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2016-02-25
Filing date: 2017-02-23
Publication date: 2017-08-31
Also published as: CN107121084A; US10627221B2; US20170248409A1; CN107121084B

Abstract

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Messen einer Form auf der Basis von reflektiertem Licht von einer Oberfläche eines Gegenstands, der mit Licht von einem Messkopf bestrahlt wird: Erfassen eines ersten Messergebnisses durch Einstellen einer Messbedingung, die zur Messung eines ersten Bereichs des Gegenstands geeignet ist, und durch Messen eines ersten Abtastbereichs der Oberfläche mit einem ersten Abtastabstand, Bestimmen eines zweiten Bereichs der Oberfläche mit Ausnahme des ersten Bereichs aus dem ersten Messergebnis und Erfassen eines zweiten Messergebnisses durch Einstellen einer Messbedingung, die zur Messung des zweiten Bereichs geeignet ist, und durch Messen eines zweiten Abtastbereichs der Oberfläche, der schmaler ist als der erste Abtastbereich, mit einem zweiten Abtastabstand, der feiner ist als der erste Abtastabstand.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Messverfahren und ein Messprogramm. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Messverfahren und ein Messprogramm, welche die Form einer Oberfläche eines Gegenstands, der Bereiche umfasst, die unterschiedliche optimale Messbedingungen aufweisen, mit einer hohen Genauigkeit in einer kurzen Zeit messen können.
Stand der Technik
Eine Lichtinterferometrie, die Helligkeitsinformationen von Interferenzstreifen bzw. -mustern nutzt, die aufgrund einer optischen Interferenz auftreten, ist als eines von Verfahren zur Messung der Oberflächenhöhe, der Oberflächenrauheit und der dreidimensionalen Form eines Messgegenstands bekannt. Die Lichtinterferometrie nutzt eine Zunahme der Helligkeit von Interferenzstreifen aufgrund einer Überlagerung und einer Zusammensetzung von Peaks der Interferenzstreifen zwischen Wellenlängen an einem Brennpunkt, bei dem die optische Weglänge eines optischen Referenzwegs und die optische Weglänge eines optischen Messwegs einander entsprechen. Daher erfasst in der Lichtinterferometrie ein Bildaufnahmeelement, wie z. B. eine CCD-Kamera, ein Interferenzbild, das eine zweidimensionale Verteilung der Intensität von Interferenzlicht angibt, wobei die optische Weglänge des optischen Referenzwegs oder des optischen Messwegs variiert wird. Durch Erfassen einer fokussierten Position, bei der die Intensität des Interferenzlichts einen Peak an den jeweiligen Messpositionen innerhalb eines Erfassungssichtfelds aufweist, kann die Höhe einer Messoberfläche in einer entsprechenden Messposition und folglich eine dreidimensionale Form oder dergleichen des Messgegenstands gemessen werden (vgl. z. B. JP 2011-191118 A , JP 2015-045575 A und JP 2015-118076 A ).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Wenn die Oberfläche des Messgegenstands Bereiche umfasst, die unterschiedliche optimale Messbedingungen aufweisen, kann der gesamte Messgegenstand nur mit einer Messbedingung nicht mit einer hohen Genauigkeit gemessen werden. Beispielsweise wenn eine Messung mit einem Lichtintensitätsoptimum mit einem Oberflächenabschnitt des Gegenstands durchgeführt wird, der eine Vertiefung (die Oberfläche weist eine Stufe auf, wie z. B. eine Mulde oder eine Rille) auf der Oberfläche umfasst, wird die Form der Vertiefung kaum erfasst, da das Licht nicht in die Vertiefung hineinreicht oder die Lichtintensität, die hineinreicht, gering ist. Wenn die Lichtintensität zunimmt, kann die Form der Vertiefung erfasst werden, jedoch ist das auf dem Oberflächenabschnitt reflektierte Licht gesättigt, so dass die Form der Oberfläche nicht genau gemessen werden kann.
Wenn ein solcher Gegenstand gemessen wird, wird eine sogenannte Messung mit Mehrfachabtastung durchgeführt, die bei einer Bedingung misst, die für den Oberflächenabschnitt optimal ist, zusätzlich bei einer Bedingung misst, die für die Vertiefung optimal ist, und dann beide Messergebnisse zusammensetzt. Das Verfahren erfordert jedoch eine lange Zeit für eine zweimalige Messung zum Erfassen eines Messergebnisses für den Gegenstand.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Messverfahrens und eines Messprogramms, welche die Form einer Oberfläche eines Gegenstands, der Bereiche umfasst, die unterschiedliche optimale Messbedingungen aufweisen, mit einer hohen Genauigkeit in einer kurzen Zeit messen können.
Zum Lösen des Problems umfasst gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Messen einer Form auf der Basis von reflektiertem Licht von einer Oberfläche eines Gegenstands, der mit Licht von einem Messkopf bestrahlt wird: Erfassen eines ersten Messergebnisses durch Einstellen einer Messbedingung, die zur Messung eines ersten Bereichs des Gegenstands geeignet ist, und durch Messen eines ersten Abtastbereichs der Oberfläche mit einem ersten Abtastabstand, Bestimmen eines zweiten Bereichs der Oberfläche aus dem ersten Messergebnis und Erfassen eines zweiten Messergebnisses durch Einstellen einer Messbedingung, die zur Messung des zweiten Bereichs geeignet ist, und durch Messen eines zweiten Abtastbereichs der Oberfläche, der schmaler ist als der erste Abtastbereich, mit einem zweiten Abtastabstand, der feiner ist als der erste Abtastabstand.
Mit dieser Konfiguration werden bei der Messung des ersten Abtastbereichs mit dem ersten Abtastabstand Rohdaten der Oberfläche des Gegenstands erfasst und dadurch wird vorwiegend eine Messung durchgeführt, die für den ersten Bereich geeignet ist. Bei der Messung des zweiten Abtastbereichs mit dem zweiten Abtastabstand werden Feindaten in einem Bereich der Oberfläche des Gegenstands erfasst, der schmaler ist als der erste Abtastbereich, und dadurch wird vorwiegend die Messung durchgeführt, die für den zweiten Bereich geeignet ist. Demgemäß können sowohl der erste Bereich als auch der zweite Bereich mit einer ausreichenden Genauigkeit in einer kurzen Zeit gemessen werden. Es sollte beachtet werden, dass der zweite Bereich ein Bereich der Oberfläche mit Ausnahme des ersten Bereichs sein kann.
In dem Messverfahren gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Bestimmen des zweiten Bereichs das Bereitstellen einer Oberflächenreferenzposition auf der Basis von Messdaten nur des zweiten Bereichs von dem ersten Messergebnis umfassen, und das Erfassen des zweiten Messergebnisses kann das Einstellen des zweiten Abtastbereichs umfassen, der die bereitgestellte Oberflächenreferenzposition umfasst, wobei der zweite Abtastbereich mindestens einen Boden einer Vertiefung ausschließt, der tiefer liegt als die tiefste Position der Oberflächenreferenzposition. Demgemäß kann der zweite Abtastbereich, der eine lange Messzeit erfordert, effektiv eingestellt werden.
In dem Messverfahren gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der erste Bereich die Vertiefung aufweisen, die bezüglich der Oberfläche vertieft ist. Demgemäß können die Vertiefung in dem ersten Bereich und ein Oberflächenabschnitt in dem zweiten Bereich mit einer ausreichenden Genauigkeit in einer kurzen Zeit gemessen werden.
Das Messverfahren gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ferner das Zusammensetzen von Daten des ersten Bereichs, die von dem ersten Messergebnis erfasst worden sind, und Daten des zweiten Bereichs, die von dem zweiten Messergebnis erfasst worden sind, umfassen. Demgemäß können die Gesamtformdaten der Oberfläche des Gegenstands erfasst werden.
Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bewirkt ein nicht-flüchtiges computerlesbares Aufzeichnungsmedium, in dem ein Messprogramm zum Messen einer Form auf der Basis von reflektiertem Licht von einer Oberfläche eines Gegenstands, der mit Licht von einem Messkopf bestrahlt wird, gespeichert ist, wenn es durch einen Computer ausgeführt wird, dass der Computer wirkt als: eine Einheit, die zum Einstellen einer Messbedingung ausgebildet ist, die zur Messung eines ersten Bereichs des Gegenstands geeignet ist, zum Messen eines ersten Abtastbereichs der Oberfläche mit einem ersten Abtastabstand ausgebildet ist und zum Erfassen eines ersten Messergebnisses ausgebildet ist, eine weitere Einheit, die zum Bestimmen eines zweiten Bereichs der Oberfläche von dem ersten Messergebnis ausgebildet ist, und eine weitere Einheit, die zum Einstellen einer Messbedingung ausgebildet ist, die zum Messen des zweiten Bereichs geeignet ist, zum Messen eines zweiten Abtastbereichs der Oberfläche, der schmaler ist als der erste Abtastbereich, mit einem zweiten Abtastabstand, der feiner ist als der erste Abtastabstand, ausgebildet ist, und zum Erfassen eines zweiten Messergebnisses ausgebildet ist.
Mit dieser Konfiguration werden Rohdaten der Oberfläche des Gegenstands erfasst und bei der Messung des ersten Abtastbereichs mit dem ersten Abtastabstand wird bei der Messung mit dem Computer vorwiegend die Messung durchgeführt, die für den ersten Bereich geeignet ist. Feindaten werden in einem Bereich der Oberfläche des Gegenstands erfasst, der schmaler ist als der erste Abtastbereich, und bei der Messung des zweiten Abtastbereichs mit dem zweiten Abtastabstand wird vorwiegend die Messung durchgeführt, die für den zweiten Bereich geeignet ist. Demgemäß können sowohl der erste Bereich als auch der zweite Bereich mit einer ausreichenden Genauigkeit in einer kurzen Zeit gemessen werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Ansicht einer Gesamtkonfiguration einer Bildmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform,
2 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel einer Konfiguration eines optischen Lichtinterferenzkopfs zeigt,
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts eines Objektivlinsenabschnitts,
4A ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Gegenstands zeigt, der eine gekrümmte Form aufweist, 4B ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines Messbereichs zeigt, 4C ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel von dreidimensionalen Daten und eines Schnitts zeigt,
5 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration eines Computers zeigt,
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Ablaufs eines Messprogramms gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt,
7A ist eine schematische Ansicht eines Messbereichs R einer zylindrischen Innenwand, 7B ist eine schematische Ansicht der Entsprechung zwischen dem Messbereich R und mindestens zwei Teilen von lokalen Daten auf der zylindrischen Innenwand,
8A und 8B sind schematische Ansichten, die ein Beispiel für ein erstes Abtasten und eine Bereichsbestimmung zeigen, und
9A und 9B sind schematische Ansichten, die ein Beispiel für die Bereichsbestimmung und ein zweites Abtasten zeigen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend auf der Basis der Zeichnungen beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass die gleichen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und die Beschreibung von Elementen, die einmal beschrieben worden sind, in der folgenden Beschreibung in einer geeigneten Weise weggelassen wird.
(Gesamtkonfiguration der Messvorrichtung)
1 ist eine Ansicht einer Messvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform, insbesondere der Gesamtkonfiguration einer Bildmessvorrichtung.
Wie es in der 1 gezeigt ist, umfasst die Bildmessvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Vorrichtungskörper 10, der die Form eines Gegenstands W misst, und ein Computersystem 20, das den Vorrichtungskörper 10 steuert und zusätzlich die erforderliche Datenverarbeitung durchführt. Es sollte beachtet werden, dass die Bildmessvorrichtung 1 neben dem Körper und dem System in einer geeigneten Weise z. B. einen Drucker umfassen kann, der ein Messergebnis druckt. Die Bildmessvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist zur Messung des Gegenstands W geeignet, der eine gekrümmte Form aufweist, wie z. B. eine Innenwand eines Zylinders.
Der Vorrichtungskörper 10 umfasst einen Träger 11, einen Tisch 12, eine X-Achsenführung 14 und eine Bildgebungseinheit 15. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Richtung einer X-Achse (die Richtung entlang der X-Achse) eine Richtung entlang einer Fläche des Tischs 12. Die Richtung einer Y-Achse (die Richtung entlang der Y-Achse) ist entlang der Fläche des Tischs 12 und ist orthogonal zu der Richtung der X-Achse. Die Richtung einer Z-Achse (die Richtung entlang der Z-Achse) ist orthogonal zu der Richtung der X-Achse und der Richtung der Y-Achse. Die Richtung der Z-Achse wird auch als Oben-und-unten-Richtung bezeichnet. Die Richtung der X-Achse und die Richtung der Y-Achse werden jeweils auch als horizontale Richtung bezeichnet.
Der Träger 11 ist z. B. derart auf einem Schwingungsisoliertisch 3 angeordnet, dass externe Schwingungen nicht auf den Tisch 12 und die Bildgebungseinheit 15 auf dem Träger 11 übertragen werden. Der Tisch 12 ist auf dem Träger 11 angeordnet. Auf dem Tisch 12 ist der Messgegenstand W montiert. Der Tisch 12 ist in Bezug auf den Träger 11 aufgrund eines Y-Achsenantriebsmechanismus, der nicht gezeigt ist, in die Richtung der Y-Achse bewegbar.
Stützabschnitte 13a und 13b sind an beiden Seitenabschnitten des Trägers 11 bereitgestellt. Die jeweiligen Stützabschnitte 13a und 13b sind so bereitgestellt, dass sie sich von den Seitenabschnitten des Trägers 11 nach oben erstrecken. Die X-Achsenführung 14 ist so auf den Stützabschnitten 13a und 13b bereitgestellt, dass sie auf den Abschnitten aufliegt. Die X-Achsenführung 14 umfasst die montierte Bildgebungseinheit 15.
Die Bildgebungseinheit 15 ist in der Richtung der X-Achse entlang der X-Achsenführung 14 aufgrund eines nicht gezeigten X-Achsenantriebsmechanismus bewegbar bereitgestellt, und ist in der Richtung der Z-Achse aufgrund eines nicht gezeigten Z-Achsenantriebsmechanismus bewegbar bereitgestellt. Die relative Positionsbeziehung zwischen dem Gegenstand W auf dem Tisch 12 und der Bildgebungseinheit 15 entlang der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse kann aufgrund der Antriebsmechanismen eingestellt werden. D. h., die Positionsbeziehung wird so eingestellt, dass ein Bildgebungsbereich der Bildgebungseinheit 15 einem Messbereich des Gegenstands W entsprechen kann.
Die Bildgebungseinheit 15 ist in einer entfernbaren Weise mit einem optischen Bildkopf 151, der ein zweidimensionales Bild des Gegenstands W bildmäßig erfasst, und einem optischen Lichtinterferenzkopf 152, der eine dreidimensionale Form des Gegenstands W durch eine Lichtinterferenzmessung misst, ausgestattet. Die Bildgebungseinheit 15 misst den Gegenstand bei einer Messposition, die durch das Computersystem 20 unter Verwendung jedes Kopfs eingestellt wird.
Das Messsichtfeld des optischen Bildkopfs 151 ist typischerweise breiter eingestellt als das Messsichtfeld des optischen Lichtinterferenzkopfs 152, und beide Köpfe, die aufgrund der Steuerung des Computersystems 20 umgeschaltet werden, können verwendet werden. Der optische Bildkopf 151 und der optische Lichtinterferenzkopf 152 werden durch eine gemeinsame Stützplatte gestützt, so dass sie eine bestimmte Positionsbeziehung bewahren, und sie werden im Vorhinein kalibriert, um eine Variation von Messkoordinatenachsen vor und nach dem Umschalten zu verhindern.
Der optische Bildkopf 151 umfasst ein Bildaufnahmeelement (z. B. eine CCD-Kamera oder eine CMOS-Kamera), eine Beleuchtungsvorrichtung und einen Fokussiermechanismus und nimmt das zweidimensionale Bild des Gegenstands W auf. Das Computersystem 20 erfasst Daten des zweidimensionalen Bilds, das aufgenommen worden ist.
Der optische Lichtinterferenzkopf 152 misst die Form des Gegenstands W z. B. aufgrund einer Weißlichtinterferometrie. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der optische Lichtinterferenzkopf 152 ein beispielhafter Messkopf. Die Details des optischen Lichtinterferenzkopfs 152 werden später beschrieben.
as Computersystem 20 umfasst einen Computerkörper 201, eine Tastatur 202, einen Joystick 203, eine Maus 204 und einen Bildschirm 205. Der Computerkörper 201 steuert z. B. den Betrieb des Vorrichtungskörpers 10. Der Computerkörper 201 steuert den Betrieb des Vorrichtungskörpers 10 mit einer Schaltung (Hardware), wie z. B. einer Steuerplatine, und einem Programm (Software), die durch eine CPU ausgeführt wird. Der Computerkörper 201 verarbeitet Informationen über den Gegenstand W auf der Basis eines Signals, das von dem Vorrichtungskörper 10 abgegeben wird, und zeigt das Verarbeitungsergebnis auf dem Bildschirm 205 an.
Der Joystick 203 wird zum Einstellen einer Position verwendet, an der das Bild des Gegenstands W aufgenommen wird. D. h., ein Anwender bedient den Joystick 203 so, dass die relative Positionsbeziehung zwischen dem Gegenstand W und der Bildgebungseinheit 15 variiert und die Position des Bildgebungsbereichs, der auf dem Bildschirm 205 angezeigt wird, kann eingestellt werden.
Die 2 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für eine Konfiguration des optischen Lichtinterferenzkopfs zeigt.
Wie es in der 2 gezeigt ist, umfasst der optische Lichtinterferenzkopf 152 eine lichtemittierende Einheit 200, eine optischer Lichtinterferenzkopf-Einheit 21, eine Objektivlinseneinheit 22, eine Referenzspiegeleinheit 23, eine bildausbildende Linse 24, eine Bildgebungseinheit 25 und eine Antriebsmechanismuseinheit 26.
Die lichtemittierende Einheit 200 umfasst eine Lichtquelle, die Breitbandlicht mit niedriger Kohärenz mit einer Anzahl von Wellenlängenkomponenten über ein breites Band abgibt. Eine Weißlichtquelle, wie z. B. eine Halogenlampe oder eine lichtemittierende Diode bzw. Leuchtdiode (LED), wird als lichtemittierende Einheit 200 verwendet.
Die optischer Lichtinterferenzkopf-Einheit 21 umfasst einen Strahlteiler 211 und eine Kollimatorlinse 212. Das Licht, das von der lichtemittierenden Einheit 200 emittiert wird, wird in einer kollimierten Weise mittels der Kollimatorlinse 212 von einer Richtung senkrecht zu der optischen Achse der Objektivlinseneinheit 22 zu dem Strahlteiler 211 abgegeben. Von dem Strahlteiler 211 wird Licht entlang dieser optischen Achse abgegeben und der kollimierte Strahl wird von oben auf die Objektivlinseneinheit 22 abgegeben.
Die Objektivlinseneinheit 22 umfasst z. B. eine Objektivlinse 221 und einen Strahlteiler 222. Wenn der kollimierte Strahl von der Oberseite auf die Objektivlinse 221 in der Objektivlinseneinheit 22 fällt, wird das einfallende Licht aufgrund der Objektivlinse 221 zu konvergentem Licht und das konvergente Licht fällt auf eine Reflexionsebene 222a innerhalb des Strahlteilers 222. Dabei wird das einfallende Licht in durchgelassenes Licht (Referenzlicht), das sich in einem optischen Referenzweg ausbreitet (die gestrichelte Linie in der Figur), der einen Referenzspiegel 231 aufweist, und reflektiertes Licht (Messlicht), das sich in einem optischen Messweg ausbreitet (die durchgezogene Linie in der Figur), der den angeordneten Gegenstand W umfasst, aufgeteilt. Das durchgelassene Licht konvergiert, wird von dem Referenzspiegel 231 reflektiert und wird ferner durch die Reflexionsebene 222a des Strahlteilers 222 durchgelassen. Ferner konvergiert das reflektierte Licht, wird von dem Gegenstand W reflektiert und wird von der Reflexionsebene 222a des Strahlteilers 222 reflektiert. Das reflektierte Licht von dem Referenzspiegel 231 und das reflektierte Licht von dem Gegenstand W werden durch die Reflexionsebene 222a des Strahlteilers 222 so zusammengesetzt, dass es sich um eine zusammengesetzte Welle handelt.
Die zusammengesetzte Welle, die an einer Position der Reflexionsebene 222a des Strahlteilers 222 zusammengesetzt wird, wird aufgrund der Objektivlinse 221 zu einem kollimierten Strahl. Dann breitet sich der kollimierte Strahl nach oben aus und fällt nach dem Hindurchtreten durch die optischer Lichtinterferenzkopf-Einheit 21 auf die bildausbildende Linse 24 (eine Punkt-Strich-Linie in der 2). Die bildausbildende Linse 24 fokussiert die zusammengesetzte Welle, so dass auf der Bildgebungseinheit 25 ein Interferenzbild gebildet wird.
Die Referenzspiegeleinheit 23 hält den Referenzspiegel 231, der das durchgelassene Licht (das Referenzlicht), das durch den Strahlteiler 222 aufgeteilt worden ist und sich in dem optischen Referenzweg ausbreitet, reflektiert. Wenn der Gegenstand W die Innenwand des Zylinders ist, ist eine Fläche der Innenwand im Wesentlichen vertikal zu dem Tisch 12 angeordnet. Demgemäß wird das aufgrund der Objektivlinse 221 konvergente Licht orthogonal durch den Strahlteiler 222 reflektiert (in der horizontalen Richtung) und dann wird die Fläche der Innenwand des Zylinders, die vertikal angeordnet ist, mit dem Messlicht bestrahlt.
Die Bildgebungseinheit 25 ist z. B. eine CCD-Kamera, die ein zweidimensionales Bildaufnahmeelement zur Bildung einer Bildaufnahmeeinrichtung umfasst, und nimmt das Interferenzbild der zusammengesetzten Welle (das reflektierte Licht von dem Gegenstand W und das reflektierte Licht von dem Referenzspiegel 231), die von der Objektivlinseneinheit 22 abgegeben wird, auf. Das Computersystem 20 erfasst Daten des Bilds, das aufgenommen worden ist.
Die Antriebsmechanismuseinheit 26 bewegt den optischen Lichtinterferenzkopf 152 in eine Richtung der optischen Achse gemäß einem Bewegungsbefehl von dem Computersystem 20. Dabei wird in einer vergrößerten Ansicht eines Hauptabschnitts der Objektivlinseneinheit 22, die in der 3 gezeigt ist, wenn die optische Weglänge des optischen Referenzwegs (optischer Weg 1 + optischer Weg 2) und die optische Weglänge des optischen Messwegs (optischer Weg 3 + optischer Weg 4) zueinander äquivalent sind, die Differenz der optischen Weglänge Null. Daher bewegt die Antriebsmechanismuseinheit 26 den optischen Lichtinterferenzkopf 152 horizontal in einer Richtung der optischen Achse eines Strahls, der durch den Strahlteiler 222 reflektiert worden ist, so dass die Länge des optischen Messwegs eingestellt wird, wodurch in der Messung eine Differenz der optischen Weglänge von Null erfasst wird. Es sollte beachtet werden, dass ein Fall, bei dem der optische Lichtinterferenzkopf 152 bewegt wird, vorstehend beispielhaft beschrieben worden ist, dass jedoch eine Konfiguration bereitgestellt werden kann, in der die Länge des optischen Messwegs durch Bewegen des Tischs 12 eingestellt wird. Auf diese Weise ist die Länge des optischen Wegs von jedem des optischen Referenzwegs und des optischen Messwegs in dem optischen Lichtinterferenzkopf 152 variabel. Es sollte beachtet werden, dass dann, wenn eine Messoberfläche des Gegenstands W in der horizontalen Richtung angeordnet wird, ein optisches System eingesetzt werden kann, welches das Messlicht in einer vertikalen Richtung durch Invertieren des Durchlassens des Referenzlichts und der Reflexion des Messlichts aufgrund des Strahlteilers 222 durchlässt.
Die Bildgebungseinheit 25 nimmt wiederholt Bilder auf, wobei sich die Position des optischen Lichtinterferenzkopfs 152 durch die Antriebsmechanismuseinheit 26 durch die Steuerung des Computersystems 20 in die Richtung der optischen Achse 20 bewegt und eine Abtastung ausführt. Das Computersystem 20 erfasst Bilddaten des Interferenzbilds, das durch die Bildgebungseinheit 25 aufgenommen wird, bei jeder Bewegungs- und Abtastposition. Eine Bewegungs- und Abtastposition, bei der ein Peak von Interferenzstreifen auftritt, wird bei jeder Position in dem Messsichtfeld erfasst, so dass die Höhe der Messoberfläche des Gegenstands W an jeder der Positionen erfasst wird.
Die 4A bis 4C sind schematische Ansichten zum Beschreiben des Gegenstands W und eines Messbereichs R.
Die 4A ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein Beispiel des Gegenstands W zeigt, der eine gekrümmte Form aufweist. Die 4B ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel des Messbereichs R zeigt. Die 4C ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel von dreidimensionalen Daten und eines Schnitts zeigt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Form des Gegenstands W, der die gekrümmte Form aufweist, wie z. B. eine Innenwand eines Zylinders, die in der 4A gezeigt ist, gemessen. Der optische Lichtinterferenzkopf 152 misst eine Distanz in einer Richtung vertikal zu der Fläche der Innenwand S mit einem vorgegebenen Bereich der Fläche der Innenwand S als Messbereich R. Die 4B zeigt schematisch den einen Messbereich R.
Wie es in der 4C gezeigt ist, umfassen die dreidimensionalen Daten der Fläche der Innenwand S Daten des Abstands in der Richtung vertikal zu der Fläche der Innenwand S (der Tiefenrichtung) für jedes Pixel der Bildgebungseinheit 25, das dem Messbereich R entspricht. Wenn die Fläche der Innenwand S z. B. eine Mulde (eine Vertiefung) darauf umfasst, weisen die Daten einen Wert auf, der niedriger ist als derjenige einer Referenzfläche. Wenn die Daten niedriger als ein Schwellenwert sind, wird das Vorliegen der Mulde festgestellt.
(Messverfahren und Messprogramm)
Ein Messverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform misst eine Oberfläche des Gegenstands W, der in der 4A gezeigt ist, mit der vorstehend beschriebenen Bildmessvorrichtung 1.
Das Messverfahren weist die folgenden Vorgänge auf.

(1) Einen Vorgang des Einstellens einer Messbedingung, die zur Messung eines ersten Bereichs des Gegenstands W geeignet ist,
(2) einen Vorgang des Erfassens eines ersten Messergebnisses durch Messen eines ersten Abtastbereichs der Oberfläche des Gegenstands W mit einem ersten Abtastabstand,
(3) einen Vorgang des Bestimmens eines zweiten Bereichs des Gegenstands W,
(4) einen Vorgang des Einstellens einer Messbedingung, die zur Messung des zweiten Bereichs geeignet ist,
(5) einen Vorgang des Erfassens eines zweiten Messergebnisses durch Messen eines zweiten Abtastbereichs mit einem zweiten Abtastabstand, und
(6) einen Vorgang des Zusammensetzens von Daten.

Beispielsweise führt das Computersystem 20 der Bildmessvorrichtung 1 oder ein Programm, das durch einen Computer ausgeführt wird, der die dreidimensionalen Daten erfasst hat, die durch den Vorrichtungskörper 10 erfasst worden sind (ein Messprogramm), jeden der Vorgänge (1) bis (6) aus. Der Computer kann in das Computersystem 20 einbezogen sein.
Die 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration des Computers zeigt. Der Computer umfasst eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 311, eine Schnittstelleneinheit 312, eine Ausgabeeinheit 313, eine Eingabeeinheit 314, eine Hauptspeichereinheit 315 und eine Unterspeichereinheit 316.
Die CPU 311 steuert jede der Einheiten durch Ausführen verschiedener Programme. Die Schnittstelleneinheit 312 gibt Informationen bezüglich externer Geräte ein und aus. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform erfasst der Computer Informationen, die von dem Vorrichtungskörper 10 übertragen worden sind, durch die Schnittstelleneinheit 312. Der Computer überträgt Informationen zu dem Vorrichtungskörper 10 durch die Schnittstelleneinheit 312. Die Schnittstelleneinheit 312 koppelt den Computer mit einem lokalen Netzwerk (LAN) oder einem Weitverkehrsnetzwerk (WAN).
Die Ausgabeeinheit 313 gibt ein Ergebnis aus, das durch den Computer verarbeitet worden ist. Beispielsweise werden der Bildschirm 205, der in der 1 gezeigt ist, und ein Drucker als die Ausgabeeinheit 313 verwendet. Die Eingabeeinheit 314 erhält Informationen von dem Anwender. Beispielsweise werden als Eingabeeinheit 314 eine Tastatur und eine Maus verwendet. Die Eingabeeinheit 314 umfasst eine Funktion des Lesens von Informationen, die in einem Aufzeichnungsmedium MM gespeichert sind.
Beispielsweise wird ein Direktzugriffsspeicher (RAM) als Hauptspeichereinheit 315 verwendet. Die Unterspeichereinheit 316 kann teilweise als Teil der Hauptspeichereinheit 315 verwendet werden. Beispielsweise werden eine Festplatte (HDD) und ein Halbleiterlaufwerk („solid state drive”, SSD) als Unterspeichereinheit 316 verwendet. Die Unterspeichereinheit 316 kann eine externe Speichervorrichtung sein, die durch ein Netzwerk gekoppelt ist.
Die 6 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf des Messprogramms gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
Das Messprogramm gemäß der vorliegenden Ausführungsform bewirkt, dass der Computer als Einrichtung arbeitet, die den Vorgängen (1) bis (6) entspricht. Teile der Verarbeitung bei den Schritten S101 bis S106, die in der 6 gezeigt sind, entsprechen den Vorgängen (1) bis (6).
Zuerst wird die Messbedingung eingestellt, die zur Messung des ersten Bereichs des Gegenstands W geeignet ist, wie es bei dem Schritt S101 gezeigt ist. Die 7A zeigt schematisch den Messbereich R der zylindrischen Innenwand. Der Winkel einer zylindrischen Achse und die Position einer Tiefe in der Richtung der zylindrischen Achse werden so eingestellt, dass der Messbereich R der zylindrischen Innenwand eingestellt wird. Ein Bereich, der eine Vertiefung (eine Mulde) auf der zylindrischen Innenwand umfasst, ist der erste Bereich R1, und ein Bereich mit Ausnahme des ersten Bereichs R1 ist der zweite Bereich R2. Bei dem Schritt S101 wird die Messbedingung, die zur Messung des ersten Bereichs R1 geeignet ist, insbesondere eine Messbedingung, die zur Messung der Vertiefung (der Mulde) geeignet ist (z. B. die Lichtintensität), eingestellt. Beispielsweise wird der Schwellenwert der Tiefe der Mulde als Einstellung für den Schwellenwert der Konkavität und der Konvexität der zylindrischen Innenwand eingestellt.
Es sollte beachtet werden, dass dann, wenn der Messbereich R einen Abtastbereich überschreitet, der durch einmaliges Abtasten mit dem Messkopf (z. B. dem optischen Lichtinterferenzkopf 152) gemessen werden kann, Messpositionen von Teilen von lokalen Daten bestimmt werden, um den gesamten Messbereich R abzudecken. Die 7B zeigt schematisch die Entsprechung zwischen dem Messbereich R und den Teilen von lokalen Daten auf der zylindrischen Innenwand.
Als nächstes wird, wie es bei dem Schritt S102 gezeigt ist, das erste Messergebnis erfasst. D. h., der erste Abtastbereich der Oberfläche des Gegenstands W wird mit dem ersten Abtastabstand unter der Bedingung gemessen, die für die Messung des ersten Bereichs R1 geeignet ist und die im Vorhinein eingestellt worden ist. Wenn der Gegenstand W die zylindrische Innenwand ist, tastet der Messkopf (z. B. der optische Lichtinterferenzkopf 152) den Messbereich R derart ab, dass das erste Messergebnis erfasst wird. Dieses Abtasten wird als „erstes Abtasten” bezeichnet.
Hier ist ein Abtastbereich des ersten Abtastens ein Bewegungsbereich des Abstands zwischen dem Gegenstand W und dem Messkopf (des Abstands in der optischen Achse, der auch als Tiefe bezeichnet wird) bei der Messung. Der Abtastabstand des ersten Abtastens ist das Intervall einer Variation des Abstands zwischen dem Gegenstand W und dem Messkopf bei der Messung. Beispielsweise wird, wie es in der 8A gezeigt ist, wenn der Gegenstand W die zylindrische Innenwand ist, ein Bereich, der geringfügig größer ist als die gesamte Tiefe der gekrümmten zylindrischen Innenwand in einem Messbereich, als erster Abtastbereich W1 eingestellt. Ein geeigneter Abstand, mit dem mindestens die Form der Vertiefung erfasst werden kann, wird als der erste Abtastabstand P1 eingestellt. Wenn ein Bild aufgenommen wird, während eine Blende der Bildgebungseinheit 25 bei dem ersten Abtasten offengehalten wird, tritt aufgrund des Hochgeschwindigkeitsabtastens leicht eine Unschärfe des Bilds auf. Folglich wird das Bild vorzugsweise aufgenommen, wenn sowohl die Verschlussgeschwindigkeit als auch die Lichtintensität erhöht sind. Die Verschlussgeschwindigkeit und die Lichtintensität werden beim ersten Abtasten aufgrund einer Programmsteuerung automatisch eingestellt. Der erste Abtastbereich W1 wird mit dem ersten Abtastabstand P1 bei der eingestellten Messbedingung gemessen, so dass das erste Messergebnis erfasst wird.
Als nächstes wird, wie es bei dem Schritt S103 gezeigt ist, der zweite Bereich bestimmt. Der erste Bereich R1 wird mit dem ersten Messergebnis erfasst und dann wird der Bereich mit Ausnahme des ersten Bereichs R1 als der zweite Bereich R2 erfasst, so dass der zweite Bereich R2 bestimmt wird. Wenn der erste Bereich R1 die Vertiefung (die Mulde) umfasst, wie es in der 8B gezeigt ist, handelt es sich bei den Daten, die den Schwellenwert (den Schwellenwert der Konkavität und der Konvexität, der bei dem Schritt S101 eingestellt worden ist) in dem ersten Messergebnis überschreiten, um den Bereich, der die Vertiefung (die Mulde) umfasst (der erste Bereich R1).
Insbesondere wird ein Bereich, der in einer Richtung der Oberfläche eingeschlossen ist (ein Bereich, der Punkte umfasst, die den Schwellenwert überschreiten, aufeinander folgend in der Richtung der Oberfläche), in den Punkten als Mulde bestimmt, welche die Daten, die den Schwellenwert überschreiten, von dem Durchschnittswert in dem ersten Messergebnis aufweisen (schwarze Punkte in der Figur). Der Bereich, der als die Mulde festgelegt ist, ist der erste Bereich R1, und der Bereich mit Ausnahme des ersten Bereichs R1 ist der zweite Bereich R2.
Dabei können beim Erfassen des zweiten Bereichs R2 die Daten, die den Schwellenwert überschreiten, von dem Durchschnittswert des ersten Messergebnisses in der Richtung der zylindrischen Achse entfernt werden (vgl. die 7A). Ein Wert, der die restlichen Daten umfasst, die in der Richtung der zylindrischen Achse gemittelt sind (vgl. die 7A), kann als Oberflächenreferenzposition bereitgestellt werden. Dann kann ein Bereich der Daten, der den Schwellenwert von der Oberflächenreferenzposition überschreitet, der erste Bereich R1 sein, und ein Bereich mit Ausnahme des ersten Bereichs R1 kann der zweite Bereich R2 sein. Die 9A zeigt ein Beispiel für die Oberflächenreferenzposition LV, den ersten Bereich R1 und den zweiten Bereich R2, die mit der Oberflächenreferenzposition LV erfasst worden sind. Die Oberflächenreferenzposition LV ist eine Referenztiefe, die als eine Oberfläche der Fläche der Innenwand bereitgestellt wird, und ist als gerade Linie in der Richtung der zylindrischen Achse, als Krümmung bzw. Kurve in der Richtung eines zylindrischen Umfangs und als gekrümmte Fläche in dem Messbereich R angegeben. Die Oberflächenreferenzposition LV kann an eine Polynomkurve (eine gekrümmte Fläche) angepasst werden. Die Oberflächenreferenzposition LV kann durch eine Berechnung auf der Basis eines Gestaltungswerts des Durchmessers des Zylinders erfasst werden. Wenn die gekrümmte Form in dem Messbereich des Gegenstands W ausreichend glatt ist (der Durchmesser des Zylinders ausreichend groß ist), kann der Messbereich R als Ebene genähert werden.
Als nächstes wird, wie es bei dem Schritt S104 gezeigt ist, die Messbedingung eingestellt, die zur Messung des zweiten Bereichs R2 geeignet ist. Wenn der Gegenstand W die zylindrische Innenwand ist, welche die Vertiefung (die Mulde) umfasst, ist ein Oberflächenabschnitt der zylindrischen Innenwand der zweite Bereich R2. Daher wird eine Messbedingung eingestellt, die für die Messung des Oberflächenabschnitts der zylindrischen Innenwand geeignet ist (z. B. die Lichtintensität).
Als nächstes wird, wie es bei dem Schritt S105 gezeigt ist, das zweite Messergebnis erfasst. D. h., der zweite Abtastbereich der Oberfläche des Gegenstands W wird mit dem zweiten Abtastabstand bei der Bedingung gemessen, die für die Messung des zweiten Bereichs R2 geeignet ist, der im Vorhinein eingestellt worden ist. Dieses Abtasten wird als „zweites Abtasten” bezeichnet.
Die 9B zeigt ein Beispiel für den zweiten Abtastbereich W2 und den zweiten Abtastabstand P2 beim zweiten Abtasten. Der zweite Abtastbereich W2 beim zweiten Abtasten ist schmaler als der erste Abtastbereich W1 beim ersten Abtasten. Der zweite Abtastabstand P2 beim zweiten Abtasten ist feiner als der erste Abtastabstand P1 beim ersten Abtasten.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Bereich, der die Oberflächenreferenzposition LV umfasst und mindestens einen Boden der Vertiefung, der tiefer liegt als eine niedrigste Position der Oberflächenreferenzposition LV, als zweiter Abtastbereich W2 eingestellt. Mit anderen Worten, ein Bereich, der geringfügig breiter ist als die gesamte Tiefe der Oberflächenreferenzposition LV und der in dem Messbereich gekrümmt ist, wird als der zweite Abtastbereich W2 eingestellt. Demgemäß umfasst der zweite Abtastbereich W2 die Oberflächenreferenzposition LV, schließt jedoch mindestens die Vertiefung, die tiefer liegt als die tiefste (niedrigste) Position der Oberflächenreferenzposition LV, von dem Messbereich aus.
Als der zweite Abtastabstand P2 wird die Form des Oberflächenabschnitts der zylindrischen Innenwand, wobei es sich um den zweiten Bereich R2 handelt, feiner eingestellt als der erste Abtastabstand P1, so dass Feindaten erfasst werden. Demgemäß kann ein Bereich, in dem die Feindaten erforderlich sind, effektiv eingestellt werden. Es sollte beachtet werden, dass bei dem zweiten Abtasten ein Bild erfasst werden kann, während die Blende der Bildgebungseinheit 25 offengehalten wird. Die Verschlussgeschwindigkeit und die Lichtintensität werden beim zweiten Abtasten aufgrund einer Programmsteuerung automatisch eingestellt.
Als nächstes wird, wie es bei dem Schritt S106 gezeigt ist, das Zusammensetzen der Daten durchgeführt. Dabei werden die Daten des ersten Bereichs R1 in dem ersten Messergebnis und die Daten des zweiten Bereichs R2 in dem zweiten Messergebnis zusammengesetzt. Das Zusammensetzen gibt die Daten als Messergebnis des Messbereichs R wieder, die bei der Bedingung erfasst worden sind, die zur Messung des ersten Bereichs R1 für den ersten Bereich R1 geeignet sind, und die Daten, die bei der Bedingung erfasst worden sind, die zur Messung des zweiten Bereichs R2 für den zweiten Bereich R2 geeignet sind.
Gemäß dem Messverfahren und dem Messprogramm kann das erste Messergebnis, das zur Messung des ersten Bereichs R1 geeignet ist, in einer kurzen Zeit durch grobes Abtasten eines breiten Bereichs erfasst werden, und das zweite Messergebnis, das zur Messung des zweiten Bereichs R2 geeignet ist, kann während einer Zeit erfasst werden, die nicht länger ist, als es zur Erfassung von hochpräzisen Daten durch feines Abtasten eines schmalen Bereichs erforderlich ist. Daher kann, wenn die Oberfläche des Gegenstands W, die Bereiche umfasst, die unterschiedliche optimale Messbedingungen aufweist, gemessen wird, die Form selbst durch zweimaliges Abtasten in einer kurzen Zeit gemessen werden.
Beispielsweise wenn der Gegenstand W eine „Motorbohrung” bzw. „Motorzylinderbohrung” ist, ist für die Breite und die Tiefe einer Frontalseite einer Vertiefung (einer Mulde) eine Messgenauigkeit in der Größenordnung von Mikrometern erforderlich, wohingegen für die Rauheit als Oberflächeneigenschaft eine Messgenauigkeit in der Größenordnung von Nanometern erforderlich ist. Wenn eine herkömmliche Messung mit einer Mehrfachabtastung auf den Gegenstand W angewandt wird, wird ein Messbereich, in dem die gesamte Form abgedeckt werden kann (in der Praxis ein Bereich, der geringfügig größer ist als die gesamte Form), mit einem Messabstand eingestellt, welcher der Genauigkeit entspricht, die für die höchste Auflösung aller Messungen erforderlich ist, und zusätzlich muss eine dreidimensionale Form, die mit jeder der Lichtintensität, die für die Oberfläche geeignet ist, und der Lichtintensität, die für die Messung des Inneren der Vertiefung (der Mulde) geeignet ist, zusammengesetzt ist, erzeugt werden. Wenn der breite Bereich mit der hohen Auflösung gemessen wird, ist eine lange Zeit erforderlich.
Dagegen misst gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit der Konzentration auf den Unterschied bei der Genauigkeit, die für die Messung erforderlich ist, das anfängliche Abtasten (das erste Abtasten) beim Mehrfachabtasten den gesamten Bereich, bei dem es sich um einen Messgegenstand handelt, mit einem groben Abstand bei einer hohen Geschwindigkeit (Rohabtasten). Auf der Basis von dessen Ergebnis werden eine Position, bei der eine feine Messung erforderlich ist, und ein Bereich der Messung abgeschätzt. Dann wird beim nächsten Abtasten (dem zweiten Abtasten) ein Feinabtasten durchgeführt und dessen dreidimensionale Form wird zusammengesetzt, so dass die Messung des gesamten Messbereichs R beschleunigt werden kann.
Wenn der Gegenstand W die Motorbohrung ist, beträgt der erste Abtastbereich W1 etwa 100 μm und der erste Abtastabstand P1 beträgt etwa 80 bis 100 nm. Der zweite Abtastbereich W2 beträgt etwa 10 bis 20 μm und der zweite Abtastabstand P2 beträgt etwa 60 nm.
Durch Anwenden der vorliegenden Ausführungsform kann die Messzeit verglichen mit der herkömmlichen Messung mit Mehrfachabtastung um mehrere Tage vermindert werden.
Dabei kann das Messprogramm gemäß der vorliegenden Ausführungsform, das vorstehend beschrieben worden ist, in dem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium MM gespeichert sein. D. h., ein Teil der Schritte S101 bis S106, die in der 6 gezeigt sind, oder die Gesamtheit kann in dem Aufzeichnungsmedium MM in einem computerlesbaren Format gespeichert sein. Das Messprogramm gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann durch ein Netzwerk verteilt werden.
Es sollte beachtet werden, dass die vorliegende Erfindung vorstehend beschrieben worden ist, dass jedoch die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsform beschränkt ist. Beispielsweise wird der optische Lichtinterferenzkopf 152 mit der Weißlichtinterferometrie als Messkopf verwendet, jedoch kann auch eine Bildsonde oder eine Lasersonde eingesetzt werden. „Points from focus” (PFF), wobei die dreidimensionale Form des Gegenstands W durch Erfassen eines Peaks in einem Kontrast von jedem Pixel einer CCD aus Bildern erfasst wird, die mit dem optischen Bildkopf 151 als Messkopf nacheinander erfasst werden, wobei in der Richtung der optischen Achse des Lichts abgetastet wird, mit dem der Gegenstand bestrahlt wird, kann ebenfalls eingesetzt werden.
Obwohl die zylindrische Innenwand mit der Vertiefung (der Mulde) als Beispiel für den zu messenden Gegenstand W angegeben worden ist, ist die vorliegende Ausführungsform selbst für einen Gegenstand W effektiv, der eine Stufe auf der Oberfläche umfasst, wobei die Stufe einen unteren Abschnitt und einen höheren Abschnitt umfasst, die unterschiedliche Messbedingungen aufweisen. Beispielsweise ist die vorliegende Ausführungsform für einen Gegenstand W effektiv, der eine Fläche einer Innenwand eines Zylinders ist, wobei die Fläche eine Schraffur (Rillen in einem Netzmuster) aufweist, die durch eine Honverarbeitung gebildet worden ist.
Ferner werden gemäß der vorstehenden Ausführungsform die Daten des ersten Bereichs R1 und die Daten des zweiten Bereichs R2 durch (6) den Vorgang des Zusammensetzens der Daten (die Verarbeitung bei dem Schritt S106 in der 6) zusammengesetzt. Wenn nur irgendein Teil der Daten des ersten Bereichs R1 und der Daten des zweiten Bereichs R2 erforderlich ist, kann der eine Teil der Daten ohne das Zusammensetzen ausgegeben werden.
Der Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst auch Hinzufügungen, Weglassungen und Gestaltungsveränderungen der Bestandteilselemente, die in einer geeigneten Weise in Bezug auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform durch einen Fachmann vorgenommen werden, und eine geeignete Kombination der Merkmale der Ausführungsform, solange das Wesen der vorliegenden Erfindung umfasst ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011-191118 A [0002]
JP 2015-045575 A [0002]
JP 2015-118076 A [0002]

Claims

Verfahren zum Messen einer Form auf der Basis von reflektiertem Licht von einer Oberfläche eines Gegenstands, der mit Licht von einem Messkopf bestrahlt wird, wobei das Messverfahren umfasst: Erfassen eines ersten Messergebnisses durch Einstellen einer Messbedingung, die zur Messung eines ersten Bereichs des Gegenstands geeignet ist, und durch Messen eines ersten Abtastbereichs der Oberfläche mit einem ersten Abtastabstand; Bestimmen eines zweiten Bereichs der Oberfläche aus dem ersten Messergebnis; und Erfassen eines zweiten Messergebnisses durch Einstellen einer Messbedingung, die zur Messung des zweiten Bereichs geeignet ist, und durch Messen eines zweiten Abtastbereichs der Oberfläche, der schmaler ist als der erste Abtastbereich, mit einem zweiten Abtastabstand, der feiner ist als der erste Abtastabstand.
Messverfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen des zweiten Bereichs das Bereitstellen einer Oberflächenreferenzposition auf der Basis von Messdaten nur des zweiten Bereichs von dem ersten Messergebnis umfasst, und das Erfassen des zweiten Messergebnisses das Einstellen des zweiten Abtastbereichs umfasst, der die bereitgestellte Oberflächenreferenzposition umfasst.
Messverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Bereich eine Vertiefung aufweist, die bezüglich der Oberfläche vertieft ist.
Messverfahren nach Anspruch 3, wobei das Bestimmen des zweiten Bereichs das Bereitstellen einer Oberflächenreferenzposition auf der Basis von Messdaten nur des zweiten Bereichs von dem ersten Messergebnis umfasst, und das Erfassen des zweiten Messergebnisses das Einstellen des zweiten Abtastbereichs umfasst, der die bereitgestellte Oberflächenreferenzposition umfasst, wobei der zweite Abtastbereich mindestens einen Boden der Vertiefung ausschließt, der tiefer liegt als eine tiefste Position der Oberflächenreferenzposition.
Messverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: Zusammensetzen von Daten des ersten Bereichs, die von dem ersten Messergebnis erfasst worden sind, und Daten des zweiten Bereichs, die von dem zweiten Messergebnis erfasst worden sind.
Messverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Messkopf das erste Messergebnis und das zweite Messergebnis aufgrund einer Lichtinterferometrie erfasst.
Messverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der zweite Bereich ein Bereich der Oberfläche mit Ausnahme des ersten Bereichs ist.
Nicht-flüchtiges computerlesbares Aufzeichnungsmedium, in dem ein Messprogramm zum Messen einer Form auf der Basis von reflektiertem Licht von einer Oberfläche eines Gegenstands, der mit Licht von einem Messkopf bestrahlt wird, gespeichert ist, das, wenn es durch einen Computer ausgeführt wird, bewirkt, dass der Computer ein erstes Messergebnis durch Einstellen einer Messbedingung, die zur Messung eines ersten Bereichs des Gegenstands geeignet ist, und durch Messen eines ersten Abtastbereichs der Oberfläche mit einem ersten Abtastabstand erfasst; einen zweiten Bereich der Oberfläche von dem ersten Messergebnis bestimmt; und ein zweites Messergebnis durch Einstellen einer Messbedingung, die zur Messung des zweiten Bereichs geeignet ist, und durch Messen eines zweiten Abtastbereichs der Oberfläche, der schmaler ist als der erste Abtastbereich, mit einem zweiten Abtastabstand, der feiner ist als der erste Abtastabstand, erfasst.