JP2000249661A - 光学測定装置 - Google Patents

光学測定装置

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JP2000249661A
JP2000249661A JP11052661A JP5266199A JP2000249661A JP 2000249661 A JP2000249661 A JP 2000249661A JP 11052661 A JP11052661 A JP 11052661A JP 5266199 A JP5266199 A JP 5266199A JP 2000249661 A JP2000249661 A JP 2000249661A
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measurement
optical
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JP11052661A
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English (en)
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Hitoshi Tozawa
均 戸沢
Takashi Ito
伊藤  隆
Takaaki Ishii
孝明 石井
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Topcon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 輝度が略同一で色が異なる境界面を白黒画像
処理により、高速、高精度に識別する。 【解決手段】 測定光学系1は、対象物8からの光を測
定し、波長選択部2は、予め決定された選択測定波長の
光のみを通過させる。受光部3は、波長選択部2を通過
した光を受光し、画像信号を出力する。制御部4は、境
界指示部6で指示された範囲の第1及び第2の画像信号
に基づき、対象物8の境界部分のコントラストを強める
波長の光を波長選択部2が通過させるように選択測定波
長を決定する。画像形成部5は、対象物画像を形成し、
境界指示部6は、画像形成部5で形成された対象物画像
上での適宜の領域を指示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学測定装置に係
り、特に測定対象物の境界のコントラストを向上させ、
高速・高精度・高分解能で測定対象物を測定する光学測
定装置に関するものである。本発明は、例えば、二次元
又は三次元測定装置に適用することができる。
【0002】
【従来の技術】従来、光学測定に用いられるカメラに
は、主に、コントラストを検出する白黒カメラと、コン
トラストのみならず、色相、彩度などの色情報も検出す
るカラーカメラの2種類が存在している。
【0003】白黒カメラは、カラーカメラと比べると、
画像分解能が高くできるという利点があるが、被検物を
白黒カメラで観察した場合、例えば、赤と青のように全
く色が異なる境界面においても、白黒画像で観察すると
輝度がほぼ同じ値となり、画像処理に支障をきたす場合
がある。
【0004】このため、特に対象物における境界情報を
得る場合には、カラーカメラ及びカラー画像処理装置が
用いられてきた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来で
は、カラーカメラ及びカラー画像処理装置を用いて、色
情報を利用して境界面を識別するのが一般的であった。
しかしながら、カラー画像処理装置において、単板式の
カラーカメラは、色分解のためにCCDのピクセルに
R、G、Bの各フィルタを必要とするため、画像分解能
が落ち、その上、その結果として寸法の測定精度が低下
してしまう。また、カラー画像処理装置は、白黒画像処
理装置に比べて高価である。さらには、カラー画像処理
装置では、得られたR、G、Bデータを基に色度計算及
び色差計算などの煩雑な計算が必要となり測定処理時間
が長くなってしまう。
【0006】そこで、本発明は、以上の点に鑑み、輝度
が略同一で色が異なる境界面の検出に際しても、カラー
画像処理技術を使うことなく、例えば、白黒画像処理装
置等の主にコントラストを検出する受光部により、高
速、高精度、高分解能で画像を識別することができる光
学測定装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の解決手段による
と、境界部分を含む対象物を測定する測定光学系と、前
記測定光学系からの光について、予め決定された選択測
定波長の近傍の帯域の光を通過させる波長選択部と、前
記波長選択部を通過した光を受光し画像信号を出力する
受光部と、対象物の境界部分を識別し得る波長帯域の光
を前記波長選択部が通過させるように、前記受光部から
の画像信号により選択測定波長を決定し、前記波長選択
部を制御する制御部と、を備えた光学測定装置を提供す
る。
【0008】
【発明の実施の形態】まず、本発明に係る光学測定装置
の動作原理について説明をする。
【0009】図1に、測定対象物の観察像の分光パワー
分布図を示す。図の横軸は波長を、縦軸は分光パワーを
表す。この図は、一例として、輝度が略同一で色が異な
る場合の(例えば、青又は赤)観察像の分光パワー分布
であり、この分光パワー分布が波長に対して相互にオー
バラップしない場合を表している。このような画像の場
合、カラー画像処理装置により処理すれば境界を明確に
区別できるが、白黒画像処理では境界が識別困難とな
る。
【0010】図2に、選択手段を挿入した場合の観察像
の説明図を示す。図2は、図1における観察像と同様の
ものであり、図2(A)に示すように、例えば波長λの
近傍の光を透過するように波長選択手段を挿入して観察
すると、赤の部分は階調0の黒となるため、赤と青の境
界が極めて強調され画像処理による境界検出を容易にす
ることができる。また、図2(B)に示すように、分光
パワー分布がオーバラップする場合でも、適切な波長を
選択することによって境界線のコントラストを強調する
ことができる。
【0011】図3に、本発明に係る光学測定装置の構成
ブロック図を示す。本発明に係る光学測定装置は、測定
光学系1、波長選択部2、受光部3、制御部4、画像形
成部5及び境界指示部6を有する。
【0012】測定光学系1は、少なくともひとつの境界
部分を含む対象物8を適宜の角度から照らす照明系1
1、及び、対象物8からの光を観察する、例えば顕微鏡
等の観察系12を備えている。
【0013】波長選択部2は、透過波長可変フィルタ
(Variable Filter、VF)21、ステップモータ22
及びモータ駆動回路23を備える。透過波長可変フィル
タ21は、予め決定された選択測定波長の近傍の帯域の
光のみを通過させるフィルタである。透過波長可変フィ
ルタ21としては、例えば、交互多層膜型フィルタ、F
abry−Perot型フィルタ、波長連続可変型フィ
ルタ、金属非金属膜併用干渉フィルタ等のフィルタを用
いることができる。ステップモータ22及びモータ駆動
回路23は、透過波長可変フィルタ21の選択波長を可
変として決定させるものである。例えば、透過波長可変
フィルタ21は、測定光学系1から受光部3に至る光路
中に挿脱自在となるように制御され各々異なる波長帯域
を透過させることができる。また、透過波長可変フィル
タ21は、測定光学系1から受光部3に至る光路中で透
過波長を可変となるように制御されることができる。透
過波長可変フィルタ21を用いて波長選択をすることに
より、輝度が略同一で色の異なる対象物8の境界部分に
ついて、その境界部分のコントラストを向上させ、画像
処理を正確に行うことができる。
【0014】受光部3は、例えば、観察像を取り込むC
CDカメラを備え、波長選択部2を通過した光を受光
し、画像信号を形成する。受光部3は、測定光学系1に
より形成される対象物8の像のコントラストに反応する
白黒受光素子で構成される。
【0015】制御部4は、コントローラ等の制御装置を
備え、モータ駆動回路23に波長選択の指示を与えると
もに、測定光学系1の観察系12に対象物8の測定位置
の指示を与えるものでもある。制御部4は、対象物8に
応じて境界部分のコントラストを強める波長の光を波長
選択部2が通過させるように選択測定波長を決定する。
また、制御部4は、境界指示部6で指示された境界部分
の一方及び他方の領域についての第1及び第2の画像信
号に基づき、決定用データを作成し、選択測定波長を決
定する。決定用データとしては、例えば、第1及び第2
の画像信号の比により求められたコントラスト、又は、
第1及び第2の画像信号の差、又は、これらコントラス
ト及び差の絶対値、N乗、1/N乗、N/M乗、対数等
の所定の関数で表したもの等を用いることができる。ま
た、制御部4は、選択測定波長を決定するときに、予め
波長選択部2に対して少なくとも2つの波長帯域を選択
させて、受光部3から得られる少なくとも2つの決定用
データを受け取るようにすることができる。そして、こ
の少なくとも2つの決定用データに基づいて選択測定波
長を決定し、波長選択部2に対して決定された選択測定
波長の光を通過させるようにしている。制御部4は、決
定用画像信号中での対象物の境界でのコントラスト等の
決定用データが、所定レベル以上のもの又は最大のもの
を選択測定波長として決定し、波長選択部2に対して決
定された選択測定波長の光を通過させるようにすること
ができる。
【0016】画像形成部5は、白黒画像処理装置51及
び画像表示部52を備える。この画像形成部5は、受光
部3で得られる画像信号に基づいて対象物画像を形成す
る。境界指示部6は、ライトペン、マウス等のポインテ
ィングディバイスを備える。境界指示部6は、画像形成
部5で形成された対象物画像上で適宜の領域を指示す
る。
【0017】図4に、本発明に係る光学測定装置の測定
動作概要についてのフローチャートを示す。本装置が、
測定光学系1で境界部分を含む対象物の観察測定を開始
するにあたり、まず、ステップS102において、波長
選択のための波長帯域、測定範囲などの初期設定をす
る。つぎに、ステップS104で、制御部4は、対象物
測定のための選択測定波長を決定し、波長選択部2を制
御する。ステップS106で、測定光学系1により対象
物8の本測定を実行し、受光部3で画像信号を得る。本
測定の後、ステップS108で、画像形成部5は、測定
結果のデータを処理し、ステップS110において画像
表示を行なう。つぎに、ステップS112で、制御部4
は、測定が終了か否かを確認し、測定終了でなければ、
ステップS104からステップS112を繰り返し、測
定終了ならば、測定処理を終了する。
【0018】図5に、本発明の光学測定装置による選択
測定波長決定のための第1のフローチャートを示す。こ
れは、図4のステップS104に相当する。以下に、こ
のフローチャートの具体的な処理について説明する。
【0019】測定光学系1で境界部分を含む対象物8の
観察測定を開始すると、ステップS202では、対象物
画像を測定する適正な選択測定波長を決定するために、
初期値設定を行う。ここでは、透過波長可変フィルタ2
1による透過波長を、波長λの最小値である波長λstで
短波長から走査を開始し、波長走査間隔を例えば5nm
というようにしている。走査間隔は適宜決めることがで
き、また、一定間隔でも可変としても良い。また、長波
長から短調波へ走査しても良い。
【0020】つぎに、ステップS204では、波長λの
近傍の帯域を透過するように透過波長可変フィルタ21
が制御され、境界指示部6により指示された指示範囲内
での第1の領域A及び第2の領域Bの輝度を測定する。
この輝度は、波長選択部2を通過した光により受光部3
が形成した画像信号により求められる。つぎに、ステッ
プS206では、ステップS204で測定された第1の
領域Aの輝度LA又は第2の領域Bの輝度LBが、スラ
イスレベルより大きいか否かを比較する。スライスレベ
ルは、画像処理に必要なS/N比(信号対雑音比)を考
慮し、例えば、256階調であれば25というように決
めている。ここで、輝度LA又は輝度LBのどちらかの
値が、スライスレベルよりも大きい場合は、ステップS
208へ進む。また、スライスレベルが、輝度LA又は
輝度LBのどちらかの値よりも小さい場合はステップS
216へ進み、波長λに波長走査間隔(例えば、5n
m)を足して、ステップS204からステップS206
を輝度LA又は輝度LBの値がスライスレベルより大き
くなるまで繰り返し、輝度LA又は輝度LBどちらかの
値が、スライスレベルよりも大きくなるとステップS2
08へ進む。
【0021】ステップS208では、輝度LAと輝度L
Bの値を比較し、輝度LAが輝度LBより小さい場合は
ステップS210に進み、LB/LAの値を求め、求め
られた値を決定用データANS値とする。逆に、ステップ
S208において、輝度LBが輝度LAよりも大きい場
合は、ステップS212に進み、LA/LBの値を求
め、この求められた値をANS値とする。ステップS21
0及びステップS212で求められたANS値は、「暗い
面の輝度/明るい面の輝度」又は「で定義されるコント
ラスト等のデータである。ここでは、ANS値として、
「暗い面の輝度/明るい面の輝度」で定義されるコント
ラスト等のデータを使ったフローチャートを用いている
が、これに限らず、前述のようにLAとLBの差若しく
はその絶対値である値等を用いることも可能である。
【0022】このフローでは、ANS値が0.8以上の場
合が選択測定波長を決定するのに適しているとする。な
お、必ずしもこの基準値は0.8である必要はなく、適
宜の値とすることができる。ステップS214では、ス
テップS210又はステップS212で求められたANS
値が、0.8以上であるかを調べ、ANS値が0.8以上
の場合はステップS218に進み、このANS値が0.8
以上のときの波長λを、選択測定波長λとして、処理
を終了する。
【0023】ステップS214において、ANS値が0.
8以上でない場合は、ステップS216へ進み、ステッ
プS202での波長λに5nmを加えてステップS20
4に戻り、ステップS206からステップS214を繰
り返し、ステップS214においてANS値が0.8以上
になったときにステップS218に進み、終了する。
【0024】図6に、本発明の光学測定装置による選択
測定波長を決定する第2のフローチャートを示す。これ
は、図4のステップS104に相当し、選択測定波長を
決定するためのフローチャートである。以下に、このフ
ローチャートの具体的な処理について説明する。
【0025】測定光学系1で境界部分を含む対象物8の
観察測定を開始すると、ステップS302では、対象物
画像を測定する適正な選択測定波長を決定するために、
決定用データの最大値ANSmax及び走査する波長の最小値
λstと最大値λendの初期値設定を行う。透過波長可変
フィルタ21により、波長λstから波長λendまで短波
長から走査を開始する。波長走査間隔は、図5の場合と
同様に例えば5nmとして選択測定波長を決定する。
【0026】つぎに、ステップS304では、波長λの
近傍の帯域を透過するように透過波長可変フィルタ21
が制御され、境界指示部6により指示された指示範囲内
での第1の領域A及び第2の領域Bの輝度を測定する。
この輝度は、図5と同様に波長選択部2を通過した光に
より受光部3が形成した画像信号により求められる。つ
ぎに、ステップS306では、ステップS304で測定
された第1の領域Aの輝度LA又は第2の領域Bの輝度
LBが、スライスレベルより大きいか否かを比較する。
スライスレベルは、図5のときと同様に決めている。こ
こで、輝度LA又は輝度LBどちらかの値が、スライス
レベルよりも大きい場合はステップS308へ進む。ま
た、スライスレベルが、輝度LA又は輝度LBのどちら
かの値よりも小さい場合はステップS320へ進み、波
長λに波長走査間隔(例えば、5nm)を足して、ステ
ップS304からステップS306を輝度LA又は輝度
LBの値がスライスレベルより大きくなるまで繰り返
し、輝度LA又は輝度LBどちらかの値が、スライスレ
ベルよりも大きくなるとステップS308へ進む。
【0027】ステップS308では、輝度LAと輝度L
Bの値を比較し、輝度LAが輝度LBより小さい場合は
ステップS310に進み、LB/LAの値を求め、求め
られた値を決定用データANS値とする。逆に、ステップ
S308において、輝度LBが輝度LAよりも大きい場
合は、ステップS312に進み、LA/LBの値を求
め、この求められた値もANS値とする。ステップS31
0及びステップS312で求められたANS値は、「暗い
面の輝度/明るい面の輝度」で定義されるコントラスト
等のデータである。この図では、図5と同様にANS値と
して、「暗い面の輝度/明るい面の輝度」で定義される
コントラスト等のデータを使ったフローチャートを用い
ているが、これに限らず、前述のようにLAとLBの差
若しくはその絶対値である値等を用いることも可能であ
る。
【0028】このフローでは、コントラスト値が最大の
ものを選択測定波長として決定するため、ステップS3
14において、ステップS310及びステップS312
で求められたANS値とANSmax値を比較する。ステップS
314では、ANS値がANSmax値よりも小さいときは、ス
テップS318に進む。一方、ANS値がANSmax値よりも
大きいときは、ステップS316において、そのANS値
をANSmax値に置き換えるとともに、その波長λをλ=λ
maxに置き換えてステップS318に進む。ステップS
318では、波長λが走査終了の波長λendでないとき
は、ステップS320に戻り、波長λに5nmを足し
て、ステップS304からステップS318を、波長λ
=λendになるまで繰り返す。一方、波長λ=λendにな
ると、今までに求められた波長λmaxを選択測定波長λ
として決定して、処理を終了する。
【0029】図7に、本発明の光学測定装置による適正
波長決定のための第3のフローチャートを示す。これ
は、図4のステップS104に相当し、以下にこのフロ
ーチャートの具体的な処理について説明する。
【0030】測定光学系1で境界部分を含む対象物8の
観察測定を開始すると、まず、ステップS402で、対
象物画像を測定する適正な選択測定波長を決定するため
に、透過波長可変フィルタ21で透過する波長の初期設
定を行う。ここでは、一例として3つの測定波長による
場合を設定し、N=1、波長λ=λ(N)、第1の波長
x、第2の波長y及び選択測第3の波長z等の初期設定
をする。
【0031】つぎに、ステップS404では、透過波長
可変フィルタ21の透過波長をλ(1)即ち第1の波長
xに設定し、境界指示部6により指示された指示範囲内
での第1の領域A及び第2の領域Bの輝度を測定する。
この輝度は、図5及び図6と同様に波長選択部2を通過
した光により受光部3が形成した画像信号により求めら
れる。つぎに、ステップS406では、ステップS40
4で測定された第1の領域Aの輝度LA又は第2の領域
Bの輝度LBが、スライスレベルより大きいか否かを比
較する。スライスレベルは、図5及び6のときと同様に
決めている。ここで、輝度LA又は輝度LBのどちらか
の値が、スライスレベルよりも大きい場合はステップS
408へ進む。また、スライスレベルが、輝度LA又は
輝度LBのどちらかの値よりも小さい場合はステップS
422へ進み、N=N+1として、制御部4は、透過波
長可変フィルタ21により、第2の波長y、必要ならば
第3の波長zを選択する。そして、ステップS404か
らステップS406を輝度LA又は輝度LBの値がスラ
イスレベルより大きくなるまで繰り返し、輝度LA又は
輝度LBどちらかの値が、スライスレベルよりも大きく
なるとステップS408へ進む。
【0032】ステップS408では、輝度LAと輝度L
Bの値を比較し、輝度LAが輝度LBより小さい場合は
ステップS410に進み、LB/LAの値を求め、求め
られた値を決定用データANS値とする。逆に、ステップ
S408において、輝度LBが輝度LAよりも大きい場
合は、ステップS412に進み、LA/LBの値を求
め、この求められた値もANS値とする。ステップS41
0及びステップS412で求められたANS値は、「暗い
面の輝度/明るい面の輝度」で定義されるコントラスト
等のデータである。この図でも、図5及び図6と同様に
ANS値として、「暗い面の輝度/明るい面の輝度」で定
義されるコントラスト等のデータを使ったフローチャー
トを用いているが、これに限らず、前述のようにLAと
LBの差若しくはその絶対値である値等を用いることも
可能である。
【0033】このフローでは、ANSmax値が0.8以上の
場合が選択測定波長を決定するのに適しているとする。
ステップS416では、ステップS414でのANS値
が、0.8以上であるかを調べ、ANS値が0.8以上の
場合はステップS424に進み、このANS値が0.8以
上のときの波長λを、選択測定波長λとして、処理を
終了する。
【0034】ステップS416において、ANS値が0.
8以上でない場合は、ステップS418へ進む。ステッ
プS418では、Nが3未満の場合、ステップS422
に進み、N=N+1として、ステップS404からステ
ップS416をANS値が0.8以上になるまで繰り返
す。即ち、透過波長可変フィルタ21の透過波長をλ
(2)即ち第2の波長yとして、必要ならば、λ(3)
即ち第3の波長z等に設定してステップS404からス
テップS416の測定処理を、ANS値が0.8以上にな
るまで繰り返す。ステップS416において、ANS値が
0.8以上になったらステップS424に進み、このAN
S値が0.8以上のときの波長λを、選択測定波長λ
として終了する。
【0035】また、ステップS418において、Nが3
以上の場合は、先程設定した波長x、y、zのフィルタ
ー群では不適であると判断し、ステップS402で設定
した測定波長の組合せをそれぞれ、λ(1)=第1の波
長α、λ(2)=第2の波長β及びλ(3)=第3の波
長γという他の組合せに変更する。そして、ステップS
402に戻り、ステップS404からステップS416
をANS値が0.8以上になるまで繰り返す。ステップS
416において、ANS値が0.8以上になったらステッ
プS424に進み、このANS値が0.8以上のときの波
長λを、選択測定波長λとして、処理を終了する。な
お、フィルター群の組数及び各フィルター群が有するフ
ィルターの個数は、必要に応じて適宜の数とすることが
できる。
【0036】図8に、本発明の光学測定装置による選択
測定波長を決定する第4のフローチャートを示す。これ
は、図4のステップS104に相当し、以下にこのフロ
ーチャートの具体的な処理について説明する。
【0037】まず、測定光学系1で境界部分を含む対象
物8の観察測定を開始すると、ステップS502で決定
用データの閾値ANSTH及び最大値ANSmax及び透過波長可
変フィルタ21で透過する波長の設定を行う。ここで
は、図7と同様に一例として、3つの測定波長による場
合を設定し、N=1、波長λ=λ(N)、第1の波長
x、第2の波長y及び第3の波長z等の初期設定をす
る。
【0038】つぎに、ステップS504では、透過波長
可変フィルタ21の透過波長をλ(1)即ち第1の波長
xに設定し、境界指示部6により指示された指示範囲内
での第1の領域A及び第2の領域Bの輝度を測定する。
この輝度は、図5、図6及び図7と同様に波長選択部2
を通過した光により受光部3が形成した画像信号により
求められる。つぎに、ステップS506では、ステップ
S504で測定された第1の領域Aの輝度LA又は第2
の領域Bの輝度LBが、スライスレベルより大きいか否
かを比較する。スライスレベルは、図5、図6及び図7
のときと同様に決めている。ここで、輝度LA又は輝度
LBどちらかの値が、スライスレベルよりも大きい場合
はステップS508へ進む。また、スライスレベルが、
輝度LA又は輝度LBのどちらかの値よりも小さい場合
はステップS520へ進み、N=N+1として、制御部
4は、透過波長可変フィルタ21により、第2の波長
y、必要ならば第3の波長zを選択する。そして、ステ
ップS504からステップS506を輝度LA又は輝度
LBの値がスライスレベルより大きくなるまで繰り返
し、輝度LA又は輝度LBどちらかの値が、スライスレ
ベルよりも大きくなるとステップS508へ進む。
【0039】ステップS508では、輝度LAと輝度L
Bの値を比較し、輝度LAが輝度LBより小さい場合は
ステップS510に進み、LB/LAの値を求め、求め
られた値を決定用データANS値とする。逆に、ステップ
S508において、輝度LBが輝度LAよりも大きい場
合は、ステップS512に進み、LA/LBの値を求
め、この求められた値もANS値とする。ステップS51
0及びステップS512で求められたANS値は、「暗い
面の輝度/明るい面の輝度」で定義されるコントラスト
等のデータである。この図でも、図5、図6及び図7と
同様にANS値として、「暗い面の輝度/明るい面の輝
度」で定義されるコントラスト等のデータを使ったフロ
ーチャートを用いているが、これに限らず、前述のよう
にLAとLBの差若しくはその絶対値である値等を用い
ることも可能である。
【0040】このフローでは、コントラスト値が最大の
ものを選択測定波長として決定するため、ステップS5
14において、ステップS510及びステップS512
で求められたANS値とANSmax値を比較する。ステップS
514では、ANS値がANSmax値よりも小さいときは、ス
テップS518に進む。
【0041】ステップS518において、Nが3未満の
場合は、ステップS520戻り、N=N+1として、ス
テップS504からステップS518をNが3になるま
で繰り返す。ステップS518において、Nが3以上の
場合、ステップS522に進み、そのときのANSmax値と
予め設定しておいたANSTHを比較する。ステップS52
2において、ANSmax値がANSTHより大きいときは、ステ
ップS526に進み、波長λmaxを選択測定波長λ
して、処理を終了する。
【0042】ステップS522において、ANSmax値がAN
STHよりも小さい場合、ステップS524に進み、ステ
ップS502で設定した測定波長の組合せをそれぞれ、
λ(1)=第1の波長α、λ(2)=第2の波長β及び
λ(3)=第3の波長γという他の組合せに変更し、ス
テップS504に戻り、ステップS504からステップ
S522をANSmax値がANSTHより大きくなるまで繰り返
す。そして、ステップS522において、ANSmax値がAN
STHより大きくなったとき、ステップS526に進み、
波長λmaxを選択測定波長λとして、処理を終了す
る。なお、フィルター群の組数及び各フィルター群が有
するフィルターの個数は、必要に応じて適宜の数とする
ことができる
【0043】図9に、境界指示部での指示変更を行うフ
ローチャートを示す。この図は、上述の図5から図8ま
での各図の選択測定波長決定後に付加される処理であ
り、特に求められた決定データANS値(又はANSmax値)
が所定の閾値ANSTH2より大きくなるようにしたもので
ある。
【0044】以下に、このフローの具体的な処理につい
て説明する。図5から図8の各図で選択測定波長λMが
決定された後、即ちENDステップの後にステップS6
00からの処理が加えられる。ステップS602では、
ANS(ANSmax)値と予め設定されたANSTH2値を比較す
る。ここで、ANS(ANSmax)値がANSTH2値より大きい場
合は、処理を終了する。ANS(ANSmax)値がANSTH2値よ
りも小さい場合は、ステップS604に進み、境界指示
部6での指示部分を変更した後、ステップS606で、
図5から図8の各図のSTARTステップへ戻り、各処
理を実行する。上述において、対象物の境界部分を識別
し得る波長帯域の光を、画像信号のコントラスト、又
は、第1及び第2の画像信号の差、又は、これらコント
ラスト及び差の絶対値、N乗、1/N乗、N/M乗、対
数等の所定の関数で表したもの等により判別するように
説明を行ったが、本発明は、これに限るものではなく、
例えば境界の両側を識別し得るように適宜構成すること
ができる。
【0045】
【発明の効果】本発明によると、輝度が略同一で色が異
なる境界面の検出に際しても、カラー画像処理技術を使
うことなく、例えば、白黒画像処理装置等の主にコント
ラストを検出する受光部により、高速、高精度、高分解
能で識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】測定対象物の観察像の分光パワー分布図。
【図2】選択手段を挿入した場合の観察像の説明図。
【図3】本発明に係る光学測定装置の構成ブロック図。
【図4】本発明に係る光学測定装置の測定動作概要につ
いてのフローチャート。
【図5】本発明の光学測定装置による選択測定波長決定
のための第1のフローチャート。
【図6】本発明の光学測定装置による選択測定波長決定
のための第2のフローチャート。
【図7】本発明の光学測定装置による選択測定波長決定
のための第3のフローチャート。
【図8】本発明の光学測定装置による選択測定波長決定
のための第4のフローチャート。
【図9】境界指示部での指示変更を行うフローチャー
ト。
【符号の説明】
1 測定光学系 2 波長選択部 3 受光部 4 制御部 5 画像形成部 6 境界指示部 8 対象物 11 照明系 12 観察系 21 透過波長可変フィルタ 22 ステップモータ 23 モータ駆動回路 51 白黒画像処理部 52 画像表示部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 孝明 東京都板橋区蓮沼町75番1号 株式会社ト プコン内 Fターム(参考) 2G020 AA04 BA04 BA20 CA17 CB13 CB43 CC31 CC55 CD24 CD36 CD52 CD60 DA05 DA17 DA42 DA51 2G051 AB20 CA04 CB05 CD10 2G059 AA05 BB20 EE13 FF01 HH02 JJ02 KK04 MM01

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】境界部分を含む対象物を測定する測定光学
    系と、 前記測定光学系からの光について、予め決定された選択
    測定波長の近傍の帯域の光を通過させる波長選択部と、 前記波長選択部を通過した光を受光し画像信号を出力す
    る受光部と、 対象物の境界部分を識別し得る波長帯域の光を前記波長
    選択部が通過させるように、前記受光部からの画像信号
    により選択測定波長を決定し、前記波長選択部を制御す
    る制御部と、を備えた光学測定装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の光学測定装置において、 前記受光部は、入射光のコントラストに応じて電気信号
    を出力する白黒受光素子を備えたことを特徴とする光学
    測定装置。
  3. 【請求項3】請求項1又は2に記載の光学測定装置にお
    いて、 前記波長選択部は、 前記測定光学系から前記受光部に至る光路に挿脱自在と
    なるように制御され各々異なる波長帯域を透過する複数
    のバンドパス透過波長フィルター、又は、前記測定光学
    系から前記受光部に至る光路中で透過波長を可変となる
    ように制御される透過波長可変フィルターを備えたこと
    を特徴とする光学測定装置。
  4. 【請求項4】請求項1乃至3のいずれかに記載の光学測
    定装置において、 前記受光部で得られる画像信号に基づき対象物画像を形
    成する画像形成部と、 前記画像形成部で形成された対象物画像上で境界部分の
    一方又は他方の領域を指示する境界指示部をさらに備
    え、 前記制御部は、前記境界指示部により指示された領域を
    指定するための制御信号を出力し、 前記測定光学系は、前記制御部からの制御信号により指
    示された領域を測定することを特徴とする光学測定装
    置。
  5. 【請求項5】請求項1乃至4のいずれかに記載の光学測
    定装置において、 前記制御部は、 前記境界指示部で指示された少なくとも2つの領域につ
    いて、前記受光部から出力された第1及び第2の画像信
    号から決定用データを作成し、この決定用データに基づ
    き前記波長選択部の選択測定波長を決定するようにした
    ことを特徴とする光学測定装置。
  6. 【請求項6】請求項1乃至5のいずれかに記載の光学測
    定装置において、 前記制御部は、 選択測定波長を決定する際に、 前記波長選択部に対して予め設定された少なくとも2つ
    の波長の近傍の帯域を用い、 用いられた各々の波長の近傍の帯域により対象物を測定
    した画像信号を前記受光部から受け、 各々の画像信号から少なくとも2つの決定用データを求
    め、 この少なくとも2つの決定用データに基づき選択測定波
    長を決定し、 前記波長選択部に対して決定された選択測定波長の光を
    通過させるように制御することを特徴とする光学測定装
    置。
  7. 【請求項7】請求項1乃至6のいずれかに記載の光学測
    定装置において、 前記制御部は、 選択測定波長を決定する際に、求められた決定用データ
    が予め定められたしきい値以上の場合、用いられた波長
    を選択測定波長として決定することを特徴とする光学測
    定装置。
  8. 【請求項8】請求項1乃至6のいずれかに記載の光学測
    定装置において、 前記制御部は、 選択測定波長を決定する際に、求められた2つ以上の決
    定用データ中で最も大きい又は小さい場合に用いられた
    波長を選択測定波長として決定することを特徴とする光
    学測定装置。
  9. 【請求項9】請求項1乃至8のいずれかに記載の光学測
    定装置において、 前記波長選択部は、各々異なる波長帯域を透過する複数
    のフィルターを有する第1及び第2のフィルター群を備
    え、 前記制御部は、 選択測定波長を決定する際に、前記波長選択部の第1の
    フィルター群の各フィルターを選択することにより、選
    択測定波長を求め、 求められた選択測定波長における決定用データが予め定
    められたしきい値より小さい場合は、前記波長選択部の
    第2のフィルター群の各フィルターを用いてさらに選択
    測定波長を求めるようにしたことを特徴とする光学測定
    装置。
  10. 【請求項10】請求項1乃至9のいずれかに記載の光学
    測定装置において、 前記制御部は、 選択測定波長を決定する際に、選択測定波長を第1の波
    長から第2の波長まで走査し、前記受光部から受信した
    画像信号により決定用データを求め、選択測定波長を決
    定することを特徴とする光学測定装置。
  11. 【請求項11】請求項1乃至10のいずれかに記載の光
    学測定装置において、 求められた選択測定波長における決定用データが予め定
    められたしきい値より小さい場合、 前記境界指示部により他の領域を指示し、 前記測定光学系により指示された他の領域を測定し、 前記制御部は、 その測定結果に基づき選択測定波長を決定するようにし
    たことを特徴とする光学測定装置。
  12. 【請求項12】請求項1乃至11のいずれかに記載の光
    学測定装置において、 決定用データは、対象物の第1の領域からの第1の画像
    信号と第2の領域からの第2の画像信号との比により求
    めたコントラスト、又は、両画像信号の差により求めた
    値であることを特徴とする光学測定装置。
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