JP2013040843A - 形状計測方法、形状計測装置、プログラム及び記録媒体 - Google Patents
形状計測方法、形状計測装置、プログラム及び記録媒体 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】記憶制御部161は、理想被検面での反射による第1の基準反射光スポットの位置及び光量分布をHDD133に記憶させる。更に、記憶制御部161は、理想裏面での反射による第2の基準反射光スポットの位置及び光量分布をHDD133に記憶させる。取得部162は、被検面からの第1の反射光スポット及び裏面からの第2の反射光スポットを含む画像データをカメラ110から取得する。フィッティング部165は、HDD133に記憶された第1及び第2の基準反射光スポットの光量分布を合成させる。フィッティング部165は、その合成光の光量分布が、実際の合成光の光量分布と一致するように、第1及び第2の基準反射光スポットをフィッティングさせる。計算部166は、フィッティング結果に基づいて被検面の形状を計算する。
【選択図】図4
Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る形状計測装置の概略構成を示す説明図である。被検物120は、光透過性を有する部材で形成されている。この被検物120は、光透過性を有する光学素子であり、例えばレンズ等である。形状計測装置100は、被検物120の被検面(表面)120aの形状を計測するためのものである。形状計測装置100は、光源101、光学系102、シャック・ハルトマンセンサ103、制御装置としてのコンピュータシステム104、及びモニタ105を備えている。
次に、本発明の第2実施形態に係る形状計測装置、及び形状計測装置を用いた形状計測方法について詳細に説明する。上記第1実施形態では、記憶制御部として機能するCPUが、被検物の設計値に基づき、理想形状の理想被検面及び理想裏面からの反射光スポットを計算し、計算結果を記憶装置に記憶させる場合について説明した。本第2実施形態では、原器を用いて反射光スポットを測定し、測定結果を記憶装置に記憶させる場合について説明する。図9は、本発明の第2実施形態に係る形状計測装置の概略構成を示す説明図である。なお、上記第1実施形態と同様の構成については、同一符号を付してその説明を省略する。
Claims (10)
- 光を出射する光源と、前記光源から出射された光を被検物の被検面に導くと共に、前記被検物から反射した光を平行光として出力する光学系と、アレイ状に配置され、前記光学系から出力された平行光を結像面に結像させる複数のレンズを有するレンズアレイと、前記レンズアレイの結像面に配置された撮像部と、前記撮像部に接続された演算処理手段と、を備えた形状計測装置を用いた形状計測方法において、
前記演算処理手段が、前記被検面の理想形状である理想被検面での反射により前記結像面に結像される第1の基準反射光スポットの位置及び光量分布を記憶装置に記憶させると共に、前記被検面とは反対側の裏面の理想形状である理想裏面での反射により前記結像面に結像される第2の基準反射光スポットの位置及び光量分布を前記記憶装置に記憶させる記憶工程と、
前記演算処理手段が、前記被検面からの第1の反射光スポット及び前記裏面からの第2の反射光スポットを含む画像データを前記撮像部から取得する取得工程と、
前記演算処理手段が、前記記憶装置に記憶された前記第1の基準反射光スポットの光量分布と前記記憶装置に記憶された前記第2の基準反射光スポットの光量分布とを合成した合成光の光量分布が、前記第1の反射光スポットの光量分布と前記第2の反射光スポットの光量分布とを合成した合成光の光量分布と一致するように、前記第1の基準反射光スポット及び前記第2の基準反射光スポットをフィッティングさせるフィッティング工程と、
前記演算処理手段が、前記フィッティング工程でフィッティングさせた前記第1の基準反射光スポットの位置に基づいて前記被検面の形状を計算する計算工程と、を備えたことを特徴とする形状計測方法。 - 前記演算処理手段が、前記画像データにおいて、前記記憶装置に記憶された前記第1の基準反射光スポットの位置に対して、前記被検面の形状誤差に起因する位置ずれ量の範囲内にある光スポットを、前記被検面からの第1の反射光スポットと判別し、前記記憶装置に記憶された前記第2の基準反射光スポットの位置に対して、前記裏面の形状誤差に起因する位置ずれ量の範囲内にある光スポットを、前記裏面からの第2の反射光スポットと判別する判別工程を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の形状計測方法。
- 前記演算処理手段が、前記画像データにおいて、前記判別工程で判別した第1の反射光スポットに近接する第2の反射光スポットを選択する選択工程を更に備え、
前記フィッティング工程では、前記演算処理手段が、前記記憶装置に記憶された前記第1の基準反射光スポットの光量分布と前記記憶装置に記憶された前記第2の基準反射光スポットの光量分布とを合成した合成光の光量分布が、前記判別工程で判別した第1の反射光スポットの光量分布と前記選択工程で選択した第2の反射光スポットの光量分布とを合成した合成光の光量分布と一致するように、前記第1の基準反射光スポット及び前記第2の基準反射光スポットをフィッティングさせることを特徴とする請求項2に記載の形状計測方法。 - 前記選択工程では、前記演算処理手段が、前記各レンズで結像される領域毎に前記画像データを区画し、前記判別工程で判別した前記第1の反射光スポットと同一の領域内に含まれる第2の反射光スポットを選択することを特徴とする請求項3に記載の形状計測方法。
- 前記選択工程では、前記演算処理手段が、前記判別工程で判別した前記第1の反射光スポットにおいて隣接する別の第1の反射光スポットとの間隔の半分以内にある第2の反射光スポットを選択することを特徴とする請求項3に記載の形状計測方法。
- 前記記憶工程では、前記演算処理手段が、前記被検物、前記光学系及び前記レンズアレイの設計値から、前記第1の基準反射光スポット及び前記第2の基準反射光スポットの位置及び光量分布を求めて、前記記憶装置に記憶させることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の形状計測方法。
- 前記理想被検面に対応する面のみが光反射するように構成された原器を第1の原器とし、前記理想裏面に対応する面のみが光反射するように構成された原器を第2の原器とし、
前記記憶工程では、前記演算処理手段が、前記第1の原器で反射して前記撮像部で撮像された反射光スポットを前記第1の基準反射光スポットとして、前記第1の基準反射光スポットの位置及び光量分布を測定すると共に、前記第2の原器で反射して前記撮像部で撮像された反射光スポットを前記第2の基準反射光スポットとして、前記第2の基準反射光スポットの位置及び光量分布を測定し、測定結果を前記記憶装置に記憶させることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の形状計測方法。 - 光を出射する光源と、前記光源から出射された光を被検物の被検面に導くと共に、前記被検物から反射した光を平行光として出力する光学系と、アレイ状に配置され、前記光学系から出力された平行光を結像面に結像させる複数のレンズを有するレンズアレイと、前記レンズアレイの結像面に配置された撮像部と、前記撮像部に接続された演算処理手段と、を備えた形状計測装置において、
前記演算処理手段は、
前記被検面の理想形状である理想被検面での反射により前記結像面に結像される第1の基準反射光スポットの位置及び光量分布を記憶装置に記憶させると共に、前記被検面とは反対側の裏面の理想形状である理想裏面での反射により前記結像面に結像される第2の基準反射光スポットの位置及び光量分布を前記記憶装置に記憶させておき、
前記被検面からの第1の反射光スポット及び前記裏面からの第2の反射光スポットを含む画像データを前記撮像部から取得し、
前記記憶装置に記憶された前記第1の基準反射光スポットと前記記憶装置に記憶された前記第2の基準反射光スポットとを合成した合成光の光量分布が、前記第1の反射光スポットと前記第2の反射光スポットとを合成した合成光の光量分布と一致するように、前記第1の基準反射光スポット及び前記第2の基準反射光スポットをフィッティングさせ、
フィッティングさせた前記第1の基準反射光スポットの位置に基づいて前記被検面の形状を計算する、ことを特徴とする形状計測装置。 - コンピュータに請求項1乃至7のいずれか1項に記載の形状計測方法を実行させるためのプログラム。
- 請求項9に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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JP2011177664A JP5808194B2 (ja) | 2011-08-15 | 2011-08-15 | 形状計測方法、形状計測装置、プログラム及び記録媒体 |
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2011
- 2011-08-15 JP JP2011177664A patent/JP5808194B2/ja active Active
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