JP3526724B2 - 形状測定装置における誤差補正方法 - Google Patents
形状測定装置における誤差補正方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光を利用した非接
触方式による形状測定装置における測定誤差の補正方法
に関する。
触方式による形状測定装置における測定誤差の補正方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、加工技術の高精度化に伴い、物体
表面の幾何学的形状測定の要求が強くなる一方で、新し
く開発された工業材料などのために光を利用した変位計
を用いる形状測定装置の重要性が高まっている。
表面の幾何学的形状測定の要求が強くなる一方で、新し
く開発された工業材料などのために光を利用した変位計
を用いる形状測定装置の重要性が高まっている。
【０００３】図３は、従来からある合焦点方式の変位計
の概念図で、半導体レーザ１から射出された光は、ビー
ムスプリッタ２により光軸を曲げられ対物レンズ３で被
測定物２０の被測定面ｘ上に集光され、反射光は再び対
物レンズ３を通り、更にビームスプリッタ２及び円柱レ
ンズ４を経て４分割フォトダイオード５に入射する。
の概念図で、半導体レーザ１から射出された光は、ビー
ムスプリッタ２により光軸を曲げられ対物レンズ３で被
測定物２０の被測定面ｘ上に集光され、反射光は再び対
物レンズ３を通り、更にビームスプリッタ２及び円柱レ
ンズ４を経て４分割フォトダイオード５に入射する。
【０００４】図４は、非点収差法による合焦点検出法の
説明図で、図４（Ａ1）〜（Ａ3）は、４分割フォトダイ
オードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとその受光面上に形成されるビー
ムスポットＰの形状を示している。被測定面ｘが対物レ
ンズ３の焦点位置にある時に、４分割フォトダイオード
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ上に円形のビームスポットＰを結ぶよう
に調整すると（図４（Ａ2））、被測定面が遠いときに
は横長の楕円ビームになり（図４（Ａ3））、被測定面
が近いときには縦長の楕円ビームになる（図４
（Ａ1））。従って、４つのフォトダイオードＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄの出力をそれぞれａ，ｂ，ｃ，ｄとすると、
（１）式より、フォーカス誤差信号Ｓが得られる。
説明図で、図４（Ａ1）〜（Ａ3）は、４分割フォトダイ
オードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとその受光面上に形成されるビー
ムスポットＰの形状を示している。被測定面ｘが対物レ
ンズ３の焦点位置にある時に、４分割フォトダイオード
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ上に円形のビームスポットＰを結ぶよう
に調整すると（図４（Ａ2））、被測定面が遠いときに
は横長の楕円ビームになり（図４（Ａ3））、被測定面
が近いときには縦長の楕円ビームになる（図４
（Ａ1））。従って、４つのフォトダイオードＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄの出力をそれぞれａ，ｂ，ｃ，ｄとすると、
（１）式より、フォーカス誤差信号Ｓが得られる。
【０００５】
【数１】
【０００６】（１）式より計算されるフォーカス誤差信
号Ｓは、図４（Ｂ）に示されるように、被測定面が遠い
ときには正となり、合焦点位置では零、被測定面が近い
ときには負となる。なお、（１）式において総受光量で
除算するのは、被測定面の反射面の影響を受けないよう
にするためである。
号Ｓは、図４（Ｂ）に示されるように、被測定面が遠い
ときには正となり、合焦点位置では零、被測定面が近い
ときには負となる。なお、（１）式において総受光量で
除算するのは、被測定面の反射面の影響を受けないよう
にするためである。
【０００７】図５は、このような光学式変位計を非接触
プローブとして用いる非接触形状測定装置の概要図であ
り、図５（Ａ）はその側面、図５（Ｂ）はその上面を示
している。図５において、１０は光学式変位計であり、
移動テーブル１１ａ，１１ｂ上に載置される。移動テー
ブル１１ａ，１１ｂには、それぞれ図示しないリニアエ
ンコーダがすえつけられており、移動テーブルの移動量
が測定可能である。いま、図示しない制御装置を用い、
光学式変位計１０に対向する位置に固定される被測定物
２０に対して、常に合焦状態を保ちながら走査するよう
移動テーブルを動作させる。このときの移動テーブルの
動作軌跡は、被測定面ｘの形状を表すので、リニアエン
コーダを用いて動作軌跡を測定することにより、非接触
で被測定面の形状が測定できる。
プローブとして用いる非接触形状測定装置の概要図であ
り、図５（Ａ）はその側面、図５（Ｂ）はその上面を示
している。図５において、１０は光学式変位計であり、
移動テーブル１１ａ，１１ｂ上に載置される。移動テー
ブル１１ａ，１１ｂには、それぞれ図示しないリニアエ
ンコーダがすえつけられており、移動テーブルの移動量
が測定可能である。いま、図示しない制御装置を用い、
光学式変位計１０に対向する位置に固定される被測定物
２０に対して、常に合焦状態を保ちながら走査するよう
移動テーブルを動作させる。このときの移動テーブルの
動作軌跡は、被測定面ｘの形状を表すので、リニアエン
コーダを用いて動作軌跡を測定することにより、非接触
で被測定面の形状が測定できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この種の光学式変位計
を非接触プローブとして用いる形状測定装置において
は、被測定面上にゴミ等の散乱物体、疵あるいは段差
（以下、これらを「欠陥」という）があると、光学式変
位計が異常出力を出すので測定誤差を生じることにな
る。
を非接触プローブとして用いる形状測定装置において
は、被測定面上にゴミ等の散乱物体、疵あるいは段差
（以下、これらを「欠陥」という）があると、光学式変
位計が異常出力を出すので測定誤差を生じることにな
る。
【０００９】これに対して、被計測面からの反射光量を
所定の基準値と比較し、（イ）反射光量が基準値を上ま
わる場合は、欠陥が存在しないものと判定し、光学的変
位計出力をそのまま測定値とする、（ロ）反射光量が基
準値を下まわる場合は、欠陥が存在するものと判定し、
光学的変位計出力にローパスフィルタ処理を施してから
測定値とする、ことにより、測定誤差を低減させるよう
にするもの（特開昭６３−２０１５０８号公報）があ
る。
所定の基準値と比較し、（イ）反射光量が基準値を上ま
わる場合は、欠陥が存在しないものと判定し、光学的変
位計出力をそのまま測定値とする、（ロ）反射光量が基
準値を下まわる場合は、欠陥が存在するものと判定し、
光学的変位計出力にローパスフィルタ処理を施してから
測定値とする、ことにより、測定誤差を低減させるよう
にするもの（特開昭６３−２０１５０８号公報）があ
る。
【００１０】しかしながら、このような反射光量を固定
の基準値と比較する方式によれば、被測定面の傾斜角度
変化が大きい測定物の場合、傾斜角度によって反射光量
が変動するので、誤判定の頻度が高くなり、測定誤差を
的確に補正できない、また、そもそもローパスフィルタ
処理は、かえって測定結果を歪めてしまうことがある、
という問題を内在していることになる。
の基準値と比較する方式によれば、被測定面の傾斜角度
変化が大きい測定物の場合、傾斜角度によって反射光量
が変動するので、誤判定の頻度が高くなり、測定誤差を
的確に補正できない、また、そもそもローパスフィルタ
処理は、かえって測定結果を歪めてしまうことがある、
という問題を内在していることになる。
【００１１】さらに、実際には、光学変位計を載置した
移動テーブルを光学式変位計の合焦状態を完全に保ちな
がら走査することは不可能であり、わずかではあるが追
従誤差を生じる。このため、リニアエンコーダで測定さ
れる動作軌跡には、被測定面の形状成分の他に追従誤差
成分が含まれる。従って、高精度に形状を測定するため
には、フォーカス誤差信号を使って追従誤差を求め、リ
ニアエンコーダで測定される動作軌跡から追従誤差成分
を差し引く必要がある。この態様を示したのが図６であ
る。
移動テーブルを光学式変位計の合焦状態を完全に保ちな
がら走査することは不可能であり、わずかではあるが追
従誤差を生じる。このため、リニアエンコーダで測定さ
れる動作軌跡には、被測定面の形状成分の他に追従誤差
成分が含まれる。従って、高精度に形状を測定するため
には、フォーカス誤差信号を使って追従誤差を求め、リ
ニアエンコーダで測定される動作軌跡から追従誤差成分
を差し引く必要がある。この態様を示したのが図６であ
る。
【００１２】図６（Ａ）はリニアエンコーダで測定され
る動作軌跡であり、この時点では形状成分に追従誤差成
分が重畳している。図６（Ｂ）はフォーカス誤差信号よ
り求められた追従誤差量を示している。なお、フォーカ
ス誤差信号より追従誤差量を求めるには、図４（Ｂ）に
示すフォーカス誤差信号における合焦点近傍の直線性を
利用する。求めた追従誤差量をリニアエンコーダで測定
される動作軌跡から差し引くことによって、図６（Ｃ）
に示すように測定誤差を低減できる。この場合において
も、被測定面上に欠陥があると、光の散乱現象によって
フォーカス誤差信号が乱され、結果として追従誤差成分
が正確に求められなくなることになる。
る動作軌跡であり、この時点では形状成分に追従誤差成
分が重畳している。図６（Ｂ）はフォーカス誤差信号よ
り求められた追従誤差量を示している。なお、フォーカ
ス誤差信号より追従誤差量を求めるには、図４（Ｂ）に
示すフォーカス誤差信号における合焦点近傍の直線性を
利用する。求めた追従誤差量をリニアエンコーダで測定
される動作軌跡から差し引くことによって、図６（Ｃ）
に示すように測定誤差を低減できる。この場合において
も、被測定面上に欠陥があると、光の散乱現象によって
フォーカス誤差信号が乱され、結果として追従誤差成分
が正確に求められなくなることになる。
【００１３】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたもので、光学式変位計を用いる形状測定装置におい
て、測定点ごとに被測定物の傾斜角度情報に基づいて重
み係数を付与し、この重み係数を用いた平均化処理手法
による測定誤差を補正する方法を提供し、また、測定点
ごとに欠陥の有無を判定し、欠陥と判定された測定デー
タを削除するなどにより測定誤差を補正する方法を提供
するものである。
れたもので、光学式変位計を用いる形状測定装置におい
て、測定点ごとに被測定物の傾斜角度情報に基づいて重
み係数を付与し、この重み係数を用いた平均化処理手法
による測定誤差を補正する方法を提供し、また、測定点
ごとに欠陥の有無を判定し、欠陥と判定された測定デー
タを削除するなどにより測定誤差を補正する方法を提供
するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、光学
式変位計と該変位計からの測定データに演算処理を施す
演算手段を有する形状測定装置において、測定点ごとに
被測定物の傾斜角度情報に基づいて重み係数を付与し、
前記演算手段において前記測定データについて前記重み
係数を用いた重み付け平均化処理を施すことを特徴と
し、もって、被測定面の傾斜角度変化が大きい被測定物
でも欠陥に起因する測定誤差を補正できるようにしたも
のである。
式変位計と該変位計からの測定データに演算処理を施す
演算手段を有する形状測定装置において、測定点ごとに
被測定物の傾斜角度情報に基づいて重み係数を付与し、
前記演算手段において前記測定データについて前記重み
係数を用いた重み付け平均化処理を施すことを特徴と
し、もって、被測定面の傾斜角度変化が大きい被測定物
でも欠陥に起因する測定誤差を補正できるようにしたも
のである。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】請求項２の発明は、光学式変位計と該変位
計からの測定データに演算処理を施す演算手段を有する
形状測定装置において、個々の測定点における被測定物
の傾斜角度情報を用いて欠陥の有無を判定するための数
値を演算し、該数値と所定の基準値と比較して測定点ご
とに表面欠陥の有無を判定し、該表面欠陥に対応する前
記測定データを削除することを特徴とし、もって、欠陥
に起因する測定誤差を、測定結果を歪めることなく、よ
り的確に補正することができるようにしたものであり、
また、被測定面の傾斜角度変化が大きい被測定物に対し
ても、より安定性の高い欠陥判定が可能であるようにし
たものである。
計からの測定データに演算処理を施す演算手段を有する
形状測定装置において、個々の測定点における被測定物
の傾斜角度情報を用いて欠陥の有無を判定するための数
値を演算し、該数値と所定の基準値と比較して測定点ご
とに表面欠陥の有無を判定し、該表面欠陥に対応する前
記測定データを削除することを特徴とし、もって、欠陥
に起因する測定誤差を、測定結果を歪めることなく、よ
り的確に補正することができるようにしたものであり、
また、被測定面の傾斜角度変化が大きい被測定物に対し
ても、より安定性の高い欠陥判定が可能であるようにし
たものである。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明より測定誤差が補
正される態様を説明するための図で、被測定面に欠陥が
あると、光の散乱現象によってフォーカス誤差信号Ｓが
乱され、結果として、追従誤差成分を正確に求められな
くなるため、図１（Ａ）のＰ1，Ｐ2，Ｐ3のように測定
誤差が大きくなる。このとき光学変位計で測定される反
射光量の変化を、図１（Ｂ）に示す。Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3の
箇所で反射光量が低下しているのは欠陥による散乱のた
めである。欠陥による反射光量の低下の度合いとフォー
カス誤差信号の乱れの大きさは必ずしも比例関係にない
が、両者の間に相関があることが分かった。
正される態様を説明するための図で、被測定面に欠陥が
あると、光の散乱現象によってフォーカス誤差信号Ｓが
乱され、結果として、追従誤差成分を正確に求められな
くなるため、図１（Ａ）のＰ1，Ｐ2，Ｐ3のように測定
誤差が大きくなる。このとき光学変位計で測定される反
射光量の変化を、図１（Ｂ）に示す。Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3の
箇所で反射光量が低下しているのは欠陥による散乱のた
めである。欠陥による反射光量の低下の度合いとフォー
カス誤差信号の乱れの大きさは必ずしも比例関係にない
が、両者の間に相関があることが分かった。
【００２４】本発明は、上述のごとき相関関係に着目
し、これを利用するもので、以下に、欠陥に起因する測
定誤差を補正する方法について説明する。まず、欠陥に
よる反射光量の低下の度合いとフォーカス誤差信号の乱
れの度合いの相関を利用する。即ち、個々の測定点に対
して、反射光量を重み係数として付与し、重み付け平均
化処理を行う。いま、測定データ点列のうちｎ番目のデ
ータのｙ座標をＹｎ、反射光量すなわち重み係数をＷｎ
とすると、次式（２）によりｙ座標を補正し、新たなｙ
座標Ｙｎ*を得る。
し、これを利用するもので、以下に、欠陥に起因する測
定誤差を補正する方法について説明する。まず、欠陥に
よる反射光量の低下の度合いとフォーカス誤差信号の乱
れの度合いの相関を利用する。即ち、個々の測定点に対
して、反射光量を重み係数として付与し、重み付け平均
化処理を行う。いま、測定データ点列のうちｎ番目のデ
ータのｙ座標をＹｎ、反射光量すなわち重み係数をＷｎ
とすると、次式（２）によりｙ座標を補正し、新たなｙ
座標Ｙｎ*を得る。
【００２５】
【数２】
【００２６】ただし、（２）式においてｍは任意の整数
である。ｍ＝１として得られた結果を図１（Ｃ）に示
す。図１（Ｃ）によれば、図１（Ａ）に見られた測定誤
差が補正されている様子がわかるであろう。
である。ｍ＝１として得られた結果を図１（Ｃ）に示
す。図１（Ｃ）によれば、図１（Ａ）に見られた測定誤
差が補正されている様子がわかるであろう。
【００２７】次に、フォーカス誤差信号の絶対値を利用
する。即ち、フォーカス誤差信号の絶対値の最大値をＳ
max、個々の測定点に対応するフォーカス誤差信号の絶
対値をＳとするとき、Ｓmax−Ｓを重み係数として付与
し、（２）式で示す重み付け平均化処理を行う。
する。即ち、フォーカス誤差信号の絶対値の最大値をＳ
max、個々の測定点に対応するフォーカス誤差信号の絶
対値をＳとするとき、Ｓmax−Ｓを重み係数として付与
し、（２）式で示す重み付け平均化処理を行う。
【００２８】図２（Ａ）は欠陥に起因する測定誤差を含
んだ測定結果、図２（Ｂ）は重み係数Ｓmax−Ｓ、図２
（Ｃ）は図２（Ｂ）の重み係数を、ｍ−１として（２）
式に代入して得られた補正結果である。図２（Ａ）に見
られた測定誤差が補正されている様子がわかるであろ
う。
んだ測定結果、図２（Ｂ）は重み係数Ｓmax−Ｓ、図２
（Ｃ）は図２（Ｂ）の重み係数を、ｍ−１として（２）
式に代入して得られた補正結果である。図２（Ａ）に見
られた測定誤差が補正されている様子がわかるであろ
う。
【００２９】さらに、請求項 1 の発明に対応する第三の
方法では、個々の測定点における被測定面の傾斜角度情
報を利用する。傾斜角度が大きくなると、欠陥の有無に
関わらず光学式変位計で受光される反射光量は低下す
る。そこで、反射光量Ｖと傾斜角度θの関係を予め調べ
て、反射光量を傾斜角度の関数Ｖ（θ）として求めてお
く。そして、測定データ点列のうちｎ番目のデータにお
ける傾斜角度をθｎ、実測された反射光量をＶｎとする
とき、次の（３）式により重み係数Ｗｎを付与すること
で傾斜角度の影響を排除できる。つまり、より安定した
測定誤差の補正ができることになる。なお、θｎは補正
前の測定データを多項式で近似し、微分係数から求める
ことができる。
方法では、個々の測定点における被測定面の傾斜角度情
報を利用する。傾斜角度が大きくなると、欠陥の有無に
関わらず光学式変位計で受光される反射光量は低下す
る。そこで、反射光量Ｖと傾斜角度θの関係を予め調べ
て、反射光量を傾斜角度の関数Ｖ（θ）として求めてお
く。そして、測定データ点列のうちｎ番目のデータにお
ける傾斜角度をθｎ、実測された反射光量をＶｎとする
とき、次の（３）式により重み係数Ｗｎを付与すること
で傾斜角度の影響を排除できる。つまり、より安定した
測定誤差の補正ができることになる。なお、θｎは補正
前の測定データを多項式で近似し、微分係数から求める
ことができる。
【００３０】
【数３】
【００３１】第四の方法は、反射光量の代わりにフォー
カス誤差信号の絶対値を用いる点を除けば、上記第三の
方法と同じである。フォーカス誤差信号の感度（すなわ
ち、フォーカス誤差信号において合焦近傍の直線の傾
き）は、傾斜角度が大きくなるに従って低下する。そこ
で、フォーカス誤差信号の感度Ｋと傾斜角度θの関係を
予め調べて、反射光量を傾斜角度の関数Ｋ（θ）として
求めておく。そして、測定データ点列のうちｎ番目のデ
ータにおける傾斜角度をθｎ、実測されたフォーカス誤
差信号の絶対値をＳｎとするとき、次の（４）式により
重み係数Ｗｎを付与することで傾斜角度の影響を排除で
きる。つまり、より安定した測定誤差の補正が可能とな
る。
カス誤差信号の絶対値を用いる点を除けば、上記第三の
方法と同じである。フォーカス誤差信号の感度（すなわ
ち、フォーカス誤差信号において合焦近傍の直線の傾
き）は、傾斜角度が大きくなるに従って低下する。そこ
で、フォーカス誤差信号の感度Ｋと傾斜角度θの関係を
予め調べて、反射光量を傾斜角度の関数Ｋ（θ）として
求めておく。そして、測定データ点列のうちｎ番目のデ
ータにおける傾斜角度をθｎ、実測されたフォーカス誤
差信号の絶対値をＳｎとするとき、次の（４）式により
重み係数Ｗｎを付与することで傾斜角度の影響を排除で
きる。つまり、より安定した測定誤差の補正が可能とな
る。
【００３２】
【数４】
【００３３】以上は、重み係数を用いた平均化処理によ
り、欠陥に起因する測定誤差の補正方法であるが、欠陥
の有無が安定的に判定できれば、欠陥に対応する測定デ
ータを削除することにより、より的確に測定誤差の補正
をすることができる。そこで、欠陥の判定方法が発明の
重要な構成要件となる。以下、欠陥の判定方法について
述べる。
り、欠陥に起因する測定誤差の補正方法であるが、欠陥
の有無が安定的に判定できれば、欠陥に対応する測定デ
ータを削除することにより、より的確に測定誤差の補正
をすることができる。そこで、欠陥の判定方法が発明の
重要な構成要件となる。以下、欠陥の判定方法について
述べる。
【００３４】安定性の高い欠陥の判定方法として、第一
の方法は、反射光量そのものではなく、変化率を利用す
る。理由は、反射光量の変化率の方が傾斜角度に対する
変動が少ないからである。反射光量の変化率を所定の基
準値と比較して欠陥の判定を行う。
の方法は、反射光量そのものではなく、変化率を利用す
る。理由は、反射光量の変化率の方が傾斜角度に対する
変動が少ないからである。反射光量の変化率を所定の基
準値と比較して欠陥の判定を行う。
【００３５】第二の方法は、反射光量と、個々の測定点
における被測定面の傾斜角度情報を利用する。傾斜角度
が大きくなると、欠陥の有無に関わらず光学式変位計で
受光される反射光量は低下する。そこで、反射光量Ｖと
傾斜角度θの関係を予め調べて、反射光量を傾斜角度の
関数Ｖ（θ）として求めておく。そして、測定データ点
列のうちｎ番目のデータにおける傾斜角度をθｎ、実測
された反射光量をＶｎとするとき、Ｖｎ／Ｋ（θｎ）の
値を所定の基準値と比較して欠陥の判定を行う。
における被測定面の傾斜角度情報を利用する。傾斜角度
が大きくなると、欠陥の有無に関わらず光学式変位計で
受光される反射光量は低下する。そこで、反射光量Ｖと
傾斜角度θの関係を予め調べて、反射光量を傾斜角度の
関数Ｖ（θ）として求めておく。そして、測定データ点
列のうちｎ番目のデータにおける傾斜角度をθｎ、実測
された反射光量をＶｎとするとき、Ｖｎ／Ｋ（θｎ）の
値を所定の基準値と比較して欠陥の判定を行う。
【００３６】第三の方法は、フォーカス誤差信号の絶対
値を利用する。フォーカス誤差信号は、（１）式にも示
すように、総反射光量で除算しているので、被測定面の
傾斜角度変化に起因する反射光量の変動に鈍感である。
そこで、フォーカス誤差信号の絶対値を所定の基準値と
比較して欠陥の判定を行う。
値を利用する。フォーカス誤差信号は、（１）式にも示
すように、総反射光量で除算しているので、被測定面の
傾斜角度変化に起因する反射光量の変動に鈍感である。
そこで、フォーカス誤差信号の絶対値を所定の基準値と
比較して欠陥の判定を行う。
【００３７】安定性の高い欠陥の判定方法として、請求
項２の発明に対応する第四の方法は、フォーカス誤差信
号の絶対値と個々の測定点における被測定面の傾斜角度
情報を利用する。フォーカス誤差信号の感度（すなわ
ち、フォーカス誤差信号において合焦近傍の直線の傾
き）は、傾斜角度が大きくなるに従って低下する。そこ
で、フォーカス誤差信号の感度Ｋと傾斜角度θの関係を
予め調べて、反射光量を傾斜角度の関係Ｋ（θ）として
求めておく。そして、測定データ点列のうちｎ番目のデ
ータにおける傾斜角度θｎ、実測されたフォーカス誤差
信号の絶対値Ｓｎとするとき、Ｓｎ／Ｋ（θｎ）の値を
所定の基準値と比較して欠陥の判定を行う。これによ
り、より安定性の高い欠陥の判定が可能となる。このよ
うにして、測定点ごとに欠陥の有無を判定し、欠陥に相
当する測定データを削除することにより誤差補正を行
う。
項２の発明に対応する第四の方法は、フォーカス誤差信
号の絶対値と個々の測定点における被測定面の傾斜角度
情報を利用する。フォーカス誤差信号の感度（すなわ
ち、フォーカス誤差信号において合焦近傍の直線の傾
き）は、傾斜角度が大きくなるに従って低下する。そこ
で、フォーカス誤差信号の感度Ｋと傾斜角度θの関係を
予め調べて、反射光量を傾斜角度の関係Ｋ（θ）として
求めておく。そして、測定データ点列のうちｎ番目のデ
ータにおける傾斜角度θｎ、実測されたフォーカス誤差
信号の絶対値Ｓｎとするとき、Ｓｎ／Ｋ（θｎ）の値を
所定の基準値と比較して欠陥の判定を行う。これによ
り、より安定性の高い欠陥の判定が可能となる。このよ
うにして、測定点ごとに欠陥の有無を判定し、欠陥に相
当する測定データを削除することにより誤差補正を行
う。
【００３８】
【発明の効果】請求項１の効果：個々の測定点ごとに被
測定物の傾斜角度情報に基づいて重み係数を付与し、測
定データについて付与した重み係数を用いた重み付け平
均化処理を施すので、被測定面の傾斜角度変化が大きい
被測定物でも欠陥に起因する測定誤差を補正できる。
測定物の傾斜角度情報に基づいて重み係数を付与し、測
定データについて付与した重み係数を用いた重み付け平
均化処理を施すので、被測定面の傾斜角度変化が大きい
被測定物でも欠陥に起因する測定誤差を補正できる。
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】請求項２の効果：傾斜角度情報に基づいて
欠陥判定に用いる数値を決定し、該数値と所定の基準値
と比較して測定点ごとに表面欠陥の有無を判定し、欠陥
と判定された測定データを削除するので、欠陥に起因す
る測定誤差を、測定結果を歪めることなく、より的確に
補正することができ、被測定面の傾斜角度変化が大きい
被測定物に対しても、より安定性の高い欠陥判定が可能
である。
欠陥判定に用いる数値を決定し、該数値と所定の基準値
と比較して測定点ごとに表面欠陥の有無を判定し、欠陥
と判定された測定データを削除するので、欠陥に起因す
る測定誤差を、測定結果を歪めることなく、より的確に
補正することができ、被測定面の傾斜角度変化が大きい
被測定物に対しても、より安定性の高い欠陥判定が可能
である。
【００４３】
【００４４】
【００４５】
【００４６】
【図１】 本発明の方法による測定誤差補正の説明図で
ある。
ある。
【図２】 本発明の方法による測定誤差補正の説明図で
ある。
ある。
【図３】 従来からある光学変位計を説明図するための
要部概略構成図である。
要部概略構成図である。
【図４】 従来からある光学変位計における非点収差法
の説明図である。
の説明図である。
【図５】 従来からある形状測定装置の要部概念図であ
る。
る。
【図６】 従来からある形状測定装置における測定誤差
補正の説明図である。
補正の説明図である。
１…半導体レーザ、２…ビームスプリッタ、３…対物レ
ンズ、４…円柱レンズ、５…４分割フォトダイオード、
１０…光学式変位計、１１ａ，１１ｂ…移動テーブル、
２０…被測定物。
ンズ、４…円柱レンズ、５…４分割フォトダイオード、
１０…光学式変位計、１１ａ，１１ｂ…移動テーブル、
２０…被測定物。
─────────────────────────────────────────────────────
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01B 11/00 - 11/30
G01C 3/06
G01B 21/00 - 21/32
G01C 7/00 - 7/06
Claims (2)
- 【請求項１】 光学式変位計と該変位計からの測定デー
タに演算処理を施す演算手段を有する形状測定装置にお
いて、測定点ごとに被測定物の傾斜角度情報に基づいて
重み係数を付与し、前記演算手段において前記測定デー
タについて前記重み係数を用いた重み付け平均化処理を
施すことを特徴とする形状測定装置における誤差補正方
法。 - 【請求項２】 光学式変位計と該変位計からの測定デー
タに演算処理を施す演算手段を有する形状測定装置にお
いて、個々の測定点における被測定物の傾斜角度情報を
用いて欠陥の有無を判定するための数値を演算し、該数
値と所定の基準値と比較して測定点ごとに表面欠陥の有
無を判定し、該表面欠陥に対応する前記測定データを削
除することを特徴とする形状測定装置における誤差補正
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12234297A JP3526724B2 (ja) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | 形状測定装置における誤差補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12234297A JP3526724B2 (ja) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | 形状測定装置における誤差補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10311712A JPH10311712A (ja) | 1998-11-24 |
| JP3526724B2 true JP3526724B2 (ja) | 2004-05-17 |
Family
ID=14833592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12234297A Expired - Fee Related JP3526724B2 (ja) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | 形状測定装置における誤差補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3526724B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5414197B2 (ja) * | 2008-04-16 | 2014-02-12 | 株式会社森精機製作所 | 変位検出装置 |
-
1997
- 1997-05-13 JP JP12234297A patent/JP3526724B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10311712A (ja) | 1998-11-24 |
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