JP4786923B2 - 縞計測装置の変換係数較正方法および装置ならびに該変換係数較正装置を備えた縞計測装置 - Google Patents
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Description
た干渉縞画像を撮像し、該干渉縞画像に基づき前記被検面の計測を行なう縞計測装置において設定された、計測空間の座標系から実空間の座標系へ変換するための変換係数の値を較正する方法であって、
互いのなす角度が前記実空間において所定の基準値をとるように構成された少なくとも
2つの反射面を有する較正用治具を、前記縞計測装置により前記少なくとも2つの反射面
それぞれの傾斜情報を担持した1つの縞画像を撮像し得るように設置する較正用治具設置
手順と、
前記縞計測装置によって各々の前記反射面で発生する干渉縞を1つの前記干渉縞画像として撮像する干渉縞画像撮像手順と、
撮像された前記干渉縞画像に基づき、前記計測空間の座標系における前記少なくとも
2つの反射面のなす角度の算出値を求める角度算出手順と、
前記基準値と前記算出値とが所定の単位系のもとで互いに一致するように、前記変換係
数の値を較正する較正手順と、をこの順で行なうことを特徴とする。
互いのなす角度が前記実空間において所定の基準値をとるように構成された少なくとも
2つの反射面を有する較正用治具と、
前記縞計測装置によって各々の前記反射面で発生する干渉縞を撮像して得られる、前記少なくとも2つの反射面それぞれの傾斜情報を担持した1つの前記干渉縞画像に基づき、前記計測空間の座標系において前記少なくとも2つの反射面のなす角度の算出値を求める角度算出手段と、
前記基準値と前記算出値とが所定の単位系のもとで互いに一致するように前記変換係数
の値を較正する較正手段と、を備えてなることを特徴とする。
斜情報を担持した1つの干渉縞画像を、較正対象となる縞計測装置により撮像し得る(角度が大きすぎて1つの反射面の干渉縞画像しか得られないということのない)角度範囲内で設定されるものであれば、任意に設定し得るものである。
像された、較正用治具の少なくとも2つの反射面それぞれの傾斜情報を担持した1つの干渉縞画像から、計測空間の座標系における少なくとも2つの反射面のなす角度を算出し、この算出値と実空間における少なくとも2つの反射面のなす角度の基準値とが、所定の単位系のもとで互いに一致するように変換係数を較正するようにしていることにより、以下のような効果を奏する。
まず、本実施形態の縞計測装置について説明する。図1に示す縞計測装置は、フィゾー型の干渉計を用いて被検面の傾斜角度を計測する角度計装置であり、干渉縞画像を撮像する干渉計1と、撮像された干渉縞画像を解析する解析部2とを備えてなる。
次に、本発明の一実施形態に係る変換係数較正装置について説明する。上述したように図1に示す縞計測装置の一部を構成する上記縞解析装置21は、本発明の一実施形態に係る変換係数較正装置の一部をも構成している。すなわち、本実施形態の変換係数較正装置は、上記縞解析装置21と、図2に示す較正用治具3とを備えてなり、この較正用治具3は、互いのなす角度が実空間において所定の基準値θ(例えば、六十進法で数十秒程度の角度、図1,図2では視認性を優先して角度の大きさを誇張している)をとるように構成された2つの反射面31,32を有している。
以下、本発明の一実施形態に係る縞計測装置の変換係数較正方法について説明する。図3は図1の縞計測装置により撮像された1つの縞画像を示す図である。なお、図3に示した直角座標系は、上記縞計測装置の計測空間に設定されたものである。
a2kx+b2ky+c2z=d2 …… (2)
(a1 2k2+b1 2k2+c1 2)1/2(a2 2k2+b2 2k2+c2 2)1/2cosφ …… (4)
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、種々に態様を変更することが可能である。
2 解析部
3、5、6 較正用治具
4 1つの縞画像
11 光源部
12 コリメータレンズ
13 ビームスプリッタ
14 基準板
14a 基準面
15 結像レンズ
16 撮像カメラ
21 縞解析装置
22 入力装置
23 表示装置
31,32、51,52 2つの反射面
41,42 画像領域
61〜64 4つの反射面
θ 基準値
x,y,z 計測空間の座標軸
Claims (5)
- 被検面から反射される光束と基準面から反射される基準光とを干渉させることにより、前記被検面の位相情報を担持した干渉縞画像を撮像し、該干渉縞画像に基づき前記被検面の計測を行なう縞計測装置において設定された、計測空間の座標系から実空間の座標系へ変換するための変換係数の値を較正する方法であって、
互いのなす角度が前記実空間において所定の基準値をとるように構成された少なくとも2つの反射面を有する較正用治具を、前記縞計測装置により前記少なくとも2つの反射面それぞれの傾斜情報を担持した干渉縞画像を撮像し得るように設置する較正用治具設置手順と、
前記縞計測装置によって各々の前記反射面で発生する干渉縞を1つの前記干渉縞画像として撮像する干渉縞画像撮像手順と、
撮像された前記干渉縞画像に基づき、前記計測空間の座標系における前記少なくとも2つの反射面のなす角度の算出値を求める角度算出手順と、
前記基準値と前記算出値とが所定の単位系のもとで互いに一致するように、前記変換係数の値を較正する較正手順と、
をこの順で行なうことを特徴とする縞計測装置の変換係数較正方法。 - 前記角度算出手順は、
前記干渉縞画像に基づき、前記計測空間の座標系において前記少なくとも2つの反射面それぞれを表す、前記変換係数をパラメータとして含む少なくとも2つの方程式を求めるステップと、
求められた前記少なくとも2つの方程式それぞれの法線成分同士の内積演算に基づき、前記算出値を求めるステップと、
からなることを特徴とする請求項1記載の縞計測装置の変換係数較正方法。 - 被検面から反射される光束と基準面から反射される基準光とを干渉させることにより、前記被検面の位相情報を担持した干渉縞画像を撮像し、該干渉縞画像に基づき前記被検面の計測を行なう縞計測装置において設定された、計測空間の座標系から実空間の座標系へ変換するための変換係数の値を較正する装置であって、
互いのなす角度が前記実空間において所定の基準値をとるように構成された少なくとも2つの反射面を有する較正用治具と、
前記縞計測装置によって各々の前記反射面で発生する干渉縞を撮像して得られる、前記少なくとも2つの反射面それぞれの傾斜情報を担持した1つの前記干渉縞画像に基づき、前記計測空間の座標系における前記少なくとも2つの反射面のなす角度の算出値を求める角度算出手段と、
前記基準値と前記算出値とが所定の単位系のもとで互いに一致するように前記変換係数の値を較正する較正手段と、
を備えてなることを特徴とする変換係数較正装置。 - 前記角度算出手段は、
前記1つの干渉縞画像に基づき、前記計測空間の座標系において前記少なくとも2つの反射面それぞれを表す、前記変換係数をパラメータとして含む少なくとも2つの方程式を求め、求められた前記少なくとも2つの方程式それぞれの法線成分同士の内積演算に基づき、前記算出値を求めるように構成されていることを特徴とする請求項3記載の変換係数較正装置。 - 請求項3または4記載の変換係数較正装置を備えてなることを特徴とする縞計測装置。
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